JP2008277614A

JP2008277614A - 基板搬送装置

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Publication number: JP2008277614A
Application number: JP2007120859A
Authority: JP
Inventors: Shinsei Yokohama; 真誠横浜; Kozo Hasegawa; 幸三長谷川; Hirotsugu Chishina; 裕嗣千品
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-05-01
Filing date: 2007-05-01
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2027-05-01
Also published as: JP4872784B2

Abstract

【課題】マスク部材の着脱を容易にするとともに、熱膨張差を吸収し、成膜面積を一定に保つことのできる基板搬送装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基板保持枠１４に基板を保持するとともに基板の周縁をマスク部材１４で覆って成膜処理を行う基板搬送装置であって、基板保持枠１４にマスク部材１３を着脱可能に押圧保持するプランジャ機構１４，１５を備えるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板搬送装置に関する。

一般に、薄膜太陽電池等の製造工程において、ガラス基板にシリコンの成膜処理が行われており、複数のガラス基板を所定間隔を有して垂直に保持する基板搬送装置が使用されている。また、太陽電池のコストダウンを図るために、ガラス基板の大型化が進んでいる。
例えば、ガラス基板の大きさは、１０００ｍｍ以上×１０００ｍｍ以上、板厚４〜５ｍｍ、重量１０〜３０ｋｇであり、これを基板搬送装置へ自動化して、セットし固定することが要請されている。更に、成膜時に異常放電等を防止するために、基板の縁をアルミナセラミック製のマスクで覆う必要があり、従来、マスクはボルトによって基板保持枠の固定されていた。また、マスクにも成膜されるために、定期的に交換して洗浄する必要があった。
特開２００５−５４２４４号公報

しかし、従来の基板保持枠にボルトで固定するものにあっては、マスクに成膜されたシリコンを定期的に洗浄除去する際の取り外し作業が大変であり、煩雑であった。また、作業に手数がかかり量産装置に対応していなかった。
また、プラズマ成膜装置内では、高温（たとえば約２００℃）で成膜処理を行うために、ガラス基板とマスクとの間の熱膨張率の差によるズレが問題となっていた。

この発明は、上記に鑑み提案されたもので、マスク部材の着脱を容易にするとともに、熱膨張差を吸収し、成膜面積を一定に保つことのできる基板搬送装置を提供することを目的とする。

本発明に係る基板搬送装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、基板保持枠に基板を保持するとともに基板の周縁をマスク部材で覆って成膜処理を行う基板搬送装置であって、前記基板保持枠にマスク部材を着脱可能に押圧保持するプランジャ機構を備えたことを特徴としている。

また、本発明において、前記プランジャ機構は、基板保持枠に固定されたプランジャ本体と前記プランジャ本体に螺合したネジと前記ネジと直列に配置されたバネおよび球とから構成され、前記ネジを操作することにより前記球をバネを介して突出させ、前記マスク部材に押圧可能としたことを特徴とする。

また、本発明において、前記プランジャ機構は、基板保持枠に固定されたプランジャ支持体と、前記プランジャ支持体に対して後退方向にバネ付勢されたプランジャ本体と、前記プランジャの後退を阻止するストッパと、前記プランジャ本体に螺合したネジと前記ネジと直列に配置されたバネおよび球とから構成され、前記ネジを操作することにより前記球をバネを介して突出させて前記マスク部材に押圧可能とするとともに、前記プランジャ本体に取り付けられたハンドルを操作することによりストッパを解除して前記プランジャ本体を後退可能としたことを特徴とする。

また、本発明において、前記マスク部材は、４本の細幅部材を井桁状に配置し、それぞれの接合部で相互に切り欠いて組み合わせたことを特徴とする。

また、本発明において、前記マスク部材は、細幅部材の一つに位置決め用のピン孔を形成し、前記基板保持枠側に挿入した位置決めピンにより基準点を一致させたことを特徴とする。

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、プランジャ機構を備えたので、マスク部材の着脱作業を容易にすることができる。
また、プランジャ機構のネジを操作することで球をバネを介して突出させマスク部材を基板保持枠に取り付けることができる。
また、マスク部材の取り付け作業を容易にするとともに、プランジャ本体を後退可能として取り外し作業を容易にすることができる。

また、成膜時の熱膨張差を吸収して成膜面積を一定に保つことができる。また、マスク部材の取り外し作業を容易にすることができる。
また、マスク部材を正確に位置決めできるとともに、基板との位置ズレを防止することができる。

以下、本発明に係る基板搬送装置の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る基板搬送装置を示す全体斜視図である。
図２は、基板搬送装置の基板保持枠とプランジャ機構との関係を示す拡大説明図である。
図３は、基板保持枠とマスク部材との関係を示す正面図である。

基板搬送装置１０は、基板保持枠１１に基板１２を保持するとともに基板１２の周縁をマスク部材１３で覆って成膜処理を行うものであって、基板保持枠１１にマスク部材１３を着脱可能に押圧保持するプランジャ機構１４，１５を備えている。

基板搬送装置１０は、複数の基板保持枠１１を走行方向に対して直角方向に所定間隔を有して立設してある。本実施例では、６枚の基板保持枠１１が配設されている。
また、基板搬送装置１０は、下端に車輪１０ａを備えており、製造ラインに沿って移動することができる。基板搬送装置１０は、搭載位置で搭載された複数の基板を基板保持枠１１で保持して、プラズマＣＶＤ装置内に移送し、シリコン薄膜を基板面に形成した後、基板取り出し位置まで搬送するものである。

基板保持枠１１は、基板１２より少し小さい開口部１１ａを有しており、開口部１１ａの周縁に沿ってマスク部材１３が配設されている。マスク部材１３は、基板保持枠１１に固定されたプランジャ機構１４，１５によって対向壁面１６に押圧される。
図２，３に示すように基板保持枠１１の上下の水平縁部には、プランジャ機構１４が取り付けられ、左右の垂直縁部にはプランジャ機構１５が取り付けられている。

図４は、マスク部材を示す正面図である。
図５は、マスク部材を示す図であって、（ａ）は図４のＡ部を示す拡大説明図、（ｂ）は組み合わせ部の側面図である。
図６は、図４の要部を示す拡大説明図であって、（ａ）はＢ部を、（ｂ）はＣ部を示す図である。

マスク部材１３は、４本の細幅部材を井桁状に配置し、それぞれの接合部で相互に切り欠いて組み合わせている。
図５（ｂ）に示すように、縦に配置されたマスク部材１３は、切り欠き１３ａを形成し、水平に配置されたマスク部材１３と組み合わせ、全体として額縁状に組まれる。
また、図６（ａ）に示すように、下側に配置されたマスク部材１３は、中央に位置決め用のピン孔１３ｂが形成されており、基板保持枠側に挿入した位置決めピンにより基準点を一致させる。したがって、温度変化により基板保持枠１１やマスク部材１３が膨張、収縮してもこの基準点をはずれることがない。

また、図６（ｃ）に示すように、横側に配置されたマスク部材１３には、やや下方に、基板保持枠側に突出するピン１３Ｃが設けられている。搬送中又は成膜中に基板２１が位置ずれしたとしても、ピン１３Ｃに当接して、マスク部材１３の枠外まではずれないようにしている。なお、ピン１３Ｃは、マスク部材１３に設けられているので、熱膨張差に影響されることはない。

図７は、第一プランジャ機構１４を示す断面図である。
第一プランジャ機構１４は、基板保持枠１１の開口部１１ａの上下の周縁に沿って配置されている。
第一プランジャ機構１４は、基板保持枠に固定されたプランジャ本体１７と、プランジャ本体にマスク部材を押圧する方向に形成されたネジ穴１８に螺合されたネジ１９と、ネジ１９と直列に配置されたコイルバネ２０および球２１と、から構成されている。
ネジ１９は、端部に六角穴１９ａが形成されており六角レンチ等で外部から回動することができる。また、ネジ１９の先端は、テーパ状の先細りに形成されており、コイルバネ２０との間に円板２２ａが配置されている。更に、球２１とコイルバネ２０との間にも円板２２ｂが配置されている。

このように構成されたプランジャ機構１４は、ネジ１９を操作することによりコイルバネ２０を介し球２１を突出させ、マスク部材１３を押圧することができる。また、マスク部材１３は、球２１とコイルバネ２０で押圧されているので、簡単に取り外すことができる。更に、温度変化による膨張、収縮に対応することができる。

図８は、第二プランジャ機構１５を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）はその側面図である。
第二プランジャ機構１５は、基板保持枠１１に固定されたプランジャ支持体２３と、プランジャ支持体２３に対して後退方向にバネ２５で付勢されたプランジャ本体２４と、前記プランジャの後退を阻止するストッパ２６と、プランジャ本体２４に螺合したネジ２７と、このネジ２７と直列に配置されたバネ２８および球２９と、から構成されている。

プランジャ本体２４は、ハンドル３０を有しており、プランジャ支持体２３に対して回動可能に支持されている。
プランジャ支持体２３には、ストッパ２６の通過可能な穴３１が所定位置に形成されており、ハンドル３０によってプランジャ本体２４を所定角度回動した場合に、ストッパ２６が穴３１に入り込み、バネ２５の付勢力によってプランジャ本体２４が後退する。
プランジャ本体２４は、プランジャ機構１４と同様に構成されており、ネジ２７は、端部に六角穴２７ａが形成されており六角レンチ等で外部から回動することができる。
また、ネジ２７の先端は、テーパ状の先細りに形成されており、バネ２８との間に円板３２が配置されている。更に、球２９とバネ２８との間にも円板３３が配置されている。

図９は、第二プランジャ機構１５の動作説明図である。
以上のように構成された第二プランジャ機構１５は、図９（ａ）に示すように、レバー３０が下を向いている状態では、ストッパ２６がプランジャ支持体２３の端面に当接しており、球２９はマスク部材を押圧している。
次に、図９（ｂ）に示すように、レバー３０を水平位置まで回すと、ストッパ２６がプランジャ支持体２３に形成した穴３１の位置まで移動する。
すると、図９（ｃ）に示すように、ストッパ２６が穴３１に入り込み、バネ２５の付勢力によって、プランジャ本体２４がハンドル３０とともに後退する。したがって、マスク部材１３を容易に取り外すことができる。
また、第二プランジャ機構は、基板搬送装置１０が基板１２の搭載位置或るは取り出し位置に在る場合に、レバー３０を外部の駆動手段によって動作させることで回動操作することができる。

以上のように本発明の基板搬送装置１０では、マスク部材１３をプランジャ機構１４、１５で挟んでいるので、取り外し作業が容易であるとともに、熱膨張差を吸収して成膜面積を一定に保つことができる。

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

本発明の実施形態に係る基板搬送装置を示す全体斜視図である。基板搬送装置の基板保持枠とプランジャ機構との関係を示す拡大説明図ある。基板保持枠とマスク部材との関係を示す正面図である。マスク部材を示す正面図である。マスク部材を示す図である。マスク部材の要部を示す拡大説明図である。第一プランジャ機構を示す断面図である。第二プランジャ機構を示す断面図である。第二プランジャ機構の動作説明図である。

符号の説明

１０…基板搬送装置
１１…基板保持枠
１２…基板
１３…マスク部材
１４…第一プランジャ機構
１５…第二プランジャ機構
１６…対向壁面
１７…プランジャ本体
１９…ネジ
２０…コイルバネ
２１…球
２３…プランジャ支持体
２４…プランジャ本体
２５…バネ
２６…ストッパ
２７…ネジ
２８…バネ
２９…球
３０…ハンドル
３１…穴

Claims

基板保持枠に基板を保持するとともに基板の周縁をマスク部材で覆って成膜処理を行う基板搬送装置であって、
前記基板保持枠にマスク部材を着脱可能に押圧保持するプランジャ機構を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
前記プランジャ機構は、
基板保持枠に固定されたプランジャ本体と前記プランジャ本体に螺合したネジと前記ネジと直列に配置されたバネおよび球とから構成され、
前記ネジを操作することにより前記球を前記バネを介して突出させ、前記マスク部材に押圧可能としたことを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
前記プランジャ機構は、
基板保持枠に固定されたプランジャ支持体と、
前記プランジャ支持体に対して後退方向にバネ付勢されたプランジャ本体と、
前記プランジャの後退を阻止するストッパと、
前記プランジャ本体に螺合したネジと前記ネジと直列に配置されたバネおよび球と、
から構成され、
前記ネジを操作することにより前記球を前記バネを介して突出させて前記マスク部材に押圧可能とするとともに、
前記プランジャ本体に取り付けられたハンドルを操作することにより前記ストッパを解除して前記プランジャ本体を後退可能とした
ことを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
前記マスク部材は、
４本の細幅部材を井桁状に配置し、それぞれの接合部で相互に切り欠いて組み合わせた
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の基板搬送装置。
前記マスク部材は、
細幅部材の一つに位置決め用のピン孔を形成し、前記基板保持枠側に挿入した位置決めピンにより基準点を一致させた
ことを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。