JP4287889B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

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Description

この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」という）を基板焼成炉に対して搬出入する基板搬送装置に関する。
一般に、基板に対して一連の処理を行う基板処理装置は、基板に対する所定の処理を実行する単位処理部（例えば、焼成処理部、洗浄処理部、レジスト塗布部、現像部等）と、単位処理部に対して基板を搬出入する基板搬送装置とから構成されている。基板搬送装置が所定の搬送順序で所定の処理部に基板を搬出入していくことで、基板に対する一連の処理が行われることになる。
基板搬送装置は、一般に、基板を片持ち状態で支持する搬送フォークを備える。この搬送フォークは、従来においては、例えばＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）により形成されており、中実、中空、或いは断面が下方に開いたコの字状の構造とされることが一般的であった。
ところで、従来の搬送フォークにおいては、支持する基板の重みや搬送フォークの自重等のために撓みが発生するという問題があった。搬送フォークが撓むと、基板を水平状態で支持できなくなってしまう。撓みを低減すべく、搬送フォークの強度を高めようとすると、今度は搬送フォークに相当の厚みが必要となってしまう。
搬送フォークがアクセスする処理部においては、この搬送フォークの撓みや厚みを考慮した設計が必要となる。例えば、基板焼成炉のように、基板を多段状態で格納して処理する処理部においては、基板を格納する棚の間隔（ラックピッチ）を、搬送フォークの撓みや厚みを考慮して（すなわち、撓んだ搬送フォークが挿入可能なように）大きくとらなければならない。これにより、基板焼成炉が大型化してしまうという問題があった。
基板焼成炉が大型化すると、熱損失が増大し、製造コストも増加する。また、単位高さあたりに処理可能な基板の枚数が少なくなるため、焼成処理能力が低下する。さらに、基板焼成炉の高さが輸送限界高さ以上となってしまうと、基板焼成炉を分割して輸送しなくてはならない。この場合、分割して輸送した基板焼成炉を密閉化するためにさらなる設計労力や製造コストが要されることになってしまう。
支持すべき基板の大型化（すなわち、搬送フォークの全長増加）およびこれに伴う基板の重量増加が進む近年においては、搬送フォークの撓み発生は一層顕著なものとなってきており、この撓みに起因する上記の問題も一層深刻なものとなっている。
この事情を受けて、撓みの発生しにくい搬送フォークを実現すべく各種の技術が考案されている。例えば、搬送フォークを、アルミニウム合金等からなる金属層と、当該金属層を上下からサンドイッチするＣＦＲＰ層とによって構成することによって、ＣＦＲＰ層から撓みの抑制効果を得るとともに、金属層によってＣＦＲＰ層の脆さや熱歪みをカバーする技術が提案されている（特許文献１参照）。
また、搬送フォークを、Ｓｉ金属マトリックス中にＳｉＣ強化剤が複合されたＳｉＣ−Ｓｉ複合材料を用いて形成し、さらにこれをハニカム構造体とすることによって、放熱性に優れ、軽量かつ高強度の搬送フォークを得る技術が提案されている（特許文献２参照）。
また、搬送フォークを中空パイプにより構成することによって、軽量かつ高剛性の搬送フォークを得る技術が提案されている（特許文献３参照）。
また、搬送フォーク内部に気体の供給機構を設け、搬送フォークの上面から気体を噴出させることによって、搬送フォークが基板の重みによって変形することを抑制する技術が提案されている（特許文献４参照）。
特開平１１−３５４６０７号公報 特開２００５−１７５１４１号公報 特開２００１−７９７９０号公報 特開平１１−１８０５５４号公報
ところで、例えば、基板焼成炉に対する基板の搬出入に供される搬送フォークのように、基板搬送時に高温下にさらされる搬送フォークＭ（図８参照）は、高温下にさらされることによってその剛性が低下してしまう。これによって、撓みの原因となる下向きの力（支持する基板Ｗの重みや、搬送フォークＭの自重）ＡＲ９１に起因する撓みが、常温下と比べてより顕著に現れる。
また、基板焼成炉から焼成処理された基板を搬出するにあたって、搬送フォークＭは焼成処理温度まで昇温した基板Ｗを支持しなければならない。このとき、搬送フォークＭの上面は昇温した基板Ｗと接触することによって熱膨張してしまう（ＡＲ９２）。これに起因して搬送フォークＭに反りが生じ、搬送フォークの撓みがさらに助長されてしまう。
従来の技術によると、搬送フォークの撓みの抑制に関して一応の効果が得られるものの、上記のように基板搬送時に高温下にさらされる搬送フォークの撓みを抑制することができなかった。
この発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、厚みが薄く、かつ撓みが生じにくい搬送フォーク、特に、焼成処理温度のような高温下にさらされた場合であっても撓みが生じにくい搬送フォークを備える基板搬送装置を提供することを目的としている。
請求項１の発明は、基板焼成炉に対する基板の搬出入を行う基板搬送装置であって、基板を片持ち状態で支持する搬送フォークと、前記搬送フォークを駆動して前記基板焼成炉にアクセスさせる駆動部と、を備え、前記搬送フォークが、下面が開放されたハニカム構造体である本体部材と、前記本体部材の上面にのみ接合され、前記本体部材よりも熱膨張率の小さい材質にて形成されている天板部材と、を備える。
請求項２の発明は、基板焼成炉に対する基板の搬出入を行う基板搬送装置であって、基板を片持ち状態で支持する搬送フォークと、前記搬送フォークを駆動して前記基板焼成炉にアクセスさせる駆動部と、を備え、前記搬送フォークが、ハニカム構造体の下面に前記ハニカム構造体と同じ種類の材質にて形成されている下面部材を接合した本体部材と、前記本体部材の上面にのみ接合され、前記本体部材よりも熱膨張率の小さい材質にて形成されている天板部材と、を備える。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の基板搬送装置であって、前記本体部材が、炭素繊維強化樹脂にて形成されている。
請求項４の発明は、請求項１または２に記載の基板搬送装置であって、前記本体部材が、セラミックスにて形成されている。
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、前記天板部材が、ガラス状カーボンにて形成されている。
請求項６の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、前記天板部材が、ダイヤモンドライクカーボンにて形成されている。
請求項７の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、前記天板部材が、セラミックスにて形成されている。
請求項８の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、前記天板部材が、樹脂にて形成されている。
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の基板搬送装置であって、前記ハニカム構造体が六角形を並べる形で作られた構造体である。
請求項１０の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の基板搬送装置であって、前記ハニカム構造体が四角形を並べる形で作られた構造体である。
請求項１〜１０に記載の発明では、搬送フォークの本体部材をハニカム構造体とすることによって、厚みを増さずとも基板を支持するのに十分な強度が得られ、かつ撓みも生じにくい搬送フォークを得ることができる。またさらに、本体部材の上面にのみ、本体部材よりも熱膨張率の小さい材質にて形成されている天板部材を接合することによって、高温下にさらされた場合であっても撓みが生じにくい搬送フォークを得ることができる。
特に、請求項３に記載の発明では、本体部材が炭素繊維強化樹脂にて形成されているので、衝撃に強く、高耐熱性で軽量かつ高強度な搬送フォークを得ることができる。
図面を参照して、この発明の実施の形態に係る基板搬送装置１について説明する。基板搬送装置１は、基板焼成炉２に対する基板の搬出入を行う装置である。そこで、基板搬送装置１について具体的に説明する前に、基板焼成炉２の構成について説明する。
〈１．基板焼成炉〉
基板焼成炉２の構成について図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、基板焼成炉２の概略斜視図である。図２は、図１に示す基板焼成炉２の横断面図（Ｋ１−Ｋ１断面図）である。また、図３は、図１に示す基板焼成炉２の縦断面図（Ｋ２−Ｋ２断面図）である。
基板焼成炉２は、開口部を有する箱形の炉体１０と、炉体１０の開口部を塞ぐルーバタイプのシャッター３０とを備えている。
炉体１０は、基板焼成炉２の本体を構成する筐体であり、断熱材を用いて成型されている。炉体１０はその内部に基板格納部１１、ヒータ１２、ファン１３、耐熱ＨＥＰＡフィルタ１４を収納している。
炉体１０の内側面の一方（内側面Ｓ１）には、基板格納部１１の内部空間Ｖ（以下において「焼成空間Ｖ」という）に熱を供給するヒータ１２が備えられている。また、他方の内側面（内側面Ｓ２）には、ファン１３が備えられている。また、ファン１３と基板格納部１１との間には耐熱ＨＥＰＡフィルタ１４が介挿されている。すなわち、ファン１３が矢印ＡＲ１〜ＡＲ４のように炉体１０内の気流を循環させることによって、焼成空間Ｖ内を温度ムラなく均質に所定の焼成処理温度に保つことができる。なお、ファン１３とヒータ１２の位置は逆でもよい。
基板格納部１１は、複数の基板を多段状態に格納するための格納部であり、本体を構成する壁面１１０のうち、特に側壁面１１０ａ，１１０ｂはパンチングメタルによって成型されている。
基板格納部１１を構成する筐体の内背面Ｔ１には、複数の炉内支持部材１１１の基端部がそれぞれ固定されている。炉内支持部材１１１は、基板格納部１１内において、基板Ｗを片持ち状態で支持する基板支持部材である。炉内支持部材１１１の長尺方向の長さは、図２に示すように、基板格納部１１に格納された基板Ｗの奥行き方向の長さと同程度の長さを有している。
基板格納部１１を構成する筐体の内側面Ｔ２，Ｔ３はパンチングプレートで構成され、複数の補助支持部材１１２の基端部がそれぞれ固定されている。補助支持部材１１２は、基板格納部１１内において、炉内支持部材１１１に支持された基板Ｗを、補助的に支持するための支持部材である。補助支持部材１１２の長尺方向の長さは、図２に示すように、後述する基板搬送装置１の搬送フォーク２４と干渉しない程度の長さとする。
基板格納部１１の内背面Ｔ１の同一水平位置には、複数の炉内支持部材１１１（図２においては３個）の基端部が固定されている。また、基板格納部１１の内側面Ｔ２，Ｔ３のそれぞれには、同一水平位置に、複数の補助支持部材１１２（図２においては５個）の基端部がそれぞれ固定されている。互いに同一水平位置にその基端部が固定されたこれら支持部材の集合は、同一の基板Ｗを支持するために供される。すなわち、基板格納部１１内に格納される複数の基板Ｗのそれぞれは、図３に示されるように、同一水平位置に固定された支持部材の集合によって水平に支持される。
さらに、図３に示されるように、基板格納部１１の内背面Ｔ１および内側面Ｔ２，Ｔ３には、鉛直方向について、これら同一水平位置に固定された支持部材の集合が所定の配置間隔（ラックピッチ）ｄをおいて所定数（図３においては簡略化して示しているが、実際は、例えば４０段程度）設けられている。これによって、基板格納部１１は、それぞれ水平に支持された基板Ｗを多段状態で複数格納することができる。
再び図１を参照する。シャッター３０は、全***置規制部材３１と、全***置規制部材３１上に鉛直方向に積層載置された複数個のルーバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃとを備える。
全***置規制部材３１には昇降機構（図示省略）が取り付けられており、上下方向（矢印ＡＲ５）に昇降可能である。全***置規制部材３１に取り付けられた昇降機構を制御することによって、全***置規制部材３１およびそれに積層載置された複数のルーバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを一体に昇降させることができる。
さらに、複数のルーバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれにも昇降機構（図示省略）が取り付けられており、各ルーバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは上下方向（矢印ＡＲ６，７，８）に昇降可能である。例えば、ルーバ３２ｂに取り付けられた昇降機構を制御することによって、ルーバ３２ｂおよびそれに積層載置されたルーバ３２ａを一体に昇降させることができる。すなわち、ルーバ３２ｂを上方に移動させることによって、ルーバ３２ｃとルーバ３２ｂの間に開口部Ｑ（図３）を形成することができる。
つまり、ルーバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃおよび全***置規制部材３１のそれぞれを昇降制御することによって、基板格納部１１の多段構造のうちの任意の段に対向した開口部を形成することができる。これによって、図２および図３に示すように、後述する基板搬送装置１に備えられた搬送フォーク２４ａが、基板格納部１１の多段構造のうちの任意の段にアクセス（より具体的には、任意の段に載置された基板Ｗを取り出したり、任意の段に基板Ｗを載置すること）が可能となる。また、ルーバ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの移動距離を適切に設定することによって、形成される開口部の鉛直方向についての長さを適正値（より具体的には、搬送フォーク２４ａが基板Ｗを載置した状態で挿通可能な最小の値）とすることができる。
〈２．基板搬送装置〉
〈２−１．基板搬送装置の全体構成〉
次に、この発明の実施の形態に係る基板搬送装置１について図４を参照しながら説明する。図４は、この発明に係る基板搬送装置１の構成を示す概略斜視図である。基板搬送装置１は、上述した基板焼成炉２に対する基板の搬出入を行う。
基板搬送装置１は、円筒状の装置本体２１と、装置本体２１に取り付けられたコラム２２と、コラム２２の上面に取り付けられた第１の搬送アーム２３ａおよび第２の搬送アーム２３ｂと、各搬送アーム２３ａ，２３ｂに固定された複数の搬送フォーク２４ａ，２４ｂと、を備えている。
装置本体２１は基板焼成炉２を含む各種の処理部によって構成される基板処理装置の底面に配置される。装置本体２１には円筒状の外形を有するコラム２２が昇降自在かつ回動自在に取り付けられている。
コラム２２は、装置本体２１内に備えられた昇降機構（図示省略）によって上下方向（矢印ＡＲ２１）に昇降可能である。また、装置本体２１内に備えられた回動機構（図示省略）によってコラム２２の中心軸Ａ１のまわりに回動可能である。
第１の搬送アーム２３ａは、ベースアーム２３１ａと、ベースアーム２３１ａの先端に取り付けられた中間アーム２３２ａと、中間アーム２３２ａの先端に取り付けられた搬送フォーク保持アーム２３３ａと、を備えている。また、ベースアーム２３１ａ、中間アーム２３２ａ、搬送フォーク保持アーム２３３ａのそれぞれは回動機構（図示省略）を備え、ベースアーム２３１ａは中心軸Ａ２ａのまわりに、中間アーム２３２ａは中心軸Ａ３ａのまわりに、搬送フォーク保持アーム２３３ａは中心軸Ａ４ａのまわりに、それぞれ回動可能である。
搬送フォーク保持アーム２３３ａには、複数の搬送フォーク２４ａの基端部が固定されている。搬送フォーク２４ａは、基板を片持ち状態で支持する基板支持部材である。基端部が固定された状態で、支持面２４１ａ上に基板が載置されることによって、片持ち状態で基板を水平に支持することができる。なお、この支持面２４１ａは、後述する天板部材Ｈの上面によって構成される。
第２の搬送アーム２３ｂは、第１の搬送アーム２３ａとほぼ同様の構成を有している。なお、第２の搬送アーム２３ｂの備える搬送フォーク保持アーム２３３ｂには、第１の搬送アーム２３ａの備える搬送フォーク支持アーム２３３ａと同様に、複数の搬送フォーク２４ｂの基端部が固定されている。搬送フォーク２４ｂは、搬送フォーク２４ａと同様、基板を片持ち状態で支持する基板支持部材である。
ただし、搬送フォーク２４ｂと搬送フォーク２４ａとは、互いの干渉を防ぐため、上下にずれて互いに平行な位置関係にある。すなわち、第２の搬送アーム２３ｂの備える搬送フォーク保持アーム２３３ｂは、中間アーム２３２ｂの基端部側に延びる下アーム部３３１ｂと、下アーム部３３１ｂの先端から立ち上がる立ち上がり部３３２ｂと、立ち上がり部３３２ｂの上端に固定され、中間アーム２３２ｂの先端に向けて折り返す上アーム部３３３ｂと、を有しており、複数の搬送フォーク２４ｂの基端部は上アーム部３３３ｂに固定されている。
第１および第２の搬送アーム２３ａ，２３ｂは、いわゆるスカラー方式のロボットを構成しており、ベースアーム２３１ａ，２３１ｂ、中間アーム２３２ａ，２３２ｂ、搬送フォーク保持アーム２３３ａ，２３３ｂが回動されることによって、搬送フォーク２４ａ，２４ｂの姿勢を変えることなくコラム２２の中心軸Ａ１に対して直線的に近接／離反変位させることができる（矢印ＡＲ２２（図２、図３）参照）。また、同時に、コラム２２が昇降されることによって、搬送フォーク２４ａ，２４ｂを、任意の水平位置におくことができる。すなわち、基板格納部１１の多段構造のうちの任意の段に載置された基板Ｗを取り出したり、任意の段に基板Ｗを載置することが可能となる（図３参照）。
〈２−２．搬送フォークの構成〉
搬送フォーク２４ａ，２４ｂ（以下において、搬送フォーク２４ａと搬送フォーク２４ｂとを特に区別しない場合には、単に搬送フォーク２４と示す。）の構成について図５を参照しながら説明する。図５は、搬送フォーク２４の一部切り欠き斜視図である。
搬送フォーク２４は、第１の材料にて形成された本体部材Ｂと、第２の材料にて形成された天板部材Ｈとの２層構造を有している。
〈本体部材Ｂの構造〉
本体部材Ｂは、搬送フォーク２４の本体部を構成する部材であり、六角形を並べる形で作られたハニカム構造体により構成されている。なお、この実施の形態に係る搬送フォーク２４においては、本体部材Ｂの下面は開放される。また、上面には後述する天板部材Ｈが接合される。
ハニカム構造は、中実構造に比べて軽い。したがって、本体部材Ｂをハニカム構造とすることによって、自重に起因して生じる搬送フォーク２４の撓みが低減される。また、ハニカム構造は、中空構造に比べて高強度である。したがって、本体部材Ｂをハニカム構造とすることによって、厚みを増さずとも基板を支持するのに十分な強度が得られる。また、基板Ｗを支持する際にも、撓みが生じくい。
〈本体部材Ｂの材料〉
本体部材Ｂは、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）、もしくは、セラミックスを材料として形成される。
ＣＦＲＰは、衝撃に強く、高耐熱性で軽量かつ高強度な材料であるので、ＣＦＲＰを本体部材Ｂの材料として採用することによって、衝撃および熱に強く、軽量かつ高強度の本体部材Ｂが得られる。
セラミックスを材料として採用する場合は、特に、耐衝撃性の高いセラミックス（例えば、窒化ケイ素、あるいは積層型セラミックス等）を採用することが望ましい。耐衝撃性の高いセラミックスを本体部材Ｂの材料として採用することによって、割れにも強い本体部材Ｂが得られる。
〈天板部材Ｈの構造〉
天板部材Ｈは、その上面が支持面２４１を構成する板状部材であり、その下面が本体部材Ｂの上面と接合される。より具体的には、接着剤により、もしくは一体成型によって本体部材Ｂの上面と接合される。
〈天板部材Ｈの材料〉
天板部材Ｈは、本体部材Ｂを形成する材質よりも熱膨張率の小さい材質を材料として形成される。
より具体的には、天板部材Ｈは、本体部材Ｂを形成する材質よりも熱膨張率の小さいセラミックスを材料として形成される。この場合、特に、低熱膨張セラミックス（熱膨張係数が、２０×１０-7℃-1より小さいセラミックス）を材料として採用することが望ましい。
また、天板部材Ｈは、本体部材Ｂを形成する材質よりも熱膨張率の小さい樹脂を材料として形成してもよい。この場合、特に、低熱膨張樹脂（熱膨張係数が、２０×１０-7℃-1より小さい樹脂）を材料として採用することが望ましい。
また、本体部材Ｂを形成する材質の熱膨張率がガラス状カーボン（ガラス状炭素）よりも大きい場合、天板部材Ｈは、ガラス状カーボンを材料として形成してもよい。ガラス状カーボンは、外観が黒色、かつガラス状で、破面も光沢のある貝殻状を示す硬質で非結晶の炭素であり、非常に均質ならびに緻密な構造を有する。このため、ガラス状カーボンは、一般的な炭素材料の特徴である導電性、化学的安定性、耐熱性、高純度等の性質に加え、材料表面が粉化して脱落することがないという優れた特徴を有するため、直接に溶接する部材としても使用できる。さらに、ガラス状カーボンは、塩酸やフッ酸などの酸に対しても優れた耐食性を有している。
また、本体部材Ｂを形成する材質の熱膨張率がダイヤモンドライクカーボン（ダイヤモンド状炭素）よりも大きい場合、天板部材Ｈは、ダイヤモンドライクカーボンを材料として形成してもよい。すなわち、本体部材Ｂの上面にダイヤモンドライクカーボンの皮膜を形成する構成としてもよい。ダイヤモンドライクカーボンは、ダイヤモンドに類似した炭素（カーボン）薄膜材料である。ダイヤモンドライクカーボンは、ダイヤモンド結合とグラファイト結合とが混在した非晶質（アモルファス）構造を有する。このため、ダイヤモンドライクカーボンは、硬質性、耐摩擦性、耐摩耗性、耐薬品性、電気絶縁性、赤外線透過性等の優れた特徴を有している。
また、本体部材Ｂを正の熱膨張率を持つＣＦＲＰ（ＰＡＮ系）、天板部材Ｈを負の熱膨張率を持つＣＦＲＰ（ピッチ系）としてもよい。
天板部材Ｈは、搬送フォーク２４が高温下におかれた際に生じる撓みを防止すべく、本体部材Ｂの上面に接合される。すなわち、搬送フォーク２４が高温下にさらされた場合（例えば、搬送フォーク２４が焼成処理温度まで昇温された基板焼成炉２の焼成空間に挿入された場合）に、搬送フォーク２４には、図６に示すように、本体部材Ｂと天板部材Ｈとの間の熱膨張率の差に起因して、相対的に熱膨張率が小さな部材である天板部材Ｈの側に曲がろうとする上向きの力Ｆ１が生じる（所謂、バイメタル効果）。搬送フォーク２４の撓みの原因となる下向きの力（すなわち、支持する基板Ｗの重みや自重に起因する下向きの力）Ｆ２が、この上向きの力Ｆ１で相殺されることによって、搬送フォーク２４の撓みが抑制される。このように、本体部材Ｂの上面に天板部材Ｈが接合されることによって、搬送フォーク２４が焼成処理温度のような高温下にさらされた場合に搬送フォーク２４に生じる撓みが抑制される。
また、熱膨張率が本体部材Ｂに比べて相対的に小さな材質が天板部材Ｈを形成する材料として選択されるため、搬送フォーク２４が焼成処理後の昇温した基板を支持面２４１上に支持した場合にも、支持面２４１が熱膨張しにくい。したがって、昇温した基板Ｗを支持した場合であっても、搬送フォーク２４の撓みが増長されにくい。
また、図５の例においては、ハニカムは六角形としたが、三角形や四角形などの多角形等の形状でもよい。すなわち、図５の例においては、ハニカム構造体は、六角形を並べる形で作られた構造体であるとしたが、三角形や四角形などの多角形等の形状を並べる形で作ってもよい。特に、ハニカム構造体を四角形を並べる形で作ると、共振周波数が増し、撓み量が少なくなるので好ましい。
〈３．基板焼成処理〉
次に、基板搬送装置１が基板焼成炉２に対する基板の搬出入を行うことによって実行される基板焼成処理について説明する。
基板焼成処理を実行するにあたっては、基板焼成炉２は、予めヒータ１２によって焼成空間Ｖに熱の供給を開始し、焼成空間Ｖを焼成処理温度（例えば３００℃）まで昇温する。
焼成空間Ｖが焼成処理温度まで昇温されると、基板の焼成処理を開始する。すなわち、基板搬送装置１が、搬送フォーク２４ａ，２４ｂを駆動制御して、基板焼成炉２に対する基板Ｗの搬出入を開始する。より具体的には、搬送フォーク２４ａ（もしくは、搬送フォーク２４ｂ）に、未処理基板を支持させて、基板焼成炉２内の所定の炉内支持部材１１１上に載置させる。また、これと同時に、搬送フォーク２４ｂ（もしくは、搬送フォーク２４ａ）に、所定の炉内支持部材１１１上に載置された焼成処理済みの基板（すなわち、基板焼成炉２内で所定時間焼成された基板）を支持させて、基板焼成炉２内より取り出させる。
ここで搬送フォーク２４ａ，２４ｂは、焼成処理温度に保たれた焼成空間Ｖに挿入されることによって、また、焼成処理後の昇温した基板を支持面２４１上に支持することによって、高温下にさらされることになるが、上述の通り、搬送フォーク２４ａ，２４ｂは高温下にさらされても撓みにくい。
〈４．効果〉
上記の実施の形態に係る搬送フォーク２４においては、本体部材Ｂをハニカム構造とすることによって、搬送フォーク２４を軽量化することができる。搬送フォーク２４が軽量化されると、自重に起因して生じる搬送フォーク２４の撓みが低減される。また、基板搬送装置１が搬送すべき重量（すなわち、搬送フォーク２４と被搬送基板との総重量）が小さくなるので、基板搬送装置１の構造強度や駆動力を軽減することができる。
また、本体部材Ｂをハニカム構造とすることによって、厚みを増さずとも基板を支持するのに十分な強度が得られ、かつ撓みも生じにくい搬送フォーク２４を得ることができる。
また、上記の実施の形態に係る搬送フォーク２４においては、本体部材Ｂの上面に本体部材Ｂよりも熱膨張率が小さな天板部材Ｈを接合することによって、焼成処理温度のような高温下にさらされた場合や搬送フォーク２４が焼成処理後の昇温した基板を支持面２４１上に支持した場合であっても、撓みが生じにくい搬送フォーク２４を得ることができる。
なお、搬送フォーク２４の撓みが抑制されると、搬送フォーク２４の撓みを考慮して基板焼成炉２のラックピッチｄ（図３参照）を大きく設定する必要がなくなる。また、搬送フォーク２４の厚みが薄くなると、その分だけラックピッチｄを小さくすることができる。ラックピッチｄを小さくすることによって基板焼成炉２の高さが低くなり、基板焼成炉２が小型化される。これにより、熱損失の低減、製造コストの低減、といった効果が得られる。また、ラックピッチｄが小さくなれば、単位高さあたりに処理可能な基板の枚数が増加するため、基板焼成炉２に格納可能な基板の枚数を増加させることができる。すなわち、基板焼成炉２の処理能力を向上させることができる。さらに、基板焼成炉２の高さの最大値が例えば輸送限界高さ等によって制限されている場合であっても基板焼成炉２の分割が不要となるため、密閉化が容易となる。
また、上記の実施の形態に係る搬送フォーク２４においては、本体部材ＢをＣＦＲＰによって形成することによって、搬送フォーク２４を、高強度かつ軽量で、衝撃および熱に強いものとすることができる。
〈５．変形例〉
上記の実施の形態においては、搬送フォーク２４の本体部材Ｂはハニカム構造とし、その下面は開放されるものとしたが、本体部材Ｂを、下面が閉じられたハニカム構造により構成してもよい。図７には、この変形例に係る搬送フォーク２４ｔの一部切り欠き斜視図が示されている。ただし、この変形例に係る本体部材Ｂｔにおいては、ハニカム構造体部分ｂｔ１の下面と接合される下面部分ｂｔ２は、ハニカム構造体部分ｂｔ１と同じ種類の材質を材料として形成する。すなわち、本体部材Ｂｔは全体として１種類の材料にて形成する。これにより、第１の実施の形態に係る搬送フォーク２４と同様、搬送フォーク２４ｔについても、焼成処理温度のような高温下にさらされた場合に搬送フォーク２４ｔに生じる撓みが抑制される。
この変形例に係る搬送フォーク２４ｔによると、本体部材Ｂｔが下面が閉じられたハニカム構造により構成されるので、搬送フォーク２４ｔの強度（特に、ねじりに対する強度）を高めることができる。
基板焼成炉の概略斜視図である。 基板焼成炉の横断面図である。 基板焼成炉の縦断面図である。 基板搬送装置の概略斜視図である。 搬送フォークの一部切り欠き斜視図である。 搬送フォークが高温下にさらされた様子を模式的に示す図である。 搬送フォークの一部切り欠き斜視図である。 従来の搬送フォークが高温下にさらされた様子を模式的に示す図である。
符号の説明
１ 基板搬送装置
２ 基板焼成炉
２４，２４ａ，２４ｂ 搬送フォーク
Ｂ，Ｂｔ 本体部材
Ｈ，Ｈｔ 天板部材

Claims (10)

  1. 基板焼成炉に対する基板の搬出入を行う基板搬送装置であって、
    基板を片持ち状態で支持する搬送フォークと、
    前記搬送フォークを駆動して前記基板焼成炉にアクセスさせる駆動部と、
    を備え、
    前記搬送フォークが、
    下面が開放されたハニカム構造体である本体部材と、
    前記本体部材の上面にのみ接合され、前記本体部材よりも熱膨張率の小さい材質にて形成されている天板部材と、
    を備えることを特徴とする基板搬送装置。
  2. 基板焼成炉に対する基板の搬出入を行う基板搬送装置であって、
    基板を片持ち状態で支持する搬送フォークと、
    前記搬送フォークを駆動して前記基板焼成炉にアクセスさせる駆動部と、
    を備え、
    前記搬送フォークが、
    ハニカム構造体の下面に前記ハニカム構造体と同じ種類の材質にて形成されている下面部材を接合した本体部材と、
    前記本体部材の上面にのみ接合され、前記本体部材よりも熱膨張率の小さい材質にて形成されている天板部材と、
    を備えることを特徴とする基板搬送装置。
  3. 請求項１または２に記載の基板搬送装置であって、
    前記本体部材が、炭素繊維強化樹脂にて形成されていることを特徴とする基板搬送装置。
  4. 請求項１または２に記載の基板搬送装置であって、
    前記本体部材が、セラミックスにて形成されていることを特徴とする基板搬送装置。
  5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、
    前記天板部材が、ガラス状カーボンにて形成されていることを特徴とする基板搬送装置。
  6. 請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、
    前記天板部材が、ダイヤモンドライクカーボンにて形成されていることを特徴とする基板搬送装置。
  7. 請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、
    前記天板部材が、セラミックスにて形成されていることを特徴とする基板搬送装置。
  8. 請求項１から４のいずれかに記載の基板搬送装置であって、
    前記天板部材が、樹脂にて形成されていることを特徴とする基板搬送装置。
  9. 請求項１から８のいずれかに記載の基板搬送装置であって、
    前記ハニカム構造体が六角形を並べる形で作られた構造体であることを特徴とする基板搬送装置。
  10. 請求項１から８のいずれかに記載の基板搬送装置であって、
    前記ハニカム構造体が四角形を並べる形で作られた構造体であることを特徴とする基板搬送装置。
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