(57)【要約】  加工すべき基板移動を動かして位置決めするロッド状部材移動装置（１０）であって、円筒形の第１の内側容積（２５）を取り囲む円筒形のケーシング（２１）と、移動軸線に沿って可動に配置された、第１のピストン（２２）および第１のピストンロッド（２３）を備えた第１のピストンアセンブリとを備えた、ニューマチック式の駆動シリンダを有している。第１のピストン（２２）は、第１の内側容積（２５）を画定している。第１のピストンロッド（２３）は、円筒形のケーシング（２１）から突出しており、かつ第１のピストンアセンブリは、第１の内側容積（２５）への圧力負荷により走出させられた装填位置へと移動可能である。装置は、長手方向軸線（Ｌ）の方向で平行に可動な少なくとも１つの支持ピン（１１）を有している。支持ピン（１１）は、第１のピストンロッド（２３）に結合されており、かつ第１のピストンアセンブリの移動により移動可能である。駆動シリンダは、第２のピストン（３２）と第１のピストンロッド（３３）とを備えた第２のピストンアセンブリを有し、第２のピストン（３２）は、第２の内側容積（３５）を画定し、第２のピストンアセンブリは、第１のピストンアセンブリに対して同軸に移動可能に配置されており、かつ第２のピストンロッド（３３）の端面は、前記第１のピストン（２２）の方向に向いている。第１のピストンアセンブリおよび前記第２のピストンアセンブリは、第１のピストン（２２）と第２のピストンロッド（３３）とが装填位置において接触せずに存在しており、第１のピストン（２２）と第２のピストンロッド（３３）とが走入させられた加工位置において接触しているように配置されている。
2020510989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工すべき基板（１）、特にウェハ移動を動かして位置決めするロッド状部材移動装置（１０）、特にピンリフタであって、
ニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）であって、
円筒形の第１の内側容積（２５）を取り囲む円筒形のケーシング（２１）と、
長手方向軸線（Ｌ）に対して平行または同軸に延びる移動軸線に沿って可動に配置された、第１のピストン（２２）および第１のピストンロッド（２３）を備えた第１のピストンアセンブリと、を備え、
前記長手方向軸線（Ｌ）は、前記円筒形の第１の内側容積（２５）により定められており、
前記第１のピストン（２２）は、前記第１の内側容積（２５）を画定し、
前記第１のピストンロッド（２３）は、前記円筒形のケーシング（２１）から突出しており、
前記第１のピストンアセンブリは、前記第１の内側容積（２５）への圧力負荷により走出させられた装填位置へと移動可能である、駆動シリンダ（６，５０）と、
前記長手方向軸線（Ｌ）の方向で少なくともほぼ平行または同軸に可動な少なくとも１つの支持ピン（７，１１）であって、
前記支持ピン（７，１１）は、前記第１のピストンロッド（２３）の、前記円筒形のケーシング（２１）の外側に存在する外側の端部に結合されており、
前記支持ピン（７，１１）は、前記第１のピストンアセンブリの移動により線形に移動可能である、支持ピン（７，１１）と
を備えた、ロッド状部材移動装置（１０）において、
前記駆動シリンダ（６，５０）は、第２のピストン（３２）と接触面（３３ａ）とを備えた第２のピストンアセンブリを有し、
前記第２のピストン（３２）は、前記円筒形のケーシング（２１）により取り囲まれた第２の内側容積（３５）を画定し、特に前記第１の内側容積と前記第２の内側容積とは、前記第２のピストン（３２）により互いに分離されており、
前記第２のピストンアセンブリは、前記第１のピストンアセンブリに対して少なくともほぼ同軸に移動可能に配置されており、
前記第２のピストンアセンブリの前記接触面（３３ａ）は、前記第１のピストン（２２）の方向に向いており、
前記第１のピストンアセンブリおよび前記第２のピストンアセンブリは、
前記第１のピストンアセンブリと前記接触面（３３ａ）とは、前記装填位置において接触せずに存在しており、
前記第１のピストンアセンブリと前記接触面（３３ａ）とは、走入させられた加工位置において接触している
ように配置されていることを特徴とする、ロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項２】
前記駆動シリンダ（６，５０）は、第２の圧縮空気通路（２７）を有し、該第２の圧縮空気通路（２７）は、前記第２のピストンアセンブリおよび特に前記第１のピストンアセンブリは、前記第２の圧縮空気通路（２７）による前記第２の内側容積（３５）への圧力負荷により、走入させられた前記加工位置から移行位置へと移動可能に配置されており、
前記駆動シリンダ（６，５０）は、第１の圧縮空気通路（２８）を有し、該第１の圧縮空気通路（２８）は、前記第１のピストンアセンブリは、前記第１の圧縮空気通路（２８）による前記第１の内側容積（２５）への圧力負荷により前記移行位置から走出させられた前記装填位置へと移動可能に配置されている、請求項１記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項３】
前記ロッド状部材移動装置（１０）は、前記第１の圧縮空気通路および前記第２の圧縮空気通路のためにそれぞれの圧縮空気調整エレメントを制御するための制御ユニットを有し、該制御ユニットは、走出させられた前記装填位置へ前記第１のピストンアセンブリを移動させるための設定された上昇機能を有し、該上昇機能の実施時に、
前記第２の圧縮空気通路（２７）のための前記圧縮空気調整エレメントは、前記第２の内側容積（３５）への圧力負荷を提供し、
次いで前記第１の圧縮空気通路（２８）のための前記圧縮空気調整エレメントは、前記第２の内側容積（３５）への圧力負荷に対する規定された時間的なずれを伴って、前記第１の内側容積（２５）への圧力負荷を提供し、
前記時間的なずれは、
前記第２のピストン（３２）の前記移行位置への到達に依存する、または
前記上昇機能により時間的に制御されて規定されている、請求項２記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項４】
前記駆動シリンダ（６，５０）は、前記第１のピストンアセンブリまたは前記第２のピストンアセンブリ、特に前記第１のピストンまたは前記第２のピストンの移動のための少なくとも１つのストッパ点を定め、前記少なくとも１つのストッパ点は、走出させられた前記装填位置、走入させられた前記加工位置および／または前記移行位置を定め、
前記少なくとも１つのストッパ点の位置は、定められたストッパ範囲内で、前記長手方向軸線（Ｌ）に対して少なくともほぼ平行に延びる移動軸線に沿って変更可能であり、特に前記ストッパ範囲の延在長さは、前記長手方向軸線（Ｌ）の方向で少なくとも０．５ｍｍまたは１ｍｍである、請求項１から３までのいずれか１項記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項５】
前記ケーシング（２１）は、特に半径方向で互いに反対の側に位置する少なくとも２つの切欠きを有し、該切欠きがケーシング壁を貫通し、
前記移動軸線に沿った前記切欠きの延在長さは、前記ストッパ範囲を定める、請求項４記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項６】
前記駆動シリンダ（６，５０）は、
前記移動軸線の方向で定められた高さを備えた、前記切欠き内に配置された少なくとも１つのストッパエレメント（４１，４２，５２）、特に横方向バーを有し、該ストッパエレメント（４１，４２，５２）の前記高さが前記切欠きの前記延在長さよりも小さく、
前記ストッパエレメント（４１，４２，５２）と協働する少なくとも１つの移動機構（４３，４４，５３）を有している、請求項５記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項７】
前記移動機構（４３，４４，５３）は、雌ねじ山（３７，３８）を備えたリングとして形成されており、かつケーシング外面に配置されており、
前記ストッパエレメント（４１，４２，５２）は、前記切欠きの領域において、前記雌ねじ山（３７，３８）に対応する雄ねじ山（４７，４８）のセグメントを有し、前記ストッパエレメント（４１，４２，５２）は、特に、前記内側容積もしくは前記ケーシング（２１）の内径および／または外径に関するその寸法に関して、前記雌ねじ山（３７，３８）が前記雄ねじ山（４７，４８）と協働するように、成形されており、
前記ストッパエレメント（４１，４２）の位置は、定められた前記ストッパ範囲内で、前記移動軸線に沿って前記リング（４３，４４，５３）の回転により変更可能かつ調節可能であり、前記少なくとも１つのストッパ点が移動可能である、
請求項６記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項８】
前記駆動シリンダ（６，５０）は、戻し力を提供可能である少なくとも１つの戻し機能を有し、該戻し力は、前記第１のピストンアセンブリアセンブリおよび／または前記第２のピストンアセンブリが走入させられた前記加工位置へと押圧されるように、前記第１のピストンアセンブリおよび／または前記第２のピストンアセンブリに作用し、
特に前記戻し機能は、
戻しエレメント（２６）、特に前記第１のピストン（２２）に前記戻し力を作用させるように配置されている戻しばねとして形成されている、または
前記第１のピストン（２２）への前記戻し力は、圧力負荷により、特にその量に関して調節可能である、制御可能な、特にニューマチック式の戻し機構として形成されている
請求項１から７までのいずれか１項記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項９】
前記第２のピストンアセンブリは、第２のピストンロッド（３３）を有し、
前記第２のピストンロッド（３３）の端面は、前記第１のピストンアセンブリの方向に向いており、
前記端面は、前記接触面（３３ａ）を形成し、
前記第１のピストン（２２）と前記第２のピストンロッド（３３）とは、前記装填位置において接触せずに存在しており、
前記第１のピストン（２２）と前記第２のピストンロッド（３３）とは、走入させられた前記加工位置において接触しており、かつ／または
前記第１のピストンロッド（２３）は、前記第１のピストンロッド（２３）の外側の端部とは反対の側に位置する、前記第１のピストンロッド（３３）の内側の自由端は、前記接触面（３３ａ）の方向に向いているように、成形されており、
前記第１のピストンロッド（２３）と前記接触面（３３ａ）とは、前記装填位置において接触せずに存在しており、
前記第１のピストンロッド（２３）と前記接触面（３３ａ）とは、走入させられた加工位置において接触しており、
特に前記第１のピストンロッド（２３）は、前記第１のピストン（２２）を通って延びるように形成されており、前記第１のピストン（２２）に対して相対的に特にねじ締結部により固定された位置に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項１０】
請求項１１から１８までのいずれか１項に記載されているように前記駆動シリンダ（６，５０）が形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のロッド状部材移動装置（１０）。
【請求項１１】
特にロッド状部材移動装置（１０）またはピンリフタ用のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）、特に行程シリンダであって、
円筒形の第１の内側容積（２５）を取り囲む円筒形のケーシング（２１）と、
長手方向軸線（Ｌ）に対して平行または同軸に伸びる移動軸線に沿って可動に配置された、第１のピストン（２２）および第１のピストンロッド（２３）を備えた第１のピストンアセンブリであって、
前記長手方向軸線（Ｌ）は、前記円筒形の第１の内側容積（２５）により定められており、
前記第１のピストン（２２）は、前記第１の内側容積（２５）を画定し、
前記第１のピストンロッド（２３）は、前記円筒形のケーシング（２１）から突出しており、
前記第１のピストンアセンブリは、前記第１の内側容積（２５）への圧力負荷により走出させられた装填位置へと移動可能である、第１のピストンアセンブリと、
前記第１のピストンロッド（２３）を、前記駆動シリンダ（６，５０）により移動させるべき構成部材（１１，１３）、特にロッド状部材移動装置（１０）の支持ピンに結合するための連結エレメントであって、前記第１のピストンロッド（２３）の、前記円筒形のケーシング（２１）の外側に存在する外側の端部に設けられた連結エレメントと、
第２のピストン（３２）および接触面（３３ａ）を備えた第２のピストンアセンブリであって、
前記第２のピストン（３２）は、前記円筒形のケーシング（２１）により取り囲まれた第２の内側容積（３５）を画定し、特に前記第１の内側容積と前記第２の内側容積とは、前記第２のピストン（３２）により互いに分離されており、
前記第２のピストンアセンブリは、前記第１のピストンアセンブリに対して少なくともほぼ同軸に移動可能に配置されており、
前記接触面（３３ａ）は、前記第１のピストン（２２）の方向に向いており、
前記第２のピストンアセンブリおよび特に前記第１のピストンアセンブリは、前記第２の内側容積（３５）への圧力負荷により走入させられた加工位置から移行位置へと移動可能である、第２のピストンアセンブリと
を備え、
前記第１のピストンアセンブリと、前記第２のピストンアセンブリとは、
前記第１のピストンアセンブリと前記接触面（３３ａ）とは、走出させられた前記装填位置において接触せずに存在しており、
前記第１のピストンアセンブリと前記接触面（３３ａ）とは、走入させられた加工位置において接触している
ように配置されている、ニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）において、
前記駆動シリンダ（６，５０）は、前記第１のピストンアセンブリおよび／または前記第２のピストンアセンブリ、特に前記第１のピストンまたは前記第２のピストンの移動区間を制限するための少なくとも１つのストッパ点を有し、前記少なくとも１つのストッパ点は、走出させられた前記装填位置、走入させられた前記加工位置および／または前記移行位置を定め、
前記少なくとも１つのストッパ点の位置は、定められたストッパ範囲内で、前記長手方向軸線（Ｌ）に対して少なくともほぼ平行に延びる移動軸線に沿って変更可能であり、特に前記ストッパ範囲の延在長さは、前記移動軸線に沿って少なくとも０．５ｍｍまたは１ｍｍである
ことを特徴とする、ニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【請求項１２】
前記第２のピストンアセンブリは、第２のピストンロッド（３３）を有し、
前記第２のピストンロッド（３３）の端面は、前記第１のピストンアセンブリの方向に向いており、
前記端面は、前記接触面（３３ａ）を形成しており、
前記第１のピストン（２２）と前記第２のピストンロッド（３３）とは、前記装填位置において接触せずに存在しており、
前記第１のピストン（２２）と前記第２のピストンロッド（３３）とは、走入させられた前記加工位置において接触している、請求項１１記載のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【請求項１３】
前記第１のピストンロッド（２３）の外側の端部とは反対の側に位置する、前記第１のピストンロッド（３３）の内側の自由端は、前記接触面（３３ａ）の方向に向いているように、前記第１のピストンロッド（２３）が成形されており、
前記第１のピストンロッド（２３）と前記接触面（３３ａ）とは、前記装填位置において接触せずに存在しており、
前記第１のピストンロッド（２３）と前記接触面（３３ａ）とは、走入させられた加工位置において接触しており、
特に前記第１のピストンロッド（２３）は、前記第１のピストン（２２）を通って延びるように形成されており、特に前記第１のピストン（２２）に対して相対的に特にねじ締結部により固定された位置に配置されている、請求項１１または１２記載のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【請求項１４】
前記ケーシング（２１）は、特に半径方向で互いに反対の側に位置する少なくとも２つの切欠きを有し、該切欠きがケーシング壁を貫通し、
記移動軸線に沿った前記切欠きの延在長さは、前記ストッパ範囲を定める、請求項１１から１３までのいずれか１項記載のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【請求項１５】
前記駆動シリンダ（６，５０）は、
前記移動軸線の方向で定められた高さを備えた、前記切欠き内に配置された少なくとも１つのストッパエレメント（４１，４２，５２）、特に横方向バーを有し、前記ストッパエレメント（４１，４２，５２）の前記高さは、前記切欠きの前記延在長さよりも小さく、
前記駆動シリンダ（６，５０）は、
前記ストッパエレメント（４１，４２，５２）と協働する少なくとも１つの移動機構（４３，４４，５３）を有している、請求項１４記載のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【請求項１６】
前記移動機構（４３，４４，５３）は、雌ねじ山（３７，３８）を備えたリングとして形成されており、ケーシング外面に配置されており、
前記ストッパエレメント（４１，４２，５２）は、前記切欠きの領域において、前記雌ねじ山（３７，３８）に対応する雄ねじ山（４７，４８）のセグメントを有し、前記ストッパエレメント（４１，４２，５２）は、特に前記内側容積もしくは前記ケーシング（２１）の内径および／または外径に関するその寸法に関して、前記雌ねじ山（３７，３８）が前記雄ねじ山（４７，４８）と協働するように、成形されており、
前記ストッパエレメント（４１，４２）の位置は、前記定められたストッパ範囲内で、前記移動軸線に沿って、前記リング（４３，４４，５３）の回転により変更可能かつ調節可能であり、前記少なくとも１つのストッパ点が移動可能である、請求項１５記載のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【請求項１７】
前記駆動シリンダ（６，５０）は、戻し力を提供可能である少なくとも１つの戻し機能を有し、前記戻し力は、前記第１のピストンアセンブリおよび／または前記第２のピストンアセンブリが走入させられた前記加工位置へと押圧されるように、前記第１のピストンセンブリおよび／または前記第２のピストンアセンブリに作用し、
特に前記戻し機能は、
戻しエレメント（２６）、特に前記第１のピストンに前記戻し力を作用させるように配置されている戻しばねとして形成されている、または
前記第１のピストンへの前記戻し力は、圧力負荷により、特にその量に関して調節可能である、制御可能、特にニューマチック式の戻し機構として形成されている、請求項１１から１６までのいずれか１項記載のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【請求項１８】
前記駆動シリンダ（６，５０）は、第１の圧縮空気通路（２８）を有し、該第１の圧縮空気通路（２８）は、前記第１のピストンアセンブリは、前記第１の圧縮空気通路（２８）による前記第１の内側容積（２５）への圧力負荷により前記移行位置から走出させられた前記装填位置に移動可能に配置されており、
前記駆動シリンダ（６，５０）は、第２の圧縮空気通路（２７）を有し、該第２の圧縮空気通路（２７）は、前記第２のピストンアセンブリおよび特に前記第１のピストンアセンブリは、前記第２の圧縮空気通路（２７）による前記第２の内側容積（３５）への圧力負荷により走入させられた前記加工位置から前記移行位置へと移動可能に配置されている、請求項１１から１７までのいずれか１項記載のニューマチック式の駆動シリンダ（６，５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニューマチック式の行程シリンダと、この行程シリンダに連結された、プロセスチャンバ内の基板を移動させかつ位置決めするための少なくとも１つの支持ピンとを備えた、ニューマチック式のロッド状部材移動システムと、調節可能なストッパ点を備えたニューマチック式の行程シリンダとに関する。
【０００２】
ピンリフター（Pin-Lifter）とも呼ばれるロッド状部材移動システムは、典型的にはプロセスチャンバ内で加工すべき基板を収容し、かつ定義して位置決めするように構想され、設けられている。ロッド状部材移動システムは、特に、保護された雰囲気中でできるだけ汚染粒子の存在なしに行わなければならないＩＣ、半導体、フラットパネルまたは基板製造の分野における真空チャンバシステムで使用される。
【０００３】
このような真空チャンバシステムは、特に、加工すべきまたは製造すべき半導体エレメントまたは基板を収容するために設けられた、排気可能な少なくとも１つの真空チャンバを含んでいる。この真空チャンバは、少なくとも１つの真空チャンバ開口を有している。この真空チャンバ開口を通じて、半導体エレメントまたは別の基板が真空チャンバ内へガイド可能であり、かつ真空チャンバから出るようにガイド可能である。たとえば、半導体ウェハまたは液晶基板のための製造設備内では、極めて繊細な半導体エレメントまたは液晶エレメントが連続して複数のプロセス真空チャンバを通過し、これらのプロセス真空チャンバ内では、プロセス真空チャンバ内に位置する部材がそれぞれ１つの加工装置により加工される。
【０００４】
このようなプロセスチャンバは、しばしば少なくとも１つの搬送弁を有している。この搬送弁の横断面は、基板およびロボットに適合させられており、この横断面を通って基板を真空チャンバ内に導入し、かつ場合によっては規定された加工後に取り出すことができる。代替的には、たとえば第２の搬送弁が設けられていてもよく、この第２の搬送弁を通じて加工された基板がチャンバから出される。
【０００５】
基板、たとえばウェハのガイドは、たとえば、適合して形成されかつ制御されたロボットアームにより行われる。このロボットアームは、プロセスチャンバの、搬送弁により提供可能な開口を通過可能である。したがって、プロセスチャンバへの装填は、ロボットアームにより基板を把持し、プロセスチャンバ内へ基板を導入し、チャンバ内に基板を定義して置くことにより行われる。プロセスチャンバを空にすることは、対応する形式で行われる。
【０００６】
チャンバ内に基板を置き、かつチャンバ内において基板を正確に位置決めするためには、比較的高い精度および基板の可動性が保証されていなければならない。このためには、ロッド状部材移動システムが使用される。ロッド状部材移動システムは、基板のために複数の載置点、ひいては基板全体にわたる（基板の自重に基づく）荷重分配を提供する。
【０００７】
基板は、ロボットにより、移動システムの走出させられた支持ピン上に置かれ、ピンの沈降により支持体、たとえば電位板上に置かれる。このためには、典型的には基板を支持しているロボットアームは、チャンバから走出させられる。ピンは、基板を置いた後にさらに沈降することができ、したがって基板から分離されて存在する、つまりピンと基板との間に接触は生じてない。ロボットアームの除去後かつチャンバの閉鎖（およびプロセスガスの導入もしくは排気）後に、加工ステップが実施される。
【０００８】
基板への小さな力作用は、特にチャンバ内でのプロセスステップの実施後にも、基板の後続の上昇時にも重要である。基板は、典型的には比較的平滑な表面を有している。この平滑な表面は置いた際に支持体に接触し、この支持体上に載置する。これにより、この支持体から基板を離そうと試みた場合に、基板と支持体との間に作用する負圧により、たとえば空気封入により引き起こされる一種の付着が生じる。今、基板が支持体から離れるように過度に速く押圧されると、その際に基板の破損が生じてしまう。なぜならば、付着力は少なくとも幾つかの載置点において克服されない、または解除することができないからである。さらに、支持ピンおよび基板との間での接触の実現時にも、基板において接触時に発生する衝突が不所望な負荷（または破損）をもたらしてしまう。つまり基板への対応する力作用は、チャンバ内での基板の取扱い時に重要な要素である。
【０００９】
同時に、加工すべき基板のできるだけ穏やかかつ丁寧な取扱いの他に、同様にできるだけ短い加工時間が可能にされることが望ましい。このことは、基板ができるだけ迅速にチャンバ内において定められた状態、つまり装填位置および取出し位置ならびに加工位置へともたらされ得ることを意味している。
【００１０】
たとえば半導体ウェハの加工時の不所望な衝突を阻止するために、米国特許第６４８１７２３号明細書は、ピンリフタにおいて、固い移動ストッパの代わりに特別なストップ装置を使用することを提案している。場合によっては固いプラスチックストッパは、ここでは軟らかく構成されたストッパ部分と固いストッパとの組合せにより代替することが望ましい。移動制限のために、まずは軟らかいストッパ部分との接触が生じ、次いで相応に緩衝されて固いストッパが接触させられる。
【００１１】
米国特許第６６４６８５７号明細書は、検出された発生した力による上昇移動の調整もしくはフィードバック制御を提案している。支持ピンは、獲得された力信号に応じて移動することができるので、支持ピンにおける上昇力は常に相応に調量されてコントロールされてウェハに作用する。
【００１２】
しかし、挙げられた両手段は、概して上昇装置の制御に関する別の難点を呈する。たとえば、２部分から成るストッパエレメントのみでは、ウェハの所望される穏やかな上昇を提供することができない。そのためにさらに駆動装置の相応に適合された制御が必要である。開ループ制御の代わりのフィードバック制御も、より多くの手間による付加的な複雑性をもたらし、たとえば場合によってはシステムにおける障害（たとえば発生する摩擦力）を検知することができず、典型的にはこのような障害を「過剰調整」しようとする。つまり提案された解決手段により、第１には著しく複雑なシステムが提供され、第２には可能なエラー検知が排除される。
【００１３】
真空条件下および電位が加えられている場合の作業プロセスのための別の観点は、電気的および／または磁気的な妨害源による起こり得る影響である。この文脈では、特にロッド状部材移動システムの構成時にも加工プロセスへの起こり得る影響を考慮しなければならない。したがって、たとえば米国特許出願公開第２００５／００９２４３８号明細書は、支持ピンが非導電性の材料により制御プレートから電気的に分離され得る上昇装置を提案している。
【００１４】
しかし、この解決手段は、電気的な駆動装置に接続されている上昇システムの一部がプロセスチャンバ内に存在し、さらに対応する妨害を形成し得るので不都合である。
【００１５】
したがって、本発明の課題は、ロッド状部材移動システムを改善して、一方では基板のコントロールされた上昇を可能にし、さらにたとえば電磁的な影響による加工プロセスのシステムによる潜在的な障害を阻止することである。
【００１６】
さらに本発明の課題は、ワークの予定された上昇が迅速かつ故障なしに行われるように改善されたロッド状部材移動システムを提供することである。
【００１７】
さらに本発明の根底を成す課題は、ロッド状部材移動装置のための、対応して改善されて構成された駆動コンセプトを提供することである。
【００１８】
これらの課題は、独立請求項に記載の特徴の実現により解決される。本発明を代替的または有利な形式で変化させる特徴は、従属請求項に記載されている。
【００１９】
本発明は、ロッド状部材移動装置のための駆動コンセプトに関し、もしくは間接的に、この駆動コンセプトを備えたロッド状部材移動装置に関する。駆動装置は、戻し装置を備えたニューマチック式の（移動行程）シリンダの形で提案されている。ニューマチック式の設計により、電気的に駆動される駆動装置に比べて、電磁場に基づく可能な妨害の影響を阻止することができる。これにより、このロッド状部材移動装置を装備した真空チャンバ内での確実な加工プロセスが既に提供される。
【００２０】
たとえば半導体ウェハのような真空チャンバ内に存在するワーク（基板）を丁寧に上昇させ、それにも関わらずできるだけ短い加工時間を実現する問題に関して、本発明による解決手段は、二重のピストンアセンブリを備えた行程シリンダを規定する。このような構成により、重要な移動を２段階で実施することができる。第１の段階では、基板が穏やかな、場合によっては増大する力作用で比較的緩慢に載置部から上昇させられる。
【００２１】
載置部は、たとえば平坦かつ平滑なプレートであってもよく、このプレートに、同様に平滑な基板が接触時に付き合わせられる。なぜならば、両接触面の間で、（たとえば発生する短距離力、たとえばファンデルワールス力に基づく）付着が発生し、したがって基板はある程度の力をかけることによってのみ再び載置部から分離されるからである。
【００２２】
第１の上昇段階は、規定された移動点に至るまで、特に基板が完全に載置部から分離され存在するまで、続行される。
【００２３】
その後に、より迅速な第２の移動段階への移行が行われる。移行点は、駆動装置（行程シリンダ）の設計もしくは調節により定めることが可能である。
【００２４】
移動は、第１の段階においては主に行程シリンダの下側のピストンにより引き起こされ、第２の段階においては、主に上側のピストンにより引き起こされる。しかし、ピストン力の作用は、両段階に重なっていてもよく、つまり下側のピストンにより引き起こされた移動力は、第１の移動段階のみを引き起こすのではなく、第２の移動段階にも一緒に影響を与えることができる。ピストンは、特に、両ピストンが、１つの共通の移動軸線（たとえば行程シリンダの底面に関する中心垂線）に沿ってシリンダの内部で可動に配置されている。
【００２５】
両ピストンへの力は、対応してこれらのピストンに割り当てられた圧力範囲（容積）内へのそれぞれの圧力負荷により実現される。これらの容積は、互いにシールされて存在している。これにより、各ピストンのために、定められた行程力または行程力経過を調節し、場合によっては変更することができる。このことは、圧縮空気通路内でたとえば移動可能な絞りを備えた、これらの容積のための空気供給部の対応する構成により行われる。圧縮空気のこのように調節可能な流入により、行程力経過を規定することができる。
【００２６】
圧力が同一の場合の様々な移動力は、たとえば様々なピストン面積の構成により実現することができる。
【００２７】
つまり、本発明は、真空チャンバ内において加工すべき基板、特にウェハを移動させ（上昇または下降させ）、および位置決めする（たとえば加工位置へ置く）ロッド状部材移動装置、特にピンリフタにも関する。
【００２８】
ロッド状部材移動装置は、ニューマチック式の駆動シリンダを有している。この駆動シリンダは、円筒形の第１の内側容積を取り囲む円筒形のケーシングと、長手方向軸線に対して平行または同軸に延びる移動軸線に沿って可動に配置された、第１のピストンおよび第１のピストンロッドを備えた第１のピストンアセンブリとを備えている。長手方向軸線は、円筒形の第１の内側容積により定められている。第１のピストンは、同様に第１の内側容積を画定する。第１のピストンロッドは、円筒形のケーシングから突出している。第１のピストンアセンブリは、特に戻されたゼロ位置において第１の内側容積への圧力負荷により、走出させられた装填位置へと移動可能である。
【００２９】
ピストンおよびピストンロッドは、特に１つの部分として、つまり一体的に形成されていてもよい。２部分から成る構成も可能であり、この場合、ピストンロッドは、たとえばピストンにねじ締結されている。
【００３０】
さらにロッド状部材移動装置は、長手方向軸線の方向に少なくともほぼ平行または同軸に可動な少なくとも１つの支持ピンを有している。支持ピンは、第１のピストンロッドの、円筒形のケーシングの外側に存在する外側の端部に結合されていて、支持ピンは、第１のピストンアセンブリの移動により対応して線形に移動可能である。
【００３１】
駆動シリンダは、さらに第２のピストンおよび接触面を備えた第２のピストンアセンブリを有している。この場合、第２のピストンは、円筒形のケーシングにより取り囲まれた第２の内側容積を画定していて、特に、第１の内側容積と第２の内側容積とは、第２のピストンにより互いに分離されて存在している。第２のピストンアセンブリは、第１のピストンアセンブリの可動性に対して少なくともほぼ同軸に移動可能に配置されている。接触面は、第１のピストンの方向に向いている。
【００３２】
第１のピストンアセンブリおよび第２のピストンアセンブリは、第１のピストンアセンブリと接触面とが装填位置において接触せずに存在していて、第１のピストンアセンブリと接触面とが走入させられた加工位置では互いに接触しているように、配置されている。
【００３３】
走入させられた加工位置は、特に最も沈降させられた位置にある第２のピストンの位置である。この位置では、第２の内側容積は、第２のピストンの移動の範囲内で可能な限り小さい広がりを有している。
【００３４】
１つの実施形態において、第２のピストンアセンブリは、第２のピストンロッドを有していて、第２のピストンロッドの端面は、第１のピストンアセンブリの方向に向いている。端面は、第２のピストンアセンブリの接触面を形成する。第１のピストンと第２のピストンロッドとは、装填位置において接触せずに存在していて、走入させられた加工位置では接触面を介して接触している。
【００３５】
別の１つの実施形態では、第１のピストンロッドの外側の端部とは反対の側に位置している、第１のピストンロッドの（ケーシングの内部に存在している）内側の自由端が、接触面の方向に向いているように、第１のピストンロッドが成形されていてもよい。この場合、第１のピストンロッドと接触面とが装填位置において接触せずに存在していて、第１のピストンロッドと接触面が走入させられた加工位置において接触している。特に、第１のピストンロッドは、第１のピストンを通って延びているように形成されていて、第１のピストンに対して相対的に特にねじ締結部により固定された位置に配置されていてもよい。
【００３６】
第２のピストンアセンブリの接触面は、特に、第２のピストンの、第１のピストンの方向に向いている表面の一部であってもよい。第２のピストンは、この構成ではディスク状の円筒形のエレメントとして形成されている。
【００３７】
１つの実施形態において、駆動シリンダは、下側の（第２）の圧縮空気通路を有している。この第２の圧縮空気通路は、下側の第２のピストンアセンブリおよび特に上側の第１のピストンアセンブリが、第２の圧縮空気通路による第２の内側容積への圧力負荷により走入させられた加工位置から移行位置へと移動可能に配置されている。つまり下側の圧縮空気通路は、第２の内側容積に接続されていて、この第２の内側容積への圧縮空気の導入を可能にする。
【００３８】
さらに、駆動シリンダは、上側の（第１の）圧縮空気通路を有している。この第１の圧縮空気通路は、第１のピストンアセンブリが、第１の圧縮空気通路による第１の内側容積への圧力負荷により移行位置から走出させられた装填位置へと移動可能に配置されている。つまり上側の圧縮空気通路は、第１の内側容積に接続されていて、この第１の容積への圧縮空気の導入を可能にする。
【００３９】
１つの実施形態において、上側の圧縮空気通路はさらに、この上側の圧縮空気通路による圧縮空気導入により第１のピストンがゼロ位置（つまりピストンがケーシング内で沈降させられた走入させられた位置においてストッパに位置している）から装填位置へと上昇させられるか、もしくは押圧され得るように、成形されかつ配置されていてもよい。
【００４０】
特に、ロッド状部材移動装置は、第１の圧縮空気通路および第２の圧縮空気通路のためのそれぞれの圧縮空気調整エレメントを制御するための制御ユニットを有している。制御ユニットは、第１のピストンアセンブリを走出させられた装填位置へ移動させるために特別に設定された上昇機能を有している。この上昇機能の実施時に、第２の圧縮空気通路のための圧縮空気調整エレメントが第２の内側容積への圧力負荷を提供するように、第２の圧縮空気通路用の圧縮空気調整エレメントが制御され、次いで第１の圧縮空気通路のための圧縮空気調整エレメントが第２の内側容積への圧力負荷に対して相対的に規定された時間的なずれを伴って第１の内側容積への圧力負荷を提供するように、第１の圧縮空気通路のための圧縮空気調整エレメントが制御される。この時間的なずれは、第２のピストンの移行位置への到達に依存している、または上昇機能により時間的に制御されて規定されている。つまり第１の内側容積への圧力負荷は、たとえば機械装置により開始することができ、この場合、この機械装置が、移行位置への到達時に初めて圧力負荷を実施するようになっている。時間的な制御は、たとえば電子的に行うことができ、圧力弁を対応して切り替える、または調整することができる。
【００４１】
本発明の１つの実施形態によれば、駆動シリンダが、第１のピストンアセンブリまたは第２のピストンアセンブリ、特に第１のピストンまたは第２のピストンの移動のための少なくとも１つのストッパ点を定めている。少なくとも１つのストッパ点は、走出させられた装填位置、走入させられた加工位置または移行位置を定める。つまりストッパ点は、両ピストンのうちの少なくとも１つのピストンのための長手方向の移動制限部を形成する。
【００４２】
特に、少なくとも１つのストッパ点の位置は、定められたストッパ範囲内で長手方向軸線に関連して変更可能であり、特にストッパ範囲の延在長さは、長手方向軸線の方向で少なくとも０．５ｍｍまたは１ｍｍである。換言すると、ストッパ点は、規定された範囲内で移動することができる。
【００４３】
このような調節性により、たとえば少なくとも１つの支持ピンの沈降させられた位置を調節し、定め、かつ変更することができる。これに対応して、第１の行程段階から第２の行程段階への移行点、つまりどのような規模で、基板の穏やかな上昇を行うことが望ましく、かつどの点から迅速な上昇移動を開始することができるか。
【００４４】
装置の１つの構成において、ケーシングは、特に半径方向で互いに反対の側に位置する少なくとも２つの切欠きを有している。これらの切欠きは、ケーシング壁を貫通している。長手方向軸線に対して平行な方向での切欠きの延在長さは、ストッパ範囲を定める。
【００４５】
特に、駆動シリンダは、長手方向軸線の方向で規定された高さを備えた、切欠き内に位置決めされた少なくとも１つのストッパエレメント、特に横方向バーを有している。この場合、ストッパエレメントの高さは、切欠きの延在長さよりも小さく形成されており、かつ駆動シリンダは、さらに、ストッパエレメントと協働する少なくとも１つの移動機構を有している。ストッパエレメントは、好適には、第１の内側容積または第２の内側容積内に存在しており、これにより、第１のピストンおよび／または第２のピストンの移動区間のためのバリアが提供されている。したがってそれぞれのピストンは、特にストッパエレメントに当接する。
【００４６】
１つの実施形態において、ストッパエレメントは、中心の切欠きを備えて形成されかつ配置されていて、この場合、第１のピストンロッドまたは第２のピストンロッドがこの中心の切欠きを通って突出し、ひいてはピストンロッドの端面の移動のための制限点が、ストッパ点から離れて、特にピストンロッドの長さだけずらされて、提供されているようになっている。
【００４７】
ストッパエレメントは、代替的には、たとえば放射状、六角形状に、または孔付きプレートとして形成されていてもよく、特に公知の差圧において時間単位毎に規定された空気量がストッパエレメントを取り囲むように流れる、または通流することが保証されている。ケーシング壁の切欠きは、相応に対応するように設けられていてもよい。ストッパエレメントは、概して回動防止されて支持されていてもよい。
【００４８】
さらに移動機構が、雌ねじ山を備えたリングとして形成されていて、ケーシング外面に、もしくはケーシングに環状に延びるように配置されていてもよい。ストッパエレメントは、この文脈において、切欠きの領域に、雌ねじ山に対応する雄ねじ山のセグメントを有していてもよい。したがって、ストッパエレメントは、特に内側容積もしくはケーシングの内径および／または外径に関するその寸法に関して、雌ねじ山が雄ねじ山と協働するように、成形されている。つまり、これにより、ストッパエレメントの雄ねじ山は、リングの雌ねじ山内に延びており、ストッパエレメントは好適には、ストッパエレメントが長手方向軸線を中心として回動可能ではないように（切欠き内に）支持されている。ストッパエレメントの位置は、この構成では、定められたストッパ範囲内で、長手方向軸線に対して平行に延びる移動軸線に沿ってリングの回転により変更しかつ調節することができる。この場合、少なくとも１つのストッパ点も相応に移動可能である。
【００４９】
ネジ山の定められたピッチは、リングの回転毎の移動軸線に沿ったストッパエレメントのための行程区間を規定する。
【００５０】
１つの構成において、駆動シリンダは、戻し力を提供可能である、少なくとも１つの戻し機能を有している。この戻し力は、第１のピストンアセンブリおよび／または第２のピストンアセンブリが走入させられた加工位置へと押圧されるように、第１のピストンアセンブリおよび／または第２のピストンアセンブリに作用する。この戻し機能は、特に内側容積内の内圧の減少時または内側容積からの脱気時にシリンダ内でのピストンの沈降を引き起こすことができる。
【００５１】
この戻し機能は、戻しエレメントとして形成されていてもよく、特に戻し力を第１のピストンに直接に作用させ、第１のピストンと接触面もしくは第２のピストンロッドとの間の接触時に間接的に第２のピストンアセンブリに作用するように配置された戻しばねとして形成されていてもよい。
【００５２】
代替的または付加的には、戻し機能は、制御可能な、特にニューマチック式の戻し機構として形成されていてもよい。第１のピストンへの戻し力は、圧力負荷により、特にその量および経過に関して調節可能である。この構成では、第１のピストンの行程時に小さくされる容積内における圧力の形成および増大により、行程力に対する抗力が生成される。
【００５３】
ロッド状部材移動装置のニューマチック式の駆動シリンダが、ニューマチック式の駆動シリンダの以下に説明する実施形態により改良され得ることは自明である。このことは、特にストッパ点の調節のための（たとえばリングによる）移動機構の実施形態に関する。
【００５４】
さらに本発明は、特にロッド状部材移動装置またはピンリフタのためのニューマチック式の駆動シリンダ、特に行程シリンダまたは概して駆動装置に関し、駆動シリンダは、円筒形の第１の内側容積を取り囲む円筒形のケーシングと、長手方向軸線に対して平行または同軸に延びる移動軸線に沿って可動に配置された、第１のピストンおよび第１のピストンロッドを備えた第１のピストンアセンブリとを備える。長手方向軸線は、円筒形の第１の内側容積により定められている。第１のピストンは、第１の内側容積を画定し、第１のピストンロッドは、円筒形のケーシングから突出している。第１のピストンアセンブリは、第１の内側容積への圧力負荷により走出させられた装填位置へと移動可能である。
【００５５】
シリンダは、さらに第１のピストンロッドの、円筒形のケーシング外に存在する外側の端部に設けられた、駆動シリンダにより移動すべき構成要素、特にロッド状部材移動装置の支持ピンと第１のピストンロッドを結合するための連結エレメントと、第２のピストンおよび接触面を備えた第２のピストンアセンブリとを有している。第２のピストンは、円筒形のケーシングにより取り囲まれた第２の内側容積を画定し、特に、第１の内側容積と第２の内側容積とは第２のピストンにより互いに分離されている。第２のピストンアセンブリは、第１のピストンアセンブリに対して少なくともほぼ同軸に移動可能に配置されており、特に第２のピストンアセンブリは、移動軸線に沿って移動可能である。第２のピストンアセンブリの接触面は、第１のピストンの方向に向いており、第２のピストンアセンブリおよび特に第１のピストンアセンブリは、第２の内側容積への圧力負荷により、走入させられた加工位置から移行位置へと移動可能である。
【００５６】
第１のピストンアセンブリと第２のピストンアセンブリとは、第１のピストンアセンブリと接触面とが走出させられた装填位置において接触せずに存在し、第１のピストンアセンブリと接触面とが走入させられた加工位置において接触しているように、配置されている。
【００５７】
本発明によれば、駆動シリンダは、第１のピストンアセンブリおよび／または第２のピストンアセンブリ、特に第１のピストンまたは第２のピストンの移動区間を制限するための少なくとも１つのストッパ点を有している。少なくとも１つのストッパ点は、走出させられた装填位置、走入させられた加工位置および／または移行位置を定める。少なくとも１つのストッパ点の位置は、定められたストッパ範囲内で、長手方向軸線に関して変更可能であり、特にストッパ範囲の延在長さは、長手方向軸線に対して平行に延びる移動軸線に沿って少なくとも０．５ｍｍまたは１ｍｍである。
【００５８】
シリンダの１つの実施形態において、第２のピストンアセンブリは、第２のピストンロッドを有していて、第２のピストンロッドの端面は、第１のピストンアセンブリの方向に向いている。この場合、端面は第２のピストンアセンブリの接触面を形成する。第１のピストンと第２のピストンロッドとは、装填位置において接触せずに存在しており、走入させられた加工位置では接触面を介して接触している。
【００５９】
別の１つの実施形態において、第１のピストンロッドは、第１のピストンロッドの外側の端部とは反対の側に位置する、第１のピストンロッドの内側の自由端（ケーシングの内部にある）が、接触面の方向に向いていて、第１のピストンロッドと接触面とが装填位置において接触せずに存在しており、第１のピストンロッドと接触面とが走入させられた加工位置において接触しているように、成形されていてもよい。特に、第１のピストンロッドは、第１のピストンを通って延びているように形成されていてもよく、第１のピストンに対して相対的に特にねじ締結部により固定された位置に配置されていてもよい。
【００６０】
第２のピストンアセンブリの接触面は、第２のピストンの、特に第１のピストンの方向に向いた表面の一部であってもよい。第２のピストンは、この構成ではディスク状の円筒形のエレメントとして形成されている。
【００６１】
シリンダの１つの構成において、ケーシングは、特に半径方向で互いに反対の側に位置する少なくとも２つの切欠きを有していてもよい。これらの切欠きはケーシング壁を貫通し、移動軸線に沿った切欠きの延在長さはストッパ範囲を定める。
【００６２】
特に、駆動シリンダは、移動軸線の方向で規定された高さを備えた、切欠き内に配置された少なくとも１つのストッパエレメント、特に横方向バーを有している。ストッパエレメントの高さは、切欠きの延在長さよりも小さく形成されている。さらに駆動シリンダは、ストッパエレメントと協働する少なくとも１つの移動機構を有していてもよい。
【００６３】
１つの実施形態によれば、移動機構は、雌ねじ山を備えたリングとして形成されていて、ケーシング外面に配置されていてもよい。ストッパエレメントは、切欠きの領域で、雌ねじ山に対応する雄ねじ山のセグメントを有していてもよく、ストッパエレメントは、さらに、特に内側容積もしくはケーシングの内径および／または外径に関するその寸法に関して、雌ねじ山が雄ねじ山と協働するように、成形されていてもよい。ストッパエレメントの位置は、これにより移動軸線に沿って、定められたストッパ範囲内でリングの回転により変更しかつ調節することができる。少なくとも１つのストッパ点が移動可能である。
【００６４】
別の１つの実施形態において、駆動シリンダは、戻し力を提供可能である少なくとも１つの戻し機能を有している。この戻し力は、第１のピストンアセンブリおよび／または第２のピストンアセンブリが走入させられた加工位置へと押圧されるように、第１のピストンアセンブリおよび／または第２のピストンアセンブリに作用する。
【００６５】
この戻し機能は、戻しエレメントとして形成されていてもよく、特に、戻し力が直接に第１のピストンに作用し、第１のピストンと接触面もしくは第２のピストンロッドとの接触時に間接的に第２のピストンアセンブリに作用するように配置された戻しばねとして形成されていてもよい。
【００６６】
代替的または付加的には、駆動シリンダの戻し機能は、制御可能な、特にニューマチック式の戻し機構として形成されていてもよい。第１のピストンへの戻し力は、圧力負荷により、特にその量および経過に関して調節可能である。この場合、第１のピストンの行程時に小さくされる容積内における圧力の形成および増大により、行程力に対する抗力が生成される。
【００６７】
駆動シリンダの１つの実施形態において、このシリンダは、下側の（第２の）圧縮空気通路を有している。この下側の圧縮空気通路は、第２の下側のピストンアセンブリおよび特に第１の上側のピストンアセンブリが第２の圧縮空気通路による第２の内側容積への圧力負荷により、走入させられた加工位置から移行位置へと移動可能に配置されている。つまり下側の圧縮空気通路は、第２の内側容積に接続されていて、この第２の内側容積内への圧縮空気の導入を可能にする。
【００６８】
さらに駆動シリンダは、上側の（第１の）圧縮空気通路を有している。この上側の圧縮空気通路は、第１のピストンアセンブリが、第１の圧縮空気通路による第１の内側容積への圧力負荷により、移行位置から走出させられた装填位置へと移動可能に配置されている。つまり上側の圧縮空気通路は、第１の内側容積に接続されていて、この第１の内側容積内への圧縮空気の導入を可能にする。
【００６９】
１つの実施形態において、上側の圧縮空気通路はさらに、この上側の圧縮空気通路を通じた圧縮空気導入により第１のピストンがゼロ位置（つまりピストンがケーシング内で沈降させられた走入させられた位置においてストッパに位置している）から装填位置へと上昇させられるか、もしくは押圧され得るように成形されかつ配置されていてもよい。
【００７０】
本発明に係る装置を以下に図面に概略的に図示した具体的な実施例につき純粋に例示的に詳しく説明する。本発明の別の利点も言及される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る行程装置を備えた、ウェハ用の真空加工装置の実施形態を示す概略図である。
【図２】ａ〜ｃは、本発明に係るロッド状部材移動装置のための実施形態を示す横断面図である。
【図３】ａ〜ｃは、本発明に係る駆動シリンダもしくは行程シリンダの実施形態を示す横断面図である。
【図４】本発明に係る駆動シリンダもしくは行程シリンダの別の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る駆動シリンダもしくは行程シリンダの別の実施形態を示す横断面図である。
【００７２】
図１は、半導体ウェハ１を加工するためのプロセス構造を真空条件下で概略的に示している。ウェハ１は、第１のロボットアーム２により第１の真空搬送弁５ａを通って真空チャンバ４内にもたらされる。この真空チャンバ４において、ロボットアーム２は、ロッド状部材移動装置の走出させられた支持ピン７（ここでは３つのピンが示されている）上へウェハ１を置くことを可能にする。ウェハ１は、図示されているように、典型的には、ロボットアーム上またはロボットアーム２，３に設けられた支持装置上に載置している。ピン７上へウェハ１を置いた後に、ロボットアームはチャンバ４から出るようにガイドされ、搬送弁５ａは閉鎖され、ピン７は沈降させられる。このことは、３つのピン７に連結されていて、これによりピン７の共通の移動を提供する駆動シリンダまたは行程シリンダ６により行われる。これにより、ウェハ１は、図示された４つの支持エレメント８上に置かれる。駆動シリンダまたは行程シリンダ６は、連結されたピンと一緒に本発明に係るロッド状部材移動装置を形成する。これらの構成要素の構造および機能は以下の図面と一緒に詳細に説明する。
【００７３】
この状態で、ウェハ７の予定された加工（たとえばコーティング）が真空条件下で、特に定められた雰囲気中（つまり規定されたプロセスガスを用いて）で行われる。このためには、チャンバ４は、真空ポンプと、好適にはチャンバ圧力を調整するための真空調整弁（図示せず）に連結されている。
【００７４】
加工後に、取出し位置へのウェハ１の上昇が同様にロッド状部材移動装置により行われる。第２のロボットアーム３により、次いでウェハ１が第２の搬送弁５ｂを通って取り出される。代替的には、唯１つのロボットアームを用いたプロセスを構想することができ、その場合には装填および取出しは唯１つの搬送弁を通じて行うことができる。
【００７５】
図２ａ〜図２ｃは、本発明に係るロッド状部材移動装置１０のための実施形態を横断面で示している。装置１０は、互いに異なる３つの状態で示されている。
【００７６】
図２ａは、装置１０を走入させられた加工位置で示している。この加工位置では、典型的には装置によりガイドされかつ置かれた基板の加工が行われる。加工位置では、装置１０の複数の支持ピン１１（これらの支持ピンのうち、ここでは見易くするために唯１つのピンしか示していない）可能な限り沈降されている。図示された１つのピン１１に関する説明は、設けられている別のピンにも相応に適用することができる。特に、ロッド状部材移動装置１０は、３つの支持ピン１１を放射状の配置で有している。図示の構成では、ピン１１の、基板が上昇または沈降の範囲内で接触する接触領域は、チャンバ壁１２または基板のための載置部１２の表面と共通のレベルにもたらされている。
【００７７】
ピン１１は、それぞれの連結構成要素１３により外側のチャンバ領域Ａから雰囲気に関して分離されている。つまりピン１１は、チャンバ雰囲気Ｋ内に存在している。このためには連結構成要素１３がベローズを有している。このベローズは、ｚ方向でのピン１１の移動を真空シールと同時に提供する。ベローズの解決手段に対して代替的に、連結構成要素は摺動貫通ガイドまたは別の真空シール式の貫通ガイド（図示せず）を有していてもよい。
【００７８】
支持ピン１１は、結合エレメント１４により、上側の第１のピストンアセンブリに結合されている。本構成では、結合エレメント１４がピストンアセンブリのピストンロッド２３の外側の端部にねじ締結されている。ｚ方向でのピストンアセンブリの移動により、ピン１１は対応して一緒に移動させられる。
【００７９】
第１のピストンアセンブリは、ピストン２２をさらに有している。ピストン２２は、ピストンロッド２３に結合されていて、本構成では一体的に形成されている。第１のピストンアセンブリは、駆動シリンダ（行程シリンダ）のケーシング２１の内部に配置されている。ケーシング２１は好適には、円筒形に成形された内壁が提供されていて、ピストン２２がこの内壁により定められた長手方向軸線Ｌに沿って（ｚ方向に、かつｚ方向とは反対方向に）このケーシング２１の内部で移動可能に形成されている。ピストンロッド２３は、ケーシング２１の上側の壁２１’（たとえば一体的に形成される、またはねじ被せられたカバー）を通って延びていて、同様にかつピストン２２に対応して長手方向軸線Ｌに沿って移動可能である。
【００８０】
第１のピストン２２は、シールエレメント２４を有している。このシールエレメント２４は、ピストン２２とケーシング２１の内壁との間に存在しており、上側の第１の内側容積２５のためのニューマチック式の第１のシールを提供している。シールエレメント２４は、たとえばｚ字形のリップシールとして形成されていてもよく、これにより内壁において定められた一定の押付け圧が提供可能である。
【００８１】
第１の内側容積２５の大きさは、ケーシング２１の内径もしくはシリンダ底面により、かつ第１のピストン２２と下側の第２のピストン３２との間の間隔により定められている。
【００８２】
したがって、第１の容積２５は、可変の、かつ長手方向軸線Ｌに沿った第１のピストン２２および／または第２のピストン３２の位置決めに依存して、その三次元の広がりに関連して変更可能な容積である。換言すると、両ピストン２２，３２の間の間隔が減じられると、容積２５の広がりも対応して減少し、両ピストン２２，３２の間の間隔が増大すると、容積２５も対応して増大する。
【００８３】
第２のピストン３２は、第１の内側容積２５を第２の内側容積３５から分離している。第２のピストン３２は、同様に長手方向軸線Ｌに沿って可動である第２のピストンアセンブリの一部である。第２のピストン３２も、シールエレメントを有している。このシールエレメントは、たとえばｚ字形のリップシールとしてピストン３２の周囲に環状に延びて配置されており、これにより内壁において定められた一定の押付け圧が提供されている。第２の内側容積３５は、図示されているように、第２のピストン３２とケーシング２１の下面２１’とにより画定されている。
【００８４】
図示された駆動位置、つまり走入させられた加工位置において、第２のピストンロッド３３は第１のピストン２２に接触している。その際に、図２ｃおよび図３ｃから判るように、第２のピストンアセンブリに対応配置された接触面３３ａが、第１のピストン２２に接触している。接触面３３ａは、第２のピストンロッド３３の端部を形成する。戻しばね２６により形成された戻し力は、第１のピストン２２、ひいては第１のピストンアセンブリ全体が下方に向かって（図示されたｚ方向とは反対に）押圧されるように作用し、この第１のピストンアセンブリにより、第２のピストンアセンブリに対する接触によって、第２のピストンアセンブリにも対応して負荷が加えられるようにする。この加工位置では、両内側容積２５，３５におけるニューマチック式の圧力負荷は存在しないか、内圧は、戻し力が未だに両ピストンアセンブリの図示された位置決めを可能にするように小さい。
【００８５】
下側の第２のピストン３２は、加工位置において、ストッパ４１に当接し、その際に最も深いゼロ点位置にある。ストッパ４１は、横方向バーとして構成されており、ケーシング２１の内径を超えて横方向に延びており、さらに互いに反対の側に位置する２つの切欠き内に延びている。これらの切欠きは、ケーシング壁内に設けられている。第２の内側容積内に存在する横方向バー４１の周囲には自由に空気が流れることができる。このことは、特に図３ａ〜図３ｃから判る。
【００８６】
同様に構成された第２のストッパ４２は、第１のピストン２２と第２のピストン３２との間に設けられている。このストッパ４２は、第１には、走入させられた加工位置から移行位置への第２のピストン３２の移動のためのストッパ点を形成する。第２のストッパ４２は、長手方向軸線Ｌに沿ったその位置により移行位置を定める。
【００８７】
図示された実施形態において、第１のストッパ４１も第２のストッパ４２も長手方向軸線Ｌに沿ったその位置決めを変更可能である。ストッパ４１，４２の位置の調節可能性は、それぞれの作動リング４３，４４により提供される。このためには、横方向バー４１，４２は、切欠き内に存在しているバー端部において、雄ねじ山のセグメントを有していて、リング４３，４４は好適にはそれぞれ１つの環状に延びる雌ねじ山を有している。リング４３，４４は、リング４３，４４の雌ねじ山が横方向バー４１，４２の雄ねじ山部分と協働するように、ケーシング２１に配置され、かつ切欠きに対して相対的に嵌め込まれている。さらにリング４３，４４は、ケーシング２１によりシールされている。このシールは、対応する溝内に嵌め込まれている、リングを通って環状に延びるＯ−リング（例示的にＯ−リングのうちの１つが符号４５で示されている）により提供されている。つまり、Ｏ−リングは、リング４３，４４とケーシング壁との間に存在している。Ｏ−リングは、好適には、リング４３，４４の均一な可動性（回転移動）を可能にするために、油を塗られている。
【００８８】
シールは、概してテフロン（ＰＴＦＥ）、ＦＫＭ、ＦＦＫＭまたはこれらの混合形から成っている。シールの潤滑は油により提供されていてもよい。代替的または付加的には、シールエレメント（たとえばＯ−リング）および／またはシール面（たとえば溝）は、リングの滑らかな可動性と、必要となるシール作用とを同時に得るために特有のコーティングを有していてもよい。シールは、たとえば、リングまたはケーシングに結合されており、たとえば加硫接着されていてもよい。
【００８９】
リング４３，４４の回転により、雄ねじ山部分と雌ねじ山部分との噛み合いに基づいて、それぞれのストッパ４１，４２の位置が長手方向軸線Ｌに対して平行な方向で移動させられる。つまり、ストッパの位置は、切欠きの延在長さの枠内で変更かつ調節することができる。駆動シリンダのシール性は保証されたままであり、シリンダの内部への干渉は行われない。
【００９０】
たとえば、下側のリング４１の回転により、走入させられた加工位置（ゼロ点位置）を調節することができ、これにより、プレート１２内における支持ピン１１のための沈下度を調節することができる。
【００９１】
図２ｂは、ロッド状部材移動装置１０を移行状態において示していて、つまり下側の第２のピストン３２が第２の容積３５への圧力負荷により移行位置へともたらされている。その際に、ピストン３２は、別のストッパ点に到達している。このストッパ点は、横方向バー４２により定めることが可能であり、相応に調節可能である。第２のピストンロッド３３は、対応して横方向バー４２に設けられた貫通部（切欠き）を通って延びている。
【００９２】
移行位置へのピストンアセンブリの行程は、第２の内側容積３５内の内圧の増大により行われる。圧縮空気は、第２の内側容積３５に接続された圧縮空気通路２７を通じて導入され、ばね２６の戻し力に抗して第２のピストンアセンブリの上昇を引き起こす。つまり線形のピストン移動を、第２のピストン３２に作用する圧力により実現することができる。その際、第１のピストンアセンブリは、第２のピストンロッド３３により対応してｚ方向に一緒に移動させられる。
【００９３】
移行位置は、第２のピストン３２のｚ方向での可能な限りの移動に一致する。移行位置も、ストッパ４２およびリング４４により移動可能である。
【００９４】
ゼロ点位置から移行位置への移動のための定められた移動プロフィールは、意図的な圧力変化または圧力負荷により調節することができる。たとえば第２の内側容積３５内の圧力が緩慢に増大され、これにより支持ピン１１の走出と、これによる基板の意図的な上昇とが、まずは比較的緩慢に行われ、次いで規定された速度上昇を伴って行うことができる。ピン１１のまずは緩慢な走出により、基板を丁寧に持ち上げ、かつ（たとえば空気封入に基づいて）場合によっては生じる付着力を、損傷を発生させずに克服することができる。
【００９５】
（第２のピストンアセンブリにより引き起こされる）第１のピストンアセンブリのこの（受動的な）行程移動のためには、第１の内側容積２５は通気された位置にあってもよい。しかし典型的には、第１の内側容積２５の広がりは、このステップではいずれにせよほぼ一定であり、ケーシング２１内の容積２５の位置のみが変化する。
【００９６】
このような基板の丁寧な取扱いの他に、たとえば真空チャンバ内における、たとえばシリコンウェハの加工時には処理量、つまりプロセスステップのために必要とされる時間も重要な要素である。したがって、本発明により、ピンリフタのための解決手段が提案されている。この解決手段は、一方では相応に慎重な基板の取扱いを提供し（上記を参照）、他方では、取出し位置もしくは装填位置における基板の比較的迅速な位置決めを可能にする。両方の要素は、２段階の駆動コンセプトにより満たされる。
【００９７】
第２の段階において、移行位置から、図２ｃに示されているような走出させられた装填位置への状態移行が行われる。第２のピストン３２の位置は、その際には不変のままである。別の圧力通路２８により、第１の内側容積２５に、過圧が加えられる。第１のピストン２２は、これによりさらにｚ方向に押圧され、第２のピストンロッド３３から離れるように上昇させられる。第１のピストン２２および第２のピストンロッドは、したがって接触せずに存在している。第１のピストン２２の移動も、定置のストッパ４６により制限されている。ばね２６は、特に完全に圧縮されて存在している。第１の容積２５には、好適には第２の容積３５よりも大きな圧力上昇で負荷を加えられ、これにより、ピン１１の比較的迅速な上昇を実現することができる。このことは、両方の圧力通路において出発圧力が同一の場合に、たとえば相応に比較的大きな通流絞りにより達成することができる。
【００９８】
定置のストッパ４６が、純粋な変化構成を体現しており、このストッパ４６が択一的には対応して図示されている移動可能なストッパを備えて構成されていてもよいことは自明である。反対に、本発明は、設けられたストッパ点のうち唯１つのストッパ点が移動可能である駆動シリンダにも関する。
【００９９】
第１の容積２５への圧力負荷は、移行位置への到達後または第２の容積３５への圧力負荷と時間的にオーバラップして行われるので、支持ピン１１の組み合わせられ、かつそれに対応して比較的迅速な移動を達成することができる。圧力負荷の制御は、たとえば電子的な制御装置により、または規定された圧力の到達時に負荷を加えられる圧力通路を切り替える切替えポイントにより実施されていてもよい。
【０１００】
ケーシング２１の上側の部分において、脱気−換気通路が設けられている。この脱気−換気通路は、第１のピストン２２の上方で過圧または負圧の発生を阻止し、ひいては第１のピストンアセンブリの妨げのない移動を可能にする。
【０１０１】
両方のピストンエレメントを、特に移行位置を再び通過させて、走入させられた加工位置へと戻すことは、両内側容積２５，３５のコントロールされ、かつ場合によっては制御された脱気により行われる。
【０１０２】
図３ａ〜図３ｃは、本発明に係る駆動シリンダ５０（行程シリンダ）のための１つの実施形態を示している。このシリンダは、図２ａ〜図２ｃに示されたシリンダと同様に構成されている。同一の参照符号は、対応して同様または同様に作用する部材を示している。駆動シリンダ５０は、同様に互いに異なる３つの位置、つまり走入させられた加工位置（図３ａ）、移行位置（図３ｂ）および走出させられた装填位置（図３ｃ）で示されている。
【０１０３】
図２ａ〜図２ｃに示したピンリフタの個別の位置およびこれにより実施可能な行程プロセスに関する説明は、駆動シリンダ５０にも同様に適用可能である。
【０１０４】
駆動シリンダ５０は、様々な多数の駆動コンセプトのために使用することができる。特にシリンダ５０は、上述のロッド状部材移動装置において設けられていてもよい。
【０１０５】
図４は、本発明に係る行程シリンダ５０（駆動シリンダ）の別の実施形態を斜視図で示している。機能形式は、図２ａ〜図３ｃのための上記の説明にほぼ一致する。同一の参照符号は、対応して駆動装置５０の同様または同様に作用する部分を示している。
【０１０６】
両方のストッパエレメント４１もしくは４２と、これらのストッパエレメント４１，４２と協働する作動リング４３，４４とから成る両ストッパ４１，４２（横方向バー）の位置のための本発明による調節装置は、さらに明確に示されている。図示された構成では、ストッパエレメント４１，４２は、互いに反対の側に位置する（短い）両端部に、定められたピッチを備えた雄ねじ山４７，４８のそれぞれ１つのセグメントを有している。看取されるように、ストッパエレメント４１，４２の端部は、ケーシング２１のそれぞれの切欠き内に延びていて、切欠き内で回動不能に保持される。
【０１０７】
ここでは作動リング４３，４４として形成されている両作動エレメント４３，４４は、それぞれ環状に延び、雄ねじ山４７，４８に対応する雌ねじ山３７，３８を有している。換言すると、リングの雌ねじ山３７，３８は、ストッパエレメントの雄ねじ山４７，４８に噛み合い、リングの回転により長手方向軸線Ｌに沿ったストッパエレメントの鉛直方向の移動を可能にする。
【０１０８】
両調節装置のうちの少なくとも１つの調節装置は、該当するストッパエレメントの、少なくとも±１ｍｍまたは±２ｍｍにわたる変更可能な位置決め可能性が与えられているように、構成されている。さらに、両方の調節装置のうちの少なくとも１つの調節装置は、セルフロック式に設計されていてもよい。
【０１０９】
図５は、本発明による行程装置もしくは行程装置の駆動装置のための別の実施形態を示している。ケーシング２１は、やはり第１のピストン２２と第２のピストン３２とを有している。これらのピストン２２，３２は、それぞれ容積２５，３５への圧力負荷によりケーシング内で軸方向に可動である。
【０１１０】
ストッパエレメント５２は、第１のピストン２２により支配される移動プロセスへの、第２のピストン３２により開始される移動移行のためのストッパ点を提供する。作動リング５３は、ストッパエレメント５２の位置の軸方向の移動を可能にする。
【０１１１】
この実施形態では、第１のピストンロッド２３が、第１のピストン２２を通って延びていて、図５に示された加工位置において第２のピストン３２の接触面３３ａに接触する。この場合、第２のピストンアセンブリは、第２のピストンロッドなしに形成されている。第１のピストン２２は、第１のピストンロッド２３にねじ締結されている。
【０１１２】
第１のピストンロッド２３は、ケーシング２１を超え出るように延びていて、ケーシング２１の外側でピンリフタの支持ピンに連結されていてもよい。特に、支持ピンは、ピストンロッド２３の軸方向の延長部に配置されている。
【０１１３】
自明のことながら、図示された図面は可能な実施例を単に概略的に示したものである。様々な手段を本発明により同様に互いに組み合わせることができ、かつ先行技術の真空プロセスチャンバ内の基板加工用の装置と組み合わせることができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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