JPH0644912Y2 - 板状材料搬送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ウェハ等の破損し易い板状の材料をカセッ
トから出し入れして搬送する板状材料搬送装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、イオン照射装置を用いてイオン注入等の各種処理
を行なう場合や、薄膜形成装置を用いて薄膜形成を行な
う場合、ウェハ等の材料をディスクやサセプタ等で保持
して同時に処理するバッチ式処理が行なわれている。デ
ィスクおよびサセプタは、イオンビームの均一照射や膜
の均一性を確保するため、材料を保持して回転並進運動
や公転運動や自公転運動を行なわせるものであり、真空
室内に設置してある。

このようなバッチ処理において、搬入搬出等の時間短縮
のため、１回の処理分の未処理材料をカセットに納めて
おき、カセットから前記ディスク等へ搬送することが行
なわれている。また、処理済みの材料はカセットに戻
す。この場合の材料搬送は、材料を寝かせた状態で搬送
する横型搬送が主流であり、一般にはベルトまたはアー
ム搬送装置が用いられる。

第７図に示すように、ベルト搬送の場合は、複数の材料
71を上下に並べて各々支持突片72上に載せるカセット73
を用い、カセット73をキャリアエレベータ74上に載置す
る。キャリアエレベータ74は、ボールねじ74aで載置台7
4bを昇降させるものである。キャリアエレベータ74の下
降によって、カセット73の下段の材料71から順次搬送ベ
ルト75に載せる。搬送ベルト75の高さは固定である。ア
ーム搬送装置は、搬送ベルト75に代えてフォーク上のア
ームを用いるものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、搬送ベルト75による搬送では、搬送ベルト75に
よる材料71の支持面積が小さいため、材料71が薄くて割
れ易いものである場合、材料71に割れや欠け等の損傷を
生じることがある。また、材料71は処理面が搬送ベルト
等に接して損傷することを防止するために、処理面を上
向きとして搬送するが、そのため搬送中に材料71の処理
面が真空室中の塵埃によって汚染し易い。さらに、カセ
ット73に対し材料71を出し入れするにつき、取出す場合
は下から順に、入れる場合は上から順に行なわなくては
ならず、カセット73の支持台72に任意の順で出し入れす
ることができない。そのため、材料71の検査結果等に応
じて再処理や選別等を行なうにつき不便である。

アーム搬送装置の場合も、ベルト搬送と同様な各問題点
がある。

この考案の目的は、破損し易い材料でも搬送中に破損す
ることがなく、また搬送中の材料汚染が生じ難く、さら
にカセットの各材料収納部に対して任意の順に材料の出
し入れが行なえる板状材料搬送装置を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の板状材料搬送装置は、外周端面に環状溝を有
するとともに後面に把持されるための複数の把持孔を有
し、前面に板状の材料を保持する複数の円板状の材料ホ
ルダと、この複数の円板状の材料ホルダを縦姿勢でかつ
厚さ方向に整列した状態で各々上方へ取出し可能に保持
するカセットと、このカセットを支持するカセット支持
台と、このカセット支持台上のカセットに下方から侵入
して材料ホルダの環状溝に嵌合して材料ホルダを持上げ
るホルダ持上部材と、カセット支持台とホルダ持上部材
とを相対的に材料ホルダの配列方向に移動させる送り機
構と、カセットから持上げられた材料ホルダの複数の把
持孔に挿入され材料ホルダを把持する複数の把持ピンを
有し、この複数の把持ピンにより把持された材料ホルダ
を搬送する把持搬送装置とを備えたものである。

〔作用〕

この考案の構成によると、材料ホルダに保持されてカセ
ット内に収納された材料は、ホルダ持上部材をカセット
内に浸入させることにより、材料ホルダごと持上げら
れ、把持搬送装置で搬送される。なお、材料ホルダを外
周端面に環状溝を有する円板状とし、ホルダ持上部材が
環状溝に嵌合して材料ホルダを持ち上げることにより、
材料ホルダを安定した縦姿勢の状態で持ち上げることが
できるとともに、持ち上げられた材料ホルダを定位置に
保持できるため、把持搬送装置の把持ピンを材料ホルダ
の把持孔に正確に挿入でき、材料ホルダを確実に把持し
て搬送することができる。カセット内への材料の収納
は、前記と逆に、把持搬送装置からホルダ持上部材へ載
せ替えて行なわれる。送り機構により、カセット支持台
をホルダ持上部材に対して材料ホルダの配列方向に相対
的に移動させると、カセット内の別の材料収納部で材料
の出し入れが行なわれる。

この場合に、材料は常に材料ホルダに保持して搬送する
ので、材料が破損し易いものであっても、搬送中の破損
が防止できる。また、材料は、縦姿勢で搬送およびカセ
ット内への収納を行なうので、横型搬送に比べて搬送中
や収納中における材料の汚染が生じ難い。さらに、カセ
ット内にホルダ持上部材を挿入して材料ホルダの出し入
れを行なうようにし、かつ送り機構でカセット支持台と
ホルダ持上部材との相対位置を変えるようにしているの
で、カセットの各材料収納部に対して任意の順にカセッ
トの出し入れが行なえる。

〔実施例〕

この考案の一実施例を第１図ないし第６図に基づいて説
明する。第１図に示すように、カセット１は、材料２を
保持した複数の材料ホルダ３を縦姿勢でかつ厚さ方向に
整列した状態で保持するものであり、カセット支持台４
に緩い嵌合状態に載置されている。カセット支持台４
は、ボールねじ等の送りねじ5aを有する送り機構５によ
り、材料ホルダ３の配列方向へ移動可能に設置されてい
る。送り機構５の送りねじ5aは、真空室６の底壁6aに設
置した軸受７で両端が支持され、カセット支持台４のナ
ット（図示せず）に螺合している。送りねじ5aの駆動
は、真空室６の側壁6bの外方に設置したモータ（図示せ
ず）により行なわれる。カセット支持台４は、カセット
１内に下方からホルダ持上部材８が侵入可能なように、
下面の略全体を開放とし、周縁部のみでカセット１を支
持している。ホルダ持上部材８はカセット１内の材料ホ
ルダ３を持上げるものであり、ホルダ持上部材８で持上
げられた材料ホルダ３を搬送する把持搬送装置９が、送
り機構５の上方に設置してある。ホルダ持上部材８は、
昇降軸10の上端に設けられ、昇降軸10は真空室６の底壁
6aの開口11を貫通して外部の昇降駆動装置（図示せず）
により昇降駆動される。昇降駆動装置は、回転式モータ
とラックピニオン機構の組合せ、またはシリンダ装置等
が用いられる。底壁6aの開口11は補助室12に連通してい
る。

把持搬送装置９は、送りねじ13で進退駆動される可動台
14に、上下に離れた一対のアーム15を互いに遠近移動可
能に設けたものである。アーム15は、材料ホルダ３に形
成した把持孔16に挿入される一対の把持ピン17を有す
る。送りねじ13の駆動用のモータ（図示せず）は、真空
室６の外部に設置してある。アーム15の駆動手段（図示
せず）は、例えば送りねじ13と平行に設けたスプライン
軸と、このスプライン軸から回転伝達されてアーム15の
直進運動に変換するラックピニオン機構等からなる。

第２図に示すように、材料ホルダ３は外周端面に環状溝
18を有する円板状に形成され、円板状の材料２を嵌合す
る浅い材料嵌合凹部19が前面に設けてある。材料ホルダ
３の前面周縁には材料２を押さえる複数の押え片20がピ
ン20aで回動自在に取付けられ、かつ一対の把持孔16が
設けてある。材料ホルダ３の後面には支持突部嵌合溝21
が形成してある。材料２はウェハ等からなる。

第３図に示すように、ホルダ持上部材８は半円のアーム
状に形成され、材料ホルダ３の環状溝18に嵌合する。

第４図および第５図は、カセット１の形状を示す。カセ
ット１は、箱形の外周壁22,23内に複数の仕切壁24を設
け、各仕切壁24と外周壁22の間に材料収納部を形成した
ものである。各仕切壁24と一端の外周壁22とには、材料
ホルダ３の支持突部嵌合溝21に嵌合する支持突部25が設
けてある。

第６図は、材料２を保持したベルジャ型のサセプタ30を
示す。サセプタ30は、第１図の把持搬送装置９の終端に
対向して設置してある。サセプタ30は、多角錐台状に形
成されてその中心の回転軸31と共に回転するものであ
り、各側面に材料２を材料ホルダ３ごと縦姿勢で保持す
るホルダ保持体32を有する。ホルダ保持体32は外周に歯
車部32aが形成されて回転自在に支持されており、サセ
プタ30の回転に伴って回転する。したがって、材料ホル
ダ３は、ホルダ保持体32とともに自転および公転を行な
う。33はホルダ保持体32を自転させるための固定軸であ
る。

動作を説明する。第１図は、カセット１内の材料ホルダ
３がホルダ持上部材８で持上げられた状態を示す。カセ
ット１内には各材料収納部に材料ホルダ３が収納され、
その支持突部嵌溝合21に支持突部25が嵌合することによ
り支持されている。この状態でホルダ持上部材８がカセ
ット１内下方から侵入して上昇することにより、材料ホ
ルダ３の全体がカセット１から出るまで持上られる。ホ
ルダ持上部材８は材料ホルダ３の外周端面の環状溝18に
嵌合するので、安定して定位置に保持される。この後、
把持搬送装置９の可動台14が送りねじ13で前方へ送られ
ることにより、一対のアーム15の把持ピン17が材料ホル
ダ３の把持孔16に挿入される。挿入後、一対のアーム15
を若干内側へ移動させることにより、材料ホルダ３は把
持ピン17で挾持状態に把持される。把持が完了すると、
ホルダ持上部材８が下降し、把持搬送装置９は材料ホル
ダ３を把持したままさらに前進する。前進端で、把持搬
送装置９は、サセプタ30（第６図）のホルダ保持体32に
材料ホルダ３を押付けて嵌合させ、嵌合の後、アーム15
を開いて保持解除する。このように、縦型のサセプタ30
に対し、材料２を縦姿勢のまま搬送して装着できる。把
持搬送装置９は、送りねじ13を用いて進退させるように
しているため、ミクロン単位で停止位置の制御が行なえ
る。そのため、把持した材料ホルダ３をサセプタ30に確
実かつ円滑に嵌合させることができる。

サセプタ30からカセット１に処理済みの材料２を収納す
る場合は、前記と逆の操作を行う。すなわち、把持搬送
装置９をサセプタ30まで前進させてアーム15の把持ピン
17により材料ホルダ３を保持し、カセット１の上方まで
戻す。ついで、ホルダ持上部材８をカセット１内から上
昇させて材料ホルダ３の保持を行ない、アーム15による
把持を解除する。この後、ホルダ持上部材８を下降させ
ることにより、ホルダ持上部材８の材料ホルダ３は、カ
セット１の支持突部25に引っ掛かってカセット１に保持
される。これら材料ホルダ３の搬送やサセプタ30への着
脱は、送り機構５と把持搬送装置９とホルダ持上部材８
の駆動装置を制御することによって自動運転が可能とな
る。

このように材料２の搬送を行なうが、材料２は常に材料
ホルダ３に保持して搬送するので、材料３がウェハ等の
破損し易いものであっても、搬送中に破損することがな
い。また、材料２は縦姿勢で搬送およびカセット１内の
収納を行なうので、搬送中における材料２の汚染が生じ
難い。さらに、カセット１内にホルダ持上部材８を挿入
して材料ホルダ３の出し入れを行なうようにしており、
また送り機構５でカセット支持台４の位置を変えるよう
にしているので、カセット１の各材料収納部に対して任
意の順に材料ホルダ３の出し入れが行なえる。また、複
数板の材料２をカセット１に収納し、ここから出し入れ
を行なうので、カセット１を用いない形式のものに比べ
て搬送時間が短縮し、生産性が向上する。また、材料ホ
ルダ３を外周端面に環状溝18を有する円板状とし、ホル
ダ持上部材８が環状溝18に嵌合して材料ホルダ３を持ち
上げることにより、材料ホルダ３を安定した縦姿勢の状
態で持ち上げることができるとともに、持ち上げられた
材料ホルダ３を定位置に保持できるため、把持搬送装置
９の把持ピン17を材料ホルダ３の把持孔16に正確に挿入
でき、材料ホルダ３を確実に把持して搬送することがで
きる。

なお前記実施例ではカセット支持台４を送り機構５で移
動させるようにしたが、これと逆にホルダ持上部材８を
カセット１の材料ホルダ配列方向に移動させるようにし
てもよい。また、第１図に示すように、把持孔16は、材
料ホルダ３の後面から前面に貫通して設けているが、把
持ピン17を挿入して把持できれば貫通させる必要はな
く、材料ホルダ３の後面に設けてあればよい。さらに、
把持孔16および把持ピン17はそれぞれ一対としたが、材
料ホルダ３を把持可能な複数であればよいことはいうま
でもない。また、この板状材料搬送装置は、サセプタ30
に搬送する場合の他、ディスクやその他の装置への材料
搬送一般に用いることができる。

〔考案の効果〕

この考案の板状材料搬送装置は、材料を常に材料ホルダ
に保持して搬送するので、材料が破損し易いものであっ
ても、搬送中の破損が防止できる。また、材料は、縦姿
勢で搬送およびカセット内への収納を行なうので、横型
搬送に比べて搬送中や収納中における材料の汚染が生じ
難い。さらに、カセット内にホルダ持上部材を挿入して
材料ホルダの出し入れを行なうようにし、かつ送り機構
でカセット支持台とホルダ持上部材との相対位置を変え
るようにしたので、カセットの各材料収納部に対して任
意の順にカセットの出し入れが行なえるという効果があ
る。また、材料ホルダを外周端面に環状溝を有する円板
状とし、ホルダ持上部材が環状溝に嵌合して材料ホルダ
を持ち上げることにより、材料ホルダを安定した縦姿勢
の状態で持ち上げることができるとともに、持ち上げら
れた材料ホルダを定位置に保持できるため、把持搬送装
置の把持ピンを材料ホルダの把持孔に正確に挿入でき、
材料ホルダを確実に把持して搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の破断正面図、第２図
（Ａ），（Ｂ）はそれぞれそのカセットホルダの正面図
および断面図、第３図は同じくそのホルダ持上部材の正
面図、第４図は同じくそのカセットの部分斜視図、第５
図（Ａ）は同じくそのカセットの平面図、第５図
（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ第５図（Ａ）のＢ−Ｂ線およ
びＣ−Ｃ線断面図、第６図はこの実施例の板状材料搬送
装置を用いて材料供給が行なわれるサセプタの概略破断
正面図、第７図は従来例の正面図である。 １……カセット、２……材料、３……材料ホルダ、４…
…カセット支持台、５……送り機構、６……真空室、８
……ホルダ持上部材、９……把持搬送装置、16……把持
孔、17……把持ピン、18……環状溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外周端面に環状溝を有するとともに後面に
   把持されるための複数の把持孔を有し、前面に板状の材
   料を保持する複数の円板状の材料ホルダと、この複数の
   円板状の材料ホルダを縦姿勢でかつ厚さ方向に整列した
   状態で各々上方へ取出し可能に保持するカセットと、こ
   のカセットを支持するカセット支持台と、このカセット
   支持台上のカセットに下方から侵入して前記材料ホルダ
   の環状溝に嵌合して前記材料ホルダを持上げるホルダ持
   上部材と、前記カセット支持台と前記ホルダ持上部材と
   を相対的に前記材料ホルダの配列方向に移動させる送り
   機構と、前記カセットから持上げられた材料ホルダの複
   数の把持孔に挿入され前記材料ホルダを把持する複数の
   把持ピンを有し、この複数の把持ピンにより把持された
   前記材料ホルダを搬送する把持搬送装置とを備えた板状
   材料搬送装置。