KR101055911B1 - 기판 흡착 장치 - Google Patents

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올림푸스 가부시키가이샤
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Abstract

하우징(1)의 개구부(1b)내의 튜브 부재(15)상에, 흡착부(16a)와 적어도 3점으로써 하우징(1)의 개구부 내벽의 점접촉하는 반구면 형상으로 만곡한 접촉면부(16c)를 마련한 흡착 패드(16)를 재치하고, 이 흡착 패드(16)와 슬라이딩 부재(9)와의 사이에 가는 실(24)을 늘어뜨렸다.
기판흡착장치, 흡착 패드, 패드 지지부재, 흡인 수단, 스토퍼

Description

기판 흡착 장치{SUBSTRATE SUCTION DEVICE}
본 발명은, 예를 들면 플랫 패널 디스플레이(이하, FPD라 약칭한다)에 이용하는 유리 기판 또는 반도체 웨이퍼 등의 박판 기판을 흡착 유지하는 기판 흡착 장치에 관한 것이다.
대형으로 얇은 판 형상의 유리 기판을 흡착 유지하려면, 유리 기판에 휘어짐이나 편향이 발생하여도, 확실하게 흡착할 필요가 있다. 이 때문에 흡착부는, 유리 기판의 휘어짐이나 편향에 따라 자유도 높게 움직이는 것이 요구된다. 일본국 특허공개공보 평10-86086호에 개시되어 있는 흡착 장치에서는, 흡착 패드와 누름 틀체와의 사이에 틈새를 두고 있다. 이 틈새에 의하여 흡착 패드가 기울 수 있다. 이 흡착 패드의 기울기를 크게 하면, 흡착 패드와 누름 틀체와의 틈새에 의하여 유리 기판을 흡착했을 때에 수평 방향으로 이동하여 버린다. 흡착 패드가 수평 이동해 버리면, 유리 기판이 위치 어긋나 버린다. 이 때문에, 유리 기판을 고정밀도로 위치 결정하는 것이 불가능하게 됨과 함께, 반송중에 유리 기판이 흔들려 안정된 반송을 할 수 없게 된다.
유리 기판을 고정밀도로 위치 결정 하거나 반송중에 유리 기판이 요동하지 않게 하기 위해서, 흡착도구와 수납구멍과의 틈새를 작게 하면, 흡착도구의 기울기 방향의 움직임이 규제된다. 이 때문에, 유리 기판의 휘어짐이나 편향에 따라 흡착 패드가 기울기 어려워진다.
본 발명의 주요한 관점에 의하면, 중공 형상으로 형성되고, 선단부에 개구부를 가지는 하우징과, 하우징의 중공 형상내에 설치되고, 또한 에어를 흡인하는 에어 흡인 통로가 설치된 흡착 패드 지지 부재와, 하우징의 개구부로부터 돌출한 상태로 흡착 패드 지지 부재상에 재치되고, 하우징의 개구부에 적어도 3점으로 점접촉하여 목흔듦이 가능하고, 에어 흡인 통로와 기밀(氣密)하게 연통하는 에어 흡인 구멍이 설치된 흡착 패드와, 흡착 패드를 하우징의 개구부에 유지하는 흡착 패드 유지 수단을 구비한 기판 흡착 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명과 관계되는 기판 흡착 장치의 제 1의 실시 형태를 도시하는 구성도.
도 2는 동 장치에 있어서의 흡착 패드의 흡착부의 다른 일례를 도시하는 구성도.
도 3은 동 장치에 있어서의 제 1 및 제 2의 지지판의 구성도.
도 4A는 동 장치에 있어서의 흡착 패드의 편향된 유리 기판에 따른 개시 상태를 도시하는 도면.
도 4B는 동 장치에 있어서의 흡착 패드의 편향된 유리 기판에의 흡착 상태를 도시하는 도면.
도 4C는 동 장치에 있어서의 흡착 패드에 의하여 유리 기판의 교정 동작을 도시하는 도면.
도 5는 동 장치를 적용한 에어 부상 반송 장치의 상면 구성도.
도 6은 동 장치의 측면 구성도.
도 7은 동 장치를 적용한 대형 기판 검사 장치의 검사 스테이지의 구성도.
도 8은 본 발명과 관계되는 기판 흡착 장치의 제 2의 실시 형태의 특징 부분을 도시하는 구성도.
도 9A는 동 장치에 와이어를 이용한 변형열을 도시하는 구성도.
도 9B는 동 장치에 와이어를 이용한 변형열을 도시하는 구성도.
도 1O은 동 장치에 있어서의 흡착 패드의 변형예를 도시하는 구성도.
도 11은 본 발명과 관계되는 기판 흡착 장치의 제 3의 실시 형태를 도시하는 구성도.
도 12A는 동 장치에 있어서의 흡착 패드의 유리 기판에의 흡착 동작의 개시 상태를 도시하는 도면.
도 12B는 동 장치에 있어서의 흡착 패드의 유리 기판에의 접하는 상태를 도시하는 도면.
도 12C는 동 장치에 있어서의 흡착 패드의 유리 기판에의 흡착 상태를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명과 관계되는 기판 흡착 장치의 제 4의 실시 형태를 도시하는 구성도.
도 14는 동 장치를 적용한 대형 기판 반송용 로보트의 아암부의 구성도.
도 15는 본 발명과 관계되는 제 1 및 제 2의 기판 흡착 장치를 에어 부상 반송 장치에 적용한 제 5의 실시 형태를 도시하는 구성도.
도 16은 동 기판 흡착 장치에 이용하는 에어 진공 흡인 계통을 도시하는 도면.
도 17은 본 발명과 관계되는 기판 흡착 장치를 에어 부상 반송 장치에 적용한 제 6의 실시 형태를 도시하는 구성도.
도 18은 본 발명과 관계되는 기판 흡착 장치를 에어 부상 반송 장치에 적용한 제 6의 실시 형태를 도시하는 구성도.
도 19는 본 발명과 관계되는 기판 흡착 장치에 있어서의 에어 진공 흡인 계통의 변형예를 도시하는 도면.
도 20A는 흡착 패드의 접촉면부의 형상의 변형예를 도시하는 도면.
도 20B는 흡착 패드의 접촉면부의 형상의 변형예를 도시하는 도면.
도 20C는 흡착 패드의 접촉면부의 형상의 변형예를 도시하는 도면.
도 20D는 흡착 패드의 접촉면부의 형상의 변형예를 도시하는 도면.
도 20E는 흡착 패드의 접촉면부의 형상의 변형예를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 제 1의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 기판 흡착 장치(E1)의 구성도이다. 하우징(1)은, 금속에 의하여 중공 형상인 원통형으로 형성되고, 그 내부에는 중공부(2)가 형성되어 있다. 이 하우징(1)의 일단인 선단측에는, 원형의 단부(1a)를 가지는 개구부(1b)가 형성되어 있다. 이 하우징(1)의 타단인 원부(元部)의 개구부 내벽에는, 나사부(1c)가 설치되어 있다. 이 하우징(1)의 원부는, 기판 흡착 장치(E1)용의 설치대(3)에 설치된 유닛 본체(4)에 장착되어 있다.
유닛 본체(4)는, 하우징(1)의 내경(內徑, 안지름)에 대략 일치하는 외경(外徑)을 가지고, 또한 내부에 에어 흡인 통로(5)를 마련한 중공 형상으로 형성되어 있다. 이 유닛 본체(4)의 바깥 둘레면에는, 나사부(4a)가 설치되어 있다. 이것에 의하여, 하우징(1)은, 나사부(1c)와 나사부(4a)와의 나사 결합에 의하여 유닛 본체(4)에 대해서 부착, 탈착이 가능하다. 유닛 본체(4)의 하부에는, 기판 흡착 장치(E1)용의 설치대(3)에 대해서 부착하기 위한 나사부(4b)가 돌출하여 설치되어 있다. 이 유닛 본체(4)는, 나사부(4b)를 기판 흡착 장치(E1)용의 설치대(3)의 나사부와 나사 결합하는 것에 의하여 설치대(3)에 대해서 부착, 탈착이 가능하다.
이 유닛 본체(4)의 중공 형상 내부에는, 나사부(4c)가 설치되어 있다. 또한, 유닛 본체(4)의 바깥 둘레면에는, 나사부(4d)가 설치되어 있다. 이 나사부(4d)에는, 너트(6)가 나사 결합하고 있다. 이 너트(6)는, 나사부(4d)에 단단히 조이는 것에 의하여 하우징(1)에 대한 유닛 본체(4)의 설치 위치를 고정한다.
하우징(1)의 하부의 내벽면의 둘레 방향에는, 홈(7)이 설치되어 있다. 이 홈(7)의 위치는, 유닛 본체(3)의 선단부에 대응한다. 이 홈(7)내와 유닛 본체(3)의 선단부와의 사이에는, 에어 누출 방지용의 오링(8, O-ring)이 끼워져 있다.
하우징(1)의 중공부(2)내에서 또한 유닛 본체(3)의 선단부측에는, 슬라이딩 부재(9)가 설치되어 있다. 이 슬라이딩 부재(9)는, 하우징(1)의 중공부(2)내를 중공부(2)의 방향에 따라 슬라이딩 가능하다. 이 슬라이딩 부재(9)는, 두꺼운 원통부(10)와 얇은 원통부(11)를 일체로 형성하고 있다.
두꺼운 원통부(10)는, 하우징(1)의 중공부(2)의 내경에 대략 일치하는 지름으로 형성되고, 그 바깥 둘레면이 하우징(1)의 중공부(2)의 내면에 밀착하고 있다. 이 두꺼운 원통부(10)의 바깥 둘레면에는, 홈(12)이 설치되고, 이 홈(12)내에 V자 패킹(13)이 설치되어 있다. 이 V자 패킹(13)은, 유닛 본체(4)의 에어 흡인 통로(5)로부터 진공 흡인을 행하였을 때에 V자로 열리고, 하우징(1)의 중공부(2)와 슬라이딩 부재(9)와의 사이의 에어 누락을 방지하여 기밀을 유지한다.
얇은 원통부(11)는, 유닛 본체(4)의 에어 흡인 통로(5)의 내경에 대략 일치하는 지름으로 형성되고, 그 바깥 둘레면이 유닛 본체(4)의 에어 흡인 통로(5)내에 밀착하고 있다. 이 얇은 원통부(11)는, 에어 흡인 통로(5)내에 대해서 탈부착 가능하게 설치되어 있다.
두꺼운 원통부(10) 및 얇은 원통부(11)의 내부에는, 에어 흡인 통로(14)가 설치되어 있다. 이 에어 흡인 통로(14)는, 유닛 본체(4)의 에어 흡인 통로(5)에 연통한다.
슬라이딩 부재(9)의 상부에는, 흡착 패드 지지 부재인 튜브 부재(15)가 설치되어 있다. 이 튜브 부재(15)는, 탄성 부재에 의하여 원통형으로 형성되고, 또한 상부에 흡착 패드(16)에 대해서 밀착하는 주름관(일본어 명칭: 자바라) 형상의 굴곡부(17)가 형성되어 있다. 이 튜브 부재(15)는, 슬라이딩 부재(9)에 있어서의 에어 흡인 통로(14)내에 대해서 나사부(18)에 의하여 나사 결합하여 장착되어 있다. 이 튜브 부재(15)의 내부에는, 에어 흡인 통로(19)가 형성되어 있다. 이 에어 흡인 통로(19)는, 슬라이딩 부재(9)의 에어 흡인 통로(14)와 기밀(氣密)하게 연통한다.
흡착 패드(16)가 튜브 부재(15)의 상부에 재치되어 있다. 이 흡착 패드(16)는, 하우징(1)의 개구단(1a)에서 돌출하고 있다. 이 흡착 패드(16)는, 예를 들면 엔지니어링 플라스틱 등의 수지에 의하여 형성되어 있다. 이 흡착 패드(16)는, 튜브 부재(15)상에 재치되는 것으로 튜브 부재(15)상에서 목흔듦 가능하다. 이 흡착 패드(16)는, 표면에 평면 형상의 흡착면(16a)을 가지는 흡착부(16b)와, 이 흡착부(16b)의 이면에 늘어뜨려 일체적으로 형성된 곡면을 가지는 접촉면부(16c)로 이루어진다. 이 흡착부(16b)의 중앙부에는, 에어 흡인 구멍(16d)이 설치되어 있다. 흡착부(16b)는, 외경을 하우징(1)의 외경과 동일하게 형성하고 있다. 이 흡착부(16b)는, 흡착 패드(16)가 하우징(1)내에 하강하면, 이면의 바깥둘레 가장자리(16e)가 하우징(1)의 개구단(1a)에 면접촉하여 하강을 정지한다. 따라서, 하우징(1)의 개구단(1a)는, 흡착 패드(16)의 하강의 스토퍼가 됨과 함께, 흡착 패드(16)의 흡착면(16a)의 기울기를 수평으로 유지하기 때문에 기준 평면이 된다.
흡착부(16b)는, 하우징(1)의 외경과 대략 동일하게 형성하여도 충분하지만, 도 2에 도시하는 바와 같이 하우징(1)의 바깥 둘레면으로부터 바깥 둘레 측에 길이 D만큼 길게 형성하여도 좋다. 이와 같은 흡착부(16b)라면, 흡착면(16a)의 면적이 커지고, 이 흡착면(16a)의 어느 쪽의 부분에 유리 기판이 접촉하여도, 이 접촉하였을 때에 가해지는 힘의 작용점과 흡착부(16b)의 중심 위치(P)와의 거리가 길어지고, 이것에 의하여 아주 작은 힘에 의하여 흡착 패드(16)는, 튜브 부재(15)상에서 목흔듦 동작한다.
접촉면부(16c)는, 원통형으로, 그 바깥 둘레면이 상하 방향의 중간부에 최대지름을 가지는 반구면 형상으로 만곡하여 형성되어 있다. 이 접촉면부(16c)는, 최대 외경 치수가 하우징(1)의 중공부(2)(개구단(1a))의 내경 치수보다 약간 작게 형성되고, 하우징(1)의 개구부(1b)내에 상하 방향으로 이동 가능하게 삽입되어 있다. 이 접촉면부(16c)는, 하우징(1)의 중공부(2)의 내벽(2a)에 대해서 적어도 3점으로써 점접촉하여 지지된다. 접촉면부(16c)와 하우징(1)의 중공부(2)의 내벽(2a)과의 사이의 접촉은, 반드시 적어도 3점만으로 점접촉한다고는 한정되지 않고, 흡착 패드(16)의 목흔듦에 의하여 접촉면부(16c)에 있어서의 동일 둘레 방향의 선상의 복수의 점으로써 접촉하거나, 동 둘레 방향의 선상에서 선 접촉한다. 이와 같은 접촉면부(16c)와 하우징(1)의 중공부(2)의 내벽(2a)과의 사이의 접촉에 의하여 접촉면부(16c)와 하우징(1)의 내벽(2a)과의 사이의 마찰 저항은 작고, 흡착 패드(16)는, 순조로운 목흔듦 동작이 가능해진다.
흡착 패드(16)의 에어 흡인 구멍(16d)내에는, 환상의 단차(20)가 설치되어 있다. 이 단차(20)에는, 도 3에 도시하는 제 1의 지지판(21)이 설치되어 있다. 이 제 1의 지지판(21)은, 원판상으로 형성되고, 에어를 유통하기 위한 2개의 구멍(21a, 21b)이 설치되어 있다.
슬라이딩 부재(9)의 에어 흡인 통로(14)내에는, 환상(環狀)의 단차(22)가 설치되어 있다. 이 단차(22)에는, 제 1의 지지판(21)과 같은 형상의 제 2의 지지판(23)이 설치되어 있다.
이것들 제 1의 지지판(21)과 제 2의 지지판(23)과의 사이는, 연결 부재인 선재(線材)로서의 예를 들면 가는 실(24)로 연결되어 있다. 가는 실(24)은, 장력에 대하여 늘어나지 않고, 또한 단선(斷線)에 대한 강도가 강하다, 부드러운 선재로서 예를 들면 나일론 수지에 의하여 형성되어 있다. 이 가는 실(24)은, 튜브 부재(15)를 개재하여 제 1과 제 2의 지지판(21, 23)과의 간격이 항상 일정해지고, 또한 흡착 패드(16)의 목흔듦 상태를 풀어 수평인 자세로 복귀 가능하게 하는 밀어 붙이는 힘을 튜브 부재(15)에 부여하는 장력으로 펼쳐져 있다. 또한, 이 가는 실(24)의 장력으로는, 튜브 부재(15)의 굴곡부(17)가 흡착부(16a)로부터 멀어지지 않고, 또한 흡착부(16a)의 기울기에 추종하여 목흔듦 동작을 가능하게 하고 있다. 이 가는 실(24)의 장력은, 제 1과 제 2의 지지판(21, 23)과의 사이에 펼칠 때 조정 가능하고, 예를 들면 가는 실(24)을 제 1 또는 제 2의 지지판(21, 23)에 붙들어 맬 때의 묶음 상태로 조정할 수 있다. 제 1의 지지판(21), 제 2의 지지판(23) 및 가는 실(24)은, 흡착 패드 유지 수단을 구성한다.
슬라이딩 부재(9)에 있어서의 얇은 원통부(11)내의 에어 흡인 통로(14) 및 유닛 본체(4)의 에어 흡인 통로(5)의 내부에는, 탄성 부재인 스프링(25)이 설치되어 있다. 이 스프링(25)은, 흡착 패드(16), 튜브 부재(15) 및 슬라이딩 부재(9)의 일체를 하우징(1)의 중공부(2)내에 있어서 슬라이딩 부재(9)로부터 하우징(1)의 개 구단(1a)측을 향하여 밀어 붙이는 힘을 준다. 이 스프링(25)의 아래 쪽은, 스프링 조절 부재(26)에 계지되어 있다.
스프링 조절 부재(26)의 바깥 둘레면에는, 나사부(26a)가 설치되어 있다. 이 스프링 조절 부재(26)는, 나사부(26a)를 유닛 본체(4)의 에어 흡인 통로(5)의 나사부(4c)에 나사 결합시켜 에어 흡인 통로(5)에 내장되어 있다. 이 스프링 조절 부재(26)는, 환상으로 형성되고, 그 중공부에 에어 흡인 통로(26b)가 설치되어 있다. 이 스프링 조절 부재(26)는, 나사부(26a)와 나사부(4c)와의 나사 결합에 의하여 회전하는 것에 의하여 에어 흡인 통로(5)내를 상하 이동하여 스프링(25)의 밀어 붙이는 힘을 조정한다.
하우징(1)의 중공부(2)내에는, 흡착 패드 높이 조정 기구(27)가 설치되어 있다. 이 흡착 패드 높이 조정 기구(27)는, 하우징(1)의 중공부(2)내에 형성된 나사부(28)에 나사 결합하는 조정용 환상 부재(29)를 가진다. 이 조정용 환상 부재(29)는, 나사부(28)에 대해서 회전하는 것에 의하여 하우징(1)의 중공부(2)내에 상하 이동한다. 이 조정용 환상 부재(29)의 상하 이동에 따라 흡착 패드(16), 튜브 부재(15) 및 슬라이딩 부재(9)가 일체가 되어 하우징(1)의 중공부(2)내에 상하 이동한다. 이것에 의하여, 하우징(1)의 개구단(1a)에 대한 흡착 패드(16)의 높이 위치(A)가 조정된다.
다음에, 상기와 같이 구성된 장치(E1)의 유리 기판(S)에의 흡착 동작에 대하여 도 4A~도 4C를 참조하여 설명한다.
기판 흡착 장치(E1)의 윗쪽에 유리 기판(S)이 반송되면, 이 기판 흡착 장치(E1)는, 승강기구에 의하여 상승한다. 유리 기판(S)은, 예를 들면 휘어짐이나 편향이 발생하여 기울어져 있다. 기판 흡착 장치의 상승에 의하여 흡착 패드(16)의 흡착면(16a)의 일부가 도 4A에 도시하는 바와 같이 휘어짐이나 편향이 발생하고 있는 유리 기판(40)의 이면에 접한다.
흡착 패드(16)는, 튜브 부재(15)상에 재치되고, 또한 가는 실(24)에 의하여 하우징(1)의 하부 측에 당겨져 있다. 이것에 의하여, 흡착 패드(16)에는, 튜브 부재(15)상에서 목흔듦 가능하고, 또한 외부의 힘이 가해지지 않는 한 목흔듦 동작하지 않고 정지한 원래의 자세, 즉 흡착면(16a)이 수평 방향이 되는 자세로 복귀하는 밀어 붙이는 힘이 더해지고 있다.
따라서, 흡착 패드(16)는, 유리 기판(S)의 하부로부터 아주 적은 부착력으로 유리 기판(S)의 이면에 접촉하므로, 도 4B에 도시하는 바와 같이 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향에 의한 기울기에 따르도록 목흔듦 상태가 된다. 즉, 흡착 패드(16)는, 접촉면부(16c)를 하우징(1)의 개구부(1b)내에 삽입하면서 목흔듦하므로, 최대로 흡착부(16b)의 이면의 바깥둘레 가장자리(16e)가 하우징(1)의 단부(1a)에 접하는 목흔듦 각도까지 기우는 것이 가능하다.
흡착 패드(16)는, 접촉면부(16c)가 하우징(1)의 개구부(1b)의 내벽에 적어도 3점으로써 점접촉하면서 목흔듦 동작하므로, 접촉면부(16c)와 하우징(1)의 개구부(1b)의 내벽과의 사이의 마찰 저항은 작다. 이 결과, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향이 커도, 흡착 패드(16)의 흡착면(16a)은, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향에 의한 기울기에 따라 유리 기판(S)의 이면에 밀착한다.
흡착부(16a)의 외경은, 하우징(1)의 외경과 동일하게 형성되어 있으므로, 유리 기판(S)이 흡착부(16a)의 바깥둘레 가장자리에 접촉하였을 때에 가해지는 힘의 작용점과 흡착부(16a)의 중심 위치와의 거리는 길어진다. 이것에 의하여, 유리 기판(S)과의 접촉에 의하여 아주 작은 접촉력이 흡착부(16a)의 바깥둘레 가장자리에 가해지면, 당해 접촉력이 지렛대의 작용에 의하여 흡착 패드(16)를 목흔듦시키는 큰 회전력이 된다.
이 상태에서, 유닛 본체(4)의 에어 흡인 통로(5)로부터 슬라이딩 부재(9)의 에어 흡인 통로(14), 튜브 부재(15)의 에어 흡인 통로(19) 및 흡착 패드(16)의 에어 흡인 구멍(16d)을 통해 에어를 진공 흡인하면, 이것들 에어 흡인 통로(5, 14, 19) 및 에어 흡인 구멍(16)내는, 밀폐되어 진공 흡인에 의하여 부압(負壓)이 된다. 이것에 의하여, 흡착 패드(16)의 흡착면(16a)은, 유리 기판(S)의 이면에 흡착한다. 이 때 흡착 패드(16)의 흡착면(16a)은, 유리 기판(S)에 휘어짐이나 편향이 발생하여도, 이 흡착면(16a)이 유리 기판(S)의 이면에 따라 밀착하고 있으므로, 에어 누출없이 확실하게 유리 기판(S)을 진공 흡인한다.
이것과 함께 각 에어 흡인 통로(5, 14, 19) 및 에어 흡인 구멍(16)내가 진공 흡인에 의하여 부압이 되므로, 이 부압에 의하여 흡착 패드(16), 튜브 부재(15) 및 슬라이딩 부재(9)는, 스프링(25)의 스프링력에 저항하여 스스로 하우징(1)의 중공부(2)내를 하강한다. 이것에 의하여, 흡착 패드(16)의 이면의 바깥둘레 가장자리 (16e)의 전면이 도 4C에 도시하는 바와 같이 하우징(1)의 개구단(1a)상에 면접촉한다. 하우징(1)의 개구단(1a)은, 기준 평면이므로, 흡착 패드(22)의 흡착면(16a)은, 수평 방향으로 배치된다. 이 결과, 유리 기판(S)은, 수평 방향으로 유지된다.
접촉면부(16c)와 하우징(1)의 개구부 내벽이 접촉하고 있으므로, 흡착 패드(16)는, 횡방향으로의 이동이 규제된다. 이 규제에 의하여 흡착 패드(16)가 유리 기판(S)의 이면에 흡착한 상태에서도, 유리 기판(S)은 위치 어긋남이 없이, 고정밀도로 위치 결정 상태를 유지할 수 있다.
이와 같이 상기 제 1의 실시 형태에 의하면, 하우징(1)의 개구부(1b)내에 있어서의 튜브 부재(15)상에, 흡착부(16a)와 반구면 형상으로 만곡하여 적어도 3점으로써 하우징(1)의 개구부 내벽의 점접촉하는 접촉면부(16c)를 형성한 흡착 패드(16)를 재치하고, 이 흡착 패드(16)와 슬라이딩 부재(9)와의 사이에 가는 실(24)을 늘어뜨려 놓았으므로, 흡착 패드(16)는, 큰 기울기 각도로 기울일 수 있고, 또한 기울었을 때에도 접촉면부(16c)와 하우징(1)의 개구부 내벽이 접촉하고 있으므로, 흡착 패드(16)가 횡방향으로 위치 어긋나지 않는다.
흡착 패드(16)는, 목흔듦 각도가 크고, 또한 아주 작은 외부의 힘이 가해짐에 의하여 목흔듦 동작이 작은 마찰 저항으로 원활하고 순조롭게 행할 수 있고, 유리 기판(S)의 큰 휘어짐이나 편향에 의한 기울기에 따라 유리 기판(S)의 이면에 밀착할 수 있고, 에어의 누출없이 확실하게 유리 기판(S)을 흡착할 수 있다.
유리 기판(S)이 접촉했을 때의 흡착부(16b)상의 접촉력의 작용점과 흡착부(16b)의 중심 위치와의 거리를 길게 했으므로, 아주 작은 접촉력으로 흡착 패드 (16)를 목흔듦 동작할 수 있고, 유리 기판(S)의 큰 휘어짐이나 편향에 즉시 따라 할 수 있다.
흡착 패드(16)가 유리 기판(S)을 흡착하면, 각 에어 흡인 통로(5, 14, 19) 및 에어 흡인 구멍(16d)내의 부압이 스프링(25)의 스프링력에 이겨 흡착 패드(16)가 하강하고, 하우징(1)의 개구단(1a)에 면접촉하여 흡착면(16a)을 수평으로 규제한다. 이 규제에 의하여 흡착 패드(16)에 의하여 흡착되는 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향은 수평으로 교정되고, 또한 기준 평면에 고정밀도로 유지할 수 있다.
흡착 패드(16)는, 가는 실(24)에 의하여 연결되어 있으므로, 하우징(1)의 개구단(1a)에서 벗어나지 않는다.
흡착 패드 높이 조정 기구(27)를 마련하고 있으므로, 흡착 패드(16)의 하우징(1)의 단부(1a)로부터의 높이 위치(A)를, 유리 기판(S)의 유지되어 있는 높이 위치에 따라 조정할 수 있다.
다음에, 상기 제 1의 실시 형태에서 설명한 기판 흡착 장치(E1)를 에어 부상 반송 장치에 적용했을 경우의 실시예에 대하여 도 5 및 도 6에 도시하는 에어 부상 반송 장치의 구성도를 참조하여 설명한다. 또한 도 5는 상면도, 도 6은 측면도이다.
부상 반송 스테이지(30)의 상면에는, 복수의 에어 분사 구멍(31)이 설치되어 있다. 이것들 에어 분사 구멍(31)으로부터는, 균일한 에어 압력으로 에어를 뿜어낸다. 이 에어의 분사에 의하여 부상 반송 스테이지(30)와 유리 기판(S)과의 사이에 에어층이 형성되고, 유리 기판(S)은 부상 반송 스테이지(30)상에 부상한다. 부상 반송 스테이지(30)의 양측면에는, 각각 직선 형상의 각 가이드 레일(32, 33)이 설치되어 있다. 이것들 가이드 레일(32, 33)상에는, 각각 각 반송부(34, 35)가 동기하여 이동 가능하게 설치되어 있다. 이들 반송부(34, 35)에는, 각 승강 지지 부재(36)를 개재하여 흡착 재치대(37)가 설치되어 있다. 각 승강 지지 부재(36)는, 흡착 재치대(37)를 상하 방향(Z방향)으로 승강시킨다.
이 흡착 재치대(37)상에는, 상기 기판 흡착 장치(E1)가 유리 기판(S)의 반송 방향(T)과 동일 방향으로 복수, 예를 들면 5개 병렬로 설치되어 있다. 또한, 기판 흡착 장치(E1)의 개수는, 5개에 한정되지 않고, 임의의 개수를 설치하여도 좋다. 이것들 기판 흡착 장치(E1)는, 각각 각 흡착 패드(16)를 높이 위치 조정하여 동일 높이 위치에 맞추어져 있다.
이와 같은 에어 부상 반송 장치에서는, 부상 반송 스테이지(30)상에 유리 기판(S)이 에어 부상 또는 재치된다. 이 상태에서, 유리 기판(S)의 선단부의 양단에 각 반송부(34, 35)를 이동시킨다. 이것들 반송부(34, 35)의 각 승강 지지 부재(36)는, 각각 각 흡착 재치대(37)를 상승시킨다. 이것에 의하여 각 기판 흡착 장치(E1)의 각 흡착 패드(16)는, 유리 기판(S)의 이면에 접촉한다. 이것들 흡착 패드(16)가 유리 기판(S)의 이면에 접하면, 상기 제 1의 실시 형태와 마찬가지로, 유리 기판(S)에 대한 부착력에 의하여 각 흡착 패드(16)는, 목흔듦하여 흡착면(16a)을 유리 기판(S)의 이면의 기울기에 따른다. 이것과 함께 에어의 진공 흡인에 의하여 흡착 면(16a)은, 유리 기판(S)의 이면에 밀착하여 흡착 유지한다.
이 후, 각 반송부(34, 35)가 각 가이드 레일(32, 33)상을 각각 동기하여 이동하면, 에어 부상하고 있는 유리 기판(S)은, 각 반송부(34, 35)의 이동에 이끌려 부상 반송 스테이지(30)상을 반송 방향(T)으로 고속으로 에어 반송된다.
이와 같이 기판 흡착 장치(E1)를 에어 부상 반송 장치에 적용하면, 휘어짐이나 편향을 일으킨 유리 기판(S)을 에어 부상에 의하여 반송하는 경우에서도, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향에 따라 각 기판 흡착 장치(E1)의 흡착 패드(16)를 유리 기판(S)의 이면에 확실하게 흡착할 수 있다. 흡착 패드(16)는, 위치 어긋나지 않기 때문에, 유리 기판(S)의 이면을 흡착 유지했을 때에 유리 기판(S)을 위치 어긋나게 하지 않는다. 따라서, 에어 부상 반송 장치를 예를 들면 액정 디스플레이의 제조 라인에 설치하고, 액정 디스플레이의 유리 기판(S)을 에어 반송하는 경우, 제조 라인에 있어서의 얼라인먼트부 및 검사부에 있어서, 얼라인먼트한 유리 기판(S)의 위치를 어긋나게 하지 않고 고정밀도로 흡착 유지할 수 있다.
복수의 흡착 패드(16)의 높이 위치에 격차가 있어도, 각 흡착 패드 높이 조정 기구(27)에 의하여 각 흡착 패드(16)의 높이 위치를 동일 높이 위치로 조정할 수 있다.
다음에, 상기 제 1의 실시 형태에서 설명한 기판 흡착 장치(E1)를 대형 기판 검사 장치의 검사 스테이지에 적용했을 경우의 실시예에 대하여 도 7에 도시하는 검사 스테이지의 구성도를 참조하여 설명한다.
검사 스테이지(40)는, 속이 빈 구조인 틀형으로 직사각형 형상으로 형성된 스테이지 본체(41)와, 이 스테이지 본체(41)의 중공부(42)내에 소정의 간격을 두어 서로 평행하게 설치된 복수의 편향 방지 창살(43)로 이루어진다. 스테이지 본체(41)에 있어서의 중공부(42)의 안쪽둘레 가장자리부에는, 복수의 기판 흡착 장치(E1)가 소정 간격마다 매설되어 있다. 각 편향 방지 창살(43)상에는, 복수의 지지 핀(44)이 설치되어 있다.
이러한 검사 스테이지(40)상에 휘어짐이 발생한 유리 기판(S)을 재치하면, 각 기판 흡착 장치(E1)의 각 흡착 패드(16)가 유리 기판(S)의 이면에 접촉한다. 이것들 흡착 패드(16)는, 상기 제 1의 실시 형태와 마찬가지로, 목흔듦 동작하여 흡착면(16a)이 유리 기판(S)의 이면에 따라, 에어의 진공 흡인에 의하여 유리 기판(S)의 이면에 밀착하고, 유리 기판(S)을 확실하게 흡착 유지한다. 따라서, 휘어짐이나 편향이 있는 유리 기판(S)을 검사 스테이지(40)상에 재치하여도, 유리 기판(S)을 확실하게 흡착 유지할 수 있다. 각 흡착 패드 높이 조정 기구(27)에 의하여 각 흡착면(16a)의 높이 위치를 조정할 수 있음과 함께, 흡착 패드(16)의 높이 위치(A)를 높게 하는 것으로써, 유리 기판(S)에 큰 휘어짐이나 편향이 있어도, 이것들 휘어짐이나 편향을 교정하여 유리 기판(S)을 검사 스테이지(40)상에 평면도를 높게 흡착 유지할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 그 자세한 설명은 생략한다.
도 8은 기판 흡착 장치(E1)의 특징 부분을 도시하는 구성도이다. 와이어(45)가 제 1의 지지판(21)과 제 2의 지지판(23)과의 사이에 계지되어 있다. 이 와이어(45)는, 비틀림 강성을 가지고, 예를 들면 금속재료 등에 의하여 형성되어 있다. 이 와이어(45)는, 막대 형상의 와이어 본체(46)와, 이 와이어 본체(46)의 일단부에 설치된 갈고리형의 제 1의 계지부(47)와 와이어 본체(47)의 타단부에 설치된 J자 형상의 제 2의 계지부(48)를 가진다. 제 1의 계지부(47)는, 제 1의 지지판(21)의 각 구멍(21a, 21b)을 통해 예를 들면 실 등의 선재(49)에 의하여 연결되어 있다. 제 2의 계지부(48)는, 제 2의 지지판(23)의 각 구멍(21a, 21b)에 계지되어 있다.
예를 들면 유리 기판(S)을 에어 부상 반송할 때, 휘어짐이나 편향이 발생하고 있는 유리 기판(S)을 기판 흡착 장치(E1)에 의하여 흡착할 때, 기판 흡착 장치(E1)는 유리 기판(S)을 맞이하도록 흡착한다. 이 때, 기판 흡착 장치(E1)의 흡착 패드(16)는, 아주 조금 회전하는 경우가 있다. 흡착 패드(16)의 회전이 누적되면, 흡착 패드(16)를 유지하는 기구가 제 1의 지지판(21)과 제 2의 지지판(23)과의 사이에 펼쳐진 가는 실(24)의 비틀림량이 점차 커진다. 그러면, 가는 실(24)의 장력이 커져, 흡착 패드(16)가 점차 하강하고, 하우징(1)의 단부(1a)로부터의 흡착 패드(16)의 돌출량이 작아진다. 이 때문에, 휘어짐이나 편향이 발생하고 있는 유리 기판(S)을 흡착할 때, 흡착 패드(16)가 유리 기판(S)의 이면의 기울기에 따라 기울어 흡착하는 본래의 흡착 동작을 하기 어려워진다.
상기 제 2의 실시 형태라면, 흡착 패드(16)에 회전력이 가해져도, 이 흡착 패드(16)의 회전을 와이어(45)에 의하여 규제할 수 있다. 따라서, 흡착 패드(16)는, 경시(經時)적으로 회전이 누적되지 않고, 하우징(1)의 단부(1a)로부터의 높이 위치(A)로 유지된다.
또한 상기 제 1 및 제 2의 실시 형태는, 다음과 같이 형성하여도 좋다.
도 9A는 와이어(45)의 변형열을 도시하는 구성도이다. 이 와이어(45)는, 와이어 본체(46)의 예를 들면 제 1의 계지부(47)측에 가늘은 지름부(49a)를 마련하고 있다. 이 가늘은 지름부(49a)는, 와이어 본체(46)의 지름보다 가늘게 형성되고, 이 가늘은 지름부(49a)보다 상부는, 작은 외부의 힘으로 자유롭게 기울지만, 흡착 패드(16)의 회전력을 억제한다.
도 9B도 와이어(45)의 변형열을 도시하는 구성도이며, 이 와이어(45)는, 제 1의 계지부(47)를 와이어 본체(46)와 분리하고, 이 제 1의 계지부(47)의 하단에 볼(49b)을 마련한다. 와이어 본체(46)는, 제 1의 계지부(47)와 분리한 단부에 볼(49b)의 수납부(49c)를 마련한다. 이 수납부(49c)는, 볼(49b)을 회전 가능하게 유지한다. 따라서, 와이어(45)에 비틀리는 힘이 가해져도, 볼(49b)이 수납부(49c)내에서 회전한다. 이것에 의하여, 흡착 패드(16)가 회전하여도, 와이어(45)는, 비틀리지는 않는다.
튜브 부재(15)는, 예를 들면 도 10에 도시하는 바와 같이 주름관으로 형성된 튜브 부재(15a)를 이용하여도 좋다.
다음에, 본 발명의 제 3의 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 11은 기판 흡착 장치(E2)의 구성도이다. 하우징(50)은, 예를 들면 알루미늄 등의 강성을 가지는 재료에 의하여 원통형으로 형성되어 있다. 이 하우징(50)의 선단부에는, 원통형의 패드용의 유지 구멍(51)이 설치되어 있다. 이 유지 구멍(51)내에는, 해당 유지 구멍(51)의 개구단(51a)으로부터 아주 조금 돌출한 상태로 흡착 패드(52)가 회전 가능하게 유지되어 있다.
이 흡착 패드(52)는, 수지를 이용하여 원통형으로 형성되고, 그 패드 측면인 접촉면부(52a)는, 구면 형상으로 형성되어 있다. 흡착 패드(52)의 내부에는, 하부를 개방한 원통형의 중공부(53)가 설치되어 있다. 이 흡착 패드(52)의 상부에는, 평면 형상의 흡착면(54)이 설치되어 있다. 이 흡착면(54)에는, 아주 작은 깊이를 가지는 패드 오목부(54a)가 설치됨과 함께, 중앙부에 중공부(53)에 연통하는 진공 흡인용의 에어 흡인 구멍(54b)이 설치되어 있다.
하우징(50)의 유지 구멍(51)은, 흡착 패드(52)의 접촉면부(52a)의 치수보다 아주 조금 작은 내경에 형성되어 있다. 유지 구멍(51)의 개구부에는, 흡착 패드(52)의 접촉면부(52a)의 구면 형상의 곡율에 따라 좁혀진 조임 형상부(55)가 설치되어 있다. 이 조임 형상부(55)는, 흡착 패드(52)를 유지 구멍(51)내로 유지하는 흡착 패드 유지 수단을 구성한다.
하우징(50)의 유지 구멍(51)과 흡착 패드(52)의 접촉면부(52a)는, 하우징(50)의 유지 구멍(51)내에서 흡착 패드(52)가 회전 가능해지는 정밀 틈새 끼워맞춤의 구조로 되어 있다. 따라서, 유지 구멍(51)내에 흡착 패드(52)를 수납하면, 흡착 패드(52)의 접촉면부(52a)와 유지 구멍(51)의 내벽면에 적어도 3점으로써 점접촉한다. 흡착 패드(52)의 접촉면부(52a)와 유지 구멍(51)의 내벽면과의 사이의 접촉은, 반드시 적어도 3점만으로 점접촉한다고는 한정되지 않고, 흡착 패드(52)의 목흔듦에 의하여 접촉면부(52a)에 있어서의 동일 둘레 방향의 선상의 복수의 점으로써 접촉하거나, 동 둘레 방향의 선상에서 선접촉한다. 이와 같은 접촉면부(52a)와 유지 구멍(51)의 내벽면과의 사이의 접촉에 의하여 접촉면부(52a)와 유지 구멍(51)의 내벽면과의 사이의 마찰 저항은 극히 작아지고, 흡착 패드(52)는, 유지 구멍(51)내에 있어서 아주 작은 외부의 힘으로 모든 둘레 방향에 걸쳐 예를 들면 화살표 F방향으로 회전 가능하게 유지되고, 순조로운 목흔듦 동작이 가능해진다.
하우징(50)의 유지 구멍(51)내의 저부에는, 흡착 패드(52)를 받는 수납면(56)이 설치되어 있다. 이 수납면(56)은, 평면부(57)와 이 평면부(57)의 바깥둘레 가장자리에 설치된 테이퍼부(58)에 의하여 형성되어 있다. 평면부(57)는, 흡착 패드(52)의 저부가 접하는 것으로써 흡착 패드(52)의 화살표 F방향에 대한 기울기각을 규제한다. 흡착 패드(52)의 기울기각은, 흡착 패드(52)가 기울었을 때, 흡착면(54)이 유지 구멍(51)내에 가려지지 않는 범위이다. 테이퍼부(58)는, 흡착 패드(52)의 접촉면부(52a)의 구면 형상의 곡율에 따른 각도로 형성되어 있다. 이 테이퍼부(58)는, 유지 구멍(51)내에서 하강하는 흡착 패드(52)와 접하여 흡착 패드(52)의 하부에의 이동을 규제한다.
하우징(50)에는, 중공구멍(59)이 설치되어 있다. 이 중공구멍(59)은, 유지 구멍(51)의 내경보다 작은 내경으로 형성되어 있다. 이 중공구멍(59)내 및 흡착 패 드(52)의 중공부(53)내에는, 흡착 패드 지지 부재(60)가 설치되어 있다.
이 흡착 패드 지지 부재(60)는, 고무 등의 탄성 부재에 의하여 중공 형상으로 형성되고, 그 내부에 에어 흡인 통로(61)가 설치되어 있다. 이 흡착 패드 지지 부재(60)의 선단부에는, 작은 탄성력을 얻는 벨로우즈(60a)가 형성되어 있다. 이 벨로우즈(60a)의 선단부는, 두께를 원부(元部)보다 얇게 형성하고, 또한 주름관 형상으로 형성하여 신축 가능하다. 이 벨로우즈(60)는, 흡착 패드(52)의 에어 흡인 구멍(54b)에 기밀하게 밀착되어 있다. 흡착 패드 지지 부재(60)의 원부(元部)는, 유닛 본체(62)의 선단면에 기밀하게 연결되어 있다.
하우징(50)은, 유닛 본체(62)에 대해서 나사부(63)를 개재하여 나사 결합하고 있다. 하우징(50)은, 유닛 본체(62)에 대해서 회전시켜 벨로우즈(60a)의 신축량을 바꾸고, 흡착 패드(52)의 회전력을 조정한다. 이 조정은, 흡착 패드(52)가 유리 기판(S)에 접했을 때에 작용하는 외부의 힘을 받아 흡착 패드(52)가 회전 가능한 범위내에서의 미세 조정이 된다.
하우징(50)은, 유닛 본체(62)에 대해서 회전하는 것에 의하여 흡착 패드(52)의 높이 위치를 조정 가능하다. 이와 같이 벨로우즈(60a)의 신축량(탄성력) 또는 흡착 패드(52)의 높이 위치를 조정했을 때의 하우징(50)은, 나사부(63)에 나사 결합하는 록 너트(64)의 조임에 의하여 유닛 본체(62)에 고정된다.
유닛 본체(62)에는, 에어 흡인 통로(65)가 설치되어 있다. 이 에어 흡인 통로(65)는, 흡착 패드 지지 부재(60)의 에어 흡인 통로(61)에 연통하고 있다. 에어 흡인 구멍(54b), 각 에어 흡인 통로(61, 65)는, 진공 흡인 유로가 형성된다.
다음에, 상기와 같이 구성된 기판 흡착 장치(E2)의 유리 기판(S)에 대한 흡착 동작에 대해서 도 12A~도 12C를 참조하여 설명한다.
도 12A는 기판 흡착 장치(E2)의 윗쪽에 유리 기판(S)이 반송된 상태를 나타낸다. 흡착 패드(52)는, 예를 들면 하우징(50)의 유지 구멍(51)내에서 기울어지고, 흡착면(54)이 유리 기판(S)의 이면에 대해서 평행 상태에서 어긋나 있다. 이 상태에서 기판 흡착 장치(E2)가 승강기구에 의하여 상승하면, 기울어 있는 흡착 패드(52)의 흡착면(54)에 있어서의 정점이 되어 있는 일부가 유리 기판(S)의 이면에 접한다.
흡착 패드(52)는, 하우징(50)의 유지 구멍(51)내에 점접촉으로 유지되어 있으므로, 유지 구멍(51)의 내벽면과의 사이의 마찰 저항이 극히 작고, 유리 기판(S)의 이면에 대한 아주 작은 부착력으로 유지 구멍(51)내에서 화살표 F방향으로 회전한다.
따라서, 기판 흡착 장치(E2)가 유리 기판(S)의 하부로부터 아주 작은 부착력으로 유리 기판(S)의 이면에 접촉하면, 흡착 패드(52)는 회전하고, 도 2B에 도시하는 바와 같이 흡착면(54)이 유리 기판(S)의 이면의 방향과 동일하게 되도록 따라한다. 이 때, 흡착 패드(52)가 기울어져 있어도 또는 유리 기판(S)에 휘어짐이나 편향이 있어도, 흡착 패드(52)는 회전하고, 흡착면(54)이 유리 기판(S)의 이면에 밀착한다.
이 상태에서, 각 에어 흡인 통로(61, 65) 및 에어 흡인 구멍(54b)을 통해 에 어를 진공 흡인하면, 흡착 패드(52)의 패드 오목부(54a), 에어 흡인 구멍(54b) 및 각 에어 흡인 통로(61, 65)내는, 기밀 상태로 진공 흡인에 의하여 부압이 된다. 이것에 의하여, 흡착 패드(52)의 흡착면(54)은, 유리 기판(S)의 이면에 흡착한다. 이 흡착면(54)은, 유리 기판(S)에 휘어짐이나 편향이 발생하여도, 흡착 패드(52)가 유리 기판(S)의 이면을 따라 밀착하므로, 에어 누출없이 확실하게 유리 기판(S)을 진공 흡인한다.
이것과 함께 패드 오목부(54a), 에어 흡인 구멍(54b) 및 각 에어 흡인 통로(61, 65)내가 부압이 되면, 탄성 부재로 형성되는 흡착 패드 지지 부재(60)의 주로 벨로우즈(60A)가 줄어든다. 흡착 패드(52)는, 벨로우즈(60a)의 축소에 의하여 유지 구멍(51)내를 하강하고, 도 12C에 도시하는 바와 같이 그 저부가 테이퍼부(58)에 접하여 정지한다. 이것에 의하여, 흡착 패드(52)는, 유지 구멍(51)내에서 고정된다.
이와 같이 상기 제 3의 실시 형태에 의하면, 구면(球面) 형상으로 형성한 접촉면부(52a)를 가지는 흡착 패드(52)를, 하우징(50)의 유지 구멍(51)내에 정밀 틈새 끼워맞춤 구조에 의한 점접촉으로 유지하고, 흡착 패드(52)를 유지 구멍(51)내에 있어서 모든 둘레 방향에 걸쳐 회전 가능하게 하였으므로, 흡착 패드(52)는, 유지 구멍(51)내에 있어서 마찰 저항이 극히 작고, 아주 작은 외부의 힘으로 모든 둘레 방향에 걸쳐 회전할 수 있다. 따라서, 유리 기판(S)의 하부로부터 아주 작은 부착력으로 유리 기판(S)의 이면에 접촉하는 것으로써, 흡착 패드(52)는, 유리 기판(S)의 이면의 기울기 방향에 따라 에어 누출없이 진공 흡인하여 확실하게 유리 기 판(S)의 이면에 흡착할 수 있다. 이것에 의하여, 유리 기판(S)에 휘어짐이나 편향이 있어도, 이것들에 따라 흡착 패드(52)가 기울어 확실하게 흡착할 수 있다.
흡착 패드(52)는, 하우징(50)의 유지 구멍(51)내에 정밀 틈새 끼워맞춤의 구조에 의하여 유지하므로, 흡착 패드(52)가 유지 구멍(51)내에서의 위치 어긋남은 극히 작다. 이것에 의하여, 유리 기판(S)을 흡착 유지했을 때에 고정밀의 위치 결정이 가능하게 된다.
유리 기판(S)의 이면에 흡착 패드(52)가 흡착할 때, 흡착 패드 지지 부재(60)내의 부압에 의하여 벨로우즈(60A)가 줄어들고, 흡착 패드(52)가 테이퍼부(58)에 접하여 하부에의 이동을 규제하므로, 유리 기판(S)을 흡착한 상태로 정확한 높이에 고정할 수 있다.
하우징(50)을 유닛 본체(62)에 대해서 회전시키는 것에 의하여 벨로우즈(60a)의 신축량을 조정하므로, 흡착 패드(52)를 유리 기판(S)에 대한 부착력을 최적치로 조정할 수 있음과 함께, 흡착 패드(52)의 높이 위치를 조정할 수 있다.
하우징(50)에 조임 형상부(55)를 마련했으므로, 구(球) 형상의 흡착 패드(52)가 유지 구멍(51)으로부터 튀어나와 탈락하는 일은 없다.
상기 기판 흡착 장치(E2)는, 상기 도 5 및 도 6에 도시하는 에어 부상 반송 장치의 기판 흡착 장치(E1)로 대신하는 것이 가능하다. 기판 흡착 장치(E2)를 에어 부상 반송 장치에 적용하면, 상기 제 1의 실시 형태와 마찬가지로, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향에 따라 각 기판 흡착 장치(E2)의 흡착 패드(52)를 유리 기판(S)의 이면에 확실하게 흡착할 수 있고, 또한 유리 기판(S)을 위치 어긋나게 하는 일이 없다.
다음에, 본 발명의 제 4의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 도 11과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 그 자세한 설명은 생략한다.
도 13은 기판 흡착 장치(E3)의 구성도를 나타낸다. 이 기판 흡착 장치(E3)는, 도 7에 도시하는 대형 기판 검사 장치의 검사 스테이지상의 기판 흡착 장치(E1)에 대신하여 마련하는 것이 가능하다. 하우징(50)은, 각 오목부(70)의 저부에 형성된 나사부(71)에 대해서 나사 결합하고, 록 너트(72)의 나사부(71)에 대한 조임에 의하여 고정된다. 이것에 의하여, 하우징(50)을 나사부(71)에 대해서 회전시키면, 벨로우즈(60)의 신축량을 조정할 수 있다. 이 조정된 상태는, 록 너트(72)를 조이는 것에 의하여 고정된다. 스테이지 본체(41)와 각 편향 방지 창살(43)의 각 베이스(73)에는, 흡착 패드 지지 부재(60)내의 에어 흡인 통로(61)에 연통하는 에어 흡인 통로(74)가 설치되어 있다.
이러한 기판 흡착 장치(E3)를 마련한 검사 스테이지라면, 휘어짐이나 편향이 있는 유리 기판(S)을 확실하게 흡착 유지할 수 있고, 또한 흡착 패드(52)의 높이 위치를 조정하는 것으로써, 휘어짐이나 편향을 교정하여 유리 기판(S)을 평면도를 높게 흡착 유지할 수 있다.
기판 흡착 장치(E3)는, 도 14에 도시하는 대형 기판 반송용 로보트의 아암부(R)에도 적용 가능하다. 이 아암부(R)는, 아암 지지부(80)에 복수, 예를 들면 4개 의 아암(81)이 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 설치되어 있다. 이들 아암(81)상에는, 기판 흡착 장치(E3)가 복수 설치되어 있다.
이 대형 기판 반송용 로보트는, 아암 지지부(80)를 수납부에 삽입하고, 대형의 유리 기판(S)을 꺼내, 검사부의 스테이지나 반송 라인상에 반송한다. 각 아암(81)상에 유리 기판(S)이 재치되면, 유리 기판(S)에 편향이 발생한다. 이 때 흡착 패드(52)는, 흡착면(54)이 유리 기판(S)의 이면의 기울기에 따라, 에어의 진공 흡인에 의하여 유리 기판(S)의 이면에 밀착하고, 유리 기판(S)을 확실하게 흡착 유지한다.
이와 같이 상기 제 4의 실시 형태에 의하면, 하우징(50)의 높이를 낮게 하여 소형화가 가능하고, 대형 기판 검사 장치의 검사 스테이지나 대형 기판 반송용 로보트의 아암부 등에 적용하여, 유리 기판(S)을 위치 어긋나게 하지 않고, 유리 기판(S)에 발생하는 휘어짐이나 편향에 따라 확실하게 흡착 유지할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 5의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한 도 1, 도 11, 도 5 및 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 그 자세한 설명은 생략한다.
이 제 5의 실시 형태는, 도 5 및 도 6에 도시하는 에어 부상 반송 장치에, 상기 제 1의 실시 형태의 기판 흡착 장치(E1, 이하, 제 1의 기판 흡착 장치라고 칭한다)와 상기 제 3의 실시 형태의 기판 흡착 장치(E2, 이하, 제 2의 기판 흡착 장치라고 칭한다)를 적용하였다.
도 15는 각 흡착 재치대(57)상에 설치된 제 1의 기판 흡착 장치(E1)와 제 2의 기판 흡착 장치(E2)를 도시한다. 또한, 동 도면에서는 부호를 부여하면 번잡하게 되기 때문에 필요 부분의 부호만을 부여한다. 제 1과 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)는, 유리 기판(S)의 반송 방향(T)과 동일 방향으로 복수로 병렬로 설치되어 있다. 제 1의 기판 흡착 장치(E1)는, 유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 따라 유리 기판(S)의 선단부측에 복수개, 예를 들면 2개 설치되어 있다. 제 2의 기판 흡착 장치(E2)는, 제 1의 기판 흡착 장치(E1)보다 후단 측에 복수개, 예를 들면 6개 설치되어 있다. 이것들 제 1 및 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)는, 유리 기판(S)을 흡착한 상태에 있어서, 각 흡착 패드(16, 52)의 각 흡착면(16a, 54)의 높이 위치가 기준 평면(H)에 일치하도록 높이 조정되어 있다. 각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)는, 흡착 패드(16)가 하우징(1)내에 하강하여 단부(1a)에 면접촉 했을 때의 흡착면(16a)의 높이 위치가 기준 평면(H)에 일치하도록 높이 조정되어 있다. 제 1과 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)는, 각각 높이가 다르므로, 흡착 재치대(57)에는, 단차(G)가 설치되어 있다.
도 16은 에어 진공 흡인 계통을 도시하는 도면이다. 유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 대해서 좌측의 각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)에는, 각각 별도 계통의 각 에어 흡인로를 통하여 각 레귤레이터(90, 91)가 접속되고, 또한 우측의 각 제 1의 기 판 흡착 장치(E1)에는, 각각 각 레귤레이터(92, 93)가 접속되어 있다. 이들 레귤레이터(90, 91, …, 93)는, 각각 각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)에 대해서 미리 설정된 각 에어 흡인력에 개별적으로 제어한다.
한편, 유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 대해서 좌측의 제 2의 기판 흡착 장치(E2)에는, 각각 각 레귤레이터(94-1, 94-2, …, 94-n)가 접속되고, 또한 우측의 제 2의 기판 흡착 장치(E2)에도 각 레귤레이터(95-1, 95-2, …, 95-n)가 접속되어 있다. 이것들 레귤레이터(94-1, 94-2, …, 94-n, 95-1, 95-2, …, 95-n)는, 각각 각 제 2의 기판 흡착 장치(E2)에 대해서 미리 설정된 각 에어 흡인력으로 개별적으로 제어한다.
유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 대해서 좌측의 각 레귤레이터(90, 91)에는 진공 밸브(96)가 공통 접속되고, 마찬가지로 좌측의 각 레귤레이터(94-1, 94-2, …, 94-n)에는 진공 밸브(97)가 공통 접속되어 있다. 또한, 각 진공 밸브(96, 97)의 각 레귤레이터(90, 91, 94-1, …, 94-n)측에는, 각각 각 에어 압력계(98, 99)가 설치되어 있다.
에어 압력계(98)는, 각 레귤레이터(90, 91)에서 흡인하는 에어 흡인력을 측정하고, 이 에어 흡인력이 설정 흡인력보다 낮아지지 않을 때에 에러 신호를 진공 밸브(96)에 송출하고, 이 진공 밸브(96)를 차단시킨다. 에어 압력계(99)는, 각 레귤레이터(94-1, …, 94-n)로부터 흡인하는 에어 압력을 측정하고, 이 에어 흡인력 이 설정 흡인력보다도 낮아지지 않을 때에 에러 신호를 진공 밸브(97)에 송출하고, 이 진공 밸브(97)를 차단시킨다. 마찬가지로, 유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 대해서 우측의 각 레귤레이터(92, 93)에는 진공 밸브(1OO)가 공통 접속되고, 마찬가지로 우측의 각 레귤레이터(95-1, …, 95-n)에는 진공 밸브(101)가 공통 접속되어 있다. 이것들 진공 밸브(1OO, 101)의 각 레귤레이터(92, 93, 95-1, …, 95-n)측에는, 각각 각 에어 압력계(102, 103)가 설치되어 있다. 이것들 에어 압력계(102, 103)는, 각각 각 레귤레이터(92, 93, 95-1, …, 95-n)로부터 흡인하는 각 에어 흡인력을 측정하고, 이 에어 흡인력이 설정 흡인력보다도 낮아지지 않을 때에 에러 신호를 진공 밸브(96)에 송출하여 차단시킨다.
각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)측의 각 진공 밸브(96, 100)는, 주레귤레이터 (104a)에 공통 접속되고, 또한 주레귤레이터(104)에 에어 흡인원(105)이 접속되어 있다. 마찬가지로 각 제 2의 기판 흡착 장치(E2)측의 각 진공 밸브(97, 1O1)는, 주레귤레이터(104b)에 공통 접속되고, 또한 주레귤레이터(104b)에 에어 흡인원(105)이 접속되어 있다. 또한, 각 주레귤레이터(104a, 104b)의 각 진공 밸브(96, 97, 10 O, 1O1)측에는, 에어 압력계(106a, 106b)가 접속되어 있다.
다음에, 상기와 같이 구성된 장치의 유리 기판(S)에의 흡착 동작에 대해 설명한다.
부상 반송 스테이지(30)상에 유리 기판(S)이 부상 또는 재치되어 있는 상태에서, 각 흡착 재치대(57)를 상승시키면, 제 1 및 제 2의 각 기판 흡착 장치(E1, E2)의 각 흡착 패드(16, 52)가 도 15에 도시하는 바와 같이 유리 기판(S)의 이면을 향하여 상승한다. 유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 대해서 선단부측에 휘어짐이나 편향이 발생하고 있으면, 먼저, 제 1의 기판 흡착 장치(E1)에 있어서의 흡착 패드(16)의 일단이 유리 기판(S)의 이면에 접촉한다. 유리 기판(S)은, 반송 방향(T)에 대해서 선단 측이 될 수록 휘어짐이나 편향량이 커지지만, 반송 방향(T)에 대해서 선단부측에 각 흡착 패드(16)를 높이 조정 가능한 제 1의 기판 흡착 장치(E1)를 배치하는 것에 의하여, 휘어짐이나 편향을 발생하고 있는 유리 기판(S)의 이면에 각 흡착 패드(16)를 접촉하는 것이 가능하다. 이것들 흡착 패드(16)는, 유리 기판(S)의 하부로부터 아주 작은 부착력으로 유리 기판(S)의 이면에 접촉하고, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향에 의한 기울기에 따라 목흔듦하고, 흡착면(36)이 유리 기판(S)의 이면에 밀착한다.
이 상태에서, 에어 흡인원(105)이 에어 흡인 동작을 개시하면, 각 제 1 및 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)에 대해서 각 레귤레이터(90, 91, …, 93), 및 각 레귤레이터(94-1, 94-2, …, 94-n, 95-1, 95-2, …, 95-n)로부터 각 진공 밸브(96, 97, 100, 101), 주레귤레이터(104)를 통하여 에어 흡인이 행하여진다. 이것에 의하여, 제 1의 기판 흡인 장치(E1)는, 상기 제 1의 실시 형태와 마찬가지로, 흡착 패드(16)의 흡착면(16a)이 휘어짐이나 편향이 발생하고 있는 유리 기판(S)의 이면을 따라 밀착하고, 에어 누출없이 확실하게 유리 기판(S)을 진공 흡인한다. 이것과 함께 흡착 패드(16)의 이면의 바깥둘레 가장자리(16e)가 하우징(1)의 단부(1a)에 면접촉하여 정지하고, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향을 평면 형상으로 교정한다.
이 때, 유리 기판(S)의 이면은, 복수의 제 2의 기판 흡착 장치(E2)의 각 흡착 패드(52)에 접근한다. 이것들 제 2의 기판 흡착 장치(E2)는, 유리 기판(S)의 하부로부터 아주 작은 부착력으로 유리 기판(S)의 이면에 접촉하는 것으로써, 각 흡착 패드(52)는 회전하고, 흡착면(54)의 면방향이 유리 기판(S)의 이면의 방향과 동일하게 되도록 따라한다.
이 상태에서, 패드 오목부(54a), 에어 흡인 구멍(54b) 및 각 에어 흡인 통로(61, 65)를 통하여 에어를 진공 흡인하면, 흡착 패드(52)의 흡착면(54)은, 유리 기판(S)의 이면에 흡착한다. 이와 함께, 에어 진공 흡인에 의하여 벨로우즈(60)가 줄어들므로, 흡착 패드(52)는, 유지 구멍(51)내를 하강하여 테이퍼부(58)에 맞붙어서 정지한다. 이 결과, 제 1 및 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)에 의하여 유리 기판(S)의 이면이 흡착 유지되면, 유리 기판(S)은, 휘어짐이나 편향이 교정되어 기준 평면(H)상에 수평으로 유지된다.
이 후, 각 반송부(34, 35)가 각 가이드 레일(32, 33)상을 각각 동기하여 이동하면, 에어 부상하고 있는 유리 기판(S)은, 각 반송부(34, 35)의 이동에 이끌려 부상 반송 스테이지(30)상을 반송 방향(T)으로 고속으로 에어 반송된다.
이와 같이 상기 제 5의 실시 형태에 의하면, 유리 기판(S)의 반송 방향(T)의 선단 측에 있어서 휘어짐이나 편향량이 커도, 이 유리 기판(S)의 이면을 흡착 패드 (16)로 확실하게 흡착 유지할 수 있다. 휘어짐이나 편향량의 큰 유리 기판(S)의 선단측을 각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)에 의하여 흡착 유지하여 기준 평면(H)을 향하여 내리므로, 유리 기판(S)의 이면이 각 제 2의 기판 흡착 장치(E2)에 점차 접근시킬 수 있고, 각 제 2의 기판 흡착 장치(E2)에 의하여 유리 기판(S)의 이면을 확실하게 흡착 유지할 수 있다.
제 1 및 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)는, 각각 별도 계통의 각 레귤레이터(90, 91, …, 95-n)를 통하여 에어의 흡인을 행하므로, 비록 1개소의 흡착 패드(16 또는 52)가 유리 기판(S)의 이면에 흡착하지 않고 에어 누출 하여도, 이 에어 누출한 흡착 패드(16 또는 52)에 대한 제 1의 기판 흡착 장치(E1) 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E2)에의 에어 공급이 정지되는 것만으로, LCD의 제조 라인을 긴급 정지시킬 필요가 없고, 처리가 종료할 때까지 다른 제 1의 기판 흡착 장치(E1)와 제 2의 기판 흡착 장치(E2)는 각 흡착 패드(16 또는 52)에서의 흡착 동작을 유지할 수 있다. 이것에 의하여, 유리 기판(S)의 흡착 유지가 도중에 정지하는 일이 없어 안전성을 향상할 수 있고, 또한 에어 누출한 흡착 패드(16 또는 52)의 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)의 계통만을 수리하면 되고, 메인트넌스의 면에서도 유리해진다. 또한, 각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)와 각 제 2의 기판 흡착 장치(E2)에의 에어 공급을 2개의 계통으로 하는 것에 의하여, 한쪽의 주레귤레이터(104a 또는 104b)가 고장나도, 다른 쪽의 주레귤레이터(104b 또는 104a)가 작동하고 있으므로, 모든 각 제 1의 기판 흡착 장치(A) 및 각 제 2의 기판 흡착 장치(B)에서의 에어 흡인을 할 수 없게 된다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
상기 제 5의 실시 형태에서는, 제 1 및 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)를 이용하고 있지만, 모두를 제 1의 기판 흡착 장치(E1)로 하여도 좋다. 이 경우, 각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)의 흡착 패드(16)의 높이가 유리 기판(S)의 반송 방향(T)을 향하여 순차적으로 높아지도록 흡착 패드(16)의 높이를 조정 기구(27)에 의하여 조정한다.
다음에, 본 발명의 제 6의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 도 5 및 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 그 자세한 설명은 생략한다.
도 17은 검사 스테이지로서도 사용 가능한 에어 부상 반송 장치의 구성도이다. 복수, 예를 들면 3개의 흡착 재치대(37a, 37b, 37c)가 설치되어 있다. 이들 흡착 재치대(37a, 37b, 37c)는, 유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 대해서 선단부측과 후단부측과 중간부에 각각 설치되어 있다. 이들 흡착 재치대(37a, 37b, 37c)상에는, 각각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)가 복수로 병렬로 설치되어 있다. 이들 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)는, 유리 기판(S)을 흡착한 상태에서, 각 흡착 패드(16, 52)의 각 흡착면(16a, 54)의 높이 위치가 기준 평면(H)에 일치하도록 높이 조정되어 있다. 이들 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)는, 상기 제 5의 실시 형태와 마찬가지로 각각 별도 계통의 각 에어 흡인로를 통하여 각 레귤레이터가 접속되고, 예를 들면 1개의 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)에서 에어 누락이 발생하여도, 다른 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)에서 흡착 동작을 유지할 수 있고, 유리 기판(S)의 흡착 유지가 도중에 정지하는 일이 없어 안전성을 향상할 수 있는 것으로 되어 있다.
이것들 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)에 대한 흡착 제어 방법은, 먼저, 중앙부에 설치된 흡착 재치대(37c)상의 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)에 대한 흡착 동작을 개시한다. 다음에 선단부 또는 후단부에 설치된 흡착 재치대(37a 또는 37b)상의 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2) 에 대한 흡착 동작을 개시한다.
이러한 흡착 제어 방법이면, 부상 반송 스테이지(30)상에 에어 부상하고 있는 유리 기판(S)을 흡착 유지할 때, 휘어짐이 작은 중간부에 설치된 흡착 재치대(37c)상의 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)로부터 흡착 동작을 개시하는 것으로써, 유리 기판(S)의 중앙부는, 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)에 의하여 확실하게 흡착 유지된다. 이 때, 유리 기판(S)이 중간부의 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)에 의하여 흡착 유지되는 것에 의하여, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향이 저하한다.
다음에, 선단부 또는 후단부에 설치된 흡착 재치대(37a 또는 37b)상의 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)가 흡착 동작을 개시한다. 이것에 의하여, 선단부의 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)는, 중앙부측에서 선단부측을 향하여 순차적으로 유리 기판(S)의 이면에 접촉하고, 흡착 유지한다.
이와 같이 휘어짐이 작은 유리 기판(S)의 중간부로부터 휘어짐이 큰 유리 기판(S)의 선단부 또는 후단부를 향하여 순차적으로 흡착을 개시하는 것으로, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향을 교정하면서 확실하게 흡착 유지할 수 있다. 또한 흡착 재치대는, 중앙부, 선단부, 후단부의 3개소에 한정하지 않고, 유리 기판(S)의 사이즈에 따라 증가할 수 있고, 또한 중앙부 이외의 휘어짐이 작은 부분으로부터 휘어짐이 큰 영역에 배치하여도 좋다.
다음에, 본 발명의 제 7의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 도 5 및 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략한다.
도 18은 에어 부상 반송 장치의 구성도이다. 부상 반송 스테이지(1)의 양측면에는, 각각 1대의 흡착 재치대(37)가 설치되어 있다. 이 흡착 재치대(37)상에는, 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)가 유리 기판(S)의 반송 방향(T)과 동일 방향으로 복수 병렬로 설치되어 있다. 이것들 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)는, 상기 제 5의 실시 형태와 마찬가지로 각각 별도 계통의 각 에어 흡인로를 통하여 각 레귤레이터가 접속되어 있다.
이것들 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)에 대한 흡착 제어 방 법은, 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)에 대해서 유리 기판(S)의 휘어짐이 작은 중앙부측으로부터 휘어짐이 큰 단부측을 향하여 차례로 흡착 동작을 개시한다.
이와 같은 흡착 제어 방법이면, 부상 반송 스테이지(30)상에 에어 부상하고 있는 유리 기판(S)을 흡착 유지할 때, 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)는, 유리 기판(S)의 중간부측으로부터 선단부측을 향하여 순차적으로 유리 기판(S)의 이면에 접촉하고, 흡착 유지한다. 이 흡착 유지에 의하여, 유리 기판(S)의 휘어짐은, 중간부측으로부터 단부측으로 순차적으로 교정되고, 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)는, 중간부측으로부터 단부측을 향하여 확실하게 유리 기판(S)을 흡착 유지한다.
또한, 각 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)가 동시에 흡착 동작하여도, 유리 기판(S)의 휘어짐이 작은 부분으로부터 휘어짐이 큰 부분을 향하여 흡착이 순차적으로 개시되는 것으로, 유리 기판(S)의 휘어짐이나 편향이 기준 평면(H)상에 수평으로 교정된다.
상기 제 7의 실시 형태에 의하면, 흡착 패드(52)의 돌출 높이가 작은 제 2의 기판 흡착 장치(E2)나 주지의 기판 흡착 장치에서도 휘어짐이 큰 유리 기판(S)을 확실하게 흡착 유지하는 것이 가능해진다.
또한 본 발명은, 상기 각 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 다음과 같이 변형하여도 좋다.
예를 들면, 상기 각 실시 형태는, 유리 기판(S)의 에어 부상 반송에 이용하고 있지만, 유리 기판(S)의 검사부에 있어 유리 기판(S)을 검사 스테이지상에 흡착 유지하는 경우에도 적용할 수 있다.
도 19에 도시하는 바와 같이 복수개의 기판 흡착 장치(E1 또는 E2)를 1조로 하는 블록(H1~H4)으로 함과 함께, 각 블록(H1~H4)마다 에어 진공 흡인 계통으로 하여도 좋다. 각 제 1의 기판 흡착 장치군(H1~H4)은, 각각 복수의 기판 흡착 장치군(E1)을 유리 기판(S)의 반송 방향(T)에 따라 배열하고 있다. 이 중 각 제 1의 기판 흡착 장치군(H1, H2)이 인접하여 설치되고, 각 제 1의 기판 흡착 장치군(H3, H4)이 인접하여 설치되어 있다. 또한, 이것들 제 1의 기판 흡착 장치군(H1~H4)은, 제 2의 기판 흡착 장치(E2)를 이용하여도 좋다.
이것들 제 1의 기판 흡착 장치(H1~H4)에 있어서, 각 제 1의 기판 흡착 장치(E1)는, 각 레귤레이터(110)에 접속되고, 또한 각 제 1의 기판 흡착 장치군(H1~H4) 별로 공통 접속되어 각 진공 밸브(111~114)에 접속되어 있다. 제 1의 기판 흡착 장치군((H1과 H3)에 대응하는 각 진공 밸브(111, 113)가 공통 접속되어 주레귤레이터( 115a)에 접속되어 있다. 또한, 제 1의 기판 흡착 장치군(H2과 H4)에 대응하는 각 진공 밸브(112, 114)가 공통 접속되어 주레귤레이터(115b)에 접속되어 있다.
이러한 에어 진공 흡인 계통이라면, 상기 제 5의 실시 형태와 마찬가지로 1개의 제 1 또는 제 2의 기판 흡착 장치(E1, E2)에서 에어 누락이 발생하여도 유리 기판(S)에 대한 흡착 동작을 유지하여 안전성을 향상할 수 있다. 또한, 제 1의 기판 흡착 장치군(H1과 H2)과, 제 1의 기판 흡착 장치군(H3과 H4)이 인접하여 설치되고, 그 한쪽의 제 1의 기판 흡착 장치군(H1, H3)과 다른 쪽의 제 1의 기판 흡착 장치군(H2, H4)을 각각 다른 에어 진공 흡인 계통으로 구성하는 것으로써, 인접하는 한쪽의 제 1의 기판 흡착 장치(H1, H3)가 흡인 불능이 되어도 인접하는 다른 기판 흡착 장치(H2)에서 확실하게 유리 기판(S)을 흡착 유지할 수 있다. 예를 들면 제 1의 기판 흡착 장치군(H1)의 전체가 에어 누출 하여도, 인접하는 제 1의 기판 흡착 장치군(H2)에서 유리 기판(S)에 대한 흡착 동작을 유지할 수 있다.
또한, 상기 제 1의 실시 형태에 있어서의 흡착 패드(16)의 접촉면부(16c)의 형상은, 도 2OA 내지 도 2OD에 도시하는 일부 단면도 및 도 2OE에 도시하는 상면도에 도시하도록 변형하여도 좋다. 도 20A에 도시하는 접촉면부(16c)는, 각 경사면 (120, 121)을 교차시켜 예를 들면 둔각을 가지는 정점(122)을 형성하고 있다. 이 정점(122)은 접촉면부(16c)의 모든 둘레 방향으로 형성되어 있다. 이러한 흡착 패드(16)의 접촉면부(16c)라면, 접촉면부(16c)의 정점(122)이 하우징(1)의 내벽(2a)에 대해서 모든 둘레 방향으로 선접촉한다.
도 2OB에 도시하는 접촉면부(16c)는, 예를 들면 둔각의 정점(123)을 가지는 볼록한 모양체(124)를 형성하고 있다. 이 접촉면부(16c)나 볼록한 모양체(124)의 정점(123)이 하우징(1)의 내벽(2a)에 대해 모든 둘레 방향으로 선접촉한다.
도 20c에 도시하는 접촉면부(16c)는, 통 형상의 곡면 본체(125)에 반구 형상의 볼록한 모양체(126)를 형성하고 있다. 이 접촉면부(16c)라면, 볼록한 모양체 (126)가 하우징(1)의 내벽(2a)에 대해서 모든 둘레 방향으로 선접촉한다.
도 20D에 도시하는 접촉면부(16c)는, 통 형상의 곡면 본체(125)에 돌기체 (127)를 형성하고 있다. 이 접촉면부(16c)라면, 돌기체(127)가 하우징(1)의 내벽(2a)에 대해서 모든 둘레 방향으로 선접촉한다.
도 20E에 도시하는 접촉면부(16c)는, 통 형상의 곡면 본체(125)의 바깥 둘레면상에 적어도 3개 이상, 예를 들면 4개의 돌기(128)를 형성하고 있다. 이 접촉면부(16c)라면, 각 돌기체(128)가 하우징(1)의 내벽(2a)에 대해서 각 점접촉한다.
이것들 흡착 패드(16)의 접촉면부(16c)의 형상이면, 흡착 패드(16)는, 횡방향으로 위치 어긋남이 없고, 또한 작은 마찰 저항으로 원활하고 또한 순조롭게 목흔듦 동작할 수 있다.
상기 각 실시 형태는, 유리 기판(S)을 에어 부상 반송하는 경우에 대해 설명하였지만, 에어 부상에 한정하지 않고, 정전 부상, 초음파 부상에 의하여 부상시킨 유리 기판(S)의 반송에도 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 특징으로 하는 것에 대해 설명한다.
제 1의 본 발명은, 기판의 측면 가장자리부를 따라 배열된 복수의 기판 흡착 장치에 의하여 상기 기판을 흡착 유지하는 기판 흡착 방법에 있어서, 상기 각 기판 흡착 장치중 상기 기판의 선단측을 돌출 높이의 큰 제 1의 기판 흡착 장치를 이용하여 상기 기판을 흡착 유지하여 상기 기판을 수평으로 교정하고, 상기 제 1의 기판 흡착 장치로 상기 유리 기판을 수평으로 교정한 상태에서 돌출 높이의 작은 제 2의 기판 흡착 장치를 이용하여 상기 유리 기판을 흡착 유지하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 방법이다.
제 2의 본 발명은, 제 1의 본 발명에 있어서, 상기 제 1의 기판 흡착 장치의 흡착 동작을 개시하고, 다음에 상기 제 2의 기판 흡착 장치의 흡착 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 방법이다.
제 3의 본 발명은, 제 1의 본 발명에 있어서, 상기 제 1의 기판 흡착 장치와 상기 제 2의 기판 흡착 장치는, 동시에 흡착 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 방법이다.
제 4의 본 발명은, 기판의 측면 가장자리부를 따라 배열된 복수의 기판 흡착 장치에 의하여 상기 기판을 흡착 유지하는 기판 흡착 방법에 있어서, 상기 기판의 휘어짐이 작은 부분에 대응하는 상기 기판 흡착 장치로부터 상기 기판의 휘어짐이 큰 부분에 대응하는 상기 기판 흡착 장치를 향하여 흡착 동작을 개시하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 방법이다.
제 5의 본 발명은, 기판의 측면 가장자리부를 따라 배열된 복수의 기판 흡착 장치에 의하여 상기 기판을 흡착 유지하는 기판 흡착 방법에 있어서, 상기 기판 흡착 장치의 하나 또는 복수의 블록마다 각 에어 진공 흡인 계통을 마련하고, 상기 각 에어 진공 흡인 계통을 동시에 동작시켜 상기 기판의 휘어짐이 작은 부분으로부 터 큰 부분을 향하여 상기 각 기판 흡착 장치를 상기 기판에 대해서 순차적으로 흡착시켜 상기 기판의 휘어짐을 교정하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 방법이다.
본 발명은, 예를 들면 LCD 제조 라인에 있어서의 액정 디스플레이의 유리 기판의 반송, 반도체 제조 라인에 있어서의 반도체 웨이퍼나 각종 부재의 반송 분야에도 적용할 수 있다.

Claims (25)

  1. 중공 형상으로 형성된 통 모양의 하우징과,
    상기 하우징의 개구부보다 크게 형성된 흡착부를 가지며, 상기 하우징의 선단 중공부에서 상하방향으로 이동가능하고 또한 상기 하우징의 축과 교차하는 방향을 따라 목흔듦이 가능하게 설치된 흡착패드와,
    상기 하우징 내에 설치되고 탄성적으로 상기 흡착패드를 지지하고, 또한 에어 흡인 통로를 형성하는 흡착패드 지지부재와,
    상기 흡착패드 지지부재의 상기 에어 흡인 통로에 연결되어 흡인동작을 수행하는 흡인수단과,
    상기 흡인수단의 흡인동작에 의해 상기 흡착패드가 하강할 때, 상기 하우징의 상기 개구부의 선단에 상기 흡착패드가 맞붙는 것으로 상기 흡착패드의 하강을 제한함과 동시에, 상기 흡착패드의 기울기를 수평한 상태로 교정하는 스토퍼,
    상기 흡착패드에 설치되고, 상기 흡착패드 지지부재의 상기 에어 흡인 통로와 기밀하게 연통하는 에어 흡인 구멍을 구비하고,
    상기 흡착패드가 하강하여 상기 하우징에 맞붙게 하는 것에 의해, 상기 흡착패드가 상기 하우징의 축과 교차하는 방향으로 이동하는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착부를 상기 하우징의 개구단에 면접촉시킨 것에 의해 상기 흡착패드를 수평한 상태로 교정하는 것 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 하우징 내에 상기 흡착패드의 저부를 받는 평면모양의 수납면이 마련되고, 상기 수납면으로 상기 흡인수단의 흡인동작에 의해 상기 흡착패드의 하강을 제한함과 동시에, 상기 흡착패드의 저부를 상기 수납면에 맞닿게 하는 것에 의해 상기 흡착패드의 기울기를 수평한 상태로 교정하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착패드는 흡착 패드 유지수단에 의해 상기 하우징의 상기 선단 중공부로부터 뽑혀져나오는 일 없이 당해 선단 중공부 내에 유지되고,
    상기 흡착패드 유지수단은 상기 흡착패드에 설치된 제1 지지부와, 상기 흡착패드 지지부재의 상기 에어 흡인통로를 통하여 상기 하우징 내에 설치된 제2 지지부와, 상기 제1 지지부와 상기 제2지지부의 사이를 연결하는 선 모양의 연결부재를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 사이의 거리를 조정하는 가는 실로 이루어지고,
    상기 가는 실의 묶음 상태로 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 사이에 설치된 상기 흡착패드 지지부재의 밀어붙이는 힘을 조정하여, 상기 흡착패드를 수평한 상태로 교정하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 흡착패드의 회전을 방지하는 비틀림 강성을 갖는 와이어로 이루어지고, 상기 와이어의 양단을 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 사이에 걸어두는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 설치되고, 상기 흡착패드 및 상기 흡착패드 지지부재를 일체로 상기 하우징 내부를 따라서 이동시키고, 상기 하우징의 끝단면에서 돌출하는 상기 흡착패드의 흡착면의 높이를 조정하는 높이조정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 높이조정수단은 상기 하우징의 중공부 내벽에 형성된 나사부와, 상기 나사부에 나사결합되어 회전하는 것에 의해 상기 흡착패드 지지부재와 상기 흡착패드를 일체로 상기 하우징 내에서 상하로 움직이게 하는 환상부재를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착패드 지지부재는 상부에 주름관 형상의 굴곡부가 형성된 고무로 만든 튜브 부재로 이루어지고, 상기 굴곡부는 상기 흡착패드에 있는 흡착부의 이면에 밀착하고, 상기 흡착부는 상기 하우징의 개구부보다 큰 외경으로 형성되고, 또한 상기 흡착패드는 상기 흡착부의 기울기에 따라서 목흔듦이 가능하고,
    상기 흡인수단의 흡인동작 시의 부압(負壓)에 의해 상기 주름관 형상의 상기 굴곡부를 줄어들게 하여 흡착해야 할 대상 기판을 흡착한 상기 흡착패드를 상기 하우징 내로 하강시켜서 상기 흡착대상기판을 기준평면 위치로 정하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
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