基板トレイ及び基板処理装置
【課題】基板搬送システムの構造設計上の自由度を向上させる基板トレイ及び基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板Ｗを内側に収容する収容孔１１を複数有し、複数の基板Ｗと共にロボットアーム２０により搬送される円形状の基板トレイ１０において、ロボットアーム２０の挿入方向Ｄと反対の方向側となる一方の半円の領域１０ｂで、他方の半円の領域１０ａより収容孔１１の数を少なくすることにより、一方の半円の領域１０ｂの重さを、他方の半円の領域１０ａの重さより重くし、これにより、基板トレイ１０及び複数の基板Ｗによる重心Ｇ２の位置を、基板トレイ１０の中心Ｃから、ロボットアーム２０の挿入方向Ｄと反対の方向に移動させた。
【解決手段】基板Ｗを内側に収容する収容孔１１を複数有し、複数の基板Ｗと共にロボットアーム２０により搬送される円形状の基板トレイ１０において、ロボットアーム２０の挿入方向Ｄと反対の方向側となる一方の半円の領域１０ｂで、他方の半円の領域１０ａより収容孔１１の数を少なくすることにより、一方の半円の領域１０ｂの重さを、他方の半円の領域１０ａの重さより重くし、これにより、基板トレイ１０及び複数の基板Ｗによる重心Ｇ２の位置を、基板トレイ１０の中心Ｃから、ロボットアーム２０の挿入方向Ｄと反対の方向に移動させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板を搬送する基板トレイ及びその基板トレイを用いた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数枚の基板を搬送する基板搬送システムとして、複数枚の基板を基板トレイの収容孔に載置し、その状態で、搬送ロボットを用いて、基板トレイを基板処理装置内の基板サセプタ上に搬送するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３６１０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等に開示された基板トレイの問題点について、図５を参照して説明を行う。なお、図５において、符号６０は基板トレイ、符号６１は収容孔、７０は搬送ロボットのロボットアーム、７１はロボットアーム７０のハンド部、７２はロボットアーム７０のアーム部、Ｃは基板トレイ６０の中心、Ｗは基板を示している。又、Ｄはロボットアーム７０の基板トレイ６０への挿入方向であり、Ｌ１は、中心Ｃを通り、かつ、挿入方向Ｄに沿う線であり、Ｌ２は、中心Ｃを通り、かつ、線Ｌ１に垂直な線である。
【０００５】
図５に示すように、基板トレイ６０において、その収容孔６１は、基板トレイ６０の線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に形成されており、基板Ｗの有無に拘わらず、基板トレイ６０の中心Ｃは、その重心Ｇと一致する。そして、ロボットアーム７０を用いて、基板トレイ６０を搬送する際には、ロボットアーム７０を挿入方向Ｄへ移動して、基板トレイ６０の下方にハンド部７１を挿入し、その後、基板トレイ６０をハンド部７１上に載置させている。このとき、基板トレイ６０の中心Ｃ、つまり、重心Ｇを含む、基板トレイ６０の半円以上に相当する領域を、ハンド部７１上に載置する必要があり、これが、基板搬送システムの構造設計上の制限となっていた。
【０００６】
基板トレイ６０が載置されるハンド部７１は、基板トレイ６０が大きいと、その大きさに対応して、大きく形成する必要がある。ハンド部７１は、基板処理（例えば、プラズマ処理）に伴う耐熱性や真空に対する低ガス放出性等を考慮して、セラミクスやエンジニアリングプラスチック等で形成されているが、ハンド部７１の大きさが大きくなると、加工上の寸法精度を向上させることが難しくなり、又、選定できる素材も限られてくる。又、ハンド部７１の大きさに対応して、ロボットアーム部７２や搬送ロボットも大型のものが必要となる。
【０００７】
又、図５に示した基板トレイ６０のように、基板トレイ６０を貫通する収容孔６１に基板Ｗを収容する場合には、収容孔６１に収容した基板Ｗへの汚染や接触等を避けるため、基板Ｗとハンド部７１とが干渉しないように、基板トレイ６０の外縁部分をハンド部７１が保持する構造としている。そのため、ハンド部７１の形状を円弧状に形成する必要があり、簡素な形状では無いため、加工上の寸法精度を向上させることが更に難しくなる。又、基板トレイ６０における基板Ｗの配置の自由度も制限され、最大収容枚数も制限されてしまう。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、基板搬送システムの構造設計上の自由度を向上させる基板トレイ及び基板処理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】
【０００９】
上記課題を解決する第１の発明に係る基板トレイは、
基板を内側に収容する収容孔を複数有し、複数の前記基板と共にロボットアームにより搬送される円形状の基板トレイにおいて、
当該基板トレイ及び複数の前記基板による重心の位置を、当該基板トレイの中心から、前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向に移動させたことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第２の発明に係る基板トレイは、
上記第１の発明に記載の基板トレイにおいて、
前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向側となる一方の半円の領域の重さを、他方の半円の領域の重さより重くしたことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第３の発明に係る基板トレイは、
上記第２の発明に記載の基板トレイにおいて、
前記収容孔の数を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で少なくしたことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第４の発明に係る基板トレイは、
上記第２又は第３の発明に記載の基板トレイにおいて、
前記他方の半円の領域に当該基板トレイを貫通する貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第５の発明に係る基板トレイは、
上記第２〜第４のいずれか１つの発明に記載の基板トレイにおいて、
前記一方の半円の領域に錘を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第６の発明に係る基板トレイは、
上記第２〜第５のいずれか１つの発明に記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイを前記他方の半円の領域と前記一方の半円の領域で異なる材料により形成すると共に、前記異なる材料の比重を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で重くしたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第７の発明に係る基板トレイは、
上記第２〜第６のいずれか１つの発明に記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイの厚さを、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で厚くしたことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第８の発明に係る基板処理装置は、
上記第１〜第７のいずれか１つの発明に記載の基板トレイを用いて、複数の基板の搬送を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板トレイ及び複数の基板による重心の位置を、基板トレイの中心から、ロボットアームの挿入方向と反対の方向に移動させたので、搬送ロボットのロボットアームの小型化、簡素化を図ることができる。その結果、ロボットアーム作製時の寸法精度を向上させることができ、基板トレイとして選定できる素材を拡大することができる。又、ロボットアームの保持部と基板との干渉を避けることができ、基板の配置の自由度も向上する。更には、ロボットアームを動かす搬送ロボットの軽量化、小型化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る基板トレイの実施形態（実施例１）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図２】本発明に係る基板トレイの他の実施形態（実施例２）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図３】本発明に係る基板トレイの他の実施形態（実施例３）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図４】本発明に係る基板トレイの他の実施形態（実施例４）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図５】従来における複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る基板トレイ及び基板処理装置の実施形態について、図１〜図４を参照して説明を行う。
【００２０】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、本発明に係る基板トレイは、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置を含む半導体製造装置やＬＥＤ（Light Emitting Diode）製造用のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）製造装置等の基板処理装置の基板搬送システムに使用可能である。
【００２１】
（実施例１）
図１（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図１（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００２２】
本実施例の基板トレイ１０は、円板状に形成されており、この基板トレイ１０を貫通して、円形状の収容孔１１が複数（本実施例では５つ）形成されている。基板トレイ１０は、全て同一の材料のセラミクス材からなり、全て同一の厚さとなっている。セラミクス材としては、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が適用可能である。
【００２３】
なお、図示は省略するが、収容孔１１の内壁には、内側に向かって突設された保持部が形成されている。この保持部が、小径の円形状の基板Ｗを保持することになる。保持部としては、収容孔１１の内壁全周に設けてもよいし、収容孔１１の内壁に複数（例えば、等間隔に３つ）設けてもよい。基板Ｗは、基板トレイ１０より小さい直径（基板トレイ１０の半径未満の直径）であり、ここでは、円形状のものを例示するが、他の形状のもの、例えば、正方形状でもよい。又、小径の基板Ｗとしては、Ｓｉに限らず、ＧａＡｓ等の化合物半導体、サファイヤ、石英等があり、例えば、２インチや３インチ等の大きさとなる。
【００２４】
前述したように（図５参照）、従来、基板トレイは、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔を形成していた。ここで、線Ｌ１は、中心Ｃを通り、かつ、ロボットアーム２０の基板トレイ１０への挿入方向Ｄに沿う線であり、線Ｌ２は、中心Ｃを通り、かつ、線Ｌ１に垂直な線である。これに対して、本実施例の基板トレイ１０では、従来とは異なり、線Ｌ１に対しては、収容孔１１同士を線対称に形成しているが、線Ｌ２に対しては、収容孔１１同士を非対称に形成している。
【００２５】
つまり、線Ｌ２を境界として、基板トレイ１０を半円の領域１０ａと領域１０ｂに分けると、収容孔１１数が、領域１０ａ側で多く、領域１０ｂ側で少なくなっている。言い換えると、収容孔１１の領域１０ａ側での総開口面積（領域１０ａにおける収容孔１１の開口面積の総計）が大きく、収容孔１１の領域１０ｂ側での総開口面積（領域１０ｂにおける収容孔１１の開口面積の総計）が小さくなっている。その結果、基板トレイ１０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、基板トレイ１０における基板Ｗの載置位置を工夫することにより、重心Ｇ１が領域１０ｂ側に位置し、基板トレイ１０において偏心することになる。
【００２６】
基板トレイ１０に複数の基板Ｗを載置した場合、基板Ｗの重さにより、基板トレイ１０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、基板Ｗの比重に比較して、基板トレイ１０の比重が重いため、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域１０ｂ側の位置に止まることになる。
【００２７】
基板トレイ１０は、ロボットアーム２０を用いて、搬送が行われる。ロボットアーム２０のハンド部２１は、通常、セラミクスやエンジニアリングプラスチック等により形成されており、Ｕ字状等の二股形状に形成されている。そして、搬送の際には、ロボットアーム２０を挿入方向Ｄへ移動して、基板トレイ１０の下方にハンド部２１を挿入し、その後、基板トレイ１０をハンド部２１上に載置して搬送する。
【００２８】
基板トレイ１０をハンド部２１上に載置して搬送する際には、図１（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２１を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ１０を、基板トレイ１０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ１０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２１で保持する必要はない。
【００２９】
又、基板トレイ１０において、領域１０ｂは、収容孔１１が形成されていない面積が広いため、つまり、基板Ｗを載置する面積が少ないため、ロボットアーム２０のハンド部２１の配置の自由度が高くなる。例えば、ハンド部２１は、基板Ｗとの干渉を避けて、基板トレイ１０の外縁部分に配置しているが、ハンド部２３のように、基板Ｗとの干渉を避けることができる中心Ｃ寄りの位置に幅を狭めた配置とすることができる。
【００３０】
又、基板トレイ１０の外縁には、その１箇所を切り欠くように形成したノッチ１３が設けられており、このノッチ１３を用いて、基板トレイ１０の方向決めが行われる。例えば、既存の基板処理装置が備えているアライメント機構を用いて、基板トレイ１０の外周及びノッチ１３を検出することにより、基板トレイ１０のセンタリング及び方向決めを行うことが可能である。ノッチ１３と重心Ｇ１、Ｇ２との位置関係は予め定めることができるので、ノッチ１３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域１０ｂ側を、ハンド部２１、２３を挿入する側に方向決めすることができる。例えば、本実施例では、図１（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ１３を設けている。
【００３１】
なお、収容孔１１の数は、基板トレイ１０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて設定すればよいが、本実施例では、これに加えて、収容孔１１の領域１０ａ側での総開口面積が大きく、収容孔１１の領域１０ｂ側での総開口面積が小さくなるように、収容孔１１の数及びその配置位置を設定している。
【００３２】
例えば、基板トレイ１０に最大６枚の基板Ｗを載置可能であるとすると、本実施例では、図１（ａ）、（ｂ）に例示するように、収容孔１１の数を６つとするのではなく、１つ減らして、５つとすると共に、線Ｌ２に対して、収容孔１１同士を非対称に配置している。このように、収容孔１１の領域１０ａ側での総開口面積を大きく、収容孔１１の領域１０ｂ側での総開口面積を小さくできれば、収容孔１１の数及びその配置位置は、図１（ａ）、（ｂ）の例示に限らず、他の設定としてもよい。
【００３３】
（実施例２）
図２（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図２（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００３４】
本実施例の基板トレイ３０も、円板状に形成されており、この基板トレイ３０を貫通して、円形状の収容孔３１が複数（本実施例では６つ）形成されている。基板トレイ３０は、全て同一の材料のセラミクス材からなり、全て同一の厚さとなっている。セラミクス材としては、実施例１で例示したものが適用可能である。
【００３５】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、実施例１と同様に、収容孔３１の内壁にも、小径の円形状の基板Ｗを保持する保持部が形成されている。又、基板Ｗの形状、材料、大きさとしては、実施例１で例示したものが適用可能である。収容孔３１の数は、基板トレイ３０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて、適宜に設定すればよい。
【００３６】
本実施例の基板トレイ３０では、前述した基板トレイ６０と同様に（図５参照）、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔３１を形成しているが、従来とは異なり、更に、基板トレイ３０を貫通する複数の貫通孔３２を形成している。
【００３７】
具体的には、線Ｌ２を境界として、基板トレイ３０を半円の領域３０ａと領域３０ｂに分けると、領域３０ａ側であり、かつ、収容孔３１が形成されていない部分に貫通孔３２を設けており、線Ｌ１に対しては線対称に配置している。領域３０ａ側に貫通孔３２を設けることにより、収容孔３１及び貫通孔３２の領域３０ａ側での総開口面積（領域３０ａにおける収容孔３１及び貫通孔３２の開口面積の総計）が大きく、収容孔３１の領域３０ｂ側での総開口面積（領域３０ｂにおける収容孔３１の開口面積の総計）が小さくなっており、その結果、基板トレイ３０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、貫通孔３２を設けることにより、重心Ｇ１が領域３０ｂ側に位置し、基板トレイ３０において偏心することになる。
【００３８】
基板トレイ３０に複数の基板Ｗを載置した場合も、実施例１と同様に、基板Ｗの重さにより、基板トレイ３０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域３０ｂ側の位置に止まることになる。
【００３９】
基板トレイ３０をハンド部２１上に載置して搬送する際には、図２（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２１を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ３０を、基板トレイ３０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ３０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２１で保持する必要はない。
【００４０】
又、基板トレイ３０の外縁にも、実施例１と同様に、基板トレイ３０の方向決めを行うためのノッチ３３が設けられており、例えば、既存の基板処理装置に備えられているアライメント機構を用い、ノッチ３３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域３０ｂ側を、ハンド部２１を挿入する側に方向決めすることができる。本実施例でも、図２（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ３３を設けている。
【００４１】
なお、本実施例では、基板トレイ３０に複数の貫通孔３２を設けたが、貫通孔３２に代えて、例えば、複数の切欠部を領域３０ａ側に設け、収容孔３１及び切欠部の領域３０ａ側での総開口面積（領域３０ａにおける収容孔３１及び切欠部の開口面積の総計）を大きく、収容孔３１の領域３０ｂ側での総開口面積を小さくするようにしてもよい。
【００４２】
（実施例３）
図３（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図３（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００４３】
本実施例の基板トレイ４０も、円板状に形成されており、この基板トレイ４０を貫通して、円形状の収容孔４１が複数（本実施例では６つ）形成されている。基板トレイ４０は、全て同一の材料のセラミクス材からなり、全て同一の厚さとなっている。セラミクス材としては、実施例１で例示したものが適用可能である。
【００４４】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、実施例１と同様に、収容孔４１の内壁にも、小径の円形状の基板Ｗを保持する保持部が形成されている。又、基板Ｗの形状、材料、大きさとしては、実施例１で例示したものが適用可能である。収容孔４１の数は、基板トレイ４０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて、適宜に設定すればよい。
【００４５】
本実施例の基板トレイ４０でも、前述した基板トレイ６０と同様に（図５参照）、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔４１を形成しているが、従来とは異なり、更に、複数の錘４２を基板トレイ４０に設けている。
【００４６】
具体的には、線Ｌ２を境界として、基板トレイ４０を半円の領域４０ａと領域４０ｂに分けると、領域４０ｂ側であり、かつ、収容孔４１が形成されていない部分の基板トレイ４０上に、基板トレイ４０と同一の材料のセラミクス材からなる錘４２を貼り付けており、線Ｌ１に対しては線対称に配置している。領域４０ｂ側に錘４２を設けることにより、領域４０ａ側より領域４０ｂ側が重くなり、その結果、基板トレイ４０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、錘４２を配置することにより、重心Ｇ１が領域４０ｂ側に位置し、基板トレイ４０において偏心することになる。
【００４７】
基板トレイ４０に複数の基板Ｗを載置した場合も、実施例１と同様に、基板Ｗの重さにより、基板トレイ４０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域４０ｂ側の位置に止まることになる。
【００４８】
基板トレイ４０をハンド部２１上に載置して搬送する際には、図３（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２１を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ４０を、基板トレイ４０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ４０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２１で保持する必要はない。
【００４９】
又、基板トレイ４０の外縁にも、実施例１と同様に、基板トレイ４０の方向決めを行うためのノッチ４３が設けられており、例えば、既存の基板処理装置に備えられているアライメント機構を用い、ノッチ４３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域４０ｂ側を、ハンド部２１を挿入する側に方向決めすることができる。本実施例でも、図３（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ４３を設けている。
【００５０】
なお、本実施例では、基板トレイ４０と同一の材料のセラミクス材からなる錘４２を基板トレイ４０上に貼り付けているが、基板トレイ４０の材料より比重の重いセラミクス材からなる錘を形成し、この錘と同じ形状の穴を基板トレイ４０に形成し、この穴の部分に錘を埋め込むように設けてもよい。この場合、基板トレイ４０の上面の高さ位置と埋め込んだ錘の上面の高さ位置を一致するようにすれば、通常の基板トレイと同様に搬送可能であり、例えば、搬送時に通過するゲートドアとの接触を心配する必要はない。
【００５１】
（実施例４）
図４（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図４（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００５２】
本実施例の基板トレイ５０も、円板状に形成されており、この基板トレイ５０を貫通して、円形状の収容孔５１が複数（本実施例では６つ）形成されている。基板トレイ５０は、全て同一の厚さとなっているが、後述するように、領域によって使用するセラミクス材の材料を変えている。セラミクス材としては、実施例１で例示したものが適用可能である。
【００５３】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、実施例１と同様に、収容孔５１の内壁にも、小径の円形状の基板Ｗを保持する保持部が形成されている。又、基板Ｗの形状、材料、大きさとしては、実施例１で例示したものが適用可能である。収容孔５１の数は、基板トレイ５０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて、適宜に設定すればよい。
【００５４】
本実施例の基板トレイ５０でも、前述した基板トレイ６０と同様に（図５参照）、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔５１を形成しているが、従来とは異なり、基板トレイ５０の材料を領域によって変えている。
【００５５】
具体的には、線Ｌ２を境界として、基板トレイ５０を半円の領域５０ａと領域５０ｂに分けると、領域５０ｂ側の基板トレイ５０の材料を、領域５０ａ側の基板トレイ５０の材料より比重の重いセラミクス材で形成している。領域５０ｂ側の基板トレイ５０の材料を比重の重いセラミクス材で形成することにより、領域５０ａ側より領域５０ｂ側が重くなり、その結果、基板トレイ５０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、基板トレイ５０の材料を変えることにより、重心Ｇ１が領域５０ｂ側に位置し、基板トレイ５０において偏心することになる。
【００５６】
基板トレイ５０に複数の基板Ｗを載置した場合も、実施例１と同様に、基板Ｗの重さにより、基板トレイ５０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域５０ｂ側の位置に止まることになる。
【００５７】
基板トレイ５０をハンド部２３上に載置して搬送する際には、図４（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２３を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ５０を、基板トレイ５０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ５０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２３で保持する必要はない。
【００５８】
又、基板トレイ５０の外縁にも、実施例１と同様に、基板トレイ５０の方向決めを行うためのノッチ５３が設けられており、例えば、既存の基板処理装置に備えられているアライメント機構を用い、ノッチ５３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域５０ｂ側を、ハンド部２３を挿入する側に方向決めすることができる。本実施例でも、図４（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ５３を設けている。
【００５９】
なお、本実施例では、基板トレイ５０を全て同一の厚さとし、半円の領域５０ａと領域５０ｂとにおいて、互いに異なる材料のセラミクス材を用いているが、逆に、基板トレイ５０を全て同一の材料のセラミクス材から形成し、半円の領域５０ａと領域５０ｂとにおいて、互いに異なる厚さとし、領域５０ｂ側の基板トレイ５０の厚さを、領域５０ａ側の基板トレイ５０の厚さより厚くするようにしてもよい。
【００６０】
なお、実施例１〜４同士は、互いに組み合わせてもよく、更に、複数の実施例同士を組み合わせてもよい。例えば、実施例１と実施例２とを組み合わせたり、実施例１と実施例２と実施例３とを組み合わせたり、実施例１と実施例２と実施例３と実施例４とを組み合わせたりしてもよい。
【００６１】
上記実施例１〜４で示した基板トレイ１０、３０、４０、５０に対応して、基板処理装置には、基板トレイ１０、３０、４０、５０を載置する載置部材（図示省略；プラズマＣＶＤ装置では、サセプタ等と呼ばれている。）が設けられている。載置部材は、基板トレイ１０、３０、４０、５０の形状、特に、収容孔１１、３１、４１、５１の数、位置、形状、大きさ等に対応して形成されており、基板処理装置、例えば、プラズマＣＶＤ装置の処理容器内に配置されている支持台上に取り付け可能である。そのため、使用する基板Ｗの大きさに応じて、基板トレイ１０、３０、４０、５０及び対応する載置部材を交換することにより、既存の基板処理装置にも装着可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置を含む半導体製造装置及びＭＥＭＳ製造装置等の基板処理装置に適用可能であり、これらの装置において、基板トレイを用いた基板の搬送システム全般に使用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０、３０、４０、５０ 基板トレイ
１０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ 領域（他方の半円の領域）
１０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ 領域（一方の半円の領域）
１１、３１、４１、５１ 収容孔
２０ ロボットアーム
３２ 貫通孔
４２ 錘
Ｃ 基板トレイの中心
Ｄ ロボットアームの挿入方向
Ｇ１ 基板トレイの重心
Ｇ２ 基板トレイ及び複数の基板の重心
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板を搬送する基板トレイ及びその基板トレイを用いた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数枚の基板を搬送する基板搬送システムとして、複数枚の基板を基板トレイの収容孔に載置し、その状態で、搬送ロボットを用いて、基板トレイを基板処理装置内の基板サセプタ上に搬送するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３６１０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等に開示された基板トレイの問題点について、図５を参照して説明を行う。なお、図５において、符号６０は基板トレイ、符号６１は収容孔、７０は搬送ロボットのロボットアーム、７１はロボットアーム７０のハンド部、７２はロボットアーム７０のアーム部、Ｃは基板トレイ６０の中心、Ｗは基板を示している。又、Ｄはロボットアーム７０の基板トレイ６０への挿入方向であり、Ｌ１は、中心Ｃを通り、かつ、挿入方向Ｄに沿う線であり、Ｌ２は、中心Ｃを通り、かつ、線Ｌ１に垂直な線である。
【０００５】
図５に示すように、基板トレイ６０において、その収容孔６１は、基板トレイ６０の線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に形成されており、基板Ｗの有無に拘わらず、基板トレイ６０の中心Ｃは、その重心Ｇと一致する。そして、ロボットアーム７０を用いて、基板トレイ６０を搬送する際には、ロボットアーム７０を挿入方向Ｄへ移動して、基板トレイ６０の下方にハンド部７１を挿入し、その後、基板トレイ６０をハンド部７１上に載置させている。このとき、基板トレイ６０の中心Ｃ、つまり、重心Ｇを含む、基板トレイ６０の半円以上に相当する領域を、ハンド部７１上に載置する必要があり、これが、基板搬送システムの構造設計上の制限となっていた。
【０００６】
基板トレイ６０が載置されるハンド部７１は、基板トレイ６０が大きいと、その大きさに対応して、大きく形成する必要がある。ハンド部７１は、基板処理（例えば、プラズマ処理）に伴う耐熱性や真空に対する低ガス放出性等を考慮して、セラミクスやエンジニアリングプラスチック等で形成されているが、ハンド部７１の大きさが大きくなると、加工上の寸法精度を向上させることが難しくなり、又、選定できる素材も限られてくる。又、ハンド部７１の大きさに対応して、ロボットアーム部７２や搬送ロボットも大型のものが必要となる。
【０００７】
又、図５に示した基板トレイ６０のように、基板トレイ６０を貫通する収容孔６１に基板Ｗを収容する場合には、収容孔６１に収容した基板Ｗへの汚染や接触等を避けるため、基板Ｗとハンド部７１とが干渉しないように、基板トレイ６０の外縁部分をハンド部７１が保持する構造としている。そのため、ハンド部７１の形状を円弧状に形成する必要があり、簡素な形状では無いため、加工上の寸法精度を向上させることが更に難しくなる。又、基板トレイ６０における基板Ｗの配置の自由度も制限され、最大収容枚数も制限されてしまう。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、基板搬送システムの構造設計上の自由度を向上させる基板トレイ及び基板処理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】
【０００９】
上記課題を解決する第１の発明に係る基板トレイは、
基板を内側に収容する収容孔を複数有し、複数の前記基板と共にロボットアームにより搬送される円形状の基板トレイにおいて、
当該基板トレイ及び複数の前記基板による重心の位置を、当該基板トレイの中心から、前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向に移動させたことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第２の発明に係る基板トレイは、
上記第１の発明に記載の基板トレイにおいて、
前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向側となる一方の半円の領域の重さを、他方の半円の領域の重さより重くしたことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第３の発明に係る基板トレイは、
上記第２の発明に記載の基板トレイにおいて、
前記収容孔の数を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で少なくしたことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第４の発明に係る基板トレイは、
上記第２又は第３の発明に記載の基板トレイにおいて、
前記他方の半円の領域に当該基板トレイを貫通する貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第５の発明に係る基板トレイは、
上記第２〜第４のいずれか１つの発明に記載の基板トレイにおいて、
前記一方の半円の領域に錘を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第６の発明に係る基板トレイは、
上記第２〜第５のいずれか１つの発明に記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイを前記他方の半円の領域と前記一方の半円の領域で異なる材料により形成すると共に、前記異なる材料の比重を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で重くしたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第７の発明に係る基板トレイは、
上記第２〜第６のいずれか１つの発明に記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイの厚さを、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で厚くしたことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第８の発明に係る基板処理装置は、
上記第１〜第７のいずれか１つの発明に記載の基板トレイを用いて、複数の基板の搬送を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板トレイ及び複数の基板による重心の位置を、基板トレイの中心から、ロボットアームの挿入方向と反対の方向に移動させたので、搬送ロボットのロボットアームの小型化、簡素化を図ることができる。その結果、ロボットアーム作製時の寸法精度を向上させることができ、基板トレイとして選定できる素材を拡大することができる。又、ロボットアームの保持部と基板との干渉を避けることができ、基板の配置の自由度も向上する。更には、ロボットアームを動かす搬送ロボットの軽量化、小型化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る基板トレイの実施形態（実施例１）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図２】本発明に係る基板トレイの他の実施形態（実施例２）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図３】本発明に係る基板トレイの他の実施形態（実施例３）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図４】本発明に係る基板トレイの他の実施形態（実施例４）を示す図であり、（ａ）は、基板トレイの上面図、（ｂ）は、複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【図５】従来における複数の基板を載置した基板トレイとロボットアームの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る基板トレイ及び基板処理装置の実施形態について、図１〜図４を参照して説明を行う。
【００２０】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、本発明に係る基板トレイは、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置を含む半導体製造装置やＬＥＤ（Light Emitting Diode）製造用のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）製造装置等の基板処理装置の基板搬送システムに使用可能である。
【００２１】
（実施例１）
図１（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図１（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００２２】
本実施例の基板トレイ１０は、円板状に形成されており、この基板トレイ１０を貫通して、円形状の収容孔１１が複数（本実施例では５つ）形成されている。基板トレイ１０は、全て同一の材料のセラミクス材からなり、全て同一の厚さとなっている。セラミクス材としては、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が適用可能である。
【００２３】
なお、図示は省略するが、収容孔１１の内壁には、内側に向かって突設された保持部が形成されている。この保持部が、小径の円形状の基板Ｗを保持することになる。保持部としては、収容孔１１の内壁全周に設けてもよいし、収容孔１１の内壁に複数（例えば、等間隔に３つ）設けてもよい。基板Ｗは、基板トレイ１０より小さい直径（基板トレイ１０の半径未満の直径）であり、ここでは、円形状のものを例示するが、他の形状のもの、例えば、正方形状でもよい。又、小径の基板Ｗとしては、Ｓｉに限らず、ＧａＡｓ等の化合物半導体、サファイヤ、石英等があり、例えば、２インチや３インチ等の大きさとなる。
【００２４】
前述したように（図５参照）、従来、基板トレイは、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔を形成していた。ここで、線Ｌ１は、中心Ｃを通り、かつ、ロボットアーム２０の基板トレイ１０への挿入方向Ｄに沿う線であり、線Ｌ２は、中心Ｃを通り、かつ、線Ｌ１に垂直な線である。これに対して、本実施例の基板トレイ１０では、従来とは異なり、線Ｌ１に対しては、収容孔１１同士を線対称に形成しているが、線Ｌ２に対しては、収容孔１１同士を非対称に形成している。
【００２５】
つまり、線Ｌ２を境界として、基板トレイ１０を半円の領域１０ａと領域１０ｂに分けると、収容孔１１数が、領域１０ａ側で多く、領域１０ｂ側で少なくなっている。言い換えると、収容孔１１の領域１０ａ側での総開口面積（領域１０ａにおける収容孔１１の開口面積の総計）が大きく、収容孔１１の領域１０ｂ側での総開口面積（領域１０ｂにおける収容孔１１の開口面積の総計）が小さくなっている。その結果、基板トレイ１０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、基板トレイ１０における基板Ｗの載置位置を工夫することにより、重心Ｇ１が領域１０ｂ側に位置し、基板トレイ１０において偏心することになる。
【００２６】
基板トレイ１０に複数の基板Ｗを載置した場合、基板Ｗの重さにより、基板トレイ１０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、基板Ｗの比重に比較して、基板トレイ１０の比重が重いため、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域１０ｂ側の位置に止まることになる。
【００２７】
基板トレイ１０は、ロボットアーム２０を用いて、搬送が行われる。ロボットアーム２０のハンド部２１は、通常、セラミクスやエンジニアリングプラスチック等により形成されており、Ｕ字状等の二股形状に形成されている。そして、搬送の際には、ロボットアーム２０を挿入方向Ｄへ移動して、基板トレイ１０の下方にハンド部２１を挿入し、その後、基板トレイ１０をハンド部２１上に載置して搬送する。
【００２８】
基板トレイ１０をハンド部２１上に載置して搬送する際には、図１（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２１を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ１０を、基板トレイ１０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ１０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２１で保持する必要はない。
【００２９】
又、基板トレイ１０において、領域１０ｂは、収容孔１１が形成されていない面積が広いため、つまり、基板Ｗを載置する面積が少ないため、ロボットアーム２０のハンド部２１の配置の自由度が高くなる。例えば、ハンド部２１は、基板Ｗとの干渉を避けて、基板トレイ１０の外縁部分に配置しているが、ハンド部２３のように、基板Ｗとの干渉を避けることができる中心Ｃ寄りの位置に幅を狭めた配置とすることができる。
【００３０】
又、基板トレイ１０の外縁には、その１箇所を切り欠くように形成したノッチ１３が設けられており、このノッチ１３を用いて、基板トレイ１０の方向決めが行われる。例えば、既存の基板処理装置が備えているアライメント機構を用いて、基板トレイ１０の外周及びノッチ１３を検出することにより、基板トレイ１０のセンタリング及び方向決めを行うことが可能である。ノッチ１３と重心Ｇ１、Ｇ２との位置関係は予め定めることができるので、ノッチ１３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域１０ｂ側を、ハンド部２１、２３を挿入する側に方向決めすることができる。例えば、本実施例では、図１（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ１３を設けている。
【００３１】
なお、収容孔１１の数は、基板トレイ１０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて設定すればよいが、本実施例では、これに加えて、収容孔１１の領域１０ａ側での総開口面積が大きく、収容孔１１の領域１０ｂ側での総開口面積が小さくなるように、収容孔１１の数及びその配置位置を設定している。
【００３２】
例えば、基板トレイ１０に最大６枚の基板Ｗを載置可能であるとすると、本実施例では、図１（ａ）、（ｂ）に例示するように、収容孔１１の数を６つとするのではなく、１つ減らして、５つとすると共に、線Ｌ２に対して、収容孔１１同士を非対称に配置している。このように、収容孔１１の領域１０ａ側での総開口面積を大きく、収容孔１１の領域１０ｂ側での総開口面積を小さくできれば、収容孔１１の数及びその配置位置は、図１（ａ）、（ｂ）の例示に限らず、他の設定としてもよい。
【００３３】
（実施例２）
図２（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図２（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００３４】
本実施例の基板トレイ３０も、円板状に形成されており、この基板トレイ３０を貫通して、円形状の収容孔３１が複数（本実施例では６つ）形成されている。基板トレイ３０は、全て同一の材料のセラミクス材からなり、全て同一の厚さとなっている。セラミクス材としては、実施例１で例示したものが適用可能である。
【００３５】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、実施例１と同様に、収容孔３１の内壁にも、小径の円形状の基板Ｗを保持する保持部が形成されている。又、基板Ｗの形状、材料、大きさとしては、実施例１で例示したものが適用可能である。収容孔３１の数は、基板トレイ３０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて、適宜に設定すればよい。
【００３６】
本実施例の基板トレイ３０では、前述した基板トレイ６０と同様に（図５参照）、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔３１を形成しているが、従来とは異なり、更に、基板トレイ３０を貫通する複数の貫通孔３２を形成している。
【００３７】
具体的には、線Ｌ２を境界として、基板トレイ３０を半円の領域３０ａと領域３０ｂに分けると、領域３０ａ側であり、かつ、収容孔３１が形成されていない部分に貫通孔３２を設けており、線Ｌ１に対しては線対称に配置している。領域３０ａ側に貫通孔３２を設けることにより、収容孔３１及び貫通孔３２の領域３０ａ側での総開口面積（領域３０ａにおける収容孔３１及び貫通孔３２の開口面積の総計）が大きく、収容孔３１の領域３０ｂ側での総開口面積（領域３０ｂにおける収容孔３１の開口面積の総計）が小さくなっており、その結果、基板トレイ３０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、貫通孔３２を設けることにより、重心Ｇ１が領域３０ｂ側に位置し、基板トレイ３０において偏心することになる。
【００３８】
基板トレイ３０に複数の基板Ｗを載置した場合も、実施例１と同様に、基板Ｗの重さにより、基板トレイ３０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域３０ｂ側の位置に止まることになる。
【００３９】
基板トレイ３０をハンド部２１上に載置して搬送する際には、図２（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２１を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ３０を、基板トレイ３０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ３０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２１で保持する必要はない。
【００４０】
又、基板トレイ３０の外縁にも、実施例１と同様に、基板トレイ３０の方向決めを行うためのノッチ３３が設けられており、例えば、既存の基板処理装置に備えられているアライメント機構を用い、ノッチ３３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域３０ｂ側を、ハンド部２１を挿入する側に方向決めすることができる。本実施例でも、図２（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ３３を設けている。
【００４１】
なお、本実施例では、基板トレイ３０に複数の貫通孔３２を設けたが、貫通孔３２に代えて、例えば、複数の切欠部を領域３０ａ側に設け、収容孔３１及び切欠部の領域３０ａ側での総開口面積（領域３０ａにおける収容孔３１及び切欠部の開口面積の総計）を大きく、収容孔３１の領域３０ｂ側での総開口面積を小さくするようにしてもよい。
【００４２】
（実施例３）
図３（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図３（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００４３】
本実施例の基板トレイ４０も、円板状に形成されており、この基板トレイ４０を貫通して、円形状の収容孔４１が複数（本実施例では６つ）形成されている。基板トレイ４０は、全て同一の材料のセラミクス材からなり、全て同一の厚さとなっている。セラミクス材としては、実施例１で例示したものが適用可能である。
【００４４】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、実施例１と同様に、収容孔４１の内壁にも、小径の円形状の基板Ｗを保持する保持部が形成されている。又、基板Ｗの形状、材料、大きさとしては、実施例１で例示したものが適用可能である。収容孔４１の数は、基板トレイ４０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて、適宜に設定すればよい。
【００４５】
本実施例の基板トレイ４０でも、前述した基板トレイ６０と同様に（図５参照）、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔４１を形成しているが、従来とは異なり、更に、複数の錘４２を基板トレイ４０に設けている。
【００４６】
具体的には、線Ｌ２を境界として、基板トレイ４０を半円の領域４０ａと領域４０ｂに分けると、領域４０ｂ側であり、かつ、収容孔４１が形成されていない部分の基板トレイ４０上に、基板トレイ４０と同一の材料のセラミクス材からなる錘４２を貼り付けており、線Ｌ１に対しては線対称に配置している。領域４０ｂ側に錘４２を設けることにより、領域４０ａ側より領域４０ｂ側が重くなり、その結果、基板トレイ４０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、錘４２を配置することにより、重心Ｇ１が領域４０ｂ側に位置し、基板トレイ４０において偏心することになる。
【００４７】
基板トレイ４０に複数の基板Ｗを載置した場合も、実施例１と同様に、基板Ｗの重さにより、基板トレイ４０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域４０ｂ側の位置に止まることになる。
【００４８】
基板トレイ４０をハンド部２１上に載置して搬送する際には、図３（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２１を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ４０を、基板トレイ４０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ４０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２１で保持する必要はない。
【００４９】
又、基板トレイ４０の外縁にも、実施例１と同様に、基板トレイ４０の方向決めを行うためのノッチ４３が設けられており、例えば、既存の基板処理装置に備えられているアライメント機構を用い、ノッチ４３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域４０ｂ側を、ハンド部２１を挿入する側に方向決めすることができる。本実施例でも、図３（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ４３を設けている。
【００５０】
なお、本実施例では、基板トレイ４０と同一の材料のセラミクス材からなる錘４２を基板トレイ４０上に貼り付けているが、基板トレイ４０の材料より比重の重いセラミクス材からなる錘を形成し、この錘と同じ形状の穴を基板トレイ４０に形成し、この穴の部分に錘を埋め込むように設けてもよい。この場合、基板トレイ４０の上面の高さ位置と埋め込んだ錘の上面の高さ位置を一致するようにすれば、通常の基板トレイと同様に搬送可能であり、例えば、搬送時に通過するゲートドアとの接触を心配する必要はない。
【００５１】
（実施例４）
図４（ａ）は、本実施例の基板トレイの上面図であり、図４（ｂ）は、複数の基板を載置した本実施例の基板トレイとロボットアームの上面図である。
【００５２】
本実施例の基板トレイ５０も、円板状に形成されており、この基板トレイ５０を貫通して、円形状の収容孔５１が複数（本実施例では６つ）形成されている。基板トレイ５０は、全て同一の厚さとなっているが、後述するように、領域によって使用するセラミクス材の材料を変えている。セラミクス材としては、実施例１で例示したものが適用可能である。
【００５３】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、実施例１と同様に、収容孔５１の内壁にも、小径の円形状の基板Ｗを保持する保持部が形成されている。又、基板Ｗの形状、材料、大きさとしては、実施例１で例示したものが適用可能である。収容孔５１の数は、基板トレイ５０の大きさ及び載置する基板Ｗの大きさに応じて、適宜に設定すればよい。
【００５４】
本実施例の基板トレイ５０でも、前述した基板トレイ６０と同様に（図５参照）、線Ｌ１、Ｌ２に対して線対称に複数の収容孔５１を形成しているが、従来とは異なり、基板トレイ５０の材料を領域によって変えている。
【００５５】
具体的には、線Ｌ２を境界として、基板トレイ５０を半円の領域５０ａと領域５０ｂに分けると、領域５０ｂ側の基板トレイ５０の材料を、領域５０ａ側の基板トレイ５０の材料より比重の重いセラミクス材で形成している。領域５０ｂ側の基板トレイ５０の材料を比重の重いセラミクス材で形成することにより、領域５０ａ側より領域５０ｂ側が重くなり、その結果、基板トレイ５０の重心Ｇ１を、中心Ｃから見て、挿入方向Ｄと反対の方向（ロボットアーム２０のアーム部２２側の方向）へ移動させている。このように、基板トレイ５０の材料を変えることにより、重心Ｇ１が領域５０ｂ側に位置し、基板トレイ５０において偏心することになる。
【００５６】
基板トレイ５０に複数の基板Ｗを載置した場合も、実施例１と同様に、基板Ｗの重さにより、基板トレイ５０及び基板Ｗの重心Ｇ２は、重心Ｇ１より中心Ｃ寄りに移動するが、その移動は大きくなく、重心Ｇ２は領域５０ｂ側の位置に止まることになる。
【００５７】
基板トレイ５０をハンド部２３上に載置して搬送する際には、図４（ｂ）に示すように、重心Ｇ２を含むように、ロボットアーム２０のハンド部２３を挿入することで、複数の基板Ｗを載置した基板トレイ５０を、基板トレイ５０の半円未満に相当する領域のみで保持することができる。そのため、従来のように、基板トレイ５０の半円以上に相当する領域をロボットアーム２０のハンド部２３で保持する必要はない。
【００５８】
又、基板トレイ５０の外縁にも、実施例１と同様に、基板トレイ５０の方向決めを行うためのノッチ５３が設けられており、例えば、既存の基板処理装置に備えられているアライメント機構を用い、ノッチ５３を検知することにより、重心Ｇ１、Ｇ２がある領域５０ｂ側を、ハンド部２３を挿入する側に方向決めすることができる。本実施例でも、図４（ａ）、（ｂ）に例示するように、中心Ｃ、重心Ｇ１、Ｇ２を通る線Ｌ２上であり、かつ、中心Ｃを挟んで、重心Ｇ１、Ｇ２と反対側の外縁にノッチ５３を設けている。
【００５９】
なお、本実施例では、基板トレイ５０を全て同一の厚さとし、半円の領域５０ａと領域５０ｂとにおいて、互いに異なる材料のセラミクス材を用いているが、逆に、基板トレイ５０を全て同一の材料のセラミクス材から形成し、半円の領域５０ａと領域５０ｂとにおいて、互いに異なる厚さとし、領域５０ｂ側の基板トレイ５０の厚さを、領域５０ａ側の基板トレイ５０の厚さより厚くするようにしてもよい。
【００６０】
なお、実施例１〜４同士は、互いに組み合わせてもよく、更に、複数の実施例同士を組み合わせてもよい。例えば、実施例１と実施例２とを組み合わせたり、実施例１と実施例２と実施例３とを組み合わせたり、実施例１と実施例２と実施例３と実施例４とを組み合わせたりしてもよい。
【００６１】
上記実施例１〜４で示した基板トレイ１０、３０、４０、５０に対応して、基板処理装置には、基板トレイ１０、３０、４０、５０を載置する載置部材（図示省略；プラズマＣＶＤ装置では、サセプタ等と呼ばれている。）が設けられている。載置部材は、基板トレイ１０、３０、４０、５０の形状、特に、収容孔１１、３１、４１、５１の数、位置、形状、大きさ等に対応して形成されており、基板処理装置、例えば、プラズマＣＶＤ装置の処理容器内に配置されている支持台上に取り付け可能である。そのため、使用する基板Ｗの大きさに応じて、基板トレイ１０、３０、４０、５０及び対応する載置部材を交換することにより、既存の基板処理装置にも装着可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置を含む半導体製造装置及びＭＥＭＳ製造装置等の基板処理装置に適用可能であり、これらの装置において、基板トレイを用いた基板の搬送システム全般に使用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０、３０、４０、５０ 基板トレイ
１０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ 領域（他方の半円の領域）
１０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ 領域（一方の半円の領域）
１１、３１、４１、５１ 収容孔
２０ ロボットアーム
３２ 貫通孔
４２ 錘
Ｃ 基板トレイの中心
Ｄ ロボットアームの挿入方向
Ｇ１ 基板トレイの重心
Ｇ２ 基板トレイ及び複数の基板の重心
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を内側に収容する収容孔を複数有し、複数の前記基板と共にロボットアームにより搬送される円形状の基板トレイにおいて、
当該基板トレイ及び複数の前記基板による重心の位置を、当該基板トレイの中心から、前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向に移動させたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の基板トレイにおいて、
前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向側となる一方の半円の領域の重さを、他方の半円の領域の重さより重くしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項３】
請求項２に記載の基板トレイにおいて、
前記収容孔の数を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で少なくしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の基板トレイにおいて、
前記他方の半円の領域に当該基板トレイを貫通する貫通孔を設けたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の基板トレイにおいて、
前記一方の半円の領域に錘を設けたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか１つに記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイを前記他方の半円の領域と前記一方の半円の領域で異なる材料により形成すると共に、前記異なる材料の比重を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で重くしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか１つに記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイの厚さを、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で厚くしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の基板トレイを用いて、複数の基板の搬送を行うことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１】
基板を内側に収容する収容孔を複数有し、複数の前記基板と共にロボットアームにより搬送される円形状の基板トレイにおいて、
当該基板トレイ及び複数の前記基板による重心の位置を、当該基板トレイの中心から、前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向に移動させたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の基板トレイにおいて、
前記ロボットアームの挿入方向と反対の方向側となる一方の半円の領域の重さを、他方の半円の領域の重さより重くしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項３】
請求項２に記載の基板トレイにおいて、
前記収容孔の数を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で少なくしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の基板トレイにおいて、
前記他方の半円の領域に当該基板トレイを貫通する貫通孔を設けたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の基板トレイにおいて、
前記一方の半円の領域に錘を設けたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか１つに記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイを前記他方の半円の領域と前記一方の半円の領域で異なる材料により形成すると共に、前記異なる材料の比重を、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で重くしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか１つに記載の基板トレイにおいて、
当該基板トレイの厚さを、前記他方の半円の領域より前記一方の半円の領域で厚くしたことを特徴とする基板トレイ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の基板トレイを用いて、複数の基板の搬送を行うことを特徴とする基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８９６５１（Ｐ２０１３−８９６５１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６３８８（Ｐ２０１１−２２６３８８）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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