JP2018037467A - 薄板収納システム、薄板処理システムおよび薄板収納方法 - Google Patents
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Abstract
Description
複数枚の薄板に対して効率良く処理を施すことが可能なバッチ処理では、より多くの枚数の薄板が高密度でカセットに収納されれば、処理の効率が向上する。
<2−1.薄板収納システム>
第1の実施形態に係る薄板収納システム100を、図1から図3に基づいて説明する。
保持部1は、カセットC1を保持することができる。保持部1は、例えば、上部1uおよび下部1bを有している。例えば、上部1uと下部1bとは、垂直方向としての+Z方向において離れており且つ対向するように位置している。ここで、例えば、上部1uと下部1bとの間の距離が短縮されることで、上部1uと下部1bとによってカセットC1が挟持され得る。また、例えば、上部1uと下部1bとの間の距離が拡大されることで、上部1uと下部1bとの間からカセットC1が開放され得る。ここでは、例えば、油圧シリンダーまたはエアーシリンダー等の直線的な運動を行う構成によって、下部1bに対して上部1uを相対的に近づけたり、遠ざけたりすることができる。
支持部2は、カセットC1に収納する対象物としての薄板W1を支持することができる。図1から図3には、支持部2によって支持され得る複数枚の薄板W1の位置が二点鎖線で描かれている。支持部2には、第1支持部2a、第2支持部2b、第3支持部2cおよび第4支持部2dが存在している。各支持部2は、例えば、上部の平坦な面上に薄板W1が載置され得るテーブル状の構成を有している。ここで、各支持部2では、例えば、+Z方向を向いた上面に薄板W1を吸引する開口が存在していれば、薄板W1が安定して支持され得る。また、例えば、各支持部2は、ベルヌーイ吸着によって薄板W1を非接触で吸着することが可能である部分(ベルヌーイ吸着部ともいう)を含んでいれば、例えば、カセットC1に収納する対象物としての薄板W1が、非接触で支持部2に支持され得る。その結果、薄板W1が汚染され難い。
移動機構3は、支持部2を移動させることができる。第1の実施形態では、移動機構3は、第1方向(−Z方向)、第2方向(−Y方向)および第3方向(+Y方向)の全てに直交する第4方向としての+X方向および該第4方向の逆の第5方向としての−X方向に沿って、支持部2を移動させることができる。このため、図2および図3で示されるように、移動機構3は、例えば、第1領域A1および第2領域A2の何れか一方の領域に、第4支持部2dを位置させることができる。第1領域A1は、保持部1に保持されているカセットC1の外側の領域である。第2領域A2は、保持部1に保持されているカセットC1の内側の領域である。
昇降機構4は、支持部2に対して保持部1を+Z方向に上昇させることができる。昇降機構4は、例えば、基部100b上に固定される。昇降機構4としては、例えば、油圧シリンダーまたはエアーシリンダーあるいはモーターとボールねじの組合せ等と言った+Z方向に直線的に対象物を昇降させる構成が採用され得る。昇降機構4は、例えば、保持部1を+Z方向に上昇させることで、カセットC1を+Z方向に上昇させることができる。例えば、進出状態において、第4支持部2dに薄板W1が支持されていれば、第4支持部2dにおける薄板W1の吸着を解除した状態で、カセットC1が上昇されれば、カセットC1のうちの+Z方向における略同一の高さに位置する第1〜4凸部1P〜4Pの組によって、薄板W1が持ち上げられる。このとき、例えば、昇降機構4によってカセットC1が1回に上昇される距離は、第1凸部1Pおよび第2凸部2Pの第1および第2ピッチに対応する。これにより、薄板W1が第4支持部2dからカセットC1に受け渡されて、カセットC1に収納され得る。
ガス供給部5は、カセットC1内の第2領域A2に向けて、ガスを供給することができる。例えば、ガス供給部5は、+X方向に沿ってガスを供給することができる。
吸引部6は、保持部1に保持されているカセットC1において第1組目の第1凸部1Pおよび第2凸部2Pによって第1の薄板W11の第1端部および第2端部が支持されている状態で、第1の薄板W11の直上に位置している。該吸引部6は、第1の薄板W11を上方に吸い寄せることができる。このため、例えば、上方から順に2枚目の薄板W12がカセットC1に挿入される際に、図11および図12で示されるように、カセットC1で最も上方に位置している1枚目の薄板W11において自重で下方向に湾曲している撓みが吸引部6によって低減され得る。これにより、例えば、図13で示されるように、2枚目の薄板W12がカセットC1に収納される際に、1枚目の薄板W11と2枚目の薄板W12とが接触し難い。したがって、例えば、2枚目の薄板W12がカセットに収納される際に、1枚目の薄板W11および2枚目の薄板W12の損傷が生じ難い。
搬入機構7は、薄板W1を薄板収納システム100に搬入することができる。例えば、薄板収納システム100の外側に位置している薄板W1を保持し、第1リフト部3Laに対して薄板W1を受け渡すことで、薄板W1を薄板収納システム100に搬入することができる。搬入機構7には、例えば、基板W1を保持あるいは開放することが可能なロボットアーム等が適用され得る。
制御装置8は、薄板収納システム100の他の構成要素を制御することによって、薄板収納システム100の動作を統括的に管理することが可能である。制御装置8は、以下にさらに詳細に述べられるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供するために、少なくとも1つのプロセッサを含む。
次に、薄板収納システム100による薄板収納方法について、図15から図49に基づいて説明する。
第1の実施形態に係る薄板収納システム100では、例えば、カセットC1に対して上方から順に複数枚の薄板W1が収納される。このとき、3枚目以降の(N+2)枚目の薄板W1がカセットC1に挿入される際に、カセットC1に既に収納されたN枚目の第Nの薄板W1Nと(N+1)枚目の第(N+1)の薄板W1(N+1)との間隙Gp1にガスが供給される。これにより、例えば、第Nの薄板W1Nと第(N+1)の薄板W1(N+1)との間隙Gp1における圧力がベルヌーイの効果によって低下し得る。このため、例えば、第(N+1)の薄板W1(N+1)において自重で下方向に湾曲している撓みが低減され得る。その結果、例えば、(N+1)枚目の第(N+1)の薄板W1(N+1)と(N+2)枚目の第(N+2)の薄板W1(N+2)とが接触し難い。したがって、複数枚の薄板W1がカセットC1に高密度で収納される際に、薄板W1の損傷が低減され得る。
本開示は上記の第1の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
上記第1の実施形態において、例えば、図50で示されるように、ガス供給部5が2つ以上のノズル5nを有していてもよい。この場合、例えば、2つのノズル5nによって、間隙Gp1のうちの第2方向(−Y方向)における中央部を挟む両側の部分にガスがそれぞれ供給されれば、薄板W1のうちの下方に撓んでいる部分が上方に持ち上げられ得る。
上記第1の実施形態において、例えば、図51で示されるように、薄板収納システム100によって複数枚の薄板W1が収納されたカセットC1を用いて、カセットC1に収納された複数枚の薄板W1に対して一括処理を施す部分(薄板処理部ともいう)200が加えられてもよい。この場合、薄板収納システム100と、薄板処理部200とを備えるシステム(薄板処理システムともいう)700が実現され得る。このような構成が採用されれば、例えば、損傷が低減された複数枚の薄板W1が高密度で収納されたカセットC1を用いて一括処理が行われる。これにより、所望の処理が施された所望の状態の複数枚の薄板W1が効率良く取得され得る。ここで、一括処理(バッチ処理)には、例えば、薄板W1上への薄膜の堆積処理、薄板W1の表面における酸化還元処理、薄板W1の表層に対する元素の拡散処理、薄板W1の表面の洗浄処理および薄板W1のエッチング液への浸漬処理等が含まれ得る。
上記各実施形態において、例えば、3枚目以降の(N+2)枚目の薄板W1がカセットC1に挿入される際に、局所的な排気によって、カセットC1に収納された第Nの薄板W1Nと第(N+1)の薄板W1(N+1)との間隙Gp1にガスが引き入れられてもよい。この場合にも、間隙Gp1にガスが供給される。そして、間隙Gp1におけるガスの流速が高められ得る。このため、例えば、第Nの薄板W1Nと第(N+1)の薄板W1(N+1)との間隙Gp1における圧力がベルヌーイの効果によって低下し得る。
1P〜4P 第1〜4凸部
2 支持部
2a〜2d 第1〜4支持部
3 移動機構
3La〜3Ld 第1〜4リフト部
4 昇降機構
5 ガス供給部
5n ノズル
6 吸引部
7 搬入機構
8 制御装置
100 薄板収納システム
200 薄板処理部
700 薄板処理システム
A1 第1領域
A2 第2領域
C1 カセット
Ca1 中央部
Gp1 間隙
Ob1 下方開口部
Ou1 上方開口部
Ps1 第1側部
Ps2 第2側部
W1 薄板
W1N 第Nの薄板
Claims (13)
- 第1方向において対向するように間隔をあけて並ぶ複数の薄板のそれぞれの前記第1方向に直交する第2方向の第1端部をそれぞれ支持することが可能であり且つ前記第1方向に沿って並んでいる複数の第1凸部と、前記複数の薄板のそれぞれの前記第2方向とは逆の第3方向の第2端部をそれぞれ支持することが可能であり且つ前記第1方向に沿って並んでいる複数の第2凸部と、を有するカセットを保持する保持部と、
薄板を支持する支持部と、
前記第1方向、前記第2方向および前記第3方向に直交する第4方向および該第4方向の逆の第5方向に沿って、前記保持部および前記支持部の少なくとも一方を移動させることで、前記保持部に保持されている前記カセットの外側の第1領域および該カセットの内側の第2領域の何れか一方の領域に、前記支持部を位置させる移動機構と、
少なくとも前記支持部に対して前記保持部を相対的に上昇させる昇降機構と、
前記カセットにおける上方から、第1組目の前記第1凸部および前記第2凸部から第(N+1)組目(Nは自然数)の前記第1凸部および前記第2凸部によって、第1の薄板から第(N+1)の薄板のそれぞれの前記第1端部および前記第2端部が支持されている状態で、前記移動機構によって、前記支持部が支持している薄板が、前記カセットにおける前記第(N+1)組目の前記第1凸部および前記第2凸部と、第(N+2)組目の前記第1凸部および前記第2凸部との間に挿入される際に、第Nの薄板と前記第(N+1)の薄板との間隙にガスを供給するガス供給部と、を備える、薄板収納システム。 - 請求項1に記載の薄板収納システムであって、
前記ガス供給部は、前記間隙のうちの前記第2方向における中央部にガスを供給する、薄板収納システム。 - 請求項1または請求項2に記載の薄板収納システムであって、
前記保持部に保持されている前記カセットにおいて前記第1組目の前記第1凸部および前記第2凸部によって前記第1の薄板の前記第1端部および前記第2端部が支持されている状態で、前記第1の薄板の直上に位置しており、且つ前記第1の薄板を上方に吸い寄せる吸引部、をさらに備える、薄板収納システム。 - 請求項3に記載の薄板収納システムであって、
前記吸引部は、前記第1の薄板を非接触で上方に吸い寄せる、ベルヌーイ吸着部を含む、薄板収納システム。 - 請求項1から請求項4の何れか1つの請求項に記載の薄板収納システムであって、
前記ガスは、非酸化性ガスを含む、薄板収納システム。 - 請求項5に記載の薄板収納システムであって、
前記非酸化性ガスは、不活性ガスを含む、薄板収納システム。 - 請求項6に記載の薄板収納システムであって、
前記不活性ガスは、窒素ガスを含む、薄板収納システム。 - 請求項1から請求項7の何れか1つの請求項に記載の薄板収納システムであって、
前記カセットは、前記移動機構によって、前記支持部が支持している薄板が、前記カセットにおける最も下方の組の前記第1凸部および前記第2凸部と、前記カセットにおける下方から2番目の組の前記第1凸部および前記第2凸部との間に挿入される際に、前記第1領域から前記第2領域にかけて前記支持部が通過可能な開口部を有する、薄板収納システム。 - 請求項1から請求項8の何れか1つの請求項に記載の薄板収納システムであって、
前記支持部は、前記薄板を非接触で吸着することが可能であるベルヌーイ吸着部を含む、薄板収納システム。 - 請求項1から請求項9の何れか1つの請求項に記載の薄板収納システムであって、
前記ガス供給部は、前記間隙に対して前記第1領域から前記第2領域に向けた方向に前記ガスを吐出するノズルを有する、薄板収納システム。 - 請求項10に記載の薄板収納システムであって、
前記ノズルは、前記間隙のうちの前記第2方向の中央部に向けて、該中央部に沿った方向に前記ガスを吐出する吐出口を有する、薄板収納システム。 - 請求項1から請求項11の何れか1つの請求項に記載の薄板収納システムと、
前記薄板収納システムによって前記複数の薄板が収納された前記カセットを用いて、該カセットに収納された前記複数の薄板に対して一括処理を施す薄板処理部と、を備える、薄板処理システム。 - (a)第1方向において対向するように間隔をあけて並ぶ複数の薄板のそれぞれの前記第1方向に直交する第2方向の第1端部をそれぞれ支持することが可能であり且つ前記第1方向に沿って並んでいる複数の第1凸部と、前記複数の薄板のそれぞれの前記第2方向とは逆の第3方向の第2端部をそれぞれ支持することが可能であり且つ前記第1方向に沿って並んでいる複数の第2凸部と、を有するカセットを保持部に保持させる第1工程と、
(b)支持部に薄板を支持させる第2工程と、
(c)移動機構によって、前記第1方向、前記第2方向および前記第3方向に直交する第4方向および該第4方向の逆の第5方向の少なくとも1つの方向に沿って、前記保持部および前記支持部の少なくとも一方を移動させることで、前記支持部で支持されている薄板が存在している領域を、前記保持部に保持されている前記カセットの外側の第1領域から該カセットの内側の第2領域に変更する第3工程と、
(d)昇降機構によって、少なくとも前記支持部に対して前記保持部を相対的に上昇させることで、前記カセットにおける一組の前記第1凸部および前記第2凸部によって、前記支持部で支持されていた薄板を支持させる第4工程と、を有し、
前記第3工程において、
前記カセットにおける上方から、第1組目の前記第1凸部および前記第2凸部から第(N+1)組目(Nは自然数)の前記第1凸部および前記第2凸部によって、第1の薄板から第(N+1)の薄板のそれぞれの前記第1端部および前記第2端部が支持されている状態で、前記移動機構によって、前記支持部が支持している薄板が、前記カセットにおける前記第(N+1)組目の前記第1凸部および前記第2凸部と、第(N+2)組目の前記第1凸部および前記第2凸部との間に挿入される際に、ガス供給部によって第Nの薄板と前記第(N+1)の薄板との間隙にガスを供給する、薄板収納方法。
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