JP2009146932A - Substrate transfer apparatus, substrate transfer method, and vacuum processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板搬送装置、基板搬送方法及び前記基板搬送装置を備えた真空処理装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate transfer apparatus, a substrate transfer method, and a vacuum processing apparatus including the substrate transfer apparatus.
従来、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられる大型ガラス基板に対して、スパッタリングによって薄膜を成膜する等の真空処理を施す真空処理装置がある。近年、このような真空処理装置として、生産効率を向上させるため、複数の真空処理室へ基板を順次搬送して連続的に処理する所謂インライン式の真空処理装置が多く採用されている。そして、例えば特許文献1には、各真空処理室と、該各真空処理室に基板を垂直に立てた状態で搬送する矩形枠状のキャリヤとを備えた真空処理装置が開示されている。このように、キャリヤが基板を垂直に立てた状態で真空処理室に搬送することで、基板が大型化した場合でも真空処理装置の設置スペースの増大を抑えつつ、多数のキャリヤを配置することが可能になり、生産効率の向上が図られている。
ところで、上記特許文献1では、キャリヤに基板を受け渡す際に、搬送ロボットが所定位置にストックされた処理前の基板を取り込み、該基板を水平に倒れた状態(水平状態)のキャリヤ上に載置する。そして、キャリヤに基板を保持させた後に、該キャリヤを回動させる回動機構により直立させることで、基板が垂直に立った状態(垂直状態)でキャリヤに保持されるようになっている。つまり、上記従来の構成ではキャリヤが水平状態と垂直状態との間で回動することになる。このため、キャリヤが回動する際の撓みを低減するためにキャリヤを構成する部材を厚くしてその剛性を高くする必要があり、キャリヤの重量が増大するという問題がある。その結果、各キャリヤの製造コストが増大するとともに、キャリヤを回動させる際や真空処理室に搬送する際に必要な電力が増大することで基板の生産コストが増大してしまうという問題があった。
By the way, in
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、基板を垂直に立てた状態で搬送するキャリヤの軽量化を図ることができる基板搬送装置、基板搬送方法及び真空処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a substrate transport apparatus, a substrate transport method, and a vacuum processing apparatus that can reduce the weight of a carrier that transports a substrate in a vertical state. Is to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、平板状の基板を垂直に立てた状態で搬送するキャリヤに、水平に倒れた状態で搬送される基板を受け渡す基板搬送装置であって、矩形状の枠体を有し、水平方向に沿って伸び前記枠体と平行な回動軸に回動可能に支持されたフレームと、前記フレームに配設され前記基板を吸着する複数の吸着パッドと、前記フレームを、水平状態と垂直状態との間で回動させる駆動部と、を有する移載機構と、前記移載機構を制御する制御装置と、を備え、前記移載機構は、水平状態の前記フレームにて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容するようにした。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
同構成によれば、移載機構は、水平状態で搬送された基板を水平状態のフレームにて吸着させ、フレーム回動させて垂直に立った状態のキャリヤに基板を収容する。従って、キャリヤに基板を受け渡す際に、キャリヤを水平状態と垂直状態との間で回動させないため、キャリヤを構成する部材を厚くしてその剛性を高くする必要がなくなり、キャリヤの軽量化を図ることができる。その結果、各キャリヤの製造コストの低減が可能になるとともに、キャリヤを搬送する際に必要な電力を低減することが可能になり、基板の生産コストの低減を図ることができる。また、基板のみを回動させるため、従来のように基板を保持したキャリヤを回動させる場合に比べ、基板を水平に倒れた状態から垂直に立った状態にする際に必要な電力を効果的に低減でき、基板の生産コストの低減を図ることができる。なお、垂直とは、完全に垂直な状態だけでなく垂直に近い状態をも含み、水平とは完全に水平な状態だけでなく水平に近い状態も含む。 According to this configuration, the transfer mechanism sucks the substrate transported in the horizontal state with the frame in the horizontal state, and accommodates the substrate in the carrier in the vertical state by rotating the frame. Therefore, when the substrate is delivered to the carrier, the carrier is not rotated between the horizontal state and the vertical state, so that it is not necessary to increase the rigidity of the member constituting the carrier, thereby reducing the weight of the carrier. Can be planned. As a result, the manufacturing cost of each carrier can be reduced, and the electric power required for transporting the carrier can be reduced, so that the production cost of the substrate can be reduced. In addition, since only the substrate is rotated, the power required for changing the substrate from the horizontal position to the vertical position is more effective than when the carrier holding the substrate is rotated as in the prior art. The production cost of the substrate can be reduced. Note that the vertical includes not only a completely vertical state but also a state close to vertical, and the horizontal includes not only a completely horizontal state but also a state close to horizontal.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板搬送装置において、前記移載機構は、前記キャリヤに垂直に立った状態で載置された前記基板を垂直状態の前記フレームにて吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤから前記基板を受け取るようにした。同構成によれば、キャリヤに垂直に立った状態で載置された基板を垂直状態のフレームにて吸着させ、フレームを回動させて垂直に立った状態のキャリヤから基板を受け取るため、キャリヤを軽量化することができる。その結果、各キャリヤの製造コストの低減が可能になるとともに、キャリヤを搬送する際に必要な電力を低減することが可能になり、基板の生産コストを低減できる。また、基板のみを回動させるため、従来のように基板を保持したキャリヤを回動させる場合に比べ、基板を水平に倒れた状態から垂直に立った状態にする際に必要な電力を効果的に低減でき、基板の生産コストの低減を図ることができる。 According to a second aspect of the present invention, in the substrate transfer apparatus according to the first aspect, the transfer mechanism sucks the substrate placed in a vertical position on the carrier by the frame in the vertical state. The frame is rotated so that the substrate is received from the carrier standing in a vertical position. According to this configuration, the substrate placed in a vertical position on the carrier is adsorbed by the vertical frame, and the frame is rotated to receive the substrate from the vertical standing carrier. The weight can be reduced. As a result, the manufacturing cost of each carrier can be reduced, and the power required for transporting the carrier can be reduced, thereby reducing the production cost of the substrate. In addition, since only the substrate is rotated, the power required for changing the substrate from the horizontal position to the vertical position is more effective than when the carrier holding the substrate is rotated as in the prior art. The production cost of the substrate can be reduced.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の基板搬送装置において、前記枠体の内側に配置され、外部から倒れた状態で搬送される前記基板を受け取り前記フレーム上に搬送する搬送部を備え、前記駆動部は、前記フレームを上下方向に移動可能に構成され、前記移載機構は、前記基板が搬送される際に、該基板が搬送される搬送ラインよりも下方に前記フレームを移動させ、前記フレームを前記搬送ラインよりも上方に移動させて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容する。同構成によれば、例えばローラコンベヤ等により外部から倒れた状態で搬送される基板が、フレームを構成する枠体の内側に配置された搬送部(例えば、ローラコンベヤ)によりフレーム上に搬送される。そのため、従来のように、搬送ロボットが外部から搬送された処理前の基板を取り込み、フレーム上に搬送する場合に比べ、搬送ロボットを配置するスペースが必要なくなり、省スペース化できる。 According to a third aspect of the present invention, in the substrate transfer apparatus according to the first or second aspect, the substrate disposed inside the frame body and transported in a state of falling from the outside is received and transported onto the frame. A transport unit; and the drive unit is configured to move the frame in a vertical direction. The transfer mechanism is configured to move the substrate below the transport line on which the substrate is transported when the substrate is transported. The frame is moved, the frame is moved above the transfer line to attract the substrate, and the frame is rotated to accommodate the substrate in the carrier in a vertical state. According to this configuration, for example, a substrate that is transported from the outside by a roller conveyor or the like is transported onto the frame by a transport unit (for example, a roller conveyor) disposed inside the frame constituting the frame. . Therefore, as compared with the conventional case where the transfer robot takes in a substrate before processing transferred from the outside and transfers it onto the frame, a space for disposing the transfer robot is not required, and the space can be saved.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の基板搬送装置において、前記フレームには、前記基板に対する複数の吸着領域が設定されるとともに、前記各吸着領域には少なくとも1つの吸着パッドが含まれ、前記各吸着領域に含まれる前記吸着パッドには同時に負圧が供給され、前記各吸着領域は供給される負圧が互いに独立して制御可能に構成されてなる。同構成によれば、各吸着領域は供給される負圧が互いに独立して制御可能に構成されているため、基板の撓みや基板の破損に起因して基板に密着できない吸着パッドがある吸着領域があっても、各吸着パッドが基板に密着した吸着領域では基板を吸着することができる。そのため、基板の撓みが大きい場合などに、基板の一部を吸着できないために、基板全体がフレーム上に保持できなくなることを低減できる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate transfer apparatus according to any one of the first to third aspects, a plurality of suction areas for the substrate are set in the frame, and each suction is performed. The area includes at least one suction pad, and negative pressure is simultaneously supplied to the suction pads included in each suction area, and the negative pressure supplied to each suction area can be controlled independently of each other. Being done. According to the same configuration, each suction region is configured such that the negative pressure supplied can be controlled independently of each other, so that there is a suction region that has a suction pad that cannot be adhered to the substrate due to substrate bending or substrate damage. Even if there is, the substrate can be adsorbed in the adsorbing region where each adsorbing pad is in close contact with the substrate. Therefore, it is possible to reduce the case where the entire substrate cannot be held on the frame because a part of the substrate cannot be adsorbed when the substrate is largely bent.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の基板搬送装置において、前記吸着領域毎に前記吸着パッドに負圧を供給する管路と前記各管路が接続される共通の負圧源と、前記各管路を開閉するバルブと、前記各管路内の圧力を測定する真空センサと、を備え、前記制御装置は、前記吸着パッドによる前記基板の吸着開始後、所定時間内に前記管路内の圧力が所定値以下にならない場合には、該管路を閉じるように前記バルブを制御する。同構成によれば、吸着パッドによる基板の吸着開始後、所定時間内に管路内の圧力が所定値以下にならない場合には、該管路を閉じるようにバルブが制御される。そのため、基板の撓みや基板の破損に起因して基板に密着できない吸着パッドがある吸着領域があっても、各吸着パッドが基板に密着した吸着領域では基板を吸着することができる。従って、基板の撓みが大きい場合などに、基板の一部を吸着できないために、基板全体がフレーム上に基板を保持できなくなることを低減できる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate transfer apparatus according to the fourth aspect of the present invention, a common negative pressure source in which a pipe that supplies negative pressure to the suction pad and the pipes are connected to each suction area And a valve that opens and closes each of the pipelines, and a vacuum sensor that measures the pressure in each of the pipelines, and the control device is configured to start the adsorption of the substrate by the adsorption pad within a predetermined time. When the pressure in the pipeline does not become a predetermined value or less, the valve is controlled to close the pipeline. According to this configuration, the valve is controlled so as to close the pipe line when the pressure in the pipe line does not become a predetermined value or less within a predetermined time after the suction of the substrate by the suction pad is started. Therefore, even if there is a suction area where there is a suction pad that cannot be brought into close contact with the substrate due to bending of the substrate or damage to the substrate, it is possible to suck the substrate in the suction area where each suction pad is in close contact with the substrate. Accordingly, it is possible to reduce a situation where the entire substrate cannot be held on the frame because a part of the substrate cannot be adsorbed when the substrate is largely bent.
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の基板搬送装置において、前記吸着パッドは、前記フレームに矩形枠状に配列され、前記吸着領域は、立てた状態の前記フレームにおける、上辺部の上側主吸着領域と、下辺部の下側主吸着領域と、右側辺部の右側補吸着領域と、左側辺部の左側補吸着領域とを備え、前記上側主吸着領域及び下側主吸着領域は、それぞれ少なくとも2つ以上の分割領域とから構成された。吸着パッドをフレームに矩形枠状に配列することで、基板の外周縁が吸着されるため該基板の撓みを低減できるとともに、例えばフレームに碁盤目状に吸着パッドを設ける場合に比べ、吸着パッドの数を削減できる。この場合、フレームが垂直状態になると、上辺部及び下辺部に基板の重量の大部分が作用し、上辺部及び下辺部(上側主吸着領域及び下側主吸着領域)に設けられた吸着パッドにより基板が吸着されフレーム上に保持される。そのため、基板の撓みが大きい場合等に上側主吸着領域及び下側主吸着領域に設けられた吸着パッドが基板を吸着できないと、フレーム上に基板を保持することが困難になる。この点、同構成によれば、上側及び下側主吸着領域をそれぞれ2つ以上の分割領域としているため、例えば上側主吸着領域を構成する分割領域のうちの1つで基板を吸着できなくとも、その他の分割領域で基板を吸着できる場合には、フレーム上に基板を保持することが可能になる。そのため、吸着パッドの数を削減できるとともに、基板の撓みが大きい場合などに、基板の一部を吸着できないために、基板全体がフレーム上に基板を保持できなくなることをさらに低減できる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the substrate transfer apparatus according to the fourth or fifth aspect, the suction pads are arranged in a rectangular frame shape on the frame, and the suction area is in the frame in a standing state. An upper main adsorption region on the upper side, a lower main adsorption region on the lower side, a right supplemental adsorption region on the right side, and a left supplemental adsorption region on the left side, the upper main adsorption region and the lower main adsorption region Each adsorption region was composed of at least two or more divided regions. By arranging the suction pads in a rectangular frame shape on the frame, the outer peripheral edge of the substrate is sucked, so that the bending of the substrate can be reduced and, for example, compared to the case where the suction pads are arranged in a grid pattern on the frame, The number can be reduced. In this case, when the frame is in a vertical state, most of the weight of the substrate acts on the upper side and the lower side, and the suction pads provided on the upper side and the lower side (upper main suction region and lower main suction region) The substrate is sucked and held on the frame. Therefore, it is difficult to hold the substrate on the frame if the suction pads provided in the upper main suction region and the lower main suction region cannot suck the substrate when the substrate is largely bent. In this regard, according to the same configuration, since the upper and lower main suction regions are each divided into two or more divided regions, for example, even if the substrate cannot be sucked by one of the divided regions constituting the upper main suction region. When the substrate can be adsorbed in other divided regions, the substrate can be held on the frame. Therefore, it is possible to reduce the number of suction pads and to further reduce the possibility that the entire substrate cannot be held on the frame because a part of the substrate cannot be sucked when the substrate is largely bent.
請求項7に記載の発明は、請求項2〜6のうちの何れか一項に記載の基板搬送装置において、前記駆動部は、前記フレームを上下方向、及び前記移載機構と前記キャリヤとを結ぶ直線に沿った前後方向に移動可能に構成され、前記移載機構は、前記フレームが前記キャリヤに収容された前記基板を受け取る際に、前記フレームの回動軸が前記移載機構と前記キャリヤとの間、且つ前記キャリヤにおける前記基板の下端が載置される載置面よりも下側に位置した状態で、前記フレームにて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤから前記基板を受け取るようにした。同構成によれば、フレームの回動軸が移載機構とキャリヤとの間、且つ載置面よりも下側に位置するため、フレームを回動させるのみで、フレームが載置面よりも上方に移動すると同時に、基板における該基板が吸着される吸着面の反対側面よりも吸着面側に移動側に移動する。従って、フレームを載置面よりも上方に移動させると同時に、反対側面よりも吸着面側に移動させるといった複雑な制御を行わずとも、基板が載置面等に接触して破損することを防止できる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the substrate transfer apparatus according to any one of the second to sixth aspects, the drive unit moves the frame up and down, and the transfer mechanism and the carrier. The transfer mechanism is configured to be movable in the front-rear direction along a straight line to be connected. When the frame receives the substrate accommodated in the carrier, the rotation shaft of the frame is configured to move the transfer mechanism and the carrier. And the lower end of the substrate in the carrier is positioned below the placement surface on which the carrier is placed, the substrate is attracted by the frame, and the frame is rotated to stand vertically. The substrate is received from the carrier in a heated state. According to this configuration, since the rotation axis of the frame is located between the transfer mechanism and the carrier and below the placement surface, the frame is positioned above the placement surface simply by rotating the frame. At the same time, the substrate moves to the moving side to the suction surface side rather than the side surface opposite to the suction surface to which the substrate is sucked. Therefore, it is possible to prevent the substrate from coming into contact with the mounting surface and being damaged without performing complicated control such as moving the frame above the mounting surface and simultaneously moving the frame to the suction surface side from the opposite side surface. it can.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のうちの何れか一項に記載の基板搬送装置において、前記キャリヤにおける前記基板の下端が載置される載置面の高さを検出する位置センサを備え、前記駆動部は、前記フレームを上下方向に移動可能に構成され、前記移載機構は、前記基板を前記キャリヤに収容する際に、前記位置センサの検出結果に基づき前記フレームを上下方向に移動させ、前記基板の下端が前記載置面と接触しないようにする。同構成によれば、位置センサの検出結果に基づいてフレームを上下方向に移動させ、基板の下端が載置面と接触しないようにする。そのため、均質な薄膜を形成する等の目的から基板を加熱され、キャリヤが熱膨張して載置面の位置が異なる場合であっても、基板を破損させることなくキャリヤに受け渡すことができる。
The invention according to claim 8 is the substrate transfer apparatus according to any one of
請求項9に記載の発明は、平板状の基板を垂直に立てた状態で搬送するキャリヤに、水平に倒れた状態で搬送される前記基板を受け渡す基板搬送方法であって、前記基板を吸着する吸着パッドを備える水平状態のフレームにて前記基板を吸着し、前記フレームを回動して垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容するようにした。 The invention according to claim 9 is a substrate transport method for delivering the substrate that is transported in a state of being tilted horizontally to a carrier that transports the flat substrate in a vertically standing state, and attracts the substrate. The substrate is sucked by a horizontal frame provided with a suction pad, and the substrate is accommodated in the carrier in a vertical state by rotating the frame.
同構成によれば、キャリヤの軽量化を図ることができるため、各キャリヤの製造コストの低減が可能になるとともに、キャリヤを搬送する際に必要な電力を低減することが可能になり、基板の生産コストの低減を図ることができる。また、基板を水平に倒れた状態から垂直に立った状態にする際に必要な電力を効果的に低減でき、基板の生産コストの低減を図ることができる。 According to this configuration, since the weight of the carrier can be reduced, the manufacturing cost of each carrier can be reduced, and the power required for transporting the carrier can be reduced. The production cost can be reduced. In addition, it is possible to effectively reduce the electric power required to change the substrate from a horizontally tilted state to a vertically standing state, and to reduce the production cost of the substrate.
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の基板搬送方法において、前記キャリヤに垂直に立った状態で載置された前記基板を垂直状態の前記フレームにて吸着し、前記フレームを回動して前記キャリヤから前記基板を受け取るようにした。同構成によれば、キャリヤを軽量化することができるため、各キャリヤの製造コストの低減が可能になるとともに、キャリヤを搬送する際に必要な電力を低減することが可能になり、基板の生産コストを低減できる。また、基板を水平に倒れた状態から垂直に立った状態にする際に必要な電力を効果的に低減でき、基板の生産コストの低減を図ることができる。 According to a tenth aspect of the present invention, in the substrate transfer method according to the ninth aspect, the substrate placed in a vertical position on the carrier is adsorbed by the vertical frame, and the frame is rotated. And moved to receive the substrate from the carrier. According to this configuration, since the weight of the carrier can be reduced, the manufacturing cost of each carrier can be reduced, and the electric power required for transporting the carrier can be reduced. Cost can be reduced. In addition, it is possible to effectively reduce the electric power required for changing the substrate from the horizontally tilted state to the vertically standing state, and to reduce the production cost of the substrate.
請求項11に記載の発明は、請求項9又は10に記載の基板搬送方法において、前記基板を吸着する際に、前記吸着パッドによる前記基板の吸着開始後、所定時間内に、前記フレームに設定され少なくとも1つの吸着パッドを含む複数の吸着領域毎に設けられた管路内の圧力が所定値以下にならない場合には、該管路に設けられたバルブを閉じるようにした。同構成によれば、基板に密着できない吸着パッドがある吸着領域があっても、各吸着パッドが基板に密着した吸着領域では基板を吸着することができる。従って、基板Wの撓みが大きい場合などに、基板の一部を吸着できないために、基板全体がフレーム上に保持できなくなることを低減できる。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the substrate transfer method according to the ninth or tenth aspect, when the substrate is sucked, the frame is set within a predetermined time after the suction of the substrate by the suction pad is started. When the pressure in the pipe line provided for each of the plurality of suction areas including at least one suction pad does not become a predetermined value or less, the valve provided in the pipe line is closed. According to this configuration, even if there is a suction region where there is a suction pad that cannot be in close contact with the substrate, the substrate can be suctioned in the suction region where each suction pad is in close contact with the substrate. Accordingly, it is possible to reduce the case where the entire substrate cannot be held on the frame because a part of the substrate cannot be adsorbed when the substrate W is largely bent.
請求項12に記載の発明は、請求項10又は11に記載の基板搬送方法において、前記フレームが前記キャリヤに収容された前記基板を受け取る際に、前記フレームの回動軸が該フレームを有する移載機構と前記キャリヤとの間、且つ前記キャリヤにおける前記基板の下端が載置される載置面よりも下側に位置した状態で、前記フレームにて前記基板を吸着し、前記フレームを回動して前記キャリヤから前記基板を受け取るようにした。同構成によれば、フレームの回動軸が移載機構とキャリヤとの間、且つ載置面よりも下側に位置するため、フレームを回動させるのみで、フレームが載置面よりも上方に移動すると同時に、基板における該基板が吸着される吸着面の反対側面よりも吸着面側に移動側に移動する。従って、フレームを載置面よりも上方に移動させると同時に、反対側面よりも吸着面側に移動させるといった複雑な制御を行わずとも、基板が載置面等に接触して破損することを防止できる。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the substrate transfer method according to the tenth or eleventh aspect, when the frame receives the substrate accommodated in the carrier, a rotation shaft of the frame includes the frame. In a state where the lower end of the substrate in the carrier is positioned below the mounting surface between the mounting mechanism and the carrier, the substrate is adsorbed by the frame and the frame is rotated. The substrate is received from the carrier. According to this configuration, since the rotation axis of the frame is located between the transfer mechanism and the carrier and below the placement surface, the frame is positioned above the placement surface simply by rotating the frame. At the same time, the substrate moves to the moving side to the suction surface side rather than the side surface opposite to the suction surface to which the substrate is sucked. Therefore, it is possible to prevent the substrate from coming into contact with the mounting surface and being damaged without performing complicated control such as moving the frame above the mounting surface and simultaneously moving the frame to the suction surface side from the opposite side surface. it can.
請求項13に記載の発明は、請求項9〜12のうちの何れか一項に記載の基板搬送方法において、前記基板を前記キャリヤに収容する際に、前記キャリヤにおける前記基板の下端が載置される載置面の上下方向における高さを検出し、検出結果に基づき前記フレームを上下方向に移動して、前記基板の下端が前記載置面と接触しないようにした。同構成によれば、均質な薄膜を形成する等の目的から基板を加熱され、キャリヤが熱膨張して載置面の位置が異なる場合であっても、基板を破損させることなくキャリヤに受け渡すことができる。 A thirteenth aspect of the present invention is the substrate transfer method according to any one of the ninth to twelfth aspects, wherein the lower end of the substrate in the carrier is placed when the substrate is accommodated in the carrier. The height in the vertical direction of the mounting surface is detected, and the frame is moved in the vertical direction based on the detection result so that the lower end of the substrate does not contact the mounting surface. According to this configuration, even when the substrate is heated for the purpose of forming a homogeneous thin film and the carrier is thermally expanded and the position of the mounting surface is different, the substrate is delivered to the carrier without damaging it. be able to.
請求項14に記載の発明は、平板状の基板を真空処理する真空処理室と、前記真空処理室に前記基板を垂直に立てた状態で搬送するキャリヤと、前記キャリヤに水平に倒れた状態で搬送される前記基板を受け渡す基板搬送装置を備えた真空処理装置であって、前記基板搬送装置は、矩形状の枠体を有し、水平方向に沿って伸び前記枠体と平行な回動軸に回動可能に支持されたフレームと、前記フレームに矩形枠状に配設され前記基板を吸着する複数の吸着パッドと、前記フレームを、水平状態と垂直状態との間で回動させる駆動部と、前記駆動部及び前記各吸着パッドを制御する制御装置と、を有する移載機構を備え、前記移載機構は、水平状態の前記フレームにて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容するようにした。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing chamber that vacuum-processes a flat substrate, a carrier that transports the substrate in a vertical state in the vacuum processing chamber, and a state in which the substrate is tilted horizontally to the carrier. A vacuum processing apparatus including a substrate transfer device that delivers the substrate to be transferred, the substrate transfer device having a rectangular frame, and extending along a horizontal direction and rotating in parallel with the frame A frame rotatably supported by a shaft, a plurality of suction pads arranged in a rectangular frame shape on the frame and sucking the substrate, and a drive for rotating the frame between a horizontal state and a vertical state And a transfer device having a control unit for controlling the drive unit and each suction pad. The transfer mechanism sucks the substrate with the frame in a horizontal state and rotates the frame. Let the key stand vertically And adapted to receive the substrate to the rear.
同構成によれば、キャリヤの軽量化を図ることができるため、各キャリヤの製造コストの低減が可能になるとともに、キャリヤを搬送する際に必要な電力を低減することが可能になり、基板の生産コストの低減を図ることができる。また、基板を水平に倒れた状態から垂直に立った状態にする際に必要な電力を効果的に低減でき、基板の生産コストの低減を図ることができる。 According to this configuration, since the weight of the carrier can be reduced, the manufacturing cost of each carrier can be reduced, and the power required for transporting the carrier can be reduced. The production cost can be reduced. In addition, it is possible to effectively reduce the electric power required to change the substrate from a horizontally tilted state to a vertically standing state, and to reduce the production cost of the substrate.
本発明によれば、基板を垂直に立てた状態で搬送するキャリヤの軽量化を図ることが可能な基板搬送装置、基板搬送方法及び真空処理装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a substrate transport apparatus, a substrate transport method, and a vacuum processing apparatus that can reduce the weight of a carrier that transports a substrate in a vertical state.
以下、本発明を複数の真空処理室へ基板を順次搬送して連続的に処理する、所謂インライン式の真空処理装置として具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す真空処理装置1は、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられる大型ガラス基板(例えば、一辺が2m以上)に対して、スパッタリング等により所定の薄膜を成膜する等の真空処理を行うようになっている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied as a so-called in-line type vacuum processing apparatus that sequentially conveys substrates to a plurality of vacuum processing chambers and processes them successively will be described with reference to the drawings.
The
具体的には、真空処理装置1は基板搬送装置11を備え、該基板搬送装置11はキャリヤ(図1において図示略)との間で平板状の基板(図3参照)の受け渡し及び受け取りを行うようになっている。キャリヤは、搬送路12に沿って搬送され(図1において右回り)、基板搬送装置11から回転機構13aを介して予備室14a、真空処理室15,16,17及び予備室14bの順に基板を搬送し、回転機構13b介して基板搬送装置11まで戻って来るようになっている。予備室14aでは、室内を真空排気して高真空化した後にキャリヤを真空処理室15内に搬出し、予備室14bでは、室内を大気開放して大気圧化になった後に、キャリヤを搬出するようになっている。また、各真空処理室15〜17では、基板に加熱やスパッタリング等の真空処理が施されるようになっている。さらに、真空処理装置1は、制御装置18を備え、該制御装置18は、基板搬送装置11、キャリヤ、搬送路12、回転機構13a,13b、予備室14a,14b及び真空処理室15〜17の動作を制御するようになっている。そして、真空処理装置1は、ガラス基板製造ラインの上流側から搬送された処理前の基板に対して所定の真空処理を施し、処理後の基板をガラス基板製造ラインの下流側に搬出するようになっている。
Specifically, the
図2は基板搬送装置11の概略構成図を示す。基板搬送装置11は、ガラス基板製造ラインの上流側から基板を搬送する上流側コンベヤ21から、該基板を受け取るロード用の移載機構22を備えている。移載機構22は搬送路12と対向して配置されるとともに、キャリヤ23に基板を受け渡すようになっている。なお、上流側コンベヤ21は、ローラコンベヤにより構成されている。また、基板搬送装置11は、搬送路12に沿って移載機構22と並置されるとともにテスト基板が収容されたダミーカセット24と、搬送路12に沿ってダミーカセット24と並置されるとともにロード用の移載機構22と同様に構成されたアンロード用の移載機構25とを備えている。なお、ダミーカセット24は、移載機構22,25との間にテスト基板を搬送するローラコンベヤを備えている。移載機構25の搬送路12の反対側には、処理後の基板を移載機構25から受け取り、ガラス基板製造ラインの下流側に搬送する下流側コンベヤ26が配置されている。つまり、本実施形態では、真空処理装置1は基板がロード用の移載機構22によりキャリヤ23に受け渡され、アンロード用の移載機構25によりキャリヤ23から取り外される、所謂ワンスルータイプの真空処理装置として構成されている。そして、上流側コンベヤ21、移載機構22、キャリヤ23、ダミーカセット24、移載機構25及び下流側コンベヤ26は、制御装置18に接続され、その動作が制御されるようになっている。なお、下流側コンベヤ26は、ローラコンベヤにより構成されている。また、ダミーカセット24に収容されたテスト基板は、真空処理室15〜17での成膜条件を変更した場合や、装置の立ち上げ時などに、所望の成膜がなされるかを確認するため等に用いられる。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
図3はロード用の移載機構22及びキャリヤ23の概略構成を示す。なお、説明の便宜上、第1及び第2搬送部47,48、リフトピン52及びアライメントピン56については、図示を省略する。また、アンロード用の移載機構25については、ロード用の移載機構22と同様に構成されているため説明を省略する。移載機構22を構成する筐体31は、四角形状の底板32上に複数の支持棒33が立設されるとともに、該支持棒33の上端に平板状の天板34が設けられ、側面が開口した直方体状に形成されている。底板32上に配置された駆動部35には、支持部材36を介してフレーム37が天板34の上方に位置するように設けられている。支持部材36及びフレーム37は、駆動部35により水平方向(紙面垂直方向)に沿って延びる回動軸L周りに水平に倒れた状態(以下、水平状態という)と垂直に立った状態(以下、垂直状態という)との間で回動するようになっている。また、支持部材36及びフレーム37は、フレーム37とキャリヤ23とを結ぶ直線に沿った前後方向(図3において左右方向、以下y方向という)及び上下方向(図3において上下方向、以下z方向という)に移動するようになっている。回動軸Lは、支持部材36上に配置され、回動軸Lを中心として反フレーム37側が駆動部35により回動されることで、フレーム37が回動するようになっている。駆動部35は、制御装置18に接続され、フレーム37のy方向及びz方向の移動及び回動軸Lを中心とした回動が制御されている。なお、駆動部35は、例えばモータにより中空シャフトを回転させることでボールねじを直線運動させるボールねじ機構等を組み合わせて構成されている。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the
図4に示すように、フレーム37は、垂直に立った状態で上側に位置する上側枠41及び下側に位置する下側枠42と、これらの両端で該上側枠41と該下側枠42を連結する右側枠43(図4において右側)及び左側枠44(図4において左側)とからなる枠体を有している。また、本実施形態では、フレーム37は、右側枠43と左側枠44と平行に配置され上側枠41と下側枠42とを連結する複数本(本実施形態では、4本)の棹部45を備えて柵状に形成されている。さらに、上側枠41、下側枠42、右側枠及び左側枠44には、複数の吸着パッド46が設けられている。吸着パッド46は、制御装置18に接続され、基板Wを吸着するようになっている。
As shown in FIG. 4, the
フレーム37上には、上流側コンベヤ21により上側枠41から下側枠42(図4において上側から下側)に向かって基板Wが搬送されるとともに、ダミーカセット24から左側枠44から右側枠43(図4において左側から右側)に向かってテスト基板が搬送されるようになっている。フレーム37の枠体の内側には、上流側コンベヤ21から搬送された基板Wを該フレーム37上に搬送する第1搬送部47がそれぞれ設けられるとともに、ダミーカセット24から搬送された基板Wを搬送する第2搬送部48がそれぞれ設けられている。本実施形態では、第1及び第2搬送部47,48によって搬送手段が構成される。第1搬送部47は、y方向(図4において上下方向)に沿って転動可能なローラがy方向に複数に配置され、基板をy方向に沿って搬送可能なローラコンベヤからなる。なお、各第1搬送部47は、右側枠43、棹部45及び左側枠44間に配置され、左右方向(図4において左右方向、以下x方向という)に略等間隔となるようになっている。また、第2搬送部48は、x方向に沿って転動可能なローラがx方向に複数に配置され、基板をx方向に沿って搬送可能なローラコンベヤからなる。なお、各第2搬送部48は、上側枠41及び下側枠42間に複数配置されy方向に略等間隔となるようになっている。
On the
さらに、図5に示すように、本実施形態では、各第1搬送部47は筐体31の天板34上にそのベース49が固定されてz方向に移動不能に設けられている。また、各第2搬送部48は、筐体31の天板34上に固定された第1アクチュエータ50にそのベース51が固定されてz方向に移動可能に設けられている。さらに、第1搬送部47、第2搬送部48及び第1アクチュエータ50は、制御装置18に接続され、その動作が制御されるようになっている。なお、本実施形態では、第1搬送部47は、ベース49上に立設された柱状の支持部材に支持されるとともに、第2搬送部48は、ベース51上に立設された柱状の支持部材に支持されている。そして、ベース51は、各第2搬送部48を連結する碁盤目状に形成されるとともに、第1搬送部47を支持する支持部材間に配置されることで、第1搬送部47に干渉することなくz方向に移動可能に設けられている。また、第1アクチュエータ50は、駆動部35と同様に、モータやボールねじ等から構成されている。
Further, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, each
また、図4に示すように、フレーム37の枠体の内側には、フレーム37上に搬送された基板Wを持ち上げる針状のリフトピン52が設けられている。リフトピン52は、隣り合うリフトピン52との間隔が略等間隔となるように碁盤目状に配置されている。図5に示すように、各リフトピン52は、筐体31の天板34上に固定された第2アクチュエータ53にそのベース54が固定され、各リフトピン52がz方向に同時に移動可能に設けられている。また、天板34の外周縁には第3アクチュエータ55を介してフレーム37の外側に配置されるアライメントピン56が複数(本実施形態では、各辺に2個ずつ)設けられている(図4参照)。第3アクチュエータ55は、アライメントピン56をz方向及びx方向又はy方向に移動可能に構成されている。そして、上側枠41及び下側枠42の外側に設けられたアライメントピン56は、z方向及びy方向に移動可能に設けられるとともに、右側枠43及び左側枠44の外側に設けられたアライメントピン56は、z方向及びx方向に移動可能に設けられている。また、第2及び第3アクチュエータ55は、制御装置18に接続され、その動作が制御されるようになっている。なお、本実施形態では、リフトピン52は、ベース54上に支持されるとともに、ベース54は、各アライメントピン56を連結する碁盤目状に形成されている。そして、ベース54は、第1搬送部47を支持する支持部材間及び第2搬送部48を支持する支持部材間に配置されることで、第1及び第2搬送部47,48に干渉することなくz方向に移動可能に設けられている。一方、各アライメントピン56はそれぞれ独立に移動可能になっている。また、第2及び第3アクチュエータ53,55は、駆動部35と同様に、モータやボールねじ等から構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, needle-like lift pins 52 that lift the substrate W transported on the
図3に示すように、キャリヤ23は、垂直状態のフレーム37と対向するように搬送路12を搬送されるようになっている。図6に示すように、キャリヤ23は矩形枠状に形成されるとともに、その内周縁61は外周縁62よりも肉薄に形成され、移載機構22との対向する対向面には四角枠状の凹部63が形成されている。凹部63の両側辺部及び下辺部には、内周縁61の幅よりも小さい厚みに形成された基板受け64が固着されるとともに、基板Wが下辺部に設けられた基板受け64の上端面(載置面65)上に載置されるようになっている。本実施形態では、基板Wは、載置面65に載置されてキャリヤ23内に収容されるようになっている。また、基板受け64は、べスペル(登録商標)等の樹脂材料からなる。
As shown in FIG. 3, the
キャリヤ23には、載置面65に載置された基板Wを係止して、キャリヤ23に基板Wを保持可能なクランプ66が設けられている。具体的には、各クランプ66は、キャリヤ23の各辺における外周縁62にその基端部が取着されるとともに、その先端部が内周端よりも内側に突出するようになっている。そして、各クランプ66は、キャリヤ23と平行に倒れた状態とキャリヤ23に対して垂直に立った状態との間で回動可能に取着されている。さらに、キャリヤ23の下部には、突起部67が形成されている。そして、キャリヤ23は、突起部67が搬送路12に設けられた挟持機構(図示略)に挟持されることで、移載機構22とのx方向における位置合わせが行われるようになっている。
The
図3に示すように、移載機構22とキャリヤ23との間には、載置面65のz方向における位置を検出する光電センサ68が設けられている。位置センサとしての光電センサ68は、制御装置18により制御され、載置面65の位置を該制御装置18に出力する。なお、光電センサ68は、複数の投光素子と受光素子とからなる光軸を直線状に配置して1ユニットとした多光軸光電センサが用いられ、投光素子から投光されてキャリヤ23及び基板受け64で反射した光を受光素子が受光するようになっている。そして、各受光素子の受光量の変化を検出することで、基板受け64のz方向における位置変化を検出するようになっている。
As shown in FIG. 3, a photoelectric sensor 68 that detects the position of the
図7に示すように、フレーム37に設けられた吸着パッド46は、上側枠41及び下側枠42にそれぞれ12個ずつ設けられるとともに、右側枠43及び左側枠44にそれぞれ5個ずつ設けられ、フレーム37に矩形枠状に配列されている。本実施形態では、フレーム37には、基板Wに対する複数の吸着領域が設定され、各吸着領域には少なくとも1つの吸着パッド46が含まれている。吸着領域に含まれる各吸着パッド46には、同時に負圧が供給されるとともに、各吸着領域は供給される負圧が互いに独立して制御可能に構成されている。
As shown in FIG. 7, twelve
具体的には、フレーム37には、垂直状態のフレーム37における、上側枠41部分(上辺部)の上側主吸着領域71、下側枠42部分(下辺部)の下側主吸着領域72と、右側枠43部分(右側辺部)の右側補吸着領域73及び左側枠44部分(左側辺部)の左側補吸着領域74とが設定されている。さらに、上側主吸着領域71は中央位置で分割されて、分割領域としての第1上側主吸着領域75と第2上側主吸着領域76とから構成されている。また、下側主吸着領域72は中央位置で分割されて、分割領域としての第1下側主吸着領域77と第2下側主吸着領域78とから構成されている。即ち、本実施形態では、フレーム37には6つの吸着領域が設定されている。そして、フレーム37内には、各吸着領域に含まれる吸着パッド46に負圧を供給するための6本の管路79a〜79fが延設されるとともに、各管路79a〜79fはフレーム37外に配設された6つのバルブ80a〜80fを介して共通の負圧源81に接続されている。これにより、吸着領域は供給される負圧が互いに独立して制御され、吸着領域毎に基板Wを吸着可能になっている。また、各管路79a〜79fには、それぞれ真空センサ82a〜82fが設けられ、各管路79a〜79f内の圧力が計測されるようになっている。バルブ80a〜80f、負圧源81及び真空センサ82a〜82fは、制御装置18に接続され、その動作が制御されるようになっている。
Specifically, the
なお、本実施形態では、少なくとも、第1上側主吸着領域75及び第2上側主吸着領域76の何れか一方と第1下側主吸着領域77及び第2下側主吸着領域78の何れか一方とにより基板Wが吸着された場合には、基板Wがフレーム37から落下することなく保持可能になっている。
In the present embodiment, at least one of the first upper main adsorption region 75 and the second upper main adsorption region 76 and one of the first lower main adsorption region 77 and the second lower main adsorption region 78 are used. Thus, when the substrate W is adsorbed, the substrate W can be held without dropping from the
図8に示すように、吸着パッド46は、負圧が供給される出力管91と、出力管91の先端に取着される蛇腹状のパッド部92と、パッド部92の基板Wとの当接部に取着されるアタッチメント93とを備えている。アタッチメント93は、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン;Poly Ether Ether Ketone)等からなる樹脂材料により形成されている。本実施形態では、吸着パッド46は、出力管91がその軸方向に沿って移動可能な、所謂バッファ付きの吸着パッドとして構成されている。具体的には、中空状の第1シャフト94と、第1シャフト94内に挿入される中空状の第2シャフト95とを備え、第1シャフト94の内周には径方向内側に向かってフランジ部96が延設されている。そして、フランジ部96と第2シャフト95との間にコイルばね97を介して、第2シャフト95が第1シャフト94内に挿入されている。このような構成により、吸着パッド46は、フレーム37に対して該フレーム37と直交する方向に移動可能になっている。なお、第1シャフト94と第2シャフト95との間には、シール材(図示略)が介在されることで出力管91内の気密が保たれるとともに、第1シャフト94から第2シャフト95が飛び出さないように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
次に、上流側コンベヤ21から搬送される基板Wのキャリヤ23への受け渡しについて説明する。
キャリヤ23への基板Wの受け渡しに先立ち、突起部67が挟持機構に挟持されて、基板Wを保持していないキャリヤ23がロード用の移載機構22に対して位置合わせされて停止する。このとき、リフトピン52及びアライメントピン56は、第1搬送部47よりも下方に位置している。なお、第2搬送部48は、上流側コンベヤ21から搬送される基板Wをキャリヤ23へ受け渡す際には使用されず、第1搬送部47よりも下方に位置したままであり、図9において省略する。
Next, delivery of the substrate W transferred from the
Prior to the transfer of the substrate W to the
図9(a)に示すように、下側枠42の外側に設けられたアライメントピン56のみが第1搬送部47よりも上方に突出し、上流側コンベヤ21から基板Wが第1搬送部47によってフレーム37上に搬送される。第1搬送部47によって搬送された基板Wは、下側枠42の外側に設けられたアライメントピン56に当接することで停止する。
As shown in FIG. 9A, only the alignment pins 56 provided outside the
次に、図9(b)に示すように、リフトピン52が第1搬送部47よりも上方に上昇して基板Wを支持するとともに、上側枠41側、右側枠43及び左側枠44の外側に設けられたアライメントピン56が上昇する。そして、各アライメントピン56がx方向又はy方向に移動することで、フレーム37と基板Wとの相対的な位置合わせを行う。
Next, as shown in FIG. 9 (b), the lift pins 52 rise above the
次に、フレーム37と基板Wとの相対的な位置合わせが完了すると、図9(c)に示すように、フレーム37が上昇して吸着パッド46により基板Wを吸着し、リフトピン52及びアライメントピン56が下降する。
Next, when the relative alignment between the
吸着パッド46に基板Wを吸着する際に、制御装置18は、基板Wを吸着パッド46による吸着を開始してから所定時間経過後に、圧力が所定値以下になっていない管路79a〜79fのバルブ80a〜80fを閉じ、圧力が所定値以下になった管路が接続された吸着領域の吸着パッド46のみで基板Wを吸着する。そして、制御装置18は、少なくとも、第1上側主吸着領域75及び第2上側主吸着領域76の何れか一方と第1下側主吸着領域77及び第2下側主吸着領域78の何れか一方とにより基板Wが吸着された場合には、基板Wを保持可能と判断し、次の動作を行う。なお、制御装置18は、基板Wの割れなどにより、例えば左側補吸着領域74のみで基板Wが吸着された場合などには、基板Wを保持不能と判断して基板Wを取り替える。
When adsorbing the substrate W to the
次に、図9(d)に示すように、フレーム37が支持部材36の回動軸Lを中心にして水平状態から垂直状態に回動する。さらに、フレーム37が垂直状態のまま、光電センサ68により検出された載置面65の高さに基づいてz方向及びy方向に移動し、基板Wの下端が載置面65と接触しないようにしてキャリヤ23の凹部63内に基板Wを移動させる。なお、本実施形態では、載置面65よりも所定距離H(本実施形態では、2mm)上方となる位置に基板Wを移動させる。
Next, as shown in FIG. 9 (d), the
そして、クランプ66がキャリヤ23と平行になるように倒れて基板Wを係止した後、吸着パッド46による真空吸着を解除すると、図9(e)に示すように、基板Wが自然落下して基板受け64上に載置され、キャリヤ23に基板Wが受け渡される。
Then, after the
なお、ダミーカセット24からテスト基板が移載機構22上に搬送される場合には、第2搬送部48が第1搬送部47よりも上方に位置するとともに、右側枠43よりも外側に位置するアライメントピン56が第2搬送部48よりも上方に位置した状態で、テスト基板が第2搬送部48上に搬送される。その後、フレーム37とテスト基板との相対的な位置合わせ等の処理は、上流側コンベヤ21から基板Wが搬入された場合と同様である。
When the test substrate is transported from the
次に、真空処理された基板Wのキャリヤ23からの受け取りについて説明する。なお、アンロード用の移載機構25に、ロード用の移載機構22と同様の符号を付して説明する。
Next, reception of the vacuum-processed substrate W from the
キャリヤ23からの基板Wの受け取りに先立ち、突起部67が挟持機構に挟持されて、真空処理された基板Wを搬送するキャリヤ23がアンロード用の移載機構25に対して位置合わせされて停止する。このとき、リフトピン52及びアライメントピン56は、第1搬送部47よりも下方に位置している。なお、第2搬送部48は、下流側コンベヤ26に基板Wを搬出する際には、使用されず、第1搬送部47よりも下方に位置したままである。
Prior to receiving the substrate W from the
この状態で、図10(a)に示すように、フレーム37が垂直に立ち上がり、回動軸Lが移載機構22とキャリヤ23との間、且つ載置面65よりも下側に位置した状態で基板Wを吸着パッド46により吸着する。そして、クランプ66による基板Wの保持が解除されると、回動軸Lを支点にしてフレーム37が回動し、垂直状態から回動して基板Wを受け取る。
In this state, as shown in FIG. 10A, the
吸着パッド46に基板Wを吸着する際に、制御装置18は、基板Wを吸着パッド46による吸着を開始してから所定時間経過後に、圧力が所定値以下になっていない管路79a〜79fのバルブ80a〜80fを閉じ、圧力が所定値以下になった管路が接続された吸着パッド46のみで基板Wを吸着する。
When adsorbing the substrate W to the
また、基板Wを受け取る際に、回動軸Lが移載機構22とキャリヤ23との間、且つ載置面65よりも下側に位置するため、フレーム37が回動することのみで、基板Wの上端及び下端が矢印Y1,Y2で示すよう移動する。即ち、基板受け64よりも上方且つ、基板Wにおける該基板Wが吸着される吸着面Waの反対側面Wbよりも吸着面Wa側に移動側に移動する。
Further, when the substrate W is received, since the rotation axis L is located between the
次に、図10(b)に示すように、フレーム37が第1搬送部47よりも上方で水平状態になり、吸着パッド46による吸着を解除する。次に、図10(c)に示すように、リフトピン52がフレーム37よりも上方に上昇して基板Wを支持するとともに、各アライメントピン56が基板Wと接触しないようにその外側に上昇する。そして、各アライメントピン56がx方向又はy方向に移動することで、フレーム37と基板Wとの相対的な位置合わせを行う。
Next, as shown in FIG. 10B, the
そして、図10(d)に示すように、フレーム37、リフトピン52及びアライメントピン56が第1搬送部47よりも下方に下がり、基板Wを第1搬送部47上に載置する。そして、第1搬送部47が駆動することで、基板Wが下流側コンベヤ26に搬送される。
10D, the
従って、キャリヤ23を水平状態と垂直状態との間で回動させないため、キャリヤ23を構成する部材を厚くしてその剛性を高くする必要がなくなり、キャリヤ23の軽量化を図ることができる。
Accordingly, since the
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
(1)基板搬送装置11は、矩形状の枠体を有し、水平方向に沿って伸び枠体と平行な回動軸Lに回動可能に支持されたフレーム37と、フレーム37に配設され基板Wを吸着する複数の吸着パッド46と、フレーム37を水平状態と垂直状態との間で回動させる駆動部35とを有する移載機構22と、移載機構22を制御する制御装置18とを備えた。そして移載機構22は、水平状態のフレーム37にて基板Wを吸着させ、フレーム37を回動させて垂直に立った状態のキャリヤ23に基板Wを収容するようにした。従って、キャリヤ23に基板Wを受け渡す際に、キャリヤ23を水平状態と垂直状態との間で回動させないため、キャリヤ23を構成する部材を厚くしてその剛性を高くする必要がなくなり、キャリヤ23の軽量化を図ることができる。その結果、各キャリヤ23の製造コストの低減が可能になるとともに、キャリヤ23を搬送する際に必要な電力を低減することが可能になり、基板Wの生産コストを低減できる。また、基板Wのみを回動させるため、従来のように基板Wを保持したキャリヤを回動させる場合に比べ、基板Wを水平に倒れた状態から垂直に立った状態にする際に必要な電力を効果的に低減でき、基板Wの生産コストの低減を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects are achieved.
(1) The
(2)移載機構22は、キャリヤ23に垂直に立った状態で載置された基板Wを垂直状態のフレーム37にて吸着させ、フレーム37を回動させて垂直に立った状態のキャリヤ23から基板Wを受け取るようにした。従って、キャリヤから基板を受け取る際に、キャリヤ23を倒した状態と立った状態との間で回動させないため、キャリヤ23を構成する部材を厚くしてその剛性を高くする必要がなくなり、キャリヤ23を軽量化することができる。
(2) The
(3)水平状態のフレーム37の枠体の内側に配置され上流側コンベヤ21から水平に倒れた状態で搬送される基板Wを受け取り、フレーム37上に搬送する第1搬送部47を備えた。そのため、従来のように、搬送ロボットが外部から搬送された処理前の基板Wを取り込んでフレーム37上に搬送する場合に比べ、搬送ロボットを配置するスペースが必要なくなり、省スペース化できる。
(3) A
(4)制御装置18は、吸着パッド46による基板Wの吸着開始後、所定時間内に管路79a〜79f内の圧力が所定値以下にならない場合には、該管路に設けられたバルブ80a〜80fを閉じるようした。従って、基板Wの撓みや基板Wの破損に起因して基板に密着できない吸着パッド46がある吸着領域があっても、各吸着パッド46が基板Wに密着した吸着領域では基板を吸着することができる。そのため、基板Wの撓みが大きい場合などに、基板Wの一部を吸着できないために、基板W全体がフレーム37上に保持できなくなることを低減できる。
(4) When the pressure in the
(5)吸着パッド46をフレーム37に矩形枠状に配列したため、基板Wの外周縁が吸着され該基板Wの撓みを低減できるとともに、例えばフレーム37に碁盤目状に吸着パッド46を設ける場合に比べ、吸着パッド46の数を削減できる。この場合、フレーム37が垂直状態になると、上側枠41及び下側枠42に基板Wの重量の大部分が作用し、上側枠41及び下側枠42(上側主吸着領域71及び下側主吸着領域72)に設けられた吸着パッド46により基板Wが吸着されフレーム37上に保持される。そのため、基板Wの撓みが大きい場合等に上側主吸着領域71及び下側主吸着領域72に設けられた吸着パッド46が基板Wを吸着できないと、フレーム37上に基板Wを保持することが困難になる。この点、本実施形態では、吸着パッド46は、フレーム37上に設けられ、フレーム37には、上側主吸着領域71、下側主吸着領域72、右側補吸着領域73、左側補吸着領域74とからなる吸着領域が形成されている。さらに、上側主吸着領域71は、第1上側主吸着領域75と第2上側主吸着領域76とから構成されるとともに、下側主吸着領域72は、第1下側主吸着領域77と第2下側主吸着領域78とから構成されている。そのため、例えば第1上側主吸着領域75で基板Wを吸着できなくとも、第2上側主吸着領域76で基板Wを吸着できる場合には、フレーム37上に基板Wを保持することが可能になる。そのため、吸着パッド46の数を削減できるとともに、基板Wの撓みが大きい場合などに、基板のW一部を吸着できないために、基板W全体がフレーム37上に基板を保持できなくなることをさらに低減できる。
(5) Since the
(6)回動軸Lが移載機構22とキャリヤ23との間、且つ載置面65よりも下側に位置した状態でフレーム37にてW基板を吸着させ、フレーム37を回動させて垂直に立った状態のキャリヤ23から基板Wを受け取るようにした。そのため、フレーム37を回動させるのみで、フレーム37が載置面65よりも上方に移動すると同時に、反対側面Wbよりも吸着面Wa側に移動側に移動する。従って、フレーム37を載置面65よりも上方に移動させると同時に、反対側面Wbよりも吸着面Wa側に移動させるといった複雑な制御を行わずとも、基板Wが載置面65等に接触して破損することを防止できる。
(6) With the rotation axis L positioned between the
(7)フレーム37が垂直に立った状態のまま、光電センサ68により検出された載置面65の位置に基づいてz方向及びy方向に移動し、基板Wの下端が載置面65と接触しないようにしてキャリヤ23の凹部63内に基板Wを移動させるようにした。そのため、光電センサ68の検出結果に基づいてフレーム37を上下方向に移動させ、基板Wの下端が載置面65と接触しないようにする。そのため、均質な薄膜を形成する等の目的から基板Wが加熱され、キャリヤ23が熱膨張して載置面65の高さが異なる場合であっても、基板Wを破損させることなくキャリヤ23に受け渡すことができる。
(7) The
なお、本実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・本実施形態では、第1搬送部47、第2搬送部48及びリフトピン52をフレームの枠体の内側のみに配置したが、これに限らず、基板Wの大きさに応じてフレーム37の外側に第1搬送部47、第2搬送部48及びリフトピン52をフレーム37の外側に配置してもよい。これにより、基板Wの大きさがフレーム37よりも大きくなった場合でも、確実にフレーム37上に搬送することができる。
In addition, you may implement this embodiment in the following aspects.
In the present embodiment, the
・本実施形態では、第1搬送部47を、ベース49上に立設された柱状の支持部材にて支持するとともに、第2搬送部48を、ベース51上に立設された柱状の支持部材にて支持した。そして、ベース51を、各第2搬送部48を連結する碁盤目状に形成するとともに、第1搬送部47を支持する支持部材間に配置することで、第1搬送部47に干渉することなくz方向に移動可能に設けた。しかし、これに限らず、第1搬送部47に干渉することなくz方向に移動可能であれば、どのように第2搬送部48を設けてもよく、例えば各第2搬送部48をそれぞれ個別のアクチュエータでz方向に移動させるようにしてもよい。同様に、リフトピン52をベース54上に支持せず、第1及び第2搬送部47,48に干渉することなくz方向に移動可能であれば、どのように設けてもよい。
-In this embodiment, while supporting the
・本実施形態では、第1及び第2搬送部47,48をローラコンベヤにより構成したが、これに限らず、例えばベルトコンベヤにより構成してもよい。
・本実施形態では、吸着パッド46に負圧を供給することで、基板Wを真空吸着したが、これに限らず、フレーム37に静電チャックを設け、静電吸着により基板Wを吸着してもよい。
-In this embodiment, although the 1st and
In the present embodiment, the substrate W is vacuum-sucked by supplying a negative pressure to the
・本実施形態では、管路79a〜79fを共通の負圧源81に接続し、吸着開始してから所定時間経過後に、圧力が所定値以下になっていない管路79a〜79fのバルブ80a〜80fを閉じるようにしたが、これに限らず、各管路79a〜79fをそれぞれ個別の負圧源に接続してもよい。
In this embodiment, the
・本実施形態では、吸着パッド46を、上側枠41及び下側枠42にそれぞれ12個ずつ設けるとともに、右側枠43及び左側枠44にそれぞれ5個ずつ設け、フレーム37に矩形枠状に配列したが、これに限らず、棹部45に設け碁盤目状に配列してもよい。
In the present embodiment, twelve
・本実施形態では、フレーム37を右側枠43と左側枠44と平行に配置され上側枠41と下側枠42とを連結する複数本の棹部45を備えて柵状に形成したが、これに限らず、棹部45の代わりにPEEKをコーティングしたワイヤを用いてもよい。これにより、棹部45を用いる場合に比べフレームを軽量化できる。
In the present embodiment, the
・本実施形態では、フレーム37により基板Wをキャリヤ23の凹部63内に移動させる際に、光電センサ68により検出された載置面65の高さに基づいてフレーム37を移動させたが、これに限らない。例えば、フレーム37とキャリヤ23とのz方向の相対位置は変化させず、アライメントピン56によりフレーム37と基板Wとの位置合わせを行う際に、光電センサ68により検出された載置面65の高さに基づいてその位置合わせを行うようにしてもよい。
In the present embodiment, when the
・本実施形態では、光電センサ68により載置面65の高さを直接検出したが、これに限らず、キャリヤ23の温度を計測する温度センサを設け、検出された温度に応じて熱膨張による載置面65の位置を推定するようにしてもよい。
-In this embodiment, although the height of the mounting
・本実施形態では、フレーム37に、第1上側主吸着領域75、第2上側主吸着領域76、第1下側主吸着領域77第2下側主吸着領域78、右側補吸着領域73及び左側補吸着領域74からなる6つの吸着領域を形成したが、これに限らず、吸着領域はどのように形成してもよい。
In the present embodiment, the
・本実施形態では、基板搬送装置11は、ダミーカセット24を備えたが、これに限らず、ダミーカセット24を備えなくてもよい。
・本実施形態では、真空処理装置1はロード用の移載機構22とアンロード用の移載機構22と備え、所謂ワンスルータイプの真空処理装置として構成されたが、これに限らず、1つの移載機構によってキャリヤ23との間の基板Wの受け渡し及び受け取りを行う、所謂リターンタイプの真空処理装置として構成してもよい。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)平板状の基板を垂直に立てた状態で搬送するキャリヤに水平に倒れた状態で搬送される基板を受け渡す基板搬送装置であって、矩形状の枠体を有し、水平方向に沿って伸び前記枠体と平行な回動軸に回動可能に支持されたフレームと、前記フレームに配設され前記基板を吸着する複数の吸着パッドと、前記フレームを、水平状態と垂直状態との間で回動させる駆動部と、を有し、水平状態の前記フレームにて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容する移載機構を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
The technical idea that can be grasped from the above embodiment will be described below.
(A) A substrate transport device that delivers a substrate transported in a state where it is tilted horizontally to a carrier that transports a flat substrate in a vertically standing state, and has a rectangular frame body in the horizontal direction. A frame that extends along the frame and is rotatably supported by a rotation shaft that is parallel to the frame body, a plurality of suction pads that are disposed on the frame and suck the substrate, and the frame includes a horizontal state and a vertical state. A transfer unit that holds the substrate in the carrier in a state of being vertically held by adsorbing the substrate by the frame in a horizontal state and rotating the frame. A substrate transfer apparatus comprising a mechanism.
1…真空処理装置、11…基板搬送装置、15〜17…真空処理室、18…制御装置、22,25…移載機構、23…キャリヤ、35…駆動部、37…フレーム、41…上側枠、42…下側枠、43…右側枠、44…左側枠、46…吸着パッド、65…載置面、71…上側主吸着領域、72…下側主吸着領域、73…右側補吸着領域、74…左側補吸着領域、75…第1上側主吸着領域、76…第2上側主吸着領域、77…第1下側主吸着領域、78…第2下側主吸着領域、79a〜79f…管路、80a〜80f…バルブ、81…負圧源、82a〜82f…真空センサ、L…回動軸、W…基板。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
矩形状の枠体を有し、水平方向に沿って伸び前記枠体と平行な回動軸に回動可能に支持されたフレームと、
前記フレームに配設され前記基板を吸着する複数の吸着パッドと、
前記フレームを、水平状態と垂直状態との間で回動させる駆動部と、を有する移載機構と、
前記移載機構を制御する制御装置と、を備え、
前記移載機構は、水平状態の前記フレームにて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容する、
ことを特徴とする基板搬送装置。 A substrate transport device that delivers a substrate transported in a state of falling horizontally to a carrier that transports a flat substrate in a vertically standing state,
A frame having a rectangular frame and extending along a horizontal direction and rotatably supported by a rotation axis parallel to the frame;
A plurality of suction pads disposed on the frame for sucking the substrate;
A transfer mechanism having a drive unit that rotates the frame between a horizontal state and a vertical state;
A control device for controlling the transfer mechanism,
The transfer mechanism sucks the substrate with the frame in a horizontal state, and rotates the frame to accommodate the substrate in the carrier in a vertical state.
A substrate transfer apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 The transfer mechanism is configured to adsorb the substrate placed in a vertical state on the carrier by the frame in a vertical state and rotate the frame to turn the frame from the carrier in a vertical state to the substrate. Receive
The substrate transfer apparatus according to claim 1.
前記駆動部は、前記フレームを上下方向に移動可能に構成され、
前記移載機構は、前記基板が搬送される際に、該基板が搬送される搬送ラインよりも下方に前記フレームを移動させ、
前記フレームを前記搬送ラインよりも上方に移動させて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容する、
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。 It is arranged inside the frame, and includes a transport unit that receives the substrate transported in a state of falling from the outside and transports the substrate onto the frame,
The drive unit is configured to be able to move the frame up and down,
When the substrate is transported, the transfer mechanism moves the frame below a transport line on which the substrate is transported,
Moving the frame above the transfer line to adsorb the substrate, and rotating the frame to accommodate the substrate in the carrier in a vertical position;
The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein:
前記各吸着領域に含まれる前記吸着パッドには同時に負圧が供給され、前記各吸着領域は供給される負圧が互いに独立して制御可能に構成されてなる、
ことを特徴とする請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の基板搬送装置。 The frame includes a plurality of suction areas for the substrate, and each suction area includes at least one suction pad;
A negative pressure is simultaneously supplied to the suction pads included in each suction region, and each suction region is configured such that the negative pressure supplied can be controlled independently of each other.
The board | substrate conveyance apparatus as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記各管路が接続される共通の負圧源と、
前記各管路を開閉するバルブと、
前記各管路内の圧力を測定する真空センサと、を備え、
前記制御装置は、前記吸着パッドによる前記基板の吸着開始後、所定時間内に前記管路内の圧力が所定値以下にならない場合には、該管路を閉じるように前記バルブを制御することを特徴とする請求項4に記載の基板搬送装置。 A pipe for supplying negative pressure to the suction pad for each suction area; a common negative pressure source to which the pipes are connected;
A valve for opening and closing each pipe line;
A vacuum sensor for measuring the pressure in each of the pipes,
The control device controls the valve so as to close the pipe line when the pressure in the pipe line does not become a predetermined value or less within a predetermined time after the suction of the substrate by the suction pad is started. The board | substrate conveyance apparatus of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
前記吸着領域は、垂直状態の前記フレームにおける、上辺部の上側主吸着領域と、下辺部の下側主吸着領域と、右側辺部の右側補吸着領域と、左側辺部の左側補吸着領域とを備え、
前記上側主吸着領域及び下側主吸着領域は、それぞれ少なくとも2つ以上の分割領域とから構成された、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の基板搬送装置。 The suction pads are arranged in a rectangular frame shape on the frame,
The suction region includes an upper main suction region on the upper side, a lower main suction region on the lower side, a right supplemental suction region on the right side, and a left supplemental suction region on the left side in the vertical frame. With
Each of the upper main adsorption region and the lower main adsorption region is composed of at least two or more divided regions,
The substrate transfer apparatus according to claim 4 or 5, wherein
前記移載機構は、前記フレームが前記キャリヤに収容された前記基板を受け取る際に、前記フレームの回動軸が前記移載機構と前記キャリヤとの間、且つ前記キャリヤにおける前記基板の下端が載置される載置面よりも下側に位置した状態で、前記フレームにて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤから前記基板を受け取る、
ことを特徴とする請求項2〜6のうちの何れか一項に記載の基板搬送装置。 The drive unit is configured to be movable in the vertical direction of the frame and in the front-rear direction along a straight line connecting the transfer mechanism and the carrier,
In the transfer mechanism, when the frame receives the substrate accommodated in the carrier, the rotation shaft of the frame is placed between the transfer mechanism and the carrier, and the lower end of the substrate in the carrier is loaded. The substrate is sucked by the frame in a state of being positioned below the placement surface to be placed, and the substrate is received from the carrier in a state where the frame is rotated to stand vertically.
The board | substrate conveyance apparatus as described in any one of Claims 2-6 characterized by the above-mentioned.
前記駆動部は、前記フレームを上下方向に移動可能に構成され、
前記移載機構は、前記基板を前記キャリヤに収容する際に、前記位置センサの検出結果に基づき前記フレームを上下方向に移動させ、前記基板の下端が前記載置面と接触しないようにする、
ことを特徴とする請求項1〜7のうちの何れか一項に記載の基板搬送装置。 A position sensor for detecting a height of a mounting surface on which the lower end of the substrate in the carrier is mounted;
The drive unit is configured to be able to move the frame up and down,
The transfer mechanism moves the frame in the vertical direction based on the detection result of the position sensor when the substrate is accommodated in the carrier so that the lower end of the substrate does not come into contact with the mounting surface.
The board | substrate conveyance apparatus as described in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.
前記基板を吸着する吸着パッドを備える水平状態のフレームにて前記基板を吸着し、前記フレームを回動して垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容することを特徴とする基板搬送方法。 A substrate transport method for delivering a substrate that is transported in a state of being tilted horizontally to a carrier that transports a flat substrate in a vertically standing state,
A substrate transfer method comprising: adsorbing the substrate by a horizontal frame having an adsorption pad for adsorbing the substrate; and rotating the frame to accommodate the substrate in a vertical position. .
前記基板搬送装置は、
矩形状の枠体を有し、水平方向に沿って伸び前記枠体と平行な回動軸に回動可能に支持されたフレームと、
前記フレームに矩形枠状に配設され前記基板を吸着する複数の吸着パッドと、
前記フレームを、水平状態と垂直状態との間で回動させる駆動部と、
前記駆動部及び前記各吸着パッドを制御する制御装置と、を有する移載機構を備え、
前記移載機構は、水平状態の前記フレームにて前記基板を吸着させ、前記フレームを回動させて垂直に立った状態の前記キャリヤに前記基板を収容する、
ことを特徴とする真空処理装置。 A vacuum processing chamber for vacuum processing a flat substrate, a carrier for transporting the substrate vertically in the vacuum processing chamber, and a substrate for delivering the substrate transported in a state of falling horizontally on the carrier A vacuum processing apparatus provided with a transfer device,
The substrate transfer device includes:
A frame having a rectangular frame and extending along a horizontal direction and rotatably supported by a rotation axis parallel to the frame;
A plurality of suction pads that are disposed in a rectangular frame shape on the frame and suck the substrate;
A drive unit for rotating the frame between a horizontal state and a vertical state;
A transfer mechanism having a control device for controlling the drive unit and the suction pads,
The transfer mechanism sucks the substrate with the frame in a horizontal state, and rotates the frame to accommodate the substrate in the carrier in a vertical state.
A vacuum processing apparatus characterized by that.
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