JPH10318240A - 位置決め機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】位置決め作業の軽減化および製造コストの削減
を図る。 【解決手段】架台フレーム５０の複数の異なる位置で上
方に突設された複数のねじ軸２と、前記ねじ軸２を挿通
する孔７が形成された脚体５７を複数個有する位置決め
対象物と、前記各脚体５７の上下で前記各脚体５７を前
記ねじ軸２に螺合固定する複数組の上下一対のナット
３，６とを具え、前記位置決め対象物を前記架台フレー
ム５０上に設置された他の部材および架台フレーム５０
に対して位置決め固定する位置決め機構において、前記
各脚体５７の孔７の径を前記ねじ軸２の径より大きく形
成するとともに、前記ねじ軸２より大きな径の孔８ａ，
９ａ，１０ａ，１１ａが形成された凹球面ワッシャ８、
１１と凸球面ワッシャ９，１０との対から成る球面座金
４，５を前記脚体５７と該脚体の上側に挿通される上側
ナット６との間および前記脚体５７と該脚体の下側に挿
通される下側ナット３との間にそれぞれ介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、真空チャンバな
どの密閉容器などの位置決め対象物を架台フレーム上に
設置された他の部材および架台フレームに対して位置決
め固定する位置決め機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７及び図８に、ウェハに対して各種処
理を実行するマルチチャンバ型の半導体製造装置を示
す。

【０００３】これらの図において、架台フレーム５０上
にはウェハ搬送ロボット５１が内設されるトランスファ
チャンバ５２が配設され、このトランスファチャンバ５
２の周囲には、ウェハＷに対する各種の半導体加工処理
を実行するための４つのプロセスチャンバ５３，…（こ
の場合は１つのプロセスチャンバのみを図示）が設けら
れている。５４はウェハＷを載置するリフタである。

【０００４】各プロセスチャンバ５３，…とトランスフ
ァチャンバ５２との間には、これらチャンバ間を連通／
遮断するゲート５５を収容するゲートバルブ５６が配置
されている。これらトランスファチャンバ５２、プロセ
スチャンバ５３およびゲートバルブ５６は真空状態に保
たれている。

【０００５】また、プロセスチャンバ５３は四隅にチャ
ンバ固定機構７０をそれぞれ有している。すなわち、こ
のチャンバ固定機構７０においては、プロセスチャンバ
５３の四隅に設けられたチャンバ据え付け脚体５７に、
架台フレーム５０に螺着されたボルトのねじ軸５８を挿
通してナット５９で螺着することによって、プロセスチ
ャンバ５３を架台フレーム５０に位置決め固定する。

【０００６】すなわち、このシステムにおいては、トラ
ンスファチャンバ５２に内設されているウェハ搬送ロボ
ット５１によって、ウェハＷを或るプロセスチャンバか
ら他のプロセスチャンバに移送するようにして、各プロ
セスチャンバ５３内でウェハＷに各種の半導体加工処理
を実行するようにしている。

【０００７】かかるシステムにおいて、トランスファチ
ャンバ５２、プロセスチャンバ５３およびゲートバルブ
５６を架台フレーム５０上に設置する際は、まずトラン
スファチャンバ５２を架台フレーム５０の所定の位置に
据え付け、次に該トランスファチャンバ５２の開口６０
が形成された４側面にゲートバルブ５６を据え付け、こ
れらをボルト６１で固定する。なお、６２はＯリングで
ある。

【０００８】前述したように、架台フレーム５０のプロ
セスチャンバ５３の脚体を取り付けるべき所定の位置に
はボルトのねじ軸５８が突出されており、次に、これら
ねじ軸５８に対して下側ナット５９を取り付ける。次
に、プロセスチャンバ５３の４つの脚体５７に形成され
た孔にねじ軸５８に挿通してプロセスチャンバ５３をネ
ジ軸に据え付ける。次に、上側ナット５９をねじ軸５８
に取り付け、上側ナットおよび下側ナットによってプロ
セスチャンバ５３のレベル調整を行いながら、ボルト６
３を締結してプロセスチャンバ５３をゲートバルブ５６
に結合する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように上記従来装
置においては、プロセスチャンバ５３のチャンバ固定機
構７０は、プロセスチャンバ５３の四隅の高さを調整す
ることしかできない。

【００１０】このため、従来装置においては、架台フレ
ーム５０の寸法精度、架台フレーム５０に対するボルト
５８の取り付け位置および取り付け角度、プロセスチャ
ンバ５３の寸法精度、プロセスチャンバ５３に対する脚
体５７の取り付け精度、ゲートバルブ５６の寸法および
取り付け精度などに関して非常な厳密性が要求され、こ
れが満足されないことには、各構成要素を所定の位置に
設置できないばかりか、各チャンバにおいて満足すべき
真空度（密閉度）を確保することができないという問題
がある。また、上記各構成要素に厳密な精度が要求され
るということは、製造コストの増大にもつながる。

【００１１】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、各構成要素に厳密な寸法及び据え付け精度を
要求することなく密閉容器などの位置決め対象物を架台
フレームおよび他の部材に対して精度良く位置決めする
ことができるようにして、位置決め作業の軽減化および
システム製造コストの削減を図る位置決め機構を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用効果】この発明で
は、架台フレームの複数の異なる位置で上方に突設され
た複数のねじ軸と、前記ねじ軸を挿通する孔が形成され
た脚体を複数個有する位置決め対象物と、前記各脚体の
上下で前記各脚体を前記ねじ軸に螺合固定する複数組の
上下一対のナットとを具え、前記位置決め対象物を前記
架台フレーム上に設置された他の部材および架台フレー
ムに対して位置決め固定する位置決め機構において、前
記各脚体の孔の径を前記ねじ軸の径より大きく形成する
とともに、前記ねじ軸より大きな径の孔が形成された凹
球面ワッシャと凸球面ワッシャとの対から成る球面座金
を前記脚体と該脚体の上側に挿通される上側ナットとの
間および前記脚体と該脚体の下側に挿通される下側ナッ
トとの間にそれぞれ介在させるようにしたことを特徴と
する。

【００１３】かかる発明によれば、ナットと位置決め対
象物の脚体の間に凹球面ワッシャと凸球面ワッシャとの
対から成る球面座金を介在させると共に、前記位置決め
対象物の脚体の孔の径および凹球面ワッシャと凸球面ワ
ッシャの孔の径を架台フレームから突出されているねじ
軸の径より大きくするようにして、脚体と共に位置決め
対象物をねじ軸に対して高さ方向及び水平方向に移動調
整できかつ傾斜（回転）できるようにしている。

【００１４】したがってこの発明によれば、位置決め対
象物を架台フレームに据え付る際、３次元方向に位置決
め調整を行うことができるので、各構成要素の寸法およ
び取り付け精度を緩和することができ、製造コストを削
減することが可能になる。また、重量のある位置決め対
象物を大きな力を使うことなく楽に位置合わせすること
が可能になる。

【００１５】またこの発明では、架台フレームの複数の
異なる位置で上方に突設された複数のねじ軸と、前記ね
じ軸を挿通する孔が形成された脚体を複数個有する位置
決め対象物と、前記各脚体の上下で前記各脚体を前記ね
じ軸に螺合固定する複数組の上下一対のナットとを具
え、前記位置決め対象物を前記架台フレーム上に設置さ
れた他の部材および架台フレームに対して位置決め固定
する位置決め機構において、前記各脚体の孔の径を前記
ねじ軸の径より大きく形成し、前記脚体と該脚体の上側
に挿通される上側ナットおよび前記脚体と該脚体の下側
に挿通される下側ナットの各一方の面に凹面または凸面
の球面を形成するとともに、前記ねじ軸より大きな径の
孔が形成されかつ一方の面に前記ナットに形成された球
面と同じ曲率の球面が形成された球面ワッシャを前記脚
体と上側ナットとの間および前記脚体と下側ナットとの
間にそれぞれ介在させるようにしたことを特徴とする。

【００１６】係る発明によれば、ナットと球面ワッシャ
を一体化するようにしたので、部品点数が削減され、製
造コストが低減されるという効果を更に有する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。

【００１８】図１にこの発明の第１実施例を示す。

【００１９】この図１に示す実施例は、先の図７および
図８に示したマルチチャンバ型の半導体製造装置のプロ
セスチャンバ５３の四隅に配されるチャンバ固定機構７
０を示すもので、この実施例機構においては、プロセス
チャンバ５３の高さ調整機能の他に、プロセスチャンバ
５３の水平方向の位置調整および傾斜角度調整機能を有
している。

【００２０】図１において、架台フレーム５０にはボル
ト１が螺合されており、そのねじ軸２が架台フレーム５
０の上面に対して垂直に突出されている。このネジ軸２
に、下から順に、下側ナット３、下側球面座金４、チャ
ンバ据え付け脚体５７、上側球面座金５および上側ナッ
ト６が順次挿通されている。すなわち、このチャンバ固
定機構においては、ねじ軸２にその孔部７が挿通された
チャンバ据え付け脚体５７を上下球面座金４，５を介し
て上下のナット３、６で締結することによって、プロセ
スチャンバ５３を架台フレーム５０に固定するようにし
ている。

【００２１】下側球面座金４は凸球面ワッシャ８および
凹球面ワッシャ９の対として構成され、上側球面座金５
は凸球面ワッシャ１０および凹球面ワッシャ１１の対と
して構成されている。凸球面ワッシャ８および凹球面ワ
ッシャ９の摺動面（球面）は同じ曲率を有している。凸
球面ワッシャ１０および凹球面ワッシャ１１も同様であ
る。

【００２２】ここで、チャンバ据え付け脚体５７がねじ
軸２に対し水平方向に移動でき、かつ傾斜（回転）可能
なように（図２参照）、チャンバ据え付け脚体５７の孔
部７、凸球面ワッシャ８の孔部８ａ、凹球面ワッシャ９
の孔部９ａ、凸球面ワッシャ１０の孔部１０ａおよび凹
球面ワッシャ１１の孔部１１ａの各径は、ねじ軸２の径
に対して所要のマージンが取られている。

【００２３】図２は、ねじ軸２に対してチャンバ据え付
け脚体５７を傾斜させた状態を示すもので、凸球面ワッ
シャ９および１０を脚体５７の面に沿ってスライドさせ
かつ凹球面ワッシャ８および１１を凸球面ワッシャ９お
よび１０に沿って摺動偏心させた状態でナット３および
６をねじ軸２に締結する。

【００２４】かかるチャンバ固定機構を７０を用いて図
７及び図８に示したプロセスチャンバ５３を架台フレー
ム５０に固定する際の手順について説明する。

【００２５】トランスファチャンバ５２およびゲートバ
ルブ５６は架台フレーム５０に既に取り付けられている
とする。

【００２６】まず架台フレーム５０から突出されている
４本のねじ軸２に対し、下側ナット３、凹球面ワッシャ
８および凸球面ワッシャ９を順にそれぞれ取り付ける。

【００２７】つぎに、プロセスチャンバ５３の四隅に設
けられたチャンバ据え付け脚体５７の孔部７を４箇所の
ねじ軸２に挿通させて、４本のねじ軸２によってプロセ
スチャンバ５３を支持する。

【００２８】次に、４本のねじ軸２に取り付けられてい
る各下側ナット３の位置を調整してプロセスチャンバ５
３の高さ及び水平度を調整する。

【００２９】次に、４本のねじ軸２に上側凸球面ワッシ
ャ１０、凹球面ワッシャ１１および上側ナット６を挿通
して、上側ナット６を仮止めしておく。

【００３０】この状態で、ボルト６３を軽く締結して、
プロセスチャンバ５３をゲートバルブ５６に仮止めす
る。

【００３１】次に、プロセスチャンバ５３の４箇所に設
けられたチャンバ固定機構７０の上下球面座金４，５の
位置および角度をそれぞれ調整して、プロセスチャンバ
５３の水平方向、高さ方向の位置決めを行い、この位置
決め終了後、各チャンバ固定機構の上側ナット６および
ボルト６３を増締して、プロセスチャンバ５３を架台フ
レーム５０及びゲートバルブ５６に対して固定する。

【００３２】このようにこの実施例においては、プロセ
スチャンバ５３のチャンバ据え付け脚体５７と上下ナッ
ト３，６との間に球面座金４，５を介装することによっ
て、プロセスチャンバ５３の３次元位置および据え付け
角度の微調整を行えるようにしたので、架台フレーム５
０、ボルト１、プロセスチャンバ５３、チャンバ取り付
け脚体５７、ゲートバルブ５６などの寸法および取り付
け精度を緩和することができ、製造コストを削減するこ
とが可能になる。また、重量のあるプロセスチャンバを
大きな力を使うことなく楽に位置合わせることができ
る。

【００３３】なお、上記実施例において、球面座金４、
５の凸球面ワッシャ９および凹球面ワッシャ８の上下方
向の位置関係は任意である。例えば、球面座金４におい
て、下側ナット３側を凸球面ワッシャにしてその上に凹
球面ワッシャを配するようにしてもよい。

【００３４】また、ナット３と凹球面ワッシャ８との間
およびナット６と凹球面ワッシャ１１との間に平ワッシ
ャまたはスプリングワッシャを介在させて、ナット３、
６の緩み防止を図るようにしてもよい。

【００３５】また、上記実施例では、通常の締結ボルト
１を用いねじ軸２を架台フレーム５０から突出させるよ
うにしたが、ボルト１の代わりに、図２に示すように、
ねじ軸２に安定用の脚１２が取り付けられたスタッド１
３を用いるようにしてもよい。このスタッド１３は、架
台フレーム５０に螺合させるようにしてもよく、さらに
は溶接固定するようにしてもよい。

【００３６】さらに、上記実施例において、球面座金
４，５を低摩擦係数の材料で構成したり、球面座金４，
５に低摩擦係数の材料のメッキを施すようにすれば、凸
球面ワッシャおよび凹球面ワッシャの摺動面から発生す
るパーティクルを減少することができる。上記低摩擦係
数の材料としては、(1)黒鉛やＭｏＳ2などの固体潤滑剤
を多量に配合した特殊焼結合金、(2)表面にフッ素化合
物を化学定着するレイデント処理を施したものなどが用
いられる。

【００３７】図３はこの発明の他の実施例を示すもの
で、この実施例においては、凸球面ワッシャ８の凸球面
表面と凹球面ワッシャ９の凹球面表面とに低摩擦係数材
料のコーティング１４を施すようにしている。上側の凸
球面ワッシャ１０の凸球面表面と凹球面ワッシャ１１の
凹球面表面とも低摩擦係数材料のコーティング１４を施
すようにしている。従って、この実施例においても、凸
球面ワッシャおよび凹球面ワッシャの摺動面から発生す
るパーティクルを減少することができる。なお、上記コ
ーティング層１４は、凸球面ワッシャおよび凹球面ワッ
シャの摺動面のいずれか一方に形成するようにしてもよ
い。

【００３８】図４はこの発明の他の実施例を示すもの
で、この実施例では、球面座金４，５に潤滑油供給用の
ニップル１５を形成し、これらニップルを介して球面座
金４、５の摺動面に潤滑油を供給して、摺動面に発生す
るパーティクルを削減するようにしている。この場合
は、ニップル１５を凹球面ワッシャ８、１１側に形成す
るようにしているが、凸球面ワッシャ９、１０側に形成
するようにしてもよい。

【００３９】図５(a)〜(d)はこの発明のさらに他の実施
例を示すものであり、これらの実施例では、図１の実施
例の上下のナット３、６の球面座金４，５と接する面に
凸球面または凹球面を形成することにより、これらナッ
ト３，６に当接するワッシャ８および１１を省略するよ
うにして、部品点数を削減するようにしている。

【００４０】図５(a)においては、チャンバ据え付け脚
体５７の下側に、凸球面ナット２０および凹球面ワッシ
ャ２１を配し、上側に凹球面ワッシャ２２および凸球面
ナット２３を配している。

【００４１】図５(b)においては、チャンバ据え付け脚
体５７の下側に、凹球面ナット２４および凸球面ワッシ
ャ２５を配し、上側に凸球面ワッシャ２６および凹球面
ナット２７を配している。

【００４２】図５(c)においては、チャンバ据え付け脚
体５７の下側に、凹球面ナット２４および凸球面ワッシ
ャ２５を配し、上側に凹球面ワッシャ２２および凸球面
ナット２３を配している。

【００４３】図５(d)においては、チャンバ据え付け脚
体５７の下側に、凸球面ナット２０および凹球面ワッシ
ャ２１を配し、上側に凸球面ワッシャ２６および凹球面
ナット２７を配している。

【００４４】これらの実施例においても、チャンバ据え
付け脚体５７および該脚体５７の上下に配されるワッシ
ャには、チャンバ据え付け脚体５７をねじ軸２に対して
水平方向に移動できかつ傾斜できるように、ねじ軸２の
径より大径の孔が形成されている。

【００４５】図６は、この発明のさらに別の実施例を示
すもので、この場合は、チャンバ据え付け脚体５７自体
に球体３０を形成して、この球体３０を上下の凹球面ワ
ッシャ８、１１を介してナット３，６によって固定する
ようにしている。球体３０は脚体５７の厚みの真ん中Ｏ
を中心とする球体であり、上下の凹球面ワッシャ８，１
１の摺動面もこの球体の曲率に対応している。

【００４６】この場合も、球体３０及び凹球面ワッシャ
８，１１には、脚体５７が球体３０と一体となってねじ
軸２に対し水平方向に移動できかつ傾斜できるように、
ねじ軸２の径より大径の孔が形成されている。

【００４７】すなわち、この実施例においては、図１の
実施例の脚体５７、凸球面ワッシャ９，１０を一体化し
て、部品点数を削減するようにしている。

【００４８】なお、上記実施例では、図７および図８に
示すようなマルチチャンバ型の半導体製造装置に本発明
を適用するようにしたが、本発明は、密閉容器を複数の
脚位置で架台フレーム上に位置決め固定することによっ
て密閉容器を架台フレーム上の他の部材と位置決めする
ようなものであれば、他の任意の構成に適用するように
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す図。

【図２】図１の実施例において脚体を傾斜させた状態を
示す図。

【図３】この発明の他の実施例を示す図。

【図４】この発明の他の実施例を示す図。

【図５】この発明の他の実施例を示す図。

【図６】この発明の他の実施例を示す図。

【図７】この発明が適用されるマルチチャンバ型半導体
製造システムを示す斜視図。

【図８】図７の製造システムの一部断面図。

【符号の説明】

１…ボルト ２…ねじ軸 ３、６…ナット ４，
５…球面座金 ７…孔 ８、１１…凹面ワッシャ ９、１０
…凸面ワッシャ １２…脚 １３…スタッド １４…低摩擦材料
コーティング １５…ニップル ２０、２３…凸球面ナット ２４、２
７…凹面ナット ５０…架台フレーム ５１…ロボット ５２…トランス
ファチャンバ ５３…プロセスチャンバ ５５…ゲート ５６…ゲート
バルブ ５７…チャンバ据え付け脚体 ５８…ボルト ５９…ナ
ット ７０…チャンバ固定機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高比良 一昭 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架台フレームの複数の異なる位置で上方に
   突設された複数のねじ軸と、前記ねじ軸を挿通する孔が
   形成された脚体を複数個有する位置決め対象物と、前記
   各脚体の上下で前記各脚体を前記ねじ軸に螺合固定する
   複数組の上下一対のナットとを具え、前記位置決め対象
   物を前記架台フレーム上に設置された他の部材および架
   台フレームに対して位置決め固定する位置決め機構にお
   いて、 前記各脚体の孔の径を前記ねじ軸の径より大きく形成す
   るとともに、 前記ねじ軸より大きな径の孔が形成された凹球面ワッシ
   ャと凸球面ワッシャとの対から成る球面座金を前記脚体
   と該脚体の上側に挿通される上側ナットとの間および前
   記脚体と該脚体の下側に挿通される下側ナットとの間に
   それぞれ介在させるようにしたことを特徴とする位置決
   め機構。
2. 【請求項２】前記位置決め対象物は密閉容器である請求
   項１記載の位置決め機構。
3. 【請求項３】前記凹球面ワッシャの凹球面表面または前
   記凸球面ワッシャの凸球面表面に低摩擦材料のコーティ
   ングを施すようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   位置決め機構。
4. 【請求項４】前記球面座金を低摩擦材料で作成するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の位置決め機構。
5. 【請求項５】前記脚体と前記球面座金の脚体と当接する
   側に配される凸球面ワッシャを一体的に構成するように
   したことを特徴とする位置決め機構。
6. 【請求項６】架台フレームの複数の異なる位置で上方に
   突設された複数のねじ軸と、前記ねじ軸を挿通する孔が
   形成された脚体を複数個有する位置決め対象物と、前記
   各脚体の上下で前記各脚体を前記ねじ軸に螺合固定する
   複数組の上下一対のナットとを具え、前記位置決め対象
   物を前記架台フレーム上に設置された他の部材および架
   台フレームに対して位置決め固定する位置決め機構にお
   いて、 前記各脚体の孔の径を前記ねじ軸の径より大きく形成
   し、 前記脚体と該脚体の上側に挿通される上側ナットおよび
   前記脚体と該脚体の下側に挿通される下側ナットの各一
   方の面に凹面または凸面の球面を形成するとともに、 前記ねじ軸より大きな径の孔が形成されかつ一方の面に
   前記ナットに形成された球面と同じ曲率の球面が形成さ
   れた球面ワッシャを前記脚体と上側ナットとの間および
   前記脚体と下側ナットとの間にそれぞれ介在させるよう
   にしたことを特徴とする位置決め機構。
7. 【請求項７】前記位置決め対象物は密閉容器である請求
   項６記載の位置決め機構。