JP2004338893A

JP2004338893A - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP2004338893A
Application number: JP2003138484A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Koizumi; 敏行小泉; Yukio Masuda; 行男増田; Binsei Jo; 旻生徐
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP4724358B2

Abstract

【課題】ガラス基板の大型化に対し、構造の簡素化や、要する保守作業の簡略化を維持しつつ、基板に対するダメージを抑制できて確実な基板搬送を行い得る基板搬送装置を提供する。
【解決手段】複数のローラーシャフ２２ａ〜２２ｆトを回転させて基板１０を搬送する基板搬送装置において、各ローラーシャフト２２ａ〜２２ｆに幅の細いのリング状ローラー３０ａ〜３０ｄ、３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄを適当な間隔で複数個配設すると共に、基板１０の両側部に接する複数のサイドローラー２８ａ〜２８ｆを基板１０の搬送方向に適当な間隔で配設する。また、リング状ローラー３０ａ〜３０ｄ、３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄの位置は、少なくとも隣り合うローラーシャフト２２ａ〜２２ｆ毎に異なるようにすることが望ましい。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液晶パネルを構成するガラス基板にＣＶＤ法やスパッタリング法などで被膜を形成する成膜装置において、基板を水平に搬送する基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の基板搬送装置に用いる搬送方法としては、複数のローラーを回転させてキャリアを搬送し、移動するキャリア上に基板を載置する、いわゆるキャリア方式が用いられている。このものは、移動するキャリアごと基板が搬送されるため、基板に対するダメージを回避できるという利点がある。
【０００３】
ところが、キャリア方式の搬送方法では、キャリアを搬送開始地点に復帰させるための戻しラインの設置が必要となり、基板の大型化にともなって成膜装置全体が大きくなりすぎて、装置のコスト高の要因となってきている。
【０００４】
また、キャリアは成膜工程での汚染も激しいため洗浄作業などの定期的な保守が必要となり、その洗浄作業自体も、ブラストによる純水洗浄などの特殊な方法で行われることが多い。さらに、洗浄を行う際にはキャリアの取り外しや再組み立てなどの作業工程も必要となる。したがって、保守作業を行うたびに相当時間を確保しなくてはならず、装置全体の稼働率の低下を招くことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなキャリアを用いずに、本数を増加させて互いの間隔を接近させたローラーだけで搬送装置を構成し、これらのローラーをそれぞれ回転させて、その上面で基板を直接搬送させるローラー方式の搬送方法も知られている。
【０００６】
このものはキャリアを用いないため、これにより派生する不具合、即ち、上記した戻しラインの装備が不要となり、また、保守作業も簡略化でき、低コスト化や稼働率の向上が期待できる。
【０００７】
しかしながら、このようなローラー方式で基板を搬送させる場合、回転するローラーに対する基板の接触面積が大きくなるため、基板へのダメージが懸念され、また、ローラーが回転する際の振動で基板が横揺れするなどして、これによりスムーズな基板搬送を阻害するという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、基板の大型化に起因する上記問題点に鑑み、構造の簡素化や、要する保守作業の簡略化を維持しつつ、基板に対するダメージを抑制できて確実な基板搬送を行い得る基板搬送装置を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、基板の搬送方向に配列した複数のローラーシャフトを回転させて基板を搬送する基板搬送装置において、前記複数のローラーシャフトにそれぞれ幅の細いリング状ローラーを適当な間隔で複数個配設すると共に、基板の両側部に当接する複数のサイドローラーを基板の搬送方向に適当な間隔で配設したことを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、基板搬送装置全体では、ローラー方式の搬送方法を用いることができるので、上記した戻しラインが不要となって成膜装置全体が簡素化でき、これに要する保守作業が簡略なもので済む。また、搬送される基板面は幅の細いリング状ローラーの外周端縁でのみ接触し、基板側部はサイドローラーに当接するため、基板に対するダメージを抑制でき、横揺れなどの不具合も防止できて確実に基板を搬送することができる。
【００１１】
また、前記ローラーシャフトに配設した複数のリング状ローラーの配設位置が、少なくとも隣り合うローラーシャフト毎に異なっているので、搬送される基板面の特定部分が、基板の搬送方向に配列した複数のローラーシャフトのリング状ローラー外周端縁と同じ場所で繰り返して接触することを防止でき、これによる基板のダメージをさらに抑制することができる。
【００１２】
また、前記ローラーがＯリング状の弾性材料からなり、一対のリング状押圧部材を互いに押圧して該押圧部材間の弾性材料の外周端縁を該押圧部材の外径方向外側に突出させたものである。このときの消耗品は、基板との接触端縁を形成するＯリングであるが、これに対する保守作業は、ねじ止めなどで押圧された状態を取り外して解除し、新品と取り換えることで容易に対処できる。
【００１３】
さらに、前記複数のローラーシャフトをその一方の軸端を同期回転することで駆動させるようにしたので、基板を一定の速度で搬送させることができる。このため、装置設計上の簡素化を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、インライン型スパッタ装置の一例を示す。このインライン型スパッタ装置１は、仕込ゾーン２、第１成膜ゾーン３、第１隔離室４、第２成膜ゾーン５、第２隔離室６、取出ゾーン７の各ユニットから構成される。各ユニットは仕切弁８により隔離でき、仕切弁８を開閉して基板を１枚ずつ順に搬送できるようになっている。
【００１５】
このように構成されるインライン型スパッタ装置１を用い、ガラス基板を上記の各ユニットに順番に搬送してスパッタ成膜を行うが、本実施の形態においては、第１成膜ゾーン３において、例えば、ＩＴＯ膜などのスパッタ成膜を行い、第２成膜ゾーン５において、例えば、Ａｇ金属膜などのスパッタ成膜を行う。
【００１６】
このとき、第１成膜ゾーン３及び第２成膜ゾーン５においては、スパッタカソード及びそれに付随するターゲットを天井部内側に下向きに取り付け、その下部に位置して載置されるガラス基板の上面に対してスパッタ成膜を行う。スパッタ成膜時には、３００℃以上の高温環境となるため成膜室内はこれに耐え得るような耐熱部品を使用することが必要となる。
【００１７】
図２は、上記で使用される搬送装置の一例を示す概略説明図であり、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は基板の搬送方向から見たＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は側面から見たＢ−Ｂ矢視図である。
【００１８】
インライン式スパッタ成膜装置１の一つの真空室９内には、図２に示すように、等間隔に設けた軸受け２０ａ〜２０ｆ及び軸受け２１ａ〜２１ｆで両端を支持されたローラーシャフト２２ａ〜２２ｆがそれぞれ平行に配置されている。そして、軸受け２０ａ〜２０ｆ側のローラーシャフト２２ａ〜２２ｆの端部は、真空室９の室外壁に設置された回転導入機構２３ａ〜２３ｆから室内に気密に挿入された回転軸に、継手２５ａ〜２５ｆを介してそれぞれ連結されている。また、各回転導入機構２３ａ〜２３ｅは、駆動モーター２６によりベルト２７を介して一体的に同期駆動されるように構成されている。また、軸受け２０ａ〜２０ｆと軸受け２１ａ〜２１ｆとの中間部においては、各ローラーシャフト２２ａ〜２２ｆの撓みを防止するため、中間軸受け２４ａ〜２４ｆを設けている。この中間軸受け２４ａ〜２４ｆは、下面からローラーシャフトを支持するものであり、ベアリング等の公知の手段により、ローラーシャフトを支持する際にその回転を妨げないように構成されており、また、ガラス基板１０の搬送を妨げることがないように、ローラーシャフトの上面空間に突出部が形成されないように構成されている。さらに、軸受け２０ａ〜２０ｆ及び軸受け２１ａ〜２１ｆの位置に、ガラス基板１０の両側部に接してガラス基板１０の横揺れを防止するサイドローラー２８ａ〜２８ｆ及びサイドローラー２９ａ〜２９ｆが設けられている。
【００１９】
このように構成した基板搬送方式は、通常のキャリア搬送方式と比較して、戻しラインのための装置が不要で、メンテナンスが比較的容易という利点がある。しかし、このまま、ローラーシャフト上で基板搬送を行うと、ローラーシャフトとの接触及び離間を基板全面にわたって何回も繰り返すことになり、基板に対するダメージの要因となる。特に、スパッタ成膜においては上記したように基板は高温に曝され、熱応力の集中により反りが生じやすい。このような応力集中部に上記のようなダメージが重なると基板はその部分で欠けや割れを生じることがあり、また、これらにより発生するダストは成膜工程上深刻な問題を引き起こす要因となる。
【００２０】
そこで、本発明においては、各ローラーシャフトの複数箇所に幅の細いリング状ローラーを取り付ける。例えば、図２において、ローラーシャフト２２ａ上に４つのリング状ローラー３０ａ〜３０ｄを適当な間隔をあけて嵌装して取り付けた。
【００２１】
幅の細いリング状ローラーの詳細を図３に示す。即ち、図３（ａ）に示すように、ローラーシャフトに嵌装できるように内面を円筒状にくり抜いて一対の押圧部材４０と４１とを成形し、この押圧部材４０と４１との間に弾力性Ｏリング４２を介在させて図２のローラーシャフト２２に嵌装する。そして、このままの配置状態で、図３（ｂ）に示すように固定ねじ４３ａ、４３ｂにより押圧部材４０と４１とを互いに押圧してねじ止め固定する。このとき、押圧部材４１の当接部４１ａはＯリング４２のガイド部としても機能し、その結果、Ｏリング４２は楕円変形してその外径方向に突出した形状となる。
【００２２】
このような押圧部材４０、４１は、成膜室内の高温環境及びこのような環境を経た基板の高熱に耐えられるように、ポリイミドなどの耐熱性樹脂（例えば、デュポン社製商品名べスペルなど）により形成されるのが好ましく、また、Ｏリング４２も弾力性及び耐熱性を有するフッ素ゴム系の素材（例えば、デュポン社製商品名バイトンやカルレッツ）であることが好ましい。また、Ｏリング４２の材質に関しては、搬送する基板に着色しないように、白色のものを用いることがより好ましい。
【００２３】
また、上記したように押圧部材４０と４１とは固定ねじ４３ａ、４３ｂにより固定されているので、メンテナンス時に消耗したＯリング４２を交換する場合も、その固定ねじ４３ａ、４３ｂを取り外すことにより簡単に作業を行うことができる。
【００２４】
また図２のように、リング状ローラー３０ａ〜３０ｄ、３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄを、それぞれ図３（ｂ）に示す形状に形成し、さらに、隣り合うローラーシャフト２２ａ〜２２ｆ毎に、４つのリング状ローラーａ〜ｄの配設位置が相違するように取り付ける。
【００２５】
このようにして、リング状ローラー３０ａ〜３０ｄ、３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄにより支持してガラス基板１０の搬送を行う。即ち、図２において搬送基板が到達する以前に、駆動モーター２６により回転導入機構２３ａ〜２３ｆを駆動し、ローラーシャフト２２ａ〜２２ｆを所定の回転速度で回転導入機構２３ａ〜２３ｆ側からみて半時計回りに回転させた状態で、図２の紙面下側からガラス基板１０を送り込む。このとき、ガラス基板１０は最初にローラーシャフト２２ａのリング状ローラー３０ａ〜３０ｄに接触し、これに支持されて、ローラーシャフト２２ａから２２ｂ方向へ送り出される。各ローラーシャフトにおいて、このようなリング状ローラーと基板との接触、支持、送り出しが繰り返されて、基板は、ローラーシャフト２２ａ〜２２ｆ上を搬送される。そして、このような搬送を連続的に行うことができる。このとき、隣り合うローラーシャフト毎にリング状ローラーの配設位置が相違しているので、基板１０の裏面において、基板１０の進行方向の各リング状ローラーと接触する位置が異なり、基板裏面のダメージ発生を軽減し、大型のガラス基板でもスムーズに搬送することができる。
【００２６】
なお、配設されるローラーシャフト、リング状ローラー、サイドローラー、中間軸受けなどの数量は、上記実施例に限定されるものではなく、基板サイズなどに応じて適宜変更してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の基板搬送装置では、ローラー搬送方式を採用しているため、キャリア搬送方式などと比較して、基板サイズが大きくなっても装置構造が簡略化でき、保守作業も簡便なもので済む。また、搬送する基板を、ローラーシャフトの外周方向に突出させて設けた少数の耐熱性Ｏリングの外周端縁で支持して搬送するため、基板との接触部分が少なくなりダメージを軽減することができる。
【００２８】
さらに、このような耐熱性Ｏリングの配設位置を少なくとも隣り合うローラーシャフト毎に相違させることにより、Ｏリングとの接触が、基板の特定部分に固定されないため、さらに、基板に対するダメージを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インライン型スパッタ装置の概略を示す斜視図
【図２】図１の各ユニットにおける基板搬送装置の概略図
【図３】本発明のＯリング外周端縁の形成工程図
【符号の説明】
２０ａ〜２０ｆ軸受け
２１ａ〜２１ｆ軸受け
２２ａ〜２２ｆローラーシャフト
２３ａ〜２３ｆ回転導入機構
２８ａ〜２８ｆサイドローラー
２９ａ〜２９ｆサイドローラー
３０ａ〜３０ｄリング状ローラー
３１ａ〜３１ｄリング状ローラー
３２ａ〜３２ｄリング状ローラー
３３ａ〜３３ｄリング状ローラー
３４ａ〜３４ｄリング状ローラー
３５ａ〜３５ｄリング状ローラー
４０４１リング状押圧部材
４２耐熱性Ｏリング

Claims

基板の搬送方向に配列した複数のローラーシャフトを回転させて基板を搬送する基板搬送装置において、前記複数のローラーシャフトにそれぞれ幅の細いリング状ローラーを適当な間隔で複数個配設すると共に、基板の両側部に当接する複数のサイドローラーを基板の搬送方向に適当な間隔で配設したことを特徴とする基板の搬送装置。
前記ローラーシャフトに配設した複数のリング状ローラーの配設位置が、少なくとも隣り合うローラーシャフト毎に異なっていることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
前記ローラーがＯリング状の弾性材料からなり、一対のリング状押圧部材を互いに押圧して該押圧部材間の弾性材料の外周端縁を該押圧部材の外径方向外側に突出させたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送装置。
前記基板が大面積のガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の基板搬送装置。
前記複数のローラーシャフトをその一方の軸端を同期回転することで駆動させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の基板搬送装置。