JPH07306391A - 基板位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板の種類を問わず、更に搬送時に粉塵等の異
物を発生させることなく、短時間に簡単且つ高精度に基
板を位置決めすることができるコンパクトで低価格な基
板位置決め装置を提供する。 【構成】ＸＹステージ１７と、複数枚のガラス基板１９
を収納可能な基板収納カセット２５と、この基板収納カ
セット２５からガラス基板１９を取り出して、ＸＹステ
ージ１７上に載置する搬送装置２７とを備える。ＸＹス
テージ１７は、中抜き四角形状を成しており、その上部
面に任意のガラス基板１９を載置可能に構成されてい
る。ＸＹステージ１７の上部面には、ガラス基板１９を
ＸＹステージ１７上に位置決め載置させるように、ガラ
ス基板１９の端面を光学的に検出可能な第１及び第２の
基板検出センサ２１ａ，２１ｂが埋設されている。ＸＹ
ステージ１７の上部面には、搬送アームの引き抜き用の
溝部２３が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶ディスプレ
イ製造用ガラス基板等を搬送して、ステージ上の所定位
置に位置決め載置する基板位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、例えば実開
平３−８３９４５号公報及び実開平４−６５３１７号公
報等に開示された基板位置決め装置が知られている。実
開平３−８３９４５号公報に開示された基板位置決め装
置は、２方向から与えられた圧力によって基板を固定ロ
ーラに押圧し、そこに位置決めする装置であって、ステ
ージに形成された貫通孔にステージ下部の光源から光を
照射し、貫通孔を通過した通過光を受光することにより
基板の位置を検出するカメラを備えている。このよう
に、光源から貫通孔を介して基板の角部に照射された光
をカメラで検出することにより、基板の適正位置を光学
的に検出することができる。

【０００３】実開平４−６５３１７号公報に開示された
基板位置決め装置も、２方向から与えられた圧力によっ
て基板を固定突当部材に押圧し、そこに位置決めする装
置であって、平板アタッチメントを備えており、この平
板アタッチメント上で基板を位置決めした後、更に平板
アタッチメントを位置決めする構成を有する。このよう
に、２段階位置決め方式を採用することによって、種々
の大きさの基板を精度よく位置決めすることができる。

【０００４】また、図４に示すような基板位置決め装置
も知られている。なお、本装置の説明に際し、各構成の
移動方向は、図中ＸＹＺ軸方向に準じた方向とし、同一
符号を付してその詳細な説明は省略する。

【０００５】即ち、図４に示す基板位置決め装置は、ガ
ラス基板１を載置するステージ３と、複数枚のガラス基
板１を収納可能な基板収納カセット５と、この基板収納
カセット５からガラス基板１を取り出して、ステージ３
上に載置する搬送装置７とを備えている。

【０００６】ステージ３上には、エアシリンダ（図示し
ない）の空気圧によって図中矢印Ｙ，Ｘ方向に駆動する
基板押し付け機構９ａ，９ｂが埋設されていると共に、
ステージ３上に載置されたガラス基板１の隣接２辺が突
き当たることによって、ステージ３上にガラス基板１を
位置決めする第１ないし第３の固定ピン１１ａ，１１
ｂ，１１ｃが突設されている。

【０００７】基板収納カセット５の両側には、ベース１
３から立ち上げられた一対の基板整列機構１５ａ，１５
ｂが配置されており、これら基板整列機構１５ａ，１５
ｂが夫々図中矢印Ｘ方向に移動することによって、基板
収納カセット５内に収納されたガラス基板１を一定の方
向に整列させるように構成されている。

【０００８】搬送装置７は、その上端から回動且つ上下
動自在に延出した搬送軸７ａと、この搬送軸７ａ上に設
けられ、基板収納カセット５から取り出したガラス基板
１をステージ３上に載置する搬送アーム７ｂとを備えて
いる。

【０００９】次に、この基板位置決め装置の動作につい
て説明する。まず、搬送装置７が駆動し、搬送軸７ａを
図中矢印Ｓ方向に回転させて搬送アーム７ｂを基板収納
カセット５方向に移動させる。そして、目的のガラス基
板１の下側に搬送アーム７ｂを挿入させる。

【００１０】この後、搬送軸７ａを図中Ｚ方向に若干上
昇させることによって、搬送アーム７ｂ上にガラス基板
１を載置させ、この状態で搬送アーム７ｂを基板収納カ
セット５から引き抜く。この結果、目的のガラス基板１
が基板収納カセット５から取り出される。

【００１１】次に、搬送軸７ａを図中矢印Ｓ方向に回転
させ、搬送アーム７ｂの向きをステージ３方向に整合さ
せ、搬送アーム７ｂをステージ３上に延出させる。そし
て、搬送軸７ａを図中Ｚ方向に下降させることによっ
て、搬送アーム７ｂ上に載置されたガラス基板１は、ス
テージ３上に受け渡され、搬送アーム７ｂをステージ３
から引き抜くことによって、ガラス基板１は、ステージ
３上に載置される。

【００１２】この後、エアシリンダの空気圧を基板押し
付け機構９ａ，９ｂに作用させて、これら基板押し付け
機構９ａ，９ｂを図中Ｙ，Ｘ方向に移動させることによ
って、ステージ３上のガラス基板１の隣接２辺を第１な
いし第３の固定ピン１１ａ，１１ｂ，１１ｃに突き当て
る。

【００１３】この結果、目的のガラス基板１は、ステー
ジ３上に位置決め載置されることになる。なお、このと
き、図示しない真空吸着部材によって、位置決め載置さ
れたガラス基板１に吸引力を作用して、ガラス基板１を
ステージ３上に位置決め固定させることも好ましい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
基板は大型化する傾向にあり、この結果、その重量も増
加する傾向にある。従って、上述したような基板側面を
２方向から押圧して位置決めする方法では、その押圧力
によって基板をステージ上で滑らせて位置決めすること
が困難となる。この場合、押圧力を上げることも考えら
れるが、押圧力を上げると装置の大型化につながり、結
果、装置の占有スペースをある程度確保しなければなら
ない。また、精度よく基板の位置決めを行うために、基
板に対する押し付け工程を２回行うことも考えられる
が、位置決め時間が余計にかかってしまう。更に、位置
決めされた基板をステージから取り出して搬送する際、
位置決め用の固定ピンと基板側面とがこすれることによ
り、粉塵等の異物が発生するため、例えばクリーンルー
ム内での使用が困難になってしまう。

【００１５】本発明は、このような課題を解決するため
になされており、その目的は、基板の種類を問わず、更
に搬送時に粉塵等の異物を発生させることなく、短時間
に簡単且つ高精度に基板を位置決めすることができるコ
ンパクトで低価格な基板位置決め装置を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の基板位置決め装置は、基板を載置可
能なステージと、このステージ上に設けられ、前記基板
の位置を光学的に検出する基板検出手段と、複数枚の基
板を収納可能な基板収納カセットと、この基板収納カセ
ットに収納された複数枚の前記基板を所定の方向に整列
させる基板整列機構と、前記基板収納カセットから前記
基板を取り出して、前記ステージ上に載置する搬送装置
とを備える。

【００１７】

【作用】基板収納カセットに収納された基板は、基板整
列機構によって所定方向に整列された後、搬送装置によ
って取り出され、ステージ上に搬送される。ステージ上
に搬送された基板は、基板検出手段によって、その位置
が光学的に検出され、ステージ上に載置される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例に係る基板位置
決め装置について、図１及び図２を参照して説明する。
図１（Ａ）には、本実施例に適用されたＸＹステージ１
７の構成が概略的に示されている。即ち、ＸＹステージ
１７は、中抜き四角形状を成しており、その上部面に任
意のガラス基板１９を載置可能に構成されている。ま
た、ＸＹステージ１７の上部面には、ガラス基板１９を
ＸＹステージ１７上に位置決め載置させるように、ガラ
ス基板１９の端面を光学的に検出可能な第１及び第２の
基板検出センサ２１ａ，２１ｂ（図１（Ｂ）参照）が埋
設されている。なお、ＸＹステージ１７の上部面には、
後述する搬送アームの引き抜き用の溝部２３が形成され
ている。

【００１９】具体的には、図１（Ｂ）に示すように、Ｘ
Ｙステージ１７上にガラス基板１９を載置する際、例え
ば第２の基板検出センサ２１ｂから出射された所定の検
出光Ｆの光路中にガラス基板１９の端面が位置付けられ
たとき、第２の基板検出センサ２１ｂは、ガラス基板１
９の端面からの反射光に起因した光学的特性の変化を検
出可能に構成されている。

【００２０】この第２の基板検出センサ２１ｂは、ＸＹ
ステージ１７上に載置されるガラス基板１９のＸ方向の
基準位置に配置されている。従って、第２の基板検出セ
ンサ２１ｂによってガラス基板１９の端面（以下、この
端面を仮にＸ方向基準端面１９ｂとする）が光学的に検
出されたとき、このガラス基板１９は、その端面即ちＸ
方向基準端面１９ｂがＸ方向の基準位置に位置付けられ
たことになる。

【００２１】なお、上記第２の基板検出センサ２１ｂと
同様の機能を有する第１の基板検出センサ２１ａは、Ｘ
Ｙステージ１７上に載置されるガラス基板１９のＹ方向
の基準位置に配置されている。従って、第１の基板検出
センサ２１ａによってガラス基板１９の端面（以下、こ
の端面を仮にＹ方向基準端面１９ａとする）が光学的に
検出されたとき、このガラス基板１９は、その端面即ち
Ｙ方向基準端面１９ａがＹ方向の基準位置に位置付けら
れたことになる。

【００２２】図２には、上記ＸＹステージ１７が適用さ
れた本実施例の基板位置決め装置の全体の構成が概略的
に示されている。なお、本装置の説明に際し、各構成の
移動方向は、互いに直交するように規定したＸＹＺ方向
に準ずる。

【００２３】図２（Ａ）に示すように、本実施例の基板
位置決め装置は、上記ＸＹステージ１７と、複数枚のガ
ラス基板１９を収納可能な基板収納カセット２５と、こ
の基板収納カセット２５からガラス基板１９を取り出し
て、ＸＹステージ１７上に載置する搬送装置２７とを備
えている。

【００２４】基板収納カセット２５の両側には、一対の
基板整列機構２９ａ，２９ｂが配置されており、これら
基板整列機構２９ａ，２９ｂが夫々図中矢印方向に移動
することによって、基板収納カセット２５内に収納され
たガラス基板１９を一定の方向、即ちＸＹステージ１７
上に位置決め載置するガラス基板１９をＸＹステージ１
７の基板載置方向に整合する方向に整列させるように構
成されている。

【００２５】搬送装置２７は、装置本体２７ａの上端か
ら回動且つ上下動自在に延出した搬送軸２７ｂと、この
搬送軸２７ｂ上に設けられ、基板収納カセット２５から
取り出したガラス基板１９をＸＹステージ１７上に載置
する搬送アーム２７ｃとを備えている。

【００２６】次に、本実施例の動作について、図２
（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。まず、一対の基板
整列機構２９ａ，２９ｂが夫々図中矢印方向に移動し
て、基板収納カセット２５内に収納されている複数枚の
ガラス基板１９を一定の方向、即ちＸＹステージ１７上
に位置決め載置するガラス基板１９をＸＹステージ１７
の基板載置方向に整合する方向に整列させる。

【００２７】次に、搬送装置２７が駆動し，搬送軸２７
ｂを図中矢印Ｓ方向に所定量だけ回転させて、搬送アー
ム２７ｃを基板収納カセット２５方向に移動させる。そ
して、目的のガラス基板１９の下側に搬送アーム２７ｃ
を挿入させる。

【００２８】この後、搬送軸２７ｂを図中Ｚ方向に若干
上昇させることによって、搬送アーム２７ｃ上にガラス
基板１９を載置させ、この状態で搬送アーム２７ｃを基
板収納カセット２５から引き抜く。この結果、目的のガ
ラス基板１９が基板収納カセット２５から取り出され
る。

【００２９】次に、搬送軸２７ｂを図中矢印Ｓ方向に回
転させ、搬送アーム２７ｃの向きをＸＹステージ１７方
向に整合させ、搬送アーム２７ｃをＸＹステージ１７上
に延出させる。

【００３０】このとき、ＸＹステージ１７は、図中破線
で示す位置に配置されている。そして、ＸＹステージ１
７を図中Ｘ及びＹ方向に夫々少しずつ移動させ、所定位
置で停止させる。

【００３１】具体的には、例えばＸＹステージ１７を図
中Ｘ方向に少しずつ移動させた結果、ガラス基板１９の
端面即ちＸ方向基準端面１９ｂが第２の基板検出センサ
２１ｂによって光学的に検出されたとき、ＸＹステージ
１７の図中Ｘ方向への移動を停止させる。この結果、ガ
ラス基板１９は、その端面即ちＸ方向基準端面１９ｂが
ＸＹステージ１７上のＸ方向の基準位置に位置決めされ
ることになる。次に、ＸＹステージ１７を図中Ｙ方向に
少しずつ移動させた結果、ガラス基板１９の端面即ちＹ
方向基準端面１９ａが第１の基板検出センサ２１ａによ
って光学的に検出されたとき、ＸＹステージ１７の図中
Ｙ方向への移動を停止させる。この結果、ガラス基板１
９は、その端面即ちＹ方向基準端面１９ａがＸＹステー
ジ１７上のＹ方向の基準位置に位置決めされることにな
る。このとき、ＸＹステージ１７は、図中実線で示す位
置に配置されている。

【００３２】この状態において、ガラス基板１９は、ま
だ、搬送アーム２７ａによってＸＹステージ１７の上方
に支持された状態にある（図２（Ｂ）参照）が、その支
持位置において、ガラス基板１９は、ＸＹステージ１７
に規定された例えば基板載置位置（即ち、Ｘ方向基準端
面１９ｂ及びＹ方向基準端面１９ａが、夫々、第２の基
板検出センサ２１ｂ及び第１の基板検出センサ２１ａに
よって光学的に検出され得る検出位置）に整合した状態
に位置付けられている。

【００３３】この後、搬送軸２７ｂを図中Ｚ方向に下降
させることによって、搬送アーム２７ｃ上に載置された
ガラス基板１９は、ＸＹステージ１７上に受け渡され、
搬送アーム２７ｃをＸＹステージ１７の溝部２３から引
き抜くことによって、ガラス基板１９は、ＸＹステージ
１７上に載置される。

【００３４】この結果、目的のガラス基板１９は、ＸＹ
ステージ１７上の基板載置位置に位置決め載置されるこ
とになる。なお、このとき、ＸＹステージ１７上に設け
られた真空吸着部材（図示しない）によって、位置決め
載置されたガラス基板１９に吸引力を作用して、ガラス
基板１９をＸＹステージ１７上に位置決め固定させるこ
とも好ましい。

【００３５】そして、ＸＹステージ１７上に位置決め載
置されたガラス基板１９に対する所定の検査が終了した
後、検査終了済みガラス基板１９は、再び、溝部２３か
ら挿入された搬送アーム２７ｃよって基板収納カセット
２５まで搬送され、ここに収納される。

【００３６】このように本実施例の基板位置決め装置に
よれば、従来のように位置決め用固定ピンを必要とせ
ず、光学的且つ非接触にガラス基板１９を位置決めする
ことができるため、短時間に簡単且つ高精度に基板を位
置決めすることができる。また、本実施例によれば、ガ
ラス基板１９は、その搬送時において搬送アーム２７ｃ
以外にどこにも接触することがなく、従来のように粉塵
等の異物を発生させることもないため、例えばクリーン
ルーム内での使用にも適している。更に、本実施例によ
れば、ガラス基板１９が大型で重量がある場合でも又は
裏面が滑りにくい材料で形成されていても、搬送アーム
２７ｃからＸＹステージ１７上にガラス基板１９を載置
するときには、ガラス基板１９は既に位置決めされた状
態にあるため、従来のようにＸＹステージ１７上におい
てガラス基板１９を位置決め用固定ピンに押し付ける基
板押し付け機構を必要としない。このため、基板の種類
を問わず、高精度に基板を位置決めすることができるコ
ンパクトで低価格な基板位置決め装置を提供することが
可能となる。

【００３７】次に、本発明の第２の実施例に係る基板位
置決め装置について、図３を参照して説明する。なお、
本実施例の基板位置決め装置は、一対の基板整列機構２
９ａ，２９ｂによって予め図中Ｙ方向の位置決めをして
おき、図中Ｘ方向の位置決めをＸＹステージ１７上に埋
設された１個の基板検出センサ３１によって行う点に特
徴を有しており、他の構成は、第１の実施例と同一であ
るため、同一符号を付してその説明を省略する。

【００３８】このような構成によれば、まず、ＸＹステ
ージ１７上に位置決め載置するガラス基板１９をＸＹス
テージ１７の基板載置方向に整合させるように、一対の
基板整列機構２９ａ，２９ｂが夫々図中矢印方向に移動
して、基板収納カセット２５内に収納されている複数枚
のガラス基板１９を一定の方向に整列させる。この結
果、ＸＹステージ１７に対するガラス基板１９のＹ方向
の位置決めが行われる。このとき、ＸＹステージ１７
は、図３中破線で示す位置に配置されており、Ｙ方向に
は、それ以上移動させない。

【００３９】次に、搬送装置２７が駆動し，搬送軸２７
ｂを図中矢印Ｓ方向に所定量だけ回転させて、搬送アー
ム２７ｃを基板収納カセット２５方向に移動させる。そ
して、目的のガラス基板１９の下側に搬送アーム２７ｃ
を挿入させる。

【００４０】この後、搬送軸２７ｂを図中Ｚ方向に若干
上昇させることによって、搬送アーム２７ｃ上にガラス
基板１９を載置させ、この状態で搬送アーム２７ｃを基
板収納カセット２５から引き抜く。この結果、目的のガ
ラス基板１９が基板収納カセット２５から取り出され
る。

【００４１】次に、搬送軸２７ｂを図中矢印Ｓ方向に回
転させ、搬送アーム２７ｃの向きをＸＹステージ１７方
向に整合させ、搬送アーム２７ｃをＸＹステージ１７上
に延出させる。

【００４２】このとき、図中破線で示す位置に配置され
ているＸＹステージ１７を図中Ｘ方向に夫々少しずつ移
動させ、所定位置で停止させる。具体的には、ＸＹステ
ージ１７を図中Ｘ方向に少しずつ移動させた結果、ガラ
ス基板１９の端面即ちＸ方向基準端面１９ｂが基板検出
センサ３１によって光学的に検出されたとき、ＸＹステ
ージ１７の図中Ｘ方向への移動を停止させる。この結
果、ガラス基板１９は、その端面即ちＸ方向基準端面１
９ｂがＸＹステージ１７上のＸ方向の基準位置に位置決
めされることになる。このとき、ＸＹステージ１７は、
図中実線で示す位置に配置されている。

【００４３】この状態において、ガラス基板１９は、ま
だ、搬送アーム２７ａによってＸＹステージ１７の上方
に支持された状態にある（図２（Ｂ）参照）が、その支
持位置において、ガラス基板１９は、ＸＹステージ１７
に規定された例えば基板載置位置（即ち、Ｘ方向基準端
面１９ｂが、基板検出センサ３１によって光学的に検出
され得る検出位置）に整合した状態に位置付けられてい
る。なお、図中Ｙ方向の位置決めは、上述したように既
に基板収納カセット２５内において行われている。

【００４４】この後、搬送軸２７ｂを図中Ｚ方向に下降
させることによって、搬送アーム２７ｃ上に載置された
ガラス基板１９は、ＸＹステージ１７上に受け渡され、
搬送アーム２７ｃをＸＹステージ１７の溝部２３から引
き抜くことによって、ガラス基板１９は、ＸＹステージ
１７上に載置される。

【００４５】この結果、目的のガラス基板１９は、ＸＹ
ステージ１７上の基板載置位置に位置決め載置されるこ
とになる。なお、このとき、ＸＹステージ１７上に設け
られた真空吸着部材（図示しない）によって、位置決め
載置されたガラス基板１９に吸引力を作用して、ガラス
基板１９をＸＹステージ１７上に位置決め固定させるこ
とも好ましい。

【００４６】このように本実施例の基板位置決め装置に
よれば、第１の実施例の装置よりも更に構成が簡略化さ
れ、位置決め時間も短縮化される。なお、他の効果は、
第１の実施例と同様であるため、その説明は省略する。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、搬送装置によってステ
ージ上に載置される基板の位置を光学的に検出する基板
検出手段を備えているため、基板の種類を問わず、更に
搬送時に粉塵等の異物を発生させることなく、短時間に
簡単且つ高精度に基板を位置決めすることができるコン
パクトで低価格な基板位置決め装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施例に係る基板位
置決め装置に適用されたＸＹステージの構成を概略的に
示す斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿う断
面図。

【図２】（Ａ）は、本発明の第１の実施例に係る基板位
置決め装置の全体の構成を概略的に示す図、（Ｂ）は、
ガラス基板がＸＹステージの上方に位置付けられた状態
を示す部分断面側面図。

【図３】本発明の第２の実施例に係る基板位置決め装置
の全体の構成を概略的に示す図。

【図４】従来の基板位置決め装置の全体の構成を概略的
に示す図。

【符号の説明】

１７…ＸＹステージ、１９…ガラス基板、２１ａ…第１
の基板検出センサ、２１ｂ…第２の基板検出センサ、２
３…溝部、２５…基板収納カセット、２７…搬送装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を載置可能なステージと、 このステージ上に設けられ、前記基板の位置を光学的に
   検出する基板検出手段と、 複数枚の基板を収納可能な基板収納カセットと、 この基板収納カセットに収納された複数枚の前記基板を
   所定の方向に整列させる基板整列機構と、 前記基板収納カセットから前記基板を取り出して、前記
   ステージ上に載置する搬送装置とを備えていることを特
   徴とする基板位置決め装置。
2. 【請求項２】 前記基板検出手段は、前記ステージ上に
   載置する前記基板の端面を光学的に検出して、一方向の
   基準位置に前記基板を位置決めする第１の基板検出セン
   サと、前記基板の他の端面を光学的に検出して、前記一
   方向に直交する他方向の基準位置に前記基板を位置決め
   する第２の基板検出センサとを備えていることを特徴と
   する請求項１に記載の基板位置決め装置。
3. 【請求項３】 前記基板整列機構は、前記ステージ上に
   載置する基板を予め一方向の基準位置に位置決めする手
   段を備えており、また、前記基板検出手段は、前記ステ
   ージ上に載置する前記基板の端面を光学的に検出して、
   前記一方向に直交する他方向の基準位置に前記基板を位
   置決めする基板検出センサを備えていることを特徴とす
   る請求項１に記載の基板位置決め装置。