JPS61201417A - 真空容器内における駆動機構 - Google Patents
真空容器内における駆動機構Info
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- JPS61201417A JPS61201417A JP60043081A JP4308185A JPS61201417A JP S61201417 A JPS61201417 A JP S61201417A JP 60043081 A JP60043081 A JP 60043081A JP 4308185 A JP4308185 A JP 4308185A JP S61201417 A JPS61201417 A JP S61201417A
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- JP
- Japan
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- shape memory
- memory alloy
- vacuum container
- instance
- drive mechanism
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0431—Apparatus for thermal treatment
- H10P72/0434—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
- H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
- H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H10P72/7618—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating carrousel
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10P72/7624—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えば分子線エピタキシー装置、核融合装
置等の真空容器内における駆動機構に関する。
置等の真空容器内における駆動機構に関する。
真空容器内に機械力を導入する方式の主なものとして、
第３図に示すような磁気カップリング方式と第４図に示
すようなベローズカップリング方式とがある。第３図の
磁気カップリング方式においては、真空容器２の外側、
即ち大気側ＡＳに設けられた磁石８と真空容器２の内側
、即ち真空側ｖＳに設けられた磁性体６とを磁気的に結
合させ、磁石８を回転させることにより磁性体６及び軸
４を回転させ、これによって真空容器２内の駆動機構１
０に回転力を伝達している。
第３図に示すような磁気カップリング方式と第４図に示
すようなベローズカップリング方式とがある。第３図の
磁気カップリング方式においては、真空容器２の外側、
即ち大気側ＡＳに設けられた磁石８と真空容器２の内側
、即ち真空側ｖＳに設けられた磁性体６とを磁気的に結
合させ、磁石８を回転させることにより磁性体６及び軸
４を回転させ、これによって真空容器２内の駆動機構１
０に回転力を伝達している。
一方、第４図のベローズカップリング方式においては、
軸４の端部を曲げてカップリング１４に偏心させて取り
付けており、しかもベローズ１２で真空シールをしてい
る。そして、大気側ＡＳから軸１６を回転させることに
より、真空側ＶＳＯ軸４を回転させ、これによって真空
容器２内の駆動機構１０に回転力を伝達している。
軸４の端部を曲げてカップリング１４に偏心させて取り
付けており、しかもベローズ１２で真空シールをしてい
る。そして、大気側ＡＳから軸１６を回転させることに
より、真空側ＶＳＯ軸４を回転させ、これによって真空
容器２内の駆動機構１０に回転力を伝達している。
磁気カップリング方式あるいはベローズカップリング方
式のいずれにおいても、真空容器２の外側からその内側
に設けられた駆動機構１０に動力を伝達するために、真
空容器２の内外に上述したような種々の動力伝達機構を
設ける必要がある。
式のいずれにおいても、真空容器２の外側からその内側
に設けられた駆動機構１０に動力を伝達するために、真
空容器２の内外に上述したような種々の動力伝達機構を
設ける必要がある。
そのため、機構が複雑になると共に、そのスペースを確
保する必要があり、真空容器２内に設ける駆動機構１０
等の設計の障害となっている。特に、操作点から遠い駆
動機構１０に動力を伝達するためには、軸、ロンド等を
長くすると共に大きな剛性を持たせなければならないた
め、動力伝達機構が大形となって上述した問題が更に大
きくなる。
保する必要があり、真空容器２内に設ける駆動機構１０
等の設計の障害となっている。特に、操作点から遠い駆
動機構１０に動力を伝達するためには、軸、ロンド等を
長くすると共に大きな剛性を持たせなければならないた
め、動力伝達機構が大形となって上述した問題が更に大
きくなる。
上述のような問題は、真空容器２内に駆動源を入れるこ
とができれば解決することができるけれども、モータの
ような電気駆動系を真空容器２内に持ち込もうとしても
、真空中におけるコイル等の絶縁材料からの脱ガス、コ
イル間からの脱ガスの問題の他に、真空中で脱ガスのな
い高信頼性の軸受がない等の問題が生じる。特に高真空
、更には分子線エピタキシー装置や核融合装置等のよう
に超高真空（例えば１０−９〜１０−” Ｔ ｏ ｒ
ｒ程度）の領域になると、モータ等のような電気駆動系
を真空容器２内に持ち込むことば脱ガ・スの点から到底
不可能である。
とができれば解決することができるけれども、モータの
ような電気駆動系を真空容器２内に持ち込もうとしても
、真空中におけるコイル等の絶縁材料からの脱ガス、コ
イル間からの脱ガスの問題の他に、真空中で脱ガスのな
い高信頼性の軸受がない等の問題が生じる。特に高真空
、更には分子線エピタキシー装置や核融合装置等のよう
に超高真空（例えば１０−９〜１０−” Ｔ ｏ ｒ
ｒ程度）の領域になると、モータ等のような電気駆動系
を真空容器２内に持ち込むことば脱ガ・スの点から到底
不可能である。
従ってこの発明は、脱ガスの問題のない駆動源を備える
真空容器内における駆動機構を提供することを目的とす
る。
真空容器内における駆動機構を提供することを目的とす
る。
この発明の真空容器内における駆動機構は、形状記憶合
金を駆動源として備えている。
金を駆動源として備えている。
形状記憶合金は、それに温度変化を与えると変形して駆
動力を発生する。しかも形状記憶合金には脱ガスの問題
はない。従って形状記憶合金を駆動源として備えること
で、外部からの動力伝達機構が不要であると共に脱ガス
の問題のない真空容器内における駆動機構が得られる。
動力を発生する。しかも形状記憶合金には脱ガスの問題
はない。従って形状記憶合金を駆動源として備えること
で、外部からの動力伝達機構が不要であると共に脱ガス
の問題のない真空容器内における駆動機構が得られる。
まず形状記憶合金に付いて簡単に説明する。形状記憶合
金としては、Ｎｉ−Ｔｉ系合金が代表的なものとして知
られており、この他に銅系合金もよく知られているが、
繰り返し寿命の点ではＮｉ−Ｔｉ系合金が最も優れてい
る。
金としては、Ｎｉ−Ｔｉ系合金が代表的なものとして知
られており、この他に銅系合金もよく知られているが、
繰り返し寿命の点ではＮｉ−Ｔｉ系合金が最も優れてい
る。
通常これらの合金は、室温付近にマルテンサイト変態点
を持っており、マルテンサイト相（低温側の結晶状態）
で変形応力が急激に低下する性質を持ち、オーステナイ
ト相（高温側の結晶状態）では通常の応力で変形回復す
るだけでなく、変形前のオーステナイトの形状に再帰す
る性質を持っている。これは、マルテンサイト状態での
変形が滑りを伴わない変形であるためである。
を持っており、マルテンサイト相（低温側の結晶状態）
で変形応力が急激に低下する性質を持ち、オーステナイ
ト相（高温側の結晶状態）では通常の応力で変形回復す
るだけでなく、変形前のオーステナイトの形状に再帰す
る性質を持っている。これは、マルテンサイト状態での
変形が滑りを伴わない変形であるためである。
従って上述のような形状記憶合金を用いれば、それに単
に温度変化を与えるだけで駆動力を発生させることがで
きる。しかも形状記憶合金には、従来のモータ等のよう
な蜆ガスの問題はない。従って形状記憶合金を駆動源と
して備えることで、真空容器外からの動力伝達機構が不
要であると共に脱ガスの問題のない真空容器内における
駆動機構が得られる。これによって構造が非常に簡単と
なる。
に温度変化を与えるだけで駆動力を発生させることがで
きる。しかも形状記憶合金には、従来のモータ等のよう
な蜆ガスの問題はない。従って形状記憶合金を駆動源と
して備えることで、真空容器外からの動力伝達機構が不
要であると共に脱ガスの問題のない真空容器内における
駆動機構が得られる。これによって構造が非常に簡単と
なる。
形状記憶合金に温度変化を与える方法としては、電気的
にヒータを加熱またはランプ等を点灯し、光、赤外線等
の電磁波で加熱する方法、あるいは形状記憶合金そのも
のに電流を流してジュール加熱する方法、更には流体を
形状記憶合金の表面に沿って流して加熱・冷却する方法
がある。
にヒータを加熱またはランプ等を点灯し、光、赤外線等
の電磁波で加熱する方法、あるいは形状記憶合金そのも
のに電流を流してジュール加熱する方法、更には流体を
形状記憶合金の表面に沿って流して加熱・冷却する方法
がある。
形状記憶合金から駆動力を発生させる具体的な方法とし
て、例えば形状記憶合金から成るパイプをコイルばねに
成形する。このとき、単に塑性変形するのではなくオー
ステナイト状態、即ち高温で加工変形して永久歪み（塑
性変形）を与え、この形状を記憶させるようにする（記
憶処理）。機構に組立てる場合には、マルテンサイト状
態で、即ち低温に冷却して作動変位以上の変形を与えて
セットする。この場合、コイルばねには、圧縮ばね、引
張ばね及び捩りばねがある。そしてこのパイプ（コイル
ばね）内に加熱・冷却媒体を交互に流す等して、往復直
線駆動力、往復回転駆動力等を得る。
て、例えば形状記憶合金から成るパイプをコイルばねに
成形する。このとき、単に塑性変形するのではなくオー
ステナイト状態、即ち高温で加工変形して永久歪み（塑
性変形）を与え、この形状を記憶させるようにする（記
憶処理）。機構に組立てる場合には、マルテンサイト状
態で、即ち低温に冷却して作動変位以上の変形を与えて
セットする。この場合、コイルばねには、圧縮ばね、引
張ばね及び捩りばねがある。そしてこのパイプ（コイル
ばね）内に加熱・冷却媒体を交互に流す等して、往復直
線駆動力、往復回転駆動力等を得る。
より具体例を説明すると、第１図は形状記憶合金を分子
線エピタキシー装置における基板ホルダ駆動機構の駆動
源に用いた実施例を示す側面図であり、第２図はその平
面図である。ホルダ２２に着脱可能なように取り付けら
れた基板ホルダ２０に、例えばＧａＡｓ等の基板１８が
取り付けられている。ホルダ２２は、軸２４．２６及び
軸受２８．３０によって、矢印Ｒの方向に回転可能なよ
うに支持されている。また軸受２８．３０は、成長用の
超高真空容器（図示省略）に固定されている。そして、
軸２４．２６の回りには、この例では形状記憶合金から
成る捩りばね３２．３４がそれぞれ設けられており、当
該捩りばね３２．３４の一端は軸受２８または３０に、
他端はホルダ２２にそれぞれ固定されている。尚、符号
３６は、基板１８に分子線Ｍを照射して結晶成長させる
ための分子線源であり、複数設けられる場合もある。
線エピタキシー装置における基板ホルダ駆動機構の駆動
源に用いた実施例を示す側面図であり、第２図はその平
面図である。ホルダ２２に着脱可能なように取り付けら
れた基板ホルダ２０に、例えばＧａＡｓ等の基板１８が
取り付けられている。ホルダ２２は、軸２４．２６及び
軸受２８．３０によって、矢印Ｒの方向に回転可能なよ
うに支持されている。また軸受２８．３０は、成長用の
超高真空容器（図示省略）に固定されている。そして、
軸２４．２６の回りには、この例では形状記憶合金から
成る捩りばね３２．３４がそれぞれ設けられており、当
該捩りばね３２．３４の一端は軸受２８または３０に、
他端はホルダ２２にそれぞれ固定されている。尚、符号
３６は、基板１８に分子線Ｍを照射して結晶成長させる
ための分子線源であり、複数設けられる場合もある。
上述のような基板ホルダ駆動機構においては、捩りばね
３２及び３４に冷却媒体と加熱媒体とを交互に流すこと
によってそれらから回転駆動力が発生し、これによって
基板ホルダ２０は、矢印Ｒのように結晶成長のための位
置（第２図の符号２０参照）と交換のための位置（第２
図の符号２０′参照）との間で例えば９０度（勿論１８
０度等の場合もある）往復回転させられる。この場合、
形状記憶合金の変位点は例えば５０〜６０℃付近にある
ので、冷却媒体としては例えば１０℃前後の冷水を使用
し、加熱媒体としては例えば８０〜９０℃前後の温水を
使用する。これらの冷水及び温水は、真空容器の内外で
容易に導出入することができる。
３２及び３４に冷却媒体と加熱媒体とを交互に流すこと
によってそれらから回転駆動力が発生し、これによって
基板ホルダ２０は、矢印Ｒのように結晶成長のための位
置（第２図の符号２０参照）と交換のための位置（第２
図の符号２０′参照）との間で例えば９０度（勿論１８
０度等の場合もある）往復回転させられる。この場合、
形状記憶合金の変位点は例えば５０〜６０℃付近にある
ので、冷却媒体としては例えば１０℃前後の冷水を使用
し、加熱媒体としては例えば８０〜９０℃前後の温水を
使用する。これらの冷水及び温水は、真空容器の内外で
容易に導出入することができる。
尚、従来の形状記憶合金の用い方としては、加熱するだ
けで戻りのための冷却を行わない場合が多く、そのため
戻り動作が鈍いという欠点があったが、この実施例では
加熱媒体と冷却媒体とを交互に流すため、動作時間を短
（することができる。
けで戻りのための冷却を行わない場合が多く、そのため
戻り動作が鈍いという欠点があったが、この実施例では
加熱媒体と冷却媒体とを交互に流すため、動作時間を短
（することができる。
また、分子線エピタキシー装置においては、通常、基板
１８の表面の清浄化等のために、基板ホルダ２０の内側
から基板１８を例えば６５０〜７５０℃程度に加熱する
。その際の熱は、ホルダ２２、軸２４．２６及び軸受２
８．３０等に伝わり、それらに設けられた種々のベアリ
ングを加熱する。
１８の表面の清浄化等のために、基板ホルダ２０の内側
から基板１８を例えば６５０〜７５０℃程度に加熱する
。その際の熱は、ホルダ２２、軸２４．２６及び軸受２
８．３０等に伝わり、それらに設けられた種々のベアリ
ングを加熱する。
従って、これによって支障をきたさないようにするため
に、上記ベアリングは例えば２００℃程度以下に冷却す
る必要がある。所が、形状記憶合金は都合よく通常１５
０℃程度以下で動作させるため、例えばこの実施例のよ
うに形状記憶合金からなる捩りばね３２．３４を軸２４
．２６の回りに設け、そこに加熱・冷却媒体を流すこと
によって上述したベアリングの冷却の役目をもさせるこ
とができ、これによって構造を筒素化することができる
。
に、上記ベアリングは例えば２００℃程度以下に冷却す
る必要がある。所が、形状記憶合金は都合よく通常１５
０℃程度以下で動作させるため、例えばこの実施例のよ
うに形状記憶合金からなる捩りばね３２．３４を軸２４
．２６の回りに設け、そこに加熱・冷却媒体を流すこと
によって上述したベアリングの冷却の役目をもさせるこ
とができ、これによって構造を筒素化することができる
。
また、分子線エピタキシー装置においては、脱ガスのた
め真空容器をベーキング処理する必要があるが、形状記
憶合金は２００℃程度以上では記憶効果を失うため、ベ
ーキング温度は１５０〜１８０℃程度に抑えるのが好ま
しい。アルミニウム製の真空容器のベーキング温度がそ
の程度の温度であるので、その場合はアルミニウム製の
真空容器を使用すれば良い。
め真空容器をベーキング処理する必要があるが、形状記
憶合金は２００℃程度以上では記憶効果を失うため、ベ
ーキング温度は１５０〜１８０℃程度に抑えるのが好ま
しい。アルミニウム製の真空容器のベーキング温度がそ
の程度の温度であるので、その場合はアルミニウム製の
真空容器を使用すれば良い。
尚、以上においては形状記憶合金を捩りばねとした例を
説明したけれども、それを圧縮ばねや引張ばね等にすれ
ば、上下環の往復直線運動を行う駆動機構の駆動源とす
ることもできる。また、この発明に係る真空容器内にお
ける駆動機構としては、上述したような分子線エピタキ
シー装置の基板ホルダ駆動機構に限られることはなく、
分子線エピタキシー装置の他の駆動機構でも良く、更に
分子線エピタキシー装置以外の例えば核融合装置等の真
空容器内における駆動機構でも良い。
説明したけれども、それを圧縮ばねや引張ばね等にすれ
ば、上下環の往復直線運動を行う駆動機構の駆動源とす
ることもできる。また、この発明に係る真空容器内にお
ける駆動機構としては、上述したような分子線エピタキ
シー装置の基板ホルダ駆動機構に限られることはなく、
分子線エピタキシー装置の他の駆動機構でも良く、更に
分子線エピタキシー装置以外の例えば核融合装置等の真
空容器内における駆動機構でも良い。
以上のようにこの発明においては、形状記憶合金を駆動
源として備えているため、真空容器外からの動力伝達機
構が不要であると共に、脱ガスの問題もない。
源として備えているため、真空容器外からの動力伝達機
構が不要であると共に、脱ガスの問題もない。
第１図は形状記憶合金を分子線エピタキシー装置におけ
る基板ホルダ駆動機構の駆動源に用いた実施例を示す側
面図であり、第２図はその平面図である。第３図は、磁
気カップリング方式を説明するための概略図である。第
４図は、ベローズカフブリング方式を説明するための概
略図である。 １８・・・基板、２０・・・基板ホルダ、２４，２６・
・・軸、２８．３０・・・軸受、３２，３４．・・形状
記憶合金から成る捩りばね
る基板ホルダ駆動機構の駆動源に用いた実施例を示す側
面図であり、第２図はその平面図である。第３図は、磁
気カップリング方式を説明するための概略図である。第
４図は、ベローズカフブリング方式を説明するための概
略図である。 １８・・・基板、２０・・・基板ホルダ、２４，２６・
・・軸、２８．３０・・・軸受、３２，３４．・・形状
記憶合金から成る捩りばね
Claims (1)
- （１）形状記憶合金を駆動源として備えていることを特
徴とする真空容器内における駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043081A JPS61201417A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 真空容器内における駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043081A JPS61201417A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 真空容器内における駆動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201417A true JPS61201417A (ja) | 1986-09-06 |
Family
ID=12653889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043081A Pending JPS61201417A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 真空容器内における駆動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201417A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02201510A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-09 | Kiyohara Masako | 高精度調整器 |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60043081A patent/JPS61201417A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02201510A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-09 | Kiyohara Masako | 高精度調整器 |
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