JP2004107006A - 基板の搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶パネルの製造等に使用する大判の基板をチェンバー間で容易に搬送して、所要の処理を施すことができる基板の搬送装置を提供する。
【解決手段】薄い平板状に形成された基板40を搬送する基板の搬送装置において、前記基板40を支持し、基板とともに装置内を搬送されるキャリア20を備え、前記キャリア20の本体22が、前記基板40の外形形状と略同形のフレーム状に形成され、前記本体22に、前記基板40の側縁部を支持する支持ピン24と、前記基板40の内側領域で、基板のスクライブラインの位置を支持する支持ピン26とが設けられていることを特徴とする。
【選択図】     図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネル等の基板をチェンバー間で搬送して所要の処理を施す装置に使用される基板の搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図9は、液晶パネルを製造する工程において、プラズマエッチング、プラズマアッシング、プラズマCVD、プラズマスパッタリング等の処理を施して基板の表面に薄膜トランジスタ等の素子を形成する工程での処理装置の概略構成を示す。10は基板に成膜等の処理を施す処理チェンバー、12は基板を給排する給排チェンバー、14は基板を処理チェンバー10と給排チェンバー12との間で搬送するロボット16を収容したロボットチェンバー14である。18a、18bは処理チェンバー10、ロボットチェンバー14、給排チェンバー12の間に設けたバルブである。
【0003】
液晶パネルはガラスあるいは樹脂からなる薄板を基板に使用している。この基板に対して成膜処理を施す場合に、製品単板ごと処理することも可能であるが、最近は、製造コストを下げるため、多数個取り用の大判の基板をワークとして使用し、これらの基板を上述したようにチェンバー間で搬送して加工している。たとえば、基板には1.5m×2mといったような大型の基板もある。液晶パネルで使用している基板は厚さが1mm程度で薄いし、このように基板が大型化すると、基板を搬送する際に自重によって基板がたわみ、製品精度を低下させるという問題が生じるようになる。
【0004】
液晶パネルの製造装置において、基板のたわみを防止して基板を搬送する方法が、いろいろ提案されている。特公開平9ー278181号公報に開示されている方法は、ガラス基板の両端部分をローラにより支持し、ガラス基板の中央部分についてはエアの噴出により非接触でガラス基板を支持して搬送する方法である。また、特開2000−191334号公報に開示されている方法は、ガラス基板を非接触方式により支持して搬送する方法である。
【0005】
【特許文献1】
特公開平9−278181号公報
【特許文献2】
特開2000−191334号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
液晶パネルで使用する基板を搬送する際には、素子形成面とは反対面を支持して搬送する。その際に、基板のたわみを防止するために液晶パネルをローラ等で支持したり、吸着パッドで吸着したりして搬送することは好ましくない。それは、支持位置が液晶パネルの表示部であったりすると、支持部材が接触することによってその支持位置で色むらが発生する原因になったり、塵埃が付着するといったことが起こる可能性があり、製品不良に直結することがあるからである。ローラによって基板を搬送する場合は、ローラが基板に接触して走行するという問題があり、基板のスクライブラインに沿ってローラを走行させる場合でも、スクライブラインの位置が異なる製品で、スクライブラインに位置合わせしてローラを走行させることは困難である。
【0007】
また、エアの噴射を利用して支持部材を非接触の状態で搬送する場合は、基板に塵埃が付着しないように清浄度の高いエアを使用しなければならない。したがって、このような搬送方法の場合は搬送装置の構成が複雑になる。また、基板を非接触で搬送したとしても、基板を常時非接触の状態で支持することはできないから、なんらかの支持が必要になり、その場合に支持部材がじかに基板に接触することによる上述したと同様の問題が生じる。
また、基板に成膜等の処理を施す場合に、従来の処理装置ではフォーク状のアームを備えたロボット16により、基板を処理チェンバー10内に搬入し、処理ステージに基板を移して処理をする。処理後は、処理ステージからロボット16のアームにのせかえるようにするから、この操作の際にもまた、基板に支持部材が接触することによる同様の問題が生じる。
【0008】
また、従来の液晶パネルの製造装置では、プラズマエッチング、プラズマアッシング、プラズマCVD等の処理を施すため、真空チェンバーを使用するが、基板の搬送のためにロボットを収容したロボットチェンバー14が必要となり、処理装置が大がかりになるという問題もあった。
そこで、本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、大判の基板であっても製品に悪影響を及ぼさずに確実に搬送して所要の処理を施すことができ、また、装置の構成を簡素化することができる基板の搬送装置を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、薄い平板状に形成された基板を搬送する基板の搬送装置において、前記基板を支持し、基板とともに装置内を搬送されるキャリアを備え、前記キャリアの本体が、前記基板の外形形状と略同形のフレーム状に形成され、前記本体に、前記基板の側縁部を支持する支持ピンと、前記基板の内側領域で、基板のスクライブラインの位置を支持する支持ピンとが設けられていることを特徴とする。
【0010】
また、前記キャリアを搬送する装置内に、前記キャリアを支持して搬送する複数のローラが、キャリアの搬送方向のフレームの通過位置に合わせた2列配置に配列され、前記キャリアに、前記ローラに当接してローラ上を移動するレールが設けられていることを特徴とする。これにより、キャリアはローラに支持されて搬送される。
また、前記装置内に、キャリアが搬送される際のキャリアの進行左右方向の位置を規制するローラが配置され、前記キャリアの両側面に、前記ローラに当接するレールが設けられていることを特徴とする。これによってキャリアは搬送方向にガイドされて搬送される。
また、前記レールが、金属あるいはセラミックからなることを特徴とする。
【0011】
また、前記装置側に設けられたローラが、駆動モータに連携して回転駆動可能に設けられていることを特徴とする。この場合、キャリアはローラが回転駆動されて装置内を搬送される。
また、前記本体に、キャリアを押動するためのガイドバーに係合するフックが設けられていることを特徴とする。また、前記フックが、本体からT字形に突出して設けられ、ガイドバーの先端部に前記フックに係合するチャックが設けられていることを特徴とする。
また、前記ガイドバーが、装置外からキャリアの搬送方向に押動可能に設けられていることを特徴とする。これによって装置外からガイドバーを操作することによりキャリアを搬送することができる。
【0012】
また、前記装置が、基板をセットしたキャリアを給排する給排チェンバーと処理チェンバーとがバルブを介して直列に配置されているものであることを特徴とする。給排チェンバーと処理チェンバーとによって所要の処理を施す装置全体が構成できる、装置構成をコンパクトに形成することが可能となる。
また、前記給排チェンバーが、基板を支持したキャリアを、昇降機構により複数段に積み重ねた状態で収納可能に設けられていることを特徴とする。
また、前記処理チェンバーに、基板を加熱する加熱機構が設けられていることを特徴とする。キャリアがフレーム状に形成されていることから、加熱機構によって基板を好適に加熱することが可能となる。
また、前記本体の正面板が、基板をのせかえ操作するアームを進入させる切欠形状に形成されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る基板の搬送装置において使用するキャリア20の構成を示す斜視図である。本発明に係る基板の搬送装置においては、ワークである基板40をキャリア20によって支持し、キャリア20をチェンバー間で移送することによって基板40を搬送する。本実施形態の基板40は液晶パネルの製造に使用するガラス基板であり、1枚の基板40から複数個の液晶パネルを形成する複数個取り用の基板である。
【0014】
キャリア20の本体22は、平面形状が基板40と略同形の矩形のフレーム状に形成される。22aが本体22の側板、22bが正面板、22cがリブ板である。側板22aが平板状に形成されているのに対して、正面板22bとリブ板22cは中央部を切り欠いたU字状に形成されている。これは、基板40をキャリア20にのせかえる際に、フォーク状のアームをキャリア20の正面方向から本体22内に差し入れ、基板40をのせかえる操作ができるようにするためである。
【0015】
各々の側板22a、22aの上端縁には、基板40の側縁部を支持する支持ピン24が取り付けられている。支持ピン24は基板40の側縁部で素子が形成される領域外部分を支持する。このため、支持ピン24は1mm程度の薄い板材を用いて形成される。支持ピン24は側板22aの長手方向に所定間隔をあけて、複数個配置される。支持ピン24の配置位置および配置間隔は基板40大きさ、種類に応じて適宜選択することができる。
【0016】
26は基板40の平面内で基板40を支持する支持ピンである。支持ピン26は基板40の下面に上端部を当接させて基板40を支持するものであり、基板40のスクライブライン40aの幅内に位置合わせして配置する。スクライブライン40aは基板40を個片の液晶パネルに切断する際の切断位置である。スクライブライン40aには素子が形成されないから、基板40に悪影響を及ぼさずに支持ピン26によって支持することができる。
【0017】
スクライブライン40aには縦横に交差する位置があるから、支持ピン26を交差位置に設けることは有効である。もちろん、スクライブライン40aの交差位置に限らず、適宜位置に支持ピン26を配置することができる。図示例では、支持ピン26は正面板22bとリブ板22cに取り付けて3個所で基板40を支持している。リブ板22cを適宜配置して適宜位置に支持ピン26を配置することができる。
【0018】
異種製品の基板40ではスクライブライン40aの位置が異なったりするが、支持ピン24、26によって基板40を支持する方法であれば、製品に応じて支持ピン24、26をスクライブライン40aに位置合わせして基板40を支持するように配置することは容易である。また、支持ピン24によって基板40の側縁部を支持し、支持ピン26によって基板40の領域内でも基板40を支持することで、基板40が薄いガラス板によって形成されているような場合でも、基板40を平坦状に支持して搬送することが可能になる。
【0019】
図2に、上記キャリア20を処理装置等の装置内で搬送する状態を示す。
基板40は支持ピン24によって側縁部が支持され、支持ピン26により中央部が支持されてキャリア20に平坦状に支持されている。
図3に、支持ピン26をリブ板22cにネジ23によって取り付けた状態を拡大して示す。リブ板22cには支持ピン26を取り付ける取り付け孔23aが適宜間隔で設けられており、支持ピン26は適宜位置にネジ止めして固定される。取り付け孔23aを長孔に形成し、支持ピン26の取り付け位置を微調整できるようにするとよい。リブ板22cに限らず、正面板22bにも、同様に取り付け孔23aが形成されている。
【0020】
図4に、支持ピン24の構成と、キャリア20を装置内で搬送する構成を拡大して示す。
支持ピン24は、基板40の側縁部を支持する先端部が本体22の上端縁よりも若干上方で、本体22の側板22aよりも若干内側に位置するように形成されている。支持ピン24の先端部は、板材を切り欠いた段差部24aに形成されている。基板40はこの段差部24aに側縁部を位置合わせするようにしてキャリア20にセットされる。
【0021】
キャリア20の本体22には、本体22の側板22aに沿って、第1のレール32aと第2のレール32bが設けられている。第1のレール32aは、本体22の下面に設けられたもので、側板22aに近接した位置で本体22の全長にわたって設けられている。第2のレール32bは、本体22の外側面に設けられたもので、側板22aと平行に側板22a全長にわたって設けられている。これらのレールは、装置側に設けられた搬送用のローラによってキャリア20をガイドして移送するために設けられている。
【0022】
キャリア20は基板40とともにプラズマエッチング等の処理を施すチェンバーに送入されるから、その材質としては、塵埃が発生しない清浄度の高い材料を使用する必要がある。本体22および支持ピン24、26には金属あるいはセラミックスが使用され、第1のレール32aと第2のレール32bには、とくに清浄度の高い材料、たとえば焼結金属あるいはセラミックス(アルミナ、ジルコニア等)が好適に使用される。セラミックス材をレール材に使用する際には、研磨して使用する。
第1のレール32aと第2のレール32bは断面形状を円形に形成し、本体22の外面からレールが半円形状に突出するように取り付ける。レールの断面形状を円形にすることにより、装置側に設けられた搬送用のローラとの接触面積が小さくなり、キャリア20を滑らかに移送することが可能となる。
【0023】
キャリア20が搬送される装置側には、図4に示すように、筐体30に第1のローラ34aと第2のローラ34bとを転動自在に軸支して取り付ける。第1のローラ34aは第1のレール32aにローラ面が当接し、第2のローラ34bは第2のレール32bにローラ面が当接するように配置されている。これらの第1のローラ34aと第2のローラ34bはともに、キャリア20の送り方向に所定間隔をあけて複数個配置されている。
このように、第1のローラ34aと第2のローラ34bを配置することにより、装置内でキャリア20は、所定の高さ位置で、進行左右方向(移送方向に直交する方向)の位置が規制されて搬送される。
【0024】
キャリア20に基板40をセットして装置内で移送させる方法としては、キャリア20をガイドバー等を利用して、外部から押動するようにして搬送用のローラ上を移動させる方法(この場合は、搬送用のローラは従動する)と、搬送ローラを駆動モータによって回転駆動して移動させる方法がある。
【0025】
図5は、搬送ローラを回転駆動してキャリア20を搬送する装置例を示す。図4に示す構成と相違しているのは、第1のローラ34aを駆動モータの出力軸36に取り付けた点である。出力軸36はシール37によって外部からエアシールされている。駆動モータによって第1のローラ34aを回転駆動することにより、キャリア20は第2のローラ34bによってガイドされながら装置内を移動する。第1のローラ34aを駆動する駆動モータを適宜制御することにより、装置内でのキャリア20の移動位置を制御することができる。
第1のローラ34aは移送方向複数個配置されているから、キャリア20の搬送用としてすべての第1のローラ34aを駆動モータに連結する必要はない。
【0026】
なお、本実施形態では、キャリア20の底面と両側面をガイドするようにしてキャリア20を搬送しているが、第2のレール32bについては省略することも可能である。たとえば、第1のレール32aと搬送用のローラとを凹凸係合させることにより、第1のレール32aのみでキャリア20をガイドして搬送するように構成することが可能であり、また、キャリア20の側板22aをガイドに利用してキャリア20を搬送することも可能である。
【0027】
図6はキャリア20の他の構成例を示す。本実施形態のキャリア20の基本的な構成は図1に示すキャリア20と同様であり、リブ板22cを2枚追加して支持ピン26を4個とした点と、本体22の正面にフック50を設けた点が相違している。フック50はキャリア20をガイドバーによって外部から押動する際に、ガイドバーを係合させるためのものである。フック50は正面板22bの中央部からT形に突出するように設けている。
【0028】
図7に、基板40をセットしたキャリア20をガイドバーによって搬送して所要の処理を施す処理装置の例を示す。
図7で、10がプラズマエッチング等の所要の処理を施す処理チェンバーであり、12が基板40を処理チェンバー10に給排する給排チェンバーである。処理チェンバー10と給排チェンバー12とはバルブ18を介して直列に連結されている。処理チェンバー10および給排チェンバー12にはキャリア20の搬送をガイドする第1のローラ34aと第2のローラ34bが配置されている。
60は処理チェンバー10にキャリア20の搬送方向と平行に進退動自在に取り付けたガイドバーである。ガイドバー60は操作バー62をシール66により処理チェンバー10の筐体にエアシールして取り付けられている。操作バー62はキャリア20をチェンバー内で搬送操作するためのものであり、キャリア20の搬送操作に必要な長さに形成されている。
【0029】
ガイドバー60の先端部にはキャリア20に設けられたフック50に係合するチャック64が設けられている。チャック64はT形に形成されたフック50に係合した状態で、上下方向には干渉せずに移動可能となる形状に形成されている。図7は処理チェンバー10内に配置されたキャリア20のフック50とチャック64とが係合している状態を示す。
この処理装置により基板40にプラズマエッチング等の所要の処理を施す際には、まず、バルブ18cを開いて給排チェンバー12に基板40をセットしたキャリア20を送入し、バルブ18cを閉止して、給排チェンバー12を真空排気する。
【0030】
給排チェンバー12を真空排気した後、バルブ18を開いて、ガイドバー60を給排チェンバー12に進入させ、キャリア20のフック50にチャック64を係合させて処理チェンバー10にキャリア20を引き込む。キャリア20は第1のローラ34aと第2のローラ34bによってガイドされて、処理チェンバー10に搬送される。
処理チェンバー10にキャリア20が搬入されたらバルブ18を閉止し、処理チェンバー10真空排気および所要のガス導入等を行ってプラズマエッチング等の所要の処理を施す。
処理終了後は、バルブ18を開き、ガイドバー60によってキャリア20押動して給排チェンバー12に戻し、バルブ18を閉止した後、給排チェンバー12からキャリア20を搬出する。
こうして、キャリア20に基板40をセットし、キャリア20とともに基板40を装置内で搬送することにより、所要のプラズマエッチング等の処理を行うことができる。
【0031】
なお、給排チェンバー12から処理チェンバー10に基板40を搬入して1枚ごとに真空排気して処理することは作業上、非効率である。したがって、給排チェンバー12には複数枚の基板40を収納しておき、給排チェンバー12と処理チェンバー10との間で交互に基板40を搬送させて処理するようにすると効率的に作業することができる。
【0032】
図8は、給排チェンバー12に基板40を複数枚収納する方法を模式的に示す。70は基板40をセットしたキャリア20を複数段に積み重ねるようにして支持し、積み重ねるようにして支持したキャリア20および基板40の全体を、昇降可能に支持する昇降機構である。昇降機構70には段ごとに、キャリア20をガイドして搬送するローラ34が設けられており、キャリア20は全体として昇降可能となっている。各々のキャリア20には前述したフック50が設けられており、キャリア20を搬送する位置に適宜キャリア20を昇降移動させることによって、任意のキャリア20を昇降機構70から引き出して所要の処理を施し、処理後に再度収納することができる。
【0033】
なお、ガイドバー60とキャリア20とを係合させる方法としてT形のフック50とこれに係合するチャック64の構成は、複数段にキャリア20を配置した場合にも有効に利用できるという利点はあるが、フック50とチャック64の構成は本実施形態の構成に限定されるものではない。電磁チャック等によりキャリア20を遠隔的にチャックして操作するといった方法も可能である。
【0034】
上述した処理装置は、基板40をセットしたキャリア20を処理装置内で搬送させることにより、処理チェンバー10と給排チェンバー12の2つのチェンバーのみから処理装置を構成して所要の処理が行えるように構成したことを特徴とする。処理チェンバー10と給排チェンバー12とからなるから、従来のようなロボットチェンバーが不要になるし、基板40を給排操作するための複雑なロボットが不要になるという利点がある。
なお、上述した実施形態では、ガイドバー60を使用してキャリア20を処理チェンバー10と給排チェンバー12との間で搬送したが、キャリア20を搬送させる方法はガイドバー60による方法によるものではない。前述したように、第1のローラ34aを駆動モータに連携して回転駆動するように設けた場合は、ガイドバー60によらずに、第1のローラ34aを回転駆動させてキャリア20を処理チェンバー10と給排チェンバー12との間で搬送することができる。
【0035】
また、本発明に係る処理装置では、キャリア20に基板40をセットしたままで、プラズマエッチング、プラズマアッシング等の処理が好適に行えるという利点もある。
これは、キャリア20の本体22が井桁状に形成されており、キャリア20に基板40をセットした状態で、基板40の上面と下面が全面にわたって開放されて支持されているからである。基板40には、加熱操作を行うことがあるが、この場合でも、基板40の上方と下方が開放しているから加熱ランプによって基板40を加熱することは容易である。基板にホットプレートを接触させて加熱する場合でも、本体22に干渉しないように、必要に応じて区画したホットプレートを使用し、本体22内にホットプレートを上昇させることで基板40を加熱することができる。また、プラズマエッチング等の処理を行う際も、基板40に電極を接触させて所要の処理を施すことができる。
このように、本実施形態のキャリア20はこのような処理操作についても好適に使用することができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明に係る基板の搬送装置によれば、上述したように、支持ピンを備えたキャリアに基板を支持し、キャリアとともに基板を装置内、装置間で搬送するから、液晶パネルの製造に使用する大判の基板であっても、容易に基板をチェンバーに搬送して所要の処理を施すことができる。支持ピンは基板の側縁部はスクライブラインを支持するから、製品に悪影響を及ぼすことなく所要の処理を施すことができ、異種製品についても容易に対応することができる。これによって、基板の処理装置の構成を容易にし、基板の製造コストを効果的に低減させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】キャリアの構成を示す斜視図である。
【図2】装置内でキャリアを搬送する構成を示す説明図である。
【図3】支持ピンをリブ板に取り付ける構成を示す説明図である。
【図4】キャリアをローラによって支持する構成を示す説明図である。
【図5】キャリアをローラによって支持する他の構成例を示す説明図である。
【図6】キャリアの他の構成を示す斜視図である。
【図7】ガイドバーによってキャリアを搬送する処理装置の構成を示す説明図である。
【図8】キャリアを複数段に収納する構成を示す説明図である。
【図9】従来の処理装置の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
10 処理チェンバー
12 給排チェンバー
14 ロボットチェンバー
16 ロボット
18、18a、18b、18c バルブ
20 キャリア
22 本体
22a 側板
22b 正面板
22c リブ板
24、26 支持ピン
24a 段差部
30 筐体
32a 第1のレール
32b 第2のレール
34 ローラ
34a 第1のローラ
34b 第2のローラ
40 基板
40a スクライブライン
50 フック
60 ガイドバー
62 操作バー
64 チャック
66 シール
70 昇降機構

Claims (12)

  1. 薄い平板状に形成された基板を搬送する基板の搬送装置において、
    前記基板を支持し、基板とともに装置内を搬送されるキャリアを備え、
    前記キャリアの本体が、前記基板の外形形状と略同形のフレーム状に形成され、
    前記本体に、前記基板の側縁部を支持する支持ピンと、
    前記基板の内側領域で、基板のスクライブラインの位置を支持する支持ピンとが設けられていることを特徴とする基板の搬送装置。
  2. キャリアを搬送する装置内に、前記キャリアを支持して搬送する複数のローラが、キャリアの搬送方向のフレームの通過位置に合わせた2列配置に配列され、
    前記キャリアに、前記ローラに当接してローラ上を移動するレールが設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板の搬送装置。
  3. 装置内に、キャリアが搬送される際のキャリアの進行左右方向の位置を規制するローラが配置され、
    前記キャリアの両側面に、前記ローラに当接するレールが設けられていることを特徴とする請求項2記載の基板の搬送装置。
  4. レールが、金属あるいはセラミックからなることを特徴とする請求項2または3記載の基板の搬送装置。
  5. 装置側に設けられたローラが、駆動モータに連携して回転駆動可能に設けられていることを特徴とする請求項2、3または4記載の基板の搬送装置。
  6. 本体に、キャリアを押動するためのガイドバーに係合するフックが設けられていることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の基板の搬送装置。
  7. フックが、本体からT字形に突出して設けられ、ガイドバーの先端部に前記フックに係合するチャックが設けられていることを特徴とする請求項6記載の基板の搬送装置。
  8. ガイドバーが、装置外からキャリアの搬送方向に押動可能に設けられていることを特徴とする請求項7記載の基板の搬送装置。
  9. 前記装置が、基板をセットしたキャリアを給排する給排チェンバーと処理チェンバーとがバルブを介して直列に配置されているものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項記載の基板の搬送装置。
  10. 給排チェンバーが、基板を支持したキャリアを、昇降機構により複数段に積み重ねた状態で収納可能に設けられていることを特徴とする請求項9記載の基板の搬送装置。
  11. 処理チェンバーに、基板を加熱する加熱機構が設けられていることを特徴とする請求項9記載の基板の搬送装置。
  12. 本体の正面板が、基板をのせかえ操作するアームを進入させる切欠形状に形成されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項記載の基板の搬送装置。
JP2002271529A 2002-09-18 2002-09-18 基板の搬送装置 Pending JP2004107006A (ja)

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