JP6328000B2 - 基板ホルダおよび基板着脱方法 - Google Patents
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Description
上記本体部は、上記基板に対向する第1の主面を有する。
上記保持ユニットは、上記基板に接触可能な粘着面を有する複数の粘着パッドを含む。上記保持ユニットは、上記粘着面が上記第1の主面から突出する第1の位置と、上記粘着面が上記本体部の内部へ後退する第2の位置との間で、上記複数の粘着パッドを上記第1の主面に平行な軸まわりに傾動させることが可能に構成される。
一方、保持ユニットは、粘着パッドを第2の位置に移動させることで、上記粘着面と基板との接触を解除する。これにより基板ホルダから基板を離脱させることが可能となる。
このように上記基板ホルダによれば、粘着パッドを用いて基板を保持するように構成されているため、簡素な構成で基板の起立姿勢を安定に保持することができる。
上記固定部は、上記第2の主面に配置される。上記可動部は、上記複数の粘着パッドを支持し、上記固定部に対して上記軸まわりに傾動可能に構成される。上記付勢部は、上記固定部と上記可動部との間に配置され、上記可動部を上記第1の位置に向けて付勢する。
これにより粘着パッドは、付勢部材によって常時第1の位置へ付勢されるため、外部から電力源や駆動力を得ることなく基板の保持状態を維持することができる。
上記可動部は、複数の粘着パッド各々を支持する複数の可動部材で構成されてもよいし、所定の複数の粘着パッドを共通に支持するように構成されてもよい。上記付勢部についても同様に、複数の粘着パッド各々を付勢する複数の付勢部材で構成されてもよいし、所定の複数の粘着パッドを共通に付勢するように構成されてもよい。
上記操作部は、例えば、縦型基板搬送装置の外部に設けられた基板着脱位置(典型的には、仕込室や取出室の近傍に設けられた基板の着脱ポジション)に設けられる。操作部としては、例えば、伸縮可能なロッド部を含む機構や適宜のロボットが含まれる。
上記粘着面が上記主面から突出する第1の位置から、上記粘着面が上記本体部の内部へ後退する第2の位置へ、上記複数の粘着パッドを上記主面に平行な軸まわりに傾動させることで、上記基板ホルダによる上記第1の基板の保持力が解除される。
上記主面に上記第1の基板から第2の基板が載せ替えられる。
上記複数の粘着パッドを上記第2の位置から上記第1の位置へ傾動させることで、上記第2の基板が粘着保持される。
これにより、基板を起立させた状態で搬送することができる。
これにより、主面に載置された基板に撓みが生じている場合などにおいて、当該基板の撓みを除去し、平面度の高い状態で基板の粘着保持を実現することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板ホルダ100を概略的に示す正面図である。
なお図においてX軸、Y軸およびZ軸方向は、相互に直交する3軸方向を示しており、本実施形態ではそれぞれ、基板ホルダ100の厚み方向、幅方向および高さ方向に相当する(以下の図においても同様とする)。
縦型基板搬送装置は、基板Wを垂直な姿勢で搬送するものに限られず、基板Wを5°程度傾斜させて搬送する場合も含む。すなわち上記起立姿勢には、文字どおり垂直な姿勢だけに限られず、ほぼ垂直な姿勢も含まれる。
上記縦型基板搬送装置は、例えば、インライン式スパッタ装置で構成される。基板Wは、典型的には矩形のガラス基板であり、その大きさは特に限定されず、例えば、G4ないしG6サイズのものが用いられる。
本体部10は、縦方向に長辺を有する矩形の板状部材で構成され、典型的には、ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属材料で構成される。本体部10は、基板Wの裏面(非成膜面)に対向する支持面11(第1の主面)を有する。支持面11は、YZ平面に平行な平面で構成され、基板Wよりも大きな面積を有する。
図2は、図1における[A]−[A]線断面図である。
保持ユニット20は、支持面11上に載置された基板Wを粘着力によって保持可能な複数の保持部材21を含む。複数の保持部材21は、先端部に、基板Wの裏面に接触可能な粘着面210をそれぞれ有し、粘着面210を基板Wの裏面側に向けて、支持面11の複数個所にそれぞれ配置されている。
なお粘着パッド211Aの内周領域に空気が溜まるのを防止するため、保持部材21Aの中心部に、図示しない空気抜き用の通孔が設けられてもよいし、粘着パッド211Aの少なくとも一部に径方向に連続する切欠きが設けられてもよい。
なお固定部22は、全ての保持部材21に共通の単独部品、あるいは、所定の複数の保持部材21に共通の部品群で構成されてもよい。
これに限られず、軸部221は、Z軸方向に平行に配置されてもよいし、Y軸およびZ軸に交差する任意の方向に配置されてもよい。すなわち軸部221は、本体部10の支持面11(あるいは裏面14)に平行であれば、いずれの方向であってもよい。
本実施形態において可動部23は、相互に略直交する第1および第2の板部231,232が一体化されたL字状の部材で構成される。第1の板部231は、保持部材21の底面を支持し、第2の板部232は、軸部221に傾動可能に支持される。
なお、操作部DPによる第2の板部232の+Z方向への押し込み量に制限が加えられてもよい。この場合、典型的には、操作部DPの押し込み量が制限された位置で、粘着パッド211の解除位置が規定される。このとき保持部材21は、空間部13の内周面に当接していなくてもよい。
なお付勢部24は、固定部22あるいは軸部221と一体的に構成されてもよい。
なお、可動部23および付勢部24は、全ての粘着パッド211に共通の単独部品、あるいは、所定の複数の粘着パッド211に共通の部品群で構成されてもよい。
図1を参照して、基板ホルダ100は、矩形のフレーム部30をさらに有する。フレーム部30は、本体部10の周囲に配置された矩形の枠部材で構成される。フレーム部30は、本体部10の周縁の少なくとも一部を支持する内周部31を有する。本実施形態では、本体部10の一対の長辺部が内周部31によって支持されるが、これに限られず、本体部10の一対の短辺部あるいは全ての辺部が内周部31によって支持されてもよい。
次に、以上のように構成される基板ホルダ100の典型的な動作について説明する。
一方、保持ユニット20は、各粘着パッド211を解除位置(第2の位置)に移動させることで、粘着面210と基板Wとの接触を解除する。これにより基板ホルダ100から基板Wを離脱させることが可能となる。
このように本実施形態の基板ホルダ100によれば、複数の粘着パッド211を用いて基板Wを保持するように構成されているため、簡素な構成で基板の起立姿勢を安定に保持することができる。
これにより、支持面11の平面度を高めることができるとともに、本体部10をコンパクトに構成することができる。さらに、基板Wの全面成膜の要求にも容易に対応することが可能となる。
図6は、基板ホルダ100を用いた基板着脱方法の一例を示す工程フローである。
このとき基板Wは、個々の粘着パッド211の粘着力によって、基板ホルダ100から脱落することなく、支持面11に対向する起立した姿勢で安定に保持される。その後、基板ホルダ100は、仕込・取出室へ向けて搬送される(ステップS108)。
図7は、基板ホルダ100を用いた基板着脱方法の他の例を示す工程フローである。
本工程は、基板ホルダ100の姿勢変換(ステップ201)、粘着パッドの解除位置への移動(ステップ202)、リフターピンの上昇(ステップ203)、基板の入れ替え(ステップ204)、粘着パッドの保持位置への移動(ステップ205)、リフターピンの下降(ステップ206)、基板ホルダ100の姿勢変換(ステップ207)および基板ホルダの搬送(ステップ208)の各ステップを有する。
上記押し付け力は、例えば、基板Wの裏面を真空吸着あるいは静電吸着する吸着具を用いて基板Wを粘着面に向けて押し付ける力を発生させてもよい。上記吸着具は、例えば、リフターピンの先端に設けられてもよい。
図8は、基板ホルダ100を用いた基板着脱方法のさらに他の例を示す工程フローである。
本工程は、基板ホルダ100の姿勢変換(ステップ301)、粘着パッドの解除位置への移動(ステップ302)、リフターピンの上昇(ステップ303)、基板の入れ替え(ステップ304)、リフターピンの下降(ステップ305)、粘着パッドの保持位置への移動(ステップ306,307)、基板ホルダ100の姿勢変換(ステップ308)および基板ホルダの搬送(ステップ309)の各ステップを有する。
上記工程例1〜3では、基板ホルダ100の縦姿勢から横姿勢への変換動作およびリフターピンの昇降動作を経て、基板Wの成膜面に接触することなく、基板Wの入れ替え作業が行われた。一方、基板Wの成膜面への接触が許容される場合は、例えば基板Wの成膜面をロボットハンドなどで吸着保持(真空チャック、静電チャック)しながら、縦姿勢に維持された基板ホルダ100に対して基板Wの着脱を行うようにしてもよい。この場合、基板ホルダ100の姿勢変換動作およびリフターピンの昇降動作を不要がとなるため、基板の入れ替え作業を迅速に行うことが可能となる。
姿勢変換ユニット300は、仕込・取出室外部の基板着脱ポジションに設置され、例えば上述の各工程例において、基板ホルダ100の縦姿勢と横姿勢とを相互間で変換する機能を有する。
図11および図12は、比較例に係る保持力解除工程を説明する要部断面図である。
この比較例では、図11に示すように、支持面51上には、基板Wの裏面を粘着保持する複数の粘着パッド52が配置されており、これら複数の粘着パッド52によって基板Wを水平に保持している。このような形態で保持された基板Wを支持面51から離脱させるために、この比較例では、支持面51を貫通する複数のリフターピン53が用いられる。これらリフターピン53が例えば図12に示すように基板Wの一方の縁部から順に上昇することで、粘着パッド52から基板Wが引き剥がされる。
図13〜図15は、本発明の第2の実施形態を示している。
以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
なおこのような配置レイアウトは、第1の実施形態においても同様に適用可能である。
なお有効領域W0とは、典型的には、基板W1〜W3が後に製品サイズに裁断される場合において、半導体素子や表示素子などが配置される製品領域を意味する。
なお固定具81,82は、第1の実施形態においても同様に適用可能であるとともに、それらの設置は必須ではなく、省略されてもよい。
本発明に係る基板ホルダは、基板搬送装置内において基板を所定姿勢で搬送する単独のキャリアとして構成される場合に限られず、別途用意されたキャリアあるいはトレイに一体的あるいは着脱自在に組み込まれる形態であってもよい。また、本発明に係る基板ホルダは、搬送装置以外の処理装置において、基板を所定姿勢に保持する基板保持機構として構成されてもよい。
すなわち弾性ヒンジ524は、本体部10の裏面14に固定される第1の端部524aと、被操作片523aに固定される第2の端部524bとを有する。弾性ヒンジ524は、被操作片523aを図中時計方向に常時付勢し、操作部DPによる押圧操作を受けて反時計方向に弾性変形するように構成される。
11,61…支持面
13…空間部
14…裏面
20…保持ユニット
22…固定部
23…可動部
24…付勢部
30…フレーム部
100,200…基板ホルダ
210…粘着面
211,211A,211B,211C…粘着パッド
221…軸部
Claims (8)
- 縦型基板搬送装置に用いられ、基板を起立姿勢で保持することが可能な基板ホルダであって、
前記基板に対向する第1の主面を有する本体部と、
前記基板に接触可能な粘着面を有する複数の粘着パッドを含み、前記粘着面が前記第1の主面から突出する第1の位置と、前記粘着面が前記本体部の内部へ後退する第2の位置との間で、前記複数の粘着パッドを前記第1の主面に平行な軸まわりに傾動させることが可能な保持ユニットと
を具備する基板ホルダ。 - 請求項1に記載の基板ホルダであって、
前記本体部は、前記第1の主面とは反対側の第2の主面をさらに有し、
前記保持ユニットは、
前記第2の主面に配置される固定部と、
前記複数の粘着パッドを支持し、前記固定部に対して前記軸まわりに傾動可能な可動部と、
前記固定部と前記可動部との間に配置され、前記可動部を前記第1の位置に向けて付勢する付勢部と、をさらに有する
基板ホルダ。 - 請求項2に記載の基板ホルダであって、
前記可動部は、前記縦型基板搬送装置の操作部の入力を受けることで、前記粘着パッドを前記第1の位置から前記第2の位置へ傾動させる被操作片を有する
基板ホルダ。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の基板ホルダであって、
前記本体部は、前記複数の粘着パッドをそれぞれ収容する複数の空間部が形成された板状部材で構成される
基板ホルダ。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の基板ホルダであって、
前記本体部は、前記複数の粘着パッドをそれぞれ収容する複数の空間部が形成された軸状部材を含む格子体で構成される
基板ホルダ。 - 主面を有する本体部と、前記主面に対向する第1の基板に接触する粘着面を有する複数の粘着パッドとを備えた基板ホルダを、縦姿勢から横姿勢に変換し、
前記粘着面が前記主面から突出する第1の位置から、前記粘着面が前記本体部の内部へ後退する第2の位置へ、前記複数の粘着パッドを前記主面に平行な軸まわりに傾動させることで、前記基板ホルダによる前記第1の基板の保持力を解除し、
前記主面に前記第1の基板から第2の基板を載せ替え、
前記複数の粘着パッドを前記第2の位置から前記第1の位置へ傾動させることで、前記第2の基板を粘着保持する
基板着脱方法。 - 請求項6に記載の基板着脱方法であって、さらに、
前記第2の基板を粘着保持した後、前記基板ホルダを前記横姿勢から前記縦姿勢に変換する
基板着脱方法。 - 請求項6または7に記載の基板着脱方法であって、
前記複数の粘着パッドを前記第2の位置から前記第1の位置へ傾動させる工程は、前記複数の粘着パッドのうち、前記主面の中央側に位置する粘着パッドを前記第1の位置に傾動させた後、前記中央側に位置する粘着パッドの周囲に位置する粘着パッドを前記第1の位置に傾動させる
基板着脱方法。
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