JPH07306153A

JPH07306153A - 基板外観検査装置

Info

Publication number: JPH07306153A
Application number: JP9871294A
Authority: JP
Inventors: Masataka Maeda; 真孝前田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1995-11-21
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JP3414491B2

Abstract

(57)【要約】【目的】大型で重量のある基板でも確実に保持すること
ができ、また、裏面を観察するために、基板を１８０°
回動させても、基板が脱落する恐れのない、基板を保持
するための保持アームを備えた基板外観検査装置を提供
する。【構成】基板外観検査装置は、基板２を保持する保持ア
ーム３と、この保持アームを２軸を中心として夫々回動
させる回動機構とを有する。また、検査中、この保持ア
ームが回動機構により回動されているときに、保持アー
ムの保持部３ａ上に保持された基板が、この基板の面に
対して垂直並びに水平方向に移動するのを規制する複数
の可動規制部材６ａ，７ａ，８ａと固定規制部材６ｂ，
７ｂ，８ｂ，８ｂを有し、これら可動規制部材は基板の
面に対して水平方向に移動して、組をなす固定規制部材
との間で基板を挟持し、かつ吸着機構５で保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、半導体ウエハ
やガラス基板等の基板に光源から光を当て、基板の面上
のキズ、ヨゴレ等の外観の欠陥を目視で観察することに
より基板の外観を検査するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、例えば特開平５
−１０９８４９号公報に開示されたものが知られてい
る。この装置は、複数の基板を互いに所定間隔を有して
水平に収納するキャリアと、基板の目視検査を行う検査
装置と、この検査装置を操作する操作部とにより構成さ
れている。そして、この検査装置には、水平方向に移動
してキュリアから基板を取出すと共に、少なくとも２軸
を中心として基板を回動させるための保持アームが設け
られている。この基板は、この保持アーム上に吸着保持
され、保持アームが回動機構により回動されている間に
外観が検査される。

【０００３】前記保持アームは、基部から１対のアーム
部が互いに所定間隔を有して平行に延出したコ字状の平
坦な板状保持部と、この板状保持部と回転機構とを接続
するように保持部から延出した接続部とを有する。そし
て、板状保持部には、この上に基板を吸着保持するため
の３つの吸着機構が三角形の頂点位置に設けられてい
る。これら吸着機構は、夫々のアーム部の先端部近く
と、基部の中心部とに、夫々位置している。この吸着機
構は、具体的には、板状保持部の上面に形成された吸着
孔であり、保持アームの裏面に設けられた吸引通路を介
して真空ポンプに接続されている。このような構成の保
持アームにおいては、この上面に基板の裏面を吸着機構
により吸着することにより基板を保持し、保持アームの
移動に伴って基板も移動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の保持アーム
では、ＬＣＤ基板のような大型で重量のある基板に対し
ては保持能力が弱く、検査中に基板が動いたり脱落した
りして、基板にキズができたり損傷したりする恐れがあ
る。。また、基板の上面に続いて裏面も検査する場合に
は、裏面を上にする必要がある。このために、上面の検
査の後、吸着機構の吸着機能をいったん解除し、検査者
が基板を裏返しにして保持アーム上に載置し、再び吸着
機能を再開させている。しかし、このような操作は手間
を要するので、回動機構により保持アームを１８０°回
動させて基板を反転させて裏面を検査することも考えら
れるが、この場合には、前述したように、保持能力が弱
いので、基板が脱落する恐れがある。

【０００５】従って、本発明は上記課題に着目して案出
されたものであり、大型で重量のある基板でも確実に保
持することができ、また、裏面を観察するために、基板
を１８０°回動させても、基板が脱落する恐れのない、
基板を保持するための保持アームを備えた基板外観検査
装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる請求項１
に記載の基板外観検査装置は、検査される基板を保持す
る保持部材と、この保持部材の基端部に設けられ、この
保持部材を２軸を中心として夫々回動させる回動機構と
を具備し、保持部材に載置された基板の面方向の位置決
めをする規制手段と、保持部材が回動機構により回動さ
れているときに、基板が、この基板の面に対して垂直並
びに水平方向に移動するのを阻止する保持手段とを具備
し、前記規制手段は、少なくとも１つが前記保持部材に
基板の面に対して水平方向に移動可能に設けられた複数
の規制部材を有し、規制部材間で基板を挟持して位置決
めすることを特徴とする。

【０００７】また、請求項２に記載の基板外観検査装置
は、請求項１の基板外観検査装置で、前記移動可能な規
制部材は、基板の上面と当接して基板の保持部材からの
脱落を防止する水平突出部を有することを特徴とする。

【０００８】さらに、請求項３に記載の基板外観検査装
置は、請求項１もしくは２の基板外観検査装置で、前記
保持部材は、基板より僅かに小さいディメンションの開
口を有し、この開口を閉塞するようにして基板の周縁部
が保持部材に支持されることを特徴とする。

【０００９】そして、請求項４に記載の基板外観検査装
置は、請求項３の基板外観検査装置で、前記保持部材
は、基板の周縁部を保持するように開口の周縁部に沿っ
配設された複数の吸着機構を有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１の基板外観検査装置においては、基板
を保持部材上に載置した後に、規制部材を水平方向に移
動させて基板の端面に当接させ、もし基板が所定位置に
ないときには、この基板を押して、組をなす保持部材と
の間で基板を挟持する。この結果、基板は所定位置に位
置決めされる。この位置決めされた基板は、保持手段に
より、保持部材により保持され、検査のための移動中に
動いたり、脱落したりすることがない。

【００１１】また、請求項２の基板外観検査装置におい
ては、さらに、水平突出部により基板がその上面でも保
持されているので、基板を反転させても脱落する恐れが
ない。そして、請求項３の基板外観検査装置において
は、基板の裏面を検査するために、保持アームを１８０
°回動させても、開口を介して基板の裏面が検査できる
ので、保持アームが検査の邪魔になるようなことがな
い。

【００１２】さらに、請求項４の基板外観検査装置にお
いては、有効領域以外である基板の周縁部を保持するこ
とにより、検査に邪魔とならずに、より確実に基板を保
持することができる。

【００１３】

【実施例】以下に、添付図面を参照して、本発明の一実
施例に係わる基板外観検査装置を説明する。尚、この実
施例において、保持アーム（保持部材）以外は前記特開
平５−１０９８４９号公報に開示されたものと実質的に
同じなので、以下に保持アームについてのみ説明する。

【００１４】平板状の保持アーム３は、図１の（ａ）に
示すように、基板２を保持する矩形状の保持部３ａと、
この保持部３ａの一端側から延出し、保持部３ａを図示
しない回動機構に接続するための接続部３ｂとを有す
る。この回動機構は、保持部３ａを図示の一点鎖線で示
す中心軸を中心として矢印ａで示すように垂直面に沿っ
て回動させる機能と、接続部３ｂの基部を通り、前記中
心線と直交して水平に延びる回動軸を中心として矢印ｂ
で示すように垂直面に沿って回動させる機能とを有す
る。また、この保持アーム３は、図示しない搬送ロボッ
トの移動アームにより基板の受渡しを果たすときに移動
アームが挿入される凹所３ｃを他端側上面に有する。こ
の保持アーム３は、前記一点鎖線で示す中心軸に沿っ
て、図示しない駆動機構により移動され得る。

【００１５】前記保持部３ａの中心には、上面から下面
へと貫通した矩形の開口４が形成されており、この結
果、保持部３ａは矩形の枠状となっている。この開口４
は、保持する基板よりも、好ましくは、僅かに小さいデ
ィメンションを有し、この開口４の周縁部上に基板２の
周縁部が載置されて、開口４が基板により閉塞されてい
る。

【００１６】前記保持部３ａの開口周縁部には、これに
沿って複数の吸着機構（保持手段）５が配置されてい
る。この実施例では、これら吸着機構５は、基板２の各
辺に対して２つづつ、合計８つが互いに所定間隔を有し
て設けられているが、このような数に限定されることは
ない。例えば、基板が大型化並びに重量化するのに従っ
て多くすることが望ましい。これら吸着機構５は、保持
部３ａの上面に形成された吸引孔よりなり、図示しない
真空ポンプに、保持アームに設けられた吸引通路を介し
て接続されている。このような構成並びに配置の吸着機
構５では、真空ポンプにより吸引通路を真空にすること
により、吸引孔の所で、基板２の裏面の周縁部を吸着し
て、基板２を保持することができる。

【００１７】さらに、この実施例の保持アーム３は、基
板２を挟持して位置決め並びに保持するための規制手段
を具備する。この規制手段は、可動規制部材６ａ，７
ａ，８ａと固定規制部材６ｂ，７ｂ，８ｂ，８ｂとによ
り構成され、組みをなす可動規制部材と固定規制部材
（６ａと６ｂ、７ａと７ｂ、及び８ａと８ｂ，８ｂ）と
で基板２を水平方向に位置決めし挟持することにより基
板２を保持可能となっている。

【００１８】前記固定規制部材６ｂ，７ｂ，８ｂ，８ｂ
は保持部３ａの上面に固定された円柱ピンにより夫々構
成されている。また、可動規制部材６ａ，７ａ，８ａ
は、前記固定規制部材６ｂ，７ｂ，８ｂ，８ｂと、基板
２を挟んで対向するようにして、保持部３ａの上面に形
成された長孔９から夫々突出されている。これら長孔９
は、基板の長辺に対向するものは、基板の短辺と平行に
延出し、また、基板の短辺に対向するものは基板２の長
辺と平行に延出し、夫々の延出端は開口４の近くで終端
している。

【００１９】前記可動規制部材６ａ，７ａ，８ａは、図
中矢印Ａ方向に、夫々長孔９に沿って移動可能に設けら
れたピンの形態をしている。また、これら可動規制部材
を自動的に移動可能に設定するために、例えば、この部
材の基端部にクランクアームの一端が接続され、この他
端にはエアシリンダーのピストンが接続されている。こ
の場合には、エアシリンダーへのエアの供給により、可
動部材はクランクアームを介して移動される。

【００２０】前記規制部材は、金属ピンのような堅い部
材で形成し、これを直接基板の端面に当接させるように
しても、またピンの基板との当接部にゴムなどのクッシ
ョン材を取着しておいても、また、適度の合成と柔軟性
を有するゴムなどの部材で形成しても良い。

【００２１】次に、保持アームと、キャリアとの間に配
置された搬送ロボットの一例を以下に説明する。この搬
送ロボットは、保持アームと、キャリアとの間を直線的
に移動可能に装置本体に装着された基部を有する。この
基部上には、水平面に沿って回動つ直線移動可能である
と共に上下方向に移動可能な細長い矩形薄板からなる搬
送アームが設けられている。また、この搬送アームの一
端側上面には基板２を上面に吸着可能な真空吸着手段が
形成されている。このような構成の搬送ロボットにおい
ては、以下のようにして保持アームとキヤリアとの間の
基板の授受を果たす。まず、キヤリア内に搬送アームの
一端側を挿入して、この上に基板２を吸着し、保持させ
る。そして、基部を保持アーム３の方に移動させてると
共に、搬送アームを１８０°回動させて、この上に保持
した基板を保持アーム３に対面させる。この状態で基板
が保持アーム上に来るように、搬送アームの一端側を保
持アーム３上に移動させる。そして、搬送アームを下方
に移動させることにより、基板を保持アーム上に載置さ
せ、最後に、搬送アームを保持アーム３の凹所３ｃを介
して後退させて保持アームより引き抜く。このようにし
て、検査前の基板をキャリアから保持アーム３上に搬送
することができ、また逆の動作により、検査済みの基板
を保持アームよりキヤリアに搬送することができる。

【００２２】次に、上記構成の装置を使用して、基板の
外観を検査する操作を説明する。まず、保持アーム３
を、可動規制部材６ａ，７ａ，８ａが開口４から離れた
状態（反Ａ方向の状態）で、凹所３ｃが前方にある状態
で静止させる。そして、前述したような搬送ロボットに
より検査前の基板２を保持アーム３上に載置させる。こ
のとき、基板２が、開口４を閉塞し、規制部材間に位置
するようにして載置されるように、保持アーム３と搬送
ロボットとは粗位置合わせされている。次に、可動規制
部材６ａ，７ａ，８ａを前進させて、基板２を固定規制
部材６ｂ，７ｂ，８ｂ，８ｂに押し付けて、基板２を微
位置合わせする。、この状態で、図示しない真空ポンプ
を駆動させて、吸着機構５を動作させ、基板２を保持部
３ａ上に吸着保持する。この保持された状態において
は、基板２は、後で、装置として形成されたときに動作
領域となる有効領域以外の部分、即ち、周縁部が、保持
部３ａ上に位置し、有効領域は、開口部上に位置してい
る。この保持状態で、保持アーム３を互いに直交する前
記中心軸と回動軸との２軸を中心として最低限度回動さ
せ、上方より光を照射して、基板２の上面を目視検査す
る。この検査の後、保持アームを中心軸を中心として１
８０°回動させて、基板２の裏面を上に向け、同様に目
視検査する。この後、保持アーム２を移動させて、両面
の外観の検査を終了した、基板を前記キャリアもしくは
別のキャリアに搬送する。

【００２３】上記構成の基板外観検査装置においては、
基板は、保持アームの保持部上に可動規制部材と固定規
制部材との間で挟持されて位置決めがされると共に保持
されており、さらに吸着機構によっても保持されている
ので、保持能力が優れ、基板の裏面の検査のために、保
持アームを１８０°回動させても、これから基板が脱落
するようなことがない。また、裏面の検査においては、
基板の有効領域は、保持部に形成された開口より露出し
ているので、この検査に保持部が邪魔となるようなこと
がない。

【００２４】前記実施例では、可動規制部材を円柱状の
ピンにより構成したが、基板の脱落をより確実に防止す
るためには、図２に示すように、可動規制部材（代表的
に符号６ａで示す）の先端部に、基板の周縁部上方に延
出する水平突出部１２を設けることが望ましい。このよ
うな突出部は、例えば、故障等で、規制部材の挟持力や
吸着機構の吸着力が弱くなっている状態で、基板２が１
８０°回動された場合でも、基板の上面と係合して、基
板が保持アームから脱落することを防止できる。このた
めには、基板の隣り合う２辺に対応した規制部材に水平
突出部を設けておくことが好ましい。尚、ここで突出部
とは、必ずしも水平に延出している必要がなく、基板が
回動されたときに、この基板の周縁部の面と係合するよ
うに延出していれば良い。また、この突出部の基板と当
接する部分を、傾斜させると共に弾性体などで形成し、
保持アームの保持部との間で基板を弾性的に挟持させる
ようにしても良い。

【００２５】尚、上記実施例で、規制部材を自動的に移
動させる場合には、例えば、基板が保持アーム上に載置
されたことを検出する検出手段を保持アームもしくはそ
の周辺に設けておき、この検出手段からの信号により、
保持アームに設けられたエアシリンダにエアを供給し
て、可動規制部材を移動させることにより達成される。
また、この検出信号により、少し時間を遅らせて吸着手
段の真空ポンプを制御するようにしても良い。

【００２６】

【発明の効果】本発明の基板外観検査装置によれば、大
型で重量のある、例えばＬＣＤガラス基板のような基板
でも確実に保持することができ、また、裏面を観察する
ために、基板を１８０°回動させても、基板が脱落する
恐れのない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる基板外観検査装置に
使用されている保持アームを示す斜視図である。

【符号の説明】

２…基板、３…保持アーム（保持部材）、４…開口、５
…吸着機構（保持手段）、６ａ，７ａ，８ａ…可動規制
部材、６ｂ，７ｂ，８ｂ，８ｂ…固定規制部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査される基板を保持する保持部材と、
この保持部材の基端部に設けられ、この保持部材を２軸
を中心として夫々回動させる回動機構とを具備し、保持
部材に載置された基板の面方向の位置決めをする規制手
段と、保持部材が回動機構により回動されているとき
に、基板が、この基板の面に対して垂直並びに水平方向
に移動するのを阻止する保持手段とを具備し、前記規制
手段は、少なくとも１つが前記保持部材に基板の面に対
して水平方向に移動可能に設けられた複数の規制部材を
有し、規制部材間で基板を挟持して位置決めすることを
特徴とする基板外観検査装置。
【請求項２】前記移動可能な規制部材は、基板の上面
と当接して基板の保持部材からの脱落を防止するように
基板方向に突出した突出部を有することを特徴とする請
求項１に記載の基板外観検査装置。
【請求項３】前記保持部材は、基板より僅かに小さい
ディメンションの開口を有し、この開口を閉塞するよう
にして基板の周縁部が保持部材に支持されることを特徴
とする請求項１もしくは２に記載の基板外観検査装置。
【請求項４】前記保持手段は、基板の周縁部を保持す
るように開口の周縁部に沿っ配設された複数の吸着機構
を有することを特徴とする請求項４に記載の基板外観検
査装置。