JP2009051672A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触状態で搬送して、ガラス基板に傷を付けることなく高速搬送すること。
【解決手段】フラットパネルディスプレイ製造工程で製造される基板を搬送する基板搬送装置において、基板の搬送方向に対して垂直方向の幅を基板の幅より短く形成され、基板を浮上させる基板浮上ブロックと、基板浮上ブロック上に設けられ、基板を浮上させた状態で位置決めするアライメント手段と、基板浮上ブロックに沿って移動可能に配置され、アライメント手段により位置決めされた基板を浮上させた状態で基板の裏面を吸着保持して搬送方向に搬送する基板搬送手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば大型の液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと省略する）やプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと省略する）などのフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと省略する）等におけるガラス基板を搬送路に浮上させて搬送する基板搬送装置に関する。

近年、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、ＦＰＤの分野においてＦＰＤ製造工程で処理するガラス基板のサイズが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方法としては、ローラを用いた転がり搬送機構を用いるのが知られている。

大型ガラス基板を搬送する技術は、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。前者は、被検査基板（ガラス基板に相当）の下面の左右両側のみに一対の支持ローラ機構を接触させて支持し、かつガラス基板の左右の端辺に当接する一対の規制ローラ機構により左右方向を位置規制する。又、ガラス基板の中間部が自重により下方に撓むので、このガラス基板の撓みを規制するためにガラス基板の下面に圧力空気を吹き付けている。

後者は、ころ搬送部によりガラス基板を欠陥検査部に搬送し、ガラス基板を位置決めして把持機構によりガラス基板の端部を把持して欠陥検査を行う。欠陥検査時には、ガラス基板を非接触支持するために、エア浮上ステージに設けられた吹出口から高圧エアを吹出してガラス基板の高さを一定に保っている。
特開２０００−１９３６０４号公報 特開２０００−９６６１号公報

しかしながら、前者のガラス基板の搬送は、一対の支持ローラ機構及び一対の規制ローラ機構を用いているため、ガラス基板を高速搬送すると、ローラと接触するガラス基板の転がり面にローラの摩擦痕が生じる。
後者は、ころ搬送部によりガラス基板を搬送するために、前者と同様にガラス基板を高速搬送すると、ローラと接触するガラス基板の転がり面にローラの摩擦痕が生じる。

そこで本発明は、非接触状態で搬送して、ガラス基板に傷を付けることなく高速搬送ができる基板搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の主要な局面に係る基板搬送装置は、フラットパネルディスプレイ製造工程で製造される基板を搬送するもので、基板の搬送方向に対して垂直方向の幅を基板の幅より短く形成され、基板を浮上させる基板浮上ブロックと、基板浮上ブロック上に設けられ、基板を浮上させた状態で位置決めするアライメント手段と、基板浮上ブロックに沿って移動可能に配置され、アライメント手段により位置決めされた基板を浮上させた状態で基板の裏面を吸着保持して搬送方向に搬送する基板搬送手段とを備える。

本発明によれば、基板を浮上させた状態で位置決めし、この位置決めされた基板を浮上させた状態で搬送することにより、非接触状態で搬送して、ガラス基板に傷を付けることなく高速搬送ができる基板搬送装置を提供できる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は基板搬送装置を大型のＬＣＤやＰＤＰなどのＦＰＤの製造工程におけるインライン検査に適用した場合の平面構成図であり、図２は同装置の側面構成図である。
搬入用の基板載置台１は、除振台２上に設けられている。この基板載置台１は、搬入されたガラス基板３を載置するもので、その幅（搬送方向Ｃに対して垂直方向）は、ガラス基板３の幅よりも僅かに短く形成されている。この基板載置台１の上面には、エアー吹上げと吸引とを兼用する複数の空気孔４が設けられている。なお、これら空気孔４は、基板載置台１の全面にほぼ規則的に設けられていればよい。この基板載置台１上には、２本の溝５が搬送方向Ｃに対して平行方向でかつ所定の間隔をおいて形成されている。又、基板載置台１には、ガラス基板３の搬入時に昇降する複数のリフトピン６が設けられている。

基板載置台１の搬送方向Ｃに対して垂直方向の入口側には、搬入用搬送ロボット７が設けられている。この搬入用搬送ロボット７は、２本のハンドアーム８を図示しない多関節アームにより回転、前進及び後退させながら未検査のガラス基板３をカセットから取り出して基板載置台１上に搬入する。

基板載置台１の出口側には、搬送架台９が搬送方向Ｃに沿って並設されている。この搬送架台９は、ガラス基板３の搬入側から搬出側に至る長さに形成されている。この搬送架台９は、除振台１０上に載せられている。
この搬送架台９上の搬入側から搬出側には、これら搬入側と搬出側との全長に亘って浮上ブロック１１が設けられている。この浮上ブロック１１は、その幅（搬送方向Ｃに対して垂直方向）をガラス基板３の幅よりも僅かに短く形成している。この浮上ブロック１１の上面には、エアー吹上げと吸引とを兼用する複数の空気孔１２が設けられている。なお、これら空気孔１２は、浮上ブロック１１の全面にほぼ均一に設けられていればよい。この浮上ブロック１１上には、２本の溝１３が搬送方向Ｃに対して平行方向でかつ所定の間隔をおいて形成されている。浮上ブロック１１の表面高さは、基板載置台１の表面の高さとほぼ同一である。

搬送架台９における搬送方向Ｃの略中間位置には、一定速度で搬送されるガラス基板３に対する各種検査を行う検査部Ｅが設けられている。この検査部Ｅは、例えば顕微鏡、ラインセンサ又はＣＣＤカメラなどの各種検査用機器１４を門型アーム１５に搭載している。例えば、検査用機器１４は、複数配列したラインセンサによりガラス基板３の画像データを取得する。そして、この画像データを画像処理等して例えばガラス基板３のパターン検査、欠陥検査などが行なわれる。

搬送架台９の出口側には、搬出用の基板載置台１６が搬送方向Ｃに沿って並設されている。この基板載置台１６は、除振台１７上に設けられている。この基板載置台１６は、浮上ブロック１１から搬送されてきたガラス基板３を搬出するために一時載置するもので、その幅（搬送方向Ｃに対して垂直方向）は、ガラス基板３の幅よりも僅かに短く形成されている。この基板載置台１６の上面には、エアー吹上げと吸引とを兼用する複数の空気孔１８が設けられている。なお、これら空気孔１８は、基板載置台１６の全面にほぼ規則的に設けられていればよい。この基板載置台１６上には、２本の溝１９が搬送方向Ｃに対して平行方向でかつ所定の間隔をおいて形成されている。又、基板載置台１６には、ガラス基板３の搬出時に昇降する複数のリフトピン２０が設けられている。基板載置台１６の表面高さは、浮上ブロック１１の表面の高さとほぼ同一である。

基板載置台１６の搬送方向Ｃに対して垂直方向の出口側には、搬出用搬送ロホット２１が設けられている。この搬出用搬送ロホット２１は、２本のハンドアーム２２を図示しない多関節アームにより回転、前進及び後退させながら検査済みのガラス基板３をカセット内に収納する。
搬送架台９及び除振台１７上には、浮上ブロック１１及び基板載置台１６を挟んで一対の各スライダ２３〜２８が複数組み搬送方向Ｃに沿って互いに平行に設けられている。一対のスライダ２３、２４及び２７、２８は、一対のスライダ２５、２６よりも外側に設けられている。又、これらスライダ２３〜２８の高さ位置は同一に設けられている。

一対のスライダ２３、２４は、搬送架台９の入口側のアライメント部Ａに設けられている。これらスライダ２３、２４には、それぞれ一対となる各搬送端部２９、３０が移動可能に設けられている。これら搬送端部２９、３０は、それぞれ上下方向に伸縮可能でかつ回転自在に設けられた各アーム２９ａ、３０ａと、これらアーム２９ａ、３０ａの先端部に設けられ、ガラス基板３の裏面の両端部をそれぞれ吸着保持する各吸着パッド２９ｂ、３０ｂと、各搬送端部２９、３０内に設けられ、各アーム２９ａ、３０ａを搬送方向Ｃと垂直方向に移動させる各プランジャとを有する。

一対のスライダ２５、２６は、アライメント部Ａの出口側と搬送架台９の出口側の間に設けられている。これらスライダ２５、２６には、それぞれ一対となる各搬送端部３１、３２が移動可能に設けられている。これら搬送端部３１、３２は、各搬送端部２９、３０と同様に、各アーム３１ａ、３２ａと各吸着パッド３１ｂ、３２ｂとを有する。

一対のスライダ２７、２８は、搬送架台９の出口側と基板載置台１６の出口側との間に設けられている。これらスライダ２７、２８には、それぞれ一対となる各搬送端部３３、３４が移動可能に設けられている。これら搬送端部３３、３４は、各搬送端部２９、３０と同様に、各アーム３３ａ、３４ａと各吸着パッド３３ｂ、３４ｂとを有する。

なお、一対のスライダ２３、２４及び２７、２８は一対のスライダ２５、２６よりも外側に設けられているので、各スライダ２３、２４及び２７、２８の各吸着パッド２９ｂ、３０ｂ、３３ｂ、３４ｂの位置は、各スライダ２５、２６の各吸着パッド３１ｂ、３２ｂの位置と同一になるように各アーム２９ａ、３０ａ、３３ａ、３４ａの長さが設定されている。
なお、これら搬送端部２９、３０、３１、３２、３３、３４は、ガラス基板３を保持する各アーム２９ａ、３０ａ、３１ａ、３２ｂ、３３ａ、３４ａをＸＹ方向に微動できる機構であれば、どのような構成であってもよい。

浮上ブロック１１上におけるアライメント部Ａには、３つの位置決めセンサ４３〜４５が設けられている。これら位置決めセンサ４３〜４５は、ガラス基板３の互いに直交する２辺（縦、横）の各エッジを検出し、そのエッジ位置を示す各検出信号を出力する。これら位置決めセンサ４３〜４５は、それぞれ複数の検出素子をライン状に配列したラインセンサである。

位置決めセンサ４３は、浮上ブロック１１の幅方向の中間位置で、ライン検出方向を搬送方向Ｃと同一方向に設けられている。この位置決めセンサ４３は、アライメント部Ａで浮上停止しているガラス基板３の搬送方向Ｃの前方側のエッジを検出する。
各位置決めセンサ４４、４５は、浮上ブロック１１の側面に所定の間隔をおいて設けられている。これら位置決めセンサ４４、４５は、ライン検出方向を搬送方向Ｃに対して垂直方向に設けられている。これら位置決めセンサ４４、４５は、アライメント部Ａで浮上停止しているガラス基板３の搬送方向Ｃと同一方向のエッジを検出する。

一方、圧搾空気供給部４６は、配管を通して搬入用の基板載置台１と、浮上ブロック１１と、搬出用の基板載置台１６の各空隙部に連通し、それぞれ選択的に圧搾エアーを供給して各空気孔４、１２、１８から圧搾エアーを吹き上げ、搬入用の基板載置台１、浮上ブロック１１又は搬出用の基板載置台１６上においてガラス基板３を浮上させる。又、圧搾空気供給部４６は、各空気孔４、１２、１８から除電効果を有するエアー、例えばプラスイオン又はマイナスイオンにイオン化されたエアーを吹上げる。

真空吸着部４７は、配管を通して搬入用の基板載置台１と、浮上ブロック１１と、搬出用の基板載置台１６の各空隙部とに連通し、それぞれ選択的に真空引きし、各空気孔４、１２、１８を介して搬入用の基板載置台１や搬出用の基板載置台１６上にガラス基板３を吸着保持させる。
又、真空吸着部４７は、配管を通して各吸着パッド２９ｂ、３０ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂにそれぞれ連通し、これら吸着パッド２９ｂ、３０ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂを真空引きしてガラス基板３を吸着保持する。

移動制御部４８は、各搬送端部２９、３０、３１、３２、３３、３４をそれぞれ各スライダ２３、２４、２５、２６、２７、２８上に移動制御する。

姿勢認識部４９は、３つの位置決めセンサ４３〜４５からそれぞれ出力された各検出信号を入力し、これら検出信号により示されるガラス基板３の３箇所のエッジ位置情報に基づいてガラス基板３の姿勢を認識する。
姿勢制御部５０は、姿勢認識部４９により認識されたガラス基板３の姿勢を基準位置にアライメントするために一対の搬送端部３１、３２を搬送方向Ｃと、搬送方向Ｃに対して垂直方向に移動制御する。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
各搬送端部２９、３０は、各スライダ２３、２４上の搬入側に移動して停止し待機している。

搬入用搬送ロボット７は、ハンドアーム８を回転、前進及び後退して未検査のガラス基板３をカセットから取り出し、基板載置台１の上方に搬送する。これと共に基板載置台１の各リフトピン６は、上昇する。搬入用搬送ロボット７は、ハンドアーム８を下降させてガラス基板３を各リフトピン６上に載置する。各リフトピン６が下降することにより、ガラス基板３は基板載置台１上に載置される。ガラス基板３の幅は、基板載置台１の幅よりも長いので、ガラス基板３の両端部分が基板載置台１から出る。

次に、各搬送端部２９、３０は、各アーム２９ａ、３０ａを上昇させて、各吸着パッド２９ｂ、３０ｂを基板載置台１から出ているガラス基板３の裏面に吸着させる。これら吸着パッド２９ｂ、３０ｂの吸着位置は、ガラス基板３における回路パターンの形成されていない裏面端部であって、例えば搬送方向Ｃに向ってガラス基板３の前方側となる裏面の両端部である。このとき各吸着パッド２９ｂ、３０ｂは、ガラス基板３の裏面に吸着した状態で基板載置台１の表面高さよりも僅かに上昇する。
これと共に圧搾空気供給部４６は、配管を通して基板載置台１の空隙部に圧搾エアーを供給し、空気孔４から圧搾エアーを吹き上がらせる。このとき圧搾エアーは、除電効果を有するイオン化されているものを使用することで、ガラス基板３の静電気を中和してガラス基板３への帯電を阻止する。

圧搾エアーの吹き上げにより、基板載置台１とガラス基板３との間にエアー層が形成され、ガラス基板３は図３に示すように基板載置台１の表面から浮上する。このとき、各空気孔４から吹上げられたエアーは、基板載置台１とガラス基板３との間にエアー層から各溝５を通して流れる。従って、エアーは、基板載置台１とガラス基板３との間に溜まらずに流通するので、ガラス基板３は平面度を保って基板載置台１上に浮上する。

次に、移動制御部４８は、図４に示すようにガラス基板３の裏面に吸着している各吸着パッド２９ｂ、３０ｂを有する各搬送端部２９、３０（アーム２９ａ、３０ａ）をそれぞれ同一速度で同期させて各スライダ２３、２４上を搬送方向Ｃに移動させる。
これにより、ガラス基板３は、浮上して基板載置台１上面及び浮上ブロック１１上面とは完全に非接触の状態で、各搬送端部２９、３０により引っ張られて、搬送方向Ｃに高速で搬送される。この高速搬送によりガラス基板３は、浮上ブロック１１上におけるアライメント部Ａに到達する。

アライメント部Ａに到達したときガラス基板３は、図５に示すように搬送方向Ｃに対して傾いている場合がある。アライメント部Ａにおいて位置決めセンサ４３は、アライメント部Ａで浮上停止しているガラス基板３の搬送方向Ｃの前方側の一辺のエッジを検出してその検出信号を出力する。
又、各位置決めセンサ４４、４５は、アライメント部Ａで浮上停止しているガラス基板３の搬送方向Ｃと同一方向の他辺のエッジを検出してその検出信号を出力する。

姿勢認識部４９は、３つの位置決めセンサ４３〜４５からそれぞれ出力された各検出信号を入力し、これら検出信号により示されるガラス基板３の３箇所のエッジ位置情報に基づいてガラス基板３の姿勢を認識する。この場合、ガラス基板３は、搬送方向Ｃに対して先端側の右端部が左端部よりも前側に出て搬送方向Ｃに対して左側に傾いている。

次に、姿勢制御部５０は、姿勢認識部４９によるガラス基板３の姿勢の認識結果から、先ず、図５に示すように一方の搬送端部３０を搬送方向Ｃに対して逆方向（後側）に微動させる。これにより、カラス基板３は、吸着パッド２９ａを中心軸にして矢印Ｆ方向に回転して、搬送方向Ｃに対して平行に配置される。
再び、姿勢認識部４９は、３つの位置決めセンサ４３〜４５からそれぞれ出力された各検出信号を入力してガラス基板３の姿勢を認識する。この認識の結果、ガラス基板３は、図６に示すように左端部がスライダ２３側に寄っている。

姿勢制御部５０は、図６に示すように一方の搬送端部２９のプランジャを駆動してアーム２９ａを矢印Ｈ方向（搬送方向Ｃに対して垂直方向）に伸ばすと共に、これと同期して他方の搬送端部３０のプランジャを駆動してアーム３０ａを矢印Ｈ方向に縮め、ガラス基板３を矢印Ｈ方向に移動してガラス基板３の中心位置を搬送路の中心位置を合せる。
この後、姿勢制御部５０は、位置決めセンサ４３の中心にガラス基板３の先端部が合致するように各搬送端部２９、３０を同期させて前側に移動させる。この場合、各搬送端部２９、３０は、例えば図７に示すように矢印Ｎ方向に微動する。

この結果、ガラス基板３は、図７に示すように基準位置、すなわち搬送方向Ｃに対して平行で、かつガラス基板３の中心が搬送路の中心位置に略一致するようにアライメントされる。なお、基準位置は、３つの位置決めセンサ４３〜４５においてそれぞれガラス基板３の各エッジ位置がセンサ中心で検出するところである。

ガラス基板３のアライメントが終了すると、移動制御部４８は、図４に示すように各搬送端部３１、３２を搬送方向Ｃとは逆方向にそれぞれ同一速度で同期させて各スライダ２５、２６上に移動させる。
これら搬送端部３１、３２は、ガラス基板３の下方に到達すると、各スライダ２５、２６上の基板受渡し基準位置に停止し、各アーム３１ａ、３２ａを上昇させて、各吸着パッド３１ｂ、３２ｂをガラス基板３の裏面に吸着させる。これら吸着パッド３１ｂ、３２ｂの吸着位置は、ガラス基板３における搬送方向Ｃに向って前方側となる裏面の両端部である。

これら吸着パッド３１ｂ、３２ｂがガラス基板３を吸着すると、各搬送端部２９、３０の各吸着パッド２９ｂ、３０ｂの吸着が解除され、各アーム２９ａ、３０ａが下降する。
これにより、ガラス基板３の吸着保持が各搬送端部２９、３０から各搬送端部３１、３２に受け渡される。各搬送端部２９、３０は、各スライダ２３、２４上を搬送方向Ｃとは逆方向（後側）に移動し、搬入用の基板載置台１の基板受渡し基準位置に停止して待機する。ガラス基板３の受け渡しが終了すると、各搬送端部３１、３２は、図８に示すように同一速度で同期して各スライダ２５、２６上を搬送方向Ｃに移動する。これにより、浮上ブロック１１上に浮上しているガラス基板３は、各搬送端部３１、３２により引っ張られて搬送方向Ｃに高速で搬送され、検査部Ｅに到達する。

検査部Ｅにおいて圧搾空気供給部４６は、浮上ブロック１１の各空気孔４への圧搾エアーの供給を停止する。
次に、圧搾空気供給部４６から真空吸着部４７への切り替えを行う。この真空吸着部４７は、配管を通して浮上ブロック１１の各空気孔１２を真空引きし、浮上ブロック１１上にガラス基板３を吸着保持させる。なお、このときガラス基板３の裏面を吸着保持している各吸着パッド３１ｂ、３２ｂの吸着が解除され、各アーム３１ａ、３２ａが下降する。

検査部Ｅでは、例えばラインセンサを備えた検査用機器１４を用いてガラス基板３の各種検査により取得された画像データによりガラス基板３のパターン検査、欠陥検査などを行う。この場合、検査用機器１４を搭載した門型アーム１５を搬送方向Ｃに対して前後方向に移動させることにより、ガラス基板３の全面を検査用機器１４で各種検査する。

検査部Ｅでの検査が終了すると、各搬送端部３１、３２は、各アーム３１ａ、３２ａを上昇させて、各吸着パッド３１ｂ、３２ｂをガラス基板３における搬送方向Ｃに向って前方側となる裏面の両端部に吸着させる。
これと共に真空吸着部４７は、浮上ブロック１１の各空気孔１２に対する真空引きを停止する。そして、真空吸着部４７から圧搾空気供給部４６への切替えを行う。この圧搾空気供給部４６は、浮上ブロック１１の各空気孔１２に圧搾エアーを供給して、これら空気孔１２からイオン化された圧搾エアーを吹き上がらせ、ガラス基板３を浮上させる。

なお、検査部Ｅでの検査は、浮上ブロック１１上にガラス基板３を浮上させた状態で、各搬送端部３１、３２を搬送方向Ｃにそれぞれ一定の速度で同期させて各スライダ２３、２４上に移動させながら行ってもよい。
この後、上記同様に、浮上ブロック１１上のガラス基板３が圧搾エアーの吹き上げ圧力により完全に浮上した状態で、各搬送端部３１、３２は、各スライダ２５、２６上を移動してガラス基板３を搬送方向Ｃに高速搬送する。

ガラス基板３が浮上ブロック１１の出口側に到達すると、ガラス基板３の吸着保持が各搬送端部３１、３２から各搬送端部３３、３４に受け渡されると共に、圧搾空気供給部４６は基板載置台１６の各空気孔８に圧搾エアーを供給する。これら搬送端部３１、３２から各搬送端部３３、３４へのガラス基板３の受け渡しは、上記各搬送端部２９、３０から各搬送端部３１、３２への受け渡しと同様に行なわれる。

ガラス基板３の受け渡しが終了すると、各搬送端部３３、３４は、各スライダ２７、２８上を移動してガラス基板３を搬送方向Ｃに搬送する。そして、ガラス基板３が搬出用の基板載置台１６の上方に到達すると、各搬送端部３３、３４は、基板受渡し基準位置に停止する。

基板載置台１６において各リフトピン２０は上昇する。圧搾空気供給部４６は、基板載置台１６の各空気孔１８への圧搾エアーの供給を停止し、これと共に各吸着パッド３３ｂ、３４ｂは、ガラス基板３の裏面に対する吸着を解除し、各アーム３３ａ、３４ａを下降させる。これにより、ガラス基板３は、各リフトピン２０上に載置される。搬出用搬送ロボット２１は、ハンドアーム２２を回転、前進及び後退させて、各リフトピン２０上から検査済みのガラス基板３を取り出してカセット内に収納する。

これ以降、複数のガラス基板３の基板載置台１への搬入、エアー搬送、アライメント、検査、基板載置台１６からの搬出が順次繰り返される。

このように上記第１の実施の形態においては、各基板載置台１、１６及び浮上ブロック１１に形成された複数の空気孔４、１８、１２からエアーを吹上げてガラス基板３を浮上させた状態で、ガラス基板３の搬送方向Ｃの先端部両端を吸着保持して引っ張りながら搬送する。これにより、大型のガラス基板３を浮上させた状態でガラス基板３に傷を付けること無く、高速で搬送できる。

複数の空気孔４、１８、１２は、各基板載置台１、１６及び浮上ブロック１１のエアー搬送面に規則的に設け、かつ各溝５、１３、１９を設けたので、複数の空気孔４、１８、１２から吹上げられたエアーは、各溝５、１３、１９内を流れるので、ガラス基板３と各基板載置台１、１６及び浮上ブロック１１との間にエアーが溜まることが無く、各溝５、１３、１９を通して流れる。これにより、大型のガラス基板３は、中央部が盛り上がる等の撓むことなく高い平面度を保って搬送できる。

各溝５、１３、１９は、搬送方向Ｃと同一方向に形成されているので、エアーの吹上げ圧力分布が搬送方向Ｃに一様になる。これにより、ガラス基板３は、搬送時に上下方向に振れずに、安定した状態で搬送できる。
ガラス基板３の搬送は、ガラス基板３の搬送方向Ｃに向って前側の裏面両端側をそれぞれ吸着保持して強制的に引っ張りながら高速で搬送する。これにより、ガラス基板３は、浮上した状態で蛇行など搬送方向Ｃに対して振れることなく安定して搬送できる。又、ガラス基板３の裏面両端側を吸着保持するので、ガラス基板３に形成される回路パターンの部分に接触することなく、回路パターンに影響を与えることはない。

このように大型のガラス基板３を非接触で高速搬送できるので、ＦＰＤ製造などのような半導体の製造分野において、製品の品質を劣化させることなく製品生産性を向上させるという要求を満たすことができる。
各空気孔４、１８、１２からイオン化された圧搾エアーを吹上げてガラス基板３を高速搬送するので、静電気が中和されて、ガラス基板３への帯電を阻止できる。

アライメント部Ａでは、ガラス基板３を浮上させた状態で、３つの位置決めセンサ４３〜４５、姿勢認識部４９及び姿勢制御部５０によりアライメントするので、ガラス基板３を浮上させた非接触状態で、大型のガラス基板３に傷等を付けることなく確実にアライメントができる。
又、このアライメントでは、ガラス基板３を搬送する各搬送端部２９、３０を２次元方向に微動させることで、これら搬送端部２９、３０をガラス基板３の搬送機能に他に、アライメントとして兼用でき、ガラス基板３の搬送に続いてアライメントを連続的に行うことができ、アライメントに要する時間を短くできる。

アライメントでは、３つの位置決めセンサ４３〜４５によりガラス基板３の姿勢を認識するので、ガラス基板３の姿勢を精度高く検出できる。

さらに、３つの位置決めセンサ４３〜４５は、浮上ブロック１１に埋め込まれているので、各位置決めセンサ４３〜４５の基準位置がずれること無く、３点のエッジ位置情報に基づいて各ガラス基板３を常に精度高くアライメントできる。
なお、上記第１の実施の形態は、例えば検査部Ｅが複数設けられていたり、各種処理工程が設けられた工程に適用してもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図９は基板搬送装置の構成図である。この基板搬送装置は、搬入用及び搬出用の各搬送ロボット７、２１の各ハンドアーム８、２２の前進及び後退の方向を搬送方向Ｃと同一方向になるように各搬送ロボット７、２１を設け、かつ搬送架台９上にガラス基板３を吸着保持するホルダ６０を搬送方向Ｃに移動可能にしている。

又、搬入用及び搬出用の各基板載置台１及び１６に備えられていた各リフトピン６、２０は除かれている。これにより、各搬送ロボット７、２１は、各ハンドアーム８、２２を各基板載置台１及び１６の各溝５、１９内に入れることによりガラス基板３を直接基板載置台１上に載置したり、ガラス基板３を基板載置台１６から直接取り出す。

搬送架台９上には、２本のレール６１が搬送方向Ｃに対して互いに平行に敷設されている。これらレール６１上に移動用浮上ブロック（以下、ホルダと称する）６０が移動可能に設けられている。
ホルダ６０の表面には、エアーの吹き上げと吸引とを兼用する複数の空気孔６２が全面に設けられている。このホルダ６０は、基板載置台１と同様に、幅がガラス基板３の幅よりも僅かに短く形成され、かつホルダ表面の高さが基板載置台１の表面の高さとほぼ同一に形成されている。

搬送架台９上には、ホルダ６０を挟んで一対のスライダ６３、６４が搬送方向Ｃに沿って互いに平行に設けられている。これらスライダ６３、６４は、搬入側の基板載置台１と搬出側の搬送ロボット２１との間に設けられている。これらスライダ６３、６４には、それぞれ一対となるアライメント側の各搬送端部２９、３０と、検査側の各搬送端部３１、３２とが移動可能に設けられている。

アライメント側の各搬送端部２９、３０は、各スライダ６３、６４上における搬入側の搬送ロボット７側の左側端部とアライメント部Ａの右側端部Ａａとの間を往復移動する。検査側の各搬送端部３１、３２は、各スライダ６３、６４上におけるアライメント部Ａの右側端部Ａａと搬出用の基板載置台１６側の右側端部との間を往復移動する。アライメント側の各搬送端部２９、３０から検査側の各搬送端部３１、３２へのガラス基板３の受渡しは、上記第１の実施の形態と同様に行なわれる。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
搬送ロボット７によりカラットから搬入されたガラス基板３は、基板載置台１上に浮上して搬送方向Ｃへの移動に同期して各搬送端部２９、３０により引っ張られて、アライメント部Ａに待機しているホルダ６０の上方に搬送される。なお、各搬送端部２９、３０の吸着位置は、ガラス基板３における搬送方向Ｃに向って前方側となる裏面の両端部である。

アライメント部Ａにおいてガラス基板３は、上記第１の実施の形態と同様にホルダ６０上で各搬送端部２９、３０の微動によりアライメントされる。ガラス基板３のアライメントが終了すると、圧搾空気供給部４６から真空吸着部４７に切替えられ、ガラス基板３はホルダ６０上に吸着保持される。

このとき各搬送端部２９、３０は、ガラス基板３に対する吸着保持を解除し、各スライダ６３、６４上における搬入側搬送ロボット７側の左側端部（基板受渡し基準位置）に戻る。

次に、ホルダ６０は、ガラス基板３を吸着保持した状態で搬送方向Ｃに移動する。ホルダ１１が検査部Ｅに到達すると、上記同様に検査部Ｅにおいてガラス基板３の各種検査が行われる。
ガラス基板３に対する検査が終了すると、基板受渡し基準位置に待機している各搬送端部３１、３２の各アーム３１ａ、３２ａを上昇させ、各吸着パッド３１ｂ、３２ｂによりガラス基板３の裏面を吸着保持する。これら搬送端部３１、３２の吸着位置は、ガラス基板３における搬送方向Ｃに向って前側の裏面の両端部である。この後、圧搾空気供給部４６から基板載置台１６に圧搾エアーを供給し、ガラス基板３をホルダ６０上から浮上させる。この状態で、カラス基板３は、各搬送端部３１、３２により引っ張られて、基板載置台１６上に高速で搬送される。

搬出用搬送ロボット２１は、溝１９に挿入し、若干上昇させてガラス基板３の裏面を吸着保持する。このとき、ガラス基板３の裏面から各搬送端部３１、３２の吸着パッド３１ｂ、３２ｂの吸着を解除する。搬出用搬送ロボット２１は、ハンドアーム２２を上昇させると共に、ハンドアーム２２を回転、前進及び後退させて、基板載置台１６上から検査済みのガラス基板３を取り出してカセット内に収納する。

このように上記第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。又、搬入用及び搬出用の各基板載置台１及び１６に備えられていた各リフトピン６、２０を無くしたので、各リフトピン６、２０の動作時間分だけ、時間を短縮できる。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。

ガラス基板３を浮上させる方式は、エアーをガラス基板３の裏面に吹き付けるに限らず、静電方式により浮上させてもよい。静電方式により浮上させた場合には、ガラス基板３に対する除電を行うとよい。

浮上しているガラス基板３を搬送させる方式は、例えば一対のスライダ２３、２４に一対の各搬送端部２９、３０を移動させるのに限らず、各溝１３内に各吸着パッドを有する各搬送端部を移動可能に設け、これら搬送端部によりガラス基板３の先端部の裏面を吸着保持して搬送してもよい。

ガラス基板３を搬送させるときの吸着保持位置は、搬送方向Ｃにおけるガラス基板３の先端部両端に限らず、ガラス基板３の先端部両端及び後端部両端で吸着保持したり、ガラス基板３の対向する２辺の各中央部又は２辺に沿って複数箇所で吸着保持してもよい。これらガラス基板３の４隅、対向する２辺の中央部、又は２辺に沿って複数箇所でガラス基板３を吸着保持すれば、搬送方向Ｃへの搬送だけでなく、搬送方向Ｃとは逆方向への搬送も可能になる。又、ガラス基板３の吸着保持位置は、回路パターンの形成されていない部分であれば、ガラス基板３の表面又は表裏面であってもよい。

基板載置台１へのガラス基板３の載置又は基板載置台１６からのガラス基板３の取り出しは、各搬送ロボット７、２１の他に如何なる機構を用いてもよいし、他のラインからエアー搬送等の基板浮上搬送手段であってもよい。
上記実施の形態では、大型のＬＣＤやＰＤＰなどのフラットパネル等の製造工程におけるインライン検査でのガラス基板３の搬送について説明したが、これに限らず、半導体ウエハなどの各種基板や板状の物体を浮上させて高速搬送するのにも適用できる。又、ガラス基板３を浮上させて高速搬送する方式は、基板載置台１上からホルダ６０上への搬送に限らず、移動可能なホルダ６０を複数台設けた場合の各ホルダ６０間での搬送にも適用できる。

アライメント部Ａで用いる各位置決めセンサ４３〜４５はラインセンサを用いているが、これに限らず、２次元ＣＣＤカメラを用いてガラス基板３のエッジ位置を認識するようにしてもよい。
各基板載置台１、１６及び浮上ブロック１１には、ガラス基板３の中央部の撓みを無くして平面度を保つためにエアーの逃げ道となる２本の溝５、１３、１９をそれぞれ設けているが、これら溝５、１３、１９は、図１０に示すように搬送方向Ｃに対して平行に複数設けてもよい。これら溝５、１３、１９には、各空気孔４、１２、１８から吹上げられたエアーの逃げ道になるので、エアーを良好に排出できるように溝の両端を大気に開放したり、又は溝内に裏面に貫通する丸やスリット状のエアー逃げ孔を設けるのがよい。

又、これら溝５、１３、１９の形状は、四辺形状やＵ字形状、Ｖ字形状、円弧状の凹形状であってもよい。なお、これら溝５、１３、１９の幅は、各基板載置台１、１６及び浮上ブロック１１とガラス基板３との間にエアー層を形成してガラス基板３を浮上可能とする幅長がよい。

これら溝５、１３、１９の幅は、搬送方向Ｃに対して同一に形成し、搬送方向Ｃにおけるガラス基板３に加わるエアー圧力部分を均一するのがよい。
又、ガラス基板３の両端部での下方への撓みを無くすために、各基板載置台１、１６及び浮上ブロック１１の両端部に多数のエアー吹き出し孔を設け、ガラス基板３の両端部にそれぞれエアーを吹き付けてもよい。
上記第２の実施の形態では、各スライダ６３、６４を搬出用の搬送ロボット２１側まで延ばしているが、搬入用の搬送ロボット７側まで延ばしてもよい。

本発明は、大型のＬＣＤやＰＤＰなどのＦＰＤ等の製造工程におけるインライン検査でのガラス基板の搬送、各種基板や板状の物体を浮上させて高速搬送などに用いられる。

本発明に係わる基板搬送装置の第１の実施の形態を示す平面構成図。 同装置の側面構成図。 同装置における基板載置台上に浮上したガラス基板を示す図。 同装置におけるガラス基板のエアー搬送動作を示す図。 同装置におけるアライメント動作を示す図。 同装置におけるアライメント動作を示す図。 同装置におけるアライメント動作を示す図。 同装置におけるアライメント動作後のガラス基板の搬送を示す図。 本発明に係わる基板搬送装置の第２の実施の形態を示す構成図。 同装置における浮上ブロックに形成した複数の溝を示す図。

Claims (7)

1. フラットパネルディスプレイ製造工程で製造される基板を搬送する基板搬送装置において、
   前記基板の搬送方向に対して垂直方向の幅を前記基板の幅より短く形成され、前記基板を浮上させる基板浮上ブロックと、
   前記基板浮上ブロック上に設けられ、前記基板を浮上させた状態で位置決めするアライメント手段と、
   前記基板浮上ブロックに沿って移動可能に配置され、前記アライメント手段により位置決めされた前記基板を浮上させた状態で前記基板の裏面を吸着保持して搬送方向に搬送する基板搬送手段と、
   を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記アライメント手段は、前記基板を浮上させた状態で互いに直交する前記基板の２辺のエッジ位置情報を検出する複数のセンサを有し、これらセンサにより検出された前記エッジ位置情報に基づいて前記基板を位置決め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. 前記アライメント手段は、前記基板の互いに直交する２辺のエッジ位置を検出する複数のセンサと、
   これらセンサにより検出された前記基板の２辺の前記エッジ位置情報に基づいて前記基板の姿勢を認識する姿勢認識部と、
   前記姿勢認識部により認識された前記基板の姿勢を基準位置に位置決めするように前記基板搬送手段を移動制御する姿勢制御部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
4. 前記アライメント手段は、搬入側に位置する一方の前記基板搬送手段に前記基板の裏面を吸着する吸着パッドを支持するＸＹ方向に微動するアームを備え、前記アームをＸＹ方向に微動させて前記基板を基準位置に位置決めすることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の基板搬送装置。
5. 前記アライメント手段は、前記基板浮上ブロック上に浮上した前記基板が前記搬送方向に平行になるように姿勢制御することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の基板搬送装置。
6. 前記アライメント手段は、前記基板の中心位置が前記基板浮上ブロックの搬送路の中心位置に合うように姿勢制御することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の基板搬送装置。
7. 前記アライメント手段は、前記搬送方向に沿う前記基板の両端部をそれぞれ前記基板搬送手段の吸着パッドで吸着保持し、これら基板搬送手段の少なくとも一方を前記搬送方向と当該搬送方向と直交する方向とに微動させて前記基板を位置決めすることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の基板搬送装置。

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