特許ウォッチ

公開番号2023037992
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-16
出願番号2021144853
出願日2021-09-06
発明の名称基板移送装置
出願人日新イオン機器株式会社
代理人
主分類H01J 37/317 20060101AFI20230309BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板を保持するホルダを所定の回転軸まわりに往復旋回動作させる構成であっても、一つの駆動源でホルダを往復直線運動させられる基板移送装置を提供する。
【解決手段】基板移送装置10は、回転軸A1中心に回転動作する軸部材15と、基板Aを保持するホルダ11に連結されたホルダ側旋回部材12と、ホルダ側旋回部材が所定方向に移動可能な状態でホルダ側旋回部材を支持するホルダ側支持部材13と、一方向に直線移動する直動部を有する直動側旋回部材22と、直動側旋回部材が所定方向に移動可能な状態で直動側旋回部材を支持する直動側支持部材23を備え、ホルダ側支持部材が直動側支持部材と一体に回転軸中心に回転動作し、直動部が移動するのに連動して直動側旋回部材が直動側支持部材に対して直線移動し、軸部材を介してホルダ側旋回部材がホルダ側支持部材に対して直線移動することで、ホルダが直線移動するよう構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
イオンビームが照射される基板を保持するホルダを備え、前記ホルダがホルダ側第一地点とホルダ側第二地点の間を往復直線移動するよう前記ホルダを動作させる基板移送装置であって、
前記ホルダから離れた位置に配置され、所定の回転軸を中心として所定の範囲で往復回転動作し得る軸部材と、
一端側に前記軸部材から離れた位置にある直動側第一地点と直動側第二地点の間を一方向に往復直線運動し得る直動部を有し、他端側が前記軸部材に近接するように配置された直動側旋回部材と、
前記直動側旋回部材が所定の範囲で直線移動することを許容した状態で前記直動側旋回部材とともに前記回転軸を中心に回転動作し得るよう、前記直動側旋回部材を支持する直動側支持部材と、
一端側において前記ホルダに連結され、他端側が前記軸部材に近接するように配置されたホルダ側旋回部材と、
前記ホルダ側旋回部材が所定の範囲で直線移動することを許容した状態で前記ホルダ側旋回部材とともに前記回転軸を中心に回転動作し得るよう、前記ホルダ側旋回部材を支持するホルダ側支持部材と、
前記軸部材と前記直動側旋回部材との間に介在し、前記直動側旋回部材の前記直動側支持部材に対する直線移動を前記軸部材の回転動作に変換する直動側変換部材と、
前記軸部材と前記ホルダ側旋回部材との間に介在し、前記軸部材の回転動作を前記ホルダ側支持部材に対する前記ホルダ側旋回部材の直線移動に変換するホルダ側変換部材と、
前記直動側支持部材に直接または間接的に伝えられて前記直動側支持部材を回転動作させる駆動力を発生させる駆動源と、
を備え、
前記駆動源が前記駆動力を発生させることで、前記直動側支持部材と前記ホルダ側支持部材とが一体となって前記回転軸を中心に回転動作するとともに、
前記直動部が前記一方向に直線移動するのに連動して、前記直動側旋回部材が前記直動側支持部材に対して直線移動し、前記直動側変換部材を介して前記軸部材が回転動作し、前記ホルダ側変換部材を介して前記ホルダ側支持部材が前記ホルダ側旋回部材に対して直線移動するよう構成されている基板移送装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記一方向に沿って配置されたねじ軸と、前記ねじ軸上を直線移動するナットとを有するボールねじを備え、
前記駆動源が前記ボールねじを駆動させることで、前記直動部が前記ナットに連動して前記一方向に直線移動し得るよう構成されている請求項１に記載の基板移送装置。
【請求項３】
前記回転軸が前記イオンビームの進行方向と直交し、
前記ホルダ側旋回部材が前記回転軸に垂直な面に沿って往復旋回移動するよう構成されている請求項１または２に記載の基板移送装置。
【請求項４】
前記ホルダは、前記基板が載置されるプラテンを備え、前記プラテンを前記回転軸と平行なプラテン回転軸を中心に所定の範囲で回転動作させられるよう構成されている請求項１～３のいずれか一項に記載の基板移送装置。
【請求項５】
前記直動側変換部材が、前記直動側旋回部材に配置される直動側ラックと前記軸部材の外周に配置される直動側ピニオンにより構成されるラック・アンド・ピニオンであり、
前記ホルダ側変換部材が、前記ホルダ側旋回部材に配置されるホルダ側ラックと前記軸部材の外周に配置されるホルダ側ピニオンにより構成されるラック・アンド・ピニオンである請求項１～４のいずれか一項に記載の基板移送装置。
【請求項６】
前記軸部材が所定角度回転する場合の前記直動側ラックの変位量と前記ホルダ側ラックの変位量の比が、前記直動部から前記回転軸までの距離と前記プラテン回転軸から前記回転軸までの距離の比に一致するよう構成されている請求項４を引用する請求項５に記載の基板移送装置。
【請求項７】
前記ホルダおよび前記ホルダ側旋回部材の一部が内部を高真空状態とされた処理チャンバ内に露出するように配置され、
前記ホルダ側旋回部材は内部空間を有する筒状に形成されており、
外部から導かれる電気ケーブルまたは管が、前記内部空間を通過して前記ホルダの内部に至るように配置されている請求項１～６のいずれか一項に記載の基板移送装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンビームが照射される基板を移送する基板移送装置に関し、特に、処理チャンバ内でイオンビームを横切るように基板を移送する基板搬送装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程で使用されるイオンビーム照射装置では、処理チャンバ内でイオンビームを横切るように基板を移送させる基板移送装置が使用される。このような装置として、特許文献１に第２の実施形態として開示されたイオンビーム照射装置が知られている。
【０００３】
このイオンビーム照射装置は、基板を保持するホルダと、ホルダを支持するアームと、アーム伸縮用モータによってアームを伸縮させてホルダを往復直線駆動させる伸縮駆動機構を備える。また、このイオンビーム照射装置は、アームを旋回させるための旋回用モータによってホルダから離れた位置にある旋回中心軸まわりに所定角度範囲内でアームを往復旋回させる旋回駆動機構を備えている。
【０００４】
このイオンビーム照射装置はさらに、処理チャンバ内におけるホルダの動作が往復直線運動となるようにアーム伸縮用モータおよび旋回用モータを制御する制御装置を備えている。すなわち、この制御装置は、旋回駆動機構によって円弧状の軌跡を描いて往復運動しようとするホルダを伸縮駆動機構によって旋回中心軸に向かう方向に沿って適切な距離だけ移動させ、ホルダを往復直線運動させる制御を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００６－２３６７４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に第２の実施形態として開示されたイオンビーム照射装置は、ホルダの運動が往復直線運動となるようにアーム伸縮用モータと旋回用モータの二つの駆動源を同時に連動させるための複雑な制御が必要であった。また、これら二つの駆動源を連動させて、ホルダを厳密に等速直線運動させることは困難であった。そこで、基板を保持するホルダを所定の回転軸まわりに往復旋回させるよう構成された場合であっても、一つの駆動源でホルダを往復直線運動させられる基板移送装置が求められていた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、基板を保持するホルダを所定の回転軸まわりに往復旋回動作させる構成を有する基板移送装置であっても、一つの駆動源でホルダを往復直線運動させられる基板移送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における基板移送装置は、
イオンビームが照射される基板を保持するホルダを備え、前記ホルダがホルダ側第一地点とホルダ側第二地点の間を往復直線移動するよう前記ホルダを動作させる基板移送装置であって、
前記ホルダから離れた位置に配置され、所定の回転軸を中心として所定の範囲で往復回転動作し得る軸部材と、
一端側に前記軸部材から離れた位置にある直動側第一地点と直動側第二地点の間を一方向に往復直線運動し得る直動部を有し、他端側が前記軸部材に近接するように配置された直動側旋回部材と、
前記直動側旋回部材が所定の範囲で直線移動することを許容した状態で前記直動側旋回部材とともに前記回転軸を中心に回転動作し得るよう、前記直動側旋回部材を支持する直動側支持部材と、
一端側において前記ホルダに連結され、他端側が前記軸部材に近接するように配置されたホルダ側旋回部材と、
前記ホルダ側旋回部材が所定の範囲で直線移動することを許容した状態で前記ホルダ側旋回部材とともに前記回転軸を中心に回転動作し得るよう、前記ホルダ側旋回部材を支持するホルダ側支持部材と、
前記軸部材と前記直動側旋回部材との間に介在し、前記直動側旋回部材の前記直動側支持部材に対する直線移動を前記軸部材の回転動作に変換する直動側変換部材と、
前記軸部材と前記ホルダ側旋回部材との間に介在し、前記軸部材の回転動作を前記ホルダ側支持部材に対する前記ホルダ側旋回部材の直線移動に変換するホルダ側変換部材と、
前記直動側支持部材に直接または間接的に伝えられて前記直動側支持部材を回転動作させる駆動力を発生させる駆動源と、
を備え、
前記駆動源が前記駆動力を発生させることで、前記直動側支持部材と前記ホルダ側支持部材とが一体となって前記回転軸を中心に回転動作するとともに、
前記直動部が前記一方向に直線移動するのに連動して、前記直動側旋回部材が前記直動側支持部材に対して直線移動し、前記直動側変換部材を介して前記軸部材が回転動作し、前記ホルダ側変換部材を介して前記ホルダ側支持部材に対して前記ホルダ側旋回部材が直線移動するよう構成されている。
【０００９】
この構成によれば、直動側支持部材とホルダ側支持部材とが、所定の回転軸を中心に一体に往復回転動作を行う。また、直動側旋回部材は直動側支持部材とともに回転動作し、ホルダ側旋回部材はホルダ側支持部材とともに回転動作するよう構成されている。したがって、駆動源から発生した駆動力が直動側支持部材に直接または間接的に伝えられると、直動側旋回部材とホルダ側旋回部材はともに所定の回転軸を中心とした旋回運動を行うことになる。
【００１０】
これと同時に、直動部が一方向に直線移動し、直動側旋回部材が直動側支持部材に対して相対的に直線移動する。すると、直動側変換部材によって直動側旋回部材の直線運動が回転運動に変換されて、前記軸部材が回転動作する。同時に、ホルダ側変換部材によって軸部材の回転運動が直線運動に変換され、ホルダ側旋回部材がホルダ側支持部材に対して相対的に直線移動する。すなわち、ホルダ側旋回部材と直動側旋回部材は軸部材の回転動作を介して連動する。したがってホルダ側旋回部材がホルダ側支持部材に対して直線移動する変位量は、直動側旋回部材が直動側支持部材に対して直線移動する変位量によって定まることになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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