平板显示器制造装置 【发明领域】
本发明涉及一种平板显示器(在下文中称为平板显示器)制造装置，更具体地，涉及一种能够把用于转移衬底的装料锁定室和转移室合并成一个单个的转移室并能够转移大面积衬底并阻止大面积衬底弯曲的平板显示器制造装置。
【发明背景】
通常，平板显示器制造装置，比如干蚀刻器、化学蒸汽淀积装置和溅射机，包括三个真空室。三个真空室是装料锁定室、工艺室，和转移室。装料锁定室用于从外部接收待加工的衬底并且把完成加工的衬底排出到外部。工艺室通过使用等离子或者热能，用于执行薄膜沉淀工艺、蚀刻工艺等等。转移室用于把衬底从装料锁定室转移到工艺室，或者反之亦然。
图1是用于说明一种传统的平板显示器制造装置的平面图。参考图1，机器人22设置在转移室20中。机器人22具有用于提升并放下玻璃衬底40的机械手22a。机械手把衬底从装料锁定室10提升并且转移到工艺室30，或者反之亦然。
在工艺室30中，一系列工艺在衬底40安装在衬底支撑板36上的状态下进行。另外，借助于提升杆32或提升棒34，衬底40从衬底支撑板36抬起或者衬底40放在衬底支撑板36上。
提升杆32设置在安装衬底40的衬底支撑板36外的位置，而提升棒34设置在安装衬底40的衬底支撑板之外的外侧位置。提升棒34的上端部分在水平方向倾斜。当提升棒34的倾斜端部向衬底40旋转地时候，提升棒34可以支撑衬底40。
图2a到2f是用于说明在图1中所示的传统的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图。
当工艺在工艺室30完成的时候，安装在衬底支撑板36上的完成工艺的衬底40b，待机一秒。这时，在转移室20和工艺室30之间的门打开，于是，安装待机的衬底40a的机械手22a进入工艺室30。升起提升棒34把衬底40a抬起，于是机械手22a从工艺室30脱离回到转移室20(参见附图2a和2b)。
当机械手22a回到转移室20时，安装在衬底支撑板36上的完成工艺的衬底40b通过抬起提升杆32而抬起。然后，位于转移室20的机械手22a再一次进入工艺室30。这时，提升杆32下降，以便衬底40b可以安装在机械手22a上。机械手22a回到转移室20同时带回完成工艺的衬底40b(参见附图2c和2d)。
然后，关闭转移室20和工艺室30之间的门，同时，待机衬底40a通过放下提升杆32和提升棒34安装在衬底支撑板36上。之后，执行一系列工艺(参见图2e)。
另一方面，位于转移室20的机械手22a把工艺完成的衬底40b安装在衬底存储地点(未示出)，此地点在装料锁定室10中，把待机衬底40c放置在它自己的手柄中并且自动旋转180度。在这个状态下，机械手22a待机在转移室20直到在工艺室30中的工艺完成为止(参见图2f)。
同时，关闭装料锁定室10和转移室20之间的门之后，工艺完成的衬底40b被从装料锁定室10排出，一个新的待加工的衬底(未示出)进入装料锁定室10。按照这种方法进行交换衬底。这时，衬底优选在工艺室30执行工艺时进行交换。因此，在装料锁定室10迅速地执行所谓的排气和抽气是必要的。
上述传统的平板显示器制造装置利用装料锁定室10和转移室20两个室转移衬底。因此，这个装置需要太大的空间，以致不能有效地使用空间。另外，必须设置专用部件例如真空泵、阀门、控制器等等以维持双室，以致装置的成本和平板显示器的生产成本都可能增加。
况且，用来制造平板显示器的平板显示器衬底尺寸最近已经增长到大约2m×2m，这是传统尺寸的两倍。而且，预计衬底尺寸还会增加。因此，如果双室用来做大面积衬底，有一个问题那就是需要太大量的无尘室。
如图3a所示，在如前所述的传统的平板显示器制造装置中，提升杆32设置在距离衬底40周围部分15mm的距离之内。换言之，提升杆32没有设置在衬底40的中心部。
提升杆32不能设置在衬底中心部而设置在周围部分的原因是在设置提升杆32的位置A和没有提升杆32其它位置之间存在一个温度差或一个电位差。因此，如图3b所示，因为在位置A和其它位置间的腐蚀率不同，这样蚀刻工艺后在衬底40的表面上产生不利的斑点45。
然而，衬底的尺寸近来已经增加到大约2m×2m。在大面积衬底40象传统方法一样仅通过它的周边部分支撑来抬起和转移的情况下，在衬底40的中心部发生严重的弯曲，以致衬底40可能断裂。另外，有一个严重的问题是将不可能进行衬底的转移，因为机械手不能插入衬底40的下面。
发明概述
为了解决上述的问题，本发明的一个目的是提供一种平板显示器制造装置，该装置能够把用于转移衬底的装料-锁定室和转移室合并为一个单个的转移室并能够阻止衬底在转移期间弯曲。
为了获得此目的，本发明的一个方面是一种平板显示器制造装置，包括：执行工艺的工艺室；设置在工艺室中的衬底支撑板，其中待加工的衬底安装在衬底支撑板上；转移室，通过它衬底从外部进入工艺室或通过它衬底从工艺室排出到外部；其上安装衬底的第一载板和第二载板，其中第一和第二载板的每一个具有叉形，其端部从转移室指向工艺室；设置在转移室的机器人，其中机器人包括其端部被从转移室指入到工艺室的机械手，其中机械手在转移室和工艺室之间往复运动，从而机器人转移第一和第二载板；设置在转移室和工艺室的载板提升杆，其中在避免与机械手的叉头接触的同时载板提升杆被抬起和下降，以使安装在机械手上第一和第二载板可以被抬起和下降；设置在转移室和工艺室的衬底提升杆，其避开机械手的叉头、第一载板和第二载板的同时衬底提升杆被抬起和下降，由此安装在机械手上载板可以被抬起和下降。
本发明的另一个方面为一种平板显示器制造装置，包括：执行工艺的工艺室；设置在工艺室的衬底支撑板，其中待加工的衬底安装在衬底支撑板上；转移室，通过它衬底从外部进入工艺室或从工艺室排出到外部；设置在转移室的机器人，其中机器人包括衬底安装其上的具有上和下托板的双托板部件，其中双托板部件在工艺室和转移室之间往复运动，并且其中上下托板的每一个具有叉形，其末端从转移室导向工艺室；设置在转移室和工艺室的内部提升杆，其中内部提升杆设置在安装于双托板部件上的衬底下面，其中内部提升杆在避免接触双托板的叉头的同时抬起和下降；设置在转移室和工艺室的外部提升杆，其中外部提升杆设置在安装在双托板部件上的衬底正下方的外侧位置，其中外部提升杆的端部在水平的方向倾斜，其中外部提升杆绕它们自己的垂直轴旋转。
本发明的再一个方面是一种平板显示器制造装置，包括：执行工艺的工艺室；设置在工艺室的衬底支撑板，其中待加工的衬底安装在衬底支撑板上；转移室，通过它衬底从外部进入工艺室或通过它衬底从工艺室排出到外部；设置在转移室的机器人，其中机器人包括机械手，其中衬底通过机械手支撑，并且其中机械手在工艺室和转移室之间往复运动；设置在工艺室的下部提升棒，其中下部提升杆设置在安装在机械手上的衬底正下方的外侧位置，并且其中下部提升棒的端部在水平方向倾斜；设置在工艺室的上部提升棒，其中上部提升杆设置在安装在机械手上的衬底正下方的外侧位置，其中上部提升棒的端部在水平的方向倾斜，以及其中设置上部提升棒以比下部提升棒抬起到更高的位置；设置在工艺室的内部提升杆，其中内部提升杆设置在安装在机械手上的衬底下面，在避免与机械手接触的同时，内部提升杆被抬起和放下；以及设置在转移室的备用提升棒，其中备用提升棒是设置在安装在机械手上的衬底的正下方外侧位置，以及其中备用提升棒的端部在水平方向倾斜。
本发明的又一个方面是一种平板显示器制造装置，包括：执行工艺的工艺室；为一通道的转移室，通过它衬底从外部进入工艺室或通过它衬底从工艺室排出到外部；设置在转移室的转移滑动器部件，其中转移滑动器部件在工艺室和转移室之间往复直线运动以转移衬底；以及设置在工艺室和转移室的多个提升杆，其中衬底通过多个提升杆抬起和放下。
本发明的又一个方面是一种平板显示器制造装置，包括：执行工艺的工艺室；设置在工艺室的衬底支撑板，其中衬底安装在衬底支撑板上；连接到工艺室的转移室，其中转移室用作通道，通过它衬底从外部进入工艺室或通过它衬底从工艺室排出到外部；设置在转移室的机器人，其中衬底被机器人转移，并且其中机器人在工艺室以及转移室之间往复运动；以及多个设置在安装衬底的衬底支撑板外部位置的内部提升杆，其中衬底通过内部提升杆的下上运动被抬起和放下；以及设置在安装衬底的衬底支撑板外的外侧位置的折叠型外部提升棒，其中每一个折叠型外部提升棒包括一垂直轴和一水平支撑部件，其中设置垂直轴使其上下运动，其中水平支撑部件包括用设置在垂直轴上端的第一接头垂直地连接到垂直轴的外部支撑杆和用设置在外部支撑杆末端的第二接头连接到外部支撑杆的内部支撑杆，以及其中水平支撑部件折叠在第二接头的中心。
附图简介
本发明的上述及其他目的、特征和优点从以下的结合附图的发明的优选实施例的详细说明中将是显而易见的，其中：
图1是用于说明一种传统的平板显示器制造装置的平面图；
图2a到2f是用于说明在图1的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图；
图3a和3b是图1的平板显示器制造装置的问题说明图；
图4是用于说明根据本发明第一实施例的一种平板显示器制造装置的平面图；
图5a到5k是用于说明根据本发明第一实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图；
图6是用于说明根据本发明第二实施例的一种平板显示器制造装置的平面图；
图7a到7g是用于说明根据本发明第二实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图；
图8是用于说明根据本发明第三实施例的一种平板显示器制造装置的平面图；
图9a到9n是用于说明根据本发明第三实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图；
图10是用于说明根据本发明第四实施例的一种平板显示器制造装置的平面图；
图11是根据本发明第四实施例的在平板显示器装置中的作为转移滑动器部件一个例子的滚珠丝杠滑动器的说明图；
图12是根据本发明第四实施例的在平板显示器装置中的作为转移滑动器部件另一个例子的直线电机滑动器的说明图；
图13a到13n是用于说明根据本发明第四实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图；
图14a是用于说明根据本发明第五实施例的具有在平板显示器制造装置中设置的接头部件的机械手的机器人的一系列操作的剖视图；
图14b是用于说明根据本发明第五实施例的在平板显示器制造装置中以滑动方式移动的机器人的一系列操作的剖视图；
图15a是用于说明根据本发明第五实施例的在平板显示器制造装置中外部提升棒和机器人手指结构的横向剖视图；
图15b是用于说明根据本发明第五实施例的在平板显示器制造装置中外部提升棒的结构和位置的纵向剖视图；
图15c是说明图15b一部分的放大图；
图15d和15e是根据本发明第五实施例的在平板显示器制造装置中具有带结构的折叠型外部提升棒的结构和一系列操作的说明图；以及
图15f和15g是根据本发明第五实施例的在平板显示器制造装置中具有接头结构的接头型外部提升棒的结构和一系列操作的说明图。
优选实施例的详细描述
现在，参考附图详细描述根据本发明的优选实施例。
[第一实施例]
图4是用于说明根据本发明第一实施例的一种平板显示器制造装置的平面图。
参考图4，平板显示器制造装置包括两个室，即，转移室120和工艺室130，而不象常规的平板显示器制造装置包括三个室。在转移室120中，设置用于转移衬底的单个机器人122和真空泵(未示出)。
一待加工的衬底从外部通过机器人122和闸门阀125a和125b的操作经过转移室120进入工艺室130。完成工艺的衬底通过机器人122和闸门阀125a和125b的操作从工艺室130经过转移室120排出到外部。
在工艺室130中，设置安装待加工的衬底的衬底支撑板136。衬底140安装在两个载板150a和150b上并通过它们转移。载板150a和150b的主要的目是防止衬底弯曲，所以载板优选由比衬底140更不易弯曲的和更轻的以及不易化学反应的材料构成。
每一个载板150a、150b以及机械手具有叉形，其端部从转移室120指向工艺室130。如此的形状是保证载板和机械手可以避免与衬底提升杆160a或载板提升杆160b接触。
载板150a和150b安装在机械手122a上并通过它转移。机械手122a在工艺室130和转移室120之间往复直线运动而不转动和上下运动。
设置在转移室120和工艺室130的载板提升杆160b被抬起和放下，同时避免与机械手122a的叉头接触，以使安装在机械手122a上的载板150a和150b可以被抬起和放下。
被抬起和放下的同时避免接触机械手122a和载板150a、150b的叉头的衬底提升杆160a设置在转移室120和工艺室130中，以使只有安装在载板150a和150b上的衬底140可以被抬起和放下。优选为衬底提升杆160a设置成均匀地支撑整个衬底140。
图5a到5k是用于说明根据本发明第一实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图。
如图5a所示，在工艺室130中，完成工艺的衬底140a位于衬底支撑板136上。在转移室120中，没有衬底安装在第一载板150a上。在此状态下，第一载板150a安装在机械手122a上，同时等待加工。安装待加工的衬底140b的第二载板150b通过载板提升杆160b在转移室120被抬起到机械手122a上面的上部空间。
如图5b所示，完成加工的衬底140a通过在工艺室130上的衬底提升杆160a抬起到衬底支撑板136上面的上部空间。其上安装第一载板150a的机械手122a进入工艺室130。
然后，如图5c所示，第一载板150a和完成工艺的衬底140a通过在工艺室130的载板提升杆160b进一步地抬起以准备交换衬底。未安装载板的机械手122a，返回到转移室120。然后，在转移室120中，载板提升杆160b被放下以在机械手122a上安装第二载板150b。然后，如图5d所示，在其上安装第二载板150b的机械手122a，进入工艺室130。
接着，如图5e所示，安装在第二载板150b上的待加工的衬底140b，通过工艺室130中的衬底提升杆160a抬起。其上安装第二载板150b的机械手122a，返回到转移室120。然后，在工艺室130中，衬底提升杆160a被放下以在衬底支撑板136上安装待加工的衬底140b。然后，安装在机械手122a上的第二载板150b在转移室120中被载板提升杆160b抬起，如图5f所示。
随后，如图5g所示，在其上未安装载板的机械手122a，进入工艺室130。然后，在工艺室，载板提升杆160b被放下以把第一载板150a安装在机械手122a上。
然后，如图5h所示，其上安装第一载板150a的机械手122a，返回到转移室120。于是，在转移室和工艺室之间的闸门阀125a关闭并且独立地执行预定工艺。在工艺期间，在工艺室130中，所有的衬底提升杆160a和载板提升杆160b被放在底部以通过罩(未示出)防止等离子等。
接着，在转移室120通气的时候，完成工艺的衬底140a在转移室120中通过衬底提升杆160a从第一载板150a抬起，如图5i所示。在转移室120的压力达到大气压的时候，打开在转移室和外部之间的闸门阀125b，完成工艺的衬底140a从转移室排出到外部。
如图5j所示，在转移室120中，载板提升杆160b被放下。然后，一个新的-待加工的衬底140c进入转移室并安装在第二载板150b上。转移室的闸门阀125b关闭，于是，转移室120被抽至真空。最后，载板提升杆160b抬起，以便装置能够回到图5a的状况。在此状态下，等待在工艺室130中的工艺完成，如图5k所示。
[第二实施例]
图6是用于说明根据本发明第二实施例的一种平板显示器制造装置的平面图。
参考图6，平板显示器制造装置包括双室，即，转移室220和工艺室230，而不象常规的平板显示器制造装置包括三个室。在转移室220中，设置用于转移衬底的单个机器人272和真空泵(未示出)。
待加工的衬底从外部通过机器人272和闸门阀225a、225b的操作经过转移室220进入工艺室230。完成工艺的衬底从工艺室230通过机器人272和闸门阀225a、225b的操作经过转移室220排出到外部。在工艺室230中，设置安装待加工的衬底的衬底支撑板236。
机器人272包括具有上托板270b和下托板270a的双托板部件270。衬底240安装在上托板270b或下托板270a上。
双托板部件270在工艺室230和转移室220之间往复直线运动而不转动和上下运动。上下托板270b和270a的每一个具有叉形，其端部从转移室220导向到工艺室230。如此地形状保证托板可以避免与内部提升杆260a或外部提升杆260b接触。
设置在转移室220和工艺室230中的衬底240下面的内部提升杆260a，被抬起和放下，同时避免与双托板部件270的叉头接触。优选为衬底提升杆260a设置成均匀地支撑整个衬底240，因此可以防止衬底240弯曲。
设置在转移室220和工艺室230中的外部提升杆260b布置在安装在双托板部件270上的衬底240的正下方外侧位置。外部提升杆260b的端部在水平方向倾斜。另外，外部提升杆260b可绕它们自己的垂直轴旋转。在外部提升杆260b旋转到它们的倾斜端部插入衬底240下面时，衬底240可以通过外部提升杆260b抬起或放下。
图7a到7g是用于说明根据本发明第二实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图。
如图7a所示，在工艺室230中，完成工艺的衬底240a安装在衬底支撑板236上。没有衬底安装在上托板270b上，待加工的衬底240b只安装在下托板270a上。在此状态下，转移室220的双托板部件等待工艺。
如图7b所示，在工艺室230中，完成工艺的衬底240a通过内部提升杆260a从衬底支撑板236上抬起。然后，在工艺室230中，外部提升杆260b旋转并插入到完成工艺的衬底240a下方以进一步抬起完成工艺的衬底240a。下一步，在工艺室230中，内部提升杆260a下降到它们最初的水平。双托板部件进入工艺室230。
下一步，如图7c所示，在工艺室230中，待加工的衬底240b通过抬起的内部提升杆260a从下托板270a上抬起。完成工艺的衬底240a通过放下和旋转外部提升杆260b安装在上托板270b上。
下一步，如图7d所示，双托板部件270回到转移室220。在工艺室230中，待加工的衬底240b通过放下内部提升杆260a安装在衬底支撑板236上。于是，在转移室和工艺室之间的闸门阀225a关闭并且独立地执行一预定工艺。在工艺期间，在工艺室中，所有的内部提升杆260a和外部提升杆260b被放在底部以通过罩(未示出)防止等离子等的损害。
下一步，在转移室220通气的同时，完成工艺的衬底240a通过升高内部提升杆260a从上托板270b被抬起，如图7e所示。在转移室220的压力达到大气压的时候，在转移室和外部之间的闸门阀225b打开，完成工艺的衬底240a通过外部的机器人(未示出)从转移室排出到外部。
下一步，新的-待加工的衬底240c进入转移室220并通过内部提升杆260a支撑，如图7f所示。待加工的衬底240c通过放下内部提升杆260a安装在下托板270a上，结果装置可以处于图7a的状态。在此状态下，等待在工艺室230中的工艺完成，如图7g所示。
如上所述，根据第二实施例，双托板部件270的两个托板可以由一个机械手同时操作。因此，通过一次操作，完成工艺的衬底240a从工艺室230排出，同时，待加工的衬底240b进入工艺室230。不象现有技术，它没有必要重复两次操作，结果减少了转移时间。
[第三实施例]
图8是用于说明根据本发明第三实施例的一种平板显示器制造装置的平面图。
参考图8，平板显示器制造装置包括双室，即，转移室320和工艺室330，而不象常规的平板显示器制造装置包括三个室。在转移室320中，设置用于转移衬底的单个机器人322和真空泵(未示出)。
待加工的衬底从外部通过机器人322和闸门阀325a、325b的操作经过转移室320进入工艺室330。完成工艺的衬底通过机器人322和闸门阀325a、325b的操作从工艺室330经过转移室320排出到外部。
在工艺室330中，设置安装待加工衬底的衬底支撑板336。衬底340安装在机械手322a上并通过它转移。机械手322a在工艺室330和转移室320之间往复直线运动而不转动也不上下运动。机械手322a朝从转移室320到工艺室330的方向伸展以支撑衬底340的中心部分。
上部提升棒360a，下部提升棒360b和备用的提升棒370设置在衬底340正下方的外侧位置。上部提升棒360a、下部提升棒360b和备用的提升棒370的末端在水平方向倾斜。另外，上部提升棒360a、下部提升棒360b和备用的提升棒370可以被绕它们自己的垂直轴旋转。在上部提升棒360a、下部提升棒360b、备用的提升棒370旋转以把它们的倾斜端部插入衬底340之下以后，上部提升棒360a、下部提升棒360b和备用的提升棒370可以抬起或放下衬底340。上部提升棒360a、下部提升棒360b和备用的提升棒370的倾斜端部伸展到衬底340的中心部分。
上部提升棒360a和下部提升棒360b设置在工艺室330，备用的提升棒370设置在转移室320。上部提升棒360a设置成比下部提升棒360b抬起到更高的位置。
设置在工艺室330的衬底340下面的内部提升杆350抬起和放下的同时避免与机械手322a接触。因为机械手322a主要支撑衬底340的中心部分，设置内部提升杆以支撑衬底340的周围部分。如果只设置内部提升杆350支撑衬底340，衬底340可能弯曲。因此，增加提升棒支撑衬底340的中心部分。
图9a到9n是用于说明根据本发明第三实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图。
如图9a所示，在工艺室330中，完成工艺的衬底340b安装在衬底支撑板336上。在转移室320，待加工的衬底340a通过抬起备用的提升棒370被提升到机械手322a上部的空间。然后，如图9b所示，待加工的衬底340a通过放下备用的提升棒370安装在机械手322a上。
在机械手322a进入工艺室330以后，待加工的衬底340a通过抬起上部提升棒360a从机械手322a上提升，如图9c和9d所示。下一步，其上未安装衬底的机械手322a，回到转移室320，如图9e所示。
当完成工艺的衬底340b通过内部提升杆350抬起到一定高度时，下部提升棒360b旋转插入到衬底340b之下。下部提升棒的用途是进一步地支撑由于它的自重可能弯曲的衬底340b。于是，内部提升杆350被放下，如图9f至9h所示。
下一步，其上没有安装衬底的机械手322a进入工艺室330。机械手322a位于完成工艺的衬底340b之下，如图9i所示。完成工艺的衬底340b通过放下下部提升棒360b安装在机械手322a上。机械手322a回到转移室320。然后，在转移室和工艺室之间的闸门阀325a关闭，如附图9j和9k所示。
下一步，当放下上部提升棒360a时，待加工的衬底340a转移到下部提升棒360b和抬起的内部提升杆350。在这时候，待加工的衬底340a首先被转移到下部提升棒360b。然后，待加工的衬底340被转移到内部提升杆350。最后，待加工的衬底340安装在衬底支撑板336上。
然后，当完成工艺的衬底340b通过抬起备用的提升棒370抬起时，使转移室320通气以准备把完成工艺的衬底340b排出到外部。在转移室320的压力达到大气压的时候，在转移室和外部之间的闸门阀325b打开，完成工艺的衬底340b通过外部的机器人380从转移室排出。然后，新的待加工的衬底340c进入转移室320并由备用的提升棒370支撑。闸门阀325b关闭之后，转移室320被抽气。在抽气期间，待加工的衬底340c通过放下备用的提升棒370安装在机械手322a上。维持此状态直到工艺在工艺室完成。如前所述的操作在图91至9n中示出。结果，装置回到图9a的状况，一系列工艺在衬底上重复地执行。
在衬底340a安装在衬底支撑板336上后，工艺开始执行。在工艺期间，在工艺室中，所有的内部提升杆350和提升棒360a、360b被放在衬底支撑板336的下面以通过罩(未示出)防止等离子等的损害。
[第四实施例]
图10是用于说明根据本发明第四实施例的一种平板显示器制造装置的平面图。
参考图10，平板显示器制造装置包括双室，即，转移室420和工艺室430，而不象常规的平板显示器制造装置包括三个室。换句话说，不象常规的平板显示器制造装置，转移室420的功能只是作为通道，通过它衬底从外部进入工艺室430且通过它衬底从工艺室430排出到外部。在转移室420中，设置在工艺室430和转移室420之间往复直线运动的转移滑动器部件490以转移衬底和真空泵(未示出)。
优选地，转移滑动器部件490为包括一对下部滑动器490a和上部滑动器490b的两级滑动器部件，以有效地使用小的空间。如果转移滑动器部件490包括单一的转移滑动器，必须延长转移室以容纳叉形托板492的长度，因此空间不能被有效地使用，且它可能需要很长时间为室抽气和通气。
在工艺室430中，设置其上安装待加工的衬底的衬底支撑板436。衬底440安装在托板492上并通过它转移。托板492沿着转移滑动器部件往复直线运动，而不进行转动和上下运动。
第一外部提升棒460a、第二外部提升杆460b，以及备用的外部提升杆470被设置在衬底440下面的外侧位置。第一外部提升杆460a、第二外部提升杆460b和备用的外部提升杆470的端部在水平方向倾斜。另外，第一外部提升棒460a、第二外部提升杆460b和备用的外部提升杆470绕它们自己的垂直轴旋转。当第一外部提升杆460a、第二外部提升杆460b和备用的外部提升杆470旋转以把它们的倾斜端部插入衬底440之下时，通过第一外部提升杆460a、第二外部提升杆460b和备用的外部提升杆470抬起或放下衬底440。
第一外部提升棒460a和第二外部提升杆460b设置在工艺室430，备用的提升470设置在转移室420。设置第一外部提升棒460a以比第二外部提升杆460b抬起更高的位置。设置在衬底440下面的内部提升杆450抬起和放下的同时避免接触托板492。
图11是作为转移滑动器部件一个例子的滚珠丝杠滑动器的说明图，其中(a)为平面图、(b)为前视图、(c)为侧视图。
转移滑动器部件490构造为包括下部滑动器490a和上部滑动器490b的两级结构。下部滑动器490a和上部滑动器490b的每个包括：参考面板500；设置在参考面板500上的直线导轨510；沿着直线导轨510往复直线运动的载体530；设置与直线导轨510平行的滚珠丝杠520，其用于允许载体530往复直线运动；和用于驱动滚珠丝杠520转动的驱动马达540。
上部滑动器490b的参考面板500安装在下部滑动器490a的载体530上，并且用于支撑衬底的托板492安装在上部滑动器490b的载体530上。
螺纹孔设置在载体530下以和滚珠丝杠520相配合。通过滚珠丝杠520的转动，稳定地插入到载体槽532中的载体530沿着直线导轨510以直线的方式移动。 为了载体平稳运动的目的，优选为在滚珠丝杠520和直线导轨510施加真空润滑油。真空润滑油为一种在真空中产生小的颗粒的油脂。
图12是作为转移滑动器部件另一个例子的直线电动机滑动器的说明图，其中(a)为平面图、(b)为前视图、(c)为侧视图。
转移滑动器部件490也构造为包括下部滑动器490a和上部滑动器490b的两级结构。下部滑动器490a和上部滑动器490b的每个包括：参考面板500；设置在参考面板500上的直线导轨510；沿着直线导轨510往复直线运动的载体530；设置在载体530下的铁芯线圈570；以及与铁芯线圈570相对设置并和直线导轨510平行设置的永久磁铁550。根据与一般的电机相同的工作原理，载体通过在铁芯线圈570和永久磁铁550之间的交互作用在制动器560之间往复直线运动。
上部滑动器490b的参考面板500安装在下部滑动器490a的载体530上，用于支撑衬底的托板492安装在上部滑动器490b的载体530上。
优选为永久磁铁550上覆盖由不锈钢或铝制成的薄板552，铁芯线圈用环氧树脂或类似物成型以防止磁铁或线圈被来自工艺室430的化学品污染。尤其是，优选为用于覆盖磁铁的薄板552用O形圈或类似物密封以免从磁铁等产生的灰尘和污染物泄漏出来。优选为在清洁室特别制造的电缆用于包括铁芯线圈570和永久磁铁550的直线电动机供给电源的电缆(未示出)，因为普通的电缆在载体530的运动期间由于反复摩擦和弯曲可能产生灰尘。
图13a到13n是用于说明根据本发明第四实施例的平板显示器制造装置的一系列操作的横剖面图。
如图13a所示，在工艺室430中，完成工艺的衬底440b安装在衬底支撑板436上。在转移室420，设置托板492，待加工的衬底440a通过抬起备用的外部提升杆470上升到托板492上面的空间。然后，待加工的衬底440a通过放下备用的外部提升杆470安装在托板492上，如图13b所示。此时，托板492不必上下移动。
然后，在托板492进入工艺室430后，通过第一外部提升杆460a从托板492抬起待加工的衬底440a，如图13c和13d所示。然后，其上未安装衬底的托板492返回到转移室420，如图13e所示。
当完成工艺的衬底440b通过内部提升杆450抬起到一定高度时，第二外部提升杆460b旋转插入到衬底440b之下。第二外部提升棒的用途是进一步地支撑由于它的自重可能弯曲的衬底440b。然后，放下内部提升杆450，如图13f至13h所示。
然后，其上没有安装衬底的托板492进入工艺室430。托板492位于完成工艺的衬底440b之下，如图13i所示。完成工艺的衬底440b通过放下外部提升杆460b安装在托板492上。托板492回到转移室420。然后，在转移室和工艺室之间的闸门阀425a关闭，如图13j和13k所示。
然后，当放下第一外部提升杆460a时，待加工的衬底440a被转移到第二外部提升杆460b和抬起的内部提升杆450。此时，待加工的衬底440a首先被转移到第二外部提升杆460b。下一步，待加工的衬底440被转移到内部提升杆450。最后，待加工的衬底440安装在衬底支撑板436上。
然后，当完成工艺的衬底440b通过抬起备用的外部提升杆470抬起时，使转移室420通气以准备把完成工艺的衬底440b排出到外部。在转移室420的压力达到大气压的时候，在转移室和外部之间的闸门阀425b打开，完成工艺的衬底440b通过外部的机器人480从转移室排出。然后，新的待加工的衬底440c进入转移室420并由备用的外部提升杆470支撑。在闸门阀425b关闭之后，转移室420被抽气。在抽气期间，待加工的衬底440c通过放下备用的外部提升杆470安装在托板492上。维持此状态直到工艺在工艺室完成。如前所述的操作在图13l至13n中示出。结果，装置回到图13a的状况，一系列工艺在衬底上重复地执行。
在待加工的衬底440a安装在衬底支撑板436上后，工艺开始执行。在工艺期间，在工艺室中，所有的内部提升杆450和提升杆460a、460b放下到衬底支撑板436之下以通过罩(未示出)防止等离子等的损害。
[第五实施例]
图14a是用于说明根据本发明第五实施例在平板显示器制造装置中具有设置连接部件的机械手的机器人的一系列操作的剖视图。图14b是用于说明根据本发明第五实施例的在平板显示器制造装置中以滑动方式移动的机器人的一系列操作的剖视图；
参考图14a，根据此实施例的平板显示器制造装置包括用于转移衬底的转移室620和在其中执行工艺的工艺室630。转移室620连接到工艺室630。转移室620用作通道，通过它待加工的衬底从外部进入工艺室630且通过它完成工艺的衬底从工艺室630排出到外部。换句话说，转移室具有常规的平板显示器制造装置的装料-锁定室和转移室的两个功能。
首先，机器人622设置到转移室620。衬底640通过具有机械手的机器人622转移，衬底640安装在机械手上。
为了减少平板显示器制造工艺的工艺时间，在短时间内执行转移室620的通气和抽气以及衬底的交换是必要的。如果转移室620的体积很大，需要花费很长时间进行转移室的通气和抽气。转移室620的体积是决定转移时间的主要因素。因此，转移室体积的减小导致转移时间的减少。然而，在机器人620的机械手旋转的常规的情况中，转移室620的体积必须很大以确保机械手的转动半径。结果，必须增加转移室620的体积。因此，如图14a所示，连接部件624优选设置到机械手，所以机器人可以在转移室620和工艺室630之间往复直线运动而不转动。结果，可以减小机械手的转动半径，因此转移室620的体积可以减小。
更优选地，不使用具有连接部件的机械手，机器人622’可以以滑动方式往复直线运动。如图14b所示。结果，可以有效地减小转移室620的体积。
另一方面，如果机器人622具有太多的手指，机器人622就会很重以至于机器人622本身可能下垂或手指626本身可能变形。因此，机器人622最好只具有两个手指626以使机器人622的重量减到最小。通常，为了阻止通过机器人转移的衬底640的下垂，机器人622具有许多手指是有益的。然而，在实施例中，因为衬底640的下垂通过使用折叠型外部提升棒634可以被最小化，所以优选为机器人只具有两个手指，这对于平衡衬底来说是最少的。
另一方面，有一种情况，即，衬底仅通过机器人手指支撑而没有内部提升杆632或外部提升棒634的帮助，在这种情况下，如果机器人手指626仅仅支撑衬底640的中心部分，衬底640的周围部分可能下垂。否则，如果机器人手指626仅仅支撑衬底640的周围部分，衬底640的中心部分可能下垂。
因此，如图15a所示，优选为机器人手指具有衬底支撑翼670，为了阻止衬底的下垂，该支撑翼向衬底的周围部分分开。另外，如图15a所示，优选为，当水平支撑部件完全地展开的时候，衬底支撑翼被设置成支撑衬底的周围部分而不是通过外部提升棒的水平支撑部件的末端支撑的衬底的位置。不用说，衬底支撑翼必须设置成不防碍水平支撑部件634e的折叠和展开。附图标记660表示用于在工艺室630排出气体的抽气口。
下一步，在工艺室630，设置衬底支撑板636，在其上安装衬底640；设置用于提高并放下衬底的内部提升杆632和折叠型外部提升棒634。
多个内部提升杆632设置在衬底支撑板上的衬底640的下方。衬底可以通过内部提升杆的上下运动抬起和放下。
参考图15a和15c，并入此实施例的折叠型外部提升棒的每一个包括垂直轴634c和水平支撑部件634e。
垂直轴634c可以设置在安装衬底的衬底支撑板之外的外侧位置或工艺室630的内壁空间650。在实施例中，垂直轴634c设置在工艺室630的内壁空间650。另外，通过驱动马达690驱动垂直轴634c上下移动。
水平支撑部件634e的每一个用内部支撑棒634a和外部支撑棒634b构造。外部支撑棒634b在其上端与垂直轴634c成直角。垂直轴634c和外部支撑棒634b与设置在垂直轴634c和外部支撑棒634b之间的第一连接E1连接。换句话说，外部支撑棒634b可以通过连接E1绕相应的垂直轴634c旋转。
当水平支撑部件完全地展开时，每个内部支撑棒634a设置成在外部支撑棒的端部与相应的外部支撑棒634b平行。连接E2设置在内部支撑棒634a和外部支撑杆棒634b的连接部分。换句话说，内部支撑棒634a和外部支撑棒634b与第二连接E2连接。内部支撑棒634a和外部支撑棒634b绕第二连接E2旋转。不用说，除第一和第二连接E1和E2之外，可以把几个连接增加到水平支撑部件634e。但是，不必通过设置太多的连接而完成装置。
当水平支撑部件634e折叠并且进入工艺室630的内壁空间时，锁定闸门650a设置在工艺室630的内壁以保护水平支撑部件634e不受工艺气体，等离子，或类似物的损害。优选锁定闸门650a可以通过上下移动打开和关闭。
如上所述，与简单旋转的常规方式相比，外部提升棒的折叠型水平支撑部件634e可以展开以支撑衬底640的中心部分而不妨碍内部提升杆632。因此，即使大面积衬底640也可以被支撑和转移而在中心部分不下垂。
图15d到15g是根据第五实施例的折叠型外部提升棒634的连接结构的构造和一系列操作的说明图。在实施例中，公开了外部提升棒634的两种连接结构，即，带式结构和接头型结构。
首先描述折叠型外部提升杆634的带式结构。
如图15d和15e所示，固定的皮带轮680a设置在第一连接E1，移动的皮带轮680b设置在第二连接E2。固定的皮带轮680a和移动的皮带轮680b用钢带680c连接。固定的皮带轮680a固定在垂直轴634c的上端，以便它能够和垂直轴634c的转动一起转动。另外，移动的皮带轮680b通过固定的皮带轮680a传送的转动能量转动。换句话说，移动的皮带轮680b通过固定的皮带轮680a旋转，因此内部支撑棒634a可以转动。因此，当固定的皮带轮680a转动时，与其连接的外部支撑棒634b同时转动。另外，用钢带680c连接到固定的皮带轮680a的移动的皮带轮680b转动，因此内部支撑棒634a也可以转动。结果，当外部支撑棒634b转动到工艺室时，内部支撑棒634a也转动。因此水平支撑部件634e可以展开，如图15d所示。此时，在固定皮带轮680a和移动皮带轮680b之间的转动比优选设定为2∶1，因此内部支撑可以在180度转动，同时外部支撑棒634b在90度转动。
下一步描述折叠型外部提升棒634的接头型结构的构造和操作。
在具有接头型结构的外部提升棒中也包括垂直轴634c和水平支撑部件634e。然而，不象带型结构，除外部支撑棒634b和内部支撑棒634a之外，辅助支撑棒680f设置到水平支撑部件634e。如图15f和15g所示，外部支撑棒634b和垂直轴634c与第三连接E3连接，因此外部支撑棒634b可以通过第三连接E3转动。换句话说，外部支撑棒634b可以随垂直轴634c的转动一起转动。另外，内部支撑棒634a用第四连接E4固定在外部支撑棒634b的另一端，因此内部支撑棒可以转动。另外，辅助的连接E5设置在工艺室的内壁上垂直轴附近的预定位置。另外，设置辅助支撑棒680f。辅助支撑棒的一端在辅助连接E5固定和旋转。辅助支撑棒的另一端在第二辅助连接E6固定和旋转，第二辅助连接E6设置在内部支撑棒634a的末尾的延伸部分，其中内部支撑棒的末尾连接到第四连接E4。如图15f和15g所示，优选为辅助支撑棒的每一端垂直地倾斜并且具有预定长度。如图15g所示，当外部支撑棒折叠并且进入工艺室630的内壁空间，固定在第二辅助连接E6的内部支撑棒634a的延伸部分和第四连接E4相对，因此内部支撑棒可以折叠并且进入内壁空间。
然后，如图15f所示，当外部支撑棒634b通过垂直轴634c的转动而转动到和内壁垂直时，内部支撑棒634a的延伸部分朝向外部支撑棒634b，因此支撑棒可以展开并且远离外部支撑棒634b。
如上所述，在具有连接结构的折叠型外部提升棒中，内部支撑棒634a可以深深地伸展来支撑衬底的中心部分而没有内部提升杆632的任何妨碍。
如上所述，根据本发明，把用于转移衬底的装料锁定室和转移室合并为单一的转移室120是有利的，因此可以显著地减小装置的空间并且可以减小装置的成本。
另外，根据本发明，通过使用载板150a和150b可抬起和放下衬底是有利的，因此即使大面积衬底也可以高速稳定地转移而无衬底的弯曲、破裂或摆动。
另外，根据本发明，可以通过能够同时提起两个衬底的双托板部件270转移衬底是有利的，因此转移时间能够有效地减小，因而产量提高。
另外，根据本发明，通过仅使用内部提升杆150抬起和放下衬底是有利的，因此在上部提升棒160a和下部提升棒160b的帮助下，防止了衬底的弯曲。
另外，根据本发明，通过使用仅具有向前和向后运动的，而不是常规的上下运动、转动和向前和向后运动的机器人的两级滑动器部件来转移衬底是有利的，因此即使在小的空间，衬底也能够有效地转移。因此，装置的总的空间可以显著地减小并且可以减小装置的成本，这是有利的。
另外，根据本发明，使用折叠型外部提升棒634是有利的，因此内部支撑棒可以深深地伸展支撑衬底140的中心部分而没有内部提升杆632的任何妨碍，即使在内部提升杆的间隔太窄的情况下。因此，这对防止衬底的弯曲是有利的。另外，在衬底支撑翼670的帮助下衬底的下垂可以最小化的同时转移衬底是有利的。
虽然参照优选实施例进行了上面的描述，但是可以理解，在不脱离本发明和附加权利要求的精神和范围下，本领域的普通技术人员可以对本发明进行改变和修改。