JP6932601B2

JP6932601B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP6932601B2
Application number: JP2017186301A
Authority: JP
Inventors: 岩井　哲博; 哲博岩井; 鬼塚　安登; 安登鬼塚
Original assignee: パナソニックスマートファクトリーソリューションズ株式会社; 鬼塚　安登; 安登鬼塚
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2021-09-08
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: JP2019059599A

Description

本発明は、複数の搬送路を備える搬送装置に関する。

基板の製造工程において、基板のクリーニング、エッチング、成膜、熱処理、露光等のために、搬送装置、薄膜形成装置（例えば、ＣＶＤ装置、スパッタ装置）、加熱装置などを用いた処理が行われる。このとき、複数の基板が同時に処理される場合がある。そのため、複数の搬送路を使用して、複数の基板を同時に搬送させている（特許文献１）。

特開２００４−３１６１３号公報

処理される基板の大きさは、用途等によって様々である。そのため、基板の大きさに合わせて、搬送路の位置や幅を変える必要がある。搬送路が複数ある場合、位置調整作業に時間と手間がかかり、生産性が低下し易い。

本発明の一局面は、互いに平行に配置される３以上のガイドレールを備えており、隣接する前記ガイドレールに挟まれる領域に形成される複数の搬送路に沿って、複数のワークを搬送する搬送装置であって、一方の最外に位置する前記ガイドレールの位置が固定されているとともに、他の２以上の前記ガイドレールが、前記ガイドレールの長手方向と交差する方向に可動であり、複数の可動な前記ガイドレールを移動させて、その位置を一括して変更する一括変更手段を備える、搬送装置に関する。

本発明によれば、複数のガイドレールの位置を一括して変更できる。よって、位置調整のための時間および手間が低減されて、生産性が向上する。

本発明の実施形態に係る搬送装置の外観を模式的に示す上面図である。同搬送装置をワークの搬送方向から見た側面図である。可動ガイドレールの移動距離を説明するガイドレールの上面図である（（ａ）〜（ｃ））。本発明の実施形態に係る基板処理装置の外観を模式的に示す斜視図である。同基板処理装置の内部を模式的に示す斜視図である。

本発明の搬送装置は、互いに平行に配置される３以上のガイドレールと、２以上のガイドレールを移動させて、これらガイドレールの位置を一括して変更する一括変更手段と、を備える。これにより、ガイドレールの位置調整にかかる時間や手間が少なくなる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態の変形および改変を含むことができる。図１は、本実施形態に係る搬送装置を模式的に示す上面図である。図２は、同搬送装置をワークの搬送方向Ａから見た側面図である。なお、図１では、便宜的に、メインプーリー１３２、ベルト１３３、係合部材１３４および従プーリー１３５にハッチングを付している。

搬送装置１００は、互いに平行に配置される３以上のガイドレール１１０を備える。複数のワーク２００は、隣接するガイドレール１１０に挟まれる領域に形成される複数の搬送路１２０に沿って搬送される。

ガイドレール１１０のうち、少なくとも一方の最外に位置するガイドレールは固定されている（以下、固定ガイドレール１１０Ｆと称す。）。一方、他の２以上のガイドレール１１０は、ガイドレール１１０の長手方向（つまり、ワーク２００の搬送方向Ａ）と交差する方向に可動である（以下、可動ガイドレール１１０Ｍと称す。）。なお、他方の最外に搬送路１２０を形成しないガイドレール（図示せず）が配置されている場合、当該ガイドレールは固定されていてもよい。

ガイドレール１１０は長尺体である。ガイドレール１１０の長さは特に限定されないが、例えば、ワーク２００の搬送方向Ａの長さの５倍以上である。このような長尺のガイドレール１１０を備える搬送装置１００を用いることにより、ワーク２００の搬送にかかる時間が短縮されて、生産性が向上する。

ガイドレール１１０は、Ｔ字を逆さにしたような断面を有している。ワーク２００は、Ｔ字の水平面で支持される。ワーク２００は、ガイドレール１１０で支持されながら、図示しない搬送機構によって搬送される。

ガイドレール１１０の形状はこれに限定されない。例えば、ガイドレール１１０同士が対向する側面に溝が形成されていてもよい。この場合、ワーク２００は、その両端部がガイドレール１１０の当該溝に嵌め込まれることにより支持される。また、ガイドレール１１０は溝を有さないシンプルな棒状であってもよい。この場合、ワーク２００は、一対のガイドレールでガイドされた状態で搬送される。

搬送機構は、例えば、搬送方向Ａに可動なエンドエフェクタを備えている。搬送装置１００がワーク２００の搬入に用いられる場合、エンドエフェクタは、搬送路１２０にあるワーク２００の端面をワーク２００が搬入される処理装置側に押して、ワーク２００を処理装置に搬入する。搬送装置１００がワーク２００の搬出に用いられる場合、エンドエフェクタは、処理装置に配置されたワーク２００の端面を搬送路１２０側に押して、搬送路１２０にワーク２００を移動させる。

搬送機構は、搬送路１２０に配置され、搬送方向Ａに移動する駆動ベルト（図示せず）であってもよい。この場合、搬送装置１００は、駆動ベルトとこれを駆動させる駆動装置とを備える。さらに、搬送装置１００は、駆動ベルトの弛みを防止するための補助プーリーを備えていてもよい。ワーク２００は、駆動ベルトおよびガイドレール１１０に支持されながら、あるいは、駆動ベルトに支持されるとともに、ガイドレール１１０でガイドされながら、駆動ベルトとともに搬送される。

ワーク２００の形状や大きさは、特に限定されない。搬送路１２０の幅Ｗを、ワーク２００の形状や大きさに応じて変えることができるためである。ワーク２００としては、例えば、基板、トレイ等が挙げられる。

本実施形態では、一括変更手段１３０により、複数の可動ガイドレール１１０Ｍを移動させて、これら可動ガイドレール１１０Ｍの位置を一括して変更する。

一括変更手段１３０は、例えば、回転可能なロッド（以下、駆動ロッド１３１と称す。）と、駆動ロッド１３１に固定され、駆動ロッド１３１とともに回転する複数のプーリー（以下、メインプーリー１３２と称す。）と、複数のメインプーリー１３２のそれぞれに捲回され、メインプーリー１３２の回転に応じて回転する複数のベルト１３３と、複数のベルト１３３をそれぞれ、可動なガイドレール１１０に係合する複数の係合部材１３４と、を備える。本実施形態では、複数のメインプーリー１３２の回転に伴うベルト１３３の回転を利用して、複数の可動ガイドレール１１０Ｍの位置を一括して変更する。

駆動ロッド１３１は、図示しない回転駆動装置に接続されており、回転駆動する。複数のメインプーリー１３２は、いずれも駆動ロッド１３１に接続しており、駆動ロッド１３１の回転角と同じ角度で回転する。各メインプーリー１３２には、それぞれ環状のベルト１３３が捲回しており、メインプーリー１３２が回転した距離と同じ距離で回転する。各ベルト１３３は、係合部材１３４によって、各可動ガイドレール１１０Ｍに係合している。

駆動ロッド１３１が回転すると、これに接続されている複数のメインプーリー１３２が同時に回転し、捲回されているそれぞれのベルト１３３を、メインプーリー１３２の回転した距離と同じ距離で回転させる。ベルト１３３と可動ガイドレール１１０Ｍとは一対一で対応している。そのため、各可動ガイドレール１１０Ｍは、固定ガイドレール１１０Ｆを基点として、ベルト１３３の回転と同じ距離だけ搬送方向Ａと交差する方向に一斉に移動する。つまり、複数の可動ガイドレール１１０Ｍの位置が一括して変更される。

ガイドレール１１０を挟んで各メインプーリー１３２と対向する位置には、ベルト１３３を捲回する従プーリー１３５がそれぞれ配置されている。各従プーリー１３５は、ベルト１３３の回転に伴って回転する。つまり、各ベルト１３３は、メインプーリー１３２および従プーリー１３５に捲回されて、一定のテンションが保たれている。複数の従プーリー１３５は、回転可能な従ロッド１３６に接続している。

複数のメインプーリー１３２の直径は、すべて同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
複数のメインプーリー１３２の直径がすべて同じである場合、複数の可動ガイドレール１１０Ｍは、同じ距離だけ移動する。そのため、一括変更後の複数の搬送路１２０の幅Ｗは、固定ガイドレール１１０Ｆとこれに隣接する可動ガイドレール１１０ＭＡとで挟まれる領域に形成される搬送路１２０を除き、変化しない。つまり、この場合、隣接する可動ガイドレール１１０Ｍ間に挟まれる領域に形成される搬送路１２０の幅Ｗを変えることなく、可動ガイドレール１１０Ｍの位置を一括して変更することができる。

一方、複数のメインプーリー１３２の直径がそれぞれ異なる場合、複数の可動ガイドレール１１０Ｍの移動距離はそれぞれ異なる。そのため、一括変更後の複数の搬送路１２０の幅Ｗは、固定ガイドレール１１０Ｆと可動ガイドレール１１０ＭＡとで挟まれる領域に形成される搬送路１２０だけでなく、それ以外の搬送路１２０についても変化する。つまり、この場合、可動ガイドレール１１０ＭＡの位置を、複数の搬送路１２０の幅Ｗを変えながら、一括して変更することができる。

以下、複数のメインプーリー１３２Ａ〜１３２Ｄの直径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４がそれぞれ異なる場合について、図面を参照しながら説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、各可動ガイドレール１１０Ｍの移動距離を説明するガイドレール１１０の上面図である。なお、便宜上、各搬送路１２０の初期の幅Ｗ_０が同じであり、小さいメインプーリー（第１プーリー１３２Ａ）から順に、固定ガイドレール１１０Ｆに近い可動ガイドレール（第１ガイドレール１１０ＭＡ）に間接的に接続されている場合であって、搬送路１２０の幅Ｗを広くする場合を想定する。この場合、第１ガイドレール１１０ＭＡは第１プーリー１３２Ａの回転により、第２ガイドレール１１０ＭＢ側に移動し、第２ガイドレール１１０ＭＢは第２プーリー１３２Ｂの回転により、第３ガイドレール１１０ＭＣ側に移動する。第３ガイドレール１１０ＭＣおよび第４ガイドレール１１０ＭＤについても同様である。

なお、幅Ｗは、ガイドレール１１０で搬送されるワーク２００の主面の法線方向から搬送路１２０をみたとき、その搬送路１２０を形成している一対の可動ガイドレール１１０Ｍ間の距離として求められる。

駆動ロッド１３１を回転角θで回転させる場合、各メインプーリー１３２も回転角θで回転する。このとき、第１プーリー１３２Ａの回転距離Ｌ_１は、（π×Ｄ１×θ／３６０°）である。よって、固定ガイドレール１１０Ｆおよび第１ガイドレール１１０ＭＡにより形成される第１搬送路１２０Ａの幅Ｗは、第１プーリー１３２Ａの回転により、回転距離Ｌ_１大きくなってＷ_０＋Ｌ_１になる（図３（ａ））。

第１ガイドレール１１０ＭＡは、第２ガイドレール１１０ＭＢ側に移動する。よって、第１ガイドレール１１０ＭＡおよび第２ガイドレール１１０ＭＢにより形成される第２搬送路１２０Ｂの幅Ｗを、Ｗ_０＋Ｌ_１に変更するには、第２ガイドレール１１０ＭＢをＬ_１の２倍移動させる必要がある（図３（ｂ））。第２プーリー１３２Ｂの回転距離Ｌ_２は（π×Ｄ２×θ／３６０°）である。よって、第２プーリー１３２Ｂの直径Ｄ２が第１プーリー１３２Ａの直径Ｄ１の２倍であるとき、第２ガイドレール１１０ＭＢをＬ_１の２倍移動させることができる。

同様に、第２ガイドレール１１０ＭＢおよび第３ガイドレール１１０ＭＣにより形成される第３搬送路１２０Ｃの幅ＷをＷ_０＋Ｌ_１に変更するには、第３ガイドレール１１０ＭＣをＬ_１の３倍移動させる必要がある（図３（ｃ））。第３プーリー１３２Ｃの回転距離Ｌ_３は（π×Ｄ３×θ／３６０°）であるため、第３プーリー１３２Ｃの直径Ｄ３は第１プーリー１３２Ａの直径Ｄ１の３倍であればよい。第４プーリー１３２Ｄの直径Ｄ４についても同様に、第１プーリー１３２Ａの直径Ｄ１の４倍であればよい。

すなわち、複数のメインプーリー１３２を、それぞれのメインプーリー１３２が作用する可動ガイドレール１１０Ｍと固定ガイドレール１１０Ｆとの距離が近い順に並べたとき、１番目のメインプーリー１３２の直径Ｄ１と、ｎ番目（ｎ≧２）のメインプーリー１３２の直径Ｄｎとの関係が、Ｄｎ＝ｎ×Ｄ１を満たす場合、一括変更後の複数の搬送路１２０の幅Ｗはすべて同じように増減する。つまり、この場合、各搬送路１２０の初期の幅Ｗ_０が同じであれば、駆動ロッド１３１を回転することにより、一括変更後の搬送路１２０の幅Ｗが同じになるように、一括してその幅Ｗを変更することができる。

一方、複数のメインプーリー１３２をそれぞれのメインプーリー１３２が作用する可動ガイドレール１１０Ｍと固定ガイドレール１１０Ｆとの距離が近い順に並べたとき、１番目のメインプーリー１３２の直径Ｄ１と、ｎ番目（ｎは２以上の整数）のメインプーリー１３２の直径Ｄｎとの関係が、Ｄｎ＝ｎ×Ｄ１×ｍ（ｍ＞１）である場合、一括変更後の複数の搬送路１２０の幅Ｗの増減は、固定ガイドレール１１０Ｆ側から順に（つまり第１搬送路１２０Ａから第４搬送路１２０Ｄに向かって）大きくなる。つまり、この場合、各搬送路１２０の初期の幅Ｗ_０が同じであれば、駆動ロッド１３１を幅Ｗ_０を大きくする方向に回転する場合、固定ガイドレール１１０Ｆ側から順に、一括変更後の搬送路１２０の幅Ｗを大きくすることができる。

メインプーリー１３２の数は特に限定されず、可動ガイドレール１１０Ｍの数に応じて設定すればよい。係合部材１３４の形状も特に限定されず、例えば、ベルト１３３を挟み込むようにして係合するような形状である。

複数の従プーリー１３５の直径は、すべて同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。また、メインプーリー１３２およびこれに対応する従プーリー１３５の直径は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

このような搬送装置１００は、例えば、ワーク２００の処理装置間やワーク２００の供給装置から処理装置の間に設置される。この場合、搬送装置１００は、ワーク２００の移動する装置間を複数のガイドレール１１０で連結し、ワーク２００を、複数のガイドレール１００の間に形成された搬送路１２０上で移動させる態様で使用される。これにより、ワーク２００は、所望の装置に速やかに搬入される、あるいは所望の装置から速やかに搬出される。さらに、搬送距離が長い場合であっても、ワーク２００を安定した状態で搬送することができる。また、装置間の距離が長い場合、搬送装置１００を複数台配置してもよい。

上記処理装置としては、例えば、基板（ワーク）の製造工程において、クリーニング、エッチング、成膜、熱処理、露光等のために用いられるプラズマ処理装置、薄膜形成装置（例えば、ＣＶＤ装置、スパッタ装置）、加熱装置等が挙げられる。

以下、図面を参照しながら、プラズマによりクリーニング処理を行う処置装置（以下、プラズマ処理装置と称す）の構成について説明する。図４は、本実施形態に係るプラズマ処理装置の外観を模式的に示す斜視図である。図５は、同プラズマ処理装置の内部を模式的に示す斜視図である。

図示例では、プラズマ処理装置３００に近接して、搬入側および搬出側のいずれにも搬送装置１００が配置されているが、これに限定されない。図示例の場合、基板２００は、搬送機構により搬送路１２０上を移動されながら、搬入側からプラズマ処理装置３００に搬入され、プラズマ処理が施される。その後、基板２００は、搬出側から他の搬送路１２０に受け渡されて、搬送機構により他の処理装置等へと搬送される。なお、図示例では、搬送装置１００のガイドレール１１０以外の要素は省略している。

プラズマ処理装置３００は、処理室３３０を備える。処理室３３０は、天井部および天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋３２０と、例えば、基板載置部３１１およびガイド部材３１２を有するベース３１０と、を備えている。蓋３２０の側壁の端面とベース３１０の周縁とが密着することにより、密閉空間が形成される。

ガイド部材３１２は複数、ベース３１０に配置されており、基板２００の基板載置部３１１上における位置を決める。基板２００は、その両端部が一対のガイド部材３１２によって挟まれることによって、位置決めされる。また、基板２００は、一対のガイド部材３１２にガイドされながら、基板載置部３１１上を移動する。

複数のガイド部材３１２は、その長手方向が基板２００の搬送方向Ａに沿うように、搬送方向Ａと交差する方向に沿って並んで配置されることが好ましい。これにより、搬送装置１００のガイドレール１１０とガイド部材３１２とが同じ方向（搬送方向Ａ）に沿って配置されることになるため、基板２００の受け渡しがスムーズに行われ易くなる。また、複数のガイド部材３１２のピッチは、基板２００の幅（搬送方向Ａに垂直な方向の長さ）に応じて変更可能であることが好ましい。基板２００の幅に応じて、搬送装置１００の搬送路１２０の幅およびプラズマ処理装置３００のガイド部材３１２のピッチが変更可能であることにより、基板２００の受け渡しがスムーズに行われ易くなる。

本発明に係る搬送装置は、複数の搬送路により、複数のワークを処理装置間で搬送させる場合に適している。

１００：搬送装置
１１０：ガイドレール
１１０Ｆ：固定ガイドレール
１１０Ｍ：可動ガイドレール
１１０ＭＡ：第１ガイドレール
１１０ＭＢ：第２ガイドレール
１１０ＭＣ：第３ガイドレール
１１０ＭＤ：第４ガイドレール
１２０：搬送路
１２０Ａ：第１搬送路
１２０Ｂ：第２搬送路
１２０Ｃ：第３搬送路
１２０Ｄ：第４搬送路
１３０：一括変更手段
１３１：駆動ロッド
１３２：メインプーリー
１３２Ａ：第１プーリー
１３２Ｂ：第２プーリー
１３２Ｃ：第３プーリー
１３２Ｄ：第４プーリー
１３３：ベルト
１３４：係合部材
１３５：従プーリー
１３６：従ロッド
２００：ワーク（基板）
３００：プラズマ処理装置
３１０：ベース
３１１：基板載置部
３１２：ガイド部材
３２０：蓋
３３０：処理室

Claims

互いに平行に配置される３以上のガイドレールを備えており、隣接する前記ガイドレールに挟まれる領域に形成される複数の搬送路に沿って、複数のワークを搬送する搬送装置であって、
一方の最外に位置する前記ガイドレールの位置が固定されているとともに、他の２以上の前記ガイドレールが、前記ガイドレールの長手方向と交差する方向に可動であり、
複数の可動な前記ガイドレールを移動させて、その位置を一括して変更する一括変更手段を備え、
前記一括変更手段が、
回転可能なロッドと、
前記ロッドに固定され、前記ロッドとともに回転する複数のプーリーと、
複数の前記プーリーのそれぞれに捲回され、前記プーリーの回転に応じて回転する複数のベルトと、
複数の前記ベルトをそれぞれ、可動な前記ガイドレールに係合させる複数の係合部材と、を備える、搬送装置。
複数の前記プーリーの直径がそれぞれ異なっており、
複数の前記プーリーを、当該プーリーが作用する可動な前記ガイドレールと固定された前記ガイドレールとの距離が近い順に並べたとき、
１番目の前記プーリーの直径Ｄ１と、ｎ番目（ｎ≧２）の前記プーリーの直径Ｄｎとの関係が、Ｄｎ＝ｎ×Ｄ１を満たす、請求項１に記載の搬送装置。