JP2003115527A - 基板移動装置 - Google Patents

基板移動装置

Info

Publication number
JP2003115527A
JP2003115527A JP2001310397A JP2001310397A JP2003115527A JP 2003115527 A JP2003115527 A JP 2003115527A JP 2001310397 A JP2001310397 A JP 2001310397A JP 2001310397 A JP2001310397 A JP 2001310397A JP 2003115527 A JP2003115527 A JP 2003115527A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
substrate moving
drive mechanism
base
moving apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001310397A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4061044B2 (ja
Inventor
Hidehiko Mori
英彦 森
Yoshiyuki Tomita
良幸 冨田
Kazutoshi Sakaki
和敏 榊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001310397A priority Critical patent/JP4061044B2/ja
Priority to US10/228,047 priority patent/US6925355B2/en
Priority to GB0220093A priority patent/GB2382924B/en
Publication of JP2003115527A publication Critical patent/JP2003115527A/ja
Priority to US11/110,845 priority patent/US7239939B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4061044B2 publication Critical patent/JP4061044B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67745—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber characterized by movements or sequence of movements of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67751—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber vertical transfer of a single workpiece
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00—Material or article handling
    • Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/136—Associated with semiconductor wafer handling including wafer orienting means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00—Material or article handling
    • Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/139—Associated with semiconductor wafer handling including wafer charging or discharging means for vacuum chamber

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は真空環境下において被処理基板を移
動させる真空ステージ装置に関し、真空処理室内で被加
工基板を高速に移動させることを課題とする。 【解決手段】 ウェハプラテン１２に装着されたウェハ
２０を真空処理室１１内で移動させる基板移動装置であ
って、ウェハプラテン１２をＹ１方向に移動させる第１
の駆動機構１３Ａと、真空処理室１１内に配設されてお
りウェハプラテン１２をＸ１，Ｘ２方向に高速で往復直
線移動させる第２の駆動機構１４Ａとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は真空ステージ装置に
係り、特に真空環境下において被処理基板を移動させる
真空ステージ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体装置の製造においては、
ウェハ（半導体基板）に対して多数の製造工程が実施さ
れる。この半導体製造工程において、真空環境下（真空
処理室内）において処理が行なわれる工程が多種存在す
る。具体的には、ウェハ上に薄膜を物理的に形成するス
パッタ工程、ウェハ上に薄膜を化学気相的に形成する各
種ＣＶＤスパッタ工程、ウェハ上に形成された薄膜に対
し形状加工を行なうリソグラフィ工程、ウェハ上に形成
された層に不純物を添加する不純物添加工程、ウェハ上
に形成された薄膜に対し各種エッチングするエッチング
工程、ウェハ表面に電子ビームを用いて微細加工を行な
う電子ビーム工程、及びウェハ表面にイオンビームを用
いて微細加工を行なうイオンビーム加工工程等は、いず
れも真空環境下において処理が実施される。
【０００３】このような真空環境下内処理を実施する場
合、真空処理室内においてウェハを精度よく移動させる
必要がある。このため、上記した各処理を実施する処理
装置には、ウェハを装着するステージ（基台）を、真空
処理室内で高精度に移動させる移動装置が設けられてい
る。この移動装置は、ウェハに実施される加工に応じ
て、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向への移動、ウェハを電子ビーム等に
対して傾けるチルト移動、ウェハを回転させる回転移動
等が適宜行ないうる構成とされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、この種の真空処
理室内でウェハを移動させる移動装置は、ステージを駆
動する駆動機構が真空処理室の外部に配設された構成の
ものが殆どであった。これは、次に述べる各理由によ
る。 真空処理室内には駆動機構で発生する熱を外部に放
出させるための放熱媒体（空気等の気体）が存在しない
ため熱の発生を伴う駆動機構の使用が難しい。 真空処理室は容積が小さい程、所定真空圧にするま
での時間短縮が図れ、ウェハ処理に対するスループット
を向上させることができる。しかしながら、真空処理室
を小型化すると、これに伴い真空処理室内に配設する駆
動機構も小さくなり、従来の駆動機構では発生する駆動
力が低下してしまう。このため、ウェハを真空処理室内
で高速移動さることができず、結果としてスループット
が低下してしまう。 駆動機構としてリアにモータを使用した場合、リニ
アモータのコイルを構成する線材は、絶縁のために樹脂
製の被覆材により被覆された構成とされている。また、
線材間やマグネットとの強い磁力による崩れを防止する
ために、コイルを形成後にこれを樹脂に含浸させ強固に
固定している。しかし、リニアモータの駆動時にコイル
から発生する熱により、被覆材及び固定のための樹脂か
らアウトガスが発生してしまい、真空処理室内の真空度
が悪化してしまう。
【０００５】上記した各理由によりステージを駆動する
駆動機構が真空処理室の外部に配設されるが、この構成
ではステージの駆動力を真空処理室の外部から真空処理
室の内部に導入する必要があり、更に導入部には真空シ
ールを行なう必要があり真空処理室を含め移動装置全体
が大型化及び高コスト化してしまうという問題点があ
る。
【０００６】また、真空処理室内のステージと、真空処
理装置の外部に配設された駆動機構とが離間している
と、ステージを高速移動させようとした場合、駆動機構
からステージに至る駆動力伝達系のいたる所で振動や反
力が発生し、ステージを高速移動させることが困難であ
るという問題点がある。ステージ（即ち、ウェハ）の移
動速度を遅くすめと、ウェハ処理のスループットが大幅
に低下してしまうジレンマがあった。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、真空処理室内で被加工基板を高速に移動させるこ
とを可能とした基板移動装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴
とするものである。
【０００９】請求項１記載の発明は、基台に装着された
被処理基板を真空処理室内で移動させる基板移動装置で
あって、前記基台を移動させる第１の駆動機構と、前記
真空処理室内に配設されており、前記基台を前記第１の
駆動機構による往復移動方向と直交する方向に前記第１
の駆動機構による移動速度よりも高速で往復移動させる
第２の駆動機構とを具備することを特徴とするものであ
る。
【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の基板移動装置であって、前記第１及び第２の駆動機
構は、前記基台を連続往復直線移動させる構成であるこ
とを特徴とするものである。
【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の基板移動装置であって、前記第２の駆動機
構による前記基台の直線往復移動の周波数を１Hz以上、
20Hz以下に設定したことを特徴とするものである。
【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の基板移動装置であって、前記第２の駆動機
構による前記基台の直線往復移動の移動速度を１ｍ／Ｓ
以上、５０ｍ／Ｓ以下に設定したことを特徴とするもの
である。
【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項３ま
たは４記載の基板移動装置であって、前記往復直線移動
における直線等速移動領域における速度の精度が、0.01
パーセント以上、１パーセント以内であることを特徴と
するものである。
【００１４】上記の請求項１乃至請求項５記載の発明に
よれば、第２の駆動機構により基台は真空処理室内で高
速に往復移動できるため、高いスループットで被処理基
板に対し所定の処理を実施することができる。
【００１５】この際、第２の駆動機構による基台の直線
往復移動の周波数は１Hz以上、20Hz以下が望ましい。ま
た、第２の駆動機構による基台の直線往復移動の移動速
度は１ｍ／Ｓ以上、５０ｍ／Ｓ以下であることが望まし
く、その速度の精度は0.01パーセント以上、１パーセン
ト以内であることが望ましい。
【００１６】また、請求項６記載の発明は、請求項１乃
至５のいずれか１項に記載の基板移動装置であって、前
記第２の駆動機構として流体圧アクチュエータを用いた
ことを特徴とするものである。
【００１７】また、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の基板移動装置であって、前記流体圧アクチュエータ
は、一軸方向に延びるガイド軸とこれに沿って移動可能
なスライダとを含み、前記ガイド軸の周囲と前記スライ
ダとの間に圧力室を形成すると共に、該圧力室を軸方向
に関して２つのシリンダ室に区画する隔壁を前記スライ
ダまたは前記ガイド軸の一方に設け、２つに区画された
シリンダ室にそれぞれ、前記ガイド軸内に設けられた供
給／排出通路を通して圧縮流体を出入り可能にする構成
とされていることを特徴とするものである。
【００１８】また、請求項８記載の発明は、請求項６記
載の基板移動装置であって、前記流体圧アクチュエータ
は、ガイド軸とこれに沿って移動可能なスライダとを含
み、前記ガイド軸は、互いに中心軸が一致するように一
定距離を隔てて一端部を対向させた２つの軸体から成
り、前記スライダは、前記２つの軸体の互いに対向し合
う前記一端部の間に形成される空間と該一端部から他端
部に向かう所定距離の領域とを内包する筒状体から成
り、前記一端部の間に形成される空間を軸方向に関して
２つのシリンダ室に区画する隔壁を前記スライダの内壁
に設け、２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、前記
ガイド軸内に設けられた供給／排出通路を通して圧縮流
体を出入り可能にした構成とされていることを特徴とす
るものである。
【００１９】また、請求項９記載の発明は、請求項７ま
たは８記載の基板移動装置であって、前記シリンダ室の
両側であって前記ガイド軸と前記スライダとの間にそれ
ぞれ軸受及び前記シリンダ室からの漏れ流体を排出する
ための排出部を設け、前記ガイド軸内にはその端部から
前記排出部に至る排出通路を設けたことを特徴とするも
のである。
【００２０】上記の請求項６乃至請求項９記載の発明に
よれば、第２の駆動機構として流体圧アクチュエータを
用いたことにより、第２の駆動機構を真空処理室内に配
設することが可能となる。即ち、流体圧アクチュエータ
は、ガイド軸とこれに沿って移動可能なスライダとを有
しており、ガイド軸とスライダとの間に形成される圧力
室は２つのシリンダ室に画成されている。そして、それ
ぞれのシリンダ室に選択的に供給／排出通路を通して圧
縮流体を流入出させることにより、スライダはガイド軸
に沿って移動する。
【００２１】この圧縮流体は、シリンダ室から真空処理
室内に流入することはないため、流体圧アクチュエータ
を設けても真空処理室内の真空度が低下するようなこと
はない。また、流体圧アクチュエータは圧縮流体により
スライダを移動させるため、駆動部分において発熱はほ
とんどない。更に、圧縮流体の圧力を適宜制御すること
により、スライダを高速移動させることが可能である。
【００２２】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
乃至５のいずれか１項に記載の基板移動装置であって、
前記第２の駆動機構としてリニアモータを用いたことを
特徴とするものである。
【００２３】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
０記載の基板移動装置であって、前記リニアモータは、
磁石が固定子として配設され、コイルが可動子として配
設された構成であることを特徴とするものである。
【００２４】上記発明によれば、駆動部である可動子が
コイルであることから、駆動部の軽量化が可能となり、
高速移動、高速往復動が容易になる。またコイルが磁石
に囲まれた構成となるため、駆動部端部の漏洩磁束が少
なく、駆動部上に載置される被処理基板等への磁場の影
響が軽減できる。
【００２５】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
０記載の基板移動装置であって、前記リニアモータは、
磁石が可動子として配設され、コイルが固定子として配
設された構成であることを特徴とするものである。
【００２６】上記発明によれば、固定子がコイルである
ことから、可動部分への配線がなく、配線による駆動部
への負荷、配線の疲労破壊や損傷の問題が生じないた
め、駆動部の高速移動、高速往復動が容易になる。
【００２７】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
０乃至１２のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記リニアモータは、複数のコイル片を組み合わせ
て形成されたコイルを内部に収容すると共に、該コイル
をその周囲に冷媒を流して冷却可能とする密閉容器を具
備することを特徴とするものである。
【００２８】また、請求項１４記載の発明は、請求項１
０乃至１３のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記リニアモータに配設される前記コイル片の形状
を全体がほぼリング形状となるよう構成し、かつ、前記
矩形の対向する２辺により構成されて前記基台の推力発
生に寄与する有効導体部と、前記矩形の他の対向する２
辺により構成されて前記有効導体部を結ぶ連結導体部と
を有する構成としたことを特徴とするものである。
【００２９】また、請求項１５記載の発明は、請求項１
３または１４記載の基板移動装置であって、前記コイル
片は、該コイル片の素材となる導線が送り出される方向
をＺ軸、該Ｚ軸と垂直な平面内において直交する軸をそ
れそれＸ軸、Ｙ軸と定義し、且つ、前記矩形の頂点相当
位置に導線の係止部を有し導線をほぼ矩形状に巻き取る
際にそのベー-スとなる巻き型を、該巻き型の中心が前
記Ｘ軸、Ｙ軸の原点に一致するようにして配置した上で
前記導線をＺ軸方向に送り出し、Ｚ軸方向に送り出され
た１本の導線を前記係止部の１ヵ所に係止させた状態
で、前記巻き型を、前記Ｘ軸を回転中心として１８０度
回転させる第１回転工程と該第１回転工程によって導線
が隣接する係止部に係止され得る状態を形成した上で、
前記巻き型を、前記Ｙ軸を中心として１８０度回転させ
る第２回転工程と、該第２回転工程によって導線が次に
隣接する係止部に係止され得る状態を形成した上で、前
記巻き型を、前記Ｘ軸を中心として１８０度回転させる
第３回転工程と、該第３回転工程によって導線が更に次
に隣接する係止部に係止され得る状態を形成した上で、
前記巻き型を、前記Ｙ軸を中心として１８０度回転させ
る第４回転工程とを繰り返して導線を順次巻き型に巻き
付けてゆくことにより形成されることを特徴とするもの
である。
【００３０】上記の請求項１０乃至請求項１５記載の発
明では、第２の駆動機構としてリニアモータを用いたこ
とにより、第２の駆動機構を真空処理室内に配設するこ
とが可能となる。即ち、リニアモータは駆動時の摩擦抵
抗が小さいために発熱量が小さく、また部品点数が少な
くてすむため小型化を図りやすい。このため、小容積の
真空処理室であっても、リニアモータを内設することが
可能となる。また、リニアモータを構成するコイルを内
部に収容すると共に、その周囲に冷媒を流しコイルを冷
却する密閉容器を設けることにより、コイルからアウト
ガスが発生することを防止でき、真空処理室の真空度を
維持することができる。更に、コイルの形状を、全体が
ほぼリング形状となるよう構成すると共に有効導体部と
連結導体部とを有する構成とすることにより、発生する
磁束密度を高めることができ、よって強い駆動力を出力
させることができる。これにより、基台の移動速度を高
めることができ、被処理基板に対する処理のスループッ
トを高めることができる。
【００３１】また、請求項１６記載の発明は、請求項１
乃至１４のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台を、前記第１の駆動機構による前記基台の
移動方向と平行なチルト軸、又は／及び前記第２の駆動
機構による前記基台の移動方向と平行なチルト軸を中心
として回転させ任意角度で停止させる第３の駆動機構を
設けたことを特徴とするものである。
【００３２】また、請求項１７記載の発明は、請求項１
乃至１５のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台を、鉛直方向に平行なチルト軸を中心とし
て任意角度で停止可能に回転させ位置決め停止させる第
３の駆動機構を設けたことを特徴とするものである。
【００３３】また、請求項１８記載の発明は、請求項１
６または１７記載の基板移動装置であって、前記チルト
軸が、前記被加工基板の中心点を通るよう構成したこと
を特徴とするものである。
【００３４】上記の請求項１６乃至請求項１８記載の発
明では、基板移動装置にチルト機構として機能する第３
の駆動機構を設けたことにより、処理時における被処理
基板の向きに自由度を持たせることができる。このた
め、処理に適正な向きで被処理基板に対し処理を行なう
ことができるため、良好な処理を行なうことができる。
【００３５】また、請求項１９記載の発明は、請求項１
乃至１８のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台の前記被処理基板が装着される装着面に略
垂直な軸を中心として、前記基台を回転及び位置決め停
止させる第４の駆動機構を設けたことを特徴とするもの
である。
【００３６】また、請求項２０記載の発明は、請求項１
９記載の基板移動装置であって、前記垂直な軸が、前記
被加工基板の中心点を通るよう構成したことを特徴とす
るものである。
【００３７】上記の請求項１９及び請求項２０記載の発
明では、基板移動装置に被処理基板を回転させる第４の
駆動機構を設けたことにより、被処理基板を回転させた
状態で処理を行なうことが可能となる。このため、被処
理基板に対し、ムラのない均一な処理を行なうことが可
能となる。
【００３８】また、請求項２１記載の発明は、請求項１
乃至２０のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台は、前記被処理基板の基準取付状態におい
て、該被処理基板をその処理面が鉛直方向となるよう取
り付けられる構成とされていることを特徴とするもので
ある。
【００３９】上記発明によれば、被処理基板の処理面が
鉛直方向となるため、被処理基板上の塵埃は落下し、よ
って被処理基板に塵埃が付着することを防止できる。
【００４０】また、請求項２２記載の発明は、請求項１
乃至２１のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台は、前記被処理基板を静電吸着により装着
する構成であることを特徴とするものである。
【００４１】上記発明によれば、基台が被処理基板を装
着する手段として静電電吸着を用いるため、真空環境で
ある真空処理室内であっても被処理基板を基台に確実に
装着することができる。
【００４２】また、請求項２３記載の発明は、請求項１
乃至２２のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台に冷却機構を設けたことを特徴とするもの
である。
【００４３】上記発明によれば、基台に冷却機構を設け
たことにより、被処理基板を冷却しつつ処理を実施する
ことが可能となる。このため、被処理基板に対する処理
の実施中に、被処理基板が熱により変質或いは変形して
しまうことを防止できる。
【００４４】また、請求項２４記載の発明は、請求項１
乃至２３のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台は、前記被処理基板を１枚のみ装着する構
成であることを特徴とするものである。
【００４５】上記発明のように、基台に被処理基板を１
枚のみ装着する構成（いわゆる枚葉式）としたことによ
り、処理精度の向上及び真空処理室の小型化を図ること
ができる。
【００４６】また、請求項２５記載の発明は、請求項１
乃至２３のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台は、２枚以上９枚以下のいずれかの枚数の
前記被処理基板を装着する構成であることを特徴とする
ものである。
【００４７】上記発明によれば、基台が２枚以上９枚以
下の被処理基板を装着可能な構成としたことにより、処
理精度及び真空処理室の小型化を大きく低下させること
なく、被処理基板に対する処理能力を向上させることが
できる。
【００４８】また、請求項２６記載の発明は、請求項１
乃至２５のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記第２の駆動機構のストロークは、処理に必要な
長さに前記基台が進行方向を変換するのに要するリター
ン領域幅を加算した長さであることを特徴とするもので
ある。
【００４９】また、請求項２７記載の発明は、請求項２
６記載の基板移動装置であって、前記処理に必要な長さ
とは、被処理物の処理方向に対する長さであることを特
徴とするものである。
【００５０】また、請求項２８記載の発明は、請求項２
６記載の基板移動装置であって、前記処理に必要な長さ
とは、被処理物上における実際に処理が実施される領域
の処理方向に対する長さであることを特徴とするもので
ある。
【００５１】上記の請求項２６乃至請求項２８記載の発
明によれば、第２の駆動機構のストロークを、処理に必
要な長さ（Ｌ１）と、基台が進行方向を変換するのに要
するリターン領域幅（Ｌ２）とを加算した長さ（Ｌ１＋
Ｌ２）としたことにより、第２の駆動機構によるストロ
ークを短ストローク化することができ、処理時間の短縮
を図ることができる。
【００５２】ここで、被処理基板の全体に対し処理を実
施する場合、処理に必要な長さとは、被処理物の処理方
向に対する長さとなる。また、被処理基板に対し部分的
に処理を実施する場合、処理に必要な長さとは、被処理
物上における実際に処理が実施される領域の処理方向に
対する長さとなる。
【００５３】また、請求項２９記載の発明は、請求項１
乃至２８のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台における前記被処理基板の装着位置は、前
記第１の駆動機構及び第２の駆動機構により直接的に移
動が行なわれる位置に対しオフセットした位置に設定さ
れていることを特徴とするものである。
【００５４】上記発明によれば、被処理基板の装着位置
の近傍に駆動機構が存在しない構成とすることができ
る。よって、被処理基板の近傍に、例えば被処理基板に
対する処理状態を検出する検出手段を設けること等が可
能となる。
【００５５】また、請求項３０記載の発明は、請求項１
乃至２８のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台における前記被処理基板の装着位置は、前
記第１の駆動機構及び第２の駆動機構により直接的に移
動が行なわれる位置と一致した位置に設定されているこ
とを特徴とするものである。
【００５６】上記発明によれば、基台における被処理基
板の装着位置と、基台の各駆動機構により移動付勢が行
なわれる位置とが一致した構成であるため、移動時に基
台に発生するモーメントを小さくすることができる。こ
のため、移動時に基台に振動等が発生することがなくな
り、精度の高い処理を行なうことが可能となる。
【００５７】また、請求項３１記載の発明は、請求項１
乃至３０のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記第２の駆動機構は、前記第１の駆動機構上に搭
載されていることを特徴とするものである。
【００５８】また、請求項３２記載の発明は、請求項１
乃至３０のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記第１の駆動機構は、前記第２の駆動機構上に搭
載されていることを特徴とするものである。
【００５９】上記の請求項３１及び請求項３２記載の発
明によれば、第１の駆動機構上に第２の駆動機構が、或
いは第２の駆動機構上に第１の駆動機構が搭載されるた
め、これを別個に配置する構成に比べ、第１及び第２の
駆動機構全体としての形状を小さくすることができ、基
板移動装置の小型化を図ることができる。
【００６０】また、請求項３３記載の発明は、請求項１
乃至３２のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構とを駆動
制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とするもので
ある。
【００６１】上記発明によれば、駆動制御手段により第
１及び第２の駆動機構を共に駆動制御することにより、
第１の駆動機構による基台の移動と第２の駆動機構によ
りる基台の移動を同期させることが可能となり、被処理
基板に対して処理を行なう際、無駄のない効率的な基台
の移動を行なうことが可能となる。
【００６２】また、請求項３４記載の発明は、請求項３
３記載の基板移動装置であって、前記駆動制御手段は、
前記第２の駆動機構が前記基台を高加減速移動させるモ
ードと前記基台を等速移動させるモードとを交番的に実
施するよう制御することを特徴とするものである。
【００６３】上記発明において、第２の駆動機構が基台
を高加減速移動させるモードとは、基台の移動方向を変
換するモードである。この時、基台は先ず高減速して停
止し、続いて逆方向に高加速する。そして、所定の速度
まで加速されると、駆動制御手段は、基台を等速移動さ
せるモードに切り替える。駆動制御手段はこの二つのモ
ードを交番的に実施し、これにより基台は真空処理室内
で往復移動される。
【００６４】また、請求項３５記載の発明は、請求項３
４記載の基板移動装置であって、前記第２の駆動機構に
よる等速移動の等速区間幅を、前記被処理基板の外形形
状に依存する処理に必要な最小ストロークに合わせて設
定すると共に、該等速区間幅を前記被処理基板の処理前
に設定変更可能な構成としたことを特徴とするものであ
る。
【００６５】上記発明によれば、被処理物の外形形状に
合わせて、必要等速区間を調整できるため、処理時間の
短縮を図ることができる。
【００６６】また、請求項３６記載の発明は、請求項３
４記載の基板移動装置であって、前記駆動制御手段は、
前記高加減速移動させるモードと前記等速移動させるモ
ードとの変換点において、前記基台の移動速度変化を平
滑化する制御を実施することを特徴とするものである。
【００６７】上記発明によれば、駆動制御手段により高
加減速移動させるモードと等速移動させるモードとの変
換点における基台の移動速度変化が平滑化されるため、
この速度変化が大きい変換点において、基台に過大な振
動やモーメントが印加されることを防止することができ
る。
【００６８】また、請求項３７記載の発明は、請求項３
３乃至３６のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記駆動制御手段は、前記基台を連続的に等速移動
させるよう前記第１の駆動機構を制御することを特徴と
するものである。
【００６９】上記発明では、第１の駆動機構は駆動制御
手段に制御され、基台を連続的に等速移動させる。この
基台の移動軌跡は、第２の駆動機構による往復移動と、
第１の駆動機構による移動（第２の駆動機構による往復
運動の方向と直交する方向の移動）とを重畳させた軌跡
を取る。よって、上記発明の構成では、基台の移動軌跡
は、のこぎり歯状の移動軌跡となる。
【００７０】また、請求項３８記載の発明は、請求項３
７記載の基板移動装置であって、前記駆動制御手段は、
前記第１の駆動機構による前記基台の等速移動速度を変
更可能な構成とされていることを特徴とするものであ
る。
【００７１】上記発明によれば、のこぎり歯状とされた
移動軌跡の歯の高さ（隣接する移動軌跡のピッチ）を変
更することができ、基台の移動軌跡の設定における自由
度を向上させることができる。
【００７２】また、請求項３９記載の発明は、請求項３
３乃至３６のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記駆動制御手段は、前記第２の駆動機構による往
復移動に基づき、前記基台が間欠的に移動させるよう前
記第１の駆動機構を制御することを特徴とするものであ
る。
【００７３】上記発明によれば、基台の移動軌跡は、ス
テップ状の移動軌跡となる。
【００７４】また、請求項４０記載の発明は、請求項３
９記載の基板移動装置であって、前記駆動制御手段は、
第１の駆動機構による前記基台の移動距離を変更可能な
構成とされていることを特徴とするものである。
【００７５】上記発明によれば、ステップ状とされた移
動軌跡の隣接する移動軌跡のピッチを変更することがで
き、基台の移動軌跡の設定における自由度を向上させる
ことができる。
【００７６】また、請求項４１記載の発明は、請求項３
９または４０記載の基板移動装置であって、前記駆動制
御手段は、前記第１の駆動機構による前記基台の間欠的
な移動を、前記第２の駆動機構が前記基台を高加減速移
動させるモードを実施している間に実施するよう制御す
ることを特徴とするものである。
【００７７】上記発明によれば、直線移動中に第１の駆
動機構による間欠的な基台の移動が行なわれることを防
止できる。よって、被処理基板に対し、安定した処理を
実施することができる。尚、第２の駆動機構が基台を高
加減速移動させるモードを実施する領域は、被処理基板
或いは処理領域の外部の領域であるため、この領域で第
１の駆動機構による間欠的な基台の移動を実施しても、
被処理基板に影響を与えることはない。
【００７８】また、請求項４２記載の発明は、請求項３
４乃至４１のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記駆動制御手段は、前記被処理基板に対する処理
と、前記第２の駆動機構前記基台を等速移動させるモー
ドとが同期するよう制御することを特徴とするものであ
る。
【００７９】上記発明によれば、被処理基板に対する処
理と、第２の駆動機構で基台を等速移動させるモードと
を同期させたことにより、安定した処理を行いうる等速
移動領域で被処理基板に対して処理を実施できるため、
安定した精度の高い処理を実施することができる。
【００８０】また、請求項４３記載の発明は、請求項１
乃至４２のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、前記基台はリニアガイドに案内されて移動すること
を特徴とするものである。
【００８１】また、請求項４４記載の発明は、請求項４
３記載の基板移動装置であって、前記リニアガイドは空
気または磁気ベアリングを用いていることを特徴とする
ものである。
【００８２】上記の請求項４３及び請求項４４記載の発
明によれば、基台はリニアガイドに案内されるため、基
台の安定した円滑な移動を確保できる。
【００８３】また、請求項４５記載の発明は、請求項１
乃至４４のいずれか１項に記載の基板移動装置であっ
て、ビーム加工装置、露光装置、及びイオン注入装置か
ら選択される一の装置に組み込まれてなることを特徴と
するものである。
【００８４】また、請求項４６記載の発明は、被処理基
板が装着された基台を、所定の方向に高速移動させる移
動機構のみを真空処理室内に配設したことを特徴とする
ものである。
【００８５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。
【００８６】図１乃至図３は、本発明の第１実施例であ
る基板移動装置１０Ａを用いた処理装置を示している。
本実施例に係る基板移動装置１０Ａは、被処理基板とな
るウェハ２０を処理装置の真空処理室１１内で移動させ
るものである。この基板移動装置１０Ａは半導体製造装
置等の処理装置に適用することができ、具体的にはビー
ム加工装置、露光装置、或いはイオン注入装置等に適用
することが可能である。以下の説明においては、イオン
ビーム（以下、ＩＢと略称する）をウェハ２０に照射し
て所定の処理を行なう処理装置に基板移動装置１０Ａを
適用した例について説明するものとする。しかしなが
ら、本発明の適用はこれに限定されものではなく、上記
した各種処理装置に適用できるものである。
【００８７】基板移動装置１０Ａは、大略するとウェハ
プラテン１２，第１の駆動機構１３Ａ，第２の駆動機構
１４Ａ，第３の駆動機構１５Ａ，第４の駆動機構１６，
及び制御装置４０等により構成されている。ウェハプラ
テン１２は、ウェハ２０を装着する基台となるものであ
る。また、第１の駆動機構１３Ａは、ウェハプラテン１
２を図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動させるものである。
また、第２の駆動機構１４Ａは、ウェハプラテン１２を
図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復移動させるものである。
また、第３の駆動機構１５Ａは、ウェハプラテン１２を
いわゆるチルト移動させるものである。更に、第４の駆
動機構１６は、ウェハプラテン１２を回転移動させるも
のである。
【００８８】本実施例に係る基板移動装置１０Ａでは、
ウェハプラテン１２，第２の駆動機構１４Ａ，及び第４
の駆動機構１６は真空処理室１１内に配設され、第１の
駆動機構１３Ａ及び第３の駆動機構１５Ａは真空処理室
１１の外部に配設された構成とされている。以下、上記
した基板移動装置１０Ａの各構成要素について詳述す
る。
【００８９】ウェハプラテン１２は、ウェハ２０を装着
する基台である。本実施例では、ウェハプラテン１２は
基準取付状態（処理を開始する前のイニシャル状態）に
おいて、ウェハ２０を装着するウェハ装着面１２ａが鉛
直方向となるよう構成されている。即ち、ＩＢはウェハ
２０に対して水平方向から照射される構成となってい
る。この構成することにより、ウェハ２０に塵埃が付着
しても、塵埃は重力により自然落下するため、ウェハ２
０に付着する塵埃の量を低減することができる。
【００９０】このウェハプラテン１２は、第２の駆動機
構１４Ａに配設されている。後に詳述するように本実施
例では第２の駆動機構１４Ａとしてリニアモータ３０を
用いており、ウェハプラテン１２は図中矢印Ｘ１，Ｘ２
方向に移動される構成となっている。ウェハプラテン１
２は、このリニアモータ３０を構成するコイルユニット
１３２に立設された支柱５４に固定されている。このた
め、ウェハプラテン１２の中心位置は、リニアモータ３
０により直接的に移動が行なわれる位置（即ち、コイル
ユニット１３２の位置）に対し、図２に矢印Ｈで示す距
離だけオフセットした構成となっている。
【００９１】また、ウェハプラテン１２の後方（図１及
び図３に矢印Ｚ２で示す方向）には、ファラデーカップ
３５が配設されている。このファラデーカップ３５はウ
ェハ２０に照射されるＩＢの電流量を測定するものであ
り、照射されるＩＢが入射する位置（照射されるＩＢと
対向する位置）に配設されている。尚、本実施例では、
ＩＢは常に一定の位置に照射されており、ＩＢの照射位
置が変位するようなことはない。
【００９２】ところで、前記したように本実施例では、
ウェハプラテン１２はコイルユニット１３２の位置（リ
ニアモータ３０により直接的に移動付勢される位置）に
対し、図中矢印Ｈで示す距離だけオフセットした構成と
なっている。また、ウェハプラテン１２の背面部には第
４の駆動機構１６が一体的に取り付けられるのみであ
り、他の構成は設けられていない。このため、ウェハプ
ラテン１２がリニアモータ３０によりファラデーカップ
３５と対向する位置から矢印Ｘ１方向或いはＸ２方向に
移動した場合、ＩＢは直ちにファラデーカップ３５に入
射する。
【００９３】ファラデーカップ３５では、ウェハ２０に
照射されるＩＢの電流量が測定される。そして、この測
定結果に基づきＩＢの出力制御が行なわれる。これによ
り、出力変動の少ない安定したＩＢがウェハ２０に照射
されるよう構成されている。
【００９４】また、ウェハ２０に対して処理を行なう場
合、ウェハ２０を装着したウェハプラテン１２は、図中
矢印Ｘ１，Ｘ２方向に高速に移動される（これについて
は、後に詳述する）。また、前記のようにウェハプラテ
ン１２の背面部には、他の構成は設けられていない。
【００９５】よって、ウェハプラテン１２がその半径以
上Ｘ１，Ｘ２方向に移動する毎に、ＩＢはファラデーカ
ップ３５に入射する。即ち、本実施例の構成によれば、
ＩＢがファラデーカップ３５に入射する回数は増大し、
これにより上記したＩＢの出力制御は頻繁に行なわれる
ため、ＩＢの出力制御を応答性良く行なうことができ
る。
【００９６】図４は、ウェハプラテン１２の一部を拡大
して示す断面図である。同図に示すように、ウェハプラ
テン１２の内部には静電チャック用電極５０及び冷却用
配管５１が配設されている。静電チャック用電極５０
は、外部より電源供給される構成とされており、発生す
る静電力によりウェハ２０を吸着する。これにより、ウ
ェハ２０はウェハプラテン１２に装着される。
【００９７】このように本実施例では、ウェハ２０をウ
ェハプラテン１２に装着するのに、静電チャック用電極
５０を用いたいわゆる静電チャック方式を採用している
ため、真空処理室１１内であっても確実にウェハ２０を
ウェハプラテン１２に装着することができる。
【００９８】また、冷却用配管５１は、ウェハ２０の装
着位置近傍に配設されている。この冷却用配管５１に
は、真空処理室１１の外部から冷却液体水或いは冷却ガ
ス（以下、冷却媒体という）が供給される構成とされて
いる。これにより、ＩＢが照射されることによりウェハ
２０が加熱したとしても、冷却用配管５１を流れる冷却
媒体により冷却されるため、ウェハ２０に変形・変質が
発生することを防止できる。
【００９９】また、上記構成とされたウェハプラテン１
２は、第４の駆動機構１６により回転付勢される構成と
されている。ウェハプラテン１２の回転方向を図２に矢
印で示す。この第４の駆動機構１６は、例えば電動モー
タ或いは流体モータであり、電源供給することにより、
駆動流体（駆動液体、駆動気体）を供給することによ
り、ウェハプラテン１２を回転する構成とされている。
【０１００】このウェハプラテン１２の回転の回転軸５
５は、図３に示すようにウェハ装着面１２ａに対し略垂
直な軸であり、かつこの回転軸５５はウェハ２０の中心
位置Ｓを通るよう構成されている。このように、ウェハ
プラテン１２を回転させることにより、ウェハ２０に対
してＩＢをむらなく均一に照射することができる。
【０１０１】ところで、本実施例ではウェハプラテン１
２は真空処理室１１内に配設されるため、静電チャック
用電極５０に供給される電源、冷却用配管５１に供給さ
れる冷却媒体、及び第４の駆動機構１６を駆動するため
の電源或いは駆動流体は、真空処理室１１の外部からウ
ェハプラテン１２或いは第４の駆動機構１６に供給する
必要がある。本実施例では、これらの電源配線，駆動流
体用配管等を、図２に示されるように集合ケーブル２９
に集約的に配設し、これを中空とされた支柱２５，ケー
ブルベア（登録商標）３１，支柱５４を介してウェハプ
ラテン１２或いは第４の駆動機構１６に供給する構成と
している。尚、集合ケーブル２９には、後に説明するリ
ニアモータ３０を冷却するための冷媒を主流路１５２に
導入するための導入配管、及び冷媒を１５２から排出す
るための排出配管も設けられている。
【０１０２】支柱２５は、後述するように図２に矢印Ａ
１，Ａ２方向に回転すると共に、図中矢印Ｙ１，Ｙ２方
向に昇降する構成されている。また、ウェハプラテン１
２及び第４の駆動機構１６は、第２の駆動機構１４Ａに
より図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に往復移動するものであ
る。しかるに、支柱２５を中空とし、その内部に集合ケ
ーブル２９を配設することにより、集合ケーブル２９は
テーブル２４に引き出される。
【０１０３】また、テーブル２４とウェハプラテン１２
との間には、二つ折りにされた構成のＸ１，Ｘ２方向伸
長・伸縮可能なケーブルベア３１が設けられており、集
合ケーブル２９はこのケーブルベア３１を介してウェハ
プラテン１２及び第４の駆動機構１６に接続されてい
る。従って、静電チャック用電極５０に供給される電
源、冷却用配管５１に供給される冷却媒体、及び第４の
駆動機構１６を駆動するための電源或いは駆動流体は、
ウェハ２０を移動させるための種々の機構が設けられて
いても、真空処理室１１の外部からウェハプラテン１２
或いは第４の駆動機構１６に確実に供給することができ
る。
【０１０４】次に、第１の駆動機構１３Ａについて説明
する。第１の駆動機構１３Ａは、ウェハプラテン１２
（ウェハ２０）を図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動させる
ものである。本実施例では、第１の駆動機構１３Ａは真
空処理室１１の外部に配設された構成とされている。こ
の第１の駆動機構１３Ａは、大略するとＹ方向駆動モー
タ２１，昇降機構２２，テーブル２４，及び支柱２５等
により構成されている。
【０１０５】Ｙ方向駆動モータ２１は、昇降機構２２を
駆動するものである。このＹ方向駆動モータ２１は、後
述する制御装置４０に接続されており、この制御装置４
０により駆動制御させる構成とされている。昇降機構２
２は、例えばボールネジにより構成されている。このボ
ールネジの下端部は、ベルト３３によりＹ方向駆動モー
タ２１と接続されている。また、ボールネジには係合部
２３が螺合しており、この係合部２３には支柱２５の下
端部に固定されたフランジ３６が一体的に接合されてい
る。
【０１０６】従って、Ｙ方向駆動モータ２１が駆動する
ことにより昇降機構２２のボールネジは回転し、これに
よりＹ方向駆動モータ２１の回転方向に応じ、係合部２
３は図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に選択的に昇降する。前記
のように、係合部２３には支柱２５の下端部に固定され
たフランジ３６が一体的に接合されているため、係合部
２３が昇降動作することにより、フランジ３６を介して
支柱２５も昇降付勢される。
【０１０７】支柱２５は、その上部（矢印Ｙ２方向の所
定部分）が真空処理室１１内に位置し、その下部（矢印
Ｙ１方向の所定部分）が真空処理室１１の外部に位置し
た構成となっている。真空処理室１１は、設置床１７に
据え付けられたベース１８の上部に配設されている。こ
の真空処理室１１の内部は、図示しない真空ポンプによ
り、所定の真空圧となるよう構成されている。
【０１０８】支柱２５は、エアベアリング２６を介して
真空処理室１１内に挿入された構成とされている。エア
ベアリング２６は、差動排気部２７と噴出し部２８とに
より構成されている。よって、支柱２５を真空処理室１
１内に挿入した構成としても、真空処理室１１の真空度
が低下しないよう構成されている。また、支柱２５は、
真空処理室１１に対して図２に矢印Ａ１，Ａ２方向に回
転可能となるよう、かつ図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動
可能となるよう構成されている。
【０１０９】一方、支柱２５の上端部（矢印Ｙ２方向端
部）には、テーブル２４が配設されている。このテーブ
ル２４は真空処理室１１内に位置しており、また図中矢
印Ｘ１，Ｘ２方向に長く延在した構成とされている。
【０１１０】前記したウェハプラテン１２は、第２の駆
動機構１４Ａを介してテーブル２４上に配設されてい
る。従って、Ｙ方向駆動モータ２１Ａが駆動し、昇降機
構２２,係合部２３，及びフランジ３６を介して支柱２
５が図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動することにより、ウ
ェハプラテン１２（ウェハ２０）も図中矢印Ｙ１，Ｙ２
方向に移動する。
【０１１１】次に、第２の駆動機構１４Ａについて説明
する。第２の駆動機構１４Ａは、ウェハプラテン１２
（ウェハ２０）図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に連続往復直線
移動させるものである。この第２の駆動機構１４Ａは、
真空処理室１１内に配設されている。具体的には、前記
のように第１の駆動機構１３Ａを構成するテーブル２４
上に設置されることにより、真空処理室１１内に配設さ
れた構成とされている。
【０１１２】本実施例では、第２の駆動機構１４Ａとし
てリニアモータ３０を使用している。このリニアモータ
３０も制御装置４０に接続されており、制御装置４０に
よりその駆動が制御される構成とされている。以下、こ
のリニアモータ３０の具体的な構成について、図５乃至
図２０を用いて説明する。図５には、リニアモータ３０
に用いられるコイルユニット１３２が示されている。前
記したウェハプラテン１２及び第４の駆動機構１６は、
このコイルユニット１３２に立設された支柱５４上に配
設されている。
【０１１３】このコイルユニット１３２は、磁石ユニッ
ト１３４の磁石１３６，１３６に対向配置される進行方
向Ｘ（図６参照）に長い平板状のコイル１４０と、この
コイル１４０を所定の隙間１４２を空けて内部に収容す
ると共に、この隙間１４２に冷媒を通してコイル１４０
を冷却可能なコイル冷却ジヤケット１４４とを備える。
【０１１４】本実施例では、コイル１４０が可動子とな
り、磁石１３６が固定子となる構成とされている。即
ち、リニアモータ３０は、磁石ユニット１３４に対して
コイルユニット１３２が移動する構成となっている。
【０１１５】尚、この磁石ユニット１３４は、断面コ字
状のベース１３８を備えており、このベース１３８の内
壁１３８Ａに上記磁石１３６、１３６が取り付けられて
いる。
【０１１６】平板状のコイル１４０は、図８に示すよう
に進行方向Ｘに対する垂直断面が略１字状のいわゆる鞍
型構造になっている。具体的には、図７に示されるコイ
ル片１４６が複数個組み合わせされて構成される。この
コイル片１４６は、銅線をリング状に巻いたものである
が、直線状の連結導体部１４６Ａと、この連結導体部１
４６Ａの両端に屈曲形成される有効導体部１４６Ｂとを
備えるように形成される。
【０１１７】図９は、コイル片１４６を巻回する巻き取
り装置を示している。以下、このコイル片１４６を巻回
する巻き取り装置及びコイル片１４６の巻き取りの方法
について説明する。同図では、コイル片１４６が巻き始
められる状態が示されており、コイル片１４６の素材と
なる導線Wが送り出される方向がＺ軸、該Ｚ軸と垂直な
平面において直交する軸がそれそれＸ軸、Ｙ輔と定義し
てある。尚、ここでは便宜上、水平方向の軸（連結導体
部１４６Ａとなる辺の回転中心軸）をＸ軸、鉛直力向の
軸（有効導体部１４６Ｂとなる辺の回転中心軸）をＹ軸
と定義している。この巻き取り装置は、導線ＷをＺ軸方
向に送り出す導線送り出し機（導線送り出し機構）３２
０と、送り出された導線Ｗを巻き取る巻線機３３０とで
構成されている。
【０１１８】先ず、導線送り出し機３２０の構成から説
明する。この導線送り出し機３２０は、基台３２２、コ
イルボビン３２４、ガイドローラ３２６、及びガイドア
ーム３２８を偏える。基台３２２からは鉛直に（Ｙ軸方
向に）一対の第１支柱３２２ａ、一本の第２支柱３２２
ｂが立役されている。前記コイルボビン３２４は第１支
柱３２２ａによってＸ軸周りに回転内在に支持され、巻
回・保有している導線Ｗをリコイルして送り出す。前記
ガイドローラ３２６は、第２支柱３２２ｂの頂部におい
てＸ軸周りに回転自在に支持され、コイルボビン３２４
から送り出された導線Ｗの送り出し方向をＺ軸方向に変
える。前記ガイドアーム３２８は、第２支柱３２２ｂの
側面に取り付けられ、導線Ｗの送り出される位置（座
標）を確一定・位置決めする。
【０１１９】一方、前記巻線機３３０は、巻き型３４０
及び第１、第２回転機構３５０、３５２から主に構成さ
れている。巻き型３４０は、自身の中心が前記Ｘ軸、Ｙ
軸の原点Ｏに一致するように位置決め・配置される。こ
の巻き型３４０はコイル片１４６の矩形の頂点相当位置
に導線Ｗの係止部Ｐ１〜Ｐ４を有し、自身の回転によっ
て導線Ｗを矩形状に巻き収る際にそのベースとして機能
する。
【０１２０】巻き型３４０の具体的な構造を図９に示
す。巻き型３４０は第１ピース３４２及び第２ピース３
４４からなる。第１ピース３４２は、有効導体部１４６
Ｂとなるべき２辺３１４Ａの内側に配置される。この第
１ピース３４２は連結導体部１４６Ａとなるべき２辺３
１６Ａの外側にまで延在され該連結導体部１４６Ａがそ
れそれ巻回される一対の第１巻回部３４２ａを有する。
【０１２１】第２ピース３４４は、連結導体部１４６Ａ
となるべき２辺３１６Ａの内側に配置される。この第２
ピース３４４は有効導体部１４６Ｂとなるべき２辺３１
４Ａの外側にまで延在され該有効導体部１４６Ｂがそれ
それ巻回される一対の第２巻回部３４４ａを有する。
【０１２２】第１ピース３４２の第１巻回部３４２ａ
は、該第１巻回部３４２ａの端部側に向かうに従って、
前記第２ピース側からより大きく離反するように傾斜し
て形成されている。これは、コイル片１４６を複数並べ
てリニアモータ用のコイル１４０を形成する場合に、各
コイル片１４６の連結導体部１４６Ａ同士の収まりを良
好に維持するための構成である。
【０１２３】第１ピース３４２の第１巻回部３４２ａ及
び第２ピース３４４の第２巻回部３４４ａのそれそれの
端部には、折り返し部３４２ｂ、３４４ｂが、相手ピー
ス側に向けてそれそれ突出・形成されている。折り返し
部３４２ｂの存在により連結導体部１４６Ａにおける導
線Ｗの巻き取り状態が整形され、該連結導体部１４６Ａ
の断面がほぼ矩形状に維持される。又、折り返し部３４
４ｂの存在により有効導体部１４６Ｂにおける導線Ｗの
巻き取り状態が整形され、該有効導体部１４６Ｂの断向
かほぼ矩形状に維持される。
【０１２４】第１ピース３４２と第２ピース３４４は、
複数のボルト３３２を介して十字状に且つ分解可能に重
ねられている。十字状に重ねると、第１ピース３４２の
第１巻回部３４２ａ及び第２ピース３４４の第２巻回部
３４４ａがそれそれ相手側ピース３４４、３４２の外側
にまで延在する形となり、このときに形成される４つの
交差部がそれぞれ導線Ｗの係止部Ｐ１〜Ｐ４として機能
する。
【０１２５】前記第１回転機構３５０は、Ｘ輔に沿って
巻き型３４０の第２ピース３４４に押え体３５３ａ、３
５３ｂ及びボルト３５５を介して一体的に設けられたシ
ャフト３５４、このシャフト３５４を回転自在に支持す
る一対の第３支柱３５６、３５６、及び該シャフト３５
４と一体化された円板３５８、該円板３５８を回転させ
るための取っ手３６０からなる。即ち、本実施例におい
ては手動で巻き型３４０をＸ軸周りに回転させる構成を
採用している。
【０１２６】前記第２回転機構３５２は、巻き型３４０
及び第１回転機構３５０の全体を、Ｙ軸を中心にして回
転可能とする回転基台３６２によって主に構成される。
この回転基台３６２は、第１回転機構３５０の取っ手３
６０、円板３５８及び第３支柱３５６を介して手動にて
回転される。従って、取っ手３６０、円板３５８、及び
第３支柱３５６は、第１回転機構３５０の一部を構成す
ると共に第２回転機構３５２の一部を兼ねていることに
なる。尚、図の符号３７０、３７２は、それそれ第１回
転機構３５０及び第２回転機構３５２の回転回数をカウ
ントして表示するカウンタである。
【０１２７】本実施例では、このように手動で巻き型３
４０を回転させる構成を採用しているが、円板３５８或
いは回転基台３６２を図示せぬモータによって電気的に
回転させる構成とすることも可能である。この場合に
は、各モータの回転は導線送り出し機３２０からの導線
Ｗの送り出し速度Ｓが一定となるように制御するように
すると、導線Ｗの張力Ｔｅを略一定に保つことができ、
巻きむらのない円滑な巻き取りを行なうことができる。
導線Ｗの送り出し速度Ｓは、ガイドローラ３２６の回転
速度と対応するため、例えばこのガイドローラ３２６に
回転速度センサ（図示省略）を付設することにより検出
することができる。
【０１２８】また、導線Ｗの送り出し張力Ｔｅ自体を検
出できるトルクセンサ（或いは張力センサ機構：弾性変
形量等を検出する種々の公知構成を採用できる）を設け
た場合には、検出された送り出し張力Ｔｅが一定となる
ように、第１回転機構３５０の円板３５８或いは第２回
転機構３５２の回転基台３６２を回転させるモータを制
御するよう構成することができる。
【０１２９】更には、本実施例では導線送り出し機３２
０によって送り出される導線Ｗの送り出し位置（座標）
Ｆが、ガイドアーム３２８により固定状態に維持されて
いたが、これをＸ軸方向（及びＹ軸方向）において変更
できるように構成するように発展させることもできる
（図９の矢印Ｂ、Ｃ参照）。この場合に、巻き型３４０
の回転（積算回転数の概念を含む）と同期させて送り出
し位置Ｆを変更・制御するようにすると、恰も単純な円
筒に順に導線Ｗを巻いていくかのような態様で（整列巻
きの態様で）導線Ｗを巻回していくことができるように
なる。
【０１３０】更に、Ｘ軸方向に沿って送り出し位置Ｆを
制御することにより、特に磁力発生に直接寄与する有効
導体部１４６Ｂの巻回状態を密にすることができる。ま
た、これに加えてＹ軸方向にも送り出し位置Ｆを変更で
きるような構成を採用した場合には、連結導体部１４６
Ａの巻回状態をも良好に維持できるようになる。
【０１３１】次に、この巻き取り装置の作用を説明す
る。
【０１３２】図９及び図１１に示されるように、コイル
ボビン３２４、ガイドローラ３２６、ガイドアーム３２
８を介してＺ軸方向に送り出された導線Ｗは、巻き型３
４０の係止部Ｐ１の部分で折り曲げられ、図３（ａ）に
示すような最初の有効導体部３１４ｆ（１４６Ｂ）が形
成された初期状態とされる。この初期状態の形成にあた
っては、導線Ｗ自体を直接折り曲げてもよく、巻き型３
４０のＸ軸回りの回転と組み合わせて行ってもよい。
【０１３３】この状態から巻き型３４０は第２回転機構
３５２によりＹ軸を回転中心として１８０度回転され
る。この回転によって、先ず係止部ＰＩにおいて捻れが
発生し、導線Ｗが該係止部Ｐ１で強固に係止される、そ
の上で、この係止部Ｐ１を起点（或いは始点）として、
終点に相当する係止部Ｐ２にまで新しく供給される号線
Ｗに沿うようにして巻き型３４０が回転し、図１１
（ｂ）に示されるように、最初の連結導体部３１４ｆ
（１４６Ａ）が張り渡される。この「張り渡し」は新し
く供給されるストレスフリーの導線Ｗに巻き型３４０が
「寄り添う」ような態様で行われるため、Ｚ軸−連結導
体部１４６Ａを含む平面上においてサイドフォース（捻
れストレス）のほとんど発生しない状態で行なうことが
できる。即ち、異形コイルでありながら係止部Ｐ１で発
生した捻れは、次の係止部Ｐ２にはほとんど伝搬されな
い。
【０１３４】図１１（ｂ）の状態が形成されると、巻き
型３４０はＸ軸を回転作心として１８０度回転される。
この回転によって今度は係止部Ｐ２において捻れが発生
し、導線Ｗが該係止部Ｐ２で強固に係止される。その上
で、この係止部Ｐ２を起点（或いは始点）として、新し
い終点に相当する係止部Ｐ３にまで導線Ｗに沿うように
して巻き型３４０が回転し、図１１（ｃ）に示されるよ
うに、次の有効導体部３１４ｓが張り渡される。この
「張り渡し」も新しく供給されるストレスフリーの導線
Ｗに巻き型３４０が「寄り添う」ような態様で行われる
ため、Ｚ軸−有効導体部１４６Ｂを含む平面上において
サイドフォース（捻れストレス）のほとんど発生しない
状態で行なうことができる。即ち、係止部Ｐ２で発生し
た捻れも、次の係止部Ｐ３にはほとんど伝搬されない。
【０１３５】その後は再びＸ軸を中心として巻き型３４
０は１８０度回転され、前述した図１１（ａ）における
係止部Ｐ１からＰ２に至る張り渡しとまったく同様に係
止部Ｐ３からＰ４への張り渡しが行われる。その結果、
次の連結導体部３１４ｓが張り渡され、図１１（ｄ）の
ような状態となり１周分の巻回が完了する。以降、図１
１（ａ）〜（ｄ）の操作が繰り返され、カウンタ３７
０、３７２が所一定の巻回回数（巻き数）を示した段階
で巻き取り操作が終了される。
【０１３６】以上の説明から明らかなように、いずれの
有効導体部１４６Ｂが巻回されるときも、またいずれの
連結導体部１４６Ａが巻回されるときも、常に導線Ｗを
係止部Ｐ１〜Ｐ４のいずれかに係止させた状態で、当該
係止部を中心として９０度折れ曲げるような態様で該導
線Ｗが巻回されることになる。
【０１３７】そのため、たとえ有効導体部１４６Ｂに対
して２つの連結導体部１４６Ａがそれそれ同一の方向に
大きく折れ曲がるような特殊な形状の異形コイルであっ
ても、有効導体部１４６Ｂ及び連結導体部１４６Ａは、
双方ともそれそれの巻回に最適な方向及び角度で導線送
り出し機３２０から新たな導線Ｗの供給を受けることが
できる。従って、必要以上に巻回張力を高めなくても無
理なく且つ整然と導線Ｗを巻回していくことができる。
【０１３８】また、巻線機３３０の第１、第２回転機構
３５０、３５２は常に同一度方向に巻き型３４０を回転
させているものの、巻き型３４０はこれによってＸ軸、
Ｙ軸を中心として交互に反転させられるため、導線Ｗに
対する巻き型３４０の回転という観点で観察した場合に
は、 １）連結導体部１４６Ａと平行な軸を中心に１８０度正転（（ｄ）→（ａ））、 ２）有効導体部１４６Ｂと平行な軸を中心に１８０度正転（（ａ）→（ｂ））、 ３）連結導体部１４６Ａと平行な軸を中心に１８０度逆転（（ｂ）→（ｃ））、 ４）有効導体部１４６Ｂと平行な軸を中心に１８０度逆転（（ｃ）→（ｄ））、 の４態様を繰り返すことになり、巻回が１周すると、正
転によって捻れた導線Ｗが逆転によって丁度元に戻され
る態様となる。従って、何回巻回しても捻れが累積しな
い。
【０１３９】更に、前述したように、新たな巻回は常に
Ｚ軸−有効導体部１４６Ｂの平面上、或いはＺ軸−連結
導体部１４６Ａの平面上.のいずれかにおいてサイドフ
ォース（捻れストレス）の殆ど発生しない状態で行われ
るため、係止部と係止部との問の導線Ｗには捻れストレ
スがほとんどなく、所定の係止部によって発生した捻れ
が次の係止部にまで伝搬されにくい態様が形成される。
【０１４０】ところで、本実施例で採用している巻回方
式は、（送り出し位置を制御しない限り）「乱巻き」と
称される方式に属するものである。巻き型３４０に導線
Ｗを巻回して製造されたコイル片１４６は、そのままで
もその有効導体部１４６Ｂの線密度（導体の線積率）は
必ずしも低いわけてはない。しかしながら、以下のよう
にして成形処理を施すことにより、有効導体部１４６Ｂ
の線密度を一層高めることができ、乱巻き方式であって
も整列巻きに比べて遜色のない線密度を得ることができ
るようになる。
【０１４１】以下、このようにして巻回されたコイル片
１４６を成形する方法及び該コイル片１４６を用いてコ
イル１４０を成形あるいは製造する方法について説明す
る。
【０１４２】このようにして巻き取られたコイル片１４
６は、巻き型３４０に巻回した状態のまま、成形具３７
０が装着される。この状態を図４に示す。成形具３７０
は、コイル片１４６が巻き取られたままの巻き型３４０
に対し、（巻回状態にあったときの）Ｚ軸相当方向両側
から該巻き型３４０を挟み込むプレート３７２、３７
４、Ｙ軸相当方向両側から該巻き型を挟み込むプレート
３７６、３７８とで構成される。各プレート３７２、３
７４、３７６、３７８には巻き型３４０の形状に合致さ
せるために凸部３７２ａ、３７４ａ、或いは門部３７６
ａ、３７８ａがそれぞれ形成されている。尚、図４で
は、締結用のボルト及びボルト孔の記載は省略されてい
る。
【０１４３】成形具３７０は、当初巻き型３４０に対し
て仮締結され、この状態で導線Ｗに所定の電流が流され
る。この結果導線Ｗが発熱し、やがて導線Ｗの温度が塑
性位置まで上昇した段階で成形具３７０を仮締結状態か
ら締め増す。この結果、該塑性域に入った導線Ｗを所定
形状に成形できる。また、成形により有効導体部１４６
Ｂ及び連結導体部１４６Ａの形状及び大きさに関し、ば
らつきのないコイル片１４６を得ることが可能となる。
【０１４４】このようにして成形されたコイル片１４６
は、冷却後成形具３７０及び巻き型３４０から取り外さ
れ、複数個集められる。集められたそれぞれのコイル片
１４６は、図１３に示されるように、ユニット用の成形
器３８０に組み込んで仮締結される。成形器３８０は、
それそれがコイル片１４６の入り込む溝３８１を有し、
走行方向に長く延在された一対の本体３８２、３８４
と、その両端を閉塞する一対のカバー３８６、３８８と
で構成される。
【０１４５】尚、本体３８２、３８４は、コイル片１４
６を隙問なく、かつ各連結導体部１４６Ａを走行方向に
対して交互に左右方向に振り分けた状態で保持する。こ
の状態で各コイル片１４６の所定の結線が行われる。結
線後はコイル１４０の上部及び下部の連結導体部１４６
Ａが接着剤Ｈによって固定される。
【０１４６】次に、巻き取られたコイル片１４６を用い
てコイル１４０を製造するもう一つの方法について説明
する。この方法では、巻き型３４０に巻き取られたコイ
ル片１４６は、前述した成形具３７０による成形を行な
うことなく、そのまま巻き型３４０から取り外され前述
した図１３に示す成形器３８０の溝部３８１に組み込ま
れ、そのまま仮締結される。その後、各コイル片１４６
をコイル１４０の仕様に従って結線し、図１４、図１５
に示されるような第２成形器３９０を装着し、仮締結す
る。
【０１４７】第２成形器３９０は、コイルユニットを第
１成形器３８０ごと走行方向の左右方向から挟み込むプ
レート３９２、３９４からなり、ボルト３９１ａを介し
て第１成形器３８０に装着されるようになっている。各
プレート３９２、３９４には、第１成形器３８０及び各
コイル片１４６の形状を考慮してそれそれ凸部３９２
ａ、３９４ａが形成されている。
【０１４８】当初は第２成形器３９０の装着は仮締結だ
けとされ、この状態でそれそれのコイル片１４６の導線
Ｗに所定の電流が流され、導線Ｗの温度が塑性域にまで
上昇した段階で第１、第２成形器３８０、３９０を仮締
め状態から締め増して該塑性域に入った導線Ｗを所定形
状に成形する。最後に上下方向から成形具４００をはめ
込み、ボルト４０１にて所定寸法にまで圧縮する。冷却
後は成形具４００及び第２成形器３９０を取り外し、連
結導体部１４６Ａを接着剤で固定する。尚、いずれの場
合でも最終的には複数のコイル片１４６のみの状態とし
て樹脂モールドの型に入れ、必要な形状に固める。
【０１４９】次に、このようにして製造されたコイル１
４０をリニアモータ３０用に用いる場合の構成・作用に
ついて、図１６及び図１７を参照して説明する。複数の
コイル片１４６はＵ、Ｖ、Ｗ相用のコイル片１４６Ｕ、
１４６Ｖ、１４６Ｗとして用いられる。これら三相のコ
イル片１４６の組み立ては、次のようにして行なう。即
ち、まず各コイル片１４６における有効導電部１４６Ｂ
の外側面を隙問なく隣接させると共に、連結導体部１４
６Ａを走行方向Ａに対してそれぞれ逆側に折り曲げた単
体コイル群を２列用意する（図１７における上側に逆Ｕ
字状に配置された単体コイル群の列と下側にＵ字状に配
置された単体コイル群の列）。
【０１５０】次いで、一方の群における１つの有効導体
部１４６Ｂの開口部の中に、他方の群の２つの有効導体
部１４６Ｂの端部が入り込み、結果として有効導体部１
４６Ｂが等ピッチで並ぶように各群のコイル片１４６同
士を対向させる。ここで図１７に示されるように、一方
の単体コイル群もＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、Ｖ、Ｗ…の順に並
べ、他方の単体コイル詳もＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ、Ｖ、Ｗ・‥
の順に並べる。そして、一方の単体コイル群におけるＵ
相のコイル片１４６の有効導体部１４６Ｂの間に、他方
の単体コイル群のＶ相およびＷ相の有効導体部１４６Ｂ
の端部が介在されるように両単体コイル群の位相を調整
する。
【０１５１】すると、走行方向に沿ってＵ、Ｖ、Ｗ相の
各有効導体部１４６Ｂの断面が連続して並ぶようにな
る。この配列は、有効導体部１４６Ｂに対して連結導体
部１４６Ａがほぼ９０度近く折れ曲がるコイル片１４６
を用いることによって可能となるものであるが、走行方
向に垂直な断面で見ると２相分のコイルだけが現われて
おり（図１６参照）、コイル片１４６の種類が１種類の
みで済むという極めて有利な配列である 尚、前述したように本実施例では、巻き型３４０の第１
ピース３４２の第１巻回部３４２ａが、第１巻回部３４
２ａの端部側に向かうに従って、第２ピース３４４側か
らより大きく離反するように傾斜して形成されている。
もしこの傾斜が形成されていなかった場合には、図１６
（ａ）に示されるように、連結導体部１４６Ａの走行方
向に対する左右幅Ｗ１をかなり大きくしないと隣接する
コイル片１４６との干渉が退けられない状態が発生して
しまう。しかしながら、この傾斜の存在により、図１６
（ｂ）に示されるように、無駄な領域Ｒをなくしてコン
パクトな収まりとすることができる。その結果、この幅
Ｗ１をこれより小さい幅Ｗ２に短縮することができるよ
うになる。この短縮は、リニアモータ３０の走行方向に
対する左右方向の短縮に寄与し、同じ幅を確保できる場
合にはより厚みのあるケーシングとすることができるた
め、より安定した走行を実現できる。また、設計によっ
ては、より強い推力を発生させるようにすることも可能
である。
【０１５２】図１７に戻って説明を続ける。リニアモー
タ３０の固定側については、磁石１３６により磁石配列
の中心線に沿って略正弦波状の磁束を分布させる。磁石
配列の中心線に沿った座標をｚで表すと、各座標におけ
る磁束密度Ｂ（ｚ）は次式で表すことができる。 Ｂ（ｚ）＝Ｂ０ｓｉｎ（πｚ／Ｐｍ）‥・（１） ただしＰｍは、極ピッチである。コイル片１４６のＵ、
Ｖ、Ｗの各相の電流強度を各相の中心点が位置する磁束
密度の位相と一致するように変化させると、コイル１４
０にはコイル片１４６と磁石列の相対位置を問わずに常
に一定の推力が発生する。
【０１５３】例えばＵ、Ｖ、Ｗ相の中心点の電流強度を
ｚの関数として、Ｉ０・ｓｉｎ（ｚ／Ｐｍ）π、Ｉ０・
ｓｉｎ（ｚ／Ｐｍ十２／３）π、Ｉ０・ｓｉｎ（ｚ／Ｐ
ｍ十４／３）πとなるように電流強度を制御することと
し、コイル片１４６の有効導体部１４６Ｂの長さをＬ１
とすると、コイル１極当たりの推力Ｆ（ｚ）はＦ（ｚ）
＝１．５Ｂ０Ｉ０Ｌ０となる。この式は座標ｚに関係す
る要素を持たない。即ち座標をｚに拘わらず一定の推力
が得られることがわかる。
【０１５４】磁石間距離Ｇｍなどのパラメータを一定に
保って、磁極ピッチＰｍのみを可変にした場合、有効磁
束密度を最大にするためには磁石問距離Ｇｍに一対する
磁極ピッチの比Ｐｍ／Ｇｍを４〜５程度にとる必要があ
る。この比率を４．１に取ると、コイル片１４６と交差
する有効磁束密度も約１．５倍になる。このとき極ピッ
チ問を隙間なく有効導体部１４６Ｂで埋めようとすると
コイル片１４６の巻線数も１．５倍になる。
【０１５５】しかし、コイルの抵抗値も１．５倍になる
ため、ドライバ電源電圧が一定の場合、流せる電流が１
／１．５倍になり、Ｉ０Ｌ１を変えることができない。
結果として、推力は１．５倍になるが、連結導体部１４
の幅Ｗ２（図１６参照）も１．５倍になり収容性が悪く
なる。ところが、もし巻線の断面積を１．５倍にして、
線積率を同じ程度にできれば、Ｌ１が同じでもＩ０を
１．５倍とすることができる。この場合推力は１．５の
二乗にあたる２．２５倍となる。
【０１５６】本発明にかかる方法を用いると、コイル諸
元に応じて導線Ｗの断面積や巻線数の変更が極めて容易
となる。また、上述したような成形方法を組み合わせる
とコイル片１４６同士の隙間をより密着させることがで
きるようになり、連結導体部１４６Ａの幅Ｗ２を最小限
に抑えることが可能となる。さらに、導線Ｗとしては市
場性の高い丸線（断面が円形の導線）を用いることがで
きるため、コスト低減にも寄与する。
【０１５７】再び、図５及び図６に戻り説明を続ける。
コイル冷却ジヤケット１４４は、コイル１４０を内部に
収容する部材であり、上記のコイルホルダ１４８及びこ
のコイルホルダ１４８に連結されるステンレス製のプレ
ート１５０を有する筒状のシェル部１５１と、このシェ
ル部１５１に設置される蓋部１５７とを備える。プレー
ト１５０は、コイル１４０の断面１字状に沿うようにし
て屈曲されており、内部にコイル１４０を収容した状態
で該コイル１４０の連結導体部１４６Ａに所定の隙間１
４２が形成されるようになっている。
【０１５８】次に、図５及び図６、図１８乃至図２０を
参照して、このコイルユニット１３２におけるコイル１
４０の冷却構造について説明する。コイル１４０の幅方
向一端縁１４０Ａ近傍には、長手方向の主流路１５２が
形成されている。この主流路１５２は、コイル冷却ジヤ
ケット１４４の内部（詳細にはコイルホルダ１４８の内
部）に長手方向（進行方向と同義）Ｘに延びており、こ
のコイル冷却ジヤケット１４４の外周面に開口する給液
ボート１５５から供給される冷媒を自身の内部に導入・
貯留することができる。
【０１５９】この主流路１５２には、該主流路１５２内
に導入された冷媒を幅方向Ｙに導出可能な枝流路１５４
が、長手方向Ｘ所定間隔で形成されている。その結果、
主流路１５２を経て枝流路１５４から導出される冷媒
は、コイル冷却ジヤケット１４４とコイル１４０との隙
間１４２に幅方向Ｙに流れることとなり、コイル１４０
が幅方向Ｙに沿って冷却される。
【０１６０】コイル１４０の幅方向Ｙ他端縁１４０Ｂ近
傍には、コイル１４０の表面（隙間１４２）を幅方向Ｙ
に流れてきた冷媒を受けることが可能な長手方向Ｘの第
２主流路１５６が形成されている。図５に示されるよう
に、複数の枝流路１５４の下流端１５４Ａには、この枝
流路１５４から導出される冷媒を一端貯留可能な長手方
向Ｘの副流路１５８が形成されている。また、複数の枝
流路１５４の下流端１５４Ａは、この副流路１５８によ
って連続するようになっている。この副流路１５８は、
枝流路１５４から導出される冷媒を再度貯留し、隙間１
４２に導出するようになっている。
【０１６１】図５に示されるように、主流路１５２を介
してコイル１４０（の一端縁１４０Ａ）と反対側のコイ
ル冷却ジヤケット１４４（コイルホルダ１４８）の外周
面には、コイルユニット１３２を相手部材に連結可能な
取付面１６０が形成されている。従って、この取付面１
６０とコイル１４０との間に介在する上記主流路１５２
によって、コイル１４０の熱が取付面１６０に伝達する
ことが抑制される。
【０１６２】図１８に示されるように、取付面１６０の
長手方向Ｘの一端側には上記給液ボート１５５が開口し
ており、他端側には排液ボート１６２が開口している。
この給液ボート１５５及び排液ボート１６２は、集合ケ
ーブル２９（図２参照）に設けられた導入配管及び排出
配管が接続されている（導入配管及び排出配管は図示せ
ず）。
【０１６３】この排液ボート１６２近傍のコイル冷却ジ
ヤケット１４４の内部には幅方向Ｙの排出管１６４が２
本配置され、一端が上記排液ボート１６２と連続して取
付面１６０側に開口すると共に、他端がコイル冷却ジヤ
ケット１４４内の第２主流路１５６と連通している。そ
の結果、第２主流路１５６に案内される冷媒が排出管１
６４を経て排液ボート１６２から排出されるようになっ
ている。
【０１６４】また、この排出管１６４はコイル冷却ジャ
ケット１４４の内部に配置されていることから、主流路
１５２、枝流路１５４及び副流路１５８を経て導出され
る冷媒がこの排出管１６４の外周面を第２主流路１５６
側に向かって流れることになる。従って、この排出管１
６４は（常時流れている）冷媒によって覆われていると
共に、この冷媒の流れによって冷却されるので、この排
出管１６４の周囲の熱がコイル冷却ジヤケット１４４に
伝達することが抑制される。
【０１６５】以上に示した冷却構造では、コイル１４０
の長手方向Ｘに冷媒をまず導入した後に、この冷媒を幅
方向Ｙに向けて分岐させるようにしているので、コイル
１４０を長手方向Ｘ及び幅方向Ｙに均一に冷却できるよ
うになる。これにより、図中矢印Ｘ方向の一端側（下流
側）が局所的に高温状態になることを防止できる。
【０１６６】次に、コイル冷却ジヤケット１４４におけ
るシール構造について説明する。図１９及び図２０に示
されるように、コイル冷却ジヤケット１４４は、長手方
向Ｘに長い筒状のシェル部１５１と、このシェル部１５
１に設置される蓋部１５７とを備えている。
【０１６７】シェル部１５１は、コイルホルダ１４８
と、このコイルホルダ１４８にねじ１７７によって取り
付けられるプレート１５０とを備えて筒状に構成される
ので、長手方向Ｘの端部に１字形状の開口１７５が形成
されている。このプレート１５０とコイルホルダ１４８
とが当接する面には、図５に示されるように、シール部
材１７８が挿入されており、その隙間から冷媒が漏れな
いようになっている。
【０１６８】蓋部１５７は、開口１７５の内周１７６の
形状に対して外周形状がほぼ一致するように形成される
弾性部材１７１と、この弾性部材１７１におけるシェル
部１５１側の面１７１Ｂに配置される第１プレート１７
０と、弾性部材１７１におけるシェル部１５１と反対側
（外側）の面１７１Ｃに配置されると第２プレート１７
２と、第１プレート１７０と第２プレート１７２とによ
る弾性部材１７１の扶持隙間Ｑを調整可能な調整機構７
８とを備える。
【０１６９】第１プレート１７０は、開口１７５を介し
てシェル部１５１内に収容されるので、開口１７５より
も多少小さな形状となっている。また、第２プレート１
７２は、弾性部材１７１とほぼ一致する形状となってい
るが、詳細にはホイルホルダ１４８の端面１４８Ａと当
接する分だけ拡張されており、この端面１４８Ａに対し
て取付ボルト１７３によって固定される。弾性部材１７
１は、ゴムや弾性を有する合成樹脂等によって構成され
ている。
【０１７０】調整機構１７８は、第２プレート１７２と
係合するフランジ部１７４Ａ、及び第２プレート１７２
を貫通して第１プレート１７０に形成された雌ねじ孔１
７０Ａと螺合する雄ねじ部１７４Ｂを有する調整ボルト
１７４を備えており、この調整ボルト１７４を締めると
隙間Ｑが狭くなり、弛めると広くなるようになってい
る。尚、この調整ボルト１７４の雄ねじ部１７４Ｂは、
弾性部材１７１の貫通孔１７１Ａを貫通して上記雌ねじ
孔１７０Ａと螺合している。
【０１７１】この蓋部１５７は、第２プレート１７２
に、弾性部材１７１及び第１プレート１７０を調整ボル
ト１７４によって取り付けた状態で、一体的に開口１７
５に設置される。その際には調整ボルト１７４を弛めて
おき、隙間Ｑを広く設定しておく。取付ボルト１７３に
よって蓋部１５７（第２プレート１７２）を開口１７５
（の端面１４８Ａ）に取り付けた後に、調整ボルト１７
４を締めて隙間Ｑを狭める。
【０１７２】上記構成とすることにより、第１プレート
１７０及び第２プレート１７２との付勢力（扶持力）に
よって弾性部材１７１が面方向外側に弾性変形し、この
弾性部材１７１の外周１７１Ｃと開口１７５の内周１７
６とが密着する構成となる。尚、この弾性部材１７１は
リング状に形成されていても構わない。また、第２プレ
ート１７２を開口１７５に溶接（レーザ溶接等）により
直接接合する構成としてもよい。
【０１７３】上記したように、本実施例では第２の駆動
機構１４Ａとしてリニアモータ３０を用いた構成として
いる。そして、この構成することにより第２の駆動機構
１４Ａを真空処理室１１内に配設することが可能となっ
た。即ち、リニアモータ３０は駆動時の摩擦抵抗が小さ
いために発熱量が小さく、また部品点数が少なくてすむ
ため小型化を図りやすい。このため、小容積の真空処理
室１１であっても、その内部にリニアモータ３０を内設
することが可能となる。
【０１７４】また、本実施例に係るリニアモータ３０
は、コイル１４０を内部に収容すると共に、このコイル
１４０の周囲に冷媒を流しコイル１４０を冷却できるよ
う構成したコイル冷却ジャケット１４４を設けている。
従って、リニアモータ３０を駆動してもコイル１４０は
冷却されるため、コイル１４０の線材を絶縁する被覆材
や線材を固めるための含浸樹脂からアウトガスが発生す
ることを防止できる。よって、リニアモータ３０を真空
処理室１１内に配設しても、アウトガスが発生しないこ
とにより真空処理室１１の真空度を維持することができ
る。
【０１７５】更に、本実施例に係るリニアモータ３０で
は、コイル１４０を構成する個々のコイル片１４６の形
状を、全体がほぼリング形状となるよう構成すると共に
有効導体部１４６Ｂと連結導体部１４６Ａとを有する構
成としている。この構成とすることにより、コイル１４
０で発生する磁束密度を高めることができ、よってリニ
アモータ３０の駆動力を増大することができる。従っ
て、コイルユニット１３２（即ち、ウェハプラテン１
２）の移動速度を高めることができ、ウェハ２０に対す
る処理のスループットを高めることが可能となる。
【０１７６】次に、図２１及び図２２を参照し、リニア
モータ３０の変形例について説明する。上記したリニア
モータ３０は、磁石１３６を固定子とし、コイル１４０
を可動子とする構成とされていた。即ち、磁石ユニット
１３４は固定され、この固定された磁石ユニット１３４
に対してコイルユニット１３２が移動する構成とされて
いた。
【０１７７】本実施例のように、駆動部である可動子が
コイル１４０であることから、駆動部の軽量化が可能と
なり、よってこれに搭載されたウェハプラテン１２（ウ
ェハ２０）の高速移動、高速往復動が容易になる。また
コイル１４０が磁石１３６に囲まれた構成となるため、
駆動部端部の漏洩磁束が少なく、駆動部上に載置される
ウェハ２０等への磁場の影響が軽減できる。
【０１７８】これに対して本変形例に係るリニアモータ
５００では、磁石１３６を固定子５０１とし、コイル１
４０を可動子５０２としたことを特徴とするものであ
る。図２１（Ａ）はリニアモータ５００の平面図であ
り、図２１（Ｂ）はリニアモータ５００の側面図であ
る。更に、図２２はリニアモータ５００の断面図であ
る。
【０１７９】固定子５０１は断面Ｉ字形状をしており、
この固定子５０１を包囲する形で可動子５０２が跨設し
ている。配線５１０は固定子５０１の端部に接続されて
おり、ここから固定子５０１に内蔵されたコイル１４０
（図２２参照）に対して電流が供給される。また、固定
子５０１の両端には配管５１１が接続されており、この
配管５１１により固定子５０１内に冷却液を供給／排出
する。
【０１８０】固定子５０１は、その両端に配設された固
定部５０１aによりテーブル２４に固定される。可動子
５０２は、固定部５０２aによりリニアガイドヘ固定さ
れており、固定子５０１と可動子５０２とは非接触であ
る。また、可動子５０２の上部には、ウェハ２０等の被
処理基板がチャックされるウェハプラテン１２が搭載さ
れている。
【０１８１】図２２に示されるように、可動子側板５０
２ｂはその内部中央部に磁石１３６を対向に配置し、固
定子５０１の形状に沿うように構成されている。一方、
固定子５０１の外殻はコイル冷却ジャケット１４４であ
り、内部に略Ｉ字形状をしたコイル１４０を設けてい
る。コイル冷却ジャケット１４４の隙間部分には、前記
した配管５１１から冷却液が供給循環され、これにより
コイル１４０の発熱が防止される。
【０１８２】本変形例に係るリニアモータ５００のよう
に、コイル１４０を固定子５０１とし、磁石１３６を可
動子５０２とすることにより、可動子５０２には磁石１
３６が配設されるため配線の必要がなくなる。このた
め、可動部分に配線を配設した場合に発生するおそれが
ある、配線による駆動部への負荷の軽減を図ることがで
きる。また、配線の疲労破壊や損傷の問題が生じないた
め、可動子５０２（ウェハプラテン１２）の高速移動、
高速往復動が容易となる。
【０１８３】ここで、再び図１乃至図３に戻り、第３の
駆動機構１５Ａについて説明する。第３の駆動機構１５
Ａは、ウェハプラテン１２（即ち、ウェハ２０）に対し
てチルト動作を行なわせるものである。ここでチルト動
作とは、チルト軸を中心としてウェハ２０（ウェハプラ
テン１２）を移動（回転）させる動作をいう。
【０１８４】第３の駆動機構１５Ａは、チルト用モータ
３２Ａ及びベルト３４とにより構成されている。チルト
用モータ３２Ａは制御装置４０に接続されており、この
制御装置４０により駆動制御される構成とさている。ま
た、チルト用モータ３２Ａの出力軸は、ベルト３４を介
して支柱２５に接続されている。よって、チルト用モー
タ３２Ａが駆動することにより、支柱２５はチルト用モ
ータ３２Ａの回転駆動方向に従い図２に矢印Ａ１，Ａ２
で示す方向に選択的に回転する。
【０１８５】前記したように、支柱２５の上部にはテー
ブル２４が設けられており、更にその上部にはリニアモ
ータ３０（第２の駆動機構１４Ａ）を介してウェハプラ
テン１２が配設されている。従って、支柱２５が矢印Ａ
１，Ａ２に回転することにより、ウェハプラテン１２に
装着されたウェハ２０も回転する。いま、このウェハ２
０が回転する回転中心チルト軸３７Ａというものとす
る。
【０１８６】本実施例では、このチルト軸３７Ａ（図
中、一点鎖線で示す）を鉛直方向（図中Ｙ１，Ｙ２方
向）に対し平行となるよう設定している。また、チルト
軸３７Ａは、ウェハプラテン１２に装着されたウェハ２
０の中心点（図中、矢印Ｓで示す）を通るよう構成され
ている。
【０１８７】図１に、ウェハプラテン１２（ウェハ２
０）を第３の駆動機構１５Ａにより６０度だけチルトさ
せた状態を一点鎖線で示す。このようにウェハプラテン
１２をチルトさせることにより、ＩＢがウェハ２０に照
射される照射角度を変更することができる。また、制御
装置４０に駆動制御されることにより、第３の駆動機構
１５Ａはウェハプラテン１２を任意角度で停止させるこ
とができる。
【０１８８】このように、第３の駆動機構１５Ａを設け
たことにより、処理時におけるウェハ２０の向きに自由
度を持たせることができる、また、ウェハ２０に対する
ＩＢの処理は、ＩＢの照射角度によって変化する。よっ
て、第３の駆動機構１５Ａを設けることにより、ウェハ
２０に対し最適な向きでＩＢの照射を行なうことが可能
となる。尚、第４の駆動機構１６については、ウェハプ
ラテン１２の説明と共に既に説明しているため、ここで
の説明は省略する。また、上記した構成では、ウェハプ
ラテン１２がリニアモータ３０によってのみ矢印Ｘ１，
Ｘ２方向に移動する構成としたが、テーブル２４にリニ
アガイドを設け、このリニアガイドに案内されてウェハ
プラテン１２が移動する構成としてもよい。これによ
り、ウェハプラテン１２の移動を安定化及び円滑化する
ことができる。この際、リニアガイドも真空処理室１１
ないに配設されるため、空気または磁気ベアリングを用
いたリニアガイドを用いることが望ましい。
【０１８９】続いて、制御装置４０が実施する制御動作
について説明する。前記したように、制御装置４０は第
１の駆動機構１３Ａ，第２の駆動機構１４Ａ，第３の駆
動機構１５Ａ，及び第４の駆動機構１６等の駆動制御を
行なう。尚、以下の説明では、ウェハ２０に対してＩＢ
の照射処理を行なう際に特に重要となる、第１の駆動機
構１３Ａ及び第２の駆動機構１４Ａの駆動制御について
のみ説明するものとする。
【０１９０】図２３は、制御装置４０により実施される
第１及び第２の駆動機構１３Ａ，１４Ａの第１制御例を
説明するための図である。同図（Ａ）は、制御装置４０
による第２の駆動機構１４Ａの駆動制御を示しており、
縦軸は速度を、横軸は時間を示している。また、同図
（Ｂ）は、制御装置４０による第１の駆動機構１３Ａの
駆動制御を示しており、縦軸は速度を、横軸は時間を示
している。更に、同図（Ｃ）は、同図の（Ａ）及び
（Ｂ）に示す駆動制御を行なった場合における、ウェハ
２０に対するＩＢの相対的な移動軌跡を示している。
【０１９１】前記したように、第２の駆動機構１４Ａ
は、ウェハプラテン１２（ウェハ２０）を矢印Ｘ１，Ｘ
２方向に往復移動させる。これに対し、第１の駆動機構
１３Ａは、ウェハプラテン１２（ウェハ２０）を図中矢
印Ｙ１方向或いはＹ２方向に片道移動させる。
【０１９２】まず、図２３（Ａ）に示す第２の駆動機構
１４Ａの駆動制御に注目する。同図に示すように、第２
の駆動機構１４Ａの駆動制御は、図中時刻Ｔ１で示され
るウェハプラテン１２を高加減速移動させるモード（以
下、高加減速モードという）と、図中時刻Ｔ２で示され
るウェハプラテン１２を等速移動させるモード（以下、
等速モードという）とを交番的に実施する制御とされて
いる。また、等速モードの移動の向きは交互に異なる構
成とされている。
【０１９３】一方、第１の駆動機構１３Ａの駆動制御
は、第２の駆動機構１４Ａが高加減速モード時Ｔ１にあ
る時にのみ実施され、第２の駆動機構１４Ａが等速モー
ド時Ｔ２には実施されない。即ち、第１の駆動機構１３
Ａによるウェハプラテン１２の駆動は、ステップ的に実
施される。また、この時の第１の駆動機構１３Ａによる
ウェハプラテン１２の間欠的な駆動は、加減速駆動であ
る。
【０１９４】上記の如く第１及び第２の駆動機構１３
Ａ，１４Ａを制御した場合、高加減速モード時Ｔ１にお
いて、ウェハプラテン１２はその移動方向を変換する。
この時、ウェハプラテン１２は先ず高減速して停止し、
続いて逆方向に高加速する。そして、所定の速度＋Ｖ
Ｘ１或いは−ＶＸ１まで加速されると、制御装置４０は
第２の駆動機構１４Ａを制御してウェハプラテン１２を
等速移動させる等速モードに切り替える。尚、本実施例
では、図中矢印Ｘ１及びＹ１方向の移動を正（＋）と
し、図中矢印Ｘ２，Ｙ２方向の移動を負（−）としてい
る。
【０１９５】制御装置４０は、上記した高加減速モード
と等速モードを交番的に実施し、これによりウェハプラ
テン１２は真空処理室１１内で往復移動される。ウェハ
プラテン１２が移動することにより、相対的にウェハプ
ラテン１２（ウェハ２０）上におけるＩＢが照射される
位置は相対的に移動する（実際は、ＩＢは移動しな
い）。このＩＢの相対的な移動軌跡は、本制御例の場合
には図２３（Ｃ）に示されるような軌跡となる。
【０１９６】ここで、第１の駆動機構１３Ａによるウェ
ハプラテン１２の移動速度ＶＹ１と第２の駆動機構１４
Ａによるウェハプラテン１２の直線等速移動速度ＶＸ１
（即ち、等速モードにおける速度）に注目する。本実施
例では、第２の駆動機構１４Ａによるウェハプラテン１
２の往復直線移動速度ＶＸ１が、第１の駆動機構１３Ａ
によるウェハプラテン１２の移動速度ＶＹ１に対して高
速となるよう設定している。
【０１９７】具体的には、第２の駆動機構１４Ａによる
ウェハプラテン１２の往復直線移動速度ＶＸ１の絶対値
｜ＶＸ１｜は、１ｍ／Ｓ以上で５０ｍ／Ｓ以下の速度に
設定されている。更に、その速度の精度は、0.01パーセ
ント以上で１パーセント以内となるよう構成されてい
る。上記のウェハプラテン１２の移動速度は、ウェハプ
ラテン１２の直線往復移動の周波数に換算すると、略１
Hz以上で20Hz以下の周波数値となる。
【０１９８】このように、第２の駆動機構１４Ａがウェ
ハプラテン１２を真空処理室１１内で高速移動する構成
とすることにより、高いスループットでウェハ２０に対
しＩＢによる処理を実施することができる。
【０１９９】尚、ウェハプラテン１２の往復直線移動速
度ＶＸ１の絶対値｜ＶＸ１｜が１ｍ／Ｓ未満、或いはウ
ェハプラテン１２の往復直線移動の周波数が１Hz未満と
なると、ＩＢによるウェハ２０の加工能率が下がり、温
度上昇の問題も発生する可能性がある。また、ウェハプ
ラテン１２の往復直線移動速度ＶＸ１の絶対値｜ＶＸ１
｜が５０ｍ／Ｓを超えるか、或いはウェハプラテン１２
の往復直線移動の周波数が20Hzを超えると、加工ビーム
の不安定現象（例えば、ＩＢのいわゆるビーム抜け等）
の発生頻度から決まる精度以上のＩＢによる処理が行な
えなくなり、それ以上高速としても実質的な意味がない
からである。また、機械振動等からくる加工精度の低下
という問題も発生してしまう。
【０２００】続いて、第２の駆動機構１４ＡによるＩＢ
の移動軌跡のストロークに注目する。第２の駆動機構１
４ＡによるＩＢの移動軌跡のストロークは、処理に必要
な長さにウェハプラテン１２が進行方向を変換するのに
要する幅（以下、この幅をリターン領域幅という）を加
算した長さとなる。このリターン領域幅は、高加減速モ
ード時Ｔ１におけるＩＢの矢印Ｘ１，Ｘ２方向への移動
距離（L2）と等価となる。本実施例の場合は、ＩＢをウ
ェハ２０の全体に照射する構成としているため、前記の
「処理に必要な長さ」は、略ウェハ２０の矢印Ｘ１，Ｘ
１方向の長さとなる。尚、本実施例では、ＩＢ照射の安
定化を図るため、「処理に必要な長さ（Ｌ１）」をウェ
ハ２０の矢印Ｘ１，Ｘ１方向の長さよりも長く設定して
いる。また、ウェハ２０に対して部分的にＩＢの照射を
行なうような場合には、前記の「処理に必要な長さ」
は、この部分的にＩＢ照射を行なう領域の矢印Ｘ１，Ｘ
１方向の長さとなる。
【０２０１】上記の高加減速モードの時間Ｔ２は、第２
の駆動機構１４Ａが高加減速処理を行なうことにより時
間の短縮が図られている。これにより、リターン領域幅
Ｌ２は短くなり、第２の駆動機構１４Ａによるストロー
クを短ストローク化する。また、第２の駆動機構１４Ａ
によるウェハプラテン１２の往復移動時間を短縮でき、
ＩＢの照射処理の時間短縮を図ることができる。
【０２０２】また、高加減速モードと等速モードとの変
換点（図２３（Ａ）に矢印Ａで示す点）において、ウェ
ハプラテン１２の移動速度変化を平滑化する制御を実施
している。このため、変換点Ａおける速度変化は滑らか
になっている。この構成とすることにより、変換点Ａに
おけるウェハプラテン１２の移動速度変化が平滑化され
るため、ウェハプラテン１２に過大な振動やモーメント
が印加されることを防止することができる。よって、リ
ニアモータ３０，ウェハプラテン１２，及び第４の駆動
機構１６等に損傷が発生することを防止することができ
る。
【０２０３】更に、制御装置４０は、第１の駆動機構１
３Ａによるウェハプラテン１２の間欠的な移動を、第２
の駆動機構１４Ａがウェハプラテン１２を高加減速移動
している間（高加減速モード中）に実施するよう制御し
ている。即ち、第２の駆動機構１４Ａが等速モードの時
は、第１の駆動機構１３Ａは停止した構成となってい
る。
【０２０４】この構成することにより、ＩＢが相対的に
ウェハ２０上を直線移動している最中に、第１の駆動機
構１３ＡによりＩＢが急激に矢印Ｙ１方向に変位するこ
とを防止することができ、ウェハ２０に対し安定した処
理を実施することができる。尚、本実施例において第２
の駆動機構１４Ａが高加減速モードを実施する領域は、
ウェハ２０の外側の領域（図２３（Ｃ）参照）であるた
め、この領域で第１の駆動機構１３Ａによりウェハプラ
テン１２を矢印Ｙ１方向に移動させても、ウェハ２０に
影響を与えることはない。
【０２０５】また、上記したように本実施例では、第１
の駆動機構１３Ａと第２の駆動機構１４Ａを制御装置４
０が共に制御する構成とされているため、第２の駆動機
構１４Ａによるウェハプラテン１２の移動と、第１の駆
動機構１３Ａによるウェハプラテン１２の移動を同期さ
せることが可能となり、高加減速モードと等速モードと
の切替え時にタイムラグが発生することを抑制でき、無
駄のない効率的なウェハプラテン１２の移動を行なうこ
とができる。
【０２０６】尚、第２の駆動機構１４Ａによる等速移動
の等速区間の幅（Ｌ１）は、ウェハ２０の外形形状に依
存する処理に必要な最小ストロークに合わせて設定され
るが、この等速区間幅（Ｌ１）をウェハ２０の処理中に
可変可能な構成とすることも可能である。この構成とし
た場合には、ウェハ２０の外形形状や処理領域に応じて
必要等速区間（Ｌ１）をウェハ２０に対する処理の開始
後においても調整可能であるため、処理時間の短縮を図
ることができる。
【０２０７】図２４は、制御装置４０により実施される
第１及び第２の駆動機構１３Ａ，１４Ａの第２制御例を
説明するための図である。本制御例では、図２３に示し
た第１制御例に対し、第１の駆動機構１３Ａによるウェ
ハプラテン１２の移動速度Ｖ Ｙ２を速くしたものである
（ＶＹ２＞ＶＹ１）。
【０２０８】このように、制御装置４０は第１の駆動機
構１３Ａの駆動制御を行なうことにより、図中矢印Ｙ１
方向への移動速度ＶＹを変更することができる。これに
より、図２４（Ｃ）に示される第２制御例における隣接
する軌跡間のピッチＰ２（等速モードにおけるピッチ）
は、図２３（Ｃ）示す第１制御例におけるピッチＰ１に
対して広くなる（Ｐ２＞Ｐ１）。
【０２０９】このように、第１の駆動機構１３Ａによる
ウェハプラテン１２の矢印Ｙ１方向への移動速度ＶＹを
変更することにより、等速モードにおける隣接する軌跡
間のピッチが変化するため、図２３（Ｃ）に示すよう
に、ＩＢのオーバラップ量ΔＷを調整することが可能と
なる。このＩＢのオーバラップ量ΔＷは、最大値として
略ビーム幅に近い両に大きくラップさせ、最小値として
はＩＢ同士が少しラップする量であり、ラップ量が大き
いほど書こう処理の精度（繰り返し加工，打ち込み加
工）が高くなる。
【０２１０】図２５は、制御装置４０により実施される
第１及び第２の駆動機構１３Ａ，１４Ａの第３制御例を
説明するための図である。本制御例では、図２３に示し
た第１制御例に対し、第１の駆動機構１３Ａによるウェ
ハプラテン１２の移動速度Ｖ Ｙ３２を高加減速モードと
等速モードに拘わらす、連続的に常に一定の速度ＶＹ ３
（定速度）となるよう構成したものである。
【０２１１】この構成とすることにより、図２５（Ｃ）
に示すように、ＩＢの相対的な移動軌跡はのこぎり歯状
となる。また、この構成において第１の駆動機構１３Ａ
によるウェハプラテン１２の移動速度ＶＹ３２を変更し
た場合、のこぎり歯状とされた移動軌跡の歯の高さ（隣
接する移動軌跡のピッチ）を変更することができ、ＩＢ
の移動軌跡を設定する際の自由度を向上させることがで
きる。
【０２１２】図２６は、制御装置４０により実施される
第１及び第２の駆動機構１３Ａ，１４Ａの第４制御例を
説明するための図である。本制御例では、図２３に示し
た第１制御例に対し、第２の駆動機構１４Ａによるウェ
ハプラテン１２の移動速度Ｖ Ｘ１をＶＸ２に変更したこ
とを特徴とするものである。制御装置４０は、第２の駆
動機構１４Ａによる移動速度ＶＸも変更しうる構成とさ
れている。これにより、ＩＢの強度等に応じてウェハプ
ラテン１２の移動速度ＶＸを最適化することができ、ウ
ェハ２０に対し良好なＩＢ照射処理を実施することがで
きる。
【０２１３】尚、上記したいずれの制御例においても、
制御装置４０は、ウェハ２０に対するＩＢの照射処理
と、第２の駆動機構１４Ａがウェハプラテン１２を等速
移動させる等速モードとが同期するよう制御している。
これにより、安定した移動状態である等速モードにおい
て所定の処理を実施できるため、ウェハ２０に対し安定
した精度の高い処理を実施することができる。
【０２１４】ところで、上記した第１実施例に係る基板
移動装置１０Ａでは、ウェハプラテン１２に対して１枚
のウェハ２０のみが配設される、いわゆる枚葉式の基板
移動装置について説明したが、ウェハプラテン１２に複
数のウェハ２０を配設する構成とすることも可能であ
る。
【０２１５】図２７は、その一例を示している。同図
（Ａ）は２枚のウェハ２０をウェハプラテン１２に装着
可能としたものである。このように２枚のウェハ２０を
図中上下に配置した場合、効率の面からＩＢの移動軌跡
は左右方向（図中Ｘ１，Ｘ２方向）に設定することが望
ましい。同図（Ｂ）はウェハ２０をウェハプラテン１２
に４枚、同図（Ｃ）はウェハ２０をウェハプラテン１２
に６枚、同図（Ｄ）はウェハ２０をウェハプラテン１２
に９枚、同図（Ｅ）はウェハ２０をウェハプラテン１２
に８枚配設するよう構成したものである。
【０２１６】ウェハプラテン１２に対しウェハ２０を１
枚のみ装着する枚葉式の場合には、処理精度の向上及び
真空処理室の小型化を図ることができる。これに対し、
ウェハプラテン１２に対し複数のウェハ２０を配設する
構成の場合には、処理能力を向上させることができる。
【０２１７】但し、ウェハ２０の配設枚数を増大すると
ウェハプラテン１２は大きくなり、これに伴い真空処理
室１１は大きくなる。また、処理精度も低下する。この
ため、処理精度及び真空処理室１１の小型化を損なうこ
となく処理効率を向上させるためには、ウェハプラテン
１２に対するウェハ２０の装着枚数は２枚以上９枚以下
に設定することが望ましい。
【０２１８】図２８は、前記した第１実施例である基板
移動装置１０Ａの変形例である基板移動装置１０Ｂを示
している。尚、図２８において、図１乃至図３に示した
第１実施例に係る構成と同一構成については同一符号を
付してその説明を省略する。
【０２１９】前記した第１実施例に係る基板移動装置１
０Ａでは、ウェハプラテン１２の中心がリニアモータ３
０により直接移動付勢される位置に対してオフセットし
た構成とされていた（図２参照）。
【０２２０】これに対して本変形例では、ウェハプラテ
ン１２の配設位置をリニアモータ３０により直接移動付
勢される位置に配設したことを特徴とするものである。
即ち、ウェハプラテン１２は支柱５４を用いることな
く、直接リニアモータ３０に取り付けられている。よっ
て、オフセット量はゼロとなる。また、この構成では、
ウェハプラテン１２の背面にリニアモータ３０が存在す
る構成となる。このため、ファラデーカップ３５はウェ
ハプラテン１２の側部に配設された構成となっている。
【０２２１】上記構成とされた基板移動装置１０Ｂで
は、ウェハプラテン１２におけるウェハ２０の装着位置
と、ウェハプラテン１２のリニアモータ３０による移動
付勢が行なわれる位置とが一致した構成となるため、ウ
ェハプラテン１２を移動させても、ウェハプラテン１２
に発生するモーメントを小さくすることができる。この
ため、移動時にウェハプラテン１２に振動や負荷等が発
生することがなくなり、ウェハ２０に対して精度の高い
処理を行なうことが可能となる。
【０２２２】図２９乃至図３１は、本発明の第２実施例
である基板移動装置１０Ｃを説明するための図である。
尚、図２９乃至図３１において、図１乃至図３に示した
第１実施例に係る構成と同一構成については同一符号を
付してその説明を省略する。また、図２３乃至図２６を
用いて説明した制御装置４０の制御動作もそのまま適用
可能であるため、この説明についても省略するものとす
る。更に、以下説明する各実施例及び変形例についても
同様とする。
【０２２３】前記した第１実施例に係る基板移動装置１
０Ａでは、第１の駆動機構１３Ａが真空処理室１１の外
部に配設された構成とされていた。これに対し、本実施
例に係る基板移動装置１０Ｃは、第２の駆動機構１４Ｂ
と共に第１の駆動機構１３Ｂも真空処理室１１の内部に
配設された構成とされている。
【０２２４】基板移動装置１０Ｃは、回転軸４４により
真空処理室１１内で軸承されたベース基板４１Ａを設け
ている。このベース基板４１にはＹ方向移動基板４２Ａ
が図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動可能に配設されてい
る。また、このＹ方向移動基板４２Ａには、Ｘ方向移動
基板４３Ａが図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能に配設
されている。更に、Ｘ方向移動基板４３Ａには、ウェハ
プラテン１２が配設されている。
【０２２５】Ｙ方向移動基板４２Ａは、その左右両側に
配設された一対のリニアモータ３０Ｙにより、ベース基
板４１Ａに対して矢印Ｙ１，Ｙ２方向の移動するよう構
成されている。また、Ｘ方向移動基板４３Ａは、その上
下両側に配設された一対のリニアモータ３０Ｘにより、
Ｙ方向移動基板４２Ａに対して矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移
動するよう構成されている。よって、各リニアモータ３
０Ｘ，３０Ｙが駆動することにより、ウェハ２０を装着
したウェハプラテン１２は、図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向、
及びＹ１，Ｙ２方向に移動し、よってウェハ２０の全面
に対しＩＢを照射することができる。また本実施例で
は、第１の駆動機構１３Ｂとして機能するリニアモータ
３０Ｙ、及び第２の駆動機構１４Ｂとして機能するリニ
アモータ３０Ｘは、いずれも先に図５乃至図２０を用い
て説明したリニアモータ３０と同一構成とされている。
このため、第１の駆動機構１３Ｂ及び第２の駆動機構１
４Ｂをいずれも真空処理室１１内に配設することが可能
となり、かつウェハプラテン１２を高速で往復直線移動
させることができる。
【０２２６】また本実施例では、第１の駆動機構１３Ｂ
となるリニアモータ３０Ｙが配設されたＹ方向移動基板
４２Aの上部に、第２の駆動機構１４Ｂとなるリニアモ
ータ３０Ｘが配設されたＸ方向移動基板４３Aが搭載さ
れた構成とされている。この構成とすることにより、Ｙ
方向移動基板４２ＡとＸ方向移動基板４３Ａをベース基
板４１Ａ上に別個に配設する構成に比べ、全体形状の小
型化を図ることができる。
【０２２７】尚、第２の駆動機構１４Ｂとなるリニアモ
ータ３０Ｘが配設されたＸ方向移動基板４３Aの上部
に、第１の駆動機構１３Ｂとなるリニアモータ３０Ｙが
配設されたＹ方向移動基板４２Aが搭載された構成とす
ることも可能である。この構成としても、全体形状の小
型化を図ることができる。
【０２２８】続いて、第２実施例における第３の駆動機
構１５Ｂについて説明する。第３の駆動機構１５Ｂは、
チルト用モータ３２Ｂ及びベース基板４１Ａ等により構
成されている。ベース基板４１Ａはその両側に回転軸４
４を設けており、この回転軸４４は真空処理室１１に配
設された軸受部４５に軸承されている。よって、ベース
基板４１Ａは、真空処理室１１に揺動可能に軸承されて
いる。
【０２２９】回転軸４４の図中矢印Ｘ２方向端部は、真
空処理室１１から外部に延出しており、この延出部分は
ベルト３４によりチルト用モータ３２Ｂと接続されてい
る。従って、チルト用モータ３２Ｂが駆動することによ
り、ベース基板４１Ａは回転軸４４を中心として揺動す
る。
【０２３０】また、回転軸４４の回転中心は、ウェハプ
ラテン１２に配設されるウェハ２０の中心位置Ｓを通る
よう構成されている。従って、チルト用モータ３２Ｂが
駆動することにより、ウェハプラテン１２（ウェハ２
０）は回転軸４４の中心軸（これをチルト軸３７Ｂとい
う）を中心としてチルト動作を行なう。このチルト軸３
７Ｂは、ウェハプラテン１２の移動方向（本実施例の場
合では、矢印Ｘ１，Ｘ２方向）と平行な構成となってい
る。図３１には、第３の駆動機構１５Ｂにより、ウェハ
プラテン１２が約６０度及び９０度チルトした状態を二
点鎖線により示している。尚、図３２は上記した第２実
施例に係る基板移動装置１０Ｃの変形例である基板移動
装置１０Ｄを示している。これは、先に図２８を用いて
説明した基板移動装置１０Ｂと同様に、第２実施例に係
る基板移動装置１０Ｃにおいてウェハプラテン１２のオ
フセットを取り除いた構成である。
【０２３１】よって、ウェハプラテン１２におけるウェ
ハ２０の装着位置と、ウェハプラテン１２のリニアモー
タ３０Ｘによる移動付勢が行なわれる位置とが一致した
構成となるため、ウェハプラテン１２を移動させても、
ウェハプラテン１２に発生するモーメントを小さくする
ことができる。このため、移動時にウェハプラテン１２
に振動や負荷等が発生することがなくなり、ウェハ２０
に対して精度の高い処理を行なうことが可能となる。
尚、本実施例では、ファラデーカップ３５をウェハプラ
テン１２の両側に配設した構成としている。
【０２３２】図３３乃至図３５は、本発明の第３実施例
である基板移動装置１０Ｅを示している。前記した各実
施例では、第２の駆動機構１４Ａ，１４Ｂとして、リニ
アモータ３０，３０Ｘを用いた構成とした。これに対し
て本実施例では、第２の駆動機構１４Ｃとして流体圧ア
クチュエータ２１０を用いたことを特徴とするもであ
る。
【０２３３】以下、本実施例に係る基板移動装置１０Ｅ
において、第２の駆動機構１４Ｃとして用いられる流体
圧アクチュエータ２１０について説明する。
【０２３４】図３７を参照して、本発明による流体圧ア
クチュエータを、空気圧アクチュエータの場合について
その駆動原理について説明する。図３７において、アク
チュエータ２１０は、両端部を支持体により固定されて
一軸方向に延びるガイド軸２１１と、これに沿って移動
可能なスライダ２１２とを含む。
【０２３５】スライダ２１２は、ガイド軸２１１の周囲
を囲むことができるような筒状体であり、ガイド軸２１
１の外周との間に空間ができるようにされている。ウェ
ハプラテン１２は、このスライダ２１２の上部に配設さ
れている（図３４参照）。
【０２３６】この空間は、圧力室として使用されるもの
であり、この圧力室を軸方向に関して２つのシリンダ室
２１６ａ、２１６ｂに区画する隔壁２１３をスライダ２
１２の内壁に固定している。隔壁２１３もスライダ２１
２と共にガイド軸２１１に沿ってスライド可能である。
【０２３７】スライダ２１２の両端部にはそれぞれ、静
圧空気軸受２１４を設け、これらの静圧空気軸受２１４
には軸受給気系２１５を接続している。静圧空気軸受は
良く知られているので、詳細な構造については説明を省
略する。スライダ２１２の両端部にはまた、２つに区画
されたシリンダ室２１６ａ、２１６ｂにそれぞれ、圧縮
空気を出入り可能にするためのシリンダ給気系２１７
ａ、２１７ｂを接続している。シリンダ給気系２１７
ａ、２１７ｂはそれぞれ、サーボ弁２１８ａ、２１８ｂ
を備え、これらのサーボ弁２１８ａ、２１８ｂは圧縮空
気供給源に接続されている。
【０２３８】このような構成により、静圧空気軸受２１
４に圧縮空気を供給すると、スライダ２１２はガイド軸
２１１に対してわずかに浮上する。ここで、例えばサー
ボ弁２１８ａを圧縮空気供給側、サーボ弁２１８ｂを大
気開放側にすると、隔壁２１３はピストンとして作用し
てスライダ２１２は、図３７中、右方向に移動する。こ
のようにして、サーボ弁２１８ａ、２１８ｂの開度を制
御することにより、スライダ２１２をガイド軸２１１に
対して任意の位置に移動させることができる。
【０２３９】次に、図３６を参照して、上記の駆動原理
を利用したアクチュエータ２１０の一例について説明す
る。この例では、ガイド軸２１１として断面四角形状の
軸体を用い、スライダ２１２もガイド軸１１を挿通可能
な断面四角形状の内部空間を持つ断面四角形状にされて
いる。特に、スライダ２１２の内壁とガイド軸２１１の
外周面との間の隙間はわずかである。また、ガイド軸２
１１の中央部に近い領域において圧力室を形成すること
ができるように、ここではガイド軸２１１を細くしてい
る。スライダ２１２の内壁には、圧力室を２つのシリン
ダ室２１６ａ、２１６ｂに区画するために、ガイド軸２
１１に沿ってスライド可能な隔壁２１３を固定してい
る。以下では、２つに区画されたシリンダ室２１６ａ、
２１６ｂのうち、シリンダ室２１６ａ側の構造について
説明する。シリンダ室２１６ｂ側もまったく同じ構造で
ある。
【０２４０】シリンダ室２１６ａに圧縮空気を出入り可
能にするために、ガイド軸２１１内の中心にその端部か
ら中央部に向けて空気通路２１１−１を設けている。こ
の空気通路２１１−１は、シリンダ室２１６ａに近い部
分で複数に分岐されてシリンダ室２１６ａに連通してお
り、シリンダ室２１６ａ内の圧力分布が均一になるよう
にしている。
【０２４１】ガイド軸２１１の端部における空気通路２
１１−１には、空気配管が接続され、更に、図３７で説
明したサーボ弁が備えられる。スライダ２１２の最大ス
トロークは、シリンダ室２１６ａ、２１６ｂの軸方向寸
法により決まる。
【０２４２】図３８をも参照して、シリンダ室２１６ａ
に近いガイド軸２１１の周囲にはまた、静圧空気軸受２
１４が設けられ、静圧空気軸受２１４の両側に排気部２
１９−１、２１９−２が設けられる。静圧空気軸受２１
４は、ガイド軸２１１の断面形状が矩形状であるので、
その４つの面に設けられる。
【０２４３】排気部２１９−１、２１９−２は、シリン
ダ室２１６ａからの漏れ空気、静圧空気軸受２１４から
の空気を排気するためのものであり、排気を容易にする
ためにガイド軸２１１の周囲に溝を形成し、この溝を通
して排気を行なうようにしている。ガイド軸２１１には
更に、その軸方向に関して静圧空気軸受２１４よりも外
側の位置に真空排気部２１９−３が設けられる。真空排
気部２１９−３を備えるのは、真空チャンバ内での使用
を考慮してのことであり、この真空排気部２１９−３も
排気を容易にするために、ガイド軸２１１の周囲に溝を
形成し、この溝を通して真空排気を行なうようにしてい
る。
【０２４４】静圧空気軸受２１４に圧縮空気を供給する
ために、ガイド軸２１１内にその端部から静圧空気軸受
２１４に至る複数の空気通路２１１−２を設けている。
ガイド軸２１１内にはまた、その端部から排気部２１９
−１、２１９−２の溝に至る複数の排気通路２１１−３
を設けている。
【０２４５】ガイド軸２１１内には更に、その端部から
真空排気部２１９−３の溝に至る排気通路２１１−４を
設けている。この排気通路２１１−４は、真空排気部２
１９−３の溝に、ガイド軸２１１の４つの面毎に穴を設
け、それぞれの穴に連通するようにされるのが望まし
い。なお、図３８では、便宜上、ガイド軸２１１に設け
られた複数種類の通路をすべて実線で示しているが、こ
れらの通路は、ガイド軸２１１内の周方向に関して異な
った位置に設けられることは言うまでもない。
【０２４６】ガイド軸２１１の端部における複数の空気
通路２１１−２には空気配管が接続され、更に圧縮空気
供給源が備えられる。同様に、ガイド軸２１１の端部に
おける複数の排気通路２１１−３には空気配管が接続さ
れ、更に排気用のポンプが備えられる。ガイド軸２１１
の端部における排気通路２１１−４には空気配管が接続
され、更に真空排気用のポンプが備えられる。
【０２４７】図３９は、アクチュエータの別の例を示
す。この例では、ガイド軸２１１’は軸方向に関して同
じ断面形状を有する。
【０２４８】一方、スライダ２１２’を、ガイド軸２１
１’が挿通される２つの部材２１２−１、２１２−２
と、これらの２つの部材２１２−１、２１２−２をカバ
ーしつつ連結している筒状体２１２−３とで構成するこ
とにより、ガイド軸２１１’の中央部の周囲に圧力室を
形成している。
【０２４９】更に、隔壁２１３’を圧力室内においてガ
イド軸２１１’に固定することにより、圧力室を２つの
シリンダ室２１６ａ、２１６ｂに区画している。２つの
部材２１２−１、２１２−２は、筒状体２１２−３と共
に、ガイド軸２１１’に沿って移動可能であり、圧力室
を形成している筒状体２１２−３の内壁は隔壁２１３’
の外周上をスライド可能である。シリンダ室２１６ａ、
２１６ｂに圧縮空気を出入り可能にするための構造、静
圧軸受部２１４、排気部２１９−１、２１９−２、真空
排気部２１９−３及びその回りの構造は、前記の例と同
じで良い。
【０２５０】このアクチュエータは、例えばシリンダ室
２１６ａに圧縮空気が導入されると、スライダ２１２’
が図３９中、左方に移動する点で図１の例と異なるが、
動作原理はまったく同じである。
【０２５１】図４０は、アクチュエータの更に別の例を
示す。この例では、ガイド軸を、互いに中心軸が一致す
るように一定距離を隔てて一端部を対向させた２つの軸
体２２１ａ、２２１ｂから成るようにしている。
【０２５２】２つの軸体２２１ａ、２２１ｂは、矩形状
の断面形状を持つのが好ましい。一方、スライダ２１２
は、２つの軸体２２１ａ、２２１ｂの互いに対向し合う
一端部の間に形成される空間（圧力室）と該一端部から
他端部に向かう所定距離の領域とを内包することができ
るような断面矩形状の内部空間を持つ筒状体から成るよ
うにしている。
【０２５３】更に、前記一端部の間に形成される空間を
軸方向に関して２つのシリンダ室２１６ａ、２１６ｂに
区画する隔壁２１３をスライダ２１２の内壁に設けてい
る。スライダ２１２は、ガイド軸２２１ａ、２２１ｂに
沿って移動可能である。シリンダ室２１６ａ、２１６ｂ
に圧縮空気を出入り可能にするための構造、静圧軸受部
２１４、排気部２１９−１、２１９−２、真空排気部２
１９−３及びその回りの構造は、図３６の例と同じで良
い。
【０２５４】このアクチュエータは、例えばシリンダ室
２１６ａに圧縮空気が導入されると、図３６の例と同様
に、スライダ２１２が図４０中、右方に移動する。した
がって、動作原理は図３６の例とまったく同じである。
尚、上記の説明では、圧縮空気を使用する空気圧アクチ
ュエータの場合について説明したが、圧縮空気のみなら
ず、窒素ガス等の他の気体あるいは水のような液体によ
る流体を使用しても良い。
【０２５５】上記したように、本実施例に係る基板移動
装置１０Ｅでは、第２の駆動機構１４Ｃとして流体圧ア
クチュエータ２１０を用いたことにより、第２の駆動機
構１４Ｃを真空処理室１１内に配設することが可能とな
る。即ち、前記したように流体圧アクチュエータ２１０
は、ガイド軸２１１とこれに沿って移動可能なスライダ
２１２とを有しており、ガイド軸２１１とスライダ２１
２との間に形成される圧力室は２つのシリンダ室２１６
ａ、２１６ｂに画成されている。そして、それぞれのシ
リンダ室２１６ａ、２１６ｂに選択的に供給／排出通路
を通して圧縮流体を流入出させることにより、スライダ
２１２はガイド軸２１１に沿って移動する。
【０２５６】この圧縮流体は、シリンダ室２１６ａ、２
１６ｂから真空処理室１１内に流入することはないた
め、流体圧アクチュエータ２１０を設けても真空処理室
１１内の真空度が低下するようなことはない。また、流
体圧アクチュエータ２１０は圧縮流体によりスライダ２
１２を移動させるため、駆動部分において発熱はほとん
どない。
【０２５７】更に、圧縮流体の圧力を適宜制御すること
により、スライダ２１２を高速移動させることが可能で
ある。よって、ウェハプラテン１２を第１実施例と同様
に高速（周波数で１Hz以上20Hz以下、移動速度で１ｍ／
Ｓ以上５０ｍ／Ｓ以下）で往復直線移動させることがで
き、処理のスループットを向上させることができる。
【０２５８】図４１は、本発明の第４実施例である基板
移動装置１０Ｆを示している。前記した第３実施例に係
る基板移動装置１０Ｅでは、ガイド軸２１１はその両端
においてテーブル２４に支持されていた。これに対し、
本実施例では、ガイド軸２１１Ａの図中矢印Ｘ２方向側
の端部のみがテーブル２４に固定された、片持ち梁構造
とされている。このため、スライダ２１２の図中矢印Ｘ
１方向端部は支持筒４７により支持された構成とされて
いる。
【０２５９】このように、ガイド軸２１１Ａを片持ち梁
構造とすることにより、第２の駆動機構１４Ｄ（流体圧
アクチュエータ）の小型化を図ることができ、結果的に
真空処理室１１の小型化を図ることができる。
【０２６０】図４２は、本発明の第５実施例である基板
移動装置１０Ｇを示している。前記した各実施例では、
ウェハプラテン１２のウェハ装着面１２ａが鉛直方向
（図中、矢印Ｙ１，Ｙ２方向）を向くよう構成されてい
た。これに対し、本実施例に係る基板移動装置１０Ｇで
は、ウェハ装着面１２ａが水平方向（図中、矢印Ｘ１，
Ｘ２，Ｚ１，Ｚ２方向）を向くよう構成したものであ
る。こにように、本発明はウェハ装着面１２ａが水平方
向とされたウェハプラテン１２に対しても適用すること
が可能であり、前記した各実施例と同様の効果を実現す
ることができる。
【０２６１】図４３及び図４４は、本発明の第６実施例
である基板移動装置１０Ｈを示している。本実施例に係
る基板移動装置１０Ｈは、前記した各実施例に設けられ
ていた第１の駆動機構１３Ａ，１３Ｂは設けられて折ら
ず、第２の駆動機構１４Ａのみを有した構成とされてい
る。また、ＩＢはスポット状（小径の円状）の照射では
なく、少なくともウェハ２０の直径以上の長さを有し
た、長楕円状の照射範囲を有したビームとされている。
この構成のＩＢを用いることにより、ウェハプラテン１
２に装着されたウェハ２０には、ウェハプラテン１２を
図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に移動させなくても、常にＩＢ
はＹ１，Ｙ２方向に照射された状態となる。
【０２６２】そこで、本実施例では上記した他の実施例
ではＩＢがスポット状であるため設けられていた第１の
駆動機構１３Ａ，１３Ｂを無くし、第２の駆動機構１４
Ａのみを配設した構成とした。これにより、基板移動装
置１０Ｈの構成の簡単化及び小型化を図ることができ
る。
【０２６３】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を実現することができる。
【０２６４】請求項１乃至請求項５記載の発明によれ
ば、第２の駆動機構により基台は真空処理室内で高速に
往復移動できるため、高いスループットで被処理基板に
対し所定の処理を実施することができる。
【０２６５】また、請求項６乃至請求項１５記載の発明
によれば、第２の駆動機構として流体圧アクチュエータ
或いはリニアモータを用いたことにより、第２の駆動機
構を真空処理室内に配設することが可能となる。
【０２６６】また、請求項１６乃至請求項１８記載の発
明によれば、処理時における被処理基板の向きに自由度
を持たせることができるため、処理に適正な向きで被処
理基板に対し処理を行なうことが可能となり、良好な処
理を行なうことができる。
【０２６７】また、請求項１９及び請求項２０記載の発
明によれば、被処理基板を回転させた状態で処理を行な
うことが可能となるため、被処理基板に対しムラのない
均一な処理を行なうことが可能となる。
【０２６８】また、請求項２１記載の発明によれば、被
処理基板の処理面が鉛直方向となるため、被処理基板上
の塵埃は落下し、よって被処理基板に塵埃が付着するこ
とを防止できる。
【０２６９】また、請求項２２記載の発明によれば、基
台が被処理基板を装着する手段として静電電吸着を用い
るため、真空環境である真空処理室内であっても被処理
基板を基台に確実に装着することができる。
【０２７０】また、請求項２３記載の発明によれば、被
処理基板に対する処理の実施中に、被処理基板が熱によ
り変質或いは変形してしまうことを防止できる。
【０２７１】また、請求項２４記載の発明によれば、基
台に被処理基板を１枚のみ装着する構成（いわゆる枚葉
式）としたことにより、処理精度の向上及び真空処理室
の小型化を図ることができる。
【０２７２】また、請求項２５記載の発明によれば、処
理精度及び真空処理室の小型化を大きく低下させること
なく、被処理基板に対する処理能力を向上させることが
できる。
【０２７３】また、請求項２６乃至請求項２８記載の発
明によれば、第２の駆動機構によるストロークを短スト
ローク化することができ、処理時間の短縮を図ることが
できる。
【０２７４】また、請求項２９記載の発明によれば、被
処理基板の装着位置の近傍に駆動機構が存在しない構成
とすることができ、例えば被処理基板の近傍に、被処理
基板に対する処理状態を検出する検出手段等を設けるこ
とが可能となる。
【０２７５】また、請求項３０記載の発明によれば、移
動時に基台に発生するモーメントを小さくすることがで
き、これに伴い移動時に基台に振動等が発生することが
なくなり、精度の高い処理を行なうことが可能となる。
【０２７６】上記の請求項３１及び請求項３２記載の発
明によれば、第１及び第２の駆動機構全体としての形状
を小さくすることができ、基板移動装置の小型化を図る
ことができる。
【０２７７】また、請求項３３記載の発明によれば、第
１の駆動機構による基台の移動と第２の駆動機構により
基台の移動を同期させることが可能となり、被処理基板
に対して処理を行なう際、無駄のない効率的な基台の移
動を行なうことが可能となる。
【０２７８】また、請求項３４記載の発明によれば、基
台は真空処理室内で往復移動される。
【０２７９】また、請求項３５記載の発明によれば、被
処理物の外形形状に合わせて、必要等速区間を調整でき
るため、処理時間の短縮を図ることができる。
【０２８０】また、請求項３６記載の発明によれば、速
度変化が大きい変換点において、基台に過大な振動やモ
ーメントが印加されることを防止することができる。
【０２８１】また、請求項３７記載の発明によれば、基
台の移動軌跡は、のこぎり歯状の移動軌跡となる。
【０２８２】また、請求項３８記載の発明によれば、の
こぎり歯状とされた移動軌跡の歯の高さ（隣接する移動
軌跡のピッチ）を変更することができ、基台の移動軌跡
の設定における自由度を向上させることができる。
【０２８３】また、請求項３９記載の発明によれば、基
台の移動軌跡は、ステップ状の移動軌跡となる。
【０２８４】また、請求項４０記載の発明によれば、ス
テップ状とされた移動軌跡の隣接する移動軌跡のピッチ
を変更することができ、基台の移動軌跡の設定における
自由度を向上させることができる。
【０２８５】また、請求項４１記載の発明によれば、直
線移動中に第１の駆動機構による間欠的な基台の移動が
行なわれることを防止でき、よって被処理基板に対し、
安定した処理を実施することができる。
【０２８６】また、請求項４２記載の発明によれば、安
定した処理を行いうる等速移動領域で被処理基板に対し
て処理を実施できるため、安定した精度の高い処理を実
施することができる。
【０２８７】また、請求項４３及び請求項４４記載の発
明によれば、基台はリニアガイドに案内されるため、基
台の安定した円滑な移動を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である基板移動装置を平面
から見た断面図である。
【図２】本発明の第１実施例である基板移動装置を正面
から見た断面図である。
【図３】本発明の第１実施例である基板移動装置を側面
から見た断面図である。
【図４】本発明の第１実施例である基板移動装置に設け
られるウェハプラテンを説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施例である基板移動装置に設け
られるリニアモータを示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施例である基板移動装置に設け
られるリニアモータを部分的に示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施例である基板移動装置に設け
られるリニアモータのコイル冷却ジャケット内に収納さ
れるコイル片を示す斜視図である。
【図８】図７に示すコイル片を複数組み合わせて構成し
たコイルを示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施例である基板移動装置に設け
られるコイル片の巻き取り装置の概略を示す斜視図であ
る。
【図１０】図９に示すコイル片の巻き取り装置に配設さ
れる巻き型の構成を示す正面図、平面図、及び断面図で
ある。
【図１１】図９に示すコイル片の巻き取り装置により実
施される導線の巻回工程を説明するための図である。
【図１２】コイルを製造するときに使用する成形具を示
す分解斜視図である。
【図１３】コイルを製造するときに使用する第１成形器
の構造を分解して示す正面図、平面図、側面図である。
【図１４】図９に示す実施例に対する他実施例における
第１成形器に第２成形器が組み合わされる状態を分解し
て示す平面図である。
【図１５】図１４に示す状態に更に成形具を組み合わせ
て用いられる状態を分解して示す正面図及び側面図であ
る。
【図１６】コイルの縦断面図である。
【図１７】リニアモータのコイル及び磁石ユニットの配
置を示す平面図である。
【図１８】コイル冷却ジャケット内におけるコイルの冷
却構造を示す斜視図である。
【図１９】コイル冷却ジャケットのシール構造を示す斜
視図である。
【図２０】コイル冷却ジャケットのシール構造を示す斜
視図である。
【図２１】図５に示したリニアモータの変形例であるリ
ニアモータの平面図及び側面図である。
【図２２】図２１に示すリニアモータの断面図である。
【図２３】制御装置により実施される第１及び第２の駆
動機構の第１制御例を説明するためのタイミングチャー
ト及びウェハの相対的な移動軌跡図である。
【図２４】制御装置により実施される第１及び第２の駆
動機構の第２制御例を説明するためのタイミングチャー
ト及びウェハの相対的な移動軌跡図である。
【図２５】制御装置により実施される第１及び第２の駆
動機構の第３制御例を説明するためのタイミングチャー
ト及びウェハの相対的な移動軌跡図である。
【図２６】制御装置により実施される第１及び第２の駆
動機構の第４制御例を説明するためのタイミングチャー
ト及びウェハの相対的な移動軌跡図である。
【図２７】ウェハプラテンに複数のウェハを搭載する各
種態様を示す図である。
【図２８】第１実施例の変形例である基板移動装置を正
面から見た断面図である。
【図２９】本発明の第２実施例である基板移動装置を平
面視した断面図である。
【図３０】本発明の第２実施例である基板移動装置を正
面から見た断面図である。
【図３１】本発明の第２実施例である基板移動装置を側
面から見た断面図である。
【図３２】第２実施例の変形例である基板移動装置を正
面から見た断面図である。
【図３３】本発明の第３実施例である基板移動装置を平
面視した断面図である。
【図３４】本発明の第３実施例である基板移動装置を正
面から見た断面図である。
【図３５】本発明の第３実施例である基板移動装置を側
面から見た断面図である。
【図３６】本発明の第３実施例である基板移動装置に設
けられる流体圧アクチュエータの構造を示す部分断面図
である。
【図３７】図３６に示された流体圧アクチュエータの原
理を説明するための図である。
【図３８】図３６に示された流体圧アクチュエータの要
部を拡大して示す図である。
【図３９】図３６に示された流体圧アクチュエータの第
１変形例を示す図である。
【図４０】図３６に示された流体圧アクチュエータの第
２変形例を示す図である。
【図４１】本発明の第４実施例である基板移動装置を正
面から見た断面図である。
【図４２】本発明の第５実施例である基板移動装置を側
面から見た断面である。
【図４３】本発明の第６実施例である基板移動装置を正
面から見た断面である。
【図４４】本発明の第６実施例である基板移動装置を側
面から見た断面である。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｈ 基板移動装置 １１ 真空処理室 １１Ａ イオンビーム導入口 １１Ｂ 上部凸部 １２ ウェハプラテン １３Ａ，１３Ｂ 第１の駆動機構 １４Ａ〜１４Ｄ 第２の駆動機構 １５Ａ，１５Ｂ 第３の駆動機構 １６ 第４の駆動機構 ２０ ウェハ ２１ Ｙ方向駆動モータ ２２ 昇降機構 ２３ 係合部 ２４ テーブル ２５ 支柱 ２６ エアベアリング ２７ 差動排気部 ２８ 噴出し部 ２９ 集合ケーブル ３０，３０Ｘ，３０Ｙ，５００ リニアモータ ３１ ケーブルベア ３２Ａ，３２Ｂ チルト用モータ ３３，３４ ベルト ３５ ファラデーカップ ３６ フランジ ３７Ａ，３７Ｂ チルト軸 ４０ 制御装置 ４１ ベース基板 ４２ Ｙ方向移動基板 ４３ Ｘ方向移動基板 ４４ 回転軸 ４５ 軸受部 ４６ リニアガイド ４７ 支持筒 ５０ 静電チャック用電極 ５１ 冷却用配管 ５３ 固定台 １４０ コイル １４６ コイル片 １４６Ａ 連結導体部 １４６Ｂ 有効導体部 １３２ コイルユニット １３４ 磁石ユニット １３６ 磁石 １４４ コイル冷却ジャケット １５１ シェル部 １５７ 蓋部 １７０ 第１プレート １７１ 弾性部材 １７２ 第２プレート １７４ 調整ボルト １７５ 開□ １７８ 機構 ２１０ アクチュエータ ２１１ ガイド軸 ２１２ スライダ ２１３ 隔壁 ２１４ 静圧空気軸受 ２１６ａ，２１６ｂ シリンダ室 ２１８ａ，２１８ｂ サーボ弁 ２１９−１，２１９−２ 排気部 ２１９−３ 真空排気部 ３２０ 導線送り出し機 ３３０ 巻き線機 ３４０ 巻き型 ３４２ 第１ピース ３４２ａ 第１巻回部 ３４２ｂ 折り返し部 ３４４ 第２ピース ３４４ａ 第２巻回部 ３４４ｂ 折り返し部 ３５０ 第１回転機構 ３５２ 第２回転機構 ３７０ 成形具 ３８０ 第１成形器 ３９０ 第２成形器 ４００ 成形具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｌ ５０２Ｊ (72)発明者 榊 和敏 神奈川県横須賀市夏島町19番地 住友重機 械工業株式会社横須賀製造所内 Ｆターム(参考） 2F078 CA01 CB03 CB13 CC07 CC20 3H081 AA02 AA34 BB01 BB03 CC23 DD12 DD33 DD40 HH04 5F031 CA02 FA01 FA02 FA07 FA09 GA09 GA37 GA48 GA49 HA01 HA16 HA19 HA38 HA42 HA45 HA57 HA58 HA59 LA02 LA03 LA04 LA08 LA12 LA13 LA15 LA18 MA27 MA31 MA32 NA05 PA02 PA04 5F046 CC01 CC17 5F056 CB23 EA14

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基台に装着された被処理基板を真空処理
    室内で移動させる基板移動装置であって、 前記基台を移動させる第１の駆動機構と、 前記真空処理室内に配設されており、前記基台を前記第
    １の駆動機構による往復移動方向と直交する方向に前記
    第１の駆動機構による移動速度よりも高速で往復移動さ
    せる第２の駆動機構とを具備することを特徴とする基板
    移動装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の基板移動装置であって、 前記第１及び第２の駆動機構は、前記基台を往復直線移
    動させる構成であることを特徴とする基板移動装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の基板移動装置で
    あって、 前記第２の駆動機構による前記基台の直線往復移動の周
    波数を１Hz以上、20Hz以下に設定したことを特徴とする
    基板移動装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または２記載の基板移動装置で
    あって、 前記第２の駆動機構による前記基台の直線往復移動の移
    動速度を１ｍ／Ｓ以上、５０ｍ／Ｓ以下に設定したこと
    を特徴とする基板移動装置。
  5. 【請求項５】 請求項３または４記載の基板移動装置で
    あって、 前記往復直線移動における直線等速移動領域における速
    度の精度が、0.01パーセント以上、１パーセント以内で
    あることを特徴とする基板移動装置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
    基板移動装置であって、 前記第２の駆動機構として流体圧アクチュエータを用い
    たことを特徴とする基板移動装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の基板移動装置であって、 前記流体圧アクチュエータは、一軸方向に延びるガイド
    軸とこれに沿って移動可能なスライダとを含み、 前記ガイド軸の周囲と前記スライダとの間に圧力室を形
    成すると共に、該圧力室を軸方向に関して２つのシリン
    ダ室に区画する隔壁を前記スライダまたは前記ガイド軸
    の一方に設け、 ２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、前記ガイド軸
    内に設けられた供給／排出通路を通して圧縮流体を出入
    り可能にする構成とされていることを特徴とする基板移
    動装置。
  8. 【請求項８】 請求項６記載の基板移動装置であって、 前記流体圧アクチュエータは、ガイド軸とこれに沿って
    移動可能なスライダとを含み、 前記ガイド軸は、互いに中心軸が一致するように一定距
    離を隔てて一端部を対向させた２つの軸体から成り、 前記スライダは、前記２つの軸体の互いに対向し合う前
    記一端部の間に形成される空間と該一端部から他端部に
    向かう所定距離の領域とを内包する筒状体から成り、 前記一端部の間に形成される空間を軸方向に関して２つ
    のシリンダ室に区画する隔壁を前記スライダの内壁に設
    け、２つに区画されたシリンダ室にそれぞれ、前記ガイ
    ド軸内に設けられた供給／排出通路を通して圧縮流体を
    出入り可能にした構成とされていることを特徴とする基
    板移動装置。
  9. 【請求項９】 請求項７または８記載の基板移動装置で
    あって、 前記シリンダ室の両側であって前記ガイド軸と前記スラ
    イダとの間にそれぞれ軸受及び前記シリンダ室からの漏
    れ流体を排出するための排出部を設け、前記ガイド軸内
    にはその端部から前記排出部に至る排出通路を設けたこ
    とを特徴とする基板移動装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載
    の基板移動装置であって、 前記第２の駆動機構としてリニアモータを用いたことを
    特徴とする基板移動装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の基板移動装置であっ
    て、 前記リニアモータは、磁石が固定子として配設され、コ
    イルが可動子として配設された構成であることを特徴と
    する基板移動装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の基板移動装置であっ
    て、 前記リニアモータは、磁石が可動子として配設され、コ
    イルが固定子として配設された構成であることを特徴と
    する基板移動装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１０乃至１２のいずれか１項に
    記載の基板移動装置であって、 前記リニアモータは、複数のコイル片を組み合わせて形
    成されたコイルを内部に収容すると共に、該コイルをそ
    の周囲に冷媒を流して冷却可能とする密閉容器を具備す
    ることを特徴とする基板移動装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１０乃至１３のいずれか１項に
    記載の基板移動装置であって、 前記リニアモータに配設される前記コイル片の形状を全
    体がほぼリング形状となるよう構成し、 かつ、前記矩形の対向する２辺により構成されて前記基
    台の推力発生に寄与する有効導体部と、前記矩形の他の
    対向する２辺により構成されて前記有効導体部を結ぶ連
    結導体部とを有する構成としたことを特徴とする基板移
    動装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１３または１４記載の基板移動
    装置であって、 前記コイル片は、 該コイル片の素材となる導線が送り出される方向をＺ
    軸、該Ｚ軸と垂直な平面内において直交する軸をそれそ
    れＸ軸、Ｙ軸と定義し、且つ、前記矩形の頂点相当位置
    に導線の係止部を有し導線をほぼ矩形状に巻き取る際に
    そのベー-スとなる巻き型を、該巻き型の中心が前記Ｘ
    軸、Ｙ軸の原点に一致するようにして配置した上で前記
    導線をＺ軸方向に送り出し、 Ｚ軸方向に送り出された１本の導線を前記係止部の１ヵ
    所に係止させた状態で、前記巻き型を、前記Ｘ軸を回転
    中心として１８０度回転させる第１回転工程と該第１回
    転工程によって導線が隣接する係止部に係止され得る状
    態を形成した上で、前記巻き型を、前記Ｙ軸を中心とし
    て１８０度回転させる第２回転工程と、 該第２回転工程によって導線が次に隣接する係止部に係
    止され得る状態を形成した上で、前記巻き型を、前記Ｘ
    軸を中心として１８０度回転させる第３回転工程と、 該第３回転工程によって導線が更に次に隣接する係止部
    に係止され得る状態を形成した上で、前記巻き型を、前
    記Ｙ軸を中心として１８０度回転させる第４回転工程と
    を繰り返して導線を順次巻き型に巻き付けてゆくことに
    より形成されることを特徴とする基板移動装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１乃至１４のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台を、前記第１の駆動機構による前記基台の移動
    方向と平行なチルト軸、又は／及び前記第２の駆動機構
    による前記基台の移動方向と平行なチルト軸を中心とし
    て回転させ任意角度で停止させる第３の駆動機構を設け
    たことを特徴とする基板移動装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１乃至１５のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台を、鉛直方向に平行なチルト軸を中心として任
    意角度で停止可能に回転させ位置決め停止させる第３の
    駆動機構を設けたことを特徴とする基板移動装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１６または１７記載の基板移動
    装置であって、 前記チルト軸が、前記被加工基板の中心点を通るよう構
    成したことを特徴とする基板移動装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１乃至１８のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台の前記被処理基板が装着される装着面に略垂直
    な軸を中心として、前記基台を回転及び位置決め停止さ
    せる第４の駆動機構を設けたことを特徴とする基板移動
    装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１９記載の基板移動装置であっ
    て、 前記垂直な軸が、前記被加工基板の中心点を通るよう構
    成したことを特徴とする基板移動装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１乃至２０のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台は、前記被処理基板の基準取付状態において、
    該被処理基板をその処理面が鉛直方向となるよう取り付
    けられる構成とされていることを特徴とする基板移動装
    置。
  22. 【請求項２２】 請求項１乃至２１のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台は、前記被処理基板を静電吸着により装着する
    構成であることを特徴とする基板移動装置。
  23. 【請求項２３】 請求項１乃至２２のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台に冷却機構を設けたことを特徴とする基板移動
    装置。
  24. 【請求項２４】 請求項１乃至２３のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台は、前記被処理基板を１枚のみ装着する構成で
    あることを特徴とする基板移動装置。
  25. 【請求項２５】 請求項１乃至２３のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台は、２枚以上９枚以下のいずれかの枚数の前記
    被処理基板を装着する構成であることを特徴とする基板
    移動装置。
  26. 【請求項２６】 請求項１乃至２５のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記第２の駆動機構のストロークは、処理に必要な長さ
    に前記基台が進行方向を変換するのに要するリターン領
    域幅を加算した長さであることを特徴とする基板移動装
    置。
  27. 【請求項２７】 請求項２６記載の基板移動装置であっ
    て、 前記処理に必要な長さとは、被処理物の処理方向に対す
    る長さであることを特徴とする基板移動装置。
  28. 【請求項２８】 請求項２６記載の基板移動装置であっ
    て、 前記処理に必要な長さとは、被処理物上における実際に
    処理が実施される領域の処理方向に対する長さであるこ
    とを特徴とする基板移動装置。
  29. 【請求項２９】 請求項１乃至２８のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台における前記被処理基板の装着位置は、前記第
    １の駆動機構及び第２の駆動機構により直接的に移動が
    行なわれる位置に対しオフセットした位置に設定されて
    いることを特徴とする基板移動装置。
  30. 【請求項３０】 請求項１乃至２８のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台における前記被処理基板の装着位置は、前記第
    １の駆動機構及び第２の駆動機構により直接的に移動が
    行なわれる位置と一致した位置に設定されていることを
    特徴とする基板移動装置。
  31. 【請求項３１】 請求項１乃至３０のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記第２の駆動機構は、前記第１の駆動機構上に搭載さ
    れていることを特徴とする基板移動装置。
  32. 【請求項３２】 請求項１乃至３０のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記第１の駆動機構は、前記第２の駆動機構上に搭載さ
    れていることを特徴とする基板移動装置。
  33. 【請求項３３】 請求項１乃至３２のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構とを駆動制御
    する駆動制御手段を設けたことを特徴とする基板移動装
    置。
  34. 【請求項３４】 請求項３３記載の基板移動装置であっ
    て、 前記駆動制御手段は、前記第２の駆動機構が前記基台を
    高加減速移動させるモードと前記基台を等速移動させる
    モードとを交番的に実施するよう制御することを特徴と
    する基板移動装置。
  35. 【請求項３５】 請求項３４記載の基板移動装置であっ
    て、 前記第２の駆動機構による等速移動の等速区間幅を、前
    記被処理基板の外形形状に依存する処理に必要な最小ス
    トロークに合わせて設定すると共に、該等速区間幅を前
    記被処理基板の処理前に設定変更可能な構成としたこと
    を特徴とする基板移動装置。
  36. 【請求項３６】 請求項３４記載の基板移動装置であっ
    て、 前記駆動制御手段は、前記高加減速移動させるモードと
    前記等速移動させるモードとの変換点において、前記基
    台の移動速度変化を平滑化する制御を実施することを特
    徴とする基板移動装置。
  37. 【請求項３７】 請求項３３乃至３６のいずれか１項に
    記載の基板移動装置であって、 前記駆動制御手段は、前記基台を連続的に等速移動させ
    るよう前記第１の駆動機構を制御することを特徴とする
    基板移動装置。
  38. 【請求項３８】 請求項３７記載の基板移動装置であっ
    て、 前記駆動制御手段は、前記第１の駆動機構による前記基
    台の等速移動速度を変更可能な構成とされていることを
    特徴とする基板移動装置。
  39. 【請求項３９】 請求項３３乃至３６のいずれか１項に
    記載の基板移動装置であって、 前記駆動制御手段は、前記第２の駆動機構による往復移
    動に基づき、前記基台が間欠的に移動させるよう前記第
    １の駆動機構を制御することを特徴とする基板移動装
    置。
  40. 【請求項４０】 請求項３９記載の基板移動装置であっ
    て、 前記駆動制御手段は、第１の駆動機構による前記基台の
    移動距離を変更可能な構成とされていることを特徴とす
    る基板移動装置。
  41. 【請求項４１】 請求項３９または４０記載の基板移動
    装置であって、 前記駆動制御手段は、前記第１の駆動機構による前記基
    台の間欠的な移動を、前記第２の駆動機構が前記基台を
    高加減速移動させるモードを実施している間に実施する
    よう制御することを特徴とする基板移動装置。
  42. 【請求項４２】 請求項３４乃至４１のいずれか１項に
    記載の基板移動装置であって、 前記駆動制御手段は、前記被処理基板に対する処理と、
    前記第２の駆動機構で前記基台を等速移動させるモード
    とが同期するよう制御することを特徴とする基板移動装
    置。
  43. 【請求項４３】 請求項１乃至４２のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 前記基台はリニアガイドに案内されて移動することを特
    徴とする基板移動装置。
  44. 【請求項４４】 請求項４３記載の基板移動装置であっ
    て、 前記リニアガイドは空気または磁気ベアリングを用いて
    いることを特徴とする基板移動装置。
  45. 【請求項４５】 請求項１乃至４４のいずれか１項に記
    載の基板移動装置であって、 ビーム加工装置、露光装置、及びイオン注入装置から選
    択される一の装置に組み込まれてなることを特徴とする
    基板移動装置。
  46. 【請求項４６】 被処理基板が装着された基台を、所定
    の方向に高速移動させる移動機構のみを真空処理室内に
    配設したことを特徴とする基板移動装置。
JP2001310397A 2001-10-05 2001-10-05 基板移動装置 Expired - Fee Related JP4061044B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001310397A JP4061044B2 (ja) 2001-10-05 2001-10-05 基板移動装置
US10/228,047 US6925355B2 (en) 2001-10-05 2002-08-27 Substrate transfer device
GB0220093A GB2382924B (en) 2001-10-05 2002-08-29 Substrate transfer device
US11/110,845 US7239939B2 (en) 2001-10-05 2005-04-21 Substrate transfer device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001310397A JP4061044B2 (ja) 2001-10-05 2001-10-05 基板移動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003115527A true JP2003115527A (ja) 2003-04-18
JP4061044B2 JP4061044B2 (ja) 2008-03-12

Family

ID=19129374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001310397A Expired - Fee Related JP4061044B2 (ja) 2001-10-05 2001-10-05 基板移動装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6925355B2 (ja)
JP (1) JP4061044B2 (ja)
GB (1) GB2382924B (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005076492A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toppan Printing Co Ltd 間接流体式ダイヤフラムポンプ
JP2005086029A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Canon Inc 位置決めステージ装置及び露光装置並びに半導体デバイスの製造方法
JP2007129214A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Fei Co ステージ組立体、そのようなステージ組立体を含む粒子光学装置、及び、そのような装置において試料を処理する方法
JP2007519229A (ja) * 2003-12-04 2007-07-12 アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド イオンビーム注入装置用のアンビリカルコード設備の連結装置
US7851769B2 (en) 2007-10-18 2010-12-14 The Regents Of The University Of California Motorized manipulator for positioning a TEM specimen
US7884326B2 (en) 2007-01-22 2011-02-08 Fei Company Manipulator for rotating and translating a sample holder
JP2011522397A (ja) * 2008-04-25 2011-07-28 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 真空内使用のためのロボット
JP2014007313A (ja) * 2012-06-26 2014-01-16 Ulvac Japan Ltd 基板保持装置、基板処理装置
JP2016529733A (ja) * 2013-08-30 2016-09-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 基板支持システム
JP2018046285A (ja) * 2011-09-06 2018-03-22 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 反射電子ビームリソグラフィ用リニアステージ
JP2019218621A (ja) * 2018-06-22 2019-12-26 東京エレクトロン株式会社 基板載置台及び成膜装置

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4061044B2 (ja) * 2001-10-05 2008-03-12 住友重機械工業株式会社 基板移動装置
KR100407579B1 (ko) * 2001-11-22 2003-11-28 삼성전자주식회사 이온 주입 시스템의 웨이퍼 홀딩 장치
US7288859B2 (en) * 2004-01-30 2007-10-30 Nikon Corporation Wafer stage operable in a vacuum environment
JP4251453B2 (ja) * 2004-02-23 2009-04-08 日新イオン機器株式会社 イオン注入方法
US7112808B2 (en) * 2004-02-25 2006-09-26 Axcelis Technologies, Inc. Wafer 2D scan mechanism
KR101123532B1 (ko) * 2004-04-05 2012-03-12 액셀리스 테크놀로지스, 인크. 이온 빔을 통해 공작물을 왕복 운동하는 방법
JP4840607B2 (ja) * 2004-04-09 2011-12-21 アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド ばねと釣合重りを用いて往復回転運動を行うウエハ走査システム
US7119343B2 (en) * 2004-05-06 2006-10-10 Axcelis Technologies, Inc. Mechanical oscillator for wafer scan with spot beam
WO2006023595A2 (en) 2004-08-18 2006-03-02 New Way Machine Components, Inc. Moving vacuum chamber stage with air bearing and differentially pumped grooves
US20060097196A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Axcelis Technologies Inc. Dose uniformity during scanned ion implantation
WO2006069361A2 (en) * 2004-12-22 2006-06-29 Intelligent Hospital Systems Ltd. Automated pharmacy admixture system (apas)
US7566886B2 (en) * 2006-08-14 2009-07-28 Axcelis Technologies, Inc. Throughput enhancement for scanned beam ion implanters
JP4908306B2 (ja) * 2007-05-10 2012-04-04 株式会社ダイヘン 搬送装置
IL183692A0 (en) * 2007-06-05 2007-09-20 Nova Measuring Instr Ltd Apparatus and method for substrates handling
TWI396249B (zh) * 2009-03-02 2013-05-11 Inotera Memories Inc 晶圓離子佈值機之移動模組
NL2004770A (nl) * 2009-05-29 2010-11-30 Asml Holding Nv Lithographic apparatus and method for illumination uniformity correction and uniformity drift compensation.
TWI436831B (zh) * 2009-12-10 2014-05-11 Orbotech Lt Solar Llc 真空處理裝置之噴灑頭總成
US8459276B2 (en) 2011-05-24 2013-06-11 Orbotech LT Solar, LLC. Broken wafer recovery system
CN103795198B (zh) * 2014-03-05 2017-04-26 王九龙 四u形线圈绕线机
US9611542B2 (en) * 2015-05-01 2017-04-04 Linco Technology Co., Ltd. Film deposition system having a substrate carrier and a cooling device
WO2018213825A1 (en) 2017-05-19 2018-11-22 Massachusetts Institute Of Technology Transport system having a magnetically levitated transportation stage
US11393706B2 (en) 2018-04-20 2022-07-19 Massachusetts Institute Of Technology Magnetically-levitated transporter
JP2022513448A (ja) 2018-12-17 2022-02-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 封入のためのｐｖｄ指向性堆積
CN111722263B (zh) * 2020-06-15 2022-08-23 电子科技大学 一种用于大功率电子束束斑测量的法拉第杯设计
CN112309914B (zh) * 2020-10-09 2022-09-02 江西铭源电气有限公司 一种键合金丝用微管
CN114789580A (zh) * 2021-01-25 2022-07-26 南京以太通信技术有限公司 内衬粘合机构、方法及包装盒的自动化生产设备

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4228358A (en) * 1979-05-23 1980-10-14 Nova Associates, Inc. Wafer loading apparatus for beam treatment
JPS5953659B2 (ja) * 1980-04-11 1984-12-26 株式会社日立製作所 真空室中回転体の往復動機構
US4560880A (en) 1983-09-19 1985-12-24 Varian Associates, Inc. Apparatus for positioning a workpiece in a localized vacuum processing system
US4745287A (en) * 1986-10-23 1988-05-17 Ionex/Hei Ion implantation with variable implant angle
US4899059A (en) * 1988-05-18 1990-02-06 Varian Associates, Inc. Disk scanning apparatus for batch ion implanters
US5003183A (en) * 1989-05-15 1991-03-26 Nissin Electric Company, Limited Ion implantation apparatus and method of controlling the same
JP3133307B2 (ja) * 1989-10-13 2001-02-05 株式会社日立製作所 電子顕微鏡
JP2619565B2 (ja) 1990-11-05 1997-06-11 株式会社日立製作所 電子ビーム描画装置
US5229615A (en) * 1992-03-05 1993-07-20 Eaton Corporation End station for a parallel beam ion implanter
US5623853A (en) 1994-10-19 1997-04-29 Nikon Precision Inc. Precision motion stage with single guide beam and follower stage
US6134981A (en) * 1999-12-03 2000-10-24 Nikon Research Corporation Of America Precision scanning apparatus and method with fixed and movable guide members
US5898179A (en) 1997-09-10 1999-04-27 Orion Equipment, Inc. Method and apparatus for controlling a workpiece in a vacuum chamber
US6252705B1 (en) 1999-05-25 2001-06-26 Schlumberger Technologies, Inc. Stage for charged particle microscopy system
JP2001050212A (ja) 1999-08-09 2001-02-23 Sumitomo Heavy Ind Ltd 流体圧アクチュエータ
KR100298587B1 (ko) * 1999-11-22 2001-11-05 윤종용 이온 주입 장치
EP1128216B1 (en) * 2000-02-21 2008-11-26 Sharp Kabushiki Kaisha Precision stage device
JP2001257143A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Nikon Corp ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP3459978B2 (ja) 2000-03-29 2003-10-27 住友重機械工業株式会社 リニアモータ用のコイルユニット
JP2001346365A (ja) 2000-06-01 2001-12-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd リニアモータ用コイルユニットの単体コイル、その巻き取り、成型方法及び装置、及びコイルユニットの成形、製造方法
US6583597B2 (en) * 2000-07-07 2003-06-24 Nikon Corporation Stage apparatus including non-containing gas bearings and microlithography apparatus comprising same
US20020125446A1 (en) * 2001-02-20 2002-09-12 Vanderpot John W. Substrate positioning system
US6556887B2 (en) * 2001-07-12 2003-04-29 Applied Materials, Inc. Method for determining a position of a robot
JP4061044B2 (ja) * 2001-10-05 2008-03-12 住友重機械工業株式会社 基板移動装置
US6710360B2 (en) * 2002-07-10 2004-03-23 Axcelis Technologies, Inc. Adjustable implantation angle workpiece support structure for an ion beam implanter

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005076492A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toppan Printing Co Ltd 間接流体式ダイヤフラムポンプ
JP4635420B2 (ja) * 2003-08-29 2011-02-23 凸版印刷株式会社 間接流体式ダイヤフラムポンプ
JP2005086029A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Canon Inc 位置決めステージ装置及び露光装置並びに半導体デバイスの製造方法
JP2007519229A (ja) * 2003-12-04 2007-07-12 アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド イオンビーム注入装置用のアンビリカルコード設備の連結装置
JP2007129214A (ja) * 2005-11-01 2007-05-24 Fei Co ステージ組立体、そのようなステージ組立体を含む粒子光学装置、及び、そのような装置において試料を処理する方法
US7884326B2 (en) 2007-01-22 2011-02-08 Fei Company Manipulator for rotating and translating a sample holder
US7851769B2 (en) 2007-10-18 2010-12-14 The Regents Of The University Of California Motorized manipulator for positioning a TEM specimen
JP2011522397A (ja) * 2008-04-25 2011-07-28 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 真空内使用のためのロボット
US8614786B2 (en) 2008-04-25 2013-12-24 Asml Netherlands B.V. Robot for in-vacuum use
KR101617305B1 (ko) * 2008-04-25 2016-05-02 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 진공-내에서 이용하기 위한 로봇
JP2018046285A (ja) * 2011-09-06 2018-03-22 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 反射電子ビームリソグラフィ用リニアステージ
JP2014007313A (ja) * 2012-06-26 2014-01-16 Ulvac Japan Ltd 基板保持装置、基板処理装置
JP2016529733A (ja) * 2013-08-30 2016-09-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 基板支持システム
JP2019218621A (ja) * 2018-06-22 2019-12-26 東京エレクトロン株式会社 基板載置台及び成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4061044B2 (ja) 2008-03-12
US7239939B2 (en) 2007-07-03
US20030068215A1 (en) 2003-04-10
US6925355B2 (en) 2005-08-02
US20050187653A1 (en) 2005-08-25
GB2382924A (en) 2003-06-11
GB2382924B (en) 2005-11-23
GB0220093D0 (en) 2002-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003115527A (ja) 基板移動装置
JP5004052B2 (ja) イオンビームの中を通過してワークピースを往復移動させるための方法
JP4784872B2 (ja) ワークピースをスキャンするための往復駆動装置
US7989784B2 (en) Ion implantation apparatus and a method
US8044374B2 (en) Ion implantation apparatus
CN101065823A (zh) 受控剂量离子注入
JP7346497B2 (ja) 基板搬送装置
WO2013112759A1 (en) Planar motor with asymmetrical magnet arrays
JP4840607B2 (ja) ばねと釣合重りを用いて往復回転運動を行うウエハ走査システム
JP5163848B2 (ja) イオンビーム注入装置及びそのための加工物支持アセンブリ
US6900444B2 (en) Adjustable implantation angle workpiece support structure for an ion beam implanter
US20100327189A1 (en) Ion implantation apparatus and a method for fluid cooling
JP2006278316A (ja) リボンビームで半導体ウエハのシリーズ処理するための放射走査アーム及びコリメータ
JP2006060159A (ja) ビーム照射方法およびビーム照射装置
WO2011008413A1 (en) Ion implantation apparatus and method
JP4736025B2 (ja) ダイレクトドライブモータ
JPH07138757A (ja) 基板保持装置
JPH04389A (ja) 磁場発生装置およびこれを備えたドライプロセス装置
JPH03150042A (ja) 密閉型アクチュエータ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070717

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071221

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4061044

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131228

Year of fee payment: 6

S802 Written request for registration of partial abandonment of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees