JP2575717B2 - 半導体基板または液晶基板の搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体基板または液晶基板の搬送装置に関
する。

（従来の技術） 従来、半導体集積回路基板や液晶表示体基板を加工、
若しく検査をする装置では枚葉処理が広く行なわれてお
り、上記基板をカセットから１枚づつ取出し処理を行
い、再びカセットに収納する。

この様な、カセットから１枚づつ基板を取出し又は収
納する搬送装置の例として、特開昭61−248839号や特開
昭61−258444号等がある。

これらによると、カセットに水平に収納されたウエハ
をカセットから離れた所に設置してあるレーザ等を使用
したウエハ高さ位置検出装置により位置検知し、その高
さを記憶する。そして、選択されたウエハの高さに合わ
せてアームを動かし、アームをカセット内のウエハ下方
へ挿入後微上昇し、基板をアームに吸着保持してカセッ
トから基板を１枚毎に搬出する。また、処理後のウエハ
はカセットの記憶された高さの中の選択された位置にア
ームで吸着保持し挿入納置され、納置後アームは微下降
しカセット外へ移動する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述の従来の基板搬送装置では、載置さ
れたカセットに収納された基板高さや基板の有無や基板
平行姿勢の確認は行なえるが、基板のカセット内での位
置を検出できない。そこで、基板保持搬出時にカセット
から基板が飛び出していると搬出後の基板位置合わせを
行なう場合に多大な時間がかかるという問題があった。
また、基板搬入納置後にアームがカセット外に移動する
とき、アームが基板に擦り、基板をカセットから突出さ
せてしまい、カセット交換時に突出した基板を破損して
しまうという問題があった。さらに、載置されたカセッ
トから突出する基板があると、突出した基板に移動中の
アームが衝突し、基板自身あるいはアーム等搬送系を壊
してしまうという問題もあった。

本発明は、上記点に対処してなされたもので、カセッ
ト内に多段式に収納されている多数枚の被搬送体の個々
の位置を同一センサで簡単且つ確実に検出できて、それ
ら被搬送体がカセット内に個々に正確に位置決めセット
されずに位置ずれしていても、各被搬送体を一枚ずつカ
セット内から確実に取出して所定の位置に搬送でき、そ
の搬送先での被搬送体の効率的な処理の実現に大いに役
立つようになる搬送装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するために、多数枚の被搬
送体が多段式に上下に間隔を存して収納されたカセット
内の該被搬送体下方に、アームを駆動して所定の距離進
入移動させてから少し上昇移動させ、このアームの先端
部上面に吸着機構により被搬送体を吸着保持し、その状
態でアームを後退移動させることで、カセット内の被搬
送体を一枚ずつ次々と取り出す搬送装置において、 前記アームの先端部に、そのアームのカセット内の被
搬送体下方への進入移動に伴い、その被搬送体の縁を検
出するセンサを設けると共に、このセンサからの検出信
号により当該被搬送体の予め設定した正規位置からの位
置ずれ量を算出し且つその位置ズレ量をアームの所定の
進入移動距離から差し引いた分だけ該アームを当該被搬
送体下方に進入移動させる制御装置を備えたことを特徴
とする。

（作 用） 前述の構成の搬送装置であれば、多数枚の被搬送体が
多段式に上下に間隔を存して収納されたカセット内の該
被搬送体下方に、アームが所定の進入距離移動すべく駆
動させる。このアームの進入移動に伴い、該アームの先
端部に設けたセンサが被搬送体の縁を検出し、このセン
サからの検出信号により制御装置が当該被搬送体の予め
設定した正規位置からの位置ずれ量を算出して、その位
置ズレ量をアームの所定の進入移動距離から差し引いて
該アームの進入移動量を算出し、その分だけ該アームが
当該被搬送体下方に進入移動さしめられて、当該被搬送
体下方の所定位置に停止し、そこで該アームがを少し上
昇移動して、このアームの先端部の上面に吸着機構によ
り被搬送体を吸着保持し、その状態で該アームが後退移
動して、カセット内の被搬送体を一枚ずつ次々と取り出
すようになる。

即ち、アームのカセット内の被搬送体下方への進入移
動に伴い、そのアームの先端に設けたセンサで該被搬送
体の縁を検出するので、カセット内に多段式に収納され
ている多数枚の被搬送体の個々の位置を同一センサで簡
単且つ確実に検出できて、それら被搬送体がカセット内
に個々に正確に位置決めセットされずに位置ずれしてい
ても、各被搬送体を一枚ずつカセット内から確実に取出
して所定の位置に搬送でき、その搬送先での被搬送体の
効率的な処理の実現に大いに役立つようになる。

（実施例） 以下、本発明の搬送装置を液晶表示体製造工程で、収
納された液晶表示体基板の搬送装置に適用した一実施例
につき図面を参照して説明する。

搬送ベース（１）にステッピングモータ（2a）とプー
リ（3a），（3b）とウレタン製タイミングベルト（4a）
で回転自在にアルミニウム製昇降ベース（５）が設けら
れている。昇降ベース（５）の軸受部（６）例えばリニ
アボールベアリングは図示しないステッピングモータと
図示しないボールネジにより昇降自在に設定され、アル
ミニウム製アームベース（７）と連結されている。この
アームベース（７）上にはステッピングモータ（2b）と
図示しないモータプーリとプーリ（3c），（3d）とポリ
ウレタン製タイミングベルト（4b），（4c）と図示しな
い１軸移動ガイドにより、アルミニューム製アーム（1
1）の基端部が連結支持されている。このアーム（11）
が前記タイミングベルト（4c）の正逆回転により載置台
（８）に載置されたカセット（10）内方に水平状態で所
定の距離進入移動したり逆に後退移動せしめられるよう
になっている。そのカセット（10）は被搬送体例えば方
形状のガラス製液晶表示体基板（９）を多段式に多数枚
上下に間隔を存して水平に収納している。

また、前記アーム（11）は、前記カセット（10）内の
多段に収納された多数枚の基板（９）相互空間に第１図
及び第３図に示す如く進入可能に長尺薄板状のもので、
この先端部（12）の上面に基板（９）を真空吸着保持す
る吸着機構としての吸着孔（13）が数箇所例えば左右２
個所に形成されていると共に、同じくその先端部（12）
の上面部分に、該アーム（11）のカセット（10）内の基
板（９）下方への進入移動に伴い、その基板（９）の縁
（30）を検出するセンサ（14）が設けられている。この
センサ（14）は、例えば反射型光電式センサである発光
素子内蔵反射型フォトダイオードで、アーム（11）の先
端部（12）の面部分に上向きで埋設されている。

このセンサ（14）からの検出信号により、後述する制
御装置（19）が、当該基板（９）の予め設定した正規位
置からの位置ずれ量を算出し且つその位置ズレ量をアー
ム（11）の所定の進入移動距離から差し引いた分だけ該
アーム（11）を当該基板（９）下方に進入移動させるよ
うに駆動制御するようになっている。

そして、アームベース（７）上載置台（８）側には発
光素子を内蔵したハーフミラー（15）と受光素子（16）
が水平に各２ケ所設定されていて、載置台（８）上には
発光素子を内蔵したハーフミラー（15）からの光線（1
7）を再びハーフミラー（15）へ戻す様に反射鏡（18）
が設けられ、カセット（10）内の基板（９）の高さおよ
び水平姿勢を検知する光学的な位置検出器を構成してい
る。

また、各駆動用ステッピングモータを命令制御等可能
で、かつ、各センサからの検知信号を受信可能な如く配
線された制御装置（19）が搬送ベース（１）側面に設け
られている。

次に、上述した搬送装置による搬送動作を説明する。

載置台（８）に予め定められた位置に被搬送体例えば
液晶表示体基板（９）を収納したカセット（10）載置す
る。そして、制御装置（19）の命令信号により昇降ベー
ス（５）はアーム（11）をカセット（10）へ挿入可能な
様に、ステッピングモータ（2a）とプーリ（3a），（3
b）とタイミングベルト（4a）により回転し、停止す
る。ここで、昇降ベース（５）の最大回転角は270゜程
度あれば通常の搬送に十分なので、第２図に示す如く、
ステッピングモータ（2a）側プーリ（3a）は歯付プーリ
で昇降ベース（５）側プーリ（3b）は歯無プーリとし、
タイミングベルト（4a）をプーリ（3b）にアルミニウム
製ブロック（21）２ケ所で固定することにより回転駆動
を伝達可能である。この伝達形式にすると、歯無のプー
リ（3b）の分だけプーリ歯とタイミングベルト歯のバッ
クラッシュがなくなり、回転精度が向上する。

次に、アームベース（７）が昇降ベース（５）の軸受
部（６）と共に制御装置（19）の命令信号に従い昇降
し、発光素子を内蔵したハーフミラー（15）から光線
（17）をカセット（10）に向け発射する。すると、光線
（17）は基板（９）側面に当たると乱反射し、基板
（９）のないところでは反射鏡（18）で反射され、ハー
フミラー（15）へ戻り、ハーフミラー（15）で90゜下方
へ反射されて受光素子（16）例えばフォトダイオードに
入射される。これで、カセット（10）に収納された基板
（９）すべての高さ位置が検出でき、また、基板（９）
が正常な水平姿勢状態となっているかを確認する。そこ
で、基板（９）高さ位置を図示しない記憶装置に記憶
し、姿勢異常がある場合は異常信号等を発する。

そして、カセット（10）内への例えば8mm〜10mm程度
の等ピッチで15枚〜25枚程度収納されている例えば辺の
長さが152mm〜400mm程度の方形状ガラス製液晶表示体基
板（９）中で、所望に選定された基板（９）下方2mm〜5
mm程度の所にアーム（11）先端部（12）高さがくる様
に、記憶装置からのデータを制御装置で算出して命令信
号を送信し、アーム（11）を前記昇降方法で移動する。
それから、例えば幅120mm程度で厚さ5mm程度のアーム
（11）をステッピングモータ（2b）と図示しないモータ
側プーリとプーリ（3c），（3d）とタイミングベルト
（4b），（4c）と図示しない水平１軸方向ガイドにより
水平移動する。この時、第３図に示す如く、アーム（1
1）先端部（12）のセンサ（14）例えば発光部を内蔵し
た円筒状反射型フォトダイオードで基板（９）のアーム
側縁（30）を矢印（31）の様に検知する。そして、セン
サ（14）から検知信号を制御装置（19）に送信し、制御
装置（19）で基板（９）下方で所望の位置に停止する様
にアーム（11）移動量を算出する。即ち、制御装置（1
9）はセンサ（14）からの検出信号により当該基板
（９）の予め設定した正規位置からの位置ずれ量を算出
して、その位置ズレ量をアーム（11）の所定の進入移動
距離から差し引いて、該アーム（11）の進入移動量を算
出する。そこで、算出された移動量だけアーム（11）を
水平移動して停止する如く制御装置（19）で命令制御す
る。それから、アーム（11）は基板（９）を例えば直径
6mm〜10mm程度で２ケ所設定した先端部（12）吸着孔（1
3）で吸着保持する如く微上昇する。これらの動作によ
り、基板（９）の所望位置を吸着保持することができ、
搬送による位置ずれを防止することができる。

それから、制御装置（19）により、アーム（11）を水
平移動してカセット（10）から基板（９）を引出し、昇
降ベース（５）を例えば90゜回転することにより次工程
の精密位置合わせ工程や化学反応処理工程に搬送する。
以上でカセット（10）からの基板（９）搬出が終了す
る。

次に、基板（９）のカセット（10）への搬入を説明す
る。

まず、アーム（11）先端部（12）に吸着保持された処
理済みの基板（９）をカセット（10）内に挿入可能な様
に、制御装置（19）でアーム（11）を回転昇降制御す
る。この時、前記図示しない記憶装置に記憶されたデー
タの中から、基板（９）が存在しない所望の高さ位置に
アーム（11）を制御する。

それから、制御装置（19）の命令信号により、アーム
（11）はカセット（10）内の所望の位置まで先端部（1
2）を挿入する如く水平移動後微下降し、保持している
処理済み基板（９）をカセット（10）に収納する。

そして、アーム（11）は収納した処理済み基板（９）
下方をカセット（10）外へ向けて水平移動するように制
御装置（19）からの信号を受け、カセット（10）外へ移
動する。この時、アーム（11）先端部（12）のセンサ
（14）で収納された基板（９）の縁（30）を検出し、セ
ンサ（14）は制御装置（19）に検知信号を送信する。そ
こで、制御装置（19）は基板（９）の搬送による位置ズ
レ量を算出し、基板（９）のカセット（10）からの突出
量と補正量を計算する。そして、突出量が適正であれば
そのままアーム（11）はカセット（10）外の所定位置ま
で移動後停止し、基板（９）のカセット（10）へ搬入を
終了する。また、突出量が不適正であれば制御装置（1
9）から位置ずれ修正の為の命令信号を出し、アーム（1
1）のカセット（10）外への移動を停止し、再びアーム
（11）をカセット（10）内の所定位置まで水平移動す
る。そして、アーム（11）は微上昇し、基板（９）吸着
保持後に補正量だけ水平移動を行い、微下降して再びカ
セット（10）に基板（９）を納置する。それから、再び
アーム（11）は位置ずれ修正済み基板（９）下方をカセ
ット（10）外へ向けて水平移動するように制御装置（1
9）からの信号を受け、カセット（10）外への移動を開
始し、センサ（14）による基板（９）縁（30）の検出を
行う。そして、位置ずれによる突出量が適正となるまで
上記位置ずれ修正を繰り返す。このことにより、アーム
（11）が基板（９）の下面と接触することによる位置ず
れやカセット（10）内に完全に収納されなかった基板
（９）の位置ずれ等を検知修正し、カセット（10）から
基板（９）が突出するのを防止でき、カセット（10）内
の所定の位置に確実に基板が収納されたことを確認でき
る。

以上で、基板（９）のカセット（10）への搬入が終了
し、搬送装置による基板（９）の搬送動作が完了する。

上記実施例では被搬送体を収納するカセット（10）か
ら被搬送体を搬出搬入する場合について説明したが、上
記実施例に限定されるものではなく、載置台に載置され
た被搬送体の搬出搬入する場合でも同様の搬送ができる
ことは言うまでもない。

また、上記実施例の被搬送体をガラス製方形状液晶表
示体基板を用いて説明したが、円形状基板である半導体
ウエハでもよく、不透明板状物でもよく、上記実施例に
限定されるものではない。

そして、上記実施例のアーム（11）先端部（12）のセ
ンサとして反射型光電式センサを使用して説明したが、
静電容量式センサでも何でもよく、上記実施例に限定さ
れるものでないことは言うまでもない。

以上述べたようにこの実施例によれば、液晶表示体基
板を収納するカセットからアームで搬出搬入する際、ア
ーム先端部に基板の縁を検知するセンサを設け、アーム
が基板を保持する前及び離脱した後のアームの移動動作
時にセンサで基板の縁を検知し、この検知信号を制御装
置へ送り、制御装置で基板の位置ずれを算出して位置ず
れを修正する様にアームを移動制御する。このことで、
搬送時の基板の位置ずれを防止し、カセットからの基板
の突出を防止し、カセット内の所定の位置に確実に基板
が納置されたことを確認できる。

〔発明の効果〕

本発明は前述の如く構成したので、アームのカセット
内の被搬送体下方への進入移動に伴い、そのアームの先
端に設けたセンサで該被搬送体の縁を検出することか
ら、カセット内に多段式に収納されている多数枚の被搬
送体の個々の位置を同一センサで簡単且つ確実に検出で
きて、それら被搬送体がカセット内に個々に正確に位置
決めセットされずに位置ずれしていても、各被搬送体を
一枚ずつカセット内から確実に取出して所定の位置に搬
送でき、その搬送先での被搬送体の効率的な処理の実現
に大いに役立て得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の搬送装置の一実施例を示す斜視外観図
で、第２図は第１図の回転駆動伝達方法を示す図、第３
図は第１図の被搬送体の検知方法を示す図、第４図は第
１図の被搬送体搬出動作を示すブロック図、第５図は第
１図の基板搬入動作を示すブロック図である。 図において、 ８……載置台、９……被搬送体 10……カセット、11……アーム 12……先端部、13……吸着孔 14……センサ、19……制御装置 30……縁

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数枚の基板が多段式に上下に間隔を存し
   て収納されたカセット内の基板下方に、アームを駆動し
   て所定の距離進入移動させてから少し上昇移動させ、こ
   のアームの先端部上面に吸着機構により基板を吸着保持
   し、その状態でアームを後退移動させることで、カセッ
   ト内の基板を一枚ずつ次々と取り出す半導体基板または
   液晶基板の搬送装置において、 前記アームの先端部に、そのアームのカセット内の基板
   下方へ進入移動に伴い、その基板の縁を検出する非接触
   式のセンサを設けると共に、このセンサからの検出信号
   により当該基板の予め設定した正規位置からの位置ずれ
   量を算出し且つその位置ずれ量をアームの所定の進入移
   動距離から差し引いた分だけ該アームを当該基板下方に
   進入移動させる制御装置を備えたことを特徴とする半導
   体基板または液晶基板の搬送装置。
2. 【請求項２】基板は、液晶表示体基板であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の半導体基板または液
   晶基板の搬送装置。
3. 【請求項３】基板は、半導体ウエハであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の半導体基板または液晶
   基板の搬送装置。
4. 【請求項４】センサは、反射型光電式センサであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体基板ま
   たは液晶基板の搬送装置。