JP5150575B2 - 基板ホルダー保持装置及び基板ホルダー収納チャンバ - Google Patents
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Description
特許文献1の基板ホルダー収納チャンバは、放射状に配置された搬送用ローラー付の複数の搬送レールと、その搬送レールを放射中心を軸として回転駆動する搬送レール回転機構を備え、各搬送レール上に基板ホルダーが搭載可能になっている。この搬送レールを収納チャンバに設けられた搬出入口(1ヶ所)に回転搬送する事で、収納チャンバー内の基板ホルダーをインライン型基板処理装置へ搬出(回収)する方式である。
(1)基板ホルダー収納チャンバの小型化
前記のように、従来技術では基板ホルダー収納に回転方式を採用している為、搬送レールの放射状配置が必要である。搬送レールの配置半径は内蔵レール数とレール間隔で決定され、内蔵する搬送レール数が多くなると放射中心より離して配置する必要が有る為に配置半径が広がってしまう。又、放射配置の特徴として中心付近の搬送レール間隔は放射角度により外周に向かい拡大する為、外周部に無駄な空間が発生する。これらの問題より基板ホルダー収納チャンバの小型化が困難であった。
従来技術では放射状配置の全搬送レールにインライン型基板処理装置への搬送用ローラーが必要であり、搬送用の部品数量が多く価格が高いという問題があった。同時に全搬送レールに対し搬送調整が必要であり調整作業に長時間を要していた。
従来技術では収納基板ホルダーは放射状配置の為、基板ホルダーの配置範囲が大きく全基板ホルダーを網羅する加熱用ヒーターの配置が困難であった。よって天井2ヶ所に加熱用ヒーターを固定し、加熱時には温度分布確保の為、回転機構にて基板ホルダーを回転させる必要があった。従来方式では各基板ホルダー当りの入熱量が少なく、昇温を含めた脱ガス加熱に時間を要していた。
本発明によれば、チャンバーサイズの小型化が可能となり、また加熱の効率化も可能となる。
図1は本実施形態のインライン型基板処理装置の概略構成を示す平面図である。このようなインライン型基板処理装置は、例えば、磁気ディスクの製造装置として用いられる。本実施形態の基板処理装置では、複数の真空チャンバ13が無端状(図では方形状のループ)に接続配置されている。各真空チャンバ13は、専用または兼用の排気系よって排気される真空容器である。各真空チャンバ13の境界部には仕切り弁(ゲートバルブ)14が配置され、各真空チャンバ13が気密状態を保って接続されている。基板は、基板処理装置内を基板ホルダー8に保持されて搬送される。複数の接続された真空チャンバ13内には、移動路が設置されており、この移動路に沿って基板ホルダー8を移動させるマグネット式の搬送機構(後述する)が設けられている。基板処理装置の複数の真空チャンバ13のうち、方形の一辺に配置された二つの真空チャンバ13が、基板ホルダー8への基板の搭載を行なう基板供給チャンバ15及び基板ホルダー8からの基板の回収を行なう基板排出チャンバ16となっている。また、方形の角部分は、基板ホルダー8の搬送を90度方向転換する、方向転換機構を備えた方向転換チャンバ17になっている。また、方向転換チャンバ17の1つには、基板ホルダー収納チャンバ18が仕切り弁14を介して接続されている。
基板ホルダー保持装置Aは、基板ホルダー8を並置して保持する可動式テーブル(第1の保持機構および列方向駆動手段に相当)5と、可動式テーブル5に保持される基板ホルダー8の全てを一度に可動式テーブル5から分離するユニット7Aと7Bからなる分離機構(第2の保持機構に相当)7と、これらの動作をコントロールするコントローラ(連動機構に相当)6と、を備える。具体的には、可動式テーブル5は、複数の基板ホルダー8を保持可能なテーブル本体51と、テーブル本体51を駆動する駆動機構52と、を有する。テーブル本体51は、基板ホルダー8の底部に嵌め合う溝51aが複数等間隔に設けられていて、複数の基板ホルダー8を立て、基板ホルダーの板厚方向に配列させた状態で保持可能である。駆動機構52は、テーブル本体51を水平方向である前後方向に往復移動させるものである。本実施形態では、駆動機構52のアクチュエータは、ボールねじにより構成される。テーブル本体51に結合部分52aに結合されたナットを含み、該ナットはテーブル51の前後方向に延在するネジ軸に螺合している。ネジ軸はコントローラ6の制御下にモータの回転で回転される。ネジ軸の回転によりナットは前後に移動し、該ナットに結合されたテーブル51が前後に移動される。なお、駆動機構52のアクチュエータは、ボールねじに限定されず、エアシリンダや油圧シリンダなどのシリンダ、後述の搬送機構20と同様に磁気結合を介して直動させるマグネットアクチュエータなどを用いてもよい。
保持部71Aは、基板ホルダー8の列方向に延びる水平部711aと、水平部711aから上下方向に延び、基板ホルダー8の列方向に沿って所定の間隔で複数配される区画部材712aと、を有する。区画部材712aによって区切られる1つの区画に、1枚の基板ホルダー8を保持する。従って、この区画の配置間隔は、可動式テーブル5の溝51aの間隔と同じ大きさであり、可動式テーブル5に保持される複数の基板ホルダー8の全てを同時に保持部71Aが保持可能に構成されている。また、分離機構7の保持部71Aに形成される区画数は、本実施形態では、搬送機構20による1回の搬送数分(例えば、可動式テーブル5の溝数よりも1つ分)だけ少ない数以上に設定されている。
テーブル5上の基板ホルダーの全部を一度に上方に持ち上げテーブルから離させる分離機構7は、基板ホルダー8を可動式テーブル5に保持させるときは、図2に示すようにテーブル5の下方の退避位置にあり、可動式テーブル5から基板ホルダーを分離させるときは図3に示すように上方に駆動され、各ユニット7A、7Bが左右両側から持ち上げるようにして基板ホルダー8を可動式テーブル5から分離する。また、上方の位置から退避位置まで下降させるときに、基板ホルダー8を可動式テーブル5に移載する。
ヒータ4は、脱ガス等を行うために基板ホルダー8を加熱可能なものであり、基板ホルダー8の上方に配置される。この位置は、分離機構7により基板ホルダー8を上方に配置した時に接触しない位置である。ヒータ4としては、例えば、輻射熱により基板ホルダー8を加熱可能なランプヒーターなどのほか、気体の加熱を介して基板ホルダー8を加熱するシーズヒータなども用いることができる。加熱するときは、上記分離機構7により基板ホルダー8を上昇させ、ヒータ4により近づけた状態とすると、より高い加熱効果が得られる。
なお、ヒータ4の代わりに又はこれと併用して、高温ガスを導入することによる基板ホルダー8の加熱も可能である。加熱時のチャンバー圧力状態に関しては、加圧、大気、真空状態での加熱が可能である。
次に、上記構成の基板ホルダー保持装置A、搬送機構20および移載機構30の動作について説明する。
図8は、基板ホルダー収納チャンバ18から外へ基板ホルダー8を搬出するフローを示している。上述のような一連の動作、可動式テーブル5、分離機構7、搬送機構20及び移載機構30の動作をプログラムしたコントローラ6によりコントロールすることにより実現する。なお、図面を分かりやすくするために、図8では分離機構7については説明に必要な部分にのみ図示している。
(a)は可動式テーブル5に基板ホルダー8が収容された状態を示す。この状態で可動式テーブル5を作動させ、搬送マグネット23側に前進させる((b))。このときの移動ピッチは、本実施形態では、可動式テーブル5における基板ホルダー8の配置間隔pと同じに設定されている。したがって、このピッチだけ動かしたときにちょうど搬送マグネット23の上方に最前列の基板ホルダー8が位置するように、可動式テーブル5と搬送マグネット23との位置関係を設定しておく。
移載機構30を上方に移動し移載位置から待機位置に戻し((g))、可動式テーブル5を上述と同じように配置間隔p分だけ搬送マグネット23側に前進させる((h))。そして、分離機構7を作動させ、可動式テーブル5に保持される全ての基板ホルダー8を上方に持ち上げ、可動式テーブル5から分離する((i))。その分離したままの状態で、可動式テーブル5を配置間隔p分だけ後退させた後((j))、分離機構7を下降させ基板ホルダー8を可動式テーブル5に移す。これにより、基板ホルダー8が前述の空いたスペースを埋めて、搬送マグネット23側に詰めた状態で可動式テーブル5に配置される((k))。
以上のように、本発明の搬送方式により、放射状ではなく並列状での基板ホルダー8の収納が可能となる。又、複数あった搬送レールを1箇所の可動式テーブル5とする事で、可動式テーブル上の基板ホルダーを小間隔収納でき、チャンバーサイズの小型化が可能となる。同時に搬送用部品の削減によるコストダウンと、搬送ローラー位置の調整作業時間を大幅に縮小できる。
なお、本実施形態では、可動式テーブル5の移動ピッチを常に基板ホルダー8の配置間隔p分にしているが、可動式テーブル5と搬送位置の間で基板ホルダー8を移載するときと、分離機構7を用いて可動式テーブル5内で基板ホルダー8の配置を変えるときとで、移動ピッチを変えてもよい。つまり、可動式テーブル5内で配置を変えるときは配置間隔p単位で移動ピッチを設定することが必要であるが、搬送位置に移載する場合は搬送レール23の位置まで可動式テーブル5を動かすことが必要である。
また、上記基板ホルダー収納チャンバ―は、基板ホルダー8の真空保管、脱ガスのために用いているが、これに限らず、基板の脱ガスや隣室へ導入まで待機させる目的で、基板が搭載された状態の基板ホルダー8を収納する装置として使用してもよい。
駆動源 21
回転方向変換機構 22
搬送マグネット 23
移載機構 30
搬送ローラ 31
搬送ベース 32
駆動軸 33
駆動装置 34
ヒータ 4
可動式テーブル 5
テーブル本体 51
溝 51a
駆動機構 52
ナット 52a
案内部 52b
コントローラ 6
分離機構 7
ユニット 7A,7B
保持部 71A
水平部 711a
区画部材 712a
駆動部 72A
基板ホルダー 8
基板 81
マグネット 82
支持爪 83
突出部 84
Claims (2)
- 基板を保持するための基板ホルダーを収納可能な基板ホルダー収納チャンバであって、
前記基板の厚さ方向に沿って複数の基板ホルダーを並べて保持可能な複数の第1部材と、
前記第1部材に保持される基板ホルダーを前記基板の厚さ方向へ移動させる移動機構と、
前記基板ホルダーの移動方向前方に配され、前記第1部材から前記移動機構によって移動してきた前記基板ホルダーを、前記基板の側方に沿ってチャンバ外へ搬送させる搬送機構と、
を備え、
複数の前記第1部材は並列に配置され、前記搬送機構を共用している
ことを特徴とする基板ホルダー収納チャンバ。 - 前記基板ホルダーは前記基板を鉛直方向に保持し、前記移動機構は前記基板を鉛直方向に保持した状態で移動することを特徴とする請求項1に記載の基板ホルダー収納チャンバ。
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