JP2001089851A - 基板支持装置および基板搬送機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、基板支持装置に緩衝機構を介装
して基板を確実に支持することを目的としたものであ
る。 【解決手段】 この発明は、中心にセンター孔を有する
円板状基板を鉛直姿勢で支持する基板支持装置におい
て、基板保持部に緩衝機構を備えていることを特徴とす
る基板支持装置によりその目的を達成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク
（磁気記憶媒体）用の基板のように中心にセンター孔を
有する基板を支持するための基板支持装置および基板搬
送機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来中心にセンター孔の形成されたハー
ドディスク用の基板を、真空成膜装置において支持した
り搬送するためには、前記基板のセンター孔が利用され
る。前記ハードディスク用の基板の全面を有効利用する
ために、Ｖ溝を備えた基板支持装置によって、前記ハー
ドディスク用の基板を基板ホルダーに搬送し、該基板ホ
ルダーに設けた基板支持体により、前記搬送された基板
を外周で保持する。そのようなＶ溝の形状を設けた基板
保持部によって基板を支持する基板支持装置としては、
特開平１１−３７６８６号がある。また、基板ホルダー
に基板を装着する方法としては、実公平５−２３５７０
号および実開平５−９４２６７号がある。

【０００３】図６に従来の基板ホルダーと搬送用ロボッ
トを示す。図６（ａ）は基板１を基板保持部５で支持し
ている状態を示す断面図であり、図６（ｂ）は基板保持
部で支持された基板を基板ホルダー２ａに開口した基板
装着孔２ｂ位置に搬送した状態を示す断面図である。図
中３は搬送用ロボットであり、５は基板保持部、６は固
定爪、７は可動爪、１２は可動爪を動かす駆動機構であ
る。

【０００４】前記特開平１１−３７６８６号記載の基板
を図６（ｂ）の状態から基板ホルダーに装着する方法を
説明する。

【０００５】カセット内（図示せず）の基板のセンター
孔を基板保持部５のＶ溝により保持し、搬送用ロボット
３を駆動（旋回、左右移動）して、基板を図６（ａ）、
次に図６（ｂ）の位置まで移動する。この時、基板ホル
ダー内の基板装着孔２ｂ内に設けられた可動爪７は、駆
動機構１２によって下方へ押し下げられている。次に搬
送用ロボット３を鉛直方向・上方へ移動し、基板１を固
形爪６に押し当てる。駆動機構１２を動作させて可動爪
７の押し下げを解除すると、可動爪７が上方に移動して
基板１を押さえ、基板装着が完了する。

【０００６】また、基板１を基板装着孔に保持するため
の支持体においては、前記実公平５−２３５７０号の基
板固定用支持スプリングの基板に接触する先端部はＶ溝
を形成し、基板装着孔の中心に対向するように折曲して
ある。前記実開平５−９４２６７号では直線あるいは凸
弧状の基板支持片によって基板を保持している。しか
し、いずれの場合も基板支持体が長く、発塵の原因にな
った。また、前記実公平５−２３５７０号の基板固定用
支持スプリングのＶ溝においては、基板縁部より基板内
部に突出しているため、成膜処理の際に影となり有効面
積を狭くする原因となっている。

【０００７】

【発明により解決しようとする課題】基板外周部への膜
付け面積を拡大し、ハードディスクの有効面積を広くす
るためには、前述の基板固定の支持体（支持爪６、７）
の先端形状を広げたり、基板に接触する先端幅を狭くす
る必要がある。また、基板の外周部に傷をつけずに基板
ホルダーに装着するためには、基板１が固定爪６に接触
した時点での位置で基板を保持する必要があった。この
ため搬送用ロボット３の動作位置、旋回・上下・左右用
の動作スピード等の調整を厳密にする必要があった。ま
た、従来例の方法による基板の状態は、基板１が固定爪
６に接触しているだけで押し付けられていないため、基
板１を確実に基板装着孔に装着することができない。ハ
ードディスク用の成膜プロセスには、加熱工程も含まれ
るため、基板を保持するための爪が変形することが少な
くない。このように爪が変形している場合には、さらに
基板の確実な受け渡し・装着が困難である。基板が落下
したり、あるいは基板が傾いて装着される場合もある。
その場合、その後のプロセスのために基板ホルダー２ａ
が移動する際に、基板落下あるいは落下しなくても上質
な成膜ができない原因になっていた。

【０００８】また、確実な基板の受け渡し、基板装着お
よび有効面積の確保が保証されないことや発塵の問題の
ために、装置のスループットを上げることが困難であっ
た。本発明は、上述の問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的は、簡単な搬送用ロボットの調整
によって、基板外周端面に傷をつけずに確実に基板ホル
ダーに取付け、有効面積の広い成膜処理を高スループッ
トで行うことができる基板支持装置および基板搬送機構
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の基板支持装置
は、中心にセンター孔を有する円板状の基板を鉛直姿勢
で支持し、前記円板状基板の面方向に有効に作用する構
造の緩衝機構を備えていることを特徴としている。すな
わち、前記基板のセンター孔を支持する基板保持部分を
固定する支持部と搬送機構を連結する弾性を有する板体
から構成される緩衝機構によって、基板ホルダー内に開
口した基板装着孔の孔縁内側に設けられた基板支持爪の
うち基板ホルダー鉛直方向上部に備えられた固定爪に、
基板外周面に傷をつけることなく適当な力で基板を押し
つけることができる。したがって、基板を受け渡す位置
精度および基板支持爪の弾性や材質の許容範囲を広くす
ることができる。また前記基板支持装置を複数連結する
こともできる。

【００１０】また、基板ホルダー側の複数の基板支持爪
の先端形状は同型であり、基板を支持する溝を備えてい
て、この溝は断面が概略Ｖ字型で上方に開口している。
このようすることにより、基板をしっかり掴むことがで
きると共に、しかも基板の有効面積を広くすることがで
きる。

【００１１】また、上記基板支持爪のうち駆動機構によ
って動作することのできる可動爪は、鉛直方向下方に設
置されているため、爪に付着した膜が剥離しても基板に
付着しない。また、従来例では、複数の可動爪を有する
が、本発明では可動爪を一個所にしたことによって発塵
の原因を低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、真空中においてハード
ディスク用成膜処理を行うための成膜装置において、成
膜前・後の基板の基板収納容器（カセット）から基板を
取り出し、基板ホルダーへの基板の装着・脱着・カセッ
トへの再度収納に使用される。

【００１３】本発明は、基板を傷けることなく、正しい
姿勢で正確かつ確実に保持する為に、基板支持装置に緩
衝機構を備えたものである。前記緩衝機構は、円板状基
板の面方向に有効に作用する構造であって、基板のセン
ター孔を支持する基板保持部分を固定する支持部と、搬
送用ロボットを連結する複数の連結板とから構成されて
いる。前記連結板はバネ材または弾性を有する板材で構
成されている。

【００１４】本発明は、板状の基板ホルダー内に少くと
も一箇所の円板状の基板装着孔が開口してあり、該基板
装着孔の孔縁内側には少くとも３個の基板支持爪が設け
てあって、基板の外周縁部を、前記基板支持爪で保持す
る基板ホルダーに、前記基板支持装置によって基板を基
板ホルダーへ搬送する基板搬送機構である。また前記基
板支持爪の少くとも１個は可動である。

【００１５】

【実施例１】図１（ａ）は本発明の１実施形態の基板支
持装置を用いてハードディスク用基板１を鉛直姿勢で基
板カセット９から取り出した状態を示す概略図の一部断
面図であり、図１（ｂ）は搬送用ロボット３を旋回して
基板１を基板ホルダー側に移動した状態を示す概略図の
一部断面図である。また図１（ｃ）は、基板１を基板ホ
ルダー２ａの基板装着孔２ｂへ受け渡す状態を示す概略
図の一部断面図である。

【００１６】図３は、基板ホルダー２ａ、基板１と搬送
用ロボット３の正面図である。図３（ａ）は図１（ｂ）
に対応する詳細を示す一部拡大断面図であり、図３
（ｂ）は図１（ｃ）に対応する詳細を示す一部拡大断面
図である。

【００１７】１は、中央にセンター孔を有するハードデ
ィスク用基板（以下基板という）、２ａは基板ホルダ
ー、２ｂは基板装着孔、３は基板搬送用ロボット（以下
搬送用ロボットという）、４ａは支持部、４ｂは弾性を
有する板材（以下板材という）、５は基板保持部、６は
固定爪、７は可動爪、８は緩衝機構、９は基板カセット
（以下カセットという）、１２は可動爪用駆動機構（以
下駆動機構という）である。図４は可動爪７を鉛直方向
へ押し下げる駆動機構１２を示す１実施例である。１０
はクランプ、１１はエアシリンダーである。前記図１に
より、本発明の基板支持装置および基板搬送機構によっ
て基板１を基板ホルダー２ａへ取付ける方法を説明す
る。

【００１８】図１（ａ）に示すように、カセット９内に
垂直に設置されている基板のうちの１枚の基板のセンタ
ー孔を基板保持部５で保持し、搬送用ロボット３によっ
て鉛直姿勢で取り出す。図１（ｂ）に示すように、搬送
用ロボット３は基板１を支持した状態で旋回し、基板１
を基板ホルダー２ａ内に基板１より大きく開口した基板
装着孔２ｂの前面へ移動させる。次に図３（ａ）に示す
ように、搬送用ロボット３を矢示ａ方向に動かし、基板
ホルダー２ａの基板受け渡し位置で基板１を停止させ
る。この状態では、図４に示すように、駆動機構１２に
おけるエアシリンダー１１はｃ方向へ移動していて、エ
アシリンダー１１に連結したクランプ１０が基板装着孔
２ｂの下方に配置された可動爪７を下方へ押し下げてい
る。

【００１９】この状態において、図１（ｃ）及び図３
（ｂ）に示すように搬送用ロボット３をｂ方向（上）へ
動かし、基板１を固定爪６に押し当てる。この時、緩衝
機構８の板材の弾性機能が損なわれない程度に基板１が
充分固定爪６を押し付けるように、基板１が固定爪６に
接触した位置よりやや上方位置まで搬送用ロボット３を
動かす。この緩衝機構８によって、過剰な押し付ける力
を逃すことができるので、基板１を固定爪６へ確実に接
触させることができると共に、基板１の外周を傷をつけ
るおそれがない。

【００２０】この状態において、駆動機構１２のエアシ
リンダー１１を図４中ｃ´方向へ移動する。この時、可
動爪７を下方へ押し付けていたクランプ１０は解除さ
れ、可動爪７は定位置に戻り、基板１の端面を保持さ
れ、基板１は確実に基板装着孔２ｂに装着される。これ
によって、基板１の基板ホルダー２ａへ取付けは完了す
る。

【００２１】次に、搬送用ロボット３を下降し（図３
（ｂ）のｂ´方向）させ、基板保持部５を基板１のセン
ター孔から外す。この状態で搬送用ロボット３を図３
（ａ）のａ´方向に動かして、基板保持部５を引抜き、
さらに搬送用ロボット３を初期位置に戻して、一連の動
作は終了する。

【００２２】前記操作によって、基板ホルダー２ａに装
着された基板１に一連の成膜処理が施される。成膜処理
が終了後、前期操作を逆順で行うことによって、基板ホ
ルダー２ａに保持されている基板１をカセット９に戻す
ことができる。

【００２３】図５は固定爪６および可動爪７の先端形状
を示すが、基板１の厚さが変わる場合には、形状も自ら
異る。

【００２４】通常、ハードディスクを作製するための真
空処理装置においては、基板ホルダー２ａに複数の基板
１を装着する。例えば、静止状態で成膜する場合には矩
形の固定ホルダーに複数の基板１を装着する。また、回
転成膜の場合には、円形の回転ホルダーに複数の基板１
を装着する。いずれの基板ホルダー２ａにおいても、本
発明の実施形態である基板支持装置を複数連結すること
により、複数の基板１を同時にカセットから取り出し、
同時に基板ホルダー２ａへの装着・離脱を行うことがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の基板支持装置は、弾性機能を有
する緩衝機構を備えているので、基板を最適な力で固定
爪に押し付けることができる。この作用によって、基板
外周部分を傷つけることなく、安定した状態で基板の受
け渡しを行うことができる。基板受け渡しの精密な位置
調整が不要となったので、簡単に搬送機構の調整を行う
ことができる。基板を受ける基板支持爪の材質において
も、弾力性を有するＳＵＳ６３１、Ｃ３０４ＣＳＰ、イ
ンコネル６２５、Ｃ１７００等にすることができ、適用
できる弾性力や材質幅が広がる。また、本発明の基板支
持爪の形状を採用することにより、基板を確実に掴むこ
とができると共に、基板へ影響を低減できるので、基板
の有効面積を広くできる効果がある。またこの基板支持
爪のうち可動爪を鉛直方向下側に配置したことにより、
成膜処理により可動爪に付着した膜がはがれた場合に基
板への付着を回避できる効果がある。

【００２６】本発明の支持装置および基板搬送機構によ
れば、簡単な搬送用ロボットの調整によって、基板外周
端面に傷をつけずに確実に基板ホルダーに取付け、有効
面積の広い成膜処理を高スループットで行うことができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の基板支持装置および基板搬
送機構において、ハードディスク用の基板を搬送する状
態を示す概略図の一部断面図で、（ａ）基板を鉛直姿勢
でカセットから取り出した状態を示す概略図の一部断面
図。 （ｂ）搬送機構を旋回して基板を基板ホルダー側に移動
した状態を示す概略図の一部断面図。 （ｃ）基板を基板ホルダーの基板装着孔へ受け渡す状態
を示す概略図の一部断面図。

【図２】本発明の実施形態の基板支持装置および基板搬
送機構を示す基板ホルダーの基板と搬送機構の正面図。

【図３】（ａ）同じく基板を基板ホルダー側に移動した
状態を示す詳細図の一部断面拡大図。 （ｂ）同じく基板を基板ホルダーの基板装着孔へ受け渡
す状態を示す詳細図の一部断面拡大図。

【図４】同じく駆動機構が可動爪を動作させる状態を示
す一部断面図。

【図５】同じく実施形態である基板支持爪の先端形状を
示す一部拡大図。

【図６】従来の基板支持装置において、（ａ）基板を基
板ホルダー側に移動した状態を示す詳細図の一部断面拡
大図。 （ｂ）同じく基板を基板ホルダーの基板装着孔へ受け渡
す状態を示す詳細図の一部断面拡大図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ａ 基板ホルダー ２ｂ 基板装着孔 ３ 搬送用ロボット ４ａ 支持部 ４ｂ 弾性を有する板材（板材と表記） ５ 基板保持部 ６ 固定爪 ７ 可動爪 ８ 緩衝機構 ９ 基板カセット（カセットと表記） １０ クランプ １１ エアシリンダー １２ 可動爪用駆動機構（駆動機構と表記）

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 善郎 東京都府中市四谷５丁目８番１号 アネル バ株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 AA24 BD11 JA01 KA02 4K030 GA02 GA12 LA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心にセンター孔を有する円板状基板を
   鉛直姿勢で支持する基板支持装置において、基板保持部
   に緩衝機構を備えていることを特徴とする基板支持装
   置。
2. 【請求項２】 緩衝機構は、円板状基板の面方向に有効
   に作用する構造であることを特徴とする請求項１記載の
   基板支持装置。
3. 【請求項３】 緩衝機構は、基板のセンター孔を支持す
   る基板保持部分を固定する支持部と搬送用ロボットを連
   結する複数の連結板とから構成されていることを特徴と
   する請求項１または２記載の基板支持装置。
4. 【請求項４】 連結板は、バネ材または弾性を有する板
   材で構成されていることを特徴とする請求項３記載の基
   板支持装置。
5. 【請求項５】 板状の基板ホルダー内に、少なくとも一
   箇所の円板状基板の装着孔が開口してあり、該基板装着
   孔の孔縁内側に、少くとも３個の基板支持爪が設けてあ
   って、前記基板の外周縁部を、前記基板支持爪で保持す
   る基板ホルダーに、請求項１乃至４のいずれか１つに記
   載されている基板支持装置によって基板を基板ホルダー
   へ搬送することを特徴とした基板搬送機構。
6. 【請求項６】 請求項５記載の基板搬送機構において、
   円板状基板を鉛直姿勢で基板ホルダーに装着・離脱する
   ことを特徴とした基板搬送機構。
7. 【請求項７】 請求項５記載の基板搬送機構において、
   基板支持爪のうち少なくとも１個の基板支持爪が可動で
   あることを特徴とする基板搬送機構。
8. 【請求項８】 中央にセンター孔を有する円板状基板の
   両面を同時に処理する真空成膜処理装置に摘要すること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載され
   ている基板支持装置を有し、請求項５乃至７のいずれか
   １つに記載されている基板搬送機構。