TWI575114B - Substrate holding device - Google Patents

Description

基板保持裝置

本發明係關於基板的保持技術，其係關於一種基板保持裝置，適用於例如非電解的顯影處理、蝕刻處理、剝離處理或電解液覆蓋處理等的基板的水平搬送。

作為這種現有技術，公知有如下的專利文獻1所示的搬送系統(參照圖9)。

該搬送系統100包括持握裝置101，該持握裝置101具有從基板W的內側和外側夾持基板的輥101a、101b。另外，持握裝置101在基板W的左、右兩側相互對向而設置。而且，如圖10所示，在輥101a、101b的間隙中插入基板W的狀態下，使各輥往相反的方向旋轉，則可將基板W拉入輥101a、101b內而進行持握。另外，對於持握裝置101、101，在基板的左、右其控制的方向為相反，基板W以其中心線W1為邊界，在沿左、右寬度方向拉伸。即，由於產生以中心線W1為邊界而相反的方向的拉力，故基板W可藉該拉力而不發生撓曲的被保持。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本特開第2010-529294號公報

但是，在上述搬送系統100中，雖然以基板W的中心線W1為邊界，在其左、右寬度方向可抑制基板的撓曲，但是，在基板W的長邊方向拉力產生偏差，基板會產生波狀起伏。特別是，在供給電解液覆蓋處理等的水平搬送裝置中，由於因其撓曲，處理液殘留於基板上，故圖求在確保品質方面進行改善。

另外，在上述搬送系統中，必須有用於分別驅動各輥的驅動裝置以及用於正確地控制各輥的旋轉量的控制裝置，但是，所述裝置複雜且價格昂貴。另外，由於處理液的附著，使輥的保持力發生變化，故無法獲得穩定的保持力，而必須定期更換和維修零件。

本發明是在考慮了上述的技術課題而提出的，本發明的目的在於提供一種基板保持裝置，其可在使基板其全部區域不撓曲的情況下保持基板，並且可簡單而低價地製作。

為了實現上述目的，本發明採取如下構成。

一種基板保持裝置，該基板保持裝置具有保持件，該保持件沿基板的邊緣部而設置，並且夾持該基板的邊緣部而保持基板，其特徵為：該保持件以上述基板的中心為基準，相對向且呈放射狀設置，在相對向部位，沿相反方向拉伸上述基板的同時夾持基板。

在此，「基板」主要指印刷電路基板，但是其並不限於印刷電路基板，其係廣泛地包括比如薄膜、玻璃等的薄板狀的零件之概念。

按照上述構成的本發明，以基板的中心為基準，相對向且呈放射狀設置保持件。另外，由於在各相對向部位，沿相反方向拉伸基板的同時夾持基板，故在該相對向部位之間產生的張力以基板的中心為基準，沿相反方向作用。另外，由於保持件以基板的中心為基準呈放射狀設置，故在基板的各方向保持拉力的平衡，基板在其全部區域內不發生撓曲的情況下被保持。

即，在本發明中，以基板的中心為基準，以點對稱的方式設置各保持件，保持基板的各方向的張力的平衡。

另外，上述保持件也可為，對該基板使角度可自由變更的方式設置的構成。

根據此構成，由於對基板可自由地改變保持件的角度，故即使在基板的外形尺寸改變的情況下，仍可將基準與基板的中心正確地對準。

又，上述保持件亦可為具有用於調整其保持力的保持力調整機構的構成。

根據此構成，由於可在設置保持件的各部位分別調節基板的保持力，故可抑制由於保持力的差異所造成的拉力的偏差。

此外，上述保持件也可為下述的構成，其具有用於夾持上述基板的臂，上述臂相對上述基板，以可從其表面側自由旋轉的方式設置。

根據此構成，在臂旋轉而倒向基板側時，由於臂相對基板沿臂的延伸方向稍微錯開，故在本構成中，利用該「錯開」拉動基板。另外，由於利用在臂的旋轉時產生的「錯開」拉動基板，故可簡單而低價地製作。另外，在上面描述中，表面側與基板的內、外無關，僅指基板的面。

再者，其特徵為，在上述臂上設置與上述基板接觸的附件，其接觸面在沿上述臂的長邊方向的直線上呈圓弧狀鼓起。

按照具有這樣的表面形狀的附件，即使在附件和基板之間的角度發生改變的情況下，附件的邊緣仍不會鉤掛於基板上，另外，由於接觸點均錯開相對固定位置，故可在固定位置以良好的精度夾持基板。即，在基板和附件之間，沒有作用不合理的力，還能抑制保持位置的偏差。

另外，其特徵為，上述臂可向遠離上述基板的方向開放，並且該開放時的臂的角度係相對基板的表面，以打開90°以上的方式而設定。

根據此構成，由於相對基板的表面，臂打開90°以上，故可對本裝置，其正面側裝卸基板。

此外，上述保持件亦可為肘節夾具。

即，由於肘節夾具具有增力機構，故通過採用肘節夾具，即使通過微小的力，仍可保持基板。

如上所述，按照本發明，其可在基板全部區域不發生撓曲的情況下保持基板，另外，可提供簡單且低價地製作的基板保持裝置。特別是，還具有廣泛地適用於實施強力的噴淋處理、強力的吹氣除液處理等的場合的優點。

1‧‧‧基板保持裝置

2‧‧‧支架

30‧‧‧肘節夾具

31‧‧‧固定臂

32‧‧‧受動臂

32a‧‧‧受動臂的支承軸

33‧‧‧肘式機構

33a‧‧‧第1連杆

33b‧‧‧第2連杆

33c‧‧‧滑動件

34‧‧‧操作杆

35‧‧‧受動臂側的附件

35a‧‧‧附件的支承軸

35b‧‧‧鎖定螺母

36‧‧‧固定臂側的附件

36a‧‧‧鎖定螺母

36b‧‧‧鎖定螺母

100‧‧‧搬送系統

101‧‧‧持握裝置

101a、101b‧‧‧輥

P‧‧‧基板

P1‧‧‧基板的邊緣部

P2‧‧‧基板的中心

W‧‧‧基板

W1‧‧‧基板的中心線

圖1為本實施型態所示的基板保持裝置的俯視圖；圖2為本實施型態所示的保持件的側視圖；圖3為表示圖2所示的保持件的開放狀態的側視圖；圖4為圖2所示的保持件的俯視圖；圖5為設置於保持件前端的附件的放大圖；圖6為表示本實施型態所示的附件和基板的接觸狀態的主要部分的放大圖；圖7為表示經過圖6的步驟，保持基板的狀態的主要部分的放大圖；圖8為表示作用於基板上的拉力的示意圖；圖9為表示現有的搬送系統的前視圖；圖10為組裝於現有的搬送系統中的輥的放大圖；

下面參照附圖，對本發明的基板保持裝置1進行說明。

本實施型態所示的基板保持裝置1如圖1所示，由框狀的支架2和肘節夾具30(保持件)所構成，該支架2 沿基板P的邊緣部P1而設置；該肘節夾具30以基板P的中心P2為基準相對向且呈放射狀設置。

支架2由富含耐腐蝕性的金屬性的板所構成，其外形尺寸按照與搬送對象的基板P吻合的方式設計。另外，在支架2的各部位安裝肘節夾具30，通過該多個肘節夾具30將基板P保持於支架2內部。

肘節夾具(在下面簡稱為夾具30)如圖2所示，包括：固定臂31，該固定臂31從內面側支承基板P；受動臂32，該受動臂32以可旋轉的方式支承該固定臂31；肘式機構33，該肘式機構33使該受動臂32朝向固定臂31按壓；操作杆34，該操作杆34與組裝於該肘式機構33中的連杆33a連接。另外形成下述的結構，其中，在固定臂31和受動臂32的前端組裝橡膠制的附件35、36，固定臂和受動臂31、32分別經由附件35、36，將基板P夾持於其前端部分。

上述受動臂32以設置於其基端的支承軸32a為中心，以可旋轉的方式設置於固定臂31側。另外，受動臂32經由肘式機構33的連杆33a、33b與操作杆34連接，操作杆34的操作力經由肘式機構33，使受動臂32旋轉到固定臂31側。即，通過操作杆34的操作，受動臂32倒向基板P側。

另外，固定臂和受動臂31、32以及夾具30可使用例如金屬、樹脂而形成。

此外，對肘式機構33進行說明，該肘式機構33係使操作力倍增的連杆機構的一種，包括輸入操作力 的第1連杆33a；第2連杆33b，該第2連杆33b與該第1連杆33a連接，且其長度大於第1連杆；滑動件33c，該滑動件33c將第2連杆33b的運動轉換為直線運動。

另外，該夾具30中，第1連杆33a和操作杆34成一體地設置，滑動件33c相當於受動臂32。此外，滑動件33c原本為進行直線運動的零件，但經由支承軸32a，以可旋轉的方式設置滑動件33c，由此，可將該直線運動轉換為旋轉運動。即，作為滑動件33c的受動臂32係通過操作杆34的操作而旋轉。

又，該連杆比係使輸入到該第1連杆33a中的操作力倍增的比例，如果對滑動件33c施加負荷，則可使大於該負荷的相反方向的力作用於該滑動件33c上。另外，由於操作力的倍增原理依據普通的“杠杆原理”，故在本說明書中省略其說明。

接著，參照圖2和圖3對受動臂32進行說明。

以可旋轉的方式設置於固定臂31上的受動臂32在倒向固定臂31側時，將基板P拉於夾具內側的同時倒入。即，由於在受動臂32旋轉時，相對固定臂31側的附件36，使受動臂32側的附件35在臂的延伸方向前後移動的同時進行旋轉，故在附件36、附件35之間，產生使基板P相對固定臂31進行前後運動的力。

此外，與此有關，在本實施型態中，以在受動臂32和固定臂31之間夾持基板P的狀態為基準，以使夾具向內的力(圖2中的箭頭A)作用於基板P上的方式設定連杆的長度。即，由於基板P對固定臂31前後運 動的力係受動臂32的操作量達到一定量時會往相反的方向作用，故考慮這一點而決定連杆的長度。於是，夾持於受動臂32和固定臂31之間的基板P承受夾具向內的力，在被拉向於夾具內部的同時受到夾持。

接著，參照圖5和圖7，對分別設置於固定臂和受動臂31、32的前端的附件35、36進行說明。另外，由於受動臂31側的附件35、與固定臂32側的附件36為相同結構，以相同方式組裝，故在下面以受動臂32側的附件35為主進行說明。

附件35(36)由橡膠製成，在其中心部分設置支承軸35a(36a)，該支承軸35a(36a)的外周上形成有螺紋。另外，附件35(36)經由支承軸35a(36a)，與臂31(32)螺紋連接。此外，支承軸35a(36a)以上下貫通臂31(32)的方式設置(參照圖2)，如果在將支承軸35a(36a)組裝於臂31(32)上的狀態使支承軸35a(36a)旋轉，則可調整附件35(36)的突出量。另外，圖5中的符號35b(36b)表示支承軸35a(36a)用的鎖定螺母。

此外，橡膠製成的附件35(36)的前端呈半球面狀，與基板P的接觸狀態保持良好。另外，關於這一點，如果著眼於受動臂32的附件35，則即使在附件35的支承軸35a和基板P之間所成角度θ1變化的情況下，接觸角θ2(θ2<θ1)一般是保持在90°左右。由此，與附件35的角度無關，在基板P上始終作用有垂直方向的壓力。

關於此點，在本實施型態所示的夾具30中，由於將基板P拉到內側而夾持，故附件35的接觸角θ2 已成為極小而為銳角的方式設定。另外，作為將接觸角θ2設定在銳角側的方法，係使受動臂32側的附件35稍多地突出。

即，在附件35與基板P之間所成的角度θ1滿足90°時，在該狀態，將附件35的支承軸35a向基板P側稍稍延伸，由此，其接點在基板邊緣部側錯開，附件35的接觸角θ2設定在銳角側。另外，如果根據該設定，將附件35與基板P之間所成的角度θ1保持在90°，則基板P在因該接點的錯開，沿夾具向內(圖7中的箭頭A方向)受到拉伸的同時，受到夾持。

另外，通過接觸角θ2的調整，基板P和附件35的接點也稍稍錯開，但是由於附件35的前端由半球形狀的橡膠製成，具有柔性，故通過附件35的微小變形，將其錯位吸收。由此，即使調整接觸角θ2，基板P仍可在不歪斜的情況下保持於附件35的中間處。

像這樣，在本實施型態中，由於具有可將基板P的接觸角θ2調整到任意值的附件35(36)，故可將基板P的保持力在夾具各部位調整到所需的強度。

此外，由於基板P的保持力與附件35(36)的緊固轉矩成比例，故如果通過扳手等對該緊固轉矩的數值進行管理，則可在各方向以更加良好的精度調節作用於基板P上的拉力。

還有，像這樣構成的夾具30設置於支架2的各部位。設置於支架2的各部位的夾具30以基板P的中心P2為基準，相對向且呈放射狀設置。即，各夾具 30朝向基板P的中心P2而設置，並且以基板P的中心P2為基準，設置為點對稱。另外，各夾具30按照如圖4所示，對基板P而角度自由的方式設置，可以所需的角度而保持基板P。

接著，對夾具30的操作方法進行說明。

在打開夾具30時，拉起操作杆34(參照圖3)，沿遠離固定臂31的方向，操作受動臂32。另外，打開時的臂角度以相對基板表面，成打開90°以上的方式設定。因此，由於在夾具30打開時，基板P的正面側的整個面打開，故容易進行基板P的更換。

另外，如果通過設置在各部分上的夾具30夾持基板P的邊緣部P1，使操作杆34倒入，則基板P在以其中心為基準，向各方向拉伸的同時被保持。因此，相對基板P，在各方向產生拉力，基板P以在全部區域內不發生撓曲的情況下被保持。

此外，如上所述，基板P的保持力可分別設定於各個夾具上，由此，如圖8中的各箭頭A、B、W1(A>B>W1)所示，在基板P的相對向部位中，在其跨度大的部位設定較大的拉力，與此相反，在其跨度短的部位設定較小的拉力，由此，基板的全部區域中的拉力能以更加良好的精度保持平衡。如此，在本實施型態中，可在其全部區域內不發生撓曲的情況下保持基板P，另外，由於保持件採用零件數量少的夾具30，故可簡單且低價地製作。

尚且，上述實施型態僅是一個舉例，其細部可因應於各種樣式而改變。例如，在本實施型態中，以長方形的基板P為例而進行說明，但是，也可通過改變支架2的形狀，以對應圓形、長條形等各種形狀。又，保持件可採用具有增力機構的肘節夾具30，也可採用不具有增力機構的夾具。

1‧‧‧基板保持裝置

2‧‧‧支架

30‧‧‧肘節夾具

P‧‧‧基板

P1‧‧‧基板的邊緣部

P2‧‧‧基板的中心

Claims (4)

1. 一種基板保持裝置，該基板保持裝置具有保持件，該保持件沿基板的邊緣部而設置，並且夾持該基板的邊緣部而保持基板，其特徵為：上述保持件以上述基板的中心為基準，呈相對向且放射狀配置，在各相對向部位，沿相反方向拉伸上述基板的同時夾持基板；上述保持件係以對該基板能自由調整角度的方式設置，上述保持件具有用於調整其保持力的保持力調整機構，上述保持件具有用於夾持上述基板的臂，上述臂係對上述基板，以能從其表面側自由旋轉的方式設置。
2. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中，在上述臂上設置與上述基板接觸的附件，其接觸面在沿上述臂的長邊方向的直線上呈圓弧狀鼓起。
3. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中，上述臂可於遠離上述基板的方向開放，並且其開放時的臂的角度係設定成相對於基板表面打開90°以上。
4. 如申請專利範圍第1項之基板保持裝置，其中，上述保持件為肘節夾具。