JP2004293760A - Driving mechanism - Google Patents

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Yasuhiro Nakai
泰弘 中井
Masahiro Tadokoro
昌宏 田所
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Shinko Electric Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the friction resistance in a sliding surface of a mechanism part to be heated at a high temperature in the vacuum condition or in the surroundings treated with an inert gas. <P>SOLUTION: This driving mechanism is operated by sliding the mechanism part heated at a high temperature in the vacuum condition or in the surroundings treated with the inert gas, and a solid lubricant of a bearing mechanism 97, which shows excellent heat resistance against the heating temperature, is provided to exist in the inner peripheral surface of a cylinder member 99 and the inner peripheral surface of a housing 98. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空または不活性ガスの処理環境下で、高温に加熱された機構部品を摺動させることにより作動する駆動機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、析出板を製造する場合には、真空や不活性ガスの処理環境下で溶解対象物を加熱溶融して溶湯とし、この溶湯に対して析出用基板を浸漬機構により搬送して浸漬させる。そして、析出用基板の基板面に溶解対象物を析出させた後、析出用基板を溶湯から引き上げるという動作が繰り返される。この際、浸漬機構は、析出用基板を溶湯に浸漬させるときに、溶湯の上方に位置されることによって、溶湯からの輻射熱を多量に受ける結果、400℃〜600℃の高温に加熱される。従って、浸漬機構は、耐熱性に優れた材質により形成されることが望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、耐熱性に優れた材質としては、カーボンが考えられるが、このカーボンを真空や不活性ガスの処理環境下で高温に加熱される浸漬機構に適用した場合には、浸漬機構の機構部品の摺動面に大きな摩擦抵抗が発生する。これにより、機構部品の摺動面における磨耗が急速に進行する結果、浸漬機構を短期間で更新することによる生産性の低下および製造費の増加を招来するという問題がある。さらに、摺動面の摩擦抵抗が増大すると、浸漬機構の作動がトルク変動により不安定になり易いことから、析出用基板の不安定な溶湯への浸漬により析出板の品質にバラツキが発生し易いという問題もある。
【0004】
尚、このような問題は、浸漬機構をカーボンで形成した場合に限らず、例えばセラミックス等の他の材質で形成した場合も同様に発生すると共に、真空や不活性ガスの処理環境下で高温に加熱される全種類の駆動機構において発生するものである。
【0005】
従って、本発明は、真空や不活性ガスの処理環境下で高温に加熱される機構部品の摺動面の摩擦抵抗を長期間に亘って低下させることができる駆動機構を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、真空または不活性ガスの処理環境下で、高温に加熱された機構部品を摺動させることにより作動する駆動機構であって、前記機構部品の加熱温度に対して優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が、少なくとも前記機構部品の摺動面に存在するように設けられていることを特徴としている。
【0007】
上記の構成によれば、機構部品の加熱温度に対して優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が機構部品の摺動面に存在するため、機構部品が高温に加熱されながら作動されても、機構部品の摺動面の摩擦抵抗は、固体潤滑剤により長期間に亘って減少した状態を維持する。この結果、機構部品の磨耗を長期間に亘って抑制することができると共に、駆動機構の円滑な作動を長期間に亘って実現することができる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1に記載の駆動機構であって、前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンであることを特徴としている。上記の構成によれば、比較的に安価に固体潤滑剤を得ることができる。
【0009】
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の駆動機構であって、前記機構部品は、カーボンにより形成されていることを特徴としている。上記の構成によれば、機構部品自体の性能を高温に加熱される処理環境下で長期間に亘って良好な状態に維持することができる。
【0010】
請求項4の発明は、請求項1または2に記載の駆動機構であって、前記機構部品は、セラミックス製の軸受であることを特徴としている。上記の構成によれば、軸受の性能を高温に加熱される処理環境下で長期間に亘って良好な状態に維持することができる。
【0011】
請求項5の発明は、請求項1ないし4の何れか1項に記載の駆動機構であって、前記処理環境下で溶解対象物を加熱溶融して溶湯とし、該溶湯に析出用基板を浸漬させて前記溶解対象物の析出板を製造する析出板製造装置に備えられ、前記析出板の製造時に前記溶湯の上方に位置される浸漬機構に備えられていることを特徴としている。
【0012】
上記の構成によれば、駆動機構の磨耗による更新期間を延長することができるため、良好な品質の析出板を高い生産性で製造することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1ないし図6に基づいて以下に説明する。
本実施の形態に係る駆動機構は、析出板製造装置である半導体基板製造装置に用いられている。半導体基板製造装置は、図2に示すように、搬送経路が交差しないように溶湯15上で析出用基板14を往復移動させることによって、図3に示すように、Siを主成分とするシート状の析出板2を製造するように構成されている。尚、半導体基板製造装置1は、析出板製造装置の一種であり、析出板製造装置は、半導体材料や金属材料等の溶解対象物101を加熱溶融して溶湯とし、この溶解対象物101をシート状の析出板2となるように製造する装置を意味する。また、溶解対象物101としては、Si等の半導体材料の他、鉄やチタン等の金属材料を挙げることができる。
【0014】
上記の半導体基板製造装置1は、外部環境から内部を密閉状態に隔離可能な二重壁構造の真空容器4を備えている。真空容器4は、密閉状態の処理室3を形成している。処理室3は、析出機構収容空間3aと基板移動空間3bと溶湯収容空間3cとを上下方向に備えている。析出機構収容空間3aは、最上部に位置されており、後述の析出機構10を収容するように形成されている。基板移動空間3bは、析出機構収容空間3aと溶湯収容空間3cとの間に位置されており、図2の上下方向に2セット設けられた後述の基板搬出入機構60の中間機構部60bを収容するように形成されている。溶湯収容空間3cは、最下部に位置されており、後述のルツボ装置75を収容するように形成されている。
【0015】
上記の真空容器4には、Arガスの不活性ガスを供給する図示しないガス供給装置および処理室3の空気を排気する図示しない真空排気装置が接続されている。これらの装置は、処理室3を所定の圧力に減圧しながら不活性ガスを供給することによって、外部環境とは異なる例えば不活性ガスで充満された処理環境を処理室3に出現させるようになっている。
【0016】
また、図2に示すように、真空容器4に対して搬送方向の上流側(図中左側)には、基板搬出入機構60の搬入機構部60aが配置されている。一方、真空容器4に対して搬送方向の下流側(図中右側)には、基板搬出入機構60の搬出機構部60cが配置されている。これらの搬入機構部60aおよび搬出機構部60cと上述の中間機構部60bとは、直線状に水平配置されている。搬入機構部60aは、縦断面が矩形状の隔壁62a・62b・62cと、隔壁62a内をオペレータに目視可能にする複数の覗き窓67と、隔壁62a内に設けられ、析出用基板14を載置しながら搬送方向に移動させる図3の搬送ローラ59とを備えている。
【0017】
上記の隔壁62a・62b・62c内は、圧力調整室61aと予熱室61bと待機室61cとに区画されている。これらの各室61a・61b・61cは、搬送方向の上流側からこの順に設けられている。圧力調整室61aは、6個分の析出用基板14を直列状に収容可能なサイズに設定されている。また、圧力調整室61aは、一端が大気圧の装置外部に連通されていると共に、他端が予熱室61bに連通されている。
【0018】
圧力調整室61aの一端および他端には、第1遮蔽板63および第2遮蔽板64がそれぞれ設けられている。これらの各遮蔽板63・64は、図示しないシリンダ装置により昇降可能にされていると共に、図示しない制御装置で昇降動作が制御されている。具体的には、第1遮蔽板63は、析出用基板14を圧力調整室61aに搬入するときに上昇され、搬入後に圧力調整室61aの一端を気密状態に密閉するように下降される。一方、第2遮蔽板64は、圧力調整室61aから予熱室61bに析出用基板14を搬送するときに、第2遮蔽板64の他端を開放するように上昇される。また、圧力調整室61aには、電磁バルブ65を介して排気系66が接続されている。排気系66は、圧力調整室61aを真空状態にまで減圧可能になっている。電磁バルブ65は、圧力調整室61aへの析出用基板14の搬入時において閉栓され、析出用基板14の搬入後に、圧力調整室61aを減圧するように開栓される。
【0019】
上記の圧力調整室61aに第2遮蔽板64を介して連通された予熱室61bは、圧力調整室61aと同様に、6個分の析出用基板14を直列状に収容可能なサイズに設定されている。予熱室61bは、真空容器4と同様に二重壁構造の隔壁62bに囲まれている。また、予熱室61bは、一端が上述の第2遮蔽板64により開閉可能にされている一方、他端が第1仕切り部材68により区画されている。第1仕切り部材68は、図3に示すように、搬送ローラ59で搬送される析出用基板14を通過させる程度の隙間を形成するように設けられている。
【0020】
上記の予熱室61bには、第1予熱ヒーター82が設けられている。第1予熱ヒーター82は、搬送方向の上流側端部に位置する析出用基板14に対向するように配置されている。そして、第1予熱ヒーター82は、析出用基板14が対向されたときに、この析出用基板14を加熱して所定温度に昇温させることによって、溶湯15と析出用基板14との温度差を一定にするようになっている。尚、第1予熱ヒーター82は、電熱線を通電により発熱させて加熱する方式であっても良いし、電磁誘導を利用して加熱する方式であっても良い。また、図2に示すように、予熱室61bには、予熱時に析出用基板14から放散した不純物ガスを吸引するように、排気系66が接続されている。排気系66の吸引口は、不純物ガスを効率的に吸引するように、第1予熱ヒーター82に近接されている。
【0021】
上記の予熱室61bは、第1仕切り部材68を介して待機室61cに連通されている。待機室61cは、真空容器4と同様に二重壁構造の隔壁62cに囲まれている。また、待機室61cの一端および他端は、第1仕切り部材68および第2仕切り部材69によりそれぞれ区画されている。第2仕切り部材69は、析出用基板14と後述の基板送り機構70とを通過させるように形成および設けられている。また、待機室61cには、上述の第1予熱ヒーター82と同様の第2予熱ヒーター83が設けられている。
【0022】
上記の第2予熱ヒーター83は、待機状態の析出用基板14に対向するように配置されている。そして、第2予熱ヒーター83は、析出用基板14が対向されたときに、第1予熱ヒーター82で予熱された析出用基板14を加熱して昇温させることによって、溶湯15と析出用基板14との温度差を縮小した状態で一定にするようになっている。尚、第2予熱ヒーター83は、析出用基板14の予熱温度を微調整する用途に使用されても良いし、待機期間中における析出用基板14の過大な温度低下を防止する用途に使用されても良い。さらに、待機室61cには、予熱時に析出用基板14から放散した不純物ガスを吸引するように、排気系66が接続されている。排気系66の吸引口は、不純物ガスを効率的に吸引するように、第2予熱ヒーター83に近接されている。
【0023】
上記の待機室61cは、第2仕切り部材69を介して処理室3に連通されている。処理室3は、基板搬出入機構60の中間機構部60bを収容している。中間機構部60bは、図3に示すように、析出用基板14を移動自在に載置する第1搬送台84および第2搬送台85を備えている。第1搬送台84は、搬送ローラ59の端部に近接するように、一端部が待機室61cに進出されている。第1搬送台84と第2搬送台85とは、処理室3の上流側(図中左側)と下流側(図中右側)とに所定間隔を隔てて直列配置されている。両搬送台84・85の隙間は、基板搬出入機構60と析出機構10との間で析出用基板14を受け渡しする着脱位置Aとして設定されている。
【0024】
上記の第1搬送台84の側方には、図2に示すように、基板送り機構70が配設されている。基板送り機構70は、複数の爪部材71と、これらの爪部材71を自由端側で片持ち支持する爪支持部材72と、爪支持部材72の基端部を回動可能に支持する爪旋回機構73と、爪旋回機構73と共に爪支持部材72および爪部材71を搬送方向に進退移動させる爪進退機構74とを備えている。上記の各爪部材71は、析出用基板14の両測面を挟み込むように配設間隔が設定されていると共に、隣接する析出用基板14・14間の隙間を所定幅に拡大させるように所定の厚みに設定されている。また、爪旋回機構73は、クラッチ付きモータ等からなっており、正逆方向に回動することにより爪部材71を析出用基板14の上方および側方に位置決め可能に旋回させるようになっている。爪進退機構74は、エアーシンリンダ等からなっており、1回当りの移動距離が析出用基板14の長さに設定されている。
【0025】
そして、このように構成された基板送り機構70は、析出用基板14を爪部材71で所定間隔をおいて把持する動作と、爪部材71を搬送方向に移動させる動作と、析出用基板14から爪部材71を開放する動作と、爪部材71を搬送方向とは逆方向に移動させる動作とを繰り返すことによって、予熱室61bから待機室61cに搬入された析出用基板14を第2予熱ヒーター83による予熱位置と着脱位置Aとに順次送り込むようになっていると共に、着脱位置Aから搬出機構部60cに送り出すようになっている。
【0026】
上記の各機構部60a〜60cからなる基板搬出入機構60は、ルツボ装置75を中心として左右対称に並列配置されている。これにより、基板搬出入機構60の経路中に存在する着脱位置Aは、ルツボ装置75内の溶湯15の上方から外れた場所に位置した状態になっている。ルツボ装置75は、図3に示すように、溶湯15を収容するルツボ76と、ルツボ76の側面壁の周囲に配置された誘導加熱コイル77と、これらのルツボ76および誘導加熱コイル77を支持するルツボ支持台78とを有している。誘導加熱コイル77には、図示しない電力ケーブルを介して高周波電源が接続されている。これにより、誘導加熱コイル77は、高周波電源から高周波数の交流電力が供給されることによって、ルツボ76の周囲に交番磁場を生成させ、ルツボ76の主に表面側を誘導加熱するようになっている。
【0027】
上記のルツボ76は、図2に示すように、平面視円形状に形成されている。尚、ルツボ76は、析出用基板14の進行方向が長尺となるように平面視長方形状や楕円形状に形成されていても良い。この場合には、溶湯15の収容量を最小限に抑制しながら、ルツボ76の側面壁が析出用基板14の浸漬時の障害物になることを回避することができる。また、ルツボ76は、側面側と底面側との2方向から大きな熱量が伝達されるように、底面壁が十分に大きな厚みに設定されている。一方、ルツボ76の側面壁は、電磁誘導の浸透深さ未満の厚みに設定されており、溶湯15を対流させることによりゴミ等の落下物が核となって溶湯15の表面中央が凝固する現象を防止している。
【0028】
上記のルツボ装置75の斜め上方には、溶解対象物101を供給する供給機構90が設けられている。供給機構90は、真空容器4における搬送方向の下流側の壁面に設けられている。供給機構90は、一端が処理室3内に開口された収容隔壁91と、収容隔壁91内を処理室3側の送給室93と大気側の準備室94とに気密状に分離可能な遮蔽機構92と、準備室94を大気側に開閉可能な蓋部材95と、溶解対象物101を準備室94からルツボ76の上方に搬送する原料搬送機構96とを有している。
【0029】
また、供給機構90の側方には、真空容器4の第1覗き窓部4aが配置されている。第1覗き窓部4aには、CCDカメラ等の第1撮像装置8aが設けられている。第1撮像装置8aは、ルツボ76と共に溶湯15を撮像するように設定されており、撮像信号に基づいて溶湯15の湯面高さを検出可能にしている。また、真空容器4における搬送方向の下流側の側壁面には、第2覗き窓部4bが配置されている。第2覗き窓部4bには、CCDカメラ等の第2撮像装置8bが設けられている。第2撮像装置8bは、第1撮像装置8aでは撮像できない逆方向から見た領域を撮像するように設定されている。
【0030】
上記の各撮像装置8a・8bおよび供給機構90は、図示しない制御装置で動作が制御されている。制御装置は、演算部や記憶部、入出力部等を備えており、半導体基板製造装置1の各機構を個別および連動させながら制御する各種の機能を備えている。具体的には、第1撮像装置8aからの撮像信号の明暗に基づいて溶湯15の湯面高さを検出する機能や、検出された湯面高さが所定の基準高さとなるように、供給機構90における溶解対象物101の供給タイミングや供給量を制御する機能等を有している。
【0031】
また、ルツボ装置75の上方には、図3に示すように、析出機構10が設けられている。析出機構10は、後述の基板把持機構51を着脱位置Aとルツボ装置75の溶湯15との間で搬出入方向(搬送方向)に対して直交する方向に移動させることによって、基板把持機構51に装着された析出用基板14を溶湯15に浸漬させて引き上げるように構成されている。具体的には、析出機構10は、着脱位置Aでは析出用基板14の他方面(基板面14aに対して逆面)を下側から着脱可能に基板把持機構51を介して保持し、溶湯15への浸漬位置では析出用基板14の他方面を上側に位置させるように、析出用基板14を旋回半径方向に対して傾斜した姿勢で保持する先端部を旋回軸を中心として旋回させることによって、基板把持機構51と共に析出用基板14を交差方向に移動させる構成にされている。尚、旋回半径方向とは、図4の旋回軸49を中心として旋回する旋回部材50の長手方向のことである。
【0032】
上記の析出機構10は、水平移動機構13と、水平移動機構13により水平移動可能にされた垂直移動機構11と、垂直移動機構11により昇降可能にされた旋回機構12と、基板把持機構51とを有している。水平移動機構13は、待機室61cを取り囲む隔壁62cの上面に設けられている。水平移動機構13は、図4に示すように、搬送方向に対して直交された水平搬送部16と、この水平搬送部16を駆動する水平駆動部17とを有している。水平搬送部16は、水平方向に配置されており、一端側が真空容器4外に配置され、他端側が真空容器4内の処理室3に配置されている。
【0033】
上記の水平搬送部16は、図3に示すように、周面全体にネジ溝が形成されたネジ軸部材18と、ネジ軸部材18に螺合されたブロック部材19と、ブロック部材19の下面を進退移動自在に支持するレール部材20と、ブロック部材19の上面に設けられ、垂直移動機構11に連結された連結部材21とを有している。さらに、水平搬送部16は、図4に示すように、ネジ軸部材18の一端に連結され、真空容器4外に延設された連結軸部材24を有している。連結軸部材24の一端部には、水平駆動部17が連結されている。水平駆動部17は、任意の回転速度で正逆回転可能であると共に所定の保持力で停止可能なサーボモータ等の水平駆動装置23を有している。水平駆動装置23は、連結軸部材24を介してネジ軸部材18を正逆回転させることにより垂直移動機構11を水平方向の任意の位置に移動可能にしている。
【0034】
上記の水平移動機構13で水平移動される垂直移動機構11は、図3に示すように、垂直方向に配置された垂直搬送部30と、垂直搬送部30の上端部に設けられた垂直駆動部31とを有している。垂直搬送部30は、周面全体にネジ溝が形成された図示しないネジ軸部材と、ネジ軸部材に螺合され、前面(図中右面)に旋回機構12が連結されたブロック部材33と、ブロック部材33の裏面(図中左面)を昇降自在に支持するレール部材34とを有している。
【0035】
上記の垂直搬送部30の上端部には、垂直駆動部31が連結されている。垂直駆動部31は、任意の回転速度で正逆回転可能であると共に所定の保持力で停止可能なサーボモータ等の垂直駆動装置35と、垂直駆動装置35を冷却する冷却装置36とを有している。垂直駆動装置35は、ネジ軸部材の上端部に連結されており、ネジ軸部材を正逆回転させることによって、ブロック部材33等を介して旋回機構12を垂直方向の任意の高さ位置に移動可能にしている。
【0036】
また、冷却装置36は、垂直駆動装置35を処理室3の処理環境から隔離するように収納し、窒素ガスの不活性ガスや空気等の冷却ガスが封入された収納容器25と、収納容器25の壁面に接合することによって、この収納容器25の壁面に沿って冷却水等の冷却媒体を流動させる図示しない冷却配管とを有している。そして、冷却装置36は、冷却ガスが冷却配管を流通する冷却水等の冷却媒体で熱交換されることによって、収納容器25内における収容環境を所定の温度以下に維持するようになっている。尚、冷却装置36は、真空容器3外から収納容器25内に冷却ガスを給排出して循環させるように構成されていても良い。
【0037】
上記の垂直移動機構11は、旋回機構12を昇降可能に支持している。旋回機構12は、ブロック部材33に一端面を連結された連結支持体38と、連結支持体38の上面に連結された旋回駆動部39と、旋回駆動部39により旋回駆動される浸漬機構部37とを有している。旋回駆動部39は、任意の回転速度で回転可能であると共に所定の保持力で停止可能なサーボモータ等の旋回駆動装置40と、旋回駆動装置40を冷却する冷却装置41とを有している。
【0038】
上記の冷却装置41は、垂直駆動部31と同様に、収納容器25等を有した上述の冷却装置36と同一の部材により同一の冷却機能を発揮するように構成されている。この冷却装置41内の旋回駆動装置40は、旋回駆動軸40aが水平配置されると共に、旋回駆動軸40aの先端部がブロック部材33に対向するように配置されている。旋回駆動軸40aには、駆動用スプロケット42aが設けられている。駆動用スプロケット42aの下方には、中間スプロケット42bと旋回用スプロケット42cとがこの順に配置されている。そして、駆動用スプロケット42aは、第1チェーン43aを介して中間スプロケット42bに連結され、中間スプロケット42bは、第2チェーン43bを介して旋回用スプロケット42cに連結されている。
【0039】
上記の旋回用スプロケット42cは、回転軸部材44に設けられている。回転軸部材44は、第1支持部材45により水平方向に回転自在に支持されている。第1支持部材45は、中間スプロケット42bを回転自在に支持している。第1支持部材45は、図4にも示すように、連結支持体38から垂下されていると共に、中間スプロケット42bやチェーン43a・43bを溶湯15の輻射熱から保護するように設けられている。
【0040】
上記の第1支持部材45に支持された回転軸部材44の一端部は、ロータリーエンコーダ46に連結されている。ロータリーエンコーダ46は、回転軸部材44の回転角度を検出することによって、浸漬機構部37の旋回角度を検出可能にしている。また、ロータリーエンコーダ46の周囲には、カバー部材47が設けられている。カバー部材47は、溶湯15からの輻射熱を遮る熱遮蔽板としての機能と、溶湯15等から飛散して浮遊する塵埃がロータリーエンコーダ46に付着する防塵カバーとしての機能を備えている。
【0041】
一方、回転軸部材44の他端部は、浸漬機構部37に連結されている。浸漬機構部37は、図1に示すように、連結支持体38の下面から垂下された第2支持部材48・48と、第2支持部材48・48により水平方向に回転自在に支持された旋回軸49と、旋回軸49に設けられた一対の旋回部材50・50とを有している。回転軸部材44と第2支持部材48・48とは、カーボンで形成された軸受け機構97を介して回転自在に連結されている。軸受け機構97は、各第2支持部材48の下端部に嵌入されたハウジング98と、回転軸部材44に外挿された円筒部材99とを有している。円筒部材99は、ハウジング98内に摺動自在に内挿されている。そして、軸受け機構97は、円筒部材99の外周面(摺動面)をハウジング98の内壁面(摺動面)に摺動させることによって、回転軸部材44を円滑に回転させるようになっている。
【0042】
上記の円筒部材99の外周面とハウジング98の内周面との間には、軸受け機構97の加熱温度に対して優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が設けられている。固体潤滑剤は、粉末状の二硫化モリブデン(MoS)や二硫化タングステン(WS)からなっており、例えば円筒部材99の外周面やハウジング98の内周面に擦り込むことにより設けられている。そして、固体潤滑剤は、浸漬機構部37が例えば400℃〜600℃の高温に加熱された場合でも、円筒部材99の外周面とハウジング98の内周面との間に存在し、これらの摺動面における摩擦抵抗を長期間に亘って減少させることによって、円筒部材99およびハウジング98の磨耗を抑制させるようになっている。
【0043】
上記の軸受け機構97を介して旋回される旋回部材50・50の先端部には、後述の基板把持機構51が設けられている。基板把持機構51は、旋回半径方向に対して傾斜した姿勢で析出用基板14を保持することによって、着脱位置Aにおいては水平状態の析出用基板14を下側から着脱可能に保持し、析出位置Bにおいては析出用基板14を保持した面を上側に位置させるようになっている。尚、各旋回部材50は、機械的強度に優れたステンレス鋼等の金属材料で形成されていても良いし、耐熱性に優れたカーボンにより形成されていても良い。
【0044】
上記のように各機構11〜13を備えた析出機構10は、図4に示すように、水平移動機構13による水平移動と、垂直移動機構11による垂直移動と、旋回機構12による旋回移動とを組み合わせることによって、基板把持機構51を着脱位置Aと析出位置Bとに位置決め可能にしていると共に、析出用基板14を所定の浸漬軌跡で溶湯15に浸漬させるようになっている。尚、浸漬軌跡は、析出用基板14を旋回方向(矢符方向)の上流側から斜め方向に下降させて溶湯15に浸漬させた後、旋回方向の下流側に斜め方向に上昇させて溶湯15から引き上げることによって、浸漬された部分に溶湯15の凝固成長した析出物である析出板2を生成させるように設定されている。
【0045】
上記の析出用基板14は、図5(a)・(b)および図6に示すように、カーボンにより平面視矩形状に形成されている。尚、析出用基板14は、円形状や楕円形状、三角形状、台形形状、五角形以上の多角形状に形成されていても良い。析出用基板14は、析出板2が析出される基板面14a(下面)と、析出用基板14の上面(反析出面)に形成された逆台形形状の把持部14bと、搬送方向の両側面に形成された突起部14cとを有している。上記の突起部14cは、析出用基板14・14同士が当接したときの突起部14c・14c間のブレを減少させるように、各側面の両端部に左右一対に配置されている。
【0046】
また、突起部14c・14cは、溶湯15に浸漬されないように、基板面14aから離れた把持部14bの側面に配置されている。また、各突起部14cの搬送方向の長さは、析出用基板14の側面に析出した側方析出物5の突出長よりも大きな値に設定されている。そして、これらの突起部14c・14cは、隣接する析出用基板14・14間に隙間を生じさせることによって、析出用基板14のコーナー部の破損を防止し、図2の基板送り機構70による析出用基板14の分離作業を容易化し、さらには析出用基板14の側面に析出した側方析出物5同士の当接を防止するようになっている。
【0047】
また、上記の突起部14c・14cが側面に形成された把持部14bは、後述の基板把持機構51の係合部52a・52a間に搬送方向の移動で着脱されるように、搬送方向に対して平行に形成されている。また、把持部14bは、中心部から両端部手前までの領域における幅が係合部52a・52aに当接する程度の幅に設定されている。そして、把持部14bの両端部手前から両端部にいたる領域においては、両端部手前から両端部にかけて幅を徐々に減少させるように設定されている。これにより、析出用基板14を搬送する際に、搬送方向に対して幅方向に多少のブレや誤差があった場合でも、把持部14bを係合部52a・52a間に確実に挿入させることが可能になっている。
【0048】
尚、析出用基板14の突起部14cは、搬送方向の少なくとも一方の側面に形成されていれば良い。また、析出用基板14は、基板面14aの両端部が上面の両端部の内側に位置するように基板面14aから上面側にかけて傾斜されていて良い。
【0049】
上記の析出用基板14は、図3の浸漬機構部37に設けられた基板把持機構51により着脱可能に保持される。基板把持機構51は、図6に示すように、チャック部52・52を左右対称に一体的に備えている。各チャック部52・52は、把持部14bに係合するように下面に形成された係合部52aと、ゴミ等の落下物を受け止めるように形成された環状溝部52bと、環状溝部52bに周囲を囲まれた懸吊部52cとを有している。上記の係合部52aは、析出用基板14の把持部14bを挿入するように左右対称に配置されている。これにより、基板把持機構51は、析出用基板14が搬送方向(搬出入方向)に移動されたときに、この析出用基板14の把持部14bを係合部52a・52a間に挿入させることにより析出用基板14を上下方向に保持可能になっている。
【0050】
一方、懸吊部52cの上面には、2つの突設部52d・52dが対向配置されている。両突設部52d・52dの中央部には、ピン挿通穴52e・52eが形成されている。これらの突設部52d・52d間には、上述の浸漬機構部37の旋回部材50・50が嵌合されるようになっている。そして、ピン挿通穴52e・52eには、カーボン製のピン部材53が抜脱可能に挿通されるようになっており、ピン部材53は、各旋回部材50・50をチャック部52・52に連結させるようになっている。
【0051】
上記のピン部材53は、溶湯15からの輻射熱の直射を回避するように、チャック部52の析出側の投影面積よりも短くなるように形成されている。また、ピン部材53の表面には、硬化層54が形成されており、ピン部材53は、硬化層54により表面の機械的強度が高められることによって、チャック部52のピン挿通穴52eに対して着脱する際の磨耗が低減されている。一方、チャック部52においては、ピン部材53に接触するピン挿通穴52eと、析出用基板14に接触する係合部52aおよび下面とに硬化層54が形成されている。そして、チャック部52は、硬化層54で接触面の機械的強度が高められることによって、ピン部材53の着脱時および析出用基板14の把持時における磨耗が低減されている。
【0052】
尚、硬化層54の形成方法としては、プラズマCVDやイオンプレーティング等の表面処理方法でSiC膜をコーティングする硬化処理を挙げることができる。また、硬化層54は、基板把持機構51の全表面に形成されていても良く、この場合には、基板把持機構51の全体の機械的強度を高めることができるため、基板把持機構51をオペレータが運搬する際に衝撃を与えても破損し難いものとすることができる。
【0053】
上記の構成において、半導体基板製造装置1の動作を説明する。
【0054】
(準備・保全工程)
準備・保全工程は、析出板2の生産開始前および生産開始後において、半導体基板製造装置1を生産に適した状態にする場合に実施される。即ち、図3に示すように、ルツボ装置75の検査やルツボ76の交換、真空容器4内の各機構の検査が行われる。また、ルツボ装置75の検査中に、供給機構71の収容箱72に収容された溶解対象物101の残存量が確認され、適正な量となるように補充される。各機器の検査や交換等が完了すると、真空容器4が密閉される。そして、図示しない真空排気装置が作動されて空気が排気された後、Arガスの不活性ガスが供給されることによって、外部環境とは異なる処理環境が処理室3に形成される。
【0055】
この後、誘導加熱コイル77に高周波数の交流電力が供給され、高周波磁界がルツボ76の周囲に生成される。この結果、ルツボ76の側面壁の表面側に強度の磁界が印加されることによって、側面壁の主に表面側が誘導加熱により加熱され、この表面側の熱量が内側方向に向かって伝導していくことになる。そして、ルツボ76の側面側と底面側との2方向から大きな熱量が伝達され、この熱量で溶解対象物101が均等に加熱される結果、早期に全体が溶解して溶湯15となる。また、溶湯15になった後は、この溶湯15の側面および下面が大きな熱量で加熱され続けられるため、溶湯15全体が均一な温度に維持される。
【0056】
また、溶湯15が形成されると、溶湯15から高温の輻射熱が放出される。この際、輻射熱の一部は、析出機構10に向かって進行することになるが、析出機構10の旋回駆動部39に進行する輻射熱は、連結支持体38が熱遮蔽板としての機能を発揮することにより旋回駆動部39を直射することがない。また、析出機構10の第1チェーン43a等の駆動力伝達機構に進行する輻射熱は、第1支持部材45が熱遮蔽板としての機能を発揮することにより駆動力伝達機構を直射ことがない。さらに、析出機構10のロータリーエンコーダ46に進行する輻射熱は、カバー部材47が熱遮蔽板として機能を発揮することによりロータリーエンコーダ46を直射することがない。これにより、析出機構10の内部機器は、輻射熱が直射されることによる熱劣化が防止されることになる。
【0057】
さらに、垂直駆動部31および旋回駆動部39は、垂直駆動装置35および旋回駆動装置40を冷却装置36・41の収納容器25・25内に収容することによって、処理室3の高温環境下での運転を回避している。従って、これらの駆動部31・39は、熱に起因した故障の発生が十分に防止されている。尚、冷却装置36・41は、冷却ガスが冷却配管を流通する冷却水等の冷却媒体で熱交換することにより収納容器25内における収容環境を所定の温度以下に維持している。従って、溶解対象物を加熱溶融しているときに、冷却ガスが収納容器25等の破損により漏洩しても、冷却水が溶湯15に接触して重大な故障を引き起こすことがない。
【0058】
(基板搬送工程)
上記のようにして所望の処理環境下で溶湯15が形成されることによって、生産の準備が完了すると、図2に示すように、ルツボ装置75を中心として上下対称に配置された基板搬出入機構60・60において析出用基板14の搬送動作が実施される。尚、以降の説明においては、説明の便宜上、一方の基板搬出入機構60における搬送動作を説明する。
【0059】
具体的には、先ず、基板搬出入機構60の上流側に配置された図示しない基板セット位置において6個等の複数の析出用基板14が基板面14aを上向にして直列状態にセットされる。この後、電磁バルブ65の閉栓により圧力調整室61aの排気動作が停止されると共に、第1遮蔽板63が上昇されることにより圧力調整室61aの一端が開口される。そして、図示しない搬送ローラ等の搬送装置により析出用基板14が直列状態で圧力調整室61aに搬入される。
【0060】
上記の析出用基板14のセット時や搬入時において、隣接する析出用基板14・14が接触や衝突することにより各析出用基板14に衝撃が加わることがある。この際、析出用基板14の搬送方向の前後の側面に一対の突起部14c・14cが形成されているため、セット時や搬送時における接触や衝突は、析出用基板14・14の突起部14c14c同士で起ることになる。これにより、析出用基板14のコーナー部に衝撃が加わることによるコーナ−部の欠け等の破損を防止することができる。この結果、析出用基板14の基板面14aが元の形状を維持するため、所定形状の析出板を確実に得ることができる。
【0061】
圧力調整室61aに全数の析出用基板14が搬入されると、第1遮蔽板63が下降され、圧力調整室61aの両端が閉口された状態にされる。この後、電磁バルブ65が開栓され、排気系66により圧力調整室61aが真空状態にされる。これにより、析出用基板14に付着していた塵埃が除去される。そして、第2遮蔽板64の上昇により圧力調整室61aの他端が開口されることによって、圧力調整室61aと予熱室61bとが連通される。
【0062】
この後、圧力調整室61aの析出用基板14が圧力調整室61aに搬送され、全数が圧力調整室61aに搬入されると、第2遮蔽板64の下降により圧力調整室61aと予熱室61bとが隔離される。尚、圧力調整室61aにおいては、上述の基板セット位置からの析出用基板14の搬入動作が実施される。
【0063】
予熱室61bにおいては、搬送方向の先頭(最上流側)に位置する析出用基板14が第1予熱ヒーター82に対向されている。これにより、予熱ヒーター82に予熱用電力が供給されると、この予熱ヒーター82より先頭の析出用基板14が所定の予熱温度に加熱される。また、析出用基板14を加熱したときに、析出用基板14から塵埃が飛散したり、析出用基板14内のガスが放出される場合があり、これらの塵埃やガスが処理室3に流入すると、処理室3の処理環境の汚染物質として作用する。しかしながら、これらの塵埃やガスは、大部分が排気系66に吸引されて装置外部に排出されると共に、残留分の処理室3への流動が第1仕切り部材68や待機室61cの第2仕切り部材69で遮られる。これにより、処理室3の処理環境が析出用基板14の塵埃やガスで汚染されることは殆んどない。
【0064】
この後、基板送り機構70が作動され、予熱された先頭の析出用基板14が爪部材71・71に挟持されながら、ほぼ析出用基板14の長さ寸法分の距離を搬送されることにより待機室61cに搬入される。待機室61cに搬入された析出用基板14は、第2予熱ヒーター83によりさらに予熱される。そして、所望の予熱温度となるように微調整されたり、温度低下が防止される。この後、基板送り機構70による搬送動作が繰り返して実施されることによって、待機室61cにおける析出用基板14が順次着脱位置A方向に搬送されながら、予熱室61bにおける先頭の析出用基板14が順次待機室61cに搬送される。
【0065】
上記のようにして析出用基板14が基板送り機構70により搬送されている間、着脱位置Aにおいては、図4に示すように、基板把持機構51が係合部52a・52aを上側に位置した姿勢で待機している。従って、析出用基板14が着脱位置Aに搬送されると、図6に示すように、析出用基板14の把持部14bが基板把持機構51の係合部52a・52a間に側方から挿入され、上下方向に係合した保持状態にされる。尚、この搬送時に幅方向にブレや誤差が生じていた場合でも、把持部14bの端部の幅が係合部52a・52a間の幅よりも狭小化されているため、把持部14bが係合部52a・52a間に確実に挿入される。
【0066】
また、図3に示すように、着脱位置Aへの搬送時に、前回の析出用基板14が基板把持機構51に保持されていた場合には、今回の析出用基板14により前回の析出用基板14が基板把持機構51から搬送方向に押し出される。そして、押し出された前回の析出用基板14は、第2搬送台85を介して真空容器4の外部に搬出され、図示しない剥離機構により析出板2が析出用基板14から分離される。これにより、着脱位置Aにおいては、析出前の析出用基板14の基板把持機構51への装着と、析出後の析出用基板14の基板把持機構51からの抜脱とを同時に行うことが可能になっている。
【0067】
また、析出用基板14の着脱時において、溶湯15に浸漬される析出用基板14の基板面14aが上側に位置されることによって、析出用基板14が水平状態の姿勢で搬送および着脱される。これにより、析出用基板14が安定した状態で着脱される。また、図2に示すように、着脱位置Aが溶湯15の上方から外れた場所に存在するため、例えば着脱時に塵埃や欠けが発生して落下したり、着脱の失敗で析出用基板14が落下した場合でも、これらの塵埃や欠け、析出用基板14が溶湯に入り難いものとなっている。
【0068】
また、析出後の析出用基板14を基板把持機構51から抜脱したり、この析出用基板14を装置外に搬出する場合においては、図5に示すように、隣接する析出用基板14間において突起部14c・14c同士が当接する。従って、浸漬時に析出用基板14の側面に側方析出物5が生じていた場合でも、この側方析出物5・5同士が当接することはない。この結果、抜脱時や搬出時に振動や衝撃による外力が析出用基板14・14間に発生しても、この外力が突起部14cに直接的に作用することがない。これにより、側方析出物5が外力により剥離することによって、この側方析出物5と共に析出板が析出用基板14から剥がれ落ちるという事態を防止することが可能になっている。
【0069】
(析出工程)
両基板搬出入機構60・60において、上記のようにして基板把持機構51への析出用基板14の装着が完了すると、図4に示すように、一方の基板搬出入機構60における着脱位置Aの基板把持機構51が向きを一定にした状態で搬送方向に対して直交方向に移動され、基板把持機構51に保持された析出用基板14が溶湯15に浸漬される。
【0070】
具体的には、基板把持機構51が水平移動機構13により析出位置Bに向かって水平移動されながら垂直移動機構11により上昇される。そして、基板把持機構51が溶湯15の上方に位置したときに、旋回機構12が作動されることによって、旋回部材50の旋回中心を半径とした浸漬軌跡で基板把持機構51および析出用基板14が旋回される。尚、浸漬軌跡は、各機構11・12・13の動作の組み合わせにより任意のカーブを描くことができる。
【0071】
上記のようにして溶湯15への析出用基板14の浸漬が行われると、図1に示すように、溶湯15の上方に浸漬機構部37が位置するため、旋回部材50・50を回転自在に支持する軸受け機構97が溶湯15からの輻射熱により高温に加熱される。この際、旋回部材50の旋回時に摺動される円筒部材99の外周面とハウジング98の内周面との間には、優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が設けられている。従って、浸漬機構部37が高温に加熱されながら作動されても、円筒部材99の外周面とハウジング98の内周面とが摺動するときの摩擦抵抗は、固体潤滑剤により長期間に亘って減少した状態を維持する。この結果、ハウジング98および円筒部材99を構成するカーボンが高温度で摩擦抵抗を増大させるという性質を有していても、これらのハウジング98および円筒部材99の磨耗を長期間に亘って抑制することができる。従って、ハウジング98および円筒部材99が磨耗することによって、多量のカーボンの粉塵が処理室3に浮遊することによる溶湯15の汚染を防止することが可能になっている。
【0072】
また、図4に示すように、旋回時においては、基板把持機構51が係合部52a・52aの向きを搬送方向に一致させた状態で旋回する。従って、析出用基板14の突起部14cが係合部52a・52a内で搬送方向に移動しないため、析出用基板14が基板把持機構51から脱落することがない。そして、このようにして基板把持機構51に保持された析出用基板14が図示二点鎖線のように基板把持機構51の下側に位置した状態となりながら析出位置Bで溶湯15に浸漬され、析出用基板14の基板面14aに溶湯15の溶解対象物101が析出される。そして、一定時間の経過後に、析出用基板14が溶湯15から引き上げられることによって、析出用基板14の基板面14aに所定厚みの析出板2が形成される。
【0073】
上記の旋回部材50の旋回動作は、基板把持機構51が旋回前の位置に復帰するまで継続される。この際、旋回角度は、図3のロータリーエンコーダ46により検出されているため、基板把持機構51の位置決めが高精度に行われる。この後、旋回機構12が停止されると共に、垂直移動機構11および水平移動機構13が作動されることによって、基板把持機構51が着脱位置Aに復帰される。この後、上述の基板搬送工程において、次回の析出用基板14が基板送り機構70により着脱位置Aに搬送されると、この次回の析出用基板14により今回の析出用基板14が送り出される。
【0074】
また、上記のようにして一方の基板搬出入機構60で析出動作が完了し、次回の析出用基板14が基板把持機構51に装着されるまでの間、他方の基板搬出入機構60における析出動作が同様に実施される。これにより、両基板搬出入機構60・60で搬送された析出用基板14が交互に使用されながら、1台のルツボ装置75で析出板2が順次製造される。
【0075】
以上のように、本実施形態の軸受け機構97(駆動機構)は、図1に示すように、真空または不活性ガスの処理環境下で、高温に加熱された機構部品を摺動させることにより作動するものであり、軸受け機構97の加熱温度に対して優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が、円筒部材99の(機構部品)の内周面(摺動面)およびハウジング98(機構部品)の内周面(摺動面)に存在するように設けられた構成にされている。そして、このように構成された軸受け機構97は、上記の処理環境下で溶解対象物101を加熱溶融して溶湯15とし、この溶湯15に析出用基板14を浸漬させて溶解対象物101の析出板2を製造する半導体基板製造装置1(析出板製造装置)に備えられ、析出板2の製造時に溶湯15の上方に位置される浸漬機構部37(浸漬機構)に備えられている。
【0076】
上記の構成によれば、軸受け機構97の加熱温度に対して優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が円筒部材99およびハウジング98の外周面および内周面である摺動面に存在するため、軸受け機構97が高温に加熱されながら作動されても、摺動面の摩擦抵抗は、固体潤滑剤により長期間に亘って減少した状態を維持する。従って、円筒部材99およびハウジング98の磨耗を長期間に亘って抑制することができると共に、軸受け機構97の円滑な作動を長期間に亘って実現することができる。この結果、軸受け機構97の磨耗による更新期間を延長することができるため、良好な品質の析出板2を高い生産性で製造することができる。
【0077】
尚、本実施形態においては、固体潤滑剤を擦り込む方法により円筒部材99のの内周面およびハウジング98の内周面だけに固体潤滑剤が存在した状態にされているが、これに限定されるものではない。即ち、固体潤滑剤は、円筒部材99の外周面およびハウジング98の内周面の何れか一方に存在していても良い。また、固体潤滑剤は、これらの内周面や外周面に少なくとも存在すれば良く、円筒部材99やハウジング98の全体に存在していても良い。例えばカーボンにより円筒部材99やハウジング98を形成するときに、カーボン中に固体潤滑剤を混入させておき、内部の固体潤滑剤が円筒部材99やハウジング98の壁面から露出されていても良い。
【0078】
また、本実施形態においては、粉末状の固体潤滑剤を擦り込む方法により摺動面に存在させているが、これに限定されるものでもない。例えば固体潤滑剤をペースト状やグリース状にして摺動面に塗布した後、焼成して固体潤滑剤のみを残存させる方法が採られても良い。
【0079】
また、本実施形態においては、浸漬機構部37をカーボンにより形成しているが、これに限定されるものではなく、セラミックスで形成されていても良い。また、本実施形態の軸受け機構97は、円筒部材99とハウジング98とで旋回自在に支持する構成にされているが、これに限定されるものでもなく、セラミックス製の軸受けが用いられていても良い。また、本実施形態においては、半導体基板製造装置1の軸受け機構97に固体潤滑剤を用いた場合について説明しているが、真空または不活性ガスの処理環境下で、高温に加熱された機構部品を摺動させる駆動機構であれば、全種類の駆動機構に適用することができる。
【0080】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、機構部品の加熱温度に対して優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が機構部品の摺動面に存在するため、機構部品が高温に加熱されながら作動されても、機構部品の摺動面の摩擦抵抗は、固体潤滑剤により長期間に亘って減少した状態を維持する。この結果、機構部品の磨耗を長期間に亘って抑制することができると共に、駆動機構の円滑な作動を長期間に亘って実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】軸受け機構の概略構成を示した説明図である。
【図2】半導体基板製造装置を平面視した場合における概略構成図である。
【図3】半導体基板製造装置を正面視した場合における概略構成図である。
【図4】半導体基板製造装置を側面視した場合における概略構成図である。
【図5】析出後の析出用基板の状態を示す説明図であり、(a)は平面視した状態、(b)は正面視した状態である。
【図6】析出用基板を保持した基板把持機構の斜視図である。
【符号の説明】
1 半導体基板製造装置
2 析出板
3 処理室
3a 析出機構収容空間
3b 基板移動空間
3c 溶湯収容空間
4 真空容器
5 側方析出物
10 析出機構
11 垂直移動機構
12 旋回機構
13 水平移動機構
14 析出用基板
14a 基板面
14b 把持部
14c 突起部
15 溶湯
16 水平搬送部
17 水平駆動部
23 水平駆動装置
24 連結軸部材
25 収納容器
30 垂直搬送部
31 垂直駆動部
33 ブロック部材
35 垂直駆動装置
36 冷却装置
37 浸漬機構部
38 連結支持体
39 旋回駆動部
40 旋回駆動装置
41 冷却装置
46 ロータリーエンコーダ
47 カバー部材
49 旋回軸
50 旋回部材
51 基板把持機構
52 チャック部
52a 係合部
60 基板搬出入機構
60a 搬入機構部
60b 中間機構部
60c 搬出機構部
61a 圧力調整室
61b 予熱室
61c 待機室
63 第1遮蔽板
64 第2遮蔽板
65 電磁バルブ
66 排気系
67 覗き窓
68 第1仕切り部材
69 第2仕切り部材
75 ルツボ装置
76 ルツボ
82 第1予熱ヒーター
83 第2予熱ヒーター
84 第1搬送台
85 第2搬送台
90 供給機構
96 原料搬送機構
97 軸受け機構
98 ハウジング
99 円筒部材
101 溶解対象物
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive mechanism that operates by sliding a mechanical component heated to a high temperature in a vacuum or an inert gas processing environment.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing a precipitation plate, an object to be melted is heated and melted in a vacuum or an inert gas processing environment to form a molten metal, and a deposition substrate is transported and immersed in the molten metal by an immersion mechanism. Then, the operation of depositing the object to be dissolved on the substrate surface of the deposition substrate and then lifting the deposition substrate from the molten metal is repeated. At this time, the immersion mechanism is heated to a high temperature of 400 ° C. to 600 ° C. as a result of receiving a large amount of radiant heat from the molten metal by being located above the molten metal when the deposition substrate is immersed in the molten metal. Therefore, it is desired that the immersion mechanism be formed of a material having excellent heat resistance.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, carbon can be considered as a material having excellent heat resistance, but when this carbon is applied to a dipping mechanism that is heated to a high temperature in a vacuum or an inert gas processing environment, a mechanical component of the dipping mechanism is used. Large frictional resistance is generated on the sliding surface. As a result, abrasion of the sliding surface of the mechanical component progresses rapidly, resulting in a problem that updating the immersion mechanism in a short period of time causes a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost. Furthermore, when the frictional resistance of the sliding surface increases, the operation of the immersion mechanism tends to be unstable due to torque fluctuation, and therefore, the quality of the deposition plate tends to vary due to the immersion of the deposition substrate in the unstable molten metal. There is also a problem.
[0004]
Such a problem is not limited to the case where the immersion mechanism is formed of carbon, but also occurs when the immersion mechanism is formed of another material such as ceramics. This occurs in all types of drive mechanisms that are heated.
[0005]
Accordingly, the present invention provides a drive mechanism capable of reducing the frictional resistance of the sliding surface of a mechanical component heated to a high temperature in a vacuum or an inert gas processing environment over a long period of time.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a drive mechanism that operates by sliding a mechanical component heated to a high temperature in a vacuum or an inert gas processing environment, wherein the mechanical component is Wherein a solid lubricant exhibiting excellent heat resistance to the heating temperature is provided at least on the sliding surface of the mechanical component.
[0007]
According to the above configuration, since the solid lubricant exhibiting excellent heat resistance with respect to the heating temperature of the mechanical component exists on the sliding surface of the mechanical component, even if the mechanical component is operated while being heated to a high temperature, The frictional resistance of the sliding surface of the component is maintained for a long time by the solid lubricant. As a result, wear of the mechanical components can be suppressed for a long period of time, and smooth operation of the drive mechanism can be realized for a long period of time.
[0008]
The invention according to claim 2 is the drive mechanism according to claim 1, wherein the solid lubricant is molybdenum disulfide or tungsten disulfide. According to the above configuration, a solid lubricant can be obtained relatively inexpensively.
[0009]
The invention according to claim 3 is the drive mechanism according to claim 1 or 2, wherein the mechanical component is formed of carbon. According to the above configuration, the performance of the mechanical component itself can be maintained in a good state for a long period of time in a processing environment heated to a high temperature.
[0010]
The invention according to claim 4 is the drive mechanism according to claim 1 or 2, wherein the mechanical component is a ceramic bearing. According to the above configuration, the performance of the bearing can be maintained in a good state for a long period of time in a processing environment where the bearing is heated to a high temperature.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the driving mechanism according to any one of the first to fourth aspects, wherein the object to be dissolved is heated and melted in the processing environment to form a molten metal, and the deposition substrate is immersed in the molten metal. The apparatus is provided in a precipitation plate manufacturing apparatus for producing a precipitation plate of the object to be dissolved, and is provided in an immersion mechanism positioned above the molten metal at the time of producing the precipitation plate.
[0012]
According to the above configuration, the renewal period due to the wear of the drive mechanism can be extended, so that a precipitation plate of good quality can be manufactured with high productivity.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The drive mechanism according to the present embodiment is used in a semiconductor substrate manufacturing apparatus which is a precipitation plate manufacturing apparatus. As shown in FIG. 2, the semiconductor substrate manufacturing apparatus reciprocates the deposition substrate 14 on the molten metal 15 so that the transport paths do not intersect, thereby forming a sheet containing Si as a main component as shown in FIG. Is formed so as to produce the precipitation plate 2. In addition, the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 is a kind of a deposition plate manufacturing apparatus, and the deposition plate manufacturing apparatus heats and melts a melting object 101 such as a semiconductor material or a metal material to form a molten metal. Means an apparatus for producing a precipitation plate 2 in the shape of a circle. Further, as the object to be melted 101, besides a semiconductor material such as Si, a metal material such as iron or titanium can be used.
[0014]
The above-described semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 includes a vacuum vessel 4 having a double wall structure capable of isolating the inside from the external environment in a sealed state. The vacuum chamber 4 forms the closed processing chamber 3. The processing chamber 3 includes a deposition mechanism housing space 3a, a substrate moving space 3b, and a molten metal housing space 3c in a vertical direction. The deposition mechanism housing space 3a is located at the uppermost position and is formed to house a deposition mechanism 10 described later. The substrate moving space 3b is located between the deposition mechanism accommodating space 3a and the molten metal accommodating space 3c. It is formed so that. The molten metal storage space 3c is located at the lowermost position, and is formed to store a crucible device 75 described later.
[0015]
A gas supply device (not shown) that supplies an inert gas such as Ar gas and a vacuum exhaust device (not shown) that exhausts air in the processing chamber 3 are connected to the vacuum container 4. These apparatuses supply an inert gas while reducing the pressure of the processing chamber 3 to a predetermined pressure, so that a processing environment different from the external environment, for example, filled with an inert gas, appears in the processing chamber 3. ing.
[0016]
Further, as shown in FIG. 2, a loading mechanism 60a of the substrate loading / unloading mechanism 60 is disposed on the upstream side (left side in the drawing) of the vacuum vessel 4 in the transport direction. On the other hand, an unloading mechanism 60c of the substrate unloading and unloading mechanism 60 is arranged on the downstream side (the right side in the drawing) in the transport direction with respect to the vacuum container 4. The carry-in mechanism 60a and carry-out mechanism 60c and the above-described intermediate mechanism 60b are linearly and horizontally arranged. The loading mechanism unit 60a is provided in the partition wall 62a, the partition walls 62a, 62b, and 62c each having a rectangular longitudinal section, a plurality of viewing windows 67 that allow the operator to view the inside of the partition wall 62a, and mounts the deposition substrate 14 thereon. And a transfer roller 59 shown in FIG.
[0017]
The inside of the partition walls 62a, 62b, and 62c is partitioned into a pressure adjustment chamber 61a, a preheating chamber 61b, and a standby chamber 61c. These chambers 61a, 61b, and 61c are provided in this order from the upstream side in the transport direction. The pressure adjustment chamber 61a is set to a size that can accommodate six deposition substrates 14 in series. In addition, one end of the pressure adjustment chamber 61a is communicated with the outside of the apparatus at atmospheric pressure, and the other end is communicated with the preheating chamber 61b.
[0018]
A first shielding plate 63 and a second shielding plate 64 are provided at one end and the other end of the pressure adjustment chamber 61a, respectively. Each of these shielding plates 63 and 64 can be moved up and down by a cylinder device (not shown), and the raising and lowering operation is controlled by a control device (not shown). Specifically, the first shielding plate 63 is raised when the deposition substrate 14 is loaded into the pressure adjustment chamber 61a, and is lowered after the loading so as to seal one end of the pressure adjustment chamber 61a in an airtight state. On the other hand, the second shielding plate 64 is raised so as to open the other end of the second shielding plate 64 when transferring the deposition substrate 14 from the pressure adjustment chamber 61a to the preheating chamber 61b. Further, an exhaust system 66 is connected to the pressure adjustment chamber 61a via an electromagnetic valve 65. The exhaust system 66 can reduce the pressure in the pressure adjustment chamber 61a to a vacuum state. The electromagnetic valve 65 is closed when the deposition substrate 14 is loaded into the pressure adjustment chamber 61a, and is opened after the deposition substrate 14 is loaded so as to reduce the pressure in the pressure adjustment chamber 61a.
[0019]
The preheating chamber 61b communicated with the pressure adjustment chamber 61a via the second shielding plate 64 is set to a size capable of housing six deposition substrates 14 in series, similarly to the pressure adjustment chamber 61a. ing. The preheating chamber 61b is surrounded by a partition wall 62b having a double wall structure, like the vacuum vessel 4. The preheating chamber 61b has one end openable and closable by the above-described second shielding plate 64, and the other end partitioned by a first partition member 68. As shown in FIG. 3, the first partition member 68 is provided so as to form a gap large enough to pass the deposition substrate 14 transported by the transport roller 59.
[0020]
A first preheating heater 82 is provided in the preheating chamber 61b. The first preheater 82 is disposed so as to face the deposition substrate 14 located at the upstream end in the transport direction. The first preheater 82 heats the deposition substrate 14 and raises the temperature to a predetermined temperature when the deposition substrate 14 is opposed, thereby reducing the temperature difference between the molten metal 15 and the deposition substrate 14. It is designed to be constant. Note that the first preheater 82 may be a method of heating by heating a heating wire by energization, or a method of heating using electromagnetic induction. Further, as shown in FIG. 2, an exhaust system 66 is connected to the preheating chamber 61b so as to suck the impurity gas radiated from the deposition substrate 14 during preheating. The suction port of the exhaust system 66 is close to the first preheater 82 so as to efficiently suck the impurity gas.
[0021]
The preheating chamber 61b communicates with the standby chamber 61c via the first partition member 68. The standby chamber 61c is surrounded by a partition wall 62c having a double wall structure, like the vacuum container 4. Further, one end and the other end of the standby chamber 61c are partitioned by a first partition member 68 and a second partition member 69, respectively. The second partition member 69 is formed and provided so as to pass through the deposition substrate 14 and a substrate feed mechanism 70 described later. Further, the standby chamber 61c is provided with a second preheater 83 similar to the first preheater 82 described above.
[0022]
The second preheater 83 is arranged so as to face the deposition substrate 14 in a standby state. The second preheater 83 heats and raises the temperature of the deposition substrate 14 preheated by the first preheater 82 when the deposition substrate 14 is opposed to the molten metal 15 and the deposition substrate 14. And the temperature difference is kept constant in a reduced state. Note that the second preheater 83 may be used for fine adjustment of the preheating temperature of the deposition substrate 14 or used for preventing an excessive temperature drop of the deposition substrate 14 during the standby period. Is also good. Further, an exhaust system 66 is connected to the standby chamber 61c so as to suck the impurity gas diffused from the deposition substrate 14 during preheating. The suction port of the exhaust system 66 is close to the second preheater 83 so as to efficiently suck the impurity gas.
[0023]
The standby chamber 61c is communicated with the processing chamber 3 via the second partition member 69. The processing chamber 3 houses an intermediate mechanism 60 b of the substrate carrying-in / out mechanism 60. As shown in FIG. 3, the intermediate mechanism unit 60b includes a first transfer table 84 and a second transfer table 85 on which the deposition substrate 14 is movably mounted. One end of the first transfer table 84 is advanced to the standby chamber 61c so as to approach the end of the transfer roller 59. The first transfer table 84 and the second transfer table 85 are arranged in series at predetermined intervals on the upstream side (left side in the figure) and downstream side (right side in the figure) of the processing chamber 3. The gap between the two transfer tables 84 and 85 is set as an attachment / detachment position A for transferring the deposition substrate 14 between the substrate carrying-in / out mechanism 60 and the deposition mechanism 10.
[0024]
As shown in FIG. 2, a substrate feed mechanism 70 is provided on the side of the first transfer table 84. The substrate feeding mechanism 70 includes a plurality of claw members 71, a claw support member 72 that cantileverly supports these claw members 71 on a free end side, and a claw rotation that rotatably supports a base end of the claw support member 72. A mechanism 73 and a claw advancing / retracting mechanism 74 for moving the claw support member 72 and the claw member 71 in the transport direction together with the claw turning mechanism 73 are provided. The above-mentioned claw members 71 are arranged at intervals so as to sandwich both measurement surfaces of the deposition substrate 14 and have a predetermined width so as to enlarge a gap between the adjacent deposition substrates 14 to a predetermined width. It is set to the thickness of. The claw turning mechanism 73 is composed of a motor with a clutch or the like, and is configured to be capable of rotating the claw member 71 so as to be positioned above and beside the deposition substrate 14 by rotating in the forward and reverse directions. . The claw advancing / retracting mechanism 74 is made of an air cylinder or the like, and the moving distance per operation is set to the length of the deposition substrate 14.
[0025]
The substrate feeding mechanism 70 configured as described above performs an operation of gripping the deposition substrate 14 with the claw member 71 at a predetermined interval, an operation of moving the claw member 71 in the transport direction, and By repeating the operation of opening the claw member 71 and the operation of moving the claw member 71 in the direction opposite to the transport direction, the deposition substrate 14 carried into the standby chamber 61c from the preheating chamber 61b is moved to the second preheating heater 83. , And are sequentially sent to the pre-heating position and the attachment / detachment position A, and are sent from the attachment / detachment position A to the unloading mechanism 60c.
[0026]
The substrate carrying-in / out mechanisms 60 including the above-described respective mechanical units 60a to 60c are arranged side by side symmetrically with respect to the crucible device 75. As a result, the attachment / detachment position A existing in the path of the substrate carrying-in / out mechanism 60 is located at a position deviated from above the molten metal 15 in the crucible device 75. As shown in FIG. 3, the crucible device 75 supports a crucible 76 for accommodating the molten metal 15, an induction heating coil 77 disposed around a side wall of the crucible 76, and supports the crucible 76 and the induction heating coil 77. And a crucible support 78. A high-frequency power supply is connected to the induction heating coil 77 via a power cable (not shown). Thereby, the induction heating coil 77 generates an alternating magnetic field around the crucible 76 when high-frequency AC power is supplied from the high-frequency power supply, so that the surface of the crucible 76 is mainly induction-heated. I have.
[0027]
As shown in FIG. 2, the crucible 76 is formed in a circular shape in a plan view. Note that the crucible 76 may be formed in a rectangular shape or an elliptical shape in plan view so that the traveling direction of the deposition substrate 14 is long. In this case, it is possible to prevent the side wall of the crucible 76 from becoming an obstacle when the deposition substrate 14 is immersed while minimizing the capacity of the molten metal 15. Further, the bottom wall of the crucible 76 is set to have a sufficiently large thickness so that a large amount of heat is transmitted from two directions, the side surface side and the bottom surface side. On the other hand, the side wall of the crucible 76 is set to a thickness less than the penetration depth of the electromagnetic induction, and a phenomenon in which falling objects such as dust become nuclei and solidify the center of the surface of the molten metal 15 by convection of the molten metal 15. Has been prevented.
[0028]
A supply mechanism 90 for supplying the object to be melted 101 is provided diagonally above the crucible device 75. The supply mechanism 90 is provided on a wall surface of the vacuum container 4 on the downstream side in the transport direction. The supply mechanism 90 includes a housing partition 91 having one end opened into the processing chamber 3, and a shield capable of sealingly separating the housing partition 91 into a supply chamber 93 on the processing chamber 3 side and a preparation chamber 94 on the atmosphere side. It has a mechanism 92, a lid member 95 capable of opening and closing the preparation chamber 94 to the atmosphere side, and a raw material transfer mechanism 96 for transferring the object to be melted 101 from the preparation chamber 94 to above the crucible 76.
[0029]
A first viewing window 4 a of the vacuum container 4 is arranged on a side of the supply mechanism 90. The first viewing window 4a is provided with a first image pickup device 8a such as a CCD camera. The first imaging device 8a is set so as to capture an image of the molten metal 15 together with the crucible 76, and is capable of detecting the surface level of the molten metal 15 based on an imaging signal. A second viewing window 4b is disposed on the downstream side wall surface of the vacuum container 4 in the transport direction. The second viewing window 4b is provided with a second imaging device 8b such as a CCD camera. The second imaging device 8b is set so as to capture an area viewed from the opposite direction that cannot be captured by the first imaging device 8a.
[0030]
The operations of the imaging devices 8a and 8b and the supply mechanism 90 are controlled by a control device (not shown). The control device includes an arithmetic unit, a storage unit, an input / output unit, and the like, and has various functions for controlling each mechanism of the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 individually and in conjunction with each other. Specifically, the function of detecting the level of the molten metal 15 based on the brightness of the image signal from the first imaging device 8a or the supply of the molten metal 15 so that the detected level is a predetermined reference level is provided. The mechanism 90 has a function of controlling the supply timing and supply amount of the dissolving object 101 in the mechanism 90 and the like.
[0031]
Further, a deposition mechanism 10 is provided above the crucible device 75, as shown in FIG. The deposition mechanism 10 moves the substrate gripping mechanism 51 (described later) between the attachment / detachment position A and the molten metal 15 of the crucible device 75 in a direction orthogonal to the carrying-in / out direction (transport direction). The mounted deposition substrate 14 is immersed in a molten metal 15 and pulled up. More specifically, the deposition mechanism 10 holds the other surface of the deposition substrate 14 (the opposite surface to the substrate surface 14a) at the attachment / detachment position A via the substrate holding mechanism 51 so as to be attachable / detachable from below. In the immersion position, the tip holding the deposition substrate 14 in a posture inclined with respect to the turning radial direction is turned around the turning axis so that the other surface of the deposition substrate 14 is positioned above, The deposition substrate 14 is moved in the cross direction together with the substrate gripping mechanism 51. The turning radius direction is the longitudinal direction of the turning member 50 that turns around the turning shaft 49 in FIG.
[0032]
The deposition mechanism 10 includes a horizontal movement mechanism 13, a vertical movement mechanism 11 horizontally movable by the horizontal movement mechanism 13, a rotating mechanism 12 vertically movable by the vertical movement mechanism 11, and a substrate gripping mechanism 51. have. The horizontal moving mechanism 13 is provided on the upper surface of the partition wall 62c surrounding the standby chamber 61c. As shown in FIG. 4, the horizontal moving mechanism 13 includes a horizontal transport unit 16 orthogonal to the transport direction, and a horizontal drive unit 17 that drives the horizontal transport unit 16. The horizontal transfer section 16 is disposed in the horizontal direction, and one end is disposed outside the vacuum vessel 4 and the other end is disposed in the processing chamber 3 in the vacuum vessel 4.
[0033]
As shown in FIG. 3, the horizontal transport section 16 includes a screw shaft member 18 having a thread groove formed on the entire peripheral surface, a block member 19 screwed to the screw shaft member 18, and a lower surface of the block member 19. And a connecting member 21 provided on the upper surface of the block member 19 and connected to the vertical moving mechanism 11. Further, as shown in FIG. 4, the horizontal transport section 16 has a connection shaft member 24 connected to one end of the screw shaft member 18 and extending outside the vacuum vessel 4. The horizontal drive unit 17 is connected to one end of the connection shaft member 24. The horizontal drive unit 17 has a horizontal drive device 23 such as a servomotor that can rotate forward and backward at an arbitrary rotation speed and can stop at a predetermined holding force. The horizontal driving device 23 enables the vertical movement mechanism 11 to move to an arbitrary position in the horizontal direction by rotating the screw shaft member 18 forward and reverse via the connection shaft member 24.
[0034]
As shown in FIG. 3, the vertical moving mechanism 11 horizontally moved by the horizontal moving mechanism 13 includes a vertical transport unit 30 disposed in a vertical direction and a vertical driving unit provided at an upper end of the vertical transport unit 30. 31. The vertical transport unit 30 includes a screw shaft member (not shown) having a screw groove formed on the entire peripheral surface, a block member 33 screwed to the screw shaft member, and a front surface (right side in the drawing) to which the turning mechanism 12 is connected. And a rail member 34 that supports the back surface (left surface in the figure) of the block member 33 so as to be able to move up and down.
[0035]
A vertical drive unit 31 is connected to an upper end of the vertical transport unit 30. The vertical drive unit 31 has a vertical drive device 35 such as a servomotor that can rotate forward and reverse at an arbitrary rotation speed and can be stopped at a predetermined holding force, and a cooling device 36 that cools the vertical drive device 35. ing. The vertical drive device 35 is connected to the upper end of the screw shaft member, and moves the turning mechanism 12 to an arbitrary vertical position via the block member 33 and the like by rotating the screw shaft member forward and backward. Making it possible.
[0036]
The cooling device 36 houses the vertical driving device 35 so as to be isolated from the processing environment of the processing chamber 3, and stores the storage container 25 in which a cooling gas such as an inert gas of nitrogen gas or air is sealed. And a cooling pipe (not shown) that allows a cooling medium such as cooling water to flow along the wall surface of the storage container 25 by being joined to the wall surface of the storage container 25. The cooling device 36 is configured to maintain the storage environment in the storage container 25 at a predetermined temperature or less by exchanging heat with the cooling medium such as cooling water flowing through the cooling pipe. Note that the cooling device 36 may be configured to supply and discharge the cooling gas from outside the vacuum vessel 3 to the inside of the storage vessel 25 and circulate the same.
[0037]
The vertical moving mechanism 11 supports the turning mechanism 12 so as to be able to move up and down. The turning mechanism 12 includes a connection support 38 having one end surface connected to the block member 33, a turning drive unit 39 connected to the upper surface of the connection support 38, and an immersion mechanism unit 37 that is turned by the turning drive unit 39. And The turning drive unit 39 includes a turning drive device 40 such as a servomotor that can rotate at an arbitrary rotation speed and can be stopped with a predetermined holding force, and a cooling device 41 that cools the turning drive device 40. .
[0038]
The cooling device 41 is configured to exhibit the same cooling function by the same members as those of the above-described cooling device 36 having the storage container 25 and the like, similarly to the vertical drive unit 31. The turning drive device 40 in the cooling device 41 has a turning drive shaft 40 a arranged horizontally and a tip end of the turning drive shaft 40 a facing the block member 33. A drive sprocket 42a is provided on the turning drive shaft 40a. Below the driving sprocket 42a, an intermediate sprocket 42b and a turning sprocket 42c are arranged in this order. The driving sprocket 42a is connected to the intermediate sprocket 42b via the first chain 43a, and the intermediate sprocket 42b is connected to the turning sprocket 42c via the second chain 43b.
[0039]
The turning sprocket 42 c is provided on the rotating shaft member 44. The rotation shaft member 44 is supported by the first support member 45 so as to be rotatable in the horizontal direction. The first support member 45 rotatably supports the intermediate sprocket 42b. As shown in FIG. 4, the first support member 45 is hung down from the connecting support body 38 and is provided to protect the intermediate sprocket 42b and the chains 43a and 43b from the radiant heat of the molten metal 15.
[0040]
One end of the rotary shaft member 44 supported by the first support member 45 is connected to a rotary encoder 46. The rotary encoder 46 can detect the turning angle of the immersion mechanism 37 by detecting the rotation angle of the rotation shaft member 44. A cover member 47 is provided around the rotary encoder 46. The cover member 47 has a function as a heat shield plate for blocking radiant heat from the molten metal 15 and a function as a dustproof cover for dust floating from the molten metal 15 and adhering to the rotary encoder 46.
[0041]
On the other hand, the other end of the rotating shaft member 44 is connected to the immersion mechanism 37. As shown in FIG. 1, the immersion mechanism 37 includes second support members 48 that hang down from the lower surface of the connection support 38, and a swivel that is rotatably supported in the horizontal direction by the second support members 48. It has a shaft 49 and a pair of turning members 50 provided on the turning shaft 49. The rotating shaft member 44 and the second support members 48 are rotatably connected via a bearing mechanism 97 made of carbon. The bearing mechanism 97 has a housing 98 fitted into the lower end of each second support member 48, and a cylindrical member 99 inserted outside the rotary shaft member 44. The cylindrical member 99 is slidably inserted in the housing 98. The bearing mechanism 97 rotates the rotary shaft member 44 smoothly by sliding the outer peripheral surface (sliding surface) of the cylindrical member 99 against the inner wall surface (sliding surface) of the housing 98. .
[0042]
A solid lubricant exhibiting excellent heat resistance to the heating temperature of the bearing mechanism 97 is provided between the outer peripheral surface of the cylindrical member 99 and the inner peripheral surface of the housing 98. The solid lubricant is made of powdery molybdenum disulfide (MoS 2 ) or tungsten disulfide (WS 2 ), and is provided, for example, by rubbing the outer peripheral surface of the cylindrical member 99 or the inner peripheral surface of the housing 98. I have. The solid lubricant exists between the outer peripheral surface of the cylindrical member 99 and the inner peripheral surface of the housing 98 even when the immersion mechanism 37 is heated to a high temperature of, for example, 400 ° C. to 600 ° C. By reducing the frictional resistance on the moving surface over a long period of time, abrasion of the cylindrical member 99 and the housing 98 is suppressed.
[0043]
A substrate gripping mechanism 51, which will be described later, is provided at the tip of the turning members 50, 50 that are turned via the bearing mechanism 97. The substrate gripping mechanism 51 holds the deposition substrate 14 in a posture inclined at an angle with respect to the turning radial direction, thereby detachably holding the deposition substrate 14 in a horizontal state at the attaching / detaching position A from below. In B, the surface holding the deposition substrate 14 is positioned on the upper side. In addition, each turning member 50 may be formed of a metal material such as stainless steel having excellent mechanical strength, or may be formed of carbon having excellent heat resistance.
[0044]
As described above, the precipitation mechanism 10 including the mechanisms 11 to 13 performs the horizontal movement by the horizontal movement mechanism 13, the vertical movement by the vertical movement mechanism 11, and the turning movement by the turning mechanism 12, as shown in FIG. By combining them, the substrate holding mechanism 51 can be positioned between the attachment / detachment position A and the deposition position B, and the deposition substrate 14 is immersed in the molten metal 15 at a predetermined immersion locus. The immersion trajectory is determined by lowering the deposition substrate 14 obliquely from the upstream side in the swirling direction (the direction of the arrow) and immersing it in the molten metal 15, and then raising the substrate 14 obliquely downstream in the swirling direction. It is set so as to generate a precipitate plate 2 which is a precipitate formed by solidification and growth of the molten metal 15 in the immersed portion by pulling up.
[0045]
As shown in FIGS. 5A and 5B and FIG. 6, the deposition substrate 14 is formed of carbon in a rectangular shape in plan view. Note that the deposition substrate 14 may be formed in a circular shape, an elliptical shape, a triangular shape, a trapezoidal shape, or a polygonal shape such as a pentagon or more. The deposition substrate 14 has a substrate surface 14a (lower surface) on which the deposition plate 2 is deposited, an inverted trapezoidal grip 14b formed on the upper surface (anti-deposition surface) of the deposition substrate 14, and both side surfaces in the transport direction. And a projection 14c formed at the bottom. The above-mentioned protrusions 14c are arranged in a pair at the left and right ends of each side surface so as to reduce blurring between the protrusions 14c when the deposition substrates 14 abut against each other.
[0046]
Further, the protrusions 14c are arranged on the side surface of the grip portion 14b away from the substrate surface 14a so as not to be immersed in the molten metal 15. Further, the length of each protrusion 14c in the transport direction is set to a value larger than the protrusion length of the lateral precipitate 5 deposited on the side surface of the deposition substrate 14. These projections 14c prevent the corners of the deposition substrate 14 from being damaged by forming a gap between the adjacent deposition substrates 14 and prevent the deposition by the substrate feeding mechanism 70 in FIG. The separation work of the deposition substrate 14 is facilitated, and further, the contact between the lateral precipitates 5 deposited on the side surfaces of the deposition substrate 14 is prevented.
[0047]
Further, the gripping portion 14b having the protrusions 14c formed on the side surface is attached to and detached from the engaging portions 52a of the substrate gripping mechanism 51 described later by moving in the transporting direction. Are formed in parallel. Further, the width of the gripping portion 14b in the region from the center portion to the front of both ends is set to such a width that the gripping portion 14b comes into contact with the engaging portions 52a. Then, in a region from the both ends of the grip portion 14b to the both ends, the width is set so as to gradually decrease from the both ends to the both ends. Accordingly, when the deposition substrate 14 is transported, even if there is some deviation or error in the width direction with respect to the transport direction, the gripping portion 14b can be reliably inserted between the engaging portions 52a. It is possible.
[0048]
The projection 14c of the deposition substrate 14 may be formed on at least one side in the transport direction. The deposition substrate 14 may be inclined from the substrate surface 14a to the upper surface so that both ends of the substrate surface 14a are located inside both ends of the upper surface.
[0049]
The above-mentioned deposition substrate 14 is detachably held by a substrate gripping mechanism 51 provided in the immersion mechanism section 37 in FIG. As shown in FIG. 6, the substrate gripping mechanism 51 integrally includes chuck portions 52 and 52 symmetrically in the left-right direction. Each of the chuck portions 52 has an engaging portion 52a formed on the lower surface so as to engage with the grip portion 14b, an annular groove portion 52b formed to receive a falling object such as dust, and a peripheral portion around the annular groove portion 52b. And a suspending portion 52c surrounded by. The engaging portions 52a are arranged symmetrically so as to insert the holding portions 14b of the deposition substrate 14. Thereby, when the deposition substrate 14 is moved in the transport direction (the carrying-in / out direction), the substrate gripping mechanism 51 inserts the gripping portion 14b of the deposition substrate 14 between the engaging portions 52a. The deposition substrate 14 can be held vertically.
[0050]
On the other hand, on the upper surface of the suspension portion 52c, two protruding portions 52d and 52d are arranged to face each other. Pin insertion holes 52e, 52e are formed in the central portions of the two projecting portions 52d, 52d. The swiveling members 50 of the immersion mechanism 37 described above are fitted between the protruding portions 52d. A carbon pin member 53 is removably inserted into the pin insertion holes 52e. The pin member 53 connects the turning members 50 to the chuck portions 52. It is made to let.
[0051]
The pin member 53 is formed so as to be shorter than the projected area of the chuck portion 52 on the deposition side so as to avoid direct radiation of radiant heat from the molten metal 15. A hardened layer 54 is formed on the surface of the pin member 53, and the mechanical strength of the surface of the pin member 53 is increased by the hardened layer 54. Wear when attaching and detaching is reduced. On the other hand, in the chuck portion 52, a hardened layer 54 is formed in the pin insertion hole 52e that contacts the pin member 53, the engaging portion 52a that contacts the deposition substrate 14, and the lower surface. Further, the mechanical strength of the contact surface of the chuck portion 52 is enhanced by the hardened layer 54, so that the abrasion at the time of attaching and detaching the pin member 53 and at the time of gripping the deposition substrate 14 is reduced.
[0052]
As a method for forming the hardened layer 54, a hardening treatment for coating the SiC film by a surface treatment method such as plasma CVD or ion plating can be mentioned. The cured layer 54 may be formed on the entire surface of the substrate gripping mechanism 51. In this case, the mechanical strength of the entire substrate gripping mechanism 51 can be increased. Can be hardly damaged even when subjected to an impact during transportation.
[0053]
The operation of the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 in the above configuration will be described.
[0054]
(Preparation and maintenance process)
The preparation / maintenance process is performed when the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 is brought into a state suitable for production before and after production of the precipitation plate 2 is started. That is, as shown in FIG. 3, inspection of the crucible device 75, replacement of the crucible 76, and inspection of each mechanism in the vacuum vessel 4 are performed. In addition, during the inspection of the crucible device 75, the remaining amount of the object to be melted 101 stored in the storage box 72 of the supply mechanism 71 is confirmed, and replenishment is performed so as to be an appropriate amount. When the inspection or replacement of each device is completed, the vacuum vessel 4 is sealed. After the air is evacuated by operating a vacuum evacuation device (not shown), an inert gas such as Ar gas is supplied, so that a processing environment different from the external environment is formed in the processing chamber 3.
[0055]
Thereafter, high-frequency AC power is supplied to the induction heating coil 77, and a high-frequency magnetic field is generated around the crucible 76. As a result, when a strong magnetic field is applied to the surface side of the side wall of the crucible 76, mainly the surface side of the side wall is heated by induction heating, and the amount of heat on the surface side is conducted inward. Will be. A large amount of heat is transmitted from the two sides of the crucible 76, the side surface and the bottom surface, and the object to be melted 101 is evenly heated by this amount of heat. After the molten metal 15 is formed, the side and lower surfaces of the molten metal 15 are continuously heated with a large amount of heat, so that the entire molten metal 15 is maintained at a uniform temperature.
[0056]
When the molten metal 15 is formed, high-temperature radiant heat is released from the molten metal 15. At this time, a part of the radiant heat proceeds toward the precipitation mechanism 10, but the radiant heat that proceeds to the turning drive unit 39 of the precipitation mechanism 10 causes the connection support 38 to function as a heat shielding plate. Thus, the turning drive unit 39 is not directly irradiated. Further, the radiant heat that proceeds to the driving force transmission mechanism such as the first chain 43a of the deposition mechanism 10 does not directly radiate the driving force transmission mechanism because the first support member 45 functions as a heat shielding plate. Further, the radiant heat which proceeds to the rotary encoder 46 of the deposition mechanism 10 does not directly radiate the rotary encoder 46 because the cover member 47 functions as a heat shielding plate. As a result, the internal equipment of the deposition mechanism 10 is prevented from being thermally degraded due to direct radiation of radiant heat.
[0057]
Further, the vertical driving unit 31 and the turning driving unit 39 accommodate the vertical driving device 35 and the turning driving device 40 in the storage containers 25 and 25 of the cooling devices 36 and 41, respectively, so that the processing chamber 3 can be operated under a high temperature environment. Driving is avoided. Therefore, in these driving units 31 and 39, occurrence of a failure due to heat is sufficiently prevented. The cooling devices 36 and 41 maintain the storage environment in the storage container 25 at a predetermined temperature or less by exchanging heat with a cooling medium such as cooling water flowing through a cooling pipe. Therefore, even if the cooling gas leaks due to breakage of the storage container 25 or the like while the melting target is being heated and melted, the cooling water does not contact the molten metal 15 to cause a serious failure.
[0058]
(Substrate transfer process)
When the preparation for the production is completed by forming the molten metal 15 in the desired processing environment as described above, as shown in FIG. 2, the substrate loading / unloading mechanism arranged vertically symmetrically with the crucible device 75 as the center. At 60, a transport operation of the deposition substrate 14 is performed. In the following description, the transfer operation of one substrate carrying-in / out mechanism 60 will be described for convenience of description.
[0059]
Specifically, first, at a substrate setting position (not shown) arranged on the upstream side of the substrate loading / unloading mechanism 60, a plurality of deposition substrates 14 such as six are set in series with the substrate surface 14a facing upward. . Thereafter, the evacuation operation of the pressure adjustment chamber 61a is stopped by closing the electromagnetic valve 65, and the one end of the pressure adjustment chamber 61a is opened by raising the first shielding plate 63. Then, the deposition substrate 14 is loaded into the pressure adjustment chamber 61a in a serial state by a transport device such as a transport roller (not shown).
[0060]
When the above-mentioned deposition substrates 14 are set or carried in, an impact may be applied to each deposition substrate 14 due to contact or collision between the adjacent deposition substrates 14. At this time, since a pair of projections 14c are formed on the front and rear side surfaces of the deposition substrate 14 in the transport direction, contact or collision during setting or transport does not affect the projections 14c 14c of the deposition substrates 14 It will happen together. Thereby, breakage such as chipping of a corner portion due to impact applied to a corner portion of the deposition substrate 14 can be prevented. As a result, since the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 maintains the original shape, a deposition plate having a predetermined shape can be reliably obtained.
[0061]
When all the deposition substrates 14 are carried into the pressure adjustment chamber 61a, the first shielding plate 63 is lowered, and both ends of the pressure adjustment chamber 61a are closed. Thereafter, the electromagnetic valve 65 is opened, and the pressure adjustment chamber 61a is evacuated by the exhaust system 66. Thus, dust adhering to the deposition substrate 14 is removed. The other end of the pressure adjustment chamber 61a is opened by the rise of the second shielding plate 64, so that the pressure adjustment chamber 61a and the preheating chamber 61b communicate with each other.
[0062]
Thereafter, when the deposition substrates 14 in the pressure adjustment chamber 61a are transported to the pressure adjustment chamber 61a and all of them are carried into the pressure adjustment chamber 61a, the second shielding plate 64 is lowered, and the pressure adjustment chamber 61a and the preheating chamber 61b are moved. Is isolated. In the pressure adjustment chamber 61a, the loading operation of the deposition substrate 14 from the substrate setting position described above is performed.
[0063]
In the preheating chamber 61b, the deposition substrate 14 located at the head (most upstream side) in the transport direction is opposed to the first preheating heater 82. As a result, when the power for preheating is supplied to the preheating heater 82, the leading deposition substrate 14 is heated by the preheating heater 82 to a predetermined preheating temperature. Further, when the deposition substrate 14 is heated, dust may be scattered from the deposition substrate 14 or a gas in the deposition substrate 14 may be released. , And acts as a pollutant in the processing environment of the processing chamber 3. However, most of these dusts and gases are sucked by the exhaust system 66 and discharged to the outside of the apparatus, and the remaining part flows to the processing chamber 3 by the first partition member 68 and the second partition of the standby chamber 61c. Blocked by member 69. As a result, the processing environment of the processing chamber 3 is hardly contaminated with dust or gas on the deposition substrate 14.
[0064]
Thereafter, the substrate feeding mechanism 70 is operated, and the preheated first deposition substrate 14 is conveyed by a distance substantially corresponding to the length dimension of the deposition substrate 14 while being sandwiched between the claw members 71. It is carried into the chamber 61c. The deposition substrate 14 carried into the standby chamber 61c is further preheated by the second preheater 83. Then, the temperature is finely adjusted to a desired preheating temperature or the temperature is prevented from lowering. Thereafter, the transport operation by the substrate feed mechanism 70 is repeatedly performed, so that the deposition substrate 14 in the preheating chamber 61b is sequentially transported while the deposition substrate 14 in the standby chamber 61c is sequentially transported in the direction of the attachment / detachment position A. It is transported to the waiting room 61c.
[0065]
While the deposition substrate 14 is being conveyed by the substrate feed mechanism 70 as described above, at the attachment / detachment position A, as shown in FIG. 4, the substrate gripping mechanism 51 has the engagement portions 52a and 52a positioned above. Standing in posture. Therefore, when the deposition substrate 14 is transported to the attachment / detachment position A, the grip 14b of the deposition substrate 14 is inserted from the side between the engagement portions 52a of the substrate gripping mechanism 51 as shown in FIG. , And are held in a vertically engaged state. Note that even if there is blurring or an error in the width direction during this conveyance, the width of the end of the gripping portion 14b is smaller than the width between the engaging portions 52a. It is securely inserted between the joints 52a.
[0066]
As shown in FIG. 3, when the previous deposition substrate 14 was held by the substrate gripping mechanism 51 at the time of transport to the attachment / detachment position A, the current deposition substrate 14 Is extruded from the substrate holding mechanism 51 in the transport direction. Then, the extruded previous deposition substrate 14 is carried out of the vacuum vessel 4 via the second carrier 85, and the deposition plate 2 is separated from the deposition substrate 14 by a peeling mechanism (not shown). Thus, in the attachment / detachment position A, it is possible to simultaneously mount the deposition substrate 14 before deposition on the substrate gripping mechanism 51 and withdraw the deposition substrate 14 from the substrate gripping mechanism 51 after deposition. Has become.
[0067]
Further, when the deposition substrate 14 is attached and detached, the substrate surface 14a of the deposition substrate 14 immersed in the molten metal 15 is positioned on the upper side, so that the deposition substrate 14 is transported and detached in a horizontal posture. As a result, the deposition substrate 14 is attached and detached in a stable state. Further, as shown in FIG. 2, since the attachment / detachment position A is located at a position deviated from above the molten metal 15, the attachment / detachment may drop due to dust or chipping at the time of attachment / detachment, or the deposition substrate 14 may fall due to failure to attach / detach. Even in this case, these dusts and chips, and the deposition substrate 14 are difficult to enter the molten metal.
[0068]
Further, when the deposition substrate 14 after the deposition is withdrawn from the substrate holding mechanism 51 or when the deposition substrate 14 is carried out of the apparatus, as shown in FIG. The parts 14c abut on each other. Therefore, even when the lateral precipitates 5 are formed on the side surfaces of the deposition substrate 14 during the immersion, the lateral precipitates 5 do not come into contact with each other. As a result, even when an external force due to vibration or impact is generated between the deposition substrates 14 at the time of removal or removal, the external force does not directly act on the projection 14c. This makes it possible to prevent a situation in which the side plate 5 is peeled off by an external force, so that the precipitation plate is separated from the deposition substrate 14 together with the side precipitate 5.
[0069]
(Deposition process)
When the mounting of the deposition substrate 14 to the substrate holding mechanism 51 is completed in the two substrate carrying-in / out mechanisms 60 as described above, as shown in FIG. The substrate holding mechanism 51 is moved in a direction perpendicular to the transport direction with the orientation kept constant, and the deposition substrate 14 held by the substrate holding mechanism 51 is immersed in the molten metal 15.
[0070]
Specifically, the substrate holding mechanism 51 is raised by the vertical movement mechanism 11 while being horizontally moved toward the deposition position B by the horizontal movement mechanism 13. When the substrate holding mechanism 51 is located above the molten metal 15, the turning mechanism 12 is operated, so that the substrate holding mechanism 51 and the deposition substrate 14 are immersed in the immersion trajectory having the turning center of the turning member 50 as a radius. Turned. The immersion trajectory can draw an arbitrary curve by a combination of the operations of the mechanisms 11, 12, and 13.
[0071]
When the deposition substrate 14 is immersed in the molten metal 15 as described above, since the immersion mechanism 37 is located above the molten metal 15 as shown in FIG. The supporting bearing mechanism 97 is heated to a high temperature by radiant heat from the molten metal 15. At this time, a solid lubricant exhibiting excellent heat resistance is provided between the outer peripheral surface of the cylindrical member 99 slid when the pivot member 50 pivots and the inner peripheral surface of the housing 98. Therefore, even if the immersion mechanism 37 is operated while being heated to a high temperature, the frictional resistance when the outer peripheral surface of the cylindrical member 99 and the inner peripheral surface of the housing 98 slide is maintained for a long time by the solid lubricant. Maintain the reduced state. As a result, even if the carbon forming the housing 98 and the cylindrical member 99 has the property of increasing the frictional resistance at a high temperature, the wear of the housing 98 and the cylindrical member 99 can be suppressed for a long time. Can be. Therefore, it is possible to prevent the molten metal 15 from being contaminated by a large amount of carbon dust floating in the processing chamber 3 due to wear of the housing 98 and the cylindrical member 99.
[0072]
Further, as shown in FIG. 4, at the time of turning, the substrate gripping mechanism 51 turns in a state where the directions of the engaging portions 52a coincide with the transport direction. Accordingly, the projection 14 c of the deposition substrate 14 does not move in the transport direction within the engaging portions 52 a, so that the deposition substrate 14 does not fall off the substrate gripping mechanism 51. The deposition substrate 14 thus held by the substrate gripping mechanism 51 is immersed in the molten metal 15 at the deposition position B while being positioned below the substrate gripping mechanism 51 as shown by the two-dot chain line in FIG. The object 101 to be melted of the molten metal 15 is deposited on the substrate surface 14a of the use substrate 14. Then, after a certain period of time, the deposition substrate 14 is pulled up from the molten metal 15, so that the deposition plate 2 having a predetermined thickness is formed on the substrate surface 14 a of the deposition substrate 14.
[0073]
The turning operation of the turning member 50 is continued until the substrate holding mechanism 51 returns to the position before the turning. At this time, since the turning angle is detected by the rotary encoder 46 in FIG. 3, the positioning of the substrate holding mechanism 51 is performed with high accuracy. Thereafter, the rotation mechanism 12 is stopped, and the vertical movement mechanism 11 and the horizontal movement mechanism 13 are operated, so that the substrate gripping mechanism 51 is returned to the attachment / detachment position A. Thereafter, in the above-described substrate transport step, when the next deposition substrate 14 is transported to the attachment / detachment position A by the substrate feeding mechanism 70, the next deposition substrate 14 is sent out by the next deposition substrate 14.
[0074]
Further, as described above, the deposition operation is completed in one substrate loading / unloading mechanism 60 and the deposition operation in the other substrate loading / unloading mechanism 60 is continued until the next deposition substrate 14 is mounted on the substrate gripping mechanism 51. Is similarly implemented. Thus, the deposition plates 2 are sequentially manufactured by one crucible device 75 while the deposition substrates 14 transported by the two substrate loading / unloading mechanisms 60 are alternately used.
[0075]
As described above, the bearing mechanism 97 (drive mechanism) of the present embodiment is operated by sliding the mechanism components heated to a high temperature under a vacuum or an inert gas processing environment, as shown in FIG. A solid lubricant exhibiting excellent heat resistance to the heating temperature of the bearing mechanism 97 is applied to the inner peripheral surface (sliding surface) of the cylindrical member 99 (mechanical component) and the housing 98 (mechanical component). It is configured to be provided on the inner peripheral surface (sliding surface). Then, the bearing mechanism 97 configured as described above heats and melts the object to be melted 101 into the molten metal 15 under the above processing environment, and immerses the deposition substrate 14 in the molten metal 15 to deposit the object to be melted 101. The immersion mechanism 37 (immersion mechanism) is provided in the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1 (deposited plate manufacturing apparatus) for manufacturing the plate 2 and is located above the molten metal 15 at the time of manufacturing the deposited plate 2.
[0076]
According to the above configuration, since the solid lubricant exhibiting excellent heat resistance to the heating temperature of the bearing mechanism 97 is present on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cylindrical member 99 and the housing 98, the bearing is provided. Even when the mechanism 97 is operated while being heated to a high temperature, the frictional resistance of the sliding surface is maintained by the solid lubricant for a long period of time. Therefore, abrasion of the cylindrical member 99 and the housing 98 can be suppressed for a long time, and smooth operation of the bearing mechanism 97 can be realized for a long time. As a result, the renewal period due to wear of the bearing mechanism 97 can be extended, so that the precipitation plate 2 of good quality can be manufactured with high productivity.
[0077]
In the present embodiment, the solid lubricant is present only on the inner peripheral surface of the cylindrical member 99 and the inner peripheral surface of the housing 98 by a method of rubbing the solid lubricant. However, the present invention is not limited to this. Not something. That is, the solid lubricant may be present on one of the outer peripheral surface of the cylindrical member 99 and the inner peripheral surface of the housing 98. Further, the solid lubricant may be present at least on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface thereof, and may be present on the entire cylindrical member 99 or the housing 98. For example, when forming the cylindrical member 99 and the housing 98 with carbon, a solid lubricant may be mixed in the carbon, and the solid lubricant inside may be exposed from the wall surface of the cylindrical member 99 and the housing 98.
[0078]
In the present embodiment, the powdery solid lubricant is present on the sliding surface by a method of rubbing, but the present invention is not limited to this. For example, a method may be adopted in which a solid lubricant is applied in the form of paste or grease to the sliding surface and then fired to leave only the solid lubricant.
[0079]
Further, in the present embodiment, the immersion mechanism 37 is formed of carbon, but is not limited thereto, and may be formed of ceramics. Further, the bearing mechanism 97 of the present embodiment is configured to be rotatably supported by the cylindrical member 99 and the housing 98. However, the present invention is not limited to this, and even if a ceramic bearing is used. good. Further, in the present embodiment, a case is described in which a solid lubricant is used for the bearing mechanism 97 of the semiconductor substrate manufacturing apparatus 1. However, the mechanical parts heated to a high temperature in a vacuum or an inert gas processing environment. The present invention can be applied to all types of drive mechanisms as long as the drive mechanism slides the.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the solid lubricant exhibiting excellent heat resistance to the heating temperature of the mechanical component is present on the sliding surface of the mechanical component, the mechanical component is operated while being heated to a high temperature. However, the frictional resistance of the sliding surface of the mechanical component is maintained for a long time by the solid lubricant. As a result, there is an effect that the wear of the mechanical components can be suppressed for a long period of time, and a smooth operation of the drive mechanism can be realized for a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a bearing mechanism.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram when the semiconductor substrate manufacturing apparatus is viewed in plan.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram when the semiconductor substrate manufacturing apparatus is viewed from the front.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram when the semiconductor substrate manufacturing apparatus is viewed from the side.
5A and 5B are explanatory diagrams showing a state of a deposition substrate after deposition, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a front view.
FIG. 6 is a perspective view of a substrate holding mechanism holding a deposition substrate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate manufacturing apparatus 2 Deposition plate 3 Processing chamber 3a Deposition mechanism accommodating space 3b Substrate moving space 3c Molten accommodating space 4 Vacuum container 5 Side deposit 10 Depositing mechanism 11 Vertical moving mechanism 12 Rotating mechanism 13 Horizontal moving mechanism 14 Deposition substrate 14a Substrate surface 14b Gripping part 14c Projecting part 15 Molten metal 16 Horizontal transport unit 17 Horizontal drive unit 23 Horizontal drive unit 24 Connecting shaft member 25 Storage container 30 Vertical transport unit 31 Vertical drive unit 33 Block member 35 Vertical drive unit 36 Cooling unit 37 Immersion Mechanism unit 38 Connection support unit 39 Swivel drive unit 40 Swivel drive device 41 Cooling device 46 Rotary encoder 47 Cover member 49 Swivel shaft 50 Swivel member 51 Substrate gripping mechanism 52 Chuck unit 52a Engaging unit 60 Substrate carry-in / out mechanism 60a Carry-in mechanism unit 60b Intermediate mechanism 60c Unloading mechanism 61a Pressure adjustment chamber 61b Preheating chamber 61 Standby chamber 63 First shield plate 64 Second shield plate 65 Electromagnetic valve 66 Exhaust system 67 Viewing window 68 First partition member 69 Second partition member 75 Crucible device 76 Crucible 82 First preheater 83 Second preheater 84 First transfer Table 85 Second transfer table 90 Supply mechanism 96 Raw material transfer mechanism 97 Bearing mechanism 98 Housing 99 Cylindrical member 101 Object to be melted

Claims (5)

真空または不活性ガスの処理環境下で、高温に加熱された機構部品を摺動させることにより作動する駆動機構であって、
前記機構部品の加熱温度に対して優れた耐熱性を示す固体潤滑剤が、少なくとも前記機構部品の摺動面に存在するように設けられていることを特徴とする駆動機構。
A drive mechanism that operates by sliding a mechanism component heated to a high temperature under a vacuum or an inert gas processing environment,
A drive mechanism characterized in that a solid lubricant exhibiting excellent heat resistance to the heating temperature of the mechanism component is provided at least on a sliding surface of the mechanism component.
前記固体潤滑剤は、二硫化モリブデンまたは二硫化タングステンであることを特徴とする請求項1に記載の駆動機構。The drive mechanism according to claim 1, wherein the solid lubricant is molybdenum disulfide or tungsten disulfide. 前記機構部品は、カーボンにより形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動機構。The drive mechanism according to claim 1, wherein the mechanism component is formed of carbon. 前記機構部品は、セラミックス製の軸受であることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動機構。The drive mechanism according to claim 1, wherein the mechanical component is a ceramic bearing. 前記処理環境下で溶解対象物を加熱溶融して溶湯とし、該溶湯に析出用基板を浸漬させて前記溶解対象物の析出板を製造する析出板製造装置に備えられ、前記析出板の製造時に前記溶湯の上方に位置される浸漬機構に備えられていることを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の駆動機構。Under the processing environment, the object to be dissolved is heated and melted to form a molten metal, and the substrate for deposition is immersed in the molten metal. The drive mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive mechanism is provided in an immersion mechanism located above the molten metal.
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