JPH11100089A - 基板用カセットおよび基板の収納方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 基板の安定した保管や搬送が可能で、かつ基
板のダストによる不良を低減でき、さらには少スペース
に設置可能な基板用カセットを提供する。 【解決手段】 基板用カセットにおいて、上面フレーム
および底面フレーム４には、各基板同士を平行にかつ水
平面から７５°〜８５°の範囲に起こした状態で支持す
る基板支持用溝８がそれぞれ形成されており、該基板支
持用溝は、狭いピッチＡと広いピッチＢとが一つ置きに
交互に複数形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示用ガラス
基板、プラズマ表示体用ガラス基板、蛍光表示管などの
各種の基板、あるいはこれらの基板を用いて製造したパ
ネルなどを保管、搬送するための基板用カセットおよび
基板の収納方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示装置などのフラットパ
ネルディスプレイの製造工程においては、その基板の取
り扱いに極めてクリーンな状態が要求されるため、クリ
ーンルーム内での取り扱いが一般的であり、これらの基
板を損傷や汚染から守るために、保管や搬送の際には、
複数枚の基板を互いに接触しないように安全に出入れや
収納することが可能な基板用カセットを用いることが知
られている。

【０００３】このような基板用カセット５０の形態とし
ては、例えば図４および図５に示すように、底面フレー
ム５４と上面フレーム５５と側面フレーム５６とから構
成されており、前記側面フレーム５６には、図６に示す
ような基板支持用溝５７、５８、５９がそれぞれ複数個
設けられている。そして、各基板５１を水平に支持した
状態で、十数枚乃至数十枚程度を上下方向に収納でき、
この際に基板５１と基板５１との間に該基板５１を出し
入れするための移載ハンドが挿入できる程度の間隔が設
けられているのが一般的である。

【０００４】また、このような基板５１においては、液
晶表示装置などのフラットパネルディスプレイの製造工
程の際に、表示を行う半導体回路を構成するための膜を
形成する面（以下、成膜面という。）に、ダストなどが
付着すると様々な不良が発生してしまう。

【０００５】まず、基板上に直接ダストが付着した場合
には、回路形成に必要な金属膜、例えば、Ｔａ、Ａｌ、
ＣｒなどやＩＴＯなどがダスト部分から剥がれ落ちてし
まったり、回路形成のためのフォトレジスト材がはじか
れてしまい、部分的に塗布できなかったりという不良が
発生する。

【０００６】また、フォトレジスト材の上にダストが付
着した場合には、露光時にダストによる影が生じてしま
い、回路パターンに欠けやはみ出しが生じてしまうとい
う不良が発生する。

【０００７】さらに、完成した半導体回路基板上にダス
トが付着した場合には、カラーフィルターなどの対向す
る基板と貼り合わせた際に、表示が常に遮られたり、あ
るいは透明なダストであれば光り漏れを生じてしまうと
いう不良が発生する。

【０００８】一般に、種類にもよるが液晶表示装置の製
造では、０．３μｍ以上の大きさのダストが、１ＣＦ
（キュービック・フィート：１フィート×１フィート×
１フィートの容積を表す単位）当たり１００個以下もし
くは１０個以下というクリーンな環境で行われている
が、このような環境においてもダストが全く無いわけで
はなく、これらが上述したように基板の成膜面に付着し
たり、製造装置内で基板を支持する面に徐々にダストが
堆積して、この堆積したダストが基板と接触して基板の
裏面に付着したりしてしまう。

【０００９】そこで、例えば液晶表示装置の製造工程で
は、これらの基板をローラーコンベアで搬送しながら、
純水や界面活性材を吹き付けたり回転ブラシで擦ったり
してダストを除去するコンベア式洗浄機や、基板を高速
で回転させながら、純水や界面活性材を吹き付けたり回
転ブラシで擦ったりしてダストを除去するスピン式洗浄
機や、基板の成膜面に高圧の気体を吹き付けて該基板に
当たって跳ね返ってきた気体を真空吸引してダストを除
去するブロー＆バキューム式洗浄機など様々な洗浄手段
が様々な箇所で用いられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような洗浄手段は、基板の成膜面に対する洗浄効果は
ある程度大きいものの、基板の裏面に対しては必ずしも
洗浄効果が得られないものが多い。

【００１１】従って、従来のような基板を水平に同方向
に支持する形態のカセットでは、該基板の裏面に付着し
たダストが振動や静電気の中和などにより吸着力を失っ
て落下した場合に、下側の基板の成膜面に付着してしま
い上述したような不良の原因となっていた。

【００１２】また、近年液晶表示装置などのフラットパ
ネルディスプレイは、画面サイズの大型化が年々進み、
それに伴ってこれらのフラットパネルディスプレイの製
造に用いる基板サイズも大型化してきている。

【００１３】基板のサイズが大型化すると、基板を水平
に支持した場合のたわみの量も大きくなり、例えば厚み
０．７ｍｍのガラス基板を両端約１０ｍｍの部分を支持
した場合、５５０ｍｍ幅のガラス基板では中央部の凹み
が約９ｍｍであるものが、６５０ｍｍ幅のガラス基板で
は中央部の凹みが約１７ｍｍ、７５０ｍｍ幅のガラス基
板では中央部の凹みが約３０ｍｍ、図４乃至図６に示す
ような８５０ｍｍ幅のガラス基板では中央部の凹みが約
５０ｍｍと、基板幅のおよそ４乗に比例してたわみの量
が大きくなってしまう。

【００１４】従って、従来ガラス基板の搬送時に用いて
きたものと同様なカセットに、上述したような大型のガ
ラス基板を収納しようとした場合には、ガラス基板をカ
セットから出し入れする際に、該ガラス基板同士や移載
ハンドとガラス基板とが干渉しないように基板の収納間
隔を十分に大きく取る必要性が生じる。

【００１５】この場合に必要なガラス基板間のピッチ
と、２０枚収納した場合の最上段のガラス基板から最下
段のガラス基板までの高さを考えてみると、５５０ｍｍ
幅のガラス基板では基板間ピッチが２２ｍｍ前後必要で
最上段から最下段までの高さが４１８ｍｍ前後である
が、６５０ｍｍ幅のガラス基板では基板間ピッチが３５
ｍｍ前後必要で最上段から最下段までの高さが６６５ｍ
ｍ前後となり、７５０ｍｍ幅のガラス基板では基板間ピ
ッチが５０ｍｍ前後必要で最上段から最下段までの高さ
が９５０ｍｍ前後となり、図４乃至図６に示すような８
５０ｍｍ幅のガラス基板では基板間ピッチが７０ｍｍ前
後必要で、最上段から最下段までの高さが１３３０ｍｍ
前後必要になってしまう。

【００１６】このように基板用カセット内のガラス基板
の最上段から最下段までの高さが高くなると、該基板用
カセットからガラス基板を出し入れする移載装置の上下
ストロークも当然大きくする必要性が生じる。

【００１７】この移載装置として、従来から一般的に使
用されている円筒座標型の多軸ロボットを用いた場合に
は、上下動作軸が基板の移載アームより下側に設けられ
ているため、上下動作軸を最も下げた状態でも多軸ロボ
ットの設置床高さより上下ストローク＋５００ｍｍ程度
が必要となる。このことから、ロボットの設置床から移
載アームまでの高さは、５５０ｍｍ幅のガラス基板では
最下段で９００ｍｍ前後最上段で１３００ｍｍ前後であ
るが、６５０ｍｍ幅のガラス基板では最下段で１１５０
ｍｍ前後最上段で１８００ｍｍ前後となり、７５０ｍｍ
幅のガラス基板では最下段で１４５０ｍｍ前後最上段で
２３００ｍｍ前後となり、８５０ｍｍ幅のガラス基板で
は最下段で１８００ｍｍ前後最上段で３１００ｍｍ前後
となってしまう。

【００１８】先にも記載したとおり、液晶表示装置の製
造においては、０．３μｍ以上の大きさのダストが、１
ＣＦ当たり１００個以下とか１０個以下というクリーン
な環境で行われているが、このクリーンな環境を作り出
すには多大なコストが必要であるため、その空間はより
小さい方が好ましい。

【００１９】そこで現実的には基板用カセットの収納枚
数を減らすか、或いは基板の支持形態を変更してガラス
基板のたわみを少なくすることで基板用カセットの小型
化を図る必要がある。

【００２０】この点に関しては、例えば特開平９−３６
２１９号公報などに記載されているように、基板のたわ
みを少なくするために基板受け部を長くしたカセットな
ども提案されているが、このような場合には、基板裏面
と基板受け部との接触面積が増えてしまうため、基板裏
面からのダストの落下の可能性がさらに大きくなってし
まう。

【００２１】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたものであって、基板の安定した保管や搬送が可
能で、かつ基板のダストによる不良を低減でき、さらに
は少スペースに設置可能な基板用カセットおよび基板の
収納方法を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
基板用カセットは、上面フレームと底面フレームと側面
フレームとで構成される箱型の枠体からなる基板用カセ
ットにおいて、前記上面フレームおよび底面フレームに
は、各基板同士を平行に支持する基板支持用溝がそれぞ
れ形成されており、該基板支持用溝は、狭いピッチと広
いピッチとが一つ置きに交互に複数設けられていること
を特徴としており、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００２３】また、このとき、前記上面フレームおよび
底面フレームに形成された複数の基板支持用溝は、各基
板を水平面から７５°〜８５°の範囲に起こした状態で
支持するように左右にずれてそれぞれ形成されているこ
とが好ましい。

【００２４】また、このとき、狭いピッチと広いピッチ
とが一つ置きに交互に複数形成された前記基板支持用溝
のうち、前記上面フレームおよび底面フレームの両端側
に位置する基板支持用溝のピッチは共に狭いことが好ま
しい。

【００２５】本発明の請求項４記載の基板の収納方法
は、上面フレームと底面フレームと側面フレームとで構
成される箱型の枠体からなる基板用カセットを用いた基
板の収納方法において、前記基板用カセットの上面フレ
ームおよび底面フレームには、各基板同士を平行に支持
する基板支持用溝がそれぞれ形成されているとともに、
該基板支持用溝は、狭いピッチと広いピッチとが一つ置
きに交互に複数設けられてなり、前記基板用カセットに
設けられた基板支持用溝には、前記基板の成膜面同士を
狭いピッチで向かい合わせて収納し、前記基板の裏面同
士を広いピッチで向かい合わせて収納することを特徴と
しており、そのことにより上記目的が達成される。

【００２６】また、このとき、前記基板用カセットの上
面フレームおよび底面フレームに形成された複数の基板
支持用溝は、各基板を水平面から７５°〜８５°の範囲
に起こした状態で支持するように左右にずれてそれぞれ
形成されていることが好ましい。

【００２７】また、このとき、前記基板用カセットの狭
いピッチと広いピッチとが一つ置きに交互に複数形成さ
れた基板支持用溝のうち、前記上面フレームおよび底面
フレームの両端側に位置する基板支持用溝のピッチは共
に狭いことが好ましい。

【００２８】本発明の基板用カセットでは、上面フレー
ムおよび底面フレームに各基板同士を平行に支持するよ
うにそれぞれ形成された基板支持用溝が、狭いピッチと
広いピッチとが一つ置きに交互に複数形成されているこ
とにより、該基板の成膜面同士および裏面同士をそれぞ
れ向かい合わせて収納する際に、成膜面同士を狭いピッ
チで向かい合わせ、裏面同士を広いピッチで向かい合わ
せて収納することができ、このことにより、例えカセッ
ト内で基板裏面に付着したダストや移載ハンドに付着し
たダストなどが落下しても、他の基板の成膜面に再付着
することがなく、ダストによる不良の発生を大幅に低減
することが可能となり、さらには基板用カセット自体を
小型化することも可能となる。

【００２９】また、このとき前記上面フレームおよび底
面フレームに形成された複数の基板支持用溝が、各基板
を水平面から７５°〜８５°の範囲に起こした状態で支
持するよう左右にずれてそれぞれ形成されていることに
より、基板を収納した際に、該基板のたわみ量を少なく
抑えるとともに、該基板同士の干渉を防止することが可
能となる。

【００３０】また、このとき狭いピッチと広いピッチと
が一つ置きに交互に複数形成された前記基板支持用溝の
うち、前記上面フレームおよび底面フレームの両端側に
位置する基板支持用溝のピッチが共に狭くして形成され
ていることにより、該基板の成膜面同士および裏面同士
をそれぞれ向かい合わせて収納するとともに、該成膜面
同士を狭いピッチで向かい合わせ、該裏面同士を広いピ
ッチで向かい合わせて収納した際に、基板用カセットの
両端に収納した基板は裏面が外側に向くよう配置される
ため、基板裏面に付着したダストや移載ハンドに付着し
たダストなどが落下しても他の基板の成膜面に再付着す
ることがなく、また外部からのダストが基板の成膜面に
付着することもなく、ダストによる不良の発生をさらに
大幅に低減することが可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１乃至３を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。

【００３２】図１は、厚さ０．７ｍｍ、９５０×７５０
ｍｍのサイズのガラス基板１に合わせて設定した基板用
カセット１０の正面図であり、図２は、その基板用カセ
ット１０の側面図である。

【００３３】本基板用カセット１０は、図１、図２に示
すように、底面フレーム４と上面フレーム５と側面フレ
ーム６とから構成されており、図３に示すように、前記
底面フレーム４にはガラス基板１の下側を支持する下受
け部２が形成され、同様に前記上面フレーム５にはガラ
ス基板１の上側を支持する上受け部３が形成されてい
る。また、前記側面フレーム６のうちガラス基板１の奥
側に位置するフレームには、該ガラス基板１の奥側を支
持する奥受け部７が形成されている。

【００３４】そして、本基板用カセット１０では、前記
下受け部２および上受け部３に、複数のガラス基板１を
平行にかつ水平面から８３°に起こした状態で支持する
よう左右にずれて、基板支持用溝８、９がそれぞれ備え
られている。

【００３５】ここで、このガラス基板１を水平面から８
３°に起こした状態で支持するように基板用カセット１
０を構成した理由について説明する。

【００３６】まず、このガラス基板１を水平面から８５
°よりも垂直な方向に起こした状態で支持するように構
成した場合には、上受け部３の基板支持用溝９内でガラ
ス基板１が左右どちらにでも傾く可能性が発生し、この
場合、ガラス基板１同士が干渉する可能性が大きくな
り、また、移載ハンドなどによるガラス基板１の受け渡
しがしづらくなってしまうという問題が発生してしま
う。

【００３７】次に、このガラス基板１を水平面から７５
°よりも水平な方向に傾けた状態で支持するように構成
した場合には、ガラス基板１のたわみ量が大きくなって
しまい、この場合、ガラス基板１同士が干渉する可能性
が大きくなり、基板用カセット自体の幅を大きくしなく
てはならないという問題が発生してしまう。

【００３８】これらの問題点を踏まえて、本発明者ら
は、ガラス基板１を水平面から７５°〜８５°の角度範
囲、より好ましくは水平面から８０°〜８５°の角度範
囲に傾けた状態で支持するように構成した状態が最も好
ましいことを見いだした。

【００３９】なお、水平面から８３°に起こした状態で
支持するよう構成した本基板用カセット１０では、上述
したサイズ（厚さ０．７ｍｍ、９５０×７５０ｍｍのサ
イズ）のガラス基板１のたわみ量は、未処理時のガラス
基板中央部で約３ｍｍ程度であり、この程度であれば移
載時のガラス基板１の受け渡しやガラス基板１同士の干
渉への影響は少ない。

【００４０】また、本基板用カセット１０の下受け部２
および上受け部３に備えられた基板支持用溝８、９は、
図３に示すように、狭いピッチＡ（２０ｍｍ）と広いピ
ッチＢ（３０ｍｍ）とが一つ置きに交互に複数個設けら
れていると共に、該下受け部２および上受け部３の両端
側に位置する基板支持用溝８、９のピッチを狭くした構
成となっている。

【００４１】ここで、図３は図１に示す基板用カセット
１０に形成された基板支持用溝８の拡大正面図であり、
この図３を用いて本基板用カセット１０の基板収納方法
について簡単に説明する。

【００４２】まず、本基板用カセット１０にガラス基板
１を収納する際には、該基板用カセット１０に形成され
た基板支持用溝８の狭い方のピッチＡ、この場合２０ｍ
ｍのピッチの方にガラス基板１の成膜面ａ同士が向かい
合うように収納し、また、基板支持用溝８の広い方のピ
ッチＢ、この場合３０ｍｍのピッチの方にガラス基板１
の裏面ｂ同士が向かい合うように収納する。

【００４３】このように、ガラス基板１の成膜面ａ同士
と裏面ｂ同士とを向かい合わせる理由としては、基板用
カセット１０内でガラス基板１の裏面ｂに付着したダス
トや移載ハンドに付着したダストなどが落下しても、他
のガラス基板１の成膜面ａに再付着することがなく、ダ
ストによる不良の発生を大幅に低減することが可能とな
るからであり、また、ガラス基板１をピッチを変えて向
かい合わせる理由としては、ガラス基板１の受け渡しな
どの際に、ガラス基板１の裏面ｂ側に真空吸着パッドな
どの保持手段を有する移載ハンドを挿入して該ガラス基
板１の出し入れを行うためで、この移載ハンドを挿入す
るための間隔がガラス基板１の裏面ｂ側には必要となる
ため、ガラス基板１の裏面ｂ同士を向かい合わせた方の
ピッチＢが広くなるように構成している。

【００４４】従って、ガラス基板１の成膜面ａ同士を向
かい合わせた方のピッチＡは、移載ハンドを挿入する必
要がないため、ガラス基板１の受け渡しの際や基板用カ
セット１０を移動させる際に、振動などによりガラス基
板１同士が干渉しない程度の間隔があればよく、基板用
カセット１０全体の小型化とダスト付着の確立低減の観
点から、より狭いほうが好ましい。

【００４５】また、基板用カセット１０の両側面に位置
するガラス基板１は、ダスト付着防止の観点から、裏面
ｂが外側に向くように配置することが望ましい。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の基板用カ
セットを用いて基板を収納、搬送することにより、基板
用カセット内で、基板裏面に付着したダストや移載ハン
ドに付着したダストなどが落下しても、他の基板の成膜
面に再び付着することがなく、ダストによる不良の発生
を大幅に低減することが可能となる。

【００４７】また、本発明の基板用カセットは、基板の
たわみ量を少なく抑えるとともに、基板同士の干渉を防
止することが可能となっているため、基板用カセット自
体を小型化することが可能となり、このことにより、生
産工程における基板用カセット収納スペースも小型化す
ることが可能となり、設備コストの低減や工場スペース
の有効利用を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施の形態に用いた基板用カ
セットの正面図である。

【図２】図２は、図１に示す基板用カセットの側面図で
ある。

【図３】図３は、図１に示す基板用カセットに収納され
た基板の状態を示す拡大正面図である。

【図４】図４は、従来の基板用カセットの正面図であ
る。

【図５】図５は、図４に示す基板用カセットの側面図で
ある。

【図６】図６は、図４に示す基板用カセットに収納され
た基板の状態を示す拡大正面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 下受け部 ３ 上受け部 ４ 底面フレーム ５ 上面フレーム ６ 側面フレーム ７ 奥受け部 ８ 基板支持用溝 ９ 基板支持用溝 １０ 基板用カセット Ａ 狭いピッチ Ｂ 広いピッチ ａ 基板の成膜面 ｂ 基板の裏面 ５１ ガラス基板 ５４ 底面フレーム ５５ 上面フレーム ５６ 側面フレーム ５７ 基板支持用溝 ５８ 基板支持用溝 ５９ 基板支持用溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面フレームと底面フレームと側面フレ
   ームとで構成される箱型の枠体からなる基板用カセット
   において、 前記上面フレームおよび底面フレームには、各基板同士
   を平行に支持する基板支持用溝がそれぞれ形成されてお
   り、 該基板支持用溝は、狭いピッチと広いピッチとが一つ置
   きに交互に複数設けられていることを特徴とする基板用
   カセット。
2. 【請求項２】 前記上面フレームおよび底面フレームに
   形成された複数の基板支持用溝は、各基板を水平面から
   ７５°〜８５°の範囲に起こした状態で支持するように
   左右にずれてそれぞれ形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の基板用カセット。
3. 【請求項３】 狭いピッチと広いピッチとが一つ置きに
   交互に複数形成された前記基板支持用溝のうち、前記上
   面フレームおよび底面フレームの両端側に位置する基板
   支持用溝のピッチは共に狭いことを特徴とする請求項１
   又は２に記載の基板用カセット。
4. 【請求項４】 上面フレームと底面フレームと側面フレ
   ームとで構成される箱型の枠体からなる基板用カセット
   を用いた基板の収納方法において、 前記基板用カセットの上面フレームおよび底面フレーム
   には、各基板同士を平行に支持する基板支持用溝がそれ
   ぞれ形成されているとともに、該基板支持用溝は、狭い
   ピッチと広いピッチとが一つ置きに交互に複数設けられ
   てなり、 前記基板用カセットに設けられた基板支持用溝には、前
   記基板の成膜面同士を狭いピッチで向かい合わせて収納
   し、前記基板の裏面同士を広いピッチで向かい合わせて
   収納することを特徴とする基板の収納方法。
5. 【請求項５】 前記基板用カセットの上面フレームおよ
   び底面フレームに形成された複数の基板支持用溝は、各
   基板を水平面から７５°〜８５°の範囲に起こした状態
   で支持するように左右にずれてそれぞれ形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の基板の収納方法。
6. 【請求項６】 前記基板用カセットの狭いピッチと広い
   ピッチとが一つ置きに交互に複数形成された基板支持用
   溝のうち、前記上面フレームおよび底面フレームの両端
   側に位置する基板支持用溝のピッチは共に狭いことを特
   徴とする請求項４又は５に記載の基板の収納方法。