JP2005200214A

JP2005200214A - 基板支持体アダプタシステム

Info

Publication number: JP2005200214A
Application number: JP2004344301A
Authority: JP
Inventors: Stefan Kempf; シュテファン・ケンプフ; Thomas Merz; トーマス・メルツ; Steffen Runkel; シュテファン・ルンケル
Original assignee: Singulus Technologies AG
Current assignee: Singulus Technologies AG
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2005-07-28
Also published as: EP1538236B1; US20050142290A1; EP1538236A3; DE10355679B4; EP1538236A2; DE502004007214D1; ES2305651T3; DE10355679A1; ATE396288T1

Abstract

【課題】異なる形状及び大きさを有する基板が、システム内に保持され、またシステムを通るように輸送され、さらに様々に応用される基板支持体アダプタシステムを提供する。
【解決手段】基板を受けるための内部スペースと、内部スペースを制限する垂直な環状壁部と、環状壁部の外表面に存在する凸状突起部と、保持又は把持手段と係合する凹状の２つの溝部とからなる、リング状の基板支持体とする。また、上記基板保持体を保持、および／または、把持可能な基板支持体を操作するための装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板支持体若しくはキャリアが、アダプタ（基板支持体の保持及び／又は把持手段）を備える基板支持体アダプタシステムに関する。上記基板支持体はリングとして構成され、このリングは軸方向に開口しており、少なくとも１つの基板を支持しており、一方のサイド若しくは両方のサイドに対して基板を処理するのに最適である。

あるシステムにおいて、異なる形状と大きさを有する基板を扱い若しくは処理する場合に、従来技術は問題に直面する。この問題を克服するため、様々な基板支持体を使用し、その基板支持体専用の保持システムをその基板支持体に対してそれぞれ使用している。

本発明は、異なる形状及び大きさを有する基板が、システム内に保持されまたシステムを通るように輸送され、また様々に応用される基板支持体アダプタシステムを提供することを目的とする。

上記目的は、クレームに記載された特徴部分により達成される。

基板支持体は、内部スペースを囲むリングとして構成され、その外部表面上に、保持及び／又は把持装置と係合させるための手段を備える。内部スペースは、環状若しくはリング状の外壁部のみにより閉じられているため、内部スペースを自由に規定することができ、また内部スペースは、一方のサイド若しくは両方のサイドにおいて処理される様々な基板のための保持装置を有していてもよい。この外壁部は幾何学的に規定され、周辺が窪んだ２つの溝部を有する。この溝部は、周辺が凸状をした突出部及びリングの中央平面に関して対称的に配置されている。上記突出部の頂点は、基板支持体リングの中央平面と交差している。この基板支持体は、ローラによって保持されている。このローラは、溝部とそれぞれ係合するか、若しくは停止部材と共にバネの力により突出部上に配置されている。さらに、基板支持体は、Ｖ字状に形成された環状溝部の表面により上記突出部において保持される。

本発明によれば、複数の機能を有する様々な基板に対して、均一の接触ポイント（アダプタ）を提供することができる。被覆プロセスにおいて、基板支持体リングは、機械の他のパーツが、不注意で被覆される（マスキング、シールディング）のを防止する。スパッタ被覆プロセスにおいて、基板支持体リングの壁部は、プロセスに対するアノード表面として作用することができる。基板リングの壁部は、付加的なコンポーネント（例えば支持リングを認識するための中継器若しくは同様のもの）を有していてもよい。基板支持体リングの内部スペースにおいて、基板をダメージから保護する。基板支持体を被覆プロセスにおいて使用してもよく、また基板支持体を上述のプロセス及び後のプロセス（たとえば洗浄）において使用してもよい。特に、本発明を、例えばＣＤ、ＤＶＤ、光学レンズ若しくはメガネのレンズを処理するために使用してもよい。

次に、以下の図面を基にして、本発明をより詳細に説明している。

図１は、本発明に係る基板支持体１の断面図を示している。この基板支持体１は、少なくとも１つの基板１３を把持するための内部スペース２を備える。この内部スペースは、この基板支持体の中央平面Ｍに関して垂直に延びる環状壁部３により囲まれている。自由に規定される内部スペース２は、２以上の基板を保持するための手段１４を有する。これらは壁部３上にて例えばバネ付勢され、上記基板１３（点線）を中央平面Ｍに関して対称的に配置することが好ましい。保持手段１４の形状を使用される基板に対して適合させなければならないため、上記保持手段１４を概略的に示すことしかできない。

内部スペースは、両サイド（中央平面Ｍに関して垂直の位置にある）において開口しているので、一方の面及び２つの面の処理プロセスの両方を実行することができる。壁部３の外部境界線３ａに、周辺が凸状に突出した部分４が存在する。この突出部分４は、中央平面Ｍに関して対称的であり、その頂点は中央平面Ｍと交差する。さらに、中央平面の一方のサイド及びもう一方のサイドに、即ち図面において中央平面の上及び下に対称的に、周辺が凹状に窪んだ２つの溝部５ａ及び５ｂを配置する。突出部４、溝部５ａ及び５ｂは、少なくとも１つの保持及び／又は把持装置と係合されるものである。この保持及び／又は把持装置は、それぞれ静的に基板支持体を保持するか、若しくは動的に基板支持体を把持し、それにより基板支持体リングを輸送するか、若しくはそのリングを異なる保持及び把持装置に渡す。

図２は、静的な保持装置６（バネ付勢された応力ローラ）に保持された基板支持体１を示している。バネ８は中央平面Ｍの上側において突出部４（図示）に対抗するようにローラ７を押す。そして、保持装置６の停止表面６ａは停止部として働く。突出部４は、中央平面Ｍの下側にある表面４ａにより上記停止部と接触する。矢印Ａの方向に圧力を静的な保持装置６に加え、上記表面６ａの停止部まで回転しスライドするように、バネ８のスプリング力に対抗するように、またロール７に接するように基板支持体１を挿入させる。突出部４の直線状の停止表面４ａにより、上記基板支持体を規定された高さとすることができる。バネ付勢されたローラは、規定された力により基板支持体を保持する。別の実施の形態では、バネ付勢された応力ローラを有する少なくとも３以上の保持装置６がリングの周囲に配置され、基板支持体を中央に配置することができる。また、保持装置６ではなく、基板支持体の壁部３の形成された表面と係合する他の位置固定保持システムを使用してもよい。

図３は、把持手段９ａ及び９ｂをそれぞれ有する第１把持装置及び第２把持装置に係合された基板支持体アダプタシステム１の外壁部３の断面図を示している。この把持手段は、それぞれ、把持フィンガ１１を備える。ローラ１０を把持フィンガ１１の端部に配置する。ローラ１０は、基板支持体１の溝部５ａ及び５ｂにそれぞれ係合する。溝部５ａ及び５ｂの直径は、ローラ１０の直径より僅かに大きい。これは、基板支持体１が、ローラ１０の軸に関して垂直に、自動的に配置され、若しくは自己配置されるようにするためである（ローラ１０は、溝部５ａ及び５ｂの最も低いポイントに向かう）。この効果のため、またセンタリング作用により、３以上の把持装置を使用した場合、把持システムのポジションの許容範囲は比較的大きいが、同時に安全な把持を保証することができる。

図３は、第１把持装置から第２把持装置へ目的物を移動させた場合を示している。第２把持装置の把持手段９ｂが溝部５ｂに係合したとき、基板支持体は未だ第１保持装置の把持手段９ａにより溝部５ａにおいて保持されている。第１把持装置を上記基板支持体１から取り外した後（不図示）、基板支持体１を第２把持装置によりさらに輸送することができる。

図４は、別の把持装置に係合された基板支持体アダプタシステム１の壁部３の断面図である。この把持装置は、２つ若しくは３以上の把持手段を有する。把持手段のそれぞれは、Ｖ字状に形成されたリング溝部１２を有する。上記リング溝部１２の、外壁部と面する表面１２ａは、中央平面Ｍの上側及び下側において凸状の突出部４に接触している。リング溝部１２を、矢印Ｂの方向に突出部４まで移動させる。この把持装置において、基板支持体１は、リング溝部１２のプレス方向Ｂの垂直方向に関して自動的に配置され、自己配置される。これは、突出部４がリング溝部内に、両サイドの表面１２ａの停止部までスライドするからである。

本発明に係る基板支持体アダプタシステムを使用して、一方若しくは両方のサイドにおいて一以上の基板を被覆してもよい。特に、本発明に係るシステムを使用して、カソードスパッタリングによる被覆を行ってもよい。この場合、基板支持体の壁部３をアノード表面として作用させてもよく、このために、この壁部３を適切な金属若しくは金属合金により形成することが好ましい。

本発明に係る基板支持体アダプタシステムを、システムにおける全オペレーションサイクルの間、同一で単一の基板支持体アダプタシステムとして使用してもよい。そして、上記プロセスの間必要とされる他の処理工程の間、即ち基板の洗浄の間このアダプタシステムを使用することができる。

図１は、本発明に係る基板支持体の断面図である。図２は、本発明に係る基板支持体の外壁部であって、保持装置と係合された外壁部の断面図である。図３は、本発明に係る基板支持体の外壁部であって、２つの把持装置と係合された外壁部の断面図である。図４は、本発明に係る基板支持体の壁部であって、さらに別の把持装置に係合された壁部の断面図である。

Claims

特に、両サイドにおいて処理若しくは被覆される基板（１３）を受けるための基板支持体（１）であって、
（ａ）少なくとも１つの基板（１３）を受けるための内部スペース（２）と、
（ｂ）上記基板支持体（１）の中央平面（Ｍ）に対して垂直に延び、側面に沿って内部スペース（２）を制限する環状壁部（３）と、
（ｃ）上記壁部（３）の外表面（３ａ）の上に延び、その頂点が上記中央平面（Ｍ）上に存在する凸状突出部（４）と、
（ｄ）上記中央平面（Ｍ）及び上記突出部（４）に関して対称的に配置され、さらに少なくとも１つの保持及び／又は把持手段と係合するように作用する、外周が凹状の２つの溝部（５ａ、５ｂ）とを備えることを特徴とする基板支持体。
上記基板（１３）が、上記壁部（３）の内側にある少なくとも２つの基板保持具（１４）により保持されることを特徴とする請求項１記載の基板支持体。
上記環状壁部（３）が、円筒形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板支持体。
上記環状壁部（３）の内側が円錐形であり、上記環状壁部（３）の外側が円筒形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板支持体。
上記基板支持体（１）の周囲に配置される少なくとも２つの静的な保持装置（６）を備え、各保持装置（６）はローラ（７）を有し、該ローラ（７）は、バネ（８）により、中央平面（Ｍ）に関して一方のサイドにおいて上記突出部（４）をプレスしており、さらに上記突出部（４）の表面（４ａ）が接する停止表面（６ａ）が、上記中央平面（Ｍ）に関してもう一方のサイドにおいて上記突出部（４）をプレスしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
上記基板支持体（１）の周囲に配置される保持装置（６）が少なくとも３つ、好ましくは４つ設けられることを特徴とする請求項５記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
上記表面（４ａ）が上記停止表面（６ａ）に到達するまで、上記基板支持体（１）が、矢印（Ａ）の方向に、上記ローラ（７）上を、回転するようにまたスライドするようにプレスされることを特徴とする請求項５又は６に記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
上記基板支持体（１）が、上記保持装置（６）により中央に配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
少なくとも２つの把持手段（９ａ若しくは９ｂ）を備え、該把持手段（９ａ若しくは９ｂ）は、上記基板支持体（１）の周囲に配置され、さらに把持手段（９ａ若しくは９ｂ）のそれぞれが１つのローラ（１０）を有し、該ローラ（１０）は、上記溝部（５ａ、５ｂ）と係合することができることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
上記基板支持体（１）の周囲に配置される把持装置（９ａ若しくは９ｂ）が少なくとも３つ、好ましくは４つ設けられることを特徴とする請求項９に記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
上記ローラ（１０）の半径は、上記溝部（５ａ、５ｂ）の半径より小さく、それにより上記ローラ（１０）が上記溝部（５ａ、５ｂ）と係合する時、上記基板支持体（１）が、上記ローラ（１０）の軸に関して垂直に、自動的に配置されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
請求項９〜１１のいずれかに記載の装置により、請求項１〜４のいずれかに記載の基板支持体（１）を操作する方法であって、
上記把持装置（９ａ若しくは９ｂ）が上記基板支持体（１）に近づき、上記ローラ（１０）が上記溝部（５ａ、５ｂ）と係合し、上記把持手段（９ａ若しくは９ｂ）が基板支持体（１）を輸送し、その後上記ローラ（１０）が上記溝部（５ａ若しくは５ｂ）から解放されることを特徴する方法。
上記基板支持体（１）が把持され、さらに、第１把持手段（９ａ）若しくは請求項５〜８のいずれかに記載の保持装置（６）が上記基板支持体（１）から解放された後、上記基板支持体（１）が、請求項９〜１１のいずれかに記載の第２装置により保持されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
複数の、好ましくは２つの把持手段を備え、該把持手段は上記基板支持体（１）の周辺に配置され、それぞれの把持手段はＶ字状の環状溝部（１２）を有し、上記基板支持体（１）に面する溝部表面（１２ａ）が上記中央平面に関して一方のサイド及びもう一方のサイドにおいて上記突出部（４）と接触し、
上記基板支持体（１）が、上記環状溝部（１２）のプレス方向（Ｂ）の垂直方向に関して、自動的に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板支持体（１）を操作するための装置。
請求項１４に記載の装置により、請求項１〜４のいずれかに記載の基板支持体（１）を操作するための方法であって、
上記環状溝部（１２）を外側から上記基板支持体（１）まで径方向（矢印Ｂ）に向かって移動させ、上記環状溝部（１２）を上記突出部（４）と係合させ、上記把持手段が上記基板支持体（１）を輸送し、その後上記表面（１２ａ）を上記突出部（４）から外側まで径方向に移動させることを特徴とする方法。
一方のサイド若しくは両方のサイドにおいて基板を被覆するための、請求項１〜４のいずれかに記載の基板支持体（１）、請求項５〜１１のいずれか若しくは請求項１４に記載された装置、又は請求項１２、１３若しくは１５に記載の方法の使用。
カソードスパッタリングにより被覆するための請求項１６に記載の基板支持体（１）、装置、又は方法の使用。
上記基板支持体（１）の壁部（３）が、アノード表面として作用する請求項１７に記載の基板支持体、装置又は方法の使用。
ＣＶＤ（化学的気相成長法）被覆プロセスにおける、請求項１６に記載の基板支持体、装置又は方法の使用。
上記基板を洗浄するための、請求項１〜４のいずれかに記載の基板支持体（１）、請求項５〜１１のいずれか若しくは請求項１４に記載された装置、又は請求項１２、１３若しくは１５に記載の方法の使用。