JPH0714906A

JPH0714906A - 可搬式密閉コンテナの蓋開閉機構

Info

Publication number: JPH0714906A
Application number: JP14954693A
Authority: JP
Inventors: Teppei Yamashita; 哲平山下; Masanao Murata; 正直村田; Miki Tanaka; 幹田中; Akiya Morita; 日也森田; Hitoshi Kono; 等河野; Atsushi Okuno; 敦奥野; Michihiro Hayashi; 満弘林; Akio Nakamura; 昭生中村
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】蓋の施錠・解錠と蓋の開閉（コンテナ本体の
開口との嵌入・離脱）を別々の機構ではなく、１つの機
構で済みかつ駆動源の制御が単純で済む可搬式密閉コン
テナの蓋開閉機構を提供することを目的とする。【構成】昇降台５０を昇降駆動する駆動機構は、当該
昇降台を支持する上下伸縮機構５１、５２と、上記上下
伸縮機構の所定点を案内するガイド部６２、６３を有す
る水平往復台６０と、当該水平往復台を水平往復駆動す
る駆動装置Ｍ、６７とからなり、上記ガイド部は、上記
上下伸縮機構の所定点と水平往復台の相対移動を所定距
離にわたって許す水平案内路ＧＨと当該水平案内路に連
続し所定高さにわたって下降傾斜する傾斜案内路ＧＳを
有し、上記水平往復台には、上記上下伸縮機構の所定点
が上記水平案内路を移動している間だけ当該水平往復台
の移動量にほぼ対応する回転を生む回転トルク発生機構
６４、８０が連結され、この発生した回転トルクがトル
ク伝達機構８５、８５Ａ、８５Ｂを介してラッチ棒２３
を進退駆動する機構９０に伝達されることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケースの天板にコンテ
ナを載置される台部が設けられ、内部には当該台部に形
成されたポートに向かって昇降する昇降台を備え、上記
コンテナは、半導体ウェーハ、液晶表示板、レチクル、
ディスク類を製造するシステムに用いられる可搬式の密
閉コンテナであって、コンテナ本体と、このコンテナ本
体の開口部を気密に閉鎖可能な蓋とを備え当該蓋側から
上記コンテナ本体へ進退して係合・離脱するラッチ棒に
より上記蓋を上記コンテナ本体に固定する可搬式密閉コ
ンテナであり、上記昇降台が上記蓋上の搬送物を上記ポ
ートを通しコンテナから出し入れする可搬式密閉コンテ
ナの蓋開閉機構移載に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は可搬式密閉コンテナを用いた搬
送システムの１例を示したもので、１は半導体ウェーハ
の表面処理を行なう表面処理炉を内蔵した表面処理装
置、２はウェーハ検査装置、３は自走式の移載ロボッ
ト、４はウェーハ保管庫、５はウェーハ洗浄装置、６は
スタッカークレーン、７はリニアモータ式の搬送装置、
８はウェーハを段々に複数枚載置可能なウェーハカセッ
ト９（図１２に示す）を収納した可搬式の密閉コンテナ
である。

【０００３】このウェーハカセット９のシステム内（ク
リーンルーム）での搬送や保管は、半導体ウェーハへの
塵埃の付着を防ぐために、ウェーハカセット９を上記密
閉コンテナ８（図１１に示す）に収納して行なう。

【０００４】図１０〜図１２において、８は底蓋型の可
搬式密閉コンテナ、Ｗはウェーハである。１０は密閉コ
ンテナ８のコンテナ本体であって、開口１２にフランジ
１３が形成されている。２０は中空の底蓋であって、上
面はカセット載置部２１となっており、内部には、図１
３に示すような施錠・解錠機構を内蔵し、この施錠・解
錠機構は側壁２２のラッチ棒進退用窓２３からロッド
（この例では、板状のラッチ棒）２４をコンテナ本体１
０のフランジ１３の内周面に形成された凹部１４へ進退
させて施錠・解錠する。底蓋２０は上記施錠時、フラン
ジ１３の底にシール材１５を介して圧接し、コンテナ本
体１０内を外気に対して気密に遮断する。１６は把手で
ある。なお、底蓋２０の底の周部には、偏平な脚部２１
Ｂ（図１２）が形成されている。

【０００５】図１３において、板状のラッチ棒２４は転
動子２４ａを有し、長手方向進退可能かつ傾動可能に片
持ち支持されている。２５は転動子２４ａが転動するカ
ム面２５ａを有するカム（図１４に拡大斜視図で示
す）、２６は支点部材、２７はばねである。カム軸２８
は後述する昇降台３１の上壁中央から底蓋２０内に伸
び、昇降台３１上に底蓋２０が同心に載置された時に、
カム２５とスプライン係合する。昇降台３１はカム軸２
８を所定角度だけ回動するカム軸駆動機構２９を内蔵し
ている。

【０００６】ところで、従来より、ウェーハＷのパーテ
ィクル汚染が問題になっていたが、半導体集積回路の高
密度化が進むに従い、空気中の酸素によるウェーハ表面
の自然酸化膜や空気中の有機ガスの影響が問題となり始
め、この自然酸化膜の成長や有機ガス汚染を防止するた
め、ウェーハＷの移動、搬送、処理等を不活性なガス
（Ｎ₂ガス、ドライ空気）雰囲気中で行なう必要が生
じ、現在では、Ｏ₂またはＨ₂Ｏあるいは必要な場合両
方の濃度が１０ｐｐｍ以下であるＮ₂ガス雰囲気が要求
されている。

【０００７】そこで、表面処理装置１やウェーハ保管庫
４等に、図１５に示すように、ガスパージ機構（ガスパ
ージステーション）を設けて上記要求に応えるようにし
ている。

【０００８】図１５において、１Ａは表面処理装置１の
本体ケースの上壁の適所（台部）に設けられたポート、
３０は昇降装置、３１は昇降装置３０の昇降台であっ
て、ポート１Ａの開口部３２を気密に閉鎖するポートド
アを兼ねている。３３はシール材である。３４はポート
１Ａに形成された給気路であって、一端は開口部３２の
内周面に開口し、他端は管路３５を介し図示しない不活
性ガスボンベに接続されている。３６はポート１Ａに形
成された排気路であって、一端は開口部３２の内周面に
開口し、他端は表面処理装置１外へ伸びる管路３７に接
続されている。３８、３９は開閉弁である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来は、底蓋を施錠・
解錠を行なう機構は昇降台に内蔵させ、当該昇降台を昇
降させる駆動機構（垂直ねじ等の送り装置とその駆動源
を含む）は本体ケース側に設けるようにしているので、
２つの駆動機構を必要とするので、これらの収納スペー
スのために、その分、大形化する他、２つの駆動機構の
シーケンスを取るための装置（駆動源がモータである場
合、その制御回路）の構成が複雑になる、という問題が
あった。

【００１０】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、蓋の施錠・解錠と蓋の開閉（コンテナ本体の
開口との嵌入・離脱）を別々の機構ではなく、１つの機
構で済みかつ駆動源の制御が単純で済む可搬式密閉コン
テナの蓋開閉機構を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１では、ケースの天板にコンテナを載
置される台部が設けられ、内部には当該台部に形成され
たポートに向かって昇降する昇降台を備え、上記コンテ
ナは、コンテナ本体と、このコンテナ本体の開口部を気
密に閉鎖可能な蓋とを備え当該蓋側から上記コンテナ本
体へ進退して係合・離脱するラッチ棒により上記蓋を上
記コンテナ本体に固定する可搬式密閉コンテナであり、
上記昇降台が上記蓋上の搬送物を上記ポートを通しコン
テナから出し入れする、可搬式密閉コンテナの蓋開閉機
構において、上記昇降台を昇降駆動する駆動機構は、当
該昇降台を支持する上下伸縮機構と、上記上下伸縮機構
の所定点を案内するガイド部を有する水平往復台と、当
該水平往復台を水平往復駆動する駆動装置とからなり、
上記ガイド部は、上記上下伸縮機構の所定点と水平往復
台の相対移動を所定距離にわたって許す水平案内路と当
該水平案内路に連続し所定高さにわたって傾斜する傾斜
案内路を有し、上記水平往復台には、上記上下伸縮機構
の所定点が上記水平案内路を移動している間だけ当該水
平往復台の移動量にほぼ対応する回転を生む回転トルク
発生機構が連結され、この発生した回転トルクがトルク
伝達機構を介して上記ラッチ棒を進退駆動する機構に伝
達される構成とした。

【００１２】請求項２では、上下伸縮機構は、昇降台を
支持する上下アーム対からなるリンク機構でああること
を特徴とする。

【００１３】請求項３では、回転トルク発生機構は、水
平往復台に軸支された回動ローラと、当該回動ローラと
係合するロール係合部を備え昇降台に支持された回動ア
ームとからなり、当該回動アームの上記ロール係合部
は、ロールが嵌合・離脱可能な大きさの開口と当該開口
に連続するアーム軸方向の深孔を有するリング状体であ
って、上下伸縮機構の所定点が上記水平案内路を上記傾
斜案内路側へ移動し終えた時もしくは上記傾斜案内路を
上記水平案内路側へ移動し終えたとき、上記開口が水平
方向に向く構成とした。

【００１４】請求項４では、回転トルク伝達機構は、回
動アームの支軸と一体回転する回転板と当該回転板に立
設された２本のピン軸とからなり、当該ピン軸が蓋内の
ラッチ棒を進退駆動する部材に係合する構成とした。

【００１５】

【作用】本発明では、蓋の施錠・解錠と蓋の開閉（コン
テナ本体の開口との嵌入・離脱）の動作が、水平往復台
の水平移動に伴い自動的に行なわれる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して説
明する。

【００１７】図１および図４において、５０は昇降台、
５１は上アーム５１Ｕと下アーム５１Ｄからなる第１の
リンク、５２は上アーム５２Ｕと下アーム５２Ｄからな
る第２のリンクである。上アーム５１Ｕの下端と下アー
ム５１Ｄの二叉状の上端は図４に示すようにボルト５３
で連結され、上アーム５２Ｕの下端と下アーム５２Ｄの
二叉状の上端も図４に示すように介しボルト５４で連結
されている。

【００１８】６０は側面視長方形状の水平往復台であっ
て、図６に示すように、ねじ軸６７が螺合するねじ筒６
８を内蔵し、減速機付モータＭにより回転駆動されるね
じ軸６７により水平往復駆動される。この水平往復台６
０の一方の側壁６１外面には、図５に示すように、２本
のガイド溝６２、６３が形成されている。ガイド溝６２
は、水平方向に伸びるある長さの水平案内溝ＧＨと、こ
の水平案内溝ＧＨの一端に連続し下降傾斜する傾斜案内
溝ＧＳが形成されている。この傾斜案内溝ＧＳの長さを
Ｚ、傾斜角度をθとした場合、Ｌ＝Ｚｓｉｎθ、即ち傾
斜案内溝の始点Ｈ２と終点Ｈ３との垂直方向距離が、リ
ンク機構５１、５２の作用により増幅され、昇降台５０
の昇降距離を満たすことになる。ガイド溝６３もガイド
溝６２と同一構成である。図５の符号６４はロールであ
って、図４および図６に示すように、水平往復台６０か
ら側壁６１側に突出する支持杆６５の一端に垂直向きに
回動可能に支持されている。水平往復台６０には、図６
に示すように、更に、側壁６１Ａと反対側の側壁６１Ｂ
側には後述する光学式位置センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３の検
出子６６が設けられている。

【００１９】７０はリンク連結板であって、図７に示す
ように、下アーム５１Ｄの下端から所定位置と下アーム
５２Ｄの下端から所定位置とを回動可能に軸７１、７２
で連結し、連結側とは反対側面に当該面から所定間隔を
隔てて突出する突起７３、７４を有している。この突起
７３、７４はそれぞれガイド溝６２と６３に摺動可能に
嵌合する。

【００２０】８０は回動アームであって、一方端部にロ
ール６４と係合するロール係合部８１を有し、図８に示
すように、鉛直向きの所定長さの軸（カム軸）８２でそ
の中間部（支点部）を昇降台５０に回動可能に支持され
ている。図８において、５０Ａは昇降台５０の中央に形
成された孔、８３はこの孔を昇降台５０下面側から塞ぐ
軸孔８３Ａを有する抑え板、８４は軸受、８５は軸（カ
ム軸）８２と一体の回転板である。回転板８５は孔５０
Ａ内で軸８２の上端に支持されており、その上面には係
合ピン８５Ａ、８５Ｂが垂直に突設されている。回動ア
ーム８０他方端部には図４に示すように復帰ばね８６の
一端が係止されており、回動アーム８０の近傍には、当
該復帰ばね８６のばね力による所定角度以上の回動を制
限するためのストッパ８７が設けられている。回動アー
ム８０のロール係合部８１は、回動アーム軸方向に対し
て４５度の向きに開口する開口８１Ａと当該開口８１Ａ
から上記回動アーム軸方向に伸びる深孔８１Ｂを有す
る。

【００２１】９０は前記したカム２５と同じカム構造の
カムで、係合ピン８５Ａ、８５Ｂが嵌合するピン孔９０
Ａ、９０Ｂを有している。係合ピン８５Ａ、８５Ｂはカ
ム９０に軸８２の回転を伝達する。

【００２２】１００は蛇腹であって、昇降台５０より下
方の空間と他部とを気密に遮断している。

【００２３】水平往復台６０の上記側壁６１Ｂ側の近傍
には、光学式位置センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が配設されて
いる。

【００２４】次に、この装置の動作について説明する。

【００２５】（Ａ）今、カセットＷを収納したコンテナ
８が保管庫内のパージステーションに移載されたものと
する。この時、水平往復台６０は、光学式センサＳ１が
検出子６６を検出する図１に示す水平位置にあり、リン
ク連結板７０の突起７３はガイド溝６２の水平案内路Ｇ
Ｈの始点Ｈ１の位置に嵌合し、他の突起７４はガイド溝
６３の水平案内路ＧＨの始点Ｈ１の位置に嵌合してお
り、リンク５１、５２ともに、図１に示す最大伸長姿勢
にある。

【００２６】また、回動アーム８０のロール係合部８１
は、図４に鎖線で示す姿勢、すなわち、開口８１Ａがロ
ール８４に対して図９の（Ａ）に示す姿勢で係合してい
る。（Ｂ）コンテナ８の本体１０を台部上に固定する固定機
構（図示しない）が作動を終えると、減速機付モータＭ
が駆動され、水平往復台６０は各図において、右方に水
平移動する。光学式センサＳ２が検出子６６を検出した
時、この水平往復台６０は図２に示す状態となる。この
間、リンク連結板７０の突起７３と７４はそれぞれガイ
ド溝６２と６３の水平案内路ＧＨをＨ１からＨ２へ摺動
するので、突起７３と７４の高さ方向の変化は無く、リ
ンク５１、５２ともに最大伸長姿勢のままである。

【００２７】この間、回動アーム８０のロール係合部８
１は上記のようにロール６４に係合しているので、水平
往復台６０が上記水平移動すると、ロール６４の移動に
伴い図４において左方へ回動する。すなわち、ロール６
４の深孔８１Ｂとの係合位置は、図４の鎖線で示す姿勢
→実線で示す姿勢へ（図９の（Ｂ）→（Ｃ）に示すよう
に）変化する。本例では、リンク連結板７０の突起７３
と７４がそれぞれガイド溝６２と６３の中間点Ｈ２に嵌
合した時、回動アーム８０が図４に実線で示す姿勢（鎖
線で示す姿勢に対から９０度回動した姿勢）となり、こ
の時、回動アーム８０はストッパ８７に係合し、回動ア
ーム８０の開口８１Ａは水平往復台６０の水平移動方向
を向く。

【００２８】回動アーム８０のこの回動に伴う軸８２の
回動は、回転板８５の係合ピン８５Ａ、８５Ｂを介して
底蓋２０内のカム９０に伝達される。これにより、ラッ
チ棒２４が退避して、底蓋２０が開状態となる。

【００２９】（Ｃ）水平往復台６０が更に水平移動する
と、リンク連結板７０の突起７３と７４がそれぞれガイ
ド溝６２と６３の傾斜案内溝ＧＳに嵌合するようになる
ので、リンク連結板７０が図３に示すように下降し、突
起７３と７４が下降する。これに伴い、リンク５１、５
２がく字形姿勢へ変位し、図３に示すように、昇降台５
０が下降する。光学式センサＳ３が検出子６４を検出し
た時、リンク連結板７０の突起７３と７４がそれぞれガ
イド溝６２と６３の終点Ｈ３に嵌合し、このとき、昇降
台５０は最下降位置へ下降しモータＭは停止する。

【００３０】この状態で、ガスパージあるいは移載等の
処理が行なわれる。

【００３１】この処理を終えたのち、カセットをコンテ
ナ本体１０内に戻すため、減速機付モータＭが上記とは
逆向きに回転駆動され、昇降台５０を上昇させる。

【００３２】（Ｄ）これにより、水平往復台６０が図３
の状態において左方へ移動するので、リンク連結板７０
の突起７３と７４はそれぞれガイド溝６２と６３の傾斜
案内溝ＧＳをＨ３からＨ２へ移動し、リンク連結板７０
が上昇し、リンク５１、５２がく字形姿勢から垂直姿勢
へ変位する。光学式センサＳ２が検出子６４を検出した
時、底蓋２０はコンテナ本体１０の開口に図２に示すよ
うに嵌合する。

【００３３】この間、回動アーム８０とロール６４は離
間しており、上記Ｈ２に達した時、すなわち、光学式セ
ンサＳ２が検出子６６を検知したした時、両者は係合す
る。（Ｅ）水平往復台６０が更に左方に水平移動すると、ロ
ール６４が、回動アーム８０を、図４の鎖線で示す実線
→鎖線で示す姿勢へ（図９の（Ｃ）→（Ｄ）へ）作動さ
せるので、回動アーム８０の軸８２が上記とは反対向き
に回動する。この軸８２の回動は、回転板８５の係合ピ
ン８５Ａ、８５Ｂを介して底蓋２０内のカム２５に伝達
され、これにより、ラッチ棒２４がコンテナ本体１０側
へ変位し、底蓋２０が施錠される。

【００３４】このように、本実施例では、底蓋２０の施
錠・解錠と底蓋の開閉（コンテナ本体の開口との嵌入・
離脱）を水平往復台６０の水平移動に基づき行なわせる
ことができる。

【００３５】また、底蓋２０の施錠・解錠と底蓋の開閉
（コンテナ本体の開口との嵌入・離脱）を、１つのモー
タＭの０Ｎ／ＯＦＦで実現できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上説明した通り、水平往復台
の動きに連動して、蓋の施錠・解錠と蓋の開閉（コンテ
ナ本体の開口との嵌入・離脱）が行なわれるので、必要
な機構は一組で済み、制御も一台のモータの起動・停止
と正逆転切り換えの単純な制御で済みむ利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す底蓋閉かつ施錠時の縦断
面図である。

【図２】上記実施例における底蓋閉かつ解錠時の縦断面
図である。

【図３】上記実施例における底蓋下降時の縦断面図であ
る。

【図４】上記実施例における要部の平面図図である。

【図５】上記実施例における水平往復台の側面図であ
る。

【図６】上記実施例における水平往復台の左端面図であ
る。

【図７】上記実施例におけるリンク連結板の平面図であ
る。

【図８】上記実施例における回動アームと底蓋内のカム
との関係を示す図である。

【図９】上記実施例における回動アームとロールとの関
係を示す図である。

【図１０】半導体製造システムに１例を示す図である。

【図１１】従来の可搬式密閉コンテナの外観図である。

【図１２】従来の可搬式密閉コンテナの縦断面である。

【図１３】従来の可搬式密閉コンテナの施錠／解錠機構
を説明するための図である。

【図１４】上記施錠／解錠機構のカムのカム面を示す図
である。

【図１５】従来の可搬式密閉コンテナのガスパージ機構
を説明するための図である。

【符号の説明】

８可搬式密閉コンテナ１０コンテナ本体２０底蓋２４ラッチ棒５０昇降台５１、５２リンク６０水平往復台６２、６３ガイド溝６４ロール７０リンク連結板７３、７４突起８０回動アーム８１Ａロール係合部８２軸８５回転板８５Ａ、８５Ｂピン軸９０カム１００蛇腹Ｍ減速機付モータＨＧ水平案内路ＳＧ傾斜案内路Ｓ１〜Ｓ３光学式センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田日也三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢製作所内 (72)発明者河野等三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢製作所内 (72)発明者奥野敦三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢製作所内 (72)発明者林満弘三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢製作所内 (72)発明者中村昭生三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地神鋼電機株式会社伊勢製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースの天板にコンテナを載置される台
部が設けられ、内部には当該台部に形成されたポートに
向かって昇降する昇降台を備え、上記コンテナは、コン
テナ本体と、このコンテナ本体の開口部を気密に閉鎖可
能な蓋とを備え当該蓋側から上記コンテナ本体へ進退し
て係合・離脱するラッチ棒により上記蓋を上記コンテナ
本体に固定する可搬式密閉コンテナであり、上記昇降台
が上記蓋上の搬送物を上記ポートを通しコンテナから出
し入れする、可搬式密閉コンテナの蓋開閉機構におい
て、上記昇降台を昇降駆動する駆動機構は、当該昇降台を支
持する上下伸縮機構と、上記上下伸縮機構の所定点を案
内するガイド部を有する水平往復台と、当該水平往復台
を水平往復駆動する駆動装置とからなり、上記ガイド部
は、上記上下伸縮機構の所定点と水平往復台の相対移動
を所定距離にわたって許す水平案内路と当該水平案内路
に連続し所定高さにわたって傾斜する傾斜案内路を有
し、上記水平往復台には、上記上下伸縮機構の所定点が
上記水平案内路を移動している間だけ当該水平往復台の
移動量にほぼ対応する回転を生む回転トルク発生機構が
連結され、この発生した回転トルクがトルク伝達機構を
介して上記ラッチ棒を進退駆動する機構に伝達されるこ
とを特徴とする可搬式密閉コンテナの蓋開閉機構。
【請求項２】上下伸縮機構は、昇降台を支持する上下
アーム対からなるリンク機構であることを特徴とする請
求項１記載の可搬式密閉コンテナの蓋開閉機構。
【請求項３】回転トルク発生機構は、水平往復台に軸
支された回動ローラと、当該回動ローラと係合するロー
ル係合部を備え昇降台に支持された回動アームとからな
り、当該回動アームの上記ロール係合部は、ロールが嵌
合・離脱可能な大きさの開口と当該開口に連続するアー
ム軸方向の深孔を有するリング状体であって、上下伸縮
機構の所定点が上記水平案内路を上記傾斜案内路側へ移
動し終えた時もしくは上記傾斜案内路を上記水平案内路
側へ移動し終えたとき、上記開口が水平方向に向くこと
を特徴とする請求項１記載の可搬式密閉コンテナの蓋開
閉機構。
【請求項４】回転トルク伝達機構は、回動アームの支
軸と一体回転する回転板と当該回転板に立設された２本
のピン軸とからなり、当該ピン軸が蓋内のラッチ棒を進
退駆動する部材に係合することを特徴とする請求項１ま
たは３記載の可搬式密閉コンテナの蓋開閉機構。