JP2021132133A - 搬送トレー - Google Patents

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Abstract

【課題】インゴットを搬送している際に、インゴットを安定して保持することができ、インゴットの脱落を防止することができる搬送トレーを提供する。【解決手段】搬送トレー２は、筐体４と、インゴット１８を収容するインゴット収容凹部６と、ウエーハを収容するウエーハ収容部８とを備える。筐体４は、上壁１０と、下壁１２と、上壁１０と下壁１２とを連結する一対の側壁１４と、上壁１０と下壁１２と一対の側壁１４とで形成されるトンネル１６とを備えている。搬送トレー２には、インゴット収容凹部６の底面から突出する力点２４と、インゴット収容凹部６の側面から突出する作用点２６と、力点２４と作用点２６との間に形成された支点２８とを有する梃子２２が配設されている。搬送トレー２は、インゴット１８の自重によって力点２４が作動して作用点２６によってインゴット１８の側面を支持する。【選択図】図３

Description

本発明は、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置で使用される搬送トレーに関する。
ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等のデバイスは、Ｓｉ（シリコン）やＡｌ２Ｏ３（サファイア）等を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。また、パワーデバイス、ＬＥＤ等は単結晶ＳｉＣ（炭化ケイ素）を素材としたウエーハの表面に機能層が積層され分割予定ラインによって区画されて形成される。デバイスが形成されたウエーハは、切削装置、レーザー加工装置によって分割予定ラインに加工が施されて個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話やパソコン等の電気機器に利用される。
デバイスが形成されるウエーハは、一般的に円柱形状のインゴットをワイヤーソーで薄く切断することにより生成される。切断されたウエーハの表面および裏面は、研磨することにより鏡面に仕上げられる（たとえば特許文献１参照）。しかし、インゴットをワイヤーソーで切断し、切断したウエーハの表面および裏面を研磨すると、インゴットの大部分（７０〜８０％）が捨てられることになり不経済であるという問題がある。特に単結晶ＳｉＣインゴットにおいては、硬度が高くワイヤーソーでの切断が困難であり相当の時間を要するため生産性が悪いと共に、インゴットの単価が高く効率よくウエーハを生成することに課題を有している。
そこで、単結晶ＳｉＣに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を単結晶ＳｉＣインゴットの内部に位置づけて単結晶ＳｉＣインゴットにレーザー光線を照射して切断予定面に剥離層を形成し、剥離層が形成された切断予定面に沿って単結晶ＳｉＣインゴットからウエーハを剥離する技術が提案されている（たとえば特許文献２参照）。
特開２０００−９４２２１号公報 特開２０１９−１０６４５８号公報
上記特許文献２に開示されているウエーハ生成装置においては、インゴット研削ユニットやレーザー照射ユニット等の各ユニット間において、インゴットおよび剥離されたウエーハを搬送トレーに載せて搬送している。しかしながら、この搬送トレーにおいては、インゴット支持部でインゴットを支持して搬送する際に、インゴットが搬送トレーに対して不安定であり、搬送トレーからインゴットが脱落するおそれがある。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、インゴットを搬送している際に、インゴットを安定して保持することができ、インゴットの脱落を防止することができる搬送トレーを提供することである。
本発明は上記課題を解決するために以下の搬送トレーを提供する。すなわち、インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置で使用される搬送トレーであって、
上壁と、下壁と、該上壁と該下壁とを連結する一対の側壁と、該上壁と該下壁と該一対の側壁とで形成されるトンネルとを備えた筐体と、
該筐体の該上壁に形成されインゴットを収容するインゴット収容凹部と、
該筐体の該下壁に形成されウエーハを収容するウエーハ収容部と、を備え、
該インゴット収容凹部の底面から突出する力点と、該インゴット収容凹部の側面から突出する作用点と、該力点と該作用点との間に形成された支点とを有する梃子が配設され、
インゴットの自重によって該力点が作動して該作用点によってインゴットの側面を支持する搬送トレーを本発明は提供する。
該インゴット収容凹部は、２以上の大きさのインゴットに対応した同心状の収容凹部を備え、該収容凹部にはインゴットの大きさに対応した梃子が配設されているのが好ましい。
本発明の搬送トレーは、
上壁と、下壁と、該上壁と該下壁とを連結する一対の側壁と、該上壁と該下壁と該一対の側壁とで形成されるトンネルとを備えた筐体と、
該筐体の該上壁に形成されインゴットを収容するインゴット収容凹部と、
該筐体の該下壁に形成されウエーハを収容するウエーハ収容部と、を備え、
該インゴット収容凹部の底面から突出する力点と、該インゴット収容凹部の側面から突出する作用点と、該力点と該作用点との間に形成された支点とを有する梃子が配設され、
インゴットの自重によって該力点が作動して該作用点によってインゴットの側面を支持するので、インゴットを搬送している際に、インゴットを安定して保持することができ、インゴットの脱落を防止することができる。
本発明に従って構成された搬送トレーの斜視図。 図１に示す梃子の正面図。 （ａ）大径のインゴットがインゴット収容凹部の上方に位置づけられた状態における図１に示す搬送トレーの断面図、（ｂ）大径のインゴットがインゴット収容凹部に支持された状態における図１に示す搬送トレーの断面図。 （ａ）小径のインゴットがインゴット収容凹部の上方に位置づけられた状態における図１に示す搬送トレーの断面図、（ｂ）小径のインゴットがインゴット収容凹部に支持された状態における図１に示す搬送トレーの断面図。 梃子の変形例を示す正面図。 図１に示す搬送トレーが用いられるウエーハ生成装置の斜視図。 図６に示すウエーハ生成装置の一部斜視図。
以下、本発明に従って構成された搬送トレーの好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に全体を符号２で示す搬送トレーは、筐体４と、インゴットを収容するインゴット収容凹部６と、ウエーハを収容するウエーハ収容部８とを備える。
筐体４は、矩形状の上壁１０と、上壁１０の下方に配置された矩形状の下壁１２と、上壁１０と下壁１２とを連結する矩形状の一対の側壁１４と、上壁１０と下壁１２と一対の側壁１４とで形成されるトンネル１６とを備える。
図１に示すとおり、インゴット収容凹部６は、筐体４の上壁１０の上面に形成されている。図示の実施形態のインゴット収容凹部６は、上壁１０の上面から下方に没入した環状の第一のインゴット収容凹部６ａと、第一のインゴット収容凹部６ａよりも直径が小さく第一のインゴット収容凹部６ａよりも更に下方に没入した円形の第二のインゴット収容凹部６ｂとを有する。第一のインゴット収容凹部６ａと第二のインゴット収容凹部６ｂとは同心状に形成されている。
第一のインゴット収容凹部６ａの直径は比較的大径（たとえば直径６インチ）の円柱状インゴット１８よりも若干（数ｍｍ程度）大きく、第一のインゴット収容凹部６ａには比較的大径のインゴット１８が収容される。第二のインゴット収容凹部６ｂの直径は比較的小径（たとえば直径４インチ）の円柱状インゴット２０よりも若干大きく、第二のインゴット収容凹部６ｂには比較的小径のインゴット２０が収容される。
このように図示の実施形態のインゴット収容凹部６は、２種類の大きさのインゴット１８、２０に対応した同心状の第一・第二のインゴット収容凹部６ａ、６ｂを備える。なお、インゴット収容凹部６は、１種類の大きさのインゴットに対応した単一の円形収容凹部であってもよく、あるいは、３種類以上の大きさのインゴットに対応した同心状の複数の収容凹部を備えていてもよい。
図１ないし図３を参照して説明すると、搬送トレー２には、インゴット収容凹部６の周方向に間隔をおいて複数個（図示の実施形態では４個）の梃子２２が配設されている。各梃子２２は、インゴット収容凹部６の底面から突出する力点２４と、インゴット収容凹部６の側面から突出する作用点２６と、力点２４と作用点２６との間に形成された支点２８とを有する。
図３を参照することによって理解されるとおり、各梃子２２は、梃子２２の形状に対応して筐体４に形成された収容孔３０に配置されていると共に、支点２８を貫通するピン（符号省略）を介して筐体４に揺動自在に支持されている。
図２および図３に示すとおり、図示の実施形態の梃子２２は、支点２８から上方に延びる第一の部分２２ａと、第一の部分２２ａの上端からインゴット収容凹部６の径方向内側に延びる第二の部分２２ｂと、支点２８からインゴット収容凹部６の径方向内側に延びる第三の部分２２ｃと、第三の部分２２ｃの径方向外側端部と径方向内側端部との間において第三の部分２２ｃから上方に延びる第四の部分２２ｄと、第四の部分２２ｄの上端と下端との間において第四の部分２２ｄから径方向内側に延びる第五の部分２２ｅと、第三の部分２２ｃの径方向内側端部から上方に延びる第六の部分２２ｆとを有する。
図示の実施形態の梃子２２の力点２４は、第一のインゴット収容凹部６ａの底面から突出する第四の部分２２ｄの上端によって構成される第一の力点２４ａと、第二のインゴット収容凹部６ｂの底面から突出する第六の部分２２ｆの上端によって構成される第二の力点２４ｂとを備える。図示の実施形態の梃子２２の作用点２６は、第一のインゴット収容凹部６ａの側面から突出する（突出可能な）第二の部分２２ｂの径方向内側端部によって構成される第一の作用点２６ａと、第二のインゴット収容凹部６ｂの側面から突出する（突出可能な）第五の部分２２ｅの径方向内側端部によって構成される第二の作用点２６ｂとを備える。
梃子２２は、作用点２６によってインゴットの側面を支持する支持位置と、インゴットの支持を解除する解除位置との間で支点２８を中心として揺動自在である。図３（ａ）に示すとおり、解除位置では、第一の力点２４ａが第一のインゴット収容凹部６ａの底面から突出すると共に、第二の力点２４ｂが第二のインゴット収容凹部６ｂの底面から突出している一方、第一の作用点２６ａは第一のインゴット収容凹部６ａの側面から突出しておらず、第二の作用点２６ｂも第二のインゴット収容凹部６ｂの側面から突出していない。
図３（ａ）に示すとおり、図示の実施形態の搬送トレー２には、インゴット１８、２０が第一・第二のインゴット収容凹部６ａ、６ｂに収容されていない場合に、梃子２２を解除位置に位置づける位置づけ手段３２が筐体４に付設されている。図示の実施形態の位置づけ手段３２は、筐体４に形成された径方向に延びる孔３４に配置されたコイルばねから構成されており、コイルばねの片側端部が梃子２２の第一の部分２２ａに連結され、コイルばねの他側端部が孔３４の側面に連結されている。
図３を参照して説明を続けると、第一のインゴット収容凹部６ａに大径のインゴット１８が収容されると、図３（ｂ）に示すとおり、梃子２２の第一の力点２４ａがインゴット１８に押し付けられ下方に移動する。すなわち、インゴット１８の自重によって第一の力点２４ａが作動する。そうすると、位置づけ手段３２の力に打ち勝って梃子２２が支点２８を中心として支持位置に向かって揺動し、梃子２２の第一の作用点２６ａが第一のインゴット収容凹部６ａの側面から突出してインゴット１８の側面を支持する。したがって、搬送トレー２においては、インゴット１８を搬送している際に、インゴット１８を安定して保持することができ、インゴット１８の脱落を防止することができる。なお、梃子２２の数量は任意であるが、インゴット１８を安定して保持する観点から３個以上であるのが好ましい。
図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して説明すると、第二のインゴット収容凹部６ｂに小径のインゴット２０が収容されると、図４（ｂ）に示すとおり、インゴット２０の自重によって第二の力点２４ｂが作動（下方に移動）する。そうすると、位置づけ手段３２の力に打ち勝って梃子２２が支点２８を中心として支持位置に向かって揺動し、梃子２２の第二の作用点２６ｂが第二のインゴット収容凹部６ｂの側面から突出してインゴット２０の側面を支持する。このように、搬送トレー２は、インゴット１８、２０の大きさに対応した梃子２２が配設されており、インゴット１８、２０を安定して保持することができる。
他方、第一・第二のインゴット収容凹部６ａ、６ｂからインゴット１８、２０が除去されると、インゴット１８、２０の自重が第一・第二の力点２４ａ、２４ｂに作用しなくなるため、位置づけ手段３２によって梃子２２が支点２８を中心として解除位置に向かって揺動する。
なお、解除位置に向かって梃子２２に対して力を付与する位置づけ手段３２は、図示の実施形態ではコイルばねから構成されているが、インゴット１８、２０が第一・第二のインゴット収容凹部６ａ、６ｂに収容された際に梃子２２の揺動を許容し、第一・第二の作用点２６ａ、２６ｂがインゴット１８、２０の側面を支持することができる程度に、解除位置に向かって梃子２２に対して力を付与する形態であればよく、コイルばねには限定されない。位置づけ手段３２の材質は、金属、合成ゴムまたは合成樹脂等が用いられ得る。
また、インゴット１８、２０が第一・第二のインゴット収容凹部６ａ、６ｂに収容されていないときに梃子２２が解除位置に位置するように、梃子２２の重心位置と支点２８の位置とが適宜調整されている場合には、位置づけ手段３２が筐体４に付設されていなくてもよい。
上述の梃子２２は、インゴット１８、２０の双方の大きさに対応しているが、図５に示すとおり、インゴット１８に対応した複数個の第一の梃子３６ａと、インゴット２０の大きさに対応した複数個の第二の梃子３６ｂとがそれぞれ周方向に間隔をおいて筐体４に配設されていてもよい。
そして、図示していないが、第一のインゴット収容凹部６ａにインゴット１８が収容されると、インゴット１８の自重によって第一の力点３８ａが作動（第一の支点４０ａを中心として第一の梃子３６ａが揺動）して第一の作用点４２ａがインゴット１８の側面を支持し、かつ、第二のインゴット収容凹部６ｂにインゴット２０が収容されると、インゴット２０の自重によって第二の力点３８ｂが作動（第二の支点４０ｂを中心として第二の梃子３６ｂが揺動）して第二の作用点４２ｂがインゴット２０の側面を支持するようになっていてもよい。
また、インゴット収容凹部６が１種類の大きさのインゴットに対応した単一の円形収容凹部である場合には、１種類の大きさのインゴットに対応した梃子が配設され、インゴット収容凹部６が３種類以上の大きさのインゴットに対応した同心状の収容凹部を備えている場合には、３種類以上の大きさのインゴットに対応した梃子が配設される。
図１に示すとおり、ウエーハ収容部８は筐体４の下壁１２の上面に形成されている。図示の実施形態のウエーハ収容部８は、下壁１２の上面から下方に没入した環状の第一のウエーハ収容部８ａと、第一のウエーハ収容部８ａよりも直径が小さく第一のウエーハ収容部８ａよりも更に下方に没入した円形の第二のウエーハ収容部８ｂとを有する。第一のウエーハ収容部８ａと第二のウエーハ収容部８ｂとは同心状に形成されている。
第一のウエーハ収容部８ａの直径は比較的大径（たとえば直径６インチ）の円板状ウエーハよりも若干大きく、第一のウエーハ収容部８ａには比較的大径のウエーハが収容される。第二のウエーハ収容部８ｂの直径は比較的小径（たとえば直径４インチ）の円板状ウエーハよりも若干大きく、第二のウエーハ収容部８ｂには比較的小径のウエーハが収容される。
このように図示の実施形態のウエーハ収容部８は、２種類の大きさのウエーハに対応した同心状の第一・第二のウエーハ収容部８ａ、８ｂを備える。なお、ウエーハ収容部８は、１種類の大きさのウエーハに対応した単一の円形収容部であってもよく、あるいは、３種類以上の大きさのウエーハに対応した同心状の複数の収容部を備えていてもよい。
図６および図７には、上述したとおりの搬送トレー２が使用されるウエーハ生成装置５０が示されている。
インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置５０は、インゴット研削ユニット５２と、レーザー照射ユニット５４と、ウエーハ剥離ユニット５６と、上記搬送トレー２に支持されたインゴットをインゴット研削ユニット５２とレーザー照射ユニット５４とウエーハ剥離ユニット５６との間で搬送するベルトコンベアーユニット５８と、搬送トレーストッカー６０と、インゴットから剥離されたウエーハを収容するカセット６２が複数収容されたカセットストッカー６４と、搬送トレーストッカー６０内の搬送トレー２をベルトコンベアーユニット５８まで搬送すると共に、搬送トレー２のウエーハ収容部８に支持されたウエーハをカセットストッカー６４内のカセット６２に収容する収容手段６６とを備える。
図７に示すとおり、インゴット研削ユニット５２は、インゴットを吸引保持する回転可能な保持テーブル６８と、保持テーブル６８に吸引保持されたインゴットの上面を研削して平坦化する研削手段７０とを含む。研削手段７０は、研削砥石（図示していない。）を有する回転可能な研削ホイール７２を有する。そして、インゴット研削ユニット５２は、インゴットを吸引保持した保持テーブル６８を回転させると共に研削ホイール７２を回転させながら、研削砥石をインゴットの上面に接触させることにより、インゴットの上面を研削して平坦化する。
レーザー照射ユニット５４は、インゴットを吸引保持しＸ軸方向に移動可能かつ回転可能な保持テーブル７４と、保持テーブル７４に吸引保持されたインゴットにレーザー光線を照射するレーザー照射手段７６とを含む。レーザー照射手段７６は、レーザー発振器（図示していない。）が発振したパルスレーザー光線を集光してインゴットに照射すると共にＹ軸方向に移動可能な集光器７８を有する。
レーザー照射ユニット５４は、インゴットを吸引保持した保持テーブル７４をＸ軸方向に移動させながら、あるいは集光器７８をＹ軸方向に移動させながら、インゴットの上面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに、インゴットに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置づけてレーザー光線をインゴットに照射することにより、インゴットの内部に強度が低下した剥離層を形成する。
ウエーハ剥離ユニット５６は、インゴットを吸引保持しＸ軸方向に移動可能な保持テーブル８０と、保持テーブル８０と協働して液体収容空間を形成する液槽体８２と、保持テーブル８０に吸引保持されたインゴットに超音波振動を付与すると共にインゴットから剥離したウエーハを吸引保持する超音波振動生成部材８４とを含む。
ウエーハ剥離ユニット５６は、インゴットを吸引保持した保持テーブル８０と液槽体８２とによって形成した液体収容空間に液体を収容した後、超音波振動生成部材８４を作動させてインゴットに超音波振動を付与することにより、剥離層を起点としてインゴットからウエーハを剥離する。
ベルトコンベアーユニット５８は、Ｙ１方向に搬送トレー２を搬送する往路ベルトコンベアー８６と、Ｙ２方向（Ｙ１の反対方向）に搬送トレー２を搬送する復路ベルトコンベアー８８と、往路ベルトコンベアー８６の終点から復路ベルトコンベアー８８の始点に搬送トレー２を搬送すると共に往路ベルトコンベアー８６で搬送されている搬送トレー２をウエーハ剥離ユニット５６に対面する位置で停止させる第一の搬送手段９０と、復路ベルトコンベアー８８の終点から往路ベルトコンベアー８６の始点に搬送トレー２を搬送する第二の搬送手段９２とを含む。
また、ベルトコンベアーユニット５８は、往路ベルトコンベアー８６で搬送されている搬送トレー２をインゴット研削ユニット５２に対面する位置で停止させる昇降可能な第一の搬送トレーストッパー９４と、往路ベルトコンベアー８６で搬送されている搬送トレー２をレーザー照射ユニット５４に対面する位置で停止させる昇降可能な第二の搬送トレーストッパー９６とを含む。
さらに、ベルトコンベアーユニット５８は、第一の搬送トレーストッパー９４で停止された搬送トレー２とインゴット研削ユニット５２との間でインゴットを移し替える第一の移し替え手段９８と、第二の搬送トレーストッパー９６で停止された搬送トレー２とレーザー照射ユニット５４との間でインゴットを移し替える第二の移し替え手段１００と、第一の搬送手段９０で停止された搬送トレー２とウエーハ剥離ユニット５６との間でインゴットを移し替えると共にインゴットから剥離されたウエーハをウエーハ剥離ユニット５６から搬送トレー２に移し替える第三の移し替え手段１０２とを含む。
共通の構成でよい第一・第二・第三の移し替え手段９８、１００、１０２のそれぞれは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能な多関節アーム１０４と、多関節アーム１０４の先端に上下反転自在に装着された吸着片１０６とを含む。吸着片１０６の片面には、吸引手段（図示していない。）に接続された複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている。
図６を参照して説明すると、図示の実施形態の搬送トレーストッカー６０は、Ｘ軸方向に貫通した４個の収容部１０８を有する。搬送トレーストッカー６０においては、図６においてＸ軸方向手前側から収容部１０８に搬送トレー２を収容可能であり、かつ図６においてＸ軸方向奥側から収容部１０８内の搬送トレー２を搬出可能となっている。
図６に示すとおり、図示の実施形態のカセットストッカー６４は、Ｙ軸方向に貫通した１６個の収容部１１０を有し、各収容部１１０には、インゴットから剥離されたウエーハを収容するカセット６２が収容される。カセットストッカー６４においては、図６においてＹ軸方向手前側から収容部１１０にカセット６２を収容可能であり、かつ図６においてＹ軸方向奥側から収容部１１０内のカセット６２にウエーハを収容可能となっている。
図７に示すとおり、収容手段６６は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能な多関節アーム１１２と、多関節アーム１１２の先端に上下反転自在に装着された吸着片１１４とを含む。吸着片１１４の片面には、吸引手段（図示していない。）に接続された複数の吸引孔（図示していない。）が形成されている。
ウエーハ生成装置５０によってインゴットからウエーハを生成する際は、図６に示すとおり、まず、１個以上のインゴット（図示の実施形態では４個の大径のインゴット１８）を準備する。次いで、ウエーハ生成装置５０においてインゴット１８を搬送している際に搬送トレー２からインゴット１８が脱落しないように、それぞれのインゴット１８を搬送トレー２の第一のインゴット収容凹部６ａに収容し、インゴット１８の側面を第一の作用点２６ａによって支持させる。次いで、インゴット１８を支持した搬送トレー２を搬送トレーストッカー６０の収容部１０８に収容する。
次いで、搬送トレーストッカー６０からレーザー照射ユニット５４にインゴット１８を搬送する第一の搬送工程を実施する。通常、インゴットは、後述の剥離層形成工程におけるレーザー光線の入射を妨げない程度に端面が平坦化されているため、図示の実施形態では、第一の搬送工程において搬送トレーストッカー６０からレーザー照射ユニット５４にインゴット１８を搬送する例を説明するが、インゴット１８の端面が剥離層形成工程におけるレーザー光線の入射を妨げない程度に平坦化されていない場合には、第一の搬送工程において搬送トレーストッカー６０からインゴット研削ユニット５２にインゴット１８を搬送してもよい。
第一の搬送工程では、まず、収容手段６６の多関節アーム１１２を駆動させ、吸引孔を上に向けた吸着片１１４を搬送トレー２のトンネル１６に挿入する。次いで、トンネル１６内において吸着片１１４を若干上昇させて搬送トレー２の上壁１０の下面を吸着片１１４で吸引保持する。次いで、吸着片１１４で吸引保持した搬送トレー２を搬送トレーストッカー６０から往路ベルトコンベアー８６に搬送する。
搬送トレー２を往路ベルトコンベアー８６に載せた後、レーザー照射ユニット５４に対面する位置まで往路ベルトコンベアー８６でＹ１方向に搬送トレー２を搬送する。この際には、第一の搬送トレーストッパー９４を下降させると共に、第二の搬送トレーストッパー９６を上昇させることにより、レーザー照射ユニット５４に対面する位置で搬送トレー２を停止させる。
次いで、第二の移し替え手段１００の多関節アーム１０４を駆動させ、搬送トレー２上のインゴット１８を吸着片１０６で吸引保持する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したインゴット１８を搬送トレー２からレーザー照射ユニット５４の保持テーブル７４に移し替える。なお、第一のインゴット収容凹部６ａからインゴット１８が持ち上げられると、インゴット１８の自重が第一の力点２４ａに作用しなくなるので、位置づけ手段３２によって梃子２２が支点２８を中心として解除位置に向かって揺動する。
第一の搬送工程を実施した後、保持テーブル７４でインゴット１８を吸引保持すると共に、保持テーブル７４で吸引保持したインゴット１８の上面から生成すべきウエーハの厚みに相当する深さに、インゴット１８に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置づけて、レーザー光線をインゴット１８に照射し剥離層を形成する剥離層形成工程をレーザー照射ユニット５４において実施する。
剥離層形成工程を実施した後、剥離層が形成されたインゴット１８をレーザー照射ユニット５４からウエーハ剥離ユニット５６に搬送する第二の搬送工程を実施する。
第二の搬送工程では、まず、第二の移し替え手段１００の多関節アーム１０４を駆動させ、保持テーブル７４上のインゴット１８を吸着片１０６で吸引保持すると共に、保持テーブル７４の吸引力を解除する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したインゴット１８を保持テーブル７４から搬送トレー２の第一のインゴット収容凹部６ａに移し替える。
次いで、ウエーハ剥離ユニット５６に対面する位置まで往路ベルトコンベアー８６でＹ１方向に搬送トレー２を搬送する。この際には、第一の搬送手段９０によって搬送トレー２をウエーハ剥離ユニット５６に対面する位置で停止させる。次いで、第三の移し替え手段１０２の多関節アーム１０４を駆動させ、搬送トレー２上のインゴット１８を吸着片１０６で吸引保持する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したインゴット１８を搬送トレー２からウエーハ剥離ユニット５６の保持テーブル８０に移し替える。
第二の搬送工程を実施した後、剥離層が形成されたインゴット１８を保持テーブル８０で吸引保持すると共に、保持テーブル８０で吸引保持したインゴット１８の上面を保持し剥離層を起点としてインゴット１８からウエーハを剥離するウエーハ剥離工程をウエーハ剥離ユニット５６において実施する。
ウエーハ剥離工程を実施した後、インゴット１８から剥離されたウエーハ（図示していない。）をウエーハ剥離ユニット５６からカセットストッカー６４のカセット６２に搬送すると共に、ウエーハが剥離されたインゴット１８をウエーハ剥離ユニット５６からインゴット研削ユニット５２に搬送する第三の搬送工程を実施する。
第三の搬送工程では、まず、第三の移し替え手段１０２の多関節アーム１０４を駆動させ、インゴット１８から剥離されたウエーハを吸着片１０６で吸引保持する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したウエーハをウエーハ剥離ユニット５６から搬送トレー２の第一のウエーハ収容部８ａに移し替える。
次いで、第三の移し替え手段１０２の多関節アーム１０４を駆動させ、保持テーブル８０上のインゴット１８を吸着片１０６で吸引保持すると共に、保持テーブル８０の吸引力を解除する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したインゴット１８を保持テーブル８０から搬送トレー２の第一のインゴット収容凹部６ａに移し替える。
次いで、インゴット１８およびウエーハを支持した搬送トレー２を第一の搬送手段９０によって往路ベルトコンベアー８６から復路ベルトコンベアー８８に搬送する。次いで、復路ベルトコンベアー８８によって搬送トレー２をＹ２方向に搬送して第二の搬送手段９２に搬送トレー２を受け渡す。次いで、第二の搬送手段９２によって往路ベルトコンベアー８６に向かって搬送トレー２を搬送する。
第二の搬送手段９２から往路ベルトコンベアー８６に搬送トレー２が受け渡される前に第二の搬送手段９２を一旦停止させる。次いで、収容手段６６の多関節アーム１１２を駆動させ、第二の搬送手段９２上の搬送トレー２に支持されたウエーハを吸着片１１４で吸引保持する。そして、吸着片１１４で吸引保持したウエーハを搬送トレー２から搬出して、カセットストッカー６４のカセット６２内にウエーハを収容する。
次いで、第二の搬送手段９２を作動させ、第二の搬送手段９２から往路ベルトコンベアー８６に搬送トレー２を受け渡した後、インゴット研削ユニット５２に対面する位置まで往路ベルトコンベアー８６でＹ１方向に搬送トレー２を搬送する。この際には、第一の搬送トレーストッパー９４を上昇させることにより、インゴット研削ユニット５２に対面する位置で搬送トレー２を停止させる。次いで、第一の移し替え手段９８の多関節アーム１０４を駆動させ、搬送トレー２上のインゴット１８を吸着片１０６で吸引保持する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したインゴット１８を搬送トレー２からインゴット研削ユニット５２の保持テーブル６８に移し替える。
第三の搬送工程を実施した後、ウエーハが剥離されたインゴット１８を保持テーブル６８で吸引保持すると共に、保持テーブル６８で吸引保持したインゴット１８の上面（剥離面）を研削して平坦化するインゴット研削工程をインゴット研削ユニット５２において実施する。
インゴット研削工程を実施した後、上面が平坦化されたインゴット１８をインゴット研削ユニット５２からレーザー照射ユニット５４に搬送する第四の搬送工程を実施する。
第四の搬送工程では、まず、第一の移し替え手段９８の多関節アーム１０４を駆動させ、保持テーブル６８上のインゴット１８を吸着片１０６で吸引保持すると共に、保持テーブル６８の吸引力を解除する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したインゴット１８を保持テーブル６８から搬送トレー２の第一のインゴット収容凹部６ａに移し替える。
次いで、レーザー照射ユニット５４に対面する位置まで往路ベルトコンベアー８６でＹ１方向に搬送トレー２を搬送する。次いで、第二の移し替え手段１００の多関節アーム１０４を駆動させ、搬送トレー２上のインゴット１８を吸着片１０６で吸引保持する。次いで、吸着片１０６で吸引保持したインゴット１８を搬送トレー２からレーザー照射ユニット５４の保持テーブル７４に移し替える。
第四の搬送工程を実施した後、上述の剥離層形成工程をレーザー照射ユニット５４において実施する。そして、剥離層形成工程と、ウエーハ剥離工程と、インゴット研削工程と、第二から第四までの搬送工程とを繰り返し実施することにより、インゴット１８から生成可能な数量のウエーハを生成し、カセットストッカー６４のカセット６２にウエーハを収容する。
図示の実施形態では、ウエーハ生成装置５０で実施する各工程を１個のインゴット１８に着目して説明したが、搬送トレーストッカー６０からレーザー照射ユニット５４にインゴット１８を搬送する第一の搬送工程を実施した後、適宜の間隔をおいて、第一の搬送工程を繰り返し実施すると共に、剥離層形成工程と、ウエーハ剥離工程と、インゴット研削工程と、第二から第四までの搬送工程とを並行して複数（たとえば４個）のインゴット１８に対して繰り返し実施することにより、複数のインゴット１８から生成可能な数量のウエーハが生成され得る。
以上のとおりであり、上述したようなウエーハ生成装置５０で使用される図示の実施形態の搬送トレー２は、インゴットの自重によって力点２４が作動（下方に移動）して作用点２６がインゴットの側面を支持するので、インゴットを搬送している際に、インゴットを安定して保持することができ、インゴットの脱落を防止することができる。
２：搬送トレー
４：筐体
６：インゴット収容凹部
６ａ：第一のインゴット収容凹部
６ｂ：第二のインゴット収容凹部
８：ウエーハ収容部
８ａ：第一のウエーハ収容部
８ｂ：第二のウエーハ収容部
１０：上壁
１２：下壁
１４：側壁
１６：トンネル
２２：梃子
２２ａ：梃子の第一の部分
２２ｂ：梃子の第二の部分
２２ｃ：梃子の第三の部分
２２ｄ：梃子の第四の部分
２２ｅ：梃子の第五の部分
２２ｆ：梃子の第六の部分
２４：力点
２４ａ：第一の力点
２４ｂ：第二の力点
２６：作用点
２６ａ：第一の作用点
２６ｂ：第二の作用点
２８：支点
なお、解除位置に向かって梃子２２に対して力を付与する位置づけ手段３２は、図示の実施形態ではコイルばねから構成されているが、インゴット１８、２０が第一・第二のインゴット収容凹部６ａ、６ｂに収容された際に梃子２２の揺動を許容し、第一・第二の作用点２６ａ、２６ｂがインゴット１８、２０の側面を支持することができる程度に、解除位置に向かって梃子２２に対して力を付与する形態であればよく、コイルばねには限定されない。
たとえば、インゴット１８、２０が第一・第二のインゴット収容凹部６ａ、６ｂに収容されていないときに梃子２２が解除位置に位置するように、梃子２２の重心位置と支点２８の位置とが適宜調整されている場合には、位置づけ手段３２が筐体４に付設されていなくてもよい。

Claims (2)

  1. インゴットからウエーハを生成するウエーハ生成装置で使用される搬送トレーであって、
    上壁と、下壁と、該上壁と該下壁とを連結する一対の側壁と、該上壁と該下壁と該一対の側壁とで形成されるトンネルとを備えた筐体と、
    該筐体の該上壁に形成されインゴットを収容するインゴット収容凹部と、
    該筐体の該下壁に形成されウエーハを収容するウエーハ収容部と、を備え、
    該インゴット収容凹部の底面から突出する力点と、該インゴット収容凹部の側面から突出する作用点と、該力点と該作用点との間に形成された支点とを有する梃子が配設され、
    インゴットの自重によって該力点が作動して該作用点によってインゴットの側面を支持する搬送トレー。
  2. 該インゴット収容凹部は、２以上の大きさのインゴットに対応した同心状の収容凹部を備え、該収容凹部にはインゴットの大きさに対応した梃子が配設されている請求項１記載の搬送トレー。
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