JP3785038B2 - Large substrate transfer device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、プラズマCVD、スパッタリング、ドライエッチング等の処理を大型基板に施すための大型基板用真空処理装置に用いる大型基板搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年太陽電池などの製造を目的として、大型の基板を真空中でプラズマCVD、スパッタリング、ドライエッチング等の処理を均質・連続・大量に施す必要性が益々高まっている。本発明者等は今までに一連の関連技術の発明を出願、開示してきたが、真空処理装置の各部において解決すべき課題が多々あるなかで、特に大型脆性材質からなる基板を操作するところの基板搬送装置について特願平11−301271にその発明の1つを出願した。
【0003】
前記先願技術(非公知)の要点を図7及び図10を参照しながら説明すると、トレイレス斜め基板搬送装置101において、該装置は基板Gを減圧下で処理する真空処理室110と、この真空処理室との間で基板を受け渡しする基板搬送台車106A、106B、106C、106Dと、この搬送台車上で基板を斜めに立て掛けて支持する基盤保持機構と、前記真空処理室に設けられた両面型の成膜ユニット171と、この成膜ユニットの両側にそれぞれ配置され、それぞれが前記成膜ユニットに対して可動である該ヒーター発熱面を覆うヒーターカバー173を有する一対のヒーターユニット172と、前記ヒーター発熱面と平面での平行関係を保ちながら前記ヒーターカバーを前記ヒーター発熱面に実質的に直交する方向に移動させ、前記ヒーターカバーを基板に密着させるヒーターカバー移動手段とを具備することを特徴とした。
【0004】
そして前記先願技術(非公知)の搬送台車の基板保持機構を、その実施態様の一例である図8及び図9を参照しながら説明すると、搬送台車106Aは台車本体161と、2本のアーム162と、一対の支持カム163と間歇回転駆動機構165と、一対の保持部材166と、一対のストッパ168とを備えている。台車本体161は図示しない進退駆動機構によりレール108Aに噛み込み連結されており、レール上を進退可能になっている。
【0005】
2本のアーム162は台車本体161の長手直交軸に対して約10°傾斜するように台車本体161上に直立して設けられている。アーム162の相互間隔は基板Gの長辺より少し大きく、これら2本のアーム162の間に基板Gがもたせ掛けられるようになっている。
【0006】
各アーム162の上部には保持部材166および揺動軸167が取り付けられ、各アーム162の下部には支持カム163および間歇回転駆動機構165が取り付けられている。上部保持部材166は揺動軸167周りに揺動可能に支持され、基板Gの支持カム163は基板Gの下部を支持し、回転軸164により間歇回転駆動機構165に連結されている。支持カム163は上面に凹所163aを有する厚みのある板カムである。
【0007】
間歇回転駆動機構165は例えばゼネバストップのような機構からなり、支持カム163を軸164の周りに所望角度だけ間歇的に回転させるようになっている。支持カム163は基板Gを保持搬送するときは図9の(a)に示すように凹所163aで基板Gの下端に接触しているが、基板Gを真空処理室内のヒーターカバー173に受け渡すときは図9の(b)に示すように凹所163aから基板Gの下端が外れるように軸164周りに回転される。基板Gは受け渡し前後で落差hを生じているので、ヒーターカバー173は支持突起173aが基板Gの下端より少し下方に位置するよう台車106Aに接近するようになっている。
【0008】
なお、ストッパ168は基板Gの側端部に当接するようにアーム162の適所に取り付けられ、これにより搬送中の基板Gが進行方向にずれるのを防止している。
【0009】
さて前記先願技術(非公知)の搬送台車の基板保持機構においては、
支持カム163を軸164の周りに所望角度だけ間歇的に回転させる間歇回転駆動機構と上部保持部材166を揺動軸167周りに揺動させる揺動駆動機構が複雑となるばかりか、真空維持、真空室の大きさを極力コンパクトな設計にするなどの点、受け渡し動作の信頼性確保の点にも困難があり、駆動には大きな力が必要なことも問題であった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので、大型基板を真空処理室外の基板受け渡しステージで、及び、減圧下で処理する真空処理室内の基板受け渡し位置で、基板を受け渡しさせる搬送台車と、この搬送台車上で基板を保持する基板保持機構とを具えた大型基板搬送装置において、真空室の真空維持が容易な、真空室の大きさを極力コンパクトにすることが可能な、基板受け渡し動作の信頼性の高い、駆動源の小さな基板受け渡し機構を前記基板保持機構に組み込んだ大型基板搬送装置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大型基板を真空処理室外の基板受け渡しステージで、及び、減圧下で処理する真空処理室内の基板受け渡し位置で、基板を受け渡しさせる搬送台車と、この搬送台車上で基板を保持する基板保持機構とを具えた大型基板搬送装置において、
傾斜安定角で起立させた基板の上下両端部を係合把持させる少なくとも一対の係合把持手段と、搬送台車により立設する支柱によって支持され、該係合把持手段の少なくとも一方を基板両端より離隔して開放する方向若しくは基板両端へ接近して把持させる上下方向に移動させるリンク機構と、台車と長手方向にほぼ平行に延在され、軸廻りに回動することによって前記リンク機構に駆動力を伝達するシャフト状の駆動伝達部材と、前記シャフト状の駆動伝達部材を軸廻りに回転させてリンク機構を上下方向に移動させる移動手段と、前記係合把持手段を基板係合位置で位置保持させる位置保持手段とからなる基板受渡し機構を、前記基板保持機構に組み込むとともに、
前記移動手段の駆動入力端を台車下方に垂下させ、搬送台車と分離して真空処理室の真空処理部外部に配置された駆動手段の出力端と前記移動手段の駆動入力端とが、前記受渡し位置で連結可能に構成し、
更に前記移動手段が、ウォームホィールとウォームギヤーとにより構成され、前記シャフト状の駆動伝達部材に同軸に固定されたウォームホィールがウォームギヤーと噛合し、該ウォームギヤーのシャフトが駆動入力端となって台車下方へ垂下されていることを特徴とする。
【0012】
即ち、本発明の基板受け渡し機構を、基板保持機構に持っている搬送台車は、真空処理室外の基板受け渡しステージで基板を受け取って台車上に傾斜安定角度、例えば垂直軸に対して7°から12°の傾斜角度で起立させた状態で、基板保持機構の係合把持手段により保持して、真空処理室内に移動する。この真空処理室内の基板受け渡し位置で、移動手段と共働して機能するリンク機構により係合把持手段が基板両端より離隔・開放される方向に移動し、基板を真空処理室の受け渡し対象へ、開放受け渡す。台車上で移動する際には、係合把持手段は位置保持手段で基板係合位置で位置保持され、移動等の振動で容易に脱落しないようになっている。そして真空処理が終了して、基板を真空処理室から取り出すときは、空の台車が基板真空処理室の受け渡し位置まで赴き、基板保持機構の係合把持手段は、前記の逆の動作で、受け取り対象に載置されている基板両端へ、接近・把持するに方向に移動し基板を確保し真空室より退去する。
【0013】
本発明は更に、前記係合把持手段が、基板の上下両端側を開口させた係合爪で形成され、移動手段と共働して機能するリンク機構により一体的に連結されて、基板両端より離隔・開放若しくは接近・把持する上下方向に同時に揺動可能に構成された事を特徴とする。
【0014】
即ち、把持手段は先ず基板の上下端をつかむ爪があって、その爪は例えばコの字型のように把持すべき基板の端側に開口し向いており、移動手段と共働する例えばリンク機構につながっていて、これにより揺動し基板の両端を掴んだり、放したりできるようになっている。
【0015】
本発明は更に、前記位置保持手段がリンク機構の係合把持手段側と支柱間に介装されたバネ付勢手段であって、該バネ付勢手段が、係合把持手段を介して基板を緊縛する方向に付勢されていることを特徴とする。
【0016】
即ち、把持手段の爪がリンク機構に設けられたバネの付勢力によって、上側の爪ならば下方に、下側の爪ならば上方に、基板を緊縛する方向に付勢される。
【0017】
【0018】
真空処理装置の真空処理室内には真空処理ユニット、ヒーターユニットなど真空処理に必要な要素を備える必要があるが、極力内容積を小さくして、真空手段の規模が大きくならないようにする必要がある。従って台車上の基板受け渡し機構を動作させる、駆動手段は真空室外において、真空室に進入する台車上には必須な部材のみを限定して装備し出来るだけコンパクトに構成する必要がある。
【0019】
従って本発明では、真空室内部と気密保持状態を維持するシール部を有する中間動力伝達手段を介して前記駆動手段の出力端を前記移動手段の駆動入力端に連結可能に構成するとともに、前記駆動手段が、真空処理部の真空室外部にあって、エアーシリンダーによりその出力端が定量上下動を発生する外部駆動源であり、前記中間動力伝達手段は、真空室壁に設けたシール手段を介して真空室内部より真空室外に延在させてなる上下動伝達軸機構であって、前記真空室外に延在させた端部が前記駆動手段の駆動出力端に接続可能に構成してなる。
【0020】
前記した駆動源が回転動力であると、シール機構や係合機構が複雑になるが、この上下動駆動源であれば、移動手段のリンク機構さえ工夫すれば、簡素な機構で動力伝達が可能である。即ち、シール手段は、例えば壁面貫通穴に設けたOリングが壁面を貫通し上下するロッドを圧迫しつつ摺擦して機密を保ようにするだけでよい。
【0021】
【0022】
【0023】
又本発明は、大型基板を真空処理室外の基板受け渡しステージで、及び、減圧下で処理する真空処理室内の基板受け渡し位置で、基板を受け渡しさせる搬送台車と、この搬送台車のベース長手方向両側に立設する一対の支柱とを有し、該支柱に基板を傾斜安定角で起立保持させる基板保持機構を設けた大型基板搬送装置において、
前記基板保持機構に基板を基板受け取り対象への基板受け渡しと基板受け取り対象よりの基板受け取りを行う基板受渡し機構を組み込むとともに、
前記基板受け渡し機構が、前記夫々の支柱の上下方向位置に支持させ、前記傾斜安定角で起立させた状態の基板の上下両端部を把持するように形成された一対の係合把持手段と、 前記支柱に支持され、前記係合把持手段の少なくとも一方を前記基板の上下両端より離隔する方向と接近する方向に揺動させて、係合把持手段による基板の把持と開放を行う一対のリンク機構と、前記台車のベース長手方向に沿って延在されるとともに、軸廻りに回動することによってその両端に連結した夫々のリンク機構に駆動力を伝達するシャフト状の駆動伝達部材と、前記シャフト状の駆動伝達部材に固定された嵌合突起を介して、軸廻りの回転力を付与する移動手段と、前記少なくとも一方の係合把持手段に基板を緊縛する方向に弾性力を付勢させて基板を安定把持させるバネ付勢手段とから構成され、
前記移動手段が、前記ベース上に取り付けられ、一端側を前記嵌合突起に嵌合された振り子状カムと該振り子状カムの他端側に位置する上下駆動軸からなり、該振り子状カムの上下方向の振り子運動により、前記シャフト状の駆動伝達部材を軸周りに回転させるように構成するとともに、該上下駆動軸の下端側を駆動入力端として台車のベース下方へ垂下させ、該台車と分離して真空処理室の真空処理部外部に配置された定量上下動を発生する駆動手段の出力端と前記移動手段の駆動入力端とが、前記基板受け取り対象の受渡し位置で連結可能に構成したことを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を例示的に説明する。但し本実施の形態の製品の形状、寸法、材質、その相対配置等は特に特定的な記載がない限り本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0025】
(実施例1)図1は本発明の基板保持機構を備えた搬送台車の一例の概要図である。該搬送台車は図示しない進退機構で同じく図示しないレール上を進退可能であって、前記したように真空処理室内の基板受け渡し位置と真空処理室外の基板受け渡しステージ間を往復できるようになっている。
【0026】
同搬送台車は搬送台車ベース11上に一対の搬送台車アーム12を具え、該アームは基板を安定角度で保持するよう、例えば7°〜12°、垂直からやや傾いて起立している。更に同アーム12間には軸受け16に支えられた基板支持爪駆動シャフト18が動力伝達部材として回動可能に配置されている。基板支持爪駆動シャフト18の両端にはカム19が同軸に固定され、同シャフトの回動に伴って揺動するようになっている。
【0027】
カム19の揺動は上部支持爪駆動リンク15Aに伝えられ、次いで上部支持爪駆動リンク15Bの搬送台車アーム12上支点を中心としたシーソー状運動に変換され、上部支持爪駆動リンク15Bの先端に、下部に開口して付けられたコの字状の上部基板支持爪14を上方又は下方へと開閉する。同じくカム19の揺動は同時に下部支持爪駆動リンク15Cにも伝えられ、次いで下部支持爪駆動リンク15Dの搬送台車アーム12上支点を中心としたシーソー状運動に変換され、下部支持爪駆動リンク15Dの先端に、上部に開口して付けられたコの字状の下部基板支持爪13を上方又は下方へと開閉する。
【0028】
支持爪駆動リンク15A及び15Cは同一カム19に取り付けられているので、下部、上部の爪は同時に開くときは開き、閉じるときには閉じるようになっており、かくなる基板保持機構は支持爪が開くとき基板を開放・受け渡し、支持爪が閉じるとき基板を把持・受け取るよう構成されている。
【0029】
基板支持爪駆動シャフト18の回動は、本発明の移動手段によってなされる。即ち該シャフトに同軸に固定されたウォームホィール17がウォームギヤー10と噛合し、該ウォームギヤー10のシャフトが駆動入力端となって台車下方に垂下し、ここに外部より定量的回転駆動力を得て行われる。
【0030】
(実施例2)図2は本発明の基板保持機構を備えた搬送台車の第二の例の概要図である。実施例1では上部基板支持爪が可動で、上下の支持爪が同時に開閉したが、本実施例ではコの字状の上部支持爪20は下方開口方向に固定して、搬送台車アーム上端付近に取り付けた。その他は実施例1と同様に構成した。即ち、本実施例では下の爪の開閉のみで、基板の受け渡しができる保持機構の構成とした。これにより構造が簡素となり、信頼性が向上した。
【0031】
(実施例3)図3は本発明の基板保持機構を備えた搬送台車の第三の例の概要図である。実施例2のリンク機構を動かす移動手段に変えて、本実施例の移動手段は次のように構成する。
【0032】
即ち、搬送台車ベース11上に設けられた振り子軸軸受け35の振り子軸に振り子状カム33を揺動自在に軸支し、該振り子状カムの一方端にはU字状切り込み部を設け、この切り込み部に、軸受け36及び16に支えられた基板支持爪駆動シャフト18に固定された嵌合突起31の突起32を摺動自在に嵌合し、振り子状カムの他端に上下駆動軸37を当接させ、該上下駆動軸37を駆動入力端として台車下方に垂下させ、ここに外部より定量的上下動を与えて基板支持爪駆動シャフト18の回動を行う。
【0033】
(実施例4)図4は本発明の基板保持機構を備えた搬送台車の第四の例の概要図である。実施例3のリンク機構に位置保持手段としてバネ付勢手段41を付加した例である。
【0034】
即ち、リンク機構の下部基板支持爪駆動リンク15Dのアーム12への軸支点より下部基板支持爪13側にバネ41の一端を固定し、他端をアーム12の適所に固定することにより、下部基板支持爪13は上限位置まで引っ張られる。基板を保持するときは、カム19の揺動で下部基板支持爪駆動リンク15Cは下方に引かれるので、下部基板支持爪駆動リンク15Dは軸支点を中心に反時計方向に回転移動し、下部基板支持爪13は下方に動き把持機構は開いた状態となる。そこで、基板を受け取り把持した状態で、バネが伸びてバネの変位に応じた適度な付勢力が基板にかかるよう調節しておけば、台車の進退などで台車が振動しても、基板は安定して保持されている。
【0035】
(実施例5)図5は本発明の移動手段が搬送台車と分離して真空室外部に設けられ、移動手段の駆動入力端に与えられる動力が回転力であって、リンク機構を動かす移動手段として、ウォームギヤー・ホィールを含む例である。
【0036】
図5において、50は基板搬送装置側に装着する部材である。51は真空室下面に装着する部材である。
【0037】
ウォームギヤー回転用モーター56Aの回転軸は上方に延在し、定量回転を与えるために、回転軸の回転量を検出するロータリーエンコーダー57を備え、真空室と外部とを、直接接続せず動力を伝達することの出来る磁性流体シール55によってベロース54で覆われた室内のウォームギヤー回転軸53につながっている。ウォームギヤー回転軸53は室内で分断されており、モーター側の上端が駆動出力端となり、ギヤー側の下端が駆動入力端となり、以下に述べる嵌脱機構で分断軸端同士で嵌脱できるようになっている。
【0038】
ウォームギヤー回転軸53の嵌脱は、ウォームギヤー回転軸駆動入力端嵌脱モーター56Bとロータリーエンコーダー57によって定量回転するボールねじ59があって、該ボールねじに螺合するウォームギヤー回転モーター部一体がLMガイドにスライドして定量的に上下して行われるようになっている。
【0039】
(実施例6)図6は本発明の移動手段が搬送台車と分離して真空室外部に設けられ、移動手段の駆動入力端に与えられる動力が上下動力であって、リンク機構を動かす移動手段として、振り子状カムと嵌合突起を含む例である。
【0040】
図6において、エアシリンダー62および上下駆動軸37の一部は真空室下面に装着され、基板支持爪駆動シャフト18、嵌合突起31、突起32、振り子状カム33、振り子軸34、振り子軸軸受け35、軸受け36、上下駆動軸37の一部などの部材は真空室内の搬送台車の台車ベース11上に装着される。なおラック61は搬送台車の進退機構の一部であり、図示していないピニオンと螺合して駆動され、真空室内外に進退可能となっている。
【0041】
エアシリンダー62のシリンダーロッドは上下駆動軸37となって上方に延在し、定量上下動を与える。上下動軸は壁を貫いて室内にも延在し、壁と該軸は例えばOリングでシールされ、気密下に上下に摺動できるようになっている。この場合駆動出力端と駆動入力端とは一体になっており、シリンダー62の上下駆動力は駆動軸37の最上端が振り子状カムの一端に当接して定量上下動を伝えることができるようになっている。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、大型基板を真空処理室外の基板受け渡しステージで、及び、減圧下で処理する真空処理室内の基板受け渡し位置で、基板を受け渡しさせる搬送台車と、この搬送台車上で基板を保持する基板保持機構とを具えた大型基板搬送装置において、真空室の真空維持が容易な、真空室の大きさを極力コンパクトにすることが可能な、基板受け渡し動作の信頼性の高い、駆動源の小さな基板受け渡し機構を前記基板保持機構に組み込んだ大型基板搬送装置の技術を確立できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 基板保持機構を備えた搬送台車の一例の概要図
【図2】 基板保持機構を備えた搬送台車の第二の例の概要図
【図3】 基板保持機構を備えた搬送台車の第三の例の概要図
【図4】 基板保持機構を備えた搬送台車の第四の例の概要図
【図5】 移動手段の駆動手段の一例の概要図
【図6】 移動手段の駆動手段の第二の例の概要図
【図7】 トレイレス斜め基板搬送装置概要図
【図8】 先願技術の基板搬送台車概要図
【図9】 先願技術の係合把持手段概要図
【図10】 真空処理室の概要図
【符号の説明】
10 ウォームギヤー
11 搬送台車ベース
12 搬送台車アーム
13 下部基板支持爪
14 上部基板支持爪
15A、B 上部基板支持爪駆動リンク
15C、D 下部基板支持爪駆動リンク
16 軸受け
17 ウォームホィール
18 基板支持爪駆動シャフト
19 揺動カム
20 上部基板支持固定爪
31 嵌合突起
32 突起
33 振り子状カム
34 振り子軸
35 振り子軸軸受け
36 軸受け
37 上下駆動軸
41 バネ(付勢手段)
50 基板搬送台車装着部材
51 真空室下面装着部材
53 ウォームギヤー回転軸
54 ベローズ
55 磁性流体シール
56A ウォームギヤー回転モーター
56B ウォームギヤー回転軸嵌脱モーター
57 エンコーダー
58 LMガイド
59 ボールネジ
61 ラック
62 エアシリンダー
101 トレイレス斜め基板搬送装置
106A、B、C、D 基板搬送台車
108A レール
110 真空処理室
161 台車本体
162 アーム
163 支持カム
163a 凹所
164 回転軸
165 間歇回転駆動機構
166 保持部材
167 揺動軸
168 ストッパー
171 真空処理ユニット
172 ヒーターユニット
173 ヒーターカバー
173a 支持突起
G 基板
h 落差[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a large substrate transfer device used in a large substrate vacuum processing apparatus for performing processing such as plasma CVD, sputtering, and dry etching on a large substrate.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for the purpose of manufacturing solar cells and the like, there is an increasing need to perform processing such as plasma CVD, sputtering, and dry etching on a large substrate in vacuum in a uniform, continuous, and large amount. The present inventors have applied for and disclosed a series of related technology inventions so far, but there are many problems to be solved in each part of the vacuum processing apparatus, and in particular, a substrate made of a large brittle material is operated. One of the inventions was filed in Japanese Patent Application No. 11-301271 for a substrate transfer device.
[0003]
The main points of the prior application technique (unknown) will be described with reference to FIGS. 7 and 10. In the trayless oblique
[0004]
The substrate holding mechanism of the prior art (unknown) transport cart will be described with reference to FIGS. 8 and 9 which are examples of the embodiment. The
[0005]
The two
[0006]
A
[0007]
The intermittent
[0008]
The
[0009]
Now, in the substrate holding mechanism of the transport vehicle of the prior application technique (unknown),
The intermittent drive mechanism for intermittently rotating the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and transports a large substrate at a substrate delivery stage outside the vacuum processing chamber and at a substrate delivery position inside the vacuum processing chamber where the substrate is processed under reduced pressure. Substrate and substrate holding mechanism for holding a substrate on the transfer carriage, a large substrate transfer device that can easily maintain the vacuum in the vacuum chamber and can make the size of the vacuum chamber as compact as possible It is an object of the present invention to provide a large-sized substrate transfer apparatus in which a substrate transfer mechanism with a small drive source with high reliability of transfer operation is incorporated in the substrate holding mechanism.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a transfer carriage for transferring a substrate at a substrate transfer stage outside a vacuum processing chamber and a substrate transfer position in a vacuum processing chamber for processing under reduced pressure, and a substrate for holding the substrate on the transfer carriage. In a large substrate transfer device with a holding mechanism,
At least a pair of engaging gripping means tilting engage the upper and lower end portions of the substrate which is erected in a stable angle gripped, is supported by pillars erected by conveyance carriage, than at least one of the substrate at both ends of the engaging gripping means A link mechanism that moves in the direction of separating and opening or moving up and down to approach and grip both ends of the board, and a driving force applied to the link mechanism by extending around the carriage and approximately parallel to the longitudinal direction. A shaft-like drive transmission member for transmitting the shaft, a moving means for rotating the shaft-like drive transmission member around an axis to move the link mechanism in the vertical direction, and holding the engagement gripping means at the board engagement position. Incorporating a substrate delivery mechanism consisting of a position holding means to be incorporated into the substrate holding mechanism,
The drive input end of the moving means is suspended below the carriage, separated from the transport carriage, and the output end of the drive means disposed outside the vacuum processing section of the vacuum processing chamber and the drive input end of the moving means are the delivery Configured to be connectable in position ,
Further, the moving means is constituted by a worm wheel and a worm gear, a worm wheel fixed coaxially to the shaft-like drive transmission member meshes with the worm gear, and the shaft of the worm gear serves as a drive input end. It is characterized in that it is suspended downward from the carriage .
[0012]
That is, the transport carriage having the substrate delivery mechanism of the present invention in the substrate holding mechanism receives the substrate at the substrate delivery stage outside the vacuum processing chamber and tilts on the carriage at a stable tilt angle, for example, 7 ° to 12 ° with respect to the vertical axis. In the state of being raised at an inclination angle of °, it is held by the engagement gripping means of the substrate holding mechanism and moved into the vacuum processing chamber. At this substrate transfer position in the vacuum processing chamber, the engagement gripping means is moved away from both ends of the substrate by the link mechanism that works in cooperation with the moving means, and the substrate is transferred to the transfer target in the vacuum processing chamber. Hand open. When moving on the carriage, the engagement gripping means is held at the board engagement position by the position holding means so that it does not easily fall off due to vibrations such as movement. When the vacuum processing is completed and the substrate is taken out from the vacuum processing chamber, the empty carriage moves to the delivery position of the substrate vacuum processing chamber, and the engagement holding means of the substrate holding mechanism receives the substrate in the reverse operation. The substrate is moved in the direction of approaching and grasping to both ends of the substrate placed on the object, and the substrate is secured and then withdrawn from the vacuum chamber.
[0013]
According to the present invention, the engagement gripping means is formed by engagement claws having openings at both upper and lower ends of the substrate, and is integrally connected by a link mechanism that functions in cooperation with the movement means. It is characterized by being able to swing simultaneously in the vertical direction to separate, open, approach, or grip.
[0014]
That is, the gripping means first has claws for gripping the upper and lower ends of the substrate, and the claws open toward the end side of the substrate to be gripped, for example, like a U-shape, for example, links that cooperate with the moving means. It is connected to the mechanism, so that it can swing and grab and release both ends of the substrate.
[0015]
The present invention further provides a interposed a biasing means spring between engaging gripping means side and the support of the position holding means link mechanism, the spring biasing means, through the engagement gripping means substrate It is biased in the direction of tight binding .
[0016]
That is, the claw of the gripping means is urged in the direction of binding the substrate downward by the biasing force of the spring provided in the link mechanism and upward by the lower claw.
[0017]
[0018]
The vacuum processing chamber of the vacuum processing apparatus must be equipped with elements necessary for vacuum processing, such as a vacuum processing unit and a heater unit, but it is necessary to reduce the internal volume as much as possible so that the scale of the vacuum means does not increase. . Therefore, the driving means for operating the substrate transfer mechanism on the carriage needs to be configured as compactly as possible so that only the essential members are provided on the carriage entering the vacuum chamber outside the vacuum chamber.
[0019]
Therefore, in the present invention, the output end of the drive means is configured to be connectable to the drive input end of the moving means via an intermediate power transmission means having a seal portion that maintains an airtight state with the inside of the vacuum chamber, and the drive The means is an external drive source that is outside the vacuum chamber of the vacuum processing section and whose output end generates a fixed vertical movement by an air cylinder, and the intermediate power transmission means is connected via a sealing means provided on the vacuum chamber wall. Thus, the vertical movement transmission shaft mechanism extends from the inside of the vacuum chamber to the outside of the vacuum chamber, and an end portion extending outside the vacuum chamber is configured to be connectable to a driving output end of the driving means .
[0020]
If the drive source described above is rotational power, the seal mechanism and engagement mechanism will be complicated, but with this vertical drive source, power can be transmitted with a simple mechanism if the link mechanism of the moving means is devised. It is. That is, the sealing means only needs to keep the confidentiality by, for example, sliding while rubbing an O-ring provided in the wall surface through-hole through the wall surface and pressing up and down the rod.
[0021]
[0022]
[0023]
The present invention also provides a transport carriage for delivering a substrate at a substrate delivery stage outside the vacuum processing chamber and a substrate delivery position inside the vacuum processing chamber for processing under reduced pressure, and both sides of the longitudinal direction of the base of the transport carriage. In a large substrate transport apparatus having a pair of support columns to be erected and provided with a substrate holding mechanism for standing and holding the substrate at an inclination stable angle on the support columns,
Incorporating a substrate delivery mechanism that performs substrate delivery to the substrate receiving target and substrate reception from the substrate receiving target in the substrate holding mechanism ,
The substrate transfer mechanism, is supported in the vertical position of the respective strut, and a pair of engaging gripping means formed so as to grip the upper and lower end portions of the substrate while being erected at the tilt stabilization angle, the A pair of link mechanisms supported by a support and configured to swing at least one of the engagement gripping means in a direction approaching and separating from the upper and lower ends of the substrate to hold and release the substrate by the engagement gripping means; A shaft-like drive transmission member that extends along the longitudinal direction of the base of the carriage, and that rotates around an axis to transmit a driving force to each link mechanism connected to both ends thereof; and the shaft-like And a moving means for applying a rotational force around the shaft via a fitting protrusion fixed to the drive transmission member, and an elastic force in a direction to bind the board to the at least one engagement gripping means. Is composed of a spring biasing means for stabilizing the grip,
The moving means comprises a pendulum cam mounted on the base and having one end fitted to the fitting projection, and a vertical drive shaft located on the other end of the pendulum cam. The shaft-shaped drive transmission member is configured to rotate around the axis by a pendulum movement in the vertical direction, and the lower end side of the vertical drive shaft is suspended below the base of the carriage as a drive input end to separate it from the carriage the driving input of the moving means and the output terminal of the driving means for generating a quantitative vertical movement, which is disposed in the vacuum processing unit outside of the vacuum processing chamber, and coupleable configured at the transfer position of the substrate receiving object and It is characterized by.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the drawings. However, the shape, dimensions, material, relative arrangement, and the like of the product according to the present embodiment are merely illustrative examples and are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.
[0025]
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic view of an example of a transport carriage provided with a substrate holding mechanism of the present invention. The transport carriage can be moved back and forth on a rail (not shown) by an advancing / retracting mechanism (not shown), and can reciprocate between the substrate delivery position in the vacuum processing chamber and the substrate delivery stage outside the vacuum processing chamber as described above.
[0026]
The transport cart includes a pair of
[0027]
The swing of the
[0028]
Since the support
[0029]
The substrate support
[0030]
(Embodiment 2) FIG. 2 is a schematic view of a second example of a transport carriage provided with a substrate holding mechanism of the present invention. In the first embodiment, the upper substrate support claw is movable and the upper and lower support claws are opened and closed simultaneously. However, in this embodiment, the U-shaped
[0031]
(Embodiment 3) FIG. 3 is a schematic view of a third example of a transport carriage provided with a substrate holding mechanism of the present invention. Instead of the moving means for moving the link mechanism of the second embodiment, the moving means of this embodiment is configured as follows.
[0032]
That is, a
[0033]
(Embodiment 4) FIG. 4 is a schematic view of a fourth example of a transport carriage provided with a substrate holding mechanism of the present invention. This is an example in which a spring biasing means 41 is added as a position holding means to the link mechanism of the third embodiment.
[0034]
That is, one end of the
[0035]
(Embodiment 5) FIG. 5 shows a moving means for moving the link mechanism in which the moving means of the present invention is provided outside the vacuum chamber separately from the transport carriage, and the power applied to the drive input end of the moving means is rotational force. As an example, including a worm gear wheel.
[0036]
In FIG. 5, 50 is a member to be mounted on the substrate transport apparatus side. A
[0037]
The rotation shaft of the worm
[0038]
The worm
[0039]
(Embodiment 6) FIG. 6 shows a moving means for moving the link mechanism in which the moving means of the present invention is provided outside the vacuum chamber separately from the transport carriage, and the power applied to the drive input end of the moving means is vertical power. As an example, a pendulum cam and a fitting protrusion are included.
[0040]
In FIG. 6, the
[0041]
Cylinder rod of the
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a transfer carriage for transferring a substrate at a substrate transfer stage outside a vacuum processing chamber and a substrate transfer position in a vacuum processing chamber for processing under reduced pressure, and a transfer carriage on the transfer carriage. In a large substrate transfer device equipped with a substrate holding mechanism for holding the substrate in the above, it is easy to maintain the vacuum in the vacuum chamber, the size of the vacuum chamber can be made as compact as possible, and the substrate delivery operation is highly reliable The technology of a large-sized substrate transfer apparatus in which a substrate transfer mechanism with a small driving source is incorporated in the substrate holding mechanism has been established.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a transport cart having a substrate holding mechanism. FIG. 2 is a schematic diagram of a second example of a transport cart having a substrate holding mechanism. Schematic diagram of the third example [FIG. 4] Schematic diagram of the fourth example of the transport carriage provided with the substrate holding mechanism [FIG. 5] Schematic diagram of an example of the driving means of the moving means [FIG. 6] The driving means of the moving means FIG. 7 is a schematic diagram of a trayless oblique substrate transfer device. FIG. 8 is a schematic diagram of a substrate transfer carriage according to the prior application technique. FIG. 9 is a schematic diagram of engagement gripping means according to the prior application technique. Outline of vacuum processing chamber [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
50 Substrate carrying
Claims (4)
傾斜安定角で起立させた基板の上下両端部を係合把持させる少なくとも一対の係合把持手段と、搬送台車により立設する支柱によって支持され、該係合把持手段の少なくとも一方を基板両端より離隔して開放する方向若しくは基板両端へ接近して把持させる上下方向に移動させるリンク機構と、台車と長手方向にほぼ平行に延在され、軸廻りに回動することによって前記リンク機構に駆動力を伝達するシャフト状の駆動伝達部材と、前記シャフト状の駆動伝達部材を軸廻りに回転させてリンク機構を上下方向に移動させる移動手段と、前記係合把持手段を基板係合位置で位置保持させる位置保持手段とからなる基板受渡し機構を、前記基板保持機構に組み込むとともに、
前記移動手段の駆動入力端を台車下方に垂下させ、搬送台車と分離して真空処理室の真空処理部外部に配置された駆動手段の出力端と前記移動手段の駆動入力端とが、前記受渡し位置で連結可能に構成し、
更に前記移動手段が、ウォームホィールとウォームギヤーとにより構成され、前記シャフト状の駆動伝達部材に同軸に固定されたウォームホィールがウォームギヤーと噛合し、該ウォームギヤーのシャフトが駆動入力端となって台車下方へ垂下されていることを特徴とする大型基板搬送装置。A transport carriage for delivering a substrate at a substrate delivery stage outside the vacuum processing chamber and a substrate delivery position in the vacuum processing chamber for processing under reduced pressure, and a substrate holding mechanism for holding the substrate on the transport carriage. In the prepared large substrate transfer device,
At least a pair of engaging gripping means tilting engage the upper and lower end portions of the substrate which is erected in a stable angle gripped, is supported by pillars erected by conveyance carriage, than at least one of the substrate at both ends of the engaging gripping means A link mechanism that moves in the direction of separating and opening or moving up and down to approach and grip both ends of the board, and a driving force applied to the link mechanism by extending around the carriage and approximately parallel to the longitudinal direction. A shaft-like drive transmission member for transmitting the shaft, a moving means for rotating the shaft-like drive transmission member around an axis to move the link mechanism in the vertical direction, and holding the engagement gripping means at the board engagement position. Incorporating a substrate delivery mechanism consisting of a position holding means to be incorporated into the substrate holding mechanism,
The drive input end of the moving means is suspended below the carriage, separated from the transport carriage, and the output end of the drive means disposed outside the vacuum processing section of the vacuum processing chamber and the drive input end of the moving means are the delivery Configured to be connectable in position ,
Further, the moving means is constituted by a worm wheel and a worm gear, a worm wheel fixed coaxially to the shaft-like drive transmission member meshes with the worm gear, and the shaft of the worm gear serves as a drive input end. A large-sized substrate transfer device that is suspended downward from a carriage .
前記基板保持機構に基板を基板受け取り対象への基板受け渡しと基板受け取り対象よりの基板受け取りを行う基板受渡し機構を組み込むとともに、
前記基板受け渡し機構が、前記夫々の支柱の上下方向位置に支持させ、前記傾斜安定角で起立させた状態の基板の上下両端部を把持するように形成された一対の係合把持手段と、前記支柱に支持され、前記係合把持手段の少なくとも一方を前記基板の上下両端より離隔する方向と接近する方向に揺動させて、係合把持手段による基板の把持と開放を行う一対のリンク機構と、前記台車のベース長手方向に沿って延在されるとともに、軸廻りに回動することによってその両端に連結した夫々のリンク機構に駆動力を伝達するシャフト状の駆動伝達部材と、前記シャフト状の駆動伝達部材に固定された嵌合突起を介して、軸廻りの回転力を付与する移動手段と、前記少なくとも一方の係合把持手段に基板を緊縛する方向に弾性力を付勢させて基板を安定把持させるバネ付勢手段とから構成され、
前記移動手段が、前記ベース上に取り付けられ、一端側を前記嵌合突起に嵌合された振り子状カムと該振り子状カムの他端側に位置する上下駆動軸からなり、該振り子状カムの上下方向の振り子運動により、前記シャフト状の駆動伝達部材を軸周りに回転させるように構成するとともに、該上下駆動軸の下端側を駆動入力端として台車のベース下方へ垂下させ、該台車と分離して真空処理室の真空処理部外部に配置された定量上下動を発生する駆動手段の出力端と前記移動手段の駆動入力端とが、前記基板受け取り対象の受渡し位置で連結可能に構成したことを特徴とする大型基板搬送装置。A transport carriage for delivering a substrate at a substrate delivery stage outside the vacuum processing chamber and a substrate delivery position in the vacuum processing chamber for processing under reduced pressure, and a pair of standing upright sides on the base longitudinal direction of the transport carriage In a large-sized substrate transfer apparatus having a support and provided with a substrate holding mechanism that holds the substrate upright at a stable tilt angle on the support.
Incorporating a substrate delivery mechanism that performs substrate delivery to the substrate receiving target and substrate reception from the substrate receiving target in the substrate holding mechanism ,
A pair of engagement gripping means formed so as to grip both the upper and lower ends of the substrate in a state where the substrate transfer mechanism is supported at the vertical position of each of the columns and erected at the tilt stable angle; A pair of link mechanisms supported by a support and configured to swing at least one of the engagement gripping means in a direction approaching and separating from the upper and lower ends of the substrate to hold and release the substrate by the engagement gripping means; A shaft-like drive transmission member that extends along the longitudinal direction of the base of the carriage, and that rotates around an axis to transmit a driving force to each link mechanism connected to both ends thereof; and the shaft-like And a moving means for applying a rotational force around the shaft via a fitting protrusion fixed to the drive transmission member, and an elastic force in a direction to bind the board to the at least one engagement gripping means. Is composed of a spring biasing means for stabilizing the grip,
The moving means comprises a pendulum cam mounted on the base and having one end fitted to the fitting projection, and a vertical drive shaft located on the other end of the pendulum cam. The shaft-shaped drive transmission member is configured to rotate around the axis by a pendulum movement in the vertical direction, and the lower end side of the vertical drive shaft is suspended below the base of the carriage as a drive input end to separate it from the carriage the driving input of the moving means and the output terminal of the driving means for generating a quantitative vertical movement, which is disposed in the vacuum processing unit outside of the vacuum processing chamber, and coupleable configured at the transfer position of the substrate receiving object and A large-sized substrate transfer device.
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