基板ホルダー及び基板搬送装置
【課題】 被処理基板に傷や割れが発生することを抑制できると共に、部品点数が少なく、パーティクルが付着しにくい基板ホルダー及びこれを用いた基板搬送装置を提供する。
【解決手段】 基板ホルダー１は、被処理基板Ｓの被処理面側の外周部に当接する当接部１１２と、被処理基板の被処理面を露出させる開口１１３とを有し、被処理基板の被処理面を露出させた状態で当接部で被処理基板を支持する支持部材を備え、当接部１１２には、被処理基板の端部に対向する位置に凹部１４が設けてある。基板搬送装置は、これを備える。
【解決手段】 基板ホルダー１は、被処理基板Ｓの被処理面側の外周部に当接する当接部１１２と、被処理基板の被処理面を露出させる開口１１３とを有し、被処理基板の被処理面を露出させた状態で当接部で被処理基板を支持する支持部材を備え、当接部１１２には、被処理基板の端部に対向する位置に凹部１４が設けてある。基板搬送装置は、これを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板ホルダー及び基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板を支持する基板ホルダーは、被処理基板のセット時における衝撃や、セット後の搬送時における振動による衝撃で、基板受け部と被処理基板との接触する箇所において被処理基板に傷や割れが発生しやすく、これを抑制することが求められていた。特に、被処理基板を鉛直方向にたてた状態で保持するいわゆる縦型の基板ホルダーでは、このような問題は顕著であった。そこで、従来、縦型の基板ホルダーにおいては、被処理基板の下端の端面に接してこの端面で被処理基板を支える複数の基板受け部を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この基板受け部は、被処理基板側から下側に力を受けて変形し、かつ変形することにより上向きに力が働く弾性部を備えている。この弾性部を備えていることで、被処理基板のセット時における衝撃や、セット後の搬送時における振動による衝撃で、基板受け部と被処理基板との接触する箇所において被処理基板に傷や割れが発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６２５３９号公報（請求項１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような弾性部を設けるような構成では、部品点数が多く、コストが高くなってしまうという問題がある。また、この弾性部に成膜時のパーティクルが付着してしまい、所望の弾性力を得ることができず、被処理基板の傷や割れが発生するという問題が発生するという問題がある。
【０００５】
なお、このような問題は、基板を床面に対して垂直に保持する基板ホルダーだけでなく、基板を水平に保持する基板ホルダーであっても、基板のセット時や搬送時に同様に発生する場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、基板のセット時や搬送時の衝撃により被処理基板に傷や割れが発生することを抑制できると共に、部品点数が少なく、パーティクルが付着しにくい基板ホルダー及びこれを用いた基板搬送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基板ホルダーは、被処理基板の被処理面側の外周部に当接する当接部と、該被処理基板の被処理面を露出させる開口とを有し、前記被処理基板の前記被処理面を露出させた状態で前記当接部で前記被処理基板を支持する支持部材を備え、前記当接部には、前記被処理基板の端部に対向する位置に凹部が設けてあることを特徴とする。本発明においては前記当接部には、前記被処理基板の端部に対向する位置に凹部が設けてあることで、基板のセット時や搬送時に、被処理基板の割れや欠けが発生しやすい端部が当接部に直接ぶつかることを抑制し、この結果、被処理基板への傷や割れを抑制している。
【０００８】
前記凹部は、少なくとも前記開口側の開口縁部が曲面から構成されていることが好ましい。開口を設けたとしても、開口縁部が平面から構成されていると、基板のセット時や搬送時にこの部分と基板とが接触して割れや欠けが発生する可能性がある。そこで、開口縁部を面取りすることで、この基板の割れや欠けを効果的に抑制しうるように構成することが好ましい。
【０００９】
前記凹部が、少なくとも前記被処理基板の各角部に対向する位置に形成されていることが好ましい。特に基板の角部において基板がセット時や搬送時に振動しやすく、割れや欠けが発生しやすいので、前記凹部が、前記開口の角部に対応する位置に形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明の基板搬送装置は、前記いずれかに記載の基板ホルダーと、該基板ホルダーを垂直に保持し搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする。前記いずれかの基板のセット時や搬送時に基板に割れや欠けが発生しにくい基板ホルダーを用いていることで、本発明の基板搬送装置も、基板に割れや欠けが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】被処理基板を設置した場合の基板ホルダーの分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図３】被処理基板を設置した基板ホルダーの（ａ）正面図及び（ｂ）裏面図である。
【図４】固定部材の設置状態を示す（ａ）上面図及び（ｂ）図４（ａ）でのＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図５】凹部を説明するための（ａ）収容部材の模式的平面図、（ｂ）基板収容時の（ａ）におけるＣ−Ｃ’線での断面図及び（ｃ）凹部の拡大図である。
【図６】基板搬送装置の概略を示す斜視図である。
【図７】チャンバー設置時における基板搬送装置の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の基板ホルダー１について、図１〜３を用いて説明する。基板ホルダー１は、例えばＳＵＳ等から構成される略長方形の枠状の支持部材１１を備える。支持部材１１は、四方を囲う側壁部１１１を備える。また、支持部材１１は、被処理基板Ｓの被処理面側の外周部に当接する当接部１１２と、被処理面を露出するように形成された開口１１３とを備える。当接部１１２は、側壁部１１１の一方面側に、側壁部１１１に対して垂直となるように設けられたフランジ部である。これらの側壁部１１１と当接部１１２とにより、図２に示すように被処理基板Ｓを収容する収容部１１４が画成されている。収容部１１４は、被処理基板Ｓを収容するものであり、収容部１１４に収容された被処理基板Ｓは、開口１１３からその被処理面が露出する。収容部１１４は、被処理基板Ｓを収容しやすいように、被処理基板Ｓよりもやや大きく構成されている。
【００１３】
また、基板ホルダー１は、基板と同一形状の（本実施形態では略長方形状の）バックプレート１２を備える。バックプレート１２は、例えばＳＵＳ等から構成される板状部材であり、収容部１１４に、被処理基板Ｓ及びバックプレート１２の順で収容される。
【００１４】
基板ホルダー１は、支持部材１１の他方面側（被処理基板Ｓの被処理面が露出する面とは反対側）に、図３（ｂ）に示すように、支持部材１１に被処理基板Ｓ及びバックプレート１２を収容した状態でバックプレート１２を支持部材１１に固定する固定部材１３を備える。固定部材１３は、基板ホルダー１に、それぞれ所定の距離離間して設けられている。具体的には、バックプレート１２の各辺において複数箇所を支持部材１１に固定するように、固定部材１３は、バックプレート１２と、側壁部１１１の他方面側とに亘って、複数設けられている。被処理基板Ｓのセット時においては、被処理基板Ｓとバックプレート１２とが支持部材１１の収容部１１４に収容され、固定部材１３によりバックプレート１２が支持部材１１に固定される。これにより、支持部材１１の当接部１１２とバックプレート１２との間に被処理基板Ｓが支持される。この状態で、支持部材１１の開口１１３からは、バックプレート１２と支持部材１１とにより支持された被処理基板Ｓの被処理面が露出する。
【００１５】
固定部材１３について、以下、図４を用いて詳細に説明する。本実施形態では、固定部材１３は、バックプレート１２に設けられた挿入部１３１と、側壁部１１１に設けられ、挿入部１３１が挿入される挿入穴１３２が設けられた被挿入部１３３とからなる。
【００１６】
挿入部１３１は、台部１５１と、台部１５１上に設けられたスライド部１５２とからなる。台部１５１は、バックプレート１２に設けられた埋設用凹部１２１に埋設され、第１固定部材１５３ａにより固定されている。スライド部１５２は、台部１５１側の押圧部１５４と、押圧部１５４に第２固定部材１５３ｂにより固定された嵌合部１５５とからなる。押圧部１５４は、被処理基板Ｓの中央部側（図中左側）の端部が上方に向かって曲折されている。また、嵌合部１５５は、第２固定部材１５３ｂにより長手方向の一端側（基板の中央側）のみ押圧部１５４に固定されている。嵌合部１５５は、その長手方向の他端側は固定されておらず、若干浮き上がっている。この嵌合部１５５の他端側の端部は、上面視において一端側に比べて幅狭となっている。そして、嵌合部１５５の他端側の最端部は、押圧部１５４の他端側の端部よりも若干長くなっており、押圧部１５４側に傾斜している。
【００１７】
押圧部１５４は、中央付近に第１溝１５６を備える。嵌合部１５５は、この第１溝１５６に対向して連通する第２溝１５７を備える。第１溝１５６及び第２溝１５７には、第１ピン１５８及び第２ピン１５９が、第１溝１５６及び第２溝１５７の開口端部に係合して設けられている。
【００１８】
また、被挿入部１３３は、長手方向の両端が第３固定部材１５３ｃにより支持部材１１の側壁部１１１に固定されている。被挿入部１３３は、基板側のみ開口した挿入穴１３２が設けられており、断面視において逆Ｌ字状となっている。
【００１９】
固定部材１３による固定について説明する。押圧部１５４の上方に向かって曲折されている端部が押圧されることにより、押圧部１５４及び押圧部１５４に固定されている嵌合部１５５とは、第１ピン１５８及び第２ピン１５９をガイドとして、第１溝１５６及び第２溝１５７に沿って図中左側に移動する。即ち、スライド部１５２は、台部１５１上をスライドする。そして、基板中央側の第１溝１５６及び第２溝１５７の開口端部が第１ピン１５８に当接する。この時に、嵌合部１５５の他端側の端部は、図中点線で示すように、押圧部１５４の端部を覆うように台部１５１側に移動する。嵌合部１５５は、台部１５１側に曲折されているので、挿入穴１３２に挿入されやすく、挿入後は、弾性力により挿入穴１３２に嵌合し、固定される。このように挿入部１３１が被挿入部１３３の挿入穴１３２に挿入されて、固定される。
【００２０】
なお、本実施形態では固定部材１３は、上述したようなスライドして固定するものを示したがこれに限定されず、被処理基板Ｓ及びバックプレート１２を挟んで挟持する挟持部材（クランプ部材）等でもよい。
【００２１】
ところで、バックプレート１２と被処理基板Ｓとを収容部１１４に収容する際に、被処理基板Ｓに割れや欠けが発生しやすいので、これを抑制する必要がある。即ち、図４（ｂ）に示すように、被処理基板Ｓの縁部は、Ｒになるように面取りされている。これは、被処理基板Ｓの縁部が平面から構成されているもの、例えば断面視において直角になっていると、応力集中しやすく、また、この被処理基板Ｓには、縁部に元々マイクロクラックが存在していることがあるのでこれを減少させるためにこの縁部をグラインダー処理によりＲになるように面取りして除去しているものである。しかし、このグラインダー処理を行った面の縁部に平面から構成される部分が残っており、セット時や搬送時の振動によりこの部分が当接部１１２にぶつかると、これにより被処理基板Ｓの割れや欠けが発生することがある。特に、本実施形態のように固定部材１３がバックプレート１２と支持部材１１の全面に設けられているのではなく、所定の距離離間して複数設けられている場合には、固定部材１３が設けられていない部分や、固定部材１３が設けにくい被処理基板Ｓの角部での振動が大きくなり、この部分で被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい。
【００２２】
このため、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、収容部１１４の当接部１１２の被処理基板Ｓの角部に対向する位置には、凹部１４が設けてある。これにより、固定部材１３が設けられておらず、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい被処理基板Ｓの角部でのグラインダー処理後の面の縁部が当接部１１２にぶつからないので、被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制することができる。この場合に、新たに部材を設ける必要がないために、コストをかけることもない。また、新たに部材を設ける場合には、この部材にパーティクルが付着するのを抑制する必要があるが、本実施形態では、この凹部１４は被処理基板Ｓにより覆われてしまうので、パーティクルが付着する虞もない。以下、図５を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、凹部１４は、当接部１１２の被処理基板Ｓ側の面の四隅に、即ち被処理基板Ｓを設置した場合に被処理基板Ｓの角部に対向する位置に形成されている。この凹部１４は、図５（ｂ）に示すように、上面視において直角に曲折したＬ字状部１４１と、Ｌ字状部１４１の外側の角部に設けられた円形部１４２とからなる。Ｌ字状部１４１は、被処理基板Ｓのセット時や搬送時の振動による被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制するためのものである。即ち、被処理基板Ｓの角部は、固定部材により固定することができないために、被処理基板Ｓのセット時や搬送時の振動により、被処理基板Ｓの角部のグラインダー処理された面の縁部が当接部１１２に接触しすい。これにより、当該部分で、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい。従って、上述した位置に凹部１４を設けることで、被処理基板Ｓが当接部１１２に接触することがないので被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制できる。
【００２４】
また、Ｌ字状部１４１の開口の外側の角部が直角であると、被処理基板Ｓがずれて（回転して）しまった状態で支持部材１１に収容されると、被処理基板Ｓの角部がＬ字状部１４１の開口の外側の角部に接触し、割れや欠けが発生してしまうことがある。そこで、本実施形態では、被処理基板Ｓの角部が接触する可能性がある部分について凹部である円形部１４２を形成している。これにより、被処理基板Ｓの角部が当接部１１２に接触することを抑制し、その結果、さらに被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制している。
【００２５】
また、図５（ｃ）に示すように、凹部１４は、凹部１４の開口端部１４３が断面視において曲線状となるように、即ち凹部１４の開口端部１４３が曲面で構成されている。これは、凹部１４の開口端部が平面で構成されていると、被処理基板Ｓの被処理面がこの開口端部と接触すると割れや欠けが発生してしまうことがある。本実施形態では、凹部１４の開口端部１４３を曲面から構成していることで、被処理基板Ｓの被処理面が、当接部１１２に接触したとしても、被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制することができる。また、円形部１４２も開口端部を曲面から構成されるようにしてもよい。
【００２６】
なお、本実施形態のように凹部１４を設けるのではなく、樹脂などからなる緩衝材をこの凹部１４の代わりに設けるとすれば、部品点数が増えるだけでなく、被処理基板Ｓに対して高温プロセスを行う場合に緩衝材が溶け出してしまうことがあるため、好ましくない場合も考えられる。従って、本実施形態のように基板の割れや欠けが発生しやすい位置に凹部１４を設けることが好ましい。
【００２７】
上述した実施形態では、凹部１４は、Ｌ字状部１４１と、円形部１４２とから構成されているが、少なくとも、Ｌ字状部１４１を有していれば、被処理基板Ｓのグラインダー処理された面の縁部が当接部１１２に接触することを抑制できる。
【００２８】
また、上述した実施形態では、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい位置が被処理基板Ｓの各角部周辺であるので、この各角部周辺で被処理基板Ｓが当接部１１２に接触しないように、凹部１４をＬ字状部１４１としているが、凹部１４の形状はこの形状に限定されない。即ち、被処理基板Ｓの角部に対応する位置には、固定部材１３が設けにくいため、この部分でセット時や搬送時の衝撃が大きくなりやすい。従って、当接部１１２の被処理基板Ｓの角部に対応する位置に凹部１４を設けているが、これに限定されず、被処理基板Ｓのグラインダー処理された面の縁部のうち、割れや欠けが発生しやすい位置に対応して、当接部１１２に凹部１４が形成されていればよい。例えば、凹部１４を、当接部１１２の開口１１３の周囲全周に亘って設けてあってもよい。また、凹部１４を、当接部１１２の開口１１３の周囲全周に亘って、破線状に設けてもよい。このように全周設けることで、予め基板のどの位置に割れや欠けが発生しやすいかを予測する必要がなく、被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制することが可能である。また、被処理基板Ｓの角部周辺以外の位置から被処理基板Ｓの割れや欠けが発生することを抑制することも可能である。しかしながら、全周に亘って設けることで支持部材１１の材質により強度が不足する場合がある。従って、本実施形態のように固定部材１３との関係で特に被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい位置が特定できる場合には、凹部１４は、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい位置だけに設けることが好ましい。
【００２９】
また、円形部１４２は、被処理基板Ｓが収容部１１４に収容される場合に被処理基板Ｓの角部が当接部１１２に接触しないように構成されていればよく、円形でなくてもよい。
【００３０】
本実施形態では、支持部材１１は、側壁部１１１を備えたが、支持部材１１は、少なくとも当接部１１２と開口１１３とを備えていればよい。例えば、開口１１３が形成された板状の当接部１１２に、被処理基板Ｓを載置して、固定部材１３により固定するように構成することも可能である。
【００３１】
このような基板ホルダー１を備えた基板搬送装置２について、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６は、基板搬送装置の概略を示す斜視図であり、図７は、チャンバー設置時における基板搬送装置の状態を示す斜視図である。
【００３２】
基板搬送装置２は、基板に対して所定の処理を行うチャンバー内において、基板ホルダー１を垂直に、即ち被処理基板Ｓを垂直に保持した状態で搬送するものである。なお、本実施形態では、垂直には略垂直も含まれる。基板搬送装置２は、基板ホルダー１を吊り下げて被処理基板Ｓを垂直に保持した状態で搬送する搬送手段２１を備える。基板ホルダー１は、支持部材１１に、図示しない固定手段により固定された鉤状部１１６（図中では例として３つ）を備えている。この各鉤状部１１６を、搬送手段２１の下面側に設けられたＵ字状の掛止部材２１１（図中では例として３つ）に引っ掛けることにより、基板ホルダー１は搬送手段２１に接続される。
【００３３】
搬送手段２１は、その上面に長手方向に沿ってラック２１２が設けられている。図７に示すように、チャンバーには、図示しない駆動手段により駆動されて回転する駆動軸３１と共に回転するピニオンギア３２が設けられている。ラック２１２は、このピニオンギア３２に係合するように構成されている。また、搬送手段２１は、その側面に上部ローラー２１３（図中では例として３つ）を備える。この上部ローラー２１３は、図７に示すように、チャンバーに設けられた上部レールＲ１上に載置され、上部レールＲ１上を移動可能に構成されている。
【００３４】
また、基板ホルダー１の下端側には、回転軸２１４（例として、図中では４つ）が回転自在に取付られると共に、回転軸２１４の他端側に下部ローラー２１５が設けられている。下部ローラー２１５は、回転軸２１４と共に回転する。下部ローラー２１５は、チャンバー内に設けられた一対の板状の下部レールＲ２で挟持されると共に、下部レールＲ２間を回転移動できるように構成されている。この下部ローラー２１５は駆動手段を備えておらず、上部の搬送手段２１により基板ホルダー１が搬送される際に基板ホルダー１の下側を支持し、基板ホルダー１の搬送を補助するためのものである。
【００３５】
搬送手段２１による搬送について説明する。駆動手段によりピニオンギア３２が例えば時計回りに回転駆動すると、搬送手段２１のラック２１２がピニオンギア３２に係合して、搬送手段２１に動力が伝わる。そして、この動力が伝達されたことにより、搬送手段２１は、上部レールＲ１上を上部ローラー２１３を介して図中左方向へ移動する。これにより、搬送手段２１に吊り下げられた基板ホルダー１が図中左方向へ移動する。この場合に、基板ホルダー１の下側が、下部ローラー２１５が下部レールＲ２との間を回転移動することで、基板ホルダー１の下側が支持されるので、基板ホルダー１が安定して移動しやすい。このように、本実施形態においては、基板ホルダー１の上下を支持していることで、大型基板であっても簡易に、かつ安定して搬送することができる。
【００３６】
かかる基板搬送装置２は、成膜装置内に成膜ガスを導入しＤＣ電力を印加してプラズマを形成して成膜を行うプラズマＣＶＤ法を行う成膜装置に用いることができる。例えば、成膜室を含む複数の処理室からなる成膜装置に上部レールＲ１及び下部レールＲ２を設けて、基板ホルダー１を処理室間で移動させ、成膜室において停止させることにより成膜することができる。基板ホルダー１を上部レールＲ１及び下部レールＲ２を介して移動させる場合に、本実施形態では、凹部１４が設けられていることで、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しにくい。
【００３７】
上述した実施形態では、基板搬送装置としては、被処理基板Ｓを床面に対して垂直に保持する縦型の基板搬送装置を示したが、これに限定されない。例えば、被処理基板Ｓを床面に対して水平に保持する横型の基板搬送装置に基板ホルダー１を用いることも可能である。この場合であっても、固定部材１３が離間して設けられている場合には、被処理基板Ｓの搬送の際に被処理基板Ｓの固定部材１３間で被処理基板Ｓの割れや欠けが発生する場合があるので、本実施形態の基板ホルダー１を用いることで、これを抑制できる。
【００３８】
また、基板搬送装置は、上述した実施形態では、ＤＣ電力を印加するプラズマＣＶＤ法による成膜装置にも用いることができるものを示したが、例えば、下部ローラー２１５を金属製として、下部レールＲ２を介して電流を被処理基板Ｓ側に印加できるように構成し、ＲＦ電極を印加するプラズマＣＶＤ法を行う成膜装置に用いてもよい。また、基板搬送装置は、成膜装置内にスパッタリングガスを導入してターゲットをスパッタリングして成膜を行うスパッタリング法を行う成膜装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 基板ホルダー
２ 基板搬送装置
１１ 支持部材
１２ バックプレート
１３ 固定部材
１４ 凹部
２１ 搬送手段
１１１ 側壁部
１１２ 当接部
１１３ 開口
１１４ 収容部
１１６ 鉤状部
１２１ 埋設用凹部
１３１ 挿入部
１３２ 挿入穴
１３３ 被挿入部
１４１ 字状部
１４２ 円形部
１４３ 開口端部
１５１ 台部
１５２ スライド部
１５３ａ〜１５３ｃ 固定部材
１５４ 押圧部
１５５ 嵌合部
２１１ 掛止部材
２１２ ラック
２１３ 上部ローラー
２１４ 回転軸
２１５ 下部ローラー
Ｒ１ 上部レール
Ｒ２ 下部レール
Ｓ 被処理基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板ホルダー及び基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板を支持する基板ホルダーは、被処理基板のセット時における衝撃や、セット後の搬送時における振動による衝撃で、基板受け部と被処理基板との接触する箇所において被処理基板に傷や割れが発生しやすく、これを抑制することが求められていた。特に、被処理基板を鉛直方向にたてた状態で保持するいわゆる縦型の基板ホルダーでは、このような問題は顕著であった。そこで、従来、縦型の基板ホルダーにおいては、被処理基板の下端の端面に接してこの端面で被処理基板を支える複数の基板受け部を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この基板受け部は、被処理基板側から下側に力を受けて変形し、かつ変形することにより上向きに力が働く弾性部を備えている。この弾性部を備えていることで、被処理基板のセット時における衝撃や、セット後の搬送時における振動による衝撃で、基板受け部と被処理基板との接触する箇所において被処理基板に傷や割れが発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６２５３９号公報（請求項１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような弾性部を設けるような構成では、部品点数が多く、コストが高くなってしまうという問題がある。また、この弾性部に成膜時のパーティクルが付着してしまい、所望の弾性力を得ることができず、被処理基板の傷や割れが発生するという問題が発生するという問題がある。
【０００５】
なお、このような問題は、基板を床面に対して垂直に保持する基板ホルダーだけでなく、基板を水平に保持する基板ホルダーであっても、基板のセット時や搬送時に同様に発生する場合がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、基板のセット時や搬送時の衝撃により被処理基板に傷や割れが発生することを抑制できると共に、部品点数が少なく、パーティクルが付着しにくい基板ホルダー及びこれを用いた基板搬送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基板ホルダーは、被処理基板の被処理面側の外周部に当接する当接部と、該被処理基板の被処理面を露出させる開口とを有し、前記被処理基板の前記被処理面を露出させた状態で前記当接部で前記被処理基板を支持する支持部材を備え、前記当接部には、前記被処理基板の端部に対向する位置に凹部が設けてあることを特徴とする。本発明においては前記当接部には、前記被処理基板の端部に対向する位置に凹部が設けてあることで、基板のセット時や搬送時に、被処理基板の割れや欠けが発生しやすい端部が当接部に直接ぶつかることを抑制し、この結果、被処理基板への傷や割れを抑制している。
【０００８】
前記凹部は、少なくとも前記開口側の開口縁部が曲面から構成されていることが好ましい。開口を設けたとしても、開口縁部が平面から構成されていると、基板のセット時や搬送時にこの部分と基板とが接触して割れや欠けが発生する可能性がある。そこで、開口縁部を面取りすることで、この基板の割れや欠けを効果的に抑制しうるように構成することが好ましい。
【０００９】
前記凹部が、少なくとも前記被処理基板の各角部に対向する位置に形成されていることが好ましい。特に基板の角部において基板がセット時や搬送時に振動しやすく、割れや欠けが発生しやすいので、前記凹部が、前記開口の角部に対応する位置に形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明の基板搬送装置は、前記いずれかに記載の基板ホルダーと、該基板ホルダーを垂直に保持し搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする。前記いずれかの基板のセット時や搬送時に基板に割れや欠けが発生しにくい基板ホルダーを用いていることで、本発明の基板搬送装置も、基板に割れや欠けが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】被処理基板を設置した場合の基板ホルダーの分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図３】被処理基板を設置した基板ホルダーの（ａ）正面図及び（ｂ）裏面図である。
【図４】固定部材の設置状態を示す（ａ）上面図及び（ｂ）図４（ａ）でのＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図５】凹部を説明するための（ａ）収容部材の模式的平面図、（ｂ）基板収容時の（ａ）におけるＣ−Ｃ’線での断面図及び（ｃ）凹部の拡大図である。
【図６】基板搬送装置の概略を示す斜視図である。
【図７】チャンバー設置時における基板搬送装置の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の基板ホルダー１について、図１〜３を用いて説明する。基板ホルダー１は、例えばＳＵＳ等から構成される略長方形の枠状の支持部材１１を備える。支持部材１１は、四方を囲う側壁部１１１を備える。また、支持部材１１は、被処理基板Ｓの被処理面側の外周部に当接する当接部１１２と、被処理面を露出するように形成された開口１１３とを備える。当接部１１２は、側壁部１１１の一方面側に、側壁部１１１に対して垂直となるように設けられたフランジ部である。これらの側壁部１１１と当接部１１２とにより、図２に示すように被処理基板Ｓを収容する収容部１１４が画成されている。収容部１１４は、被処理基板Ｓを収容するものであり、収容部１１４に収容された被処理基板Ｓは、開口１１３からその被処理面が露出する。収容部１１４は、被処理基板Ｓを収容しやすいように、被処理基板Ｓよりもやや大きく構成されている。
【００１３】
また、基板ホルダー１は、基板と同一形状の（本実施形態では略長方形状の）バックプレート１２を備える。バックプレート１２は、例えばＳＵＳ等から構成される板状部材であり、収容部１１４に、被処理基板Ｓ及びバックプレート１２の順で収容される。
【００１４】
基板ホルダー１は、支持部材１１の他方面側（被処理基板Ｓの被処理面が露出する面とは反対側）に、図３（ｂ）に示すように、支持部材１１に被処理基板Ｓ及びバックプレート１２を収容した状態でバックプレート１２を支持部材１１に固定する固定部材１３を備える。固定部材１３は、基板ホルダー１に、それぞれ所定の距離離間して設けられている。具体的には、バックプレート１２の各辺において複数箇所を支持部材１１に固定するように、固定部材１３は、バックプレート１２と、側壁部１１１の他方面側とに亘って、複数設けられている。被処理基板Ｓのセット時においては、被処理基板Ｓとバックプレート１２とが支持部材１１の収容部１１４に収容され、固定部材１３によりバックプレート１２が支持部材１１に固定される。これにより、支持部材１１の当接部１１２とバックプレート１２との間に被処理基板Ｓが支持される。この状態で、支持部材１１の開口１１３からは、バックプレート１２と支持部材１１とにより支持された被処理基板Ｓの被処理面が露出する。
【００１５】
固定部材１３について、以下、図４を用いて詳細に説明する。本実施形態では、固定部材１３は、バックプレート１２に設けられた挿入部１３１と、側壁部１１１に設けられ、挿入部１３１が挿入される挿入穴１３２が設けられた被挿入部１３３とからなる。
【００１６】
挿入部１３１は、台部１５１と、台部１５１上に設けられたスライド部１５２とからなる。台部１５１は、バックプレート１２に設けられた埋設用凹部１２１に埋設され、第１固定部材１５３ａにより固定されている。スライド部１５２は、台部１５１側の押圧部１５４と、押圧部１５４に第２固定部材１５３ｂにより固定された嵌合部１５５とからなる。押圧部１５４は、被処理基板Ｓの中央部側（図中左側）の端部が上方に向かって曲折されている。また、嵌合部１５５は、第２固定部材１５３ｂにより長手方向の一端側（基板の中央側）のみ押圧部１５４に固定されている。嵌合部１５５は、その長手方向の他端側は固定されておらず、若干浮き上がっている。この嵌合部１５５の他端側の端部は、上面視において一端側に比べて幅狭となっている。そして、嵌合部１５５の他端側の最端部は、押圧部１５４の他端側の端部よりも若干長くなっており、押圧部１５４側に傾斜している。
【００１７】
押圧部１５４は、中央付近に第１溝１５６を備える。嵌合部１５５は、この第１溝１５６に対向して連通する第２溝１５７を備える。第１溝１５６及び第２溝１５７には、第１ピン１５８及び第２ピン１５９が、第１溝１５６及び第２溝１５７の開口端部に係合して設けられている。
【００１８】
また、被挿入部１３３は、長手方向の両端が第３固定部材１５３ｃにより支持部材１１の側壁部１１１に固定されている。被挿入部１３３は、基板側のみ開口した挿入穴１３２が設けられており、断面視において逆Ｌ字状となっている。
【００１９】
固定部材１３による固定について説明する。押圧部１５４の上方に向かって曲折されている端部が押圧されることにより、押圧部１５４及び押圧部１５４に固定されている嵌合部１５５とは、第１ピン１５８及び第２ピン１５９をガイドとして、第１溝１５６及び第２溝１５７に沿って図中左側に移動する。即ち、スライド部１５２は、台部１５１上をスライドする。そして、基板中央側の第１溝１５６及び第２溝１５７の開口端部が第１ピン１５８に当接する。この時に、嵌合部１５５の他端側の端部は、図中点線で示すように、押圧部１５４の端部を覆うように台部１５１側に移動する。嵌合部１５５は、台部１５１側に曲折されているので、挿入穴１３２に挿入されやすく、挿入後は、弾性力により挿入穴１３２に嵌合し、固定される。このように挿入部１３１が被挿入部１３３の挿入穴１３２に挿入されて、固定される。
【００２０】
なお、本実施形態では固定部材１３は、上述したようなスライドして固定するものを示したがこれに限定されず、被処理基板Ｓ及びバックプレート１２を挟んで挟持する挟持部材（クランプ部材）等でもよい。
【００２１】
ところで、バックプレート１２と被処理基板Ｓとを収容部１１４に収容する際に、被処理基板Ｓに割れや欠けが発生しやすいので、これを抑制する必要がある。即ち、図４（ｂ）に示すように、被処理基板Ｓの縁部は、Ｒになるように面取りされている。これは、被処理基板Ｓの縁部が平面から構成されているもの、例えば断面視において直角になっていると、応力集中しやすく、また、この被処理基板Ｓには、縁部に元々マイクロクラックが存在していることがあるのでこれを減少させるためにこの縁部をグラインダー処理によりＲになるように面取りして除去しているものである。しかし、このグラインダー処理を行った面の縁部に平面から構成される部分が残っており、セット時や搬送時の振動によりこの部分が当接部１１２にぶつかると、これにより被処理基板Ｓの割れや欠けが発生することがある。特に、本実施形態のように固定部材１３がバックプレート１２と支持部材１１の全面に設けられているのではなく、所定の距離離間して複数設けられている場合には、固定部材１３が設けられていない部分や、固定部材１３が設けにくい被処理基板Ｓの角部での振動が大きくなり、この部分で被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい。
【００２２】
このため、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、収容部１１４の当接部１１２の被処理基板Ｓの角部に対向する位置には、凹部１４が設けてある。これにより、固定部材１３が設けられておらず、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい被処理基板Ｓの角部でのグラインダー処理後の面の縁部が当接部１１２にぶつからないので、被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制することができる。この場合に、新たに部材を設ける必要がないために、コストをかけることもない。また、新たに部材を設ける場合には、この部材にパーティクルが付着するのを抑制する必要があるが、本実施形態では、この凹部１４は被処理基板Ｓにより覆われてしまうので、パーティクルが付着する虞もない。以下、図５を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、凹部１４は、当接部１１２の被処理基板Ｓ側の面の四隅に、即ち被処理基板Ｓを設置した場合に被処理基板Ｓの角部に対向する位置に形成されている。この凹部１４は、図５（ｂ）に示すように、上面視において直角に曲折したＬ字状部１４１と、Ｌ字状部１４１の外側の角部に設けられた円形部１４２とからなる。Ｌ字状部１４１は、被処理基板Ｓのセット時や搬送時の振動による被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制するためのものである。即ち、被処理基板Ｓの角部は、固定部材により固定することができないために、被処理基板Ｓのセット時や搬送時の振動により、被処理基板Ｓの角部のグラインダー処理された面の縁部が当接部１１２に接触しすい。これにより、当該部分で、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい。従って、上述した位置に凹部１４を設けることで、被処理基板Ｓが当接部１１２に接触することがないので被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制できる。
【００２４】
また、Ｌ字状部１４１の開口の外側の角部が直角であると、被処理基板Ｓがずれて（回転して）しまった状態で支持部材１１に収容されると、被処理基板Ｓの角部がＬ字状部１４１の開口の外側の角部に接触し、割れや欠けが発生してしまうことがある。そこで、本実施形態では、被処理基板Ｓの角部が接触する可能性がある部分について凹部である円形部１４２を形成している。これにより、被処理基板Ｓの角部が当接部１１２に接触することを抑制し、その結果、さらに被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制している。
【００２５】
また、図５（ｃ）に示すように、凹部１４は、凹部１４の開口端部１４３が断面視において曲線状となるように、即ち凹部１４の開口端部１４３が曲面で構成されている。これは、凹部１４の開口端部が平面で構成されていると、被処理基板Ｓの被処理面がこの開口端部と接触すると割れや欠けが発生してしまうことがある。本実施形態では、凹部１４の開口端部１４３を曲面から構成していることで、被処理基板Ｓの被処理面が、当接部１１２に接触したとしても、被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制することができる。また、円形部１４２も開口端部を曲面から構成されるようにしてもよい。
【００２６】
なお、本実施形態のように凹部１４を設けるのではなく、樹脂などからなる緩衝材をこの凹部１４の代わりに設けるとすれば、部品点数が増えるだけでなく、被処理基板Ｓに対して高温プロセスを行う場合に緩衝材が溶け出してしまうことがあるため、好ましくない場合も考えられる。従って、本実施形態のように基板の割れや欠けが発生しやすい位置に凹部１４を設けることが好ましい。
【００２７】
上述した実施形態では、凹部１４は、Ｌ字状部１４１と、円形部１４２とから構成されているが、少なくとも、Ｌ字状部１４１を有していれば、被処理基板Ｓのグラインダー処理された面の縁部が当接部１１２に接触することを抑制できる。
【００２８】
また、上述した実施形態では、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい位置が被処理基板Ｓの各角部周辺であるので、この各角部周辺で被処理基板Ｓが当接部１１２に接触しないように、凹部１４をＬ字状部１４１としているが、凹部１４の形状はこの形状に限定されない。即ち、被処理基板Ｓの角部に対応する位置には、固定部材１３が設けにくいため、この部分でセット時や搬送時の衝撃が大きくなりやすい。従って、当接部１１２の被処理基板Ｓの角部に対応する位置に凹部１４を設けているが、これに限定されず、被処理基板Ｓのグラインダー処理された面の縁部のうち、割れや欠けが発生しやすい位置に対応して、当接部１１２に凹部１４が形成されていればよい。例えば、凹部１４を、当接部１１２の開口１１３の周囲全周に亘って設けてあってもよい。また、凹部１４を、当接部１１２の開口１１３の周囲全周に亘って、破線状に設けてもよい。このように全周設けることで、予め基板のどの位置に割れや欠けが発生しやすいかを予測する必要がなく、被処理基板Ｓの割れや欠けを抑制することが可能である。また、被処理基板Ｓの角部周辺以外の位置から被処理基板Ｓの割れや欠けが発生することを抑制することも可能である。しかしながら、全周に亘って設けることで支持部材１１の材質により強度が不足する場合がある。従って、本実施形態のように固定部材１３との関係で特に被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい位置が特定できる場合には、凹部１４は、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しやすい位置だけに設けることが好ましい。
【００２９】
また、円形部１４２は、被処理基板Ｓが収容部１１４に収容される場合に被処理基板Ｓの角部が当接部１１２に接触しないように構成されていればよく、円形でなくてもよい。
【００３０】
本実施形態では、支持部材１１は、側壁部１１１を備えたが、支持部材１１は、少なくとも当接部１１２と開口１１３とを備えていればよい。例えば、開口１１３が形成された板状の当接部１１２に、被処理基板Ｓを載置して、固定部材１３により固定するように構成することも可能である。
【００３１】
このような基板ホルダー１を備えた基板搬送装置２について、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６は、基板搬送装置の概略を示す斜視図であり、図７は、チャンバー設置時における基板搬送装置の状態を示す斜視図である。
【００３２】
基板搬送装置２は、基板に対して所定の処理を行うチャンバー内において、基板ホルダー１を垂直に、即ち被処理基板Ｓを垂直に保持した状態で搬送するものである。なお、本実施形態では、垂直には略垂直も含まれる。基板搬送装置２は、基板ホルダー１を吊り下げて被処理基板Ｓを垂直に保持した状態で搬送する搬送手段２１を備える。基板ホルダー１は、支持部材１１に、図示しない固定手段により固定された鉤状部１１６（図中では例として３つ）を備えている。この各鉤状部１１６を、搬送手段２１の下面側に設けられたＵ字状の掛止部材２１１（図中では例として３つ）に引っ掛けることにより、基板ホルダー１は搬送手段２１に接続される。
【００３３】
搬送手段２１は、その上面に長手方向に沿ってラック２１２が設けられている。図７に示すように、チャンバーには、図示しない駆動手段により駆動されて回転する駆動軸３１と共に回転するピニオンギア３２が設けられている。ラック２１２は、このピニオンギア３２に係合するように構成されている。また、搬送手段２１は、その側面に上部ローラー２１３（図中では例として３つ）を備える。この上部ローラー２１３は、図７に示すように、チャンバーに設けられた上部レールＲ１上に載置され、上部レールＲ１上を移動可能に構成されている。
【００３４】
また、基板ホルダー１の下端側には、回転軸２１４（例として、図中では４つ）が回転自在に取付られると共に、回転軸２１４の他端側に下部ローラー２１５が設けられている。下部ローラー２１５は、回転軸２１４と共に回転する。下部ローラー２１５は、チャンバー内に設けられた一対の板状の下部レールＲ２で挟持されると共に、下部レールＲ２間を回転移動できるように構成されている。この下部ローラー２１５は駆動手段を備えておらず、上部の搬送手段２１により基板ホルダー１が搬送される際に基板ホルダー１の下側を支持し、基板ホルダー１の搬送を補助するためのものである。
【００３５】
搬送手段２１による搬送について説明する。駆動手段によりピニオンギア３２が例えば時計回りに回転駆動すると、搬送手段２１のラック２１２がピニオンギア３２に係合して、搬送手段２１に動力が伝わる。そして、この動力が伝達されたことにより、搬送手段２１は、上部レールＲ１上を上部ローラー２１３を介して図中左方向へ移動する。これにより、搬送手段２１に吊り下げられた基板ホルダー１が図中左方向へ移動する。この場合に、基板ホルダー１の下側が、下部ローラー２１５が下部レールＲ２との間を回転移動することで、基板ホルダー１の下側が支持されるので、基板ホルダー１が安定して移動しやすい。このように、本実施形態においては、基板ホルダー１の上下を支持していることで、大型基板であっても簡易に、かつ安定して搬送することができる。
【００３６】
かかる基板搬送装置２は、成膜装置内に成膜ガスを導入しＤＣ電力を印加してプラズマを形成して成膜を行うプラズマＣＶＤ法を行う成膜装置に用いることができる。例えば、成膜室を含む複数の処理室からなる成膜装置に上部レールＲ１及び下部レールＲ２を設けて、基板ホルダー１を処理室間で移動させ、成膜室において停止させることにより成膜することができる。基板ホルダー１を上部レールＲ１及び下部レールＲ２を介して移動させる場合に、本実施形態では、凹部１４が設けられていることで、被処理基板Ｓの割れや欠けが発生しにくい。
【００３７】
上述した実施形態では、基板搬送装置としては、被処理基板Ｓを床面に対して垂直に保持する縦型の基板搬送装置を示したが、これに限定されない。例えば、被処理基板Ｓを床面に対して水平に保持する横型の基板搬送装置に基板ホルダー１を用いることも可能である。この場合であっても、固定部材１３が離間して設けられている場合には、被処理基板Ｓの搬送の際に被処理基板Ｓの固定部材１３間で被処理基板Ｓの割れや欠けが発生する場合があるので、本実施形態の基板ホルダー１を用いることで、これを抑制できる。
【００３８】
また、基板搬送装置は、上述した実施形態では、ＤＣ電力を印加するプラズマＣＶＤ法による成膜装置にも用いることができるものを示したが、例えば、下部ローラー２１５を金属製として、下部レールＲ２を介して電流を被処理基板Ｓ側に印加できるように構成し、ＲＦ電極を印加するプラズマＣＶＤ法を行う成膜装置に用いてもよい。また、基板搬送装置は、成膜装置内にスパッタリングガスを導入してターゲットをスパッタリングして成膜を行うスパッタリング法を行う成膜装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ 基板ホルダー
２ 基板搬送装置
１１ 支持部材
１２ バックプレート
１３ 固定部材
１４ 凹部
２１ 搬送手段
１１１ 側壁部
１１２ 当接部
１１３ 開口
１１４ 収容部
１１６ 鉤状部
１２１ 埋設用凹部
１３１ 挿入部
１３２ 挿入穴
１３３ 被挿入部
１４１ 字状部
１４２ 円形部
１４３ 開口端部
１５１ 台部
１５２ スライド部
１５３ａ〜１５３ｃ 固定部材
１５４ 押圧部
１５５ 嵌合部
２１１ 掛止部材
２１２ ラック
２１３ 上部ローラー
２１４ 回転軸
２１５ 下部ローラー
Ｒ１ 上部レール
Ｒ２ 下部レール
Ｓ 被処理基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板の被処理面側の外周部に当接する当接部と、該被処理基板の被処理面を露出させる開口とを有し、前記被処理基板の前記被処理面を露出させた状態で前記当接部で前記被処理基板を支持する支持部材を備え、
前記当接部には、前記被処理基板の端部に対向する位置に凹部が設けてあることを特徴とする基板ホルダー。
【請求項２】
前記凹部は、少なくとも前記開口側の開口縁部が曲面から構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板ホルダー。
【請求項３】
前記凹部が、少なくとも前記被処理基板の各角部に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の基板ホルダー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の基板ホルダーと、該基板ホルダーを垂直に保持し搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１】
被処理基板の被処理面側の外周部に当接する当接部と、該被処理基板の被処理面を露出させる開口とを有し、前記被処理基板の前記被処理面を露出させた状態で前記当接部で前記被処理基板を支持する支持部材を備え、
前記当接部には、前記被処理基板の端部に対向する位置に凹部が設けてあることを特徴とする基板ホルダー。
【請求項２】
前記凹部は、少なくとも前記開口側の開口縁部が曲面から構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板ホルダー。
【請求項３】
前記凹部が、少なくとも前記被処理基板の各角部に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の基板ホルダー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の基板ホルダーと、該基板ホルダーを垂直に保持し搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１２４３４８（Ｐ２０１１−１２４３４８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７９８９３（Ｐ２００９−２７９８９３）
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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