(57)【要約】【課題】基板の外観検査装置の大型化や基板の製造コストの増加をともなわず、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板だけでなく、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板も正しく位置決め保持することができる基板の位置決め保持装置及び基板の位置決め保持方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板の周縁部を、対向する方向から挟持する２つの挟持部を有する挟持手段と、前記基板を吸着保持させる載置部を有する吸着保持手段と、前記載置部を昇降させる昇降手段と、を有する基板の位置決め保持装置であることを特徴とする。【選択図】図９
2009147006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部を、対向する方向から挟持する２つの挟持部を有する挟持手段と、
前記基板を吸着保持させる載置部を有する吸着保持手段と、
前記載置部を昇降させる昇降手段と、を有する基板の位置決め保持装置。
【請求項２】
前記吸着保持手段は、前記吸着保持手段により吸着保持される前記基板の上面が、前記挟持部の上面よりも高くなる位置で、前記基板を吸着保持することを特徴とする請求項１記載の基板の位置決め保持装置。
【請求項３】
前記挟持部の前記基板の周縁部を挟持する部分の厚さは、前記吸着保持手段により吸着保持される前記基板の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１又は２記載の基板の位置決め保持装置。
【請求項４】
前記昇降手段は、前記載置部を第１の位置まで昇降する第１の昇降手段と、前記載置部を第１の位置よりも高い第２の位置まで昇降する第２の昇降手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の基板の位置決め保持装置。
【請求項５】
基板の周縁部を、対向する方向から挟持する２つの挟持部を有する挟持手段と、前記基板を吸着保持させる載置部を有する吸着保持手段と、前記載置部を昇降させる昇降手段と、を有する基板の位置決め保持装置における基板の位置決め保持方法であって、
前記基板を、前記載置部の上面に載置する第１のステップと、
前記基板の周縁部を、前記挟持手段の２つの前記挟持部により、対向する方向から挟持し、前記基板の位置決めをする第２のステップと、
前記基板を、前記吸着保持手段により前記載置部の前記上面に吸着保持する第３のステップと、
前記挟持手段の２つの前記挟持部による前記基板の周縁部の挟持を解除する第４のステップと、
前記載置部を、前記基板の上面が前記挟持部の上面よりも高くなる位置まで、前記昇降手段により上昇させる第５のステップと、を有することを特徴とする基板の位置決め保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の厚さに依存せずに、基板を正しく位置決め保持することができる基板の位置決め保持装置及び基板の位置決め保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置が搭載された基板の傷、ごみ等の外観検査を光学的に行う外観検査装置において、基板の位置決め及び保持は、例えば図１に示すような位置決め保持機構により行われていた。図１は、従来の外観検査装置の位置決め保持機構を例示する図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１に示す位置決め保持機構１０は、第１のクランパー１１と、第２のクランパー１２とを有する。
【０００３】
図１（ａ）に示すように、第１のクランパー１１及び第２のクランパー１２は、一辺を略斜め４５度に切り欠いて直角三角形状の切欠部１１ａ及び１２ａを形成し、切欠部１１ａ及び１２ａが対向するように配設されている。又、図１（ｂ）に示すように、切欠部１１ａには、第１のクランパー１１の上面１１ｂと略水平な面１１ｃ及び第１のクランパー１１の上面１１ｂと略垂直な面１１ｄからなる段差部が形成されている。又、切欠部１２ａには、第２のクランパー１２の上面１２ｂと略水平な面１２ｃ及び第２のクランパー１２の上面１２ｂと略垂直な面１２ｄからなる段差部が形成されている。切欠部１１ａ及び切欠部１２ａの面１１ｃ及び１２ｃに対応する部分の幅Ｗ１は、例えば、１．０ｍｍであり、切欠部１１ａ及び切欠部１２ａの面１１ｄ及び１２ｄに対応する部分の厚さＴ１は、例えば、０．８ｍｍである。
【０００４】
位置決め保持機構１０の第１のクランパー１１と第２のクランパー１２とは、作動機構部（図示せず）により反対方向に連動して作動可能であり、第１のクランパー１１がＸ−方向に、第２のクランパー１２がＸ＋方向に連動して作動された場合に、第１のクランパー１１の切欠部１１ａの面１１ｃ及び面１１ｄと第２のクランパー１２の切欠部１２ａの面１２ｃ及び面１２ｄとの間で、位置決め対象物である基板（図示せず）をクランプする。
【０００５】
又、第１のクランパー１１がＸ＋方向に、第２のクランパー１２がＸ−方向に連動して作動された場合に、位置決め対象物である基板（図示せず）のクランプは解除される。作動機構部（図示せず）は、例えば、ラックアンドピニオン機構、モーター、バネ等を組み合わせて実現されている。
【０００６】
図２及び図３は、位置決め保持機構１０が、位置決め対象物である基板１３をクランプする動作を説明するための図である。同図中、図１と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図２（ａ）及び図３（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）及び図３（ｂ）は図２（ａ）及び図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。始めに、図２に示すように、基板１３は、例えば、ロボットによってＺ＋方向からＺ−方向に運搬され、第１のクランパー１１の切欠部１１ａの面１１ｃと第２のクランパー１２の切欠部１２ａの面１２ｃに基板１３の下面１３ｂの周縁部が当接される。基板１３の厚さＴ２は、例えば、１．０ｍｍである。
【０００７】
次いで、図３に示すように、作動機構部（図示せず）により、位置決め保持機構１０の第１のクランパー１１がＸ−方向に、第２のクランパー１２がＸ＋方向に作動され、第１のクランパー１１の切欠部１１ａの面１１ｃと第２のクランパー１２の切欠部１２ａの面１２ｃに基板１３の下面１３ｂの周縁部が当接され、第１のクランパー１１の切欠部１１ａの面１１ｄと第２のクランパー１２の切欠部１２ａの面１２ｄに基板１３の側面１３ｃが当接される。
【０００８】
このようにして、基板１３は、位置決め保持機構１０により、位置決め保持される。この時、切欠部１１ａ及び切欠部１２ａの面１１ｄ及び１２ｄに対応する部分の厚さＴ１が、例えば、０．８ｍｍであり、基板１３の厚さＴ２が、例えば、１．０ｍｍである場合には、基板１３の上面１３ａは、第１のクランパー１１の上面１１ｂ及び第２のクランパー１２の上面１２ｂよりも０．２ｍｍ高くなる。
【０００９】
基板１３は、位置決め保持機構１０により、位置決め保持された後、基板の傷、ごみ等の外観検査を光学的に行う外観検査装置において、外観検査される。図４は、位置決め保持された基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。同図中、図１と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図４において、１４は外観検査装置における画像検査用照明である。
【００１０】
画像検査用照明１４には、左右に光源１４ａが、中央上部に光源１４ａから基板１３に照射された光の反射光を検出する受光部１４ｂが配設されている。２点鎖線の矢印は、光源１４ａから基板１３に照射される光を示している。受光部１４ｂで受光された光は電気信号に変換され、画像処理部（図示せず）に送られ、所定の画像処理がなされて、基板１３の外観検査が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
なお、前述のように、切欠部１１ａ及び切欠部１２ａの面１１ｄ及び１２ｄに対応する部分の厚さＴ１が、例えば、０．８ｍｍであり、基板１３の厚さＴ２が、例えば、１．０ｍｍである場合には、位置決め保持機構１０が基板１３を位置決め保持すると、基板１３の上面１３ａの位置が、第１のクランパー１１の上面１１ｂ及び第２のクランパー１２の上面１２ｂよりも高くなるため、光源１４ａから照射される光は、第１のクランパー１１及び第２のクランパー１２に遮られることなく、基板１３の上面１３ａの全領域に到達し、基板１３の上面１３ａの全領域について外観検査を行うことができる。
【００１２】
図５は、ターンテーブル１５上に配設された複数の位置決め保持機構１０により基板１３の外観検査が行われる様子を説明するための図である。同図中、図１と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図５において、１５はターンテーブルであり、ターンテーブル１５には、１２個の位置決め保持機構１０が配設されている。又、外観検査は、基板供給ステージ、第１検査ステージ、第２検査ステージ、第３検査ステージ、第４検査ステージ、基板取り出しステージの６個のステージにより行われる。
【００１３】
始めに、基板供給ステージで２枚の基板１３が、例えば、ロボット等により、位置決め保持機構１０上に運搬され、位置決め保持機構１０により位置決め保持される。次いで、位置決め保持機構１０は、基板１３を位置決め保持した状態で、ターンテーブル１５が矢印方向に回転するに従って、基板供給ステージ、第１検査ステージ、第２検査ステージ、第３検査ステージ、第４検査ステージ、基板取り出しステージの各ステージを移動し、外観検査が行われる。第１検査ステージ〜第４検査ステージには、それぞれ、図４に示す画像検査用照明１４を有する外観検査装置（図示せず）が、ターンテーブル１５の外側に配設されている。なお、外観検査装置は固定されており、ターンテーブル１５が回転しても、外観検査装置の位置は変わらない。
【００１４】
次いで、第１検査ステージ〜第４検査ステージにて外観検査が行われた基板１３は、ターンテーブル１５が矢印方向に回転することにより、基板取り出しステージに送られ、例えば、ロボット等により、位置決め保持機構１０から取り外され、外観検査は終了する。
【００１５】
ところで、従来は、外観検査の対象となる基板は、１．０ｍｍ程度の厚型の基板が主流であったが、近年は、フリップチップ基板等の０．４ｍｍ程度の薄型の基板も検査対象に加わりつつあるため、このような薄型の基板にも対応した位置決め保持機構を有する外観検査装置が必要である。
【特許文献１】特開２００１−２２３２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来の位置決め保持機構１０で、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板を位置決め保持すると、外観検査において問題が生じる。図６を参照しながら、従来の位置決め保持機構１０の有する問題点について説明をする。図６は、位置決め保持された薄型の基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。同図中、図４と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図６において、１６は、例えば、基板の厚さＴ４が０．４ｍｍ程度の薄型の基板であり、１７は基板１６の上面１６ａの光源１４ａから照射される光が当らない領域を示している。
【００１７】
図６に示すように、従来の位置決め保持機構１０で、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６を位置決め保持すると、基板１６の上面１６ａの位置が、第１のクランパー１１の上面１１ｂ及び第２のクランパー１２の上面１２ｂよりも低くなるため、光源１４ａから照射される光の一部が、第１のクランパー１１及び第２のクランパー１２に遮られ、基板１６の上面１６ａの周縁部の領域１７には、光源１４ａから照射される光が到達せず、領域１７の外観検査を行うことができない。
【００１８】
図７は、面１１ｄ及び１２ｄの高さを低くした場合の位置決め保持された薄型の基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。同図中、図４と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図７に示すように、切欠部１１ａ及び切欠部１２ａの面１１ｄ及び１２ｄに対応する部分の厚さＴ３を、基板１６の厚さＴ４よりも薄くすれば、基板１６の上面１６ａの位置が、第１のクランパー１１の上面１１ｂ及び第２のクランパー１２の上面１２ｂよりも高くなるため、光源１４ａから照射される光は、第１のクランパー１１及び第２のクランパー１２に遮られることなく、基板１６の上面１６ａの領域１７を含む全領域に到達し、基板１６の全領域について外観検査を行うことができ、上述の問題点を解決することができるとも考えられる。
【００１９】
ところが、薄型の基板１６には反りが生じることがあり、このような場合には、位置決め保持機構１０では、位置決め保持が正しく行われない。図８は、面１１ｄ及び１２ｄの高さを低くした場合の位置決め保持された反りのある薄型の基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。同図中、図４と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図８に示すように、位置決め保持機構１０では、切欠部１１ａ及び切欠部１２ａの面１１ｄ及び１２ｄに対応する部分の厚さＴ３が、基板１６の厚さＴ４よりも薄いため、基板１６が反っている場合には、基板１６が正しく位置決め保持されず、外観検査を行うことができないという問題があった。
【００２０】
又、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６を位置決め保持する場合に、専用の吸着保持機構により、基板１６を基板１６の下面から吸着し保持する方法もあるが、ターンテーブル１５上に、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３を位置決め保持する位置決め保持機構１０と、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６を位置決め保持する吸着保持機構とを並設するためには、ターンテーブル１５の径を大きくしなければならず、外観検査装置が大型化するという問題があった。
【００２１】
又、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６と、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３のいずれをも吸着保持機構により吸着保持する方法では、従来の位置決め保持機構１０を用いる場合と比べて、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３を位置決め保持するためのタクトタイムが長くなるため、基板の製造コストが増加するという問題があった。
【００２２】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、基板の外観検査装置の大型化や基板の製造コストの増加をともなわず、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板だけでなく、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板も正しく位置決め保持することができる基板の位置決め保持装置及び基板の位置決め保持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するため、第１の発明は、基板の周縁部を、対向する方向から挟持する２つの挟持部を有する挟持手段と、前記基板を吸着保持させる載置部を有する吸着保持手段と、前記載置部を昇降させる昇降手段と、を有する基板の位置決め保持装置であることを特徴とする。
【００２４】
第２の発明は、第１の発明に係る基板の位置決め保持装置において、前記吸着保持手段は、前記吸着保持手段により吸着保持される前記基板の上面が、前記挟持部の上面よりも高くなる位置で、前記基板を吸着保持することを特徴とする。
【００２５】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る基板の位置決め保持装置において、前記挟持部の前記基板の周縁部を挟持する部分の厚さは、前記吸着保持手段により吸着保持される前記基板の厚さよりも厚いことを特徴とする。
【００２６】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか一に記載の発明に係る基板の位置決め保持装置において、前記昇降手段は、前記載置部を第１の位置まで昇降する第１の昇降手段と、前記載置部を第１の位置よりも高い第２の位置まで昇降する第２の昇降手段と、を有することを特徴とする。
【００２７】
第５の発明は、基板の周縁部を、対向する方向から挟持する２つの挟持部を有する挟持手段と、前記基板を吸着保持させる載置部を有する吸着保持手段と、前記載置部を昇降させる昇降手段と、を有する基板の位置決め保持装置における基板の位置決め保持方法であって、前記基板を、前記載置部の上面に載置する第１のステップと、前記基板の周縁部を、前記挟持手段の２つの前記挟持部により、対向する方向から挟持し、前記基板の位置決めをする第２のステップと、前記基板を、前記吸着保持手段により前記載置部の前記上面に吸着保持する第３のステップと、前記挟持手段の２つの前記挟持部による前記基板の周縁部の挟持を解除する第４のステップと、前記載置部を、前記基板の上面が前記挟持部の上面よりも高くなる位置まで、前記昇降手段により上昇させる第５のステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、基板の外観検査装置の大型化や基板の製造コストの増加をともなわず、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板だけでなく、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板も正しく位置決め保持することができる基板の位置決め保持装置及び基板の位置決め保持方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００３０】
〈実施の形態〉
図９は、本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する斜視図、図１０は、本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する平面図、図１１は、本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する正面図、図１２は、本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する右側面図である。図９から図１２を参照するに、本発明に係る基板の位置決め保持装置１００は、固定部１０１と、クランプ機構部１０９と、吸着機構部１３０と、第１のシリンダー１４０とを有する。
【００３１】
固定部１０１は、ベース部１０２と、クランプ機構支持部１０３と、クランパー用レール１０４と、吸着機構支持部１０５と、吸着機構昇降用レール１０６と、第２のシリンダー１０７と、ストッパー受け部１０８とを有する。固定部１０１において、ベース部１０２の上面にはクランプ機構支持部１０３が配設されており、ベース部１０２の下面には吸着機構支持部１０５、吸着機構昇降用レール１０６及びストッパー受け部１０７が配設されている。クランプ機構支持部１０３の上面にはクランパー用レール１０４が配設されている。第１のシリンダー１４０は、他の部分とは独立に配設されている。
【００３２】
クランプ機構部１０９は、クランパー用レール１０４の上部に配設されている第１の挟持部１１０及び第２の挟持部１１５と、作動機構部１２０と、作動スイッチ１２１とを有する。クランプ機構部１０９において、第１の挟持部１１０は、第1のクランパー１１１が、クランプ機構支持部１０３の上面に配設された第１の脚部１１３ａ及び１１３ｂに略垂直に設けられた第１のクランパー用支柱１１２を介してコの字型に配設されている。又、第１の脚部は１１３ａと１１３ｂが一体化し、クランパー用レール１０４と嵌合するように配設されており、第１の挟持部１１０は、クランパー用レール１０４に沿ってＸ方向に移動可能になっている。
【００３３】
第２の挟持部１１５は、第２のクランパー１１６が、クランプ機構支持部１０３の上面に配設され第２の脚部１１８ａ及び１１８ｂに略垂直に設けられた第２のクランパー用支柱１１７を介してコの字型に配設されている。又、第２の脚部は１１８ａと１１８ｂが一体化し、クランパー用レール１０４と嵌合するように配設されており、第２の挟持部１１５は、クランパー用レール１０４に沿ってＸ方向に移動可能になっている。
【００３４】
又、第１のクランパー１１１及び第２のクランパー１１６の端部は、直角三角形状に切り欠かれており、図１３に示すような段差部１１１ａ及び１１６ａが形成されている。なお、図１３において、１１１ｂは第１のクランパー１１１の上面、１１１ｃは段差部１１１ａの上面、１１１ｄは段差部１１１ａの側面、１１６ｂは第２のクランパー１１６の上面、１１６ｃは段差部１１６ａの上面、１１６ｄは段差部１１６ａの側面を示している。
【００３５】
第１の挟持部１１０と第２の挟持部１１５とは、コの字の部分が向かい合うように配設されており、第１の挟持部１１０と第２の挟持部１１５とは、作動機構部１２０により連動して反対方向に作動可能であり、第１の挟持部１１０がＸ−方向に、第２の挟持部１１５がＸ＋方向に作動された場合に、第１の挟持部１１０の第１のクランパー１１１に形成された段差部１１１ａと第２の挟持部１１５の第２のクランパー１１６に形成された段差部１１６ａとの間で、図１３に示すように、挟持対象物１５０を挟持する。
【００３６】
又、第１の挟持部１１０がＸ＋方向に、第２の挟持部１１５がＸ−方向に作動された場合に、挟持対象物１５０の挟持は解除される。作動機構部１２０は、例えば、ラックアンドピニオン機構等である。挟持対象物１５０は、例えば、半導体装置が搭載された基板等である。又、作動機構部１２０は、例えば、位置決め保持装置１００の外部に設けられたロボットにより作動スイッチ１２１を押すことにより、挟持対象物１５０の挟持及び挟持の解除を実行する。
【００３７】
このように、クランプ機構部１０９は、例えば、基板等の挟持対象物１５０の周縁部を、対向する方向から挟持する２つの挟持部（第１の挟持部１１０及び第２の挟持部１１５）を有する挟持手段である。
【００３８】
吸着機構部１３０は、吸着機構ベース１３１と、吸着板用支柱１３２と、吸着板支持部１３４と、吸着板１３５と、吸気通路１３６と、ストッパー１３７とを有する。吸着板用支柱１３２は、脚部１３２ａを有する。吸着板１３５は複数の吸気孔１３５ａ〜１３５ｄを有し、吸着板用支柱１３２の上面に配設された吸着板支持部１３４の上面に設けられている。吸気通路１３６は、吸着板用支柱１３２の側面に配設されている。
【００３９】
ストッパー１３７は、吸着機構ベース１３１の上面に配設されている。吸着板用支柱１３２の脚部１３２ａは、固定部１０１に設けられた吸着機構昇降用レール１０６と嵌合するように配設されており、吸着機構部１３０は、第１のシリンダー１４０の進退駆動により吸着機構昇降用レール１０６に沿ってＺ方向に移動可能になっている。
【００４０】
又、図１１において、吸着機構部１３０は可動範囲中の最下点（初期位置）に位置しており、第１のシリンダーが作動すると、吸着機構部１３０は、第１のシリンダー１４０の進退駆動により吸着機構昇降用レール１０６に沿ってＺ＋方向に移動し、第１の位置で停止する。その後、吸着機構部１３０は、第２のシリンダー１０７の進退駆動により吸着機構昇降用レール１０６に沿って第２の位置までＺ＋方向に更に移動可能になっている。すなわち、吸着機構部１３０は、第１のシリンダー１４０及び第２のシリンダー１０７により、初期位置、第１の位置、第２の位置の、Ｚ方向の３つの位置に停止可能である。
【００４１】
このように、吸着機構部１３０は、基板等の挟持対象物１５０が載置される載置部である吸着板１３５の上面に基板等の挟持対象物１５０を吸着保持させる吸着保持手段である。又、第１のシリンダー１４０及び第２のシリンダー１０７は、基板等の挟持対象物１５０が載置される載置部である吸着板１３５を昇降させる昇降手段である。
【００４２】
図１４から図２４は、本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図である。図１４は、ターンテーブル１５上に配設された複数の位置決め保持装置１００により基板１６の外観検査が行われる様子を説明するための図である。同図中、図５及び図６と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図１４において、位置決め保持装置１００は、ターンテーブル１５上に、複数個配設され、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６を位置決め保持した状態で、ターンテーブル１５が矢印方向に回転するに従って、基板供給ステージ、第１検査ステージ、第２検査ステージ、第３検査ステージ、第４検査ステージ、基板取り出しステージの各ステージを移動し、外観検査が行われる。
【００４３】
位置決め保持装置１００は、図１５等に示すように、固定部１０１のベース部１０２の下面がターンテーブル１５上に固定され、吸着機構支持部１０５等のベース部１０２よりも下（Ｚ−方向）の部分は、ターンテーブル１５に設けられた貫通穴１５ａを通り、ターンテーブル１５の下部に配置されている。又、第１のシリンダー１４０は、図１４における基板供給ステージのターンテーブル１５の下部にのみ配設されており、他のステージには配設されていない。又、第１のシリンダー１４０は固定されており、ターンテーブル１５が回転しても第１のシリンダー１４０の位置は変わらない。
【００４４】
このように、クランプ機構部１０９及び吸着機構部１３０を一体構造とし、ターンテーブル１５に貫通穴１５ａを設け、吸着機構部１３０の一部を貫通穴１５ａを通し、ターンテーブル１５の下部に配置することにより、基板の外観検査装置の大型化をともなわず、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６と、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３の両方を正しく位置決め保持することができる基板の位置決め保持装置１００を実現することができる。
【００４５】
なお、第１検査ステージ〜第４検査ステージには、それぞれ、図４に示す画像検査用照明１４を有する外観検査装置（図示せず）が、ターンテーブル１５の外側に配設されている。外観検査装置は固定されており、ターンテーブル１５が回転しても、外観検査装置の位置は変わらない。
【００４６】
位置決め保持装置１００の動作について説明する。なお、図１５〜図２０、図２３、図２４における○部に囲まれた図は、各図において、基板１３又は１６と吸着板１３５と第１のクランパー１１１の位置関係を模式的に示す図である。なお、図１５〜図２０、図２３、図２４において、便宜上、一部の符号を省略しているので、符号については、図９〜図１２を参照のこと。
【００４７】
最初に、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６の外観検査を行う場合の位置決め保持装置１００の動作について説明する。始めに、図１５に示すように、基板供給ステージで基板１６が、例えば、ロボット等により、位置決め保持機構１００上に運搬され、位置決め保持機構１００上で待機する。次いで、図１６に示すように、第１のシリンダー１４０が矢印方向に作動し、第１のシリンダー１４０の可動部が、吸着機構ベース１３１に接触し、吸着機構部１３０は、第１のシリンダー１４０の進退駆動により吸着機構昇降用レール１０６に沿ってＺ＋方向に移動し、第１の位置で停止する。
【００４８】
なお、第１の位置は、予め調整されており、吸着板１３５の上面１３５ａと、第１のクランパー１１１の端部に形成されている段差部１１１ａの上面１１１ｃ及び第２のクランパー１１６の端部に形成されている段差部１１６ａの上面１１６ｃとが同じ高さになる位置である。
【００４９】
又、図１６に示す動作を行わず、吸着板１３５の上面１３５ａと、第１のクランパー１１１の端部に形成されている段差部１１１ａの上面１１１ｃ及び第２のクランパー１１６の端部に形成されている段差部１１６ａの上面１１６ｃとが同じ高さになる第１の位置を初期位置とすることも可能であるが（この場合、第１のシリンダー１４０は不要となる）、第１の位置を初期位置とすると、外形の小さな基板を挟持する場合に、中央に位置する吸着板１３５が邪魔になり、挟持できない場合が生ずるため、図１６に示す動作を行うことが好ましい。
【００５０】
次いで、図１７に示すように、例えば、ロボット等により、位置決め保持機構１００上に運搬され、位置決め保持機構１００上で待機していた基板１６を吸着板１３５上に載置し、基板１６は、ロボットから開放される。
【００５１】
ここで、第１のクランパー１１１の端部に形成されている段差部１１１ａの側面１１１ｄ及び第２のクランパー１１６の端部に形成されている段差部１１６ａの側面１１６ｄに対応する部分の厚さＴ５は、基板６に反りがある場合でも正しく挟持できるように、基板６の厚さＴ４よりも厚くなっている。例えば、基板６の厚さＴ４が０．４ｍｍであれば、段差部１１１ａの側面１１１ｄ及び段差部１１６ａの側面１１６ｄに対応する部分の厚さＴ５は、例えば、０．８ｍｍとすることができる。
【００５２】
次いで、図１８に示すように、第１の挟持部１１０と第２の挟持部１１５は、作動機構部１２０により、第１の挟持部１１０がＸ−方向に、第２の挟持部１１５がＸ＋方向に連動して作動され、第１の挟持部１１０の第１のクランパー１１１の段差部１１１ａと第２の挟持部１１５の第２のクランパー１１６の段差部１１６ａとの間で、基板１６を挟持し、基板１６の位置決めを行う。基板１６の位置決め後、吸気通路１３６を介して吸着板１３５に設けられた複数の吸気孔１３５ａ〜１３５ｄに負圧を作用させ、基板１６を吸着板１３５の上面１３５ａに吸着固定保持する。
【００５３】
次いで、図１９に示すように、第１の挟持部１１０がＸ＋方向に、第２の挟持部１１５がＸ−方向に連動して作動され、第１の挟持部１１０の第１のクランパー１１１の段差部１１１ａと第２の挟持部１１５の第２のクランパー１１６の段差部１１６ａとの間で挟持されていた基板１６の挟持が解除される。なお、基板１６は、吸着機構部１３０により吸着固定保持されているため、クランプ機構部１０９による挟持が解除されても位置が変わることは無い。
【００５４】
このように、基板１６は、吸着機構部１３０により吸着固定保持されるため、基板１６が反っていたとしても、基板１６の反りは矯正され、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６でも正しく位置決め保持することができる。
【００５５】
次いで、図２０に示すように、第２のシリンダー１０７が矢印方向に作動し、第２のシリンダー１０７の可動部が、吸着板支持部１３４に接触し、吸着機構部１３０は、第２のシリンダー１０７の進退駆動により吸着機構昇降用レール１０６に沿ってＺ＋方向に移動し、第２の位置で停止する。このとき、ストッパー１３７とストッパー受け部１０８とが接触する。
【００５６】
なお、第２の位置は、予め調整されており、吸着板１３５の上面１３５ａが第１のクランパー１１１の上面１１１ｂ及び第２のクランパー１１６の上面１１６ｂよりも高くなる位置である。なお、基板供給ステージでは、２台の位置決め保持装置１００に、２枚の基板１６が図１４から図２０に示す動作により位置決め保持される。
【００５７】
次いで、ターンテーブル１５が回転し、基板１６を位置決め保持した位置決め保持装置１００は、第１検査ステージに移動し、所定の外観検査が行わる。図２１は、位置決め保持された基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。同図中、図４及び図２０と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図２１に示すように、基板１６は、吸着機構部１３０により吸着固定保持されるため、基板１６が反っていたとしても、基板１６の反りは矯正され、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６でも安定した位置決め保持が可能となる。又、基板１６に光源１４ａから照射される光を遮るものがないため、所定の画像処理がなされて、基板１６の外観検査が正常に行われる。
【００５８】
次いで、ターンテーブル１５が回転し、基板１６を位置決め保持した位置決め保持装置１００は、第２検査ステージから第４検査ステージに順次移動し、各検査ステージで所定の外観検査が行われ、その後、基板取り出しステージに送られ、基板１６は、例えば、ロボット等により、位置決め保持機構１００から取り外され、外観検査は終了する。
【００５９】
続いて、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３の外観検査を行う場合の位置決め保持装置１００の動作について説明する。始めに図１５と同様に、基板供給ステージで基板１３が、例えば、ロボット等により、位置決め保持機構１００上に運搬され、位置決め保持機構１００上で待機する。次いで、図２２に示すように、例えば、ロボット等により、位置決め保持機構１００上に運搬され、位置決め保持機構１００上で待機していた基板１３を第１の挟持部１１０の第1のクランパー１１１の段差部１１１ａの上面１１１ｃと第２の挟持部１１５の第２のクランパー１１６の段差部１１６ａの上面１１６ｃとの間に載置し、基板１３は、ロボットから開放される。
【００６０】
次いで、図２３に示すように、第１の挟持部１１０と第２の挟持部１１５は、作動機構部１２０により、第１の挟持部１１０がＸ−方向に、第２の挟持部１１５がＸ＋方向に連動して作動され、第１の挟持部１１０の第１のクランパー１１１の段差部１１１ａと第２の挟持部１１５の第２のクランパー１１６の段差部１１６ａとの間で、基板１３を挟持し、基板１３の位置決めを行い、位置決め後も第１の挟持部１１０の第１のクランパー１１１の段差部１１１ａと第２の挟持部１１５の第２のクランパー１１６の段差部１１６ａとの間で基板１３の保持を継続する。なお、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３の外観検査を行う場合には、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６の外観検査を行う場合とは異なり、吸着機構部１３０による吸着固定保持は行わない。これは、吸着固定保持動作を行うことによるタクトタイムの増加を抑えるためである。
【００６１】
図２４は、位置決め保持された基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。同図中、図４及び図２１と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図２４に示すように、基板１３に光源１４ａから照射される光を遮るものがないため、所定の画像処理がなされて、基板１３の外観検査が正常に行われる。
【００６２】
このように、基板１３は、従来と同様に、クランプ機構部１０９により位置決め保持されるため、従来と比較してタクトタイムは増加することがなく、基板１３の製造コストの増加をともなわずに位置決め保持することができる。
【００６３】
本発明の実施の形態によれば、クランプ機構部１０９及び吸着機構部１３０を一体構造とし、ターンテーブル１５に貫通穴１５ａを設け、吸着機構部１３０の一部を貫通穴１５ａを通し、ターンテーブル１５の下部に配置することにより、基板の外観検査装置の大型化をともなわず、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６と、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３の両方を正しく位置決め保持することが可能な基板の位置決め保持装置を実現することができる。
【００６４】
又、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６は、吸着機構部１３０により吸着固定保持されるため、基板１６が反っていたとしても、基板１６の反りは矯正され、例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板１６でも正しく位置決め保持することができ、例えば、１．０ｍｍ程度の厚型の基板１３は、従来と同様に、クランプ機構部１０９により位置決め保持されるため、従来と比較してタクトタイムは増加することがなく、基板１３の製造コストの増加をともなわずに位置決め保持することができる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６６】
例えば、図１４においては、ターンテーブル１５上に、１２個の位置決め保持装置１００を設ける例を示したが、位置決め保持装置１００は１２個に限定されることはなく、１２個より多くても少なくても構わない。
【００６７】
又、図１４においては、４つの検査ステージあるが、検査ステージは４つに限定されることはなく、４つより多くても少なくても構わない。
【００６８】
又、位置決め保持装置１００に位置決め保持される基板として、０．４ｍｍの基板と１．０ｍｍの基板とを例示したが、基板の厚さはこれに限定されることはなく、どのような厚さの基板でも構わない。
【００６９】
又、作動機構部１２０は、ラックアンドピニオン機構ではなく、例えば、モーターとベルトとを組み合わせた機構等を用いても構わない。
【００７０】
又、第１のシリンダー１４０及び第２のシリンダー１０７の代わりに、例えば、ラックアンドピニオン機構等を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】従来の外観検査装置の位置決め保持機構を例示する図である。
【図２】位置決め保持機構１０が、位置決め対象物である基板１３をクランプする動作を説明するための図（その１）である。
【図３】位置決め保持機構１０が、位置決め対象物である基板１３をクランプする動作を説明するための図（その２）である。
【図４】位置決め保持された基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。
【図５】ターンテーブル１５上に配設された複数の位置決め保持機構１０により基板１３の外観検査が行われる様子を説明するための図である。
【図６】位置決め保持された薄型の基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。
【図７】面１１ｄ及び１２ｄの高さを低くした場合の位置決め保持された薄型の基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。
【図８】面１１ｄ及び１２ｄの高さを低くした場合の位置決め保持された反りのある薄型の基板と外観検査の画像検査照明との位置関係を例示する図である。
【図９】本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する斜視図である。
【図１０】本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する平面図である。
【図１１】本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する正面図である。
【図１２】本発明に係る基板の位置決め保持装置を例示する右側面図である。
【図１３】第１のクランパー１１１及び第２のクランパー１１６の端部に形成されている段差部の形状を例示する図である。
【図１４】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その１）である。
【図１５】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その２）である。
【図１６】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その３）である。
【図１７】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その４）である。
【図１８】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その５）である。
【図１９】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その６）である。
【図２０】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その７）である。
【図２１】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その８）である。
【図２２】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その９）である。
【図２３】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その１０）である。
【図２４】本発明に係る基板の位置決め保持装置１００の動作を説明するための図（その１１）である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  位置決め保持機構
１１  第１のクランパー
１１ａ  第１のクランパー１１の切欠部
１１ｂ  第１のクランパー１１の上面
１１ｃ、１１ｄ  切欠部１１ａの面
１２  第２のクランパー
１２ａ  第２のクランパー１２の切欠部
１２ｂ  第２のクランパー１２の上面
１２ｃ、１２ｄ  切欠部１２ａの面
１３  基板
１３ａ  基板１３の上面
１３ｂ  基板１３の下面
１４  外観検査装置における画像検査用照明
１４ａ  光源
１４ｂ  受光部
１５  ターンテーブル
１５ａ  ターンテーブル１５の貫通穴
１６  例えば、０．４ｍｍ程度の薄型の基板
１６ａ  基板１６の上面
１７  基板１６の上面１６ａの光源１４ａから照射される光が当らない領域
１００  位置決め保持装置
１０１  固定部
１０２  ベース部
１０３  クランプ機構支持部
１０４  クランパー用レール
１０５  吸着機構支持部
１０６  吸着機構昇降用レール
１０７  第２のシリンダー
１０８  ストッパー受け部
１０９  クランプ機構部
１１０  第１の挟持部
１１１  第１のクランパー
１１１ａ  第１のクランパー１１１段差部
１１１ｂ  第１のクランパー１１１の上面
１１１ｃ  段差部１１１ａの上面
１１１ｄ  段差部１１１ａの側面
１１２  第１のクランパー用支柱
１１３ａ及び１１３ｂ  第１の脚部
１１５  第２の挟持部
１１６  第２のクランパー
１１６ａ  第２のクランパー１１６段差部
１１６ｂ  第２のクランパー１１６の上面
１１６ｃ  段差部１１６ａの上面
１１６ｄ  段差部１１６ａの側面
１１７  第２のクランパー用支柱
１１８ａ及び１１８ｂ  第２の脚部
１２０  作動機構部
１２１  作動スイッチ
１３０  吸着機構部
１３１  吸着機構ベース
１３２  吸着板用支柱
１３２ａ  吸着板用支柱１３２の脚部
１３４  吸着板支持部
１３５  吸着板
１３５ａ〜１３５ｄ  吸着板１３５の複数の吸気孔
１３６  吸気通路
１３７  ストッパー
１４０  第１のシリンダー
Ｔ１〜Ｔ５  厚さ
Ｗ１  幅
【図１】
2009147006.tif 000003
【図２】
2009147006.tif 000004
【図３】
2009147006.tif 000005
【図４】
2009147006.tif 000006
【図５】
2009147006.tif 000007
【図６】
2009147006.tif 000008
【図７】
2009147006.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2009147006.tif 000012
【図１１】
2009147006.tif 000013
【図１２】
2009147006.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2009147006.tif 000020
【図１９】
2009147006.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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