JP3182013U

JP3182013U - 基板保持部材

Info

Publication number: JP3182013U
Application number: JP2012007696U
Authority: JP
Inventors: 宏治元井; 道明松下; 成昭飯田; 卓榎木田; 康典豊田; 秀和木山
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: KR200485625Y1; KR20140003992U

Abstract

【課題】基板保持アームに取り付けられる基板保持部材の交換に要する時間の短縮、作業者間差の是正および交換に要する費用を抑制することができる基板保持部材を提供する。
【解決手段】基板保持アームの一部を構成するフレーム部に取り付けられる基板保持部材は、フレーム部に取り付けられる土台部２０と、土台部２０上に取り付けられるガイド部３０とを備え、土台部２０とガイド部３０は互いに嵌合する土台部とガイド部に設けられた位置決め凹部２２と位置決め凸部３２を介して着脱可能に連結される。
【選択図】図６Ａ

Description

本考案は、例えば半導体ウエハや液晶ディスプレイ用のガラス基板（ＦＰＤ基板）といった基板の搬送をするための基板搬送装置が有する基板保持アームの基板の保持部材に関する。

半導体デバイスやＦＰＤ基板の製造プロセスのひとつである基板上にレジストパターンを形成する工程は、基板例えば半導体ウエハ（以下、ウエハという。）にレジスト膜を形成し、フォトマスクを用いてこのレジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る一連の工程により行われ、これら一連の工程は従来から塗布、現像装置によって行われている。

例えば、この塗布、現像装置でレジスト膜を基板に塗布する前後に冷却処理や加熱処理が行われる。例えばレジスト処理前には一旦基板の冷却処理が行われて次にレジスト塗布処理が行われる。また、現像処理においても現像処理の前後には冷却処理や加熱処理が行われるものである。

これら各処理ユニット間におけるウエハの搬送には、図１に示される基板保持アーム１１に基板が載置され行われる。基板保持アーム１１は、基板例えばウエハＷの外周をその半周以上に渡って囲む形態の例えばアルミニウムのフレーム部１００を有し、このフレーム部１００の内縁には例えば４個の基板保持部材１２が設けられている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２５８１７０号公報

ところで、装置立ち上げ時において、フレーム部１００に基板保持部材１２を取り付ける際は、作業者が専用冶具を用いて適正な取り付け位置を割り出して行われる。また、基板保持アーム１１によってウエハＷの搬送を何度も実行するのに伴い、ウエハＷとの接触により基板保持部材１２が磨耗した際は、フレーム部１００と基板保持部材１２を結合している図示しない固定ねじを取り外し新品の基板保持部材１２と交換する。その際、装置立ち上げ時と同様、改めて作業者が専用冶具を用いて基板保持部材１２を取り付ける。

しかしながら、専用冶具を用いて基板保持部材１２を取り付ける作業は取り付け位置を正確に割り出すために多くの時間を必要とし、また、メンテナンスに際して当該基板保持部材１２の交換を行うたびに取り付け位置を割り出す作業を要するため、装置ダウンタイムが増加する。また、作業者間で取り付け精度にばらつきが発生する。さらに、従来の基板保持部材１２は一体成型により形成されるため、一部に摩耗や破損が発生すると、基板保持部材１２全体を交換する必要があり維持費が増加する。

本考案はこのような事情の下になされたものであり、その目的はウエハブロックの交換に要する時間を削減し、なおかつ、基板保持部材１２の交換における作業者間差を是正すると共に、維持費の増加を抑制する基板保持部材を提供することにある。

このため本考案は、基板の外周をその半周以上に渡って囲む形態を有するフレーム部を備える基板保持アームに取り付けられ、基板の周縁を載置して該基板を保持する基板保持部材であって、前記フレーム部上に取り付けられる土台部と、前記土台部上に取り付けられ基板の周縁部を滑降させて所定位置に案内するガイド部と、を備え、前記土台部と前記ガイド部は互いに嵌合する位置決め凹部と位置決め凸部を介して着脱可能に連結されることを特徴とする。

このように構成することによって、基板保持アームのフレーム部に取り付けられた土台部に対してガイド部を着脱可能に連結することで、メンテナンスに際してウエハブロックの交換を行うたび装置ダウンタイムの増加を最小限にすることができる。また、作業者間で取り付け精度にばらつきが発生することを抑制することができる。また、保持方式の異なるガイド部を容易に交換することができる。

本考案にける前記ガイド部は、前記フォークの内周方向に向かって伸びる支持受け部を備え、前記支持受け部の先端には基板裏面と当接し、基板を支持する当接部を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、摩耗が発生しやすいガイド部を交換対象部材に集約することができ、部分的な部材交換を行うことができる。

また本考案における前記ガイド部は、前記フォークの内周方向に向かって伸びる支持受け部を備え、前記支持受け部は基板の内周方向に向かって下り勾配に形成されることを特徴とする。

また本考案における前記ガイド部と前記土台部は、ねじを前記ガイド部に設けられた貫通孔を貫通して前記土台部に設けられた挿通孔にねじ結合することにより連結され、前記土台部と前記フレーム部は、前記ガイド部に設けられた大径貫通孔より小径の頭部を有するねじを前記大径貫通孔および前記土台部に設けられた貫通孔を貫通して前記フレーム部にねじ結合することにより連結されることを特徴とする。

このように構成することによって、土台部を位置決めされた位置に固定したままガイド部のみを交換することができる。

さらに本考案の前記ガイド部、前記土台部および前記フレーム部のうちの少なくとも前記ガイド部と前記土台部はマグネットにより連結されることを特徴とする。

このように構成することによって、作業者間で取り付け精度にばらつきが発生することを抑制することができる。

さらに本考案の前記ガイド部および前記土台部はポリベンゾイミダゾール、アルミニウム、ポリカーボネートおよびポリエーテルエーテルケトンのうちのいずれかの材質で形成されることを特徴とする。

このように構成することによって、ウエハブロックの耐摩耗性を向上することができる。

さらに本考案の前記ガイド部はポリベンゾイミダゾールの材質で形成され、前記土台部はアルミニウムの材質で形成されることを特徴とする。

このように構成することによって、摩耗する可能性の高い箇所（ガイド部）に対しては耐摩耗性が高い部材を適用し、摩耗する可能性の低い箇所（土台部）に対しては安価な部材を適用することができ、維持費の増加を抑制することができる。

以上のように構成される本考案の基板保持部材を用いることにより、ウエハブロックの交換に要する時間を削減し、なおかつ、ウエハブロック交換における作業者間差をなくすと共に維持費の増加を抑制することができる。

従来における基板保持部材を装着した基板保持アームを示す概略斜視図である。本考案に係る基板保持部材を備える基板搬送装置を示す概略斜視図である。本考案に係る基板保持部材を装着した基板保持アームを示す概略斜視図である。本考案における土台部を示す斜視図である。本考案におけるガイド部の斜視図（ａ）、裏面斜視図（ｂ）および側面図（ｃ）である。本考案におけるガイド部の別の形態を示す斜視図（ａ）および側面図（ｂ）である。本考案における土台部とガイド部を連結する前の状態の一部を断面で示す分解斜視図である。本考案における土台部とガイド部を連結した状態を示す斜視図（ａ）および本考案における位置決め凹所と位置決め凸部の嵌合状態を示す腰部拡大断面図（ｂ）である。本考案に係る基板保持部材をフレーム部に取り付けた状態を示す斜視図（ａ）およびガイド部を取り外した状態を示す斜視図（ｂ）である。本考案における土台部の別の形態を示す斜視図（ａ）及び本考案におけるガイド部の別の形態を示す裏面斜視図（ｂ）である。

以下に、本考案の実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図２は、本考案に係る半導体ウエハを複数の基板処理ユニットに搬送するための基板搬送装置１０の概観である。この基板搬送装置１０は、複数の駆動軸を有して横移動自在（Ｙ軸）、回転方向自在（θ軸）、昇降自在（Ｚ軸）、水平方向進退自在（Ｘ軸）の動きによりウエハＷのウエハ受渡しを行うように制御される。ここでは、半導体処理装置全体についての詳細は省略する。

次に図３について説明する。図３は、本考案における基板保持部材１２を装着した基板保持アーム１１の概観である。基板保持アーム１１は、例えば図３に示すように、直径３００ｍｍの円弧の外周の半周以上に渡って囲む形態を有するフレーム部１００を有し、その内縁の例えば４箇所の位置にはウエハＷの周縁を保持するための４個の基板保持部材１２が設けられている。図３に示す例では、基板保持アーム１１の内縁の円弧の中心位置とウエハＷの中心位置とが揃った状態で、ウエハＷが基板保持アーム１１上に保持されるような位置に４個の基板保持部材１２が取り付けられている。詳細な構成については後述する。

なお、本実施の形態では、基板保持アーム１１の４箇所の位置に４個の基板保持部材１２が取り付けられている例を示すが、基板保持部材１２はウエハＷを保持することができる範囲で取り付けられてさえいればよい。

また、基板保持部材１２が基板保持アーム１１の内縁のいずれの箇所に取り付けられる場合にも、保持されるウエハＷの中心が取り付けられる全ての基板保持部材１２を結んで形成される多角形の内側にあることが望ましい。

次に図４および図５Ａについて説明する。図４は本考案における基板保持部材１２を構成する土台部２０について示し、また、図５Ａは本考案における基板保持部材１２を構成するガイド部３０について示す。

土台部２０は、断面が扁平矩形の円弧状に形成されており、フレーム部１００の上方に土台部２０を大径ねじ４１で結合するための大径挿通孔２１、後述するガイド部３０を土台部２０の上方に結合する際に位置決めを行うための２個の位置決め凹部２２およびガイド部３０と土台部２０を小径ねじ４２で結合するための小径挿通孔２３を備える。なお、２個の位置決め凹部２２は一方が略円に等しい形状を有し、他方を楕円形状としてもよい。これにより後述する位置決め凸部３２の公差や変形による嵌合不備を防止することができる。

図５Ａ（ａ），（ｂ）および（ｃ）に示すように、ガイド部３０は、断面が扁平矩形の円弧状の基部３０ａの内周側の辺部に土台部２０の内周辺部に係合する段部３０ｂを有し、基部３０ａにおける大径挿通孔２１と対応する位置に設けられ大径ねじ４１が貫通可能な径を持つ大径貫通孔３１、位置決め凹部２２に対応する位置に設けられた位置決め凸部３２および小径挿通孔２３と対応する位置に設けられガイド部３０と土台部２０を結合するための小径貫通孔３３を有している。この場合、大径貫通孔３１は大径挿通孔２１および大径挿通孔２１にねじ結合する取付ねじ４３の頭部より大径に形成されている。また、ガイド部３０は、基板非接触部位３４を有しウエハＷの端面の接触面積を抑えるように構成され、さらにウエハＷがずれていた場合には基板非接触部位３４の両端に設けられる傾斜部３５によって受け止めてウエハＷを下方に落とし込むように構成されている。これにより、ウエハＷはフレーム部１００の４箇所に装着された基板保持部材１２の規制面３６によって規制されて保持される。また、当接部３７は基板非接触部位３４から伸びる支持受け部３８の先端に設けられている。

ちなみに、上記実施の形態において、支持受け部３８は、図５Ｂに示すように当接部３７を設けず先端に向かうに従って下降するように角度をつけてもよい。すなわち、支持受け部３８は保持したウエハＷの内周方向に向かって下り勾配に形成されていてもよい。また、土台部２０およびガイド部３０は、例えばポリベンゾイミダゾール、アルミニウム、ポリカーボネートおよびポリエーテルエーテルケトンのいずれかの材質で形成されてもよい。さらに土台部２０はアルミニウムの材質で形成され、ガイド部３０はポリベンゾイミダゾールの材質で形成されてもよい。

次に図６Ａ〜図６Ｃを参照して、本考案における基板保持部材１２をフレーム部１００に取り付ける手順およびガイド部３０を交換する手順について示している。まず、図６Ａに示す状態から図６Ｂ（ｂ）に示すように、位置決め凹部２２に位置決め凸部３２を嵌めこむ。次に、図６Ｂに示すように、小径ねじ４２を小径貫通孔３３に貫通させ、小径挿通孔２３にねじ結合する。そして、図６Ｃ（ａ）に示すように、取付ねじ４３を大径貫通孔３１を介して大径挿通孔２１に貫通させ、フレーム部１００に形成された、大径挿通孔２１に対応する位置に設けられた図示しない挿通孔にねじ結合する。これにより、作業者間で取り付け精度にばらつきが発生するのを抑制することができる。

また、ガイド部３０を交換する場合は、図６Ｃ（ａ）の状態から小径ねじ４２のみを取り外した後、図６Ｃ（ｂ）に示すように、土台部２０はフレーム部１００に固定されたままガイド部３０のみを交換することができる。これにより、摩耗したガイド部３０のみを交換することができる。

なお、上記実施の形態において、フレーム部１００、土台部２０およびガイド部３０は夫々ねじを用いて結合したが、少なくとも土台部２０とガイド部３０はマグネットを用いて連結してもよい。

例えば、図７に示すように、土台部２０の上面側の一部に磁性部５１を設け、ガイド部３０における磁性部５１と対応する位置に磁性部５１に吸着可能なマグネット５０を設けて、フレーム部１００に固定された土台部２０に対してガイド部３０を着脱可能に連結するようにしてもよい。なお、マグネット５０を土台部２０に設け、磁性部５１をガイド部３０に設けてもよい。また、土台部２０とフレーム部１００とを同様にマグネットを利用して連結するようにしてもよい。

図７において、その他の部分は上記実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

以上、本考案の好ましい実施の形態について記述したが、本考案は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

また、本考案は、塗布現像装置のみならず、基板洗浄装置、成膜装置、エッチング装置、接着・剥離装置その他の各種装置に適用することが可能である。また、本考案は、半導体基板ガラス基板その他の各種基板を搬送する装置に適用することが可能である。

Ｗウエハ（基板）
１１基板保持アーム
１２基板保持部材
２０土台部
２１大径挿通孔
２３小径挿通孔
３０ガイド部
３１大径貫通孔
３３小径貫通孔
３８支持受け部
４１大径ねじ
４２小径ねじ
４３取付ねじ
１００フレーム部

Claims

基板の外周をその半周以上に渡って囲む形態を有するフレーム部を備える基板保持アームに取り付けられ、基板の周縁を載置して該基板を保持する基板保持部材であって、
前記フレーム部上に取り付けられる土台部と、
前記土台部上に取り付けられ基板の周縁部を滑降させて所定位置に案内するガイド部と、を備え、
前記土台部と前記ガイド部は互いに嵌合する位置決め凹部と位置決め凸部を介して着脱可能に連結されることを特徴とする基板保持部材。
前記ガイド部は、前記フレーム部の内周方向に向かって伸びる支持受け部を備え、
前記支持受け部の先端には基板裏面と当接し、基板を支持する当接部を備えることを特徴とする請求項１記載の基板保持部材。
前記ガイド部は、前記フレーム部の内周方向に向かって伸びる支持受け部を備え、
前記支持受け部は基板の内周方向に向かって下り勾配に形成されることを特徴とする請求項１記載の基板保持部材。
前記ガイド部と前記土台部は、ねじを前記ガイド部に設けられた貫通孔を貫通して前記土台部に設けられた挿通孔にねじ結合することにより連結され、前記土台部と前記フレーム部は、前記ガイド部に設けられた大径貫通孔より小径の頭部を有するねじを前記大径貫通孔および前記土台部に設けられた貫通孔を貫通して前記フレーム部にねじ結合することにより連結されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板保持部材。
前記ガイド部、前記土台部および前記フレーム部のうちの少なくとも前記ガイド部と前記土台部はマグネットにより連結されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板保持部材。
前記ガイド部および前記土台部はポリベンゾイミダゾール、アルミニウム、ポリカーボネートおよびポリエーテルエーテルケトンのうちのいずれかの材質で形成されることを特徴とする請求項１記載の基板保持部材。
前記ガイド部はポリベンゾイミダゾールの材質で形成され、前記土台部はアルミニウムの材質で形成されることを特徴とする請求項６記載の基板保持部材。