JP2014169212A - 基板処理システムおよび基板反転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の反転を連続的に行える基板処理システムを実現する。
【解決手段】基板処理システムが、間隙をおいて配置された複数の単位搬送要素によって基板搬送する第１および第２搬送装置と、回転軸に対して回転対称に配置され、かつ、回転軸周りを回転する際に単位搬送要素の間隙を通過する複数の保持アームを有する１対の保持アーム群を備える基板反転装置とを備え、１対の保持アーム群の一方の保持アームに備わる複数の吸着部を反転対象基板に吸着させた状態で、１対の保持アーム群を回転軸周りで１８０度回転させることによって、基板を反転させるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板の両面に加工処理を行う基板処理システムに関し、特に、基板の反転を行う基板反転装置に関する。

ガラス基板などの脆性材料基板（以下、単に基板とも称する）を分断する手法として、基板の一方の面にカッターホイールを圧接させつつ転動させてスクライブラインを形成した後、基板を表裏反転させ、他方の面の、先に形成したスクライブラインの直上箇所をブレイクバーで押圧してブレイクする、という手法が広く用いられている。かかる場合、基板の一方面へのスクライブラインの形成後に当該基板を表裏反転させる機構が必要である。

また、液晶パネルの製造プロセスでは一般に、２枚の脆性材料基板を貼り合わせてなる、貼り合わせ基板とも称される大きなマザー基板が、カッターホイールによるスクライブラインの形成によって分断されるが、かかる分断の手法として、マザー基板の表裏面に対して順次に、つまりは、マザー基板を構成するそれぞれの脆性材料基板の表面に対し順次に、カッターホイールを圧接させつつ転動させてスクライブラインを形成する、という手法が広く用いられる。この場合も、反転機構によって基板を反転させる必要がある。

例えば、基板を上下から挟み込んで反転させる反転機構を備え、基板の一方面にスクライブラインを形成済みの基板を上流側から該反転機構に一旦セットして反転させ、反転後の基板を下流側の装置に受け渡すという基板分断システムが既に公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−７６９５７号公報

特許文献１に開示されているような従来の反転機構の場合、反転を完了した先の基板が反転機構から搬出されるまでは、次の基板の反転を開始することができない。それゆえ、連続的な分断処理が行えず、作業効率も低い、という問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の反転を連続的に行うことで高い処理効率での基板加工処理を可能とする基板反転装置、およびこれを備えた基板処理システムを実現することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、それぞれに脆性材料基板を第１の方向に搬送する第１搬送装置および第２搬送装置と、前記第１搬送装置と前記第２搬送装置との間に配置され、前記第１搬送装置によって搬送されてきた前記脆性材料基板を反転させて前記第２搬送装置に受け渡す基板反転装置と、を備え、前記第１搬送装置と前記第２搬送装置とは、前記第１の方向と直交する第２の方向に間隙をおいて配置された複数の単位搬送要素によって一の前記脆性材料基板を下方支持しつつ搬送し、前記基板反転装置は、前記第２の方向に延在する回転軸に対して回転対称に配置された１対の保持アーム群と、前記回転軸の周りで前記１対の保持アーム群を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記１対の保持アーム群のそれぞれは、前記第２の方向において互いに離間して備わり、かつ、前記回転軸周りを回転する際に前記間隙を通過する複数の保持アームを有し、前記複数の保持アームのそれぞれは、前記脆性材料基板に吸着可能な複数の吸着部を備えており、前記１対の保持アーム群の一方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部を反転対象たる前記脆性材料基板である反転対象基板に吸着させ、その後、前記１対の保持アーム群を前記回転軸の周りで１８０度回転させることによって、前記反転対象基板が反転される、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理システムであって、前記反転対象基板に対する前記複数の吸着部の吸着を、前記１対の保持アーム群を水平姿勢からいったん所定角度だけ傾斜させた傾斜姿勢とし、かつ、前記反転対象基板を前記第１搬送装置の吸着実行位置に載置した後、水平姿勢に戻すことによって行う、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の基板処理システムであって、前記１対の保持アーム群が水平姿勢にあるときの反転後の前記反転対象基板の下面の高さ位置が、前記第２搬送装置の搬送高さ位置と同じであり、反転後の前記反転対象基板に対する前記吸着の解除を、反転後の前記反転対象基板を前記第２搬送装置によって支持しつつ行う、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の基板処理システムであって、前記１対の保持アーム群の一方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部と、前記１対の保持アーム群の他方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部とは、互いの向きが１８０度異なるように、かつ、両者の端部位置が前記回転軸に平行な共通の平面上にあるように、設けられてなり、前記第１搬送装置の搬送高さ位置と前記第２搬送装置の搬送高さ位置とが前記脆性材料基板の厚みに等しい距離だけ違えられており、反転後の前記反転対象基板に対する前記複数の吸着部の吸着の解除を、前記１対の保持アーム群を水平姿勢として行った後、前記１対の保持アーム群を退避姿勢として、前記第１搬送装置を搬送されてきた新たな反転対象基板への、前記１対の保持アーム群の他方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部による吸着を行う、ことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理システムであって、前記回転軸が、一方端部に円板状のフランジ部を備えるとともに他方端部が前記回転駆動手段に連結された棒状のシャフトであり、前記基板反転装置が、前記シャフトを回転可能に支持するとともに前記昇降手段を含む１対の支持手段を有しており、前記フランジ部が前記１対の支持手段の一方に備わる筒状部材に対して摺動自在に嵌合されてなり、前記フランジ部に設けた第１の貫通孔が第１の吸引配管を介して前記吸着部と接続されてなるとともに、前記筒状部材に設けた第２の貫通孔が第２の吸引配管によって吸引手段と接続されてなる、ことを特徴とする。

請求項６の発明は、第１の方向に搬送される脆性材料基板を反転させる基板反転装置であって、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する回転軸に対して回転対称に配置された１対の保持アーム群と、前記回転軸の周りで前記１対の保持アーム群を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記１対の保持アーム群のそれぞれは、前記第２の方向において互いに離間して備わり、かつ、前記回転軸周りを回転する際に前記間隙を通過する複数の保持アームを有し、前記複数の保持アームのそれぞれは、前記脆性材料基板に吸着可能な複数の吸着部を備えており、前記１対の保持アーム群の一方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部を反転対象たる前記脆性材料基板である反転対象基板に吸着させ、その後、前記１対の保持アーム群を前記回転軸の周りで１８０度回転させることによって、前記反転対象基板が反転される、ことを特徴とする

請求項１ないし請求項６の発明によれば、反転しようとする基板の搬入動作と当該基板の保持動作とを略同時に行うことが出来る。また、次に反転しようとする基板の搬入と、先に反転処理した基板の受け渡しと、搬入した基板の保持アームによる吸着保持とを、略同時に行うことが出来る。すなわち、反転しようとする基板の搬入と、基板の反転とを、略同時に行うことができる。これにより、反転処理効率の優れた基板処理システムが実現される。

基板処理システム１０００の要部構成を示す上面図である。 基板反転装置１００近傍の構成を示す上面図である。 基板反転装置１００近傍の構成を示すＹＺ側面図である。 基板反転装置１００近傍の−Ｙ側におけるＺＸ側面図である。 基板反転装置１００近傍の＋Ｙ側におけるＺＸ側面図である。 １対の保持アーム群が基板受け渡し位置から回転する様子を示すＹＺ側面図である。 基板反転装置１００において基板Ｗが反転される様子を順次に示す図である。 基板反転装置１００において基板Ｗが反転される様子を順次に示す図である。 変形例に係る、搬送装置３００を含む基板処理システム１０００の基板反転装置１００近傍のＹＺ側面図である。

＜システムの概要＞
図１は、本実施の形態に係る基板処理システム１０００の要部構成を示す上面図である。本実施の形態に係る基板処理システム１０００は、主として、基板反転装置１００と、２つのスクライブ装置２００（第１スクライブ装置２００Ａおよび第２スクライブ装置２００Ｂ）と、２つの搬送装置３００（第１搬送装置３００Ａおよび第２搬送装置３００Ｂ）とを備える。

基板処理システム１０００は、概略、ガラス基板などの脆性材料基板（以下、単に基板）Ｗの一方主面に対して第１スクライブ装置２００Ａによりスクライブラインを形成した後、該基板Ｗを基板反転装置１００で反転し、さらに、第２スクライブ装置２００Ｂによって他方主面に対しスクライブラインを形成する、という一連の処理を担うシステムである。

なお、図１および以降の図面には、基板処理システム１０００において一連の処理を順次に行う際の水平面内における基板Ｗの進行方向をＹ軸正方向とし、水平面内においてＹ軸と直交する方向をＸ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とする右手系のＸＹＺ座標を付している。

基板反転装置１００は、Ｘ軸方向に延在する棒状部材であるシャフト１０１と、シャフト１０１から垂直に延在する複数の保持アーム１０２を主に備える。複数の保持アーム１０２は、１８０度異なる２つの向きに延在してなり、同じ向きの保持アーム１０２は互いに離間させて設けられてなる。本実施の形態においては、それぞれの向きに６つずつの保持アーム１０２を設けた構成を例示している。なお、以降においては、適宜、同一の方向に延在する複数の保持アーム１０２を保持アーム群と総称することがある。基板反転装置１００には、それぞれに属する保持アーム１０２の延在方向が相異なる２つの保持アーム群（１対の保持アーム群）が備わっているともいえる。

また、保持アーム１０２には吸着パッド１０３が備わっている。基板反転装置１００は、第１搬送装置３００Ａによって搬送されてきた基板Ｗを吸着パッド１０３によって下方から吸着保持した状態で、シャフト１０１を回転軸として保持アーム１０２を１８０度反転させることで、基板Ｗを反転させ、該基板Ｗを直ちに搬送装置３００Ｂに受け渡せるように構成されてなる。基板反転装置１００の詳細構成については後述する。

スクライブ装置２００は、上面に基板Ｗを載置固定した状態でＹ軸方向に移動自在なテーブル２０１と、テーブル２０１の移動範囲の上方においてＸ軸方向に長手方向を有するように架け渡されたブリッジ２０２と、該ブリッジ２０２に付設された少なくとも１つの（図１においては４つの）スクライブヘッド２０３とを備えている。また、スクライブヘッド２０３の鉛直下部には円盤状でかつ外周部分が刃先となったスクライブホイール（図示せず）が垂直姿勢でかつ面内回転自在に付設されてなる。

かかる構成のスクライブ装置２００においては、スクライブヘッド２０３をブリッジ２０２の適宜の位置に配置した状態で、テーブル２０１に基板Ｗを載置固定した状態でテーブルをＹ軸正方向に移動させつつスクライビングホイールを基板Ｗに圧接転動させることによって、基板ＷにＹ軸方向に沿ったスクライブラインを形成できるようになっている。

なお、基板処理システム１０００を構成するスクライブ装置２００の構成はこれに限られるものではない。例えば、基板Ｗを下方に配置した状態で、下部にスクライビングホイールを備えたスクライブヘッド２０３をＸ軸方向に移動させることによってスクライブラインを形成する態様であってもよい。あるいは、スクライブヘッド２０３を備えたブリッジ２０２を複数配置してなる態様であってもよい。

搬送装置３００は、基板反転装置１００とスクライブ装置２００との間で基板Ｗを搬送する装置である。具体的には、第１搬送装置３００Ａは、第１スクライブ装置２００Ａでスクライブラインが形成された基板Ｗを基板反転装置１００の反転開始位置まで搬送する。第２搬送装置３００Ｂは、基板反転装置１００によって反転された基板Ｗを、基板反転装置１００の反転終了位置から第２スクライブ装置２００Ｂに向けて搬送する。

搬送装置３００は、Ｙ軸に平行にかつ互いに離間するように配置された複数の（本実施の形態においては７つの）単位搬送部（単位搬送要素）３０１を備える。搬送装置３００においては、全ての単位搬送部３０１によって下方支持された状態で個々の基板Ｗが搬送される。より具体的には、それぞれの単位搬送部３０１は、Ｙ軸方向に長手方向（搬送方向）を有し、かつ互いに同期して動作するベルトコンベアである。

また、それぞれの単位搬送部３０１は、基板反転装置１００に備わる保持アーム１０２がシャフト１０１の回転によって反転動作する際に隣り合う２つの単位搬送部３０１の間隙を通過可能に配置されてなる。ただし、第１搬送装置３００Ａの単位搬送部３０１（第１単位搬送部３０１Ａ）と第２搬送装置３００Ｂの単位搬送部３０１（第２単位搬送部３０１Ｂ）とは、鉛直方向における配置位置（高さ位置）を違えて配置される。具体的には、第１単位搬送部３０１Ａよりも第２単位搬送部３０１Ｂの方が、基板処理システム１０００における処理対象である基板Ｗの厚みｔに等しい距離だけ高い位置に配置されてなる。

本実施の形態に係る基板処理システム１０００はさらに、２つの移載装置４００（第１移載装置４００Ａおよび第２移載装置４００Ｂ）を備える。移載装置４００は、スクライブ装置２００と、隣接する搬送装置３００との間の基板Ｗの移載を担う。移載装置４００は、Ｘ軸方向に延在し、かつ先端部に鉛直下方を向いた吸着パッド４０１を昇降自在に備える吸着アーム４０２と、該吸着アーム４０２をＹ軸方向に移動可能に支持するガイド４０３とを備える。

より具体的には、第１移載装置４００Ａは第１スクライブ装置２００Ａにおいてスクライブライン形成後の基板Ｗを吸着保持して第１搬送装置３００Ａに移載する。第２移載装置４００Ｂは第２搬送装置３００Ｂによって搬送された基板Ｗを吸着保持して第２スクライブ装置２００Ｂのテーブル２０１に移載する。

なお、移載装置４００は基板処理システム１０００において必須の構成ではない。スクライブ装置２００が搬送装置３００との間で直接に基板Ｗを受け渡せるように基板処理システム１０００が構成されていてもよく、かかる場合、移載装置４００は不要である。

＜基板反転装置の詳細構成＞
図２および図３はそれぞれ、本実施の形態に係る基板処理システム１０００の要部である基板反転装置１００近傍の構成を示す上面図およびＹＺ側面図である。図２および図３においては、第１搬送装置３００Ａと基板反転装置１００との間で基板Ｗが受け渡される際の様子を示している。

さらには、図４および図５はそれぞれ、図２および図３に示した状況における基板反転装置１００近傍の−Ｙ側におけるＺＸ側面図、および、＋Ｙ側におけるＺＸ側面図である。ただし、図４および図５においては＋Ｙ側に備わる構成要素を省略しており、図５においては−Ｙ側に備わる構成要素を省略している。

上述したように、基板反転装置１００は、Ｘ軸方向に延在するとともにＸ軸方向を回転軸として回転可能なシャフト１０１を備えるともに、それぞれが複数の吸着パッド１０３を備える複数の保持アーム１０２からなる保持アーム群を、該シャフト１０１から１８０度異なる２つの向きに延在させた構成を有する。なお、図２をみれば、それぞれの保持アーム群はシャフト１０１に対し櫛歯状に設けられているともいえる。

しかも、一方の保持アーム群に属する保持アーム１０２（これらを特に保持アーム１０２Ａとも称する）と他方の保持アーム群に属する複数の保持アーム１０２（これらを特に保持アーム１０２Ｂとも称する）とは、互いに備わる吸着パッド１０３の向きが１８０度異なるように、かつ、一方の吸着パッド１０３の端部位置（吸着位置）と他方の吸着パッド１０３の端部位置（吸着位置）とが、保持アーム１０２Ａと保持アーム１０２Ｂの姿勢が変化したとしてもシャフト１０１に平行な共通の平面上にあるように、シャフト１０１に対し固設されてなる。

例えば、図１ないし図５に例示するような、保持アーム１０２が水平姿勢を取る場合であれば、例えば図３からわかるように、保持アーム１０２Ａの吸着パッド１０３は鉛直下方（−Ｚ方向）を向いているのに対して、保持アーム１０２Ｂの吸着パッド１０３は鉛直上方（＋Ｚ方向）を向いているが、前者の端部（下端部）と後者の端部（上端部）とは同一平面たる水平面内にある。すなわち、同じ高さ位置にある。シャフト１０１が回転することで全ての保持アーム１０２の姿勢は変化するが、保持アーム１０２Ａに備わる吸着パッド１０３の向きと保持アーム１０２Ｂに備わる吸着パッド１０３の向きとは常に、１８０度異なるようになっている。

換言すれば、一方の保持アーム群に属する保持アーム１０２Ａと他方の保持アーム群に属する保持アーム１０２Ｂとは、ＹＺ面内においてシャフト１０１に対し回転対称となる位置に、設けられてなる。

基板反転装置１００はさらに、１対の脚部１１０と、１対のシャフト軸支部１２０と、回転駆動手段１３０とを備える。

１対の脚部１１０は、Ｘ軸方向において離間して備わり、シャフト軸支部１２０を介して、Ｘ軸方向に延在するシャフト１０１をその両端部分において下方から支持する。なお、本実施の形態においては、図示の簡略化のため、１対の脚部１１０が独立に備わる態様を示しているが、１対の脚部１１０は、図示しない基台の上に設けられてなる態様であってもよい。

１対のシャフト軸支部１２０は、シャフト１０１の両端部分に接続されてなるとともに、対応する脚部１１０の上側位置に設けられてなる。なお、本実施の形態では１対のシャフト軸支部１２０がＸ軸方向において１対の脚部１１０の間に位置するように両者が配置されてなるが、両者の配置関係はこれに限られるものではない。

回転駆動手段１３０は、シャフト１０１を回転させるための駆動手段である。回転駆動手段１３０としては、例えば、ロータリーシリンダーが好適である。

より詳細には、基板反転装置１００においては、シャフト１０１の一方端部（本実施の形態では＋Ｘ側端部）に円板状のフランジ部１０１ａが固設されてなる。一方、シャフト軸支部１２０には、Ｘ軸方向に開口する筒状部１０１ｂが固設されてなる。そして、フランジ部１０１ａは、その外周部が、筒状部１０１ｂの開口部の内面に対し摺動自在な状態で、嵌合されてなる。

また、シャフト１０１の他方端部（本実施の形態では−Ｘ側端部）には動力伝達部１０１ｃが固設されてなる。動力伝達部１０１ｃには、＋Ｘ方向に延在する、回転駆動手段１３０の回転軸１３０ａが、シャフト軸支部１２０に軸支されつつ連結されてなる。

以上の構成を有することで、基板反転装置１００においては、回転駆動手段１３０を動作させると、シャフト軸支部１２０に軸支された回転軸１３０ａとこれに接続された動力伝達部１０１ｃを介して、脚部１１０およびシャフト軸支部１２０によって支持されたシャフト１０１を回転させることが出来るようになっている。これにより、シャフト１０１の周りの保持アーム１０２の回転が実現される。また、その際、シャフト１０１の他方端部においてはフランジ部１０１ａが筒状部１０１ｂに対して摺動するので、安定した回転動作が可能となっている。

加えて、図１ないし図３においては図示を省略しているが、図４および図５に示すように、フランジ部１０１ａには貫通孔である２つの第１ポートＰ１が設けられてなり、筒状部１０１ｂの側面にも同じく貫通孔である第２ポートＰ２が設けられてなる。そして、第１ポートＰ１には第１吸引用チューブＴ１が接続されてなり、第２ポートＰ２には第２吸引用チューブＴ２が接続されてなる。これにより、第１吸引用チューブＴ１と第２吸引用チューブＴ２との間は、空間的に連通した状態となっている。

さらに、２つの第１吸引用チューブＴ１の他方端はそれぞれ、保持アーム１０２に設けられた吸引経路を経て吸着パッド１０３に接続される。より具体的には、一方の第１吸引用チューブＴ１は保持アーム１０２Ａの側の吸着パッド１０３に接続されてなり、他方の第１吸引用チューブＴ１は保持アーム１０２Ｂの側の吸着パッド１０３に接続されてなる。また、第２吸引用チューブＴ２の他方端は、吸引ポンプ１４０に接続される。かかる構成を有することにより、基板反転装置１００においては、吸着パッド１０３の上に基板Ｗを載置した状態で吸引ポンプ１４０を動作させることによって、基板Ｗを吸着パッド１０３によって吸着固定できるようになっている。図４においては、吸引用チューブＴ１と一部の吸着パッド１０３との接続の様子と、吸引用チューブＴ２と吸引ポンプ１４０との接続の様子とを、概念的に例示している。

しかも、上述のように第１吸引用チューブＴ１が接続されたフランジ部１０１ａは、シャフト１０１が回転する際に第２吸引用チューブＴ２が接続された筒状体に対して摺動自在となっているので、シャフト１０１が回転している状態においても、吸引状態は保たれるようになっている。これにより、本実施の形態に係る基板反転装置１００においては、保持アーム１０２が回転している状態であっても、吸着パッド１０３によって基板Ｗを吸着保持できるようになっている。

＜搬送装置３００と基板反転装置との配置関係＞
次に、搬送装置３００と基板反転装置１００との配置関係について、具体的には、第１搬送装置３００Ａおよび第２搬送装置３００Ｂの単位搬送部３０１の配置位置と、シャフト１０１が回転することによって変化する保持アーム１０２Ａおよび保持アーム１０２Ｂの配置位置との関係について説明する。

上述したように、本実施の形態に係る基板処理システム１０００においては、第１搬送装置３００Ａの単位搬送部３０１と第２搬送装置３００Ｂの単位搬送部３０１との高さ位置が基板Ｗの厚みｔの分だけ違えられている。一方、基板反転装置１００においては、保持アーム１０２Ａと保持アーム１０２Ｂとが、シャフト１０１に対して回転対称に、かつ、それぞれに備わる吸着パッド１０３の端部が共通の平面上に位置するように、設けられてなる。また、回転駆動手段１３０によってシャフト１０１を回転させることで１対の保持アーム群をシャフト１０１周りに回転させることができるようになっている。

これらの部位の配置関係は、第１搬送装置３００Ａの単位搬送部３０１から１対の保持アーム群の一方への基板の受け渡しと、１対の保持アーム群の他方から第２搬送装置３００Ｂへの基板Ｗの受け渡しと、それらの受け渡しの間における、基板Ｗの反転と第１搬送装置３００Ａおよび第２搬送装置３００Ｂでの基板Ｗの搬送とが、効率的に行えるように定められてなる。

具体的にいえば、まず、図１ないし図５に示したのは、１対の保持アーム群が基板受け渡し位置にあるときの様子である。基板受け渡し位置は、図２および図３に示すように、１対の保持アーム群が水平姿勢であり、かつ、その際にシャフト１０１よりも−Ｙ側に位置する保持アーム１０２Ａに備わる吸着パッド１０３の下端の高さ位置が第１搬送装置３００Ａの第１単位搬送部３０１Ａの上面よりも基板Ｗの厚みｔだけ高くなる位置として規定される。１対の保持アーム群がかかる基板受け渡し位置にあるとき、第１搬送装置３００Ａにおいて基板Ｗが＋Ｙ側端部にまで搬送されていると、吸着パッド１０３の下端の高さ位置と基板Ｗの上面の高さ位置とが一致するので、吸着パッド１０３による基板Ｗの吸着が可能となる。

しかも、このとき、上述の配置関係より、第２搬送装置３００Ｂの上面の高さ位置と、シャフト１０１よりも＋Ｙ側に位置する保持アーム１０２Ｂに備わる吸着パッド１０３の上端の高さ位置とが同じとなるので、被吸着面たる下面を当該吸着パッド１０３にて吸着保持されていた基板Ｗが存在する場合、当該基板Ｗを第２搬送装置３００Ｂによって支持することも可能となる。

それゆえ、本実施の形態においては、第１搬送装置３００Ａから基板反転装置１００への基板Ｗの受け渡しと、基板反転装置１００から第２搬送装置３００Ｂへの基板の受け渡しとはいずれも、１対の保持アーム群が基板受け渡し位置にあるときに行われるようになっている。

また、図６は、１対の保持アーム群が図１ないし図５に示した基板受け渡し位置から回転する様子を示すＹＺ側面図である。図６に示すように、本実施の形態においては、１対の保持アーム群を矢印ＲＴに示すようにシャフト１０１を回転軸として回転させるようになっている。ただし、図６においては基板Ｗは省略している。

より詳細には、本実施の形態において、１対の保持アーム群の回転動作には、２通りの動作がある。１つは、基板Ｗを保持した水平姿勢の１対の保持アーム群を、シャフト１０１を回転軸として１８０度反転させることにより、基板Ｗを反転させる動作である。

なお、確認的にいえば、かかる場合において、回転する１対の保持アーム群が単位搬送部３０１と衝突しないことは、図２に示す両者の配置関係から明らかである。

もう１つは、基板Ｗを保持していない水平姿勢の１対の保持アーム群を、シャフト１０１を回転軸として所定角度θ（図７参照）だけ回転させることによって、第１搬送装置３００Ａとシャフト１０１よりも−Ｙ側の保持アーム１０２Ａとの間に、より詳細には、第１搬送装置３００Ａに備わる第１単位搬送部３０１Ａと保持アーム１０２Ａに備わる吸着パッド１０３との間に空間を確保する動作である。かかる動作は、確保された空間に対し第１搬送装置３００Ａによって基板Ｗを搬送させる際に行われる。すなわち、かかる回転動作は、基板Ｗの搬送のために１対の保持アーム群を退避させる動作であるともいえる。よって、以降、かかる回転動作を退避動作とも称し、退避動作後の１対の保持アーム群の姿勢を、退避姿勢とも称する。搬送待機基板Ｗが搬送されると、１対の保持アーム群は角度−θだけ回転させられて、退避姿勢から水平姿勢に戻される。

本実施の形態に係る基板処理システムにおいては、これら２通りの動作が好適に組み合わされることによって、基板の反転が効率的に行えるようになっている。

＜基板反転手順＞
次に、以上のような構成を有する基板反転装置１００における基板Ｗの反転手順について説明する。図７および図８は、基板反転装置１００において基板Ｗが反転される様子を順次に示す図である。なお、図７は主に基板反転装置１００が動作を始めた当初の様子を示しており、図８は主に基板Ｗの反転が連続的に行われる定常状態を示している。

説明は、便宜上、図７（ａ）に示すように、１対の保持アーム群が水平姿勢にある状態から行う。かかる状態においてはまず、図７（ａ）において矢印ＲＴ１にて示すように、回転駆動手段１３０を駆動させてシャフト１０１に回転を与えることによって、１対の保持アーム群を退避姿勢とする退避動作を行う。図７（ａ）においては、かかる退避動作は時計回りの回転となる。これにより、図７（ｂ）示すように、１対の保持アーム群が水平姿勢から角度θだけ傾斜した退避姿勢となる。

一方、かかる退避動作の間、第１搬送装置３００Ａの第１単位搬送部３０１Ａの上に、第１スクライブ装置２００Ａでスクライブ処理された基板Ｗ（Ｗ１）が載置され、直ちに、矢印ＡＲ１にて示すように、第１単位搬送部３０１Ａによって＋Ｙ方向へと搬送される。すなわち、１対の保持アーム群の退避動作と、第１搬送装置３００における基板Ｗ１の搬送とは、略同時に（同時並行的に）行われる。これは、基板処理システム１０００における基板反転処理の効率化に資するものとなっている。

そして、基板Ｗ１が第１単位搬送部３０１Ａの＋Ｙ側端部側へと搬送されると、１対の保持アーム群は、図７（ｂ）において矢印ＲＴ２にて示すように、退避動作時とは反対の向きに回転させられ、水平姿勢に戻される。

保持アームが水平姿勢に戻されると、図７（ｃ）に示すように、保持アーム１０２Ａに備わる吸着パッド１０３の下端部が基板Ｗ１の上面に接触する。なお、図７（ｃ）は図３と同じ状況を示している。このように吸着パッド１０３が基板Ｗ１に接触した状態で、吸引ポンプ１４０を作動させることによって、吸着パッド１０３に基板Ｗ１を吸着保持させる。

なお、このとき、保持アーム１０２Ｂは、単位搬送部３０１Ｂの間隙に位置し、かつ、その吸着パッド１０３の上端の高さ位置が単位搬送部３０１Ｂの高さ位置と同じとなっている。

かかる吸着保持がなされると、続いて、図７（ｃ）において矢印ＲＴ３にて示すように１対の保持アーム群に時計回りの回転を与え、１８０度反転させる。これにより、図７（ｄ）保持アーム１０２Ａは、吸着パッド１０３にて基板Ｗ１を吸着保持した状態で回転する。一方、保持アーム１０２Ｂは、回転しつつ、第１搬送装置３００Ａの単位搬送部３０１Ａの間隙を通過する。

図８（ａ）が示すのが、１対の保持アーム群が１８０度反転した後の様子である。このとき、基板Ｗ１は、シャフト１０１よりも＋Ｙ側に位置することになった保持アーム１０２Ａによって下方から吸着保持された状態となっている。すなわち、初めに第１搬送装置３００Ａに配置された状態とは１８０度反転された状態となっている。

しかも、図８（ａ）に示す状態においては、吸着パッド１０３によって下方から支持されてなる基板Ｗ１の下面が第２搬送装置３００Ｂの単位搬送部３０１Ｂと接触する。かかる接触状態が得られた時点で、吸着パッド１０３による基板Ｗ１の吸着保持は解除される。これにより、基板Ｗ１が単位搬送部３０１Ｂ上に載置された状態が実現されることになる。かかる載置が実現されると、単位搬送部３０１Ｂは直ちに、矢印ＡＲ２にて示すように、基板Ｗ１を＋Ｙ側の端部へと搬送する。

加えて、吸着パッド１０３による基板Ｗ１の吸着保持が解除されるのと略同時に（同時並行的に）、再び退避動作を行う。すなわち、図８（ａ）において矢印ＲＴ４にて示すように、１対の保持アーム群をシャフト１０１の周りで回転させ、図８（ｂ）示すように、水平姿勢から角度θだけ傾斜させた退避姿勢とする。

かかる退避動作の間、単位搬送部３０１Ｂの＋Ｙ側へと搬送された基板Ｗ１が、第２スクライブ装置２００Ｂへと搬出される。これにより、基板反転装置１００によって１８０度反転された基板Ｗが第２スクライブ装置２００Ｂによるスクライブ処理に供されることになる。

また、かかる退避動作の間、第１搬送装置３００Ａの第１単位搬送部３０１Ａの上には、基板Ｗ１に続いて第１スクライブ装置２００Ａでスクライブ処理された基板Ｗ（Ｗ２）が載置され、直ちに、矢印ＡＲ３にて示すように、第１単位搬送部３０１Ａによって＋Ｙ方向へと搬送される。すなわち、１対の保持アーム群の退避動作と、第２搬送装置３００Ｂにおける基板Ｗ１の搬送と、第１搬送装置３００における基板Ｗ２の搬送とは、略同時に（同時並行的に）行われる。これは、基板処理システム１０００における基板反転処理の効率化に資するものとなっている。

そして、基板Ｗ２が第１単位搬送部３０１Ａの＋Ｙ側端部側へと搬送されると、１対の保持アーム群は、図８（ｂ）において矢印ＲＴ５にて示すように、退避動作時とは反対の向きに回転させられ、水平姿勢に戻される。

１対の保持アーム群が水平姿勢に戻されると、図８（ｃ）に示すように、保持アーム１０２Ｂに備わる吸着パッド１０３の下端部が基板Ｗ２の上面に接触する。このように吸着パッド１０３が基板Ｗ２に接触した状態で、吸引ポンプ１４０を作動させることによって、吸着パッド１０３に基板Ｗ２を吸着保持させる。

かかる吸着保持がなされると、続いて、図８（ｃ）において矢印ＲＴ６にて示すように１対の保持アーム群に時計回りの回転を与え、１８０度反転させる。これにより、図７（ｄ）保持アーム１０２Ｂは、吸着パッド１０３にて基板Ｗ２を吸着保持した状態で回転する。一方、保持アーム１０２Ａは、回転しつつ、第１搬送装置３００Ａの単位搬送部３０１Ａの間隙を通過する。

その後は、保持アーム１０２Ａと保持アーム１０２Ｂとが入れ替わっていることを除けば、図８（ａ）と同様の状態が実現されることになる。よって、以降、図８（ａ）〜（ｄ）に示した手順を繰り返せば、第１スクライブ装置２００Ａから搬入された基板Ｗを次々と反転して、第２スクライブ装置２００Ｂによるスクライブ処理に供することが出来ることになる。

以上、説明したように、本実施の形態に係る基板処理システムによれば、反転しようとする基板の搬入動作と当該基板の保持動作とを略同時に行うことが出来る。また、次に反転しようとする基板の搬入と、先に反転処理した基板の受け渡しと、搬入した基板の保持アームによる吸着保持とを、略同時に行うことが出来る。概略的にみれば、本実施の形態に係る基板処理システムは、基板の反転と、次に反転しようとする基板の搬入とを、略同時に行うものである。これにより、反転処理効率の優れた基板処理システムが実現されてなる。

＜変形例＞
上述の実施の形態においては、搬送装置３００の単位搬送部３０１はベルトコンベアとして構成されていたが、単位搬送部３０１の構成はこれに限られるものではない。図９は、変形例に係る、搬送装置３００を含む基板処理システム１０００の基板反転装置１００近傍のＹＺ側面図である。

図９に示す基板処理システム１０００においては、単位搬送部３０１がＹ軸方向に離間して備わる複数のローラ３０２を備えるものとなっている。かかるローラ３０２は、図示しない駆動手段によって回転駆動されるものであってもよく、あるいは基板Ｗが接触した状態で移動することにより転動する従動ローラであってもよい。前者の場合であれば、基板Ｗが載置された状態で駆動手段によってローラ３０２を回転させることによって、基板Ｗを所望の位置に搬送することが出来る。後者の場合であれば、例えば移載装置４００などによって基板Ｗを保持しつつ移動させる際に、基板Ｗの裏面に接触したローラ３０２が回転することで、基板Ｗの搬送が補助される。

また、上述の実施の形態においては、それぞれの保持アーム１０２がシャフト１０１から直接に延在する態様にて設けられてなるが、これに代わり、シャフト１０１の周囲に、シャフトと一体に回転するフレームを備え、該フレームに対して保持アーム１０２が設けられてなる態様であってもよい。

また、上述の実施の形態においては、それぞれの保持アーム１０２を長手方向における幅および厚みが均一で、かつ、長手方向に垂直な断面が矩形状のものとしているが、保持アーム１０２の形状はこれに限られるものではない。例えば、長手方向先端部に向かうほど厚みが小さくなる形状などを有していてもよい。

また、基板反転装置が基板を反転するための構成および動作は、上述の実施の形態のものには限られない。例えば、１対のシャフト軸支部１２０のそれぞれが対応する脚部１１０に対して昇降自在に設けられてなり、シャフト軸支部１２０を回転させることによる１対の保持アーム群の反転と、シャフト軸支部１２０を昇降させることによる１対の保持アーム群の昇降とを組み合わせることによって、効率的な基板の反転動作を実現する態様であってもよい。

１００ 基板反転装置
１０１ シャフト
１０１ａ フランジ部
１０１ｂ 筒状部
１０１ｃ 動力伝達部
１０２ 保持アーム
１０３ 吸着パッド
１１０ 脚部
１２０ シャフト軸支部
１３０ 回転駆動手段
１３０ａ 回転軸
１４０ 吸引ポンプ
２００ スクライブ装置
２０１ テーブル
２０２ ブリッジ
２０３ スクライブヘッド
３００ 搬送装置
３０１ 単位搬送部
３０２ ローラ
４００ 移載装置
４０１ 吸着パッド
４０２ 吸着アーム
４０３ ガイド
１０００ 基板処理システム
Ｗ（Ｗ１、Ｗ２） 基板

Claims (6)

1. それぞれに脆性材料基板を第１の方向に搬送する第１搬送装置および第２搬送装置と、
   前記第１搬送装置と前記第２搬送装置との間に配置され、前記第１搬送装置によって搬送されてきた前記脆性材料基板を反転させて前記第２搬送装置に受け渡す基板反転装置と、
   を備え、
   前記第１搬送装置と前記第２搬送装置とは、前記第１の方向と直交する第２の方向に間隙をおいて配置された複数の単位搬送要素によって一の前記脆性材料基板を下方支持しつつ搬送し、
   前記基板反転装置は、
   前記第２の方向に延在する回転軸に対して回転対称に配置された１対の保持アーム群と、
   前記回転軸の周りで前記１対の保持アーム群を回転させる回転駆動手段と、
   を備え、
   前記１対の保持アーム群のそれぞれは、前記第２の方向において互いに離間して備わり、かつ、前記回転軸周りを回転する際に前記間隙を通過する複数の保持アームを有し、
   前記複数の保持アームのそれぞれは、前記脆性材料基板に吸着可能な複数の吸着部を備えており、
   前記１対の保持アーム群の一方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部を反転対象たる前記脆性材料基板である反転対象基板に吸着させ、その後、前記１対の保持アーム群を前記回転軸の周りで１８０度回転させることによって、前記反転対象基板が反転される、
   ことを特徴とする基板処理システム。
2. 請求項１に記載の基板処理システムであって、
   前記反転対象基板に対する前記複数の吸着部の吸着を、前記１対の保持アーム群を水平姿勢からいったん所定角度だけ傾斜させた傾斜姿勢とし、かつ、前記反転対象基板を前記第１搬送装置の吸着実行位置に載置した後、水平姿勢に戻すことによって行う、
   ことを特徴とする基板処理システム。
3. 請求項２に記載の基板処理システムであって、
   前記１対の保持アーム群が水平姿勢にあるときの反転後の前記反転対象基板の下面の高さ位置が、前記第２搬送装置の搬送高さ位置と同じであり、反転後の前記反転対象基板に対する前記吸着の解除を、反転後の前記反転対象基板を前記第２搬送装置によって支持しつつ行う、
   ことを特徴とする基板処理システム。
4. 請求項３に記載の基板処理システムであって、
   前記１対の保持アーム群の一方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部と、前記１対の保持アーム群の他方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部とは、互いの向きが１８０度異なるように、かつ、両者の端部位置が前記回転軸に平行な共通の平面上にあるように、設けられてなり、
   前記第１搬送装置の搬送高さ位置と前記第２搬送装置の搬送高さ位置とが前記脆性材料基板の厚みに等しい距離だけ違えられており、
   反転後の前記反転対象基板に対する前記複数の吸着部の吸着の解除を、前記１対の保持アーム群を水平姿勢として行った後、前記１対の保持アーム群を退避姿勢として、前記第１搬送装置を搬送されてきた新たな反転対象基板への、前記１対の保持アーム群の他方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部による吸着を行う、
   ことを特徴とする基板処理システム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理システムであって、
   前記回転軸が、一方端部に円板状のフランジ部を備えるとともに他方端部が前記回転駆動手段に連結された棒状のシャフトであり、
   前記基板反転装置が、前記シャフトを回転可能に支持するとともに前記昇降手段を含む１対の支持手段を有しており、
   前記フランジ部が前記１対の支持手段の一方に備わる筒状部材に対して摺動自在に嵌合されてなり、
   前記フランジ部に設けた第１の貫通孔が第１の吸引配管を介して前記吸着部と接続されてなるとともに、前記筒状部材に設けた第２の貫通孔が第２の吸引配管によって吸引手段と接続されてなる、
   ことを特徴とする基板処理システム。
6. 第１の方向に搬送される脆性材料基板を反転させる基板反転装置であって、
   前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する回転軸に対して回転対称に配置された１対の保持アーム群と、
   前記回転軸の周りで前記１対の保持アーム群を回転させる回転駆動手段と、
   を備え、
   前記１対の保持アーム群のそれぞれは、前記第２の方向において互いに離間して備わり、かつ、前記回転軸周りを回転する際に前記間隙を通過する複数の保持アームを有し、
   前記複数の保持アームのそれぞれは、前記脆性材料基板に吸着可能な複数の吸着部を備えており、
   前記１対の保持アーム群の一方に属する前記複数の保持アームの前記複数の吸着部を反転対象たる前記脆性材料基板である反転対象基板に吸着させ、その後、前記１対の保持アーム群を前記回転軸の周りで１８０度回転させることによって、前記反転対象基板が反転される、
   ことを特徴とする基板反転装置。

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