JP4873506B2

JP4873506B2 - 基板バッファユニット

Info

Publication number: JP4873506B2
Application number: JP2009052945A
Authority: JP
Inventors: 昭徳宮原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: CN101826448A; CN101826448B; TW201033101A; JP2010206123A; TWI401199B; KR20100100682A

Description

本発明は、基板搬送路を搬送される、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラス基板を一時的に基板搬送路から退避させるための基板バッファユニットに関し、特にバッファ装置内空間の空気洗浄を効率的に行うことのできる基板バッファユニットに関する。

ＦＰＤの製造においては、ＦＰＤ用のガラス基板上に回路パターンを形成するためにフォトリソグラフィ技術が用いられる。フォトリソグラフィによる回路パターンの形成は、ガラス基板上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応するようにレジスト膜を露光し、これを現像処理するといった手順で行われている。回路パターンの形成には、レジスト液の塗布や現像処理などの処理を行う各処理ユニットを搬送ライン（基板搬送路）に沿って設置した製造ラインが用いられている。ガラス基板は、搬送ラインを搬送されつつ、各処理ユニットで所定の処理が施されていくこととなる。

ところで、前記製造ラインでは通常、各処理ユニット間での基板の受け取り、及び引き渡しのタイミング調整を行うため、ガラス基板を搬送ラインから一時的に退避させて保管するバッファ装置が設置される。
このようなバッファ装置として、本願出願人は、ガラス基板を多段に載置可能な棚部を昇降させることにより基板の搬入出を行うエレベータ式のバッファ装置（以下、エレベータバッファ装置と呼ぶ）を特許文献１において開示している。

特許文献１に開示のエレベータバッファ装置の基板退避動作について図７に基づき簡単に説明する。図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すエレベータバッファ装置２００は、搬送ライン途中に設けられており、多段に設けられた基板の載置部２０２ａ〜２０２ｆを有する棚部２０５と、この棚部２０５を昇降移動可能に支持する昇降機構２０６とを備えている。
エレベータバッファ装置２００に基板を退避させる必要が生じると、Ｘ方向下流側の補助コンベア機構２１０の駆動が停止される。さらに、図７（ａ）に示すようにＸ方向上流側から搬送されてきた最初の基板Ｇ１が筐体２０１の搬入口２０１ａを通過し、基板全体が載置部２０２ａ上に載ると、コンベヤ機構２５０ａが停止される。これにより基板Ｇ１が載置部２０２ａ上に載置された状態となる。

次いで、Ｘ方向上流側から次の基板Ｇ２が搬送されてくると、コンベヤ機構２５０ａとその駆動源との接続が解除される。
そして、載置部２０２ｂ〜２０２ｆのいずれか、例えば図７（ｂ）に示すように、載置部２０２ｂが搬送ラインの高さに一致するよう昇降機構２０６により棚部２０５を上昇させ、載置部２０２ｂのコンベヤ機構２５０ｂをその駆動部に接続して駆動させる。ここで、基板Ｇ１は、載置部２０２ａごと搬送ラインから退避した状態となる。そして、基板Ｇ２の全体が載置部２０２ｂ上に載ると、コンベヤ機構２５０ｂの駆動が停止される。
このような工程を繰り返すことにより、基板搬送の待機状態が解除されるまで、搬送ラインを搬送されてきた後続の基板Ｇ３、Ｇ４、・・・がそれぞれ、載置部２０２ｃ、２０２ｄ、・・・上に載置されて保管されることとなる（図７（ｃ）参照）。

ところで、前記エレベータバッファ装置２００は、他のユニットと共にクリーンルーム内に設置される。クリーンルームの天井部には、ＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）と呼ばれる清浄空気供給装置が設置され、これにより、下方に空気が流れる垂直層流（ダウンフロー）が形成される。
従来、このダウンフローによりルーム内の清浄度、ひいては基板が収容される棚部２０５内の清浄度が確保されている。

即ち、図８に示すように、外装パネルである筐体２０１の上面は、上方から下方に流れる清浄空気を筐体内２０１に取り込むために開放されている。このため、クリーンルーム内のダウンフローは、筐体２０１の上面から筐体２０１内に流れ込み、基板搬入出口２０１ａ、２０１ｂから流れ出る清浄空気の流れが形成されるようになされている。

特開２００７−２５０６７１号公報

しかしながら、前記構成において昇降機構２０６により棚部２０５が筐体２０１内で昇降移動すると、図９に示すように棚部２０５下方の空間２０７の容積が変化し、筐体２０１内に形成されていた空気の流れが崩れ、不具合が生じる虞があった。
即ち、棚部２０５の昇降移動の度に、その下方の空間２０７の容積が変化し圧縮膨張されるため、昇降機構２０６からのダストの巻き上げが生じ、ダストが棚部２０５内に流れ込み、棚部２０５内に載置された基板上にダストが付着するという課題があった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、一方向に搬送される基板を一時的に退避させる基板バッファユニットにおいて、バッファ空間の空気洗浄を効率的に行うことのできる基板バッファユニットを提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る基板バッファユニットは、基板搬送路を搬送される基板を一時的に収容し、前記基板搬送路から退避させる基板バッファユニットであって、上面が開放された箱状の筐体と、前記基板の搬送を行うための複数のコロ搬送シャフトが並列に設けられると共に、各シャフトの一端部にはシャフトを回転駆動するためのシャフト回転駆動機構が設けられ、前記基板搬送路から前記筐体内に搬入された基板を載置する載置部と、前記載置部を前記基板搬送路から外れた所定位置に移動可能に設けられた箱状の棚部と、前記棚部の一側面に設けられ、前記載置部に清浄空気を導入する空気導入口と、前記複数のシャフト回転駆動機構を覆うカバー部材と、該棚部内の空気を吸引し、前記カバー部材で覆われた前記複数のシャフト回転駆動機構を通過して、前記筐体外に排気する排気手段と、前記棚部よりも下方の前記筐体側面に設けられ、該筐体内の雰囲気を排気する排気窓とを備え、前記排気手段の吸引力により前記空気導入口から各載置部に前記清浄空気が導入され、各載置部には一方向の空気の流れが形成され、各載置部を通過した空気がシャフト回転駆動機構を通過し、外部に排気されることに特徴を有する。

このように排気手段が設けられることにより、筐体内において、棚部の一側面側から清浄空気が強制的に導入され、一方向に流され排気される。特に、各載置部を通過した空気がシャフト回転駆動機構を通過し、外部に排気される。
さらに、筐体の下部側面に排気窓が設けられることにより、棚部内に導入されずに棚部の下方に流れる清浄空気を効率的に排気することができる。
また、筐体内において、常に下部空間よりも上部空間を陽圧とすることができ、下部空間における巻き上がり発生を抑制することができる。

また、前記排気窓は、それぞれ開閉自在に設けられた複数の開閉部材により、その開口面積が複数段階に可変となされていることが望ましい。
尚、前記筐体内の上部空間と下部空間の気圧、もしくは、いずれか一方の気圧を検出する気圧検出手段と、前記開閉部材ごとに開閉駆動可能な開閉駆動手段と、少なくとも前記開閉駆動手段と前記排気手段のいずれか一方を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記気圧検出手段の検出結果と所定の気圧値との比較結果に基づいて、少なくとも前記排気窓の開口面積と前記排気手段の排気出力のいずれか一方を決定し、少なくとも前記開閉駆動手段と前記排気手段のいずれか一方を制御することが望ましい。
このように構成することにより、棚部の昇降移動に応じて排気窓の開口面積及び排気手段の排気出力を変え、筐体内に安定したダウンフローを形成することができる。
したがって、筐体内において空気の逆流や巻き上がりの発生が抑制され、モータ等の駆動系から発生するダストの棚部への流れ込みを防止することができる。

また、前記箱状の棚部の側面には、該棚部の側方を流れ降りる清浄空気を、前記排気窓に導く第一の整流板が設けられていることが望ましい。
また、前記箱状の棚部の上面には、上方から流れ降りる清浄空気を、該棚部の側方に導く第二の整流板が設けられていることが望ましい。
このように第一、第二の整流板を設けることにより、上方から導入された清浄空気を整流して乱流発生を抑制し、棚部側方及び排気窓に向けて整流された空気の流れを形成することができる。

本発明によれば、一方向に搬送される基板を一時的に退避させる基板バッファユニットにおいて、バッファ空間の空気洗浄を効率的に行うことのできる基板バッファユニットを得ることができる。

図１は、本発明に係る基板バッファユニットの側断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。図３は、図２のＢ−Ｂ矢視図である。図４は、図２のＣ−Ｃ矢視図である。図５は、図１の基板バッファユニットが備える排気窓の開閉制御を説明するためのブロック図である。図６は、排気窓の段階的な開口面積の変化を示す図である。図７は、エレベータバッファ装置の基板退避動作について説明するための図である。図８は、従来のエレベータバッファ装置内の空気の流れを示す断面図である。図９は、従来のエレベータバッファ装置内の他の空気の流れを示す断面図である。

以下、本発明の基板バッファユニットの実施形態について図に基づき詳細に説明する。本発明の基板バッファユニットは、例えばフォトリソグラフィ工程により回路パターンを形成する製造ライン途中に設けられ、被処理基板であるＦＰＤ用のガラス基板を一時的に収容し退避させるものである。以下の実施形態においては、エレベータバッファ装置に適用した例について説明する。

図１は、本発明に係る基板バッファユニットの側断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視図、図４は図２のＣ−Ｃ矢視図である。
図示する基板バッファユニット１００は、ユニット筐体１内に被処理基板であるガラス基板Ｇを多段（図では５段）に載置可能な箱状の棚部２と、この棚部２を下方から支持すると共に昇降移動させる昇降機構３とを備える。

この基板バッファユニット１００に対し、ガラス基板Ｇは図１に示すユニット筐体１の搬入口１ａから搬入され、棚部２に収容後、適宜、反対側の搬出口１ｂから搬出される。
前記筐体１における搬入口１ａ及び搬出口１ｂは、バッファユニット１００の上流及び下流に設けられた所謂平流し方式の基板搬送ライン（基板搬送路）の高さ位置に合わせて設けられている。
図１，２に示すように棚部２は、箱状のケーシング２０を有し、このケーシング２０内に例えば５段に基板Ｇの載置部６が設けられている。ケーシング２０において、前記筐体１の搬入出口１ａ，１ｂに臨む側面には、各段の載置部６に対応して複数の基板搬入口２ａと搬出口２ｂとが設けられている。

棚部２（ケーシング２０）は筐体１内で昇降機構３により昇降移動可能であるため、所定の段の載置部６に対してガラス基板Ｇの搬入出を行う場合には、その所定の段の載置部６が前記搬入口１ａ及び搬出口１ｂの高さとなるよう昇降機構３により棚部２が昇降移動される。
また、所定の載置部６に基板Ｇを載置した後、昇降機構３により、棚部２を基板搬送ラインから外れた所定位置まで昇降移動させることで、その基板Ｇを基板搬送ラインから退避させることができる。
尚、図２に示すように、各載置部６には、基板搬送を行うための複数のコロ搬送シャフト１３が並列に設けられており、各シャフト１３の一端部には、各シャフト１３を回転駆動するためのモータ等からなるシャフト回転駆動機構１４が設けられている。

また、図１、図２に示すように筐体１の上面は開放されている。このため、このバッファユニット１００がクリーンルーム内に設置され、その天井から清浄空気がダウンフローにより供給される場合、図示するように筐体１の上方から筐体１内に清浄空気が供給される。
ここで、棚部２の上面には、その中央部がドーム状に膨らんだ整流板４５（第二の整流板）が設けられており、上方からのダウンフローを棚部２の側方へ導くようになされている。

棚部２の一側面には各載置部６に清浄空気を導入するための空気導入口６ａが設けられている。上方から棚部２の側方に流れるダウンフローの一部は、前記空気導入口６ａから各載置部６に流れ込み、図２に矢印で示すように清浄空気の流れが形成される。
各載置部６において前記シャフト回転駆動機構１４は下流側に設けられているため、駆動機構からのダストが各載置部６に流れ込まないようになされている。より詳しく説明すると、前記複数のシャフト回転駆動機構１４は、カバー部材１５により覆われ、その下部には下方に延びる排気管１６が設けられ、この排気管１６は筐体外部の排気装置３０（排気手段）に接続されている。
即ち、排気装置３０が設けられることによって、その吸引力により前記空気導入口６ａから各載置部６に清浄空気が導入され、各載置部６には一方向の清浄空気の流れが強制的に形成される。このため、清浄空気が下流となるシャフト回転駆動機構１４を通過後は、逆流することなく必ず外部に排気される。
尚、排気装置３０は、排気出力可変の構成であることが望ましく、その場合、例えば筐体１内に供給されるダウンフローの状態等に応じて、最適な排気出力を設定することができる。

また、図３、図４に示すように、筐体１の基板搬入出面ではない筐体１の左右両側面において、各面の下部には、筐体１内の雰囲気を排気するために開閉可能な排気窓４０が例えば横並びに２つ設けられている。
各排気窓４０はそれぞれ、複数の開閉部材、例えば、縦方向に並列して設けられた４枚の開閉板４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを有し、それら開閉板４１ａ〜４１ｄはそれぞれ独立して開閉することができるように設けられている。
好ましくは、各開閉板４１ａ〜４１ｄは、図５に模式的に示すように電気モータ等の開閉駆動手段４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄによりそれぞれ開閉動作され、各駆動手段４２ａ〜４２ｄはコンピュータからなる制御部４３（制御手段）により駆動制御される。

さらには、図１、図２に示すように筐体１内において、筐体１内の上部空間の気圧を検出する気圧センサＳ１（気圧検出手段）と下部空間の気圧を検出する気圧センサＳ２（気圧検出手段）とを設け、それらの検出結果に基づき前記排気窓４０における開口面積を制御することが望ましい。
その場合、例えば、各センサＳ１、Ｓ２の検出結果が、それぞれ予め設定された所定の圧力値を超えた場合、或いは、前記センサＳ１，Ｓ２間の圧力差が所定の圧力値以上となった場合等に、制御部４３が排気窓４０の開口面積を決定し、各開閉駆動手段４２ａ〜４２ｄを制御する。
ここで、棚部２の昇降移動に拘わらず、筐体１内の気圧は、常に上部が陽圧となるよう開閉板４１ａ〜４１ｄの開閉制御を行うことで、筐体１内の下部空間における空気の流れを整流して、空気の巻き上げ発生を抑制することができる。

このとき、筐体１の下部空間での空気の巻き上がりを効果的に抑制するために、排気窓４０の各開閉板４１ａ〜４１ｄは、例えば下方の開閉板４１ａから順に開け、排気窓４０の開口面積を複数段階的に変えることが望ましい。例えば、図５では開閉板４１ａのみが開いた状態、図６（ａ）では開閉板４１ａ、４１ｂが開いた状態、図６（ｂ）では開閉板４１ａ、４１ｂ、４１ｃが開いた状態、図６（ｃ）では全ての開閉板４１ａ〜４１ｄが開いた状態を示している。
尚、開閉板４１ａ〜４１ｄの裏側には、ワイヤメッシュ部材４４が設けられており、排気を整流するようになされている。
また、前記気圧センサＳ１、Ｓ２の検出結果に基づいて、さらに制御部４３が前記排気装置３０の排気出力を制御することが望ましく、その場合、筐体１内の空気の流れをより整流することができる。

また、図２に示すように棚部２の側面には、上方からのダウンフローのうち、載置部６には流れなかった清浄空気を前記排気窓４０に導く整流板４８（第一の整流板）が設けられている。
また、棚部２の下方まで流れ降りた清浄空気は、前記排気窓４０から排気される他、昇降機構３を囲い込むケーシング４６内に吸引される。即ち、前記ケーシング４６は排気管４７を介して前記排気装置３０に接続されており、特に棚部２の下降時（下方空間の圧縮時）に排気窓４０からの排気のみでは排気しきれない巻き上がりの空気を強制的に吸引し、排気装置３０により外部に排気するようになされている。この構成により、昇降機構３から発生するダストが空気の巻き上げによって棚部２に流れないようにすることができる。

以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、排気装置３０が設けられることにより、筐体１内において、棚部２の一側面側から清浄空気が強制的に導入され、一方向に流され排気される。さらには、筐体１の下部側面には、棚部２内に取り込まれずに棚部２の下方に流れる清浄空気を効率的に排気するための排気窓４０が、その開口面積（排気量）が可変自在に設けられる。
この構成により、棚部２内においては、清浄空気がシャフト回転駆動機構１４を通過後、逆流することなく必ず外部に排気される。
また、筐体１内においては、常に下部空間よりも上部空間が陽圧となり、下部空間における巻き上がり発生を抑制することができる。特に、棚部２の昇降移動に応じて、前記筐体１の下部側面に設けられた排気窓４０の開口面積を変えることにより、筐体１内に安定したダウンフローを形成することができる。
したがって、筐体１内においては空気の逆流や巻き上がりの発生が抑制され、モータ等の駆動系から発生するダストの棚部２（載置部６）への流れ込みを防止することができる。

尚、前記実施の形態においては、筐体１内の気圧を検出する気圧検出手段として、上部空間の気圧検出を行う気圧センサＳ１と、下部空間の気圧検出を行う気圧センサＳ２とを設け、それらの検出した気圧値が所定値を越えた場合、あるいは、それら検出結果の差分が所定値を超えた場合に、排気窓４０の開閉板４１ａ〜４１ｄの開閉制御を行うものとした。しかしながら、本発明にあっては、その構成に限定されるものでなく、筐体１内の上部空間または下部空間のいずれか一方に気圧検出手段として気圧センサを設け、その検出した気圧値が所定値を超えた場合に排気窓４０の開閉板４１ａ〜４１ｄの開閉制御を行うように構成してもよい。

また、前記実施の形態においては、気圧センサＳ１、Ｓ２の検出結果に基づいて、制御部４３が開閉板４１ａ〜４１ｄの開閉制御を行う構成とし、さらに好ましくは、制御部４３が排気装置３０の排気出力を制御するものとした。
しかしながら、本発明においては、その構成に限定されるものではなく、気圧センサＳ１、Ｓ２の検出結果に基づいて、制御部４３により少なくとも開閉板４１ａ〜４１ｄの開閉制御と排気装置３０の排気出力のいずれか一方が制御される構成でもよい。

また、前記実施の形態においては、本発明を多段式のエレベータバッファ装置に適用する例を示したが、本発明は、その形態に限定されるものではない。例えば、多段式でなくても一段の基板バッファ装置でもよく、また、棚部２の昇降機構３を用いず、ロボットアーム等により複数の基板の搬入出を行うバッファ装置にも適用することができる。

１筐体
１ａ基板搬入口
１ｂ基板搬出口
２棚部
３昇降機構
６載置部
６ａ空気導入口
３０排気装置（排気手段）
４０排気窓
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ開閉板（開閉部材）
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ開閉駆動手段
４３制御部（制御手段）
４５整流板（第二の整流板）
４８整流板（第一の整流板）
１００基板バッファユニット
Ｓ１気圧センサ（気圧検出手段）
Ｓ２気圧センサ（気圧検出手段）
Ｇガラス基板（基板）

Claims

基板搬送路を搬送される基板を一時的に収容し、前記基板搬送路から退避させる基板バッファユニットであって、
上面が開放された箱状の筐体と、
前記基板の搬送を行うための複数のコロ搬送シャフトが並列に設けられると共に、各シャフトの一端部にはシャフトを回転駆動するためのシャフト回転駆動機構が設けられ、前記基板搬送路から前記筐体内に搬入された基板を載置する載置部と、
前記載置部を前記基板搬送路から外れた所定位置に移動可能に設けられた箱状の棚部と、
前記棚部の一側面に設けられ、前記載置部に清浄空気を導入する空気導入口と、
前記複数のシャフト回転駆動機構を覆うカバー部材と、
該棚部内の空気を吸引し、前記カバー部材で覆われた前記複数のシャフト回転駆動機構を通過して、前記筐体外に排気する排気手段と、
前記棚部よりも下方の前記筐体側面に設けられ、該筐体内の雰囲気を排気する排気窓とを備え、
前記排気手段の吸引力により前記空気導入口から各載置部に前記清浄空気が導入され、各載置部には一方向の空気の流れが形成され、各載置部を通過した空気がシャフト回転駆動機構を通過し、外部に排気されることを特徴とする基板バッファユニット。
前記排気窓は、それぞれ開閉自在に設けられた複数の開閉部材により、その開口面積が複数段階に可変となされていることを特徴とする請求項１に記載された基板バッファユニット。
前記筐体内の上部空間と下部空間の気圧、もしくは、いずれか一方の気圧を検出する気圧検出手段と、前記開閉部材ごとに開閉駆動可能な開閉駆動手段と、少なくとも前記開閉駆動手段と前記排気手段のいずれか一方を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記気圧検出手段の検出結果と所定の気圧値との比較結果に基づいて、少なくとも前記排気窓の開口面積と前記排気手段の排気出力のいずれか一方を決定し、少なくとも前記開閉駆動手段と前記排気手段のいずれか一方を制御することを特徴とする請求項２に記載された基板バッファユニット。
前記箱状の棚部の側面には、該棚部の側方を流れ降りる清浄空気を、前記排気窓に導く第一の整流板が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板バッファユニット。
前記箱状の棚部の上面には、上方から流れ降りる清浄空気を、該棚部の側方に導く第二の整流板が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された基板バッファユニット。