JP4249155B2 - 基板移送装置 - Google Patents

Description

本発明は基板移送装置に関し、より詳しくは、基板を円滑に移送して基板の汚染を防止することができる、基板移送装置に関する。

一般に、平板状ディスプレイ（ＦＰＤ；Flat Panel Display）、半導体ウェーハ、ＬＣＤ、フォトマスク用ガラスなどに使用される基板は、一連の処理ラインを通過しながらエッチング、ストリップ、リンス（すすぎ）などの工程を経て洗浄される。
このような基板の処理ライン及び洗浄ラインには、基板を移送するための移送装置が基本的に必要である。

基板移送装置には様々な構造のものがあるが、一般的には基板を水平な状態で引き受け／引き継ぐ構造が用いられている。つまり、基板を処理するために、移送装置が基板を水平な状態で移送して処理ラインの入口側に配置されたローダーに供給したり、あるいは処理された基板をアンローダから引き受けて他の処理ラインへ移送する構造が一般的に使用されている。
しかしながら、このような構造では基板の面積が大きくなればなるほど、水平な状態で基板を移送する場合、基板の表面に残存する異物などが付着したままになる。したがって、この基板を使用してディスプレイ用基板を製作すると、基板に染みなどの汚染が発生する問題点があった。

このような問題点を解決するものとして、基板を傾斜させた状態で移送して処理する方法が知られている。
特開平９−１５５３０６号公報、特開平９−１５５３０７号公報などには、基板処理工程がインライン形態に設置されて、基板の状態を傾斜した状態に変換することができる技術的手段が開示されている。
特開平９−１５５３０６号公報 特開平９−１５５３０７号公報

しかしながら、前記特許文献が開示する基板処理装置は、インライン形態で設置されているので、装置の設置面積が過度に大きくなるという問題点があった。
さらに、これら装置においては、基板姿勢変換手段によって基板の移送のために設置されるローラアセンブリー全体を水平状態から傾斜状態に変換するので、前記ローラを駆動する駆動手段の構造が必然的に複雑になる。特に、このような構造では、大面積の基板を移送及び処理するのには不適である。

そこで、本発明は前記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、基板の供給ライン及び基板の処理ラインを複層に構成して、基板を円滑に移送し、基板の処理効率を高めることができる基板移送装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、基板を水平位置から傾斜位置に変換する装置の構造を簡単にすることができる基板移送装置を提供することにある。

上記目的を実現するために本発明は、フレーム、前記フレーム上に備えられ、上側で基板を移送する第１手段、基板を支持する支持ピンの高さが互いに異なるように構成され、前記第１手段から基板を引き受ける第２手段、前記第２手段から基板を引き受けて基板処理を行う基板処理部に基板を移送する移送手段を含む。

本発明の好ましい実施例による基板傾斜移送装置は、基板を水平な状態で引き継いだり、引き受けることができるので、特に大面積の基板を上部から下部に安定的に移送することができる。
また、基板を一つの装置で上下に移送及び傾斜させることができるので、装置の設置占有面積を最少化することができ、基板上の異物及び流体を傾斜面に沿って容易に落下させることができる。

また、ティルティングメカニズムを通じて基板を移送手段のローラと同一な角度に傾斜させた後、その状態で基板をそのまま下降させてローラ（複数）に引き継ぎ、これらローラが回転して基板を基板処理装置に移送するので、基板が押されたり揺れたりせずに基板を安定的に移送することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい一実施例による基板移送装置について詳細に説明する。

図１及び図２に示されているように、本発明が提案する基板移送装置は、フレーム１、フレーム１上に備えられ、上側で基板（作業物）Ｇを移送する第１基板移送手段３、第１基板移送手段３から基板Ｇを引き受けて移送方向を変換（反転）する反転手段６、反転手段６から基板Ｇを引き受けて、基板Ｇをストリップ、リンス、洗浄などを行う基板処理部１０に移送する第２基板移送手段のローラＲを含む。

第１基板移送手段３は、フレーム１上に設置される通常のリニアモーションモジュール８、このリニアモーションモジュール８に移動可能に位置するスライダー９を有する通常のトランスファ（Transfer）４を含む。トランスファ４は、基板Ｇを載せ得るパレット２を有する。このパレット２には、両端部に突出部Ｐが形成されている。基板がパレット２上に載せられると、この突出部Ｐによって基板Ｇとパレット２との間に空間（隙間）が形成される。

トランスファ４から基板Ｇを引き受ける反転手段６は、基板Ｇを受け取るための一対のハンド部（Hand portion）Ｈを含む。このハンド部Ｈは、一対が対向する姿勢に位置し、且つリニアモーションモジュール８と同一な方向に位置して、移送されてくる基板Ｇとパレット２との間の空間に進入することができるように形成されている。
上記のような構造を有するトランスファ４は、ロボットによって基板Ｇが載置され、リニアモーションモジュール８が作動することで、基板Ｇを移送することができる。

一対のハンド部Ｈは、実質的に基板が載せられる複数のロッド部材Ｌが間隔をおいて配置された構造を有し、また、互いに対向するように配置されることによって、その上面に基板Ｇを載せておくことができるように形成されている。
反転手段６は、ハンド部Ｈをアップ／ダウンさせることができる構造を有し、トランスファ４によって水平方向に移送されてきた基板を垂直方向に移送するように構成されている。

また、一対のハンド部Ｈは、各々互いに反対方向に移動して、ハンド部の間隔を変化させることができるように構成されている。
このために、ハンド部Ｈの下端部１９は、フレーム１の内側の隔壁１２に固定されたガイド部材１４（図２）に沿って上下に移動可能に設置されたガイドレール２１に、水平方向にスライド移動できるように設置されている。また、この下端部１９には、互いに反対方向にネジ山が形成された第１リーディングスクリュー１５がネジ結合されている。

第１リーディングスクリュー１５は、第１モータ組立体２３の回転力によって回転する。第１モータ組立体２３からリーディングスクリュー１５に回転力を伝達する構造は多様である。
本実施例では、反転手段６の昇降作動のために、隔壁１２に複数のガイド部材１４を設置し、ガイド部材１４に沿って移動可能に設置されたガイドレール２１の後面に第２リーディングスクリュー１１をネジ結合している。第２リーディングスクリュー１１は、回転力が伝達され得るように第２モータ組立体と連結されている。

前記構造によって、一対のハンド部Ｈは、第１及び第２モータ組立体２３、１３の駆動によって上下左右に移動するので、互いに離れたり近づいたりすることができる。
一方、反転手段６の下側には、基板Ｇの状態を水平な状態から傾斜した状態に変換するための基板姿勢変換手段５が提供されている。

基板姿勢変換手段５は、反転手段６から基板Ｇを水平な状態で引き受けた後、引き受けた基板Ｇの状態を傾斜した状態に変換する。
このために、基板姿勢変換手段５は、図３及び図４に示されているように、フレーム１の下部に位置する複数の垂直ガイド部材Ｓ、これらガイド部材Ｓが貫通した状態で固定される第１固定板ｆ１、この第１固定板と所定の距離をおき、ガイド部材Ｓが貫通した状態で設置される第２固定板ｆ２、及びこの第２固定板ｆ２の上側に上下に移動可能に位置する移動板ｍを含む。

移動板ｍは、第１固定板ｆ１の下側に位置する駆動部ハウジング５１の内側に位置する第３モータ組立体５２を含む昇降手段によって昇降作動する。
第３モータ組立体５２は、ギヤまたはベルトなどを通じてリーディングスクリュー６２に回転力を伝達できるように構成されている。このリーディングスクリュー６２は、第１、２固定板ｆ１、ｆ２を貫通してさらに伸び、移動板ｍにネジ結合されている。
第２固定板ｆ２には、移動板ｍが下降する時の移動距離を制限するために、ストッパー３０が設置されている。

移動板ｍ上には、ティルティングメカニズム１７が提供されている。ティルティングメカニズム１７は、移動板ｍにヒンジ結合されるベース３６、このベース３６に、図３に示すように一定の間隔をおいて固定される複数の第１サポーティング部材１８、これら第１サポーティング部材１８に直立状態で固定される複数のサポーティングピン３８を含む。

ベース３６は、図４に示すようにブラケット／ヒンジピンアセンブリー２２を通じて移動板ｍ上にヒンジ結合されている。このヒンジ結合部から離れた位置には、ベース３６を昇降させるためのシリンダーアセンブリー２４が設置されている。
このシリンダーアセンブリー２４のピストンの端部は、ベース３６にボールジョイント結合によって設置されている。それゆえこのシリンダーアセンブリー２４が昇降作動する時に、ベース３６をヒンジピンアセンブリー２２によって傾斜させることができる。

サポーティングピン３８は、第１サポーティング部材１８の外側端部に位置するピンの長さがこのサポーティング部材１８の内側に位置するピンの長さより長く形成されている。
第１サポーティング部材１８には、固定支持台２０が設置されている。この固定支持台２０上には、第２サポーティング部材２６が設置されている。この第２サポーティング部材２６の両端部には、基板を安定的に位置させることができる固定ピン２８が設置されている。

固定ピン２８は、第２サポーティング部材２６の両端部で、このサポーティング部材２６の長さ方向に互いに離れたり近づいたりできるように設計されてもよい。このような固定ピンの移動構造は、通常のシリンダー内でピストンが移動する構造と類似しているので、ここでは詳細な説明は省略する。

ティルティングメカニズム１７が上昇した位置にある時、第１サポーティング部材１８と第２サポーティング部材２６との間には、基板Ｇを基板処理部１０に移送する前記第２基板移送手段の基板移送ローラＲが設置されている。
第２基板移送手段のローラＲは、傾斜した状態で設置された構造であるか、またはローラＲを傾斜した状態に変換することができる通常の構造である。

本実施例では、第２基板移送手段としてローラＲのみを示しているが、この移送手段には、通常の構造と同一、あるいは類似した構造の移送手段を使用することができるので、ここでは詳細な説明は省略する。
図１では、基板処理部１０の入口側にティルティングメカニズム１７を設置したことを示しているが、基板処理部１０の出口側にも同一な構造が設置されてもよい。

複数のサポーティングピン３８は、図６に示されているように、各支持ピン３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂの高さＬ１、Ｌ２が各々異なるように形成されることによって、基板Ｇの載置時の安定性を向上させることができる。
つまり、複数の支持ピン３８において、外側に位置した支持ピン３８ａ、３８ｂの高さＬ１を、内側に位置した支持ピン３９ａ、３９ｂの高さＬ２より高くなるように形成する。これにより、複数の支持ピン３８により支持される基板Ｇは外見上水平な状態になるが、厳密には外側の支持ピン３８ａ、３８ｂに支持される支持点Ｐ１、Ｐ４が内側の支持ピン３９ａ、３９ｂに支持される支持点Ｐ２、Ｐ３より高くなる。

したがって、互いに高さＬ１、Ｌ２が異なるように形成された支持ピン３８の上面に基板Ｇを載置することで、基板Ｇをより安定的に移送することができる。
本実施例において、サポーティングピン３８の長さが異なるというのは、微細な差があるということを意味し、明確に区別される程度の差があることを意味するものではない。

一方、図７には、本発明の好ましい他の実施例が示されている。
この実施例においては、基板移送装置を工程ライン間に配置して、ローディングされた基板を一定の角度傾斜させて他工程に引き継ぐように構成している。
つまり、段差が形成された二つの工程ライン７１、７９間に、図２に示されたような基板姿勢変換手段５を配置することによって、一方の工程ライン７１から移送された基板Ｇを傾斜した状態にして、他方の工程ライン７９に移送できるように構成している。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例による基板移送装置の作動過程をより詳細に説明する。
図１乃至図６に示されているように、本発明が提案する基板移送装置によって基板Ｇを移送する場合、まず、ロボットなどの道具によって基板Ｇが第１基板移送手段３のトランスファ４の上部に載置される。次に、リニアモーションモジュール８が作動し、トランスファ４が図１の左側に移動する。

この時、一対のハンド部Ｈは、トランスファ４のパレット２と基板Ｇとの間に位置し、図示されていない制御部によってトランスファ４の移動が停止する。
次に、第２モータ組立体１３が駆動して、一対のハンド部Ｈを多少上昇させ、基板Ｇをトランスファ４から落下させる。その後、トランスファ４はリニアモーションモジュール８の駆動で元来の位置に戻り、これと同時に第２モータ組立体１３が下降作動してハンド部Ｈを下降させる。

つまり、第２モータ組立体１３が下降駆動されると、リーディングスクリュー１１にネジ結合されているガイドレール２１が下降して、このガイドレール２１に下端部１９を結合されているハンド部Ｈの全体が下降する。
これにより、水平方向に移動した基板Ｇは、垂直方向に移動しながらその移動方向が変換される。

このように反転手段６によって基板Ｇの移動方向が上下方向に変換されると、ハンド部Ｈの下側に設置された基板姿勢変換手段５に基板Ｇが引き継がれる。
つまり、ハンド部Ｈ上に位置した基板Ｇが下降すれば、図４に示されるように、基板Ｇは基板姿勢変換手段５のサポーティングピン３８上に置かれた状態となる。

この時、基板姿勢変換手段５は水平な状態を維持している。水平な状態で基板Ｇが基板姿勢変換手段５に引き継がれると、ティルティングメカニズム１７が駆動し始める。
つまり、シリンダーアセンブリー２４が駆動されて、ベース３６の片側を下降させる。その結果、ベース３６は、ブラケット／ヒンジピンアセンブリー２２により、図５に示されるように右側に傾斜した状態になる。この時、第２サポーティング部材２６の両端部に設置された固定ピン２８が、基板Ｇが片側に移動するのを防止する。

この状態で第３モータ組立体５２が駆動されて、リーディングスクリュー６２の回転によって、このリーディングスクリュー６２にネジ結合された移動板ｍが下降する。その結果、移動板ｍに設置されているティルティングメカニズム１７が共に下降する。
その後、第２サポーティング部材２６とベース３６との間に位置している第２基板移送手段のローラＲに、図５に示したように基板Ｇが引き継がれる。

この時、基板Ｇは、ティルティングメカニズム１７によって水平な状態から傾斜した状態に姿勢が反転された状態にある。より詳しく言えば、実質的にこの基板Ｇが傾斜した角度は、ローラＲが傾斜した角度と同一になるようにティルティングメカニズム１７によって制御されている。これは、基板Ｇを常に水平な状態で引き継ぐのと同様な効果を有する。
第３モータ組立体５２は、図５に示されるように、サポーティングピン３８の上端部がローラＲより低い位置になるまで駆動される。

その結果、基板Ｇは、傾斜した状態のローラＲによって従来の方法で基板処理部１０に移送されて一連の工程を経るようになる。この時、基板Ｇ上の異物や流体などが基板Ｇの傾斜面に沿って容易に落下する。
このように作動した後、反転手段６、基板姿勢変換手段５、ティルティングメカニズム１７は、前記作動を繰り返すために、前記作動と逆方法に駆動する。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属する。

本発明の好ましい一実施例による基板移送装置を示す図 図１に示されたハンド部、傾斜調節手段、昇降手段を拡大して示す部分拡大斜視図 図１に示された傾斜調節手段を拡大して示す斜視図 図２に示された傾斜調節手段及び昇降手段が上昇して基板を引き受ける状態を示す側面図 図２に示された傾斜調節手段及び昇降手段が下降して基板を移送手段に引き継ぐ状態を示す側面図 図５に示された積置台に基板が載置された状態を拡大して示す図 本発明の好ましい他の実施例による基板移送装置を示す斜視図

符号の説明

１ フレーム
２ パレット
３ 第1基板移送手段
４ トランスファ
５ 基板姿勢変換手段
６ 反転手段
８ リニアモーションモジュール
９ スライダー
１０ 基板処理部
１１、１５、６２ リーディングスクリュー
１２ 隔壁
１３ 第２モータ組立体
１４ ガイド部材
１７ ティルティングメカニズム
１８ 第１サポーティング部材
１９ 下端部
２０ 固定支持台
２１ ガイドレール
２２ ヒンジピンアセンブリー
２３ 第１モータ組立体
２４ シリンダーアセンブリー
２６ 第２サポーティング部材
２８ 固定ピン
３０ ストッパー
３６ ベース
３８ サポーティングピン
５１ 駆動部ハウジング
５２ 第３モータ組立体
７１、７９ 工程ライン

Claims (3)

1. フレームと、
   前記フレーム上に備えられ、上側で基板を移送する第１基板移送手段と、
   前記第１基板移送手段によって移送される基板の移送方向を水平方向から上下方向に変換する移送方向変換手段と、
   前記移送方向変換手段の下側に設置され、前記移送方向変換手段によって移送される基板を引き受けて、基板の状態を水平な状態から傾斜した状態に変換する基板姿勢変換手段と、
   前記基板姿勢変換手段から基板を傾斜した状態で引き受けて、基板処理部に基板を移送する移送手段と、を有する基板移送装置であって、
   前記基板姿勢変換手段は、
   前記基板の傾斜角を調整可能なティルティングメカニズムと、
   前記ティルティングメカニズムを支持した状態で昇降させることによって、前記基板を傾斜した状態で前記移送手段から引き受け又は前記移送手段に引き継ぎ可能な昇降手段と、
   を有し、
   前記ティルティングメカニズムは、
   前記昇降手段にヒンジ結合され、一定の角度に傾斜することが可能なベースと、
   前記ベースに一定の間隔をおいて固定される複数の第１サポーティング部材に直立状態で固定され、前記第１基板移送手段によって移送された基板の下面に当接して、当該基板を引き受け可能な複数のサポーティングピンと、
   前記第１サポーティング部材に設置された固定支持台上に設置された第２サポーティング部材に設置され、前記それぞれのサポーティングピン上に配置された前記基板の傾斜方向の両端部を挟持して、当該基板の移動を制御可能な少なくとも一対の固定ピンと、
   を有し、
   前記複数のサポーティングピンのうち、前記傾斜方向の両端部に位置するサポーティングピンは、当該サポーティングピンより前記傾斜方向の内側に位置するサポーティングピンよりも、前記ベースに対する高さが高くなるように設置されている、基板移送装置。
2. 前記傾斜方向の両端部に位置するサポーティングピンが前記一対の固定ピンに挟持された基板を支持する支持点は、前記傾斜方向の内側に位置するサポーティングピンが前記一対の固定ピンに挟持された基板を支持する支持点よりも、前記ベースに対して高い位置にある、請求項１に記載の基板移送装置。
3. 前記一対の固定ピンは、前記傾斜方向にその間隔を調節可能である、請求項１に記載の基板移送装置。

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