位置ずれ防止装置、これを備えた基板保持具、基板搬送装置および基板搬送方法
【課題】 真空状態でも基板保持具に保持された基板の位置ずれを抑制できる位置ずれ防止装置を提供する。
【解決手段】 フォーク１０１に着脱自在に装着可能な位置ずれ防止装置２０１は、本体２０３と、この本体２０３の上面２０３ａに突出して設けられた複数の可動ピン２０５と、これらの可動ピン２０５をそれぞれ独立して上方向（突出する方向）に付勢するコイルばね２０７とを備えている。
【解決手段】 フォーク１０１に着脱自在に装着可能な位置ずれ防止装置２０１は、本体２０３と、この本体２０３の上面２０３ａに突出して設けられた複数の可動ピン２０５と、これらの可動ピン２０５をそれぞれ独立して上方向（突出する方向）に付勢するコイルばね２０７とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置ずれ防止装置、これを備えた基板保持具、基板搬送装置および基板搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるＦＰＤの製造過程においては、真空下でガラス基板等の基板に、エッチング、成膜等の各種処理が施される。ＦＰＤの製造には、基板処理室を複数備えた、いわゆるマルチチャンバタイプの基板処理システムが使用されている。このような基板処理システムは、基板を搬送する基板搬送装置が配備された搬送室と、この搬送室の周囲に設けられた複数のプロセスチャンバとを有している。そして、搬送室内の基板搬送装置によって、基板が各プロセスチャンバ内に搬入され、あるいは、処理済みの基板が各プロセスチャンバから搬出される。基板の搬送には、通例、フォークと呼ばれる基板保持具が使用される。フォークは、進出・退避、旋回等の動作が可能な搬送アームに取り付けられた共通の基部に複数の支持ピックが櫛歯状に形成された構造を有している。
【０００３】
大気圧状態では、通常、フォークに設けられたバキュームチャックによって基板を固定して基板の搬送が行われる。一方、真空状態ではバキュームチャックが使用できない。このため、フォークに基板との間の摩擦係数の大きなゴムなどの材質からなる小片の弾性部材を装着してこれを基板に当接させることにより、基板の横滑りなどによる位置ずれを防止する工夫がなされてきた。しかし、真空状態での搬送には、以下のような問題があった。
【０００４】
真空状態での基板の保持は、上記のように、弾性部材と基板との摩擦力に頼るため、基板の搬送動作速度を大きくすることができない、という問題があった。基板搬送装置の搬送アームに取り付けられたフォークは、基板を保持した状態で、進出・退避・旋回などの加減速を伴う搬送動作を行うことから、摩擦力による保持では限界がある。従って、安全な搬送を実現するためには、搬送動作速度を抑える以外になく、基板処理システムにおける基板処理のスループットを低下させる大きな要因になっていた。
【０００５】
また、基板上の電子部品を形成する領域（デバイス形成領域）の裏側に弾性部材を当接させると、静電破壊によって電子部品の歩留まりを低下させる懸念があることから、デバイス形成領域から外れた領域の裏面に弾性部材を当接させる必要がある。そのため、基板面積に比して非常に小さな弾性部材しか用いることができず、しかも、弾性部材の配設数、配設位置なども制約されて、基板との接触面積が限られてしまい、十分な摩擦力を得ることができない。その結果、十分な保持力が得られず搬送動作速度を下げてもフォーク上で基板が移動して脱落したり、保持位置が大きくずれて基板の処理や受け渡しに支障が生じたりすることがあった。
【０００６】
近年、生産効率を上げるため、ＦＰＤ等の基板の大型化が進んでおり、フォークに装着された弾性部材と基板との摩擦力に頼る保持方法では、十分な保持力とスループットを得ることが益々困難になってきている。そのため、本発明者は、フォークに基板の水平方向の動きを制限する突起を設け、これを基板の端部に当接させることにより、横滑りや位置ずれを防ぐことを検討した。しかし、基板の受け渡しの際には、保持位置が変わることがしばしば起こるため、受け渡し時に基板が前記突起に乗り上げてしまう可能性がある。その結果、基板の保持がむしろ不安定になって脱落などを発生させる懸念がある。また、そのような事態を避けるためには、十分なマージンをとって突起を配設しなければならないため、当該マージン分の位置ずれが発生することは避けられなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、真空状態でも基板保持具に保持された基板の位置ずれを抑制できる位置ずれ防止装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の位置ずれ防止装置は、基板を保持する基板保持具に固定される本体と、
前記本体の上面から第１の高さで突出した部分を有し、該突出した部分に基板の荷重が加えられた状態で前記第１の高さよりも低くなるように、互いに独立して設けられた複数の可動部材と、
前記複数の可動部材をそれぞれ突出方向に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記第１の高さで突出した１つ以上の可動部材の側部が前記基板保持具に保持された基板の端部に当接することによって基板の動きを制限し位置ずれを防止するものである。
【０００９】
また、本発明に係る基板保持具は、基板を支持する基板支持部材と、前記基板支持部材に固定された、上記位置ずれ防止装置と、を備えている。
【００１０】
また、本発明に係る基板搬送装置は、上記基板保持具を備えている。
【００１１】
また、本発明に係る基板搬送方法は、上記基板搬送装置を用い、前記基板保持具に基板を保持して搬送する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空搬送であるか大気圧搬送であるかにかかわらず、基板の横滑りなどによる保持位置のずれを防止し、基板保持具に確実に基板を保持できる。そのため、基板搬送の信頼性を高めることができる。また、基板処理システムにおける基板処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】真空処理システムを概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の真空処理システムの平面図である。
【図３】搬送装置の概略構成を説明する斜視図である。
【図４】フォークの概略構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の位置ずれ防止装置の外観構成を示す斜視図である。
【図６】位置ずれ防止装置の要部断面図である。
【図７】位置ずれ防止装置の別の状態の要部断面図である。
【図８】位置ずれ防止装置を装着したフォークに基板を載置した状態を説明する図面である。
【図９】位置ずれ防止装置を装着したフォークに基板を載置した別の状態を説明する図面である。
【図１０】位置ずれ防止装置を装着したフォークに基板を載置したさらに別の状態を説明する図面である。
【図１１】位置ずれ防止装置の配置例を説明する図面である。
【図１２】位置ずれ防止装置の別の配置例を説明する図面である。
【図１３】可動ピンの構成例を説明する斜視図である。
【図１４】位置ずれ防止装置により基板の姿勢を補正した状態を説明する図面である。
【図１５】変形例の位置ずれ防止装置の外観構成を示す斜視図である。
【図１６】位置ずれ防止装置を円形の基板に適用した状態を説明する図面である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の位置ずれ防止装置の外観構成を拡大して示す斜視図である。
【図１８】図１７の位置ずれ防止装置３０１の要部断面図である。
【図１９】支持ピックの先端に位置ずれ防止装置を装着した状態を示す図面である。
【図２０】位置ずれ防止装置を装着した支持ピック上に基板を支持した状態を説明する図面である。
【図２１】可動ピンによるストッパー作用を説明する図面である。
【図２２】支持ピックの先端に位置ずれ防止装置を装着した状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明の一実施の形態の基板搬送装置および該基板搬送装置を備えた基板処理システムを例に挙げて説明を行なう。図１は、基板処理システムとしての真空処理システム１００を概略的に示す斜視図であり、図２は、各チャンバの内部を概略的に示す平面図である。この真空処理システム１００は、複数のプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃを有するマルチチャンバ構造をなしている。真空処理システム１００は、例えばＦＰＤ用のガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してプラズマ処理を行なうための処理システムとして構成されている。なお、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００１５】
真空処理システム１００では、複数の大型チャンバが平面視十字形に連結されている。中央部には搬送室３が配置され、その三方の側面に隣接して基板Ｓに対してプラズマ処理を行なう３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃが配設されている。また、搬送室３の残りの一方の側面に隣接してロードロック室５が配設されている。これら３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ、搬送室３およびロードロック室５は、いずれも真空チャンバとして構成されている。搬送室３と各プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃとの間には図示しない開口部が設けられており、該開口部には、開閉機能を有するゲートバルブ７ａがそれぞれ配設されている。また、搬送室３とロードロック室５との間には、ゲートバルブ７ｂが配設されている。ゲートバルブ７ａ，７ｂは、閉状態で各チャンバの間を気密にシールするとともに、開状態でチャンバ間を連通させて基板Ｓの移送を可能にしている。また、ロードロック室５と外部の大気雰囲気との間にもゲートバルブ７ｃが配備されており、閉状態でロードロック室５の気密性を維持するとともに開状態でロードロック室５内と外部との間で基板Ｓの移送を可能にしている。
【００１６】
ロードロック室５の外側には、２つのカセットインデクサ９ａ，９ｂが設けられている。各カセットインデクサ９ａ，９ｂの上には、それぞれ基板Ｓを収容するカセット１１ａ，１１ｂが載置されている。各カセット１１ａ，１１ｂ内には、基板Ｓが、上下に間隔を空けて多段に配置されている。また、各カセット１１ａ，１１ｂは、昇降機構部１３ａ，１３ｂによりそれぞれ昇降自在に構成されている。本実施の形態では、例えばカセット１１ａには未処理基板を収容し、他方のカセット１１ｂには処理済み基板を収容できるように構成されている。
【００１７】
これら２つのカセット１１ａ，１１ｂの間には、基板Ｓを搬送するための搬送装置１５が設けられている。この搬送装置１５は、上下２段に設けられた基板保持具としてのフォーク１７ａおよびフォーク１７ｂと、これらフォーク１７ａ，フォーク１７ｂを進出、退避および旋回可能に支持する駆動部１９と、この駆動部１９を支持する支持台２１とを備えている。
【００１８】
プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃは、その内部空間を所定の減圧雰囲気（真空状態）に維持できるように構成されている。各プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ内には、図２に示したように、基板Ｓを載置する載置台としてのサセプタ２が配備されている。そして、各プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃでは、基板Ｓをサセプタ２に載置した状態で、基板Ｓに対して、例えば真空条件でのエッチング処理、アッシング処理、成膜処理などのプラズマ処理が行なわれる。
【００１９】
本実施形態では、３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃで同種の処理を行ってもよいし、プロセスチャンバ毎に異なる種類の処理を行ってもよい。なお、プロセスチャンバの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【００２０】
搬送室３は、真空処理室であるプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃと同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。搬送室３の中には、図２に示したように、搬送装置２３が配設されている。そして、搬送装置２３により、３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃおよびロードロック室５の間で基板Ｓの搬送が行われる。
【００２１】
搬送装置２３は、上下２段に設けられた搬送装置を備え、それぞれ独立して基板Ｓの出し入れを行うことが出来るように構成されている。図３に、基板保持具としてのフォーク１０１を有する上段の搬送装置２３ａの概略構成を示した。搬送装置２３ａは、主要な構成として、台座部１１３と、台座部１１３に対してスライド可能に設けられたスライドアーム１１５と、このスライドアーム１１５の上にスライド可能に設けられ、基板Ｓを保持するフォーク１０１とを備えている。フォーク１０１は、基部としてのピックベース１１７と、該ピックベース１１７に連結された複数（例えば４本）の支持ピック１１９を備えている。最も外側に配置された２本の支持ピック１１９には、フォーク１０１上に保持された基板Ｓの位置ずれを防止する位置ずれ防止装置２０１が、それぞれ４つずつ装着されている。この位置ずれ防止装置２０１の詳細な構成については後述する。
【００２２】
スライドアーム１１５の側部には、台座部１１３に対してスライドアーム１１５をスライドさせるためのガイド１２１が設けられている。そして、ベース部１１３にはガイド１２１をスライド可能に支持するスライド支持部１２３が設けられている。
【００２３】
また、スライドアーム１１５の側部には、スライドアーム１１５に対してフォーク１０１をスライドさせるためのガイド１２５が、前記ガイド１２１と平行に設けられている。そして、ガイド１２５に沿ってスライドするスライダ１２７が設けられ、このスライダ１２７にフォーク１０１が装着されている。
【００２４】
図３では上段の搬送装置２３ａについて説明したが、下段の搬送装置（図示省略）も上段の搬送装置２３ａと同様の構成を有している。そして、上下の搬送装置は、図示しない連結機構によって連結され、一体となって水平方向に回転できるように構成されている。また、上下二段に構成された搬送装置は、スライドアーム１１５およびフォーク１０１のスライド動作や、台座部１１３の回転動作および昇降動作を行なう図示しない駆動ユニットに連結されている。
【００２５】
ロードロック室５は、プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃおよび搬送室３と同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。ロードロック室５は、大気雰囲気にあるカセット１１ａ，１１ｂと減圧雰囲気の搬送室３との間で基板Ｓの授受を行うためのものである。ロードロック室５は、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。ロードロック室５には基板収容部２７が上下２段に設けられており（図２では上段のみ図示）、各基板収容部２７には、基板Ｓを支持する複数のバッファ２８が設けられている。また、ロードロック室５内には、矩形状の基板Ｓの互いに対向する角部付近に当接して位置合わせを行なうポジショナー２９が設けられている。
【００２６】
図２に示したように、真空処理システム１００の各構成部は、コンピューターとしての機能を有する制御部３０に接続されて制御される構成となっている（図１では図示を省略）。制御部３０は、ＣＰＵを備えたコントローラ３１と、ユーザーインターフェース３２と記憶部３３とを備えている。コントローラ３１は、真空処理システム１００において、例えばプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ、搬送装置１５、搬送装置２３などの各構成部を統括して制御する。ユーザーインターフェース３２は、工程管理者が真空処理システム１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、真空処理システム１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成される。記憶部３３には、真空処理システム１００で実行される各種処理をコントローラ３１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。ユーザーインターフェース３２および記憶部３３は、コントローラ３１に接続されている。
【００２７】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース３２からの指示等にて任意のレシピを記憶部３３から呼び出してコントローラ３１に実行させることで、コントローラ３１の制御下で、真空処理システム１００での所望の処理が行われる。
【００２８】
前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピューター読み取り可能な記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用できる。あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００２９】
次に、以上のように構成された真空処理システム１００の動作について説明する。
まず、搬送装置１５の２枚のフォーク１７ａ，１７ｂを駆動させて、未処理基板を収容したカセット１１ａから基板Ｓを受け取り、ロードロック室５の上下２段の基板収容部２７のバッファ２８にそれぞれ載置する。
【００３０】
フォーク１７ａ，１７ｂを退避させた後、ロードロック室５の大気側のゲートバルブ７ｃを閉じる。その後、ロードロック室５内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。次に、搬送室３とロードロック室５との間のゲートバルブ７ｂを開いて、搬送装置２３のフォーク１０１により、ロードロック室５の基板収容部２７に収容された基板Ｓを受け取る。
【００３１】
次に、搬送装置２３のフォーク１０１により基板Ｓを保持した状態で、スライドアーム１１５およびフォーク１０１のスライド動作や、台座部１１３の回転動作および昇降動作により基板Ｓの搬送を行う。これらの搬送動作は、位置ずれ防止装置２０１によってフォーク１０１上での基板Ｓの動きが制限されるため、基板Ｓが確実に保持された状態で行われる。そして、プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃのいずれかに基板Ｓを搬入し、サセプタ２に受け渡す。プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ内では、基板Ｓに対してエッチング等の所定の処理が施される。次に、処理済みの基板Ｓは、サセプタ２から搬送装置２３のフォーク１０１に受け渡され、プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃから搬出される。
【００３２】
そして、基板Ｓは、前記とは逆の経路でロードロック室５を経て、搬送装置１５によりカセット１１ｂに収容される。なお、処理済みの基板Ｓを元のカセット１１ａに戻してもよい。
【００３３】
次に、図４〜図１２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係る位置ずれ防止装置２０１およびこれを備えたフォーク１０１についてさらに詳細に説明する。まず、位置ずれ防止装置２０１が装着されるフォーク１０１の構成について説明する。図４は、フォーク１０１の外観を示す斜視図である。前記のとおり、フォーク１０１は、スライダ１２７に固定されたピックベース１１７と、該ピックベース１１７に連結された基板支持部材としての複数（例えば４本）の支持ピック１１９を備えている。
【００３４】
ピックベース１１７は、櫛歯状に設けられた複数の支持ピック１１９（本実施の形態では４本）を確実に固定し、スライドアーム１１５（スライダ１２７）に連結できるものであればその構成は問わない。また、ピックベース１１７と支持ピック１１９との連結構造も任意である。例えば、ピックベース１１７として支持ピック１１９の基端部を挟持可能な２枚の板材を用いた固定構造でもよいし、複数の支持ピック１１９を支持可能な１枚の板材を用いた固定構造でもよい。さらに、ピックベース１１７と支持ピック１１９は一体に形成されていてもよい。本実施の形態では、ピックベース１１７は、例えば断面視コの字型に折曲げられた板材により構成されている。そして、折曲げられた板材の隙間に複数の支持ピック１１９のそれぞれの基端部が挿入され、図示しない固定手段例えば螺子等により固定されている。
【００３５】
フォーク１０１の支持ピック１１９は、例えば長尺な板状あるいは中空の角筒状をなしている。支持ピック１１９の材質としては、軽量で、かつ大型の基板Ｓを載置した状態で荷重による撓みがなるべく生じないように、高い剛性を有する材質として、例えばＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）などが用いられている。
【００３６】
フォーク１０１の各支持ピック１１９の上面には、基板Ｓをその裏面側から支持する支持突起２００が複数箇所（図４では、一つの支持ピック１１９において２箇所）に着脱可能に設けられている。支持突起２００は、例えばゴムやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などの弾性材料により構成されている。支持突起２００の形状は問わず、例えば半球状やＯリングのような環状でもよい。なお、支持突起２００は、基板Ｓ裏面に当接して摩擦力によってフォーク１０１上での基板Ｓの保持力を高めるためのものであるが、位置ずれ防止装置２０１を装着することにより、基板Ｓをフォーク１０１上に確実に保持できるので、支持突起２００は必ずしも設けなくてもよい。
【００３７】
フォーク１０１には、任意の箇所に任意の個数で位置ずれ防止装置２０１が装着される。図４では、４本のうち両端の２本の支持ピック１１９の基部付近にそれぞれ左右一対の位置ずれ防止装置２０１を装着した状態を示している。また、図４では、装着される前の他の一対の位置ずれ防止装置２０１も図示している。このように、位置ずれ防止装置２０１は、フォーク１０１を構成する支持ピック１１９に着脱自在に装着可能なものである。
【００３８】
次に、位置ずれ防止装置２０１の詳細な構成について説明する。図５は、位置ずれ防止装置２０１の外観構成を拡大して示す斜視図である。図６および図７は位置ずれ防止装置２０１の機構を説明するための要部断面図である。位置ずれ防止装置２０１は、主要な構成として、本体２０３と、この本体２０３の上面２０３ａに突出して設けられた、可動部材としての複数の可動ピン２０５と、これらの可動ピン２０５をそれぞれ独立して上方向（突出する方向）に付勢する付勢手段としてのコイルばね２０７とを備えている。
【００３９】
本実施の形態の位置ずれ防止装置２０１において、本体２０３は、図５に示したように例えばアルミニウムや合成樹脂などの材質で構成された筐体である。支持ピック１１９に位置ずれ防止装置２０１を装着した状態で、本体２０３の上面２０３ａは支持ピック１１９の上面と同じ高さであることが好ましい。なお、図５では、本体２０３に７本の可動ピン２０５を備えた構成としたが、可動ピン２０５の数は限定されるものではない。
【００４０】
図６および図７に示すように、本体２０３の内部は、隔壁２１１によって個別の部屋２１３に仕切られている。各部屋２１３は、底壁２１３ａと、天井部２１３ｂとを有している。各部屋２１３には、一組の可動ピン２０５およびコイルばね２０７がそれぞれ収容されている。可動ピン２０５は、本体２０３の上面２０３ａから「突出した部分」である柱状部分２０５ａと、この柱状部分２０５ａの途中で柱状部分２０５ａよりも大径に形成されたフランジ２０５ｂとを備えている。このフランジ２０５ｂは、ばね受け部として機能する。可動ピン２０５の上部は、各部屋２１３の天井部２１３ｂにそれぞれ設けられた開口部２１３ｃに挿通されている。
【００４１】
可動ピン２０５の柱状部分２０５ａとフランジ２０５ｂとは、同じ材質で一体に形成されていてもよいし、別々の部材で形成されていてもよい。可動ピン２０５の材質は特に限定されるものではないが、少なくとも可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの上部は、基板Ｓの裏面や端部に接触するため、例えば合成樹脂やゴムなどの材料により形成することが好ましい。もちろん、可動ピン２０５の全体を同一の材料（合成樹脂やゴムなど）により形成してもよい。また、可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの上部は、基板Ｓの端部を受け止め得るだけの剛性と靭性を有していることが好ましい。以上のことから、可動ピン２０５の材料としては、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などの合成樹脂を用いることが望ましい。
【００４２】
なお、本発明において、可動部材の形状は、図６および図７に例示した可動ピン２０５の形状によって何ら制約されるものではない。例えば、可動部材の「突出した部分」である柱状部分２０５ａは、図示のような円柱状に限るものではなく、横断面が三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などの多角形状をなす角柱状であってもよい。また、可動部材の全体または突出した部分は、中空の円筒状や、横断面が三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などの多角形状をなす中空の角筒状であってもよい。さらに、可動部材の全体または突出した部分は、板状（例えば角板状、円板状など）に形成されていてもよい。また、基板Ｓの裏面との接触面積を小さくする観点から、図示は省略するが可動部材（可動ピン２０５）の先端に丸め加工を施しておくこともできる。
【００４３】
コイルばね２０７は、可動ピン２０５を上方向に付勢して本体２０３の上面２０３ａから柱状部分２０５ａの上部を突出した状態にしておく付勢手段である。可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの下部は、このコイルばね２０７の中に挿入されている。コイルばね２０７の下端は、部屋２１３の底壁２１３ａに任意の方法例えば止め金具等を用いて固定されている。コイルばね２０７の上端は、可動ピン２０５のフランジ２０５ｂに当接しており、必要に応じて任意の方法で固定されていてもよい。
【００４４】
位置ずれ防止装置２０１において複数の可動ピン２０５は、基板Ｓの荷重によってそれぞれ独立して上下に変位できるように構成されている。つまり、可動ピン２０５は、独立して基板Ｓの面方向に対し直交する方向に突出し、又は退避する。基板Ｓの荷重がかからない状態では、可動ピン２０５は、フランジ２０５ｂと係合したコイルばね２０７によって上方向に付勢されている。このため、天井部２１３ｂに設けられた開口部２１３ｃに挿通された可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの上部は、本体２０３の上面２０３ａから上方へ向けて突出している。このとき、本体２０３の上面２０３ａを基準として、上面２０３ａに対する可動ピン２０５の先端の突出量を第１の高さＨ１とする。また、荷重がかからない状態では、コイルばね２０７によって付勢された可動ピン２０５のフランジ２０５ｂが部屋２１３の天井部２１３ｂに押し付けられている。フランジ２０５ｂは、第１の高さＨ１を規定するストッパーとして利用することができる。可動ピン２０５の柱状部分２０５ａにおけるフランジ２０５ｂの位置を可変に調整可能な構造にしておくことによって、第１の高さＨ１を任意に設定することが容易になる。フランジ２０５ｂの位置を可変に調整可能な構造としては、図示は省略するが、例えば柱状部分２０５ａを雄螺子構造とし、フランジ２０５ｂを雌螺子構造にすることなどを挙げることができる。
【００４５】
フォーク１０１が基板Ｓを受け取ることによって、任意の可動ピン２０５に基板Ｓの荷重が加えられた状態では、荷重によってコイルばね２０７が縮み、その可動ピン２０５は全体的に押し下げられる。この変位した状態のとき、本体２０３の上面２０３ａを基準として、上面２０３ａに対する可動ピン２０５の先端の突出量を第２の高さＨ２とする。
【００４６】
図６および図７に示したように、基板Ｓが上に載った可動ピン２０５のみが沈み込んで第２の高さＨ２となり、基板Ｓが載らない可動ピン２０５は、そのまま第１の高さＨ１を保つことができる。そして、第１の高さＨ１で突出した状態の可動ピン２０５の側部によって基板Ｓの横方向の移動を制限することができる。例えば、図６では、紙面に向かって左側と中央の２本の可動ピン２０５が基板Ｓの重みで沈み込んで第２の高さＨ２となっており、向かって右側の１本の可動ピン２０５が第１の高さＨ１で突出している。この第１の高さＨ１で突出している右側の可動ピン２０５がストッパーとなって基板Ｓの動きが制限される。また、図７では、紙面に向かって左側の１本の可動ピン２０５が基板Ｓの重みで沈み込んで第２の高さＨ２となっており、向かって右側と中央の２本の可動ピン２０５が第１の高さＨ１で突出している。この場合は、中央の突出している可動ピン２０５がストッパーとなって基板Ｓの動きが制限される。なお、図６および図７では、ストッパーとしての役割を担う第１の高さＨ１で突出した可動ピン２０５と基板Ｓとは未だ接触していない状態を示している。フォーク１０１上で搬送時の加速度によって基板Ｓが横すべりを起こしそうになると、当該ストッパーとしての可動ピン２０５に基板Ｓの端部が当接して規制されるため、フォーク１０１上での基板Ｓの移動量は極めてわずかなものになる。
【００４７】
このように、第１の高さＨ１で突出した可動ピン２０５の側部に、基板Ｓの端部（エッジ）が当接することによって、フォーク１０１上での基板Ｓの横方向の移動を最小限に制限し、搬送時にフォーク１０１上で基板Ｓが水平方向に位置ずれを起こしたり、さらには、フォーク１０１から落下したりすることを防止できる。
【００４８】
第２の高さＨ２は、第１の高さＨ１よりも低く設定される。第２の高さＨ２は、ゼロ（つまり、可動ピン２０５の先端が本体２０３の上面２０３ａと同じ高さ）以上第１の高さＨ１未満である。特に、第２の高さＨ２をゼロよりも大きく設定し、第２の高さＨ２のときの可動ピン２０５の先端が、第１の高さＨ１と、本体２０３の上面２０３ａの高さとの中間に位置するようにしておくことが好ましい。このようにすれば、基板Ｓの荷重で沈み込み第２の高さＨ２まで変位して突出した状態の可動ピン２０５の先端で基板Ｓを支持できるので、基板Ｓの表面に形成される電子部品に与える悪影響を極力回避できる。また、第１の高さＨ１と第２の高さＨ２との差分（Ｈ１−Ｈ２）は、基板Ｓの厚み以上に設定することが好ましい。このようにすれば、基板Ｓの動きを制限するストッパーとしての可動ピン２０５の高さが十分に得られ、第２の高さＨ２で突出した状態の可動ピン２０５の先端で基板Ｓを支持しながら、第１の高さＨ１で突出した状態の可動ピン２０５によって基板Ｓの水平方向の動きを確実に制限できる。
【００４９】
第２の高さＨ２は、可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの長さや基板Ｓの荷重に抗するコイルばね２０７の弾発力の大きさによって調節できる。
【００５０】
なお、可動ピン２０５を付勢する付勢手段としては、コイルばね２０７に限定されるものではなく、例えば、板ばねなども使用できる。
【００５１】
フォーク１０１上での基板Ｓの保持位置は、受け渡し時に生じる位置ずれなどによって基板毎に少しずつ違いがでてくることがある。例えば、図８に示したように、基板Ｓのエッジの位置が、フォーク１０１（支持ピック１１９）の先端付近になるように保持される場合がある。また、図９に示したように、基板Ｓのエッジの位置が図８の位置に比べてフォーク１０１の基部側（矢印で示す）になるように保持される場合もある。さらに、図１０に示したように、フォーク１０１（支持ピック１１９）の長手方向に対して基板Ｓが角度をもって斜め（矢印で示すように水平方向にわずかに回転した状態）に保持される場合もある。位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓの荷重によって独立して進退する可動ピン２０５を複数個備えているので、図８〜図１０に例示したいずれの保持位置にもフレキシブルに対応可能であり、基板Ｓの動きを確実に制限できる。つまり、位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓ毎に保持位置が少しずつ違っていても、当該違いに対応して、ストッパーとしての役割を担う第１の高さＨ１で突出する可動ピン２０５が交代する。そのため、どのような保持位置でも基板Ｓの動きを制限し、位置ずれを最小限に抑えることができる。位置ずれ防止装置２０１の配置箇所を多くしたり、一つの位置ずれ防止装置２０１における可動ピン２０５の数を多くし、可動ピン２０５の配置を密にしたりすれば、より精密に基板Ｓの動きを制限し、保持位置のずれを防止できることが容易に理解される。
【００５２】
前記のように位置ずれ防止装置２０１は、フォーク１０１の支持ピック１１９に着脱自在に装着される。位置ずれ防止装置２０１の固定方法は、特に限定されるものではない。例えばボルトとナットによる締結、嵌め込みなどの着脱可能な固定手段で支持ピック１１９に位置ずれ防止装置２０１の本体２０３を固定することができる。この際、必要に応じて止め金具などの補助固定具を用いてもよい。なお、位置ずれ防止装置２０１を支持ピック１１９に着脱自在な構成とせずに、例えば接着等の方法で支持ピック１１９に固定することもできる。
【００５３】
一つのフォーク１０１に装着する位置ずれ防止装置２０１の個数は、基板Ｓやフォーク１０１の大きさ、搬送動作において大きな加速度が加えられる方向などを考慮して適宜設定できる。位置ずれ防止装置２０１は、例えばフォーク１０１の２〜１２箇所、好ましく４〜８箇所に装着することができる。
【００５４】
位置ずれ防止装置２０１は、例えばフォーク１０１の支持ピック１１９の先端側のみ、あるいは基部側のみに配設することも可能である。しかし、基板Ｓの動きを確実に制限する観点から、フォーク１０１に保持された基板Ｓを間に挟みこむように、基板Ｓの少なくとも対向する２辺にストッパーとなる可動ピン２０５が当接できるような配置とすることが好ましい。また、位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓの中心に対して互いに対称をなすように配置することが好ましく、基板Ｓの４隅近傍に配置することがより好ましい。
【００５５】
図１１および図１２は、位置ずれ防止装置２０１の好ましい配置例を示している。図１１において、位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓの二つの短辺ＳＳに下方から重なるように装着されている。これにより、主に支持ピック１１９の長手方向における基板Ｓの動きを制限している。
【００５６】
フォーク１０１で、位置ずれ防止装置２０１を装着する位置は、そこに保持される基板Ｓ上の電子部品を形成する部分（デバイス形成領域）の直下を避け、デバイス形成領域よりも外側にすることが好ましい。図１１では、基板Ｓ上のデバイス形成領域Ｒが破線で描かれている。位置ずれ防止装置２０１は、デバイス形成領域Ｒの外側に位置するように、フォーク１０１の８箇所に装着されている。このように、位置ずれ防止装置２０１をデバイス形成領域Ｒの外側に配置することによって、基板Ｓの裏面側に可動ピン２０５が接触／離間する際の静電破壊により、表面側に形成される電子部品に悪影響を与えることを防止できる。
【００５７】
また、図１２に示したように、位置ずれ防止装置２０１が基板Ｓの４隅と重なるような配置がより好ましい。このように配置すれば、４方向から基板Ｓを規制できるので、支持ピック１１９の長手方向への基板Ｓの動きだけでなく、支持ピック１１９を横断する方向への基板Ｓの動きや、基板Ｓが水平方向に回転しようとする動きなども制限し、位置ずれをより確実に防ぐことができる。なお、図１２の例では、基板Ｓの４隅と重なる位置に配置された４つの位置ずれ防止装置２０１について、他の位置に配置された４つの位置ずれ防止装置２０１よりも、可動ピン２０５の数を多くしている。具体的には、基板Ｓの４隅と重なる位置に配置された４つの位置ずれ防止装置２０１は各１１本の可動ピン２０５を有している。一方、基板Ｓの４隅に配置された位置ずれ防止装置２０１と対をなすように支持ピック１１９の反対側（内側）にそれぞれ配置された位置ずれ防止装置２０１では、各７本の可動ピン２０５を有している。このように、可動ピン２０５の数は、位置ずれ防止装置２０１を配置する場所や配置数などに応じて変えることができる。
【００５８】
なお、図１１と図１２との比較から理解されるように、基板Ｓのサイズが変化しても、基板Ｓのサイズに応じて支持ピック１１９における位置ずれ防止装置２０１の装着位置を変えることができる。従って、基板Ｓの大小にかかわらず、フォーク１０１上での位置ずれを確実に防止できる。
【００５９】
位置ずれ防止装置２０１は、一つのフォーク１０１に装着する場合であっても、装着する部位に応じて、可動ピン２０５の数や配置間隔、第１の高さＨ１、第２の高さＨ２などを変えることができる。
【００６０】
また、可動ピン２０５の柱状部分２０５ａは、図１３に示したように、その長手方向（鉛直方向）を回転軸として水平に回動できるように構成してもよい。基板Ｓのエッジに当接する柱状部分２０５ａが回動することによって、基板Ｓとの当接部位が毎回変わる。その結果、基板Ｓのエッジとの接触による磨耗や損傷で可動ピン２０５が劣化する度合いを軽減し、可動ピン２０５の交換までの寿命を長期化できるとともに、柱状部分２０５ａの磨耗や損傷による保持位置の精度の低下も抑制できる。可動ピン２０５の柱状部分２０５ａは、既知の機構例えば柱状部分２０５ａの上部を二重構造にすること等により容易に回動自在に構成することができる。
【００６１】
以上のように、位置ずれ防止装置２０１を配設することによって、フォーク１０１の進出、退避、旋回等の諸動作の際に生じる加速度で基板Ｓが横滑りして保持位置がずれたり、基板Ｓが落下したりすることを確実に防止できる。従って、真空処理システム１００において搬送装置２３による基板搬送の信頼性を高めることができる。また、位置ずれ防止装置２０１を配設することによって、搬送動作速度を大きくしてもフォーク１０１上に確実に基板Ｓを保持できるため、基板搬送のスループットを向上させることができる。
【００６２】
次に、本実施の形態の位置ずれ防止装置２０１を利用した基板Ｓの保持姿勢の補正機能について説明する。フォーク１０１を構成する支持ピック１１９は、自重や基板Ｓの重みによってその長手方向に撓み、先端部の高さ位置が基部側に比べて下がりやすい。この撓みに伴いフォーク１０１に保持された基板Ｓの姿勢も斜めになりやすい。位置ずれ防止装置２０１は、可動ピン２０５を基板Ｓの裏面に接触させることによって基板Ｓを下方から支持する機能も有しているため、位置ずれ防止装置２０１を利用して基板Ｓの保持状態を水平に近づけることができる。
【００６３】
図１４は、フォーク１０１の支持ピック１１９（ここでは図示を省略）の先端側に装着した位置ずれ防止装置２０１Ａと、基部側に装着した位置ずれ防止装置２０１Ｂとによって基板Ｓを支持した状態を模式的に示している。ここでは、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピンを符号２０５Ａ、基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの可動ピンを符号２０５Ｂで示している。そして、基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの可動ピン２０５Ｂが沈み込んでいるときの第２の高さＨ２Ｂよりも、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピン２０５Ａが沈み込んでいるときの第２の高さＨ２Ａを大きく設定している。例えば、位置ずれ防止装置２０１Ｂの可動ピン２０５Ｂを付勢するコイルばね２０７の付勢力よりも、位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピン２０５Ａを付勢するコイルばね２０７の付勢力を強くしたり、可動ピン２０５Ａを可動ピン２０５Ｂよりも長く形成したりすることによって、容易に、第２の高さＨ２Ｂよりも第２の高さＨ２Ａを大きくすることができる。
【００６４】
このようにすれば、可動ピン２０５Ａの第２の高さＨ２Ａと可動ピン２０５Ｂの第２の高さＨ２Ｂとの差を利用して支持ピック１１９の撓み幅を相殺し、基板Ｓの撓みを緩和できる。従って、基板Ｓの重さや支持ピック１１９の自重により支持ピック１１９に撓みが生じて先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの位置が基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの位置に比べて相対的に低くなった場合でも、フォーク１０１上の基板Ｓを極力水平に近い姿勢で安定的に保持しつつ搬送動作を行うことができる。
【００６５】
さらに、図１４においては、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピン２０５Ａの第１の高さＨ１Ａを基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの第１の高さＨ１Ｂよりも大きく設定している。これによって、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａにおいて、第１の高さＨ１Ａと第２の高さＨ２Ａとの差分（Ｈ１Ａ−Ｈ２Ａ）を十分に確保できる。このようにすれば、支持ピック１１９の撓みによって基板Ｓの荷重がフォーク１０１の先端側に集中しても、第１の高さＨ１Ａで突出した可動ピン２０５Ａを確実にストッパーとして機能させることができる。なお、このような位置ずれ防止装置２０１を利用した基板Ｓの保持姿勢の補正効果を得るために、支持ピック１１９の基部側と先端側に限らず、支持ピック１１９の長手方向の中間付近に位置ずれ防止装置２０１を配置することもできる。
【００６６】
また、図４では、１本の支持ピック１１９の左右両側に、それぞれ位置ずれ防止装置２０１を装着する例を挙げたが、１本の支持ピック１１９の片側のみに、位置ずれ防止装置２０１を装着してもよい。
【００６７】
また、位置ずれ防止装置２０１の変形例として、それぞれ複数の可動ピン２０５が配設された一対の本体２０３を連結した構成にすることもできる。例えば図１５に示した位置ずれ防止装置２０１Ｃは、二つの本体２０３を有し、これらが連結部分２０９で連結され、１本の支持ピック１１９の左右両側に可動ピン２０５を配置できる構成となっている。この場合、左右の本体２０３の間には、支持ピック１１９を挿入可能な凹部２０３ｂが形成されている。凹部２０３ｂは、支持ピック１１９の厚みと幅に対応した深さと幅で形成されている。このような連結部分２０９と凹部２０３ｂを設けることは必須ではないが、これらを設けることによって、位置ずれ防止装置２０１Ｃを支持ピック１１９に装着する際に固定や位置決めが容易になる。つまり、位置ずれ防止装置２０１Ｃを支持ピック１１９に装着する際に、連結部分２０９は固定部として機能し、凹部２０３ｂは位置決め部として機能する。なお、連結部分２０９は、例えば本体と同様の材質の板材によって形成できるが、二つの本体２０３を連結できるものであればその形態は問われない。
【００６８】
また、本体２０３は、必ずしも筐体とする必要はなく、例えば二枚の板材によって形成することもできる。
【００６９】
また、位置ずれ防止装置２０１は、矩形の基板に限らず、例えば図１６に示したように、半導体ウエハなどの円形の基板Ｓを保持するフォーク１０１Ａにも装着できる。なお、図１６において、上記説明内容と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７０】
［第２の実施の形態］
次に、図１７〜図２２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る位置ずれ防止装置３０１について説明する。まず、図１７は、位置ずれ防止装置３０１の外観構成を拡大して示す斜視図である。図１８は位置ずれ防止装置３０１の機構を説明するための要部断面図である。位置ずれ防止装置３０１は、主要な構成として、本体３０３と、この本体３０３の上面３０３ａに突出して設けられた、可動部材としての複数のブロック形状の可動ピン３０５と、これらの可動ピン３０５をそれぞれ独立して上方向（突出する方向）に付勢する付勢手段としてのコイルばね３０７とを備えている。また、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１は、可動ピン３０５のストッパー機能を補うブロック３０９が可動ピン３０５に隣接して設けられている。なお、図１７では、本体３０３の３箇所に各４個ずつの可動ピン３０５を備えた構成としたが、可動ピン３０５の配置箇所や配設数は限定されるものではない。
【００７１】
本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１において、本体３０３は、図１８に示したように、例えば合成樹脂などの材質で構成された板材である。本体３０３は、可動ピン３０５を装着する貫通開口３１１を有している。各貫通開口３１１の上部は、本体３０３の一部が貫通開口３１１の内側に張り出して係合部３０３ｂを形成している。この係合部３０３ｂによって貫通開口３１１の開口面積が狭められている。なお、符号３０３ｃは、本体３０３を支持ピック１１９に装着するための螺子孔である。
【００７２】
各貫通開口３１１内には、それぞれ４組の可動ピン３０５およびコイルばね３０７が配置されている。可動ピン３０５は、コの字形（浅い皿を伏せたような断面形状）をなし、基板Ｓの下面又は端部に当接する部分である基板支持部３０５ａと、この基板支持部３０５ａの両端が外側に折曲して形成された折曲部３０５ｂとを備えている。可動ピン３０５の基板支持部３０５ａは、各貫通開口３１１の対向する係合部３０３ｂの間に挿通されている。可動ピン３０５の基板支持部３０５ａの下面のほぼ中央には、ばね受け用の凹部３０５ｃが設けられている。また、各貫通開口３１１の下端には、台座部３１３が掛け渡されている。台座部３１３は図示しない嵌合機構によって本体３０３に着脱可能に固定されている。この台座部３１３には、ばね受け用の凹部３１３ａが設けられている。
【００７３】
可動ピン３０５の基板支持部３０５ａと折曲部３０５ｂとは、別々の部材で形成されていてもよいが、同じ材質で一体に形成されていることが好ましい。可動ピン３０５の材質は特に限定されるものではないが、少なくとも可動ピン３０５の基板支持部３０５ａは、基板Ｓの裏面や端部に接触するため、例えば合成樹脂やゴムなどの材料により形成することが好ましい。また、可動ピン３０５の基板支持部３０５ａは、基板Ｓの端部を受け止め得るだけの剛性と靭性を有していることが好ましい。以上のことから、可動ピン３０５の材料としては、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などの合成樹脂を用いることが望ましい。
【００７４】
なお、可動ピン３０５の形状は、図１７、図１８等に例示した形状によって何ら制約されるものではない。
【００７５】
コイルばね３０７は、可動ピン３０５を上方向に付勢して本体３０３の上面３０３ａから可動ピン３０５の基板支持部３０５ａの上部を突出した状態にしておく付勢手段である。コイルばね３０７の上端は、可動ピン３０５の基板支持部３０５ａ下面のばね受け用の凹部３０５ｃに当接し、コイルばね３０７の下端は、台座部３１３のばね受け用の凹部３１３ａに当接している。コイルばね３０７は、必要に応じて任意の方法で固定されていてもよい。なお、可動ピン３０５を付勢する付勢手段としては、コイルばね３０７に限定されるものではなく、例えば、板ばねなども使用できる。
【００７６】
位置ずれ防止装置３０１において複数の可動ピン３０５は、基板Ｓの荷重によってそれぞれ独立して上下に変位できるように構成されている。つまり、可動ピン３０５は、独立して基板Ｓの面方向に対し直交する方向に突出し、又は退避する。図１８の紙面に向かって左側の可動ピン３０５は荷重を受けて沈み込んだ状態を示し、右側の可動ピン３０５は上方へ向けて付勢された非荷重の状態を示している（基板Ｓは図示を省略）。つまり、基板Ｓの荷重がかからない状態では、可動ピン３０５は、コイルばね３０７によって上方向に付勢され、貫通開口３１１に挿通された可動ピン３０５の基板支持部３０５ａの上部は、本体３０３の上面３０３ａから上方へ向けて突出している。このとき、本体３０３の上面３０３ａを基準として、可動ピン３０５の先端の突出量を第１の高さＨ１とする。また、荷重がかからない状態では、コイルばね３０７によって付勢された可動ピン３０５の折曲部３０５ｂが貫通開口３１１の係合部３０３ｂに押し付けられている。折曲部３０５ｂは、第１の高さＨ１を規定するストッパーとして機能している。
【００７７】
フォーク１０１が基板Ｓを受け取ることによって、任意の可動ピン３０５に基板Ｓの荷重が加えられた状態では、荷重によってコイルばね３０７が縮み、その可動ピン３０５は全体的に押し下げられる。この変位した状態のとき、本体３０３の上面３０３ａを基準として、可動ピン３０５の先端の突出量を第２の高さＨ２とする。第１の高さＨ１及び第２の高さＨ２は、第１の実施の形態と同様に設定できる。
【００７８】
本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１では、可動ピン３０５の基板支持部３０５ａをコの字形に形成し、その内側にコイルばね３０７を収容する構成にしたことで、第１の実施の形態の位置ずれ防止装置２０１に比べ、位置ずれ防止装置３０１全体の高さ（本体３０３の厚みと第１の高さＨ１との合計）を小さく抑えることが可能になっている。そのため、位置ずれ防止装置３０１は、例えば支持ピック１１９の上面に装着することが可能である。また、上記構成により、各可動ピン３０５はその幅方向（可動ピン３０５が並んでいる方向）にわずかに傾倒可能に設けられている。
【００７９】
ブロック３０９は、可動ピン３０５のストッパー機能を補助する補助支持部である。ブロック３０９は、基板Ｓのエッジが可動ピン３０５に当接して横方向の力が加えられた場合に、可動ピン３０５を補助的に支持する。つまり、ブロック３０９は、前記可動ピン３０５と協働して間接的に基板の動きを制限する補助ストッパーとして作用するものである。そのため、ブロック３０９は、基板Ｓ側からみて最も遠い位置の可動ピン３０５に隣接して設けられている。ブロック３０９は、位置ずれ防止装置３０１の本体３０３と一体に成形されていてもよいし、本体３０３とは別の部材で構成されていてもよい。本実施の形態においてブロック３０９は可動式ではなく固定式である。なお、ブロック３０９は任意の構成であり、必ずしも設けなくてもよい。
【００８０】
次に、図１９〜図２１を参照しながら、本実施の形態に係る位置ずれ防止装置３０１の作用について説明する。図１９〜２１は、支持ピック１１９の先端に位置ずれ防止装置３０１を装着した状態を示している。位置ずれ防止装置３０１は、例えば螺子等の固定手段で支持ピック１１９に固定されている。本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１では、４つの可動ピン３０５が互いに近接して設けられている。ここでは、説明の便宜上、支持ピック１１９の基部側から先端側へ順に、可動ピン３０５Ａ，３０５Ｂ，３０５Ｃ，３０５Ｄとする。図１９に示したように、基板Ｓを支持していない状態で可動ピン３０５Ａ〜３０５Ｄは、いずれも第１の高さＨ１となっている。
【００８１】
図２０は、フォーク１０１の支持ピック１１９上に基板Ｓを支持した状態を示している。基板Ｓは可動ピン３０５Ａ及び３０５Ｂの上にかかり、これら可動ピン３０５Ａ及び３０５Ｂは基板Ｓの荷重によって第２の高さＨ２まで沈み込んでいる。基板Ｓが載らない可動ピン３０５Ｃ，３０５Ｄは、そのまま第１の高さＨ１を保っている。この状態で、フォーク１０１によって基板Ｓを搬送中に、慣性力や遠心力によって基板Ｓがフォーク１０１の先端側へ位置ずれしそうになると、図２１に拡大して示したように、基板Ｓの先端側のエッジが可動ピン３０５Ｃの側部に当接して位置ずれが防止される。このとき、可動ピン３０５Ｃと可動ピン３０５Ｄとの間隔が狭いことにより、幅方向に傾倒可能に設けられている可動ピン３０５Ｃが隣接する可動ピン３０５Ｄによって補助的に支持される。つまり、基板Ｓにより加えられる力が大きい場合は、可動ピン３０５Ｃ単独ではなく、可動ピン３０５Ｃ及び３０５Ｄが協働してストッパーとしての役割を果たす。
【００８２】
また、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１は、可動ピン３０５Ｄに近接してブロック３０９を備えているため、基板Ｓによって加えられる力が大きい場合は、可動ピン３０５Ｃ及び３０５Ｄとともにブロック３０９も協働してストッパーとして作用し、基板Ｓの位置ずれをより確実に防ぐことができる。
【００８３】
以上のように、可動ピン３０５Ａ，３０５Ｂ，３０５Ｃ及び３０５Ｄを協働してストッパーとして機能させるためには、隣接する可動ピン３０５の間隔が接触しているか、横方向の力によって容易に接触できる状態まで近接していることが好ましい。そのため、位置ずれ防止装置３０１では、貫通開口３１１内で４個の可動ピン３０５Ａ，３０５Ｂ，３０５Ｃ，３０５Ｄが間隔を互いに空けずに隣り合うように配置することが好ましい。このように複数の可動ピン３０５を集合させて配備することにより、基板Ｓに直接当接する可動ピン３０５だけでなく、他の可動ピン３０５も間接的にストッパーとして機能させることができる。
【００８４】
また、同様の観点から、支持ピック１１９の最も先端側に配置される可動ピン３０５Ｄとブロック３０９との間隔についても、接触しているか、横方向の力によって容易に接触できる状態まで近接させて配置することが好ましい。
【００８５】
次に、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１における可動ピン３０５の配置について説明する。図２２は、支持ピック１１９の先端に位置ずれ防止装置３０１を装着した状態を示す平面図である。本体３０３の３箇所に貫通開口３１１が設けられ、それぞれの貫通開口３１１内に各４個ずつの可動ピン３０５が配備されている。ここでは、説明の便宜上、図２２の紙面に向かって左側の複数の可動ピン３０５を、支持ピック１１９の基部側から可動ピン３０５Ａ１，３０５Ｂ１…、中央の複数の可動ピン３０５を同様に可動ピン３０５Ａ２，３０５Ｂ２…、右側の複数の可動ピン３０５を同様に可動ピン３０５Ａ３，３０５Ｂ３…のように表記する。
【００８６】
各貫通開口３１１の位置は、支持ピック１１９の長手方向に少しずつ位置をずらして設けられている。３つのブロック３０９も同じ大きさではなく、可動ピン３０５との境界の位置が支持ピック１１９の長手方向に少しずつずれるように大きさを変えて設けられている。具体的には、例えば可動ピン３０５Ｃ１と可動ピン３０５Ｄ１との境界が、可動ピン３０５Ｄ２の基板支持部３０５ａにおいて、その幅方向（支持ピック１１９の長手方向と同じ方向）の中間に位置するように配置されている。また、例えば可動ピン３０５Ｄ２と可動ピン３０５Ｃ２との境界が、可動ピン３０５Ｄ３の基板支持部３０５ａの幅方向の中間に位置するように配置されている。
【００８７】
このように、支持ピック１１９の長手方向に順次少しずつ（例えば１／２ピッチずつ）位置をずらして可動ピン３０５を配置することによって、基板Ｓの初期の支持位置からの位置ずれ量を抑制できる。すなわち、仮に、可動ピン３０５Ａ３上に基板Ｓのエッジが載っており、可動ピン３０５Ａ３のみが第２の高さＨ２になっている場合、搬送中に基板Ｓに位置ずれが生じても、基板Ｓのエッジは第１の高さＨ１で突出している可動ピン３０５Ａ２の側面に当接してそれ以上の動きが制限される。可動ピン３０５Ａ３と可動ピン３０５Ａ２が設けられている位置の差は、基板支持部３０５ａの幅の１／２であるため、基板Ｓの位置ずれ量を、最大でも基板支持部３０５ａの幅の１／２以内に留めることができる。同様に、可動ピン３０５Ａ２上に基板Ｓのエッジが載っており、可動ピン３０５Ａ１によって基板Ｓの動きが制限される場合も、基板Ｓの位置ずれ量は、最大でも基板支持部３０５ａの幅の１／２以内に留めることができる。このように、可動ピン３０５の配置を横一列に揃えるよりも、支持ピック１１９の長手方向に順次少しずつピッチをずらして配置することが好ましい。
【００８８】
以上のように、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１では、１つないし複数の可動ピン３０５、さらに必要に応じてブロック３０９を加えて基板Ｓの動きを制限する構成としたので、フォーク１０１上での基板Ｓの位置ずれを確実に防止できるとともに、基板Ｓの位置ずれ量をわずかなものにすることができる。また、支持ピック１１９の長手方向に順次少しずつ位置をずらして可動ピン３０５を配置することによって、基板Ｓの位置ずれ量を極めてわずかなものにすることができる。
【００８９】
本実施の形態における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。なお、位置ずれ防止装置３０１は、支持ピック１１９の先端に限らず、側部（例えば、支持ピック１１９の先端側の側部又は基部側の側部）にも装着することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、真空状態で基板Ｓの搬送を行う搬送装置２３を例に挙げて説明したが、位置ずれ防止装置２０１，３０１は、大気圧状態で基板の搬送を行う搬送装置１５にも適用可能である。搬送装置１５のように大気圧状態での搬送に適用する場合、位置ずれ防止装置２０１，３０１の可動ピン２０５，３０５を付勢する付勢手段として、例えば圧力調節された空気、高粘性の油などの流体を用いる機構も採用できる。
【００９１】
また、本発明の基板保持具を使用可能な基板搬送装置の構成は、上下２段に配備されたスライドアーム式に限らず、１段構成でも３段構成でもよいし、スライド式に限らず例えば多関節アーム式の基板搬送装置であっても構わない。
【００９２】
また、位置ずれ防止装置２０１，３０１は、ＦＰＤ製造用の基板を搬送対象とする基板保持具に限らず、例えば太陽電池用の基板など各種用途の基板を搬送対象とする基板保持具にも適用できる。
【符号の説明】
【００９３】
１ａ，１ｂ，１ｃ…プロセスチャンバ、３…搬送室、５…ロードロック室、１００…真空処理システム、１０１…フォーク、１１７…ピックベース、１１９…支持ピック、２０１…位置ずれ防止装置、２０３…本体、２０５…可動ピン、２０５ａ…柱状部分、２０５ｂ…フランジ、２０７…コイルばね、２１１…隔壁、２１３…部屋、２１３ａ…底壁、２１３ｂ…天井部、２１３ｃ…開口部、Ｓ…基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置ずれ防止装置、これを備えた基板保持具、基板搬送装置および基板搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるＦＰＤの製造過程においては、真空下でガラス基板等の基板に、エッチング、成膜等の各種処理が施される。ＦＰＤの製造には、基板処理室を複数備えた、いわゆるマルチチャンバタイプの基板処理システムが使用されている。このような基板処理システムは、基板を搬送する基板搬送装置が配備された搬送室と、この搬送室の周囲に設けられた複数のプロセスチャンバとを有している。そして、搬送室内の基板搬送装置によって、基板が各プロセスチャンバ内に搬入され、あるいは、処理済みの基板が各プロセスチャンバから搬出される。基板の搬送には、通例、フォークと呼ばれる基板保持具が使用される。フォークは、進出・退避、旋回等の動作が可能な搬送アームに取り付けられた共通の基部に複数の支持ピックが櫛歯状に形成された構造を有している。
【０００３】
大気圧状態では、通常、フォークに設けられたバキュームチャックによって基板を固定して基板の搬送が行われる。一方、真空状態ではバキュームチャックが使用できない。このため、フォークに基板との間の摩擦係数の大きなゴムなどの材質からなる小片の弾性部材を装着してこれを基板に当接させることにより、基板の横滑りなどによる位置ずれを防止する工夫がなされてきた。しかし、真空状態での搬送には、以下のような問題があった。
【０００４】
真空状態での基板の保持は、上記のように、弾性部材と基板との摩擦力に頼るため、基板の搬送動作速度を大きくすることができない、という問題があった。基板搬送装置の搬送アームに取り付けられたフォークは、基板を保持した状態で、進出・退避・旋回などの加減速を伴う搬送動作を行うことから、摩擦力による保持では限界がある。従って、安全な搬送を実現するためには、搬送動作速度を抑える以外になく、基板処理システムにおける基板処理のスループットを低下させる大きな要因になっていた。
【０００５】
また、基板上の電子部品を形成する領域（デバイス形成領域）の裏側に弾性部材を当接させると、静電破壊によって電子部品の歩留まりを低下させる懸念があることから、デバイス形成領域から外れた領域の裏面に弾性部材を当接させる必要がある。そのため、基板面積に比して非常に小さな弾性部材しか用いることができず、しかも、弾性部材の配設数、配設位置なども制約されて、基板との接触面積が限られてしまい、十分な摩擦力を得ることができない。その結果、十分な保持力が得られず搬送動作速度を下げてもフォーク上で基板が移動して脱落したり、保持位置が大きくずれて基板の処理や受け渡しに支障が生じたりすることがあった。
【０００６】
近年、生産効率を上げるため、ＦＰＤ等の基板の大型化が進んでおり、フォークに装着された弾性部材と基板との摩擦力に頼る保持方法では、十分な保持力とスループットを得ることが益々困難になってきている。そのため、本発明者は、フォークに基板の水平方向の動きを制限する突起を設け、これを基板の端部に当接させることにより、横滑りや位置ずれを防ぐことを検討した。しかし、基板の受け渡しの際には、保持位置が変わることがしばしば起こるため、受け渡し時に基板が前記突起に乗り上げてしまう可能性がある。その結果、基板の保持がむしろ不安定になって脱落などを発生させる懸念がある。また、そのような事態を避けるためには、十分なマージンをとって突起を配設しなければならないため、当該マージン分の位置ずれが発生することは避けられなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、真空状態でも基板保持具に保持された基板の位置ずれを抑制できる位置ずれ防止装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の位置ずれ防止装置は、基板を保持する基板保持具に固定される本体と、
前記本体の上面から第１の高さで突出した部分を有し、該突出した部分に基板の荷重が加えられた状態で前記第１の高さよりも低くなるように、互いに独立して設けられた複数の可動部材と、
前記複数の可動部材をそれぞれ突出方向に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記第１の高さで突出した１つ以上の可動部材の側部が前記基板保持具に保持された基板の端部に当接することによって基板の動きを制限し位置ずれを防止するものである。
【０００９】
また、本発明に係る基板保持具は、基板を支持する基板支持部材と、前記基板支持部材に固定された、上記位置ずれ防止装置と、を備えている。
【００１０】
また、本発明に係る基板搬送装置は、上記基板保持具を備えている。
【００１１】
また、本発明に係る基板搬送方法は、上記基板搬送装置を用い、前記基板保持具に基板を保持して搬送する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空搬送であるか大気圧搬送であるかにかかわらず、基板の横滑りなどによる保持位置のずれを防止し、基板保持具に確実に基板を保持できる。そのため、基板搬送の信頼性を高めることができる。また、基板処理システムにおける基板処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】真空処理システムを概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の真空処理システムの平面図である。
【図３】搬送装置の概略構成を説明する斜視図である。
【図４】フォークの概略構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の位置ずれ防止装置の外観構成を示す斜視図である。
【図６】位置ずれ防止装置の要部断面図である。
【図７】位置ずれ防止装置の別の状態の要部断面図である。
【図８】位置ずれ防止装置を装着したフォークに基板を載置した状態を説明する図面である。
【図９】位置ずれ防止装置を装着したフォークに基板を載置した別の状態を説明する図面である。
【図１０】位置ずれ防止装置を装着したフォークに基板を載置したさらに別の状態を説明する図面である。
【図１１】位置ずれ防止装置の配置例を説明する図面である。
【図１２】位置ずれ防止装置の別の配置例を説明する図面である。
【図１３】可動ピンの構成例を説明する斜視図である。
【図１４】位置ずれ防止装置により基板の姿勢を補正した状態を説明する図面である。
【図１５】変形例の位置ずれ防止装置の外観構成を示す斜視図である。
【図１６】位置ずれ防止装置を円形の基板に適用した状態を説明する図面である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の位置ずれ防止装置の外観構成を拡大して示す斜視図である。
【図１８】図１７の位置ずれ防止装置３０１の要部断面図である。
【図１９】支持ピックの先端に位置ずれ防止装置を装着した状態を示す図面である。
【図２０】位置ずれ防止装置を装着した支持ピック上に基板を支持した状態を説明する図面である。
【図２１】可動ピンによるストッパー作用を説明する図面である。
【図２２】支持ピックの先端に位置ずれ防止装置を装着した状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明の一実施の形態の基板搬送装置および該基板搬送装置を備えた基板処理システムを例に挙げて説明を行なう。図１は、基板処理システムとしての真空処理システム１００を概略的に示す斜視図であり、図２は、各チャンバの内部を概略的に示す平面図である。この真空処理システム１００は、複数のプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃを有するマルチチャンバ構造をなしている。真空処理システム１００は、例えばＦＰＤ用のガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してプラズマ処理を行なうための処理システムとして構成されている。なお、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００１５】
真空処理システム１００では、複数の大型チャンバが平面視十字形に連結されている。中央部には搬送室３が配置され、その三方の側面に隣接して基板Ｓに対してプラズマ処理を行なう３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃが配設されている。また、搬送室３の残りの一方の側面に隣接してロードロック室５が配設されている。これら３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ、搬送室３およびロードロック室５は、いずれも真空チャンバとして構成されている。搬送室３と各プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃとの間には図示しない開口部が設けられており、該開口部には、開閉機能を有するゲートバルブ７ａがそれぞれ配設されている。また、搬送室３とロードロック室５との間には、ゲートバルブ７ｂが配設されている。ゲートバルブ７ａ，７ｂは、閉状態で各チャンバの間を気密にシールするとともに、開状態でチャンバ間を連通させて基板Ｓの移送を可能にしている。また、ロードロック室５と外部の大気雰囲気との間にもゲートバルブ７ｃが配備されており、閉状態でロードロック室５の気密性を維持するとともに開状態でロードロック室５内と外部との間で基板Ｓの移送を可能にしている。
【００１６】
ロードロック室５の外側には、２つのカセットインデクサ９ａ，９ｂが設けられている。各カセットインデクサ９ａ，９ｂの上には、それぞれ基板Ｓを収容するカセット１１ａ，１１ｂが載置されている。各カセット１１ａ，１１ｂ内には、基板Ｓが、上下に間隔を空けて多段に配置されている。また、各カセット１１ａ，１１ｂは、昇降機構部１３ａ，１３ｂによりそれぞれ昇降自在に構成されている。本実施の形態では、例えばカセット１１ａには未処理基板を収容し、他方のカセット１１ｂには処理済み基板を収容できるように構成されている。
【００１７】
これら２つのカセット１１ａ，１１ｂの間には、基板Ｓを搬送するための搬送装置１５が設けられている。この搬送装置１５は、上下２段に設けられた基板保持具としてのフォーク１７ａおよびフォーク１７ｂと、これらフォーク１７ａ，フォーク１７ｂを進出、退避および旋回可能に支持する駆動部１９と、この駆動部１９を支持する支持台２１とを備えている。
【００１８】
プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃは、その内部空間を所定の減圧雰囲気（真空状態）に維持できるように構成されている。各プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ内には、図２に示したように、基板Ｓを載置する載置台としてのサセプタ２が配備されている。そして、各プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃでは、基板Ｓをサセプタ２に載置した状態で、基板Ｓに対して、例えば真空条件でのエッチング処理、アッシング処理、成膜処理などのプラズマ処理が行なわれる。
【００１９】
本実施形態では、３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃで同種の処理を行ってもよいし、プロセスチャンバ毎に異なる種類の処理を行ってもよい。なお、プロセスチャンバの数は３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【００２０】
搬送室３は、真空処理室であるプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃと同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。搬送室３の中には、図２に示したように、搬送装置２３が配設されている。そして、搬送装置２３により、３つのプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃおよびロードロック室５の間で基板Ｓの搬送が行われる。
【００２１】
搬送装置２３は、上下２段に設けられた搬送装置を備え、それぞれ独立して基板Ｓの出し入れを行うことが出来るように構成されている。図３に、基板保持具としてのフォーク１０１を有する上段の搬送装置２３ａの概略構成を示した。搬送装置２３ａは、主要な構成として、台座部１１３と、台座部１１３に対してスライド可能に設けられたスライドアーム１１５と、このスライドアーム１１５の上にスライド可能に設けられ、基板Ｓを保持するフォーク１０１とを備えている。フォーク１０１は、基部としてのピックベース１１７と、該ピックベース１１７に連結された複数（例えば４本）の支持ピック１１９を備えている。最も外側に配置された２本の支持ピック１１９には、フォーク１０１上に保持された基板Ｓの位置ずれを防止する位置ずれ防止装置２０１が、それぞれ４つずつ装着されている。この位置ずれ防止装置２０１の詳細な構成については後述する。
【００２２】
スライドアーム１１５の側部には、台座部１１３に対してスライドアーム１１５をスライドさせるためのガイド１２１が設けられている。そして、ベース部１１３にはガイド１２１をスライド可能に支持するスライド支持部１２３が設けられている。
【００２３】
また、スライドアーム１１５の側部には、スライドアーム１１５に対してフォーク１０１をスライドさせるためのガイド１２５が、前記ガイド１２１と平行に設けられている。そして、ガイド１２５に沿ってスライドするスライダ１２７が設けられ、このスライダ１２７にフォーク１０１が装着されている。
【００２４】
図３では上段の搬送装置２３ａについて説明したが、下段の搬送装置（図示省略）も上段の搬送装置２３ａと同様の構成を有している。そして、上下の搬送装置は、図示しない連結機構によって連結され、一体となって水平方向に回転できるように構成されている。また、上下二段に構成された搬送装置は、スライドアーム１１５およびフォーク１０１のスライド動作や、台座部１１３の回転動作および昇降動作を行なう図示しない駆動ユニットに連結されている。
【００２５】
ロードロック室５は、プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃおよび搬送室３と同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。ロードロック室５は、大気雰囲気にあるカセット１１ａ，１１ｂと減圧雰囲気の搬送室３との間で基板Ｓの授受を行うためのものである。ロードロック室５は、大気雰囲気と減圧雰囲気とを繰り返す関係上、極力その内容積が小さく構成されている。ロードロック室５には基板収容部２７が上下２段に設けられており（図２では上段のみ図示）、各基板収容部２７には、基板Ｓを支持する複数のバッファ２８が設けられている。また、ロードロック室５内には、矩形状の基板Ｓの互いに対向する角部付近に当接して位置合わせを行なうポジショナー２９が設けられている。
【００２６】
図２に示したように、真空処理システム１００の各構成部は、コンピューターとしての機能を有する制御部３０に接続されて制御される構成となっている（図１では図示を省略）。制御部３０は、ＣＰＵを備えたコントローラ３１と、ユーザーインターフェース３２と記憶部３３とを備えている。コントローラ３１は、真空処理システム１００において、例えばプロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ、搬送装置１５、搬送装置２３などの各構成部を統括して制御する。ユーザーインターフェース３２は、工程管理者が真空処理システム１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、真空処理システム１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成される。記憶部３３には、真空処理システム１００で実行される各種処理をコントローラ３１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。ユーザーインターフェース３２および記憶部３３は、コントローラ３１に接続されている。
【００２７】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース３２からの指示等にて任意のレシピを記憶部３３から呼び出してコントローラ３１に実行させることで、コントローラ３１の制御下で、真空処理システム１００での所望の処理が行われる。
【００２８】
前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピューター読み取り可能な記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用できる。あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００２９】
次に、以上のように構成された真空処理システム１００の動作について説明する。
まず、搬送装置１５の２枚のフォーク１７ａ，１７ｂを駆動させて、未処理基板を収容したカセット１１ａから基板Ｓを受け取り、ロードロック室５の上下２段の基板収容部２７のバッファ２８にそれぞれ載置する。
【００３０】
フォーク１７ａ，１７ｂを退避させた後、ロードロック室５の大気側のゲートバルブ７ｃを閉じる。その後、ロードロック室５内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。次に、搬送室３とロードロック室５との間のゲートバルブ７ｂを開いて、搬送装置２３のフォーク１０１により、ロードロック室５の基板収容部２７に収容された基板Ｓを受け取る。
【００３１】
次に、搬送装置２３のフォーク１０１により基板Ｓを保持した状態で、スライドアーム１１５およびフォーク１０１のスライド動作や、台座部１１３の回転動作および昇降動作により基板Ｓの搬送を行う。これらの搬送動作は、位置ずれ防止装置２０１によってフォーク１０１上での基板Ｓの動きが制限されるため、基板Ｓが確実に保持された状態で行われる。そして、プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃのいずれかに基板Ｓを搬入し、サセプタ２に受け渡す。プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃ内では、基板Ｓに対してエッチング等の所定の処理が施される。次に、処理済みの基板Ｓは、サセプタ２から搬送装置２３のフォーク１０１に受け渡され、プロセスチャンバ１ａ，１ｂ，１ｃから搬出される。
【００３２】
そして、基板Ｓは、前記とは逆の経路でロードロック室５を経て、搬送装置１５によりカセット１１ｂに収容される。なお、処理済みの基板Ｓを元のカセット１１ａに戻してもよい。
【００３３】
次に、図４〜図１２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係る位置ずれ防止装置２０１およびこれを備えたフォーク１０１についてさらに詳細に説明する。まず、位置ずれ防止装置２０１が装着されるフォーク１０１の構成について説明する。図４は、フォーク１０１の外観を示す斜視図である。前記のとおり、フォーク１０１は、スライダ１２７に固定されたピックベース１１７と、該ピックベース１１７に連結された基板支持部材としての複数（例えば４本）の支持ピック１１９を備えている。
【００３４】
ピックベース１１７は、櫛歯状に設けられた複数の支持ピック１１９（本実施の形態では４本）を確実に固定し、スライドアーム１１５（スライダ１２７）に連結できるものであればその構成は問わない。また、ピックベース１１７と支持ピック１１９との連結構造も任意である。例えば、ピックベース１１７として支持ピック１１９の基端部を挟持可能な２枚の板材を用いた固定構造でもよいし、複数の支持ピック１１９を支持可能な１枚の板材を用いた固定構造でもよい。さらに、ピックベース１１７と支持ピック１１９は一体に形成されていてもよい。本実施の形態では、ピックベース１１７は、例えば断面視コの字型に折曲げられた板材により構成されている。そして、折曲げられた板材の隙間に複数の支持ピック１１９のそれぞれの基端部が挿入され、図示しない固定手段例えば螺子等により固定されている。
【００３５】
フォーク１０１の支持ピック１１９は、例えば長尺な板状あるいは中空の角筒状をなしている。支持ピック１１９の材質としては、軽量で、かつ大型の基板Ｓを載置した状態で荷重による撓みがなるべく生じないように、高い剛性を有する材質として、例えばＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）などが用いられている。
【００３６】
フォーク１０１の各支持ピック１１９の上面には、基板Ｓをその裏面側から支持する支持突起２００が複数箇所（図４では、一つの支持ピック１１９において２箇所）に着脱可能に設けられている。支持突起２００は、例えばゴムやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などの弾性材料により構成されている。支持突起２００の形状は問わず、例えば半球状やＯリングのような環状でもよい。なお、支持突起２００は、基板Ｓ裏面に当接して摩擦力によってフォーク１０１上での基板Ｓの保持力を高めるためのものであるが、位置ずれ防止装置２０１を装着することにより、基板Ｓをフォーク１０１上に確実に保持できるので、支持突起２００は必ずしも設けなくてもよい。
【００３７】
フォーク１０１には、任意の箇所に任意の個数で位置ずれ防止装置２０１が装着される。図４では、４本のうち両端の２本の支持ピック１１９の基部付近にそれぞれ左右一対の位置ずれ防止装置２０１を装着した状態を示している。また、図４では、装着される前の他の一対の位置ずれ防止装置２０１も図示している。このように、位置ずれ防止装置２０１は、フォーク１０１を構成する支持ピック１１９に着脱自在に装着可能なものである。
【００３８】
次に、位置ずれ防止装置２０１の詳細な構成について説明する。図５は、位置ずれ防止装置２０１の外観構成を拡大して示す斜視図である。図６および図７は位置ずれ防止装置２０１の機構を説明するための要部断面図である。位置ずれ防止装置２０１は、主要な構成として、本体２０３と、この本体２０３の上面２０３ａに突出して設けられた、可動部材としての複数の可動ピン２０５と、これらの可動ピン２０５をそれぞれ独立して上方向（突出する方向）に付勢する付勢手段としてのコイルばね２０７とを備えている。
【００３９】
本実施の形態の位置ずれ防止装置２０１において、本体２０３は、図５に示したように例えばアルミニウムや合成樹脂などの材質で構成された筐体である。支持ピック１１９に位置ずれ防止装置２０１を装着した状態で、本体２０３の上面２０３ａは支持ピック１１９の上面と同じ高さであることが好ましい。なお、図５では、本体２０３に７本の可動ピン２０５を備えた構成としたが、可動ピン２０５の数は限定されるものではない。
【００４０】
図６および図７に示すように、本体２０３の内部は、隔壁２１１によって個別の部屋２１３に仕切られている。各部屋２１３は、底壁２１３ａと、天井部２１３ｂとを有している。各部屋２１３には、一組の可動ピン２０５およびコイルばね２０７がそれぞれ収容されている。可動ピン２０５は、本体２０３の上面２０３ａから「突出した部分」である柱状部分２０５ａと、この柱状部分２０５ａの途中で柱状部分２０５ａよりも大径に形成されたフランジ２０５ｂとを備えている。このフランジ２０５ｂは、ばね受け部として機能する。可動ピン２０５の上部は、各部屋２１３の天井部２１３ｂにそれぞれ設けられた開口部２１３ｃに挿通されている。
【００４１】
可動ピン２０５の柱状部分２０５ａとフランジ２０５ｂとは、同じ材質で一体に形成されていてもよいし、別々の部材で形成されていてもよい。可動ピン２０５の材質は特に限定されるものではないが、少なくとも可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの上部は、基板Ｓの裏面や端部に接触するため、例えば合成樹脂やゴムなどの材料により形成することが好ましい。もちろん、可動ピン２０５の全体を同一の材料（合成樹脂やゴムなど）により形成してもよい。また、可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの上部は、基板Ｓの端部を受け止め得るだけの剛性と靭性を有していることが好ましい。以上のことから、可動ピン２０５の材料としては、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などの合成樹脂を用いることが望ましい。
【００４２】
なお、本発明において、可動部材の形状は、図６および図７に例示した可動ピン２０５の形状によって何ら制約されるものではない。例えば、可動部材の「突出した部分」である柱状部分２０５ａは、図示のような円柱状に限るものではなく、横断面が三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などの多角形状をなす角柱状であってもよい。また、可動部材の全体または突出した部分は、中空の円筒状や、横断面が三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などの多角形状をなす中空の角筒状であってもよい。さらに、可動部材の全体または突出した部分は、板状（例えば角板状、円板状など）に形成されていてもよい。また、基板Ｓの裏面との接触面積を小さくする観点から、図示は省略するが可動部材（可動ピン２０５）の先端に丸め加工を施しておくこともできる。
【００４３】
コイルばね２０７は、可動ピン２０５を上方向に付勢して本体２０３の上面２０３ａから柱状部分２０５ａの上部を突出した状態にしておく付勢手段である。可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの下部は、このコイルばね２０７の中に挿入されている。コイルばね２０７の下端は、部屋２１３の底壁２１３ａに任意の方法例えば止め金具等を用いて固定されている。コイルばね２０７の上端は、可動ピン２０５のフランジ２０５ｂに当接しており、必要に応じて任意の方法で固定されていてもよい。
【００４４】
位置ずれ防止装置２０１において複数の可動ピン２０５は、基板Ｓの荷重によってそれぞれ独立して上下に変位できるように構成されている。つまり、可動ピン２０５は、独立して基板Ｓの面方向に対し直交する方向に突出し、又は退避する。基板Ｓの荷重がかからない状態では、可動ピン２０５は、フランジ２０５ｂと係合したコイルばね２０７によって上方向に付勢されている。このため、天井部２１３ｂに設けられた開口部２１３ｃに挿通された可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの上部は、本体２０３の上面２０３ａから上方へ向けて突出している。このとき、本体２０３の上面２０３ａを基準として、上面２０３ａに対する可動ピン２０５の先端の突出量を第１の高さＨ１とする。また、荷重がかからない状態では、コイルばね２０７によって付勢された可動ピン２０５のフランジ２０５ｂが部屋２１３の天井部２１３ｂに押し付けられている。フランジ２０５ｂは、第１の高さＨ１を規定するストッパーとして利用することができる。可動ピン２０５の柱状部分２０５ａにおけるフランジ２０５ｂの位置を可変に調整可能な構造にしておくことによって、第１の高さＨ１を任意に設定することが容易になる。フランジ２０５ｂの位置を可変に調整可能な構造としては、図示は省略するが、例えば柱状部分２０５ａを雄螺子構造とし、フランジ２０５ｂを雌螺子構造にすることなどを挙げることができる。
【００４５】
フォーク１０１が基板Ｓを受け取ることによって、任意の可動ピン２０５に基板Ｓの荷重が加えられた状態では、荷重によってコイルばね２０７が縮み、その可動ピン２０５は全体的に押し下げられる。この変位した状態のとき、本体２０３の上面２０３ａを基準として、上面２０３ａに対する可動ピン２０５の先端の突出量を第２の高さＨ２とする。
【００４６】
図６および図７に示したように、基板Ｓが上に載った可動ピン２０５のみが沈み込んで第２の高さＨ２となり、基板Ｓが載らない可動ピン２０５は、そのまま第１の高さＨ１を保つことができる。そして、第１の高さＨ１で突出した状態の可動ピン２０５の側部によって基板Ｓの横方向の移動を制限することができる。例えば、図６では、紙面に向かって左側と中央の２本の可動ピン２０５が基板Ｓの重みで沈み込んで第２の高さＨ２となっており、向かって右側の１本の可動ピン２０５が第１の高さＨ１で突出している。この第１の高さＨ１で突出している右側の可動ピン２０５がストッパーとなって基板Ｓの動きが制限される。また、図７では、紙面に向かって左側の１本の可動ピン２０５が基板Ｓの重みで沈み込んで第２の高さＨ２となっており、向かって右側と中央の２本の可動ピン２０５が第１の高さＨ１で突出している。この場合は、中央の突出している可動ピン２０５がストッパーとなって基板Ｓの動きが制限される。なお、図６および図７では、ストッパーとしての役割を担う第１の高さＨ１で突出した可動ピン２０５と基板Ｓとは未だ接触していない状態を示している。フォーク１０１上で搬送時の加速度によって基板Ｓが横すべりを起こしそうになると、当該ストッパーとしての可動ピン２０５に基板Ｓの端部が当接して規制されるため、フォーク１０１上での基板Ｓの移動量は極めてわずかなものになる。
【００４７】
このように、第１の高さＨ１で突出した可動ピン２０５の側部に、基板Ｓの端部（エッジ）が当接することによって、フォーク１０１上での基板Ｓの横方向の移動を最小限に制限し、搬送時にフォーク１０１上で基板Ｓが水平方向に位置ずれを起こしたり、さらには、フォーク１０１から落下したりすることを防止できる。
【００４８】
第２の高さＨ２は、第１の高さＨ１よりも低く設定される。第２の高さＨ２は、ゼロ（つまり、可動ピン２０５の先端が本体２０３の上面２０３ａと同じ高さ）以上第１の高さＨ１未満である。特に、第２の高さＨ２をゼロよりも大きく設定し、第２の高さＨ２のときの可動ピン２０５の先端が、第１の高さＨ１と、本体２０３の上面２０３ａの高さとの中間に位置するようにしておくことが好ましい。このようにすれば、基板Ｓの荷重で沈み込み第２の高さＨ２まで変位して突出した状態の可動ピン２０５の先端で基板Ｓを支持できるので、基板Ｓの表面に形成される電子部品に与える悪影響を極力回避できる。また、第１の高さＨ１と第２の高さＨ２との差分（Ｈ１−Ｈ２）は、基板Ｓの厚み以上に設定することが好ましい。このようにすれば、基板Ｓの動きを制限するストッパーとしての可動ピン２０５の高さが十分に得られ、第２の高さＨ２で突出した状態の可動ピン２０５の先端で基板Ｓを支持しながら、第１の高さＨ１で突出した状態の可動ピン２０５によって基板Ｓの水平方向の動きを確実に制限できる。
【００４９】
第２の高さＨ２は、可動ピン２０５の柱状部分２０５ａの長さや基板Ｓの荷重に抗するコイルばね２０７の弾発力の大きさによって調節できる。
【００５０】
なお、可動ピン２０５を付勢する付勢手段としては、コイルばね２０７に限定されるものではなく、例えば、板ばねなども使用できる。
【００５１】
フォーク１０１上での基板Ｓの保持位置は、受け渡し時に生じる位置ずれなどによって基板毎に少しずつ違いがでてくることがある。例えば、図８に示したように、基板Ｓのエッジの位置が、フォーク１０１（支持ピック１１９）の先端付近になるように保持される場合がある。また、図９に示したように、基板Ｓのエッジの位置が図８の位置に比べてフォーク１０１の基部側（矢印で示す）になるように保持される場合もある。さらに、図１０に示したように、フォーク１０１（支持ピック１１９）の長手方向に対して基板Ｓが角度をもって斜め（矢印で示すように水平方向にわずかに回転した状態）に保持される場合もある。位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓの荷重によって独立して進退する可動ピン２０５を複数個備えているので、図８〜図１０に例示したいずれの保持位置にもフレキシブルに対応可能であり、基板Ｓの動きを確実に制限できる。つまり、位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓ毎に保持位置が少しずつ違っていても、当該違いに対応して、ストッパーとしての役割を担う第１の高さＨ１で突出する可動ピン２０５が交代する。そのため、どのような保持位置でも基板Ｓの動きを制限し、位置ずれを最小限に抑えることができる。位置ずれ防止装置２０１の配置箇所を多くしたり、一つの位置ずれ防止装置２０１における可動ピン２０５の数を多くし、可動ピン２０５の配置を密にしたりすれば、より精密に基板Ｓの動きを制限し、保持位置のずれを防止できることが容易に理解される。
【００５２】
前記のように位置ずれ防止装置２０１は、フォーク１０１の支持ピック１１９に着脱自在に装着される。位置ずれ防止装置２０１の固定方法は、特に限定されるものではない。例えばボルトとナットによる締結、嵌め込みなどの着脱可能な固定手段で支持ピック１１９に位置ずれ防止装置２０１の本体２０３を固定することができる。この際、必要に応じて止め金具などの補助固定具を用いてもよい。なお、位置ずれ防止装置２０１を支持ピック１１９に着脱自在な構成とせずに、例えば接着等の方法で支持ピック１１９に固定することもできる。
【００５３】
一つのフォーク１０１に装着する位置ずれ防止装置２０１の個数は、基板Ｓやフォーク１０１の大きさ、搬送動作において大きな加速度が加えられる方向などを考慮して適宜設定できる。位置ずれ防止装置２０１は、例えばフォーク１０１の２〜１２箇所、好ましく４〜８箇所に装着することができる。
【００５４】
位置ずれ防止装置２０１は、例えばフォーク１０１の支持ピック１１９の先端側のみ、あるいは基部側のみに配設することも可能である。しかし、基板Ｓの動きを確実に制限する観点から、フォーク１０１に保持された基板Ｓを間に挟みこむように、基板Ｓの少なくとも対向する２辺にストッパーとなる可動ピン２０５が当接できるような配置とすることが好ましい。また、位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓの中心に対して互いに対称をなすように配置することが好ましく、基板Ｓの４隅近傍に配置することがより好ましい。
【００５５】
図１１および図１２は、位置ずれ防止装置２０１の好ましい配置例を示している。図１１において、位置ずれ防止装置２０１は、基板Ｓの二つの短辺ＳＳに下方から重なるように装着されている。これにより、主に支持ピック１１９の長手方向における基板Ｓの動きを制限している。
【００５６】
フォーク１０１で、位置ずれ防止装置２０１を装着する位置は、そこに保持される基板Ｓ上の電子部品を形成する部分（デバイス形成領域）の直下を避け、デバイス形成領域よりも外側にすることが好ましい。図１１では、基板Ｓ上のデバイス形成領域Ｒが破線で描かれている。位置ずれ防止装置２０１は、デバイス形成領域Ｒの外側に位置するように、フォーク１０１の８箇所に装着されている。このように、位置ずれ防止装置２０１をデバイス形成領域Ｒの外側に配置することによって、基板Ｓの裏面側に可動ピン２０５が接触／離間する際の静電破壊により、表面側に形成される電子部品に悪影響を与えることを防止できる。
【００５７】
また、図１２に示したように、位置ずれ防止装置２０１が基板Ｓの４隅と重なるような配置がより好ましい。このように配置すれば、４方向から基板Ｓを規制できるので、支持ピック１１９の長手方向への基板Ｓの動きだけでなく、支持ピック１１９を横断する方向への基板Ｓの動きや、基板Ｓが水平方向に回転しようとする動きなども制限し、位置ずれをより確実に防ぐことができる。なお、図１２の例では、基板Ｓの４隅と重なる位置に配置された４つの位置ずれ防止装置２０１について、他の位置に配置された４つの位置ずれ防止装置２０１よりも、可動ピン２０５の数を多くしている。具体的には、基板Ｓの４隅と重なる位置に配置された４つの位置ずれ防止装置２０１は各１１本の可動ピン２０５を有している。一方、基板Ｓの４隅に配置された位置ずれ防止装置２０１と対をなすように支持ピック１１９の反対側（内側）にそれぞれ配置された位置ずれ防止装置２０１では、各７本の可動ピン２０５を有している。このように、可動ピン２０５の数は、位置ずれ防止装置２０１を配置する場所や配置数などに応じて変えることができる。
【００５８】
なお、図１１と図１２との比較から理解されるように、基板Ｓのサイズが変化しても、基板Ｓのサイズに応じて支持ピック１１９における位置ずれ防止装置２０１の装着位置を変えることができる。従って、基板Ｓの大小にかかわらず、フォーク１０１上での位置ずれを確実に防止できる。
【００５９】
位置ずれ防止装置２０１は、一つのフォーク１０１に装着する場合であっても、装着する部位に応じて、可動ピン２０５の数や配置間隔、第１の高さＨ１、第２の高さＨ２などを変えることができる。
【００６０】
また、可動ピン２０５の柱状部分２０５ａは、図１３に示したように、その長手方向（鉛直方向）を回転軸として水平に回動できるように構成してもよい。基板Ｓのエッジに当接する柱状部分２０５ａが回動することによって、基板Ｓとの当接部位が毎回変わる。その結果、基板Ｓのエッジとの接触による磨耗や損傷で可動ピン２０５が劣化する度合いを軽減し、可動ピン２０５の交換までの寿命を長期化できるとともに、柱状部分２０５ａの磨耗や損傷による保持位置の精度の低下も抑制できる。可動ピン２０５の柱状部分２０５ａは、既知の機構例えば柱状部分２０５ａの上部を二重構造にすること等により容易に回動自在に構成することができる。
【００６１】
以上のように、位置ずれ防止装置２０１を配設することによって、フォーク１０１の進出、退避、旋回等の諸動作の際に生じる加速度で基板Ｓが横滑りして保持位置がずれたり、基板Ｓが落下したりすることを確実に防止できる。従って、真空処理システム１００において搬送装置２３による基板搬送の信頼性を高めることができる。また、位置ずれ防止装置２０１を配設することによって、搬送動作速度を大きくしてもフォーク１０１上に確実に基板Ｓを保持できるため、基板搬送のスループットを向上させることができる。
【００６２】
次に、本実施の形態の位置ずれ防止装置２０１を利用した基板Ｓの保持姿勢の補正機能について説明する。フォーク１０１を構成する支持ピック１１９は、自重や基板Ｓの重みによってその長手方向に撓み、先端部の高さ位置が基部側に比べて下がりやすい。この撓みに伴いフォーク１０１に保持された基板Ｓの姿勢も斜めになりやすい。位置ずれ防止装置２０１は、可動ピン２０５を基板Ｓの裏面に接触させることによって基板Ｓを下方から支持する機能も有しているため、位置ずれ防止装置２０１を利用して基板Ｓの保持状態を水平に近づけることができる。
【００６３】
図１４は、フォーク１０１の支持ピック１１９（ここでは図示を省略）の先端側に装着した位置ずれ防止装置２０１Ａと、基部側に装着した位置ずれ防止装置２０１Ｂとによって基板Ｓを支持した状態を模式的に示している。ここでは、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピンを符号２０５Ａ、基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの可動ピンを符号２０５Ｂで示している。そして、基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの可動ピン２０５Ｂが沈み込んでいるときの第２の高さＨ２Ｂよりも、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピン２０５Ａが沈み込んでいるときの第２の高さＨ２Ａを大きく設定している。例えば、位置ずれ防止装置２０１Ｂの可動ピン２０５Ｂを付勢するコイルばね２０７の付勢力よりも、位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピン２０５Ａを付勢するコイルばね２０７の付勢力を強くしたり、可動ピン２０５Ａを可動ピン２０５Ｂよりも長く形成したりすることによって、容易に、第２の高さＨ２Ｂよりも第２の高さＨ２Ａを大きくすることができる。
【００６４】
このようにすれば、可動ピン２０５Ａの第２の高さＨ２Ａと可動ピン２０５Ｂの第２の高さＨ２Ｂとの差を利用して支持ピック１１９の撓み幅を相殺し、基板Ｓの撓みを緩和できる。従って、基板Ｓの重さや支持ピック１１９の自重により支持ピック１１９に撓みが生じて先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの位置が基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの位置に比べて相対的に低くなった場合でも、フォーク１０１上の基板Ｓを極力水平に近い姿勢で安定的に保持しつつ搬送動作を行うことができる。
【００６５】
さらに、図１４においては、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａの可動ピン２０５Ａの第１の高さＨ１Ａを基部側の位置ずれ防止装置２０１Ｂの第１の高さＨ１Ｂよりも大きく設定している。これによって、先端側の位置ずれ防止装置２０１Ａにおいて、第１の高さＨ１Ａと第２の高さＨ２Ａとの差分（Ｈ１Ａ−Ｈ２Ａ）を十分に確保できる。このようにすれば、支持ピック１１９の撓みによって基板Ｓの荷重がフォーク１０１の先端側に集中しても、第１の高さＨ１Ａで突出した可動ピン２０５Ａを確実にストッパーとして機能させることができる。なお、このような位置ずれ防止装置２０１を利用した基板Ｓの保持姿勢の補正効果を得るために、支持ピック１１９の基部側と先端側に限らず、支持ピック１１９の長手方向の中間付近に位置ずれ防止装置２０１を配置することもできる。
【００６６】
また、図４では、１本の支持ピック１１９の左右両側に、それぞれ位置ずれ防止装置２０１を装着する例を挙げたが、１本の支持ピック１１９の片側のみに、位置ずれ防止装置２０１を装着してもよい。
【００６７】
また、位置ずれ防止装置２０１の変形例として、それぞれ複数の可動ピン２０５が配設された一対の本体２０３を連結した構成にすることもできる。例えば図１５に示した位置ずれ防止装置２０１Ｃは、二つの本体２０３を有し、これらが連結部分２０９で連結され、１本の支持ピック１１９の左右両側に可動ピン２０５を配置できる構成となっている。この場合、左右の本体２０３の間には、支持ピック１１９を挿入可能な凹部２０３ｂが形成されている。凹部２０３ｂは、支持ピック１１９の厚みと幅に対応した深さと幅で形成されている。このような連結部分２０９と凹部２０３ｂを設けることは必須ではないが、これらを設けることによって、位置ずれ防止装置２０１Ｃを支持ピック１１９に装着する際に固定や位置決めが容易になる。つまり、位置ずれ防止装置２０１Ｃを支持ピック１１９に装着する際に、連結部分２０９は固定部として機能し、凹部２０３ｂは位置決め部として機能する。なお、連結部分２０９は、例えば本体と同様の材質の板材によって形成できるが、二つの本体２０３を連結できるものであればその形態は問われない。
【００６８】
また、本体２０３は、必ずしも筐体とする必要はなく、例えば二枚の板材によって形成することもできる。
【００６９】
また、位置ずれ防止装置２０１は、矩形の基板に限らず、例えば図１６に示したように、半導体ウエハなどの円形の基板Ｓを保持するフォーク１０１Ａにも装着できる。なお、図１６において、上記説明内容と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７０】
［第２の実施の形態］
次に、図１７〜図２２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る位置ずれ防止装置３０１について説明する。まず、図１７は、位置ずれ防止装置３０１の外観構成を拡大して示す斜視図である。図１８は位置ずれ防止装置３０１の機構を説明するための要部断面図である。位置ずれ防止装置３０１は、主要な構成として、本体３０３と、この本体３０３の上面３０３ａに突出して設けられた、可動部材としての複数のブロック形状の可動ピン３０５と、これらの可動ピン３０５をそれぞれ独立して上方向（突出する方向）に付勢する付勢手段としてのコイルばね３０７とを備えている。また、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１は、可動ピン３０５のストッパー機能を補うブロック３０９が可動ピン３０５に隣接して設けられている。なお、図１７では、本体３０３の３箇所に各４個ずつの可動ピン３０５を備えた構成としたが、可動ピン３０５の配置箇所や配設数は限定されるものではない。
【００７１】
本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１において、本体３０３は、図１８に示したように、例えば合成樹脂などの材質で構成された板材である。本体３０３は、可動ピン３０５を装着する貫通開口３１１を有している。各貫通開口３１１の上部は、本体３０３の一部が貫通開口３１１の内側に張り出して係合部３０３ｂを形成している。この係合部３０３ｂによって貫通開口３１１の開口面積が狭められている。なお、符号３０３ｃは、本体３０３を支持ピック１１９に装着するための螺子孔である。
【００７２】
各貫通開口３１１内には、それぞれ４組の可動ピン３０５およびコイルばね３０７が配置されている。可動ピン３０５は、コの字形（浅い皿を伏せたような断面形状）をなし、基板Ｓの下面又は端部に当接する部分である基板支持部３０５ａと、この基板支持部３０５ａの両端が外側に折曲して形成された折曲部３０５ｂとを備えている。可動ピン３０５の基板支持部３０５ａは、各貫通開口３１１の対向する係合部３０３ｂの間に挿通されている。可動ピン３０５の基板支持部３０５ａの下面のほぼ中央には、ばね受け用の凹部３０５ｃが設けられている。また、各貫通開口３１１の下端には、台座部３１３が掛け渡されている。台座部３１３は図示しない嵌合機構によって本体３０３に着脱可能に固定されている。この台座部３１３には、ばね受け用の凹部３１３ａが設けられている。
【００７３】
可動ピン３０５の基板支持部３０５ａと折曲部３０５ｂとは、別々の部材で形成されていてもよいが、同じ材質で一体に形成されていることが好ましい。可動ピン３０５の材質は特に限定されるものではないが、少なくとも可動ピン３０５の基板支持部３０５ａは、基板Ｓの裏面や端部に接触するため、例えば合成樹脂やゴムなどの材料により形成することが好ましい。また、可動ピン３０５の基板支持部３０５ａは、基板Ｓの端部を受け止め得るだけの剛性と靭性を有していることが好ましい。以上のことから、可動ピン３０５の材料としては、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂などの合成樹脂を用いることが望ましい。
【００７４】
なお、可動ピン３０５の形状は、図１７、図１８等に例示した形状によって何ら制約されるものではない。
【００７５】
コイルばね３０７は、可動ピン３０５を上方向に付勢して本体３０３の上面３０３ａから可動ピン３０５の基板支持部３０５ａの上部を突出した状態にしておく付勢手段である。コイルばね３０７の上端は、可動ピン３０５の基板支持部３０５ａ下面のばね受け用の凹部３０５ｃに当接し、コイルばね３０７の下端は、台座部３１３のばね受け用の凹部３１３ａに当接している。コイルばね３０７は、必要に応じて任意の方法で固定されていてもよい。なお、可動ピン３０５を付勢する付勢手段としては、コイルばね３０７に限定されるものではなく、例えば、板ばねなども使用できる。
【００７６】
位置ずれ防止装置３０１において複数の可動ピン３０５は、基板Ｓの荷重によってそれぞれ独立して上下に変位できるように構成されている。つまり、可動ピン３０５は、独立して基板Ｓの面方向に対し直交する方向に突出し、又は退避する。図１８の紙面に向かって左側の可動ピン３０５は荷重を受けて沈み込んだ状態を示し、右側の可動ピン３０５は上方へ向けて付勢された非荷重の状態を示している（基板Ｓは図示を省略）。つまり、基板Ｓの荷重がかからない状態では、可動ピン３０５は、コイルばね３０７によって上方向に付勢され、貫通開口３１１に挿通された可動ピン３０５の基板支持部３０５ａの上部は、本体３０３の上面３０３ａから上方へ向けて突出している。このとき、本体３０３の上面３０３ａを基準として、可動ピン３０５の先端の突出量を第１の高さＨ１とする。また、荷重がかからない状態では、コイルばね３０７によって付勢された可動ピン３０５の折曲部３０５ｂが貫通開口３１１の係合部３０３ｂに押し付けられている。折曲部３０５ｂは、第１の高さＨ１を規定するストッパーとして機能している。
【００７７】
フォーク１０１が基板Ｓを受け取ることによって、任意の可動ピン３０５に基板Ｓの荷重が加えられた状態では、荷重によってコイルばね３０７が縮み、その可動ピン３０５は全体的に押し下げられる。この変位した状態のとき、本体３０３の上面３０３ａを基準として、可動ピン３０５の先端の突出量を第２の高さＨ２とする。第１の高さＨ１及び第２の高さＨ２は、第１の実施の形態と同様に設定できる。
【００７８】
本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１では、可動ピン３０５の基板支持部３０５ａをコの字形に形成し、その内側にコイルばね３０７を収容する構成にしたことで、第１の実施の形態の位置ずれ防止装置２０１に比べ、位置ずれ防止装置３０１全体の高さ（本体３０３の厚みと第１の高さＨ１との合計）を小さく抑えることが可能になっている。そのため、位置ずれ防止装置３０１は、例えば支持ピック１１９の上面に装着することが可能である。また、上記構成により、各可動ピン３０５はその幅方向（可動ピン３０５が並んでいる方向）にわずかに傾倒可能に設けられている。
【００７９】
ブロック３０９は、可動ピン３０５のストッパー機能を補助する補助支持部である。ブロック３０９は、基板Ｓのエッジが可動ピン３０５に当接して横方向の力が加えられた場合に、可動ピン３０５を補助的に支持する。つまり、ブロック３０９は、前記可動ピン３０５と協働して間接的に基板の動きを制限する補助ストッパーとして作用するものである。そのため、ブロック３０９は、基板Ｓ側からみて最も遠い位置の可動ピン３０５に隣接して設けられている。ブロック３０９は、位置ずれ防止装置３０１の本体３０３と一体に成形されていてもよいし、本体３０３とは別の部材で構成されていてもよい。本実施の形態においてブロック３０９は可動式ではなく固定式である。なお、ブロック３０９は任意の構成であり、必ずしも設けなくてもよい。
【００８０】
次に、図１９〜図２１を参照しながら、本実施の形態に係る位置ずれ防止装置３０１の作用について説明する。図１９〜２１は、支持ピック１１９の先端に位置ずれ防止装置３０１を装着した状態を示している。位置ずれ防止装置３０１は、例えば螺子等の固定手段で支持ピック１１９に固定されている。本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１では、４つの可動ピン３０５が互いに近接して設けられている。ここでは、説明の便宜上、支持ピック１１９の基部側から先端側へ順に、可動ピン３０５Ａ，３０５Ｂ，３０５Ｃ，３０５Ｄとする。図１９に示したように、基板Ｓを支持していない状態で可動ピン３０５Ａ〜３０５Ｄは、いずれも第１の高さＨ１となっている。
【００８１】
図２０は、フォーク１０１の支持ピック１１９上に基板Ｓを支持した状態を示している。基板Ｓは可動ピン３０５Ａ及び３０５Ｂの上にかかり、これら可動ピン３０５Ａ及び３０５Ｂは基板Ｓの荷重によって第２の高さＨ２まで沈み込んでいる。基板Ｓが載らない可動ピン３０５Ｃ，３０５Ｄは、そのまま第１の高さＨ１を保っている。この状態で、フォーク１０１によって基板Ｓを搬送中に、慣性力や遠心力によって基板Ｓがフォーク１０１の先端側へ位置ずれしそうになると、図２１に拡大して示したように、基板Ｓの先端側のエッジが可動ピン３０５Ｃの側部に当接して位置ずれが防止される。このとき、可動ピン３０５Ｃと可動ピン３０５Ｄとの間隔が狭いことにより、幅方向に傾倒可能に設けられている可動ピン３０５Ｃが隣接する可動ピン３０５Ｄによって補助的に支持される。つまり、基板Ｓにより加えられる力が大きい場合は、可動ピン３０５Ｃ単独ではなく、可動ピン３０５Ｃ及び３０５Ｄが協働してストッパーとしての役割を果たす。
【００８２】
また、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１は、可動ピン３０５Ｄに近接してブロック３０９を備えているため、基板Ｓによって加えられる力が大きい場合は、可動ピン３０５Ｃ及び３０５Ｄとともにブロック３０９も協働してストッパーとして作用し、基板Ｓの位置ずれをより確実に防ぐことができる。
【００８３】
以上のように、可動ピン３０５Ａ，３０５Ｂ，３０５Ｃ及び３０５Ｄを協働してストッパーとして機能させるためには、隣接する可動ピン３０５の間隔が接触しているか、横方向の力によって容易に接触できる状態まで近接していることが好ましい。そのため、位置ずれ防止装置３０１では、貫通開口３１１内で４個の可動ピン３０５Ａ，３０５Ｂ，３０５Ｃ，３０５Ｄが間隔を互いに空けずに隣り合うように配置することが好ましい。このように複数の可動ピン３０５を集合させて配備することにより、基板Ｓに直接当接する可動ピン３０５だけでなく、他の可動ピン３０５も間接的にストッパーとして機能させることができる。
【００８４】
また、同様の観点から、支持ピック１１９の最も先端側に配置される可動ピン３０５Ｄとブロック３０９との間隔についても、接触しているか、横方向の力によって容易に接触できる状態まで近接させて配置することが好ましい。
【００８５】
次に、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１における可動ピン３０５の配置について説明する。図２２は、支持ピック１１９の先端に位置ずれ防止装置３０１を装着した状態を示す平面図である。本体３０３の３箇所に貫通開口３１１が設けられ、それぞれの貫通開口３１１内に各４個ずつの可動ピン３０５が配備されている。ここでは、説明の便宜上、図２２の紙面に向かって左側の複数の可動ピン３０５を、支持ピック１１９の基部側から可動ピン３０５Ａ１，３０５Ｂ１…、中央の複数の可動ピン３０５を同様に可動ピン３０５Ａ２，３０５Ｂ２…、右側の複数の可動ピン３０５を同様に可動ピン３０５Ａ３，３０５Ｂ３…のように表記する。
【００８６】
各貫通開口３１１の位置は、支持ピック１１９の長手方向に少しずつ位置をずらして設けられている。３つのブロック３０９も同じ大きさではなく、可動ピン３０５との境界の位置が支持ピック１１９の長手方向に少しずつずれるように大きさを変えて設けられている。具体的には、例えば可動ピン３０５Ｃ１と可動ピン３０５Ｄ１との境界が、可動ピン３０５Ｄ２の基板支持部３０５ａにおいて、その幅方向（支持ピック１１９の長手方向と同じ方向）の中間に位置するように配置されている。また、例えば可動ピン３０５Ｄ２と可動ピン３０５Ｃ２との境界が、可動ピン３０５Ｄ３の基板支持部３０５ａの幅方向の中間に位置するように配置されている。
【００８７】
このように、支持ピック１１９の長手方向に順次少しずつ（例えば１／２ピッチずつ）位置をずらして可動ピン３０５を配置することによって、基板Ｓの初期の支持位置からの位置ずれ量を抑制できる。すなわち、仮に、可動ピン３０５Ａ３上に基板Ｓのエッジが載っており、可動ピン３０５Ａ３のみが第２の高さＨ２になっている場合、搬送中に基板Ｓに位置ずれが生じても、基板Ｓのエッジは第１の高さＨ１で突出している可動ピン３０５Ａ２の側面に当接してそれ以上の動きが制限される。可動ピン３０５Ａ３と可動ピン３０５Ａ２が設けられている位置の差は、基板支持部３０５ａの幅の１／２であるため、基板Ｓの位置ずれ量を、最大でも基板支持部３０５ａの幅の１／２以内に留めることができる。同様に、可動ピン３０５Ａ２上に基板Ｓのエッジが載っており、可動ピン３０５Ａ１によって基板Ｓの動きが制限される場合も、基板Ｓの位置ずれ量は、最大でも基板支持部３０５ａの幅の１／２以内に留めることができる。このように、可動ピン３０５の配置を横一列に揃えるよりも、支持ピック１１９の長手方向に順次少しずつピッチをずらして配置することが好ましい。
【００８８】
以上のように、本実施の形態の位置ずれ防止装置３０１では、１つないし複数の可動ピン３０５、さらに必要に応じてブロック３０９を加えて基板Ｓの動きを制限する構成としたので、フォーク１０１上での基板Ｓの位置ずれを確実に防止できるとともに、基板Ｓの位置ずれ量をわずかなものにすることができる。また、支持ピック１１９の長手方向に順次少しずつ位置をずらして可動ピン３０５を配置することによって、基板Ｓの位置ずれ量を極めてわずかなものにすることができる。
【００８９】
本実施の形態における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。なお、位置ずれ防止装置３０１は、支持ピック１１９の先端に限らず、側部（例えば、支持ピック１１９の先端側の側部又は基部側の側部）にも装着することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、真空状態で基板Ｓの搬送を行う搬送装置２３を例に挙げて説明したが、位置ずれ防止装置２０１，３０１は、大気圧状態で基板の搬送を行う搬送装置１５にも適用可能である。搬送装置１５のように大気圧状態での搬送に適用する場合、位置ずれ防止装置２０１，３０１の可動ピン２０５，３０５を付勢する付勢手段として、例えば圧力調節された空気、高粘性の油などの流体を用いる機構も採用できる。
【００９１】
また、本発明の基板保持具を使用可能な基板搬送装置の構成は、上下２段に配備されたスライドアーム式に限らず、１段構成でも３段構成でもよいし、スライド式に限らず例えば多関節アーム式の基板搬送装置であっても構わない。
【００９２】
また、位置ずれ防止装置２０１，３０１は、ＦＰＤ製造用の基板を搬送対象とする基板保持具に限らず、例えば太陽電池用の基板など各種用途の基板を搬送対象とする基板保持具にも適用できる。
【符号の説明】
【００９３】
１ａ，１ｂ，１ｃ…プロセスチャンバ、３…搬送室、５…ロードロック室、１００…真空処理システム、１０１…フォーク、１１７…ピックベース、１１９…支持ピック、２０１…位置ずれ防止装置、２０３…本体、２０５…可動ピン、２０５ａ…柱状部分、２０５ｂ…フランジ、２０７…コイルばね、２１１…隔壁、２１３…部屋、２１３ａ…底壁、２１３ｂ…天井部、２１３ｃ…開口部、Ｓ…基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持具に固定される本体と、
前記本体の上面から第１の高さで突出した部分を有し、該突出した部分に基板の荷重が加えられた状態で前記第１の高さよりも低くなるように、互いに独立して設けられた複数の可動部材と、
前記複数の可動部材をそれぞれ突出方向に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記第１の高さで突出した１つ以上の可動部材の側部が前記基板保持具に保持された基板の端部に当接することによって基板の動きを制限し位置ずれを防止する位置ずれ防止装置。
【請求項２】
前記可動部材は、前記基板の面に対し直交する方向に突出又は退避するものである請求項１に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項３】
前記可動部材は、少なくとも前記基板と接触する部分が合成樹脂またはゴムにより形成されている請求項１または請求項２に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項４】
前記可動部材は、前記突出した部分に基板の荷重が加えられた状態で、前記本体の上面を基準として前記第１の高さよりも低い第２の高さに変位する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項５】
前記複数の可動部材が互いに近接して設けられ、基板の動きを協働して制限する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項６】
前記可動部材とともに間接的に基板の動きを制限する補助支持部を備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項７】
基板を支持する基板支持部材と、
前記基板支持部材に固定された、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置と、
を備えた基板保持具。
【請求項８】
前記基板の荷重が加えられた状態で前記第１の高さよりも低くなった可動部材が、前記基板において電子部品を形成するデバイス形成領域より外側の裏面に当接するように、前記位置ずれ防止装置を配置した請求項７に記載の基板保持具。
【請求項９】
前記第１の高さで突出した可動部材が、前記基板保持具に保持された基板の少なくとも対向する２辺に当接するように、前記位置ずれ防止装置を２つ以上配置した請求項７または請求項８に記載の基板保持具。
【請求項１０】
前記基板支持部材の基部側と先端側に、それぞれ前記位置ずれ防止装置を配置した請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の基板保持具。
【請求項１１】
前記先端側に配置された位置ずれ防止装置の可動部材の前記本体の上面からの突出量を、前記基部側に配置された位置ずれ防止装置の可動部材の前記本体の上面からの突出量よりも大きく設定した請求項１０に記載の基板保持具。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の基板保持具を備えた基板搬送装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基板搬送装置を用い、前記基板保持具に基板を保持して搬送する基板搬送方法。
【請求項１】
基板を保持する基板保持具に固定される本体と、
前記本体の上面から第１の高さで突出した部分を有し、該突出した部分に基板の荷重が加えられた状態で前記第１の高さよりも低くなるように、互いに独立して設けられた複数の可動部材と、
前記複数の可動部材をそれぞれ突出方向に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記第１の高さで突出した１つ以上の可動部材の側部が前記基板保持具に保持された基板の端部に当接することによって基板の動きを制限し位置ずれを防止する位置ずれ防止装置。
【請求項２】
前記可動部材は、前記基板の面に対し直交する方向に突出又は退避するものである請求項１に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項３】
前記可動部材は、少なくとも前記基板と接触する部分が合成樹脂またはゴムにより形成されている請求項１または請求項２に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項４】
前記可動部材は、前記突出した部分に基板の荷重が加えられた状態で、前記本体の上面を基準として前記第１の高さよりも低い第２の高さに変位する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項５】
前記複数の可動部材が互いに近接して設けられ、基板の動きを協働して制限する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項６】
前記可動部材とともに間接的に基板の動きを制限する補助支持部を備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置。
【請求項７】
基板を支持する基板支持部材と、
前記基板支持部材に固定された、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の位置ずれ防止装置と、
を備えた基板保持具。
【請求項８】
前記基板の荷重が加えられた状態で前記第１の高さよりも低くなった可動部材が、前記基板において電子部品を形成するデバイス形成領域より外側の裏面に当接するように、前記位置ずれ防止装置を配置した請求項７に記載の基板保持具。
【請求項９】
前記第１の高さで突出した可動部材が、前記基板保持具に保持された基板の少なくとも対向する２辺に当接するように、前記位置ずれ防止装置を２つ以上配置した請求項７または請求項８に記載の基板保持具。
【請求項１０】
前記基板支持部材の基部側と先端側に、それぞれ前記位置ずれ防止装置を配置した請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の基板保持具。
【請求項１１】
前記先端側に配置された位置ずれ防止装置の可動部材の前記本体の上面からの突出量を、前記基部側に配置された位置ずれ防止装置の可動部材の前記本体の上面からの突出量よりも大きく設定した請求項１０に記載の基板保持具。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の基板保持具を備えた基板搬送装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基板搬送装置を用い、前記基板保持具に基板を保持して搬送する基板搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−２６１１１（Ｐ２０１１−２６１１１Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４１２００（Ｐ２００９−２４１２００）
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２０日（２００９．１０．２０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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