(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理空間を画成する真空チャンバーを有する真空システムにおける対向する長手方向に延びる２つの側壁に設けられ、前記側壁の長手方向に平行する搬送方向に沿って前記基板が載置搬送される基板搬送装置であって、
前記基板の搬送方向沿いの長手側部及び前記側壁の間に前記長手側部に平行に設けられたリンクフレームと、
対応する前記リンクフレームが連動可能に前記リンクフレームと連結されるように、前記リンクフレームと対応する前記側壁との間に設けられた搬送手段とを備え、
前記搬送手段は、
前記側壁のそれぞれ及び対応する前記リンクフレームの間に設けられた移動機構であって、前記リンクフレームが連動駆動されるように前記リンクフレームが対応する前記側壁に対して、前記基板が載置されるロード位置と前記基板が離脱するアンロード位置との間で往復動可能に搬送方向と直交する前後方向に進退する移動機構と、
前記側壁のそれぞれ及び対応する前記リンクフレームの間に、前記移動機構と搬送方向間隔をおいて前記リンクフレームの往復動に連動して進退するように前記リンクフレームと連結されて設けられた転動機構あって、前記側壁に搬送方向と直交な軸方向に貫通して設けられたベースと、前記ベースを軸方向に貫通して前記リンクフレーム側に向かって突き出るように搬送方向に直交する軸線を中心として回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸の突出端側且つ前記リンクフレームの前記基板側に前記回転軸の回転により回転可能に設けられた第１のローラーを有し、前記移動機構の駆動により前記リンクフレームの前記ロード位置への移動に連動して前進すると、前記第１のローラーが前記基板の長手側部と接触して前記基板が載置され、前記リンクフレームの前記アンロード位置への移動に連動して後退すると、前記基板から離脱して遠ざかる転動ユニットを有する転動機構と、を備えていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記転動機構は更に、
前記回転軸の突き出た一端部が挿入され前記回転軸の回転により回転可能に設けられた従動筒と、
前記回転軸に軸方向と垂直に直立すると共に前記従動筒より突き出るようにロッド状に形成された複数の突起とを有し、
前記従動筒は、軸方向に前記リンクフレームを貫通して突出し前記第１のローラーが取り付けられた前端筒部と、前記回転軸の一端部が挿入される後端筒部とを有し、
前記後端筒部は、前記突起が軸方向に沿って進退可能に挿通されるように軸方向沿いに延伸されるガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記移動機構は
前記側壁に設けられた第２の駆動部と、
前記リンクフレームが連動して進退可能に前記第２の駆動部により進退駆動されるように前記第２の駆動部に連結されると共に前記リンクフレーム側に突出されて設けられたリンク部と、
前記リンク部の突出された先端側に前記基板の搬送移動により回転可能に設けられた第２のローラーと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記搬送手段は更に、前記移動機構及び前記転動機構と搬送方向間隔をおいて前記側壁と前記リンクフレームの間に設けられたフォロア機構を有し、
前記フォロア機構は、互いに搬送方向間隔をおいて設けられた複数の従動ユニットを有し、
個々の前記従動ユニットは、前記リンクフレームの前記基板側に取り付けられており、前記基板の搬送移動により回転可能に設けられた第３のローラーを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの一項に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記従動ユニットは更に、
前記側壁の前記リンクフレーム側に取り付けられている両端開口の筒状に形成されたブラケットと、
前記ブラケットより前記リンクフレーム側に向かって突き出ると共に前記ブラケット内に入れ子状に嵌挿されるように筒状に形成されている可動筒と、を有し、
前記第３のローラーは、前記可動筒の前記リンクフレーム側の突出端部側に回転可能に設けられることを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記転動機構は更に、前記転動ユニットと連結されて前記転動ユニットを進退可能に駆動する駆動ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記駆動ユニットは、駆動力を発生する第１の駆動部と、前記転動ユニットに駆動力を伝える伝達部と、を有することを特徴とする請求項６に記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記突起は、前記回転軸に螺結されて設けられたねじ棒であることを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項９】
基板を載置して搬送移動する基板搬送装置に用いられ、前記基板の搬送方向と直交する前後方向の進退運動をするように設けられる転動ユニットであって、
前記基板搬送装置に取り付けられるベースと、
前記ベースを前後方向と平行に貫通して突き出るように搬送方向に直交する軸線を中心として回転可能に設けられた回転軸と、
前記回転軸の突出端側に前記回転軸の回転により回転可能に設けられた第１のローラーと、
前記回転軸に対して前後方向に滑り移動されるように前記回転軸の突き出た一端部が挿入されて設けられた従動筒と、
前記回転軸に軸方向と垂直に直立すると共に前記従動筒より突き出るようにロッド状に形成された複数の突起と、を備え、
前記従動筒は、軸方向に突出されて前記第１のローラーが取り付けられた前端筒部と、前記回転軸の一端部が挿入される後端筒部と、を有し、
前記後端筒部は、前記突起が軸方向に沿って進退可能に挿通されるように軸方向沿いに延伸されるガイド溝が形成されていることを特徴とする転動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板等の被処理体に例えばスパッタリングプロセス等の加熱成膜処理が施される際に真空チャンバーにて基板を載置搬送するための基板搬送装置及び該基板搬送装置に用いられる転動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の基板搬送装置の一例として特許文献１の真空システム内に用いられた搬送装置が知られている。この特許文献１では、図１１に示すように、搬送装置９は、真空チャンバー９２における対向する両側に転動手段９１が取り付けられており、各転動手段９１は所定の回転軸に回転可能に設けられた複数のローラー９１１を有し、両側のローラー９１１の離間距離に対応するサイズを有する基板９０の両側のエッジに近い部分がローラー９１１に接触した状態で基板９０が載置されて搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】台湾登録実用新案第Ｍ３７８２２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、基板９０には色々なサイズがあり、それらに適応させるためにはローラー９１１の位置の変更手段や、専用ローラーを備えた他の搬送手段を用意しなければならない上、変更するときの作業も時間がかかるため、設備費用が高騰し、製造コストが上がる問題点がある。また、基板を他の真空チャンバーに移送する場合、転動手段９１は相対的に移動退避して基板を他の搬送装置に引き渡すことができないため、移送する手間が掛かり、例えばスパッタリングプロセス等の処理効率が下がる問題点もある。
本発明は、基板のサイズに応じて載置搬送することが可能な基板搬送装置及び基板搬送装置に用いられる転動ユニットを提供することを一つの目的とする。
また、本発明は、基板の移送が必要であっても簡単に効率よく達成でき、移送作業の自由度及び適用性を高めることができる基板搬送装置及び基板搬送装置に用いられる転動ユニットを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、基板を処理する処理空間を画成する真空チャンバーを有する真空システムにおける対向する長手方向に延びる２つの側壁に設けられ、前記側壁の長手方向に平行する搬送方向に沿って前記基板が載置搬送される基板搬送装置を提供する。本考案に係る基板搬送装置は、前記基板の搬送方向沿いの長手側部及び前記側壁の間に前記長手側部に平行に設けられたリンクフレームと、対応する前記リンクフレームが連動可能に前記リンクフレームと連結されるように、前記リンクフレームと対応する前記側壁との間に設けられた搬送手段とを備え、前記搬送手段は、前記側壁のそれぞれ及び対応する前記リンクフレームの間に互いに搬送方向間隔をおいて複数設けられた移動機構であって、前記リンクフレームが連動駆動されるように前記リンクフレームが対応する前記側壁に対して前記基板が載置されるロード位置と前記基板が離脱するアンロード位置との間に往復動可能に搬送方向と直交する前後方向に進退する移動機構と、前記側壁のそれぞれ及び対応する前記リンクフレームの間に、前記移動機構と搬送方向間隔をおいて前記リンクフレームの往復動に連動して進退するように前記リンクフレームと連結されて設けられた転動機構であって、前記側壁に搬送方向と直交な軸方向に貫通して設けられたベースと、前記ベースを軸方向に貫通して前記リンクフレーム側に向かって突き出るように搬送方向に直交する軸線を中心として回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸の突出端側且つ前記リンクフレームの前記基板側に前記回転軸の回転により回転可能に設けられた第１のローラーを有し、前記移動機構の駆動により前記リンクフレームの前記ロード位置への移動に連動して前進すると、前記第１のローラーが前記基板の長手側部と接触して前記基板が載置され、前記リンクフレームの前記アンロード位置への移動に連動して後退すると、前記基板から離脱して遠ざかる転動ユニットを有する転動機構とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
また、上記目的を達成するために、本発明は、本発明に係る基板搬送装置に用いられ、前記基板の搬送方向と直交する前後方向の進退運動をするように設けられる転動ユニットをも提供する。本発明に係る転動ユニットは、前記基板搬送装置に取り付けられるベースと、前記ベースを前後方向と平行に貫通して突き出るように搬送方向に直交する軸線を中心として回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸の突出端側に前記回転軸の回転により回転可能に設けられた第１のローラーと、前記回転軸に対して前後方向に滑り移動されるように前記回転軸の突き出た一端部が挿入されて設けられた従動筒と、前記回転軸に軸方向と垂直に直立すると共に前記従動筒より突き出るようにロッド状に形成された複数の突起とを備え、前記従動筒は、軸方向に突出されて前記第１のローラーが取り付けられた前端筒部と、前記回転軸の一端部が挿入される後端筒部とを有し、前記後端筒部は、前記突起が軸方向に沿って進退可能に挿通されるように軸方向沿いに延伸されるガイド溝が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従動筒が突起のガイド溝内の滑り移動と共に回転軸に相対して基板側に向かって滑り移動されると、第１のローラーが基板に向かって前進する。第１のローラーの前進運動により第１のローラーは基板と接触して基板が載置される。そして、従動筒が突起のガイド溝内の滑り移動と共に回転軸に相対して基板が離脱する側に向かって滑り移動されると、第１のローラーが基板から遠ざかるように後退する。第１のローラーの後退運動により第１のローラーは基板から離脱して遠ざかる。従って、第１のローラーの前後方向の進退運動により搬送する基板のサイズに応じて載置搬送することができる。また、基板を他の真空チャンバーに移送する場合、第１のローラーは進退運動をして他の搬送装置に引き渡すことができるので、移送する手間が掛からずに済む。従って、製造コストを大幅に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る基板搬送装置が真空システムに取り付けられて用いられる一構成例を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の構成例の一部を拡大して、リンクフレームがロード位置に移動された状態を説明する平面図である。
【図３】本発明に係る基板搬送装置の一例を概略的に示す斜視図である。
【図４】リンクフレームがロード位置に移動された場合の移動機構の動作を概略的に示す説明断面図である。
【図５】リンクフレームがロード位置に移動された場合の転動機構の動作を概略的に示す説明断面図である。
【図６】リンクフレームがロード位置に移動された場合のフォロア機構の動作を概略的に示す説明断面図である。
【図７】図１の構成例の一部を拡大して、リンクフレームがアンロード位置に移動された状態を説明する平面図である。
【図８】リンクフレームがアンロード位置に移動された場合の移動機構の動作を概略的に示す説明断面図である。
【図９】リンクフレームがアンロード位置に移動された場合の転動機構の動作を概略的に示す説明断面図である。
【図１０】リンクフレームがアンロード位置に移動された場合のフォロア機構の動作を概略的に示す説明断面図である。
【図１１】従来の基板搬送装置の一例を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る好適な実施の形態例について、添付図面を参照して説明する。
（実施の形態）
図１は、真空システムに取り付けられて用いられる本発明に係る基板搬送装置の一構成例を概略的に示す平面図、図２はこの構成例の一部を拡大して示す平面図である。図中、１は基板３を処理する処理空間１１を画成する真空チャンバー１２を有する真空システム、２は、真空チャンバー１２における対向する長手方向に延びる２つの側壁１２１に設けられ、該側壁１２１の長手方向に平行する搬送方向に沿って基板３を載置搬送する基板搬送装置である。
【００１０】
基板搬送装置２は、基板３の搬送方向沿いの長手側部３１及び対応する側壁１２１の間に長手側部３１に平行に設けられたリンクフレーム４、４と、各リンクフレーム４及び対応する側壁１２１の間に所定搬送方向間隔をおいて配置され、リンクフレーム４を対応する側壁１２１に対して基板３が載置されるロード位置と基板３が離脱するアンロード位置との間に搬送方向に直交する前後方向において往復運動可能に進退する搬送手段２００、２００とを備えている。基板３は両側の搬送手段２００、２００を跨ぐように載置される。
【００１１】
搬送手段２００は、リンクフレーム４と側壁１２１との間に連結されて設けられており、転動機構６と移動機構５とフォロア機構７とを備えている。なお、リンクフレーム４は、基板３の長手側部３１に平行の長板部材であり、転動機構６と移動機構５とフォロア機構７とが取り付けられるための複数の取付孔４１が互いに所定の間隔をおいて設けられている。側壁１２１には、各取付孔４１に対応して複数の通孔１２０が設けられている。
【００１２】
移動機構５は、図１〜３に示されているように、側壁１２１に固定され、側壁１２１からリンクフレーム４側に向かって突き出て延びた継ぎ筒５１１がある第２の駆動部５１と、第２の駆動部５１の継ぎ筒５１１に挿通されて設けられており、取付孔４１の側壁１２１側の一側から取付孔４１の基板３側の他側へ突き出て延びて筒柱状に形成されているリンク部５２と、リンク部５２の突き出た先端部５２ａ側に基板３の移動搬送により回転可能に設けられた第２のローラー５３とを有する。
【００１３】
リンク部５２は、第２の駆動部５１によって搬送方向に直交な軸方向に沿って往復動可能に駆動されることにより、リンクフレーム４が側壁１２１に対して離れるように移動されて基板が載置されるロード位置と、リンクフレーム４が側壁１２１に対して近づくように移動されて基板が離脱するアンロード位置との間で前後方向に進退する。
【００１４】
なお、第２の駆動部５１は、この例では、油、空気などを用いる流体圧シリンダーであり、その個数は搬送する基板の数に応じて適宜増減することができる。
【００１５】
転動機構６は、図１〜３に示されているように、基板３の搬送方向と直交する前後方向の進退運動をするように側壁１２１のそれぞれ及び対応するリンクフレーム４の間に移動機構５と搬送方向に間隔をおいて設けられた複数の転動ユニット６１と、転動ユニット６１を駆動する駆動ユニット６２とを有する。
【００１６】
駆動ユニット６２は、駆動力を発生する第１の駆動部６２１と、転動ユニット６１に駆動力を伝える伝達部６２２とを有する。第１の駆動部６２１は例えばモータであり、伝達部６２２は例えばエンドレスベルトであり、エンドレスベルトが隣接する転動ユニット６１、６１に周回されるように設けられ、エンドレスベルトの回転により転動ユニット６１が連動して回転駆動される。
【００１７】
転動ユニット６１は、側壁１２１の通孔１２０に貫通して設けられており両端が開放された筒状に形成されたベース６１１と、伝達部６２２と連結されておりベース６１１を貫通してリンクフレーム４側に向かって突き出るように搬送方向に直交する軸線６１０を中心として回転可能に設けられた回転軸６１２と、リンクフレーム４の基板３側の一側に取り付けられており、回転軸６１２のベース６１１から突き出た一端部側に回転軸６１２の回転により回転可能に設けられた第１のローラー６１５とを有する。
【００１８】
転動ユニット６１は、この例では更に、回転軸６１２に対して前後方向に滑り移動可能に回転軸６１２の一端部が挿入されるように取付孔４１に遊動可能に設けられた従動筒６１４と、従動筒６１４より突き出るように回転軸６１２に軸方向と垂直に植設され、ロッド状に形成された複数の突起６１３とを有する。従動筒６１４は、リンクフレーム４から突き出て第１のローラー６１５が取り付けられた前端筒部６１６と、回転軸６１２の一端部が挿入される収容空間６１８を画成した後端筒部６１７とを有し、後端筒部６１７は、軸方向沿いに延伸されるガイド溝６１９が収容空間６１８に空間的に連通するように形成されており、突起６１３が軸方向に沿って進退可能に挿通されている。従動筒６１４の前進運動により、第１のローラー６１５が連動して前進すると基板３の長手側部３１と接触して基板３が載置され、また、従動筒６１４の後退運動により、第１のローラー６１５が基板３から離脱して遠ざかる。
【００１９】
ガイド溝６１９は、この例では、後端筒部６１７に互いに対向するように２つ設けられ、突起６１３は各ガイド溝６１９に２つずつ挿通されるように４つ用いられているが、移動の安定性を考慮した上で適切な個数を配置することが可能である。なお、突起６１３として、ガイド溝６１９に挿通されて回転軸６１２に螺結されるねじ棒を用いてもよい。
【００２０】
フォロア機構７は、図１〜３に示されているように、互いに搬送方向間隔をおいて側壁１２１とリンクフレーム４の間に設けられた複数の従動ユニット７１を有する。従動ユニット７１は、側壁１２１の通孔１２０のリンクフレーム４側に取り付けられている両端開口の筒状に形成されたブラケット７１１と、ブラケット７１１よりリンクフレーム４側に向かって突き出ると共にブラケット７１１内に入れ子状に嵌挿されるように筒状に形成されている可動筒７１２と、リンクフレーム４の基板３側の一側に取り付けられており、可動筒７１２のリンクフレーム４側の突出端部７１２ａ側に基板３の搬送移動により回転可能に設けられた第３のローラー７１３とを有する。可動筒７１２はリンクフレーム４の前後方向の往復動によりブラケット７１１に対して相対滑り移動される。なお、フォロア機構７は、基板３の数に応じて適宜増減することができる。
【００２１】
この例では、第１のローラー６１５は、回転軸６１２の回転駆動により回転可能に転がる駆動ローラーであるが、第２のローラー５３及び第３のローラー７１３は、基板３の搬送移動が順調に行われるために設けられ、基板３の搬送移動に連動されるように転がる従動ローラーである。
【００２２】
次に、以上のように構成された基板搬送装置の動作を以下に説明する。
まず、電源投入により、第２の駆動部５１が作動する。第２の駆動部５１の駆動により、図４に示されているように、リンク部５２が第２の駆動部５１からリンクフレーム４に向かって突き出るように移動されると、リンクフレーム４が連動して基板３側に前進移動され、第２のローラー５３が基板３の長手側部３１と接触して基板３が載置される。そして、リンクフレーム４の基板３側の前進移動により、図５に示されているように、突起６１３がガイド溝６１９内を滑り移動されながら、従動筒６１４が回転軸６１２に相対して基板３側に移動されると、第１のローラー６１５が基板３の長手側部３１と接触して基板３が載置される。そして、リンクフレーム４の前進移動により、図６に示されているように、可動筒７１２がブラケット７１１から突き出るように相対移動されると、第３のローラー７１３が基板３の長手側部３１と接触して基板３が載置される。このようにすると、図２に示されているように、リンクフレーム４がロード位置に前進移動され、基板３は第２のローラー５３、第１のローラー６１５及び第３のローラー７１３とに接触されて載置される。
【００２３】
次に、第２の駆動部５１の駆動により、図８に示されているように、リンク部５２が側壁１２１側に近づくように移動されながら、リンクフレーム４が連動して側壁１２１側に後退するように移動される。リンクフレーム４の側壁１２１側への後退移動により、図９に示されているように、突起６１３がガイド溝６１９内を滑り移動されながら、回転軸６１２の一端部がリンクフレーム４側に向かって滑り移動されると共に、従動筒６１４が回転軸６１２に対して側壁１２１側に向かって相対移動される。また、リンクフレーム４の後退移動により、フォロア機構７は、図１０に示されているように、可動筒７１２がブラケット７１１内に挿通されるように相対移動される。このようにすると、図７に示されているように、リンクフレーム４がアンロード位置に移動され、第２のローラー５３、第１のローラー６１５及び第３のローラー７１３は基板３から離脱されて遠ざかる。
【００２４】
また、基板３が第１のローラー５３、第２のローラー６１５及び第３のローラー７１３に載置されている場合、第２の駆動部６２が駆動すると、回転軸６１２が回転駆動される。回転軸６１２の回転により従動筒６１４及び第２のローラー６１５が連動して回転される。第１のローラー６１５の回転により、基板３が搬送方向に沿って移動されると、第２のローラー５３及び第３のローラー７１３が連動して転動される。これによって、基板３をより順調に所定の処理位置に移動させるように搬送することができる。
【００２５】
また、複数の第２のローラー５３、第１のローラー６１５及び第３のローラー７１３によって基板３は安定して載置されながら、駆動ユニット６２だけを用いて移動搬送されることができるので、多くの動力装置を使わずに済む。
【００２６】
以上のように、移動機構５の駆動によりリンクフレーム４を前後方向に移動させると、従動筒６１４が突起６１３のガイド溝６１９内の滑り移動と共に、例えば回転軸６１２に相対して基板３側に向かって滑り移動されると、第１のローラー６１３が基板に向かって前進する。第１のローラー６１３の前進運動により第１のローラー６１３は基板３と接触して基板３が載置される。その一方、リンクフレーム４の進退移動により、例えば従動筒６１４が回転軸６１２に相対して基板３が離脱する側に向かって滑り移動されると共に、突起６１３がガイド溝６１９内を滑り移動されると、第１のローラー６１５が基板３から遠ざかるように後退する。第１のローラー６１５の後退運動により第１のローラー６１５は基板３から離脱して遠ざかる。従って、第１のローラー６１５の前後方向の進退運動により、搬送する基板３のサイズに応じて載置搬送することができる。また、基板３を他の真空チャンバーに移送する場合、第１のローラー６１５は進退運動をして他の搬送装置に引き渡すことができるので、移送にかかる手間を大幅に省くことができ、従って、製造コストを大幅に抑えることができる。また、第２のローラー５３及び第３のローラー７１３は、基板３の搬送移動により回転されるので、基板３をより順調に搬送移動することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る基板搬送装置及び転動ユニットは、半導体基板等の被処理体に例えばスパッタリングプロセス等の加熱成膜処理が施される際に真空チャンバーにて基板を載置搬送するための基板搬送装置に有用である。
【符号の説明】
【００２８】
１    真空システム
１１    処理空間
１２    真空チャンバー
１２０    通孔
１２１    側壁
２    基板搬送装置
２００    搬送手段
３    基板
３１    長手側部
４    リンクフレーム
４１    取付孔
５    移動機構
５１    第２の駆動部
５１１    継ぎ筒
５２    リンク部
５２ａ    先端部
５３    第２のローラー
６    転動機構
６１    転動ユニット
６１０    軸線
６１１    ベース
６１２    回転軸
６１３    突起
６１４    従動筒
６１５    第１のローラー
６１６    前端筒部
６１７    後端筒部
６１８    収容空間
６１９    ガイド溝
６２    駆動ユニット
６２１    第１の駆動部
６２２    伝達部
７    フォロア機構
７１    従動ユニット
７１１    ブラケット
７１２    可動筒
７１２ａ    突出端部
７１３    第３のローラー
【図１】
0005385441.tif 000002
【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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