JP2001035898A - カセットステージのフローティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】異なる大きさのカセットに対応することがで
き、リサイクル可能なカセットステージのフローティン
グ装置を提供すること。 【解決手段】フローティング装置３は、カセット支持部
１０とカセットクランプ部２０を装着するフローティン
グ体５Ａ、５Ｂと、カセット支持部４０とカセット有無
検出センサ５０とを装着するフローティング体５Ｃ、５
Ｄからなり、各フローティング体５はそれぞれ独立して
カセット４の下面の四隅を支持するようにカセットステ
ージ２に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガラス基板やウ
ェハ等の薄型基板を収納するカセットを水平方向に移動
可能に支持するカセットステージのフローティング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガラス基板やウェハ等の薄型基
板を各加工ステージに搬送する際、複数の基板は複数段
に支持部を有するカセットに収納されてカセット毎所定
のカセットステージに配置される。所定の位置に配置さ
れた基板はカセットステージから搬送ロボットで各加工
ステージに搬送され加工された後、再び元のカセットあ
るいは新たなカセットに収納されて次工程に搬送され
る。搬送ロボットは制御装置によって作動されるため、
ロボットが基板をカセットから取り出す位置は、制御装
置に入力された設定された位置になければならない。そ
のため、カセットの設置位置も必然と設定される位置が
決められる。

【０００３】一方、カセットが搬送されてベースに載置
された状態では、カセットは必ずしも設定位置に位置決
めされていない。設定位置に位置決めするにはベースに
装着されたクランパーでカセットをクランプすることに
よってカセットの位置決め及び固着が行なわれる。しか
し、ベースに載置されているカセットをクランパーでク
ランプすると、カセットの強制的な移動によりカセット
とベースとの間で摩擦が発生しごみを発生しやすくな
る。これを防止するために、従来から摩擦を発生させな
いでカセットをベース上で移動させるフローティング装
置が装着されている。

【０００４】従来、フローティング装置６０は、図８に
示すように、基台６１に複数のころ６２を介して支持さ
れたベース６３と、ベース６３に支柱６４を介して支持
されたカセット台６５と、基台６１に支柱６６を介して
支持されるとともにカセットＣをエアまたは油圧装置で
位置決め及びクランプするクランプユニット６７と、を
有している。カセット台６５はカセットＣの下面を両側
から支持するためにベース６３から突出する２個の支持
台６８を有するとともに、２個の支持台６８はカセット
Ｃの前後方向にわたって並設するように形成されてい
る。クランプユニット６７はカセットＣの対角線上に各
１か所配置されるとともに基台６１に対して設定された
位置決め部を備えている。従って、カセット台６５に載
置されたカセットＣは、クランプユニット６７で位置決
めされる際に、所定の位置に設定されるためにベース６
３がころ６２上を水平方向に沿って微小移動する。その
ためカセットＣはフローティング装置６０を介して基台
６１に固定されることになり、カセットＣと支持台６８
との間には摩擦は発生せず滑りによるごみの発生はな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カセットＣ
は、収納される基板の大きさによってその大きさが設定
されている。従来のフローティング装置６０は、２個の
支持台６８を有するカセット台６５が支柱６４を介して
ベース６３と一体的に形成されているため、大きさの異
なるカセットをカセットステージに設置することができ
ない。従って、大きさの異なるカセットを設置する場合
にはそれぞれのカセットの大きさに合わせてフローティ
ング装置を各種製作しなければならなかった。そのた
め、コストが増大するとともに多種のフローティング装
置の管理を複雑化させていた。しかも所定の基板を搬送
するために設置された搬送ラインにおいて、大きさの異
なる基板に変更（カセットの変更）されることによって
使用できなくなったり、また、搬送ラインが遊休あるい
は滅却されたりすると、フローティング装置も他の搬送
ラインに設置することができず遊休処理あるいは滅却処
理されていた。

【０００６】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、各種の大きさの異なるカセットに対応でき、しか
も別の新たなラインを設置する場合でも、そのまま即座
に使用できるリサイクル可能なカセットステージのフロ
ーティング装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわるカセ
ットステージのフローティング装置では、上記の課題を
解決するために、以下のように構成するものである。即
ち、カセットの下面を支持する支持手段と、前記支持手
段を水平方向に移動可能に支持する基台と、を有してフ
ローティング体が構成され、前記フローティング体が、
前記カセットの四隅の下方でそれぞれ独立して配設され
ることを特徴とするものである。

【０００８】好ましくは、前記カセットの四隅に配設さ
れるフローティング体のうち、少なくとも対向する２個
の前記フローティング体に、カセットをクランプするク
ランプ手段が配設されていることを特徴とするものであ
ればよい。

【０００９】さらに好ましくは、前記カセットの四隅に
配設されるフローティング体のうち、少なくとも１個の
フローティング体に、カセット有無検出手段が配設され
ていることを特徴とするものであればよい。

【００１０】また、前記カセット有無検出手段が、前記
カセットの検出位置に対して検出するセンサと、前記カ
セットの非検出位置に対して前記カセットを前記センサ
から離隔する離隔手段と、を有することを特徴とするも
のであればなおよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。本形態のカセットステージの
フローティング装置（以下、フローティング装置とい
う）３は、図１に示すように、架台１のカセットステー
ジ２上に配置される筐体状の基台７、３７と、基台７、
３７に支持されカセット４を載置するカセット支持部１
０、４０と、を有してカセット４の四隅の下方にそれぞ
れ配置される独立した４個のフローティング体５から構
成される。４個のフローティング体５のうち、対角線上
に位置する２個のフローティング体５Ａ、５Ｂは、カセ
ット４自体を基台７、７にクランプするカセットクラン
プ部２０、２０を備え、他の２個のフローティング体５
Ｃ、５Ｄは、基台３７、３７上にカセット有無検出セン
サ５０、５０を備えている。

【００１２】カセットクランプ部２０を備えるフローテ
ィング体５Ａ、５Ｂは、図２〜３に示すように、中空状
のフレーム部８とフレーム部８を囲うカバー体９からな
る基台７に、基台７の上部フレーム部８ａに装着された
リング部材６を挿通するカセット支持部１０、及び上部
フレーム部８ａを挿通するカセットクランプ部２０とが
軸部を並設するように配置されている。

【００１３】カセット支持部１０は、上部に配置されカ
セット４の下面を載置するフローティングパッド１１
と、リング部材６に円周方向に複数個埋設されたころ部
材１２に支持される円板状の摺動ベース１３と、リング
部材６の中空部６ａを貫通する軸部１４と、軸部１４下
端の係止部１４ａに軸心上に係止される可傾倒部材１５
と、可傾倒部材１５の下端で基台７の下部フレーム８ｂ
に固着される係止部材１６と、を有して構成され、さら
に軸部１４には、微小移動されたカセット支持部１０を
アンクランプ時に定位置に復帰させるための軸保持部材
１８がリング部材６の下方で３方向から牽引支持するよ
うに配置されている。フローティングパッド１１の上面
は、基台７の上部カバー９ａ上面より上方に突出され、
摺動ベース１３は上部カバー９ａとリング部材６との間
に位置される。

【００１４】なお、リング部材６に装着されたころ部材
１２は、本形態においては、高さ方向の移動調整を可能
にするためにねじ部材が使用されるととともに、ねじ部
材の上端面には半球状のころ面が形成され、カセット支
持部１０の軸部１４の周りに４点で摺動ベース１３を摺
動可能に支持するように構成される。このころ部材１２
はベアリングの玉を高さ調整可能に埋設してもよい。ま
た、軸部１４が挿通するリング部材６の中空部６ａ内
で、水平方向に移動するために軸部１４とリング部材６
との間には隙間が形成されている。さらに、可傾倒部材
１５は、本形態ではコイルばねが使用され軸部１４が水
平移動する際に軸部１４の倒れに対する逃げを形成して
いる。従って、可傾倒部材１５はコイルばねに限らず、
軸部の下端でユニバーサルジョイントで連結するように
してもよく、コイルばね以外の可撓性部材で連結するよ
うにしてもよい。

【００１５】可傾倒部材１５の下端に配置される係止部
材１６は、下部フレーム部８ｂに固着されるブラケット
１７に高さ調整可能に支持されている。さらに、軸部１
４を定位置に保持する軸保持部材１８は、図４〜５に示
すように、本形態においては、可撓性を有するコイルば
ねで形成され各軸保持部材１８の一端は軸部１４に装着
された係止リング１９ａの各係止羽根部１９ｂに係止さ
れ、他端は、上部フレーム部８ａに係止ブラケット１９
ｃを介して係止されている。

【００１６】カセットクランプ部２０は、カセット４の
角部を跨いでクランプする２個のローラ２２を有するＬ
字形のクランプレバー２１と、クランプレバー２１の一
端を固着可能に嵌合し基台７の上部フレーム部８ａを挿
通する軸部２３と、軸部２３の下端部でカップリング２
４を介して接続される軸駆動用モータ２５とを有して構
成され、軸部２３の中間部には、クランプレバー２１の
カセット４に対するアンクランプの状態においてカセッ
ト支持部１０を規制するロック装置２６が軸部２３と共
に回動可能に配置されている。

【００１７】クランプレバー２１は、Ｌ字形に屈折する
角部を跨いで２個のローラ２２を下方に配置するととも
に２個のローラ２２が前述のフローティングパッド１１
より僅かに上方に位置するように軸部２３を中心に揺動
可能に配置される。また、軸部２３は上部フレーム部８
ａに軸受２８を介して回動可能に支持されている。さら
に、カップリング２４はクランプレバー２１が回転し２
個ローラ２２がカセット４に当接する際、モータ２５の
駆動軸が回転停止するまでの慣性力を保持するために回
転方向に対して可撓性を有するように形成されている。
ロック装置２６は軸部２３に固着されて軸部２３ととも
に回動する基部２６ａと、基部２６ａから一方に延設さ
れるロック部材２６ｂとからなり、ロック部材２６ｂは
クランプレバー２１がカセット４をクランプしないアン
クランプ状態でカセット支持部１０の軸部１４に当接し
て、カセット支持部１０の不安定な動きを規制するよう
に形成される。従って、クランプレバー２１がカセット
４をクランプするために揺動されると、ロック部材２６
ｂはカセット支持部１０より離れるようにカセットクラ
ンプ部２０の軸部２３にセットされる。

【００１８】また、このフローティング体５Ａ、５Ｂに
は、カセット４が正規の向きに配置されない状態でカセ
ット４の下面によって押圧される逆置検出センサ３０
（図１参照）が装着されている。そのため、、カセット
４にはカセット４が正規の向きにあるときにはカセット
４下面には逆置検出センサ３０を押圧する部位が形成さ
れていない。

【００１９】クランプレバー２１が装着されていないフ
ローティング体５Ｃ、５Ｄは、図６〜７に示すように、
中空状のフレーム部３８とフレーム部３８を囲うカバー
体３９からなる基台３７に、基台３７の上部フレーム部
３８ａに装着されたリング部材３６を挿通するカセット
支持部４０、上部フレーム部３８ａを挿通するカセット
有無検出センサ５０が配置されている。

【００２０】カセット支持部４０は、前述と同様に構成
され、カセット４の下面を載置するフローティングパッ
ド４１と、ころ部材４２上を摺動する円板状の摺動ベー
ス４３と、基台３７のリング部材３６の中空部３６ａを
貫通する軸部４４と、軸部４４下端の係止部４４ａに軸
心上に係止される可傾倒部材４５と、可傾倒部材４５の
下端で基台３７の下部フレーム部３８ｂに固着される係
止部材４６と、を有して構成され、さらに軸部４４は３
方向から軸保持部材４８で支持されている。

【００２１】基台３７の上面には、カセット４がカセッ
ト支持部４０の所定位置に配置される際に、カセット４
の角部外側に位置するようにカセット離隔部５５が配置
されている。カセット離隔部５５は、Ｌ字形のベース板
５６と、ベース板５６上にベース板５６の屈折された角
部を跨いで２か所に装着されるカセット載置部５７と上
部フレーム部３８ａに支持されてベース板５６の下面に
取りつけられる複数の支柱５８とを有して構成され、カ
セット載置部５７のカセット側角部には大きな面取り部
５７ａが形成されている。つまり、カセット４がフロー
ティング装置３に設置される際、もし、カセット４が大
幅にずれた位置で各フローティング体５に載置される
と、カセット４の下面の一方の角部は、フローティング
体５Ｃ、５Ｄのカセット支持部４０上に載置されるので
はなく、カセット離隔部５５のカセット載置部５７上に
乗り上げることになる。カセット４の一方の角部がカセ
ット載置部５７に乗り上げると、カセット支持部４０の
付近に配置されたカセット有無検出センサ５０を押圧し
ないため、カセット有無検出センサ５０はカセット４の
「無」を検出することになる。

【００２２】カセット有無検出センサ５０は、基台３７
の上部フレーム部３８ａに元部５１が埋設され検出スイ
ッチ部５２が基台３７の上面に突出するように配置され
る。検出スイッチ部５２は本形態では押し釦式のスイッ
チが装着され、カセット４の下面が検出スイッチ部５２
を押圧することによってカセット４の「有」を検出し、
上述のように、カセット４下面が検出スイッチ部５２を
押圧しないと「無」を検出することになる。検出スイッ
チ部５２は、もちろん図に示す押し釦式のものでなくレ
バー式のものでもよく、また近接スイッチでもよい。

【００２３】従って、上述のように構成されるフローテ
ィング装置３は、カセット４がカセットステージ２に搬
送されて設置される際、カセット４が正規の向きで正規
の位置付近に置かれると、カセット４下面の四隅は各フ
ローティング体５のカセット支持部１０、４０に支持さ
れる。カセット支持部１０、４０にカセット４が載置さ
れた状態では、カセット支持部１０、４０は基台７、３
７に固定されず不安定な状態で基台７、３７に支持され
ている。しかし、カセット４がクランプされていない状
態では、フローティング体５Ａ、５Ｂにおいては、カセ
ット支持部１０の軸部１４が３方向から軸保持部材１８
で定位置になるように保持されるとともに、カセットク
ランプ部２０に配置されているロック部材２６ｂがカセ
ット支持部１０の軸部１４の移動を規制しているため、
カセット支持部１０は仮固定されている。また、フロー
ティング体５Ｃ、５Ｄにおいては、カセット支持部４０
の軸部４４が３方向から軸保持部材４８で定位置に保持
されているためカセット支持部４０は大きな移動を規制
される。

【００２４】一方、フローティング装置３の正規位置付
近に載置されたカセット４の下面は２個のフローティン
グ体５Ｃ、５Ｄに装着された検出スイッチ部５２を押圧
するため、フローティング装置３は、カセット有無検出
センサ５０によりカセット４の「有」が検出される。カ
セット４の「有」が確認されると対角線上に配置された
２個のフローティング体５Ａ、５Ｂのクランプレバー２
１がモータ２５によって作動される。クランプレバー２
１がカセットクランプ部２０の軸部２３を中心に回転し
てカセット４の角部を跨いでカセット４をクランプする
と同時に、フローティング体５Ａ、５Ｂにおいて、カセ
ット支持部１０の可傾倒部材１５としてのコイルばねが
下部の係止部を中心に傾倒及び伸長するとともに摺動ベ
ース１３はころ部材１２上を摺動するために、軸部１４
はリング部材６に形成された中空部６ａ内をいずれかの
方向に移動され、カセット支持部１０のフローティング
パッド１１を所定位置に移動することができ、同時にフ
ローティング体５Ｃ、５Ｄにおいては、カセット支持部
４０のフローティングパッド４１がカセット４を介して
追随されて所定位置に移動するため、カセット４はプロ
グラム上で設定された所定位置に固定されることにな
る。

【００２５】カセット４が大幅にずれた位置で各フロー
ティング体５に載置されると、前述のようにカカセット
４の一部はフローティング体５Ｃまたは５Ｄのカセット
離隔部５５上に乗り上げるため、カセット有無検出セン
サ５０はカセット４の「無」を検出することになり、カ
セット４を各フローティング体５のカセット支持部１
０、４０上に載置するようにカセット４自体を移動させ
る。また、カセットが４の向きが正規の方向に位置され
ていないときには、前述のように、フローティング体５
Ａ、５Ｂの逆置検出センサ３０が作動されるため、カセ
ット４を再度フローティング装置３に設置し直す。

【００２６】なお、本発明のフローティング装置は、カ
セットを支持する各フローティング体が単体のモジュー
ルとして独立して形成されているものであれば、各フロ
ーティング体の構成は上記に限るものではない。例え
ば、本形態のフローティング体５Ａ、５Ｂのクランプレ
バーはモータによって駆動されているが、エアまたは油
圧で駆動するようにしてもよい。また、各フローティン
グ体のカセット支持部に基台に対して揺動可能なピン部
が配設され、４個のフローティング体のカセット支持部
が４節リンク機構を構成するものであってもよい。

【００２７】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、請求項１
の発明のカセットステージのフローティング装置は、カ
セットの下面を支持する支持手段と、前記支持手段を水
平方向に移動可能に支持する基台と、を有してフローテ
ィング体が構成され、前記フローティング体が、前記カ
セットの四隅の下方でそれぞれ独立して配設されてい
る。そのため、各フローティング体を単体のモジュール
としてカセットステージに装着することができ、各種の
大きさに予め設定しておけば大きさの異なるカセットに
容易に対応することができる。しかも、設置された基板
搬送ラインが遊休あるいは滅却になっても別のラインが
新たに設置されれば、新ラインに使用することが可能で
リサイクルできトータル的にコストダウンを図ることが
できる。

【００２８】請求項２の発明のカセットステージのフロ
ーティング装置は、前記カセットの四隅に配設されるフ
ローティング体のうち、少なくとも対向する２個の前記
フローティング体に、カセットをクランプするクランプ
手段が配設されている。そのため、カセットをクランプ
するクランプ手段が単体のフローティング体で設置でき
るので、例えば、前記クランプ手段のメンテナンスを行
なう際には単体で作業することができ極めて容易な作業
を行なえる。また、単体での交換も極めて容易に行なえ
る。

【００２９】請求項３の発明のカセットステージのフロ
ーティング装置は、前記カセットの四隅に配設されるフ
ローティング体のうち、少なくとも１個のフローティン
グ体に、カセット有無検出手段が配設されている。その
ため、カセットが正規位置に対して大幅にずれて設置さ
れれば、前記カセット有無検出手段により検出でき正規
の位置にカセットを移動することができる。

【００３０】請求項４の発明のカセットステージのフロ
ーティング装置は、前記カセット有無検出手段が、前記
カセットの検出位置に対して検出するセンサと、前記カ
セットの非検出位置に対して前記カセットを前記センサ
から離隔する離隔手段と、を有しているので、カセット
が大幅に位置ずれしてもカセットは前記離隔手段で離隔
されてカセットの「有」を前記センサで働かせないよう
にすることができ、請求項３と同様の効果を発揮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態のフローティング装置を示す簡
略斜視図

【図２】クランプレバーを有するフローティング体の縦
断面図

【図３】図２のフローティング体の平面図

【図４】図２のフローティング体の軸保持部材の係止状
態を示す一部断面図

【図５】図４におけるＸ矢視図

【図６】カセット有無検出センサを有するフローティン
グ体の平面図

【図７】図６のフローティング体の縦断面図

【図８】従来のフローティング装置を示す正面一部断面
図

【符号の説明】

１…架台 ２…カセットステージ ３…フローティング装置 ４…カセット ５…フローティング体 ６、３６…リング部材 ７、３７…基台 １０、４０…カセット支持部 １１、４１…フローティングパッド １２、４２…ころ部材 １３、４３…摺動ベース １４、４４…軸部 １５、４５…可傾倒部材 １８、４８…軸保持部材 ２０…カセットクランプ部 ２１…クランプレバー ２２…ローラ ２３…軸部 ２５…モータ ２６…ロック装置 ３０…逆置検出センサ ５０…カセット有無検出センサ ５５…カセット離隔部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カセットの下面を支持する支持手段と、
   前記支持手段を水平方向に移動可能に支持する基台と、
   を有してフローティング体が構成され、 前記フローティング体が、前記カセットの四隅の下方で
   それぞれ独立して配設されることを特徴とするカセット
   ステージのフローティング装置。
2. 【請求項２】 前記カセットの四隅に配設されるフロー
   ティング体のうち、少なくとも対向する２個の前記フロ
   ーティング体に、カセットをクランプするクランプ手段
   が配設されていることを特徴とする請求項１記載のカセ
   ットステージのフローティング装置。
3. 【請求項３】 前記カセットの四隅に配設されるフロー
   ティング体のうち、少なくとも１個のフローティング体
   に、カセット有無検出手段が配設されていることを特徴
   とする請求項１記載のカセットステージのフローティン
   グ装置。
4. 【請求項４】 前記カセット有無検出手段が、前記カセ
   ットの検出位置に対して検出するセンサと、前記カセッ
   トの非検出位置に対して前記カセットを前記センサから
   離隔する離隔手段と、を有することを特徴とする請求項
   ３記載のカセットステージのフローティング装置。