(57)【要約】【課題】処理基板を収容するカセットの棚の間隔（ピッチ）を小さくしても処理基板どうしが接触することを防止可能なロボットハンドおよび処理基板搬送方法を提供する。【解決手段】ロボットハンド１０は、所定の間隔を設けて配置された棚に辺縁部が支持されたガラス基板２０を吸着して搬送するための搬送ロボットに適用されるように構成される。このロボットハンド１０は、ハンド本体１２とガイド部材１４とを備えている。ハンド本体１２は、ガラス基板２０を吸着可能な複数の吸着パッド１２４を有している。ガイド部材１４は、ハンド本体１２がガラス基板２０を吸着したときに、このガラス基板２０を挟んでハンド本体１２の反対側においてハンド本体１２と並行して配置されるように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を設けて配置された棚に辺縁部が支持された処理基板を吸着して搬送するための搬送ロボットに適用可能なロボットハンドであって、
処理基板を吸着可能な複数の吸着パッドを有するハンド本体と、
前記ハンド本体が処理基板を吸着したときに、この処理基板を挟んで前記ハンド本体の反対側において、少なくともその一部が前記ハンド本体と並行して配置されるように構成されたガイド部材と、
を備えたロボットハンド。
【請求項２】
前記ハンド本体が、平坦な板状部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記ガイド部材が、前記棚の間隔に対応する距離だけ前記ハンド本体から離間する位置に配置されたガイドロッドを有することを特徴とする請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
所定の間隔を設けて複数配置された棚に辺縁部が支持された複数の処理基板であって、同一方向に撓んだ状態で前記棚に支持された処理基板を搬送するための処理基板搬送方法であって、
前記処理基板を吸着可能な複数の吸着パッドを有するハンド本体によって、その撓みが小さくなる方向に押圧しつつ前記処理基板を吸着するステップと、
前記ハンド本体が処理基板を吸着したときに、この処理基板を挟んで前記ハンド本体の反対側において前記ハンド本体と並行して配置されるように構成されたガイド部材を吸着されるべき処理基板に隣接する処理基板に当接させることによって、吸着される処理基板とこれに隣接する処理基板の接触を防止するステップと、
を少なくとも含む処理基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等の処理基板の搬送に利用可能なロボットハンドおよび処理基板搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造工程において処理される薄型ガラス基板等の処理基板は近年大型化する傾向がある。また、その製造設備にはより大量に処理できる能力が求められるようになっている。そのため、これらの処理基板の製造設備においては多くの搬送ロボットや自動搬送システム等が導入されることが多くなっている。搬送ロボットは、処理基板を選択的に吸着したり脱着したりすることが可能な吸着パッドを有するロボットハンドを備えており、ロボットハンドによって適正に処理基板のハンドリングが行われてきた。
【０００３】
ところが、処理基板が大型化するにつれてカセットの棚に収容された処理基板が撓むことがあり、ロボットハンドによるハンドリングが困難になることがあった。通常、処理基板を収容するカセットにおいては、カセット内壁に所定の間隔（ピッチ）で配置され、かつ、処理基板の辺縁部を支持するように構成された棚が用いられる。このような棚によって大型の処理基板を支持させると、棚によって支持されない処理基板の中央部が重力によって撓むことがあった。撓んだ処理基板が複数収容されたカセットにおいてロボットハンドが処理基板のハンドリングを適正に行うためには、カセットの棚の間隔（ピッチ）を大きめに設計する必要があるが、カセットの棚の間隔（ピッチ）を大きくすることはカセットの収容能力を下げることにつながるので好ましくなかった。
【０００４】
そこで、従来技術の中には、処理基板等の撓みを考慮した湾曲形状を有するロボットハンドを用いる技術が存在する（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、ロボットハンドの上側は処理基板の撓み形状に適応した凹形状を呈する一方で、ロボットハンドの下側は凸形状を呈する構成が採用されている。このような構成を採用することにより、処理基板を収容するためのカセットの棚の間隔（ピッチ）を小さく保ったまま、ロボットハンドによる処理基板のハンドリングが適正に行うことができる、とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０６２７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来技術においては、ロボットハンドにて処理基板を吸着する際に、吸着される処理基板がこれに隣接する処理基板に接触するという不具合が発生する可能性があった。その理由は、ロボットハンドにて処理基板を吸着する際には、通常、ロボットハンドが処理基板を押圧するところ、ロボットハンドに押圧された処理基板が撓んだ状態からフラットな状態に近づいたときに、依然として撓んだ状態のままの隣接する処理基板との距離が縮まるからである。
【０００７】
処理基板どうしの接触は処理基板の汚損を発生させる可能性があるため避ける必要があった。また、ロボットハンドの形状自体を設計し直す必要があり、ロボットハンドのコストが増大する可能性がある。さらに、実際に処理基板を収納するカセットの棚の限界ピッチが小さくなるのは、処理基板の撓み具合とロボットハンドの湾曲具合が一致している場合だけであり、処理基板の撓み状態が予測できない場合には所望の作用効果を得ることができない等のデメリットがあった。
【０００８】
本発明の目的は、処理基板を収容するカセットの棚の間隔（ピッチ）を小さくしても処理基板どうしが接触することを防止可能なロボットハンドおよび処理基板搬送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るロボットハンドは、所定の間隔を設けて配置された棚に辺縁部が支持された処理基板を吸着して搬送するための搬送ロボットに適用されるように構成される。この発明において、「棚」とは、カセット等の内壁に設けられた処理基板の辺縁部等を支持する支持部を意味しており、処理基板の全域を支持するような棚は含んでいない。ロボットハンドの代表例として、搬送ロボットのアームの先端に取り付けられるようなロボットハンドが挙げられる。このロボットハンドは、ハンド本体とガイド部材とを備えている。ハンド本体は、処理基板を吸着可能な複数の吸着パッドを有している。ガイド部材は、ハンド本体が処理基板を吸着したときに、この処理基板を挟んでハンド本体の反対側において、少なくともその一部がハンド本体と並行して配置されるように構成される。
【００１０】
この構成においては、搬送すべき処理基板をハンド本体の吸着パッドにて保持しているときに、この処理基板とこれに隣接する処理基板との間にガイド部材の少なくとも一部が介在することになる。吸着パッドにて処理基板を吸着する場合に、必要に応じて処理基板を押圧することがあり、押圧された処理基板がこれに隣接する処理基板に接近して接触するリスクが考えられるが、ガイド部材がそのようなリスクの発生を確実に防止する。例えば、傾斜したカセットに縦置きで収納されている処理基板や、横置きの処理基板等、撓んだ状態で複数並んだ収容されている処理基板を搬送する場合であっても、搬送に係る処理基板がこれに隣接して配置される処理基板に接触することが防止される。このため、接触防止のために処理基板の配置ピッチを拡げる必要がなく、収納性や作業性の向上が図られる。
【００１１】
上述の構成において、ハンド本体が、平坦な板状部材で構成されることが好ましい。処理基板の撓みに対応するためにハンド本体を湾曲させるとハンド本体の厚みが増したり、製造コストが増大するという不都合があるが、ハンド本体をフラット状に構成することにより、このような不都合の発生が防止される。
【００１２】
また、上述の構成において、ガイド部材が、棚の間隔に対応する距離だけハンド本体から離間する位置に配置されたガイドロッドを有することが好ましい。例えば、処理基板の長さに対応する長さを有し、先細りするような棒状のガイドロッドを少なくとも１本、好ましくは２本以上備えることにより、このガイドロッドを処理基板の間に介在させ易くなり、かつ、処理基板どうしの接触を防止し易くなる。
【００１３】
また、この発明に係る処理基板搬送方法は、所定の間隔を設けて複数配置された棚に辺縁部が支持された複数の処理基板であって、同一方向に撓んだ状態で前記棚に支持された処理基板を搬送するためのものである。この処理基板搬送方法は、処理基板を吸着可能な複数の吸着パッドを有するハンド本体によって、その撓みが小さくなる方向に押圧しつつ処理基板を吸着するステップと、ハンド本体が処理基板を吸着したときに、この処理基板を挟んでハンド本体の反対側においてハンド本体と並行して配置されるように構成されたガイド部材を吸着されるべき処理基板に隣接する処理基板に当接させることによって、吸着される処理基板とこれに隣接する処理基板の接触を防止するステップとを少なくとも含む。
【００１４】
このような搬送方法を行うことにより、Ｇ６サイズやこれを超えるような大型の処理基板を取り扱う場合であっても、撓んだ処理基板どうしが搬送や処理の際に接触することが防止される。また、処理基板を収容するカセットの棚の間隔（ピッチ）を小さく抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、処理基板を収容するカセットの棚の間隔（ピッチ）を小さくしても処理基板どうしが接触することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボットハンドの概略を示す図である。
【図２】ロボットハンドによる処理基板搬送状態の一例を示す図である。
【図３】ガイドロッドの作用効果の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るロボットハンド１０の概略構成を示している。ロボットハンド１０は、収容用のカセットの棚と処理用のカセットの棚との間で処理基板を搬送する搬送ロボットのロボットアーム（図示省略）の先端部に装着されるように構成されている。ロボットハンド１０は、ハンド本体１２と、このハンド本体１２に固着されたガイド部材１４とを備えている。ハンド本体１２は、複数の吸着パッド１２４を有するフォーク１２２を４本備えている。ハンド本体１２に設けられるフォークの数は、これには限定されず処理基板に応じて適宜最適な数のフォークを設けるようにすると良い。
【００１８】
ガイド部材１４は、２本のガイドロッド１４２を備えている。ガイドロッド１４２は、所定の間隔（この実施形態では、棚の配置ピッチに対応する間隔）を設けてフォーク１２２から離間し、かつ、フォーク１２２とほぼ平行になるように設けられる。ここでは、ガイドロッド１４２とフォーク１２２との間隔は、ガラス基板２０の収納間隔に対応するようにしている。つまり、フォーク１２２の吸着パッドがガラス基板２０を吸着するときに、ガイドロッド１４２がこのガラス基板２０に隣接する別のガラス基板に当接するようになる。
【００１９】
続いて、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を用いて、ロボットハンド１０による処理基板（ここでは、ガラス基板２０）の搬送について説明する。図２（Ａ）に示すように、ガラス基板２０は、互いに所定の間隔（収納ピッチ）設けて処理カセット１００内に収納される。処理カセット１００内では、各ガラス基板２０はその辺縁部が処理カセット１００の内壁に設けられた棚（図示省略）によって支持される状態で縦置きされる。処理カセット１００内においてガラス基板２０が異なる方向に撓むことを防止するために、処理カセット１００はその底面をわずかに傾斜させた状態にされている。その結果、傾斜した処理カセット１００内のすべてのガラス基板２０が矢印Ｘで示す傾斜方向に撓んでいる。
【００２０】
処理カセット１００内に収納されたガラス基板２０は、図示しないエッチング液槽に浸漬されてエッチング処理が施される。エッチング処理が完了すると、エッチング処理済みのガラス基板２０が処理カセット１００から図示しない収納カセット（または収納棚）に搬送される。この実施形態に係るロボットハンド１０は、収納カセットと処理カセット１００との間においてガラス基板２０の搬送を行う用途に用いられている。
【００２１】
処理カセット１００内にガラス基板２０を投入する場合には、傾斜方向側から順次ガラス基板２０が投入される。一方で、処理カセット１００内からガラス基板２０を取り出す場合には、傾斜方向側から順次ガラス基板２０が取り出される。図２（Ａ）は、傾斜方向側から１番目のガラス基板２０を取り出すべく、ロボットハンド１０が処理カセット１００内に進入している途中の状態を示している。ロボットハンド１０がガラス基板２０を取り出す時には、ハンド本体１２のフォーク１２２とガイド部材１４のガイドロッド１４２とが吸引すべきガラス基板２０を挟んで互いに反対側に位置するようにされる。
【００２２】
図２（Ｂ）は、ロボットハンド１０がガラス基板２０の吸引位置まで進入し終わった状態を示している。ロボットハンド１０は、吸引パッド１２４をガラス基板２０に押し当てつつ、フォーク１２２全体で吸引すべきガラス基板２０を、傾斜方向の反対方向に押圧する。その後、図２（Ｃ）に示すように、ロボットハンド１０はガラス基板２０を吸引した状態で処理カセット１００の外側に移動することで、ガラス基板２０の取り出し作業が行われる。
【００２３】
続いて、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を用いて、ガイド部材１４の作用効果について説明する。上述したように、傾斜した処理カセット１００内のすべてのガラス基板２０が矢印Ｘで示す傾斜方向に撓んでいる。この状態において、フォーク１２２全体で吸引すべきガラス基板２０を押圧すると、矢印Ｘの反対方向に押圧されたガラス基板２０は、フラット状態に近づく一方で、これに隣接するガラス基板２０は、依然として矢印Ｘ方向に撓んだ状態となる。その結果として吸引されるべきガラス基板２０がこれに隣接するガラス基板２０と接触するリスクが増大するが、ガイド部材１４のガイドロッド１４２がこれらのガラス基板２０の間に介在し、これらの基板２０が接触することを防止する。
【００２４】
ガイド部材１４のガイドロッド１４２は、常に吸引すべきガラス基板２０を挟んで、フォーク１２２の反対側に存在することになる。そのため、図３（Ｂ）に示すように、フォーク１２２によって押圧されたガラス基板２０がこれに隣接するガラス基板２０に接触する前に、ガイドロッド１４２が隣接するガラス基板２０に接触して矢印Ｘの反対方向に力を加えることになる。この結果、この隣接するガラス基板２０の撓み量が減少し、吸引すべきガラス基板２０との距離が増加する。
【００２５】
これに対して、ガイドロッド１４２が存在しない場合には、図３（Ｃ）に示すように、吸引のためにフォーク１２２によって押圧されたガラス基板２０が、これに隣接するガラス基板２０に接触するリスクが高まってしまう。このリスクを回避するためは、処理カセットやその他の収納カセットにおける棚の間隔（ピッチ）を広く設計する必要が生じる。この実施形態のように、ガイドロッド１４２が接触するおそれのあるガラス基板間に必ず介在するような構成を採用することで、このような不都合の発生が防止される。
【００２６】
この実施形態では、上述したように、処理カセット１００にガラス基板２０が充填された後に、処理カセット１００がフッ酸等を含むエッチング液が貯められた槽に浸漬されてエッチング処理が行われる。ガラス基板２０の搬送の便宜のために処理カセット１００の棚の間隔を広げすぎると、エッチング処理時のバブリング処理の泡やエッチング液の流速規制が困難になり乱流が発生する可能性があるが、この実施形態のロボットハンド１０を採用することにより、そのような不都合の発生をも防止することが可能になる。
【００２７】
この実施形態では、処理基板がガラス基板である例を説明したが、大型の薄型基板で撓みを生じるような処理基板であれば、ガラス以外の基板であっても本発明を好適に適用することが可能である。また、処理カセットに収容された処理基板群をエッチングする例を説明したが、エッチング以外の処理（熱処理、洗浄処理等）を行う場合であっても本発明を好適に適用することが可能である。
【００２８】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００２９】
１０−ロボットハンド
１２−ハンド本体
１４−ガイド部材
２０−ガラス基板
１００−処理カセット
１２２−フォーク
１２４−吸着パッド
１４２−ガイドロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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