(57)【要約】【課題】洗浄室の蓋開閉時の停止精度の向上及び開閉速度の可変制御が可能なフープ洗浄乾燥装置を提供する。【解決手段】フープ２をフープ本体２ａとドア２ｂに分離して洗浄室５内で洗浄及び乾燥する洗浄室を備えたフープ洗浄乾燥装置１であって、上記洗浄室５は、上部が開放された洗浄室本体５ａと、この洗浄室本体５ａの上部に開閉自在に設けられた蓋２２，２３と、該蓋２２，２３を開閉する電動式パワーシリンダ２４，２５とを備え、上記パワーシリンダ２４，２５は、蓋開閉時の伸縮ロッドの停止位置及び該停止位置の手前の減速位置を検出する位置センサ６４と、該位置センサ６４からの検出信号に基づいて上記パワーシリンダ２４，２５の伸縮速度を可変制御する制御部６５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フープをフープ本体とドアに分離して洗浄室内で洗浄及び乾燥する洗浄室を備えたフープ洗浄乾燥装置であって、上記洗浄室は、上部が開放された洗浄室本体と、この洗浄室本体の上部に開閉自在に設けられた蓋と、該蓋を開閉する電動式パワーシリンダとを備え、上記パワーシリンダは、蓋開閉時の伸縮ロッドの停止位置及び該停止位置の手前の減速位置を検出する位置センサと、該位置センサからの検出信号に基づいて上記パワーシリンダの伸縮速度を可変制御する制御部とを備えたことを特徴とするフープ洗浄乾燥装置。
【請求項２】
上記蓋は、洗浄室本体側にヒンジを介して支持され洗浄室本体の上部に載置される筒状の内蓋と、洗浄室本体側にヒンジを介して支持され上記内蓋の上部に載置される外蓋とからなり、上記パワーシリンダは、内蓋を開閉する第１パワーシリンダと、外蓋を開閉する第２パワーシリンダとからなることを特徴とする請求項１記載のフープ洗浄乾燥装置。
【請求項３】
上記パワーシリンダは、該パワーシリンダの基部を揺動自在に支持するクレビス形ヒンジユニットを備え、該ヒンジユニットは、上記パワーシリンダの基部の両側に設けられた各軸穴に嵌合固定される支軸と、該支軸をローラを介して回転自在に支持する密閉構造の軸受とを有していることを特徴とする請求項１又は２記載のフープ洗浄乾燥装置。
【請求項４】
上記蓋のヒンジは、上記パワーシリンダの伸縮ロッド先端部に設けられた第１支軸と、洗浄室本体側に設けられ蓋を開閉自在に支持する第２支軸と、蓋側に設けられ上記パワーシリンダの開閉力を受ける第３支軸と、これら第１支軸と第２支軸と第３支軸をつなぐヒンジアームとを備え、該ヒンジアームにおける第３支軸を支持する軸穴と第３支軸との間に上記パワーシリンダの蓋閉時の余計な圧力を吸収する圧力吸収部材を設けたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のフープ洗浄乾燥装置。
【請求項５】
上記圧力吸収部材は、弾性を有する圧力吸収リングと、該圧力吸収リングよりも外径の小さいスペーサリングとを交互に複数積層して成ることを特徴とする請求項４記載のフープ洗浄乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の搬送容器であるフープを洗浄して乾燥させるフープ洗浄乾燥装置に係り、特に洗浄室の蓋を開閉する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等は、フープ（FOUP：Ｆront Ｏpenning Ｕnify Ｐod）と称する搬送容器に収容されて搬送される。このフープは、前面部に開口部を有するフープ本体（シェルともいう。）と、このフープ本体の前面開口部に着脱自在に装着されるドア（蓋ともいう。）とからなっている。
【０００３】
上記フープは、半導体ウエハ等の汚染源にならないようにするために、定期的に洗浄されることが好ましい。そこで、空のフープをフープ本体とドアに分離して洗浄室内に配置し、これらフープ本体及びドアに洗浄水を吹き付けて洗浄を行い、洗浄後、同洗浄室内でフープ本体及びドアに乾燥空気を吹き付けて乾燥させるようにしたフープ洗浄乾燥装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
このフープ洗浄乾燥装置における洗浄室は、上部が開放された洗浄室本体と、この洗浄室本体の上部に開閉自在に設けられた蓋と、該蓋を開閉する油圧シリンダとを備えている。なお、上記蓋は、内蓋と外蓋からなっていてもよい。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０９５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記フープ洗浄乾燥装置においては、洗浄室の蓋を油圧シリンダにより開閉する構造であるため、蓋開閉時の停止精度を向上させたり、開閉速度を可変にすることが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、洗浄室の蓋開閉時の停止精度の向上及び開閉速度の可変制御が可能なフープ洗浄乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、フープをフープ本体とドアに分離して洗浄室内で洗浄及び乾燥する洗浄室を備えたフープ洗浄乾燥装置であって、上記洗浄室は、上部が開放された洗浄室本体と、この洗浄室本体の上部に開閉自在に設けられた蓋と、該蓋を開閉する電動式パワーシリンダとを備え、上記パワーシリンダは、蓋開閉時の伸縮ロッドの停止位置及び該停止位置の手前の減速位置を検出する位置センサと、該位置センサからの検出信号に基づいて上記パワーシリンダの伸縮速度を可変制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記蓋は、洗浄室本体側にヒンジを介して支持され洗浄室本体の上部に載置される筒状の内蓋と、洗浄室本体側にヒンジを介して支持され上記内蓋の上部に載置される外蓋とからなり、上記パワーシリンダは、内蓋を開閉する第１パワーシリンダと、外蓋を開閉する第２パワーシリンダとからなることが好ましい。
【００１０】
上記パワーシリンダは、該パワーシリンダの基部を揺動自在に支持するクレビス形ヒンジユニットを備え、該ヒンジユニットは、上記パワーシリンダの基部の両側に設けられた各軸穴に嵌合固定される支軸と、該支軸をローラを介して回転自在に支持する密閉構造の軸受とを有していることが好ましい。
【００１１】
上記蓋のヒンジは、上記パワーシリンダの伸縮ロッド先端部に設けられた第１支軸と、洗浄室本体側に設けられ蓋を開閉自在に支持する第２支軸と、蓋側に設けられ上記パワーシリンダの開閉力を受ける第３支軸と、これら第１支軸と第２支軸と第３支軸をつなぐヒンジアームとを備え、該ヒンジアームにおける第３支軸を支持する軸穴と第３支軸との間に上記パワーシリンダの蓋閉時の余計な圧力を吸収する圧力吸収部材を設けていることが好ましい。
【００１２】
上記圧力吸収部材は、弾性を有する圧力吸収リングと、該圧力吸収リングよりも外径の小さいスペーサリングとを交互に複数積層して成ることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蓋を開閉する電動式パワーシリンダが、蓋開閉時の伸縮ロッドの停止位置及び該停止位置の手前の減速位置を検出する位置センサと、該位置センサからの検出信号に基いて上記パワーシリンダの伸縮速度を可変制御する制御部とを備えているため、洗浄室の蓋開閉時の停止精度の向上及び開閉速度の可変制御が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を基に詳述する。図１は本発明の実施形態に係るフープ洗浄乾燥装置の構成を概略的に示す平面図、図２はフープ洗浄乾燥装置の構成を概略的に示す側面図である。
【００１５】
図１ないし図２に示すように、フープ洗浄乾燥装置１は、フープ２の搬入搬出を行うための載置部３を有するロードポート部４と、上記フープ２の洗浄及び乾燥を行う洗浄室５を有する洗浄部６と、この洗浄部６と上記ロードポート部４との間に設けられ上記フープ２の搬送を行う搬送ロボット７を有する搬送部８とを備えている。これらのロードポート部４、洗浄部６及び搬送部８は、それぞれ独立した架台１０，１１，１２を有するユニットに形成されている。
【００１６】
換言すれば、ロードポート部４、洗浄部６及び搬送部８は、それぞれの架台１０，１１，１２ごとに分割可能なユニットに構成されている。これらロードポート部４、洗浄部６、搬送部８は、それぞれロードポート部ユニット、洗浄部ユニット、搬送部ユニットともいう。
【００１７】
洗浄部６及び搬送部８は大きいため、それぞれ箱型フレーム構造の架台（第１架台、第２架台ともいう。）１０，１１を有している。ロードポート部４は小さいため、搬送部８の架台１１の前部に添着される架台（サブ架台ともいう。）１２を有している。ロードポート部４は、複数例えば３ポートすなわち３個のフープを載置する載置部３を有し、左の２ポートがロード専用、右端の１ポートがアンロード専用となっている。
【００１８】
第１架台１０の内部には洗浄室５が左右に２台設置されている。第２架台１１の内部には略中央に搬送ロボット７が設置され、前側に複数個（例えば４個）のフープ２を載置して一時的に保管（待機）可能な載置台（バッファ部ともいう。）１３が設けられている。また、第２架台１１の内部の一側部には、フープ２の開閉すなわちフープ２をフープ本体２ａとドア２ｂに分離したりフープ本体２ａにドア２ｂを装着したりするために、フープ２を載置するフープ開閉部１４が設置されている。
【００１９】
このフープ開閉部１４は、フープ２をドア２ｂ側を下向きにした状態でその下面を支持する支持部１５と、ドア２ｂを位置決めして吸着保持する吸着保持部１６と、ドア２ｂに設けられたロック機構のキー穴にキーを挿入してロック機構の開錠又は施錠を行う施解錠機構１７とが設けられている。
【００２０】
上記搬送ロボット７は、例えば６軸の回転が可能なアーム１８を有する多関節ロボットからなり、アーム１８の先端部にはフープ本体２ａの上部に突設された被把持部２０又はドア２ｂを選択的に把持可能な把持機構２１が設けられている。
【００２１】
洗浄室５は、上部が開放された洗浄室本体５ａと、この洗浄室本体５ａの上部に開閉自在に設けられた蓋２２，２３と、該蓋２２，２３を開閉する電動式パワーシリンダ２４，２５とを備えている。上記蓋２２，２３は、洗浄室本体５ａ側にヒンジ６０を介して支持され洗浄室本体５ａの上部に図示しないパッキンを介して気密に載置される筒状の内蓋２２と、洗浄室本体側にヒンジ６１を介して支持され上記内蓋２２の上部に図示しないパッキンを介して気密に載置される外蓋２３とから構成されている。内蓋２２と外蓋２３は、開閉時に互いに干渉しないように洗浄室本体５ａの周方向に例えば９０度程度の位置をずらして配置されている。
【００２２】
上記パワーシリンダ２４，２５は、内蓋２２を開閉する第１パワーシリンダ２４と、外蓋２３を開閉する第２パワーシリンダ２５とから構成されている。パワーシリンダ２４，２５は、伸縮ロッド２４ａ，２５ａを上方に向けた略垂直の状態で設けられている。外蓋２３の内面にはドア２ｂを吸着保持するドア保持部２６が設けられ、外蓋２３の外面にはドア保持部２６を介してドア２ｂを洗浄時及び乾燥時に回転するドア回転機構２７が設けられている。
【００２３】
図３は洗浄室５内の構成を概略的に示す断面図である。図３に示すように、洗浄室本体５ａの底部中央部には、固定支軸２８が貫通して設けられ、この固定支軸２８の外周には筒状の回転軸２９が軸受３０を介して回転自在に設けられ、洗浄室本体５ａの底部には上記回転軸２９を軸受３１を介して回転自在に支持する軸受筒体３２が固定されている。回転軸２９の上端部には回転台３３が設けられ、この回転台３３にはフープ本体２ａを開口部を下向きにした状態でその四隅を保持する保持部３４が設けられている。固定支軸２８には回転軸２９をタイミングベルト３５及びベルト車３６ａ，３６ｂを介して回転駆動する電動機３７が取付けられており、洗浄時及び乾燥時にフープ本体２ａを回転し得るようになっている。
【００２４】
上記回転台３３は、回転軸２９の回転静止位置を検出制御する原点センサ６２により、予め設定された原点にて静止するように制御され、搬送ロボット７がフープ本体２ａを回転台３３上の保持部３４との間で確実に受け取り受け渡しができるようになっている。上記固定支軸２８の上端部にはフープ本体２ａの内側を洗浄し乾燥させるべく複数のノズル３８を備えた内側洗浄管３９が立設され、固定支軸２８には内側洗浄管３９と連通する供給通路６３が設けられ、この供給通路６３には洗浄水又はドライエアを供給する図示しない供給通路が接続されている。洗浄室本体５ａの内側にはフープ本体２ａの外側を洗浄し乾燥させるべく複数のノズル４０を備えた外側洗浄管４１が立設され、外側洗浄管４１には洗浄水又はドライエアを供給する図示しない供給管が接続されている。
【００２５】
上記内蓋２２には、洗浄室本体５ａとの境界に位置して上方のドア２ｂと下方のフープ本体２ａを洗浄し、乾燥させるノズル４２を上向き及び下向きに備えた上部洗浄管４３が設けられ、この上部洗浄管４３には洗浄水又はドライエアを供給する図示しない供給管が接続されている。なお、洗浄水又はドライエアはフープ洗浄乾燥装置１外部の供給源から供給されるようになっている。上記洗浄室本体５ａの底部には排気排水口４４が設けられ、この排気排水口４４には開閉弁４５及び気液分離器４６を介して排気管４７と排水管（図示省略）が接続されている。また、乾燥時に洗浄室５内を負圧にすることにより乾燥を促進できるように構成されている。
【００２６】
洗浄部６の第１架台１０の側面部及び背面部、搬送部８の第２架台１１の側面部には、カバー材が取付けられている。フープ洗浄乾燥装置内に清浄空気の下降流を形成して高清浄空間に保つために、洗浄部６及び搬送部８の天上部には多数のファンフィルタユニットが取付けられていると共に、装置底部には多数の排気ファンが取付けられている（図示省略）。
【００２７】
上記パワーシリンダ２４，２５は、蓋開閉時の伸縮ロッド２４ａ，２５ａの停止位置及び該停止位置の手前の減速位置を検出する位置センサ６４と、該位置センサ６４からの検出信号に基づいて上記パワーシリンダ２４，２５の伸縮速度を可変制御する制御部６５とを備えている。パワーシリンダ２４，２５の伸縮ロッド２４ａ，２５ａの先端部には、パワーシリンダ２４，２５の基部側に向かって延出された被検知材（ドグ）６６が設けられ、パワーシリンダ２４，２５の基部には被検知材６６を検知する光学式の位置センサ６４が設けられている。
【００２８】
すなわち、位置センサ６４は、伸縮ロッド２４ａ，２５ａの上限停止位置（蓋閉位置）用の第１センサ６４ａと、該第１センサ６４ａの手前の減速位置用の第２センサ６４ｂと、伸縮ロッドの下限停止位置（蓋開位置）用の第３センサ６４ｃと、該第３センサ６４ｃの手前の減速位置用の第４センサ６４ｄとからなっている。制御部６５は、上記第１ないし第４センサ６４ａ〜６４ｂからの検出信号に基き、インバータ制御によりパワーシリンダ２４，２５の伸縮速度（蓋開閉速度）の可変制御を行うようになっている。これにより、例えば蓋開時は、蓋２２，２３を閉位置から低速で開け始め、次いで加速して開け、開位置手前で減速して開位置に停止させ、蓋閉時には、蓋を開位置から低速で閉め始め、次いで加速して閉め、閉位置手前で減速して閉位置に停止させるようになっている。
【００２９】
パワーシリンダ２４，２５を取付けるために、図４に示すように洗浄室本体５ａの外側には取付枠６７，６８が設けられ、該取付枠６７，６８に蓋２２，２３のヒンジ６０，６１や後述のヒンジユニット７１が取付けられている。内蓋２２のヒンジ６０は、一端が内蓋２２に固定され、他端が第１支軸６９を介して第１パワーシリンダ２４の伸縮ロッド２４ａ先端部に軸支され、中間部が第２支軸７０を介して取付枠６７に軸支されている。
【００３０】
上記パワーシリンダ２４，２５は、該パワーシリンダの基部を揺動自在に支持するクレビス形ヒンジユニット７１を備えている。該ヒンジユニット７１は、図５に示すように上記パワーシリンダ２４，２５の基部の両側に設けられた各軸穴７２に嵌合固定される支軸７３と、該支軸７３をローラ７４を介して回転自在に支持する密閉構造の軸受７５とを有している。軸受７５の内部には潤滑油が充填されている。
【００３１】
上記外蓋２３のヒンジ６１は、ドア保持部２６やドア回転機構２７を有する比較的重い外蓋２３の開閉を行うため及び開閉時の負荷を軽減するために、図６ないし図７に示すように上記パワーシリンダ２５の伸縮ロッド２５ａ先端部に設けられた第１支軸６９と、洗浄室本体５ａ側に設けられ蓋２３を開閉自在に支持する第２支軸７０と、蓋２３側に設けられ上記パワーシリンダ２５の開閉力を受ける第３支軸７６と、これら第１支軸６９と第２支軸７０と第３支軸７６をつなぐヒンジアーム７７とを備え、該ヒンジアーム７７における第３支軸７６を支持する軸穴７８と第３支軸７６との間に上記パワーシリンダ２５の蓋閉時の余計な圧力を吸収する圧力吸収部材７９が設けられている。
【００３２】
上記第２支軸７０は、取付枠６８に軸受８０を介して回転自在に軸支されていると共に、第２支軸７０の両端部に一体的に取付けられた回動アーム８１が外蓋２３の上面に固定されている。回動アーム８１及びヒンジアーム７７は、第２支軸７０と一体に回動する。上記第３支軸７６の両端部は、外蓋２３の上部に突設された固定片８２に固定されている。
【００３３】
上記圧力吸収部材７９は弾性を有する例えばテフロン（登録商標）製の圧力吸収リング７９ａと、該圧力吸収リングよりも外径の小さいスペーサリング（ワッシャ）７９ｂとを交互に複数積層して成る。ヒンジアーム７７には、第２支軸７０及び第３支軸７６を挿通する軸穴７８，８３が設けられていると共に、これらの軸穴７８，８３の長さ及び強度を確保するためのボス部８４，８５が設けられている。
【００３４】
以上の構成からなるフープ洗浄乾燥装置１によれば、洗浄室５の蓋２２，２３を開閉する電動式パワーシリンダ２４，２５が、蓋開閉時の伸縮ロッド２４ａ，２５ａの停止位置及び該停止位置の手前の減速位置を検出する位置センサ６４と、該位置センサ６４からの検出信号に基づいて上記パワーシリンダ２４，２５の伸縮速度を可変制御する制御部６５とを備えているため、洗浄室５の蓋開閉時の停止精度の向上が図れると共に開閉速度の可変制御が可能となり、洗浄乾燥処理能力の向上が図れる。
【００３５】
上記蓋２２，２３は、洗浄室本体５ａ側にヒンジ６０を介して支持され洗浄室本体５ａの上部に載置される筒状の内蓋２２と、洗浄室本体側にヒンジ６１を介して支持され上記内蓋２２の上部に載置される外蓋２３とからなり、上記パワーシリンダ２４，２５は、内蓋２２を開閉する第１パワーシリンダ２４と、外蓋２３を開閉する第２パワーシリンダ２５とからなるため、外蓋２３と内蓋２２を順に円滑に開閉することができる。
【００３６】
上記パワーシリンダ２４，２５は、該パワーシリンダの基部を揺動自在に支持するクレビス形ヒンジユニット７１を備え、該ヒンジユニット７１は、上記パワーシリンダ２４，２５の基部の両側に設けられた各軸穴７２に嵌合固定される支軸７３と、該支軸７３をローラ７４を介して回転自在に支持する密閉構造の軸受７５とを有しているため、蓋２２，２３の重量が掛かってもパワーシリンダ２４，２５を円滑に揺動自在に支持できると共に、密封構造とすることにより軸受７５からの金属粉等のゴミの発生を防止することができ、フープ洗浄乾燥装置の内部を清浄に保つことができる。
【００３７】
上記外蓋２３のヒンジ６１は、上記パワーシリンダ２５の伸縮ロッド先端部２５ａに設けられた第１支軸６９と、洗浄室本体５ａ側に設けられ外蓋２３を開閉自在に支持する第２支軸７０と、外蓋２３側に設けられ上記パワーシリンダ２５の開閉力を受ける第３支軸７６と、これら第１支軸６９と第２支軸７０と第３支軸７６をつなぐヒンジアーム７７とを備え、該ヒンジアーム７７における第３支軸７６を支持する軸穴７８と第３支軸７６との間に上記パワーシリンダ２５の蓋閉時の余計な圧力を吸収する圧力吸収部材７９を設けているため、ヒンジ６１の負荷や外蓋２３の位置ずれを軽減することができ、耐久性の向上が図れる。
【００３８】
上記圧力吸収部材７９は弾性を有する圧力吸収リング７９ａと、該圧力吸収リング７９ａよりも外径の小さいスペーサリング７９ｂとを交互に複数積層して成るため、ヒンジ６１の負荷や外蓋２３の位置ずれを軽減することができ、耐久性の向上が図れる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、内蓋のヒンジは、外蓋のヒンジと同様に構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係るフープ洗浄乾燥装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】フープ洗浄乾燥装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図３】洗浄室内の構成を概略的に示す断面図である。
【図４】洗浄室の内蓋及び外蓋を閉じた状態を概略的に示す側面図である。
【図５】電動シリンダの支持部の構造を示す部分的拡大断面図である。
【図６】外蓋のヒンジ部を示す斜視図である。
【図７】外蓋のヒンジ部の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  フープ洗浄乾燥装置
２  フープ
２ａ  フープ本体
２ｂ  ドア
５  洗浄室
５ａ  洗浄室本体
２２，２３  蓋
２２  内蓋
２３  外蓋
２４，２５  パワーシリンダ
２４  第１パワーシリンダ
２５  第２パワーシリンダ
６４  位置センサ
６５  制御部
６９  第１支軸
７０  第２支軸
７１  ヒンジユニット
７２  軸穴
７３  支軸
７４  ローラ
７５  軸受
７６  第３支軸
７７  ヒンジアーム
７９  圧力吸収部材
７９ａ  圧力吸収リング
７９ｂ  スぺーサリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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