説明

ワーク積載装置

【課題】安価な支持部材を使用して、ワークが大型化しても支持部材とワークの接触面積を増やすことなくワークの外周部でワークの底面を確実に支持することが可能なワーク積載装置を提供する。
【解決手段】ワーク積載装置10は、複数の支柱、および支持部材を含む。複数の支柱は、矩形の板状体であるワークの底面に当接する複数の支持部材を、上下方向に沿って等間隔に配置された複数の支持位置の各々で保持するものであり、各々が水平面内でワークWより大きい矩形状の領域Rの対向する1対の辺の各々の一端および他端にそれぞれ配置される2本の第1の支柱21A,21Bおよび2本の第2の支柱22A,22Bからなる。支持部材は、第1の支持部材31A,31Bおよび第2の支持部材32A,32Bを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、半導体製造の熱処理装置等に用いられ、ガラス基板等の矩形の板状体のワークを所定の間隔を設けて多段に積載するワーク積載装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造時には、矩形の板状体であるガラス基板等のワークに対する熱処理が含まれる。熱処理の作業効率を向上するためには、熱処理装置内に複数枚のワークを収納することが考えられ、複数枚のワークを所定の間隔を設けて多段に積載するワーク積載装置が用いられている。
【0003】
このようなワーク積載装置では、通常はワークのたわみを抑えるために樹脂(ピーク(PEEK)材等)のピンにて多点に支持するが、高温(300℃以上)では樹脂が溶けるため使用できない。高温でも溶けないSUS(ステンレス)や石英等のピンでワークを多点支持すると、ワークの底面の中央のプロセスパターン領域に傷が付く問題がある。そこで、高温処理の場合は、ワークの外周部でワークの底面を支持するのが一般的である。
【0004】
例えば、特許文献1に開示されたワーク積載装置100は、図7のように、前面開放の直方体形の焼成炉101の側壁および奥壁の内面に、焼成炉101の中央に向けて水平に突出する複数の支持ピン103を有する棚102を上下に多段に設け、全支持ピン103に跨って平面視で略コの字形の板状の支持部材104を架設し、この支持部材104上にワークWを載置することが開示されている。図8に示すように、ワークWは、その外周部で支持部材104により水平に支持される。焼成炉101の炉内温度はヒータ105により300〜700℃となり、高温の焼成炉101内でワークWが熱処理される。
【0005】
図7、図8に示された従来のワーク積層装置100によると、ワークWの底面と支持部材104とが面接触するので、安定してワークWを支持することが可能である。しかしその一方で、このワーク積載装置100では、ワークWと支持部材104の接触面積が大きい分、ワークWの温度が低くなりやすく、熱処理に長い時間を要する課題が生じる。また、図9、図10に示すように、板状の支持板104に代えて、平面視で略コの字形の棒状の支持部材204を用いたワーク積載装置200とすることも可能である。このように構成されたワーク積載装置200では、ワークWの底面と支持部材204とが線接触し、接触面積が少なくなるので、ワークWが低温となる問題はない。
【0006】
棒状の支持部材204は必要な長さにカットした複数本(この図の例では、5本。)の単一の棒体(例えば、石英パイプ)を同図に示される形状に平面上で並べ、棒体の端部同志を溶接して接合することにより作製される。したがって、ワークWが大型化すると、支持部材204も大きいものが必要となるが、支持部材204が大きくなると、支持面の平面精度が出にくかったり、溶接箇所に応力が作用して支持部材204が折れやすかったりして、ワークの落下の危険がある。また、支持部材204が溶接工程を経て作製されるので単価も高くなる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2010−14397号公報(図6、図7参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、安価な支持部材を使用して、ワークが大型化しても支持部材とワークの接触面積を増やすことなくワークの外周部でワークの底面を確実に支持することが可能なワーク積載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】
【0009】
この発明のワーク積載装置は、複数の支柱、および支持部材を含む。複数の支柱は、矩形の板状体であるワークの底面に当接する複数の支持部材を、上下方向に沿って等間隔に配置された複数の支持位置の各々で保持するものであり、各々が水平面内でワークより大きい矩形状の領域の対向する1対の辺の各々の一端および他端にそれぞれ配置される2本の第1の支柱および2本の第2の支柱からなる。支持部材は、第1および第2の支持部材を備える。第1の支持部材は、第1の支柱から、平面視で2本の第1の支柱を結ぶ矩形状の領域の辺に平行に突設される棒状の部材である。第2の支持部材は、隣接する第1および第2の支柱に、矩形状の領域の内側、かつ、平面視で隣接する第1および第2の支柱を結ぶ矩形状の領域の辺に平行に保持される単一の棒体からなる。
【0010】
この構成によれば、複数の支持位置の各々において、ワークの底面は、その対向する1対の辺に沿って単一の棒体の第2の支持部材によって略全長にわたって連続的に支持されるとともに、もう1対の辺の一方に沿って棒状の第1の支持部材によって支持される。つまり、複数の支持位置の各々において、ワークは、その底面の3つの辺に沿って第1および第2の支持部材の上端が線接触した状態で安定的に支持される。
【0011】
また、この発明のワーク積載装置においては、複数の支持部材が、第3の支持部材をさらに備える。第3の支持部材は、2本の第2の支柱に、2本の第2の支柱を結ぶ前記矩形状の領域の辺に平行に保持される単一の棒体からなる。
【0012】
この構成によると、複数の支持位置の各々において、ワークは、その底面の4つの辺(すべての辺)に沿って第1、第2および第3の支持部材の上端が線接触で当接した状態でより安定的に支持される。
【0013】
また、この発明のワーク積載装置においては、第1および第2の支柱の複数の支持位置には、矩形状の領域内に水平方向に延出する複数の受け具が設けられる。そして、隣接する第1および第2の支柱の複数の受け具の各々の間に第2の支持部材が横架される。この構成によれば、第2の支持部材が受け具に着脱自在に保持される。
【0014】
この場合、第1および第2の支柱の複数の受け具の各々に、第2の支持部材が嵌入される凹部を設けると、第2の支持部材の着脱が簡便となって好ましい。
【0015】
あるいはまた、この発明のワーク積載装置においては、第1および第2の支柱の複数の支持位置には、矩形状の領域内に水平方向に延出する複数の受け具が設けられる。そして、隣接する第1および第2の支柱の複数の受け具の各々の間に第2の支持部材が横架され、2本の第2の支柱の複数の受け具の各々の間に第3の支持部材が横架される。この構成によれば、第2および第3の支持部材が受け具に着脱自在に保持される。
【0016】
この場合、第1および第2の支柱の複数の受け具の各々に、第2の支持部材が嵌入される凹部を設けるとともに、第2の支柱の複数の受け具の各々に、第3の支持部材が嵌入される凹部を設けると、第2および第3の支持部材の着脱が簡便となって好ましい。
【発明の効果】
【0017】
この発明によれば、安価な支持部材を使用して、ワークが大型化しても支持部材とワークの接触面積を増やすことなくワークの外周部でワークの底面を確実に支持できるワーク積載装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】この発明の一実施形態に係るワーク積載装置を示す斜視図である。
【図2】同ワーク積載装置における支持位置の平断面図である。
【図3】同ワーク積載装置における支持位置の側断面図である。
【図4】同ワーク積載装置における支持位置の一部の斜視図である。
【図5】同ワーク積載装置における支持位置の他の一部の斜視図である。
【図6】この発明の他の実施形態に係るワーク積載装置における支持位置の平断面図である。
【図7】従来のワーク積載装置の一例における支持位置の平断面図である。
【図8】同従来のワーク積載装置における支持位置にワークが支持された平断面図である。
【図9】従来のワーク積載装置の他の例における支持位置にワークが支持された平断面図である。
【図10】同従来のワーク積載装置に用いられる支持部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、図面を参照して、この発明の実施形態に係るワーク積載装置10について説明する。
【0020】
図1に示すように、ワーク積載装置10は、例えば、不図示の加熱装置内に配置され、液晶パネル等の材料となるガラス基板等の薄板状のワークWを所定の間隔を設けて多段に積載する。
【0021】
ワーク積載装置10は、2つの第1の支柱21A,21B、2つの第2の支柱22A,22B、2つの第1の支持部材31A,31B、2つの第2の支持部材32A,32B、第3の支持部材33、枠部材51を備える。第1および第2の支柱21A,21Bの長手方向である垂直方向に沿って、複数の支持位置を備えている。複数の支持位置のそれぞれには、2つの第1の支持部材31A,31B、2つの第2の支持部材32A,32B、第3の支持部材33が設けられている。
【0022】
図2に示すように、第1,第2の支柱21A,22Aおよび21B,22Bは、各々が水平面内でワークWより大きい矩形状の領域Rの対向する1対の辺の各々の一端および他端にそれぞれ配置される。
【0023】
第1の支持部材31A,31Bは棒状であり、各々、第1の支柱21A,21Bから、平面視で2本の第1の支柱21A,21Bを結ぶ矩形状の領域Rの辺に平行に突設される。本例では、第1の支持部材31A,31Bは第1の支柱21A,21Bと一体に形成されているが、別部材としてネジなどの固定手段を用いて第1の支柱21A,21Bに固定するようにしても良い。
【0024】
第2の支持部材32A,32Bおよび第3の支持部材33は、例えば石英を材料として作製される、単一の棒体である。本例では、第2の支持部材32A,32Bおよび第3の支持部材33は断面円形の丸棒としているが、棒体であれば、その断面形状は楕円、三角形、四角形等の任意の形状を採用することが可能である。
【0025】
一方の第2の支持部材32Aは、隣接する第1および第2の支柱21A,22Aに、矩形状の領域Rの内側、かつ、平面視で隣接する第1および第2の支柱21A,22Aを結ぶ矩形状の領域Rの辺に平行に保持される。
【0026】
他方の第2の支持部材32Bは、隣接する第1および第2の支柱21B,22Bに、矩形状の領域Rの内側、かつ、平面視で隣接する第1および第2の支柱21B,22Bを結ぶ矩形状の領域Rの辺に平行に保持される。
【0027】
第3の支持部材33は、2本の第2の支柱22A,22Bに、2本の第2の支柱22A,22Bを結ぶ矩形状の領域Rの辺に平行に保持される。
【0028】
なお、本発明において第3の支持部材33は必須の構成ではない。すなわち、第1および第2の支持部材のみでワークWを安定的に支持できる場合は、第3の支持部材33はなくてもよい。
【0029】
図2および図4に示すように、第1の支柱21A,21Bは、各支持位置に受け具41を矩形状の領域R内へ水平方向に延出させて備えている。受け具41は、上面が解放した凹部411を備えている。凹部411には、第2の支持部材32A,32Bの一端が嵌入される。本例では、図4に示されるごとく、受け具41が第1の支柱21A,21Bと一体に形成されているが、別部材として作製しておき、ネジ等の固定手段を用いて第1の支柱21A,21Bに固定するようにしても良い。
【0030】
また、本例では、図4に示すように、第1の支持部材31A、31Bの根本の部分を受け具41と一体に形成し、両者の上面を面一に形成している。そして、凹部411の深さは第2の支持部材32A,32Bの外径と略同じ寸法に設定されており、凹部411に嵌入した第2の支持部材32A,32Bの上端は受け具41の上面と面一となる。これにより、図3に示すように、第1および第2の支持部材に支持されるワークWの底面が、受け具41の上面とも当接するので、より安定してワークWを支持することが出来るようになる。
【0031】
図2および図5に示すように、第2の支柱22A,22Bは、各支持位置に受け具42を矩形状の領域R内へ水平方向に延出させて備えている。受け具42は、上面が解放した凹部421,422を備えている。凹部421には、第2の支持部材32A,32Bの他端が嵌入される。凹部422には、第3の支持部材33の一端および他端が嵌入される。本例では、図5に示されるごとく、受け具42が第2の支柱22A,22Bと一体に形成されているが、別部材として作製しておき、ネジ等の固定手段を用いて第2の支柱22A,22Bに固定するようにしても良い。
【0032】
凹部421,422の深さは第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33の外径よりも小さくされており、凹部421および422に嵌入した第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33の上端は受け具42の上面よりも上方に露出する。なお、本例では、受け具42の厚みを薄くしている関係で、上述のように凹部421,422の深さを、第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33の外径よりも小さくしたが、受け具42の厚みを上方へ増やすことで、受け具41の凹部411(図4参照)と同様に、凹部421,422の深さを、第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33の外径と同一にすることが可能である。この場合は、凹部421および422に嵌入した第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33の上端は受け具42の上面と面一となる。
【0033】
受け具41,42は、支柱の上下方向に沿って所定の間隔を設けて複数配置されている。したがって、複数の支持位置は、支柱の上下方向に沿って所定の間隔で配置されている。所定の間隔は、2枚のワーク間にロボットアームが搬出入方向Xに沿って進退し、ワークをロボットアームとワーク積載装置との間で移載するために十分な距離である。
【0034】
以上より、第2の支持部材32A,32Bは、受け具41,42間に水平に着脱自在に横架される。また、第3の支持部材33は2つの受け具42,42間に水平に着脱自在に横架される。
【0035】
図1に示すように、第1および第2の支柱21A,21Bおよび22A,22Bは、下端に備える足部23で床面に垂直に自立する。しかし、この状態では不安定なので、矩形状の領域Rの4辺に渡す桁を一体に形成した矩形状の枠部材51を用いて支柱の上端を結束することにより、第1および第2の支柱21A,21Bおよび22A,22Bを安定させている。なお、枠部材51に代えて、第1の支柱21A,21B間、第1,第2の支柱21A,21B間、および第2の支柱22A,22B間を、これらの支柱と一体に形成した桁で連結するようにしても良い。
【0036】
第1の支柱21A,21Bに固定された第1の支持部材31A,31Bの上端、第1,第2の支柱21A,22Aおよび21B,22Bに保持された第2の支持部材32Aおよび32Bの上端、および第2の支柱22Aおよび22Bに保持された第3の支持部材33の上端は、同一平面内に位置する。したがって、各支持位置においてワークWは、底面を第1の支持部材31A,31B、第2支持部材32A,32Bおよび第3の支持部材33の各々の上端に当接させて水平に保持される。なお、加熱装置内の熱風を効率よくワークに当てるために、意図的に水平から傾けてワークWを支持するようにしても良い。
【0037】
また、第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33は受け具41,42から着脱自在であり、それらの装着は受け具41,42の凹部に嵌入するだけでよく、それらの取り外しも凹部から抜くだけなので、着脱が非常に容易である。
【0038】
また、第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33は、単一の棒体であるので、製造が容易で部品単価も安く出来る。
【0039】
また、第2および第3の支持部材32A,32Bおよび33は、余分な突起がないので、複数の支持部材を束ねて効率よく搬送出来る。
【0040】
また、第2および第3の支持部材32A,32Bは、ワークWの外周部でワークWの底面に線接触で当接している。したがって、ワークWと支持部材の接触面積が少なくてすみ、熱処理時の温度低下を抑制出来る。また、ワークWの底面における支持位置はプロセスパターン領域の外側となり、プロセスパターン領域に傷や温度ムラを生じることがない。
【0041】
図6は、本発明のワーク積載装置の他の実施形態における支持位置の平断面図である。図6に示すように、この実施形態のワーク積載装置11は、第2の支柱22A、22B(図2参照。)を第1の支柱21B,22Aで代用したものである。この例のワーク積載装置11では、第1および第2の支柱の共用化が実現される。
【0042】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0043】
10−ワーク積載装置
21A,21B−第1の支柱
22A,22B−第2の支柱
31A,31B−第1の支持部材
32A,32B−第2の支持部材
33−第3の支持部材
W−ワーク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
矩形の板状体であるワークの底面に当接する複数の支持部材を、上下方向に沿って等間隔に配置された複数の支持位置の各々で保持する複数の支柱を備えたワーク積載装置において、
前記複数の支柱は、各々が水平面内で前記ワークより大きい矩形状の領域の対向する1対の辺の各々の一端および他端にそれぞれ配置される2本の第1の支柱および2本の第2の支柱からなり、
前記複数の支持部材は、前記第1の支柱から、平面視で前記2本の第1の支柱を結ぶ前記矩形状の領域の辺に平行に突設される棒状の第1の支持部材、および隣接する前記第1および第2の支柱に、前記矩形状の領域の内側、かつ、平面視で隣接する第1および第2の支柱を結ぶ前記矩形状の領域の辺に平行に保持される単一の棒体からなる第2の支持部材、を備えるワーク積載装置。
【請求項2】
前記複数の支持部材は、前記2本の第2の支柱に、前記2本の第2の支柱を結ぶ前記矩形状の領域の辺に平行に保持される単一の棒体からなる第3の支持部材をさらに備える請求項1に記載のワーク積載装置。
【請求項3】
前記第1および第2の支柱の前記複数の支持位置には、前記矩形状の領域内に水平方向に延出する複数の受け具が設けられ、隣接する前記第1および第2の支柱の前記複数の受け具の各々の間に前記第2の支持部材が横架される請求項1または2に記載のワーク積載装置。
【請求項4】
前記第1および第2の支柱の前記複数の受け具の各々に、前記第2の支持部材が嵌入される凹部が設けられた請求項3に記載のワーク積載装置。
【請求項5】
前記第1および第2の支柱の前記複数の支持位置には、前記矩形状の領域内に水平方向に延出する複数の受け具が設けられ、隣接する前記第1および第2の支柱の前記複数の受け具の各々の間に前記第2の支持部材が横架され、2本の前記第2の支柱の前記複数の受け具の各々の間に前記第3の支持部材が横架される請求項2に記載のワーク積載装置。
【請求項6】
前記第1および第2の支柱の前記複数の受け具の各々に、前記第2の支持部材が嵌入される凹部が設けられるとともに、前記第2の支柱の前記複数の受け具の各々に、前記第3の支持部材が嵌入される凹部が設けられた請求項5に記載のワーク積載装置。

【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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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−122619(P2012−122619A)
【公開日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−270999(P2010−270999)
【出願日】平成22年12月6日(2010.12.6)
【出願人】(000167200)光洋サーモシステム株式会社 (180)
【Fターム(参考)】