基板移载系统的制作方法

本发明涉及一种通过吸附来保持基板的基板移载系统。

背景技术：

在成膜或蚀刻(etching)等处理工序中，基板搭载于样品支持器(sampleholder)而被搬入至工艺处理装置。能够采用使用机械手(robothand)(例如参照专利文献1)的方法，将基板搭载于样品支持器或从样品支持器回收基板，所述机械手包括对基板进行吸附的部件。例如，将吸附垫设置于机械手，使基板密合于形成有槽的吸附垫的吸附面，使槽的内部成为真空。这样，通过机械手使真空吸附于吸附面的基板移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2000-100903号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

但是，当将基板吸附于吸附垫时，存在基板的表面受损的问题。例如，有时形成于吸附垫的吸附面的槽的痕迹会残留于基板表面。另外，在利用机械手对表面实施了纹理(texture)处理的基板进行真空吸附的情况下，基板表面会产生损伤，例如会产生表面的纹理构造被毁坏等问题。太阳电池所使用的基板(以下称为“太阳电池基板”)的表面一般实施纹理处理，但由于太阳电池基板的表面产生损伤，或纹理构造被毁坏，导致太阳电池的转换效率下降。

鉴于所述问题点，本发明的目的在于提供能够抑制移动时的吸附过程中的基板表面的损伤的基板移载系统。

[解决问题的技术手段]

根据本发明的一方式，提供通过真空吸附来保持基板的基板移载系统，其包括：(1)多个吸附垫，各自具有形成有真空孔及包围所述真空孔的周围的突起部的吸附面，各个突起部的上表面与基板的彼此隔开的位置接触；(2)臂部，支撑多个吸附垫；以及(3)真空装置，经由真空路径分别与多个吸附垫的真空孔连接，使真空路径的内部与周围相比成为负压。

[发明的效果]

根据本发明，能够提供如下基板移载系统，所述基板移载系统能够抑制移动时的吸附过程中的基板表面的损伤。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的基板移载系统的结构的示意图。

图2是表示本发明实施方式的基板移载系统的吸附垫的吸附面的形状例的示意图。

图3是表示比较例的基板移载系统的结构的示意图。

图4是表示本发明实施方式的基板移载系统中的吸附垫的布局例的示意图。

图5是表示本发明实施方式的基板移载系统中的吸附垫的其他布局例的示意图。

图6是表示对基板表面是否因吸附垫的材料差异而产生损伤进行调查所得的结果的表。

图7是表示本发明实施方式的变形例的基板移载系统的吸附垫的吸附面的形状例的示意图，图7(a)是从吸附面的面法线方向观察的平面图，图7(b)是沿着图7(a)的vii-vii方向的剖面图。

图8是表示本发明的其他实施方式的基板移载系统的吸附垫的吸附面的形状例的示意图。

图9是表示本发明的其他实施方式的基板移载系统的吸附垫的突起部的形状例的示意图。

图10是表示本发明的其他实施方式的基板移载系统的结构的示意图。

图11是表示本发明的其他实施方式的基板移载系统的吸附垫的支撑方法的示意图。

具体实施方式

参照附图来对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对同一或类似的部分附上了同一或类似的符号。但是，应留意附图是示意性的图。另外，以下所示的实施方式对用以使本发明的技术思想具体化的装置或方法进行例示，本发明的实施方式并不将结构组件的构造、配置等特别规定为下述的构造、配置等。本发明的实施方式能够在权利要求书中添加各种变更。

本发明实施方式的图1所示的基板移载系统1包括：吸附垫10；臂部20，支撑吸附垫10；以及真空装置30，使基板100真空吸附于吸附垫10。再者，“吸附垫10”是多个吸附垫11、12、…的总称(以下相同)。

在吸附垫10的与基板100相向的吸附面上，形成有真空孔101及包围真空孔101的周围的突起部102。多个吸附垫10各自的突起部102的上表面同时与基板100表面的彼此隔开的位置接触。

例如，如图2所示，在吸附垫10的吸附面上，呈圆环形状地形成有突起部102。而且，在周围被突起部102包围的圆形状区域的中央附近的吸附面中形成有真空孔101。例如，突起部102的外径d1为5mm左右，内径d2为2.5mm左右。另外，真空孔101的直径为1mm左右。

再者，虽表示了吸附垫10的吸附面的外形为圆形状的例子，但所述吸附垫10的吸附面的外形也可以是多边形等其他形状。另外，表示了如下例子，即，突起部102是与圆周方向垂直的剖面为矩形状的圆环突起。但是，突起部102也可以是圆环以外的环形状，剖面也可以是矩形状以外的例如梯形状等。

如图1所示，吸附垫10各自支撑于臂部20。例如，如图1所示，座板(baseplate)21设置在臂部20的前端，多个吸附垫10安装于座板21。

真空装置30经由真空路径31分别与多个吸附垫10的真空孔101连接。真空路径31为管状，真空路径31的一个端部连结于各吸附垫10的真空孔101，另一个端部连接于真空装置30。在图1所示的例子中，真空路径31贯穿座板21而连接于吸附垫10的真空孔101。例如使用真空泵等作为真空装置30。

在突起部102的上表面与基板100接触的状态下，真空装置30使真空路径31的内部与周围相比成为负压。由此，吸附垫10的吸附面中的周围被突起部102包围且配置有真空孔101的区域成为真空，基板100真空吸附于吸附垫10的吸附面。另一方面，通过消除真空路径31内的真空状态，使基板100离开吸附垫10的吸附面。

基板移载系统1一边将基板100真空吸附于吸附垫10，一边移载基板100。此处，所谓“移载基板”，包括将基板搭载于样品支持器，以及从样品支持器回收基板。臂部20通过控制装置40的控制，使座板21自如地左右上下移动。

样品支持器有水平地搭载基板的手推车型(carttype)、或垂直地搭载基板的晶舟类型(boattype)(以下称为“晶舟”)等。图1是使用晶舟作为样品支持器200的例子，通过基板移载系统1来进行晶舟上的基板100的移载。

基板100是硅基板或玻璃基板等使用于半导体器件等的基板。例如，将包含硅的太阳电池基板搭载于样品支持器200，并储存于在太阳电池基板上形成抗反射膜或钝化膜的工艺处理装置。

但是，对于基板100来说，有时基板100会因工艺处理中的加热而翘曲，或者基板100会因形成于基板100表面的膜的应力而翘曲。另外，存在基板自身原本已产生翘曲的情况。但是，理想的是将基板100不翘曲地搭载于样品支持器200。例如像156cm见方的太阳电池基板这样的大型的基板100的翘曲问题特别大。

为了抑制基板100的翘曲，有效的是例如，如图3所示，通过吸附垫10a支撑于臂部20a的基板移载系统来移载基板100，所述吸附垫10a具有与基板100的表面相同程度的面积的吸附面。但是，因为基板100与吸附面接触的面积大，所以存在基板100表面的产生损伤的区域扩大的问题。

再者，在利用一个吸附垫10a来保持基板100的情况下，通过减小所述吸附垫10a的吸附面的面积，能够减小在基板表面产生的损伤的区域。但是，若吸附面为一处，则难以抑制基板100的翘曲。

相对于此，基板移载系统1在吸附面上形成有突起部102，在突起部102所包围的区域中配置有真空孔101。而且，基板100是以仅与突起部102的上表面接触的状态而真空吸附于吸附垫10。即，在分散于基板100的整个面的多个部位，由突起部102的上表面来保持基板100。能够相对于基板100的表面而充分地减小突起部102的面积的上表面。因此，根据基板移载系统1，能够抑制基板100的翘曲，并且与对基板100的整个面进行吸附的情况相比，能够减小吸附垫10的与基板100接触的面积。结果是能够在移载基板100时，抑制基板100的表面产生损伤。再者，为了减小由吸附引起的基板100表面的损伤，突起部102的上表面的面积越小越好。

一般对太阳电池基板的表面实施纹理处理，在光接收面的表面形成微小的凹凸。通过将光接收面设为纹理构造，入射光的表面反射减少。由此，与光接收面平坦的情况相比，能够将更多的光引导至太阳电池基板的内部。再者，对于太阳电池基板以外的各种基板来说，表面也根据各种目的而实施了纹理处理。根据与基板100接触的面积小的基板移载系统1，能够抑制形成于基板100表面的纹理构造的损伤。

再者，例如，如图4所示，优选通过与基板100的表面相向且呈矩阵状地配置的4个吸附垫11～吸附垫14来吸附基板100。此处，以使吸附垫11～吸附垫14之间的中心位置p与基板100表面的中心位置相向的方式来配置吸附垫11～吸附垫14。即，关于通过中心位置p的中心线l1、l2对称地配置吸附垫10。由此，即使在基板100的表面产生了损伤的情况下，损伤的产生部位的面内分布也相同。因此，例如在对基板100进行分割而用作产品的情况等时，能够抑制产品的品质偏差。

再者，若吸附垫10为两个，则存在对于基板100的翘曲的抑制不充分的情况。另外，若吸附垫10为5个以上，则吸附垫10的与基板100接触的总面积增大，另一方面，在利用基板移载系统1来稳定地保持基板100的方面，吸附垫10的个数过剩。因此，在能够通过真空吸附来稳定地保持基板100的范围内，吸附垫10的个数优选为3个～4个左右。

图5表示吸附垫10的个数为3个时的吸附垫10的布局例。如图5所示，优选关于中心线l1对称地配置吸附垫11～吸附垫13，使得即使在基板100的表面有损伤的情况下，损伤的位置的面内分布也不会产生偏差。但是，若考虑将基板100四等分而用作产品的情况等，则吸附垫10的个数优选为4个。例如，使用以图4所示的方式布局的4个吸附垫10来移载156cm见方的太阳电池基板。

再者，能够使用不锈钢(sus)或铝(al)等金属、或者陶瓷等作为吸附垫10的材质。但是，为了抑制在基板100的表面产生损伤或为了抑制纹理构造的毁坏，优选使用硬度低的材料。

例如，硬度比陶瓷更低的聚醚醚酮(polyetheretherketone，peek)或碳等作为对基板100造成的损伤少的材料而适当地被用作吸附垫10的材料，特别是突起部102的材料。例如，在移载时的基板温度为200℃左右的情况下，耐热温度为250℃的peek优选作为对基板100进行吸附的吸附垫10的材料。

图6表示分别使用al、陶瓷、peek作为吸附垫10的材料来移载硅基板时，对基板表面是否产生损伤进行比较的结果。与使用了al或陶瓷的情况相比，在使用了peek的情况下，几乎未发现产生损伤。

如以上的说明所述，在本发明实施方式的基板移载系统1中，吸附垫10的与基板100接触的面积被设定得较小。因此，根据基板移载系统1，能够抑制移动时的吸附过程中的基板表面的损伤。

基板移载系统1能够用于如下成膜工序，所述成膜工序例如通过等离子化学气相沉积(chemicalvapordeposition，cvd)法等，在太阳电池基板上形成抗反射膜或钝化膜。即，当将太阳电池基板搬入至成膜装置时，能够不损伤太阳电池基板的表面而将所述太阳电池基板搭载于样品支持器200，或能够不损伤成膜工序后的太阳电池基板的表面而从样品支持器200回收所述太阳电池基板。

另外，样品支持器200也可以是用以将基板100搬入至成膜装置以外的工艺处理装置例如蚀刻装置或加热装置等中的样品支持器。即，基板移载系统1能够适用于使用样品支持器200的各种制造工序，所述样品支持器200搭载基板100。

〈变形例〉

图1中表示了突起部102呈圆环形状地形成于吸附垫10的吸附面的例子。但是，只要与基板100接触的上表面的面积小，则突起部102的形状也可以是任何形状。

例如，如图7(a)、图7(b)所示，也可以将两个环状体双重地配置于吸附面来构成突起部102。即，突起部102包含外侧的环状体102a、与形成在环状体102a内侧的环状体102b。真空孔101形成于由环状体102a与环状体102b所包夹的环形状的区域。

例如，环状体102a的直径da为30mm左右。另外，环状体102a与环状体102b的上表面的宽度w分别为2mm左右，环状体102a与环状体102b的间隔t为1mm左右。

(其他实施方式)

如上所述，本发明由实施方式记载，但不应理解为构成所述公开内容的一部分的论述及附图对本发明进行限定。根据所述公开内容，各种替代实施方式、实施例及运用技术对于本领域技术人员来说显而易见。

在所述内容中表示了吸附垫10的吸附面的外形为圆形状的例子，但也可以是多边形等其他形状。例如，如图8所示，吸附垫10的吸附面的外形也可以是矩形状。而且，还可以利用圆环以外的多边形状来呈环形状地形成突起部102。图9是突起部102的外形为矩形状的例子。

另外，在所述内容中说明了样品支持器200为晶舟类型的情况，但如图10所示，沿着水平方向搭载基板100的手推车类型的样品支持器200也能够应用本发明。即，使多个吸附垫10的突起部102的上表面与沿着水平方向延伸的基板100的表面接触来吸附基板100，由此，能够抑制移载时的基板100表面的损伤。

另外，在所述内容中表示了多个吸附垫10安装于平板状的座板21的例子，但也可以通过其他支撑方法来将多个吸附垫10安装于臂部20。例如，如图11所示，也可以通过框架22来支撑多个吸附垫10。

这样，本发明当然包含此处未记载的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围根据所述说明，仅由妥当的权利要求书的发明特定事项决定。

[工业上的可利用性]

本发明的基板移载技术能够用于一边通过吸附来保持基板，一边移载基板的用途。