防位置偏移装置、具有它的基板保持器、基板输送装置及基板输送方法转让专利

申请号 : CN201010222939.4

文献号 : CN101944497B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 驹田秀树

申请人 : 东京毅力科创株式会社

摘要 :

本发明提供一种防位置偏移装置、具有它的基板保持器、基板输送装置及基板输送方法,该防位置偏移装置即使在真空状态下也能抑制被保持在基板保持器上的基板发生位置偏移。能装卸自如地安装在叉(101)上的防位置偏移装置(201)包括主体(203)、突出地设在该主体(203)的上表面(203a)上的多个可动销(205)、和分别单独对上述可动销(205)施加向上(突出的方向)的力的螺旋弹簧(207)。

权利要求 :

1.一种防位置偏移装置,其包括:

主体,其固定在用于保持基板的基板保持器上;

可动构件,其为多个且彼此独立地设置,该可动构件具有以第1高度自上述主体的上表面突出的部分,在基板的载重施加在该突出的部分上的状态下,该突出的部分的高度低于上述第1高度;

施力构件,其对上述多个可动构件分别沿上述突出的部分的突出方向施力;其中,通过使以上述第1高度突出的1个以上的可动构件的侧部与被保持在上述基板保持器上的基板的端部抵接,从而限制基板的移动,防止基板发生位置偏移。

2.根据权利要求1所述的防位置偏移装置,其中,上述可动构件沿与上述基板的表面正交的方向突出或退避。

3.根据权利要求1或2所述的防位置偏移装置,其中,上述可动构件的至少与上述基板接触的部分由合成树脂或橡胶形成。

4.根据权利要求1或2所述的防位置偏移装置,其中,在基板的载重施加到上述突出的部分上的状态下,上述可动构件以上述主体的上表面为基准位移到低于上述第1高度的第2高度上。

5.根据权利要求1或2所述的防位置偏移装置,其中,上述多个可动构件彼此相接近地设置,该多个可动构件相互协作来限制基板的移动。

6.根据权利要求1或2所述的防位置偏移装置,其中,该防位置偏移装置还包括与上述可动构件一起间接地限制基板的移动的辅助支承部。

7.一种基板保持器,其中,

该基板保持器包括:

基板支承构件,其用于支承基板;

防位置偏移装置,其为权利要求1或2所述的防位置偏移装置,其固定在上述基板支承构件上。

8.根据权利要求7所述的基板保持器,其中,以如下方式配置上述防位置偏移装置,即,使在施加有上述基板的载重的状态下突出的部分的高度变得低于上述第1高度的可动构件与比在上述基板上形成电子零件的器件形成区域靠外侧的区域的背面抵接。

9.根据权利要求7所述的基板保持器,其中,配置2个以上的上述防位置偏移装置,使得以上述第1高度突出的可动构件与被保持在上述基板保持器上的基板的至少相对的两个边抵接。

10.根据权利要求7所述的基板保持器,其中,在上述基板支承构件的基部侧和前端侧上分别配置有上述防位置偏移装置。

11.根据权利要求10所述的基板保持器,其中,配置在上述前端侧的防位置偏移装置的可动构件的自上述主体的上表面突出的突出量大于配置在上述基部侧的防位置偏移装置的可动构件的自上述主体的上表面突出的突出量。

12.一种基板输送装置,其中,

该基板输送装置具有权利要求7所述的基板保持器。

13.一种基板输送方法,其中,

该方法使用权利要求12所述的基板输送装置将基板保持在上述基板保持器上而进行输送。

说明书 :

防位置偏移装置、具有它的基板保持器、基板输送装置及基

板输送方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种防位置偏移装置、具有该防位置偏移装置的基板保持器、基板输送装置及基板输送方法。

背景技术

[0002] 在作为液晶显示器(LCD)的代表的FPD(flat panel display,平板显示器)的制造过程中,在真空条件下对玻璃基板等基板实施蚀刻、成膜等各种处理。使用具有多个基板处理室的所谓多室型基板处理系统来制造FPD。上述基板处理系统包括配置有用于输送基板的基板输送装置的输送室、和设在该输送室周围的多个工艺室。利用输送室内的基板输送装置将基板搬入到各工艺室内、或者自各工艺室搬出处理完毕的基板。通常使用被称作叉(folk)的基板保持器来输送基板。叉具有如下构造,即,在安装于能够进行进出、退避、旋转等动作的输送臂上的共用的基部上呈梳齿状地形成有多个支承抓取构件(pick)。
[0003] 在大气压状态下,通常利用设在叉上的真空吸盘(vacuum chuck)固定基板而输送基板。另一方面,在真空状态下不能使用真空吸盘。因此,想出了如下方法,即,在叉上安装与基板之间的摩擦系数较大的由橡胶等材质构成的小片的弹性构件而使该弹性构件与基板抵接,从而能够防止基板因侧滑等而发生位置偏移。但是,在真空状态下输送基板时,存在下述问题。
[0004] 如上所述,真空状态下的基板的保持操作依赖于弹性构件与基板之间的摩擦力,因此存在不能增大基板的输送动作的速度的这一问题。安装在基板输送装置的输送臂上的叉在保持基板的状态下进行进出、退避、旋转等伴有加减速的输送动作,所以利用摩擦力进行的保持操作的稳定程度存在极限。因而,为了能够安全地输送基板,只能降低输送动作的速度,但这是导致基板处理系统中的基板处理的生产率降低的主要原因。
[0005] 另外,担心在使弹性构件与基板上的用于形成电子零件的区域(器件形成区域)的背面侧抵接时因静电破坏导致电子零件的合格率下降,所以必须使弹性构件与器件形成区域之外的区域的背面抵接。因此,只能使用相比基板的面积非常小的弹性构件,而且弹性构件的配置数量、配置位置等也有限制,从而弹性构件与基板的接触面积有限,不能获得充分的摩擦力。结果,不能获得充分的保持力,即使降低输送动作的速度,仍会发生基板在叉上移动而自叉脱落、或基板的保持位置偏移较大而影响基板的处理、交接的情况。
[0006] 最近几年,为了提高生产率,想要FPD等基板实现大型化,从而在依赖于安装在叉上的弹性构件与基板之间的摩擦力的保持方法中,越来越难以获得充分的保持力和生产率。因此,本发明人想要通过在叉上设置用于限制基板在水平方向上移动的突起而使该突起与基板的端部抵接来防止基板发生侧滑、位置偏移。但是,由于在交接基板时基板的保持位置经常变化,因此在进行交接时基板可能越到上述突起上。结果,担心反倒不能稳定地保持基板而发生基板的脱落等情况。另外,为了避免发生上述情况,必须留出充分的余量(margin)地配置突起,因此无法避免基板发生该余量尺寸的位置偏移。

发明内容

[0007] 本发明是鉴于上述情况而做成的,目的在于提供一种即使在真空状态下也能抑制被保持在基板保持器上的基板发生位置偏移的防位置偏移装置。
[0008] 本发明的防位置偏移装置包括:
[0009] 主体,其固定在用于保持基板的基板保持器上;
[0010] 可动构件,其为多个且彼此独立地设置,该可动构件具有以第1高度自上述主体的上表面突出的部分,在基板的载重施加在该突出的部分上的状态下,该突出的部分的高度低于上述第1高度;
[0011] 施力构件,其对上述多个可动构件分别沿上述突出的部分的突出方向施力;其中,[0012] 通过使以上述第1高度突出的1个以上的可动构件的侧部与被保持在上述基板保持器上的基板的端部抵接,从而限制基板的移动,防止基板发生位置偏移。
[0013] 另外,本发明的基板保持器包括用于支承基板的基板支承构件、和固定在上述基板支承构件上的上述防位置偏移装置。
[0014] 另外,本发明的基板输送装置具有上述基板保持器。
[0015] 另外,本发明的基板输送方法使用上述基板输送装置将基板保持在上述基板保持器上而进行输送。
[0016] 采用本发明,无论是在真空状态下输送基板还是在大气压状态下输送基板都能防止因基板发生侧滑等而使基板的保持位置偏移,能够可靠地将基板保持在基板保持器上。因此,能够提高基板输送操作的可靠性。另外,能够提高基板处理系统中的基板处理操作的生产率。

附图说明

[0017] 图1是大概地表示真空处理系统的立体图。
[0018] 图2是图1的真空处理系统的俯视图。
[0019] 图3是说明输送装置的大概结构的立体图。
[0020] 图4是表示叉的大概结构的立体图。
[0021] 图5是表示本发明的第1实施方式的防位置偏移装置的外观结构的立体图。
[0022] 图6是防位置偏移装置的主要部分剖视图。
[0023] 图7是防位置偏移装置的另一状态的主要部分剖视图。
[0024] 图8是说明在安装了防位置偏移装置的叉上载置有基板的状态的图。
[0025] 图9是说明在安装了防位置偏移装置的叉上载置有基板的另一状态的图。
[0026] 图10是说明在安装了防位置偏移装置的叉上载置有基板的另一状态的图。
[0027] 图11是说明防位置偏移装置的配置例的图。
[0028] 图12是说明防位置偏移装置的另一配置例的图。
[0029] 图13是说明可动销的结构例的立体图。
[0030] 图14是说明利用防位置偏移装置补正基板的姿势的状态的图。
[0031] 图15是表示变形例的防位置偏移装置的外观结构的立体图。
[0032] 图16是说明将防位置偏移装置应用在圆形基板的状态的图。
[0033] 图17是放大表示本发明的第2实施方式的防位置偏移装置的外观结构的立体图。
[0034] 图18是图17中的防位置偏移装置301的主要部分剖视图。
[0035] 图19是表示将防位置偏移装置安装在支承抓取构件的前端的状态的图。
[0036] 图20是说明在安装了防位置偏移装置的支承抓取构件上支承有基板的状态的图。
[0037] 图21是说明可动销的限动作用的图。
[0038] 图22是表示将防位置偏移装置安装在支承抓取构件的前端的状态的俯视图。

具体实施方式

[0039] 第1实施方式
[0040] 下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。这里,以本发明的一个实施方式中的基板输送装置以及具有该基板输送装置的基板处理系统为例进行说明。图1是大概地表示作为基板处理系统的真空处理系统100的立体图,图2是大概地表示各室内部的俯视图。该真空处理系统100形成为具有多个工艺室1a、1b、1c的多室构造。真空处理系统100形成为用于对例如FPD用玻璃基板(以下简称为“基板”)S实施等离子处理的处理系统。另外,可以使用液晶显示器(LCD)、电致发光(Electro Luminescence;EL)显示器、等离子显示面板(PDP)等为FPD。
[0041] 在真空处理系统100中,多个大型室俯视呈十字状地相连结。在中央部配置有输送室3,与该输送室3的3个侧面相邻地配置有用于对基板S进行等离子处理的3个工艺室1a、1b、1c。另外,与输送室3的剩余1个侧面相邻地配置有加载互锁真空(load lock)室5。上述3个工艺室1a、1b、1c、输送室3以及加载互锁真空室5都为真空室。在输送室3与各3个工艺室1a、1b、1c之间设有未图示的开口部,在该开口部上分别配置有具有开闭功能的闸阀(gate valve)7a。另外,在输送室3与加载互锁真空室5之间配置有闸阀7b。
闸阀7a、7b在关闭状态下将各室之间气密地密封起来,在打开状态下将室之间连通起来而能够输送基板S。另外,在加载互锁真空室5与外部的大气气氛之间也配置有闸阀7c,闸阀
7c在关闭状态下维持加载互锁真空室5的气密性,在打开状态下能在加载互锁真空室5内与外部之间输送基板S。
[0042] 在加载互锁真空室5的外侧设有2个盒式分度器(cassette indexer)9a、9b。在各盒式分度器9a、9b上分别载置有用于收容基板S的盒11a、11b。在各盒11a、11b的内部上下空出间隔地配置有许多层基板S。另外,利用升降机构部13a、13b分别升降自如地构成各盒11a、11b。在本实施方式中,例如可以在盒11a中收容未处理的基板,在另一方的盒11b中收容处理完毕的基板。
[0043] 在上述2个盒11a、11b之间设有用于输送基板S的输送装置15。该输送装置15包括上下呈2层地设置的作为基板保持器的叉17a以及叉17b、用于能使上述叉17a、叉17b进出、退避以及旋转地支承该叉17a、叉17b的驱动部19、和用于支承该驱动部19的支承台21。
[0044] 工艺室1a、1b、1c能将各自的内部空间维持成规定的减压气氛(真空状态)。如图2所示,在各工艺室1a、1b、1c内配置有用于载置基板S的作为载置台的基座(susceptor)2。于是,在各工艺室1a、1b、1c中,能够在将基板S载置在基座2上的状态下,对基板S进行例如真空条件下的蚀刻处理、灰化处理、成膜处理等等离子处理。
[0045] 在本实施方式中,可以在3个工艺室1a、1b、1c中进行同一种处理,也可以在各工艺室内进行不同种类的处理。另外,工艺室的数量并不限定于3个,也可以是4个以上。
[0046] 与作为真空处理室的工艺室1a、1b、1c相同,输送室3也能将内部气氛保持成规定的减压气氛。如图2所示,在输送室3中配置有输送装置23。于是,能够利用输送装置23在3个工艺室1a、1b、1c以及加载互锁真空室5之间输送基板S。
[0047] 输送装置23具有上下呈2层地设置的输送装置,能够分别独立地进行基板S的搬入搬出操作。图3表示具有作为基板保持器的叉101的上层的输送装置23a的大概结构。输送装置23a的主要结构是,包括底座部113、能相对于底座部113滑动的滑动臂(slide arm)115、能滑动地设在该滑动臂115上且用于保持基板S的叉101。叉101包括作为基部的抓取基座(pick base)117、和与该抓取基座117相连结的多个(例如4根)支承抓取构件119。在配置于最外侧的2根支承抓取构件119上分别安装有4个用于防止被保持在叉
101上的基板S发生位置偏移的防位置偏移装置201。该防位置偏移装置201的详细结构见后述。
[0048] 在滑动臂115的侧部设有用于使滑动臂115相对于底座部113滑动的引导构件121。并且,在底座部113上设有用于能滑动地支承引导构件121的滑动支承部123。
[0049] 另外,在滑动臂115的侧部与上述引导构件121平行地设有用于使叉101相对于滑动臂115滑动的引导构件125。并且,还设有沿引导构件125滑动的滑动件(slider)127,在该滑动件127上安装有叉101。
[0050] 在图3中说明了上层的输送装置23a,下层的输送装置(省略图示)也具有与上层的输送装置23a相同的结构。并且,利用未图示的连结机构连结上下的输送装置而使它们形成为一体而能沿水平方向旋转。另外,形成为上下2层的输送装置与用于进行滑动臂115的滑动动作和叉101的滑动动作、底座部113的旋转动作和升降动作的未图示的驱动单元相连结。
[0051] 与工艺室1a、1b、1c以及输送室3相同,加载互锁真空室5也能将内部气氛保持成规定的减压气氛。加载互锁真空室5用于在处于大气气氛的盒11a、11b与处于减压气氛的输送室3之间来回输送基板S。从加载互锁真空室5将内部气氛反复切换成大气气氛和加压气氛的角度考虑,极小地形成加载互锁真空室5的内部容积。在加载互锁真空室5中呈上下2层地设有基板收容部27(在图2中只表示上层),在各基板收容部27上设有多个用于支承基板S的缓冲构件28。另外,在加载互锁真空室5内设有与矩形的基板S的彼此相对的角部抵接而对位该基板S的定位构件(positioner)29。
[0052] 如图2所示,真空处理系统100的各结构部分与具有作为计算机的功能的控制部30相连接而被该控制部30控制(在图1中省略表示该控制部30)。控制部30包括用户接口(user interface)32、存储部33和具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)的控制器(controller)31。控制器31综合控制真空处理系统100中的例如工艺室1a、1b、
1c、输送装置15、输送装置23等各结构部分。用户接口32由供工序管理人员为了管理真空处理系统100而进行输入命令的操作等的键盘、能可视化地显示真空处理系统100的运转状况的显示器等构成。在存储部33中保存有制程程序,该制程程序存储有用于利用控制器
31的控制而实现在真空处理系统100中执行的各种处理的控制程序(软件)、处理条件数据等。用户接口32以及存储部33与控制器31相连接。
[0053] 于是,依据需要根据来自用户接口32的指示等自存储部33调出任意的制程程序而让控制器31执行该制程程序,从而利用控制器31的控制在真空处理系统100中进行期望的处理。
[0054] 作为上述控制程序、处理条件数据等制程程序,可以使用存储在计算机能够读取的存储介质例如CD-ROM、硬盘、软盘、闪存器等中的状态的制程程序。或者也可以例如借助专用电线随时自其它装置传输制程程序而在线使用。
[0055] 接下来,说明上述那样构成的真空处理系统100的动作。
[0056] 首先,驱动输送装置15的2个叉17a、17b而自收容有未处理的基板的盒11a接收基板S,然后将该基板S分别载置在加载互锁真空室5中的上下2层的基板收容部27的缓冲构件28上。
[0057] 在使叉17a、17b退避后,关闭加载互锁真空室5的大气侧的闸阀7c。之后,对加载互锁真空室5的内部进行排气而将加载互锁真空室5的内部减压到规定的真空度。然后,打开输送室3与加载互锁真空室5之间的闸阀7b而利用输送装置23的叉101接收被收容在加载互锁真空室5中的基板收容部27上的基板S。
[0058] 之后,在利用输送装置23的叉101保持着基板S的状态下进行滑动臂115的滑动动作和叉101的滑动动作、底座部113的旋转动作和升降动作来输送基板S。由于利用防位置偏移装置201限制基板S在叉101上移动,因此能够以将基板S可靠地保持在叉101上的状态进行上述输送动作。然后,将基板S搬入工艺室1a、1b、1c的任意一个中并交付到基座2上。在工艺室1a、1b、1c的内部,对基板S实施蚀刻等规定处理。之后,自基座2将处理完毕的基板S交付到输送装置23的叉101上而自工艺室1a、1b、1c搬出该基板S。
[0059] 然后,利用输送装置15以与上述路径相反的路径经过加载互锁真空室5而将基板S收容在盒11b中。另外,也可以将处理完毕的基板S送回到原来的盒11a中。
[0060] 接下来,参照图4~图12进一步详细说明本发明的第1实施方式的防位置偏移装置201以及具有该防位置偏移装置201的叉101。首先,说明安装有防位置偏移装置201的叉101的结构。图4是表示叉101的外观的立体图。如上所述,叉101包括被固定在滑动件127上的抓取基座117、和与该抓取基座117相连结的作为基板支承构件的多个(例如4根)支承抓取构件119。
[0061] 抓取基座117只要是能够可靠地固定形成为梳齿状的多个支承抓取构件119(在本实施方式中为4根)上且能与滑动臂115(滑动件127)相连结的构件,则可以是任意结构。另外,抓取基座117与支承抓取构件119的连结构造也是任意的。例如,作为抓取基座117,可以是使用能夹持支承抓取构件119的基端部的2张板材形成的固定构造,也可以是使用能支承多个支承抓取构件119的1张板材形成的固定构造。此外,还可以一体地形成抓取基座117和支承抓取构件119。在本实施方式中,例如利用剖视呈U字形地弯折而成的板材构成抓取基座117。在弯折而成的板材的间隙中插入多个支承抓取构件119的各个基端部,且利用未图示的固定部件例如螺钉等进行固定。
[0062] 叉101的支承抓取构件119例如形成为细长的板状或空心的方筒状。为了能够轻量化且在载置有大型的基板S的状态下尽量不使该支承抓取构件119因承受该基板S的载重而发生挠曲,使用具有较高的刚性的材质为支承抓取构件119的材质,例如可以使用CFRP(碳纤维钢化塑料)等。
[0063] 在叉101的各支承抓取构件119的上表面上能装卸地设有多处(图4中在1个支承抓取构件119上设有2处)用于自基板S的背面侧支承基板S的支承突起200。支承突起200例如使用橡胶、PEEK(聚醚醚酮)树脂、PTFE(聚四氟乙烯)树脂等弹性材料构成。支承突起200的形状没有限定,例如可以是半球状、O型密封圈那样的环状。另外,支承突起200与基板S的背面抵接而利用摩擦力提高叉101上的对基板S的保持力,但通过在叉
101上安装防位置偏移装置201而能够在叉101上可靠地保持基板S,因此也可以不设置支承突起200。
[0064] 在叉101上的任意位置安装有任意个数的防位置偏移装置201。图4表示在4根支承抓取构件119中的位于两端的2根支承抓取构件119的基部附近分别安装有左右一对的防位置偏移装置201的状态。另外,图4也表示安装前的另外一对防位置偏移装置201。这样,能够将防位置偏移装置201能装卸地安装在用于构成叉101的支承抓取构件119上。
[0065] 接下来,说明防位置偏移装置201的详细结构。图5是放大表示防位置偏移装置201的外观结构的立体图。图6以及图7是用于说明防位置偏移装置201的机构的主要部分剖视图。防位置偏移装置201的主要结构是,包括主体203、突出设在该主体203的上表面
203a上的作为可动构件的多个可动销205、和分别独立地对上述可动销205施加向上(突出的方向)的力的作为施力部件的螺旋弹簧207。
[0066] 在本实施方式的防位置偏移装置201中,如图5所示,主体203是例如由铝、合成树脂等材质构成的框体。优选在将防位置偏移装置201安装在支承抓取构件119上的状态下主体203的上表面203a与支承抓取构件119的上表面是相同高度。另外,图5中在主体203上设有7根可动销205,但可动销205的数量没有限定。
[0067] 如图6以及图7所示,主体203的内部被隔壁211分隔成彼此独立的室213。各室213包括底壁213a和顶部213b。在各室213中分别收容有1组可动销205以及螺旋弹簧
207。可动销205包括自主体203的上表面203a“突出的部分”即柱状部分205a、和比柱状部分205a大径地形成在该柱状部分205a中途的凸缘205b。该凸缘205b作为弹簧支承部发挥功能。可动销205的上部贯穿在分别设于各室213的顶部213b上的开口部213c中。
[0068] 可以使用相同材质一体地形成可动销205的柱状部分205a和凸缘205b,也可以将该柱状部分205a和凸缘205b形成为彼此独立的构件。可动销205的材质没有特别限定,但由于至少可动销205的柱状部分205a的上部是与基板S的背面、端部接触的,因此优选使用例如合成树脂、橡胶等材料形成该可动销205。当然,也可以使用同一种材料(合成树脂、橡胶等)形成整个可动销205。另外,优选可动销205的柱状部分205a的上部具有能抵住基板S的端部的程度的刚性和韧性。从上述这些方面考虑,优选使用例如PEEK(聚醚醚酮)树脂、PTFE(聚四氟乙烯)树脂等合成树脂为可动销205的材料。
[0069] 另外,在本发明中,可动构件的形状完全不限定于是图6以及图7中例示的可动销205的形状。例如,可动构件的“突出的部分”即柱状部分205a并不限定于是图示那样的圆柱状,也可以是横截面为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等多边形状的方柱状。另外,可动构件的整体形状或突出的部分的形状也可以是空心的圆筒状、横截面为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等多边形状的空心方筒状。此外,可动构件的整体形状或突出的部分的形状也可以是板状(例如方板状、圆板状等)。另外,从减小与基板S的背面的接触面积的观点出发,也可以预先对可动构件(可动销205)的顶端实施磨圆加工,该加工未图示。
[0070] 螺旋弹簧207是对可动销205施加向上的力而使柱状部分205a的上部成为自主体203的上表面203a突出的状态的施力部件。可动销205的柱状部分205a的下部插入在该螺旋弹簧207中。采用任意方法例如使用定位配件等将螺旋弹簧207的下端固定在室213的底壁213a上。螺旋弹簧207的上端与可动销205的凸缘205b抵接,依据需要也可以采用任意方法将该螺旋弹簧207固定在凸缘205b上。
[0071] 在防位置偏移装置201中,多个可动销205承受基板S的载重而能够分别独立地在上下方向上进行位移。也就是说,可动销205独立地沿与基板S的表面方向正交的方向突出或退避。在未施加有基板S的载重的状态下,利用与凸缘205b卡合的螺旋弹簧207对可动销205施加向上的力。因此,插入在设于顶部213b上的开口部213c中的可动销205的柱状部分205a的上部自主体203的上表面203a向上突出。此时,以主体203的上表面203a为基准,将相对于上表面203a的可动销205的顶端的突出量设为第1高度H1。另外,在未施加有基板S的载重的状态下,被螺旋弹簧207施力了的可动销205的凸缘205b被推压到室213的顶部213b上。能够将凸缘205b用为规定第1高度H1的限动构件。通过将可动销205形成为能够可改变地调整可动销205的柱状部分205a上的凸缘205b的位置的构造,能够易于任意设定第1高度H1。作为能够可改变地调整凸缘205b的位置的构造,例如可以采用通过将柱状部分205a形成为内螺纹构造且将凸缘205b形成为外螺纹构造而形成的构造等,该构造未图示。
[0072] 叉101接住基板S,从而在基板S的载重施加在任意的可动销205上的状态下该载重使螺旋弹簧207收缩,整个可动销205被压下。在发生了该位移的状态下,以主体203的上表面203a为基准将可动销205的顶端相对于上表面203a的突出量设为第2高度H2。
[0073] 如图6以及图7所示,只有在上表面载置有基板S的可动销205下沉而形成第2高度H2,而并未载置有基板S的可动销205能够保持原始的第1高度H1。于是,能够利用处于以第1高度H1突出的状态的可动销205的侧部限制基板S在横向上的移动。例如,在图6中,朝向纸张看时的左侧和中央的2根可动销205因基板S的重力作用下沉而形成第2高度H2,而朝向纸张看时的右侧的1根可动销205以第1高度H1突出。以该第1高度H1突出的右侧的可动销205构成限定构件而限制基板S的移动。另外,在图7中,朝向纸张看时的左侧的1根可动销205因基板S的重力作用下沉而形成第2高度H2,而朝向纸张看时的右侧和中央的2根可动销205以第1高度H1突出。在该情况下,中央的突出的可动销205构成限定构件而限制基板S的移动。另外,图6以及图7表示基板S还未与担负作为限动构件的作用的以第1高度H1突出的可动销205接触的状态。当在利用叉101输送基板S时产生的加速度欲使基板S发生侧滑时,由于基板S的端部与作为限动构件的该可动销205抵接而能够限制基板S的移动,因此基板S在叉101上的移动量是极其微小的。
[0074] 这样,通过使基板S的端部(边缘)与以第1高度H1突出的可动销205的侧部抵接,能够最小限度地限制基板S在叉101上的横向移动,从而能够在输送基板S时防止基板S在叉101上沿水平方向产生位置偏移,此外还能防止基板S自叉101落下。
[0075] 第2高度H2设定得比第1高度H1低。第2高度H2为零(即可动销205的顶端与主体203的上表面203a是相同高度)以上且小于第1高度H1。尤其优选将第2高度H2设定为大于零、且使达到第2高度H2时的可动销205的顶端位于第1高度H1与主体203的上表面203a的高度间的中间位置上。这样,能够利用因承受基板S的载重而下沉并进行位移而突出到第2高度H2的状态的可动销205的顶端支承基板S,因此能够极力避免对形成在基板S的表面上的电子零件产生不良影响。另外,优选将第1高度H1与第2高度H2的差量(H1-H2)设定为基板S的厚度以上。这样,能够充分地获得作为限制基板S的移动的限动构件的可动销205的高度,从而能够利用以第2高度H2突出的状态的可动销205的顶端支承基板S,并能利用以第1高度H1突出的状态的可动销205可靠地限制基板S在水平方向上的移动。
[0076] 能够利用可动销205的柱状部分205a的长度、克服基板S的载重的螺旋弹簧207的反弹力的大小来调整第2高度H2。
[0077] 另外,作为用于对可动销205施力的施力部件,并不限定于使用螺旋弹簧207,例如也可以使用板簧等。
[0078] 有时因为在交接基板S时基板S产生位置偏移等而使每个基板S在叉101上的保持位置稍有不同。例如如图8所示,有时基板S的边缘位置位于叉101(支承抓取构件119)的前端附近地被保持。另外如图9所示,基板S的边缘位置有时也会比图8中的位置更靠叉101的基部侧(如箭头所示)地被保持。此外如图10所示,还会出现使基板S相对于叉101(支承抓取构件119)的长度方向具有倾斜角度(如箭头所示在水平方向上稍有旋转的状态)地被保持的情况。由于防位置偏移装置201具有多个因承受基板S的载重而独立进退的可动销205,因此能够灵活地应对图8~图10中例示的任意一种保持位置,可靠地限制基板S的移动。也就是说,即使每个基板S的保持位置稍微不同,防位置偏移装置201也能够使担负作为限动构件的作用的以第1高度H1突出的可动销205进行替换而应对该不同。
因此,无论是哪种保持位置都能限制基板S的移动,从而能够最小限度地抑制基板S的位置偏移。由此容易理解在增加防位置偏移装置201的配置位置时、或在通过增加1个防位置偏移装置201中的可动销205的数量而密集地配置可动销205时,能够更精密地限制基板S的移动而防止保持位置发生偏移。
[0079] 如上所述,将防位置偏移装置201装卸自如地安装在叉101的支承抓取构件119上。防位置偏移装置201的固定方法没有特别限定。例如可以采用螺栓和螺母的连接、嵌入等能装卸的固定方法将防位置偏移装置201的主体203固定在支承抓取构件119上。此时,依据需要还可以使用定位配件等辅助固定工具。另外,例如也可以采用粘接等方法将防位置偏移装置201固定在支承抓取构件119上而非装卸自如地将防位置偏移装置201固定在支承抓取构件119上。
[0080] 在1个叉101上安装的防位置偏移装置201的个数能够根据基板S、叉101的尺寸以及在输送动作中会施加较大的加速度的方向等来适当设定。例如可以在叉101上安装2~12处、优选4~8处的防位置偏移装置201。
[0081] 例如也可以只在叉101的支承抓取构件119的前端侧或基端侧配置防位置偏移装置201。但是,从能够可靠地限制基板S的移动的观点出发,优选能够使作为限动构件的可动销20与基板S的至少相对的2边抵接,以将被保持在叉101上的基板S夹在中间。另外,优选相对于基板S的中心彼此对称地配置防位置偏移装置201,更优选在基板S的4个角的附近配置防位置偏移装置201。
[0082] 图11以及图12表示防位置偏移装置201的优选配置例。在图11中,自下方与基板S的2个短边SS重叠地安装防位置偏移装置201。由此,能够主要限制基板S在支承抓取构件119的长度方向上的移动。
[0083] 优选叉101上的要安装防位置偏移装置201的位置避开用于形成被保持在该位置上的基板S上的电子零件的部分(器件形成区域)的正下方、且相比器件形成区域靠外侧。在图11中,用虚线描画基板S上的器件形成区域R。使防位置偏移装置201位于器件形成区域R的外侧地在叉101上安装有8处该防位置偏移装置201。这样,通过将防位置偏移装置201配置在器件形成区域R的外侧,能够防止可动销205接触/离开基板S的背面侧时产生的静电破坏对形成于表面侧的电子零件产生不良影响。
[0084] 另外,如图12所示,更优选与基板S的4个角重叠地配置防位置偏移装置201。在这样配置时,能够从4个方向限制基板S,因此不仅能够限制基板S在支承抓取构件119的长度方向上的移动,同时还能限制基板S在横截支承抓取构件119的方向上的移动、基板S欲在水平方向上旋转的动作等,从而能够更可靠地防止基板S发生位置偏移。另外在图12的例子中,配置在与基板S的4个角重叠的位置上的4个防位置偏移装置201相比配置在其他位置上的4个防位置偏移装置201,增加了可动销205的数量。具体而言,配置在与基板S的4个角重叠的位置上的4个防位置偏移装置201分别具有11根可动销205。而在与配置在基板S的4个角上的防位置偏移装置201成对地分别配置在支承抓取构件119的相反侧(内侧)的防位置偏移装置201上分别具有7根可动销205。这样,能够依据要配置防位置偏移装置201的位置、配置数量等改变可动销205的数量。
[0085] 另外,比较图11和图12可知,即使基板S的尺寸发生变化,也能够依据基板S的尺寸改变支承抓取构件119上的防位置偏移装置201的安装位置。因而,无论基板S的尺寸是大是小都能可靠地防止基板S在叉101上发生位置偏移。
[0086] 即使在将防位置偏移装置201安装于1个叉101上的情况下,也能够依据防位置偏移装置201的安装部位改变可动销205的数量、配置间隔、第1高度H1、第2高度H2等。
[0087] 另外如图13所示,也能够使可动销205的柱状部分205a以其长度方向(铅垂方向)为旋转轴线水平转动。通过使与基板S的边缘抵接的柱状部分205a转动,该柱状部分205a与基板S的抵接部位总在变化。结果,能够减轻因与基板S的边缘接触而产生的磨损、损伤使可动销205劣化的程度,从而能够延长到更换前的可动销205的使用寿命,并且还能抑制因柱状部分205a被磨损、损伤而导致保持位置的精度下降。利用将已知的机构例如柱状部分205a的上部形成为双重构造等方法能够易于转动自如地构成可动销205的柱状部分205a。
[0088] 如上所述,通过配置防位置偏移装置201能够可靠地防止在叉101进行进出、退避、旋转等各动作时产生的加速度使基板S发生侧滑而使保持位置偏移、或使基板S自叉101落下。因而,能够提高在真空处理系统100中输送装置23的基板输送操作的可靠性。
另外,通过配置防位置偏移装置201,即使增加了输送动作的速度也能在叉101上可靠地保持基板S,因此能够提高基板输送操作的生产率。
[0089] 接下来,说明利用本实施方式的防位置偏移装置201而实现的基板S的保持姿势的补正功能。用于构成叉101的支承抓取构件119因为自重、基板S的重量而在该支承抓取构件119的长度方向上发生挠曲,从而前端部的高度位置容易低于基部侧的高度位置。被保持在叉101上的基板S的姿势也容易随着该挠曲动作而发生倾斜。由于防位置偏移装置201还具有能使可动销205与基板S的背面接触从而自基板S的下方支承该基板S的功能,因此能够利用防位置偏移装置201趋近于水平地保持基板S。
[0090] 图14示意地表示利用安装在叉101的支承抓取构件119(这里省略图示)的前端侧的防位置偏移装置201A、和安装在基部侧的防位置偏移装置201B支承基板S的状态。这里,用附图标记205A表示前端侧的防位置偏移装置201A的可动销,用附图标记205B表示基部侧的防位置偏移装置201B的可动销。并且,比基部侧的防位置偏移装置201B的可动销205B下沉时的第2高度H2B大地设定前端侧的防位置偏移装置201A的可动销205A下沉时的第2高度H2A。例如,使对防位置偏移装置201A的可动销205A施力的螺旋弹簧207的作用力大于对防位置偏移装置201B的可动销205B施力的螺旋弹簧207的作用力、或比可动销205B长地形成可动销205A,从而能够易于使第2高度H2A比第2高度H2B大。
[0091] 这样,能够利用可动销205A的第2高度H2A与可动销205B的第2高度H2B的高度差抵消支承抓取构件119的挠曲幅度,缓和基板S的挠曲程度。因而,即使在基板S的重量、支承抓取构件119的自重使支承抓取构件119发生挠曲而使前端侧的防位置偏移装置201A的位置相对于基部侧的防位置偏移装置201B的位置变低的情况下,也能够极力以趋于水平的姿势稳定地保持叉101上的基板S地进行输送动作。
[0092] 此外在图14中,比基部侧的防位置偏移装置201B的第1高度H1B大地设定前端侧的防位置偏移装置201A的可动销205A的第1高度H1A。由此,能够在前端侧的防位置偏移装置201A上充分地确保第1高度H1A与第2高度H2A的差量(H1A-H2A)。这样,即使支承抓取构件119的挠曲使基板S的载重集中到叉101的前端侧,也能够可靠地使以第1高度H1A突出的可动销205A作为限动构件发挥功能。另外,为了获得利用上述那样的防位置偏移装置201实现的基板S的保持姿势的补正效果,防位置偏移装置201并不限定于配置在支承抓取构件119的基部侧和前端侧,也可以配置在支承抓取构件119的长度方向上的中间附近。
[0093] 另外在图14中,说明了在1根支承抓取构件119的左右两侧分别安装有防位置偏移装置201的例子,但也可以只在1根支承抓取构件119的单侧安装防位置偏移装置201。
[0094] 另外,作为防位置偏移装置201的变形例,也可以采用将分别设有多个可动销205的一对主体203连结起来的结构。例如,图15所示的防位置偏移装置201C具有2个主体203,且利用连结部分209连结上述主体203,从而能够在1根支承抓取构件119的左右两侧配置可动销205。在该情况下,在左右的主体203之间形成有能供支承抓取构件119插入的凹部203b。以与支承抓取构件119的厚度和宽度对应的深度和宽度形成凹部203b。未必一定要设置上述连结部分209和凹部203b,但通过设置该连结部分209和凹部203b,能够易于在将防位置偏移装置201C安装在支承抓取构件119时进行固定操作、定位操作。也就是说,在将防位置偏移装置201C安装在支承抓取构件119上时,连结部分209作为固定部发挥功能,凹部203b作为定位部发挥功能。另外,例如能够使用与主体相同的材质的板材来形成连结部分209,但只要能够连结2个主体203,该连结部分209的形态没有限定。
[0095] 另外,主体203未必一定是框体,例如也可以使用2张板材形成该主体203。
[0096] 另外,防位置偏移装置201并不限定于防止矩形的基板发生位置偏移,例如如图16所示也可以安装在用于保持半导体晶圆等圆形基板S的叉101A上。另外在图16中,对于与上述说明内容相同的结构,标注相同的附图标记而省略说明。
[0097] 第2实施方式
[0098] 接下来,参照图17~图22说明本发明的第2实施方式的防位置偏移装置301。首先,图17是放大表示防位置偏移装置301的外观结构的立体图。图18是用于说明防位置偏移装置301的机构的主要部分剖视图。防位置偏移装置301的主要结构是,包括主体303、突出地设在该主体303的上表面303a上的作为可动构件的多个块状的可动销305、和分别单独对上述可动销305施加向上(突出的方向)的力的作为施力部件的螺旋弹簧307。另外,本实施方式的防位置偏移装置301与可动销305相邻地设有用于辅助可动销305的限动功能的块309。另外在图17中,防位置偏移装置301形成为在主体303的3处各具有4个可动销305的结构,但可动销305的配置位置、配置数量没有限定。
[0099] 在本实施方式的防位置偏移装置301中,主体303如图18所示是例如由合成树脂等材质构成的板材。主体303具有供可动销305安装的贯穿开口311。主体303的一部分伸出到贯穿开口311内侧而使各贯穿开口311的上部形成卡合部303b。利用该卡合部303b能够缩小贯穿开口311的开口面积。另外,附图标记303c表示用于将主体303安装在支承抓取构件119上的螺钉孔。
[0100] 在各贯穿开口311的内部分别配置有4组可动销305以及4组螺旋弹簧307。可动销305形成为U字形(把碟子扣起来那样的截面形状),包括作为与基板S的下表面或端部抵接的部分的基板支承部305a、和向外侧弯折该基板支承部305a的两端而形成的弯折部305b。可动销305的基板支承部305a插入在各贯穿开口311中的相对的卡合部303b之间。在可动销305的基板支承部305a的下表面的大致中央处设有弹簧支承用的凹部305c。另外,在各贯穿开口311的下端架设有底座部313。利用未图示的嵌合机构将底座部313能装卸地固定在主体303上。在该底座部313上设有弹簧支承用的凹部313a。
[0101] 可动销305的基板支承部305a和弯折部305b可以利用彼此独立的构件形成,但优选使用相同材质一体地形成它们。可动销305的材质没有特别限定,但由于至少可动销305的基板支承部305a是与基板S的背面、端部接触的,因此优选使用例如合成树脂、橡胶等材料形成该可动销305。另外,优选可动销305的基板支承部305a具有能抵住基板S的端部的程度的刚性和韧性。从上述这些方面考虑,优选使用例如PEEK(聚醚醚酮)树脂、PTFE(聚四氟乙烯)树脂等合成树脂为可动销305的材料。
[0102] 另外,可动销305的形状完全不限定于图17、图18等中例示的形状。
[0103] 螺旋弹簧307是对可动销305施加向上的力而形成使可动销305的基板支承部305a的上部自主体303的上表面303a突出的状态的施力部件。螺旋弹簧307的上端与可动销305的基板支承部305a的下表面的弹簧支承用的凹部305c抵接,螺旋弹簧307的下端与底座部313的弹簧支承用的凹部313a抵接。可以依据需要采用任意方法固定螺旋弹簧307。另外,作为用于对可动销305施力的施力部件,并不限定于使用螺旋弹簧307,例如也可以使用板簧等。
[0104] 在防位置偏移装置301上,多个可动销305承受基板S的载重而能够分别独立地进行上下位移。也就是说,可动销305独立地沿与基板S的表面方向正交的方向突出、或者退避。图18中的向纸张看时的左侧的可动销305表示承受载重而下沉的状态,右侧的可动销305表示被施加了向上的力的非承受载重状态(省略图示基板S)。也就是说,在未作用有基板S的载重的状态下,可动销305被螺旋弹簧307施加向上的力,从而使插入在贯穿开口311中的可动销305的基板支承部305a的上部自主体303的上表面303a向上突出。此时,以主体303的上表面303a为基准将可动销305的顶端的突出量设为第1高度H1。另外,在未作用有基板S的载重的状态下,被螺旋弹簧307施力了的可动销305的弯折部305b被推压到贯穿开口311的卡合部303b上。弯折部305b作为用于规定第1高度H1的限动构件。
[0105] 叉101接住基板S,从而在基板S的载重作用在任意的可动销205上的状态下该载重使螺旋弹簧307收缩,整个可动销305被压下。在发生了该位移的状态下,以主体303的上表面303a为基准将可动销305的顶端的突出量设为第2高度H2。与第1实施方式相同地设定第1高度H1以及第2高度H2。
[0106] 在本实施方式的防位置偏移装置301中,将可动销305的基板支承部305a形成为U字形,且在该基板支承部305a的内侧收容螺旋弹簧307,从而相比第1实施方式的防位置偏移装置201,能够将防位置偏移装置301的整体高度(主体303的厚度与第1高度H1的和)抑制成较小的尺寸。因此,能够将防位置偏移装置301安装在例如支承抓取构件119的上表面上。另外,采用上述结构,能够在可动销305的宽度方向(可动销305的排列方向)上稍微倾倒地设置各可动销305。
[0107] 块309是用于辅助可动销305的限动功能的辅助支承部。在基板S的边缘与可动销305抵接而施加有横向的力的情况下,块309辅助地支承可动销305。也就是说,块309作为与上述可动销305互相协作地间接限制基板的移动的辅助限动构件发挥作用。因此,与从基板S侧观察位于最远的位置上的可动销305相邻地设置块309。可以与防位置偏移装置301的主体303一体地成形块309,也可以将块309形成为与主体303彼此独立的构件。在本实施方式中,块309是固定式构件而非可动式构件。另外,块309是任意结构,且还可以不用设置。
[0108] 接下来,参照图19~图21说明本实施方式的防位置偏移装置301的作用。图19~图21表示将防位置偏移装置301安装在支承抓取构件119的前端的状态。例如利用螺钉等固定部件将防位置偏移装置301固定在支承抓取构件119上。在本实施方式的防位置偏移装置301中,彼此接近地设置4个可动销305。这里,为了方便说明,将4个可动销自支承抓取构件119的基部侧向前端侧依次记作可动销305A、305B、305C、305D。如图19所示,在未支承基板S的状态下,可动销305A~305D均为第1高度H1。
[0109] 图20表示在叉101的支承抓取构件119上支承有基板S的状态。基板S落在可动销305A以及305B上,从而上述可动销305A以及305B承受基板S的载重而下沉到第2高度H2。未载置基板S的可动销305C、305D保持原始的第1高度H1。在该状态下,在利用叉101输送基板S的过程中,当基板S因惯性力、离心力的作用欲向叉101的前端侧发生位置偏移时,如图21中放大表示的那样,基板S的前端侧的边缘与可动销305C的侧部抵接从而能够防止发生位置偏移。此时,由于可动销305C与可动销305D之间的间隔很小,所以能够利用与能倾倒地沿宽度方向设置的可动销305C相邻的可动销305D辅助支承。也就是说,在基板S所施加的力较大的情况下,可动销305C以及305D协作地发挥作为限动构件的作用而非只有可动销305C单独发挥该作用。
[0110] 另外,本实施方式的防位置偏移装置301由于与可动销305D相接近地设有块309,因此在基板S所施加的力较大的情况下,块309也与可动销305C以及305D一齐协作而作为限动构件发挥作用,从而能够更可靠地防止基板S发生位置偏移。
[0111] 如上所述,为了能使可动销305A、305B、305C以及305D互相协作而作为限动构件发挥功能,优选相邻的可动销305的间隔是能使该相邻的可动销305接触、或接近到能够易于借助横向的力而接触的状态。因此,优选在防位置偏移装置301中,4个可动销305A、305B、305C、305D在贯穿开口311内彼此间没有间隔地相邻配置。这样,通过集合地配置多个可动销305,不仅能使与基板S直接抵接的可动销305作为限动构件发挥功能,而且还能使其他可动销305也间接地作为限动构件发挥功能。
[0112] 另外,从同一观点出发,优选块309与配置在最靠支承抓取构件119的前端侧的可动销305D的间隔也是能使该块309与该可动销305D接触、或接近到能够易于借助横向的力而接触的状态。
[0113] 接下来,说明本实施方式的防位置偏移装置301上的可动销305的配置方式。图22是表示将防位置偏移装置301安装在支承抓取构件119的前端的状态的俯视图。在主体303上设有3处贯穿开口311,且在各贯穿开口311内分别配置有4个可动销305。这里,为了方便说明,自支承抓取构件119的基部侧、将图22的向纸面看时的左侧的多个可动销305记作可动销305A1、305B1......、同样将中央的多个可动销305记作可动销305A2、
305B2......、同样将右侧的多个可动销305记作可动销305A3、305B3。
[0114] 沿支承抓取构件119的长度方向分别错开一点距离地设置各贯穿开口311的位置。3个块309也不是相同的尺寸,而是使块309与可动销305的边界位置在支承抓取构件119的长度方向上一点一点错开地形成为不同尺寸。具体而言,例如可动销305C1与可动销305D1的边界位于可动销305D2的基板支承部305a的宽度方向(与支承抓取构件119的长度方向是同一方向)上的中间处。另外,例如可动销305D2与可动销305C2的边界位于可动销305D3的基板支承部305a的宽度方向上的中间处。
[0115] 这样,通过沿支承抓取构件119的长度方向依次错开一点(例如每次错开1/2间距)距离的配置可动销305,能够抑制基板S的偏离初始支承位置的位置偏移量。即,假如在基板S的边缘落在可动销305A3上且只有可动销305A3达到第2高度H2的情况下,即使在输送过程中基板S发生了位置偏移,但因基板S的边缘与以第1高度H1突出的可动销305A2的侧面抵接所以能够限制基板S进一步移动。设有可动销305A3的位置与设有可动销305A2的位置的差为基板支承部305a的宽度的1/2,因此基板S的位置偏移量再大也能被控制在基板支承部305a的宽度的1/2以内。同样,在基板S的边缘落在可动销305A2上而利用可动销305A1限制基板S的移动的情况下,基板S的位置偏移量再大也能被控制在基板支承部305a的宽度的1/2以内。这样,相比将可动销305整齐地配置成横向一列,优选沿支承抓取构件119的长度方向依次错开一点距离地配置可动销305。
[0116] 如上所述,在本实施方式的防位置偏移装置301中,利用1个~多个可动销305、此外依据需要还加设块309地限制基板S的移动,因此能够可靠地防止基板S在叉101上发生位置偏移,并且能够将基板S的位置偏移量控制成微小的量。另外,通过沿支承抓取构件119的长度方向依次错开一点距离地配置可动销305,能够将基板S的位置偏移量控制成极小的量。
[0117] 本实施方式的其他结构以及效果与第1实施方式相同。另外,防位置偏移装置301并不限定于设在支承抓取构件119的前端,也可以安装在支承抓取构件119的侧部(例如支承抓取构件119的前端侧的侧部或基部侧的侧部)。
[0118] 以上说明了本发明的实施方式,但本发明并不限定于上述实施方式,可以进行各种变形。例如,在上述实施方式中,说明了在真空状态下输送基板S的输送装置23的例子,但防位置偏移装置201、301也可以应用于在大气状态下输送基板的输送装置15中。在应用于像输送装置15那样的在大气状态下输送基板的构件中的情况下,作为用于对防位置偏移装置201、301的可动销205、305施力的施力部件,例如也可以使用借助被调整了压力的空气、高粘性的油等流体进行施力的机构。
[0119] 另外,能够使用本发明的基板保持器的基板输送装置的结构并不限定于上下配置2层的滑动臂式结构,也可以采用1层结构或3层结构,并且不限定于是滑动式结构,例如也可以使用关节臂式的基板输送装置。
[0120] 另外,防位置偏移装置201、301并不限定于设在以FPD制造用的基板为输送对象的基板保持器上,例如也可以应用在以太阳能电池用的基板等各种用途的基板为输送对象的基板保持器上。