JPH0743055Y2 - キャリア昇降装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えばイオン注入装置、イオンビームエッ
チング装置、薄膜形成装置等のように基板を処理する装
置に用いられ、処理前後の基板を収納しておくキャリア
を真空容器内で基板の搬出入等のために昇降させるキャ
リア昇降装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のキャリア昇降装置の一例を第２図および
第３図に示す。第３図は、第２図の線III-IIIに沿う部
分断面図である。

真空容器２内に架台16が取り付けられており、その上下
間に、例えばボールねじ、台形ねじ等の送りねじ20が軸
受18によって回転可能に支持されると共に、２本のガイ
ド軸22が取り付けられている。

この送りねじ20およびガイド軸22は、キャリア台10を貫
通しており、各貫通部には、送りねじ20と螺合するナッ
ト部12およびガイド軸22を直動可能に支持するリニヤ軸
受14がそれぞれ設けられている。

キャリア台10上には、複数枚の基板（例えば半導体ウエ
ハ）６を収納可能なキャリア４が載置される。このキャ
リア４は、その相対向する内側面に複数段のスロット
（図示省略）が所定間隔で設けられており、各基板６は
各スロットによってその周縁部が支持される。

キャリア４の下方に位置する所には、この例では基板６
を載置搬送するための搬送ベルト８が設けられており、
キャリア４の底部およびキャリア台10には、それらの昇
降の際に搬送ベルト８が当たらないように切欠き等が設
けられている。

また、上記送りねじ20の下端部は、例えばロータリーフ
ィールドスルー等の真空シール部24を介して、真空容器
２外に設けられた回転駆動源としてのモータ26に連結さ
れている。

動作例を説明すると、キャリア台10上にキャリア４を載
置し、モータ26によって送りねじ20を矢印Ａのように回
転（正転または逆転）させると、その回転運動が当該送
りねじ20とナット部12との共働によって直線運動に変換
され、それによってキャリア台10およびその上のキャリ
ア４が矢印Ｂのように例えばキャリア４の１スロット分
ずつ昇降させられる。

その際、搬送ベルト８を所定のタイミングで駆動（正転
または逆転）することによって、キャリア４に対して基
板６を１枚ずつ搬出入することができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが上記のようなキャリア昇降装置においては、リ
ニヤ軸受14、送りねじ20、ナット部12、軸受18等の摺動
部や回転部がキャリア４のすぐ近辺にあるため、それら
から発生したゴミや飛散した油等によって基板６が汚染
され易いという問題があった。

また、機構部の大半が真空側にあるため、真空に対して
悪影響を与えないようにするためには、アウトガスの小
さい部材や蒸気圧の小さい（即ち蒸発しにくい）グリス
しか使用できないので、それらの選択の範囲が非常に狭
かった。

またそのような配慮をしても、アウトガス等がある程度
は避けられないため、真空容器２内の真空引きに時間が
かかるという問題もあった。

ちなみに、近年は真空用軸受等も開発されているが、高
価な点で実用的ではない。

そこでこの考案は、これらの点を改善したキャリア昇降
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案のキャリア昇降装置は、真空容器を貫通する筒
状の昇降軸であってその真空容器内側の端部が閉じられ
たものと、当該昇降軸が貫通する部分を真空シールする
真空シール部と、昇降軸の真空容器内側の端部に取り付
けられていて複数枚の基板を収納可能なキャリアを載置
するためのキャリア台と、昇降軸の真空容器外側の端部
に取り付けられたガイド部材であって昇降軸とほぼ同軸
状の貫通穴を有するものと、当該貫通穴部に取り付けら
れたナット部と、当該ナット部に螺合する送りねじであ
ってその外径が昇降軸の内径よりも小さく昇降軸の降下
に伴って当該昇降軸の中に入り込むものと、当該送りね
じの下端部に接続されていてそれを回転させるモータ
と、真空容器の外側に取り付けられていてガイド部材の
回り止めを行うと共にその昇降をガイドするガイド機構
とを備えることを特徴とする。

〔作用〕

モータによって送りねじを回転させると、その回転運動
が、当該送りねじとガイド部材に取り付けたナット部と
の共働によって直線運動に変換され、それによってガイ
ド部材、昇降軸およびキャリア台、更には当該キャリア
台に載置したキャリアが昇降させられる。その際のガイ
ド部材等は、ガイド機構によって回り止めされると共に
ガイドされる。また昇降軸の降下につれて、送りねじが
その中に入り込む。

従ってこのキャリア昇降装置によれば、機構部の殆ど全
てを真空容器外側に設けた構造で、真空容器内側のキャ
リアを昇降させることができる。

〔実施例〕

第１図は、この考案の一実施例に係るキャリア昇降装置
を示す概略断面図であり、第３図と同方向に見たもので
ある。

この実施例においては、前述したような真空容器２を、
円筒状の昇降軸32が貫通しており、その貫通部分を、真
空シール用のＯリング36を有する真空シール部34によっ
て、昇降軸32の昇降が可能な状態で真空シールしてい
る。

この昇降軸32の真空容器２内側の端部には、前述したよ
うなキャリア４を載置するためのキャリア台30が取り付
けられている。尚、図に表れていないが、この例の場合
も、キャリア４の下方に位置する所には前述したような
搬送ベルト８が設けられており、またそれと干渉しない
ように当該キャリア台30には切欠き等が設けられてい
る。

一方、昇降軸32の真空容器２外側の端部には、当該昇降
軸32とほぼ同軸状の貫通穴38aを有するガイド部材38が
取り付けられており、この貫通穴38aの部分にナット部4
0が、かつその両側に二つのリニヤ軸受42がそれぞれ取
り付けられている。

各リニヤ軸受42には、真空容器２の外側に突設された２
本のガイド軸46が直動可能に通されており、かつそれら
の下端部は固定部材48で所定間隔に固定されており、こ
れらによって、ガイド部材38等の回り止めを行うと共に
その昇降をガイドするガイド機構を構成している。

また、ナット部40には、外径が昇降軸32の内径よりも小
さい、例えばボールねじ、台形ねじ等の送りねじ44が螺
合している。この送りねじ44の下端部は、固定部材48に
設けられた軸受50によってラジアル方向およびスラスト
方向に軸支されており、かつ固定部材48に取り付けられ
た回転駆動源としてのモータ52に連結されている。

動作例を説明すると、キャリア台30上にキャリア４を載
置し、モータ52によって送りねじ44を矢印Ｃのように回
転（正転または逆転）させると、その回転運動が当該送
りねじ44とナット部40との共働によってガイド部材38等
の矢印Ｄのような直線運動（昇降）に変換され、それに
伴って昇降軸32、キャリア台30およびその上のキャリア
４が矢印Ｅのように例えばキャリア４の１スロット分ず
つ昇降させられる。

尚、その際のガイド部材38等は、ガイド軸46等から成る
ガイド機構によって回り止めされると共にガイドされ
る。また、昇降軸32の降下につれて、送りねじ44がその
中に入り込む。

そしてその際、従来例の場合と同様に、前述したような
搬送ベルト８を所定のタイミングで駆動（正転または逆
転）することによって、キャリア４に対して基板６を１
枚ずつ搬出入することができる。

このキャリア昇降装置においては、機構部の殆ど全てが
真空容器２の外側にあり、真空容器２内のキャリア４の
周辺には従来のような摺動部や回転部が全く存在しない
ため、ゴミや油等の発生・飛散が殆ど無く、従ってそれ
らによる基板６の汚染も殆ど無い。

また、機構部の殆ど全てが真空容器２の外側にあるた
め、部材からのアウトガスを殆ど考慮する必要が無く、
また蒸気圧の高いグリスも使用できるため、部材やグリ
スの選択の幅が広がる。しかも、真空中へのアウトガス
等が減るため、真空容器２内の真空引き時間も短縮でき
る。

また、機構部の殆ど全てが真空容器２の外側にあるた
め、その調整、保守等の作業も行い易くなる。

しかも昇降軸32内に送りねじ44が入り込む関係にあるの
で、機構部が小型化できるという利点もある。

尚、真空容器２の昇降軸32が貫通する部分の真空シール
は、この例のようなＯリング36を有する真空シール部34
の代わりに、他の手段、例えばベローズによる真空シー
ル部を用いても良く、そのようにすればＯリング36の所
での摺動部も無くなるので、ゴミの発生が一層少なくな
る。

また、ガイド部材38等の昇降のガイドと回り止めには、
この例のように２本のガイド軸46とそれ用のリニヤ軸受
42等を用いる代わりに、１本のレール状のガイドとリニ
ヤ軸受との組合わせから成るいわゆるリニヤスライダー
と呼ばれるものを用いても良く、そのようにすればガイ
ド機構が一層コンパクトになる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、機構部の殆ど全てが真
空容器の外側にあるので、真空容器２内でのゴミや油等
の発生・飛散が殆ど無く、従ってそれらによる基板の汚
染も殆ど無い。しかも同上の理由から、使用できる部材
やグリス等の選択の幅が広がると共に、真空容器内の真
空引き時間も短縮でき、また機構部の調整、保守等の作
業も行い易くなる。また、昇降軸内に送りねじが入り込
む関係にあるので、昇降軸と送りねじとを互いに並べて
配置する場合に比べて機構部を小型化することができる
という効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例に係るキャリア昇降装置
を示す概略断面図である。第２図は、従来のキャリア昇
降装置の一例を示す概略断面図である。第３図は、第２
図の線III-IIIに沿う部分断面図である。 ２……真空容器、４……キャリア、６……基板、30……
キャリア台、32……昇降軸、34……真空シール部、38…
…ガイド部材、38a……貫通穴、40……ナット部、44…
…送りねじ、46……ガイド軸、52a……モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真空容器を貫通する筒状の昇降軸であって
   その真空容器内側の端部が閉じられたものと、当該昇降
   軸が貫通する部分を真空シールする真空シール部と、昇
   降軸の真空容器内側の端部に取り付けられていて複数枚
   の基板を収納可能なキャリアを載置するためのキャリア
   台と、昇降軸の真空容器外側の端部に取り付けられたガ
   イド部材であって昇降軸とほぼ同軸状の貫通穴を有する
   ものと、当該貫通穴部に取り付けられたナット部と、当
   該ナット部に螺合する送りねじであってその外径が昇降
   軸の内径よりも小さく昇降軸の降下に伴って当該昇降軸
   の中に入り込むものと、当該送りねじの下端部に接続さ
   れていてそれを回転させるモータと、真空容器の外側に
   取り付けられていてガイド部材の回り止めを行うと共に
   その昇降をガイドするガイド機構とを備えることを特徴
   とするキャリア昇降装置。