(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部および前記外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体と、
第１の内側エッジを有し、前記管状の本体の上部部分内で前記開孔内に配置された第１のリングと、
第２の内側エッジを有し、前記管状の本体の下部部分内で前記開孔内に配置された第２のリングと、
を備え、
前記第１の内側エッジが、第１の曲率半径を有し、前記第２の内側エッジが、第２の曲率半径を有し、
前記第１のリングおよび前記第２のリングに結合された１つまたは複数の位置合わせピンをさらに備える、
ブッシングアセンブリ。
【請求項２】
前記１つまたは複数の位置合わせピンが、セラミックを含む、請求項１に記載のブッシングアセンブリ。
【請求項３】
外周部および前記外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体であって、前記開孔が、
前記管状の本体の第１の直径を有する第１の内周部を形成する前記管状の本体の中間部分と、
前記管状の本体の、前記第１の直径よりも大きい第２の直径を有する第２の内周部を形成する前記管状の本体の上部部分と、
前記管状の本体の、前記第１の直径よりも大きい第３の直径を有する第３の内周部を形成する前記管状の本体の下部部分と、
を通って延びる、管状の本体と、
前記管状の本体の前記上部部分の前記第２の内周部内に配置され、セラミック材料で形成され、第１の内側エッジを有する第１のリングと、
前記管状の本体の前記下部部分の前記第３の内周部内に配置され、セラミック材料で形成され、第２の内側エッジを有る第２のリングと、
を備え、
前記第１の内側エッジが、第１の曲率半径を有し、前記第２の内側エッジが、第２の曲率半径を有し、前記第２の内周部が、前記第１のリングの厚さよりも大きな距離で軸方向に延びており、
前記第１のリングまたは前記第２のリングの少なくとも１つを前記管状の本体に結合し、前記管状の本体を通って延びる締付け機構をさらに備える、
ブッシングアセンブリ。
【請求項４】
外周部および前記外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体であって、前記開孔が、
前記管状の本体の第１の直径を有する第１の内周部を形成する前記管状の本体の中間部分と、
前記管状の本体の、前記第１の直径よりも大きい第２の直径を有する第２の内周部を形成する前記管状の本体の上部部分と、
前記管状の本体の、前記第１の直径よりも大きい第３の直径を有する第３の内周部を形成する前記管状の本体の下部部分と、
を通って延びる、管状の本体と、
セラミック材料で形成され、前記管状の本体の前記上部部分の前記第２の内周部内に配置される第１のリングと、
セラミック材料で形成され、前記管状の本体の前記下部部分の前記第３の内周部内に配置される第２のリングと、
を備え、
前記第２の内周部が、前記第１のリングの厚さよりも大きな距離で軸方向に延びており、
前記第１のリングまたは前記第２のリングの少なくとも１つを前記管状の本体に結合し、前記管状の本体を通って延びる締付け機構をさらに備える、
ブッシングアセンブリ。
【請求項５】
外周部および前記外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体と、
第１の内側エッジを有し、セラミック材料で形成され、前記管状の本体の上部部分内で前記開孔内に配置された第１のリングと、
第２の内側エッジを有し、セラミック材料で形成され、前記管状の本体の下部部分内で前記開孔内に配置された第２のリングと、
前記管状の本体を通って軸方向に延び、前記第１のリングまたは前記第２のリングの少なくとも１つを前記管状の本体に結合する締付け機構と、
を備えた、ブッシングアセンブリ。
【請求項６】
前記管状の本体が、前記管状の本体の前記上部部分と前記下部部分との間に形成された中間部分を有し、前記中間部分が、前記管状の本体の第１の内周部を形成し、前記第１の内周部が第１の直径を有し、前記上部部分が、前記管状の本体の第２の内周部を形成し、前記第２の内周部が第２の直径を有し、前記下部部分が、前記管状の本体の第３の内周部を形成し、前記第３の内周部が第３の直径を有し、前記第２の直径及び前記第３の直径が、前記第１の直径よりも相対的に大きい、請求項５に記載のブッシングアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、大面積基板処理システムに関する。より詳細には、本発明の実施形態は、大面積基板向けの支持ピンに対するブッシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
モニタ、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話などで使用するための大面積のガラス基板またはプレート上には、薄膜トランジスタが作製される。これらのトランジスタは、真空チャンバ内でアモルファスシリコン、ドープされた酸化ケイ素およびドープされていない酸化ケイ素、ならびに窒化ケイ素を含む様々な膜を連続して堆積させることによって作製される。膜の堆積は、単一の堆積チャンバ内で行うことができ、または処理される基板を複数の堆積チャンバ間で移送することができる。
大面積基板処理システムでは、処理される基板は通常、チャンバ内に位置するサセプタなどの基板支持体上に載せられる。堆積チャンバ間の基板の移送を容易にするために、基板支持体の上面を通って支持ピンを延ばすことができ、基板を基板支持体から間隔をあけて配置できるように基板支持体に対して支持ピンを上下させることができる。この間隔により、ロボットブレードなどの移送機構は、基板支持体または基板に損傷を与えることなく、基板の下で摺動して基板支持体から基板を持ち上げることが可能になる。
【０００３】
支持ピンは通常、基板支持体を通って延びる固定の高さの剛性の垂直なポストである。処理中は、基板を支持ピン上に配置し、基板支持体に対して支持ピンを下降させて、基板を基板支持体に接触させる。膜の堆積が完了した後、基板支持体に対して支持ピンを上昇させて、基板支持体から基板を持ち上げることができる。
従来の支持ピンは、スライドブッシングまたはローラブッシングなどのホルダまたはブッシングを含むことができ、ブッシングは、支持ピンに横方向の支持を提供し、基板支持体の平面に対して垂直な軸に沿ってブッシングを通る支持ピンの動きを容易にするように設計される。従来のスライドブッシングは通常、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの比較的低い融点を有する材料から製造される。したがって、これらのブッシングは、約２５０℃を超える処理環境で使用するのに適していない。一方、ローラブッシングは、ベアリングおよびローラなどの可動部分を含む。したがって、これらのブッシングは、製造するのが高価であり、障害を受けやすい。さらに、ローラブッシングは、８つもの点で支持ピンに接触することがある。その結果、支持ピンとブッシングとの間に生じる摩擦、ならびにブッシング内の可動部分間に生じる摩擦は、処理中に基板を汚染しうる望ましくない粒子を生じさせることがある。これらの問題は、薄膜堆積プロセスにますます高い温度が必要とされることによって悪化する。そのような温度では、様々な構成要素の熱膨張により、摩擦および結合が増大することがあり、材料が軟化点に到達して、デバイスの障害につながる変形を招くことがある。ブッシングの障害は、パネルの破損、チャンバ保守コストの増大、およびチャンバの休止時間によるスループットの低下を招くことがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、全体として、処理チャンバ内で基板を支持するブッシングアセンブリを提供する。一態様では、ブッシングアセンブリは、外周部および外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体と、第１の内側エッジを有し、管状の本体の上部部分内で開孔内に配置された第１のリングと、第２の内側エッジを有し、管状の本体の下部部分内で開孔内に配置された第２のリングとを備える。第１の内側エッジは、第１の曲率半径を有し、第２の内側エッジは、第２の曲率半径を有する。
【０００５】
別の態様では、ブッシングアセンブリは、外周部および外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体と、第１の内側エッジを有し、管状の本体の上部部分内で開孔内に配置された第１のリングと、第２の内側エッジを有し、管状の本体の下部部分内で開孔内に配置された第２のリングとを備える。第１の内側エッジは、第１の曲率半径を有し、第２の内側エッジは、第２の曲率半径を有する。第１の内側エッジの直径、第２の内側エッジの直径、第１の曲率半径、および第２の曲率半径は、開孔を通って延びる支持ピンが多くとも２つの点でブッシングアセンブリに接触するように選択される。
さらに別の態様では、ブッシングアセンブリは、外周部および外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体と、第１の内側エッジを有し、管状の本体の上部部分内で開孔内に配置された第１のリングと、第２の内側エッジを有し、管状の本体の下部部分内で開孔内に配置された第２のリングと、管状の本体を通って延び、第１のリングおよび第２のリングに結合された１つまたは複数の位置合わせピンとを備える。
【０００６】
さらに別の態様では、ブッシングアセンブリは、外周部および外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体であって、開孔が管状の本体の中間部分を通って延びて第１の直径を形成する、管状の本体と、管状の本体の上部部分内で開孔の第２の直径内に配置された第１のリングと、管状の本体の下部部分内で開孔の第３の直径内に配置された第２のリングとを備える。第２の直径および第３の直径は、第１の直径より大きい。
さらに別の態様では、ブッシングアセンブリは、外周部および外周部を通って延びる開孔を有する管状の本体と、第１の内側エッジを有し、管状の本体の上部部分内で開孔内に配置された第１のセラミックリングと、第２の内側エッジを有し、管状の本体の下部部分内で開孔内に配置された第２のセラミックリングとを備える。第１の内側エッジは、第１の曲率半径を有し、第２の内側エッジは、第２の曲率半径を有し、第１の内側エッジの直径、第２の内側エッジの直径、第１の曲率半径、および第２の曲率半径は、開孔を通って延びる支持ピンが多くとも２つの点でブッシングアセンブリに接触するように選択される。
本発明の上記の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明のより詳細な説明は、実施形態を参照することによって得ることができる。これらの実施形態のいくつかを、添付の図面に示す。しかし、本発明は他の等しく有効な実施形態も許容しうるため、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって本発明の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態によるＰＥＣＶＤ装置１００の概略横断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による基板支持体１０４内に配置されたスライドブッシングアセンブリ２００の概略横断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態によるスライドブッシングアセンブリ２００を通って延びる支持ピン１２０の概略横断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態によるスライドブッシングアセンブリ２００の概略上面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態によるスライドブッシングアセンブリ２００の概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、全体として、処理チャンバ内の支持ピンの動きを容易にする高温スライドブッシングアセンブリを含む。スライドブッシングアセンブリは、管状の本体内に配置された複数のリングを含むことができる。これらのリングは、支持ピンとの接触面積を低減させるように設計された丸い内側エッジを有することができる。これらのリングは、セラミックなどの低い熱膨張係数を有する材料を含むことができ、それによってスライドブッシングアセンブリは、２５０℃を上回る環境で使用するのに適したものになる。スライドブッシングアセンブリを簡単な設計にすることで、従来のブッシングが障害を受けやすい高温処理環境におけるデバイスの信頼性を改善することができ、ブッシングの生産コストを最大５０％減少させることができる。さらに、ブッシングアセンブリ内の可動部分の数を低減させることによって、デバイス動作中に生成される望ましくない粒子がより少なくなり、基板汚染の発生率が低減される。
【０００９】
本発明について、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．の子会社であるＡＫＴから入手可能なＰＥＣＶＤチャンバに関連して、以下で例示的に説明する。本発明は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバを含めて、支持ピンを必要としうる任意のチャンバに等しく適用できることを理解されたい。以下で説明する本発明は、他の製造元によって作製されたＰＥＣＶＤチャンバ、エッチングチャンバ、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、プラズマ処理チャンバ、および他のチャンバにも等しく適用できることも理解されたい。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態によるＰＥＣＶＤ装置１００の概略横断面図である。装置１００は、チャンバ壁１０８に結合されたリッドアセンブリ１０２を備える。装置１００内では、基板支持体１０４に対向してシャワーヘッド１１０を配置することができ、基板支持体１０４上には、処理のために基板１０６を配置することができる。シャワーヘッド１１０は、ブラケット１１８によって支持することができる。基板１０６は、チャンバ壁１０８内に配置されたスリットバルブ１２４を通って装置１００から出し入れすることができる。基板１０６は、フラットパネルディスプレイ基板、太陽電池基板、半導体基板、有機発光ダイオード基板（ＯＬＥＤ）、または任意の他の基板を構成することができる。シャワーヘッド１１０は、プレナム１１４と処理空間１１６との間に延びる１つまたは複数のガス通路１１２を含むことができる。プレナム１１４内へ導入されたガスは、ガス通路１１２を通って処理空間１１６内へ導入するために、シャワーヘッド１１０の後ろで均等に分散させることができる。ガスは、ガス源１３２によって提供することができる。ガスは、ガス源１３２からＲＦチョーク１３０を通ってガス入り口１３６へ進むことができ、ガス入り口１３６を通ってプレナム１１４内へ導入することができる。ＲＦ電源１３４もまた、ガス入り口１３６およびリッドアセンブリ１０２に結合することができる。
基板支持体１０４内には、１つまたは複数のブッシングアセンブリ１２２を配置することができる。ブッシングアセンブリ１２２を通って支持ピン１２０が延びることができ、その結果、ブッシングアセンブリ１２２は、基板支持体１０４の平面に対して垂直な軸に沿って支持ピン１２０の動きを容易にする。一態様では、基板支持体１０４が下降位置にあるとき、支持ピン１２０はブッシングアセンブリ１２２を通って基板支持体１０４の表面より上の位置まで延び、基板支持体１０４が上昇位置にあるとき、支持ピン１２０は、基板支持体１０４の表面より下に位置決めされる。
【００１１】
本発明の一実施形態では、基板支持体１０４は、基板１０６の処理前後にＰＥＣＶＤ装置１００内で上下させることができるサセプタである。たとえば、処理前には、基板支持体１０４は下降位置にあり、基板１０６を受け入れるようにスリットバルブ１２４と位置合わせすることができる。下降位置にあるとき、支持ピン１２０は、基板支持体１０４の表面より上へ延びることができる。基板１０６は、スリットバルブ１２４を通ってＰＥＣＶＤ装置１００に入るとき、支持ピン１２０上へ配置することができる。次いで、基板支持体１０４に対して支持ピン１２０を下降させて、基板１０６を基板支持体１０４に接触させることができる。基板支持体１０４に接触した後、基板１０６は、加熱および処理を受けることができる。
【００１２】
ブッシングアセンブリ１２２は、支持ピン１２０が基板１０６に十分な支持を提供することを可能にする様々なパターンで構成することができる。たとえば、ブッシングアセンブリ１２２は、基板支持体１０４全体にわたって均一に分布させることができ、またはブッシングアセンブリ１２２は、基板支持体１０４の特定の領域内に集中させることができる。ブッシングアセンブリ１２２の分布は、特定の形状を有する基板１０６、たとえば方形の形状、正方形の形状、円形の形状、または別の幾何学的形状を有する基板に支持を提供するように設計されることが好ましい。
【００１３】
図２Ａは、本発明の一実施形態による基板支持体１０４内に配置されたスライドブッシングアセンブリ２００の概略横断面図である。スライドブッシングアセンブリ２００は、上部部分２３０と、中間部分２４０と、下部部分２５０と、外周部２１１と、外周部２１１を通って延びる開孔２０２とを有する管状の本体２１０を備える。開孔２０２は、管状の本体２１０の中間部分２４０を通って延びて第１の直径２０４を形成し、管状の本体２１０の上部部分２３０および下部部分２５０を通って延びて、それぞれ第２の直径２０６および第３の直径２０７を形成する。第１の直径２０４は、第２の直径２０６および第３の直径２０７に接して突起２０８を形成することができ、突起２０８上にリング２１２を配置することができる。各リング２１２は内側エッジ２１６を含み、内側エッジ２１６はリング開孔２１４を形成する。リング開孔２１４は、基板支持開孔２６０と位置合わせされることが好ましい。
【００１４】
管状の本体２１０内には、位置合わせピン２２０を配置することができる。本発明のこの実施形態では、リング２１２は、リング開孔２１４が互いに確実に正しく位置合わせされるように、位置合わせピン２２０上に配置することができる。位置合わせピン２２０は、リング開孔２１４と管状の本体２１０を位置合わせするようにさらに動作することができ、その結果、スライドブッシングアセンブリ２００が基板支持体１０４内に配置されたとき、リング開孔２１４は基板支持開孔２６０と整列する。位置合わせピン２２０は、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素などのセラミック材料を含むことができ、それによって、ピン２２０が著しい熱膨張または軟化を生じることなく高温環境で機能することが可能になる。他の実施形態では、位置合わせピン２２０は、アルミニウム合金などの金属を含む。
【００１５】
本発明の一実施形態では、第２の直径２０６および第３の直径２０７は、リング２１２の厚さより大きい深さまで管状の本体２１０内へ延びる。その結果、リング２１２は、管状の本体２１０の頂部および底部から、それぞれ第１の距離２１８および第２の距離２１９だけずれる。本発明の他の実施形態では、リング２１２は、管状の本体２１０の頂部もしくは底部からずれなくてもよく、または１つのリング２１２だけが、管状の本体２１０の頂部もしくは底部のいずれかからずれることもできる。
本発明の実施形態では、リング２１２は、管状の本体２１０の端部付近に位置することができる。たとえば、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、リング２１２の厚さの約０〜３倍とすることができる。別の実施形態では、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、リング２１２の厚さの約０．１〜２倍とすることができる。さらに別の実施形態では、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、リング２１２の厚さの約０．５〜１倍とすることができる。他の実施形態では、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、約０．０１〜０．５インチとすることができる。別の実施形態では、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、約０．１〜０．３インチとすることができる。
【００１６】
スライドブッシングアセンブリ２００は、基板支持体１０４の底面を通って挿入することによって基板支持体１０４内に配置することができる。基板１０６（図示せず）の処理中、基板１０６は、基板支持体１０４によって加熱することができる。したがって、基板支持体１０４と基板１０６が互いに確実に接触することが望ましい。しかし、基板１０６のうち、基板支持開孔２６０がその下に位置する領域上では、冷たい箇所またはより低温の領域が生じることがある。基板支持体１０４の底部を通って挿入されるようにスライドブッシングアセンブリ２００を設計することによって、基板支持開孔２６０の寸法を低減させることができ、それによって、基板１０６に接触する基板支持体１０４の総表面積を増大させ、冷たい箇所の発生率および重大度を低減させることができる。さらに、アルミニウム合金などの良好な熱伝導特性を有する材料から管状の本体２１０が構築される実施形態では、基板支持体１０４から管状の本体２１０のうちの基板１０６に接触している部分への熱の伝導によって、冷たい箇所の発生率および重大度をさらに低減させることができる。
【００１７】
図２Ｂは、本発明の一実施形態によるスライドブッシングアセンブリ２００を通って延びる支持ピン１２０の概略横断面図である。基板支持体１０４は、基板支持開孔２６０を含むことができ、基板支持開孔２６０に沿って、基板支持突起２６２が形成される。支持ピン１２０は、基板支持体１０４の平面に対して垂直な軸に沿って、スライドブッシングアセンブリ２００および基板支持開孔２６０を通って延びる。支持ピン１２０は、支持ピン１２０の頂端部に位置する支持ピンヘッド１２１を含む。支持ピン１２０が下降位置にあるとき、支持ピンヘッド１２１は、図２Ｂに示すように、基板支持突起２６２の上に位置することができる。
【００１８】
支持ピン１２０は、支持ピン１２０の円周上の１つまたは複数の点がリング２１２の内側エッジ２１６に接触するように、スライドブッシングアセンブリ２００を通って延びる。内側エッジ２１６は、丸くすることができ、それによって支持ピン１２０とリング２１２との間で接触する表面積を低減させることができる。この表面積を低減させることによって、支持ピン１２０がスライドブッシングアセンブリ２００を通って摺動するときに摩擦によって生成される粒子の数を低減させることができ、デバイスの寿命および信頼性を改善することができる。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、支持ピン１２０とスライドブッシングアセンブリ２００との間の摩擦をさらに低減させるために、支持ピン１２０は、多くとも２つの点でスライドブッシングアセンブリ２００に接触する。たとえば、支持ピン１２０および内側エッジ２１６の直径は、支持ピン１２０が各リング２１２の内側エッジ２１６上の多くとも１つの点に接触するように選択することができる。
さらに別の実施形態では、内側エッジ２１６は、丸くすることができ、各内側エッジ２１６は曲率半径を有する。この曲率半径は、約０．０２５〜２インチとすることができる。別の実施形態では、内側エッジ２１６の曲率半径は、約０．０５〜１インチである。さらに別の実施形態では、曲率半径は、約０．１〜０．４インチである。別法として、曲率半径は、リング２１２の厚さの関数とすることができる。一実施形態では、内側エッジ２１６の曲率半径は、リング２１２の厚さの約０．２５〜２倍である。別の実施形態では、曲率半径は、リング２１２の厚さの約０．５〜１倍とすることができる。
【００２０】
リング２１２の直径および厚さは同じにすることができ、または各リング２１２は異なる直径および厚さを有することができる。さらに、リング開孔２１４の直径と各リング２１２の内側エッジ２１６の曲率半径は同じにすることができ、またはこれらの値は異なる値にすることができる。本発明の実施形態では、リング２１２は、約０．０５〜１インチの厚さを有することができる。別の実施形態では、リング２１２は、約０．１〜０．５インチの厚さを有することができる。さらに別の実施形態では、リング２１２は、約０．２インチの厚さを有することができる。リング２１２の直径は、約０．５〜３インチとすることができる。別の実施形態では、リング２１２の直径は、約１〜２インチとすることができる。さらに別の実施形態では、リング２１２の直径は、約１．５インチとすることができる。リング開孔２１４は、約０．０５〜１インチの直径を有することができる。別の実施形態では、リング開孔２１４の直径は、約０．１〜０．５インチである。さらに別の実施形態では、リング開孔２１４の直径は、約０．２３インチである。
【００２１】
本発明の実施形態では、リング２１２は、管状の本体２１０の端部付近に位置することができる。たとえば、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、リング２１２の厚さの約０〜３倍とすることができる。別の実施形態では、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、リング２１２の厚さの約０．１〜２倍とすることができる。さらに別の実施形態では、管状の本体２１０の端部とリング２１２の外面との間の距離は、リング２１２の厚さの約０．５〜１倍とすることができる。リング２１２間の距離を増大させることによって、支持ピン１２０の制御が強化され、支持ピン１２０にかかる横方向の力によってリング２１２に印加されるトルクを低減させることができる。さらに、リング２１２を管状の本体２１０の端部に配置することによって、スライドブッシングアセンブリ２００を迅速かつ安価に組み立て、または修繕することができる。こうして簡単な設計にすることで、ブッシングの生産コストを最大５０％減少させることができる。
【００２２】
広い範囲の温度でスライドブッシングアセンブリ２００の信頼性の高い動作を確保するために、リング２１２および支持ピン１２０などの特定の構成要素の寸法は、特定の公差を有するように指定することができる。たとえば、高温では、スライドブッシングアセンブリ２００内の支持ピン１２０の信頼性の高い動きは、リング開孔２１４の直径に対して０．０００２インチの公差、また支持ピン１２０の直径に対して０．０００１インチの公差で実現することができる。
管状の本体２１０、リング２１２、位置合わせピン２２０、および支持ピン１２０を含むスライドブッシングアセンブリ２００の構成要素が、セラミックなどの低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する材料を含む場合、高い堆積温度での熱膨張の悪影響を実質上低減させることができる。割れ、位置合わせ不良、摩擦の増大、結合、およびデバイスの障害を含むそのような影響は、異なる材料が加熱または冷却中に膨張または収縮する速度の違いによって引き起こされる。スライドブッシングアセンブリ２００内で使用できる低い熱膨張係数を有する材料には、酸化アルミニウムおよび二酸化ケイ素が含まれる。さらに、小さい直径の構成要素は加熱中にそれほど膨張しないため、小さい寸法を有する構成要素、たとえば約０．３インチ未満の直径を有する支持ピン１２０およびリング開孔２１４を利用することによって、熱膨張の悪影響をさらに低減させることができる。
【００２３】
管状の本体２１０は、たとえば軟化による強度の減少を受けることなく高温環境でスライドブッシングアセンブリ２００を使用することを可能にする材料を含むことができる。一実施形態では、管状の本体２１０は、金属合金を含む。たとえば、管状の本体２１０は、６０６１グレードのアルミニウム合金などのアルミニウム合金を含むことができる。他の実施形態では、管状の本体２１０は、セラミック材料など、著しい熱膨張を受けることなく高温環境で使用できる材料を含むことができる。管状の本体２１０の長さは、基板支持体１０４の厚さよりわずかに短くすることができる。たとえば、一実施形態では、管状の本体２１０の長さは約１〜５インチである。別の実施形態では、管状の本体２１０の長さは約２〜４インチである。さらに別の実施形態では、管状の本体２１０の長さは約３インチである。
【００２４】
リング２１２は、セラミック材料、たとえば酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素を含むことができる。リング２１２の材料は、基板１０６が加熱または冷却されるときに、リング２１２およびリング開孔２１４が寸法上著しく変化しないように、または位置合わせ不良が生じないように、低い熱膨張係数を有するように選択されることが好ましい。支持ピン１２０は、セラミックまたは金属を含むことができる。支持ピン１２０は、酸化アルミニウムなどのセラミック材料を含むことが好ましい。スライドブッシングアセンブリ２００の動作中の摩擦を低減させるために、支持ピン１２０は、リング２１２とは異なる材料を含むことができる。たとえば、支持ピン１２０は酸化アルミニウムを含むことができ、リング２１２は二酸化ケイ素を含む。
【００２５】
図３Ａは、本発明の一実施形態によるスライドブッシングアセンブリ２００の概略上面図である。スライドブッシングアセンブリ２００は、第２の直径２０６を有する管状の本体２１０と、リング開孔２１４を有するリング２１２と、位置合わせピン２２０と、締付け機構３１０とを備える。
締付け機構３１０は、管状の本体２１０を通って軸方向に延びて、１つまたは複数のリング２１２を管状の本体２１０に結合することができる。たとえば、各リング２１２は、別個の締付け機構３１０によって管状の本体２１０に結合することができ、または同じ締付け機構３１０を用いて、両リング２１２を管状の本体２１０に結合することができる。
【００２６】
締付け機構３１０は、リング２１２を管状の本体２１０に取り付けるのに適した任意の機構を構成することができる。たとえば、締付け機構３１０は、取付けねじ、またはナットとボルトの構成を含むことができる。締付け機構３１０を用いてリング２１２を管状の本体２１０に簡単に結合できることで、ローラブッシングなどの従来のブッシングと比較して、スライドブッシングアセンブリ２００のコストを著しく低減させることができる。さらに、組立ておよび分解が容易になることで、スライドブッシングアセンブリ２００内の部品を最小の時間および費用で交換することが可能になる。たとえば、スライドブッシングアセンブリ２００のリング２１２を交換することができ、それによって管状の本体２１０を再利用することが可能になる。
締付け機構３１０は、リング２１２をスライドブッシングアセンブリ２００に結合するのに適した任意のパターンで構成することができる。たとえば、１つもしくは複数の締付け機構３１０をリング２１２の周辺部付近に配置してリング２１２を管状の本体２１０に結合することができ、または１つもしくは複数の締付け機構３１０をリング開孔２１４付近に配置することができる。他の実施形態では、締付け機構３１０は、管状の本体２１０の外周部２１１を通って挿入することによって、リング２１２を管状の本体２１０に結合することができる。さらに別の実施形態では、位置合わせピン２２０が締付け機構３１０としても機能することができ、または締付け機構３１０が位置合わせピン２２０としても機能することができる。
【００２７】
図３Ａは、本発明の一実施形態によるスライドブッシングアセンブリ２００の頂部と底部の両方を表すが、スライドブッシングアセンブリ２００の頂部とスライドブッシングアセンブリ２００の底部が、異なる直径、厚さ、材料、および位置の構成要素を含む異なる構成を有する実施形態も、本発明の範囲内である。
図３Ｂは、本発明の一実施形態によるスライドブッシングアセンブリ２００の概略横断面図である。スライドブッシングアセンブリ２００は、上部部分２３０と、中間部分２４０と、下部部分２５０と、外周部２１１と、外周部２１１を通って延びる開孔２０２とを有する管状の本体２１０を備える。開孔２０２は、管状の本体２１０の中間部分２４０を通って延びて第１の直径２０４を形成し、管状の本体２１０の上部部分２３０および下部部分２５０を通って延びて、それぞれ第２の直径２０６および第３の直径２０７を形成する。第１の直径２０４は、第２の直径２０６および第３の直径２０７に接して突起２０８を形成することができ、突起２０８上にリング２１２を配置することができる。各リング２１２は内側エッジ２１６を含み、内側エッジ２１６はリング開孔２１４を形成する。本発明の実施形態では、第２の直径２０６および第３の直径２０７は、リング２１２の厚さより大きい深さまで管状の本体２１０内へ延びることができ、その結果、第１の距離２１８および第２の距離２１９のずれが生じる。
【００２８】
上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態を考案することもでき、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
0005896387.tif 000002
【図２Ａ】
0005896387.tif 000003
【図２Ｂ】
0005896387.tif 000004
【図３Ａ】
0005896387.tif 000005
【図３Ｂ】
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