JP2011199218A - 基板搬送装置およびそれを用いた基板検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、反りがある基板でも基板の上面に接触せずに搬送でき、基板の高さより上に搬送用の可動部がない基板搬送装置および基板検査システムを提供する。
【解決手段】
基板検査システム１００は、基板搬送装置１と、搬送される基板Ｗの表面を撮像する撮像装置２と、撮像された画像を検査する検査装置３と、検査結果を表示する表示装置４を有する。基板搬送装置１は、基板Ｗに対して下方からエアを吹き付けて浮上させる浮上ステージ８と、浮上ステージ８に沿って移動可能で基板Ｗの裏面側の側縁部を吸着する吸着部９を備えた移動機構１０を有する。移動機構１０の移動台１０ｄは、吸着部９の近傍に、補助吸着部１１を有する昇降機構１２を備える。反った基板Ｗに対し補助吸着部１１が上昇して側縁を吸着して引き下げて吸着部９が基板Ｗを吸着し、移動台１０ｄが移動して基板Ｗを搬送しつつ撮像装置２で撮像して検査する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば液晶表示パネルやプラズマ表示パネル、太陽電池、磁気ディスク、光ディスクなどの製造に用いるガラス基板、半導体製造装置用のマスク基板などの各種基板を搬送する基板搬送装置およびそれを用いた基板検査システムに関する。

従来より、例えば液晶表示パネルなどの製造に用いるガラス基板等の対象物に形成される配線パターンを検査する方法の1つとして、配線パターンが形成されたガラス基板をコンベアに載せて搬送しつつ、そのガラス基板を上方に固定された撮像装置により撮影し、画像認識によりその配線パターンに異常がないか検査する装置が提案されている。

近年、液晶表示パネルなどの製造に用いるガラス基板は生産効率の点から薄型化、大型化が求められている。しかし、例えば液晶表示パネルの生産工程においては基板に対して各種物質の皮膜形成や熱処理などが施され、基板に反りが生じる場合がある。そして、反りが生じた基板を、一般的なコンベアに載せて上述のような検査を行う場合、基板の反りのために搬送できなくなったり、また搬送できても撮像装置の焦点が合わなくなったりして良好な検査が困難になっていた。

特開２００８−６３０２０号公報

特許文献１では、基板を浮上させるステージ上で浮上させるとともに、基板を吸着する吸着部分に対して基板を上面から押圧する押圧ローラを設けることで、反りが生じた基板でも吸着部分に押し付けて吸着して搬送できるようにしている。しかしながら、基板の上面は電気配線などの微細加工が施される部分であり、たとえ基板の端部であっても機械的に接触して押圧すると、それによって微小な塵埃が付着して断線やショートなどの不都合の原因になることがある上に、基板の搬送高さ（いわゆるパスライン）よりも上方に余分な可動部があってそこから発生した塵埃が基板を汚染する可能性があり、さらなる改良が望まれていた。

本発明は、反りが生じた基板であっても、基板の上面に接触することなく搬送することができる基板搬送装置およびそれを用いた基板検査システムを提供することを目的とする。

かかる課題を解決する為に、請求項１に係わる発明は、基板を浮上させるステージと、
前記ステージに沿って移動可能に設けられ、上の前記基板の裏面側のいずれかの側縁部を吸着する吸着部を有する移動機構と、前記吸着部近傍において前記前記基板の裏面側の前記側縁部に対して進退可能に設けられ、前記基板の側縁部を吸着して前記吸着部に引き付ける補助吸着部と、を備えたことを特徴とする基板搬送装置である。

請求項２に係わる発明は、請求項１記載の基板搬送装置において、前記補助吸着部は前記吸着部よりも基板の端縁側に設けられていることを特徴とする。

請求項３に係わる発明は、請求項１または２に記載の基板搬送装置において、前記移動機構は、前記ステージに沿って移動可能でかつ前記吸着部を備えた移動台を有し、前記補助吸着部は前記移動台に設けられていることを特徴とする。

請求項４に係わる発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置において、前記補助吸着部は、先端の吸着口近傍に、前記基板の周縁部の反りによる基板面の傾斜に倣う倣い部を備えたことを特徴とする。

請求項５に係わる発明は、基板を浮上させるステージと、前記ステージに沿って移動可能に設けられ、上の前記基板の裏面側のいずれかの側縁部を固定する固定部を有し、基板を移動させる移動機構とを備え、前記固定部は、前記移動機構の移動台に設けられ、前記前記基板の裏面側の前記側縁部に対して進退可能に設けられて前記基板の側縁部を吸着する吸着機構よりなることを特徴とする基板搬送装置である。

請求項６に係わる発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の基板搬送装置と、当該基板搬送装置に搬送される基板の表面を撮像する撮像装置と、その撮像装置によって撮像された画像を検査する検査装置と、を備えたことを特徴とする基板検査システムである。

本発明によれば、本発明は、反りが生じた基板であっても、基板の上面に接触することなく搬送でき、また基板の高さより上方には搬送のための可動部がない基板搬送装置およびそれを用いた基板検査システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る基板搬送装置とそれを用いた基板検査システムの概要を示す平面図である。 基板搬送装置のローラコンベアと移動機構の動作を模式的に示す説明図である。 基板搬送装置の補助吸着部の動作を模式的に示す説明図である。

〔基板検査システムの全体構成〕

本発明の実施形態にかかる基板搬送装置とそれを用いた基板検査システムを以下に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る基板搬送装置１とそれを用いた基板検査システム１００の概要を示す平面図である。この図において二点鎖線は基板Ｗの大きさを示す。基板検査システム１００は、基板搬送装置１と、その基板搬送装置１によって搬送される基板Ｗの表面を撮像する撮像装置２と、その撮像装置２によって撮像された画像を検査する検査装置３と、その検査装置３による検査結果を表示する表示装置４とから構成される。

基板搬送装置１の前工程の装置は図１中では右側に配置され、その前工程装置の一部であるローラコンベア５から基板Ｗが搬出される。基板搬送装置１は、前記前工程装置のローラコンベア５と連なって配置され、そのローラコンベア５から基板Ｗを受け入れるとともに、後述のように後工程装置のローラコンベア６へ基板Ｗを受け渡すローラコンベア７と、そのローラコンベア７で受け入れた基板Ｗに対して下方からエアを吹き付けてわずかに浮上させる浮上ステージ８と、その浮上ステージ８に沿って移動可能に設けられ、上の前記基板の裏面側のいずれかの側縁部を吸着する吸着部９を有する移動機構１０とを有する。

図２は基板搬送装置１の模式的側面図である。ローラコンベア７は、所定の高さに平行に設けられた複数の回転軸７ａのそれぞれに、所定の間隔をもってローラ７ｂを取り付け、その各回転軸７ａに図示しないモータや駆動ベルト等の駆動源を設けて構成される。また全ての回転軸７ａは共通の軸受け部材７ｃを介して連結支持され、エアシリンダ等の昇降駆動源７ｄの駆動により昇降可能に支持されている。

浮上ステージ８は、ローラコンベア７の隣り合うローラ７ｂの間に、基板Ｗの搬送方向に長く、複数の回転軸７ａにまたがるように設けられ、その上面に気体の吹き出し口８ａが形成され、また図示しない気体供給装置に接続されている。浮上ステージ８の上面は、上述した昇降駆動源７ｄによってローラコンベア７が上昇した際にはローラ７ｂの方が高く、またローラコンベア７が下降した際には浮上ステージ８の上面のほうが高い位置に設置固定されている。

移動機構１０は、ローラコンベア７に沿ってその側方に設けられた直動案内部材１０ａと、その直動案内部材１０ａ上を移動する移動部１０ｂとからなるリニアモータ１０ｃを備え、移動台１０ｄは移動部１０ｂに取り付け固定されている。移動台１０ｄは、基板Ｗの搬送方向すなわち直動案内部材１０ａの方向に基板Ｗとほぼ匹敵する長さを有し、その上面には、ローラコンベア７に支持されている基板Ｗの裏面側すなわちすなわち下面側を下方から真空吸着する吸着部９が取り付け固定されている。吸着部９はその上端が浮上ステージ８の上面とほぼ同じか、または吸着部９のほうが若干高いがローラ７ｂの上端よりは低い位置になるように上向きに開口し、その長さは基板Ｗの長さよりも若干短く、図示しない真空吸着源や開閉バルブ等に配管を介して接続され、基板Ｗを下方から吸着して固定し、移動させることができる。

移動機構１０の移動台１０ｄには、さらに、吸着部９の近傍に、基板Ｗの裏面側すなわち下面側の側縁部を吸着する補助吸着部１１が設けられている。補助吸着部１１はエアシリンダ等の昇降機構１２に取り付けられて上下移動可能であり、固定された吸着部９の上端の吸着面に対して上にある位置と、同じ高さの位置と、下にある位置との間を移動可能となっている。また補助吸着部１１は吸着部９よりも基板Ｗ中心側から見て若干外側すなわち基板Ｗの端縁近くに位置しており、基板Ｗの裏面側の側縁に対して進退可能に設けられている。また、移動機構１０、吸着部９、補助吸着部１１およびその駆動のための昇降機構１２は基板Ｗの搬送高さ（いわゆるパスライン）よりも低い位置に設けられているため、これらが原因で発生した塵埃が基板Ｗを汚染する可能性は低い。

撮像装置２は、ローラコンベア７と移動機構１０の直動案内部材１０ａをまたぐように設けられた門形の支持部２ａと、その支持部２ａの上面に基板Ｗの搬送方向と交差する方向に設けられた直動案内部材２ｂと、その直動案内部材２ｂ上を図示しない駆動源によって移動する移動台２ｃと、その移動台２ｃ上に設けられたカメラ２ｄとからなる。カメラ２ｄは移動台２ｃの移動により基板Ｗの搬送方向と直交する方向に走査されながら、支持部２ａの下方を通過する基板Ｗの表面を撮像する。カメラ２ｄとからなる。

検査装置３は、いわゆるマイクロコンピュータよりなり、撮像装置２のカメラ２ｄが撮像した基板Ｗの表面の画像を入力し、その表面の欠陥の有無等を検査するものである。また検査装置３のマイクロコンピュータは、ローラコンベア７や昇降駆動源７ｄ、浮上ステージ８、移動機構１０などの基板搬送装置１の駆動や、撮像装置２の全体の動作も制御する。表示装置４は検査装置３による検査結果を表示する。

〔基板検査システムの動作〕

次に、上記基板検査システム１００の動作を説明する。基板検査システム１００は、前工程装置のローラコンベア５から基板Ｗを受け入れる際には、基板搬送装置１の昇降駆動源７ｄによってローラコンベア７のローラ７ｂが上昇した位置にあり、また補助吸着部１１は昇降機構１２により吸着部９の上端の吸着面に対して下にある位置の状態とされる。このとき、ローラコンベア７に基板Ｗが搬送されてくると、図２（ａ）に示す状態となる。このとき、基板Ｗに反りが発生していない場合には、図２（ａ）に示す状態から、昇降駆動源７ｄによってローラコンベア７のローラ７ｂを下降させる。これにより基板Ｗは図２（ｂ）に示すようにローラコンベア７のローラ７ｂから浮上ステージ８に受け渡され、基板は浮上ステージ８の吹き出し口８ａから吹き出す気体によって微小に浮き上がった常態で支持されるとともに、吸着部９によって吸着して固定される。そしてこの状態で移動機構１０を駆動して移動台１０ｄを移動させることにより、移動台１０ｄとともに移動する吸着部９に吸着されている基板Ｗは、搬送方向すなわち撮像装置２の方向に搬送され、撮像装置２の門形の支持部２ａの下を通って後工程装置側へ搬送されてゆく。そしてその支持部２ａの下方を通過する際に、その上面に設置されているカメラ２ｄが基板Ｗの移動方向と直交する方向に走査しながら基板Ｗの表面を撮像する。カメラ２ｄが撮像した画像は検査装置３に入力され、その表面の欠陥の有無等が検査される。欠陥の有無等の検査結果は表示装置４に表示され、また必要に応じ後工程装置側へも伝達される。基板Ｗの全体が撮像装置２の下方を通過して図１中の撮像装置２の左側に移動し検査が終了すると、吸着部９による基板Ｗの吸着固定を解除するとともに昇降駆動源７ｄを駆動してローラコンベア７を上昇させ、基板Ｗをローラコンベア７のローラ７ｂで保持する。そしてローラコンベア７を駆動して基板Ｗを後工程装置のローラコンベア６へ搬出する。

次に、上記基板検査システム１００に搬送されてきた基板Ｗの側縁部に反りがある場合の動作を説明する。基板検査システム１００に基板Ｗが搬送されて浮上ステージ８に受け渡されたときに、基板Ｗの移動機構１０がある側に反りがあると、図３（ａ）に示すように基板Ｗの側縁が上方に反ってしまっているために、移動機構１０の吸着部９が基板Ｗの側縁を吸着することができない。吸着部９が基板Ｗを吸着できなかったことは、吸着部９に真空吸着源や開閉バルブを接続している配管内にセンサを設けてその圧力や風速等を計測してその結果を検査装置３のマイクロコンピュータに入力して検出される。

図３（ａ）の状態が検出されると、マイクロコンピュータは昇降機構１２を駆動して補助吸着部１１を上昇させ、その補助吸着部１１により基板Ｗの側縁を吸着する。このとき、補助吸着部１１の先端には、基板Ｗの反りによる基板面の傾斜（図３（ａ）（ｂ）中では左側端部が高い）に倣うようにその先端を首振りして傾斜させる倣い機構が設けられており、反りで傾斜した基板Ｗを確実に吸着できる。

補助吸着部１１が基板Ｗを吸着すると、その吸着を保ったまま昇降機構１２を駆動して補助吸着部１１を下降させ、図３（ｃ）に示すように基板Ｗが吸着部９の高さになるように基板Ｗの反った側縁部を引き下げて、吸着部９が基板Ｗを吸着できるようにする。そして吸着部９が基板Ｗを吸着したことを検出すると、補助吸着部１１の吸着を解除し、図３（ｄ）に示すようにさらに下降する。これで吸着部９による基板Ｗの吸着ができたので、以後は同様に基板Ｗの表面検査を行うことができる。

〔変形例〕

上記実施形態では、補助吸着部１１は移動台１０ｄに設けられているが、基板ｗの搬送開始箇所のみで補助吸着部１１を使用するのであれば、補助吸着部１１を移動台１０ｄ上に設けることは必ずしも必要ではなく、ローラコンベア７の基板Ｗの搬入位置近傍に固定的に設けてもよいが、基板Ｗの反りの力に逆らって基板Ｗを確実に吸着部９に引き付けるためには、吸着部９よりも基板Ｗの端縁側に設けることが望ましい。

また、基板Ｗの裏面に対して進退可能に設ける吸着機構が、基板Ｗの搬送に十分な吸着力があれば、吸着部９と補助吸着部１１とを別に設ける必要はなく、移動台１０ｄに1つの吸着機構を進退可能に設けることもできる。この場合、基板Ｗが反っているときにはその吸着機構を昇降させて基板Ｗ裏面の吸着を行い、その吸着機構で基板Ｗを吸着したまま移動台１０ｄを移動させて基板Ｗを搬送すればよい。

また、リニアモータ１０ｃに代えてボールネジ等の周知の駆動源を用いてもよい。

１００ 基板検査システム
１ 基板搬送装置
２ 撮像装置
３ 検査装置
７ ローラコンベア
８ 浮上ステージ
９ 吸着部
１０ 移動機構
１０ｃ リニアモータ
１０ｄ 移動台
１１ 補助吸着部
１２ 昇降機構

Claims (6)

1. 基板を浮上させるステージと、
   前記ステージに沿って移動可能に設けられ、上の前記基板の裏面側のいずれかの側縁部を吸着する吸着部を有する移動機構と、
   前記吸着部近傍において前記前記基板の裏面側の前記側縁部に対して進退可能に設けられ、前記基板の側縁部を吸着して前記吸着部に引き付ける補助吸着部と、
   を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
2. 請求項１記載の基板搬送装置において、
   前記補助吸着部は前記吸着部よりも基板の端縁側に設けられていることを特徴とする基板搬送装置。
3. 請求項１または２に記載の基板搬送装置において、
   前記移動機構は、前記ステージに沿って移動可能でかつ前記吸着部を備えた移動台を有し、
   前記補助吸着部は前記移動台に設けられていることを特徴とする基板搬送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置において、
   前記補助吸着部は、先端の吸着口近傍に、前記基板の周縁部の反りによる基板面の傾斜に倣う倣い部を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
5. 基板を浮上させるステージと、
   前記ステージに沿って移動可能に設けられ、上の前記基板の裏面側のいずれかの側縁部を固定する固定部を有し、基板を移動させる移動機構とを備え、
   前記固定部は、前記移動機構の移動台に設けられ、前記前記基板の裏面側の前記側縁部に対して進退可能に設けられて前記基板の側縁部を吸着する吸着機構よりなることを特徴とする基板搬送装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の基板搬送装置と、
   当該基板搬送装置に搬送される基板の表面を撮像する撮像装置と、
   その撮像装置によって撮像された画像を検査する検査装置と、
   を備えたことを特徴とする基板検査システム。

Images