JP2005145713A - 基板の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造装置等との間での基板の搬送を、基板１枚単位で行うようにした場合において、基板の受け渡し時に時間的なロスが生じず、生産効率を向上することができる基板の搬送装置を提供すること。
【解決手段】製造装置等５との間で、１枚単位で基板Ｗの受け渡しを行うようにした基板の搬送装置であって、基板Ｗを収容可能なカセット３Ａを昇降装置３４に載置し、昇降装置３４と製造装置等５との間に配設した基板移載機構４の移載面と、カセット３Ａの基板収納位置とが略一致するようにカセット３Ａを昇降することにより、カセット３Ａと製造装置等５との間で基板Ｗを略同一レベルで移載するようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶や半導体の製造工場において、クリーンルーム中に設置されている液晶や半導体の製造装置又は検査装置（以下、「製造装置等」という。）との間で、液晶基板や半導体ウエハ（以下、「基板」という。）の受け渡しを行うための基板の搬送装置に関し、特に、製造装置等との間で、１枚単位で基板の受け渡しを行うための基板の搬送装置に関するものである。

従来、基板は、専用の基板収納用のカセットに収納され、製造装置等との間で搬送したり、一時貯留されている（特許文献１参照）。

ところで、製造装置等との間での基板の搬送を、専用の基板収納用カセットに収納して行う方法は、基板が小形の場合は、多数の基板の搬送を効率よく行うことができる利点がある反面、近年、基板が大形化するに伴って、カセットと製造装置等との間での基板の受け渡しを行うための機構が複雑となり、時間的なロスが生じたり、事故が生じやすくなるという問題があった。

この問題点に対処するため、大形の基板を対象とする設備においては、製造装置等との間での基板の搬送を、基板１枚単位で行うことも試みられてきている（特許文献２参照）。

しかしながら、製造装置等との間を含む基板の搬送を、基板１枚単位で行うようにした場合、特に、ハンドの可動範囲内の任意の位置へ基板を載置することが可能な搬送移載機構を用いた基板の受け渡し時に時間的なロスを生じ、生産効率が低下するという問題があった。
特開平１１−３３４８１０号公報 特開２００３−２４３４８２号公報

本発明は、上記従来の基板の搬送装置が有する問題点に鑑み、製造装置等との間での基板の搬送を、基板１枚単位で行うようにした場合において、基板の受け渡し時に時間的なロスが生じず、生産効率を向上することができる基板の搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の基板の搬送装置は、製造装置等との間で、１枚単位で基板の受け渡しを行うようにした基板の搬送装置において、基板を収容可能なカセットを昇降装置に載置し、昇降装置と製造装置等との間に配設した基板移載機構の移載面と、前記カセットの基板収納位置とが略一致するようにカセットを昇降することにより、カセットと製造装置等との間で基板を略同一レベルで移載するようにしたことを特徴とする。

この場合において、前記昇降装置に載置したカセットと基板移載機構との間に区画壁を配設し、該区画壁に基板が通過可能なスリット部を形成することができる。

また、前記区画壁により区画された製造装置等及び基板移載機構を配設した区画の内圧を、搬送移載機及び複数台のカセットを収容可能なカセット収納棚を配設した区画の内圧より高く維持するようにすることができる。

本発明の基板の搬送装置によれば、製造装置等との間で、１枚単位で基板の受け渡しを行うようにした基板の搬送装置において、基板を収容可能なカセットを昇降装置に載置し、昇降装置と製造装置等との間に配設した基板移載機構の移載面と、前記カセットの基板収納位置とが略一致するようにカセットを昇降することにより、カセットと製造装置等との間で基板を略同一レベルで移載するようにしたことから、製造装置等との間での基板の受け渡し時に時間的なロスが生じず、生産効率を向上することができ、特に、カセットと製造装置等との間で基板を略同一レベルで移載することにより、大形の基板の場合でも、基板の変形を抑えて移載することが可能となり、事故の発生を低減することができる。

また、昇降装置に載置したカセットとコンベア機構との間に区画壁を配設し、該区画壁に基板が通過可能なスリット部を形成することにより、高いクリーン度が要求される製造装置等を、発塵の多い搬送移載機から隔離することができる。

また、区画壁により区画された製造装置等及び基板移載機構を配設した区画の内圧を、搬送移載機及び複数台のカセットを収容可能なカセット収納棚を配設した区画の内圧より高く維持するようにすることにより、区画壁により区画された製造装置等及びコンベア機構を配設した区画内を高いクリーン度に維持することができる。

また、前記昇降装置及び基板移載機構を製造装置等に対応して設置するとともに、搬送移載機により、昇降装置と複数台のカセットを収容可能なカセット収納棚との間でのカセットの搬送を行うようにすることにより、多数の基板の搬送を効率よく行うことができる。

以下、本発明の基板の搬送装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図１０に、本発明の基板の搬送装置を適用した液晶の製造設備の一実施例を示す。
この液晶の製造設備は、大形の基板Ｗを対象とするもので、製造装置等５との間での基板Ｗの搬送を、基板１枚単位で行うようにしたものである。

そして、この液晶の製造設備に適用した基板の搬送装置は、少なくともハンド１１の可動範囲内の任意の位置へ複数枚の基板Ｗを収容可能なカセット３を搬送・移載することが可能な搬送移載機１（本実施例においては、搬送移載機１により、昇降装置３４と、複数台のカセット３を収容可能なカセット収納棚（ストッカ）Ｓとの間で、カセット３の搬送・移載を行うようにしているが、搬送移載機１により基板Ｗを、基板１枚単位で搬送・移載するようにすることもできる。）を備え、基板Ｗを収容可能なカセット３Ａを昇降装置３４に載置し、昇降装置３４と製造装置等５との間に配設した基板移載機構としてのコンベア機構４の移載面と、カセット３Ａの基板収納位置とが略一致するようにカセット３Ａを昇降することにより、カセット３Ａと製造装置等５との間で基板Ｗを略同一レベル（略同一の高さ）で移載するようにしている。

この場合において、昇降装置３４に載置することにより昇降可能に構成したカセット３Ａとコンベア機構４との間に区画壁７を配設し、この区画壁７に基板Ｗが通過可能なスリット部７１を形成するようにする。
これにより、高いクリーン度が要求される製造装置等５を、発塵の多い搬送移載機１等から隔離することができる。
なお、区画壁７に形成したスリット部７１には、シャッタ（図示省略）を配設することもできるが、スリット部７１を基板Ｗが通過可能な範囲の小さい寸法に形成することにより、シャッタを配設することなく区画壁７により区画された製造装置等５を配設した区画Ｒ１を高いクリーン度に維持することができる。

また、区画壁７により区画された製造装置等５及びコンベア機構４を配設した区画Ｒ１の内圧を、例えば、コンベア機構４の上方に配設した空気清浄機構６からのダウンフローによって、送移載機構１及びカセット収納棚Ｓを配設した区画Ｒ２の内圧より高く維持するようにするようにする。
これにより、区画壁７により区画された製造装置等５及びコンベア機構４を配設した区画Ｒ１内を高いクリーン度に維持することができる。

また、搬送移載機１として、本実施例においては、スタッカクレーンを用い、スタッカクレーンが移動するレール２を複数台の製造装置等５に跨って敷設することにより、複数台の各製造装置等５に対応して配設した昇降可能に構成した昇降装置３４にカセット３Ａを搬送・移載できるようにしている。
このように、各製造装置等５に対応して配設した昇降装置３４間、昇降装置３４と複数台のカセット３を収容可能なカセット収納棚Ｓとの間でカセット３の搬送を行うようにすることにより、多数の基板Ｗの搬送を効率よく行うことができる。

ここで、この液晶の製造設備において用いる製造装置等５に対応して配設した昇降装置３４を含むカセット３Ａに収容された基板Ｗの搬送機構の具体的な一例を以下説明する。
このカセット３Ａは、図３以下に示すように、カセット３Ａの基板収納部３１に複数の並列する支持部材３２を延設し、該支持部材３２を上下に複数段設置することにより複数の基板Ｗを収納できるようにしている（他のカセット３も同様）。
ところで、この例においては、基板収納部３１の支持部材３２を、基板収納部３１の両側から対向方向にそれぞれ複数の並列する支持部材３２を延設するようにしているが、支持部材３２の形状は、これに限定されず。例えば、支持部材３２を基板収納部３１の両側に架け渡すようにすることもできる。
そして、この基板Ｗの搬送機構は、カセット３Ａを載置する昇降装置３４と、カセット３Ａ、すなわち、基板収納部３１の昇降により支持部材３２間に挿入され、支持部材３２に支持された基板Ｗを受け取る複数の搬送用支持部材３５と、この搬送用支持部材３５の先端に設けられ、受け取った基板Ｗを基板収納部３１の外に送り出す送り機構３６とを備えている。

基板収納部３１は、前後が開放され、両側から対向方向にそれぞれ複数の並列する支持部材３２を延設するとともに、これらの支持部材３２を上下に複数段設置することにより複数の基板Ｗを所定間隔を開けて収納するようになっている。

昇降装置３４は、例えば、カセット３Ａの基板収納部３１の下部４箇所を支持する複数台のシリンダからなり、基板収納部３１を少なくともその高さの範囲で昇降させることができるようにされている。
この昇降装置３４は、台車により移動可能に設けられたベース３７に固定されている。

搬送用支持部材３５は、カセット３Ａの基板収納部３１の昇降により支持部材３２間に挿入される複数の棒状のものからなり、先端に備えた送り機構３６を介して、支持部材３２に支持された基板Ｗを受け取るようにされている。
この搬送用支持部材３５は、基板Ｗを幅方向と長さ方向で略均等に支持できるように、複数の搬送用支持部材３５が所定の配置でベース３７に固定されている。

送り機構３６は、この例では、搬送用支持部材３５の先端に設けられた駆動ローラを備え、基板Ｗを幅方向と長さ方向で略均等に支持できるように、搬送用支持部材３５に設けられている。
この送り機構３６は、駆動ローラをモータ（図示省略）により回転させることにより、
受け取った基板Ｗを基板収納部３１の前又は後方向に搬送して送り出すことができる。
なお、基板収納部３１内に収納されている基板Ｗは、搬送用支持部材３５と送り機構３６によって、下位に位置するものから順に取り出されるようにしている。

そして、搬送用支持部材３５及び送り機構３６は、基板Ｗを基板収納部３１の前又は後方向に搬送して外部に送り出すほか、送り出し時と逆動作を行うことにより、外部から送り込まれた基板Ｗを基板収納部３１内に受け入れ、支持部材３２に受け渡して支持されるように構成することができる。

一方、この例の基板Ｗの搬送機構は、上記送り機構３６の間で昇降可能に設けられ、送り機構３６の受け取り位置の上方で基板Ｗをエア浮上させながら支持するエア浮上機構３８と、該エア浮上機構３８により浮上支持した基板Ｗの位置を修正する位置決め機構３９とを備えるようにしている。

エア浮上機構３８は、送り機構３６の間で、駆動装置（図示省略）により昇降可能に設けられ、送り機構３６の受け取り位置の上方で、基板Ｗをエア浮上させながら水平移動可能に支持することができる。
そして、このエア浮上機構３８は、位置決め機構３９により基板Ｗの位置修正を行った後は、エア噴出を止めて基板Ｗを直接支持し、さらに下降することにより、正確に位置決めした状態で基板Ｗを送り機構３６に受け渡すことができるようにしている。

位置決め機構３９は、例えば、基板収納部３１の左右にそれぞれ水平方向に移動可能に設けられたプッシュロッドを備え、基板Ｗがエア浮上機構３８により浮上した際に、左右両側から基板Ｗを押すことにより、その位置を適正に修正することができる。
なお、一方のプッシュロッドの先端にはばね部材が配設されており、基板Ｗの損傷が防止できるように配慮されている。

カセット３Ａの基板移送方向、すなわち、基板Ｗを送り出したり、送り出した基板Ｗを逆動作させることにより受け入れる方向（製造装置等５が設置された方向）には、基板移載機構としてのコンベア機構４が設置されている。
このコンベア機構４は、送り機構３６と略同一レベル（略同一の高さ）で基板Ｗを支持する送りローラ４１と、この送りローラ４１によりコンベア機構４上に載置された基板Ｗを持ち上げ、例えば、製造装置等５の基板置台５１等に受け渡すハンド４２とを備えている。
なお、本実施例においては、１個のハンド４２を備えるようにしているが、これに限定されず、例えば、上下複数段に重畳したハンド４２を備えることもできる。
送りローラ４１は、回転駆動することにより、送り機構３６により送り出された基板Ｗをコンベア機構４上に導入する。
また、ハンド４２は送りローラ４１の隙間に設けられており、図１０（ｂ）〜（ｇ）に示すように、昇降モータ４２ａ及び前後進モータ４２ｂにより昇降と前後移動が可能であるとともに、基板Ｗを吸着するための真空吸着機構４３が多数設けられている。

次に、図３〜図９を参照して、カセット３Ａの動作を説明する。
図３（ａ）において、基板収納部３１内には、基板Ｗが支持部材３２によって支持されており、基板Ｗは上下に複数枚収納されている。
この場合、図３（ｂ）に示すように、取り出し対象となる１番下位の基板Ｗは、基板収納部３１内にて位置がずれた状態にある。

このため、図３（ｂ）に示すように、昇降装置３４により基板収納部３１を下降させ、基板Ｗをエア浮上機構３８により支持させるとともに、エア浮上機構３８を作動させて基板Ｗをエア浮上させる。

次いで、図４（ｃ）に示すように、位置決め機構３９を作動させて、エア浮上している基板Ｗのセンタリングを行う。
そして、図４（ｄ）に示すように、エア浮上機構３８のエア噴出を止め、基板Ｗをエア浮上機構３８上に載置する。

さらに、図５（ｅ）に示すように、位置決め機構３９を後退させるとともに、図５（ｆ）に示すように、エア浮上機構３８を下降させることにより、基板Ｗを送り機構３６の駆動ローラの上に載置する。

次に、図６（ｇ）に示すように、駆動ローラを駆動して、基板Ｗを、カセット３Ａと区画壁７を隔てて設けられたコンベア機構４上に移動させる。
図６（ｈ）に示すように、コンベア機構４のハンド４２が上昇すると、基板Ｗはコンベア機構４から離れて、ハンド４２の上に載せられる。

そして、図７（ｉ）に示すように、ハンド４２が前進して製造装置等５の基板置台５１の上方に基板Ｗを移動させる。
次いで、図７（ｊ）に示すように、ハンド４２が下降して、基板Ｗはカセット３Ａの基板置台５１の支持棒５２の上に載せられる。

図８（ｋ）、（ｌ）に示すように、ハンド４２が後退するとともに、基板置台５１側では、図８（ｌ）に示すように、支持棒５２が下降して基板Ｗは基板置台５１の上に載せられる。
そして、図９（ｍ）に示すように、基板置台５１は製造装置等５の内部に移動する。

この基板の搬送装置によれば、製造装置等５との間での基板Ｗの受け渡し時に時間的なロスが生じず、生産効率を向上することができる。
また、カセット３Ａの全高を低くすることができるとともに、製造装置等５を配設した区画Ｒ１の高さを低減し、設備の構築コストを低減することができる。

以上、本発明の基板の搬送装置について、その実施例を説明したが、本発明の基板の搬送装置の構成は、この実施例の記載に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することが可能である。

本発明の基板の搬送装置は、製造装置等との間での基板の搬送を、基板１枚単位で行うようにした場合において、基板の受け渡し時に時間的なロスが生じず、生産効率を向上することができるという特性を有していることから、液晶の製造設備のほか半導体の製造設備に好適に用いることができる。

本発明の基板の搬送装置の一実施例を示す平面図である。 同正面断面図である。 同動作を示し、（ａ）は第１段階の正面断面図、（ｂ）は第２段階の正面断面図である。 同動作を示し、（ｃ）は第３段階の正面断面図、（ｄ）は第４段階の正面断面図である。 同動作を示し、（ｅ）は第５段階の正面断面図、（ｆ）は第６段階の正面断面図である。 同動作を示し、（ｇ）は第７段階の側面図、（ｈ）は第８段階の側面図である。 同動作を示し、（ｉ）は第９段階の側面図、（ｊ）は第１０段階の側面図である。 同動作を示し、（ｋ）は第１１段階の側面図、（ｌ）は第１２段階の側面図である。 同動作を示し、（ｍ）は第１３段階の側面図である。 コンベア機構を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）〜（ｇ）は動作を示す側面図である。

符号の説明

１ 搬送移載機（スタッカクレーン）
１１ ハンド
２ レール
３ カセット
３Ａ カセット
３１ 基板収納部
３２ 支持部材
３４ 昇降装置
３５ 搬送用支持部材
３６ 送り機構
３７ ベース
３８ エア浮上機構
３９ 位置決め機構
４ 基板移載機（コンベア機構）
４１ 送りローラ
４２ ハンド
４３ 真空吸着機構
５ 製造装置等
５１ 基板置台
５２ 支持棒
６ 空気清浄機構
７ 区画壁
７１ スリット部
Ｒ１ 区画
Ｒ２ 区画
Ｓ カセット収納棚
Ｗ 基板

Claims (4)

1. 製造装置等との間で、１枚単位で基板の受け渡しを行うようにした基板の搬送装置において、基板を収容可能なカセットを昇降装置に載置し、昇降装置と製造装置等との間に配設した基板移載機構の移載面と、前記カセットの基板収納位置とが略一致するようにカセットを昇降することにより、カセットと製造装置等との間で基板を略同一レベルで移載するようにしたことを特徴とする基板の搬送装置。
2. 前記昇降装置に載置したカセットと基板移載機構との間に区画壁を配設し、該区画壁に基板が通過可能なスリット部を形成したことを特徴とする請求項１記載の基板の搬送装置。
3. 前記区画壁により区画された製造装置等及び基板移載機構を配設した区画の内圧を、搬送移載機及び複数台のカセットを収容可能なカセット収納棚を配設した区画の内圧より高く維持するようにしたことを特徴とする請求項２記載の基板の搬送装置。
4. 前記昇降装置及び基板移載機構を製造装置等に対応して設置するとともに、搬送移載機により、昇降装置と複数台のカセットを収容可能なカセット収納棚との間でのカセットの搬送を行うようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の基板の搬送装置。

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