(57)【要約】【課題】係合軸の形状と配置を工夫することにより、複数枚の基板のノッチを正確に整列させることができる基板整列装置を提供する。【解決手段】係合軸２９の中心がノッチに入り込む程度の小径で構成されているので、ノッチが係合軸２９を乗り越えることがない。一対の支持軸２５，２７は、鍔部３７同士が互い違いで配置され、互いの鍔部３７が係合軸２９を挟んで配設され、かつ鍔部３７が外周面で係合軸２９の水平方向への移動を規制する位置に配設されている。したがって、駆動軸２９により基板Ｗを回転させた際にノッチが係合軸２９に係合した状態で回転が継続された場合であっても、鍔部３７により係合軸２９の位置ズレが規制されるので、係合軸２９の横方向への撓みを防止することができる。その結果、複数枚の基板Ｗのノッチを正確に同じ位置に整列させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の基板の周縁部に形成されているノッチを基準にして複数枚の基板を整列させる基板整列装置において、
複数枚の基板を面内で回転させる駆動軸と、
基板の下縁に当接し、ノッチと係合した際に、中心が基板の外縁より基板の中心側へ位置する径を有する係合軸と、
軸本体の外周面から突出した複数個の鍔部を有する一対の支持軸とを備え、
前記一対の支持軸は、鍔部同士が互い違いで配置され、互いの鍔部が前記係合軸を挟んで配設され、かつ鍔部が外周面で前記係合軸の水平方向への移動を規制する位置に配設されていることを特徴とする基板整列装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板整列装置において、
前記一対の支持軸は、各鍔部の外周面が各基板の周縁部よりも各基板の中心側へ位置することを特徴とする基板整列装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板整列装置において、
前記駆動軸は、前記一対の支持軸を駆動することを特徴とする基板整列装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の基板整列装置において、
前記係合軸は、ステンレス鋼板製の軸本体にフッ素樹脂を被着して形成されていることを特徴とする基板整列装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の基板整列装置において、
前記一対の支持軸は、ステンレス鋼板製の軸芯にフッ素樹脂を被着して鍔部が形成されていることを特徴とする基板整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノッチなどの切欠部を有する円板状の基板を整列する基板整列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、複数枚の基板の整列方向に配置され、複数枚の基板の周縁部に当接して基板を面内で回転させる回転軸と、基板の下縁に当接して配置され、ノッチに係合可能な係合軸と、回転軸を回転させて全ての基板のノッチが係合軸に係合した場合には回転軸による回転を停止させる制御部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、基板を回転させる回転軸と、基板の下縁に当接して配置され、ノッチに係合可能な係合軸と、ノッチに係合した際に回転軸が継続して回転された場合に係合軸が空転するように係合軸に取り付けられたノッチローラとを備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−１３９４１６号公報
【特許文献２】特開２０００−３４０６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、特許文献１に記載の従来装置は、ノッチが係合軸に係合した際に、係合していない基板が存在すると、回転軸による回転が継続されるが、その時に係合軸が回転方向に引っ張られて撓んでしまい、その結果、複数枚の基板のノッチの位置を正確に整列させることができないという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２に記載の従来装置は、係合軸にノッチローラを取り付けている関係上、ノッチローラの径が大きくなり、その結果、ノッチがノッチローラに係合してもノッチがノッチローラを乗り越えることがある。したがって、複数枚の基板のノッチの位置を正確に整列させることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、係合軸の形状と配置を工夫することにより、複数枚の基板のノッチを正確に整列させることができる基板整列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】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、複数枚の基板の周縁部に形成されているノッチを基準にして複数枚の基板を整列させる基板整列装置において、複数枚の基板を面内で回転させる駆動軸と、基板の下縁に当接し、ノッチと係合した際に、中心が基板の外縁より基板の中心側へ位置する径を有する係合軸と、軸本体の外周面から突出した複数個の鍔部を有する一対の支持軸とを備え、前記一対の支持軸は、鍔部同士が互い違いで配置され、互いの鍔部が前記係合軸を挟んで配設され、かつ鍔部が外周面で前記係合軸の水平方向への移動を規制する位置に配設されていることを特徴とするものである。
【０００８】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、係合軸の中心がノッチに入り込む小径のもので構成されているので、ノッチが係合軸を乗り越えることがない。さらに、一対の支持軸は、鍔部同士が互い違いで配置され、互いの鍔部が係合軸を挟んで配設され、かつ鍔部が外周面で係合軸の水平方向への移動を規制する位置に配設されている。したがって、駆動軸により基板を回転させた際にノッチが係合軸に係合した状態で回転が継続された場合であっても、鍔部により係合軸の移動が規制されるので、係合軸の撓みを防止することができる。その結果、複数枚の基板のノッチを正確に同じ位置に整列させることができる。
【０００９】
また、本発明において、前記一対の支持軸は、各鍔部の外周面が各基板の周縁部よりも各基板の中心側へ位置することが好ましい（請求項２）。鍔部により基板の側方への位置ズレを防止することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記駆動軸は、前記一対の支持軸を駆動することが好ましい（請求項３）。一対の支持軸を介して係合軸を駆動することになり、係合軸の回転が基板の周縁部に作用して基板を回転させることができる。したがって、駆動軸が直接的に基板に当接して駆動する場合に比較して接触部分を最小限にすることができ、基板の汚染を防止することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記係合軸は、ステンレス鋼板製の軸本体にフッ素樹脂を被着して形成されていることが好ましく（請求項４）、前記一対の支持軸は、ステンレス鋼板製の軸芯にフッ素樹脂を被着して鍔部が形成されていることが好ましい（請求項５）。摺動時の摩擦を少なくできるので、発塵を抑制することができ、基板の汚染を防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る基板整列装置によれば、一対の支持軸は、鍔部同士が互い違いで配置され、互いの鍔部が係合軸を挟んで隣接して配設され、かつ鍔部が外周面で係合軸の水平方向への移動を規制する位置に配設されている。したがって、駆動軸により基板を回転させた際にノッチが係合軸に係合した状態で回転が継続された場合であっても、鍔部により係合軸の移動が規制されるので、係合軸の撓みを防止することができる。その結果、複数枚の基板のノッチを正確に同じ位置に整列させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板整列装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２は、ノッチ係合機構の平面図である。
【００１４】
本実施例に係る基板整列装置は、カセットＣに起立姿勢で収容された複数枚の基板Ｗを所定の向きに整列させる機能を備えている。その基準となるのは、基板Ｗの周縁部の一部位に切り欠いて形成されたノッチｎである。このノッチｎは、切欠部とも称され、国際半導体製造装置材料協会（SEMI:Semiconductor Equipment and Materials International）によって標準規格が定められている。ノッチｎは、主として周方向における基板Ｗの位置決めのために利用され、規格ではノッチｎの基板Ｗの外周面からの深さが約１ｍｍとされている。
【００１５】
載置部１は、複数枚の基板Ｗを収容したカセットＣを載置する。載置部１は、載置板３と、載置板３の上面に配設された載置ブロック５とを備えている。載置ブロック５は、カセットＣの下部が載置され、その位置を規制する一対のブロック片７からなる。一対のブロック片７は、カセットＣの下部開口の大きさに合わせて離間して配設されており、それらの内側面でカセットＣの下部外側面を当接支持する。載置板３のうち、一対のブロック片７の間には二箇所に開口９，１１が形成されている。
【００１６】
載置板３の下部には、上部ベース板１３と下部ベース板１５とが配設されている。上部ベース板１３には、ノッチ係合機構１７が配設されている。下部ベース板１５には、駆動機構１９が配設されている。
【００１７】
ノッチ係合機構１７は、上部ベース板１３に立設されたエアシリンダ２１と、その作動片に取り付けられ、開口９を通して載置板３の上方に配置されたノッチ係合部２３とを備えている。ノッチ係合部２３は、図１中に実線で示す「待機位置」と、二点鎖線で示す「作動位置」との間にわたってエアシリンダ２１によって昇降される。
【００１８】
ノッチ係合部２３は、図１の紙面方向に長軸を有する一対の支持軸２５，２７と、同様に紙面方向に長軸を有し、基板Ｗ側で支持軸２５，２７の間に挟持された係合軸２９と、一対の支持軸２５，２７及び係合軸２９を支持する支持ブロック３０とを備えている。ノッチ係合部２３は、基板Ｗの縦中心線より左側に偏った位置に配置されており、一対の支持軸２５，２７は、その配置に応じて支持軸２５が支持軸２７よりも左斜め上方に位置するようにノッチ係合部２３に取り付けられている。換言すると、基板Ｗの左下部周縁部の外周面に沿うように、支持軸２５と支持軸２７との接線が、左側から右側へ傾斜した直線となるように配設されている。
【００１９】
一対の支持軸２５，２７は、それぞれ軸芯３１の外周に外皮３３を装着して構成されている。外皮３３は、外皮軸３５の外周面から外方へ突出した鍔部３７を一定間隔で複数個備えている。軸芯３１は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ）で構成されていることが好ましく、外皮３３は、フッ素樹脂で形成されていることが好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）などが挙げられる。図２に示すように一対の支持軸２５，２７は、鍔部３７同士が長手方向で互い違いとなり、かつ基板Ｗの厚さよりやや広い間隔で等間隔になるようにして、回転自在に支持ブロック３０に取り付けられている。
【００２０】
係合軸２９は、従来例よりも小径に形成されている。具体的には、ノッチｎが深さ１ｍｍ程度であるのに対して、係合軸２９の直径が１．６ｍｍ程度である。したがって、ノッチｎに係合軸２９が入り込んだ状態では、係合軸２９の中心がノッチｎの外周縁よりも中心側へ位置することになる。係合軸２９は、その下半分の外周面が一対の鍔部３７の外周面にて挟まれる状態で支持ブロック３０に回転自在に取り付けられている。なお、係合軸２９は、軸芯３９の外周に外皮４１が被着されて構成されている。軸芯３９は、剛性の関係上、ステンレス鋼板（ＳＵＳ）製が好ましく、外皮４１は上述したフッ素樹脂で形成されていることが好ましい。
【００２１】
一対の支持軸２５，２７や係合軸２９は、耐薬品性や耐摩耗性に優れたフッ素樹脂を被着されて構成されているので、基板Ｗとの摺動によっても摩耗が少なく発塵を抑制でき、基板Ｗの汚染を防止できる。また、基板Ｗに薬品が付着していたとしても腐食を防止することができ、耐久性を高くできる。
【００２２】
駆動機構１９は、下部ベース板１５に立設されたエアシリンダ４３と、その作動片に取り付けられ、開口１１の下方に配置された駆動モータ４５と、開口１１を通して一対のブロック片７の間に配設された駆動ローラ４７と、駆動モータ４５の回転軸と駆動ローラ４７に架け渡されたタイミングベルト４９とを備えている。駆動機構１９は、エアシリンダ４３の非作動・作動によって、図１中に実線で示す「待機位置」と、二点鎖線で示す「作動位置」とにわたって移動される。「待機位置」では、駆動ローラ４７が基板Ｗの周縁部とは離間しており、「作動位置」では、図１中に二点鎖線で示すように、駆動ローラ４７がカセットＣ内で基板Ｗを若干押し上げる。
【００２３】
上述した駆動ローラ４７は、図１の紙面方向に長軸を有し、本発明における駆動軸に相当するものである。
【００２４】
次に、図３及び図４を参照して、上述した構成の基板整列装置の動作について説明する。なお、図３及び図４は、整列の動作説明に供する図である。
【００２５】
まず、エアシリンダ２１，４３が非作動とされ、ノッチ係合部２３及び駆動ローラ４７が「待機位置」（図３中の二点鎖線）にある状態で、複数枚の基板Ｗが収納されたカセットＣが載置部１にされる。次に、エアシリンダ２１，４３（図１参照）を作動させ、ノッチ係合部２３及び駆動ローラ４７を「作動位置」（図３中の実線）に移動させる。すると、基板Ｗは、図３中に二点鎖線で示す位置から実線で示す位置へと、ノッチ係合部２３及び駆動ローラ４７によって若干上方へ持ち上げられる。この状態で、駆動モータ４５を駆動させて、その回転軸を反時計回りに回転させ、駆動ローラ４７を反時計回りに回転させる。これにより、基板Ｗは、駆動ローラ４７によって時計回りに回転される。
【００２６】
なお、「作動位置」では、一対の支持軸２５，２７における鍔部３７の外周面が基板Ｗの周縁部よりも基板Ｗの中心側へ位置する。したがって、カセットＣ内に収容された基板Ｗが回転する際にカセットＣ内で基板Ｗが位置ズレを起こしても、鍔部３７によって移動が規制されるので、基板Ｗの位置ズレを最小限に抑制でき、カセットＣ内で摺動することによる発塵を防止することができる。
【００２７】
基板Ｗが継続的に回転され、そのノッチｎが係合軸２９の位置に達すると、図４に示すようにノッチｎが係合軸２９に係合するとともに、基板Ｗの姿勢がノッチｎの深さだけ傾斜する。さらに、他の基板Ｗも同様にノッチｎが係合するように、所定時間だけ駆動モータ４５の駆動を維持する。このとき、ノッチｎが係合した基板Ｗの回転力によって、係合軸２９が回転方向（左方向）へ付勢されることになるが、係合軸２９は、鍔部３７によって側方への移動が規制されているので、その位置が回転力により撓むことが防止される。そして、所定時間が経過した時点で駆動モータ４５を停止させて全ての基板Ｗについての整列を完了する。
【００２８】
上述した実施例装置によると、係合軸２９の中心がノッチｎに入り込む程度の小径で構成されているので、ノッチｎが係合軸２９を乗り越えることがない。さらに、一対の支持軸２５，２７は、鍔部３７同士が互い違いで配置され、互いの鍔部３７が係合軸２９を挟んで配設され、かつ鍔部３７が外周面で係合軸２９の水平方向への移動を規制する位置に配設されている。したがって、駆動軸２９により基板Ｗを回転させた際にノッチｎが係合軸２９に係合した状態で回転が継続された場合であっても、鍔部３７により係合軸２９の位置ズレが規制されるので、係合軸２９の横方向への撓みを防止することができる。その結果、複数枚の基板Ｗのノッチｎを正確に同じ位置に整列させることができる。
【００２９】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００３０】
（１）上述した実施例では、駆動ローラ４７で基板Ｗを直接的に回転駆動するように構成しているが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、図５に示すように構成してもよい。なお、図５は、変形例の概略構成を示す縦断面図である。
【００３１】
この変形例では、駆動ローラ４７に代えて一対の支持軸２５，２７を介して基板Ｗを駆動する構成を採用している。そのため、支持ブロック３０Ａは、一対の支持軸２５，２７の鍔部３７に下方から当接して、回転力を付与するための回転ローラ５１（駆動軸に相当）と、回転ローラ５１を駆動する駆動モータ５３を備えている。
【００３２】
この変形例は、一対の支持軸２５，２７を介して係合軸２９を駆動することになり、係合軸２９の回転が基板Ｗの周縁部に作用して基板Ｗを回転させることができる。したがって、駆動ローラ４７（駆動軸）が直接的に基板Ｗに当接して駆動する場合に比較して接触部分を最小限にすることができ、上述した実施例の効果に加えて、駆動系による基板Ｗの汚染を抑制できるという効果を奏する。
【００３３】
（２）上述した実施例では、エアシリンダ２１によりノッチ係合部２３を昇降させ、エアシリンダ４３により駆動モータ４５を昇降させているが、ノッチ係合部２３及び駆動モータ４５を位置固定として、カセットＣ側を昇降させる構成としてもよい。
【００３４】
（３）上述した実施例では、一対の支持軸２５，２７及び係合軸２９は、ステンレス鋼板にフッ素樹脂を被着した構成としているが、ステンレス鋼板などの金属単体で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例に係る基板整列装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】ノッチ係合機構の平面図である。
【図３】整列の動作説明に供する図である。
【図４】整列の動作説明に供する図である。
【図５】変形例の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｃ  …  カセット
Ｗ  …  基板
ｎ  …  ノッチ
１  …  載置部
３  …  載置板
１７  …  ノッチ係合機構
１９  …  駆動機構
２３  …  ノッチ係合部
２５，２７  …  一対の支持軸
２９  …  係合軸
３１  …  軸芯
３３  …  外皮
３７  …  鍔部
４７  …  駆動ローラ
【図１】
2008078544.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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