説明

基板の搬送装置

【課題】基板をトレイに移載するトレイ搬送ユニットから搬送部へトレイを移送するときに、基板の移載および搬送部への搬送が、スムーズに行われることが可能な基板の搬送装置を提供することを目的とする。
【解決手段】トレイに基板を移載する基板移載部と、基板移載部からロードロック室へトレイを搬送する搬送部と、基板移載部に配設した第一のトレイ搬送ユニットと、搬送部に配設した第二のトレイ搬送ユニットおよび第三のトレイ搬送ユニットと、基板搬送を制御する制御手段と、を有し、第一のトレイ搬送ユニットは、予め前記制御手段に記憶された第一のポジションと、第二のポジションと、第三のポジションとのいずれかに、前記第一のトレイ搬送ユニットに設けた回動軸を中心に回動可能であり、制御手段により各ポジションに回動させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空処理装置などに適用される基板の搬送装置に関する。特に、大型基板を用いて真空処理を行う真空装置に適用される基板の搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、真空処理装置などに適用される基板の真空搬送装置に関しては、直線上に複数のチャンバを併設し、複数のチャンバを貫くようにして、トレイに保持した基板を搬送させる搬送装置が知られている(例えば、特許文献1、2など)。
特許文献1では、基板を両面に保持した縦型トレイを、搬送ユニット上ラック/ピニオンの機構を用いて移動させることにより、基板の搬送は、より行われている。トレイは、
特許文献2には、基板をトレイに載せる際に、水平状態の基板を大気中で縦型トレイに載せた後、基板を保持したトレイを搬送し、真空処理室で処理することが記載されている。
【0003】
ところで、ラック/ピニオンにおいて台車のラックがピニオンに噛み合わないと、基板の衝撃の原因となる。そこで、特許文献3には、ピニオンとラックが噛み合う際、台車の移動速度を減速することにより、ラックとピニオンの噛み込み時の衝撃を最小限とする搬送装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−34586号公報
【特許文献2】特開2009−146932号公報
【特許文献3】特開平10−158835号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
基板処理装置で処理する基板が年々大型化している。例えば、液晶パネル、太陽 電池基板などでは2m角程度の大きさの基板を処理することが必要になってきている。
装置が大型化するにつれ、構成部材に荷重がかかりタワミが生じたりすること等により、搬送調整時に直進性を向上させる調整を行うことがより困難になる。
【0006】
従来、複数のチャンバを貫くようにして、トレイに保持した基板を搬送させる搬送装置において、搬送ユニットの調整は、通常処理室を基準として行っていた。
従って、処理室からロードロック室を経て、基板移載部までの距離が長くなると、各搬送ユニットの角度ずれが積算してしまうことになる。一方、基板を両面に保持するトレイに載せるには基板を両側から載せる必要がある。そのため、基板搬送時には搬送ユニットは基板が適切に移載できる位置に角度調整されていなくてはいけない。
ところが、基板搬送時には上述したような、処理室から調整した搬送ユニットとの直進性を持たせなくてはいけない。
基板が大型化したため角度ずれの影響が大きく、特許文献3のように台車の速度を減速したとしても、他端では台車の搬送ができないことがあった。
【0007】
そこで、本発明は、基板をトレイに移載するトレイ搬送ユニットから搬送部へトレイを移送するときに、基板の移載および搬送部への搬送が、スムーズに行われることが可能な基板の搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の基板搬送装置は、基板を保持したトレイが移送されることにより基板を搬送する基板搬送装置において、トレイに基板を移載する基板移載部と、基板移載部からロードロック室へトレイを搬送する搬送部と、基板移載部に配設した第一のトレイ搬送ユニットと、搬送部に配設した第二のトレイ搬送ユニットおよび第三のトレイ搬送ユニットと、基板搬送を制御する制御手段と、を有し、
第一のトレイ搬送ユニットは、予め前記制御手段に記憶された第一のポジションと、第二のポジションと、第三のポジションとのいずれかに、前記第一のトレイ搬送ユニットに設けた回動軸を中心に回動可能であり、
制御手段は、基板を前記トレイに移載する際には第一のトレイ搬送ユニットを前記第一のポジションに前記回動させ、第一のトレイ搬送ユニットから第二のトレイ搬送ユニットにトレイを搬送する際には第一のトレイ搬送ユニットを第二のポジションに回動させ、第一のトレイ搬送ユニットから第三のトレイ搬送ユニットにトレイを搬送する際には第一のトレイ搬送ユニットを第三のポジションに回動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明により、装置が大型化した場合でも、トレイ搬送用ローラの直進性のラインだしを適度のレベルで抑えることが可能になり、その状態においてでも、トレイ搬送の不具合、基板の損傷、ローラの損傷等の甚大な不具合の発生をなくすことが可能になり稼働率が向上する。
また、調整コストの削減、部材コストの削減が可能になり、大型化してもより安価な装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係るトレイ搬送ユニットを用いた成膜装置の概略図である。
【図2】本発明に係るトレイ搬送ユニットの一態様である。
【図3】図2のトレイ搬送ユニットの上面模式図である。
【図4】図2のトレイ搬送ユニットを前面から見た模式図である。
【図5】トレイ搬送ユニットのポジションを説明する模式図である。
【図6】トレイ搬送ユニットの他の例である。
【図7】図6のトレイ搬送ユニットにおいて、回転ベースプレート上の駆動部の状態を示す模式図である。
【図8】回転ベースプレート上に図9の駆動部が設けられた状態を示す模式図である。
【図9】駆動部の変形例の上面概略図である。
【図10】図5の駆動ユニットの側面概略図である。
【図11】図5の駆動ユニットにてトレイ搬送ユニットの向きを変えた状態を示す上面模式図である。
【図12】図5の駆動ユニットにてトレイ搬送ユニットの向きを変えた状態を示す上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
(真空処理装置)
本発明に係る真空処理装置を、図1を参照して説明する。図1は、本発明に係る真空処理装置の一実施態様の全体構成を示す平面模式図である。
【0012】
本発明の基板処理装置は、処理室1と、基板を処理室1に搬送する搬送室2と、ロードロック室3とを備えている。ロードロック室3、4の大気側には、基板10をトレイ12に着脱させるための移載ユニット6が設けられている。移載ユニット6とロードロック室3、4の間には、移載ユニット6からロードロック室3、4へ基板を移送するためのスライドユニット5が設けられている。
【0013】
また、大気側には基板10を保持するカセットユニット8が設けられている。移載ユニット6とカセットユニット8との間には、カセットユニット8の基板を移載ユニット6に移載するためのロボット7が設けられている。
【0014】
移載ユニット6には、基板ステージ11と、角度調整機能を具備するトレイ搬送ユニット13が設けられている。トレイ搬送ユニット13には角度を調整する機構が具備されている。また、移載ユニット6には、トレイ搬送ユニット13上の所定位置にトレイ12が位置するときに、基板ステージ11a,11b上に載置された基板をトレイ12に保持させるための移載機構6aが設けられている。
【0015】
スライドユニット5には、スライド機構を備えたトレイ搬送ユニット14a、14bが設けられている。トレイ搬送ユニット14a,14bは、真空チャンバの入り口であるロードロック室3、4とトレイ搬送ユニット14a, 14bのY軸方向(トレイ12の搬送方向と垂直方向)の位置の違いに対応すべく、Y軸方向にスライド可能に構成されている。
本態様では、トレイ搬送ユニット14は2つ設けられているが、トレイ搬送ユニット14の個数は2つに限られない。トレイ搬送ユニット14は複数設ける方がタクト向上のために好ましい。
ロードロック室3には、トレイ搬送ユニット15が設けられ、ロードロック室4にはトレイ搬送ユニット16が設けられている。
【0016】
搬送室2には、スライド機構6aを設けたトレイ搬送ユニット17a、17bが設けられている。トレイ搬送ユニット17は、ロードロック室3、4との位置の違いに対応すべく、Y軸方向にスライド可能に構成されている。
なお、本態様では、トレイ搬送ユニット14は2つ設けられているが、トレイ搬送ユニット14の個数は2つに限られない。トレイ搬送ユニット14は複数設ける方がタクト向上のために好ましい。
【0017】
処理室1には、トレイ搬送ユニット18および不図示のスパッタなどの処理手段が設けられている。
【0018】
次に本発明の真空処理装置を用いた基板の搬送方法について説明する。
(ポジションの設定)
まず、予め、以下の方法により、移載ユニット6のトレイ搬送ユニット13に第一のポジション、第二のポジション、第三のポジションを制御手段に教示させておく。
図5を用いて各ポジションについて説明する。図5は、各ポジションにおいてトレイ搬送ユニット13が角度調整された状態を示す模式図である。
【0019】
(1)第一のポジション
トレイ搬送ユニット13上の所定位置に静止したトレイ12に、基板ステージ11a,11の基板10が適切に移送されるポジションを第一のポジションとする(図5(A)参照)。トレイ搬送ユニット13が第一のポジションとなるように、トレイ搬送ユニット13を角度調整する。このポジションは第一のポジションとして、制御手段に記憶させておく。
なお、このポジションでは、トレイ搬送ユニット13は、基板ステージ11aと11bの各々と平行状態となっていることが好ましい。
【0020】
(2)第二のポジション
トレイ搬送ユニット13aからトレイ搬送ユニット14aにトレイが適切に搬送できるようにトレイ搬送ユニット13が角度調整されたポジションを第二のポジションとする(図5(B)参照)。
基板が大型化であれば、トレイが大型化し、トレイ搬送ユニット14も大型化する。そのため、各室に設けられたトレイ搬送ユニットが完全に直線状態に並ばない場合もある。トレイ12が大型化し、トレイ搬送ユニットも大型化したことにより、一方の端での微小角のずれであっても、他端ではそのずれが大きくなるからである。
そのため、トレイ搬送ユニット14aがトレイ搬送ユニット13とローラ直進性を有さない場合がある。そこで、直進性を有するように、トレイ搬送ユニット14aの角度調整を行うことが必要となる。
トレイ搬送ユニット14aをトレイ搬送ユニット13の位置にY軸方向(トレイ12の搬送方向と垂直な方向)にスライドさせた状態で、トレイ搬送ユニット13がトレイ搬送ユニット14aとローラ直進性を有するようにトレイ搬送ユニット13を角度調整する。このポジションを第二のポジションとして、制御手段に記憶させておく。
【0021】
(3)第三のポジション
トレイ搬送ユニット13がトレイ搬送ユニット14bとローラ直進性を有するように
角度調整されたポジションを第三のポジションとする(図5(C)参照)。
トレイ搬送ユニット14bをトレイ搬送ユニット13の位置にY軸方向にスライドさせ
た状態で、トレイ搬送ユニット13がトレイ搬送ユニット14bとローラ直進性を有するようにトレイ搬送ユニット13を角度調整する。このポジションと第三のポジションとして、制御手段に記憶させておく。
【0022】
(基板の搬送方法)
本発明に係る搬送装置を用いた基板の搬送方法について説明する。
カセットユニット8に水平状態に保持されている基板10は、ロボット7により1枚ずつ取り出され、移載ユニット6の基板ステージ11aと11aに載置される。基板ステージ11a、11bに載置された基板10は、基板ステージ11から移載機構6aにより、基板を水平状態から垂直状態に起こしてトレイ12に移載される。基板10が、ステージ11a,11bからトレイ12に移載される前に、トレイ搬送ユニット13は第一のポジションに角度調整されている。
【0023】
なお、基板の損傷を無くすために、基板移載ユニットにより、基板を直接保持するのではなく、基板保持可能な基板ホルダを用い、その基板ホルダごとトレイに載せても良い。
基板10を保持したトレイ12は、トレイ搬送ユニット13から、スライドユニットに設けられたトレイ搬送ユニット14aへ、ラック/ピニオン機構により移送される。移送開始前に、トレイ搬送ユニット13は、第二のポジションに制御手段により角度調整されるとともに、トレイ搬送ユニット14aは、トレイ搬送ユニット13の位置にY軸方向にスライドする。
【0024】
トレイ搬送ユニット14aがロードロック室3の位置にスライドするとともにロードロック室3とスライドユニット5との間に設けられたドアバルブ9aが開放され、大気圧状態となったロードロック室3内に設けられたトレイ搬送ユニット15へ基板を保持したトレイ12が移送される。
【0025】
ドアバルブ9aが閉められ、ロードロック室3が不図示の排気手段により排気される。
ロードロック室3の排気が完了した後、搬送室2と処理室1との間に設けたスリットバルブ9bが開き、基板10を保持したトレイ12が、トレイ搬送ユニット15からトレイ搬送ユニット17aへ移送される。移送開始前に、トレイ搬送ユニット17aは、トレイ搬送ユニット15とローラ直進性を有する位置にくるようにY軸方向にスライドする。
搬送室2に搬送されたトレイ12は、トレイ搬送ユニット17aから処理室1のトレイ搬送ユニット18へ移送される。
【0026】
処理室1にて、基板1へのプロセス処理終了後、逆の経路で、基板10は、カセットユニットに搬送される。
すなわち、まず、処理済み基板1を保持したトレイ12が、トレイ搬送ユニット18からトレイ搬送ユニット17bへ搬送される。
【0027】
真空状態になっているロードロック室4との間のスリットバルブ9bが開放され、処理済基板を保持したトレイ12が、トレイ搬送ユニット17bからトレイ搬送ユニット16へ搬送される。その後、スリットバルブ9bが閉じ、ロードロック室4に配備された不図示のベント機構により、ロードロック室4内部圧力を大気圧へと戻す。
ロードロック室4内が大気圧になった後、ドアバルブ9aが開放される。
トレイ搬送ユニット14bのスライド機構により、トレイ搬送ユニット16とトレイ搬送ユニット14bの搬送ラインがそろえられ、処理済基板を保持したトレイ12がトレイ搬送ユニット14bへと搬送される。
トレイ搬送ユニット13の搬送ラインに、トレイ搬送ユニット14bのスライド機構により揃えられ、トレイ12がトレイ搬送ユニット13へと搬送される。搬送される前に、トレイ搬送ユニットは第三のポジションに制御手段により角度調整される。
【0028】
トレイ搬送ユニット13に保持された処理済基板は、移載機構6aにより、基板ステージ11a, 11bへ移載された後、ロボット7によりカセットの所定の位置へ収納される。
なお、上記例では、一つのトレイに着眼して記載してきたが、真空搬送装置内には複数のトレイが次々に送り出され、かつ回収されている。
(移載部トレイ搬送ユニット)
(第1の態様)
【0029】
次に、図2、図3、4を用いて、本発明で用いる角度調整可能なトレイ搬送ユニット13の一態様について説明する。図2は、トレイ搬送ユニットにトレイが搬送された状態を横から見た模式図であり、図3は上面から見た模式図である。また、図4は、前面から見た模式図である。なお、図3においては、ベースプレート26の下にかくれている部品は省略している。
【0030】
本発明に係わるトレイ搬送ユニット13は、ベースプレート26、ピニオン22、ベースプレート26に固定されたトレイ搬送用駆動源27を具備する。トレイ搬送駆動源27は、ラック/ピニオンでの搬送を可能にするため、ピニオン側に接続され、ピニオン22を回転させうるよう構成されている。
さらにベースプレート26には、トレイ12を保持拘束するためのローラ23が配備されている。
【0031】
トレイ12は、図4に示したように基板10を両面に保持できるような構成になっている。また、トレイ12には、ローラ23と勘合すべきレール24とピニオン22と勘合すべきラック25が配設されている。
ローラ23、レール24の取り合いは、逆になっていても構わない。
【0032】
トレイ搬送ユニット13のベースプレート26の上方には、回転ベースプレート21が設けられている。ベースプレート26には、回転ベースプレート21の回転中心となる中心軸28が配設されている。中心軸28は、基板移載アームとの相対的に中心位置に設けられている。回転ベースプレート26には、軸先端にギア35を固定した回転軸34を回転させるための回転動力源(モータ)29が固定されている。さらに、回転ベースプレート26には、トレイ搬送ユニット13のベースプレート26を保持するためのガイド30を設置する。
ベースプレート26には、中心軸28を保持するベアリングホルダが配設されている。ベアリングホルダ31は外周部にギア33が固定されている。
【0033】
ベアリングホルダ31の中には、中心28がベアリングで32で保持されている。回転軸34の先端に設けられたギア35は、ベアリングホルダ31のギア33と噛み合うように配設されている。
【0034】
トレイ搬送機構の角度調整方法について説明する。
【0035】
回転軸34を回転動力源(モータ)29により回転させることにより、回転軸34の先端に設けられたギア35が回転し、ギア35の回転方向と逆方向にベアリングホルダのギア33を回転させる。その結果、ギア33が固定されたベアリングホルダ31が回転し、ベアリングホルダ31を固定した回転ベースプレート21も回転する。
これにより、回転ベースプレート21は、トレイ搬送機構13を回転軸28を中心に、図2の矢印の方法、あるいは逆の方向に回動することができる。
(第2の態様)
【0036】
図6、7を用いて、トレイ搬送ユニットの角度調整するための他の態様を説明する。
図6は、本態様に係るトレイ搬送ユニット13にトレイ2が載っている状態を示す模式図である。図7は、回転ベースプレート21上に駆動部が設けられた状態を示す模式図である。
本態様は、第1の態様において、駆動部をトレイ搬送ユニットの端部に設けた例である。
回転ベースプレート21の端部には、固定部材44により、ギアを具備するボールネジ43が固定されている。ベースプレート26には、ギア42を回転させる駆動源(モータ)が固定されている。ギア42を回転させることにより、ボールネジ43のギアが回転し、回転ベースプレートを回転させる。
【0037】
なお、上記例の変形例として、回転中心のベアリングをなくし、回転ベースプレート26を保持するガイドにRガイドを用いることも可能である。
本態様のトレイ搬送ユニットにより、動力源の小型化、コスト低減を図ることができる。駆動部を回転中心部から離れた位置に設けたことにより、より小さな動力で動かすことができるためである。また、トレイ搬送ユニットの最外端の点の円弧がより直線に近づくことになり直線駆動機構を用いることができるためである。
大型基板の搬送装置では、より効果が得られる。
【0038】
図8、9、10を用いて、トレイ搬送ユニットの角度調整するための更なる他の態様を説明する。
本態様は、第2の態様において、直線駆動機構をシリンダ駆動に置き換えた例である。
【0039】
図8は、ベースプレート26に本態様の直線駆動機構が設けられている位置を示す上面模式図である。図9は、本態様の駆動機構がベースプレート26上に設けられている状態を示す上面模式図である。図10は、図9をAの方向から見た側面模式図である。
【0040】
ベースプレート26の端の点線枠51の部分に、本態様の駆動機構が設けられている(図8)。ベースプレート26には、第三のストッパピン58と、LMガイド54と、第二のシリンダ53が固定されている
LMガイド54上には、スライドプレート55がLMガイド54によりスライド可能に設けられており、第二のシリンダ53の伸縮によりスライドプレート55を直動動作させることができる
スライドプレート55上には、第一のストッパピン56と第二のストッパピン57と、第1のシリンダ52が固定されている。第一のシリンダ52の先端には、メインストッパブロック59が接続されており、第一のシリンダ52の伸縮によりメインストッパブロックを直動動作させることができる。
【0041】
(ポジションの変更方法)
次に、図10、11、12を用いて、移載ユニット6のトレイ搬送ユニット13のポジションの変更方法について説明する。
図11は、図10において第二のポジションの状態を示す模式図であり、図12は、図10において第三のポジションの状態を示す模式図である。
【0042】
初期状態、すなわち、第一のポジションにトレイ搬送ユニット13を動作させている状態を図10に示す。
第一のシリンダ52を伸ばし、第二のシリンダ53を縮めるよう制御する。第一のシリンダ52により動かされたメインストッパブロック59は第二のストッパピン57により、位置の拘束を受けるよう構成されている。また、第二のシリンダ53により動かされたスライドプレート55は第二のシリンダ53のストロークエンドにて位置の拘束を受けるよう構成されている。そのため、位置の固定が可能になる。
【0043】
次に、第一のポジションからCW側にトレイ搬送ユニット13を動作させた状態を図11に示す。図11で、一点鎖線は、図10の状態におけるメインストッパブロック58の位置を示す。
上記位置から、第二のポジションにトレイ搬送ユニット13を動作させる場合には、第一のシリンダ52を伸びの状態から縮の状態にする。その結果、CW(時計回り)側へトレイ搬送ユニット13が中心軸28を中心に回動し、第二のポジションに位置を変えることができる。
この際の第一のシリンダ52により、一点点線の位置から矢印の方向に動かされたメインストッパブロック59は第一のストッパピン57により、位置の拘束を受けるよう構成されているため、位置の固定が可能になる。
【0044】
逆に、第一のポジションから、基板移載部トレイ搬送ユニット13をCCW(反時計回り)側へ回動させる場合は、第二のシリンダ53を縮状態から伸び状態にすることにより回動させることができる。この際の第二のシリンダ53により動かされたスライドプレート55は、第三のストッパピン58により、位置の拘束を受けるよう構成されているため、位置の固定が可能になる。
【0045】
上記3つのストッパピンを調整することにより、基板移載部トレイ搬送ユニットをCW側、CCW側の所望の位置に回動固定することを可能とすることができる。
本態様では、第2の態様のトレイ搬送ユニットにおいて、前記記載の場合における3つのポジションを直動運動で動作可能であるため、更なるコスト削減が可能となる。
【符号の説明】
【0046】
1 処理室
2 搬送室
3 ロードロック室
4 ロードロック室
5 スライドユニット
6 移載ユニット
7 ローダロボット
8 カセットユニット
9 ゲートバルブ
10 基板
11 基板ステージ
12 トレイ
13 移載ユニットのトレイ搬送ユニット
14 スライドユニットの第二のトレイ搬送ユニット
15 ロードロック室のトレイ搬送ユニット
16 搬送室のトレイ搬送ユニット
17 処理室のトレイ搬送ユニット
21 ベースプレート
22 ピニオン
23 ローラ
24 レール
25 ラック
26 回転ベースプレート
27 トレイ搬送用駆動源
28 中心軸
29 回転動力源
30 ガイド
31 ベアリングホルダ
32 ベアリング
33 ギア
34 回転軸
35 ギア
41 駆動源
42 ギア
43 ボールネジ
52 第一のシリンダ
53 第二のシリンダ
54 MLガイド
55 スライドプレート
56 第一のストッパピン
57 第二のストッパピン
58 第三のストッパピン
59 メインストッパブロック



【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を保持したトレイが移送されることにより基板を搬送する基板搬送装置において、
前記トレイに基板を移載する基板移載部と、前記基板移載部からロードロック室へトレイを搬送する搬送部と、前記基板移載部に配設した第一のトレイ搬送ユニットと、前記搬送部に配設した第二のトレイ搬送ユニットおよび第三のトレイ搬送ユニットと、前記基板搬送を制御する制御手段と、を有し、
前記第一のトレイ搬送ユニットは、予め前記制御手段に記憶された第一のポジションと、第二のポジションと、第三のポジションとのいずれかに、前記第一のトレイ搬送ユニットに設けた回動軸を中心に回動可能であり、
前記制御手段は、前記基板を前記トレイに移載する際には第一のトレイ搬送ユニットを前記第一のポジションに前記回動させ、前記第一のトレイ搬送ユニットから前記第二のトレイ搬送ユニットにトレイを搬送する際には前記第一のトレイ搬送ユニットを前記第二のポジションに回動させ、前記第一のトレイ搬送ユニットから前記第三のトレイ搬送ユニットにトレイを搬送する際には前記第一のトレイ搬送ユニットを前記第三のポジションに回動させることを特徴とする基板搬送装置。



【図1】
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【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】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2012−142331(P2012−142331A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−292110(P2010−292110)
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【出願人】(000227294)キヤノンアネルバ株式会社 (564)
【Fターム(参考)】