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真空搬送機構及びそれを備えたマルチチャンバシステム コモンズ

国内特許コード P09P006306
整理番号 N071P49
掲載日 2009年10月23日
出願番号 特願2008-082208
公開番号 特開2009-238962
登録番号 特許第4993211号
出願日 平成20年3月26日(2008.3.26)
公開日 平成21年10月15日(2009.10.15)
登録日 平成24年5月18日(2012.5.18)
発明者
  • 鯉沼 秀臣
  • 伊高 健治
  • 佐藤 利弘
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 真空搬送機構及びそれを備えたマルチチャンバシステム コモンズ
発明の概要

【課題】複合材料開発用のマルチチャンバシステムの小型化に貢献できる、試料をチャンバ内で搬送させる基板搬送機構を提供する。
【解決手段】複数のプロセスチャンバを周囲に接続した試料搬送用のトランスファーチャンバ5に設けられる試料搬送用の機構10であって、試料を支持するホルダー40と、トランスファーチャンバ5内で水平方向へ直線状に延びてホルダー40を先端部で支持する支持手段30と、支持手段30の延出方向をガイドするガイド手段20と、複数のプロセスチャンバに対するガイド手段20の臨む方向を変えるようガイド手段20を回転する回転手段60と、ガイド手段20から繰り出される支持手段30の長さLを調整する調整手段70と、を備えている。支持手段30は長尺な板ばねで構成されている。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


近年の材料・デバイス研究の進展に伴って、シリコン・金属だけでなく酸化物や有機系半導体にいたる多彩な材料が機能性薄膜材料として用いられており、デバイスの構造は複雑化している。さらに、界面デバイスや有機系材料デバイスなどでは、大気を排除したシステムで作製・評価を進める必要がある。この種のデバイス用の材料として多種多様化する新材料を作製するために、近年、マルチチャンバシステムが利用されている。



例えば、従来のマルチチャンバシステム200は、図14に示すように、試料搬送用のトランスファーチャンバ220、即ち交換室を中心に配置し、このトランスファーチャンバ220の周囲に合成装置,表面分析装置などを搭載した複数のプロセスチャンバ210を配置して構成されている。例えば、トランスファーチャンバ220の周壁には複数の開口部(図示省略)が形成されており、これらの開口部にはゲートバルブ(図示省略)を介して上記複数のプロセスチャンバ210が取り付けられている。一のプロセスチャンバから他のプロセスチャンバへの試料の搬送は、トランスファーチャンバ220を介して行われる。複数のプロセスチャンバ間の試料の搬送は、マルチチャンバシステム200に備えられた搬送機構によって行われる。



従来の搬送機構はトランスファーロットを備えた直線駆動機構で成る。図14に示すようにトランスファーロット230は、プロセスチャンバ210ごとに設けられており、このトランスファーロッド230をプロセスチャンバ210に押し込む深さを変えることでロッド先端部が交換室内に出没して、ロッド先端部で支えた試料が当該プロセスチャンバ210と交換室220との間で搬送される。



上記した交換室を介して試料を他のプロセスチャンバへ搬送可能なマルチチャンバシステムが、特許文献1~3に開示されている。

【特許文献1】特開平8-46013号公報

【特許文献2】特開平10-247675号公報

【特許文献3】特開平11-222675号公報

産業上の利用分野


本発明は、複数のプロセスチャンバを試料搬送用の真空チャンバであるトランスファーチャンバの周りに配設したマルチチャンバシステムにおいてチャンバ内で試料を搬送するための機構に係り、特にチャンバ内で試料を搬送する機構への動力を非接触で供給できてトランスファーチャンバを小型化できる真空搬送機構に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数のプロセスチャンバを周囲に接続した試料搬送用のトランスファーチャンバに設けられる試料搬送用の機構であって、
試料を支持するホルダーと、
長尺の板ばねで成り、上記トランスファーチャンバ内で水平方向へ直線状に延びて上記ホルダーを先端部で支持する支持手段と、
上記支持手段の延出方向をガイドするガイド手段と、
上記ガイド手段が上記複数のプロセスチャンバのそれぞれに臨む方向を変えるよう上記ガイド手段を回転する回転手段と、
上記ガイド手段から繰り出される上記支持手段の長さを調整する調整手段と、を備えていることを特徴とする、真空搬送機構。

【請求項2】
前記トランスファーチャンバは、上壁の上方へ或いは下壁の下方へ突出し中空の内部がトランスファーチャンバ内と連通し先端が閉塞された筒状のコラムを備え、
前記回転手段は、前記トランスファーチャンバ内に基端部が位置するよう上記コラム内に配設される筒状部材と、上記コラムの外側に配置され第1のマグネットカップリングを介して筒状部材と磁気結合された第1操作部材と、を備え、
前記ガイド手段は、上記筒状部材の基端部に固定されており、
上記第1操作部材を上記コラム周りに回転させると、上記筒状部材が上記第1操作部材に従動して前記ガイド手段が回転することを特徴とする、請求項に記載の真空搬送機構。

【請求項3】
前記板ばねは前記筒状部材内を貫通し、中間部が前記ガイド手段で折り曲げられて先端側が前記トランスファーチャンバ内で水平状に延びており、
前記調整手段は、前記コラム内で前記筒状部材の上端から突出した前記板ばねの上端部と第2のマグネットカップリングを介して磁気結合され前記コラムの外側に配設される第2操作部材と、を備え、
前記コラムに対して上記第2操作部材を上下に移動させると、前記板ばねの上端部が上記第2操作部材に従動して、前記トランスファーチャンバ内で前記ガイド手段から繰り出される前記板ばねの長さが変わることを特徴とする、請求項に記載の真空搬送機構。

【請求項4】
前記コラムを昇降させる昇降手段を備え、
上記昇降手段が、前記コラムを支持し前記筒状部材が挿通可能な貫通孔を有する台座部と、この台座部の昇降をガイドする昇降用ガイドと、を備え、
上記台座部の貫通孔を貫通した前記筒状部材における上記台座部と前記トランスファーチャンバとの間で露呈する部分が、上記台座部と前記トランスファーチャンバとの間に設けられたシール部材で気密的に覆われていて、
上記昇降手段によって前記コラムを昇降させると、当該コラムの外側に配設された前記第1操作部材に前記筒状部材が従動して、前記ガイド手段が上下に移動することを特徴とする、請求項に記載の真空搬送機構。

【請求項5】
複数のプロセスチャンバを周囲に接続した試料搬送用のトランスファーチャンバに設けられる試料搬送用の機構であって、
試料を支持するホルダーと、
二つの板ばねを組み合わせて断面V字型又は凹状に形成されており、上記トランスファーチャンバ内で水平方向へ直線状に延びて上記ホルダーを先端部で支持する支持手段と、
上記支持手段の延出方向をガイドするガイド手段と、
上記ガイド手段が上記複数のプロセスチャンバのそれぞれに臨む方向を変えるよう上記ガイド手段を回転する回転手段と、
を備えていることを特徴とする真空搬送機構。

【請求項6】
複数のプロセスチャンバと、これらの複数のプロセスチャンバを周囲に接続したトランスファーチャンバと、を備えたマルチチャンバシステムであって、
上記トランスファーチャンバが、請求項1~の何れかに記載の真空搬送機構を備えたことを特徴とする、マルチチャンバシステム。
産業区分
  • 固体素子
  • 表面処理
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008082208thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST エネルギーの高度利用に向けたナノ構造材料・システムの創製 領域
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