JPH11163092A - ワーク直線移動装置 - Google Patents

ワーク直線移動装置

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JPH11163092A
JPH11163092A JP9337934A JP33793497A JPH11163092A JP H11163092 A JPH11163092 A JP H11163092A JP 9337934 A JP9337934 A JP 9337934A JP 33793497 A JP33793497 A JP 33793497A JP H11163092 A JPH11163092 A JP H11163092A
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JP
Japan
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work
parallel link
link mechanisms
chamber
substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9337934A
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English (en)
Inventor
Kenji Oguro
謙治 小黒
Toshio Otsuka
敏夫 大塚
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーティクルが発生し難く、設置スペースを
小さくする。 【解決手段】 イオン注入チャンバ34にて基板10を
転回可能に保持する把持部12を有し、この把持部12
を前記チャンバ34の側部に形成したサイドチャンバ3
6に配置した直線移動機構により昇降させることで、イ
オンビームラインを横断する方向に基板を直線移動させ
る装置である。この発明では、前記直線移動機構を固定
基部と前記把持部とを連結する一対の平行リンク機構1
8により形成するとともに、当該平行リンク機構同士を
連結する関節ブロック20には各リンクの主回転節を巻
掛けベルト32により連結して回転伝達を行わせ、前記
固定部における主回転節には回転駆動機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを直線的に
昇降させあるいは横行させるためのワーク直線移動装置
に係り、特に真空容器内などにおいて基板ガラスにイオ
ンビームを照射させるのに好適なワーク直線移動装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハやガラス基板などに薄膜を
形成したり、これをエッチングしたりする場合、半導体
ウエハやガラス基板が導体でないところから、静電気力
を利用した静電チャックがしばしば用いられる。この静
電チャックは、絶縁体に内蔵させた電極に高圧の直流電
圧を印加して絶縁体を分極させ、この分極により生じた
静電引力により半導体ウエハやガラス基板などのワーク
を吸着固定するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、半導
体ウエハやガラス基板を立てた状態で成膜やエッチング
などの処理をすることが多くなってきており、静電チャ
ックを使用した場合、ワークを立てた状態で固定保持す
るために、非常に高い電圧を電極に印加する必要があ
り、絶縁等の面で問題を生ずる。しかも、近年は、ワー
クの大型化に伴ってワーク重量の増大が著しく、実質的
に静電チャックを使用することができない。また、近年
は、ワークを立てた状態で上下方向等に移動させてエッ
チング処理等をするようになっており、従来の静電チャ
ックでは構造が複雑で、これらの要求に対応することが
できない。特に大型化の著しいガラス基板は、一般に水
平なベース上に配置し、ベースを一方向に往復移動させ
ることによってビームを照射してエッチングなどを行っ
ている。ところが、大きなガラス基板を水平方向に移動
させるため、広い設置スペースを必要とする。また、ガ
ラス基板は、大型化されてきているだけでなく、ガラス
基板の薄肉化が進展し、薄く割れやすいガラス基板を真
空容器中で立てて保持することが容易でない。
【0004】また、基板などの表面処理に際して昇降操
作等の駆動機構からの発塵が処理室に影響することは好
ましくなく、そのための摺動機構などの発塵要素を有し
ない移動機構が望まれていた。
【0005】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、設置スペースを小さくしつつ、
ワークの直線移動ができるようにできるワーク直線移動
装置を提供することを目的としている。また、ワークの
直線移動に際して摺動部が極力少なく、もって基板ガラ
スなどクリーンな状態で表面処理する場合に発塵による
影響の極めて少ない構造とした基板表面処理装置に適用
するのに好適な装置を得ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るワーク直線移動装置は、一対の平行
リンク機構を中間の関節ブロックに連結した屈曲アーム
機構を構成し、当該屈曲アーム機構の一端にワーク把持
部を形成するとともに他端を固定基部に枢着してなり、
前記関節ブロックにおける両リンク機構の回転節同士を
巻掛けベルトにより連結して回転伝達させることにより
先端ワーク把持部を直線移動可能としたものである。こ
の場合において、前記巻掛けベルトは各回転節にS字に
巻掛けつつ両端部を回転節に固定するようにし、前記ワ
ーク把持部は回転アクチュエータによりワークを水平、
垂直位置を取り得るようにすることが望ましい。
【0007】また、イオン注入チャンバにて基板を転回
可能に保持する把持部を有し、この把持部を前記チャン
バの側部に形成したサイドチャンバに設けた直線移動機
構により昇降させることで、イオンビームラインを横断
する方向に基板を直線移動させる装置であって、前記直
線移動機構を固定基部と前記把持部とを連結する一対の
平行リンク機構により形成するとともに、当該平行リン
ク機構同士を連結する関節ブロックには各リンクの主回
転節を巻掛けベルトにより連結して回転伝達を行わせ、
前記固定部における主回転節には回転駆動機構を設けた
構成とすることができる。
【0008】
【作用】上記のごとく構成した本発明に係るワーク直線
移動装置は、ガラス基板などのワークが水平位置にある
ベースの上面に配置されると、これを把持手段によって
ベースに把持固定したのち、回動手段によって回動させ
ることにより、表面処理のためのビーム照射ラインと基
板面が直交するように配置する。そして、駆動手段によ
って固定基部側の第1の平行リンク機構を揺動駆動さ
せ、関節ブロックを介して連結されている第2の平行リ
ンク機構に巻掛けベルトを通じて作用を伝達することで
屈曲アーム機構の先端に設けている把持手段は直線移動
する。この移動方向はビーム方向と直交しているので、
ビーム照射は基板ワークの全面に行われ、表面処理が完
了する。ワークを固定した把持部が上下方向に移動する
ため、ワークが大型のガラス基板などであったとしても
処理のための駆動スペースを小さくすることができる。
しかも、処理チャンバの側部に設けたサイドチャンバに
主たる駆動機構を配置し、しかも関節ブロックでの上下
平行リンクを端部が固着されたベルトにより回転伝達す
るようにして摺動部がないようにしているので、摺動部
の発塵によるチャンバ内の汚染を防ぐことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に係るワーク直線移動装置
の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は基板のイオンビーム照射処理装置に適用した実施
の形態に係るワーク直線移動装置の側面図であり、図2
は斜視図、図3は平面構成図である。図示のように、こ
のワーク直線移動装置は、基板10の把持部12を先端
に備えた屈曲アーム機構14を固定基部ベース16に立
設させている。屈曲アーム機構14は上下一対の平行リ
ンク機構18U、18Dからなり、これらは中間の関節
ブロック20に枢着されている。
【0010】各平行リンク機構18(18U、18D)
は同一サイズ構成となっており、各々メインリンク22
とサブリンク24を同一長さとしてこれを平行に配置
し、各リンク22、24(上下を付記号U、Dで区別す
る)の端部同士を同長のリンクにより結合することによ
り、平行リンクとして機能するように構成している。す
なわち、下部リンク機構18Dの下端は固定基部ベース
16にメインリンク22とサブリンク24の回転中心が
水平直線上に位置するように枢着し、それらの上端の回
転節間距離が関節ブロック20に対しても同長となるよ
うに枢着している。これにより下部平行リンク機構18
Dが揺動された場合、関節ブロック20は水平を維持し
たまま揺動される。また、上部リンク機構18Uの下端
は関節ブロック20に枢着され、そのメインリンク22
とサブリンク24の回転節の距離は下部平行リンク機構
18Dの上端リンク長に一致し、かつ平行となるように
設定されている。そして上部平行リンク機構18Uの上
端部には補助リンク26が設けられ、このリンク長さを
関節ブロック20側の回転節間距離に一致させること
で、平行リンクを構成させている。
【0011】ここで、上下平行リンク機構18U、18
Dは関節ブロック20を共通にしているが、下部平行リ
ンク機構18Dのメインリンク22の下端回転節には、
図2に示しているように、駆動モータ28が連結されて
回転可能とされている。また、関節ブロック20におけ
る上下メインリンク22U、22Dの回転節にはプーリ
30U、30Dが取り付けられ、これにベルト32がク
ロス巻き掛けとなるようにS字状に巻き付け、下部平行
リンク機構18Dの駆動操作を上部平行リンク機構18
Uに反対回転をなすように伝達している。巻掛けベルト
32は滑りがなければ無端ベルト構造としてもよく、歯
付きベルトにより構成することもできるが、実施形態で
は、ベルト端部をプーリ30U、30Dに固着してい
る。これにより下部平行リンク機構18Dが図1おいて
上端を左右に揺動駆動させると、この駆動操作に伴って
上部平行リンク機構18Uが反対方向に同一寸法分だけ
揺動する。この結果、中間の関節ブロック20を挟んで
上下に設けた一対の平行リンク機構18U、18Dから
なる屈曲アーム機構14は屈曲動作をしつつ、上端の把
持部12は垂直方向に直線運動をなすことができるので
ある。
【0012】このような装置は、図3に示しているよう
に、処理室を構成するメインチャンバ34と隔壁によっ
て仕切られているサブチャンバ36内に配設され、サブ
チャンバ36内のパーティクルなどが容易にメインチャ
ンバ34に侵入しないようにしてある。そして、メイン
チャンバ34にはプラテン38が配設してあって(図2
参照)、直線移動装置の把持部12によりプラテン38
を介してワークであるガラス基板10を掴ませるように
している。把持された基板10は直線移動装置により、
イオンビーム39を通過横断するように移動させること
で、ガラス基板10に成膜やエッチング等の処理を行う
ことができるようにしてある。
【0013】前記サブチャンバ36には、上述した屈曲
アーム機構14を含む移動装置の主要部が配置されてい
る。すなわち、サブチャンバ36からメインチャンバ3
4への開口部は把持部12から伸びてプラテン38に連
繋される回転シャフト40の昇降を許容しており、この
昇降されるシャフト40以外はサブチャンバ36に内在
するようにしている。回転シャフト40は90度の範囲
で回転して基板10を水平状態と表面処理のための垂直
した状態の2形態を取り得るようになっている。このた
めシャフト40の回転機構が屈曲アーム機構14の上端
に設けた把持部12を構成している昇降ブロックに内蔵
され、これをアクチュエータ42により駆動してプラテ
ン38を選択的に回転操作するようにしている。
【0014】上記のごとく構成した実施の形態に係るワ
ーク直線移動装置の作用は、次のようになる。屈曲アー
ム14を折り畳んだ状態でガラス基板10が供給されて
くるのを待つ。これは図3の搬送装置44によって図示
しない領域の格納部からガラス基板10を取り出して、
プラテン38に渡す。このとき、プラテン38を水平状
態にして待機しておけばよい。ガラス基板10を受け取
った装置は、駆動モータ28を作動して下部平行リンク
機構18Dを図1の左方に揺動駆動させる。これにより
関節ブロック20が左方に移動するが、当該関節ブロッ
ク20に軸支されている上下平行リンク機構18のプー
リ30には巻掛けベルト32が巻き付けてあるので、同
じような動作が上部平行リンク機構18Uに伝達され
る。ベルト32は反対方向に回転させるように伝えるの
で、上部平行リンク機構18Uは逆に上端の把持部12
を右方に揺動させるように駆動が伝達される。同一サイ
ズの平行リンク機構18が直列に接続されているため、
先端把持部12は垂直線に沿って上昇し、固定領域でビ
ーム39束が把持された基板10の表面に照射させるよ
うに横断移動する。
【0015】このように、実施の形態においては、ビー
ム39へ照射させるガラス基板10を搬送装置44から
水平状態で受け取り、これを垂直になるように転回し
て、しかる後に屈曲アーム機構14によって1直線に沿
って昇降させることができる。このため、ビーム39の
照射のために水平移動させる必要がなくなるため、水平
距離の確保がいらず、駆動スペースを小さくすることが
できる。また、昇降手段として上下一対の平行リンク機
構18を採用し、上下リンクを巻掛けベルト32により
連結するようにしているため、装置には直線摺動機構部
が無くなり、これにより特に基板へイオンビーム39を
照射するようなパーティクルの付着を嫌う装置への適用
がよい。サブチャンバ36を隔壁によってメインチャン
バ34から区画したことにより、サブチャンバ36内に
生じたパーティクルなどによるメインチャンバ34の汚
染を最小限にすることができる。
【0016】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のワーク
直線移動装置によれば、一対の平行リンク機構を中間の
関節ブロックに連結した屈曲アーム機構を構成し、当該
屈曲アーム機構の一端にワーク把持部を形成するととも
に他端を固定基部に枢着してなり、前記関節ブロックに
おける両リンク機構の回転節同士を巻掛けベルトにより
連結して回転伝達させることにより先端ワーク把持部を
直線移動可能としたので、直線摺動機構を持つことなく
ワークを直線移動でき、パーティクルの発生防止効果が
高く、これにより半導体基板などの表面処理する場合の
真空容器内での昇降に極めて有効な機構なる。モータな
どの回動手段をメインチャンバの外部に設置することが
できるため、回動手段による容器内の汚染を防ぐことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るワーク直線移動装置
の側面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るワーク直線移動装置
の斜視図である。
【図3】実施の形態に係るワーク直線移動装置の平面図
である。
【符号の説明】
10 ガラス基板 12 把持部 14 屈曲アーム機構 16 固定基部ベース 18U,18D 平行リンク機構 20 関節ブロック 22 メインリンク 24 サブリンク 26 補助リンク 28 駆動モータ 30U,30D プーリ 32 巻掛けベルト 34 メインチャンバ 36 サブチャンバ 38 プラテン 39 イオンビーム 40 回転シャフト 42 アクチュエータ 44 搬送装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/265 H01L 21/265 603C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の平行リンク機構を中間の関節ブロ
    ックに連結した屈曲アーム機構を構成し、当該屈曲アー
    ム機構の一端にワーク把持部を形成するとともに他端を
    固定基部に枢着してなり、前記関節ブロックにおける両
    リンク機構の回転節同士を巻掛けベルトにより連結して
    回転伝達させることにより先端ワーク把持部を直線移動
    可能としたことを特徴とするワーク直線移動装置。
  2. 【請求項2】 前記巻掛けベルトは各回転節にS字に巻
    掛けつつ両端部を回転節に固定していることを特徴とす
    る請求項1に記載のワーク直線移動装置。
  3. 【請求項3】 前記ワーク把持部は回転アクチュエータ
    によりワークを水平、垂直位置を取り得るようにしてな
    ることを特徴とする請求項1に記載のワーク直線移動装
    置。
  4. 【請求項4】 イオン注入チャンバにて基板を転回可能
    に保持する把持部を有し、この把持部を前記チャンバの
    側部に形成したサイドチャンバに設けた直線移動機構に
    より昇降させることで、イオンビームラインを横断する
    方向に基板を直線移動させる装置であって、前記直線移
    動機構を固定基部と前記把持部とを連結する一対の平行
    リンク機構により形成するとともに、当該平行リンク機
    構同士を連結する関節ブロックには各リンクの主回転節
    を巻掛けベルトにより連結して回転伝達を行わせ、前記
    固定部における主回転節には回転駆動機構を設けたこと
    を特徴とするワーク直線移動装置。
JP9337934A 1997-11-21 1997-11-21 ワーク直線移動装置 Withdrawn JPH11163092A (ja)

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