説明

ハンドリング治具

【課題】摺動面積を極小化し、さらに、ボールベアリングにより、擦れによる磨耗粉の発生を最少化するハンドリング治具の提供する。
【解決手段】 ハンドリング治具1は、グリップ2と、このグリップ2に回動自在に軸支されたレバー3と、グリップ2に固定された固定アーム4と、レバー3に固定された回動アーム5とからなり、レバー3に設けられたボールベアリングと、このボールベアリングに貫通され、両端がグリップ3に挟支された固定軸と、レバー3を、グリップ2との間に所定のクリアランスを確保するように、固定軸方向に対して位置決めする伸縮ばねとを具備している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハンドリング治具に関し、特に、クリーンな環境で取り扱われる被ハンドリング体(たとえば、フォトマスク基板などの電子デバイス等)を対象とし、グリップとレバーの摺動にともなう擦れを最小限に抑え、擦れによる磨耗粉の発生を最少化するハンドリング治具に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、半導体装置,表示装置,撮像装置、あるいは、これらの製造におけるリソグラフィー工程において用いられるフォトマスク,磁気記録媒体等の電子デバイスは、異物が付着することによって品質が低下することから、クリーンルームにて製造される。しかしながら、クリーンルームにおいても、異物が完全に排除できるわけではなく、異物の付着に注意を払う必要がある。
たとえば、半導体装置,表示装置,撮像装置等の製造に用いられるフォトマスクは、透明基板上に微細加工された遮光膜パターンが形成されたものが代表的であるが、フォトマスクの製造過程、すなわち、フォトマスク用ガラス基板やフォトマスクブランク(透明基板上に遮光膜が形成されたフォトマスクの素材)の状態で異物が付着することで、フォトマスクのパターン欠陥につながってしまう。さらに、フォトマスクの完成後に付着した異物は、デバイスのリソグラフィー工程において異物が転写され、デバイス欠陥を引き起こす。したがって、フォトマスク用ガラス基板,フォトマスクブランク及びフォトマスク等(以下、これらフォトマスクを製造する段階を含めた基板を、フォトマスク基板と総称する。)の取扱いにおいて、異物の付着を防止する必要がある。
【0003】
ところで、可動部を有する装置や治具等は、摺動部において擦れによる磨耗粉が発生する。このため、クリーンルーム内で使用される装置や治具は、異物を発生させない対策が施されており、たとえば、フォトマスク基板を取り扱うハンドリング治具に対しても、様々な技術が開発されてきた。
【0004】
たとえば、特許文献1には、上ハンド板と補助板,及び,下ハンド板と補助板を、樹脂ブッシュ付きの回転支点軸を枢軸として鋏状に接続されたハンドリング治具の技術が開示されている。
この技術によれば、樹脂ブッシュが、回転稼働部の発塵を抑制することができる。
【特許文献1】特開2000−174107号公報 (段落0017〜0019、図3,4)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1のハンドリング治具は、上下ハンド板が樹脂ブッシュと擦れて磨耗粉を発生させるといった問題があった。さらに、樹脂ブッシュの両端面が補助板と摺動し、大きな摺動面を有する構造となっており、樹脂ブッシュが擦れて磨耗粉を発生させるといった問題があった。
なお、一般的に、樹脂ブッシュを使用することにより、磨耗粉の発生量を抑制することはできるものの、クリーンルームの清浄度を考慮すると、上記樹脂ブッシュでは不十分であった。
【0006】
本発明は、上記問題を解決すべく、摺動面積を極小化し、さらに、ボールベアリングにより、擦れによる磨耗粉の発生を最少化するハンドリング治具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明のハンドリング治具は、被ハンドリング体を挟持する一対の挟持部材と、前記挟持部材を回動自在に支持する軸とを備えたハンドリング治具であって、前記一対の挟持部材どうしの間に所定のクリアランスを確保するように、前記挟持部材を前記軸方向に対して位置決めする、位置決め手段を具備し、かつ/又は、前記挟持部材を、ボールベアリングを用いて軸支した構成としてある。
このように、上記位置決め手段を具備することにより、挟持部材が回動しても、挟持部材どうしが摺動しないので、摺動にともなう擦れを最小限に抑えることができ、擦れによる磨耗粉の発生を最少化することができる。また、ボールベアリングを用いることにより、挟持部材を回動しても、ボールベアリングのボールが回転するだけなので、軸受における擦れによる磨耗粉の発生を最少化することができる。さらに、上記位置決め手段を具備し、かつ、ボールベアリングを用いることにより、磨耗粉の発生を最少化することができる。
【0008】
また、本発明のハンドリング治具は、前記一対の挟持部材として、グリップとこのグリップに固定された固定アームを有する第一の挟持部材と、前記グリップに回動自在に軸支されたレバーとこのレバーに固定された回動アームを有する第二の挟持部材を具備した構成としてある。
このようにすると、レバー操作により、容易に被ハンドリング体を挟持することができる。
【0009】
また、本発明のハンドリング治具は、前記位置決め手段として、前記レバーを閉方向に付勢する駆動用ばねを利用し、該駆動用ばねの両端を前記グリップ及びレバーに対して位置決めした構成としてある。
このようにすると、駆動用ばねの伸縮方向と直交する方向(曲げ方向)に反作用する力(復元力)によって、レバーを、グリップとの間に所定のクリアランスを確保するように、軸方向に対して位置決めすることができる。また、駆動用ばねを利用することにより、位置決め構造を単純化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【0010】
また、本発明のハンドリング治具は、少なくとも前記軸を下方から覆うカバーを設けた構成としてある。
このようにすると、軸受と軸による磨耗粉が、飛散するのを効果的に防止することができる。
【0011】
また、本発明のハンドリング治具は、被ハンドリング体を挟持した状態の前記挟持部材を固定するハンドルロックを設けた構成としてある。
このようにすると、誤操作によりレバーが開方向に回動され、被ハンドリング体を落としてしまうといった不具合を防止することができる。
【0012】
また、本発明のハンドリング治具は、前記被ハンドリング体を、フォトマスク基板としてある。
このようにすると、クリーンルームにおいて、フォトマスク基板へ異物が付着する危険性を低減することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明のハンドリング治具は、レバーを操作して回動アームを開閉しても、ボールベアリングのボールが摺動するだけなので、摺動にともなう擦れを最小限に抑えることができ、擦れによる磨耗粉の発生を最少化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
[第一実施形態]
図1は、本発明の第一実施形態にかかるハンドリング治具の全体的な構造を説明するための概略図であり、(a)は上面図を、(b)は側面図を、(c)は下面図を示している。
同図において、ハンドリング治具1は、グリップ2と、このグリップ2に回動自在に軸支されたレバー3と、グリップ2に固定された固定アーム4と、この固定アーム4と対をなす、レバー3に固定された回動アーム5と、固定アーム4及び回動アーム5の先端に取り付けられる爪6とからなっている。
なお、ハンドリング治具1は、フォトマスク基板10をハンドリングする治具としてあるが、被ハンドリング体としては、フォトマスク基板10に限定されるものではない。
【0015】
また、本実施形態のハンドリング治具1は、一対の挟持部材として、グリップ2とこのグリップ2に固定された固定アーム4を有する第一の挟持部材と、グリップ2に回動自在に軸支されたレバー3とこのレバー3に固定された回動アーム5を有する第二の挟持部材を具備した構成としてある。このようにすると、レバー操作により、容易に被ハンドリング体を挟持することができる。
なお、本発明のハンドリング治具1は、上記構成の挟持部材に限定されるものではなく、被ハンドリング体を挟持できる構造を有していればよい。
【0016】
(グリップ)
グリップ2は、ポリカーボネート製の四角棒としてある。なお、グリップ2は、この構造に限定されるものではなく、たとえば、樹脂及び/又は金属からなる棒状部材であればよい。
また、グリップ2は、被ハンドリング体側の上端部に、固定アーム4が二本のねじ41によって交換自在に固定されている。本実施形態では、被ハンドリング体側の上端部に溝21を形成し、この溝21に固定アーム4の手前側端部を嵌合させた状態で、ねじ(たとえば、十字穴付き皿小ねじ)41を用いて固定してある(図2(a)参照)。このようにすると、フォトマスク基板10のサイズに応じて、固定アーム4を容易に交換することができ、グリップ2及びレバー3からなる治具の主要部を共用化することができる。
【0017】
(レバー)
レバー3は、被ハンドリング体側の端部がグリップ2に回動自在に軸支され、四角棒31がグリップ2とほぼ平行に手前側に延設された構造としてある。
また、レバー3は、被ハンドリング体側の下端部に、回動アーム5が二本のねじ51によって交換自在に固定されている。本実施形態では、被ハンドリング体側の下端部に溝32を形成し、この溝32に回動アーム5の手前側端部を嵌合させた状態で、ねじ(たとえば、十字穴付き皿小ねじ)51を用いて固定してある(図2(a)参照)。このようにすると、フォトマスク基板10のサイズに応じて、回動アーム5を容易に交換することができ、グリップ2及びレバー3からなる治具の主要部を共用化することができる。
上記構成とすることにより、レバー3は、開方向に回動されると、回動アーム5が開かれ、閉方向に回動されると、回動アーム5が閉じられる。
なお、本実施形態のレバー3は、グリップ2の下側に設けてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、グリップ2の上側に設ける構成としてもよい。
【0018】
(固定アーム)
固定アーム4は、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、手前側先端が、上述したようにグリップ2に固定され、被ハンドリング体側先端に、爪6が取り付けられている。
【0019】
(回動アーム)
回動アーム5は、ステンレス製の四角棒を鉤状に折り曲げた構造としてあり、手前側先端が、上述したようにレバー3に固定され、被ハンドリング体側先端に、爪6が取り付けられている。
【0020】
(爪)
爪6は、樹脂製の直方体状としてあり、側面に溝61を形成してある。このように、溝61を設けることにより、フォトマスク基板10を溝61に係止した状態で、保持することができる。
また、固定アーム4に取り付けられた爪6と回動アーム5に取り付けられた爪6は、同じ高さに対向して配設してある。
なお、爪6は、固定アーム4及び回動アーム5に交換自在に、たとえば、ねじ(図示せず)により固定されており、このようにすることにより、フォトマスク基板10の厚さに応じて、爪6を容易に交換することができ、グリップ2及びレバー3からなる治具の主要部を共用化することができる。
【0021】
(軸支機構)
次に、ハンドリング治具1の軸支機構について、図面を参照して説明する。
図2は、本発明の第一実施形態にかかるハンドリング治具の軸支機構を説明するための概略拡大図であり、(a)は図1におけるA−A断面図を、(b)はB−B断面図を示している。
同図において、グリップ2は、被ハンドリング体側の端部下面に、レバー3の被ハンドリング体側の端部を、非摺動の状態で収納する収納溝22が形成してある。また、収納溝22の被ハンドリング体側の端部に、レバー3と当接する凸部221が突設してあり、この凸部221により、閉方向に付勢されたレバー3の閉方向限界位置が設定される。
【0022】
また、グリップ2は、被ハンドリング体側の端部両側面に対向するように、雌ねじ23が形成され、さらに、雌ねじ23より小径の貫通孔24が穿設してあり、ホルダー25が取り付けられる。
ホルダー25は、貫通孔24に嵌入される円筒部251と雌ねじ23に螺着される雄ねじ部252とからなり、中心軸に沿って雄ねじ部252側から、雌ねじ253が形成され、さらに、雌ねじ253より小径の貫通孔254が穿設してある。グリップ2に装着されたホルダー25は、貫通孔254に固定軸26が嵌入され、固定軸26の両端を押接するように、雌ねじ253にすり割り付き止めねじ27が螺着される。このようにすると、ボールベアリング33に貫通された状態で固定軸26の両端をグリップ2に支持することができ、また、必要に応じて固定軸26を交換することができる。
なお、本実施形態では、上記構成により、固定軸26をグリップ2に支持しているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、固定軸26をグリップ2に直接圧入する構成にしてもよい。
【0023】
また、グリップ2は、溝21の手前側上面から、レバー3に向けて、雌ねじ28が形成され、さらに、雌ねじ28とほぼ同じ直径の貫通孔281が穿設してあり、伸縮ばね(駆動用ばね)29が取り付けられる。
伸縮ばね29は、貫通孔281に貫入され、先端部がレバー3の位置決め穴34に係止された状態で、すり割付き止めねじ291が雌ねじ28に締め込まれることにより、レバー3を閉方向に付勢する。
ここで、上記構造とすることにより、伸縮ばね29を容易に交換することができるとともに、すり割付き止めねじ291の締め込み量を調整することにより、付勢力を容易に調整することができる。この付勢力を調整することにより、フォトマスク基板10の保持力を調整でき、たとえば、保持力が不足しフォトマスク基板10が落下したり、あるいは、フォトマスク基板10に爪6がきつく押し付けられて磨耗粉が発生するといった不具合を防止することができる。また、上記付勢力を調整することにより、駆動用ばねの伸縮方向と直交する方向(曲げ方向)に反作用する力(復元力)を調整することもできる。
【0024】
また、伸縮ばね29は、先端部がレバー3の位置決め穴34に係止されているので、レバー3が、固定軸26の固定軸方向を左右に移動すると復元力が作用し、レバー3がグリップ2と接触しないように所定のクリアランスCを確保することができる。このようにすると、レバー3を回動させても、レバー3とグリップ2が摺動しないので、擦れによる磨耗粉の発生を防ぐことができる。
なお、本実施形態では、レバー3とグリップ2との間に所定のクリアランスCを確保する位置決め手段として、伸縮ばね29を使用しているが、この構成に限定されるものではなく、他の伸縮手段であってもよい。
【0025】
レバー3は、両側からボールベアリング33が埋設してあり、このボールベアリング33には、固定軸26が貫通される。このように、ボールベアリング33を使用することにより、レバー3が回動されても、ボールベアリング33内のボール(図示せず)が回転するので、磨耗粉の発生量を大幅に低減することができる。
なお、ボールベアリング33は、一般的に、オイルレスタイプのミニチュアベアリングが使用される。また、ボールベアリング33の型式等(たとえば、保護カバー付き等)については、特に限定されるものではない。
なお、本実施形態では、ボールベアリング33の外輪をレバー3に固定し、固定軸26をグリップ2に支持した構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、ボールベアリング33の外輪をグリップ2に固定し、レバー3に固定された軸を軸支する構成としてもよい。
【0026】
このように、本実施形態のハンドリング治具1は、レバー3を開閉操作しても、ボールベアリング33の外輪と内輪がボールを介して回転するだけなので、摺動にともなう磨耗粉の発生を極少レベルまで改善することができる。
なお、本実施形態は、ボールベアリング33を使用し、かつ、レバー3とグリップ2との間に所定のクリアランスを保持する位置決め手段として、伸縮ばね29を使用しているが、いずれか一方のみを使用した場合であっても、従来のハンドリング治具に比べて、磨耗粉の発生を大幅に低減することができる。ちなみに、ボールベアリング33の代わりに、たとえば、金属製ブッシュや樹脂製ブッシュを使用することができる。
【0027】
[第二実施形態]
図3は、本発明の第二実施形態にかかるハンドリング治具を説明するための概略斜視図を示している。
同図において、ハンドリング治具1aは、第一実施形態と比較して、ハンドルロック7及びカバー8を追加した点が相違する。他の構成要素は第一実施形態と同様としてある。
したがって、図3において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0028】
(ハンドルロック)
図4は、本発明の第二実施形態にかかるハンドリング治具の、ハンドルロックの構造を説明するための概略拡大断面図を示している。
同図において、グリップ2の切欠20に設けられるハンドルロック7は、中央部が回動自在に軸支された長円状の板部材からなるロックレバー71と、グリップ2に貫入されロックレバー71を軸支するスプリングピン72と、ロックレバー71を時計廻り方向に付勢する、一端がロックレバー71の上部に取り付けられ他端がグリップ2に取り付けられた引張りばね73と、グリップ2に螺着され、引張りばね73の他端が係止される止めねじ74と、ロックレバー71の上部が突き出る切欠751の形成されたカバープレート75と、カバープレート75をグリップ2の上面に取り付ける皿小ねじ76とからなっている。
【0029】
ハンドリング治具1aがフォトマスク基板10を保持した状態において、ハンドルロック7は、ロックレバー71が引張りばね73によって時計回り方向に付勢されており、ロックレバー71の上部がカバープレート75の切欠751と当接している。このとき、ロックレバー71は、中心軸71aがレバー3の当接面35と直交し、レバー3が開方向に回動しないように、ストッパー(つっかえ棒)として機能する。
また、図示してないが、ロックレバー71の上部が被ハンドリング側に回動されると、ロックレバー71は、ストッパーとしての機能が失われ反時計廻り方向に回転するので、レバー3は開方向に回動することができる。
【0030】
このように、本実施形態に係るハンドリング治具1aは、フォトマスク基板10を保持するとき、まず、親指等により、ロックレバー71の上端を被ハンドリング体側に回動させることにより、フォトマスク基板10を保持することができる位置まで、レバー3を容易に開くことができる。
また、ハンドリング治具1aは、レバー3が閉じられ、フォトマスク基板10が保持されると、ロックレバー71が上記ストッパーとして機能し、レバー3が開方向に回動されることはないので、フォトマスク基板10を誤って落としてしまうといった不具合を防止することができる。
また、保持したフォトマスク基板10を離すときは、ロックレバー71の上部を被ハンドリング体側に移動させることにより、ロックレバー71のストッパーとしての機能を解除でき、レバー3を開方向に回動させ、フォトマスク基板10を容易に離すことができる。
【0031】
また、ハンドリング治具1aは、レバー3の被ハンドリング体側を下方側から覆うカバー8を備えている。このカバー8は、図5に示すように、側壁81を設けて、底部を底の浅い箱状に形成してあり、上方から落ちてきた磨耗粉を回収することができ、フォトマスク基板10に異物が付着するのを防止することができる。
また、カバー8は、ねじ82によりグリップ2に取り外し自在に固定されるので、定期的に取り外し、磨耗粉の点検及び清掃を行うことができる。
【0032】
このように、ハンドリング治具1aは、ハンドルロック7を設けることにより、フォトマスク基板10を保持した状態で、レバー3の開方向への回動をロックすることができるので、搬送中に誤ってフォトマスク基板10を落下させてしまうといった不具合を効果的に防止することができる。
また、ハンドリング治具1aは、カバー8が磨耗粉の飛散を防止し回収するので、磨耗粉がフォトマスク基板10に落下し付着する危険性を低減することができ、フォトマスク基板10の品質に対する信頼性を向上させることができる。
【0033】
以上、本発明のハンドリング治具について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係るハンドリング治具は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
たとえば、カバー8を、ロックレバー71の下方をも覆う形状とするとよく、このようにすると、ロックレバー71が摺動することにより、磨耗粉が発生し落下しても,カバー8が回収することができる。
【産業上の利用可能性】
【0034】
本発明のハンドリング治具は、フォトマスク基板をハンドリングする構成に限定されるものではなく、たとえば、高度の清浄度を必要とする光学機器や医療器具等のハンドリング治具にも好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の第一実施形態にかかるハンドリング治具の全体的な構造を説明するための概略図であり、(a)は上面図を、(b)は側面図を、(c)は下面図を示している。
【図2】本発明の第一実施形態にかかるハンドリング治具の軸支機構を説明するための概略拡大図であり、(a)は図1におけるA−A断面図を、(b)はB−B断面図を示している。
【図3】本発明の第二実施形態にかかるハンドリング治具を説明するための概略斜視図を示している。
【図4】本発明の第二実施形態にかかるハンドリング治具の、ハンドルロックの構造を説明するための概略拡大断面図を示している。
【図5】本発明の第二実施形態にかかるハンドリング治具の、カバーの構造を説明するための概略斜視図を示している。
【符号の説明】
【0036】
1,1a ハンドリング治具
2 グリップ
3 レバー
4 固定アーム
5 回動アーム
6 爪
7 ハンドルロック
8 カバー
10 フォトマスク基板
20 切欠
21 溝
22 収納溝
23 雌ねじ
24 貫通孔
25 ホルダー
26 固定軸
27 すり割り付き止めねじ
28 雌ねじ
29 伸縮ばね(駆動用ばね)
31 四角棒
32 溝
33 ボールベアリング
34 位置決め穴
35 当接面
41 ねじ
51 ねじ
61 溝
71 ロックレバー
71a 中心軸
72 スプリングピン
73 引張りばね
74 止めねじ
75 カバープレート
76 皿小ねじ
81 側壁
82 ねじ
221 凸部
251 円筒部
252 雄ねじ部
253 雌ねじ
254 貫通孔
281 貫通孔
291 すり割付き止めねじ
751 切欠

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被ハンドリング体を挟持する一対の挟持部材と、前記挟持部材を回動自在に支持する軸とを備えたハンドリング治具であって、
前記一対の挟持部材どうしの間に所定のクリアランスを確保するように、前記挟持部材を前記軸方向に対して位置決めする、位置決め手段を具備し、かつ/又は、前記挟持部材を、ボールベアリングを用いて軸支したことを特徴とするハンドリング治具。
【請求項2】
前記一対の挟持部材として、グリップとこのグリップに固定された固定アームを有する第一の挟持部材と、前記グリップに回動自在に軸支されたレバーとこのレバーに固定された回動アームを有する第二の挟持部材を具備したことを特徴とする請求項1記載のハンドリング治具。
【請求項3】
前記位置決め手段として、前記レバーを閉方向に付勢する駆動用ばねを利用し、該駆動用ばねの両端を前記グリップ及びレバーに対して位置決めしたことを特徴とする請求項2記載のハンドリング治具。
【請求項4】
少なくとも前記軸を下方から覆うカバーを設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のハンドリング治具。
【請求項5】
被ハンドリング体を挟持した状態の前記挟持部材を固定するハンドルロックを設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のハンドリング治具。
【請求項6】
前記被ハンドリング体を、フォトマスク基板としたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のハンドリング治具。

【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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【公開番号】特開2006−108153(P2006−108153A)
【公開日】平成18年4月20日(2006.4.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−288767(P2004−288767)
【出願日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【出願人】(000113263)HOYA株式会社 (3,820)
【Fターム(参考)】