(57)【要約】【課題】受け部材が脱落するおそれがなく、しかも安いコストで製造可能な搬送用ハンドプレートを提供する。【解決手段】ワークを搬送するプレート６と、一部が前記プレート６内に埋設され、プレート６から露出した部分で前記ワークを受ける受け部材７とを備え、プレート６は、樹脂１４を含浸させた基材１２を積層して一体成形してなり、受け部材７のうち、プレート６に埋設される埋設部８の厚さ方向中間位置に拡径部１１又は縮径部１６が形成され、埋設部８が基材１２に形成された貫通孔１３を通じてプレート６に収容され、埋設部８と貫通孔１３との隙間がプレートを構成する樹脂１４で充填された構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送するプレートと、一部が前記プレート内に埋設され、プレートから露出した部分で前記ワークを受ける受け部材とを備え、前記プレートは、樹脂を含浸させた基材を積層して一体成形してなり、前記受け部材のうち、前記プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部又は縮径部が形成され、前記埋設部が基材に形成された貫通孔を通じてプレート内に収容され、前記埋設部と貫通孔との隙間が前記プレートを構成する樹脂で充填されたことを特徴とするワーク搬送用ハンドプレート。
【請求項２】
ワークを搬送するプレートと、一部が前記プレート内に埋設され、プレートから露出した部分で前記ワークを受ける受け部材とを備え、前記プレートは、樹脂を含浸させた基材を積層して一体成形してなり、前記受け部材のうち、前記プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部が形成され、前記埋設部がプレートに埋設された状態で、前記拡径部が、拡径部の厚さ方向上下に位置する基材によって挟み込まれたことを特徴とするワーク搬送用ハンドプレート。
【請求項３】
前記受け部材は、両端がそれぞれプレートの両面から露出し、前記両端の間の部分が埋設部とされたことを特徴とする請求項１又は２記載のワーク搬送用ハンドプレート。
【請求項４】
前記受け部材が、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワーク搬送用ハンドプレート。
【請求項５】
前記ワークが、シリコンウエハであることを特徴とする請求項４記載のワーク搬送用ハンドプレート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のハンドプレートと、該ハンドプレートを嵌合可能なスリットが複数段形成された支持ブロックとを備え、前記支持ブロックに複数のハンドプレートが連装されたことを特徴とするワーク搬送用ハンド。
【請求項７】
ワークを搬送するプレートと、一部が前記プレート内に埋設され、プレートから露出した部分で前記ワークを受ける受け部材とを備え、前記プレートが基材に樹脂を含浸させたプリプレグを積層して一体成形した成形体からなるワーク搬送用ハンドプレートの製造方法であって、前記受け部材のうち、プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部又は縮径部を形成し、前記プリプレグを積層したときに埋設部の収容スペースとなる貫通孔を各プリプレグに形成した後、プリプレグを積層し、形成された収容スペースに受け部材の埋設部を収容した状態でプリプレグを一体成形することにより、成形時に流動化したプリプレグの樹脂によって埋設部と貫通孔との隙間を充填し、前記拡径部又は縮径部を樹脂で固定することを特徴とするワーク搬送用ハンドプレートの製造方法。
【請求項８】
ワークを搬送するプレートと、一部が前記プレート内に埋設され、プレートから露出した部分で前記ワークを受ける受け部材とを備え、前記プレートが基材に樹脂を含浸させたプリプレグを積層して一体成形した成形体からなるワーク搬送用ハンドプレートの製造方法であって、前記受け部材のうち、プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部を形成し、前記プリプレグを積層したときに埋設部の収容スペースとなる貫通孔を各プリプレグに形成するとともに、前記拡径部の厚さ方向上下に位置する基材の貫通孔を、該基材を通過する埋設部の径＜貫通孔径＜拡径部の径、の条件を満たすように形成した後、プリプレグを積層し、形成された収容スペースに受け部材の埋設部を収容した状態でプリプレグを一体成形することにより、前記拡径部をその上下に位置する基材で挟みこんで固定することを特徴とするワーク搬送用ハンドプレートの製造方法。
【請求項９】
前記受け部材が、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項７又は８記載のワーク搬送用ハンドプレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状のワークの搬送に使用され、特にシリコンウエハの搬送に好適に使用されるワーク搬送用ハンドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンウエハを搬送する搬送用ハンドプレートとしては、特許文献１に示すように、セラミック製ハンドプレートを用いたものが知られている。ハンドプレートは、シリコンウエハを安定した状態で載置するのに十分な面積の載置面を有しており、この載置面にはウエハに損傷を与えないようにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の受け部材が装着されている。
【０００３】
上記セラミック製プレートを用いた従来のシリコンウエハ搬送用ハンドについてさらに詳しく説明すると、図７は、ウエハ搬送用ハンドを示す斜視図であり、ウエハ搬送用ハンドは、一度に複数のシリコンウエハを搬送可能なように左右一対のセラミック製ハンドプレート２１、２２を多段に配置した構成とされている。
【０００４】
ハンドプレート２１、２２には、シリコンウエハを載荷・脱荷するためにウエハ搬送用ハンドを昇降させる際に、ハンドプレート２１、２２に直接シリコンウエハが接触して傷つくのを防止するために、ハンドプレート２１、２２の両面にＰＴＦＥ製の受け部材２７が接着されている。
【０００５】
ハンドプレート２１、２２は、左右それぞれの列ごとに４段を一組としてスペーサー２４を用いつつ支持体２３に固定し、さらにこの支持体２３を背面板２５に縦方向に複数配列した状態で固定している。
【特許文献１】特開平９−８２７７６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、ＰＴＦＥ製受け部材は、接着剤の接着性に乏しいため、そのまま接着剤を塗布してハンドプレート２１、２２に接着しても容易に剥がれ落ちてしまうため、接着面を粗面化するエッチング処理を施す必要があり、このため工数が多くなり、受け部材を製造するコストが大幅に増加するという問題が生じていた。また、このようにエッチング処理を施したとしても、受け部材の脱落を完全に抑えることは困難であった。さらに、ハンドプレートの両面に受け部材を取り付ける場合には、２倍のコストがかかっていた。
【０００７】
そこで、本発明においては、受け部材が脱落するおそれがなく、しかも安いコストで製造可能な搬送用ハンドプレート及び搬送用ハンド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】
上記課題を解決するために、本発明に係るワーク搬送用ハンドプレートは、ワークを搬送するプレートと、一部がプレート内に埋設され、プレートから露出した部分でワークを受ける受け部材とを備え、プレートは、樹脂を含浸させた基材を積層して一体成形してなり、受け部材のうち、プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部又は縮径部が形成され、埋設部が基材に形成された貫通孔を通じてプレート内に収容され、埋設部と貫通孔との隙間がプレートを構成する樹脂で充填されたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、埋設部の中間位置に形成された拡径部又は縮径部の周囲の隙間がプレートを構成する樹脂で充填されたため、たとえ受け部材と前記樹脂との密着性が低い場合であっても、拡径部又は縮径部の周囲の樹脂の存在により、受け部材の移動を物理的に制限し、これにより受け部材がプレートから抜け落ちるのを防止することができる。
【００１０】
また、本発明においては、ワークを搬送するプレートと、一部が前記プレート内に埋設され、プレートから露出した部分で前記ワークを受ける受け部材とを備え、プレートは、樹脂を含浸させた基材を積層して一体成形してなり、受け部材のうち、プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部が形成され、埋設部がプレートに埋設された状態で、拡径部が、拡径部の厚さ方向上下に位置する基材によって挟み込まれた構成を採用することも可能であり、この場合には、拡径部の厚さ方向上下に位置する基材で拡径部を挟み込むことにより、受け部材の移動を物理的に制限し、これにより受け部材がプレートから抜け落ちるのを防止することができる。
【００１１】
上記受け部材は、プレートのいずれか一方の面から露出するようにすればよいが、受け部材の両端がそれぞれプレートの両面から露出し、両端の間の部分を埋設部とすれば、一つの受け部材をプレートの両面に露出させることが可能となる。
【００１２】
本発明に係るワーク搬送用ハンドプレートは、受け部材としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるフッ素系化合物を用いた場合に、効果的にプレートからの受け部材の脱落を防止することができる。そして、受け部材としてＰＴＦＥを用いたワーク搬送用ハンドプレートは、軟質であることから、シリコンウエハ搬送用として好適に使用することができる。
【００１３】
以上説明したワーク搬送用ハンドプレートは、ハンドプレートを嵌合可能なスリットが複数段形成された支持ブロックを用い、この支持ブロックのスリットに嵌合固定した後にこの支持ブロックを背面板に取り付けることにより、ハンドプレートが多段に配置された搬送用ハンドを得ることができる。
【００１４】
すなわち、従来のセラミック製ハンドプレートはそれ自身が重いため、多数を支持ブロックに取り付けると、支持ブロックがハンドプレートの重みで撓み、ハンドプレート間の適正なスペースが保てなくなるため、４枚程度しかひとつの支持ブロックに取り付けることができなかった。
【００１５】
ところが、本発明のように、樹脂と基材とからなるＦＲＰでプレートを構成すれば、プレートの重量を大幅に軽量化することが可能となり、プレート間の適正なスペースを保持しつつ、ひとつの支持ブロックに１０枚以上、特に２０枚以上の多数のプレートを取り付けることが可能となる。さらに、本発明に係る搬送用ハンドは、プレートがＦＲＰ製であることから、プレートを支持ブロックのスリットにエポキシ系等の接着剤を塗布した状態で嵌合することで確実に固定することが可能となり、従来のように、プレートを支持ブロックに固定するためのボルト・ナット等の締結手段が不要となる。
【００１６】
上記ワーク搬送用ハンドプレートは、以下のようにして製造することができる。すなわち、本発明で製造するワーク搬送用ハンドプレートは、ワークを搬送するプレートと、一部がプレート内に埋設され、プレートから露出した部分でワークを受ける受け部材とを備え、プレートが基材に樹脂を含浸させたプリプレグを積層して一体成形した成形体からなるものであって、受け部材のうち、プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部又は縮径部を形成し、プリプレグを積層したときに埋設部の収容スペースとなる貫通孔を各プリプレグに形成した後、プリプレグを積層し、形成された収容スペースに受け部材の埋設部を収容した状態でプリプレグを一体成形することにより、成形時に流動化したプリプレグの樹脂によって埋設部と貫通孔との隙間を充填し、拡径部又は縮径部を樹脂で固定することを特徴とする。
【００１７】
上記製造方法によれば、プリプレグを一体成形してプレートを製造する際に、同時に受け部材をプレートに固定することが可能となり、出来上がった状態のプレートに受け部材を固定するための加工工程が不要となる。
【００１８】
また、ワーク搬送用ハンドプレートの別の製造方法としては、受け部材のうち、プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部を形成し、プリプレグを積層したときに埋設部の収容スペースとなる貫通孔を各プリプレグに形成するとともに、拡径部の厚さ方向上下に位置する基材の貫通孔を、該基材を通過する埋設部の径＜貫通孔径＜拡径部の径、の条件を満たすように形成した後、プリプレグを積層し、形成された収容スペースに受け部材の埋設部を収容した状態でプリプレグを一体成形することにより、拡径部をその上下に位置する基材で挟みこんで固定することも可能であり、この製造方法を採用する場合でも、上記同様に、プリプレグを一体成形してプレートを製造する際に、同時に受け部材をプレートに固定することが可能となる。
【００１９】
本発明のハンドプレートに用いる樹脂及び基材としては、特に制限なく使用することができるが、樹脂としてエポキシ樹脂を、基材として炭素繊維を用いれば、強度及び硬度を高めることができる。基材は、織布であってもよく、また不織布であってもよい。
【００２０】
上述したワーク搬送用ハンドプレートの製造方法においては、定法によって積層したプリプレグを一体成形すればよい。すなわち、積層したプリプレグをホットプレス法により一体成形することができ、これにより積層構造のプレートを製造することができる。このように、プリプレグを成形する際には、熱及び圧力が加わるため、プリプレグ内に収容する受け部材としては、高温下での形態安定性に優れるフッ素系化合物を用いるのが好ましく、その中でも加圧下で変形しにくいＰＴＦＥが特に好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、受け部材のうち、プレートに埋設される埋設部の厚さ方向中間位置に拡径部又は縮径部を形成し、埋設部を基材に形成された貫通孔を通じてプレート内に収容し、埋設部と貫通孔との隙間をプレートを構成する樹脂で充填したため、受け部材として、樹脂との密着性に劣るＰＴＦＥを使用した場合でも、確実に受け部材をプレートに保持することができ、受け部材の脱落を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、図面を基に本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明に係るワーク搬送用ハンドを示す斜視図である。ワーク搬送用ハンドは、ワークを載置する左右一対のハンドプレート１、２と、左右それぞれのハンドプレート１、２ごとに縦方向にハンドプレートを多段に配置した状態で保持する左右一対の支持ブロック３、４と、この支持ブロック３、４を固定する背面板５とから構成されている。支持ブロック３、４には、それぞれハンドプレート１、２を保持するための複数のスリット３ａ及び４ａが形成されている。なお、このワーク搬送用ハンドは、図示しない台車に取り付けてワークを搬送するワーク搬送装置として利用される。なお、本実施形態では、ワークがシリコンウエハＷである場合について説明する。
【００２３】
ハンドプレート１及び２は、ＦＲＰ製のプレート６と、プレート６の表面で実際にワークであるシリコンウエハＷに接触して支持するＰＴＦＥ製受け部材７とから構成されている。図２は、図１の一部拡大断面図である。受け部材７は、ほぼプレートと同じ厚みの円盤状の埋設部８を備えており、埋設部８の軸方向両端部は外方に向って円錐状に膨出する膨出部９が形成され、さらにその中央部（軸中心）には突部１０が形成されている。埋設部８の厚さ方向中間位置（本実施形態においては埋設部８のほぼ中央部）には、半径方向にフランジ状に突出した拡径部１１が形成されている。シリコンウエハＷは、受け部材７の膨出部９に当接するようにして、プレート６上に載置される。このとき、シリコンウエハＷは、突部１０によりプレート６上で位置ずれを起こすことなく保持される。
【００２４】
プレート６は、樹脂１４を基材１２に含浸させたプリプレグを積層して一体成形して得られた積層構造を有する成形体であり、本実施形態においては、成形体としての硬度及び強度に優れているという点から、樹脂１４としてエポキシ樹脂を、基材１２として炭素繊維クロスをそれぞれ使用している。なお、図２においては、基材１２として、便宜上、概略的に厚さ方向において拡径部１１と同位置に配置される基材１２と、拡径部１１の厚さ方向上下に位置する基材１２、１２の３枚として表しているが、図面上１枚で表している基材１２は、拡径部１１及び埋設部８の厚さに応じて実際には１枚又は２枚以上の基材で構成すればよい。
【００２５】
各基材１２には、埋設部８を埋設するための貫通孔１３が形成されており、各基材１２の貫通孔１３がひとつに繋がってプレート６を貫通している。各貫通孔１３の径は、拡径部１１の径よりもやや大きめに形成されている。
【００２６】
受け部材７は、上記貫通孔１３を通じて埋設部８がプレート内に収容され、その両端の膨出部９及び突部１０がプレート６の表面から露出しており、この露出部分にウエハＷが当接する。貫通孔１３と、埋設部８との隙間には、基材１２に含浸させたのと同じエポキシ樹脂１４が充填され、これにより拡径部１１が樹脂１４で固定されている。
【００２７】
上記構成のワーク搬送用ハンドプレート１，２の製造方法について、図３を基に説明すると、１５は樹脂１４を基材１２に含浸させたプリプレグであり、各プリプレグ１５にはプリプレグ１５を積層したときに埋設部８の収容スペースとなる貫通孔１３が形成されている。
【００２８】
そして、プリプレグ１５を積層し、形成された収容スペースに受け部材７の埋設部８を収容した状態で加熱しつつ矢印方向にプレスすることでプリプレグ１５を一体成形する。成形時の熱及び圧力により、樹脂１４が流動化してプリプレグ１５から流れ出して埋設部８と貫通孔１３の隙間を充填する。さらに、熱によって埋設部８と貫通孔１３の隙間に充填された樹脂１４が硬化すると、受け部材７がプレート６に固定された搬送用ハンドプレート１、２を得ることができる。なお、図では、プリプレグ１５は便宜上、概略的に３枚として表しているが、前述の基材１２と同様に、図面上１枚で表しているプリプレグ１５は拡径部１１及び埋設部８の厚さに応じて実際には１枚又は２枚以上のプリプレグで構成すればよい。
【００２９】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態を示す搬送用ハンドプレートの一部拡大断面図である。本実施形態では、受け部材７の埋設部８の厚さ方向中央部に拡径部１１の代わりに埋設部８の全周にわたって溝状の縮径部１６が形成され、各基材１２の貫通孔１３の径が埋設部８の径よりもやや大きめに形成されている点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同じとされている。
【００３０】
すなわち、本実施形態では、縮径部１６を含めて埋設部８と貫通孔１３との隙間には、基材１２に含浸させたのと同じエポキシ樹脂が充填され、これにより縮径部１６が樹脂１４で固定されている。
【００３１】
［第３実施形態］
図５及び図６は、本発明の第３実施形態を示す図であり、図５は搬送用ハンドプレートの一部拡大断面図を、図６はハンドプレートの製造方法の概略図をそれぞれ示す。本実施形態においては、各基材１２に形成される貫通孔１３の径を変化させた点が特徴とされ、その他の構成は第１実施形態と同じとされている。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、厚さ方向において拡径部１１と同位置に配置される基材１２に形成する貫通孔１３は、拡径部１１よりもやや大きめの径とし、拡径部１１の厚さ方向上下に位置する基材１７、１７に形成する貫通孔１３は、拡径部１１よりも小さい径にすることで、拡径部１１が基材１７、１７によって挟み込まれて固定されている。
【００３３】
上記構成のハンドプレート１、２の製造方法について、図６を基に説明すると、１５は樹脂１４を基材１２に含浸させたプリプレグであり、１８は樹脂１４を基材１７に含浸させたプリプレグである。各プリプレグ１５及び１８にはプリプレグ積層状態で埋設部８の収容スペースとなる貫通孔１３が形成されている。
【００３４】
具体的には、プリプレグ１５の貫通孔１３は、拡径部１１の径ａよりもやや大きめの径に形成され、プリプレグ１８の貫通孔１３は、埋設部８の径ｂより大きく、かつ拡径部１１の径ａよりも小さい径ｃに形成されている。これにより、プリプレグ１５及び１８を一体成形する際に、埋設部８と貫通孔１３の隙間が樹脂１４で充填されるとともに、拡径部１１はプリプレグ１８（基材１７）に挟み込まれた状態で受け部材７がプレート６に強固に固定された搬送用ハンドプレート１、２を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態を示すワーク搬送用ハンドの斜視図
【図２】図１の一部拡大断面図
【図３】図１のハンドプレートの製造方法を示すが概略図
【図４】第２実施形態を示す搬送用ハンドプレートの一部拡大断面図
【図５】第３実施形態を示す搬送用ハンドプレートの一部拡大断面図
【図６】図５のハンドプレートの製造方法を示す概略図
【図７】従来のワーク搬送用ハンドを示す分解斜視図
【符号の説明】
【００３６】
１、２    ハンドプレート
３、４    支持ブロック
５        背面板
６        プレート
７        受け部材
８        埋設部
９        膨出部
１０        突部
１１        拡径部
１２        基材
１３        貫通孔
１４        樹脂
１５        プリプレグ
１６        縮径部
１７        基材
【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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