JPH0322048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空室型半導体ウエハ電子ビーム描画
装置に、より具体的には主真空室に対して選択的
に開放可能な副室を画定する垂直に変位可能な蓋
及びエレベータ・プラツトフオームのための改良
された低衝撃伝達性の副空気密封止機構に関す
る。

電子ビーム描画技術は半導体ウエハ上にチツプ
のパターンを描く手段として満足に用いられてい
る。この技術は例えば３×10^-6トル等の非常に高
い真空条件の下で描画が行なわれる事を要求す
る。半導体ウエハは真空室外の事実上大気圧の位
置から真空条件の下に導入され、パターン描画後
に真空室から外へ取り出される。

作業片を満足に取り扱い、電子ビームの印加が
起きる真空室からのあるいは真空室へのそのよう
なウエハの移動を容易にするための装置が、米国
特許第3968885号明細書に示されている。そこで
は半導体ウエハの輸送は、主真空室の外部及び内
部の可動な部品によつて形成される仮想的副室の
利用によつて比較的高速に行なわれている。真空
室の体積と比較して相対的に小さな体積の、例え
ば真空室の大きさの約100分の１程度の副室を用
いる事によつて、副室内に真空室と同じ真空レベ
ルを保つ必要がなくなる。というのは比較的小さ
な副室内の圧力条件は、副室と真空室との間に連
絡が生じた時に真空室内の真空レベルに影響を与
える程充分な重要性を持たないからである。副室
の体積が比較的小さい事及び副室にはより低レベ
ルの真空しか必要でない事により、大気圧におい
て副室に半導体ウエハを置いた後副室を排気する
ための時間は半導体ウエハの電子ビーム・パター
ン描画が行なわれる真空室と基本的に同じ真空条
件に補助室を維持する必要のある従来の装置より
もかなり減少している。さらにエレベータは、真
空室の外部にアクセス可能な副室内の位置からあ
るいはその位置へと半導体ウエハを上昇及び下降
させる事に加えて副室と真空室との間の弁として
も機能し、副室と真空室との間の連絡を遮断する
機能を有する。真空室内部でウエハが外部から気
密状態になると、エレベータからＸ−Ｙテーブル
の一方の側にウエハが横に移動する事が可能にな
る。ここでウエハは入射電子ビームに対して正確
に位置付けられる。

第１の高い位置即ちウエハが副室にあつて真空
室からは閉ざされ、エレベータ上にウエハを置く
か又はそこから取り去るために真空室の外部から
エレベータに接近するために副室のカバーあるい
は蓋を上げることのできる位置と、第２の低い位
置即ちウエハが真空室内にあつてＸ−Ｙテーブル
に移動させるための横方向移動機構に接近可能な
位置との間で、ウエハを保持するエレベータを昇
降させるために、前記の特許文献の装置はタンデ
ム・エア／オイル・シリンダーから成る駆動機構
を用いている。エア・シリンダーは駆動力として
機能し、オイル・シリンダーは調整装置として機
能する。駆動シリンダーは、真空室を画成してい
る装置の上板に対して気密で且つ副室に対しては
開放されたエレベータの上部が、副室の蓋が上昇
し大気に露される時に生じる力に対抗するための
寸法を有している。真空室が非常に高い真空で且
つエレベータの上部が大気圧であれば、約450Kg
程度の圧力差に対抗してシリンダーを駆動するた
めにかなり大きな圧縮空気力あるいは水力が必要
である。さらに、もしエレベータからウエハを横
方向に移動させる内部の移動機構とエレベータと
が順序を乱して動作すれば、これらの構成部品及
びエレベータによつて保持されるウエハ・キヤリ
アに大きな損傷が引き起こされるであろう。その
結果、装置を修理するために数日間の使用不能期
間が生じるかもしれない。

エレベータ駆動機構はいくつかの異なつた圧力
状態の下で動作しなければならない。即ち、 (1) 例示した装置において副室及び主室が両方共
高真空状態にあつて、主真空室の底壁を通つて
気密可能に突出するエレベータの底面に作用す
る大気圧によつて、駆動機構に対して上向き方
向に約63Kgの力が作用する状態。

(2) エレベータが完全に上昇した位置にあり、主
真空室の上部壁に密接し、副室を真空室に対し
て気密にしている状態。真空室が高真空で且つ
副室が大気圧なので、機構の重量並びにエレベ
ータの底部及び上部に作用する大気圧による力
の間の差が例えば駆動機構に対して下向きに作
用する約450Kgの力を生じさせる。（これは以前
に論じた条件である。） (3) 装置全体が大気圧中にあり、エレベータ部分
の重量が駆動機構に対して下向きに約23Kgの力
を加える状態。

さらに米国特許第3968885号の装置では、副室
の蓋及びエレベータのための駆動装置は、そのた
めの駆動シリンダー上又は各駆動シリンダーを蓋
及びエレベータ・プラツトフオームに結合する機
構上に停止部材を持たない。その装置は、蓋及び
エレベータ・プラツトフオームの気密封止面が機
械的停止部材として作用する事を利用している。
そのためエア・シリンダーの全駆動力が主室の上
部壁又はアクセス・プレートに対して働き、その
結果真空室の変形及び電子ビームを発生する光学
鏡筒と電子ビーム描画のためのビームに半導体ウ
エハを与えるよう機能するＸ−Ｙテーブルとの間
の関係の変化を生じる。もつともその装置に関し
てはウエハの描画が進行中はエレベータ及び副室
蓋が動作しないので、これは主要な問題ではな
い。

従つて本発明の目的は、主真空室に選択的に連
絡可能な副室を画定する垂直に変位可能な蓋及び
エレベータ・プラツトフオームのための、改良さ
れた副室気密封止機構を与える事である。この機
構はアクセス開口付近での主室壁との気密接触時
の室の変形を防止し、それによつてウエハを真空
室へロード又は真空室からアンロードしながら他
のウエハに電子ビーム描画する事を可能にする。

本発明の他の目的は、副室を気密にするために
各気密封止面が真空室の壁と接触する時の衝撃負
荷が許容し得るものである事を保証するために、
内部的緩衝材として機能するばねバイアス部材を
有する改良された副室気密封止機構を与える事で
ある。

本発明の他の目的は、主室と副室との間の主室
壁の開口を封止する垂直に変位可能なエレベー
タ・プラツトフオームのための改良された副室気
密封止機構であつて、真空室に変形を与える事な
くプラツトフオームが閉鎖方向に少し行き過ぎる
事の可能なものを与える事である。

本発明は、電子ビーム描画システムの構成要素
である主真空室から小体積の副室を気密にするた
めの副室気密封止機構に係る。この機構は電子ビ
ーム鏡筒への衝撃及び振動の伝達を防止し、副室
の関与するロード或いはアンロード動作と同時に
平行して電子ビーム描画する事を可能にする。副
室気密封止機構は、水平な真空室壁の開口上にあ
つてそれを封止する垂直に変位可能な蓋、及び真
空室壁の下面に接触する垂直に変位可能なエレベ
ータ・プラツトフオームの各々に設けられる。主
真空室の壁の開口及び蓋と共にエレベータ・プラ
ツトフオームは上記副室を形成する。エレベー
タ・プラツトフオームは、システムの真空条件を
監視する手段に応答してつり合いピストンの適当
な側に必要な空気圧を加える事によつて種々の負
荷及びシステム圧力の下でつり合いを取られ制動
されたエレベータ駆動シヤフトによつて駆動され
る。つり合い負荷力はエレベータを駆動するのに
必要な付勢力を最小化し、従つて振動的衝撃及び
変形を最小化する。軽力ダイアフラム及びＯリン
グ・シールの構成は、エレベータ駆動シヤフトに
対する最小化された付勢力に応答して、プラツト
フオームを経て主室と副室との間にしつかりした
気密を形成する。垂直に変位可能な蓋は副室の上
部シールとして機能し、外気に対してしつかりし
た副室の気密を保ち且つ主真空室壁に対して蓋が
しまる時の衝撃及び室の変形を防止するためにオ
ーバーライド機構を有する。

特に電子ビーム描画システムにおいては、主真
空室内でウエハに電子ビーム描画を行ないなが
ら、同時に他のウエハに付いてロード又はアンロ
ード・サイクルの少なくとも一部を実行する事に
よつてスループツトを高めるための構成が与えら
れる。この構成は真空室に取り付けられた電子銃
に振動を伝達させる事なく電子ビーム真空室にウ
エハをロード或いはアンロードする事を可能にす
る装置に係る。改良点は、真空室に振動を生じる
事なく真空室からウエハを取去りまた真空室にウ
エハを導入する副室の閉鎖手段にある。閉鎖気密
封止手段は、機械的オーバーライドの与えられた
圧縮空気駆動装置によつて副室を外気に対して閉
ざす第１の手段を含む。機械的オーバーライドは
閉鎖するように機能し、電子ビーム室に対して副
室を気密にするための唯一の気密封止圧力を与え
るばね手段から成る。さらに、大気圧を事実上相
殺し副室を電子ビーム室の内部に対して閉鎖させ
るエレベータ・プラツトフオーム用駆動シリンダ
ーによつて副室を電子ビーム室の内部に対して閉
ざすための第２の手段が与えられる。

好ましくは、第２の手段は、副室に通じる真空
室壁の開口と電子ビーム真空室の内部との間に介
挿された柔軟なダイアフラム・シール及びエレベ
ータ・プラツトフオームの周辺付近に支持され、
ダイアフラムに接触してそれを真空室壁の開口を
閉ざすようにたわませる圧縮可能シール部材とを
有する。

第１Ａ図及び第１Ｂ図を参照すると、多くの点
で米国特許第3874525号明細書に記載されたもの
に構造、機能及び動作が類似した電子ビーム鏡筒
を含む半導体ウエハ電子ビーム描画装置６並びに
真空室１０が示されている。真空室１０は振動遮
断板あるいは振動遮断テーブル８の上部に取り付
けられている。真空室１０は上部壁１２、底部壁
１４及び側壁１６によつて形成される。順次に供
給される半導体ウエハの電子ビーム描画が行なわ
れる主室である真空室１０は、イオン・ポンプ及
びチタン・サブリメーシヨン・ポンプの組み合せ
等の真空ポンプ（図示せず）によつて適当な真空
圧力に保たれる。また真空圧力は矢印１８で示さ
れるように、ソレノイド動作弁２０、上部壁１２
内のチヤネル２２を経て、上部壁１２内の円形の
開口２４によつて一部分が形成された副室３６の
内部にも供給される。

（適当に位置付けられた時に）半導体ウエハ２
６への電子ビームの印加を制御する光学鏡筒４は
真空室の上部壁１２上に支持されている。図では
ウエハ２６は、エレベータ３０によつて支持され
その中央に置かれたウエハ・キヤリア２８上に置
かれている。エレベータ３０は、ウエハ・キヤリ
ア２８を直接支持している垂直に移動可能なプラ
ツトフオーム４０を有する。これは、室１０内の
下降した位置にあつて、エレベータ３０の右のＸ
−Ｙテーブル（図示せず）にウエハ・キヤリア２
８を横に移動させる事を可能にする高さにあるよ
うに図示されている。この移動は移動機構３２に
よつて行なわれる。

各ウエハ２６は、開口２４を経て真空室外部か
ら真空室１０に入れられる。エレベータ３０は、
ウエハ・キヤリヤ２８を上部壁１２の上面１２ａ
付近の上昇した位置にまで持ち上げるように垂直
に移動可能である。装置には、開口を覆うように
上部壁１２の開口２４の直径より大きな直径を有
する、垂直に変位可能な副室の蓋３４が設けられ
ている。蓋３４は、下降した位置にある時、その
周辺部のシール３４ｂで開口２４を気密に保つ。
エレベータ３０が上昇した位置にある時、エレベ
ータ・プラツトフオーム４０の直径が拡大された
縁３８によつて主真空室１０の内部から気密にさ
れた副室３６が形成される。プラツトフオーム４
０の縁３８は面３８ｂ上の環状凹部３８ａ内に弾
性Ｏリング・シール８２を有し、上部壁１２の底
面１２ｂに取り付けられたダイアフラム・アセン
ブリ８８に気密封止される。副室蓋３４が上面１
２ａに気密封止されると、比較的小さな容積の副
室３６は、通路２２によつて副室３６を矢印１８
で示されるように真空圧力の源に接続するソレノ
イド動作型制御弁２０によつて真空室１０内の圧
力よりも遥かに低い真空レベルの真空圧力に保た
れ得る。

ウエハ・キヤリア２８及びウエハ２６の真空室
１０の外部の地点から内部への移動は、真空室１
０内の真空レベルの重大な変化を伴なわずに行な
われる。副室蓋３４と室１０の上部壁１２との間
及びエレベータ・プラツトフオーム縁３８ｂと環
状弾性金属ダイアフラム８８との間が気密封止さ
れると、プラツトフオーム４０の直径の小さな部
分４２は開口２４内に入り込み、その周囲には間
隙が生じる。副室３６を形成する要素の間の小さ
なすきまによつて、非常に小さな容積の副室３６
が生じる。

従来のシステム及び装置では、副室蓋３４及び
エレベータ３０に関する駆動機構は駆動シリンダ
ーに対する停止部材を持たず、エレベータ・プラ
ツトフオーム４０及び副室蓋３４の周辺部を停止
させるためにそれら気密封止面に頼るだけであつ
た。一方本発明では、副室３６が形成される時
に、エレベータ及び副室蓋と真空室上部壁１２と
の気密接触を緩衝するための手段がエレベータ及
び副室蓋に設けられている。

両駆動機構は、エレベータ機構のわきのウエハ
上に電子ビームによつて書き込まれるパターンに
歪みを生じさせ得る真空室構成要素に対する過度
の力の印加をなくすために一体的な停止部材を有
する。さらに封止面における停止部材に接触する
時の衝撃負荷を許容できるものにするために副室
蓋３４及びエレベータ・プラツトフオーム４０の
ストロークの終点で速度を制御するために内部ク
ツシヨンが設けられている。副室蓋３４の気密封
止を保証するために、その部材の環状フランジ３
４ａに固定された弾性Ｏリング４４には最小限度
の力が加えられなければならない。Ｏリング４４
は特に、逆カツプ状の副室蓋３４の対面縁３４ｃ
の円形の溝３４ｂ内に受け入れられる。Ｏリング
４４は真空室１０の上部壁１２の上面１２ａ上に
定着する。カツプ状の副室蓋３４は、横方向に開
口２４の拡がりを持つ基部３４ｄ及び環状の縁部
３４ａを有する。縁部３４ａは、開口２４の側壁
と整合するように開口２４程度の内径を有し得
る。

真空室１０の上部壁１２にはブラケツト・アセ
ンブリ４６が設けられ、その基部４８は開口２４
のわきの上部蓋１２の上面１２ａにねじ込まれる
か又は固定され得る。ブラケツト・アセンブリ４
６には垂直の立ち部材５２の上端に横方向支持梁
５０が設けられ、これらの部材は構造を堅固にす
るために溶接され補強材５４で補強されている。
梁５０は一端で固定され、その端部５０ａはエレ
ベータ３０及びそのプラツトフオーム４０並びに
真空室上部壁１２の開口２４の中心線上にある。
支持梁５０には円筒状開口５６が設けられ、その
中に副室蓋付勢エア・シリンダー５８の直径の小
さな部分５８ａが突出している。エレベータに関
する完全な制御システムは空気で動く事が好まし
い。副室蓋付勢シリンダー５８の下端から下向き
にピストン・ロツド６０が突出し、その上端はシ
リンダー５８内のピストン５９を支持している。
ロツド６０は、調整可能な衝撃吸収機構６２によ
つて下端が副室蓋３４に機械的に結合される。こ
れに関して、副室蓋３４に対してそれと同軸に、
円筒型ケーシング６４が固定的に取り付けられて
いる。その下端には直径の拡大された縁即ちフラ
ンジ部分６４ａを有する。円筒形ケーシング６４
には、内径６６が与えられ、縁６４ａの付近６８
ではくり広げられている。内径６６は、内径６６
の直径よりも少し小さな外径を有するシリンダー
７０を摺動可能に取り付けている。シリンダー７
０はねじ立て及びねじ切りされた内径７２を有
し、さらに７４においてくり広げられている。ピ
ストン・ロツド６０は下端が６０ａにおいてねじ
切りされ、シリンダー７０のねじ立て及びねじ切
りされた内径７２に通されている。シリンダー７
０は半径方向に拡大したフランジ７０ａでその下
端が終端する。このフランジの外径はケーシング
６４のくり広げられた内径６８の直径よりもいく
らか小さいが、ケーシングの内径６６の直径より
は大きい。フランジ７０ａはケーシング６４内で
のシリンダー７０の上向き移動を制限する停止部
材として機能する。好ましくは、副室蓋３４の上
部は中心に浅い円形の凹部７６を有する。くり広
げられた内径７４及び凹部７６の直径よりも小さ
な直径を有するコイルばね７８が、一端が内径７
４内に置かれ、他端が浅い円形の凹部７６内に置
かれている。コイルばね７８は、コイルばねが部
分的に弛緩及び伸張された時にシリンダー７０の
縁部分７０ａが、ケーシング６４のくり広げられ
た内径６８と内径６６との間に形成された肩部分
８０に接するような、軸方向長さを有している。
さらにロツク・ナツト８２がシヤフト６０のねじ
切りされた端部６０ａに通され、これはピスト
ン・ロツド６０の所定の軸方向のねじ切りされた
位置にシリンダー７０をロツクし、従つてばね７
８を圧縮するように機能する。

副室蓋３４は通常真空室１０の上部壁１２の上
面１２ａ上約10数cmの上昇した位置から、副室３
６あるいは真空室１０を装置の外部に対して気密
に保つためにＯリング・シール４４が上部壁１２
の上面１２ａに対して押し付けられる位置まで、
強制的に下降される。副室蓋３４の押し下げは、
管路６１を経て副室蓋付勢シリンダー５８に、そ
してシリンダー５８内のピストン５９の上面に加
圧空気を供給する事によつて起きる。ピストン・
ロツド６０がシリンダー５８から突出しているの
で、シリンダー７０と副室蓋３４との間のコイル
ばね７８の介挿により蓋３４はピストン・ロツド
６０と共に、弾性Ｏリング・シール４４が真空室
上部壁１２の上面１２ａに接触する地点まで下降
する。これらの部材の間の初期の衝撃が第１Ａ図
に示すように緩く圧縮されたコイルばね７８によ
つて緩衝されるのみならず、コイルばね７９の圧
縮はＯリング・シール４４のばね圧力圧縮による
副室蓋３４の気密封止を保証するように調整可能
にプリセツトされる。コイルばね７８の圧縮によ
りＯリング４４上に最小限度の力が維持される。
従つて付勢シリンダー５８は、上部壁１２の表面
１２ａに対し開口２４の周辺部付近でいくらか平
坦になつたＯリング４４によつて生じる気密封止
力を純粋に制御するためにコイルばね７８に対し
て下向きの力を加える。蓋３４を上昇させるに
は、管路６３を経てピストン５９の反対側に空気
圧が加えられる。エア・シリンダー５８は
ALCONの商標で販売されているもののような標
準的なエア・クツシヨン型の空気シリンダーであ
る。

シリンダー５８内のピストン５９は、上昇位置
及び下降位置の両者において内径内で底に届いて
いる。上昇位置の蓋３４の高さはブラケツト４６
の高さによつて決定される。蓋３４と気密封止面
１２ａとの間のＯリングに対して働く下向きの力
はシリンダー７０のねじ６０ａによつてピスト
ン・ロツド６０を調整する事によつて決定され
る。ピストン５９が底に届く時にばね７８が圧縮
される量はＯリング４４に対する圧縮力を制御す
る。

さらに副室における、エレベータ・プラツトフ
オーム４０と主真空室１０との間の気密は、エレ
ベータ・プラツトフオーム４０によつて支持され
ている第２のＯリングによつて達成される。これ
に関連して、気密構造は米国特許第3968885号と
同様に、エレベータ・プラツトフオーム４０の縁
３８によつて支持されたＯリング８２を用いてい
る。しかしながら真空室１０の上部壁１２の底面
１２ｂに直接接触する代わりに、開口２４の付近
でエレベータ・プラツトフオーム４０と真空室１
０との間に気密封止を行なう最初の時の衝撃の軽
減を保証する機構によつて、真空室１０に変型を
与える事なくエレベータ３０の少しの行きすぎを
許容し、この接触を緩衝するための手段が設けら
れる。

浅い環状の溝３８ａは縁３８の上面３８ｂに形
成され、特に圧縮性の弾性Ｏリング即ちシール部
材８２を受け入れる。上部壁１２の底面１２ｂは
開口２４の周囲に環状の凹部１２ｃを有する。こ
の凹部はダイアフラム・シール・アセンブリ８４
を固定的に取り付けている。アセンブリ８４は変
型Ｌ字形断面の環状基体部材即ちダイアフラム取
り付け環８６を有している。この部材は開口２４
程度の内径を有し、上部壁１２の凹部１２ｃの直
径よりは少し小さな外径を有する。環８６には、
その内側周辺部を形成する脚８６ａに環状の凹部
９０が設けられている。ばね鋼等で形成され、環
８６に等しい内径及び外径を有する環状の薄板金
属ダイアフラム８８が、環８６にその外側周辺部
８８ａで取り付けられる。その内側の周辺縁８８
ｂは取り付け環８６に拘束されず、取り付け環凹
部９０に延在している。ダイアフラム８８は内側
ではいくらかたわむ事ができるが、外側では取り
付けが環８６によつて固定されている。一連のボ
ルト９１が、ダイアフラム８８を環８７によつて
取り付け環８６に、そしてアセンブリを上部壁１
２に取り付けるように作用する。さらに取り付け
環８６は面８６ｂに環状溝９２が設けられ、この
溝は環８６と凹部１２ｃの底部との間でサンドイ
ツチされるＯリング・シール９４を有する。ま
た、環８６とダイアフラム８８との間に他のＯリ
ング・シール９３が必要である。これは環８６の
面８６ｃ上の第２の環状溝内にある。これは、蓋
３４が上昇し副室３６即ちプラツトフオーム４０
の上面４０ａの上部が大気に開放され真空室１０
が高真空の時に存在する高い圧力差の下で副室３
６と真空室１０との間の気密の維持を保証する。

エレベータ３０と真空室１０との間の副室３６
における気密は、エレベータ・プラツトフオーム
４０のリング８２が柔軟なダイアフラム８８の内
側縁８８ｂ上に当る事によつて達成される。Ｏリ
ング８２がダイアフラム８８に接触した後、エレ
ベータ３０の駆動機構を強制的に停止させる停止
部材に接触する前に、プラツトフオーム４０は上
向きに少し行きすぎる。ダイアフラム８８の内側
縁８８ｂはダイアフラム・アセンブリ８４の基体
８６の凹部９０の方にたわむ事が可能なので、真
空室１０は変型しない。またダイアフラム８８
は、エレベータに支持されたＯリング８２がアセ
ンブリのダイアフラム内側縁８８ｂによつて与え
られる柔軟性の気密封止面に接触する時及びエレ
ベータ３０がその上昇した位置で停止する時に衝
撃を軽減するようにも機能する。

エレベータ３０及び蓋３４に関する操作は、エ
レベータ３０の垂直上昇が完了し縁３８とダイア
フラム８８との間にＯリング・シール８２によつ
て気密が生じるようになるまでは、即ちエレベー
タ・プラツトフオーム４０によつて上部壁１２と
の第２の気密封止が形成されるまでは、蓋３４が
上昇して真空室１０の上部壁１２との気密接触が
失なわれる事のないように、制御が行なわれる。

第１Ｂ図にエレベータ駆動機構９６及びその制
御システムが示されている。機構９６は真空室１
０の外部の振動遮断板８の下にある。エレベータ
３０は、エレベータ駆動シヤフト９８を含む駆動
シヤフト・アセンブリ９７によつて垂直に昇降さ
れる円筒形エレベータ・プラツトフオーム４０に
よつて主に形成される。駆動シヤフト９８の上端
９８ａはエレベータ・プラツトフオーム４０の中
心の円形孔１００内に受け入れられる。シヤフト
９８の端部９８ｃはねじ山を切られた孔及びそれ
に通されたねじ１０２を有し、シヤフト９８の上
端９８ａにプラツトフオーム４０をロツクするよ
うに機能する。ねじ１０２は、プラツトフオーム
４０の上面の孔及びくり広げ孔の中に受け入れら
れる。エレベータ駆動シヤフト９８は下方に伸
び、主室の底部壁１４及び振動遮断板８を突き抜
きている。これに関して、米国特許第3968885号
に記載されているように、エレベータはボルト１
０６によつてフランジ部分が底部壁１４の上面に
固定された円筒形の台１０４の内側を上昇する。
底部壁１４には台１０４の下向き突出部分１０４
ｂよりも少し大きな適当な大きさの直径の孔１０
８が設けられる。従つて台１０４は、エレベータ
駆動シヤフト９８の周囲で上方に突出するよう
に、主真空室の底部壁１４上に固定され真空室１
０内に置かれる。円筒形金属管１１０は上端がエ
レベータ・プラツトフオーム４０の底に縁３８の
内側で溶接され、エレベータ・プラツトフオーム
及び駆動シヤフト９８と同軸になつている。管１
１０の下端は環状のブロツク１１２及び環状の板
１１４が固定されている。管１１０の内部には従
来技術と同様の金属性ベロー・アセンブリ（図示
せず）が設けられる。ベローは一端が環状の板１
１４に固定され、他端が環状隣接板１０７を介し
て台１０４の上端に固定されている。ベロー及び
付加的なシールの機能は軸方向に可動な駆動シヤ
フト９８を経て真空室から外部へ圧力損失が生じ
るのを防ぐためである。従つて真空室１０は、シ
ヤフト９８が通る中空の台１０４とシヤフトとの
間の空間から気密封止される。この構成は本発明
の一部分をなすものではない。プラツトフオーム
４０は、下向きに移動するエレベータ３０の停止
を緩衝する弾性Ｏリング１０９を下面に有する環
状停止部材１０５を有する。

シヤフト９８に対する負荷を吸収し、システム
の必要に応答したエレベータ３０の上昇及び下降
を可能にするために、適当な減磨軸受（図示せ
ず）がシヤフト９８と台１０４との間に介挿され
る。

環状ブロツク１１２の上面には、水平軸の回り
の回転のために１対のローラー１１８を有するロ
ーラー支持アーム１１６が取り付けられる。ロー
ラー１１８は各々垂直な縦の誘導部材１２０の両
側に接して水平軸の回りに回転するようにアーム
１１６に取り付けられる。部材１２０はブラケツ
ト１２２を経て側壁１６に固定される。この構成
はエレベータ３０のシヤフト軸の回りの回転を抑
えるがエレベータの昇降に対しては何の拘束も与
えない。エレベータ駆動機構９６はアセンブリと
して鋳造金属駆動機構部材１２４によつて振動遮
断板８の下に取り付けられる。部材１２４は平ら
な基体即ち板部材１２４ａから上向きに伸びる複
数の垂直な柱１２６によつて支持される。柱１２
６の上端はねじ切りされ、振動遮断板にねじ切り
された孔の中に取ち付けられる。駆動機構部材基
体１２４ａは、駆動シヤフト・アセンブリ９７の
一部特に付勢駆動シヤフト９９が貫通する、中心
のかなり直径の大きな孔１３０を有する。シヤフ
ト９９は断面が矩形でも良く、クロス・ローラー
軸受スライド（図示せず）上に取り付けられるの
が好ましい。部材１２４の基体１２４ａから下向
きに、横断面が一般にＵ字形の垂直脚１２ｂが突
き出している。脚１２４ｂは凹部１３２を有する
フランジ部分１２４ｃで終端する。駆動機構部材
１２４のフランジ部分１２４ｃの底部には、負荷
つり合いシリンダー取付板１３４が取り付けられ
る。負荷つり合いシリンダー取付板１３４は、前
記特許文献記載のエレベータ駆動機構の付勢シリ
ンダーの場所に負荷つり合いシリンダー１３６を
取り付けている。シリンダー１３６は、直径の小
さな部分１４０で終端する端部キヤツプ１３８を
上端に有する。端部キヤツプ１３８の直径の小さ
な部分１４０は、シリンダー１３６が固定された
取付板１３４内の孔１４２に嵌入する。負荷つり
合いシリンダー１３６の一端から上向きにピスト
ン・ロツド１４４が突出する。これはその端部に
おいて、適当にねじ切りされた管状の継手を介し
て付勢駆動シヤフト９９に接続する。負荷つり合
いシリンダー１３６の機能はエレベータをその上
昇位置と下降位置との間で駆動する事ではない。
それは、副室３６及び真空室１０の内外の圧力条
件に依存して、種々の位置でエレベータの経験す
る負荷を純粋につり合わせるためのものである。

エレベータの駆動は、負荷つり合いシリンダー
１３６の側方の駆動機構部材脚１２４ｂに固定さ
れた駆動シヤフト付勢シリンダー１４８を経て行
なわれる。それは取付けブラケツト１５０によつ
て上端が部材脚１２４ｂに固定される。シリンダ
ー１４８は上端が直径の小さくなつた部分１４８
ａで終端する。この部分はブラケツト１５０の横
に突き出た脚１５０ａに嵌入するようにねじ切り
されている。シリンダー１４８のねじ切り部分
は、駆動シヤフト付勢シリンダー１４８をブラケ
ツト１５０にロツクするロツク・ナツト１５２を
有する。駆動シヤフト付勢シリンダーは、その軸
及びそのピストン・ロツド１５４の軸が負荷つり
合いシリンダー１３６のロツド１４４の軸に平行
になるように支持される。矩形断面駆動シヤフト
部分の側面から外側にオフセツト・カツプリン
グ・ブラケツトが突き出し、その下面に管状の継
手部材１５８が固定されている。継手部材１５８
の下端はピストン・ロツド１５４の上端をねじ式
に受け入れる。従つてピストン・ロツド１５４の
昇降によつて、付勢駆動シヤフト９９が昇降させ
られる。但しクロス・ローラー・ベアリング・ス
ライドによつて垂直以外のいかなる移動も禁じら
れている。付勢駆動シヤフト９９の上端９９ｂ
は、エレベータ駆動シヤフト９８と付勢機構駆動
シヤフト９９との間のいかなる角度変位又は直線
変位も補償する継手１６６を経てエレベータ駆動
シヤフト９８に接続される。直径の小さくなつた
シヤフト部分９９ｂは、継手１６６のねじ切りさ
れた孔１６６ａに通される。また継手１６６のね
じ切りされた部分１６６ｂはエレベータ駆動シヤ
フト９８の端部に通される。９８ｂのねじ切りさ
れた部分１６６ｂはロツク・ナツト１６２を有
し、調整可能に固定された軸関係で継手１６６を
経て付勢駆動シヤフト９９をエレベータ駆動シヤ
フト９８にロツクする事を可能ならしめる。

付勢駆動シヤフト９９の直径の減少した部分９
９ｂに通された継手１６６は、シヤフト９９のよ
り大きな直径の部分９９ａに接する。継手１６６
は駆動シヤフト９９にねじロツクされ、それはシ
ヤフト部分９９ａの直径を少し越える外径を有す
る。従つてそれはカツプ形の上昇運動停止部材１
７０の軸運動に関する上方の停止部材として機能
する。停止部材１７０は、一体的に横方向の基体
１７０ａ及び環状の垂直な側壁１７０ｂを有し、
中心部に孔１７２を有する。これはねじ切りされ
たシヤフト部分９９ａと嵌合するようにねじ切り
され、停止部材１７０がその上で調製可能にされ
ている。ねじ切りされたシヤフト部分９９ａは、
エレベータ３０の上昇運動を制限する上昇運動停
止部材１７０をロツクするロツク・ナツト１７４
を有する。エレベータ３０は、カツプ形上昇運動
停止部材１７０上の弾性リング１７０ｃと振動遮
断板８の底との間の接触によつて停止する。

駆動シヤフト付勢シリンダー１４８の動作によ
るエレベータ３０の下降は、接触点１０７の上部
に接触するエレベータ３０に取り付けられた停止
部材１０５によつて限定される範囲に制限され
る。Ｏリング１０９は接触の衝撃を緩衝するため
に停止部材１０５の中に挿入される。

上昇運動停止部材１７０は、エレベータの上向
きの移動を制動し上昇運動停止部材１７０と固定
された振動遮断板８との間の衝撃をかなり低減さ
せるためにエレベータ・プラツトフオーム４０の
縁３８上のＯリング・シール８２がダイアフラム
８８と接触しダイアフラムを少したわませた後に
カツプ形停止部材の弾性リング１７０ｃが振動遮
断板に接する事を保証するように付勢駆動シヤフ
ト９９のシヤフト部分９９ａ上の垂直位置を調整
し得る。またリング１７０ｃの弾性は減衰機能に
も寄与する。

図示に示されたシリンダーの全てはエア・シリ
ンダーである。実施例の負荷つり合いシリンダー
１３６は、シリンダー１３６のピストン・ロツド
１４４の端部にピストン１３７が固定されてい
る。負荷つり合いシリンダー１３６は、ストロー
クの両端において衝撃を消去するためにエア・ク
ツシヨンを用いたピストン１３７を有する
ALCON型のエア・クツシヨン式エア・シリンダ
ーでも良い。蓋３４が上昇している時に副室３６
から真空室１０へ又は雰囲気から真空室へのプラ
ツトフオームにかかる圧力差に応答してつり合い
シリンダーがエレベータ・プラツトフオームに作
用する力につり合わせるように荷重をかけるよう
に、管路１３９及び１４１がピストン１３７の
各々の側のいずれかに空気圧を加える事を可能に
する。従つて駆動シヤフト９８の底部に結合され
たエア・シリンダー１３６は、シリンダー・ピス
トン１３７の適当な側に必要な空気圧を加える事
によつて、前に説明した動作条件１及び３の下で
の力につり合いを取るように機能する。

また装置には、ロツキング・スライド付勢アセ
ンブリ１８２のための可動な停止部材を形成する
駆動シヤフト・ロツキング・バー１８０が設けら
れている。このアセンブリは駆動シヤフト部分９
８ｂの軸に直角な開口１８４によつて駆動機構機
体の脚１２４ｂに取り付けられる。開口は円筒形
のケーシング１８６を有し、その中に適当な寸法
の駆動シヤフト・ロツキング・バー１８０が摺動
可能に取り付けられる。ケーシング１８６は駆動
シヤフト部分９８ｂから遠い端部にロツキング・
スライド付勢エア・シリンダー１８８を取り付け
ている。シリンダー１８８は内部にピストン１９
１を有するピストン・ロツド１９０を有する。ロ
ツド１９０はその外部の端部において駆動シヤフ
ト・ロツキング・バー１８０に結合される。シリ
ンダー１８８は、ピストンが図面の左側に変位し
た時に駆動シヤフト・ロツキング・バーを突出し
た位置から後退させ駆動シヤフト９８の垂直上昇
を可能にするように管路１９２及び１９４によつ
て選択的に加圧空気を受け取る。これに関して、
付勢駆動シヤフト９９にはその一側面に上側及び
下側のロツキング・ノツチ１９６及び１９８が設
けられ、これはエレベータ３０が完全に上昇及び
完全に下降した位置にある時に各々駆動シヤフ
ト・ロツキング・バー１８０の突出端部を選択的
に受け取る。従つて駆動シヤフト・ロツキング・
バー機構１８２は確実なエレベータ昇降位置の制
御を与える。またそれは前述の動作条件２の下で
エレベータに生じる下向きの力に打ち勝ち主室の
真空度の低下を阻止するための機械的インターロ
ツクを提供するためにも使用し得る。機械的イン
ターロツクは、動作条件２の下でエレベータの上
部に作用する大気圧によつて生じるロツキング・
バーに対して作用する磨擦力以下に、ロツキング
機構シリンダーの付勢力を管路１９４から供給さ
れる空気圧力によつて維持する事により達成され
る。従つて副室が排気されない限りロツキング・
バーは解離し得ない。

管路１９４に圧力調整器を設置する事によつ
て、管路１９４を経てロツキング・スライド付勢
シリンダー１８８に供給される空気圧力は、（前
述の動作条件２の下で）エレベータ・プラツトフ
オームの上部に作用する大気圧によつてロツキン
グ・バー１８０に対して作用する磨擦力よりも小
さな力しかピストン１９１及びロツド１９０を介
して駆動シヤフト・ロツキング・バー１８０に加
えることができない。従つて副室３６が排気さ
れ、シリンダー１８８内のピストンを左に動かし
バー１８０をノツチ１９８からはずすための適当
な圧力が管路１９４を経て得られるようになるま
では、ロツキング・バー１８０はロツキング・ノ
ツチ１９８から解離し得ない。上記条件が得られ
れば、シヤフト９９は駆動シヤフト付勢シリンダ
ー１４８によつて下向きに駆動され得る。シリン
ダー１４８には管路２００及び２０２が設けら
れ、それらはロツド１５４の端部に固定されシリ
ンダー１４８内にあるピストンの所定の側に加圧
空気を供給することによつて、オフセツト・ブラ
ケツト１５６の所望の上昇下降運動を生じさせ、
したがつてシヤフト・アセンブリ９７及びエレベ
ータを上昇位置又は下降位置に垂直に駆動する。

さらに第２図を参照すると、駆動シヤフト・ア
センブリ９７のエレベータ付勢駆動シヤフト９９
に作用する、エレベータ３０のための圧縮空気制
御システムが図示されている。この制御システム
を用いて、エレベータ付勢機構はエレベータを最
小限度の駆動力（約10Kg）で昇降させる。この軽
い付勢力は、もしシステムが論理あるいはハード
ウエアの故障により誤つた順序で付勢された場合
に、ウエハ・キヤリア又は内の移送機構に対する
損傷を防止する。駆動シヤフト付勢シリンダー１
４８、負荷つり合いシリンダー１３６及びロツキ
ング・スライド付勢シリンダー１８２のために、
正の空気圧力が上記シリンダー内に保持されたピ
ストンの所定の側に制御された圧力で選択的に供
給され、適当な３方弁及び４方弁によつてそこか
ら排出される。駆動シヤフト付勢シリンダー９６
に関しては、ピストン１４９の対向する側に開い
た管路２００及び２０２が４方弁２０４を経て供
給管２０６及び排出管２０８に導かれる。矢印で
示すように40psi（約1.4Kg／cm²）の正の空気圧力
が供給管２０６に供給される。管２００及び２０
２内には各々空気流量制御弁２１０及び２１２が
設置される。

負荷つり合いシリンダー１３６に関しては、シ
リンダー内のピストン１３７の上部に開いた管路
１３９が、３方弁２１４に導かれ、そして供給管
路２１６又は排出管路２１８のいずれかに交互に
接続される。負荷つり合いシリンダーのピストン
１３７の上側は、矢印に示すように40psiの正の
空気圧が３方弁２１４を経て選択的に供給される
か、又は大気圧がかけられる。また調整可能圧力
逃し弁２２０が３方弁２１４と負荷つり合いシリ
ンダー１３６との中間の管路１３９中に設置され
る。

さらに負荷つり合いシリンダー・ピストン１３
７の下側に通じる管路１４１は３方弁２２２によ
つて供給管路２２４及び排気管路２２６に接続さ
れる。矢印に示すように、20psiの空気圧力が３
方弁２２２の制御の下に供給管路２２４に供給さ
れる。３方弁２２２と負荷つり合いシリンダー１
３６との中間の管路１４１には調整可能圧力逃し
弁２２８が設けられる。

圧力逃し弁２２０及び２２８は、室１０が真空
条件及び大気圧条件の場合に、各々エレベータの
上昇及び下降中にエレベータに対して負荷として
働く力を一定にする事を保証する機能がある。

ロツキング・スライド付勢シリンダー１８２に
関しては、各々シリンダーのピストン１９１の対
向する側に開口する管路１９４及び１９２が、４
方弁２３０によつて供給管路２３２及び排気管路
２３４に接続されている。矢印に示すように
20psiの空気圧力が供給管路２３２に供給される。
管路１９２及び１９４内には、速度制御機能を与
えるために、これらの管路がシリンダー１８２に
接続される点において各々固定されたオリフイス
２３６，２３８が設けられている。ピストン１９
１の右側に20psiの圧力を供給すると、ピストン
１９１は左へ移動してロツキング・スライド・バ
ー１８０をノツチ１９８又は１９６から解離させ
る。管路１９４及び２００は通常は閉じた管路で
あり、管路１９２，２０２，１３９及び１４１は
通常は開いた管路である。

調整可能圧力逃し弁２２０及び２２８は、エレ
ベータの移動によりピストン１３７が変位する時
に所望の空気圧力を維持するために負荷つり合い
シリンダー１３６に通じる空気管路に設置されて
いる。エレベータの通常の動作期間中（前述の条
件１）、つり合いシリンダー１３６のピストン１
３７の上部に働く正の空気圧力はエレベータ３０
が上昇した後、止められる。これは、エレベー
タ・プラツトフオーム４０にかかる圧力差により
開口２４において、主真空室のダイアフラム８８
によつて与えられるダイアフラム気密封止面とエ
レベータのフランジ３８の変型可能な弾性Ｏリン
グとの間の気密封止を自動的に保証する。この構
造は主真空室１０と副室３６との間を気密にす
る。ロツキング・スライド・バー１８０は、負荷
つり合いシリンダー１３６への空気圧力が止まら
なければ、エレベータ付勢駆動シヤフト９９と係
合又は解離し得ない。エレベータ３０が下降し得
る前に、ロツキング・スライド・バー１８０はエ
レベータ付勢駆動シヤフト９９のノツチ１９８か
ら解離されなければならず、空気圧力はつり合い
シリンダー１３６に戻されなければならない。即
ちつり合いシリンダー・ピストン１３７の上面に
空気圧力が加えられなければならない。この機能
を実現するためのスイツチングは、電子的ハード
ウエア（図示せず）によつて自動的に行なわれ
る。制御システムは主真空室１０及び副室３６の
内部の圧力に応答する。適当な圧力感知器（図示
せず）を設置して、各エア・シリンダー９６，１
３６及び１８２の適正な動作のために自動的制御
システムによつて用いられる信号を発生するよう
にしてもよい。通常の真空ゲージを真空室内に設
置しても良く、真空室１０は室内に所望の非常に
低い真空圧力を維持するためにターボモレキユラ
ー真空ポンプ等に接続されている。負荷つり合い
シリンダー１３６、駆動シヤフト付勢シリンダー
９６及びロツキング・スライド付勢シリンダー１
８２に加えられる圧力は注意深く制御及び制限す
る必要がある。圧力調整器（図示せず）が供給管
路２０６，２２４及び２３２に設けられている。
さらに駆動シヤフト付勢シリンダー９６への加圧
された空気流の流速は、エレベータ付勢駆動シヤ
フト９９を含む、種々の素子の移動速度を制御す
るために制御され、従つてエレベータが昇降する
時の加速度を制御する。エレベータはエレベータ
付勢駆動シヤフト９９のノツチ１９６，１９８及
びロツキング・スライド・バー１８０によつて選
択的にロツクされる。システムにLED光検出器
（図示せず）の形のエレベータ昇降感知器を用い
てもよい。この感知器は駆動シヤフト・アセンブ
リ９７に取り付けられた標識（図示せず）が最大
上昇位置又は最大下降位置において約1.5mm以上
に係合しないように調整される。

ロツキング・スライド付勢シリンダー１８２に
関して、本発明の図面の実施例の場合にロツキン
グ・スライドを動作させ得る空気圧は20psi（1.4
Kg／cm²）に設定されている。シリンダーのピスト
ン１９１の所定の側に20psiの空気圧を選択的に
印加する事によつてスライド・バーを係合又は解
離させるのに充分な力が与えられる。固定された
オリフイス２３６及び２３８はシリンダーの動作
速度従つてロツキング及びアンロツキングの速度
を制御する。固定された２つのオリフイス値は、
アンロツキング動作に対してより速いロツキング
動作を行なうため又はその逆にするために異なつ
ていてもよい。調整は不必要である。

エレベータ３０を上下に駆動するのに必要な空
気圧は40psiである。この空気圧は、ピストン１
３７によるつり合いシリンダー動作と一致する滑
らかなエレベータ移動を達成するためにこの設定
値を調整する必要はない。しかしながら管路２０
０及び２０２内の空気流制御弁２１０及び２１２
がシリンダー９６への空気流の流速を制御し、駆
動シヤフト付勢シリンダー９６によつて駆動され
るエレベータ付勢駆動シヤフト９９の移動速度を
変化させる。これらの弁はエレベータの速さを制
御するために任意に調節できる。その調整により
さらにエレベータ３０の上昇下降に関して必要な
サイクルが与えられる。

負荷つり合いシリンダー１３６に関して、シリ
ンダーの上端即ちピストン１３７の上の室は３方
弁２１４によつて供給管路２１６から約40psiの
圧力が加えられる。この空気圧は、システムが通
常の動作モードにある時即ち室１０が真空で副室
もこの真空圧力の時にエレベータ機構にかかる力
をつり合わせるよう機能する。空気圧が約40psi
であれば、エレベータは下降した位置から上昇し
た位置への及びその逆方向の移動時に滑らかに動
作するであろう。

もしエレベータ３０が同じ速さで滑らかに上昇
又は下降しなければ、この事はシリンダー１３６
へかかる空気圧が増加もしくは減少されるべき事
を示しているのである。もし上昇が緩慢で下降が
急速であれば圧力を減じなければならない。もし
下降が緩慢で上昇が速ければ、シリンダー１３６
のこの側の圧力を高めるべきである。管路１３９
に関してシリンダーの出入口付近に位置する圧力
逃し弁２２０は、供給管路２１６内の調整器（図
示せず）の圧力設定に整合するように調整されな
ければならない。これは調整可能圧力逃し弁２２
０の出口の設定ねじを調整する事によつて行なう
事ができる。この調整は２つの設定ねじの１つを
調整する事によつて行なわれる。第１のねじはロ
ツクねじであり、第２のねじはばねと係合し逃し
圧力を制御するねじである。機能を制御するため
に圧力調整器を設定した後、圧力逃し弁はちよう
ど大気への漏れを停止させる点に調整されるべき
である。適当な圧力が決定されると、基準のため
に圧力ゲージ（図示せず）のレンズの上にマーク
をつけてもよい。

つり合いシリンダーの上述の動作は前述の動作
条件１に対応する。

主室と副室が高真空の場合、エレベータ３０の
底に作用する大気圧によつて駆動機構に対して約
63Kgの上向きの力が生じる。

エレベータ３０が上昇位置にあつて、主真空室
１０が高真空状態、副室が大気圧の時、エレベー
タの底及び上部に作用する大気圧並びに機構の重
量は約450Kgの下向きの力を駆動機構に作用させ
る。この力はエレベータ付勢駆動シヤフト９９の
ノツチ１９８及びロツキング・スライド・バー１
８０によつて支えられる。

全システムに大気圧がかかる第３の動作条件の
下では、そして真空室に関して保守作業が行なわ
れる場合には、エレベータ部品の重量が約23Kgの
下向きの力を駆動機構に与えるが、これは負荷つ
り合いシリンダー１３６のピストン１３７の底に
正の空気圧を与える事によつて補償されなければ
ならない。それには20psi（約1.4Kg／cm²）の圧力
を３方弁２２２を作動させて供給管路２２４から
管路１４１を経てシリンダー１３６に供給すれば
良い。シリンダーの底に約20psiの圧力が加わる
と、エレベータ３０は滑らかに昇降し得る。しか
しながらもエレベータが急速に上昇し緩やかに下
降するならば、シリンダー１３６内のピストン１
３７のこの側の圧力は減らされなければならな
い。これは調整可能圧力逃し弁２２８及び管路の
調整器（図示せず）を調整する事によつて行なわ
れる。もしエレベータが緩やかに上昇し急速に下
降するならば、ピストン１３７のこの面の圧力を
高めなければならない。つり合いシリンダー１３
６の真空側を調整する時に以前用いた手続は、管
路１３９の圧力逃し弁２２０に対応する圧力逃し
弁２２８を調整するのにも応用できる。

要約すると、エレベータ３０は圧縮空気駆動シ
ヤフト付勢シリンダー９６によつて昇降され、速
度調整のために流量制御が用いられる。調整は、
管路２００及び２０２内の空気流制御弁２１０を
経てシリンダーに至る空気流入力を絞る事によつ
て行なわれる。さらに電力又は空気圧が失なわれ
た時にエレベータが移動するのを阻止するために
推移可能なスライド・バーがエレベータ付勢駆動
シヤフト９９に係合する。エレベータ制御機能を
得るために空気流は、上下運動を制御する４方弁
２０４、スライド・バーの係合及び解離を制御す
る４方弁２３０、及びつり合いシリンダーへの空
気流を制御する２つの３方弁２１４，２２２を構
成するソレノイド弁によつて、選択的に供給及び
抑圧される。シリンダー・ピストン１３７の反対
側には異なつた空気圧が必要である。室１０が真
空状態の場合エレベータ３０の昇降時にシステム
に働く力をつり合わせるためにピストン１３７の
上側に普通40psiの圧力が必要である。一方エレ
ベータ機構が大気圧の下にありエレベータ３０を
上昇又は下降させる必要のある時はピストン１３
７の下面に20psiの圧力が必要である。

負荷つり合いシリンダー１３６は、エレベータ
の上昇時及び下降時の両方においてエレベータに
関して事実上ゼロ質量の条件を作り出すように機
能する。この事はエレベータが軽い付勢力で動く
事を可能にし、急速な運動、初期の急速な加速及
び運動の終期における急速な減速を上昇及び下降
時に所定の方向において行なう事を可能にし、さ
らに任意の点における衝突時にシステム、特に電
子ビーム鏡筒への衝撃及び振動の伝達を最小限に
する。本発明はこの基本的な進歩を修飾する付加
的な態様を有する。

より具体的に言えば、それはエレベータ・プラ
ツトフオーム４０が所定の位置を少し行きすぎる
ように駆動され得る事である。これはＯリング・
シール８２が弾性ダイアフラム８８と接触する時
少し変型しながら、ダイアフラムを上向きにたわ
ませ得るからであり、従つてプラツトフオーム４
０と真空室の壁に支持されたダイアフラム８８と
の間の完全性の高い真空気密が保証される。これ
は弾性Ｏリング８２と柔軟なダイアフラム８８と
の間に作用する最小の動的力での初期の接触及び
最小の静的力でのその後の接触において達成さ
れ、例えＯリング８２あるいは柔軟な弾性金属ダ
イアフラム８８に少しの歪みが生じたとしても完
全性の高い気密を保ちながら電子ビーム発生器へ
の衝撃及び振動の伝達を減少させる。エレベー
タ・アセンブリは各方向のストロークの終点にお
いてエレベータの運動が終了する時の衝撃及び起
り得る室の変形をさらに減少させるために上昇及
び下降の停止部材の両者に弾性緩衝材を有する。
駆動シヤフト付勢シリンダー９６へ通じる管路中
に空気流制御弁２１０及び２１２を設ける事は、
駆動シヤフト付勢シリンダー９６によるエレベー
タ駆動アセンブリの運動に迅速且つ精密な制御を
保証する。負荷つり合いシリンダー１３６に通じ
る管路中の調整可能圧力逃し弁２２０及び２２
８、並びに２つの異なつた圧力レベルを供給する
ための圧力調整器の使用は、駆動シヤフト付勢シ
リンダー９６によつて駆動される負荷つり合いシ
リンダー・ピストン１３７の移動中に一定の負荷
つり合い力を維持する。

本発明の主な態様及びエレベータ３０の上昇下
降中に（もしあれば）振動及び衝撃力を減少させ
るためにエレベータ制御システムと同時につり合
いシリンダーを動作させる事を考慮すると、蓋３
４及びエレベータ３０のための両方の駆動機構は
一体的停止部材を有し、それによつて真空室の変
形を生じさせかねない副室気密部品への過度の力
の印加を除去する。さらに両駆動機構は、ストロ
ークの終点において速度を制御し、それによつて
停止及び気密封止面との接触時の衝撃負荷が許容
し得るものである事を保証する内部緩衝材を有す
る。副室蓋３４の気密を保証するために、Ｏリン
グ及び真空室壁の気密面に最小限度の力しか加え
る必要がない。これはコイルばねによつて下向き
の力を加える蓋３４に関する駆動シリンダーによ
つて達成される。コイルばねの圧縮はＯリングを
通じて働く気密封止力を与える。駆動の行き過ぎ
はコイルばねによつて許容されている。さらに副
室におけるエレベータと主室との間の気密はエレ
ベータ・プラツトフオームのＯリング及び柔軟な
ダイアフラムによつて達成される。ダイアフラム
は、エレベータ駆動機構停止部材に接触する前に
エレベータ・プラツトフオームが上方に少し行き
過ぎる事を許容する。さらにエア・クツシヨン型
空気シリンダー５８を用いる事によつて、その中
のピストンはシステムに衝撃を与える事なく各ス
トロークの両端において底に届く。シリンダー５
８及び１３６はアルコン社製の調整可能ポペツ
ト・クツシヨンを有するALCONシリーズＫエ
ア・シリンダーでも良い。やはり緩衝されたシリ
ンダーであるシリンダー１３６は底に届かない。
クツシヨンは、エレベータ機構停止部材が接触す
る前に機構を減速してシリンダーに対する衝撃負
荷を防止するために使われる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は、電子ビーム描画装置
のための、本発明の実施例の改良されたエレベー
タ駆動機構の各々上部及び下部の縦断面図であ
る。第２図は第１Ａ図及び第１Ｂ図のエレベータ
駆動機構のための制御システムの概略図である。 １０……主真空室、１２……真空室上部壁、２
４……開口、３０……エレベータ、、３４……副
室蓋、３６……副室、４０……エレベータ・プラ
ツトフオーム、５８……副室蓋付勢シリンダー、
６２……衝撃吸収機構、７８……コイルばね、８
８……ダイアフラム、９７……エレベータ駆動ア
センブリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部にビーム描画領域を有する電子ビーム真
   空室と、 上記ビーム描画領域の側方にある上記真空室の
   アクセス用開口と、 上記真空室に取り付けられ第１の位置と第２の
   位置の間を移動する可動装置であつて、第１の位
   置では上記開口付近で上記真空室と気密接触する
   ことにより上記開口とともに副室を画定して該副
   室を上記真空室及び外気に対して気密にし、第２
   の位置では上記副室の内部及び上記真空室の内部
   へのアクセスを可能にする可動装置と、 上記第１の位置と第２の位置との間で上記可動
   装置を移動させるための駆動装置とを有する、作
   業片上に電子ビーム描画するための電子ビーム描
   画システムにおいて、 上記可動装置と上記真空室との間の気密接触の
   際の衝撃を弱め且つ上記第１及び第２の位置にお
   いて上記可動装置の移動が終了するときに上記真
   空室のビーム描画領域に振動が伝達するのを防ぐ
   ための機械的オーバーライド装置を上記駆動装置
   と上記可動装置との間に設け、上記開口を通じて
   一方の作業片をロードもしくはアンロードすると
   同時に他の作業片にビーム描画することを容易に
   した電子ビーム描画システム。 ２ 上記オーバーライド装置が、上記副室を閉じ
   るときの衝撃を減らすための弾性的機械装置から
   成る特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム描画
   システム。 ３ 上記可動装置が上記開口に対して垂直に変位
   し得る蓋装置を有し、上記駆動装置が上記真空室
   に取り付けられたエア・シリンダーを有し、上記
   オーバーライド装置が上記蓋装置と上記エア・シ
   リンダーとを機能的に結合するように上記蓋装置
   と上記エア・シリンダーとの間に配置されたばね
   装置から成る特許請求の範囲第１項記載の電子ビ
   ーム描画システム。 ４ 上記真空室の内部には上記開口に対して垂直
   に変位し得る作業片保持エレベータ・プラツトフ
   オームを有するエレベータ機構が設けられ、上記
   真空室の壁部には上記エレベータ・プラツトフオ
   ームの気密封止面と接触する位置において柔軟な
   弾性接触部材が設けられて成る特許請求の範囲第
   １項記載の電子ビーム描画システム。