JP4611430B2 - Lifting conveyor - Google Patents
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Description
本発明は、基板を搭載したパレット等の被搬送体を昇降させて、異なる高さ位置に搬送する昇降搬送装置に関する。 The present invention relates to an elevating / conveying apparatus that elevates and lowers a conveyed object such as a pallet mounted with a substrate to different height positions.
真空蒸着装置、CVD装置、イオンプレーティング装置、スパッタリング装置等の成膜装置においては、基板を搭載したトレイを上方位置から投入し、各基板の表面に薄膜を形成した後、下方位置から排出されるバッチ式の構成が従来から知られている。例えば、特許文献1に開示された成膜装置は、投入された基板搭載トレイを水平搬送して成膜チャンバーを通過させた後、補助チャンバーにおいて下降させ、再び前記成膜チャンバーを通過するように水平搬送し、トレイを投入位置の下方において排出するように構成されている。
In film forming apparatuses such as vacuum evaporation apparatus, CVD apparatus, ion plating apparatus, sputtering apparatus, etc., a tray on which a substrate is mounted is loaded from an upper position, a thin film is formed on the surface of each substrate, and then discharged from a lower position. A batch-type configuration is conventionally known. For example, in the film forming apparatus disclosed in
この種の成膜装置に対しては、下方位置から排出されたトレイを上方に搬送し、トレイ上の成膜後の基板を新たな基板と交換して、このトレイを上方位置から再び投入するために、昇降搬送装置が用いられる。例えば、上記特許文献1に開示された補助チャンバーが備える昇降搬送装置は、搬送方向に沿って多数の搬送コロを備える保持板がトレイの両側を支持するように設けられており、この保持板等が昇降手段により上下動自在に支持されている。各搬送コロに対しては、補助チャンバーの外部から駆動軸を介して駆動力を伝達できるように構成されており、駆動軸の先端に着脱ジョイントを備えることで、保持板の昇降中は駆動軸の係合状態を解除できるように構成されている。
For this type of film forming apparatus, the tray discharged from the lower position is conveyed upward, the substrate after film formation on the tray is replaced with a new substrate, and the tray is loaded again from the upper position. For this purpose, a lifting and lowering conveying device is used. For example, the lifting and lowering conveying device provided in the auxiliary chamber disclosed in
ところが、このような構成を有する昇降搬送装置は、成膜装置から保持板に受け取ったトレイを降下させた後、このトレイが再び成膜装置に完全に入りきるまで保持板を上昇させることができないため、トレイの投入および受け取りを迅速に行うことができないという問題があった。特に、トレイに多数の基板が搭載される場合には、トレイの搬送方向長さが長くなるため、トレイ搬送に要する待機時間が無視できないものとなっていた。 However, the elevating / conveying apparatus having such a configuration cannot raise the holding plate after the tray received from the film forming apparatus to the holding plate is lowered until the tray completely enters the film forming apparatus again. For this reason, there is a problem in that the tray cannot be loaded and received quickly. In particular, when a large number of substrates are mounted on the tray, the length of the tray in the transport direction becomes long, and thus the standby time required for tray transport cannot be ignored.
そこで、本発明は、被搬送体を迅速に昇降搬送することができる昇降搬送装置の提供を目的とする。 Then, this invention aims at provision of the raising / lowering conveying apparatus which can raise / lower a to-be-conveyed body rapidly.
本発明の前記目的は、複数の基板を搭載したトレイを昇降させて異なる高さ位置に搬送する昇降搬送装置であって、基板処理装置の前面における異なる高さ位置に形成された投入部および排出部とそれぞれ略同じ高さ位置に配置される上側支持体および下側支持体と、前記上側支持体と下側支持体との間で前記トレイを昇降させる昇降手段と、前記トレイ上に搭載される基板の入れ替えを行う基板搬送機構とを備え、前記上側支持体および下側支持体は、水平方向に搬送される前記トレイの両側下面をそれぞれ支持する複数の支持ローラを備え、前記昇降手段は、前記トレイの下面全体を支持する昇降テーブルを備え、前記上側支持体は、前記昇降テーブルの上昇時に前記トレイと干渉しないように前記支持ローラを退避させる退避手段を備え、前記基板処理装置の排出部から排出された前記トレイを前記下側支持体により受け取った後、前記上側支持体の前記支持ローラを退避させた状態で前記昇降テーブルを前記上側支持体と略同じ高さ位置まで上昇させ、前記トレイが前記昇降テーブルに支持された状態で前記基板搬送機構により基板の入れ替えを行い、入れ替え作業の完了後、前記上側支持体の前記支持ローラを突出させた状態で前記昇降テーブルを下降させて、前記上側支持体の前記支持ローラにより前記トレイを支持し、前記基板処理装置の投入部に投入するように構成された昇降搬送装置により達成される。
The object of the present invention is an elevating / conveying apparatus that moves a tray carrying a plurality of substrates up and down to a different height position, and has a loading unit and a discharge formed at different height positions on the front surface of the substrate processing apparatus. An upper support and a lower support disposed at substantially the same height as each of the sections ; a lifting means for moving the tray up and down between the upper support and the lower support; and mounted on the tray A substrate transport mechanism for exchanging the substrates, wherein the upper support and the lower support include a plurality of support rollers that respectively support the lower surfaces of both sides of the tray that are transported in the horizontal direction, , comprising a lifting table which supports the entire lower surface of said tray, said upper support Bei retraction means for retracting said support rollers so as not to interfere with the tray during rise of the elevating table After the tray has been discharged from the discharge portion of the substrate processing apparatus received by said lower support, substantially the same the lifting table and the upper support in a state where said supporting roller is retracted said upper support In the state where the substrate is replaced by the substrate transport mechanism in a state where the tray is supported by the elevating table, and after the replacement operation is completed, the support roller of the upper support is protruded. The lifting / lowering table is lowered, and the tray is supported by the support roller of the upper support, and is achieved by a lifting / lowering conveying device configured to be loaded into a loading portion of the substrate processing apparatus .
この昇降搬送装置において、前記退避手段は、前記トレイの搬送方向に対して水平直交方向に延び前記支持ローラを支持する支持軸と、水平面に沿って回動し先端部が前記支持軸と係合することにより前記支持軸を進退させる回動アームとを備えることが可能である。
In the lifting and lowering conveying apparatus, the retracting means extends in a direction perpendicular to the tray conveying direction and supports the supporting roller , and rotates along a horizontal plane, and a tip portion engages with the supporting shaft. Thus, it is possible to provide a rotating arm that moves the support shaft back and forth.
また、前記昇降テーブルの上面に、前記トレイの下面と当接する耐熱性のジャッキがマトリクス状に複数配置されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a plurality of heat-resistant jacks that are in contact with the lower surface of the tray are arranged in a matrix on the upper surface of the lifting table.
本発明によれば、被搬送体を迅速に昇降搬送することができる昇降搬送装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the raising / lowering conveying apparatus which can raise / lower a conveyed body rapidly can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る昇降搬送装置の概略平面図であり、図2は、図1における矢示A方向の正面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of a lifting and lowering conveying apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view in the direction of arrow A in FIG.
図1および図2に示すように、昇降搬送装置1は、CVD装置等の成膜装置2の前面2aと対向するように配置されており、成膜装置2の前面2aにおける異なる高さ位置に形成された投入部2bおよび排出部2cとそれぞれ略同じ高さ位置に、上側支持体10および下側支持体110を備えている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the elevating / conveying
上側支持体10は、被搬送物となるカーボンプレート等からなるトレイ4の搬送方向両側を支持するように立設された一対の支持ユニット11,11を備えている。各支持ユニット11は、トレイ4の下面を支持する複数の支持ローラ12を備えており、支持ローラ12は、成膜装置2の投入部2bに向けてトレイ4を水平搬送できるように、支持軸13により回転自在に支持されている。支持ローラ12の表面には周方向に沿って凹溝12aが形成されており、この凹溝12aがトレイ4の下面から突出するガイドリブ(図示せず)と係合することで、トレイ4を所定方向に搬送することができる。
The
下側支持体110は、上側支持体10と同様に構成されており、トレイ4の搬送方向両側を支持するように、一対の支持ユニット111,111を備えている。各支持ユニット111は、トレイ4の下面を支持する複数の支持ローラ112を備えている。下側支持体110は、成膜装置2の排出部2cから排出されたトレイ4を受け取るように、上側支持体10の搬送方向とは逆方向に案内する。
The
図3(a)および(b)は、上側支持体10および下側支持体110の各支持ユニット11,111を成膜装置2側から見た要部拡大図である。支持ローラ12は、トレイ4の搬送方向(図面を貫通する方向)に対して水平直交方向に延びる支持軸13により支持されている。支持軸13は、側壁14およびこの側壁14にブラケット15を介して取り付けられた保持板16をそれぞれ貫通して延びており、先端部には一対の挟持片17a,17bからなる係合部17が設けられている。支持軸13と、側壁14および保持板16との間には、それぞれ耐熱ブッシュ18,19が介在されており、耐熱ブッシュ18,19は、支持軸13を回転可能かつ軸方向に進退可能に支持する。
FIGS. 3A and 3B are enlarged views of main parts of the
支持軸13には従動ギヤ20が設けられており、この従動ギヤ20は、側壁14と保持板16との間に回転自在に支持された回転軸21が備える駆動ギヤ22と噛み合うように配置されている。駆動ギヤ22は軸方向に長い円筒状に形成されており、支持軸13の進退によって従動ギヤ20の位置が変化しても噛合状態が維持される。また、回転軸21にはスプロケット23が設けられている。スプロケット23は、複数の支持ローラ12に個別に対応して設けられており、駆動モータ(図示せず)の作動により、チェーン24を介して回転駆動される。
The
また、上側支持体10は、回動軸25により鉛直面に沿って回動自在に配置された複数の回動アーム26を備えている。各回動アーム26は、先端部に転動自在に配置されたカムフォロア27を備えており、カムフォロア27が、対応する係合部17の挟持片17a,17bの間に介在することで、回動アーム26の回動により支持軸13が進退する。回動軸25には、回動アーム26とは異なる方向に突出する作動板28が設けられている。作動板28には長孔28aが形成されており、エアシリンダや油圧シリンダなどのアクチュエータ29のロッド29aの先端部に設けられた突出片29bが長孔28aに係合することで、ロッド29aの進退により作動板28および回転軸25を介して回動アーム26が回動する。アクチュエータ29は、ブラケット30に回動可能に構成されている。これら回動軸25、回動アーム26、カムフォロア27、作動板28およびアクチュエータ29は、支持ローラ12を退避させるための退避手段として機能する。
Further, the
下側支持体110の支持ユニット111も、上側支持体10の支持ユニット11と同様の構成を有している。すなわち、支持ローラ112は、トレイ4の搬送方向(図面を貫通する方向)に対して水平直交方向に延びる支持軸113により支持されている。支持軸113は、側壁114およびこの側壁114にブラケット115を介して取り付けられた保持板116をそれぞれ貫通して延びており、先端部には一対の挟持片117a,117bからなる係合部117が設けられている。支持軸113と、側壁114および保持板116との間には、それぞれ耐熱ブッシュ118,119が介在されており、耐熱ブッシュ118,119は、支持軸113を回転可能かつ軸方向に進退可能に支持する。
The
支持軸113には従動ギヤ120が設けられており、この従動ギヤ120は、側壁114と保持板116との間に回転自在に支持された回転軸121が備える駆動ギヤ122と噛み合うように配置されている。駆動ギヤ122は軸方向に長い円筒状に形成されており、支持軸113の進退によって従動ギヤ120の位置が変化しても噛合状態が維持される。また、回転軸121にはスプロケット123が設けられている。スプロケット123は、複数の支持ローラ112に個別に対応して設けられており、駆動モータ(図示せず)の作動により、チェーン124を介して回転駆動される。
The
また、下側支持体110は、回動軸125により鉛直面に沿って回動自在に配置された複数の回動アーム126を備えている。各回動アーム126は、先端部に転動自在に配置されたカムフォロア127を備えており、カムフォロア127が、対応する係合部117の挟持片117a,117bの間に介在することで、回動アーム126の回動により支持軸113が進退する。回動軸125には、回動アーム126とは異なる方向に突出する作動板128が設けられている。作動板128には長孔128aが形成されており、エアシリンダや油圧シリンダ等のアクチュエータのロッド129aの先端部に設けられた突出片129bが長孔128aに係合することで、ロッド129aの進退により作動板128および回転軸125を介して回動アーム126が回動する。なお、図3においては、シリンダおよびこれを支持するブラケットの図示を省略している。これら回動軸125、回動アーム126、カムフォロア127、作動板128およびアクチュエータについても、支持ローラ112を退避させるための退避手段として機能する。
In addition, the
本実施形態の昇降搬送装置1は、トレイ4を上下動する昇降装置50を備えている。図2に示すように、昇降装置50は、本体50aから突出するボールねじ51の上端に支持された昇降テーブル52を備えており、昇降テーブル52の上面には、トレイ4の下面と当接する耐熱性のジャッキ53がマトリクス状に複数配置されている。昇降テーブル52は、駆動モータ(図示せず)の駆動によりボールねじ51のねじ軸が回転することで、ガイド部材54に沿って上下動し、ジャッキ53に支持されたトレイ4を、上側支持体10と下側支持体20との間で昇降させることができる。昇降テーブル52の昇降機構は本実施形態のものに限定されず、昇降シリンダなど所望の高さ位置で停止させることができる他の構成であってもよい。
The lifting / lowering conveying
以上の構成を有する昇降搬送装置1によれば、上側支持体10および下側支持体110が有する支持ローラ12,112は、図3(a)に示すように側壁14から内方に突出した状態から油圧シリンダのロッド29a,129aを後退させることにより、図3(b)に示すように、回動アーム26,126が矢示B方向に回動する結果、側壁14に接近するように矢示C方向に移動する。これにより、昇降装置50によりトレイ4を昇降させる際に、支持ローラ12,112を退避させてトレイ4との干渉を防止することができるので、トレイ4の迅速な昇降搬送が可能になる。
According to the elevating and conveying
例えば、図2において、上側支持体10の支持ローラ12を突出させた状態では、図2に破線で示すようにトレイ4は支持ローラ12により支持されるため、昇降テーブル52を、下側支持体110と略同じ高さ位置(図2に実線で示す位置)まで下降させても、支持ローラ12の駆動によりトレイ4を成膜装置に投入することができると共に、成膜装置から排出されるトレイ4を受け入れ可能な状態になる。したがって、成膜装置との間におけるトレイ4の投入および受け取りを同時に行うことができ、トレイ4の搬送を迅速に効率良く行うことができる。特に、トレイ4の搬送方向長さが長い場合には、トレイ4の全体が成膜装置に投入されるのに要する時間は無視できないものとなるため、トレイの支持体自体を上下動させる従来の構成と比較した効果はより顕著なものとなる。
For example, in FIG. 2, when the
下側支持体110が受け取ったトレイ4は、上側支持体10の支持ローラ12を退避させた状態(図2に実線で示す状態)で、昇降テーブル52を上側支持体10と略同じ高さ位置(図2に破線で示す位置)まで上昇させることにより、トレイ4が昇降テーブル52に支持された状態で、トレイ4上の基板の入れ替え作業を行うことができる。トレイ4は、耐熱ジャッキ53により下面全体が支持されているため、入れ替え作業中のトレイ4の撓みを防止することができ、成膜後の基板の取り出しや新たな基板の搭載を確実に行うことができる。入れ替え作業の完了後は、上側支持体10の支持ローラ12を突出させて、昇降テーブル52を下降させることにより、上記手順を繰り返すことができる。
The
本実施形態においては、上側支持体10の支持ローラ12だけでなく、下側支持体110の支持ローラ112も退避可能に構成されている。下側支持体110の支持ローラ112の退避は、例えば、不良やトラブルの発生等によりトレイ4の払い出しを行うため、成膜装置2からの受け取り位置よりも下方に位置する払い出し位置までトレイ4を下降させるときに行うことができる。
In the present embodiment, not only the
本実施形態の昇降搬送装置1は、上記のようなトレイ4上の基板の入れ替え作業を行うための基板搬送機構を、付加的な構成要素として備えている。図2に示すように、基板搬送機構60は、門型に形成された枠体8の天井部8aに設けられており、天井部8aに形成されたレール(図示せず)に沿って、トレイ4の搬送方向(図面を貫通する方向)に移動可能に設けられている。
The lifting / lowering
基板搬送機構60は、基板の着脱が可能な保持体62と、この保持体62を上下動可能に支持する油圧シリンダ64とを備えており、油圧シリンダ64のロッド64aの進退により、トレイ4に対して保持体62を接近または離隔させることができる。保持体62は、搬送方向に対して直交方向に並ぶ複数の保持部が2列に形成されており、図2においては、手前側(成膜装置側)の列の基板保持部62aを図示している。この基板保持部62aは、吸盤により基板を着脱できるように構成されている。一方、反対側の列の基板保持部62bは、図4に側面図で示すようにベルヌーイチャックにより構成されており、円板状部材621bの下面外周に沿って複数配置された突部622bと、エア導入管623bとを備えている。エア導入管623bから円板状部材621bに導入されたエアは、外周に向けて放射状に噴射され、突部622bと基板6bとの微小隙間を通過することにより、基板6bを吸着することができる。吸盤からなる基板保持部62aの列は、成膜前の基板搬送に用いられ、ベルヌーイチャックからなる基板保持部62bの列は、成膜後の基板搬送に用いられる。
The
上記の構成を有する基板搬送機構60は、図1に示すように、昇降搬送装置1の近傍に配置された基板の搬入コンベア70および搬出コンベア72と、昇降搬送装置1に搭載されたトレイ4との間で、保持体62を水平移動および垂直移動させることにより、基板の入れ替えを行うことができる。この手順の一例を、図5に示す概略平面図に基づき説明する。
As shown in FIG. 1, the
昇降搬送装置1においては、成膜装置2から受け取ったトレイ4を昇降装置50により上昇させることで、図5(a)に示すように、トレイ4上には、成膜後の基板6bが、昇降搬送装置1の水平搬送方向と直交方向に列をなすように、マトリクス状に配置されている。一方、搬入コンベア70および搬出コンベア72は、トレイ4上の基板6bの列と同方向に基板を搬送するように設置されており、搬入コンベア70上に成膜前の基板6aが一列に配置されている。保持体62は、吸盤からなる基板保持部62aにより、搬入コンベア70上の成膜前の基板6aの列を吸着保持する。
In the elevating and conveying
ついで、図5(b)に示す位置まで保持体62を移動させ、ベルヌーイチャックからなる基板保持部62bにより、トレイ4上の成膜後の基板6bの一列目を吸着保持する。次に、図5(c)に示す位置まで保持体62を移動させ、基板保持部62aの吸着を解除して、成膜前の基板6aの列をトレイ4上に搭載する。
Next, the holding
そして、保持体62を移動させて、搬入コンベア70上の成膜前の基板6aを基板保持部62aにより再び吸着した後、図5(d)に示す位置まで保持体62を移動させ、基板保持部62bの吸着を解除して、成膜後の基板6bの列を搬出コンベア72上に搭載する。この後、図5(e)に示す位置まで保持体62を移動させ、基板保持部62bにより、トレイ4上の成膜後の基板6bの二列目を吸着保持する。
Then, the holding
すなわち、基板搬送機構60は、保持体62によりトレイ4上の成膜後の基板6bを吸着し、この吸着により空いたスペースに成膜前の基板6aを搭載した後、吸着した成膜後の基板6bを搬出コンベア72上に載置する前に、搬入コンベア70上の成膜前の基板6aを吸着する。したがって、成膜装置2により高温に加熱された基板6bを、ベルヌーイチャックからなる基板保持部62bにより長期間保持して噴射エアにより冷却することができ、搬送中に基板6bを十分に冷却することができる。
That is, the
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、昇降搬送装置を成膜装置との間における投入および受け取りに使用しているが、本発明の昇降搬送装置は、このような用途に限定されるものではなく、例えば、キュア炉や乾燥炉など、入口および出口の高さ位置が異なる各種処理装置に適用可能である。被搬送体も、用途に応じてトレイ以外のものであってもよい。また、これらの装置側に被搬送体の搬送機構が設けられている場合には、上側支持体10および下側支持体110の支持ローラ12,112は、必ずしもチェーン等により駆動可能に構成されている必要はない。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was explained in full detail, the specific aspect of this invention is not limited to the said embodiment. For example, in this embodiment, the elevating and conveying apparatus is used for loading and receiving with the film forming apparatus, but the elevating and conveying apparatus of the present invention is not limited to such an application, for example, The present invention can be applied to various processing apparatuses having different inlet and outlet height positions, such as a curing furnace and a drying furnace. The transported body may also be other than the tray depending on the application. Further, when a transport mechanism for the transported body is provided on the apparatus side, the
また、本実施形態においては、上側支持体10および下側支持体110は、支持ローラ12,112により被搬送体を支持するように構成されているが、被搬送体との摺動摩擦が少なく被搬送体の排出や受け取りを確実に行うことが可能であれば、支持ローラ12,112以外の支持部材を用いることもできる。
In this embodiment, the
1 昇降搬送装置
4 トレイ
10 上側支持体
11 支持ユニット
12 支持ローラ
110 下側支持体
111 支持ユニット
112 支持ローラ
50 昇降装置
60 基板搬送機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
基板処理装置の前面における異なる高さ位置に形成された投入部および排出部とそれぞれ略同じ高さ位置に配置される上側支持体および下側支持体と、前記上側支持体と下側支持体との間で前記トレイを昇降させる昇降手段と、前記トレイ上に搭載される基板の入れ替えを行う基板搬送機構とを備え、
前記上側支持体および下側支持体は、水平方向に搬送される前記トレイの両側下面をそれぞれ支持する複数の支持ローラを備え、
前記昇降手段は、前記トレイの下面全体を支持する昇降テーブルを備え、
前記上側支持体は、前記昇降テーブルの上昇時に前記トレイと干渉しないように前記支持ローラを退避させる退避手段を備え、
前記基板処理装置の排出部から排出された前記トレイを前記下側支持体により受け取った後、前記上側支持体の前記支持ローラを退避させた状態で前記昇降テーブルを前記上側支持体と略同じ高さ位置まで上昇させ、前記トレイが前記昇降テーブルに支持された状態で前記基板搬送機構により基板の入れ替えを行い、入れ替え作業の完了後、前記上側支持体の前記支持ローラを突出させた状態で前記昇降テーブルを下降させて、前記上側支持体の前記支持ローラにより前記トレイを支持し、前記基板処理装置の投入部に投入するように構成された昇降搬送装置。 A lifting and lowering conveying device that conveys a tray carrying a plurality of substrates to different height positions by raising and lowering a tray,
An upper support and a lower support disposed at substantially the same height as the input portion and the discharge portion formed at different height positions on the front surface of the substrate processing apparatus; the upper support and the lower support; Elevating means for raising and lowering the tray between, and a substrate transport mechanism for exchanging the substrate mounted on the tray,
The upper support and the lower support include a plurality of support rollers that respectively support the lower surfaces on both sides of the tray that is conveyed in the horizontal direction,
The elevating means includes an elevating table that supports the entire lower surface of the tray,
The upper support includes a retracting means for retracting the support roller so as not to interfere with the tray when the lifting table is raised.
After the tray discharged from the discharge unit of the substrate processing apparatus is received by the lower support , the lifting table is moved to a height substantially the same as the upper support with the support roller of the upper support retracted. The substrate is transferred by the substrate transfer mechanism in a state where the tray is supported by the lifting table, and after the replacement operation is completed, the support roller of the upper support is protruded. An elevating / conveying apparatus configured to lower an elevating table, support the tray by the support roller of the upper support , and input the tray into an input portion of the substrate processing apparatus.
The elevating / conveying device according to claim 1 or 2 , wherein a plurality of heat-resistant jacks that contact the lower surface of the tray are arranged in a matrix on the upper surface of the elevating table.
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