JPS59219559A - カム機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はカム機構に関し、特に構造および製造の簡易化
を図ったカム機構に関するも（１）であ、乙。

し背景技術〕 例えば半導体製造装置７）一つであるエツチング装置で
は、初処理物であるウェーハのロード、アンロードをウ
ェーハ支持側電極（一般には下部電極）を上下作＆ｌｌ
ｌ−で行なっているが、この上下作動にはカム機構を使
用することが考えられる。この場合、カム機構は従動子
を［１ｊ１転カムによって揺動させるようにし、この揺
動従動子に前記電極を連設して上下動させることが考え
られ、る。

ところで、この種のものでは電イ至上下動を精確に行な
うためにカム機構を確動カムの構成にすることが多い。

即わち第１図ｆａｌのようン（回転カム１の外周に沿っ
て軸方向のスリーブ２を形成する一方、従動子には一対
のローラ状カムフＡロア４゜５　ヲ軸支し、これらカム
７オロア４，５にてス１７−ブ２の両面に嶺接させるこ
とにより、カムフォロア４又に［５がスリーブ２面から
離れることを防１１、、、て従動子３の確動を得ている
ものである。しかし、この構成では、カムフォロア４．
５間の間隙とスリーブ２の厚さとに１差があるとその分
両者間のガタとなって確動精度が低下することになり、
シタがってカム形状やカムフォロアの加工、組付が困難
になる。

これに対するために、同図１ｂｌのように一対のカムフ
ォロア４Ａ、５Ａの少なくとも一方を可動構成とし、両
カムフォロア間に引張スプリング６を掛装し２て両者を
常にスリーブ２の両面に当接させることにより従動子の
確動を得るようにしたものが提案されている。しか１−
７、この構成では、両カム７オロア４Ａ、５Ａがスリー
ブ２面を挾む力（挟持力）Ｖｉ引張スプリング６のばね
力そのものであるため、挾持力を必要とされる首で大き
くするにはスプリング６に極めて大きなものを使用しな
ければならず構造が大型化し、しかもばね力を調整する
ことは離かしい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は小さいスプリングで大きな挟持力を得る
ことができ、しかも構造を簡単かつ小型に１．て製造を
容易に行なうことができる確動型のカム機構を提供す、
にとにある。

オた、本発明の他の目的は挟持力を容易に調節すること
ができるカム機構を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのｔｌかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるで
あろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、一対のカム７才ロア間に挾持力を付与するス
プリングを、両カム７オロアの両軸を結ぶ線に対して所
要の角度を有する方向圧掛装することにより、スプリン
グ力自身の有するばね力を増大して両カムフォロアに作
用させ、これにより小さいスプリングでも必要十分な挾
持力を得ることができ、構造の小型化や構成の容易化を
達成するものである。

〔実施例〕

第２図は本発明によるカム機構１０をエツチング装置の
一部として構成したものであり、エツチング装置１１は
チャンバ１２内に下部電極１３と下部電極１４とを備え
、下部電極１４上に抜工、ノチング物としてのウェーハ
１５を載置１７た上で、チャンバ１２内を所定のガス雰
囲気としかつ両型ｉ１３．１４間に高周波電力を印加す
ることによリウェーハをドライエツチングするものであ
る〇そして、前記下部電極１４はカム機構１０によって
上下動でき、下動されたときに側方に位置されたローダ
１６．アンローダ１７によってウェーハ１５を水平移動
させてロード、アンロードを行なうことができる。

前記カム機構１０は所要のカム形状に形成されて、図外
の回転駆動手段により回転される回転カム１８を有１７
、この回転カム１８の周辺に沿って軸方向にスリーブ１
９を一体形成し、このスリーブ１９の外周面と内周面を
夫々外面カム２０．内面カム２１として構成している。

なお、このスリーブ１９は略均−な厚さに形成している
。

一方、装置の固定部に一端を枢支２３した従ｌｉ＋子と
しての揺動アーム２２けその先端にコロ２４を軸支し、
前記下部ＴＬ極１４の下面に形成１〜たコ字状の係合部
１４ａ内てコロ２４を嵌挿している。

これにより、揺動アーム２２を上下揺動すればこれに伴
なって下部電極１４を上下動できる。そして、前記揺動
アーノ、２２の中間一部には固定軸２５を立設すると共
にこの固定軸２５にはローラ状のカム７オロア２６を軸
支（７、更にレバー２７を一端軸支してこのカム７オロ
ア２６を前記外面カム２０に当接している。剪た、前記
レバー２７には軸２８を立設してレバー２７と共に前記
固定軸２５回りに小角度回動する可動軸を構成し、かつ
これにげローラ状のカムフォロア２９を軸支してカムフ
ォロア２９を内面カム２１に当接し得るよう圧している
。更に、前記レバー２７一端と揺動アーム２２との間に
は引張スプリング３０を掛装してレバー２７と揺動アー
ム２２、換言すれば両カム７オロア２６．２９を互に引
張するように付勢して夫々を外面カム２０、内面カム２
１に夫々圧接し、両者にスリーブ１９を挾持する力、つ
まり挾持力を付与している。そしてこのとき、引張スプ
リング３（）はその延設方向を可動軸２８と固定軸２５
とを結ぶ線に対して所要の角度θ、を有するようにして
おり、しかも揺動アーム２２側の端部は揺動アーム２２
への掛装位置を図示ａ、ｂ、Ｃ等のよりに適宜変化させ
ることにより角度θ、もこれに１半なって変化できるよ
うにしている。

以上の構成によれば、引張スプリング３０によってカム
７オロア２６．２９は外面カム２０．内面カム２１に当
接してスリー７１９を挾持しているので、回転カム１８
が回転されたときにはカム形状に従ってカムフォロア２
６．２９ｆ１回転カムの径方向に変位移動さｎ、ｍ動ア
ーム２２を揺動させる４これにより揺動アーム２２の先
端は下部電極１４を上下動させる。このとき、カムフォ
ロア２６．２９ｒよ引張スプリング３０によって必ず外
面カム２０．内面カム２１に当接しているので、スリー
ブ１９の厚さが高精度に均一でなくとも回転カム１８と
カムフォロア２６．２９の間にガタが生じることもなく
、所謂確動カムとしての高精度なカム動作を得ることが
できる。

一方、引張スプリング３０＃″ｉレバ一２７１ｋ１足軸
２５回りに図示反時計方向に付勢同動１−て特にカム７
オロア２９を内面カム２９に圧接させているが、このと
き両カムフォロア２６．２９を結ぶ線に対して角θ、の
方向に引張スプリング３０のばね力が作用しているため
、第３図に力学的つり合い図を示しかつ次式で示すよう
に、引張スプリング３０のばね力を増大してこれをカム
７オロア２６゜２９の挾持力とすることができる・ 即ち同図から明らかなように、 Ｆ、　−１−Ｆ、　ｃｏｓθ、　＝　Ｆ、　ｓｉｎθ。

Ｆ！ｓｉｎθ、　＝　Ｆ’３ｃｏｓθ。

の関係があり、これから ＦＢ　”　Ｂｉｎ　θ１　”　Ｆｌ／　（ｓｉｎ＆１　
ｓｉｎθｌ　　ｃｏｓθ、　Ｃ０Ｂｅ１）が求められる
。ここで、ＦＩはスプリング３０のばね力、Ｆ２ハ両カ
ム７オロア２６．２９の間の力、Ｆｓｒｉカム７オロア
２９が点Ｃ！において内面カム２１に当接する力（実質
的な挟持力）、θ、はＦｌ、とＦ、のなす角（前述の角
θ１と同じ）、θ、はＦ、とＦ、のなす角である。

したがって、今θ１を８５°、θ、をＪＯｏにすればＦ
、　＝　１１．４ＦＴとなる。これにより、引張スプリ
ング３０のばね力Ｆ、の１１．４倍の挾持力Ｆｓを得る
ことができ、小型のスプリングを使用しても必要十分な
挟持力を得て、構造の小型化や軽量化、更には組付は等
製造の容易化を図ることができる。

また、引張スプリング３０の揺動アーム２２との掛装位
置を適宜位置ａ、ｂ、ｃで変化させることにより、例え
ば角θ１を変化させ、これによ強持力Ｆ、を調節するこ
ともできる。

〔効果〕

（１）　　回転カムを挾持する一対のカム７オロアを引
張スプリングによって夫々カムに当接させているので一
回転カムに加工精度眼差が生じていてもカムフォロアは
常に回転カムに当接し、カム７オロア、即ち従動子を高
精度に作動させることができる。

（２）　　引張スプリングを両カム７オロアの両軸を結
ぶ方向に対して所要の角度方向に掛装ｊ〜でいるもので
、力学的なつり合いによってカム７オロアの実質的な挟
持力を引張スプリングのばね力の数倍以上に増大でき、
小型の引張スプリングを使用しても必要十分な挟持力を
得ることができる。

（３）　　引張スプリングを小型化できることにより、
カム機構全体の小型化、軽量化ができ、かつ組付は等の
製造を容易なものにできる。

（４）引張スプリングの用談位置を変えれば、挟持力を
変化でき、同一の引張スプリングを用いても挾持力を変
化調節できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、両カムフォ
ロアの半径を相違させてもよく、オた場合によっては引
張スプリングのレバー側の掛装位置を変化させてもよい
。

〔利用分野〕

以上の説、明では主として本発明者によってなさ力た発
明をその背景となった利用分野である半導体製造用のエ
ツチング袋詰に適１’Ｊ１１．７ｔ　場合について説明
したが、それに限定されるものでなく、確実かつ高精度
なカム動作を必要とさルる装置の全てに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ　、　（ｂＪは従来のカム機構の不具合を
説明するための模式的な構成図。 第２図は本発明の一実施例の構成図 第３図は力学的つり合いを示す模式図である。 １０・・カム機構、１１・・・エツチング装置、１３・
・・−ヒ部電極、１４・・−下部電極、１５・・・ウェ
ーノ・、１８・・回転カム、１９・・スリーブ、２０・
・外面カム、２１・・内面カム、２２・・・揺動アーム
、２５・・・固定軸、２６・・カム７オロア、２７・・
・レバー、２９・・・カムフォロア、３０・・・引張ス
プリング、θ１・・・角度。 第　　１　　図 第　　２１ ／２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ　従動予備に設けた一対のカムフォロアで回転カムを
   挾持させる一方、こｔｌ、ら両カムフォロア間に設けた
   スプリング力によって両カムフォロアに挟持力を付与す
   るようにｊ〜にカム機構において、前記スプリングは前
   記両カム７オロアの各軸を結ぶ線に対して所要の角度を
   有する方向に延設掛装したことを特徴とするカム機構。 ２、−・方のカムフォロアと従動子たる揺動アーム上に
   軸支する一方、この揺動アームに枢支した回ｈ＃　ｌ／
   バー上に他方のカムフォロアを軸支し、前記揺動アーム
   と回動レバー間に引張スプリングを掛装してなる特許請
   求の範囲第１項記載のカム機構。 ８　引張スプリングの少なくとも一方の掛装位置を変化
   可能にして前記角ＩＷを変化し得るようにしてなる特許
   請求の範囲第１勇又は第２項１敞のカム機構。