JP4925752B2 - Sheet-like substrate peeling apparatus and sheet-like substrate peeling method - Google Patents
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Description
本発明は、シート状基板剥離装置およびシート状基板剥離方法に関し、特に、太陽電池の製造に使用されるシート状基板剥離装置と、シート状基板剥離方法とに関するものである。 The present invention relates to a sheet-like substrate peeling apparatus and a sheet-like substrate peeling method, and more particularly to a sheet-like substrate peeling device and a sheet-like substrate peeling method used for manufacturing a solar cell.
従来、太陽電池は単結晶シリコンウェハを用いて製造されてきた。しかし、単結晶シリコンウェハは、シリコンのインゴットを長時間かけて作製することによって製造されることからコストが非常に高くなるため、そのような単結晶ウェハから作製される太陽電池も当然に非常に高価なものとなっていた。 Conventionally, solar cells have been manufactured using single crystal silicon wafers. However, since a single crystal silicon wafer is manufactured by manufacturing a silicon ingot over a long period of time, the cost becomes very high, and naturally, a solar cell manufactured from such a single crystal wafer is also very high. It was expensive.
近年、低コスト化を図って太陽電池のさらなる普及を図るために、ウェハとしては、主に多結晶シリコンが使用されるようになった。このような多結晶シリコンは、いわゆるキャスト法によって製造される。キャスト法とは、たとえば特許文献1に提案されているように、まず、坩堝内で溶融されたシリコンを坩堝の底から徐々に引き上げながら冷却を行なってシリコンを固化させることにより、坩堝の底面から成長した長い結晶粒を主体とするインゴット(塊状)を作製し、そして、このインゴットを所定の厚さにスライスすることによって太陽電池に使用可能なウェハを得るという手法である。
In recent years, polycrystalline silicon has come to be used mainly as a wafer in order to further reduce the cost of solar cells. Such polycrystalline silicon is manufactured by a so-called casting method. For example, as proposed in
ところが、キャスト法では、スライスを行なうために無駄になるシリコンが比較的多いという問題があった。そして、そのようなスライスを行なうための時間とコストが問題となっていた。そこで、最近では、このような問題点を解消するために、融液したシリコンからシート状の多結晶シリコンの板を直接製造する方法が種々提案されている。 However, the casting method has a problem that a relatively large amount of silicon is wasted for slicing. And the time and cost for performing such a slice have been a problem. Therefore, recently, in order to solve such problems, various methods for directly manufacturing a sheet-like polycrystalline silicon plate from melted silicon have been proposed.
溶融したシリコンからシート状シリコン基板を製造する方法の一つとして、シリコンの融点以下の温度に保持された基板(成長基板)を、シリコンの融液に接触させ、シート状シリコン基板を得る方法がある。たとえば特許文献2では、点状、線状および面上の凸部のうち少なくともいずれかを有する成長基板にシリコンを成長させることによって、シート状シリコン基板を製造する手法が提案されている。この手法では、かかる成長基板を用いることで、凸部を結晶成長の起点としてシリコン結晶を成長させて、凸部から成長した各結晶をつながらせることによりデンドライト成長が抑制されて、平滑性に優れたシート状シリコン基板を製造することができるとされる。
One method for producing a sheet-like silicon substrate from molten silicon is to obtain a sheet-like silicon substrate by bringing a substrate (growth substrate) maintained at a temperature below the melting point of silicon into contact with a silicon melt. is there. For example,
また、特許文献3では、溶融したシリコンに浸漬されて結晶成長がそれぞれ行なわれる第1面とその第1面と所定の位置関係にある第2面とを備えた成長基板を用いて、シート状シリコン基板を製造する手法が提案されている。特に、この成長基板によると、所定の配置関係による第1面と第2面とによってその第1面と第2面にそれぞれ成長するシート状のシリコン基板が成長基板を掴むような構造となることから、成長したシート状シリコン基板が成長基板から落下するのを低減することができるとされる。
しかしながら、上述した従来のシート状基板の製造方法では、次のような問題点があった。成長基板の表面に成長したシート状シリコン基板を、太陽電池等の商品に加工する場合には、シート状シリコン基板を成長基板から剥離する必要がある。特に、シート状シリコン基板からなる太陽電池等の商品を低コストでかつ大量に生産するには、シート状シリコン基板を成長基板から自動的に剥離することが可能な剥離装置が望まれている。 However, the conventional sheet-like substrate manufacturing method described above has the following problems. When the sheet-like silicon substrate grown on the surface of the growth substrate is processed into a product such as a solar cell, it is necessary to peel the sheet-like silicon substrate from the growth substrate. In particular, in order to produce products such as solar cells made of a sheet-like silicon substrate at low cost and in large quantities, a peeling apparatus capable of automatically peeling the sheet-like silicon substrate from the growth substrate is desired.
ところが、成長基板を掴むようにシート状シリコン基板を成長基板に成長させる手法では、シート状シリコン基板が成長基板に比較的強固に成長基板に密着しているため、シート状シリコン基板を成長基板から剥離することは困難であった。また、シート状シリコン基板は脆弱であるため、手作業による剥離であっても細心の注意が必要であり、このシート状シリコン基板を自動的に剥離することは極めて困難であった。 However, in the method of growing the sheet-like silicon substrate on the growth substrate so as to hold the growth substrate, the sheet-like silicon substrate is relatively firmly attached to the growth substrate. It was difficult to peel off. Further, since the sheet-like silicon substrate is fragile, it is necessary to pay close attention even if it is manually peeled off, and it is extremely difficult to automatically peel off the sheet-like silicon substrate.
本発明は上記問題に解決するためになされたものであり、一つの目的は、成長基板に成長したシート状基板をその成長基板から自動的に剥離するシート状基板剥離装置を提供することであり、他の目的は、そのようなシート状基板を成長基板から剥離するシート状基板剥離方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object is to provide a sheet-like substrate peeling apparatus that automatically peels a sheet-like substrate grown on a growth substrate from the growth substrate. Another object is to provide a sheet-like substrate peeling method for peeling such a sheet-like substrate from a growth substrate.
本発明に係るシート状基板剥離装置は、金属材料もしくは半導体材料のうち少なくともいずれか一方を含有する所定の物質の融液に成長用基板を接触させて、その成長用基板の表面に成長した物質からなるシート状基板を、成長用基板から剥離するためのシート状基板剥離装置である。そのシート状基板剥離装置は、吸着部と移動部と他の吸着部とを有している。吸着部は、成長用基板に成長したシート状基板における所定の部分を吸着する。移動部は、吸着部によりシート状基板を吸着した状態で吸着部および成長基板部の少なくともいずれかを移動させることにより、シート状基板を成長用基板から剥離する。他の吸着部は、剥離されたシート状基板を搬出する搬出部として、シート状基板を成長基板から上方に持ち上げて、シート状基板を成長用基板から搬出する。成長用基板は、平面状に延在してシート状基板を実質的に成長させる主面と、その主面の一端側に設けられ、主面に成長するシート状基板の部分とで成長基板における一端側の部分を掴む態様でシート状基板の部分を成長させる所定の端面とを備えている。吸着部は、成長用基板の一端側の端部から端面が位置する側とは反対の他端側の端部に至る第1長さに対して、成長用基板の一端側の端部から第1長さの3分の1以下の第2長さのところに位置する部分に成長したシート状基板の部分を吸着する機能を備えている。移動部は、吸着部によってシート状基板を吸着した状態で、端面に成長したシート状基板の部分を端面から引離す態様で主面に平行に移動させる機能を備えている。 The sheet-like substrate peeling apparatus according to the present invention is a substance grown on the surface of a growth substrate by bringing the growth substrate into contact with a melt of a predetermined substance containing at least one of a metal material and a semiconductor material. This is a sheet-like substrate peeling apparatus for peeling a sheet-like substrate made of the above from a growth substrate. The sheet-like substrate peeling apparatus has a suction part, a moving part, and another suction part . The adsorption unit adsorbs a predetermined portion of the sheet-like substrate grown on the growth substrate. The moving unit peels the sheet-like substrate from the growth substrate by moving at least one of the adsorption unit and the growth substrate unit in a state where the sheet-like substrate is adsorbed by the adsorption unit. The other adsorbing unit serves as a carry-out unit for carrying out the peeled sheet-like substrate, lifting the sheet-like substrate upward from the growth substrate, and carrying the sheet-like substrate out of the growth substrate. The growth substrate includes a main surface that extends in a plane and substantially grows the sheet substrate, and a portion of the sheet substrate that is provided on one end side of the main surface and grows on the main surface. And a predetermined end surface for growing a portion of the sheet-like substrate in a manner of grasping the portion on one end side. The adsorbing portion has a first length from the end on one end side of the growth substrate to the first length from the end on one end side of the growth substrate to the end on the other end opposite to the side where the end face is located. It has a function of adsorbing a portion of the sheet-like substrate grown on a portion located at a second length that is one third or less of one length. The moving unit has a function of moving the portion of the sheet-like substrate that has grown on the end surface in parallel with the main surface in a manner of separating from the end surface while the sheet-like substrate is adsorbed by the adsorbing unit.
この構成によれば、成長基板の一端側を掴むように成長したシート状基板に対し、成長用基板の一端側の端部から端面が位置する側とは反対の他端側の端部に至る第1長さに対して、成長用基板の一端側の端部から第1長さの3分の1以下の第2長さのところに位置する部分に成長したシート状基板の部分を吸着した状態で、端面に成長したシート状基板の部分を端面から引離す態様で吸着部および成長基板部の少なくともいずれかを主面に平行に移動させることにより、シート状基板に圧縮応力や剪断応力が生じるのを抑えてシート状基板を損傷させることなく成長基板から剥離させて、他の吸着部により、シート状基板を成長用基板から搬出させることができる。なお、この明細書でいう平行とは、数学的な平行を意図するものではなく、装置の製造上の誤差、クリアランス、機械的な動作の遊び等を当然に含むものを意図する。また、この明細書でいう一端側および他端側とは、それぞれの端部とその近傍の領域を含む。 According to this configuration, with respect to the sheet-like substrate grown so as to grasp one end side of the growth substrate, the end portion on one end side of the growth substrate reaches the end portion on the other end side opposite to the side where the end face is located. The portion of the sheet-like substrate that has grown is adsorbed to a portion located at a second length that is equal to or less than one-third of the first length from the end on one end side of the growth substrate with respect to the first length. In this state, the sheet-like substrate is subjected to compressive stress or shear stress by moving at least one of the adsorbing portion and the growth substrate portion in parallel with the main surface in such a manner that the portion of the sheet-like substrate grown on the end surface is separated from the end surface. results of the by peeling from the growth substrate without damaging the sheet substrate is suppressed by the other suction portion can Rukoto is carried out a sheet substrate from the growth substrate. The term “parallel” as used in this specification does not intend to be mathematically parallel, but naturally includes a device manufacturing error, clearance, play of mechanical operation, and the like. Further, the one end side and the other end side in this specification include the respective end portions and the area in the vicinity thereof.
より具体的にシート状基板を破損させることなく成長基板から剥離するには、移動部は、シート状基板が成長基板の一端側の部分を掴んでいたのを開放する態様でシート状基板を移動させる機能を有していることが好ましい。 More specifically, in order to peel the sheet-like substrate from the growth substrate without damaging the sheet-like substrate, the moving unit moves the sheet-like substrate in such a manner that the sheet-like substrate releases the gripping portion on one end side of the growth substrate. It is preferable to have a function of
成長基板の一端側を掴むようにシート状基板を成長させるためには、成長基板における所定の端面は、主面と繋がる第1端面と、主面の法線ベクトルと反平行または鈍角をなす法線ベクトルを有して第1端面と繋がる第2端面とを含むことが好ましい。なお、この明細書でいう反平行および鈍角は、数学的に厳密な関係を意図するものではなく、製造上の誤差を当然に含むものである。 In order to grow a sheet-like substrate so as to grasp one end side of the growth substrate, a predetermined end surface of the growth substrate is a method in which the first end surface connected to the main surface and the normal vector of the main surface are antiparallel or obtuse. It is preferable to include a second end surface having a line vector and connected to the first end surface. It should be noted that the antiparallel and obtuse angles in this specification are not intended to be mathematically strict, but naturally include manufacturing errors.
また、シート状基板に圧縮応力や剪断応力が生じないようにして剥離するには、吸着部は、シート状基板における端面に成長したシート状基板の部分を吸着する機能を有していることが好ましい。 Further, the peeled as compressive stress or shear stress to the sheet-like substrate does not occur, the adsorption unit has a function of adsorbing portion of the sheet-like substrate grown on the end face of the sheet over preparative shaped substrate It is preferable.
本発明に係るシート状基板剥離方法は、金属材料もしくは半導体材料のうち少なくともいずれか一方を含有する所定の物質の融液に成長用基板を接触させて、その成長用基板の表面に成長した物質からなるシート状基板を、成長用基板から剥離するためのシート状基板剥離方法である。そのシート状基板剥離方法は、成長用基板として、平面状に延在してシート状基板を実質的に成長させる主面と、その主面の一端側に設けられ、主面に成長するシート状基板の部分とで成長基板における一端側の部分を掴む態様でシート状基板の部分を成長させる所定の端面とを備えた成長基板を用い、吸着ステップと剥離ステップと搬出ステップとを備えている。吸着ステップでは、成長用基板を物質の融液に接触させることにより成長用基板の表面に成長した物質からなるシート状基板における所定の部分が吸着される。剥離ステップでは、シート状基板を吸着した状態で端面に成長したシート状基板の部分を端面から引離す態様でシート状基板および成長基板の少なくともいずれかを主面に平行に移動させることにより、シート状基板が成長用基板から剥離される。搬出ステップでは、成長用基板から剥離されたシート状基板を成長用基板から上方に持ち上げて、剥離されたシート状基板を搬出する。吸着ステップでは、所定の部分として、成長用基板の一端側の端部から端面が位置する側とは反対の他端側の端部に至る第1長さに対して、成長用基板の一端側の端部から第1長さの3分の1以下の第2長さのところに位置する部分に成長したシート状基板の部分が吸着される。 In the sheet-like substrate peeling method according to the present invention, a growth substrate is brought into contact with a melt of a predetermined substance containing at least one of a metal material and a semiconductor material, and is grown on the surface of the growth substrate. This is a sheet-like substrate peeling method for peeling a sheet-like substrate made of the above from a growth substrate. The sheet-like substrate peeling method includes, as a growth substrate, a main surface that extends in a plane and substantially grows the sheet-like substrate, and a sheet shape that is provided on one end side of the main surface and grows on the main surface. A growth substrate having a predetermined end face for growing a portion of the sheet-like substrate in a manner of grasping a portion on one end side of the growth substrate with the portion of the substrate is provided, and includes an adsorption step, a peeling step, and an unloading step . In the adsorption step, a predetermined portion of the sheet-like substrate made of the substance grown on the surface of the growth substrate is adsorbed by bringing the growth substrate into contact with the melt of the substance. In the peeling step, the sheet-like substrate and the growth substrate are moved in parallel with the main surface in such a manner that the portion of the sheet-like substrate that has grown on the end surface while the sheet-like substrate is adsorbed is separated from the end surface. The substrate is peeled from the growth substrate. In the carry-out step, the sheet-like substrate peeled from the growth substrate is lifted upward from the growth substrate, and the peeled sheet-like substrate is carried out. The adsorption step, as a predetermined part, to the side where the end face from the end portion of one end side of the growth substrate is positioned relative to the first length extending in the opposite end of the other end, one end of the growth substrate The portion of the sheet-like substrate grown on the portion located at the second length that is not more than one third of the first length from the end on the side is adsorbed.
この方法によれば、成長基板の一端側を掴むように成長したシート状基板に対し、吸着ステップでは、成長用基板の一端側の端部から端面が位置する側とは反対の他端側の端部に至る第1長さに対して、成長用基板の一端側の端部から第1長さの3分の1以下の第2長さのところに位置する部分に成長したシート状基板の部分が吸着されて、その状態で、剥離ステップにおいて、端面に成長したシート状基板の部分を端面から引離す態様でシート状基板および成長基板の少なくともいずれかを主面に平行に移動させることにより、シート状基板に圧縮応力や剪断応力が生じるのを抑えてシート状基板を損傷させることなく成長基板から剥離させて、シート状基板を成長用基板から搬出させることができる。 According to this method, with respect to the sheet-like substrate grown so as to grasp one end side of the growth substrate, in the adsorption step, the other end side opposite to the side where the end face is located from the end portion on one end side of the growth substrate. The sheet-like substrate grown on a portion located at a second length that is equal to or less than one-third of the first length from the end portion on one end side of the growth substrate with respect to the first length reaching the end portion. In the state in which the portion is adsorbed and in the peeling step, at least one of the sheet-like substrate and the growth substrate is moved in parallel with the main surface in such a manner that the portion of the sheet-like substrate grown on the end surface is separated from the end surface. , suppressing the compressive stress or shear stress to the sheet-like substrate from occurring by peeling from the growth substrate without damaging the sheet shape substrate, it is Rukoto is carried out a sheet substrate from the growth substrate.
シート状基板として太陽電池に適用するには、物質してシリコンを適用し、シート状基板として、シート状シリコン基板を剥離させることが好ましい。 In order to apply to a solar cell as a sheet-like substrate, it is preferable to apply silicon as a material and peel the sheet-like silicon substrate as the sheet-like substrate.
本発明の実施の形態に係るシート状基板剥離装置として、溶融したシリコン(シリコン融液)に成長基板に浸漬させ、その成長基板に成長したシート状シリコン基板を成長基板から剥離するためのシート状基板剥離装置について以下に説明する。なお、成長基板に成長させる対象としてシリコンは一例であって、シリコンに限られるものではない。 As a sheet-like substrate peeling apparatus according to an embodiment of the present invention, a sheet-like substrate for dipping a molten silicon (silicon melt) in a growth substrate and peeling the sheet-like silicon substrate grown on the growth substrate from the growth substrate The substrate peeling apparatus will be described below. Note that silicon is an example of an object to be grown on the growth substrate, and is not limited to silicon.
実施の形態1
(シート状基板剥離装置の構造)
本発明の実施の形態1に係るシート状基板剥離装置について説明する。図1に示すように、シート状基板剥離装置1は溶融したシリコンに浸漬させてシリコンのシート状基板(シート状シリコン基板)を成長させるための成長用基板3と、成長基板3に成長したシート状基板を剥離するための真空吸着パッド11と、剥離されたシート状基板を搬送するためのベルヌーイ吸着パッド13と、真空吸着パッド11またはベルヌーイ吸着パッド13を移動させるための垂直移動ロッド15および水平移動ロッド17と、成長用基板3を固定するための固定台9とを備えて構成される。
(Structure of sheet-like substrate peeling device)
A sheet-like substrate peeling apparatus according to
図1および図2に示すように、成長基板3には、それぞれシート状シリコン基板を成長させる第1成長面(主面)3a、第2成長面(第1端面)3bおよび第3成長面(第2端面)3cが設けられている。第1成長面3aは平面状に延在してシート状シリコン基板を実質的に成長させる面となり、太陽電池等の商品として使用されるシート状シリコン基板が形成される面となる。第2成長面3bと第3成長面3cは、成長基板3における一端側に設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1成長面3aの法線ベクトル30と第2成長面3bの法線ベクトル31とはほぼ直角をなしている。第1成長面3aの法線ベクトル30と第3成長面3cの法線ベクトル32とはほぼ反平行とされる。シート状シリコン基板は、第1成長面3aから第3成長面3cにわたり成長基板3の一端側の部分を掴むように成長することになる。なお、成長基板3における第1成長面3a〜第3成長面3cの法線ベクトル30〜32は、成長基板3の表面から外方に向う方向と定義される。
The
また、前述したように、デンドライト成長を抑制して平滑性に優れたシート状シリコン基板を得るためには、成長基板3の第1成長面3aに凸部が設けられることがある。このような凸部が設けられて第1成長面3aが凹凸表面を有しているような場合には、第1成長面3aにおける法線ベクトルとしては局所的にさまざまな方向を向くことになるため、法線ベクトルは凸部を含む包絡面に対して定義することとする。
Further, as described above, in order to obtain a sheet-like silicon substrate excellent in smoothness by suppressing dendrite growth, a convex portion may be provided on the
また、成長基板3の第1成長面3aには、外周部に沿って堀5が設けられている。この堀5は、第1成長面3aに成長するシート状シリコン基板と、成長基板3の外周部に成長するシリコンのバリとを分離させるためのものである。真空吸着パッド11は、成長基板3に成長するシート状シリコン基板のうち、第1成長面3aに成長した部分を真空吸着するように成長基板3の上方に配設されている。その真空吸着パッド11は、所定の水平移動ロッド17および垂直移動ロッド15に取り付けられて、水平方向の移動と垂直方向の移動が可能とされる。また、真空吸着パッド11は真空ラインに接続されて、制御ユニット19によって真空のオン、オフが制御される。なお、図1では、簡単のために、真空ポンプもしくは真空エジェクタ、圧力計およびエアフィルタ等は図示されていない。
A
ベルヌーイ吸着パッド13は、剥離されたシート状シリコン基板60を所定の位置に搬送するためのものであり、重力的に安定したシート状シリコン基板60の中心部付近を吸着するように吸着する位置が調整されている。固定台9は、シート状シリコン基板60を剥離させる動作中に成長基板3が動かないように固定する治具である。このシート状基板剥離装置1では、成長基板3に設けられたアリ溝7を固定台9に嵌合させることによって、成長基板3が固定台9に固定されることになる。
The
次に、上述したシート状基板剥離装置1によるシート状シリコン基板の剥離動作について説明をするが、その前に、シート状シリコン基板を成長させる成長基板の構造、その成長基板を用いたシート状シリコン基板の製造装置およびシート状シリコン基板の製造方法について具体的に説明する。
Next, the peeling operation of the sheet-like silicon substrate by the above-described sheet-like
(シート状基板剥離装置における成長基板の構造)
成長基板3の形状(構造)について、図3〜図6に基づいて説明する。図3〜図6に示すように、成長基板3には、シート状シリコン基板を実質的に成長させる第1成長面(主面)3aと、その第1成長面3aに連続する第2成長面(第1端面)3bおよび第3成長面(第2端面)3cが形成されている。第2成長面3bおよび第3成長面3cは、成長基板3の一端側に形成されている。この第2成長面3bおよび第3成長面3cは、それぞれの法線ベクトル31,32が、第1成長面3aの法線ベクトル30とは反平行、鋭角、あるいは鈍角をなす面を含んでいる。
(Structure of growth substrate in sheet-like substrate peeling device)
The shape (structure) of the
すなわち、図3に示される成長基板3では、図4に示すように、第1成長面3aの法線ベクトル30と第3成長面3cの法線ベクトル32とは反平行の関係になっている。そして、第1成長面3aの法線ベクトル30と第2成長面3bの法線ベクトル31とはほぼ直角の関係になっている。図5に示される成長基板3では、図6に示すように、第1成長面3aの法線ベクトル30と第3成長面3cの法線ベクトル32とは鈍角をなす関係になっている。そして、第1成長面3aの法線ベクトル30と第2成長面3bの法線ベクトル31とは鋭角をなす関係になっている。
That is, in the
成長基板3がこのような第1成長面3a〜第3成長面3cを有していることで、その成長基板3に成長するシート状シリコン基板は、成長基板3の一端側の部分を掴むように成長することから、この構造は掴み構造と称される。
Since the
こうして、図4に示す成長基板3に成長したシート状シリコン基板60では、成長基板3の第1成長面3a〜第3成長面3cとほぼ対応するように、第1面60a、第2面60bおよび第3面60cが形成される。第1面60aの法線ベクトル35と第3面60cの法線ベクトル37は反平行となり、第1面60aの法線ベクトル35と第2面60bの法線ベクトル36はほぼ直角の関係になる。第1面60aと第2面60bとの間に境界部分(稜の部分)が位置する。
Thus, in the sheet-
また、図6に示す成長基板3に成長したシート状シリコン基板60では、成長基板3の第1成長面3a〜第3成長面3cとほぼ対応するように、第1面60a、第2面60bおよび第3面60cが形成される。第1面60aの法線ベクトル35と第3面60cの法線ベクトル37は鈍角をなし、第1面60aの法線ベクトル35と第2面60bの法線ベクトル36は鋭角の関係になる。第1面60aと第2面60bとの間に境界部分(稜の部分)が位置する。
Further, in the sheet-
なお、成長基板3の法線ベクトル30〜32は、前述したように、成長基板3の表面から成長基板3の外方に向う方向として定義される。また、シート状シリコン基板60の法線ベクトル35〜37は、シート状シリコン基板60が成長する方向、すなわち、成長基板3の表面から離れる方向として定義される。
Note that the
このような成長基板3を用いることで、シート状シリコン基板60は成長基板3の一端側の部分を掴むように成長し、シート状シリコン基板60が成長基板3から剥がれ落ちるのを防止して、シート状シリコン基板60の回収率を向上させることが可能になる。
By using such a
成長基板3に成長したシート状シリコン基板60を剥離する際には、剥離すべきシート状シリコン基板60の第1面60a〜第3面60cと接する成長基板3の第1成長面3a〜第3成長面3cのそれぞれの法線ベクトル30〜32と反平行の方向と、その法線ベクトル30〜32と鈍角をなす方向とのいずれの方向にも該当しない方向に引き出すことが望ましい。特に、上述した成長基板3では、太陽電池として使用される第1成長面3aに成長したシート状シリコン基板60の第1面60aの部分を、第1成長面3aに平行に引き出すことが好ましい。
When the sheet-
なお、シート状シリコン基板60において、成長基板3の第1成長面3aに成長する部分と、成長基板3の側面に成長する部分(バリ)とが繋がっていると、このような引き出し方向を特定することは困難な場合がある。そこで、上述したように、図1に示すように、成長基板3に第1成長面3aの周囲に沿って堀5を設けて第1成長面3aに成長する部分とバリとを分離することで、引き出し方向を比較的容易に特定することができる。
In addition, in the sheet-
(シート状シリコン基板の製造装置)
次に、成長基板にシート状シリコン基板を成長させるシート状シリコン基板の製造装置の一例について説明する。図7に示すように、シート状シリコン基板の製造装置では、坩堝昇降台56の上に断熱材55および坩堝台54を介在させて坩堝51が載置されている。坩堝51の周囲には加熱用ヒーター53が配設されている。その坩堝51には加熱用ヒーター53によって溶融したシリコン融液52が貯留され、融点以上の所定の温度に保持されている。断熱材55は、そのようなシリコン融液52の温度を均一に保持するとともに、坩堝51の底から熱が逃げるのを抑制する機能を有している。
(Sheet-like silicon substrate manufacturing equipment)
Next, an example of a sheet-like silicon substrate manufacturing apparatus for growing a sheet-like silicon substrate on a growth substrate will be described. As shown in FIG. 7, in the sheet-like silicon substrate manufacturing apparatus, a
坩堝51の上方には、固定脚57に固定された成長基板3が配設されている。成長基板3は駆動装置(図示せず)によって矢印に示す方向に搬送されながらシリコン融液52に浸漬され、その後、シリコン融液52から引き上げられる。成長基板3がシリコン融液52に浸漬されて引き上げられる間に成長基板3の表面にシリコンが成長する。同じ厚さのシリコンを成長基板3の表面に成長させるため、坩堝昇降台56は成長基板3がシリコン融液52の融液面から一定の深さまで浸漬するように坩堝台54を上下動させる機能を有している。
Above the
シート状シリコン基板60を成長基板3に安定して成長させるには、シリコン融液52の温度を精密に制御することが望まれる。たとえば、複数の熱電対、あるいは、放射温度計などを用いることでよりシリコン融液52の温度をより精密に制御することが可能になる。
In order to stably grow the sheet-
特に、熱電対の場合には、より正確に温度を測定しようとすれば、熱電対をシリコン融液52に直接浸漬させるのが有効な手法である。ところが、この場合には、熱電対の保護管などが含有する不純物がシリコン融液52に混入するおそれがあるため、不純物の混入が問題となるシート状シリコン基板60の用途によっては、そのような熱電対による汚染を阻止する構造を採用することが求められる。
In particular, in the case of a thermocouple, it is an effective technique to immerse the thermocouple directly in the
また、温度の制御方法としては、たとえば坩堝51の壁に適当な孔などを設け、その孔に熱電対を挿入するなどして、シリコン融液52の温度を間接的に制御する手法がある。また、放射温度計を用いてシリコン融液52の温度を測定するような構造としてもよい。
As a temperature control method, for example, there is a method of indirectly controlling the temperature of the
(シート状シリコン基板の製造方法)
次に、図7に示されるシート状シリコン基板の製造装置に基づいて、シート状シリコン基板を製造する方法の一例について説明する。まず、シート状シリコン基板の比抵抗の値が所望の値になるようにホウ素(B)の濃度を調整したシリコンの塊を坩堝51に入れ、その坩堝51をチャンバー58内の坩堝台54に載置する。
(Method for manufacturing a sheet-like silicon substrate)
Next, an example of a method for producing a sheet-like silicon substrate will be described based on the sheet-like silicon substrate production apparatus shown in FIG. First, a silicon lump whose boron (B) concentration is adjusted so that the specific resistance of the sheet-like silicon substrate becomes a desired value is placed in the
次に、チャンバー58内を真空引きしてチャンバ−58内を所定の圧力まで減圧する。その後、チャンバー58内にアルゴンガスを、たとえば流量10×10-3m3/minにて流し続ける。常時アルゴンガスを流しつづけるのは、清浄なシリコン融液面を得るためである。次に、加熱用ヒーター53の設定温度を段階的に上昇させて最終的に1500℃に設定し、坩堝51内のシリコンの塊を完全に溶融させてシリコン融液52とする。
Next, the inside of the
その後、シリコン融液52の温度がたとえば1410℃となるように加熱用ヒーター53の温度を設定し、その状態を約30分間保持してシリコン融液52の温度を安定させる。そして、坩堝昇降機構56によって坩堝51を所定の位置(高さ)に移動させる。
Thereafter, the temperature of the
次に、成長基板3にシート状シリコン基板を成長させる。坩堝51の上方に配設された固定脚57に対して、たとえば図1に示す成長基板3の第1成長面3aがシリコン融液52と向かい合うように、第1成長面3aを下方に向けて成長基板3があらかじめ固定される。固定脚57に固定された成長基板3を駆動装置(図示せず)によって矢印に示す方向に搬送させながらシリコン融液52に浸漬し、その後、シリコン融液52から引き上げる。成長基板3がシリコン融液52に浸漬されて引き上げられる間に成長基板3の表面にシリコンが成長することになる。
Next, a sheet-like silicon substrate is grown on the
(シート状基板剥離装置の剥離動作)
次に、以上のようにして成長基板3に成長させたシート状シリコン基板60を、本実施の形態に係るシート状基板剥離装置1によって成長基板3から剥離させる剥離動作について詳しく説明する。
(Peeling operation of sheet-like substrate peeling device)
Next, a peeling operation for peeling the sheet-
まず、図8および図9に示すように、シート状シリコン基板60を成長させた成長基板3が固定台9に固定される。次に、垂直移動ロッド15を降下させて、成長基板3の第1成長面3aにおいて第2成長面3bが位置する一端側の部分に成長したシート状シリコン基板60の部分をめがけて真空吸着パッド11を降ろす。次に、真空排気を行なって真空吸着パッド11にそのシート状シリコン基板60の部分を吸着させる。
First, as shown in FIGS. 8 and 9, the
次に、図10に示すように、真空吸着パッド11にシート状シリコン基板60を吸着させた状態で水平移動ロッド17を成長基板3の第1成長面3aに平行(紙面に向って左側)に移動させることによって、図11および図12に示すように、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させる。
Next, as shown in FIG. 10, the
この場合、第1成長面3aの一端側に成長するシート状シリコン基板60の部分は第1成長面3aに密着していることから、このシート状シリコン基板60の法線ベクトル35は第1成長面3aの法線ベクトル30(図2参照)と同じ向きになり、真空吸着パッド11を移動させる方向は、法線ベクトル35または法線ベクトル30とほぼ直交する方向ということになる。また、この方向は、第2成長面3bおよび第3成長面3cに成長したシート状シリコン基板60の部分を、第2成長面3bおよび第3成長面3cから引離す方向でもある。
In this case, since the portion of the sheet-
その水平移動ロッド17を移動させる距離としては、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させることができ、かつ、剥離されたシート状シリコン基板60を搬送させるのに十分な距離であることが好ましい。この場合、その移動させる距離としては、成長基板3の第3成長面3cの幅Wよりも長いことが望ましい。こうして、シート状基板60が成長基板60の一端側の部分を掴んでいたのを開放した状態になる。シート状基板剥離装置1では、このようなシート状基板60が成長基板3の一端側の部分を掴んでいたのを開放させる動作が行なわれる。
The distance by which the
次に、真空排気を停止して真空吸着パッド11をシート状シリコン基板60から離し、シート状シリコン基板60を搬送するのに支障のない位置に真空吸着パッド11を退避させる。次に、剥離されて成長基板3の第1成長面3aに載置された状態のシート状シリコン基板60の中心部付近にベルヌーイ吸着パッド13を降ろし、シート状シリコン基板60を吸着させる。そして、図13に示すように、シート状シリコン基板60を吸着したベルヌーイ吸着パッド13を移動させて、シート状シリコン基板60を所定の位置に搬送する。こうして、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させる一連の剥離動作が完了する。
Next, the evacuation is stopped, the
上述したシート状基板剥離装置1による剥離動作によれば、成長基板3の第1成長面3aおける一端側の部分に成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着し、その吸着した状態でシート状シリコン基板60を第1成長面3aに平行に移動させる。これにより、シート状シリコン基板60を破損させることなく高い歩留まりをもって成長基板3から剥離させることができる。
According to the peeling operation by the sheet-like
特に、シート状シリコン基板60を破損させずに吸着するには、図9に示すように、成長基板3の第2成長面3bが位置する一端側の端部から第2成長面3bと対向する他端側の端部に至る長さ(L)の3分の1以下の距離Sのところに成長するシート状シリコン基板60の部分を吸着させることが望ましく、より高い歩留まりをもってシート状シリコン基板60を剥離するには、その距離Sは5分の1以下であることがより望ましい。すなわち、第1成長面3aと第2成長面3bとの境界部分(陵の部分)により接近したところに成長するシート状シリコン基板60の部分を吸着しながら第1成長面3aに平行に移動させることで、シート状シリコン基板60を損傷させることなく成長基板3から剥離させることができる。これは、次の理由によると考えられる。
In particular, in order to adsorb the sheet-
図9または図10に示されるように、成長基板3が所定の配置関係を有する第1成長面3a、第2成長面3bおよび第3成長面3cを有していることで、点線枠40内に示すように、シート状シリコン基板60は成長基板3の一端側の部分を掴むように成長して、成長基板3に比較的強固に密着する。そのため、シート状シリコン基板60の第1成長面3aを真空吸着しながら第1成長面3aに平行に移動(スライド)させるとき、シート状シリコン基板60が成長基板3を掴む部分(点線枠40内)と真空吸着する位置がそれぞれ力点となって、この2つの力点の間に圧縮応力が作用することになる。
As shown in FIG. 9 or FIG. 10, the
このとき、第1成長面3aと第2成長面3bとの境界部分からの距離(成長基板3の一端側の端部からの距離)Sが、距離Lの3分の1を越える距離のところに成長するシート状シリコン基板60の部分を吸着してスライドさせようとすると、この場合には、この2つの力点間の距離が比較的離れているために、シート状シリコン基板60を容易に反らせてしまうことになる。シート状シリコン基板60が反った状態でさらにスライドさせようとすると、シート状シリコン基板60には圧縮応力のみならず剪断応力も加わり、シート状シリコン基板60が破壊されてしまうおそれが強くなる。
At this time, the distance S from the boundary portion between the
これに対して、成長基板3の一端側の端部からの距離Sが、距離Lの3分の1以下の距離のところに成長するシート状シリコン基板60の部分を吸着してスライドさせる場合には、2つの力点間の距離が比較的短いために、シート状シリコン基板60に圧縮応力に起因する反りが小さくなり、剪断応力も小さくなる。その結果、シート状シリコン基板60を破壊することなく成長基板3から剥離させることができると考えられる。
On the other hand, when the portion S of the sheet-
また、上述したシート状基板剥離装置1によるシート状シリコン基板の剥離方法は、シート状シリコン基板60が成長した時点で反っている場合にも適用することができる。上述した成長基板3では、シート状シリコン基板60は成長基板3における一端側の部分を掴むように成長するため、成長基板3の一端側の部分ではシート状シリコン基板60は成長基板3と密着する。したがって、シート状シリコン基板60が成長した時点で反っている場合とは、成長基板3における第2成長面3bが位置する側とは反対の他端側の部分に成長するシート状シリコン基板60の部分が成長基板3の表面から離れている、あるいは、浮いているような場合である。
Moreover, the sheet-like silicon substrate peeling method by the sheet-like
この場合に、成長基板3の一端側の端部から比較的離れたところに成長するシート状シリコン基板60の部分を真空吸着しようとすると、成長基板3の表面から浮いたシート状シリコン基板60の部分を上方から押え付けることになる。そうすると、成長基板3の第1成長面3aにおける一端側の部分に成長して第1成長面3aに密着しているシート状シリコン基板60の部分を成長基板3から引離そうとする力が作用することになり、シート状シリコン基板60に割れを生じさせるおそれが強くなる。
In this case, if a portion of the sheet-
これに対して、成長基板3の第1成長面3aにおける一端側の部分により接近したところに成長するシート状シリコン基板60の部分を真空吸着する場合には、真空吸着するシート状シリコン基板60の部分が成長基板3に密着しているため、上方から押さえつける力は成長基板3によって受けられてシート状シリコン基板60にはあまり作用しない。その結果、シート状シリコン基板60には無理な力が作用せず、シート状シリコン基板60に割れを生じさせるおそれが低くなる。
On the other hand, when the portion of the sheet-
真空吸着パッド11によりシート状シリコン基板60を真空吸着させた後に、そのシート状シリコン基板60を移動させる方向は、図10に示すように、成長基板3の3つの法線ベクトル30〜32のいずれに対しても鈍角をなさず、そして、反平行をなさない方向とすることが好ましい。具体的には、この方向は、法線ベクトル30とほぼ直交する方向であり、成長基板3の第1成長面3aに平行であって、真空吸着した位置から成長基板3の一端側に向う方向である。なお、反平行とは、2つのベクトルが平行で互いに反対の向きをいう。
After the sheet-
このような方向にシート状シリコン基板60をスライドさせることで、剥離を阻害する力がシート状シリコン基板60に作用することがなくなって剥離が容易になるだけでなく、シート状シリコン基板60に無理な力を与えることがなくなる。その結果、剥離の際にシート状シリコン基板60に割れが生じるのを抑制することができる。
By sliding the sheet-
なお、上述したシート状基板剥離装置1では、シート状シリコン基板60を吸着する真空吸着パッド11の材質は特に限定されないが、耐熱性の高い素材から形成されていることが好ましい。これは浸漬直後の成長基板3とシート状シリコン基板60の温度が150〜200℃と比較的高温であるため、耐熱性の低い材質から形成された真空吸着パッド11の場合では、冷却を行なってからシート状シリコン基板60の剥離を行なう必要があるためである。
In the sheet-like
また、真空吸着パッド11は、比較的しなやかな性質を有する材料から形成されていることが好ましい。これは、シート状シリコン基板60に与える衝撃を和らげることができるとともに、シート状シリコン基板60の表面に微小な凹凸があっても、真空吸着パッド11の変形により微小な凹凸を吸収して真空吸着を容易に行なうことができるからである。耐熱性としなやかさの双方の性質を有する素材としては、たとえばフッ素ゴム、シリコンゴム等が挙げられる。
Moreover, it is preferable that the
(変形例1)
上述したシート基板剥離装置1では、シート状シリコン基板60を真空吸着する真空吸着パッド11として、1つの真空吸着パッド11を備えた場合を例に挙げて説明したが、真空吸着パッド11の数としては1つに限られず、たとえば図14および図15に示すように、複数の真空吸着パッド11を備えていてもよい。複数の真空吸着パッド11を備えていることで、シート状シリコン基板60の複数の箇所を真空吸着させることができて、シート状シリコン基板60をより強固に保持することができる。
(Modification 1)
In the sheet
(変形例2)
また、真空吸着パッド11を複数備えたシート状基板剥離装置1では、たとえば図16および図17に示すように、複数の真空吸着パッド11a,11bのうち少なくとも一つの真空吸着パッド11aが、成長基板3の一端側の端部からの距離S1が、一端側の端部と他端側の端部との距離Lの3分の1以下の距離のところに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着する位置に配置され、残りの真空吸着パッド11bがその一つの真空吸着パッド11の動きと連動するように設定されていれば、その残りの真空吸着パッド11bは、成長基板3の一端側の端部からの距離S2が距離Lの3分の1以上の距離のところに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着する位置に配置されていてもよい。
(Modification 2)
Moreover, in the sheet-like
これは、以下の理由による。図16および図17に示されるシート状基板剥離装置1では、成長基板3に成長したシート状シリコン基板60に作用する力点は、シート状シリコン基板60が成長基板3を掴む部分(点線枠40内)、真空吸着パッド11a,11bがそれぞれシート状シリコン基板60を吸着する部分の三箇所である。この三箇所の力点のうち、真空吸着パッド11a,11bがそれぞれシート状シリコン基板60を吸着する部分の2つの力点については、真空吸着パッド11a,11bが連結部材21によって互いに連結されて連動することで、この2つの力点の間に位置するシート状シリコン基板60の部分に圧縮応力が作用することはほとんどない。
This is due to the following reason. In the sheet-like
一方、シート状シリコン基板60が成長基板3を掴む部分と真空吸着パッド11aがシート状シリコン基板60を吸着する部分の2つの力点については、上述したように、2つの力点間の距離が比較的短いことで、シート状シリコン基板60をスライド動作させることに伴ってシート状シリコン基板60に作用する圧縮応力に起因する反りと剪断応力は比較的小さいものとなる。
On the other hand, the two force points of the portion where the sheet-
(変形例3)
また、さらに、真空吸着パッド11としては、たとえば図18および図19に示すように、シート状シリコン基板60を吸着する部分の形状が矩形の真空吸着パッド11を用いてもよい。このような矩形状の真空吸着パッド11を適用することで、シート状シリコン基板60の比較的広い領域が真空吸着されて、シート状シリコン基板60をより強固に保持することができる。
(Modification 3)
Further, as the
その真空吸着パッド11による真空吸着力は、真空吸着パッド11の面積と真空圧力によって決まる。シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させるのに適した真空吸着力は、真空吸着パッド11の形状や成長基板3の形状によって異なるために、これらの形状に応じて適切な吸着力が得られるように適宜変更することが好ましい。
The vacuum suction force by the
また、上述したシート状基板剥離装置1では、成長基板3から剥離されたシート状シリコン基板60を搬送するのに、真空吸着パッド11とは別に設けられたベルヌーイ吸着パッド13を用いて搬送する場合を例に挙げて説明したが、真空吸着パッド11を用いて剥離したシート状シリコン基板60を搬送するようにしてもよい。この場合には、別途ベルヌーイ吸着パッド13を設ける必要がなくなって、シート状基板剥離装置1の構造をよりシンプルにすることができる。
Further, in the above-described sheet-like
特に、真空吸着パッド11を使用してシート状シリコン基板60を搬送する場合には、シート状シリコン基板60の重心を考慮して、シート状シリコン基板60を安定して搬送させることができる位置に真空吸着パッド11を吸着させることが望まれる。たとえば、図18等に示されるように、複数の真空吸着パッド11a,11bを設けることで、バランスを崩すことなく安定してシート状シリコン基板60を搬送することができる。
In particular, when the sheet-
さらに、上述したシート状基板剥離装置1では、成長基板3のアリ溝7を固定台9に嵌合させることによって成長基板3を固定台9に固定する場合を例に挙げて説明したが、この他に、たとえば成長基板3の側面を固定する態様であってもよい。また、成長基板3のアリ溝角部を対角線上にチャッキングする態様であってもよい。あるいは、成長基板3を真空吸着により固定する態様であってもよい。
Furthermore, in the sheet-like
また、上述したシート状基板剥離装置1では、真空吸着パッド11を移動させるのに水平移動ロッド17および垂直移動ロッド15を用いた場合を例に挙げて説明したが、この他に、多関節ロボット等を用いて真空吸着パッド11を移動させるようにしてもよい。また、真空吸着パッド11によってシート状シリコン基板60を吸着して静止した状態で、成長基板3を移動させるようにしてもよい。成長基板3を固定台9に固定する構造や、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させる機構としては、製造ラインとの関係で最も適した構造等を選択して、これを適用することができる。
In the sheet-like
さらに、上述したシート状基板剥離装置1に適用される成長基板3としては、成長するシート状シリコン基板60が成長基板3の一端側の部分を掴むような構造となるものであれば、図1に示される成長基板3の他に、前述したように、図5または図6に示すような成長基板3であってもよく、成長したシート状シリコン基板60を破損することなく成長基板3から剥離させることができる。
Furthermore, as the
本実施の形態におけるシート状基板剥離装置1の主眼は、剥離の際にシート状シリコン基板60に与える剪断応力が比較的小さく、そして、成長基板3の一端部からの距離が一端部と他端部との距離Lの3分の1以下の距離のところに成長して成長基板3の第1成長面3aとの密接性がよいシート状シリコン基板60の部分を、吸着しながら第1成長面3aに平行にスライドさせることによって、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離することにある。
The main point of the sheet-like
したがって、上述した、真空吸着パッド11の形状や個数、剥離したシート状シリコン基板60の移載の態様、成長基板3の固定態様、動作機構の構造、成長基板3の形状等は一例であってこれらに制限されるものではない。
Therefore, the shape and number of the
実施の形態2
次に、本発明の実施の形態2に係るシート状基板剥離装置について説明する。図20および図21に示すように、シート状基板剥離装置1は、溶融したシリコンに浸漬させてシリコンのシート状基板を成長させるための成長用基板3と、成長基板3に成長したシート状基板を剥離するための真空吸着パッド11と、剥離されたシート状基板を搬送するためのベルヌーイ吸着パッド13と、真空吸着パッド11またはベルヌーイ吸着パッド13を移動させるための垂直移動ロッド15および水平移動ロッド17と、成長用基板3を固定するための固定台9とを備えて構成される。
Next, a sheet-like substrate peeling apparatus according to
本実施の形態に係るシート状基板剥離装置1では、特に、真空吸着パッド11は、成長基板3の第2成長面3bに成長したシート状シリコン基板60の部分を真空吸着するよう配設されている。なお、これ以外の構成については、前述した図1等に示すシート状基板剥離装置と同様なので、同一部材には同一符合を付しその説明を省略する。
In the sheet-like
次に、上述したシート状基板剥離装置1によるシート状シリコン基板60の剥離動作について説明する。まず、前述した方法により成長基板3にシート状シリコン基板60を成長させた後、図20に示すように、その成長基板3が固定台9に固定される。次に、図21に示すように、水平移動ロッド17を移動させて、成長基板3の第2成長面3aに成長したシート状シリコン基板60の部分に接触させる。次に、真空排気を行なって真空吸着パッド11にそのシート状シリコン基板60の部分を吸着させる。
Next, the peeling operation | movement of the sheet-
次に、図22および図23に示すように、真空吸着パッド11にシート状シリコン基板60を吸着させた状態で水平移動ロッド17を成長基板3の第1成長面3aに平行(紙面に向って左側)に移動させることによって、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させる。なお、水平移動ロッド17を移動させる距離としては、前述したシート状基板剥離装置1の場合と同様に、成長基板3の第3成長面3cの幅Wよりも長いことが望ましい。
Next, as shown in FIGS. 22 and 23, the
次に、真空排気を停止して真空吸着パッド11をシート状シリコン基板60から離し、シート状シリコン基板60を搬送するのに支障のない位置に真空吸着パッド11を退避させる。次に、剥離されて成長基板3の第1成長面3aに載置された状態のシート状シリコン基板60の中心部付近にベルヌーイ吸着パッド13を降ろし、シート状シリコン基板60を吸着させる。そして、図24に示すように、シート状シリコン基板60を吸着したベルヌーイ吸着パッド13を移動させてシート状シリコン基板60を所定の位置に搬送する。こうして、シート状シリコン基板60の一連の剥離動作が完了する。
Next, the evacuation is stopped, the
上述したシート状基板剥離装置1によれば、成長基板3の第2成長面3bに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着し、その吸着した状態でシート状シリコン基板60を第1成長面3aに平行に移動させる。これにより、シート状シリコン基板60を破損させることなく高い歩留まりをもって成長基板3から剥離させることができる。
According to the sheet-like
前述したように、成長基板3の一端側の端部からの距離Sが、一端側の端部と他端側の端部との距離Lの3分の1を越える距離のところに成長するシート状シリコン基板60の部分を吸着してスライドさせようとすると、シート状シリコン基板60には圧縮応力のみならず剪断応力も加わり、シート状シリコン基板60が破壊されてしまうおそれが強くなる。
As described above, the sheet that grows at a distance S from the end on one end side of the
これに対して、成長基板3の第2成長面3bに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着してスライドさせる場合には、シート状シリコン基板60に圧縮応力が作用することはほとんどなくなる。その結果、シート状シリコン基板60を破壊することなくより確実に成長基板3から剥離させることができる。
On the other hand, when the portion of the sheet-
また、上述したシート状基板剥離装置1によるシート状シリコン基板の剥離方法は、シート状シリコン基板60が成長した時点で反っている場合にも適用することができる。前述したように、シート状シリコン基板60が成長した時点で反っている場合とは、成長基板3において第2成長面3bが位置する一端側の部分ではシート状シリコン基板60は成長基板3と密着する一方、成長基板3において第2成長面3bが位置する側とは反対側の他端側の部分に成長するシート状シリコン基板60の部分は成長基板3の表面から離れている、あるいは、浮いているような場合である。
Moreover, the sheet-like silicon substrate peeling method by the sheet-like
そのため、シート状シリコン基板60と成長基板3とが密着している第2成長面3bに成長したシート状シリコン基板60の部分を真空吸着することで、側方から押さえつける力は成長基板3によって受けられてシート状シリコン基板60にはあまり作用しない。その結果、シート状シリコン基板60には無理な力が作用せず、シート状シリコン基板60に割れを生じさせるおそれが低くなる。
Therefore, the
シート状シリコン基板60を真空吸着させた後に、そのシート状シリコン基板60を移動させる方向は、前述したように、図21に示される成長基板3の3つの法線ベクトル30〜32のいずれに対しても鈍角をなさず、そして、反平行をなさない方向とすることが好ましい。具体的には、この方向は、法線ベクトル30とほぼ直交する方向であり、成長基板3の第1成長面3aに平行であって、真空吸着した位置から成長基板3の一端側に向う方向である。なお、反平行とは、2つのベクトルが平行で反対の向きをいう。
After the sheet-
このような方向にシート状シリコン基板60をスライドさせることで、剥離を阻害する力がシート状シリコン基板60に作用することがなくなって剥離が容易になるだけでなく、シート状シリコン基板60に無理な力を与えることがなくなる。その結果、剥離の際にシート状シリコン基板60に割れが生じるのを抑制することができる。
By sliding the sheet-
(変形例1)
本実施の形態に係るシート状基板剥離装置1では、前述したシート状基板剥離装置1と同様に、図25および図26に示すように、複数の真空吸着パッド11を備えていてもよい。複数の真空吸着パッド11を備えていることで、シート状シリコン基板60の複数の箇所を真空吸着させることができて、シート状シリコン基板60をより強固に保持することができる。
(Modification 1)
In the sheet-like
(変形例2)
また、真空吸着パッド11として、たとえば図27および図28に示すように、シート状シリコン基板60を吸着する部分の形状が矩形の真空吸着パッド11を用いてもよい。このような矩形状の真空吸着パッド11を適用することで、シート状シリコン基板60の比較的広い領域が真空吸着されて、シート状シリコン基板60をより強固に保持することができる。
(Modification 2)
Further, as the
(変形例3)
また、さらに、本実施の形態に係るシート状基板剥離装置1では、成長基板3に成長したシート状シリコン基板60において第2成長面3bに成長した部分を吸着する真空吸着パッド11を少なくとも一つ備えていれば、たとえば図29および図30に示すように、第1成長面3aに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着する真空吸着パッド11をさらに備えていてもよく、このような真空吸着パッド11を備えていることで、シート状シリコン基板60をより広い範囲で真空吸着を行なうことができて、シート状シリコン基板60をより強固に保持することができる。
(Modification 3)
Furthermore, in the sheet-like
さらに、上述した真空吸着パッド11の真空吸着力についても、前述したように、真空吸着パッド11の形状や成長基板3の形状に応じて適切な吸着力が得られるように適宜変更することが好ましい。また、真空吸着パッド11を水平移動ロッド17および垂直移動ロッド15によって移動させる他に、多関節ロボット等を用いて真空吸着パッド11を移動させるようにしてもよい。そして、さらに、ベルヌーイ吸着パッド13を設ける代わりに、このような真空吸着パッド11を用いて剥離したシート状シリコン基板60を搬送するようにしてもよい。
Further, the vacuum suction force of the
また、前述したように、成長基板3としては、成長するシート状シリコン基板が成長基板3の一端側の部分を掴むような構造となるものであれば、成長したシート状シリコン基板60を破損することなく成長基板3から剥離させることができる。
As described above, as the
次に、上述した各シート状基板剥離装置1によるシート状シリコン基板の剥離動作について、これを実施例として具体的に説明する。
Next, the sheet-like silicon substrate peeling operation by each of the sheet-like
(評価用試料の調整例)
まず、シート状シリコン基板の比抵抗が2Ω・cmになるようにホウ素(B)濃度を調整したシリコンの塊(原料)29kgを、内径40cmの円形の高純度カーボン製の坩堝1に入れて、図7に示されるシート状シリコン基板の製造装置のチャンバー58内に設置した。
(Example of sample preparation for evaluation)
First, 29 kg of a silicon lump (raw material) whose boron (B) concentration is adjusted so that the specific resistance of the sheet-like silicon substrate is 2 Ω · cm is placed in a circular high-
次に、真空ポンプによりチャンバ−58内を真空引きして、チャンバー58内の圧力が2.66×10-3Pa以下になるまで減圧した。その後、チャンバ−58内にアルゴンガスを導入してチャンバー58内の圧力を常圧(大気圧)にまで上げて、その後は、アルゴンガスを流量10×10-3m3/minにてチャンバー58の上部から流し続けた。
Next, the inside of the
そして、加熱用ヒーター53を昇温速度10℃/minの条件のもとで温度1500℃まで昇温させた。坩堝51内においてシリコンの原料が完全に溶融したことを確認した後、溶融したシリコン融液52の温度を1415℃に保持して、温度の安定化を図った。
And the
成長基板として、高純度の黒鉛の焼結体を図1に示される形状に加工した成長基板3を用いた。成長基板3における第1成長面3aの大きさを200mm×200mmとした。第2成長面3bの長さ(幅)を4.5mmとし、第3成長面3cの長さ(幅)を5mmとした。
As the growth substrate, a
その成長基板3をシリコン融液52に浸漬させてシート状シリコン基板を成長させた。このとき、成長基板3の移動速度を、500cm/minとし、また、成長基板3をシリコン融液52に浸漬させる深さを最大10mmとした。この条件のもとで、成長基板3の第1成長面3aの中央部における厚みが平均350μmであり、成長基板3の一端側の端部を掴む態様で成長基板3に密着したシート状シリコン基板60を形成した。そして、剥離の評価のために、成長基板3を100枚用意して、そのそれぞれにシート状シリコン基板60を成長させた。
The
このようにして成長基板3に成長したシート状シリコン基板60を、各種のシート状基板剥離装置1を用いて成長基板3から実際に剥離する剥離評価を行なった。以下、この評価について説明する。
The peeling evaluation for actually peeling the sheet-
(実施例1)
シート状基板剥離装置として、図1に示されるシート状基板剥離装置1を用いた。そのシート状基板剥離装置1において、真空吸着パッド11として、吸着穴径φが10mmの真空吸着パッドを用いた。真空吸着パッドの材質をフッ素ゴムとし、また、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−50kPaになるように調整した。また、真空吸着パッド11の中心が成長基板3の第2成長面3bが位置する一端側から10mmの距離を隔てられたところに位置するように真空吸着パッド11を配設した。
Example 1
As the sheet substrate peeling apparatus, the sheet
次に、固定台9に成長基板3を固定し、シート状シリコン基板60の剥離時に成長基板3が移動しないようにした。そして、垂直移動ロッド15を降下させて、真空吸着パッド11をシート状シリコン基板60に接触させた。次に、真空吸着を行なって真空吸着パッド11によりシート状シリコン基板60を保持しながら、水平移動ロッド17を成長基板3の第1成長面3aに平行(紙面に向って左側)に長さ10mmだけ動かし、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させた。
Next, the
その後、真空吸着パッド11の内部を大気圧にした。次に、水平移動ロッド17を紙面に向って左側に長さ10mmだけ動かして、真空吸着パッド11を退避させた。そして、ベルヌーイ吸着パッド13をシート状シリコン基板60のほぼ中心部に降ろし、シート状シリコン基板60を吸着させた。最後に、ベルヌーイ吸着パッド13によりシート状シリコン基板60を保持しながら、水平移動ロッド17と垂直移動ロット18とを動かし、シート状シリコン基板60を所定の位置にまで搬送して、シート状シリコン基板3と成長基板3とを完全に分離させた。
Thereafter, the inside of the
剥離評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、シート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中97枚であることがわかり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
The peeling evaluation of the sheet-
(実施例2)
次に、シート状基板剥離装置として、図14に示される複数の真空吸着パッド11を備えたシート状基板剥離装置1を用いた。この場合、真空吸着パッド11の材質をフッ素系ゴムとした。また、真空吸着パッド11の吸着穴径φを6mmとして、この真空吸着パッド11をピッチ15mmをもって4つ配設させた。さらに、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−40kPaになるように調整した。そして、真空吸着パッド11の中心が成長基板3の第2成長面3bが位置する一端側から10mmの距離を隔てられたところに位置するように各真空吸着パッド11を配設した。
(Example 2)
Next, the sheet-like
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、実施例1の場合と同様にしてシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中98枚であることがわかり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(実施例3)
次に、シート状基板剥離装置として、図18に示される吸着口が矩形状の真空吸着パッド11を備えたシート状基板剥離装置1を用いた。この場合、真空吸着パッド11の材質をシリコンゴム製とし、矩形状の吸着口をサイズ4mm×60mmとした。また、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−30kPaになるように調整した。さらに、真空吸着パッド11の中心が成長基板3の第2成長面3bが位置する一端側から10mmの距離を隔てられたところに位置するように真空吸着パッド11を配設した。
(Example 3)
Next, as the sheet-like substrate peeling device, the sheet-like
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、実施例1の場合と同様にしてシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中97枚であり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(実施例4)
次に、シート状基板剥離装置として、図16(図17)に示される複数の真空吸着パッド11を備えたシート状基板剥離装置1を用いた。この場合、真空吸着パッド11の材質をフッ素ゴムとした。真空吸着パッド11のうち真空吸着パッド11aを、成長基板3における第2成長面3bが位置する側の一端部からの距離S1が成長基板3の長さLの3分の1以下になる位置に配設し、特に、真空吸着パッド11aの中心が成長基板3の一端側から10mmの距離を隔てられたところに位置するように真空吸着パッド11aを配設した。
Example 4
Next, as the sheet-like substrate peeling device, the sheet-like
一方、真空吸着パッド11のうち真空吸着パッド11bを、対応する距離S2が長さLの3分の1以上になる位置に配設し、特に、真空吸着パッド11bの中心が成長基板3の一端側から100mmの距離を隔てられたところに位置するように真空吸着パッド11bを配設した。その真空吸着パッド11aの吸着穴径φを8mmとし、真空吸着パッド11bの吸着穴径φを6mmとした。また、真空吸着パッド11a,11bの真空吸着時の真空圧力が−40kPaになるように調整した。
On the other hand, the vacuum suction pad 11b of the
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、実施例1の場合と同様にしてシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中92枚であることがわかり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(実施例5)
次に、シート状基板剥離装置として、図20に示される真空吸着パッド11を備えたシート状基板剥離装置1を用いた。この場合、真空吸着パッド11の材質をフッ素系ゴムとし、また、真空吸着パッド11の吸着穴径φを4mmとした。さらに、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−60kPaになるように調整した。また、真空吸着パッド11の中心が成長基板3の第2面の中心部に位置するように真空吸着パッド11を配設した。
(Example 5)
Next, the sheet-like
次に、固定台9に成長基板3を固定し、シート状シリコン基板60の剥離時に成長基板3が移動しないようにした。そして、水平移動ロッド17を所定の方向(紙面に向って右方向)に動作させて、真空吸着パッド11を成長基板3における第2成長面3bに成長したシート状シリコン基板60の部分に接触させた。次に、真空吸着を行なって真空吸着パッド11によりシート状シリコン基板60を保持しながら、水平移動ロッド17を所定の方向(紙面に向って左方向)に距離10mmだけ動かし、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させた。
Next, the
その後、真空吸着パッド11の内部を大気圧にした。次に、水平移動ロッド17を成長基板3の第1成長面3aに平行(紙面に向って左方向)に距離10mmだけ動かして、真空吸着パッド11を退避させた。そして、ベルヌーイ吸着パッド13をシート状シリコン基板60のほぼ中心部に降ろし、シート状シリコン基板60を吸着させた。最後に、ベルヌーイ吸着パッド13によりシート状シリコン基板60を保持しながら、水平移動ロッド17と垂直移動ロット18とを動かし、シート状シリコン基板60を所定の位置にまで搬送して、シート状シリコン基板3と成長基板3とを完全に分離させた。
Thereafter, the inside of the
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、シート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中90枚であることがわかり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(実施例6)
次に、シート状基板剥離装置として、図25に示される複数の真空吸着パッド11を備えたシート状基板剥離装置1を用いた。この場合、真空吸着パッド11の材質をフッ素系ゴムとした。また、真空吸着パッド11の吸着穴径φを4mmとして、この真空吸着パッド11をピッチ10mmをもって6つ配設させた。さらに、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−60kPaになるように調整した。
(Example 6)
Next, the sheet-like
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、実施例5の場合と同様にしてシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中98枚であることがわかり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(実施例7)
次に、シート状基板剥離装置として、図27に示される吸着口が矩形状の真空吸着パッド11を備えたシート状基板剥離装置1を用いた。この場合、真空吸着パッド11の材質をシリコンゴム製とし、矩形状の吸着口をサイズ4mm×60mmとした。また、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−30kPaになるように調整した。
(Example 7)
Next, as the sheet-like substrate peeling device, the sheet-like
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、実施例5の場合と同様にしてシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中97枚であり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(実施例8)
次に、シート状基板剥離装置として、図29に示される複数の真空吸着パッド11を備えたシート状基板剥離装置1を用いた。この場合、真空吸着パッド11の材質をフッ素ゴムとした。真空吸着パッド11のうち、成長基板3の第1成長面3aに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着する真空吸着パッド11の吸着穴径φを6mmとして、この真空吸着パッド11をピッチ15mmをもって4つ配設させた。一方、真空吸着パッド11のうち、成長基板3の第2成長面3bに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着する真空吸着パッド11の吸着穴径φを4mmとして、この真空吸着パッド11をピッチ15mmをもって4つ配設させた。
(Example 8)
Next, the sheet-like
また、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−40kPaになるように調整した。そして、成長基板3の第1成長面3aに成長したシート状シリコン基板60の部分を吸着する真空吸着パッド11の中心が、成長基板3の第2成長面3bが位置する一端側の端部から10mmの距離を隔てたところに位置するようにその真空吸着パッド11を配設した。
Moreover, it adjusted so that the vacuum pressure at the time of the vacuum suction of the
次に、水平移動ロッドおよび垂直移動ロッド(図示せず)を同時に動作させて、各真空吸着パッド11を成長基板3の第1成長面3aと第2成長面3bのそれぞれに成長したシート状シリコン基板60の部分に接触させた。次に、真空吸着を行なって真空吸着パッド11によりシート状シリコン基板60を保持しながら、水平移動ロッドを成長基板3の第1成長面3aに平行(紙面に向って左側)に動かして、シート状シリコン基板60を成長基板3から剥離させた。
Next, the horizontal movement rod and the vertical movement rod (not shown) are operated simultaneously, so that each
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、実施例5の場合と同様にしてシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中98枚であることがわかり、本シート状基板剥離装置1が優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(実施例9)
次に、シート状基板剥離装置として、図1に示されるシート状基板剥離装置1を用いた。そのシート状基板剥離装置1において、真空吸着パッド11として、吸着穴径φが10mmの真空吸着パッドを用いた。真空吸着パッドの材質をフッ素ゴムとし、また、真空吸着パッド11の真空吸着時の真空圧力が−50kPaになるように調整した。また、真空吸着パッド11の中心が成長基板3の第2成長面3bが位置する一端側から65mmの距離を隔てられたところに位置するように真空吸着パッド11を配設した。
Example 9
Next, the sheet-like
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、実施例1の場合と同様にしてシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは、100枚中79枚であった。この結果により、成長基板3の一端側から約3分の1の離れたところに位置するシート状基板60の部分を吸着することによって、実施例1〜8の場合に比べて剥離性は劣るが、後述する比較例と比べると優れた剥離性を有していることが実証された。
For 100
(比較例)
本実施の形態1,2において説明した図1等に示されるシート状基板剥離装置1によるシート状シリコン基板60の剥離効果を比較するために、図31および図32に示すように、真空吸着パッドとして成長基板3に成長したシート状シリコン基板60の中央付近を吸着する真空吸着パッドを備えたシート状基板剥離装置を用いて剥離評価を行なった。
(Comparative example)
In order to compare the peeling effect of the sheet-
評価用試料としてそれぞれシート状シリコン基板60を成長させた100枚の成長基板3について、真空吸着パッド11の位置以外は実施例1と同じ条件のもとでシート状シリコン基板60の剥離評価を行なった。その結果、シート状シリコン基板60が割れることなく成長基板3からシート状シリコン基板60を剥離することができたのは100枚中57枚であり、40%以上のシート状シリコン基板60が破損することがわかった。
With respect to 100
なお、上述した各実施の形態に係るシート状基板剥離装置1では、成長基板3にシリコンを成長させた場合を例に挙げて説明したが、シリコン以外の他の金属材料や半導体材料についてもこれらを成長させて、その成長基板からこれらの金属材料等を破損させることなく剥離することができる。
In the sheet-like
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is an example, and the present invention is not limited to this. The present invention is defined by the terms of the claims, rather than the scope described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 シート状基板剥離装置、3 成長基板、3a 第1成長面、3b 第2成長面、3c 第3成長面、5 堀、7 アリ溝、9 固定台、11,11a,11b 真空吸着パッド、13 ベルヌーイ吸着パッド、15 垂直移動ロッド、17 水平移動ロッド、19 制御ユニット、21 連結部材、30〜32,35〜37 法線ベクトル、51 坩堝、52 シリコン融液、53 加熱用ヒータ、54 坩堝台、55 断熱材、56 坩堝昇降機構、57 固定脚、58 チャンバー、60 シート状シリコン基板。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記成長用基板に成長した前記シート状基板における所定の部分を吸着する吸着部と、
前記吸着部により前記シート状基板を吸着した状態で前記吸着部および前記成長基板部の少なくともいずれかを移動させることにより、前記シート状基板を前記成長用基板から剥離する移動部と、
剥離された前記シート状基板を搬出する搬出部として、前記シート状基板を前記成長基板から上方に持ち上げて、前記シート状基板を前記成長用基板から搬出する他の吸着部と
を有し、
前記成長用基板は、
平面状に延在して前記シート状基板を実質的に成長させる主面と、
前記主面の一端側に設けられ、前記主面に成長する前記シート状基板の部分とで前記成長基板における前記一端側の部分を掴む態様で前記シート状基板の部分を成長させる所定の端面と
を備え、
前記吸着部は、前記成長用基板の前記一端側の端部から前記端面が位置する側とは反対の他端側の端部に至る第1長さに対して、前記成長用基板の前記一端側の前記端部から前記第1長さの3分の1以下の第2長さのところに位置する部分に成長した前記シート状基板の部分を吸着する機能を備え、
前記移動部は、前記吸着部によって前記シート状基板を吸着した状態で、前記端面に成長した前記シート状基板の部分を前記端面から引離す態様で前記主面に平行に移動させる機能を備えた、シート状基板剥離装置。 A growth substrate is formed on the surface of the growth substrate by bringing the growth substrate into contact with a melt of a predetermined material containing at least one of a metal material and a semiconductor material. A sheet-like substrate peeling device for peeling from a substrate,
An adsorbing portion that adsorbs a predetermined portion of the sheet-like substrate grown on the growth substrate;
A moving unit for separating the sheet-like substrate from the growth substrate by moving at least one of the adsorbing unit and the growth substrate unit while the sheet-like substrate is adsorbed by the adsorption unit ;
An unloading section for unloading the peeled sheet-shaped substrate, and another suction section for lifting the sheet-shaped substrate upward from the growth substrate and unloading the sheet-shaped substrate from the growth substrate. Have
The growth substrate is:
A main surface extending in a plane and substantially growing the sheet-like substrate;
A predetermined end face that is provided on one end side of the main surface and grows a portion of the sheet-like substrate in such a manner that the end-side portion of the growth substrate is gripped by the portion of the sheet-like substrate that grows on the main surface; With
The adsorbing portion has the first end of the growth substrate with respect to a first length from an end portion on the one end side of the growth substrate to an end portion on the other end side opposite to the end surface side. A function of adsorbing a portion of the sheet-like substrate grown on a portion located at a second length of one third or less of the first length from the end on the side;
The moving unit has a function of moving the portion of the sheet-like substrate that has grown on the end surface in parallel with the main surface in a state of being separated from the end surface in a state where the sheet-like substrate is adsorbed by the adsorbing unit. , Sheet-like substrate peeling device.
前記主面と繋がる第1端面と、
前記主面の法線ベクトルと反平行または鈍角をなす法線ベクトルを有して前記第1端面と繋がる第2端面と
を含む、請求項1または2に記載のシート状基板剥離装置。 The predetermined end face is
A first end surface connected to the main surface;
The sheet-like board | substrate peeling apparatus of Claim 1 or 2 including the 2nd end surface which has a normal vector antiparallel or obtuse angle with the normal vector of the said main surface, and is connected with a said 1st end surface.
前記成長用基板として、平面状に延在して前記シート状基板を実質的に成長させる主面と、前記主面の一端側に設けられ、前記主面に成長する前記シート状基板の部分とで前記成長基板における前記一端側の部分を掴む態様で前記シート状基板の部分を成長させる所定の端面とを備えた成長基板を用い、As the growth substrate, a main surface that extends in a plane and substantially grows the sheet-like substrate, a portion of the sheet-like substrate that is provided on one end side of the main surface and grows on the main surface, And using a growth substrate having a predetermined end surface for growing the portion of the sheet-like substrate in a manner of grasping the one end side portion of the growth substrate,
前記成長用基板を前記物質の融液に接触させることにより前記成長用基板の表面に成長した前記物質からなるシート状基板における所定の部分を吸着する吸着ステップと、An adsorption step for adsorbing a predetermined portion of the sheet-like substrate made of the substance grown on the surface of the growth substrate by bringing the growth substrate into contact with the melt of the substance;
前記シート状基板を吸着した状態で前記端面に成長した前記シート状基板の部分を前記端面から引離す態様で、前記シート状基板および前記成長基板の少なくともいずれかを前記主面に平行に移動させることにより、前記シート状基板を前記成長用基板から剥離する剥離ステップと、 At least one of the sheet-like substrate and the growth substrate is moved in parallel with the main surface in such a manner that the portion of the sheet-like substrate grown on the end surface with the sheet-like substrate adsorbed is separated from the end surface. A peeling step of peeling the sheet-like substrate from the growth substrate,
前記成長用基板から剥離された前記シート状基板を前記成長用基板から上方に持ち上げて、剥離された前記シート状基板を搬出する搬出ステップとAn unloading step of lifting the sheet-like substrate peeled off from the growth substrate upward from the growth substrate and carrying out the peeled sheet-like substrate;
を備え、With
前記吸着ステップでは、前記所定の部分として、前記成長用基板の前記一端側の端部から前記端面が位置する側とは反対の他端側の端部に至る第1長さに対して、前記成長用基板の前記一端側の前記端部から前記第1長さの3分の1以下の第2長さのところに位置する部分に成長した前記シート状基板の部分が吸着される、シート状基板剥離方法。In the adsorption step, as the predetermined portion, the first length from the end portion on the one end side of the growth substrate to the end portion on the other end side opposite to the side on which the end face is located, A sheet-like substrate in which a portion of the sheet-like substrate grown is adsorbed to a portion located at a second length that is not more than one-third of the first length from the end portion on the one end side of the growth substrate. Substrate peeling method.
前記シート状基板として、シート状シリコン基板を剥離させる、請求項5記載のシート状基板剥離方法。 Applying silicon as the substance,
The sheet-like substrate peeling method according to claim 5, wherein a sheet-like silicon substrate is peeled off as the sheet-like substrate.
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