(57)【要約】      （修正有）【課題】周囲に気体の排出を減少させ、そのため周囲のゴミの巻き上げなくすためクリーンルームにて使用が可能な、構造の簡略で、操作が簡易、装置の製造コストが低減化できる非接触搬送装置を提供する。【解決手段】対象物９を非接触で搬送する装置Ａであり、基部１の下方に開口するクッション室６の中央部に、上部が気体送入口２、下部がノズル５に通じる気管３を内部に設けた柱状の気体噴出部４を設ける。気体噴出部４の周囲に形成した対象物９と対向する平面部７に、気体噴出口４より噴出した排気を補足し、上方へ排出する排出口８を設けた。【選択図】図１
2006282345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体噴出口の周囲に形成した対象物と対向する平面部に、貫通する気体排出口を設けた非接触搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触搬送装置に付設した把持部および該非接触搬送装置に通じる気体管路を開閉する気体供給弁とで構成される非接触ピンセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象物を非接触にて保持、搬送あるいは回転等に用いられる非接触搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ＩＣカード、スマートカードなどの普及に連れ、その素材となるウエハの厚さが薄型化する傾向があるとともに、製造コストの低減化のためウエハ径は大きくなる傾向にある。
【０００３】
このようなウエハの製造工程は多種、多様に数多くあり、その工程間の搬送は塵の付着、損傷は皆無でなくてはならず、真空吸着あるいは機械的把持では問題があり、気体の噴流による非接触搬送装置が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１では、基部の下方に開口するクッション室の上方に空気送入口を設け、クッション室の周壁部の下方に、搬送物に対向する作動面を設け、作動面の周囲に流体吸引源に接続する流体吸引口を備えてフードを設けた高速気流により生じる減圧作用により搬送物を非接触にて保持する無接触搬送装置が提案されている。
【０００５】
上述した特許文献１が提案する無接触搬送装置では、空気送入口より供給された空気は、クッション室を通過し、作動面と対象物との間隙通り、フードに流入し、流体吸引源により流体吸引口より吸引され外部へ排出される。
【０００６】
そのため無接触搬送装置の周囲に排出する空気は減少し、周囲の塵を巻き上げたり、周囲の対象物を吹き飛ばしたりするという問題が減少した。
【０００７】
しかしながら供給空気量と排気量のバランスをとるのが難しく、また空気の供給および停止時期と排気の開始および停止時期のタイミングをとるのが難しいため排気の外部への漏洩あるいは対象物の接触するという問題があった。
【０００８】
また非接触吸着部では高圧空気が空気送入口よりクッション室を通過し、垂直に対象物に垂直に当たり、水平方向に方向を変え、作動面と対象物との間隙を通り排出する構造であるので、エゼクタ効果による減圧効率が低く、空気消費量が多く、負圧発生効率が低く、従って動力費が多くなるという問題および外部へ排気が漏洩するという問題があった。
【０００９】
また、対象物に高圧空気が垂直に衝突するため、薄い対象物では破損させる場合があった。
【００１０】
また、吸引系統は配管径が大きくなり、自動切替弁が大きくなり、複雑な構造であるために、小型化が困難であり、それだけ装置としての行動範囲が限定され、自由度が小さくなるという問題点を有していた。
【００１１】
さらに、装置全体の価格が高くなるという問題点があった。
【特許文献１】特開昭６１−９１６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明は、上記に鑑み提案されたもので、周囲の塵の巻き上げが無く、操作が容易、高効率、製造コストの低減、構造が簡易および小型化することができ、それによって行動範囲も広げることができ、
さらに省エネ化も実現できるクリーンルームにて使用可能な非接触搬送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】
【００１３】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の非接触搬送装置は、基部の下方に開口するクッション室の中央部に、上部が気体送入口、下部がノズルに通じる気管を内部設けた柱状の気体噴出部を形成する。
【００１４】
ノズルは気体噴出部の下方に設け、気体噴出角度は対象物に対し小さな角度に形成されている。
【００１５】
クッション室の周囲に形成された対象物と対向する平面部には上方に貫通する排気口を設けている。
【００１６】
また請求項２は、請求項１記載の非接触搬送装置に付設した把持部および該非接触搬送装置に通じる気体管路を手操作にて開閉する気体供給弁とで構成される非接触ピンセット。
【発明の効果】
【００１７】
以下に説明するような効果を奏することができる。
【００１８】
請求項１の発明では、平面部に貫通する排気口を設けたので、噴出部より噴出した気体は排気口より上方に排出されるようになり、周囲に排出することがないため、周囲の塵を巻き上げることが無く、クリーンルームにて使用が可能となった。
【００１９】
排気源、開閉弁の操作が不用になり、運転操作が容易になった。
【００２０】
排気系の気体吸引源、排気管、開閉弁等の装置および機器が不用となり装置価格が低減した。
【００２１】
構造が簡単、小型化が可能になり装置の行動範囲が広まり、自由度が大きくなった。
【００２２】
負圧発生効率の良い非接触搬送装置を用いているので気体供給量が少なく、省エネである。
【００２３】
負圧発生効率の良い非接触搬送装置を用いているので排気量が少なく、それだけ塵の巻き上げの安全性が増した。
【００２４】
噴出気体が垂直に対象物に当たらないので、対象物を損傷することがない。
【００２５】
周囲にある他の対象物を吹き飛ばさない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。先ず第１の実施形態を図１および図２を用いて説明する。
【００２７】
図１は、この発明の非接触搬送装置Ａの側面断面図である。図２はこの発明の非接触搬送装置Ａの下平面図である。これらの図において、この非接触搬送装置Ａは、対象物（ここではウエハ９）を非接触にて保持（懸垂浮揚）し搬送する装置であり、柱状の基体１を用いて構成されている。
【００２８】
すなわち、この非接触搬送装置Ａは、基部１の中央部に下方に開口するクッション室６を形成し、クッション室６の下端周囲に対象物９と対向する平面部７を設ける。平面部７には上方に貫通する排気口８を、ほぼ全周にわたって設けている。
【００２９】
クッション室６の中央部に、上部が気体送入口２、下部がノズル５に通じる気管３を内部に設けた柱状の気体噴出部４を形成する。気体噴射部４の下端には対象物９に向かって気体を噴出するノズル５を設けている。ノズル５の気体噴出角度は、対象物９と小さい角度にて噴出する角度になっている。
【００３０】
上記構成のの非接触搬送装置Ａにおいて、ここでは図示されていない気体供給装置から気体送入口２に気体Ｐが供給されると、その気体Ｐは気管３をとおりノズル５より対象物９に対して小さい角度にて高速にて噴出し、ほとんどの気体が平面部７と対象物９との狭い間隙を通過し、平面部７に設けられて排気口８をとおり、平面部７の上方へ排出される。
【００３１】
ノズル５より噴出する気体Ｐは対象物に垂直に噴出するのではなく、対象物９に対して小さい角度噴出するため、衝突による噴流気体のエネルギー損失がきわめて少ない。
【００３２】
またクッション室６の周壁に噴出気体が垂直に衝突することがなく、噴流気体の衝突によるエネルギー損失がきわめて少ない。
【００３３】
この衝突による噴流のエネルギー損失がきわめて少ない気体の噴出機構により、効率よくクッション室６に負圧を発生させる。
【００３４】
また衝突によるエネルギー損失の少なく高速にて平面部７と対象物９との空間に流入する気体Ｐにより、この空間は減圧される。
【００３５】
従って、クッション室６および平面部７と対象物９とで形成される空間に生じた負圧により対象物７は、平面部７に引き寄せられる。
【００３６】
一方、対象物９が平面部７接近すると、クッション室６は圧力室式エアクッション効果により急激に昇圧し、また前記空間の気体の反発力により対象物９を引き離す。
【００３７】
このバランスにより、対象物９は、平面部７に非接触状態にて保持されるようになる。
【００３８】
平面部７と対象物９とで形成される空間に流入した気体Ｐは、排出口８に流入し、基体１の上方へ排出される。
【００３９】
このように、この発明の第１の実施形態では、クッション室６の中央部の気体噴射部４の下端には対象物９に向かって小さい角度にて気体を噴出するノズル５を設けているため、高効率にて負圧を発生させることが可能。従って気体噴出量が少ないこと。
【００４０】
その上、気体吸引装置、切替弁等の機械的な排気装置を設けずに、平面部に周状に排気口８を設けたことにより自動的に排気を上方に排出させ機構にしたため、気体の供給および排気操作が不用になり、運転操作が簡易になった。そのため周囲に排気を排出させず、周囲の塵の巻き上げが無くなった。
【００４１】
上述２項により、運転操作が簡易である。装置機構が簡単であるため装置の製造コストが大幅に削減することができる。
【００４２】
また装置の構成を簡単なものとすることができるので、小型化も可能となり、狭いスペースにも設置することが可能になる。それにより装置としての行動範囲を広げることができ、同一工程内での狭い領域での搬送移動も自在に行えるようになる。
【００４３】
ノズル５より噴出した気体は垂直に対象物９に噴出しないため、衝突によるエネルギー損失がなく、効率よくクッション室６に負圧を発生させ、またクッション室６の周壁にも衝突することなく平面部７と対象物９との空間に流入するためエネルギー損失が少ない。
【００４４】
このため効率よく負圧を発生させ、気体消費量が少なく省エネ化を実現することができた、同時にそれだけ排気量が少ないため、周囲の塵の巻き上げを少なくし、クリーンな非接触搬送装置Ａを実現することができた。
【００４５】
上記の説明の図２ではノズル５は、３個になっているが１個以上であればよい。
【００４６】
ノズル５の噴出角度も、対象物９にできるだけ平行かつクッション室６周壁下端に当たらない角度としているが、製作上に制約がある場合は、クッション室６周壁に当たる場合でも、従来技術より効率は格段に優れている。
【００４７】
図３は、平面部７に排気溝８に加え、排気溝１０を形成し、確実に排気を補集し、周囲に逃がさなくした好例である。
【００４８】
次にこの発明の非接触搬送装置Ｂの第２の実施形態を図４および図５を用いて説明する。
【００４９】
図４は側面一部断面図を、図５は下平面図を示す。この第２の実施形態において、上記に記した第１の実施形態における構成要素と略同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
この第２の実施形態における非接触搬送装置Ｂは、上記した第１の実施形態の気体噴出部４を備えて構成したものである。すなわち、非接触搬送装置Ｂは、基体１１の中央部に下方に開口するクッション室６を形成し、クッション室６の下端周囲に対象物９と対向する平面部７を設ける。平面部７には上方に貫通する排気口８をほぼ全周にわたって設けている。基体１１の前部には、非接触にて保持されてる対象物９の移動を規制するため、平面部７の前方に保持する対象物７の端面より突出した固定ガイド１３が設けられ、基体１１の後方にはアクチュエータ１５と軸１６にて連結し、溝１７内を前後移動可能な対象物９の端面を押進する位置決めガイド１４が設けられている。気体送入口２は基体１１の後端部に設けられ、気管１２を介して下部がノズル５に通じる気管３に連接し、気体噴出部４を形成する。気体噴射部４の下端には対象物９に向かって気体を噴出するノズル５を設けている。ノズル４の気体噴出角度は、対象物９と小さい角度にて噴出する角度になっている。
【００５１】
上記の構成の非接触搬送装置Ｂにおいて、気体供給装置（図示省略）から気体送入口２の送られると、その気体は、管路１２から気体噴出部４の管路３を通り、ノズル５より対象物９に対して小さい角度で噴出し、平面部７と対象物９とで形成される空隙を通り排気溝８より上方へ排出する。
【００５２】
この間、ノズル５より噴出した高速気体は減圧作用を生じ、対象物９は平面部７に非接触にて懸垂保持される。非接触にて保持されている対象物７は、平面部７に対して水平移動が自由であるため、基部１１の前部に設けられた固定ガイド１３に、後部に設けられた位置決めガイド１４をアクチュエータ１５により往診させ、対象物９を固定ガイド１３に押し当て移動を止めると同時に、位置決めする。 この状態にて非接触にて搬送される。
【００５３】
この実施形態では、ガイド１４は、アクチュエータ１５により移動可能であるが、固定ガイド１３と同様に基体１１に対象物９の外形よりやや大きい間隔にて固定しておき、対象物９は、ガイド１３およびガイド１４の間の微小移動は可能であるが、離脱しない方式も好例である。
【００５４】
またこの実施形態では基体１１は細長形状であるが、第１の実施形態の円状の基体１に固定ガイド、位置決めガイドを装着することも良く、ガイドの数、および形状は対象物９の形状により決めればよく、基体の形状は問はない。
【００５５】
図６は第３の実施形態における非接触ピンセットＣを示す側面一部断面図である。図７は上平面図、図８は下平面図を示す。
【００５６】
第３の実施形態の基体２５の構成は、第２の実施形態の基体１１と略同様の構成である。
【００５７】
非接触ピンセットＣは、細長い把持部２０には、手操作により開閉する気体供給弁２１およびフィルター２３が装着され、管路２２および２４を介して気体送入口２に接続する。
【００５８】
位置決めガイド１４にはノブ１９がついており、指にてノブ１９を押進することにより前後移動が可能である。
【００５９】
上記の構成において、気体供給装置（図示せず）より送られてきた気体は接続口２７より供給され、気体供給弁２１の手動操作により開になり、管路２２を通りフィルタ２３を通過し、管路２４を通り気体送入口２より基体２５内を通過し、基体噴出部４のノズル５より噴出し、排気口８より上方へ排出する。  
【００６０】
上記の構成の非接触ピンセットＣは、上記した各実施形態の場合と同様に、ノズル５より気体を噴出し、負圧を発生させ対象物９を非接触にて保持し搬送するものであるが、把持部２０を手で掴み、気体供給弁２１を指の操作により開閉し、気体の供給、停止を行うことで、ピンセットのように自在に対象物９を非接触にて保持し、所定の位置まで搬送できるようになる。
【００６１】
その際、保持中の対象物９の自由移動を防止するため、あるいは位置決めするため、指にて前後進操作可能なノブ１９を装着した位置決めガイド１４前進させ、対象物９を固定し、所定の位置に到達したら、後進させ対象物９を解放する。
【００６２】
搬送中、対象物９のガイド間の自由移動が許される場合は、位置決めガイド１４は、固定ガイドとして用い、操作せずとも良い。
【００６３】
フィルター２３は、気体供給弁２１の摺動による発塵および供給気体に含まれるゴミを除去し、気体に含まれる塵、ゴミが対象物７に付かないようにしている。
【００６４】
図９には本発明の第４の実施形態の非接触ピンセットＤの上平面図を示している。
【００６５】
非接触ピンセットＤは、非接触ピンセットＣの基体２５の両側面に、案内板２７，２７を設けたものである。案内板２７の取り付け高さは、保持しているウエハ（対象物９）の２ピッチ上の溝３０の高さである。
【００６６】
非接触ピンセットＤは、手操作により非接触保持したウエハ（対象物９）をカセット２８に挿入する装置である。
【００６７】
図１０は、非接触ピンセットＤに保持されているウエハ９をカセット２８の溝３０に挿入操作を示す図である。
【００６８】
手操作にて非接触ピンセットＤに保持されているウエハ９をカセット２８の狭い溝３１、３１に挿入する場合、ウエハ９を挿入する溝３１の２ピッチ上の溝３０に、案内板２７を挿入し、非接触ピンセットＤを溝３０に沿ってさせれば、保持されているウエハ９は、自動的に溝３１に収納される。
【００６９】
把持部２０を持つ手が安定せず、保持しているウエハ９をセットの棚２９に沿い水平に前進させ、挿入する困難な問題が非接触ピンセットＤにより解決できた。
【００７０】
上記各実施形態ではクッション室６は円形状であり、その中心部に円柱状の気体噴出部４を設け、複数個のノズル５より放射状に気体を噴出していると説明しているが、クッション室６の形状は円形に限定することはなく、例えば方形、多角形状でもよい。またノズル５もクッション室の中央部にある必要もなく、たとえばクッション室の壁面にノズル５を設けても良く、その数も１個以上であればよい。
【００７１】
各実施形態では、クッション室６を設け、ノズル５より気体を噴出し負圧を発生する構成であるが、この構成に限定することはなく、気体を噴出することにより負圧を発生する構成であればよい。
【００７２】
以上、この発明を図面の形態に基づいて説明したが、この発明は上記の各実施形態に限定されるものでなく、特許の請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明の非接触搬送装置Ａの側面断面図を示す。
【図２】この発明の非接触搬送装置Ａの下平面図を示す。
【図３】この発明の非接触搬送装置Ａの他の平面部７の構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態における非接触搬送装置Ｂの側面一部断面図を示す。
【図５】第２の実施形態における非接触搬送装置Ｂの上平面図を示す。
【図６】第３の実施形態における非接触ピンセットＣの側面一部断面図を示す。
【図７】第３の実施形態における非接触ピンセットＣの上平面図を示す。
【図８】第３の実施形態における非接触ピンセットＣの下平面図を示す。
【図９】第３の実施形態における別の非接触ピンセットＤの上平面図を示す。
【図１０】非接触ピンセットＤの操作説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・基体
２・・・気体送入口
３・・・気管
４・・・気体噴出部
５・・・ノズル
６・・・クッション室
７・・・平面部
８・・・排気口
９・・・対象物（ウエハ）
１０・・・排気口
１１・・・基体
１３・・・固定ガイド
１４・・・位置決めガイド
１５・・・アクチュエータ
２０・・・把持部
２１・・・気体供給弁
２３・・・フィルター
Ａ、Ｂ・・・非接触搬送装置
Ｃ、Ｄ・・・非接触ピンセット
Ｐ・・・気体
【図１】
2006282345.tif 000003
【図２】
2006282345.tif 000004
【図３】
2006282345.tif 000005
【図４】
2006282345.tif 000006
【図５】
2006282345.tif 000007
【図６】
2006282345.tif 000008
【図７】
2006282345.tif 000009
【図８】
2006282345.tif 000010
【図９】
2006282345.tif 000011
【図１０】
2006282345.tif 000012