(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理面が露出するように基板を基板保持部に保持して基板処理装置まで搬送する基板搬送装置において、
前記基板保持部を前記被処理面の法線方向に進退可能であると共に、前記基板を前記基板処理装置に対して位置決め可能な基板進退機構と、
前記基板保持部及び前記基板進退機構が複数設置された台車と
を備え、
前記基板進退機構は、回動可能に設けられた回動軸と、当該回動軸の回動に伴って回動される回動円筒部と、当該回動円筒部と一体成型されると共に前記基板保持部に接続された支持腕と、を備え、前記回動軸の回動を前記回動円筒部及び前記支持椀を介して前記基板保持部に伝達することで前記基板保持部を移動させる
ことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記基板進退機構は、前記基板と前記基板処理装置とを当接させて位置決めすることを特徴とする請求項１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、基板搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄膜太陽電池等の製造工程において、ガラス基板にシリコンの成膜処理が行われており、複数のガラス基板を所定の間隔を空けて垂直に保持する基板搬送装置が使用されている。そして、複数の同一の基板処理装置が設けられた成膜処理装置内部に基板搬送装置が移動すると複数のガラス基板の間に各基板処理装置が配置されるようになっており、各ガラス基板に同一の成膜処理がなされるようになっている。
【０００３】
従来、このような基板搬送装置として、特許文献１に開示されたような構成のものが知られている。これは、四角形状の外枠の左右に平行なガイドバーを鉛直に固定し、このガイドバーに両端の固定された支持板に基板の上端をクランプするクリップを取り付けるとともに、ガイドバーに両端が移動可能に取り付けられた支持板に基板の下端をクランプするクリップを取り付け、両端クリップで基板の上端及び下端をクランプするものである。
【特許文献１】特許第３２４３０４４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、上記特許文献１の基板搬送装置においては、各基板の被処理面と基板処理装置とが一定の距離にならなければ薄膜が均一に成膜されず、基板搬送装置と各基板処理装置との距離を厳密に設計しなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、基板搬送装置と基板処理装置との距離が厳密に設計されたものでなくても薄膜を均一に成膜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】
本発明に係る基板搬送装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明に係る基板搬送装置は、被処理面が露出するように基板を基板保持部に保持して該基板を基板処理装置まで搬送する基板搬送装置において、前記基板保持部を前記被処理面の略法線方向に進退可能であると共に、前記基板を前記基板処理装置に対して位置決め可能な基板進退機構を備えることを特徴とする。
これにより、前記基板と前記基板処理装置との距離が変化して、両者の位置が基板の処理に適切なものとなる。
【０００７】
また、前記基板進退機構は、前記基板と前記基板処理装置とを当接させて位置決めすることを特徴とする。
これにより、基板と基板処理装置とを当接させれば、両者の位置が適切なものとなる。
【０００８】
前記基板進退機構は、前記基板と前記基板処理装置との当接により前記基板に生じる負荷を低減させる負荷調整機構を備えることを特徴とする。
これにより、基板処理装置に基板が押し付けられても基板に一定以上の負荷が生じることがない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る基板搬送装置によれば、基板と基板処理装置との距離を変化させて、両者の位置が適切なものとなるので、基板搬送装置と基板処理装置との距離を厳密に設計しなくても、薄膜を均一に成膜することが可能となる。また、基板搬送装置の構成部材や基板処理装置の配置を変更することも可能となる。
【００１０】
また、前記基板進退機構が、基板と基板処理装置とが当接して、両者の位置が適切なものとなるので、基板進退機構を厳密に制御しなくても薄膜を均一に成膜することが可能となる。
【００１１】
また、基板に一定以上の負荷が生じることがないので、基板が基板搬送装置に押し付けられて破損することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る基板搬送装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る基板搬送装置１を示す斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、基板搬送装置１は、下部に車輪２ａを有する台車２を備えており、製造ラインに沿って移動することができる。この基板搬送装置１は、基板搭載位置で複数の基板を搭載して成膜処理装置内部に移送し、基板にシリコン薄膜が形成された後、基板取り出し位置まで搬送するものである。
【００１４】
この基板搬送装置１は、６つの基板搭載ユニット３を備えており、この基板搭載ユニット３が走行方向に対して直交方向に所定の間隔を有するように配置されている。
基板搭載ユニット３は、台車２の進行方向に対向するように立設された二本の支柱４と、基板進退機構２０を介して支柱４に支持されて基板を保持する基板保持部５と、二本の支柱４に設けられた基板進退機構２０とから概略構成されている。
【００１５】
図２は、基板搭載ユニット３の正面図であり、図３は、基板搭載ユニット３の後面図である。
図３に示すように、基板保持部５は、保持フレーム１０と基板保持機構１５とを備えている。
【００１６】
保持フレーム１０は、基板Ｐより少し小さい開口部１０ａを有する矩形のものであって、四隅が、後述の基板進退機構２０を介して、対抗する２本の支柱４に支持されている。この保持フレーム１０は、開口部１０ａの下側の縁に基板Ｐが戴置される設置部１０ｂと、四隅に基板進退機構２０を取り付けるための長孔１０ｃ（図４，５参照）とを有している。
【００１７】
基板保持機構１５は、保持フレーム１０に回動可能に支持されたクランプ軸１６と、クランプ軸１６に固定されて基板Ｐの縁を押圧するクランプアーム１７と、このクランプアーム１７を付勢するコイルバネ１８とを備えている。
【００１８】
クランプ軸１６は、開口部１０ａを形成する鉛直な縁に沿って配設されたものであって、保持フレーム１０に回動可能に設けられている。また、クランプ軸１６の上端は、保持フレーム１０の上方まで延設されており、操作端部１６ａとなっている。
この操作端部１６ａは、基板Ｐの搭載位置又は取り出し位置において、外部の駆動手段によって回動操作されるものである。
【００１９】
クランプアーム１７は、Ｕ字状の部材であり、クランプ軸１６に所定の間隔で固定されている。なお、クランプアーム１７の先端部には、基板Ｐの傷付防止のためにゴム等からなるリング状の部材が設けられている。
【００２０】
コイルバネ１８は、基板Ｐを押圧する方向にクランプアーム１７をバネ付勢するものであり、初期ねじり角が与えられた状態で、一端がクランプ軸１６に固定され、他端が保持フレーム１０に固定されている。コイルバネ１８は、常時クランプアーム１７がクランプ軸１６を中心として開口部１０ａに向かう方向に付勢しており、操作端部１６ａを外部の駆動手段によって操作した場合に、クランプアーム１７がバネ力に抗して解放されるようになっている。
【００２１】
このような構成により、基板保持機構１５は、操作端部１６ａを回動操作することにより、クランプアーム１７の開閉が行えるようになっており、戴置台１０ｂに設置された基板Ｐをクランプアーム１７が保持フレーム１０に押し付けるように押圧して、基板Ｐを保持するようになっている。
【００２２】
この基板保持部５は、２つの基板搭載ユニット３の正面が対抗するように設けられている（図１参照）。つまり、基板Ｐの被処理面ｐ（図７参照）の裏面がクランプアーム１２に押圧されて、被処理面ｐと基板搭載ユニット３の正面が同じ方向を向くようにして搭載されることにより、２枚の基板Ｐの被処理面ｐが対抗するようになっている。
【００２３】
図４は、基板進退機構２０の上部２０ａを示す構成図であり、図５は、基板進退機構２０の下部２０ｂを示す構成図である。
基板進退機構２０は、支柱４に沿って回動可能に設けられた回動軸２１と、回動軸２１が挿通された状態でこれと連結されたコイルバネ２２と、コイルバネ２２に固定された回動円筒部２３と、回動円筒部２３と一体成型された支持腕２４と、支柱４の上部に設けられたロック機構２６とから概略構成されている。なお、コイルバネ２２と回動円筒部２３と支持腕２４は上部２０ａと下部２０ｂのそれぞれに設けられている。
【００２４】
回動軸２１は、支柱４に沿うように保持フレーム１０側に配置されたものであって、上端側と下端側の二箇所において回動可能に支持されたものであり、上端には操作端部２１ａが形成されている。また、上端及び下端近傍には、コイルバネ２２の一端が固定される固定部２１ｂが設けられている。
操作端部２１ａは、直線状の凸部を有するものであり、基板搬送装置１が後述の成膜処理装置５０の内部に移動したときに、成膜処理装置５０に設けられたアクチュエータ５４によって回動操作される。
【００２５】
コイルバネ２２は、回動軸２１が挿通された状態で一端が固定部２１ｂに固定されている。このコイルバネ２２は、クランプ軸１６の付勢方向とは逆方向に回動軸２１を付勢するように初期ねじり角が与えられて回動軸２１に取り付けられている。
【００２６】
回動円筒部２３は、内部に回動軸２１が挿通されて、コイルバネ２２の他端に固定されている。
支持腕２４は、回動円筒部２３と一体的に形成されたものであって、回動円筒部２３の中心軸と直交方向に突出するように形成されたものである。支持腕２４の先端部には、回動円筒部２３の中心軸の方向に突出するように形成された取付シャフト２４ａが備えられている。この取付シャフト２４ａは、保持フレーム１０に形成された長孔１０ｃに挿入されて、長孔１０ｃの内壁に沿って移動することができるようになっている。
なお、回動軸２１の下側に設けられた支持腕２４は、回動円筒部２３との間に補強部材２４ｂが設けられている。
【００２７】
ロック機構２６は、支柱４の上端側に設けられたものであって、ピン２６ａが上側に突出した基準の位置では、回動軸２１が回動不可能となっており、ピン２６ａを下側に押し込むと回動軸２１が回動可能となるように構成されている。
また、支柱４には、コイルバネ２２により付勢された基板保持部５を受ける当て止め２７が取り付けられている。すなわち、当て止め２７が保持フレーム１０の一部に当接することにより、基板保持部５が基板保持部５を支持する２本の支柱４を結んだ直線上から後面方向へ移動することを制限している。
【００２８】
このような構成により、基板進退機構２０は、回動軸２１の回動がコイルバネ２２、回動円筒部２３及び支持腕２４を介して間接的に基板保持部５に伝達されるようになっており、基板保持部５を保持フレーム５の正面方向に進退可能となっている。すなわち、基板Ｐを被処理面ｐの略法線方向に進退させることが可能である。
【００２９】
また、基板保持部５に搭載された基板Ｐが後述の基板処理装置５２に押し付けられてもコイルバネ２２、回動円筒部２３及び支持腕２４がその負荷を低減させる。すなわち、コイルバネ２２、回動円筒部２３及び支持腕２４は、負荷調整機構２８として機能する。
【００３０】
図６は、基板搬送装置１が成膜処理装置５０内部に移動したときの状態を示す要部断面図であり、図７は、図６におけるＩ−Ｉ断面図である。
図６に示すように成膜処理装置５０は、基板搬送装置１を収容できる内部空間５０ａを有しており、天井部５１には鉛直方向に３つの基板処理装置５２が平行するように一定の間隔で設けられている。この基板処理装置５２は、基板搬送装置１が成膜処理装置５０の内部に収容されたときに、正面が対抗する２つの基板保持ユニット３（被処理面ｐ）に挟み込まれるように配置されている。
また、図７に示すように、天井部５１には、搬入口５３から搬出口５４に向かって直線状の溝部５１ａが形成されており、この溝部５１ａ上にはアクチュエータ５４が設けられている。
【００３１】
アクチュエータ５４は、鉛直中心軸を中心として回動可能なものであり、溝部５１ａに連通可能な直線状の溝部５４ａを有するものである。アクチュエータ５４は、基板搬送装置１が成膜処理装置５０の内部に停止したときに操作端部１６ａが位置するように配置されており、基板搬送装置１の搬入・搬出のときに溝部５４ａと溝部５１ａとが連通するようになっている。そして、基板Ｐの成膜処理時に鉛直中心軸を中心として回動することにより、操作端部１６ａを回動操作するものである。
【００３２】
次に、以上のような構成を備える基板搬送装置１の作用について説明する。
基板搭載位置において、基板搬送装置１の操作端部１６ａが不図示の駆動手段により回動操作されて、クランプアーム１７を解放し、不図示の基板搭載手段により基板Ｐが設置部１０ｂに戴置される。そして、コイルバネ１８に付勢されたクランプアーム１７が基板Ｐを保持フレーム１０に押圧して、基板Ｐが基板保持部５に押圧保持される。
このようにして、各基板搭載ユニット３に基板Ｐを搭載した基板搬送装置１は、製造ラインに沿って搬入口５３から成膜処理装置５０の内部に移動する。このとき、操作端部２１ａの直線状の凸部は、溝部５１ａ及び溝部５４ａに沿うようにして移動する。
【００３３】
図７に示すように、基板搬送装置１が成膜処理装置５０の内部の所定の位置に停止すると、不図示のアクチュエータが作動してロック機構２６のピン２６ａを下側に押し込む。そして、アクチュエータ５４が回動して溝部５４ａに位置している操作端部２１ａの直線状の凸部が係合して、操作端部２１ａが回動される。
回動軸２１の操作端部２１ａが回動すると、回動軸２１が固定部２１ｂと共に回動し、コイルバネ２２がねじられて回動円筒部２３が回動する。
【００３４】
図６に示すように、回動円筒部２３が回動すると、回動円筒部２３と一体的に形成された支持腕２４の取付シャフト２４ａが回動軸２１の軸線を中心にして回動し、保持フレーム１０が被処理面ｐの略法線方向（基板処理装置５２側）に移動して基板Ｐが基板処理装置５２と当接する。基板Ｐが基板処理装置５２に当接した後にアクチュエータ５４が回動してもコイルバネ２２がねじられるだけであり、基板Ｐに負荷が生じることはない。
【００３５】
このような状態で、基板処理装置５２が基板Ｐの被処理面ｐに成膜処理を行う。このとき、基板Ｐと基板処理装置５２は当接しているために被処理面ｐと基板処理装置５２の距離はどの部位においても均一なものとなっており、被処理面ｐには均一に薄膜が形成される。
【００３６】
薄膜処理の終了後、不図示のアクチュエータが非作動状態になり、ピン２６ａが基準位置に戻る。そして、アクチュエータ５４が逆方向に回動して基準の位置に戻ると溝部５１ａが再び連通すると共に保持フレーム１０が当て止め２７に当接して基準の位置に戻る。
その後、搬出口５４から基板取り出し位置まで移動して、不図示の駆動手段及び基板搭載手段により、各基板Ｐが取り出される。
【００３７】
このように、基板搬送装置１によれば、基板進退機構２０が基板Ｐと基板処理装置５２との距離を変化させて、両者の位置が成膜処理に適したものとするので、基板搬送装置１と基板処理装置５２との距離を厳密に設計しなくても、薄膜を均一に成膜することが可能となる。
【００３８】
また、基板進退機構２０は、基板Ｐと基板処理装置５２とを当接させて、基板Ｐと基板処理装置５２との位置が適切なものとなるので、基板進退機構２０を厳密に制御しなくても、薄膜を均一に成膜することが可能となる。
さらに、基板進退機構２０は、基板Ｐに生じる負荷を低減させる負荷調整機構を備え、基板Ｐに一定以上の負荷が生じることがないので、基板Ｐが基板処理装置５２に押し付けられて破損することを防止することができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４０】
例えば、上記の実施の形態では、基板処理装置５２を一定の距離で配置したが、異なる距離で配置してもよい。また、基板Ｐが通過できる間隔が空いていれば、必ずしも並行状態で配置することはない。基板進退機構２０を駆動すれば、両者の位置が適切なものとなるからである。
【００４１】
また、上記の実施形態では、基板Ｐと基板処理装置５２の位置を当接させることにより位置決めしたが、アクチュエータ５４の回動を厳密に制御して両者を位置決めさせてもよい。さらに、負荷調整機構は必ずしも設ける必要はない。
なお、回動機構５４の回動手段は、アクチュエータ５４に限られないのは、当然である。
【００４２】
また、上記の実施形態のクランプ保持機構１５に限られず、様々な構成のクランプ保持機構を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板搬送装置１を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基板搭載ユニット３の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る基板搭載ユニット３の後面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る基板進退機構２０の上部２０ａを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る基板進退機構２０の下部２０ｂを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る基板搬送装置１が成膜処理装置５０内部に収容されたときの要部断面図である。
【図７】図６におけるＩ−Ｉ断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…基板搬送装置
５…基板保持部
２０…基板進退機構
２８…負荷調整機構
５２…基板処理装置
Ｐ…基板
ｐ…被処理面
【図１】
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【図２】
0004978477.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004978477.tif 000005
【図５】
0004978477.tif 000006
【図６】
0004978477.tif 000007
【図７】
0004978477.tif 000008