JP2008306163A - 基板搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板保持枠11に基板12を保持して搬送を行うための基板搬送装置であって、基板保持枠11に回動可能に支持されたクランプ軸13と、クランプ軸13に取り付けられ基板12周辺を押圧保持するクランプアーム14と、クランプ軸13を基板押圧方向に付勢するバネ15とから成る保持機構16を備えた。
【選択図】図2
Description
また別の例として、ガラス基板を縦に保持する基板搬送装置において、人間が2人で1枚ずつ基板を基板保持枠へ搭載し、図10に示すように基板1の各辺を2カ所のクランプポイント2でクランプしていた。そして、クランプの目的は、主に基板1の転倒防止であった。
また、クランプポイントが基板各辺の2カ所の例では、転倒防止を主目的としていたために、保持した基板が成膜時に成膜面側に凸となる変形を阻止することができず、基板全体に均一の薄膜を形成することが出来ないという問題があった。
本発明は、基板保持枠に基板を保持して搬送を行うための基板搬送装置であって、前記基板保持枠に回動可能に支持されたクランプ軸と、前記クランプ軸に取り付けられ基板周辺を押圧保持するクランプアームと、前記クランプ軸を基板押圧方向に付勢するバネとから成る保持機構を備えたことを特徴とする。
また、本発明において、前記バネは、定荷重バネであることを特徴とする。
本発明によれば、基板のクランプおよび解除を自動化できるとともに、成膜時に成膜面側に凸となる変形を阻止して、均一な成膜を達成することができる。
また、定荷重バネを設けることで、クランプアームの開閉に必要なトルクを小さくすると共に、常に一定のトルクで開閉することができる。また、クランプ軸に必要以上の負荷をかけることなく開閉することができる。
また、載置パッドを設けたので、基板を精確に位置決めできるとともに、ロボットアームを使用した基板の着脱作業の自動化に対応することができる。
図1は、基板搬送装置10を示す斜視図であり、図2は、本発明の基板搬送装置10の基板保持枠11を示す斜視図である。
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。
クランプ軸13は、基板保持枠11に固定された支持腕17によって回動自在に支持されている。また、互いに直交するクランプ軸13は、図3に示すように、2本ずつ端部に取り付けられた傘歯車18によって噛み合っている。更に、鉛直に取り付けられたクランプ軸13は、その下端が基板保持枠11の下まで延設されており、操作端部19となっている。
この操作端部19は、基板搬送装置10が基板12の搭載位置或いは取り出し位置に在る場合に、外部の駆動手段によって回動操作される。また、基板保持枠11の開口部11aの下端には、基板12を載置するための載置パッド22が配設されている。
従って、コイルバネ15は、常時クランプアーム14が基板を押圧方向に付勢しており、操作端部19を外部の駆動手段によって操作した場合に、クランプアーム14がバネ力に抗して解放される。
本実施の形態では、コイルバネ15は一つのクランプ軸13に2個取り付けられている。また、操作端部19は、約180度回転する。
クランプアーム14は、図4に示すように、U字状の部材がナット20で固定されており、先端部に基板12を押圧するための環状部材21が取り付けられている。
また、クランプアーム14は、基板12の各辺が2種類のクランプポイントA,Bで押さえつけられるように配置する。すなわち、基板12の四隅に位置するクランプポイントAと、各クランプポイントAの間に位置するクランプポイントBとで押さえつけられるように配置する。なお、クランプポイントBの数は、長辺と短辺とで異なる数にしてもよい。
具体的には、基板12の上辺と下辺を押さえるクランプ軸13には、5個のクランプアーム14が取り付けられ、両端側のクランプ軸13には、3個のクランプアーム14が取り付けられる。すなわち、基板12の上辺と下辺を押さえるクランプ軸13の両端に取り付けられたクランプアーム14が、基板12の四隅のクランプポイントAを押さえ、長辺と短辺とを重複して押さえつけている。
このようにクランプアーム14を配置することにより、基板12の各辺が5箇所のクランプポイントで押さえられている。
基板12は、成膜時に成膜面側に凸変形するため、変形によりマスクとの間に隙間ができないように基板12の四隅をクランプポイントAで押さえる。
また、クランプポイントBは、基板の平面度による反りの防止を強制するものである。
基板12の平面度のたわみ量を許容する押圧力で各辺を押さえる。そのため、クランプポイントBは、各辺の中心およびクランプポイントAと辺の中心点との中央も押さえる。
すなわち、クランプポイントBは、各辺3箇所となる。なお、クランプポイントBは、各辺において1箇所以上あればよく、その数や配置を適宜変更することが可能である。
先ず、プラズマCVD製造ラインの基板搭載位置において、不図示のロボットアームによって水平に置かれた基板12を倒立させ、基板保持枠11の載置パッド22上に置かれる。この際、不図示の駆動手段によって操作端部19が回動操作され、コイルバネ15のバネ力に抗して、クランプアーム14が解放されている。
クランプ軸13は、傘歯車18によって、2本ずつ連結されているので、基板保持枠11の下端に配置された2個の操作端部19を操作することで、全てのクランプアーム14を開閉することができる。
シリコン膜が形成された基板12は、基板搬送装置10によってプラズマCVD装置から排出され、製造ラインの基板取り出し位置へ運ばれる。
また、成膜時の基板の反りや平面度による反りをクランプアーム14を適宜な位置に配設することにより抑制し、大型の基板であっても均一な膜厚を形成することができる。
なお、鉛直に取り付けられたクランプ軸53は、その下端が基板保持枠11の下まで延設されており、操作端部19となっている。
調整部58bは、他方のシャフト53aを回動自在に支えるアンギュラ軸受58cが固定されている。
コイルバネ55(55R,55L)は、ピッチを大きくして隙間が形成されるように巻かれたものであり、各クランプ軸53の中央付近に2つずつ設けられている。また、各クランプ軸53の2つのコイルバネ55は、右巻きのコイルバネ55Rと左巻きのコイルバネ55Lとが一組に取り付けられたものであり、各コイルバネ55の一端は基板保持枠11に固定されており、他端はクランプ軸53に固定されている。
クランプアーム部54は、クランプアーム14と、周面に形成された平面に2つの貫通孔61aが設けられた半円筒部61と、半円筒部61に固定されて半円筒部61と円筒を形成する半円筒部62と、クランプアーム14に取り付けられるチューブ状部材63とから概略構成されている。
このようにクランプアーム14は、半円筒部61及び半円筒部62を介してクランプ軸53に固定されている。
なお、クランプポイントについては上述した基板搬送装置10と異ならない。
先ず、上述した基板搬送装置10と同様に、倒立されたガラス基板が基板保持枠11の載置パッド22上に置かれ、不図示の駆動手段によって操作端部19が回動操作される。
従って、傘歯車18は、予め設定した最適な噛み合い状態が維持されつつ、操作端部19の回動をクランプ軸53に伝達する。
従って、傘歯車18の回転に伴ってクランプ軸53が円滑に回動する。
この際、クランプアーム14に取り付けられたチューブ状部材63は、クランプアーム14との接触面に働く摩擦力が大きくクランプアーム14からその位置がずれることがない。
従って、傘歯車18の回転に伴ってクランプ軸53が円滑に回動して、操作端部19の回動操作を容易にすることができると共に、コイルバネ55の付勢力をクランプアーム部54のクランプ力に変えることができる。
図9において、定荷重バネ装置70は、定荷重ばね71と、クランプ軸13と平行となるように基板保持枠11に固定されたドラム72とから構成されている。
そして、クランプ軸13を回転させてクランプ軸13に定荷重ばね71を巻き付けることで、その巻き付け方向と逆方向の常に一定のトルク(巻き戻しトルク)が発生するようになっている。
つまり、コイルバネ15,55の場合には、ねじり角が大きくなることに比例してクランプアーム14等の開閉に必要なトルクが大きくなる傾向があるが、定荷重バネ71を用いれば、常に一定のトルクでクランプアーム14の開閉が可能である。また、クランプ軸53に必要以上の負荷をかけることなく開閉することが可能となる。
Claims (6)
- 基板保持枠に基板を保持して搬送を行うための基板搬送装置であって、
前記基板保持枠に回動可能に支持されたクランプ軸と、
前記クランプ軸に取り付けられ基板周辺を押圧保持するクランプアームと、
前記クランプ軸を基板押圧方向に付勢するバネとから成る保持機構を備えたことを特徴とする基板搬送装置。 - 前記クランプ軸は、
前記基板保持枠の4辺に沿ってそれぞれ配設されており、
複数が連動可能に連結され、
前記バネの付勢力に抗して前記クランプアームを解除可能であることを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 - 前記バネは、コイルバネであることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板搬送装置。
- 前記バネは、定荷重バネであることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板搬送装置。
- 前記クランプアームは、
前記基板の各辺の2種類のクランプポイントを押圧するように配設したことを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の基板搬送装置。 - 前記基板保持枠の下端に配設されて前記基板を載置するための載置パッドを設けたことを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の基板搬送装置。
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