JP5759418B2 - 基板除電システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送する基板を除電する基板除電システムに関するものである。

液晶表示装置に用いられるガラス基板や半導体のウェハ等の基板は、ベルトコンベア等によって搬送されると共に、例えば成膜や洗浄等を行う基板処理装置へ搬入及び搬出される。しかし、上記ベルトコンベアや基板処理装置から搬出される際の剥離帯電や摩擦帯電などによって、基板には徐々に静電気が蓄積されてしまう。そして、基板の帯電量がある臨界値を超えてしまうと、近接する金属部材との間でスパークが発生し易くなる。その結果、基板に形成された素子等が損傷してしまう問題がある。

これに対し、特許文献１には、ベルトコンベアのベルトの表面電位を静電センサにより計測し、その計測結果に基づいてベルトを除電する除電装置の除電電圧をコントローラにより制御することが開示されている。そのことにより、ベルトの電位上昇が抑えられるので、搬送する基板におけるスパークの発生が抑制される。

特開２００１−１９９５８６号公報

しかし、通常、除電効果を高めるために、除電装置（イオナイザ）における除電電圧は最大値に設定されている。よって、ベルト又は基板の表面電位が大きくなったときに、除電電圧をさらに高めることはできない。すなわち、上記従来の基板搬送装置には、基板を確実に除電することが難しいという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、搬送する基板を効率良く且つ確実に除電しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、計測された帯電量に基づいて基板の搬送速度を制御するようにした。

具体的に、第１の発明に係る基板除電システムは、載置された基板を搬送する搬送機構と、対向している上記基板の領域における帯電量を計測する帯電センサと、上記帯電センサよりも上記基板の搬送方向下流側に配置され、対向している上記基板の領域にイオンを放出する除電器と、上記帯電センサにより計測された帯電量に基づいて、上記搬送機構による上記基板の搬送速度を制御する搬送速度制御部とを備え、上記搬送速度制御部は、上記帯電センサにより計測された上記基板の帯電量が所定の閾値以上であるときに、当該基板が上記除電器に対向している間の搬送速度を上記基板の帯電量が上記閾値未満であるときの搬送速度よりも低く設定し、上記除電器は、上記基板の搬送方向に複数並んで設けられると共に、それぞれイオン放出状態又はイオン放出停止状態に切り替え可能に構成され、上記帯電センサにより計測された上記基板の帯電量が上記所定の閾値以上であるときに、イオン放出状態の上記除電器の数を、上記基板の帯電量が上記閾値未満であるときにおけるイオン放出状態の上記除電器の数よりも多くする除電器切替制御部をさらに有している。

この発明によると、搬送機構により搬送される基板は、帯電センサにより計測された帯電量に基づいて、搬送速度制御部により搬送速度が制御される。よって、帯電量が比較的多い基板については、比較的低い速度で搬送することにより、基板を確実に除電することが可能になる。一方、帯電量が比較的少ない基板については、比較的高い速度で搬送することにより、基板を効率良く除電しつつ搬送することが可能になる。

さらに、この発明によると、帯電量が所定の閾値以上であるか否かによって基板の搬送速度が切り替えられるので、基板を効率良く除電しつつ搬送速度の制御を簡単にすることが可能になる。

そして、この発明によると、帯電量が所定の閾値以上である場合には、基板の搬送速度が比較的低くなると共にイオンを放出する除電器の数が増えるため、より確実に基板を除電できることに加え、基板の搬送速度を大幅に低く設定する必要がないので、基板を効率よく搬送することも可能になる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記搬送速度制御部は、１枚の上記基板について、上記帯電センサにより計測された領域の帯電量が多いほど、当該計測された領域が上記除電器に対向している間の上記基板の搬送速度を低く設定することを特徴とする。

この発明によると、１枚の基板のうち帯電量が多い領域については除電器に対向する時間を比較的長くして確実に除電を行う一方、当該基板のうち帯電量が少ない領域については除電器に対向する時間を比較的短くして効率良く除電を行うことが可能になる。つまり、１枚の基板を帯電量の分布に応じて効率良く除電できる。

第３の発明は、上記第１の発明において、上記搬送速度制御部は、１枚の上記基板について、上記帯電センサにより計測された領域の帯電量が所定の閾値以上であるときに、当該計測された領域が上記除電器に対向している間の上記基板の搬送速度を、上記帯電センサにより計測された領域の帯電量が上記所定の閾値未満であるときの搬送速度よりも低く設定することを特徴とする。

この発明によると、１枚の基板において各領域の帯電量が所定の閾値以上であるか否かによって基板の搬送速度が切り替えられるので、基板を効率良く除電しつつ搬送速度の制御を簡単にすることが可能になる。

第４の発明は、第２又は第３の発明において、上記帯電センサは、上記基板の搬送方向と交差する方向に沿って複数配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、帯電量に応じて基板の搬送速度を制御するようにしたので、搬送する基板を効率良く且つ確実に除電することができる。

図１は、本参考形態１における基板除電システムの構成を示す概念図である。 図２は、本参考形態１における基板除電システムを模式的に示す平面図である。 図３は、本実施形態１における基板除電システムの構成を示す概念図である。 図４は、本実施形態１における基板除電システムを模式的に示す平面図である。 図５は、本実施形態２における基板除電システムを模式的に示す概念図である。 図６は、帯電センサにより計測された基板の帯電量分布を示すグラフである。

以下、本発明の参考形態及び実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の参考形態及び実施形態に限定されるものではない。

《発明の参考形態１》
図１及び図２は、本発明の参考形態１を示している。

図１は、本参考形態１における基板除電システム１の構成を示す概念図である。図２は、本参考形態１における基板除電システム１を模式的に示す平面図である。

基板除電システム１は、図１に示すように、載置された基板１０を搬送する搬送機構１１と、帯電センサ１２と、除電器１３とを備えている。搬送される基板１０は、例えば、大判のマザーガラスであって、液晶表示パネルを構成するガラス基板が複数含まれている。

搬送機構１１は、互いに平行に延びると共に所定の間隔で配置された複数の軸２１と、各軸２１にそれぞれ複数設けられたローラ２２とを有している。そうして、搬送機構１１は、複数のローラ２２に基板１０が載置された状態で軸２１を回転駆動することにより、基板１０を軸２１が並ぶ方向（図１に示す搬送方向Ａ）に搬送するようになっている。搬送方向Ａは、例えば水平方向となっている。

帯電センサ１２は、搬送機構１１の上方及び下方にそれぞれ配置されている。各帯電センサ１２は互いに対向するように設けられている。また、図２に示すように、帯電センサ１２は、基板１０の一部に対向するように配置されている。そして、帯電センサ１２は、当該帯電センサ１２に対向している基板１０の領域における帯電量を計測するように構成されている。帯電センサ１２の例としては、オムロン株式会社の製品ＺＪ−ＳＤ１００を挙げることができる。

除電器１３は、所謂イオナイザであって、帯電センサ１２よりも基板１０の搬送方向Ａの下流側に配置されている。また、除電器１３は、搬送機構１１の上方及び下方にそれぞれ配置され、互いに対向するように設けられている。各除電器１３は、対向している基板１０の領域にイオンを放出することによって、その基板１０の領域を電気的に中和させるようになっている。

除電器１３は、軸２１に沿って延びる長尺状のイオナイザにより構成されている。イオナイザの例としては、株式会社キーエンスの製品ＳＪ−Ｈ３００ＶＳＯを挙げることができる。イオナイザには、放電針に高電圧を印加しイオンを生成するコロナ放電式イオナイザや、軟Ｘ線によりイオンを生成する軟Ｘ線式イオナイザ等があり、いずれの方式のイオナイザも採用することができる。

また、基板除電システム１は、基板１０に記載されているＩＤ情報を例えばＣＣＤイメージセンサ等によって読み取るカメラ１４を有している。カメラ１４は、搬送機構１１の上方位置に配置されている。

さらに、基板除電システム１は、帯電センサ１２により計測された帯電量に基づいて、搬送機構１１による基板１０の搬送速度を制御する搬送速度制御部１５を備えている。搬送速度制御部１５は、図１に示すように、速度選定部１６と駆動制御部１７とを有している。

速度選定部１６は、帯電センサ１２から入力された帯電量の値に対応する搬送速度を予め記憶されているデータベースのテーブルに基づいて選定する。テーブルには、入力された帯電量の値が大きくなるに連れて、低い搬送速度が出力されるようにデータが格納されている。そのことにより、速度選定部１６は、帯電センサ１２により計測された基板１０の帯電量が多いほど、当該基板１０が除電器１３に対向している間の搬送速度を低く設定するようになっている。

駆動制御部１７は、速度選定部１６により選定された搬送速度で基板１０を搬送するように、搬送機構１１の軸２１を駆動制御する。

そうして、基板１０は、搬送機構１１により所定の搬送速度で搬送される。基板１０が帯電センサ１２に対向したときに、帯電センサ１２は当該帯電センサ１２に対向している領域における基板１０の帯電量を計測する。この帯電量の値は、搬送速度制御部１５における速度選定部１６に入力される。

速度選定部１６は、入力された帯電量の値に対応する搬送速度の値をテーブルから読み取って駆動制御部１７へ出力する。そして、駆動制御部１７は、速度選定部１６から入力された搬送速度によって基板１０が搬送されるように、軸２１の回転速度を制御する。その結果、基板１０は、当該基板１０に除電器１３が対向している間に、所定の搬送速度で搬送されつつ除電器１３により除電されることとなる。

−参考形態１の効果−
したがって、この参考形態１によると、搬送機構１１により搬送される基板１０の搬送速度を、帯電センサ１２により計測された帯電量に基づいて、搬送速度制御部１５により適切に制御できる。

すなわち、速度選定部１６によって、帯電センサ１２により計測された基板１０の帯電量が多いほど、当該基板１０が除電器１３に対向している間の搬送速度を低く設定するようにしたので、帯電量が多い基板１０ほど除電器１３に長い間対向することになるので、基板１０を効率良く且つ確実に除電することできる。

よって、帯電量が比較的多い基板１０については、比較的低い速度で搬送することにより、基板１０を確実に除電できる一方、帯電量が比較的少ない基板１０については、比較的高い速度で搬送することにより、基板１０を効率良く除電しつつ搬送できることとなる。

《発明の参考形態２》
次に、本発明の参考形態２について説明する。尚、以降の本参考形態２及び各実施形態では、図１及び図２と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

上記参考形態１では、速度選定部１６によって、帯電センサ１２により計測された基板１０の帯電量が多いほど、当該基板１０が除電器１３に対向している間の搬送速度を低く設定するようにしたが、搬送速度の制御はこれに限られない。

本参考形態２の基板除電システム１は、上記参考形態１において搬送速度制御部１５の構成が相違している。

すなわち、搬送速度制御部１５は、帯電センサ１２により計測された基板１０の帯電量が所定の閾値以上であるときに、当該基板１０が除電器１３に対向している間の搬送速度を基板１０の帯電量が上記閾値未満であるときの搬送速度よりも低く設定するようにしてもよい。

この場合、図１に示す基板除電システム１において、速度選定部１６は、帯電センサ１２により計測された帯電量が例えば１ｋＶ以上であったときに例えば１０ｍ／分の搬送速度を選定する。そのことにより、帯電量が１ｋＶ以上であって比較的多い基板１０は、比較的低速である１０ｍ／分の速度で搬送されるので、基板１０を確実に除電することができる。

一方、速度選定部１６は、帯電センサ１２により計測された帯電量が例えば１ｋＶ未満であったときに例えば１５ｍ／分の搬送速度を選定する。そのことにより、帯電量が１ｋＶ未満であって比較的少ない基板１０は、比較的高速である１５ｍ／分の速度で搬送されるので、基板１０を効率良く搬送しつつ十分に除電することができる。

したがって、この参考形態２によると、帯電量が所定の閾値以上であるか否かによって基板１０の搬送速度が切り替えられるので、基板１０を効率良く除電しつつ搬送速度の制御を簡単にすることができる。

《発明の実施形態１》
図３及び図４は、本発明の実施形態１を示している。

図３は、本実施形態１における基板除電システム１の構成を示す概念図である。図４は、本実施形態１における基板除電システム１を模式的に示す平面図である。

本実施形態１は、上記参考形態２の構成において、さらに除電器１３のイオン発生状態を切替制御するようにしたものである。

図３及び図４に示すように、本実施形態の基板除電システム１では、除電器１３が、基板１０の搬送方向Ａに複数並んで設けられると共に、それぞれイオン放出状態又はイオン放出停止状態に切り替え可能に構成されている。

さらに、基板除電システム１は、除電器１３のイオン発生状態を切替制御するための除電器切替制御部１９をさらに有している。除電器切替制御部１９は、帯電センサ１２により計測された基板１０の帯電量が所定の閾値以上であるときに、イオン放出状態の除電器１３の数を、基板１０の帯電量が上記閾値未満であるときにおけるイオン放出状態の除電器１３の数よりも多くする。

この場合、図３に示す基板除電システム１において、帯電センサ１２により計測された帯電量が例えば１ｋＶ以上であったときは、除電器切替制御部１９が例えば３本設けられている除電器１３の全てをイオン発生状態に切り替えると共に、速度選定部１６が例えば１０ｍ／分の搬送速度を選定する。

そのことにより、帯電量が１ｋＶ以上であって比較的多い基板１０は、比較的多数である３本の除電器１３により除電されると共に比較的低速である１０ｍ／分の速度で搬送されるので、基板１０を確実に除電することができる。

一方、帯電センサ１２により計測された帯電量が例えば１ｋＶ未満であったときは、除電器切替制御部１９が例えば３本設けられている除電器１３のうち１本をイオン放出停止状態に切り替えると共に、速度選定部１６が例えば１５ｍ／分の搬送速度を選定する。

そのことにより、帯電量が１ｋＶ未満であって比較的少ない基板１０は、比較的少数である２本の除電器１３により除電されると共に比較的高速である１５ｍ／分の速度で搬送されるので、基板１０を効率良く搬送しつつ十分に除電することができる。

したがって、この実施形態１によると、帯電量が所定の閾値以上である場合には、基板１０の搬送速度が比較的低くなると共にイオンを放出する除電器１３の数が増えるため、より確実に基板１０を除電できる。さらに、基板１０の搬送速度を大幅に低く設定する必要がないので、基板１０を効率よく搬送することができる。

また、帯電量が所定の閾値未満である場合には、基板１０の搬送速度が比較的高くなると共にイオンを放出する除電器１３の数が減るため、基板１０を十分に除電しながらも素早く搬送することができる。

《発明の実施形態２》
図５は、本発明の実施形態２を示している。

図５は、本実施形態２における基板除電システム１を模式的に示す概念図である。

上記各参考形態１，２及び上記実施形態１では、各基板１０毎に、帯電センサ１２により計測した基板１０の一部における帯電量に基づいて、当該基板の搬送速度を変化させたのに対し、本実施形態２は、１枚の基板１０における帯電量が異なる領域毎に搬送速度を変化させるようにしたものである。

すなわち、図５に示すように、基板除電システム１は、搬送機構１１の軸２１に沿って配置された複数の帯電センサ１２と、搬送速度制御部１５としての速度選定部１６及び駆動制御部１７とを有している。

そして、搬送速度制御部１５は、１枚の基板１０について、帯電センサ１２により計測された領域の帯電量が多いほど、当該計測された領域が除電器１３に対向している間の基板１０の搬送速度を低く設定するように構成されている。

よって、搬送速度制御部１５の速度選定部１６は、基板１０の所定領域について、複数の帯電センサ１２により計測された帯電量が比較的多い場合には、当該所定領域が除電器１３に対向して通過する際の搬送速度を比較的低く設定する。一方、上記速度選定部１６は、基板１０の所定領域について、複数の帯電センサ１２により計測された帯電量が比較的少ない場合には、当該所定領域が除電器１３に対向して通過する際の搬送速度を比較的高く設定する。

したがって、この実施形態２によると、１枚の基板１０をその帯電量の分布に応じて除電できるので、基板１０を確実に除電しながらもその搬送速度を高めることができる。

《発明の実施形態３》
次に、本発明の実施形態３について説明する。

図６は、帯電センサ１２により計測された基板１０の帯電量分布を示すグラフである。

上記実施形態３では、速度選定部１６によって、１枚の基板１０について、帯電センサ１２により計測された領域の帯電量が多いほど、当該計測された領域が除電器１３に対向している間の基板１０の搬送速度を低く設定するようにしたが、搬送速度の制御はこれに限られない。

本実施形態３の基板除電システム１は、上記実施形態２において搬送速度制御部１５の構成が相違している。

すなわち、搬送速度制御部１５は、１枚の基板１０について、帯電センサ１２により計測された領域の帯電量が所定の閾値以上であるときに、当該計測された領域が除電器１３に対向している間の基板１０の搬送速度を、帯電センサ１２により計測された領域の帯電量が所定の閾値未満であるときの搬送速度よりも低く設定するようにしてもよい。

例えば、基板１０における帯電量が図６に示すように分布している場合、閾値を１ｋＶとすると、同図で領域Ｓ１及び領域Ｓ２では閾値以上の帯電量となっている。

そして、基板除電システム１において、速度選定部１６は、帯電センサ１２により計測された領域Ｓ１，Ｓ２の帯電量が１ｋＶ以上であったときに、その領域Ｓ１，Ｓ２が除電器１３に対応して通過する間、例えば１０ｍ／分の搬送速度を選定する。そのことにより、帯電量が比較的多い１ｋＶ以上である領域Ｓ１，Ｓ２は、比較的低速である１０ｍ／分の速度で搬送されながら除電器１３により確実に除電される。

一方、速度選定部１６は、帯電センサ１２により計測された領域の帯電量が１ｋＶ未満であったときに、その領域（つまりＳ１，Ｓ２以外の領域）が除電器１３に対応して通過する間、例えば１５ｍ／分の搬送速度を選定する。そのことにより、帯電量が比較的少ない１ｋＶ未満であるＳ１，Ｓ２以外の領域は、比較的高速である１５ｍ／分の速度で効率良く搬送されながら除電器１３により十分に除電される。

したがって、この実施形態３によると、１枚の基板１０において各領域の帯電量が所定の閾値以上であるか否かによって基板１０の搬送速度が切り替えられるので、基板１０を効率良く除電しつつ搬送速度の制御を簡単にすることできる。

尚、本発明は上記参考形態１，２及び実施形態１〜３に限定されるものでなく、本発明には、これらの参考形態１，２及び実施形態１〜３を適宜組み合わせた構成が含まれる。

以上説明したように、本発明は、搬送する基板を除電する基板除電システムについて有用である。

Ａ 搬送方向
１ 基板除電システム
１０ 基板
１１ 搬送機構
１２ 帯電センサ
１３ 除電器
１５ 搬送速度制御部
１６ 速度選定部
１７ 駆動制御部
１９ 除電器切替制御部

Claims (4)

1. 載置された基板を搬送する搬送機構と、
   対向している上記基板の領域における帯電量を計測する帯電センサと、
   上記帯電センサよりも上記基板の搬送方向下流側に配置され、対向している上記基板の領域にイオンを放出する除電器と、
   上記帯電センサにより計測された帯電量に基づいて、上記搬送機構による上記基板の搬送速度を制御する搬送速度制御部とを備え、
   上記搬送速度制御部は、上記帯電センサにより計測された上記基板の帯電量が所定の閾値以上であるときに、当該基板が上記除電器に対向している間の搬送速度を上記基板の帯電量が上記閾値未満であるときの搬送速度よりも低く設定し、
   上記除電器は、上記基板の搬送方向に複数並んで設けられると共に、それぞれイオン放出状態又はイオン放出停止状態に切り替え可能に構成され、
   上記帯電センサにより計測された上記基板の帯電量が上記所定の閾値以上であるときに、イオン放出状態の上記除電器の数を、上記基板の帯電量が上記閾値未満であるときにおけるイオン放出状態の上記除電器の数よりも多くする除電器切替制御部をさらに有している
   ことを特徴とする基板除電システム。
2. 請求項１に記載された基板除電システムにおいて、
   上記搬送速度制御部は、１枚の上記基板について、上記帯電センサにより計測された領域の帯電量が多いほど、当該計測された領域が上記除電器に対向している間の上記基板の搬送速度を低く設定する
   ことを特徴とする基板除電システム。
3. 請求項１に記載された基板除電システムにおいて、
   上記搬送速度制御部は、１枚の上記基板について、上記帯電センサにより計測された領域の帯電量が所定の閾値以上であるときに、当該計測された領域が上記除電器に対向している間の上記基板の搬送速度を、上記帯電センサにより計測された領域の帯電量が上記所定の閾値未満であるときの搬送速度よりも低く設定する
   ことを特徴とする基板除電システム。
4. 請求項２又は３に記載された基板除電システムにおいて、
   上記帯電センサは、上記基板の搬送方向と交差する方向に沿って複数配置されている
   ことを特徴とする基板除電システム。

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