JP4311992B2

JP4311992B2 - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP4311992B2
Application number: JP2003192056A
Authority: JP
Inventors: 達哉中村
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP2005022844A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大型基板、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のディスプレイ用基板の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、従来からの表示装置であるブラウン管等に代わって、小型軽量化や省消費電力を実現するＬＣＤやＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイ（以下、単にディスプレイと称する）が普及しつつある。
【０００３】
これらのディスプレイは、テレビジョンやパーソナルコンピュータ等の表示部に多用されており、テレビジョンにおいては、大画面化が強く望まれている。この要望に伴い、ディスプレイ基板のサイズが大型化され、製造装置においても、そのサイズに沿って大型化されている。
【０００４】
ディスプレイ用の基板は主としてガラス基板が用いられており、複数の製造工程を経て、そのガラス基板上に多数の画素や駆動回路等が形成されている。これらの製造工程において、ガラス基板を空気浮上させて搬送する技術が提案されている。例えば、特許文献１においては、検査装置内において、液晶基板などの薄板の前端部を把持し、エアスライダとエアベアリングとを用いて、薄板を空気浮上させて定盤上を移送する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１８１７１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１では、液晶基板等の薄板を把持して移送を行っている。一般的に液晶基板としては、ガラス基板が用いられている。前述したように、ガラス基板は大型化されると共に、厚さが薄くなっている。このため、機械的な部位により把持されているガラス基板は、その把持した箇所へ応力が集中的に掛かり、割れて破損する虞がある。
【０００７】
また、製造前には平坦なガラス基板であっても、ＣＶＤ等による成膜時に伴う熱やアニール処理等の熱処理が加わると、ガラス基板に大きな影響を与えて、少なからず捻れや反りを発生させている。さらには、金属膜等がガラス基板に成膜された場合には、室温であってもガラスと金属膜との熱膨張率の違いから応力が働き、ガラス基板に捻れや反りを発生させている。これは、ガラス基板が大型化されるほど、反りが発生しやすくなり、且つその反り量（反り角度）も大きくなっている。特に、ガラス基板の端部ほど反りが大きくなるため、ガラス基板の端部を確実に把持することが難しくなるばかりか、把持部がガラス基板の先端に衝突して破損する虞がある。このため、反りが生じているガラス基板を機械的な部位で把持するためには破損防止の対策が必要である。
【０００８】
さらに、ガラス基板の上面には、回路素子やパターンが形成されているため、基板上面を把持することは好ましくはない。
【０００９】
これに対して、本願出願人は例えば、特願２００２−１１６５８１号において、ガラス基板の裏面端部を複数の吸着パッドで吸引して、ガラス基板を保持する技術を提案している。しかし、この吸着により保持する技術であっても、大きな反りが生じた場合には、隙間が吸着パッドとの間に存在するとガラス基板が吸着されず、搬送準備ができないものとして、搬送エラーとなる。
【００１０】
そこで本発明は、端部に反りや捻れが発生している基板を確実に吸着して保持し搬送エラーの発生を防止する基板搬送装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、ガラス基板を浮上状態で載置する浮上ステージと、
上記浮上ステージ上の上記ガラス基板を吸着保持する基板保持部と、上記基板保持部と上記ガラス基板を挟んで対向して配置され、該基板保持部により該ガラス基板を吸着保持する際に、気体を吐出して、該基板保持部へ該ガラス基板を押し付ける気体吐出部と、上記基板保持部を搬送方向に移動させて上記ガラス基板を搬送する基板搬送部と、を備える基板搬送装置を提供する。
【００１３】
以上のような構成の基板搬送装置は、反り又は捻れが生じている基板を搬送のために基板保持部へ吸着保持させる際に、その受け渡し位置に設けられた基板保持部に基板を挟み対向して、気体吐出部を配置して、吸着保持の際に、気体吐出部から気体を基板の反り部分に吐出して、基板保持部に吸着させて、搬送エラーの発生を回避させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明による基板搬送装置を基板検査装置に搭載する一実施形態について説明する。図１は、一実施形態に係る基板検査装置の外観構成例を示す図である。以下の実施形態の説明において、ディスプレイ用のガラス基板７で、回路素子や配線パターン等が形成された面を素子形成面７ａ（図２では上面となる）と称し、反対にそれらが形成されていない非素子形成面を保持面７ｂ（図２では下面となる）と称する。
【００１５】
この基板検査装置は、大別して、基板搬入部１、装置本体（基板搬送部）２、検査部３、基板搬出部４及び基板搬送ロボット５，６とで構成される。
【００１６】
基板搬入部１は、基板搬送ロボット５の搬送アーム８に吸着保持されているガラス基板７を基板ステージ９で受け取る。基板ステージ９の上面（基板載置面）には多数の空気孔１０と、搬送アーム８が受け渡し時に入り込むための溝１１が設けられている。また、基板ステージ９の搬送方向側の両端には、ガラス基板７の保持面７ｂを吸着して保持する基板保持部として機能する吸着パッド部１２，１３がそれぞれ設けられている。
【００１７】
この基板搬入部１は、吸着パッド部１２，１３でガラス基板７の保持面７ｂの端部を吸着しつつ、基板ステージ９上の空気孔１０から圧搾空気を吐出してガラス基板７を浮上させた状態で保持し、次の装置本体２へ搬送する。
【００１８】
上記基板ステージ９の前方の両端には、装置本体の両サイドに設けられたスライダ１４，１５に沿って移動可能な支持部１７ａ，１７ｂが設けられている。また、基板搬出部４は、基板搬入部１と同様な構成であり、基板搬送ロボット６は、基板搬送ロボット５と同様な構成である。
【００１９】
さらに、装置本体２の両サイドには、前述したスライダ１４，１５が基板搬出部４までかかるように設けられ、その内側には移動基板ステージ１９を移動させるための２本のレール１６が設けられる。この移動基板ステージ１９は、前述した基板ステージ９と同様に、複数の空気孔１０が設けられており、これらの空気孔１０から圧搾空気を吐出して、ガラス基板７を浮上させた状態で保持する。さらにら、装置本体２上には、検査部３が設けられている。
【００２０】
また、基板搬送ロボット５から基板ステージ９へガラス基板７を受け渡す際に支持部１７ａが配置される受け渡し位置Ａと、基板ステージ９から移動基板ステージ１９へガラス基板７を受け渡す際に支持部１７ｂが配置される受け渡し位置Ｂとには、それぞれ後述する気体吐出部として機能するブローノズル１８が設けられている。
【００２１】
図２は、基板搬送装置における基板７を保持する保持機構の外観構成を示す図であり、図３は、保持機構のブロック構成を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、吸着パッド部１３（１２）は、ガラス基板７の保持面７ｂを吸着する複数の吸着パッド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が支持部１７ａ，１７ｂ上に配列されて構成される。これらの吸着パッドは、基板ステージ９の両側に１つ以上設けられればよく、特にその数量は限定されるものではない。本実施形態では、それぞれ３個の吸着パッドを設けた例である。
【００２３】
これらの吸着パッド部１２、１３の全吸着パッドは、バルブ２２を介して、排気ポンプ等からなる吸引源２４に接続される。また、ブローノズル１８は、基板７の素子形成面７ａの上方で吸着パッド１３ｂ（１３ａ）とほぼ対向する位置に設けられる。このブローノズル１８は、バルブ２１を介してコンプレッサ２０に接続されている。このコンプレッサ２０は、気体例えば、圧搾された空気をブローノズル１８に供給する。この実施形態では、ガラス基板に吹き付ける気体として空気を用いた例で説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、不活性ガスである窒素ガス、アルゴンガス等を用いてもよい。
【００２４】
また吸着パッド部１２、１３の近傍には、搬送されるガラス基板７の反りや捻れを検出するセンサ２５が設けられている。このセンサ２５は、例えば、ガラス基板７との距離をレーザ光等で検出し、その距離によりガラス基板７の反りの有無を検出する。尚、このセンサ２５を吸着パッド１３ａよりも搬送方向で手前に設けて、搬送アーム８により基板ステージ９に近接させつつ移動するガラス基板７を連続的に検出すれば、反りの状態（反り具合や反り量）を検出することもできる。この場合には、ガラス基板７が基板ステージ９と接触しないように、空気孔１０から圧搾空気を吐出する。また全ガラス基板対して、後述する吸着のための押し付け処理を行うのであれば、センサ２５を設けなくてもよい。
これらのセンサ２５、コンプレッサ２０及びバルブ２１，２２は、制御部２３によりそれぞれ制御されている。
【００２５】
このように構成された保持機構の作用について説明する。
まず、基板搬送ロボット５に載置されたガラス基板７は、搬送アーム８によって、基板搬入部１の基板ステージ９へ受け渡される。この際に、空気孔１０から圧搾空気を吐出して、基板ステージ９へガラス基板７に接触しないようにガラス基板７を浮上させた状態で受け取ってもよい。また、支持部１７ａ，１７ｂは、受け渡し位置Ａに移動させ、移動基板ステージ１９は、基板搬入部１の基板ステージ９に当接させておく。
【００２６】
その後、センサ２５によりガラス基板７に反りの有無を検出する。反りが生じていたと制御部２３が判断した場合には、制御部２３は、バルブ２１とバルブ２２を開けて、ブローノズル１８による空気の吹きつ付け（吐出）と、吸着パッド部１２，１３による吸引をそれぞれ行う。
【００２７】
この空気の吹き付けにより、ガラス基板７の反り部分は、吸着パッド部１２，１３により近づくように押し付けられる。ガラス基板７は、押し付けにより反り部分が戻され、吸着パッド部１２，１３に吸着される。この吸着は、吸着パッド部１２，１３とバルブ２２との間に図示しない圧力センサを設けて検出する。ここでは、圧力センサで検出される圧力が下がれば吸着したものと判定している。
【００２８】
また、センサ２５を設けていない場合には、反りの有無が判定できないため、基板ステージ９の載置面へガラス基板７が載置される度に、ブローノズル１８による空気の吹きつ付けを行いつつ、吸着パッド部１２，１３による吸引を行う。
【００２９】
そしてガラス基板７が吸着パッド部１２，１３に吸着された後、支持部１７ａを移動基板ステージ１９への受け渡し位置Ｂまで移動させる。この移動に伴い、吸着パッド部１２，１３に吸着されるガラス基板７が移動基板ステージ１９上へ搬送される。
【００３０】
この受け渡し位置Ｂにおいて、支持部１７ａは吸着を解除して、受け渡し位置Ａに戻り、次のガラス基板７の搬入に待機する。支持部１７ｂは受け渡し位置Ｂまで移動して、ブローノズル１８による空気の吹きつ付けを行いつつ、吸着パッド部１２，１３による吸引を行う。吸着が完了すると、支持部１７ａと移動基板ステージ１９は、一体的に移動して検査部３へ移動する。
【００３１】
以上のように本実施形態は、反りや捻れが生じているガラス基板であっても搬送装置に保持される際に、気体（空気）を吹き付けて、反りや捻れ部分を吸着パッド部に押し付けることにより、吸着を短時間で確実に吸着させて、搬送エラーを回避することができる。
【００３２】
また、センサにより反り状態を検出して、その反り状態に好適するように吹き付ける吐出圧や吐出量を調整することにより、さらに確実に且つ適正に吸着させることができる。これを実現する場合には、バルブ２１をガス流量が調整可能な可変バルブを用いればよい。
【００３３】
また、本実施形態では、両側に１個ずつのブローノズル１８を配置したが、これに限定されるものではなく、例えば、２個ずつを吸着パッド部の配列に従って配置して用いてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、端部に反りや捻れが発生している基板を確実に吸着して保持し搬送エラーの発生を防止する基板搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板検査装置の外観構成例を示す図である。
【図２】基板搬送装置における基板を保持する保持機構の外観構成を示す図である。
【図３】保持機構のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
１…基板搬入部、２…装置本体（基板搬送部）、３…検査部、４…基板搬出部、５，６…基板搬送ロボット、７…ガラス基板、８…搬送アーム、９…基板ステージ、１０…空気孔、１１…溝、１２，１３…吸着パッド、１４，１５…スライダ、１６…レール、１７ａ，１７ｂ…支持部、１８…ブローノズル、１９…移動基板ステージ、２０…プロセッサ、２１，２２…バルブ、２３…制御部、２４…吸引源、２５…センサ。

Claims

ガラス基板を浮上状態で載置する浮上ステージと、
上記浮上ステージ上の上記ガラス基板を吸着保持する基板保持部と、
上記基板保持部と上記ガラス基板を挟んで対向して配置され、該基板保持部により該ガラス基板を吸着保持する際に、気体を吐出して、該基板保持部へ該ガラス基板を押し付ける気体吐出部と、
上記基板保持部を搬送方向に移動させて上記ガラス基板を搬送する基板搬送部と、
を具備することを特徴とする基板搬送装置。
上記基板搬送装置において、さらに、
上記基板保持部に設けられ、搬送される上記ガラス基板の反り量を検出するセンサ部を具備し、
上記ガラス基板の反り量に応じて上記気体吐出部の気体の流量を調整することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
上記センサ部は、上記ガラス基板の反り方向を検出し、反り方向が上向きと判断されたときには、上記気体吐出部より上記ガラス基板に気体を吐出し、上記反り方向が下向きと判断されたときには、上記気体吐出部からの気体の吐出を停止させることを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。