JP2007308232A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
搬送される基板面に付着したゴミ等の異物を効果的に除去する簡単、小型且つ安価な基板搬送装置を提供する。
【解決手段】
基板４０の搬送方向に沿って所定間隔で配置された複数個の搬送コロ２２Ａ〜２２Ｄを含む搬送部２０と、この搬送部２０の搬送コロ２２Ａ〜２２Ｄのスリットノズル２４からエアー等の気体を吹き出し又は吸引する気体吹付／吸引部３０とを備えている。気体吹付／吸引部３０のブロアファン３１の吸気および排気を複数個の搬送コロ２２Ａ〜２２Ｄへ交互に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は基板搬送装置に関し、特に液晶表示パネル（ＬＣＤ）や半導体集積回路（ＩＣ）等の電子デバイスの製造に使用されるガラス基板又はサブストレート（以下、単に基板という）の裏面に付着したゴミ等の異物を除去しながら基板を１つの場所から他の場所へ搬送する基板搬送装置に関する。

カラー液晶表示パネル等の電子デバイスは、斯かる表示パネルの多数の画素（ピクセル）を駆動する駆動用の半導体デバイスと共に基板の表面にマスキング、露光、エッチング、ボンディング等の複数の製造工程（ステップ又はプロセス）を経て形成されるのが一般的である。そこで、基板は、基板搬送装置により電子デバイス製造工程中に１つの場所から他の場所へ自動的に搬送される。斯かる基板は、表示パネルの大型化および製造コストの低減化のために益々大型化している。

斯かる電子デバイスでは、基板の表面にゴミ等の異物が付着すると、製造される画素やその駆動用半導体素子に欠陥が生じ、電子デバイスの品質、製造歩留まり（生産性）、製造コスト等を決定する。従って、基板面にゴミ等の異物が付着しないように又は付着する異物の個数を最小にすることが斯かる電子デバイスの生産性や製造コストを改善するために必須不可欠である。

斯かる電子デバイス用の基板面にゴミ等の異物が付着する最大の原因は、複数の製造工程中における１つの場所から他の場所へ基板を搬送又は移動させる基板搬送にあることが知られている。搬送された基板面にゴミ等の異物が付着していると、斯かる基板を重ねた際に隣接する基板面に異物が付着することとなる。そこで、電子デバイスの製造に使用される複数の基板を、基板面にゴミ等の異物が付着することなく搬送することが可能な基板搬送装置が望まれる。

基板面にゴミ等の異物の付着を生じさせることなく又は付着する異物を最小限に抑えるための従来技術が幾つかの文献に開示されている。基板を搬送ローラで搬送し、第１回転ブラシで基板の下面に付着している異物を掃き取り、更にこの回転ブラシの下方に配置された第２回転ブラシで叩き落すことにより、基板に付着している異物を確実に除去する異物除去装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）

また、搬送ローラの上を搬送されている基板の下面にエアーナイフから気体を噴射することにより、基板の付着液を気体の噴射圧力により除去して乾燥させる基板の乾燥装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。更に、搬送路上で基板が上下エアーナイフの傍らを通過する際に、基板表面より発生するミストをミスト吸込口から吸い込んで排出し、ミストが基板へ再付着するのを防止して基板の処理品質を向上させる基板処理装置が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。また、クリーンユニット内でエアーナイフにより基板の乾燥処理時に、ダウンフロー流を形成して不純物質を排出口から排出させることにより不純物質の基板への付着を防止する基板乾燥装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。

特開２０００−１５１８７号公報（第２−３頁、第１図） 特開２００２−２２３５９号公報（第３−４頁、第２図） 特開２００３−２２９４０４号公報（第１０−１１頁、第７図） 特開平７−１４８１９号公報（第４頁、第２図）

しかし、上述の如き従来技術では、基板裏面に付着したゴミ等の不純物を除去するために複雑、大型且つ高価な装置を必要とする。また、搬送中の基板から不純物を効果的に除去することが困難であるという課題があった。

本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、比較的簡単、小型且つ安価な構成で確実に搬送中の基板の下面に付着した異物を除去して、斯かる基板を使用する電子デバイスの生産性や性能を改善する基板搬送装置を提供することである。

前述の課題を解決するため、本発明による基板搬送装置は次のような特徴的な構成を採用している。

（１）所定幅および長さを有する基板を該基板の長さ方向に所定間隔で設けられた複数個の搬送コロの回転により搬送する基板搬送装置において、
前記各搬送コロ内にノズルを設け、前記回転中の相互に隣の搬送コロの前記ノズルから交互に気体を吹き付けおよび吸引する基板搬送装置。
（２）前記各搬送コロは、長手方向に直径が連続的に変化する中空の略筒状部材であり、前記ノズルは前記筒状部材の外周面の複数のスリットにより形成される上記（１）の基板搬送装置。
（３）前記各搬送コロは、長手方向に複数の狭い最大直径部を有し、該最大直径部において前記基板の幅方向の複数箇所と接触する上記（２）の基板搬送装置。
（４）前記基板の搬送方向に配置された複数個の搬送コロには、ブロアファンの吸気および排気配管が交互に接続される上記（１）、（２）又は（３）の基板搬送装置。
（５）所定の幅および長さを有する基板を予め決められた一方向へ搬送する基板搬送装置において、
前記基板の搬送方向に所定間隔で配置され、外周面に複数のスリットが形成され所定速度で回転する複数個の略筒状の搬送コロを含む基板搬送部と、
該複数個の搬送コロに接続され、前記スリットから前記基板に対して気体を交互に吹き付けおよび吸引する気体吹付／吸引部と、
を備える基板搬送装置。
（６）前記各搬送コロの外周面のスリットは、千鳥配置されている上記（５）の基板搬送装置。
（７）前記気体吹付／吸引部は、共通ブロアファンの吸気および排気を利用する上記（５）又は（６）の基板搬送装置。
（８）前記気体吹付／吸引部の排気配管に設けられたフィルタを備え、前記ブロアファンにより吸い込まれたエアー中の異物を前記基板面に吹き付けられる前に除去する上記（５）、（６）又は（７）の基板搬送装置。
（９）前記複数個の搬送コロの下面および側面を覆うフレームを備える上記（５）、（６）、（７）又は（８）の基板搬送装置。

本発明の基板搬送装置によると、次の如き実用上の顕著な効果を奏する。即ち、基板搬送部の搬送コロ自体にエアー等の気体吹付／吸引部を一体的に設けるので、簡単、小型且つ安価な構成で基板面の異物を除去することが可能である。また、基板の搬送方向に所定間隔で配置された複数個の搬送コロに設けられたスリットノズルから交互にエアー等の気体吹付および吸引を行うことにより、搬送コロに千鳥配置されたスリットノズルからのブローエアーで吹き飛ばされたゴミ等の異物を隣接する搬送コロで直ちに吸引するので、基板面の異物を効果的に除去することが可能である。

更に、共通のブロアファンの吹き出しおよび吸引配管の気体を利用することにより、簡単且つ安価に基板面のゴミ等の異物が除去可能である。また、基板面に吹き付けるブロー用配管内にフィルタを設けることにより、基板面に吹き付けられる気体からゴミ等が除去され、ゴミ等の基板面への再付着を防止可能である。また、各搬送コロは、基板の幅方向に直径が連続して変化する構成であるので、基板面との接触面積は最少であり、ゴミ等の異物が付着する可能性を最少にする。

以下、本発明による基板搬送装置の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図１は、本発明による基板搬送装置の好適実施の形態の側断面図を示す。この基板搬送装置１０は、主として基板搬送部２０および気体吹付／吸引部３０により構成されている。薄い板状部材であるガラス基板等の基板４０は、後述する如く図１中において紙面と垂直方向へ搬送される。

基板搬送部２０は、底面および両側面を覆うフレーム（又はブロック）２１の両側面間を貫通する回転軸（シャフト）２３に挿通された搬送コロ２２を有する。後述する如く斯かる搬送コロは、基板４０の搬送（又は長さ）方向に沿って所定間隔で複数個設けられている。回転軸２３は、搬送モータ２５によりタイミングベルト２６を介して所望の回転速度で回転駆動される。尚、回転軸２３とフレーム２１の側壁間には、周知のベアリング（図示せず）が設けられ、搬送コロ２２の回転を円滑に行う。また、必要に応じて、この搬送モータ２５の回転速度および回転方向を調節することにより、基板４０の搬送速度および搬送方向が制御可能である。

ここで、各搬送コロ２２は、好ましくは図示の如く中空の略筒状であり、長手方向に沿ってその直径が連続的に変化する。即ち、各搬送コロ２２の直径は、回転軸２３に沿って略直線状且つ連続的に変化している。そして、各搬送コロ２２は、その最大半径部において基板４０の底面と最小面積で接触し、搬送コロ２２の回転に応じて基板４０を一定方向へ搬送又は移動する。図示の如く、各搬送コロ２２の外周面には、多数のスリット（又はスリットノズル）２４が千鳥配置で形成されている。

一方、気体吹付／吸引部３０は、ブロアファン３１、このブロアファン３１と搬送コロ２２間の配管３２および３３、調節バルブ３４、フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）３５およびブロー配管３６により構成されている。

次に、図２は、図１に示す本発明による基板搬送装置１０の基板搬送部２０および気体吹付／吸引部３０の関係を詳細に示すために図１と直交方向における断面図である。図２に示す特定例では、矢印Ｐが示す如く、基板４０は、図中左から右方向へ搬送されていると仮定する。

図１および図２から理解される如く、搬送コロ２２は、搬送される基板４０の幅、長さおよび搬送距離に応じて、所定間隔で複数列の搬送コロ２２Ａ〜２２Ｄが配置形成されている。そして各列の搬送コロ２２Ａ〜２２Ｄには、交互に気体（例えば、エアー）が吹き付け又は吸引されるように構成されている。即ち、例えば第１列および第３列の搬送コロ２２Ａおよび２２Ｃにはフィルタ３５からのブロー配管３６が結合され、第２列および第４列の搬送コロ２２Ｂおよび２２Ｄにはブロアファン３１への吸引配管３２が結合されている。各搬送コロ２２の形状を、図１に示す如く連続した合成円錐台形とすることにより、スリットノズル２４からの気体（エアー）が基板４０の一層広い面に吹き付けられることに注目されたい。また、吹き付けられた気体の別（又は隣）の搬送コロによる吸引についても同様である。

図１および図２を参照して更に詳細に説明すると、基板４０は、基板搬送部２０の搬送コロ２２により一定方向（図２中の矢印Ｐ）へ搬送される基板である。吸引用配管３２は、選択された搬送コロ（例えば、搬送コロ２２Ｂ）のスリットノズル２４より吸引したエアーをブロアファン３１へ送る配管である。一方、配管３３は、他の搬送コロ（例えば、搬送コロ２２Ｄ）より吸引されるエアー用配管である。ブロアファン３１は、気体（例えばエアー）を吸引又は吹き付け（ブロー）するための動力である。タイミングベルト２６は、複数個の搬送コロ２２を回転させるために搬送モータ２５の動力を伝達するものである。搬送モータ２５は、搬送コロ２２を回転させる動力源である。バルブ３４は、搬送コロ２２のスリットノズル２４より吸引される気体（エアー）の流量を、例えば手動により調節するためのものである。

フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）３５は、スリットノズル２４より吸引したエアー中のゴミ等の異物を除去するためのフィルタである。ブロー（気体吹付）用配管３６は、スリットノズル２４よりブローするエアーを送る配管である。フレーム３１は、スリットノズル２４より吹き付け（ブロー）又は吸引されるエアーを効率よく基板４０の裏面に当てるため、基板４０の裏面に無効な領域のスリットノズル２４を封止するためのものである。ブローエアー３７は、例えば搬送コロ２２Ａおよび２２Ｃのスリットノズル２４よりブローされるエアーの流れを示す。一方、吸引エアー３８は、例えば搬送コロ２２Ｂおよび２２Ｄのスリットノズル２４より吸引されるエアーの流れを示す。

次に、本発明の好適実施形態による基板搬送装置１０の動作を、図１および図２を参照して説明する。

搬送コロ２２は、タイミングベルト２６を介して搬送モータ２５に接続されている。この搬送モータ２５の動力により搬送コロ２２を回転させる。搬送コロ２２を回転させることにより、基板４０は搬送モータ２５の回転速度および方向により決まる一定速度および方向へ搬送される。各搬送コロ２２には、好ましくは千鳥配置でスリットノズル２４が形成されている。このスリットノズル２４は、次の両機能を有している。先ず第１に、回転軸２３の内部からエアーを供給されることにより基板４０の裏面をブローする。第２に、気体の吹き付け（ブロー）により基板４０の面から吹き飛ばされた異物を含むエアーを、回転軸２３を介して吸引する。

図２に示す如く、基板４０の裏面にエアーを吹き付ける（ブローする）搬送コロ（例えば、２２Ａおよび２２Ｃ）とエアーを吸引する搬送コロ（例えば、２２Ｂおよび２２Ｄ）が基板４０の搬送方向に所定間隔で交互に配置されている。このように気体吹付用搬送コロと気体吸引用搬送コロを交互に配置することにより、搬送される基板４０の裏面にエアーブローしてゴミ等の異物を取り除き且つ取り除かれた異物を吸引している。また、基板４０の裏面におけるゴミ等の異物を除去する上で不必要なエアーを遮断（又はカット）し、ゴミ等の異物除去能力を向上させるために搬送コロ２２の下部や側部はフレーム２１で覆われている。搬送コロ２２は、回転しながら千鳥配置のスリットノズル２４によりエアーをブローしているので、基板４０の裏面を均一にブローすることが可能である。

ここで、気体（又はエアー）を循環する機構として、吹付け（ブロー）および吸引するためのブロアファン３１を有している。エアー吸引力は、必要に応じてブロアファン３１をインバータ制御することで調節可能である。また、エアーの吹付け（ブロー）力は、ブロアファン３１から排出されるエアーをバルブ３４の、例えば手動開閉により調節する。また、吸引したエアーは、ＨＥＰＡフィルタ３５を経由して基板４０の裏面にブローする構造であるため、吸引したゴミ等の異物が基板４０の裏面に再付着することはない。

以上、本発明による基板搬送装置の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨や精神を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。

例えば、上述の実施形態では、基板裏面に付着したゴミ等の異物除去を目的として気体（エアー）を使用していたが、気体に代えて洗浄液の如き液体を使用しても同様の効果が期待できる。また、基板を搬送コロで搬送しながら基板表面に処理をする場合（例えば、基板表面にブラシをかける場合等）には、そのままでは基板が正常に搬送されない。そこで、スリットノズルを全て吸引しながら搬送すれば、基板はより確実に搬送可能である。

上述の如き構成および特徴を備えるので、本発明による基板搬送装置は、例えば大型のカラー液晶製造装置や大型サブストレートを使用する半導体集積回路に使用される基板の製造工程における基板搬送装置に極めて好適である。

本発明による基板搬送装置の好適実施形態の概略正面図である。 図１に示す基板搬送装置の基板搬送方向の断面図である。

符号の説明

１０ 基板搬送装置
２０ 基板搬送部
２１ フレーム
２２ 搬送コロ
２３ 回転軸
２４ スリットノズル
２５ 搬送モータ
３０ 気体吹付／吸引部
３１ ブロアファン
３２、３３、３６ 配管
３４ バルブ
３５ フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）
４０ 基板

Claims (9)

1. 所定幅および長さを有する基板を該基板の長さ方向に所定間隔で設けられた複数個の搬送コロの回転により搬送する基板搬送装置において、
   前記各搬送コロ内にノズルを設け、前記回転中の相互に隣の搬送コロの前記ノズルから交互に気体を吹き付けおよび吸引することを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記各搬送コロは、長手方向に直径が連続的に変化する中空の略筒状部材であり、前記ノズルは前記筒状部材の外周面の複数のスリットにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 前記各搬送コロは、長手方向に複数の狭い最大直径部を有し、該最大直径部において前記基板の幅方向の複数箇所と接触することを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。
4. 前記基板の搬送方向に配置された複数個の搬送コロには、ブロアファンの吸気および排気配管が交互に接続されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の基板搬送装置。
5. 所定の幅および長さを有する基板を予め決められた一方向へ搬送する基板搬送装置において、
   前記基板の搬送方向に所定間隔で配置され、外周面に複数のスリットが形成され所定速度で回転する複数個の略筒状の搬送コロを含む基板搬送部と、
   該複数個の搬送コロに接続され、前記スリットから前記基板に対して気体を交互に吹き付けおよび吸引する気体吹付／吸引部と、
   を備えることを特徴とする基板搬送装置。
6. 前記各搬送コロの外周面のスリットは、千鳥配置されていることを特徴とする請求項５に記載の基板搬送装置。
7. 前記気体吹付／吸引部は、共通ブロアファンの吸気および排気を利用することを特徴とする請求項５又は６に記載の基板搬送装置。
8. 前記気体吹付／吸引部の排気配管に設けられたフィルタを備え、前記ブロアファンにより吸い込まれたエアー中の異物を前記基板面に吹き付けられる前に除去することを特徴とする請求項５、６又は７に記載の基板搬送装置。
9. 前記複数個の搬送コロの下面および側面を覆うフレームを備えることを特徴とする請求項５、６、７又は８に記載の基板搬送装置。

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