JP2670500B2 - イオン注入装置の基板ホルダー駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、位置の設定精度を改善したイオン注入装
置の基板ホルダー駆動機構に関する。 〔従来の技術〕 従来、イオン注入装置の基板ホルダー駆動機構は、第
３図に示すように、基板２を保持する基板ホルダー４の
角度調整するための駆動源にエアシリンダー６を用い
て、基板ホルダー４の支持軸８を回転させることによ
り、基板ホルダー４の角度θの設定を行っている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような基板ホルダー駆動機構では、基板ホルダー
４の角度θの設定を機械的なトッパーなどを用いてお
り、希望する角度θの設定を行う際、視覚的なチェック
によるため、角度設定にばらつきを生じ、設定精度が低
下する欠点があった。 そこで、この発明は、基板ホルダーの設定精度を高め
て、信頼性の高いイオン注入を実現することを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明のイオン注入装置の基板ホルダー駆動機構
は、第１図及び第２図に例示するように、真空チャンバ
12内で基板２を保持する基板ホルダー４と、この基板ホ
ルダー４が取り付けられ、前記基板ホルダーとともに前
記基板を回転させる回転シャフト10と、前記真空チャン
バの外側に引き出された前記回転シャフトに回転駆動源
の回転力を伝達する回転伝達機構18と、前記回転シャフ
トに設定された基準位置（検出片36）を検出する基準位
置検出手段（フォトセンサ38）と、前記回転駆動源の回
転を受け、その回転位置を検出する回転検出手段（エン
コーダ40）と、外部からの角度設定入力を受け、前記回
転シャフトを回転させることにより、前記基準位置を基
準にして前記角度設定入力に対応する角度に前記基板を
制御する制御手段（制御部42）とを備えたことを特徴と
する。 〔作用〕 基板ホルダー４を取り付けた回転シャフト10にモータ
30の回転力を回転伝達機構18を以て伝達して回転させ
る。その場合、回転伝達機構18の回転部に設置された基
準位置設定手段（検出片36およびフォトセンサ38）によ
って基準位置を設定し、その基準位置から任意の角度に
回転シャフト10を回転させて、基板ホルダー４を位置設
定する。 〔実 施 例〕 第１図および第２図は、本発明のイオン注入装置の基
板ホルダー駆動機構の一実施例を示す。 基板２を保持する基板ホルダー４を取り付けた回転シ
ャフト10は、基板ホルダー４側の真空チャンバ12の壁部
に貫通させるとともに、その壁部に固定した支持フレー
ム14に取り付けた軸受16を介して回転可能に支持されて
いる。この回転シャフト10の外部端には、回転伝達機構
18のプーリ20が取り付けられており、隣接して設置され
たエアブレーキ22に取り付けられたプーリ24との間にベ
ルト26が取り付けられている。エアブレーキ22には、プ
ーリ24と同軸上にプーリ28が取り付けられており、プー
リ28と駆動源であるモータ30のプーリ32との間にベルト
34が取り付けられている。したがって、モータ30の回転
力が、プーリ32、28、24、20およびベルト34、26を介し
て伝達され、回転シャフト10が回転される。 そして、回転伝達機構18の回転部分であるプーリ20か
ら基準位置を検出するため、基準位置設定手段として検
出片36が設置されるとともに、支持フレーム14にその検
出手段としてフォトセンサ38が設置されている。 また、モータ30には、回転検出手段としてエンコーダ
40が取り付けられており、モータ30の回転がエンコーダ
40からパルス数によって検出される。 そこで、制御部42に角度入力θｉがキーボード44から
与えられると、その制御出力C₀がドライバ46に加えら
れ、ドライバ46からモータ30に駆動出力Drが与えられ
る。これによってモータ30は回転を開始し、フォトセン
サ38を通過する検出片36の位置の検出出力Ｐによる基準
位置を基準にし、制御部42は、角度入力θｉの応じてモ
ータ30を回転させる。この回転は、エンコーダ40によっ
て検出され、そのエンコード出力Ｍがドライバ46を通じ
て制御部42に加えられるので、角度設定は、エンコード
出力Ｍを参酌して行われる。その場合、モータ30の回転
に対してエアブレーキ22によって制動が加えられ、モー
タ30の設定角度を越える回転が阻止される。すなわち、
動作範囲外へ基板ホルダーが侵入したとき、エアブレー
キ22を以て移動停止を行うことができる。 そして、基板ホルダー駆動機構では、基板ホルダー駆
動に機構要素を採用し、キーボード44の操作パネル上で
キー入力することにより任意に角度設定が容易にでき、
作業者各人による角度設定のばらつきがなくなり、高精
度の位置決めができる。また、作業能率も非常に良く、
作業時間を短縮することができる。 実施例ではプーリ20、24、28、32およびベルト26、34
からなる回転伝達機構18により油滑を不要にし、クリー
ンルーム内での使用を考慮したものとしているので、扱
いが簡単で、塵埃が少ないなどの利点がある。 また、高分解能を得るために実施例では、1.8゜のス
テップモータで1/20に減速すると、ステップモータの1.
8゜の回転に対し、基板ホルダーの回転は、0.09゜とな
り、高分解能が得られる。 実測データによれば、±0.3゜以内の位置決め精度が
選られることが確認され、従来のシリンダー駆動に比較
してモータ駆動によると、位置決め精度が向上すること
が実験により確認された。 なお、実施例では、プーリとベルトでの実施例を示し
たが、チェーンとスプロケットギヤの組合せによる伝達
機構でも同様な動作が得られる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、基板ホルダ
ーを角度設定入力に基づいて高精度に位置設定ができ、
精度が高く信頼性の高いイオン注入を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明のイオン注入装置の基板ホルダー駆動
機構の実施例を示す一部断面側面図、第２図は第１図に
示したイオン注入装置の基板ホルダー駆動機構の背面側
平面図、第３図は従来のイオン注入装置の基板ホルダー
駆動機構の概略を示す図である。 ２……基板 ４……基板ホルダー 10……回転シャフト 12……真空チャンバ 18……回転伝達機構 30……モータ 36……検出片（基準位置設定手段） 38……フォトセンサ（基準位置検出手段） 40……エンコーダ（回転検出手段） 42……制御部（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−97375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−208482（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．真空チャンバ内で基板を保持する基板ホルダーと、 この基板ホルダーが取り付けられ、前記基板ホルダーと
   ともに前記基板を回転させる回転シャフトと、 前記真空チャンバの外側に引き出された前記回転シャフ
   トに回転駆動源の回転力を伝達する回転伝達機構と、 前記回転シャフトに設定された基準位置を検出する基準
   位置検出手段と、 前記回転駆動源の回転を受け、その回転位置を検出する
   回転検出手段と、 外部からの角度設定入力を受け、前記回転シャフトを回
   転させることにより、前記基準位置を基準にして前記角
   度設定入力に対応する角度に前記基板を制御する制御手
   段と、 を備えたことを特徴とするイオン注入装置の基板ホルダ
   ー駆動機構。