JP3954686B2

JP3954686B2 - Substrate transport apparatus and substrate transport method

Info

Publication number: JP3954686B2
Application number: JP09016797A
Authority: JP
Inventors: 五男藤原
Original assignee: Hirata Corp
Current assignee: Hirata Corp
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2017-03-24
Also published as: JPH10270528A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガラス基板など、薄板状の各種基板を自動搬送する基板の搬送装置及び基板の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電子ディスプレイデバイスの画面用ガラス基板の表面にレジスト膜を形成させて電極等を形成させ、各種受、発光用の画面を製造するに際しては、例えば、ガラス基板表面にプラズマＣＶＤや、スパッタリング装置により金属薄膜を成膜させ、レジスト塗布前の洗浄を行ない、塗布前乾燥をし、レジストの塗れ性向上のために密着増強剤（ＨＭＤＳ）を表面に付着させて、塗布前冷却・温調を行ない、その後各種コータ装置を用いてレジストを金属膜上に塗布し、溶剤蒸発のためにプリベークさせ、更に露光前温調を行ない、露光マスクを介して露光パターンをレジストに形成させ、現像処理により非感光部分のレジストを剥離させ、ポストベーク後、エッチング処理により露出した金属部分を薬品で溶かし、最後に形成すべき金属膜表面に保護膜として形成させていたレジスト膜を剥離させ基板面に金属電極パターンを形成させるのが通常である。
このようなガラス基板の各工程間の搬送については、従来例えば特開平８−２８８３６４号に示すように棚状のカセットにガラス基板を水平多段に収納し、このカセットから薄板状ワークとしての基板を１枚づつ出し入れさせて、カセット位置と各種処理作業位置とに基板を搬送し、結果としてカセットに対して基板を積み降ろしする自動搬送装置が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近時、電子計算機用のディプレイ装置画面や壁掛け式の家庭用のテレビジョン画面、その他の大型電子ディスプレイデバイスの需要が高く、その製造にあたって、例えば８００×７００ｍｍほどの大型のディスプレイデバイス用のガラス基板のクリーンルーム内での各工程間の搬送移動が問題となっている。すなわち、図１３に示すように、従来のカセットＫ内に水平に収納させたガラス基板の中央部分が大きく撓み、このため各上下の基板間の高さ方向の隙間のピッチＰを搬送用のロボットのハンドが入れる程度に大きくとらねばならず、このためカセット自体が高さ方向にも大型化、重量化し、高速搬送に不適切となるうえ、多段の上方部分の基板の出し入れができるようにハンドを支持する搬送ロボットの上下駆動幅を大きくとらねばならず、その結果、ロボット本体を大型化させ、工場内パスライン（受け渡し高さ）を高くする問題があった。しかも、クリーンルーム内の専有面積を大きくさせる結果、同クリーンルームの維持管理コストを高いものとさせる問題があった。さらに、水平多段置き状態でカセット内にガラス基板を収容しておくことにより、ガラス基板そのものに湾曲状の変形を生じさせるおそれがあるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その１つの目的は大型のガラス基板等の搬送においても搬送装置全体を大型化、重量化させないようにし省スペースを実現させてクリーンルーム内の占有空間を大きくしないように維持させることである。本発明の他の目的は、大型の基板搬送のわりに軽量の装置構成により高速搬送を実現させることである。さらに本発明の他の目的は、高速搬送実現により処理工程全体のサイクルタイムを短縮させることである。さらに、本発明の他の目的は、搬送装置の小型化を実現させて工場内パスラインを低く維持することである。更に本発明の他の目的は、基板の湾曲変形を防止して各種基板製品の製品精度を高度に保持することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る基板の搬送装置は、基板を縦状態で保持し進退移動して収納区画に対して出し入れ操作するハンド部及びハンド部を進退自在に移動させる進退移動装置を含むマニピュレータ機構と、マニピュレータ機構を支持すると共に上下動かつ旋回自在に設けられた肩部と、ハンド部に保持させた基板の面を上または横方向に向けて変換配置させる面変換装置と、を備え、上記マニピュレータ機構は、ハンド部をその側面に沿って進退自在に保持すると共に進退移動装置を保持するケーシングを含み、上記面変換装置は、肩部に設けられた軸受部と、ケーシングを固定して保持すると共にハンド部の進退移動方向に平行な揺動軸回りにケーシングを揺動させるべく軸受部に軸支された揺動軸部とを含み、ハンド部は、基板の面がケーシングの側面に沿うように基板を保持して進退移動させるようになっている。
【０００６】
上記構成において、揺動軸部は、軸受部に回動自在に軸支された揺動軸と、揺動軸とケーシングの間に介在して両者を固定する揺動板と、揺動板に取り付けられたギヤドモータを含む、構成を採用することができる。
【０００７】
上記構成において、進退移動装置は、ケーシングとハンド部の間に介在して、ハンド部を進退移動自在に支持すると共にケーシングの側面に沿って進退移動する移動台板を含む、構成を採用することができる。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る基板の搬送方法は、基板を縦状態で保持し進退移動して収納区画に対して出し入れ操作するハンド部で基板を保持し、ハンド部を進退自在に保持するケーシングを揺動させて必要に応じて基板の面を上または横方向に向けて変換しつつ搬送する基板の搬送方法であって、ハンド部を後退させた状態でハンド部の進退移動方向に平行な揺動軸回りにケーシング及び基板全体を揺動させて基板の面を変換させつつ搬送する、ことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る基板の搬送装置１０を含むクリーンルーム等の作業室内の要部概略斜視図である。搬送装置１０は、図１に示すように、カセット１４を載置したテーブル１２に隣接配置される無人搬送車１６上に設置されたロボット本体１８に設けられており、カセット１４に縦に収納された基板Ｇを縦状態で保持して出し入れ操作するハンド部３２及びハンド部３２を進退自在に移動させる進退移動装置７０を含むマニピュレータ機構３４と、マニピュレータ機構３４を支持すると共に上下動かつ旋回自在に設けられた肩部３８と、ハンド部３２に保持させた基板Ｇの面を上または横方向に向けて変換配置させる面変換装置７２とを備えている。
そして、マニピュレータ機構３４は、ケーシング７８を含む。ケーシング７８は、その側面に沿ってハンド部３２を進退自在に保持すると共に進退移動装置７０を保持している。また、面変換装置７２は、肩部３８に設けられた軸受部７４と、ケーシング７８を固定して保持すると共にハンド部３２の進退移動方向に平行な揺動軸１２４回りにケーシング７８を揺動させるべく軸受部７４に軸支された揺動軸部７６を含んでいる。
尚、無人搬送車１６は駆動用モータ１７を搭載し、例えば無人で有軌道を走行するようになっている。搬送車の具体的構成は任意である。テーブル１２に隣接して直線移動する搬送コンベヤを設置し、この搬送コンベヤ上にロボット本体１８を設置して一方向の移動をコンベヤによらしめても良い。
【００１７】
カセット１４は例えば薄板状のワーク体、例えば液晶やＰＤＰ画面用の複数のガラス基板Ｇを縦方向に収納するものであり、ロボット本体１８は、このカセット１４に対してガラス基板Ｇを縦配置させた状態で１個づつ入れ操作、或は出し操作を行なう。
【００１８】
図９、１０において、カセット１４は、中空直方体状の枠体から構成されており、各面を開口させてある程度の板幅のリブ２０により全体として直方体形状に形成されている。このカセット１４は正面からのみ基板Ｇの出し入れが可能であり、背面側には横方向にストッパロッド２２が横架されている。図に示すように、このカセット１４の正面及び背面の各上下の辺２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの縁には内側に向けて位置決め部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられており、この位置決め部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄにより区画されて収納区画２３が形成される。これら位置決め部２６は直接的には基板Ｇを所定の角度に縦収納保持する。基板の縦の角度は直角状態でも良いし、直角状態からある程度傾斜させた略直角状態、或は傾斜させた傾斜状態であっても良い。実施例においては、上位置決め部２６ａ、２６ｃと下位置決め部２６ｂ、２６ｄにより基板Ｇは所定角度に並列配置されている。
【００１９】
実施例において、正面側及び背面側の上位置決め部２６ａ、２６ｃは、台形状の複数の受け突起２８が同様の台形状の空隙２９と直列状に交互に配置されてそれぞれの上辺に沿うようにラック歯状に形成されている。一方、この上辺側の位置決め部２６ａ、２６ｃに対向して下側の各辺には下位置決め部２６ｂ、２６ｄが設けられており、三角形状の凸部３０と同様の三角形状の凹部３１を交互に直列状に形成させて三角のこぎり歯状に形成されている。凹部３１は三角形状でなくとも良く、基板の下端部分との接触部分を少なくするために湾曲状の凹凸を交互に連続させた波形状、或はその他の単一又は複数の曲面構成としても良い。或は少なくとも凹凸のうちの凹部を凹状に湾曲して形成させ、凸状部分は平坦或はその他の形状としても良い。具体的構成は任意に設定しても良い。
【００２０】
実施例において、これらの凹部３１の底に収納される基板Ｇの下端部が点接触状に載置される。また、上位置決め部２６ａ、２６ｃの逆台形状の空隙２９内には基板Ｇの上端側の一部が突入するように配置される。すなわち取り出し、差し入れし、一次的に収納する基板Ｇを縦に配置収納させたときにその下端は、下位置決め部２６ｂ、２６ｄに載置された状態で上位置決め部２６ａ、２６ｃの空隙２９の天内壁２７よりも上端がやや下方に位置し、かつ、該台形状受け突起２８の下端よりやや高い位置となるようにこれらの上下位置決め部が設定されている。
【００２１】
本実施例では、この上位置決め部２６ａ、２６ｃの受け突起２８と三角形状凸部３０は互いに位相をずらせて配置してあり、図１１に示すように、基板Ｇの下端が下位置決め部の三角形状の凹部３１の底部に載置された状態では例えば鉛直方向に対して約７度傾斜して収納配置されている。
【００２２】
これによって例えば厚さが１ミリメートル前後で大きさが８００×６００ｍｍ程度のガラス基板の場合にはこのようにカセット１４内で常時立てた状態で収納保持でき、よって、長時間載置させ、格納させた状態として置いていても撓みぐせや円弧状の変形等を生じることがない。また、立てた状態、すなわち縦配置状態であるから水平多段格納方式の場合に比べて撓み量が非常に少なく、よって、並列する各基板Ｇの間隔Ｓを小さく設定しても良く、カセット全体を小型化できる。
【００２３】
実施例において上位置決め部２６ａ、２６ｃの台形状受け突起２８の斜辺角度Ｒは基板Ｇの収納配置状態の傾斜角度Ｍよりもより大きい角度に設定されており、これによって、基板Ｇの上端部分が上位置決め部に略点接触状態で当接して接触面積を極減し、基板への摩擦やキズ入りその他の不良原因を生じさせないようにしている。
【００２４】
実施例にかかわらず、受け突起２８や下側の三角形状凸部、或は凹部３０、３１の形状は任意に構成しても良く、単にコ字状の平坦な底壁、或は天壁等の凹部としても良い。また、配置も上下が同じ位相となるように形成させても良い。また、必ずしも傾斜して配置させるようにしなくとも良く、後述するマニピュレータ機構のハンド部が出し入れ自在に移動し得る空間が隣接する基板Ｇどうしの間にあれば良い。したがって基板Ｇは鉛直状態で配列保持し得るようにしても良い。さらに、傾斜角度も任意に設定しても良い。
【００２５】
図示しないが、図１１の正面側のリブ２０の下位置決め部２６ｂの外縁側には例えば三角形状の凸部３０の上端位置程度の高さの飛び出し防止板を横長に取りつけて正面側への飛び出し防止を行なうようにしても良い。
【００２６】
図１において、搬送装置１０はロボット本体１８に設けられ、搬送すべき基板Ｇを縦状態でカセット１４から出し入れ操作するハンド部３２を含むマニピュレータ機構３４と、このマニピュレータ機構３４を支持し、本体枠３６に支持されて上下動自在かつ旋回自在に設けられた肩部３８と、を備えている。
【００２７】
図１において、搬送車１６上には基台に安定支持された８角形筒状のロボットの本体枠３６が設置されている。この本体枠３６内には上下動機構４２及び旋回機構４４が内蔵されており、これによって、同本体枠３６の中央から上方に突設させた円柱状の肩部３８を上下動かつ旋回自在に支持している。
【００２８】
実施例図３に示すように、本体枠３６内には縦に配置させた４本のリニアガイド（図示せず）に縦移動案内されるように案内孔をスライド自在に貫装させた移動板４６が設置されている。この移動板４６の突出ブロックには転動するボールを内蔵させたナット部４８が設けられるとともに、このナット部４８に縦に配置されたネジ軸５０が螺合しており、これによってボールネジ機構を構成している。この上下動の案内機構としてはラック・ピニオン機構やベルト送り機構その他任意の案内機構を用いて良い。
【００２９】
一方、本体枠３６内の下面側には上下駆動用モータ５２が設けられており、ネジ軸５０の下端側に固定したプーリ５４と、モータ５２の出力軸とにベルト５６を調帯させることによりモータ５２の回転により移動板４６が上下に移動するようになっている。また、移動板４６にはケース体５８が取付固定されており、このケース体５８に肩部３８を支持させた旋回機構４４が取りつけられ、これにより、肩部３８を上下動自在に移動させる。実施例において、上下動機構４２は、ナット部４８、ネジ軸５０、モータ５２及び案内機構としてのリニアガイドを含む。直進変位量は例えばリニアエンコーダ等のセンサを用いて制御装置を介して任意の移動範囲を微小に設定し得るようにしてある。上下動機構はこの実施例構成に限らないが、高精度に微小移動範囲を制御移動可能な構成の方がより好適である。
【００３０】
図３において、ボールネジ機構のナット部４８はネジ軸５０の略上端側に移動させた状態を示しており、したがって、移動板４６に固定させたケース体５８も本体枠３６の略上端位置にある。図において、ケース体５８の側面側には旋回駆動用モータ６０が固定されている。また、このケース体５８の内部上端側には図示しない軸受が取りつけられており、この軸受に軸支され、かつ減速機構を介して主軸６２が上下方向を軸として回転自在に設けられている。そして、この主軸６２にはタイミングプーリ６４が固定されている。また、旋回駆動用モータ６０の出力軸にはタイミングプーリ６６が連結されており、このタイミングプーリ６６と６４間にタイミングベルト６８を調帯させている。これにより、モータ６０が回転すると主軸６４が回転し同主軸６４に固定された肩部３８を微小範囲にわたって旋回駆動することとなる。実施例において、旋回機構４４は、モータ６０と、タイミングプーリ６４、６６と、タイミングベルト６８と、主軸６２と、を含む。この旋回機構４４も実施例構成に限定されるものではなく、任意の旋回駆動構成としても良い。
【００３１】
図１、４において、肩部３８の上端側にはマニピュレータ機構３４が取りつけられている。したがってこのマニピュレータ機構３４自体が、上下動及び旋回動する。前述のように、マニピュレータ機構３４は、縦に収納された基板Ｇを縦状態で出し入れ操作するハンド部３２を備えている。
【００３２】
図４ないし図６において、マニピュレータ機構３４は、肩部３８に支持され、ハンド部３２をカセット１４の収納区画２３内に進退自在に移動させる進退移動装置７０を有している。実施例において、このマニピュレータ機構３４は、後述する面変換装置７２としての軸受部７４と、この軸受部７４に揺動自在に軸支された揺動軸部７６を介して肩部３８に支持されている。
【００３３】
図５、６において、肩部３８の上端側に支持されて直方体状のケーシング７８が取りつけられており、このケーシング７８は、長手をカセット１４方向に向けて配置されている。このケーシング７８内にはサーボモータ８０と、カセット１４方向に向かう方向を長手として設けられたネジ軸８２と、これに進退螺合するナット部８４とからなるボールネジ機構８６と、ナット部に固定された移動台板８８と、この移動台板８８に取りつけられたストローク機構９０が設けられている。そして、このストローク機構９０に連結されて任意のストローク幅でこのケーシング７８から離開、復帰するハンド部３２が進退移動自在に取りつけられている。
【００３４】
図６において、ネジ軸８２端部に設けられたプーリ９２とサーボモータ８０にはベルト９４が調帯されている。また、ボールネジ機構８６のナット部８４にはケーシング７８から一部を外部に突出させたＬ字状の連結部材９６が固定されており、この連結部材９６が、該ケーシング７８に隣接し、同ケーシングの外部側面側であって近接離隔位置に長手方向に沿うように形成した横長台形状の移動台板８８に固定されている。図４において、ケーシング７８の上面には長孔７９が穿孔されており、連結部材９６はこの長孔を介してＬ字状のアームを外側面側に突設させ、同長孔内をケーシング７８の長手方向、すなわちＹ方向に移動することにより、同時に移動台板８８を移動させる。
【００３５】
図４において、ケーシング７８の連結部材９６の突出端側の側面にはレール９８が固定されており、このレール９８に直進案内されるようにスライダ１００がスライド自在に係合し、リニアガイド機構を形成している。このスライダ１００はケーシング７８の側壁から少許離隔した位置に平行面状に配置された移動台板８８に固定されており、長手方向すなわち、カセット１４方向へのハンド部３２の進退移動を案内する。
【００３６】
図に示すように、移動台板８８の下端部の両端側には２個のプーリ１０２ａ、１０２ｂが取りつけられており、このプーリにワイヤ１０４が調帯されている。また、移動台板８８の外面側にはさらにレール１０６がレール９８と平行に固定されている。そしてこのレール１０６にスライド自在にスライダ１０８が取りつけられ、このリニアガイド機構のスライダ１０８に二股フォーク状の先端側をカセット１４方向に向けた厚板状のハンド部３２が固定されている。
【００３７】
また、図５、６に示すようにプーリ１０２ａ、１０２ｂに調帯されたワイヤ１０４の下架設部１０４ｂとハンド部３２間は固定部材１１０により連結されている。さらに、該ワイヤ１０４の上架設部１０４ａの一部がケーシング７８の外壁に止め部材１１２を介して止め固定されている。これによっていわゆる倍ストローク機構を構成し、連結部材９６を介して移動台板８８がカセット１４方向に向けて移動するとき、同移動台板８８の移動しろとワイヤ１０４の下架設部の移動しろを加えた移動しろぶんを直進移動することとなる。
【００３８】
本実施例において、進退移動装置７０はこの倍ストローク機構としての移動台板８８、プーリ１０２ａ、１０２ｂ、上架設部の一部をケーシング７８側に固定され、かつ下架設部の一部をハンド部３２側に固定されたワイヤ１０４を含む。
【００３９】
さらに、前記したマニピュレータ機構３４は、この進退移動装置７０と、ハンド部３２に設けられ、同ハンド部をカセット１４の収納区画２３内に縦状態で進入させて縦収納された基板Ｇを保持する保持手段３５と、を含む。保持手段３５は、縦状態で収納区画２３内に挿入させたハンド部３２をして縦収納された基板Ｇを保持させるものである。ハンド部３２に吸着させて保持させるようにしても良いし、ハンド部の下端側に長手方向に沿って受縁を形成させ、これに下面から受けさせて保持するようにしても良い。また、流体圧、電子、電気的手段により浮動状に基板を保持させ、かつ、基板に物理的或は電気的の特性を変化させないような手段により外部に引出操作をし、基板をハンド部のコントロール下におけるようにし得る構成であれば良い。実施例において、保持手段３５は、ハンド部表面に吸着孔を形成させて吸引保持する吸着機構から構成されている。実施例においてマニピュレータ機構３４はハンド部に設けられ、ハンド部３２をカセット１４の収納区画２３内に縦状態で進入させて縦収納された基板を吸着保持する吸着孔１１４を備えている。図４において、このハンド部３２は、フォーク状の２本の先鋭状の脚部３２ａを有するように、アルミニウム型材を２枚合わせして形成されたハンド部本体３３から成る。実施例において６個の吸着孔１１４がハンド部本体３３の一表面側（ケーシング７８の取付位置とは逆側となる側面）に設けられている。この吸着孔には吸着用パッドが接着固定されており、ガラス基板等との接触時のキズ入りや損傷を防止している。このハンド部３２の内部側には予めこれらの吸着孔１１４に連通するように図示しない通気溝が形成されており、この通気溝に通気ホース１１６が接続され、さらにこのホース１１６が吸引駆動する図示しない吸引駆動用モータに接続され、吸引負圧力を生じさせることにより吸着孔１１４によりカセット１４の収納区画２３内に縦収納させた基板Ｇを吸引チャック保持するものである。吸引駆動用モータにより生起される吸引負圧力は取り扱う基板Ｇを縦にした状態で側面側から吸着してハンド部３２により、充分浮動状に支持し得る負圧力が必要である。ハンド部３２の具体的構成は実施例に限定されるものではない。単に、平板状に形成しても良いし、その他任意の形状としても良い。薄板状の基板を縦置きで複数枚収容した状態で、基板Ｇの間隔幅内にハンド部を挿入させて吸着する必要があるから、できるだけ強度があり、しかも薄型である方が好適である。
ここで、ハンド部３２の材質は軽合金、その他の合金、或は金属あるいは硬性のプラスチック樹脂、その他の素材でも良い。カセット１４は開口を有しないものでも良い。外形形状も任意に設定して良い。搬送上安定的に載着し得る形状であるものが好ましい。肩部３８あるいはマニピュレータ機構３４の構成によってはマニピュレータ機構３４そのものを上下動、旋回自在な構成とすると同視できる場合もあり、このような場合でも本願発明に含まれる。保持手段３５はハンド部３２の表面に吸着孔１１４を設けて吸引負圧力により基板Ｇを側面側から吸着保持して縦状態で取り扱うようにしているが、吸着孔１１４の数は１個でも複数個でも良い。吸着孔１１４の大きさ、形状、構造は任意である。吸着状態で基板Ｇを上昇させるときに下方にずれないようにハンド部３２の下面側にフック状の引っ掛け部を取りつけても良い。また、吸着保持のみならず、カセット１４の背面側から正面開口側に向けて押動させ、下面に受着し得る部材を用いて取り出せるようにしても良い。さらに、流体圧により基板Ｇを縦状態で保持上昇させ得る構成としても良い。マニピュレータ機構３４は倍速機構等を用いているが、単にリニアガイド機構そのものでハンド部３２をカセット方向に向けて進退スライドさせるようにしても良い。
【００４０】
このように、縦収納区画を備えたカセット１４と、縦収納された基板Ｇを縦状態で出し入れ操作するハンド部３２を備えたマニピュレータ機構３４と、このマニピュレータ機構３４を上下動かつ旋回自在に支持する肩部３８と、を有し、マニピュレータ機構３４を進退移動装置７０と、ハンド部３２に設けた保持手段３５と、を含む構成とすることにより、まず、カセット１４の本体容積そのものを小さくできる。例えば多段水平置き用の従来カセットに対して６５０×８３０ｍｍタイプのガラス基板で約半分の容積で構成できることが確認されている。さらに基板としてのガラスの撓みが非常に少ない。したがって、基板の湾曲状の変形がほとんどなく、製品の基本的な構成部品の精度を良好に保持できる。また、無人或は有人の無軌道、あるいは有軌道搬送車にカセットを積載して走行させるときに基板への重力による撓み方向へのストレスが少ない。
【００４１】
さらに、上下動すなわち、Ｚ軸方向のストロークが少なく、ロボットの軽量化が達成でき、高速搬送が可能である。また、作業室すなわち、クリーンルーム全体に占めるスペースが小さくて済み、そのぶんストック量を大きく確保できる。そして、作業空間におけるパスラインを低くでき、占有空間の小型化とともに作業効率の向上を達成する。また、縦収納であるからある程度傾斜させて収納空間内に基板を収納保持させるとしても、位置決めが簡単でかつ確実であり、わざわざ水平置きのように位置決め用のアラインメント装置がなくとも各工程への搬送に支障を生じさせないものである。
【００４２】
本発明において、さらに特徴的なことは、前記したマニピュレータ機構のハンド部に保持させた基板の面を上または横方向に向けて変換配置させる面変換装置が設けられていることである。実施例において、前記した肩部３８にこの面変換装置７２が取りつけられている。より具体的には面変換装置７２は、マニピュレータ機構のハンド部３２の吸着孔１１４の面を上又は横方向に向けて変換配置させる。図１、７、８において、肩部３８の上端には支持板１１８が水平方向に固定され、この支持板１１８上には軸受部７４が取りつけられている。この軸受部７４内には軸受１２２が内蔵されている。そして、この軸受１２２には揺動軸１２４が回動自在に軸支されており、この揺動軸に揺動板１２６が固定されている。そして、揺動板１２６にはギヤドモータ１２７が取りつけられており、これら揺動軸１２４、揺動板１２６及びギヤドモータ１２７によって揺動軸部７６が構成されている。
【００４３】
揺動軸部７６の先端側、すなわち揺動板１２６の端部はプレート状に拡大して形成され、このプレート部が前記したケーシング７８のハンド部３２取付側と反対側となる壁面に固定されている。このように揺動軸部７６にマニピュレータ機構３４が取りつけられているから制御装置を介してこのマニピュレータ機構、すなわちハンド部３２を上下動及び、鉛直方向を軸とする旋回動を行なうとともに、揺動軸部７６を介して面変換、すなわち、パターン面等を上又は横方向に向けるように変位させることとなる。このように、肩部３８に直接に揺動軸部７６を取りつけて回転させるから揺動軸部７６のアーム長さを短く構成でき、よって同揺動軸部７６を介して回転するハンド部３２に吸着された基板Ｇに加わる遠心力を小さくして基板Ｇへの吸着保持性にもほとんど影響がないようにしている。また、このように縦状態でカセット１４に対して出し入れ操作するばかりでなく、回転させてパターン面を上方に変換させる機構を一体化しているから、製造工程を集中でき、製造時間短縮を行なえるとともに、極めて簡単に軸受部を構成でき、しかもカセットへの進退移動と面変換の移動を一連的に行なえるから動きに無駄がなく、高速搬送に大きく貢献することが可能である。実施例では、ハンド部の吸着孔を上向きに面変換させる場合を説明しているが、揺動軸部構成を変形させて上面あるいは下面側へも転回し得るようにしても良い。
【００４４】
このような、実施例に係る基板の搬送装置１０の作用について説明すると、例えば、図２に示すクリーンルームのような閉鎖作業空間内において、ローダ・アンローダ部２００にカセットに収納して自動供給される基板Ｇは、レジスト塗布前洗浄２０１、乾燥２０２、プリベーク・密着増強剤塗布２０３、レジスト塗布２０４、減圧乾燥２０５、ポストベーク・冷却２０６、現像２０７等のインライン各工程の中でコンベヤライン２０８が搬送必要箇所に配置され、そのコンベヤ上に搬送ロボットＴが設置されている。これらの工程間移動に際しては基板は必要に応じてカセット１４に縦に収納した状態で取り扱われ、各工程に供給されるとともに、各加工工程中では基板は水平状態、すなわち、パターン面を上向きにした状態で処理される。このため、縦状態で基板を保管出し入れ、及び取り扱いする方式では基板を縦の状態から横の状態としてパターン面を上下方向の向きに変換させることが必要となる。この場合には面変換装置７２により、必要に応じて基板の面の向きを変換させる。このような加工工程外の各搬送についてはカセット縦収納状態の基板に対してアクセスされ、作業内の搬送及びローディングまでがすべて基板Ｇを縦収納した、或は縦状態で取り出し、把持した状態で取り扱われる。
【００４５】
図１において、搬送コンベヤ１６によりＸ軸方向に移動自在なロボット本体１８は、所定の低く維持されたパスラインＬよりも低い本体枠３６上面から肩部３８をＺ軸方向に上下動機構４２及び旋回機構４４を介して上下動し、かつＺ軸回り方向に旋回動する。
【００４６】
カセット１４内にはガラス基板のような薄板状ワークが所定の傾斜角度Ｍで縦状態で各収納区画２３内に複数、並列傾斜配置されている。このような基板Ｇを取り出し搬送するときには図示しないセンサ及び制御装置により図１に示すようにマニピュレータ機構３４、すなわち、そのハンド部３２を折り畳むようにして縦状態に保持し、ハンド部本体３３がカセット１４の収納区画２３内に挿入され得るように、上下動機構４２、旋回機構４４、搬送コンベヤ１６を駆動させて位置合わせする。このとき図１１に示すように基板Ｇは所定の傾斜角度Ｍにて並列隣接状態で傾斜して配置されているから、その傾斜角Ｍに対応するように揺動軸部７６を揺動させて同様の傾斜角に傾斜させた状態にする。この状態でマニピュレータ機構３４の進退移動装置７０を駆動させてハンド部３２をカセット１４方向に伸長させ、収容空間２３内にハンド部３２の吸着孔取付部分が位置するまで挿入する。なお、ハンド部を鉛直状態で進入させて傾斜角度を合わせるようにしても良い。
【００４７】
ハンド部３２の進退移動は、図４のモータ８０を駆動させると連結部材９６を介して移動台板８８がカセット方向に移動する。このとき、この移動台板８８に対してスライド自在にハンド部３２が設けられ、プーリ１０２に調帯されたワイヤの一部をケーシング７８に固定させているから移動台板８８が横移動すると、この移動台板８８に軸支されたプーリに調帯されたワイヤの移動端側となる下架設部１０４ｂがこの移動台板の移動方向に同時に進むこととなり、（実際は移動範囲だけプーリを周回する）これによって、図１２に示すように、ケーシング７８に対しては移動台板８８の移動量プラス、ワイヤの移動による移動量を加えた移動量でハンド部３２がカセット１４方向に直進或は退出移動する。
【００４８】
そして、ハンド部３２のハンド部本体３３を基板Ｇに面合わせ状にし、吸着駆動装置により吸着孔１１４で傾斜した基板Ｇを吸着保持する。そして、ハンド部３２を少し上方に上昇させ、完全にカセット１４と基板Ｇとの当接部分がなくなった状態で該基板Ｇを縦状態のままで進退移動装置７０によりハンド部３２を収納区画２３から退出復帰動作させる。これらの動作は基板について１枚づつ行なわれる。この状態でロボット本体１８を搬送移動させて他のカセット１４内に縦状態のままでＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置決めを行なって収容区画２３内に挿入し、縦配置させるようにしても良い。
【００４９】
また、各種加工工程内で、カセットから縦状態のままで基板Ｇを抜き出し、退出させた後に、揺動軸部７６を揺動させてガラス基板Ｇのパターン面を上方に向け直す必要があるときには揺動軸部７６を図７の状態から略９０度回動させるだけで良い。
【００５０】
本発明に係る基板の搬送装置及びそれに用いられるカセット並びに基板の搬送方法は、ガラス基板のみならずその他の電子機器等に用いられる薄板状のワークとしての各種基板に関しても適用し得る。
【００５１】
一方、縦収納及び縦搬送を用いた基板の搬送方法としては、カセット１４内の複数の収納区画２３に基板Ｇを縦にさせた状態で収納させ、その収納区画２３内の基板またはマニピュレータ機構３４のハンド部３２を移動させて同ハンド部３２により基板Ｇを保持させ、必要に応じて基板Ｇ全体を、進退移動方向に平行な揺動軸１２４回りにケーシング７８と一緒に揺動させて横状態（パターン面を上向き）にするように面変換させつつ基板の搬送を行なう。収納区画内の基板は縦にさせた状態のままで移動させる。ハンド部側を進入移動させて基板を保持、あるいは捕捉ないしは把持させるようにしても良い。要は収納状態のカセットとの接触状態から円滑に縦状態で離脱させ、引き出してから基板Ｇをコントロールし得るようにすることが必要である。ハンド部を縦にさせた状態で進入させ、同ハンド部３２に設けた吸着孔１１４から基板Ｇを吸着保持させ、その後微小範囲上方に該ハンド部３２を上昇させた後、同ハンド部３２を退縮復帰させ、必要に応じて該ハンド部３２をケーシング７８と一緒に揺動軸１２４回りに揺動させて同基板Ｇの面を上下方向に変位させつつ基板Ｇの搬送を行なうようにしてもよい。
上記のように、基板Ｇは縦状態のままでカセット１４内から基板自身が移動するか、外部からマニピュレータ機構３４のハンド部３２が収納区画部内に挿入されて進入移動する。基板自身が移動するときにはカセット１４との接触面積ができるだけ小さいようにする必要がある。例えば、エアを下方から吹き出して浮動状に支持させ、その状態で背面側から正面側に向けてエアで押し出す構成とし、それをハンド部３２側で受け取るような構成としても良い。レールを設置してその上面を機械的に移動させるようにしても良い。
【００５２】
本発明に係る基板の搬送装置及び基板の搬送方法は上記した実施例構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において任意の改変を行なっても良い。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板の搬送装置によれば、収納区画に縦に収納された基板を縦状態で保持して出し入れ操作するハンド部及びハンド部を進退自在に移動させる進退移動装置を含むマニピュレータ機構と、マニピュレータ機構を支持すると共に上下動かつ旋回自在に設けられた肩部と、ハンド部に保持させた基板の面を上または横方向に向けて変換配置させる面変換装置を備え、マニピュレータ機構は、ハンド部をその側面に沿って進退自在に保持すると共に進退移動装置を保持するケーシングを含み、面変換装置は、肩部に設けられた軸受部と、ケーシングを固定して保持すると共にハンド部の進退移動方向に平行な揺動軸回りにケーシングを揺動させるべく軸受部に軸支された揺動軸部を含み、ハンド部は、基板の面がケーシングの側面に沿うように基板を保持して進退移動させる構成であるから、搬送装置全体を大型化、重量化させないようにし省スペースを実現させて単位面積当りの占有コストが高価であるクリーンルーム内の占有空間を大きくしないように維持させることができる。また、大型の基板搬送のわりにカセットの小型化、ロボット本体の小型化を達成し、軽量の装置構成により高速搬送を実現させることができる。さらに、高速搬送実現により処理工程全体のサイクルタイムを短縮させることができる。さらに、搬送装置の小型化を実現させて工場内パスラインを低く維持でき、また、基板の湾曲変形を防止して各種基板製品の製品精度を高度に保持することが可能である。特に、縦収納、及び縦収納状態の基板の出し入れが可能である結果、カセットの本体容積そのものを小さくでき、さらに基板の撓みを非常に少なくして各種薄板状のワークの基本的特性を維持させ、製品精度を大幅に向上させることができる。また、搬送車にカセットを積載して走行させるときに基板への重力による撓み方向へのストレスを少なくし、基板を保護し得る。さらに、Ｚ軸方向のストロークが少なく、ロボットの軽量化が達成でき、高速搬送が可能である。また、クリーンルーム全体に占めるスペースが小さくて済み、そのぶんストック量を大きく確保できる。さらに、作業空間におけるパスラインを低くでき、占有空間の小型化とともに作業効率の向上を達成する。また、縦収納であるからある程度傾斜させて収納空間内に基板を収納保持させるとしても、位置決めが簡単でかつ確実であり、わざわざ水平置きのように位置決め用のアラインメント装置がなくとも各工程への搬送に支障を生じさせず、コスト低減を達成し得るという効果を奏する。
【００５４】
また、前記マニピュレータ機構のハンド部に保持させた基板の面を上または横方向に向けて変換配置させる面変換装置が設けられてなることにより、カセット内に縦収納された基板を縦状態でカセットに対して出し入れ操作するばかりでなく、ガラス基板、半導体ウエハその他の薄板状ワークの洗浄、リンス、乾燥、塗布、焼成その他の各加工工程間においてのワークの受渡についてもカセットから取り出しした後にそのまま回転させてパターン面を上方に変換させ、工程へ供給することができ、かつこの機構を出し入れ操作の機構と一体化させ得るから、これら薄板状ワークの製造工程を集中でき、製造時間短縮を行なえるとともに、本装置本体側の製造についても極めて簡単に軸受部を構成でき、しかもカセットへの進退移動と面変換の移動を一連的に行なえるから動きに無駄がなく、高速搬送に大きく貢献することが可能である。
【００５５】
また、前記面変換装置は、前記肩部に設けられた軸受部と、前記ハンド部の進退移動方向を軸回りとして回動するようにこの軸受部に軸支された揺動軸部と、を備え、この揺動軸部に前記マニピュレータ機構が取りつけられてなるから、揺動軸部構成が極めて簡単で製造、保守、点検、修理コストを低廉に維持し得る。また、カセットへの進退移動と面変換の移動を一連的に行なえるから動きに無駄がない。
【００５６】
また、上記の基板の搬送装置に用いられるカセットであるから、基板を所定の角度に傾斜して収納保持することができ、縦収納を実現し得る。そして、常時立てた状態で収納保持でき、よって、長時間載置させ、格納させた状態として置いていても収納すべき基板に撓みぐせや円弧状の変形等を生じることがない。また、立てた状態、すなわち縦配置状態であるから水平多段格納方式の場合に比べて撓み量が非常に少なく、よって、並列する各基板の間隔を小さく設定しても良く、カセット全体を小型化、軽量化を実現できる。よって、自動搬送装置による自動供給運搬に際しても高速搬送が可能となる。
【００５７】
また、カセットは、中空直方体状の枠体からなり、上下辺側には基板を所定の角度に縦収納保持する位置決め部が設けられて構成することにより、所定の傾斜角度に安定して収納保持でき、よって、ハンド部により縦状態でアクセスして基板を保持し、さらに退避し、或は外部からの格納を円滑かつ安定的に行なわせ得る。また、カセット内での位置合わせとしてのアラインメント装置を別途必要とせず、搬送装置全体の設備、運転コストを低減し得る。
【００５８】
さらに、基板を縦状態で保持し進退移動して収納区画に対して出し入れ操作するハンド部で基板を保持し、ハンド部を進退自在に保持するケーシングを揺動させて必要に応じて基板の面を上または横方向に向けて変換しつつ基板を搬送する際に、ハンド部を後退させた状態でハンド部の進退移動方向に平行な揺動軸回りにケーシング及び基板全体を揺動させて基板の面を変換させつつ搬送する、基板の搬送方法から構成することにより、搬送装置全体を大型化、重量化させないようにし省スペースを実現させてクリーンルーム内の占有空間を大きくしないように維持させることができる。また、大型の基板搬送のわりにカセットの小型化、ロボット本体の小型化を達成し、軽量の装置構成により高速搬送を実現させることができる。さらに、高速搬送実現により処理工程全体のサイクルタイムを短縮させることができる。さらに、搬送装置の小型化を実現させて工場内でのワークの受け渡し高さとなるパスラインを低く維持でき、また、基板の湾曲変形を防止して各種基板製品の製品精度を高度に保持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る基板の搬送装置を含むクリーンルーム等の作業室内の要部概略斜視図である。
【図２】基板としての薄板状ワークの各種工程の一例を示す概略レイアウト平面図である。
【図３】ロボット本体の上下動機構及び旋回機構の一部切欠要部拡大斜視図である。
【図４】実施例に係るマニピュレータ機構の拡大斜視説明図である。
【図５】進退移動装置の概略正面説明図である。
【図６】その側面説明図である。
【図７】実施例の基板の搬送装置の概略正面説明図である。
【図８】その揺動軸部を揺動させて基板のパターン面を上方に向けて保持させた状態の一部省略一部断面説明図である。
【図９】実施例に係るカセットの全体斜視図である。
【図１０】その概略正面説明図である。
【図１１】実施例に係るカセットの要部拡大説明図である。
【図１２】ハンド部の進退移動の作用説明図である。
【図１３】従来の水平多段式横置きカセットを用いた一部省略正面説明図である。
【符号の説明】
１０基板の搬送装置
１４カセット
１８ロボット本体
２３収納区画
３２ハンド部
３４マニピュレータ機構
３５保持手段
３６本体枠
３８肩部
４２上下動機構
４４旋回機構
４６移動板
７０進退移動装置
７２面変換装置
７６揺動軸
８８移動台板
１１４吸着孔
１２８揺動軸部[0001]
[Industrial application fields]
  The present invention relates to a substrate transfer apparatus and a substrate transfer device for automatically transferring various thin plate-like substrates such as glass substrates.BaseThe present invention relates to a plate conveying method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a resist film is formed on the surface of a glass substrate for a screen of an electronic display device to form electrodes, etc., and various types of screens for receiving and emitting light are manufactured, for example, plasma CVD or sputtering is performed on the surface of the glass substrate. A metal thin film is formed by an apparatus, washed before resist application, dried before application, and an adhesion enhancer (HMDS) is attached to the surface to improve resist application, cooling and temperature control before application After that, a resist is applied on the metal film using various coater devices, pre-baked for solvent evaporation, pre-exposure temperature control is performed, and an exposure pattern is formed on the resist through an exposure mask, and development processing is performed. After removing the resist on the non-photosensitive part, post-baking, the metal part exposed by the etching process should be dissolved with chemicals and finally formed It is usual to form a metal electrode pattern on the substrate surface by removing the resist film which has been allowed to form a protective film on Shokumaku surface.
As for the conveyance of each glass substrate between the steps, conventionally, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-288364, glass substrates are accommodated in a multi-tiered shelf-like cassette, and a substrate as a thin plate workpiece is transferred from this cassette. 2. Description of the Related Art An automatic transfer apparatus is known in which a substrate is taken in and out one by one, a substrate is transferred to a cassette position and various processing work positions, and as a result, the substrate is loaded and unloaded from the cassette.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, recently, there is a high demand for a display screen for a computer, a wall-mounted home television screen, and other large-sized electronic display devices. There is a problem in the transfer movement of each glass substrate between processes in a clean room. That is, as shown in FIG. 13, the central portion of the glass substrate stored horizontally in the conventional cassette K is greatly bent, and therefore the pitch P of the gap in the height direction between the upper and lower substrates is set to the transfer robot. Because of this, the cassette itself becomes larger and heavier in the height direction, making it unsuitable for high-speed transport, and allowing the upper and lower stages of the board to be taken in and out. As a result, there is a problem in that the robot main body is enlarged and the pass line (delivery height) in the factory is increased. In addition, as a result of increasing the exclusive area in the clean room, there has been a problem of increasing the maintenance cost of the clean room. Furthermore, there is a problem in that the glass substrate itself may be curved and deformed by storing the glass substrate in the cassette in the horizontal multi-stage placement state.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and one object thereof is to realize a space saving by preventing an increase in the size and weight of the entire conveying device even when conveying a large glass substrate or the like. It is to keep the occupied space in the clean room from becoming large. Another object of the present invention is to realize high-speed conveyance with a lightweight apparatus configuration instead of large-sized substrate conveyance. Still another object of the present invention is to shorten the cycle time of the entire processing process by realizing high-speed conveyance. Furthermore, another object of the present invention is to achieve downsizing of the transport device and keep the in-factory pass line low. Still another object of the present invention is to prevent the curved deformation of the substrate and to maintain high product accuracy of various substrate products.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-described object, a substrate transfer apparatus according to the present invention holds a substrate in a vertical state, moves forward and backward, and moves a hand unit that moves in and out with respect to a storage section, and moves forward and backward to move freely. A manipulator mechanism including a moving device, a shoulder portion that supports the manipulator mechanism and that can be moved up and down and pivoted, and a surface conversion device that converts and arranges the surface of the substrate held by the hand portion upward or laterally And the manipulator mechanism includes a casing that holds the hand portion so that the hand portion can move forward and backward along its side surface and holds the advance / retreat device, and the surface conversion device includes a bearing portion provided on a shoulder portion; A swinging shaft portion pivotally supported by the bearing portion to hold the casing fixed and swing the casing about a swinging shaft parallel to the advancing / retreating movement direction of the hand portion;The hand portion is configured to move forward and backward while holding the substrate so that the surface of the substrate is along the side surface of the casing..
[0006]
  In the above configuration, the swing shaft portion includes a swing shaft pivotally supported by the bearing portion, a swing plate interposed between the swing shaft and the casing and fixing both, and a swing plate A configuration including an attached geared motor can be employed.
[0007]
  In the above configuration, the advancing / retreating device adopts a configuration including a moving base plate that is interposed between the casing and the hand portion and supports the hand portion so that the hand portion can move forward and backward, and moves forward and backward along the side surface of the casing. Can do.
[0010]
  Further, in order to achieve the above object, the substrate transport method according to the present invention holds the substrate in a hand portion that holds the substrate in a vertical state, moves forward and backward, and moves it in and out of the storage section.By swinging the casing that holds the hand part forward and backwardA substrate transport method for transporting the substrate while converting the surface of the substrate upward or laterally as necessary, with the hand portion retracted about a swing axis parallel to the advancing / retreating direction of the hand portion.Casing andIt is characterized in that it is conveyed while changing the surface of the substrate by swinging the entire substrate.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Less than,Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part in a working room such as a clean room including a substrate transfer apparatus 10 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the transfer device 10 is provided in a robot body 18 installed on an automatic guided vehicle 16 disposed adjacent to a table 12 on which a cassette 14 is placed, and is vertically stored in the cassette 14. The manipulator mechanism 34 including the hand portion 32 that holds the substrate G in a vertical state and moves the hand portion 32 forward and backward, and the manipulator mechanism 34 that supports the manipulator mechanism 34 and moves up and down and swivels. A shoulder 38 provided and a surface conversion device 72 that converts and arranges the surface of the substrate G held by the hand portion 32 in the upward or lateral direction are provided.
The manipulator mechanism 34 includes a casing 78. The casing 78 holds the hand portion 32 movably along the side surface and holds the advance / retreat device 70. Further, the surface conversion device 72 fixes and holds the bearing portion 74 provided on the shoulder portion 38 and the casing 78 and swings the casing 78 about the swinging shaft 124 parallel to the advancing / retreating movement direction of the hand portion 32. In order to achieve this, a rocking shaft portion 76 pivotally supported by the bearing portion 74 is included.
  still,The automatic guided vehicle 16 is equipped with a driving motor 17 so that it can travel unmanned on a track. The specific configuration of the transport vehicle is arbitrary. A conveyor that moves linearly is installed adjacent to the table 12, and the robot body is placed on the conveyor.18May be installed and the movement in one direction may be caused by a conveyor.
[0017]
The cassette 14 accommodates, for example, a thin plate-like work body, for example, a plurality of glass substrates G for liquid crystal or PDP screens in the vertical direction. The robot body 18 vertically arranges the glass substrates G with respect to the cassette 14. In this state, the operation is performed one by one, or the operation is performed.
[0018]
9 and 10, the cassette 14 is constituted by a hollow rectangular parallelepiped frame, and is formed in a rectangular parallelepiped shape as a whole by ribs 20 having a certain plate width with each surface opened. The cassette 14 allows the substrate G to be taken in and out only from the front, and a stopper rod 22 is horizontally mounted on the back side. As shown in the drawing, positioning portions 26a, 26b, 26c, and 26d are provided inwardly on the edges of the upper and lower sides 24a, 24b, 24c, and 24d on the front and back sides of the cassette 14, and this positioning is performed. The storage section 23 is formed by the sections 26a, 26b, 26c, and 26d. These positioning portions 26 directly store and hold the substrate G vertically at a predetermined angle. The vertical angle of the substrate may be a right angle state, a substantially right angle state inclined to a certain degree from the right angle state, or an inclined state inclined. In the embodiment, the substrate G is arranged in parallel at a predetermined angle by the upper positioning portions 26a and 26c and the lower positioning portions 26b and 26d.
[0019]
In the embodiment, the upper positioning portions 26a and 26c on the front side and the rear side are arranged such that a plurality of trapezoidal receiving projections 28 are alternately arranged in series with the same trapezoidal gap 29 and along the respective upper sides. It is formed in a rack tooth shape. On the other hand, lower positioning portions 26b and 26d are provided on the lower sides opposite to the upper side positioning portions 26a and 26c, and triangular concave portions 31 similar to the triangular convex portions 30 are alternately arranged. Are formed in a triangular sawtooth shape. The concave portion 31 does not have to be triangular, and may have a wave shape in which curved concave and convex portions are alternately continued in order to reduce the contact portion with the lower end portion of the substrate, or other single or plural curved surface configurations. . Alternatively, at least the concave portion of the concave and convex portions may be formed to be curved in a concave shape, and the convex portion may be flat or have another shape. A specific configuration may be arbitrarily set.
[0020]
In the embodiment, the lower end portion of the substrate G housed in the bottom of these recesses 31 is placed in a point contact manner. Further, the upper positioning portions 26a and 26c are arranged so that a part of the upper end side of the substrate G enters into the inverted trapezoidal gap 29. That is, when the substrate G to be taken out, inserted, and temporarily stored is vertically arranged and stored, the lower end of the substrate G is placed on the lower positioning portions 26b and 26d, and the top of the gap 29 of the upper positioning portions 26a and 26c. These upper and lower positioning portions are set so that the upper end is located slightly below the inner wall 27 and is slightly higher than the lower end of the trapezoidal receiving projection 28.
[0021]
In the present embodiment, the receiving projections 28 and the triangular projections 30 of the upper positioning portions 26a and 26c are arranged out of phase with each other, and as shown in FIG. In the state of being placed on the bottom of the concave portion 31 having a shape, for example, it is stored and disposed at an inclination of about 7 degrees with respect to the vertical direction.
[0022]
As a result, for example, in the case of a glass substrate having a thickness of about 1 mm and a size of about 800 × 600 mm, it can be stored and held in the cassette 14 in such a state that it is always standing, so that it can be placed and stored for a long time. Even if it is placed in a bent state, no bending or arcuate deformation occurs. Further, since it is in an upright state, that is, in a vertically arranged state, the amount of bending is very small compared to the case of the horizontal multistage storage system, and therefore the interval S between the substrates G arranged in parallel may be set small. Can be downsized.
[0023]
In the embodiment, the oblique side angle R of the trapezoidal receiving projections 28 of the upper positioning portions 26a, 26c is set to an angle larger than the inclination angle M in the storage arrangement state of the substrate G, whereby the upper end portion of the substrate G is By contacting the upper positioning portion in a substantially point contact state, the contact area is extremely reduced so that friction to the substrate, scratches, and other causes of defects do not occur.
[0024]
Regardless of the embodiment, the shape of the receiving projection 28, the lower triangular convex portion, or the concave portions 30 and 31 may be arbitrarily configured, such as a simple U-shaped flat bottom wall or top wall. It is good also as a recessed part. Also, the arrangement may be formed so that the top and bottom have the same phase. In addition, it is not always necessary to place them in an inclined manner, and it is sufficient that there is a space between adjacent substrates G in which a hand portion of a manipulator mechanism described later can be moved in and out. Therefore, the substrate G may be arranged and held in a vertical state. Furthermore, the inclination angle may be set arbitrarily.
[0025]
Although not shown in the drawing, a protrusion prevention plate having a height approximately equal to the upper end position of the triangular convex portion 30 is attached to the outer edge side of the lower positioning portion 26b of the rib 20 on the front side in FIG. Prevention may be performed.
[0026]
In FIG. 1, the transfer device 10 is provided in the robot main body 18, and includes a manipulator mechanism 34 including a hand portion 32 that moves a substrate G to be transferred in and out of the cassette 14 in a vertical state, and supports the manipulator mechanism 34. And a shoulder portion 38 supported by 36 and provided so as to be movable up and down and turnable.
[0027]
In FIG. 1, a main body frame 36 of an octagonal cylindrical robot that is stably supported by a base is installed on a transport vehicle 16. A vertical movement mechanism 42 and a turning mechanism 44 are built in the main body frame 36, and thereby, a columnar shoulder 38 projecting upward from the center of the main body frame 36 can move up and down and turn freely. I support it.
[0028]
Embodiment As shown in FIG. 3, a moving plate in which a guide hole is slidably inserted so as to be vertically moved and guided by four linear guides (not shown) arranged vertically in a main body frame 36. 46 is installed. The projecting block of the moving plate 46 is provided with a nut portion 48 in which a ball that rolls is incorporated, and a screw shaft 50 that is vertically disposed on the nut portion 48 is screwed, whereby the ball screw mechanism is operated. It is composed. As the guide mechanism for the vertical movement, a rack / pinion mechanism, a belt feed mechanism, or any other guide mechanism may be used.
[0029]
On the other hand, a vertical drive motor 52 is provided on the lower surface side in the main body frame 36, and the belt 56 is tuned to the pulley 54 fixed to the lower end side of the screw shaft 50 and the output shaft of the motor 52. The moving plate 46 moves up and down by the rotation of the motor 52. A case body 58 is attached and fixed to the moving plate 46, and a turning mechanism 44 is attached to the case body 58 to support the shoulder portion 38, thereby moving the shoulder portion 38 so as to be movable up and down. In the embodiment, the vertical movement mechanism 42 includes a nut portion 48, a screw shaft 50, a motor 52, and a linear guide as a guide mechanism. For the linear displacement amount, for example, an arbitrary moving range can be set minutely via a control device using a sensor such as a linear encoder. The vertical movement mechanism is not limited to the configuration of this embodiment, but a configuration capable of controlling and moving the minute movement range with high accuracy is more preferable.
[0030]
3 shows a state in which the nut portion 48 of the ball screw mechanism is moved to the substantially upper end side of the screw shaft 50. Therefore, the case body 58 fixed to the moving plate 46 is also at the substantially upper end position of the main body frame 36. . In the figure, a turning drive motor 60 is fixed to the side surface of the case body 58. Further, a bearing (not shown) is attached to the inner upper end side of the case body 58, and the main shaft 62 is rotatably supported about the vertical direction through a speed reduction mechanism. A timing pulley 64 is fixed to the main shaft 62. A timing pulley 66 is connected to the output shaft of the turning drive motor 60, and a timing belt 68 is tuned between the timing pulleys 66 and 64. Thereby, when the motor 60 rotates, the main shaft 64 rotates and the shoulder portion 38 fixed to the main shaft 64 is driven to rotate over a very small range. In the embodiment, the turning mechanism 44 includes a motor 60, timing pulleys 64 and 66, a timing belt 68, and a main shaft 62. The turning mechanism 44 is not limited to the configuration of the embodiment, and may have an arbitrary turning drive structure.
[0031]
1 and 4, a manipulator mechanism 34 is attached to the upper end side of the shoulder portion 38. Accordingly, the manipulator mechanism 34 itself moves up and down and turns. As described above, the manipulator mechanism 34 includes the hand portion 32 that operates to take in and out the substrate G stored vertically.
[0032]
  4 to 6, the manipulator mechanism 34 is supported by a shoulder portion 38 and includes an advance / retreat movement device 70 that moves the hand portion 32 into the storage section 23 of the cassette 14 so as to be freely advanced and retracted. In this embodiment, the manipulator mechanism 34 includes a bearing portion 74 as a surface conversion device 72 described later, and a swing shaft that is pivotally supported by the bearing portion 74.PartIt is supported by the shoulder 38 through 76.
[0033]
5 and 6, a rectangular parallelepiped casing 78 is attached to the upper end side of the shoulder portion 38, and the casing 78 is arranged with the longitudinal direction directed toward the cassette 14. In the casing 78, a servo motor 80, a ball screw mechanism 86 including a screw shaft 82 provided in the direction toward the cassette 14 as a longitudinal direction, and a nut portion 84 which is forwardly and backwardly engaged with the servo shaft 80, and a nut portion are fixed. A movable base plate 88 and a stroke mechanism 90 attached to the movable base plate 88 are provided. A hand portion 32 that is connected to the stroke mechanism 90 and is separated from and returned to the casing 78 with an arbitrary stroke width is attached so as to be movable forward and backward.
[0034]
In FIG. 6, a belt 94 is tuned to a pulley 92 and a servo motor 80 provided at the end of the screw shaft 82. Further, an L-shaped connecting member 96 having a part protruding from the casing 78 to the outside is fixed to the nut portion 84 of the ball screw mechanism 86, and the connecting member 96 is adjacent to the casing 78, and the same casing. Are fixed to a horizontally long trapezoidal movable moving base plate 88 formed along the longitudinal direction at close and spaced positions. In FIG. 4, a long hole 79 is perforated on the upper surface of the casing 78, and the connecting member 96 projects an L-shaped arm to the outer surface side through the long hole, and the casing 78 has the inside of the long hole. The moving base plate 88 is moved simultaneously by moving in the longitudinal direction, i.e., the Y direction.
[0035]
In FIG. 4, a rail 98 is fixed to the side surface of the connecting member 96 of the casing 78 on the protruding end side, and the slider 100 is slidably engaged so as to be guided linearly by the rail 98, and the linear guide mechanism is Forming. The slider 100 is fixed to a movable base plate 88 arranged in a parallel plane at a position slightly separated from the side wall of the casing 78, and guides the forward and backward movement of the hand portion 32 in the longitudinal direction, that is, the cassette 14 direction.
[0036]
As shown in the figure, two pulleys 102a and 102b are attached to both ends of the lower end portion of the movable base plate 88, and a wire 104 is adjusted to these pulleys. Further, a rail 106 is further fixed in parallel with the rail 98 on the outer surface side of the movable base plate 88. A slider 108 is slidably attached to the rail 106, and a thick plate-like hand portion 32 is fixed to the slider 108 of the linear guide mechanism with the bifurcated fork-shaped tip side facing the cassette 14 direction.
[0037]
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the lower portion 104 b of the wire 104 tuned to the pulleys 102 a and 102 b and the hand portion 32 are connected by a fixing member 110. Further, a part of the overhanging portion 104 a of the wire 104 is fixedly fixed to the outer wall of the casing 78 via a fixing member 112. This constitutes a so-called double stroke mechanism, and when the moving base plate 88 moves in the direction of the cassette 14 via the connecting member 96, the margin of movement of the moving base plate 88 and the margin of movement of the underlaying portion of the wire 104 are increased. The added movement will move straight ahead.
[0038]
In this embodiment, the advancing / retreating device 70 has a moving base plate 88, pulleys 102a, 102b as a double stroke mechanism, a part of the upper erection part fixed to the casing 78 side, and a part of the lower erection part as a hand part. The wire 104 is fixed to the 32 side.
[0039]
  Further, the manipulator mechanism 34 described above is provided in the advancing / retreating device 70 and the hand unit 32, and holds the substrate G stored vertically by causing the hand unit to enter the storage section 23 of the cassette 14 in a vertical state. Holding means 35. The holding means 35 holds the substrate G stored vertically by using the hand portion 32 inserted into the storage compartment 23 in the vertical state. The hand portion 32 may be sucked and held, or a receiving edge may be formed along the longitudinal direction on the lower end side of the hand portion, which may be received from the lower surface and held. Also, the substrate is held in a floating state by fluid pressure, electronic and electrical means, and the substrate is pulled out by means not to change the physical or electrical characteristics of the substrate, and the substrate is removed from the hand unit. Any configuration can be used as long as it can be controlled. In the embodiment, the holding means 35 is composed of a suction mechanism that sucks and holds suction holes on the surface of the hand portion. In the embodiment, the manipulator mechanism 34 is provided in the hand portion, and includes a suction hole 114 that sucks and holds the vertically stored substrate by allowing the hand portion 32 to enter the storage section 23 of the cassette 14 in a vertical state. In FIG. 4, the hand portion 32 is composed of a hand portion main body 33 formed by combining two aluminum molds so as to have two fork-shaped leg portions 32a. In the embodiment, six suction holes 114 are provided on one surface side of the hand portion main body 33 (a side surface opposite to the mounting position of the casing 78). A suction pad is bonded and fixed to the suction hole to prevent scratching or damage when contacting with a glass substrate or the like. A vent groove (not shown) is formed in advance inside the hand portion 32 so as to communicate with the suction holes 114, and a vent hose 116 is connected to the vent groove, and the hose 116 is driven by suction. It is connected to a suction drive motor that does not perform suction and holds the substrate G vertically stored in the storage section 23 of the cassette 14 through the suction holes 114 by generating a suction negative pressure. The negative suction pressure generated by the suction driving motor needs to be a negative pressure that can be adsorbed from the side face in a state where the substrate G to be handled is vertical and supported by the hand portion 32 in a sufficiently floating state. The specific configuration of the hand unit 32 is not limited to the embodiment. It may be simply formed in a flat plate shape or any other shape. Since it is necessary to insert and hold the hand portion within the interval width of the substrate G in a state where a plurality of thin plate-like substrates are accommodated vertically, it is preferable that the substrate is strong and thin as much as possible.
  Here, the material of the hand portion 32 may be a light alloy, other alloys, metal or hard plastic resin, or other materials. The cassette 14 may not have an opening. The outer shape may be arbitrarily set. A shape that can be stably mounted on conveyance is preferable. Depending on the configuration of the shoulder portion 38 or the manipulator mechanism 34, the manipulator mechanism 34 itself can be viewed as a configuration that can be moved up and down and swiveled. Such a case is also included in the present invention. The holding means 35 is provided with suction holes 114 on the surface of the hand portion 32 so that the substrate G is sucked and held from the side by suction negative pressure and is handled in a vertical state. However, the number of the suction holes 114 may be one or more. Individuals may be used. The size, shape, and structure of the suction hole 114 are arbitrary. A hook-like hook portion may be attached to the lower surface side of the hand portion 32 so that the substrate G does not shift downward when the substrate G is raised in the suction state. In addition to suction holding, the cassette 14 may be pushed from the back side toward the front opening side and removed using a member that can be received on the lower surface. Furthermore, it is good also as a structure which can hold and raise the board | substrate G in a vertical state with fluid pressure. The manipulator mechanism 34 uses a double speed mechanism or the like, but the linear guide mechanism itself may simply slide the hand portion 32 forward and backward in the cassette direction.
[0040]
As described above, the cassette 14 having the vertical storage section, the manipulator mechanism 34 having the hand unit 32 for taking in and out the vertically stored substrate G in the vertical state, and the manipulator mechanism 34 are supported so as to move up and down and turn freely. First, the main body volume of the cassette 14 itself can be reduced by the configuration including the shoulder portion 38 and the manipulator mechanism 34 including the advancing / retreating device 70 and the holding means 35 provided in the hand portion 32. . For example, it has been confirmed that it can be configured with a half volume of a 650 × 830 mm type glass substrate with respect to a conventional cassette for multi-level horizontal placement. Furthermore, there is very little bending of the glass as a board | substrate. Therefore, there is almost no deformation | transformation of the curved shape of a board | substrate, and the precision of the basic component of a product can be kept favorable. Further, when the cassette is loaded on the unmanned or manned untracked or tracked transport vehicle and traveled, the substrate is less stressed in the bending direction due to gravity.
[0041]
Further, the vertical movement, that is, the stroke in the Z-axis direction is small, the weight of the robot can be reduced, and high-speed conveyance is possible. In addition, the work room, that is, the space occupying the entire clean room may be small, and a large amount of stock can be secured. Further, the pass line in the work space can be lowered, and the work space can be reduced and the work efficiency can be improved. In addition, since it is vertically stored, even if the substrate is stored and held in the storage space to some extent, positioning is easy and reliable, and even if there is no alignment device for positioning as in the horizontal placement, each process can be performed. It does not cause trouble in transportation.
[0042]
  In the present invention, a further characteristic is that the surface of the substrate held by the hand portion of the manipulator mechanism is up or down.sideThat is, there is provided a surface conversion device that performs conversion and arrangement in the direction. In the embodiment, the surface converting device 72 is attached to the shoulder portion 38 described above. More specifically, the surface conversion device 72 is arranged so that the surface of the suction hole 114 of the hand portion 32 of the manipulator mechanism is above orsideConvert and arrange in the direction. 1, 7, and 8, a support plate 118 is fixed to the upper end of the shoulder portion 38 in the horizontal direction, and a bearing portion 74 is attached on the support plate 118. A bearing 122 is built in the bearing portion 74. A rocking shaft 124 is rotatably supported on the bearing 122, and a rocking plate 126 is fixed to the rocking shaft. A geared motor 127 is attached to the swing plate 126, and the swing shaft portion 76 is configured by the swing shaft 124, the swing plate 126, and the geared motor 127.
[0043]
  The tip end side of the swing shaft portion 76, that is, the end portion of the swing plate 126 is formed in a plate shape, and this plate portion is fixed to the wall surface on the opposite side to the hand portion 32 mounting side of the casing 78 described above. ing. Since the manipulator mechanism 34 is attached to the swing shaft portion 76 in this way, the manipulator mechanism, that is, the hand portion 32 is moved up and down and swiveled around the vertical direction through the control device, and swings. Surface conversion via the shaft portion 76, that is, the pattern surface or the like up orLateral directionIt will be displaced so as to point to. In this way, since the swing shaft portion 76 is directly attached to the shoulder portion 38 and rotated, the arm length of the swing shaft portion 76 can be shortened. The centrifugal force applied to the substrate G adsorbed on the substrate G is reduced so that the adsorption retention on the substrate G is hardly affected. In addition to the vertical insertion / removal operation of the cassette 14 as described above, a mechanism for rotating and converting the pattern surface upward is integrated, so that the manufacturing process can be concentrated and the manufacturing time can be reduced. At the same time, the bearing portion can be configured very easily, and the movement to and from the cassette and the movement of the surface conversion can be performed in series, so that there is no waste in movement and it can greatly contribute to high-speed conveyance. In the embodiment, a case is described in which the suction hole of the hand portion is changed upward. However, the swing shaft portion configuration may be modified so that it can be turned to the upper surface or the lower surface side.
[0044]
The operation of the substrate transfer apparatus 10 according to the embodiment will be described below. For example, in a closed work space such as a clean room shown in FIG. 2, the loader / unloader unit 200 is housed in a cassette and automatically supplied. The substrate G is conveyed by the conveyor line 208 in in-line processes such as pre-resist cleaning 201, drying 202, pre-baking / adhesion enhancing agent coating 203, resist coating 204, reduced-pressure drying 205, post-baking / cooling 206, development 207, and the like. It is arranged at a necessary place, and a transfer robot T is installed on the conveyor. When moving between these processes, the substrate is handled in a state of being vertically stored in the cassette 14 as necessary, and supplied to each process, and the substrate is in a horizontal state in each processing process, that is, the pattern surface faces upward. It is processed in the state. For this reason, in the system in which the substrate is stored, taken in, and handled in the vertical state, it is necessary to change the pattern surface from the vertical state to the horizontal state so as to change the pattern surface in the vertical direction. In this case, the surface conversion device 72 converts the direction of the surface of the substrate as necessary. For each transfer outside the processing step, the substrate in the cassette vertical storage state is accessed, and all the processes up to the transfer and loading in the work are stored vertically or taken out and held in the vertical state. Handled.
[0045]
In FIG. 1, the robot main body 18 movable in the X-axis direction by the transport conveyor 16 moves the shoulder 38 from the upper surface of the main body frame 36 lower than the predetermined low-maintained pass line L in the Z-axis direction and the vertical movement mechanism 42 and It moves up and down via the turning mechanism 44 and turns around the Z axis.
[0046]
In the cassette 14, a plurality of thin plate-like workpieces such as glass substrates are arranged in parallel in each storage section 23 in a vertical state at a predetermined inclination angle M. When the substrate G is taken out and transported, the manipulator mechanism 34, that is, the hand portion 32 is folded and held in a vertical state as shown in FIG. The vertical movement mechanism 42, the turning mechanism 44, and the transport conveyor 16 are driven and aligned so that they can be inserted into the 14 storage compartments 23. At this time, as shown in FIG. 11, since the substrate G is inclined and arranged in a parallel adjacent state at a predetermined inclination angle M, the swing shaft portion 76 is swung so as to correspond to the tilt angle M. The state is inclined to the same inclination angle. In this state, the advancing / retreating movement device 70 of the manipulator mechanism 34 is driven to extend the hand portion 32 in the direction of the cassette 14 and inserted into the accommodation space 23 until the suction hole mounting portion of the hand portion 32 is located. Note that the tilt angle may be adjusted by allowing the hand portion to enter in a vertical state.
[0047]
When the motor 80 shown in FIG. 4 is driven, the movable base plate 88 moves in the cassette direction via the connecting member 96. At this time, since the hand portion 32 is provided slidably with respect to the moving base plate 88 and a part of the wire tuned to the pulley 102 is fixed to the casing 78, when the moving base plate 88 moves laterally, The lower installation portion 104b on the moving end side of the wire tuned to the pulley pivotally supported by the moving base plate 88 advances simultaneously in the moving direction of the moving base plate (actually, the pulley circulates within the moving range). Thus, as shown in FIG. 12, with respect to the casing 78, the hand portion 32 moves straight or retreats in the direction of the cassette 14 with a movement amount obtained by adding the movement amount of the moving base plate 88 and the movement amount due to the movement of the wire. Moving.
[0048]
Then, the hand portion main body 33 of the hand portion 32 is brought into a surface-matching state with the substrate G, and the substrate G inclined by the suction holes 114 is sucked and held by the suction driving device. Then, the hand unit 32 is raised slightly upward, and the hand unit 32 is moved into the storage section 23 by the advancing / retreating device 70 while the substrate G remains in the vertical state in a state where the contact portion between the cassette 14 and the substrate G is completely removed. Exit from return operation. These operations are performed one by one on the substrate. In this state, the robot main body 18 may be transported and moved to be positioned in the other cassette 14 in the vertical state, positioned in the X, Y, and Z-axis directions, inserted into the receiving compartment 23, and vertically disposed. .
[0049]
Also, when the substrate G is extracted from the cassette in the vertical state and retracted in various processing steps, and then it is necessary to swing the swinging shaft portion 76 to redirect the pattern surface of the glass substrate G upward. It is only necessary to rotate the swing shaft portion 76 approximately 90 degrees from the state of FIG.
[0050]
The substrate transfer apparatus according to the present invention, the cassette used therefor, and the substrate transfer method can be applied not only to glass substrates but also to various substrates as thin plate-like workpieces used in other electronic devices and the like.
[0051]
  On the other hand, as a substrate transport method using vertical storage and vertical transport, the substrate G is stored in a plurality of storage sections 23 in the cassette 14 in a vertical state, and the substrate or manipulator mechanism 34 in the storage section 23 is stored. The hand unit 32 is moved to hold the substrate G by the hand unit 32, and the substrate G isThe entire surface is swung together with the casing 78 around a rocking shaft 124 parallel to the advancing and retreating direction so as to be in a horizontal state (the pattern surface faces upward).Then, the substrate is transferred. The substrate in the storage compartment is moved in a vertical state. The substrate may be held or captured or gripped by moving the hand portion side. In short, it is necessary to be able to control the substrate G after it is smoothly pulled out from the contact state with the cassette in the housed state and pulled out. The hand portion is moved in a vertical state, the substrate G is sucked and held from the suction hole 114 provided in the hand portion 32, and then the hand portion 32 is raised above a minute range. Retract and restore the hand unit 32 as necessary.Swing around the rocking shaft 124 together with the casing 78Then, the substrate G may be transferred while the surface of the substrate G is displaced in the vertical direction.
  As described above, the substrate G is moved from the cassette 14 while the substrate G remains in the vertical state, or the hand portion 32 of the manipulator mechanism 34 is inserted from the outside into the storage compartment and moves. When the substrate itself moves, it is necessary to make the contact area with the cassette 14 as small as possible. For example, air may be blown out from below and supported in a floating state, and in this state, the air may be pushed from the back side to the front side, and the air may be received by the hand unit 32 side. A rail may be installed and its upper surface may be moved mechanically.
[0052]
  Substrate transport apparatus and substrate according to the present inventionBaseThe board conveying method is not limited to the above-described embodiment configuration, and any modifications may be made without departing from the essence of the invention described in the claims.
[0053]
【The invention's effect】
  As described above, according to the substrate transfer apparatus of the present invention, the hand unit that holds the substrate vertically stored in the storage section in a vertical state and moves it in and out, and the advance / retreat movement device that moves the hand unit freely reciprocally. Including a manipulator mechanism, a shoulder portion that supports the manipulator mechanism and that can be moved up and down and pivoted, and a surface conversion device that converts and arranges the surface of the substrate held by the hand portion upward or laterally. The manipulator mechanism includes a casing that holds the hand portion so that the hand portion can move forward and backward along the side surface and holds the advance / retreat movement device. The surface conversion device holds the bearing portion provided on the shoulder portion and the casing in a fixed manner. And a swinging shaft portion pivotally supported by the bearing portion to swing the casing about a swinging shaft parallel to the advancing and retreating direction of the hand portion.The hand portion holds the substrate so that the surface of the substrate is along the side surface of the casing, and moves forward and backward.Since it is a structure, it can maintain so that the conveyance apparatus may not be enlarged and weight-less, space-saving may be realized, and the occupied space in the clean room where the occupation cost per unit area is expensive may not be increased. In addition, it is possible to reduce the size of the cassette and the size of the robot body instead of transferring a large substrate, and realize high-speed transfer with a lightweight apparatus configuration. Further, the cycle time of the entire processing process can be shortened by realizing high-speed conveyance. Furthermore, it is possible to reduce the size of the transfer device and maintain the factory pass line low, and to prevent the curved deformation of the substrate and to maintain high product accuracy of various substrate products. In particular, as a result of the vertical storage and the vertical storage of the substrate being possible, the cassette body volume itself can be reduced, and the basic characteristics of various thin plate-like workpieces can be maintained by further reducing the substrate deflection. Product accuracy can be greatly improved. Further, when the cassette is loaded on the transport vehicle and travels, stress in the bending direction due to gravity on the substrate can be reduced, and the substrate can be protected. Furthermore, the stroke in the Z-axis direction is small, the weight of the robot can be reduced, and high-speed conveyance is possible. In addition, the space occupied in the entire clean room can be small, so that a large amount of stock can be secured. Furthermore, the pass line in the work space can be lowered, and the work space can be reduced and the work efficiency can be improved. In addition, since it is vertically stored, even if the substrate is stored and held in the storage space to some extent, positioning is easy and reliable, and even if there is no alignment device for positioning as in the horizontal placement, each process can be performed. There is an effect that cost reduction can be achieved without causing any trouble in the conveyance.
[0054]
  In addition, the surface of the substrate held by the hand portion of the manipulator mechanism is up orsideBy providing a surface conversion device that converts and arranges in the direction of the direction, the substrate stored vertically in the cassette is not only operated in and out of the cassette in the vertical state, but also in the form of glass substrates, semiconductor wafers and other thin plates The workpiece can be transferred between the cleaning, rinsing, drying, coating, firing, and other processing steps of the workpiece, after being taken out of the cassette, and rotated as it is to convert the pattern surface upward, and can be supplied to the process. Since this mechanism can be integrated with the mechanism for loading and unloading operations, the manufacturing process of these thin plate workpieces can be concentrated, the manufacturing time can be shortened, and the bearing part can be configured very easily for manufacturing on the main body side of this apparatus, In addition, since advancing and retreating to the cassette and movement of surface conversion can be performed in series, there is no waste in movement and it contributes greatly to high-speed conveyance. It is possible.
[0055]
Further, the surface conversion device includes a bearing portion provided on the shoulder portion, and a swing shaft portion pivotally supported on the bearing portion so as to rotate about the axis of the forward / backward movement direction of the hand portion. In addition, since the manipulator mechanism is attached to the swing shaft portion, the swing shaft portion configuration is extremely simple, and manufacturing, maintenance, inspection, and repair costs can be maintained at a low cost. In addition, since the advancing / retreating movement to the cassette and the movement of the surface conversion can be performed in series, there is no waste in movement.
[0056]
Further, since the cassette is used in the above-described substrate transfer apparatus, the substrate can be stored and held at a predetermined angle, and vertical storage can be realized. And it can be stored and held in a standing state at all times. Therefore, even if it is placed for a long time and placed in a stored state, it does not cause bending or arcuate deformation in the substrate to be stored. In addition, since it is in an upright state, that is, in a vertically arranged state, the amount of bending is very small compared to the case of the horizontal multistage storage system. , Light weight can be realized. Therefore, high-speed conveyance is possible even during automatic supply and conveyance by the automatic conveyance device.
[0057]
In addition, the cassette consists of a hollow rectangular parallelepiped frame, and the upper and lower sides are provided with positioning portions for vertically storing and holding the substrate at a predetermined angle, so that the cassette can be stably stored and held at a predetermined inclination angle. Accordingly, the substrate can be held in a vertical state by the hand unit to hold the substrate, and further retract, or can be stored from the outside smoothly and stably. In addition, an alignment device for positioning in the cassette is not required separately, and the equipment and operating costs of the entire transport device can be reduced.
[0058]
  Furthermore, the substrate is held in a hand portion that holds the substrate in a vertical state, moves forward and backward, and puts it into and out of the storage compartment.By swinging the casing that holds the hand part forward and backwardWhen transporting the substrate while changing the surface of the substrate upward or laterally as necessary, around the swing axis parallel to the advancing / retreating direction of the hand unit with the hand unit retractedCasing andOccupied space in the clean room by reducing the size and weight of the entire transfer device by configuring the substrate transfer method to move the entire substrate while changing the surface of the substrate. Can be maintained so as not to increase. In addition, it is possible to reduce the size of the cassette and the size of the robot body instead of transferring a large substrate, and realize high-speed transfer with a lightweight apparatus configuration. Further, the cycle time of the entire processing process can be shortened by realizing high-speed conveyance. In addition, the size of the transfer device can be reduced to maintain a low pass line, which is the workpiece transfer height in the factory, and the substrate can be prevented from being bent and the product accuracy of various substrate products can be maintained at a high level. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part in a working room such as a clean room including a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic layout plan view showing an example of various processes of a thin plate workpiece as a substrate.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a main part of the robot main body with a vertically moving mechanism and a turning mechanism partially cut away.
FIG. 4 is an enlarged perspective explanatory view of a manipulator mechanism according to an embodiment.
FIG. 5 is a schematic front view of the advance / retreat apparatus.
FIG. 6 is an explanatory side view thereof.
FIG. 7 is a schematic front explanatory view of a substrate transfer apparatus according to an embodiment.
FIG. 8 is a partially omitted cross-sectional explanatory view in a state where the swing shaft portion is swung and the pattern surface of the substrate is held upward.
FIG. 9 is an overall perspective view of a cassette according to an embodiment.
FIG. 10 is a schematic front explanatory view thereof.
FIG. 11 is an enlarged explanatory view of a main part of the cassette according to the embodiment.
FIG. 12 is a diagram for explaining the action of the advancing / retreating movement of the hand unit.
FIG. 13 is a partially omitted front explanatory view using a conventional horizontal multi-stage horizontal cassette.
[Explanation of symbols]
10 Substrate transfer device
14 cassettes
18 Robot body
23 storage compartment
32 Hand part
34 Manipulator mechanism
35 Holding means
36 Body frame
38 shoulder
42 Vertical movement mechanism
44 Turning mechanism
46 Moving board
70 Advance / Retreat Device
72 surface converter
76 Oscillating shaft
88 Moving base plate
114 Adsorption hole
128 Oscillating shaft

Claims

A manipulator mechanism that includes a hand portion that holds the substrate in a vertical state and moves forward and backward to move in and out of the storage compartment, and a forward and backward movement device that moves the hand portion forward and backward, and supports the manipulator mechanism and moves up and down A shoulder portion provided so as to be pivotable, and a surface conversion device that converts and arranges the surface of the substrate held by the hand portion in an upward or lateral direction,
The manipulator mechanism includes a casing that holds the hand part movably along the side surface and holds the advance / retreat device.
The surface conversion device includes a bearing provided on the shoulder and the bearing for holding and holding the casing and swinging the casing about a swinging axis parallel to the advancing / retreating movement direction of the hand portion. Including a rocking shaft that is pivotally supported by
The hand portion is moved forward and backward while holding the substrate so that the surface of the substrate is along the side surface of the casing.
A substrate transfer apparatus characterized by the above.

The swing shaft portion includes the swing shaft rotatably supported on the bearing portion, a swing plate interposed between the swing shaft and the casing, and fixing the both. Including a geared motor attached to the plate,
2. The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein:

The advancing / retreating device includes a movable base plate that is interposed between the casing and the hand part, supports the hand part so as to be movable forward and backward, and moves forward and backward along the side surface of the casing.
The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the substrate transfer apparatus is a substrate transfer apparatus.

Hold the substrate in a vertical state, move it back and forth, hold the substrate with a hand part that moves in and out of the storage compartment, swing the casing that holds the hand part forward and backward, and swing the surface of the substrate as necessary A method of transporting a substrate that is transported while being converted upward or laterally,
With the hand portion retracted so that the surface of the substrate is along the side surface of the casing, the casing and the entire substrate are swung around a swinging axis parallel to the advancing / retreating movement direction of the hand portion. Transport while converting,
A method for transporting a substrate.