(57)【要約】【課題】高温環境下において、複数の吸着部材の吸着面高さを容易に一致させて精度よく保持すること、及び被搬送物とは反対の方向に負荷が加えられた場合には容易に十分な変位を生じて負荷の加えられた吸着部材のみを容易に一時的に吸着から離脱可能な吸着装置を提供する。【解決手段】本発明の吸着装置は、複数の吸着部材４０を備え、当該吸着部材における吸着面４１に被搬送物２を吸着して保持し、ベース部材２０と、当該ベース部材上に設けられ、且つ上記ベース部材２０に保持される板状保持部材３０とを備え、上記吸着部材４０は、吸着時にかかる圧力に耐える剛性を有し、板状保持部材３０に保持され、その吸着面４１が、ベース部材２０における板状保持部材３０が設けられている側の面とは反対側の面側に位置し、ベース部材２０における板状保持部材３０が設けられている側へ当該板状保持部材３０の弾性変形により変位可能であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸着部材を備え、当該吸着部材における吸着面に被搬送物を吸着して保持する吸着装置であって、
ベース部材と、当該ベース部材上に固定された板状保持部材とを備え、
上記吸着部材は、上記板状保持部材に保持され、その吸着面は、上記ベース部材よりも下側に突出しており、
上記吸着部材は、被搬送物の吸着時にかかる圧力に耐える剛性を有しており、
上記吸着部材は、上記ベース部材より下方向への変位が板状保持部材により制限され、
ベース部材より上方向へは上記板状保持部材の弾性変形により変位可能であることを特徴とする吸着装置。
【請求項２】
上記ベース部材における、上記板状保持部材の設置面は、被搬送物における吸着面と略平行となるように形成され、
上記吸着部材は、上記吸着部材における各吸着面が被搬送物における吸着面と略平行となるように上記板状保持部材にそれぞれ保持されていることを特徴とする請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
上記ベース部材の同一表面上に複数の板状保持部材が設置され、
上記板状保持部材の主平面が上記吸着面と略平行であることを特徴とする請求項２に記載の吸着装置。
【請求項４】
上記板状保持部材は、
当該板状保持部材を上記ベース部に固定する取付け部と、
上記吸着部材を上記板状保持部材に保持するための保持部とを備え、
上記板状保持部材には、上記取付け部と上記保持部との間に開口部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の吸着装置。
【請求項５】
上記取付け部と上記保持部との間を直接つなぐ距離が、上記取付け部と上記保持部との間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離よりも短いことを特徴とする請求項４に記載の吸着装置。
【請求項６】
取付け部から、保持部へ向かう方向において、前記開口部は前記保持部よりも遠くまで設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の吸着装置。
【請求項７】
取付け部から、保持部へ向かう方向において、前記保持部よりも遠い部分で、前記板状保持部材が最も細くなっている部分を有することを特徴とする請求項６に記載の吸着装置。
【請求項８】
上記板状保持部材のたわみを検出可能な検出器を少なくとも１つ更に備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の吸着装置。
【請求項９】
上記板状保持部材の少なくとも上方に輻射防止板が設けられていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の吸着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載の吸着装置を用いた搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大面積の被搬送物を特に高温下で高精度に吸着して保持するための吸着装置及び上記吸着装置を搭載する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気相反応炉などの高温処理装置において、高温の基板トレイやその他炉内部品などの被搬送物を吸着により保持して搬送する搬送装置では、特に吸着パッドなどの使用部材の耐熱温度が問題となる。一般に吸着パッドの材質として使用可能なゴムや樹脂系材料の耐熱温度は３００℃前後までであり、より高い雰囲気温度下で使用するには金属、カーボン、及びセラミック等の硬質な素材で吸着パッドを形成する必要がある。更に、硬質な吸着パッドを押し付けて被搬送物を傷付けたり破損したりしないことも重要である。
【０００３】
これまでに、硬質の吸着パッドを、シート状弾性部材を介して支持することで、シート状弾性部材の局所的な伸縮により被搬送物（ワーク）表面に沿って吸着面の角度が変わることを可能にし、また吸着パッドが被搬送物に押し付けられ過ぎた場合には吸着面の角度を維持したまま吸着パッドがケーシングに対して相対的に上方へ平行移動できる構造を有する吸着装置が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
また、硬質のコレットをエアベアリングにより支持し、且つバネにより下方（ボンディング加圧する向き）への与圧を与えることで、コレット先端に一定の強さ以上の反力が付加された場合にはコレットがコレットヘッドに対して相対的に上昇する構造のダイボンディング装置が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８８５９５号公報（公開日：平成１７年（２００５）１０月２０日）
【特許文献２】特開  平１  −１１２７３８号公報（公開日：平成１年（１９８９）５月１日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載の構成では、高温雰囲気下において大面積の被搬送物を吸着により高精度に保持できないという問題があった。
【０００７】
具体的には、特許文献１に示される吸着ヘッド装置においては、吸着面の角度を柔軟に変化させたり、吸着面への負荷が加えられた際に吸着面を充分に上昇させる際に、シート状弾性部材に生じる変形は曲げよりもむしろシートの面内方向の伸縮量の分布であることから、引っ張りに対して弾性の高い材質が求められる。
【０００８】
一般にゴム又は樹脂系材料の耐熱温度は３００℃前後までであり、３００℃よりも高い雰囲気温度下で使用するには金属、カーボン、又はセラミック等の硬質な素材しか使用できない。上記素材は板厚を薄くすることで曲げ柔軟性を高めることは容易であるが、樹脂系材料に比べて引っ張り方向の柔軟性は低い。
【０００９】
このため、薄板の硬質素材でシート状弾性部材を形成したとしても充分な吸着ヘッドの変位が得られない。仮に、耐熱性と引っ張り柔軟性とを両立する素材が得られたとして、付勢部材であるコイルバネの押し付け力も弱く設定すれば、シート状弾性部材が真空側と大気圧側との圧力隔壁の機能も兼ねることが必須である構造であることから、被搬送物の吸着時に内部が排気されて真空状態となると、差圧によりシート状弾性部材に非常に大きな力がかかって変形し、吸着ヘッドが被搬送物ごと大きく上昇するなどしてしまうという構造的な欠陥がある。また、コイルバネの押付け力を強く設定すれば、吸着ヘッドが被搬送物を吸着するために被搬送物に押し付けられると、吸着ヘッドが変位する際に被搬送物に非常に大きな力がかかるため、被搬送物が割れてしまうという問題がある。
【００１０】
例えば、コイルバネの押し付け力を弱く設定した場合、雰囲気圧を１００ｋＰａとし、吸着時のケーシング内圧を１０ｋＰａとし、シート状弾性体部分の開口寸法を直径１０ｍｍとするとしても、約７Ｎの力でシート状弾性部材と吸着ヘッドが持ち上げられる。大面積の被搬送物を保持するために、複数の吸着ヘッド装置を並べて使用する場合にも各吸着ヘッド装置毎に同様の問題が発生する。
【００１１】
また、上記の例において、コイルバネの押付け力を強く設定すれば、被搬送物には約７Ｎの力がかかり、被搬送物が割れてしまう。複数の吸着ヘッド装置を並べて使用する場合にも同様の問題が発生することは言うまでもない。
【００１２】
また、特許文献２の構造を応用して大面積の被搬送物を安定して保持するには、上下動のガイドであるエアベアリングは１箇所のままでコレットのヘッド部分を大面積化する方法と、１つのコレットヘッド上にエアベアリングとコレットとの組み合わせを複数組配置する方法が考えられる。
【００１３】
前者の方法では、局所的な異物の挟み込みが生じただけでコレット全体がコレットヘッドに対して相対的に上昇して吸着不能となる。また稼動部であるコレット及びコレットシャフトが大型化して重量が増加し、コレットがコレットヘッドに対して相対的に上昇する前に被搬送物に前記重量が加わる。
【００１４】
一方、後者の方法では、局所的な異物の挟み込みが生じたとしても残りのコレットは影響を受けずに正常に吸着できるが、次のような問題が考えられる。すなわち吸着前に複数のコレットのそれぞれの吸着面高さがばらついている場合、コレットヘッドが下降して被搬送物を吸着する際には、各エアベアリングが前記吸着面の高さのばらつきを吸収してすべてのコレットと被搬送物とを密着させることができる。しかし、吸着を維持したまま再度上昇すると各コレットシャフトは上下動ストロークの下限まで下降し、再び吸着面高さがばらついた状態となる。このため、吸着力に対して被搬送物の剛性が低いと被搬送物を割ったりたわませたりする原因となる。
【００１５】
また、被搬送物の剛性に対して吸着力が低いと、硬質の吸着ヘッドでは高さ方向の吸着可能範囲が非常に小さいため被搬送物が吸着ヘッドから離脱することとなる。また、下限ストッパの高さを何らかの方法で精度良く揃えたとしても、エアベアリングで正常にガイドするには上下方向の長さが必須であり、下限ストッパ部から吸着面までのコレットシャフトの長さが長い。このため、長さ寸法の加工精度が低く長さがばらつきやすく、構造にもよるが上記コレットシャフトの長さのばらつきがそのまま吸着面高さのばらつきにも影響する。
【００１６】
また、そもそもエアベアリングは、シャフトとハウジングとの微小なギャップ管理を必要とするため、各部の熱膨張を伴う高温雰囲気下での使用に不向きである。加えて、装置の使用環境条件によってはガイド部から吸着時に吸着装置の内部のガスを排出することも許されない。更に、エアベアリングで精度良くガイドするには上下方向の長さが必須となるため、吸着ヘッドの上下方向寸法を小型化することが困難であるという大きな課題がある。
【００１７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大面積の被搬送物を特に高温下で高精度に安定して吸着及び／又は保持するための吸着装置と搬送装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の吸着装置は、上記課題を解決するために、複数の吸着部材を備え、当該吸着部材における吸着面に被搬送物を吸着して保持する吸着装置であって、ベース部材と、当該ベース部材上に固定された板状保持部材とを備え、上記吸着部材は、上記板状保持部材に保持され、その吸着面は、上記ベース部材よりも下側に突出しており、上記吸着部材は被搬送物の吸着時にかかる圧力に耐える剛性を有しており、上記吸着部材は、上記ベース部材より下方向への変位が板状保持部材により制限され、ベース部材より上方向へは上記板状保持部材の弾性変形により変位可能であることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、上記吸着部材は、上記ベース部材より下方向への変位が板状保持部材により制限され、ベース部材より上方向へは上記板状保持部材の弾性変形により変位可能であるため、吸着部材の吸着面とベース部材の間に異物などが存在する場合に、当該異物が存在する吸着部材のみを一時的に吸着から離脱させることが可能である。また、吸着部材は被搬送物を吸着する際に負荷がかけられても変位及び／又は変形しないため、複数の吸着部材の吸着面高さをより安定して維持することができる。このため、大面積の被搬送物を高温下でもより高精度に安定して且つ安全に吸着及び保持することができるという効果を奏する。
【００２０】
本発明の吸着装置は、上記ベース部材における、上記板状保持部材の設置面は、被搬送物における吸着面と略平行となるように形成され、上記吸着部材は、上記吸着部材における各吸着面が被搬送物における吸着面と略平行となるように上記板状保持部材にそれぞれ保持されていることが好ましい。
【００２１】
上記構成によれば、上記板状保持部材の設置部を介して支持された吸着部材の位置をガタ及び／又は隙間なく固定し、被搬送物に対して略平行に揃えることが容易にできる。このため、大面積の被搬送物を高温下でもより高精度に安定して且つ安全に吸着及び保持することができるという効果を奏する。ここで、上記ベース部材における、複数の上記板状保持部材の設置部は、工作機械によって高精度に加工することによって製作可能である。
【００２２】
本発明の吸着装置は、上記ベース部材の同一表面上に複数の板状保持部材が設置され、上記板状保持部材の主平面が上記吸着面と略平行であることが好ましい。
【００２３】
上記構成によれば、吸着部材の位置をガタ及び／又は隙間なしで固定し、被搬送物に対して略平行に揃えることが容易にできるため、大面積の被搬送物を高温下でもより高精度に安定して且つ安全に吸着及び保持することができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明の吸着装置において、上記板状保持部材は、当該板状保持部材を上記ベース部に固定する取付け部と、上記吸着部材を上記板状保持部材に保持するための保持部とを備え、上記板状保持部材には、上記取付け部と上記保持部との間に開口部が設けられていることが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、吸着部材のみを一時的に吸着から離脱させるために必要な変位をたわみで生じるために必要な取付け部から保持部の間の板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を容易に確保できるため、雰囲気温度の変化が生じた場合に取付け部と保持部との間の距離に比例して生じる板状保持部材の熱膨張収縮によって吸着部材の位置が変化することを抑制できるという効果を奏する。
【００２６】
本発明の吸着装置において、上記取付け部と上記保持部との間を直接つなぐ距離が、上記取付け部と上記保持部との間を上記板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離よりも短いことが好ましい。
【００２７】
上記構成によれば、板状保持部材をたわませるために必要な取付け部から保持部の間の距離を確保できるために、吸着部材を一時的に吸着から離脱させることができるという効果を奏する。
【００２８】
本発明の吸着装置では、取付け部から、保持部へ向かう方向において、前記開口部は前記保持部よりも遠くまで設けられていることが好ましい。
【００２９】
上記構成によれば、板状保持部材を撓ませるために必要な取付け部から保持部の間の距離を確保できるため、吸着部材を一時的に吸着から離脱させることができる。
【００３０】
加えて、上記構成では、上記経路には、上記保持部から、上記保持部から上記取付け部への方向とは逆方向にまず進んだ後に、上記保持部から上記取付け部へと進むことによって上記開口部を迂回する経路を含む。つまり、上記開口部は、上記保持部における、取付け部とは反対側の領域以外をコの字状に取り囲むことになる。
【００３１】
このため、上記構成によれば、吸着部材の吸着面の角度をどの方向にも容易に変化させることが可能である。よって、被搬送物の局所的な変形や隆起に対応して破損防止のために上昇した吸着部材も場合によっては吸着から離脱させず、残りの吸着部材とともに吸着させることができる。
【００３２】
本発明の吸着装置では、取付け部から、保持部へ向かう方向において、前記保持部よりも遠い部分で、前記板状保持部材が最も細くなっている部分を有することが好ましい。
【００３３】
上記構成によれば、吸着部材の吸着面の角度をより容易に変化させることが可能であり、かつその角度変化を保持部周辺で集中的に発生させることができる。この場合、同じ角度変化によって吸着部材の位置が吸着面に平行な方向で移動する移動量（例えば、図２３（ｂ）では、保持部３２ｄ’を上昇させる場合、保持部３２ｄ’は真上には上昇できないため、上昇とともにわずかに右方向へ移動する量）を低減できるという効果を奏する。
【００３４】
本発明の吸着装置は、上記板状保持部材のたわみを検出可能な検出器を少なくとも１つ更に備えることが好ましい。
【００３５】
上記構成によれば、負荷を受けて一時的に吸着から離脱した吸着部材を確認することができるため、不良発生箇所の分布を認識し、吸着不良の原因を確認可能であるという効果を奏する。
【００３６】
本発明の吸着装置は、上記板状保持部材の少なくとも上方に輻射防止板が設けられていることが好ましい。
【００３７】
上記構成によれば、外部熱源からの輻射光を直接受けることを回避できるため、上記吸着装置の温度上昇及び／又は温度分布の発生を低減することができるという効果を奏する。
【００３８】
本発明の搬送装置は、上記吸着装置を用いた搬送装置であることを特徴としている。
【００３９】
上記構成によれば、高温下でも被搬送物を高精度に吸着及び保持できるため、大面積の被搬送物を高温下でも高精度に安定して且つ安全に搬送することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の吸着装置は、高温環境下でも複数の吸着面の吸着高さ位置を被搬送物に対して高精度に揃えられるため、大面積の被搬送物を高温下でも安全に安定して吸着及び保持することができる。また、吸着面と被搬送物との間に異物などが存在する場合でも、異物に接触する吸着面を有する吸着ヘッドのみを一時的に吸着から離脱させ、残りの吸着ヘッドで被搬送物を吸着及び保持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１に係る気相成長装置の要部構成を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る吸着装置の要部構成を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。（ｃ）は、異物が存在した場合の図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る吸着装置の要部構成を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＣ−Ｃ線矢視断面図であり、（ｃ）は、異物が存在した場合の図３（ａ）におけるＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図４】本発明の実施形態２における板状保持部材３０ｂの形状の一例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の実施形態２における板状保持部材３０ｂの形状の別の一例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の実施形態２における板状保持部材３０ｂの形状の更に別の一例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図７】本発明の実施形態２における板状保持部材３０ｂの形状の更に別の一例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図８】本発明の実施形態２における板状保持部材３０ｂの形状の更に別の一例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図９】図４（ａ）における板状保持部材３０ｂの保持部から取付け部の間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図１０】図５（ａ）における板状保持部材３０ｂの保持部から取付け部の間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を示す平面図（ａ）及び図１０（ａ）におけるＤ−Ｄ線矢視断面図（ｂ）である。
【図１１】図６（ａ）における板状保持部材３０ｂの保持部から取付け部の間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図１２】図７（ａ）における板状保持部材３０ｂの保持部から取付け部の間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図１３】図８（ａ）における板状保持部材３０ｂの保持部から取付け部の間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図１４】本発明の実施形態３に係る吸着装置１０１ｂの要部構成を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図１４（ａ）におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。（ｃ）は、異物が存在した場合の図１４（ａ）におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図１５】本発明の実施形態４に係る吸着装置１０１ｃの要部構成を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図１５（ａ）におけるＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【図１６】本発明の実施形態５に係る吸着装置１０１ｄの要部構成を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図１６（ａ）におけるＧ−Ｇ線矢視断面図であり、（ｃ）は、隆起２６が存在した場合の図１６（ａ）におけるＧ−Ｇ線矢視断面図である。
【図１７】本発明の実施形態５における板状保持部材３０ｃの形状の一例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１８】図１７における板状保持部材３０ｃの保持部から取付け部の間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図１９】本発明の実施形態５における板状保持部材の別の一例である板状保持部材３０ｄの形状を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２０】図１９における板状保持部材３０ｄの保持部から取付け部の間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図２１】吸着装置１０１ｄ’における板状保持部材３０ｄ’を示す斜視図である。
【図２２】吸着装置１０１ｄ’における板状保持部材３０ｄ’が変形した状態を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２３】本発明の実施形態６に係る吸着装置１０１ｅの要部構成を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図２３（ａ）におけるＨ−Ｈ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。またそれぞれの実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。以下の説明は、吸着装置、及び搬送装置についての説明をも含む。
【００４３】
尚、本明細書における「平行」とは、完全に平行であることが好ましいが、特に断らない限り完全に平行である必要は必ずしも無く、本発明の効果を奏する程度に実質的に平行であればよいことを意味する。
【００４４】
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態に係る搬送装置１１１の構成について説明する。
【００４５】
＜搬送装置＞
図１の（ａ）及び（ｂ）に本発明の第１実施形態に係る搬送装置１１１と気相成長装置１００との上面図及び断面図をそれぞれ示す。
【００４６】
図１に示すように、搬送装置１１１は、被搬送物（基板トレイ）２を真空吸着により保持する吸着装置１０１と、吸着装置１０１を昇降させる昇降機構１２と、吸着装置１０１を水平方向に移動させる移動機構１３と、当該吸着装置を昇降機構１２及び移動機構１３へ保持するアーム１４と、を備える。
【００４７】
上記吸着装置１０１は、ベース部材２０における、被搬送物２とは反対側に設けられた突起２１によりアーム１４に接続される。
【００４８】
本実施形態に係る気相成長装置１００は、被搬送物２を載置する被搬送物載置台３、回転機構４、加熱機構６、及びチャンバ７を含んで構成される。
【００４９】
本実施の形態では、被搬送物２、載置台３、回転機構４、及び加熱機構６を含む構成要素は密閉されたステンレス製のチャンバ７内に収められている。当該チャンバにはガスの導入口８、排出口９及び開閉可能な開口通路１０が設けられている。
【００５０】
載置台３は、被搬送物２を平面中心で回転できるように回転機構４の回転軸に対してその載置面が垂直となるように取り付けられており、上記回転軸の内側には加熱機構６が設けられている。
【００５１】
上記加熱機構６は、載置台３を間に挟んで載置台３とは反対側の面の窪み２ａに収められた基板５を加熱するためのものである。
【００５２】
成膜前後の基板５を載置した被搬送物２は、搬送装置１１１により上記開口通路１０を通ってチャンバ７内外を往来する。
【００５３】
上記搬送装置１１１の動作は以下に説明するように制御される。
【００５４】
載置台３上に被搬送物２を設置後、上記開口通路１０は閉じられる。チャンバ７内が窒素置換された後、基板５は、加熱機構６により８００〜１４００℃程度の高温に加熱される。加熱後、基板５表面に各種プロセスガスを供給することにより基板表面近傍で気相反応を生じさせ、基板５表面にプロセスガスに応じた任意の組成の結晶薄膜を成長させることが可能である。
【００５５】
成膜後の被搬送物２は上記搬送装置１１１により取り出される。当該搬送装置の単位時間あたりの処理能力の向上のために、チャンバ７内の温度がまだ３００℃以上の高温のうちに上記開口通路１０を開いて基板５が取り出されることもある。
【００５６】
チャンバ７内の被搬送物２をチャンバ７外へ搬出する際には、移動機構１３が吸着装置１０１をチャンバ７内の所定の位置へ移動させる。
【００５７】
＜吸着装置＞
図２の（ａ）及び（ｂ）に、上記搬送装置１１１における吸着装置１０１の上面図及び断面図をそれぞれ示す。
【００５８】
図２（ｂ）に示すように、吸着装置１０１は、複数の吸着部材４０を備え、当該吸着部材４０における吸着面４１に被搬送物２を吸着して保持する吸着装置であって、ベース部材２０と、当該ベース部材２０上に固定された板状保持部材３０とを備えている。
【００５９】
吸着部材４０は、上記板状保持部材３０に保持され、その吸着面４１は、上記ベース部材２０よりも下側に突出している。
【００６０】
板状保持部材３０は、ベース部材２０に当該板状保持部材３０を固定するための取付け部３１、及び吸着部材４０を当該板状保持部材３０に保持するための保持部３２とを有する。板状保持部材３０は、その主平面がベース部材２０の主平面と平行となるようにベース部材２０に取り付けられ、取付け部３１とベース部材２０とが密着するようにねじで取付け部に固定される。
【００６１】
吸着部材４０は、被搬送物２に接触して気密領域を形成するための吸着面４１と、ベース部材に接触する取付け面４２と、板状保持部材３０にナット２３で固定されるためのねじ部４３と、吸着時に真空状態とされるための内部経路４４とを有している。
【００６２】
ベース部材２０には、吸着部材４０を設置するための穴２０ａが設けられている。吸着部材４０のねじ部４３は、穴２０ａと、板状保持部材３０の穴（保持部３２）とを通じてベース部材２０と板状保持部材３０とを貫通しており、ねじ部４３に取り付けられたナット２３を回転させて固定されている。これにより、板状保持部材３０の保持部３２と吸着部材４０の取付け面４２とは密着している。
【００６３】
吸着部材４０の吸着面４１は、ベース部材２０よりも下側に位置するように設置される。
【００６４】
被搬送物２の吸着時には、吸着部材４０と被搬送物２との間に気密空間が形成される。そして、内部経路４４が排気経路２４を通じて真空状態とすることで、被搬送物は、吸着面４１に吸着され保持される。
【００６５】
ここで、高精度に被搬送物２を吸着し保持するためには、各吸着部材の吸着面４１を被搬送物２に対して同一の高さに揃えて保持することが好ましい。
【００６６】
つまり、図２（ｂ）に示した吸着装置の構造では、ベース部材２０の上面２０ｂの平坦度、各吸着部材の吸着面４１、及び吸着面４１と取付け面４２との間の距離４５が、各吸着部材のそれぞれの吸着面４１の位置のばらつきに影響する。一方、例えば、ベース部材２０の厚み、板状保持部材３０の厚み、及び／又は吸着ヘッド２２における上記距離４５以外の寸法などは影響しない。
【００６７】
本実施の形態では、板状保持部材３０は、ベース部材２０の被搬送物２とは反対側の面と密着して設置されており、当該面からベース部材２０より下方向に変形することはない。このため、板状保持部材３０に保持された吸着部材４０は、ベース部材２０より下方向への変位が板状保持部材３０により制限され、ベース部材２０より上方向へは上記板状保持部材３０のたわみにより変位可能である。
【００６８】
本実施の形態に係る吸着装置の作用について、４組の吸着ヘッドのうち１組の吸着ヘッド２２ａの吸着部材４０ａの吸着面４１ａと被搬送物２との間に異物２５が存在した場合を例として以下に説明する。
【００６９】
本実施の形態では、図１に示すように、昇降機構１２が吸着装置１０１を各吸着部材４０の吸着面４１が被搬送物２の吸着面側の面と一致し、且つ板状保持部材３０を変形させないようにあらかじめ設定された吸着位置へ精度良く停止させる。
【００７０】
次に、吸着装置１０１があらかじめ設定された吸着高さ位置に到達するように下降する。ここで、図２（ｃ）に示すように、下降途中で、被搬送物２と吸着面４１ａとの間に異物２５が存在すると、当該吸着部材４０ａのみが異物２５を介して被搬送物２からの反力を受け始める。
【００７１】
板状保持部材３０は、被搬送物２とは反対側の曲げ方向には容易に弾性変形できるように製作されている。このため、板状保持部材３０ａは、取付け部３１ａと保持部３２ａとの間が１次曲げにより変形し、吸着部材４０ａの位置は、ベース部材２０に対して傾きながら他の吸着部材４０と比べて相対的に上昇する。そして、他の吸着部材の吸着面が被搬送物２に到達した時点で板状保持部材３０ａの変形は停止する。
【００７２】
この状態では吸着部材４０ａは内部経路４４の気密性を得ることができないが、残り３組の吸着ヘッド２２の吸着面４１が被搬送物２に接触しているため吸着保持が可能となる。尚、穴２０ａは、吸着部材４０と接触せずに十分な隙間を維持できるような形状寸法で製作されている。
【００７３】
続いて、排気経路２４を通じて内部経路４４の内部を排気して真空状態とする。内部経路４４の内部の圧力が低下して十分な真空吸着力が得られたことを確認してから、昇降機構１２により吸着装置１０１と吸着部材４０に吸着及び保持された被搬送物２とを上昇させ、移動機構１３によりチャンバ７外へ水平移動させる。
【００７４】
３組の吸着ヘッド２２の吸着保持により所定位置への被搬送物２の搬出が完了した後、吸着を解除し、昇降機構１２により各吸着ヘッドを上昇させ被搬送物２と分離すると、板状保持部材３０ａは曲げ弾性により変形前の形状へ回復し、再度４組の吸着ヘッド２２の吸着面４１の高さ位置が揃った状態となる。
【００７５】
仮に、被搬送物２の設置位置の不良などで被搬送物２が本来吸着される位置よりも全体的に高い位置にあった場合などは４組全ての吸着部材が上昇し、被搬送物２の破損を防止することもできる。
【００７６】
上記例では、平面形状を有する板状保持部材３０を平面形状のベース部材２０に無負荷で取り付け、他との接触のない状態では板状保持部材自体が生じる応力が無いものとしたが、あらかじめ取付け部３１に対して保持部３２が被搬送物側又はその反対側に曲げられた曲面状の板状保持部材を取り付けてもよい。
【００７７】
あらかじめ取付け部３１に対して保持部３２が被搬送物側に曲げられた板状保持部材を取り付けた場合は、異物などが吸着面とベース部材との間に存在する場合に、ベース部材上への板状保持部材の反り返りに係る力が、平面形状の板状保持部材に比べて強くなる。
【００７８】
また、逆にあらかじめ取付け部３１に対して保持部３２が被搬送物側とは反対側に曲げられた板状保持部材を取り付けた場合は、異物などが吸着面とベース部材との間に存在する場合に、ベース部材上への板状保持部材の反り返りに係る力が、平面形状の板状保持部材に比べて弱くなる。
【００７９】
本実施の形態に係る吸着装置において、板状保持部材３０は塑性変形しない板厚及び長さ寸法があらかじめ設定され、製作されている。
【００８０】
＜板状保持部材及び吸着部材の材質＞
以下に、本実施の形態に係る板状保持部材３０と吸着部材４０の材質について説明する。
【００８１】
板状保持部材３０は、弾性変形が可能な材質で形成される。ここで、用語「弾性変形が可能な材質」とは、外から力を加えて変形した物体から力を取り去るとすぐに消える変形が可能である材質を表す。具体的な材質としては、以下に限定されないが、例えば、ステンレス、モリブデン、及びインコネルなどの金属が耐熱性、強度、及び／又は寿命の点で適している。
【００８２】
これらの金属を板厚１ｍｍ程度以下とすれば、曲げにより上下方向への変位は容易であるが引っ張り及び圧縮方向には強い強度を有しベース部材２０に対して吸着部材４０を高精度に保持できる。また、別な材質として、使用頻度等の条件によってはコンポジットカーボン又は窒化ホウ素等の薄板も使用できる。
【００８３】
本実施形態においては、板状保持部材３０が上記材質で形成されているために、当該板状保持部材３０のたわみにより、ベース部材２０における板状保持部材３０が設けられている側へ板状保持部材３０は変位可能である。
【００８４】
また、吸着部材４０は吸着時にかかる圧力に耐える剛性を有している。ここで、「吸着時にかかる圧力に耐える剛性」とは、被搬送物の保持、吸着及び／又は搬送動作中に生じる外力により生じる変形が、搬送時に許容される精度以内に保つことが可能な程度の剛性をいう。具体的な材質としては、これらに限定されないが、例えば、ステンレス、モリブデン、及びインコネルなどの金属が耐熱性、強度、及び／又は寿命の点で本発明への使用に好適である。また別な材質として、使用頻度等の条件によってはコンポジットカーボン又は窒化ホウ素等の薄板も使用できる。
【００８５】
吸着部材４０が吸着時にかかる圧力で変形しない材質を有していれば、吸着面４１と取付け面４２との間の距離４５が被搬送物２の吸着面４１への接触による外力及び／又は排気による内部経路４４の気圧変動より変化しない。また、吸着部材４０が上記材質で形成されていれば、複数の吸着部材の吸着面高さを容易に一致させることができる。また、被搬送物２に吸着する際に圧力が付加されても吸着面高さを精度高く維持することができる。
【００８６】
上述のように、本実施形態では、各板状保持部材３０により各吸着部材４０の吸着面４１を被搬送物の主平面に対して垂直方向の変位を制御することができるため、容易に吸着面高さを揃えることが実現でき、且つ容易に当該吸着面高さを維持できる。
【００８７】
尚、上述の説明では、被搬送物が基板トレイの場合について説明したが、これに限るものではなく、その他のチャンバ内部材であってもよい。吸着部材が被搬送物に吸着可能であれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００８８】
また、上述の説明では、被搬送体の保持方法が真空吸着の場合について説明したが、これに限るものではなく、静電チャックなどであってもよい。被搬送体の保持方法が被搬送物を吸着し、保持することが可能であれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００８９】
また、上述の説明では、吸着部材が被搬送物の主平面に対して水平に設けられている場合について説明したが、これに限るものではなく、地面に対して垂直又は斜めであってもよい。吸着部材が被搬送物を吸着し保持することが可能であれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００９０】
また、上述の説明では、被搬送体が１枚の場合について説明したが、これに限るものではなく、２枚以上であってもよい。吸着部材が被搬送物に吸着可能であれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００９１】
また、上述の説明では、吸着部材を４つ備えた構成について説明したが、これには限られない。被搬送物２の中心点を挟んで互いに対向する位置を吸着するように吸着部材が少なくとも２箇所設けられていれば、被搬送物２を十分に吸着保持できる吸着力が発生するため、被搬送物２を正常に吸着することができる。
【００９２】
また、上述の説明では、吸着部材４０が、ねじ部４３にナット２３を用いて板状保持部材に固定される場合について説明したが、これに限るものではなく、吸着部材が板状保持部材に固定可能であれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００９３】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る吸着装置１０１ａについて説明する。図３の（ａ）及び（ｂ）に、本発明の第２実施形態に係る吸着装置１０１ａの平面図及び断面図をそれぞれ示す。
【００９４】
本発明の第２実施形態に係る吸着装置１０１ａは、板状保持部材３０ｂの形状が異なる他は第１実施形態と同様である。ここで述べる相違点の他で第１実施形態と共通の内容については説明を省略する。
【００９５】
本発明の一実施形態においては、チャンバ内温度とチャンバ外温度との温度差が大きい場合、又はチャンバ内温度が変化している最中での動作では、搬送中にチャンバ内外を往来する吸着装置１０１ａの温度も変化する。このため、吸着装置１０１ａ内の各部品の熱膨張収縮による吸着部材間距離の変動が被搬送物の保持位置精度の低下要因となる。
【００９６】
本実施の形態における吸着装置１０１ａの構造では、ベース部材２０は可動部がないため、板状保持部材自体で熱膨張収縮時の吸着部材と取付け部との間の距離の変動を抑制する必要がある。
【００９７】
ここで、石英及び／又はコンポジットカーボンなどの極低膨張材料を板状保持部材に使用することで熱膨張収縮による吸着部材間距離の変動が回避できる。しかし、上記極低膨張材料は弾性変形が必要な用途には不向きである。本発明の吸着装置の板状保持部材は、繰り返し弾性変形が必要であるため、金属等の比較的熱膨張の大きい材料を使用することが好ましい。
【００９８】
以上のような観点から、本実施の形態では、熱膨張収縮に伴う吸着部材４０の位置変動に直接比例関係で影響する、取付け部３１ｂと保持部３２ｂとの距離を最小限にすることで板状保持部材３０ｂの熱膨張収縮による吸着部材４０の位置変動を最小限に抑制している。
【００９９】
具体的には、本実施形態における板状保持部材３０ｂは、取付け部３１ｂは保持部３２ｂに可能な限り接近して配置するため、ベース部材２０への取付け部３１ｂと吸着部材４０の保持部３２ｂとを有し、且つ上記取付け部３１ｂと上記保持部３２ｂとの間に開口部３３を有する。そして、上記開口部３３は、取付け部と保持部との間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を確保するために、取付け部３１ｂにおける保持部３２ｂとは反対側の領域以外をコの字状に取り囲むようなスリット状に設けられている。
【０１００】
本実施形態の板状保持部材３０ｂは、上記のような形状を有するために、弾性変形可能な金属を使用し、且つ熱膨張収縮に伴う吸着部材４０の位置変動を抑制することが可能となる形状を有する。
【０１０１】
以下、より具体的に説明する。
【０１０２】
上記保持部３２ｂは板状保持部材３０ｂの片方の端部に設けられ、取付け部３１ｂは上記保持部３２ｂから、熱膨張収縮を軽減するためにできる限り近接して設けられる。上記開口部３３は、取付け部３１ｂと保持部３２ｂとの間に設けられ、板状保持部材３０ｂが十分に弾性変形可能となるように、取付け部３１ｂと保持部３２ｂとの間を上記板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を確保するように設けられる。
【０１０３】
尚、本明細書では、上記取付け部と上記保持部との間を上記板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を、板状保持部材３０ｂの梁長さと言う。上記梁長さが長いほど、たわみは大きくなる。本実施形態において、上記梁長さは、板状保持部材３０ｂが容易にたわむことができ、且つ弾性変形可能な長さであることが好ましい。
【０１０４】
同様の効果が得られる板状保持部材３０ｂの例として、限定されないが、図５〜８に示すものが挙げられる。ここで、図４に示す板状保持部材３０ｂは、実施形態２にて示した形状を有するものである。
【０１０５】
図５に示す板状保持部材３０ｂは、２枚の板状体を一方の端部で張り合わせた形状を有している。
【０１０６】
具体的には、板状保持部材３０ｂは、取付け部３１ｂを備えた第一の板状体の上側に、保持部３２ｂを備えた第二の板状体を取付け部３１ｂ側の板状体の端部で張り合わされている。
【０１０７】
そして、張り合わされた第一の板状体には、第二の板状体の保持部３２ｂに相当する場所に保持部３２ｂよりも大きな穴が設けられている。第二の板状体には、第一の板状体の取付け部３１ｂに相当する位置に当該取付け部よりも大きな穴が設けられている。この２枚の板状体を張り合わせた間が開口部３３となる。
【０１０８】
図５に示す板状保持部材は、第一の板状体はベース部材２０に取付け部で固定されており、吸着部材は第二の板状体の保持部に固定されている。保持部材は第一の板状体に設けられた穴と第二の板状体の保持部とを貫通して備えられているが、第１の板状体には固定されていない。このため、被搬送物と吸着面との間に異物などが存在した場合は、第二の板状体が上側に変位することで異物に接触した吸着部材のみを容易に一時的に吸着から離脱可能である。
【０１０９】
図６に示す板状保持部材３０ｂでは、取付け部３１ｂ及び保持部３２ｂが、板状保持部材においてたわみにより変形する辺と直交する方向に並んで配置されており、保持部３２ｂは、２つの取付け部３１ｂの間に位置している。
【０１１０】
そして、取付け部３１ｂと保持部３２ｂとの間にはそれぞれ、板状保持部材における、たわみにより変形する辺と直交する側面側から、板状保持部材における、たわみにより変形する辺と平行方向に、スリット状の開口部３３が設けられている。上記のような開口部を設けることで、図５に示す構成と同様に、熱膨張収縮を抑えるために取付け部３１ｂと保持部３２ｂとを近くに設置しても、取付け部３１ｂは十分にたわむことが可能である。このため、図６に示す形状を有する板状保持部材３０ｂは、熱膨張収縮を抑えることとたわみを両立することができる。
【０１１１】
つまり、並んで配置した２箇所の取付け部３１ｂの中間部に保持部３２ｂを配置したので、板状保持部材の熱膨張収縮によっても保持部３２ｂの位置が変化しにくい。また、被搬送物と吸着面との間に異物などが存在した場合は、保持部３２ｂが取付け部３１ｂに対して相対的に上昇することで、異物に接触した吸着部材のみを容易に一時的に吸着から離脱可能な弾性変形が可能である。
【０１１２】
図７に示す板状保持部材３０ｂは、熱膨張収縮を抑えるために、並んで配置した２箇所の取付け部３１ｂの中間部に保持部３２ｂを配置する。更に、当該取付け部と保持部との間にたわみにより変形する辺と平行方向に、スリット状の開口部３３が設けられている。図６に示す板状保持部材と異なり、スリット状の開口部３３の端部は、両側ともに板状保持部材の側面には到達していない。言い換えれば、図７に示す板状保持部材３０ｂは、図６に示した形状に、更に両側に梁部を設けたものである。
【０１１３】
被搬送物と吸着面との間に異物などが存在した場合は、板状保持部材は、主に２次曲げで変形し、保持部３２ｂの位置が取付け部３１ｂに対して上昇することで、異物に接触した吸着部材のみを容易に一時的に吸着から離脱可能な弾性変形が可能である。
【０１１４】
図８に示す板状保持部材３０ｂでは、図４に示す構造の板状保持部材のコの字状に取り囲むようなスリットと取付け部３１ｂとの間に、その保持部３２ｂと反対側の端部から切り込まれて設置されているスリット状の開口部３３が、たわみにより変形する辺と平行方向に２箇所設置されている。つまり、図８に示す板状保持部材３０ｂでは、折り返し部分の数を増やすことで、板状保持部材の取付け部と保持部との間を上記板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を全長に対して相対比で長く取ることができる。
【０１１５】
また、被搬送物と吸着面との間に異物などが存在した場合は、上述した構成と同様に、保持部３２ｂの位置が取付け部３１ｂに対して上昇できるため、異物に接触した吸着部材のみを容易に一時的に吸着から離脱可能な弾性変形が可能である。
【０１１６】
尚、図９〜１３にそれぞれ図４〜８に示した板状保持部材の例について取付け部３１ｂと保持部３２ｂとの間の取付け部と保持部との間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離３５を実線及び波線で示した。
【０１１７】
図９〜１３にそれぞれ示すように、取付け部と保持部との最短直線距離が短いほど熱膨張収縮時の板状保持部材の寸法変化は小さくなるが、被搬送物とは反対方向へ外力が付加された場合（上記に説明した異物が存在する場合など）に弾性変形することが困難となる。このような場合でも、取付け部と保持部との間に開口部を設けることで、取付け部と保持部との間に弾性変形するために必要な距離（取付け部と保持部との間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離）を確保することとなり、板状保持部材は被搬送物とは反対方向へ容易に曲げ弾性変形可能となる。
【０１１８】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る吸着装置１０１ｂについて説明する。図１４の（ａ）及び（ｂ）に本発明の第３実施形態に係る吸着装置１０１ｂの平面図及び断面図をそれぞれ示す。
【０１１９】
本発明の第３実施形態に係る吸着装置１０１ｂは、検出器５０が設けられた以外は第１実施形態と同様である。ここで述べる相違点の他で第１実施形態と共通の内容については説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態では石英製の耐熱ファイバヘッド５１を有する検出器５０が吸着ヘッド毎に設置されている。前述のように吸着面４１に異物を挟み込んだ場合又は被搬送物２の設置高さ不良などの場合には、外的負荷の加わった吸着部材４０がベース部材２０に対して他の吸着部材に対して相対的に上昇する。ベース部材上に固定された検出器５０の耐熱ファイバヘッド５１は、吸着ヘッド２２の被搬送物２と反対側の面を側方から監視しており、吸着部材４０の上端４６が他の吸着部材の吸着面と相対的にある高さまで上昇すれば検出信号が出力される。
【０１２１】
上記検出信号が出力される上昇量は、耐熱ファイバヘッド５１の取付け位置又はセンサアンプにおける信号出力の閾値の設定により、任意に設定変更可能である。
【０１２２】
上記検出信号により、吸着不良の発生を確認できる。また、不良発生箇所の分布により吸着不良の原因を分離して認識したりすることも可能となる。例えば４個設置された吸着部材のうち１個のみの上昇が検知された状態では局所的な異物及び／又は堆積物の挟み込みであることが予想でき、全ての吸着部材の上昇が検知された場合には被搬送物の設置高さの異常であることが予想できる等が挙げられる。
【０１２３】
本実施の形態の吸着装置では、検出器として耐熱ファイバヘッドを用いているが、これに限らず、メカスイッチ及び／又は接触検知式の電流モニタなど他の検出方式であってもよい。
【０１２４】
その他、第１実施形態で述べた吸着面４１ａと被搬送物２との間に異物２５が存在した場合についても第１実施形態と同様に可能であり、また第２実施形態と組み合わせ可能であることは言うまでもない。
【０１２５】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態に係る吸着装置１０１ｃについて説明する。図１５の（ａ）及び（ｂ）に本発明の第４実施形態に係る吸着装置１０１ｃの平面図及び断面図をそれぞれ示す。
【０１２６】
本発明の第４実施形態に係る吸着装置１０１ｃは、板状保持部材３０の上方に輻射防止板６０が設けられた他は第１実施形態と同様である。ここで述べる相違点の他の第１実施形態と共通の内容については説明を省略する。
【０１２７】
上述したように、吸着装置１０１ｃは、図１に示すように、チャンバ７内に入れられ、チャンバ７内は、加熱機構６により全体的に加熱される。このため、板状保持部材３０は加熱機構６側からのみならず加熱機構６側の反対側の高温部材からの輻射熱も受ける。
【０１２８】
板状保持部材３０の温度上昇は、吸着部材４０の位置変化の原因となり、更には吸着搬送における搬送精度の低下を引き起こす。このため、板状保持部材３０の温度上昇を抑制する必要がある。
【０１２９】
本実施形態では、板状保持部材３０の加熱機構６側の面は大部分の面積がベース部材２０により輻射光から遮蔽されている。板状保持部材３０の加熱機構６側とは反対側の面にはステンレス製の薄板で形成された輻射防止板６０が板状保持部材３０の上方に設けられている。このため、板状保持部材３０は、加熱機構６側とは反対側からの輻射光から遮蔽される。
【０１３０】
従って、板状保持部材３０の全体的な温度上昇が抑制される。よって、板状保持部材３０における、被搬送物とは反対側の面で輻射光から遮蔽された部分と遮蔽されない部分とが生じることを抑制できる。この結果、板状保持部材３０に温度分布とそれに伴う変形が生じることも抑制できる。
【０１３１】
また、上述の説明では、輻射防止板６０がステンレス製の場合について説明したが、これに限るものではなく、板状保持部材３０に温度分布とそれに伴う変形が生じることも抑制できれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３２】
その他、第１実施形態で述べた吸着面４１ａと被搬送物２との間に異物２５が存在した場合についても第１実施形態と同様に可能であり、また第２実施形態及び第３実施形態と組み合わせ可能であることは言うまでもない。
【０１３３】
〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態に係る吸着装置１０１ｄについて説明する。図１６の（ａ）及び（ｂ）に、本発明の第５実施形態に係る吸着装置１０１ｄの平面図及び断面図をそれぞれ示す。また、（ｃ）は、隆起２６が存在した場合の図１６（ａ）におけるＧ−Ｇ線矢視断面図である。
【０１３４】
本発明の第５実施形態に係る吸着装置１０１ｄは、板状保持部材３０ｃの形状が異なる他は第２実施形態と同様である。ここで述べる相違点の他で第２実施形態と共通の内容については説明を省略する。
【０１３５】
具体的には、本実施形態における板状保持部材３０ｃでは、取付け部３１ｃを保持部３２ｃに可能な限り接近して配置するため、ベース部材２０への取付け部３１ｃと吸着部材４０の保持部３２ｃとを有し、且つ上記取付け部３１ｃと上記保持部３２ｃとの間に開口部３３ｃを有する。そして、板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離を確保するために、上記開口部３３ｃは、取付け部３１ｃにおける、保持部３２ｃとは反対側の領域以外をコの字状に取り囲み、且つ保持部３２ｃにおける、取付け部３１ｃとは反対側の領域以外をコの字状に取り囲むようなＨ字型のスリット状に設けられている。
【０１３６】
本実施形態の板状保持部材３０ｃは、上記のような形状を有するために、弾性変形可能な金属を使用し、且つ熱膨張収縮に伴う吸着部材４０の位置変動を抑制することが可能となる形状を有する。
【０１３７】
以下、より具体的に説明する。
【０１３８】
図１７に示すように、上記保持部３２ｃは板状保持部材３０ｃにおける端部と中央部との間（端部でない位置）に設けられ、取付け部３１ｃは、熱膨張収縮を軽減するために上記保持部３２ｃとできる限り近接して設けられる。上記開口部３３ｃは、取付け部３１ｃと保持部３２ｃとの間に設けられ、板状保持部材３０ｃが十分に弾性変形可能となるように、取付け部３１ｃと保持部３２ｃとの間の梁長さを確保するように設けられる。
【０１３９】
ここで、図１８に、上記形状の板状保持部材３０ｃにおいて、取付け部３１ｃと保持部３２ｃとの間を板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離３５ｃを示す。図１８の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【０１４０】
上記距離３５ｃは、取付け部３１ｃ側の開口部３３ｃのみを考慮した場合における、取付け部３１ｃから保持部３２ｃまでの距離（保持部３２ｃからみて取付け部３１ｃまでの距離）３５ｃ１と、保持部３２ｃにおける、保持部側の開口部３３ｃを回避するための距離（保持部３２ｃからみて取付け部３１ｃとは反対側の距離）３５ｃ２とからなる。
【０１４１】
図１８において、保持部３２ｃを上方へ変形させる場合、板状保持部材３０ｃにおける取付け部３１ｃがある、開口部３３ｃに囲まれた領域５２（距離３５ｃ１に相当する部分）に対して、開口部３３ｃを挟んで当該領域５２と近接する領域４９は上方へ変形すると共に、保持部３２ｃとは反対側の、板状保持部材３０ｃの端部へ向かって（図１８の（ｂ）では時計回り方向へ）傾斜する。
【０１４２】
よって、例えば、図９（ａ）に示すような、この部分に相当する距離３５（つまり、板状保持部材３０ｂにおける取付け部３１ｂがある領域を囲む開口部３３）しか有しない形状の板状保持部材３０ｂに保持された吸着部材では、図３の（ｃ）にも示されているように、吸着部材４０の上昇に伴ってその吸着面４１が、もとの吸着面に対して必ず傾斜することになり、吸着部材４０の吸着面４１は被搬送物における吸着面とは平行にはならなくなる。
【０１４３】
これに対して本実施の形態に係る構成では、図１８に示すように、開口部３３ｃは、板状保持部材３０ｃにおける取付け部３１ｃがある領域のみならず、保持部３２ｃがある領域も囲んでいる。このため、保持部３２ｃを上方へ変形させる場合に、板状保持部材３０ｃにおける、開口部３３ｃに囲まれた、保持部３２ｃがある領域４７（距離３５ｃ２に相当する部分）は、開口部３３ｃを挟んで当該領域４７と近接する領域４８に対して上方へ変形すると共に、保持部３２ｃ側の板状保持部材３０ｃにおける端部側へ向かって（図１８の（ｂ）では反時計回り方向）に傾斜することが可能となる。
【０１４４】
このため、上記のような開口部３３ｃを有する（つまり、距離３５ｃ１及び距離３５ｃ２の両方を有する）形状の板状保持部材３０ｃでは、上記変形する領域における板状保持部材３０ｃ（それぞれの距離に相当する部分）の曲げ剛性によっては、保持部３２ｃをベース部材の載置面に対して平行の状態を保ったまま上昇させたり、あるいは反時計周りに傾斜させながら上昇させたりすることが可能となる。
【０１４５】
つまり、吸着部材を、その吸着面４１と被搬送物２における吸着面とを平行の状態に維持したままで上昇させたり、被搬送物の表面形状に倣って、保持部３２ｃ側の板状保持部材３０ｃにおける端部側へ向かって（反時計周りに）傾斜させながら上昇させたりすることが可能となる。
【０１４６】
つまり、図１６の（ｃ）に示すように、被搬送物表面の隆起２６に対して、吸着部材４０のうちの１つは一時的に通常の吸着面から離脱及び上昇して衝突を回避している。このため、上記板状保持部材３０ｃが上記のように変形することによって吸着面４１を、隆起２６の形状に倣わせたまま上昇させることができる。これによって、上記板状保持部材３０ｃが変形した場合であっても、吸着面４１において被搬送物に対して吸着力を発生させることができるため、搬送時における吸着装置全体としての吸着力が低下しない。
【０１４７】
同様の効果が得られる板状保持部材３０の例としては、図１９に示す構成のものが挙げられる。
【０１４８】
図１９に示す板状保持部材３０ｄが有する開口部３３ｄは、取付け部３１ｄと保持部３２ｄとの間を板状保持部材３０ｄの内部を経由してつなぐ距離を確保するために、取付け部３１ｄにおける保持部３２ｄとは反対側の領域以外をコの字状に取り囲むようなスリット状に設けられた開口部３３ｄ１と共に、保持部３２ｄにおける、取付け部３１ｄとは反対側の領域以外をコの字状に取り囲むようなスリット状に設けられた部分を含む開口部３３ｄ２とからなる。
【０１４９】
更に、保持部３２ｄからみて取付け部３１ｄとは反対側の領域では、保持部３２ｄからみて取付け部３１ｄ側の領域に対して、板状保持部材３０ｄの経路の幅が全体的に細くなっている。上記のような形状では、板状保持部材３０ｄに保持された吸着部材の吸着面は、被搬送物２表面の異常な形状に対して一時的に通常の吸着面から離脱及び上昇しつつも、吸着力を発生させる際に、図１９（ｂ）において、反時計周りの傾斜に対する吸着面の追従性を更に確保することができる。
【０１５０】
図２０に示すように、取付け部３１ｄと保持部３２ｄとの間に開口部３３ｄを設けることで、取付け部３１ｄと保持部３２ｄとの間に、弾性変形するために必要な距離（取付け部３１ｄと保持部３２ｄとの間を板状保持部材３０ｄの内部を経由してつなぐ距離３５ｄを十分確保することとなり、板状保持部材３０ｄは被搬送物とは反対方向へ容易に曲げ弾性変形可能となる。
【０１５１】
更には、同様の効果が得られる構成の別の一例として、板状保持部材３０ｄ’について図２１〜２２によって以下説明する。
【０１５２】
図２１は板状保持部材３０ｄ’の要部構成を示す斜視図であり、図２２は、吸着装置１０１ｄ’における板状保持部材３０ｄ’が変形した状態を模式的に示す図である。
【０１５３】
図２１に示すように、板状保持部材３０ｄ’の形状は、図１９に示す板状保持部材３０ｄとほぼ同じであるが、取付け部３１ｄ’側の開口部３３ｄ１’の形状が一部異なる。
【０１５４】
具体的には、図１９に示す取付け部３１ｄ側の開口部３３ｄ１では、幅が均一なコの字状のスリットとなっているのに対して、板状保持部材３０ｄ’の開口部３３ｄ’では、取付け部３１ｄ’がＴ字状に突出した形状となるように、取付け部３１ｄ’よりも板状保持部材３０ｄ’の端部側（保持部３２ｄ’側とは反対側の端部）における開口部３３ｄ１’の幅が広くなっている。
【０１５５】
また、図２２に、吸着装置１０１ｄ’における板状保持部材３０ｄ’が変形した状態を模式的に示す。
【０１５６】
図２２に示すように、保持部３２ｄ’を上方へ変形させる場合、板状保持部材３０ｄ’における取付け部３１ｄ’がある、開口部３３ｄ１’に囲まれた領域５２’に対して、開口部３３ｄ１’を挟んで当該領域５２’と近接する領域４９’は上方へ変形すると共に、保持部３２ｄ’とは反対側の、板状保持部材３０ｄ’の端部へ向かって（図２２では時計回り方向ｄ２へ）傾斜する。
【０１５７】
そして、板状保持部材３０ｄ’でも、取付け部３１ｄ’における、保持部３２ｄ’とは反対側の領域以外をコの字状に取り囲む３３ｄ２’を有する。このため、保持部３２ｄ’を上方へ変形させる場合に、板状保持部材３０ｄ’における、保持部３２ｄ’がある、開口部３３ｄ’に囲まれた領域４７’は、開口部３３ｄ２’を挟んで当該領域４７’と近接する領域４８’に対して上方へ変形すると共に、保持部３２ｄ’側の板状保持部材３０ｄ’における端部へ向かって（図２３では反時計回り方向ｄ１へ）傾斜することが可能となる。
【０１５８】
尚、その他、本実施形態で述べた内容は、第１実施形態から第４実施形態までで述べた内容と組み合わせ可能であることは言うまでもない。
【０１５９】
〔第６実施形態〕
本発明の第６実施形態に係る吸着装置１０１ｅについて説明する。図２３の（ａ）及び（ｂ）に、本発明の第６実施形態に係る吸着装置１０１ｅの平面図及び断面図をそれぞれ示す。
【０１６０】
図２３に示すように、本発明の第６実施形態に係る吸着装置１０１ｅは、ベース部材の形状が異なる他は第１実施形態の内容と同様である。ここで述べる相違点の他で第１実施形態と共通の内容については説明を省略する。
【０１６１】
具体的には、本実施形態におけるベース部材２０ｅは、被搬送物２ｅとは反対側の、板状保持部材３０が設置される面の形状が、被搬送物２ｅの表面の形状に対応した形状となっている。言い換えれば、ベース部材２０ｅの上面における、板状保持部材３０が設置される領域の形状が、被搬送物２ｅの上面における、吸着部材の吸着面が接触する領域の形状に対応した形状となっている。
【０１６２】
更に具体的には、本実施形態では、被搬送物２ｅの上面における、吸着対象となる領域の形状が、外周側に向けて所定の角度で傾斜した形状となっている。そして、ベース部材２０ｅの上面における、板状保持部材３０が設置される領域の形状もまた、外周側に向けて上記被搬送物２ｅの上面の傾斜と同じ角度で傾斜した形状となるよう加工されている。ここで、ベース部材２０ｅは、例えば、１枚の母材から工作機械によって切削除去加工することによって形成することができ、被搬送物２ｅの傾斜角と同じ傾斜角の斜面を上面に精度良く形成することができる。
【０１６３】
本実施形態では、上記ベース部材２０ｅの上面に設置された板状保持部材３０は、ベース部材２０ｅの上面に倣って被搬送物２ｅの上面と同じ傾斜角をもって取り付けられ、更に上記板状保持部材３０に取り付けられた吸着部材４０の吸着面４１も被搬送物２ｅの上面と同じ傾斜角をもって取り付けられることとなる。
【０１６４】
上記のとおり、ベース部材２０ｅの上面の形状を被搬送物２ｅの上面の形状と対応させる（つまり、ベース部材２０ｅの上面を被搬送物２ｅの上面とほぼ平行にする）ことで、吸着面の形状を吸着対象の面の形状に容易に合わせることができる（つまり、吸着面を吸着対象の面とほぼ平行にすることができる）と共に、板状保持部材３０はベース部材２０ｅの上面と密着して設置されているため、板状保持部材３０は当該面からベース部材２０ｅより下方向に変形することはない。このため、吸着部材４０は、ベース部材２０ｅより上方向へ上記板状保持部材３０のたわみにより変位可能である。
【０１６５】
その他、本実施形態で述べた内容は、第１実施形態から第５実施形態までで述べた内容と組み合わせ可能であることは言うまでもない。
【０１６６】
尚、以上に説明した本発明は、以下のように言い換えることもできる。即ち、
本発明は、被搬送物を吸着して保持するための吸着装置であって、複数の吸着ヘッドを有し、上記吸着ヘッドの夫夫は吸着部材と板状保持部材からなり、上記吸着部材は被搬送物表面に接触する吸着面と取付け部とを有し、少なくとも上記吸着面から上記取付け部までの間が硬質の材料で形成され、上記板状保持部材の主平面は上記吸着面と平行に設置され、上記板状保持部材は上記取付け部で吸着部材を保持し、上記複数組の吸着ヘッドの夫々の板状保持部材がベース部材の同一平面上に設置され、上記設置状態にて吸着部材は下方向への変位を制限され、上方向へは板状保持部材のたわみにより変形可能であることを特徴とする吸着装置である。
【０１６７】
上記板状保持部材は、ベース部材への取付け部と吸着部材の取付け部との間にスリットを有し、上記ベース部材への取付け部と上記吸着部材の保持部の間を直接つなぐ距離よりも、上記ベース部材への取付け部と上記吸着部材の保持部の間を上記板状保持部材の内部を経由してつなぐ距離のほうが長いことを特徴とする吸着装置である。
【０１６８】
上記板状保持部材のたわみを検出可能な検出器を少なくとも１つ有することを特徴とする吸着装置であることが好ましい。
【０１６９】
上記板状保持部材の少なくとも上方に輻射防止板を有することを特徴とする吸着装置であることが好ましい。
【０１７０】
本発明の搬送装置は、上記吸着装置を用いた搬送装置である。
【０１７１】
また、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種種の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１７２】
本発明の吸着装置の吸着性を評価するために、実施形態１〜４にそれぞれ該当する吸着装置として、接触部内径１５ｍｍのステンレス製吸着部材を４個使用した吸着装置を用い以下の測定を行った。
【０１７３】
各吸着装置について、約２００ｇの被搬送物を用い、５００ｍｍの距離を吸着搬送し、常温下で１００００回、４００℃以下の高温条件下で１６０回の吸着回数において吸着ミス及び／又は落下の発生回数を測定した。
【０１７４】
各吸着装置について同様に測定し、それぞれの場合に吸着ミス及び／又は落下が発生しなかったことを確認した。この結果は、本発明の実施形態１〜４の吸着装置は高温下で高精度に被搬送物を吸着し保持することが可能であることを示すものである。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明の吸着装置及び搬送装置は、大面積の被搬送物を特に高温下で高精度に吸着して保持するための吸着装置及び上記吸着装置を搭載する搬送装置を提供することができる。このため、機械産業、自動車産業などの製造業界への更なる貢献が期待できる。
【符号の説明】
【０１７６】
２        被搬送物（基板トレイ）
４        回転機構
５        基板
６        加熱機構
７        チャンバ
１０        開口通路
１２        昇降機構
１３        移動機構
２０        ベース部材
２２        吸着ヘッド
２４        排気経路
２５        異物
３０        板状保持部材
３０ａ      板状保持部材
３０ｂ      板状保持部材
３０ｃ      板状保持部材
３０ｄ      板状保持部材
３０ｄ’    板状保持部材
３１        取付け部
３２        保持部
３２ａ      保持部
３２ｂ      保持部
３２ｃ      保持部
３２ｄ      保持部
３２ｄ’    保持部
３３        開口部
３３ｃ      開口部
３３ｃ      保持部
３３ｄ      開口部
３３ｄ’    開口部
３３ｄ１    開口部
３３ｄ１’  開口部
３３ｄ２    開口部
３３ｄ２’  開口部
３５        距離（内部を経由してつなぐ距離）
３５ｃ      距離（内部を経由してつなぐ距離）
３５ｃ２    距離（内部を経由してつなぐ距離、迂回部分）
３５ｄ      距離（内部を経由してつなぐ距離）
４０        吸着部材
４０ａ      吸着部材
４１        吸着面
４１ａ      吸着面
５０        検出器
６０        輻射防止板
１００        気相成長装置
１０１        吸着装置
１１１        搬送装置
１０１ａ      吸着装置
１０１ｂ      吸着装置
１０１ｃ      吸着装置
１０１ｄ      吸着装置
１０１ｅ      吸着装置
ｄ１      反時計回り方向
ｄ２      時計回り方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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