JP5073230B2 - 支持ピン - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス基板や半導体ウェーハ等の基板の支持および受け渡しを行う支持ピンに関する。
液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造工程において、従来からガラス基板にレジスト膜やカラーフィルタ膜を形成するには、ガラス基板の上面に膜材料（塗布液）を塗布し、この塗布液を加熱処理装置において加熱して被膜を形成している。そして、加熱処理装置のホットプレート上にガラス基板を受け渡すには、図５に示すように、ホットプレート１００に上下方向の貫通孔１０１を形成し、この貫通孔１０１に支持ピン１０２を出没自在に設け、支持ピン１０２をホットプレート１００上面よりも上方に突出させ、この状態で支持ピン１０２の上端にガラス基板Ｗを受け渡し、支持ピン１０２が下降することでホットプレート１００の上にガラス基板Ｗを載置するようにしている。
上記の支持ピンの改良に関して特許文献１及び特許文献２に開示の技術が提案されている。即ち、特許文献１には、基板をポリイミド樹脂からなる支持ピン上に載置して熱処理を行う加熱処理装置が開示され、特許文献２には、搬送アーム上に設けた基台に支持材料として繊維状の材質で形成された支持ピンを用いることで、基板上に蓄えられた熱が支持ピンから分散して伝熱するようにし、基板上に残る支持ピンの転写跡が従来よりもぼやけて目立たなくなるようにした加熱処理装置が開示されている。
特開２００３−２１８００３号公報 特開２０００−０１２６５５号公報
ホットプレートに通電するとホットプレート自身が高温になり、ホットプレートが熱膨張する。ホットプレートに形成された支持ピン挿通用の貫通孔はホットプレート上面の全面積に対し均等に配分されるように平面視で複数個形成されている。このような構成でホットプレートが熱膨張するとホットプレートの中心部以外の貫通孔は外側に移動することになる。その結果、図６に示すように貫通孔の側面が支持ピンに当たり、支持ピンが斜めになり昇降する際に引っ掛かりが生じたり、場合によっては貫通孔に対する出没に支障をきたすことがある。
上記の課題を解決するため本発明に係る支持ピンは、互いに独立した上部支持ピンと下部支持ピンに分割され、前記上部支持ピンは載置台の貫通孔に保持され、前記下部支持ピンは昇降機構に取り付けられた構成とした。
前記上部支持ピンの下端または前記下部支持ピンの上端に、上部支持ピン及び下部支持ピンよりも大径の受け部材を設けることで、上部支持ピンと下部支持ピンの軸が大きくズレた場合でも下部支持ピンの昇降動を確実に上部支持ピンに伝えることができる。
また、前記上部支持ピンを弾発部材によって下方に付勢することで、下部支持ピンが下降した場合に、上部支持ピンの上端部が貫通孔から突出したままとなることを防止できる。
また、被処理基板を処理している間は、上部支持ピンの抜け止め用のフランジ部などが貫通孔に係止して載置台の貫通孔を塞ぐため、貫通孔内に下から空気が入り込むことがなくなり、ムラが生じにくい。
更に、前記上部支持ピンの下端部と下部支持ピンの上端部とをマグネットを介して吸着せしめてもよい。具体的な構造としては上部支持ピンの下端部と下部支持ピンの上端部の両方をマグネットにするか、一方をマグネットとして他方を磁性体とする。このようにすることで、下部支持ピンが下降した場合に上部支持ピンも下降し、且つ上部支持ピンと下部支持ピンの軸の横方向へのズレも許容される。ここで、マグネットの強さは上部支持ピンが横方向にずれることでできる程度とする。
また、上部支持ピンと下部支持ピンとをユニバーサルジョイントで連結してもよい。
本発明に係る支持ピンによれば、例えば支持ピンが貫通する載置台が熱膨張して、支持ピンが挿通する貫通孔がズレても、支持ピンを上部支持ピンと下部支持ピンに分割しているので、上部支持ピンだけが貫通孔のズレとともに移動し、支持ピン全体が曲がったり貫通孔内周面に強く押し付けられてスムーズな昇降動が妨げられることがない。
以下に本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る支持ピンを利用した加熱処理装置の全体を示す断面図であり、加熱処理装置は前後・左右の側壁１で囲まれた内側に載置台としてのホットプレート２を配置し、天板３とホットプレート２との間の空間を加熱処理空間４としている。
また、天板３の下面には整流板５が取り付けられ、ホットプレート２上面に載置された基板（ガラス基板）Ｗとの間の隙間を狭くして、熱処理中に基板Ｗ上面付近で乱流が生じるのを抑制している。
前記側壁１からは内側に向かって複数のブラケット６が突出し、この複数のブラケット６にホットプレート２を支持するネジ棒７がベアリング８を介して支持されている。このように、ネジ棒７がベアリング８を介して支持されているのでホットプレート２は熱膨張した際にその分だけ側方に動くことができる。またナット９を廻してネジ棒７の上下位置を変えることでホットプレート２の高さ位置を調整し、全体としてホットプレート２が水平を維持できるようにしている。
また、ホットプレート２の周囲には仕切板１０を設け、ホットプレート２が熱の影響で伸縮した場合でも、外部からの冷気の流入及び処理空間４内の熱の外部への逃げを防止している。
一方、前記ホットプレート２には平面視でほぼ均等な配分になるように複数の貫通孔１１が形成され、この貫通孔１１に支持ピン１２が昇降動可能に挿入されている。
支持ピン１２はホットプレート２に対して基板Ｗの受け渡しを行うものであり、具体的には、貫通孔１１から上端部が突出した状態で未処理の基板Ｗを図示しない搬送アームによって処理空間４内に搬入し、搬送アームが下降することで未処理の基板Ｗを貫通孔１１から突出している支持ピン１２の上端部に載置し、次いで支持ピン１２が下降することで未処理の基板Ｗをホットプレート２上面に受け渡す。熱処理が終了した後は、前記と逆の動作によって基板Ｗを加熱装置から払い出す。
本発明にあっては前記支持ピン１２は互いに独立した上部支持ピン１２ａと下部支持ピン１２ｂに分割され、上部支持ピン１２ａはホットプレート２の貫通孔１１内に保持され、下部支持ピン１２ｂはシリンダユニットなどの昇降機構１３に取り付けられている。
より詳細には、貫通孔１１内にはガイド１４が設けられ、このガイド１４内に
上部支持ピン１２ａが摺動自在に挿通され、さらに上部支持ピン１２ａの上部にはガイド１４の上端に係止して下方へ落下するのを防止する係止部１５が形成されている。
また、上部支持ピン１２ａの下半部と下部支持ピン１２ｂの上半部は筒体１６内に収められ、上部支持ピン１２ａの下端には上部支持ピン１２ａ及び下部支持ピン１２ｂよりも大径の受け部材１７が取り付けられている。尚、受け部材１７は必ずしも必要ではないが、ホットプレート２の熱膨張が大きい場合には上部支持ピン１２ａと下部支持ピン１２ｂの軸のズレ量が大きくなるので、受け部材１７を設けることで、確実に下部支持ピン１２ｂの動きを上部支持ピン１２ａに伝えることができる。
以上において、ホットプレート２が熱膨張していない場合には、図２（ａ）に示すように、上部支持ピン１２ａと下部支持ピン１２ｂの軸は一致しているが、ホットプレート２が熱膨張して貫通孔１１の位置が移動した場合には、図２（ｂ）に示すように、貫通孔１１とともに上部支持ピン１２ａも移動し上部支持ピン１２ａと下部支持ピン１２ｂの軸は一致しなくなる。しかしながら上部支持ピン１２ａの上端と下部支持ピン１２ｂの下端とは接触しているので、支持ピン１２としての動作は正常に行われる。
また、被処理基板Ｗを処理しているときは、図２に示すように上部支持ピン１２ａのリング状係止部１５がガイド１４の上端に係止して、下から空気が貫通孔１１内に入らないため、被処理基板Ｗの表面に形成されている膜などに貫通孔１１が転写されることを防止できる。
図３は別実施例を示す加熱処理装置の要部の拡大断面図であり、この実施例にあっては前記受け部材１７と貫通孔１１の下端に設けたブッシュ１８との間にスプリング（弾発部材）１９を介装し、上部支持ピン１２ａを下方に付勢している。本発明にあっては、支持ピン１２を上部支持ピン１２ａと下部支持ピン１２ｂ
とに分割し、それぞれを独立させているため、下部支持ピン１２ｂが下降した位置にある場合でも上部支持ピン１２ａの上端が貫通孔１１から突出したまま残ってしまうことも考えられるが、スプリング１９を介装することで、それを防止できる。
図４は更なる別実施例を示す加熱処理装置の要部の拡大断面図であり、この実施例にあっては、前記上部支持ピン１２ａの上端部にマグネット２０を設け、上部支持ピン１２ａと下部支持ピン１２ｂとをマグネット２０を介して吸着せしめている。このようにすることで、下部支持ピン１２ｂが下降した場合に上部支持ピン１２ａも下降し、且つ熱膨張に伴う上部支持ピン１２ａと下部支持ピン１２ｂの軸の横方向へのズレも許容される。
本発明に係る支持ピンを利用した加熱処理装置の全体図 （ａ）及び（ｂ）は同加熱処理装置の要部の拡大断面図 別実施例を示す加熱処理装置の要部の拡大断面図 別実施例を示す加熱処理装置の要部の拡大断面図 従来の支持ピンを備えた加熱処理装置の全体図 従来の支持ピンを備えた加熱処理装置の問題点を説明した拡大図
符号の説明
１…前後・左右の側壁、２…ホットプレート、３…天板、４…加熱処理空間、５…整流板、６…ブラケット、７…ネジ棒、８…ベアリング、９…ナット、１０…仕切板、１１…貫通孔、１２…支持ピン、１２ａ…上部支持ピン、１２ｂ…下部支持ピン、１３…昇降機構、１４…ガイド、１５…係止部、１６…筒体、１７…受け部材、１８…ブッシュ、１９…スプリング（弾発部材）、２０…マグネット、Ｗ…基板（ガラス基板）。

Claims (2)

  1. 載置台に形成した貫通孔に対して出没可能とされた支持ピンにおいて、この支持ピンは互いに独立した上部支持ピンと下部支持ピンに分割され、前記上部支持ピンは載置台の貫通孔に保持され、前記上部支持ピンの下部と前記下部支持ピンの上部は筒体内に収められ、前記下部支持ピンは昇降機構に取り付けられ、更に前記上部支持ピンの下端には受け部材が設けられ、前記下部支持ピンの上端には前記上部支持ピンの下端を吸着するマグネットが設けられた支持ピンであって、
    前記上部支持ピンは前記筒体内のブッシュを通って摺動し、前記受け部材は前記筒体内を摺動し、前記下部支持ピンは前記筒体内の空間を昇降することを特徴とする支持ピン。
  2. 請求項１に記載の支持ピンにおいて、前記上部支持ピンの下端に設けられる受け部材は下部支持ピンよりも大径であることを特徴とする支持ピン。


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