(57)【要約】【課題】基板を損傷することなく容易に出し入れすることができ、小型化が可能な基板収納装置およびこれを備えた基板処理装置を提供する。【解決手段】複数枚の基板１を互いに隙間を置いて積層状態に収納する基板収納装置は、底板１０４と、底板に対向した天板１０３と、底板と天板との間を延びた側板と、各側板に複数段ずつ積層して設けられ基板の周縁部を支持する複数の支持体１５０と、を有している。複数の支持体はそれぞれ互いに分割され、選択的に積層方向に移動可能に設けられている。【選択図】    図９
2008053307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の基板を互いに隙間を置いて積層状態に収納する基板収納装置であって、
底板と、底板に対向した天板と、底板と天板との間を延びた側板と、
各側板に複数段ずつ積層して設けられ基板の周縁部を支持する複数の支持体と、を備え、
前記複数の支持体はそれぞれ互いに分割され、選択的に積層方向に移動可能に設けられている基板収納装置。
【請求項２】
前記支持体を前記積層方向に移動させる移動機構を備えている請求項１に記載の基板収納装置。
【請求項３】
前記各支持体は、前記基板の側縁部が載置される載置部と、前記載置部と反対方向に延出し前記移動機構と係合可能な係合部と、を有している請求項２に記載の基板収納装置。
【請求項４】
前記各支持体は、前記側板に沿って昇降自在に支持され、
前記複数の支持体を互いに重なって位置する方向に弾性的に押圧する押圧部材を備えている基板収納装置。
【請求項５】
前記移動機構は、昇降自在に設けられているとともにそれぞれ任意の支持体の係合部と係合可能に設けられた複数の押し上げ部材と、前記支持体を第１距離だけ移動させ、前記支持体に隣接した他の支持体を前記第１距離よりも短い第２距離だけ移動させる駆動機構とを備えている請求項３に記載の基板収納装置。
【請求項６】
前記移動機構は、前記支持体が互いに重なって位置した積層状態における支持体に支持された基板間の間隔をＥとした場合、基板を出し入れする段の１つ上の段の支持体を前記距離Ｅよりも大きな距離Ｆだけ上昇させ、基板を出し入れする段の支持体を前記距離Ｆの半分の距離Ｆ／２だけ上昇させる駆動機構を備えている請求項３に記載の基板収納装置。
【請求項７】
前記移動機構は、前記支持体の積層方向に沿って延びた支持ポストと、前記支持ポストに前記積層方向に沿って移動自在に支持され前記押し上げ部材を構成した複数のフックと、前記支持ポストを支持しているとともに、前記フックが前記支持体と係合する係合位置と支持体から離間する待機位置との間を移動可能に設けられた可動台と、前記可動台を駆動する第１駆動機構と、前記フックを昇降させる第２駆動機構と、を備えている請求項５又は６に記載の基板収納装置。
【請求項８】
所定の搬送路に沿って基板を搬送する搬送装置と、
前記搬送路に沿って配置され、それぞれ前記搬送装置により搬送された基板に対して所定の処理を施す複数の処理装置と、を備え、
前記処理装置の少なくとも１つは、
前記基板が載置された載置部と、
複数枚の基板を互いに隙間を置いて積層状態に収納するとともに前記載置部に載置された基板収納カセットを有した基板収納装置と、
前記載置部と対向して設けられているとともに、前記基板に所定の処理を施す処理部と、
前記載置部と処理部との間に設けられ、前記基板を、前記基板収納カセットと前記処理部との間で搬送する搬送機構と、を備え、
前記基板収納カセットは、底板と、底板に対向した天板と、底板と天板との間を延びた側板と、各側板に複数段ずつ積層して設けられ基板の周縁部を支持する複数の支持体と、を具備し、前記複数の支持体はそれぞれ互いに分割され、選択的に積層方向に移動可能に設けられ、
前記基板収納装置は、前記搬送機構により前記基板収納カセットの任意の段に基板を出し入れする際、前記任意の段を構成する支持体および１つ上の段の支持体を移動させ、前記任意の段の上下に隙間を形成する移動機構を備えている基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の平面表示装置に用いる基板を収納する基板収納装置、およびこれを備えた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶表示装置等の平面表示装置は、隙間を置いて対向配置されているとともに周縁部同士が封着された２枚のガラス基板を備え、これらのガラス基板間に液晶分子が封入されている。近年、表示装置の大型化に伴ない、ガラス基板も大型になって来ている。
【０００３】
このような液晶表示装置の製造工程では、ガラス基板はロボット等の搬送手段によって種々の処理装置間を搬送され、所望の処理が施される。製造工程においてガラス基板を保管、搬送する際、複数枚のガラス基板を扱えるように、複数枚のガラス基板を収納保持可能な収納カセットが用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
収納カセットは、天板、底板、両側の側板、およびストッパーを有し、ほぼ直方体形状に構成されている。各側板の内面には多段の支持体が設置され、これらの支持体にガラス基板の側縁部を載せることで、複数枚のガラス基板を互いに隙間をおいて多段階に収納する。
【特許文献１】特開２００５−５１６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した収納カセットにおいて、複数枚のガラス基板は一定の間隔で積み上げられ、その間隔と段数によりカセット全体の大きさが決まる。そのため、ガラス基板が挿入されるスロット間の間隔を狭くすることによりカセットを小さくすることできる。しかしながら、スロット間の間隔を狭くした場合、ガラス基板を収納カセットに対して出し入れする際、ガラス基板同士あるいはガラス基板と他の支持体とが接触し、ガラス基板が損傷する虞がある。このような接触を避けるためには、収納カセットに対してガラス基板を出し入れする高精度のロボットが必要となる。
【０００６】
また、ガラス基板の接触を防止するために、スロットの間隔を広くすると、収納カセット全体の高さが高くなる。この場合、収納カセットに対するロボットの移動ストロークが長くなるなど、収納カセットに対応する装置が大型になってしまう。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、基板を損傷することなく容易に出し入れすることができ、小型化が可能な基板収納装置およびこれを備えた基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る基板収納装置は、複数枚の基板を互いに隙間を置いて積層状態に収納する基板収納装置であって、底板と、底板に対向した天板と、底板と天板との間を延びた側板と、各側板に複数段ずつ積層して設けられ基板の周縁部を支持する複数の支持体と、を備え、前記複数の支持体はそれぞれ互いに分割され、選択的に積層方向に移動可能に設けられている。
【０００９】
この発明の他の態様に係る基板処理装置は、所定の搬送路に沿って基板を搬送する搬送装置と、前記搬送路に沿って配置され、それぞれ前記搬送装置により搬送された基板に対して所定の処理を施す複数の処理装置と、を備え、  
前記処理装置の少なくとも１つは、前記基板が載置された載置部と、複数枚の基板を互いに隙間を置いて積層状態に収納するとともに前記載置部に載置された基板収納カセットを有した基板収納装置と、前記載置部と対向して設けられているとともに、前記基板に所定の処理を施す処理部と、前記載置部と処理部との間に設けられ、前記基板を、前記基板収納カセットと前記処理部との間で搬送する搬送機構と、を備え、  
前記基板収納カセットは、底板と、底板に対向した天板と、底板と天板との間を延びた側板と、各側板に複数段ずつ積層して設けられ基板の周縁部を支持する複数の支持体と、を具備し、前記複数の支持体はそれぞれ互いに分割され、選択的に積層方向に移動可能に設けられ、前記基板収納装置は、前記搬送機構により前記基板収納カセットの任意の段に基板を出し入れする際、前記任意の段を構成する支持体および１つ上の段の支持体を移動させ、前記任意の段の上下に隙間を形成する移動機構を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
以上の詳述したように、上記構成によれば、基板を損傷することなく容易に出し入れすることができ、小型化が可能な基板収納装置およびこれを備えた基板処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面を参照しながら、この発明を液晶表示装置のアレイ基板を製造する基板処理装置に適用した実施形態について詳細に説明する。  
図１は、例えば、アクテイブマトリックス型のカラー液晶表示装置に用いる液晶表示パネルのアレイ基板を製造する基板処理装置全体を示している。基板処理装置は、アレイ基板を構成するためのガラス基板を被処理物として種々の処理を施す。すなわち、基板処理装置は、所定の搬送路、例えば、直線状の搬送路Ａに沿ってガラス基板を搬送する搬送装置（ＡＧＶ）７と、搬送路Ａに沿って配置された複数の処理装置と、を備えている。これらの処理装置としては、ガラス基板上に所望材料の薄膜を形成する成膜装置２、ガラス基板上に形成された膜に対してレーザアニール処理を施すレーザアニール装置３、ドライエッチング装置４、イオンドーピング装置５、ウェットエッチング装置６等が設けられている。基板処理装置全体の動作は、図示しないＣＰＵなどを備えた制御装置により制御される。
【００１２】
次に、各処理装置について詳細に説明する。  
図１ないし図３に示すように、成膜装置２は、搬送路Ａの近傍に配置されたカセットステーション１２、このカセットステーションに対向して設けられた処理部２１、カセットステーション１２および処理部２１に対して側方にずれて設けられたスピン洗浄ユニット１６、カセットステーションと処理部２１との間に設けられ、カセットステーション、処理部、およびスピン洗浄ユニット１６の間でガラス基板を搬入、搬出する搬送ロボット１５を備えている。
【００１３】
カセットステーション１２は、搬送路Ａに沿って並んだ２つのカセット載置部１２ａを有し、各カセット載置部１２ａには、複数枚のガラス基板１を積層状態に収納した基板収納カセットＣが脱着自在に載置されている。搬送装置７は、搬送路Ａに沿って自走する搬送台車７ａを備えている。搬送台車７ａは、複数の基板収納カセットＣを載置して搬送するとともに、任意の処理装置のカセットステーションとの間で自動的に基板収納カセットＣの受渡しを行う。
【００１４】
図４および図５に示すように、ガラス基板１は、例えば、縦７３０ｍｍ、横９２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの矩形状に形成されている。基板収納装置１５４を構成する各基板収納カセットＣは、天板１０３、底板１０４、対向する２辺の側板１０５、ストッパーとして機能する細長い背板１０８とから矩形箱状に形成され、その前面にガラス基板１を出し入れする開口部１０６が形成されている。
【００１５】
天板１０３および底板１０４は、収納するガラス基板１よりも大きな寸法の矩形状に形成されている。各辺の側板１０５は、例えば、細長い２本の側端板１０７により構成されている。２本の側端板１０７は、底板１０４から天板１０３まで、これらの板と直交する方向に沿って延びているとともに、底板の側縁と平行な方向に沿って互いに隙間を置いて並んでいる。背板１０８は、底板１０４から天板１０３まで、これらの板と直交する方向に沿って延びているとともに、底板の後縁ほぼ中央部に設けられている。
【００１６】
４本の側端板１０７の各々には、それぞれガラス基板１を支持する複数、例えば、２０個の支持体１５０が設けられている。各支持体１５０は、側端板１０７からカセットＣの内側に向かって水平に突出した載置部１５０ａと、側端板の外側に向かって水平に突出した係合部１５０ｂとを一体に備えている。複数の支持体１５０は、側端板１０７の長手方向、ここでは、鉛直方向Ｚに沿って多段、例えば、２０段に積層されているとともに、それぞれ積層方向に沿って移動可能に支持されている。
【００１７】
各側端板１０７の上端部において、天板１０３と最上部の支持体１５０との間には、付勢部材として機能する圧縮バネ１５２が設けられている。複数の支持体１５０は圧縮バネ１５２により底板１０４側に付勢され、互いに接触した状態で積層され、所定位置に保持されている。これにより、各側端板１０７に支持された複数の支持体１５０の載置部１５０ａは、側端板１０７の長手方向に沿って互いに所定距離Ｅだけ離間して配置されている。この状態において、各側端板１０７に設けられたそれぞれの支持体１５０は、他の側端板１０７に設けられたそれぞれの支持体と同一高さ、つまり、同一段に整列して位置している。開口部１０６から基板収納カセットＣ内に挿入されたガラス基板１は、両側縁部が、同一段に位置した４つの支持体１５０の載置部１０７ａに載置され、基板収納カセットＣ内に水平に保持される。基板収納カセットＣ内には、多数のガラス基板１が上下方向に多段に収納される。
【００１８】
なお、基板収納カセットＣ内に大型のガラス基板を収納する場合、ガラス基板の撓みを防止する目的で、背板１０８にも複数の支持体１５０を設け、この支持体によりガラス基板の挿入端縁を支持する構成としてもよい。
【００１９】
図２ないし図４、図６に示すように、カセットステーション１２に設けられた各カセット載置部１２ａは、カセットステーション１２の上面に立設された一対の支持脚部１４を有している。これらの支持脚部１４は互いに平行に、かつ、搬送路Ａと直交するＹ方向に沿って延びている。各支持脚部１４の上端面には、Ｙ方向に延びた位置決め溝１４ａが形成されている。そして、基板収納カセットＣは、その底板１０４の対向する２側縁部が位置決め溝１４ａにそれぞれ嵌合することにより、カセット載置部１２ａに位置決めされている。カセット載置部１２ａに載置された状態において、基板収納カセットＣの開口部１０６は処理部２１に向かってＹ方向に開口している。２つのカセット載置部１２ａに載置された２つの基板収納カセットＣは、搬送路Ａの延出方向、つまり、Ｘ方向に並んで位置しているとともに、各基板収納カセットの中心軸Ｄは、Ｙ方向と平行に位置している。
【００２０】
図５ないし図７に示すように、基板収納装置１５４は、基板収納カセットＣの任意の支持体１５０を選択的に移動、ここでは昇降させ、隣接する支持体間の間隔を調整する移動機構１５６を備えている。移動機構１５６は、カセットステーション１２の上面に設けられた一対の可動台１５８、各可動台に立設された一対の支持ポスト１６０、各支持ポストに昇降自在に支持された一対のフック１６２ａ、１６２ｂ、可動台１５８を駆動する第１駆動機構１６４、およびフックを昇降させる第２駆動機構１６６を備えている。
【００２１】
一対の可動台１５８は、カセット載置部１２ａの両側に配置され、それぞれＹ方向に沿って支持脚部１４と平行に延びている。各可動台１５８は、カセットステーション１２の上面に設けられた一対のガイドレール１６７により、Ｘ方向に沿って往復動自在に支持されている。第１駆動機構１６４は、カセットステーション１２上に立設された一対の支持板１６８、これらの支持板間に支持されＸ方向に延びたリードねじ１６９、一方の支持板に固定されリードねじを回転させる第１駆動モータ１７０、および可動台１５８から延出し、リードねじに歯合した固定片１７１を有している。第１駆動モータ１７０によってリードねじ１６９を正転あるいは逆転することにより、可動台１５８はＸ方向に沿って往復移動され、支持脚部１４に対して接近あるいは離間される。
【００２２】
各可動台１５８に立設された一対の支持ポスト１６０は、それぞれＺ方向に延びているとともに、カセット載置部１２ａに載置された基板収納カセットＣの側端板１０７と対向している。
【００２３】
押し上げ部材として機能する一対のフック１６２ａ、１６２ｂは、支持ポスト１６０にＺ方向に沿って昇降自在に支持されているとともに、Ｚ方向に並んで設けられ、例えば、フック１６２ａがフック１６２ｂの上方に位置している。これらのフック１６２ａ、１６２ｂは、支持ポスト１６０から基板収納カセットＣ側に突出している。
【００２４】
フックを昇降させる第２駆動機構１６６は、一方の支持ポスト１６０の一側縁の上端部および下端部にそれぞれ立設された一対の支持板１７２ａ、これらの支持板間に支持され支持ポスト１６０の一側縁に沿ってＺ方向に延びたリードねじ１７４ａ、下端側の支持板に固定されリードねじ１７４ａを回転させる第２駆動モータ１７５ａ、およびフック１６２ａから延出し、リードねじ１７４ａに歯合した固定片１７６ａを有している。また、第２駆動機構１６６は、一方の支持ポスト１６０の他側縁の上端部および下端部にそれぞれ立設された一対の支持板１７２ｂ、これらの支持板間に支持され支持ポスト１６０の他側縁に沿ってＺ方向に延びたリードねじ１７４ｂ、下端側の支持板に固定されリードねじ１７４ｂを回転させる第２駆動モータ１７５ｂ、およびフック１６２ｂから延出し、リードねじ１７４ｂに歯合した固定片１７６ｂを有している。
【００２５】
第２駆動機構１６６は、可動台１５８上に立設された他方の支持ポスト１６０の両側部にそれぞれ設けられた一対の支持板１７２ａ、１７２ｂ、支持板に支持されＺ方向に延びたリードねじ１７４ａ、１７４ｂ、リードねじを回転させる第２駆動モータ１７５ａ、１７５ｂを備え、リードねじ１７４ａ、１７４ｂはフック１６２ａ、１６２ｂの固定片にそれぞれ歯合している。
【００２６】
第２駆動機構１６６の第２駆動モータ１７５ａ、１７５ｂによってリードねじ１７４ａ、１７４ｂを正転あるいは逆転することにより、フック１６２ａ、１６２ｂは支持ポスト１６０に沿ってＺ方向に昇降される。
【００２７】
移動機構１５６の各可動台１５８には、基板収納カセットＣ内におけるガラス基板１の位置を検出する図示しない位置検出部が設けられている。この位置検出部は、ガラス基板１の側縁の内、Ｙ方向に延びる一対の側縁の位置をそれぞれ検出する一対の位置センサを有している。各位置センサは、ガラス基板１の積層方向、つまり、Ｚ方向に沿って昇降自在に支持されているとともに、それぞれ基板収納カセットＣの外側に退避した退避位置と、任意のガラス基板１の側縁中央部に重なって位置する検出位置との間を、Ｘ方向に沿って移動自在となっている。
【００２８】
上記のように構成された移動機構１５６によれば、カセット載置部１２ａに対して基板収納カセットＣを載置あるいは取り出す際、一対の可動台１５８は支持脚部１４から離れた待機位置に保持されている。この状態で、各支持ポスト１６０に支持されたフック１６２ａ、１６２ｂは基板収納カセットＣの支持体１５０から離間し、非係合状態となっている。基板収納カセットＣに対してガラス基板１を装填あるいは取出しを行う場合、図８（ａ）に示すように、移動機構１５６は、第２駆動機構１６６により、フック１６２ａ、１６２ｂをそれぞれ所望の支持体１５０、つまり、ガラス基板１を出し入れする段の１つ上の段に相当する４つの支持体１５０（Ｔ１）、およびガラス基板１を出し入れする段に相当する４つの支持体１５０（Ｔ２）の係合部１５０ｂと係合可能な高さ位置へ移動させる。続いて、第１駆動機構１６４により、一対の可動台１５８を基板収納カセットＣに隣接する作動位置へ移動させる。これにより、フック１６２ａ、１６２ｂは、それぞれ対応する支持体１５０の係合部１５０ｂに係合する。
【００２９】
この状態で、図８（ｂ）に示すように、第２駆動機構１６６により、４つのフック１６２ａを同時に上昇させ、４つの支持体１５０（Ｔ１）を、収納状態の支持体間の距離Ｅに対して、例えば、２倍の距離Ｆだけ上昇させる。これにより、支持体１５０（Ｔ１）よりも上に積層された他の支持体１５０も、支持体１５０（Ｔ１）と共に上昇される。
【００３０】
続いて、図９に示すように、第２駆動機構１６６により、４つのフック１６２ｂを上昇させ、ガラス基板１を出し入れする段に相当する４つの支持体１５０（Ｔ２）を距離Ｆの半分（Ｆ／２＝Ｅ）だけ同時に上昇させる。これにより、基板収納カセットＣに対して出し入れするガラス基板１の上下の間隔のみをそれぞれ２倍の距離Ｆに広げ、ガラス基板の出し入れに十分な隙間を形成する。この状態で、ガラス基板１の出し入れ操作を行う。
【００３１】
上記構成によれば、基板収納カセットＣに対して出し入れするガラス基板１の下に、後述する搬送ロボットのハンドを挿入しやすくなる。また、挿入後、ハンドが上昇してガラス基板を取り出す際も、上段との間に余裕があり、ガラス基板同士あるいはガラス基板と他の支持体とが接触を防止することができる。
【００３２】
ガラス基板１を出し入れした後、フック１６２ａ、１６２ｂは元の位置へ下降され、これに伴ない、支持体１５０（Ｔ１）、１５０（Ｔ２）も互いに接触した収納位置に戻される。その後、可動台１５８を退避位置へ移動させることにより、フック１６２ａ、１６２ｂは、支持体１５０から離間し、待機状態となる。
【００３３】
なお、各側端板１０７の上端部には、支持体１５０を上昇させる距離分の余裕を設け、かつ、圧縮ばね１５２により、複数の支持体１５０を下方に向けて弾性的に押圧している。そのため、ガラス基板１の収納状態において、および、ガラス基板の出し入れの際、支持体１５０が自由に移動しないように規制し、ガラス基板の不用意な損傷を防止している。
【００３４】
図５および図８（ａ）に示すように、複数間のガラス基板１を収納した状態において、複数の支持体１５０は、圧縮ばね１５２によって下方へ弾性的に押圧され、互いに接触した状態で積層されている。この時、隣合う支持体１５０の載置部１５０ａ間の距離Ｅを１０ｍｍ、段数を２０段とし、かつ、ガラス基板１を出し入れする際に拡大する隙間２０ｍｍを加えると、基板収納カセットＣの有効高さは、１０ｍｍ×２０段＋２０ｍｍ＝２１０ｍｍとなる。
【００３５】
これに対して、隣合う支持体１５０の載置部１５０ａ間の距離Ｅを２０ｍｍとした場合、２０ｍｍ×２０段＝４００ｍｍとなる。このように、本実施形態に係る基板収納カセットＣによれば、ガラス基板１の出し入れ時にのみガラス基板の上下に２０ｍｍの隙間を設ける構成とすることにより、ガラス基板の出し入れを容易にかつ安全に行うことができるにも拘わらず、基板収納カセットＣの小型化を図ることができる。更に、基板収納装置全体の小型化が可能となる。
【００３６】
一方、図２および図３に示すように、成膜装置２の処理部２１は、カセットステーション１２に対しＹ方向に並んで設けられている。処理部２１は、マルチチャンバ型の処理部であり、内部を大気圧あるいは真空に制御可能なロードロック室２２を備えている。搬送部として機能するロードロック室２２は、Ｙ方向に延びているとともに、その一端がカセットステーション１２と対向している。ロードロック室２２の他端側には平面が略六角形状の真空搬送室２４がその一辺をロードロック室に接した状態で配設されている。また、真空搬送室２４の他の五辺には、ガラス基板を加熱する加熱室２６、化学気相成長（ＣＶＤ）によってガラス基板１上に薄膜を形成する４つの成膜室２５が設けられている。これらの加熱室２６および成膜室２５は、それぞれ個別処理部として機能する。
【００３７】
成膜装置２のスピン洗浄ユニット１６は、カセットＣから取出されたガラス基板１をスピン洗浄するもので、カセットステーション１２および処理部２１に隣接して設けられているとともに、カセットステーションと処理部２１との間の空間に対し、カセットステーションと処理部のロードロック室２２とを結ぶ第１方向、つまり、Ｙ方向と直交する第２方向、つまり、Ｘ方向にずれて設けられている。
【００３８】
成膜装置２の搬送ロボット１５は、カセットステーション１２と処理部２１のロードロック室２２との間に設けられ、カセットステーション１２からガラス基板１を取出してスピン洗浄ユニット１６に搬入し、洗浄後のガラス基板１をロードロック室２２を介して処理部２１に搬入する。搬送ロボット１５は、処理部２１によって成膜されたガラス基板を取出しカセットＣへ戻す。
【００３９】
搬送機構として機能する搬送ロボット１５は、図３、図６および図１０に示すように、ガラス基板１を支持する支持部材としてのハンド１２８を備え、このハンド１２８は、水平面内で中心点Ｏを通る２方向、つまり、Ｘ方向およびＹ方向に沿って移動可能であるとともに、中心点Ｏを通る垂直なＺ方向に沿って昇降可能に構成されている。更に、ハンド１２８は、Ｚ軸の回りで回動可能となっている。
【００４０】
詳細に述べると、搬送ロボット１５は、カセットステーション１２と処理部２１のロードロック室２２との間に設けられた基台１２０と、この基台に形成されＸ方向に延びるガイド溝１２２に沿って移動自在な駆動部１２３と、を備えている。ガイド溝１２２は、スピン洗浄ユニット１６の中心と交差する方向に沿って延びている。駆動手段としての駆動部１２３は回転軸１２５を有し、この回転軸はＺ軸に沿って昇降可能であるとともに、Ｚ軸の回りでθ方向に回転可能となっている。回転軸１２５は中心点Ｏに一致している。駆動部１２３は、自身がＺ軸の回りで回動可能に基台１２０上に設けられている。
【００４１】
回転軸１２５には、第１アーム１２４の一端部が連結され回転軸１２５と一体に回動可能となっている。第１アーム１２４の他端には、第２アーム１２６の一端が回転軸１２７を中心として回動可能に連結され、この第２アーム１２６の他端には、ガラス基板１を搭載するためのハンド１２８が回転軸１２９を中心に回動可能に連結されている。第１および第２アーム１２４、１２６はリンクを構成し、第２アーム１２６は第１アーム１２４の回動に連動して所定角度回動する。
【００４２】
ハンド１２８は水平に延びた薄板により形成され、基端部が回転軸１２９に連結され、先端部は左右二股状に形成されている。ハンド１２８はその中心線ｄが、回転軸１２９と中心点Ｏとを通って延びる方向、つまり、Ｙ方向に延びる移動軸Ｍ、と一致した状態で回転軸１２９に取り付けられている。
【００４３】
ハンド１２８は、駆動部１２３がガイド溝１２２に沿って移動した際にＸ方向に移動し、回転軸１２５と共にアーム１２４，１２６が昇降するとＺ方向に移動する。ハンド１２８は、回転軸１２５により第１および第２アーム１２４，１２６が回動されると、その中心線ｄが移動軸Ｍと常に一致した状態で、移動軸Ｍに沿って移動する。更に、ハンド１２８は、駆動部１２３が中心点Ｏの回りで回動すると、第１および第２アーム１２４、１２６と共に中心点Ｏの回りで回動する。
【００４４】
ハンド１２８には、基板収納カセットＣの開口部１０６側に位置したガラス基板１の一辺１ａの位置を２箇所で検知する非接触式の第１および第２センサ１３０ａ，１３０ｂが設けられている。第１および第２センサ１３０ａ，１３０ｂは、光学反射式センサであり、センサ光の波長としては透明ガラス製の基板１を透過しないで検知できる光学的結像点を有する赤外線が用いられている。第１および第２センサ１３０ａ，１３０ｂは、検知面を上面として、ハンド１２８の中心線ｄ（回転軸２９と中心点Ｏとを通る線）に対して左右対称位置に、つまり、ハンドの中心線ｄと直交する線上に並んで配設され、かつ、間隔ｘ１をおいて配置されている。
【００４５】
なお、後述するように、第１および第２センサ１３０ａ，１３０ｂからハンド１２８の基部側へ、例えば、距離ｙ１だけ離間した位置に基板搭載基準線Ｒが設定されている。ガラス基板１を搬送する際、このガラス基板１は、その一辺１ａが基板搭載基準線Ｒと一致した状態で、ハンド１２８上に支持される。
【００４６】
図１１に示すように、処理装置は基板収納装置１５４および搬送ロボット１５の動作を制御する制御部１４１を備えている。移動機構１５６を構成する第１駆動機構１６４の第１駆動モータ１７０および第２駆動機構１６６の第２駆動モータ１７５ａ、１７５ｂを駆動するドライバ１４３は、制御手段および調整手段として機能する制御部１４１に接続されている。基板収納カセットＣ内のガラス基板１の位置を検出する前述の位置センサ１１２、第１および第２センサ１３０ａ、１３０ｂは制御部１４１に接続されている。制御部１４１には、搬送ロボット１５の駆動部１２３を駆動するドライバ１４２が接続されている。
【００４７】
制御部１４１は、移動機構１５６の駆動動作および搬送ロボット１５の基本的な搬送動作を制御する主制御部１４４、センサ１１２、１３０ａ、１３０ｂの出力信号と搬送ロボット１５の動作状態との情報に基づいてハンド１２８とガラス基板１との相対位置を割り出す演算部１４６、割り出された位置に基づいて搬送ロボットによる搬送動作を補正するための補正信号を出力する補正部１４８を有している。
【００４８】
次に、以上のように構成された基板収納装置１５４および搬送ロボット１５の搬出、搬入動作を説明する。なお、カセットステーション１２のカセット載置部１２ａには、ＡＶＧ７によって搬送されてきた基板収納カセットＣが載置され、基板収納カセットＣ内には、複数枚のガラス基板１が多段に収納されているものとする。また、搬送ロボット１５のハンド１２８は待機位置に配置されているものとする。
【００４９】
基板収納カセットＣから任意のガラス基板１を取出す場合、まず、制御部１４１は、図８（ａ）、８（ｂ）、図９で示したように、移動機構１５６の第１駆動機構１６４および第２駆動機構１６４を駆動し、上記任意のガラス基板１を支持した支持体１５０（Ｔ２）および一段上の支持体１５０（Ｔ１）を所定距離だけ上昇させる。これにより、取り出そうとするガラス基板１の上下の間隔のみを広げ、ガラス基板の出し入れに十分な隙間を形成する。この状態で、位置センサ１１２により、取り出そうとするガラス基板１の高さ方向位置および水平方向位置を検出する。ガラス基板１の位置、つまり、基板収納カセットＣの中心軸Ｄに対するガラス基板中心のずれ量を検出する。例えば、取出そうとするガラス基板１の中心が基板収納カセットＣの中心軸Ｄに対してＸ方向に距離ａずれている場合、制御部１４１は、駆動部１２３がＸ方向に距離ａだけ移動し、ガラス基板１のずれを補正する。
【００５０】
続いて、制御部１４１の制御下において、搬送ロボット１５は、ハンド１２８をＺ軸方向に移動し、基板収納カセットＣ内の取出そうとするガラス基板１の下側となる高さ位置で、かつ、第１および第２センサ１３０ａ，１３０ｂとガラス基板１の下面との対向間隔が所定距離、ここでは８ｍｍとなる高さ位置に停止する。
【００５１】
次に、図１０に示すように、ハンド１２８が中心軸Ｄ方向に沿って基板収納カセットＣ内へ移動され、取出すガラス基板１と、その下側のガラス基板１あるいはカセットＣの底板１０４と、の間に侵入する。ハンド１２８が取出すガラス基板１の下側に侵入していく途中で、第１および第２センサ１３０ａ、１３０ｂはガラス基板１の一辺１ａの下方を横切り、その際、それぞれこの一辺１ａ検知して検知信号を出力する。
【００５２】
ハンド１２８を所定距離移動させたにもかかわらず、第１および第２センサ１３０ａ、１３０ｂのいずれもが検知信号を出力しない場合、制御部１４１は基板収納カセットＣにガラス基板１が不在であると判断し移載動作を中止する。また、第１および第２センサ１３０ａ，１３０ｂのいずれか一方しか検知信号を出力しない場合、制御部１４１はガラス基板１が欠損していると判断し、移載動作を中止する。
【００５３】
続いて、搬送ロボット１５はハンド１２８をＺ軸方向に所定距離上昇させる。それにより、ハンド１２８はガラス基板１を支持し、基板収納カセットＣの支持体１５０（Ｔ２）から所定の隙間だけ離間する高さ位置まで、ガラス基板１を押し上げる。
【００５４】
この状態で、搬送ロボット１５は、ハンド１２８を中心軸Ｄに沿って駆動部１２３上まで移動させ、ハンド１２８に支持されたガラス基板１をカセットＣ内から取り出す。続いて、搬送ロボット１５は、アーム１２４、１２６およびハンド１２８と共に駆動部１２３を中心点Ｏの回りで時計方向に例えば、９０゜回転させ、ガラス基板１をスピン洗浄ユニット１６と対向する方向に向け、ガラス基板１の中心線をＸ軸に一致させる。同時に、ハンド１２８はＺ軸方向に移動され、スピン洗浄ユニット１６に対応する所定高さ位置に合わせられる。
【００５５】
続いて、制御部１４１は、駆動部１２３およびハンド１２８を、Ｘ方向に沿って、スピン洗浄ユニット１６側へ所定距離だけ移動する。この状態で、搬送ロボット１５は、ハンド１２８をＸ方向に沿ってスピン洗浄ユニット１６まで移動させ、ハンド１２８に支持されたガラス基板１をスピン洗浄ユニット１６内の所定位置に搬入する。そして、ガラス基板１の搬入後、搬送ロボット１５は所定の待機位置に戻される。
【００５６】
図３に示すように、スピン洗浄ユニット１６によるガラス基板１の洗浄が終了すると、搬送ロボット１５は、制御部１４１の制御の下、スピン洗浄ユニット１６からガラス基板１を取出し、処理部２１のロードロック室２２と対向する位置までＸ方向に移動した後、ガラス基板１をＹ方向に沿ってロードロック室２２内に搬入する。更に、処理部２１によりガラス基板１への成膜が終了すると、搬送ロボット１５はロードロック室２２からガラス基板１を取出し、いずれかの基板収納カセットＣと対向する位置までＸ方向に移動してガラス基板を搬送する。その後、搬送ロボット１５は、ガラス基板１をＹ方向に沿って移動し、基板収納カセットＣ内の所定の段に搬入する。なお、ガラス基板１を搬入する際、取出し時と同様に、移動機構１５６により所定の段の支持体１５０（Ｔ２）および１つ上の段の支持体１５０（Ｔ１）を上昇させ、所定の段の上下に所望の隙間を形成しておく。
【００５７】
以上のようにして、搬送ロボット１５は、基板収納カセットＣから取出したガラス基板１をＸ方向に搬送してスピン洗浄ユニット１６へ搬入し、洗浄後のガラス基板をＹ方向に搬送して処理部２１に搬入し、更に、処理後のガラス基板を処理部２１からＹ方向に搬送して基板収納カセットＣ内に戻す。
【００５８】
次に、上述した成膜装置２と並んで配置されたレーザアニール装置３について説明する。レーザアニール装置３は、図１に示すように、搬送装置７の搬送路Ａに対向して配置されたカセットステーション３２、カセットステーションに対し、搬送路Ａと直交するＹ方向に対向して設けられた処理部としてのエキシマレーザアニール（ＥＬＡ）室３７、カセットステーション３２およびレーザアニール室３７に対し、搬送路Ａと平行なＸ方向にずれて設けられたスピン洗浄ユニット３６、カセットステーション３２とレーザアニール室３７との間に設けられ、カセットステーション、レーザアニール室、およびスピン洗浄ユニット３６の間でガラス基板を搬入、搬出する搬送ロボット３５を備えている。
【００５９】
また、レーザアニール装置３は、レーザアニール室３７にエキシマレーザを照射するレーザ発振器３８を備え、このレーザ発振器３８は、エキシマレーザ源３８ａと、発振されたレーザを線状ビームとして導波させる図示しないビームホモジナイザ、光学ミラー３８ｂなどの光学系と、を備えている。
【００６０】
カセットステーション３２は、搬送路Ａに沿って並んだ２つのカセット載置部３２ａを有している。各カセット載置部３２ａは前述した成膜装置２のカセット載置部１２ａと同様に構成されているとともに、各カセット載置部３２ａには、上記と同様の構成を有したき基板収納カセットＣが脱着自在に載置されている。カセットステーション３２には、上記と同様の構成を有した移動機構が設けられている。
【００６１】
図１に示すように、搬送路Ａに沿って、成膜装置２およびレーザアニール装置３と並んで、ドライエッチング装置４が配設されている。ドライエッチング装置４は、搬送路Ａに対向して配置されたカセットステーション４２、カセットステーションに対し、搬送路Ａと直交するＹ方向に対向して設けられた処理部としてのドライエッチング室４７およびスピン洗浄ユニット４６、カセットステーション４２とドライエッチング室４７およびスピン洗浄ユニット４６との間に設けられ、カセットステーション、ドライエッチング室、およびスピン洗浄ユニットの間でガラス基板を搬入、搬出する搬送ロボット４５を備えている。
【００６２】
カセットステーション４２は、搬送路Ａに沿って並んだ２つのカセット載置部を有している。各カセット載置部は前述した成膜装置２のカセット載置部１２ａと同様に構成されているとともに、各カセット載置部には、上記と同様の基板収納カセットＣが脱着自在に載置されている。カセットステーション４２には、上記と同様の構成を有した移動機構が設けられている。
【００６３】
ドライエッチング装置４と並んでイオンドーピング装置５が配設されている。イオンドーピング装置５は、搬送路Ａに対向して配置されたカセットステーション５２、カセットステーションに対し、搬送路Ａと直交するＹ方向に対向して設けられた処理部としてのイオンドーピング室５７およびスピン洗浄ユニット５６、カセットステーション５２とイオンドーピング室５７およびスピン洗浄ユニット４６との間に設けられ、カセットステーション、イオンドーピング室、およびスピン洗浄ユニットの間でガラス基板を搬入、搬出する搬送ロボット５５を備えている。
【００６４】
カセットステーション５２は、搬送路Ａに沿って並んだ２つのカセット載置部を有している。各カセット載置部は前述した成膜装置２のカセット載置部１２ａと同様に構成されているとともに、各カセット載置部には、上記と同様の基板収納カセットＣが脱着自在に載置されている。カセットステーション５２には、上記と同様の構成を有した移動機構が設けられている。
【００６５】
イオンドーピング装置５において、ガラス基板１は、搬送ロボット５５により、カセットＣから取出されＹ方向に搬送されてスピン洗浄ユニット５６に搬入され、洗浄後、洗浄ユニットから取出され、Ｘ方向およびＹ方向に搬送されてイオンドーピング室５７内に直接に搬出入される。そして、イオンドーピング室５７で、ガラス基板１上に形成された膜にイオンがドーピングされる。イオンドーピング処理が施されたガラス基板１は、搬送ロボット５５により、イオンドーピング室５７から取出され、Ｙ方向に搬送されてカセットＣに搬入される。
【００６６】
図１に示すように、搬送路Ａに沿って、イオンドーピング装置５と並んでウェットエッチング装置６が配設されている。ウェットエッチング装置６は、搬送路Ａに対向して配置されたカセットステーション６２、カセットステーションに対し、搬送路Ａと直交するＹ方向に対向して設けられた待機ステージ７１、同じく、待機ステージとＹ方向に並んで設けられた処理部７２、および待機ステージとカセットステーション６２との間に設けられ、カセットステーションと待機ステージとの間でガラス基板１を搬入、搬出する搬送ロボット６５を備えている。処理部７２は、個別処理部として四角形状に４つの薬液処理部７３を備えている。
【００６７】
カセットステーション６２は、搬送路Ａに沿って並んだ２つのカセット載置部６３を有している。各カセット載置部６３は前述した成膜装置２のカセット載置部１２ａと同様に構成されているとともに、各カセット載置部６３には、上記と同様の構成を有し複数枚のガラス基板１を積層状態に収納した基板収納カセットＣが脱着自在に載置されている。また、カセットステーション６２には上記と同様の構成を有した移動機構が設けられている。
【００６８】
以上のように構成された基板処理装置によれば、基板収納装置の基板収納カセットは、ガラス基板１の出し入れ時にのみガラス基板の上下に２０ｍｍの隙間を設ける構成とすることにより、ガラス基板の出し入れを容易にかつ安全に行うことができる。同時に、基板収納カセットの小型化、更には、基板収納装置全体の小型化が可能となる。
【００６９】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００７０】
基板収納カセットにおいて、支持体の段数は２０段に限らず、必要に応じて増減可能である。基板の出し入れとき、支持体を上昇させる距離は、収納時の基板間の間隔よりも大きければよく、２倍に限定されることはない。移動機構を構成する第１および第２駆動機構は、リードねじとモータとの組み合わせとしたが、本発明はこれに限らず、種々の駆動機構を用いることができる。
【００７１】
上記基板処理装置においては、直線状の搬送路Ａに沿って複数の処理装置を順次配置した構成としたが、搬送路および処理装置の配置は必要に応じて任意に選択可能である。上述した実施形態は、液晶表示パネルのアレイ基板の処理装置について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、半導体素子の基板製造装置等に適用しても同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る基板処理装置全体を概略的に示す平面図。
【図２】図２は、前記基板処理装置における成膜装置を示す斜視図。
【図３】図３は、前記成膜装置の平面図。
【図４】図４は、前記基板処理装置における基板収納カセットを示す斜視図。
【図５】図５は、前記成膜装置のカセット載置部、基板収納装置の基板収納カセット、および移動機構を示す側面図。
【図６】図６は、前記成膜装置のカセット載置部および搬送ロボットを示す斜視図。
【図７】図７は、前記移動機構の第２駆動機構を示す斜視図。
【図８】図８（ａ）は、基板の出し入れときにおいて、前記移動機構を前記基板収納カセットの所望の支持体と係合させた状態を概略的に示す側面図、図８（ｂ）は、基板の出し入れときにおいて、前記基板収納カセットの支持体を上昇させた状態を示す側面図。
【図９】図９は、基板の出し入れときにおいて、前記基板収納カセットの他の支持体を上昇させた状態を示す側面図。
【図１０】図１０は、前記搬送ロボットのハンド部分を拡大して示す平面図。
【図１１】図１１は、前記基板収納装置および搬送ロボットの制御系の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７３】
１…ガラス基板、２…成膜装置、３…レーザアニール装置、４…ドライエッチング装置、
５…イオンドーピング装置、６…ウェットエッチング装置、７…搬送装置、
７ａ…移動台車、１２、３２、６２…カセットステーション、
１２ａ、３２ａ…カセット載置部、１５、３５、６５…搬送ロボット、
１６、１６ａ、１６ｂ、３６…スピン洗浄ユニット、１０５…側板、
１０７…側端板、１２８…ハンド、１４４…制御部、１５０…支持体、
１５０ａ…載置部、１５０ｂ…係合部、１５２…圧縮ばね、１５４…基板収納装置、
１５６…移動機構、１５８…可動台、１６０…支持ポスト、
１６２ａ、１６２ｂ…フック、１６４…第１駆動機構、１６６…第２駆動機構
Ａ…搬送路、Ｃ…基板収納カセット
【図１】
2008053307.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008053307.tif 000009
【図８】
2008053307.tif 000010
【図９】
2008053307.tif 000011
【図１０】
2008053307.tif 000012
【図１１】
2008053307.tif 000013