JPH0541552Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 「産業上の利用分野」 この考案は半導体等の製造工場に用いられるワ
ークの搬送装置に関する。

「従来の技術」 従来、例えばシリコンウエハを搬送するに際し
て、多数枚のウエハをカセツトに収容してカセツ
トと共に搬送し、次工程へ送る。搬送途中に清浄
度の比較的低いメインテナンスエリヤ等を通過す
る必要のある場合は、ウエハを多数枚収容するカ
セツトをクリーンなケースに収納し、密封して送
り出し、次工程でその密封を解いて蓋を開けカセ
ツトを取り出し、ウエハ処理装置にセツトしてい
る。

密封ケースにウエハを収容して搬送する方法に
よれば搬送通路が比較的清浄である必要がない反
面ウエハを搬送する際にウエハを収容するケース
に清浄空間でウエハを収容してから蓋をして密封
しなければならず、又送られて来たウエハを収容
したケースからウエハを出すため清浄空間で密封
を解いて蓋を開けなければならず、工程が増え所
要の労力も必要となる。このため、工程間、或は
処理装置間に外部に対して密閉されたダクトを配
して、ダクト中をクリーンな空間としてウエハを
収容したカセツトを開放したまゝ搬送することが
行われている。このダクトにウエハ入りのカセツ
トを送り込み、或は取出す部分は通常ダクトが天
井近くの高所をとおるため、同様にクリーンエレ
ベータと呼ばれる内部をクリーンにした垂直方向
のダクトを該水平なダクトに続けて設け、垂直な
ダクト中のリフトにより水平なダクト中の搬送手
段に受継している。そして、垂直なダクトの下方
にウエハの入つたケースの出し入れをする開口部
を設けている。

従来垂直なダクトに設けたウエハ入りのカセツ
トの出し入れを行う開口部は開口部に沿つて上下
動するスライドドアを設け、ウエハ入りのカセツ
トを出し入れする際に、スライドドアを開け、手
又はロボツトによりウエハ入りカセツトを出し入
れしている。

「考案が解決しようとする問題点」 前述のように垂直なダクトのウエハカセツトの
出し入れをする開口部にスライドドアを設けてあ
ると該開口部よりダクト内に手又はロボツトハン
ドを差し入れてウエハ入りカセツトを挿入又は取
り出しを行わねばならないため、特に手をダクト
の中に入れている場合に誤動作により、リフトが
作動し或はスライドドアが閉まることによる不測
の事故のおそれがある。又、ロボツトについても
同様に破損のおそれがあり、又、テイーチングも
複雑になるきらいがある。

この考案は半導体製造工場でクリーンなダクト
中をカセツト入りのワークを移動する場合におけ
る上記問題点を解消し、ダクトへワークを出し入
れする開口部における安全な搬送装置を提供する
ことを目的とする。

〔考案の構成〕

「問題点を解決するための手段」 この考案は扉を設けた開口部から被搬送物を出
し入れする搬送装置において、開口部内の開口部
下縁近傍で下縁に沿つて設けた回転軸に軸方向移
動自在に嵌合し、固設したカムフオロアと係合し
て回転軸と共に回転することにより軸方向移動を
する円筒カムと、前記円筒カムに固定され、開口
部内外間を被搬送物を担持して揺動可能であり、
開口部内において被搬送物より互いに遠のくよう
に離れる位置をとり得る二本のワーク搬送アーム
と、回転軸の駆動装置と、開口部の下縁付近に枢
着された扉と、回転軸に固定した扉開閉アームと
扉間をプーリを介して連結するロープを備えた扉
の開閉装置と、扉が開くときにワーク搬送アーム
が追従し、扉が閉まるときワーク搬送アームが先
行して開口部内に向う連動手段の前記回転軸とを
有する搬送装置である。

「実施例」 以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

第７図は半導体工場におけるクリーンエレベー
タの配置を示すものである。外部に対して密閉さ
れ、第７図の紙面に直交する方向に延在するダク
ト状のクリーンチユーブ１の中にはクリーンチユ
ーブ１の底部の長手方向に沿つて台車５の軌道面
１ｂが配されている。クリーンチユーブ１の上部
にはその長手方向にヘパフイルタ１ａが配され、
ヘパフイルタ１ａの上部に送られたエアはヘパフ
イルタ１ａを透過して下方の空間のクリーン度を
良好としている。このクリーンチユーブ１の長手
方向には自走する台車５が配され、台車５にウエ
ハカセツト２５を積載して送るようになつてい
る。

クリーンチユーブ１とクリーンエレベータ２は
くい違い交叉しており、該交叉位置にはクリーン
チユーブ１に通ずるようにクリーンエレベータ２
の上部の開口が設けられている。クリーンチユー
ブ１中を台車５に積載して送られたウエハカセツ
ト２５は該開口の前に設けられた詳細は図示され
ないターンテーブルを内蔵したクリーンインデツ
クス３により90度方向を変え、該開口を通じて搬
送装置によりクリーンエレベータ２内に移送さ
れ、クリーンエレベータ２により下方に送られ、
クリーンエレベータ２の上部の開口とは反対側に
設けた下部の開口を開閉する扉８の位置の内側に
停止し、該下部の開口を通じて、クリーンエレベ
ータ２外へ後述の搬送装置により搬出される。ク
リーンエレベータ２外へ搬出されたウエハカセツ
ト２５は扉８上に載置される。

扉８上に載置されたウエハカセツト２５は作業
床３２に配された走行レール３３上を走行する走
行型ロボツト３４により把握され、走行レール３
３に沿つて送られ、ウエハの処理装置３５に載置
される。

ウエハの処理装置３５のある室はクリーンエリ
ヤ３６で壁３７により隣のメインテナンスエリヤ
３８とは仕切られている。クリーンエリヤ３６は
例えばクラス１０の清浄度であるがメインテナン
スエリヤはクラス10000程度の清浄度である。上
記のようにしてクリーンエリヤ３６にて処理する
ウエハをクリーンエリヤ３６から離れた他のクリ
ーンエリヤから比較的クリーン度の低いエリヤに
配したクリーンチユーブ１を通じてウエハカセツ
トをケースに密閉することなく運搬できるように
なつている。

第１図は側面図、第２図は第１図の正面図であ
り、主として第７図のクリーンエレベータを示し
ている。クリーンエレベータ２は内部が密閉され
た垂直ダクト２ａ中にリフト４を備えたものであ
る。

クリーンチユーブ１端にてクリーンインテツク
ス３により方向を90度変えて台車５はクリーンエ
レベータ２中のリフト４のテーブル４ａ上に移送
されるようになつている。

第３図は第１図の一部拡大図、第４図は第３図
のＡ−Ａ断面図である。リフト４のテーブル４ａ
の下降限位置のやゝ上方にはクリーンインデツク
ス３とクリーンエレベータ２との接続部とは反対
壁面に開口部６が設けてある。開口部６の下縁附
近にヒンジ７でもつて枢着され、開口部６を開閉
する外開き形式の扉８が設けてあり、扉８の開放
限度位置は水平な方向であり、一端が垂直ダクト
２ａにピン９で枢着されて他端が扉８にピン１１
でもつて枢着され、中間をピン１２で連結された
二つ折れのステー１３により開放側限度位置が定
まるようになつている。このピン９は上下方向の
長孔９ａを通じて垂直ダクト２ａにねじ込まれる
ボルトにより上下方向に調節固定されるブラケツ
ト９ｂに取り付けられている。１３ａはステー１
３の一つのリンクと他のリンクの伸張側の限度位
置となるストツパで、両リンクは一直線になつて
死点を作らないように死点のすぐ手前で折れ曲つ
た状態となる。該ストツパ１３ａが作用する位置
で扉８が水平となるように上記ブラケツト９ａは
上下方向に位置を調節後固定されている。

垂直ダクト２ａの開口部６の下縁の近傍で内側
のすぐ下には開口部６の下縁に平行、即ち水平な
回転軸１４が垂直ダクト２ａの枠に固定された軸
受１５により支持されている。回転軸１４には駆
動プーリ１６、扉開閉用アーム１７が固定され、
円筒カム１８が軸方向移動自在で回転を伝えられ
るように不図示のキー、又はスプラインを介して
嵌入している。扉開閉用アーム１７、円筒カム１
８等は第４図において左右対称に配されるが左側
は図では見えない。駆動プーリ１６と、垂直ダク
ト２ａの枠に固定された減速機付のモータ１９の
モータ軸端に固定されたプーリ２１との間にベル
ト２２が巻掛けてある。２３は垂直ダクト２ａの
枠に固定され、円筒カム１８のカム溝に係合する
カムフオロアである。

円筒カム１８にはワーク搬送アーム２４が固定
されている。

第４ａ図はワーク搬送アーム２４の根本側を第
４図の右側から見る側面図である。ワーク搬送ア
ーム２４の根本は回転軸１４に回転自在に嵌合
し、回転軸１４を中心とする円弧形長溝２４ａを
備えている。この長溝２４ａを挿通してボルト２
４ｂが円筒カム１８の端面にねじ込まれており、
円筒カム１８に対して角度を調節可能に固定され
ている。ワーク搬送アーム２４は開口部６の下縁
に干渉しないように屈折しており、第３図の図示
実線の右回転限度位置と垂直ダクト２ａ外に二点
鎖線で示す左回転限度位置をとるようになつてい
る。

第６図は円筒カム１８の展開図で、ワーク搬送
アーム２４が第３図の実線の位置にあるときは、
カムフオロア２３のフオロアローラ２３ａは位置
ａにあり、第１図、第３図の垂直ダクト２ａの外
側の二点鎖線の位置にあるときは位置ｂにあり、
作動に際してカムフオロア２３のフオロアローラ
２３ａに対して円筒カム１８が軸方向に移動す
る。カムフオロア２３のフオロアローラ２３ａが
位置ａにあるときは、ウエハを納めたカセツト２
５が台車５に積載されたまゝリフトのテーブル４
ａに載置されて下降してくる際、該カセツト２５
に当らない位置に待避するようにワーク搬送アー
ム２４端にピン２６により枢着された支持具２７
はカセツト２５の上縁両側に外向に設けたフラン
ジ２５ａよりも外方にある。カム１８のカム溝を
軸方向に第６図に図示の位置ａのある周方向の短
かいカム溝１８Ａからｅだけオフセツトした周方
向のカム溝１８ｃを有し、カム溝１８Ａ，１８Ｃ
間は斜め（円箇面ではスパイラル状）のカム溝１
８Ｂとなつている。

第５図は第４図のＢ−Ｂ断面図である。扉開閉
用アーム１７に半径方向の位置を調節可能に固定
された駒１７ａに一端が枢支されたロープ２８は
開口部６の側縁内側に枢支されているプーリ２９
に巻掛けた上、他端は扉８を閉めた位置でプーリ
２９に近い位置のピン１１に枢支されている。

垂直ダクト２ａは上部にヘパフイルタ２０が配
され、ヘパフイルタ２０を通じて下方へクリーン
エアが吹込まれており、垂直ダクト２ａの下方に
設けた不図示の排出口より排出されるようになつ
ている。

以上の説明で分かるように被搬送物のカセツト
２５を搬出するワーク搬送アーム２４の駆動装置
は円筒カム１８とカムフオロア２３であり、扉８
の開閉装置は扉開閉用アーム１７、ロープ２８、
プーリ２９であり、扉とアームの連動手段は扉開
閉用アーム１７と円筒カム１８を同軸に回転自在
に支持する回転軸１４である。

次に作用を説明する。クリーンインデツクス３
からクリーンエレベータ２に移送された台車５は
リフトのテーブル４ａに載置されている。リフト
のテーブル４ａは下降して第１図の図示実線位置
の開口部６のすぐ下方の下限位置にて停止する。
第３図においてリフトのテーブル４ａが下限位置
に来た際に作動する不図示のスイツチにより制御
装置を介してモータ１９は回転し、プーリ２１は
その回転をベルト２２を介して駆動プーリ１６に
伝える。回転軸１４は反時計方向に回転する。扉
開閉用アーム１７、円筒カム１８は共に回転す
る。扉開閉用アーム１７はロープ２８を弛める。
扉８は自重でヒンジ７を中心にして外方へ開き始
める。第４図において円筒カム１８の回転により
カム溝はカムフオロア２３にフオロアローラ２３
ａに対し第６図のカム溝１８Ａで係合していたの
がすぐ斜めの溝１８Ｂとの係合に変わり、円筒カ
ム１８は回転軸１４上を軸方向に互に近よる方向
に移動し、それと共に二本のワーク搬送アーム２
４は互に近より、支持具２７はカセツト２５の両
側に近よる。同時にワーク搬送アーム２４は第３
図で反時計方向に回転しており、カムフオロア２
３のフオロアローラ２３ａに係合していたカム溝
の位置が第６図のカム溝１８Ｂより、カム溝１８
Ｃと会合する点に到ると、支持具２７は第３図に
図示イの二点鎖線で示すようにカセツト２５のフ
ランジ２５ａの下面に一致する。続く円筒カム１
８の回転では、円筒カムのカム溝はカム溝１８Ｃ
がカムフオロア２３のフオロアローラ２３ａと係
合しているため、円筒カム１８は軸方向には移動
せず、ワーク搬送アーム２４は更に反時計方向に
回転するので支持具２７はカセツト２５のフラン
ジ２５ａの一定位置でカセツト２５を担持し、ワ
ーク搬送アーム２４はカセツト２５を回転軸１４
回りに反時計方向に回転する。支持具２７はピン
２６により枢支されているのでピン２６よりも下
方に重心のあるカセツト２５は水平な位置を保
つ。

かゝるカセツト２５の搬出動作に先行して扉８
は外方へ開き、扉８の開放動作に追従してカセツ
ト２５は外方へ向い開口部６を通過する。扉８は
ステー１３により開放限度位置において停止し水
平となる。

かゝる扉８が水平位置となつた際扉開閉用アー
ム１７は第５図に二点鎖線で示すように回転軸１
４の中心とプーリ２９の中心を結ぶ線に近ずいて
おり、これ以上の回転軸１４の回転によつてもロ
ープ２８はわずかにゆるむ程度となつている。こ
の扉開閉用アーム１７は扉８の開き始めは回転軸
１４の単位回転角に対してロープ２８をより多く
ゆるめ、回転軸１４の回転につれて回転軸１４の
単位回転角に対してロープ２８を少なくゆるめる
ようにしてワーク搬送アーム２４に先行させると
共に扉８の開放端でワーク搬送アーム２４を追い
つかせるようになつている。

扉８が水平になるとすぐ続いてワーク搬送アー
ム２４はカセツト２５を扉８の裏面に張られたテ
ープスイツチを包含したクツシヨン３１上に着座
させ（支持具２７はロの位置）、テープスイツチ
の作動によりカセツト２５の扉８上への着座が確
認される。ワーク搬送アーム２４は更に回転する
ので支持具２７はカセツト２５のフランジ２５ａ
から離れ、カセツト２５は扉８により支持され
る。

ワーク搬送アーム２４は先端部が図示二点鎖線
で示す略水平位置となつて不図示のスイツチの動
作により制御装置を介してモータ１９を停止させ
る。

こゝでカセツト２５を扉８上から次の搬送手段
例えばロボツト３４に引継ぎ、カセツト２５が扉
８から離れ指定位置に到達されたことが確認され
るとモータ１９は逆転して、回転軸１４は逆回転
し、ワーク搬送アーム２４は上記と逆の作動をし
て第１図において回転軸１４を中心に時計方向に
回転し第３図の実線の位置に戻り、戻る限度位置
手前で二本のワーク搬送アーム２４の間隔は開い
て台車５の通過が許されるようになる。扉８は扉
開閉用アーム１７がロープ２８を引張るのでロー
プ２８に引かれてヒンジ７を中心に時計方向にワ
ーク搬送アーム２４に追従して回転し、開口部６
を閉める。こゝでモータ１９は不図示のスイツチ
の作動により制御装置を介して停止せしめられ
る。

第１図の二点鎖線で示す位置までリフトのテー
ブル４ａは上昇し停止して待機する。

このように扉８の開閉と連動してワーク搬送ア
ーム２４がカセツト２５を搬出するため、従来開
口部６を通じて手又はロボツトにより垂直ダクト
内の台車５へカセツト２５を搬入出していたた
め、安全性に疑問があるのが解消し、能率も向上
した。

実施例は垂直ダクト２ａ内からカセツト２５を
搬出する場合を説明したが、カセツト２５を垂直
ダクト２ａ内に搬入する場合も同様である。

上記実施例は通常の重量のカセツトの場合であ
るが次にカセツトが比較的重い場合の実施例につ
いてのべる。

第３図において回転軸１４の真上にワーク搬送
アーム２４と支持具２７を枢着しているピン２６
がある位置の左右にカセツト２５がある場合を考
える。カセツト２５が右側にあるとカセツト２５
の重量によりワーク搬送アーム２４は回転軸１４
を中心に時計回りのモーメントを受けるためカセ
ツト２５を搬出する際モータ１９は該モーメント
に抗して回転する。又左側にあるとカセツト２５
の重量によりワーク搬送アーム２５は回転軸１４
を中心に反時計回りのモーメントを受けるためカ
セツト２５を搬出する際モータ１９は該モーメン
トに助勢されて回転することになる。

モータ１９に附されている減速機はウオーム減
速機である場合には回転軸１４の真上をピン２６
が外方へ通り過ぎた直後に急加速されることは少
ないがベルト２２の張り側が急激に入れかわるた
め、やゝカセツト２５を揺動する。

上記と逆に第３図においてワーク搬送アーム２
４が回転軸１４を中心に時計回りに回転する場合
も、クリーンエレベータ２の外側にあるカセツト
２５がワーク搬送アーム２４により持上げられて
回転軸１４の真上にピン２６が位置するまではモ
ータ１９はカセツト２５の重量に基づく負荷に抗
して回転するが、ピン２６が回転軸１４の真上を
通過した後はカセツト２５の重量に基ずく負荷は
モータ１９を助勢するので同様の問題が生ずる。

上記は説明を簡単にするため、カセツト２５の
重量のみ考えたが扉８の重量に基づく回転軸１４
の反時計回りのモーメントを考慮すると回転軸１
４に対するカセツト２５、扉８の重量に基ずくモ
ーメントが均合う位置は回転軸１４の真上よりも
クリーンエレベータ２内、即ち、第３図のやゝ右
寄にピン２６が位置する点である。そして、この
点をワーク搬送アーム２４が通り過ぎた直後にカ
セツト２５だけでなく扉８も振動するような影響
を受ける。

このような問題点は第８図、第９図に示すよう
に駒１７ａに夫々一端を枢着したガス封入シリン
ダ３９、引張ばね４０の他端を夫々固定部分に枢
着する。ガス封入シリンダ３９は図において矢印
の方向にピストンロツドを押出す形式のもので扉
開閉用アーム１７を回転軸１４を反時計回りに回
転してロープ２８を弛める方向に附勢し、引張ば
ね４０は扉開閉用アーム１７を回転軸１４を時計
回りに回転してロープ２８を引張る方向に附勢し
ている。

このガス封入シリンダ３９と引張ばね４０によ
り回転軸１４を回転するトルクは回転軸１４の真
上よりも少しクリーンエレベータ２内へ入つた位
置にピン２６が来た場合に均合うようになつてい
る。即ち、カセツト２５がワーク搬送アーム２４
を回転させるトルクと、扉８が扉開閉用アーム１
７を回転するトルクが均衝する位置と一致するよ
うに選ばれている。

上記ガス封入シリンダ３９と引張ばね４０によ
る回転軸１４のトルクの均衝位置を基準に考える
と、その何れの側においても回転軸１４の回転方
向に対して抵抗を与える。従つて上記のカセツト
２５が揺動したり、扉８が振動する現象を回避で
きる。

更に他の実施例としては回転軸１４に直接回転
方向の抵抗を与える回転型のダンパを取付けるよ
うにしてもよい。

〔考案の効果〕

この考案は扉を設けた開口部から被搬送物を出
し入れする搬送装置において、開口部内の開口部
下縁近傍で下縁に沿つて設けた回転軸に軸方向移
動自在に嵌合し、固設したカムフオロアと係合し
て回転軸と共に回転することにより軸方向移動を
する円筒カムと、前記円筒カムに固定され、開口
部内外間を被搬送物を担持して揺動可能であり、
開口部内において被搬送物より互いに遠のくよう
に離れる位置をとり得る二本のワーク搬送アーム
と、回転軸の駆動装置と、開口部の下縁付近に枢
着された扉と、回転軸に固定した扉開閉アームと
扉間をプーリを介して連結するロープを備えた扉
の開閉装置と、扉が開くときにワーク搬送アーム
が追従し、扉が閉まるときワーク搬送アームが先
行して開口部に向う連動手段の前記回転軸とを有
する搬送装置としたから安全に作業を行えるとい
う効果がある。更にはウエハを収容したカセツト
の上位に位置しないような装置構成にしたことに
より、発生すると考えられる微粒子からウエハの
汚染を守ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の側面図、第２図は
第１図の正面図、第３図は第１図の一部拡大図、
第４図は第３図のＡ−Ａ断面図、第４ａ図は第４
図のワーク搬送アームの側面図、第５図は第４図
のＢ−Ｂ断面図、第６図は円筒カムのカム面の展
開図、第７図は半導体工場におけるクリーンエレ
ベータを示す側面図、第８図は他の実施例を示し
第４図のＢ−Ｂ断面図、第９図は第８図の一部側
面図である。 １……クリーンチユーブ、１ａ……ヘパフイル
タ、１ｂ……軌道面、２……クリーンエレベー
タ、２ａ……垂直ダクト、３……クリーンインデ
ツクス、４……リフト、４ａ……テーブル、５…
…台車、６……開口部、７……ヒンジ、８……
扉、９……ピン、９ａ……長孔、９ｂ……ブラケ
ツト、１１，１２……ピン、１３……ステー、１
３ａ……ストツパ、１４……回転軸、１５……軸
受、１６……駆動プーリ、１７……扉開閉用アー
ム、１７ａ……駒、１８……円筒カム、１８Ａ，
１８Ｂ……カム溝、１８Ｃ……カム溝、１９……
モータ、２０……ヘパフイルタ、２１……プー
リ、２２……ベルト、２３……カムフオロア、２
３ａ……フオロアローラ、２４……ワーク搬送ア
ーム、２４ａ……円弧形長溝、２４ｂ……ボル
ト、２５ａ……フランジ、２５……カセツト、２
６……ピン、２７……支持具、２８……ロープ、
２９……プーリ、３１……クツシヨン、３２……
作業床、３３……走行レール、３４……ロボツ
ト、３５……処理装置、３６……クリーンエリ
ヤ、３７……壁、３８……メインテナンスエリ
ヤ、３９……ガス封入シリンダ、４０……引張ば
ね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 扉を設けた開口部から被搬送物を出し入れする
   搬送装置において、開口部内の開口部下縁近傍で
   下縁に沿つて設けた回転軸に軸方向移動自在に嵌
   合し、固設したカムフオロアと係合して回転軸と
   共に回転することにより軸方向移動をする円筒カ
   ムと、前記円筒カムに固定され、開口部内外間を
   被搬送物を担持して揺動可能であり、開口部内に
   おいて被搬送物より互いに遠のくように離れる位
   置をとり得る二本のワーク搬送アームと、回転軸
   の駆動装置と、開口部の下縁付近に枢着された扉
   と、回転軸に固定した扉開閉アームと扉間をプー
   リを介して連結するロープを備えた扉の開閉装置
   と、扉が開くときにワーク搬送アームが追従し、
   扉が閉まるときワーク搬送アームが先行して開口
   部内に向う連動手段の前記回転軸とを有する搬送
   装置。