CN103000557A - 传送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传送装置，谋求实现提高耐热性能。本发明的传送装置，在真空容器(31)内配置传送基板(42)的传送辊(18)，以从真空容器(31)内向真空容器(31)外延伸的方式配置能够与传送辊(18)传热地被固定的旋转轴(16)。并且，通过配置于真空容器(31)的贯穿孔(31f)的磁封(23)，能够旋转地支承旋转轴(16)。并且，在旋转轴(16)内形成从真空容器(31)遍及真空容器(31)内而在轴线方向上延伸的冷却用通道(17a)，使冷却介质在该通道流通。

Description

传送装置

技术领域

本发明涉及一种在真空容器内传送基板的传送装置。

背景技术

在真空气氛下加热基板的同时传送基板的传送装置被广泛使用。例如，在专利文献1中，公开有与所谓的腔内分配方式的传送装置有关的技术，所述腔内分配方式的传送装置中，每台真空容器1设置一台驱动马达，将来自设置于真空容器外的驱动马达的驱动力通过锥齿轮传递至设置于真空容器内的分配轴，并且，从该分配轴通过锥齿轮传递至分别安装有传送辊的多个旋转轴。

专利文献1：日本实开平1-129258号公报

但是，在上述专利文献1的传送装置中，设置于真空容器内的构成组件较多，其结构复杂。并且，存在从驱动马达向各旋转轴分配驱动力的锥齿轮磨损之类的课题。

针对这种课题，如图6及图7所示，可考虑到将通过各旋转轴56从驱动马达52向传送辊57分配驱动力的机构设置于真空容器61的外部的传送装置51。即，如图6及图7所示，传送装置51具备有驱动马达52、同步带轮53、同步带54、磁封轴承55、旋转轴56、传送辊57、反射板58、水冷管59及左右连结轴60。

驱动马达52设置于真空容器61的外部。每台真空容器1设置一台驱动马达52。同步带轮53设置于真空容器61的外部，且安装于后述的旋转轴56及驱动马达52的旋转轴52a。同步带54设置于真空容器61外，且架设于相互邻接的同步带轮53之间。通过基于该同步带54的连挂式连结，向相对于传送方向(图7所示的A方向)配置于右侧的各传送辊57分配来自驱动马达52的驱动力。并且，以上述的要领将驱动力传递至左右连结轴60，向相对于传送方向配置于左侧的各传送辊57分配来自驱动马达52的驱动力。

磁封轴承55配置于贯穿孔61b内，该贯穿孔61b贯穿用于形成真空容器61的壁61a。磁封轴承55能够旋转地支承从真空容器61内向真空容器61外延伸的旋转轴56，并且密封贯穿孔61b来维持真空容器61内的真空状态。旋转轴56在真空容器61的外部被供应来自驱动马达52的驱动力，向真空容器61内的各传送辊57传递驱动力。传送辊57向铅垂方向支承载置有基板72的托盘71，并且通过由旋转轴56传递的驱动力旋转来传送托盘71。

反射板58固定于真空容器61的内壁。反射板58以覆盖旋转轴56及传送辊57的方式配置，对旋转轴56及传送辊57进行防热。水冷管59接触配置于反射板58，通过使冷却介质流通来冷却反射板58。

根据这种传送装置51，在真空容器61外设置向各传送辊57分配来自驱动马达52的驱动力的驱动力分配部分，由此能够使真空容器61内的结构简化。另外，在真空容器61外设置驱动力分配部分，由此能够代替锥齿轮使用很难在真空环境下使用的用于驱动力传递的传送带。由此，还能够消除锥齿轮磨损之类的课题。

但是，在真空容器61内加热基板72的同时传送载置有基板72的托盘71的传送装置51中，为了对旋转轴56及传送辊57进行防热，需要配置多层反射板58和多个水冷管59。因此，要求提高耐热性能来进一步使真空容器61内的结构简化。

发明内容

本发明是为了解决这种课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高耐热性能的传送装置。

为了解决上述课题，本发明的传送装置是一种其传送在真空容器内加热后的基板的传送装置，其特征在于，具备：传送辊，配置于真空容器内，且传送基板；旋转轴，能够与传送辊传热地固定，且从真空容器内延伸至真空容器外；磁封轴承，配置于贯穿孔内，能够旋转地支承旋转轴，并且密封贯穿孔，该贯穿孔贯穿用于形成真空容器的壁；及冷却用通道，沿着轴向形成于旋转轴内，且从真空容器外延伸至真空容器内，用于使冷却介质流通。

在这种传送装置中，使冷却介质在形成于旋转轴内的冷却用通道流通，由此旋转轴的热传导至冷却介质，从而冷却旋转轴。另外，由于传送辊能够传热地固定于旋转轴，因此传送辊的热传导至旋转轴，旋转轴的热传导至在轴内流通的冷却介质。其结果，冷却传送辊及旋转轴，从而能够谋求提高耐热性能。冷却用通道例如包括插通于旋转轴的内部空间的冷却介质供应管和形成于冷却介质的外周面与旋转轴的内周面之间的间隙。

另外，优选进一步具备对磁封轴承进行冷却的冷却机构。由此，在高温环境下也能够将填充于磁封轴承的磁性流体保持为良好的状态，因此能够维持良好的旋转性能。

另外，优选进一步具备温度调整部件，相互接触地配置于传送辊与旋转轴之间，且调整传送辊与旋转轴之间的传热。当基板直接支承于传送辊上而被传送时，若该基板接触于传送辊，则将基板的热传导至已冷却的传送辊，从而冷却该基板。该传送装置中，由于通过温度调整部件调整从传送辊向旋转轴传导的热量，因此能够防止基板被过度冷却，且维持基板的适当的加热温度。

发明效果

根据本发明的传送装置，能够提高耐热性能。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的传送装置的结构的剖视图。

图2是沿着图1所示的传送装置的II-II线的俯视剖视图。

图3是表示图1所示的磁封轴承附近的结构的剖视图。

图4是表示图1所示的旋转接头的结构的剖视图。

图5是放大第2实施方式所涉及的传送装置中所含的传送辊附近的剖视图。

图6是表示解决现有技术的课题的传送装置的结构的一例的剖视图。

图7是沿着图6的传送装置的VII-VII线的俯视剖视图。

符号说明：

6-加热器，10-传送装置，11-动力传递机构，12-驱动马达，12a-输出轴，13A～13G-同步带轮，14A～14F-同步带，15-左右连结轴，16-旋转轴，16A-旋转轴主体，16B-转子，16f-载物台，17-旋转轴的内部空间，17a-排水路径(冷却用通道)，18-传送辊，19-温度调整部件，19b-内周面，19c-凹凸部，20-传送驱动机构，21-磁封轴承单元，22-壳体，22a-法兰，22b-贯穿孔(冷却机构)，23-磁封，24-轴承，25-永久磁铁，26A，26B-极片，27，28-O型圈，31-真空容器，31a-正面壁，31b背面壁，31c-侧壁，31d-顶板，31e-底板，31f-贯穿孔，31g-开闭出入口，32-支架，33-反射板，34-冷却水管，35-旋转接头，36-外壳，36a-支管台，37a-排水流道，37b-开口部，38-轴承，39-弹簧，41-托盘，42-基板，45-冷却水供应管，46、47-配管。

具体实施方式

(第1实施方式)

参考附图对本发明所涉及的传送装置的优选的第1实施方式进行说明。另外，在说明中，对相同要件或具有相同功能的要件，使用相同符号而省略重复说明。图1是表示第1实施方式所涉及的传送装置的结构的剖视图。图2是沿着图1所示的传送装置的II-II线的俯视剖视图。图3是表示图1所示的磁封轴承附近的结构的剖视图。图4是表示图1所示的旋转接头的结构的剖视图。

图1及图2所示的传送装置10，例如应用于对基板进行成膜的成膜装置，且传送真空容器31内的基板42。真空容器31呈箱形，具备有：形成于基板42的传送路径的入口侧的正面壁31a(参考图2)；形成于传送路径的出口侧的背面壁31b；设置于传送路径的两侧(图示左右方向的两侧)的一对侧壁31c、31c；设置于传送路径的上方的顶板31d(参考图1)；及设置于传送路径的下方的底板31e。并且，真空容器31由支架32从下方支承。

另外，在正面壁31a及背面壁31b上设置有基板42所通过的开闭出入口31g、31g(参考图2)。并且，真空容器31内因开闭出入口31g、31g被关闭而呈密封状态，被未图示的真空泵减压而呈真空状态。并且，在相互对置的侧壁31c上，设置有用于插通后述的磁封轴承单元21的贯穿孔31f。

另外，在真空容器31的内部，设置用于加热基板42的加热器6，加热器6夹着基板42的传送路径而配置于上下方向的两侧。载置基板42的托盘41上，形成有使基板42的下表面露出的开口部41a。另外，加热器6优选被控制成基板42达到适于下一个工序的成膜工序的温度(例如，550℃)。此时，真空容器31内的温度达到550℃～600℃。

另外，如图1所示，在真空容器31的内部设置有反射由加热器6引起的热的反射板33(另外，图2中，省略反射板33的图示)。反射板33以覆盖真空容器31的内壁(例如，侧壁31c、顶板31d)的方式形成，通过螺栓等固定于该内壁。另外，反射板33以覆盖后述的传送辊18及旋转轴16的方式形成，且关于与传送辊18的周面相对向的位置，呈为了使与托盘41接触的一侧的传送辊18的周面露出而配置反射板33的状态。反射板33例如由不锈钢形成，本实施方式中呈双重配置。并且，反射板33可以以覆盖其他部位的方式形成，例如也可以以覆盖正面壁31a、背面壁31b、底板31e的方式形成。

另外，如图1所示，在真空容器31的内部设置有使冷却水流通的冷却水管34。冷却水管34接触配置于反射板33从而呈能够与反射板33传热的结构。反射板33的热传递至在冷却水管34内流通的冷却水，从而冷却反射板33。冷却水管34固定于反射板33的在真空容器31中的内侧的一面，例如冷却水管34配置于在传送辊18与侧壁31c之间设置的反射板33上。

传送装置10具备有作为驱动源的驱动马达12、在传送方向的两侧沿着传送方向A配置的多个传送驱动机构20和将由驱动马达12产生的驱动力传递至多个传送驱动机构20的动力传递机构11。

驱动马达12是接受电力供应并产生旋转转矩的马达，传送装置10中，例如对1个真空容器31设置有1台驱动马达12。驱动马达12配置于真空容器31外，例如配置于一方(例如图示右侧)的侧壁31c的外侧。并且，驱动马达12的输出轴12a上固定有多个(例如2个)同步带轮13。

动力传递机构11是在真空容器31外传递来自驱动马达12的驱动力的机构，具有左右连结轴15，该左右连结轴15用于对配置于真空容器31的两侧的多个卷绕传动机构、及夹着真空容器31而配置于驱动马达12的相反一侧的一连串的卷绕传动机构传递驱动力。动力传递机构11具备有同步带轮13及同步带14作为多个卷绕传动机构。同步带轮13设置于驱动马达12的输出轴12a、左右连结轴15的两端部、传送驱动机构20的旋转轴16。同步带14架设于在传送方向A上邻接的同步带轮13，且将作为主动轮发挥作用的同步带轮13的驱动力传递至作为从动轮发挥作用的同步带轮13，并向多个传送驱动机构20分配驱动力。

传送驱动机构20具备有固定有上述同步带轮13的旋转轴16、与旋转轴16一同旋转并传送托盘41的传送辊18、旋转自如地支承旋转轴16的磁封轴承单元21、及在轴线方向上配置于磁封轴承单元21的外侧的旋转接头35。

旋转轴16例如为不锈钢制，从真空容器31内延伸至真空容器31外。另外，将真空容器31的内部侧作为旋转轴16的前端侧、将真空容器31的外部侧作为旋转轴16的后端侧来进行说明。

另外，旋转轴16上形成有在轴线方向上延伸的内部空间17，其内部空间17上插通有用于使冷却水流通的冷却水供应管45。即，旋转轴16呈具备在轴线方向上延伸的冷却水供应管45的双重管结构。另外，也可以使其他冷却介质代替冷却水流通。

旋转轴16具备有支承于磁封轴承单元21的旋转轴主体16A及连结于旋转轴主体16A的后端侧的转子16B。旋转轴主体16A从真空容器31内向真空容器31外延伸，旋转轴主体16A的后端部比磁封轴承单元21更向外方配置。比该磁封轴承单元21更向外方(真空容器31的相反一侧)配置的旋转轴主体16A的后端部上，嵌入有上述同步带轮13。在旋转轴主体16A的外周面及同步带轮13的中央开口部的内周面形成键槽并安装有键13k。并且，通过键13k，成为从动轮的同步带轮13的驱动力传递至旋转轴16，从而旋转轴16旋转。另外，通过键13k，旋转轴16的驱动力传递至成为主动轮的同步带轮13。

另外，旋转轴主体16A的后端部被开口，在轴线方向上连续的内部空间17形成至旋转轴16的前端部附近。另外，转子16B呈圆筒状且其两端部被开口。并且，旋转轴主体16A及转子16B形成连续的内部空间17。旋转轴16的内部空间17的内径大于被插入的冷却水供应管45的外径。

如上所述，冷却水供应管45插通于旋转轴16的内部空间17内，形成向旋转轴16内供应冷却水的通道。冷却水供应管45与旋转轴16配置于同轴上，后端部通过后述的旋转接头35固定而无法旋转。另外，在冷却水供应管45的外周面与旋转轴16的内周面之间形成的间隙17a作为冷却水的排水路径而被利用。即，通过冷却水供应管45从后端侧供应至前端侧的冷却水经冷却水供应管45的外侧，从旋转轴16的前端侧流向后端侧。

传送辊18例如为不锈钢制，安装于旋转轴16的前端部。传送辊18的中央形成有用于插通旋转轴16的开口，传送辊18嵌入于旋转轴16的前端部。如图3所示，在旋转轴16的外周面及传送辊18的内周面上形成键槽并安装有键18k。并且，传送辊18利用螺栓被固定于旋转轴16。传送辊18通过键18k被传递旋转轴16的转矩并与旋转轴16一同旋转。另外，传送辊18的开口部的周面与旋转轴16的前端部的周面由于金属之间直接接触而固定，因此传送辊18的热优选传递至旋转轴16。另外，传送辊18与旋转轴16也可以是不直接接触的结构。例如，传送辊18也可以通过其他部件安装于旋转轴16来进行传热。

图3所示的磁封轴承单元21具备有：支承旋转轴16的一对轴承24、24；配置于一对轴承24、24之间的磁封23；及容纳这些轴承24、24和磁封23的壳体22。

壳体22呈圆筒状，由非磁性体材料形成。在壳体22的外周面，设置有用于将磁封轴承单元21固定于真空容器31的法兰22a。并且，磁封轴承单元21嵌入于真空容器31的侧壁31c的贯穿孔31f内，贯穿孔31f的内周面与壳体22的外周面相抵接。另外，法兰22a的封面上形成圆环状的槽并安装有O型圈27。法兰22a利用螺栓等被固定于侧壁31c，侧壁31c的外表面与法兰22a的封面相抵接，通过O型圈27，侧壁31c的外表面与法兰22a的封面之间的间隙被密封。

磁封23为利用磁性流体的轴封装置，具备有与旋转轴16的周面相对向而配置的永久磁铁25、及旋转轴16的轴线方向上配置于永久磁铁25的两侧的一对极片26A、26B。

永久磁铁25形成为圆环状且使旋转轴16插通，从轴线方向的两侧被极片26A、26B夹住而保持。极片26A、26B形成为圆环状且使旋转轴16插通，是形成基于由永久磁铁25产生的磁场的磁力线电路的部件。另外，极片26A、26B在外周面分别安装O型圈28、28并嵌入于壳体22内。壳体22的内周面与极片26A、26B相抵接，通过O型圈28、28，壳体22的内周面与极片26A、26B的外周面之间的间隙被密封。

另外，在旋转轴16的外周面中，在与极片26A、26B的内周面相对向的部分，设置有多个形成保持磁性流体的间隙的载物台16f。载物台16f在周向上遍及全周而形成。旋转轴16的外周面上，沿着周向形成在轴线方向上邻接的多个槽部，形成于该槽部之间的突出部成为载物台16f。并且，磁封23中，通过永久磁铁25，形成流向极片26A、旋转轴16、极片26B的磁力线电路，通过基于该磁力线电路的磁性吸引力，在极片26A、26B与载物台16f之间的间隙保持磁性流体。即，通过磁性流体，在极片26A，26B的内周面与旋转轴16的外周面之间的间隙被密封。

另外，传送驱动机构20具备有冷却磁封轴承单元21的冷却机构。在壳体22设置用于向内部导入冷却介质(冷却水)的贯穿孔22b，经该贯穿孔22b供应冷却介质，冷却磁封23。贯穿孔22b形成于永久磁铁25附近，通过被供应的冷却介质冷却永久磁铁25。

旋转接头35旋转自如地支承旋转轴16的后端侧，且支承插通于旋转轴16内的冷却水供应管45。旋转接头35具备具有圆筒形状的外壳36，在外壳36内容纳有能够旋转地支承旋转轴16的轴承38及对旋转轴16施力的弹簧39。

外壳36呈大致圆筒状，由铜合金等形成，外壳36的内部空间的一部分作为用于使冷却介质流通的流道而被利用。轴承38固定于外壳36的内周面，能够旋转地支承旋转轴16的转子16B。弹簧39沿着旋转轴16的轴线方向而配置，对旋转轴16施力。

另外，在外壳36的后端部(真空容器31的相反一侧)上，设置有向轴线方向的后方突出的圆筒状的支管台36a。支管台36a形成冷却介质的流道，并且支承冷却水供应管45的后端部。支管台36a的前端部的内周面上形成螺纹部，冷却水供应管45的后端侧通过旋入而接合于支管台36a的前端部的内周面。并且，在支管台36a的后端侧，接合有用于供应冷却水的配管46，配管46、支管台36a及冷却水供应管45相互连通，形成供应冷却水的冷却用通道。

另外，弹簧39在旋转轴16的后端面与支管台36a的前端面之间沿着旋转轴16的轴线方向配置。容纳弹簧39的外壳36的内部空间与在旋转轴16的内周面与冷却水供应管45的外周面之间形成的间隙17a连通，形成对冷却水进行排水的流道37a。并且，在外壳36的周面上形成与对冷却水进行排水的流道连通的开口部37b，该开口部37b上接合有用于对冷却水进行排水的配管47。并且，旋转轴16内的间隙17a、外壳36的流道37a、及配管47相互连通，形成对冷却水进行排水的通道。

接着，对如上所述的结构的传送装置10的动作进行说明。首先，传送辊18使载置于托盘41上的基板42朝向图2所示的传送方向A传送。加热器6对载置于传送中的托盘41上的基板42进行加热。具体而言，控制加热器6，使得基板42达到适于成膜的温度。真空容器31内的温度通过基于加热器6的加热而达到550℃～600℃。并且，载置基板42的托盘41也被加热，托盘41的热传导至与该托盘41接触的传送辊18。

在托盘41的传送中，旋转轴16内被供应有冷却介质。冷却介质从后端侧向前端侧流过冷却水供应管45内。在旋转轴16的前端部(传送辊18的安装部)附近，冷却介质从冷却水供应管45的前端流出。从冷却水供应管45流出的冷却介质经形成于冷却水供应管45的外周面与旋转轴16的内周面之间的间隙17a，从前端侧向后端侧流过旋转轴16内。由此，旋转轴16的热传递至冷却介质，冷却旋转轴16。另外，冷却介质的流通基本上不会中断而连续地进行。

另外，本实施方式的传送装置10中，冷却介质供应至磁封轴承单元21。冷却介质经壳体22的贯穿孔22b导入至内部，冷却磁封23。其结果，能够以良好的状态保持填充于磁封轴承55的磁性流体，且能够维持良好的旋转性能。

另外，本实施方式的传送装置10中，冷却介质供应至冷却水管34，冷却反射板33。反射板33的热传导至冷却介质，且向真空容器31外排出。并且，反射板33由于以覆盖真空容器31的壁体、传送辊18、及旋转轴16的方式配置，因此可以缓和向这些部件的传热。

以上说明的第1实施方式的传送装置10中，使冷却介质在形成于旋转轴16内的冷却用通道17a流通，由此旋转轴16的热传导至冷却介质，旋转轴16本身被冷却。并且，传送辊18由于能够传热地固定于旋转轴16，因此传送辊18的热传导至已冷却的旋转轴16，传送辊18也被冷却。通过这些，可以谋求提高耐热性能。并且，与在旋转轴16内不具备冷却用通道17a的传送装置相比，由于冷却性能被提高，因此例如，能够减少覆盖旋转轴16及传送辊18的反射板33的张数，或者减少冷却反射板33的冷却水管34的数量，能够使真空容器31内简化。

另外，第1实施方式的传送装置10中，在真空容器31的外部设置向各传送辊18分配来自驱动马达12的驱动力的驱动力分配部分，由此使真空容器31内的结构简化。并且，在真空容器31的外部设置驱动力分配部分，由此能够代替锥齿轮而使用很难在真空环境下使用的传送带，且还能够消除锥齿轮的磨损之类的课题。

(第2实施方式)

接着，利用图5对本发明所涉及的传送装置的第2实施方式进行说明。图5是放大第2实施方式所涉及的传送装置中所含的传送辊18附近的剖视图。另外，如图5所示，第2实施方式的传送装置与上述传送装置的不同点为：具备有温度调整部件19，该温度调整部件19相互接触地配置于传送辊18与旋转轴16之间，且调整传送辊18与旋转轴16之间的传热。在此，对与上述实施方式中记载的传送装置10相同或相等的结构省略其说明，而对与上述第1实施方式的传送装置10不同的结构进行说明。

温度调整部件19例如为由工程塑料或不锈钢形成的筒状部件。温度调整部件19的外周面19a直接与传送辊18的内周面18a接触。温度调整部件19的内周面19b直接与旋转轴16中的安装部16b的外周面16e接触。

温度调整部件19的内周面19b上形成有凹凸部19c。因此，与在内周面19b未形成凹凸部19c时相比，温度调整部件19的内周面19b与旋转轴16中的安装部16b的外周面16e相互接触的面积变小。由此，能够调整通过温度调整部件19从传送辊18传导至旋转轴16的热量。第2实施方式中，通过降低从传送辊18传导至旋转轴16的热量，能够防止传送辊18被过度冷却，且能够维持基板42的适当的加热温度。第2实施方式所涉及的传送装置在不使用托盘而由传送辊18直接支承并传送基板42的无托盘式传送等时尤其有效。

以上，根据第1实施方式及第2实施方式对本发明进行了详细说明。但是，本发明并不限定于上述实施方式。本发明在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变形。

上述实施方式中，举出加热器6配置于真空容器31内，且基板42在被加热的同时被传送的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，还能够应用于传送在上游工序中已被加热的基板42的传送装置。

另外，上述实施方式中，举出基板42载置于托盘41而被传送的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，可以是基板42直接载置于传送辊18来传送的方法。

另外，上述第2实施方式的温度调整部件19可以相对于旋转轴16装卸自如地安装。由此，能够灵活地调整通过温度调整部件19从传送辊18传导至已冷却的旋转轴16的热量。其结果，能够按照基板42的种类或传送方法，将基板控制成适当的温度。

另外，举出上述第2实施方式的温度调整部件19在内周面19b形成有半圆形状的凹凸部19c的例子进行了说明，但并不限定于此，例如，也可以是矩形的凹凸部19c。并且，也可以是在温度调整部件19的内周面19b形成有槽。

Claims (3)

1.一种传送装置，该传送装置传送在真空容器内加热后的基板，其特征在于，具备：

传送辊，配置于所述真空容器内，且传送所述基板；

旋转轴，能够与所述传送辊传热地固定，且从所述真空容器内延伸至所述真空容器外；

磁封轴承，配置于贯穿孔内，能够旋转地支承所述旋转轴，并且密封所述贯穿孔，该贯穿孔贯穿用于形成所述真空容器的壁；及

冷却用通道，沿着轴向形成于所述旋转轴内，且从所述真空容器外延伸至所述真空容器内，用于使冷却介质流通。

2.如权利要求1所述的传送装置，其特征在于，还具备：

冷却机构，冷却所述磁封轴承。

3.如权利要求1或2所述的传送装置，其特征在于，还具备：

温度调整部件，相互接触地配置于所述传送辊与所述旋转轴之间，且调整所述传送辊与所述旋转轴之间的传热。

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