JP2008254858A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ステージの段差や間隔の広さによらず、基板を搬送することができる基板搬送装置を実現する。
【解決手段】基板の搬送方向に配置された複数の搬送ステージを備えるとともに、搬送機構によって前記基板を保持し、前記複数の搬送ステージ上を順次移動させる基板搬送装置において、
前記搬送機構は、前記基板の搬送位置に応じて前記基板を上下させる上下方向駆動機構を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の搬送方向に配置された複数の搬送ステージを備えるとともに、搬送機構によって前記基板を保持し、前記複数の搬送ステージ上を順次移動させる基板搬送装置に関するものである。

フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造工程で製造されるガラス基板のサイズは、画面の大型化やコスト削減といった要望に対応するために、益々大型化する傾向にある。

ＦＰＤ製造工程において大型ガラス基板を搬送する装置としては、ローラを用いた転がり搬送機構を用いるものや、ガラス基板をエアーの吹き上げによって浮上させて搬送する浮上ステージを用いるものが知られている。

図３は、浮上ステージを用いた従来の基板搬送装置の一例を示す図であり、（ａ）は基板搬送装置を上から見た図、（ｂ）は基板搬送装置を側面から見た図である。
１００は搬送対象であるガラス基板、１２１と１２２は浮上ステージ、１３１はリニアモータ、１３２はリニアモータ１３１のリニアエンコーダ、１３３はリニアモータ１３１によって駆動されるリニアモータスライダ、１３４はガラス基板１００を保持する保持部である。

ガラス基板１００は浮上ステージ１２１上に位置しており、図中左から右へ搬送されるものとする。

浮上ステージ１２１，１２２はガラス基板１００を搬送するための搬送ステージであり、ガラス基板１００の搬送方向に配列されている。浮上ステージ１２１，１２２には、高圧エアーを吹き出す吹出口（図示せず）が設けられている。浮上ステージ１２１，１２２はガラス基板１００の下面にエアーを吹き付け、ガラス基板１００を空気圧で一定の高さに浮上させる。ガラス基板１００を浮上させることにより、ガラス基板１００と浮上ステージとの接触を断ち、摩擦がゼロの状態になる。

リニアモータ１３１はガラス基板１００の搬送方向に伸びており、リニアモータ１３１が駆動するリニアモータスライダ１３３もガラス基板１００の搬送方向に移動する。リニアモータ１３１はリニアエンコーダ１３２付きのリニアモータであり、リニアエンコーダ１３２の出力によりリニアモータスライダ１３３の位置を把握する。

保持部１３４は真空吸着パッド等であり、ガラス基板１００の中央付近でガラス基板１００を吸着保持する。保持部１３４はリニアモータスライダ１３３に連結され、リニアモータスライダ１３３を介してガラス基板１００はリニアモータ１３１に結合される。リニアモータ１３１はリニアモータスライダ１３３を駆動してガラス基板１００を浮上ステージ１２１上から１２２上へと移動させるとともに、ガラス基板１００の搬送位置を把握する。なお、図３ではガラス基板１００を搬送する移動体としてリニアモータを示したが、移動体はリニアモータに限らず、ベルト駆動方式などもある。

特開２００４−２７９３３５号公報 特開２００４−３３１３１９号公報

このような基板搬送装置は、ガラス基板１００の品質検査ラインに使用されることが多い。

ガラス基板１００の品質検査の一例として、ガラス基板１００の下側から光を照射し、ガラス基板１００の上側からカメラ撮影して検査を行う透過式の検査がある。このようにガラス基板１００の両面からアクセスする必要がある場合には、浮上ステージの間に光源等を配置するために、浮上ステージ同士の隙間を浮上ステージのメーカ推奨ピッチよりも広く取る必要がある。

しかしながら、浮上ステージ１２１と１２２の間に広い隙間があったり、また、浮上ステージ１２１，１２２の高さに段差があったりすると、ガラス基板１００を正常に搬送できない場合がある。

図４は、搬送されるガラス基板の様子を説明する説明図である。

図４（ａ）において、浮上ステージ１２３と浮上ステージ１２４は推奨ピッチ以上の隙間をあけて設置されている。ガラス基板１００は保持部１３４に保持されて図中左から右へと搬送されている。ガラス基板１００は、浮上ステージ１２３と１２４の間の隙間ではエアーの吹出しが受けられないため、浮力を得ることができない。そのため、ガラス基板１００がこの隙間に差し掛かると、ガラス基板１００の先端面がガラスの自重により変形し、垂れ下がってしまう。

その結果、ガラス基板１００の先端面が浮上ステージ１２４の上部に進入していくことができず、浮上ステージ１２４の端面と接触し、ガラス基板１００自体が損傷してしまうことがあった。

また、図４（ｂ）においては、浮上ステージ１２５と１２６の高さに段差があり、浮上ステージ１２５の上部よりも、浮上ステージ１２６の上部の方が高くなっている。このように次の浮上ステージとの高さに段差があると、ガラス基板１００は段差を乗り越えることができず、次の浮上ステージへの進入がさらに困難になるとともに、ガラス基板１００が損傷する危険性が高くなる。

このため、従来は、浮上ステージ間の間隔を狭め、かつ、浮上ステージごとの段差をエアー浮上量以下に調整しなければならなかった。

あるいは、ガラス基板１００の浮上ステージ端面からの自重変形を防止するために、図４（ｃ）のように、ガラス基板１００の先端面が次の浮上ステージの端面を乗り越える瞬間にエアーを下から吹き付け、段差以上に持ち上げるということが行われていた。

下からエアーを吹き付ける事ができない場合は、図４（ｄ）のように、搬送方向に向かって各浮上ステージの高さが低くなるように段差をつけることが考えられる。しかし、このような構成にすると、ガラス基板１００を浮上ステージ上で順送りするには問題ないが、逆送り（段差の高い方向へ搬送）することができない。

本発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、搬送ステージの段差や間隔の広さによらず、基板を搬送することができる基板搬送装置を実現することを目的としたものである。

上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１では、基板の搬送方向に配置された複数の搬送ステージを備えるとともに、搬送機構によって前記基板を保持し、前記複数の搬送ステージ上を順次移動させる基板搬送装置において、
前記搬送機構は、前記基板の搬送位置に応じて前記基板を上下させる上下方向駆動機構を備えたことを特徴とする。

請求項２では、請求項１に記載の基板搬送装置において、前記搬送機構は、前記基板を少なくともその中心より搬送方向に偏った位置で保持することを特徴とする。

請求項３では、請求項１または２に記載の基板搬送装置において、前記上下方向駆動機構は、前記基板が次の搬送ステージ上へ進入する際に、この搬送ステージに対し、前記基板がその搬送ステージの上部よりも高い位置から進入するように前記基板の上下方向位置を制御することを特徴とする。

請求項４では、請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置において、前記上下方向駆動機構は、前記基板の搬送位置に対応した所定の変化率で前記基板を上下させることを特徴とする。

請求項５では、請求項１乃至４のいずれかに記載の基板搬送装置において、前記上下方向駆動機構はエアーシリンダで構成されたことを特徴とする。

請求項６では、請求項１乃至４のいずれかに記載の基板搬送装置において、前記上下方向駆動機構はボールネジ機構で構成されたことを特徴とする。

このように、基板の搬送機構に基板の搬送位置に応じて基板を上下させる上下方向駆動機構を備えたことによって、搬送ステージの段差や間隔の広さによらず、基板を搬送することができる基板搬送装置を実現することができる。

基板の搬送位置と基板の上下方向の駆動を連動させたことによって、浮上ステージの段差や隙間によらず、基板の変形量を見込んで同じ搬送位置で基板を上下させることができるようになり、基板の損傷を防ぐことができる。
なお、基板を上下駆動する搬送位置をあらかじめ決定しておくことにより、基板を順送りする場合だけでなく逆送りする場合にも対応でき、基板の引き込み、引き出し機能にも使用できる。

基板の上下方向の駆動は基板の搬送位置と連結されているため、基板の搬送中でも位置決めは可能であり、搬送中に、精度良くガラス基板の位置決めを行い、検査、リペアー等の製造工程に合わせて間欠動作を行うことができる。

基板を搬送方向に偏った位置で保持すれば、搬送ステージの段差を基板に乗り越えさせるのが容易となる。また、基板が次の搬送ステージに進入する際に、その搬送ステージの上部よりも高い位置から進入するように基板の上下位置を制御すれば、基板が損傷する危険性が低くなる。

基板の上下位置を搬送位置に対応した所定の変化率で変化させるようにすれば、たとえば、次の搬送ステージ上で降下させる際には特に緩やかに変化させるなどの調整を行うことが可能となる。

上下方向駆動機構は、エアーシリンダで構成されていてもよく、ボールネジ機構で構成されていてもよい。

なお、本発明の基板搬送装置で使用される搬送ステージは浮上ステージに限られない。ローラ搬送系や、ローラ搬送系とエアー浮上搬送系の組み合わせであっても適用することが可能である。

以下、図面を用いて本発明の基板搬送装置を説明する。

図１は本発明の基板搬送装置の一実施例を示す図であり、（ａ）は基板搬送装置を上から見た図、（ｂ）は基板搬送装置を側面から見た図、（ｃ）は搬送されるガラス基板の様子を説明する説明図である。

１は搬送対象であるガラス基板、２１と２２は浮上ステージ、３１はリニアモータ、３２はリニアモータ３１のリニアエンコーダ、３３はリニアモータ３１によって駆動されるリニアモータスライダ、３４はガラス基板１を保持する保持部、３５はリニアモータスライダ３３に設けられた上下方向駆動機構である。

ガラス基板１は浮上ステージ２１上に位置しており、図中左から右へ搬送されるものとする。

浮上ステージ２１，２２はガラス基板１を搬送するための搬送ステージであり、ガラス基板１の搬送方向に配列されている。浮上ステージ２１，２２には、高圧エアーを吹き出す吹出口（図示せず）が設けられている。浮上ステージ２１，２２はガラス基板１の下面にエアーを吹き付け、ガラス基板１を空気圧で一定の高さに浮上させる。ガラス基板１を浮上させることにより、ガラス基板１と浮上ステージとの接触を断ち、摩擦がゼロの状態になる。

リニアモータ３１はガラス基板１の搬送方向に伸びており、リニアモータ３１が駆動するリニアモータスライダ３３もガラス基板１の搬送方向に移動する。リニアモータ３１はリニアエンコーダ３２付きのリニアモータであり、リニアエンコーダ３２の出力によりリニアモータスライダ３３の位置を把握する。

保持部３４は真空吸着パッド等であり、ガラス基板１の搬送方向に偏った位置でガラス基板１を吸着保持している。保持部３４は上下方向駆動機構３５に連結される。ガラス基板１は上下方向駆動機構３５およびリニアモータスライダ３３を介してリニアモータ３１に結合される。リニアモータ３１はリニアモータスライダ３３を駆動してガラス基板１を浮上ステージ２１上から２２上へと移動させるとともに、ガラス基板１の搬送位置を常に把握する。なお、保持部３４はガラス基板１の搬送方向に偏った位置だけでなく、追加して他の位置（たとえばガラス基板１の中央）に設けられていてもよい。

上下方向駆動機構３５は、図１（ｂ）のように、リニアモータスライダ３３とともに搬送方向に移動するとともに、リニアモータスライダ３３の位置に応じて保持部３４を上下させる。上下方向駆動機構３５は、保持部３４を介して基板１の上下方向の高さを制御する。上下方向駆動機構３５の構成としては、エアーシリンダやボールネジ機構が考えられる。

ここで、浮上ステージ２１と浮上ステージ２２は距離をおいて配置され、また、高さ方向に段差があるものとする。

上下方向駆動機構３５は、基板１の先端面が浮上ステージ２１と２２の間の隙間に差しかかると、そのことをリニアモータ３１の位置情報により把握する。そして、図１（ｃ）に示すように、上下方向駆動機構３５は搬送方向に移動を続けながらガラス基板１を上に引き上げる。ガラス基板１の引き上げ量は、ガラス基板１の変形を考慮し、ガラス基板１が浮上ステージ２２との段差を乗り越えて、その先端面が浮上ステージ２２の上部よりも高い位置から進入できる量とする。

ガラス基板１が浮上ステージ２２の段差を乗り越えると、上下方向駆動機構３５はリニアモータ３１の位置情報によりそれを把握する。そして、上下方向駆動機構３５はガラス基板１を降下させ、浮上ステージ２２のエアー浮上に依存させる。

上下方向駆動機構３５は、ガラス基板１の搬送位置、すなわちリニアモータ３１の位置情報に対応した所定の変化率でガラス基板１を上下させる。たとえば、ガラス基板１の引き上げ開始時や引き上げ停止時はガラス基板１を上下させるスピードを特に緩やかにする。また、浮上ステージ２２上にガラス基板１を下ろす際にも特に緩やかに降下させる。

なお、ガラス基板１の上下駆動は、リニアモータ３１を駆動して上下方向駆動機構３５をガラス基板１の搬送方向に移動させながら行ってもよいし、リニアモータ３１を停止させて上下方向駆動機構３５を所定の位置に停止させた状態で行うこととしてもよい。ガラス基板１に対する検査内容やリペアー等の製造工程に合わせて間欠的な動作としてもよい。

図２は本発明の基板搬送装置の他の構成例を示す図である。

図２（ａ）（ｂ）は、搬送ステージとしてローラ搬送部と浮上ステージが用いられている場合を示したものである。本発明の基板搬送装置で使用される搬送ステージは浮上ステージに限られず、安価なローラ搬送系や、ローラ搬送系とエアー浮上搬送系の組み合わせであってもよい。

図２（ａ）において、ローラ搬送部２３と浮上ステージ２４が接続されており、ガラス基板１がローラ搬送部２３から浮上ステージ２４へと搬送される。ガラス基板１がローラ搬送部２３と浮上ステージ２４の接続部分に差しかかると、上下方向駆動機構３５（図示せず）は保持部３４を介してガラス基板１の先端部分を引き上げる。これにより、ガラス基板１の先端面が浮上ステージ２４に接触するなどしてガラス基板１が損傷することなく、浮上ステージ２４上にガラス基板１が確実に進入するようにする。

また、ガラス基板１がローラ搬送部２３から浮上ステージ２４へと搬送されていく場合だけでなく、図２（ｂ）のように、浮上ステージ２５からローラ搬送部２６へとガラス基板１を搬送する場合にも本発明を適用できる。

また、本発明は、ガラス基板１を一台の基板搬送装置に備えられた搬送ステージ上で順次移動させる場合だけでなく、図２（ｃ）に示すように、ガラス基板１を複数の装置間で搬送する場合にも応用できる。

また、本実施例ではガラス基板１の搬送方向が一方向のみであったが、本発明はガラス基板１を複数方向に搬送する必要がある場合にも対応できる。ガラス基板１の各搬送方向にガラス基板１を保持する保持部をそれぞれ設ければ、各搬送方向において、次の搬送ステージへの進入が容易となる。

また、本実施例では、保持部３４はガラス基板１を上から保持する構成であったが、保持部３４はガラス基板１を下から保持してガラス基板１を上下させる構成としてもよい。

図１は本発明の基板搬送装置の一実施例を示す図。 図２は本発明の基板搬送装置の他の構成例を示す図。 図３は従来の基板搬送装置の一例を示す図。 図４は搬送されるガラス基板の様子を説明する説明図。

符号の説明

１ ガラス基板
２１，２２ 浮上ステージ
３１ リニアモータ
３２ リニアエンコーダ
３３ リニアモータスライダ
３４ 保持部
３５ 上下方向駆動機構

Claims (6)

1. 基板の搬送方向に配置された複数の搬送ステージを備えるとともに、搬送機構によって前記基板を保持し、前記複数の搬送ステージ上を順次移動させる基板搬送装置において、
   前記搬送機構は、前記基板の搬送位置に応じて前記基板を上下させる上下方向駆動機構を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記搬送機構は、前記基板を少なくともその中心より搬送方向に偏った位置で保持することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 前記上下方向駆動機構は、前記基板が次の搬送ステージ上へ進入する際に、この搬送ステージに対し、前記基板がその搬送ステージの上部よりも高い位置から進入するように前記基板の上下方向位置を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送装置。
4. 前記上下方向駆動機構は、前記基板の搬送位置に対応した所定の変化率で前記基板を上下させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板搬送装置。
5. 前記上下方向駆動機構はエアーシリンダで構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板搬送装置。
6. 前記上下方向駆動機構はボールネジ機構で構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板搬送装置。

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