JP2015103565A - 基板支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送精度、装置の据付精度、支持位置の精度などに誤差があっても基板が支持部から脱落したり、接触不可範囲に接触することを防止する。
【解決手段】本発明の基板支持構造１は、基板支持部材２および保持部材３を備える。基板支持部材２は、基端側から先端側に向かって延び、上側に形成された支持部２Ｃにより被処理基板Ｗを支持する。保持部材３は、基板Ｗの支持位置の両側で、支持部２Ｃが基端２Ａ側から先端２Ｂ側に向かって下方に傾斜するように基板支持部材２を保持する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、基板の熱処理装置などに備えられ、基板を略水平姿勢に支持する基板支持構造に関する。

従来、液晶や有機ＥＬ用の基板を熱処理するに際しては、熱処理装置の内部に基板をその下面を支持するようにして保持する。このとき、基板の中央部を避けて、支持部が触れても影響のない周囲部（外縁から約10 mm程度）を支持する場合があり、接触許容範囲が狭いという制約がある。

このような制約を満たすため、図７に示すように、基板Ｗの支持方法としては、真下からピンまたは球１０１で支持していた（特許文献１、２参照）。図中、両矢印Ａ１で示された基板中央の領域は接触不可範囲を示し、両矢印Ａ２で示された基板周囲の領域は接触許容範囲を示す。

特開２００２−１００６６８号公報 特開２００４−１１１７８６号公報

しかしながら、基板に対して真下から支持すると、搬送精度、装置の据付精度、支持位置の精度などの誤差で基板が支持部から脱落したり、接触不可範囲Ａ１に接触する虞がある。

本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、搬送精度、装置の据付精度、支持位置の精度などに誤差があっても基板が支持部から脱落したり、接触不可範囲に接触することを防止できる基板支持構造を提供することを目的とする。

本発明は、被処理基板が収容されて処理される処理空間内の所定の支持位置に前記被処理基板を略水平姿勢に支持するための構造に関する。本発明の基板支持構造は、基板支持部材を備える。基板支持部材は、基端側から先端側に向かって延び、前記支持位置の両側で、基端側から先端側に向かって下方に傾斜する支持部により被処理基板を支持する。

処理空間は処理容器の内部に形成される。そして、処理容器の側壁内面における基板の支持位置の両側に保持部材を設け、これらの保持部材により基板支持部材の基端側を保持するようにすると安定して基板支持部材を保持できる。

この構成によると、基板支持部材の支持部は斜め下方に向かって傾斜しているため、基板の撓み度合いに因らず、基板の側端下縁部にのみ支持部を接触させることができる。このため、基板を突起等により真下側から支持する必要がなくなり、基板支持部材の取付精度や基板を処理空間に搬送して支持体上に載置する際の精度の影響を受けない。

具体的には、基板支持部材は、ベース体および支持体を備える。ベース体は、支持部を有し、基端側から先端側に向かって延びる形状をしており、支持体は、ベース体の上面から支持部を露出させるようにベース体に配設される。これによると、基板に接触される支持部を支持体として部品化することが可能となり、取り扱いの簡素化が図られる。

支持体は円筒状に形成されていると、ベース体の長手方向に沿った軸回りに回転自在に配設することができる。これにより、基板の支持部上へ載置する際のショックを支持体の回転によって和らげ、基板の支持部と接触する部位が損傷を受けることを防ぐことができる。

支持体の材質としては、樹脂または石英を好適に用いることができる。

安定して基板を支持するために、基板支持部材が支持位置の片側について複数設けられる。保持部材を支持位置の両側に対向して処理空間の奥行き方向に延びて設けられた棚とすると、１つの保持部材に対して複数の基板支持部材を設けることが容易になる。

本発明によると、搬送精度、装置の据付精度、支持位置の精度などの誤差があっても基板が支持部から脱落したり、接触不可範囲に接触することを防止することができる。

図１（Ａ）は本発明の実施形態に係る基板支持構造の概略構成であって、基板を支持する前の状態を示す正面断面図である。図１（Ｂ）は同基板を支持した状態を示す正面断面図である。 基板支持構造に用いられる基板支持部材を示す分解斜視図である。 図３（Ａ）は基板支持部材の保持部材への取付け状態を説明する平面図である。図３（Ｂ）は同側面図である。 基板支持構造を一つの処理容器内で多段に構成した例を示す概略構成図である。 基板支持構造を多段式ユニットとして構成した例を示す概略構成図である。 基板支持部材の角度調整機構の一例を示す図である。 従来の基板支持構造の一例の概略構成を示す正面断面図である。

以下に、この発明の実施の形態に係る基板支持構造の構成を図面を参照して説明する。

図１に示すように、被処理基板（以下、「基板」と称する。）Ｗは処理容器４の内部に形成される処理空間１００に収容されて処理される。基板支持構造１は、処理空間１００内の所定の支持位置に基板Ｗを略水平姿勢に支持するように構成される。本発明の基板支持構造は、基板に何らかの処理をする基板処理装置（例えば、熱処理装置など。）のバッチ炉などへ適用されるものである。基板の材質は問わず、基板が薄く撓んだものにも対応可能である。基板形状は、矩形基板に限らず、半導体ウェーハなど円形基板でも構わない。

基板支持構造１は、基板支持部材２および保持部材３を有する。

基板支持部材２は、基端２Ａ側から先端２Ｂ側に向かって延び、上側に基板Ｗを支持するための支持部２Ｃを備えるものである。より具体的には、図２に示すように、基板支持部材２は、基端２Ａ側から先端２Ｂ側に向かって延びるベース体２１と、前記支持部２Ｃを有し、ベース体２１の上面から支持部２Ｃを露出させるようにベース体２１に配設される支持体２２と、を備える。

ベース体２１および支持体２２の材質は特に限定されるものではないが、基板支持構造１が熱処理装置に適用される場合には、耐熱性を有する材料であることが必要である。特に、支持体２２は基板Ｗに直接接触される部品なので、基板Ｗに対して損傷を与えないことも材質に求められる要件となる。このような要求を満たす材料としては、樹脂または石英材が好適である。

支持体２２は図２に示すように、円筒形を呈する。支持体２２は、周面の頂点を軸方向に延びる線上の支持部２Ｃを有する。なお、支持体２２の形状は一例であって上記に限定されない。

ベース体２１は図２に示すような角柱形を呈する。ベース体２１の上面には長手方向に沿って延びる凹部２１Ａが形成されている。凹部２１Ａには、支持体２２が収容される。本実施形態では、凹部２１Ａは、支持体２２の円筒形に対応してハーフパイプ状に形成される。したがって、支持体２２は凹部２１Ａに収容されると、略上半分を露出状態とされ、さらにベース体２１の長手方向に沿った軸回りに回転自在となる。

ベース体２１には、凹部２１Ａの軸中心を通過するボルト穴２１Ｂが軸方向に貫通している。ベース体２１や凹部２１Ａの形状は一例であって、上記に限定されない。

支持体２２は、凹部２１Ａに収容された後、ボルト穴２１Ｂにボルト２３を嵌合させてベース体２１に取り付けられる。ボルト２３は、支持体２２の空洞部に挿通され、支持体２２がベース体２１から抜けるのを防止している。なお、ボルト２３は支持体２２の回転に支障がないように設けられる。

以上のように構成される基板支持部材２は、図３に示すように、保持部材３によって支持部２Ｃが基端側から先端側に向かって下方に傾斜するように保持される。

本実施形態では、保持部材３は、上片部３１、側壁部３２および底片部３３からコの字型に形成された部材である。このようなコの字型の部材は、例えば、板金の曲げ加工によって作製される。

処理空間１００内の基板Ｗの支持位置の両側に、上面が水平面に形成された梁７，７が奥行き方向に渡されている。図３（Ａ）に示すように、保持部材３は、底片部３３を使用して梁７の上面にビス止めで固定される。

基板支持部材２は、ベース体２１の基端部で、保持部材３の側壁部３２にボルトおよびナットを用いて固定される。基板支持部材２は、ベース体２１の基端側が高く先端側が低くなる傾斜をもって取付けられる。このとき、ベース体２１の基端面上縁が保持部材３の上片部３１に当接することにより、ベース体２１の回動が阻止され、ベース体２１の傾きが一定に維持される。これにより、支持体２２を凹部２１Ａに装着すると、図１に示すように、支持体２２は支持部２Ｃが基端側から先端側に向かって下方に傾斜するように保持される。

基板Ｗを安定して支持するためには、処理空間１００内の基板Ｗの支持位置の片側について、複数箇所で基板Ｗを支持することが好ましい。矩形の基板であれば、前後の隅部を支持する２つの基板支持部材２を設けることができる。これにより、矩形の基板をより安定して支持するようにできる。本実施形態では、基板Ｗの支持位置の片側に、梁７が処理空間１００の奥行き方向に延在する。したがって、片側の梁７の長手方向に沿って複数の保持部材３を取付けることで、当該方向に並んで複数の基板支持部材２を設けることが可能である。

上記保持部材３および基板支持部材２から成る基板支持構造の段数は限定されない。すなわち、図４に示すように、処理容器４の側壁内面４Ａに、基板支持構造１を多段に設けることにより、１つの処理容器４の処理空間１００に複数の基板Ｗを支持することができる。

多段式の変形例として、図５に示すように、１つの基板支持構造１を有する処理容器４を扁平なユニットとして形成し、このユニットの複数を多段に積み重ねる構成を採用することもできる。これによると、積み重ねるユニットの数は自由にレイアウトできるので、基板支持構造の段数を任意に設定することができるメリットがある。

上記のように構成される基板支持構造１によって、基板Ｗを支持するときには、図１（Ａ）に示すように、不図示の搬送ロボットのロボットアームの先端部に配設されたフォークによって処理空間１００内の支持位置の上方へ基板Ｗを搬送する。続いて、ロボットアームを下降させることによって図１（Ｂ）に示すように、支持位置の両側で対峙する基板支持部材２の支持体２２上に基板Ｗを載置する。基板Ｗは、その両側端部で基板支持部材２の支持部２Ｃによって支持される。

このようにして支持された基板Ｗは、基板支持部材２に直接支持されない中央部が自重で沈むように撓みが生じる。ただし、撓み具合は、基板Ｗの厚み、サイズ、或いは材質によって異なる。図１（Ｂ）に示した基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３では、この順で撓みの度合いが大きくなくなっている。基板の撓み度合いは基板の厚み、サイズ、或いは材質によって異なる。

本発明では、基板支持部材２の支持部２Ｃは斜め下方に向かって傾斜しているため、基板Ｗの撓み度合いに因らず、基板Ｗの側端下縁部にのみ支持部２Ｃを接触させることができる。このため、基板Ｗを突起等により真下側から支持する必要がなくなり、基板支持部材２の取付精度や基板Ｗを処理空間に搬送して支持体２２上に載置する際の精度の影響を受けない。

また、支持部２Ｃを有する支持体２２が回転自在であるため、基板Ｗを支持部２Ｃ上へ載置する際のショックを支持体２２の回転によって和らげ、基板Ｗの支持部２Ｃと接触する部位が損傷を受けることを防ぐことができる。さらに、支持部２Ｃの材質を樹脂または石英とすることで、より確実に基板Ｗの損傷を防ぐことができる。

なお、本実施形態では、保持部材３に対して基板支持部材２を固定状態（回動不能）で取付ける場合で説明したが、処理対象となる基板Ｗのロットに応じて支持部２Ｃの下向きの傾斜角度を可変できるように回動可能に取付けるようにしても良い。例えば、図６に示すように、基板支持部材２を基端部で回動軸５を用いて保持部材３に対して回動自在に保持し、保持部材３には縦長の長孔３４を、基板支持部材２のベース体２１には横長の長孔２４をそれぞれ設けて、長孔３４，２４同士が交差する任意の位置でピン６などを用いて基板支持部材２の先端側を固定する。これによって、支持部２Ｃの傾斜角度を調整することが可能となる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、この発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３…基板
１…基板支持構造
２…基板支持部材
２Ａ…基端
２Ｂ…先端
２Ｃ…支持部
２１…ベース体
２１Ａ…凹部
２１Ｂ…ボルト穴
２２…支持体
２３…ボルト
３…保持部材
４…処理容器
４Ａ…側壁内面
１００…処理空間

Claims (8)

1. 被処理基板が収容されて処理される処理空間内の所定の支持位置に前記被処理基板を略水平姿勢に支持するための基板支持構造であって、
   基端側から先端側に向かって延び、前記支持位置の両側で、基端側から先端側に向かって下方に傾斜する支持部により前記被処理基板を支持する基板支持部材を備えることを特徴とする基板支持構造。
2. 前記処理空間は、処理容器の内部に形成され、前記処理容器の側壁内面における前記支持位置の両側に、前記基板支持部材の基端側を保持する保持部材が設けられた、請求項１に記載の基板支持構造。
3. 前記基板支持部材が前記傾斜を可変に配設された、請求項１に記載の基板支持構造。
4. 前記基板支持部材は、前記基端側から前記先端側に向かって延びるベース体と、前記支持部を有し、前記ベース体の上面から前記支持部を露出させるように前記ベース体に配設される支持体と、を備える、請求項１に記載の基板支持構造。
5. 前記支持体が円筒側面を有し、前記ベース体の長手方向に沿った軸回りに回転自在に配設される、請求項４に記載の基板支持構造。
6. 前記支持体が樹脂または石英にて形成される、請求項５に記載の基板支持構造。
7. 前記基板支持部材が前記支持位置の片側について複数設けられる、請求項５に記載の基板支持構造。
8. 前記支持位置の両側に対向して前記処理空間の奥行き方向に延びて設けられる保持部材であって、複数の前記基板支持部材に対応して設けられる保持部材を備える、請求項７に記載の基板支持構造。

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