[发明专利]用于传送玻璃的盒和机械手、以及具有该盒和机械手的盒系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于传送玻璃衬底的盒和机械手及具有该盒和机械手的盒系 统，更具体而言，涉及一种用于传送玻璃衬底的盒和机械手及具有该盒和机械手的 盒系统，其不仅能够轻易地将比传统盒系统的衬底更多的衬底装载到标准单元尺寸 的盒中从而提高传送衬底的效率，并且在将衬底装载到盒中和从盒中抽出衬底时采 用基于空气悬浮的无接触方式，从而比传统盒系统更有效地减少衬底上的划伤缺 陷。

背景技术

随着半导体工业中的电子显示器工业的快速发展，近来已出现一种平板显示器 (flat panel display；FPD)。

平板显示器是比一直用作电视机(TV)显示器、计算机监视器等的阴极射线 管(cathode ray tube；CRT)更薄且更轻的图像显示装置，并存在各种各样的平板 显示器(FPD)，诸如液晶显示器(1iquid crystal display；LCD)、等离子显示屏 (plasma display panel；PDP)、有机发光二极管(organic light emitting diode；OLED) 等。

作为其中一种平板显示器，薄膜晶体管(thin film transistor；TFT)-LCD是基 于一种光学开关现象的装置，其中在上下两个薄玻璃衬底之间注入同时充当固体和 液体的液晶，且液晶分子阵列通过上下玻璃衬底的电极之间的电压差而改变，使得 其变得透明和不透明以显示数字或图像。TFT-LCD已迅速取代了现有的CRT，这 是因为其薄且轻并且消耗的功率低。目前，LCD被广泛应用于汽车、飞机的速度 计和操作系统等、以及包括电子表、移动电话、电子计算器、TV、笔记本计算机 等的电子产品。

同时，由于用于诸如LCD等平板显示器的衬底一般由玻璃制成，所以其极易 受到外部冲击的损伤，因此需要在搬运时特别注意。

例如，特别地，长度/宽度为2米或以上的第7～8代衬底或长度/宽度为3米 或以上的第11代衬底不是小，而是非常大，并因此需要在传送时特别注意。

因此，此类衬底被装载到单独的装载箱即通常所说的盒中，随后被传送到下一 道工艺。也就是说，在衬底的制造过程期间，将已经历某种工艺的衬底以几片至几 十片计装载到盒中。如果完全装满衬底，则盒本身被传送到后续工艺，然后，在盒 到达相应工艺时由机械手从盒中抽出衬底，从而使衬底经历相应的工艺。

由于将衬底装载在盒中而在工艺之间传送，所以较佳是在标准单元尺寸的盒中 装载更多的衬底以便提高传送效率并改善衬底的生产率，因此，正在对此进行研究。

参考已被广泛使用的早期盒的传统结构，所述早期盒包括形成外观的盒外壳和 多个搁板(shelves)，所述多个搁板放置于盒外壳的相对内壁上并局部支撑衬底的 相对侧面，从而沿高度方向将衬底装载到盒外壳中。

具有此结构的盒已被用于装载和抽出小型衬底，这是因为所述搁板支撑衬底的 相对侧面，但难以将此传统盒用于装载和抽出例如第6代或以后的衬底等大尺寸衬 底。所述大尺寸衬底的重量重且面积大，因而如果仅由搁板在相对侧面处局部支撑 大尺寸的衬底，则在衬底的中部不得不下垂。下垂会导致频繁的碰撞，即衬底与用 于装载和抽出衬底的机械手的手指之间相互干扰，从而损坏衬底。

因此，为了装载和抽出大尺寸衬底，已经使用一种不同于具有一般结构的传统 盒的新型盒，其中在盒外壳中按层设置有支撑板，并将多个销(pin)另外安装到 支撑板上以防止衬底下垂。

具有此结构的盒可防止大尺寸衬底下垂并干扰机械手的手指，因为该大尺寸衬 底受到设置在支撑板上的所述多个销的支撑。

然而，具有销的传统盒存在结构限制，即不仅需要与销的高度一样大的空间来 承放和安装销，而且需要供用于抓握衬底的机械手的手指向上和向下移动的空间。 因此，可装载到标准单元尺寸的盒中的衬底的数目也受到限制，使得传送衬底的效 率不得不降低。在长度/宽度为3米或以上的第11代衬底的情况下，更加需要在盒 中装载更多的衬底。

而且，具有销的传统盒具有以下问题：在将衬底装载到盒中或从盒中抽出衬底 时，销可能划伤衬底。

发明内容