把持装置
【課題】クランプ部により薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和しながら、位置検出器を用いることに起因する電磁アクチュエータの構成の複雑化を抑制することが可能な把持装置を提供する。
【解決手段】この電磁グリッパ（把持装置）１００は、ウエハ９をクランプする方向に移動する可動部２５を含むクランプ部２４と、クランプ部２４の可動部２５をクランプする方向に常時付勢するばね部材３０と、少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に推力を発生させる電磁アクチュエータ２２とを備える。また、電磁アクチュエータ２２は、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材３０のクランプ方向への付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイル２７ａ〜２７ｃを有する励磁回路２８を含む。
【解決手段】この電磁グリッパ（把持装置）１００は、ウエハ９をクランプする方向に移動する可動部２５を含むクランプ部２４と、クランプ部２４の可動部２５をクランプする方向に常時付勢するばね部材３０と、少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に推力を発生させる電磁アクチュエータ２２とを備える。また、電磁アクチュエータ２２は、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材３０のクランプ方向への付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイル２７ａ〜２７ｃを有する励磁回路２８を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持装置に関し、特に、薄板状物をクランプするためのクランプ部を備える把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウエハなどの薄板状物をクランプするためのクランプ部を備える把持装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、駆動軸を有する電磁アクチュエータ（ソレノイドアクチュエータ）と、電磁アクチュエータの駆動軸に取り付けられ、電磁アクチュエータの駆動軸の移動に伴って薄板状物（ウエハ）をクランプする方向およびアンクランプする方向に回動するクランプ部と、クランプ部をウエハをクランプする方向に付勢するためのばね部材とを備えたウエハハンドリングロボット用ハンド（把持装置）が開示されている。このウエハハンドリングロボット用ハンドでは、ウエハのクランプ時には、電磁アクチュエータの励磁を切ることにより、電磁アクチュエータのばね部材の付勢力に抗する方向の推力が発生しないので、ばね部材の付勢力により、クランプ部がウエハをクランプする方向へ回動されてウエハがクランプされる。一方、クランプ部によりウエハがクランプされていないアンクランプ時には、電磁アクチュエータを励磁させることにより、電磁アクチュエータにばね部材の付勢力に抗する方向の推力が発生されることによって、クランプ部がアンクランプする方向に回動される。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のウエハハンドリングロボット用ハンドでは、ウエハのクランプ時に、電磁アクチュエータの励磁を切ることにより、ばね部材の付勢力によりクランプ部がウエハをクランプするように回動されるので、電磁アクチュエータの励磁を切った瞬間にばね部材の付勢力により、クランプ部が大きい速度で一気にクランプ方向に回動される。このため、ウエハをクランプする際の衝撃が大きくなるという不都合がある。
【０００５】
そこで、従来、上記した不都合を解消するための技術が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。上記特許文献２には、電磁アクチュエータと、電磁アクチュエータに取り付けられ、薄板状物を把持するためのクランプ部と、クランプ部に取り付けられ、クランプ部を薄板状物をクランプする方向に付勢するためのばね部材とを備えた薄板状物の把持装置が開示されている。また、電磁アクチュエータには、薄板状物の位置を検出する位置検出器が設けられている。この把持装置では、薄板状物のクランプ時には、ばね部材の付勢力により、クランプ部が薄板状物をクランプする方向へ移動する際に、位置検出器により薄板状物の位置を検出して、位置検出器による検出結果に基づいて、電磁アクチュエータの動作を制御することにより、クランプ部が薄板状物に接触する前にクランプ部の移動速度を減速させるように制御する。これにより、クランプ部により薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することが可能である。一方、クランプ部により薄板状物をクランプしていないアンクランプ時には、電磁アクチュエータにより、ばね部材の付勢力に抗する方向に推力を発生させることにより、クランプ部がアンクランプする方向に移動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３７９６０号公報
【特許文献２】特開２００４−１１９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２では、クランプ部により薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することが可能である一方、薄板状物の位置を検出する位置検出器を電磁アクチュエータに追加的に設けているため、電磁アクチュエータの構成が複雑化するという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、クランプ部により薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和しながら、位置検出器を用いることに起因する電磁アクチュエータの構成の複雑化を抑制することが可能な把持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における把持装置は、薄板状物をクランプする方向に移動する可動部を含むクランプ部と、クランプ部の可動部をクランプする方向に常時付勢するばね部材と、少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に推力を発生させる電磁アクチュエータとを備え、電磁アクチュエータは、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材のクランプ方向への付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイルを有する励磁回路を含む。
【００１０】
この一の局面による把持装置では、上記のように、クランプ部の可動部をクランプする方向に常時付勢するばね部材と、少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材のクランプ方向への付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイルを有する電磁アクチュエータとを設けることによって、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、励磁コイルにより発生される推力によって可動部の移動速度が低減されるので、クランプ部が薄板状物に対して大きい速度で接触するのが抑制される。これにより、薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することができるので、薄板状物の破損やパーティクル（ゴミ）の発生を抑制することができる。また、通常電磁アクチュエータが備えている励磁回路を用いてクランプ部の速度制御を行うことによって、薄板状物をクランプする際に、薄板状物の位置を検出する位置検出器を電磁アクチュエータに追加的に設けることなく、可動部の移動速度を低減させることができるので、位置検出器を用いることに起因する電磁アクチュエータの構成の複雑化を抑制することができる。
【００１１】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、電磁アクチュエータは、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、励磁回路を流れる電流が徐々に減少されることにより、ばね部材の付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させるように構成されている。このように構成すれば、励磁回路に流れる電流が徐々に減少するのに伴って、可動部の移動速度を低減しながら可動部を薄板状物に対して徐々に接近させることができるので、薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、励磁回路は、励磁回路の電流を蓄電するコンデンサを含み、励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、コンデンサに蓄電された電流を流すことにより、励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている。このように構成すれば、コンデンサに蓄電された電流が放電に伴って自動的に徐々に減少するので、励磁回路にコンデンサを設けるだけで、可動部の移動速度を低減しながら可動部を薄板状物に対して徐々に接近させることができる。
【００１３】
上記励磁回路を流れる電流が徐々に減少される把持装置において、好ましくは、励磁回路は、オン時には電流が流れずにオフ時の逆起電力発生時に電流を流すためのダイオードを含むバイパス回路を含み、励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイルに過渡的に発生する逆起電力による電流を、バイパス回路を介して流すことにより、励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている。このように構成すれば、励磁回路をオン状態からオフ状態にした際に、過渡的に発生する逆起電力による電流により、励磁コイルが可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生するので、可動部の移動速度を低減しながら可動部を薄板状物に対して徐々に接近させることができる。
【００１４】
上記励磁回路を流れる電流が徐々に減少される把持装置において、好ましくは、励磁回路は、複数の励磁コイルと、複数の励磁コイルのそれぞれに対応するように設けられ、複数の励磁コイルのオンオフ動作を制御する複数のスイッチ部とを含み、励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、複数の励磁コイルが順次オフするように複数のスイッチ部を制御することにより、励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている。このように構成すれば、複数のスイッチ部を順次オフすることにより、段階的に電流が流れる励磁コイルの数を減少させることができるので、段階的に可動部を薄板状物に対して接近させることができる。また、複数の励磁コイルを順次オフして電流が流れる励磁コイルの数を減少させていく際の各段階の励磁コイルへの通電時間を制御することによって、より適切に可動部の移動速度の低減度合いを制御することができる。
【００１５】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、クランプ部および電磁アクチュエータは、真空中において使用され、電磁アクチュエータは、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に加えて、クランプ解除状態でも推力を発生するように構成されており、クランプ解除状態では、励磁回路がオン状態にされて電流が流されることによりばね部材の付勢力に抗する方向の推力が電磁アクチュエータに発生されて可動部がクランプ方向とは逆方向に移動されるとともに、クランプ状態では、励磁回路がオフ状態にされて電流が流れないことにより電磁アクチュエータに推力が発生されないとともにばね部材の付勢力により可動部がクランプする方向に付勢されることによりクランプが行われるように構成されている。このように構成すれば、励磁回路をオン状態にした場合には、ばね部材の付勢力に抗した推力が電磁アクチュエータに発生されて可動部が薄板状物から遠ざかるので、容易に、薄板状物をクランプ解除状態（アンクランプ状態）にすることができる。また、励磁回路をオフ状態にした場合には、たとえば電源から励磁回路に電流が流れないので、励磁回路の発熱を抑制することができる。これにより、電磁アクチュエータが高温になるのが抑制されるので、電磁アクチュエータの熱が放熱されにくい真空中においても電磁アクチュエータを使用することができる。
【００１６】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、電磁アクチュエータの励磁回路は、流れる電流の方向を変更可能なように構成されており、クランプ状態で、励磁回路のオン時とは逆方向に電流を流すことによって、ばね部材の付勢力による可動部のクランプ力をアシストする方向の推力を電磁アクチュエータに発生させるように構成されている。このように構成すれば、ばね部材の付勢力が弱く、薄板状物を十分にクランプできない場合に、ばね部材の付勢力に電磁アクチュエータの推力をクランプ力として補うことができるので、薄板状物を確実にクランプすることができる。
【００１７】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、電磁アクチュエータは、扁平型のリニアモータを含む。このように構成すれば、扁平型のリニアモータにより、薄型化を図ることができるので、真空中において使用される際に、真空装置内へアクセスするための高さの小さい通路（ゲートバルブの開口部）を通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による電磁グリッパを備えるマルチチャンバタイプの真空処理装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電磁グリッパを示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による電磁グリッパの電磁アクチュエータの詳細を示す図である。
【図４】図３の３００−３００線に沿った断面図である。
【図５】図３の４００−４００線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による励磁回路がオン状態の場合の等価回路図である。
【図７】本発明の第１実施形態による励磁回路がオフ状態の場合の等価回路図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるウエハクランプ状態を説明するための平面図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるウエハクランプ状態を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による電磁グリッパが真空処理装置のゲートバルブの開口部を通過している状態を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の変形例を説明するための励磁回路の等価回路図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による励磁回路がオン状態の場合の等価回路図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による励磁回路がオフ状態の場合の等価回路図である。
【図１４】本発明の第３実施形態による励磁回路の３つのスイッチがオン状態の場合の等価回路図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による励磁回路の２つのスイッチがオン状態の場合の等価回路図である。
【図１６】本発明の第３実施形態による励磁回路の１つのスイッチがオン状態の場合の等価回路図である。
【図１７】本発明の第３実施形態による励磁回路のスイッチがオフ状態の場合の等価回路図である。
【図１８】本発明の第４実施形態による電流制御回路を含む励磁回路の等価回路図である。
【図１９】本発明の第４実施形態による励磁回路をオフ状態にする際の励磁電流と時間との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による電磁グリッパ１００を備える真空処理装置２００について説明する。なお、電磁グリッパ１００は、本発明の「把持装置」の一例である。
【００２１】
本発明の第１実施形態による電磁グリッパ１００を備えるマルチチャンバタイプの真空処理装置２００は、図１に示すように、４つの真空処理ユニット１、２、３および４を備えている。この真空処理ユニット１〜４は、搬送室５の外周に設けられている。なお、搬送室５内は、所定の真空度に保たれている。また、搬送室５の外周には、搬送室５以外にロードロック室６および７が設けられている。このロードロック室６および７の搬送室５とは反対側には、搬入出室８が設けられている。搬入出室８のロードロック室６および７とは反対側には、被処理基板としての半導体用のウエハ９を収容可能なキャリア１０をそれぞれ取り付けるための３つのポート１１が設けられている。なお、ウエハ９は、本発明の「薄板状物」の一例である。
【００２２】
また、真空処理ユニット１〜４は、搬送室５の周辺にゲートバルブ１２を介して接続されている。また、ゲートバルブ１２を開放することにより搬送室５と真空処理ユニット１〜４とが繋がり、ゲートバルブ１２を閉じることにより搬送室５と真空処理ユニット１〜４とが遮断される。また、ロードロック室６および７は、それぞれ、ゲートバルブ１２ａを介して搬送室５に接続されている。また、ロードロック室６および７は、それぞれ、ゲートバルブ１２ａを介して、搬入出室８に接続されている。そして、ロードロック室６および７は、ゲートバルブ１２ａを開放することにより搬送室５と繋がり、ゲートバルブ１２ａを閉じることにより搬送室５から遮断される。また、ロードロック室６および７は、ゲートバルブ１２ａを開放することにより搬入出室８に繋がり、ゲートバルブ１２ａを閉じることにより搬入出室８から遮断される。
【００２３】
搬送室５内には、真空処理ユニット１〜４、ロードロック室６および７に対して、ウエハ９の搬入出を行う水平多関節型のウエハ搬送ロボット５ａが設けられている。このウエハ搬送ロボット５ａは、搬送室５の略中央に配置されており、複数の関節の駆動により旋回および伸縮可能に構成されるとともに、アーム部の先端に設けられた電磁グリッパ１００を有している。
【００２４】
電磁グリッパ１００は、図２に示すように、根元部１００ｂから延びるように設けられるとともに、略Ｕ字形状を有し、ウエハ９を支持するための支持アーム１００ａを有している。電磁グリッパ１００の支持アーム１００ａの表面上には、ウエハ９をクランプ（把持）するための先端の２つの固定爪２０と、ウエハ９を摺動させるための２つのウエハ摺動部材２１とが設けられている。
【００２５】
また、電磁グリッパ１００の矢印Ｘ２方向側の根元部１００ｂの表面上には、電磁アクチュエータ２２が設けられている。この電磁アクチュエータ２２は、後述する平坦面状の励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図３参照）とを含む扁平型のリニアモータを含む。また、電磁アクチュエータ２２は、固定部２３と、固定部２３に対してＸ方向に移動（摺動）可能なクランプ部２４とを含んでいる。また、クランプ部２４は、ウエハ９をクランプする方向（矢印Ｘ１方向）に移動可能な可動部２５と、ウエハ９をクランプするための可動爪２６とを含んでいる。
【００２６】
また、第１実施形態では、図３に示すように、固定部２３は、３つの渦巻き状の励磁コイル２７ａ、２７ｂおよび２７ｃを有する励磁回路２８を含んでいる。３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃは、Ｘ方向に沿って隣接するように配置されるとともに、直列接続されている。また、可動部２５は、固定部２３の励磁コイル２７ａ〜２７ｃに対向するように配置された６つの永久磁石２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅおよび２９ｆを含んでいる。６つの永久磁石２９ａ〜２９ｆは、それぞれＹ方向に延びるように形成されるとともに、Ｘ方向に沿って隣接するように配置されている。また、永久磁石２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅおよび２９ｆは、図４に示すように、上面側（矢印Ｚ１方向側）から見て、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置されているとともに、下面側（矢印Ｚ２方向側）から見て、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順に配置されている。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃは、永久磁石２９ａ〜２９ｆに発生するＺ方向の磁界と交差するように配置されている。
【００２７】
また、図３に示すように、直列接続された３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、後述する直流電源４０が接続されている。３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、直流電源４０から直流電流が供給されるように構成されており、３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される場合には、図４に示すように、３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、６つの永久磁石２９ａ〜２９ｆから発生する磁界との間に矢印Ｘ２方向に推力（電磁力）が発生するように構成されている。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給されない場合には、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと永久磁石２９ａ〜２９ｆとの間には、推力は発生せず、可動部２５は、後述するばね部材３０の付勢力により、矢印Ｘ１方向に移動するように構成されている。そして、可動部２５は、可動爪２６がウエハ９に接触することにより、ウエハ９を矢印Ｘ１方向側の２つの固定爪２０に押し付けるように移動（摺動）させるように構成されている。これにより、可動爪２６と２つの固定爪２０とによって、ウエハ９がクランプされるように構成されている。なお、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと永久磁石２９ａ〜２９ｆとの間に発生する推力は、ばね部材３０の付勢力よりも大きくなるように構成されている。
【００２８】
また、図３に示すように、固定部２３と可動部２５との間には、ばね部材３０が配置されている。このばね部材３０は、圧縮ばねからなり、可動部２５の矢印Ｙ１方向側と、矢印Ｙ２方向側とにそれぞれ１つずつ設けられている。また、ばね部材３０は、可動部２５をクランプする方向（矢印Ｘ１方向）に常時付勢するように構成されている。
【００２９】
また、可動部２５の矢印Ｙ１方向側と、矢印Ｙ２方向側とには、それぞれ、可動部２５をＸ方向に移動させるのをガイドするためのリニアガイド３１が１つずつ設けられている。このリニアガイド３１は、図５に示すように、可動部２５側に設けられたスライダ３２と、固定部２３側に設けられたレール３３とを含んでおり、可動部２５側のスライダ３２が固定部２３側のレール３３上をＸ方向に沿って摺動（スライド）するように構成されている。また、図３に示すように、固定部２３の矢印Ｘ１方向側と、矢印Ｘ２方向側とには、それぞれ、可動部２５がＸ方向に移動するのを規制するためのストッパ３４ａおよび３４ｂが１つずつ設けられている。
【００３０】
次に、図６を参照して、励磁回路２８の詳細な構成について説明する。
【００３１】
第１実施形態では、励磁回路２８は、上記した直列接続された３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに直流電流を供給するための直流電源４０と、電流を蓄電するためのコンデンサ３５と、スイッチ部４１とを含んでいる。直流電源４０の＋端子は、励磁コイル２７ａの一方端およびコンデンサ３５の一方電極に接続されている。また、励磁コイル２７ａの他方端は、励磁コイル２７ｂの一方端に接続されるとともに、励磁コイル２７ｂの他方端は、励磁コイル２７ｃの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ｃの他方端およびコンデンサ３５の他方電極は、スイッチ部４１の一方端に接続されている。また、スイッチ部４１の他方端は、直流電源４０の−端子に接続されている。
【００３２】
次に、図４および図６〜図１０を参照して、電磁グリッパ１００の動作について説明する。
【００３３】
まず、ウエハ９のクランプ状態（ウエハ９をクランプする状態）を解除する場合には、図６に示すように、スイッチ部４１がオン状態（励磁回路２８がオン状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃおよびコンデンサ３５に電流が供給される。このとき、コンデンサ３５には、電流が蓄電（充電）される。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（ウエハ９をクランプしない状態）となる。
【００３４】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、スイッチ部４１がオフ状態（励磁回路２８がオフ状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給が停止される。ここで、第１実施形態では、図７に示すように、電磁アクチュエータ２２の励磁回路２８は、クランプ解除状態（ウエハ９をクランプしない状態）からクランプ状態（ウエハ９をクランプする状態）に移行する際に励磁回路２８をオン状態からオフ状態にする時に、コンデンサ３５に蓄電された電流を流すことにより、励磁回路２８を流れる電流が徐々に減少されることにより、ばね部材３０のクランプ方向（矢印Ｘ１方向）への付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向（矢印Ｘ２方向）に推力を発生させる。
【００３５】
つまり、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、コンデンサ３５は、クランプ状態の解除時に充電されているので、コンデンサ３５から励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される。これにより、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間には、ばね部材３０の付勢力よりも小さく、かつ、付勢力と反対方向（矢印Ｘ２方向）の推力（電磁力）が発生する。この矢印Ｘ２方向の推力（電磁力）によって、可動部２５に作用するばね部材３０による矢印Ｘ１方向への付勢力の一部が相殺されて小さくなるので、可動部２５は、移動速度が低減された状態でゆっくりと矢印Ｘ１方向に移動するとともに、可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触する。これにより、図８および図９に示した状態になる。なお、矢印Ｘ２方向に発生する推力は、コンデンサ３５に蓄電された電流の放電に伴って徐々に小さくなるので、可動爪２６を介してウエハ９に作用するばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力（押圧力）は、徐々に大きくなる。このウエハ９に作用する矢印Ｘ１方向のばね部材３０の付勢力の増大に伴ってウエハ９が矢印Ｘ１方向に移動を開始し、固定爪２０と当接する。その後、コンデンサ３５に蓄電された電流が完全に放電されると推力は発生しなくなり、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。その後、クランプされたウエハ９は、図１０に示すように、真空処理装置２００の高さの小さいゲートバルブ１２（１２ａ）を通過して真空処理ユニット１〜４、または、ロードロック室６および７に搬送される。
【００３６】
第１実施形態では、上記のように、クランプ部２４の可動部２５をクランプする方向（矢印Ｘ１方向）に常時付勢するばね部材３０と、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材３０のクランプ方向への付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向（矢印Ｘ２方向）に推力を発生させる励磁コイル２７ａ〜２７ｃを有する電磁アクチュエータ２２とを設けることによって、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃにより発生される推力によって可動部２５の移動速度が低減されるので、クランプ部２４がウエハ９に対して大きい速度で接触するのが抑制される。これにより、ウエハ９をクランプする際の衝撃を緩和することができるので、ウエハ９の破損やパーティクル（ゴミ）の発生を抑制することができる。また、通常電磁アクチュエータ２２が備えている励磁回路２８を用いてクランプ部２４の速度制御を行うことによって、ウエハ９をクランプする際に、ウエハ９の位置を検出する位置検出器を電磁アクチュエータ２２に追加的に設けることなく、可動部２５の移動速度を低減させることができるので、位置検出器を用いることに起因する電磁アクチュエータ２２の構成の複雑化を抑制することができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、上記のように、電磁アクチュエータ２２が、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に励磁回路２８をオン状態からオフ状態にする時に、励磁回路２８を流れる電流が徐々に減少されることにより、ばね部材３０の付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向に推力を発生させる。これにより、励磁回路２８に流れる電流が徐々に減少するのに伴って、可動部２５の移動速度を低減しながら可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができるので、ウエハ９をクランプする際の衝撃を緩和することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、上記のように、励磁回路２８をオン状態からオフ状態にする時に、コンデンサ３５に蓄電された電流を流すことにより、励磁回路２８を流れる電流を徐々に減少させることによって、コンデンサ３５に蓄電された電流が放電に伴って自動的に徐々に減少するので、励磁回路２８にコンデンサ３５を設けるだけで、可動部２５の移動速度を低減しながら可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、上記のように、クランプ解除状態では、励磁回路２８がオン状態にされて電流が流されることによりばね部材３０の付勢力に抗する方向の推力が電磁アクチュエータ２２に発生されて可動部２５をクランプ方向とは逆方向に移動させるとともに、クランプ状態では、励磁回路２８がオフ状態にされて電流が流れないことにより電磁アクチュエータ２２に推力が発生されないとともにばね部材３０の付勢力により可動部２５をクランプする方向に付勢させることによりクランプを行う。これにより、励磁回路２８をオン状態にした場合には、ばね部材３０の付勢力に抗した推力が電磁アクチュエータ２２に発生されて可動部２５がウエハ９から遠ざかるので、容易に、ウエハ９をクランプ解除状態（アンクランプ状態）にすることができる。また、励磁回路２８をオフ状態にした場合には、直流電源４０から励磁回路２８に電流が流れないので、励磁回路２８の発熱を抑制することができる。これにより、電磁アクチュエータ２２が高温になるのが抑制されるので、電磁アクチュエータ２２の熱が放熱されにくい真空中においても電磁アクチュエータ２２を使用することができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、上記のように、電磁アクチュエータ２２を、平坦面状の励磁コイル２７ａ〜２７ｃと永久磁石２９ａ〜２９ｆとを含む扁平型のリニアモータにすることによって、薄型化を図ることができるので、真空中において使用される際に、真空処理装置２００内へアクセスするための高さの小さい通路（ゲートバルブ１２（１２ａ）の開口部）を通過させることができる。
【００４１】
（第１実施形態の変形例）
次に、図１１を参照して、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。この第１実施形態の変形例では、電磁アクチュエータ２２の推力により、クランプ状態に移行する際の移動速度を低減するように構成した上記第１実施形態において、さらに、電磁アクチュエータの推力によりウエハのクランプ力をアシストする例について説明する。
【００４２】
本発明の第１実施形態の変形例による電磁グリッパ１０１の励磁回路１２８は、図１１に示すように、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに順方向（矢印Ａ方向）と、逆方向（矢印Ｂ方向）とに供給する電流の方向を切り替えることが可能な可変電源４０ａを含んでいる。なお、第１実施形態の変形例のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４３】
次に、この第１実施形態の変形例による電磁グリッパ１０１の励磁回路１２８の動作について説明する。
【００４４】
まず、上記した第１実施形態と同様、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、励磁回路１２８がオン状態からオフ状態になった場合に、コンデンサ３５に蓄電されていた電流を流すことにより、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力を減少させる矢印Ｘ２方向の推力をアクチュエータ２２に発生させることによって、可動部２５が矢印Ｘ１方向に速度を減少された状態で移動する。そして、可動部２５の可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触するとともに、ウエハ９を固定爪２０に対して押圧することにより、クランプ状態となる。ここで、第１実施形態の変形例では、図１１に示すように、電磁アクチュエータ２２は、クランプ状態で、励磁回路１２８に通常のオン状態とは逆方向（矢印Ｂ方向）に電流を流すことによって、ばね部材３０の付勢力による可動部２５のクランプ力をアシストする方向（矢印Ｘ１方向）の推力を発生させる。つまり、ウエハ９のクランプ状態で、励磁回路１２８に供給されている電流の方向を順方向（矢印Ａ方向）から逆方向（矢印Ｂ方向）に切り替えることによって、電磁アクチュエータ２２から矢印Ｘ１方向の推力が発生する。これにより、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向に向かって働く付勢力（クランプ力）を電磁アクチュエータ２２から矢印Ｘ１方向に向かって働く推力によりアシストする（補う）ことが可能である。なお、第１実施形態の変形例のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００４５】
第１実施形態の変形例では、上記のように、クランプ状態で、励磁回路２８に逆方向の電流を流すことによって、ばね部材３０の付勢力による可動部２５のクランプ力をアシストする方向の推力を電磁アクチュエータ２２が発生することによって、ばね部材３０の付勢力が弱く、ウエハ９を十分にクランプできない場合に、ばね部材３０の付勢力に電磁アクチュエータ２２の推力をクランプ力として補うことができるので、ウエハ９を確実にクランプすることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、コンデンサを含む励磁回路を電磁アクチュエータに適用した上記第１実施形態とは異なり、ダイオードを含む励磁回路を電磁アクチュエータに適用した例について説明する。
【００４７】
この第２実施形態による電磁グリッパ１０２の励磁回路２８ａは、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、直流電源４０と、バイパス回路２８１ａと、スイッチ部４１とを含んでいる。なお、バイパス回路２８１ａは、１つのダイオード２８１ｂを含む。バイパス回路２８１ａは、励磁回路２８ａのオン状態では、電流が流れずに、励磁回路２８ａをオフ状態にした際に発生する逆起電力による電流を流すために設けられている。また、直流電源４０の＋端子は、励磁コイル２７ａの一方端およびバイパス回路２８１ａの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ａの他方端は、励磁コイル２７ｂの一方端に接続されるとともに、励磁コイル２７ｂの他方端は、励磁コイル２７ｃの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ｃの他方端およびバイパス回路２８１ａの他方端は、スイッチ部４１の一方端に接続されている。また、スイッチ部４１の他方端は、直流電源４０の−端子に接続されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４８】
次に、図４、図１０、図１２および図１３を参照して、電磁グリッパ１０２の動作について説明する。
【００４９】
まず、ウエハ９のクランプ状態を解除する場合では、図１２に示すように、スイッチ部４１がオン状態（励磁回路２８ａがオン状態）となり、直流電源４０の＋端子側から励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される。このとき、ダイオード２８１ｂの整流作用によって、バイパス回路２８１ａには、電流は流れない。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆから発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（図４参照）となる。
【００５０】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、スイッチ部４１がオフ状態（励磁回路２８ａがオフ状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給が停止される。ここで、第２実施形態では、図１３に示すように、電磁アクチュエータ２２の励磁回路２８ａは、クランプ解除状態（ウエハ９をクランプしない状態）からクランプ状態（ウエハ９をクランプする状態）に移行する際に励磁回路２８ａをオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに過渡的に発生する逆起電力による電流を、バイパス回路２８１ａを介して流すことにより、励磁回路２８ａを流れる電流が徐々に減少する。
【００５１】
つまり、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、スイッチ部４１がオフ状態（励磁回路２８ａがオフ状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給が停止される。この際、固定部２３の励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、逆起電力が発生し、バイパス回路２８１ａのダイオード２８１ｂを介して励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が流れる。これにより、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間には、ばね部材３０の付勢力よりも小さな付勢力とは反対方向（矢印Ｘ２方向）の推力（電磁力）が発生する。この矢印Ｘ２方向の推力（電磁力）によって、可動部２５に作用するばね部材３０による矢印Ｘ１方向への付勢力の一部が相殺されて小さくなるので、可動部２５は、移動速度が低減された状態でゆっくりと矢印Ｘ１方向に移動するとともに、可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触する。なお、矢印Ｘ２方向に発生する推力は、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流の減少に伴って徐々に小さくなるので、可動爪２６を介してウエハ９に作用するばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力（押圧力）は、徐々に大きくなる。このウエハ９に作用する矢印Ｘ１方向のばね部材３０の付勢力の増大に伴ってウエハ９が矢印Ｘ１方向に移動を開始し、固定爪２０と当接する。その後、逆起電力が発生しなくなると推力は発生しなくなり、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。その後、クランプされたウエハ９は、図１０に示すように、真空処理装置２００の高さの小さいゲートバルブ１２（１２ａ）を通過して真空処理ユニット１〜４、または、ロードロック室６および７に搬送される。
【００５２】
第２実施形態では、上記のように、励磁回路２８ａをオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに過渡的に発生する逆起電力による電流を、バイパス回路２８１ａを介して流すことにより、励磁回路２８ａを流れる電流を徐々に減少させることによって、励磁回路２８ａをオン状態からオフ状態にした際に、過渡的に発生する逆起電力による電流により、励磁コイル２７ａ〜２７ｃが可動部２５の移動速度を低減する方向に推力を発生するので、可動部２５の移動速度を低減しながら可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、図１４を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、励磁回路の３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃを直列接続した上記第１実施形態とは異なり、励磁回路の３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃを並列接続した例について説明する。
【００５４】
本発明の第３実施形態による電磁グリッパ１０３の励磁回路２８ｂは、並列接続された３つの励磁コイル２７ａ、２７ｂおよび２７ｃと、３つの励磁コイル２７ａ、２７ｂおよび２７ｃに直流電流を供給するための直流電源４０と、３つのスイッチ部４１ａ、４１ｂおよび４１ｃとを含んでいる。
【００５５】
また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃのそれぞれの一方端は、直流電源４０の＋端子に接続されている。また、スイッチ部４１ａ〜４１ｃの一方端は、それぞれ、励磁コイル２７ａ〜２７ｃの他方端に接続されている。また、スイッチ部４１ａ〜４１ｃの他方端は、直流電源４０の他方端に接続されている。また、スイッチ部４１ａ〜４１ｃは、それぞれ、励磁コイル２７ａ〜２７ｃのオンオフ動作を制御するように構成されている。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、それぞれ別個に電流を供給可能に構成されているので、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに別個に推力を発生させることが可能である。
【００５６】
次に、図４、図１４〜図１７を参照して、電磁グリッパ１０３の動作について説明する。
【００５７】
まず、ウエハ９のクランプ状態を解除する場合には、図１４に示すように、３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃがオン状態（励磁回路２８ｂがオン状態）となり、直流電源４０から３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃにそれぞれ電流が供給される。このとき、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆから発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（図４参照）となる。
【００５８】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、第３実施形態では、図１５〜図１７に示すように、励磁コイル２７ａ〜２７ｃが順次オフするようにスイッチ部４１ａ〜４１ｃを制御することにより、励磁回路２８ｂを流れる電流を徐々に減少させる。この際、スイッチ部４１ａ〜４１ｃを１個ずつ所定の時間差でオフ状態にする。このオフ状態にする時間差（電流が流れる励磁コイル２７ａ〜２７ｃの数を減少させていく際の各段階の励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの通電時間）は、任意に調整（制御）可能である。
【００５９】
つまり、ウエハ９をクランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合では、図１５に示すように、最初に、スイッチ部４１ａがオフ状態となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａへの電流供給が停止する。このとき、励磁コイル２７ａと、励磁コイル２７ａに対応する永久磁石２９ａおよび２９ｂから発生する磁界との間の推力（電磁力）が発生しなくなる。これにより、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力により、ばね部材３０の付勢力と、推力とがつりあう位置まで矢印Ｘ１方向に移動する。なお、１個の励磁コイルをオフ状態にした場合に、ばね部材３０の付勢力が大きい際には、可動部２５は、矢印Ｘ１方向に移動し始めるが、ばね部材３０の伸びに合わせて付勢力も弱くなるため、可動部２５の移動動作が止まるか、または、速度が遅くなる。
【００６０】
次に、図１６に示すように、スイッチ部４１ｂもオフ状態となり、直流電源４０から励磁コイル２７ｂへの電流供給が停止する。このとき、励磁コイル２７ｂと、励磁コイル２７ｂに対応する永久磁石２９ｃおよび２９ｄから発生する磁界との間の推力（電磁力）が発生しなくなる。これにより、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力により、矢印Ｘ１方向にさらに移動するとともに、可動部２５の可動爪２６がウエハ９に接触する。このとき、ばね部材３０の付勢力と、矢印Ｘ２方向の推力との差分が、ウエハ９を矢印Ｘ２方向へ押圧する力（押圧力）となる。
【００６１】
最後に、図１７に示すように、スイッチ部４１ｃがオフ状態となり、直流電源４０から励磁コイル２７ｃへの電流供給が停止する。つまり、３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃの全てがオフ状態となる。このとき、励磁コイル２７ｃと、励磁コイル２７ｃに対応する永久磁石２９ｅおよび２９ｆから発生する磁界との間の推力（電磁力）が発生しなくなる。これにより、ウエハ９に作用する矢印Ｘ１方向のばね部材３０の付勢力の増大に伴ってウエハ９が矢印Ｘ１方向に移動を開始し、固定爪２０と当接する。その後、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。なお、１つのスイッチ部４１ａ、または、２つのスイッチ部４１ａおよび４１ｂがオフ状態になった際に、可動部２５の可動爪２６がウエハ９に接触していてもよい。このように、スイッチ部４１ａ〜４１ｃを順次（段階的に）オフすることにより、可動部２５を矢印Ｘ１方向に徐々に段階的に移動させることが可能である。なお、上記第１実施形態の変形例に示したように、直流電源４０を可変電源４０ａに置き換えて、ウエハ９のクランプ時に逆方向の電流を励磁コイル２７ａ〜２７ｃに供給することにより、ウエハ９のクランプ時のクランプ力をアシストすることも可能である。
【００６２】
第３実施形態では、上記のように、励磁回路２８ｂをオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃが順次オフするように３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃを制御することにより、励磁回路２８ｂを流れる電流を徐々に減少させることによって、３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃを順次オフすることにより、段階的に電流が流れる励磁コイル２７ａ〜２７ｃの数を減少させることができるので、段階的に可動部２５をウエハ９に対して接近させることができる。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃを順次オフして電流が流れる励磁コイル２７ａ〜２７ｃの数を減少させていく際の各段階の励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの通電時間を制御することによって、より適切に可動部２５の移動速度の低減度合いを制御することができる。
【００６３】
（第４実施形態）
次に、図１８を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、電磁アクチュエータを励磁するために直流電源およびスイッチ部により構成した上記第１実施形態とは異なり、電磁アクチュエータを励磁するために電流制御回路５０により励磁オフ時に電流のコントロールを行い、徐々に励磁コイルに流れる電流をオフする例について説明する。
【００６４】
この第４実施形態による電磁グリッパ１０４の励磁回路２８ｃは、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、電流制御回路５０とを含んでいる。励磁コイル２７ａの他方端は、励磁コイル２７ｂの一方端に接続されるとともに、励磁コイル２７ｂの他方端は、励磁コイル２７ｃの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ａの一方端と、励磁コイル２７ｃの他方端との間には、電流制御回路５０が設けられ、電流制御回路５０は、励磁コイル２７ａ〜２７ｃの励磁電流量をコントロールしている。この電流制御回路５０は、マイコン制御で動作するものであり、内臓されているプログラムにより励磁回路オン／オフ信号を受信することによって、所望の電流パターンを出力する回路である。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６５】
次に、図４、図１０、図１８および図１９を参照して、電磁グリッパ１０４の動作について説明する。
【００６６】
まず、ウエハ９のクランプ状態を解除する場合では、図１８において励磁オン信号を受信することにより電流制御回路５０から矢印方向（時計回り方向）に所定の電流が流れ、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される。励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（図４参照）となる。
【００６７】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、電流制御回路５０は、励磁オフ信号を受信することにより励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給を停止する。ここで、第４実施形態では、電流制御回路５０からの電流供給を即座（瞬時）に停止するのではなく、図１９に示すように、励磁電流を時間が経過するのに伴って徐々に減少させるように、電流制御回路５０を予め構成する。
【００６８】
つまり、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流が徐々に減少するので、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）により発生するばね部材３０の付勢力に対抗する矢印Ｘ２方向の力は徐々に弱くなる。そのため可動部２５は、移動速度が低減された状態でゆっくりと矢印Ｘ１方向に移動するとともに、可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触する。励磁電流がなくなると推力は発生しなくなり、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。その後、クランプされたウエハ９は、図１０に示すように、真空処理装置２００の高さの小さいゲートバルブ１２（１２ａ）を通過して真空処理ユニット１〜４、または、ロードロック室６および７に搬送される。
【００６９】
第４実施形態では、上記のように、励磁電流のオフ時に電流制御回路５０を用いることにより励磁電流を徐々に低減させることによって、ばね部材３０の付勢力に対抗する力を徐々に低減させることができる。これにより、可動部２５の移動速度を低減させることができるので、可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができる。
【００７０】
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００７１】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、本発明の薄板状物の一例として、半導体用のウエハを示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、薄板状物であれば半導体用のウエハ以外のガラス基板などの他の薄板状物でも適用可能である。
【００７２】
また、上記第１〜第４実施形態では、電磁グリッパをマルチチャンバタイプの真空処理装置内において使用する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、電磁グリッパを大気圧下において使用する処理装置において使用してもよい。
【００７３】
また、上記第１〜第４実施形態では、励磁回路にコンデンサ、ダイオードまたはスイッチ部を設ける例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、電磁アクチュエータがクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材のクランプ方向への付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させるものであれば、励磁回路にコンデンサ、ダイオードまたはスイッチ部以外の素子や回路を設けてもよい。
【００７４】
また、上記第１〜第４実施形態では、２つのばね部材を用いて付勢力が発生するように構成する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、ばね部材を１つまたは３つ以上用いて付勢力が発生するように構成してもよい。
【００７５】
また、上記第１〜第４実施形態では、固定部を３つの励磁コイルにより構成する例を示したが本発明はこれに限らない。たとえば、固定部を２つ以下または４つ以上の励磁コイルにより構成してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
９ ウエハ（薄板状物）
２２ 電磁アクチュエータ
２４ クランプ部
２５ 可動部
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 励磁コイル
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、１２８ 励磁回路
３０ ばね部材
３５ コンデンサ
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ スイッチ部
１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 電磁グリッパ（把持装置）
２８１ａ バイパス回路
２８１ｂ ダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持装置に関し、特に、薄板状物をクランプするためのクランプ部を備える把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウエハなどの薄板状物をクランプするためのクランプ部を備える把持装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、駆動軸を有する電磁アクチュエータ（ソレノイドアクチュエータ）と、電磁アクチュエータの駆動軸に取り付けられ、電磁アクチュエータの駆動軸の移動に伴って薄板状物（ウエハ）をクランプする方向およびアンクランプする方向に回動するクランプ部と、クランプ部をウエハをクランプする方向に付勢するためのばね部材とを備えたウエハハンドリングロボット用ハンド（把持装置）が開示されている。このウエハハンドリングロボット用ハンドでは、ウエハのクランプ時には、電磁アクチュエータの励磁を切ることにより、電磁アクチュエータのばね部材の付勢力に抗する方向の推力が発生しないので、ばね部材の付勢力により、クランプ部がウエハをクランプする方向へ回動されてウエハがクランプされる。一方、クランプ部によりウエハがクランプされていないアンクランプ時には、電磁アクチュエータを励磁させることにより、電磁アクチュエータにばね部材の付勢力に抗する方向の推力が発生されることによって、クランプ部がアンクランプする方向に回動される。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のウエハハンドリングロボット用ハンドでは、ウエハのクランプ時に、電磁アクチュエータの励磁を切ることにより、ばね部材の付勢力によりクランプ部がウエハをクランプするように回動されるので、電磁アクチュエータの励磁を切った瞬間にばね部材の付勢力により、クランプ部が大きい速度で一気にクランプ方向に回動される。このため、ウエハをクランプする際の衝撃が大きくなるという不都合がある。
【０００５】
そこで、従来、上記した不都合を解消するための技術が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。上記特許文献２には、電磁アクチュエータと、電磁アクチュエータに取り付けられ、薄板状物を把持するためのクランプ部と、クランプ部に取り付けられ、クランプ部を薄板状物をクランプする方向に付勢するためのばね部材とを備えた薄板状物の把持装置が開示されている。また、電磁アクチュエータには、薄板状物の位置を検出する位置検出器が設けられている。この把持装置では、薄板状物のクランプ時には、ばね部材の付勢力により、クランプ部が薄板状物をクランプする方向へ移動する際に、位置検出器により薄板状物の位置を検出して、位置検出器による検出結果に基づいて、電磁アクチュエータの動作を制御することにより、クランプ部が薄板状物に接触する前にクランプ部の移動速度を減速させるように制御する。これにより、クランプ部により薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することが可能である。一方、クランプ部により薄板状物をクランプしていないアンクランプ時には、電磁アクチュエータにより、ばね部材の付勢力に抗する方向に推力を発生させることにより、クランプ部がアンクランプする方向に移動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３７９６０号公報
【特許文献２】特開２００４−１１９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２では、クランプ部により薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することが可能である一方、薄板状物の位置を検出する位置検出器を電磁アクチュエータに追加的に設けているため、電磁アクチュエータの構成が複雑化するという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、クランプ部により薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和しながら、位置検出器を用いることに起因する電磁アクチュエータの構成の複雑化を抑制することが可能な把持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における把持装置は、薄板状物をクランプする方向に移動する可動部を含むクランプ部と、クランプ部の可動部をクランプする方向に常時付勢するばね部材と、少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に推力を発生させる電磁アクチュエータとを備え、電磁アクチュエータは、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材のクランプ方向への付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイルを有する励磁回路を含む。
【００１０】
この一の局面による把持装置では、上記のように、クランプ部の可動部をクランプする方向に常時付勢するばね部材と、少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材のクランプ方向への付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイルを有する電磁アクチュエータとを設けることによって、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、励磁コイルにより発生される推力によって可動部の移動速度が低減されるので、クランプ部が薄板状物に対して大きい速度で接触するのが抑制される。これにより、薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することができるので、薄板状物の破損やパーティクル（ゴミ）の発生を抑制することができる。また、通常電磁アクチュエータが備えている励磁回路を用いてクランプ部の速度制御を行うことによって、薄板状物をクランプする際に、薄板状物の位置を検出する位置検出器を電磁アクチュエータに追加的に設けることなく、可動部の移動速度を低減させることができるので、位置検出器を用いることに起因する電磁アクチュエータの構成の複雑化を抑制することができる。
【００１１】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、電磁アクチュエータは、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、励磁回路を流れる電流が徐々に減少されることにより、ばね部材の付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させるように構成されている。このように構成すれば、励磁回路に流れる電流が徐々に減少するのに伴って、可動部の移動速度を低減しながら可動部を薄板状物に対して徐々に接近させることができるので、薄板状物をクランプする際の衝撃を緩和することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、励磁回路は、励磁回路の電流を蓄電するコンデンサを含み、励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、コンデンサに蓄電された電流を流すことにより、励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている。このように構成すれば、コンデンサに蓄電された電流が放電に伴って自動的に徐々に減少するので、励磁回路にコンデンサを設けるだけで、可動部の移動速度を低減しながら可動部を薄板状物に対して徐々に接近させることができる。
【００１３】
上記励磁回路を流れる電流が徐々に減少される把持装置において、好ましくは、励磁回路は、オン時には電流が流れずにオフ時の逆起電力発生時に電流を流すためのダイオードを含むバイパス回路を含み、励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイルに過渡的に発生する逆起電力による電流を、バイパス回路を介して流すことにより、励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている。このように構成すれば、励磁回路をオン状態からオフ状態にした際に、過渡的に発生する逆起電力による電流により、励磁コイルが可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生するので、可動部の移動速度を低減しながら可動部を薄板状物に対して徐々に接近させることができる。
【００１４】
上記励磁回路を流れる電流が徐々に減少される把持装置において、好ましくは、励磁回路は、複数の励磁コイルと、複数の励磁コイルのそれぞれに対応するように設けられ、複数の励磁コイルのオンオフ動作を制御する複数のスイッチ部とを含み、励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、複数の励磁コイルが順次オフするように複数のスイッチ部を制御することにより、励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている。このように構成すれば、複数のスイッチ部を順次オフすることにより、段階的に電流が流れる励磁コイルの数を減少させることができるので、段階的に可動部を薄板状物に対して接近させることができる。また、複数の励磁コイルを順次オフして電流が流れる励磁コイルの数を減少させていく際の各段階の励磁コイルへの通電時間を制御することによって、より適切に可動部の移動速度の低減度合いを制御することができる。
【００１５】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、クランプ部および電磁アクチュエータは、真空中において使用され、電磁アクチュエータは、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に加えて、クランプ解除状態でも推力を発生するように構成されており、クランプ解除状態では、励磁回路がオン状態にされて電流が流されることによりばね部材の付勢力に抗する方向の推力が電磁アクチュエータに発生されて可動部がクランプ方向とは逆方向に移動されるとともに、クランプ状態では、励磁回路がオフ状態にされて電流が流れないことにより電磁アクチュエータに推力が発生されないとともにばね部材の付勢力により可動部がクランプする方向に付勢されることによりクランプが行われるように構成されている。このように構成すれば、励磁回路をオン状態にした場合には、ばね部材の付勢力に抗した推力が電磁アクチュエータに発生されて可動部が薄板状物から遠ざかるので、容易に、薄板状物をクランプ解除状態（アンクランプ状態）にすることができる。また、励磁回路をオフ状態にした場合には、たとえば電源から励磁回路に電流が流れないので、励磁回路の発熱を抑制することができる。これにより、電磁アクチュエータが高温になるのが抑制されるので、電磁アクチュエータの熱が放熱されにくい真空中においても電磁アクチュエータを使用することができる。
【００１６】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、電磁アクチュエータの励磁回路は、流れる電流の方向を変更可能なように構成されており、クランプ状態で、励磁回路のオン時とは逆方向に電流を流すことによって、ばね部材の付勢力による可動部のクランプ力をアシストする方向の推力を電磁アクチュエータに発生させるように構成されている。このように構成すれば、ばね部材の付勢力が弱く、薄板状物を十分にクランプできない場合に、ばね部材の付勢力に電磁アクチュエータの推力をクランプ力として補うことができるので、薄板状物を確実にクランプすることができる。
【００１７】
上記一の局面による把持装置において、好ましくは、電磁アクチュエータは、扁平型のリニアモータを含む。このように構成すれば、扁平型のリニアモータにより、薄型化を図ることができるので、真空中において使用される際に、真空装置内へアクセスするための高さの小さい通路（ゲートバルブの開口部）を通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による電磁グリッパを備えるマルチチャンバタイプの真空処理装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電磁グリッパを示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による電磁グリッパの電磁アクチュエータの詳細を示す図である。
【図４】図３の３００−３００線に沿った断面図である。
【図５】図３の４００−４００線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による励磁回路がオン状態の場合の等価回路図である。
【図７】本発明の第１実施形態による励磁回路がオフ状態の場合の等価回路図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるウエハクランプ状態を説明するための平面図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるウエハクランプ状態を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による電磁グリッパが真空処理装置のゲートバルブの開口部を通過している状態を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の変形例を説明するための励磁回路の等価回路図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による励磁回路がオン状態の場合の等価回路図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による励磁回路がオフ状態の場合の等価回路図である。
【図１４】本発明の第３実施形態による励磁回路の３つのスイッチがオン状態の場合の等価回路図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による励磁回路の２つのスイッチがオン状態の場合の等価回路図である。
【図１６】本発明の第３実施形態による励磁回路の１つのスイッチがオン状態の場合の等価回路図である。
【図１７】本発明の第３実施形態による励磁回路のスイッチがオフ状態の場合の等価回路図である。
【図１８】本発明の第４実施形態による電流制御回路を含む励磁回路の等価回路図である。
【図１９】本発明の第４実施形態による励磁回路をオフ状態にする際の励磁電流と時間との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による電磁グリッパ１００を備える真空処理装置２００について説明する。なお、電磁グリッパ１００は、本発明の「把持装置」の一例である。
【００２１】
本発明の第１実施形態による電磁グリッパ１００を備えるマルチチャンバタイプの真空処理装置２００は、図１に示すように、４つの真空処理ユニット１、２、３および４を備えている。この真空処理ユニット１〜４は、搬送室５の外周に設けられている。なお、搬送室５内は、所定の真空度に保たれている。また、搬送室５の外周には、搬送室５以外にロードロック室６および７が設けられている。このロードロック室６および７の搬送室５とは反対側には、搬入出室８が設けられている。搬入出室８のロードロック室６および７とは反対側には、被処理基板としての半導体用のウエハ９を収容可能なキャリア１０をそれぞれ取り付けるための３つのポート１１が設けられている。なお、ウエハ９は、本発明の「薄板状物」の一例である。
【００２２】
また、真空処理ユニット１〜４は、搬送室５の周辺にゲートバルブ１２を介して接続されている。また、ゲートバルブ１２を開放することにより搬送室５と真空処理ユニット１〜４とが繋がり、ゲートバルブ１２を閉じることにより搬送室５と真空処理ユニット１〜４とが遮断される。また、ロードロック室６および７は、それぞれ、ゲートバルブ１２ａを介して搬送室５に接続されている。また、ロードロック室６および７は、それぞれ、ゲートバルブ１２ａを介して、搬入出室８に接続されている。そして、ロードロック室６および７は、ゲートバルブ１２ａを開放することにより搬送室５と繋がり、ゲートバルブ１２ａを閉じることにより搬送室５から遮断される。また、ロードロック室６および７は、ゲートバルブ１２ａを開放することにより搬入出室８に繋がり、ゲートバルブ１２ａを閉じることにより搬入出室８から遮断される。
【００２３】
搬送室５内には、真空処理ユニット１〜４、ロードロック室６および７に対して、ウエハ９の搬入出を行う水平多関節型のウエハ搬送ロボット５ａが設けられている。このウエハ搬送ロボット５ａは、搬送室５の略中央に配置されており、複数の関節の駆動により旋回および伸縮可能に構成されるとともに、アーム部の先端に設けられた電磁グリッパ１００を有している。
【００２４】
電磁グリッパ１００は、図２に示すように、根元部１００ｂから延びるように設けられるとともに、略Ｕ字形状を有し、ウエハ９を支持するための支持アーム１００ａを有している。電磁グリッパ１００の支持アーム１００ａの表面上には、ウエハ９をクランプ（把持）するための先端の２つの固定爪２０と、ウエハ９を摺動させるための２つのウエハ摺動部材２１とが設けられている。
【００２５】
また、電磁グリッパ１００の矢印Ｘ２方向側の根元部１００ｂの表面上には、電磁アクチュエータ２２が設けられている。この電磁アクチュエータ２２は、後述する平坦面状の励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図３参照）とを含む扁平型のリニアモータを含む。また、電磁アクチュエータ２２は、固定部２３と、固定部２３に対してＸ方向に移動（摺動）可能なクランプ部２４とを含んでいる。また、クランプ部２４は、ウエハ９をクランプする方向（矢印Ｘ１方向）に移動可能な可動部２５と、ウエハ９をクランプするための可動爪２６とを含んでいる。
【００２６】
また、第１実施形態では、図３に示すように、固定部２３は、３つの渦巻き状の励磁コイル２７ａ、２７ｂおよび２７ｃを有する励磁回路２８を含んでいる。３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃは、Ｘ方向に沿って隣接するように配置されるとともに、直列接続されている。また、可動部２５は、固定部２３の励磁コイル２７ａ〜２７ｃに対向するように配置された６つの永久磁石２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅおよび２９ｆを含んでいる。６つの永久磁石２９ａ〜２９ｆは、それぞれＹ方向に延びるように形成されるとともに、Ｘ方向に沿って隣接するように配置されている。また、永久磁石２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅおよび２９ｆは、図４に示すように、上面側（矢印Ｚ１方向側）から見て、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置されているとともに、下面側（矢印Ｚ２方向側）から見て、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順に配置されている。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃは、永久磁石２９ａ〜２９ｆに発生するＺ方向の磁界と交差するように配置されている。
【００２７】
また、図３に示すように、直列接続された３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、後述する直流電源４０が接続されている。３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、直流電源４０から直流電流が供給されるように構成されており、３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される場合には、図４に示すように、３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、６つの永久磁石２９ａ〜２９ｆから発生する磁界との間に矢印Ｘ２方向に推力（電磁力）が発生するように構成されている。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給されない場合には、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと永久磁石２９ａ〜２９ｆとの間には、推力は発生せず、可動部２５は、後述するばね部材３０の付勢力により、矢印Ｘ１方向に移動するように構成されている。そして、可動部２５は、可動爪２６がウエハ９に接触することにより、ウエハ９を矢印Ｘ１方向側の２つの固定爪２０に押し付けるように移動（摺動）させるように構成されている。これにより、可動爪２６と２つの固定爪２０とによって、ウエハ９がクランプされるように構成されている。なお、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと永久磁石２９ａ〜２９ｆとの間に発生する推力は、ばね部材３０の付勢力よりも大きくなるように構成されている。
【００２８】
また、図３に示すように、固定部２３と可動部２５との間には、ばね部材３０が配置されている。このばね部材３０は、圧縮ばねからなり、可動部２５の矢印Ｙ１方向側と、矢印Ｙ２方向側とにそれぞれ１つずつ設けられている。また、ばね部材３０は、可動部２５をクランプする方向（矢印Ｘ１方向）に常時付勢するように構成されている。
【００２９】
また、可動部２５の矢印Ｙ１方向側と、矢印Ｙ２方向側とには、それぞれ、可動部２５をＸ方向に移動させるのをガイドするためのリニアガイド３１が１つずつ設けられている。このリニアガイド３１は、図５に示すように、可動部２５側に設けられたスライダ３２と、固定部２３側に設けられたレール３３とを含んでおり、可動部２５側のスライダ３２が固定部２３側のレール３３上をＸ方向に沿って摺動（スライド）するように構成されている。また、図３に示すように、固定部２３の矢印Ｘ１方向側と、矢印Ｘ２方向側とには、それぞれ、可動部２５がＸ方向に移動するのを規制するためのストッパ３４ａおよび３４ｂが１つずつ設けられている。
【００３０】
次に、図６を参照して、励磁回路２８の詳細な構成について説明する。
【００３１】
第１実施形態では、励磁回路２８は、上記した直列接続された３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに直流電流を供給するための直流電源４０と、電流を蓄電するためのコンデンサ３５と、スイッチ部４１とを含んでいる。直流電源４０の＋端子は、励磁コイル２７ａの一方端およびコンデンサ３５の一方電極に接続されている。また、励磁コイル２７ａの他方端は、励磁コイル２７ｂの一方端に接続されるとともに、励磁コイル２７ｂの他方端は、励磁コイル２７ｃの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ｃの他方端およびコンデンサ３５の他方電極は、スイッチ部４１の一方端に接続されている。また、スイッチ部４１の他方端は、直流電源４０の−端子に接続されている。
【００３２】
次に、図４および図６〜図１０を参照して、電磁グリッパ１００の動作について説明する。
【００３３】
まず、ウエハ９のクランプ状態（ウエハ９をクランプする状態）を解除する場合には、図６に示すように、スイッチ部４１がオン状態（励磁回路２８がオン状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃおよびコンデンサ３５に電流が供給される。このとき、コンデンサ３５には、電流が蓄電（充電）される。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（ウエハ９をクランプしない状態）となる。
【００３４】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、スイッチ部４１がオフ状態（励磁回路２８がオフ状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給が停止される。ここで、第１実施形態では、図７に示すように、電磁アクチュエータ２２の励磁回路２８は、クランプ解除状態（ウエハ９をクランプしない状態）からクランプ状態（ウエハ９をクランプする状態）に移行する際に励磁回路２８をオン状態からオフ状態にする時に、コンデンサ３５に蓄電された電流を流すことにより、励磁回路２８を流れる電流が徐々に減少されることにより、ばね部材３０のクランプ方向（矢印Ｘ１方向）への付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向（矢印Ｘ２方向）に推力を発生させる。
【００３５】
つまり、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、コンデンサ３５は、クランプ状態の解除時に充電されているので、コンデンサ３５から励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される。これにより、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間には、ばね部材３０の付勢力よりも小さく、かつ、付勢力と反対方向（矢印Ｘ２方向）の推力（電磁力）が発生する。この矢印Ｘ２方向の推力（電磁力）によって、可動部２５に作用するばね部材３０による矢印Ｘ１方向への付勢力の一部が相殺されて小さくなるので、可動部２５は、移動速度が低減された状態でゆっくりと矢印Ｘ１方向に移動するとともに、可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触する。これにより、図８および図９に示した状態になる。なお、矢印Ｘ２方向に発生する推力は、コンデンサ３５に蓄電された電流の放電に伴って徐々に小さくなるので、可動爪２６を介してウエハ９に作用するばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力（押圧力）は、徐々に大きくなる。このウエハ９に作用する矢印Ｘ１方向のばね部材３０の付勢力の増大に伴ってウエハ９が矢印Ｘ１方向に移動を開始し、固定爪２０と当接する。その後、コンデンサ３５に蓄電された電流が完全に放電されると推力は発生しなくなり、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。その後、クランプされたウエハ９は、図１０に示すように、真空処理装置２００の高さの小さいゲートバルブ１２（１２ａ）を通過して真空処理ユニット１〜４、または、ロードロック室６および７に搬送される。
【００３６】
第１実施形態では、上記のように、クランプ部２４の可動部２５をクランプする方向（矢印Ｘ１方向）に常時付勢するばね部材３０と、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材３０のクランプ方向への付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向（矢印Ｘ２方向）に推力を発生させる励磁コイル２７ａ〜２７ｃを有する電磁アクチュエータ２２とを設けることによって、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃにより発生される推力によって可動部２５の移動速度が低減されるので、クランプ部２４がウエハ９に対して大きい速度で接触するのが抑制される。これにより、ウエハ９をクランプする際の衝撃を緩和することができるので、ウエハ９の破損やパーティクル（ゴミ）の発生を抑制することができる。また、通常電磁アクチュエータ２２が備えている励磁回路２８を用いてクランプ部２４の速度制御を行うことによって、ウエハ９をクランプする際に、ウエハ９の位置を検出する位置検出器を電磁アクチュエータ２２に追加的に設けることなく、可動部２５の移動速度を低減させることができるので、位置検出器を用いることに起因する電磁アクチュエータ２２の構成の複雑化を抑制することができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、上記のように、電磁アクチュエータ２２が、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に励磁回路２８をオン状態からオフ状態にする時に、励磁回路２８を流れる電流が徐々に減少されることにより、ばね部材３０の付勢力による可動部２５の移動速度を低減する方向に推力を発生させる。これにより、励磁回路２８に流れる電流が徐々に減少するのに伴って、可動部２５の移動速度を低減しながら可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができるので、ウエハ９をクランプする際の衝撃を緩和することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、上記のように、励磁回路２８をオン状態からオフ状態にする時に、コンデンサ３５に蓄電された電流を流すことにより、励磁回路２８を流れる電流を徐々に減少させることによって、コンデンサ３５に蓄電された電流が放電に伴って自動的に徐々に減少するので、励磁回路２８にコンデンサ３５を設けるだけで、可動部２５の移動速度を低減しながら可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、上記のように、クランプ解除状態では、励磁回路２８がオン状態にされて電流が流されることによりばね部材３０の付勢力に抗する方向の推力が電磁アクチュエータ２２に発生されて可動部２５をクランプ方向とは逆方向に移動させるとともに、クランプ状態では、励磁回路２８がオフ状態にされて電流が流れないことにより電磁アクチュエータ２２に推力が発生されないとともにばね部材３０の付勢力により可動部２５をクランプする方向に付勢させることによりクランプを行う。これにより、励磁回路２８をオン状態にした場合には、ばね部材３０の付勢力に抗した推力が電磁アクチュエータ２２に発生されて可動部２５がウエハ９から遠ざかるので、容易に、ウエハ９をクランプ解除状態（アンクランプ状態）にすることができる。また、励磁回路２８をオフ状態にした場合には、直流電源４０から励磁回路２８に電流が流れないので、励磁回路２８の発熱を抑制することができる。これにより、電磁アクチュエータ２２が高温になるのが抑制されるので、電磁アクチュエータ２２の熱が放熱されにくい真空中においても電磁アクチュエータ２２を使用することができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、上記のように、電磁アクチュエータ２２を、平坦面状の励磁コイル２７ａ〜２７ｃと永久磁石２９ａ〜２９ｆとを含む扁平型のリニアモータにすることによって、薄型化を図ることができるので、真空中において使用される際に、真空処理装置２００内へアクセスするための高さの小さい通路（ゲートバルブ１２（１２ａ）の開口部）を通過させることができる。
【００４１】
（第１実施形態の変形例）
次に、図１１を参照して、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。この第１実施形態の変形例では、電磁アクチュエータ２２の推力により、クランプ状態に移行する際の移動速度を低減するように構成した上記第１実施形態において、さらに、電磁アクチュエータの推力によりウエハのクランプ力をアシストする例について説明する。
【００４２】
本発明の第１実施形態の変形例による電磁グリッパ１０１の励磁回路１２８は、図１１に示すように、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに順方向（矢印Ａ方向）と、逆方向（矢印Ｂ方向）とに供給する電流の方向を切り替えることが可能な可変電源４０ａを含んでいる。なお、第１実施形態の変形例のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４３】
次に、この第１実施形態の変形例による電磁グリッパ１０１の励磁回路１２８の動作について説明する。
【００４４】
まず、上記した第１実施形態と同様、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、励磁回路１２８がオン状態からオフ状態になった場合に、コンデンサ３５に蓄電されていた電流を流すことにより、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力を減少させる矢印Ｘ２方向の推力をアクチュエータ２２に発生させることによって、可動部２５が矢印Ｘ１方向に速度を減少された状態で移動する。そして、可動部２５の可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触するとともに、ウエハ９を固定爪２０に対して押圧することにより、クランプ状態となる。ここで、第１実施形態の変形例では、図１１に示すように、電磁アクチュエータ２２は、クランプ状態で、励磁回路１２８に通常のオン状態とは逆方向（矢印Ｂ方向）に電流を流すことによって、ばね部材３０の付勢力による可動部２５のクランプ力をアシストする方向（矢印Ｘ１方向）の推力を発生させる。つまり、ウエハ９のクランプ状態で、励磁回路１２８に供給されている電流の方向を順方向（矢印Ａ方向）から逆方向（矢印Ｂ方向）に切り替えることによって、電磁アクチュエータ２２から矢印Ｘ１方向の推力が発生する。これにより、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向に向かって働く付勢力（クランプ力）を電磁アクチュエータ２２から矢印Ｘ１方向に向かって働く推力によりアシストする（補う）ことが可能である。なお、第１実施形態の変形例のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００４５】
第１実施形態の変形例では、上記のように、クランプ状態で、励磁回路２８に逆方向の電流を流すことによって、ばね部材３０の付勢力による可動部２５のクランプ力をアシストする方向の推力を電磁アクチュエータ２２が発生することによって、ばね部材３０の付勢力が弱く、ウエハ９を十分にクランプできない場合に、ばね部材３０の付勢力に電磁アクチュエータ２２の推力をクランプ力として補うことができるので、ウエハ９を確実にクランプすることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、コンデンサを含む励磁回路を電磁アクチュエータに適用した上記第１実施形態とは異なり、ダイオードを含む励磁回路を電磁アクチュエータに適用した例について説明する。
【００４７】
この第２実施形態による電磁グリッパ１０２の励磁回路２８ａは、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、直流電源４０と、バイパス回路２８１ａと、スイッチ部４１とを含んでいる。なお、バイパス回路２８１ａは、１つのダイオード２８１ｂを含む。バイパス回路２８１ａは、励磁回路２８ａのオン状態では、電流が流れずに、励磁回路２８ａをオフ状態にした際に発生する逆起電力による電流を流すために設けられている。また、直流電源４０の＋端子は、励磁コイル２７ａの一方端およびバイパス回路２８１ａの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ａの他方端は、励磁コイル２７ｂの一方端に接続されるとともに、励磁コイル２７ｂの他方端は、励磁コイル２７ｃの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ｃの他方端およびバイパス回路２８１ａの他方端は、スイッチ部４１の一方端に接続されている。また、スイッチ部４１の他方端は、直流電源４０の−端子に接続されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４８】
次に、図４、図１０、図１２および図１３を参照して、電磁グリッパ１０２の動作について説明する。
【００４９】
まず、ウエハ９のクランプ状態を解除する場合では、図１２に示すように、スイッチ部４１がオン状態（励磁回路２８ａがオン状態）となり、直流電源４０の＋端子側から励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される。このとき、ダイオード２８１ｂの整流作用によって、バイパス回路２８１ａには、電流は流れない。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆから発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（図４参照）となる。
【００５０】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、スイッチ部４１がオフ状態（励磁回路２８ａがオフ状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給が停止される。ここで、第２実施形態では、図１３に示すように、電磁アクチュエータ２２の励磁回路２８ａは、クランプ解除状態（ウエハ９をクランプしない状態）からクランプ状態（ウエハ９をクランプする状態）に移行する際に励磁回路２８ａをオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに過渡的に発生する逆起電力による電流を、バイパス回路２８１ａを介して流すことにより、励磁回路２８ａを流れる電流が徐々に減少する。
【００５１】
つまり、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、スイッチ部４１がオフ状態（励磁回路２８ａがオフ状態）となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給が停止される。この際、固定部２３の励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、逆起電力が発生し、バイパス回路２８１ａのダイオード２８１ｂを介して励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が流れる。これにより、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間には、ばね部材３０の付勢力よりも小さな付勢力とは反対方向（矢印Ｘ２方向）の推力（電磁力）が発生する。この矢印Ｘ２方向の推力（電磁力）によって、可動部２５に作用するばね部材３０による矢印Ｘ１方向への付勢力の一部が相殺されて小さくなるので、可動部２５は、移動速度が低減された状態でゆっくりと矢印Ｘ１方向に移動するとともに、可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触する。なお、矢印Ｘ２方向に発生する推力は、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流の減少に伴って徐々に小さくなるので、可動爪２６を介してウエハ９に作用するばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力（押圧力）は、徐々に大きくなる。このウエハ９に作用する矢印Ｘ１方向のばね部材３０の付勢力の増大に伴ってウエハ９が矢印Ｘ１方向に移動を開始し、固定爪２０と当接する。その後、逆起電力が発生しなくなると推力は発生しなくなり、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。その後、クランプされたウエハ９は、図１０に示すように、真空処理装置２００の高さの小さいゲートバルブ１２（１２ａ）を通過して真空処理ユニット１〜４、または、ロードロック室６および７に搬送される。
【００５２】
第２実施形態では、上記のように、励磁回路２８ａをオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに過渡的に発生する逆起電力による電流を、バイパス回路２８１ａを介して流すことにより、励磁回路２８ａを流れる電流を徐々に減少させることによって、励磁回路２８ａをオン状態からオフ状態にした際に、過渡的に発生する逆起電力による電流により、励磁コイル２７ａ〜２７ｃが可動部２５の移動速度を低減する方向に推力を発生するので、可動部２５の移動速度を低減しながら可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、図１４を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、励磁回路の３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃを直列接続した上記第１実施形態とは異なり、励磁回路の３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃを並列接続した例について説明する。
【００５４】
本発明の第３実施形態による電磁グリッパ１０３の励磁回路２８ｂは、並列接続された３つの励磁コイル２７ａ、２７ｂおよび２７ｃと、３つの励磁コイル２７ａ、２７ｂおよび２７ｃに直流電流を供給するための直流電源４０と、３つのスイッチ部４１ａ、４１ｂおよび４１ｃとを含んでいる。
【００５５】
また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃのそれぞれの一方端は、直流電源４０の＋端子に接続されている。また、スイッチ部４１ａ〜４１ｃの一方端は、それぞれ、励磁コイル２７ａ〜２７ｃの他方端に接続されている。また、スイッチ部４１ａ〜４１ｃの他方端は、直流電源４０の他方端に接続されている。また、スイッチ部４１ａ〜４１ｃは、それぞれ、励磁コイル２７ａ〜２７ｃのオンオフ動作を制御するように構成されている。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃには、それぞれ別個に電流を供給可能に構成されているので、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに別個に推力を発生させることが可能である。
【００５６】
次に、図４、図１４〜図１７を参照して、電磁グリッパ１０３の動作について説明する。
【００５７】
まず、ウエハ９のクランプ状態を解除する場合には、図１４に示すように、３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃがオン状態（励磁回路２８ｂがオン状態）となり、直流電源４０から３つの励磁コイル２７ａ〜２７ｃにそれぞれ電流が供給される。このとき、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆから発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（図４参照）となる。
【００５８】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、第３実施形態では、図１５〜図１７に示すように、励磁コイル２７ａ〜２７ｃが順次オフするようにスイッチ部４１ａ〜４１ｃを制御することにより、励磁回路２８ｂを流れる電流を徐々に減少させる。この際、スイッチ部４１ａ〜４１ｃを１個ずつ所定の時間差でオフ状態にする。このオフ状態にする時間差（電流が流れる励磁コイル２７ａ〜２７ｃの数を減少させていく際の各段階の励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの通電時間）は、任意に調整（制御）可能である。
【００５９】
つまり、ウエハ９をクランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合では、図１５に示すように、最初に、スイッチ部４１ａがオフ状態となり、直流電源４０から励磁コイル２７ａへの電流供給が停止する。このとき、励磁コイル２７ａと、励磁コイル２７ａに対応する永久磁石２９ａおよび２９ｂから発生する磁界との間の推力（電磁力）が発生しなくなる。これにより、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力により、ばね部材３０の付勢力と、推力とがつりあう位置まで矢印Ｘ１方向に移動する。なお、１個の励磁コイルをオフ状態にした場合に、ばね部材３０の付勢力が大きい際には、可動部２５は、矢印Ｘ１方向に移動し始めるが、ばね部材３０の伸びに合わせて付勢力も弱くなるため、可動部２５の移動動作が止まるか、または、速度が遅くなる。
【００６０】
次に、図１６に示すように、スイッチ部４１ｂもオフ状態となり、直流電源４０から励磁コイル２７ｂへの電流供給が停止する。このとき、励磁コイル２７ｂと、励磁コイル２７ｂに対応する永久磁石２９ｃおよび２９ｄから発生する磁界との間の推力（電磁力）が発生しなくなる。これにより、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力により、矢印Ｘ１方向にさらに移動するとともに、可動部２５の可動爪２６がウエハ９に接触する。このとき、ばね部材３０の付勢力と、矢印Ｘ２方向の推力との差分が、ウエハ９を矢印Ｘ２方向へ押圧する力（押圧力）となる。
【００６１】
最後に、図１７に示すように、スイッチ部４１ｃがオフ状態となり、直流電源４０から励磁コイル２７ｃへの電流供給が停止する。つまり、３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃの全てがオフ状態となる。このとき、励磁コイル２７ｃと、励磁コイル２７ｃに対応する永久磁石２９ｅおよび２９ｆから発生する磁界との間の推力（電磁力）が発生しなくなる。これにより、ウエハ９に作用する矢印Ｘ１方向のばね部材３０の付勢力の増大に伴ってウエハ９が矢印Ｘ１方向に移動を開始し、固定爪２０と当接する。その後、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。なお、１つのスイッチ部４１ａ、または、２つのスイッチ部４１ａおよび４１ｂがオフ状態になった際に、可動部２５の可動爪２６がウエハ９に接触していてもよい。このように、スイッチ部４１ａ〜４１ｃを順次（段階的に）オフすることにより、可動部２５を矢印Ｘ１方向に徐々に段階的に移動させることが可能である。なお、上記第１実施形態の変形例に示したように、直流電源４０を可変電源４０ａに置き換えて、ウエハ９のクランプ時に逆方向の電流を励磁コイル２７ａ〜２７ｃに供給することにより、ウエハ９のクランプ時のクランプ力をアシストすることも可能である。
【００６２】
第３実施形態では、上記のように、励磁回路２８ｂをオン状態からオフ状態にする時に、励磁コイル２７ａ〜２７ｃが順次オフするように３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃを制御することにより、励磁回路２８ｂを流れる電流を徐々に減少させることによって、３つのスイッチ部４１ａ〜４１ｃを順次オフすることにより、段階的に電流が流れる励磁コイル２７ａ〜２７ｃの数を減少させることができるので、段階的に可動部２５をウエハ９に対して接近させることができる。また、励磁コイル２７ａ〜２７ｃを順次オフして電流が流れる励磁コイル２７ａ〜２７ｃの数を減少させていく際の各段階の励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの通電時間を制御することによって、より適切に可動部２５の移動速度の低減度合いを制御することができる。
【００６３】
（第４実施形態）
次に、図１８を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、電磁アクチュエータを励磁するために直流電源およびスイッチ部により構成した上記第１実施形態とは異なり、電磁アクチュエータを励磁するために電流制御回路５０により励磁オフ時に電流のコントロールを行い、徐々に励磁コイルに流れる電流をオフする例について説明する。
【００６４】
この第４実施形態による電磁グリッパ１０４の励磁回路２８ｃは、励磁コイル２７ａ〜２７ｃと、電流制御回路５０とを含んでいる。励磁コイル２７ａの他方端は、励磁コイル２７ｂの一方端に接続されるとともに、励磁コイル２７ｂの他方端は、励磁コイル２７ｃの一方端に接続されている。また、励磁コイル２７ａの一方端と、励磁コイル２７ｃの他方端との間には、電流制御回路５０が設けられ、電流制御回路５０は、励磁コイル２７ａ〜２７ｃの励磁電流量をコントロールしている。この電流制御回路５０は、マイコン制御で動作するものであり、内臓されているプログラムにより励磁回路オン／オフ信号を受信することによって、所望の電流パターンを出力する回路である。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６５】
次に、図４、図１０、図１８および図１９を参照して、電磁グリッパ１０４の動作について説明する。
【００６６】
まず、ウエハ９のクランプ状態を解除する場合では、図１８において励磁オン信号を受信することにより電流制御回路５０から矢印方向（時計回り方向）に所定の電流が流れ、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに電流が供給される。励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流と、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）から発生する磁界との間に発生する推力（電磁力）により、可動部２５は、ばね部材３０の矢印Ｘ１方向の付勢力に打ち勝つようにして、矢印Ｘ２方向に移動する。そして、可動部２５が矢印Ｘ２方向側のストッパ３４ｂに当接することにより、可動部２５の移動が停止するとともに、クランプ解除状態（図４参照）となる。
【００６７】
次に、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、電流制御回路５０は、励磁オフ信号を受信することにより励磁コイル２７ａ〜２７ｃへの電流供給を停止する。ここで、第４実施形態では、電流制御回路５０からの電流供給を即座（瞬時）に停止するのではなく、図１９に示すように、励磁電流を時間が経過するのに伴って徐々に減少させるように、電流制御回路５０を予め構成する。
【００６８】
つまり、クランプ解除状態からクランプ状態に移行する場合には、励磁コイル２７ａ〜２７ｃに流れる電流が徐々に減少するので、永久磁石２９ａ〜２９ｆ（図４参照）により発生するばね部材３０の付勢力に対抗する矢印Ｘ２方向の力は徐々に弱くなる。そのため可動部２５は、移動速度が低減された状態でゆっくりと矢印Ｘ１方向に移動するとともに、可動爪２６がウエハ９に小さい速度でゆっくりと接触する。励磁電流がなくなると推力は発生しなくなり、ばね部材３０の付勢力のみがウエハ９に作用して、クランプ状態となる。その後、クランプされたウエハ９は、図１０に示すように、真空処理装置２００の高さの小さいゲートバルブ１２（１２ａ）を通過して真空処理ユニット１〜４、または、ロードロック室６および７に搬送される。
【００６９】
第４実施形態では、上記のように、励磁電流のオフ時に電流制御回路５０を用いることにより励磁電流を徐々に低減させることによって、ばね部材３０の付勢力に対抗する力を徐々に低減させることができる。これにより、可動部２５の移動速度を低減させることができるので、可動部２５をウエハ９に対して徐々に接近させることができる。
【００７０】
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００７１】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、本発明の薄板状物の一例として、半導体用のウエハを示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、薄板状物であれば半導体用のウエハ以外のガラス基板などの他の薄板状物でも適用可能である。
【００７２】
また、上記第１〜第４実施形態では、電磁グリッパをマルチチャンバタイプの真空処理装置内において使用する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、電磁グリッパを大気圧下において使用する処理装置において使用してもよい。
【００７３】
また、上記第１〜第４実施形態では、励磁回路にコンデンサ、ダイオードまたはスイッチ部を設ける例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、電磁アクチュエータがクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に、ばね部材のクランプ方向への付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させるものであれば、励磁回路にコンデンサ、ダイオードまたはスイッチ部以外の素子や回路を設けてもよい。
【００７４】
また、上記第１〜第４実施形態では、２つのばね部材を用いて付勢力が発生するように構成する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、ばね部材を１つまたは３つ以上用いて付勢力が発生するように構成してもよい。
【００７５】
また、上記第１〜第４実施形態では、固定部を３つの励磁コイルにより構成する例を示したが本発明はこれに限らない。たとえば、固定部を２つ以下または４つ以上の励磁コイルにより構成してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
９ ウエハ（薄板状物）
２２ 電磁アクチュエータ
２４ クランプ部
２５ 可動部
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 励磁コイル
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、１２８ 励磁回路
３０ ばね部材
３５ コンデンサ
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ スイッチ部
１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 電磁グリッパ（把持装置）
２８１ａ バイパス回路
２８１ｂ ダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状物をクランプする方向に移動する可動部を含むクランプ部と、
前記クランプ部の可動部をクランプする方向に常時付勢するばね部材と、
少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に推力を発生させる電磁アクチュエータとを備え、
前記電磁アクチュエータは、前記クランプ解除状態から前記クランプ状態に移行する際に、前記ばね部材のクランプ方向への付勢力による前記可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイルを有する励磁回路を含む、把持装置。
【請求項２】
前記電磁アクチュエータは、前記クランプ解除状態から前記クランプ状態に移行する際に前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少されることにより、前記ばね部材の付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させるように構成されている、請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記励磁回路は、前記励磁回路の電流を蓄電するコンデンサを含み、
前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記コンデンサに蓄電された電流を流すことにより、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている、請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記励磁回路は、オン時には電流が流れずにオフ時の逆起電力発生時に電流を流すためのダイオードを含むバイパス回路を含み、
前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記励磁コイルに過渡的に発生する逆起電力による電流を、前記バイパス回路を介して流すことにより、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている、請求項２に記載の把持装置。
【請求項５】
前記励磁回路は、複数の前記励磁コイルと、前記複数の励磁コイルのそれぞれに対応するように設けられ、前記複数の励磁コイルのオンオフ動作を制御する複数のスイッチ部とを含み、
前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記複数の励磁コイルが順次オフするように前記複数のスイッチ部を制御することにより、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている、請求項２に記載の把持装置。
【請求項６】
前記クランプ部および前記電磁アクチュエータは、真空中において使用され、
前記電磁アクチュエータは、前記クランプ解除状態から前記クランプ状態に移行する際に加えて、前記クランプ解除状態でも推力を発生するように構成されており、
前記クランプ解除状態では、前記励磁回路がオン状態にされて電流が流されることにより前記ばね部材の付勢力に抗する方向の推力が前記電磁アクチュエータに発生されて前記可動部がクランプ方向とは逆方向に移動されるとともに、前記クランプ状態では、前記励磁回路がオフ状態にされて電流が流れないことにより前記電磁アクチュエータに推力が発生されないとともに前記ばね部材の付勢力により前記可動部がクランプする方向に付勢されることによりクランプが行われるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の把持装置。
【請求項７】
前記電磁アクチュエータの励磁回路は、流れる電流の方向を変更可能なように構成されており、
前記クランプ状態で、前記励磁回路のオン時とは逆方向に電流を流すことによって、前記ばね部材の付勢力による前記可動部のクランプ力をアシストする方向の推力を前記電磁アクチュエータに発生させるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の把持装置。
【請求項８】
前記電磁アクチュエータは、扁平型のリニアモータを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の把持装置。
【請求項１】
薄板状物をクランプする方向に移動する可動部を含むクランプ部と、
前記クランプ部の可動部をクランプする方向に常時付勢するばね部材と、
少なくともクランプ解除状態からクランプ状態に移行する際に推力を発生させる電磁アクチュエータとを備え、
前記電磁アクチュエータは、前記クランプ解除状態から前記クランプ状態に移行する際に、前記ばね部材のクランプ方向への付勢力による前記可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させる励磁コイルを有する励磁回路を含む、把持装置。
【請求項２】
前記電磁アクチュエータは、前記クランプ解除状態から前記クランプ状態に移行する際に前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少されることにより、前記ばね部材の付勢力による可動部の移動速度を低減する方向に推力を発生させるように構成されている、請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記励磁回路は、前記励磁回路の電流を蓄電するコンデンサを含み、
前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記コンデンサに蓄電された電流を流すことにより、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている、請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記励磁回路は、オン時には電流が流れずにオフ時の逆起電力発生時に電流を流すためのダイオードを含むバイパス回路を含み、
前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記励磁コイルに過渡的に発生する逆起電力による電流を、前記バイパス回路を介して流すことにより、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている、請求項２に記載の把持装置。
【請求項５】
前記励磁回路は、複数の前記励磁コイルと、前記複数の励磁コイルのそれぞれに対応するように設けられ、前記複数の励磁コイルのオンオフ動作を制御する複数のスイッチ部とを含み、
前記励磁回路をオン状態からオフ状態にする時に、前記複数の励磁コイルが順次オフするように前記複数のスイッチ部を制御することにより、前記励磁回路を流れる電流が徐々に減少するように構成されている、請求項２に記載の把持装置。
【請求項６】
前記クランプ部および前記電磁アクチュエータは、真空中において使用され、
前記電磁アクチュエータは、前記クランプ解除状態から前記クランプ状態に移行する際に加えて、前記クランプ解除状態でも推力を発生するように構成されており、
前記クランプ解除状態では、前記励磁回路がオン状態にされて電流が流されることにより前記ばね部材の付勢力に抗する方向の推力が前記電磁アクチュエータに発生されて前記可動部がクランプ方向とは逆方向に移動されるとともに、前記クランプ状態では、前記励磁回路がオフ状態にされて電流が流れないことにより前記電磁アクチュエータに推力が発生されないとともに前記ばね部材の付勢力により前記可動部がクランプする方向に付勢されることによりクランプが行われるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の把持装置。
【請求項７】
前記電磁アクチュエータの励磁回路は、流れる電流の方向を変更可能なように構成されており、
前記クランプ状態で、前記励磁回路のオン時とは逆方向に電流を流すことによって、前記ばね部材の付勢力による前記可動部のクランプ力をアシストする方向の推力を前記電磁アクチュエータに発生させるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の把持装置。
【請求項８】
前記電磁アクチュエータは、扁平型のリニアモータを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の把持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−２２２６８３（Ｐ２０１１−２２２６８３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８９１６４（Ｐ２０１０−８９１６４）
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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