JPH09181147A - 薄型基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンルーム内の省スペース化を図り、薄
型基板の搬送時間を短縮すると共に、薄型基板の搬送装
置内に各種検査装置等を新たに配設するためのスペース
を設けることができる薄型基板搬送装置を提供するこ
と。 【解決手段】 機台１上に、機台１に対して回転及び上
下移動可能なドラム体３が配設されている。ドラム体３
はドーナツ状に形成され、ドラム体３の中央部に形成さ
れる開口部３００に、機台１に対してＸ方向、Ｙ方向、
Ｚ方向に移動可能な保持体５と、機台１に支持される位
置合わせ装置８が配設される。一方、ドラム体３上に薄
型基板６を搬送するハンド体７が配設され、ハンド体７
の先端部が直線的に移動することによって、薄型基板６
をカセットから保持体５上に搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、クリーンルーム
内で使用される薄型基板搬送装置に関し、さらに、カセ
ット装置内に収納されている薄型基板をロボットによっ
て取り出し、薄型基板の位置を合わせて再びカセット内
に収納する薄型基板搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄型基板搬送装置はそのシステム
として、薄型基板を搬送するロボット、薄型基板が収納
されているカセット装置、薄型基板の位置合わせをする
位置合わせ装置が各々別々に配置されていた。

【０００３】そしてカセット装置内に収納されている薄
型基板をロボットによって１枚づつ取り出し、一旦ロボ
ットの中心位置に移動した後、ロボットとは別の位置に
配置されている位置合わせ装置の場所に搬送して薄型基
板の位置合わせをした後、ロボットが再度薄型基板を取
りに行き、一旦ロボットの中心位置に移動し再びカセッ
ト装置内に収納していた。

【０００４】またロボットの構成は、薄型基板を吸着す
るハンドアーム、前記ハンドアームに連結されている中
間アーム、前記中間アームに連結され機台に軸支された
第１アームの３個のアームを有し、機台の内部に配設さ
れた駆動装置により駆動され、各々のアームをベルトあ
るいはチェーン等で駆動を伝えることによって、薄型基
板を直線的に移動するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、クリーンルー
ム内で行われる作業においては、塵埃や油滴の飛散等は
極度に避けなければならない。しかし、最近の薄型基板
の需要の増加に伴って、クリーンルーム内に設置する機
械が増えてくると、クリーンルーム内が煩雑になり、各
機械から発生する塵埃も少なくない。このような状況の
中で、薄型基板を搬送する時間が長ければ長いほど塵埃
や湯滴等の付着の生じる可能性が多く作業性も悪くな
る。そのため、クリーンルーム内の省スペース化を図る
と共に、薄型基板の搬送時間の短縮が望まれてきた。

【０００６】しかし、従来の薄型基板搬送装置では、カ
セット装置と、ロボットと、薄型基板の位置合わせ装置
が別々に配置されていたので、クリーンルーム内での機
械の設置スペースが広くまた、薄型基板の搬送時間も多
くなっていた。

【０００７】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、クリーンルーム内での省スペース化を図り、薄型
基板の搬送時間を少なくする事によって作業性向上を図
ることができる薄型基板搬送装置を提供することを目的
とする。

【０００８】また、本発明の別の目的は、薄型基板搬送
装置内に各種検査装置等を新たに配設するためのスペー
スを設ける事である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる薄型基板
搬送装置は、上記課題を解決するために、薄型基板の位
置合わせ装置を薄型基板搬送装置内に配設するものであ
り、また、そのために機台に対して回転及び上下移動す
るドラム体を有するものであり、更に、そのドラム体の
中央部に開口部を形成するものであり、具体的には、薄
型基板が収納されたカセットから前記薄型基板を吸着し
直線的に移動可能なハンド体を備える薄型基板搬送装置
において、 機台上に配設され、前記機台に対し回転及
び上下移動可能なドラム体と、前記ドラム体の中央部に
形成された上下方向に貫通する開口部と、前記ドラム体
の一端に支持される前記ハンド体と、前記ドラム体の開
口部中央に、機台に対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移
動可能に配設され、前記薄型基板を保持する保持体と
前記薄型基板の位置合わせを行なうように、前記機台に
支持され前記ドラム体の開口部に配設される薄型基板の
位置合わせ装置と、を備えるものである。

【００１０】また、前記ドラム体がドーナツ状に形成さ
れていることを特徴とするものであれば好ましい。

【００１１】さらに、前記ハンド体の駆動手段が前記ド
ラム体に内蔵されていることを特徴とするものであれば
なお好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。

【００１３】図１は薄型基板搬送装置（以下、搬送装置
という。）１の主要断面図を示すものであり、図２は平
面図である。

【００１４】機台２の中央部にドーナツ状のドラム３が
機台２に対して回転及び上下動可能に配設されている。
ドラム３は２段に形成され、上段部３１０は内部が中空
状に形成され、下段部３２０は外周が機台に軸受けを介
して嵌合され、下段部下端の外周にはギア３２１が形成
されている。また、ドラム３の上段３１０、下段３２０
とも中央部には開口部３００が形成されている。

【００１５】ドラム３の開口部３００のほぼ中心部に、
開口部３００の中に納まるように、機台２の下方に位置
する駆動装置４によって駆動される保持軸５が延設さ
れ、同じく開口部３００内に保持軸５の近辺に薄型基板
の位置合わせ装置８が機台２に支持されて配設されてい
る。

【００１６】保持軸５の上部にはボス部５１が保持軸５
よりも広めに形成され、ボス部５１の上面に薄型基板６
が載置される。またボス部５１には図示しない吸気装置
に管路を通じて接続された吸着穴が複数個穿設されてい
て、ボス部５１に載置された薄型基板を吸着保持する。
そして薄型基板６は位置合わせ装置８により、光学的に
薄型基板のオリフラの位置を検出し、位置合わせを行な
うようになっている。

【００１７】また、保持軸５に対し位置合わせ装置８と
対する側のドラム３の上面に薄型基板６を搬送する第１
ハンド７１、第２ハンド７２、ハンドアーム７３を備え
て構成されるハンド体７が配設され、ドラム３の中空状
の上段部３１０内にハンド体７を駆動する駆動部が配設
されている。

【００１８】一方、搬送装置１の機台２内にはドラム３
の下段部３２０に形成されたギア３２１に齒合するよう
に長ギア９が配設され、プーリを介して機台２に支持さ
れる駆動モータ１０に連結されている。長ギア９の歯幅
はドラム３に形成されたギア３２１の歯幅より長く、ド
ラム３の上下移動のストロークに対応できるようになっ
ている。そして、ドラム３はモータ１０により長ギア
９、ギア３２１を介して回転駆動される。

【００１９】また、機台２内にドラム３の上下移動を駆
動するモータ１１が取り付けられ、各モータ１１からプ
ーリを介してねじシャフト１２が立設されている。ねじ
シャフト１２は機台２にガイドされ、上方部にボールね
じが形成されている。そして、ねじシャフト１２のボー
ルねじに、可動板１３が一端で螺着され、他端はドラム
３の上段３１０の外周に形成された溝部３１１に係合さ
れる。これによって、可動板１３はドラム３と共に上下
移動可能に構成される。

【００２０】この可動板１３は図２に示されるように、
ドラム３に対して２分割であれば組み付け上容易であ
る。そのため、可動板１３はドラム３の溝部３１１に係
合する半円状の腕部を形成して、ドラム３に対して対象
的な位置に２か所配設され、ドラム３の外周中央部で結
合されるように設計されれば望ましい。またこれに伴っ
て、可動板１３に螺着されるねじシャフト１２及び駆動
モータ１１もドラム３に対して対象的な位置に２か所配
設される。そして、可動板１３及びねじシャフト１２を
覆うように、ドラム３の上段部３１０より機台上面まで
カバーが配設されれば、さらに好ましい。

【００２１】次にハンド体７の駆動部について説明す
る。ドラム３に副軸１４の中間部が軸受を介して軸支さ
れていて、副軸１４の上部は第１アーム７１が枢着支持
される。また副軸１４の上部にプーリ１６が固着されベ
ルトを介してプーリ１７、プーリ１８に連結される。副
軸１４の下部には副軸プレート１９が装着され、副軸プ
レート１９はボールねじ２０を介してモータ２１に連結
され、副軸１４と共にドラム３に対し上下動に駆動され
る。

【００２２】また副軸プレート１９の下方にプーリ２２
が固着され、副軸１４を回転駆動するためのモータ２３
に連結されている。

【００２３】また副軸１４は筒状に形成されていて、そ
の孔面の上方には小径孔１４１が下方には大径孔１４２
が形成されている。小径孔１４１に軸受を介して主軸２
４が軸支され、主軸２４は大径孔１４２に配設されたモ
ータ２５に連結駆動されている。主軸２４の上部にアー
ム２６が固着され、アーム２６は第１アーム７１に主軸
２４の回転を伝えるために、第１アーム７１に固着され
たピン２７を介して連結されている。

【００２４】第１ハンド７１、第１ハンド７１の一端で
枢着された第２ハンド７２、第２ハンド７２の他端で枢
着されたハンドアーム７３で構成されるハンド体７は、
薄型基板６を直線的に移動させるために使用されるよく
知られた構造による。（特開平２−１７２６８９号） なお、ハンドアーム７３には図示しない吸着穴が配設さ
れていて図示しない吸気装置に接続されている。

【００２５】保持軸５の駆動装置４は本出願人がすでに
出願した「ウエハーの位置決め装置」（特開平６−２２
４２８５号参照）に示される公知技術を採用している。

【００２６】図４で示される様に、駆動装置４は、保持
軸５が連結される上機台４１と、上機台４１の下方でね
じ軸２９及びガイドで連結されている中機台４２と、中
機台４２にねじ軸３０とガイドで連結されている下機台
４３とから構成されている。

【００２７】保持軸５の下端に機台２に支持されたモー
タ２８が連結され、モータ２８の駆動により保持軸５が
回転駆動される。

【００２８】またねじ軸２９にはモータ３２が連結され
て上機台４１をＸ方向（図４における左右方向）に作動
させ、ねじ軸３０にはモータ３３が連結されて中機台４
２をＹ方向（図４における紙面に対する垂直方向）に作
動させる。

【００２９】また下機台４３の下端にはプレート３１が
固着され、プレート３１にボールねじ３４が取り付けら
れている。ボールねじ３４はプーリを介して機台２に支
持されたモータ３５に連結されていて、保持軸５を含む
駆動装置４全体をＺ方向（図４における上下方向）に作
動させる。

【００３０】次に本発明の搬送装置１の作動について説
明する。

【００３１】主軸２４の駆動モータ２５により主軸２４
が回転すると、ハンド２６、ピン２７に連結された第１
ハンド７１が副軸１４に対して回転する。

【００３２】第１ハンド７１と副軸１４に固定された回
転しないプーリ１６は位相差を生じ、この差で、プーリ
１６にベルトを介して巻装されているプーリ１８が回転
する。プーリ１８に第２ハンド７２が固着されているの
で、第２ハンド７２が回転を始める。同様にハンドアー
ム７３も回転を始めるので、ハンドアーム７３に載置さ
れる薄型基板は直線運動を行うことができる。

【００３３】副軸１４に支持されている第１ハンド７
１、第１ハンド７１に支持されている第２ハンド７２、
第２ハンド７２に支持されているハンドアーム７３は、
副軸１４の上下駆動用モータ２１の駆動によりボールネ
ジ２０を介してＺ方向（図１における上下方向）に移動
する。

【００３４】また第１ハンド７１は、モータ２３の駆動
により副軸１４が回転することによってドラム３に対し
て回転することができる。

【００３５】保持軸５は、モータ３２の駆動によってね
じ軸２９が回転すると上機台４１と共にＸ方向（図４に
おける左右方向）に動き、モータ３３の駆動によってね
じ軸３０が回転すると中機台４２と共にＹ方向（図２に
おける紙面に対する上下方向）に動く。またモータ３５
の駆動によってボールねじ３４が回転されると保持軸５
は保持軸支持プレート３１と共にＺ方向（図２における
上下方向）に移動する。

【００３６】次に薄型基板をカセットＣから取り出して
薄型基板のオリフラの位置合わせを行い、再びカセット
Ｃに搬送する動きを図５に従って説明する。

【００３７】（１）はハンド体７の各ハンドが伸びてカ
セットＣ内の薄型基板６を取り出す位置を示している。
この時は第１ハンド７１、第２ハンド７２、ハンドアー
ム７３が作動してカセットＣに収納されている薄型基板
６の位置に合うように主軸回転用モータ２５、副軸回転
用モータ２３が駆動する。

【００３８】次に副軸１４のＺ方向駆動用モータ２１が
駆動して薄型基板６を上方に持ち上げる。この時、吸気
装置が作動して薄型基板６をハンドアーム７３に吸着す
る。

【００３９】（２）はモータ２５が更に駆動してハンド
体７の各ハンドを作動させ薄型基板６をカセットＣから
抜き出した位置に移動させた状態である。

【００４０】同様に各ハンドが作動され（３）〜（５）
に示されるように薄型基板６が移動後、ドラム３の中心
位置にある保持軸５上に達する。

【００４１】この移動時、薄型基板６はカセットＣに載
置されていた位置から保持軸５の中心に向かって直線状
に移動する。また薄型基板６が位置合わせ装置８に干渉
しないようにモータ２１の駆動によって副軸１４Ａを介
してハンドアーム７３がＺ方向に適宜作動される。

【００４２】（６）に示されるように、薄型基板６が保
持軸５上に達すると、モータ３５が駆動し、保持軸５を
上方に作動させ薄型基板６を持ち上げ、吸気装置の作動
により薄型基板６が保持軸５のボス部５１上面に吸着保
持される。そして、ハンドアーム７３は薄型基板６の位
置より逃げた位置に移動する。

【００４３】一方、保持軸５上に吸着保持された薄型基
板６は、その位置でモータ２８の駆動で回転され、位置
合わせ装置８によって薄型基板６の位置が検出される。
検出後は、新たな指令が発せられ、モータ３２、モータ
３３、モータ２８の駆動により保持軸６はＸ方向、Ｙ方
向、回転方向に作動され、薄型基板６の位置が正確な位
置に修正される。（詳細は、前述の特開平６−２２４２
８５号による。）位置が修正された薄型基板６は再びハ
ンドアーム７３に吸着され、前述の動きと逆に作動され
カセットＣに収納される。

【００４４】以上のように構成され作動されるので薄型
基板６の移動距離は従来に比べてかなり短縮される。

【００４５】なお本実施例において、各ハンドの駆動装
置について、考えられる設計変更は必要に応じて行うこ
とができる。

【００４６】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、薄型基
板を直線的に移動可能に搬送する薄型基板搬送装置にお
いて、機台上に配設され機台に対して回転及び上下移動
可能なドラム体を、ドラム体の中央部に開口部を有す
る、ドーナツ状に形成し、前記開口部に薄型基板の位置
合わせをする位置合わせ装置を配設するので、クリーン
ルーム内での省スペース化を達成することができ、薄型
基板の搬送時間も短縮される。そのため、各装置から発
生する塵埃や油滴の付着も少なくなる。さらに、前記ド
ラム体に開口部を形成することにより、ドラム体内にス
ペースを取ることが可能になり、新たに各種検査装置等
を設置することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す搬送装置の主要断面図

【図２】図１の搬送装置の平面図

【図３】ハンド体の駆動部を示す断面図

【図４】保持軸の駆動装置を示す詳細図

【図５】図１の搬送装置の作動図

【符号の説明】

１……搬送装置 ２……機枠 ３……ドラム ４……保持軸の駆動装置 ５……保持軸 ６……薄型基板 ７……ハンド体 ８……位置合わせ装置 １１、２１、２３、２５、２８、３２、３３、３５……
モータ １４……副軸 ２４……主軸 ７１……第１ハンド ７２……第２ハンド ７３……ハンドアーム ３００…開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄型基板が収納されたカセットから前記
   薄型基板を吸着し直線的に移動可能なハンド体を備える
   薄型基板搬送装置において、 機台上に配設され、前記機台に対し回転及び上下移動可
   能なドラム体と、 前記ドラム体の中央部に形成された上下方向に貫通する
   開口部と、 前記ドラム体の一端に支持される前記ハンド体と、 前記ドラム体の開口部中央に、機台に対してＸ方向、Ｙ
   方向、Ｚ方向に移動可能に配設され、前記薄型基板を保
   持する保持体と前記薄型基板の位置合わせを行なうよう
   に、前記機台に支持され前記ドラム体の開口部に配設さ
   れる薄型基板の位置合わせ装置と、を備えることを特徴
   とする薄型基板搬送装置。
2. 【請求項２】 前記ドラム体がドーナツ状に形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の薄型基板搬送装
   置。
3. 【請求項３】 前記ハンド体の駆動手段が前記ドラム体
   に内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の薄型
   基板搬送装置。