CN103726096B - 衬底保持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种衬底保持装置，其可在不使衬底全部区域发生挠曲的情况下保持衬底，并且可简单且低价地制作。所述衬底保持装置具有肘节夹具(30)，该肘节夹具(30)沿衬底的边缘部(P1)而设置，且夹持该衬底的边缘部(P1)而保持衬底。其特征在于，该肘节夹具(30)以衬底(P)的中心(P2)为基准，面对且呈辐射状设置，在各面对部位，沿相反方向拉伸上述衬底的同时夹持衬底(P)。

Description

衬底保持装置
技术领域
本发明涉及衬底的保持技术，具体地涉及一种衬底保持装置，适用于比如非电解的显影处理、蚀刻处理、剥离处理或电解液覆盖处理等的衬底的水平运送。
背景技术
作为这种现有技术，公知有如下的专利文献1所示的运送系统(参照图9)。
该运送系统100包括持握装置101，该持握装置101具有从衬底W的内侧和外侧夹持衬底的滚轮101a、101b。另外，持握装置101在衬底W的左、右两侧方相互对合而设置。而且，如图10所示，如果在滚轮101a、101b的间隙中插入衬底W，沿相反的方向使各滚轮旋转，则将衬底W拉入滚轮101a、101b内而进行持握。另外，对于持握装置101、101，在衬底的左、右的控制的方向是相反的，衬底W以其中心线W1为边界，在沿左、右宽度方向受到拉伸。即，由于产生以中心线W1为边界而相反的方向的拉力，故衬底W在不发生因该拉力而挠曲的情况下被保持。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表第2010-529294号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述运送系统100中，虽然以衬底W的中心线W1为边界，沿其左、右宽度方向可抑制衬底的挠曲，但是，在衬底W的长度方向使拉力产生偏差，衬底会产生波状起伏。特别是，在供给电解液覆盖处理等的水平运送装置中，由于因其挠曲，处理液残留于衬底上，故在确保质量方面要求进行改善。
另外，在上述运送系统中，必须要求用于分别驱动各滚轮的驱动装置以及用于正确地控制各滚轮的旋转量的控制装置，但是，所述装置复杂且价格昂贵。另外，由于处理液的附着，使滚轮的保持力发生变化，故无法获得稳定的保持力，必须要求部件的定期更换和维修。
本发明是在考虑了上述的技术课题而提出的，本发明的目的在于提供一种衬底保持装置，其可在不使衬底全部区域挠曲的情况下保持衬底，并且可简单而低价地制作。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明采取如下构成。
一种衬底保持装置，该衬底保持装置具有多个保持件，该保持件沿衬底的边缘部而设置，并且夹持该衬底的边缘部而保持衬底，其特点在于，
这些保持件以上述衬底的中心为基准，相对且呈辐射状设置，在各面对部位，沿相反方向拉伸上述衬底的同时夹持衬底。
其中，术语“衬底”主要指印刷电路衬底，但是其并不限于印刷电路衬底，广泛地包括比如薄膜、玻璃等的薄板状的部件。
按照该结构的本发明，以衬底的中心为基准，面对且呈辐射状设置保持件。另外，由于在各面对部位，沿相反方向拉伸衬底的同时夹持衬底，故在该面对部位之间产生的张力以衬底的中心为基准，沿相反方向作用。另外，由于保持件以衬底的中心为基准呈辐射状设置，故在衬底的各方向保持拉力的平衡，衬底在没有于其全部区域内发生挠曲的情况下被保持。
即，在本发明中，以衬底的中心为基准，以点对称地方式设置各保持件，保持衬底的各方向的张力的平衡。
另外，上述保持件也可为，相对该衬底使角度可自由变更的方式设置的结构。
在该结构中，由于相对衬底可自由地改变保持件的角度，故即使在衬底的外形尺寸改变的情况下，仍可将基准与衬底的中心正确地对准。
还有，上述保持件还可为具有用于调整保持力的保持力调整机构的结构。
按照该结构，由于可在设置保持件的各部位分别调节衬底的保持力，故可抑制由于保持力的差异所造成的拉力的偏离。
此外，上述保持件也可为下述的结构，其具有用于夹持该衬底的臂，上述臂相对上述衬底，以可从其表面侧自由旋转的方式设置。
按照该结构，在臂旋转而倒向衬底侧时，由于臂相对衬底沿臂的延伸方向稍微错开，故在该结构中，利用该“错开”拉动衬底。另外，由于利用在臂的旋转时产生的“错开”拉动衬底，故可简单而低价地制作。另外，在上面描述中，表面侧与衬底的内、外无关，仅指衬底的面。
再有，其特点在于，在上述臂上设置与上述衬底接触的附件，其接触面在沿上述臂的纵向的直线上呈圆弧状鼓起。
按照具有这样的表面形状的附件，即使在附件和衬底之间的角度发生改变的情况下，附件的边缘仍不会钩挂于衬底上，另外，由于接触点均不相对固定位置而错开，故可在固定位置以良好的精度夹持衬底。即，在衬底和附件之间，没有作用不合理的力，还能抑制保持位置的错开。
另外，其特点在于，上述臂可向远离上述衬底的方向开放，并且该开放时的臂的角度按照相对衬底的表面，以90°以上而打开的方式设定。
按照该结构，由于相对衬底的表面，臂以90°以上的程度打开，故相对本装置，可从其正面侧装卸衬底。
此外，上述保持件也可为肘节夹具。
即，由于肘节夹具具有增力机构，故通过采用肘节夹具，即使通过微小的力，仍可保持衬底。
发明的效果
如上所述，按照本发明，其可在不使衬底全部区域发生挠曲的情况下保持衬底，另外，可提供简单且低价地制作的衬底保持装置。特别是，具有还广泛地适用于实施强力的喷淋处理、强力的吹气除液处理等的场合的优点。
附图说明
图1为本实施方式所示的衬底保持装置的俯视图；
图2为本实施方式所示的保持件的侧视图；
图3为表示图2所示的保持件的开放状态的侧视图；
图4为图2所示的保持件的俯视图；
图5为设置于保持件前端的附件的放大图；
图6为表示本实施方式所示的附件和衬底的接触状态的主要部分的放大图；
图7为表示经过图6的步骤，保持衬底的状态的主要部分的放大图；
图8为表示作用于衬底上的拉力的示意图；
图9为表示现有的运送系统的主视图；
图10为组装于现有的运送系统中的滚轮的放大图；
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的衬底保持装置1进行说明。
本实施方式所示的衬底保持装置1如图1所示，由架状的支架2和肘节夹具30(保持件)构成，该支架2沿衬底P的边缘部P1而设置，该肘节夹具30以衬底P的中心P2为基准面对且呈辐射状设置。
支架2由富含耐腐蚀性的金属性的板构成，其外形尺寸按照与运送对象的衬底P吻合的方式设计。另外，在支架2的各部位安装肘节夹具30，通过该多个肘节夹具30将衬底P保持于支架2内部。
肘节夹具(在下面简称为夹具30)如图2所示，包括：固定臂31，该固定臂31从内面侧支承衬底P；从动臂32，该从动臂32以可旋转的方式支承于该固定臂31上；肘式机构33，该肘式机构33使该从动臂32朝向固定臂31按压；操作杆34，该操作杆34与组装于该肘式机构33中的连杆33a连接。另外形成下述的结构，其中，在固定臂31和从动臂32的前端组装橡胶制的附件35、36，固定臂和从动臂31、32分别经由附件35、36，将衬底P夹于其前端部分。
上述从动臂32以设置于其基端的支承轴32a为中心，按照可旋转的方式设置于固定臂31侧。另外，从动臂32经由肘式机构33的连杆33a、33b与操作杆34连接，操作杆34的操作力经由肘式机构33，使从动臂32旋转到固定臂31侧。即，通过操作杆34的操作，从动臂32倒向衬底P侧。
另外，固定臂和从动臂31、32以及夹具30可采用比如金属、树脂而形成。
此外，对肘式机构33进行说明，该肘式机构33为使操作力倍增的连杆机构的一种，包括输入操作力的第1连杆33a；第2连杆33b，该第2连杆33b与该第1连杆33a连接，且其长度大于第1连杆；滑动件33c，该滑动件33c将第2连杆33b的运动转换为直线运动。
另外，该夹具30中，第1连杆33a和操作杆34成一体地设置，滑动件33c相当于从动臂32。此外，滑动件33c原本为进行直线运动的部件，但经由支承轴32a，以可旋转的方式设置滑动件33c，由此，可将该直线运动转换为旋转运动。即，作为滑动件33c的从动臂32通过操作杆34的操作而旋转。
还有，该连杆比为：使输入到该第1连杆33a中的操作力倍增的比例，如果对滑动件33c施加负荷，则可使大于该负荷的相反方向的力作用于该滑动件33c上。另外，由于操作力的倍增原理依据普通的“杠杆原理”，故在本说明书中省略其说明。
接着，参照图2和图3对从动臂32进行说明。
以可旋转的方式设置于固定臂31上的从动臂32在倒向固定臂31侧时，在将衬底P拉于夹具内侧的同时倒入。即，由于在从动臂32旋转时，相对固定臂31侧的附件36，使从动臂32侧的附件35在臂的延伸方向前后移动的同时进行旋转，故在附件36、附件35之间，产生使衬底P相对固定臂31进行前后运动的力。
此外，与此有关，在本实施方式中，以在从动臂32和固定臂31之间夹持衬底P的状态为基准，按照夹具向内的力(图2中的箭头A)作用于衬底P上的方式设定连杆的长度。即，由于使衬底P相对固定臂31而前后运动的力沿与从动臂32的操作量达到一定量相反的方向作用，故考虑这一点而确定连杆的长度。于是，夹持于从动臂32和固定臂31之间的衬底P承受夹具向内的力，在被拉向于夹具内部的同时受到夹持。
然后，参照图5和图7，对分别设置于固定臂和从动臂31、32的前端的附件35、36进行说明。另外，由于从动臂32侧的附件35、与固定臂31侧的附件36为相同结构，以相同方式组装，故在下面以从动臂32侧的附件35为主进行说明。
附件35(36)由橡胶制成，在其中心部分设置支承轴35a(36a)，该支承轴35a(36a)的外周上形成有螺纹。另外，附件35(36)经由支承轴35a(36a)，与臂31(32)螺纹连接。此外，支承轴35a(36a)按照以上下贯通臂31(32)的方式设置(参照图2)，如果在将支承轴35a(36a)组装于臂31(32)上的状态使支承轴35a(36a)旋转，则可调整附件35(36)的突出量。另外，图5中的标号35b(36b)表示支承轴35a(36a)用的锁定螺母。
此外，橡胶制成的附件35(36)的前端呈半球面状，与衬底P的接触状态保持良好。另外，关于这一点，如果着眼于从动臂32的附件35，则即使在附件35的支承轴35a和衬底P之间所成角度θ1变化的情况下，接触角θ2(θ2＜θ1)在平时保持在90°左右。由此，与附件35的角度无关，在衬底P上始终作用有垂直方向的压力。
关于此，在本实施方式所示的夹具30中，由于将衬底P拉到内侧而夹持，故附件35的接触角θ2按照极小而为锐角的方式设定。另外，作为在锐角侧设定接触角θ2的方法，使从动臂32侧的附件35稍多地突出。
即，在附件35与衬底P之间的角度θ1满足90°时，在该状态，将附件35的支承轴35a向衬底P侧稍稍延伸，由此，其触点在衬底边缘部侧错开，附件35的接触角θ2设定在锐角侧。另外，如果根据该设定，将附件35与衬底P之间的角度θ1保持在90°，则衬底P在因该触点的错开，沿夹具向内(图7中的箭头A方向)受到拉伸的同时，受到夹持。
另外，通过接触角θ2的调整，衬底P和附件35的触点也稍稍错开，但是由于附件35的前端由半球形状的橡胶制成，具有柔性，故通过附件35的微小变形，将其错位吸收。由此，即使调整接触角θ2，衬底P仍在不歪斜的情况下保持于附件35的中间处。
像这样，在本实施方式中，由于具有可将衬底P的接触角θ2调整到任意值的附件35(36)，故可将衬底P的保持力在夹具各部位调整到所需的强度。
此外，由于衬底P的保持力与附件35(36)的紧固转矩成比例，故如果通过扳手等对该紧固转矩的数值进行管理，则可在各方向以更加良好的精度调节作用于衬底P上的拉力。
还有，像这样构成的夹具30设置于支架2的各部位。设置于支架2的各部位的夹具30以衬底P的中心P2为基准，面对且呈辐射状设置。即，各夹具30朝向衬底P的中心P2而设置，并且以衬底P的中心P2为基准，设置为点对称。另外，各夹具30按照如图4所示，相对衬底P而角度自由的方式设置，可以所需的角度而保持衬底P。
然后，对夹具30的操作方法进行说明。
在打开夹具30时，拉起操作杆34(参照图3)，沿远离固定臂31的方向，对从动臂32进行操作。另外，打开时的臂角度按照相对衬底表面，以90°以上而打开的方式设定。因此，由于在夹具30打开时，衬底P的正面侧的整个面打开，故容易进行衬底P的更换。
另外，如果通过设置在各部分上的夹具30夹持衬底P的边缘部P1，使操作杆34倒入，则衬底P在以其中心为基准，向各方向拉伸的同时被保持。于是，相对衬底P，在各方向产生拉力，衬底P以不在全部区域内发生挠曲的情况下被保持。
此外，如上所述，衬底P的保持力可分别设定于夹具上，由此，如图8中的各箭头A、B、C(A＞B＞C)所示，在衬底P的面对部位，在其跨度大的部位设定较大的拉力，与此相反，在其跨度短的部位设定较小的拉力，由此，衬底的全部区域中的拉力能以更加良好的精度保持平衡。如此，在本实施方式中，可在其全部区域内不发生挠曲的情况下保持衬底P，另外，由于保持件采用部件数量少的夹具30，故可简单且低价地制作。
还有，上述实施方式仅是一个举例，其细部可对应于各种样式而改变。比如，在本实施方式中，以长方形的衬底P为例而进行说明，但是，也可通过改变支架2的形状，以对应圆形、长条形等各种形状。保持件可采用具有增力机构的肘节夹具30，也可采用不具有增力机构的夹具。
标号的说明：
标号1表示衬底保持装置；
标号2表示支架；
标号30表示肘节夹具；
标号31表示固定臂；
标号32表示从动臂；
标号32a表示从动臂的支承轴；
标号33表示肘式机构；
标号33a表示第1连杆；
标号33b表示第2连杆；
标号33c表示滑动件；
标号34表示操作杆；
标号35表示从动臂侧的附件；
标号35a表示附件的支承轴；
标号35b表示锁定螺母；
标号36表示固定臂侧的附件；
标号36a表示锁定螺母；
标号100表示运送系统；
标号101a、101b表示滚轮；
标号P表示衬底；
标号P1表示衬底的边缘部；
标号P2表示衬底的中心；
标号W表示衬底；
标号W1表示衬底的中心线。

Claims (7)

1.一种衬底保持装置，该衬底保持装置具有多个保持件，该保持件沿衬底的边缘部而设置，并且夹持该衬底的边缘部而保持衬底，其特征在于,
这些保持件以上述衬底的中心为基准，相对且呈辐射状设置，在各面对部位，沿相反方向拉伸上述衬底的同时夹持衬底。
2.根据权利要求1所述的衬底保持装置，其特征在于，上述保持件按照相对该衬底能自由调整角度的方式设置。
3.根据权利要求1或2所述的衬底保持装置，其特征在于，上述保持件具有用于调整保持力的保持力调整机构。
4.根据权利要求1所述的衬底保持装置，其特征在于，上述保持件具有用于夹持该衬底的臂；
上述臂相对上述衬底，以能从其表面侧自由旋转的方式设置。
5.根据权利要求4所述的衬底保持装置，其特征在于，在上述臂上设置与上述衬底接触的附件，其接触面在沿上述臂的纵向的直线上呈圆弧状鼓起。
6.根据权利要求4或5所述的衬底保持装置，其特征在于，上述臂可沿远离上述衬底的方向开放，并且该开放时的臂的角度按照相对衬底表面，以90°以上而打开的方式设定。
7.根据权利要求1所述的衬底保持装置，其特征在于，上述保持件为肘节夹具。
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