(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの基板を収納しておくカセットと、
前記カセットを設置可能なカセット保持部と、
前記基板を処理する処理室と、
前記基板を前記処理室に対して直接搬入および搬出する搬送系機構と、
を有し、
前記カセットの側面には、前記カセットに収納された前記基板の上下間隔に相当する間隔でスリットが設けられており、
前記カセット保持部は、前記カセットの両側に配置され且つ前記カセット側の面が櫛歯形状である一対の第１の圧接体を有し、
前記櫛歯形状の櫛歯部分の間隔は、前記スリットの上下間隔と一致しており、
前記櫛歯部分は、前記スリットの枠に接することなく前記カセットに収納されている前記基板に接することができ、
前記櫛歯部分を前記スリットの隙間に挿入して前記基板に接することで、前記カセット内において前記基板を一括してセンタリングする機能を備えていることを特徴とする枚葉式装置。
【請求項２】
少なくとも２つの基板を収納しておくカセットと、
前記カセットを設置可能なカセット保持部と、
前記基板を処理する処理室と、
前記基板を前記処理室に対して直接搬入および搬出する搬送系機構と、
を有し、
前記カセットの側面には、前記カセットに収納された前記基板の上下間隔に相当する間隔でスリットが設けられており、
前記カセット保持部は、前記カセットの両側に配置され且つ前記カセット側の面が櫛歯形状である一対の第１の圧接体を有し、
前記第１の圧接体は前記カセットの中心線を対称軸として線対称に設置されており、
前記櫛歯形状の櫛歯部分の間隔は、前記スリットの上下間隔と一致しており、
前記櫛歯部分は、前記スリットの枠に接することなく前記カセットに収納されている前記基板に接することができ、
前記第１の圧接体を、前記カセットの中心線を対称軸として線対称に移動し、且つ前記櫛歯部分を前記スリットの隙間に挿入して前記基板に接することで、前記カセット内において前記基板を一括してセンタリングする機能を備えていることを特徴とする枚葉式装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記カセット保持部は、前記基板を前記搬送系機構が前記カセットから前記基板を取り出す方向から前記基板を押すことのできる第２の圧接体を有し、
前記第２の圧接体は、前記カセット内において、前記基板の前記カセットに対する該方向のずれを修正することを特徴とする枚葉式装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２において、
前記カセット保持部は、支点を中心にして回転可能な圧接体支持部に接続されている第２の圧接体を有し、
前記支点を中心にして前記圧接体支持部を回転させて、前記第２の圧接体で、前記搬送系機構が前記カセットから前記基板を取り出す方向から前記基板を押すことで、前記カセット内において前記基板の前記カセットに対する該方向のずれを修正することを特徴とする枚葉式装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本明細書で開示する発明は、角基板に対応した枚葉式装置全てに応用可能な基板センタリング機構の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体産業では、絶縁表面を有する基板（例えば、ガラス基板）上に薄膜を形成して素子形成を行う技術が必要であり、そのための装置として、例えばＣＶＤ装置、熱処理装置、露光装置等の様々な装置が使用される。
【０００３】
このような基板上に何らかの処理を行う装置は大別してバッチ式と枚葉式とがある。バッチ式とは複数枚の基板を一括して処理するものであり、枚葉式とは１枚１枚連続的に処理していくものである。
【０００４】
バッチ式と枚葉式とでは一長一短があるが、最近の半導体産業においては枚葉式が主流となってきている。その理由は、バッチ式は多数枚の基板を処理するため基板間の均一性の確保が難しいのに対して、枚葉式は１枚１枚の処理であるため、再現性に優れた処理が可能だからである。
【０００５】
枚葉式の場合、カセットに装填された基板はハンドリングアームによって運び出され、処理を施された後、再びカセットに戻される。このような装置を枚葉式装置と呼ぶ。また、カセットからカセットへと基板のやりとりが行われることから、枚葉式ＣtoＣ（Cassette to Cassetteの略）装置とも呼ばれる。ここで、従来の装置の概略を図２に示す。
【０００６】
図２において、２００は枚葉式ＣtoＣ装置の構成を示しており、例えばＣＶＤ装置や露光装置等の枚葉処理が可能な工程に使用される装置の概略の構成である。２０１は基板を処理する処理室である。また、２０２は基板を装填しておくカセットであり、カセット保持部２０３に設置される。
【０００７】
また、２０４は基板を処理室２０１に対して搬入および搬出するための搬送系機構である。搬送系機構２０４は駆動モーターによりハンドリングアーム２０５を操作して、アーム２０５上に載せた基板を移載する機能を有している。
【０００８】
なお、通常アーム２０５には吸着機能が備わっており、基板をアーム上に真空吸着させて移載するのが一般的である。
【０００９】
上記枚葉式ＣtoＣ装置２００は１枚１枚の基板の搬送を繰り返すため、その動作には精密な制御が必要となる。特に、基板のセンタリングには注意が必要である。
【００１０】
なぜならば、カセット２０２の基板装填領域の横幅は基板に対して多少のマージンを見て設計されているため、カセット２０２内において基板の遊びがあり、カセット２０２内において各基板の位置が左右に多少のずれを持つ場合が多いからである。
【００１１】
基板が左右ばらばらにずれていると処理室２０１内における基板の位置ずれが生じ、処理の再現性に影響を及ぼすことがある。また、カセットからカセットへと移し換える様な場合（公知の移載機の如き装置の場合）には、基板がカセットに接触して破損するといった問題が生じる。
【００１２】
例えば、低温ポリシリコンＴＦＴの製造工程で用いられる様な角のあるガラス基板を取り扱う場合、位置ずれが大きいと角がカセットに当たるなどのトラブルが発生する。
【００１３】
以上の理由から、図２に示す様に通常のＣtoＣ装置２００に対しては搬送系の途中にセンタリング機構２０６が配置され、そこで基板のセンタリングを行った後に処理室２０１内なりカセット２０２なりへと搬送される。
【００１４】
しかし、ＣtoＣ装置２００にセンタリング機構２０６を配置することは、まず装置コストをそれだけ高くすることになる。また、１枚１枚センタリングすることは全体的なスループットを低下させることになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本明細書で開示する発明は、上記問題点を解決して枚葉式ＣtoＣ装置のコスト低減ならびにスループットの向上を図ることを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の構成は、
基板を収納しておくカセットと、
前記カセットを設置可能なカセット保持部と、
前記基板を処理室に対して搬入および搬出する搬送系機構と、
を少なくとも有した枚葉式装置において、
前記カセット保持部は前記カセット内において全ての基板を一括してセンタリングする機能を備えていることを特徴とする。
【００１７】
また、他の発明の構成は、
基板を収納しておくカセットと、
前記カセットを設置可能なカセット保持部と、
前記基板を処理室に対して搬入および搬出する搬送系機構と、
を少なくとも有した枚葉式装置において、
前記カセット保持部は圧接体を有し、当該圧接体により前記カセットを横方向から挟み込むことで前記カセット内において全ての基板を一括してセンタリングする機能を備えていることを特徴とする。
【００１８】
上記構成でなる本発明の構成について、以下に記載する実施例でもって詳細な説明を行うこととする。
【００１９】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例では、カセット保持部に具備した圧接体を利用して基板のセンタリングを行う機能についての説明を行う。カセット保持部の動作および構造を図１を用いて説明する。
【００２０】
図１（Ａ）に示すのはカセット保持部のカセット設置領域に注目した拡大図である。カセット１００は、カセット保持部に配置された図示しない設置用の枠内に置かれ、枠によって前後左右に動かない様に固定されている。
【００２１】
カセット１００としては、通常の半導体産業で用いられる様な高分子材料を射出成型して一体化したものを用いることができる。高分子材料としては、弗素樹脂ＰＦＡ、弗素樹脂ＰＶＤＦ、弗素樹脂ＥＣＴＦＥ、弗素樹脂ＥＴＦＥ、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが挙げられる。
【００２２】
本実施例で用いるカセットは市販の弗素樹脂ＰＦＡ製で、５インチ角のガラス基板を複数枚装填できるものを用いる。勿論ガラス基板のサイズや装填枚数が変われば、それに応じて異なるサイズのカセットを用意すれば良い。
【００２３】
なお、通常市販のカセット１００の側面にはスリット１０１が設けられている。これは、水切り効果や放熱効果を得る目的に形成されており、スリット１０１の間隔が装填基板の上下間隔に相当する。
【００２４】
図１（Ａ）において、カセット１００内にはガラス基板１０２が装填されている。なお、実際には複数枚のガラス基板が装填されているのであるが、簡略化するために一体化した記載をする。
【００２５】
カセット１０１の両側には一対の圧接体１０３が配置されており、カセット保持部に設けられた駆動用の溝１０４に沿って矢印方向への移動が可能な構造となっている。
【００２６】
以上の構造を有するカセット保持部に設置されたカセット１００は、基板１０２を処理室へ搬送する前に圧接体１０３によって横方向（矢印で示す方向）から挟み込まれる。この時、カセット１００は圧接体１０３によって僅かにつぶされ、基板１０２はカセット１００を介して間接的に圧接体１０３によって挟み込まれた状態となる。
【００２７】
圧接体１０３はカセットの中心線に対して常に左右対称に位置するため、上述の様にして基板１０２が挟み込まれた状態においては、基板１０２の中心とカセットの中心線とが概略一致する。
【００２８】
この様子を図１（Ｂ）を用いて説明する。図１（Ｂ）において、左側に記載した図は圧接体が接触する前（センタリング前）の状態を示しており、右側の図は圧接体が接触した後（センタリング後）の状態を示している。
【００２９】
図１（Ｂ）左側の図において、１０５で示されるのはカセット内における基板装填可能な領域の左端を示す線であり、１０６はその右端を示す線である。即ち、点線１０５および１０６との間の領域に基板が装填される。
【００３０】
この領域の幅はガラス基板の一辺（本実施例では、５インチ基板を用いているので約127mm である) に対して多少のマージンをとって設計されているので、装填された複数のガラス基板１０７は領域内において左右のどちらかに偏っている場合がある。
【００３１】
例えば、ただ装填しただけではガラス基板１０７が左右に偏って左側の図に示す様な状態となってしまう。ここで、１０８で示される破線はカセットの中心線であり、１０９で示される円はガラス基板１０６の中心を示している。
【００３２】
そこで、本実施例の図１（Ａ）に示す構成でもってカセット１００を両側から圧接体１０３によって挟み込むことでガラス基板１０７の位置を修正する。その結果、図１（Ｂ）の右側の図に示す様にカセット１００の中心線１０８とガラス基板１０７の中心１０９とが概略一致し、ガラス基板１０７のセンタリングを行うことが可能となる。
【００３３】
以上に説明した様に、本実施例に従えばカセット内に基板を装填したまま一括して基板のセンタリングを行うことが可能であり、別途にセンタリング機構を設ける必要がない。
【００３４】
即ち、図２に示す様な構成でなる枚葉式ＣtoＣ装置において、搬送系の途中にセンタリング機構２０６を設けない構成とすることができる。即ち、カセットから取り出した基板を直接処理室へと搬送することになるため、大幅にスループットが向上する。
【００３５】
また、センタリング機構を特に設ける必要がないという事は、その分装置コストを低減可能であることを意味している。それと同時に、センタリング機構を設置するために必要であった領域を省くことができるため、装置本体を小型できるといった利点を有する。
【００３６】
〔実施例２〕
本実施例では、実施例１で説明したセンタリング機構とは別の構成の例を示す。説明は図３を用いて行う。
【００３７】
図３において図１（Ａ）と異なるのは、まずカセットの形状である。本実施例では、図３に示す様に側面に窓部分３０１を設けた形状を有するカセット３０２を使用する。
【００３８】
また、カセット３０２の両側に配置する圧接体３０３の基板への接触面３０４の面積は、窓部分３０１の面積よりも小さく設計されている。
【００３９】
従って、圧接体３０３の接触面３０４は、ガラス基板３０５の窓部分３０１によって露出している領域のみに接する様な構成となっている。
【００４０】
本実施例の構成に従えば、実施例１の様にカセットを介して間接的にセンタリングを行うのではなく、直接的にガラス基板に接してセンタリングを行うことができるため、カセットの材質の硬さに影響されない。
【００４１】
また、本実施例に示す形状のカセット３０２を用いた場合、窓部分３０１が設けられている分ガラス基板３０５の露出面積が広くなっており、水切り効果、放熱効果に優れるといった付加価値がある。
【００４２】
従って、例えば熱処理炉や減圧熱ＣＶＤ装置の様な加熱工程を含む枚葉式装置に対しては、非常に有効な効果を発揮するものである。
【００４３】
〔実施例３〕
本実施例では、図１（Ａ）において１０３で示される圧接体を別の形状に変えた例を示す。本実施例は図４を用いて説明する。
【００４４】
カセット１００およびガラス基板１０２は実施例１と同様であるので、符号も同じものを用いることとする。本実施例で特徴的なのは、圧接体４０１が櫛歯形状を有している点である。
【００４５】
図４に示す様に、圧接体４０１はその接触面４０２が櫛歯形状となっており、その歯の間隔はスリット１０１の上下間隔と一致している。即ち、スリット１０１の枠に接触することなく、そのすきまに櫛歯部分を挿入してカセット１００内の基板１０２のみに接する様な構成となっている。
【００４６】
本実施例の構成に従えば、実施例２同様にカセットの材質の硬さに影響されずに、直接的にガラス基板に接してセンタリングを行うことが可能である。
【００４７】
〔実施例４〕
実施例１〜実施例３では、基板の左右方向（カセットに対して横方向）のセンタリングのみを行う例を示した。本実施例では、同時に基板の前後方向（カセットに対して縦方向）の位置合わせを行う例を示す。
【００４８】
図５（Ａ）に示す構成では実施例１で説明したセンタリング機能に圧接体５０１を付加した例を示している。圧接体５０１は圧接体支持部５０２に接続された構造を有しており、圧接体支持部５０２は支点を中心にして矢印５０３の方向に回転可能である。
【００４９】
従って、圧接体支持部５０２を矢印５０３の方向に回転させることにより圧接体５０１がガラス基板１０２の端部（図面手前の端部）に接する様な構成となっている。
【００５０】
即ち、ガラス基板の中心をカセットの手前方向から圧接体５０１で押す機能が付加される。なお、本実施例では圧接体５０１の形状を円柱状としているが、これに限らず柱状や平板状としても構わない。
【００５１】
ここで図５（Ｂ）に左側に記載した図は圧接体５０１が接する前の基板の装填状態であり、図５（Ｂ）に右側に記載した図は圧接体５０１が接した後の基板の装填状態である。
【００５２】
図５（Ｂ）が示す様に、本実施例を実施することで基板が前後にずれていてもカセット内において一括してそのずれを修正することができる。即ち、処理室内の決められた位置へ、より正確な基板搬送を行うことが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】
本明細書で開示する発明によれば、枚葉式ＣtoＣ装置において別途にセンタリング機構を設ける必要がなくなり、大幅なスループットの向上、装置コストの低減、装置本体の小型化を実現することが可能である。
【００５４】
本発明は全ての枚葉式ＣtoＣ装置に応用することが可能であり、枚葉式ＣtoＣ装置を必要とする産業全般、特に半導体産業の発達に大きく寄与する技術を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  カセット保持部のセンタリング機能を説明するための図。
【図２】  従来の枚葉式ＣtoＣ装置の概略を示す図。
【図３】  カセット保持部のセンタリング機能を説明するための図。
【図４】  カセット保持部のセンタリング機能を説明するための図。
【図５】  カセット保持部のセンタリング機能を説明するための図。
【符号の説明】
１００          カセット
１０１          スリット
１０２          ガラス基板
１０３          圧接体
１０４          圧接体駆動用の溝
１０５          基板装填領域の左端
１０６          基板装填領域の右端
１０７          ガラス基板
１０８          カセットの中心線
１０９          ガラス基板の中心
【図１】
0003819072.tif 000002
【図２】
0003819072.tif 000003
【図３】
0003819072.tif 000004
【図４】
0003819072.tif 000005
【図５】
0003819072.tif 000006