(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板の主面を略水平に保ちながら該基板を搬送すると共に該基板の温度を制御する機能を備えた基板搬送装置であって、
略水平かつ上向きの平面である温度制御面を有し該温度制御面の温度を一様に制御する温度制御手段と、
上記基板を搬送するための無端紐帯を有し該無端紐帯の搬送側が上記温度制御面に沿って延伸するように設けられた搬送手段と、
上記無端紐帯の上記搬送側が上記温度制御手段と非接触であると共に該搬送側の上面が上記温度制御面よりも上方に位置する第１状態と、該搬送側が該温度制御手段と接触することによって該搬送側の上面が該温度制御手段による温度制御を享受して該搬送側の上面の温度が該温度制御面の温度と同程度になると共に該搬送側の上面と該温度制御面とが連なって一連の基板載置面を形成する第２状態と、のいずれかに、該無端紐帯の状態を遷移させる状態遷移手段と、
を具備し、
上記基板を搬送するとき上記無端紐帯が上記第１状態とされた上で走行されると共に上記搬送側の上面に該基板が載置され、該基板の温度を制御するとき該無端紐帯が停止された上で上記第２状態とされると共に上記基板載置面に該基板が載置される、
基板搬送装置。
【請求項２】
上記温度制御面に密着され面内方向の熱を均一化する平板状の均熱板をさらに備え、
上記無端紐帯が上記第１状態にあるとき上記搬送側の上面は上記均熱板の上面よりも上方に位置し、該無端紐帯が上記第２状態にあるとき該搬送側の上面と上記温度制御面に代わって該均熱板の上面とが連なって上記基板載置面を形成する、
【請求項３】
上記搬送側と上記温度制御手段との接触部分と該搬送側の上面との間の熱伝導性は上記均熱板の上面と上記温度制御面との間の熱伝導性よりも高い、
請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
上記温度制御手段は上記温度制御面を有する概略扁平台状のユニットを含み、
上記温度制御面が複数に分割されるように上記ユニットは複数のブロックに分割され、
上記均熱板は分割された複数の上記ブロック間の隙間部分をも覆うように該複数のブロックの上記温度制御面を全体にわたって覆うように設けられた、
請求項２または３に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
上記無端紐帯が上記第２状態にあるとき該無端紐帯の戻り側の下面に対して上記温度制御手段による温度制御を享受させる温度制御享受手段をさらに備える、
請求項１ないし４のいずれかに記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬送装置に関し、特に、平板状の基板の主面を略水平に保ちながら当該基板を搬送すると共に当該基板の温度を制御する機能を備えた、基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）装置やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置等の表面処理装置、とりわけインライン式やループ式，ターンバック式等の搬送機構を備えた装置、においては、例えば特許文献１に開示されているように、被処理物としての基板がトレイに載置された状態で搬送されることが多い。また、表面処理の際に、基板が積極的に加熱されることがあるが、この場合、トレイとして例えばカーボン繊維のように熱伝導性（熱拡散性）の高い素材で形成されたものが採用されると共に、このトレイ上に基板が密着された状態（要するに寝かした状態）で載置されることによって、基板全体にわたって一様な加熱が実現される。なお、従来技術では、トレイが大気に曝されることのないよう工夫されており、この工夫によって、トレイに水分等の不純物が付着するのが防止され、良好な膜質が得られる、とされている。また、トレイの温度低下が防止されるので、当該トレイの予熱が必要とされる場合に、その予熱に掛かる時間が短縮され、生産性が向上する、ともされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３５７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、基板と一緒にこれよりもサイズの大きいトレイが搬送されるので、その分、装置全体が大型化する。しかも、トレイは一種の消耗品であるため、ランニングコストが掛かり、不経済である。特に、上述のカーボン繊維製のように高価なトレイが採用されると、より一層不経済である。さらに、基板のみならずトレイも加熱されるため、その分、無駄なエネルギが消費される。これもまた、ランニングコストの増大を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、従来よりも小型であり、併せてランニングコストを低減することができる基板搬送装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は、平板状の基板の主面を略水平に保ちながら当該基板を搬送すると共に当該基板の温度を制御する機能を備えた基板搬送装置であって、略水平かつ上向きの平面である温度制御面を有し、この温度制御面の温度を一様に制御する温度制御手段を、具備する。そして、基板を搬送するための無端紐帯を有し、この無端紐帯の搬送側が温度制御面に沿って延伸するように設けられた搬送手段をも、具備する。さらに、無端紐帯の搬送側が温度制御手段と非接触であると共に、当該搬送側の上面、言わば基板搬送面、が温度制御面よりも上方に位置する第１状態と、当該搬送側が温度制御手段と接触することによって当該基板搬送面が温度制御手段による温度制御を享受して当該基板搬送面の温度が温度制御面の温度と略同程度になると共に、当該基板搬送面と温度制御面とが連なって一連の基板載置面を形成する第２状態と、のいずれかに、無端紐帯の状態を遷移させる状態遷移手段を、具備する。そして、基板を搬送するとき、無端紐帯は第１状態とされた上で走行されると共に、この無端紐帯の搬送側の基板搬送面に基板が載置される。一方、基板の温度を制御するとき、無端紐帯は停止された上で第２状態とされると共に、基板載置面に基板が載置される、というものである。
【０００７】
この構成によれば、基板を搬送するとき、搬送手段の無端紐帯は、状態遷移手段によって、第１状態とされる。つまり、無端紐帯の搬送側が温度制御手段と非接触であると共に、当該搬送側の上面である基板搬送面が温度制御手段の有する温度制御面よりも上方に位置する状態とされる。その上で、無端紐帯が走行され、この走行中の無端紐帯に基板が搬入され、詳しくは当該無端紐帯の搬送側の基板搬送面に基板が載置される。搬入された基板は、無端紐帯によって、搬送され、詳しくは温度制御面の上方を当該温度制御面に沿う方向に搬送される。この搬送過程において、基板が所定の停止位置に到達すると、無端紐帯が停止される。その上で、無端紐帯は、第１状態から第２状態へと遷移される。この第２状態において、無端紐帯の搬送側が温度制御手段と接触することによって、当該搬送側の基板搬送面が温度制御手段による温度制御を享受して、当該基板搬送面の温度が温度制御面の温度と同程度になる。併せて、基板搬送面と温度制御面とが連なって、一連の水平面である基板載置面、を形成する。即ち、一様な温度に制御された基板載置面が形成される。そして、この基板載置面上に、基板が載置され、詳しくは当該基板の下側主面が密着される。この結果、基板載置面を介して、基板全体が一様な温度に制御される。この基板の温度制御が所期の通りに行われた後、無端紐帯は、改めて第２状態から第１状態へと遷移され、その上で、走行される。これによって、基板は、再び搬送され、最終的に搬出される。
【０００８】
なお、本発明において、温度制御面に、平板状の均熱板が密着さてもよい。この均熱板は、自身の面内方向における熱を均一化するものであり、このような均熱板が温度制御面に密着されることで、当該温度制御面の熱が均熱板の面内方向に一様に拡散され、ひいては基板全体がより一様な温度に制御される。ただし、この場合、無端紐帯が第１状態にあるとき、その搬送側の基板搬送面は、均熱板の上面よりも上方に位置するものとする。そして、無端紐帯が第２状態にあるとき、その搬送側の基板搬送面は、温度制御面に代えて均熱板の上面と連なることによって、基板載置面を形成するものとする。
【０００９】
また、無端紐帯の搬送側と温度制御手段との接触部分と当該搬送側の基板搬送面との間の熱伝導性は、均熱板の上面と当該温度制御手段の温度制御面との間の熱伝導性よりも高いことが、望ましい。このようにすれば、無端紐帯が第１状態から第２状態に遷移したとき、その搬送側の基板搬送面が短時間で均熱板の上面と同様の温度となり、ひいては基板載置面全体が短時間で一様な温度に制御される。このことは、基板の温度制御の短縮化に、大きく貢献する。
【００１０】
さらに、温度制御面は、その温度次第で膨張し、または収縮するため、このことによる当該温度制御面の変形（歪み）を防止するべく、複数に分割されるのが、望ましい。具体的には、この温度制御面を有する温度制御手段は、当該温度制御面を有する概略扁平台状のユニットを含むものとする。そして、このユニットの温度制御面が複数に分割されるように、当該ユニットが複数のブロックに分割される。この場合、分割された各温度制御面（ブロック）間に隙間が形成されるので、この隙間部分において各温度制御面全体にわたっての温度の均一性が崩れることが、懸念される。しかし、この懸念は、当該隙間部分を覆うように各温度制御面全体にわたって上述の均熱板が設けられることで、払拭される。
【００１１】
加えて、本発明においては、無端紐帯が第２状態にあるとき、当該無端紐帯の戻り側の下面に対して温度制御手段による温度制御を享受させる温度制御享受手段が、さらに設けられてもよい。即ち、上述したように、無端紐帯が第２状態にあるとき、その搬送側の基板搬送面（搬送側の上面）は、温度制御手段によって温度制御される。このとき、無端紐帯のそれ以外の部分、例えば次に搬入される基板が載せられるであろう（つまり次に基板搬送面となるであろう）戻り側の下面、についても、温度制御手段によって言わば事前に温度制御されれば、当該次に搬入される基板の温度制御が短時間で実現される。このために、当該温度制御享受手段が、さらに設けられてもよい。
【００１２】
本発明は、上述したＰＶＤ装置やＣＶＤ装置等の表面処理装置に適用可能である。この場合、無端紐帯が第２状態にあるときに、表面処理が行われる。そして、この表面処理は、基板の上側主面に対して施される。ところが、この表面処理過程において、表面処理の対象とされていない部分、つまり基板が載置されていない部分、に対しても、当該表面処理が施されることがある。このように基板の非載置部分に対して不本意な表面処理が施されるのを防止するべく、本発明では、当該非載置部分を遮蔽する遮蔽手段が、さらに設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上述したように、本発明によれば、従来技術とは異なり、トレイを用いることなく基板を搬送すると共に当該基板全体を一様な温度に制御することができる。ゆえに、従来よりも、基板搬送装置全体を小型化し、併せてランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図２】同実施形態の基板搬送時の状態を示す図解図である。
【図３】同実施形態の基板加熱時の状態を示す図解図である。
【図４】図２の要部を拡大して示す図解図である。
【図５】図３の要部を拡大して示す図解図である。
【図６】図３の別の要部を拡大して示す図解図である。
【図７】同実施形態の設置例を示す図解図である。
【図８】図６とは別の例を示す図解図である。
【図９】図４および図５とは別の例を示す図解図である。
【図１０】同実施形態における加熱ユニットの別例を示す図解図である。
【図１１】同加熱ユニットの図１０とはさらに異なる例を示す図解図である。
【図１２】同実施形態が設置されたインライン式の表面処理装置の一例を示す図解図である。
【図１３】図１２の表面処理装置に設置される同実施形態の別例の要部を拡大して示す図解図である。
【図１４】図１３の構成が別の状態にあるときの図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態について、例えばインライン式の表面処理装置に適用される基板搬送装置１０を例に挙げて、説明する。なお、このインライン式の表面処理装置においては、これを構成する成膜処理室やロードロック室等の個々の室に、本実施形態に係る基板搬送装置１０が１台ずつ設置される。
【００１６】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る基板搬送装置１０は、矩形平板状の基板、例えば太陽電池用のガラス基板１００、を被処理物として搬送すると共に加熱する機能を備えるものであり、当該基板１００の載置台となる温度制御手段としての概略扁平台状の加熱ユニット１２を有している。ここで、図１は、基板搬送装置１０の平面図であり、図２は、当該基板搬送装置１０によって特に基板１００が搬送されるときの状態を示す図である。そして、図３は、基板搬送装置１０によって基板１００が加熱されるときの状態を示す図であり、この図３の状態においては、基板１００の表面（上側主面）に所定の被膜を形成するための成膜処理も並行される。なお、図２（ａ）および図３（ａ）においては、図示の便宜上、加熱ユニット１２を省略してある。
【００１７】
加熱ユニット１２は、水平な上面（加熱面）を有しており、この上面を一様に加熱するべく、図示しない加熱手段としてのヒータを内蔵している。そして、この加熱を速やかに実現するために、当該加熱ユニット１２の上面を含む筐体は、比較的に熱伝導率の高い素材、例えばアルミニウム合金、によって形成されている。なお、このアルミニウム合金の熱伝導率は、例えば１３７［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］である。
【００１８】
さらに、加熱ユニット１２の上面には、厚さ寸法が２［ｍｍ］〜８［ｍｍ］の平板状の均熱板１４が密着されている。この均熱板１４は、加熱ユニット１２の筐体（アルミニウム合金）よりも熱伝導率が低いものの、特にその面内方向（水平方向）の熱伝導率が面外方向（鉛直方向）の熱伝導率よりも高い、という性質を有しており、例えばカーボンファイバコンポジット材によって形成されている。なお、この均熱板１４の面内方向熱伝導率は、例えば３１［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］であり、面外方向（鉛直方向）の熱伝導率は、例えば４［Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１］である。このような均熱板１４が加熱ユニット１２の上面に密着されることで、当該加熱ユニット１２の上面の熱が均熱板１４の面内方向に一様に拡散され、ひいては当該熱が均熱板１４の上面に一様に現れる。
【００１９】
この均熱板１４を含む加熱ユニット１２には、当該均熱板１４の上面から加熱ユニット１２の下面に貫通し、かつ、当該均熱板１４を含む加熱ユニット１２の一方の端縁から他方の端縁に至り、さらに、互いに平行を成して延伸する、複数、例えば３つ、の直線状の貫通条１６，１６および１６が設けられている。つまり、厳密に言えば、当該均熱板１４を含む加熱ユニット１２は、これら３つの貫通条１６，１６および１６によって、４つに分割されている。そして、この４つに分割されたそれぞれの加熱ユニット１２ごとに上述のヒータが内蔵されており、これらのヒータは（加熱ユニット１２の上面全体の温度が一様になるように）互いに独立して制御可能とされている。なお、３つの貫通条１６，１６および１６のうちの１つは、均熱板１４を含む加熱ユニット１２の中央をその長手方向に沿って延伸するように設けられている。そして、他の２つの貫通条１６および１６は、中央の貫通条１６に関して互いに対称となるように、均熱板１４を含む加熱ユニット１２の側縁寄りに設けられている。また、これらの貫通条１６，１６および１６によって４分割された均熱板１４を含む加熱ユニット１２は、図示しない固定部材によって、表面処理装置の筐体２００、に固定されている。
【００２０】
そして、それぞれの貫通条１６に嵌装されるように、搬送手段としてのコンベヤ１８が設けられている。具体的には、コンベヤ１８は、いわゆるチェーン式のものであり、無端紐帯としてのローラチェーン２０を有している。そして、このコンベヤ１８は、ローラチェーン２０の搬送側（キャリア側）が貫通条１６の上方側において当該貫通条１６に沿って延伸すると共に、ローラチェーン２０の戻り側（リターン側）が貫通条１６の下方側において当該貫通条１６に沿って延伸するように設けられている。このため、ローラチェーン２０を張架する１対のスプロケット２２および２４は、均熱板１４を含む加熱ユニット１２の両端縁よりも外側に設けられている。なお、ローラチェーン２０は、いわゆるアタッチメント付きのものであり、このアタッチメントとして、当該ローラチェーン２０の走行方向（連結方向）を横切る断面が概略Ｔ字状のキャリア２６，２６，…が設けられている。このキャリア２６，２６，…は、均熱板１４よりも熱伝導率の高い素材によって形成されており、例えば加熱ユニット１２の筐体と同じアルミニウム合金製とされている。
【００２１】
各コンベヤ１８，１８および１８は、互いに共通の図示しない駆動手段としてのモータによって一括して駆動される。このため、当該モータの回転軸に結合された駆動軸２８が、各コンベヤ１８，１８および１８の駆動側スプロケット２２，２２および２２の中心を通る直線と平行を成すように、当該直線の斜め下方に設けられている。そして、この駆動軸２８には、各コンベヤ１８，１８および１８に対応する３つの同軸スプロケット３０，３０および３０が取り付けられており、それぞれの同軸スプロケット３０に、駆動力伝達手段としての駆動用チェーン３２を介して、対応するコンベヤ１８の駆動側スプロケット２２が連結されている。なお、それぞれのコンベヤ１８の従動側スプロケット２４には、これに駆動側スプロケット２２から離れる方向の外力を加えることでローラチェーン２０に一定の張力を付与するための自動テンション機構３４が付属されている。これは、ローラチェーン２０の周囲温度が変化することに伴う当該ローラチェーン２０の伸縮を吸収するためである。また、駆動側スプロケット２２と従動側スプロケット２４との間には、この間を走行するローラチェーン２０を案内するためのガイドフレーム３６が設けられている。
【００２２】
それぞれのコンベヤ１８は、状態遷移手段としての昇降ユニット３８によって、垂直方向に変位可能な状態に支持されている。具体的には、昇降ユニット３８は、コンベヤ１８の数の整数倍、例えば２倍、の合計６つの支持機構４０，４０，…を有している。そして、それぞれのコンベヤ１８は、２つの支持機構４０および４０によって支持されており、詳しくは、ガイドフレーム３６の適当な２箇所において、適当な２つの支持部材４２および４２を介して、当該２つの支持機構４０および４０のリフトピン４０ａおよび４０ａの先端に固定されている。また、それぞれの支持機構４０は、真空フィールドスルー４０ｂを有しており、この真空フィードスルー４０ｂを介して、それぞれのリフトピン４０ａの基部（下端側）が、表面処理装置の筐体（底板）２００の外部に引き出され、当該外部に設けられた駆動力変換伝達機構４４に結合されている。駆動力変換機構４４は、図示しないラック・アンド・ピニオンを内蔵しており、駆動源としての減速機付きモータ４６の回転駆動力を直線駆動力に変換して、各リフトピン４０ａ，４０ａ，…に伝達する。つまり、各リフトピンリフトピン４０ａ，４０ａ，…は、それぞれに共通の１台のモータ４６によって、一括して駆動される。言い換えれば、各コンベヤ１８，１８，…は、当該モータ４６によって、一括して昇降される。
【００２３】
さらに、加熱ユニット１２の下面には、それぞれの貫通条１６の一側縁に沿って延伸するように、温度制御享受手段としての合計３つのチェーンホルダ４８，４８および４８が設けられている。これらのチェーンホルダ４８，４８および４８は、各ローラチェーン２０，２０および２０の戻り側のキャリア２６，２６，…の下面に対向する水平のホルダ面４８ａ，４８ａおよび４８ａ（後述する図４および図５参照）を有しており、このため、当該戻り側のキャリア２６，２６，…の走行方向を横切る断面が概略Ｌ字状となるように形成されている。なお、これらのチェーンホルダ４８，４８および４８は、熱伝導率が比較的に高い素材、例えば上述したアルミニウム合金製、とされている。また、図２（ａ）および図３（ａ）から分かるように、昇降ユニット３８の各支持機構４０，４０，…が設けられている部分、言い換えれば支持部材４２，４２，…と干渉する部分、については、当該チェーンホルダ４８は除外されている。
【００２４】
加えて、均熱板１４を含む加熱ユニット１２の上方には、遮蔽手段としての昇降式のシールドプレート５０が設けられている。このシールドプレート５０は、基板１００の外周よりも少し小さい内周の矩形の開口窓５０ａを有しており、この開口窓５０ａが均熱板１４の上面と対向するように、上述した昇降ユニット３８とは別の図示しない昇降機構によって、垂直方向に変位可能な状態に支持されている。なお、このシールドプレート５０は、耐熱性および耐腐食性の高い素材、例えばステンレスまたは上述したカーボンファイバコンポジット材、によって形成されている。また、図示しないが、このシールドプレート５０には、その機械的強度を向上させるためのリブ等の適当な補強策が施されている。
【００２５】
このように構成された本実施形態の基板搬送装置１０は、加熱ユニット１２（ヒータ）が通電された上で、次のように動作する。
【００２６】
まず、図２に示すように、シールドプレート５０が所定の上昇位置にまで上昇されると共に、各コンベヤ１８，１８および１８もまた所定の上昇位置にまで上昇される。なお、図２においては、基板１００が記載されているが、この時点では、まだ当該基板１００は存在しない。また、このとき、特に図２（ａ）に示すように、それぞれの駆動用チェーン３２は、適度に張架された状態にある。
【００２７】
この状態において、各コンベヤ１８，１８および１８が駆動され、詳しくは図２（ａ）においてそれぞれの駆動側スプロケット２２が時計方向に回転される。これによって、各コンベヤ１８，１８および１８のローラチェーン２０，２０および２０の搬送側が、図２（ａ）に矢印３００で示す方向（図２（ａ）において左側から右側に向かう方向）に走行する。そして、各コンベヤ１８，１８および１８の上流側に当たる方向（図２（ａ）における左側の方向）から、基板１００が、その主面を水平にした状態で、当該各コンベヤ１８，１８および１８上に搬入され、詳しくは各ローラチェーン２０，２０および２０の搬送側のキャリア２６，２６，…上に載せられる。搬入された基板１００は、各コンベヤ１８，１８および１８によって、当該各コンベヤ１８，１８および１８の下流側に当たる方向（図２（ａ）において右側の方向）に搬送され、詳しくは均熱板１４の上方を当該均熱板１４の上面に沿って搬送される。この基板１００の搬送時の状態、特にチェーンホルダ４８を含む部分の状態を、図４に拡大して示す。
【００２８】
この図４に示すように、基板１００は、それぞれのローラチェーン２０の搬送側のキャリア２６，２６，…によって、均熱板１４の上方に持ち上げられた状態で搬送される。このときの均熱板１４の上面と基板１００の下面との間隔Ｄａは、当該基板１００の材質や寸法等を含む基板搬送装置１０全体の規模や用途によって異なるが、例えば５［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］である。なお、図４においては、戻り側のキャリア２６，２６…の下面と上述したチェーンホルダ４８のホルダ面４８ａとが互いに離れた状態にあり、言わば当該戻り側のキャリア２６，２６，…が宙に浮いた状態にあるが、実際には、当該戻り側のキャリア２６，２６…の下面とチェーンホルダ４８のホルダ面４８ａとは互いに接触した状態にある。これは、戻り側のキャリア２６，２６，…を含む当該戻り側のローラチェーン２０が自重によって下方に撓むからである。つまり、戻り側のキャリア２６，２６，…は、その下面をチェーンホルダ４８のホルダ面４８ａに接触させた状態で走行（摺動）する。また、図４から分かるように、それぞれの貫通条１６の上方側開口部周縁には、後述するように搬送側のキャリア２６，２６，…を収容するための凹状の窪み５２が形成されている。また、この窪み５２の底部に当たる部分は、加熱ユニット１２の筐体が露出した状態にある。
【００２９】
この基板１００の搬送過程において、当該基板１００が所定の停止位置に到達すると、詳しくは図２（ａ）に示す位置に到達すると、各コンベヤ１８，１８および１８が停止される。その上で、各コンベヤ１８，１８および１８は、図３に示すように下降される。これによって、図５に拡大して示すように、それぞれのコンベヤ１８の搬送側のキャリア２６，２６，…が上述した窪み５２に収容され、当該搬送側のキャリア２６，２６，…の上面と均熱板１４の上面とが連なって、一連の基板載置面５４が形成される。そして、この基板載置面５４上に、基板１００が載置され、詳しくは当該基板１００の下側主面が密着される。なお、このとき、図３（ａ）に示すように、それぞれの駆動用チェーン３２が撓むが、この撓みは微少であるので、当該撓みによって駆動用チェーン３２が外れることはない。
【００３０】
このように、搬送側のキャリア２６，２６，…が窪み５２に収容されることによって、当該窪み５２の底部において、搬送側キャリア２６，２６，…と加熱ユニット１２とが直接的に接触する。これにより、搬送側のキャリア２６，２６，…は、均熱板１４と同様に加熱される。しかも、当該搬送側を含む全てのキャリア２６，２６，…は、熱伝導率の高いアルミニウム合金製であるので、比較的に短時間で均熱板１４と同程度の温度に加熱される。この結果、これら搬送側のキャリア２６，２６，…の上面と均熱板１４の上面とから成る基板載置面５４全体が、比較的に短時間で一様な温度となる。そして、この基板載置面５４を介して、基板１００全体が一様に加熱される。なお、搬送側のキャリア２６，２６，…に加熱ユニット１２からの熱が極力早く伝わるように、これら両者の接触寸法Ｌａ（接触面積）は極力大きくなるように設計されている。一方、搬送側キャリア２６，２６，…と窪み５２との間には、必然的に多少の隙間５６が形成されるが、この隙間５６の寸法Ｌｂは極力小さくなるように設計されている。
【００３１】
さらに、この図５（図３）に示す状態においては、戻り側のキャリア２６，２６，…の下面が、チェーンホルダ４８のホルダ面４８ａに対して確実に接触する（そのように設計されている）。つまり、戻り側のキャリア２６，２６，…の下面は、チェーンホルダ４８を介して、加熱ユニット１２と言わば熱的に結合される。従って、戻り側のキャリア２６，２６，…の下面もまた、搬送側のキャリア２６，２６，…の上面と同様に、当該加熱ユニット１２によって加熱される。これは、後述するように、次に搬入される基板１００を加熱するのに好都合であり、そのための事前の処置である。なお、上述の如く、図４（図２）に示した状態においても、戻り側のキャリア２６，２６，…の下面は、チェーンホルダ４８のホルダ面４８ａに接触した状態にあるので、当該チェーンホルダ４８を介して、加熱ユニット１２からの熱を受ける。
【００３２】
そしてさらに、上述したシールドプレート５０が、所定の下降位置、詳しくは基板１００の上面すれすれの位置、にまで下降される。このとき、基板１００の成膜対象となる部分、つまり当該基板１００の上側主面のみが、シールドプレート５０の開口窓５０ａを介して、上方に露出され、それ以外の部分については、当該シールドプレート５０によって遮蔽されるように、これら基板１００およびシールドプレート５０の位置関係が設定されている。なお、シールドプレート５０の開口窓５０ａの内周は、基板１００の外周よりも少し小さいので、図６に拡大して示すように、基板１００の外周縁近傍は、当該シールドプレート５０の開口窓５０ａの内周縁近傍によって覆われる。このシールドプレート５０と基板１００とが重なる部分の寸法Ｌｃは、当然に小さい方が好ましく、例えば基板１００の長手方向および短辺方向それぞれにおいて当該基板１００の寸法の１／１００以下とされ、より好ましくは１／２００とされる。これを数値に置き換えると、当該重なり部分の寸法Ｌｃは、１０［ｍｍ］以下が好ましく、より好ましくは５［ｍｍ］以下とされる。また、図６においては、図示の便宜上、シールドプレート５０の下面と基板１００の上面とが互いに接触した状態にあるが、実際には、上述からも分かるように、これら両者間は非接触であり、詳しくは当該両者間には１［ｍｍ］〜２［ｍｍ］程度の隙間が設けられている。このように両者間に隙間が設けられているのは、当該両者が接触することによる基板１００の破損を防止するためである。
【００３３】
このようにして基板１００の上側主面のみが露出され、それ以外の部分についてはシールドプレート５０によって覆われた状態で、成膜処理が行われる。これによって、成膜対象である基板１００の上側主面のみに当該成膜処理が施され、それ以外の部分に言わば不本意な成膜処理が施されるのが防止される。
【００３４】
また、この不本意な成膜処理をより確実に防止するべく、加熱ユニット１２の下面側にも、シールドプレート５０とは別のプレート５８が設けられている。この別のプレート５８は、加熱ユニット１２の下面を恒常的に覆うように設けられており、これによって、当該加熱ユニット１２の下面への不本意な成膜処理が防止され、特に成膜粒子の回り込みが防止される。この別のプレート５８も、シールドプレート５０と同様、ステンレスやカーボンファイバコンポジット材等の耐熱性および耐腐食性の高い素材で形成されている。なお、上述した図２および図３においては、図示の便宜上、当該別のプレート５８を省略してある。
【００３５】
この基板１００を加熱しながらの当該基板１００の成膜処理が所期の通り行われた後、シールドプレート５０が上述した所定の上昇位置にまで上昇され、続いて、各コンベヤ１８，１８および１８が所定の上昇位置にまで上昇される。つまり、図２に示した状態に戻される。その上で、各コンベヤ１８，１８および１８が改めて駆動され、これにより、基板１００が再び搬送され、最終的に各コンベヤ１８，１８および１８上から搬出される。
【００３６】
以上のように、本実施形態の基板搬送装置１０によれば、上述した従来技術とは異なり、トレイを用いることなく基板１００を搬送することができると共に、当該基板１００全体を一様に加熱することができる。ゆえに、従来技術に比べて、基板搬送装置１０全体を小型化し、併せてランニングコストを低減することができる。
【００３７】
なお、上述したように、本実施形態の基板搬送装置１０は、表面処理装置を構成する複数の室に１台ずつ設置される。このとき、或る基板搬送装置１０と、その前段の基板搬送装置１０とが、図７に示すような位置関係とされることで、基板１００の連続処理が効果的に行われる。
【００３８】
即ち、基板１００の搬送方向３００における加熱ユニット１２の有効寸法Ｌｄは、当然に同方向３００における基板１００の寸法Ｌｅよりも大きい（Ｌａ＞Ｌｅ）。そして、加熱ユニット１２に結合されたそれぞれのチェーンホルダ４８のホルダ面４８ａの当該搬送方向３００における有効寸法Ｌｆもまた、同方向３００における基板１００の寸法Ｌｅよりも大きく（Ｌｆ＞Ｌｅ）、例えば加熱ユニット１２の同方向３００における有効寸法Ｌｄと略等しい（Ｌｆ≒Ｌｄ）。ここで、或る基板搬送装置１０の加熱ユニット１２の有効寸法Ｌｄの終端から当該或る基板搬送装置１０のホルダ面４８ａの有効寸法Ｌｆの始端までの折り返し部分の距離をＬｇとし、併せて、当該或る基板搬送装置１０によって搬送されている基板１００の後方端から前段の基板搬送装置１０によって搬送されている基板（つまり或る基板搬送装置１０に対して次に搬入される基板）１００の前方端までの距離をＬｈとすると、折り返し部分の距離Ｌｇは、基板間距離Ｌｈよりも小さく（Ｌｇ＜Ｌｈ）なるように設定される。さらに、これら折り返し部分の距離Ｌｇと基板間距離Ｌｈとの差分（Ｌｈ−Ｌｇ）をホルダ面４８ａの有効寸法Ｌｆから差し引いた値（Ｌｆ−（Ｌｈ−Ｌｇ））が、基板１００の寸法Ｌｅよりも大きく（Ｌｆ−（Ｌｈ−Ｌｇ）＞Ｌｅ）なるように設定される。このような位置関係とされることで、或る基板搬送装置１０に対して次の基板１００が搬入される際に、当該或る基板搬送装置１０において、チェーンホルダ４８を介して事前に加熱された戻り側のキャリア２６，２６，…に当該次の基板１００が載置されることになり、当該次の基板１００の加熱がスムーズに行われる。
【００３９】
また、本実施形態においては、図６に示したように、シールドプレート５０の開口窓５０ａの内周縁近傍が、基板１００の外周縁近傍に重なるように、これら両者の位置関係が設定されたが、これに限らない。例えば、シールドプレート５０の開口窓５０ａの内周が、基板１００の外周よりも少し大きめに設定されることで、図８に拡大して示すように、当該シールドプレート５０と基板１００とが重ならないようにしてもよい。この場合、シールドプレート５０の開口窓５０ａの内周縁と、基板１００の外周縁と、の間に隙間が形成されるが、この隙間部分の寸法Ｌｋは、当然に小さい方が好ましい。例えば、基板１００の長手方向および短辺方向それぞれにおいて、この隙間部分の寸法Ｌｋは、当該基板１００の寸法の１／２００以下とされるのが好ましく、より好ましくは１／５００以下とされる。これを数値に置き換えると、当該隙間部分の寸法Ｌｋは、５［ｍｍ］以下が好ましく、より好ましくは２［ｍｍ］以下とされる。
【００４０】
さらに、それぞれのコンベヤ１８のキャリア２６，２６，…について、図９に示すように、テーパ２６ａを設けると共に、搬送側のキャリア２６，２６，…を収容するための窪み５２についても、当該キャリア２６，２６，…のテーパ２６ａに合致するようにテーパ状に形成されてもよい。このようにすれば、搬送側のキャリア２６，２６，…の窪み５２への収容がスムーズに行われる。また、当該搬送側のキャリア２６，２６，…が窪み５２に収容されているときのこれら両者間の隙間寸法Ｌｂ’も縮小化される。併せて、両者間の接触寸法Ｌａ’が増大するので、搬送側のキャリア２６，２６，…の加熱がより効果的に行われる。
【００４１】
ところで、加熱ユニット１２の筐体は、上述したようにアルミニウム合金製であるが、このアルミニウム合金の熱膨張率（線膨張率）は、例えば２２［×１０−６／Ｋ］〜２４［×１０−６／Ｋ］と比較的に大きいため、当該加熱ユニット１２の筐体が熱膨張によって変形することが懸念される。この懸念を払拭するために、当該加熱ユニット１２は、さらに分割されてもよく、例えば図１０に示すように１２分割されてもよい。この場合、分割された各ブロック間（各貫通条１６，１６および１６を除く）の距離は、加熱ユニット１２の寸法や加熱温度，筐体の熱膨張率（素材）等によって異なるが、例えば５［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］とされる。また、このように各ブロック間に隙間が形成されることによって、この隙間部分で温度が低下することが懸念されるが、均熱板１４については、（各貫通条１６，１６および１６を除いて）非分割とすることによって、この懸念は払拭され、つまり当該隙間部分での温度の低下が補償される。なお、均熱板１４の素材であるカーボンファイバコンポジット材の熱膨張率は、極めて小さく、例えば面内方向で０．０８［×１０−６／Ｋ］であり、面外方向で５．８［×１０−６／Ｋ］である。従って、加熱ユニット１２とは異なり、この均熱板１４が実用上問題となる程度に熱変形することはない。状況によっては、加熱ユニット１２は、より細かく分割されてもよく、例えば図１１に示すように２２分割されてもよい。
【００４２】
また、加熱ユニット１２の筐体は、アルミニウム合金製ではなく、ステンレス等の当該アルミニウム合金以外の素材によって形成されてもよい。それぞれのローラチェーン２０のキャリア２６，２６，…についても、アルミニウム合金製に限らず、ステンレス等の他の金属製とされてもよい。特に、基板１００を短時間で加熱する必要がない場合には、当該キャリア２６，２６，…は、セラミックスや上述したカーボンファイバコンポジット材等のような比較的に比熱容量の大きい素材によって形成されてもよい。さらに、シールドプレート５０および加熱ユニット１２の下面側に設けられた別のプレート５８についても、ステンレス以外の素材によって形成されてもよい。
【００４３】
そして、均熱板１４についても、カーボンファイバコンポジット材に限らず、他の素材によって形成されてもよい。ただし、この均熱板１４については、比較的に比熱容量の大きい素材によって形成されるのが好ましく、より好ましくは面内方向の熱伝導率が面外方向の熱伝導率よりも大きい素材によって形成されるのがよい。
【００４４】
さらに、本実施形態においては、１台の基板搬送装置１０に３台のコンベヤ１８，１８および１８が設けられ、これら３台のコンベヤ１８，１８および１８が、互いに共通の１台のモータによって駆動されることとしたが、これに限らない。即ち、各コンベヤ１８，１８および１８は、互いに別々のモータによって駆動されてもよい。この場合、各コンベヤ１８，１８および１８は、互いに同期しながら駆動される。また、コンベヤ１８の台数は、３台に限らず、基板１００を含む基板搬送装置１０の規模に応じて適宜の台数、実用的には複数台、とされ、例えば最大で５台程度とされる。勿論、このコンベヤ１８の台数に応じて、当該コンベヤ１８が設置される貫通条１６の数も変わり、言い換えれば均熱板１４を含む加熱ユニット１２の分割数も変わる。
【００４５】
加えて、それぞれのコンベヤ１８を構成するキャリア２６，２６，…については、上記移した概略Ｔ字状のものに限らず、適宜の形状のものが採用されてもよい。また、当該コンベヤ１８は、チェーン式のものに限らず、無端紐帯として無端ベルトを採用するベルト式のものであってもよい。この場合、特に当該無端ベルトは、耐熱性および耐腐食性を有するものであることが、肝要である。
【００４６】
そして、各コンベヤ１８，１８および１８を昇降させるための昇降ユニット３８は、モータ４６を駆動源とするモータ式のものに限らず、油圧式等の他の方式を採用するものであってもよい。このことは、シールドプレート５０を昇降させるための昇降機構についても同様である。
【００４７】
また、本実施形態の基板搬送装置１０は、図７に示したように、複数台が直列に設置された状態で運用されるが、この場合、或る基板搬送装置１０の搬入側が、その前段の基板搬送装置１０の搬出側よりも若干下方に位置するように設置されるのが、望ましい。このようにすれば、これら両者間で基板１００が受け渡される際に、当該基板１００に（その薄さに起因する）撓みが生じたとしても、当該基板１００の受け渡しがスムーズに行われる。
【００４８】
さらに、図３に示した状態で基板１００が加熱される際に、当該基板１００の上側主面に対しても、図示しない別の手段によって熱が加えられるようにしてもよい。特に、成膜処理が行われない予備加熱用のロードロック室等においては、基板１００の上方に当該別の手段として例えば熱（赤外線）放射手段が設けられ、この熱放射手段によって基板１００の上側主面が加熱されるようにしてもよい。なお、当該ロードロック室等の成膜処理室以外の室においては、シールドプレート５０および下側のプレート５８は不要である。
【００４９】
そして、それぞれのコンベヤ１８（ローラチェーン２０）の折り返し部分についても、熱放射手段等の適宜の加熱手段によって熱が加えられるようにしてもよい。特に、図３（ａ）に示したように、ローラチェーン２０の戻り側のうち、チェーンホルダ４８（ホルダ面４８ａ）が除外されている部分についても同様に、図示しない適宜の手段によって加熱されるようにしてもよい。
【００５０】
上述したように、本実施形態の基板搬送装置１０は、インライン式の表面処理装置に適用されるが、ここで、例えば、当該インライン式の表面処理装置として、図１２に示すものを具体的に想定する。この図１２に示す表面処理装置によれば、基板１００（同図では省略）は、まず、大気に開放された搬入ステージ５００に搬入される。そして、この搬入ステージ５００に搬入された基板１００は、同図に矢印３００で示すように、当該搬入ステージ５００から搬入側ロードロック室５０２へと搬送される。搬入側ロードロック室５０２への基板１００の搬送（搬入）が完了すると、当該搬入側ロードロック室５０２は、真空引き（真空置換）される。そして、この真空引きされた搬入側ロードロック室５０２において、基板１００は、予備加熱される。さらに、この予備加熱された基板１００は、搬入側ロードロック室５０２から成膜処理室５０４へと搬送される。成膜処理室５０４は、予め搬入側ロードロック室５０２と同程度に真空引きされており、この成膜処理室５０４への基板１００の搬送が完了すると、当該成膜処理室５０４は、さらに高真空状態にまで真空引きされる。そして、この高真空状態とされた成膜処理室５０４において、基板１００は、加熱されながら所定の成膜処理を施される。この成膜処理が完了すると、基板１００は、成膜処理室５０４から搬出側ロードロック５０６室へと搬送される。搬出側ロードロック室５０６もまた、予め真空引きされており、この搬出側ロードロック室５０６への基板１００の搬送が完了すると、その時点から一定の冷却期間が置かれる。そして、この冷却期間の経過後、搬出側ロードロック室５０６は、大気に開放され、当該搬出側ロードロック室５０６から搬出ステージ５０８へと基板１００が搬送される。搬出ステージ５０８に搬送された基板１００は、当該搬出ステージ５０８から搬出され、次工程に移される。
【００５１】
このように、図１２の表面処理装置によれば、基板１００は、搬入側ロードロック室５０２および成膜処理室５０４において、高温に加熱され、それ以外の搬入ステージ５００，搬出側ロードロック室５０６および搬出ステージ５０８においては、常温とされる。そして、厳密に言えば、本実施形態で説明した基板搬送装置１０は、成膜処理室５０４のみに設置され、それ以外の室、例えば搬入側ロードロック室５０２には、図１３および図１４に示すような熱絶縁手段としての熱絶縁アダプタ６０，６０，…を有する基板搬送装置１０ａが、設置される。
【００５２】
即ち、搬入側ロードロック室５０２には、その前段の搬入ステージ５００から、常温の基板１００が搬入されるため、例えば、当該搬入側ロードロック室５０２に本実施形態で説明した基板搬送装置１０が設置される、と仮定すると、常温の基板１００は、高温に加熱されたキャリア２６，２６，…上に載せられることになる。すると、基板１００に対して熱的ストレスが掛かり、この熱的ストレスによって、当該基板１００が変形したり破損したりする等の不都合が生じる。この不都合を回避するべく、搬入側ロードロック室５０２に設置される基板搬送装置１０ａとしては、図１３および図１４に示すように、キャリア２６，２６，…上に適宜のピッチＬｐで設けられた半球状の絶縁アダプタ６０，６０，…を有するものが、採用される。なお、この絶縁アダプタ６０，６０，…は、熱伝導率が比較的に低く、かつ、耐摩耗性が比較的に高い素材、例えばステンレスやセラミックス、によって形成される。ただし、極端に高い耐熱性が要求されない場合には、当該絶縁アダプタ６０，６０，…として、樹脂製のものも採用可能である。ピッチＬｐは、基板１００を含む基板搬送装置１０ａの規模によって変わり、例えば７５［ｍｍ］〜３００［ｍｍ］の範囲内で適宜に設定される。
【００５３】
このような絶縁アダプタ６０，６０，…が設けられることによって、図１３に示す基板１００の搬送時に、当該基板１００は、搬送側のキャリア２６，２６，…の上面には直接接触せずに、絶縁アダプタ６０，６０，…によって部分的（点状）に接触した状態で、言い換えれば搬送側のキャリア２６，２６，…の上面と熱的（熱伝導的）に絶縁された状態で、搬送される。従って、常温の基板１００に対する熱的ストレスが軽減される。また、図１４に示す基板１００の加熱時においても、当該基板１００は、搬送側のキャリア２６，２６，…の上面および均熱板１４の上面から成る基板載置面５４とは直接接触せず、当該基板載置面５４との間に絶縁アダプタ６０，６０，…の高さ寸法に応じた間隔Ｄｂを置いた位置にある。この間隔Ｄｂもまた、基板１００を含む基板搬送装置１０ａの規模によって変わり、例えば５［ｍｍ］〜１０［ｍｍ］の範囲内で適宜に設定される。このような間隔Ｄｂを置くことで、基板載置面５４の熱が基板１００に対して直接的に伝導することはなく、熱輻射によって言わば間接的に伝わるようになる。ゆえに、基板１００の加熱時にも、当該基板１００への熱的ストレスが軽減される。
【００５４】
なお、絶縁アダプタ６０，６０，…は、半球状に限らず、円錐状や角錐状のもの、或いは山脈状のものでもよく、要するに基板１００との接触面積を制限しつつ当該基板１００を確実に支持し得る突起状のものであればよい。また、絶縁アダプタ６０，６０，…は、キャリア２６，２６，…に対して任意に着脱可能なものであってもよいし、当該キャリア２６，２６，…と一体形成されたものであってもよい。ただし、絶縁アダプタ６０，６０，…に関しては、上述の如く比較的に低い熱伝導率が要求されるのに対して、キャリア２６，２６，…に関しては、比較的に高い熱伝導率を要求されるので、これら両者が一体形成される場合には、その時々の状況に応じて適宜の素材が選定される。さらに、上述したように、この搬入側ロードロック室５０２用の基板搬送装置１０ａにおいては、シールドプレート５０および下側のプレート５８は不要である。また、戻り側のキャリア２６，２６，…を積極的に加熱する必要がないので、当該戻り側のキャリア２６，２６，…を支持するためのチェーンホルダ４８も不要である。このことから、図１３および図１４においては、上述の図４および図５とは異なり、チェーンホルダ４８が記載されておらず、支持部材４２を含む部分が示されている。
【００５５】
図１２に戻って、搬出側ロードロック室５０６に注目すると、この搬出側ロードロック室５０６は常温であるのに対して、その前段の成膜処理室５０４からは高温に加熱された基板１００が搬入される。従って、詳しい図示は省略するが、この搬出側ロードロック室５０６に設置される基板搬送装置１０ｂとしても、搬入側ロードロック室５０２用の基板搬送装置１０ａと同様に、キャリア２６，２６，…上に絶縁アダプタ６０，６０，…が設けられたものが採用される。これによって、高温の成膜処理室５０４から常温の搬出側ロードロック室５０６に基板１００が搬送される際の、言い換えれば互いの温度環境が異なる２つの室間で基板１００が受け渡される際の、当該基板１００に対する熱的ストレスが軽減される。なお、この搬出側ロードロック室５０６用の基板搬送装置１０ｂにおいても、シールドプレート５０および下側のプレート５８が不要であり、また、チェーンホルダ４８も不要である。併せて、均熱板１４を含む加熱ユニット１２も不要であり、これに代えて、単なる載置台が設けられてもよく、さらに、基板１００を強制的に冷却するための水冷式等の冷却ユニットが設けられてもよい。このような強制冷却ユニットが設けられる場合に、絶縁アダプタ６０，６０，…の効果がより一層発揮される。
【００５６】
搬入ステージ５００に設置される基板搬送装置１０ｃとしては、基板１００を搬送するためだけに特化したものでよい。つまり、当該搬入ステージ５００用の基板搬送装置１０ｃに関しては、加熱ユニット１２或いは強制冷却ユニットは不要であり、また、シールドプレート５０，下側プレート５８およびチェーンホルダ４８も不要である。なお、絶縁アダプタ６０，６０，…については、設けられても、そうでなくてもよい。搬出ステージ５０８に関しても、同様の基板搬送装置１０ｃが設置される。
【００５７】
この図１２に示すインライン式の表面処理装置は、一例であり、この構成に限定されない。例えば、搬入側ロードロック室５０２とは別に予備加熱専用の室が設けられてもよく、また、搬出側ロードロック室５０６とは別に冷却専用の室が設けられてもよい。いずれにせよ、それぞれの室の性質に応じて、適宜の基板搬送装置１０，１０ａ，１０ｂおよび１０ｃが設置される。
【００５８】
本実施形態においては、インライン式の表面処理装置を例に挙げたが、これに限らない。即ち、基板１００を加熱または冷却する機能を有すると共に、当該基板１００を搬送する装置であれば、本発明を適用することができる。そして、基板１００として、太陽電池用のガラス基板を例に挙げたが、それ以外のガラス基板や、半導体基板等の当該ガラス基板以外の各種基板が採用されてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０  基板搬送装置
１２  加熱ユニット
１８  コンベヤ
２０  ローラチェーン
４６  昇降ユニット
１００  基板
【図１】
0005623845.tif 000002
【図２】
0005623845.tif 000003
【図３】
0005623845.tif 000004
【図４】
0005623845.tif 000005
【図５】
0005623845.tif 000006
【図６】
0005623845.tif 000007
【図７】
0005623845.tif 000008
【図８】
0005623845.tif 000009
【図９】
0005623845.tif 000010
【図１０】
0005623845.tif 000011
【図１１】
0005623845.tif 000012
【図１２】
0005623845.tif 000013
【図１３】
0005623845.tif 000014
【図１４】
0005623845.tif 000015