WO2005098935A1 - 基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の位置決め方法 - Google Patents

基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の位置決め方法 Download PDF

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WO2005098935A1
WO2005098935A1 PCT/JP2005/006615 JP2005006615W WO2005098935A1 WO 2005098935 A1 WO2005098935 A1 WO 2005098935A1 JP 2005006615 W JP2005006615 W JP 2005006615W WO 2005098935 A1 WO2005098935 A1 WO 2005098935A1
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WO
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substrate
positioning
ball
board
free
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PCT/JP2005/006615
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English (en)
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Inventor
Kaoru Iguchi
Takurou Uchida
Hideki Nishinomiya
Original Assignee
Iguchi Kiko Co., Ltd.
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate positioning table, a substrate positioning equipment, and a substrate positioning method for precisely positioning a substrate such as a mother glass for a display or a silicon substrate (Ueno).
  • Equipment for coating films on PDPs plasma display panels
  • liquid crystal displays liquid crystal displays
  • glass substrates mother-glass
  • Dedicated robots transport and unload substrates to and from multiple processing chambers (chamber 1) where the processing is performed.
  • processing chambers chamber 1
  • the glass substrate may be transferred into the processing chamber in a middle of a carrying path of the substrate (for example, in a chamber 1 (load lock chamber 1) provided separately from the processing chamber).
  • the robot After positioning on a positioning table installed near the entrance of the vacuum equipment (in the atmosphere, etc.) where the processing chamber and the like are provided, the robot was taken out from the positioning table In Rukoto to carry the glass substrate into the processing chamber, the position of the glass substrate in the processing chamber is to fit within the allowable error range
  • the positioning table has a configuration in which a glass substrate placed on the positioning table is pressed against a positioning gauge (eg, Patent Document 1), or a positioning gauge is moved by moving the positioning gauge. There is a method of pressing against the end face of the glass substrate to determine the position.
  • a positioning gauge eg, Patent Document 1
  • the loading of the glass substrate into the positioning table is performed by a loading table into which the glass substrate is loaded.
  • the positioning table 106 is provided with a traversing device (not shown) for laterally moving the glass substrate 102 placed by the transfer robot, and an end face of an outer peripheral portion of the glass substrate 102 traversed by the traversing device.
  • a positioning gauge 107 for positioning the glass substrate 102 by being applied thereto is provided, and the glass substrate 102 carried by the transfer robot is moved by a lateral feeder and brought into contact with the positioning gauge 107, thereby forming a glass.
  • the substrate 102 can be precisely positioned.
  • the glass substrate 102 is supported by a large number of free ball bearings 109 provided on the table body 108 so that the glass substrate 102 can be moved laterally, so that the lateral movement of the glass substrate 102 can be realized with a light force.
  • Patent Document 1 JP-A-06-183556
  • the present invention makes it easy to position a substrate such as a glass substrate in a short time.
  • the purpose of the present invention is to provide a low-cost substrate positioning table, substrate positioning equipment, and a method for positioning a substrate, which can be performed, and furthermore, the generation of particles that hardly cause distortion to the substrate can be extremely reduced. .
  • the present invention provides the following configurations.
  • the present invention relates to a mounting table on which a substrate is mounted; and an outer peripheral portion of the substrate which is arranged at a plurality of locations on the outer peripheral portion of the mounting table and which is placed on the mounting table by descending from above the mounting table.
  • the substrate is disposed at a position higher than the support surface within the range of the thickness of the substrate to be placed, and the substrate abutting on the protruding portion of the ball supporting member of the ball is rotated by rotation of the ball.
  • the present invention provides a substrate positioning table, which can be guided to the substrate positioning region on the inside surrounded by balls of a free ball bearing.
  • At least the surface of the ball of the free ball bearing is formed of a conductive material, and the ball support of the free ball bearing is provided with a ground current-carrying portion that is in contact with the ball. Configuration can also be adopted.
  • the mounting table may include a substrate supporting means for supporting the substrate mounted on the mounting table while allowing displacement in a direction along the supporting surface.
  • a substrate supporting means for supporting the substrate mounted on the mounting table while allowing displacement in a direction along the supporting surface.
  • the substrate supporting means for example, free ball bearing can be adopted.
  • the present invention also provides a loading table into which a substrate is loaded, the substrate positioning table according to the present invention, and a substrate transfer that removes a substrate from the loading table and places it on a mounting table of the substrate positioning table.
  • a substrate positioning apparatus characterized by comprising a device.
  • the present invention provides a free ball bearing in which a substrate to be mounted on the table above the positioning table for a substrate according to the present invention is arranged at a plurality of locations on the outer periphery of the table. Above a certain ball of the side free bearing, lower the ball from the substrate receiving area, which is an area secured by the amount of protrusion of the ball support force of each side free bearing ball above the board positioning area.
  • the present invention provides a method for positioning a substrate, wherein after the substrate is placed in a substrate receiving area, the substrate is moved down while being guided by balls of the respective side free bearings, and is disposed in the substrate positioning area.
  • the substrate is lower than the balls of the free ball bearings (hereinafter, also referred to as side free bearings) arranged on the outer peripheral portion of the mounting table, and is surrounded by the side free bearings.
  • the substrate can be positioned with a desired degree of accuracy simply by placing it in the substrate positioning area on the inner side (the inner side surrounded by the most protruding portion of the ball support force) and placing it on the support surface on the mounting table. Since the board that has entered the board positioning area is positioned by the balls of the respective side free bearings, the board positioning can be completed at the same time that the board enters the board positioning area. Therefore, positioning can be performed in a very short time.
  • the ball supporting member has a structure in which the substrate abutting on the protruding portion can be smoothly guided to the substrate positioning region by rotation of the ball, so that the substrate enters the substrate positioning region and completes the positioning of the substrate at the same time. it can.
  • the substrate is less likely to be distorted such as a partial radius.
  • An excellent effect is obtained in that the dimensional accuracy of the substrate can be stably maintained.
  • the number of sources of particles can be significantly reduced, and the cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a plan view showing a substrate positioning table (hereinafter, also referred to as a positioning table) according to the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the positioning table of FIG. 1, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a mounting positional relationship between a side free bearing and a receiving free bearing provided on the positioning table of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a process facility provided with a substrate positioning facility according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a conventional transfer robot.
  • FIG. 6 is a view showing another example of the transfer robot of the conventional example.
  • FIGS. 1 and 2 are views showing a substrate positioning table 1 (hereinafter, also referred to as a positioning table) according to the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view
  • FIG. 2 is a line AA of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a mounting positional relationship of free ball bearings (side free bearings and receiving free bearings described later) provided on the positioning table 1
  • FIG. 4 is a board according to the present invention.
  • 1 is a schematic plan view showing a process equipment 3 including a positioning equipment 2 (hereinafter, also referred to as a positioning equipment).
  • the substrate 4 applied to the present invention is glass.
  • a substrate for example, a silicon substrate, a ceramic substrate, a metal substrate, etc.
  • various substrates for precision processing can be employed.
  • the substrate 4 has a rectangular plate shape here, but is not limited thereto, and the shape of the substrate 4 may be, for example, a circle or an ellipse.
  • the positioning table 1 is installed in a load lock chamber 32 provided in a vacuum device 31 constituting the process equipment 3 shown in FIG.
  • the vacuum device 31 includes the load lock chamber 32, a transfer chamber 33, and first to third processing chambers 34a, 34b, and 34c (chamber 1).
  • Reference numeral 35a denotes an atmosphere gate provided in the load lock chamber 32, and when the substrate 4 is loaded into the load lock chamber 32 from outside the vacuum device 31, the load gate chamber 32 moves out of the vacuum device 31. It is opened and closed when the substrate 4 is carried out.
  • Reference numeral 35b denotes a gate that opens and closes between the load lock chamber 32 and the transfer chamber 33, and 35c, 35d, and 35e denote gates between the first to third processing chambers 34a, 34b, and 34c and the transfer channel 33. A gate that opens and closes.
  • a robot 36 (substrate transfer device; hereinafter, also referred to as a vacuum robot) for moving the substrate 4 is installed in the transfer chamber 33, and includes a positioning table 1 in the load chamber 32 and a processing chamber 34a. , 34b, 34c is transferred by the vacuum robot 36.
  • the substrate 4 taken out of the processing chamber is carried into another processing chamber (or carried in to the original processing chamber) in accordance with the processing steps such as film deposition, the substrate 4 taken out of the processing chamber is taken into account. -After the positioning on the positioning table 1, it should be put into another processing chamber.
  • the process equipment 3 includes a cassette 37 and a robot 38 (substrate transfer device; hereinafter, also referred to as atmospheric robot) installed outside the vacuum device 31, and the above-described vacuum device 31. I have.
  • the substrate 4 is loaded from the outside of the vacuum device 31 to the positioning table 1 in the load lock chamber 1 32 by the atmospheric robot 38 placing the substrate 4 taken out of the cassette 37 on the positioning table 1 via the atmospheric gate 35a. Done.
  • the atmospheric robot 38 also carries out the work of carrying the substrate 4 on the positioning table 1 out of the vacuum device 31.
  • the atmospheric robot 38 has a state in which the substrate 4 is placed on a movable arm 38a (see FIG. 2) that can move in the XYZ directions, similarly to the transfer robot 103 described with reference to FIG. Transport by
  • the present invention is not limited to this, and various configurations can be adopted.
  • the cassette 37 functions as a loading table into which the substrate 4 to be processed is loaded.
  • the cassette 37, the positioning table 1, and the atmospheric robot 38 constitute the substrate positioning equipment according to the present invention.
  • the positioning table 1 is provided on a mounting table 11 on which the substrate 4 is mounted, and at a plurality of locations on the outer periphery of the mounting table 11. It has a free ball bearing 12 (hereinafter, also referred to as a side free bearing) for positioning the substrate 4 at a desired position on the mounting table 11 by being in contact with the end surface 41 of the substrate 4 to be mounted. It is configured.
  • a free ball bearing 12 hereinafter, also referred to as a side free bearing
  • the table 11 described above includes a table body 13 and a plurality of free ball bearings 14 (hereinafter also referred to as receiving free bearings) mounted so as to protrude above the upper surface 13a of the table body 13.
  • the substrate 4 mounted on the mounting table 11 is supported on a horizontal or substantially horizontal support surface F (virtual surface) by the plurality of receiving free bearings 14.
  • a mounting base 15 for mounting the side free bearing 12 is provided on an outer peripheral portion of the table main body 13 so as to protrude above the table main body 13.
  • the receiving free bearing 14 is provided on the mounting base 15.
  • the rotatable ball 14b is mounted on the table main body 13 so as to protrude above the table main body upper surface 13a positioned inside surrounded by a circle.
  • the table body 13 of the mounting table 11 in the illustrated example has a rectangular shape in a plan view (see FIG. 1), the present invention is not limited to this. Can also be adopted.
  • the side free bearing 12 includes a ball support 12a (holder) and a ball 12b rotatably supported by the ball support 12a. It is fixedly attached to the mounting base 15.
  • the side free bearing 12 is mounted on the inner surface 15a side (the side facing the inner space S surrounded by the mounting base 15) of the mounting base 15 of the table body 13, and is provided from the ball support 12a of the ball 12b.
  • the protruding portion is located on the inner space S side with respect to the mounting table inner surface 15a.
  • Figure 3 As shown in FIG. 2, the side free bearing 12 is disposed at a position where the center 11 of the ball 12b is on an extension of the support surface F that supports the substrate 4. For this reason, the ball 12b of the side free bearing 12 is positioned such that the largest amount of protrusion of the ball 12b from the ball support 12a is coincident with the support surface F.
  • an inner area force surrounded by the ball 12b of each side free bearing 12 (specifically, the portion of the ball 12b protruding from the ball support 12a).
  • the substrate 4 placed on the mounting table 11 is a substrate positioning area M where the substrate 4 is placed.
  • the substrate 4 mounted on the mounting table 11 is arranged in the substrate positioning area M, so that each side free bearing 12 of the positioning table 1
  • the ball 12b is positioned with respect to the positioning table 1 with desired accuracy.
  • the dimension L of the substrate positioning area M (specifically, the XY dimension; the dimension L in FIG. 2 indicates the dimension in the Y direction) is the dimension t of the substrate 4 (specifically, The dimension t in Fig. 2 is slightly larger than the vertical (short side) dimension of the rectangular board 4)
  • the dimension L of the board positioning area M and the dimension of the board 4 The difference (L ⁇ t) from t determines the positioning accuracy of the substrate 4 placed in the substrate positioning area M with respect to the positioning table 1.
  • This positioning accuracy is determined by determining the position of the substrate 4 in the direction along the support surface F with respect to the target position (hereinafter, reference position; error 0) in the substrate positioning region M for the substrate 4 placed in the substrate positioning region M. It is set based on the allowable displacement range (dimensions cl and c2 shown in Fig. 2).
  • the dimensions cl and c2 shown in FIG. 2 are both the end face 41 of the substrate 4 arranged at the reference position and the ball 12b of the side free bearing 12 arranged at a position facing the end face 41. (The point (point) where the protrusion of the ball 12b from the ball support 12a (described later) is the largest).
  • the positioning accuracy of the substrate 4 with respect to the positioning table 1 is, for example, a force that can be set to about ⁇ 0.1 to 0.7 mm. It is also possible to set a finer level than this.
  • the side free bearing 12 has a function of guiding the substrate 4 abutting on a portion of the ball 12b protruding from the ball support 12a to a substrate positioning area M by rotation of the ball 12b. . Accordingly, when the substrate 4 is lowered from above the mounting table 11 so as to enter the substrate positioning region M, the end of the substrate 4 is side-free beared during the lowering. Even if the ball 12 abuts on the ball 12b, the substrate 4 is smoothly guided to the substrate positioning region M by the rotation of the ball 12b, and is disposed in the substrate positioning region M.
  • the operation of carrying the substrate 4 into the positioning table 1 and positioning the substrate 4 by the atmospheric robot 38 (see Fig. 4) (a method of positioning the substrate) is as follows: the substrate 4 is taken out from the cassette 37 and the movable substrate 4 on which the substrate 4 is placed is placed. The arm 38a is moved to place the substrate 4 above the substrate positioning area M of the positioning table 1 as shown in FIG. 2, and then the movable arm 38a is lowered to move the substrate 4 to the substrate positioning area M. Try to fit.
  • the movable arm 38a is lowered from above the positioning table 1! /, But the board 4 placed on the movable arm 38a is also lowered. The descent stops when the ball contacts the ball 14b of the receiving free bearing 14 (indicating that it has reached the support surface F).
  • the board 4 is positioned in the board positioning area M, and is positioned with desired accuracy by the side free bearings 12 (specifically, balls 12b) around the board positioning area M (in the direction along the support surface F). Positioning).
  • the movable arm 38a continues to descend even after the lowering of the substrate 4 is stopped, and stops descending when it enters the arm storage groove 13b formed on the table body 13. As a result, the movable arm 38a does not touch the substrate 4 supported on the receiving free bearing 14, and the movable arm 38a does not affect the positioning of the substrate 4 on the receiving free bearing 14.
  • the substrate 4 is positioned by the rotation of the ball 12b. Since the substrate 4 is guided to the region M, the arrangement of the substrate 4 in the substrate positioning region M can be performed smoothly.
  • the atmospheric robot 38 does not restrict the lateral movement of the substrate 4 on the movable arm 38a when performing an operation of placing the substrate 4 from above the mounting table 11 into the substrate positioning region M.
  • One that does not adversely affect the positioning of the substrate 4 due to the contact of the side free bearing 12 with the ball 12b is adopted.
  • As the atmospheric robot 38 a configuration in which the substrate 4 is transported by a transport member other than the movable arm 38a can also be used. A force that does not adversely affect the positioning of the substrate 4 due to the contact of the side free bearing 12 with the ball 12b. Is adopted.
  • the substrate 4 lowered from above the positioning table 1 is accommodated in the substrate positioning area M, and at the same time, the side free bearings 12 around the substrate positioning area M (in detail, Since the positioning of the substrate 4 is completed by the ball 12b), the time required for positioning the substrate 4 can be greatly reduced, and the positioning efficiency can be greatly improved.
  • a device such as a traversing device for laterally moving the substrate, which has been conventionally used, is not required, and the positioning of the substrate 4 can be realized with a very simple configuration, the positioning process in the positioning table 1 can be performed. Particle generation can be significantly reduced, and there is an advantage that high cleanliness can be stably maintained in one chamber (the load lock chamber 32) in which the positioning table 1 is installed.
  • a ball formed from a conductive resin material is used as the ball 12a, and the side free bearing 12 having a ground current-carrying portion in contact with the ball 12a is used as the ball support 12a.
  • the side free bearing 12 has a cylindrical case 12d, a lid 12e, and a ball support 12a, which is also strong, and accommodates about half of the ball 12b.
  • a large number of rolling small balls 12f in contact with the balls 12b are housed in the 12a.
  • a ball 12b formed of a conductive resin material and a small ball 12f formed of a conductive metal such as stainless steel are employed, and further, as a cylindrical case 12d, If it is made of a conductive metal such as stainless steel, or has a configuration in which an energizing circuit consisting of electric wires (including a contact portion that comes into contact with the small ball 12f to ensure electrical conduction) is used, the small ball It has a configuration having a ground conducting portion composed of 12f and cylindrical case 12d.
  • the use of the side free bearing 12 having the above configuration can prevent the damage to the substrate 4 due to sparks and improve the product yield, etc. it can.
  • a conductive metal is used for the base resin.
  • a material in which fillers are dispersed and mixed, a material in which an antistatic polymer is added to a base resin, and the like can be employed. Such a material is used to have loS X IC ⁇ Q / surface resistivity of the mouth.
  • Base resins include PAI (polyamide imide), PBI (polybenzimidazole), PC TFE (polycloth trifluoroethylene), polyetheretherketone, PEI (polyetherimide), PI (polyimide), PPS (polyimide) Polyphenylene sulfide), melamine resin, aromatic polyamide resin (aramide resin) and the like can be used.
  • LCP liquid crystal polymer
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PES polyether sulfone
  • Vespel a registered trademark of DuPont, which is an aromatic polyamide resin
  • PBI are preferable from the viewpoint of characteristic stability to the environment in a vacuum device.
  • the substrate 4 when the substrate 4 is lowered from above the balls 12b of each side free bearing 12 by the movement of the movable arm 38a of the atmospheric robot 38, the substrate 4 If the outer peripheral portion is placed on the portion of the ball 12b of the side free bearing 12 protruding from the ball support 12a, the rotation of the ball 12b can guide the substrate 4 to the substrate positioning area M. It is not necessary that the position of the substrate 4 lowered to near the ball 12b be within the range of the substrate positioning area M.
  • the atmospheric robot 38 moves the board 4 descending from above the ball 12b of each side free bearing 12 by the amount of protrusion of the ball 12b of each side free bearing 12 from the ball support 12a beyond the board positioning area M.
  • the substrate receiving area U is a ball support 12a of each side free bearing 12 on the mounting table 11 (specifically, an end face of the ball support 12a on the side facing the substrate positioning area M). 12c, more specifically, the inner area surrounded by the end surface of the lid 12e of the ball support 12a, and located above the ball 12b of each side free bearing 12. .
  • this substrate receiving area U in other words, the force of the ball support 12a of the ball 12b of each side free bearing 12 (containing about half of the ball 12b!) Is protruded! This is the inner area surrounded by the top (dot) of the / part.
  • the positioning accuracy that ensures that the substrate 4 falls within the range of the substrate receiving area U is secured.
  • the substrate 4 can be lowered to the substrate positioning area M without bringing the substrate 4 into contact with the ball support 12 a of the side free bearing 12, and the substrate 4 can be positioned with desired positioning accuracy with respect to the positioning table 1. Substrate Positioned in the positioning area M.
  • the allowable error range of the horizontal position of the substrate 4 is ⁇ 3.0 mm.
  • the substrate 4 is lowered, and thus, the substrate 4 can be positioned with an accuracy of ⁇ 0.5 mm.
  • the size of the glass substrate 4 such as a mother glass for a display has been increasing.
  • the size of the mother glass which is frequently used, is for liquid crystal displays and has a size of 150 Omm x 1800 mm and a thickness of about 0.3 to 0.7 mm.
  • the atmospheric robot 38 of the present embodiment has a configuration in which the glass substrate 4 is placed on the movable arm 38a inserted below the glass substrate 4 and transported as illustrated in FIG. 2, but the transport accuracy of the robot itself is low. Even if it is sufficiently ensured, it is difficult to eliminate the occurrence of the positioning error caused by the radius of the glass substrate 4.
  • a positioning table configured to position the glass substrate by pressing against the positioning gauge has a The pressing force may cause a partial radius on the glass substrate, which may affect the flatness of the glass substrate.
  • the substrate 4 lowered from above the ball 12 b of each side free bearing 12 around the mounting table 11 is moved into the substrate receiving area U and the force of each side free bearing 12.
  • the substrate 4 is placed on the support table 11 (i.e., the positioning table 1) with a desired degree of accuracy simply by being inserted into the substrate positioning area M while being guided by the balls 12b, and mounted on the support surface F on the mounting table 11. Since the positioning can be performed with respect to the glass substrate, accuracy errors due to the radius of the glass substrate can be absorbed and high-precision positioning can be easily realized.
  • the substrate 4 to be lowered to the substrate positioning area M is positioned within the above-described substrate receiving area U, high-precision positioning can be easily realized by lowering, and the accuracy due to the radius of the glass substrate Even if there is an error, high-precision positioning can be realized easily and reliably.
  • the board 4 can be positioned simply by dropping it into the board positioning area M while being guided by the balls 12b of the respective side free bearings 12, the substrate 4 is partially pressed onto the glass board by the pressing force against the positioning gauge. This eliminates the inconvenience of generating a typical radius and stably maintains the flatness of the glass substrate.
  • the glass substrate 4 placed on the support surface F of the mounting table 11 is supported by the receiving free bearing 14, the glass substrate 4 on the movable arm 38a is bent. Even when the glass substrate 4 is lowered on the support surface F in a state, the glass substrate 4 is placed on the support surface F while rotating the ball 14b of the receiving free bearing 14 while eliminating the radius. Eventually, it will be placed on the support surface F with the radius almost eliminated. Thus, when the positioning in the positioning area M is completed, a high flatness is ensured on the glass substrate 4. Further, since no external force or the like for lateral feeding is applied to the glass substrate 4 placed on the support surface F, the flatness of the glass substrate can be stably maintained.
  • the receiving free bearing 14 functions as a substrate supporting means for supporting the substrate 4 mounted on the mounting table 11 while permitting displacement in a direction along the support surface F.
  • the substrate supporting means is not limited to the receiving free bearing ring 14, and for example, the load of the substrate 4 placed on a plurality of stays (including receiving free bearings) protruding on the mounting table.
  • a part is supported by the air layer (slightly higher than the atmospheric pressure) formed between the substrate 4 and the upper surface of the mounting table by the air blown by the air blower opening on the upper surface of the mounting table.
  • One that does not restrain the lateral movement of the supported substrate 4 (movement in the direction along the supporting surface F (virtual surface), which is the surface that supports the substrate 4 by a plurality of stages), etc. adopt.
  • the substrate 4 from which the processing chamber force has been taken out is placed on a positioning table installed in the load lock chamber 31 (see Fig. 4) and repositioned. Also, when the wafer is carried into the processing chamber where the next process is performed, the positioning table 1 according to the present invention can provide high positioning accuracy easily and in a short time, and can maintain the flatness of the substrate 4.
  • the substrate applied to the present invention is not limited to a glass substrate for a liquid crystal display (mother-glass), but may be, for example, a glass substrate for a PDP, a silicon substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate. Is also good.
  • the installation position of the positioning table according to the present invention is not limited to the inside of the load lock chamber, and is not particularly limited as long as it is appropriately set according to the necessity of positioning the substrate.
  • a substrate loading / unloading path into or out of the processing chamber for example, outside the vacuum device 31 (in the atmosphere), near the entrance of the substrate into the vacuum device 31 (atmospheric gate)
  • the positioning table according to the present invention can be used for, for example, positioning of a substrate to be carried into a processing apparatus in the atmosphere, positioning of a substrate before being stored in a transport cassette, and the like.
  • a substrate such as a mother glass for a display, a silicon substrate (Ueno, etc.) can be precisely, in a short time. Positioning is easy.

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Abstract

　基板が載置される載せ台と；前記載せ台の外周部の複数箇所に配置され、前記載せ台の上方からの下降によって前記載せ台上に載置される基板の外周部をガイドすることで前記基板を前記載せ台上に設定された基板位置決め領域内に位置決めするフリーボールベアリングと；を備えた基板用位置決めテーブルであって、　前記フリーボールベアリングは、ボール支持体と、このボール支持体に回転自在に支持されたボールとを有して構成され、かつ、前記ボールの中心が前記載せ台が前記基板を支持する支持面の延長上、あるいは、前記載せ台に載置される基板の板厚寸法の範囲で前記支持面よりも上となる位置に配置されている。

Description

明 細 書
基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の位置決め方法 技術分野
[0001] 本発明は、ディスプレイ用マザ一ガラス、シリコン基板 (ウエノ、）などといった基板を 精密に位置決めするための基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板 の位置決め方法に関する。
本願は、 2004年 4月 5日に出願された日本国特許出願第 2004— 110896号に対 し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] PDP (プラズマディスプレイパネル）、液晶ディスプレイと!/、つたディスプレイに用い られるガラス基板 (マザ一ガラス)の膜付け等を行う設備では、成膜、レジスト塗布、露 光、エッチング等の処理を行う複数の処理室 (チャンバ一）に基板の搬入、搬出を専 用のロボット (移送装置)で行うが、処理室内に搬入したガラス基板の位置決め精度 の確保が重要であることに鑑みて、膜付け等のプロセスを行うガラス基板を処理室に 搬入する前に、処理室への基板の搬入経路の途中（例えば、処理室とは別に設けら れたチャンバ一（ロードロックチャンバ一）内、前記処理室等が設けられている真空装 置の入口付近 (大気中）など）に設置した位置決めテーブルに載せて位置決めした 後、前述のロボットが位置決めテーブルから取り出したガラス基板を処理室に搬入す ることで、処理室内でのガラス基板の位置が許容誤差範囲内に収まるようにしている
[0003] 従来、前記位置決めテーブルとしては、該位置決めテーブルに載せたガラス基板 を位置決めゲージに押し当てて位置決めする構成のもの（例えば特許文献 1)や、位 置決めゲージを移動して位置決めテーブル上のガラス基板の端面に押し当てて位 置決めするもの等がある。
[0004] また、位置決めテーブルへのガラス基板の搬入は、ガラス基板が搬入される搬入台
(カセット)カゝらガラス基板を取り出して位置決めテーブル上に載せる専用の移載ロボ ットによって行う。この移載ロボットとしては、例えば、図 5に示すように、複数本の可動 アーム 101上にガラス基板 102を載せて搬送するもの (移載ロボット 103)や、図 6に 示すように、バキューム装置に接続された吸盤形の吸着ヘッド 104でガラス基板 102 の複数箇所を吸着固定して搬送するもの（移載ロボット 105)等がある。この移載ロボ ットは、位置決めテーブル 106上に搬送したガラス基板 102を下降させて、位置決め テーブル 106上に載せるようになつている。また、膜付け等のプロセスを完了して、処 理室から位置決めテーブル 106上に戻されたガラス基板 102を、位置決めテーブル 106から取り出して、搬出位置に搬送する機能も有して 、る。
[0005] 位置決めテーブル 106は、移載ロボットによって載せられたガラス基板 102を横移 動させる横送り装置（図示略)と、この横送り装置で横送りしたガラス基板 102の外周 部の端面が押し当てられることでガラス基板 102を位置決めする位置決めゲージ 10 7とを具備しており、移載ロボットによって搬入されたガラス基板 102を横送り装置で 移動して位置決めゲージ 107に当接させることで、ガラス基板 102を精密に位置決 めできる。また、位置決めテーブル 106としては、テーブル本体 108上に多数設けら れたフリーボールベアリング 109によってガラス基板 102を横移動自在に支持して、 ガラス基板 102の横移動を軽 、力で実現できる。
特許文献 1：特開平 06— 183556号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、上述したような位置決めテーブルでは、ガラス基板を載せてから、 位置決めゲージへの突き当てによる位置決め作業が完了するまでに時間が掛カるた め、これが製品の製造効率の低下の原因になるといった不満があった。また、ガラス 基板を横方向に移動させたり、ガラス基板の端面に位置決めゲージを押し当てて位 置決めする構成では、ガラス基板に微小な橈み等の歪みが与えられやすぐガラス 基板の平坦度等の寸法精度に影響を与えてしまうといった問題もある。さらに、横送 り装置 (あるいはゲージを移動するための装置）が必要であるため、コストが高く付く 上、このような装置がパーティクルの発生源となって、ガラス基板を汚染しやすいとい つた問題もある。
[0007] 本発明は、前記課題に鑑みて、ガラス基板等の基板の位置決めを短時間で簡単に 行うことができ、しかも、基板に殆ど歪みを与えることなぐパーティクルの発生も極め て少なくできる、低コストの基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の 位置決め方法の提供を目的として!/、る。
課題を解決するための手段
[0008] 上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
本発明は、基板が載置される載せ台と;前記載せ台の外周部の複数箇所に配置さ れ、前記載せ台の上方からの下降によって前記載せ台上に載置される基板の外周 部をガイドすることで前記基板を前記載せ台上に設定された基板位置決め領域内に 位置決めするフリーボールベアリングと；を備えた基板用位置決めテーブルであって 、前記フリーボールベアリングは、ボール支持体と、このボール支持体に回転自在に 支持されたボールとを有して構成され、かつ、前記ボールの中心が前記載せ台が前 記基板を支持する支持面の延長上、あるいは、前記載せ台に載置される基板の板厚 寸法の範囲で前記支持面よりも上となる位置に配置されており、前記ボールの前記 ボール支持体力 突出した部分に当接された基板を前記ボールの回転によって各フ リーボールベアリングのボールによって囲まれる内側の前記基板位置決め領域に誘 導できることを特徴とする基板用位置決めテーブルを提供する。
この基板用位置決めテーブルでは、前記フリーボールベアリングのボールの少なく とも表面が導電性材料によって形成されており、前記フリーボールベアリングのボー ル支持体には前記ボールと接するグランド用通電部が設けられている構成も採用可 能である。
また、この基板用位置決めテーブルでは、前記載せ台には、該載せ台に載せられ る基板を前記支持面に沿った方向の変位を許容して支持する基板支持手段を具備 する構成を採用することがより好ましい。前記基板支持手段としては、例えば、フリー ボールべァリングを採用できる。
[0009] また、本発明は、基板が搬入される搬入台と、上記本発明に係る基板用位置決め テーブルと、前記搬入台から基板を取り出して前記基板用位置決めテーブルの載せ 台上に載せる基板移送装置とを具備することを特徴とする基板用位置決め設備を提 供する。 [0010] また、本発明は、上記本発明に係る基板用位置決めテーブルの前記載せ台上に 載置する基板を、前記載せ台の外周部の複数箇所に配置されて 、るフリーボールべ ァリングであるサイドフリーベアリングのボールよりも上にて、前記基板位置決め領域 よりも、各サイドフリーベアリングのボールのボール支持体力もの突出分だけ広く確保 された領域である基板受入領域の上から下降させて前記基板受入領域に入れた後 、この基板を各サイドフリーベアリングのボールにガイドさせつつ下降させて前記基 板位置決め領域に配置することを特徴とする基板の位置決め方法を提供する。 発明の効果
[0011] 本発明によれば、載せ台の外周部に配置されている各フリーボールベアリング (以 下、サイドフリーベアリングとも言う）のボールよりも上力 基板を下降させ、各サイドフ リーベアリングによって囲まれる内側（ボールのボール支持体力 最も突出した部分 によって囲まれる内側）の基板位置決め領域に入れ、載せ台上の支持面に載せるだ けで、この基板を、所望の精度を以て位置決めできる。基板位置決め領域に入った 基板は、各サイドフリーベアリングのボールによって位置決めされるので、基板が基 板位置決め領域に入ると同時に、基板の位置決めを完了できる。したがって、極めて 短時間での位置決めが可能である。
[0012] また、基板を基板受入領域から下降させて基板位置決め領域に入れる際に、基板 の外周部が前記ボールの前記ボール支持体力 突出した部分に当接しても、サイド フリーベアリングは、前記ボールの前記ボール支持体力 突出した部分の上に当接 された基板を前記ボールの回転によって基板位置決め領域に円滑に誘導できる構 成であるため、基板が基板位置決め領域に入る同時に、基板の位置決めを完了でき る。
[0013] しカゝも、本発明では、位置決めテーブル上に載せた基板を横移動させて位置決め ゲージに押し当てることで位置決めする構成に比べて、基板に部分的な橈み等の歪 みを与えにくぐ基板の寸法精度を安定に維持できるといった優れた効果が得られる 。さらに、位置決めテーブルに、横送り装置などの複雑な機構を設ける必要が無いの で、パーティクルの発生源を大幅に減少させることができ、また、低コスト化も可能で ある。 図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明に係る基板用位置決めテーブル (以下、位置決めテーブルとも言う）を 示す平面図である。
[図 2]図 1の位置決めテーブルを示す図であって、図 1の A— A線断面矢視図である
[図 3]図 1の位置決めテーブルに設けられているサイドフリーベアリング及び受けフリ 一ベアリングの取り付け位置関係を示す拡大図である。
[図 4]本発明に係る基板用位置決め設備を備えたプロセス設備を示す平面略図であ る。
[図 5]従来例の移送ロボットを示す図である。
[図 6]従来例の移送ロボットの他の例を示す図である。
符号の説明
[0015] 1…基板用位置決めテーブル、 2…基板用位置決め設備、 4…基板、 11…載せ台 、 12…フリーボールベアリング（サイドフリーベアリング）、 12a…ボール支持体（グラ ンド用通電部）、 12b…ボール、 12f…小球 (グランド用通電部）、 14…フリーボール ベアリング (受けフリーベアリング）、 14a…ボール支持体 (グランド用通電部）、 14b- ·· ボール、 M…基板位置決め領域、 U…基板受入領域。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下、本発明の実施形態について、図 1〜4を参照して説明する。
[0017] 図 1、図 2は、本発明に係る基板用位置決めテーブル 1 (以下、位置決めテーブル とも言う）を示す図であって、図 1は平面図、図 2は図 1の A— A線断面矢視図、図 3は 位置決めテーブル 1に設けられて 、るフリーボールベアリング（後述のサイドフリーべ ァリング及び受けフリーベアリング)の取り付け位置関係を示す拡大図、図 4は本発 明に係る基板用位置決め設備 2 (以下、位置決め設備とも言う）を備えたプロセス設 備 3を示す平面略図である。
なお、この実施形態では、基板 4として、ディスプレイ用のガラス基板 (マザ一ガラス 。以下、ガラス基板とも言う）を用いた例で説明するが、本発明に適用される基板 4と してはガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板、セラミック基板、金属基板な ど、精密加工を行う各種基板を採用できる。また、基板 4は、ここでは長方形板状であ るが、これに限定されず、この基板 4の形状は、例えば円形や楕円形などであっても 良い。
[0018] 本実施形態では、本発明に係る位置決めテーブル 1は、図 4に示すプロセス設備 3 を構成する真空装置 31に設けられているロードロックチャンバ一 32内に設置されて いる。
[0019] 図 4において、真空装置 31は、前記ロードロックチャンバ一 32と、トランスファーチ ヤンバー 33と、第 1〜3処理室 34a、 34b、 34c (チャンバ一）とを具備して構成されて いる。符号 35aは、ロードロックチャンバ一 32に設けられている大気ゲートであり、真 空装置 31の外からロードロックチャンバ一 32への基板 4の搬入時、ロードロックチヤ ンバー 32から真空装置 31の外への基板 4の搬出時に開閉される。また、符号 35bは 、ロードロックチャンバ一 32とトランスファーチャンバ一 33との間を開閉するゲート、 3 5c、 35d、 35eは、第 1〜3処理室 34a、 34b、 34cとトランスファーチャンノー 33との 間を開閉するゲートである。トランスファーチャンバ一 33内には、基板 4を移動するた めのロボット 36 (基板移送装置。以下、真空ロボットとも言う）が設置されており、ロー ドロツクチャンバー 32内の位置決めテーブル 1と処理室 34a、 34b、 34cとの間の基 板 4の移送は、この真空ロボット 36によって行われる。なお、膜付け等の処理工程に 従い、処理室から取り出した基板 4を別の処理室に搬入する（あるいは、元の処理室 に搬入する）場合、処理室カゝら取り出した基板 4を、ー且、位置決めテーブル 1での 位置決めを経てから、別の処理室に入れるようにする。
[0020] プロセス設備 3は、真空装置 31の外に設置されているカセット 37及びロボット 38 ( 基板移送装置。以下、大気ロボットとも言う）と、上述の真空装置 31とを具備して構成 されている。真空装置 31の外からロードロックチャンバ一 32内の位置決めテーブル 1 への基板 4の搬入は、大気ロボット 38がカセット 37から取り出した基板 4を大気ゲート 35aを介して位置決めテーブル 1上に載せることによって行われる。大気ロボット 38 は、位置決めテーブル 1上の基板 4を真空装置 31外へ搬出する作業も行う。
[0021] 大気ロボット 38は、ここでは、図 5を参照して説明した移送ロボット 103と同様に、基 板 4を、 XYZ方向に移動可能な可動アーム 38a (図 2参照）上に載せた状態で搬送 する構成のものであるが、これに限定されず、各種構成のもの採用できる。
なお、カセット 37は、処理を施される基板 4が搬入される搬入台としての機能を果た す。
カセット 37と、位置決めテーブル 1と、大気ロボット 38とは、本発明に係る基板位置 決め設備を構成する。
[0022] 図 1、図 2に示すように、位置決めテーブル 1は、基板 4が載置される載せ台 11と、 この載せ台 11の外周部の複数箇所に配置され、前記載せ台 11上に載置される基板 4の端面 41に当接されることで、前記基板 4を前記載せ台 11上の所望位置に位置 決めするフリーボールベアリング 12 (以下、サイドフリーベアリングとも言う）とを有して 構成されている。
[0023] 前記載せ台 11は、テーブル本体 13と、このテーブル本体 13の上面 13a上に突出 するようにして多数取り付けられたフリーボールベアリング 14 (以下、受けフリーべァリ ングとも言う）とを有しており、該載せ台 11に載せられる基板 4を前記多数の受けフリ 一ベアリング 14によって、水平又はほぼ水平の支持面 F (仮想面）上に支持するよう になっている。また、テーブル本体 13の外周部には、サイドフリーベアリング 12を取り 付けるための取付台 15がテーブル本体 13上に突出するようにして設けられており、 前記受けフリーベアリング 14は、前記取付台 15に取り囲まれた内側に位置するテー ブル本体上面 13a上に回転自在のボール 14bが突出するようにして、テーブル本体 13に取り付けられている。
[0024] なお、図示例の載せ台 11のテーブル本体 13は平面視長方形状（図 1参照）になつ ているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば、平面視円形、楕円形なども 採用可能である。
[0025] 前記サイドフリーベアリング 12は、ボール支持体 12a (ホルダ）と、このボール支持 体 12aに回転自在に支持されたボール 12bとを有し、前記ボール支持体 12aを載せ 台 11の外周部の取付台 15に固定して取り付けられている。このサイドフリーべアリン グ 12は、テーブル本体 13の取付台 15の内面 15a側（取付台 15によって囲まれる内 側空間 Sに臨む側）に取り付けられており、前記ボール 12bのボール支持体 12aから 突出している部分は、取付台内面 15aよりも内側空間 S側に位置している。また、図 3 に示すように、このサイドフリーベアリング 12は、ボール 12bの中心力 前記載せ台 1 1が前記基板 4を支持する支持面 Fの延長上となる位置に配置されている。このため 、サイドフリーベアリング 12のボール 12bは、ボール 12bのボール支持体 12aからの 突出量の最も大き 、部分が支持面 Fに一致するように位置決めされて 、る。
[0026] この位置決めテーブル 1において、各サイドフリーベアリング 12のボール 12b (詳細 には、ボール 12bのボール支持体 12aからの突出量の最も大きい部分）によって囲ま れる内側の領域力 該位置決めテーブル 1の載せ台 11上に載せた基板 4が配置さ れる基板位置決め領域 Mであり、載せ台 11に載せる基板 4は基板位置決め領域 M に配置されることで、この位置決めテーブル 1の各サイドフリーベアリング 12のボール 12bによって所望の精度を以て位置決めテーブル 1に対し位置決めされる。
[0027] 図 2、図 3に示すように、基板位置決め領域 Mの寸法 L (具体的には XY寸法。図 2 の寸法 Lは Y方向寸法を示す）は、基板 4の寸法 t (具体的には縦横寸法。図 2の寸 法 tは、長方形板状の基板 4の縦方向（短辺）の寸法を示す）に比べて僅かに大きぐ 基板位置決め領域 Mの寸法 Lと基板 4の寸法 tとの差 (L—t)によって、基板位置決 め領域 Mに配置された基板 4の位置決めテーブル 1に対する位置決め精度が定まる 。この位置決め精度は、基板位置決め領域 Mに配置される基板 4について、基板位 置決め領域 Mにおける目標位置 (以下、基準位置。誤差 0)を基準とする支持面 Fに 沿った方向での基板 4の位置ズレ許容範囲（図 2に示す寸法 cl、 c2)に基づき設定 される。なお、図 2に示す寸法 cl及び寸法 c2は、いずれも、基準位置に配置された 基板 4の端面 41と、該端面 41に対面する位置に配置されているサイドフリーべアリン グ 12のボール 12b (ボール 12bのボール支持体 12a (後述）からの突出が最大の部 分 (点) )との間の距離である。
位置決めテーブル 1に対する基板 4の位置決め精度は、例えば ±0. 1〜0. 7mm 程度に設定できる力 これよりも微小なレベルに設定することも可能である。
[0028] サイドフリーベアリング 12は、前記ボール 12bの前記ボール支持体 12aから突出し た部分の上に当接された基板 4を、前記ボール 12bの回転によって基板位置決め領 域 Mに誘導する機能を果たす。従い、基板 4を載せ台 11の上方から基板位置決め 領域 Mに入れるように下降させると、下降途中で基板 4の端部がサイドフリーべアリン グ 12のボール 12bに当接しても、基板 4はボール 12bの回転によって円滑に基板位 置決め領域 Mに導かれていき、基板位置決め領域 Mに配置されることとなる。
[0029] 大気ロボット 38 (図 4参照）によって基板 4を位置決めテーブル 1に搬入して位置決 めする動作は (基板の位置決め方法）、カセット 37から基板 4を取り出し、この基板 4 を載せた可動アーム 38aを移動して、図 2に示すように、基板 4を位置決めテーブル 1 の基板位置決め領域 Mの上方に配置し、次いで、可動アーム 38aを下降させて、基 板 4を基板位置決め領域 Mに収めるようにする。
[0030] 位置決めテーブル 1の上方から可動アーム 38aを下降させて!/、くにしたが!、、可動 アーム 38a上に載っている基板 4も下降していくが、基板 4は、載せ台 11の受けフリ 一ベアリング 14のボール 14bに当接したところ (支持面 Fに達したことを指す)で下降 が停止する。基板 4は、基板位置決め領域 Mに収められることで、基板位置決め領 域 Mの周囲の各サイドフリーベアリング 12 (詳細にはボール 12b)によって、所望の 精度を以て位置決め（支持面 Fに沿った方向の位置決め）される。一方、可動アーム 38aは、基板 4の下降が停止した後も下降を継続して、テーブル本体 13上に形成さ れているアーム収納溝 13bに入り込んだ所で下降を停止する。これにより、受けフリ 一ベアリング 14上に支持された基板 4に可動アーム 38aが触れないようになり、可動 アーム 38aは、受けフリーベアリング 14上での基板 4の位置決めに影響しない。
[0031] また、前述したように、下降途中で基板 4の端部が基板位置決め領域 Mから外れて サイドフリーベアリング 12のボール 12bに当接しても、基板 4はボール 12bの回転に よって基板位置決め領域 Mに導かれて ヽくため、基板位置決め領域 Mへの基板 4の 配置を円滑に行うことができる。
[0032] なお、大気ロボット 38としては、基板 4を載せ台 11の上方から基板位置決め領域 M に入れる動作を行う際に、可動アーム 38a上での横方向の基板 4の移動を拘束せず 、サイドフリーベアリング 12のボール 12bとの接触による基板 4の位置決めに悪影響 を与えないものを採用する。大気ロボット 38としては、可動アーム 38a以外の搬送部 材によって基板 4を搬送する構成のものも採用可能である力 サイドフリーベアリング 12のボール 12bとの接触による基板 4の位置決めに悪影響を与えないものを採用す る。 [0033] この位置決めテーブル 1によれば、該位置決めテーブル 1の上方から下降させた基 板 4を基板位置決め領域 Mに収めると同時に、基板位置決め領域 Mの周囲の各サ イドフリーベアリング 12 (詳細にはボール 12b)によって基板 4の位置決めが完了する ので、基板 4の位置決めに要する時間を大幅に短縮することができ、位置決め効率 を大幅に向上できる。また、従来用いられていたような、基板を横移動するための横 送り装置といった装置が不要であり、非常に簡単な構成によって基板 4の位置決めを 実現できるので、位置決めテーブル 1における位置決め工程でのパーティクルの発 生を大幅に減少させることができ、位置決めテーブル 1が設置されているチャンバ一 (ロードロックチャンバ一 32)内の高清浄度を安定に保てるといった利点もある。
[0034] また、本発明では、ボール 12aとして導電性榭脂材料によって形成したものを採用 し、ボール支持体 12aとして前記ボール 12aと接するグランド用通電部を有する構成 の前記サイドフリーベアリング 12を採用して、基板 4がボール 12aに接触したときに、 基板 4に帯電している静電気によるスパークの発生を防止することも可能である。
[0035] 図 3に示すように、サイドフリーベアリング 12は、筒状ケース 12dと蓋 12eと力もなる ボール支持体 12aの内部に、ボール 12bの半分程度を収納しており、さらに、ボール 支持体 12a内に、ボール 12bと接する転動自在の小球 12fを多数収納した構成にな つている。サイドフリーベアリング 12の構成部品として、例えば、導電性榭脂材料によ つて形成したボール 12bと、ステンレス等の導電性金属で形成した小球 12fとを採用 し、さらに、筒状ケース 12dとして、ステンレス等の導電性金属で形成したもの、あるい は、電線等からなる通電回路 (小球 12fと接して電気導通を確保する接触部を含む） を収納した構成のものを採用すると、小球 12fと筒状ケース 12dとからなるグランド用 通電部を有する構成となる。グランド用通電部を、サイドフリーベアリング 12の外部の グランド用回路と接続しておくことで、基板 4がボール 12bに接したときのスパークの 発生を防ぐことができる。
スパークの発生は、基板 4の損傷の原因になるため、上述の構成のサイドフリーべ ァリング 12を採用することで、スパークに起因する基板 4の損傷を防止でき、製品歩 留まりの向上等を実現できる。
なお、ボール 12bを形成する導電性榭脂材料としては、ベース榭脂に導電性金属 フィラーを分散混入したものや、ベース榭脂に帯電防止ポリマーを添加したものなど を採用でき、このような材料によって、 loS X lC^ Q /口の表面抵抗率を持つように する。ベース榭脂としては、 PAI (ポリアミドイミド）、 PBI (ポリべンゾイミダゾール）、 PC TFE (ポリクロ口トリフルォロエチレン）、ポリエーテルエーテルケトン、 PEI (ポリエーテ ルイミド）、 PI (ポリイミド）、 PPS (ポリフエ-レンスルフイド）、メラミン榭脂、芳香族ポリ アミド榭脂 (ァラミド榭脂)等を採用できる。また、 LCP (液晶ポリマー）、 PBT (ポリプチ レンテレフタレート）、 PES (ポリエーテルサルフォン）、その他の榭脂も用いることがで きる。真空装置内の環境に対する特性安定性等の点で、ベスペル (芳香族ポリアミド 榭脂であるデュポン社の登録商標）や PBIが好適である。
[0036] また、本発明では、大気ロボット 38に要求される位置決め精度（大気ロボット 38によ る基板 4の搬送精度）を緩和できると!ヽつた利点もある。
すなわち、上述の構成の位置決めテーブル 1であれば、大気ロボット 38の可動ァ ーム 38aの移動によって基板 4を各サイドフリーベアリング 12のボール 12bよりも上か ら下降させていくに際して、基板 4の外周部がサイドフリーベアリング 12のボール 12b のボール支持体 12aから突出している部分の上に載ればボール 12bの回転によって 基板位置決め領域 Mへの基板 4の誘導が可能なので、サイドフリーベアリング 12の ボール 12bの近くまで下降された基板 4の位置が基板位置決め領域 Mの範囲内に 収まっている必要性は無い。大気ロボット 38は、各サイドフリーベアリング 12のボー ル 12bよりも上から下降させていく基板 4を、前記基板位置決め領域 Mよりも各サイド フリーベアリング 12のボール 12bのボール支持体 12aからの突出分 (突出寸法 P)だ け広い範囲 (基板受入領域 U)に収まるように位置決めした状態で、基板位置決め領 域 Mに下降させて 、けば良 、ので、基板位置決め領域 Mの範囲に収まるように基板 4の位置決め精度を保ったまま基板 4を移動する場合に比べて、搬送精度を緩和で きる。
[0037] 図 2において、前記基板受入領域 Uは、載せ台 11上の各サイドフリーベアリング 12 のボール支持体 12a (詳細には、各ボール支持体 12aの基板位置決め領域 Mに臨 む側の端面 12c。さらに詳細には、ボール支持体 12aの蓋 12eの端面）によって囲ま れる内側の領域であり、各サイドフリーベアリング 12のボール 12bよりも上に位置する 。また、この基板受入領域 Uは、換言すれば、各サイドフリーベアリング 12のボール 1 2bのボール支持体 12a (ボール 12bの半分程度を収納して!/、る）力も突出されて！/、る 部分の最上部（点）によって囲まれる内側の領域である。
大気ロボット 38によって、基板 4を各サイドフリーベアリング 12のボール 12bよりも上 力 下降させていくにあたり、基板 4が基板受入領域 Uの範囲内に確実に収まる位置 決め精度 (搬送精度）が確保されていれば、基板 4をサイドフリーベアリング 12のボー ル支持体 12a等に接触させることなぐ基板位置決め領域 Mまで下降させることが可 能であり、基板 4は、位置決めテーブル 1に対する所望の位置決め精度をもって基板 位置決め領域 Mに配置される。
[0038] (具体例）
基板位置決め領域 Mにおける基板 4の水平方向の位置決め精度が ±0. 5mm (図 2の cl及び c2力 SO. 5mm)、サイドフリーベアリング 12のボール 12bの突出寸法 Pが 2 . 5mmであれば、大気ロボット 38によって基板受入領域 Uに搬入される際の基板 4 の水平方向位置の許容誤差範囲は ± 3. Ommとなる。換言すれば、基板 4の水平方 向位置が ± 3. Ommに収まるように、大気ロボット 38によって基板 4を基板受入領域 Uに搬入した後、基板 4を下降させれば、位置決めテーブル 1に対して基板 4を ±0. 5mmの精度で位置決めすることが可能である。
[0039] ところで、近年、ディスプレイ用のマザ一ガラス等のガラス基板 4の大型化が進行し ている。近年、多用されているマザ一ガラスのサイズは、液晶ディスプレイ用で、 150 Omm X 1800mm,厚さ 0. 3〜0. 7mm程度である力 さらに大型化していく方向に ある。
このように、薄ぐ大型のガラス基板 4を、ロボットで搬送して、位置決めテーブルで 位置決めする場合、ガラス基板 4の橈み対策が必要である。例えば、本実施形態の 大気ロボット 38は、図 2に例示したように、ガラス基板 4の下に差し入れた可動アーム 38aにガラス基板 4を載せて搬送する構成であるが、ロボット自体の搬送精度が充分 に確保されていても、ガラス基板 4の橈みに起因する位置決め誤差の発生を解消す ることは困難である。また、図 5に例示したように、位置決めゲージへの押し当てによ つてガラス基板を位置決めする構成の位置決めテーブルでは、位置決めゲージへの 押し当て力によって、ガラス基板に部分的な橈みを発生させてしまい、ガラス基板の 平坦度に影響を与えてしまう可能性がある。
[0040] これに対して、本発明では、載せ台 11の周囲の各サイドフリーベアリング 12のボー ル 12bよりも上から下降させた基板 4を、基板受入領域 U力も各サイドフリーべアリン グ 12のボール 12bによってガイドさせつつ基板位置決め領域 Mに入れ込んで、載せ 台 11上の支持面 Fに載せるだけで、この基板 4を所望の精度を以て載せ台 11 (すな わち位置決めテーブル 1)に対し位置決めできる構成であるため、ガラス基板の橈み に起因する精度誤差を吸収して、高精度の位置決めを簡単に実現できる。基板位置 決め領域 Mに下降させる基板 4を前述した基板受入領域 Uの範囲内に位置決めす れば、下降によって高精度の位置決めを簡単に実現できる構成であり、ガラス基板の 橈みに起因する精度誤差が存在していても、高精度の位置決めを簡単かつ確実に 実現できる。また、基板 4を、各サイドフリーベアリング 12のボール 12bによってガイド させつつ基板位置決め領域 Mに落とし込むだけで、位置決めを完了できる構成であ ることから、位置決めゲージへの押し当て力によってガラス基板に部分的な橈みを発 生させてしまうといった不都合を解消して、ガラス基板の平坦度を安定して維持でき る。
[0041] 本発明に係る位置決めテーブル 1では、載せ台 11の支持面 F上に載置したガラス 基板 4を、受けフリーベアリング 14によって支持するので、可動アーム 38a上のガラス 基板 4が橈んだ状態で支持面 F上に降ろされる場合であっても、ガラス基板 4が、受 けフリーベアリング 14のボール 14bを回転させつつ橈みを解消しながら支持面 F上 に載置されていくことで、最終的には、橈みを殆ど解消した状態で支持面 Fに載置さ れることとなる。これによつて、位置決め領域 Mでの位置決め完了時には、ガラス基 板 4に高い平坦度が確保される。また、支持面 Fに載せたガラス基板 4に、横送りのた めの外力などを加える訳ではな 、ので、ガラス基板の平坦度を安定して維持できる。 ここで、受けフリーベアリング 14は、載せ台 11に載せられる基板 4を前記支持面 F に沿った方向の変位を許容して支持する基板支持手段として機能する。但し、基板 支持手段としては、受けフリーベアリングリング 14に限定されず、例えば、載せ台上 に複数突設したステー（受けフリーベアリングを含む）の上に載せた基板 4の荷重の 一部を、載せ台上面に開口するエア吹き出しロカ の吹き出しエアによって基板 4と 載せ台上面との間に形成したエア層（大気圧よりも僅かに高圧)で支持することで、ス テー上に支持されている基板 4の横移動 (複数のステ一によつて基板 4を支持する面 である支持面 F (仮想面）に沿った方向の移動）を拘束しな ヽようにしたもの等を採用 する。
[0042] 真空装置 31内での膜付け等の工程で、処理室力も取り出した基板 4を、ロードロッ クチヤンバー 31 (図 4参照）内に設置されている位置決めテーブルに載せて位置決 めし直した後、次工程を行う処理室に搬入する場合も、本発明に係る位置決めテー ブル 1によって高い位置決め精度を簡単かつ短時間で得られるとともに、基板 4の平 坦度も維持できる。
[0043] なお、本発明に適用される基板としては、液晶ディスプレイ用のガラス基板 (マザ一 ガラス）に限定されず、例えば、 PDP用のガラス基板、シリコン基板、セラミック基板、 金属基板であっても良い。
本発明に係る位置決めテーブルの設置位置は、ロードロックチャンバ一内に限定さ れず、基板の位置決めの必要性に応じて適宜設定すれば良ぐ特に限定は無い。例 えば、処理室への基板の搬入経路又は搬出経路の途中（例えば、前記真空装置 31 の外 (大気中）で、真空装置 31への基板の搬入口（大気ゲート)付近など)や、処理 室内などに設置することも可能である。また、本発明に係る位置決めテーブルは、例 えば、大気中の加工装置へ搬入する基板の位置決めや、搬送用カセットへの基板の 収納前の位置決めなどにも利用できる。
[0044] 以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定される ことはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびそ の他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなぐ添 付のクレームの範囲によってのみ限定される。
産業上の利用可能性
[0045] 本発明の基板用位置決めテーブル、基板用位置決め設備、基板の位置決め方法 によれば、ディスプレイ用マザ一ガラス、シリコン基板 (ウエノ、）などといった基板を、精 密に、短時間で、かつ簡単に位置決めすることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 基板が載置される載せ台と；
前記載せ台の外周部の複数箇所に配置され、前記載せ台の上方からの下降によ つて前記載せ台上に載置される基板の外周部をガイドすることで前記基板を前記載 せ台上に設定された基板位置決め領域内に位置決めするフリーボールベアリングと ；を備えた基板用位置決めテーブルであって、
前記フリーボールベアリングは、ボール支持体と、このボール支持体に回転自在に 支持されたボールとを有して構成され、かつ、前記ボールの中心が前記載せ台が前 記基板を支持する支持面の延長上、あるいは、前記載せ台に載置される基板の板厚 寸法の範囲で前記支持面よりも上となる位置に配置されており、前記ボールの前記 ボール支持体力 突出した部分に当接された基板を前記ボールの回転によって各フ リーボールベアリングのボールによって囲まれる内側の前記基板位置決め領域に誘 導できることを特徴とする基板用位置決めテーブル。
[2] 前記フリーボールベアリングの前記ボールは、少なくとも表面が導電性材料によつ て形成されており、前記フリーボールベアリングの前記ボール支持体には前記ボー ルと接するグランド用通電部が設けられていることを特徴とする請求項 1記載の基板 用位置決めテーブル。
[3] 前記載せ台には、該載せ台に載せられる基板を前記支持面に沿った方向の変位 を許容して支持する基板支持手段を具備することを特徴とする請求項 1記載の基板 用位置決めテーブル。
[4] 前記基板支持手段がフリーボールベアリングであることを特徴とする請求項 3記載 の基板用位置決めテーブル。
[5] 基板が搬入される搬入台と；
請求項 1に記載の基板用位置決めテーブルと；
前記搬入台から基板を取り出して前記基板用位置決めテーブルの載せ台上に載 せる基板移送装置と；を具備することを特徴とする基板用位置決め設備。
[6] 請求項 1に記載の基板用位置決めテーブルの前記載せ台上に載置する基板を、 前記載せ台の外周部の複数箇所に配置されているフリーボールベアリングである サイドフリーベアリングのボールよりも上にて、前記基板位置決め領域よりも、各サイド フリーベアリングのボールのボール支持体力 の突出分だけ広く確保された領域で ある基板受入領域の上から下降させて前記基板受入領域に入れた後、
この基板を各サイドフリーベアリングのボールにガイドさせつつ下降させて前記基 板位置決め領域に配置することを特徴とする基板の位置決め方法。
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