WO2004096679A1 - 基板浮上装置 - Google Patents

Abstract

基板（２）を浮上させた状態で、昇降機構（６）により支持部材（１０）の先端に設けられた接触部材（１３）を上昇させて、この接触部材（１３）を基板（２）の裏面に接触させ、浮上している基板（２）の移動を規制する。

Description

基板浮上装置

技術分野

本発明は、 例えば液晶デイ スプレイ ( L C D ) 等の フ フ ク トパネルディ ス プ レィ ( F P D ) などに用い られるガラス基 板を浮上させる基板浮上装明置に関する

背景技術

例えば L C Dのガラス基板の検査を行う場 は 、 ガラス基 書

板を基準位置にァラィ メ ン トする必要がある 例えば特開平

8 - 3 1 3 8 1 5 号公報は、 ガラ ス基板の位置決め装置を開 示する。 こ の位置決め装置は、 X Yステージ上にポールキャ スタ を介 してガラス基板を吸着保持する保持ステ一ジを載置 し、 こ の保持ス テ ンを押付シリ ンダの付勢によ り移動 し 、 ガラス基板の側縁を各基準ピンに直接押し当ててァラィ メ ン トする。

ガラス基板の大型化に伴ないガラス基板を吸着保持する保 持ス テージと X Yステ一ジも大型化する。 特に 、 X Y ステ一 ジは、 ガラス基板を X Y方向に移動してガラス基板全面を顕 微鏡で観察するためガラ ス基板の 4倍の設置スぺ ―スが必要 にな り 、 装置全体が大型化する ノゝ 保持ステ ジの大型化 に伴ない重量が重 < な り 、 保持ス テージを移動 してガラス基 板の側縁を各基準ピンに直接押 し当てる と、 その衝撃によ り ガラス基板が破損するおそれがある。

又、 特開 2 0 0 0 ― 9 6 6 1 号公報には、 ろ搬送部の多 数のころ上にガラス基板 載置した状態で、 シリ- ンダの動作 によ り ガラス基板を位置決めピンに押 し当ててァライ メ ン ト する技術が開示されている。 このよ う なァラィ メ ン トでは、 ガラス基板の大型化に伴ないガラス基板と多数のころ と の間 の摩擦抵抗が大き く な り 、 シ V ンダを用いてガラス基板を位 置決めピンに押し付ける こ とが困難になる o 又、 ガラス基板 が多数のころの回転方向 と直交する方向に押される と、 ガラ ス基板は多数のころ上を摺って移動して しま う。 このため、 ガラス基板の裏面にこ ろの摩擦痕が生じるおそれがある。

れらの問題を解決するためにガラス基板をエアーの吹き 上げによ り 浮上させてガラス基板の位置決めを行う こ とが考 え られている。 ガラス基板は 、 僅かな外力が加わるだけで移 動 して基準ピンに衝突して跳ね 7&るためにヽ 直ぐに停止でき ないこ と力 らァライ メ ン トの安定性に欠ける 。 又、 エアー浮 上ステージ面と ガラス基板面と の間の摩擦力が極めて小さい ために、 ガラス基板の大型化に伴なつガラス基板自体の重量 が重く なる こ と によ り 基準ピンに衝突する衝撃力が大き く な り 、 ガラス基板が破損するおそれがある o 又 、 ガラス基板を ェァ一ゃ静電等によ り 浮上させる こ と によ り 、 浮上ステージ 面とガラス基板面と の間の摩擦力が極めて小さ く なるために、 ァラィ メ ン ト又はガラス基板の受け渡しの際にガラス基板が 小さな外力や自体の慣性力によ り移 して しま う 問題が生じ ス o

発明の開示

本発明の主要な観点によれば 、 基板を浮上させる浮上手段 と、 基板の裏面に接触可能な接触部材とヽ 接触部材を先端部 に設けた支持部材と、 支持部材を上昇させて、 浮上手段によ り 浮上している基板の裏面に接触部材を接触させて基板の移 動を規制させる昇降機構と を具備 した基板浮上装置が提供さ れる o

図面の簡単な説明

図 1 は本発明に係わる第 1 の基板浮上装置の第 1 の実施の 形態を示す構成図。

図 2 は本発明に係わる第 2 の基板浮上装置の構成図。

図 3 は同装置を適用 した L C D製造ライ ンの基板浮上装置 を示す構成図。

図 4 は L C D製造ライ ンにおける各搬送部の構成図。

図 5 は同装置によ り ガラス基板の移動を規制 している状態 を示す図。

図 6 は同装置を適用 した基板検査装置に用いられる浮上ス テージの外観図。

図 7は本発明に係わる基板浮上装置の第 2 の実施の形態を 示す構成図。

図 8 は同装置における接触膜の別の保持機構を示す図 ο 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の第 1 の実施の形態について図面を参照 して 説明する。

図 1 は第 1 の基板浮上装置の全体構成図でめる 。 浮上ステ ージ 1 の表面 1 a には、 例えば一定のエア一圧力でエア一 ^ 吹き 出す複数のエアー吹き出 し孔 1 hが規則的に設け られて いる。 この浮上ステージ 1 は、 表面 1 a 上にガラス基板 2 を 0

4 載置 し 、 各エア一吹き出 し孔 1 h 力 らェァ一を吹き出すこ と によ り 、 浮上ステ一ジ 1 の表面 1 a とガラス基板 2 と の間に ェァ 層を形成 し、 ガラス基板 1 を浮上ステージ 1 の表 ¾ 1 a 上に浮上させ なお、 浮上ステージ 1 は、 エア一浮上に 限らず 、 静電浮上又は超音波浮上な どのガラ ス基板 2 をステ 一ジ面から浮上させる ものであればよい o

浮上ステージ 1 には、 第 1 の基板保持機構 3 Aが設け られ ている 。 こ の第 1 の基板保持機構 3 Aは 浮上ステ一ジ 1 を 上下方向に貫通する円筒状の孔 4 内に HXけ られている。 この 孔 4 を設けた浮上ステージ 1 の下面 1 b には、 U字状支持部 材 5 が U字底板 5 a を下方に配置 して gru

BXけ られている。 この

U字状支持部材 5 の U字底板 5 a の下面には、 ァクチュェ一 タでめる例えば空気圧シリ ンダ 6 が設け られている o

- の空気圧シリ ンダ 6 の伸縮口 ッ ド 7 は 、 u字底板 5 a に 設け られた孔を通して U字底板 5 a の上方に突出 している o この空気圧シリ ンダ 6 の伸縮ロ ッ ド 7 の先端部には 、 ねじ部

8及ぴナツ ト 9 からなる連結部を介して基板保持部材 1 0 が 接続されている。 この基板保持部材 1 0 は、 伸縮ロ ッ ド 7 と 同軸上に支持台 1 1 及び支持棒 1 2 を設けてなる。 支持台 1 1 は、 円柱状に形成され、 伸縮ロ ッ ド 7 の先端部にね じ部 8 及びナッ ト 9 を介して連結されている。 支持棒 1 2 は、 支持 台 1 1 上に設け られ、 支持台 1 1 の外径よ り も小さい外径を 有する円柱状に形成されている。

支持棒 1 2 の先端部には、 耐摩耗性の樹脂によ り形成され た円筒状の接触部材 1 3 が取り 付け られている。 この接触部 04 006000

材 1 3 はヽ 下部面 1 5 に支持棒 1 2 の外径よ り も僅かに大き い孔 1 3 a が設け られている。 この接触部材 1 3 の中空部内 には、 孔 1 3 a を通 して支持棒 1 2 が揷入されている

支持棒 1 2 にはヽ 円筒状のボール支持体 1 6 、 ポールベァ リ ング 1 7 を介して接触部材 1 3 が矢印 A方向に回転自在に 設け られている。

接触部材 1 3 の下部面 1 5 と支持台 1 1 の上部面 1 1 a と の間に ける支持棒 1 2 の外周には、 弾性部材と して例えば コィノレばね 1 8 が設け られ、 接触郭材 1 3 を上方向に付勢し て ヽる のコィルばね 1 8 の付勢力 （弾性力 > は、 浮上し てレヽるガラス基板 2 の裏面に対する接触部材 1 3 の当て付け 力を取適値 、 すなわち浮上しているガラス基板 2 が後述する 押付けピン 4 3 の押付け圧又は各搬送部 3 2 〜 3 5 の非吸着 時のガラス基板 2 に対する接触圧よ り も小さな外力又は自重 による慣性によ り 移動 しない程度の小さな摩擦力で、 つガ ラス基板 2 に摩擦痕及び変形等の影響を与えない僅かな当て 付け力で接触部材 1 3 をガラス基板 2 の裏面に接触させる よ う に設定されている 。 この接触部材 1 3 は、 コィルばね 1 8 を介して支持棒 1 2 の先端部に支持されて矢印 B方向に上下 移動する。

空気圧シリ ンダ 6 による伸縮ロ ッ K 7 の伸縮ス ト ローク は、 伸縮口 ッ ド 7 を縮めた と き の接触部材 1 3 の上部面 1 4 力、ら 浮上ステージ 1 上に浮上したガラス基板 2 の下面までの距離 に、 接触部材 1 3 を浮上したガラス基板 2 の下面に接触 しガ ラス基板 2 を移動させない程度の接触抵抗を生じさせる程度 の微小距離を合わせた長さ に予め設定されている。

図 2 は第 2 の基板浮上装置の全体構成図である。 なお、 図 1 と 同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す る。 浮上ステージ 1 には、 第 2 の基板保持機構 3 Bが設けら れている。 この第 2 の基板保持機構 3 Bの空気圧シリ ンダ 6 の伸縮口 ク ド 7 の先端部には、 ね レ PP 8及びナツ 卜 9 を介し て支持筐体 2 0 が接続されてレヽる。 こ の支持筐体 2 0 は、 例 えば円筒状に形成され、 内部に吸着パッ ド取付け穴 2 1 が設 け られている。 この吸着パッ ド取付け穴 2 1 内には 、 吸着パ ッ ド、 2 2 の上下動を規制する環状の横溝部 2 3 が け られて いる。 この横溝部 2 3 は、 吸着パッ ド取付け穴 2 1 の内径よ り も大きい内径を有する。

吸着パ V ド取付け穴 2 1 の底面には 、 上下方向に伸縮する ゴム、 樹脂 、 金属などの弾性部材からなる吸着パッ ド支持部 材であるベローズ 2 5 を介して吸着パッ ド 2 2 が Pスけ られて いる。

吸着パッ ド 2 2 は、 耐摩擦性の樹脂を例えば円板状に形成 した接触部材を兼ねる。 この吸着パッ ド 2 2 は、 上部に例え ば円形のパッ ト溝 2 6 が形成され、 下部に上下動を規制する 係止環 2 7·が形成されている。 この係止環 2 7は、 横溝部 2 3 内に取 り 付け られている。

吸着パッ ド 2 2 とべローズ ² 5 と支持筐体 ² 0 との間には、 各エアー流通路 2 8 a 〜 2 8 c が連通 して設けられている。 エアー流通路 2 8 c は、 支持筐体 2 0 内で屈曲 して支持筐体 2 0 の外壁面に到達し、 この外壁面にエアー吸引 口 2 9 を形 P2004/006000

7 成している。 このエア一吸引 口 2 9 には、 吸引チューブ 2 4 等を介して吸引ポンプが接続されている。

各ェァ一流通路 2 8 a〜 2 8 c を通 して吸引ポンプによ り ェァ を吸引する こ と によ り 、 ガラス基板 2 の裏面が吸着パ ッ ド、 2 2 に吸着固定される。 吸引ポンプによ る吸引圧力は、 浮上 している ガラ ス基板 2 の裏面に対する吸着パ ッ ド、 2 2

(接触部材） と の間の摩擦力がガラス基板 2 に対する小さな 外力又は自重の' I 性によ り移動しない程度の吸引圧力に設定 する こ と も可能である

ベ ーズ 2 5 の付勢力 （弾性力 ) は、 浮上しているガラス 基板 2 の裏面に対する吸着パッ ド 2 2 の当て付け力を最適値、 すなわち浮上しているガラス基板 2 が後述する押付けピン 4

3 の押付け圧又は各搬送部 3 2〜 3 5 の非吸着時のガラス基 板 2 に対する接触圧よ り も小さな外力又は自重による慣性に よ り移動しない程度の小さな摩擦力で、 かつガラス基板 2 に 摩擦痕及び変形等の影響を与えない僅かな当て付け力で吸着 パッ ド、 2 2 をガラス基板 2 の裏面に接触させる よ う にョ ni

BX定さ れている。

空気圧シリ ンダ 6 による伸縮口 ッ ド 7 の伸縮ス ト ロ一ク は、 伸縮 ッ ド 7 を縮めたと きの吸着パッ ド 2 2 の上部面から浮 上ステージ 1 上に浮上したガラス基板 2 の下面までの距離に、 吸着パッ ド 2 2 を浮上したガラス基板 2 の下面に接触しガラ ス基板 2 を移動させない程度の接触抵抗を生じさせる程度の 微小距離を合わせた長さに予め設定されている。

次に 、 上記の如く 構成された各基板保持機構の動作を L C P2004/006000

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D製造ライ ンの基板検査工程に適用 した場合について説明す る。

図 3 は 1及ぴ第 2 の基板保持機構 3 A、 3 B を適用 した

L C D製 ライ ンの基板浮上装置を示す構成図である。 搬送 用の浮上ステージ 1 の表面 1 a には、 複数のエアー吹き出 し 孔 1 hが縦横方向に規則的に設け られている。

浮上ステージ 1 の両側面には、 それぞれ直線状の各ガイ ド レール 3 0 、 3 1 が設け られている。 これらガイ ドレール 3

0 、 3 1 には、 例えばリ エアモータで駆動する各 2組の各搬 送部 3 2 、 3 3 と 3 4 、 3 5 が移動可能に設けられている。 一方の組の各搬送部 3 2、 3 3 は 、 互いに同期 して各ガイ ド レール 3 0 、 3 1 上を矢印 C方向に往復移動し、 他方の組の 各搬送部 3 4、 3 5 も互いに同期 して各ガイ ド レール 3 0、

3 1 上を矢印 D方向に往復移動する。

図 4 は各搬送部 3 2 〜 3 5 の構成図である。 これら搬送部 3 2 〜 3 5 は、 同一構成を有するので、 搬送部 3 2 について のみ構成を説明する。 搬送部 3 2上には、 各昇降支持部材 3 6 、 3 7 を介して吸着载置台 3 8 が設け られている。 各昇降 支持部材 3 6 、 3 7 は、 吸着載置台 3 8 を同期して上下方向

( Z方向） に昇降させる。 この吸着載置台 3 8上には、 複数、 例えば 5 つ基板吸着装置 3 9 がガラス基板 2 の搬送方向 E と 同一方向に設け られている。 なお、 基板吸着装置 3 9 の設置 数は、 5 つに限らず、 任意の個数設けても よい。 各基板吸着 装置 3 9 は、 エアーの吸引 によ り ガラ ス基板 2 の裏面を吸着 保持する。 P T/JP2004/006000

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L C D製造ライ ンの浮上ステージ 1 には、 上流側から搬送 されて く るガラス基板 2 を下流側の検查部 S ₂に受け渡 しす る基板受け渡 し部 S と 、 こ の基板受け渡し部 S ェの下流側 に設けられた検査部 S ₂ と を有する。

基板受け渡 し部 S における浮上ステージ 1 には、 複数の 円筒状の孔 4が設け られ、 これら孔 4 内にそれぞれ基板保持 機構と して図 1 に示す第 1 の基板保持機構 3 Aが設け られて いる。 これら第 1 の基板保持機構 3 Aは、 例えば L C D製造 ライ ン方向に長手方向を有する長方形の各コーナ位置に対応 する 4箇所に設け られている。 第 1 の基板保持機構 3 Aは、 浮上ステージ 1 上にエアーによ り ガラス基板 2 をほぼ水平に 浮上させる こ と ができ るので、 例えばガラス基板 2 のほぼ中 央位置に対応する 1 箇所に設ける こ と も可能である。

検査部 S ₂には、 固定して設け られた各基準ピン 4 2 と、 ガラス基板 2 の縁を押 し付ける方向 （矢印 G方向） に移動可 能な各押付けピン 4 3 と が設け られている。 こ の検査部 S ₂ には、 門型アーム 4 4 が浮上ステージ 1 を跨いで設け られて いる。 この門型アーム 4 4 は、 ガラス基板 2 の搬送方向 E と 同一方向 （矢印 F方向） に移動可能である。 この門型アーム 4 4 には、 顕微鏡へッ ド 4 5 が搬送方向 E に対して垂直方向 (矢印 J 方向 > に移動可能に設け られている。 門型アーム 4 4 は、 ガラス基板 2 を浮上ステージ 1 上に浮上させた状態で 各搬送部 3 4、 3 5 によ り 矢印 E方向に所定のピッチで移動 する よ う にすれば、 固定設置しても よい。

検査部 S ₂における浮上ステージ 1 にも例えば L C D製造 ラィ ン方向に長手方向を有する長方形の各コーナ位置に対応 する 4箇所にそれぞれ各孔 4が設けられ、 こ ;|τら孔 4 内にそ れぞれ基板保持機構と して図 2 に示す第 2 の基板保持機構 3

Bが設け られている。

次に、 上記 L C D製造ラィ ンにおけるガラス基板 2 の受け 渡し及び基板検査の動作について説明する。

浮上ス テージ 1 は、 複数のエアー吹き出 し孔 1 hから均一 なェァー圧力でエアーを吹 出すと、 浮上ステージ 1 の表面

1 a とガラス基板 2 と の間にエアー層が形成されて、 ガラス 基板 2 は浮上ス テージ 1 の表面 1 a 上に浮上する。

各搬送部 3 2、 3 3 の各基板吸着装置 3 9 は、 エア一浮上 しているガラス基板 2 における搬送方向 Eの先頭側の両縁を 吸着保持する。 これら搬送部 3 2、 3 3 は、 ガラ ス基板 2 を 吸着保持した状態で、 L C D製造ライ ンの搬送方向 E に向つ て同期して各ガイ ド レール 3 0、 3 1 上をそれぞれ移動す ό。 これによ り 、 エアーで浮上したガラス基板 2 は、 各搬送部 3

2、 3 3 の移動に引っ張られて搬送方向 Eに高速で搬送され ガラ ス基板 2 が基板受け渡 し部 S 1に到 する と 、 各搬送 部 3 2、 3 3 は 、 移動を停止する。 ガラス基板 2 をェァー浮 上させた状態で 、 各第 1 の基板保持機構 3 Aはヽ 互いに同期 して各空気圧シリ ンダ 6 の各伸縮口 ッ ド、 7 を予め 定された 伸縮ス ト 口一クだけ上方に伸ばす。 これら伸縮 ク 7 の伸 びに伴なつて各支持棒 1 2 に沿って各接触部材 1 3 が上昇す 各伸縮 y ド 7 の伸ぴによ る上昇高さが予め 定された 高さ に達する と、 各空気圧シリ ンダ 6 は各伸縮口 ッ ド 7 の伸 ぴをそれぞれ停止する。

この結果、 各空気圧シリ ンダ 6 の各接触部材 1 3 の上部面 1 4 は、 図 5 に示すよ う にエアー浮上しているガラス基板 2 の裏面に接触する。 こ の と き の各接触部材 1 3 の上部面 1 4 のガラス基板 2 の裏面に対する接触は、 各コイルばね 1 8 の 付勢力によって、 エアー浮上しているガラス基板 2 が各搬送 部 3 2 、 3 3 の非吸着時のガラス基板 2 に対する接触圧よ り 小さ な外力又は自重による慣性によ り移動 しない程度の小さ な摩擦力で、 かつガラス 板 2 に摩擦痕ゃ変形等の影響を与 えない僅かな当て付け力で接触する。

各接触部材 1 3 は、 樹脂によ り 形成され、 各支持棒 1 2 に 対してボーノレべ ァ リ ング 1 7 を介して回転可能で、 かつ各コ ィノレばね 1 8 の付勢力によつて上下方向に移動可能に設け ら れている ので、 ガラス基板 2 の裏面に接触する と きのガラス 基板 2 と各接触部材 1 3 と の互いの傾き等の姿勢に応じて回 転した り 、 上下動してガラス基板 2 の裏面に接触する。

このよ う にガラス基板 2 をェァー浮上させた状態でガラス 基板 2 の裏面に各接触部材 1 3 を接触させるので、 各接触部 材 1 3 に加わる重量が小さ < なる。 これによつて、 ガラス基 板 2 と各接触部材 1 3 の上面部 1 4 との間の摩擦抵抗は、 外 力が加わらない限り ガラス基板 2 を移動させない程度に小さ く なる 。 又、 各接触部材 1 3 は 、 各空気圧シリ ンダ 6 の予め s Λ£された高さへの各伸縮 V ド 7 の伸ぴによ り 同一高さ位 置で停止する。 これによ り 、 ガラス基板 2 は、 水平状態で移 動せずに保持される。

この後、 各搬送部 3 2、 3 3 は、 ガラス基板 2 に対する吸 着保持を停止 し、 ガラス基板 2 の搬入側 （上流側） に戻る。

各搬送部 3 2、 3 3 が搬入側に戻る と 同時に、 各搬送部 3 4、 3 5 が基板受け渡し部 S におけるガラ ス基板 2 の搬送 方向 Eの先頭側に移動し、 これら搬送部 3 4、 3 5 における 各基板吸着装置 3 9 が吸着動作を開始する。 各搬送部 3 2、 3 3 がガラス基板 2 に対して吸着を完了する と、 各第 1 の基 板保持機構 3 Aは、 互いに同期 して各空気圧シリ ンダ 6 の各 伸縮ロ ッ ド 7 を縮める。 各第 1 の基板保持機構 3 Aは、 ガラ ス基板 2 の裏面から離れ、 ガラス基板 2が浮上ステージ 1 上 に浮上する。

これら搬送部 3 4、 3 5 は、 ガラス基板 2 を吸着保持した 状態で、 L C D製造ライ ンの下流側に同期 して各ガイ ド レー ル 3 0、 3 1 上をそれぞれ移動し、 ガラス基板 2 を検査部 S ₂まで高速搬送する。

ガラス基板 2 が検査部 S ₂に到達する と、 各搬送部 3 4、 3 5 は、 移動を停止する。 ガラス基板 2 をエアー浮上させた 状態で、 検査部 S ₂における図 2 に示す各第 2 の基板保持機 構 3 Bは、 互いに同期 して各空気圧シリ ンダ 6 の各伸縮口 ッ ド 7· を予め設定された伸縮ス ト ローク だけ上方に伸ばす。 こ の伸縮ロ ッ ド 7 の伸びに伴なつて支持筐体 2 0 に設け られて いる吸着パッ ド 2 2 が上昇する。 伸縮ロ ッ ド 7 の伸ぴが予め 設定された伸縮ス ト ローク に達する と、 空気圧シリ ンダ 6 は 伸縮ロ ッ ド 7 の伸びを停止する。 これによ り 、 各吸着パッ ド 2 2 は、 エアー浮上しているガラス基板 2 の裏面に接触する。 この と きの各吸着パッ ド 2 2 と ガラス基板 2 と の接触圧は、 ベローズ 2 5 の付勢力によ ってエアー浮上 しているガラス基 板 2 が押付けピン 4 3 の押付け圧又は自重によ り 移動しない 程度の小さな摩擦力でガラス基板 2 の裏面に接触 し、 エアー 浮上しているガラス基板 2 の移動を規制する。 すなわち、 各 吸着パッ ド 2 2 は、 各押付けピン 4 3 の移動に追従してガラ ス基板 2 が移動でき る程度の摩擦力がガラス基板 2の裏面に 作用する摩擦力でガラス基板 2 を仮止めする。

この状態で、 ガラス基板 2 の縁に各押し付けピン 4 3 が押 し付け られる と、 ガラス基板 2 は、 各押し付けピン 4 3 に追 従 （ガラ ス基板 2が各押し付けピン 4 3 から離れない状態） して移動 し、 ガラス基板 2 の隣接する 2辺が各基準ピン 4 2 に当接し、 基準位置にァライ メ ン ト される。 このァライ メ ン トが開始される前に各搬送部 3 4 、 3 5 は、 ガラス基板 2 に 対する吸着保持を停止 し、 基板受け渡し部 S 側に移動する。

次に、 エアー流通路 2 8 a 〜 2 8 c のエアー吸引 口 2 9、 吸引チューブを介して吸引ポンプによ りエアー吸引が行われ る。 これによ り 、 各吸着パッ ド 2 2からエアーが吸い込まれ、 このエアーがベローズ 2 5 、 支持部材 2 4 、 支持筐体 2 0 の 間に連通するエアー流通路 2 8 a 〜 2 8 c 内を通して吸引 さ れる。 こ のエアー吸引によ り各吸着パッ ド 2 2 と ガラス基板 2 の裏面との間が塞がる と、 吸着パッ ド 2 2 のパッ ト溝 2 6 からべローズ 2 5、 支持部材 2 4、 支持筐体 2 0 の間に連通 するエアー流通路 2 8 a 〜 2 8 c 内は負圧にな り 、 ベローズ 2 5 が潰れて各吸着パッ ド 2 2 がガラス基板 2 の裏面に吸着 する。 これによ り 、 ガラス基板 2 は、 固定保持される。

吸着パッ ド 2 2 が下降する。 吸着パッ ド 2 2 は、 環状の横 溝部 2 3 内の下端に吸着パッ ド 2 2 の係止環 2 7 が当接して 下降が規制される。

こ の よ う にガラス基板 2 が各吸着パッ ド 2 2 に よ り 浮上ス テージ 1 上に固定保持された状態で、 門型アーム 4 2 をガラ ス基板 2 の搬送方向 E と 同一方向 （矢印 F方向） に移動する と共に、 顕微鏡へッ ド 4 3 が門型アーム 4 2上を搬送方向 E に対して垂直方向 （矢印 J 方向） に移動する こ と によ り ガラ ス基板 2 に対する検査が行なわれる。

ガラス基板 2 の検査が終了する と、 下流側から別の各搬送 部が検査部 S ₂に移動 し、 ガラス基板 2 の先頭側を吸着保持 して下流側に搬送する。

このよ う にガラス基板 2 をエアー搬送する L C D製造ライ ンの基板受け渡し部 S に第 1 の基板保持機構 3 Aを設け、 検査部 S ₂に第 2 の基板保持機構 3 B を設けた。 基板受け渡 し部 S iにおいては、 ガラス基板 2 に対する各搬送部 3 2 、

3 3 の吸着保持が停止されても、 ガラス基板 2 は、 第 1 の基 板保持機構 3 Aによ り 仮保持されて移動せずに停止でき る。 エアー浮上だけのフ リ 一な状態であれば、 ガラス基板 2 は、 例えば僅かな傾きやダウンフロー等の外力によ り移動 して し ま う が、 第 1 の基板保持機構 3 A とガラス基板 2 との摩擦力 と によ り ガラス基板 2 の移動を規制できる。

基板受け渡し部 S において、 エアー浮上しているガラス 基板 2 を第 1 の基板保持機構 3 Aの接触によ る摩擦抵抗によ つて移動を規制 した状態で、 下流側の各搬送部 3 4、 3 5 に ガラス基板 2 を安定して受け渡すこ とができ る。

基板受け渡 し部 S において、 エアー浮上しているガラス 基板 2 の裏面に第 1 の基板保持機構 3 Aが接触したと き も、 コイルばね 1 8 の付勢力が最適値に設定されているので、 ガ ラ ス基板 2 が第 1 の基板保持機構 3 A上を摺つて移動 しても ガラス基板 2 の裏面に影響を与えない。

検査部 S ₂においては、 エアー浮上しているガラス基板 2 を各吸着パッ ド 2 2 上に載置して第 2 の基板保持機構 3 B と の摩擦力によ り ガラス基板 2 を仮止め し、 この状態で各押付 けピン 4 3 の押付けによってガラス基板 2 を各基準ピン 4 2 に押 し当てる こ とができ るので、 ガラス基板 2 を安定性よ く 基準位置にァライ メ ン トする こ と ができ る。 又、 ァライ メ ン ト してから各吸着パッ ド 2 2 によ り ガラス基板 2 を吸着固定 する こ と ができ るので、 ガラス基板 2 に位置ずれを起こ さず に、 ガラス基板 2 の検査ができ る。

第 1 の基板保持機構 3 Aは接触部材 1 3 を支持する基板保 持部材 1 0 を空気圧シリ ンダ 6 によ り 昇降させる構成であ り 、 第 2 の基板保持機構 3 Bは吸着パッ ド 2 2 を空気圧シリ ンダ 6 によ り 昇降させる構成なので、 第 1 及び第 2 の基板保持機 構 3 A、 3 B共に小型化が可能で、 それぞれ L C D製造ライ ンの基板受け渡 し部 S ₁ 検査部 S ₂に組み込むこ と が容易 ある。

L C D製造ライ ンにエアー搬送されるガラス基板 2 は、 基 板受け渡し部 S においてガラス基板 2 をエアー浮上させた 状態で各搬送部 3 2、 3 3 と 3 4、 3 5 と の間で受け渡しを 行 う ので、 高速でエアー搬送でき 、 カ ラス基板 2 の検査ェ程 に要する時間を短縮し、 検查タ タ トタイ ムを短く でき る

次に 、 基板保持機構を基板検查装置に用い られる浮上ステ 一ジに適用 した場合について説明する。

図 6 は基板検査装置に用いられる浮上ステージの外観図で め 矩形状の浮上ス テージ 1 0 0上にはヽ 例えば 4箇所に 図 1 に示す各第 1 の基板保持機構 3 Aが設け られている れら第 1 の基板保持機構 3 Aを設ける箇所は 、 浮上している ガラス基板 2 を裏面から支持可能な箇所でヽ 例えば長方形の 各コーナ位置に対応する 4 箇所に設け られている。

浮上ス テージ 1 の外周部には 、 位置決め機構を構成する各 基準ピン 5 0 が X Yの各辺上に固定して設け られる と共に 、 これら辺に対向する辺上に各押 し付けピン 5 1 が移動可能に 設け られている。

ガラス基板 2 を、 浮上ス テージ 1 上でェァ一浮上させた状 態で、 各第 1 の基板保持機構 3 Aの伸縮口 シ ド 7 を予め設定 された伸縮ス ト ローク だけ上方に伸ばすと 図 5 に示すよ に各空気圧シリ ンダ 6 の各接触部材 1 3 の上部面 1 4 が力ラ ス基板 2 の裏面に接触する。 接触部材 1 3 は 、 各コィルばね

1 8 の付勢力によって、 エアー浮上しているガラス基板 2が 押付けピン 5 1 の押付け圧よ り 小さな外力で移動させず 、 か っガラス基板 2 の裏面に影響を与えない小さ な当て付け力で エアー浮上しているガラス基板 2 の裏面に接触し、 ェァ 浮 上しているガラス基板 2 を水平状態で移動せずに保持する。 このよ う な状態で、 各押 し付けピン 5 1 の押付けによって ガラス基板 2 を各基準ピン 5 0 に押し当てる と、 ガラス基板 2 は、 安定性よ く 基準位置にァライ メ ン ト される。

ガラス基板 2 のァライ メ ン トが完了する と、 各空気圧シリ ンダ 6 は、 伸縮ロ ッ ド 1 4 を縮める。 伸縮ロ ッ ド 1 4 が縮ま る と、 ガラス基板 2 は、 ァライ メ ン ト された状態を保って浮 上ステージ 1 0 0上にエアー浮上する。

この状態で、 例えば図 3 に示す顕微鏡へッ ド 4 5等を搭載 した門型アーム 4 4 が X方向に移動する と共に、 顕微鏡へッ ド 4 5 が Y方向に移動してガラス基板 2 の検査が行なわれる。 このよ う に基板検査装置の浮上ステージ 1 0 0 に適用 して も、 エアー浮上しているガラス基板 2 を各接触部材 1 3 の接 触による摩擦抵抗によって移動を規制 し、 各押し付けピン 5 1 に追従して各基準ピン 5 0 に押し当てる こ とができ るので、 ガラス基板 2 を安定性よ く 基準位置に位置決めする こ と がで き るなど、 L C D製造ライ ンの基板検査工程に適用 した場合 と 同様の効果を奏する こ と ができ る。

次に、 本発明の第 2 の実施の形態について説明する。 なお、 図 1 と 同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略 する。

図 7 は基板保持機構の構成図である。 浮上ステージ 1 に設 けられた円筒状の孔 4 の開口部には、 リ ング状支持部材 6 0 が設けられている。 この リ ング状支持部材 6 0 は、 上下方向 に一対の リ ング状の各挟持片 6 0 a 、 6 O b を有する。 この リ ング状支持部材 6 0 には、 各挟持片 6 0 a 6 0 b によつ て接触膜 6 1 が張られた状態で挟持されている o この接触膜

6 1 は 、 耐摩耗性の樹脂によ り 均一な膜厚に形成され、 伸縮 可能でめる。 なお、 リ ング状支持部材 6 0 による接触膜 6 1 は、 図 8 に示すよ う に異なる外径の 2枚の リ ング挟持片 6 0 a 、 6 0 b を横方向に内外 2重に設けて挟持 してあ よい。 孔 4 の下部には、 連結部材 6 2 を介 して配管 6 3 が設けら れている o の配管 6 3 の他端には、 圧搾ェァ一供給部 6 4 が接続されている。 この圧搾エアー供給部 6 4 は 、 圧搾エア

—を配管 6 3 を通 して孔 4 内に供給する。

又、 配管 6 3 には 、 エアー圧力調節弁 6 5 が けられてい

Ο D のェァ 圧力調節弁 6 5 は、 開度の調整によ り 孔 4 内 に供給するェァ ―の流量を調節 した り 、 開放動作と閉鎖動作 と によ り ェァ 供給のオン ' オフを行 う。 このェァー圧力調 節弁 6 5 は、 孔 4 内への圧搾エアーの供給量を 、 圧搾エアー の供給によ り 孔 4 内の圧力が上昇し、 接触膜 6 1 が上方に膨 らんだと き の接触膜 6 1 と浮上しているガラス基板 2 の裏面 との摩擦抵抗がガラス基板 2 の移動を規制する と共に、 ガラ ス基板 2 の裏面に損傷等の影響を与えないェァ一供給量に調 節する 0

次にヽ 上記の如く 構成された基板保持機構によ るガラス基 板 2 の移動の規制の動作について説明する。

ガラス基板 2 が浮上ステージ 1 上にエアー浮上してレヽる状 態で、 圧搾ェァ一が配管 3 3 を通して孔 4 内に供給される。 このと きヽ ェァ一圧力調節弁 6 5 は、 弁を開放する と共に、 弁の開度の調整によ り 孔 4 内に供給するエアーの流量を、 孔

4 内の圧力が上昇し、 接触膜 6 1 が上方に膨らんだと さの接 触膜 6 1 と浮上しているガラス基板 2 の裏面と の摩擦抵抗が ガラス基板 2 の移動を規制する と共に、 ガラス基板 2 の裏面 に損 等の影響を与えないエアー供給量に調節する。

孔 4 内に圧搾エアーが供給される と 、 孔 4 内は気密に形成 されているので.、 孔 4 内部の圧力が次第に高く な り 、 れに 伴なつて接触膜 6 1 に加わる圧力も次第に高く なる。 れに よ り 接触膜 6 1 は、 図 7 の点線によ り 示すよ う に上方に向 つて膨らむ。 この膨らみは、 接触膜 6 1 が均一な膜厚に形成 されているので、 接触膜 6 1 の中央部の上昇高さが最あ高 < な り 、 中央部から離れるに従って順次高さが低く なる

の接触膜 6 1 の膨らみよ り その中央部がガラス基板 2 の 裏面に接触する と、 ガラス基板 2 と接触膜 6 1 との間の小さ な摩擦抵抗でガラス基板 2が移動せずに接触膜お 1 上に保持 される 。 この と き接触膜お 1 は、 圧搾エアーの供給によ り 弾 力性を持って膨らんでいるので、 ガラス基板 2 に対して柔軟 に当接し、 ガラス基板 2 の裏面に損傷等の影響を与えない - のよ う な基板保持機構は、 例えば図 3 に示す L C D製 ラィ ンの浮上ステージ 1 における基板受け渡し部 S ₁にきu

ロスけ られた第 1 の基板保持機構 3 A、 又は図 6 に示す基板検查装 置の浮上ステージ 1 0 0 に設け られた第 1 の基板保持機構 3

Aに代つて設ける こ と によって、 それぞれ上記第 1 の実施の 形態と 同様の効果を奏するこ とができ る。 この基板保持機構 によれば、 接触膜 6 1 を膨らませるだけの簡単な構成でヽ 上 記第 1 の実施の形態と 様のタカ果を奏する こ とができ る o 本発明はヽ -t RQ 1 乃至第 3 の実施の形態に限定される も のではな < 、 各種変形してち よい 0 例えば、 上記各実施の形 態では、 L C D製造フィ ンの浮上ステージ 1 又は基板検查装 置の浮上ステージ 1 0 0 に適用 した場合について説明 したが、 これに限らず、 基板検查装置や各種基板製造装置における搬 入搬出側の各浮上ステ一ジ 1 0 0 に適用 してもよい。

例えば L C D製 ラィ ンに ける搬入側の浮上ステ一ジ

1 上に リ フ ト機能を備 X.た第 1 の 板保持機構 3 Aを設けた 場合について説明する O 浮上ステ一ジ 1 の搬入側には、 搬入 用ロポッ 卜が設け られている o 各第 1 の基板保持機構 3 Aは、 各接触部材 1 3 を空気圧シリ ンダ 6 の駆動によ り搬入側 πホ ク トの吸着ハ ン ドからガラス 板 2 を受け取 さまで上昇 する。 こ の状態で、 搬入用口ポッ 卜はヽ 吸着ノヽン を下降さ せ 、 ガラス基板 2 を浮上ス テ一ジ 1 上の各第 1 の 板保持機 構 3 Aの各接触部材 1 3上に載置する 0

次に、 浮上ステ一ジ 1 は、 複数のェァ一吹き出 し孔 1 hか らエアーを吹き出す 。 こ の状態でヽ 空 圧シリ ンダ 6 は 、 各 第 1 の基板保持機構 3 Aを下降させヽ ガラス基板 2 がェ了一 で浮上する位置よ り も若干高い位置で停止する o の と さ、 ガラス基板 2 は 、 ェァー浮上した状態で各接触部材 1 3 上に 載置されるのでヽ ェァー浮上している状態でも移動する こ と がない。 こ の後 、 図 3 に示すのと |B〗様に基準ピン 4 2 と押付 けピ ン 4 3 とで構成されるァラィ メ ン 卜機構によ り ァラィ メ ン ト される。 L C D製造ライ ンの基板受け渡 し部 S 又は検査部 S ₂に おける第 1 、 第 2 の基板保持機構 3 A ヽ 3 B の各 ¾愈は、 それぞれ 4 箇所に限らず、 例えば三角形の各頂点となる 3箇 所、 又はガラス基板 2 を安定に保持し 、 かっガラス基板 2 と 各接触部材 1 3 との間の摩擦抵抗が増大しない複数箇所でも よい。

接触部材 1 3 を弾性的に支持するのはヽ コィノレばね 1 8 に 限らず、 円筒状に形成されたゴムを用いても よい

接触部材 1 3及ぴ吸着パッ ド 2 2 はヽ ガラ ス基板 2 の裏面 に対する接触面積の大き さ を変化させて 、 ガラス基板 2 との 間に生じる摩擦抵抗の大き さ を調整してあ よい。 これによ り エアーの吹き上げ力が同一であつてもヽ ガラ ス基板 2 のサイ ズが変更 した場 、 ガラス基板 2 の自重がサイズに応じて変 わるので、 このガラス基板 2 の自重に応じた対応が可能であ ガラス基板 3 を浮上させるのは 、 ェァ 浮上に限らず、 静 電浮上 、 超音波浮上によ り 浮上させたガラス基板の移動を規 制する場合にも適用でき る

産業上の利用可能性

本 明は、 例えば液晶ディ スプレィ の大型ガラス基板 1 の 搬送に適用 した場合について説明 したがヽ 半導体クェハゃ各 種部材の搬送にも適用でき る

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 基板を浮上させる浮上手段と 、

前記基板の裏面に接触可能な接触部材と、

前記接触部材を先端部に設けた支持部材と

前記支持部材を上昇させて、 前記浮上手段によ り浮上して いる前記基板の裏面に前記接触部材を接触させて前記基板の 移動を規制させる昇降機構と、

を具備 したこ と を特徴とする基板浮上装置。

2 .前記接触部材は、 耐摩耗性を有する樹脂によ り 形成され る こ と を特徴とする請求項 1 記載の基板浮上 置

3 . 前記接触部材は、 円筒状に形成され、 一方の開口部が前 記基板の裏面に接触する こ と を特徴とする請求項 1記載の基 板浮上装置。

4 . 前記接触部材は、 前記支持部材に対して弾性部材を介し て設け られたこ と を特徴とする請求項 1 記載の基板浮上

5 . 前記接触部材は、 前記支持部材に対してボールぺア リ ン グを介 して回転可能に設け られたこ と を特徴とする 5 求項 1 記載の基板浮上装置。

6 . 前記弾性部材は、 浮上している前記基板の移動を規制す る接触抵抗を生じさせる当て付ける力で前記接触部材を 記 基板の裏面に接触させる当て付け力を有する と を特徴とす る請求項 4記載の基板浮上装置。

7 . 前記弾性部材は、 コイルばね又は円筒状の ゴムでめ る と を特徴とする請求項 4記載の基板浮上装置

8 . 前記昇降機構は、 伸縮ロ ッ ドを有するァクチユエータを 有する こ と を特徴とする口 求項 1 記載の基板浮上装置

9 . 前記浮上手段は、 ェァ一吹き出す浮上ス テージを有し、 刖記ァク チユエータはヽ 前記伸縮口 ッ ドを縮めたと さの前 記接触部材の上部面から 記浮上ステージの上面までの距離 と、 前記基板の浮上高さ と 、 前記基板の移動を規制する m記 接触抵抗を生じさせる 記当て付ける力を生じるための距離 と を合わせたス ト ローク距離で前記伸縮口 ッ ドを伸縮させる こ と を特徴とする請求項 8記載の基板浮上装置。

1 0 . 前記接触部材は 、 m記基板の裏面に接触する吸差ノ 、ソ ドを形成 し、

前記支持部材は 、 前記吸着パッ ド、を上部に可動可能に取り 付ける取付け穴と 、 前記取付け穴内に前記吸着パ ドを支持 する弾性部材と 、 前記吸着パッ ドと刖記弾性部材と前記支持 部材との間に連通して設け られたェァー吸引通路と を有する、 こ と を特徴とする請求項 1 記載の基板浮上装置。

1 1 . 前記弾性部材は、 ベローズによ り形成される こ と を特 徴とする請求項 1 0記載の基板浮上 ύζ

1 2 . 前記エア一吸引通路を通 してエアーを吸引する と、 目 記吸着パッ ドは 、 前記基板を吸着固定する と を特徴とする 請求項 1 0記載の基板浮上装置。

1 3 . 基板を浮上させる浮上手段と 、

前記浮上手段に設け られた孔とヽ

前記孔の開口部に設けられた樹脂によ り なる接触膜と、 刖記孑しを通して前記接触膜に対して圧搾ェァ一を供給して 前記接触膜を膨らませ、 前記浮上手段によ り 浮上している前 記基板の裏面に前記接触膜を当て付けて前記基板の移動を規 制する圧搾エアー供給手段と、

を具備したこ と を特徴とする基板浮上装置。