JP5059573B2 - Substrate holder, substrate transfer device, and substrate processing system - Google Patents
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Description
本発明は、例えばフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板を搬送する際にこれを保持する基板保持具およびこの基板保持具を備えた基板搬送装置および基板処理システムに関する。 The present invention relates to a substrate holder for holding, for example, a substrate for a flat panel display (FPD), a substrate transfer apparatus including the substrate holder, and a substrate processing system.
液晶ディスプレイ(LCD)に代表されるFPDの製造過程においては、真空下でガラス基板等の基板に、エッチング、成膜等の各種処理が施される。FPDの製造には、基板処理室を複数備えた、いわゆるマルチチャンバタイプの基板処理システムが使用されている。このような基板処理システムは、基板を搬送する基板搬送装置が配備された搬送室と、この搬送室の周囲に設けられた複数のプロセスチャンバとを有している。そして、搬送室内の基板搬送装置によって、基板が各プロセスチャンバ内に搬入され、あるいは、処理済みの基板が各プロセスチャンバから搬出される。基板の搬送には、通例、フォークと呼ばれる基板保持具が使用される。フォークは、進出・退避が可能な搬送アーム部に取付られた共通の基部に複数の支持ピックが櫛歯状に形成された構造を有している。 In an FPD manufacturing process typified by a liquid crystal display (LCD), various processes such as etching and film formation are performed on a substrate such as a glass substrate under vacuum. In manufacturing the FPD, a so-called multi-chamber type substrate processing system including a plurality of substrate processing chambers is used. Such a substrate processing system has a transfer chamber in which a substrate transfer device for transferring a substrate is provided, and a plurality of process chambers provided around the transfer chamber. Then, the substrate is carried into each process chamber by the substrate carrying device in the carrying chamber, or the processed substrate is carried out from each process chamber. A substrate holder called a fork is usually used for transporting the substrate. The fork has a structure in which a plurality of support picks are formed in a comb-teeth shape on a common base attached to a transfer arm that can be advanced and retracted.
近時、FPD用の基板に対する大型化の要求が強まっており、一辺が2mを超える巨大な基板を処理対象とする場合もある。そして、基板の大型化に対応して前記フォークも大型化している。フォークが大型化すると、基板を載置していない状態でも、その自重によって支持ピックの基端部から先端部へかけて弓状に撓みが生じる。また、大型基板をフォークに載置した状態では、さらに基板の荷重も加わる。このような撓みを防止するため、高剛性のセラミックスでフォークを形成することも行われている。しかし、セラミックス部品の製造には焼成工程が必要であるため、大型のフォークをセラミックスによって製造するためには大型の焼成炉が必要になる。この問題を解決するため、特許文献1では、リスト部と、リスト部と結合した複数のエンドエフェクタとを備え、該エンドエフェクタが、リスト部と結合した基部と、基部と結合した先端部とによって形成されているエンドエフェクタアセンブリが提案されている。つまり、特許文献1では、フォークの支持ピックを、その半分程度の長さで基部と先端部とに分割し、両者を継ぎ合わせた構造とすることにより、先端部として用いるセラミックス部品の製造を容易にしている。 Recently, there is an increasing demand for a large-sized FPD substrate, and there is a case where a huge substrate having a side of more than 2 m is processed. And the said fork is also enlarged corresponding to the enlargement of a board | substrate. When the fork is increased in size, even when the substrate is not placed, the bow is bent from the base end portion to the tip end portion of the support pick by its own weight. In addition, when the large substrate is placed on the fork, a load on the substrate is further applied. In order to prevent such bending, a fork is also formed from highly rigid ceramics. However, since a firing process is required for manufacturing ceramic parts, a large firing furnace is required to produce a large fork from ceramics. In order to solve this problem, Patent Document 1 includes a wrist unit and a plurality of end effectors coupled to the wrist unit, and the end effector includes a base unit coupled to the wrist unit and a tip unit coupled to the base unit. A formed end effector assembly has been proposed. In other words, in Patent Document 1, the fork support pick is divided into a base part and a tip part of about half the length of the pick, and a structure in which both are joined together makes it easy to manufacture a ceramic part used as the tip part. I have to.
ところで、フォークにおける支持ピックの材質として、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics;炭素繊維強化プラスチック)が用いられている。軽量かつ高剛性のCFRPは、支持ピックの材質として好ましい特性を有している。しかし、CFRPの欠点として、炭素繊維を固めた複合材料であることから、破損した場合の修理・修復が難しいという問題があった。また、CFRPは、炭素繊維が層構造をなしているため、傷がつくとその部分から炭素繊維が剥がれたり、層構造の繊維がめくれたりして、パーティクル発生源になりやすいという問題もあった。さらに、例えばCFRP製の支持ピックを用いて搬送途中にガラス基板が破損した場合には、支持ピックに傷があるとそこから微小なガラス片が炭素繊維間に入り込んで除去が困難になり、新たなパーティクル発生源になり得るという問題もあった。 By the way, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) is used as a material of the support pick in the fork. Lightweight and highly rigid CFRP has desirable characteristics as a material for the support pick. However, as a disadvantage of CFRP, since it is a composite material in which carbon fibers are hardened, there is a problem that it is difficult to repair and repair when it is damaged. In addition, since CFRP has a layered structure of carbon fibers, if scratched, the carbon fibers are peeled off from the part, or the fibers of the layered structure are turned up, which tends to become a particle generation source. . Furthermore, for example, when a glass substrate is damaged during conveyance using a support pick made of CFRP, if the support pick is damaged, a small piece of glass enters between the carbon fibers and becomes difficult to remove. There was also a problem that it could become a new particle generation source.
以上に挙げた問題から、高価なCFRP材料で形成された支持ピックは、その一部分でも破損すると、支持ピックの全体を交換しなければならなかった。 Because of the above problems, if a part of the support pick made of expensive CFRP material is broken, the whole support pick has to be replaced.
フォークの大型化に伴い、基板処理システム内でフォークを移動させる際の制御は、従来の小型のフォークを使用する場合に比べて格段に難しくなっている。このため、支持ピックの先端が、基板処理システムを構成するチャンバ壁などのシステム構成部材に接触して損傷を受ける確率は従来よりも増加している。支持ピックの材質としてCFRPを用いる場合も、システム構成部材とある程度の頻度で接触することはどうしても避けられない。 As the fork becomes larger, control when moving the fork in the substrate processing system has become much more difficult than when a conventional small fork is used. For this reason, the probability that the tip of the support pick is damaged due to contact with a system component such as a chamber wall constituting the substrate processing system is increased. Even when CFRP is used as the material of the support pick, it is inevitable that the system component is contacted with a certain frequency.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、基板を支持する支持部材を有する基板保持具がシステム構成部材と接触した場合でも、支持部材の損傷を極力回避できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent damage to a support member as much as possible even when a substrate holder having a support member that supports the substrate comes into contact with a system component. To do.
本発明に係る基板保持具は、基部と、互いに間隔をあけて前記基部に連結された複数の支持部材とを備え、これら複数の支持部材の上に基板を保持する基板保持具である。そして、本発明の基板保持具において、前記支持部材は、本体と該本体の先端を保護する着脱可能な保護部材と、前記本体の上面に設けられて基板に下から当接する複数の着脱可能な第1の突起部と、前記保護部材の上部に設けられて基板に下から当接する第2の突起部と、を備え、前記本体の上面を基準に、前記第1の突起部及び前記第2の突起部の頂点の高さは、前記基部側から先端側へ向けて基板を支持する支持点が徐々に高くなるように形成されている。
The substrate holder according to the present invention is a substrate holder that includes a base portion and a plurality of support members that are connected to the base portion with a space therebetween, and holds the substrate on the plurality of support members. Then, the substrate holder of the present invention, the support member includes a main body and a removable protective member for protecting the tip of the body, a plurality of detachable abutting from below into the substrate provided on an upper surface of said body A first protrusion and a second protrusion provided on an upper portion of the protection member and contacting the substrate from below, and the first protrusion and the second are on the basis of the upper surface of the main body . The height of the apex of the protrusion is formed such that the support point for supporting the substrate gradually increases from the base side toward the tip side .
本発明の基板保持具において、前記本体は、中空の筒形状をなしていてもよい。この場合、本発明の基板保持具は、前記保護部材によって前記本体の先端が塞がれていてもよい。また、前記保護部材は、前記本体の内部に挿入される凸部を有していてもよい。 In the substrate holder of the present invention, the main body may have a hollow cylindrical shape. In this case, in the substrate holder of the present invention, the tip of the main body may be blocked by the protective member. Moreover, the said protection member may have a convex part inserted in the inside of the said main body.
また、本発明の基板保持具において、前記保護部材は、前記本体の先端近傍の周囲を覆う被覆部を有していてもよい。また、本発明の基板保持具において、前記本体は、CFRPで構成されていてもよい。 Moreover, the board | substrate holder of this invention WHEREIN: The said protection member may have a coating | coated part which covers the circumference | surroundings near the front-end | tip of the said main body. In the substrate holder of the present invention, the main body may be made of CFRP.
また、本発明の基板保持具において、前記保護部材は、金属またはヤング率が1MPa以上10GPa以下の高分子材料で構成されていてもよい。この場合、前記金属がステンレス鋼またはアルミニウムであってもよいし、前記高分子材料が、フッ素ゴム、ポリテトラフルオロエチレン樹脂またはナイロン樹脂であってもよい。 In the substrate holder of the present invention, the protective member may be made of a metal or a polymer material having a Young's modulus of 1 MPa to 10 GPa. In this case, the metal may be stainless steel or aluminum, and the polymer material may be fluororubber, polytetrafluoroethylene resin, or nylon resin.
また、前記本体は、前記第1の突起部の配設位置および/または配設個数を可変に調節可能な複数の取付け部を有していてもよい。 The main body may have a plurality of attachment portions that can variably adjust the arrangement position and / or the number of the first protrusions.
本発明に係る基板搬送装置は、進出および退避可能な搬送アーム部と、該搬送アーム部に装着された基板保持具とを備え、前記基板保持具により基板を保持して搬送する基板搬送装置である。この基板搬送装置において、前記基板保持具は、基部と、互いに間隔をあけて前記基部に連結された複数の支持部材と、を備えている。そして、本発明の基板搬送装置において、前記支持部材は、本体と、該本体の先端を保護する着脱可能な保護部材と、前記本体の上面に設けられて基板に下から当接する複数の着脱可能な第1の突起部と、前記保護部材の上部に設けられて基板に下から当接する第2の突起部と、を有し、前記本体の上面を基準に、前記第1の突起部及び前記第2の突起部の頂点の高さは、前記基部側から先端側へ向けて基板を支持する支持点が徐々に高くなるように形成されている。
A substrate transfer apparatus according to the present invention is a substrate transfer apparatus that includes a transfer arm portion that can be advanced and retracted, and a substrate holder attached to the transfer arm portion, and holds and transfers a substrate by the substrate holder. is there. In this substrate transport apparatus, the substrate holder includes a base portion and a plurality of support members connected to the base portion at intervals. Then, the substrate transfer apparatus of the present invention, the support member body and a removable protective member for protecting the tip of the body, a plurality of detachable abutting from below into the substrate provided on an upper surface of said body A first protrusion, and a second protrusion provided on an upper portion of the protection member and coming into contact with the substrate from below, and the first protrusion and The height of the apex of the second protrusion is formed such that the support point for supporting the substrate gradually increases from the base side toward the tip side .
本発明に係る基板処理システムは、基板を処理する基板処理装置と、該基板処理装置へ基板を搬送する基板搬送装置と、を備えている。この基板処理システムにおいて、前記基板搬送装置は、進出および退避可能な搬送アーム部と、該搬送アーム部に装着されて基板を保持する基板保持具とを備えている。さらに、この基板処理システムにおいて、前記基板保持具は、基部と、互いに間隔をあけて前記基部に連結された複数の支持部材と、を備えている。そして、本発明の基板処理システムにおいて、前記支持部材は、本体と、該本体の先端を保護する着脱可能な保護部材と、前記本体の上面に設けられて、基板に下から当接する複数の着脱可能な第1の突起部と、前記保護部材の上部に設けられて、基板に下から当接する第2の突起部と、を備え、前記本体の上面を基準に、前記第1の突起部及び前記第2の突起部の頂点の高さは、前記基部側から先端側へ向けて基板を支持する支持点が徐々に高くなるように形成されている。
A substrate processing system according to the present invention includes a substrate processing apparatus that processes a substrate, and a substrate transfer apparatus that transfers the substrate to the substrate processing apparatus. In this substrate processing system, the substrate transfer apparatus includes a transfer arm portion that can be advanced and retracted, and a substrate holder that is mounted on the transfer arm portion and holds a substrate. Furthermore, in this substrate processing system, the substrate holder includes a base portion and a plurality of support members connected to the base portion at intervals. Then, in the substrate processing system of the present invention, the support member body and a removable protective member for protecting the tip of the body, provided on an upper surface of the body, attachment and detachment of a plurality of contact from below into the substrate A first protrusion that is possible, and a second protrusion that is provided on an upper portion of the protective member and contacts the substrate from below, and the first protrusion and the upper surface of the main body are used as a reference. The height of the apex of the second protrusion is formed such that the support point for supporting the substrate gradually increases from the base side toward the tip side .
本発明の基板保持具によれば、支持部材の先端に保護部材を設けたことにより、支持部材がチャンバ壁などに接触した場合でも、支持部材を保護し、支持部材の損傷を防ぐことができる。従って、支持部材の寿命を長期化できるとともに、支持部材の損傷に起因するパーティクルの発生を防止できる、という効果を奏する。 According to the substrate holder of the present invention, by providing the protection member at the tip of the support member, even when the support member contacts the chamber wall or the like, the support member can be protected and damage to the support member can be prevented. . Therefore, it is possible to prolong the life of the support member and to prevent generation of particles due to damage to the support member.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明の第1の実施の形態の基板保持具を備えた基板搬送装置および該基板搬送装置を備えた基板処理システムを例に挙げて説明を行なう。図1は、基板処理システムとしての真空処理システム100を概略的に示す斜視図であり、図2は、各チャンバの内部を概略的に示す平面図である。この真空処理システム100は、複数のプロセスチャンバ1a,1b,1cを有するマルチチャンバ構造をなしている。真空処理システム100は、例えばFPD用のガラス基板(以下、単に「基板」と記す)Sに対してプラズマ処理を行なうための処理システムとして構成されている。なお、FPDとしては、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネセンス(Electro Luminescence;EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル(PDP)等が例示される。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, a description will be given by taking as an example a substrate transfer apparatus including the substrate holder according to the first embodiment of the present invention and a substrate processing system including the substrate transfer apparatus. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a
真空処理システム100では、複数の大型チャンバが平面視十字形に連結されている。中央部には搬送室3が配置され、その三方の側面に隣接して基板Sに対してプラズマ処理を行なう3つのプロセスチャンバ1a,1b,1cが配設されている。また、搬送室3の残りの一方の側面に隣接してロードロック室5が配設されている。これら3つのプロセスチャンバ1a,1b,1c、搬送室3およびロードロック室5は、いずれも真空チャンバとして構成されている。搬送室3と各プロセスチャンバ1a,1b,1cとの間には図示しない開口部が設けられており、該開口部には、開閉機能を有するゲートバルブ7aがそれぞれ配設されている。また、搬送室3とロードロック室5との間には、ゲートバルブ7bが配設されている。ゲートバルブ7a,7bは、閉状態で各チャンバの間を気密にシールするとともに、開状態でチャンバ間を連通させて基板Sの移送を可能にしている。また、ロードロック室5と外部の大気雰囲気との間にもゲートバルブ7cが配備されており、閉状態でロードロック室5の気密性を維持するとともに開状態でロードロック室5内と外部との間で基板Sの移送を可能にしている。
In the
ロードロック室5の外側には、2つのカセットインデクサ9a,9bが設けられている。各カセットインデクサ9a,9bの上には、それぞれ基板Sを収容するカセット11a,11bが載置されている。各カセット11a,11b内には、基板Sが、上下に間隔を空けて多段に配置されている。また、各カセット11a,11bは、昇降機構部13a,13bによりそれぞれ昇降自在に構成されている。本実施の形態では、例えばカセット11aには未処理基板を収容し、他方のカセット11bには処理済み基板を収容できるように構成されている。
Two
これら2つのカセット11a,11bの間には、基板Sを搬送するための搬送装置15が設けられている。この搬送装置15は、上下2段に設けられた基板保持具としてのフォーク17aおよびフォーク17bと、これらフォーク17a,フォーク17bを進出、退避および旋回可能に支持する駆動部19と、この駆動部19を支持する支持台21とを備えている。
A
プロセスチャンバ1a,1b,1cは、その内部空間を所定の減圧雰囲気(真空状態)に維持できるように構成されている。各プロセスチャンバ1a,1b,1c内には、図2に示したように、基板Sを載置する載置台としてのサセプタ2が配備されている。そして、各プロセスチャンバ1a,1b,1cでは、基板Sをサセプタ2に載置した状態で、基板Sに対して、例えば真空条件でのエッチング処理、アッシング処理、成膜処理などのプラズマ処理が行なわれる。
The
本実施形態では、3つのプロセスチャンバ1a,1b,1cで同種の処理を行ってもよいし、プロセスチャンバ毎に異なる種類の処理を行ってもよい。なお、プロセスチャンバの数は3つに限らず、4つ以上であってもよい。
In the present embodiment, the same type of processing may be performed in the three
搬送室3は、真空処理室であるプロセスチャンバ1a〜1cと同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。搬送室3の中には、図2に示したように、搬送装置23が配設されている。そして、搬送装置23により、3つのプロセスチャンバ1a,1b,1cおよびロードロック室5の間で基板Sの搬送が行われる。
The
搬送装置23は、上下2段に設けられた搬送機構を備え、それぞれ独立して基板Sの出し入れを行うことが出来るように構成されている。図3に、基板保持具としてのフォーク101を有する上段の搬送機構23aの概略構成を示した。搬送機構23aは、主要な構成として、台座部113と、台座部113に対してスライド可能に設けられたスライドアーム115と、このスライドアーム115の上にスライド可能に設けられ、基板Sを支持する支持部材としてのフォーク101とを備えている。フォーク101は、基部としてのピックベース117と、該ピックベース117に連結された複数(例えば4本)の支持ピック119を備えている。支持ピック119の先端には保護部材としてのキャップ133が設けられている。このフォーク101の詳細な構成については後述する。
The
スライドアーム115の側部には、台座部113に対してスライドアーム115をスライドさせるためのガイド121が設けられている。そして、ベース部113にはガイド121をスライド可能に支持するスライド支持部123が設けられている。
A
また、スライドアーム115の側部には、スライドアーム115に対してフォーク101をスライドさせるためのガイド125が、前記ガイド121と平行に設けられている。そして、ガイド125に沿ってスライドするスライダ127が設けられ、このスライダ127にフォーク101が装着されている。
Further, a
図3では上段の搬送機構23aについて説明したが、下段の搬送機構(図示省略)も上段の搬送機構23aと同様の構成を有している。そして、上下の搬送機構は、図示しない連結機構によって連結され、一体となって水平方向に回転できるように構成されている。また、上下二段に構成された搬送機構には、スライドアーム115およびフォーク101のスライド動作や、台座部113の回転動作および昇降動作を行なう図示しない駆動ユニットに連結されている。
Although the
ロードロック室5は、プロセスチャンバ1a〜1cおよび搬送室3と同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。ロードロック室5は、大気雰囲気にあるカセット11a,11bと減圧雰囲気の搬送室3との間で基板Sの授受を行うためのものである。ロードロック室5は、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。ロードロック室5には基板収容部27が上下2段に設けられており(図2では上段のみ図示)、各基板収容部27には、基板Sを支持する複数のバッファ28が間隔をあけて設けられている。これらバッファ28の間隔は、櫛歯状の支持ピック(例えばフォーク101の支持ピック119)の逃げ溝となっている。また、ロードロック室5内には、矩形状の基板Sの互いに対向する角部付近に当接して位置合わせを行なうポジショナー29が設けられている。
The
図2に示したように、真空処理システム100の各構成部は、制御部30に接続されて制御される構成となっている(図1では図示を省略)。制御部30は、CPUを備えたコントローラ31と、ユーザーインターフェース32と記憶部33とを備えている。コントローラ31は、真空処理システム100において、例えばプロセスチャンバ1a〜1c、搬送装置15、搬送装置23などの各構成部を統括して制御する。ユーザーインターフェース32は、工程管理者が真空処理システム100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、真空処理システム100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成される。記憶部33には、真空処理システム100で実行される各種処理をコントローラ31の制御にて実現するための制御プログラム(ソフトウエア)や処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。ユーザーインターフェース32および記憶部33は、コントローラ31に接続されている。
As shown in FIG. 2, each component of the
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース32からの指示等にて任意のレシピを記憶部33から呼び出してコントローラ31に実行させることで、コントローラ31の制御下で、真空処理システム100での所望の処理が行われる。
If necessary, an arbitrary recipe is called from the
前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばCD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用できる。あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。 Recipes such as the control program and processing condition data can be stored in a computer-readable storage medium such as a CD-ROM, a hard disk, a flexible disk, or a flash memory. Alternatively, it can be transmitted from other devices as needed via, for example, a dedicated line and used online.
次に、以上のように構成された真空処理システム100の動作について説明する。
まず、搬送装置15の2枚のフォーク17a,17bを進退駆動させて、未処理基板を収容したカセット11aから基板Sを受け取り、ロードロック室5の上下2段の基板収容部27のバッファ28にそれぞれ載置する。
Next, the operation of the
First, the two
フォーク17a,17bを退避させた後、ロードロック室5の大気側のゲートバルブ7cを閉じる。その後、ロードロック室5内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。次に、搬送室3とロードロック室5との間のゲートバルブ7bを開いて、搬送装置23のフォーク101により、ロードロック室5の基板収容部27に収容された基板Sを受け取る。
After the
次に、搬送装置23のフォーク101により、プロセスチャンバ1a,1b,1cのいずれかに基板Sを搬入し、サセプタ2に受け渡す。そして、プロセスチャンバ1a,1b,1c内で基板Sに対してエッチング等の所定の処理が施される。次に、処理済みの基板Sは、サセプタ2から搬送装置23のフォーク101に受け渡され、プロセスチャンバ1a,1b,1cから搬出される。
Next, the substrate S is carried into one of the
そして、基板Sは、前記とは逆の経路でロードロック室5を経て、搬送装置15によりカセット11bに収容される。なお、処理済みの基板Sを元のカセット11aに戻してもよい。
And the board | substrate S is accommodated in the
次に、図4および図5を参照しながら、第1の実施の形態に係る基板保持具としてのフォーク101について説明を行う。図4は、フォーク101の外観を示す斜視図である。前記のとおり、フォーク101は、スライダ127に固定されたピックベース117と、該ピックベース117に連結された支持部材としての複数(例えば4本)の支持ピック119を備えている。
Next, the
ピックベース117は、複数の支持ピック119(本実施形態では4本)を確実に固定し、スライドアーム115(スライダ127)に連結できるものであればその構成は問わない。また、ピックベース117と支持ピック119との連結構造も任意である。例えば、ピックベース117として支持ピック119の基端部を挟持可能な2枚の板材を用いた固定構造でもよいし、複数の支持ピック119を支持可能な1枚の板材を用いた固定構造でもよい。本実施の形態では、ピックベース117は、例えば断面視コの字型に折曲げられた板材により構成されている。そして、折曲げられた板材の隙間に複数の支持ピック119のそれぞれの基端部が挿入され、図示しない固定手段例えば螺子等により固定されている。
The
フォーク101の支持ピック119は、中空の角筒状をなす本体131と、本体131の先端に着脱自在に装着された保護部材としてのキャップ133とを有している。支持ピック119の本体131の材質としては、軽量で、かつ大型の基板Sを載置した状態で荷重による撓みがなるべく生じないように、高い剛性を有する材質として、例えばCFRPが用いられている。
The
フォーク101の各支持ピック119の上面には、基板Sを支持する第1の突起部としての支持突起200が複数箇所(図4では、一つの支持ピック119において2箇所)に着脱可能に設けられている。支持突起200は、例えばゴムやPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂などの弾性材料により構成されている。支持突起200の形状は問わず、例えば半球状やOリングのような環状でもよい。
On the upper surface of each support pick 119 of the
本体131にキャップ133が装着された状態の支持ピック119の先端部の断面構造を図5に示した。キャップ133は、支持ピック119の本体131の先端を塞ぐように装着されている。支持ピック119を軽量化するためには、CFRPのように軽量かつ高い剛性の材料を用いて本体131を筒状に形成し、内部を空洞にすることが好ましい。しかし、中空角筒状の本体131の先端が開口した状態では、衝撃に対する強度が不十分になるほか、内部にゴミなどが付着してパーティクル発生源となることが懸念される。本実施の形態では、本体131を中空状にして支持ピック119の軽量化を図りつつ、その先端をキャップ133によって閉塞しておくことにより、対衝撃性を確保するとともにパーティクルの発生を予防している。
FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the tip of the
本実施の形態では、キャップ133は、中空状の本体131の先端に挿入された取付ブロック135に螺子137によって着脱可能に固定されている。取付ブロック135は、例えば接着剤などによって本体131の内面に固定されている。キャップ133は、支持ピック119の先端特に角部を保護する目的から、本体131の断面積以上の大きさを有していることが好ましい。また、キャップ133は支持ピック119の先端付近にのみ設けられるものである。本体131の長さに対するキャップ133の長さは、例えば1/10〜1/500程度とすることが好ましい。支持ピック119の全長におけるキャップ133の長さ配分を大きくしすぎると、先端の重量が増加して支持ピック119に撓みが発生しやすくなるので、本体131に対するキャップ133の長さの比は上記範囲内とすることが好ましい。
In the present embodiment, the
キャップ133を装着することによって、支持ピック119が基板処理システム100におけるシステム構成部材であるチャンバ壁などに接触した場合でも、高価なCFRP材料により構成される支持ピック119の本体131を保護できる。この場合、キャップ133が破損しても、キャップ133のみを交換すればよいため、支持ピック119の本体131の寿命を長期化できる。また、キャップ133によって支持ピック119の本体131の損傷を防ぐことができるので、本体131の損傷部位からCFRP材料の炭素繊維が剥離したり、捲れたりしてパーティクル源となることを防止できる。さらに、本体131の損傷部位にガラス片などが混入してパーティクル源になることも防止できる。
By mounting the
このように、キャップ133を装着することにより、支持ピック119の本体131に傷がついたり破損したりすることが効果的に予防される。さらに、支持ピック119の本体131の損傷を回避できる結果として、パーティクルの発生も低減できる。
In this way, by attaching the
キャップ133の材質としては、例えば金属のほか、ゴムや合成樹脂などの高分子材料を用いることができる。キャップ133の材質に求められる特性としては、軽量であること、衝撃に強いこと、成型が容易であること、他の部材と接触した際に相手側に与える対物損傷の可能性が低いことが挙げられる。このような観点から、キャップ133の候補となる数種の材料について、「重量」、「衝撃強さ」、「成型性」、「対物損傷可能性」の4つの項目に関する評価を行った。
As a material of the
キャップ133の材料候補としては、セラミックス(アルミナ)、ガラス、CFRP(東邦テナックス社製、商品名コンポジット)、SUS、フッ素ゴム(ニチアス社製、商品名フロロプラス)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、アルミニウムおよびMCナイロン樹脂の8種類を選定した。
Materials for the
この評価では、キャップ133の材質として不適なものを「1」、キャップ133の材質として良好なものを「5」、両者の中間でキャップ133の材質として一応使用可能なものを「3」として三段階で評価した。そして、全評価項目の合計点をもとにキャップ133の材質としての適否を総合的に判断した。その結果を表1に示した。
In this evaluation, “1” is an inappropriate material for the
本実施の形態では、合計点が12点以上の材料をキャップ133の材質として「適」と判断した。一方、合計点が12点未満の材料はキャップ133の材質として「不適」と判断した。以上の評価に従い、キャップ133の材質として、例えばアルミニウム、SUS(ステンレス鋼)などの金属材料、フッ素ゴム、PTFE樹脂やナイロン樹脂などの高分子材料などを用いることが好ましい。一方、セラミックスは、高い剛性を有している反面、対物損傷性が高く、かつ脆くて衝撃強さに欠けるためキャップ133の材質として好ましくない。また、ガラスやCFRPも脆くて衝撃強さに欠ける点でキャップ133の材質としては好ましくない。
In the present embodiment, a material having a total score of 12 or more is determined as “appropriate” as the material of the
また、本実施の形態では、耐衝撃性や耐破壊靭性を十分に確保する観点から、キャップ133の材質として、ヤング率が100GPa以下(例えば1MPa以上100GPa以下)の材料を用いることが好ましい。ヤング率が100GPa以下の材料としては、金属では例えばアルミニウムが挙げられる。ゴムや合成樹脂などに代表される高分子材料は、一般にヤング率が100GPa以下であるが、特にヤング率が10GPa以下(例えば1MPa以上10GPa以下)の弾性を持つ高分子材料を用いることが好ましい。ヤング率が1MPa以上10GPa以下の高分子材料の好ましい例としては、例えばフッ素ゴム、PTFE樹脂、MCナイロン樹脂などを挙げることができる。
In this embodiment, it is preferable to use a material having a Young's modulus of 100 GPa or less (for example, 1 MPa or more and 100 GPa or less) as the material of the
以上のように、本実施の形態のフォーク101によれば、支持ピック119の先端にキャップ133を設けたことにより、支持ピック119が基板処理システム100におけるシステム構成部材であるチャンバ壁などに接触した場合でも、支持ピック119の本体131を保護できる。従って、支持ピック119の使用寿命を長期化できるとともに、本体131の損傷に起因するパーティクルの発生などを防止できる、という効果を奏する。
As described above, according to the
[第2の実施の形態]
図6は、本発明の第2の実施の形態に係るフォーク101における支持ピック119の先端部の断面構造を示している。本実施の形態では、キャップ139は、主にX方向の衝撃を吸収する主保護部139aと、この主保護部139aから突設された挿入部139bとを有して断面が凸形をなしている。なお、以下の説明では、第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、第1の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 6 shows a cross-sectional structure of the tip of the
キャップ139は、その一部分である挿入部139bが支持ピック119の本体131の先端部分に挿入されて装着されている。キャップ139は、基板処理システム100におけるシステム構成部材であるチャンバ壁などとの接触時の衝撃から支持ピック119の先端を保護する。また、キャップ139では、挿入部139bを角筒状の本体131の内面に密着した状態で嵌め込むことにより、中空状の本体131を内側から補強する機能を持たせることができる。つまり、キャップ139によって、支持ピック119の先端付近では、正面(X方向)からの衝撃だけでなく、支持ピック119の側方や上下方向(例えばY方向やZ方向)からの衝撃に対しても耐衝撃性を向上させることができる。従って、支持ピック119の先端部分において、本体131の破損を極力防止できる。
The
また、キャップ139は、挿入部139bを角筒状の本体131の内面に密着させて嵌め込むことによって、摩擦抵抗により本体131に固定される。従って、挿入部139bは、キャップ139が支持ピック119の本体131から抜け落ちることを防止する抜け止め作用部としても機能する。この抜け止め機能は、本体131に挿入される挿入部139bの挿入長さL1によって適宜調整することができる。
The
本実施の形態では、キャップ139を、例えばゴムや合成樹脂などの弾性材料から構成することが好ましい。なお、図示は省略するが、キャップ139の挿入部139bの周囲に、凹凸(ひだ)を形成して抜け止め作用を向上させてもよい。また、キャップ139を螺子等で本体131に固定してもよい。
In the present embodiment, the
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[第3の実施の形態]
図7は、本発明の第3の実施の形態に係るフォークにおける支持ピック119の先端部の断面構造を示している。本実施の形態では、図7に示したように、キャップ141は、主にX方向からの衝撃を吸収する主保護部141aと、この主保護部141aに略直角に形成された壁状の被覆部141bとを有して断面が凹形をなしている。キャップ141の一部分である被覆部141bは、支持ピック119の本体131の先端付近の周囲を覆うようにして装着されている。
[Third Embodiment]
FIG. 7 shows a cross-sectional structure of the tip of the
キャップ141は、基板処理システム100におけるシステム構成部材であるチャンバ壁などとの接触時の衝撃から支持ピック119の本体131の先端を保護する。キャップ141では、被覆部141bによって本体131の先端付近の周囲を覆うことができるので、本体131の先端だけでなく、先端から少し基端部側の位置まで保護する機能を持たせることができる。つまり、被覆部141bによって覆うことにより、支持ピック119の先端付近では、正面(X方向)からの衝撃だけでなく、支持ピック119の側方や上下方向(Y方向やZ方向)からの衝撃に対しても耐衝撃性を向上させることができる。また、被覆部141bによって覆うことにより、支持ピック119の先端付近に細かな傷がつくことが防止される。従って、本体131の破損や破損によるパーティクルの発生を極力防止できる。
The
キャップ141は、被覆部141bの内側に角筒状の本体131を密着させて嵌め込むことによって、摩擦抵抗によって本体131に固定される。従って、被覆部141bは、キャップ141が支持ピック119の本体131から抜け落ちることを防止する抜け止め作用部としても機能する。この抜け止め機能は、本体131の側部を覆う被覆部141bの内径や、被覆長さL2によって適宜調整することができる。
The
本実施の形態では、キャップ141を、例えばゴムや合成樹脂などの弾性材料から構成することが好ましい。キャップ141の被覆部141bを弾性材料で形成することにより、被覆部141bの上面で基板Sを下側から支持することもできる。この場合、支持ピック119の最も先端位置で基板Sを支持できるので、フォーク101により安定して基板Sを支持できる。なお、図示は省略するが、本実施の形態のキャップ141では、被覆部141bの内周に抜け止め作用を持つ凹凸(ひだ)を形成してもよい。また、キャップ141を螺子等で本体131に固定してもよい。
In the present embodiment, the
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[第4の実施の形態]
次に、図8から図10を参照しながら、本発明の第4の実施の形態について説明する。図8は、本発明の第4の実施の形態に係るフォークにおける支持ピック119の先端部の断面構造を示している。本実施の形態では、第1の実施の形態と同様の構成のキャップ133の上部に、基板Sを下から支持する第2の突起部としての支持突起143を設けた。支持突起143は、例えばゴム、合成樹脂などの弾性材料で形成されている。支持突起143は、図8に示したような半球状以外に、例えばOリングのような環状でもよい。本実施の形態では、例えば金属性のキャップ133上に別の材質(例えばゴム)で形成された弾性部材を固定して支持突起143とした。キャップ133へ支持突起143を固定する方法は、例えば螺子止め、接着材による固定など任意である。なお、例えばゴム等の弾性材料でキャップ133と支持突起143を一体に形成してもよい。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows a cross-sectional structure of the tip of the
本実施の形態では、キャップ133の上部に支持突起143を設けたことにより、図8に示したように、支持ピック119の最も先端で基板Sを支持できる。基板Sは大型になるほど撓みが生じやすいため、支持ピック119の最も先端に支持突起143を設けて下支えすることにより、フォーク101において基板Sを安定して保持することができる。
In the present embodiment, the
なお、支持突起143は、第2の実施の形態のキャップ139や第3の実施の形態のキャップ141にも設けることができる。図9は、第2の実施の形態に係るキャップ139の上部に支持突起143を一体に形成した例である。また、図10は、第3の実施の形態に係るキャップ141の上部に支持突起143を一体に形成した例である。
The
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1から第3の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first to third embodiments.
[第5の実施の形態]
図11は、本発明の第5の実施の形態に係るフォークにおける支持ピックの平面図を示している。本実施の形態のフォークにおいて、支持ピック119の本体131の上面には支持突起200を装着するための取付孔150が複数箇所に設けられている。取付孔150は、支持ピック119の本体131の上面に所定間隔で配設されている。
[Fifth Embodiment]
FIG. 11 shows a plan view of a support pick in a fork according to a fifth embodiment of the present invention. In the fork of the present embodiment, mounting
取付孔150を利用した支持突起200の取付構造の例を図12および図13に示した。図12は、支持ピック119の取付孔150を利用して、半球状の支持突起200aを装着した状態を示している。半球状の支持突起200aは、支持ピック119の本体131の上面に配置された金属製(アルミニウムなど)の当て板151の上から、弾性部材201の下部のフランジ201aを螺子203で挟み込むことにより本体131に着脱可能に固定されている。なお、図12では、螺子203による固定を容易に行うため、支持ピック119の本体131の取付孔150に、ナットサート153が装着されている。
Examples of the mounting structure of the
図13は、支持ピックの取付孔150を利用して、Oリング状の支持突起200bを装着した状態を示している。Oリング状の支持突起200bは、支持ピック119の上面に配設された金属製の当て板151の上から、皿状の固定部材211を介して螺子203で本体131に着脱可能に固定されている。皿状の固定部材211は、Oリング状の弾性部材213の内周側に当接して該弾性部材213を当て板151に押し付ける役割を果たしている。なお、図13では、螺子203による固定を容易に行うため、支持ピック119の取付孔150に、ナットサート153が装着されている。
FIG. 13 shows a state in which an O-ring-shaped
なお、図12および図13に示した取付孔150への支持突起200a,200bの取り付け構造はあくまでも例示であり、これらに限定されるものではない。
In addition, the attachment structure of
本実施の形態では、支持ピック119の上面に多数の取付孔150を設けたことにより、支持突起200の配置を自由に変更できる。例えば図14は、支持ピック119の2箇所に半球状の支持突起200aを配置した例を示している。図15は、支持ピック119の4箇所に半球状の支持突起200aを配設し、さらにキャップ133にも支持突起143を設けた例を示している。また、図16は、支持ピック119の上面に、半球状の支持突起200aと、Oリング状の支持突起200bを各2つずつ配設し、さらにキャップ133にも支持突起143を設けた例を示している。図17は、各支持ピック119上に支持突起200aと200bとを適宜配置したフォーク101の平面図である。
In the present embodiment, the arrangement of the
このように本実施の形態では、取付孔150を本体131の多くの箇所に設けたので、支持突起200の配置の自由度を高めることができる。支持突起200は、フォーク101(各支持ピック119)上で基板Sを下支えする支点となるため、基板Sの大きさなどに応じて支持突起200の配置や種類を変更にすることによって、フォーク101上に安定的に基板Sを保持することができる。例えば、基板Sがフォーク101に貼りつくことを防ぎたい場合には、基板Sとの接触面積の小さな半球状の支持突起200aを重点的に用いたり、逆に基板Sとフォーク101との吸着力を大きくしたい場合には、Oリング状の支持突起200bを多数配置したりするなど、種々の応用が可能である。さらに、本実施の形態では、必要に応じてキャップ133の支持突起143も利用できるため、支持突起200と支持突起143との組み合わせによって、フォーク101における基板Sの保持能力をより高め、安定的に基板Sを保持することができる。
As described above, in the present embodiment, since the attachment holes 150 are provided at many locations on the
また、本実施の形態では、支持突起200の交換が容易であるため、支持突起200を、様々な機能を持つ材質で構成できる。例えば、支持突起200の材質として導電性材料を用いることにより、基板Sと支持ピック119との導通を図ることができる。また、支持突起200の構成材料として、例えば吸着性材料を用いて基板Sを確実に保持したり、逆に基板Sに対する粘着性が低い低粘着性材料を使用することにより、フォーク101への基板Sの貼り付きを防止したりすることができる。
In the present embodiment, since the
さらに、本実施の形態では、支持ピック119上に複数の支持突起200を配置可能であることから、例えば図18に示したように、支持ピック119のピックベース117側から、最も先端のキャップ133へ向けて、支持突起200の高さを段階的に高くしていくことも可能である。つまり、図18では、支持ピック119の上面に対して、最もピックベース117に近い側の1番目の支持突起200の高さH1と、2番目の支持突起200の高さH2と、3番目の支持突起200の高さH3と、4番目のキャップ133の支持突起143の高さH4が、H4>H3>H2>H1となるように設定されている。
Further, in the present embodiment, since a plurality of
このように、本実施の形態では、支持ピック119のピックベース117側から先端側へ向けて基板Sを支持する支持点が徐々に高くなるように支持突起200および支持突起143の高さを設定することができる。かかる構成によって、基板Sの重さや支持ピック119の自重による撓みによってフォーク101の先端側が下降した場合でも、下降幅を支持突起200および支持突起143の高さによってある程度まで相殺できる。従って、フォーク101によって基板Sを極力水平に近い状態で安定的に保持しつつ搬送動作を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the height of the
なお、以上の説明では、第1の実施の形態のキャップ133を例に挙げて説明したが、キャップ133に替えてキャップ139(第2の実施の形態)やキャップ141(第3の実施の形態)を使用できることは言うまでもない。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第1から第4の実施の形態と同様である。
In the above description, the
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、支持ピック119の本体131が中空の角筒状である場合を例に挙げたが、本体の形状としては、例えば断面が三角形をなす上面が平らな筒形状であってもよい。また、基板保持具として真空側の搬送室3に配備された搬送装置23におけるフォーク101を例に挙げて説明したが、例えば大気側の搬送装置15のフォーク17a,17bにも本発明を適用できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above embodiment, the case where the
また、本発明の基板保持具を使用可能な基板搬送装置の構成は、上下2段に配備されたスライドアーム式に限らず、1段構成でも3段構成でもよいし、スライド式に限らず例えば多関節アーム式の基板搬送装置であっても構わない。 In addition, the configuration of the substrate transport apparatus that can use the substrate holder of the present invention is not limited to the slide arm type arranged in the upper and lower two stages, and may be a one-stage configuration or a three-stage configuration. An articulated arm type substrate transfer apparatus may be used.
また、本発明の基板保持具による搬送対象としては、FPD製造用の基板に限らず、各種用途の基板を対象にすることができる。 Moreover, as a conveyance object by the board | substrate holder of this invention, not only the board | substrate for FPD manufacture but the board | substrate of various uses can be made into object.
1a,1b,1c…プロセスチャンバ、3…搬送室、5…ロードロック室、100…真空処理システム、101…フォーク、117…ピックベース、119…支持ピック、131…本体、133…キャップ、135…取付ブロック、200…支持突起
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記支持部材は、本体と該本体の先端を保護する着脱可能な保護部材と、前記本体の上面に設けられて基板に下から当接する複数の着脱可能な第1の突起部と、前記保護部材の上部に設けられて基板に下から当接する第2の突起部と、を備え、
前記本体の上面を基準に、前記第1の突起部及び前記第2の突起部の頂点の高さは、前記基部側から先端側へ向けて基板を支持する支持点が徐々に高くなるように形成されていることを特徴とする基板保持具。 A substrate holder that includes a base and a plurality of support members connected to the base at a distance from each other, and holds the substrate on the plurality of support members,
The support member includes a main body, a removable protective member that protects the tip of the main body, a plurality of removable first protrusions that are provided on the upper surface of the main body and come into contact with the substrate from below, and the protective member A second protrusion that is provided on the top of the substrate and abuts against the substrate from below,
With reference to the upper surface of the main body, the heights of the vertices of the first protrusion and the second protrusion are such that the support points for supporting the substrate gradually increase from the base side toward the tip side. A substrate holder characterized by being formed.
前記基板保持具は、基部と、互いに間隔をあけて前記基部に連結された複数の支持部材と、を備え、
前記支持部材は、本体と、該本体の先端を保護する着脱可能な保護部材と、前記本体の上面に設けられて基板に下から当接する複数の着脱可能な第1の突起部と、前記保護部材の上部に設けられて基板に下から当接する第2の突起部と、を有し、
前記本体の上面を基準に、前記第1の突起部及び前記第2の突起部の頂点の高さは、前記基部側から先端側へ向けて基板を支持する支持点が徐々に高くなるように形成されていることを特徴とする基板搬送装置。 A substrate transfer apparatus that includes a transfer arm unit that can be advanced and retracted, and a substrate holder mounted on the transfer arm unit, and holds and transfers a substrate by the substrate holder,
The substrate holder includes a base and a plurality of support members connected to the base with a space therebetween,
The support member includes a main body, a removable protective member that protects the tip of the main body, a plurality of removable first protrusions that are provided on the upper surface of the main body and come into contact with the substrate from below, and the protection A second protrusion provided on the top of the member and contacting the substrate from below,
With reference to the upper surface of the main body, the heights of the vertices of the first protrusion and the second protrusion are such that the support points for supporting the substrate gradually increase from the base side toward the tip side. A substrate transfer device formed.
前記基板搬送装置は、進出および退避可能な搬送アーム部と、該搬送アーム部に装着されて基板を保持する基板保持具とを備えており、
前記基板保持具は、基部と、互いに間隔をあけて前記基部に連結された複数の支持部材と、を備え、
前記支持部材は、本体と、該本体の先端を保護する着脱可能な保護部材と、前記本体の上面に設けられて基板に下から当接する複数の着脱可能な第1の突起部と、前記保護部材の上部に設けられて基板に下から当接する第2の突起部と、を備え、
前記本体の上面を基準に、前記第1の突起部及び前記第2の突起部の頂点の高さは、前記基部側から先端側へ向けて基板を支持する支持点が徐々に高くなるように形成されていることを特徴とする基板処理システム。
A substrate processing system comprising: a substrate processing apparatus that processes a substrate; and a substrate transfer apparatus that transfers the substrate to the substrate processing apparatus,
The substrate transfer device includes a transfer arm unit that can be advanced and retracted, and a substrate holder that is mounted on the transfer arm unit and holds a substrate,
The substrate holder includes a base and a plurality of support members connected to the base with a space therebetween,
The support member includes a main body, a removable protective member that protects the tip of the main body, a plurality of removable first protrusions that are provided on the upper surface of the main body and come into contact with the substrate from below, and the protection A second protrusion provided on the member and contacting the substrate from below,
With reference to the upper surface of the main body, the heights of the vertices of the first protrusion and the second protrusion are such that the support points for supporting the substrate gradually increase from the base side toward the tip side. A substrate processing system which is formed.
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