JPH0641142U - 板状処理物保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 板状処理物保持装置は、内側クランパ４とこ
の内側クランパ４を囲むようにして配された外側クラン
パ５とに２分割されたクランパ３を備えている。内側ク
ランパ４は、略等間隔に放射状に配置された複数の板バ
ネ６によって、上記外側クランパ５に取り付けられてお
り、上記外側クランパ５が、クランパ駆動機構２０によ
って上下駆動される。 【効果】 板状処理物１に対するクランプ力は、複数の
板バネ６の弾性力によって得られ、板状処理物１の周縁
には、どの部分にも略均等に押圧力Ｆ₂ が作用する。ま
た、板バネ６の枚数やバネ特性を適当に選択することに
より、板状処理物１に対して最適な押圧力Ｆ₂ で板状処
理物１をクランプできる。したがって、クランプ中にお
ける板状処理物１の破損を防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばイオン注入、エッチング、スパッタリング、或いは薄膜形成 等を行う装置に用いられ、ウエハ等の板状処理物を保持する板状処理物保持装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、イオン注入装置では、真空のターゲットチャンバ内でウエハ等の板状 処理物に対してイオン注入処理を行うようになっており、上記ターゲットチャン バ内には、板状処理物を保持する板状処理物保持装置が設けられている。

【０００３】 この板状処理物保持装置は、図４に示すように、板状処理物５１が載置される 載置面を有するプラテンベース５２と、板状処理物５１の周縁部を押さえてプラ テンベース５２との間に板状処理物５１を挟持するクランパ５３とを有している 。

【０００４】 上記クランパ５３は、上記プラテンベース５２の下方に設けられたクランパ駆 動機構５４によって駆動され、クランパガイド５７・５７に案内されて上下する ようになっている。上記クランパ駆動機構５４は、例えばエアシリンダによって 上方向に駆動される可動板５５を備えており、この可動板５５には、上記２本の クランパガイド５７・５７が取り付けられている。上記２本のクランパガイド５ ７・５７は、プラテンベース５２に形成されたガイド溝５２ａを通って、その先 端部が上記クランパ５３に取り付けられており、可動板５５に連動してプラテン ベース５２が上下方向に移動するようになっている。

【０００５】 上記可動板５５とプラテンベース５２との間には、クランプバネ５６・５６が 介在されており、上記可動板５５に対する上方向の駆動力を解除すれば、上記ク ランプバネ５６・５６の弾性力（バネ圧）により上記可動板５５が下方向へ変位 し、これに連動してクランパ５３が下方向に駆動されるようになっている。

【０００６】 即ち、上記従来の板状処理物保持装置では、エアシリンダにより可動板５５を 上方向へ駆動してクランパ５３を上方へ変位させた状態でプラテンベース５２の 載置面に板状処理物５１を載置した後、エアシリンダの上方向の駆動力を解除し てクランプバネ５６の弾性力によりクランパ５３を下方向に変位させ、板状処理 物５１の周縁部をプラテンベース５２側に押圧することによって板状処理物５１ を保持するようになっている。

【０００７】 このように、上記従来の板状処理物保持装置では、クランパ５３の板状処理物 ５１に対する押圧力は、上記クランプバネ５６の弾性力によって得られるように なっている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の構成では、上記クランプバネ５６の弾性力は、２本 のクランパガイド５７・５７によりクランパ５３に伝達されるので、クランパ５ ３における２本のクランパガイド５７・５７が接続された部位付近に、板状処理 物５１に対する押圧力が集中的に作用することになる。この結果、クランプ中に 板状処理物５１に傷が入ったり、板状処理物５１が割れる等の不都合を招来する ことになる。

【０００９】 また、上記従来の構成では、上方へ変位していたクランパ５３を下げてプラテ ンベース５２の載置面に載置された板状処理物５１をクランプするクランパ５３ のスイング時、クランパ５３およびクランパ５３と結合している部材（即ち、ク ランパガイド５７および可動板５５）を合わせた質量に比例した大きな力が板状 処理物５１に働き、板状処理物５１が破損するという不都合を招来することにな る。

【００１０】 本考案は、上記に鑑みなされたものであり、その目的は、板状処理物の破損を 低減することができる板状処理物保持装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の板状処理物保持装置は、板状処理物を載置する載置面を有するプラテ ンベースと、上記載置面に載置された板状処理物の周縁部を載置面方向に押圧す ることによりプラテンベースとの間に板状処理物を挟持するクランパと、上記ク ランパをプラテンベースから離れる方向およびプラテンベースへ向かう方向に駆 動するクランパ駆動手段とを備えている板状処理物保持装置であって、以下の手 段を講じたことを特徴とするものである。

【００１２】 即ち、上記クランパは、板状処理物の周縁部に当接して板状処理物を載置面方 向に押圧する内側クランパと、この内側クランパを囲むようにして配された外側 クランパとに分割されており、上記内側クランパは、略等間隔に放射状に配置さ れた複数の板バネ部材によって、上記外側クランパに取り付けられていると共に 、上記クランパ駆動手段は上記外側クランパを駆動する。

【００１３】

【作用】

上記の構成によれば、クランパが内側クランパとこの内側クランパを囲むよう にして配された外側クランパとに２分割されている。上記内側クランパは、略等 間隔に放射状に配置された複数の板バネ部材によって、上記外側クランパに取り 付けられており、外側クランパに対して可動である。そして、上記２分割構造の クランパは、外側クランパがクランパ駆動手段によって駆動されることにより、 プラテンベースから離れる方向およびプラテンベースへ向かう方向に変位するよ うになっている。

【００１４】 上記プラテンベースの載置面に載置された板状処理物をクランプする場合、駆 動手段によって外側クランパがプラテンベースへ向かう方向に駆動されることに なる。そして、外側クランパがプラテンベースに当接したとき、内側クランパが 板状処理物の周縁部に当接し、板バネが撓む。この板バネの弾性力によって板状 処理物がプラテンベースに押圧され、板状処理物がクランプされることになる。

【００１５】 このように、内側クランパが板状処理物を押圧する押圧力（即ち、クランプ力 ）は、外側クランパがプラテンベースを押圧する力（即ち、駆動手段が外側クラ ンパをプラテンベース方向に駆動する力）に左右されることなく、複数の板バネ の弾性力によって得られるようになっている。そして、上記板バネは、略等間隔 で放射状に配置されているので、板状処理物の周縁には、どの部分にも略均等に 押圧力が作用し、ある部分に力が集中することはない。また、板状処理物に対す るクランプ力は、上記板バネの枚数やバネ特性を変化させることにより調整する ことができるので、板状処理物に対して最適なクランプ力で板状処理物をクラン プすることが可能である。したがって、上記板状処理物保持装置では、クランプ 中における板状処理物の破損を従来よりも低減することができる。

【００１６】 また、駆動手段によるクランパのプラテンベース方向への駆動時（クランパの プラテンベース方向のスイング時）、内側クランパが板状処理物に当接した際に 板状処理物に作用する応力は、上記複数の板バネによって吸収されるため、従来 の一体構造のクランパを用いた場合に比べて非常に小さくなる。したがって、上 記板状処理物保持装置では、クランパのスイング時の板状処理物の破損を従来よ りも低減することができる。

【００１７】

【実施例】

本考案の一実施例について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通り である。

【００１８】 本実施例に係る板状処理物保持装置は、図１に示すように、ウエハ等の円盤形 の板状処理物１が載置される載置面を有するプラテンベース２と、板状処理物１ の周縁部を押さえてプラテンベース２との間に板状処理物１を挟持するクランパ ３とを有している。上記プラテンベース２は、プラテン保持アームにより保持さ れている。

【００１９】 上記クランパ３は、図１ないし図３に示すように、内周部４ａが板状処理物１ の周縁部に当接して実際に板状処理物１を押さえる内側クランパ４と、この内側 クランパ４を囲むようにして配された外側クランパ５とに２分割された構造にな っている。上記内側クランパ４の外周部４ｂおよび外側クランパ５の内周部５ａ は、縦断面鉤形に形成されており、外側クランパ５に対して内側クランパ４が可 動となるように、内側クランパ４の外周部４ｂと外側クランパ５の内周部５ａと が係合している。

【００２０】 上記外側クランパ５の内周側下面５ｂ（プラテンベース２と対向する面）は、 外側クランパ５の内縁に向かうほど、内周側下面５ｂとプラテンベース２の載置 面との距離が狭くなるようなテーパー状に形成されている。この外側クランパ５ の内周側下面５ｂには、図２に示すように、略等間隔で１２枚の板バネ（板バネ 部材）６…の一端が、螺子１１・１１により取り付けられている。上記１２枚の 板バネ６…の他端は、プラテンベース５２の載置面の中心側に向かって延びてお り、図３に示すように、上記内側クランパ４の内周部４ａに形成されたバネ取り 付け凹部４ｃにおいて係止されている。

【００２１】 また、図２および図３に示すように、上記内側クランパ４および外側クランパ ５の上面には、螺子１２…によってクランパ支え板７・７が取り付けられている 。このクランパ支え板７・７は、外力が作用すれば比較的容易に変形する、例え ば、アルミニウム合金製であり、外側クランパ５に対して内側クランパ４が可動 な状態は保持されている。尚、上記クランパ支え板７・７は、内側クランパ４を 上記板バネ６…だけで外側クランパ５に取り付けた場合に内側クランパ４の動き が大きくなるため、内側クランパ４の動きを最低限にとどめるためのものであり 、クランパ支え板７・７を用いない構造であってもよい。

【００２２】 図１に示すように、上記プラテンベース２の図中下方には、上記クランパ３を 上下駆動する（即ち、プラテンベース２から離れる方向およびプラテンベース２ 方向に駆動する）クランパ駆動手段としてのクランパ駆動機構２０が具備されて いる。このクランパ駆動機構２０は、例えばエアシリンダによって、同図中、上 方向に移動する可動板２１を備えており、この可動板２１には、２本のクランパ ガイド２２・２２が立設されている。上記２本のクランパガイド２２・２２は、 上記プラテンベース２の外周部に形成されたガイド溝２ａを通ってその先端部が ボルト１３により上記クランパ３の外側クランパ５に取り付けられている。即ち 、上記クランパ３は、クランパガイド２２によって可動板２１と接続されており 、可動板２１の動きに連動するようになっている。

【００２３】 上記可動板２１とプラテンベース２との間には、可動板２１に対してプラテン ベースから離れる方向に力を作用させるコイルバネ２３・２３が介在されている 。したがって、上記可動板２１に対する図中上方向の駆動力を解除すれば、上記 コイルバネ２３・２３の弾性力（バネ圧）により上記可動板２１が下方向へ変位 し、これに連動してクランパ３がプラテンベース２方向に駆動されるようになっ ている。

【００２４】 また、上記可動板２１には、板状処理物１をプラテンベース２から持ち上げる ための持上ピン２４が取り付けられており、可動板２１が上方向へ駆動された場 合、上記持上ピン２４がプラテンベース２に穿設された貫通孔２ｂを貫通し、プ ラテンベース２上に載置された板状処理物１を載置面から持ち上げるようになっ ている。

【００２５】 上記の構成において、板状処理物保持装置の動作を以下に説明する。

【００２６】 先ず、可動板２１が上方向に駆動されることにより、可動板２１の移動に連動 してクランパ３がプラテンベース２から離れる。この状態で、プラテンベース２ の載置面から突出した持上ピン２４上に板状処理物１をのせた後、可動板２１の 上方向の駆動力を解除する。これにより、コイルバネ２３・２３の弾性力により 上記可動板２１が下方向へ変位し、これに連動してクランパ３がプラテンベース ２方向に変位する。

【００２７】 このクランパ３がプラテンベース２方向に変位する過程で、先ず、持上ピン２ ４の先端がプラテンベース２の載置面よりも下がることで載置面上に板状処理物 １が載置される。この後、外側クランパ５がプラテンベース２に当接する直前ま で下がったとき、内側クランパ４の内周部４ａが板状処理物１の周縁部に当接す る。そして、外側クランパ５がプラテンベース２に当接したとき、板バネ６…が 撓み、この板バネ６…の弾性力によって板状処理物１がプラテンベース２に押圧 され、板状処理物１がクランプされる。

【００２８】 板状処理物１をクランプした状態では、外側クランパ５がプラテンベース２を 押圧する押圧力Ｆ₁ は、上記コイルバネ２３・２３の弾性力によって得られるよ うになっている。一方、内側クランパ４が板状処理物１を押圧する押圧力Ｆ₂ （ クランプ力）は、上記板バネ６…の弾性力によって得られるようになっている。 上記板バネ６…は、図２に示すように、略等間隔で放射状に配置されているので 、板状処理物１の周縁には、どの部分にも略均等に押圧力Ｆ₂ が作用する。

【００２９】 また、内側クランパ４が板状処理物１を押圧する押圧力Ｆ₂ は、コイルバネ２ ３・２３の弾性力（クランパ３をプラテンベース２方向に駆動する力）に左右さ れることなく、板バネ６の枚数や板バネ６のバネ特性を変化させることにより調 整することができる。このため、板状処理物１に対して最適な押圧力Ｆ₂ で板状 処理物１をクランプすることが可能である。

【００３０】 また、本実施例の板状処理物保持装置では、クランパ３が内側クランパ４と外 側クランパ５とに分割されているので、コイルバネ２３・２３の弾性力によって 上方に変位していたクランパ３が下げられ、クランパ３の内側クランパ４が板状 処理物１に当接したときに作用する応力は、従来の一体構造のクランパに比べて 非常に小さい。これは、従来の一体構造のクランパでは、クランパ構成部品（即 ち、クランパ、クランパガイド、可動板）の全質量に応じた応力が、クランパの 下方へのスイング時に板状処理物にかかっていたのに対し、本実施例のクランパ ３では、内側クランパ４が可動式であり、内側クランパ４が板状処理物１に当接 したとき、板状処理物１に加わる応力が板バネ６…によって吸収されるためであ る。

【００３１】 上記のように、本実施例の板状処理物保持装置は、板状処理物１の周縁部に当 接して板状処理物１をプラテンベース２方向に押圧する内側クランパ４と、この 内側クランパ４を囲むようにして配された外側クランパ５とに２分割されたクラ ンパ３を備えており、上記内側クランパ４は、略等間隔に放射状に配置された複 数の板バネ６…によって、上記外側クランパ５に取り付けられていると共に、上 記外側クランパ５が、クランパ駆動機構２０によってプラテンベース２から離れ る方向およびプラテンベース２へ向かう方向に駆動されるようになっている。

【００３２】 このため、内側クランパ４が板状処理物１を押圧する押圧力Ｆ₂ は、略等間隔 で放射状に配置された板バネ６…の弾性力によって得られることになり、板状処 理物１の周縁には、どの部分にも略均等に押圧力Ｆ₂ が作用する。そして、板バ ネ６の枚数やバネ特性を板状処理物１に応じて適当に選択することにより、板状 処理物１に対して最適な押圧力Ｆ₂ で板状処理物１をクランプすることができる 。したがって、本実施例の板状処理物保持装置では、従来の一体構造のクランパ を用いた板状処理物保持装置のように、クランプ中に板状処理物に傷が入ったり 、板状処理物が割れる等の不都合を招来することは殆どない。

【００３３】 また、クランパ３のプラテンベース２方向のスイング時に板状処理物１に加わ る応力は、板バネ６…によって吸収されるので、従来の一体構造のクランパを用 いた板状処理物保持装置のように、クランパのスイング時に板状処理物が破損す るという不都合を招来することはない。

【００３４】

【考案の効果】

本考案の板状処理物保持装置は、以上のように、板状処理物の周縁部に当接し て板状処理物を載置面方向に押圧する内側クランパと、この内側クランパを囲む ようにして配された外側クランパとに分割されたクランパを備えており、上記内 側クランパは、略等間隔に放射状に配置された複数の板バネ部材によって、上記 外側クランパに取り付けられていると共に、クランパをプラテンベースから離れ る方向およびプラテンベースへ向かう方向に駆動するクランパ駆動手段は上記外 側クランパを駆動する構成である。

【００３５】 それゆえ、内側クランパが板状処理物を押圧する押圧力（クランプ力）は、外 側クランパがプラテンベースを押圧する力（駆動手段が外側クランパをプラテン ベース方向に駆動する力）に左右されることなく、複数の板バネの弾性力によっ て得られる。そして、上記板バネは、略等間隔で放射状に配置されているので、 板状処理物の周縁には、どの部分にも略均等に押圧力が作用し、特定部分に力が 集中することはない。また、板状処理物に対するクランプ力は、上記板バネの枚 数やバネ特性を変化させることにより調整することができるので、板状処理物に 対して最適なクランプ力で板状処理物をクランプすることが可能である。したが って、上記板状処理物保持装置は、クランプ中における板状処理物の破損を、従 来の一体構造のクランパを用いた板状処理物保持装置よりも低減することができ るという効果を奏する。

【００３６】 また、駆動手段によるクランパのプラテンベース方向への駆動時（クランパの プラテンベース方向のスイング時）、内側クランパが板状処理物に当接した際に 板状処理物に作用する応力は、上記複数の板バネによって吸収される。したがっ て、上記板状処理物保持装置は、クランパのスイング時の板状処理物の破損を、 従来の一体構造のクランパを用いた板状処理物保持装置よりも低減することがで きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すものであり、板状処理
物保持装置の概略の縦断面図である。

【図２】上記板状処理物保持装置の平面図である。

【図３】上記板状処理物保持装置のクランパおよびプラ
テンベースの要部を示す概略の縦断面図である。

【図４】従来例を示すものであり、板状処理物保持装置
の概略の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 板状処理物 ２ プラテンベース ３ クランパ ４ 内側クランパ ５ 外側クランパ ６ 板バネ（板バネ部材） ７ クランパ支え板 ２０ クランパ駆動機構（クランパ駆動手段） ２１ 可動板 ２２ クランパガイド ２３ コイルバネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】板状処理物を載置する載置面を有するプラ
   テンベースと、上記載置面に載置された板状処理物の周
   縁部を載置面方向に押圧することによりプラテンベース
   との間に板状処理物を挟持するクランパと、上記クラン
   パをプラテンベースから離れる方向およびプラテンベー
   スへ向かう方向に駆動するクランパ駆動手段とを備えて
   いる板状処理物保持装置において、 上記クランパは、板状処理物の周縁部に当接して板状処
   理物を載置面方向に押圧する内側クランパと、この内側
   クランパを囲むようにして配された外側クランパとに分
   割されており、上記内側クランパは、略等間隔に放射状
   に配置された複数の板バネ部材によって、上記外側クラ
   ンパに取り付けられていると共に、上記クランパ駆動手
   段は上記外側クランパを駆動することを特徴とする板状
   処理物保持装置。