JP2011179093A - エッチング装置おけるシャッタ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】取付スペースが小さくて済み、かつ開閉動作時間も短いエッチング装置おけるシャッタ機構を提供する。
【解決手段】パレット２２に複数のパーツを搭載し、パレット２２の下方のイオンビーム発射装置から発射されたイオンビームIをパレット２２の入射口２３からパーツの底部に照射することによりエッチングを行うエッチング装置において、入射口２３に配置されたシャッタ羽根１４と、シャッタ羽根１４が連結された回転アクチェータ１２とを備え、回転アクチェータ１２の回転によりシャッタ羽根１４を、入射口２３を開放する垂直位置と入射口２３を閉鎖する水平位置とに回転駆動するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、エッチング装置おけるシャッタ機構に関し、特に、周波数制御デバイスとして用いられる水晶振動子などのパーツをイオンビームによりエッチングを行うためのエッチング装置において、イオンビームのパーツへの入射口を開閉操作するシャッタ機構に関する。

従来、水晶振動子を周波数調整のためにイオンビームによりエッチングを行うためのエッチング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このエッチング装置は、パレットマトリックス上に多数の水晶振動子を搭載し、下方に設けられたイオンビーム発射装置から発射されたイオンビームを水晶振動子の底部に照射することによりエッチングを行い、周波数調整を行う。この際、各水晶振動子の電極に接続された周波数計測手段により各々の水晶振動子の周波数を計測し、周波数が適正値になるとイオンビームの入射口のシャッタを閉鎖することにより、イオンビームを遮断する。この場合のシャッタ機構は、シャッタ羽根がソレノイドにより水平方向に往復動することにより、開閉動作を行う水平移動型シャッタ機構が採用されている。

US６，２７３，９９１ B1号公報

パレットは数ミリメータの小さい水晶振動子などのパーツを搭載するマトリックス状の多数の搭載孔を備えたものであるため、パレットの搭載孔の下方のスペースは極めて小さく、イオンビームの入射口に１個づつシャッタ機構を設けるにはシャッタ機構はできる限り小型化する必要がある。しかし、従来の直線往復移動型のソレノイドを用いたシャッタ機構では、シャッタが水平往復移動する距離が必要とされるため、搭載孔の間隔はシャッタ動作が可能な広いスペースが必要となる。そのため、搭載孔の個数が制限され、搭載するパーツの数が少なくなるという問題があった。さらにまた、水平往復移動では、シャッタ羽根の移動に要する距離が長くなるため、それだけ開閉動作時間が長くなり、エッチング処理工程に時間がかかるという問題もがあった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、取付スペースが小さくて済み、かつ開閉動作時間も短いエッチング装置おけるシャッタ機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載のエッチング装置おけるシャッタ機構は、パレットに複数のパーツを搭載し、前記パレットの下方のイオンビーム発射装置から発射されたイオンビームを前記パレットの入射口から該パーツの底部に照射することによりエッチングを行うエッチング装置において、前記入射口に配置されたシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根が連結された回転アクチェータとを備え、該回転アクチェータの回転により前記シャッタ羽根を、前記入射口を開放する垂直位置と前記入射口を閉鎖する水平位置とに回転駆動するようにしたことを特徴とするものである。

請求項２記載のエッチング装置おけるシャッタ機構は、請求項１記載のエッチング装置おけるシャッタ機構であって、前記回転アクチェータは、サーボモータであることを特徴とするものである。

請求項３記載のエッチング装置おけるシャッタ機構は、請求項１又は２記載のエッチング装置おけるシャッタ機構であって、前記シャッタ羽根の基部に嵌合部が形成され、該嵌合部を前記回転アクチェータの回転軸に着脱自在に嵌合させたことを特徴とするものである。

本発明によれば、シャッタの開閉動作が９０度の往復回転動作であるので、シャッタ動作のスペースが小さくて済み、それだけ多数の搭載孔を設けることが可能となり、かつ開閉動作時間も速くなり、エッチング処理能力が向上する。

本発明のエッチング装置におけるシャッタ機構の斜視図である。 シャッタ機構の分解斜視図である。 シャッタユニットの斜視図である。 シャッタの一部切り欠側面図である。 （ａ）（ｂ）はシャッタの動作を示す斜視図である。 パレットユニットの平面図である。 図６のA−A線断面図である。

以下、図面を参照して本発明に係るエッチング装置おけるシャッタ機構の実施形態を説明する。
図１は、本発明のエッチング装置におけるシャッタ機構の斜視図、図２は、同上の分解斜視図、図３は、シャッタユニットの斜視図である。

図１、図２に示すように、エッチング装置におけるシャッタ機構１は、下部に脚部２を有するシャッタベース３を備えている。このシャッタベース３上に開口部４を有するシャッタプレート５を備え、このシャッタプレート５上に、開口部４を覆うように２列に小孔６（この実施形態では１６個が２列）が形成された第１アパーチャ７が取り付けられている。シャッタベース３には水冷用の水供給のためのコネクタ８が設けられている。シャッタプレート５上および第１アパーチャ７上には、一対のシャッタユニット１０a、１０ｂが設けられている。図１に示すように、シャッタユニット１０a、１０ｂの両側に位置して、断面L字形のガイドレール１７、１７が前後方向（図１の左右方向）に平行に設けられ、このガイドレール１７に後述のパレットユニット２０が移動自在に装着されている。

図３に示すように、シャッタユニット１０ｂ（シャッタユニット１０aも同一構造）は、フレーム１１に並設された複数（図示の例では片方１６個）の回転アクチェータ１２と、各々の回転アクチェータ１２の回転軸１３（図４参照）に取り付けられたシャッタ羽根１４とを備えたものである。各々のシャッタユニット１０a、１０ｂのシャッタ羽根１４は、フレーム１１の前面に取り付けられたストストッパ部材１８の溝１８aから前方に突出し、各々第１アパーチャ７の小孔６の上方に配置される。溝１８aの下端にはストッパ片１８ｂが形成され、シャッタ羽根１４が回転した際ストッパ片１８ｂで水平状態に止められるようになっている。

シャッタユニット１０a、１０ｂの後部には、エッチング処理するパーツの周波数を計測して、その計測値に基づいて回転アクチェータ１２を制御するインターフェースモジュール１５が設けられている。インターフェースモジュール１５はフレーム１１の下面の取り付けられるとともに、インターフェースモジュール１５と回転アクチェータ１２は配線９により接続されている。フレーム１１の上面にはインターフェースモジュール１５を覆うカバー３１が取り付けられている。

図４は、シャッタの一部切欠側面図、図５は、シャッタの動作を示す斜視図であって、（ａ）はシャッタ開放時、（ｂ）はシャッタ閉鎖時を示している。

シャッタ羽根１４は、面積の大きい主羽根１４aと、面積の小さい補助羽根１４ｂとを貼り合わせた形状であり、図４に示すように、シャッタ羽根１４の基部に嵌合部１６が形成されている。回転アクチェータ１２の回転軸１３に嵌合部１６を嵌合させることにより、シャッタ羽根１４は回転軸１３に着脱自在に取り付けられている。シャッタ羽根１４が、図５（ａ）に示すように垂直状態から、図５（ｂ）に示すように水平状態になるように往復回転するようになっている。なお、回転アクチェータ１２としてはサーボモータその他の小型モータあるいはソレノイド回転アクチェータが用いられる。

図６は、パレットユニットの平面図、図７は、図６のA−A線断面図である。
図１、図６および図７において、パレットユニット２０は、搬送ボート２１と、この搬送ボート２１上に装着されたパレット２２を有している。搬送ボート２１は、多数の入射孔２３が形成された第２アパーチャ２４と、この第２アパーチャ２４の両側に形成された側板２５とを備えている。第２アパーチャ２４の４周には突縁２４aが形成され、突縁２４aの内側に凹部２４ｂが形成され、この凹部２４ｂが第２アパーチャ２４となっている。突縁２４上には複数の水平ガイドロール２６が設けられ、側板２５の両側には垂直ガイドロール２７が設けられている。凹部２４ｂに上記パレット２２が嵌め込まれている。パレット２２には、水晶振動子などのパーツ（図示せず）を搭載するための角型の搭載孔３０がマトリックス状に多数（図示の例では横列１６個）形成されている。

次に、エッチングの動作について説明する。
ガイドレール１７に装着されたパレットユニット２０のパレット２２の搭載孔２３に水晶振動子などのパーツP（図７参照）を搭載し、先頭の２列の搭載孔２３Aを第１アパーチャ７の小孔６上に合致させる。このとき、全てのシャッタ羽根１４は、図７に鎖線で示すように垂直位置に回転しており、これにより、下方に設けられているプラズマイオン発射装置（図示せず）から発射されるプラズマイオンIが小孔６を通って第２アパーチャ２４の入射孔２３からパーツに入射し、これをエッチングする。パーツの電極はインターフェースモジュール１５に接続され、パーツの周波数を常時計測している。周波数が適正値になった瞬間、インターフェースモジュール１５の制御により回転アクチェータ１２を制御し、シャッタ羽根１４を図７の実線のように水平位置に回転させることにより、入射孔２３を閉鎖し、プラズマイオンを塞き止める。

シャッタ羽根１４により閉鎖されていない入射孔２３からはプラズマイオンの入射は継続してエッチングが行われ、周波数が適正値になったものから順次シャッタ羽根１４を回転させて入射孔２３を閉鎖し、全てのシャッタ羽根１４（合計３２個）が閉鎖すると、先頭の２列の搭載孔３０に搭載されているパーツのエッチングは終了する。次いで、パレットユニット２０を間欠送りし、次の２列の搭載孔３０を入射孔２３に合致させ、同様にしてエッチング操作を行う。

以上のように、本発明のエッチング装置おけるシャッタ機構は、回転アクチェータ１２によりシャッタ羽根１４を９０度回転させることにより、開閉動作を行うようにしたので、水平移動と比べてシャッタ羽根１４の移動スペースを大幅に縮小することができ、パレット２２の下方の狭いスペースに、より多くのシャッタを取り付けることができ、したがって、その分１枚のパレットに多くの搭載孔３０を設けることができるので、一度により多くのパーツのエッチング処理を行うことができる。また、シャッタの開閉動作が９０度の範囲の往復回転であるので、開閉動作のスピードも速くなり、エッチングの処理スピードを速くすることができる。
エッチング処理するパーツとしては、水晶振動子のほか、圧電素子、発光素子その他任意の半導体に適用することができる。

１０a、１０ｂ シャッタユニット
１４ シャッタ羽根
１２ 回転アクチェータ
１３ 回転軸
１６ 嵌合部
２２ パレット
２３ 入射口
I イオンビーム

Claims (3)

1. パレットに複数のパーツを搭載し、前記パレットの下方のイオンビーム発射装置から発射されたイオンビームを前記パレットの入射口から該パーツの底部に照射することによりエッチングを行うエッチング装置において、
   前記入射口に配置されたシャッタ羽根と、
   前記シャッタ羽根が連結された回転アクチェータとを備え、
   該回転アクチェータの回転により前記シャッタ羽根を、前記入射口を開放する垂直位置と前記入射口を閉鎖する水平位置とに回転駆動するようにしたことを特徴とするエッチング装置おけるシャッタ機構。
2. 前記回転アクチェータは、サーボモータであることを特徴とする請求項１記載のエッチング装置おけるシャッタ機構。
3. 前記シャッタ羽根の基部に嵌合部が形成され、該嵌合部を前記回転アクチェータの回転軸に着脱自在に嵌合させたことを特徴とする請求項１又は２記載のエッチング装置おけるシャッタ機構。

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