JP2011201677A

JP2011201677A - 板状基板の搬送方法および板状基板の搬送装置

Info

Publication number: JP2011201677A
Application number: JP2010072075A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kimura; 敏夫木村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13

Abstract

【課題】太陽電池の生産性の向上において製造タクトを短くすることは有効な手段であり、その製造タクトのうち搬送タクトを短くする。
【解決手段】搬送ベルト２は搬送方向に対し搬送角度（１°〜２°）を有しており、また、位置決めローラ３はウエハ４を揃えるために搬送装置１の片側のみに備えられ搬送方向と平行に並んでいる。よって、ウエハ４は搬送ベルト２により搬送方向に対して搬送角度を有して搬送され、ウエハ４の搬送中に、ウエハ４の位置決めローラ３側の側面を位置決めローラ３に当てることにより、ウエハ４を搬送方向に揃える。ここで、位置決めローラ３は自ら回転しているのではなく従動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体基板、ガラス基板等のような板状基板を搬送する搬送方法および搬送装置に関する。

近年では、地球環境問題に対する関心の高まりに伴い、太陽電池が注目されている。現在、太陽電池としては結晶系シリコン太陽電池が最も多く生産され普及している。

太陽電池を更に普及させるには生産性の向上等による製造コストの削減が重要となっている。そのため、生産ラインでは自動化が進められており、工程で用いる各処理装置間に板状基板であるシリコン基板（ウエハ）等を搬送するための搬送装置が多く導入されている。

搬送装置から処理装置にウエハを設置する際、搬送装置内でバッファとしてキャリアにウエハを入れる際、若しくは各工程間を移動するためキャリアにウエハを入れる際等に、ウエハを揃える必要がある。

図７は、従来の搬送装置１０１を表す模式図であり、上から見たものである。搬送ベルト１０４をわかりやすくするために、ウエハ１０２を透けるように示している。位置決め部材１０３によりウエハ１０２を揃えており、搬送ベルト１０４を一時止めることで搬送しているウエハ１０２を停止させ、その際に、位置決め部材１０３を矢印方向に動かすことによりウエハ１０２を揃えている。特許文献１には位置決め部材１０３の一例が示されている。

特開昭６１−２２６４３号公報

太陽電池の生産性の向上において製造タクトを短くすることは有効な手段であり、その製造タクトのうち搬送タクトを短くすることは有効な手段の一つである。

しかしながら、特許文献１に記載のウエハを揃える方法では位置決め部材で揃える際に搬送ベルトを一時止める必要があり、搬送タクトを短くすることが困難であった。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はウエハを揃える手段を含めた搬送タクトを短くすることにある。

本発明の板状基板の搬送方法は、搬送方向に対して搬送角度を有して板状基板を搬送しながら、板状基板の一側面を複数の位置決めローラに当てることにより、板状基板を搬送方向に揃える工程を備えることを特徴とする。

ここで、本発明の板状基板の搬送方法は、位置決めローラを回転させることを特徴とする。

また、本発明の板状基板の搬送方法は、位置決めローラの回転が搬送方向の速度と同期していることを特徴とする。

また、本発明の板状基板の搬送方法は、板状基板を搬送方向に揃える工程の前に、板状基板を搬送方向に対して角度を持たせて搬送する工程をさらに備え、板状基板を搬送方向に揃える工程では、板状基板の搬送方向に対し一側面の後方部を当てることを特徴とする。

また、本発明の板状基板の搬送方法は、搬送角度が１°〜２°であることを特徴とする。

本発明の板状基板の搬送装置は、搬送方向に対して搬送角度を有する搬送手段と、搬送方向に対して搬送装置の片側に、搬送方向と同じ方向に並んで配置された複数の位置決めローラとを備えることを特徴とする。

ここで、板状基板の搬送装置は、位置決めローラを回転させることを特徴とする。

また、板状基板の搬送装置は、位置決めローラの回転が、搬送方向の搬送手段の速度と同期していることを特徴とする。

また、板状基板の搬送装置は、板状基板を搬送方向に対して角度を持たせる搬送手段をさらに備えることを特徴とする。

また、板状基板の搬送装置は、板状基板を搬送方向に対して角度を持たせる搬送手段は、搬送ローラの大きさの差によることを特徴とする。

また、板状基板の搬送装置は、搬送角度が１°〜２°であることを特徴とする。

本発明は、搬送方向に対して搬送角度を有してウエハを搬送しながら、ウエハの一側面を複数の位置決めローラに当てることで、ウエハ搬送中にウエハを搬送方向に揃える構成としたことから、本発明は、搬送タクトを短くし製造ラインの処理能力を高くすることができるとの効果を奏する。

本発明の搬送方法を示すための搬送装置の一例を上から見た模式的な図である。本発明の搬送方法を示すための搬送装置の他の一例を上から見た模式的な図である。本発明の搬送方法を示すための搬送装置のさらに他の一例を上から見た模式的な図である。本発明の搬送方法を示すための搬送装置のさらに他の一例を上から見た模式的な図である。本発明の搬送方法を示すための搬送装置のさらに他の一例を上から見た模式的な図である。本発明の搬送方法の搬送対象となるウエハを太陽電池とする場合の製造工程の一例を示す説明図である。従来技術の搬送方法を示すための搬送措置の一例を上から見た模式的な図である。

図１は、本発明の搬送方法を示すための搬送装置を表す模式図であり、搬送装置を上から見たものである。搬送装置１には、搬送手段である搬送ベルト２、複数の位置決めローラ３が備えられている。図１は、搬送ベルト２をわかりやすくするために、ウエハ４を透けるようにして示している。搬送ベルト２は搬送方向に対し搬送角度（１°〜２°）を有しており、また、位置決めローラ３はウエハ４を揃えるために搬送装置１の片側のみに備えられ搬送方向と平行に並んでいる。よって、ウエハ４は搬送ベルト２により搬送方向に対して搬送角度を有して搬送され、ウエハ４の搬送中に、ウエハ４の位置決めローラ３側の側面を位置決めローラ３に当てることにより、ウエハ４を搬送方向に揃える。ここで、位置決めローラ３は自ら回転しているのではなく従動するものである。なお、５は搬送ベルトであり、搬送ベルト５の方向は搬送方向と同じである。また、従来、搬送ベルト２の方向は、搬送ベルト５の方向と同じ搬送方向であった。

次に、実施例１の搬送装置の評価を行った。比較例１として、図７の従来技術の搬送装置を用いた。一辺が１５６ｍｍの矩形で、厚みが１００μｍであるシリコン基板（ウエハ）を、実施例１と比較例１において同じ搬送速度で搬送して比較を行った。

その結果、比較例１の搬送速度と同じ速度で搬送しながら、搬送ベルトを一時停止することなくシリコン基板（ウエハ）を揃えることができた。これから、比較例１で必要であったウエハの位置決めのための停止時間を短縮することが可能になった。

図２は、本発明の他の搬送方法を示すための搬送装置の搬送装置を表す模式図であり、搬送装置を上から見たものである。複数の位置決めローラ３１は、搬送方向に対して反時計回りに回転している以外は実施例１と同様である。

次に、実施例２の搬送装置２１の評価を行った。評価内容は、実施例１と同様である。結果、比較例１の搬送速度と同じ速度で搬送しながら、搬送ベルトを一時停止することなくシリコン基板（ウエハ）を揃えることができた。これから、比較例１で必要であったウエハの位置決めのための停止時間を短縮することが可能になった。

実施例２の場合、位置決めローラ３１は自ら回転しており、回転している位置決めローラ３１にウエハ４が当たることで、搬送方向に対するずれを修正することが容易になる。なお、すべての位置決めローラ３１が自ら回転していなくてもよく、位置決めローラ３１のうち従動するローラがあってもよい。例えば、自ら回転する範囲と従動する範囲とに分かれていてもよい。

次に、図２に示す搬送装置２１を用い、複数の位置決めローラ３１の回転を搬送方向の速度と同期させた場合を実施例３として評価を行った。評価内容は、実施例１と同様である。

結果、比較例１の搬送速度と同じ速度で搬送しながら、搬送ベルトを一時停止することなくシリコン基板（ウエハ）を揃えることができた。これから、比較例１で必要であったウエハの位置決めのための停止時間を短縮することが可能になった。

実施例３の場合も、回転している位置決めローラ３１にウエハ４が当たることで、搬送方向に対するずれを修正することが容易になる。なお、すべての位置決めローラ３１が自ら回転していなくてもよく、位置決めローラ３１のうち従動するローラがあってもよい。例えば、自ら回転する範囲と従動する範囲とに分かれていてもよい。

だが、位置決めローラ３１の回転を搬送ベルト２の搬送方向の速度よりも遅くすると、ウエハ４を搬送方向に揃える際に、搬送方向の搬送速度を抑えてしまう可能性があり、また、位置決めローラ３１の回転を搬送ベルト２の搬送方向の速度よりも速くすると、ウエハ４を搬送方向に揃える際に、ウエハ４が弾かれたり、すべったりする現象が生じる可能性がある。これらのことから、位置決めローラ３１の回転（搬送方向の周速度）を搬送ベルト２の搬送方向の速度と同期させることで、より良くウエハ４を搬送方向に揃えることができる。

図３は、搬送手段を図１に示す搬送ベルトではなく、搬送ローラとした場合の搬送装置を示す模式図である。図は搬送装置６を上から見たものであり、搬送ローラ７をわかりやすくするために、ウエハ４を透けるようにして示している。各搬送ローラ軸８は、搬送方向に対して垂直方向から傾いており（図３の縦方向に対して１°〜２°）、ウエハ４を位置決めローラ方向に近づく方向に搬送するようになっている。よって、ウエハ４は位置決めローラ３２に当たりながら搬送方向に揃えられる。図３に示す位置決めローラ回転方向は、位置決めローラ３２を回転させる場合の回転方向であり、搬送方向に対して反時計回りである。５は搬送ベルトであり、搬送ベルト５の方向は搬送方向と同じである。なお、各搬送ローラ軸に配置される搬送ローラは必ずしも一対である必要はなく、３つ以上配置されていてもよい。また、搬送ローラには従動するローラが含まれていてもよく、さらに、搬送ローラ軸に従動する軸が含まれていてもよい。

図３の搬送装置６についても、実施例１、２、３と同様に、比較例１と同じ搬送速度で搬送しながら、搬送ローラを一時停止することなくウエハ４を揃えることができ、実施例３同様、位置決めローラ３２の回転を搬送ローラ７の搬送方向の速度と同期させることで、より良くウエハ４を搬送方向に揃えることができる。

図４は、本発明のさらに他の搬送方法を示すための搬送装置を表す模式図であり、搬送装置を上から見たものである。搬送手段である搬送ローラをわかりやすくするために、ウエハ４を透けるようにして示している。複数の位置決めローラ３３はウエハ４を揃えるために搬送装置１０の片側のみに備えられ、搬送方向と平行に並んでいる。ここで、位置決めローラ３３は自ら回転しているのではなく従動するものである。なお、５は搬送ベルトであり、搬送ベルト５の方向は搬送方向と同じである。

図４に示すように、搬送装置１０には角度調整区間と、それに続く幅寄せ区間とがある。角度調整区間では、各搬送ローラ軸１３は、搬送方向に対して垂直であり、位置決めローラ１２に近い側の大径搬送ローラ１１と位置決めローラ１２から遠い側の小径搬送ローラ１２が一対で配置されている。幅寄せ区間では、各搬送ローラ軸８は、搬送方向に対して垂直から傾いており（図４の縦方向に対して１°〜２°）、各々同じ径の一対の搬送ローラ７を配置している。これにより、幅寄せ区間では、搬送方向に対し搬送角度（１°〜２°）有している。なお、搬送ローラ軸８、１３に配置される搬送ローラは必ずしも一対である必要はないが、搬送ローラ軸１３に３つ以上の搬送ローラを設ける場合は、位置決めローラから近い側を大きくし、位置決めローラから離れるにしたがって順に径が小さくなるように並べるとよい。また、搬送ローラには従動するローラが含まれていてもよく、さらに、搬送ローラ軸に従動する軸が含まれていてもよい。

図４では、角度調整区間において、ウエハ４を搬送中に搬送方向に対して時計回りに回転（搬送装置１０を上から見てウエハ４の中心に対し時計回りに回転）させることで、搬送方向に対し角度を持たせ、ウエハ４の側面の後方部が、位置決めローラ３３に近づく。

その後、図４に示す幅寄せ区間において、搬送方向に対しウエハ４の側面の後方部をまず位置決めローラ３３に当て、さらに、搬送中に前方部へと位置決めローラ３３に寄せて当てることによりウエハ４を搬送方向に揃える。

次に、実施例５の搬送装置の評価を行った。評価は、実施例１〜４と同様、一辺が１５６ｍｍの矩形で、厚みが１００μｍであるシリコン基板を、実施例５と比較例１において同じ搬送速度で搬送して比較を行った。

その結果、比較例１の搬送速度と同じ速度で搬送しながら、搬送ローラを一時停止することなくシリコン基板を揃えることができた。これから、比較例１で必要であったウエハの位置決めのための停止時間を短縮することが可能になった。

図５は、本発明の他の搬送方法を示すための搬送装置を表す模式図であり、搬送装置を上から見たものである。複数の位置決めローラ３４は、搬送方向に対して反時計回りに回転している以外は実施例５と同様である。

次に、実施例６の搬送装置２２の評価を行った。評価内容は、実施例５と同様である。結果、比較例１の搬送速度と同じ速度で搬送しながら、搬送ローラを一時停止することなくシリコン基板（ウエハ）を揃えることができた。これから、比較例１で必要であったウエハの位置決めのための停止時間を短縮することが可能になった。

実施例６の場合、ウエハ４が位置決めローラ３４に当たる前に搬送方向に対してずれがあったとしても、回転している位置決めローラ３４にウエハ４が当たることで、搬送方向に対するずれを修正することが容易になる。なお、すべての位置決めローラ３４が自ら回転していなくてもよく、位置決めローラ３４のうち従動するローラがあってもよい。例えば、自ら回転する範囲と従動する範囲とに分かれていてもよい。

次に、図５に示す搬送装置２２を用い、複数の位置決めローラ３４の回転を搬送方向の速度と同期させた場合を実施例７として評価を行った。評価内容は、実施例５と同様である。

結果、比較例１の搬送速度と同じ速度で搬送しながら、搬送ローラを一時停止することなくシリコン基板（ウエハ）を揃えることができた。これから、比較例１で必要であったウエハの位置決めのための停止時間を短縮することが可能になった。

実施例７の場合も、ウエハ４が位置決めローラ３４に当たる前に搬送方向に対してずれがあったとしても、回転している位置決めローラ３４にウエハ４が当たることで、搬送方向に対するずれを修正することが容易になる。なお、すべての位置決めローラ３４が自ら回転していなくてもよく、位置決めローラ３４のうち従動するローラがあってもよい。例えば、自ら回転する範囲と従動する範囲とに分かれていてもよい。

だが、位置決めローラ３４の回転を搬送ローラ７の搬送方向の速度よりも遅くすると、ウエハ４を搬送方向に揃える際に、搬送方向の搬送速度を抑えてしまう可能性があり、また、位置決めローラ３４の回転を搬送ローラ７の搬送方向の速度よりも速くすると、ウエハ４を搬送方向に揃える際に、ウエハ４が弾かれたり、すべったりする現象が生じる可能性がある。これらのことから、位置決めローラ３４の回転を搬送ローラ７の搬送方向の速度と同期させることで、より良くウエハ４を搬送方向に揃えることができる。

実施例１〜４では、搬送方向に対しウエハ４のずれが生じた場合、搬送方向に対しウエハの側面の前方部から位置決めローラに当たるか、後方部から位置決めローラに当たるかわからない。場合によっては、搬送方向に対しウエハ４の前方部のコーナ部が隣り合う位置決めローラ間に挟まる可能性もある。この場合、位置決めローラはウエハを巻き込む回転方向に回転していることになるので、ウエハが巻き込まれるなどによりウエハ割れが生じる可能性が考えられる。

一方、実施例５〜７では、角度調整区間で搬送方向に対しウエハ４の側面の後方部が位置決めローラに近づくようにウエハ４を回転させ、幅寄せ区間で後方部から位置決めローラに当てることにより位置決めローラに幅寄せするので、搬送方向に対しウエハ４の前方部のコーナ部が隣り合う位置決めローラ間に挟まる可能性を抑えることができる。また、位置決めローラは、後方部から当たったウエハを隣り合う位置決めローラ間に巻き込むことはない。

また、太陽電池においては、さらなる製造コスト低減のためにウエハをより薄くする試みがなされている。上記に述べたようなコーナ部の位置決めローラ間の巻き込みなどによるウエハ割れは、ウエハがより薄くなるとさらにその影響が大きくなると考えられる。これから、より薄いウエハを搬送するのに対しても、実施例５〜７は、より有望な搬送方法、搬送装置であると考えられる。

以上説明した本発明は、例えば図６に示すような太陽電池製造工程フローにおける各工程の間に用いることができ搬送タクトを短くすることができる。

本発明に係る搬送方法は、例えば半導体基板、ガラス基板等のような板状基板を搬送する搬送方法および搬送装置全般に広く適用することができる。

１搬送装置、２搬送ベルト、３位置決めローラ、４ウエハ、５搬送ベルト、６搬送装置、７搬送ローラ、８搬送ローラ軸、１０搬送装置、１１大径搬送ローラ、１２小径搬送ローラ、１３搬送ローラ軸、２１搬送装置、２２搬送装置、３１位置決めローラ、３２位置決めローラ、３３位置決めローラ、３４位置決めローラ、１０１搬送装置、１０２ウエハ、１０３位置決め部材、１０４搬送ベルト。

Claims

板状基板の搬送方法であって、
搬送方向に対して搬送角度を有して前記板状基板を搬送しながら、前記板状基板の一側面を複数の位置決めローラに当てることにより、前記板状基板を前記搬送方向に揃える工程を備えることを特徴とする板状基板の搬送方法。
前記位置決めローラを回転させることを特徴とする請求項１に記載の板状基板の搬送方法。
前記位置決めローラの回転速度が前記搬送方向の速度と同期していることを特徴とする請求項２に記載の板状基板の搬送方法。
前記板状基板を前記搬送方向に揃える工程の前に、前記板状基板を前記搬送方向に対して角度を持たせて搬送する工程をさらに備え、
前記板状基板を前記搬送方向に揃える工程では、前記板状基板の前記搬送方向に対し一側面の後方部を当てることを特徴とする請求項１〜３に記載の板状基板の搬送方法。
前記搬送角度が１°〜２°であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の板状基板の搬送方法。
板状基板の搬送装置であって、
搬送方向に対して搬送角度を有する搬送手段と、
前記搬送方向に対して前記搬送装置の片側に、前記搬送方向と同じ方向に並んで配置された複数の位置決めローラとを備えることを特徴とする板状基板の搬送装置。
前記位置決めローラを回転させることを特徴とする請求項６に記載の板状基板の搬送装置。
前記位置決めローラの回転が、前記搬送方向の前記搬送手段の速度と同期していることを特徴とする請求項７に記載の板状基板の搬送装置。
前記板状基板を前記搬送方向に対して角度を持たせる搬送手段をさらに備えることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の板状基板の搬送装置。
前記板状基板を前記搬送方向に対して角度を持たせる搬送手段は、搬送ローラの大きさの差によることを特徴とする請求項９に記載の板状基板の搬送装置。
前記搬送角度が１°〜２°であることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載の板状基板の搬送装置。