JPH0727147U - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、位置決め装置において、基板の位置
決めのための移動が基板の大きさに関わりなく極めて小
さな駆動力で行うことができ、基板の端面が位置決め用
のピンに接触した場合にも基板の端面の付着物の剥離を
防止し得るようにする。 【構成】直交するＸＹ座標系のＸ方向に沿つて検出ピン
１３、１４を、またＹ方向に検出ピン１５を配置する。
ＸＹ座標系に対して例えば45°の方向に移動するステー
ジ１７を設け、基板８をステージ上に載置する。ステー
ジを移動して検出ピンのそれぞれが基板の端面を検出す
るまでの時間を求め、ステージの初期位置、移動速度と
に基づいて基板のＸＹ座標系における位置Ｘ、Ｙ、θを
制御装置３０で求める。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【目次】

以下の順序で本考案を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図５） 考案が解決しようとする課題（図５） 課題を解決するための手段（図１） 作用（図１） 実施例（図１〜図４） 考案の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】

本考案は位置決め装置に関し、例えば液晶表示板製造用の露光装置において基 板の位置を大まかに合わせるものに適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】

従来、この種の位置決め装置には、液晶表示板を製造するときの微小な位置を 合わせるフアインアライメントに先立つておおまかな位置を合わせるプリアライ メントに使用されるものがある。図５に示すようにプリアライメント装置１は４ 角形の平面板状でなる載置台２を有している。載置台２上の辺２Ａ付近には円筒 形の同一の基準ピン３及び４が互いに所定の距離を隔てて配されている。また載 置台２上の辺２Ａに隣合う辺２Ｂ付近の中央部には基準ピン３及び４と同一の基 準ピン５が配されている。基準ピン３〜５は、載置台１にそれぞれ固定された垂 直方向の回転軸を有し、水平方向に回動し得る。

【０００４】 載置台２上の辺２Ａに対向する辺２Ｃ付近の中央部には円筒形の押付けピン６ が配されている。この押付けピン６は、載置台２の中心方向すなわち矢印６Ａの 方向に移動し得る垂直方向の回転軸を有し、水平方向に回動し得る。載置台２上 の辺２Ｂに対向する辺２Ｄ付近の中央部には円筒形の押付けピン７が配されてい る。この押付けピン７は、載置台２の中心方向すなわち矢印７Ａの方向に移動し 得る垂直方向の回転軸を有し、水平方向に回動し得る。

【０００５】 ここで液晶表示素子を形成される硝子板（以下液晶プレートという）８がプレ ート搬送装置（図示せず）によつて搬送されて載置台２の上に載置されると、押 付けピン６及び７が矢印６Ａ及び７Ａの方向にそれぞれ駆動される。これにより 液晶プレート８は、２辺が基準ピン３〜５に押しつけられてプリアライメントさ れる。この後液晶プレート８は、プリアライメントによる位置及び方向を維持さ れたまま次工程で用いる装置（例えば露光ステージ）へ搬送装置によつて移され る。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところでプリアライメント装置１においては、液晶プレート８が載置台２の上 に直接載置されているため、液晶プレート８と載置台２との間に生じる摩擦力よ り大きな駆動力で押付けピン６及び７を駆動する必要がある。液晶プレート８が 大型化するに従つてこの摩擦力は大きくなり、押付ピン６及び７が必要とする駆 動力は大きくなる。

【０００７】 ところが押付けピン６及び７の駆動力が大きくなると、液晶プレート８の端面 にまわりこんだレジストのうち押付けピン６及び７に当接した部分が剥離し易く なる。これにより剥離したレジストの塵が液晶プレート８の面に移動して不良品 を発生させる原因となるおそれがあるという問題がある。

【０００８】 この問題を解決するため載置台に微小な穴を多数穿設し、この穴から空気を吹 き出すことによつて液晶プレート８を載置台から浮かせ、載置台との間の摩擦力 を軽減させてプリアライメントすることが考えられる。ところが現像等の工程を 経た液晶プレート８の平面度は液晶プレートが大型化するに従つて悪化するため 、液晶プレート８を載置台から均一に浮上させることが難しくなりプリアライメ ントの不良が発生するおそれがある。

【０００９】 本考案は以上の点を考慮してなされたもので、基板の位置決めのための移動が 基板の大きさに関わりなく容易であると共に、移動したときの基板の端面の付着 物の剥離を防止し得る位置決め装置を提案しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

かかる課題を解決するため本考案においては、基板８を保持する保持手段１９ と、保持手段１９を所定の速度で１方向に移動させる移動手段１７と、保持手段 １９に対して移動手段１７の移動方向の所定位置に配され、移動手段１７によつ て移動する基板８の端面を検出する検出手段１３〜１５と、移動手段１７が所定 の速度で移動し始め、検出手段１３〜１５が端面を検出するまでの時間と、移動 手段１７の初期位置と、所定の速度とに基づいて保持手段１９に対する基板８の 位置データｘ、ｙ及びθを求める演算手段３０とを設ける。

【００１１】

【作用】

保持手段１９に対する基板８の位置データｘ及びｙとθとを求めるとき移動手 段１７に載置することによつて、基板８をその大きさに関わりなく検出手段１３ 〜１５の方向に高い精度を保持したまま容易に移動させ得る。また検出手段とし て、基板の接触力に抵抗しないものや非接触型のセンサを用いれば、移動して検 出手段１３〜１５に当接したときの基板８の端面に加わる力が検出手段１３〜１ ５の反力を僅かに上回る程度以下にすることができ、基板８の端面の付着物の剥 離を防止し得る。

【００１２】

【実施例】

以下図面について、本考案の一実施例を詳述する。

【００１３】 図１において、１１は全体としてプリアライメント用のプレート位置検出装置 を示している。ベース１２上の辺１２Ａ付近にはほぼ円筒形の位置検出ピン１３ 及び１４が互いの中心を結ぶ線が図のＸ方向と平行になるように所定の距離を隔 てて立設されている。またベース１２上の辺１２Ａに隣合う辺１２Ｂ付近には位 置検出ピン１３及び１４と同様の位置検出ピン１５が立設されている。

【００１４】 ベース１２の中央部には、ステージ１６を載置すると共にこのステージ１６を 直流モータ（図示せず）で前後の１方向に移動させる１軸ステージ移動装置１７ が配されている。１軸ステージ移動装置１７は断面長方形の棒状でなる案内部１ ８を有し、この案内部１８の長手方向の中心線が辺１２Ａ及び１２Ｂで作る角度 （ここでは90°）を２等分する線上に来るように配されている。また１軸ステー ジ移動装置１７は磁気スケール（図示せず）を有し、ステージ１６の位置データ を読み出し得る。ステージ１６の上面には液晶プレート８を真空吸着する載置台 １９がステージ１６に対して固着されている。

【００１５】 図２に示すように位置検出ピン１３は、断面Ｌ字形状に形成されたベース２０ を有し、水平部２０Ａの長手方向を辺１２Ａと直角になるようにベース１２の上 に固着されている。水平部２０Ａの上面にはホルダ２１が長手方向を垂直にして 固着されている。ホルダ２１には直線棒状のレバー２２が点Ｏを軸として回転可 能に取り付けられている。

【００１６】 レバー２２は導電性材料でなり、重心より上部がホルダ２１の上部の点Ｏで軸 支されて辺１２Ａと直角方向に回動し得るようになされている。またレバー２２ の上端には回転軸２２Ａが設けられている。回転軸２２Ａには円筒形のローラ２ ３が水平方向に回動自在に装着されている。

【００１７】 ベース２０の垂直部２０Ｂの上半部には辺１２Ａと直角に水平方向の穴が穿設 され、この穴には導電材料でなるストツパ２４が挿通されている。垂直部２０Ｂ の上端とレバー２２の下部との間には引張りバネ２５が配されている。これによ りローラ２３に外向きの水平方向の力が加えられていないときストツパ２４の一 端はレバー２２の下端に当接して電気的接点を閉じるようになされている。レバ ー２２の下部は接触検出回路２６の一方の入力端に接続されている。またストツ パ２４の他端は接触検出回路２６の他方の入力端に接続されている。

【００１８】 ここで液晶プレート８が辺１２Ａの方向すなわち矢印２７の方向に移動してロ ーラ２３に当接しさらに移動すると、ローラ２３は外向きの水平方向の力を加え られレバー２２は点Ｏを中心に回動する。この時レバー２２の下部がストツパ２ ４から離れて電気的接点を開き、接触検出回路２６は位置検出ピン１３に液晶プ レート８が当接したことを検出して制御装置３０に検出信号を送出する。

【００１９】 制御装置３０はステージ１６が所定速度で移動するように制御する。また制御 装置３０は接触検出回路２６から検出信号を与えられると、ステージ１６の所定 の初期位置（図１にＸＹで示す座標系におけるステージ１６の中心の位置）から の移動時間をメモリに記憶する。同様にして制御装置３０は位置検出ピン１４及 び１５にそれぞれ対応させてステージ１６の初期位置からの移動時間をメモリに 記憶する。さらに制御装置３０は、他の位置検出ピン１４又は１５による最後の 検出信号を与えられた時ステージ１６を停止させる。

【００２０】 制御装置３０はこのようにしてメモリに記憶した３つの移動時間と、既知の演 算要素であるステージ１６の移動速度及びステージ１６の初期位置（プレート８ の移動距離に対応）とに基づいて演算することによつて、載置台１９に対する液 晶プレート８の位置を表すＸ方向の値ｘ及びＹ方向の値ｙと、回転角θとを得る 。

【００２１】 即ち、ステージの移動速度と移動時間からステージの移動距離が求められ、こ れはプレートの端面の各位置決めピンまでの距離を表しているため、これと、ス テージの初期位置と各位置決めピンの位置との距離との差に基づいてプレートの 位置（図１のＸＹ座標系におけるプレートの中心の位置）を求めることができる 。

【００２２】 以上の構成において、制御装置３０はまずステージ１６の中心すなわち載置台 １９の中心を機械的な中立の位置（ここではベース１２の中心）にセツトすると 共にメモリをクリアする。次に搬送装置が液晶プレート８を載置台１９の上に乗 せると、制御装置３０は液晶プレート８を載置台１９の上面に真空吸着して固定 させる。この後、制御装置３０はステージ１６を矢印２７の方向に一定速度で移 動させる。

【００２３】 ここで図３の正方形の想像線で示すように、液晶プレート８が載置台１９の中 心を通り、移動方向２７に平行な線に対して左右均等に載置台１９の上に乗せら れている場合、液晶プレート８の端面は位置検出ピン１３〜１５に同時に当接す る。これにより制御装置３０は位置検出ピン１３〜１５のそれぞれの接触検出回 路２６から同時に検出信号を与えられて同一の移動時間を記憶する。従つて制御 装置３０はこの移動時間とステージの初期位置とに基づいて、上記ＸＹ座標系に おけるプレートの中心のＸ方向の値ｘ及びＹ方向の値ｙだけを得る。

【００２４】 これに対して実線で示すように、液晶プレート８が例えば左回りに回転角θ〔 °〕を有して載置台１９の上に乗せられている場合には、液晶プレート８の端面 は最初は位置検出ピン１３に当接し、次に位置検出ピン１５に当接し、最後に位 置検出ピン１４に当接して停止する。これにより制御装置３０は位置検出ピン１ ３、１５及び１４の順序でそれぞれの接触検出回路から時間的にずれた検出信号 を与えられて３つの互いに異なる移動時間を記憶する。従つて制御装置３０は位 置検出ピン１３、１４による検出信号（移動時間）の差から回転角θを求め、各 検出ピン１３〜１５の検出信号（移動時間）に基づいてＸ方向の値ｘ及びＹ方向 の値ｙを得る。

【００２５】 この後、制御装置３０は載置台１９を初期位置に戻す。続いて液晶プレート８ は、次工程の３軸以上のＸＹθステージ移動装置を有するアライメント装置にＸ 方向の値ｘ及びＹ方向の値ｙと回転角θとを維持されたまま搬送装置によつて搬 送される。これにより次の工程のアライメント装置は、制御装置３０から与えら れたＸ方向の値ｘ及びＹ方向の値ｙと回転角θとでなる位置データに基づいてＸ 方向の値ｘ及びＹ方向の値ｙと回転角θとを打ち消すようにＸＹステージの位置 を補正することによつて、容易にプリアライメントを完了することができる。続 いてアライメント装置は液晶プレート８のフアインアライメントに移る。

【００２６】 尚、載置台１９がステージ１６に対してＸ、Ｙ、θの各方向に移動可能な構成 になつていれば、次の工程のアライメント装置は必要なく、ステージ移動装置１ ７上でプリアライメントを完了することができる。

【００２７】 以上の構成によれば、従来の装置における載置台２に対する液晶プレート８の Ｘ方向の値ｘ及びＹ方向の値ｙと回転角θとを得るとき載置台２の上に直接載置 する代わりに１軸ステージ移動装置１７に載置することによつて、液晶プレート ８をその大きさに関わりなく位置検出ピン１３〜１５の方向に高い精度を保持し たまま、容易に移動させることができる。また検出手段として、基板の接触力に 抵抗しないものや非接触型のセンサを用いれば、移動して位置検出ピン１３〜１ ５に当接したときの液晶プレート８の端面に加わる力が引張りバネ２５の弾性力 を僅かに上回る程度以下にすることができ、液晶プレート８の端面にまわり込ん だレジストの剥離を防止できる。

【００２８】 なお上述の実施例においては、ベース１２に位置検出ピン１３〜１５を立設す る場合について述べたが、本考案はこれに限らず、位置検出ピン１３〜１５に代 えて図４に示すような位置検出ピン４０を配するようにしても良く、これにより 上述と同様の効果を得ることができる。

【００２９】 位置検出ピン４０は、断面Ｌ字形状に形成されたベース４１を有し、水平部４ １Ａの長手方向が辺１２Ａと直角になるようにベース１２の上に固着されている 。水平部４１Ａの上面には直線棒状の案内部４２が長手方向を水平にして固着さ れている。案内部４２の上に載置された可動部４３の上面には導電材料でなるス ライド部４５が固着されている。スライド部４５の上面に回転軸４５Ａが設けら れ、ローラ２３が水平方向に回動自在に装着されている。

【００３０】 ベース４１の垂直部４１Ｂの上半部には辺１２Ａと直角に水平方向の穴が穿設 され、この穴にはストツパ２４が挿通されている。垂直部４１Ｂの上端とスライ ド部４５のストツパ２４側の面との間には引張りバネ２５が配されている。これ によりローラ２３に外向きの水平方向の力が加えられていないときストツパ２４ の一端はスライド部４５のストツパ２４側の面に当接して電気的接点を閉じるよ うになされている。スライド部４５のストツパ２４に対向する面は接触検出回路 ２６の一方の入力端に接続されている。またストツパ２４の他端は接触検出回路 ２６の他方の入力端に接続されている。

【００３１】 また上述の実施例においては、液晶プレート８の端面がローラ２３に当接した か否かをレバー２２もしくはスライド部４５とストツパ２４との電気的接点が閉 状態より開状態になることによつて検出する場合について述べたが、本考案はこ れに限らず、電気的接点が開状態より閉状態になることによつて検出したり、ス トツパ２４に代えて圧力検出素子いわゆるロードセルを配し、ロードセルの出力 電圧の変化によつて液晶プレート８の端面がローラ２３に当接したか否かを検出 するようにしても良い。また、光センサ等の非接触型のセンサを用いてプレート の端面を検出する構成でも構わない。

【００３２】 さらに上述の実施例においては、１軸ステージ移動装置１７が直流モータ及び 磁気スケールを有し、ステージ１６が所定速度で駆動される場合について述べた が、本考案はこれに限らず、ステージの駆動手段及び位置測定手段としては例え ばパルスモータと送りネジ及びエンコーダとの組合せのように任意のものを使用 し、ステージを所定の速度で駆動するようにしても良い。

【００３３】 さらに上述の実施例においては、１軸ステージ移動装置１７の案内部１８の長 手方向の中心線（即ちステージ１７の移動方向）が辺１２Ａ及び１２Ｂで作る角 度を２等分する線上に来るように配し、Ｘ及びＹ方向に対して同一精度の位置デ ータを得るようにした場合について述べたが、本考案はこれに限らず、ベースの ２辺が形成する角度を任意に分割する線上に来るように案内部１８の長手方向の 中心線を配するようにしても良く、これによりＸ及びＹ方向に対して任意の精度 を配分した位置データを得ることができる。

【００３４】 さらに上述の実施例においては、液晶プレート８の位置や回転量を得る場合に ついて述べたが、本考案はこれに限らず、広く平面形状の物体の位置や回転量を 求める場合にも適用できる。

【００３５】

【考案の効果】

上述のように本考案によれば、保持手段に対する基板の位置データを求めると き移動手段に載置することによつて、基板をその大きさに関わりなく検出手段の 方向に高い精度を保持したままかつ容易に移動させ得ると共に、検出手段として 、基板の接触力に抵抗しないものや非接触型のセンサを用いれば、移動して検出 手段に当接したときの基板の端面に加わる力が検出手段の反力を僅かに上回る程 度以下にすることができ、基板の端面の付着物の剥離を防止し得る位置決め装置 を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による位置決め装置の一実施例を示す斜
視図である。

【図２】位置検出ピンの説明に供する断面図である。

【図３】液晶プレートの位置データの検出の説明に供す
る略線図である。

【図４】他の実施例による位置検出ピンの説明に供する
断面図である。

【図５】従来の位置決め装置の説明に供する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１……プリアライメント装置、２……載置台、３〜５…
…基準ピン、６、７……押付けピン、８……液晶プレー
ト、１１……プレート位置検出装置、１２……ベース、
１３〜１５……位置検出ピン、１６……ステージ、１７
……１軸ステージ移動装置、１８……案内部、１９……
載置台、２１……ホルダ、２２……レバー、２３……ロ
ーラ、２４……ストツパ、２５……引張りバネ、２６…
…接触検出回路、３０……制御装置。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を保持する保持手段と、 前記保持手段を所定の速度で１方向に移動させる移動手
   段と、 前記保持手段に対して前記移動手段の移動方向の所定位
   置に配され、前記移動手段によつて移動する前記基板の
   端面を検出する検出手段と、 前記移動手段が前記所定の速度で移動し始め、前記検出
   手段が前記端面を検出するまでの時間と、前記移動手段
   の初期位置と、前記所定の速度とに基づいて前記保持手
   段に対する前記基板の位置データを求める演算手段とを
   具えることを特徴とする位置決め装置。
2. 【請求項２】前記検出手段は、前記基板の隣合う２つの
   前記端面のそれぞれを検出する第１及び第２の検出手段
   と、前記第１の検出手段が検出する端部をさらに検出す
   る第３の検出手段とを有し、 前記演算手段は、前記位置データとして、前記第１及び
   第２の検出手段による検出結果に基づいて前記保持手段
   に対する前記基板の位置を求め、前記第１及び第３の検
   出手段による検出結果に基づいて前記保持手段に対する
   前記基板の回転量を求めることを特徴とする請求項１に
   記載の位置決め装置。