JP6033593B2

JP6033593B2 - 基板搬送装置

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Publication number: JP6033593B2
Application number: JP2012159165A
Authority: JP
Inventors: 内潟　外茂夫; 外茂夫内潟; 健史濱川; 勇也宮島
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-07-18
Also published as: CN103579062B; KR20140011472A; TWI557835B; JP2014022532A; CN103579062A; TW201405698A

Description

本発明は、基板を振動板から振動浮上させながら搬送する基板搬送装置に関するものである。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、塗布装置により基板上にレジスト液が均一に塗布されることによって塗布膜が形成された後、基板搬送装置により搬送され、乾燥装置により塗布膜が乾燥されることにより生産される。

最近の基板搬送装置では、塗布基板の裏面（塗布面と反対側）の損傷を回避するため、非接触で行われるものがある。例えば、特許文献１では、基板をエアでステージから浮上させ、基板ガイドで基板の側面を把持しながら基板ガイドを送稿させることで基板を搬送する基板搬送装置が開示されている。

一方、基板を浮上させる技術として超音波振動で浮上させることもできる。具体的には、図１５に示すように、基板搬送装置は、超音波振動する振動板１００と、基板Ｗをガイドする基板ガイド１０１とを備えており、超音波浮上した状態の基板Ｗを把持した基板ガイド１０１が走行することによって基板Ｗが搬送される。また、振動板１００の裏側にはヒータユニット（不図示）が備えられている場合があり、このような場合には、搬送中、ヒータユニットにより基板Ｗ上の塗布膜Ｃを乾燥させることができるようになっている。

ここで、基板ガイド１０１は、基板Ｗの側面に当接する基板当接部１０２と、この基板当接部１０２を振動板１００から所定の高さ位置に保持する浮上ユニット１０３とを有しており、基板当接部１０２で把持した基板Ｗを浮上させた状態で保持するものである。具体的には、浮上ユニット１０３には、エアパッド１０４が振動板１００と対向させて取付けられており、エアパッド１０４から排出されるエアにより基板当接部１０２を浮上させている。そして、基板ガイド１０１を走行させることにより、振動板１００上の基板Ｗを浮上させたまま搬送し、基板Ｗ上の塗布膜Ｃを乾燥させることができる。

特開２００８−１６６３５９号公報

しかし、上記の基板搬送装置では、基板Ｗ上に形成された塗布膜Ｃに乾燥ムラが生じる場合があるという問題があった。すなわち、上記の基板搬送装置では、振動板１００は、基板Ｗ上の塗布膜Ｃを均一に乾燥させるため、温度ムラが生じにくいように振動板１００を基板Ｗよりも大きい寸法で形成している。そのため、浮上ユニット１０３のエアパッド１０４は、振動板１００上を走行せざるを得ず、エアパッド１０４から排出されたエアが放射状に流れる。その結果、排出されたエアが同じ振動板１００上の基板Ｗ側にも流れてしまうため（図１５において矢印で示す。）、この状態で塗布膜Ｃの乾燥が進むと、エアパッド１０４から放射状に流れた気流の跡が塗布膜Ｃに形成され、乾燥ムラを生じてしまうという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、基板上の塗布膜に乾燥ムラが生じるのを抑えて基板を搬送することができる基板搬送装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の基板搬送装置は、超音波振動させた振動板上に超音波振動浮上させた基板を基板ガイドで把持しつつ、基板ガイドを走行させることにより、基板を浮上させたまま搬送させる基板搬送装置であって、前記基板ガイドは、基板に当接する基板当接部と、この基板当接部を振動板から所定の高さ位置に浮上させる浮上ユニットとを有しており、前記浮上ユニットは、振動板に向かってエアを排出するエア排出部を有するエアバッド部と、エア排出部から排出されたエアを逃がすエア抜き流路とを有しており、前記エア抜き流路は、少なくとも前記エア排出部と前記基板当接部に当接された基板との間に設けられ、エアパッド部と振動板とで形成される隙間に開口し、エアパッド部と振動板とで形成される隙間のエアを当該基板の高さ位置よりも高い位置に向かって逃がすように形成されていることを特徴としている。

上記基板搬送装置によれば、少なくとも前記エア排出部と前記基板当接部に当接された基板との間にエア抜き流路が設けられているため、エアパッド部から排出されたエアは、エアパッド部と振動板とで形成される隙間から基板よりも高い位置に排気される。したがって、エアパッド部から放射状に排出されたエアが基板側に流れるのを抑えることができるため、従来、塗布膜に放射状の気流の跡として形成されていた乾燥ムラを抑えることができる。

また、前記エア抜き流路は、その圧力損失が、前記エアパッド部と前記振動板とによって形成される隙間の圧力損失よりも小さくなるように形成されている構成としてもよい。

この構成によれば、エアパッド部と振動板とで形成される隙間の圧力損失よりも、エア抜き流路の方が圧力損失が小さいため、エアパッド部から排出されたエアは、前記隙間を通じて排出されるよりもエア抜き流路を通じて排出されやすくなる。

また、前記エア抜き流路は、エア排出部を外側から囲む環状溝と、この環状溝から上方に貫通する貫通穴とを有している構成としてもよい。

この構成によれば、エアパッド部のエア排出部から排出されたエアは、エアパッドの外側に流れる前に、まず環状溝に流れ、その後、環状溝から貫通穴を通って排出される。したがって、エアパッドから基板側に流れるエアの流れを有効に抑えることができる。

また、前記振動板の下側には、ヒータユニットが設けられており、このヒータユニットにより基板上に形成された塗布膜を乾燥させる構成にしてもよい。

この構成によれば、、ヒータユニットが設けられていることにより、基板上の塗布膜は単に振動板上で搬送される自然乾燥の場合に比べて、時間的に早く乾燥させることができる。

本発明の基板搬送装置によれば、基板上の塗布膜に乾燥ムラが生じるのを抑えて基板を搬送することができる。

本発明の一実施形態における基板搬送装置を示す上面図である。上記基板搬送装置の１ユニットを拡大した上面図である。上記基板搬送装置の１ユニットの側面図である。上記基板搬送装置の１ユニットの正面図である。上記基板搬送装置の基板ガイドにより基板を隣接するステージに搬送した状態を示す上面図である。上記基板ガイドが退避し、位置決めピンが突出状態である状態を示す上面図である。上記基板ガイドが元の位置に復帰した状態を示す上面図である。上記基板ガイドの上面図である。図８のＡ−Ａ断面図である。浮上ユニットの拡大断面図である。エアパッド部５５を示す図であり、（ａ）はエアパッド部５５を底面側から見た図、（ｂ）は側面側から見た断面図である。上記基板搬送装置の動作を示すフローチャートである。他の実施形態における浮上ユニットの断面図である。他の実施形態における基板ガイドの上面図である。従来の基板搬送装置の要部を示す図である。

本発明の基板搬送装置に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、基板搬送装置の一実施形態を示す上面図であり、図２は、基板搬送装置の１ユニットを拡大した上面図、図３は、基板搬送装置の１ユニットの側面図、図４は、基板搬送装置の１ユニットの正面図である。

図１〜図４において、基板搬送装置１は、基板２を浮上させた状態で搬送するためのものであり、上流側の基板処理装置から次工程の下流側の基板処理装置に基板２を搬送するものである。そして、上流側から下流側に基板２を搬送する際、上流側から供給された基板２を浮上させた状態でそのまま向きを変えることなく下流側に搬送することができる。

なお、以下の説明では、基板２が搬送される搬送方向をＸ軸方向とし、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。

基板搬送装置１は、ステージユニット１０と搬送ユニット２０とを有しており、ステージユニット１０のＹ軸方向両側に搬送ユニット２０が配置されている。ステージユニット１０は、基板２を載置するものであり、載置された基板２を浮上した状態に保つことができる。また、搬送ユニット２０は浮上した基板２を拘束しつつ搬送方向（Ｘ軸方向）に搬送するものである。すなわち、上流側からステージユニット１０に供給された基板２は、ステージ１２上に浮上されるとともに、搬送ユニット２０に設けられた基板２ガイドで拘束される。そして、基板２ガイドがＸ軸方向に走行することにより、基板２がＸ軸方向に搬送される。

ステージユニット１０は、図３，図４に示すように、基台１１に載置され平坦状に形成された振動板１２と、この振動板１２の表面から基板２を振動浮上させる振動浮上手段１３とを有している。振動板１２は、矩形状の金属製平板状部材であり、搬送方向に沿って複数配置されている。図１の例では４枚の振動板１２が配置されている。また、振動板１２は、供給される基板２と対向する振動板１２の表面１２ａ（単に表面１２ａともいう）を有しており、全体が平坦状に形成されている。本実施形態では、振動板１２の表面１２ａが基板２よりも大きいサイズに形成されており、供給された基板２全面が、はみ出すことなく、この振動板１２の表面１２ａに対向するようになっている。これにより、基板２全体が振動板１２の表面１２ａと対面するため基板２に形成された塗布膜Ｃの乾燥環境が一定になり、塗布膜Ｃが搬送中に乾燥する際、乾燥環境不均一による乾燥ムラを抑えることができる。

すなわち、振動板１２の裏面１２ｂ側（表面１２ａの反対側）には、ヒータユニット１５が配置されており、このヒータユニット１５により基板２上の塗布膜Ｃが乾燥するようになっている。本実施形態のヒータユニット１５は、カートリッジヒータ、シーズヒータが矩形のアルミフレームに挿入されて形成されたものが熱源になっており、これらヒータが各振動板１２の裏面１２ｂと対向するように所定間隔離れた位置に配置されている。したがって、ヒータユニット１５の作動中に基板２が搬送されると、振動板１２の裏面１２ｂからの輻射熱で加熱されることにより、基板２上に形成された塗布膜Ｃが乾燥する。すなわち、基板２が浮上搬送されると同時に塗布膜Ｃの乾燥が行われるようになっている。

また、振動板１２には、位置決めピン１４が設けられており、この位置決めピン１４により、搬送されてきた基板２が所定の位置に位置決めされる。この位置決めピン１４は、１つの振動板１２に４本設けられており、２本ずつが１つの対角線上に配置されている。具体的には、基板２が振動板１２上に供給された際に、基板２の対角線における２つのコーナー部分を挟む位置に配置されている。すなわち、位置決めピン１４は、搬送される基板２のサイズに応じて基板２と位置決めピン１４とが僅かな隙間を形成する位置に配置されている。また、この位置決めピン１４は、昇降動作できるようになっており、収容状態では、位置決めピン１４全体が振動板１２内に収容され、突出状態では、位置決めピン１４が振動板１２表面上に突出するようになっている。したがって、位置決めピン１４が収容状態で基板２が供給され、基板２が振動板１２の表面１２ａ上に供給されると、位置決めピン１４が突出状態になり、基板２の側面２ａが位置決めピン１４に接触することにより、基板２が位置決めされる。すなわち、基板２が振動板１２上に供給されると基板２が浮上しつつ自由に移動できる状態になるが、位置決めピン１４が基板２の側面２ａに接触することにより、基板２の移動が拘束され、基板２が振動板１２上の所定位置（位置決め範囲）に位置決めされる。

また、振動浮上手段１３は、供給された基板２を振動板１２の表面１２ａから所定の高さに振動浮上させるものである。本実施形態では、図３、図４に示すように、振動板１２の裏面１２ｂに振動子１３ａが設けられており、この振動子１３ａにより特定の周波数による振動が供給されることにより、振動板１２上の基板２が振動板１２の表面１２ａから浮上できるようになっている。具体的には、例えば超音波で振動子１３ａを振動させると、その振動が伝達され、振動板１２自身が超音波で振動する。これにより、振動板１２の表面１２ａと基板２との間に僅かな空気層が形成され基板２が振動板１２の表面１２ａから浮上する。すなわち、振動子１３ａを特定周波数で振動させると、基板２が振動板１２の表面１２ａから所定の高さ位置に浮上した状態で振動板１２上に保持される。

また、搬送ユニット２０は、基板ガイド３０を介して振動板１２上の基板２を搬送方向に搬送するものである。搬送ユニット２０は、一方向に延びる基台１１ａを有しており、振動板１２の搬送方向に沿って振動板１２を挟むように設置されている。また、搬送ユニット２０は、基板ガイド３０を有しており、基台１１ａ上の搬送駆動部４０により複数の基板ガイド３０が移動することにより基板２を搬送できるようになっている。すなわち、基板ガイド３０は各振動板１２ごとに対応して設けられており、それぞれの基板ガイド３０は、１つの振動板１２から次の下流側の振動板１２まで移動し、その後、元の振動板１２まで復帰する動作を行うことができる。各振動板１２ごとの基板ガイド３０は、このような動作を同時に行うことにより、基板２を搬送方向に搬送することができるようになっている。

具体的には、基板２が１つの振動板１２に供給されるとその基板２が基板ガイド３０により拘束される（図１の状態）。そして、基板ガイド３０の移動により次の下流側の振動板１２まで搬送され（図５の状態）、下流側の振動板１２に載置される（図６の状態）。そして、下流側の基板ガイド３０は上流側の元の振動板１２まで復帰し（図７の状態）、上流側の基板ガイド３０により搬送された基板２を新たに拘束する。これを各振動板１２で繰り返し行われることにより、基板２が搬送方向に搬送される。すなわち、基板２は複数の基板ガイド３０のリレー方式によって搬送されるようになっている。

搬送駆動部４０は、一方向に延びるレール４１と、基板ガイド３０を搭載する搬送本体部４２と、搬送本体部４２を駆動させるリニアモータ４３とを有している。レール４１は、平滑面を有する平板状部材であり、平滑面が上向きになるようにそれぞれの基台１１上に設けられている。すなわち、レール４１は、図２，図４に示すように、振動板１２からそれぞれ等距離の位置に、振動板１２の搬送方向に沿って振動板１２の表面１２ａを挟むように設けられている。また、それぞれのレール４１の平滑面の高さ位置は、それぞれ共通の高さ位置に設定されている。

また、レール４１の平滑面上には、ＬＭガイド４４とリニアモータ４３が設けられている。具体的には、平滑面のＹ軸方向中央位置にリニアモータ４３の固定子（マグネットプレート）がＸ軸方向に延びるように設けられており、この固定子の両側にＬＭガイド４４がＸ軸方向に延びるように設けられている。そして、このＬＭガイド４４には、搬送本体部４２が連結されており、搬送本体部４２に設けられた可動子が固定子に接続されている。したがって、リニアモータ４３を駆動させることにより、可動子が固定子に沿って移動すると、搬送本体部４２がレール４１に沿って移動できるようになっている。すなわち、リニアモータ４３を駆動制御することにより、搬送本体部４２がＸ軸方向に沿って移動し、任意の位置で停止できるようになっている。

搬送本体部４２は、基板ガイド３０を搭載する搭載部４２ａとこの搭載部４２ａから延びる脚部４２ｂとを有しており、断面略コの字状に形成されている。この脚部４２ｂにはＬＭガイド４４が連結されており、搭載部４２ａが上向きになるように配置されている。そして、この搭載部４２ａには基板ガイド３０が１つ設けられており、基板ガイド３０がそれぞれ振動板１２の対角線上に位置するように配置されている。すなわち、位置決めピン１４の存在する対角線と異なる対角線上に配置されている。そして、リニアモータ４３を駆動制御すると、基板ガイド３０が対角線上に存在する位置関係を維持したまま搬送本体部４２が搬送方向に移動するようになっている。なお、図２の２点鎖線は、移動後の搬送本体部４２及び基板ガイド３０を示している。

基板ガイド３０は、図８、図９に示すように、基板２を拘束する基板ガイド本体３１と、この基板ガイド本体３１を支持するガイド支持部３２と、基板ガイド本体３１を振動板１２の表面１２ａから浮上させる浮上ユニット５０とを有している。さらに、基板ガイド本体３１を振動板１２の表面１２ａ側に付勢させる付勢手段６０と、浮上ユニット５０と付勢手段６０とを備えており、基板ガイド本体３１を振動板１２の表面１２ａから所定の高さ位置に維持できるようになっている。

ガイド支持部３２は、平板状のアーム部３２ａを有しており、その先端部分に基板ガイド本体３１が設けられている。このアーム部３２ａは、搬送本体部４２の搭載部４２ａに昇降機構を介して設けられており、搭載部４２ａに対してＺ方向に昇降動作できるようになっている。本実施形態では、昇降機構にはエアスライドテーブル８１が用いられており、このエアスライドテーブル８１へのエアの供給量を制御することにより、アーム部３２ａをＺ方向に移動させることができるようになっている。すなわち、エアスライドテーブル８１は、直線状に移動するテーブル８１ａがＺ方向に移動可能に取付けられており、このテーブル８１ａにエアスライドテーブル８２を介してアーム部３２ａが取付けられている。そして、エアの供給量を制御して、アーム部３２ａを下向きに移動させることにより基板ガイド本体３１が基板２に接近し、アーム部３２ａを上向きに移動させることにより基板ガイド本体３１が基板２から離間する方向に移動する。本実施形態では、基板ガイド本体３１が基板２を拘束する位置から、突出状態の位置決めピン１４に接触しない程度まで上昇することができるようになっている。すなわち、図５に示すように、基板２を次の下流側の振動板１２まで搬送した後、図６に示すように、基板２が突出状態の位置決めピン１４で拘束される。なお、図１、図５〜図７において、位置決めピン１４が黒色である場合は突出状態を示し、白色である場合は収容状態を示している。そして、基板ガイド本体３１を上昇させた後、搬送本体部４２を走行させることにより、この突出状態の位置決めピン１４の上方を超えて基板ガイド３０が元の振動板１２まで戻ることができる（図７の状態）。なお、このエアスライドテーブル８１は、後述するように付勢手段６０としても作用する。

また、ガイド支持部３２は、進退機構を有しており、アーム部３２ａを基板２に対して進退動作できるようになっている。本実施形態では、この進退機構にはエアスライドテーブル８２が用いられており、このエアスライドテーブル８２へのエアの供給量を制御することにより、基板ガイド本体３１を基板２に対して接離可能に動作させることができる。具体的には、エアスライドテーブル８２の本体がスライドテーブル８１に取付けられており、直線状に移動するエアスライドテーブル８２のテーブル８２ａが位置決めされた基板２の中心に向かう方向に移動可能に取付けられている。そして、エアスライドテーブル８２へのエアの供給量を制御することにより、テーブル８２ａが基板２の中心方向に進退動作可能になっている。すなわち、アーム部３２ａが基板２の中心方向に延びる突出状態と、アーム部３２ａが本体側に縮む待避状態とに移動可能になっている。すなわち、基板２を基板ガイド本体３１に拘束させる場合には、アーム部３２ａを基板２側に突出させ（図７→図１）、基板ガイド本体３１が基板２に当接した状態で停止させる。そして、図５に示すように、基板２を次の振動板１２に搬送した場合には、アーム部３２ａを基板２と反対側に移動させて退避状態にすることにより基板２を解放できるようになっている（図６の状態）。

基板ガイド本体３１は、図８、図９に示すように、ガイド支持部３２のアーム部３２ａの先端部分に支持されている。本実施形態では、アーム部３２ａの先端部分に２つの基板ガイド本体３１が取付けられており、対角線上に配置されたこれら２つの基板ガイド本体３１が基板２に接触することにより基板２を拘束できるようになっている。

基板ガイド本体３１は、円柱状部材で形成されており、その外周面が基板２を当接させる基板当接部３４である。そして、これら２つの基板ガイド本体３１がアーム部３２ａの中心から等距離の位置に固定されており、エアスライドテーブル８２を駆動させると、ガイド支持部３２のアーム部３２ａが基板２側に突出することにより、基板当接部３４が基板２の側面２ａに当接し基板２を拘束することができる。すなわち、対角線上に配置されたそれぞれの基板ガイド３０の基板当接部３４が基板２のコーナー部分における側面２ａに僅かに圧接することにより、振動板１２の表面１２ａに浮上する基板２の動きが拘束される。なお、基板当接部３４により基板２の側面２ａに押圧を与えず僅かな隙間を形成できる程度に基板２の側面２ａに当接する場合でも基板２を拘束したこととなる。すなわち、振動板１２の表面１２ａに浮上する基板２が自由に動くのを抑制できる程度に拘束されていればよい。

また、浮上ユニット５０は、基板ガイド本体３１（基板当接部３４）を振動板１２の表面１２ａから浮上させるものである。本実施形態の浮上ユニット５０は、ガイド支持部３２に固定されて設けられており、基板ガイド本体３１と進退機構のエアスライドテーブル８２との間に配置されている。すなわち、基板ガイド本体３１の浮上を確実に行うため、浮上ユニット５０は、基板ガイド本体３１の近くに配置されている。この浮上ユニット５０は、エアパッド部５５を有している。ここで、図１０は、浮上ユニット５０の拡大断面図である。また、図１１は、エアパッド部５５を示す図であり、（ａ）はエアパッド部５５を底面側から見た図、（ｂ）は側面側から見た断面図である。エアパッド部５５は、全体として円盤形状であり、エアを排出するエア排出部５５ａとこのエア排出部５５ａを覆うケース部５５ｂとを有している。このエア排出部５５ａは多孔質焼結材で形成されており、ケース部５５ｂに供給されたエアが焼結材を通じて排出されるように形成されている。すなわち、ケース部５５ｂに供給するエア量を制御することによりエア排出部５５ａから排出されるエアの排出量を調節することができる。そして、エアパッド部５５は、エア排出部５５ａが振動板１２の表面１２ａに対向させた状態で取付けられている。したがって、エアパッド部５５にエアが供給されると、エアパッド部５５のエア排出部５５ａから振動板１２の表面１２ａに噴出されることにより、ガイド支持部３２が浮上力を受けるとともにガイド支持部３２に連結された基板ガイド本体３１も浮上力を受け、基板ガイド本体３１が振動板１２の表面１２ａから僅かに浮上するようになっている。

また、付勢手段６０は、基板ガイド本体３１を振動板１２の表面１２ａ側に押圧させるものである。本実施形態の付勢手段６０は、エアスライドテーブル８１であり、エアスライドテーブル８１に供給されるエアを制御することにより基板ガイド本体３１が振動板１２の表面１２ａ側に押圧される。すなわち、エアを制御することにより、エアスライドテーブル８１のテーブル８１ａが下向きに移動しようとすることによりテーブル８１ａに連結された進退機構、ガイド支持部３２及び基板ガイド本体３１が常に下向きに力を受け、基板ガイド本体３１が振動板１２の表面１２ａ側に押圧される。

この浮上ユニット５０の浮上力と付勢手段６０の付勢力とが釣り合う位置によって基板ガイド本体３１（基板当接部３４）の高さ位置を基板２の側面２ａの高さ位置に維持させることができる。すなわち、エアパッド部５５のエア排出部５５ａからエアが排出されると、エアが振動板１２に衝突し、基板ガイド本体３１を含むガイド支持部３２が浮き上がろうとするが付勢手段６０によってガイド支持部３２全体が表面１２ａ側に抑えられることにより、エアパッド部５５と振動板１２との間に僅かな隙間が形成された状態で浮上ユニット５０の浮上力と付勢手段６０の付勢力とが釣り合った状態で静止する。このようにして、基板ガイド本体３１（基板当接部３４）の高さ位置が一定に保持される。そして、この状態で搬送ユニット２０を移動させることにより、基板ガイド本体３１（基板当接部３４）を振動板１２の表面１２ａに接触させることなく基板２を搬送することができる。

また、浮上ユニット５０には、エア抜き流路７０が形成されている。このエア抜き流路７０は、エアパッド部５５のエア排出部５５ａから排出されたエアを逃がす流路のことである。すなわち、エア排出部５５ａから排出されたエアが基板２に向かって流れるのを抑えるものである。

このエア抜き流路７０は、少なくともエア排出部５５ａと基板当接部３４に当接されて保持されている基板２との間に設けられており、エアパッド部５５と振動板１２とで形成される隙間のエアを基板２の高さ位置よりも高い位置に向かって逃がすように形成されている。本実施形態におけるエア抜き流路７０は、図１１に示すように、エア排出部５５ａを囲むように形成された環状溝７１と、この環状溝７１に連通する貫通穴７２とで形成されている。具体的には、環状溝７１は、ケース部５５ｂに形成されており、エア排出部５５ａから所定寸法だけ離れた位置にエア排出部５５ａを全周に亘って囲うように円環状に形成されている。そして、ケース部５５ｂの上方（エア排出部５５ａと反対側）から環状溝７１に連通するように貫通穴７２が４カ所形成されている。図１１（ａ）の例では、９０度方向に均等に４カ所形成されている。これにより、環状溝７１に入り込んだエアが貫通穴７２を通じて上方に排気することができるため、環状溝７１に入ったエアを貫通穴７２を通じて外部に誘導する（排気する）ことができ、当該隙間に存在するエアが基板２側に流れるのを抑えることができる（図１０の×のついた矢印）。

また、エア抜き流路７０の圧力損失が、エアパッド部５５と振動板１２とで形成される隙間の圧力損失よりも小さくなるように形成されている。具体的には、エア抜き流路７０である環状溝７１及び貫通穴７２は、その流路寸法がエアパッド部５５と振動板１２とで形成される隙間よりも大きくなるように設計されている。これにより、当該隙間よりもエア抜き流路７０の圧力損失が小さくなるため、当該隙間よりもエア抜き流路７０にエアが流れやすくなる。これにより、当該隙間に存在するエアを基板２側に流れるのを効果的に抑えることが可能になる。すなわち、エア排出部５５ａから排出されたエアは、エア排出部５５ａと振動板１２とで形成される隙間からエアパッド部５５の外径方向に放射状に流れ、環状溝７１に流れ込む。そして、環状溝７１に流れ込んだエアは、圧力損失の大きいさらに外径側のエアパッド部５５と振動板１２とで形成される隙間には流れようとはせず、圧力損失の小さい環状溝７１に連通した貫通穴７２に流れ、貫通穴７２から基板２の高さ位置よりも高い位置に向かって排気される。したがって、エア排出部５５ａから排出されたエアが基板２側に流れることが抑えられ、基板２上の塗布膜Ｃにエアの流れの跡として形成される乾燥ムラが形成されるのを抑えることができる。

次に、基板搬送装置の動作について図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。

ここで、基板２が搬送される前の状態では、各基板ガイド３０は、それぞれの振動板１２に隣接した位置に待機しており、ガイド支持部３２のアーム部３２ａは退避状態になっている。そして、位置決めピン１４は振動板１２の表面１２ａより下方に収容され、収容状態が維持されている。

まず、ステップＳ１により、基板２の位置決めが行われる。すなわち、基板ガイド３０で基板２を拘束するために基板２の位置決め動作が行われる。具体的には、前工程を終えた基板２が供給されると、振動板１２の表面１２ａから収容状態にある位置決めピン１４が突出することにより、基板２が位置決め範囲に位置決めされる。すなわち、振動子１３ａにより振動された振動板１２上に基板２が供給されると、基板２が振動板１２の表面１２ａから浮上し振動板１２の表面１２ａ上を自由に移動するが、突出状態の位置決めピン１４に接触することで基板２の移動が制限される。これにより、位置決め範囲に基板２が位置決めされる（図７）。

次に、ステップＳ２により、基板ガイド３０による拘束動作が行われる。すなわち、ガイド支持部３２のアーム部３２ａが基板２側に延伸する。具体的には、基板ガイド本体３１のエアパッド５１からはエアが噴出されており、この浮上力とコイルバネ６１の付勢力が釣り合って基板ガイド本体３１はアーム部３２ａに支持されつつ、振動板１２の表面１２ａ上に浮上している。この状態では、基板当接部３４の高さ位置は、基板２の側面２ａに当接する高さ位置に調整されている。そして、アーム部３２ａが延伸すると、基板ガイド本体３１が基板２の側面２ａに接近し、基板当接部３４が基板２の側面２ａに当接することにより、アーム部３２ａが延伸動作を停止する。すなわち、対角線上に配置された４つの基板ガイド本体３１の基板当接部３４に、基板２のコーナー部分における側面２ａが当接することにより基板２が拘束される（図１）。したがって、この状態において、基板２の動きは、基板ガイド３０及び位置決めピン１４により拘束されている。

次に、ステップＳ３により、基板２が搬送される。すなわち、拘束されている基板ガイド３０が現在の振動板１２から下流側に隣接する次の振動板１２に載置され、この動作が繰り返されることにより基板２が搬送される。具体的には、基板２の動きを拘束している位置決めピン１４を下降させて基板ガイド３０のみで拘束する状態にする。そして、搬送駆動部４０を駆動させて、基板ガイド３０を下流側に移動させる。

搬送中は、ヒータユニット１５から加熱されることにより、基板２上の塗布膜Ｃは乾燥する。すなわち、振動板１２が基板２よりも大きく形成されており、ヒータユニット１５からの輻射熱により振動板１２は均一に加熱されている。したがって、振動板１２上を浮上する基板２上の塗布膜Ｃも均一に加熱され乾燥される。

また、搬送中は、基板ガイド３０のエアパッド部５５からエアが噴出し続けることにより、基板ガイド本体３１は振動板１２の表面１２ａから浮上した状態を維持することができる一方で、エアパッド５５から排出されたエアは、エア抜き流路７０を通じて基板２よりも高い位置に逃がされる。すなわち、エアパッド部５５のエア排出部５５ａから排出されたエアは、エア排出部５５ａと振動板１２とで形成される隙間からエアパッド部５５の外径方向に放射状に流れるが、環状溝７１に流れ込んだ後、貫通穴７２から排気される。これにより、エアパッド部５５から排出されたエアが基板２側に流れるが抑えられ、基板２上の塗布膜Ｃにエアの流れの跡として形成される乾燥ムラが形成されるのを抑えることができる。

そして、下流側に隣接する次の振動板１２に基板２が到達すると、搬送駆動部４０が駆動制御され基板ガイド３０を停止させる。すなわち、位置決めピン１４が突出状態になった場合に基板２の裏面と位置決めピン１４とが衝突しない位置に停止される（図５）。

次に、ステップＳ４により、基板ガイド３０による基板２の解放が行われる。具体的には、位置決めピン１４が振動板１２の表面１２ａから突出し、この位置決めピン１４により搬送された基板２が下流側の次の振動板１２の表面１２ａ上で拘束される。すなわち、基板２は位置決めピン１４と基板ガイド３０により拘束されている。そして、基板ガイド３０のアーム部３２ａが退避して元の位置に戻りつつ、昇降機構によりアーム部３２ａが上昇する。すなわち、基板ガイド本体３１が位置決めピン１４に接触しない位置まで上昇する。これにより、基板ガイド３０による基板２の解放が行われ、基板２が位置決めピン１４のみで拘束される（図６）。

次に、アーム部３２ａの退避動作及び上昇動作が完了すると、ステップＳ５により基板ガイド３０が元の位置に復帰する（図７）。すなわち、搬送駆動部４０を駆動させて、基板２を解放した振動板１２に隣接する上流側の振動板１２まで基板ガイド３０を移動させる。その際、位置決めピン１４は基板２を拘束するため突出状態であるが、基板ガイド本体３１は位置決めピン１４よりも上昇しているため、基板ガイド３０の移動により基板ガイド本体３１と位置決めピン１４とが接触することはない。

そして、下流側の振動板１２に搬送された基板２は、当初から振動板１２に設けられた基板ガイド３０、すなわち、その振動板１２よりも下流側の振動板１２から復帰した基板ガイド３０により拘束され、さらに下流側の振動板１２に搬送される。このように、それぞれの振動板１２に設けられた基板ガイド３０により基板２がリレー的に拘束されて次の下流側の振動板１２に移されることにより、基板２が基板搬送装置１の最終位置まで搬送される。

このようにして、基板搬送装置１によれば、基板２上の塗布膜Ｃに乾燥ムラが生じるのを抑えて基板２を搬送することができる。

また、上記実施形態では、エア抜き流路７０の構造について、環状溝７１と貫通穴７２の例について説明したが、これ以外の構造であってもよい。例えば、図１３に示すように、ケース部５５ｂの外側に、別部材のリング状部材５７を所定寸法を有するように取付けて環状溝７１がそのまま上方に貫通しているエア抜き流路７０を設けるものであってもよい。すなわち、エアパッド部５５と振動板１２とで形成される隙間のエアを基板２の高さ位置よりも高い位置に向かって逃がすように形成されているものであればよい。

また、上記実施形態では、エア抜き流路７０の環状溝７１が環状に連続した溝である例について説明したが、間欠的な溝であってもよい。少なくとも、エア排出部５５ａと基板当接部３４に当接された基板２との間に設ける構造であれば、エア排出部５５ａから排出されたエアが基板２側に流れるのを抑えることができる。

また、上記実施形態では、ヒータユニット１５を用いて強制的に乾燥させる例について説明したが、このような加熱乾燥だけでなく、強制的に加熱させることなく自然に搬送させることにより乾燥させる構成であってもよい。

また、上記実施形態では、基板ガイド３０について、浮上ユニット５０が１つである場合について説明したが、１つの基板ガイド３０に２つ以上の浮上ユニット５０を使用するものであってもよい。すなわち、図１４に示すように、ガイド支持部３２のアーム部３２ａをＬ字状にし、その２つの先端部分に基板ガイド本体３１（基板当接部３４）を設け、それぞれの基板ガイド本体３１の近くに浮上ユニット５０を設ける。これにより、それぞれの基板ガイド本体３１（基板当接部３４）の近くに浮上ユニット５０が設けられるため、基板ガイド本体３１（基板当接部３４）を確実に安定して浮上させることができる。そして、これら浮上ユニット５０にエア抜き流路７０を設けることにより、浮上ユニット５０のエアパッド５５から排出されるエアを基板２側に流れるのを抑えることができるため、基板２上の塗布膜Ｃに乾燥ムラが生じるのを抑えることができる。

１基板搬送装置
２基板
１２ステージ
３０基板ガイド
３１基板ガイド本体
３２ガイド支持部
３２ａアーム部
３４基板当接部
５０浮上ユニット
５５エアパッド部
５５ａエア排出部
７０エア抜き流路
７１環状溝
７２貫通穴

Claims

超音波振動させた振動板上に超音波振動浮上させた基板を基板ガイドで把持しつつ、基板ガイドを走行させることにより、基板を浮上させたまま搬送させる基板搬送装置であって、
前記基板ガイドは、基板に当接する基板当接部と、
この基板当接部を振動板から所定の高さ位置に浮上させる浮上ユニットと
を有しており、
前記浮上ユニットは、振動板に向かってエアを排出するエア排出部を有するエアバッド部と、エア排出部から排出されたエアを逃がすエア抜き流路とを有しており、
前記エア抜き流路は、少なくとも前記エア排出部と前記基板当接部に当接された基板との間に設けられ、エアパッド部と振動板とで形成される隙間に開口し、エアパッド部と振動板とで形成される隙間のエアを当該基板の高さ位置よりも高い位置に向かって逃がすように形成されていることを特徴とする基板搬送装置。
前記エア抜き流路は、その圧力損失が、前記エアパッド部と前記振動板とによって形成される隙間の圧力損失よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
前記エア抜き流路は、エア排出部を外側から囲む環状溝と、この環状溝から上方に貫通する貫通穴とを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板搬送装置。
前記振動板の下側には、ヒータユニットが設けられており、このヒータユニットにより基板上に形成された塗布膜を乾燥させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板搬送装置。