JPH10194451A - 基板支持装置及びこの基板支持装置に基板を着脱する基板着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の着脱が短時間に終了し、かつ、基板表
面の処理領域も広く取れるようにする。 【解決手段】 基板支持装置は、ベース板１１に設けら
れた四つの固定支持爪１２とベース板１１に軸支された
アーム１４に設けられた可動支持爪１３によって基板２
を垂直に支持する。基板着脱装置は、基板２の中央の開
口２０に挿通されて基板２を保持する基板ピックアップ
３と、基板ピックアップ３を移動させる搬送機構４と、
基板ピックアップ３と一体に設けられた開閉棒７とを有
する。開閉棒７は基板ピックアップ３の垂直方向の移動
に連動して移動してアーム１４を開閉して、可動支持爪
１３を基板２の周縁に当接させたり周縁から離間させた
りする。可動支持爪１３は、基板２の装着時にコイルス
プリング１５の弾性力によって基板２から離れるのが抑
制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、基板の表面に
所定の処理を施す基板処理装置等において基板を支持す
る目的で使用される基板支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板の表面に所定の処理を施すことは、
ＬＳＩ（大規模集積回路）、ＬＣＤ（液晶ディスプレ
イ）、情報記録ディスク等の製作において盛んに行われ
ている。このうち、ハードディスク等の情報記録ディス
クの製作の分野では、中央に開口を有する基板を垂直に
支持する基板支持装置が使用される場合がある。

【０００３】図９は従来の基板支持装置の構成を示す正
面概略図、図１０は図９に示す基板支持装置の動作を説
明する斜視概略図である。図９及び図１０に示す基板支
持装置は、垂直に立てて配置されたベース板１１と、こ
のベース板１１に設けられた固定支持爪１２及び可動支
持爪１３によって主に構成されている。

【０００４】図９及び図１０に示すように、ベース板１
１は、方形の板部材に「Ｊ」の字の形状の切り欠きを設
けたような形状のものである。そして、その「Ｊ」の字
の切り欠きの曲線部分（以下、曲線部）に四つの固定支
持爪１２が設けられている。四つの固定支持爪１２は、
図９及び図１０に示すように、「Ｊ」の字の最下点を通
る垂直な線（以下、中心軸線１０）に対して線対称とな
る位置関係で配置されている。

【０００５】各々の固定支持爪１２は、短い帯板状の部
材を曲げてＬ字状にしたような形状の部材である。ベー
ス板１１の切り欠き部分には、段差が設けられており、
この段差に係止させるようにして各固定支持爪１２が配
置され、ネジ止め等の方法によってベース板１１に対し
て固定されている。そして、各固定支持爪１２の先端
は、曲線部の曲率の中心点に向かっており、その先端部
分は、図１０に示すようなＶ字状の凹部が形成されてい
る。

【０００６】一方、可動支持爪１３はベース板１１の上
面に固定されている。可動支持爪１３は、帯板状の部材
の先端をＬ字状に曲げた形状を有する。可動支持爪１３
の後端はベース板１１の上端面にネジ止め等によって固
定されており、Ｌ字状の先端部分はちょうど中心軸線１
０上に位置して下方に向いている。そして、下方に向い
た先端部分には、固定支持爪１２と同様にＶ字状の凹部
が形成されている。

【０００７】上記従来の基板支持装置の動作について説
明する。上記基板支持装置は、ハードディスク用の基板
のような円形の板状で中央に開口２０を有する基板２を
支持するよう構成され、基板２を保持する基板ピックア
ップ３を備えた搬送機構４によって基板２が着脱される
ようになっている。

【０００８】また、図１０に示すように、基板支持装置
１の付近には、基板支持装置１の可動支持爪１３を開閉
する開閉装置５が設けられる。上述した可動支持爪１３
は板ばねになっており、開閉装置５は、可動支持爪１３
の先端を上方に変位させて可動支持爪１３を撓ませる開
閉ピン５１と、開閉ピン５１を水平方向及び垂直方向に
移動させる移動機構５２とから構成されている。

【０００９】まず、上記基板支持装置１に基板２を装着
する場合について説明する。基板ピックアップ３は基板
２の中央の開口２０に先端を挿入させて基板２を保持し
ながら、基板２を基板支持装置１の近傍まで水平に搬送
する。この際、開閉装置５の開閉ピン５１は移動機構５
２によって予め水平に移動して基板支持装置１の可動支
持爪１３の下方に進入し、さらに所定距離上方に移動し
て図９に点線で示すように可動支持爪１３を撓ませて可
動支持爪１３が開いた状態にしている。

【００１０】基板ピックアップ３は、基板支持装置１の
ベース板１１の位置まで基板２を移動させ、可動支持爪
１３と固定支持爪１２との間の位置に基板２を位置させ
る。そして、搬送機構４が基板ピックアップ３を少し下
降させ、基板２が固定支持爪１２の上に載って支持され
るようにする。

【００１１】次に、開閉装置５の移動機構５２が開閉ピ
ン５１を所定距離下降させ、可動支持爪１３の撓みを解
消させて可動支持爪１３がほぼ水平な姿勢になるように
する。この結果、可動支持爪１３の先端部分が基板２の
上縁に当接し、基板２を上から抑える状態となる。その
後、基板ピックアップ３は後退し、別の基板２の保持等
のため、搬送機構４によって所定の位置まで送られる。
また、開閉ピン５１も後退して所定の退避位置に退避す
る。

【００１２】基板２を基板支持装置１から取り外す場合
は上記の手順と逆であり、まず開閉装置５の移動機構５
２が開閉ピン５１を水平移動させて可動支持爪１３の下
方に進入させ、所定距離上昇させて可動支持爪１３を撓
ませる。そして、搬送機構４が基板ピックアップ３を駆
動し、基板ピックアップ３の先端を基板２の中央の開口
２０に挿入させる。この状態で基板ピックアップ３が少
し上昇して基板２を保持して持ち上げ、基板ピックアッ
プ３が後退して基板２を基板支持装置１から引き抜くこ
とで取り外しが完了する。

【００１３】上述したような基板支持装置１は、基板２
の表面に所定の薄膜を作成する薄膜作成装置に採用され
ることが多い。図１１は、図９及び図１０に示す基板支
持装置を採用した薄膜作成装置の例の概略構成を示す正
面図である。図９に示す薄膜作成装置は、基板着脱チャ
ンバー６１と成膜チャンバー６２とを隣接して配置した
構造である。成膜される基板２は基板着脱チャンバー６
１で基板支持装置１に装着され、基板支持装置１ごと成
膜チャンバー６２に送られる。そして、成膜チャンバー
６２で成膜を行った後、再び基板着脱チャンバー６１に
戻され、基板支持装置１から取り外される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成に係る従来の
基板支持装置は、基板の着脱動作を短時間に行うことが
求められている。例えば、基板支持装置が上述した薄膜
作成装置に採用される場合、その薄膜作成装置の生産性
は、基板の着脱に要する時間によって大きく左右され
る。即ち、基板支持装置への装着、成膜処理、基板支持
装置からの取り外しという一連の動作を行う一回の成膜
処理において、基板の装着及び取り外しに要する時間を
着脱タクトと呼び、成膜処理に要する時間を成膜タクト
と呼ぶが、一回に成膜処理する基板の枚数を増やすこと
を考慮しない場合、薄膜作成装置の生産性は、着脱タク
トと成膜タクトのうちのどちらか長い方のタクトにより
決まる。

【００１５】ハードディスク等の情報記録ディスクの製
作では基板に作成される薄膜は薄くなる傾向にあり、成
膜タクトは短くなってきている。従って、薄膜作成装置
の生産性は着脱タクトによって決まる傾向があり、着脱
タクトを短くすることが生産性向上のポイントになって
きている。

【００１６】ここで、上述したように、従来の基板支持
装置では、固定支持爪１２への基板載置動作とは別に可
動支持爪１３の開閉動作が必要になっている。即ち、固
定支持爪１２への基板載置動作に先立って予め可動支持
爪１３を開いて基板載置完了後に閉じる動作や、固定支
持爪１２からの基板の持ち上げに先立って予め可動支持
爪１３を開いて基板引き抜き後に閉じる動作が必要であ
る。従って、このような可動支持爪１３の開閉動作のた
め、従来の基板支持装置では、着脱タクトが短くできな
い欠点がある。

【００１７】着脱タクトを短くする構成としては、上記
可動支持爪１３を用いずに固定支持爪１２による支持の
みとする構成が考えられる。しかしながら、可動支持爪
１３を用いないと、基板２は固定支持爪１２の上に載っ
ているだけなので、基板２の保持が不十分となり、僅か
な振動等によって基板２が倒れたり落下したりしてしま
う。

【００１８】これを避けるためには、固定支持爪１２の
先端部分の凹部を深くして固定支持爪１２が基板２の下
縁を保持するよう構成すればよいが、これにも問題があ
る。即ち、ハードディスク等の情報記録ディスクの製作
では、記録容量を多くするため、基板２の表面のより広
い領域に成膜することが要請されている。しかしなが
ら、上記のように固定支持爪１２の先端部分の凹部が深
くなると、基板２の周縁の部分がこの凹部によって遮蔽
された状態となるため、この部分への成膜が不十分とな
ってしまう。

【００１９】本願発明は、かかる課題を解決するために
なされたものである。即ち、基板の着脱が短時間に終了
し、かつ、処理領域も広く取れるようにすることを本願
発明は目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、基板に所定の処理を
施すために当該基板を垂直に支持するとともに、当該基
板を保持する基板ピックアップによって基板が着脱され
る基板支持装置であって、基板の周縁に当接して基板を
垂直に支持する複数の支持爪を備え、これら複数の支持
爪の一部又は全部は、前記基板ピックアップの垂直方向
の第一の向きの移動に連動して基板の周縁に当接し、前
記基板ピックアップの第一の向きとは逆の向きの移動に
連動して基板の周縁から離間するよう構成されている。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明
は、基板に所定の処理を施すために当該基板を垂直に支
持するとともに、当該基板を保持する基板ピックアップ
によって基板が着脱される基板支持装置であって、基板
の周縁に当接して基板を垂直に支持する複数の支持爪を
備え、これら複数の支持爪の一部又は全部は、基板から
離れるのが弾性部材によって抑制された状態で基板の周
縁に当接するよう設けられているとともに、前記基板ピ
ックアップの垂直方向の第一の向きの移動に連動して基
板の周縁に当接し、前記基板ピックアップの第一の向き
とは逆の向きの移動に連動して基板の周縁から離間する
よう構成されている。また、上記課題を解決するため、
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の基板支持装置
に基板を着脱する基板着脱装置であって、当該基板を保
持する基板ピックアップと、基板ピックアップを水平及
び垂直に移動させる搬送機構とを備え、基板ピックアッ
プには開閉棒が一体に設けられており、この開閉棒によ
って前記複数の支持爪の一部又は全部を基板ピックアッ
プの垂直方向の移動に連動して移動させるよう構成され
ている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態につ
いて説明する。図１は、本願発明の第一の実施形態の基
板支持装置の概略構成を示す正面図、図２は図１に示す
基板支持装置のアームの構成を示す平面図である。図３
は図１の基板支持装置及びこの基板支持装置に使用され
る第一の実施形態の基板着脱装置の斜視概略図である。

【００２２】図１及び図３に示す基板支持装置は、中央
に開口２０を有する基板２に所定の処理を施すために当
該基板２を垂直に支持するよう構成されている。基板２
は、具体的には、例えば３．５インチサイズのハードデ
ィスク用の基板であり、直径は例えば９５ｍｍ、中央の
開口２０の大きさは例えば直径２５ｍｍ程度である。
尚、２．５インチサイズのハードディスク用基板の場
合、基板直径６５ｍｍ、開口の直径２０ｍｍ程度であ
る。

【００２３】この基板支持装置は、垂直な姿勢のベース
板１１と、基板２の周縁に当接して基板２を垂直に支持
するようベース板１１に設けられた複数の固定支持爪１
２及び可動支持爪１３とから主に構成されている。ベー
ス板１１は、方形の板に図１に示すようなほぼ「Ｕ」の
字状の切り欠きを設けたような形状の部材である。そし
て、「Ｕ」の字の切り欠きの最下点を通る垂直な線（以
下、同様に中心軸線１０）に対して線対称となる位置関
係で、同一垂直面上に四つの固定支持爪１２が配置され
ている。

【００２４】各々の固定支持爪１２は、短い帯板状の部
材を曲げてＬ字状にしたような形状の部材であり、ベー
ス板１１の切り欠き部分に設けられた段差に係止させる
ようにして各固定支持爪１２が配置され、ネジ止め等の
方法によってベース板１１に対して固定されている。そ
して、各固定支持爪１２の先端は、曲線部の曲率の中心
点に向かっており、その先端を結んだ円周の大きさは、
基板２の周縁にほぼ等しくなっている。また、固定支持
爪１２の先端部分は、図８に示すのと同様にＶ字状の凹
部が形成されている。

【００２５】一方、可動支持爪１３は、ベース板１１の
上端部分で開閉されるアーム１４に固定されている。ア
ーム１４は、一端がベース板１１の上端部分に軸支され
ている。ベース板１１の上端部分の片側には、アーム１
４の一端を軸支するための凹部が形成されている。アー
ム１４の一端はこの凹部内に配置されており、図２に示
すように、ベース板１１とアーム１４の一端とを貫通さ
せて設けた軸支ピン１４０によってアーム１４の一端が
軸支されている。これによって、アーム１４は軸支ピン
１４０の回りに所定角度回転可能になっている。アーム
１４は、図１に示すように、ベース板１１の「Ｕ」の字
状の切り欠きを上端部分で塞ぐ長さよりも少し短い程度
の長さである。そして、アーム１４の長さの中央より少
し先端よりの位置に可動支持爪１３が固定されている。

【００２６】可動支持爪１３は、固定支持爪１２と同様
に、短い帯板状の部材を曲げてＬ字状にしたような形状
の部材であり、先端を下方に向けた姿勢になっている。
この可動支持爪１３の先端部分も固定支持爪１２と同様
にＶ字状の凹部が形成されている。また、アーム１４の
先端部分には、図１に示すように下方に突出させて設け
た突出部１４１が形成されている。この突出部１４１に
は、支持する基板２の厚さ方向に貫通させた円形の貫通
穴１４２が形成されている。

【００２７】上記アーム１４の先端部分の上面には、コ
イルスプリング１５の一端１５１が係止されている。こ
のコイルスプリング１５の他端１５２は、ベース板１１
に係止されている。より詳しくは、コイルスプリング１
５の他端１５２は、アーム１４の一端を軸支したベース
板１１の上端部分とはＵ字状の切り欠きを挟んで反対側
の上端部分に係止されている。尚、軸支ピン１４０の部
分を支点としてアーム１４が回転した際、コイルスプリ
ング１５は、他端１５１を支点にして所定角度範囲で回
転する。

【００２８】上記コイルスプリング１５の作用につい
て、図１を使用して説明する。アーム１４の先端に設け
られたコイルスプリング１５は、図１に実線で示すよう
に、固定支持爪１２に基板２が載置されて支持された際
に、固定支持爪１２が基板２から離れるのが抑制された
状態で基板２の周縁に当接するようにするためのもので
ある。

【００２９】即ち、基板２が何らかの弾みで固定支持爪
１２から跳ね上がろうとすると、基板２は可動支持爪１
３を押してアーム１４を上方に（反時計回りに）向けて
回転させるようにする。しかしながら、アーム１４がこ
の向きに回転すると、コイルスプリング１５は、アーム
１４の先端に固定されたコイルスプリング１５の一端１
５１とベース板１１に固定された他端１５２との間隔が
狭まりながら他端１５２を中心にして上方に（反時計回
りに）回転する。

【００３０】コイルスプリング１５の一端１５１と他端
１５２との間隔が狭まると、コイルスプリング１５の弾
性力はそれに逆らうように作用するから、アーム１４の
上方への回転を抑えるよう作用する。このため、基板２
が固定支持爪１２から跳ね上がるのが抑えられる。しか
しながら、アーム１４が上方にさらに回転して、ある位
置を越えてしまうと、今度はコイルスプリング１５の一
端１５１と他端１５２が遠ざかる動きになり、コイルス
プリング１５の弾性力は、アーム１４を上方に弾き出す
ように作用する。

【００３１】このコイルスプリング１５の作用が変化す
る臨界点は、コイルスプリング１５の一端１５１と他端
１５２との距離が最も接近した地点である。この地点
は、アーム１４の回転中心（軸支ピン１４０）とコイル
スプリング１５の一端１５１と他端１５２とが一直線上
になる状態であり、デッドポイントと呼ばれる。デッド
ポイントを越えてアーム１４が反時計回りに回転する
と、コイルスプリング１５の弾性力は、アーム１４を下
方に抑える向きから上々に弾き出す向きに変化する。但
し、現実のデッドポイントは、アーム１４の自重や軸支
ピン１４０の部分での摩擦等から上記地点から僅かに下
方の地点になる。

【００３２】尚、基板２が固定支持爪１２に支持されそ
の上に可動支持爪１３が載っている状態では、コイルス
プリング１５の一端１５１と他端１５２との間隔は、自
由状態（外から力が加わらない状態）の間隔よりも少し
狭い間隔になっている。即ち、基板２が装着された状態
では、コイルスプリング１５の弾性力は基板２を下方に
僅かに抑えるよう作用する。但し、基板２が装着された
状態でコイルスプリング１５の一端１５１と他端１５２
の間隔が丁度自由状態の間隔になるよう構成してもよ
い。

【００３３】また、ベース板１１の右上端部分には、図
１に示すような形状のストッパ１６が固定されている。
ストッパ１６は、アーム１４が軸支ピン１４０の回りに
反時計回りに回転する際、水平な姿勢よりも上に回転し
ないようにするためのものである。上述の通り、デッド
ポイントを越えてアーム１４が回転すると、アーム１４
はコイルスプリング１５によって上方への回転が付勢さ
れるが、その後アーム１４はストッパ１６に当たり、水
平な姿勢より上には回転しないようになっている。

【００３４】次に、上記基板支持装置に基板を着脱する
本実施形態の基板着脱装置の構成について図３を使用し
て説明する。本実施形態の基板着脱装置は、基板２の中
央の開口２０に挿入されて当該基板２を保持する基板ピ
ックアップ３と、基板ピックアップ３に一体に設けられ
た開閉棒７と、基板ピックアップ３を水平及び垂直に移
動させる搬送機構４とを備えている。

【００３５】基板ピックアップ３は、側方から見たとき
にＬ字状であるピックアップ本体３１と、ピックアップ
本体３１の水平部の先端に設けた支持板３２と、ピック
アップ本体３１の上端に固定されて側方に延びる取付ロ
ッド３３と、ピックアップ本体３１と搬送機構４とを連
結する駆動ロッド３４とから主に構成されている。

【００３６】支持板３２は、基板２の中央の開口２０に
挿入されて直接基板２を支持する部材である。支持板３
２は、ピックアップ本体３１の水平部の先端から垂直上
方に立てて設けられ、その先端縁は円弧状の形状になっ
ている。その先端縁の円弧の曲率は、基板２の中央の開
口２０の曲率にほぼ等しくなっている。また、その先端
縁は、断面Ｖ字状の溝が形成されており、この溝に基板
２の開口２０の縁を落とし込んだ状態で基板２を支持す
るようになっている。

【００３７】開閉棒７は、取付ロッド３３の先端から前
方に向けて延びるよう取付ロッド３３に固定されてい
る。この開閉棒７は、図１及び図３に示すように、基板
支持装置のアーム１４を開閉する際にアーム１４の先端
の突出部１４１の貫通穴１４２に挿通される位置関係で
配置されている。

【００３８】上記基板ピックアップ３を水平方向及び垂
直方向に移動させる搬送機構４は、駆動ロッド３４を先
端に連結した搬送ロボットによって構成されている。搬
送ロボットは、少なくとも、基板支持装置のベース板１
１の板面に直角な水平方向（以下、Ｘ方向）及び垂直方
向に直線運動可能に構成される。また、必要に応じてこ
れ以外の方向の直線運動や垂直な回転軸の回りの回転運
動等を行うように構成される。

【００３９】次に、上記構成に係る本実施形態の基板支
持装置及び基板着脱装置の動作について説明する。ま
ず、基板支持装置１に基板を装着する場合について説明
する。基板２は、最初は基板支持装置１から所定距離離
れた待機位置に位置している。基板２は、この待機位置
で、中央の開口２０の縁が基板ピックアップ３の支持板
３２の先端縁に落とし込まれた状態で基板ピックアップ
３によって垂直な姿勢で保持されている。尚、基板２の
板面はベース板１１に平行である。また、この待機位置
の高さは、基板支持装置１に正しく装着された際の高さ
よりも少し高い位置に設定されている。また、基板支持
装置１のアーム１４は、図１に点線で示す位置、即ちス
トッパに当接した水平な姿勢の位置に位置している。

【００４０】この状態で搬送機構４が基板ピックアップ
３をＸ方向に移動させ、基板２を基板支持装置１に向け
て搬送する。そして、基板２が基板支持装置１のベース
板１１の切り欠き内の位置（以下、停止位置）まで搬送
されると、基板ピックアップ３の移動が停止される。
尚、この停止位置では、基板２の中心はベース板１１の
中心軸線１０上に位置する。

【００４１】上記のように基板ピックアップ３によって
基板２がＸ方向に搬送されて停止位置まで移動する際、
基板ピックアップ３に一体に設けられた開閉棒７は基板
ピックアップ３と一体にＸ方向に移動し、アーム１４の
先端の突出部１４１に設けられた貫通穴１４２に挿入さ
れる。

【００４２】この状態で、搬送機構４は基板ピックアッ
プ３を所定距離下方に移動させる。これによって、基板
２の下縁が固定支持爪１２の上に載って基板が固定支持
爪１２に支持される。基板２が固定支持爪１２に載った
後も基板ピックアップ３は少し下降を続け、支持板３２
全体が基板２の開口２０の中央に位置した状態で停止す
る。

【００４３】この基板ピックアップ３の下降の際、開閉
棒７も基板ピックアップ３と一体に下降する。開閉棒７
はアーム１４の先端の突出部１４１の貫通穴１４２にさ
れているので、開閉棒７の下降によってアーム１４は下
方に（時計回りに）回転する。この際、アーム１４がデ
ッドポイントを越える前は、開閉棒７はコイルスプリン
グ１５の弾性力に逆らってアーム１４を回転させる。

【００４４】アーム１４がデッドポイントを越えると、
アーム１４はコイルスプリング１５の弾性力によって付
勢されて回転し、アーム１４に設けた可動支持爪１３が
基板２の上の縁に当接することで回転が停止する。その
後、基板ピックアップ３は、Ｘ方向に基板支持装置１か
ら遠ざかる向きに移動し、当初の待機位置に戻る。これ
によって基板支持装置１への基板２の装着が完了する。

【００４５】次に、基板支持装置１から基板２を取り外
す場合について説明する。まず、基板ピックアップ３が
搬送機構４によって搬送され、Ｘ方向を基板支持装置１
に向けて移動する。この際の搬送ラインの高さは、基板
ピックアップ３の支持板３２の高さが基板支持装置１に
支持されている基板２の中央の開口２０の高さに等しく
なるような高さとされる。

【００４６】基板ピックアップ３が基板支持装置１に達
し、支持板３２が基板２の中央の開口２０内に位置する
と、基板ピックアップ３は移動を停止する。この際、開
閉棒７も基板ピックアップ３と一体に移動してアーム１
４の先端の突出部１４１の貫通穴１４２に挿通される。

【００４７】次に、搬送機構４によって基板ピックアッ
プ３が垂直上方に向けて所定距離移動する。この結果、
支持板３２の先端縁が基板２の開口２０の縁に当接して
基板ピックアップ３が基板２を支持した状態となる。さ
らに基板ピックアップ３は上昇し、基板２の装着の際の
停止位置と同じ位置に達すると停止する。

【００４８】この基板ピックアップ３の上昇に連動して
開閉棒７も上昇するので、開閉棒７はアーム１４を持ち
上げて反時計回りに回転させる。この際、当初はコイル
スプリング１５の弾性力に逆らって開閉棒７はアーム１
４を回転させるが、アーム１４が前記デッドポイントを
越えると、アーム１４はコイルスプリング１５の弾性力
によって付勢されて回転し、ストッパ１６に当たって回
転が停止する。尚、アーム１４がストッパ１６に当たっ
て停止した際、可動支持爪１３は基板２の上縁から離間
して少し上方に位置する。そして、搬送機構４が基板ピ
ックアップ３をＸ方向に基板支持装置１から離れる向き
に移動させ、前記待機位置まで搬送する。これによっ
て、基板２の取り外し動作が完了する。

【００４９】上記説明から明らかな通り、本実施形態の
基板支持装置及び基板着脱装置によれば、基板ピックア
ップ３の垂直方向の移動に連動して開閉棒７が可動支持
爪１３を移動させ、基板２の上縁に当接させたり離間さ
せたりするようになっている。このため、可動支持爪１
３の移動を別に行う従来の装置に比べ、基板２の装着動
作に要する時間が短くなっている。また、可動支持爪１
３が基板２の上縁を抑えるので、基板２の支持が安定
し、固定支持爪１２や可動支持爪１３の先端部分の凹部
の深さを深くする必要もない。このため、基板２の周縁
まで処理領域を広く取ることができる。

【００５０】次に、本願発明の第二の実施形態の基板支
持装置及びこの基板支持装置に使用される第二の実施形
態の基板着脱装置について説明する。図４は、第二の基
板支持装置の概略構成を示す正面図、図５は図４の基板
支持装置及び第二の実施形態の基板着脱装置の斜視概略
図である。

【００５１】まず、図４に示す基板支持装置は、方形な
枠状のベース板１１と、このベース板１１に設けられる
左右一対のアーム１４と、アーム１４に固定された左右
二つずつ計四つの可動支持爪１３と、各アーム１４に弾
性力を作用させる一対のコイルスプリング１５とから主
に構成されている。方形な枠状のベース板１１は、板面
を垂直にして立てて設けられている。左右一対のアーム
１４は、ベース板１１の中心を通る垂直な線（以下、中
心軸線１０）を挟んで左右対称な配置になっている。

【００５２】各々のアーム１４は、下端がベース板１１
の下辺部に軸支されて上方に延びる直線部１４３と、こ
の直線部１４３の上端に設けられた屈曲部１４４とから
なる形状である。ベース板１１の下辺部の上面には半円
状の溝が形成されており、直線部１４３の下端はこの溝
の嵌め込まれている。そして、直線部１４３の下端と溝
の両側のベース板１１の肉厚の部分に貫通させるように
して軸支ピン１４０が設けられており、アーム１４は、
この軸支ピン１４０を中心として所定角度回転するよう
になっている。

【００５３】左右二つずつの可動支持爪１３は、互いに
向かい合うようにして直線部１４３に固定されている。
一つの側の二つの可動支持爪１３は、長い帯板状の部材
の両端を図４に示すように折り曲げることで形成され、
中腹部を直線部１４３にネジ止めすることにより固定さ
れている。そして、図４に示すように、四つの可動支持
爪１３によって基板２は左右両側から支持されるように
なっている。一つの側の二つの可動支持爪１３は、基板
２の中心の高さの位置を挟んで上下に設けられるととも
に、左右の可動支持爪１３は基板２の中心を通る中心軸
線１０に対して線対称状に配置されている。

【００５４】尚、四つの可動支持爪１３は、いずれも先
端が基板２の中心点に向かう形状であり、それらの先端
は基板２の周縁に相当する円周上に位置している。ま
た、各々の可動支持爪１３の先端部分には第一の実施形
態と同様のＶ字状の凹部が形成され、このＶ字状の凹部
に基板２の周縁が嵌め込まれるようになっている。

【００５５】左右の屈曲部１４４も、図４に示すよう
に、中心軸線１０に対して左右対称状の形状になってい
る。各々の屈曲部１４４は、正面から見ると図４に示す
ような形状の板材である。各屈曲部１４４の輪郭は、基
板装着時に基板着脱装置の外側開閉棒７１が当接する外
側テーパー部１４５と、基板取り外し時に基板着脱装置
の内側開閉棒７２が当接する内側テーパー部１４６とを
有している。内側テーパー部１４６も外側テーパー部１
４５も中心軸線１０に向けて斜め上方に傾斜している。

【００５６】また、屈曲部１４４の上端には、コイルス
プリング１５の一端１５１が固定されている。このコイ
ルスプリング１５の他端１５２は、ベース板１１の上辺
部に固定されている。アーム１４は、外側開閉棒７１及
び内側開閉棒７２によって開閉されるが、この際、コイ
ルスプリング１５は他端１５２を中心にして所定角度回
転するようになっている。

【００５７】このコイルスプリング１５も第一実施形態
の場合と同様であり、アーム１４の回転位置の如何によ
って、基板２に近づく向きにアーム１４を付勢したり、
基板２から遠ざかる向きにアーム１４を付勢したりする
ようになっている。具体的には、この実施形態における
コイルスプリング１５のデッドポイントも、コイルスプ
リントの一端１５１、他端１５２、及び、アーム１４を
支える軸支ピン１４０の三点が一直線上に並ぶ地点であ
る。この地点から内側にアーム１４が位置していると、
コイルスプリング１５はアーム１４が内側に向けて回転
するよう弾性力を作用させ、デッドポイントよりも外側
にある場合、コイルスプリング１５はアーム１４が外側
に向けて回転するよう弾性力を作用させるようになって
いる。

【００５８】尚、デッドポイントより外側にアーム１４
が位置すると、アーム１４がコイルスプリング１５によ
って外側に向けて弾き出されるが、アーム１４は図４に
点線で示すようにベース板１１の側辺部に当接し、それ
以上外側には開かないようになっている。

【００５９】次に、図５に示す第二実施形態の基板着脱
装置の構成について説明する。この第二実施形態の基板
着脱装置も、第一実施形態と同様であり、基板２の中央
の開口２０に挿入されて当該基板２を保持する基板ピッ
クアップ３と、基板ピックアップ３に一体に設けられた
開閉棒７１，７２と、基板ピックアップ３を水平及び垂
直に移動させる搬送機構４とを備えている。

【００６０】また、基板ピックアップ３は、側面から見
たときにＬ字状であるピックアップ本体３１と、ピック
アップ本体３１の水平部の先端に設けた支持板３２と、
ピックアップ本体３１の上端に固定されて両側方に延び
る一対の取付ロッド３３と、ピックアップ本体３１と搬
送機構４とを連結する駆動ロッド３４とから主に構成さ
れている。

【００６１】この第二実施形態では、一対の取付ロッド
３３に各々の二本計四本の開閉棒７１，７２が固定され
ている。各開閉棒７１，７２は、取付ロッド３３からＸ
方向に延びている。そして、中心軸線１０に対して外側
に位置するのが一対の外側開閉棒７１であり、内側に位
置するのが一対の内側開閉棒７２である。

【００６２】次に、上記構成に係る第二実施形態の基板
支持装置及び第二実施形態の基板着脱装置の動作につい
て説明する。まず、基板支持装置に基板２を装着する場
合について説明する。基板ピックアップ３は、前記実施
形態と同様に支持板３２の先端縁で基板２を支持した状
態で待機位置で待機している。待機位置及び待機位置で
基板２の姿勢については、第一実施形態と同様である。
尚、基板支持装置のアーム１４の位置は、図４に点線で
示す位置であり、デッドポイントより外側であってベー
ス板１１の側辺部に当接した状態になっている。

【００６３】搬送機構４が基板ピックアップ３をＸ方向
に搬送し、基板２がベース板１１内に達すると基板２は
停止する。この際、基板２の中心はベース板１１の中心
軸線１０上に位置する。また、基板ピックアップ３と一
体に開閉棒７１，７２も移動し、先端がベース板１１内
に達する。この際の各開閉棒７１，７２の位置は、図４
に点線で示す位置であり、外側開閉棒７１が外側テーパ
ー部１４５の上端付近に位置し、内側開閉棒７２が内側
テーパー部１４６の上端から少し離れた位置に位置す
る。

【００６４】この状態で、搬送機構４が基板ピックアッ
プ３を所定距離下方に移動させる。これに伴い基板２は
下降するが、この際、外側開閉棒７１の作用により左右
一対のアーム１４が閉じるよう回転する。即ち、基板ピ
ックアップ３が下降すると、連動して外側開閉棒７１も
下降する。下降する外側開閉棒７１は、外側テーパー部
１４５に当接して屈曲部１４４を下方に押し下げるよう
力を作用させる。この際、外側開閉棒７１は外側テーパ
ー部１４５を滑りながら下降するので、アーム１４は内
側に向けて回転することになる。尚、アーム１４がデッ
ドポイントに達するまでは、外側開閉棒７１はコイルス
プリング１５の弾性力に逆らってアーム１４を回転させ
る。

【００６５】そして、アーム１４が外側開閉棒７１の下
降によってデッドポイントを越えて回転すると、コイル
スプリング１５の弾性力はアーム１４を内側に向けて付
勢するよう作用する。そして、下降してきた基板２の周
縁にアーム１４の可動支持爪１３が当接すると、アーム
１４の回転は停止する。これによって、図４に実線で示
すように、四つの可動支持爪１３によって基板２が支持
された状態となり、基板支持装置１への基板２の装着が
完了する。

【００６６】次に、基板支持装置１から基板２を取り外
す場合について説明する。まず、基板ピックアップ３
は、支持板３２が基板支持装置１内の基板２の開口２０
の高さの位置になる状態で、基板支持装置１から離れた
位置で待機している。この状態で搬送機構４が基板ピッ
クアップ３をＸ方向に基板支持装置１に向けて搬送させ
る。そして、基板ピックアップ３の支持板３２が基板２
の開口２０内に達すると、基板ピックアップ３は移動を
停止する。

【００６７】この際、基板ピックアップ３と一体に設け
られている四つの開閉棒７１，７２の先端はベース板１
１内に達する。この際の四つの開閉棒７１，７２の位置
は、図４に実線で示す位置であり、外側開閉棒７１が外
側テーパー部１４５の下端から少し離れた位置に位置
し、内側開閉棒７２が内側テーパー部１４６の上端付近
に位置する。

【００６８】この状態で、搬送機構４が基板ピックアッ
プ３を所定距離上方に移動させる。これによって、支持
板３２の上端縁が基板２の開口２０の縁に当接して基板
２を支持し、その状態で少し基板２を持ち上げる。

【００６９】そして、この基板ピックアップ３の上昇に
連動して四つの開閉棒７１，７２も上昇する。この際、
内側開閉棒７２は、屈曲部１４４の内側テーパー部１４
６に当接して内側テーパー部１４６に沿って滑りながら
上昇する。この上昇に伴って、アーム１４が外側に向け
て（反時計回りに）回転する。最初はコイルスプリング
１５の弾性力に逆らってアーム１４は回転するが、デッ
ドポイントを越えると、逆にコイルスプリング１５の弾
性力によって付勢されて外側に向けて回転する。そし
て、ベース板１１の側辺部に当接するとアーム１４の回
転が停止する。

【００７０】このようにして、基板ピックアップ３によ
る基板２の持ち上げに連動してアーム１４が開き、基板
２はベース板１１から抜き取り可能となる。その後、搬
送機構４は、基板ピックアップ３をＸ方向に基板支持装
置１から遠ざかる向きに移動させ、所定位置まで搬送す
ると基板支持装置１からの基板２の取り外しが完了す
る。

【００７１】上述した構成及び作用の第二実施形態にお
いても、基板ピックアップ３の垂直方向の移動に連動し
て、可動支持爪１３が基板２の周縁に当接したり基板２
の周縁から離れるよう移動するので、基板２の着脱に要
する時間が従来に比べ短くなっている。そして、基板２
が装着された状態では、コイルスプリング１５の弾性力
によって四つの可動支持爪１３が基板の周縁に押し付け
られるので、基板２の支持も安定化し、可動支持爪１３
の先端の凹部を深くする必要がない。

【００７２】次に、本願発明の第三及び第四の実施形態
の基板着脱装置について説明する。図６は第三実施形態
の基板着脱装置の構成を示す斜視概略図、図７は第四実
施形態の基板支持装置の構成を示す斜視概略図である。
この第三及び第四の実施形態の基板着脱装置は、基板ピ
ックアップ３の構成が前述した第一の実施形態のものと
異なっている。即ち、第三及び第四の実施形態では、基
板ピックアップ３が基板２の下縁を支持しながら基板２
全体を保持するよう構成されている。

【００７３】まず、第三の実施形態では、図６に示すよ
うに基板ピックアップ３の支持板３２が基板２の下縁を
支持するようになっている。支持板３２の先端縁は、基
板２の周縁の円弧の曲率に等しい凹部が形成されてい
る。

【００７４】支持板３２の先端縁の板厚方向には、断面
Ｖ字状の溝が形成されており、この溝に基板２の下縁が
落とし込まれた状態で支持されるようになっている。こ
の断面Ｖ字状の溝は、前述した固定支持爪１２の先端縁
の凹部に比べて深くすることが可能である。というの
は、基板２の処理の際には基板ピックアップ３は基板２
から取り外されるので、支持板３２の先端縁の溝を深く
しても基板２の処理には支障がないからである。尚、支
持板３２の先端縁の溝を深くすることで、基板２の保持
動作はより安定化する。

【００７５】また、基板２を傷つけないように、支持板
３２は基板２の材質よりも柔らかい材質例えばテフロン
やポリイミド等の樹脂で製作されると好適である。尚、
この実施形態の基板着脱装置を第一の実施形態の基板支
持装置に使用する場合、支持板３２は固定支持爪１２に
ぶつからないようにする必要がある。具体的には、図１
に示す四つの固定支持爪１２のうち中心軸線１０よりの
二つの固定支持爪１２の間に位置するような構成にす
る。

【００７６】この第三実施形態の基板着脱装置を使用す
る場合、基板２は中央に開口を有するものでなくともよ
い。例えば、半導体ウエハのような基板を着脱する装置
としても使用できる。

【００７７】次に、図７に示す第四の実施形態では、基
板ピックアップ３は基板２の中央の開口の縁を支持する
第一の支持板３２１と、基板２の下縁を支持する第二の
支持板３２２とを有している。第一の支持板３２１は、
第一の実施形態における支持板３２と同様のものであ
り、第二の支持板３２２は第三の実施形態における支持
板３２と同様のものである。この第四の実施形態では、
基板２を二カ所で支持するので基板２の保持が安定化す
る。

【００７８】図８は、支持爪の先端部分の形状の他の例
の構成について説明する斜視図である。前述した各実施
形態の基板支持装置では、基板ピックアップ３の支持板
３２の先端部分はＶ字状に形成されていたが、これ以外
の構成も可能である。即ち、図８（ａ）で示すように先
端部分が平坦なものや、（ｂ）に示すように先端部分が
丸く円弧状に形成されたものでもよい。

【００７９】上記各実施形態では、可動支持爪１３がコ
イルスプリング１５によって付勢されてので、このよう
な形状の支持爪を使用しても十分安定して基板を支持す
ることができる。このような形状の支持爪を用いると、
支持爪によって基板の周縁が隠れることが無くなるの
で、薄膜作成等の表面処理を基板の周縁まで広い領域に
行うことができる。

【００８０】以上説明した各実施形態の構成において、
可動支持爪１３は基板ピックアップ３の下降に連動して
基板２の周縁に当接し、基板ピックアップ３の上昇に連
動して基板２の周縁から離れるよう移動するが、逆の構
成も可能である。即ち、基板ピックアップ３の上昇に連
動して基板２の周縁に当接し、基板ピックアップ３の下
降に連動して基板２の周縁から離れるよう移動するよう
にしてもよい。

【００８１】また、弾性部材の例としてはコイルスプリ
ング１５のみが説明されたが、これ以外の板バネやゴム
材等の各種のものを使用することができる。上述した各
実施形態の基板支持装置は、図１１に示すような薄膜作
成装置に採用されるが、これ以外にも、エッチング装置
や表面改質装置等の処理装置に採用することが可能であ
る。さらに、基板２は円形であるもののみが説明された
が、液晶基板のような方形の基板であっても差し支えな
い。

【００８２】

【発明の効果】以上説明した通り、本願発明の基板支持
装置及び基板着脱装置によれば、基板ピックアップの移
動に連動して支持爪が基板の周縁に当接したり基板の周
縁から離れたりするので、基板の着脱動作に要する時間
が短くできる。このため、装置の生産性の向上に寄与す
ることができる。また、請求項２の基板支持装置によれ
ば、上記効果に加え、支持爪が基板から離れるのが弾性
部材によって抑制された状態で基板の周縁に当接するの
で、基板の支持がさらに安定化されるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第一の実施形態の基板支持装置の概
略構成を示す正面図である。

【図２】図１に示す基板支持装置のアームの構成を示す
平面図である。

【図３】図１の基板支持装置及びこの基板支持装置に使
用される第一の実施形態の基板着脱装置の斜視概略図で
ある。

【図４】第二の基板支持装置の概略構成を示す正面図で
ある。

【図５】図４に示す基板支持装置及び第二の実施形態の
基板着脱装置の斜視概略図である。

【図６】第三実施形態の基板着脱装置の構成を示す斜視
概略図である。

【図７】第四実施形態の基板支持装置の構成を示す斜視
概略図である。

【図８】支持爪の先端部分の形状の他の例の構成につい
て説明する斜視図である。

【図９】従来の基板支持装置の構成を示す正面概略図で
ある。

【図１０】図９に示す基板支持装置の動作を説明する斜
視概略図である。

【図１１】図９及び図１０に示す基板支持装置を採用し
た薄膜作成装置の例の概略構成を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 基板支持装置 １１ ベース板 １２ 固定支持爪 １３ 可動支持爪 １４ アーム １５ コイルスプリング ２ 基板 ３ 基板ピックアップ ４ 搬送機構 ７ 開閉棒 ７１ 外側開閉棒 ７２ 内側開閉棒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に所定の処理を施すために当該基板
   を垂直に支持するとともに、当該基板を保持する基板ピ
   ックアップによって基板が着脱される基板支持装置であ
   って、 基板の周縁に当接して基板を垂直に支持する複数の支持
   爪を備え、これら複数の支持爪の一部又は全部は、前記
   基板ピックアップの垂直方向の第一の向きの移動に連動
   して基板の周縁に当接し、前記基板ピックアップの第一
   の向きとは逆の向きの移動に連動して基板の周縁から離
   間するよう構成されていることを特徴とする基板支持装
   置。
2. 【請求項２】 基板に所定の処理を施すために当該基板
   を垂直に支持するとともに、当該基板を保持する基板ピ
   ックアップによって基板が着脱される基板支持装置であ
   って、 基板の周縁に当接して基板を垂直に支持する複数の支持
   爪を備え、これら複数の支持爪の一部又は全部は、基板
   から離れるのが弾性部材によって抑制された状態で基板
   の周縁に当接するよう設けられているとともに、前記基
   板ピックアップの垂直方向の第一の向きの移動に連動し
   て基板の周縁に当接し、前記基板ピックアップの第一の
   向きとは逆の向きの移動に連動して基板の周縁から離間
   するよう構成されていることを特徴とする基板支持装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の基板支持装置に基
   板を着脱する基板着脱装置であって、当該基板を保持す
   る基板ピックアップと、基板ピックアップを水平及び垂
   直に移動させる搬送機構とを備え、基板ピックアップに
   は開閉棒が一体に設けられており、この開閉棒によって
   前記複数の支持爪の一部又は全部を基板ピックアップの
   垂直方向の移動に連動して移動させるよう構成されてい
   ることを特徴とする基板着脱装置。