JP4255676B2

JP4255676B2 - 基板運搬装置

Info

Publication number: JP4255676B2
Application number: JP2002318467A
Authority: JP
Inventors: 雅宏三好; 文男仲佐
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004149298A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば液晶表示装置の製造工程において基板を収納したカセットを運搬を行う台車及びハンドリングロボットを備えた基板運搬装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造工程においては、基板を処理する複数の基板処理部が配置される。基板はカセットに収容された状態で、ＡＧＶ（自動搬送車）やＭＧＶ（手動搬送車）やその他の搬送車（以後台車と言う）によってストッカーから処理部へ搬送される。ローダ、アンローダ及びハンドリングロボットが各処理部に設けられている。
【０００３】
台車が所定の基板処理部へ到着すると、基板を収容したカセットは台車からローダに移載され、カセット内の基板はハンドリングロボットによってローダから基板処理装置へ搬送される。基板処理装置で処理された基板はアンローダに待機しているカセットに収納され、それから基板を収容しているカセットが台車に移載される。それから、台車は基板を収納したカセットをストッカ又はその他の位置へ運搬する。
【０００４】
なお、半導体製造装置で台車を使用することは従来から知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２２２８９１号公報
【特許文献２】
特開平９−２１６１８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
大型の液晶表示装置が提供されるにつれて、液晶パネルを構成するガラス基板が大型化する。基板が大型化すると、製造工程で使用するカセットの高さを高くする必要がある。すると、各種装置間の搬送マージンを確保するために、ハンドリングロボットを大型化し、あるいは、ハンドリングロボットの大型化を抑えるために、ローダやアンローダに基板を収容したカセットを昇降させる昇降装置を設けることが必要になる。また、基板の大型化とともに、必然的にクリーンルーム内での各種装置が占める装置設置床面積も増加する。従って、基板が大型化すると、各種装置が大型化し、装置の構造が複雑化するだけでなく、クリーンルームへの投資も莫大なものとなっている。
【０００７】
本発明の目的は、製造装置の大型化、装置構造の複雑化をすることなく、基板の大型化に対応できるようにした基板運搬装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による基板運搬装置は、基板を収納したカセットを運搬する台車と、基板処理部に設けられたハンドリングロボットとを備え、該台車は該基板処理部で留まり、該台車及び該ハンドリングロボットは、該ハンドリングロボットが該基板処理部において該台車から又は該台車へ基板を直接に出し入れできるように形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
この構成によれば、従来の基板運搬装置では基板処理部に設けられていたカセット専用のローダやアンローダが不要になり、クリーンルーム内での装置が占める装置設置床面積の増加を小さくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１実施例による基板運搬装置を示す図である。図１において、基板運搬装置は、台車１０と、基板処理部に設けられたハンドリングロボット１２とを備える。台車１０は車輪１４によって支持され、自動搬送車又は手動搬送車として構成される。
【００１２】
台車１０はカセットベース１６を有し、基板１８を収容したカセット２０がカセットベース１６に載置されるようになっている。台車１０の上部２２はカセット２０を囲み、台車１０の上部２２の一側部には窓２４が設けられている。ドア（図示せず）が窓２４に設けられる。
【００１３】
カセットベース１６は、支持機構によって台車１０に支持される。支持機構は、基板１８を収納したカセット２０を水平状態で保持する位置決め機構２６と、カセット２０を水平方向に移動させる位置決め機構２８と、カセット２０を垂直方向に移動させる位置決め機構３０とを含む。
【００１４】
水平部分の長いＵ字管３２がカセットベース１６の下側に取りつけられている。Ｕ字管３２の中には液体が入っており、液体の両水頭位置をセンサ３４ａ，３４ｂで検出するようになっている。これによって、カセットベース１６の図１の紙面と平行な平面内での水平状態を検出する。同様のＵ字管がＵ字管３２と直交するように図１の紙面と垂直な平面内に設けられ、そのＵ字管の中の液体の両水頭位置をセンサで検出するようになっている。その他の水平検出手段、例えば水銀等の導電性物質を含むレベルの検出手段を使用することもできる。
【００１５】
カセット２０を水平状態で保持する位置決め機構２６は、モータ、エンコーダ、ボールネジ等を含む昇降移動機構であり、センサ３４ａ，３４ｂの出力によってフィードバック制御される。ボールネジも図１の紙面と平行な平面及び図１の紙面と垂直な平面内に設けられる。これによって、基板１８はカセット２０とともに水平な状態に保持され、その後で、基板１８はハンドリングロボット１２の基板ハンドリングアームによって持ち上げられることができる。
【００１６】
基板ハンドリングアームはフォーク状の一対の細長い平板からなる。基板１８が水平な状態に保持されていないと、基板ハンドリングアームは２つの基板１８の間に挿入されるときに、基板１８に接触して正確に持ち上げることが難しいことがある。基板１８を収容したカセット２０を台車１０に水平な状態で積み込んだ場合でも、台車１０が走行する間の振動等により基板１８を収容したカセット２０の位置がずれ、基板１８の水平状態がくるうことがある。従って、基板処理部にローダ及びアンローダがなくて、基板処理部のハンドリングロボット１２が台車１０から又は台車１０へ基板１８を直接に出し入れする場合には、基板１８を水平な状態に保持しておくことは重要である。
【００１７】
カセット２０を水平方向に移動させる位置決め機構２８、およびカセット２０を垂直方向に移動させる位置決め機構３０は、それぞれモータ、エンコーダ、ボールネジ等からなる移動機構である。これらの位置決め機構２８，３０はカセットベース１６の位置を検出するためのセンサ３６ａ，３６ｂの出力によってフィードバック制御される。例えば、センサ３６ａはカセットベース１６に取りつけられ、センサ３６ｂはハンドリングロボット１２に取りつけられる。センサ３６ａ，３６ｂはレーザ光を用いたセンサであり、発光部と受光部の対として設けられる。こうして、位置決め機構２８，３０はカセットベース１６をハンドリングロボット１２に対して水平方向及び垂直方向に位置決めする。また、センサ３６ａ，３６ｂの出力はハンドリングロボット１２にも提供され、その結果をもとにロボットティーチング位置を変更し、対応してもよい。
【００１８】
ハンドリングロボット１２は、ベース部３８、作動部４０、および基板ハンドリングアーム４２を有する。ベース部３８は軌道に沿って走行することができる。作動部４０は基板ハンドリングアーム４２を水平方向及び垂直方向に移動させることができる。基板ハンドリングアーム４２は上記したようにフォーク状の一対の細長い平板からなる。
【００１９】
図３は本発明の基板運搬装置の作用を説明する図である。液晶表示装置の製造工場のクリーンルーム内には、例えばストッカ４４と基板処理部４６とがあり、台車１０はストッカ４４と基板処理部４６との間を矢印で示されるように移動することができる。基板処理部４６にはハンドリングロボット１２及びエッチングやスパッタリング等の製造装置（図示せず）がある。台車１０は基板処理部４６に到着すると、基板処理部４６に留まり、ハンドリングロボット１２がハンドリングアーム４２により台車１０内のカセット２０内の基板１８を直接出し入れする。ハンドリングロボット１２は取りだした基板１８を製造装置へ運搬する。製造装置によって所定の処理を受けた基板１８はハンドリングロボット１２によって台車１０内のカセット２０の中に収容される。なお、基板１８のないカセット２０を含む台車１０を基板処理部４６内に待機させておき、製造装置によって所定の処理を受けた基板１８をその台車１０内のカセット２０の中に収容してもよい。それから、台車１０はストッカ４４又はその他の基板処理部へ基板１８を運搬する。
【００２０】
図４は従来の基板運搬装置を説明する図である。液晶表示装置の製造の製造工場のクリーンルーム内には、例えばストッカ１と基板処理部２とがあり、台車３はストッカ１と基板処理部２との間を矢印で示されるように移動することができる。基板処理部２には、ローダ４、アンローダ５、ハンドリングロボット６及びエッチングやスパッタリング等の製造装置（図示せず）がある。台車３がストッカ１から基板処理部２へ移動したときには、台車３はローダ４の前で停止し、基板１８を収容したカセット２０を台車３からローダ４に移載する。ハンドリングロボット６はカセット２０内の基板１８をローダ４から搬送装置へ運搬し、製造装置によって所定の処理を受けた基板１８をアンローダ５内のカセット２０の中に収容する。台車３はアンローダ５から基板１８を収容したカセット２０を受ける。
【００２１】
このように、本発明によれば、従来の基板運搬装置の基板処理部２に設けられていたカセット専用のローダ４やアンローダ５が不要になり、クリーンルーム内での装置が占める装置設置床面積の増加を小さくすることができる。また、台車１０内のカセット２０の最下段の基板の搬送高さをハンドリングロボット１２の最低高さに合わせることにより、ハンドリングロボット１２の全高を抑えるだけでなく、クリーンルームの天井の高さを低くすることができる。
【００２２】
図２は本発明の第２実施例による基板運搬装置を示す図である。図２において、基板運搬装置は、台車１０と、基板処理部に設けられたハンドリングロボット１２とを備える。台車１０及びハンドリングロボット１２は図１に示したものとほぼ同様の構成を備える。
【００２３】
図２においては、ハンドリングロボット１２がカセット２０の位置決め機構を備える。この位置決め機構はカセット位置決め用のアーム４８からなる。カセット位置決め用のアーム４８は水平方向及び垂直方向に移動可能であり、ハンドリングロボット１２はカセット位置決め用のアーム４８は水平方向及び垂直方向の作動手段を含む。
【００２４】
カセット位置決め用のアーム４８により、台車１０内の基板１８を収容したカセット２０を直接リフトすることで、カセット２０の垂直方向、水平方向の位置決めを行う。リフトした時点でカセット２０の位置決めが完了するため、この後で、上記したように、ハンドリングアーム４２により台車１０内のカセット２０内の基板１８を直接出し入れすることができる。なお、カセット位置決め用のアーム４８によってカセット２０をリフトする際、台車１０内へカセット位置決め用のアーム４８を挿入するが、そのときには上記したように、機構２６によってカセット２０の水平出しが必要になる。
【００２５】
台車１０にローダ、アンローダへのカセット２０の積み下ろし機構が付いている場合、カセット位置決め用のアーム４８を所定の位置で待機させることにより、その待機位置を、台車１０からのカセット２０の受け渡し位置とすることで、ローダ、アンローダの代わりとすることもできる。この場合、台車１０にカセット２０の水平出しが必要になる。
【００２６】
台車１０に設けられた機構２６，２８，３０の駆動電源は、台車１０にバッテリを備えたものとし、または基板処理部４６に設けた電源を利用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造装置の大型化、装置構造が複雑化をすることなく、基板の大型化に対応でき、さらにクリーンルームへの投資も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による基板運搬装置を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例による基板運搬装置を示す図である。
【図３】本発明の基板運搬装置の作用を説明する図である。
【図４】従来の基板運搬装置を説明する図である。
【符号の説明】
１０…台車
１２…ハンドリングロボット
１６…カセットベース
１８…基板
２０…カセット
２６…カセットを水平状態で保持する機構
２８…カセットを水平方向に移動させる機構
３０…カセットを垂直方向に移動させる機構
３２…Ｕ字管
４２…基板ハンドリングアーム
４６…基板処理部
４８…カセット位置決め用のアーム

Claims

基板を収納したカセットを運搬する台車と、基板処理部に設けられたハンドリングロボットとを備え、該台車は該基板処理部で留まり、該ハンドリングロボットは該台車上のカセットを直接リフトし、水平方向及び垂直方向に移動可能な機構を有しており、該台車及び該ハンドリングロボットは、該ハンドリングロボットが該基板処理部において該台車から又は該台車へ基板を直接に出し入れできるように形成されていることを特徴とする基板運搬装置。
該台車は、該カセットを水平状態で保持する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の基板運搬装置。
該台車は、該カセットを垂直方向及び水平方向に位置決めする機構を有することを特徴とする請求項２に記載の基板運搬装置。