JP2012017183A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡略化して基板の搬送を行なうことができる基板搬送装置を提供すること。
【解決手段】基板をＷを搬送する搬送ステージ２ａと、搬送ステージ２ａに対して基板Ｗの搬送方向に沿って設けられ、基板Ｗを載置する載置面２０１からエアを吹き出す吹出穴２０１ａを有し、搬送ステージ２ａから搬入された基板Ｗを浮上させる浮上ステージ２ｂと、を備えた基板搬送装置１において、浮上ステージ２ｂの搬送ステージ２ａ側の端部から搬送ステージ２ａ側へ延び、基板Ｗが浮上ステージ２ｂ上で浮上する高さ以上の高さで基板Ｗを支持する支持部材２２を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用のガラス基板や半導体ウェハなどの基板を搬送する基板搬送装置に関する。

従来、ＦＰＤ製造用のガラス基板や半導体ウェハなどの基板に対する製造工程では、基板に対する加工工程のほか、基板表面における傷、ダスト、むらなどの有無を検査する検査工程も行われている。基板は、検査装置の基板載置台上に受け渡され、基板載置台上に載置した状態、または基板載置台上を移動する状態で各種検査が行われる。このような検査装置においては、基板載置台に隣接して配置された基板搬送装置が、基板を載置する搬送ローラを回転させることによって、基板載置台への基板の受け渡しが行われる。

ところで、従来の基板の搬送においては、基板を載置または移動させる載置面からエアが吹き出され、このエアによって基板を浮上させて搬送または載置する。この浮上搬送方式によって、大型基板を搬送する場合であっても基板の撓み等による変形を防止し、基板を損傷することなく高速に搬送したり、載置検査を行ったりすることができる。また、上述した浮上搬送方式とは異なり、搬送速度が遅く、基板の撓み変形が多少生じる方式として、コンベアー搬送方式がある。

上述したコンベアー搬送方式から浮上搬送方式への基板を受け渡す技術としては、基板を受け渡される側の浮上搬送方式が有する複数の浮上プレートの間にローラ搬送機構を昇降可能に設けた基板搬送装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この基板搬送装置では、ローラを浮上搬送面に出没させることで、基板搬入時に浮上プレートからローラを突出させて基板を浮上プレート上に引き込む。これにより、基板搬送装置から搬入される基板が暴走することなく、円滑に浮上搬送に移行することができる。

特開２００８−１６６３４８号公報

しかしながら、特許文献１が開示する基板搬送装置は、ローラ搬送機構が、基板を浮上させるための浮上機構や基板搬送装置自体の振動を除振する除振機構等とともに浮上プレートの下部に配置されており、浮上プレート側における装置構成が複雑になっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置構成を簡略化して基板の搬送を行なうことができる基板搬送装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる基板搬送装置は、基板を搬送する搬送ステージと、前記基板を載置する載置面と垂直な方向にエアを吹き出す吹出穴を有し、前記搬送ステージから搬入された前記基板を浮上させて保持する浮上ステージと、を備え、前記搬送ステージと前記浮上ステージとが連結して前記基板の受け渡しを行なう基板搬送装置において、前記浮上ステージは、前記搬送ステージ側に延び、前記基板が前記浮上ステージ上で浮上する高さ以上に前記基板を支持する支持部材を有することを特徴とする。

本発明にかかる基板搬送装置は、浮上ステージから搬送ステージに延びる支持部材によって、搬送ステージから搬送する際の基板高さを、浮上プレート上での浮上高さ以上となるようにしたので、装置構成を簡略化するとともに、基板の搬送を安定して行なうことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる基板搬送装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる基板搬送装置の概略構成を示す部分断面図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかる基板搬送装置の支持部材における基板の支持位置を示す部分断面図である。 図７は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる基板搬送装置の支持部材を示す部分断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２にかかる基板搬送装置の概略構成を示す模式図である。 図９は、本発明の実施の形態２にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。 図１０は、本発明の実施の形態２にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。 図１１は、本発明の実施の形態２にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態２にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。 図１３は、本発明の実施の形態２の変形例にかかる基板搬送装置の移送機構を示す部分断面図である。 図１４は、本発明の実施の形態の変形例にかかる基板搬送装置の浮上プレート近傍を示す部分断面図である。

以下に、本発明にかかる実施の形態を説明する。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、複数の発明の構成要素の適宜組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１にかかる基板搬送装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、ＦＰＤ用のガラス基板や半導体基板やプリント基板などの処理対象基板（以下、基板という）がオフライン型の検査を行なう基板搬送装置を例に挙げて説明する。ただし、これに限定されず、インライン型の検査装置であってもよい。

図１は、本実施の形態１にかかる基板搬送装置の概略構成を示す模式図である。また、図２は、基板搬送装置の概略構成を示す部分断面図である。本実施の形態１にかかる基板搬送装置１は、図１，２に示すように、基板Ｗを搬送する搬送部２と、搬送部２の各部の処理および動作を制御する制御部３と、を備える。

搬送部２は、矩形の基板Ｗを搬送する搬送ステージ２ａと、基板Ｗを載置する水平な載置面２０１に設けられ、載置面２０１と垂直な方向にエアを吹き出す吹出穴を有し、搬送ステージ２ａから搬入された基板Ｗを浮上させる浮上ステージ２ｂと、を有する。

搬送ステージ２ａは、基板Ｗを浮上ステージ２ｂに搬送する複数の搬送機構２１を有する。搬送機構２１は、ローラ２１１を搬送方向に回転可能に支持する軸２１２を有し、制御部３の制御のもと、ローラ２１１を回転させることによって基板Ｗを搬送する。

浮上ステージ２ｂは、載置面２０１上で基板Ｗを浮上させて載置する複数の浮上プレート２０と、浮上ステージ２ｂから搬送ステージ２ａ側に延び、基板Ｗが載置面２０１から浮上する高さ以上で基板Ｗを支持する支持部材２２と、基板Ｗを吸着して保持する吸着パッド２３３を設け、浮上ステージ２ｂと搬送ステージ２ａとを繋ぐレール２３１上を移動可能な吸着保持部２３２を有する移送機構２３と、基板Ｗを挟持することによって浮上プレート２０上の基板Ｗの位置決めを行なう複数の位置決め機構２４と、を備える。

複数の浮上プレート２０は、制御部３の制御のもと、図２に示すエア供給部３１からのエアの供給によって載置面２０１と垂直な方向にエアを吹き出す複数の吹出穴２０１ａを有する。各浮上プレート２０の間隔は、位置決め機構２４の幅に所定の余裕値を加えた幅となるように配列される。また、浮上プレート２０は、図２に示す除振機構２０２に支持されている。

除振機構２０２は、制御部３の制御のもと、エアによって除振する。また、浮上プレート２０と除振機構２０２との間には、制御部３の制御のもと、昇降可能な昇降部２０３が設けられている。浮上プレート２０および支持部材２２は、昇降部２０３の昇降駆動に伴って昇降する。

支持部材２２には、搬送方向に回転可能であるフリーローラ２２１が配設される。フリーローラ２２１の上端部（基板支持部分）は、基板Ｗを支持したときの基板Ｗの高さが、載置面２０１から浮上する基板Ｗの高さ以上となる位置に位置する。

位置決め機構２４は、浮上プレート２０の外周側に設けられ、基板Ｗが載置面２０１上で浮上支持される高さと浮上プレート２０の下部との間を昇降可能である。位置決め機構２４は、浮上プレート２０の載置面２０１に平行に延伸可能な延伸部２４１と、延伸部２４１の端部に設けられ、基板Ｗと当接する当接部材２４２とを有する。位置決め機構２４は、基板Ｗの各辺に対応して１〜２個設けられ、各延伸部２４１が延伸して基板Ｗの対応する辺に当接することにより基板Ｗの位置決めを行なう。

つぎに、基板搬送装置における搬送動作について説明する。まず、図２において、基板Ｗが搬送ステージ２ａの複数のローラ２１１上を移動して搬送される。基板Ｗが搬送ステージ２ａの所定の位置まで搬送されると、昇降部２０３は、制御部３の制御のもと、上昇して浮上プレート２０および支持部材２２を上昇させる。この際、制御部３は、図示しないセンサ等を用いることによって昇降部２０３の昇降位置の調節を行なう。

図３〜５は、本実施の形態１にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。昇降部２０３は、図３に示すように、少なくとも基板Ｗがフリーローラ２２１によって支持されるとともに、ローラ２１１から離間する位置まで上昇する。この状態で、図１に示す移送機構２３によって、吸着保持部２３２が基板Ｗを吸着して保持し、レール２３１上を移動することによって、基板Ｗが搬送ステージ２ａから浮上ステージ２ｂに搬送される。この際、フリーローラ２２１は、吸着保持部２３２の移動に連動して回転し、基板Ｗの移動を補助する。なお、移送機構２３は、浮上プレート２０に連動して昇降するものであってもよく、浮上プレート２０と別個に昇降するものであってもよい。

基板Ｗが図４に示すように浮上ステージ２ｂ側に搬送されると、基板Ｗは、エアの浮上圧を受けて浮上プレート２０上で浮上する。基板Ｗが浮上プレート２０上に配置されると、制御部３は、昇降部２０３を下降させる。ここで、位置決め機構２４は、浮上プレート２０を下降する前に、位置決め機構２４によって位置決めを行なってもよい。また、吸着保持部２３２による保持状態で浮上プレート２０を下降した後、基板Ｗの位置決めを行なってもよい。移送機構２３および位置決め機構２４の昇降駆動に応じて基板の位置決めを行う。

その後、図５に示すように、浮上プレート２０および支持部材２２が下降すると、図示しない機構によって、基板の検査等の各種処理が行なわれる。なお、一連の動作中は、除振機構２０２のエアの給排によって除振されている。本実施の形態１では、たとえば、欠陥を検出する検査処理のほか、基板Ｗの欠陥部分に対して行うレーザ照射修復や塗布修正等の修復処理、観察・画像保存する撮像処理、配線等の寸法測定、膜厚測定、色測定などを行う測定処理、回路パターンの形成を行う露光処理などの処理が含まれる。

ここで、フリーローラ２２１の配設位置について、図６を参照して説明する。図６は、支持部材２２における基板Ｗの支持位置を示す部分断面図である。フリーローラ２２１は、上端部で基板Ｗを支持する場合、支持した基板Ｗの高さが、載置面２０１において浮上保持される基板Ｗ０の高さｄ以上となるように配設される。この高さｄ以上で支持することによって、基板Ｗが載置面２０１へ搬送された場合、基板Ｗは、載置面２０１からのエアによる浮上圧を受けて載置面２０１上に円滑に搬送されるとともに、余分な負荷なく浮上保持される。

なお、フリーローラ２２１で支持される基板Ｗの高さは、基板Ｗ０の浮上高さより若干高い程度の高さであることが好ましい。具体的には、載置面２０１から数マイクロメートル（μｍ）オーダーで浮上される基板Ｗに対して、フリーローラ２２１が支持する載置面からの高さが数マイクロメートル〜数ミリメートルオーダーとなるようにフリーローラ２２１を配設することが好ましい。また、基板Ｗの撓みを考慮して、フリーローラ２１１の上端部が位置する高さを若干高く設定してもよい。

上述した本実施の形態１にかかる基板搬送装置は、浮上ステージから搬送ステージに延びる支持部材によって、搬送ステージから搬送する際の基板高さを、浮上プレート上での浮上高さ以上とすることで、搬送ステージから浮上ステージへ基板を搬送した場合の基板の移動を円滑にすることができる。したがって、装置構成、特に複数の動作機構を有する浮上ステージの構成を簡略化して基板の搬送を行なうことが可能である。

また、搬送ステージのローラが、載置面に対して所定の高さで基板を支持することによって、搬送ステージと浮上ステージとの間に段差を有する場合であっても基板と段差とが衝突することがないため、基板の損傷を防止することも可能である。

なお、支持部材２２は、基板Ｗを載置した際の基板Ｗの質量等による支持部材２２自体の撓みを考慮して、浮上プレート２０に連なる側と異なる端部側の高さが高くなるように傾斜されていてもよい。この傾斜によって、支持部材２２に基板Ｗが載置された際に、支持部材２２の長手方向が水平面と平行となる。

図７は、本実施の形態１の変形例にかかる基板搬送装置の支持部材を示す部分断面図である。変形例として図７に示す支持部材２２においては、浮上プレート２０との境界近傍に補助支持機構２５が設けられている。補助支持機構２５は、搬送方向に回転可能なフリーローラ２５１を有する。このフリーローラ２５１を設けたことにより搬送ステージ２ａから浮上ステージ２ｂへ基板Ｗが搬送される際に、基板Ｗの端部が撓んだ場合であっても、フリーローラ２５１が支持することで浮上プレートに搬入される際に基板Ｗの高さを維持させることができる。したがって、本変形例によれば、一段と安定して浮上ステージへの搬送を行なうことが可能となる。

なお、フリーローラ２５１の上端部の高さは、載置面２０１とフリーローラ２２１との間となるように配設されることが好ましく、フリーローラ２２１の上端部と同等の高さであればより好ましい。

また、上述したフリーローラ２２１，２５１は、搬送方向に沿って回転可能であればよく、例えば、球状をなすものであってもよい。さらに、フリーローラに代えて、支持すべき高さに浮上するためのエアを吹き出す吹出穴を支持部材２２に設けて、支持部材２２上で基板を支持する構成であってもよい。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２にかかる基板搬送装置の概略構成を示す模式図である。本実施の形態２にかかる基板搬送装置４は、図８に示すように、基板Ｗを搬送する搬送部５と、搬送部２の各部の処理および動作を制御する制御部６と、を備える。なお、図１等で上述した基板搬送装置１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。

搬送部５は、矩形の基板Ｗを搬送する搬送ステージ５ａと、基板Ｗを載置する水平な載置面２０１に設けられ、載置面２０１と垂直な方向にエアを吹き出す吹出穴を有し、搬送ステージ２ａから搬入された基板Ｗを浮上させて保持する浮上ステージ５ｂと、を有する。

搬送ステージ５ａは、基板Ｗを浮上ステージ５ｂに搬送する複数の搬送機構２１を有する。搬送機構２１は、ローラ２１１を搬送方向に回転可能に支持する軸２１２を有し、制御部６の制御のもと、ローラ２１１を回転させることによって基板Ｗを搬送する。

浮上ステージ５ｂは、浮上プレート２０、支持部材２２、移送機構２６および位置決め機構２４と、を備える。移送機構２６は、支持部材２２に並設されるレール２６１と、レール２６１上を移動可能に設けられ、支持部材２２によって支持されている基板Ｗの搬送方向後端に当接可能である爪部２６２と、を有する。なお、浮上プレート２０は、制御部６の制御のもと、エア供給部３１からのエアの供給によってエアを載置面２０１と垂直な方向にエアを吹き出す吹出穴を有する。

図９〜１２は、本実施の形態２にかかる基板搬送装置における搬送動作を示す部分断面図である。まず、図９において、図２と同様に、基板Ｗが搬送ステージ２ａの複数のローラ２１１上を移動して搬送される。基板Ｗが搬送ステージ２ａの所定の位置まで搬送されると、昇降部２０３は、制御部６の制御のもと、上昇して浮上プレート２０および支持部材２２を上昇させる。この際、制御部６は、図示しないセンサ等を用いることによって昇降部２０３の昇降位置の調節を行なう。

昇降部２０３は、図１０に示すように、少なくとも基板Ｗがフリーローラ２２１によって支持されるとともに、ローラ２１１から離間する位置まで上昇する。この状態で、制御部６の制御のもと、移送機構２６の爪部２６２がレール２６１の長手方向に対して垂直な方向に突出するよう回転する。

爪部２６２がレール２６１に対して垂直な方向に立つと（図１１参照）、爪部２６２は、制御部６の制御によって所定の速度でレール２６１上を移動する。爪部２６２がレール２６１上を移動することによって、基板Ｗが浮上ステージ５ｂ側に押され、搬送される（図１２参照）。ここで、レール２６１上に突出した爪部２６２の高さは、フリーローラ２２１が支持する基板Ｗより高い。また、各爪部２６２は、基板Ｗが位置決め機構２４に当接した際に基板Ｗが損傷しない程度の速度で移動する。

基板Ｗが浮上ステージ５ｂ側に搬送されると、制御部６は、昇降部２０３を下降させる。ここで、浮上プレート２０を下降する前に、位置決め機構２４によって位置決めを行なう。その後、浮上プレート２０および支持部材２２が下降すると、図示しない検査機構によって、基板の検査が行なわれる。なお、一連の動作中において、浮上プレート２０は、除振機構２０２のエアの給排によって除振されている。

上述した本実施の形態２にかかる基板搬送装置は、実施の形態１と同様、浮上ステージから搬送ステージに延びる支持部材によって、搬送ステージから搬送する際の基板高さを、浮上プレート上での浮上高さとすることで、搬送ステージから浮上ステージへ基板を搬送した場合の基板の移動を円滑にすることができるため、簡易な構成で基板の搬送を行なうことが可能である。また、爪部による押し込みによって基板を搬送するため、簡易な機構で基板の搬送を行なうことができる。

なお、爪部２６２は、図９におけるローラ２１１による基板Ｗの搬入時に、基板Ｗと接触しなければ、レール２６１に対して常時立設されていてもよい。

図１３は、本実施の形態２の変形例にかかる基板搬送装置の移送機構を示す部分断面図である。図１３に示す移送機構２７は、基板を浮上ステージ側に押し込む爪部２７１が、移送機構２７の内部に配置されたベルト２７２に支持されている。ベルト２７２は、内周側に歯部を有し、ベルト２７２の内部の端部側に設けられた歯車２７３と歯合している。制御部６の制御のもと、歯車２７３が回転すると、ベルト２７２が回転することによって、ベルト２７２に支持された爪部２７１が、ベルト２７２の外周を移動する。このとき、爪部２７１は、移送機構２７の長手方向（支持部材の上面側）に位置した場合、図１１，１２に示すように、長手方向に対して垂直に突出した状態となるため、基板を浮上ステージ側に押し込むことができる。

上述した変形例によって、実施の形態２と同様の効果を得ることができるとともに、歯車を回転させるのみで基板を搬送することが可能となるため、一段と簡易な構成で基板の搬送を行なうことができる。

上述した実施の形態１，２において、浮上プレート２０の支持部材２２と連結する側の端部が支持部材２２の高さより高い場合、図１４に示すように、突出する角部分を切除してテーパ形状をなす切欠部２０４を形成してもよい。この切欠部２０４によって、基板Ｗと段差との衝突を一段と確実に回避させることができる。

以上のように、本発明にかかる基板搬送装置は、基板の搬送にかかる構成を簡易化することに有用である。

１，４ 基板搬送装置
２，５ 搬送部
２ａ，５ａ 搬送ステージ
２ｂ，５ｂ 浮上ステージ
３，６ 制御部
２０ 浮上プレート
２１ 搬送機構
２２ 支持部材
２３，２６，２７ 移送機構
２４ 位置決め機構
２５ 補助支持機構
３１ エア供給部
２０１ 載置面
２０２ 除振機構
２０３ 昇降部
２１１ ローラ
２１２ 軸
２２１，２５１ フリーローラ
２３１，２６１ レール
２３２ 吸着保持部
２４１ 延伸部
２４２ 当接部材
２６２，２７１ 爪部
２７２ ベルト
２７３ 歯車
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 基板を搬送する搬送ステージと、前記搬送ステージに対して前記基板の搬送方向に沿って設けられ、前記基板を載置する載置面からエアを吹き出す吹出穴を有し、前記搬送ステージから搬入された前記基板を浮上させる浮上ステージと、を備えた基板搬送装置において、
   前記浮上ステージの前記搬送ステージ側の端部から前記搬送ステージ側へ延び、前記基板が前記浮上ステージ上で浮上する高さ以上の高さで前記基板を支持する支持部材を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記支持部材は、上端が該支持部材の上面から前記高さ以上に突出して設けられ、前記基板の搬送方向に沿って回転可能なローラ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。
3. 前記支持部材に載置された前記基板を前記浮上ステージに移送する移送機構を備えた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. 前記移送機構は、
   前記基板を吸着して保持する吸着保持部と、
   前記浮上ステージと前記搬送ステージとを繋ぐレール上で前記吸着保持部を移動させる移動部と、
   を有することを特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
5. 前記移送機構は、
   前記支持部材に並設されるレールと、
   前記レール上を移動可能に設けられ、前記支持部材によって支持されている前記基板の搬送方向後端に当接可能である爪部と、
   を有することを特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
6. 少なくとも前記浮上ステージの底部に設けられ、当該基板搬送装置の振動を除振する除振機構を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板搬送装置。

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