JP2008066656A - カセット式基板搬送装置及びこれを用いた基板の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を、大気に接触させずに真空状態のまま処理装置間で搬送することができ、フラットパネルディスプレイ製造工程の自動化と性能向上とを可能とするカセット式基板搬送装置及びこれを用いた基板の処理方法を提供する。
【解決手段】基板Ｐが収納される気密構造のカセット本体１０の前面フランジ部１２に、その開口部１１を封止するスライド式のシャッタープレート１６を設け、マグネット式１８の密着手段１７により密着させる。処理装置の開口部６には、カセット本体１０の前面フランジ部１２が気密に装着されるロック手段と、シャッタープレート１６を引き込む戸袋部２０と、シャッタープレート１６の開閉手段２１を設ける。カセット本体１０の内部に基板Ｐを収納して真空状態を維持したままで複数の処理装置間を搬送し、各処理装置においてシャッタープレート１６を開いて基板Ｐをロボットハンドにより取り出し、処理を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ等の製造工程において、基板を真空中で取り扱うために用いられるカセット式基板搬送装置及びこれを用いた基板の処理方法に関するものである。

有機ＥＬディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイは、ガラスその他の基板の表面に、陽極、ＥＬ膜、陰極等を含む多数の層を形成することによって製造されるが、製造工程中は封止完了までに大気と接触させないことが必要とされている。

しかし、有機ＥＬディスプレイの製造に必要な多数の処理を、真空中で行うことは容易ではない。すなわち、真空中で基板を扱うためには、特許文献１に示されるようにグローブボックスを用い、厚いゴム手袋を通して基板を取り扱うのが普通である。しかし、精密なハンドリングは困難である。

また単一の工程であれば単一のグローブボックス内での処理は容易であるものの、製造に必要な工程数が増加すると、単一のグローブボックス内で処理することは困難となる。このため基板を他の処理装置に搬送しなければならず、その際に基板が大気に接して性能が劣化してしまう可能性がある。このように、多数の処理工程が必要な基板を、大気に接触させずに処理装置間で搬送できる技術は、未だ確立されていない。
特開２００３−１７３８７１号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、多数の処理工程が必要な基板を、大気に接触させずに真空状態のまま処理装置間で搬送することができ、フラットパネルディスプレイ製造工程の自動化と性能向上とを可能とするカセット式基板搬送装置及びこれを用いた基板の処理方法を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明のカセット式基板搬送装置は、基板が収納される気密構造の移動用カセットであって、そのカセット本体の前面フランジ部に、カセット本体の開口部を封止するスライド式のシャッタープレートと、このシャッタープレートをカセット本体の前面に密着保持させる密着手段とを設けるとともに、処理装置の開口部にはカセット本体の前面フランジ部が気密に装着されるロック手段と、前記シャッタープレートを引き込む戸袋部と、シャッタープレートの開閉手段とを設けたことを特徴とするものである。

なお、シャッタープレートの密着手段が、マグネットの吸着力を利用したものであることが好ましく、シャッタープレートの開閉手段が、蛇腹の内部にシャッタープレートと係合させてスライドさせるフックバーを設け、その端部を外部に露出させた構造のものであることが好ましい。

また本発明の基板の処理方法は、上記したカセット式基板搬送装置を使用し、カセット本体の内部に基板を収納して真空状態を維持したままで複数の処理装置間を搬送し、各処理装置においてはシャッタープレートを開いてカセット本体の内部から基板をロボットハンドにより取り出し、必要な処理を順次行うことを特徴とすることを特徴とするものである。

本発明のカセット式基板搬送装置は、基板が収納されたカセット本体の前面フランジ部を処理装置の開口部にロック手段によって気密に接合したうえ、カセット本体の開口部を封止しているシャッタープレートを外部から操作して戸袋部にスライドさせ、処理装置とカセット本体とを連通させることができる。

このように処理装置とカセット本体とを連通させれば、処理装置の内部に設置されたロボットハンドのような自動搬送手段によってカセット本体内部から基板を取り出し、処理することができる。また処理後は基板を再びカセット本体内部に戻し、シャッタープレートをスライドさせて閉じたうえ、密着手段によってシャッタープレートをカセット本体の開口部に密着させれば、カセット本体を完全に気密シールすることができるから、この状態で基板を他の処理装置に搬送することができる。

従って本発明によれば、多数の処理工程が必要なフラットパネルディスプレイ製造用の基板を、大気に接触させずに真空状態のまま、且つ電気や計装の配線無しで処理装置間で搬送することが可能となる。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は本発明の実施形態を示す平面図、図２はその正面図である。１はスクリーン室２と乾燥室３とを備えた処理装置であって、ロボットハンド４を備えた搬入搬出室５の一面に、基板を搬入・搬出するための開口部６が形成されている。なお、各室間の接続部及び開口部６にはそれぞれシリンダ式の開閉扉７が設けられており、開閉扉７を下方にスライドさせることによって、各室間を連通させることができるようになっている。搬入搬出室５の開口部６には図３に示されるようにカセット本体１０が装着される。

図４は開口部６にカセット本体１０が装着された状態を示す水平断面図、図５は図４の正面図である。これらの図に示すように、カセット本体１０は内部に基板Ｐが収納される気密構造のボックスである。この実施形態ではカセット本体１０は偏平な直方体状であり、その前側のみに基板Ｐを出し入れするための開口部１１が形成されている。基板Ｐは例えば適宜構造のラックに多段に支持された状態で、カセット本体１０の内部に収納される。基板Ｐは例えば有機ＥＬ用のガラス基板である。

カセット本体１０の開口部１１の周囲には、前面フランジ部１２が形成されている。一方、処理装置１の開口部６には、図４に示すようにカセット本体１０の前面フランジ部１２を気密に装着するためのロック手段が設けられている。このロック手段は開口部６の外周部にねじ込まれるロックボルト１３と、このロックボルト１３により締め付けられるＬ型のロック片１４とを備えている。そこでカセット本体１０の前面フランジ部１２を処理装置１の開口部６に当てたうえ、ロックボルト１３をねじ込んでロック片１４により前面フランジ部１２を押圧すれば、開口部６の周囲に設けられたＯリング１５によって、処理装置１の開口部６とカセット本体１０の前面フランジ部１２とを気密にシールすることができる。

またこの前面フランジ部１２には、カセット本体１０の開口部１１を封止するためのスライド式のシャッタープレート１６と、このシャッタープレート１６をカセット本体１０の前面フランジ部１２に密着保持させる密着手段１７とが設けられている。密着手段１７は図５に示されるように開口部１１の周囲に配置された多数のマグネット１８からなり、シャッタープレート１６を全周にわたってマグネット１８によって強く吸着し、カセット本体１０の開口部１１を気密に封止する。このためにはシャッタープレート１６を磁石に吸着されるステンレス鋼板製としておくことが好ましい。

このシャッタープレート１６の密着手段１７は、カセット本体１０を処理装置１から取り外し、別の処理装置に搬送する間に、カセット本体１０の内部を真空に保つ役割を持つものである。しかしカセット本体１０を処理装置１に装着したときには、外部からシャッタープレート１６の吸着を解いてシャッタープレート１６を開くことができるようにしておかねばならない。

そこでこの実施形態では、図６、図７に示すように前面フランジ部１２に内蔵させたマグネットスイッチを使用している。これは各マグネット１８を外部操作レバー１９によって前面フランジ部１２の内部でスライドできるようにしたもので、図６のように各マグネット１８をシャッタープレート１６に接近させた状態では吸着力が働くが、図７のように外部操作レバー１９によって各マグネット１８をシャッタープレート１６から遠ざければ、吸着力が小さくなる現象を利用したものである。しかしマグネットスイッチの構造はこれに限定されるものではなく、市販の回転式マグネットスイッチを利用してもよいことはいうまでもない。

このように、カセット本体１０の前面フランジ部１２を処理装置１の開口部６に装着し、密着手段１７によるシャッタープレート１６を解けば、シャッタープレート１６はスライド可能な状態となるが、シャッタープレート１６は真空中にあるため、これを外部からスライドさせ開閉するための手段が必要である。

そこで、処理装置１の開口部６の側方にはシャッタープレート１６のための戸袋部２０が突設されており、シャッタープレート１６を上下のガイドレールに沿ってスライドさせることができるようになっている。この戸袋部２０の内部も当然に外気から遮断された状態にあるが、戸袋部２０には外部からシャッタープレート１６を動かせる開閉手段２１を設けてある。

この実施形態では、開閉手段２１として戸袋部２０の端部に蛇腹２２を設け、その内部にフックバー２３を設けてその後端部２４を蛇腹２２の端部から外部に露出させた構造を採用している。フックバー２３の先端部２５は下向きに屈曲させてあり、シャッタープレート１６のカセット本体１０とは反対側の表面には、フックバー２３の先端部２５を装入するための孔２６が適宜ピッチで複数個形成された板２７が固定されている。

そこで図８〜図９のように、フックバー２３の後端部２４を手で掴んで先端部２５を孔２６に引っ掛け、長手方向に動かす操作を繰り返すことによって、シャッタープレート１６を小刻みにスライドさせ、戸袋部２０の内部にまでスライドさせたり、また元に戻したりすることができる。なお、このような小刻みなスライド方式を採用したのは、蛇腹２２の伸縮ストロークを小さくし、その耐久性を確保するためである。図１０と図１１に全開状態を示す。

このように、カセット本体１０を処理装置１の開口部６に気密に取り付けた状態とし、マグネットスイッチを操作してシャッタープレート１６の吸着を解き、開閉手段２１操作してシャッタープレート１６を戸袋部２０の内部にスライドさせてカセット本体１０の開口部１１を全開すれば、処理装置１の搬入搬出室５の内部に設けたロボットハンド４によって、カセット本体１０の内部から基板Ｐを搬入搬出室５の内部に取り出すことができ、この間に基板Ｐが外気と接触することはない。

上記のように構成された本発明のカセット式基板搬送装置を用いて基板Ｐの搬送を行う手順は、次の通りである。
先ず、基板Ｐが真空状態で収納されたカセット本体１０を、処理装置１まで搬送する。このときカセット本体１０の開口部１１はシャッタープレート１６により封鎖され、密着手段１７がシャッタープレート１６を強く吸着しているので、カセット本体１０の内部は真空に保たれる。

次にカセット本体１０の前面フランジ部１２を処理装置１の開口部６にロック手段によって固定する。この状態で密着手段１７によるシャッタープレート１６の吸着を解放し、開閉手段２１操作してシャッタープレート１６を戸袋部２０の内部にスライドさせてカセット本体１０の開口部１１を全開させる。そして処理装置１の開口部６に設けられたシリンダ式の開閉扉７を下方にスライドさせて開き、処理装置１の搬入搬出室５の内部とカセット本体１０の内部とを連通させる。

次にロボットハンド４によって、カセット本体１０の内部から基板Ｐを搬入搬出室５の内部に取り出し、さらに基板Ｐをスクリーン室２に搬送して必要な塗装・印刷処理を施す。次に基板Ｐをスクリーン室２から取り出して乾燥室３に搬送し、乾燥処理を行う。その後基板Ｐは再び搬入搬出室５に戻す。なおここでは代表的な処理工程について説明したが、最初に記載したように、有機ＥＬディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイの製造には、基板の表面に多数の層を形成する必要があるため、処理装置１の処理内容は様々である。

処理装置１における処理が完了した基板Ｐはロボットハンド４によってカセット本体１０の内部に戻され、シリンダ式の開閉扉７を閉じて理装置１の搬入搬出室５の内部とカセット本体１０の内部とを遮断する。さらに前記と逆の操作によりシャッタープレート１６を戸袋部２０の内部からスライドさせ、カセット本体１０の開口部１１をシャッタープレート１６により封鎖し、密着手段１７によってシャッタープレート１６を強く吸着させる。その後、ロック手段を解放してカセット本体１０を処理装置１から取り外し、別の処理装置に搬送して次の処理を行う。

このように本発明によれば、カセット本体１０の内部に基板Ｐを収納して真空状態を維持したままで複数の処理装置間を搬送し、各処理装置においてカセット本体１０の内部から基板Ｐをロボットハンド４により取り出し、必要な処理を行ったうえで再びカセット本体１０の内部に収納して搬送する工程を順次実施することが可能となる。従って、多数の処理工程が必要な基板Ｐを、大気に接触させずに真空状態のまま処理装置１、１間で搬送することができ、フラットパネルディスプレイ製造工程の自動化と性能向上とを達成することができる。

本発明の実施形態を示す平面図である。 図１の正面図である。 搬入搬出室の開口部にカセット本体を装着する状態を示す平面図である。 開口部にカセット本体が装着された状態を示す水平断面図である。 図４の正面図である。 マグネットスイッチの吸着状態を示す説明図である。 マグネットスイッチの解放状態を示す説明図である。 フックバーの操作を示す正面図である。 フックバーの操作を示す正面図である。 シャッタープレートの全開状態を示す正面図である。 シャッタープレートの全開状態を示す処理装置の平面図である。

符号の説明

１ 処理装置
２ スクリーン室
３ 乾燥室
４ ロボットハンド
５ 搬入搬出室
６ 開口部
７ 開閉扉
１０ カセット本体
１１ 開口部
１２ 前面フランジ部
１３ ロックボルト
１４ ロック片
１５ Ｏリング
１６ シャッタープレート
１７ 密着手段
１８ マグネット
１９ 外部操作レバー
２０ 戸袋部
２１ 開閉手段
２２ 蛇腹
２３ フックバー
２４ 後端部
２５ 先端部
２６ 孔
２７ 板

Claims (4)

1. 基板が収納される気密構造の移動用カセットであって、そのカセット本体の前面フランジ部に、カセット本体の開口部を封止するスライド式のシャッタープレートと、このシャッタープレートをカセット本体の前面に密着保持させる密着手段とを設けるとともに、処理装置の開口部にはカセット本体の前面フランジ部が気密に装着されるロック手段と、前記シャッタープレートを引き込む戸袋部と、シャッタープレートの開閉手段とを設けたことを特徴とするカセット式基板搬送装置。
2. シャッタープレートの密着手段が、マグネットの吸着力を利用したものであることを特徴とする請求項１記載のカセット式基板搬送装置。
3. シャッタープレートの開閉手段が、蛇腹の内部にシャッタープレートと係合させてスライドさせるフックバーを設け、その端部を外部に露出させた構造のものであることを特徴とする請求項１記載のカセット式基板搬送装置。
4. 請求項１記載のカセット式基板搬送装置を使用し、カセット本体の内部に基板を収納して真空状態を維持したままで複数の処理装置間を搬送し、各処理装置においてはシャッタープレートを開いてカセット本体の内部から基板をロボットハンドにより取り出し、必要な処理を順次行うことを特徴とする基板の処理方法。

Images