(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンパクトディスクのような、中心の開口部（１９）を有する扁平な基板（３）を把持しかつ保持するための装置であって、ケーシング内に旋回可能に支承されたフィンガ状の複数のグリッパ（４，５）が設けられており、該グリッパ（４，５）が、ケーシング（２０）のヘッド部（６）に設けられた開口又は貫通孔（２１）に保持されて案内されており、該貫通孔（２１）が、ケーシング（２０）の長手方向軸線（Ｌ）に対して横方向の軸線を中心とした前記グリッパ（４，５）の旋回運動を可能にしており、全てのグリッパ（４，５）の旋回軸線が、１つの平面（ｅ）に延びていて、一緒になって、長手方向軸線（Ｌ）を取り囲む多角形を形成している形式のものにおいて、
前記グリッパ（４，５）の、基板（３）とは反対の側の端部にそれぞれ磁石（１１，１２）が不動に配置されており、該磁石（１１，１２）が、ケーシング（２０）内で該磁石（１１，１２）の上方に設けられた電磁石（１３）と協働し、該電磁石（１３）の磁界軸線がケーシング（２０）の長手方向軸線（Ｌ）と合致しており、前記電磁石（１３）が、磁石（１１，１２）を備えたグリッパ端部を、該電磁石（１３）の極性に応じて２つのストッパ（１６；１７）間で往復運動させることを特徴とする、扁平な基板を把持しかつ保持するための装置。
【請求項２】
電磁石（１３）が金属スリーブ（１４）によって取り囲まれており、該金属スリーブ（１４）の、前記グリッパ（４，５）寄りの下端部が、半径方向内側に延びる、ストッパ（１６）として働く突起を有しており、該突起（１６）に、それぞれ前記グリッパ（４，５）の、電磁石（１３）寄りの上端部が当接し、ひいては前記グリッパ（４，５）の旋回運動を制限している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
ケーシング（２０）のヘッド部（６）に結合されたカバープレート（８）が、半径方向に延びる長孔（９）を有しており、該長孔（９）に前記グリッパ（４，５）の軸部が案内されており、前記長孔（９）が、それぞれの対応する前記グリッパ（４，５）の、半径方向内側で、長手方向軸線（Ｌ）に向けられた旋回傾動を可能にするが、但しこの旋回面に対して横方向の運動を許さないように、前記長孔（９）が寸法設定されている、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記各グリッパ（４，５）の、電磁石（１３）寄りの端部が、磁石（１１，１２）を収容するためのスリーブとして形成されており、前記グリッパ（４，５）の旋回運動が、一方ではケーシング（２０）に設けられたストッパ（１６）によって制限され、かつ他方では電磁石（１３）のコアもしくは内極（１８）に結合されたブシュ（１７）に設けられたストッパによって制限されるように、前記グリッパ（４，５）の長さがそれぞれ設定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンパクトディスクのような、中心の開口部を有する扁平な、有利には円板状の基板を把持しかつ保持するための装置であって、ケーシング内に旋回可能に支承されたフィンガ状の複数のグリッパが設けられており、該グリッパが、ケーシングのヘッド部に設けられた開口又は貫通孔に保持されており、該貫通孔が、ケーシングの長手方向軸線に対して横方向の軸線を中心とした前記グリッパの旋回運動を可能にする形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空プロセス技術、特に薄膜形成技術においては、円板状の基板、例えば、磁気データ担体又は磁気光学データ担体のためのガラスディスク又はアルミニウムディスクの被覆が知られている。この円板状の基板は、デジタル情報のためのメモリ媒体として多種多様に使用される。スパッタリングプロセスでは例えば、圧刻加工されたプラスチックディスクがアルミニウム層で被覆される。このために使用されるスパッタリング被覆装置には、通常、真空室中及び真空室の前後で基板を搬送するための自動化されたハンドリング装置が設けられている。
【０００３】
緩衝器からは、例えばハンドリングシステムの旋回アームが、基板を真空室内に搬送する。この真空室で基板はターンテーブル上に載設されて、このターンテーブルによって真空室の個々のステーションを通って運動させられる。ターンテーブルに対する基板の挿入・取り出しのために、先行技術では、基板を把持しかつ保持するための多数の装置が公知である。
【０００４】
これまで真空室ではたいてい、真空スライド貫通案内部によって真空室の外側から操作されるようなグリッパが使用されている。
【０００５】
この公知の装置の欠点は、この装置で使用される、運動させられる構成部分の数がたいてい多過ぎており、かつスライド貫通案内部におけるスライド運動により望ましくない粒子が生ぜしめられてしまうことにある。これらの粒子はあとで被覆室に侵入し、被覆結果に不都合な影響を与える。更に、このようなスライド貫通案内部では通常、特定の運転時間後にシール部材の磨耗が認められる。この磨耗の結果、真空室の漏れが常に発生し、ひいては時間及びコストのかかる修理が必要となる。
【０００６】
扁平な、有利には板状の基板を把持しかつ保持するための装置が既に提案されている（Ｇ９３０７２６３．５）。この装置は主として、複数のフィンガ状のグリッパと弾性材料から成る１つのダイヤフラムから成っている。このダイヤフラムは耐圧性のケーシングに配置された開口部を閉鎖する。この場合、ダイヤフラムの表側と裏側とでは互いに異なる圧力が調節可能である。ダイヤフラムは、圧力差がある場合は休止位置から変位され、圧力が均一な場合は、圧縮ばねによって再び休止位置に戻されるように配置されている。この場合グリッパのそれぞれ一方の端部は、グリッパの他方の自由端部が、基板の把持及び保持若しくは基板の解放のために、ダイヤフラムの変位に比例して旋回運動を行うように、機械的にダイヤフラムに結合されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、公知の装置の欠点が排除され、真空室の内部および外部で基板を、特に迅速かつ信頼性良く把持しかつ保持することが可能となり、しかも特に廉価に製造が可能でかつ電気的に制御可能となるような装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の構成では、グリッパが、ケーシングのヘッド部に設けられた開口又は貫通孔に保持されて案内されており、該貫通孔が、ケーシングの長手方向軸線に対して横方向の軸線を中心とした前記グリッパの旋回運動を可能にしており、全てのグリッパの旋回軸線が、１つの平面に延びていて、一緒になって、長手方向軸線を取り囲む多角形を形成し、この場合、前記グリッパの、基板とは反対の側の端部にそれぞれ磁石が不動に配置されており、該磁石が、ケーシング内で該磁石の上方に設けられた電磁石と協働し、該電磁石の磁界軸線がケーシングの長手方向軸線と合致しており、前記電磁石が、磁石を備えたグリッパ端部を、該電磁石の極性に応じて２つのストッパ間で往復運動させるようにした。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、上記欠点が回避され、真空室の内部及び外部で基板を特に迅速かつ信頼性良く把持しかつ保持することが可能となる。さらに本発明によれば、特に簡単な製造が可能となり、しかも電気的な制御が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図示の装置は、主として金属スリーブ１４とヘッド部６と電磁石１３とから成っている。金属スリーブ１４の下端部は半径方向内側に延びる突起状の３つのストッパ１６を有している。金属スリーブ１４に固く結合された前記ヘッド部６は、ヘッド部６とねじ締結されたカバープレート８を有している。この場合、ヘッド部６とカバープレート８とは、それぞれ３つの貫通孔２１を備えている。これらの貫通孔２１を通じてそれぞれグリッパ４，５が貫通案内されている。これらのグリッパ４，５の上端部はそれぞれ永久磁石１１，１２に結合されていて、突起状のストッパ１６の領域まで延びている。グリッパ４，５の下端部は基板３の位置する平面にまで延びている。前記電磁石１３は、一方では金属スリーブ１４の突起状のストッパ１６に載置されており、他方では係止リング１５によって係止されている。
【００１２】
カバープレート８には、３つの長孔９が設けられている。これらの長孔９の主軸（長軸）はそれぞれ互いに１２０°の角度をなして延びている。長孔９の幅は、グリッパ４，５が、長手方向軸線Ｌに向かう方向で角度α分の旋回運動を実現し得るが、但し長孔９の主軸に対して横方向の運動を実現しないように、設定されている。
【００１３】
グリッパ４，５は、それぞれその長さの約半分の位置に溝２３を有している。この溝２３には、弾性材料から成る各１つのＯリング７が嵌め込まれている。Ｏリング７自体は、ヘッド部６もしくはカバープレート８に設けられた、対応する溝に保持されている。Ｏリング７は、平面ｅに延びる旋回軸線を中心としたグリッパ４，５の旋回運動を可能にする。この場合、各Ｏリング７はわずかに変形させられる。
【００１４】
各グリッパ４，５の、基板３寄りの端部は、切欠き、切込みまたは溝２２，２４を備えている。グリッパ４，５はこの溝２２，２４でそれぞれ、中心の開口部１９の内縁部に係合する。図１にはグリッパ４，５の保持位置が示されている。３つのグリッパ４，５が半径方向内側へ旋回させられると、つまりグリッパ４，５の下端部が長手方向軸線Ｌの方向へ運動させられると、溝２２，２４は、中心の開口部１９の縁部領域から進出して、基板３を解放する。
【００１５】
スリーブ内に保持されている電磁石１３は、グリッパ４，５に設けられた孔１０内に配置された永久磁石１１，１２と協働し、この場合、前記電磁石１３は、電流の流れに応じてグリッパ４，５の上端部を半径方向で外側に向けて、ストッパ１６にまで引き付けるか、又は逆の方向で電磁石１３の内極１８とねじ締結されているブシュ１７にまで引き付ける。
【００１６】
金属スリーブ１４は下側の縁部領域に切欠き２５を備えている。この切欠き２５を設けることには、グリッパ４，５、もしくはこれらのグリッパ４，５の永久磁石１１，１２が、出来る限り迅速に往復運動可能となるように電磁石１３の磁束線を集中させるという利点がある。電磁石１３の内極１８は鋼から成るブシュ１７によって延長されている。装置の組み立て後には、永久磁石１１，１２のＮ極が金属スリーブ１４とブシュ１７との間に位置している。直流電圧の印加によって、金属スリーブ１４とブシュ１７とが分極化される（例えば、外側の金属スリーブ１４がＮ極で、内側のブシュ１７がＳ極）。電流の流れ方向を逆転させることにより、分極化は切り換えられ、ひいてはグリッパ端部の運動方向も切り換えられる。永久磁石１１，１２のＮ極は、接触している磁極によって突き離されて、反対の側に位置する磁極によって引き寄せられる。
【００１７】
図面に示したように、永久磁石１１，１２はグリッパ４，５の孔１０内に挿入されていて、この孔１０内でグリッパ４，５に接着されている。グリッパ４，５の、永久磁石１１，１２を取り囲む壁により、磁極片として働く鋼から成るストッパ１６もしくはブシュ１７に対する永久磁石１１，１２の永久磁力は、永久磁石１１，１２と電磁石１３との間の反発力よりも大きく形成される。本発明による装置では、パルス制御を可能にする。なぜならば、切換えのために電磁界が必要とされるからである。但し（ストッバ１６もしくはブシュ１７における）終端位置では、永久磁石１１，１２がグリッパ４，５をブシュ１７もしくは金属スリーブ１４に固持する。
【図面の簡単な説明】
【図１】旋回可能に支承された３つのグリッパを有する、本発明による装置の縦断面図である。
【符号の説明】
３  基板、  ４，５  グリッパ、  ６  ヘッド部、  ７  Ｏリング、  ８  カバープレート、  ９  長孔、  １０  孔、  １１，１２  永久磁石、  １３  電磁石、  １４  金属スリーブ、  １５  係止リング、  １６  ストッパ、  １７ブシュ、  １８  内極、  １９  開口部、  ２０  ケーシング、  ２１  貫通孔、  ２２，２３，２４  溝、  ２５  切欠き、  ｅ  平面、  Ｌ  長手方向軸線、  α  角度
【図１】
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