JP2551418B2 - 真空ハンドリング装置 - Google Patents

真空ハンドリング装置

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JP2551418B2
JP2551418B2 JP61294607A JP29460786A JP2551418B2 JP 2551418 B2 JP2551418 B2 JP 2551418B2 JP 61294607 A JP61294607 A JP 61294607A JP 29460786 A JP29460786 A JP 29460786A JP 2551418 B2 JP2551418 B2 JP 2551418B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、真空ハンドリング装置に関し、特に、マイ
クロエレクトロニクス分野で使用される真空ハンドリン
グ装置に関する。
［従来の技術］ シリコンウェーハの操作に真空ハンドリング装置を用
いることは公知である。上記真空ハンドリング装置は通
常、一端が真空ポンプに接続されると共にウェーハを吸
着保持すべく形成された把持用先端部材を他端で支持す
るように設計されている。真空ハンドリング装置の本体
は又、上記先端部材に真空作用をもたらしたり、該真空
作用を中断したりするスイッチ手段としての制御要素を
具備している。
［発明が解決しようとする課題］ このような真空ハンドリング装置は、設計上いくつか
の欠点を有している。
これらの欠点の一つは、真空ハンドリング装置本体の
内部容積がわずかであることに関連し、すなわち真空貯
蔵量が少なくて吸着力が弱いことである。又、真空を操
作する制御要素が必ずしも極めて合理的でかつ容易に解
除可能なものではない。その結果、細心の注意を払った
操作が必要とされる。
本発明の目的は、上記のような欠点を容易かつ効果的
に改善し、応答性が高く有効な真空操作を可能とし得、
しかも、取扱いが簡単で手による満足すべき握りを備え
た人間工学的な真空ハンドリング装置を提供することに
ある。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前述の目的は、一端が真空ポンプに
接続されて真空のスイッチ機能を有する本体と、一端が
本体の他端に気密的かつ着脱自在に取り付けられると共
に他端が操作すべき物体に接触する先端部材とを備えて
いる真空ハンドリング装置であって、本体は、先端部材
の一端を受容すべく本体の他端側に開口するところの第
１の内部空間を画定する中空前方部、真空ポンプに接続
されるべく構成されると共に第１の内部空間よりも大き
い真空貯蔵空間としての第２の内部空間を画定する中空
後方部、中空前方部と中空後方部との間に介在する中実
部、第１及び第２の内部空間を互いに連通すべく中実部
に設けられた連通孔、連通孔と交差して接続するように
中実部に設けられた止まり穴、並びに止まり穴及び連通
孔の交差位置とは異なる位置において止まり穴に対して
ほぼ直交する方向に関して連通孔と交差して接続するよ
うに中実部に設けられた貫通孔を含んでいる胴体部材
と、連通孔を選択的に開閉すべく止まり穴に摺動自在に
受容されたピストンと、ピストンの頭部が胴体部材の外
部に突出するようにピストンを付勢する弾性部材と、貫
通孔に挿入されると共に連通路を画定すべくほぼ中央に
小径部を有しており、両端が胴体部材の外部に突出する
ピンと、外部に突出するピストンを止まり穴内に押し込
むべくピンを枢軸として胴体部材に回転自在に支持され
たプッシャとを備えている真空ハンドリング装置によっ
て達成される。
本発明の真空ハンドリング装置によれば、胴体部材に
おいて中空前方部と中空後方部との間に介在する中実部
には、第１及び第２の内部空間を互いに連通する連通孔
並びにこの連通孔と互いに異なる位置で交差する止まり
穴及び貫通孔が夫々設けられている。止まり穴には弾性
部材によって付勢されたピストンが摺動自在に受容され
ると共に、貫通孔にはほぼ中央に小径部を有するピンが
挿入されている。胴体部材に回転自在に支持されたプッ
シャを使用者が押圧又は解放することによって、頭部が
外部に突出するピストンが止まり穴内で移動され、連通
孔を選択的に開閉する。又、小径部を有するピンを貫通
孔内で移動させることによっても連通孔を選択的に開閉
し得る。従って、プッシャ及びピストンが作業中のこま
めな高頻度のスイッチ手段を構成すると共に、ピンが作
業開始若しくは停止時又は作業中断時等のスイッチ手段
を構成しており、操作の確実性及び使い易さを向上させ
得る。しかも、前者のスイッチ手段は使用者が片手のみ
で操作できるため、物体の取扱いがより容易になり、作
業能率も上がる。更に、スイッチ手段を構成するこの中
実部をはさんで、先端部材の一端を受容する中空前方部
の反対側に設けられた中空後方部は、真空ポンプに接続
されると共に第２の内部空間を画定しており、この第２
の内部空間が、中空前方部で画定された第１の内部空間
よりも大きい真空貯蔵空間を形成している。すなわち、
胴体部材において、操作すべき物体に接触する先端部材
が取り付けられる前方部に連続して設けられたスイッチ
手段（中実部）のすぐ隣りに大容積の真空貯蔵空間が配
設されており、作業開始時、この真空貯蔵空間において
最初の吸引が行われているため、先端部材及び真空ポン
プ間の管路に起因する多大な流体力学的損失を大幅に低
減して真空ハンドリング装置の応答性を格段に向上させ
得、しかも、真空ポンプにおける変動の影響を受け難い
安定した吸引力を確保することが可能となる。又、連通
孔が直接この真空貯蔵空間に接続されているため、真空
作用における一層の高速化及び強力化を図り得、真空ハ
ンドリング装置の操作吸引力を改善し得る。その結果、
応答性が高く有効な真空操作を可能とし得、しかも、取
扱いが簡単で手による満足すべき握りを備えた人間工学
的な真空ハンドリング装置を提供し得る。
本発明による真空ハンドリング装置の好ましい特徴に
よれば、ピンは、連通孔を小径部の位置に応じて選択的
に開閉すべく貫通孔内において摺動自在であるのがよ
い。
本発明による真空ハンドリング装置の他の好ましい特
徴によれば、プッシャが押されていないとき、ピストン
は連通孔を完全に開放するように連通孔からずれて位置
しているのがよい。
本発明による真空ハンドリング装置の更に他の好まし
い特徴によれば、装置は本体を支持すべく構成された支
持台を備えており、プッシャが、外部に突出するピスト
ンを押し込むべくピストンの頭部に接触する押圧部と、
胴体部材を包囲するように押圧部の両側から夫々伸長す
ると共にピンの両端に夫々支持された一対の翼部と、胴
体部材から離間するように一対の翼部から夫々伸長する
一対のアーム部とを備えており、本体を支持台に装着し
たとき、アーム部が支持台に当接してプッシャをピンを
枢軸として回転し、外部に突出するピストンを止まり穴
内に押し込むのがよい。これにより、真空ハンドリング
装置を支持台に装着するだけで自動的な真空中断が可能
となる。
本発明による真空ハンドリング装置の更に他の好まし
い特徴によれば、支持台は、傾斜支持面と傾斜支持面の
両側端縁から上方に伸長する互いに平行な一対の鉛直翼
と鉛直翼の各端部に形成されたノッチとを含んでおり、
本体を支持台に装着する際、胴体部材の外部に突出する
ピンの一端がノッチの一方に嵌合すると共に胴体部材の
外部に突出するピンの他端がノッチの他方に嵌合し、ア
ーム部が傾斜支持面に当接することによってプッシャが
ピンを枢軸として回転するのがよい。
本発明による真空ハンドリング装置の更に他の好まし
い特徴によれば、ノッチが傾斜支持面と平行に形成され
ているのがよい。
［実施例］ 以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用いて詳
述する。
真空ハンドリング装置は中空部分を有する胴体部材１
を含んでおり、この胴体部材１は真空貯蔵空間として作
用する第２の内部空間を画定する後方部1aと、先端部材
２を支持して第１の内部空間を画定する気密の内部チャ
ンバを構成すべく設計された、後方部1aより寸法の小さ
い前方部1bとを有する。後方部1aと前方部1bとは中実部
1cによって分離されており、真空を導入あるいは中断す
べくスイッチ手段としての制御要素であるプッシャ３に
よって自在に開閉され得る軸線方向の連通孔1c1を介し
て互いに連通している。公知のように、後方部1aは真空
ポンプと接続されるように設計されている。
前方部1bの穴は、Ｏリング７を位置決めするための環
状溝1b1及び1b2を有している。２個のＯリング７は、一
方では対応する先端部材２の挿入部2aの確実に取り付け
るため、又、他方では互いに協働して真空密閉性を保証
すべく適当な間隔を置いて配置されている（第４図）。
すなわち、操作者にとって好ましいことに、先端部材
２は取付け及び密閉特性の変更を伴わずに容易に交換さ
れ得、かつその軸線のまわりに360度回転され得る。こ
のような気密的組立法が、金属製及び水晶製を含むとこ
ろの両端が限定されたあらゆる種類の先端部材に対して
適用され得ることが指摘される。
図で示したように、気密な前方部1bは、プッシャ３に
よって開閉される軸線方向の連通孔1c1を介して、真空
貯蔵空間を画定する後方部1aと連通している。そのた
め、プッシャ３は、ピン４のまわりで回転自在に取り付
けられたプッシャ部品3aの形態で設置されている。
第１図から第６図に示した実施例では、ピン４が胴体
部材１の中実部1cの全幅を横切って形成されると共に連
通孔1c1に接続する貫通孔1c2内において限られた並進移
動を行うように取り付けられている。ピン４は小径部を
形成する中央溝4aを有しており、この溝4aは、連通孔1c
1を開閉して後方部1a及び前方部1bの各空間を連続的に
連通あるいは閉鎖させるべくピン４の移動によって連通
孔1c1の前方に一致するように位置決めされる。
他方、プッシャ部品3aは、ピン４のまわりを回転する
とき、弾性部材としてのばね６によって付勢されたピス
トン５を操作する。ピストン５は、連通孔1c1に直交し
て形成された止まり穴1c3内を自由に滑動し得、操作者
がプッシャ部品3aを押したかどうかによって連通孔1c1
を開閉するように配置されている。ピストン５は、プッ
シャ部品3aが動作していない停止位置において連通孔1c
1の上方に位置している。
真空ハンドリング装置は、以下のように操作される。
先端部材２をＯリング７と共に前方部1bの気密チャン
バ内に挿入した後、ピン４を横断方向に移動して溝4aを
連通孔1c1に一致させると、先端部材２が真空作用を受
ける。これは、例えばウェーハを把持するための作業位
置に対応している。この段階ではプッシャ部品3aは押さ
れておらず、ピストン５は連通孔1c1を塞いではいな
い。
プッシャ部品3aが押されると、ピストン５が連通孔1c
1を閉鎖して真空を先端部材２の手前で中断すべく駆動
される。従って、真空が迅速に操作されると共に、真空
ハンドリング装置を片手で握ったまま操作し得る。
第６図に示すように、真空貯蔵空間として機能する後
方部1aの内部横断面は好ましくは完全な円形であり、こ
れによって後方部1aの内部空間容積が増大する。真空ハ
ンドリング装置を手で良好に握ることができるように複
数個の平坦領域1a1が後方部1aの外周面上に該後方部1a
の母線に沿って規則的に分配配置されている。例えば、
真空ハンドリング装置における胴体部材１の把握部のレ
ベルでの外側横断面は八角形である。
第７図から第13図に示した実施例では、プッシャ３が
真空の導入あるいは中断を自動的に保証する支持台８と
組み合わせられるように設計されている。この実施例で
は、ピンは横方向に移動しなくてもよい。
プッシャ３は、真空ハンドリング装置の胴体部材１を
囲繞する翼部3bと、この翼部3bから下方に伸長する特定
形状の傾斜アーム部3cとを有しており、このアーム部3c
が、真空ハンドリング装置を支持すべく構成された支持
台８の支持面並びに補助的な心出部分と協働する。
真空ハンドリング装置を支持するために、支持台８は
互いに平行な二つの鉛直翼8a1を有する傾斜した支持ヘ
ッド8aを備えており、二つの鉛直翼8a1間に真空ハンド
リング装置の胴体部材１が装着される。
各鉛直翼8a1の一端にはノッチ8a2が形成されており、
このノッチ8a2に真空ハンドリング装置のピン４を挿入
しつつプッシャ３のアーム部3cが支持ヘッド8a内に装着
される。アーム部3cが支持ヘッド8a内に装着される際、
アーム部3cと支持面8cとの摺動によってプッシャ３にお
けるピン４まわりの傾斜が惹起され、ピストン５が閉鎖
位置へ移動される（第12図）。
支持ヘッド8aが適当に傾斜しており、ノッチ8a2がア
ーム部3cの形状とばね６の位置との関係において適切に
画定されているので、アーム部3cが装着されると真空ハ
ンドリング装置は自動的に位置決めされる（第９図）。
ノッチ8a2は、支持ヘッド8aの傾斜支持面8cに対して平
行に設けられている。
支持台８における傾斜支持ヘッド8aは、例えば、作業
台の面上にねじ固定されるべく設計された鉛直脚8bの上
方端部に形成されている。
［発明の効果］ 上述したように、本発明の真空ハンドリング装置によ
れば、プッシャ及びピストンが作業中のこまめな高頻度
のスイッチ手段を構成すると共に、ピンが作業開始若し
くは停止時又は作業中断時等のスイッチ手段を構成して
おり、操作の確実性及び使い易さを向上させ得る。しか
も、前者のスイッチ手段は使用者が片手のみで操作でき
るため、物体の取扱いがより容易になり、作業能率も上
がる。更に、胴体部材において、操作すべき物体に接触
する先端部材が取り付けられる前方部に連続して設けら
れたスイッチ手段のすぐ隣りに大容積の真空貯蔵空間が
配設されており、作業開始時、この真空貯蔵空間におい
て最初の吸引が行われているため、先端部材及び真空ポ
ンプ間の管路に起因する多大な流体力学的損失を大幅に
低減して真空ハンドリング装置の応答性を格段に向上さ
せ得、しかも、真空ポンプにおける変動の影響を受け難
い安定した吸引力を確保することが可能となる。又、連
通孔が直接この真空貯蔵空間に接続されているため、真
空作用における一層の高速化及び強力化を図り得、真空
ハンドリング装置の操作吸引力を改善し得る。その結
果、応答性が高く有効な真空操作を可能とし得、しか
も、取扱いが簡単で手による満足すべき握りを備えた人
間工学的な真空ハンドリング装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は真空ハンドリング装置の斜視図、第２図は停止
位置にある、先端部材を除いた真空ハンドリング装置の
縦断面図、第３図は第２図の線３−３における横断面
図、第４図は作業位置にある、先端部材を伴った真空ハ
ンドリング装置の第２図に対応する縦断面図、第５図は
第４図の線５−５における横断面図、第６図は第４図の
線６−６における横断面図、第７図は真空ハンドリング
装置の他の実施例の斜視図、第８図は第７図の真空ハン
ドリング装置の支持台の斜視図、第９図は支持台上に設
置された真空ハンドリング装置を示す説明図、第10図は
真空の作用を中断すべくプッシャが押された状態を示す
部分断面図、第11図は真空ハンドリング装置の使用時に
対応する、プッシャが押されていない状態を示す第10図
に対応する部分断面図、第12図は支持台上に設置された
閉鎖位置にある真空ハンドリング装置を示す部分断面
図、第13図は第10図の線13-13における横断面を拡大し
て示す横断面図である。 １……胴体部材、1a……後方部、1b……前方部、4a……
溝、1c1……連通孔、1c2……貫通孔、1c3……止まり
穴、２……先端部材、３……プッシャ、3b……翼部、3c
……傾斜アーム部、４……ピン、５……ピストン、６…
…ばね、７……Ｏリング、８……支持台、8a……支持ヘ
ッド、8a1……翼、8a2……ノッチ、8b……脚。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−58589（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−16494（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−46692（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−58936（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一端が真空ポンプに接続されて真空のスイ
    ッチ機能を有する本体と、一端が該本体の他端に気密的
    かつ着脱自在に取り付けられると共に他端が操作すべき
    物体に接触する先端部材（２）とを備えている真空ハン
    ドリング装置であって、 前記本体は、 前記先端部材の一端を受容すべく該本体の他端側に開口
    するところの第１の内部空間を画定する中空前方部（1
    b）、前記真空ポンプに接続されるべく構成されると共
    に前記第１の内部空間よりも大きい真空貯蔵空間として
    の第２の内部空間を画定する中空後方部（1a）、前記中
    空前方部と前記中空後方部との間に介在する中実部（1
    c）、前記第１及び第２の内部空間を互いに連通すべく
    前記中実部に設けられた連通孔（1c1）、前記連通孔と
    交差して接続するように前記中実部に設けられた止まり
    穴（1c3）、並びに前記止まり穴及び前記連通孔の交差
    位置とは異なる位置において該止まり穴に対してほぼ直
    交する方向に関して前記連通孔と交差して接続するよう
    に前記中実部に設けられた貫通孔（1c2）を含んでいる
    胴体部材（１）と、 前記連通孔を選択的に開閉すべく前記止まり穴に摺動自
    在に受容されたピストン（５）と、 前記ピストンの頭部が前記胴体部材の外部に突出するよ
    うに該ピストンを付勢する弾性部材（６）と、 前記貫通孔に挿入されると共に連通路を画定すべくほぼ
    中央に小径部（4a）を有しており、両端が前記胴体部材
    の外部に突出するピン（４）と、 前記外部に突出するピストンを前記止まり穴内に押し込
    むべく前記ピンを枢軸として前記胴体部材に回転自在に
    支持されたプッシャ（３）とを備えている真空ハンドリ
    ング装置。
  2. 【請求項２】前記ピン（４）は、前記連通孔を前記小径
    部の位置に応じて選択的に開閉すべく前記貫通孔内にお
    いて摺動自在である特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。
  3. 【請求項３】前記プッシャ（３）が押されていないと
    き、前記ピストン（５）は前記連通孔（1c1）を完全に
    開放するように該連通孔からずれて位置している特許請
    求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記装置は前記本体を支持すべく構成され
    た支持台（８）を備えており、 前記プッシャ（３）が、前記外部に突出するピストン
    （５）を押し込むべく該ピストンの頭部に接触する押圧
    部と、前記胴体部材（１）を包囲するように該押圧部の
    両側から夫々伸長すると共に前記ピンの両端に夫々支持
    された一対の翼部（3b）と、前記胴体部材から離間する
    ように前記一対の翼部から夫々伸長する一対のアーム部
    （3c）とを備えており、 前記本体を前記支持台に装着したとき、前記アーム部が
    該支持台に当接して前記プッシャを前記ピンを枢軸とし
    て回転し、前記外部に突出するピストンを前記止まり穴
    （1c3）内に押し込む特許請求の範囲第１項から第３項
    のいずれか一項に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記支持台（８）は、傾斜支持面と該傾斜
    支持面の両側端縁から上方に伸長する互いに平行な一対
    の鉛直翼（8a1）と該鉛直翼の各端部に形成されたノッ
    チ（8a2）とを含んでおり、前記本体を前記支持台に装
    着する際、前記胴体部材の外部に突出する前記ピン
    （４）の一端が前記ノッチの一方に嵌合すると共に前記
    胴体部材の外部に突出する前記ピンの他端が前記ノッチ
    の他方に嵌合し、前記アーム部（3c）が前記傾斜支持面
    に当接することによって前記プッシャが前記ピンを枢軸
    として回転する特許請求の範囲第４項に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記ノッチ（8a2）が前記傾斜支持面と平
    行に形成されている特許請求の範囲第５項に記載の装
    置。
JP61294607A 1985-12-10 1986-12-10 真空ハンドリング装置 Expired - Fee Related JP2551418B2 (ja)

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