JP6952627B2 - Board storage container unlock mechanism - Google Patents
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Description
本発明は基板収納容器のロック解除機構に係り、半導体ウエハ等の基板を複数枚積層して運搬可能な基板収納容器のロック機構解除機構に関する。 The present invention relates to an unlocking mechanism for a substrate storage container, and relates to an unlocking mechanism for a substrate storage container capable of stacking and transporting a plurality of substrates such as semiconductor wafers.
半導体ウエハ等の基板を複数枚積層して容器本体内に収容し、蓋をしてロックした状態で運搬するための基板収納容器として、特許文献1に開示された半導体ウエハー収納容器(以下、基板収納容器と記す。)が知られている。この基板収納容器において、特許文献1の添付図に示されたように、容器本体に被せた蓋体3をロック状態にするには、平面視して略四角形状からなる底面板の隅角部に立設された係止片9の上端の係止爪8を蓋体3に形成された係止穴15の周囲の蓋体上面板13上面部に係止させようになっている。
A semiconductor wafer storage container (hereinafter referred to as a substrate) disclosed in
特許文献1に開示された基板収納容器は、従来の基板収納容器で採用されていたような、蓋体を回転させて開閉させる構造に比べて、優れたロック機構を有しているが、上述した係止爪を外して蓋体のロック状態を解除する手段は示されていない。この種の基板収納容器は、処理前の基板を連続的に取り出してカセット等に移し替え、また半導体製造装置で所定の処理が施された基板をカセット等から基板収納容器に移し替える基板移載装置に利用することも想定されている。移載の一連の連続作業を、制御された基板搬送ロボットを利用して行う移載装置内においては、上述した基板収納容器のロック機構の解除動作および蓋の開閉動作を自動的に行う必要がある。
The substrate storage container disclosed in
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、係止部材による蓋体のロックを行うような基板収納容器において、蓋体のロック状態を迅速に行うことができる基板収納容器のロック解除機構を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned conventional techniques, and to quickly lock the lid in a substrate storage container that locks the lid with a locking member. The purpose is to provide an unlocking mechanism for the storage container.
上記目的を達成するために、本発明は、基板収納容器の蓋体をロックする係止部材の係止を解除するために前記基板収納容器を載置する台板の下部に備えられた基板収納容器のロック解除機構であって、前記台板に回動可能に支持され、前記台板に設けられた開口を介して前記基板収納容器の一の係止部材の近傍に延在するように設けられ、回動して前記係止部材を外方に押圧して前記蓋体のロックを解除するロック解除部材と、直動して前記ロック解除部材を所定角度回動させるスライド部材と、該スライド部材に所定の直動動作を入力するシリンダとを備えた駆動機構と、前記スライド部材に一端が連接された第1のリンクアームと、該第1のリンクアームの他端が連接された同期リングと、該同期リングに連接された第2のリンクアームを介して前記駆動機構のスライド部と同量のスライド量が入力されるスライド部材と、該スライド部材のスライド動作によって回動し、前記基板収納容器の他の係止部材を外方に押圧して前記蓋体のロックを解除するロック解除部材とを備えた従動機構とで構成されたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate storage provided under the base plate on which the board storage container is placed in order to unlock the locking member that locks the lid of the board storage container. A container unlocking mechanism that is rotatably supported by the base plate and is provided so as to extend in the vicinity of one locking member of the substrate storage container through an opening provided in the base plate. An unlocking member that rotates and presses the locking member outward to unlock the lid, a slide member that moves linearly to rotate the unlocking member by a predetermined angle, and the slide. A drive mechanism including a cylinder for inputting a predetermined linear motion to the member, a first link arm having one end connected to the slide member, and a synchronization ring having the other end of the first link arm connected to the member. A slide member in which the same amount of slide as the slide portion of the drive mechanism is input via the second link arm connected to the synchronization ring, and the slide member is rotated by the slide operation of the slide member to rotate the substrate. It is characterized in that it is composed of a driven mechanism including an unlocking member that unlocks the lid by pressing another locking member of the storage container outward.
前記スライド部材は、前記台板下面に設けられたガイド部材に倣って摺接するガイド摺接体と、前記シリンダのピストンロッドからの入力動作を受けるスライド本体とからなり、該スライド本体は、スライド方向先端にくさび状斜面部が形成され、スライドして前記ロック解除部材の対向するくさび状斜面部に当接し、前記ロック解除部材を所定角度だけ回動させることが好ましい。 The slide member is composed of a guide sliding contact body that slides in accordance with a guide member provided on the lower surface of the base plate and a slide main body that receives an input operation from the piston rod of the cylinder, and the slide main body is in a sliding direction. It is preferable that a wedge-shaped slope portion is formed at the tip thereof, slides into contact with the opposite wedge-shaped slope portion of the unlocking member, and the unlocking member is rotated by a predetermined angle.
前記ロック解除部材は、前記台板に回動支持され、前記スライド部材の当接により回動するレバー保持体と、該レバー保持体と一体的に回動して前記係止部材を押圧するレバー部材とからなることが好ましい。 The unlocking member is a lever holding body that is rotationally supported by the base plate and rotates by abutting the slide member, and a lever that rotates integrally with the lever holding body to press the locking member. It is preferably composed of a member.
前記同期リングは、前記駆動機構のスライド部材のスライド量に応じて生じる前記第1のリンクアームの変位に応じて所定角度回動し、前記同期リングに連接された第2のリンクアームを介して前記従動機構に、前記駆動機構のスライド部と同量のスライド量を入力することが好ましい。 The synchronization ring rotates by a predetermined angle according to the displacement of the first link arm generated according to the slide amount of the slide member of the drive mechanism, and is connected to the synchronization ring via the second link arm. It is preferable to input the same amount of slide amount as the slide portion of the drive mechanism into the driven mechanism.
前記ロック解除部材のレバー部材は、前記蓋体が取り除かれた間、前記係止部材を押圧した状態を保持して前記基板収納容器を前記台板上に固定保持することが好ましい。 It is preferable that the lever member of the unlocking member holds the locking member pressed while the lid body is removed to fix and hold the substrate storage container on the base plate.
2台の前記駆動機構と2台の前記従動機構とが、前記同期リング、前記第1のリンクアーム、及び前記第2のリンクアームを介して同期して動作することが好ましい。 It is preferable that the two drive mechanisms and the two driven mechanisms operate synchronously via the synchronization ring, the first link arm, and the second link arm.
前記従動機構は、前記スライド部の位置検出部が設けられることが好ましい。 It is preferable that the driven mechanism is provided with a position detecting portion of the slide portion.
以下、本発明の基板収納容器1のロック解除機構10(以下、単にロック解除機構10と記す。)の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
Hereinafter, an embodiment of the unlocking mechanism 10 (hereinafter, simply referred to as the unlocking mechanism 10) of the
図1は、図5各図に一例として示した基板収納容器1のロック機構、すなわち基板収納容器1の本体の底板6に設けられた係止部材としての係止片5の係止動作によって蓋体2がロックされた状態を解除するためのロック解除機構10の概略構成を示した平面図である。
FIG. 1 shows a lid by the locking mechanism of the
ここで、本発明のロック解除機構10を適用する基板収納容器1の構成について、図5各図を参照して説明する。図5(a)は基板収納容器1の上面の蓋体2の平面形状、同図(b)は基板収納容器1の側面形状を示している。同図(a)に示したように、蓋体2の四隅にはロック用係止孔3が形成されている。このロック用係止孔3の一部は係止蓋板4で塞がれ、この係止蓋板4には、起立姿勢を初期状態とする弾性撓み可能な板状の係止片5(図5(c))の上端に形成された係止爪5aが係止される。4箇所の係止爪5aの係止動作により、基板収納容器1の蓋体2は、本体に確実にロックされた状態が保持されている。なお、基板収納容器1のロック機構が蓋体2の対角位置の2箇所に設けられている場合もある。その場合には、各ロック機構の配置位置に対応してロック解除機構が設けられることは言うまでもない。
Here, the configuration of the
次に、本発明の実施形態のロック解除機構10の構成について、基板収納容器1の四隅にロック機構がある場合を例に説明する。ロック解除機構10は、図1、図5(a)に示したように、基板収納容器1(図1では二点鎖線表示)の四隅に配置されたロック機構としての4箇所の係止片5(図1では破線表示)の近傍に4台の係止解除レバー動作機構100(後述する。)が配置されている。ロック解除機構10は、図4(a)に示したように、基板収納容器1が所定位置に載置されるベースプレートの下面に、図示しない固定ボルト等の取付手段によって固定されている。このようにロック解除機構10をベースプレート7の下側に配置することにより基板収納容器1へパーティクルが侵入するリスクを低減することができる。一方、ベースプレート7の上面にはガイドブロック8が立設され、ベースプレート7上に載置される基板収納容器1の各側面の位置が正確に規定されるようになっている。また、基板収納容器1の4箇所のロック機構位置に対応するベースプレート7には略長方形形状の開口が形成されている。この開口からは後述するロック解除機構10の係止解除レバー135が挿通される。
Next, the configuration of the
本発明の一実施形態のロック解除機構10は、図1、図2(a)、図3(a)に示したように、その中心位置と基板収納容器1の中心位置とが一致するように位置する同期リング11と、同期リング11に一端がベアリング軸受12を介して連結された4本のリンクアーム101,151と、各リンクアーム101,151の他端にベアリング軸受13を介して連結された4台の解除レバー動作機構100から構成されている。以上の構成のうち、同期リング11は回動中心が保持されるように図示しない軸受を介してリング保持部材14によってベースプレート7の下面に吊持されている。また、解除レバー動作機構100のスライド部120の直動動作を案内するガイドバー115もベースプレート7の下面に固着保持されている。
As shown in FIGS. 1, 2 (a), and 3 (a), the
なお、本実施の形態では、解除レバー動作機構100の直動動作を実現するために、ブロック形状のスライド部120と、それを案内するガイドバー115を使用し、また4本のリンクアーム101,151の変位の同期を実現するために、回動可能なリング状の部材(同期リング11)を使用しているが、それぞれ同等の機能を有する変位機構、リンク機構あるいは動作部材であれば、その形状、構造等は種々設計できることは言うまでもない。
In this embodiment, in order to realize the linear motion of the release
4台の解除レバー動作機構100は、2台の駆動機構110と、2台の従動機構150とから構成され、駆動機構110によって発生するスライド部120の直動動作は、リンクアーム101、同期リング11、リンクアーム151を介して従動機構150に伝達される。これにより、各解除レバー動作機構100の駆動機構110、従動機構150における係止解除レバー135の同期動作が実現する。
The four release
解除レバー動作機構100の駆動機構110(以下、単に駆動機構110と記す。)の構成について、図2(a)、図3(a)を参照して説明する。駆動機構110は、図2(a)、図3(a)にそれぞれ示したように、上述したガイドバー115に沿って直動可能なスライド部120と、スライド部120の直動動作に伴ってスライド部120の一部と当接することで所定角度だけ回動するロック解除部130とから構成されている。スライド部120は、ベースプレート7(図3(a))に支持フランジ111を介して支持されたエアシリンダ112のピストンロッド113の伸縮によってガイドバー115に沿って直動することができる。なお、図1、図2各図では、係止解除レバー135の構成を示すために、ベースプレート7の開口7aとその近傍を部分的に示している。
The configuration of the drive mechanism 110 (hereinafter, simply referred to as the drive mechanism 110) of the release
スライド部120は、ガイド摺接体121とスライダ本体とが上下に一体連結されたブロック形状からなる。ガイド摺接体121は、ベースプレート7の下面に固定された細長直方体形状のガイドバー115の側面と底面とを囲むように摺接して駆動機構110を所定ストローク分直動させる。ガイド摺接体121を保持するスライダ本体122の後端下面には連結シャフト126が連接され、この連結シャフト126にベアリング軸受12を介してリンクアーム101の一端が連結されている(図3(a))。一方、スライダ本体122先端には下方に向けて所定角度で傾斜したくさび状斜面部122aが形成されている。スライダ本体122にはブラケット127を介してエアシリンダ112のピストンロッド113の伸縮動作が伝達される。なお、エアシリンダ112に代えて電動モータ等、所定の変位ストロークを生成可能な各種の駆動源を使用することができる。
The
ロック解除部130は、スライダ本体122の斜面部のくさび状斜面部122aと対向する傾斜のくさび状斜面部132aが形成されたレバー保持体132と、基板収納容器1の係止片5に沿って延在する係止解除レバー135とが一体連結された構成からなる。レバー保持体132は回動支持軸133を介してベースプレート7の下面に回動可能に保持されている。よって、後述するように、レバー保持体132が所定角度だけ回動すると係止解除レバー135は根元部から所定角度だけ回動する(図3(b))。
The unlocking
解除レバー動作機構100の従動機構150(以下、単に従動機構150と記す。)の構成について、図1を参照して説明する。本実施形態において、従動機構150は図1に示したように、2台の対向位置にある駆動機構110とほぼ直交する向きに2台が配置されている。各従動機構150は、図2(a)、図3(a)にそれぞれ示した駆動機構110のうち、エアシリンダ112とその伸縮動作をスライド部120に伝達するブラケット127を備えない構成からなる。他の構成として、図1に示したように、スライド部160の直動動作状態を検出する検出部180を備える。それ以外の構成は駆動機構110と同様である。従動機構150への駆動力は、上述したように、駆動機構110のスライダ本体122の後端下面に連接されたリンクアーム101、同期リング11、リンクアーム151を介して従動機構150に伝達される。すなわち、図1に示したように、駆動機構110のスライダ本体122の外方へ向かう直動動作に連動して駆動機構110のリンクアーム101がスライダ本体122の移動に追従し、同期リング11を反時計回りに回動させる。この同期リング11の回動に伴い、この従動機構150に連結されたリンクアーム151に外方に向かう同量の変位が伝えられ、リンクアーム151は、連結された従動機構150のスライド部160をガイドバー155に沿って駆動機構110のスライド量と同量分だけ外方にスライドさせる。
The configuration of the driven mechanism 150 (hereinafter, referred to as a simple driven mechanism 150) of the release
このとき、2台の従動機構150のスライド部160の側部には従動機構150のスライド状態を検知する検出部180が備えられている。本実施形態では、位置検出センサー181としてマイクロフォトセンサーが搭載されている。従動機構150のスライド部160に取り付けられたドグ182の位置を検知して、スライド部110、160の位置、係止解除レバー135、175の回動状況、すなわち蓋体2のロック状態、アンロック状態を検知することができる。
At this time, a
ここで、本発明の基板収納容器1のロック解除機構10の動作について、基板移載装置のベースプレート7上の所定位置にセットされた基板収納容器1からの基板の取り出し動作を例に、図2〜図5を参照して説明する。
図4(a)は、基板収納容器1が基板移載装置内のベースプレート7上の所定位置に載置された状態を示している。基板収納容器1は、4辺がベースプレート7上に立設されたガイドブロック8に規定され、ベースプレート7上の所定位置に正確に載置されている。このとき、基板収納容器1の蓋体2は閉じた状態にあり、図3(a)、図5(c)に示したように、本体側の係止片5の上端の係止爪5aが蓋体2の開口の係止蓋板4に係止してロック状態が保持されている。このロック状態を解除するために、エアシリンダ112を駆動し、ピストンロッド113を設定されたストロークだけ縮退させる。これに伴い、スライド部120は図2(b)、図3(b)に示したように駆動機構110の外方に向けてスライドし、スライダ本体122先端のくさび状斜面部112aがロック解除部130のレバー保持体132のくさび状斜面部132aに当接し、レバー保持体を押圧する。これによりレバー保持体132は先端のくさび状斜面部132aが持ち上がるように回動支持軸132回りに回動する。この回動により係止解除レバー135も一体となって回動し、図3(b)に示したように、係止解除レバー135は基板収納容器1の係止片5に当接、押圧する。係止片5は樹脂製の細長板状部材であるため、係止解除レバー135に押圧され、撓み変形して係止爪5aが蓋体2の係止蓋板4から外れる。このロック解除動作は、同期リンク11の作用により、2台の駆動機構110と2台の従動機構150との間で同時に行われ、4つの係止解除レバー135、175が同量だけ回動し、基板収納容器1の蓋体2の4つの係止爪5aのロックは同時に解除される。
Here, regarding the operation of the unlocking
FIG. 4A shows a state in which the
このロック解除状態が保持される間、図4(b)に示したように、基板移載装置50の蓋体吸着保持機構51が基板収納容器1の上方から降下してロック解除状態の蓋体2を吸着し、上昇して蓋体2を持ち上げる。その後、蓋体吸着保持機構51は、図4(c)に示したように、蓋体2を保持した状態で側方に退避する。この状態で図示しない基板搬送ロボット(図示せず)によって、基板収納容器1内の基板9が所定の手順で順次、図示しないカセットに移載される。このとき、基板収納容器1の本体は、図3(b)に示したように、係止片5が係止解除レバー135によって押圧され、ベースプレート7上に固定保持された状態にある。
While this unlocked state is maintained, as shown in FIG. 4B, the lid body
以上では、基板収納容器1の蓋体2のロックを解除して蓋を開け、収容された基板9を連続して取り出す動作をもとに説明したが、取り出し作業の完了後、蓋体吸着保持機構51が動作して蓋体2を再び基板収納容器1の本体に被すように動作したことが確認されると、ロック解除機構10のエアシリンダ112のピストンロッド113が伸長する。これによりロック解除機構10の係止解除レバー135、165による基板収納容器1の係止片5のロック解除状態が解かれ、係止片5は再び初期状態に戻り、蓋体2はロック状態となる。
The above description has been made based on the operation of unlocking the
本発明のロック解除機構10は、駆動機構110、従動機構150の配置位置、リンクアームのサイズを適宜変更することで、各種の半導体ウエハ等の基板の直径、すなわち各種の基板収納容器1の規格に対応することができる。また、駆動機構110、従動機構150を組み合わせる駆動形式として、4箇所のロック解除機構10を有する場合に、1個の駆動機構110で3箇所の従動機構150を駆動させる駆動形式、2箇所のロック解除機構10を有する場合に、1個の駆動機構110で1箇所の従動機構150を駆動させる駆動形式、従動機構150を用いずにすべてのロック解除機構10を駆動機構110で駆動させる駆動形式等を適宜設定できる。さらに、駆動機構110、従動機構150間のリンク機構としては、上述したリンクアーム101,151、同期リング11以外にも同等の変位の伝達が可能なリンク機構、伝達機構を用いることができる。
The
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope shown in each claim. That is, an embodiment obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims is also included in the technical scope of the present invention.
1 基板収納容器
2 蓋体
3 ロック用係止孔
5 係止片
7 ベースプレート(台板)
10 ロック解除機構
11 同期リング
100 解除レバー動作機構
101,151 リンクアーム
110 駆動機構
112 エアシリンダ
115 ガイドバー
120,160 スライド部
121 ガイド摺接体
122 スライダ本体
112a,132a くさび状斜面部
130 ロック解除部
132 レバー保持体
135,175 係止解除レバー
150 従動機構
180 検出部
1
10 Unlocking
Claims (7)
前記台板に回動可能に支持され、前記台板に設けられた開口を介して前記基板収納容器の一の係止部材の近傍に延在するように設けられ、回動して前記係止部材を外方に押圧して前記蓋体のロックを解除するロック解除部材と、直動して前記ロック解除部材を所定角度回動させるスライド部材と、該スライド部材に所定の直動動作を入力するシリンダとを備えた駆動機構と、
前記スライド部材に一端が連接された第1のリンクアームと、該第1のリンクアームの他端が連接された同期リングと、
該同期リングに連接された第2のリンクアームを介して前記駆動機構のスライド部と同量のスライド量が入力されるスライド部材と、該スライド部材のスライド動作によって回動し、前記基板収納容器の他の係止部材を外方に押圧して前記蓋体のロックを解除するロック解除部材とを備えた従動機構とで構成されたことを特徴とする基板収納容器のロック解除機構。 A mechanism for unlocking the substrate storage container provided at the bottom of the base plate on which the substrate storage container is placed in order to unlock the locking member that locks the lid of the substrate storage container.
It is rotatably supported by the base plate, is provided so as to extend in the vicinity of one locking member of the substrate storage container through an opening provided in the base plate, and is rotated to lock the substrate. An unlocking member that pushes the member outward to unlock the lid, a slide member that moves linearly to rotate the unlocking member by a predetermined angle, and a predetermined linear motion are input to the slide member. With a drive mechanism equipped with a cylinder
A first link arm whose one end is connected to the slide member, and a synchronization ring whose other end is connected to the first link arm.
A slide member in which the same amount of slide as the slide portion of the drive mechanism is input via a second link arm connected to the synchronization ring, and a slide member that rotates by the slide operation of the slide member to rotate the substrate storage container. An unlocking mechanism for a substrate storage container, which comprises a driven mechanism including an unlocking member for pressing another locking member outward to unlock the lid.
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