專利名稱：基板保持機構、基板交接機構及基板處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于保持玻璃基板等矩形基板的基板保持機構和具備了該機構的基板交接機構及基板處理裝置。
背景技術：
在半導體或液晶、薄膜太陽能電池等的制造工序中，在用于對基板實施 CVD(Chemical Vapor Deposition 化學氣相沉積)、濺射、干式蝕刻等處理的基板處理裝置 中設置有用于向該裝置內的各處理室輸入輸出基板的基板輸送機構。這樣的基板輸送機構 中，目前廣泛使用的是在托盤狀的載體上安置基板，對每個該載體輸送基板的所謂的載體 方式，但近年來，從處理效率的提高及防止微粒子的附著的觀點出發(fā)，通過設于輸送機構的 臂直接保持基板的端緣部，僅將該基板輸入處理室的無載體方式的基板輸送機構漸漸成為 主流。另外，在上述現(xiàn)有的基板處理裝置中，通常是基板以被水平放倒的狀態(tài)輸送，但 是，伴隨近年的平板顯示器的大畫面化及太陽能電池的大面積化，作為這些主要部件的玻 璃基板的大型化隨之進展，因此，產生了基板因自重而撓曲所帶來的損傷及基板處理裝置 的設置面積增大等問題。為了消除這樣的問題，近年來提出有將基板以豎起的狀態(tài)進行輸送及處理的方式 的基板處理裝置，例如專利文獻1中記載有如下基板輸送裝置，其具備將基板以傾斜豎起 的姿態(tài)輸送的無載體方式的基板臺車、和使水平姿態(tài)的基板豎起并交接給該基板臺車的可 倒式基板交接機構。上述可倒式基板交接機構被裝入輸送基板到真空處理室外的基板交接 臺為止的基板輸送輥，且構成為上述基板交接臺位置的輥架與其它基板輸送輥部分離而豎 起至傾斜穩(wěn)定角度，接近基板臺車上的基板保持機構從而進行基板的交接。另外，還記載 有，在上述可倒式基板交接機構中設置有基板支承爪，所述基板支承爪在輥架豎起至傾斜 穩(wěn)定角度時用于支承該輥架所裝載的基板的下端，另外，在基板臺車上具備把持爪，所述把 持爪在臺車上的基板保持機構和上述豎起狀態(tài)的輥架接近時，接觸把持在輥架上的基板。專利文獻1 日本特開2002-167036號公報(
,
、圖2)但是，在上述專利文獻1所記載的發(fā)明中，基板傾斜靠在豎起的輥架上，以其下端 載置于設在該輥架下部的基板支承爪上的狀態(tài)進行基板的交接，因此，在使輥架豎起時，基 板姿態(tài)不穩(wěn)定，可能會導致與基板臺車進行的基板的交接不可靠。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明要解決的課題在于，提供可以進行基板的可靠的保持及交接的基板 保持機構和具備了該機構的基板交接機構及基板處理裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的第一方面提供一種基板保持機構，其具備用于保持 矩形基板的基板保持部，所述基板保持機構的特征在于，具有a)多個基板保持輥，該多個 基板保持輥配置在基板保持部上的與基板的對置的兩邊相對應的位置，且能夠轉動地軸支承于該基板保持部；b)輥驅動機構，該輥驅動機構驅動該基板保持輥旋轉，所述基板保持 輥具有圓筒部和設于其兩端面的外周局部的保持凸緣，通過利用所述輥驅動機構使各基板 保持輥轉動，從而能夠根據(jù)其轉動角度切換由所述保持凸緣進行的基板端緣的保持及保持 解除。另外，本發(fā)明的第二方面提供一種基板交接機構，其具有分別具備本發(fā)明的第一 方面所述的基板保持機構的第一基板保持機構和第二基板保持機構，所述基板交接機構的 特征在于，第一基板保持機構及第二基板保持機構上的基板保持輥配置于使兩者的基板保 持部面對時相互不干涉的位置，使保持有基板的第一基板保持機構和沒有保持基板的第二 基板保持機構以相互的基板保持部對置的狀態(tài)接近，使第二基板保持機構上的基板保持輥 轉動，通過各保持凸緣來保持所述基板的端緣，并且，使第一基板保持機構的基板保持輥轉 動，解除由各保持凸緣進行的基板端緣的保持，由此進行基板從第一基板保持機構向第二 基板保持機構的交接。根據(jù)具有上述構成的本發(fā)明的第一方面的基板保持機構，通過利用所述輥驅動機 構使所述基板保持輥以規(guī)定角度轉動，而能夠可靠地進行基板的保持及保持解除。另外，根據(jù)具有上述構成的本發(fā)明的第二方面的基板交接機構，使第一基板保持 機構和第二基板保持機構的基板保持部接近，利用所述基板保持輥進行基板的保持及保持 解除，由此，在第一基板保持機構和第二基板保持機構之間能夠可靠地進行基板的交接。此外，優(yōu)選所述本發(fā)明的第二方面的基板交接機構中所述第一基板保持機構是保 持以水平狀態(tài)輸送的基板并使其豎起為垂直狀態(tài)的基板豎起機構，所述第二基板保持機構 是在表背兩面分別具備所述基板保持部的兩面型的基板保持裝置，利用夾著第二基板保持 機構配置的兩個第一基板保持機構將水平狀態(tài)的兩片基板設為垂直狀態(tài)后，交接給第二基 板保持機構的各基板保持部。根據(jù)這樣的構成，通過同時進行兩片基板的交接，可以提高作業(yè)效率。另外，由于 通過所述第一基板保持機構使基板相對于地面垂直豎起后，交接給第二基板保持機構，因 此，與以傾斜姿態(tài)處理基板的情況相比，可以降低微粒子等掉落到基板上所造成的污染，并 且可以縮小裝置的設置面積。


圖1是表示本發(fā)明的一實施例的基板處理裝置的簡要結構的圖。圖2是表示該實施例的基板處理裝置中的輥式輸送機的構成的圖，(a)是俯視圖， (b)是主視圖。圖3是表示基板保持狀態(tài)的基板保持輥的圖，(a)是主視圖，(b)是側視圖。圖4是表示保持解除狀態(tài)的基板保持輥的圖，(a)是主視圖，(b)是側視圖。圖5是表示該實施例的基板處理裝置中的空氣側基板輸送機構的構成的圖，(a) 是主視圖，(b)是俯視圖。圖6是表示基板到達裝載部的基板交接位置后的狀態(tài)的俯視圖。圖7是圖6的主視圖。圖8是表示使輥式輸送機豎起的狀態(tài)的主視圖。圖9是圖8的A-A，向視剖面圖。
圖10是表示基板交接完成后將輥式輸送機放倒后的狀態(tài)主視圖。圖11是圖1的A-A，向視剖面圖。圖12是表示使輸送臂進入處理室后的狀態(tài)的圖。圖13是圖12的A-A，向視剖面圖。符號說明100裝載部110輥式輸送機111 框體120、140、280、290 基板保持輥121轉動軸122筒狀部123a、b保持凸緣124輥驅動部130空氣側基板輸送機構131a、b，271a、b 輸送臂200處理單元210、260裝載鎖定室220公共輸送室230預熱室240處理室242加熱板250冷卻室270真空側基板輸送機構300卸載部400驅動/控制單元W 基板
具體實施例方式下面，參照附圖對具備本發(fā)明的基板保持機構及基板交接機構的基板處理裝置的一實施例進行說明。圖1是本實施例的基板處理裝置的簡要結構圖。本實施例的基板處理裝置是通過等離子氣相沉積(PE-CVD =PlasmaEnhanced Chemical Vapor D印osition等離子增強化學氣相沉積)在基板上形成薄膜的PE-CVD裝 置，大體由驅動/控制單元400、裝載部100、卸載部300及處理單元200構成。處理單元200包括用于進行各自不同薄膜的形成的多個處理室240、用于預熱處 理前的基板W的預熱室230、用于冷卻處理后的基板W的冷卻室250、用于使基板W出入處理 單元200內的裝載鎖定室210、260、及具備用于向上述各室輸送玻璃基板W的真空側基板輸 送機構270的公共輸送室220。在公共輸送室220和各處理室240或裝載鎖定室210、260 的邊界部、及裝載鎖定室210、260和處理單元200的外部的邊界部分別設置有能夠開閉的 閘閥211、212、241、261、262，各處理室240及公共輸送室220通過設于驅動/控制單元400內的真空泵保持為真空狀態(tài)。另外，裝載鎖定室210、260是用于暫時保持從裝載部100輸入的基板W、或向卸載部300輸出的基板W的預備真空室，通過真空泵可以形成適宜的真空 狀態(tài)。在裝載部100設置有用于輸送水平姿態(tài)的基板W的輥式輸送機和將兩片垂直姿態(tài) 的基板W同時輸入裝載鎖定室210的空氣側基板輸送機構130，以水平姿態(tài)輸送到裝載部 100的被處理基板W通過基板分配機構(省略圖示)交替分配到左右方向(圖1中的X軸 方向)，并通過輥式輸送機輸送到夾著上述空氣側基板輸送機構130的左右兩側的基板交 接位置。另外，在卸載部300設置有用于從裝載鎖定室260同時取出兩片垂直姿態(tài)的處理 完成的基板W的空氣側基板輸送機構，從裝載鎖定室260取出的基板W在夾著該空氣側基 板輸送機構的左右兩側的基板交接位置被過渡給輥式輸送機而輸送到后段的裝置。在驅動/控制單元400設置有用于對處理單元200的各室進行抽真空的真空泵和 用于控制上述各部的動作的控制部。以下，對裝載部100的基板W的交接進行說明。設于裝載部100的輥式輸送機將水平姿態(tài)的玻璃基板W輸送到基板交接位置。特 別的，基板交接位置的輥式輸送機110與其它部分的輥式輸送機不同體而構成，且通過利 用規(guī)定的驅動機構(省略圖示)以旋轉軸114為中心轉動而可以豎起為與地面垂直的狀 態(tài)。圖2表示輥式輸送機110的構成。輥式輸送機110具有框體111和利用框體111軸支 承兩端的多個軸112。在各軸112上安裝有多個套筒113，通過規(guī)定的驅動裝置(省略圖 示)驅動各軸112旋轉，由此，可以將載置在套筒113上的基板W沿一定方向輸送。進而，在框體111上，在與基板W的左右兩邊(即豎起時的上下兩邊)對應的位置 安裝有圖3、4所示那樣的基板保持輥120?；灞３州?20具備與旋轉軸121 —體形成的 圓柱形的筒狀部122和在筒狀部122的兩端面的外周的局部設置的保持凸緣123a、b。各 輥120的旋轉軸121分別經由框體111與設于框體111的輥驅動部124連接，通過這些輥 驅動部124驅動各基板保持輥120旋轉，由此，根據(jù)其旋轉角度可以保持基板W(圖3)、或 釋放基板W(圖3)。以下，將圖3的狀態(tài)稱為“基板保持狀態(tài)”，將圖4的狀態(tài)稱為“保持解 除狀態(tài)”。在基板保持狀態(tài)下，如圖3所示，由于基板W的端緣處在位于兩保持凸緣123a、b 之間的狀態(tài)，因此可以限制基板W的厚度方向上的動作。另外，設于裝載部100的空氣側基板輸送機構130可以保持兩片玻璃基板W而使 這兩片玻璃基板W相互平行且與地面垂直，其具備設置在裝載鎖定室210的空氣側間閥211 之前的滑動基臺133和設于滑動基臺133上的上下一對輸送臂131a、b (圖5)。輸送臂131a、 b通過支柱132固定在滑動基臺133上，通過利用未圖示的驅動機構來驅動滑動基臺133， 而使輸送臂131a、b向其延伸方向(即圖5的箭頭方向)移動，經由打開狀態(tài)的閘閥211可 以進入裝載鎖定室210內。在各輸送臂131a、b可轉動地軸支承有用于在其表背兩面保持基板W的上下兩邊 的多個基板保持輥140。各基板保持輥140的構成與圖3、4所示的相同，通過利用設于輸送 臂131a、b的輥驅動部(省略圖示)使各基板保持輥140轉動，由此，根據(jù)其轉動角度可以 將各輥140設定為基板保持狀態(tài)或者保持解除狀態(tài)的任一狀態(tài)。以下，對從上述輥式輸送機110向空氣側基板輸送機構130交接基板W的交接順 序進行說明。首先，由輥式輸送機將作為處理對象的兩片玻璃基板W輸送到基板交接機構的兩側。當各玻璃基板W到達基板交接位置時，設置在該基板交接位置的輥式輸送機110上 的基板保持輥120轉動而成為基板保持狀態(tài)。另外，此時設于空氣側基板輸送機構130的 輸送臂131a、b上的各基板保持輥140處于保持解除狀態(tài)。圖6是表示此時的輥式輸送機 110及空氣側基板輸送機構130的俯視圖。圖7是從圖中箭頭A方向觀察圖6的圖。接下來，如圖8所示，各輥式輸送機110以旋轉軸114為中心轉動，以與地面垂直 的角度豎起，搭載于各輸送機的基板W成為與輸送臂131a、b的表側及背側分別對置的狀 態(tài)。另外，此時基板W處于其上下兩邊由輥式輸送機110上的各基板保持輥120保持的狀 態(tài)，因此，即使使輥式輸送機110豎起到垂直狀態(tài)，該基板W也不會從輥式輸送機110脫落。 另外，此時，輸送臂131a、b上的基板保持輥140處于保持解除狀態(tài)，進而，由于輥式輸送機 110上的基板保持輥120和輸送臂131a、b上的基板保持輥140如圖9(圖8的A-A，向視 剖面圖)所示設于相互不干涉的位置，因此，在不使輥式輸送機110上的基板保持輥120和 輸送臂131a、b上的基板保持輥140、及輸送臂131a、b上的基板保持輥120與基板W接觸 的情況下，能夠使各基板W接近輸送臂131a、b。之后，輸送臂131a、b上的基板保持輥140轉動而成為基板保持狀態(tài)，接著，輥式輸 送機Iio上的基板保持輥120轉動而成為保持解除狀態(tài)。由此，將各基板W從輥式輸送機 110上的基板保持輥120拾取轉換到輸送臂131a、b上的基板保持輥140。如上，基板W的交接完成之后，將各輥式輸送機110返回水平狀態(tài)(圖10)，通過空 氣側基板輸送機構130將搭載于輸送臂131a、b上的基板W輸送到裝載鎖定室210。另外，在卸載部300也設有與上述相同的空氣側基板輸送機構及輥式輸送機，通 過空氣側基板輸送機構從裝載鎖定室260以垂直姿態(tài)取出的兩片基板W被以與上述相反的 順序從輸送臂交接到輥式輸送機，變換成水平姿態(tài)后輸出到后段的工序。接下來，說明各處理室240中的基板W的交接。圖11是圖1的A-A’向視剖面圖，表示本實施例的基板處理裝置的處理室240、公 共輸送室220、及設于公共輸送室220的真空側基板輸送機構270。真空側基板輸送機構270和上述空氣側基板輸送機構130同樣，將兩片玻璃基板W 在保持為相互平行且與地面垂直的狀態(tài)下輸送，具備上下一對輸送臂271a、b，滑動臺273、 行進基臺275、及回旋軸274。在各輸送臂271a、b的表背兩面以規(guī)定間隔設有用于保持基 板W的上邊和下邊的多個基板保持輥280。這些基板保持輥280具有與圖3、4所示的構成 相同的構成，通過利用設于輸送臂271a、b的輥驅動部(省略圖示)來驅動各輥280旋轉， 可以實現(xiàn)基板W的保持及保持解除。輸送臂271a、b通過支柱272固定于滑動臺273上，通 過利用未圖示的驅動機構來驅動滑動臺273，能夠使輸送臂271a、b向其延伸方向(即圖11 中的箭頭方向)移動。進而，滑動臺273經由回旋軸274轉動自如地固定在行進基臺275 上，行進基臺275載置于鋪設在公共輸送室220的導軌上。通過利用未圖示的驅動機構來 驅動上述行進基臺275及回旋軸274，能夠使輸送臂271a、b沿與上述滑動臺273的移動方 向正交的方向移動，并且可以以回旋軸274為中心轉動。另一方面，在處理室240的內部設有兩片加熱板242和電極(省略圖示)，在各加熱板242上，沿著與基板W的上下兩邊對應的位置以規(guī)定間隔安裝有與上述相同的基板保 持輥290。在將搭載于真空側基板輸送機構270的基板W從公共輸送室220輸入到各處理室240時，首先，將設于公共輸送室220和輸入處的處理室240之間的閘閥241打開，驅動滑動 臺273，使輸送臂271a、b進入處理室240內(圖12)。圖13是此時的處理室240內部的樣 子的圖(圖12的A-A’向視剖面圖)，輸送臂271a、b被插入兩片加熱板242之間的空間。 各加熱板242通過未圖示的驅動機構可以向處理室240的中央方向(圖中的箭頭方向)移 動，在輸送臂271a、b上的基板W到達加熱板242的正面的時刻，使各加熱板242接近基板 W,使加熱板242上的基板保持輥290成為基板保持狀態(tài)，并且，使輸送臂271a、b上的基板 保持輥280成為保持解除狀態(tài)，由此，從輸送臂271a、b向加熱板242交接各基板W。如上完成基板W的交接之后，通過滑動臺273的驅動使輸送臂271a、b從處理室240退出到公共輸送室220，將閘閥241關閉，在處理室240內，在各基板W上形成規(guī)定的薄 膜。之后，當處理室240內的基板W的處理完成時，根據(jù)與上述輸入時相反的順序將各 玻璃基板W從各加熱板242交接到輸送臂271a、b，并輸出到公共輸送室220。另外，在其它 處理室240對該基板W做進一步處理的情況下，通過使行進基臺275沿鋪設在公共輸送室 220的導軌行進，而使輸送臂271a、b移動到后段的處理室240之前，與上述同樣地進行基 板的輸入輸出。另外，除上述處理室240之外，在各裝載鎖定室210、260和預熱室230、冷卻室250 也設有具有與上述相同的基板保持輥的規(guī)定的基板保持機構，在空氣側基板輸送機構與各 裝載鎖定室210、260內的基板保持機構之間、及真空側基板輸送機構270與裝載鎖定室 210、260、預熱室230、或冷卻室250內的基板保持機構之間，根據(jù)與上述相同的順序進行基 板W的交接。如上所述，在本實施例的基板處理裝置中，通過利用上述那樣的基板保持輥進行 基板的保持及保持解除，能夠穩(wěn)定地保持基板，并且可以進行可靠的交接。另外，通過在裝 載部同時進行兩片基板的交接，并進行之后的輸送和處理，能夠實現(xiàn)生產率的提高。進而， 通過以與地面垂直的姿態(tài)輸送基板，起到下述效果與以傾斜姿態(tài)輸送的情況相比，可以縮 小基板處理裝置整體的設置面積，并且可以防止微粒子掉落到基板上等帶來的污染。
權利要求
一種基板保持機構，其具備用于保持矩形基板的基板保持部，所述基板保持機構的特征在于，具有a)多個基板保持輥，該多個基板保持輥配置在基板保持部上的與基板的對置的兩邊相對應的位置，且能夠轉動地軸支承于該基板保持部；b)輥驅動機構，該輥驅動機構驅動該基板保持輥旋轉，所述基板保持輥具有圓筒部和設于其兩端面的外周局部的保持凸緣，通過利用所述輥驅動機構使各基板保持輥轉動，能夠根據(jù)其轉動角度切換由所述保持凸緣進行的基板端緣的保持及保持解除。
2.一種基板交接機構，其具有分別具備權利要求1所述的基板保持機構的第一基板保 持機構和第二基板保持機構，所述基板交接機構的特征在于，第一基板保持機構及第二基板保持機構上的基板保持輥配置于使兩者的基板保持部 面對時相互不干涉的位置，使保持有基板的第一基板保持機構和沒有保持基板的第二基板保持機構以相互的基 板保持部對置的狀態(tài)接近，使第二基板保持機構上的基板保持輥轉動，通過各保持凸緣保 持所述基板的端緣，并且，使第一基板保持機構的基板保持輥轉動，解除由各保持凸緣進行 的基板端緣的保持，由此進行基板從第一基板保持機構向第二基板保持機構的交接。
3.根據(jù)權利要求2所述的基板交接機構，其特征在于，所述第一基板保持機構是保持以水平狀態(tài)輸送的基板并使其豎起為垂直狀態(tài)的基板 豎起機構，所述第二基板保持機構是在表背兩面分別具備所述基板保持部的兩面型的基板保持 機構，利用夾著第二基板保持機構配置的兩個第一基板保持機構將水平狀態(tài)的兩片基板設 為垂直狀態(tài)后，交接給第二基板保持機構的各基板保持部。
4.一種基板處理裝置，其具備權利要求1所述的基板保持機構。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠進行基板的可靠的保持及交接的基板保持機構。所述基板保持機構具備用于保持矩形基板(W)的基板保持部，且構成為，具備多個基板保持輥(120)，該多個基板保持輥(120)配置在與基板(W)的對置的兩邊相對應的基板保持部上的位置，能夠轉動地軸支承于該基板保持部；輥驅動機構，該輥驅動機構驅動該基板保持輥(120)旋轉，所述基板保持輥(120)具有圓筒部(121)和設于其兩端面的外周局部的保持凸緣(123a、b)，通過利用所述輥驅動機構使各基板保持輥(120)轉動，從而能夠根據(jù)其轉動角度切換由所述保持凸緣(123a、b)進行的基板(W)端緣的保持及保持解除。
文檔編號H01L21/677GK101815660SQ20088011029
公開日2010年8月25日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權日2007年10月5日
發(fā)明者渡邊亮, 石原伸一郎, 蘆田肇 申請人:株式會社永創(chuàng)科技