JP6610980B2 - 基板ガイド、キャリア - Google Patents

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Description

本発明は、基板ガイド、キャリアに関し、特に基板の縦型搬送における割れ等の発生防止に用いて好適な技術に関する。
本願は、２０１７年６月８日に日本に出願された特願２０１７−１１３６５０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
例えば、液晶ディスプレイの製造工程においては、ガラス等からなる基板上に、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が形成される。このＴＦＴの形成にあたっては、ガラス基板に対して、真空環境下で加熱処理、成膜処理等を行う成膜装置（スパッタリング装置）が用いられる。
近年、液晶ディスプレイの大型化に伴って、成膜装置として、キャリア循環型のインラインスパッタ装置が用いられている。このキャリア循環型のインラインスパッタ装置は、ガラス基板を真空中に導入する仕込室、スパッタリングターゲットを配置した成膜室、ガラス基板を真空中から大気に戻すための取出室等を備えている。そして、ガラス基板は、キャリアと称される搬送台車に載置され、インラインスパッタ装置を構成する各室の間を移動する（例えば、特許文献１参照）。
また、スパッタ装置として、縦型枚葉装置（固定成膜装置）の構成やインターバック式スパッタ装置も知られている。
インターバック式スパッタ装置においては、１つチャンバが、ガラス基板が導入される仕込室と、ガラス基板が取り出される取出室とを兼ねている。
ガラス基板を載置するキャリアは、インラインスパッタ装置の設置面積を最小限に留めるために、ガラス基板を略鉛直方向に立てた状態で保持する、いわゆる縦型キャリアを用いることが多くなっている。こうした縦型キャリアは、ガラス基板の周縁部に当接して保持するフレームを備えている。このフレームには、ガラス基板の一方の成膜面側を露呈させる開口部が形成されている。
インラインスパッタ装置にガラス基板を投入する際には、例えば、水平に載置されたガラス基板を、吸盤等を備えた多関節ロボットアームでピックアップする。次にガラス基板を鉛直方向に立てた状態に回転させ、キャリアのフレームにガラス基板を立て掛ける。そして、多関節ロボットアームがガラス基板の吸着を解除すると、フレーム下端の受け部にガラス基板の底辺が接する位置まで、ガラス基板は自重によって沈み込む。この後、ガラス基板は、フレームに取り付けられたクランプ等で、基板面の周縁部をフレームに押し付けられ把持される。
また、ガラス基板は、キャリアに載置された状態で、インラインスパッタ装置の各室間を移動する際に加速、減速を繰り返す。
インターバック式スパッタ装置は、水平に維持されたガラス基板を移載機から受け取り、その後、ガラス基板を鉛直方向に立てた状態とし、ガラス基板を搬送する。
ガラス基板を縦型キャリアに載置する工程においては、多関節ロボットアームの駆動精度の制約により、ガラス基板の載置位置に数ミリ程度のズレが生じる場合がある。また、ガラス基板は、公差（寸法誤差）が０．１％程度存在するが、一辺が数メートル単位の大型ガラス基板では、例え０．１％の公差でも数ミリ単位のバラつきとなって現れる。
また、一辺が数メートル単位の大型ガラス基板では、その自重が、数ｋｇ〜１０数ｋｇにも達し、また、その厚みがミリオーダーあるいは、０．１ｍｍオーダーであり極めて薄い。このため、縦型搬送におけるガラス基板の端面には、極めて大きなガラス基板の荷重が加わる。
日本国特開２００６−１１４６７５号公報
液晶ディスプレイの製造などガラス基板を縦型搬送するインラインスパッタ装置では、ガラス基板に割れ等が発生した場合、製造ラインをすべて止める必要がある。製造ラインの稼働が停止する時間が発生した場合には、作業性の著しい低下を招く。このため、製造ラインの稼働停止の原因となるガラス基板の割れ発生を防止したいという要求があった。
縦型搬送においてガラス基板に割れ・ひびが発生する箇所に関し、基板の自重が印加されるキャリアの下側位置にある基板支持部の付近において割れ・ひびが発生することが多いため、特に、これを解決したいという強い要求があった。
また、ガラス基板に割れ・ひびが発生する場合としては、キャリアに載置された状態で、加速、減速を繰り返す場合に、キャリアの前後位置にある基板位置規制部の付近の位置でも発生することがあり、これを解決したいという要求があった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、縦型搬送において、キャリアに載置されたガラス基板における割れ・ひびの発生を抑制することという目的を達成しようとするものである。
本発明者らは、鋭意研究を重ね、ガラス基板における割れの原因について、次の事項が関係していることを突き止めた。
キャリアによる基板搬送時、あるいは、キャリアに対して基板の入れ替えをする際に、基板のキャリアに対する移動や擦れが発生する場合がある。このように、基板のキャリアに対する移動や擦れ衝撃が発生した場合、基板端面に対するダメージとなる可能性がある。縦型搬送のキャリアによって搬送するガラス基板の厚さが極めて薄いため、基板端面に対するダメージは極めて大きい。このため、ダメージによってガラス基板に割れが発生する。したがって、本発明者らは、特に、このような問題の発生するキャリアの下側位置にある基板支持部における基板へのダメージ低減可能とする構成として、本発明に到達した。また、本発明者らは、ガラス基板がキャリアに載置された状態で、加速、減速を繰り返す場合も同様に検討して、本発明に到達した。
本発明の第１態様に係る基板ガイドは、基板の面が略鉛直方向に沿うように前記基板を略垂直に保持するキャリアのキャリアフレームに設けられ、前記基板の少なくとも周縁端面部に接して前記基板を支える基板ガイドであって、前記キャリアフレームに取り付けられるベースと、前記キャリアに保持された前記基板の前記周縁端面部に接触するとともに、前記基板の前記面に沿った方向で前記周縁端面部の法線方向に移動可能として前記ベースに取り付けられる基板支持部と、前記ベースに対して前記基板支持部を前記基板に向けて付勢する付勢部材と、を有し、
前記基板支持部は、前記周縁端面部に沿った支持平面部を有し、
前記基板支持部と前記ベースとが、前記支持平面部と直交する方向に互いに摺動する移動位置規制摺動面を有し、
前記ベースは、前記基板が前記基板支持部に載置された際に前記周縁端面部に隣接した前記基板の前記面に接する当接部を有し、該当接部が、前記基板支持部の移動方向で前記支持平面部から離間する方向に延在することにより上記課題を解決した。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記基板支持部は、前記周縁端面部に沿った支持平面部を有することがより好ましい。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記基板支持部と前記ベースとが、前記支持平面部と直交する方向に互いに摺動する移動位置規制摺動面を有することが可能である。
また、本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記ベースは、前記基板が前記基板支持部に載置された際に前記周縁端面部に隣接した前記基板の前記面に接する当接部を有し、該当接部が、前記基板支持部の移動方向で前記支持平面部から離間する方向に延在してもよい。
また、本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記ベースは、前記当接部をのぞき、前記基板支持部の移動方向において前記支持平面部から離間した輪郭形状を有することができる。
また、本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記当接部から離間した前記支持平面部の端部には、前記基板の前記面に沿った方向において前記基板から離間する面が接続されることが好ましい。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記周縁端面部から、前記当接部から離間する位置に向かう方向における前記基板支持部の寸法は、前記基板支持部が前記ベースを覆うように設定されることができる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記付勢部材は、前記周縁端面部の周方向で少なくとも前記基板支持部の前記支持平面部の両端位置に設けられることができる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記基板支持部と前記ベースとが、前記付勢部材の端部を収納する収納凹部を有することができる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、前記コイルバネの中心軸線が、前記支持平面部と交差する位置に配されることができる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、前記コイルバネの中心軸線が、前記移動位置規制摺動面よりも前記当接部に近い位置に配されることができる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、前記コイルバネの縁部が、前記移動位置規制摺動面よりも前記当接部から離間する位置に配されることができる。
本発明の第２態様に係るキャリアは、基板の面が略鉛直方向に沿うように該基板を略垂直に保持するキャリアであって、前記基板の少なくとも周縁部に接して前記基板を支えるキャリアフレームを有し、該キャリアフレームに上記のいずれかに記載の基板ガイドが複数配されたことができる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドは、基板の面が略鉛直方向に沿うように前記基板を略垂直に保持するキャリアのキャリアフレームに設けられ、前記基板の少なくとも周縁端面部に接して前記基板を支える基板ガイドであって、前記キャリアフレームに取り付けられるベースと、前記キャリアに保持された前記基板の前記周縁端面部に接触するとともに、前記基板の前記面に沿った方向で前記周縁端面部の法線方向に移動可能として前記ベースに取り付けられる基板支持部と、前記ベースに対して前記基板支持部を前記基板に向けて付勢する付勢部材と、を有する。これにより、基板をキャリアに載置する際に、基板の周縁端面部が当接する基板支持部が、キャリアフレーム（ベース）に対して荷重のかかる方向である枠周囲に向けて広がる方向に移動可能である。このため、基板の周縁端面部に対する衝撃を緩和するとともに、基板をキャリアに載置した状態でキャリアを移動する際にも、基板の周縁端面部が当接する基板支持部がキャリアフレームと一体とされたベースに対して移動可能である。このため、基板の周縁端面部に対する衝撃を緩和することができ、これにより、基板における割れ・欠けの発生を充分抑制することが可能となる。
なお、本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいて、基板の面の方向、基板の周縁端面部の方向は、いずれも、基板の面が鉛直方向に沿うように保持された状態での方向を意味する。また、基板は、略矩形の輪郭形状を有する。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいて、前記基板支持部は、前記周縁端面部に沿った支持平面部を有する。これにより、支持平面部が平面であり凸部が設けられていないため、基板をキャリアに載置する際に、基板の周縁端面部が移動する方向に沿って支持平面部が延在する。このため、基板の周縁端面部が支持平面部に引っかかることに起因する基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドは、前記基板支持部と前記ベースとが、前記支持平面部と直交する方向に互いに摺動する移動位置規制摺動面を有する。これにより、前記基板支持部と前記ベースとが、移動位置規制摺動面に沿って、支持平面部と直交する方向に互いに摺動可能となる。このため、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板の面内方向に対する荷重・衝撃を緩和して、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
なお、移動位置規制摺動面は、基板の面と並行な方向に設けられることができる。
さらに、移動位置規制摺動面は、基板の面と直交する方向にも設けられることができる。
また、本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいて、前記ベースは、前記基板が前記基板支持部に載置された際に前記周縁端面部に隣接した前記基板の前記面に接する当接部を有し、該当接部が、前記基板支持部の移動方向で前記支持平面部から離間する方向に延在する。これにより、基板の表面（面）が直接キャリアフレームに当接することがないため、基板温度状態等、キャリアフレームに接触することで基板に生じる不具合を回避することができる。また、当接部がベースに設けられているので、基板支持部に周縁端面部が当接した状態で、この当接部に基板の表面が当接する位置において、基板ガイドに対する基板の位置を規制して、基板支持部に基板を載置することができる。
また、本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいて、前記ベースは、前記当接部をのぞき、前記基板支持部の移動方向において前記支持平面部より離間した輪郭形状を有する。これにより、基板が基板支持部に載置された際に、基板支持部に周縁端面部が当接した状態で、ベースを構成する当接部以外の部分が基板に接触することがない。このため、基板をキャリアに載置する際に、基板の周縁端面部が移動する方向に沿って支持平面部以外の部位に接触しないことになり、基板の周縁端面部以外がベースに引っかかることに起因する基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
また、本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいて、前記支持平面部には、前記当接部から離間した前記支持平面部の端部には、前記基板の前記面に沿った方向において前記基板から離間する面が接続される。これにより、基板をキャリアに載置する際に、基板の周縁端面部が支持平面部に当接する前に、支持平面部から延在する面が基板から離間するように形成されているため、基板の周縁端面部が移動する方向に沿って支持平面部より前には支持平面部以外の部位に接触しない。これにより、基板の周縁端面部以外の部分が基板支持部に引っかかることに起因する基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記周縁端面部から、前記当接部から離間する位置に向かう方向における前記基板支持部の寸法は、前記基板支持部が前記ベースを覆うように設定される。これにより、基板をキャリアに載置する際に、基板の周縁端面部が基板支持部のみに接触して、ベースには接触しないことになり、基板の周縁端面部がベースに当接して基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記付勢部材は、前記周縁端面部の周方向で少なくとも前記基板支持部の前記支持平面部の両端位置に設けられる。これにより、付勢部材が配される両端で基板支持部がベースに支持されるため、基板支持部が基板の面内方向に傾くことを防止して、基板支持部が支持平面部に鉛直な方向にのみ移動可能となる。これにより、基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記基板支持部と前記ベースとが、前記付勢部材の端部を収納する収納凹部を有する。これにより、付勢部材が基板支持部に対してずれること、および、付勢部材が前記ベースに対してずれることを防止して、基板支持部のベースへの移動方向が変動してしまうことを防止できる。これにより、基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、前記コイルバネの中心軸線が、前記支持平面部と交差する位置に配される。これにより、基板支持部が基板の面の法線方向に傾くことを防止して、基板支持部が支持平面部に鉛直な方向にのみ移動可能となる。これにより、基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、前記コイルバネの中心軸線が、前記移動位置規制摺動面よりも前記当接部側位置に配される。これにより、基板支持部が基板の面の法線方向に傾くことを防止して、基板支持部が支持平面部に鉛直な方向にのみ移動可能となる。これにより、基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第１態様に係る基板ガイドにおいては、前記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、前記コイルバネの縁部が、前記移動位置規制摺動面よりも前記当接部から離間する位置に配される。これにより、基板支持部が基板の面の法線方向に傾くことを防止して、基板支持部が支持平面部に鉛直な方向にのみ移動可能となる。これにより、基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の第２態様に係るキャリアは、基板の面が略鉛直方向に沿うように該基板を略垂直に保持するキャリアであって、前記基板の少なくとも周縁部に接して前記基板を支えるキャリアフレームを有し、該キャリアフレームに上記のいずれかに記載の基板ガイドが複数配されている。これにより、基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
基板ガイドが前記キャリアフレームの下部か、または、キャリアの進行方向前後位置に設けられる。これにより、基板をキャリアに載置する際あるいは基板を載置した状態でキャリアを移動する際において、基板下部の基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止できる。さらに、キャリアの進行方向における前後位置となる基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板における割れ・欠けが発生することを防止することが可能となる。
本発明の態様によれば、基板の周縁端面部に局所的な荷重が印加することを防止して、基板における割れ・欠けが発生することを防止することができるという効果を奏することが可能となる。
本発明の第１実施形態に係るキャリアを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るキャリアをコンベアに載置した状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る基板ガイドを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る基板ガイドを示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る基板ガイドを示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る基板ガイドを示す背面図である。 図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図５におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 図５におけるＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 図５におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 本発明の第１実施形態に係る基板ガイドの使用状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る基板ガイドを示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る基板ガイドを示す正面図である。 図１３におけるＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。 図１３におけるＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図である。 図１３におけるＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図である。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る基板ガイド及びキャリアを、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態におけるキャリアを示す斜視図であり、図２は、本実施形態におけるキャリアをコンベアに載置した状態を示す側面図であり、図１において、符号１０は、キャリアである。
本実施形態に係るキャリア１０は、図１に示すように、基板、例えば、ガラス基板１１に成膜などを施す際には、キャリア１０と呼ばれる枠体にガラス基板１１を載置し、キャリア１０を後述するコンベアにより搬送しつつ、適宜処理を行う。なお、基板１１としては、薄肉のガラス基板・樹脂基板等も適用可能である。
キャリア１０は、例えば、キャリア循環型のインラインスパッタ装置に用いられる。また、キャリア１０は、インターバック式スパッタ装置にも適用可能である。また、キャリア１０は、縦型枚葉装置（固定成膜装置）にも適用可能である。
キャリア１０は、縦型に配置された状態で、ガラス基板１１が載置されるように構成されている。即ち、キャリア１０は、ガラス基板１１基板の一面（表面）１１ａが略鉛直方向Ｖに沿うように、ガラス基板１１を略垂直に保持する。キャリア１０は、アルミニウムなどからなる額縁状のキャリアフレーム１５と、キャリアフレーム１５の上辺に沿うように設けられたマグネット１６と、キャリアフレーム１５の下辺に沿うように設けられた丸棒からなるスライダ１７と、を備えている。
また、キャリア１０は、ガラス基板１１の荷重を受け、かつガラス基板１１の水平度を保持するための複数の基板ガイド１００と、キャリアフレーム１５の開口部２１の周縁に設けられ、ガラス基板１１をキャリア１０に保持させるための複数のクランプ１９と、を備えている。こうした構成によって、キャリアフレーム１５は、ガラス基板１１の少なくとも周縁部に接して、ガラス基板１１を支える。なお、ガラス基板１１の周縁の非成膜領域を覆うためのマスク２０は、キャリアフレーム１５の開口部２１周縁に、キャリアフレーム１５と一体形成されている。キャリアフレーム１５の下部には、ガラス基板１１の底辺に接して、ガラス基板１１を受け止める複数の基板ガイド１００が形成されている。
このガラス基板１１をキャリア１０に載置する際には、例えば、ロボットアーム（図示略）によってガラス基板１１を吸着保持し、縦型のキャリアフレーム１５の側方から差し込むように挿入する。
なお、キャリアフレーム１５は、ガラス基板１１の一面１１ａが正確に鉛直方向に沿うように保持する構成に限定されない。キャリアフレーム１５は、鉛直方向から数度傾斜させた略鉛直方向にガラス基板１１を保持する構成であってもよい。
また、キャリア１０は、後述する基板ガイド１００がキャリアフレーム１５に設けられた構成であれば、上記の構成に限定されない。
キャリア１０は、図２に示すように、成膜装置（図示せず）を構成する真空チャンバ５０に載置されている。このキャリア１０は、例えば、縦型搬送タイプの真空成膜装置を構成する複数の真空チャンバや、大気圧環境での搬送を行う大気搬送コンベアなどを循環搬送される。
真空チャンバ５０は、例えば、床面ＦＬに支持固定されたフレーム２２と、フレーム２２内に設けられた下部支持機構２３および上部支持機構２４とを備えている。これにより、キャリア１０の下辺に設けられたスライダ１７を、下部支持機構２３のローラ２５に係合させて、ローラ２５をモータ２６で回転駆動させることで、キャリア１０を搬送経路（ローラ２５の外周側の溝部）に沿って水平移動させることができる。また、キャリア１０の上辺に設けられたマグネット１６と、上部支持機構２４を構成する一対のマグネット２７ａ，２７ｂとが反発しあうことにより、キャリア１０を垂直に保持した状態で搬送可能に構成されている。
図３は、本実施形態における基板ガイドを示す斜視図である。図４は、本実施形態における基板ガイドを示す分解斜視図である。図５は、本実施形態における基板ガイドを示す正面図である。図６〜図１０の各々は、図５に示した矢視に沿う断面図である。図３〜図１０において、符号１００は、基板ガイドである。
本実施形態に係る基板ガイド１００は、図１に示すように、ガラス基板１１の一面１１ａ（面）が略鉛直方向に沿うようにガラス基板１１を略垂直に保持するキャリア１０のキャリアフレーム１５に設けられている。基板ガイド１００は、ガラス基板１１の少なくとも周縁端面部１１ｂに接してガラス基板１１を支える。
基板ガイド１００は、図３〜図１０に示すように、ベース１１０と、基板支持部１２０と、コイルバネ（付勢部材）１４０，１５０とを有する。
ベース１１０および基板支持部１２０は、スパッタ等の処理に対して耐熱性および耐真空性を有するとともに、ガラス基板１１を支持可能な強度を有する樹脂からなり、例えば、べスペル（デュポン社製、登録商標）等のポリイミド樹脂からなる。
ベース１１０は、キャリアフレーム１５に取り付けられて、ガラス基板１１を載置する基板支持部１２０を収納している。
基板支持部１２０は、基板支持部１２０の上面を形成する支持平面部１２１を有する。支持平面部１２１がベース１１０の中央から上方に突出するように、基板支持部１２０はベース１１０内に収納されている。基板支持部１２０の支持平面部１２１は、キャリア１０に保持されたガラス基板１１の下端となる周縁端面部１１ｂに接触する。基板支持部１２０は、ガラス基板１１の一面１１ａに沿った鉛直方向、すなわち、周縁端面部１１ｂの法線方向に移動可能としてベース１１０に取り付けられている。
基板支持部１２０は、ベース１１０に収納された状態で、ベース１１０に対してコイルバネ１４０，１５０により上方に向けて付勢されている。
ベース１１０は、図３〜図１０に示すように、樹脂製であり、左右方向に長い略直方体形状を有する。ベース１１０は、内部空間１１１を有する。内部空間１１１は、ベース１１０の背面１１０ａに形成された開口１１１ａと、ベース１１０の上面１１０ｂに形成された開口１１１ｂを有する。内部空間１１１の内部には、基板支持部１２０が収納されている。ベース１１０の背面１１０ａには、ベース１１０の上方に延長されるように板状の当接部１１２が立設されている。
以下の説明において、「左右方向」は、基板支持部１２０に載置される基板１１に平行な方向を意味する。また、「前後方向」は、左右方向に垂直な方向を意味する。
ベース１１０の内部空間１１１は、図６に示すように、背面視において、略矩形の断面を有する。図４，図７，図８に示すように、内部空間１１１は、背面１１０ａにて内部空間１１１の全体が開口するように、前後方向においても略矩形の断面を有する。ベース１１０の前後方向において、内部空間１１１は、背面１１０ａにおける内部空間１１１の寸法の約半分よりも小さい寸法を有するように形成されている。
ベース１１０の内部空間１１１は、図４，図６に示すように、上面１１０ｂの近くに位置するベース１１０の左右両端を残すように開口している。内部空間１１１の上側には、前後方向に延在する上溝１１３が形成されている。上溝１１３の左右方向の寸法は、内部空間１１１の左右方向の全長と等しい。上溝１１３は、ベース１１０の上面１１０ｂに形成されている。
ベース１１０の内部空間１１１は、図４，図６に示すように、上面１１０ｂにおける左右両端には、位置規制面１１１ｃ，１１１ｄが設けられている。位置規制面１１１ｃ，１１１ｄには、基板支持部１２０に当接し、基板支持部１２０の移動方向における上端位置を規制する。位置規制面１１１ｃ，１１１ｄは、略水平に形成されるとともに、同一平面として形成される。
ベース１１０の内部空間１１１においては、底部１１１ｆに、上溝１１３の両端位置に対応するように収納凹部１１４，１１５が設けられている。収納凹部１１４，１１５は、前後方向に延在し、コイルバネ１４０，１５０の下端部１４０ａ，１５０ａを収納する
収納凹部１１４，１１５は、内部空間１１１の前側面にも底部１１１ｆと同じ幅寸法を有するように設けられている。収納凹部１１４，１１５の上端は、開口１１１ｂの輪郭を形成する。
ベース１１０の内部空間１１１においては、前側側面のうち、収納凹部１１４，１１５の設けられていない部分が、基板支持部１２０に当接して基板支持部１２０の移動方向を規制する移動位置規制摺動面１１６である。この移動位置規制摺動面１１６は、左右方向に延在する略鉛直面である。この移動位置規制摺動面１１６における左右方向の中央部の上端は、開口１１１ｂの輪郭を形成する。
鉛直面とされる移動位置規制摺動面１１６は、水平面とされる上溝１１３の底面と、互いに直交するように形成されている。
上溝１１３の左右両側となるベース１１０の上面１１０ｂは、後述するように基板支持部１２０の支持平面部１２１よりも下側に位置しており、支持平面部１２１よりも上側に突出しないように形成されている。また、上面１１０ｂの前端側には、後述するように基板支持部１２０の傾斜面１２３ａと略並行な傾斜面１１０ｄが形成されている。この傾斜面１１０ｄは、傾斜面１２３ａよりも上側に位置しないように形成されている。
これにより、ベース１１０は、当接部１１２をのぞき、基板支持部１２０の支持平面部１２１に載置されたガラス基板１１から離間した輪郭形状を有することになる。
当接部１１２は、背面１１０ａ側から見て、略矩形の輪郭形状とされ、基板ガイド１００に載置された基板１１がキャリアフレーム１５に当接しない大きさとされている。具体的には、当接部１１２は、図４，図６に示すように、ベース１１０の上面１１０ｂの背面１１０ａにおける端部から上方に立設され、上面１１０ｂの横方向の寸法と等しい幅を有する。
また、当接部１１２の中央部における下側は、内部空間１１１の形状に対応している。内部空間１１１および上溝１１３の形状に合わせて、開口１１１ａおよび開口１１１ｂの輪郭を形成するように、当接部１１２の形状は、開口１１１ａに沿った切り欠きを有する形状とされている。
ベース１１０の下面１１０ｃの左右方向における中央位置には、基板ガイド１００をキャリア１０に取り付けるための取り付けネジ孔１１８が鉛直方向に設けられている。
ベース１１０の背面１１０ａには、図３〜図１０に示すように、背面１１０ａの全周がセットバックするように段差１１０ｇが設けられている。同様に、ベース１１０の下面１１０ｃには、ベース１１０の全周がセットバックするように段差１１０ｇが設けられている。これらの段差１１０ｇにより、基板ガイド１００がキャリアフレーム１５に取り付けられた際に、キャリアフレーム１５とベース１１０との取り付け部分に隙間が形成される。この構造により、成膜処理中において、成膜ガスに起因してキャリアフレーム１５とベース１１０とで形成される角部に形成される不必要な成膜成分がガラス基板１１に影響を及ぼさないようになっている。
基板支持部１２０は、基板支持部１２０の最上面にガラス基板１１が載置された際に周縁端面部１１ｂに当接する支持平面部１２１を有する。基板支持部１２０の下端側は、内部空間１１１に収納される収納部１２２である。
収納部１２２は、背面１１０ａの近くに位置して内部空間１１１に沿って下向きに延在しており、内部空間１１１の前後方向の寸法と等しい前後方向の寸法を有している。また、開口１１１ａの上端側となる支持平面部１２１は、載置部１２３を有する。載置部１２３は、上溝１１３に沿って前側に延在するとともに、ベース１１０の前後方向に沿う部分の全体を覆うように形成されている。
収納部１２２と載置部１２３とは、図８に示すように、断面Ｌ字状の形状を有する。
収納部１２２は、図４〜図６に示すように、平面視において内部空間１１１とほぼ等しい断面形状を有する。収納部１２２の左右方向における両端の上側は、位置規制面１１１ｃ，１１１ｄに対応し、位置規制面１１１ｃ，１１１ｄに下側から当接可能な位置規制面１２２ｃ，１２２ｄである。位置規制面１２２ｃ，１２２ｄは、略水平に形成されるとともに、同一平面として形成される。位置規制面１２２ｃ，１２２ｄは、支持平面部１２１よりも下側に位置し、かつ、この支持平面部１２１よりも左右方向に突出した状態とされる。
収納部１２２の左右方向において、位置規制面１２２ｃと位置規制面１２２ｄとの間の内側部分は、載置部１２３であり、位置規制面１２２ｃ，１２２ｄよりも上方に突出するとともに、上溝１１３の左右方向の寸法と略等しい左右方向の寸法を有し、前方向に突出して形成されている。
収納部１２２の左右方向の両端側には、図４に示すように、上溝１１３の両端位置に対応する位置に、コイルバネ１４０，１５０を収納する収納凹部１２４，１２５が上下方向に延在して設けられる。
収納凹部１２４，１２５においては、背面１１０ａに対応する部分および上側が閉塞されるとともに、下端側および前側が開口している。コイルバネ１４０，１５０の下端部１４０ａ，１５０ａが収納凹部１２４，１２５の下側に突出した状態で、収納凹部１２４，１２５は、コイルバネ１４０，１５０を収納可能である。
収納凹部１２４，１２５の上側は、載置部１２３の下端とほぼ等しい位置にあり、水平面とされる。
収納凹部１２４，１２５の背面１１０ａに対応する部分は、コイルバネ１４０，１５０の輪郭形状における背面１１０ａ付近の形状とほぼ等しい半円状の水平断面を有する。収納凹部１２４，１２５内部において、コイルバネ１４０，１５０が伸縮した場合でも、収納凹部１２４，１２５は、コイルバネ１４０，１５０と基板支持部１２０とが水平方向に移動しないように形成されている。
収納部１２２の前側側面のうち、図４に示すように、左右方向における収納凹部１２４と収納凹部１２５との間には、ベース１１０の移動位置規制摺動面１１６に対して摺動可能な移動位置規制摺動面１２６が形成されている。移動位置規制摺動面１２６は、左右方向に延在する略鉛直面である。
この移動位置規制摺動面１２６と移動位置規制摺動面１１６とが摺動することで、基板支持部１２０のベース１１０に対する移動方向が上下方向に規制可能とされている。
また、移動位置規制摺動面１１６における左右方向の中央部の上端は、図３〜図１０に示すように、載置部１２３の下端とほぼ等しい位置にあり、水平方向に延びる直線である。
収納凹部１２４，１２５の左右方向の外側となる収納部１２２の前側側面においても、図９に示すように、ベース１１０の移動位置規制摺動面１１６に対して摺動可能な移動位置規制摺動面１２６が形成されている。
載置部１２３の上側のうち背面１１０ａに近い部分は、水平面とされる支持平面部１２１である。載置部１２３の上側のうち支持平面部１２１よりも前面側には、傾斜面（面）１２３ａが形成されている。傾斜面１２３ａは、支持平面部１２１に接続されており、支持平面部１２１から下側に傾斜している。傾斜面１２３ａは、支持平面部１２１から前側端部に向けて、支持平面部１２１に載置されたガラス基板１１の位置から上下方向に次第に離間するように形成されている。
傾斜面１２３ａと支持平面部１２１との境界部分は、図３〜図１０に示すように、尖った角がないように滑らかな表面形状を有し、この境界部分を介して傾斜面１２３ａと支持平面部１２１とが接続されている。また、傾斜面１２３ａの前側端部、および、左右両端部も、尖った角がないように滑らかに角を丸めた形状として形成される。同様に、支持平面部１２１の左右両端部も尖った角がないように滑らかに角を丸めた形状として形成される。
傾斜面１２３ａの前側端部がベース１１０の上面１１０ｂよりも上側位置となるように載置部１２３の厚さが設定されている。
なお、傾斜面１２３ａは、支持平面部１２１から傾斜した平面として形成されることもできるが、支持平面部１２１から前側に下降する曲面として形成されることもできる。
載置部１２３は、図３〜図１０に示すように、上溝１１３内に位置する。載置部１２３のうち上溝１１３内に配置される部分の前後方向の寸法は、上溝１１３の全長に等しくなるように設定されている。載置部１２３の前側端部は、ベース１１０の前面と面一である。
載置部１２３の背面１１０ａに位置する端部は、当接部１１２に形成された開口１１１ａの内部に位置し、上面視において、当接部１１２の下側に隠れるように形成されている。
上面視において、載置部１２３の長さ寸法（前後方向の寸法）が、ベース１１０の上溝１１３の略全域を覆うように設定される。載置部１２３は、上溝１１３内において上下方向に移動可能とされている。
なお、載置部１２３の左右方向における側面と上溝１１３の側面とは接した状態で互いに摺動可能とされてもよいが、載置部１２３の左右方向における側面と上溝１１３の側面とは徴少な隙間を有するように、載置部１２３及び上溝１１３の幅寸法が設定されることもできる。
コイルバネ１４０，１５０は、図３〜図１０に示すように、いずれも略同一径寸法の円柱状に形成されており、ほぼ同じ付勢力を有する。コイルバネ１４０は、互いに組み合わされた基板支持部１２０とベース１１０との間において、互いに対向した位置に配される基板支持部１２０の収納凹部１２４と、ベース１１０の収納凹部１１４とで形成される空間に、配置されている。この空間内において、コイルバネ１４０は、所定の付勢力を有するようにコイル長が縮小されて軸方向に伸縮可能な状態として収納される。
同様に、コイルバネ１５０は、互いに組み合わされた基板支持部１２０とベース１１０との間において、互いに対向した位置に配される基板支持部１２０の収納凹部１２５と、ベース１１０の収納凹部１１５とで形成される空間に、配置されている。この空間内において、コイルバネ１５０は、所定の付勢力を有するようにコイル長が縮小されて軸方向に伸縮可能な状態として収納される。
これら付勢力の等しいコイルバネ１４０，１５０は、基板支持部１２０の左右方向に沿って並んでおり、前後方向に平行な基板ガイド１００の中心線に対して対称な位置に配されている。これによって、ベース１１０に対して基板支持部１２０の姿勢が保持された状態で、基板支持部１２０は、ベース１１０に対して上下動することが可能となっている。このとき、コイルバネ１４０，１５０が、いずれも略同一の付勢力を有することにより、基板支持部１２０が上下動する際に左右方向に傾くことがない。
なお、本実施形態では、２本のコイルバネを基板支持部１２０の左右方向に沿って並ぶように、前後方向に平行な基板ガイド１００の中心線に対して対称な位置に設けた。基板支持部１２０に対する付勢力が左右方向および前後方向に均等となる構成であれば、２本のコイルバネの配置は、上述した配置に限られるものではない。例えば、左右方向に３本、あるいは、前後方向にさらにコイルバネを配置することもできる。
コイルバネ１４０，１５０の中心軸線は、支持平面部１２１と交差する位置に配されるとともに、支持平面部１２１の前後方向の中心付近に位置することが好ましい。
また、コイルバネ１４０，１５０の中心軸線は、互いに接している移動位置規制摺動面１１６および移動位置規制摺動面１２６よりも背面１１０ａに近い位置に配される。
コイルバネ１４０，１５０の前側縁部は、背面１１０ａから離間する位置、つまり、互いに接している移動位置規制摺動面１１６および移動位置規制摺動面１２６よりも前側の位置に配される。
コイルバネ１４０，１５０の背面１１０ａの近くに位置する縁部は、当接部１１２の前面よりも後側の位置に配される。
次に、本実施形態における基板ガイド１００を有するキャリア１０にガラス基板１１を載置する方法について説明する。
図１１は、本実施形態における基板ガイドの使用状態を示す断面図である。
本実施形態に係る基板ガイド１００は、キャリア１０に載置されたガラス基板１１を支持する。
ガラス基板１１をキャリア１０に載置する際には、例えば、ロボットアーム（図示略）によってガラス基板１１を吸着保持し、縦型のキャリアフレーム１５の側方から差し込むようにガラス基板１１を挿入する。
すると、ガラス基板１１が、図１１に矢印Ｇで示すように、図中右から左へと移動してくる。
このとき、ガラス基板１１の周縁端面部１１ｂが上下方向に多少ずれていた場合でも、傾斜面１２３ａによって周縁端面部１１ｂがガイドされて、周縁端面部１１ｂが支持平面部１２１の面上に接した位置に達するまで、ガラス基板１１は移動することになる。
基板支持部１２０の支持平面部１２１が平面とされ、かつ、この支持平面部１２１よりも上側には、周縁端面部１１ｂに当接する部分がなにもない。このため、上記のようにガラス基板１１をキャリア１０に載置する際には、周縁端面部１１ｂに横方向の摩擦力、荷重あるいは衝撃が必要以上に加わることがない。
さらに、ガラス基板１１を図１１の左方向に移動させると、ガラス基板１１の一面１１ａ（表面）が当接部１１２に当接し、この状態で、左方向へのガラス基板１１の移動が停止する。
次いで、図示しないロボットアーム等による保持を解除することで、ガラス基板１１の自重が支持平面部１２１へと印加される。
このとき、基板支持部１２０は、移動位置規制摺動面１１６および移動位置規制摺動面１２６の摺動によって上下方向に移動するように移動方向が規制された状態で、印加された荷重によりコイルバネ１４０，１５０は圧縮されてコイル長が縮小し、図１１に矢印Ｄで示すように、基板支持部１２０は、下方向に移動する。
この基板支持部１２０の移動により、基板支持部１２０に印加された荷重に起因するガラス基板１１の周縁端面部１１ｂに対する反力、および、ガラス基板１１の周縁端面部１１ｂへの衝撃を緩和することができる。
このように、当接部１１２および支持平面部１２１によって、ガラス基板１１の位置が規制された状態で、ガラス基板１１に衝撃を与えることなく、ガラス基板１１をキャリア１０に載置することが可能となる。
さらに、キャリア１０にガラス基板１１が載置された状態で、キャリア１０を移動させた際には、たとえ、ガラス基板１１の周縁端面部１１ｂに荷重・衝撃が加わったとしても、基板支持部１２０の移動により、ガラス基板１１の周縁端面部１１ｂに対する荷重・衝撃を緩和して、ガラス基板１１に割れ・欠けが発生することを防止できる。
ガラス基板１１をキャリア１０から取り出す際には、例えば、ロボットアーム（図示略）によって載置されたガラス基板１１を吸着保持し、縦型のキャリアフレーム１５の上方に向けて移動するように抜出する。
基板支持部１２０の支持平面部１２１が平面とされ、かつ、この支持平面部１２１よりも上側には、周縁端面部１１ｂに当接する部分がなにもない。このため、上記のようにガラス基板１１をキャリア１０から抜出する際には、周縁端面部１１ｂに横方向の摩擦力、荷重あるいは衝撃が必要以上に加わることがない。
本実施形態に係る基板ガイド１００を有するキャリア１０によれば、ガラス基板１１が非常に重い、あるいは、非常に薄肉である場合や、所定の保持位置から水平方向Ｘに沿ってずれた状態でガラス基板１１が移動された場合でも、上下動可能な基板支持部１２０および平面である支持平面部１２１によって、ガラス基板１１の周縁端面部１１ｂに対する荷重・衝撃を緩和して、ガラス基板１１に割れ・欠けが発生することを防止できる。
なお、図１に示すように、キャリア１０の進行方向の両端位置、つまり、前後位置に基板ガイド１００を設けた場合には、キャリア１０の移動に伴って発生する前後方向の荷重に対して、同様にガラス基板１１の周縁端面部１１ｂに対する荷重・衝撃を緩和して、ガラス基板１１に割れ・欠けが発生することを防止できる。
また、図１に示すように、基板ガイド１００は、キャリアフレーム１５の下部だけでなく、キャリアフレーム１５の側部にも設けられている。即ち、基板ガイド１００は、ガラス基板１１の周縁端面部１１ｂだけでなく、ガラス基板１１の側面部（周縁端面部）に接触することが可能である。具体的に、キャリアフレーム１５の側部の各々には、複数の基板ガイド１００（図１に示す例では、４個）が鉛直方向Ｖに沿って配列している。
このような基板ガイド１００を備えたキャリアフレーム１５にガラス基板１１が載置された状態でガラス基板１１の搬送が行われている場合において、例えば、キャリアフレーム１５の移動が急停止した際には、ガラス基板１１の慣性の作用により、鉛直方向Ｖに対して斜め方向にガラス基板１１が傾斜する場合がある。このとき、キャリアフレーム１５の側部に設けられている基板ガイド１００は、ガラス基板１１の側面部に対する荷重・衝撃を緩和して、ガラス基板１１に割れ・欠けが発生することを防止できる。
なお、図１に示す例では、基板ガイド１００は、キャリアフレーム１５の側部に設けられているが、設計に応じて、キャリアフレーム１５の個数は適宜変更かのうである。また、基板ガイド１００をキャリアフレーム１５の側部に設けずに、キャリアフレーム１５の下部のみに設けられてもよい。
上述したようなキャリア１０を、例えば、インライン型スパッタ装置の基板搬送装置として用いれば、大型のガラス基板１１を所定の保持位置に割れ・欠けの発生無く載置させることができる。
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る基板ガイドを、図面に基づいて説明する。
図１２は、本実施形態における基板ガイドを示す斜視図であり、図１３は、本実施形態における基板ガイドを示す正面図である。図１４〜図１６の各々は、図１３に示した矢視に沿う断面図である。基板支持部１２０における載置部１２３の前後方向の寸法および載置部１２３の構造の点で、本実施形態と、上述した第１実施形態とは異なる。このような相違点を除き、上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態における基板ガイド１００においては、ベース１１０に上溝が設けられておらず、載置部１２３の前後方向における寸法が収納部１２２の前後方向における寸法とほぼ同じである。これにともない、支持平面部１２１の前後方向の長さが、基板支持部１２０の前後方向の全長に対応する。
また、傾斜面１１０ｄの幅は、ベース１１０の前側端における全幅に対応する。
本実施形態に係る基板ガイド１００によれば、第１実施形態と同様に、ガラス基板１１が非常に重い、あるいは、非常に薄肉である場合や、所定の保持位置から水平方向Ｘに沿ってずれた状態でガラス基板１１が移動された場合でも、上下動可能な基板支持部１２０および平面である支持平面部１２１によって、ガラス基板１１の周縁端面部１１ｂに対する荷重・衝撃を緩和して、ガラス基板１１に割れ・欠けが発生することを防止できる。
本発明の活用例として、スパッタ装置だけでなくＣＶＤ装置や蒸着装置のキャリアに取り付けることができる。
１０…キャリア
１１…ガラス基板（基板）
１１ａ…面（一面）
１１ｂ…周縁端面部
１５…キャリアフレーム
１９…クランプ
１００…基板ガイド
１１０…ベース
１１０ａ…背面
１１０ｂ…上面
１１０ｄ…傾斜面
１１０ｇ…段差
１１１…内部空間
１１１ａ、１１１ｂ…開口
１１１ｃ，１１１ｄ…位置規制面
１１１ｆ…底部
１１２…当接部
１１３…上溝
１１４，１１５…収納凹部
１１６…移動位置規制摺動面
１１８…取り付けネジ孔
１２０…基板支持部
１２１…支持平面部
１２２…収納部
１２２ｃ，１２２ｄ…位置規制面
１２３…載置部
１２３ａ…傾斜面（面）
１２４，１２５…収納凹部
１２６…移動位置規制摺動面
１４０，１５０…コイルバネ（付勢部材）
１４０ａ，１５０ａ…下端部

Claims (10)

  1. 基板の面が略鉛直方向に沿うように前記基板を略垂直に保持するキャリアのキャリアフレームに設けられ、前記基板の少なくとも周縁端面部に接して前記基板を支える基板ガイドであって、
    前記キャリアフレームに取り付けられるベースと、
    前記キャリアに保持された前記基板の前記周縁端面部に接触するとともに、前記基板の前記面に沿った方向で前記周縁端面部の法線方向に移動可能として前記ベースに取り付けられる基板支持部と、
    前記ベースに対して前記基板支持部を前記基板に向けて付勢する付勢部材と、を有し、
    前記基板支持部は、前記周縁端面部に沿った支持平面部を有し、
    前記基板支持部と前記ベースとが、前記支持平面部と直交する方向に互いに摺動する移動位置規制摺動面を有し、
    前記ベースは、前記基板が前記基板支持部に載置された際に前記周縁端面部に隣接した前記基板の前記面に接する当接部を有し、該当接部が、前記基板支持部の移動方向で前記支持平面部から離間する方向に延在する、
    基板ガイド。
  2. 前記ベースは、前記当接部をのぞき、前記基板支持部の移動方向において前記支持平面部から離間した輪郭形状を有する、
    請求項１に記載の基板ガイド。
  3. 前記当接部から離間した前記支持平面部の端部には、前記基板の前記面に沿った方向において前記基板から離間する面が接続される、
    請求項１または請求項２に記載の基板ガイド。
  4. 前記周縁端面部から、前記当接部から離間する位置に向かう方向における前記基板支持部の寸法は、前記基板支持部が前記ベースを覆うように設定される、
    請求項１に記載の基板ガイド。
  5. 前記付勢部材は、前記周縁端面部の周方向で少なくとも前記基板支持部の前記支持平面部の両端位置に設けられる、
    請求項１に記載の基板ガイド。
  6. 前記基板支持部と前記ベースとが、前記付勢部材の端部を収納する収納凹部を有する、
    請求項５に記載の基板ガイド。
  7. 前記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、
    前記コイルバネの中心軸線が、前記支持平面部と交差する位置に配される、
    請求項１に記載の基板ガイド。
  8. 前記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、
    前記コイルバネの中心軸線が、前記移動位置規制摺動面よりも前記当接部に近い位置に配される、
    請求項１に記載の基板ガイド。
  9. 前記付勢部材は、円柱状のコイルバネであり、
    前記コイルバネの縁部が、前記移動位置規制摺動面よりも前記当接部から離間する位置に配される、
    請求項１に記載の基板ガイド。
  10. 基板の面が略鉛直方向に沿うように該基板を略垂直に保持するキャリアであって、
    前記基板の少なくとも周縁部に接して前記基板を支えるキャリアフレームを有し、
    該キャリアフレームに請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の基板ガイドが複数配された、
    キャリア。
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