JPS62212960A - デイスクのチヤツキング方法 - 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） この発明は、磁気ディスクや光ディスクなどのディスク
をディスク支持機構（たとえば回転テーブル）上に装着
するためのディスクのチャッキング方法に関する。

（従来の技術とその問題点） 磁気ディスク、光ディスクの半製品、完成品などの表面
は非常に高精度に仕上げられており、表面にわずかな力
を受けただけでも使用上問題となるような疵が発生ずる
ため、ディスク表面検査装置などの回転テーブルなどへ
のディスクの着脱には細心の注意を払う必要がある。

したがって、このようなチャッキングを行なう際には、
ディスク面を水平姿勢に保ちつつ、このディスクを回転
テーブルの真上から下方に向って徐々に下降させる必要
があるが、マニコアルでこの作業を行なう場合はもちろ
ん、ハンドリングロボット等を用いて下降させる場合に
おいてもディスク面を完全に水平姿勢に保つことは困難
である。

したがって、最終的にディスクを解放した際には、ディ
スク面から傾いていることによって、ディスり面の一部
が回転テーブル上に衝突し、ディスク而に疵を付けてし
まうことになる。

また、ハンドリングロボットを使用４る場合には、ディ
スクを回転テーブルトに押付けて疵を発生させることが
ないように、ディスクが回転デープル上に接触する寸前
にディスクを解放することによってディスクを自然落下
させる方法が適当と考えられるが、この場合には自然落
下ににる衝突によってディスク表面に疵を付けてしまう
という問題が生じてしまう。

（発明の目的） この発明は、従来例における上記問題を解決するために
なされたもので、回転テーブルなどのディスク支持機構
」二へディスクを装着する際、ディスクをディスク支持
機構のディスク取付部に衝突さゼることがなく、ディス
ク装着時の疵の発生を防止できるディスクのチャッキン
グ方法を提供することを目的とづる。

（目的を達成するための手段） 上述の目的を達成するため、この第１発明のディスクの
チャッキング方法では、ディスク支持機構上方より解放
されるディスクに対し、ディスク支持（１構」−にｉｉ
Ｑけられた開口より圧縮空気を吹き付け、その空気圧を
減圧しながらディスクをディスク支持機構」二に徐々に
降下させて、ディスク支持機構表面にディスクが衝突し
ないように載置するようにする。

また、この第２発明のディスクのチャッキング方法では
、上記第１発明により載置したディスクを、今度は逆に
ディスク支持機構上の上記開口またはこれと異なる開口
より空気を吸引し、これに基いてディスクをディスク支
持機構上に固定する構成とする。

なお、この明細書では、ディスクを挟持する場合のみで
はなく、ディスク支持機構へのディスク取付は操作一般
を指す概念として「ヂャッキング」という用語を用いる
。

（実施例１） 第１図はこの発明のディスクのチャッキング方法の実施
に使用する装置の一例の概略を示す縦断面図であり、第
２図はその装置の平面図である。

上記装置は、外筺体１内に回転自在に嵌装されたディス
ク支持機構としての回転テーブル２、上記外筺体１から
回転テーブル２内にわたって形成されるとともに回転テ
ーブル２の表面側に開口する複数（この実施例では４つ
）の通気路３１〜３４と、これら通気路３１〜３４に接
続されて給り１気を行う給排気装Ｍ４などにより構成さ
れている。

上記回転テーブル２の表面中央には、ディスク５を直接
載置するためのワークホルダ６が一段高く一体形成され
、ワークホルダ６の上端中央には、ディスク取付基準面
６ａとなる外周辺域を残してディスク５の中央穴５ａが
嵌まる軸部７が突設されている。そして、この軸部７に
は、ディスク５を挟着するためのキャップ８が着脱可能
に装着される。上記各通気路３１〜３４は、例えば通気
路３１について説明すると、回転テーブル２の外周面全
周にわたり形成される環状溝３１ａ１この環状溝３１ａ
から回転テーブル２内の中心部側に伸びる内側横路３１
ｂ、この内側横路３１ｂの途中より上方に折曲がってワ
ークホルダ６のディスク取付基準面６ａに開口する縦路
３１Ｃ１外筺体１の外周面Ｊ：り上記環状溝３１ａに対
向する内周面側に貫通する外側横路３１ｄからなってい
る。そして、ワークホルダ６上端のディスク取付基準面
６ａにおける上記各通気路３１〜３４の開口３１ｅ〜３
４ｅは、互いに均等な間隔をなすように分配されている
。

一方、給排気装置４は、■空気源１０からフィルタ１１
を介して切換弁１２ａ、減圧弁１３．ニードル弁１４１
〜１４４、背圧センサ１５１〜１５４を通り、上記各通
気路３１〜３４に至る給気系と、■上記フィルタ１１か
ら分岐して切換弁１２ｂおよびベンチュリ管１５に至り
、ここでのベンヂュリ効果によって、回転テーブル２内
の中心部に設けられた排気通路９から排気する排気系と
によって構成されている。この排気通路９はワークホル
ダ軸部７の上部表面に開口している。なお、外筺体１の
内周面と回転テーブル２の外周面との間には、この部分
での上記の各通気路３１〜３４の気密をはかるための複
数のシール１６が介装されている。

次に、１記装置によるディスク５の回転テーブル２への
装着動作を説明する。

まず、給１１１気装置４の切換弁１２ａを給気側にセッ
トシて各通気路３１〜３４に圧縮空気を供給する。この
状態が第３図（Ｂ）にＯＮの状態として示されており、
このとき排気系は閉じられている。次に、例えばハンド
リングロボットなどのディスクローディング装置により
、ディスク５を水平姿勢で回転テーブル２の上方より降
して来る。

すると、第３図（Ｄ）に示すようにディスク５からワー
クホルダ６のディスク取付基準面６ａまでの距１１１１
Ｄが減少するにつれて、各通気路３１〜３４の開口３１
ｅ〜３４ｅから噴出してディスク５の背面に及ぶ圧縮空
気の背圧は、第３図（Ｃ’）に示すＪ：うに漸増する。

ディスク５が所定高さまで降下すると、これを背圧セン
サ１５１〜１５４で検出し、ディスク５をディスクロー
ディング装置から解放する。すると、第３図（Ｄ）に示
すように解放前よりやや降下した高さで圧縮空気の一定
した背圧を受けてディスク５は水平に浮上した状態を保
つ。

この後、切換弁１２ａを遮断側に切換えて給撲気装冒４
による給気を停止すると、第３図（Ｂ）にＯＦＦで示さ
れる給気停止区間において、ディスク５への背圧は同図
（Ｃ）に示すように漸減し、これに伴いディスク５も同
図（ｒ））に示すように徐々に降下する。この際、ディ
スク５が一方向に傾くと、下方に傾いた背圧の減少率が
低下するため、この部分の背圧が他の部分に対して相対
的に大きくなり、ディスク５を水平姿勢に戻そうとする
作用が働く。したがって、第１図の装置ではディスク５
の下降を徐々に行なわせるという以外に、ディスク５を
水平姿勢に保ちつつ下降させるという機構をも合わせ持
っていることになる。

次に、ディスク５がディスク取付面６ａに着地した時点
で、キャップ８をディスク５の中心部に載置し、切換弁
１２ｂを切換えることにＪ：り給排気装置４を排気動作
側にセットする。すると、第一　　７　− ３図（Ａ＞にＯＮで示される排気１８間において、排気
通路９を通じてキャップ８に吸引力が働き、それに基い
てディスク５はディスク取イＮｌ　ｆｌｉｔ　６　浮上
に固定される。

なお、上記圧縮空気の供給圧力を一定とすると、ディス
ク５にかかる背圧Ｐｏと、そのときのディスク５とディ
スク取付基準面６ａの間の距１ｌＩＩｌ］〕は、第４図
に示すようになるため、ディスク５が落下してもディス
クの表面に疵の付かない限界距離をｄｌ　（約０．１〜
０．２ａｉ）とすると、ディスク５が解放された後、浮
上が安定するまでの時下弁を見込んで、ディスク５の解
放距離ｄ２を上記限界距離ｄ１より少し余裕を与えて設
定する必要がある。

この距離は、ニードル弁１４１〜１４４を調整すること
によって設定を行なう。

なお、上記装置では、圧縮空気を噴出する給気系と吸引
する排気系とを区別して構成しているが、排気通路９を
省略して、通気路３１〜３４を給気系と排気系に兼用す
る構成も可能である。この場合におけるディスク着地後
の背圧変化は第３図（Ｃ）に破線で示されている。また
、この場合にはディスク５が直接吸着されるため、キャ
ップ８は設けなくてもよい。

（実施例２） 第５図はこの発明のディスクのヂャツキング方法の実施
に使用する装置の他の例の概略を示す縦断面図であり、
第６図はその装置の平面図である。

Ｆ、記装置は、通気路３の開口として、回転テーブル２
の上面にこれと同心状の環形スリット３ｅを形成したも
のであり、また通気路３へは空気源１０、減圧弁１３．
ニードル弁１４．背圧センサ１５０からなる給気装置１
７が接続された構成とされている。また、排気通路９か
らの排気は、真空ポンプ２０、減圧弁２１、ニードル弁
２２によって行なわれる。

この装置では、上記環形スリット３ｅがワークホルダ６
のディスク取付基準面６ａより一段低い回転テーブル２
０面上に開口しているため、ディスク５がディスク取付
基準面６ａに着地した状態でディスク５と回転テーブル
２表面との間に隙間が存在している。このため、ディス
ク５の着地後、給気通路内の排気は自然に行なわれるこ
とになる。

そのほかの構成と動作は先の実施例とほぼ同様であるた
め、重複説明は省略する。

なお、上記各実施例では、圧縮空気の吹き付けによるデ
ィスク下降と、空気の吸引によるディスクのチャッキン
グとの双方を行なっているが、第１の発明では前者のみ
を必須とするものであって、ディスクのチャッキングは
他の方法を用いてもよい。また、上記実施例では空気の
供給を０Ｎ１０ＦＦ制御したが、供給圧力自体を連続的
に変化させてもよい。

これらの発明は中心穴のないディスク状物体（半導体ウ
ェハなど）のチャッキングなどにも利用可能であり、こ
れらの発明における「ディスク」とはこのようなものを
含む用語である。

（発明の効果） 以上説明したように、第１発明のディスクのチャッキン
グ方法によれば、ディスクはディスク支持機構上方より
解放された後、圧縮空気による背圧で水平姿勢を保って
浮上しながら徐々に降下するので、ディスク支持機構の
表面に衝突してディスク表面に疵を付りるのを確実に防
止できる。圧縮空気として清浄な空気を用いれば、塵埃
などがディスクに付着することもない。

また、第２発明のディスクのチャッキング方法によれば
、上記第１発明の方法によりディスク支持機構上に着地
したディスクを、さらに空気吸引に基いて固定するため
、単にディスク装着時の疵の発生を防止できるだけでな
く、ディスク固定のための装置の構成が簡単で、その操
作も極めて容易となり、コストを低減し得ると共に、デ
ィスクチャッキング装置の自動化も可能となるなどの効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のディスクのチャッキング方法の実施
に使用される装置の一例の概略を示す縦断面図、 第２図は第１図の装置の平面図、 第３図は第１図の装置の動作を示すタイミング＝　　１
１　　＝ チャート、 第４図は第１図の装置における圧縮空気によるディスク
の背圧と、ディスク・回転テーブル間の距離との関係を
示すグラフ、 第５図はこの発明のディスクのチャッキング方法の実施
に使用される装置の他の例の概略を示す縦断面図、 第６図は第５図の装置の平面図である。 ２・・・回転テーブル、３１〜３４，３・・・通気路、
３１ｅ〜３４ｅ・・・開口、３ｅ・・・環形スリット、
４・・・給排気装置、　５・・・ディスク、６・・・ワ
ークホルダ、６ａ・・・ディスク取付基準面、１７・・
・給気装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク支持機構の上方より解放されるディスク
   に対し、前記ディスク支持機構上に設けられた開口より
   圧縮空気を吹き付け、その空気圧を減圧しながらディス
   クを前記ディスク支持機構上に徐々に降下させることを
   特徴とするディスクのチャッキング方法。
2. （２）ディスク支持機構の上方より解放されるディスク
   に対し、前記ディスク支持機構上に設けられた開口より
   圧縮空気を吹き付け、その空気圧を減圧しながらディス
   クを前記ディスク支持機構上に徐々に降下させ、ついで
   前記開口と同一または別個の開口より空気を吸引し、前
   記吸引に基いてディスクを前記ディスク支持機構上に固
   定することを特徴とするディスクのチャッキング方法。