專利名稱：基板支承構(gòu)造及其裝載裝置和機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有以一定的間距配置著多層可以在縱向的多個(gè)位置支承平板狀的基板的橫向的兩側(cè)的多個(gè)支承構(gòu)件、可以支承所述基板的裝載裝置，和在所述間距之間升降、支承所述基板、在所述縱向上移動(dòng)且可在所述裝載裝置中取出和放入的機(jī)械手的基板支承構(gòu)造及其裝載裝置和機(jī)械手，特別是適合利用于作為平板顯示器(FPD)或薄膜晶體管(TFT)等液晶玻璃基板(LCD)的制造工序中的熱處理裝置的基板支承技術(shù)。
在這種情況下，以前一般在機(jī)械手的進(jìn)退方向的多個(gè)位置處、在與其呈垂直的橫向的兩端位置支承基板W。而且，與基板的大型化相適應(yīng)，也有支承從兩端位置略微偏向橫向的中心的位置的情況。并且，作為基板支承裝置而研究開發(fā)的結(jié)果，有能夠適應(yīng)基板的各種尺寸而使支承間隔可調(diào)的裝置(參照實(shí)開平7-23710號、特開平09-250885號公報(bào))，但是在該裝置中，在支承基板的橫向兩端這一點(diǎn)上也與上述的裝置相同。
另一方面，對應(yīng)于這樣的基板支承構(gòu)造，從裝載容器中取出和放入的機(jī)械手，是為了能夠與基板的橫向?qū)挾认鄬?yīng)而穩(wěn)定地支承，而在從橫向的中心向兩側(cè)離開的位置處在縱向上分叉延伸的構(gòu)造(例如參照特開平9-234686號公報(bào))。
但是，在這樣的基板支承裝置中，由于例如寬度1m、長度1.2m或者甚至更大的基板的大型化，基板的彎曲很大，有可能對熱處理后的基板的質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響。
即，在例如TFT等中，形成有電子電路的基板和形成有濾色器的基板夾著分散的微小的墊片并具有通常為4μm的微小間隔δ，以預(yù)粘合在一起的狀態(tài)被放入熱處理裝置中，通過熱處理中的升溫，以使預(yù)先附著在兩基板之間的側(cè)端部分的溶劑熔融之后固態(tài)化的形態(tài)發(fā)生相變化來固定，但是如果基板的彎曲大，那么就有可能會(huì)產(chǎn)生不能整體地精度很好地形成上述的δ這樣的問題。
例如，上述的δ的允許值一般為4μm±0.1μm，但是如果兩基板的彎曲增大，那么在有墊片的位置和從其離開的位置，其間隔就會(huì)局部變化，很容易超過0.1μm左右的值，在基板固定、熱處理后殘存永久變形。而且，彎曲為相當(dāng)?shù)某潭鹊幕?，若以該狀態(tài)粘合固定，則即使在使其平坦時(shí)，間隔也會(huì)局部大小不均勻。這樣就不能滿足上述標(biāo)準(zhǔn)。
這時(shí)，在制成產(chǎn)品后，在基板上形成的圖象就會(huì)變形。并且如果在基板上有很大的彎曲，一般會(huì)有產(chǎn)生殘留應(yīng)力這樣的不好的現(xiàn)象發(fā)生。
本發(fā)明為了解決上述課題，本發(fā)明之1的發(fā)明，具有以一定的間距配置著多層、可以在縱向的多個(gè)位置支承平板狀的基板的橫向的兩側(cè)的多個(gè)支承構(gòu)件、可支承所述基板的裝載裝置，和在所述間距之間升降、支承所述基板、在所述縱向上移動(dòng)且可在所述裝載裝置中取出和放入的機(jī)械手，其特征在于，所述支承構(gòu)件，具有可在從所述兩側(cè)到中央的一部分的范圍之間支承所述基板的兩處以上的位置的支承部，所述機(jī)械手，具有配置著在取出和放入所述基板時(shí)、在放入所述間距之間時(shí)、在所述一部分的范圍內(nèi)延伸設(shè)置在所述縱向上、可支承所述橫向的中心位置附近的范圍的多個(gè)中心支承部的縱向構(gòu)件，和從該縱向構(gòu)件向所述橫向的兩側(cè)延伸設(shè)置、在前端部分配置著前端支承部、并設(shè)置在包括所述多個(gè)支承構(gòu)件之間的位置的、從所述支承構(gòu)件向所述縱向以及所述升降方向離開的位置的多個(gè)橫向構(gòu)件。
本發(fā)明之2的發(fā)明，在具有以一定的間距配置著多層、可以在縱向的多個(gè)位置支承平板狀的基板的橫向的兩側(cè)的多個(gè)支承構(gòu)件、可以支承所述基板的裝載裝置，和在所述間距之間升降、支承所述基板、在所述縱向上移動(dòng)且可在所述裝載裝置中取出和放入的機(jī)械手的基板支承構(gòu)造的所述裝載裝置中，其特征在于，所述支承構(gòu)件，具有可在從所述兩側(cè)到中央的一部分的范圍之間支承所述基板的兩處以上的位置的支承部，所述機(jī)械手，具有配置著在取出和放入所述基板時(shí)、在放入所述間距之間時(shí)、在所述一部分的范圍內(nèi)延伸設(shè)置在所述縱向上、可支承所述橫向的中心位置附近的范圍的多個(gè)中心支承部的縱向構(gòu)件，和從該縱向構(gòu)件向所述橫向的兩側(cè)延伸設(shè)置、在前端部分配置著前端支承部、并設(shè)置在包括所述多個(gè)支承構(gòu)件之間的位置的、從所述支承構(gòu)件向所述縱向以及所述升降方向離開的位置的多個(gè)橫向構(gòu)件。
本發(fā)明之3的發(fā)明，在具有以一定的間距配置著多層、可以在縱向的多個(gè)位置支承平板狀的基板的橫向的兩側(cè)的多個(gè)支承構(gòu)件、可支承所述基板的裝載裝置，和在所述間距之間升降、支承所述基板、在所述縱向上移動(dòng)且可在所述裝載裝置中取出和放入的機(jī)械手的基板支承構(gòu)造的所述機(jī)械手中，其特征在于，所述支承構(gòu)件，具有可在從所述兩側(cè)到中央的一部分的范圍之間支承所述基板的兩處以上的位置的支承部，所述機(jī)械手，具有配置著在取出和放入所述基板時(shí)、在放入所述間距之間時(shí)、在所述一部分的范圍內(nèi)延伸設(shè)置在所述縱向上、可支承所述橫向的中心位置附近的范圍的多個(gè)中心支承部的縱向構(gòu)件，和從該縱向構(gòu)件向所述橫向的兩側(cè)延伸設(shè)置、在前端部分配置著前端支承部、并設(shè)置在包括所述多個(gè)支承構(gòu)件之間的位置的、從所述支承構(gòu)件向所述縱向以及所述升降方向離開的位置的多個(gè)橫向構(gòu)件。
圖2為上述裝置的附視圖。
圖3表示上述裝置的基板支承的構(gòu)成例，(a)為附視圖，(b)為側(cè)視圖，(c)為將多個(gè)組合在一起時(shí)的側(cè)視圖。
圖4表示構(gòu)成上述基板支承構(gòu)造的機(jī)械手的構(gòu)造例，(a)至(d)分別為附視圖、側(cè)視圖、吸附墊的側(cè)視圖、以及支承座的側(cè)視圖。
圖5表示機(jī)械手的其它例，(a)為立體圖，(b)為表示進(jìn)入基板間隔中的狀態(tài)的一部分的側(cè)視圖。
圖6表示將基板支承和機(jī)械手組合的狀態(tài)，(a)為側(cè)視圖，(b)為附視圖。
圖7為表示設(shè)置上述裝置的熱處理裝置的概略構(gòu)成例的說明圖。
圖8為表示以前的基板支承構(gòu)造中的基板的彎曲狀態(tài)的說明圖。
圖中1—基板支承(支承構(gòu)件)，2—吊架(裝載裝置)，3—機(jī)械手，11、12—支承座(支承部)，31—本體板(縱向構(gòu)件)，32—外伸板(橫向構(gòu)件)，33—中心支承座(中心支承部)，34—吸附墊(前端支持部)，35—支承座(前端支持部)，D—縱向間隔部分(支承構(gòu)件之間的位置)，p—間距(固定間距)，P1、P2—兩處位置(兩處以上的位置)，W—基板，Wc—中央部分(中央的一部分的范圍)，Wm—側(cè)部(到中央的一部分的范圍之間)，Ws—兩側(cè)，X—橫向，Y—縱向。
基板支承構(gòu)造，具有作為在縱向Y的多個(gè)位置、在本例中為4個(gè)位置可支承作為平板狀基板的平板顯示器(FPD)或薄膜晶體管(TFT)等液晶玻璃基板(LCD)(以下僅稱為“基板W”)的橫向X的兩側(cè)Ws的多個(gè)支承構(gòu)件、而從兩側(cè)Ws的外側(cè)分別以一定的間距p配置多層、在本例中為28層4根基板支承1、并作為可以支承基板W的裝載裝置的吊架2，和在間距p之間、在上下方向Z向升降、支承基板W沿縱向Y移動(dòng)且可在吊架2中取出和放入的機(jī)械手3。在

圖1中，省略了中間的基板支承1的圖示。
各個(gè)基板支承1，具有可以支承從基板W的兩側(cè)Ws(在圖3中僅表示了單側(cè))到中央的一部分的范圍即中央部分Wc之間、即側(cè)部Wm的基板W的兩處以上的位置，在本例中為兩處位置P1以及P2的支承部、即支承座11、12。
位置P1、P2，位于從側(cè)部Wm中的兩側(cè)Ws分別離開x1、x2處，被決定在能夠使基板W的彎曲非常小的適當(dāng)?shù)奈恢?。在該情況下，在處理多個(gè)尺寸的基板W的裝置中，以其中最大尺寸的基板決定。例如對于寬度為1000mm的基板，尺寸為x1＝100mm、x2＝350mm。在該情況下，Wc為300mm。并且，也可以不僅為作為兩處以上位置的P1、P2，而為三處以上或者連續(xù)支承。
這樣的基板支承1，通過利用銷13a等固定在豎立設(shè)置在吊架2上的支柱21上、且向基板W的中心方向伸長的支承板13，和安裝在其上的托板14和15，和突出設(shè)置在各個(gè)托板的前端位置、即上述的P1、P2位置的上述支承座11、12等形成。支承板13一般用不銹鋼制作，強(qiáng)度高，在支承基板W的重量時(shí)尺寸不會(huì)發(fā)生實(shí)質(zhì)變形。作為不使基板W產(chǎn)生損傷的材料，支承座11、12用耐熱樹脂等制作。并且，如圖3(c)所示，也可以將基板支承1形成為多個(gè)組的一體構(gòu)造。這樣則能夠提高基板支承的生產(chǎn)效率，并且能夠使向支柱21的安裝狀態(tài)更加穩(wěn)定。
吊架2為一般的框架構(gòu)造，由設(shè)置有8根的上述支柱21，和固定這些支柱的頂板22和底板23，和四角的框架材料24等構(gòu)成，利用未圖示的托架或筋交叉狀的構(gòu)件等適當(dāng)加固。
機(jī)械手3，如圖4和圖5的構(gòu)造例所示，具有作為縱向構(gòu)件的本體板31和作為橫向構(gòu)件的外伸板32。本體板31，具有為了取出和放入基板W而在如圖6所示進(jìn)入吊架2的基板支承1的間距p之間時(shí)、在中央的一部分范圍內(nèi)、即上述中央部分Wc向縱向Y延伸設(shè)置、可以支承橫向X的中心位置附近的范圍、在本例中為中心位置的多個(gè)中心支承部，在本例中為3個(gè)中心支承座33。
外伸板32從本體板31向橫向X的兩側(cè)延伸設(shè)置，并作為前端支承部，在前端部分配置有Y向的前后端的吸附墊34以及中間的支承座35，在包括4根基板支承1之間的位置、即縱向間隔部分D的從基板支承1向縱向Y和升降方向、即上述的上下方向Z離開的位置設(shè)置著多個(gè)，在本例中為在各縱向間隔部分D內(nèi)分別設(shè)置著3個(gè)。
在本體板31和外伸板32上，形成有各個(gè)吸附墊34的空氣吸引用的孔36。機(jī)械手3結(jié)合在將其三維移動(dòng)的未圖示的機(jī)器人上，孔36通過機(jī)器人結(jié)合在未圖示的真空裝置上。
基板支承1和機(jī)械手3，在機(jī)械手插入間距之間時(shí)構(gòu)成上述的關(guān)系，在圖6和圖5中部分地表示了其狀態(tài)。
在上下方向Z上，作為各個(gè)尺寸，使間距為p，包括基板支承1的厚度、并到基板支承位置的必要的上下之間的尺寸為t1，機(jī)械手3的本體板31的厚度加上中心支承座的高度后的本體板的必要的厚度以及與之相同的、到外伸板32的吸附墊34的的上下之間的尺寸為t2，吸附墊34和基板支承1的下端位置之間的上尺寸余量為h1，機(jī)械手3的下端位置和其下面的基板W之間的下尺寸余量為h2，則這些尺寸的關(guān)系式為，t1+t2+h1+h2＝p ---------------------------------(1)將在后面說明這些數(shù)值例。
在寬度X方向上，如果相對于基板W的寬度B，使從其兩側(cè)Ws到基板支承1的支承點(diǎn)的距離為上述的x1、x2，從兩側(cè)Ws到吸附墊34或者支承座35的距離為x3，那么這些距離以如前面所述的那樣，以使基板W的彎曲很小的形態(tài)決定。而且，如果使大致與兩側(cè)的x2之間相當(dāng)?shù)闹醒氩糠諻c的間隔為Wc，機(jī)械手3的本體板31的寬度為Br，那么可以使Br的尺寸增大到Wc的范圍。
在縱向Y方向上，相對于基板W的長度L，基板支承1和機(jī)械手3的支承位置分別為圖示的L1、y1、L2、y2的尺寸。并且，由于基板支承1和機(jī)械手3的長度L方向的個(gè)數(shù)以及支承位置、在一定程度上自由地決定，所以可進(jìn)行使該方向的彎曲很小的調(diào)整。例如也可以在Y方向上把基板支承1設(shè)為5根，把機(jī)械手的外伸部32設(shè)為4根。
圖7表示使用上述的基板支承構(gòu)造的裝置之一的熱處理裝置的概略構(gòu)成的一例。
熱處理裝置200，為具有絕熱板201、圖1等所示的吊架2等可升降地進(jìn)入其中的熱處理室202、在其下方形成的機(jī)械空間203、安裝在吊架2上并延伸設(shè)置在機(jī)械空間203中的升降軸204、其升降機(jī)構(gòu)205、省略圖示的加熱器、循環(huán)送風(fēng)機(jī)、高性能過濾器等的一般構(gòu)造的裝置。熱風(fēng)在圖中在與紙面成直角的X方向流動(dòng)。
吊架1，以上述的上下板和支柱為基本構(gòu)造，熱風(fēng)在包括X方向上流動(dòng)。在絕熱板201上，在一處或者如圖所示的左右兩處、或者有時(shí)將其在上下方向上改變位置、另外增加兩處而形成出入口206，機(jī)械手3從該出入口取出和放入基板W。
上述的基板支承構(gòu)造一般如下使用并發(fā)揮其作用效果。
在熱處理裝置200的吊架2中，基板W通過機(jī)械手3裝載在圖1中為28層的基板支承1的所有層上，通常250℃左右的熱風(fēng)在其中循環(huán)，基板W被熱風(fēng)加熱，每1節(jié)拍完成1張的熱處理，利用機(jī)械手3從熱處理室202搬出，相應(yīng)地隨后要熱處理的基板W從同一出入口206或者如圖7那樣相向的一側(cè)的出入口206搬入。在該熱處理中，在基板W不是整體式而是預(yù)粘合在一起的雙層式基板的情況下，通過使附著在該兩層之間的粘接劑熔融后固態(tài)化，基板W成為完全粘合的完成狀態(tài)。
在該熱處理中，通過基于應(yīng)用了本發(fā)明的基板支承1的基板W的支承，通過圖6(b)所示的16個(gè)位置的支承點(diǎn)配置，即使寬度超過1m的大型的基板，也能夠使最大彎曲為比以前的裝置的情況明顯小的值、即1mm以下。而且，即使應(yīng)用了本發(fā)明的在X方向上3點(diǎn)支承的機(jī)械手3，也能夠使最大彎曲為與以前的分叉式的機(jī)械手相比非常小的值、即1.3mm以下。
這些已經(jīng)通過計(jì)算機(jī)的FEM計(jì)算程序的計(jì)算結(jié)果如下確認(rèn)基板尺寸1250mm×1100mm×0.5mm(長度L×寬度B×厚度)
1張基板的質(zhì)量18.6N基板的拉伸彈性模量0.715Mpa基板支承的支承點(diǎn)x1＝40mm x2＝360mm y1＝145mm L1＝310mm用基板支承進(jìn)行支承時(shí)的基板的彎曲彎曲量最大0.22mm最大彎曲以及與之接近的彎曲的發(fā)生位置圖6(b)所示的A點(diǎn)或機(jī)械手的33～35的支承位置等，從支承座11和12遠(yuǎn)離的位置機(jī)械手的支承點(diǎn)圖6(b)中x3＝120mm、x4＝中心＝550mm、y2＝225mm、L2＝400mm的尺寸位置的中心支承座33、吸附墊34和中間的支承座35合計(jì)共6個(gè)點(diǎn)用機(jī)械手支承時(shí)的基板的彎曲彎曲量最大1.33mm最大彎曲的發(fā)生位置四角位置雖然在上述基板W的厚度實(shí)際上為1mm，但是在利用熱處理裝置粘合雙層式基板時(shí)，基板升溫，粘接材料熔融，處于基板強(qiáng)度達(dá)不到雙層合體時(shí)的1mm厚度的強(qiáng)度的狀態(tài)，所以在上述的計(jì)算中考慮到安全性而使基板厚度為1張板的0.5mm的厚度。
根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果，確認(rèn)了用基板支承進(jìn)行支承時(shí)的基板W的彎曲為非常小的值。如果在基板的熱處理中，在基板上有彎曲，則由于在該狀態(tài)下雙層的玻璃粘合并一體化，所以通過如上述那樣使基板的彎曲最小化為極小的值，能夠確保熱處理時(shí)的安全性，并且能夠提高作為產(chǎn)品的基板的質(zhì)量。
并且，當(dāng)然如果改變支承點(diǎn)的位置，那么彎曲量也會(huì)變化，但是如果在一定程度上平衡良好地配置支承點(diǎn)，則彎曲就完全不會(huì)成為問題。而且，也可以根據(jù)需要在Y方向上調(diào)整基板支承1的數(shù)量。
雖然在上述的說明中，與用基板支承進(jìn)行支承時(shí)相比較，用機(jī)械手支承時(shí)的彎曲大，但是如圖5(b)中所示的機(jī)械手的上下間隔尺寸的一例，即使為上述的1.3mm左右的彎曲，也可確保機(jī)械手向基板之間插拔時(shí)的安全性。
并且，在利用機(jī)械手進(jìn)行基板搬運(yùn)時(shí)，為雙層式基板的上下之間用粘接劑粘合的狀態(tài)，基板具有接近一體化后的強(qiáng)度，所以實(shí)際上彎曲為上述的幾分之一。因此，機(jī)械手向基板之間的插拔時(shí)的安全性完全沒有問題。并且，在利用機(jī)械手進(jìn)行基板的操作時(shí)，該彎曲不直接影響基板的質(zhì)量，所以從這一點(diǎn)出發(fā)，上述程度的彎曲沒有問題。
與此相對應(yīng)，在以前的基板支承構(gòu)造中，如圖8所示，發(fā)生了極大的彎曲。即，在長度L＝1200mm、寬度1100mm(圖中從中心線O表示了其一半550mm)的基板W上，僅支承了與圖6的x1的支承點(diǎn)P1相對應(yīng)的基板支承1′的x1′＝170mm的位置的支承點(diǎn)P1′，此時(shí)的X方向的中心位置O上的彎曲為14.68mm。這樣，通過在支承點(diǎn)P1′產(chǎn)生的較大的彎曲角，在基板的端部Ws處就產(chǎn)生了向上的負(fù)彎曲9.46mm。
在以前的基板支承中，機(jī)械手3′為分叉形狀(圖中僅圖示了左側(cè)的部分)，分別在從基板W的端部Ws離開210mm的位置插入。而且，該機(jī)械手的尺寸如該例這樣一般為寬度50mm、厚度16mm，相對于基板支承間距p＝40mm，插入時(shí)的基板W的上下間隔受到基板W的彎曲的影響而為9.14mm。而且，用機(jī)械手支承基板W時(shí)的中心O的位置和端部的彎曲分別為4.15mm和3.16mm。
相對于這樣的以前的基板支承構(gòu)造，在應(yīng)用了本發(fā)明的基板支承構(gòu)造中，在如前面所述的基于基板支承1的基板支承中，基板的彎曲為幾乎不會(huì)構(gòu)成問題的很小的值，所以在取出和放入基板時(shí)的將機(jī)械手3插入基板間距內(nèi)時(shí)，盡管如圖6(a)所示機(jī)械手的外伸板32和基板支承1在間距內(nèi)處于在上下Z方向上重疊的狀態(tài)，也能夠如圖5(b)所示的那樣保持與以前的基板支承構(gòu)造時(shí)相同的間距40mm。
即，在前面的算式(1)中，基于基板支承的厚度的尺寸t1，雖然基板支承的長度為x2-x1′＝190mm左右，長度變長，但是基板支承的支承板13一般用強(qiáng)度非常充足的不銹鋼等制成，所以具有與以前相同的10mm以下的尺寸、有9mm就足夠，t2相對于以前的本體板31的厚度16mm為12mm，中心支承座的高度為1mm，共計(jì)為13mm，同樣使間距＝40mm，能夠使上下的尺寸余量h1和h2都為9mm。
在上述的說明中，如果使本體板31為12mm，則比以前的本體板厚度變薄，應(yīng)力和彎曲分別以厚度的2次方和3次方成比例增大，所以彎曲為約2.37倍，而本例的本體板寬度Br為150mm，與以前的分叉的機(jī)械手的2根的寬度100mm相比為1.5倍，彎曲與之成比例地減小的同時(shí)，在本體板31上部分固定著外伸板32，其在該部分上大幅度地增加X方向的斷面慣性矩，并且具有加固效果，所以結(jié)果是具有與以前的分叉的機(jī)械手同等程度的強(qiáng)度條件。并且，即使把本體板31再加厚1mm，使h1和h2分別為8.5mm，如后面所述也沒有任何問題。
而且，本體板31進(jìn)入的基板W的下面的中央部分Wc，如果為寬度1000mm左右的基板，則一般為300mm左右的尺寸，所以能夠根據(jù)需要至少將本例的本體板的寬度150mm安全地增大到250mm左右，能夠與之成比例地提高本體板的強(qiáng)度并減小彎曲。
在本例中，如前面所述，在間距為40mm下插入機(jī)械手時(shí)，在上下各能得到h1＝h2＝9mm的余量，但是該余量為比以前的9.14mm的余量可靠性和信賴性高的值。即，由于在以前的裝置中基板彎曲非常大，所以需要增大對于吊架和機(jī)械手的振動(dòng)或變動(dòng)的余量，但是在本例的構(gòu)造中，由于基板不彎曲，所以尺寸余量為通過機(jī)械尺寸關(guān)系確定的可靠性高的值，為能夠信賴的值。而且，在用機(jī)械手3支承基板時(shí)，彎曲也為1.2mm以下，為以前的4.15mm的1/3以下，在這一點(diǎn)上尺寸余量也增加了。
其結(jié)果，通過如前面所述的使基板支承1和機(jī)械手3在上下方向上重疊、使基板的彎曲實(shí)質(zhì)上最小化的效果，結(jié)果能夠?qū)㈤g距尺寸保持為與以前不變的尺寸。
所有的基板W裝載在吊架2上，經(jīng)過1張基板W的熱處理時(shí)間后，將完成了熱處理的該基板W取出，放入新的要熱處理的基板W。這時(shí)，如圖5和圖6所示，在基板W1和W2的間隔部分、即間距p內(nèi)與該基板平行地在縱向Y的Y1方向上插入機(jī)械手3、為圖示的狀態(tài)。這時(shí)，如上所述，在例如間距為40mm的裝置中，機(jī)械手3的上下尺寸余量h1、h2分別為9mm，所以機(jī)械手插入時(shí)的安全性得以確保。
機(jī)械手3從該狀態(tài)如圖中箭頭所示向上方Z1上升1個(gè)間距，在中途其本體板31的中心支承座33以及外伸板32的吸附墊34和支承座35與完成了熱處理的基板W1接觸并裝載基板W1，支承和吸附支承并提升到1個(gè)間距之上的基板間隔位置。
這時(shí)，由于本體板31在X方向上處于構(gòu)成基板支承1的間隔部分的中央部分Wc的位置，所以能夠不與基板支承1干涉地上升。而且，由于外伸板32位于縱向間隔部分D的位置，所以能夠同樣地不與基板支承1干涉而在其間上升。
支承基板W1的機(jī)械手3從該狀態(tài)向Y2方向退讓，將基板W1從熱處理裝置200搬出，送到后面的制造工序。這時(shí)，被機(jī)械手3支承的基板W1的彎曲，為用以前的機(jī)械手支承時(shí)的1/3以下的值，所以進(jìn)一步提高了搬出時(shí)的安全性。
在搬出基板W1后，放入后面要熱處理的基板W，裝載到裝載過基板W1的基板支承1上。這時(shí)為與搬出時(shí)對稱的動(dòng)作。于是與搬出時(shí)同樣確保了動(dòng)作的安全性。
在上面的熱處理中，根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的本例的基板支承構(gòu)造，基板W在搬入、搬出時(shí)的用機(jī)械手支承時(shí)，以及在熱處理過程中由基板支承1支承時(shí)的所有情況下，為幾乎沒有彎曲的良好的形狀，所以即使為具有例如微小的間隔δ＝4μm±0.1μm的允許范圍的雙層式構(gòu)造的基板，也能夠以δ進(jìn)入允許范圍的精度進(jìn)行熱處理。
與此相對，由于在以前的基板支承構(gòu)造中，基板W的彎曲大，所以基板W從預(yù)粘合時(shí)的平坦的狀態(tài)，在熱處理后間隔部分局部粘接，最后以彎曲的狀態(tài)完成，由于在熱處理后進(jìn)行其它處理或作為產(chǎn)品使用時(shí)再次形成為平板，因而即使在間隔部分裝入墊片，也會(huì)在墊片的間隔部分產(chǎn)生微小的不均勻變形，微小間隔δ不能進(jìn)入上述的允許范圍。在應(yīng)用了本發(fā)明的本例的基板支承構(gòu)造中，在熱處理的全過程中基板W幾乎不產(chǎn)生彎曲，因此該問題確實(shí)可靠地得到解決。
如上所述，本發(fā)明對于雙層構(gòu)造的基板特別適用，但是即使為一般的基板W，對于尺寸很大、在以前的基板支承構(gòu)造中彎曲很大的基板也能很有效地使用。即，因?yàn)槟軌蛟跊]有彎曲的狀態(tài)下完成熱處理，所以能夠得到將其作為平板產(chǎn)品使用時(shí)，能夠不施加任何外力而得到平面度，因此不需要將彎曲的基板變形成平面狀，不會(huì)在材料上殘余殘留應(yīng)力或變形，而且表面的平面精度良好，在熱處理時(shí)或其它操作中操作性良好，安全性高等作用效果。
并且雖然在上面說明了裝載裝置為吊架的情況，但是裝載裝置不局限于這樣升降的裝置，當(dāng)然也可以為放置在熱處理裝置內(nèi)的一定的位置的可移動(dòng)式基板支承架、或安裝在熱處理裝置上的支架裝置等。
(發(fā)明效果)根據(jù)上述的本發(fā)明，在本發(fā)明之1的發(fā)明中，在具有配置著規(guī)定的構(gòu)成的裝載裝置和機(jī)械手的基板支承構(gòu)造中，裝載裝置的支承構(gòu)件，在從基板的兩側(cè)到中央的一部分的范圍之間具有可以支承兩處以上的位置的支承部，所以通過至少4點(diǎn)支承基板的橫向，能夠使支承間隔非常短，并縮短從支承點(diǎn)外伸的量，使基板的橫向的彎曲為非常小的值。而且，由于在縱向上能夠根據(jù)需要自由調(diào)整支承構(gòu)件的數(shù)量，所以當(dāng)然能夠使縱向的彎曲為沒有問題的值。因此，能夠使整個(gè)基板的彎曲為非常小的值。
其結(jié)果，即使為雙層粘合構(gòu)造的基板，也能夠?qū)崽幚砗笞鳛槠桨迨褂脮r(shí)的雙層間的微小間隙保持在允許范圍內(nèi)，能夠得到?jīng)]有缺陷的良好的平板產(chǎn)品。而且，即使為一般的整體式的大尺寸的基板，通過使其彎曲非常小，也能夠提高作為平板產(chǎn)品的平面度或表面狀態(tài)，而且提高熱處理時(shí)或其它操作時(shí)的操作性并提高安全性。
而且，機(jī)械手具有縱向構(gòu)件，可將該構(gòu)件設(shè)為、在取出和放入基板、進(jìn)入其間距之間時(shí)，在基板的中央的一部分的范圍內(nèi)在縱向上延伸且具有可支承橫向的中心位置的附近的范圍的多個(gè)中心支承部的構(gòu)造，所以在機(jī)械手在基板的搬入、搬出時(shí)的進(jìn)入基板間隔內(nèi)時(shí)，能夠以本來的狀態(tài)向上下方向升降，能夠在上升時(shí)通過中心支承部支承基板的中心位置。
并且，機(jī)械手具有橫向構(gòu)件，可將該構(gòu)件、從縱向構(gòu)件向橫向的兩側(cè)延伸設(shè)置，在前端部分具有前端支承部，并在包括多個(gè)支承構(gòu)件之間的位置的、從支承構(gòu)件向縱向和升降方向離開的位置上設(shè)置有多個(gè)，所以通過前端支承部，即使為在橫向上與支承構(gòu)件重疊的位置，也能夠用從中心僅離開必要距離的兩側(cè)的兩點(diǎn)承受基板。因此，能夠與縱向構(gòu)件一起在橫向上3點(diǎn)支承基板。其結(jié)果，與以前的分叉式的2點(diǎn)支承的機(jī)械手相比較，能夠改善橫向的支承狀態(tài)，大幅度地減小彎曲。其結(jié)果，即使在用機(jī)械手支承的基板的搬入、搬出的時(shí)間內(nèi)，也能夠充分減小彎曲，確保上述的作用效果。
而且，由于橫向構(gòu)件在從支承構(gòu)件向縱向離開的位置上設(shè)置有多個(gè)，所以即使在橫向上與支承構(gòu)件重疊，也能夠在機(jī)械手升降時(shí)不與支承構(gòu)件干涉地升降。因此機(jī)械手能夠通過向升降和縱向的進(jìn)退搬入以及搬出基板。
在該情況下，由于橫向構(gòu)件和支承構(gòu)件在橫向上重疊，所以在縱向上將機(jī)械手插入基板間隔部分時(shí)，需要使兩者在上下方向上錯(cuò)開，但是由于在基板上沒有彎曲且縱向構(gòu)件位于中央的一部分，該一部分一般為適當(dāng)?shù)妮^寬的尺寸，所以通過加寬縱向構(gòu)件的寬度并減小其厚度，能夠減小在上下方向上所占的高度距離。而且，由于橫向構(gòu)件相對于縱向構(gòu)件構(gòu)成加固材料，所以通過這一點(diǎn)也能夠減小縱向構(gòu)件的厚度。并且由于沒有彎曲，所以在機(jī)械手進(jìn)入基板間隔內(nèi)時(shí)能夠可靠地得到支承構(gòu)件和基板的間隔尺寸，并且不需要過于考慮動(dòng)態(tài)余量，因此能夠不擴(kuò)大以前所采用的基板間隔而構(gòu)成裝載裝置。
其結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明之1的發(fā)明的基板支承構(gòu)造，能夠?qū)崽幚砟芰Ρ３譃榕c以前相同，能夠顯著提高熱處理后的基板的產(chǎn)品性能。
在本發(fā)明之2或者本發(fā)明之3的發(fā)明中，能夠提供構(gòu)成具有上述的作用效果的基板支承構(gòu)造的裝載裝置或機(jī)械手。
權(quán)利要求
1.一種基板支承構(gòu)造，具有以一定的間距配置著多層、可以在縱向的多個(gè)位置支承平板狀的基板的橫向的兩側(cè)的多個(gè)支承構(gòu)件、可支承所述基板的裝載裝置，和在所述間距之間升降、支承所述基板、在所述縱向上移動(dòng)且可在所述裝載裝置中取出和放入的機(jī)械手，其特征在于，所述支承構(gòu)件，具有可在從所述兩側(cè)到中央的一部分的范圍之間、支承所述基板的兩處以上的位置的支承部，所述機(jī)械手，具有配置著在取出和放入所述基板時(shí)、在放入所述間距之間時(shí)、在所述一部分的范圍內(nèi)沿所述縱向上延伸設(shè)置、可支承所述橫向的中心位置附近的范圍的多個(gè)中心支承部的縱向構(gòu)件，和從該縱向構(gòu)件向所述橫向的兩側(cè)延伸設(shè)置、前端部分配置著前端支承部、并設(shè)置在包括所述多個(gè)支承構(gòu)件之間的位置的、從所述支承構(gòu)件向所述縱向以及所述升降方向離開的位置的多個(gè)橫向構(gòu)件。
2.一種基板支承構(gòu)造的裝載裝置，基板支承構(gòu)造，具有以一定的間距配置著多層、可以在縱向的多個(gè)位置支承平板狀的基板的橫向的兩側(cè)的多個(gè)支承構(gòu)件、可支承所述基板的裝載裝置，和在所述間距之間升降、支承所述基板、在所述縱向上移動(dòng)且可在所述裝載裝置中取出和放入的機(jī)械手，在具有上述基板支承構(gòu)造的所述裝載裝置中，其特征在于，所述支承構(gòu)件，具有可在從所述兩側(cè)到中央的一部分的范圍之間支承所述基板的兩處以上的位置的支承部，所述機(jī)械手，具有配置著在取出和放入所述基板時(shí)、在放入所述間距之間時(shí)、在所述一部分的范圍內(nèi)沿所述縱向上延伸設(shè)置、可支承所述橫向的中心位置附近的范圍的多個(gè)中心支承部的縱向構(gòu)件，和從該縱向構(gòu)件向所述橫向的兩側(cè)延伸設(shè)置、前端部分配置著前端支承部、并設(shè)置在包括所述多個(gè)支承構(gòu)件之間的位置的、從所述支承構(gòu)件向所述縱向以及所述升降方向離開的位置的多個(gè)橫向構(gòu)件。
3.一種基板支承構(gòu)造的機(jī)械手，基板支承構(gòu)造，具有以一定的間距配置著多層、可以在縱向的多個(gè)位置支承平板狀的基板的橫向的兩側(cè)的多個(gè)支承構(gòu)件、可支承所述基板的裝載裝置，和在所述間距之間升降、支承所述基板、在所述縱向上移動(dòng)且可在所述裝載裝置中取出和放入的機(jī)械手，在具有上述基板支承構(gòu)造的所述機(jī)械手中，其特征在于，所述支承構(gòu)件，具有可在從所述兩側(cè)到中央的一部分的范圍之間支承所述基板的兩處以上的位置的支承部，所述機(jī)械手，具有配置著在取出和放入所述基板時(shí)、在放入所述間距之間時(shí)、在所述一部分的范圍內(nèi)沿所述縱向上延伸設(shè)置、可支承所述橫向的中心位置附近的范圍的多個(gè)中心支承部的縱向構(gòu)件，和從該縱向構(gòu)件向所述橫向的兩側(cè)延伸設(shè)置、前端部分配置著前端支承部、并設(shè)置在包括所述多個(gè)支承構(gòu)件之間的位置的、從所述支承構(gòu)件向所述縱向以及所述升降方向離開的位置的多個(gè)橫向構(gòu)件。
全文摘要
一種大幅度地減小熱處理時(shí)的彎曲、提高熱處理后的質(zhì)量的基板支承構(gòu)造及其裝載容器和機(jī)械手?；逯С袠?gòu)造，由吊架(2)，和在吊架(2)中設(shè)置有多層以兩點(diǎn)支承基板(W)的基板支承(1)，和具有插入基板間隔內(nèi)時(shí)在基板支承(1)的間隔的中央部分(Wc)處向插入方向伸長的本體部及在插入方向上不與基板支承(1)干涉地位于該間隔部分、且在橫向X上伸長到基板(1)的位置的外伸部的機(jī)械手(3)等構(gòu)成。通過在X方向上重疊的基板支承和機(jī)械手的外伸部，利用哪一個(gè)都能夠使彎曲很小地支承。機(jī)械手可以插拔和升降。通過減小彎曲的效果，能夠維持間距的間隔。
文檔編號H01L21/68GK1467058SQ03109229
公開日2004年1月14日 申請日期2003年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者田中秀樹 申請人:愛斯佩克株式會(huì)社