JP2003074515A

JP2003074515A - シリンダ及びそれを用いたロードポート並びに生産方式

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Publication number: JP2003074515A
Application number: JP2001266449A
Authority: JP
Inventors: Nobuyo Kimoto; 信余木元; Kenji Tokunaga; 謙二徳永; Katsunori Sakata; 勝則坂田; Norio Kajita; 憲生梶田
Original assignee: CKD Corp; Semiconductor Leading Edge Technologies Inc; Rorze Corp
Current assignee: CKD Corp; Semiconductor Leading Edge Technologies Inc; Rorze Corp
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: JP4691281B2; KR20030020223A; TW506040B; KR100859199B1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ラッチキー受けが垂直位置にない
ＦＯＵＰに対しても、ラッチキー受けを損傷することな
く、ラッチキーを確実に挿入可能なロードポート及びシ
リンダを提供し、更に半導体生産方式を提供することを
目的とする。【解決手段】４位置型シリンダであって、ピストン室
の一端面に係止されピストンロッドと同軸に配置された
バネ受け部材と、バネ受け部材とピストンとの間に配置
された第１のバネ部材と、ピストンロッドに設けられバ
ネ受け部材のピストンロッドに対するピストンと逆方向
への移動を制限するストッパと、ストッパよりもピスト
ンから離れた位置のピストンロッドに設けられた凹部
と、凹部と係合し第２のバネ部材により凹部方向に付勢
されたストップピンと、を有し、ピストンと前記バネ受
け部材間の移動距離より、凹部に係合したストップピン
により制限されるピストンロッドの移動可能な長さを大
きくしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、シリンダ及びそれ
を用いたロードポート並びに生産方式に係り、特に、Ｓ
ＥＭＩ規格に対応し、しかも種々のラッチキー受け形状
を有するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）に
対応可能なロードポートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウェハを複数枚収納する容
器として、オープンカセットが広く用いられていたが、
クリーンルームに要するコストを削減して、高性能な半
導体デバイスを安価に作るための手段として、ミニエン
バイロメント方式が提唱され、２００ｍｍウェハではＳ
ＭＩＦ（Standard Mechanical InterFace）方式が広く
使用されており、３００ｍｍウェハではＦＯＵＰ（Fron
t Opening Unified Pod）方式が使用されようとして
いる。

【０００３】ＦＯＵＰは、世界各国の半導体製造装置・
材料メーカーが集まり組織されたＳＥＭＩ（Semiconduc
tor Equipment and Materials International）に
おいて提唱され、規格標準化されたミニエンバイロメン
ト方式であり、半導体デバイスメーカーも本方式にて量
産製造ラインの構築を進めようとしている。ＦＯＵＰ方
式は、ＳＥＭＩのスタンダード委員会にて技術的な検討
がなされ規格化されたものであるが、ＦＯＵＰとＦＯＵ
Ｐドアを開閉するためロードポートの機械的なインター
フェース方法については、ロードポートに関する精度を
厳格に規定する一方、ＦＯＵＰはあえて自由度を持たせ
ることにより、ＦＯＵＰメーカーの独創性を持たせる内
容となっている（ＳＥＭＩ規格Ｅ５７−０２９９）。

【０００４】このようなＦＯＵＰ方式は、例えば、特開
平８−２７９５４６号公報に詳細に記載されているが、
図１２及び１３を用いてその構造、開閉機構を説明す
る。図１２は、ＦＯＵＰを開閉するためのロードポート
である。ロードポート３０は、開口を有するフレーム３
１と、３個のキネマティックピン３４を有し、フレーム
方向に前後進可能なステージ３２と、ステージと反対方
向から開口部に挿入、退避するポートドア３３とから構
成される。ポートドア３３には、対角線上に配設された
２個のレジストレーションピン３６と、直立した状態
（９０°）と水平状態（０°）に回転可能なラッチキー
３５が２個取り付けられている。また、レジストレーシ
ョンピン３６を囲むように、ＦＯＵＰドア５２を吸引固
定するための吸着パッド３７が取り付けられている。

【０００５】ＦＯＵＰ５０は、図１３に示すように、Ｆ
ＯＵＰボックス５１とＦＯＵＰドア５２とからなり、Ｆ
ＯＵＰボックス５１には、ウエハ５３を戴置するための
棚やオペレータが持つためのハンドル５８等が取り付け
られている。ＦＯＵＰドア５２には、ポートドア３３の
ラッチキー３５及びレジストレーションピン３６に対応
する位置に、ラッチホール５５及びレジストレーション
ホール５４が形成されている。ラッチホール５５の内部
には、ラッチキー３５と嵌合するラッチキー受けが設け
られ、このラッチキー受けをラッチキーで回転させるこ
とによりラッチ５６のロック及び解除が行われる。ＳＥ
ＭＩ規格には、ラッチキー受けを９０°及び０°の位置
にすることにより、ＦＯＵＰボックス５１とＦＯＵＰド
ア５２との固定及び解除を行う旨の規定はあるものの、
具体的な固定方法についてはＦＯＵＰメーカーに任され
ている。ＦＯＵＰドアの開閉構造を示すの具体的な例に
ついては、例えば、米国特許第５９１５５６２号に開示
されている。

【０００６】次に、ＦＯＵＰの開閉操作方法の一例につ
いて説明する。ＦＯＵＰはステージ上に配置している３
箇所のキネマティックピン３４上に戴置することによ
り、位置決めがなされる。この状態でステージ３２を前
進させることにより、ＦＯＵＰ５０のレジストレーショ
ンホール５５がポートドアのレジストレーションピン３
６にはまり込み、ＦＯＵＰドアの位置が補正される。さ
らにステージを前進させることにより、ポートドアのラ
ッチキー３５がＦＯＵＰのラッチホール５５を通してラ
ッチキー受けにはまり込み、最終的にはＦＯＵＰドアと
ポートドアが密着する。この状態でレジストレーション
ピン３６の根本に配設されている吸着パッド３７を負圧
にすることにより、ＦＯＵＰドアをポートドアに固定す
ることができる。

【０００７】次に、ラッチキーを９０°回転させて０°
位置とすることにより、ＦＯＵＰボックスとＦＯＵＰド
アの固定を解除する。ポートドアはＦＯＵＰドアを保持
したまま、後方へ移動し、さらに下降し、開口を介して
ウエハの取り出しが可能な状態とする。この状態にお
いて、ＦＯＵＰボックスに収納されているウエハは、日
本国特許第２７４９３１４号公報の記載されている基板
搬送用スカラ型ロボット等で基板処理装置へ移送するこ
とが可能となる。ＦＯＵＰドアを閉じる場合は、以上の
操作を逆に行えばよい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このＦＯＵＰ方式は、
１９９６年にＳＥＭＩの暫定仕様として制定され、この
規格をもとに各社がＦＯＵＰ、ロードポートを開発・製
作を進めてきたが、実際にＦＯＵＰ方式での運用の検証
を進めるにつれてさまざまな問題点が明らかになってき
た。

【０００９】前述したようにＳＥＭＩ規格は、ロードポ
ートに関する精度を厳格に規定するものの、ＦＯＵＰに
はあえて自由度を持たせている。例えば、ラッチキーの
形状・大きさには公差を含めて厳密な規定を設けている
が、ラッチキー受けの形状・大きさには何ら規定はな
い。このため、以下のような問題が発生している。すな
わち、ラッチキーの回転角度は、ＳＥＭＩ規格Ｅ６２−
０９９９により、０°位置及び９０°位置のそれぞれに
±１°の公差規定がある。しかし、ラッチキー受けの大
きさに規定がないため、図８（ａ）に示すラッチキー受
け５７の幅Ｗ１がラッチキー３５の幅Ｗ２よりもある程
度以上大きくなると、ラッチキーが９０°に回転しても
ラッチキー受けは９０°まで回転せず、９０°位置にな
い状態が起こり得る。従って、幅の差（Ｗ１−Ｗ２）に
よっては、ラッチのロックが行われない場合を生じる。
また、ラッチのロックが行われる範囲であっても、ラッ
チキー受けが９０°位置に無い状態で、次の基板処理工
程のロードポートに搬送されると、ＦＯＵＰを開けるた
めにステージが前進したとき、ラッチキーがラッチキー
受けに滑らかに挿入できず、ラッチキー受けが損傷した
り、発塵を起こしてウエハ移送空間を汚染してしまうと
いう問題があった。これが度重なると、ラッチキー受け
が削られ変形し、甚だしい場合にはＦＯＵＰの蓋を破壊
してしまうことにもなる。また、ラッチキー受けが変形
すると、例えばラッチキーを０°に回転させてもラッチ
キー受けは０°位置まで回転できず、すなわち、公差１
°以上の位置（例えば５°）で停止してしまうことにな
る。ＦＯＵＰボックスとＦＯＵＰドアは、ラッチキー受
けが０°±１°となることにより、その固定が解かれる
構成になっていたものが、ラッチキー受けの変形により
その固定を解くことができなくなり、半導体等の製造プ
ロセス上大きな問題となる。

【００１０】以上の問題を解決するため、ＦＯＵＰメー
カー各社はさまざまな検討を行っているが、コスト・信
頼性等の問題から、現在のところ妥当な解決策は得られ
ていない状況である。そこで、本発明者らは、ラッチの
ロック時に、ラッチキーを９０°以上に回転して、ラッ
チキー受けを９０°位置にすることが可能なロードポー
トを開発し（特願２０００−５９６５４）、これによ
り、安定したラッチの開閉動作が可能とした。しかしな
がら、従来のロードポートが混在する生産システムの場
合、ＦＯＵＰの種類によっては、ラッチキー受け角度が
９０°から大きくずれ、ラッチキーとラッチキー受けと
が当接してラッチキー受けが損傷する場合が起こること
が分かった。これを図１４を用いて説明する。図１４
は、従来のロードポートＣ，Ｇと新規なロードポート
（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｈ）を有する生産システムに、
２種類のＦＯＵＰを流したときに、ラッチをロックした
後のラッチキー受け角度を示すグラフである。新方式の
ロードポート（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｈ）を用いた場合
には、どのようなＦＯＵＰに対してもラッチキー受けを
ほぼ９０°にすることが可能であるが、従来のロードポ
ート（Ｃ、Ｇ）では、ラッチキー受けが８６°程度とな
る場合があり、これらが次のロードポート（Ｄ、Ｈ）に
搬送されると、新規のロードポートであってもラッチキ
ーとラッチキー受けが当接し、ラッチキー受けが損傷を
受ける場合が起こった。

【００１１】かかる状況において、本発明は、ＦＯＵＰ
を開けるためにステージが前進し、ラッチキー受けにラ
ッチキーを挿入する際、例えばラッチキー受けが９０°
位置にない場合であっても、ラッチキー受けを損傷する
ことなく、確実に挿入することが可能なロードポートを
提供することを目的とする。さらに、本発明は、かかる
ロードポートに好適に用いられる小型のシリンダを提供
することを目的とする。さらに、本発明の目的は、半導
体集積回路等を高い信頼性を持って連続生産可能な生産
方式を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決すべく、ラッチキーの駆動機構にシリンダを用い
て、ラッチキー受けへのラッチキーの挿入方法及びラッ
チのメカニズム等を詳細に検討した結果、ＦＯＵＰのラ
ッチキー受けにラッチキーを挿入する際、ラッチキーを
自由に回転できる状態とすることにより、図８（Ｃ）に
示すように、ラッチキー受けの角度（９０°−α）に倣
って、ラッチキーが回転し、ラッチキー受けにラッチキ
ーが滑らかに挿入され、ラッチキー受けの損傷や発塵を
回避できることが分かった。ここで、ラッチキーがラッ
チキー受けに接触しながら回転し、ラッチキー受けに挿
入される様子を図９（Ｂ）〜（Ｄ）の平面図及び断面図
に示した。なお、図９（Ａ）はラッチキとラッチキー受
けの関係を示す概略図である。さらに、図８（Ｂ）に示
すように、ＦＯＵＰドアを閉じてラッチをロックする
際、ラッチキー受けが９０°位置になるように、ラッチ
キーを９０°より大きな角度（９０°＋θ）まで回転
し、その後ラッチキーを９０°位置まで戻す構成とする
ことにより、どのようなＦＯＵＰに対しても、ラッチを
確実にロックし、ラッチキー受けを９０°位置に戻すこ
とが可能となり、従来のロードポートが混在する生産シ
ステムにおいても、安定したラッチのロック、解除が可
能となることが分かった。

【００１３】この方法を実現するためには、ラッチキー
の４つの角度に対応して４つの位置に正確にピストンロ
ッドを送り出すことができるシリンダが不可欠となる。
このような多段階にピストンロッドを停止させるシリン
ダは、例えば、特開平８−８２３０５号公報に開示され
ているが、ピストンロッドを停止させるためのストッパ
を駆動させるアクチュエータが４つ必要となり、シリン
ダ全体のサイズが大きくなりすぎ、ＳＥＭＩ規格のポー
トドアに設置することが実際上不可能であった。また、
従来のシリンダを連結して４位置シリンダを実現するこ
とも可能であるが、同様に、シリンダ全体のサイズが大
きくなりすぎるという問題がある。そこで、本発明者
は、以上の知見を基にさらに検討を加え、小型化可能な
シリンダ構造を研究した結果、本発明のシリンダ及びロ
ードポートを完成するに至ったものである。

【００１４】すなわち、本発明のシリンダは、２つの流
体ポートを有し、該ポートに供給される流体がピストン
に加える圧力によりピストンロッドの直線運動を行うシ
リンダにおいて、１つのストップピンにより、前記ピ
ストンロッドの端部が、最大作動範囲の一端である第１
の位置と、最大作動範囲の他端である第２の位置、第１
の位置と第２の位置との間にあって第２の位置に近い第
３の位置、及び第１の位置と第３の位置との間にあって
第３の位置に近い第４の位置に停止する構成としたこと
を特徴とする。さらに、前記ロッドの端部が、第３の位
置と第４の位置との間で自由可動としたことを特徴とす
る。なお、ストップピンの駆動は、例えば、流体圧力、
バネ力、電磁力等により行えばよい。

【００１５】具体的には、２つの流体ポートを有し、該
ポートに供給される流体がピストンに加える圧力により
ピストンロッドの直線運動を行うシリンダでにおいて、
シリンダチューブのピストン室に、前記ピストン室の一
方の端面に係止されるようにピストンロッドと同軸に配
置されたバネ受け部材と、該バネ受け部材と前記ピスト
ンとを離間するように配置された第１のバネ部材と、前
記ピストンロッドに設けられ、前記バネ受け部材のピス
トンロッドに対する前記ピストンと反対方向への移動を
制限するストッパと、前記ストッパよりも前記ピストン
から離れた位置のピストンロッドに設けられた凹部と、
前記シリンダチューブに前記凹部と係合するように配置
され、第２のバネ部材により前記凹部方向に付勢された
ストップピンと、を有し、前記ピストンと前記バネ受け
部材間の移動距離より、前記凹部に係合したストップピ
ンにより制限されるピストンロッドの移動可能な長さを
大きくしたことを特徴とし、４箇所の位置にピストンロ
ッドを移行させるシリンダである。ここで、前記第１〜
第４の位置は、例えば、それぞれ、前記ピストン室の前
記ストップピンから離れた側の第１の端面と前記ピスト
ンとが当接する位置、前記バネ受け部材が前記ピストン
室の第２の端面に当接し且つ前記ピストンと前記バネ受
け部材との距離が最小となる位置又は前記凹部の前記ピ
ストン側の端面と前記ストップピンとが当接する位置、
前記バネ受け部材が前記ピストン室の第２の端面及び前
記ストッパと当接する位置、及び前記凹部の他端面と前
記ストップピンとが当接する位置により規定することが
できる。

【００１６】このような構成とすることにより、１つの
ピストンロッドで、４つの位置への移行を高精度に行う
ことができ、しかも、４位置の状態間の移行を安定して
行うことが可能となる。また、２つのシリンダを連結し
た構成や特開平８−８２３０５号公報のものに比べて、
部品点数を大幅に減らすことができるため、コスト的に
も極めて有利である。その結果、小型で、低価格、かつ
信頼性が高い４位置型のシリンダを実現することが可能
となる。

【００１７】本発明のロードポートは、開口を有するフ
レームと、ラッチにより前面ドアを固定して内部の密閉
状態を保持する基板収納容器を載置するステージと、ラ
ッチキーを備えたポートドアとからなり、前記前面ドア
と前記ポートドアとを密着させ、前記前面ドアのラッチ
キー受けと前記ラッチキーとを嵌合させた状態で前記ラ
ッチキーをシリンダにより回転させてラッチのロック及
び解除を行うロードポートにおいて、前記前面ドアを前
記ポートドアに密着させる際、前記ラッチキーが前記ラ
ッチキー受けの角度に倣って嵌合する構成としたことを
特徴とする。ここで、シリンダとしては、４つの位置に
移行可能な上記本発明のシリンダが好適に用いられる。

【００１８】このような構成のロードポートを用いるこ
とにより、従来のロードポートで起こったラッチ不良
や、ラッチ挿入時の損傷、発塵の問題を解消することが
できる。即ち、ラッチキー受けが９０°になっていない
ＦＯＵＰがあっても、ラッチキーがそれに倣って的確に
嵌り、ＦＯＵＰの前面ドアを支障なく開放することがで
き、前面ドアを閉じた後はラッチキー受けを９０°位置
に戻すことができるため、従来のロードポートが混在す
る生産システムであっても、ラッチキーとラッチキー受
けの衝突を回避することが可能となり、損傷や発塵等の
問題を回避することができる。ここで、図１４が示すよ
うに、一般に、種々のＦＯＵＰのロックされた状態のラ
ッチキー受けの角度（９０°−α）の範囲は、８６〜９
２°であるため、θ、βを（９０°＋θ）＝９０〜９４° （９０°−β）＝８５〜９０° とすることにより、従来のロードポートを含む生産シス
テムであっても、安定したラッチ動作を行うことができ
る。なお、シリンダの第１〜第４の位置は、これらの角
度により定めればよい。即ち、前記第１〜第４の位置を
それぞれ、ラッチキーの水平位置、垂直位置よりも大き
い角度（９０°＋θ）、垂直位置及び垂直位置より小さ
い角度（９０°−β）の４つの角度に対応させることに
より、信頼性の高いラッチ動作を行わせることが可能と
なる。さらには、本発明の小型のシリンダを用いるた
め、ポートドアに余裕を持って取り付けることができ、
ＳＥＭＩ規格に十分対応することができる。

【００１９】本発明において、２つのラッチキーを連結
させ、１つのシリンダにより２つのラッチキーを同時に
回転させる構成とするのが好ましい。これにより、シリ
ンダ、及びバルブは半分ですむことになり、ロードポー
トの一層のコスト削減を図ることができる。また、本発
明の生産方式は、上記本発明のロードポートを用いたこ
とを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。（シリンダ）まず、本発明のシリンダを図１，２を参照
して説明する。図１は、本発明の４点位置決めシリンダ
の一例を示す概略断面図である。図において、２はシリ
ンダチューブ、３はピストンロッド、４はピストン、
５，６は流体ポートである。シリンダチューブ２には、
ピストン４の外径と略同径の内径を有するピストン室
（Ｉ−II）がシリンダカバー７、１９の間に形成されて
いる。

【００２１】ピストンロッド３の一端には、ストッパ８
が固定され、その外周面には溝（凹部）９が形成され、
また、その先端部にはテーパー１０が形成されている。
ピストン４とストッパ８との間には、一端面にフランジ
が取り付けられた円筒部材からなるバネ受け部材１４
が、ピストンロッド３と同軸に、ピストンロッド３と独
立に軸方向移動可能に配置されている。このバネ受け部
材１４とピストン４の間には、バネ（第１のバネ部材）
１５がバネ受け部材１４を右側に付勢するように配置さ
れている。バネ受け部材１４はシリンダカバー１９及び
ストッパ８のそれぞれにより右方向の移動が抑えられ
る。なお、図１においては、バネ１５の作用を滑らかに
行うためのバネガイド部材１６がピストンロッド３及び
ピストン４に固定されて配置されている。

【００２２】また、シリンダチューブ２には、ストッパ
８に形成された凹部９に係合可能なストップピン１１が
設けられている。このストップピン１１は、バネ１２
（第２のバネ部材）とカバー１３により、ピストンロッ
ド３の中心軸方向に付勢されている。ストップピン１１
と凹部９を係合させることにより、ピストンロッド３の
軸方向の動きが制限される。なお、このストップピン１
１は、流体ポート６に導入される加圧流体により押し戻
され、凹部９との係合が解除される。

【００２３】次に、図２を用いて、シリンダの動作と共
にピストンロッドを異なる４つの位置に移行させる方法
を説明する。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）が移
行する量の異なる状態を示し、（Ａ），（Ｄ），
（Ｃ）、（Ｂ）の順に移送する量が増加する（すなわ
ち、シリンダ長：Ｌ_１＞Ｌ_４＞Ｌ_３＞Ｌ_２）。

【００２４】まず、図２（Ｂ）に示すように、流体ポー
ト５を高圧（Ｈ）、流体ポート６を低圧（Ｌ）にする
と、ピストンロッド３は図の右方向に押され、シリンダ
長は最小値Ｌ_２となる。この位置は、バネ受け部材１４
とバネガイド部材１６とが当接し、両者の間隔Ｌ_０がゼ
ロになり、バネ受け部材１４の右端がシリンダカバー１
９に当接するすることによって決まる位置（第２の位
置）である。すなわち、バネ受け部材１４とバネガイド
部材１６とが当接する位置により最小シリンダ長が決め
られる。なお、この最小シリンダ長Ｌ_２は、上記間隔Ｌ
_０がゼロになる位置で決める他に、凹部９の左端がスト
ップピン１１と当接する位置で決めてもよい。

【００２５】次に、図２（Ｂ）の状態から、流体ポート
５を低圧とすると、ピストン４は第１のバネ１５の力に
より左方向に押され、ピストンロッド３は左方向に移動
し、バネ受け部材の右端がシリンダカバー１９とストッ
パ８とに同時に当接する位置で停止する（図２
（Ｃ））。この位置が第３の位置である。このときのス
トップピン１１は凹部９に係合しているが、その位置は
凹部９の中間部にある。ここで、第１のバネ１５は、バ
ネガイド部材１６とバネ受け部材１４とを離間させ、バ
ネ受け部材１４がストッパ８に当接するまでピストンロ
ッド３を移動させるのに十分なバネ定数及び長さを有す
るバネを用いることは言うまでもない。

【００２６】次に、流体ポート５と流体ポート６とがと
もに低圧の状態で、ピストンロッド３に外力が作用する
と、ストップピン１１が凹部９の右端面に当接する図２
（Ｄ）の状態に移行する。ここで、バネ受け部材１４は
ストッパ８の左端と当接したままであるが、シリンダカ
バー１９とは離間する。この位置が第４の位置となり、
このときのシリンダ長はＬ_４となる。図２（Ｃ）と２
（Ｄ）との状態の間には、何ら拘束する力は働かないの
で、ピストンロッド３は第３の位置と第４の位置との間
を自由に移動できる。この移動可能部分はクランク機構
を通して、ラッチキーの自由回転部分となり、ラッチキ
ー受けの傾き（９０°−α）に倣ってラッチキーの挿入
が容易となる。

【００２７】最後に、シリンダ長が最大となる図２
（Ａ）は、流体ポート５を低圧、流体ポート６を高圧と
することにより、ピストン４に左方向の圧力を加え、ピ
ストンロッド３を移行させる。ただし、図２（Ｂ）、
（Ｃ）又は（Ｄ）のように、ストップピン１１が凹部に
係合している状態で流体ポート６を高圧とすると、ピス
トンロッド３に左方向の力が加わり、ストップピン１１
と凹部９の端面との摩擦によりストップピン１１と凹部
９との係合が解除できなくなる場合があるため、例え
ば、図２（Ｅ）に示す状態を経由して図２（Ａ）の状態
に移行させるのが好ましい。すなわち、流体ポート５を
高圧とし、続いて流体ポート６も高圧とすると、凹部９
右端とストップピン１１の間に力が加わらない状態で、
ストップピン１１を押し戻す圧力を加えることができ、
ストップピン１１と凹部９の係合を安定して解除するこ
とができる。続いて、流体ポート５を低圧状態とするこ
とにより、ピストンロッド３は左方向に移動し、ピスト
ン４がシリンダカバー７に当接する位置で停止する（第
１の位置）。この状態が最大シリンダ長Ｌ_１に対応す
る。

【００２８】なお、図２（Ａ）の状態から図２（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）の状態に移行させる場合は、流体ポート
５を高圧、流体ポート６を低圧とする。流体ポート６は
低圧となるため、ストップピン１１はバネ１２の力によ
り突出した状態となるが、ストッパ８の端面にはテーパ
ー部１０が形成されているため、ピストンロッド３が右
方向に移動する際、テーパー部１０がストップピン１１
を押し戻しながらに移動することになり、信頼性のある
動作を確保することができる。

【００２９】以上述べたようにして、図１のシリンダを
用い、凹部９の形成位置及び長さ、バネ受け部材１４と
バネガイド部材１６との間隔Ｌ_０及びシリンダカバー７
を適宜選択することにより、ピストンロッド３の移行量
を４段階に変化させることができ、しかも、それぞれの
位置を正確に規定することが可能となる。

【００３０】図１に示すシリンダは、ピストンのピスト
ンロッドの伸長方向とは反対側にストップピン、凹部、
バネ受け部材等を配設した構成としたが、ピストンロッ
ドが伸長する方向側にストップピン等を配設した構成も
可能である。このような構成のシリンダを図３に示す。
図３の例では、図１に示したようなテーパー部１０を有
するストッパ８を設けず、ピストンロッドの一部分１７
をバネ受け部材１４の左方向への移動を制限するストッ
パとして作用させ、さらにピストンロッド３の外周に溝
（凹部）９を形成したものである。また、バネガイド部
材１６として、バネ受け部材１４と同じ形状のものを用
いている。ここで、図３の両部材１４，１６とも、ピス
トンロッド３には固定されておらず、軸方向に独立して
移動することができる。なお、図３のシリンダにおいて
は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す状態がピス
トンロッド３の４つの位置に対応する（Ｌ_２＞Ｌ_３＞Ｌ
_４＞Ｌ_１）。なお、図３の場合、ピストン室はピストン
止め１８とシリンダカバー１９を端面とする室である。

【００３１】最小のシリンダ長Ｌ_１は、図３（Ａ）に示
すように、流体ポート５を高圧、流体ポート６を低圧と
することにより達成される。ピストンロッド３は右方向
に移動し、ピストン４がシリンダカバー１９に当接する
位置で停止する。すなわち、シリンダ長Ｌ_１は、シリン
ダカバー１９の位置により決定される（第１の位置）。
なお、この状態で、ストップピン１１は、高圧流体によ
り押し戻された状態にある。

【００３２】次に、図３（Ａ）の状態から、流体ポート
５を低圧に、流体ポート６を高圧にすると、ピストンロ
ッド３はストップピン１１が凹部９の右端面に当接する
まで移行する（図３（Ｂ））。すなわち、最大シリンダ
長Ｌ_２は、ストップピン１１と凹部９の右端が当接する
位置により決められることになる（第２の位置）。な
お、図１と同様に、バネ受け部材１４とバネガイド部材
１６が当接する位置（すなわち、Ｌ_０＝０）を最大シリ
ンダ長としても良い。

【００３３】第３の位置におけるシリンダ長Ｌ_３は、図
３（Ｃ）に示すように、図３（Ｂ）の位置から流体ポー
ト５，６をともに低圧とすることにより得られる。即
ち、第１のバネ１５が伸びてバネガイド１６を介してピ
ストンロッド３を右に移動させた位置であり、バネ受け
部材１４がストッパ１７及びピストン止め１８に当接す
る位置である。ここで、ストップピン１１は凹部９の両
端面の中間に位置している。

【００３４】次に、図３（Ｄ）に示すように、流体ポー
ト５，６をともに低圧とした状態で、外力が作用する
と、ピストンロッド３は右方向に移動して、ストップピ
ン１１が凹部９の左端と当接する位置で停止する。この
状態が第４の位置に対応する。

【００３５】なお、図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の状態
から、図３（Ａ）の状態に移すには、図２（Ｅ）で示し
たのと同様に、図３（Ｅ）に示すように、流体ポート６
を高圧にした後、流体ポート５を高圧にし、その後、流
体ポート６を低圧とすればよい。このようにすることに
より、ストップピン１１は容易に押し戻され、図３
（Ａ）状態への移行がスムーズに行われる。

【００３６】以上のように、図１〜３に本発明のシリン
ダの構成例を示したが、本発明はこれらに限定されるも
のではなく、これらに基づき種々の設計変更をしても良
い。例えば、ストッパ８又はピストンロッド３上に形成
される凹部９は外周面全体にわたり形成する必要は必ず
しもなく、ストップピン１１と係合する部分のみに形成
してもよい。また、バネガイド部材１６は、図１，３の
構造のものにかぎらず、バネ１５の伸縮を安定して確保
できるものであればどのような構造のものであっても良
く、また、ピストン等に固定してもしなくても良い。さ
らに、バネガイド部材１６を省略することも可能であ
る。省略する場合は、間隔Ｌ_０は、ピストン４とバネ受
け部材１４との間隔となる。また、バネ受け部材１４
は、シリンダカバー１９（又はピストン止め１８）やス
トッパ８，１７により、係止されるものであれば、どの
ような構造ものでもよく、図１〜３で示したものに限ら
れるものではない。さらに、本発明のバネ部材は、バネ
受け部材１４やストップピン１１を押しつけるものであ
ればどのような構造、材質のものであってもよく、例え
ば、コイル状バネ、皿バネ、スポンジ、ゴム等を含む意
味である。

【００３７】（ロードポート）次に、本発明のシリンダ
を用いたロードポートについて説明する。図１２はロー
ドポートの構成例を示す概略斜視図である。図に示すよ
うに、ロードポート３０は、図１３に示すＦＯＵＰ５０
を載置し、基板を移送するための開口を有するフレーム
３１と、フレーム３１方向に移動可能なＦＯＵＰ載置ス
テージ３２と、フレームの開口に挿入でき、ＦＯＵＰ内
の基板を移送する際には、後退したのち下方に退避する
ポートドア３３とから構成される。ＦＯＵＰ載置ステー
ジ３２には、ＦＯＵＰを位置決めするキネマティックピ
ンが３個取り付けられている。一方、ポートドアは、後
述するように、ラッチキー３５とそれを駆動するシリン
ダ１が２組設けられ、ＦＯＵＰドア（前面ドア）５２の
ラッチ及びその解除を行う。ポートドア３３は、ＦＯＵ
Ｐドア５２のラッチを解除した後、ＦＯＵＰドアととも
に後方さらに下方に移動し、ロボットによる基板移送を
妨害しない位置に退避する。

【００３８】図４（Ａ）は、ポートドアの前面カバーを
取り除いた状態をステージ３２側から見た概略図であ
る。ＦＯＵＰドア５１のラッチホール５５及びレジスト
レーションホール５４に対応する位置にラッチキー３５
及びレジストレーションピン３６がそれぞれ２つずつ取
り付けられている。ラッチキー３５は、連結部材３８に
連結され、該連結部材３８はエアシリンダのピストンロ
ッド先端のナックル２１に回転可能に連結されている。
この結果、エアシリンダのピストンロッド３の直線運動
に伴い、ラッチキーは回転することができる。なお、エ
アシリンダ１の他端はクレビス型の支持構造２０をな
し、ポートドアの後面カバー４１に取り付けられた支持
部材４２に回転可能に固定されている。また、シリンダ
のポート５，６はエア配管４０を介して切り替えバル
ブ、さらには圧縮エア源に接続されている。また、レジ
ストレーションピン３６を囲むように吸着パッド３７が
取り付けられており、ＦＯＵＰドアとポートドアとが密
着した際、吸着パッド３７とＦＯＵＰドア５２との間の
空間を真空排気可能なように、吸着パッドは真空用配管
３９を介して真空装置（不図示）と接続されている。

【００３９】ラッチキー受けが正常位置にきていない場
合やその形状に伴う種々の問題を未然に防ぎ、安定した
ラッチのロック及びその解除を行うためには、どのよう
なラッチ形状のＦＯＵＰに対しても、ラッチキーがラッ
チキー受けに円滑に嵌合し、さらにはラッチをロックし
た後のラッチキー受けを９０°位置に置くことが重要で
ある。このためにはピストンロッドの移動する距離を４
段階に制御できる本発明のシリンダが好適に用いられ
る。すなわち、本発明のシリンダを用いることにより、
ラッチキー受けの形状にかかわらず、ラッチ解除のため
にラッチキーをラッチキー受けへ挿入する際の損傷や発
塵を防止することができる。

【００４０】図１に示す構造のエアシリンダを用いてポ
ートドアを構成した場合のＦＯＵＰドアの開閉動作を図
を参照して説明する。図５は、各動作に対応するシリン
ダの状態を示す概略断面図、図６は流体ポートに連結さ
れた切り替え用の電磁バルブの動作（ｂ）及びラッチキ
ー位置（ａ）を示す模式図である。なお、図５では、各
動作におけるピストンロッド位置の具体的数値（ｍｍ単
位）を示した。ＦＯＵＰ５０は、ロードポート３０のス
テージ３２にキネマティックピン３４をあわせて載置さ
れる。ここで、ＦＯＵＰボックス５１とドア５２とは、
ラッチにより、固定され、内部は外部と完全に遮断され
密閉状態にある。また、２つのラッチキー受けは水平方
向から９０°回転した位置にある。一方、ポートドアの
２つのラッチキー３５も９０°の位置にある。

【００４１】ステージ３２を不図示の駆動機構によりポ
ートドア３３方向に移動させると、ＦＯＵＰドア５２の
レジストレーションホール５４にレジストレーションピ
ン３６が挿入されて両者の位置決めがなされ、続いてラ
ッチホール５５を通してラッチキー３５がラッチキー受
けに挿入される。ポートドア３３とＦＯＵＰドア５２と
が密着した状態で、真空装置（不図示）により吸着パッ
ド３７内を真空にし、ポートドア３３にＦＯＵＰドア５
２を吸着固定させる。この状態で、ラッチのロックを解
除し、ＦＯＵＰドア５２を開ける操作を行う。ピストン
ロッドの動きと流体ポート５，６へのエアの供給との関
係を図５，６を用いて説明する。なお、２つのシリンダ
は全く同じ動作を行う。

【００４２】ラッチキー３５がラッチキー受け５７に挿
入される状態の２つのシリンダは、いずれも図５（Ｃ）
に示す状態（第３の位置）にあり、ポート５，６に接続
されたバルブＡ，Ｂはいずれも低圧（Ｌ）側に切り替え
られている（図６（Ｃ））。ピストンロッド３は、バネ
１５により左方向に押され、ストップピン１１は凹部９
の中間位置に停止する。このときのラッチキーは９０°
位置にある。この際、ラッチキー受けが９０°近傍にあ
りながら、もし９０°に満たない角度にある場合、ラッ
チ気受けの角度に倣ってラッチキーが回転すると連結部
材３８を通して、自由可動状態にあるピストンロッドは
引っ張られ、図５（Ｄ）の位置（第４の位置）まで移行
する。このようにしてラッチキーがラッチキー受けに嵌
合し吸着パッドによって、ＦＯＵＰの前面ドアとポート
ドアとが密着する。

【００４３】次に、まず、バルブＡを、続いてバルブＢ
を圧縮空気（Ｈ）側に切り替えると（図６（Ｅ））、ピ
ストン４が右方向に少しずれた状態でピストンの両側の
いずれもが加圧状態になるため、この圧力によりストッ
プピン１１がバネ１２の力に抗して押し戻され、ストッ
プピンと凹部の係合が解かれる（図５（Ｅ））。

【００４４】この状態で、バルブＡを低圧側に切り替え
ると（図６（Ａ））、ピストン４に左方向の力が加わ
り、ピストンロッド３は押し出され、ピストン４がシリ
ンダカバー７と当接する位置で停止し、これに対応して
ラッチキー３５が０°位置まで回転する。ラッチキー３
５の回転に伴いラッチキー受けも回転し、ＦＯＵＰドア
のラッチが解除される（図５（Ａ））。

【００４５】ここで、ポートドア３３を駆動機構（不図
示）により、開口部から後退、退避させて、不図示のロ
ボットによる基板移送動作を可能な状態とする。ＦＯＵ
Ｐと基板処理装置間で基板の移送を行い、ＦＯＵＰに収
納された基板の処理を行い、処理終了後の基板は再びＦ
ＯＵＰ内に移送される。

【００４６】すべての基板の処理が終了した後、ＦＯＵ
Ｐドア５２をＦＯＵＰボックス５１に固定する操作を行
う。ポートドア３３を退避した状態から、不図示の駆動
機構により、ポートドアを上昇、さらに前進させてロー
ドポートのフレーム開口部３１内に挿入し、ＦＯＵＰボ
ックス５１にＦＯＵＰドア５２を押し当てる。この状態
で、バルブＡ、Ｂをそれぞれ圧縮空気（Ｈ）側及び低圧
（Ｌ）側へと切り替える（図６（Ｂ））。ピストンロッ
ド３は右方向に移動し、ストップピン１１が凹部９に係
合して、ストップピンと凹部の右端とが接触する位置よ
りもさらに進み、間隔Ｌ_０がゼロとなる位置で停止す
る。これに対応して、ラッチキー３５は９０°位置を越
えて９０°＋θ位置で停止し（図５（Ｂ）、図６
（Ｂ））、一方、ラッチキー受けは９０°位置となる。

【００４７】ここで、ラッチキー受け幅Ｗ１とラッチキ
ー幅Ｗ２との差によっては、ラッチキーは９０°位置に
あってもラッチキー受けは９０°に達せず（例えば、Ｗ
１＝６ｍｍ，Ｗ２＝５ｍｍのとき、ラッチキー受け角度
＝８６°）、この状態では次工程のラッチ解除の際に、
ラッチキーとラッチキー受け周辺が接触する問題や、ラ
ッチのロックが不十分で密閉性が不十分となり、ＦＯＵ
Ｐ搬送中に内部が汚染されかねないという問題がある。
しかしながら、図１に示すシリンダにより、ラッチキー
は９０°＋θ位置まで回転するため、ラッチキー受けを
常に９０°位置とすることができ、以上の問題を未然に
防ぐことができる。

【００４８】ここで、ポート５のバルブＡを低圧側に切
り替えると、第１のバネ１５の力によりピストンロッド
３はストップピン１１が凹部９の中間位置まで左方向に
移動し、図５（Ｃ）の位置（第３の位置）に再び戻る。
これに対応して、ラッチキーも９０°位置に戻り、ラッ
チキー受け及びラッチキーのいずれもが９０°位置にな
る。ＦＯＵＰは、この後、次工程のロードポートに送ら
れるが、ラッチキー受けは９０°位置にあるため、次工
程のロードポートが従来のロードポートであっても、ラ
ッチキーの挿入を支障なく行うことができる。なお、ピ
ストンロッドの直線運動により、シリンダは軸に垂直方
向の力を受けるため、シリンダの両端部２１、２０は、
それぞれ回転可能に連結部材３８，支持部材４２と連結
されている。従って、上記した一連の動作において、シ
リンダは図７に示すような動きをすることになる。

【００４９】以上のロードポートにおいては、ラッチの
ロックを行う場合、ラッチキーを（９０°＋θ）まで回
転してラッチキー受けを９０°位置にした後、ラッチキ
ーを９０°に戻す構成としたが、本発明のシリンダを用
いることにより、ラッチのロック後、図１０（Ｃ）に示
すように、ラッチキを（９０°−θ）まで戻す構成とす
ることも可能である。この場合でも、９０°位置にある
ラッチキー受けに対し、ラッチキーはそのままの状態で
挿入することができる。さらに、ラッチキー挿入時に、
ラッチキーは（９０°−θ）から（９０°−θ−β）ま
で回転することになるため（図１０（Ｄ））、ラッチキ
ー受け角が９０°より大幅に小さなＦＯＵＰに対しても
（例えば８１〜８２°）ラッチキーを支障なくラッチキ
ー受けに挿入することができる。即ち、ラッチキー受け
角が９０から大きくずれるＦＯＵＰに対しても対応する
ことが可能となる。一方、ラッチを解除する場合は、上
述したように、ラッチキーを水平位置に回転するが、ラ
ッチキー受け幅Ｗ１が大きいＦＯＵＰになると、ラッチ
キーを０°に戻してもラッチキー受けはラッチ解除角度
（０°±１°）まで達せず、ラッチが解除できない場合
が起こりうる。そこで、ラッチ解除を安定して行うに
は、ラッチキーを０°を越えてさらに回転させるように
すればよい。すなわち、ラッチ解除の信頼性を高めるに
はラッチキーを（−θ）まで回転すればよい。この角度
（−θ）は、ピストン４がシリンダカバー７に当接する
位置により決めることができる。

【００５０】また、以上は図１のシリンダを用いたロー
ドーポートについて説明したが、図３に示す構成のシリ
ンダを用いた場合も同様である。なお、この場合は図
（Ａ）に示すシリンダ位置を９０°回転して配置すれば
よい。また、図１２のポートドアには、２つのラッチキ
ーに対応した２本のシリンダが取り付けられているが、
一本のシリンダで同様なラッチ動作を実現することも可
能である。この場合のポートドア構成例を図４（Ｂ）に
示す。図の例は、Ｔ字型の連結部材４３を用いて、２つ
のラッチの連結部材３８とシリンダのナックル２１とを
連結したものである。シリンダの直線運動により、２つ
のラッチキーが同位相で回転し、ラッチのロック及び解
除を１つのシリンダで行うことができる。

【００５１】さらに、以上は、ラッチ解除後のＦＯＵＰ
ドアとＦＯＵＰ本体との開放を、ポートドアを後方に下
げ、更に下方に退避させる方法について述べてきたが、
本発明はこれに限ることはなく、例えば、ポートドアと
ＦＯＵＰ前面ドアが密着した後、ＦＯＵＰ本体を若干後
退させて、前面ドアを開放する方法や、逆にＦＯＵＰ本
体は動かさず、これらの密着した２つのドアを垂直に降
下させる方法、若しくは、これら２つの密着したドアを
垂直から水平に倒して開放する方法など各種の方法に適
用することができる。

【００５２】（生産方式）次に、本発明の半導体生産方
式を図１１を参照して説明する。半導体工場内では、各
種処理を受けるウエハ５３はＦＯＵＰ５０に収納された
状態で各処理装置６１間を移動する。３００ｍｍ径クラ
スのウエハ５３を収納したＦＯＵＰ５０は８ｋｇ以上の
重量となるため、安全上人手での搬送は考えにくく、Ｏ
ＨＴ部（Overhead Hoist Transfer）６０等の自動搬
送機器を使用することになる。

【００５３】図１１の例では、処理されるウエハ５３が
収納されたＦＯＵＰ５０を、工程内に設置されたストッ
カからＯＨＴ部６０によって処理装置６１（例えばエッ
チング装置）上に搬送する。

【００５４】次いで、ＦＯＵＰ５０を、ホイスト（Hois
t）機構６２を用いて処理装置６１のロードポート３０
上へ降ろして所定位置（移載ポジション）にセットす
る。続いて、ＦＯＵＰ５０の下面に設けられているＶ溝
を、ロードポート３０上のキネマティックピン３４上に
導いて所定の収まり位置に固定する。

【００５５】次に、ホイスト機構６２をＦＯＵＰ５０か
ら外してＦＯＵＰ５０をロードポート３０上に載せる。
その後、ＦＯＵＰ５０を前進させてポートドア３３に密
着固定する。次いで、ラッチキー３５を回転することに
より、ＦＯＵＰドア５２のラッチを解除する。

【００５６】ポートドア開閉機構を駆動してＦＯＵＰド
ア５２をＦＯＵＰボックス５１から取り外し、処理装置
６１内下部へＦＯＵＰドア５２を移動する。ＦＯＵＰド
ア５２が外れた状態でＦＯＵＰ５０の前面からウェハ５
３を取り出し、処理装置６１内のウェハ移送ロボット
（不図示）でウェハ５３を処理装置６１内部の処理部
（不図示）に移送して所要の処理を行う。半導体チップ
が出来るまで、このＦＯＵＰドア５２の開閉動作は、５
００回から多い場合には１０００回程度行うことにな
る。

【００５７】処理終了後、処理済みのウェハ５３をウェ
ハ移送ロボットを用いてＦＯＵＰ５０に戻す。このよう
に、ＦＯＵＰ５０内に収納されているウェハ５３のそれ
ぞれに所要の処理を行った後、ボートドア開閉機構を駆
動しＦＯＵＰドア５２をＦＯＵＰボックス５１に挿入
し、本発明のシリンダーを用いてラッチキー３５を一旦
９０°＋θの位置まで過回転させ、ラッチキーを９０°
位置に戻すことによりラッチをロックし、ＦＯＵＰドア
５２をＦＯＵＰボックス５１に固定する。

【００５８】その後、ＦＯＵＰ５０を後退させて移載ポ
ジションに納置する。搬送要求に応じて、ロードポート
３０、すなわち搬送要求の対象となっているＦＯＵＰ５
０が置かれているロードポート３０上に空のＯＨＴ部６
０を停止させ、ホイスト機構６２のロボットハンド（不
図示）を用いて引き上げる。

【００５９】次いで、ＦＯＵＰ５０をＯＨＴ部６０でス
トッカに搬送して一時保管した後に、次の処理工程（例
えば、アッシング工程等）にＦＯＵＰ５０を搬送する。
このようなフロー（基板収納治具搬送方法）を繰り返す
ことで所望の回路をウェハ５３上に形成する。

【００６０】なお、上記においては、自動搬送としてＯ
ＨＴ部６０を用いる例で説明したが、これに特に限定さ
れることなく、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）や
ＲＧＶ（Rail Guided Vehicle）を用いても良く、また
ＰＧＶ（Person Guided Vehicle）を用いた手動搬送を
用いても良いことは明らかである。

【００６１】本発明の生産方式においては、全ての処理
装置６１に本発明のロードポート３０を取付けることが
望ましいが、従来の生産方式のロードポートの一部を本
発明のロードポートに置き換える構成であっても、従来
の生産方式に比べてより安定した生産を行うことが可能
となる。例えば、本発明のロードポートにラッチキー受
け角度（９０°−α）のＦＯＵＰが搬送されてきた場合
でも、ＦＯＵＰドアにポートドアを密着させる過程でラ
ッチキーは（９０−β）まで回転し、ラッチキー受けの
角度に倣って挿入させることができる。即ち、ラッチキ
ーがラッチキー受けに挿入される際、ラッチキーは滑ら
かに回転するため、両者間に過度の力が加わることがな
いことから、ラッチキー及びラッチキー受けの損傷、並
びにこれに伴う発塵の問題発生を未然に防止し、より安
定した生産を行うことが可能となる。例えば図１４のよ
うな種々のロードポートＡ〜Ｈの８台を用いる半導体生
産工程では、従来のロードポートＣ、ＧでＦＯＵＰを閉
じると、ＦＯＵＰのラッチキー受けは９０°に満たない
８６〜８８°となる。ここで、このＦＯＵＰが本発明の
ロードポートＤ、Ｈに送られてくると、これらのロード
ポートのラッチキーは、ラッチキー受け角度（８６〜８
８°）に倣って、滑らかに嵌合するため、上記損傷等の
問題を起こすことなくラッチ開閉が行うことができる。
しかも、ラッチキー受け角度を９０°として次のロード
ポートに送り出すことができるため、たとえ次のロード
ポートが従来のものであっても、安定したラッチ開閉が
可能となる。このように、従来の生産ラインのロードポ
ートの一部を本発明のロードポートに置き換えることに
より、安定した生産が可能となるため、低コストで生産
方式の向上を図ることができる。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、４つ
の位置に送り出し可能で、しかも４位置間の移行を安定
して行うことができるシリンダを提供することができ
る。しかも、少ない部品数で小型化が達成できるため、
低コストのシリンダを実現することができる。また、か
かるシリンダを用いてロードポートを構成することによ
り、ラッチキーとラッチキー受けの係合が完全となりＦ
ＯＵＰ開閉時のラッチ動作を確実に行うことが可能な信
頼性の高いロードポートを提供することが可能となる。
また、本発明により、ラッチキーが傾斜しているラッチ
キー受けに倣って嵌合させることができるため、前者の
後者への加傷、衝突を防止でき、発塵が大幅に軽減され
るとともにＦＯＵＰの寿命も長くなってコストダウンは
もちろん廃棄物の減少にもつながる。さらに、２つのラ
ッチキーを連結して、１つのシリンダで２つのラッチを
施錠、開錠することが可能となり、ポートドア、さらに
はロードポートのコスト削減を図ることが可能となる。
さらに本発明の半導体生産方式により、確実に密閉さ
れ、クリーンな状態でウエハを各処理装置間で搬送する
ことができ、さらに各処理室におけるウエハ処理を安定
して行うことが可能となる。クリーンルームのコスト削
減を図りながら、半導体集積回路等の量産が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシリンダの構成を示す概略断面図であ
る。

【図２】本発明のシリンダの動作原理を示す概略断面図
である。

【図３】本発明のシリンダの別の構成例を示す断面図で
ある。

【図４】本発明のシリンダを組み込んだポートドアの構
成図である。

【図５】本発明のロードポートのシリンダの動作原理を
示す概略断面図である。

【図６】本発明のロードポートの（ａ）ラッチキー動作
及び（ｂ）シリンダの電磁弁回路を示す模式図である。

【図７】ピストンロッドの直線運動に伴うシリンダの揺
動を説明する平面図である。

【図８】ラッチキ−とラッチキー受けとの関係を示した
模式図である。

【図９】ラッチキーがラッチキー受けに挿入する様子を
示した模式図である。

【図１０】施錠時のラッチキーが９０°に満たない実施
例を示す図である。

【図１１】本発明の半導体生産方式を示す概念図であ
る。

【図１２】ロードポートの構成を示す概略斜視図であ
る。

【図１３】ＦＯＵＰを示す概略斜視図である。

【図１４】各種タイプのロードポートのラッチキー受け
角度を示すグラフである。

【符号の説明】

１シリンダ、２シリンダチューブ、３ピストンロッド、４ピストン、５，６流体ポート、７、１９シリンダカバー、８、１７ストッパ、９溝（凹部）、１０テーパー、１１ストップピン、１２バネ（第２のバネ部材）、１３カバー、１４バネ受け部材、１５バネ（第１のバネ部材）、１６バネガイド部材、１８ピストン止め、２１ナックル、３０ロードポート、３１フレーム、３２ステージ、３３ポートドア、３４キネマティックピン、３５ラッチキー、３６レジストレーションピン、３７吸着パッド、５０ＦＯＵＰ、５１ＦＯＵＰボックス、５２ＦＯＵＰドア、５４レジストレーションホール、５５ラッチホール、５６ラッチ、５７ラッチキー受け、５８ハンドル、６０ＯＨＴ部、６１処理装置、６２ホイスト機構、 θ ラッチ記とラッチキー受けとの間の遊び角度 α ラッチキー受けが９０°に満たない場合の角度 β シリンダの第３の位置と第４の位置との移動に対応
するラッチキーの回転角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木元信余神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社半導体先端テクノロジーズ内 (72)発明者徳永謙二神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社半導体先端テクノロジーズ内 (72)発明者坂田勝則広島県深安郡神辺町道上1588番地の２ローツェ株式会社内 (72)発明者梶田憲生愛知県小牧市応時二丁目250番地シーケーディ株式会社内Ｆターム(参考） 3H081 AA02 BB03 CC22 CC25 DD02 DD24 FF03 FF04 FF08 FF10 FF38 FF43 FF48 HH04 5F031 CA02 DA01 DA08 FA01 FA09 GA55 LA15 MA17 PA08 PA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの流体ポートを有し、該ポートに供
給される流体がピストンに加える圧力によりピストンロ
ッドの直線運動を行うシリンダにおいて、１つのストップピンにより、前記ピストンロッドの端部
が、最大作動範囲の一端である第１の位置と、最大作動
範囲の他端である第２の位置、第１の位置と第２の位置
との間にあって第２の位置に近い第３の位置、及び第１
の位置と第３の位置との間にあって第３の位置に近い第
４の位置に停止する構成としたことを特徴とするシリン
ダ。
【請求項２】前記ロッドの端部が、第３の位置と第４
の位置との間で自由に移動できる構成としたことを特徴
とする請求項１に記載のシリンダ。
【請求項３】前記シリンダチューブのピストン室に、
前記ピストン室の一方の端面に係止されるようにピスト
ンロッドと同軸に配置されたバネ受け部材と、該バネ受
け部材と前記ピストンとを離間するように配置された第
１のバネ部材と、前記ピストンロッドに設けられ、前記
バネ受け部材のピストンロッドに対する前記ピストンと
反対方向への移動を制限するストッパと、前記ストッパ
よりも前記ピストンから離れた位置のピストンロッドに
設けられた凹部と、前記シリンダチューブに前記凹部と
係合するように配置され、第２のバネ部材により前記凹
部方向に付勢されたストップピンと、を有し、前記ピス
トンと前記バネ受け部材間の移動距離より、前記凹部に
係合したストップピンにより制限されるピストンロッド
の移動可能な長さを大きくしたことを特徴とする請求項
１又は２に記載のシリンダ。
【請求項４】前記第１〜第４の位置は、それぞれ、前
記ピストン室の前記ストップピンから離れた側の第１の
端面と前記ピストンとが当接する位置、前記バネ受け部
材が前記ピストン室の第２の端面に当接し且つ前記ピス
トンと前記バネ受け部材との距離が最小となる位置又は
前記凹部の前記ピストン側の端面と前記ストップピンと
が当接する位置、前記バネ受け部材が前記ピストン室の
第２の端面及び前記ストッパと当接する位置、及び前記
凹部の他端面と前記ストップピンとが当接する位置によ
り規定されることを特徴とする請求項３に記載のロード
ポート。
【請求項５】開口を有するフレームと、ラッチにより
前面ドアを固定して内部の密閉状態を保持する基板収納
容器を載置するステージと、ラッチキーを備えたポート
ドアとからなり、前記前面ドアと前記ポートドアとを密
着させ、前記前面ドアのラッチキー受けと前記ラッチキ
ーとを嵌合させた状態で前記ラッチキーをシリンダによ
り回転させてラッチのロック及び解除を行うロードポー
トにおいて、前記前面ドアを前記ポートドアに密着させる際、前記ラ
ッチキーが前記ラッチキー受けの角度に倣って嵌合する
構成としたことを特徴とするロードポート。
【請求項６】前記ラッチキーを水平位置から垂直位置
に回転して前記ラッチをロックする際、前記ラッチキー
を垂直位置より更に回転させることを特徴とする請求項
５に記載のロードポート。
【請求項７】前記シリンダは、請求項１〜４のいずれ
か１項に記載のシリンダであることを特徴とする請求項
５又は６に記載のシリンダ。
【請求項８】２つのラッチキーを連結し、１つのシリ
ンダにより前記２つのラッチキーを同時に回転させる構
成としたことを特徴とする請求項７に記載のロードポー
ト。
【請求項９】請求項５〜８のいずれか１項に記載のロ
ードポートを用いたことを特徴とする生産方式。