JP2015037173A

JP2015037173A - 固定機構

Info

Publication number: JP2015037173A
Application number: JP2013169247A
Authority: JP
Inventors: 暢行高田; Nobuyuki Takada
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2015-02-23

Abstract

【課題】大型化することなく、固定作業を容易にでき、さらにねじ山の損傷を防止すること。【解決手段】本発明の固定機構（１）は、雄ねじ部（２９）が形成されたシャフト（１２）と、シャフトの雄ねじ部が螺合される雌ねじ部（２４）が形成されると共に、雌ねじ部の長手方向に対して交差する方向で雌ねじ部を分断するスリット（２１）が形成されたブロック（１１）と、ブロックの雌ねじ部に対してシャフトの雄ねじ部を所定位置に固定するように、スリット間隔を変更する締付ボルト（１３）とを備える構成にした。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、搬送パッドの傾き調整や接触式の高さ測定器の測定子の高さ調整等に使用される固定機構に関する。

従来、ウェーハが保持される保持テーブルとして、保持テーブルの上面を所望の傾きに調整可能な傾き調整機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の傾き調整機構では、保持テーブルが３本のシャフトによって支持台上に水平に支持されており、このシャフトの長さを調整することによって保持テーブルの傾きが調整される。各シャフトの長さは、シャフト先端の雄ねじ部に対する固定部材のねじ込み量で調整される。固定部材は、ねじ穴（雌ねじ部）に連なるスリットによって上面視Ｃ字状に形成されており、ねじ穴に直交する側方からスリットを締め付けることで固定部材がシャフトに対して所定のねじ込み位置で挟持固定される。

また、ウェーハを所望の厚みに形成するために、ウェーハの片面に測定子を接触させて研削中のウェーハの厚みを測定する接触式の高さ測定器が知られている（例えば、特許文献２参照）。高さ測定器は、アーム部の先端で測定子を保持しており、ウェーハに対する測定子の接触位置を測定している。測定子の高さ調整は、アーム部の先端のねじ穴（雌ねじ部）に対する測定子の雄ねじ部のねじ込み量で調整される。特許文献２の高さ測定器においても、アーム部の先端が、ねじ穴に連なるスリットによって上面視Ｃ字状に形成されており、ねじ穴に直交する側方からスリットを締め付けることで測定子が所定のねじ込み位置で挟持固定される。

特開２０１０−１８２８１４号公報特開２００５−２４６４９１号公報

特許文献１に記載の傾き調整機構では、シャフトの雄ねじ部が螺合される固定部材と、固定部材に形成されたスリットを側方から締め付ける横ねじによって固定機構が形成されている。しかしながら、この固定機構は、シャフトの長手方向に対して直交する側方から横ねじを締め付けなければならず、シャフトのねじ込み時と横ねじの締付時とで作業姿勢を変える必要があった。また、シャフトと横ねじの延在方向の違いから固定機構が大型化するという問題があった。さらに、スリットの締め付により、固定部材の雌ねじ部によってシャフトの雄ねじ部が挟持される形となり、シャフトと固定部材のねじ山にズレが生じて、ねじ山が傷付いてしまうという問題があった。特許文献２に記載の高さ調整機構においても同様な問題が生じていた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、大型化することなく、固定作業を容易にでき、さらにねじ山の損傷を防止することができる固定機構を提供することを目的とする。

本発明の固定機構は、雄ねじ部を備えたシャフトと、該シャフトの該雄ねじ部に螺合させる該雌ねじ部を備えたブロックと、該シャフトと該ブロックとを所定の位置で固定する固定機構であって、該ブロックの該雌ねじ部の長手方向に対し交差する方向で該雌ねじ部を分断して所定の間隔を設けて形成されるスリットと、該スリットの間隔を広げたり狭めたりするスリット間隔変更部と、を備え、該スリット間隔変更部で該スリットの間隔を変更し該雌ねじ部に螺合する該雄ねじ部を所定の位置で固定する。

この構成によれば、ブロックの雌ねじ部の長手方向を分断するようにスリットが形成され、スリット間隔を変更することで雄ねじ部が所定の位置で固定される。よって、雄ねじ部の長手方向と同じ方向でスリット間隔を調整でき、シャフトの位置調整時とスリット間隔変更時とで作業姿勢を変える必要がなく、固定作業を容易にできる。また、シャフトの長手方向からスリット間隔を変更できるため、スリット間隔変更部によって固定機構が大型化することがない。さらに、スリット間隔を変更することで、雌ねじ部の長手方向から雄ねじ部が与圧されて固定させているため、雄ねじ部と雌ねじ部のねじ山が傷付くことがない。

本発明によれば、ブロックの雌ねじ部の長手方向を分断するスリットの間隔を変更して雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を固定することで、固定機構が大型化することなく、固定作業を容易にでき、さらにねじ山の損傷を防止することができる。

本実施の形態に係る固定機構の斜視図である。本実施の形態に係る固定機構の固定作業の一例を示す図である。比較例に係る固定機構を用いた搬送パッドの斜視図である。本実施の形態に係る固定機構を用いた搬送パッドの模式図である。本実施の形態に係る固定機構を用いた高さ測定器の側面図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る固定機構について説明する。図１は、本実施の形態に係る固定機構の斜視図である。なお、本実施の形態では、半導体ウェーハの加工装置に本発明の固定機構が使用される構成について説明するが、この構成に限定されない。固定機構は、雄ねじ部が形成された部品を、雌ねじ部が形成された部品に対して所定の位置に固定するものであれば適用可能である。

図１に示すように、固定機構１は、スリット２１が形成されたブロック１１と、ねじ山が切られたシャフト１２と、スリット間隔変更用の締付ボルト１３とにより構成されている。ブロック１１は、一端面から他端側に向かうスリット２１によって上側部分２２と下側部分２３に分けられている。ブロック１１にはスリット２１に直交するように雌ねじ部２４（図２Ａ参照）が形成されており、雌ねじ部２４はスリット２１によって上下に分断されている。上下に分断された雌ねじ部２４にはシャフト１２の雄ねじ部２９が螺合されており、雄ねじ部２９のねじ込み量によってブロック１１に対するシャフト１２の位置が調整される。

ブロック１１には、シャフト１２用の雌ねじ部２４の隣にスリット間隔変更用の雌ねじ部２５（図２Ａ参照）が形成されている。雌ねじ部２５はブロック１１の上側部分２２にのみ形成されており、雌ねじ部２５には締付ボルト１３が螺合されている。締付ボルト１３が締め付けられると、ボルト先端がブロック１１の下側部分２３に当接される。これにより、スリット間隔が僅かに広がってシャフト１２の雄ねじ部２９がブロック１１の雌ねじ部２４に長手方向から強く与圧される。このように、ブロック１１の雌ねじ部２４を分断したスリット間隔を変更することで、ブロック１１の雌ねじ部２４に対してシャフト１２の雄ねじ部２９が所定位置に固定される。

図２を参照して、固定機構による固定作業について説明する。図２は、本実施の形態に係る固定機構の固定作業の一例を示す図である。なお、図２Ａは、図１に示す固定機構の固定作業を示し、図２Ｂ、Ｃは、固定機構の変形例の固定作業を示している。なお、図２Ａ−Ｃにおいては、説明の便宜上、同一の名称には同一の符号を付して説明している。

図２Ａに示す固定機構１では、ブロック１１の上側部分２２及び下側部分２３の雌ねじ部２４にシャフト１２の雄ねじ部２９が螺合され、ブロック１１に対してシャフト１２が所定の位置に調整されている。そして、ブロック１１の上側部分２２の雌ねじ部２５に締付ボルト１３がねじ込まれると、ボルト先端でブロック１１の下側部分２３が押し下げられる。これにより、ブロック１１のスリット間隔が僅かに広がることで、ブロック１１の上側部分２２及び下側部分２３の各雌ねじ部２４によってシャフト１２の雄ねじ部２９に対して伸長方向に力が加えられる。シャフト１２の雄ねじ部２９のねじ山にブロック１１の雌ねじ部２４のねじ山が強く噛み込み、ブロック１１に対してシャフト１２が所定の位置に固定される。

この場合、シャフト１２の長手方向と同じ方向から締付ボルト１３を締め付けることができるため、シャフト１２の位置調整時とスリット間隔変更時とで作業姿勢を変える必要がなく、固定作業を容易にできる。また、シャフト１２に直交する方向から締付ボルト１３を締め付ける構成と比較して固定機構１を小型化することができる。さらに、締付ボルト１３の締付時に、ブロック１１の雌ねじ部２４の長手方向からシャフト１２の雄ねじ部２９が与圧されるため、雄ねじ部２９と雌ねじ部２４のねじ山が傷付くことがない。

なお、図２Ａに示す固定機構１では、スリット間隔を広げることでブロック１１に対してシャフト１２を固定する構成としたが、図２Ｂに示す固定機構１のように、スリット間隔を狭めることでブロック１１に対してシャフト１２を固定する構成にしてもよい。図２Ｂに示す固定機構１では、ブロック１１の上側部分２２にスリット間隔変更用の通し穴２６を形成し、下側部分２３にスリット間隔変更用の雌ねじ部２５を形成した点で、図２Ａに示す固定機構１と相違している。

図２Ｂに示す固定機構１では、ブロック１１の上側部分２２及び下側部分２３の雌ねじ部２４にシャフト１２の雄ねじ部２９が螺合され、ブロック１１に対してシャフト１２が所定の位置に調整されている。そして、ブロック１１の上側部分２２の通し穴２６を通じて下側部分２３の雌ねじ部２５に締付ボルト１３がねじ込まれると、ボルト先端によってブロック１１の下側部分２３が引き上げられる。これにより、ブロック１１のスリット間隔が僅かに狭まることで、ブロック１１の上側部分２２及び下側部分２３の各雌ねじ部２４によってシャフト１２の雄ねじ部２９に対して収縮方向に力が加えられる。シャフト１２の雄ねじ部２９のねじ山にブロック１１の雌ねじ部２４のねじ山が強く噛み込み、ブロック１１に対してシャフト１２が所定の位置に固定される。

この図２Ｂに示す固定機構１においても、シャフト１２の位置調整時とスリット間隔変更時とで作業姿勢を変える必要がなく、固定作業を容易にでき、固定機構１を小型化することができる。また、締付ボルト１３の締付時にシャフト１２の雄ねじ部２９とブロック１１の雌ねじ部２４のねじ山の損傷を防止できる。なお、スリット２１は、雌ねじ部２４に対して直交する方向に限らず、図２Ｃに示す固定機構１のように、雌ねじ部２４に対して交差する斜め方向に形成してもよい。このような構成であっても、図２Ａ、Ｂに示す固定機構１と同様な作用効果を得ることが可能である。

次に、本実施の形態に係る固定機構を搬送パッドに適用する場合について説明する。図３は、比較例に係る固定機構を用いた搬送パッドの斜視図である。図４は、本実施の形態に係る固定機構を用いた搬送パッドの模式図である。なお、図３Ａは固定機構の斜視図を示し、図３Ｂは固定機構を用いた搬送パッドの斜視図を示している。

図３を参照して、比較例に係る搬送パッドについて説明する。図３Ａに示すように、比較例に係る固定機構５１は、円筒状のロックナット５２の軸線上に雌ねじ部５５が貫通形成されている。ロックナット５２には、雌ねじ部５５を径方向で分断するようにスリット５６が形成されており、スリット５６によってロックナット５２が上面視Ｃ字状に形成されている。また、ロックナット５２は水平スリット５７によって部分的に上下に分断されており、ロックナット５２の上側部分でスリット間隔が変更されるように構成されている。

ロックナット５２の上側部分では、締付ボルト５４が側方から締め付けられることでスリット間隔が狭められ、ロックナット５２にねじ込まれたシャフト５３（図３Ｂ参照）が所定位置で挟持固定される。このように、比較例に係る固定機構５１は、シャフト５３の長手方向に直交する側方から締付ボルト５４を締め付けて、ロックナット５２にシャフト５３を挟持固定させている。図３Ｂに示す搬送パッド６１では、パッド部６２の傾き調整機構に、この比較例に係る固定機構５１が用いられている。

搬送パッド６１のパッド部６２は支持ベース６３に対して３本のシャフト５３で支持されており、各シャフト５３の長さがロックナット５２によって調整されることでパッド部６２の傾きが調整される。しかしながら、上記したように比較例に係る固定機構５１では、シャフト５３の長手方向に直交する側方から締付ボルト５４を締め付けなければならず、シャフト５３の位置調整時と締付ボルト５４の締付時とで作業姿勢を変える必要があり、作業が煩雑になると共に固定機構５１が大型化してしまっていた。また、ロックナット５２の雌ねじ部５５によってシャフト５３の雄ねじ部５９が挟持固定されるため、シャフト５３とロックナット５２のねじ山にズレが生じる可能性がある。

一方、図４に示すように、本実施の形態に係る固定機構１を用いた搬送パッド３１では、支持ベース３２の上面にブロック１１が固定されており、ブロック１１に螺合されたシャフト１２を介して支持ベース３２とパッド部３３とが連結されている。ブロック１１はスリット２１によって上下に分かれており、ブロック１１の上側部分２２及び下側部分２３のそれぞれにはシャフト１２の位置調整用の雌ねじ部２４が形成されている。支持ベース３２には雌ねじ部２４と同軸上に通し穴３６が形成され、パッド部３３には雌ねじ部２４と同軸上に雌ねじ部３７が形成されている。

支持ベース３２とパッド部３３との間には、一対のワッシャ３４を介して雌ねじ部２４と同軸上にスプリング３５が配設されている。シャフト１２には、基端側の略上半部と先端部に雄ねじ部２９、３９が形成されている。基端側の雄ねじ部２９はブロック１１の雌ねじ部２４に螺合され、先端部の雄ねじ部３９は通し穴３６及びスプリング３５の内側を通じてパッド部３３の雌ねじ部３７に螺合されている。この場合、シャフト１２が締め付けられると、スプリング３５の付勢力に抗して支持ベース３２に対してパッド部３３が引き上げられる。シャフト１２が緩められると、スプリング３５の付勢力によって支持ベース３２に対してパッド部３３が押し下げられる。

また、ブロック１１の上側部分２２には、スリット間隔変更用の雌ねじ部２５が形成されており、雌ねじ部２５に締付ボルト１３が螺合されている。そして、締付ボルト１３が締め付けられることでスリット間隔が広げられ、ブロック１１にねじ込まれたシャフト１２が所定位置で固定される。本実施の形態に係る固定機構１では、シャフト１２の長手方向と同じ方向から締付ボルト１３をねじ込めばよいので、比較例に示す固定機構５１（図３参照）のように、作業姿勢を変える必要がなく、固定機構１が大型化することもない。また、締付ボルト１３の締付によって、シャフト１２の雄ねじ部２９が軸方向で与圧されるため、シャフト１２の雄ねじ部２９とブロック１１の雌ねじ部２４のねじ山にズレが生じることもない。

次に、本実施の形態に係る固定機構を高さ測定器に適用する場合について説明する。図５は、本実施の形態に係る固定機構を用いた高さ測定器の側面図である。なお、図５Ａは、高さ測定器による非測定状態を示し、図５Ｂは、高さ測定器による測定状態を示している。

図５Ａに示すように、本実施の形態に係る高さ測定器４１では、アーム部４２の先端に設けた測定子４３の接触位置を測定するように構成されている。アーム部４２の先端には、スリット２１によって上下に分かれたブロック１１が形成されており、ブロック１１の上側部分２２及び下側部分２３に形成された雌ねじ部（図示省略）に測定子４３の雄ねじ部２９が螺合されている。測定子４３用の雌ねじ部の隣には、ブロック１１の上側部分２２のスリット間隔変更用の雌ねじ部（図示省略）に締付ボルト１３が螺合されている。このように、高さ測定器４１では、測定子４３をシャフトとした固定機構１がアーム部４２の先端に形成されている。

また、アーム部４２の基端側は、高さ測定器４１のケース４７内の揺動アーム部４４に連結されている。揺動アーム部４４は、ケース４７内に設けた支点を中心に揺動可能に支持されており、エアアクチュエータ（不図示）によって駆動されるように構成されている。高さ測定器４１では、揺動アーム部４４の傾きを求めることで測定子４３の接触位置を算出している。そして、ブロック１１に対して測定子４３が所定の位置に調整され、締付ボルト１３が締め付けられることでスリット間隔が広げられ、ブロック１１に対して測定子４３が所定の位置で固定される。

図５Ａに示す初期状態からエアアクチュエータが駆動されると、図５Ｂに示すように、揺動アーム部４４が揺動して測定子４３がチャックテーブル４６の表面に接触する。このときの測定子４３の接触位置が、揺動アーム部４４の傾きから算出されてチャックテーブル４６の表面高さが求められる。本実施の形態に係る高さ測定器４１においても、測定子４３の長手方向と同じ方向から締付ボルト１３をねじ込むことができ、測定子４３の位置調整時と締付ボルト１３の締付時とで作業姿勢を変える必要がなく、固定機構１が大型化することもない。また、測定子４３の近くにノズル等が設けられて測定子４３周辺が狭くなる場合であっても、作業スペースを確保することができる。

以上のように、本実施の形態に係る固定機構１によれば、ブロック１１の雌ねじ部２４の長手方向を分断するようにスリット２１が形成され、スリット間隔を変更することで雄ねじ部２９が所定の位置で固定される。よって、雄ねじ部２９の長手方向と同じ方向でスリット間隔を調整でき、シャフト１２の位置調整時とスリット間隔変更時とで作業姿勢を変える必要がなく、固定作業を容易にできる。また、シャフト１２の長手方向からスリット間隔を変更できるため固定機構１が大型化することがない。さらに、スリット間隔を変更することで、雌ねじ部２４の長手方向から雄ねじ部２９が与圧されて固定させているため、雄ねじ部２９と雌ねじ部２４のねじ山が傷付くことがない。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した実施の形態において、スリット間隔変更部を単一の締付ボルト１３で構成したが、この構成に限定されない。例えば、複数の締付ボルト１３でスリット間隔変更部を構成してもよい。また、スリット間隔を変更可能な構成であればどのような構成でもよい。

また、上記した実施の形態において、シャフト１２と同じ方向から締付ボルト１３でスリット間隔を変更する構成としたが、この構成に限定されない。シャフト１２のねじ込み方向とは逆方向から締付ボルト１３で締め付ける構成としてもよい。

また、上記した実施の形態において、ブロック１１に対して一定の厚みでスリット２１が形成される構成としたが、この構成に限定されない。スリット２１は、シャフト１２用の雌ねじ部２４を分断してブロック１１を弾性変形させるように形成されていれば、どのように形成されてもよい。

以上説明したように、本発明は、大型化することなく、固定作業を容易にでき、さらにねじ山の損傷を防止することができるという効果を有し、特に、搬送パッドの傾き調整や接触式の高さ測定器の測定子の高さ調整等に使用される固定機構に有用である。

１固定機構
１１ブロック
１２シャフト
１３締付ボルト（スリット間隔変更部）
２１スリット
２４雌ねじ部
２９、３９雄ねじ部

Claims

雄ねじ部を備えたシャフトと、該シャフトの該雄ねじ部に螺合させる該雌ねじ部を備えたブロックと、該シャフトと該ブロックとを所定の位置で固定する固定機構であって、
該ブロックの該雌ねじ部の長手方向に対し交差する方向で該雌ねじ部を分断して所定の間隔を設けて形成されるスリットと、該スリットの間隔を広げたり狭めたりするスリット間隔変更部と、を備え、
該スリット間隔変更部で該スリットの間隔を変更し該雌ねじ部に螺合する該雄ねじ部を所定の位置で固定する固定機構。