JP2011086895A - 基板の移載方法および基板移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄い角形基板でも損傷なく溝付ボートへ移載できる、基板の移載方法および基板移載装置を提供する。
【解決手段】溝付ボートを横に傾けて垂直にし、基板を垂直に立てた状態で溝付ボートのボート溝に沿って水平移動させて挿入し、基板挿入後に溝付ボートを水平に戻すことを特徴とした溝付ボートへの基板の移載方法および基板移載装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造工程の横型炉で用いられる溝付ボートへの基板の移載方法および基板移載装置に関するものである。

従来、半導体製造工程で使用される基板は、通称ウェハーと呼ばれ、厚さが０．６ｍｍ程度の円板形が主流であり、ウェハーの移載方法としては、溝付ボートを水平に置き、ウェハーの円周側面を挟む等のハンドリングをして、溝付ボートの上部から降下させてボート溝に挿入し、移載する方法が一般的であり、この移載方法に基づいたウェハー移載装置が実用化され、半導体の品質向上と生産性向上に大いに貢献できた。

しかし、今日では基板の厚さも０．２ｍｍ程度に薄くなり、特に、太陽電池製造で使用される基板は、従来の円板形のウェハーだけではなく、角形基板も多く使用され始めたが、角形基板の移載においては、従来の円板形のウェハーと同じ移載方法に基づく基板移載装置を使用した場合、基板のハンドリング時に基板の割れや欠けあるいは落下事故が発生することがあるために、基板移載装置は普及に至らず、基板の移載は人手に依存しているため、作業効率も低く、これらの薄い角形基板にも対応できる、基板の移載方法および基板移載装置が強く望まれている。

本発明は、従来の課題を解決し、薄い角形基板でも損傷なく溝付ボートへ移載できる、基板の移載方法および基板移載装置を提供する目的からなされたものである。

課題を解決する手段

上記の課題を解決する本発明は、溝付ボートを横に傾けて垂直にし、基板を垂直に立てた状態で溝付ボートのボート溝に沿って水平移動させて挿入し、基板挿入後に溝付ボートを水平に戻すことを特徴とした溝付ボートへの基板の移載方法および基板移載装置である。

発明の効果

従来は、溝付ボートを水平に置き、基板を上部から降下させる垂直移動の移載であったため、基板のハンドリングが必要となり、薄い角形基板の移載においては、基板のハンドリング時に割れや欠け、基板の落下などの困難な課題があり、基板移載装置は普及していなかった。

本発明は、溝付ボートを横に傾けて垂直にしたことによって、基板を垂直に立てた状態で水平移動させて溝付ボートに移載することが可能となり、基板のハンドリングが必要なくなったため、基板のハンドリングによって生じる、従来の課題をすべて解決でき、薄い角形基板でも損傷なく移載できる、溝付ボートへの基板の移載方法および基板移載装置を提供できたものである。

本発明は、薄い角形基板が大量に使用され、今後更に増産が望まれる太陽電池製造において、その品質の向上と生産性の向上に大いに貢献できるものである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は、本発明の原理図で、溝付ボート２を横に傾けて垂直にし、基板３を垂直に立てた状態で溝付ボート２のボート溝に沿って水平移動させて挿入し、基板挿入後に溝付ボート２を水平に戻すことを特徴とした、本発明の原理を図式化したものである。

第２図は、従来の移載方法の原理図である。

第３図は、本発明の実施例の側面図である。

第４図は、本発明の実施例の斜視図である。

第５図は、本発明の実施例の基板移載装置の側面図で、本図は基板３が垂直に立てられて収納されている基板収納容器１１から、基板３を基板挿入用プッシャー８を用いて基板挿入方向４に水平移動させ溝付ボート２へ基板３を移載する直前の状態を示したものである。

溝付ボート２を横に傾けて垂直にするのには、実施において様様な形態が考えられるが、本実施例の様に溝付ボート２の支持体としてボート固定台５を設け、実施においては、ボート固定台５を水平にした状態で、溝付ボート２をボート固定台５の所定の位置に水平に置き、ボート固定機構１０等を用いて溝付ボート２を固定した後に、モーター１８等を用いて支持体を垂直にする形態が安全である。

半導体製造工程で使用される溝付ボート２は、一般的に石英あるいはＳｉＣ製であり、非常に硬い材質であるため、溝付ボート２に基板３が激しく衝突したり擦れたりすると、割れや欠けあるいは傷がつくことがある。

基板３の割れや欠けおよび傷を防ぐ手段としては、摩擦や摩耗の少ない樹脂製あるいは精密金属加工後にテフロンコーティング等のコーティング加工を施した基板ガイド６を本実施例の様に溝付ボート２の側面に設けることによって防止することができる。

実例として、基板３の厚みが０．２ｍｍでボート溝幅が０．４ｍｍを想定した場合、溝幅が０．３ｍｍの基板ガイド６を使用し、ボート溝検知センサー１９等を用いて、溝付ボート２のボート溝中心と基板ガイド６の溝幅の中心が一致する様に、基板ガイド６あるいは溝付ボート２の位置や角度を調整することによって、基板３を溝付ボート２のボート溝に接触させずに挿入することができるので、基板３の損傷もなくパーティクルの発生も極めて少なくできる。

実例として、太陽電池製造の生産ラインで用いられている溝付ボート２のボート溝数は、約５ｍｍピッチの１５０〜２００溝で全長１ｍ以上の大型のものもあり、厚さが０．２ｍｍの１５６ｍｍ角のシリコン基板を背中合わせで３００〜４００枚搭載した場合の重量は数ｋｇになるが、溝付ボート２の下側に配置されている基板ガイド６の位置をボート溝より若干高い位置に配置することで数ｋｇの重量を全て基板ガイド６で支えることができ、溝付ボート２には直接荷重が掛からないので破損することもなく極めて安全である。

溝付ボート２の溝数が多くなると、ボート溝あるいは基板ガイド６の溝の累積誤差が大きくなり、溝付ボート２のボート溝と基板ガイド６の溝中心を全て一致させることは難しくなるため、実施においては、基板ガイド６を幾つかのブロックに分割して実施することもできる。

基板３を溝付ボート２のボート溝に沿って水平移動させる手段としては、基板挿入用プッシャー８を用いて基板ガイド６上をスライドさせる方法が簡便であるが、基板ガイド６の一部または全体をローラーで構成すると水平移動時の摩擦を低減でき、更にローラーを回転駆動する手段を講ずると基板３を水平移動させることもできる。

基板３の水平移動時の摩擦を低減させたり、水平移動させる手段としては、機械的なものだけでなく、基板３の下側から圧縮空気や高圧窒素ガス等の気体を上向きに吹き付けたり、気体の流れに方向性を与えて水平移動させる等の様様な方法や手段が実施できる。

基板ガイド６は、溝付ボート２に基板３が挿入され、溝付ボート２が水平に戻されるまでの間は、基板３を保持できる位置で保たれ、溝付ボート２が水平に戻った状態で基板３を開放する機構を備えていた方が機能的であり、本実施例は基板ガイド用プッシャー７を用いて直線的に開閉する機構であるが、実施においてはボート固定台５に回転軸の支点を設けた開閉機構等様様な方法や手段が実施できる。

基板挿入ガイド２０および基板停止兼基板搬出ガイド２１の基板３との接触面は平坦であってもよいが、移載する基板３の形状や厚みに応じて形状を変えたり、材質を変えて実施することができる。

基板停止兼搬出ガイド２１によって、基板３が溝付ボート２の底面に激しく衝突することを防止することができ、また、溝付ボート２に移載された基板３を搬出して、基板収納容器１１に移載することもできる。

本発明は、溝付ボートを横に向けて垂直にすることを基本としたものであるが、垂直に対してある程度の傾斜角度の範囲内に於いて、本発明は実施できるものである。

本発明は、薄い角形基板にも対応できるので、今後更なる品質の向上と生産性の向上が望まれる太陽電池製造に大いに貢献できるものである。

本発明の原理図である。 従来の移載方法の原理図である。 本発明の実施例の側面図である。 本発明の実施例の斜視図である。 本発明の基板移載装置の側面図である。

１ 溝付ボートの傾き方向
２ 溝付ボート
３ 基板
４ 基板挿入方向
５ ボート固定台
６ 基板ガイド
７ 基板ガイド用プッシャー
８ 基板挿入用プッシャー
９ 基板停止兼搬出用プッシャー
１０ ボート固定機構
１１ 基板収納容器
１２ 基板ガイド用プッシャー支持具
１３ 基板挿入用プッシャー支持具
１４ 基板収納容器固定具
１５ 基板収納容器固定台
１６ 回転機構
１７ ベース
１８ モーター
１９ ボート溝検出センサー
２０ 基板挿入ガイド
２１ 基板停止兼搬出ガイド
２２ ボート位置決め具
２３ ハンドリング機構

Claims (2)

1. 半導体製造工程の横型炉で用いられる溝付ボートへの基板の移載方法において、溝付ボートを横に傾けて垂直にし、基板を垂直に立てた状態で溝付ボートのボート溝に沿って水平移動させて挿入し、基板挿入後に溝付ボートを水平に戻すことを特徴とした基板の移載方法。
2. 半導体製造工程の横型炉で用いられる溝付ボートへの基板移載装置において、溝付ボートを横に傾けて垂直にし、基板を垂直に立てた状態で溝付ボートのボート溝に沿って水平移動させて挿入し、基板挿入後に溝付ボートを水平に戻すことを特徴とした基板移載装置。

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