JPH11268831A

JPH11268831A - 気流搬送セル

Info

Publication number: JPH11268831A
Application number: JP9259198A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Konishi; 聡小西; Tetsuhiko Endo; 哲彦遠藤; Sukeaki Hamanaka; 亮明濱中
Original assignee: Ritsumeikan Trust; Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Ritsumeikan Trust; Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】気体の噴出により板状物を浮上させて非接触
状態に保ちながら搬送する非接触搬送ラインを形成する
為に用いられる気流搬送セルに関し、より一層の多機能
化が図れて汎用性に富んだものを得ること。【解決手段】板状物をセル上面上に浮上せしめる垂直
ノズルである浮上用気体噴出ノズル１６と、板状物をセ
ル上面上に浮上させつつ所定方向へ移動せしめる傾斜ノ
ズルである方向付け用気体噴出ノズル５と、板状物を吸
引してセル上面に静止せしめる垂直ノズルである静止用
気体吸引ノズル１５とを備え、所定のノズルから気体を
噴出したり吸気したりすることにより、板状物を浮上さ
せたり或いは直進移動（又は直進搬送）させたりするこ
とに加えて、浮上状態のままで停止（又は浮上静止）さ
せたり或いは回転させたり、更には非浮上静止させたり
することができ、しかも、位置ずれが生じないように正
確に非浮上静止させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体の噴出により
ウエハ等の板状物を浮上させて非接触状態に保ちながら
搬送する非接触搬送ラインを形成する為に用いられる気
流搬送セルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、気体の噴出によりウエハ等の板状
物を浮上させて非接触状態に保ちながら搬送させる非接
触搬送ラインを形成する為に用いられる気流搬送セルに
関し、例えば、特開平７−２２８３４２号公報や特開平
８−１８１１８２号公報等において開示されているよう
に、気体をセル上面と直交する方向に噴出させる所謂、
垂直ノズルを設けたもの、或いは、気体をセル上面と直
交しない方向に噴出させる所謂、傾斜ノズルを設けたも
の、更には、それらの両ノズルを設けたものが公知であ
る。

【０００３】なお、これらのノズルは、その機能面から
して、垂直ノズルは浮上用気体噴出ノズルと、また、傾
斜ノズルは方向付け用気体噴射ノズルとも呼ばれている
が、かかる浮上用気体噴出ノズルだけを設けたもの或い
は方向付け用気体噴射ノズルだけを設けたものよりも、
両ノズルを設けたものの方が多機能化が図れる、すなわ
ち、板状物を浮上させたり或いは直進移動（又は直進搬
送）させたりするだけではなく、それらに加えて、浮上
状態のままで停止（又は浮上静止）させたり或いは回転
させたりする等の為に一般に両ノズルを設けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
気流搬送セルは、浮上、直進移動（又は直進搬送）、浮
上状態のままで停止（又は浮上静止）及び回転等をなし
得ても、所定位置で浮上停止してセル上面に静止させた
い場合において、位置ずれが生じないように正確にセル
上面に静止（以下、非浮上静止という。）させるのが困
難であった。

【０００５】その為、例えば、長い非接触搬送ラインの
所定箇所に、一時的に板状物を非浮上静止して置き、そ
して、必要に応じてそこから他の箇所へ正確に搬送する
ことが要求されるような非接触搬送ラインを形成する為
に用いることができず、従って、汎用性に欠けるもので
あった。

【０００６】本発明は、このような欠点に鑑み、それを
解決すべく鋭意検討の結果、浮上用気体噴出ノズル及び
方向付け用気体噴射ノズルに加えて、板状物を非浮上静
止させる静止用気体吸引ノズルを備えることに基づいて
汎用性に富んだ気流搬送セルが得られることを見い出し
本発明をなし得たものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
気流搬送セルは、請求項１に記載するように、気体の噴
出により板状物を浮上させて非接触状態に保ちながら搬
送する非接触搬送ラインを形成する為に用いられる気流
搬送セルにおいて、前記板状物をセル上面上に浮上せし
める浮上用気体噴出ノズルと、前記板状物をセル上面上
に浮上させつつ所定方向へ移動せしめる方向付け用気体
噴出ノズルと、前記板状物を吸引してセル上面に静止せ
しめる静止用気体吸引ノズルとを備えていることを特徴
とするものである。

【０００８】なお、かかる三種のノズル、すなわち、浮
上用気体噴出ノズルと方向付け用気体噴出ノズルと静止
用気体吸引ノズルとは、請求項２に記載するように、方
向付け用気体噴出ノズルをＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々
において互いに対向せしめて配設し、かつ、それらの複
数の方向付け用気体噴出ノズルで囲まれたセル上面中央
部領域内に浮上用気体噴出ノズル及び静止用気体吸引ノ
ズルを配設すると共に、前記セル上面中央部領域より外
方のセル上面端部領域にも浮上用気体噴出ノズルを配設
するように設けるのが好ましい。

【０００９】また、そのように設ける場合において、請
求項３に記載するように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の夫々
において一対の方向付け用気体噴出ノズルを配設するの
が好ましく、しかも、請求項４に記載するように、静止
用気体吸引ノズルを囲むように複数の浮上用第気体噴出
ノズルをセル上面中央部領域内に配設するのが好まし
い。

【００１０】また、静止用気体吸引ノズルは、請求項５
に記載するように、板状物を検出するワーク検出手段か
らの検出信号に基づいて板状物の吸引をなし得るように
装着するのが好ましく、また、静止用気体吸引ノズルを
利用してワーク検出手段を装着する場合においては、請
求項６に記載するように、静止用気体吸引ノズルを一つ
の大径ノズルと前記大径ノズルを囲むように配設された
複数の小径ノズルとで構成する共にワーク検出手段を光
電管センサーで構成し、かつ、前記光電管センサーを、
前記小径ノズルを通過して板状物に検出光線を照射し得
るように装着するのが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例に係る気流搬送
セルの平面図である図１において、この気流搬送セル
は、後述の下セルブロック体１（図９〜１２参照）と、
この下セルブロック体１に積み重ねられて装着された上
セルブロック体２とで構成されている。なお、上セルブ
ロック体２の各部構造が図１の、Ａ−Ａ縦断面図である
図２、Ｂ−Ｂ縦断面図である図３、Ｃ−Ｃ縦断面図であ
る図４及びＤ−Ｄ縦断面図である図５において示されて
いる。

【００１２】これらの図からして明らかのように、上セ
ルブロック体２は、正方形のノズル板３に４個の気流偏
向板４を装着して構成され、かつ、そこに、８個の方向
付け用気体噴出ノズル５を形成している。そして、方向
付け用気体噴出ノズル５は、図１において示されている
ように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の夫々において、その一
対が互いに対向せしめられて配設されている。なお、こ
れらの方向付け用気体噴出ノズル５は、図６において拡
大されて示されているように、いずれも同一構造に設け
られている。

【００１３】従って、その一つについて述べると、図６
において、方向付け用気体噴出ノズル５は、ノズル板３
の上端面３ａに設けられている傾斜噴出口７を形成した
ノズル形成用凹部６（図１参照）内に、気流偏向板４を
装着して形成、すなわち、互いに連通せしめられた接続
通路８と水平通路９と傾斜噴出口７とで形成されてい
る。

【００１４】このように、方向付け用気体噴出ノズル５
は、傾斜ノズルの形態に設けられている。なお、接続通
路８は、ノズル板３に穿設されているが、ノズル板３を
下セルブロック体１上に装着すると、下セルブロック体
１の気体供給通路１０ａ（図９，１１，１２参照）と連
通される位置に穿設されている。

【００１５】また、傾斜噴出口７は、所定の大きさに設
けられていると共に気流偏向板４は、厚さが１ｍｍ程度
の薄い板材で構成され（平面図である図８参照）、か
つ、これが、ノズル形成用凹部６の通路形成用底面６ａ
上に、接続通路８と傾斜噴出口７とに連通される水平通
路９を形成せしめるように装着されている。

【００１６】また、気流偏向板４は、通路形成用底面６
ａより上方に形成されている板支持用底面６ｂで支持さ
れていると共に板支持用底面６ｂに形成されているＶ溝
１１内に充填されている接着剤で固着されている。

【００１７】更に、気流偏向板４は、傾斜噴出口７以外
の箇所からは気体を噴出させないようにノズル形成用凹
部６内に嵌挿されている（図７参照）と共に気流偏向板
４の上端面４ａは、ノズル板３の上端面３ａとほぼ同一
レベルに配されている。

【００１８】よって、下セルブロック体１の気体供給通
路１０ａを経て接続通路８に気体（一般には圧空）を供
給することにより、水平通路９を経て傾斜噴出口７から
気体を所定方向へ噴出させることができ、その為、セル
上面１２（図１参照）上の板状物を浮上させて所定方向
へ移動（又は搬送）することができる。

【００１９】なお、傾斜噴出口７の傾斜角度θは、搬送
条件等の諸条件を考慮して所定に設定される。また、傾
斜孔を穿設しないで、座グリ加工することができるノズ
ル形成用凹部６を設けて方向付け用気体噴出ノズル５を
形成しているのは、製作コストの低減化が図れるからで
ある。

【００２０】次に、上セルブロック体２に形成されてい
る他のノズルについて述べると、上セルブロック体２に
は、上述の方向付け用気体噴出ノズル５に加えて、更
に、静止用気体吸引ノズル１５と浮上用気体噴射ノズル
１６とが設けられている。

【００２１】すなわち、図１において示されているよう
に、複数の静止用気体吸引ノズル１５と、複数の浮上用
気体噴射ノズル１６の一部とが、方向付け用気体噴出ノ
ズル５群で囲まれているセル上面中央部領域２５内に配
設されている共に、浮上用気体噴射ノズル１６の残部
が、セル上面中央部領域２５より外方のセル上面端部領
域２６（セル上面１２の隅部）に配設されている。

【００２２】なお、セル上面中央部領域２５内に配設さ
れている浮上用気体噴射ノズル１６群は、静止用気体吸
引ノズル１５群を囲むように配設されている。そして、
静止用気体吸引ノズル１５群は、上セルブロック体２の
中心に穿設されている大径のノズル１５ａと、その周辺
に穿設された小径のノズル１５ｂとで構成（図２参照）
されている。

【００２３】一方、浮上用気体噴射ノズル１６群は、全
て同一径のノズルで構成されている。なお、図示のよう
に、静止用気体吸引ノズル１５及び浮上用気体噴射ノズ
ル１６は、傾斜ノズルの形態に設けられている方向付け
用気体噴出ノズル５と異なり垂直ノズルの形態に設けら
れている。

【００２４】よって、下セルブロック体１に穿設されて
いる気体吸引通路１７（図９参照）から吸気することに
より、セル上面１２上の板状物を吸引して静止、すなわ
ち、非浮上静止させることができる。

【００２５】また、下セルブロック体１に穿設されてい
る気体供給通路１０ｂ（図９参照）から気体を供給する
ことにより、方向付け用気体噴出ノズル５群で囲まれて
いるセル上面中央部領域２５内に配設されている浮上用
気体噴射ノズル１６群から気体を噴出させることができ
ると共に、下セルブロック体１に穿設されている気体供
給通路１０ｃ（図９参照）から気体を供給することによ
り、セル上面中央部領域２５より外方のセル上面端部領
域２６に配設されている浮上用気体噴射ノズル１６群か
らも気体を噴出させることができる。

【００２６】このように、方向付け用気体噴出ノズル５
と静止用気体吸引ノズル１５と浮上用気体噴射ノズル１
６との三種のノズルを設けている。その為、所定のノズ
ルから気体を噴出したり吸気したりすることにより、板
状物を浮上させたり或いは直進移動（又は直進搬送）さ
せたりすることだけではなく、それらに加えて、浮上状
態のままで停止（又は浮上静止）させたり或いは回転さ
せたり、更には非浮上静止させたりすることができ、し
かも、非浮上静止させるに際し、位置ずれが生じないよ
うに正確に非浮上静止させることができる。

【００２７】その為、直線状の非接触搬送ラインのみな
らず、Ｌ字形やＹ字形や十字形等のような非直線状の非
接触搬送ラインを形成するのに好適であると共に特に、
非接触搬送ラインの所定箇所に、一時的に板状物を非浮
上静止して置き、そして、必要に応じてそこから他の箇
所へ正確に搬送することが要求されるような非接触搬送
ラインを形成するのに好適な気流搬送セルを得ることが
できて気流搬送セルのより一層の多機能化が図れ、従っ
て、汎用性に富んだ気流搬送セルを得ることができる。

【００２８】なお、下セルブロック体１は、上セルブロ
ック体２と同形、同一大きさに設けられており、これの
各部構造が図９の、Ｅ−Ｅ縦断面図である図１０、Ｆ−
Ｆ縦断面図である図１１及びＧ−Ｇ縦断面図である図１
２において示されている。

【００２９】これらの図において示されているように、
気体供給通路１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、いずれも、互
いに独立した形態に設けられ、かつ、気体貯留部１８
と、これに連通された管螺結部１９とで形成されてい
る。また、気体吸引通路１７は、気体貯留部１８と管螺
結部１９と接続部２０とで形成されている。

【００３０】更に、気体吸引通路１７の気体貯留部１８
に、センサー取付け孔２１が連通されている（図１０参
照）。なお、ここには、板状物を検出する為のワーク検
出手段、例えば、セル上面１２上の板状物を検出する為
の光線を照射する光電管センサー（図示されていない）
が取付けられ、かかる光線が上セルブロック体２に穿設
されている静止用気体吸引ノズル１５群の一つ、すなわ
ち、小径のノズル１５ｂ（図２参照）の一つを経てセル
上面１２上に照射される。

【００３１】また、下セルブロック体１の上端面には、
パッキン装着用の溝２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられ
ており、ここに装着されたパッキンにより、下セルブロ
ック体１に上セルブロック体２が積み重ねられてボルト
締めされた状態において両ブロック体どうしの接合部を
シールしている。下セルブロック体１と上セルブロック
体２とのボルト締めは、上セルブロック体２に穿設され
ているボルト取り付け孔２３（図５参照）及び下セルブ
ロック体１に設けられているネジ孔２４を介してなされ
る。

【００３２】以上、本発明に係る一実施例について述べ
たが、本発明においては、方向付け用気体噴出ノズル
は、傾斜ノズルである限りにおいてはその構造は限定さ
れず、上述の気流偏向板装着型以外のものであってもよ
い。しかし、上述の気流偏向板装着型に設けることによ
り、ドリルで穿設する場合に比して製作コストの低減化
を図ることができるから、上述の気流偏向板装着型に設
けるのが好ましい。

【００３３】なお、方向付け用気体噴出ノズルは、必要
に応じて所定個数に設けることができ、単数、複数のい
ずれであってもよいと共に、その設置位置や設置方向等
も必要に応じて所定に設けることができる。また、他の
ノズル、すなわち、浮上用気体噴射ノズル及び静止用気
体吸引ノズルについても、同様に、必要に応じて所定個
数に設けることができ、単数、複数のいずれであっても
よいと共に、その設置位置等も必要に応じて所定に設定
することができる。

【００３４】更に、方向付け用気体噴出ノズルと浮上用
気体噴射ノズルと静止用気体吸引ノズルとの組み合わせ
に関し、夫々を１個づつ設けることだけに限定されず、
任意の比に設けることができ、かつ、その配設位置的関
係についても、必要に応じて各種の位置的関係に設ける
ことができる。

【００３５】しかし、より一層の多機能化を図り汎用性
に富んだ気流搬送セルを得る為に、方向付け用気体噴出
ノズルをＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々において互いに対
向せしめて配設し、かつ、それらの複数の方向付け用気
体噴出ノズルで囲まれたセル上面中央部領域内に浮上用
気体噴出ノズル及び静止用気体吸引ノズルを配設すると
共に、前記セル上面中央部領域より外方のセル上面端部
領域にも浮上用気体噴出ノズルを配設するのが好まし
い。

【００３６】また、その場合において、Ｘ軸方向及びＹ
軸方向の夫々において一対の方向付け用気体噴出ノズル
を配設するのがより一層好ましく、更に、静止用気体吸
引ノズルを囲むように複数の浮上用第気体噴出ノズルを
セル上面中央部領域内に配設するのが好ましい。

【００３７】また、静止用気体吸引ノズルに関し、板状
物を検出するワーク検出手段からの検出信号に基づいて
板状物の吸引をなし得るように装着するのが好ましい。
そして、かかるワーク検出手段は、板状物の接触により
検出する接触型（例えば、リミットスイッチ等）及び非
接触型（例えば、光電管センサー等）のいずれであって
よいが、板状物の損傷、汚れ防止等の為に一般的には後
者が好ましく、その場合において、構造のコンパクト化
を図る為に、静止用気体吸引ノズルを一つの大径ノズル
と前記大径ノズルを囲むように配設された複数の小径ノ
ズルとで構成する共にワーク検出手段を光電管センサー
で構成し、かつ、前記光電管センサーを、前記小径ノズ
ルを通過して板状物に検出光線を照射し得るように装着
するのが好ましい。

【００３８】なお、板状物は、非常に薄い物や微小で、
しかも、汚染や損傷が生じないように搬送する必要のあ
る物、例えば、シリコンウエハ、ガラス基板、生体試料
片等が挙げられる。

【００３９】

【発明の効果】上述の如く、本発明によると、板状物を
浮上させたり或いは直進移動（又は直進搬送）させたり
することだけではなく、それらに加えて、浮上状態のま
まで停止（又は浮上静止）させたり或いは回転させた
り、更には非浮上静止させたりすることができ、しか
も、非浮上静止させるに際し、位置ずれが生じないよう
に正確に非浮上静止させることができ、従って、直線状
の非接触搬送ラインのみならず非直線状の非接触搬送ラ
インを形成するのに好適であると共に特に、非接触搬送
ラインの所定箇所に、一時的に板状物を非浮上静止して
置き、そして、必要に応じてそこから他の箇所へ正確に
搬送することが要求されるような非接触搬送ラインを形
成するのに好適な気流搬送セルを得ることができ、もっ
て、より一層の多機能化が図れて汎用性に富んだ気流搬
送セルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】気流搬送セルの平面図である。

【図２】上セルブロック体のＡ−Ａ縦断面図である。

【図３】上セルブロック体のＢ−Ｂ縦断面図である。

【図４】上セルブロック体のＣ−Ｃ縦断面図である。

【図５】上セルブロック体のＤ−Ｄ縦断面図である。

【図６】図３の方向付け用気体噴出ノズル部の拡大図で
ある。

【図７】図４の気流偏向板装着部の拡大図である。

【図８】気流偏向板の平面図である。

【図９】下セルブロック体の平面図である。

【図１０】図９のＥ−Ｅ縦断面図である。

【図１１】図９のＦ−Ｆ縦断面図である。

【図１２】図９のＧ−Ｇ縦断面図である。

【符号の説明】

１下セルブロック体２上セルブロック体５方向付け用気体噴出ノズル１２セル上面１５静止用気体吸引ノズル１６浮上用気体噴射ノズル２１センサー取付け孔２５セル上面中央部領域２６セル上面端部領域

フロントページの続き (72)発明者濱中亮明滋賀県大津市大江一丁目１番45号東レエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気体の噴出により板状物を浮上させて非
接触状態に保ちながら搬送する非接触搬送ラインを形成
する為に用いられる気流搬送セルにおいて、前記板状物
をセル上面上に浮上せしめる浮上用気体噴出ノズルと、
前記板状物をセル上面上に浮上させつつ所定方向へ移動
せしめる方向付け用気体噴出ノズルと、前記板状物を吸
引してセル上面に静止せしめる静止用気体吸引ノズルと
を備えていることを特徴とする気流搬送セル。
【請求項２】方向付け用気体噴出ノズルをＸ軸方向及
びＹ軸方向の夫々において互いに対向せしめて配設し、
かつ、それらの複数の方向付け用気体噴出ノズルで囲ま
れたセル上面中央部領域内に浮上用気体噴出ノズル及び
静止用気体吸引ノズルを配設すると共に、前記セル上面
中央部領域より外方のセル上面端部領域にも浮上用気体
噴出ノズルを配設したことを特徴とする請求項１に記載
の気流搬送セル。
【請求項３】Ｘ軸方向及びＹ軸方向の夫々において一
対の方向付け用気体噴出ノズルを配設したことを特徴と
する請求項２に記載の気流搬送セル。
【請求項４】静止用気体吸引ノズルを囲むように複数
の浮上用第気体噴出ノズルをセル上面中央部領域内に配
設したことを特徴とする請求項２又は３に記載の気流搬
送セル。
【請求項５】板状物を検出するワーク検出手段からの
検出信号に基づいて板状物の吸引をなし得るように静止
用気体吸引ノズルを装着したことを特徴とする請求項
１，２，３又は４に記載の気流搬送セル。
【請求項６】静止用気体吸引ノズルを一つの大径ノズ
ルと前記大径ノズルを囲むように配設された複数の小径
ノズルとで構成する共にワーク検出手段を光電管センサ
ーで構成し、かつ、前記光電管センサーを、前記小径ノ
ズルを通過して板状物に検出光線を照射し得るように装
着したことを特徴とする請求項５に記載の気流搬送セ
ル。