JPH0774228A - 処理工程でサンプルを逆転するための方法並びに装置 - Google Patents
処理工程でサンプルを逆転するための方法並びに装置Info
- Publication number
- JPH0774228A JPH0774228A JP6148162A JP14816294A JPH0774228A JP H0774228 A JPH0774228 A JP H0774228A JP 6148162 A JP6148162 A JP 6148162A JP 14816294 A JP14816294 A JP 14816294A JP H0774228 A JPH0774228 A JP H0774228A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- processing system
- chamber
- axis
- arm member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S414/00—Material or article handling
- Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S414/00—Material or article handling
- Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
- Y10S414/14—Wafer cassette transporting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S414/00—Material or article handling
- Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
- Y10S414/141—Associated with semiconductor wafer handling includes means for gripping wafer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 サンプルを反応性プラズマに曝すシステムを
改良し、これらのシステム内においてサンプルを逆転す
る装置並びに方法を提供する。 【構成】 本発明のシステムは、一つあるいは複数のプ
ロセスチャンバーと、少なくとも一つの中間チャンバー
と、前記プロセスチャンバー及び中間チャンバー間でサ
ンプルを移送するための移送ロボット機構と、を備え
る。前記中間チャンバー内にはフリッパー機構とグリッ
パー機構とが取り付けられ、ロボット機構によって移送
されるサンプルをロボット機構から取り外して保持し、
中間チャンバー内でサンプルを逆転させる。逆転させた
サンプルを再びロボット機構に置いて、一つあるいは複
数のプロセスチャンバーに移送して、今度は、裏向きの
配置で蒸着を行う。このように構成することによりサン
プルの汚染を防ぐことができる。
改良し、これらのシステム内においてサンプルを逆転す
る装置並びに方法を提供する。 【構成】 本発明のシステムは、一つあるいは複数のプ
ロセスチャンバーと、少なくとも一つの中間チャンバー
と、前記プロセスチャンバー及び中間チャンバー間でサ
ンプルを移送するための移送ロボット機構と、を備え
る。前記中間チャンバー内にはフリッパー機構とグリッ
パー機構とが取り付けられ、ロボット機構によって移送
されるサンプルをロボット機構から取り外して保持し、
中間チャンバー内でサンプルを逆転させる。逆転させた
サンプルを再びロボット機構に置いて、一つあるいは複
数のプロセスチャンバーに移送して、今度は、裏向きの
配置で蒸着を行う。このように構成することによりサン
プルの汚染を防ぐことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハや基板等のサ
ンプルを化学蒸着(CVD)、プラズマCVD(PEC
VD)等の方法で処理するための装置並びに方法に関
し、更に詳しくは、CVDやPECVD等のプロセスに
おいて、上記サンプルの取扱い、清浄、露出等の工程を
改善するための装置並びに方法に関する。なお、上記請
求項を含む本明細書で言う「サンプル」はPECVD等
の蒸着技術に適したガラスパネルやシリコンウェーハ等
の基板を意味する。サンプルには、それぞれ、その表面
に一回あるいは複数回の被覆蒸着を施される表面側と、
サンプルを支持し、操作するための裏側とがある。
ンプルを化学蒸着(CVD)、プラズマCVD(PEC
VD)等の方法で処理するための装置並びに方法に関
し、更に詳しくは、CVDやPECVD等のプロセスに
おいて、上記サンプルの取扱い、清浄、露出等の工程を
改善するための装置並びに方法に関する。なお、上記請
求項を含む本明細書で言う「サンプル」はPECVD等
の蒸着技術に適したガラスパネルやシリコンウェーハ等
の基板を意味する。サンプルには、それぞれ、その表面
に一回あるいは複数回の被覆蒸着を施される表面側と、
サンプルを支持し、操作するための裏側とがある。
【0002】
【従来の技術】近年、サンプル上に半導体フィルムを蒸
着させるシステムが幅広い技術分野で利用されるように
なっている。例えば、半導体産業においては、多くの複
合PECVDシステムが開発され、薄膜トランジスタ
(TFT)、液晶ディスプレイ(LCD)、平板ディス
プレイ、太陽電池、光検出器、集積回路、等の装置の製
造に利用されている。
着させるシステムが幅広い技術分野で利用されるように
なっている。例えば、半導体産業においては、多くの複
合PECVDシステムが開発され、薄膜トランジスタ
(TFT)、液晶ディスプレイ(LCD)、平板ディス
プレイ、太陽電池、光検出器、集積回路、等の装置の製
造に利用されている。
【0003】これらのシステムは、通常、サンプルを反
応性プラズマに曝すために用いられる一つあるいは複数
の減圧プロセスチャンバーを備える。プロセスチャンバ
ーには、無線周波数(RF)をその間に発生させる電極
対と、シラン等の所定のガスを電極の間に通すためのガ
ス出口と、が備えられる。ガスがRF電場内を通り抜け
ると、反応性プラズマが形成され、サンプルの表面を含
むプラズマと接触する表面上に、プラズマが堆積する。
RFエネルギーの力と周波数、電極間の間隔、サンプル
を反応性プラズマに接触させる露出時間等を制御するこ
とにより、サンプルの表面に所定の薄膜が蒸着する。
応性プラズマに曝すために用いられる一つあるいは複数
の減圧プロセスチャンバーを備える。プロセスチャンバ
ーには、無線周波数(RF)をその間に発生させる電極
対と、シラン等の所定のガスを電極の間に通すためのガ
ス出口と、が備えられる。ガスがRF電場内を通り抜け
ると、反応性プラズマが形成され、サンプルの表面を含
むプラズマと接触する表面上に、プラズマが堆積する。
RFエネルギーの力と周波数、電極間の間隔、サンプル
を反応性プラズマに接触させる露出時間等を制御するこ
とにより、サンプルの表面に所定の薄膜が蒸着する。
【0004】通常、一つのプロセスチャンバーが、特定
の被膜あるいは薄膜蒸着のために用いられる。サンプル
に一種類以上の薄膜を蒸着させる必要がある場合には、
システムに複数のプロセスチャンバーを用意し、移送ロ
ボット機構により、サンプルを複数の減圧したプロセス
チャンバー間で移動可能なように構成する。このような
システムは、更に、減圧される中間チャンバーを備え、
この中間チャンバーが複数のプロセスチャンバーへの通
り道となり、プロセスチャンバー間を浮遊する気体等の
汚染物質の量を減らす役割を果たす。例えば、第一プロ
セスチャンバーでサンプル上に膜を蒸着させた後、ロボ
ット機構を用いて、サンプルを中間チャンバーを介して
第二プロセスチャンバーに移送する。次に、第二プロセ
スチャンバーを中間チャンバーから密閉して、別の膜を
サンプルに蒸着させる。
の被膜あるいは薄膜蒸着のために用いられる。サンプル
に一種類以上の薄膜を蒸着させる必要がある場合には、
システムに複数のプロセスチャンバーを用意し、移送ロ
ボット機構により、サンプルを複数の減圧したプロセス
チャンバー間で移動可能なように構成する。このような
システムは、更に、減圧される中間チャンバーを備え、
この中間チャンバーが複数のプロセスチャンバーへの通
り道となり、プロセスチャンバー間を浮遊する気体等の
汚染物質の量を減らす役割を果たす。例えば、第一プロ
セスチャンバーでサンプル上に膜を蒸着させた後、ロボ
ット機構を用いて、サンプルを中間チャンバーを介して
第二プロセスチャンバーに移送する。次に、第二プロセ
スチャンバーを中間チャンバーから密閉して、別の膜を
サンプルに蒸着させる。
【0005】また、システムへのアクセス部として、シ
ステムに中間チャンバーを備える構成も提案されてい
る。この場合、複数のサンプルをシステムに充填して、
中間チャンバーから個々にそれぞれのプロセスチャンバ
ーに送り、そこで蒸着を行い、仕上がったサンプルを中
間チャンバーから取り出す。
ステムに中間チャンバーを備える構成も提案されてい
る。この場合、複数のサンプルをシステムに充填して、
中間チャンバーから個々にそれぞれのプロセスチャンバ
ーに送り、そこで蒸着を行い、仕上がったサンプルを中
間チャンバーから取り出す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のシステムには、汚染という大きな問題があった。蒸
着が行われている間、RF電場が一定ではなく変化する
ため、プラズマ中に粉末様の浮遊物質が生成され、これ
がサンプル上に落下して、サンプルのフィルム構造の傷
となり、ひいては半導体特性を低下させる原因となる。
更に、反応性プラズマに接触する各チャンバーの面にプ
ラズマに起因する膜が形成され、堆積する。あるプロセ
スチャンバーで数回蒸着を行った後には、このように蓄
積された膜がはがれて微粒子となり、サンプル表面に落
ちて、これを汚染する。
来のシステムには、汚染という大きな問題があった。蒸
着が行われている間、RF電場が一定ではなく変化する
ため、プラズマ中に粉末様の浮遊物質が生成され、これ
がサンプル上に落下して、サンプルのフィルム構造の傷
となり、ひいては半導体特性を低下させる原因となる。
更に、反応性プラズマに接触する各チャンバーの面にプ
ラズマに起因する膜が形成され、堆積する。あるプロセ
スチャンバーで数回蒸着を行った後には、このように蓄
積された膜がはがれて微粒子となり、サンプル表面に落
ちて、これを汚染する。
【0007】汚染は深刻な問題であり、様々な解決法が
提案されたが、何れも費用効果が低い。ある方法は、単
に有効製造率を低下させてしまうだけであり、例えば、
粉末あるいは粒子によりサンプルが汚染され、あるいは
その品質が低下した場合には、そのサンプルを全て廃棄
してしまうという方法である。他に、プロセスチャンバ
ーを頻繁に機械的に掃除することにより、チャンバーの
壁に堆積した不要な膜がはがれて、サンプル上に落下す
るのを防ぐ、という方法も提案されている。これは、例
えば、洗浄ガスをチャンバーに吹き付けて、堆積した微
粒子を取り除く、というものである。あるいは、エッチ
ングガスを用いることもできる。蒸着を行う毎に、エッ
チングガスをプロセスチャンバーに注入して、チャンバ
ーの壁に堆積した膜をエッチングする。これにより、完
全な機械的清掃を必要とする間隔を延ばすことができ
る。
提案されたが、何れも費用効果が低い。ある方法は、単
に有効製造率を低下させてしまうだけであり、例えば、
粉末あるいは粒子によりサンプルが汚染され、あるいは
その品質が低下した場合には、そのサンプルを全て廃棄
してしまうという方法である。他に、プロセスチャンバ
ーを頻繁に機械的に掃除することにより、チャンバーの
壁に堆積した不要な膜がはがれて、サンプル上に落下す
るのを防ぐ、という方法も提案されている。これは、例
えば、洗浄ガスをチャンバーに吹き付けて、堆積した微
粒子を取り除く、というものである。あるいは、エッチ
ングガスを用いることもできる。蒸着を行う毎に、エッ
チングガスをプロセスチャンバーに注入して、チャンバ
ーの壁に堆積した膜をエッチングする。これにより、完
全な機械的清掃を必要とする間隔を延ばすことができ
る。
【0008】前者の解決法は、生産率を下げ、高価な材
料を無駄にして、市場における競争力低下の原因とな
る。例えば、平板ディスプレイ(FPD)の製造におい
ては、販売価格の約40パーセントは材料費である。こ
のような場合、生産率はたいへん重要な問題となる。汚
染によってたった一つのサンプルを損失するだけでもそ
の経済的打撃は大きい。
料を無駄にして、市場における競争力低下の原因とな
る。例えば、平板ディスプレイ(FPD)の製造におい
ては、販売価格の約40パーセントは材料費である。こ
のような場合、生産率はたいへん重要な問題となる。汚
染によってたった一つのサンプルを損失するだけでもそ
の経済的打撃は大きい。
【0009】機械的にプロセスチャンバーを掃除すると
いう方法もかなりのコストがかかる。清掃と同時にサン
プルに膜を蒸着させることはできないため、清掃を行っ
ている間、システムを止めざるを得ない。また、チャン
バーを再び減圧状態にし、処理品質を元のレベルに上げ
るまでにも時間がかかる。エッチングガスを用いる自動
清掃の場合でも、システムが一定時間内に処理できる量
が減るため、生産効率は下がる。この方法では、蒸着を
行う毎にエッチングガスを流すため、サンプルの蒸着に
かかる時間がほぼ2倍となる。このように、従来のシス
テムでは、汚染の問題により、生産ラインのスピードと
効率が下がるという大きな問題点があった。
いう方法もかなりのコストがかかる。清掃と同時にサン
プルに膜を蒸着させることはできないため、清掃を行っ
ている間、システムを止めざるを得ない。また、チャン
バーを再び減圧状態にし、処理品質を元のレベルに上げ
るまでにも時間がかかる。エッチングガスを用いる自動
清掃の場合でも、システムが一定時間内に処理できる量
が減るため、生産効率は下がる。この方法では、蒸着を
行う毎にエッチングガスを流すため、サンプルの蒸着に
かかる時間がほぼ2倍となる。このように、従来のシス
テムでは、汚染の問題により、生産ラインのスピードと
効率が下がるという大きな問題点があった。
【0010】本発明は、CVD並びにPECVDシステ
ム及びその方法を改良することを目的とする。本発明
は、また、反応性プラズマにサンプルを曝すシステムを
改善する、特に、純粋なサンプルの生産率を改善するこ
とを、目的とする。
ム及びその方法を改良することを目的とする。本発明
は、また、反応性プラズマにサンプルを曝すシステムを
改善する、特に、純粋なサンプルの生産率を改善するこ
とを、目的とする。
【0011】本発明は、更に、半導体装置に用いられる
サンプルの汚染を減少させるPECVD装置と方法を提
供することを目的とする。本発明は、また、比較的コス
トが安く、信頼性の高い、反応性プラズマにサンプルを
曝すための装置並びに方法を提供することを目的とす
る。特に、PECVDシステム内でサンプルを取り扱う
ための装置並びに方法を提供する。
サンプルの汚染を減少させるPECVD装置と方法を提
供することを目的とする。本発明は、また、比較的コス
トが安く、信頼性の高い、反応性プラズマにサンプルを
曝すための装置並びに方法を提供することを目的とす
る。特に、PECVDシステム内でサンプルを取り扱う
ための装置並びに方法を提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用】上述の課題を解
決するためになされた本発明の方法並びに装置は、サン
プルを反応性プラズマに曝す処理工程においてサンプル
を逆転させる、ことを特徴とする。
決するためになされた本発明の方法並びに装置は、サン
プルを反応性プラズマに曝す処理工程においてサンプル
を逆転させる、ことを特徴とする。
【0013】即ち、本発明に従う、サンプルを反応性プ
ラズマに曝すためのシステムは、少なくとも一つの中間
チャンバーと、一つあるいは複数のプロセスチャンバー
と、サンプルを複数のチャンバー間で移送するための移
送ロボット機構と、を備える。
ラズマに曝すためのシステムは、少なくとも一つの中間
チャンバーと、一つあるいは複数のプロセスチャンバー
と、サンプルを複数のチャンバー間で移送するための移
送ロボット機構と、を備える。
【0014】更に、本発明のシステムは、その主な改良
点として、昇降機構、グリッパー機構、フリッパー機構
を備える。昇降機構は、前記中間チャンバー内で前記ロ
ボット機構に接近した位置まで伸張するアーム部材を備
える。グリッパー機構は、前記アーム部材に連結して、
前記ロボット機構により移送されるサンプルを選択的に
係止、あるいは開放するように構成されている。また、
グリッパー機構は、前記アーム部材に連結して、第一軸
を中心として前記グリッパー機構を選択的に回転させ、
その結果、サンプルを逆転及び再逆転させる。
点として、昇降機構、グリッパー機構、フリッパー機構
を備える。昇降機構は、前記中間チャンバー内で前記ロ
ボット機構に接近した位置まで伸張するアーム部材を備
える。グリッパー機構は、前記アーム部材に連結して、
前記ロボット機構により移送されるサンプルを選択的に
係止、あるいは開放するように構成されている。また、
グリッパー機構は、前記アーム部材に連結して、第一軸
を中心として前記グリッパー機構を選択的に回転させ、
その結果、サンプルを逆転及び再逆転させる。
【0015】アーム部材が、前記中間チャンバー内で、
前記ロボット機構に近い第一位置と前記ロボット機構か
ら遠い第二位置との間で選択的に移動可能である、よう
に構成してもよい。
前記ロボット機構に近い第一位置と前記ロボット機構か
ら遠い第二位置との間で選択的に移動可能である、よう
に構成してもよい。
【0016】本発明の装置は、更に、昇降機構、グリッ
パー機構、及びフリッパー機構を駆動するための第一駆
動モーター、第二駆動モーター、第三駆動モーターを備
える。
パー機構、及びフリッパー機構を駆動するための第一駆
動モーター、第二駆動モーター、第三駆動モーターを備
える。
【0017】アーム部材を、前記中間チャンバーの壁部
にヒンジ様に取り付け、前記アーム部材が、前記壁部に
形成された第二回転軸を中心として回転可能なように構
成することもできる。
にヒンジ様に取り付け、前記アーム部材が、前記壁部に
形成された第二回転軸を中心として回転可能なように構
成することもできる。
【0018】また、アーム部材が、前記第二回転軸に対
して横向きに伸張し、サンプルの両側でサンプルを係止
して収容するための平行に間隔をおいた一対の平行伸張
部を有するヨークを形成するようにしてもよい。
して横向きに伸張し、サンプルの両側でサンプルを係止
して収容するための平行に間隔をおいた一対の平行伸張
部を有するヨークを形成するようにしてもよい。
【0019】更に、昇降機構が、複数のピロー形軸受と
自動調心形球軸受とを備え、前記第二回転軸を中心とし
てスムーズに回転するように、前記複数のピロー型軸受
に対して、前記アーム部材を前記複数の球軸受の間に取
り付ける、ように構成することが望ましい。
自動調心形球軸受とを備え、前記第二回転軸を中心とし
てスムーズに回転するように、前記複数のピロー型軸受
に対して、前記アーム部材を前記複数の球軸受の間に取
り付ける、ように構成することが望ましい。
【0020】本発明の装置は、望ましくは、更に、前記
ロボット機構に機械的に連結され、前記中間チャンバー
内でサンプルを移送する間、前記サンプルを固定するた
めのエンド・エフェクタを備える。前記エンド・エフェ
クタは、前記移送されるサンプルを中心に位置させるた
めのストップと、前記ストップに対して前記移送される
サンプルをバイアスさせるバネ付きクランプと、前記バ
ネ付きクランプにより前記サンプルに与えられるバイア
スを選択的に制限するための解放アクチュエータと、を
備える。
ロボット機構に機械的に連結され、前記中間チャンバー
内でサンプルを移送する間、前記サンプルを固定するた
めのエンド・エフェクタを備える。前記エンド・エフェ
クタは、前記移送されるサンプルを中心に位置させるた
めのストップと、前記ストップに対して前記移送される
サンプルをバイアスさせるバネ付きクランプと、前記バ
ネ付きクランプにより前記サンプルに与えられるバイア
スを選択的に制限するための解放アクチュエータと、を
備える。
【0021】また、前記解放アクチュエータが、空圧プ
ッシュ・ロッドと、前記プッシュ・ロッドに応じて動く
第一連結部とを備えるように構成することが望ましい。
解放アクチュエータは、クランプから距離をおいた第一
位置と、前記クランプに隣接する第二位置との間で、前
記第一連結部を選択的に移動させる。また、解放アクチ
ュエータは、ロボット機構に従って作動する前記エンド
・エフェクタの動きに応じて、サンプルを前記クランプ
から取り外す、ように構成される。
ッシュ・ロッドと、前記プッシュ・ロッドに応じて動く
第一連結部とを備えるように構成することが望ましい。
解放アクチュエータは、クランプから距離をおいた第一
位置と、前記クランプに隣接する第二位置との間で、前
記第一連結部を選択的に移動させる。また、解放アクチ
ュエータは、ロボット機構に従って作動する前記エンド
・エフェクタの動きに応じて、サンプルを前記クランプ
から取り外す、ように構成される。
【0022】昇降機構、グリッパー機構及びフリッパー
機構と物理的に接触するサンプルの一部を除外領域と
し、エンド・エフェクタが、前記除外領域内で排他的に
サンプルを固定する、ような構成も好適である。
機構と物理的に接触するサンプルの一部を除外領域と
し、エンド・エフェクタが、前記除外領域内で排他的に
サンプルを固定する、ような構成も好適である。
【0023】また、グリッパー機構が、第一軸に沿って
摺動可能にアーム部材に取り付けられる駆動ピンと、ク
ランプ機構と、を備えるようにしてもよい。この場合、
クランプ機構は、駆動ピンの軸方向の動きに応じて働く
一対の対向するジョー部材を備える。ジョー部材は、前
記駆動ピンの第一の軸方向への動きに応じてサンプルを
係止し、前記駆動ピンの前記第一の軸方向とは逆の第二
の軸方向の動きに応じてサンプルを解放する。また、ジ
ョー部材が、サンプルの除外領域内で排他的にサンプル
を固定することが望ましい。
摺動可能にアーム部材に取り付けられる駆動ピンと、ク
ランプ機構と、を備えるようにしてもよい。この場合、
クランプ機構は、駆動ピンの軸方向の動きに応じて働く
一対の対向するジョー部材を備える。ジョー部材は、前
記駆動ピンの第一の軸方向への動きに応じてサンプルを
係止し、前記駆動ピンの前記第一の軸方向とは逆の第二
の軸方向の動きに応じてサンプルを解放する。また、ジ
ョー部材が、サンプルの除外領域内で排他的にサンプル
を固定することが望ましい。
【0024】本発明の別の望ましい構成において、サン
プルは、前記サンプルを第一部分と第二部分とに分ける
主要軸を有し、前記主要軸から前記第一軸が所定の距離
だけ離れるように、前記グリッパー機構がサンプルを係
合する。この結果、逆転されて、エンド・エフェクタ上
に置かれたサンプルの位置が、前記所定の距離の約2倍
だけ、逆転前の元の位置からずれる。
プルは、前記サンプルを第一部分と第二部分とに分ける
主要軸を有し、前記主要軸から前記第一軸が所定の距離
だけ離れるように、前記グリッパー機構がサンプルを係
合する。この結果、逆転されて、エンド・エフェクタ上
に置かれたサンプルの位置が、前記所定の距離の約2倍
だけ、逆転前の元の位置からずれる。
【0025】本発明は、また、サンプルを反応性プラズ
マに曝すためのサンプル処理方法を提供する。本発明の
方法は、改良点として、以下のステップを備える。 (1)少なくとも一つのプロセスチャンバーと、少なく
とも一つの中間チャンバーと、前記プロセスチャンバー
及び中間チャンバー間で前記サンプルを移送するための
機械化された移送ロボット機構と、を備える、サンプル
を反応性プラズマに曝すためのシステムを用意するステ
ップと、(2)前記中間チャンバー内を前記ロボット機
構に接近した第一位置と前記ロボット機構から離れた第
二位置との間で選択的に移動可能なアーム部材を有する
第一手段を、前記システム内に形成するステップと、
(3)前記第一手段に連結され、前記ロボット機構によ
り移送されるサンプルを選択的に係止し、あるいは、解
放するための第二手段を、前記システム内に形成するス
テップと、(4)前記第一手段に連結され、前記第二手
段を選択的に逆転するための第三手段を、前記システム
内に形成するステップと、(5)前記アーム部材を前記
第一位置に動かすステップと、(6)前記第二手段を用
いて前記サンプルを係止するステップと、(7)前記ア
ーム部材を前記第二位置に動かすステップと、(8)前
記第三手段を作動させて前記第二手段を逆転することに
より、前記第二手段に係止されたサンプルを逆転させる
ステップと、(9)前記アーム部材を前記第一位置に戻
すステップと、(10)前記第二手段から前記サンプル
を解放するステップ。
マに曝すためのサンプル処理方法を提供する。本発明の
方法は、改良点として、以下のステップを備える。 (1)少なくとも一つのプロセスチャンバーと、少なく
とも一つの中間チャンバーと、前記プロセスチャンバー
及び中間チャンバー間で前記サンプルを移送するための
機械化された移送ロボット機構と、を備える、サンプル
を反応性プラズマに曝すためのシステムを用意するステ
ップと、(2)前記中間チャンバー内を前記ロボット機
構に接近した第一位置と前記ロボット機構から離れた第
二位置との間で選択的に移動可能なアーム部材を有する
第一手段を、前記システム内に形成するステップと、
(3)前記第一手段に連結され、前記ロボット機構によ
り移送されるサンプルを選択的に係止し、あるいは、解
放するための第二手段を、前記システム内に形成するス
テップと、(4)前記第一手段に連結され、前記第二手
段を選択的に逆転するための第三手段を、前記システム
内に形成するステップと、(5)前記アーム部材を前記
第一位置に動かすステップと、(6)前記第二手段を用
いて前記サンプルを係止するステップと、(7)前記ア
ーム部材を前記第二位置に動かすステップと、(8)前
記第三手段を作動させて前記第二手段を逆転することに
より、前記第二手段に係止されたサンプルを逆転させる
ステップと、(9)前記アーム部材を前記第一位置に戻
すステップと、(10)前記第二手段から前記サンプル
を解放するステップ。
【0026】本発明は、また、一つあるいは複数のプロ
セスチャンバーと、少なくとも一つの中間チャンバー
と、前記プロセスチャンバー及び前記中間チャンバー間
で前記サンプルを移送するための機械化された移送ロボ
ット手段と、を備える、システムにおいて、反応性プラ
ズマにサンプルを曝すためのサンプル処理方法を提供す
る。この方法は、以下のステップを改良点として備え
る。 (1)前記中間チャンバー内で前記ロボット機構により
移送されるサンプルを係止し、また、前記移送されるサ
ンプルを前記ロボット機構から取り外すための第一手段
を前記システム内に形成するステップと、(2)前記中
間チャンバー内で前記サンプルを逆転させるための第二
手段を、前記システム内に形成するステップと、(3)
前記取り外されたサンプルを前記ロボット機構に再び置
いて、サンプルが前記ロボット機構により移送可能なよ
うに、前記サンプルを解放するための第三手段を、前記
システム内に形成するステップと、(4)前記第一手段
でサンプルを係止することにより、移送されるサンプル
を係合し、前記サンプルを前記ロボット機構から取り外
すステップと、(5)前記係合されたサンプルを前記ロ
ボット機構から遠ざけるように移動させるステップと、
(6)前記第一手段によって係合されたサンプルを前記
第二手段を用いて逆転させるステップと、(7)前記係
合されたサンプルを前記ロボット機構の方に移動させる
ステップと、(8)前記サンプルを前記ロボット機構に
再び置いて、前記第一手段からサンプルを解放するステ
ップ。
セスチャンバーと、少なくとも一つの中間チャンバー
と、前記プロセスチャンバー及び前記中間チャンバー間
で前記サンプルを移送するための機械化された移送ロボ
ット手段と、を備える、システムにおいて、反応性プラ
ズマにサンプルを曝すためのサンプル処理方法を提供す
る。この方法は、以下のステップを改良点として備え
る。 (1)前記中間チャンバー内で前記ロボット機構により
移送されるサンプルを係止し、また、前記移送されるサ
ンプルを前記ロボット機構から取り外すための第一手段
を前記システム内に形成するステップと、(2)前記中
間チャンバー内で前記サンプルを逆転させるための第二
手段を、前記システム内に形成するステップと、(3)
前記取り外されたサンプルを前記ロボット機構に再び置
いて、サンプルが前記ロボット機構により移送可能なよ
うに、前記サンプルを解放するための第三手段を、前記
システム内に形成するステップと、(4)前記第一手段
でサンプルを係止することにより、移送されるサンプル
を係合し、前記サンプルを前記ロボット機構から取り外
すステップと、(5)前記係合されたサンプルを前記ロ
ボット機構から遠ざけるように移動させるステップと、
(6)前記第一手段によって係合されたサンプルを前記
第二手段を用いて逆転させるステップと、(7)前記係
合されたサンプルを前記ロボット機構の方に移動させる
ステップと、(8)前記サンプルを前記ロボット機構に
再び置いて、前記第一手段からサンプルを解放するステ
ップ。
【0027】サンプルを係合し、逆転する前に、前記中
間チャンバーを減圧するステップを更に備える、ように
してもよい。
間チャンバーを減圧するステップを更に備える、ように
してもよい。
【0028】前記システムが減圧室を備え、前記ロボッ
ト機構が、前記減圧室と中間チャンバーあるいはプロセ
スチャンバーとの間でサンプルを移送可能なように構成
されたシステムにおいて、更に、蒸着を行う前に、前記
減圧室にサンプルを移送するステップと、前記減圧室を
前記中間チャンバーから圧力密閉するステップと、前記
減圧室を減圧するステップと、前記サンプルを少なくと
も一つのプロセスチャンバーに移送するステップと、を
備える、ような構成も望ましい。
ト機構が、前記減圧室と中間チャンバーあるいはプロセ
スチャンバーとの間でサンプルを移送可能なように構成
されたシステムにおいて、更に、蒸着を行う前に、前記
減圧室にサンプルを移送するステップと、前記減圧室を
前記中間チャンバーから圧力密閉するステップと、前記
減圧室を減圧するステップと、前記サンプルを少なくと
も一つのプロセスチャンバーに移送するステップと、を
備える、ような構成も望ましい。
【0029】また、更に、プロセスチャンバーで蒸着を
行った後に、前記減圧室にサンプルを移送するステップ
と、前記減圧室に空気を充填するステップと、前記減圧
室と前記中間チャンバーとの間の密閉を解除するステッ
プと、常圧でサンプルを逆転できるように、サンプルを
前記中間チャンバーに移送するステップと、を備えるよ
うにしてもよい。
行った後に、前記減圧室にサンプルを移送するステップ
と、前記減圧室に空気を充填するステップと、前記減圧
室と前記中間チャンバーとの間の密閉を解除するステッ
プと、常圧でサンプルを逆転できるように、サンプルを
前記中間チャンバーに移送するステップと、を備えるよ
うにしてもよい。
【0030】本発明の主な利点としては、サンプル表面
に落下・堆積する汚染量を減らすことができ、その結
果、汚染の少ないサンプルを高い収率で生産することが
できる、ことが挙げられる。また、本発明の構成によ
り、I/Oチャンバーにサンプルを充填する際には、表
面を上向きにした通常の配置で行うことができる。本発
明の構成は、プロセスチャンバー等のように減圧状態で
も作動可能であり、また、I/Oチャンバーのように常
圧でも作動可能である。更に、本発明の構成により、中
間室内におけるロボット機構を用いたサンプルの移動速
度を速くすることが可能になり、生産効率を改善するこ
とができる。
に落下・堆積する汚染量を減らすことができ、その結
果、汚染の少ないサンプルを高い収率で生産することが
できる、ことが挙げられる。また、本発明の構成によ
り、I/Oチャンバーにサンプルを充填する際には、表
面を上向きにした通常の配置で行うことができる。本発
明の構成は、プロセスチャンバー等のように減圧状態で
も作動可能であり、また、I/Oチャンバーのように常
圧でも作動可能である。更に、本発明の構成により、中
間室内におけるロボット機構を用いたサンプルの移動速
度を速くすることが可能になり、生産効率を改善するこ
とができる。
【0031】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、最初に、本発明の装置並びに方法の原理を
説明するために、従来用いられている蒸着システムを図
1に基づいて説明する。
する。まず、最初に、本発明の装置並びに方法の原理を
説明するために、従来用いられている蒸着システムを図
1に基づいて説明する。
【0032】図1は、反応性プラズマにサンプルを曝す
際に用いられる従来システム10の概略図である。この
従来システム10には、プロセスチャンバー12、中間
チャンバー14、入出力(I/O)チャンバー16、並
びに、プロセスチャンバー12、中間チャンバー14、
入出力チャンバー16への及びチャンバー間におけるサ
ンプルの移送を行うための(図示しない)移送ロボット
機構を備える。中間チャンバー14は、各チャンバーを
互いに気密状態に密閉する分離バルブ18を介して、各
プロセスチャンバー12及びI/Oチャンバー16にア
クセス可能である。
際に用いられる従来システム10の概略図である。この
従来システム10には、プロセスチャンバー12、中間
チャンバー14、入出力(I/O)チャンバー16、並
びに、プロセスチャンバー12、中間チャンバー14、
入出力チャンバー16への及びチャンバー間におけるサ
ンプルの移送を行うための(図示しない)移送ロボット
機構を備える。中間チャンバー14は、各チャンバーを
互いに気密状態に密閉する分離バルブ18を介して、各
プロセスチャンバー12及びI/Oチャンバー16にア
クセス可能である。
【0033】各プロセスチャンバー12は、減圧されて
おり、(図示しない)一対の対向するRF電極とガス出
入口とを備える。シラン等のガスをプロセスチャンバー
12内の無線周波数エネルギーを放出する活性電極間に
注入することにより、反応性プラズマが形成される。サ
ンプルを電極の一つに接触させて、サンプルの表面がプ
ラズマに面するように保持し、サンプルの表面に所望の
膜、例えば、半導体の薄膜、を蒸着させる。一般に、そ
れぞれのプロセスチャンバー12で異なったプラズマを
形成し、複数のプロセスチャンバー12間でサンプルを
移動させることにより、複数の異なった膜をサンプルに
蒸着させることができる。
おり、(図示しない)一対の対向するRF電極とガス出
入口とを備える。シラン等のガスをプロセスチャンバー
12内の無線周波数エネルギーを放出する活性電極間に
注入することにより、反応性プラズマが形成される。サ
ンプルを電極の一つに接触させて、サンプルの表面がプ
ラズマに面するように保持し、サンプルの表面に所望の
膜、例えば、半導体の薄膜、を蒸着させる。一般に、そ
れぞれのプロセスチャンバー12で異なったプラズマを
形成し、複数のプロセスチャンバー12間でサンプルを
移動させることにより、複数の異なった膜をサンプルに
蒸着させることができる。
【0034】中間チャンバー14も減圧されており、蒸
着工程の前並びに蒸着工程の間サンプルを保持する役割
を果たす。また、複数のプロセスチャンバー12を互い
に、また、I/Oチャンバー16からプロセスチャンバ
ー12を隔離する役割を果たす。
着工程の前並びに蒸着工程の間サンプルを保持する役割
を果たす。また、複数のプロセスチャンバー12を互い
に、また、I/Oチャンバー16からプロセスチャンバ
ー12を隔離する役割を果たす。
【0035】このように構成されたシステムの動作を以
下に説明する。まず、移送ロボット機構にアクセス可能
なI/Oチャンバー16内に一つあるいは複数のサンプ
ルを充填する。I/Oチャンバー16を減圧し、I/O
チャンバー16と中間チャンバー14との間の分離バル
ブ18を開放する。サンプルの内一つを中間チャンバー
14内に移送した後、一旦開放された分離バルブ18を
再び閉じて、中間チャンバー14をI/Oチャンバー1
6から隔離する。次に、中間チャンバー14とプロセス
チャンバー12との間の分離バルブ18の内何れか一つ
を開放して、所定の蒸着プロセスチャンバーへのアクセ
スを可能にする。サンプルを所定のプロセスチャンバー
に移動した後、一旦開放した分離バルブ18を再び閉じ
る。所定のプロセスチャンバーにガスを注入して電極を
活性化し、プラズマを発生させて、そのプラズマによ
り、サンプル上に膜を形成させる。
下に説明する。まず、移送ロボット機構にアクセス可能
なI/Oチャンバー16内に一つあるいは複数のサンプ
ルを充填する。I/Oチャンバー16を減圧し、I/O
チャンバー16と中間チャンバー14との間の分離バル
ブ18を開放する。サンプルの内一つを中間チャンバー
14内に移送した後、一旦開放された分離バルブ18を
再び閉じて、中間チャンバー14をI/Oチャンバー1
6から隔離する。次に、中間チャンバー14とプロセス
チャンバー12との間の分離バルブ18の内何れか一つ
を開放して、所定の蒸着プロセスチャンバーへのアクセ
スを可能にする。サンプルを所定のプロセスチャンバー
に移動した後、一旦開放した分離バルブ18を再び閉じ
る。所定のプロセスチャンバーにガスを注入して電極を
活性化し、プラズマを発生させて、そのプラズマによ
り、サンプル上に膜を形成させる。
【0036】サンプル上に所望の膜を蒸着させた後、R
F電極を不活性化し、プロセスチャンバーから残ったガ
スを追い出す。分離バルブ18を再び開いて、被覆され
たサンプルを中間チャンバー14に戻し、その後、開い
た分離バルブ18を再び閉じる。
F電極を不活性化し、プロセスチャンバーから残ったガ
スを追い出す。分離バルブ18を再び開いて、被覆され
たサンプルを中間チャンバー14に戻し、その後、開い
た分離バルブ18を再び閉じる。
【0037】必要に応じて、サンプルを他のプロセスチ
ャンバー12に送り、サンプル上に別の膜を選択的に蒸
着させる。必要がなければ、サンプルをI/Oチャンバ
ー16に移送する。中間チャンバー14からI/Oチャ
ンバー16を隔離して、チャンバー16の圧力を通常の
大気圧条件まで戻した後、外部からサンプルにアクセス
することができる。
ャンバー12に送り、サンプル上に別の膜を選択的に蒸
着させる。必要がなければ、サンプルをI/Oチャンバ
ー16に移送する。中間チャンバー14からI/Oチャ
ンバー16を隔離して、チャンバー16の圧力を通常の
大気圧条件まで戻した後、外部からサンプルにアクセス
することができる。
【0038】以上図1に基づいて説明した装置並びにそ
の作動において、サンプルは、所定の物理的配向条件下
におかれている。即ち、サンプルの裏面を支持すること
により、サンプルを水平に保っている。この結果、各プ
ロセスチャンバーにおいて、サンプルの表面を上向きに
して蒸着が行われる。
の作動において、サンプルは、所定の物理的配向条件下
におかれている。即ち、サンプルの裏面を支持すること
により、サンプルを水平に保っている。この結果、各プ
ロセスチャンバーにおいて、サンプルの表面を上向きに
して蒸着が行われる。
【0039】しかし、この従来行われてきたサンプルの
配向条件には問題がある。プロセスチャンバー12内に
おいて、反応性プラズマに含まれる粉末物質及び前の蒸
着で生成されプロセスチャンバーの壁に付着したフレー
ク様物質等を含む粒子が、上向きにしたサンプル表面に
重力の作用により落ちてくる。本発明の装置並びに方法
は、システム内でサンプルを選択的に逆転させることに
より、これらの問題を解決する。即ち、本発明に従う装
置は、中間チャンバー内でサンプルを逆転させることに
より、サンプルの裏面を粒子に曝し、サンプルの表面を
プロセス汚染から保護する役割を果たす。
配向条件には問題がある。プロセスチャンバー12内に
おいて、反応性プラズマに含まれる粉末物質及び前の蒸
着で生成されプロセスチャンバーの壁に付着したフレー
ク様物質等を含む粒子が、上向きにしたサンプル表面に
重力の作用により落ちてくる。本発明の装置並びに方法
は、システム内でサンプルを選択的に逆転させることに
より、これらの問題を解決する。即ち、本発明に従う装
置は、中間チャンバー内でサンプルを逆転させることに
より、サンプルの裏面を粒子に曝し、サンプルの表面を
プロセス汚染から保護する役割を果たす。
【0040】図2及び図3は、上述の図1に示すような
減圧システム等の蒸着システムにおいてサンプル21を
逆転するために用いられる、本発明に従う多軸装置20
を示す。システム内でサンプルを逆転させることができ
れば、サンプルの表面を下向きにしてサンプル表面の薄
膜蒸着を行うことが可能になる。下向きにしてサンプル
表面に薄膜を蒸着させることにより、上述したように汚
染を防ぐことができ、また、次の洗浄・清掃までの期間
を延ばすことができるため、生産率の上昇につながる。
更に、蒸着システム内でサンプルを逆転する構成を平板
ディスプレイ(FPD)の製造に好適に適用できる。即
ち、本発明の装置により、表面を上向きにして、PEC
VDシステム内部に平板ガラスサンプルを充填すること
が可能になるが、PECVDシステムに表面を上向きに
してサンプルを充填する方法は、費用効果が高く、ま
た、他の処理装置が上向きの配置に合うように設計され
ているため、関連産業にもうまく適合できる。
減圧システム等の蒸着システムにおいてサンプル21を
逆転するために用いられる、本発明に従う多軸装置20
を示す。システム内でサンプルを逆転させることができ
れば、サンプルの表面を下向きにしてサンプル表面の薄
膜蒸着を行うことが可能になる。下向きにしてサンプル
表面に薄膜を蒸着させることにより、上述したように汚
染を防ぐことができ、また、次の洗浄・清掃までの期間
を延ばすことができるため、生産率の上昇につながる。
更に、蒸着システム内でサンプルを逆転する構成を平板
ディスプレイ(FPD)の製造に好適に適用できる。即
ち、本発明の装置により、表面を上向きにして、PEC
VDシステム内部に平板ガラスサンプルを充填すること
が可能になるが、PECVDシステムに表面を上向きに
してサンプルを充填する方法は、費用効果が高く、ま
た、他の処理装置が上向きの配置に合うように設計され
ているため、関連産業にもうまく適合できる。
【0041】図2及び図3に示すように、装置20は、
図1に示す中間チャンバー14等の減圧中間チャンバー
の壁22に取り付けられる。昇降機構24は、(図示し
ない)移送ロボット機構上の壁22にヒンジ様に取り付
けられ、回転軸28に対して横向きに伸張する分岐アー
ム部材26を備える。フリッパー機構30及びグリッパ
ー機構32は、アーム部材26の動きに応じて作動する
ように、昇降装置24に取り付けられる。エンド・エフ
ェクタ34は、中間チャンバー内部でサンプル21を保
持し、位置決めし、移送ロボット機構並びに昇降機構2
4、フリッパー機構30、グリッパー機構32に従い作
動する。
図1に示す中間チャンバー14等の減圧中間チャンバー
の壁22に取り付けられる。昇降機構24は、(図示し
ない)移送ロボット機構上の壁22にヒンジ様に取り付
けられ、回転軸28に対して横向きに伸張する分岐アー
ム部材26を備える。フリッパー機構30及びグリッパ
ー機構32は、アーム部材26の動きに応じて作動する
ように、昇降装置24に取り付けられる。エンド・エフ
ェクタ34は、中間チャンバー内部でサンプル21を保
持し、位置決めし、移送ロボット機構並びに昇降機構2
4、フリッパー機構30、グリッパー機構32に従い作
動する。
【0042】エンド・エフェクタ34は、それぞれのチ
ャンバー間におけるサンプルの移送効率を上げる。即
ち、エンド・エフェクタがない場合には、サンプルがロ
ボット機構に対して動かないように、サンプルをゆっく
りと移動させる必要がある。チャンバー内における極端
な減圧及び温度条件を考えると、図1に示すようなシス
テムでは、この問題を解決するような高い摩擦係数を有
する材料を用いることができない。が、本実施例のよう
に、エンド・エフェクタを用いることにより、サンプル
を中間チャンバー内でしっかりと所定の位置に固定する
ことができ、ロボットの移送速度を上げることができ
る。このエンド・エフェクタは本発明の必須要件ではな
いが、本実施例に示すように取り付けることが望まし
い。
ャンバー間におけるサンプルの移送効率を上げる。即
ち、エンド・エフェクタがない場合には、サンプルがロ
ボット機構に対して動かないように、サンプルをゆっく
りと移動させる必要がある。チャンバー内における極端
な減圧及び温度条件を考えると、図1に示すようなシス
テムでは、この問題を解決するような高い摩擦係数を有
する材料を用いることができない。が、本実施例のよう
に、エンド・エフェクタを用いることにより、サンプル
を中間チャンバー内でしっかりと所定の位置に固定する
ことができ、ロボットの移送速度を上げることができ
る。このエンド・エフェクタは本発明の必須要件ではな
いが、本実施例に示すように取り付けることが望まし
い。
【0043】昇降機構24をチャンバーの壁22に取り
付けるためのヒンジ33は、共通の回転軸28を有す
る。望ましくは、ヒンジ33が、ピロー形軸受及び自動
調心形球軸受35から構成される。回転軸28を中心と
してアーム部材26がスムーズに回転するように、昇降
機構24を軸受35の間に取り付ける。
付けるためのヒンジ33は、共通の回転軸28を有す
る。望ましくは、ヒンジ33が、ピロー形軸受及び自動
調心形球軸受35から構成される。回転軸28を中心と
してアーム部材26がスムーズに回転するように、昇降
機構24を軸受35の間に取り付ける。
【0044】昇降駆動モーター36は、回転軸28に対
して同心円上に配置される出力軸38を備える。昇降駆
動モーター36は、望ましくは、周知の「オルダム」接
続構造で昇降機構24に連結され、その出力部に高率遊
星歯車構造を有し、昇降機構24を直接回転するために
必要なパワーを供給する。昇降駆動モーター36は、壁
22の外側に取り付けられ、大気圧に曝される。モータ
ーの出力軸38は、壁22を貫通し、中間チャンバーを
昇降駆動モーター36から気密状態で密閉するように、
出力軸38の外径に(図示しない)一対のフルオロカー
ボン製のシール材が取り付けられている。
して同心円上に配置される出力軸38を備える。昇降駆
動モーター36は、望ましくは、周知の「オルダム」接
続構造で昇降機構24に連結され、その出力部に高率遊
星歯車構造を有し、昇降機構24を直接回転するために
必要なパワーを供給する。昇降駆動モーター36は、壁
22の外側に取り付けられ、大気圧に曝される。モータ
ーの出力軸38は、壁22を貫通し、中間チャンバーを
昇降駆動モーター36から気密状態で密閉するように、
出力軸38の外径に(図示しない)一対のフルオロカー
ボン製のシール材が取り付けられている。
【0045】昇降機構24は、装置20の主要支持構造
部を構成し、フリッパー機構30並びにグリッパー機構
32を支持ずる。昇降機構24の分岐アーム部材26
は、回転軸28を横切るように伸張し、サンプル21を
保持するスペースを確保した剛性ヨークを形成する。
部を構成し、フリッパー機構30並びにグリッパー機構
32を支持ずる。昇降機構24の分岐アーム部材26
は、回転軸28を横切るように伸張し、サンプル21を
保持するスペースを確保した剛性ヨークを形成する。
【0046】図4ないし図12は、図2及び図3に示し
た本実施例の装置20の有する特徴を更に詳細に示す図
である。まず、図4ないし図6に示すように、アーム部
材26は、中間室内で回転軸28を中心として選択的に
回転し、移送ロボット機構、特にエンド・エフェクタ3
4と協働する。図5に示すように、アーム部材26をエ
ンド・エフェクタ34に接近した位置まで移動させるこ
とにより、グリッパー機構32が、エンド・エフェクタ
34上に支持されているサンプル21を係止することが
できる。また、図4及び図6に示すように、アーム部材
26をエンド・エフェクタ34から離れた位置に移動さ
せることにより、壁22あるいは中間チャンバー内の他
の構成部分に妨害されることなく、フリッパー機構30
が、サンプル21を逆転することができる。
た本実施例の装置20の有する特徴を更に詳細に示す図
である。まず、図4ないし図6に示すように、アーム部
材26は、中間室内で回転軸28を中心として選択的に
回転し、移送ロボット機構、特にエンド・エフェクタ3
4と協働する。図5に示すように、アーム部材26をエ
ンド・エフェクタ34に接近した位置まで移動させるこ
とにより、グリッパー機構32が、エンド・エフェクタ
34上に支持されているサンプル21を係止することが
できる。また、図4及び図6に示すように、アーム部材
26をエンド・エフェクタ34から離れた位置に移動さ
せることにより、壁22あるいは中間チャンバー内の他
の構成部分に妨害されることなく、フリッパー機構30
が、サンプル21を逆転することができる。
【0047】アーム部材26は、図4及び図5に示す経
路40に沿って回転移動し、フリッパー機構30は、図
6に示す経路42に沿って移動し、サンプル21及びグ
リッパー機構32を逆転させる。
路40に沿って回転移動し、フリッパー機構30は、図
6に示す経路42に沿って移動し、サンプル21及びグ
リッパー機構32を逆転させる。
【0048】更に、図2及び図3に示すように、フリッ
パー機構30とグリッパー機構32は協力して働き、サ
ンプル21を把持し、回転軸28とほぼ平行なフリッパ
ー軸46の回りに回転させる。グリッパー機構32は、
同一平面上で、且つ、対向して配置される一対の同期ク
ランプ44,44を備える。同期クランプ44,44
は、(図9に示す)交差ころ軸受48,48によって分
岐アーム部材26に取り付けられ、フリッパー軸46を
中心として自由に回転することができる。クランプ4
4,44は、アーム部材26により形成されるヨーク上
にフリッパー軸46に沿ってスペースをおいて対向する
ように配置され、その間にサンプル21を収容する。
パー機構30とグリッパー機構32は協力して働き、サ
ンプル21を把持し、回転軸28とほぼ平行なフリッパ
ー軸46の回りに回転させる。グリッパー機構32は、
同一平面上で、且つ、対向して配置される一対の同期ク
ランプ44,44を備える。同期クランプ44,44
は、(図9に示す)交差ころ軸受48,48によって分
岐アーム部材26に取り付けられ、フリッパー軸46を
中心として自由に回転することができる。クランプ4
4,44は、アーム部材26により形成されるヨーク上
にフリッパー軸46に沿ってスペースをおいて対向する
ように配置され、その間にサンプル21を収容する。
【0049】図7に、クランプ44,44がサンプル2
1を係止した状態及び解放した状態を示す。クランプ4
4,44は、フリッパー軸46に沿った駆動ピン50,
50の軸方向への動きに応じて、開いたり閉じたりす
る。図7(a)では、駆動ピン50がフリッパー時46
に沿ってサンプル21から離れる方向に摺動することに
より、クランプ44が解放状態になる。また、図7
(b)では、駆動ピン50がフリッパー軸46に沿って
逆の方向、即ち、サンプル21の方向に摺動し、その結
果、クランプ44が係止状態になる。駆動ピン50,5
0は、アーム部材26及び交差ころ軸受48,48を貫
通する(図示しない)直線軸受を介して、フリッパー軸
46に沿って摺動可能に伸張する。
1を係止した状態及び解放した状態を示す。クランプ4
4,44は、フリッパー軸46に沿った駆動ピン50,
50の軸方向への動きに応じて、開いたり閉じたりす
る。図7(a)では、駆動ピン50がフリッパー時46
に沿ってサンプル21から離れる方向に摺動することに
より、クランプ44が解放状態になる。また、図7
(b)では、駆動ピン50がフリッパー軸46に沿って
逆の方向、即ち、サンプル21の方向に摺動し、その結
果、クランプ44が係止状態になる。駆動ピン50,5
0は、アーム部材26及び交差ころ軸受48,48を貫
通する(図示しない)直線軸受を介して、フリッパー軸
46に沿って摺動可能に伸張する。
【0050】図7において、各ピン50は、対向して配
置され、協力して作用するクランプ44のジョー部材5
2を結合させる連結機構51に取り付けられる。クラン
プ44は、各々、4つのジョー部材52を備える(図2
参照)。ジョー部材52は、サンプル21を緩やかに把
持する連結指から構成され、クランプ44,44が係止
位置まで移動すると、サンプルの対向する表面及び裏面
を係止する。
置され、協力して作用するクランプ44のジョー部材5
2を結合させる連結機構51に取り付けられる。クラン
プ44は、各々、4つのジョー部材52を備える(図2
参照)。ジョー部材52は、サンプル21を緩やかに把
持する連結指から構成され、クランプ44,44が係止
位置まで移動すると、サンプルの対向する表面及び裏面
を係止する。
【0051】また、図2、図3及び図8、図9に示され
るように、各ピン50は、球形軸受を介して、ロッカー
アーム(揺れ腕)55の一端に接続される。各ロッカー
アーム55は、ショート・リンク56によりアーム部材
26に取り付けられた継ぎ手57を中心として、ピボッ
ト様に回転する(回動する)。また、ロッカーアーム5
5の他端は、プッシュ・ロッド(押し棒)58に接続さ
れている。プッシュ・ロッド58は、駆動ピン50と平
行に伸張し、共通駆動部材62により、グリッパー駆動
モーター60に取り付けられる。
るように、各ピン50は、球形軸受を介して、ロッカー
アーム(揺れ腕)55の一端に接続される。各ロッカー
アーム55は、ショート・リンク56によりアーム部材
26に取り付けられた継ぎ手57を中心として、ピボッ
ト様に回転する(回動する)。また、ロッカーアーム5
5の他端は、プッシュ・ロッド(押し棒)58に接続さ
れている。プッシュ・ロッド58は、駆動ピン50と平
行に伸張し、共通駆動部材62により、グリッパー駆動
モーター60に取り付けられる。
【0052】グリッパー駆動モーター60は、ハウジン
グを備え、大気圧条件に保たれたハウジング内部のモー
ター構成部品を減圧された中間室から気密隔離する。グ
リッパー駆動モーター60の出力は、直接、共通駆動部
材62に接続されている。共通駆動部材62は、クラン
ク様に働く回転可能な剛性ディスクであり、フリッパー
軸46及び回転軸28にほぼ垂直な軸64を中心として
回転する。
グを備え、大気圧条件に保たれたハウジング内部のモー
ター構成部品を減圧された中間室から気密隔離する。グ
リッパー駆動モーター60の出力は、直接、共通駆動部
材62に接続されている。共通駆動部材62は、クラン
ク様に働く回転可能な剛性ディスクであり、フリッパー
軸46及び回転軸28にほぼ垂直な軸64を中心として
回転する。
【0053】共通駆動部材62を回転することにより、
プッシュ・ロッド56,56が出たり引っ込んだりし、
その結果、ロッカーアーム55が、支点57を中心に回
動する。ロッカーアーム55の回動により、グリッパー
機構32の駆動ピン50がフリッパー軸46に沿って
(本実施例では、17ミリメートルのストローク長で)
移動し、グリッパー機構32のクランプ44を開いたり
閉じたりする。
プッシュ・ロッド56,56が出たり引っ込んだりし、
その結果、ロッカーアーム55が、支点57を中心に回
動する。ロッカーアーム55の回動により、グリッパー
機構32の駆動ピン50がフリッパー軸46に沿って
(本実施例では、17ミリメートルのストローク長で)
移動し、グリッパー機構32のクランプ44を開いたり
閉じたりする。
【0054】例えば図5に示すように、昇降機構24が
下向きに回転し、エンド・エフェクタ34によりサンプ
ル21を係止すると、グリッパー機構32のクランプ4
4が開いて、解放状態になる。フリッパー軸46と一致
するクランプ44の中心軸は、実施例では、エンド・エ
フェクタ34に支持されるサンプル21よりも2ミリメ
ートルほど高い位置にある。このため、クランプ44が
閉じて、駆動ピン50を駆動してサンプル21を係止す
ると、サンプル21は、エンド・エフェクタ34から約
2ミリメートル持ち上げられる。エンド・エフェクタ3
4から鉛直方向に持ち上げることにより、昇降機構24
を上向きに回転させている間、サンプル21がエンド・
エフェクタ34の他の部分に引っかからないようにする
ことができる。また、エンド・エフェクタ34からサン
プル21を鉛直方向に持ち上げることにより、逆転した
サンプルをエンド・エフェクタ34に戻す際に、係止さ
れたサンプル21がエンド・エフェクタ34を押し下げ
ないようにすることができる。
下向きに回転し、エンド・エフェクタ34によりサンプ
ル21を係止すると、グリッパー機構32のクランプ4
4が開いて、解放状態になる。フリッパー軸46と一致
するクランプ44の中心軸は、実施例では、エンド・エ
フェクタ34に支持されるサンプル21よりも2ミリメ
ートルほど高い位置にある。このため、クランプ44が
閉じて、駆動ピン50を駆動してサンプル21を係止す
ると、サンプル21は、エンド・エフェクタ34から約
2ミリメートル持ち上げられる。エンド・エフェクタ3
4から鉛直方向に持ち上げることにより、昇降機構24
を上向きに回転させている間、サンプル21がエンド・
エフェクタ34の他の部分に引っかからないようにする
ことができる。また、エンド・エフェクタ34からサン
プル21を鉛直方向に持ち上げることにより、逆転した
サンプルをエンド・エフェクタ34に戻す際に、係止さ
れたサンプル21がエンド・エフェクタ34を押し下げ
ないようにすることができる。
【0055】図6に示すようにフリッパー機構30を動
作させることにより、グリッパー機構32並びにグリッ
パー機構32に係止されたサンプル21が、フリッパー
軸46を中心として回転する。例えば、フリッパー機構
30により、グリッパー機構32を180度回転させ
て、グリッパー機構32に係止されたサンプル21を逆
転させることができる。フリッパー機構30は、サンプ
ルを逆転させるのみではなく、昇降機構24とそれに連
結するアーム部材26が中間チャンバー内で回転する際
に、グリッパー機構32をほぼ平行に保つ役割も果た
す。アーム部材26が、図5に示す下の回転位置から図
6に示す水平位置まで約30度の角度で回転する場合で
も、フリッパー機構30がグリッパー機構32をフリッ
パー軸46を中心として回転させることにより、アーム
部材26の回転を相殺して、グリッパー機構32を水平
に保つ。グリッパー機構32のクランプ44は、この結
果、エンド・エフェクタ34上に水平に置かれているサ
ンプル21を効果的に係止することができる。
作させることにより、グリッパー機構32並びにグリッ
パー機構32に係止されたサンプル21が、フリッパー
軸46を中心として回転する。例えば、フリッパー機構
30により、グリッパー機構32を180度回転させ
て、グリッパー機構32に係止されたサンプル21を逆
転させることができる。フリッパー機構30は、サンプ
ルを逆転させるのみではなく、昇降機構24とそれに連
結するアーム部材26が中間チャンバー内で回転する際
に、グリッパー機構32をほぼ平行に保つ役割も果た
す。アーム部材26が、図5に示す下の回転位置から図
6に示す水平位置まで約30度の角度で回転する場合で
も、フリッパー機構30がグリッパー機構32をフリッ
パー軸46を中心として回転させることにより、アーム
部材26の回転を相殺して、グリッパー機構32を水平
に保つ。グリッパー機構32のクランプ44は、この結
果、エンド・エフェクタ34上に水平に置かれているサ
ンプル21を効果的に係止することができる。
【0056】図2並びに図3に示すように、フリッパー
機構30は、剛性従属連結部材70と、金属製の駆動ベ
ルト72と、フリッパー駆動モーター74と、を備え
る。従属連結部材70は、対向する対のクランプ44,
44を連結する。金属製駆動ベルト72は、クランプ4
4の一つであるマスタークランプ及びフリッパー駆動モ
ーター74に接続され、マスタークランプをフリッパー
軸46を中心として回転させる。マスタークランプを回
転させることにより、もう一つのクランプ44も従属連
結部材70を介して回転する。
機構30は、剛性従属連結部材70と、金属製の駆動ベ
ルト72と、フリッパー駆動モーター74と、を備え
る。従属連結部材70は、対向する対のクランプ44,
44を連結する。金属製駆動ベルト72は、クランプ4
4の一つであるマスタークランプ及びフリッパー駆動モ
ーター74に接続され、マスタークランプをフリッパー
軸46を中心として回転させる。マスタークランプを回
転させることにより、もう一つのクランプ44も従属連
結部材70を介して回転する。
【0057】上述の昇降駆動モーター36及びその出力
軸38と同様に、フリッパー駆動モーター74及びモー
ターの出力軸75はチャンバーの壁22を貫通するよう
に設置される。
軸38と同様に、フリッパー駆動モーター74及びモー
ターの出力軸75はチャンバーの壁22を貫通するよう
に設置される。
【0058】図10は、金属製駆動ベルト72のフリッ
パー駆動モーター74への接続機構の一例を示す。金属
製駆動ベルト72は、グリッパー機構32上のプーリー
76と、フリッパー駆動モーター74の出力軸75上の
同径プーリー78とに連結されている。プーリー76
は、フリッパー軸46の同心円上に配置され、一方、プ
ーリー78は、回転軸28の同心円上に配置される。こ
のような配置により、駆動ベルト72に一定の引っ張り
力を与え、グリッパー機構32の水平配置を昇降機構2
4の回転中も維持することができる。
パー駆動モーター74への接続機構の一例を示す。金属
製駆動ベルト72は、グリッパー機構32上のプーリー
76と、フリッパー駆動モーター74の出力軸75上の
同径プーリー78とに連結されている。プーリー76
は、フリッパー軸46の同心円上に配置され、一方、プ
ーリー78は、回転軸28の同心円上に配置される。こ
のような配置により、駆動ベルト72に一定の引っ張り
力を与え、グリッパー機構32の水平配置を昇降機構2
4の回転中も維持することができる。
【0059】サンプル21を中間室内で180度回転さ
せた後、昇降機構24をエンド・エフェクタ34に近い
位置まで下向きに回転させ、サンプル21を移送ロボッ
ト機構に戻す。ここで、グリッパー機構32のクランプ
44が開いて、サンプル21をゆっくりとエンド・エフ
ェクタ34の位置まで下げる。本実施例では、サンプル
21を約2ミリメートルの距離だけ下げる。
せた後、昇降機構24をエンド・エフェクタ34に近い
位置まで下向きに回転させ、サンプル21を移送ロボッ
ト機構に戻す。ここで、グリッパー機構32のクランプ
44が開いて、サンプル21をゆっくりとエンド・エフ
ェクタ34の位置まで下げる。本実施例では、サンプル
21を約2ミリメートルの距離だけ下げる。
【0060】エンド・エフェクタ34は、移送ロボット
機構と一緒に働き、加熱された長方形のサンプルを支持
する。即ち、2つの対向する下向き面の周囲でサンプル
を係止し、中間室内でサンプル21をフリッパー軸46
の場所に位置させる。
機構と一緒に働き、加熱された長方形のサンプルを支持
する。即ち、2つの対向する下向き面の周囲でサンプル
を係止し、中間室内でサンプル21をフリッパー軸46
の場所に位置させる。
【0061】図4ないし図6に示すように、エンド・エ
フェクタ34は、ストップ80と、バネ付きクランプ8
2と、解放アクチュエータ機構と、を備える。解放アク
チュエータ機構は、空圧アクチュエータ84と、プッシ
ュ・ロッド(押し棒)85と、解放リンク部86と、を
備える。バネ付きクランプ82は、エンド・エフェクタ
34の内側端上で直線的に摺動し、エンド・エフェクタ
34の外側端上に位置する固定ストップ80に対して、
例えば、約0.75ポンドの力で、サンプル21をバイ
アスさせる。バネ付きクランプ82は、固定ストップ8
0に対してサンプル21を保持し、その結果、中間チャ
ンバー内で、エンド・エフェクタ34の中心にサンプル
21を位置させる。
フェクタ34は、ストップ80と、バネ付きクランプ8
2と、解放アクチュエータ機構と、を備える。解放アク
チュエータ機構は、空圧アクチュエータ84と、プッシ
ュ・ロッド(押し棒)85と、解放リンク部86と、を
備える。バネ付きクランプ82は、エンド・エフェクタ
34の内側端上で直線的に摺動し、エンド・エフェクタ
34の外側端上に位置する固定ストップ80に対して、
例えば、約0.75ポンドの力で、サンプル21をバイ
アスさせる。バネ付きクランプ82は、固定ストップ8
0に対してサンプル21を保持し、その結果、中間チャ
ンバー内で、エンド・エフェクタ34の中心にサンプル
21を位置させる。
【0062】バネ付きクランプ82は、サンプル21が
上述のフリッパー機構30、グリッパー機構32、及び
昇降機構24によって操作される前に、サンプル21か
ら離脱される受動機構であり、プッシュ・ロッド85及
び解放リンク部86が、移送ロボット機構と共に働き、
バネ付きクランプ82からサンプル21を外す。エンド
・エフェクタ34がサンプル21をフリッパー機構3
0、グリッパー機構32、昇降機構24の下に位置させ
ると、空圧アクチュエータ84がそれに連結するプッシ
ュ・ロッド85を押し出して、ヒンジ87を中心とし
て、解放リンク部86を「係合」位置まで回転させる。
解放リンク部86が「係合」位置にある場合には、バネ
付きクランプ82は、エンド・エフェクタ34と共に前
進移動することができない。次に、移送ロボット機構を
わずかな距離だけ前方に動かして、サンプル21を正確
にグリッパー機構32の下に位置させる。この動きによ
り、解放リンク部86がバネ付きクランプ82をサンプ
ル21の端部から引き離し、バネ付きクランプ82がサ
ンプル21から外される。バネ付きクランプ82がサン
プル21からはずれた後、サンプル21を昇降機構2
4、グリッパー機構32、及びフリッパー機構30を用
いて係止し、逆転させる。
上述のフリッパー機構30、グリッパー機構32、及び
昇降機構24によって操作される前に、サンプル21か
ら離脱される受動機構であり、プッシュ・ロッド85及
び解放リンク部86が、移送ロボット機構と共に働き、
バネ付きクランプ82からサンプル21を外す。エンド
・エフェクタ34がサンプル21をフリッパー機構3
0、グリッパー機構32、昇降機構24の下に位置させ
ると、空圧アクチュエータ84がそれに連結するプッシ
ュ・ロッド85を押し出して、ヒンジ87を中心とし
て、解放リンク部86を「係合」位置まで回転させる。
解放リンク部86が「係合」位置にある場合には、バネ
付きクランプ82は、エンド・エフェクタ34と共に前
進移動することができない。次に、移送ロボット機構を
わずかな距離だけ前方に動かして、サンプル21を正確
にグリッパー機構32の下に位置させる。この動きによ
り、解放リンク部86がバネ付きクランプ82をサンプ
ル21の端部から引き離し、バネ付きクランプ82がサ
ンプル21から外される。バネ付きクランプ82がサン
プル21からはずれた後、サンプル21を昇降機構2
4、グリッパー機構32、及びフリッパー機構30を用
いて係止し、逆転させる。
【0063】エンド・エフェクタ34上に逆転したサン
プル21を再び固定する場合には、まず、移送ロボット
機構を後方に移動させて解放リンク部86を解放する。
この結果、バネ付きクランプ82がサンプル21をスト
ップ80に対してバイアスさせ、エンド・エフェクタ3
4内でサンプル21を位置決めする。
プル21を再び固定する場合には、まず、移送ロボット
機構を後方に移動させて解放リンク部86を解放する。
この結果、バネ付きクランプ82がサンプル21をスト
ップ80に対してバイアスさせ、エンド・エフェクタ3
4内でサンプル21を位置決めする。
【0064】逆転したサンプル21が機械的な公差等の
理由でストップ80の真上、即ち、所定の範囲外に置か
れることがないように、所定のオフセット値、例えば1
ミリメートルのオフセット値だけサンプルの対称軸から
離れた軸を中心としてサンプル21を逆転させる。この
結果、逆転されたサンプル21は、エンド・エフェクタ
34上におけるサンプル21の逆転前の位置から2ミリ
メートル離れた位置に置かれる。図11にこの作用を示
す。
理由でストップ80の真上、即ち、所定の範囲外に置か
れることがないように、所定のオフセット値、例えば1
ミリメートルのオフセット値だけサンプルの対称軸から
離れた軸を中心としてサンプル21を逆転させる。この
結果、逆転されたサンプル21は、エンド・エフェクタ
34上におけるサンプル21の逆転前の位置から2ミリ
メートル離れた位置に置かれる。図11にこの作用を示
す。
【0065】図11において、バネ付きクランプ82の
作用によりサンプル21がストップ80に対してバイア
スされている。対称軸から所定の距離Xだけ離してサン
プル21を逆転させることにより、図11(b)に示す
ように、逆転したサンプル21は、エンド・エフェクタ
34上で、逆転前の位置から2Xだけ離れた位置に置か
れる。
作用によりサンプル21がストップ80に対してバイア
スされている。対称軸から所定の距離Xだけ離してサン
プル21を逆転させることにより、図11(b)に示す
ように、逆転したサンプル21は、エンド・エフェクタ
34上で、逆転前の位置から2Xだけ離れた位置に置か
れる。
【0066】更に、図11(a)、図11(b)に示す
ように、エンド・エフェクタ34は、サンプル21の外
周に設けられた通常10ミリメートル以下の幅の除外領
域79に排他的に接触する。この除外領域79は、物理
的な接触により損傷を受けるサンプルの表面積を規定す
る製造要件に応じて設定される。また、図7(a)、図
7(b)に示すジョー部材52も、同様の製造要件に従
って、サンプル21の除外領域79を排他的に把持す
る。
ように、エンド・エフェクタ34は、サンプル21の外
周に設けられた通常10ミリメートル以下の幅の除外領
域79に排他的に接触する。この除外領域79は、物理
的な接触により損傷を受けるサンプルの表面積を規定す
る製造要件に応じて設定される。また、図7(a)、図
7(b)に示すジョー部材52も、同様の製造要件に従
って、サンプル21の除外領域79を排他的に把持す
る。
【0067】本発明の構成はサンプルを反応性プラズマ
に曝す様々なシステムに好適に適用でき、図1に示すよ
うなシステム10にその適用を限定されるものではな
い。例えば、本発明の構成を、図12に示すシステム8
8に適用することができる。システム88は、I/Oチ
ャンバー90と、中間チャンバー92と、減圧室94
と、(図示しない)移送ロボット機構と、複数のプロセ
スチャンバー96と、を備える。本発明に従って構成さ
れる装置、例えば、図2及び図3に示すような装置20
を中間チャンバー92内において、移送ロボット機構と
共に作動させる。
に曝す様々なシステムに好適に適用でき、図1に示すよ
うなシステム10にその適用を限定されるものではな
い。例えば、本発明の構成を、図12に示すシステム8
8に適用することができる。システム88は、I/Oチ
ャンバー90と、中間チャンバー92と、減圧室94
と、(図示しない)移送ロボット機構と、複数のプロセ
スチャンバー96と、を備える。本発明に従って構成さ
れる装置、例えば、図2及び図3に示すような装置20
を中間チャンバー92内において、移送ロボット機構と
共に作動させる。
【0068】システム88と図1に示すシステム10と
の相違点は、中間チャンバー92が減圧されないことで
ある。このため、フリッパー機構、グリッパー機構、昇
降機構を駆動するそれぞれのモーターを中間チャンバー
92から圧力密閉する必要がなく、フルオロカーボン性
のシール材等の部品を省くことができ、コストの削減に
つながる。
の相違点は、中間チャンバー92が減圧されないことで
ある。このため、フリッパー機構、グリッパー機構、昇
降機構を駆動するそれぞれのモーターを中間チャンバー
92から圧力密閉する必要がなく、フルオロカーボン性
のシール材等の部品を省くことができ、コストの削減に
つながる。
【0069】図1のシステムと同様に、移送ロボット機
構にアクセス可能な、図12のシステム88のI/Oチ
ャンバー90内に、一つあるいは複数のサンプルを充填
する。サンプルを中間チャンバー92に送り、そこでサ
ンプルを逆転させる。次に、中間チャンバー92から密
閉されている減圧室94にサンプルを移送した後、減圧
室94を減圧する。その後、サンプルに所望の蒸着を施
すために、サンプルを一つあるいは複数のプロセスチャ
ンバー96に移送する。
構にアクセス可能な、図12のシステム88のI/Oチ
ャンバー90内に、一つあるいは複数のサンプルを充填
する。サンプルを中間チャンバー92に送り、そこでサ
ンプルを逆転させる。次に、中間チャンバー92から密
閉されている減圧室94にサンプルを移送した後、減圧
室94を減圧する。その後、サンプルに所望の蒸着を施
すために、サンプルを一つあるいは複数のプロセスチャ
ンバー96に移送する。
【0070】システム88からサンプルを取り出す場合
には、ロボット機構を作動させて、サンプルを減圧室9
4に移送した後、減圧室94を常圧に戻す。次に、サン
プルを中間チャンバー92に送り、表面が上を向くよう
に逆転し、外からアクセス可能なI/Oチャンバー90
にサンプルを移動する。
には、ロボット機構を作動させて、サンプルを減圧室9
4に移送した後、減圧室94を常圧に戻す。次に、サン
プルを中間チャンバー92に送り、表面が上を向くよう
に逆転し、外からアクセス可能なI/Oチャンバー90
にサンプルを移動する。
【0071】本発明の構成をシステム88に適用するこ
とにより、汚染を防ぐことができる。プロセスチャンバ
ー96内で形成された粉末状の粒子が減圧室94内に広
がり、減圧室94を減圧する際に、プロセスチャンバー
96及び減圧室94内を漂っている。また、減圧室94
を常圧に戻すと、重力の働きによりこれらの粒子は下に
落ちる。このため、減圧室94を常圧に戻す場合には、
サンプルを下向きにしておくことが望ましい。サンプル
を下向きにしておけば、減圧室94を常圧に戻しても、
残った粒子がサンプルの裏面にのみ落ちてくることにな
る。即ち、減圧室94内でサンプルを下向きにし、サン
プルが常圧の中間チャンバー92に送られた後、サンプ
ルの表面が上向きになるように再逆転する。
とにより、汚染を防ぐことができる。プロセスチャンバ
ー96内で形成された粉末状の粒子が減圧室94内に広
がり、減圧室94を減圧する際に、プロセスチャンバー
96及び減圧室94内を漂っている。また、減圧室94
を常圧に戻すと、重力の働きによりこれらの粒子は下に
落ちる。このため、減圧室94を常圧に戻す場合には、
サンプルを下向きにしておくことが望ましい。サンプル
を下向きにしておけば、減圧室94を常圧に戻しても、
残った粒子がサンプルの裏面にのみ落ちてくることにな
る。即ち、減圧室94内でサンプルを下向きにし、サン
プルが常圧の中間チャンバー92に送られた後、サンプ
ルの表面が上向きになるように再逆転する。
【0072】以上図に基づいて説明した本発明の実施例
は、単に本発明を例示するものであり、何等本発明を限
定するものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない
範囲において種々の態様において実施することが可能で
あり、例えば、フリッパー機構、グリッパー機構、昇降
機構をワンパネル・バッファーとして作用させ、処理効
率を上げ、PECVDシステムの時間当たりの処理量を
増加させるようにしてもよい。この場合、あるサンプル
を、一つあるいは複数のプロセスチャンバーにおいて必
要に応じて表面を上向きあるいは下向きにして処理して
いる間、処理フリッパー機構、グリッパー機構、昇降機
構により、別のサンプルを移送ロボット機構から離れた
位置に保持する。
は、単に本発明を例示するものであり、何等本発明を限
定するものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない
範囲において種々の態様において実施することが可能で
あり、例えば、フリッパー機構、グリッパー機構、昇降
機構をワンパネル・バッファーとして作用させ、処理効
率を上げ、PECVDシステムの時間当たりの処理量を
増加させるようにしてもよい。この場合、あるサンプル
を、一つあるいは複数のプロセスチャンバーにおいて必
要に応じて表面を上向きあるいは下向きにして処理して
いる間、処理フリッパー機構、グリッパー機構、昇降機
構により、別のサンプルを移送ロボット機構から離れた
位置に保持する。
【0073】
【発明の効果】従来の蒸着システムにおいては、反応性
プラズマに含まれる微粒子物質及び前の蒸着で生成され
プロセスチャンバーの壁に付着したフレーク様物質等を
含む粒子が、プロセスチャンバー内部で上向きに配置さ
れているサンプル表面に落ちてくる。本発明の装置並び
に方法は、システム内でサンプルを選択的に逆転させる
ことにより、これらの問題を解決する。即ち、本発明に
従う装置は、中間チャンバー内でサンプルを逆転させる
ことにより、サンプルの裏面を粒子に曝し、サンプルの
表面をプロセス汚染から保護する役割を果たす。サンプ
ルを逆転させて、下向きにした配置でサンプル表面に薄
膜を蒸着させることにより、上述したように汚染を防ぐ
ことができるばかりでなく、次の洗浄・清掃までの期間
を延ばすことができるため、生産率の上昇につながる。
更に、蒸着システム内でサンプルを逆転する構成を平板
ディスプレイ(FPD)の製造に適用することもでき
る。この場合、表面を上向きにして、PECVDシステ
ム内部に平板ガラスサンプルを充填することが可能にな
るが、PECVDシステムに表面を上向きにしてサンプ
ルを充填する方法は、費用効果が高く、また、他の処理
装置が上向きの配置に合うように設計されているため、
関連産業にもうまく適合できる。
プラズマに含まれる微粒子物質及び前の蒸着で生成され
プロセスチャンバーの壁に付着したフレーク様物質等を
含む粒子が、プロセスチャンバー内部で上向きに配置さ
れているサンプル表面に落ちてくる。本発明の装置並び
に方法は、システム内でサンプルを選択的に逆転させる
ことにより、これらの問題を解決する。即ち、本発明に
従う装置は、中間チャンバー内でサンプルを逆転させる
ことにより、サンプルの裏面を粒子に曝し、サンプルの
表面をプロセス汚染から保護する役割を果たす。サンプ
ルを逆転させて、下向きにした配置でサンプル表面に薄
膜を蒸着させることにより、上述したように汚染を防ぐ
ことができるばかりでなく、次の洗浄・清掃までの期間
を延ばすことができるため、生産率の上昇につながる。
更に、蒸着システム内でサンプルを逆転する構成を平板
ディスプレイ(FPD)の製造に適用することもでき
る。この場合、表面を上向きにして、PECVDシステ
ム内部に平板ガラスサンプルを充填することが可能にな
るが、PECVDシステムに表面を上向きにしてサンプ
ルを充填する方法は、費用効果が高く、また、他の処理
装置が上向きの配置に合うように設計されているため、
関連産業にもうまく適合できる。
【図1】反応性プラズマにサンプルを曝す際に用いられ
る従来システムの概略図。
る従来システムの概略図。
【図2】反応性プラズマにサンプルを曝すためのシステ
ムにおける中間チャンバー並びにシステム内でサンプル
を逆向きにするための本発明の装置を示す部分破断斜視
図。
ムにおける中間チャンバー並びにシステム内でサンプル
を逆向きにするための本発明の装置を示す部分破断斜視
図。
【図3】図2に示す装置並びに中間チャンバーの平面
図。
図。
【図4】移送ロボット機構から遠い第一位置にあり、サ
ンプルを係止する前の状態にある図2の装置を示す作用
断面図。
ンプルを係止する前の状態にある図2の装置を示す作用
断面図。
【図5】移送ロボット機構から近い第二位置にあり、サ
ンプルを係止した後の状態にある図2の装置を示す作用
断面図。
ンプルを係止した後の状態にある図2の装置を示す作用
断面図。
【図6】移送ロボット機構から遠い第一位置にあり、係
止したサンプルを逆向きにした後の状態にある図2の装
置を示す作用断面図。
止したサンプルを逆向きにした後の状態にある図2の装
置を示す作用断面図。
【図7】図2に示すグリッパー機構の一部として本発明
に従い組み立てられたクランプを、その解放位置並びに
係止位置で示す作用断面図。
に従い組み立てられたクランプを、その解放位置並びに
係止位置で示す作用断面図。
【図8】図2に示す昇降機構の一部を、昇降機構に取り
付けられたフリッパー及びグリッパー機構を除いて示す
平面図。
付けられたフリッパー及びグリッパー機構を除いて示す
平面図。
【図9】図2に示す昇降、グリッパー、フリッパー機構
を示す平面図。
を示す平面図。
【図10】本発明に従うフリッパー駆動機構を示す断面
図。
図。
【図11】サンプルを支持するための本発明に従うエン
ド・エフェクタを、サンプルを逆転させる前の状態並び
に逆転させた後の状態で示す部分破断断面図。
ド・エフェクタを、サンプルを逆転させる前の状態並び
に逆転させた後の状態で示す部分破断断面図。
【図12】本発明の方法並びに装置を利用して反応性プ
ラズマにサンプルを曝すためのシステムを示す平面図。
ラズマにサンプルを曝すためのシステムを示す平面図。
10...システム 12...プロセスチャンバー 14...中間チャンバー 16...I/Oチャンバー 20...多軸装置 21...サンプル 22...壁 24...昇降機構 26...分岐アーム部材 28...回転軸 30...フリッパー機構 32...グリッパー機構 33...ヒンジ 34...エンド・エフェクタ 36...昇降駆動モーター 44...クランプ 46...フリッパー軸 50...駆動ピン 52...ジョー部材 55...ロッカーアーム 58...プッシュ.ロッド 60...グリッパー駆動モーター 70...従属連結部材 72...駆動ベルト 74...フリッパー駆動モーター 79...除外部 80...ストップ 82...バネ付きクランプ 84...空圧アクチュエータ 85...プッシュ・ロッド 86...解放リンク部 88...システム 90...I/Oチャンバー 92...中間チャンバー 94...減圧室 96...プロセスチャンバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイーズ エス. バリス アメリカ合衆国 01864 マサチューセッ ツ州 ノースレディング パークストリー ト 330
Claims (32)
- 【請求項1】 反応性プラズマにサンプルを曝すための
処理システムで、一つあるいは複数のプロセスチャンバ
ーにサンプルを移送し、また、前記プロセスチャンバー
間でサンプルを移動させる機械化された移送ロボット手
段と、前記プロセスチャンバーにアクセス可能な少なく
とも一つの中間チャンバーを備える処理システムで、 前記ロボット手段に接近するように、前記中間チャンバ
ー内に伸張するアーム部材を有する昇降手段と、 前記アーム部材に連結され、前記ロボット手段により移
送されるサンプルを選択的に係止し、あるいは離すため
のグリッパー手段と、 前記アーム部材に連結され、第一軸を中心として、前記
グリッパー手段を選択的に回転させ、その結果、前記移
送されるサンプルを逆転及び再逆転させるためのフリッ
パー手段と、 を備えることを特徴とする処理システム。 - 【請求項2】 前記アーム部材が、前記中間チャンバー
内で、前記ロボット手段に近い第一位置と前記ロボット
手段から遠い第二位置との間で選択的に移動可能であ
る、ことを特徴とする請求項1記載の処理システム。 - 【請求項3】 前記昇降手段に連結され、前記第一位置
と前記第二位置との間で前記アーム部材を駆動するため
の第一駆動手段を更に備える、ことを特徴とする請求項
2記載の処理システム。 - 【請求項4】 前記グリッパー手段に連結され、サンプ
ル係止位置とサンプル解放位置との間で前記グリッパー
手段を駆動するための第二駆動手段を更に備える、こと
を特徴とする請求項1記載の処理システム。 - 【請求項5】 前記フリッパー手段に連結され、前記第
一軸を中心として、逆転位置と再逆転位置との間で前記
グリッパー手段を回転駆動するための第三駆動手段を更
に備える、ことを特徴とする請求項1記載の処理システ
ム。 - 【請求項6】 前記アーム部材が、前記中間チャンバー
の壁部にヒンジ様に取り付けられ、前記昇降手段が、前
記第一軸とほぼ平行な第二軸を中心として、前記アーム
部材を回転させる、ことを特徴とする請求項1記載の処
理システム。 - 【請求項7】 前記アーム部材が、前記アーム部材にし
っかりと固定されたヨーク手段で、前記第二軸に対して
横向きに伸張し、サンプルの両側でサンプルを係止して
収容するための平行に間隔をおいた一対の平行伸張部を
有するヨーク手段を備える、ことを特徴とする請求項6
記載の処理システム。 - 【請求項8】 前記昇降手段が、複数のピロー形軸受と
自動調心形球軸受とを備え、前記アーム部材を前記中間
チャンバーの壁部及び前記複数の球軸受の間に取り付け
る、ことを特徴とする請求項6記載の処理システム。 - 【請求項9】 前記ロボット手段に機械的に連結され、
前記中間チャンバー内でサンプルを移送する間前記サン
プルを固定するためのエンド・エフェクタ手段で、前記
移送されるサンプルを中心に位置させるためのストップ
と、前記ストップに対して前記移送されるサンプルをバ
イアスさせるバネ付きクランプとを有する、エンド・エ
フェクタ手段と、 前記バネ付きクランプにより前記サンプルに与えられる
バイアスを選択的に制限するための解放アクチュエータ
手段と、 を更に備える、ことを特徴とする請求項1記載の処理シ
ステム。 - 【請求項10】 前記解放アクチュエータ手段が、選択
的に制御される空圧プッシュ・ロッドと、前記プッシュ
・ロッドに応じて動く第一連結部とを備え、前記空圧プ
ッシュ・ロッドの働きにより、前記クランプから距離を
おいた第一位置と、前記クランプに隣接する第二位置と
の間で、前記第一連結部を選択的に移動させ、 前記エンド・エフェクタ手段が、前記ロボット手段に従
って動くことにより、前記ロボット手段の動きに応じ
て、前記サンプルを前記クランプから取り外す、 ことを特徴とする請求項9記載の処理システム。 - 【請求項11】 前記システムと物理的に接触する前記
サンプルの一部を除外領域とし、前記エンド・エフェク
タ手段が、前記除外領域内で排他的にサンプルを固定す
る、ことを特徴とする請求項9記載の処理システム。 - 【請求項12】 前記グリッパー手段が、駆動ピンと、
前記アーム部材から前記駆動ピンにより懸架されるクラ
ンプ手段と、を備え、 前記駆動ピンが、前記第一軸に沿って前記アーム部材に
摺動可能に接続され、前記クランプ手段が、前記第一軸
に沿った前記駆動ピンの軸方向の動きに応じて働く一対
の対向するジョーを備え、前記ジョーが、前記駆動ピン
の第一の軸方向への動きに応じてサンプルを係止し、前
記駆動ピンの前記第一の軸方向とは逆の第二の軸方向の
動きに応じてサンプルを解放する、ことを特徴とする請
求項1記載の処理システム。 - 【請求項13】 前記グリッパー手段に連結され、前記
駆動ピンを前記第一の軸方向と前記第二の軸方向に駆動
することにより、前記ジョーを係止位置と解放位置との
間で動かす第二駆動手段を更に備える、ことを特徴とす
る請求項12記載の処理システム。 - 【請求項14】 更に、前記アーム部材に連結される回
転可能な軸受を備え、前記駆動ピンが摺動可能に前記回
転可能な軸受に接続される、ことを特徴とする請求項1
2記載の処理システム。 - 【請求項15】 前記昇降手段が、前記アーム部材にし
っかりと固定され、且つ、前記第一軸を横切るように伸
張する分岐した間隔保持部材を有するヨーク手段を備
え、 前記グリッパー手段が、対向して配置される一対のクラ
ンプで、それぞれ、前記間隔保持部材の何れか一つに摺
動可能に取り付けられ、前記第一軸に沿って伸張する駆
動ピンにより、前記何れか一つの間隔保持部材から懸架
され、且つ、前記何れか一つの間隔保持部材に回転可能
に固定される一対のクランプを備え、 各クランプが、前記第一軸に沿った前記駆動ピンの軸方
向の動きに応じて、協力して働く複数の対向して配置さ
れるジョー部材を備え、 前記ジョー部材が、前記駆動ピンの第一の軸方向への動
きに応じてサンプルを係止し、また、前記駆動ピンの前
記第一の軸方向とは逆の第二の軸方向への動きに応じて
サンプルを解放し、 前記対向して配置されるジョー部材の各々がサンプルを
厚さ方向に係止及び解放し、それにより、前記第一軸と
平行に間隔をあけて対向して配置された前記クランプの
間にサンプルを収容する、 ことを特徴とする請求項1記載の処理システム。 - 【請求項16】前記グリッパー手段が、更に、対向して
配置される複数のリンク部材と、対向して配置される複
数のモーター部とを備え、 前記リンク部材の各々が、前記間隔保持部材の一つにピ
ボット様に取り付けられ、前記駆動ピンに対してヒンジ
様に固定される第一端と、前記モーター部材の一つにヒ
ンジ様に固定される第二端とを有し、 前記グリッパー手段が、更に、前記複数のモーター部に
ヒンジ様に固定され、前記一対の対向するクランプを係
合あるいは解放する共通駆動手段を備える、 ことを特徴とする請求項15記載の処理システム。 - 【請求項17】前記共通駆動手段が、剛性ディスクと、
前記ディスクを第三軸を中心として選択的に回転させる
ためのグリッパー駆動部とを備え、 前記モーター部が、前記第三軸に対して、前記ディスク
のそれぞれ反対側に取り付けられることにより、前記複
数のモーター部と前記複数のリンク部材とを前記第三軸
を中心として、ほぼ対称に動かす、 ことを特徴とする請求項16記載の処理システム。 - 【請求項18】前記フリッパー手段が、 前記第一軸を中心として一致して動くように、前記一対
の対向するクランプをしっかりと連結させる従属連結部
材と、 前記駆動ピンの一つに連結されるフリッパーベルトと、 前記フリッパーベルトを選択的に回転させることによ
り、前記駆動ピンと前記一対の対向するクランプを前記
第一軸を中心として回転させるためのフリッパー駆動手
段と、 を備えることを特徴とする請求項15記載の処理装置。 - 【請求項19】 前記フリッパー手段が、前記対向する
クランプの一つに連結するフリッパーベルトを更に備え
る、ことを特徴とする請求項18記載の処理システム。 - 【請求項20】 前記フリッパー手段が、更に、前記フ
リッパーベルトを選択的に回転させることにより、前記
一対の対向するクランプを前記第一軸を中心として回転
させるためのフリッパー駆動手段を備える、ことを特徴
とする請求項19記載の処理システム。 - 【請求項21】 前記中間チャンバーが壁部を備え、前
記アーム部材が前記壁部にヒンジ様に取り付けられ、前
記中間チャンバー内で前記アーム部材を回転させる、こ
とを特徴とする請求項15記載の処理システム。 - 【請求項22】 前記システムと物理的に接触する前記
サンプルの一部を除外領域とし、前記ジョー部材が、前
記除外領域内で排他的にサンプルを係合する、ことを特
徴とする請求項15記載の処理システム。 - 【請求項23】 前記サンプルが、前記サンプルを第一
部分と第二部分とに分ける主要軸を有し、 前記主要軸から前記第一軸が所定の距離だけ離れるよう
に、前記グリッパー手段がサンプルを係合し、この結
果、逆転されて、エンド・エフェクタ上に置かれた前記
サンプルの位置が、前記所定の距離の約2倍だけ、逆転
前の元の位置からずれる、 ことを特徴とする請求項1記載の処理システム。 - 【請求項24】 反応性プラズマにサンプルを曝すため
の処理システムで、一つあるいは複数のプロセスチャン
バーにサンプルを移送し、また、前記プロセスチャンバ
ー間でサンプルを移動させる機械化された移送ロボット
手段と、前記プロセスチャンバーにアクセス可能な、壁
部を有する少なくとも一つの中間チャンバーを備える処
理システムで、 前記壁部にヒンジ様に取り付けられる剛性ヨークと、前
記ヨークを回転軸を中心として選択的に回転させる昇降
駆動装置とを備える昇降手段で、前記ヨークが、前記回
転軸に対して横向きに伸張する分岐・対向した第一アー
ムと第二アームとを形成し、前記アームの端部が、前記
回転軸にほぼ平行な第二軸を形成するような昇降手段
と、 前記ヨークに支持され、それぞれ、第一及び第二駆動ピ
ンにより懸架され、対向して配置される第一クランプと
第二クランプとを有するグリッパー手段で、前記ピンの
各々が、前記アームの対応する一つと軸方向に摺動可能
に前記第二軸に沿って、且つ、前記第二軸を中心として
回転可能に接続され、前記クランプが、前記ピンの軸方
向の動きに対応して働くジョーを有し、前記ジョーが、
第一の軸方向の動きに応じてサンプルを把持し、前記第
一の軸方向の動きとは逆の第二の軸方向の動きに応じて
サンプルを解放し、前記ピンを前記第一の軸方向あるい
は前記第二の軸方向に選択的に動かすためのグリッパー
駆動部を備えるグリッパー手段と、 前記クランプをしっかりと接続する支持部と、前記第二
軸を中心として、前記クランプの内少なくとも一つを選
択的に回転するフリッパー駆動部とを備えるフリッパー
手段と、 を備え、 前記昇降手段が、前記ロボット手段によって移送される
前記サンプルをクランプが把持しあるいは解放する第一
位置と、前記ロボット手段から前記サンプルを離して、
前記フリッパー駆動部が前記サンプルを逆転あるいは再
逆転させる第二位置との間で、選択的に回転可能であ
る、 ことを特徴とする処理システム。 - 【請求項25】 前記対向アームの各々に連結される軸
受手段を更に備え、 前記ピンの各々が、前記第二軸に沿って、前記軸受手段
に摺動可能に接続され、前記各ピンが、前記クランプの
それぞれ対応するものに連結され、前記クランプに協調
して、前記第二軸を中心として回転可能である、ことを
特徴とする請求項24記載の処理システム。 - 【請求項26】 サンプルを反応性プラズマに曝すため
のサンプル処理方法で、 A.一つあるいは複数のプロセスチャンバーと、前記プ
ロセスチャンバーにアクセス可能な少なくとも一つの中
間チャンバーと、前記プロセスチャンバー及び中間チャ
ンバー間で前記サンプルを移送するための機械化された
移送ロボット手段と、を備えるシステムを用意するステ
ップと、 B.前記中間チャンバー内を前記ロボット手段に接近し
た第一位置と前記ロボット手段から離れた第二位置との
間で選択的に移動可能なアーム部材を有する第一手段
を、前記システム内に形成するステップと、 C.前記第一手段に連結され、前記ロボット手段により
移送されるサンプルを選択的に係止し、あるいは、解放
するための第二手段を、前記システム内に形成するステ
ップと、 D.前記第一手段に連結され、前記第二手段を選択的に
逆転するための第三手段を、前記システム内に形成する
ステップと、 E.前記アーム部材を前記第一位置に動かすステップ
と、 F.前記第二手段を用いて前記サンプルを係止するステ
ップと、 G.前記アーム部材を前記第二位置に動かすステップ
と、 H.前記第二手段を逆転することにより、前記第二手段
に係止されたサンプルを逆転させるステップと、 I.前記アーム部材を前記第一位置に接近させて、サン
プルを前記ロボット手段に戻すステップと、 J.前記第二手段から前記サンプルを解放するステップ
と、 を備えることを特徴とするサンプル処理方法。 - 【請求項27】 一つあるいは複数のプロセスチャンバ
ーと、前記プロセスチャンバーにアクセス可能な少なく
とも一つの中間チャンバーと、前記プロセスチャンバー
及び前記中間チャンバー間で前記サンプルを移送するた
めの機械化された移送ロボット手段と、を備える、プラ
ズマ化学蒸着システムにおいて、反応性プラズマにサン
プルを曝すためのサンプル処理方法で、 A.前記中間チャンバー内を前記ロボット手段に接近し
た第一位置と前記ロボット手段から離れた第二位置との
間で選択的に移動可能なアーム部材を有する第一手段
を、前記システム内に形成するステップと、 B.前記第一手段に連結され、前記ロボット手段により
移送されるサンプルを選択的に係止し、あるいは、解放
するための第二手段を、前記システム内に形成するステ
ップと、 C.前記第一手段に連結され、前記第二手段を選択的に
逆転するための第三手段を、前記システム内に形成する
ステップと、 D.前記アーム部材を前記第一位置の方に動かすステッ
プと、 E.前記第二手段を用いて前記サンプルを係止するステ
ップと、 F.前記アーム部材を前記第二位置に動かすステップ
と、 G.前記第二手段を逆転することにより、前記第二手段
に係止されたサンプルを逆転させるステップと、 H.前記アーム部材を前記第一位置に接近させて、サン
プルを前記ロボット手段に戻すステップと、 I.前記第二手段から前記サンプルを解放するステップ
と、 を備えることを特徴とするサンプル処理方法。 - 【請求項28】 一つあるいは複数のプロセスチャンバ
ーと、前記プロセスチャンバーにアクセス可能で壁部を
有する少なくとも一つの中間チャンバーと、前記プロセ
スチャンバー及び前記中間チャンバー間で前記サンプル
を移送するための機械化された移送ロボット手段と、を
備える、システムにおいて、反応性プラズマにサンプル
を曝すためのサンプル処理方法で、 A.前記中間チャンバー内で移送されるサンプルを係止
し、また、前記移送されるサンプルを前記ロボット手段
から取り外すための第一手段を前記システム内に形成す
るステップと、 B.前記中間チャンバー内で前記サンプルを逆転させる
ための第二手段を、前記システム内に形成するステップ
と、 C.前記取り外されたサンプルを前記ロボット手段に再
び置いて、サンプルが前記ロボット手段により移送可能
なように、前記サンプルを解放するための第三手段を、
前記システム内に形成するステップと、 D.前記第一手段でサンプルを係止することにより、移
送されるサンプルを係合し、前記サンプルを前記ロボッ
ト手段から取り外すステップと、 E.前記係合されたサンプルを前記ロボット手段から遠
ざけるように移動させるステップと、 F.前記第一手段によって係合されたサンプルを前記第
二手段を用いて逆転させるステップと、 G.前記係合されたサンプルを前記ロボット手段の方に
移動させるステップと、 H.前記サンプルを前記ロボット手段に再び置いて、前
記第一手段からサンプルを解放するステップと、 を備えることを特徴とするサンプル処理方法。 - 【請求項29】 前記サンプルを第一部分と第二部分と
に分ける主要軸を前記サンプルが有し、前記ステップD
が、更に、 D−1.前記主要軸から所定の距離だけ離れた位置で前
記サンプルを係止するステップを備え、 この結果、ステップFで逆転させたサンプルが、前記所
定の距離の約2倍だけ逆転前の元の位置からずれる、こ
とを特徴とする請求項28記載の方法。 - 【請求項30】 前記ステップDの前に、前記中間チャ
ンバーを減圧するステップを、更に備えることを特徴と
する請求項28記載の方法。 - 【請求項31】 前記システムが減圧室を備え、前記中
間チャンバーが前記減圧室にアクセス可能であり、前記
ロボット手段が、前記減圧室と他のチャンバーとの間で
サンプルを移送可能なように構成されたシステムにおい
て、 更に、 前記減圧室にサンプルを移送するステップと、 前記減圧室を前記中間チャンバーから圧力密閉するステ
ップと、 前記減圧室を減圧するステップと、を備え、また、 前記サンプルを前記ロボット手段に再び置いて、前記サ
ンプルを解放するステップHの後に、前記サンプルを少
なくとも一つのプロセスチャンバーに移送するステップ
を備える、 ことを特徴とする請求項28記載の方法。 - 【請求項32】 更に、 前記減圧室にサンプルを移送するステップと、 前記減圧室に空気を充填するステップと、 前記減圧室と前記中間チャンバーとの間の密閉を解除す
るステップと、 前記サンプルを少なくとも一つのプロセスチャンバーに
移送した後、前記サンプルを前記中間チャンバーに移送
するステップと、 を備えることを特徴とする請求項31記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/084,415 US5421889A (en) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | Method and apparatus for inverting samples in a process |
US08/084415 | 1993-06-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0774228A true JPH0774228A (ja) | 1995-03-17 |
JP3008152B2 JP3008152B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=22184829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6148162A Expired - Fee Related JP3008152B2 (ja) | 1993-06-29 | 1994-06-29 | 処理工程でサンプルを逆転するための方法並びに装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5421889A (ja) |
JP (1) | JP3008152B2 (ja) |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5609688A (en) * | 1993-05-07 | 1997-03-11 | Fujitsu Ltd. | Apparatus for producing semiconductor device |
WO1996042108A1 (fr) * | 1995-06-08 | 1996-12-27 | Kokusai Electric Co., Ltd. | Dispositif de transport de substrat |
JPH0983061A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-03-28 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子の製造方法および半導体レーザ素子製造装置 |
US6432203B1 (en) * | 1997-03-17 | 2002-08-13 | Applied Komatsu Technology, Inc. | Heated and cooled vacuum chamber shield |
US6270582B1 (en) * | 1997-12-15 | 2001-08-07 | Applied Materials, Inc | Single wafer load lock chamber for pre-processing and post-processing wafers in a vacuum processing system |
US6949143B1 (en) | 1999-12-15 | 2005-09-27 | Applied Materials, Inc. | Dual substrate loadlock process equipment |
TW512421B (en) * | 2000-09-15 | 2002-12-01 | Applied Materials Inc | Double dual slot load lock for process equipment |
US7316966B2 (en) * | 2001-09-21 | 2008-01-08 | Applied Materials, Inc. | Method for transferring substrates in a load lock chamber |
US7695239B2 (en) * | 2003-07-14 | 2010-04-13 | Fortrend Engineering Corporation | End effector gripper arms having corner grippers which reorient reticle during transfer |
US7313262B2 (en) * | 2003-08-06 | 2007-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Apparatus for visualization of process chamber conditions |
US7207766B2 (en) * | 2003-10-20 | 2007-04-24 | Applied Materials, Inc. | Load lock chamber for large area substrate processing system |
US7290978B2 (en) * | 2004-06-09 | 2007-11-06 | N&K Technology Inc. | Photomask flipper and single direction inspection device for dual side photomask inspection |
US7497414B2 (en) * | 2004-06-14 | 2009-03-03 | Applied Materials, Inc. | Curved slit valve door with flexible coupling |
US20070006936A1 (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-11 | Applied Materials, Inc. | Load lock chamber with substrate temperature regulation |
US7845891B2 (en) * | 2006-01-13 | 2010-12-07 | Applied Materials, Inc. | Decoupled chamber body |
US7665951B2 (en) * | 2006-06-02 | 2010-02-23 | Applied Materials, Inc. | Multiple slot load lock chamber and method of operation |
US7845618B2 (en) | 2006-06-28 | 2010-12-07 | Applied Materials, Inc. | Valve door with ball coupling |
US8124907B2 (en) * | 2006-08-04 | 2012-02-28 | Applied Materials, Inc. | Load lock chamber with decoupled slit valve door seal compartment |
JP5520290B2 (ja) | 2008-06-11 | 2014-06-11 | インテバック・インコーポレイテッド | 半導体装置及び太陽電池製造方法 |
US8563407B2 (en) * | 2009-04-08 | 2013-10-22 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Dual sided workpiece handling |
US8749053B2 (en) | 2009-06-23 | 2014-06-10 | Intevac, Inc. | Plasma grid implant system for use in solar cell fabrications |
JP5705469B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2015-04-22 | 株式会社Sumco | 石英ガラスルツボのハンドリング装置及びハンドリング方法 |
WO2011100363A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-18 | Intevac, Inc. | An adjustable shadow mask assembly for use in solar cell fabrications |
ITMI20110432A1 (it) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | Tapematic Spa | Macchina e metodo per la metallizzazione di oggetti tridimensionali di piccole dimensioni |
EP2777069A4 (en) | 2011-11-08 | 2015-01-14 | Intevac Inc | SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM AND METHOD |
US9318332B2 (en) | 2012-12-19 | 2016-04-19 | Intevac, Inc. | Grid for plasma ion implant |
US9099510B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-08-04 | Genmark Automation, Inc. | Workpiece flipping mechanism for space-constrained environment |
US20150004792A1 (en) * | 2013-06-26 | 2015-01-01 | United Microelectronics Corp. | Method for treating wafer |
CN203602097U (zh) * | 2013-10-28 | 2014-05-21 | 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 | 翻面机 |
CN107002227B (zh) * | 2014-08-13 | 2019-09-24 | 洛克系统私人有限公司 | 用于加工经溅射的ic单元的装置及方法 |
US9764906B1 (en) * | 2016-01-23 | 2017-09-19 | Martin Evans | Apparatus and method for manipulating bulk seed boxes |
CN207967026U (zh) * | 2018-03-14 | 2018-10-12 | 君泰创新(北京)科技有限公司 | 电池片载板翻转机构及电池片镀膜工艺生产线 |
DE102020100171B3 (de) * | 2020-01-07 | 2021-07-01 | Cemecon Ag | Vorrichtung zum Halten von Werkstücken, Beschichtungsanlage sowie Verfahren zum Beschichten eines Werkstücks |
US11860528B2 (en) * | 2020-12-21 | 2024-01-02 | Applied Materials, Inc. | Multi-chamber substrate processing platform |
CN114620456A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-06-14 | 杭州亚太智能装备有限公司 | 一种高速的板材选择性翻面装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3962988A (en) * | 1973-03-05 | 1976-06-15 | Yoichi Murayama, Nippon Electric Varian Ltd. | Ion-plating apparatus having an h.f. electrode for providing an h.f. glow discharge region |
FR2245779B1 (ja) * | 1973-09-28 | 1978-02-10 | Cit Alcatel | |
US4573863A (en) * | 1984-11-13 | 1986-03-04 | St. Regis Corporation | Fluid driven tube positioner |
US4917556A (en) * | 1986-04-28 | 1990-04-17 | Varian Associates, Inc. | Modular wafer transport and processing system |
GB2198413B (en) * | 1986-11-20 | 1990-01-17 | Shimizu Construction Co Ltd | Transporting robot for semiconductor wafers |
US4778332A (en) * | 1987-02-09 | 1988-10-18 | The Perkin-Elmer Corporation | Wafer flip apparatus |
US4881863A (en) * | 1987-12-17 | 1989-11-21 | Primary Systems Corporation | Apparatus for inspecting wafers |
IL86514A0 (ja) * | 1988-05-26 | 1988-11-15 | ||
US4951604A (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Optical Coating Laboratory, Inc. | System and method for vacuum deposition of thin films |
US5121531A (en) * | 1990-07-06 | 1992-06-16 | Applied Materials, Inc. | Refractory susceptors for epitaxial deposition apparatus |
JPH0770504B2 (ja) * | 1990-12-26 | 1995-07-31 | 信越半導体株式会社 | ウエーハのハンドリング方法及び装置 |
DE4110490C2 (de) * | 1991-03-30 | 2002-02-28 | Unaxis Deutschland Holding | Kathodenzerstäubungsanlage |
US5295777A (en) * | 1992-12-23 | 1994-03-22 | Materials Research Corporation | Wafer transport module with rotatable and horizontally extendable wafer holder |
-
1993
- 1993-06-29 US US08/084,415 patent/US5421889A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-06-29 JP JP6148162A patent/JP3008152B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5421889A (en) | 1995-06-06 |
JP3008152B2 (ja) | 2000-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3008152B2 (ja) | 処理工程でサンプルを逆転するための方法並びに装置 | |
US6077027A (en) | Semiconductor manufacturing apparatus for transferring articles with a bearing-less joint and method for manufacturing semiconductor device | |
US5981399A (en) | Method and apparatus for fabricating semiconductor devices | |
KR100302012B1 (ko) | 미소-환경 콘테이너 연결방법 및 미소-환경 로드 로크 | |
EP2249377B1 (en) | Cold joining device | |
JPH04226049A (ja) | ウェーハ処理モジュールとウェーハ処理方法 | |
JP4031724B2 (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
JP3695971B2 (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
US10186449B2 (en) | Apparatus and methods for wafer rotation to improve spatial ALD process uniformity | |
JPH09283588A (ja) | 基板搬送装置及び基板の搬送方法 | |
JP3371230B2 (ja) | 搬送処理装置 | |
JPH01157547A (ja) | 半導体ウエハ処理装置 | |
EP1208047A1 (en) | Inverted pressure vessel with horizontal through loading | |
JPH06318628A (ja) | 部品搬送方法とそのための装置 | |
JPH03155619A (ja) | 真空処理装置 | |
JP3154793B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JPH0590381A (ja) | 搬送装置 | |
JPH01253237A (ja) | 真空処理装置 | |
US11854773B2 (en) | Remote plasma cleaning of chambers for electronics manufacturing systems | |
JP5578539B2 (ja) | 基板搬送処理装置及び方法 | |
JPH0330320A (ja) | 気相化学反応生成装置のロードロック機構 | |
JPH04160161A (ja) | ウエハー反転装置 | |
JP3319835B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH07297260A (ja) | カセットローディング装置 | |
JP3017945B2 (ja) | ディスク搬送装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |