JPH04153122A - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、例えば発塵を嫌う半導体製造装置におけるウ
ェハー搬送機器、その他、非接触で物体を搬送すること
が要求される分野に用いて好適な搬送装置に係り、特に
被搬送物体を浮上体の上に載置し、この浮上体を磁石列
上を浮上走行させる磁気浮上搬送装置に関する。

［従来の技術］ 近年、この種の磁気浮上搬送装置が各種研究・開発され
ている。本出願人においても、平成２年３月２０日付は
出願の特願平２−７１０１４号に示されるような磁気浮
上搬送装置を開発している。

この先願発明に係る磁気浮上搬送装置（以下、先触磁気
浮上搬送装置と称する）の構成を第５図に示す。同図に
おいて、１は交流電磁石、２は交流電磁石］の列上を浮
上して移動走行（搬送）する浮上体であり、アルミニウ
ムなどの軽くて導電性の高い非磁性金属材料を用いて構
成される。この浮上体２上には移送の対象となる半導体
ウェア１などの被搬送物体３が載置される。

以上の構成によれば、被搬送物体３を搬送する浮上体２
が電磁石１から浮上して走行することから、清浄雰囲気
で搬送するのに適している。しかし以上の構成だけでは
、電磁石１からの発塵等の影響があるため、完全ではな
かった。そこで、第５図に示す先願磁気浮上搬送装置で
は、上記した電磁石１および浮上体２からなる公知の構
成に加えて、外部と空間的に遮断される管状の通路（管
状通路）７を電磁石１の列に沿ってその上方に設置し、
この管状通路４内に浮上体２を位置させて浮上させ、こ
の管状通路４内を電磁石１の列に沿って搬送することに
より、浮上体２上に載置された被搬送物体３を電磁石１
からの発塵等に影響されることなく移送するようにして
いる。

さて、第５図に示した先願磁気浮上搬送装置では、電磁
石１を機能させて浮上体２の浮上刃を消失させて、被搬
送物体３が載置された状態にある浮上体２を管状通路７
の底壁面（管状通路底壁面）７Ｂへ落下させる場合に、
電磁石１への電流の供給を急遮断すると、浮上刃を失っ
た浮上体２が自然落下して管状通路底壁面７Ｂに衝突す
ることは自明である。この際の浮上体２の落下姿勢は傾
斜状態となることが多く、したがって浮上体２の角が最
初に管状通路底壁面７Ｂに衝突して微細な損傷を招き易
かった。

一方、走行浮上体２を降下させるのに、電磁石１の電流
を徐々に減少させて浮上体２の浮上刃を徐々に減少させ
ることも可能である。しかし、浮上体２が降下して管状
通路７に接する直前の浮上刃（電磁石１からの磁力線）
が比較的弱い状態では、浮上体２の面方向浮上高さが不
同となると共に揺動が発生する。このため、先ず浮上体
２が管状通路底壁面７Ｂと局部接触し、次いて当該浮上
体２が管状通路底壁面７Ｂを叩きながら降下して停止す
ることが本発明者の実験で確認されており、この場合に
も微細な損傷が発生する。

以上の現象は、管状通路７を持たない従来の磁気浮上搬
送装置においても、浮上体２が衝突するのが電磁石１の
上面に変わるだけで、基本的に同様である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したように、先願に係る、或いは従来の磁気浮上搬
送装置では、浮上体を浮上状態からその浮上刃を消失さ
せて下方物体（管状通路、或いは磁石）の表面に降下さ
せる過程で、浮上体に衝撃、擦渦動などの機械的な加重
が作用していた。このため、被搬送物体、浮上体、管状
通路、磁石という構成物間の衝撃や擦過により、これら
の構成物の局所から微細径で且つ微少量の摩耗粉の発生
を招いていた。この粉は被搬送物、例えば半導体ウェハ
ーと共に後流へ移送され、半導体表面を汚染し、半導体
製造の障害となる。例えば６４メガビツトメモリのよう
な高集積化半導体においては、その回路パターン幅は０
．２ミクロンであり、この場合、製造環境に浮遊する塵
の要求寸法（許容寸法）は００２ミクロン以下といわれ
ている。

したかって、極小さな塵でも発生すると、半導体の製造
に対して歩留まり低下の重大な影響を与える。

このように、走行浮上体を降下させて停止させる際に、
浮上体が管状通路底壁面或いは磁石上面に衝突して、摩
耗粉などの損傷物を発生することは、微細径で且つ微少
量の塵の付着汚れでも問題となる製造ライン（例えば高
集積化半導体製造ライン）に適用される磁気浮上搬送装
置では問題であった。

したがって本発明は、走行浮上体を降下させて停止させ
る際に浮上体２が下方の物体と衝突して微細な材料ｔｉ
　ａを招くことを防ぐことができ、もって運転中の微量
発塵が防止できる磁気浮上搬送装置を提供することを解
決すべき課題とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、磁気浮上搬送装置の磁石列上を浮上走行する
浮上体と磁石列との間に配置される浮上体支持部材と、
同支持部材を昇降させる昇降手段とを設けたことを特徴
とするものである。

［作　用］ 本発明によれば、浮上体と磁石列との間には、同浮上体
の搬送停止時に同浮上体を支持（載置）するための浮上
体支持部材が配置される。この浮上体支持部材は、軸を
介して昇降手段（軸昇降手段）と連結される。浮上体支
持部材は、浮上走行中の浮上体の搬送を停止させるのに
際し、昇降手段により上昇させられて浮上体下面に近接
位置させらる。この状態で浮上体の浮上刃を減少させる
と、浮上体を浮上体支持部材に軟着陸させることが可能
となる。その後、昇降手段により浮上体支持部材を下方
の物体（管状通路底壁面或いは磁石列の上面）に当接す
るまで降下させる。

このように、浮上体と上記磁石列との間に配置される浮
上体支持部材と、同支持部材を昇降させる昇降手段とを
設け、浮上体の搬送を停止させるのに際し、浮上体支持
部材により浮上体を支持して降下させることにより、浮
上体が下方物体に衝突することを防止でき、微細な材料
損傷の発生を防ぐことが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。な
お、第５図と同一部分には同一符号を付しである。

第１図は磁気浮上搬送装置、例えば交流磁気浮上搬送装
置の構成を示す正面図であり、一部を断面して示しであ
る。この第１図の構成は、第５図に示す先願発明の構成
を更に改良したものである。

図中、１は交流電磁石、２は導電性を有する非磁性金属
材料でなる浮上体、３は浮上体２上に載置された半導体
ウヱノ＼−などの被搬送物体である。

４は浮上体２の搬送停止時に同浮上体２を支持（載置）
するための上下に移動可能な浮上体支持部材である。こ
の支持部材４は浮上体２と交流電磁石１との間に配置さ
れる。支持部材４は、同支持部材４と一体に結合された
軸５を介して軸昇降機構６と連結されており、この軸昇
降機構６の駆動により次に述べる管状通路７内を昇降す
る。７は交流電磁石１の列の上方に同電磁石１の列に沿
って設置された管状通路、７Ｂはその底壁面（管状通路
底壁面）である。管状通路７は浮上体２の浮上搬送路を
なし、浮上体２（および支持部材４）を外部と空間的に
遮断するためのものである。管状通路７内は基本的には
閉じており、本実施例ではその一部が真空ポンプなどの
排気系に接続され（図示せず）、管状通路４の内部空間
８が必要な低圧に保たれるようになっている。

第２図は第１図に示す浮上体支持部材４の作動機構周辺
の構造を示す断面図である。同図において、１１は支持
部材４の軸５を保持するための例えば円筒状のケーシン
グである。ケーシング１１の上端にはフランジ１２が形
成されており、ケーシング１１はこのフランジ１２によ
って管状通路７下面に固定されている。ケーシング１１
が固定されている管状通路７の底壁には貫通孔７Ａが形
成され、軸５はこの貫通孔７Ａを通して矢印方向（上下
）に変位する。ケーシング１１下端にはフランジ１３が
形成され、ケーシング１１より下方に突圧する軸５の所
定部分にはフランジ１４が固定されている。そしてフラ
ンジ１３．１４間には伸縮自在のベローズ１５が設けら
れ、その一端他端がそれぞれフランジ１３．１４に固定
されている。このベローズ１５内の空間１７は、本実施
例のように管状通路７の内部空間８（第１図参照）を真
空にする場合には、貫通孔７Ａを通して同じ真空状態に
される。

ケーシング１１内には、軸５の移動方向（角度）を設定
（規制）するためのガイド用のリング（ガイドリング）
１６が装着されており、軸５はこのガイドリング１６を
挿通している。軸５の下端５Ａには軸５を矢印方向（上
下）に変位させるための軸昇降機構６（第１図参照）が
接続される。なお、軸５の上下方向の変位量は図示せぬ
測定調節手段によって測定調節される。軸５に結合され
た浮上体支持部材４の上面４Ａは第１図に示す被搬送物
体３の載置部をなし、下面４Ｂは同支持部材４が下方に
変位された際に管状通路底壁面７Ｂと当接する接触部を
なす。なお、以上の第２図の構造は一例であり、本発明
の要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。例えば
管状通路７の内部空間８（第１図参照）を真空にしない
場合、或いは後述するように管状通路７を用いない場合
には、ベローズ１５は必ずしも無くてもよい。

第３図は第１図に示す磁気浮上搬送装置における浮上体
支持部材４の位置と運転条件との関連を説明するための
図である。

第３図（ａ）は定常運転状態を示すもので、浮上体２は
被搬送物体３を載置した状態で管状通路７内を浮上走行
している。本実施例では、このような定常運転状態では
、浮上体支持部材４は浮上体２から十分に離間するよう
に軸昇降機構６により下方へ変位させられており、浮上
体２に接しないように位置せしめられている。

第３図（ｂ）は浮上体２の搬送を停止させる際の状態を
示す。この搬送停止に際しては、浮上体支持部材４は軸
昇降機構６により上方へ変位させられ、浮上体２に近接
（或いはほぼ接触）させられる。このような状態で、電
磁石１への供給電流を減少（或いは遮断）して浮上体２
の浮上刃を減少させることにより、浮上体２は重力によ
り浮上体支持部材４の上面（載置部）４Ａに軟着陸する
（静的に位置する）。

第３図（ｃ）は浮上体支持部材４に軟着陸した浮上体２
を降下させた状態を示す。この第３図（Ｃ）の状態は、
第３図（ｂ）の状態で軸昇降機構６により支持部材４を
下方へ変位させ、その下面（接触部）４Ｂを管状通路７
の底壁面７Ｂに当接させることにより実現されるもので
、浮上体２の降下終了状態を示す。

以上のように本実施例では、浮上体２を降下させるに際
して、軸昇降機構６により浮上体支持部材４を上方に変
位させて同支持部材４を浮上体２の下面に近接させる。

このような状態で、電磁石１への供給電流を例えば遮断
すると、浮上体２を直ちに支持部材４上に着地させるこ
とができる。

この場合、着地（落下）時の高度差が極めて小さく、落
下の運動エネルギー量が少ない。また、浮上体２の傾斜
落下は発生せず、したがって傾斜落下に伴う浮上体２、
更には被搬送物体３の角部の局部衝突は殆ど生じない。

また本実施例では、電磁石１への供給電流を遮断するの
ではなく、徐々に減少する方式を適用した場合には、電
磁石１の浮上刃が比較的大きい状態で小さい降下速度で
浮上体２を浮上体支持部材４に着地させることができる
。この場合、浮上体２は安定浮上状態で支持部材４上に
着地し、叩き着地は生じない。

したがって本実施例によれば、浮上体２と同浮上体２に
載置された半導体ウェハーなどの被搬送物体３がその角
部の衝突などで損傷することが防止できる。この結果、
［従来の技術］の項で述べたような従来の或いは先願の
磁気浮上搬送装置で問題となっていた浮上体２の降下時
の材料損傷に起因する微量発塵が防止できる。

以上は、管状通路（７）を持つ磁気浮上搬送装置（即ち
先願磁気浮上搬送装置）に、浮上体支持部材４と同支持
部材４を昇降する軸昇降機構６とを設けた場合について
説明したが、これに限るものではない。例えば、管状通
路を持たない従来の磁気浮上搬送装置に、第４図に示す
ように、浮上体支持部材４と同支持部材４を軸５を介し
て昇降する軸昇降機構６を設けた構成であってもよい。

この第４図の構成では、電磁石１からの発塵等は防止で
きないものの、本発明で問題としている浮上体２の降下
時の材料損傷に起因する微量発塵については、第１図の
構成と同様に防止することができる。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、磁気浮上搬送装置
の磁石列上を浮上走行する浮上体と磁石列との間に配置
される浮上体支持部材と、同支持部材を昇降させる昇降
手段とを設けた構成としたので、浮上走行中の浮上体を
降下させて搬送を停止させるに際して、まず浮上体支持
部材を上昇させて浮上体の下面に近接位置せしめ、その
後に浮上体の浮上機能を消失させることにより、浮上体
を浮上体支持部材上に軟着陸させることができる。

この軟着陸により微細な材料損傷の発生が防止でき、こ
の結果運転中の微量発塵を防止することができる。この
発塵防止が可能な本発明の磁気浮上搬送装置は、高集積
化半導体の生産等、微量の微細粉塵等が障害となる製造
装置（製造ライン）に適用する場合に極めて有効であり
、工業的にａｍが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る交流磁気浮上搬送装置
の構成を示す正面図、第２図は第１図に示す浮上体支持
部材４の作動機構周辺の構造を示す断面図、第３図は第
１図に示す磁気浮上搬送装置における浮上体支持部材４
の位置と運転条件との関連を説明するための図、第４図
は本発明の他の実施例を示す交流磁気浮上搬送装置の正
面図、第５図は先願発明に係る交流磁気浮上搬送装置の
構成を示す正面図である。 １・・・交流電磁石、 ２・・・浮上体、 ３・・・被搬送物体、 ４・・・浮上体支持部材、 ５・・・軸、 ６・・・軸昇降機構、 ７・・・管状通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 浮上体を磁石列上を浮上走行させる磁気浮上搬送装置に
   おいて、上記浮上体と上記磁石列との間に配置される浮
   上体支持部材と、同支持部材を昇降させる昇降手段とを
   具備することを特徴とする磁気浮上搬送装置。