TWI408764B - Substrate handling system - Google Patents

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TWI408764B
TWI408764B TW096117251A TW96117251A TWI408764B TW I408764 B TWI408764 B TW I408764B TW 096117251 A TW096117251 A TW 096117251A TW 96117251 A TW96117251 A TW 96117251A TW I408764 B TWI408764 B TW I408764B
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Hirata Spinning
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Description

基板搬運系統
本發明是關於基板搬運技術。
於液晶顯示器或電漿顯示器等FPD(平板顯示器)製造生產線，需要在多段收納有基板的收納匣盒或進行各種處理的處理裝置之間搬運基板。
專利文獻1，其揭示的技術為從收納匣盒搬出的基板載置用的載置台，和載置台所載置的基板投入至處理裝置用的搬運臂是形成為一體，構成為載置台移動在行車軌道上可對複數收納匣盒或處理裝置搬運基板。
此外，專利文獻2，其揭示的技術為從收納匣盒搬出的基板其載置用輸送機，是構成為沿著行車軌道移動在複數收納匣盒或處理裝置之間。
〔專利文獻1〕日本特開2005－64432號公報〔專利文獻2〕日本特開2004－284772號公報
然而，於專利文獻1及專利文獻2所揭示的技術，從收納匣盒搬出的基板其載置用的載置台(例如：輸送機)本身，是移動至下一步驟處理裝置等面前來交接基板，所以載置台返回至收納匣盒面前是需要時間。即，在返回期間是無法將基板從處理裝置等搬出至載置台，因此就成為妨礙作業周期提昇的主要原因。
於是，本發明之目的為，提昇基板搬出處裝置至基板搬運目的地裝置之間的基板搬運效率。
為解決上述課題，於本發明中，提供一種具備有可往復移動在預定軌道上的移動單元，構成為可將基板從沿著上述軌道形成配置的複數裝置當中的基板搬出處裝置搬運至搬運目的地裝置的基板搬運系統，其特徵為，具備有：個別配置在基板搬出處各上述裝置，形成為從基板搬出處上述裝置搬出的基板載置用的載置台；及設置在上述移動單元，形成為上述載置台所載置的基板昇降用的昇降單元，此外，上述載置台，具備有：可使從基板搬出處上述裝置搬出的基板形成載置的載置單元；及可將上述載置單元支撐在上述軌道上使該載置單元支撐在比上述移動單元還上方的支撐構件，又，上述載置單元具有可在上述移動單元的移動及上述昇降單元的昇降時，成為上述昇降單元可通過的通過用空間。
根據該構成時，上述載置單元，因具有可在上述移動單元的移動及上述昇降單元的昇降時，成為上述昇降單元可通過的通過用空間，所以上述昇降單元能夠通過載置台形成移動及昇降。換句話說，即使是在上述移動單元從基板搬出處裝置移動至搬運目的地上述裝置的移動期間，還是能夠將基板搬出至上述載置單元上。如此一來，就能夠提昇基板搬出處上述裝置至基板搬運目的地上述裝置之間的基板搬運效率。
 〈第1實施形態〉
第1圖是本發明第1實施形態相關的基板搬運系統100全體透視圖。基板搬運系統100是一種具備有可往復移動在預定軌道R上的移動單元，構成為可將基板從沿著軌道R形成配置的複數基板處理裝置200當中的基板搬出處基板處理裝置210搬運至搬運目的地基板處理裝置220的基板搬運系統。
基板處理裝置210，是沿著軌道R設有3台形成鄰接的基板處理裝置211、212、213。此外，基板處理裝置220是沿著軌道R，在基板處理裝置211、212、213的各自對面位置，設有3台形成鄰接的基板處理裝置221、222、223。
另外，基板搬運系統100，具備：具有移動單元10及昇降單元30的移載裝置50；及配置在基板處理裝置221、222、223面前的載置台20。移動單元10，具有馬達等驅動源11，可行駛在軌道R上。載置台20，具備有：載置從基板搬出處裝置210搬出之基板用的載置單元21；及可將載置單元21支撐在軌道R上使載置單元21支撐在比移動單元10還上方的支撐構件22。
昇降單元30，是固定在移動單元10，可昇降載置台20所載置的基板，例如是以空氣式或氣體式的缸筒構成。此外，昇降單元30，具備有：延伸在軌道R正交方向，形成為基板載置用的載置部31；及豎立設置在移動單元10，形成為載置部31支撐用的支柱部32。
第2A圖為第1實施形態相關的載置台20上面圖，第2B圖是第1實施形態相關的昇降單元30上面圖，第2C圖是第2A圖及第2B圖重疊後的圖。此外，第3圖是第2B圖所示箭頭方向a看的移載裝置50側面圖。
如第2A圖所示，載置台20的載置單元21，是由：配備著基板W載置用複數滾輪21a’的複數滾輪單元21a；及可吸附保持著基板W，使基板W移動至載置單元21上預定位置的吸附單元21b所構成。滾輪21a’是在基板W被搬運至軌道R正交方向時，隨著該移動形成旋轉的從動滾輪。
吸附單元21b，具有：以真空狀態吸附基板W的吸附部21c；利用空氣式或氣體式的缸筒等使吸附部21c朝上下方向昇降的昇降機構(未圖示)；及可使吸附部21c沿著軌道朝水平方向移動的移動機構(未圖示)。根據該構成時，吸附單元21b是構成為可使吸附部21c朝上下方向及水平方向移動。
此外，載置單元21，具有形成在滾輪單元21a間的通過用空間S。該通過用空間S，是由：延伸在軌道R方向其正交方向的通過用空間S’；及延伸在軌道R方向同一方向的通過用空間S”所構成。
昇降單元30的載置部31，如第2B圖及第3圖所示，具有：延伸在軌道R同一方向的構件31a；固定在構件31a，延伸在軌道R正交方向的構件31b；固定在構件31b上部，基板W直接支撐用的複數支撐銷31c；及固定在構件31b，可防止基板W在支撐銷31上形成位置偏離的偏離防止銷31d。
偏離防止銷31d，是由：可防止基板W於軌道R正交方向形成偏離的偏離防止銷31d’；及可防止基板W於軌道R同一方向形成偏離的偏離防止銷31d”所構成。本實施形態的狀況，偏離防止銷31d’，是於基板W的常規載置位置，形成為延伸至構件31b超過基板W端部的位置，成為豎立設置在構件31b的上面。此外，偏離防止銷31d”是將構件31e固定在構件31a，形成延伸至構件31e超過基板W端部的位置，成為豎立設置在構件31e的上面。
如第2C圖所示，於形成在軌道R方向其正交方向的通過用空間S’，是通過有昇降單元30的載置部31，於形成在軌道R方向同一方向的通過用空間S”，是通過有昇降單元30的支柱部32。如此一來，於移動單元10移動時，及於昇降單元30昇降時，都能夠動作成不和載置單元21形成干涉。
第4A圖至第4E圖是表示基板搬運系統100的動作順序圖。昇降單元30，如第4A圖所示，在基板W未搬出至載置台20的載置單元21的指定位置為止的期間，至少支撐銷31c及偏離防止銷31d’是待機在不突出於載置單元21載置面的位置。另，於本實施形態的狀況，所謂載置單元21的載置面，是指滾輪單元21a的複數滾輪21a’其最高位置彼此連接形成的平面。
當基板W被搬出至載置台20的載置單元21的指定位置時，昇降單元30，如第4B圖所示，會將載置部31上昇至比載置單元21載置面還高的位置，形成為支撐著基板W的重量。另，此時，如以上所述，載置部31是藉由通過通過用空間S’，形成能夠通過載置台20。
然後，當昇降單元30上昇結束時，移動單元10，如第4C圖所示，沿著軌道R移動，如第4D圖所示，移動至期望的載置台20為止才結束移動。另，此時，如以上所述，支柱部32是藉由通過通過用空間S”，形成能夠通過載置台20。
當移動單元10完成移動至期望的載置台20時，昇降單元30，如第4E圖所示，會將載置部31下降至形成比基板W還低的位置。如此一來，就能夠將基板W交接在載置單元21上。
第5A圖至第5F圖，是表示吸附單元21b的動作順序圖。於此，接近基板處理裝置210的吸附單元為21b，接近基板處理裝置220的吸附單元為21b’。此外，移動機構其移動使用的軌道，設置在吸附單元21b的軌道為軌道2，設置在吸附單元21b’的軌道為軌道2’，其端部從接近基板處理裝置220的側依序分別為2a、2b、2a’及2b’。
首先，吸附單元21b，如第5A圖所示，使待機在軌道2端部2a的吸附部21c上昇，吸附保持著基板W其接近載置台20的端部附近。其次，吸附單元21b，如第5B圖所示，是將吸附保持著基板W的吸附部21c水平移動至軌道2的端部2b。接著，吸附單元21b是暫時解除基板W的吸附保持，將吸附部21c下降至下方，於端部21a的方向僅後退預定距離(例如：200mm)。然後，如第5C圖所示，再度上昇吸附部21c，使其吸附保持著基板W。
吸附單元21b，移動基板W的保持位置後，又使基板W的前端部份前進至待機在軌道2’端部2a’的吸附部21c’上方。於此，如第5D圖所示，再度停止基板W的搬出處理，解除吸附單元21b的吸附保持。吸附單元21b是於吸附部21c的吸附解除前，事先上昇吸附部21c’，在吸附部21c吸附解除的同時使吸附部21c’形成吸附保持。如此一來，基板W就能夠從吸附單元21b交接至吸附單元21b’。
吸附單元21b，一旦解除基板W的保持，就再度使吸附部21c移動至軌道2的端部2a。吸附單元21b’，如第5E圖所示，一旦將載置有基板W的吸附部21b’移動至軌道2’的端部，就解除吸附部21c’的吸附保持，使吸附部21c’形成下降。如此一來，基板W就成為載置在滾輪21a’上的狀態。最後，吸附單元21b’是為了從吸附單元21b接收下一個基板W而再度移動至軌道2’的端部2a’。
然後，如第5F圖所示，昇降單元30從載置台20的下方上昇，當支撐銷31c比滾輪21a’的載置面還突出時，基板W就會被支撐在支撐銷31c。昇降單元30是利用移動單元10，使其沿著軌道R將基板搬運至期望的載置台20，當再度回到原來的位置時，重覆著和上述相同一連貫的基板W搬出處理。
另外，吸附單元21b，於處理好的基板W已經待機在基板處理裝置210內的狀況時，因載置台20本身是形成固定無法移動，所以即使移動單元10移動在軌道R上時，還是能夠設定成可使新的基板W搬出至載置台20上。
根據本實施形態相關的構成時，能夠使昇降單元30於移動單元10移動在軌道R上時及昇降單元30的載置部31形成昇降時，不和載置台20的載置單元21形成干涉地通過載置台20。換句話說，即使是在移動單元100從基板處理裝置210移動至基板處理裝置220的移動期間，還是能夠將基板W搬出至載置單元21上。如此一來，就能夠提昇從基板W搬出處基板處理裝置210所搬出的基板W搬運至基板W搬運目的地基板處理裝置220為止的基板W的搬運效率。
另外，滾輪單元21a，於本實施形態不具有滾輪21a’驅動用的驅動源，僅具備有可隨著基板W的移動形成轉動的從動滾輪，所以是另外設有可吸附著基板W將基板搬運至載置台20預定位置的吸附單元21b，藉此形成和滾輪單元21a有所區別，但滾輪單元21a也可構成為具有驅動源，利用驅動源旋轉滾輪將基板W搬運至載置台20預定位置。
根據該構成時，因是取代吸附單元21b設有驅動源，所以能夠使載置單元21的構成簡化。藉此，可降低成本的同時，基於故障減少還可提昇設備運轉率。
另外，吸附單元21b，本實施形態是以吸附保持著基板W的狀態形成搬出，但吸附單元21b也可構成為不吸附保持著基板W，而是以支撐基板W重量的狀態形成搬出。
另外，本實施形態是假定基板搬運系統於軌道R一方的側邊配置有基板搬出處基板處理裝置210，於軌道R另一方的側邊配置有基板搬運目的地基板處理裝置220，但本發明也可應用在只於軌道R一方的側邊配置有基板搬出處及基板搬運目的地的基板處理裝置之基板搬運系統。於該狀況時，例如：基板搬運系統可構成為：將基板搬出處基板處理裝置和基板搬運目的地基板處理裝置沿著軌道R成鄰接只配置在側邊，於基板處理裝置處理基板後，將基板搬運至依序鄰接的基板處理裝置。
此外，本實施形態是假定基板搬運系統，其是基板處理裝置210及220為複數配置的系統，但基板搬運系統只要至少各配置有1個基板收容裝置及基板處理裝置，就能夠應用本發明。再加上，於本實施形態，所假定的狀況是透過配置在基板處理裝置210和基板處理裝置220之間的載置台20搬運基板W，但也可在基板處理裝置210和載置台20之間，或在基板處理裝置220和載置台20之間具備有輸送機等搬運裝置。
〔變形例1〕
第1實施形態是將基板載置在滾輪21a’上，藉此緩和基板W搬運時與載置台20之間產生的磨擦，但於本變形例，其不同之處為載置單元21並不具備滾輪單元21a，而是利用其他手段緩和上述磨擦。另於本變形例，和第1實施形態相同的構成標有相同圖號省略說明。
第6圖是第1實施形態變形例1相關的載置台20上面圖。載置台20的載置單元21，是由上面21d”複數形成有可噴出空氣的噴出口21d’，可使基板W浮上的複數空氣噴出單元21d構成。此外，於各空氣噴出單元21d之間，形成通過用空間S’。
在將基板W搬出至載置台20上時，從噴出口21d’噴出高壓空氣，使基板W浮上，利用吸附單元21b，和上述第1實施形態同樣地將基板W搬出至載置台20上。
根據本變形例相關的構成時，因是以空氣噴出單元21d使基板W浮上形成搬運，所以能夠減輕基板W和上面21d”之間的磨擦，能夠降低基板W磨傷。
〈第2實施形態〉
第1實施形態的基板搬運系統100是一種可在沿著軌道R形成配置的複數基板處理裝置200之間搬運基板的基板搬運系統，但本實施形態的基板搬運系統300，其不同之處是一種可在沿著軌道R形成配置的基板收容裝置410和基板處理裝置420之間搬運基板的基板搬運系統。另外，基板搬運系統300本身是和第1實施形態的基板搬運系統100為相同構成，所以標有雷同圖號省略說明。
第7圖是第2實施形態相關的基板搬運系統300全體透視圖，第8圖是基板收容裝置410的分解透視圖。基板搬運系統300是一種可將基板W從基板W搬出處基板收容裝置410搬運至基板W搬運目的地基板處理裝置420的基板搬運系統。
基板收容裝置410是沿著軌道R設有3台形成鄰接的基板收容裝置411、412、413。此外，基板處理裝置420是沿著軌道R，在基板處理裝置411、412、413的各自對面位置，設有3台形成鄰接的基板處理裝置421、422、423。
基板收容裝置410，如第8圖所示，具備有：基板W收容用的收納匣盒410’；設置在收納匣盒410’兩側的昇降機構414；及設置在收納匣盒410’下方的載置台415。收納匣盒410’具有可將基板W以水平姿勢形成支撐的基板支撐部416。基板支撐部416是複數配設在朝上下方向延伸之構件1a、1b間的棒狀體，例如：是以橡膠包覆的金屬或聚氨酯等構成。
昇降機構414，具有：收納匣盒410’載重支撐用的匣盒支撐部414a；可使匣盒支撐部414a朝上下方向移動的驅動部414b；及朝上下方向移動的匣盒支撐部414a其水平狀態引導用的引導部414c。
驅動部414b，具有馬達等驅動源(未圖示)，利用齒條齒輪等方式將來自驅動源的旋轉運動轉換成上下方向的運動。藉由將收納匣盒410’載置在匣盒支撐部414a，就能夠隨著匣盒支撐部414a的上下方向移動使收納匣盒410’形成昇降。
此外，載置台415，收納匣盒410’內所收容的基板W其暫時性載置用的平台，具備有複數滾輪415”及滾輪415”驅動用的馬達等驅動源(未圖示)。
另，載置台415是以收納匣盒410’成下降狀態可容納在其內部的尺寸構成，所以即使是在搬出被收容在最上段基板支撐部416的基板W時，還是能夠在不與收納匣盒410’形成干涉的狀況下搬出基板W。
第9A圖及第9B圖是表示基板收容裝置410基板搬出處理的動作順序圖。首先，將收納匣盒410’內所收容的基板W搬出至載置台20上時，如第9A圖所示，降下昇降機構414使基板W重量從支撐在基板支撐部416的狀態成為支撐在載置台415滾輪415”的狀態。然後，如第9B圖所示，利用驅動源驅動滾輪415”，使基板W從載置台415搬出至載置台20。
根據本實施形態相關的構成時，基板W搬出處裝置，即使是基板收容裝置410，還是能夠有效率地搬運基板W。
另，於本實施形態所假定的狀況是滾輪單元415’具有驅動源，但於滾輪單元415’不具有驅動源的狀況時，也可和第1實施形態相同，利用設置在載置單元21的吸附單元21b，使基板W從載置台415搬出至載置台20。
另，於本實施形態，假定基板搬運系統於軌道R一方的側邊配置有基板搬出處基板收容裝置410，於軌道R另一方的側邊配置有基板搬運目的地基板處理裝置420，但本發明也可應用在軌道R一方的側邊同時配置有形成鄰接的基板收容裝置和基板處理裝置之基板搬運系統。
此外，於本實施形態，基板搬運系統所假定的狀況是基板收容裝置410為基板搬出處，基板處理裝置420為基板搬運目的地，但也可以是基板處理裝置420為基板搬出處，基板收容裝置410為基板搬運目的地之基板搬運系統。
另外，本實施形態是假定基板搬運系統，其基板收容裝置410及基板處理裝置420為複數配置的系統，但基板搬運系統只要至少各配置有1個基板收容裝置及基板處理裝置，就能夠應用本發明。再加上，於本實施形態所假定的狀況是透過配置在基板收容裝置410和基板處理裝置420之間的載置台415搬運基板W，但也可在基板收容裝置410和載置台415之間，或在基板處理裝置420和載置台20之間具備有輸送機等搬運裝置。
又加上，對於只有基板收容裝置是沿著軌道R形成複數配置的狀況時，藉由應用本發明，能夠在基板收容裝置間執行基板的轉移處理。
100、300．．．基板搬運系統
10．．．移動單元
11．．．驅動源
20．．．載置台
21．．．載置單元
21a．．．滾輪單元
21a’．．．滾輪
21b、21b’．．．吸附單元
21c、21c’．．．吸附部
21d．．．空氣噴出單元
21d’．．．噴出口
21d”．．．上面
22．．．支撐構件
30．．．昇降單元
31．．．載置部
31a、31b．．．構件
31c．．．支撐銷
31d’、31d”．．．偏離防止銷
31e．．．構件
32‧‧‧支柱部
50‧‧‧移載裝置
200‧‧‧基板處理裝置
210‧‧‧基板搬出處基板處理裝置
211、212、213‧‧‧基板處理裝置
220‧‧‧基板搬運目的地基板處理裝置
221、222、223‧‧‧基板處理裝置
410‧‧‧基板收容裝置
410’‧‧‧收納匣盒
411、412、413‧‧‧基板收容裝置
414‧‧‧昇降機構
414a‧‧‧收納匣盒支撐部
414b‧‧‧驅動部
414c‧‧‧引導部
415‧‧‧載置台
416‧‧‧基板支撐部
415’‧‧‧滾輪單元
415”‧‧‧滾輪
420、421、422、423‧‧‧基板處理裝置
1a、1b‧‧‧構件
2、2’‧‧‧軌道
2a、2b‧‧‧軌道端部
2a’、2b’‧‧‧軌道端部
R‧‧‧軌道
S’、S”．．．通過用空間
W．．．基板
第1圖為本發明第1實施形態相關的基板搬運系統100全體透視圖。
第2A圖為第1實施形態相關的載置台20上面圖。
第2B圖為第1實施形態相關的昇降單元30上面圖。
第2C圖為第2A圖及第2B圖重疊後的圖。
第3圖為第2B圖所示箭頭方向a看的移載裝置50側面圖。
第4A圖為表示基板搬運系統100的動作順序圖。
第4B圖為表示基板搬運系統100的動作順序圖。
第4C圖為表示基板搬運系統100的動作順序圖。
第4D圖為表示基板搬運系統100的動作順序圖。
第4E圖為表示基板搬運系統100的動作順序圖。
第5A圖為表示吸附單元21b的動作順序圖。
第5B圖為表示吸附單元21b的動作順序圖。
第5C圖為表示吸附單元21b的動作順序圖。
第5D圖為表示吸附單元21b的動作順序圖。
第5E圖為表示吸附單元21b的動作順序圖。
第5F圖為表示吸附單元21b的動作順序圖。
第6圖為第1實施形態變形例1相關的載置單元21上面圖。
第7圖為第2實施形態相關的基板搬運系統300全體透視圖。
第8圖為基板收容裝置410的分解透視圖。
第9A圖為表示基板收容裝置410基板搬出處理的動作順序圖。
第9B圖為表示基板收容裝置410基板搬出處理的動作順序圖。
100．．．基板搬運系統
10．．．移動單元
11．．．驅動源
20．．．載置台
21．．．載置單元
22．．．支撐構件
30．．．昇降單元
31．．．載置部
32．．．支柱部
50．．．移載裝置
200．．．基板處理裝置
210．．．基板搬出處基板處理裝置
211、212、213．．．基板處理裝置
220．．．基板搬運目的地基板處理裝置
221、222、223．．．基板處理裝置
R．．．軌道

Claims (8)

  1. 一種基板搬運系統，具備有可往復移動在預定軌道上的移動單元，構成可將基板從沿著上述軌道形成配置的複數裝置當中的基板搬出處裝置搬運至搬運目的地裝置，其特徵為，具備有：個別配置在基板搬出處的各上述裝置，從形成基板搬出處的上述裝置搬出的基板載置用的載置台；及設置在上述移動單元，使上述載置台所載置的基板昇降用的昇降單元，上述載置台，具備有：載置從形成基板搬出處的上述裝置搬出的基板的載置單元；及將上述載置單元支撐在上述軌道上比上述移動單元還上方的支撐構件，上述載置單元，具有在上述移動單元的移動及上述昇降單元的昇降時，上述昇降單元通過的通過用空間。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的基板搬運系統，其中，上述昇降單元，具備有：延伸在與上述軌道正交方向，載置基板用的載置部；及豎立設置在上述移動單元，支撐上述載置部用的支柱 部，上述通過用空間，具備有：上述載置部通過的第1通過用空間；及上述支柱部通過的第2通過用空間。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的基板搬運系統，其中，上述載置單元，是由配備著上述基板載置用複數滾輪的複數滾輪單元所構成，上述通過用空間是形成在上述滾輪單元間。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載的基板搬運系統，其中，上述載置單元，是由具有形成複數空氣噴出口的上面，可使基板浮游的複數空氣噴出單元所構成，上述通過用空間是形成在上述空氣噴出單元間。
  5. 如申請專利範圍第3項所記載的基板搬運系統，其中，上述滾輪單元，具備有至少可使任一上述滾輪旋轉的驅動手段。
  6. 如申請專利範圍第3項所記載的基板搬運系統，其中，上述滾輪為從動滾輪，上述載置單元，具備有可保持著基板使基板移動至上述載置單元上預定位置的移動手段。
  7. 如申請專利範圍第4項所記載的基板搬運系統，其中，上述載置單元，具備有可保持著基板使基板移動至上述載置單元上預定位置的移動手段。
  8. 一種基板搬運系統，具備有往復移動在預定軌道上的移動單元，將基板從沿著上述軌道配置，於上下方向 具備有以水平姿勢支撐基板的複數基板支撐部之複數基板收容裝置搬運至沿著上述軌道形成配置的基板處理裝置，其特徵為，具備有：個別配置在各上述基板收容裝置，使上述基板收容裝置搬出的基板以水平姿勢載置的載置台；及設置在上述移動單元，使上述載置台所載置的基板昇降的昇降單元，上述載置台，具備有：載置從上述基板收容裝置搬出的基板的載置單元；及將上述載置單元支撐在上述軌道上比上述移動單元還上方的支撐構件，上述載置單元，具有可在上述移動單元的移動及上述昇降單元的昇降時，上述昇降單元通過的通過用空間。
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