JPH0922933A - 基板搬送方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送中の基板の撓みの発生を効果的に防止す
る。 【構成】 基板１４を保持部材１６上に保持させ、基板
１４を保持した保持部材１６を搬送アーム２０上に載置
する。搬送アーム２０により保持部材１６と一体的に基
板１４を基板ステージ上の基板ホルダ３８へ向けて搬送
し、搬送終了後に、基板１４を保持した保持部材１６を
上下動ピン４６により基板ホルダ３８上に受け渡す。こ
れによれば、基板１４は保持部材１６と一体的に搬送さ
れ、基板ホルダ３８に受け渡されるので、保持部材１６
として基板１４の撓みを阻止できる程度の強度の薄板等
を使用すれば、搬送中に基板１４に撓みが生じることが
なく、受け渡し時の不都合は解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板搬送方法及びそ
の装置に係り、更に詳しくは液晶用露光装置等における
大型の基板の搬送に適用して好適な基板搬送方法及びそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶用露光装置において、基板
（液晶用ガラス基板）の搬送は次のようにしてなされて
いた。即ち、図４に示されるように、基板１００はフォ
ークアーム１０２上に載置され、図示しない吸着手段を
介して吸着された状態で露光ステージ（図示省略）上の
基板ホルダ１０４に向けて搬送される。このようにし
て、フォークアーム１０２により基板１００が基板ホル
ダ１０４の上方まで搬送されると、基板ホルダ１０４に
穿設された孔を介して４本の上下動ピン１０６が上昇し
て基板１００を下方から支持した状態で上方へ所定量持
ち上げ停止する。

【０００３】次に、フォークアーム１０２が退避する
と、上下動ピン１０６が下降し、図示しない真空ポンプ
が作動して真空吸着用の孔１０８を介して基板１００が
基板ホルダ１０４に吸着される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、液晶ディスプ
レイの生産性を上げるため、１枚の基板からより多くの
枚数の液晶ディスプレイがとれるように基板の大型化が
進んでいる。また、液晶テレビ等では液晶ディスプレイ
の大画面化が要求されるようになり、この観点からも基
板は大型化する傾向にある。一方、基板の肉厚を厚くす
ることは、装置の軽量化の要求に反するので好ましくな
い。このような理由により、基板は大型かつ薄型化する
傾向にある。

【０００５】しかしながら、このように基板が大型かつ
薄型化すると、上記従来技術のような手法により基板１
００を搬送する場合に、次のような不都合が発生する。

【０００６】 フォークアーム１０２による搬送中
に、基板１００がその自重により撓んでその両端もしく
は中央部が浮き上がってしまい、基板１００とフォーク
アーム１０２との吸着が不十分となる。

【０００７】 フォークアーム１０２による搬送中
に、基板１００がその自重によりＵ字状等に撓んで破
損、破壊してしまう。

【０００８】 基板１００の受け渡しのため、基板ホ
ルダ１０４上まで基板１００を搬送した際に、上下動ピ
ン１０６を最大限上昇させても、基板１００の逆Ｕ字状
の撓みのため、フォークアーム１０２から基板１００が
離れない。これは、露光装置では高い露光解像力が要求
されるため、投影レンズ下面と基板ホルダ１０４上の基
板表面との間隔をあまり大きくできないため、上下動ピ
ン１０６の上下ストロークを大きく設定できないためで
ある。

【０００９】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなされたもので、その目的は、搬送中の基板の
撓みの発生を効果的に防止することが可能な基板搬送方
法及びその装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板搬送方法であって、基板を保持部材上に保持さ
せる第１の工程と；前記基板を保持した前記保持部材を
搬送アーム上に載置する第２の工程と；前記搬送アーム
により前記保持部材と一体的に前記基板を基板ステージ
上の基板ホルダへ向けて搬送する第３の工程と；搬送終
了後に、前記基板ホルダ上に前記基板を保持した前記保
持部材を受け渡す第４の工程とを含む。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の基板搬送方法における前記第１の工程において、前記
基板を保持部材上に位置決めがなされた状態で保持させ
ることを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の基板搬送方法において、前記保持部材の前記基
板が載置される領域内の所定箇所に複数の孔を予め形成
し、前記第４の工程で前記基板ホルダ上に前記保持部材
が受け渡された後、前記基板ホルダに前記保持部材を吸
着させると同時に前記孔を介して前記基板をも吸着させ
る第５の工程を更に有することを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の発明は、基板搬送装置で
あって、基板の位置決め手段が設けられた保持部材と；
前記保持部材を載置して基板ステージ上の基板ホルダへ
向けて搬送する搬送アームと；前記基板ステージ上に設
けられ、搬送後の前記保持部材を前記搬送アームから前
記基板ホルダ上に受け渡す受け渡し手段とを有する。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の基板搬送装置において、前記基板ホルダは、前記保持
部材の載置面に複数の開口を有する吸着手段を備え、前
記保持部材は、前記複数の開口の少なくとも１つと対向
する位置に、前記基板の載置面と前記基板ホルダとの接
触面とを連通する連通孔を備えていることを特徴とす
る。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、基板は保持部
材と一体的に搬送され、基板ホルダに受け渡されるの
で、保持部材として基板の撓みを阻止できる程度の強度
の薄板等を使用すれば、搬送中に基板に撓みが生じるこ
とがなく、受け渡し時の不都合は解消する。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、第１の工
程において、基板を保持部材上に位置決めがなされた状
態で保持させることから、基板ホルダに受け渡し後、保
持部材を位置決めするだけで、基板も自動的に位置決め
される。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、第４の工
程で基板ホルダ上に保持部材が受け渡された後、基板ホ
ルダに保持部材を吸着させると同時に保持部材のプレー
トが載置される領域内の所定箇所に予め形成された孔を
介して基板をも吸着させることから、基板の平坦度が確
保されるとともに、基板ステージの移動による基板のず
れの発生を防止できる。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、基板を保
持部材上に保持させる際に、位置決め手段により基板の
位置決めがなされる。次に、基板を保持した保持部材を
搬送アーム上に載置すると、搬送アームにより保持部材
と一体的に基板が基板ステージ上の基板ホルダへ向けて
搬送される。搬送後、基板ステージ上に設けられた受け
渡し手段によって保持部材が搬送アームから基板ホルダ
上に受け渡される。これによれば、基板は保持部材と一
体的に搬送され、基板ホルダに受け渡されるので、請求
項１に記載の発明と同様に、保持部材として基板の撓み
を阻止できる程度の強度の薄板等を使用すれば、搬送中
に基板に撓みが生じることがなく、受け渡し時の不都合
は解消する。また、位置決め手段により位置決めがなさ
れた状態で基板が保持部材上に保持されることから、請
求項２に記載の発明と同様に、基板ホルダに受け渡し
後、保持部材を位置決めするだけで、基板も自動的に位
置決めされる。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、基板ホル
ダは、保持部材の載置面に複数の開口を有する吸着手段
を備え、保持部材は、複数の開口の少なくとも１つと対
向する位置に、基板の載置面と基板ホルダとの接触面と
を連通する連通孔を備えていることから、基板が保持部
材と一体的に基板ホルダ上に受け渡され適宜な位置決め
手段により保持部材の位置決めがなされた後、吸着手段
によって複数の開口を介して保持部材が基板ホルダに吸
着されると同時に、基板も連通孔及び開口を介して吸着
手段によって吸引され、保持部材の基板載置面に吸着さ
れる。従って、請求項３に記載の発明と同様に、基板の
平坦度が確保されるとともに、基板ステージの移動によ
る基板のずれの発生を防止できる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
基づいて説明する。

【００２１】図１には、液晶用露光装置に適用された一
実施例に係る基板搬送装置１０の概略構成が示されてい
る。

【００２２】図１において、土台部１２上には、同図に
おける左から順に、基板１４を保持した保持部材として
のパレット１６が複数収納されたカセット１８、パレッ
ト１６と一体的に基板１４を搬送する搬送アームとして
のフォークアーム２０を含む搬送系（これについては後
述する）及び露光のためのＸＹステージ装置２２が配置
されている。

【００２３】カセット１８は、カセット駆動系２４（図
１では図示せず、図３参照）によって上下動可能に構成
されており、その内部には、上下方向にパレット１６を
収納する複数段の収納棚（図示省略）が設けられてい
る。

【００２４】前述した搬送系は、フォークアーム２０
と、このフォークアーム２０を駆動する駆動装置２６と
から構成されている。この駆動装置２６は、フォークア
ーム２０を図１における左右方向（以下、便宜上「Ｘ方
向」という）に往復駆動する水平駆動機構２８（図１で
は図示せず、図３参照）と、この水平駆動機構２８によ
ってフォークアーム２０と一体的にＸ方向に駆動される
回転機構３０（図１では図示せず、図３参照）とを有し
ている。回転機構３０は、フォークアーム２０を水平面
内で旋回させるための機構で後述する制御装置５０によ
ってその旋回角度が制御されるようになっている。この
ため、本実施例では、フォークアーム２０の向きが図１
に実線で示される状態から仮想線で示される状態に変更
できるようになっている。

【００２５】水平駆動機構２８は、例えば、複数のプー
リと、これらのプーリに巻回されたベルトと、前記プー
リの内の駆動プーリを駆動するモータ等から成るベルト
機構によって構成される。

【００２６】ＸＹステージ装置２２は、土台部１２上に
固定されたベース３２と、このベース３２上を図１にお
ける紙面直交方向（以下、「Ｙ方向」という）に移動可
能なＹステージ３４と、このＹステージ３４上をＸ方向
に移動可能な基板ステージとしてのＸステージ３６と、
このＸステージ３６上に載置された基板ホルダ３８とを
有する。

【００２７】なお、図１において、ＸＹステージ装置２
２の上方には、投影レンズＰＬが配置され、この投影レ
ンズＰＬの上方には、レチクルホルダ２３に保持された
レチクルＲが配置されている。

【００２８】図２には、搬送途中のパレット１６がＸＹ
ステージ装置２２の一部と共に示されている。この図２
に示されるように、基板ホルダ３８には、当該基板ホル
ダ３８の一対の対角線上に中心点から同一距離となる位
置に各一対、合計４つの丸孔４０が穿設され、これらの
４つの丸孔４０の外側の対角線上に中心点から同一距離
となる位置に各一対、合計４つの開口部としての吸着用
孔４２が形成され、更に、これら４つの吸着用孔４２の
外側の対角線上に中心点から同一距離となる位置に各一
対、合計４つの開口部としての吸着用孔４４が形成され
ている。丸孔４０は、後述する上下動ピン４６の挿通用
の孔である。吸着用孔４２、吸着用孔４４は、ほぼ同一
径の丸孔で、図示しないフレキシブルなチューブを介し
て真空ポンプ４８（図２では図示せず、図３参照）に共
通に接続されている。即ち、これらの吸着用孔４２、吸
着用孔４４は、真空ポンプ４８と共に吸着手段を構成し
ている。

【００２９】フォークアーム２０の先端部は、前述した
従来例のフォークアーム１０２と同様に二股状になって
おり、この二股部の上面（基板載置面）には、図示しな
いバキュームパッドが設けられている。このバキューム
パッドは、図示しないチューブを介して第２の真空ポン
プ４９（図３参照）に接続されている。

【００３０】Ｘステージ３６上には、図１、図２に示さ
れるように、ピン駆動機構５１（図１、図２では図示せ
ず、図３参照）によって上下動される受け渡し手段とし
ての４本の上下動ピン４６が、基板ホルダ３４中央部の
４つの丸孔４０のそれぞれを介して上下動可能に設けら
れている。

【００３１】前記パレット１６は、図２に示されるよう
に、基板１４と同様にほぼ矩形状の板状部材から成り、
その上面（基板載置面）には、基板１４を同一方向に向
けてその中央部に位置決めするための位置決め手段が設
けられている。この位置決め手段は、基板１４のＸ方向
の一端面の２箇所に同時に当接して基板１４のＸ方向の
移動及び回転を規制する第１の位置決め駒５２と、基板
１４のＹ方向の一端面の中央部に当接して基板のＹ方向
の移動を規制する第２の位置決め駒５４と、これらの位
置決め駒５２、５４に向けて基板１４を付勢する第１、
第２の位置決めバネ５６、５８とによって構成されてい
る。

【００３２】また、パレット１６の基板１４が載置され
た領域内には、前述した基板ホルダ３８上の４つの吸着
用孔４２と同一間隔で、当該パレットの上面（基板の載
置面）と下面（基板ホルダとの接触面）とを連通する４
つの連通孔４３が穿設されている。

【００３３】更に、図示は省略したが、基板ホルダ３８
上には、パレット１６のＸＹ２次元方向の移動及び回転
を規制する３つの基準ローラが設けられており、ベース
３２上にはこれら３つの基準ローラに向けてパレット１
６を付勢することによりパレット１６の位置決めを行な
う押し付けローラが設けられている。これらの基準ロー
ラと押し付けローラとによって、パレット１６の位置決
め機構が構成されている。

【００３４】図３には、基板搬送装置１０の制御系の構
成が概略的に示されている。この制御系は、制御装置５
０を中心に構成されており、この制御装置５０に、カセ
ット駆動系２４、水平駆動機構２８、回転機構３０、真
空ポンプ４８のＯＮ／ＯＦＦのためのスイッチ６０、第
２の真空ポンプ４９のＯＮ／ＯＦＦのためのスイッチ７
０及びピン駆動機構５１が接続されている。なお、この
制御装置５０の入力側には、実際には各種のセンサ類が
接続されているが、ここでは、これらのセンサについて
の説明は省略するものとする。

【００３５】次に、上述のようにして構成された基板搬
送装置１０による基板の搬送方法について、制御装置５
０の機能を中心として説明する。

【００３６】前提として、フォークアーム２０は、図
１中に実線で示される位置にあるものとする。また、基
板１６は位置決め手段（位置決め駒５２、５４、位置決
めバネ５６、５８）によってパレット１６に対して位置
決めがなされた状態でカセット１８内に保管されている
ものとする。

【００３７】 制御装置５０は水平駆動機構２８を介
してフォークアーム２０を駆動し、フォークアーム２０
の先端をカセット１８内に挿入する。この状態で、制御
装置５０は、カセット駆動系２４を介してカセット１８
を所定量下降させると同時にスイッチ７０をＯＮにして
第２の真空ポンプ４９を作動させる。これにより、基板
１４を保持したパレット１６がフォークアーム２０に載
置され、図示しないバキュームパッドにより吸着され
る。

【００３８】 次に、制御装置５０では、水平駆動機
構２８を介してフォークアーム２０を基板ホルダ３８に
向けて駆動する。これにより、フォークアーム２０によ
って基板１４を保持したパレット１６が基板ホルダ３８
に向けて搬送される。この搬送中に、制御装置５０では
回転機構３０を制御してフォークアーム２０を１８０度
旋回させて図１中に仮想線で示される向きに向ける。

【００３９】 このようにして基板ホルダ３８上方ま
でパレット１６が搬送されると、制御装置５０では水平
駆動機構２８を停止してその位置でフォークアーム２０
を停止すると同時に、第２の真空ポンプ４９のスイッチ
７０をＯＦＦにしてフォークアーム２０上のバキューム
パッドによるパレット１６の吸着を解除する。この状態
で、制御装置５０ではピン駆動機構５１を介して上下動
ピン４６を所定量上昇駆動する。これにより、パレット
１６が上下動ピン４６によって下方から保持された状態
で所定量持ち上げられる。次に、制御装置５０では水平
駆動機構２８を制御してフォークアーム２０を退避させ
た後、パレット１６の下面が基板ホルダ３８の上面（保
持部材載置面）に当接するまでピン駆動機構５１を介し
て上下動ピン４６を下降駆動する。これにより、上下動
ピン４６によるパレット１６の基板ホルダ３８上への受
け渡しが完了する。

【００４０】 次に、制御装置５０では、図示しない
押し付けローラを駆動してパレット１６を図示しない基
準ローラに向けて付勢し、パレット１６の位置決めを行
ない、スイッチ６０をＯＮにして真空ポンプ４８を作動
させる。これにより、パレット１６が吸着用孔４４を介
して真空ポンプ４８により吸引され基板ホルダ３８の上
面（保持部材載置面）上に吸着される。また、本実施例
の場合、パレット１６が基板ホルダ３８上に位置決めさ
れた状態では、基板ホルダ３８の４つの吸着用孔４２と
パレット１６の４つの連通孔４３とが対向するようにな
っているので、４つの連通孔４３を介して基板１４の下
面と吸着用孔４２とが連通される。従って、真空ポンプ
４８によって、パレット１６が基板ホルダ３８上面に吸
着されると同時に基板１４がパレット１６上面に吸着さ
れる。

【００４１】以上説明したように、本実施例によると、
パレット１６に保持された状態で基板１４を搬送するこ
とから、大面積の基板１６であっても搬送中に撓みが生
じることがなく、従来問題となっていた基板１６の撓み
に起因する数々の不都合を解消することができる。

【００４２】また、位置決め手段（位置決め駒５２、５
４、位置決めバネ５６、５８）により基板１４をパレッ
ト１６上に位置決めした状態で、パレット１６と一体的
に基板１４が搬送されるので、搬送終了後、基板ホルダ
３８上に受け渡されたパレット１６を位置決めすること
により、自動的に基板１４を位置決めすることができ
る。

【００４３】更に、回転機構３０によりフォークアーム
２０の旋回角度を任意に設定できるので、搬送終了時点
で、パレット１６及び基板１４の回転方向（及びＸＹ２
次元方向）を概略的に位置決めすることが可能となり、
これによりＸステージ３６を所定の待機位置に待機させ
ておくだけで、ある程度位置決めが完了した状態で基板
ホルダ３８にパレット１６を受け渡すことができる。従
って、搬送途中にプリアライメント装置等を設ける必要
がないという利点もある。

【００４４】更に、真空ポンプ４８によってパレット１
６が基板ホルダ３８上面に吸着されたときには、基板１
４も連通孔を介して吸引され、パレット１６上面に吸着
されるので、基板１４の平坦度を確保できるとともに、
Ｘステージ３６の移動により基板１４がずれたりするこ
とがなく、基板１４のずれに起因する露光不良を回避す
ることができる。

【００４５】また、パレット１６を、当該パレット１６
がない場合に基板１４に生じる撓み寸法より薄肉で、且
つ基板１４の撓みを防止できる強度を有する板状部材に
より形成すれば、従来より多くの枚数の基板１４をパレ
ット１６と共にカセット１８内に収納することも可能と
なる。

【００４６】なお、パレット１６に位置決め手段を必ず
しも設ける必要はないが、かかる場合には、基板ホルダ
３８上に基板の位置決め機構を設ける必要がある。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大型の基板であっても搬送中に撓みが生じるのを効果的
に防止することができ、これにより従来問題となってい
た基板の撓みに起因する不都合、例えば搬送中の基板の
破損、基板ホルダへの受け渡し時の不都合等を回避する
ことができるという従来にない優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る基板搬送装置の全体構成を概略
的に示す図である。

【図２】搬送途中のパレットをＸＹステージ装置の一部
と共に示す概略斜視図である。

【図３】図１の基板搬送装置の制御系の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】従来例を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１０ 基板搬送装置 １４ 基板 １６ パレット（保持部材） ２０ フォークアーム（搬送アーム） ３６ Ｘステージ（基板ステージ） ３８ 基板ホルダ ４２、４４ 吸着用孔（開口：吸着手段の一部） ４３ 連通孔 ４６ 上下動ピン（受け渡し手段） ４８ 真空ポンプ（吸着手段の一部）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持部材上に保持させる第１の工
   程と；前記基板を保持した前記保持部材を搬送アーム上
   に載置する第２の工程と；前記搬送アームにより保持部
   材と一体的に前記基板を基板ステージ上の基板ホルダへ
   向けて搬送する第３の工程と；搬送終了後に、前記基板
   ホルダ上に前記基板を保持した前記保持部材を受け渡す
   第４の工程とを含む基板搬送方法。
2. 【請求項２】 前記第１の工程において、前記基板を保
   持部材上に位置決めがなされた状態で保持させることを
   特徴とする請求項１に記載の基板搬送方法。
3. 【請求項３】 前記保持部材の前記基板が載置される領
   域内の所定箇所に複数の孔を予め形成し、 前記第４の工程で前記基板ホルダ上に前記保持部材が受
   け渡された後、前記基板ホルダに前記保持部材を吸着さ
   せると同時に前記孔を介して前記基板をも吸着させる第
   ５の工程を更に有する請求項１又は２に記載の基板搬送
   方法。
4. 【請求項４】 基板の位置決め手段が設けられた保持部
   材と；前記保持部材を載置して基板ステージ上の基板ホ
   ルダへ向けて搬送する搬送アームと；前記基板ステージ
   上に設けられ、搬送後の前記保持部材を前記搬送アーム
   から前記基板ホルダ上に受け渡す受け渡し手段とを有す
   る基板搬送装置。
5. 【請求項５】 前記基板ホルダは、前記保持部材の載置
   面に複数の開口を有する吸着手段を備え、 前記保持部材は、前記複数の開口の少なくとも１つと対
   向する位置に、前記基板の載置面と前記基板ホルダとの
   接触面とを連通する連通孔を備えていることを特徴とす
   る請求項４に記載の基板搬送装置。