JP2005322894A - 基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位置決め時間を短縮できる基板用位置決めテーブル、これを用いた基板用位置決め設備、基板の位置決め方法を提供する。
【解決手段】基板４が載置される載置台１１の外周部に配置したサイドフリーベアリング１２によって、載置台１１の上方から下降させて載置台１１上に載置される基板４の周囲をガイドして、載置台１１上の基板位置決め領域Ｍに位置決めする。また、サイドフリーボールベアリング１２のボール１２ｂの少なくとも表面が導電性材料によって形成されており、サイドフリーボールベアリング１２のボール支持体１２ａにはボール１２ｂと接するグランド用通電部が設けられ、基板４がボール１２ｂに接触したときに、基板４に帯電している静電気によるスパークの発生を防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスプレイ用マザーガラス、シリコン基板（ウェハ）などといった基板を精密に位置決めするための基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の位置決め方法に関する。

ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、液晶ディスプレイといったディスプレイに用いられるガラス基板（マザーガラス）の膜付け等を行う設備では、成膜、レジスト塗布、露光、エッチング等の処理を行う複数の処理室（チャンバー）に基板の搬入、搬出を専用のロボット（移送装置）で行うが、処理室内に搬入したガラス基板の位置決め精度の確保が重要であることに鑑みて、膜付け等のプロセスを行うガラス基板を処理室に搬入する前に、処理室への基板の搬入経路の途中（例えば、処理室とは別に設けられたチャンバー（ロードロックチャンバー）内、前記処理室等が設けられている真空装置の入口付近（大気中）など）に設置した位置決めテーブルに載せて位置決めした後、前述のロボットが位置決めテーブルから取り出したガラス基板を処理室に搬入することで、処理室内でのガラス基板の位置が許容誤差範囲内に収まるようにしている。

従来、前記位置決めテーブルとしては、該位置決めテーブルに載せたガラス基板を位置決めゲージに押し当てて位置決めする構成のもの（例えば特許文献１）や、位置決めゲージを移動して位置決めテーブル上のガラス基板の端面に押し当てて位置決めするもの等がある。
また、位置決めテーブルへのガラス基板の搬入は、ガラス基板が搬入される搬入台（カセット）からガラス基板を取り出して位置決めテーブル上に載せる専用の移載ロボットによって行う。この移載ロボットとしては、例えば、図５に示すように、複数本の可動アーム１０１上にガラス基板１０２を載せて搬送するもの（移載ロボット１０３）や、図７に示すように、バキューム装置に接続された吸盤形の吸着ヘッド１０４でガラス基板１０２の複数箇所を吸着固定して搬送するもの（移載ロボット１０５）等がある。この移載ロボットは、位置決めテーブル１０６上に搬送したガラス基板１０２を下降させて、位置決めテーブル１０６上に載せるようになっている。また、膜付け等のプロセスを完了して、処理室から位置決めテーブル１０６上に戻されたガラス基板１０２を、位置決めテーブル１０６から取り出して、搬出位置に搬送する機能も有している。
位置決めテーブル１０６は、移載ロボットによって載せられたガラス基板１０２を横移動させる横送り装置（図示略）と、この横送り装置で横送りしたガラス基板１０２の外周部の端面が押し当てられることでガラス基板１０２を位置決めする位置決めゲージ１０７とを具備しており、移載ロボットによって搬入されたガラス基板１０２を横送り装置で移動して位置決めゲージ１０７に当接させることで、ガラス基板１０２を精密に位置決めできる。また、位置決めテーブル１０６としては、テーブル本体１０８上に多数設けられたフリーボールベアリング１０９によってガラス基板１０２を横移動自在に支持して、ガラス基板１０２の横移動を軽い力で実現できる。
特開平０６−１８３５５６号公報

しかしながら、上述したような位置決めテーブルでは、ガラス基板を載せてから、位置決めゲージへの突き当てによる位置決め作業が完了するまでに時間が掛かるため、これが製品の製造効率の低下の原因になるといった不満があった。また、ガラス基板を横移動させたり、ガラス基板の端面に位置決めゲージを押し当てて位置決めする構成では、ガラス基板に微小な撓み等の歪みが与えられやすく、ガラス基板の平坦度等の寸法精度に影響を与えてしまうといった問題もある。さらに、横送り装置（あるいはゲージを移動するための装置）が必要であるため、コストが高く付く上、このような装置がパーティクルの発生源となって、ガラス基板を汚染しやすいといった問題もある。

本発明は、前記課題に鑑みて、ガラス基板等の基板の位置決めを短時間で簡単に行うことができ、しかも、基板に殆ど歪みを与えることなく、パーティクルの発生も極めて少なくできる、低コストの基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の位置決め方法の提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
本発明では、基板が載置される載せ台と、この載せ台の外周部の複数箇所に配置され、前記載せ台の上方からの下降によって前記載せ台上に載置される基板の外周部をガイドすることで前記基板を前記載せ台上に設定された基板位置決め領域内に位置決めするフリーボールベアリングとを有し、
前記フリーボールベアリングは、ボール支持体と、このボール支持体に回転自在に支持されたボールとを有して構成され、かつ、前記ボールの中心が前記載せ台が前記基板を支持する支持面の延長上、あるいは、前記載せ台に載置される基板の板厚寸法の範囲で前記支持面よりも上となる位置に配置されており、前記ボールの前記ボール支持体から突出した部分に当接された基板を前記ボールの回転によって各フリーボールベアリングのボールによって囲まれる内側の前記基板位置決め領域に誘導できることを特徴とする基板用位置決めテーブルを提供する。
この基板用位置決めテーブルでは、前記フリーボールベアリングのボールの少なくとも表面が導電性材料によって形成されており、前記フリーボールベアリングのボール支持体には前記ボールと接するグランド用通電部が設けられている構成も採用可能である。
また、この基板用位置決めテーブルでは、前記載せ台には、該載せ台に載せられる基板を前記支持面に沿った方向の変位を許容して支持する基板支持手段を具備する構成を採用することがより好ましい。前記基板支持手段としては、例えば、フリーボールベアリングを採用できる。
また、本発明では、基板が搬入される搬入台と、本発明に係る基板用位置決めテーブルと、前記搬入台から基板を取り出して前記基板用位置決めテーブルの載せ台上に載せる基板移送装置とを具備することを特徴とする基板用位置決め設備を提供する。
また、本発明では、本発明に係る基板用位置決めテーブルの前記載せ台上に載置する基板を、前記載せ台の外周部の複数箇所に配置されているフリーボールベアリングであるサイドフリーベアリングのボールよりも上にて、前記基板位置決め領域よりも、各サイドフリーベアリングのボールのボール支持体からの突出分だけ広く確保された領域である基板受入領域の上から下降させて前記基板受入領域に入れた後、この基板を各サイドフリーベアリングのボールにガイドさせつつ下降させて前記基板位置決め領域に配置することを特徴とする基板の位置決め方法を提供する。

本発明によれば、載せ台の外周部に配置されている各フリーボールベアリング（以下、サイドフリーベアリングとも言う）のボールよりも上から基板を下降させ、各サイドフリーベアリングによって囲まれる内側（ボールのボール支持体から最も突出した部分によって囲まれる内側）の基板位置決め領域に入れ、載せ台上の支持面に載せるだけで、この基板を、所望の精度を以て位置決めできる。基板位置決め領域に入った基板は、各サイドフリーベアリングのボールによって位置決めされるので、基板が基板位置決め領域に入ると同時に、基板の位置決めを完了できる。したがって、極めて短時間での位置決めが可能である。
また、基板を基板受入領域から下降させて基板位置決め領域に入れる際に、基板の外周部が前記ボールの前記ボール支持体から突出した部分に当接しても、サイドフリーベアリングは、前記ボールの前記ボール支持体から突出した部分の上に当接された基板を前記ボールの回転によって基板位置決め領域に円滑に誘導できる構成であるため、基板が基板位置決め領域に入る同時に、基板の位置決めを完了できる。
しかも、本発明では、位置決めテーブル上に載せた基板を横移動させて位置決めゲージに押し当てることで位置決めする構成に比べて、基板に部分的な撓み等の歪みを与えにくく、基板の寸法精度を安定に維持できるといった優れた効果が得られる。さらに、位置決めテーブルに、横送り装置などの複雑な機構を設ける必要が無いので、パーティクルの発生源を大幅に減少させることができ、また、低コスト化も可能である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１、図２は、本発明に係る基板用位置決めテーブル１（以下、位置決めテーブルとも言う）を示す図であって、図１は平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面矢視図、図３は位置決めテーブル１に設けられているフリーボールベアリング（後述のサイドフリーベアリング及び受けフリーベアリング）の取り付け位置関係を示す拡大図、図４は本発明に係る基板用位置決め設備２（以下、位置決め設備とも言う）を備えたプロセス設備３を示す平面略図である。
なお、この実施形態では、基板４として、ディスプレイ用のガラス基板（マザーガラス。以下、ガラス基板とも言う）を用いた例で説明するが、本発明に適用される基板４としてはガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板、セラミック基板、金属基板など、精密加工を行う各種基板を採用できる。また、基板４は、ここでは長方形板状であるが、これに限定されず、この基板４の形状は、例えば円形や楕円形などであっても良い。

本実施形態では、本発明に係る位置決めテーブル１は、図４に示すプロセス設備３を構成する真空装置３１に設けられているロードロックチャンバー３２内に設置されている。

図４において、真空装置３１は、前記ロードロックチャンバー３２と、トランスファーチャンバー３３と、第１〜３処理室３４ａ、３４ｂ、３４ｃ（チャンバー）とを具備して構成されている。符号３５ａは、ロードロックチャンバー３２に設けられている大気ゲートであり、真空装置３１の外からロードロックチャンバー３２への基板４の搬入時、ロードロックチャンバー３２から真空装置３１の外への基板４の搬出時に開閉される。また、符号３５ｂは、ロードロックチャンバー３２とトランスファーチャンバー３３との間を開閉するゲート、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅは、第１〜３処理室３４ａ、３４ｂ、３４ｃとトランスファーチャンバー３３との間を開閉するゲートである。トランスファーチャンバー３３内には、基板４を移動するためのロボット３６（基板移送装置。以下、真空ロボットとも言う）が設置されており、ロードロックチャンバー３２内の位置決めテーブル１と処理室３４ａ、３４ｂ、３４ｃとの間の基板４の移送は、この真空ロボット３６によって行われる。なお、膜付け等の処理工程に従い、処理室から取り出した基板４を別の処理室に搬入する（あるいは、元の処理室に搬入する）場合、処理室から取り出した基板４を、一旦、位置決めテーブル１での位置決めを経てから、別の処理室に入れるようにする。

プロセス設備３は、真空装置３１の外に設置されているカセット３７及びロボット３８（基板移送装置。以下、大気ロボットとも言う）と、上述の真空装置３１とを具備して構成されている。真空装置３１の外からロードロックチャンバー３２内の位置決めテーブル１への基板４の搬入は、大気ロボット３８がカセット３７から取り出した基板４を大気ゲート３５ａを介して位置決めテーブル１上に載せることによって行われる。大気ロボット３８は、位置決めテーブル１上の基板４を真空装置３１外へ搬出する作業も行う。

大気ロボット３８は、ここでは、図５を参照して説明した移送ロボット１０３と同様に、基板４を、ＸＹＺ方向に移動可能な可動アーム３８ａ（図２参照）上に載せた状態で搬送する構成のものであるが、これに限定されず、各種構成のもの採用できる。
なお、カセット３７は、処理を施される基板４が搬入される搬入台としての機能を果たす。
カセット３７と、位置決めテーブル１と、大気ロボット３８とは、本発明に係る基板位置決め設備を構成する。

図１、図２に示すように、位置決めテーブル１は、基板４が載置される載せ台１１と、この載せ台１１の外周部の複数箇所に配置され、前記載せ台１１上に載置される基板４の端面４１に当接されることで、前記基板４を前記載せ台１１上の所望位置に位置決めするフリーボールベアリング１２（以下、サイドフリーベアリングとも言う）とを有して構成されている。

前記載せ台１１は、テーブル本体１３と、このテーブル本体１３の上面１３ａ上に突出するようにして多数取り付けられたフリーボールベアリング１４（以下、受けフリーベアリングとも言う）とを有しており、該載せ台１１に載せられる基板４を前記多数の受けフリーベアリング１４によって、水平又はほぼ水平の支持面Ｆ（仮想面）上に支持するようになっている。また、テーブル本体１３の外周部には、サイドフリーベアリング１２を取り付けるための取付台１５がテーブル本体１３上に突出するようにして設けられており、前記受けフリーベアリング１４は、前記取付台１５に取り囲まれた内側に位置するテーブル本体上面１３ａ上に回転自在のボール１４ｂが突出するようにして、テーブル本体１３に取り付けられている。

なお、図示例の載せ台１１のテーブル本体１３は平面視長方形状（図１参照）になっているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば、平面視円形、楕円形なども採用可能である。

前記サイドフリーベアリング１２は、ボール支持体１２ａ（ホルダ）と、このボール支持体１２ａに回転自在に支持されたボール１２ｂとを有し、前記ボール支持体１２ａを載せ台１１の外周部の取付台１５に固定して取り付けられている。このサイドフリーベアリング１２は、テーブル本体１３の取付台１５の内面１５ａ側（取付台１５によって囲まれる内側空間Ｓに臨む側）に取り付けられており、前記ボール１２ｂのボール支持体１２ａから突出している部分は、取付台内面１５ａよりも内側空間Ｓ側に位置している。また、図３に示すように、このサイドフリーベアリング１２は、ボール１２ｂの中心が、前記載せ台１１が前記基板４を支持する支持面Ｆの延長上となる位置に配置されている。このため、サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂは、ボール１２ｂのボール支持体１２ａからの突出量の最も大きい部分が支持面Ｆに一致するように位置決めされている。

この位置決めテーブル１において、各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂ（詳細には、ボール１２ｂのボール支持体１２ａからの突出量の最も大きい部分）によって囲まれる内側の領域が、該位置決めテーブル１の載せ台１１上に載せた基板４が配置される基板位置決め領域Ｍであり、載せ台１１に載せる基板４は基板位置決め領域Ｍに配置されることで、この位置決めテーブル１の各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂによって所望の精度を以て位置決めテーブル１に対し位置決めされる。

図２、図３に示すように、基板位置決め領域Ｍの寸法Ｌ（具体的にはＸＹ寸法。図２の寸法ＬはＹ方向寸法を示す）は、基板４の寸法ｔ（具体的には縦横寸法。図２の寸法ｔは、長方形板状の基板４の縦方向（短辺）の寸法を示す）に比べて僅かに大きく、基板位置決め領域Ｍの寸法Ｌと基板４の寸法ｔとの差（Ｌ−ｔ）によって、基板位置決め領域Ｍに配置された基板４の位置決めテーブル１に対する位置決め精度が定まる。この位置決め精度は、基板位置決め領域Ｍに配置される基板４について、基板位置決め領域Ｍにおける目標位置（以下、基準位置。誤差０）を基準とする支持面Ｆに沿った方向での基板４の位置ズレ許容範囲（図２に示す寸法ｃ１、ｃ２）に基づき設定される。なお、図２に示す寸法ｃ１及び寸法ｃ２は、いずれも、基準位置に配置された基板４の端面４１と、該端面４１に対面する位置に配置されているサイドフリーベアリング１２のボール１２ｂ（ボール１２ｂのボール支持体１２ａ（後述）からの突出が最大の部分（点））との間の距離である。
位置決めテーブル１に対する基板４の位置決め精度は、例えば±０．１〜０．７ｍｍ程度に設定できるが、これよりも微小なレベルに設定することも可能である。

サイドフリーベアリング１２は、前記ボール１２ｂの前記ボール支持体１２ａから突出した部分の上に当接された基板４を、前記ボール１２ｂの回転によって基板位置決め領域Ｍに誘導する機能を果たす。従い、基板４を載せ台１１の上方から基板位置決め領域Ｍに入れるように下降させると、下降途中で基板４の端部がサイドフリーベアリング１２のボール１２ｂに当接しても、基板４はボール１２ｂの回転によって円滑に基板位置決め領域Ｍに導かれていき、基板位置決め領域Ｍに配置されることとなる。

大気ロボット３８（図４参照）によって基板４を位置決めテーブル１に搬入して位置決めする動作は（基板の位置決め方法）、カセット３７から基板４を取り出し、この基板４を載せた可動アーム３８ａを移動して、図２に示すように、基板４を位置決めテーブル１の基板位置決め領域Ｍの上方に配置し、次いで、可動アーム３８ａを下降させて、基板４を基板位置決め領域Ｍに収めるようにする。

位置決めテーブル１の上方から可動アーム３８ａを下降させていくにしたがい、可動アーム３８ａ上に載っている基板４も下降していくが、基板４は、載せ台１１の受けフリーベアリング１４のボール１４ｂに当接したところ（支持面Ｆに達したことを指す）で下降が停止する。基板４は、基板位置決め領域Ｍに収められることで、基板位置決め領域Ｍの周囲の各サイドフリーベアリング１２（詳細にはボール１２ｂ）によって、所望の精度を以て位置決め（支持面Ｆに沿った方向の位置決め）される。一方、可動アーム３８ａは、基板４の下降が停止した後も下降を継続して、テーブル本体１３上に形成されているアーム収納溝１３ｂに入り込んだ所で下降を停止する。これにより、受けフリーベアリング１４上に支持された基板４に可動アーム３８ａが触れないようになり、可動アーム３８ａは、受けフリーベアリング１４上での基板４の位置決めに影響しない。

また、前述したように、下降途中で基板４の端部が基板位置決め領域Ｍから外れてサイドフリーベアリング１２のボール１２ｂに当接しても、基板４はボール１２ｂの回転によって基板位置決め領域Ｍに導かれていくため、基板位置決め領域Ｍへの基板４の配置を円滑に行うことができる。

なお、大気ロボット３８としては、基板４を載せ台１１の上方から基板位置決め領域Ｍに入れる動作を行う際に、可動アーム３８ａ上での横方向の基板４の移動を拘束せず、サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂとの接触による基板４の位置決めに悪影響を与えないものを採用する。大気ロボット３８としては、可動アーム３８ａ以外の搬送部材によって基板４を搬送する構成のものも採用可能であるが、サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂとの接触による基板４の位置決めに悪影響を与えないものを採用する。

この位置決めテーブル１によれば、該位置決めテーブル１の上方から下降させた基板４を基板位置決め領域Ｍに収めると同時に、基板位置決め領域Ｍの周囲の各サイドフリーベアリング１２（詳細にはボール１２ｂ）によって基板４の位置決めが完了するので、基板４の位置決めに要する時間を大幅に短縮することができ、位置決め効率を大幅に向上できる。また、従来用いられていたような、基板を横移動するための横送り装置といった装置が不要であり、非常に簡単な構成によって基板４の位置決めを実現できるので、位置決めテーブル１における位置決め工程でのパーティクルの発生を大幅に減少させることができ、位置決めテーブル１が設置されているチャンバー（ロードロックチャンバー３２）内の高清浄度を安定に保てるといった利点もある。

また、本発明では、ボール１２ａとして導電性樹脂材料によって形成したものを採用し、ボール支持体１２ａとして前記ボール１２ａと接するグランド用通電部を有する構成の前記サイドフリーベアリング１２を採用して、基板４がボール１２ａに接触したときに、基板４に帯電している静電気によるスパークの発生を防止することも可能である。

図３に示すように、サイドフリーベアリング１２は、筒状ケース１２ｄと蓋１２ｅとからなるボール支持体１２ａの内部に、ボール１２ｂの半分程度を収納しており、さらに、ボール支持体１２ａ内に、ボール１２ｂと接する転動自在の小球１２ｆを多数収納した構成になっている。サイドフリーベアリング１２の構成部品として、例えば、導電性樹脂材料によって形成したボール１２ｂと、ステンレス等の導電性金属で形成した小球１２ｆとを採用し、さらに、筒状ケース１２ｄとして、ステンレス等の導電性金属で形成したもの、あるいは、電線等からなる通電回路（小球１２ｆと接して電気導通を確保する接触部を含む）を収納した構成のものを採用すると、小球１２ｆと筒状ケース１２ｄとからなるグランド用通電部を有する構成となる。グランド用通電部を、サイドフリーベアリング１２の外部のグランド用回路と接続しておくことで、基板４がボール１２ｂに接したときのスパークの発生を防ぐことができる。
スパークの発生は、基板４の損傷の原因になるため、上述の構成のサイドフリーベアリング１２を採用することで、スパークに起因する基板４の損傷を防止でき、製品歩留まりの向上等を実現できる。
なお、ボール１２ｂを形成する導電性樹脂材料としては、ベース樹脂に導電性金属フィラーを分散混入したものや、ベース樹脂に帯電防止ポリマーを添加したものなどを採用でき、このような材料によって、１０^３〜×１０^１０Ω/□の表面抵抗率を持つようにする。ベース樹脂としては、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ポリエーテルエーテルケトン、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、メラミン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂（アラミド樹脂）等を採用できる。また、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、その他の樹脂も用いることができる。真空装置内の環境に対する特性安定性等の点で、ベスペル（芳香族ポリアミド樹脂であるデュポン社の登録商標）やＰＢＩが好適である。

また、本発明では、大気ロボット３８に要求される位置決め精度（大気ロボット３８による基板４の搬送精度）を緩和できるといった利点もある。
すなわち、上述の構成の位置決めテーブル１であれば、大気ロボット３８の可動アーム３８ａの移動によって基板４を各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂよりも上から下降させていくに際して、基板４の外周部がサイドフリーベアリング１２のボール１２ｂのボール支持体１２ａから突出している部分の上に載ればボール１２ｂの回転によって基板位置決め領域Ｍへの基板４の誘導が可能なので、サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂの近くまで下降された基板４の位置が基板位置決め領域Ｍの範囲内に収まっている必要性は無い。大気ロボット３８は、各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂよりも上から下降させていく基板４を、前記基板位置決め領域Ｍよりも各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂのボール支持体１２ａからの突出分（突出寸法Ｐ）だけ広い範囲（基板受入領域Ｕ）に収まるように位置決めした状態で、基板位置決め領域Ｍに下降させていけば良いので、基板位置決め領域Ｍの範囲に収まるように基板４の位置決め精度を保ったまま基板４を移動する場合に比べて、搬送精度を緩和できる。

図２において、前記基板受入領域Ｕは、載せ台１１上の各サイドフリーベアリング１２のボール支持体１２ａ（詳細には、各ボール支持体１２ａの基板位置決め領域Ｍに臨む側の端面１２ｃ。さらに詳細には、ボール支持体１２ａの蓋１２ｅの端面）によって囲まれる内側の領域であり、各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂよりも上に位置する。また、この基板受入領域Ｕは、換言すれば、各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂのボール支持体１２ａ（ボール１２ｂの半分程度を収納している）から突出されている部分の最上部（点）によって囲まれる内側の領域である。
大気ロボット３８によって、基板４を各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂよりも上から下降させていくにあたり、基板４が基板受入領域Ｕの範囲内に確実に収まる位置決め精度（搬送精度）が確保されていれば、基板４をサイドフリーベアリング１２のボール支持体１２ａ等に接触させることなく、基板位置決め領域Ｍまで下降させることが可能であり、基板４は、位置決めテーブル１に対する所望の位置決め精度をもって基板位置決め領域Ｍに配置される。

（具体例）
基板位置決め領域Ｍにおける基板４の水平方向の位置決め精度が±０．５ｍｍ（図２のｃ１及びｃ２が０．５ｍｍ）、サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂの突出寸法Ｐが２．５ｍｍであれば、大気ロボット３８によって基板受入領域Ｕに搬入される際の基板４の水平方向位置の許容誤差範囲は±３．０ｍｍとなる。換言すれば、基板４の水平方向位置が±３．０ｍｍに収まるように、大気ロボット３８によって基板４を基板受入領域Ｕに搬入した後、基板４を下降させれば、位置決めテーブル１に対して基板４を±０．５ｍｍの精度で位置決めすることが可能である。

ところで、近年、ディスプレイ用のマザーガラス等のガラス基板４の大型化が進行している。近年、多用されているマザーガラスのサイズは、液晶ディスプレイ用で、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、厚さ０．３〜０．７ｍｍ程度であるが、さらに大型化していく方向にある。
このように、薄く、大型のガラス基板４を、ロボットで搬送して、位置決めテーブルで位置決めする場合、ガラス基板４の撓み対策が必要である。例えば、本実施形態の大気ロボット３８は、図２に例示したように、ガラス基板４の下に差し入れた可動アーム３８ａにガラス基板４を載せて搬送する構成であるが、ロボット自体の搬送精度が充分に確保されていても、ガラス基板４の撓みに起因する位置決め誤差の発生を解消することは困難である。また、図５に例示したように、位置決めゲージへの押し当てによってガラス基板を位置決めする構成の位置決めテーブルでは、位置決めゲージへの押し当て力によって、ガラス基板に部分的な撓みを発生させてしまい、ガラス基板の平坦度に影響を与えてしまう可能性がある。

これに対して、本発明では、載せ台１１の周囲の各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂよりも上から下降させた基板４を、基板受入領域Ｕから各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂによってガイドさせつつ基板位置決め領域Ｍに入れ込んで、載せ台１１上の支持面Ｆに載せるだけで、この基板４を所望の精度を以て載せ台１１（すなわち位置決めテーブル１）に対し位置決めできる構成であるため、ガラス基板の撓みに起因する精度誤差を吸収して、高精度の位置決めを簡単に実現できる。基板位置決め領域Ｍに下降させる基板４を前述した基板受入領域Ｕの範囲内に位置決めすれば、下降によって高精度の位置決めを簡単に実現できる構成であり、ガラス基板の撓みに起因する精度誤差が存在していても、高精度の位置決めを簡単かつ確実に実現できる。また、基板４を、各サイドフリーベアリング１２のボール１２ｂによってガイドさせつつ基板位置決め領域Ｍに落とし込むだけで、位置決めを完了できる構成であることから、位置決めゲージへの押し当て力によってガラス基板に部分的な撓みを発生させてしまうといった不都合を解消して、ガラス基板の平坦度を安定して維持できる。

本発明に係る位置決めテーブル１では、載せ台１１の支持面Ｆ上に載置したガラス基板４を、受けフリーベアリング１４によって支持するので、可動アーム３８ａ上のガラス基板４が撓んだ状態で支持面Ｆ上に降ろされる場合であっても、ガラス基板４が、受けフリーベアリング１４のボール１４ｂを回転させつつ撓みを解消しながら支持面Ｆ上に載置されていくことで、最終的には、撓みを殆ど解消した状態で支持面Ｆに載置されることとなる。これによって、位置決め領域Ｍでの位置決め完了時には、ガラス基板４に高い平坦度が確保される。また、支持面Ｆに載せたガラス基板４に、横送りのための外力などを加える訳ではないので、ガラス基板の平坦度を安定して維持できる。
ここで、受けフリーベアリング１４は、載せ台１１に載せられる基板４を前記支持面Ｆに沿った方向の変位を許容して支持する基板支持手段として機能する。但し、基板支持手段としては、受けフリーベアリングリング１４に限定されず、例えば、載せ台上に複数突設したステー（受けフリーベアリングを含む）の上に載せた基板４の荷重の一部を、載せ台上面に開口するエア吹き出し口からの吹き出しエアによって基板４と載せ台上面との間に形成したエア層（大気圧よりも僅かに高圧）で支持することで、ステー上に支持されている基板４の横移動（複数のステーによって基板４を支持する面である支持面Ｆ（仮想面）に沿った方向の移動）を拘束しないようにしたもの等を採用する。

真空装置３１内での膜付け等の工程で、処理室から取り出した基板４を、ロードロックチャンバー３１（図４参照）内に設置されている位置決めテーブルに載せて位置決めし直した後、次工程を行う処理室に搬入する場合も、本発明に係る位置決めテーブル１によって高い位置決め精度を簡単かつ短時間で得られるとともに、基板４の平坦度も維持できる。

なお、本発明に適用される基板としては、液晶ディスプレイ用のガラス基板（マザーガラス）に限定されず、例えば、ＰＤＰ用のガラス基板、シリコン基板、セラミック基板、金属基板であっても良い。
本発明に係る位置決めテーブルの設置位置は、ロードロックチャンバー内に限定されず、基板の位置決めの必要性に応じて適宜設定すれば良く、特に限定は無い。例えば、処理室への基板の搬入経路又は搬出経路の途中（例えば、前記真空装置３１の外（大気中）で、真空装置３１への基板の搬入口（大気ゲート）付近など）や、処理室内などに設置することも可能である。また、本発明に係る位置決めテーブルは、例えば、大気中の加工装置へ搬入する基板の位置決めや、搬送用カセットへの基板の収納前の位置決めなどにも利用できる。

本発明に係る基板用位置決めテーブル１（以下、位置決めテーブルとも言う）を示す平面図である。 図１の位置決めテーブルを示す図であって、図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。 図１の位置決めテーブルに設けられているサイドフリーベアリング及び受けフリーベアリングの取り付け位置関係を示す拡大図である。 本発明に係る基板用位置決め設備を備えたプロセス設備を示す平面略図である。 従来例の移送ロボットを示す図である。 従来例の移送ロボットの他の例を示す図である。

符号の説明

１…基板用位置決めテーブル、２…基板用位置決め設備、４…基板、１１…載せ台、１２…フリーボールベアリング（サイドフリーベアリング）、１２ａ…ボール支持体（グランド用通電部）、１２ｂ…ボール、１２ｆ…小球（グランド用通電部）、１４…フリーボールベアリング（受けフリーベアリング）、１４ａ…ボール支持体（グランド用通電部）、１４ｂ…ボール、Ｍ…基板位置決め領域、Ｕ…基板受入領域。

Claims (6)

1. 基板が載置される載せ台と、この載せ台の外周部の複数箇所に配置され、前記載せ台の上方からの下降によって前記載せ台上に載置される基板の外周部をガイドすることで前記基板を前記載せ台上に設定された基板位置決め領域内に位置決めするフリーボールベアリングとを有し、
   前記フリーボールベアリングは、ボール支持体と、このボール支持体に回転自在に支持されたボールとを有して構成され、かつ、前記ボールの中心が前記載せ台が前記基板を支持する支持面の延長上、あるいは、前記載せ台に載置される基板の板厚寸法の範囲で前記支持面よりも上となる位置に配置されており、前記ボールの前記ボール支持体から突出した部分に当接された基板を前記ボールの回転によって各フリーボールベアリングのボールによって囲まれる内側の前記基板位置決め領域に誘導できることを特徴とする基板用位置決めテーブル。
2. 前記フリーボールベアリングのボールは少なくとも表面が導電性材料によって形成されており、前記フリーボールベアリングのボール支持体には前記ボールと接するグランド用通電部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板用位置決めテーブル。
3. 前記載せ台には、該載せ台に載せられる基板を前記支持面に沿った方向の変位を許容して支持する基板支持手段を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の基板用位置決めテーブル。
4. 前記基板支持手段がフリーボールベアリングであることを特徴とする請求項３記載の基板用位置決めテーブル。
5. 基板が搬入される搬入台と、請求項１〜４のいずれかに記載の基板用位置決めテーブルと、前記搬入台から基板を取り出して前記基板用位置決めテーブルの載せ台上に載せる基板移送装置とを具備することを特徴とする基板用位置決め設備。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の基板用位置決めテーブルの前記載せ台上に載置する基板を、
   前記載せ台の外周部の複数箇所に配置されているフリーボールベアリングであるサイドフリーベアリングのボールよりも上にて、前記基板位置決め領域よりも、各サイドフリーベアリングのボールのボール支持体からの突出分だけ広く確保された領域である基板受入領域の上から下降させて前記基板受入領域に入れた後、
   この基板を各サイドフリーベアリングのボールにガイドさせつつ下降させて前記基板位置決め領域に配置することを特徴とする基板の位置決め方法。

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