CN1284710C - 在水平和垂直方向输送衬底的装置 - Google Patents

Abstract

一种衬底输送装置包括：一个框架；一个用于通过将衬底定位在精确位置、防止衬底下垂、和旋转衬底而在水平方向上输送衬底的水平输送部分，水平输送部分安装在框架上；用于从/向水平输送装置接收/输送衬底和向/从衬底处理线输送/接收衬底的垂直输送装置；一个设置在垂直输送装置和衬底处理线之间以从/向垂直输送装置接收/输送衬底的输送单元。

Description

在水平和垂直方向输送衬底的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在水平和垂直方向输送衬底的装置。更具体地，涉及一种通过校准衬底、防止衬底下垂和允许衬底旋转而提高输送效率的输送衬底的装置。

背景技术

一般地，用于平板显示器(FPD)、半导体晶片、液晶显示器(LCD)和光掩模玻璃等的衬底在经过沉积、蚀刻、剥离、清洁和漂洗过程时受到处理。

韩国未审查专利No.2002-58790提出了一种湿式玻璃清洁装置，这种湿式玻璃清洁装置可作为具有这种处理过程的衬底输送装置的例子。

图1示出了该专利的湿式玻璃清洁装置。

如图1所示，该装置包括：一个用于使玻璃100旋转的旋转部分102；一个用于从旋转部分102接收玻璃100的装载器104；用于连续地清洁玻璃100的表面的第一至第四清洁部分106、108、112和116；用于将玻璃100旋转到预定角度并且将玻璃运送到清洁部分的上游运输器110和下游运输器114；用于干燥清洁过的玻璃100的干燥部分118和用于卸载玻璃100的卸载器120。

因此，在以图中箭头方向输送玻璃时，可以通过一系列的处理过程清洁玻璃。

在这种玻璃清洁装置中，必须适当地旋转玻璃，以使玻璃在宽度方向上对准。

此外，用于LCD的衬底一般是大尺寸的，并且已经广泛使用超过830mm×650mm的衬底。因此，当把这样的大尺寸衬底提供到处理线时，必须纵向输送它们，以防止由衬底长度所造成的干扰。由于这个原因，应当在不同的位置布置不同的旋转装置，以校准衬底的输送方向。

此外，在衬底大时，衬底可能由于自身的重量而下垂。这会增加衬底的缺陷，从而影响衬底的质量。

此外，当放置衬底到衬底输送装置上以输送衬底时，衬底可能受到外部冲击。因此，当把衬底提供到处理线时，需要将它们重新对准到准确的位置。

发明内容

因此，本发明致力于解决上述问题。

本发明的第一个目的是提供一种通过支撑衬底底部而防止衬底下垂的衬底输送装置。

本发明的第二个目的是提供一种处理线组合成堆叠型的衬底输送装置，从而仅需要一个单独的旋转部分。

本发明的第三个目的是提供一种衬底对准部分形成在衬底运输构件上的衬底输送装置，从而不需要分离的衬底对准设备。

本发明的第四个目的是提供一种衬底输送设备和衬底处理线以叠放状态布置的衬底输送装置，从而容易地输送衬底。

为了达到上述目的，本发明提供了一种衬底输送装置，包括：框架；安装在框架上的水平输送装置，用于通过将衬底定位在精确的位置、防止衬底下垂和旋转衬底的方向而在水平方向上输送衬底；垂直输送装置，用于从/向水平输送装置接收/输送衬底和向/从衬底处理线输送/接收衬底；设置在垂直输送装置和衬底处理线之间的输送单元，用于从/向垂直输送装置接收/输送衬底。其中垂直输送装置包括上下单元，该上下单元具有：可以在垂直和水平方向移动的上支座，用于从/向水平输送装置接收/输送衬底；下支座，用于将衬底输送到输送单元或将衬底从输送单元输送到该下支座。

应当意识到，本发明的上述的一般说明和以下的详细说明都是示范和说明性的，并且只是为了进一步对权利要求所阐述的本发明进行说明。

附图说明

包括在本申请中和构成本申请的一部分、并且提供了对本发明的进一步理解的附图，示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是使用惯用的衬底输送装置的清洁线的示意图；

图2是使用根据本发明的一个优选实施例的衬底输送装置的衬底处理线的侧视图；

图3是图2中所示衬底处理线的侧视图；

图4是图2中所示水平输送构件的透视图；

图5是图4中所示的水平输送构件的后视图；

图6是图4中所示的衬底对准部分的放大透视图；

图7是图4中所示衬底提升部分的放大透视图；和

图8是图2中所示垂直输送构件的透视图。

具体实施方式

现在详细参考本发明的优选实施例，附图中示出了它们的示例。只要可能，在所有附图中都使用相同的参考标号来代表相同或类似的部分。

图1示出了使用惯用的衬底输送装置的清洁线，图2示出了使用根据本发明的一个优选实施例的衬底输送装置的衬底处理线。

如图1和图2所示，将本发明的衬底输送装置应用到一个惯用衬底处理线。但是，更好是将本发明的衬底输送装置应用到图2中所示的堆叠型衬底处理线的入口和出口。

也就是，通过将一个最小化的衬底处理线13安装在一个多层框架1中以处理衬底I来设计堆叠型衬底处理线。将一个水平输送构件3以及垂直输送构件5和7设置在框架1上，以装载和卸载衬底I。

垂直输送构件5和7分别设置在框架1的入口和出口一侧，并且设置水平输送构件3在框架1上。提供水平输送构件3以对准和旋转衬底I。设计垂直输送构件5和7以从水平输送构件3接收衬底和向水平输送构件3输送衬底。输送单元9设置在垂直输送构件5和衬底处理单元13之间，输送单元11设置在垂直输送构件7和衬底处理单元13之间，以从垂直输送构件5和7接收衬底和向垂直输送构件5和7输送衬底。

水平输送构件3包括一个可滑动地放置在安装在框架1上的导轨17上的下基座20，一个安装在下基座20上以堆垛衬底I的上基座21，一个用于将衬底I对准精确位置的对准部分23，和多个用于将衬底I提升到预定高度并且防止衬底I下垂的提升部分25。

也就是，如图4和图5所示，滑动板18和滑动板19分别提供在下基座20的第一和第二端。滑动板18和滑动板19可滑动地设置在安装在框架1上的导轨17上。

因此，当驱动电机(未示出)时，滑动板18和滑动板19沿导轨17运动，以水平地移动水平输送构件3。

上基座21包括两个彼此对角设置的对准部分23和多个支撑销29。衬底I稳定地放置在对准部分23和支撑销29上。

也就是，如图6所示，对准部分23包括一个其中安装着电机32的矩形壳体30。电机32带有一个连接杆34。当驱动电机32时，连接杆34彼此相反地向水平输送构件13的中心运动。

在连接杆34的相对两端突起一对对准销36。对准销36突出到形成在壳体30顶部的缝隙40之上。衬底I的拐角38处于对准销36之间。

因此，通过电机32将对准销36移动到预定的位置。在这点，对准销36压迫衬底I的拐角38，以精确校准衬底I。

尽管本发明中仅提供了两个对准部分23，但是本发明不限于此。

再参考图4，在上基座21上提供有提升部分25，以通过向衬底I的底部喷射空气而迫使衬底I向上，从而防止了装载在支撑销29上的衬底I下垂。

如图4和图7中所示，提升部分25包括一个提供在上基座21上的板42，一个设置在板42上的副板44，一个设置在该副板上以通过喷射预定压力的空气将衬底I支撑在预定高度的多孔板46。

多孔板46是由带有数千个孔的多孔材料形成的。即多孔板46被连接到一个空气供给部分(未示出)。

因此，从空气供给部分供给的空气通过多孔板46上微小的孔向上喷射，定义了一个预定的空气层。除了空气之外，也可以使用其它能够形成一个压力层的介质。

也就是，由于衬底I放置在支撑销29上，重力将会使衬底I的中心部分下垂。

因此，从提升部分25喷射的空气向上推动衬底I的底部，从而防止了衬底I下垂。

所以通过提升部分25，衬底I可以保持它的理想平整度，减少了产品的缺陷。

尽管提升部分形成为空气喷射型，但是本发明不限于此。即可以使用诸如橡胶和海绵之类的各种弹性构件来防止衬底下垂。

参考图5，安装在上和下基座21和20之间的是一个由例如直线电机28所操作的旋转构件27。也就是，将直线电机28固定在安装在下基座20上的支座26上，并且连接到上基座21的底部。

因此，当驱动旋转构件27时，上基座21被设计为旋转预定的角度。

结果，根据旋转构件27的旋转，可以将衬底I在横向和纵向上转动。当不需要转动时，输送衬底I而不驱动旋转构件27。

在上述实施例中，仅提供了一个水平输送构件，但本发明不限于此。也就是.可以提供两个以上的水平输送构件。

此时，水平输送构件3输送的衬底I被提供到垂直输送构件5和7，以在垂直方向上进一步输送。

也就是，如图3和图8所示，垂直输送构件5和垂直输送构件7分别是由第一和第二上下缓冲单元形成的。第一上下缓冲单元5可升降地安装在框架1的一侧，以从水平输送构件3接收衬底I。第二上下缓冲单元7可升降地安装在框架1的另一侧，以将处理过的衬底I输送到水平输送构件3。

由于第一和第二上下缓冲单元5和7具有相同的结构，因此，下面仅对其中的一个进行说明。

第一上下缓冲单元5包括：一对用于从水平输送构件3接收衬底I并且垂直移动衬底I的上支座15，用于从上支座15接收衬底I并且将衬底I输送到装载器9的下支座6。

一对上支座15由第一支座51和第二支座53所定义。第一支座51和第二支座53中的每个都具有一个水平部分55(57)和一个从水平部分55延伸的垂直部分62(64)。

多个支撑销58形成在水平部分55和57的顶部，以支撑衬底I。

垂直部分62和64具有可滑动地安装在连接杆66上以可以在垂直和水平方向移动的下端65和70。

更具体地，在连接杆66的两侧形成有可滑动导向件72。导向托架76形成在连接杆66的中部。穿过导向托架76形成有一个垂直连接轴80。即垂直连接轴80通过支撑托架78而被可转动的支撑。连接轴80优选是由一个滚珠丝杠形成的。连接到垂直连接轴80的下端的是一个电机88。

因此，当驱动第一电机88时，垂直连接轴80以顺时针方向或逆时针方向旋转。在这点，由于导向托架76与垂直连接轴80螺旋耦合，因此连接杆66垂直运动。

附着在连接杆66的两端的是水平导轨68和69，垂直部分62和64的下端部分70和65可滑动地耦合到水平导轨68和69。

进一步在水平导轨68和69之间提供一个电机90。水平连接轴92从电机90的两侧延伸，螺旋耦合到垂直部分62和64的下端部分65和70。

因此，当驱动电机90时，水平轴92转动，以水平移动第一和第二支座51和53。即第一和第二支座51和53根据水平轴92的旋转方向彼此相反地运动。

结果，电机88和92的操作使得上支座15垂直或水平移动。即上支座15彼此分离或相向移动。

下支座6包括：一个其上放置衬底I的水平框架73，一个用于支撑和往复移动水平框架73的支撑板84。

也就是，水平框架73被制造为U-形，并带有多个设置在装载器9的转动辊10之间的下支撑销75(见图2)。

因此，当下支座6升高时，下支撑销75升高到超出转动辊10之间的衬底传送线P/S，以从上支座15接收衬底I。

支撑板84具有连接到水平框架73底部的上端和连接到耦合到电机82的旋转轴86的下端。在这点，旋转轴86包括一个螺旋耦合到支撑板84的滚珠丝杠。支撑板84由一对从平板2突出的导向杆89所支撑。

当驱动电机82时，旋转轴86顺时针转动或逆时针转动，从而垂直移动支撑板84。

当放置衬底I在上支座15的第一和第二支座51和53上并且衬底I降低时，衬底I在预定高度遇到下支座6的水平框架73。在这点，由于第一和第二支座51和53之间的间隔宽于下支座6的宽度，所以下支座6将处于第一和第二支座51和53之间。

因此，第一和第二支座51和53通过下支座6到低于下支座6的位置。结果，放置衬底I在下支座6的水平框架73上。

此外，当第一和第二支座51和53在水平方向上往复运动时，它们不会与下支座6碰撞。

当下支座6下降到低于衬底传递线P/S时，放置衬底I在输送单元9和11上.以输送衬底I到衬底处理单元13。

如图2中所示，这种输送单元9和11是由设置在处理单元13入口的装载器9和设置在处理单元13出口的卸载器11定义的。

装载器和卸载器在结构上彼此相同。也就是，它们由多个通过电机驱动的转动辊10所构成。转动辊10带有用于防止衬底I下垂的空转辊10a。

因此，当操作电机时，转动辊10将转动以将衬底I从第一垂直输送构件5输送到衬底处理单元13或将衬底I从衬底处理单元13输送到第二垂直输送构件7。

以下参考附图说明上述衬底输送装置的操作。

参考图2至图7，水平输送构件3移动到预定位置以接收衬底。

当衬底I被装载到水平输送构件3上时，衬底I的底部与从上基座21突出的支撑销29相接触。

此外，通过电机32在对准部分23中提供的操作，将对准销36移动到对角方向上的预定位置。

当对准销36移动到预定位置时，衬底I的拐角38受压，从而将它对准到精确位置。

在这点，提升部分25处于通过多孔板46喷射空气的状态。

因此，喷射的空气形成了一个支撑衬底I的空气层，从而防止衬底I下垂。

当要转动衬底I时，转动上基座21和下基座20之间的旋转构件27以反转衬底I的方向。也就是，当使用具有大于830mm×650mm的尺寸的衬底I时，如果不转动衬底I，那么在输送它进行处理时可能发生碰撞。

因此，通过在宽度方向上转动衬底I，可以将它平稳地输入到处理过程中。如果不需要转动衬底I，那么旋转构件不转动，从而能够按照原样输入衬底I。

此时，装载了衬底I的水平输送构件3沿框架1趋近垂直输送构件5和垂直输送构件7，以将衬底传递到垂直输送构件5和垂直输送构件7。

即电机88提升连接杆66，以将耦合到连接杆66的第一支座51和第二支座53提升到预定的水平面，并且待命直到水平输送构件3趋近。

当水平输送构件3趋近时，第一支座51和第二支座53进一步升高向上推动衬底I，以从水平输送构件3接过衬底I。

当上支座15接收到衬底时，以相反的方向驱动电机88将上支座15降低到预定水平面。在这点，形成在下支座6上的下支撑销75通过装载器9的转动辊10之间，并且在高于衬底传递线P/S的高度待命。

当上支座15以及第一支座51和第二支座53越过下支座6时，下支座6在第一支座51和第二支座53之间通过。结果，装载在第一支座51和第二支座53上的衬底I被装载到下支座6的水平框架73上。

此外，凭借电机90，第一支座51和第二支座53在水平方向上彼此相反地移动。因此可以防止下支座6降低时可能发生的碰撞。

当把衬底I装载到下支座6上时，电机82使支撑板84降低。在这点，当形成在水平框架73上的下支撑销75降低到低于衬底传递线P/S时，通过将衬底I从下支座6移开而将衬底I装载到装载器9的转动辊上。

当衬底I被装载到转动辊10上时，电机(未示出)转动转动辊10，以将衬底I输送到衬底处理单元13。

在这点，由于衬底的长度可能使衬底I下垂，因此转动辊10的空转辊10a支撑衬底I以防止衬底I下垂。特别地，当衬底的尺寸大于或者等于830mm×650mm时，使用空转辊10a将十分重要。

通过上述过程，可以通过装载器9将衬底I从垂直输送构件5和垂直输送构件7输送到衬底处理单元13。

第二上下缓冲单元7的操作过程是以与第一上下缓冲单元5相反的操作过程而实现。

也就是，当通过卸载器11使衬底到达预定位置时，电机82提升下支座6。在这点，下支撑销75通过转动辊10以升高到衬底传递线P/S以上。

在这点，上支座15的第一支座51和第二支座53在一个预定的水平面上待命。

当下支座6下降以将衬底I输送到预定位置时，电机90使上支座的第一支座51和第二支座53在水平方向上彼此相反地移动。

当第一支座51和第二支座53与装载在下支座6上的衬底I的底部边缘相接触时，电机88提升第一支座51和第二支座53。因此装载在下支座6上的衬底I被传递到上支座15。

在第一支座51和第二支座53升高到预定水平面之后，装载着衬底I的上支座15将衬底I传递到水平输送构件3。

如上所述，通过水平和垂直输送构件3和5和7，可以将衬底输送到衬底处理过程。

上面所描述的本发明具有以下优点：

1.由于在水平输送构件上提供了提升部分，因此可以防止衬底下垂，从而减少了产品的缺陷。

2.由于在输送过程中可以通过旋转构件转动衬底，所以不需要分离的旋转装置，从而节省了成本。

3.由于在水平输送构件上提供了对准部分，所以可在准确的位置上精确地对准衬底。

4.由于垂直输送构件是由上支座和下支座构成的，所以可以在垂直方向上容易地输送衬底。

熟悉本领域的人员应当意识到，可以对本发明进行各种不同的修改和改变。因此，只要这些修改和改变在附属的权利要求和它们的等同范围以内，本发明就应当包括这些修改和改变。

Claims (10)

1、一种衬底输送装置，包括：

框架；

安装在框架上的水平输送装置，用于通过将衬底定位在精确的位置、防止衬底下垂和旋转衬底而在水平方向上输送衬底；

垂直输送装置，用于从/向水平输送装置接收/输送衬底和向/从衬底处理线输送/接收衬底；和

设置在垂直输送装置和衬底处理线之间的输送单元，用于从/向垂直输送装置接收/输送衬底；

其中垂直输送装置包括上下单元，该上下单元具有：可在垂直和水平方向移动的上支座，用于从/向水平输送装置接收/输送衬底；下支座，用于将衬底输送到输送单元或将衬底从输送单元输送到该下支座。

2、根据权利要求1所述的衬底输送装置，其中水平输送装置包括：

可滑动地放置在安装在框架上的导轨上的下基座；

安装在下基座上以堆垛衬底的上基座；和

用于将衬底在准确位置上对准的对准部分。

3、根据权利要求2所述的衬底输送装置，包括：

设置于上基座上、且利用气体压力将衬底提升到预定高度的提升部分；和

设置在上基座和下基座之间以旋转衬底的旋转构件。

4、根据权利要求3所述的衬底输送装置，其中提升部分包括：

提供在上基座上的板；

设置在该板上的多孔板，用于通过喷射预定压力的空气将衬底支撑在预定高度；

空气供给部分，用于向多孔板提供空气。

5、根据权利要求2所述的衬底输送装置，其中对准部分包括：

在顶部带有缝隙的壳体；

安装在壳体中的电机；

连接到电机的连接杆，用于通过电机向上基座的中心往复运动；

一对形成在连接杆的相对两端并且突出到壳体缝隙上方的对准销，用于压住衬底的拐角将衬底在精确位置上对准。

6、根据权利要求3所述的衬底输送装置，其中旋转构件包括一个直线电机，该直线电机的下部与下基座的下部连接，该直线电机的上部与上基座的上部连接。

7、根据权利要求1所述的衬底输送装置，其中上支座包括：平行设置的第一和第二支座，第一和第二支座中的每个支座都具有一个带有多个其上放置衬底的支撑销的水平部分和一个安装在框架上以在水平和垂直方向运动的垂直部分。

8、根据权利要求7所述的衬底输送装置，其中第一和第二支座的垂直部分的下端通过连接到第一电机并通过第一电机而垂直运动的连接杆而相互连接，并且下端进一步通过一个水平连接轴连接到一个第二电机和可滑动地连接到安装在连接杆上的水平导轨以通过第二电机水平移动。

9、根据权利要求1所述的衬底输送装置，其中下支座包括：

水平框架；

多个形成在水平框架上以支撑衬底的支撑销；和

安装在水平框架上并且连接到第三电机的支撑板，以通过第三电机在垂直方向往复运动。

10、根据权利要求1所述的衬底输送装置，其中上下单元包括设置在框架前和后侧的第一和第二缓冲单元。

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