JP4522081B2 - Attaching / detaching apparatus, attaching / detaching system, and film forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、基板および背板を具備した装着体を搬送部材に対して着脱する着脱装置、当該着脱装置を備えて構成される着脱システム、並びに、当該着脱システムを備えた成膜装置に関する。 The present invention relates to an attachment / detachment device that attaches / detaches a mounting body including a substrate and a back plate to / from a conveying member, an attachment / detachment system configured to include the attachment / detachment device, and a film forming apparatus including the attachment / detachment system.
従来より、化学気相蒸着法(Chemical Vapor Deposition 以下、CVD法と称す)やスパッタリング法等の手法によりガラス板等の基板の表面に成膜を施す成膜装置が太陽電池パネルの製作やフラットパネルディスプレイの製作等に採用されている。上記したCVD法やスパッタリング法等を採用した成膜装置の多くは、基板が装着された基板ホルダと称される装着部材を成膜チャンバ内に導入して成膜処理を行う。 Conventionally, a film forming apparatus for forming a film on the surface of a substrate such as a glass plate by a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as a CVD method) or a sputtering method has been used for manufacturing a solar cell panel or a flat panel. It is used for display production. Many film forming apparatuses employing the above-described CVD method, sputtering method, and the like perform film forming processing by introducing a mounting member called a substrate holder on which a substrate is mounted into a film forming chamber.
近年、太陽電池パネルやフラットパネルディスプレイ等の大型化が進み、これに採用されるガラス板等の基板についても大型化する傾向にあり、人手による基板の着脱作業が困難となってきている。そこで、かかる問題を解決すべく、従来技術では下記特許文献1に示すような着脱装置が提案されている。
In recent years, solar cell panels, flat panel displays, and the like have been increased in size, and substrates such as glass plates employed therein have increased in size, making it difficult to manually attach and detach the substrates. Therefore, in order to solve such a problem, a detachable device as shown in
下記特許文献1に開示されている着脱装置は、ハンドリングロボットのアームの先端に設けた吸着パッドに基板を吸着させて搬送し、基板ホルダに対して基板を着脱する構成となっている。
上記した従来技術の着脱装置は、吸着パッドを基板の表面あるいは裏面に直接吸着させるものであるため、基板に吸着パッドの吸着痕が残ったり、吸着パッド表面の汚れが付着してしまう。基板の表面や裏面に吸着痕や汚れが付着してしまうと、基板の外観を損ねるばかりか、CVD法やスパッタリング法等による成膜状態に悪影響を与えてしまうという問題があった。 Since the above-described prior art attachment / detachment device directly adsorbs the suction pad to the front surface or back surface of the substrate, suction marks of the suction pad remain on the substrate or dirt on the surface of the suction pad adheres. If adsorption marks and dirt adhere to the front and back surfaces of the substrate, there is a problem that not only the appearance of the substrate is impaired, but also the film formation state by the CVD method, the sputtering method or the like is adversely affected.
また、CVD法等により成膜を行う場合、良好な成膜状態を得るために基板の背面にカーボンのような熱伝導率の高い背板を積み重ねて成膜作業を行うことが多い。この場合、上記特許文献1に開示されているような着脱装置では、基板および背板を積み重ねたままの状態で同時に基板ホルダに装着できないという問題がある。さらに具体的には、特許文献1に開示されている着脱装置では、ガラス基板の破損を考慮すると吸着力を必要以上に高くできない。さらに、上記したように背板としてカーボンのような多孔質の焼結体や不織布加工を施したものに対しては、ハンドリングロボットの吸着力を十分発揮できない。そのため、上記特許文献1に開示されているような着脱装置では、基板と背板とを同時に着脱することが極めて困難であり、ハンドリングロボットを採用しても基板および背板の着脱作業の作業効率をさほど向上できないという問題がある。
In addition, when a film is formed by a CVD method or the like, the film forming operation is often performed by stacking back plates having high thermal conductivity such as carbon on the back surface of the substrate in order to obtain a good film forming state. In this case, the attachment / detachment device as disclosed in
そこで、本発明は、基板の表面や裏面を汚さず、基板と背板とを積み重ねたまま装着可能な着脱装置、当該着脱装置を備えて構成される着脱システム、並びに、当該着脱システムを備えた成膜装置の提供を目的とする。 Therefore, the present invention includes an attachment / detachment device that can be attached while the substrate and the back plate are stacked without contaminating the front and back surfaces of the substrate, an attachment / detachment system including the attachment / detachment device, and the attachment / detachment system. An object is to provide a film forming apparatus.
上記した問題に鑑み提供される請求項1に記載の発明は、基板はガラス製であり、基板の一部または全部を露出する露出口を有する装着部材に基板が取り付けられ、さらに前記基板の背面側に、基板とほぼ等しい大きさであって基板と端部を揃えることができる大きさの背板が取り付けられた状態から、基板と背板とを重ねた装着体を基板と背板とを重ねたままの状態で取り外し、さらに少なくとも基板を取り替えて基板と背板とを重ねて前記装着部材に再装着する着脱装置であって、装着体の対向する縁面の内の、一方の対向する縁面あるいは双方の対向する縁面に当接して装着体を挟持し装着体を構成する基板および背板を2枚同時に把持する挟持手段と、前記挟持手段で装着体を挟持した状態で移動させる移動手段とを有することを特徴とする着脱装置である。
In the invention according to
本発明の着脱装置は、挟持手段を基板および背板を積み重ねた装着体の縁面に当接させて挟持し、装着部材に着脱するものである。そのため、本発明の着脱装置によれば、基板の表面や裏面を汚すことなく装着体の着脱を行える。 The attachment / detachment apparatus of the present invention is configured to attach and detach the attachment means to and from the attachment member by bringing the holding means into contact with the edge surface of the attachment body in which the substrate and the back plate are stacked. Therefore, according to the attachment / detachment apparatus of the present invention, the attachment body can be attached / detached without contaminating the front surface or the back surface of the substrate.
本発明の着脱装置は、挟持手段によって基板および背板を積み重ねた状態でこれらを装着部材に装着できる。即ち、本発明の着脱装置は、基板および背板の着脱を同時に行える。従って、本発明によれば、基板および背板の装着部材への着脱工程を簡略化し、作業効率を格段に向上できる。 The detachable device of the present invention can be mounted on the mounting member in a state where the substrate and the back plate are stacked by the clamping means. That is, the attachment / detachment apparatus of the present invention can attach / detach the substrate and the back plate at the same time. Therefore, according to the present invention, the process of attaching and detaching the substrate and the back plate to the mounting member can be simplified and the working efficiency can be greatly improved.
また、本発明の着脱装置は、基板および背板の縁面を挟持する構成であるため、基板と背板をほぼ等しい大きさとしておくとこれらの端部を揃えた状態で装着部材に対して着脱できる。従って、本発明によれば、基板および背板を積み重ねた状態での位置決め精度を向上できる。 In addition, since the attachment / detachment device of the present invention is configured to sandwich the edge surfaces of the substrate and the back plate, if the substrate and the back plate are approximately equal in size, the ends are aligned with respect to the mounting member. Detachable. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve positioning accuracy in a state where the substrate and the back plate are stacked.
請求項2に記載の発明は、挟持手段の先端部が鉤状であることを特徴とする請求項1に記載の着脱装置である。
The invention according to
かかる構成によれば、挟持手段により挟持される装着体をしっかりと挟持しつつ、装着体の面方向への位置ズレを最小限に抑制できる。従って、本発明の着脱装置によれば、基板および背板を所定の位置に精度良く装着できると共に、挟持手段から装着体が脱落することによる破損等を確実に防止できる。 According to such a configuration, it is possible to minimize the displacement of the mounting body in the surface direction while firmly holding the mounting body clamped by the clamping means. Therefore, according to the attachment / detachment device of the present invention, the substrate and the back plate can be accurately mounted at predetermined positions, and damage or the like due to the mounting body falling off from the clamping means can be reliably prevented.
請求項3に記載の発明は、挟持手段が、所定の面上を所定方向に往復動する第1の可動部材と、前記面上を第1の可動部材の移動方向に対して交差する方向に往復動する第2の可動部材とを備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の着脱装置である。
According to a third aspect of the present invention, the clamping means includes a first movable member that reciprocates on a predetermined surface in a predetermined direction, and a direction that intersects the moving direction of the first movable member on the surface. The attachment / detachment device according to
本発明の着脱装置では、装着体が所定の面上において2方向から挟持される。さらに具体的には、例えば本発明の着脱装置によって立設された状態の装着体を挟持する場合は、装着体を第1の可動部材によって上下方向に挟持すると共に、第2の可動部材によって左右方向から挟持する構成とすることが可能である。そのため、本発明の着脱装置によれば、装着体をしっかりと保持した状態で着脱作業を行える。 In the attachment / detachment device of the present invention, the attachment body is clamped from two directions on a predetermined surface. More specifically, for example, when the mounting body in a state of being erected by the attachment / detachment device of the present invention is sandwiched, the mounting body is sandwiched vertically by the first movable member and left and right by the second movable member. It is possible to adopt a configuration in which it is sandwiched from the direction. Therefore, according to the attachment / detachment device of the present invention, the attachment / detachment operation can be performed with the attachment body firmly held.
また、本発明の着脱装置は、装着体を2方向から挟持するものであるため、基板と背板の端部をきっちりと揃えた状態で装着部材に対して着脱できる。従って、本発明によれば、基板および背板の積み重ねた時の位置決め精度を向上できる。 Moreover, since the attachment / detachment device of the present invention clamps the attachment body from two directions, the attachment / detachment device can be attached / detached to / from the attachment member in a state where the end portions of the substrate and the back plate are exactly aligned. Therefore, according to the present invention, the positioning accuracy when the substrate and the back plate are stacked can be improved.
請求項4に記載の発明は、移動手段が、複数の腕部と、挟持手段が装着された着脱部とを有し、隣接する腕部同士あるいは腕部と着脱部とは関節部を介して回動自在に接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の着脱装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, the moving means has a plurality of arm parts and an attaching / detaching part to which the holding means is attached, and the adjacent arm parts or the arm part and the attaching / detaching part are connected via the joint part. 4. The attachment / detachment device according to
かかる構成によれば、着脱部の挟持手段によって挟持された装着体を所望の位置や角度で装着部材に装着できる。 According to this structure, the mounting body clamped by the clamping means of the detachable portion can be mounted on the mounting member at a desired position and angle.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の着脱装置と、前記着脱装置とは別個の部材であって装着体が装着される前記装着部材と、当該装着部材に対して装着体を固定状態とする固定手段とを有し、着脱装置は移動手段に装着され移動手段によって装着部材の近傍まで移動可能であり且つ装着部材から離反可能であるハンド部を有し、当該ハンド部に前記挟持手段と、前記固定手段を動かして固定状態あるいは固定解除状態とする着脱手段を具備していることを特徴とする着脱システムである。
The invention according to
本発明の着脱システムは、上記した着脱装置を備えているため、基板の表面や裏面を汚すことなく装着体の着脱を行える。さらに、本発明の着脱システムは、上記した着脱装置によって基板および背板を積み重ねた状態で同時に装着部材に装着できる。そのため、基板および背板の装着部材への着脱工程に要する作業時間が極めて短い。 Since the attachment / detachment system of the present invention includes the attachment / detachment device described above, the attachment body can be attached / detached without contaminating the front and back surfaces of the substrate. Furthermore, the attachment / detachment system of the present invention can be attached to the attachment member simultaneously with the substrate and the back plate being stacked by the attachment / detachment device described above. Therefore, the work time required for the process of attaching and detaching the substrate and the back plate to the mounting member is extremely short.
本発明の着脱システムは、上記した構成に加えて、装着部材に対して装着体を固定状態とする固定手段を有し、この固定手段を着脱装置の着脱手段によって固定状態あるいは固定解除状態とすることができる。そのため、本発明の着脱システムによれば、装着部材への装着体の着脱および固定作業を同時に行え、作業効率が極めて高い。 In addition to the configuration described above, the attachment / detachment system of the present invention has a fixing means for fixing the mounting body to the mounting member, and the fixing means is fixed or released by the attaching / detaching means of the attachment / detachment device. be able to. Therefore, according to the attachment / detachment system of the present invention, the attachment / detachment and fixing operations of the attachment body to / from the attachment member can be performed simultaneously, and the work efficiency is extremely high.
ここで、上記した着脱システムによって基板や背板を装着手段に装着した場合、この装着手段を水平状態として搬送すると撓みを起こし、場合によっては基板や、基板の表面に成膜された膜等が破損するおそれがある。 Here, when the substrate or back plate is mounted on the mounting means by the above-described attachment / detachment system, if the mounting means is transported in a horizontal state, bending occurs, and in some cases, the substrate, a film formed on the surface of the substrate, etc. There is a risk of damage.
そこで、かかる問題に鑑みて提供される請求項6に記載の発明は、装着体を立設状態で搬送する搬送手段を有することを特徴とする請求項5に記載の着脱システムである。
Accordingly, the invention according to claim 6 provided in view of such a problem is the attachment / detachment system according to
かかる構成によれば、搬送中における装着体の撓みやこれに起因する基板や背板等の破損を確実に防止できる。 According to such a configuration, it is possible to reliably prevent the bending of the mounting body during conveyance and the breakage of the substrate, the back plate, and the like due to this.
請求項7に記載の発明は、背板は、基板とほぼ等しい大きさであって基板と端部を揃えることができる大きさであって基板よりも小さいことを特徴とする請求項5または6に記載の着脱システムである。
The invention according to claim 7 is characterized in that the back plate is substantially equal in size to the substrate and can be aligned with the end portion of the substrate and is smaller than the substrate. The attachment / detachment system according to
かかる構成によれば、着脱装置の挟持手段により基板を確実に挟持できる。従って、本発明の着脱システムによれば、装着体の着脱作業中における基板の脱落や、これによる基板の破損を確実に防止できる。 According to such a configuration, the substrate can be securely held by the holding means of the attachment / detachment device. Therefore, according to the mounting / demounting system of the present invention, it is possible to reliably prevent the substrate from falling off and the substrate from being damaged during the mounting / demounting operation of the mounting body.
請求項8に記載の発明は、装着部材が、装着体の装着される装着面を有し、当該装着面に着脱装置の挟持手段の一部を挿通可能な挿通口が設けられていることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の着脱システムである。
The invention according to claim 8 is that the mounting member has a mounting surface on which the mounting body is mounted, and an insertion port through which a part of the holding means of the detachable device can be inserted is provided on the mounting surface. The attachment / detachment system according to any one of
かかる構成によれば、装着体の着脱作業時に挟持手段が装着部材と干渉せず、装着体の着脱作業を効率良く行える。 According to such a configuration, the clamping means does not interfere with the mounting member during the mounting / demounting operation of the mounting body, and the mounting / demounting operation of the mounting body can be performed efficiently.
請求項9に記載の発明は、固定手段は、露出口の周囲に相当する位置にあることを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載の着脱システムである。
The invention according to claim 9 is the attachment / detachment system according to any one of
本発明の着脱システムでは、装着部材に設けられた露出口の周囲に相当する位置に固定手段が設けられている。そのため、本発明の着脱システムによれば、装着体と装着部材の露出口との隙間の発生を防止し、装着部材の露出面側の雰囲気と装着面側の雰囲気とが露出口を介して繋がることを防止できる。 In the attachment / detachment system of the present invention, the fixing means is provided at a position corresponding to the periphery of the exposure opening provided in the attachment member. Therefore, according to the attachment / detachment system of the present invention, it is possible to prevent the gap between the mounting body and the exposure port of the mounting member, and the atmosphere on the exposed surface side of the mounting member and the atmosphere on the mounting surface side are connected via the exposure port. Can be prevented.
本発明の着脱システムによれば、装着体と装着部材の露出口との隙間を介した放電の回り込みや、ガスの流出入を確実に防止できる。従って、本発明の着脱システムによれば、例えばCVD法やスパッタリング法の様な手法による基板上に成膜作業を的確に行える。 According to the mounting / demounting system of the present invention, it is possible to reliably prevent the discharge from flowing through the gap between the mounting body and the exposure port of the mounting member and the inflow and outflow of gas. Therefore, according to the attachment / detachment system of the present invention, the film forming operation can be accurately performed on the substrate by a technique such as CVD or sputtering.
請求項10に記載の発明は、装着体を装着部材側に付勢する付勢手段を具備していることを特徴とする請求項5乃至9のいずれかに記載の着脱システムである。 A tenth aspect of the present invention is the attachment / detachment system according to any one of the fifth to ninth aspects, further comprising a biasing unit that biases the mounting body toward the mounting member.
かかる構成によれば、装着部材に対する装着体の位置ズレを確実に防止できる。 According to this configuration, it is possible to reliably prevent the displacement of the mounting body with respect to the mounting member.
また、本発明の着脱システムによれば、装着部材と装着体との位置ズレを確実に防止できるため、装着部材によって隔離された領域間におけるガスの流出入や放電の回り込み等が殆ど起こらない。従って、本発明の着脱システムによれば、例えばCVD法やスパッタリング法の様な手法による基板上に成膜作業を的確に行える。 Further, according to the mounting / demounting system of the present invention, the positional deviation between the mounting member and the mounting body can be reliably prevented, so that gas inflow / outflow and discharge wrap-around between regions isolated by the mounting member hardly occur. Therefore, according to the attachment / detachment system of the present invention, the film forming operation can be accurately performed on the substrate by a technique such as CVD or sputtering.
また、請求項5乃至10のいずれかに記載の着脱システムは、背板がカーボン製である場合にも好適に使用できる。(請求項11)
請求項12に記載の発明は、移動手段が、装着体を背板側から支持し、当該移動手段によって支持された装着体から少なくとも背板を残して少なくとも基板を着脱可能な移載手段を有し、当該移載手段が、基板の縁面側に当接する縁面当接部と、基板の表面に当接可能な鉤部とを有する挟持部材を有し、前記背板には、移載手段に設けられた挟持部材に相当する位置に前記鉤部と背板との干渉を阻止する切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項5乃至11のいずれかに記載の着脱システムである。
Moreover, the attachment / detachment system according to any one of
In the twelfth aspect of the present invention, the moving means includes a transfer means for supporting the mounting body from the back plate side and detaching at least the substrate from the mounting body supported by the moving means, leaving at least the back plate. The transfer means has a holding member having an edge surface contact portion that contacts the edge surface side of the substrate and a collar portion that can contact the surface of the substrate, and the transfer plate is mounted on the back plate. The attachment / detachment system according to any one of
本発明の着脱システムは、移動手段と移載手段との間で、移動手段側に支持された背板上にある基板のやりとりを行う。そのため、本発明の着脱システムによれば、人手を介せず基板および背板を備えた装着体の着脱および基板の交換を行える。 In the attachment / detachment system of the present invention, the substrate on the back plate supported on the movement means side is exchanged between the movement means and the transfer means. Therefore, according to the attachment / detachment system of the present invention, attachment / detachment of the mounting body including the substrate and the back plate and replacement of the substrate can be performed without human intervention.
本発明の着脱システムは、移載手段に基板の縁面側に当接する縁面当接部と、基板の表面に当接可能な鉤部とを有する挟持部材が設けられており、移動手段に支持された背板に、第2の移動手段に設けられた挟持部材の干渉を防止する切り欠き部を設けた構成となっている。そのため、上記した構成によれば、移動手段と移載手段との間における基板のやりとりをスムーズに行える。 In the attachment / detachment system of the present invention, the transfer means is provided with a clamping member having an edge surface contact portion that contacts the edge surface side of the substrate and a flange portion that can contact the surface of the substrate. The supported back plate is provided with a notch for preventing interference between the clamping members provided in the second moving means. Therefore, according to the configuration described above, the substrate can be exchanged smoothly between the moving means and the transfer means.
請求項13に記載の発明は、請求項5乃至12のいずれかに記載の着脱システムにより装着体の着脱を行うことを特徴とする成膜装置である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a film forming apparatus characterized in that a mounting body is attached / detached by the attaching / detaching system according to any of the fifth to twelfth aspects.
上記請求項5乃至12に記載の着脱システムは、いずれも装着体の着脱を容易かつ精度よく行える。そのため、本発明の成膜装置は、基板および装着体の着脱作業に要する時間が短く、成膜作業の作業効率を格段に向上できる。 In any of the attachment / detachment systems according to the fifth to twelfth aspects, the attachment body can be attached / detached easily and accurately. Therefore, the film forming apparatus of the present invention has a short time required for attaching and detaching the substrate and the mounting body, and can greatly improve the work efficiency of the film forming work.
また、上記請求項13に記載の成膜装置は、化学気相蒸着法により基板の表面に成膜を行うものに好適に使用できる。(請求項14)
なお、上記した着脱システムおよび製膜装置は、背板が、基板よりも熱伝導率が高いことを特徴とするものであってもよい。かかる構成によれば、前記着脱システムや製膜装置において装着体に対して作用する熱を基板面全体に略均等に作用させることができる。
In addition, the film forming apparatus according to the thirteenth aspect can be suitably used for an apparatus that forms a film on the surface of a substrate by chemical vapor deposition. (Claim 14)
In the above attachment / detachment system and film forming apparatus, the back plate may have a higher thermal conductivity than the substrate. According to this configuration, heat acting on the mounting body in the attachment / detachment system or the film forming apparatus can be applied to the entire substrate surface substantially evenly.
また、上記着脱システムおよび製膜装置において、装着体の線膨張係数が装着部材よりも低いことを特徴とするものであってもよい。かかる構成によれば、装着体を装着部材に装着した状態での熱膨張による装着体の反りを防止し、これによる基板・背板間の熱伝導特性や成膜特性の低下を防止できる。 Moreover, in the said attachment / detachment system and film forming apparatus, the linear expansion coefficient of the mounting body may be lower than that of the mounting member. According to such a configuration, it is possible to prevent warpage of the mounting body due to thermal expansion in a state where the mounting body is mounted on the mounting member, and it is possible to prevent deterioration of heat conduction characteristics and film formation characteristics between the substrate and the back plate.
本発明によれば、基板の表面や裏面を汚さず、基板と背板とを積み重ねたままの状態で装着部材に装着でき、基板と背板とを具備した装着体あるいは基板の着脱作業を効率よく行える着脱装置、着脱システム、並びに、成膜装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to mount the mounting member on the mounting member in a state where the substrate and the back plate are stacked without contaminating the front and back surfaces of the substrate, and to efficiently attach and detach the mounting body including the substrate and the back plate. A detachable apparatus, a detachable system, and a film forming apparatus that can be performed well can be provided.
続いて、本発明の一実施形態である着脱装置および着脱構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態の着脱システムを示す斜視図である。図2は、図1に示す着脱システムで採用されている着脱装置のハンド部を示す正面図である。図3(a)は、図2のハンド部が備える基板ハンドを示す正面図であり、同(b)は、同(a)の断面図、同(c)は、同(a)の斜視図である。図4(a),(b)は、図2のハンド部が備えるロックハンドを示す斜視図である。図5(a)は、本実施形態の着脱システムによって着脱される基板および背板を示す斜視図であり、同(b)は同(a)のA部拡大図である。図6(a)は図5に示す背板の正面図であり、同(b)は同(a)の背面図である。図7は、図5,6に示す背板の縁面近傍を示す斜視図である。図8は、図5,6に示す背板のロック部材の操作の様子を示す概念図である。図9(a)は、基板と背板とを重ね合わせた状態における縁面近傍を示す正面図であり、同(b)は同(a)のA−A断面図である。 Subsequently, an attachment / detachment device and an attachment / detachment structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the attachment / detachment system of the present embodiment. FIG. 2 is a front view showing a hand portion of the attachment / detachment device employed in the attachment / detachment system shown in FIG. 3A is a front view showing a substrate hand included in the hand unit of FIG. 2, FIG. 3B is a sectional view of FIG. 3A, and FIG. 3C is a perspective view of FIG. It is. 4 (a) and 4 (b) are perspective views showing a lock hand included in the hand unit of FIG. Fig.5 (a) is a perspective view which shows the board | substrate and backplate which are attached or detached by the attachment / detachment system of this embodiment, The same (b) is the A section enlarged view of the same (a). 6 (a) is a front view of the back plate shown in FIG. 5, and FIG. 6 (b) is a rear view of FIG. 6 (a). FIG. 7 is a perspective view showing the vicinity of the edge surface of the back plate shown in FIGS. FIG. 8 is a conceptual diagram showing how the back plate locking member shown in FIGS. Fig.9 (a) is a front view which shows the edge surface vicinity in the state which overlap | superposed the board | substrate and the backplate, The same (b) is AA sectional drawing of the same (a).
図1において、Sは本実施形態の着脱システムであり、1は着脱システムSに採用されている着脱装置である。着脱システムSは、着脱装置1と、基板50および背板52を積み重ねた装着体68が着脱されるホルダー70と、基板移載装置80とを有する。
In FIG. 1, S is an attachment / detachment system of the present embodiment, and 1 is an attachment / detachment device employed in the attachment / detachment system S. The attachment / detachment system S includes the attachment /
着脱装置1は、産業用ロボットアーム4の先端にハンド部5が取り付けられたものである。即ち、着脱装置1は、本体部2と、本体部2から延設されたアーム部3(腕部)とを有するロボットアーム4と、アーム部3の先端に装着されたハンド部5(着脱部)とを備えた構成となっている。着脱装置1は、ガラス製の基板50およびカーボン製の背板52を積み重ねた装着体68を挟持した状態で後述するホルダー70と所定の基板着脱位置(図示せず)との間を移動させる移動動作と、装着体68をホルダー70に対して着脱する着脱動作とを行うものである。
The attachment /
ロボットアーム4の本体部2は、底部6と、底部6に図示しないモータ等を介して回動自在に支持された胴部7とを有する。胴部7の天面8には、アーム部3およびハンド部5を作動させる動力源や電源装置等の機器類10が搭載されている。
The
ロボットアーム4のアーム部3は、関節部11a,11bを介して本体部2に屈曲自在に接続された第1腕部12aおよび第2腕部12bと、これらに関節部15a,15bを介して屈曲自在に接続された第3腕部13を備えている。また、第3腕部13には、関節部15cを介して第4腕部14が接続されている。関節部11a〜b,15a〜cには、それぞれモーター等の動力源(図示せず)が内蔵されており、これらの動力を受けて第1腕部12a、第2腕部12b、第3腕部13、並びに、第4腕部14の屈曲状態が調整される。第4腕部14は、空気圧や油圧等によって伸縮するシリンダーあるいはボールネジ等を利用して伸縮する機構を備えている。
The
第4腕部14の先端側には、ハンド部5が関節部17を介して第4腕部14の中心軸周りに回動可能なように接続されている。ハンド部5は、ステンレス等の金属材料を用いて作製したものであり、図2において上下方向に伸びる掌片部18,20を、左右方向に伸びる連結部21で連結したものであり、正面視が略「H」型の形状となっている。掌片部18,20には、後述するガラス製の基板50とカーボン製の背板52とを挟持する基板ハンド(挟持手段)22および背板52のロック部材56の操作を行うロックハンド23(着脱手段)がそれぞれ複数設けられている。
The
基板ハンド22は、図2に示すように左右の掌片部18,20の長手方向両端部および長手方向の中央部に所定の姿勢で固定されている。基板ハンド22は、図2および図3に示すように、スライドベース27と、パット28を積み重ねて固定すると共に、スライドベース27の側方に爪部材30を固定した構造を有する。
As shown in FIG. 2, the
スライドベース27は、ロッド29aおよび動力伝達機構29bによって構成されるクランク機構に接続されている。スライドベース27は、ロッド29aおよび動力伝達機構29bの作動に伴って、掌片部18,20上を直線方向に摺動する。パット28は、弾力性を有するものであり、スライドベース27の表面側に固定されている。パット28は、基板ハンド22に基板50あるいは背板52が面接触することによる衝撃を緩和するためのものである。
The
爪部材30は、図3のように当接部31と、当接部31の先端側にあって、鉤状に折れ曲がった鉤部32(脱落防止部)とを有する。爪部材30は、当接部31がスライドベース27およびパット28の側面に当接し、その先端部分にある鉤部32がパット28と対向するように固定されている。さらに具体的には、爪部材30は、図3(b)のようにパット28の表面および鉤部32によって略「コ」字形に開口した係止開口33を形成している。鉤部32は、表面側に間隔d分だけ突出している。間隔dは、基板50および背板52を積み重ねて構成される装着体68の厚さDよりも僅かに広い。
As shown in FIG. 3, the
掌片部18,20に装着された基板ハンド22のうち、掌片部18,20の長手方向両端側に固定された基板ハンド22a,22bは、いずれも係止開口33が掌片部18,20の長手方向中央側に向くように固定されている。さらに詳細には、図2に示す状態において、掌片部18,20の上端側に固定されている基板ハンド22aは、係止開口33が下方を向くように固定されており、掌片部18,20の下端側に固定されている基板ハンド22bは、係止開口33が上方を向くように固定されている。掌片部18,20の上下に固定された基板ハンド22a,22bによって装着体68を挟持して上下方向への位置ズレを防止すると共に、装着体68の面方向への位置ズレを防止できる。
Of the substrate hands 22 attached to the
また、掌片部18,20の長手方向中央部にある基板ハンド22cは、いずれも係止開口33が他方の掌片部20,18側を向くように固定されている。さらに具体的には、図2において掌片部18側に固定されている基板ハンド22cは、係止開口33が掌片部20側に向けて開口する姿勢で固定されており、掌片部20側に固定されている基板ハンド22cは、係止開口33が掌片部18側を向くように固定されている。そのため、ハンド部5は、基板ハンド22cによって装着体68を挟持して左右方向への位置ズレを防止すると共に、装着体68が面方向に位置ズレを起こさないように支持している。
In addition, the
上記したように、ハンド部5は、図2に示す状態で上下方向に往復動する基板ハンド22a,22bと、これに直交する方向(左右方向)に往復動する基板ハンド22cとを備えており、これらが同時に作動してハンド部5の中心に位置する基板50および背板52の縁面に当接する。そのため、ハンド部5は、基板50および背板52を2枚同時に把持できると共に、把持する際に基板50および背板52の位置ズレを補正できる。
As described above, the
ロックハンド23は、掌片部18,20の長手方向両端側に設けられた上下動ロックハンド23a,23bと、掌片部18,20の長手方向中間部に設けられた左右動ロックハンド23c,23dとを有する。上下動ロックハンド23a,23bおよび左右動ロックハンド23c,23dは、いずれも同様の動作を行うものであるが、その動作方向および一部の構成が異なる。
The
さらに具体的に説明すると、上下動ロックハンド23a,23bは、掌片部18,20の同士の間の側面から張り出した位置に片持ち状に固定されている。上下動ロックハンド23a,23bは、図2および図4(a)に示すように、いずれも連結軸21の延伸方向に伸びる2枚の保持板35,35と、両保持板35,35間を上下方向に繋ぐ2本の連結ガイド軸36,36と、この連結ガイド軸36,36に摺動自在に装着された摘体37,37とを有する。摘体37,37は、ブロック38,38の表面側にローラ40,40が回転自在に装着されて構成されている。摘体37,37は、連結ガイド軸36,36によって摺動自在に支持されており、その表面にローラ40,40が装着されている。摘体37,37は、いずれも図示しない動力源に接続されており、それぞれが連結ガイド軸36,36に案内され、上下方向に独立的あるいは一体的に摺動する。上下動ロックハンド23a,23bは、図8のようにローラ40,40の隙間に後述するロック部材56の把持部65を挟んだ状態で摘体37,37が連結ガイド軸36,36に案内されて上下動し、ロック部材56の開閉操作を行う。
More specifically, the vertical
左右動ロックハンド23c,23dは、図2および図4(b)に示すように、いずれも掌片部18,20に固定された枠体42および断面形状が略「L」字形のガイド部材43によって包囲された空間内に、左右方向に延伸した2本の連結ガイド軸41,41が固定されており、この連結ガイド軸41,41に摘体45,45が摺動自在に装着された構成となっている。摘体45,45は、いずれも上記した摘体37と同様の構成を有し、ブロック46,46の表面側にローラ47,47が回転自在に装着されている。摘体45,45は、いずれも図示しない動力源に接続されており、連結ガイド軸41,41に案内されて左右方向に独立的あるいは一体的に摺動する。左右動ロックハンド23c,23dは、図8のようにローラ47,47の隙間に後述するロック部材56の摘体45,45が把持部65を挟んだ状態で左右方向に移動し、ロック部材56の操作を行う。
As shown in FIGS. 2 and 4B, the left and right lock hands 23c and 23d are both a
基板50は、略正方形のガラス板である。基板50は、熱伝導率が0.79W/m・Kであり、線膨張係数が8.5×10-6/Kである。また、基板50の背面51側に積み重ねられる背板52は、基板50と同様に略正方形の形状を有する板体である。背板52は、基板50よりも一回り小さい。さらに具体的には、背板52の一辺の長さLhは、基板50の一辺の長さLbよりも小さい。背板52の長さLhは、基板50の長さLbよりも0.2〜1.0mm程度小さいことが好ましく、0.4〜0.6mm程度小さいことがより一層好ましい。本実施形態では、背板52の長さLhが基板50の長さLbよりも0.5mm程度小さい。
The
背板52は、基板50の面全体に略均等に熱を伝播させるべく、基板50よりも熱伝導率に優れていることが望ましい。本実施形態のように、基板50がガラス製である場合は、背板52の熱伝導率は100〜150W/m・K程度であることが望ましく、120〜130W/m・Kの範囲内にあることがより一層望ましい。本実施形態において採用されている背板52は、カーボン製であり、基板50と同様に略正方形の形状を有する板体である。背板52は、熱伝導率が128W/m・Kであり、線膨張係数が1.0×10-6/Kである。背板52は、基板50よりも熱伝導率が高いため、熱を基板50の面全体に略均等に作用させることができる。
It is desirable that the
背板52は、基板50の背面に面接触する接触面53側が平坦である。一方、背板52の背面55側の外周部分には、図5および図6のように複数のロック部材56が固定されている。ロック部材56は、図7のように背板52の周部に縁面57および背面55と面一となるように埋め込まれて固定される固定板58と、この固定板58に対して直線方向に摺動可能に接続された摺動片61と、この摺動片61の一端側に固定された板バネ状の固定片62とを具備した構成となっている。摺動片61は長孔63を有し、この長孔63を介してネジ60が固定板58に固定されている。摺動片61は、他端側を垂直に屈曲させて形成された把持部65を有する。摺動片61は、図8に示すように上記した上下動ロックハンド23a,23bや左右動ロックハンド23c,23dによって把持部65が押し動かされ、ネジ60および長孔63に案内されて直線方向に移動する。これにより、図7および図8に矢印で示すように固定片62が背板52の縁面57から進退する。
The
背板52の4辺には、切り欠き66が設けられている。切り欠き66は、後述する基板移載装置80の基板ハンド22との干渉を防止するためのものであり、図5(b)のように背板52の接触面53側および縁面54に向けて開口した矩形状の形状を有する。切り欠き66は、基板ハンド22の鉤部32よりやや大きめとされている。切り欠き66は、図9のように、背板52に対して基板50を積み重ねた時に基板50によって覆われると、基板50の下方に隙間を形成する。そのため、図9(b)のように後述する基板移載装置80の基板ハンド22の鉤部32を基板50の背面55側からあてがい、矢印のように移動させると、背板52に積み重ねた基板50を挟持でき、さらに基板移載装置80を背板52から離反させると基板50を持ち上げることができる。
続いて、本実施形態で採用されているホルダー70について説明する。図10(a)は、ホルダー70を示す正面図であり、同(b)は同(a)のA部拡大図、同(c)は同(b)のC−C断面図である。また、図11は、図10(a)のB部を示す斜視図である。
Subsequently, the
ホルダー70は、上記した基板50および背板52の積み重ねた装着体68が装着される部材であり、ステンレス等の金属板を成型したものである。さらに具体的には、ホルダー70は、SUS304製であり、その熱伝導率は16.3W/m・Kであり、線膨張係数は17.3×10-6/Kである。ホルダー70は、上記した基板50や背板52よりも線膨張係数が大きい。そのため、基板50および背板52をホルダー70に装着した状態でこれらが熱膨張を起こしても、基板50や背板52が厚み方向に変形したり、この変形によって基板50と背板52との間に隙間が発生することを確実に防止できる。
The
ホルダー70は、図10のように中央部に露出口71が形成された枠状の部材である。ホルダー70は、図10(c)のように基板50および背板52からなる装着体68が装着される装着面72と、装着面72から装着された基板50が露出する露出面73とを有する。ホルダー70は、装着面72側であって露出口71を取り囲む位置に段部75および切り欠き76を有する。段部75は、図10(c)に示すように基板50を嵌め込むための溝であり、露出面73側に基板50の脱落を防止するためのフランジ77を有する。
The
切り欠き76は、露出口71を包囲する位置にあり、ホルダー70の厚み方向に貫通している。切り欠き76は、上記した着脱装置1のハンド部5を対向させたときに各基板ハンド22(22a〜22c)の爪部材30に相当する位置にある。切り欠き76は、爪部材30の鉤部32を挿通可能な大きさの開口領域を有する。そのため、ハンド部5に挟持された装着体68をホルダー70に装着すべく装着体68(基板50)をホルダー70の装着面72に密接させても、爪部材30は切り欠き76内に入り、ホルダー70と干渉しない。段部75の周囲であって、背板52のロック部材56に相当する位置には、図10および図11のように固定片62を挿入可能な係合具78が設けられている。
The
係合具78は、ホルダー70の中央側(露出口71側)に向けて開口している。そのため、段部75内に基板50が嵌るように装着体68を装着し、背板52に設けられたロック部材56の把持部65を往復動させると、バネ板状の固定片62が撓みながら係合具78の開口を出入りする。さらに具体的には、係合具78に対して固定片62を挿入すると、固定片62が撓んで背板52を基板50側に押しつけ、装着体68全体がホルダー70側に押しつけられ密着する。
The
続いて、本実施形態で採用されている基板移載装置80について説明する。図12は、基板移載装置80に採用されているハンド部の正面図である。また、図13は、基板移載装置80による基板の移載の様子を示す概念図である。
Next, the
基板移載装置80は、図1のように上記した着脱装置1と大部分が同一の構成を有し、第4腕部14の先端に装着されているハンド部85の構成のみが異なる。基板移載装置80は、着脱装置1に対して基板50を換装するものである。基板移載装置80は、図13(a)のように、基板50および背板52を挟持した状態にある着脱装置1のハンド部5の上方にハンド部85を被せ、基板50のみを挟持して取り去ったり、図13(b)のようにハンド部5上に載置されている背板52上に基板50を積載するためのものである。
As shown in FIG. 1, the
ハンド部85は、略全体がステンレス等の金属材料を用いて作製したものであり、図12のように掌片部81,82を連結部83で連結したものであり、正面視が略「H」型の形状となっている。掌片部81,82には、上記した背板52を挟持する基板ハンド22がそれぞれ複数設けられている。
The
基板ハンド22は、上記した着脱装置1において採用されていたのと同一の構成を有するものであり、ロッド29aの動作に伴ってスライドベース27およびこれに固定された爪部材30が直線方向に往復動するものである。基板ハンド22は、図12に示すように着脱装置1のハンド部5上にハンド部85を被覆させた時に、ハンド部5側に搭載されている背板52の切り欠き66に相当する位置にハンド部85側の爪部材30が来るように配置されている。
The
続いて、本実施形態の着脱システムSの動作について詳細に説明する。着脱システムSは、図示しない制御装置を備えており、この制御装置の制御信号を受けて各部が所定の動作を行う。着脱システムSの制御装置は、大別して着脱装置1によるホルダー70への装着体68の装着作業、ホルダー70から装着体68を取り外す取り外し作業、並びに、着脱装置1によって保持されている基板50の換装作業を行うものである。以下、各作業時における動作について順次説明する。
Then, operation | movement of the attachment / detachment system S of this embodiment is demonstrated in detail. The attachment / detachment system S includes a control device (not shown), and each unit performs a predetermined operation in response to a control signal from the control device. The control device of the attachment / detachment system S is roughly divided into an attachment operation of the
着脱システムSにより装着体68の装着作業を行う場合、着脱装置1は、後述する換装作業や人手によりハンド部5上に基板50および背板52からなる装着体68を搭載する。この時、装着体68は、背板52がハンド部5側に向き、基板50が露出するように搭載される。また、背板52の背面側にあるロック部材56の把持部65は、図8のようにハンド部5の各部に設けられたロックハンド23(23a〜23d)のローラ40,40間あるいは47,47間に突出した状態となる。
When performing the mounting operation of the mounting
上記したようにして装着体68が搭載されると、制御装置は、ハンド部5の各動力伝達機構29bを作動させ、ロッド29aを動作させる。これにより、ハンド部5の各基板ハンド22(22a〜22c)が摺動し、図3(b)のように当接部31が基板50および背板52の縁面54,57に当接し、基板50および背板52が上下左右から挟持された状態(チャック状態)となると同時に、これらの位置が揃う。
When the mounting
上記したようにして基板50および背板52が挟持されると、本体部2の胴部7やアーム部3が作動を開始し、ハンド部5をホルダー70の近傍まで移動させる。その後、着脱システムSの制御手段は、ハンド部5を装着体68がホルダー70に対向する姿勢とする。制御手段は、ハンド部5に挟持されている基板50がホルダー70の段部75に納まり、基板ハンド22(22a〜22c)がホルダー70側の切り欠き76内に侵入するように位置を微調整しながらハンド部5をホルダー70側に緩やかに移動させる。
When the
ハンド部5に装着された基板50がホルダー70の装着面72に面接触したことが確認されると、制御手段はハンド部5の移動を中止する。その後、制御手段は、ハンド部5の各ロックハンド23(23a〜23d)を作動させる。これにより、各ロックハンド23に相当する位置にあるロック部材56の把持部65は、図8に矢印Lで示すようにハンド部5の各部に設けられた摘体37,45のローラ40あるいは47によって突き動かされ、固定片62が背板52の縁面57から突出し、ホルダー70側に固定された係合具78に嵌り込む。これにより、背板52がホルダー70に対してロックされた状態となる。
When it is confirmed that the
ロック部材56の固定片62と係合具78とが係合すると、制御手段は、各動力伝達機構29bを作動させ、ロッド29aを伸ばす。これにより、各基板ハンド22(22a〜22c)が装着体68の各縁面54,57から離れ、挟持状態が解除される。その後、制御手段は、胴部7やアーム部3を作動させてハンド部5をホルダー70から離反させ、一連の装着作業を終了する。
When the fixing
着脱システムSにより装着体68の取り外し作業を行う場合、着脱装置1は、上記した装着作業と逆の手順で基板50および背板52をホルダー70から取り外す。さらに具体的には、取り外し作業を行う場合、制御手段は、胴部7やアーム部3を作動させ、基板ハンド22(22a〜22c)がホルダー70側の切り欠き76内に侵入するように位置を微調整しながらハンド部5をホルダー70に近づける。
When performing the removal operation of the mounting
基板ハンド22が切り欠き76内に侵入し、ハンド部5が背板52に面接触したことが確認されると、制御手段は、各ロッド29aを動作させ、これに接続された各基板ハンド22(22a〜22c)を摺動させる。図3(b)のように各基板ハンド22の爪部材30の当接部31が基板50および背板52の縁面54,57に当接したことが確認されると、基板50および背板52が上下左右から挟持された状態となる。
When it is confirmed that the
基板50および背板52が各爪部材30によって挟持されると、制御手段は、各ロックハンド23(23a〜23d)を作動させ、図8に矢印Uで示す方向に摘体37,45のローラ40あるいは47によりロック部材56の把持部65を突き動かす。これにより、各ロック部材56の固定片62がホルダー70の係合部78から脱離し、ロック状態が解除される。
When the
上記したようにしてロック状態が解除されると、制御手段は、胴部7やアーム部3を作動させてハンド部5をホルダー70から離反させると共に所定の基板保管位置まで装着体68を移動させる。ハンド部5が基板保管位置に至ると、ハンド部5は、基板50および背板52の固定側の面を上方に向けた状態となり、一連の取り外し作業を完了する。
When the locked state is released as described above, the control means operates the body portion 7 and the
着脱システムSは、基板移載装置80により、上記した手順に則ってホルダー70に対して着脱される装着体68のうち、基板50のみを換装する換装作業を行う。以下、基板移載装置80による換装作業について順を追って説明する。
The attachment / detachment system S performs a replacement operation for replacing only the
上記したように、所定の基板保管位置等において水平に配置されたハンド部5上に積載された装着体68から基板50を取り去る場合、基板移載装置80は、図13(a)のようにハンド部5上に積載された装着体68の上方から基板移載装置80のハンド部85を被せ、ハンド部85側のロッド29aを動作させる。これにより、ハンド部85側の爪部材30は、図9(b)のように背板52の切り欠き66内に侵入し、基板50の縁面54に当接する。その後、基板移載装置80は、ハンド部85を図13(a)のようにハンド部5から離れる方向に移動させる。これにより、基板移載装置80は、着脱装置1のハンド部5上に積載された装着体68から基板50のみを取り去り、この基板50を所定の基板保管場所(図示せず)に移動させる。
As described above, when the
一方、所定の基板保管場所に保管されている基板50を着脱装置1のハンド部5上にある背板52上に積載する場合、前記保管場所においてハンド部85の基板ハンド22を収縮させて基板50を挟持し、着脱装置1のハンド部5近傍まで搬送する。その後、基板移載装置80は、ハンド部85を基板50がハンド部5側を向く姿勢とし、図13(b)のように着脱装置1のハンド部5上に面接触するまで近づける。この時、ハンド部85側の基板ハンド22の爪部材30は、背板52の切り欠き66内に侵入し、ハンド部5と干渉しない。ハンド部85に挟持された基板50がハンド部5側に搭載されている背板52に移載されたことが確認されると、基板移載装置80は、図9(b)に矢印Bで示すように爪部材30を切り欠き66内で鉤部32の先端が基板50の縁面54よりも外側の位置まで水平移動させた後、爪部材30を切り欠き66から抜き去る。これにより、基板移載装置80は、着脱装置1のハンド部5上に積載されている背板52上への基板50の積載作業を終了する。
On the other hand, when the
本実施形態の着脱システムSにおいて、着脱装置1は、基板ハンド22によって基板50および背板52の縁面54,57に当接させて挟持し、着脱するものである。そのため、着脱装置1によれば、表面や裏面を汚すことなく基板50の着脱が行える。
In the attachment / detachment system S of the present embodiment, the attachment /
また、着脱装置1は、基板ハンド22によって基板50と背板52とを同時に挟持し、着脱することができる。さらに、着脱手段1は、基板50および背板52の着脱動作と同時に、ロックハンド23によってロック部材56の開閉作業を行える。そのため、着脱装置1は、基板50および背板52の着脱作業の作業効率が高い。
Further, the attachment /
着脱装置1は、ハンド部5に平行な面上で上下方向に往復動する基板ハンド22a,22bと、左右方向に往復動する基板ハンド22cとによって縁面54,57を挟持するものである。また、基板50と背板52は僅かに大きさが異なるもののほぼ等しい大きさとされている。そのため、本実施形態の着脱システムSでは、基板ハンド22a〜22cによって基板50および背板52を挟持することによりこれらの端部を揃えた状態で着脱を行える。
The attachment /
上記したように、基板ハンド22の爪部材30には、ハンド部5に対して平行方向に伸びる鉤部32がある。そのため、着脱装置1は、着脱動作時に基板ハンド22cとによって縁面54,57を挟持すると共に、基板50の表面側に鉤部32が僅かに回り込み把持した状態となる。従って、着脱装置1によれば、何らかの拍子にハンド部5の面方向に向かう外力が作用したとしても基板50や背板52が脱落しない。
As described above, the
上記した着脱システムSにおいて採用されているホルダー70には、着脱装置1の基板ハンド22に相当する位置に切り欠き76が設けられている。そのため、着脱動作を行うべく着脱装置1のハンド部5をホルダー70に近づけても、基板ハンド22がホルダー70に干渉せず、着脱作業を効率よく行える。
The
着脱システムSは、ホルダー70と背板52との境界部分に複数のロック部材56を設けてロックする構成となっている。さらにロック部材56は、板バネ状の固定片62をホルダー70側の係合具78に侵入させてロック状態とするものである。背板52および基板50は、固定片62の弾性力によりホルダー70側に付勢され、しっかりと密接させた状態で固定される。そのため、着脱システムSによって基板50および背板52をホルダー70を装着すれば、例えばCVD法やスパッタリング法の様な手法による基板上に成膜作業を行ってもガスの流出入や放電の回り込み等による成膜不良が殆ど起こらない。
The attachment / detachment system S is configured to lock by providing a plurality of
本着脱システムSは、基板移載装置80を備えており、人手を介せず着脱装置1のハンド部5に対して基板50の移載を行える。そのため、本着脱システムSによれば、基板50の換装作業が極めてスムーズに行える。
The present attachment / detachment system S includes a
また、背板52には、基板移載装置80のハンド部85に設けられた基板ハンド22の干渉を防止するための切り欠き66がある。そのため、基板50の取り替えを行うべく基板移載装置80のハンド部85を背板52に近づけても、基板ハンド22が背板52に干渉しない。
Further, the
上記した着脱システムは、図14に示すCVD装置等の成膜装置に好適に使用できる。以下、上記した着脱システムをCVD装置に適用した例について図面を参照しながら詳細に説明する。図14は、本実施例のCVD装置を示す作動原理図である。 The above attachment / detachment system can be suitably used for a film forming apparatus such as a CVD apparatus shown in FIG. Hereinafter, an example in which the above attachment / detachment system is applied to a CVD apparatus will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 14 is an operation principle diagram showing the CVD apparatus of this embodiment.
図14において、100は本実施例のCVD装置である。CVD装置100は、ガラス製の基板50に半導体層を成膜するものである。本実施形態のCVD装置100は、大きく分けて、基板受取・払出部102と、成膜チャンバー103とを有する。
In FIG. 14,
順次説明すると、基板受取・払出部102は、上記実施形態で説明した着脱システムSを備えた構成であり、後述する基板キャリア105に立設状態に装着された一対の枠部材107の両側からホルダー70に基板50および背板52を装着する部分である。なお、図14においては、図面の簡略化のため、基板キャリア105の一方側に設けられている着脱システムSを省略している。
To explain sequentially, the substrate receiving /
基板キャリア105は、細長い台車に二枚の枠部材107を対向して立設した様な形状をしている。すなわち基板キャリア105は、直方体のキャリアベース108を有し、その両側に合計8個の車輪110が設けられている。またキャリアベース108の底面には、ラック111が取り付けられている。
The
キャリアベース108の上方には、2組の枠部材107が平行かつ対向した状態となるように固定されている。枠部材107は、上記したホルダー70が固定されるホルダー保持枠109を連結板117を介して2枚並列に接続したものである。ホルダー保持枠109は、上辺114側が切り欠かれ、左右側辺112,113および底辺115によって囲まれたホルダー装着領域116を有する略「コ」字形の板体である。枠部材107は、底辺115の下端部をキャリアベース108の上方にネジ止めや溶接等により立設状態で固定されている。
Above the
枠部材107には、図15のように、上記実施形態において説明したホルダー70がホルダー装着領域116にネジ止め固定される。枠部材107をキャリアベース108に固定した基板キャリア105は、基板受取・払出部102に沿って敷設されたレール118に沿って基板受取・払出部102の側方を移動し、成膜チャンバー103側に移動する。
As shown in FIG. 15, the
基板キャリア105は基板受取・払出部102に至ると停止する。着脱システムSは、基板キャリア105が停止している間に、枠部材107に装着されたホルダー70に対する装着体68の着脱を行う。これにより、各基板50の露出面は、互いに対向し、枠部材107の内側を向いた状態となる。枠部材107,107に基板50および背板52から成る装着体68の装着が完了すると、基板キャリア105は、基板受取・払出部102の側方に敷設されたレール118に沿って移動し、成膜チャンバー103内に引き込まれる。
The
成膜チャンバー103は、プラズマCVD法により気体に成膜するキャビティーであり、従来公知のCVD装置の成膜チャンバーと同様の構成を有する。さらに具体的には、成膜チャンバー103は、内部に図示しないヒータやRF電極が設けられてた構成となっている。成膜チャンバー103は、RF電極内に原料ガスを供給すると共に、このRF電極に高周波交流を印加し、RF電極と基板キャリア105との間にグロー放電を発生させて原料ガスを分解し、基板キャリア105に立設された基板50の表面に薄膜を形成させるものである。
The
上記したように、上記実施形態の着脱システムSを採用したCVD装置100は、基板50や背板52の着脱を人手を介することなく行える。そのため、CVD装置100は、基板50への成膜作業の作業効率が高い。
As described above, the
また、着脱システムSは、基板50の縁面54を挟持して着脱するものであるため、基板50の表面や裏面が汚れない。従って、CVD装置100によれば、基板50への良好な成膜状態が得られる。
Moreover, since the attachment / detachment system S is for attaching / detaching the substrate by holding the
1 着脱装置
4 ロボットアーム
5 ハンド部
22 基板ハンド
23 ロックハンド
32 鉤部
37,45 摘体
50 基板
51 背面
52 背板
53 接触面
54,57 縁面
55 背面
56 ロック部材
70 ホルダー(装着部材)
71 露出口
72 装着面
73 露出面
80 基板移載装置
85 ハンド部
100 CVD装置(成膜装置)
102 基板受取・払出部
DESCRIPTION OF
71
102 Board receiving / dispensing department
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