JPH0366535A - 真空用移動テーブル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、たとえば半導体製造装置等の真空槽内でウ
ェハー等のワークを搬送したりあるいは、位置決めした
りするのに使用される真空用移動テーブル装置に関し、
特に、真空槽内において、移動テーブルとしての回転テ
ーブルを一軸方向に移動させることができると共に、こ
の回転テーブルを上記−軸方向に略直交する軸回りに旋
回させることができる真空用移動テーブル装置に関する
。

〈従来の技術〉 従来、この種の真空用移動テーブル装置としては、真空
槽内に配設されたガイドレールに沿って摺動自在に支持
されると共に、上記ガイドレールに平行に設けた送りね
じによって上記ガイドレールの方向に送られる移動部材
と、この真空槽内を移動する移動部材に上記ガイドレー
ルの軸方向に直交する方向に延びる回転軸回りに回転可
能に支持される回転テーブルとを備え、上記送りねじを
同じく真空槽内に配設した第１モータにより回転駆動し
て、上記移動部材を送りねじの回転に応じてガイドレー
ルの方向に移動させると共に、上記移動部材に取り付け
られ、この移動部材と共に真空槽内を移動する第２モー
タにより上記回転テーブルを回転駆動して、上記ガイド
レールの方向の移動とは独立に、上記回転テーブルを回
転させるようにしたものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の真空用移動テーブル装置は、
上記の如く、送りねじを回転駆動するための第１モータ
と回転テーブルを回転駆動する第２モータを、共に真空
槽内に配置する構造であるタメ、モータよりその嚇き線
等に吸着されているガスが放出されて、真空側の清浄度
を低下させてしまうという問題があった。この問題を解
決するために、上記第１，２モータに、真空中で使用し
てもガスを放出しないタイプのモータを用いると、ガス
の放出は避けられるが、このようなガスを放出しないタ
イプのモータは、そうでない上記モータに比べて４０〜
５０倍も高価であるため、真空用搬送装置が非常に高価
になってしまう。

そこで、この発明の目的は、真空側に何等高価な真空対
応タイプのモータを用いたりしなくても、大気側からの
駆動により、真空側における回転テーブルの一軸方向へ
の移動とこの一軸に略直交する方向にのびる軸回りの旋
回を実現することができ、したがって、真空側の清浄度
を低下させたりすることがない、真空槽の一側面から回
転を導入するだけでよい真空用移動テーブル装置を提供
することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明の真空用移動テーブ
ル装置は、真空側においてガイドレールに沿って摺動自
在に支持される移動部材と、上記ガイドレールに平行に
配置され、大気側から真空側に延び、大気側において回
転駆動されて上記移動部材をガイドレールに沿って送る
送りねじと、上記移動部材に上記ガイド１ノールに略直
行する方向に延びる回転軸回りに回転可能に支持される
回転テーブルと、上記送りねじおよびガイドレールに平
行に配置され、大気側から真空側に延びると共に大気側
において回転駆動されるスプライン軸と、上記スプライ
ン軸に軸方向に移動可能に嵌合すると共に上記回転軸に
設けた歯車に噛合し、かつ上記移動部材にスプライン軸
の軸方向に支持される歯車とを備えたことを特徴として
いる。

く作用〉 上記移動部材は、ガイドレールに平行に配置され、大気
側から真空側に延び、大気側において回転駆動される送
りねじによって、この送りねじの回転に応じて、真空側
においてガイドレールに沿って送られる。この真空側に
おいてガイドレールに沿って送られる移動部材には、回
転テーブルが、上記ガイドレールの軸方向に略直交する
方向に延びる回転軸回りに回転可能に支持される。した
がって、この回転テーブルは移動部材と共にガイドレー
ルの軸方向に移動する。

上記回転テーブルの回転軸には歯車を設けており、この
歯車は、上記送りねじおよびガイドレールに平行に配置
され、大気側から真空側に延びると共に大気側において
回転駆動されるスプライン軸に軸方向に移動可能ただし
相対回転不可に嵌合する歯車に、噛合する。しかも、こ
のスプライン軸に軸方向に移動可能ただし相対回転不可
に嵌合する歯車は、移動テーブルにスプライン軸の軸方
向に支持されて、移動部材のガイドレールに沿ったその
位置によらず、常に上記回転テーブルの回転軸に設けた
歯車に噛合する。したがって、上記回転テーブルは、上
記の如く大気側において回転駆動される送りねじの回転
に応じてガイドレールに沿って送られると共に、この送
りねじによる送りとは独立に、大気側において回転駆動
される上記スプライン軸の回転に応じて、回転軸回りに
回転する。このように、真空側に回転テーブルを移動さ
せたり回転させるためのモータを設けたりしなくても、
大気側において送りねじおよびスプライン軸を夫々回転
駆動することにより、回転テーブルを、送りねじに平行
に設けたガイドレールに沿って移動させることができる
と共に、この移動方向に略直交する上記回転軸回りに回
転させることができる。従来のように真空側に移動テー
ブルを送るためのモータを用いないため、真空側の清浄
度を低下させたり、搬送されるワークを汚染するような
ガスが放出されることはない。また、高価な真空対応タ
イプのモータも必要ない。そして、大気側から真空側に
延び、互いに平行な送りねじとスプライン軸を大気側に
おいて回転駆動によりすることにより、真空側における
回転テーブルの一軸方向への移動およびこの一軸方向に
略直交する回転軸まわりの回転を実現する構造であるた
め、真空槽の一側面から回転を導入できる。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明の真空用移動テーブル装置の一実施例
の平面図である。

第１図において、１．１は半導体製造装置等の真空槽２
内に所定の水平距離を保って互いに平行に配置され、真
空槽２の側壁２ａに略直交する方向に延び、その両端が
支持部材３を介してベース４に固定されかつ互いに適宜
間隔を有する一対のガイドレール、５はこのガイドレー
ル１．１に沿ってこのガイドルール１，１の軸方向（図
中Ｘ方向参照）に摺動可能に支持された移動部材、６は
この移動部材５に、上記ガイドレール１，１の軸方向に
直角な方向（紙面に垂直な方向）に延びるその中心の回
転軸６ａが回転可能に支持された円板状の回転テーブル
である（第２図参照）。上記移動部材５は、上記ガイド
レール１，１に軸方向に摺動自在に嵌合する計４つのス
ライドボール軸受７を介して、上記の如く、ガイドレー
ル１．１に沿って摺動自在に支持されている。

また、１１は上記移動部材５をガイドルール１ｌの軸方
向Ｘに送る送りねじとしてのボールねじ軸である。この
ボールねじ軸ｌｌは、上記ガイドレール１，１と平行か
つガイドレール１．１間ではなく外側に配置されており
、上記ベース４に固定した支持部材８に、図示しない軸
受を介して、滑らかに回転可能に支持されている。そし
て、上記真空槽２の側壁２ａの大気側Ａに取り付けたス
テップモータ１２により大気側Ａから回転駆動される（
図中矢印ａ参照）。このボールねじ軸１１ｉよ、移動部
材５のこのボールねじ軸２に対応する位置に嵌合固定し
たボールナツト１３に螺合している。

このため、上記移動部材５および回転テーブル６は、こ
のボールねじ軸の回転に応じて、Ｘ方向に送られる。

上記ガイドレール１．１の中間には、このガイドレール
１１および上記ボールねじ軸１１に平行にボールスプラ
イン軸１４を配置している。このボールスプライン軸１
４は、上記ボールねじ軸１１と同様、ベース４に固定し
た支持部材９に、図示しない軸受を介して、回転自在に
支持されている。そして、真空槽２の側壁２ａの大気側
Ａに取り付けたステップモータ１５により回転駆動され
ろ。このボールスプライン軸１４は、その外周の周方向
９０°＠に軸方向のボールスプライン溝１４ａ、１４ａ
、・・・を有する。このボールスプライン軸１４の軸心
と上記回転テーブル６の回転軸６ａの軸心は直交する。

上記ボールスプラインｌｌｌ１１４には、第３図に示す
ように、円筒状のボールスプラインナツト１６を軸方向
に相対移動可能ただし相対回転不可に嵌合し、このボー
ルスプラインナツト１６に円板状のかさ歯車部１７を外
嵌固定しである。このかさ歯車部１７とボールスプライ
ンナツト１６とでかさ歯車１８を構成する。そして、上
記ボールスプライン軸１４の各ポールスプライン溝１４
ａには、上記ボールスプラインナツト１６に図示しない
長円状の循環経路に沿って循環可能に配設された図示し
ないボール列のボールスプライン軸１４側経路に位置し
て内周側に露頭する複数のボールが夫々密にかつ転勤可
能に嵌合している。上記内周側に露頭する複数のボール
を介して、ボールスプライン軸１４の回転（図中矢印す
参照）は、かさ歯車１８にがたつくことなく、かつ確実
イこ伝えられる。

ただし、ボールスプライン軸１４に対するかさ歯車１８
の軸方向Ｘの移動は許容される。

上記かさ歯車１８は、上記移動部材５の下面にガイドレ
ールの軸方向に一定の距離を保って突設されかつガイド
レール１．１に略直交する方向に延びる一対の板状の支
持部材２０．２０およびこの支持部２０．２０に装着し
た軸受２１，２１を介して、上記移動部材５に軸方向に
、かつ回転可能に支持されており、この支持された状態
で、このかさ歯車１８は、そのかさ歯車部１７にて上記
回転テーブル６の回転軸６ａの下端部に嵌合固定したか
さ歯車２２に密に噛合している。このように、かさ歯車
１８は、移動部材５のＸ方向の位置によらず常に上記か
さ歯車２２と噛合するよう、支持部材２０．２０および
軸受２１を介して移動部材５に軸方向に支持されている
。したがって、移動部材５に軸受２３を介して回転可能
に支持され、この移動部材５と共に移動する上記回転テ
ーブル６は、そのガイド軸１．１に沿ったＸ方向の位置
によらず、ボールスプライン軸１４の回転と共に、この
ボールスプライン軸よりかさ歯車１８およびかさ歯車２
２を介して回転が伝えられて回転する（第１図図中θ参
照）。換言すれば、回転テーブル６は、そのＸ方向の位
置に関係なく、ボールスプライン軸１４の回転角度に応
じた角度だけ回転する。

なお、上記ボールねじ軸１１およびボールスプライン軸
１４の側壁２ａ通過部分は十分にシールに配慮がなされ
ているため、この部分からリークして、真空槽２内、つ
まり真空側Ｂの真空度が低下することはない。また、支
持部材２０とボールスプライン軸！４との間には間隙ｄ
が設けである。

また、上記ボールねじ軸ｌｌを支持部材８に回転可能に
支持する図示しない軸受、上記ボールスプライン軸１４
を支持部材９に回転可能に支持する図示しない軸受、軸
受２１および軸受２３は、真空中での使用に適するガス
放出等の無い軸受が使用されている。また、上記ボール
スプラインナツト１６の図示しないボール、ボールナツ
ト１３の図示しないボールおよびスライドボール軸受７
の図示しないボールの表面と、上記かさ歯車１８および
かさ歯車２２の噛合面および支持部材２０゜２０のボー
ルスプラインナツト１６との摺接面には、滑らか、かつ
正確な動きを確保するために、いずれもたとえばＡｇ等
の真空中で使用可能でガス放出等のない固体潤滑剤がコ
ーティングしである。

上記構成の真空用移動テーブル装置において、移動テー
ブル６をガイドレール１．１の軸方向すなわちＸ方向に
移動させるには、大気側Ａに位置する上記ステップモー
タ１２によりボールねじ軸１１を回転させる。すると、
真空側Ｂにおいて、このボールねじ軸２に螺合するポー
ルナツト１３がボールねじ軸１ｉの回転に応じてガイド
レールｌ、ｌに沿ってＸ方向に移動し、これと共に、移
動部材５もボールねじ軸ｌｉの回転に応じて、ガイドレ
ール１．１に沿ってＸ方向に滑らかかつ正確に移動する
。そして、この移動部材５と共に、回転テーブルもＸ方
向に移動する。このとき、上記かさ歯車１８は、上記の
如く、ガイドレールｌ。

ｌに平行に配設されたボールスプライン軸１４に軸方向
に移動可能に嵌合されているため、移動部材５および回
転テーブル６の上記移動を妨げない。

そして、このかさ歯車１８は、上記移動部材５に支持部
材２０．２０および軸受２１，２１を介１．て軸方向に
支持され、この支持部材２０．２０および軸受２１．２
１を介して移動部材５より軸方向の力を伝えられるため
、常に、回転テーブル６の回転軸６ａに設けた上記かさ
歯車２２と噛合した状態で、回転テーブル６および移動
部材５と共にＸ方向に移動する。

一方、回転テーブル６を回転させるには、大気（ＩＩＩ
　Ａに位置する上記ステップモータ１５によりボールス
プライン軸１４を回転させる。すると、このボールスプ
ライン軸１４とそのＸ方向の嵌合位置によらず相対回転
不可、つまり回転伝達可能に嵌合する上記かさ歯車１８
が、このボールスプライン軸１４と周方向にがたつくこ
となく共回りする。このとき、上記の如く、このかさ歯
車１８と上記かさ歯車２２との噛合は、移動部材５のＸ
方向位置に関係なく常に確保されているため、このかさ
歯車１８の回転は、回転テーブル６の回転軸６ａに設け
た上記かさ歯車２２に確実に伝達されろ。したかって、
回転テーブル６は上記Ｘ方向の移動とは独立に、上記ボ
ールスプライン軸１４の回転に応じて回転する。換言す
れば、ボールスプライン軸１４の回転角度に応じた角度
だけ回転する。

このように、この真空用移動テーブル装置によれば、従
来のように真空側Ｂに移動テーブルを移動させたり回転
させたりするためのモータを設けたすせずとも、大気側
Ａにおいてボールねじ軸ｌｌおよびボールスプライン軸
１４をステップモータ１２．１５により夫々回転駆動す
るだけで、回転テーブル６を、真空（ｌｌｌ　Ｂにおい
て、ボールねじ軸１１の回転に応じてガイドレール１．
１にｔＯってＸ方向に滑らかかつ正確に直線移動させる
ことかできる共に、このＸ方向の移動とは独立に、ボー
ルスプライン軸１４の回転に応じて、上記回転テーブル
６を回転軸６ａ回りに滑らかかつ正確に回転させること
ができる。したがって、この真空用移動テーブル装置に
よれば、従来のように真空側に移動テーブルを移動させ
たり回転させたりするためのモータを必要としむいため
、真空槽２内の清浄度を低下させたり搬送あるいは位置
決めされるワークを汚染するようなガスを放出すること
はない。また、高価な真空対応タイプのモータも何等必
要ない。しかも、この真空用移動テーブル装置によれば
、互いに平行な回転導入軸、つまり送りねじとしてのボ
ールねじ軸ｔｉとボールスプライン軸１４により、真空
側Ｂにおける回転テーブル６の一軸方向の移動とこの一
軸方向に直交する軸回りの回転を実現することができ、
真空槽２の一側面から回転を導入することができる。

上記実施例では、送りねじとしてボールねじ軸１１を用
いたが、送りねじはボールねじ軸に限らず、単なるねじ
であってもよい。

ま）こ、上記実施例では、スプライン軸としてボールス
プライン軸１４を用いると共に、このボールスプライン
軸Ｉ４に軸方向移動可能ただし相対回転不可に嵌合する
円筒状のボールスプラインナツト１６とこのボールスプ
ラインナツトに外嵌固定された円板状のかさ歯車部１７
とにより、上記ボールスプライン軸１４に軸方向移動可
能ただし相対回転不可に嵌合するかさ歯車１８を構成す
るようにしたが、スプライン軸はボールスプライン軸に
限らず、単なるスプライン軸であってもよい。

そして、かさ歯車１８は、ボールスプラインナツト１６
とかさ歯車部１７により構成されるものに限らず、たと
えば単なるスプライン軸に嵌合するスプラインナツトの
外周にかさ歯車部を一体に形成したようなものであって
もよい。

また、上記実施例では、一対のかさ歯車１８゜２２によ
り、ボールスプライン軸の回転を、このボールスプライ
ン軸に直交する方向に延びる回転回転テーブルの回転軸
回りの回転に変換して伝達するようにしたが、スプライ
ン軸に軸方向に移動可能に嵌合する歯車および、回転テ
ーブルに設けられ、上記スプライン軸に軸方向移動可能
に嵌合するかさ歯車に噛合する歯車は、直交あるいはね
じれの位置関係にある２軸間の回転伝達が可能な歯車で
あれば、たとえば交差軸フェースギア、ハイポイドギア
あるいはウオームとウオームホイールの組み合わせであ
ってもよいのはいうまでもない。

また、移動部材および回転テーブルは上記実施例のもの
に限らず、また、回転テーブルは一ヒ記実施例のように
水平面内で回転するものに限らないのはいうまでもない
。また、上記ボールねじ軸Ｉｌを支持部材８に支持する
図示ｊ、ない軸受、上記ボールスプラインナツトを支持
部材９に支持ずろ図示しない軸受、軸受２１および軸受
２３は転がり軸受あるいは滑り軸受のいずれであっても
よい。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の真空用移動テーブ
ル装置によれば、従来のように真空側に移動テーブルを
移動させたり回転させたりするためのモータを設けたす
せずとも、ガイドレールに平行に配置され、大気側から
真空側に延びる送りねしおよびスプライン軸を夫々大気
側において回転駆動するだけで、移動テーブルとしての
回転テーブルを、真空側において、上記送りねじの回転
に応じてガイドレールに沿って正確に移動させることが
できると共に、このガイドレールに沿った移動とは独立
に、上記回転テーブルを、スプライン軸の回転に応じて
、上記ガイドレールの軸方向に略直交する方向に延びる
回転軸まわりに正確に回転させることができる。そして
、この発明の真空用移動テーブル装置によれば、上記の
如（、真空側に移動テーブルを移動させるためのモータ
を必要としないため、真空側の清浄度を低下させたり搬
送または位置決めされるワークを汚染するようなガスを
放出することがない。また、高価な真空対応タイプのモ
ータも何等必要ない。そして、この発明の真空用移動テ
ーブル装置によれば、大気側から真空側に延び、互いに
平行な回転導入軸、つまり送りねじとスプライン軸によ
って、真空側における回転テーブルの互いに一軸方向の
移動とこの一袖に略直交する回転軸回りの回転とを実現
することができ、真空槽の一側面から回転を導入するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の真空用移動テーブル装置の一実施例
の平面図、第２図は第１図の■方向からみた側面図（真
空槽は省略）、第３図は第１図の要部の軸方向断面図で
ある。 ！・・・ガイドレール、５・・・移動部材、６・・・回
転テーブル、６ａ・・・回転軸、１１・・・ボールねじ
軸、１２．１５・・・モータ、Ｉ４・・ボールスプライ
ン軸、 １８．２２・・・かさ歯車、Ａ・・・大気側、Ｂ・・真
空側。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空側においてガイドレールに沿って摺動自在に
   支持される移動部材と、 上記ガイドレールに平行に配置され、大気側から真空側
   に延び、大気側において回転駆動されて上記移動部材を
   ガイドレールに沿って送る送りねじと、 上記移動部材に上記ガイドレールに略直行する方向に延
   びる回転軸回りに回転可能に支持される回転テーブルと
   、 上記送りねじおよびガイドレールに平行に配置され、大
   気側から真空側に延びると共に大気側において回転駆動
   されるスプライン軸と、 上記スプライン軸に軸方向に移動可能に嵌合すると共に
   上記回転軸に設けた歯車に噛合し、かつ上記移動部材に
   スプライン軸の軸方向に支持される歯車とを備えたこと
   を特徴とする真空用移動テーブル装置。