JP4460477B2 - 基板移送装置 - Google Patents

Description

本発明は基板移送装置に係り、さらに具体的にはシリンダ駆動方式の移動フィンガを有する基板移動装置に関する。

基板は洗浄、沈積、蒸着、エッチングなどの工程段階を経る過程で、各工程の実行位置に移動されべきであり、このために、様々な基板移送装置が使用されている。

一般的に、大気圧状態で使用される基板移送装置では真空を用いて基板を固定している。そして、高真空システムで使用される基板移送装置では真空を利用することができないので、基板が置かれるブレードの前後段にシュー（ｓｈｏｅ）というものが形成されている。

したがって、高真空システムで使用される基板移送装置は高速で基板を移送する場合、ブレードから基板が逸脱する場合が発生する。したがって、基板移送時間を短縮するのには限界がある。また、ブレード上に基板がねじられた状態で置かれても基板の位置を補正するための方法がまったく実現されていなかった。

最近になって、基板の固定状態をより安定的に実現するためにブレードに置かれた基板をクランピングする手段が追加的に開発されているが、そのクランピング手段はその構成が複雑であり、調整が困難な構造からなっているだけではなく、クランピング手段による基板の破損のおそれもあるなど、種々の問題点を有している。

本発明の第１の課題は、高真空チャンバ内での基板の速い搬送を実現することができ、ねじられた基板の位置を校正することができる基板移送装置を提供することにある。

本発明の第２の課題は、基板把持時、基板の破損危険を最小化させることができる新しい形態の基板移送装置を提供することにある。

本発明の第３の課題は、構成を単純化することができる新しい形態の基板移送装置を提供することにある。

本発明の第４の課題は、ブレードに置かれた基板の異常の有無を確認することができる新しい形態の基板移送装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために本発明の基板移送装置は、駆動手段によって動作が制御されるロボットアーム部と、このロボットアーム部の先端に結合されてＹ字状に広がって基板が置かれるように延在してその終端に一対の固定フィンガが設けられて基板が片側エッジを接触させて置かれるブレードと、このブレードに設けられて当該ブレードに置かれた基板を固定フィンガの方に押してセンタリングを調整した正位置に位置させると同時に把持するクランピング部材と、を含み、クランピング部材は、固定フィンガの方に移動させる移動軸を有した駆動部と、この駆動部が設けられるケースと、駆動部の移動軸と連結されてケースの外に延在するコネクタ及びコネクタから両側に各々延長されて形成される一対のサポータ並びに一対のサポータの終端に各々設けられて基板のエッジと接触して固定フィンガの方に押して把持する一対の移動フィンガを有した移動プッシャと、を含んでなり、当該クランピング部材は、さらに、移動プッシャの移動距離を基板の収縮または膨張の程度に従って変えて調整して規制する少なくとも一つのストッパを含む。

本発明の実施形態において、前記駆動部は空圧シリンダからなる。

本発明の実施形態において、前記装置は前記空圧シリンダのシリンダの位置を感知して、基板が正常に把持されたか、または逸脱したかを判別する感知部をさらに含む。

本発明の実施形態において、前記空圧シリンダのシリンダの位置は、待機、把持、および逸脱領域に区分され、前記感知部は前記シリンダが待機領域にあることを感知する第１センサと、前記シリンダが把持領域から外れて逸脱領域にあることを感知する第２センサと、前記ブレードに基板が位置したかを感知する第３センサとを含む。

本発明の実施形態において、前記ストッパは前記ケースにねじ式で設けられて、当該ケース内の前記移動軸の前進移動距離（Ｌ）を、ストッパの位置を調整することによって規制して、移動プッシャの前進動作時、基板との移動距離を調整可能とする。

本発明の実施形態において、前記クランピング部材は前記移動プッシャと前記基板との接触時に発生する衝撃を緩和するために、前記移動プッシャの移動速度を調節することができる衝撃防止用スプリングをさらに含むことができる。

本発明による基板移送装置の構成および作用は後述の説明および図面に応じて図示したが、これは例をあげて説明したに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々の変形および変更が可能であることはもちろんである。

以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施の形態に限定されず、他の形態で具体化することもできる。むしろ、ここで紹介される実施の形態は、開示された内容が完全に理解できるように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供されるものである。明細書の全体にわたって同一の参照番号が付された部分は同一の構成要素を示す。

図１は本発明の望ましい実施形態による基板移送装置の平面構成図である。図２乃至図４は図１に示したブレードの構成を説明するための図である。

図１を参照すると、本発明による基板移送装置１００はステッピングモータなどの駆動手段（不図示）によって動作が制御されるロボットアーム部１１０と、基板２００が置かれるブレード１２０とを有する。

ブレード１２０はロボットアーム部１１０の先端に固定結合する。

図１乃至図４を参照すると、ブレード１２０は図に示すように、全体的な形状がＹ字であり、ロボットアーム部１１０は先端に結合する結合部１２２と、この結合部１２２から延長された一対の装着翼１２４を具備する。ここで、装着翼１２４はその終端で結合部１２２の方に行くほどその幅が徐々に広くなっている。そして装着翼の終端には固定フィンガ１２８が設けられており、装着翼１２４には基板の底面を支持する４個の支持突起１２６が設けられている。

一方、結合部１２２には装着翼１２４上に基板をより安定的にクランピングするためのクランピング部材１３０と基板の異常の有無を判断するための感知部１５０とを有する。

クランピング部材１３０は基板ｗを正位置させると同時に基板を固定するためのものであって、クランピング部材１３０は移動プッシャ１３４、駆動部である空圧シリンダ１３２、およびケース１３１を含む。

移動プッシャ１３４はブレード１２０上に置かれた基板ｗを固定フィンガ１２８の方に押すためのものであって、移動プッシャ１３４は空圧シリンダ１３２の移動軸１３３ａと連結されるコネクタ１３６と、このコネクタから両側に延長されて形成される一対のサポータ１３８とを有する。サポータ１３８の終端には基板のエッジと接触する移動フィンガ１４０が設けられている。

移動プッシャ１３４は空圧シリンダ１３２によって十分に後退される。そうでなければ、誤整列された基板がブレード１２０に置かれるとき、移動プッシャ１３４と衝突するようにすることができる。そして、移動プッシャ１３４は前記空圧シリンダ１３２によって前進させられる。移動プッシャの前進位置で移動フィンガ１４０と固定フィンガ１２８とは基板のエッジに接触して基板を支持するようになる。図５に示したように、基板ｗがブレードに異なって置かれても（中心がややねじられる場合）、移動プッシャ１３４の移動フィンガ１４０が前進移動しながら、基板のセンタリングを調整するようになる。

クランピング部材１３０は移動プッシャ１３４の移動距離（前進距離；Ｌ）を規制するストッパ１４２を有する。ストッパ１４２はケース１３１の内部に設けられて移動プッシャ１３４の前進位置を規制することができる。特に、ストッパ１４２はケース１３１にねじ式で設けられており、移動プッシャ１３４の前進位置を必要によって調整することができる。このようにストッパ１４２の位置を調整する必要があることは、基板の収縮または膨張の程度に従って基板のクランピングの位置を変えることが必要なためである。図６でストッパを調整して移動プッシャの前進移動距離Ｌを調整した例を示している。

クランピング部材１３０は衝撃防止用スプリング１４４を有する。この衝撃防止用スプリング１４４は移動プッシャ１３４のコネクタ１３６に設けられる。この衝撃防止用スプリング１４４は移動プッシャ１３４が前進していきながら基板と接触するとき、基板に伝達される衝撃を緩和させるためである。

例えば、本発明の基板移送装置は基板を把持する過程で発生することのある基板の損傷を次の段階を通じて最大に予防することができる。すなわち、第一に、空圧シリンダを用いることによって、移動プッシャ１３４の速度を調整することができ、第二に、スプリング１４４を用いて移動プッシャ１３４の速度を減速させ、最後に、ストッパ１４２を用いて移動プッシャ１３４の前進位置を規制する。

図３乃至図７を参照すると、感知部１５０は三つの感知センサ１５２、１５４、１５６を有する。この感知部１５０は空圧シリンダのシリンダ位置を感知することができる第１および第２センサ１５２、１５４を有する。そして基板ｗがブレード１２０に置かれたか否かを検出する第３センサ１５６を有する。本発明の基板移送装置１００はこれらの三つのセンサを用いて基板の異常の有無、すなわち基板が正常にブレードに置かれているか否かを確認することができる。図７に示したように、空圧シリンダ１３２のシリンダの位置は待機、把持、および逸脱領域ａ、ｂ、ｃに区分される。第１センサ１５２は待機領域ａに位置するシリンダを感知し、第２センサ１５４は逸脱領域ｃに位置するシリンダを感知するようになる。図８に示したように、感知部は三つのセンサを用いて基板の異常の有無（待機正常、待機非正常、把持正常、把持破損、把持逸脱）を判別するようになる。

ここで、基板はフォトレティクル（ｒｅｔｉｃｌｅ：回路原板）用基板、液晶ディスプレーパネル用基板やプラズマディスプレーパネル用基板などの表示パネル基板、ハードディスク用基板、半導体装置などの電子デバイス用ウエハなどを意味する。

一方、本発明の上述した構成からなる基板移送装置は様々に変形することができ、様々な形態を有することができる。しかし、本発明は上述の詳細な説明で言及した特別な形態に限定されるわけではない。むしろ特許請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲内にあるすべての変形物、均等物、および代替物を含むように理解されるべきである。

以上、本発明による基板移送装置の構成および作用を上述の説明および図面に従って示したが、これは一例に過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な変形および変更が可能であることはもちろんである。

本発明の望ましい実施の形態による基板移送装置の平面構成図である。 図１に示したブレードの斜視図である。 図１に示したブレードの平面図である。 図１に示したブレードの側面図である。 移動プッシャの移動フィンガが前進移動しながら基板のセンタリングを調整する過程を示す図である。 ストッパを調節して移動プッシャの前進移動距離（Ｌ）を調整した例を示す図である。 空圧シリンダに設けられている感知センサを示す図である。 感知部のセンサを用いた基板の異常の有無を示す図表である。

符号の説明

１１０ ロボットアーム部
１２０ ブレード
１３０ クランピング部材
１３２ 空圧シリンダ
１３４ 移動プッシャ
１３６ コネクタ

Claims (9)

1. 基板を移送させるための装置において、
   駆動手段によって動作が制御されるロボットアーム部と、
   前記ロボットアーム部の先端に結合されてＹ字状に広がって前記基板が置かれるように延在して、その終端に一対の固定フィンガが設けられて前記基板が片側エッジを接触させて置かれるブレードと、
   前記ブレードに設けられ、前記ブレードに置かれた基板を前記固定フィンガの方に押してセンタリングを調整した正位置に位置させると同時に把持するクランピング部材と、を含み、
   前記クランピング部材は、
   前記固定フィンガの方にスライド移動させる移動軸を有した駆動部と、
   前記駆動部が設けられるケースと、
   前記駆動部の移動軸と連結されて前記ケースの外に延在するコネクタ、及び前記コネクタから両側に各々延長されて形成される一対のサポータ、並びに前記一対のサポータの終端に各々設けられて前記基板のエッジと接触して前記固定フィンガの方に押して把持する一対の移動フィンガを有した移動プッシャと、を含んでなり、
   当該クランピング部材は、さらに、
   前記移動プッシャの移動距離を前記基板の収縮または膨張の程度に従って変えて調整して規制する少なくとも一つのストッパを含むことを特徴とする基板移送装置。
2. 前記駆動部は、
   空圧シリンダからなることを特徴とする請求項１に記載の基板移送装置。
3. 前記空圧シリンダのシリンダ位置を感知して、基板が正常に把持されたか、または逸脱したかを判別する感知部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の基板移送装置。
4. 前記空圧シリンダのシリンダ位置は待機、把持、および逸脱領域に区分され、
   前記感知部は、
   前記シリンダが待機領域にあることを感知する第１センサと、
   前記シリンダが把持領域からはずれて逸脱領域にあることを感知する第２センサとを含むことを特徴とする請求項３に記載の基板移送装置。
5. 前記感知部は前記ブレードに基板が位置したかを感知する第３センサをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の基板移送装置。
6. 前記ストッパは前記ケースにねじ式で設けられ、当該ケース内の前記移動軸の前進移動距離（Ｌ）を、前記ストッパの位置を調整することによって規制して、前記移動プッシャの前進動作時、前記基板との前記移動距離を調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の基板移送装置。
7. 前記クランピング部材は、
   前記移動プッシャと前記基板との接触時に発生する衝撃を緩和するために前記移動プッシャの移動速度を調節可能とする衝撃防止用スプリングをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板移送装置。
8. 前記衝撃防止用スプリングは前記ケースと前記移動軸との間に位置することを特徴とする請求項７に記載の基板移送装置。
9. 前記ブレードは基板の底面を支持する複数の支持突起を有することを特徴とする請求項１に記載の基板移送装置。

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