(57)【要約】【課題】  半導体ウエハが収容された状態で意図せず乾燥してしまうことを防止することが可能なウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置を提供すること。【解決手段】  コンベア１によって搬送されるウエハＷｆを収容カゴ３に収容する、ウエハ搬送方法であって、コンベア１によって鉛直方向と異なる方向に搬送されるウエハＷｆを、方向転換器２によってその面内方向が鉛直方向に沿い、かつ鉛直方向下方に進行するようにウエハＷｆの進行方向を転換した後に、ウエハＷｆを、液体Ｌｑ中に配置されかつ鉛直上方に開口する収容カゴ３に収容する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ搬送手段によって搬送されるウエハをウエハ収容手段に収容する、ウエハ搬送方法であって、
上記ウエハ搬送手段によって鉛直方向と異なる方向に搬送されるウエハを、ウエハ方向転換手段によってその面内方向が鉛直方向に沿い、かつ鉛直方向下方に進行するように上記ウエハの進行方向を転換した後に、
上記ウエハを、液中に配置されかつ鉛直上方に開口するウエハ収容手段に収容することを特徴とする、ウエハ搬送方法。
【請求項２】
上記ウエハ方向転換手段は、互いに同じ方向に沿った受入部および排出部を有し、上記受入部から上記排出部を通して上記ウエハを通過させることが可能な１以上のウエハ通過経路を備えており、
上記ウエハ搬送手段から上記ウエハの少なくとも一部が上記受入部に進入した後に、上記受入部が鉛直方向上方に移動する方向に、上記排出部が上記ウエハ収容手段を向く角度まで上記ウエハ通過経路を回転させ、上記排出部から上記ウエハ収容手段に向けて上記ウエハを排出する、請求項１に記載のウエハ搬送方法。
【請求項３】
上記ウエハ方向転換手段は、互いに直交する２つの上記ウエハ通過経路を有する、請求項２に記載のウエハ搬送方法。
【請求項４】
上記各ウエハ通過経路は、上記ウエハの幅方向において向かい合う２対の断面コの字状の枠材によって規定されており、上記２対の枠材は、他方のウエハ通過経路を挟んで離間配置されている、請求項３に記載のウエハ搬送方法。
【請求項５】
ウエハを搬送するウエハ搬送手段、および上記ウエハ搬送手段によって搬送されるウエハを収容するウエハ収容手段を備える、ウエハ搬送装置であって、
上記ウエハ収容手段は、液中に配置され、かつ鉛直上方に開口しており、
上記ウエハ搬送手段によって鉛直方向と異なる方向に搬送されるウエハを、その面内方向が鉛直方向に沿い、かつ鉛直方向下方に進行するように上記ウエハの進行方向を転換した後に、上記ウエハ収容手段へと排出する、ウエハ方向転換手段を備えることを特徴とする、ウエハ搬送装置。
【請求項６】
上記ウエハ方向転換手段は、互いに同じ方向に沿った受入部および排出部を有し、上記受入部から上記排出部を通して上記ウエハを通過させることが可能な１以上のウエハ通過経路を備えており、
上記ウエハ搬送手段から上記ウエハの少なくとも一部が上記受入部に進入した後に、上記受入部が鉛直方向上方に移動する方向に、上記排出部が上記ウエハ収容手段を向く角度まで上記ウエハ通過経路を回転させ、上記排出部から上記ウエハ収容手段に向けて上記ウエハを排出する、請求項５に記載のウエハ搬送装置。
【請求項７】
上記ウエハ方向転換手段は、互いに直交する２つの上記ウエハ通過経路を有する、請求項６に記載のウエハ搬送装置。
【請求項８】
上記各ウエハ通過経路は、上記ウエハの幅方向において向かい合う２対の断面コの字状の枠材によって規定されており、上記２対の枠材は、他方のウエハ通過経路を挟んで離間配置されている、請求項７に記載のウエハ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば太陽電池の材料に用いられる半導体ウエハを１枚ずつ搬送するウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、半導体ウエハの製造におけるワイヤソー装置を用いた切断工程を示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示されたワイヤソー装置Ｘは、４つのガイドローラ９３およびワイヤ９４を備えており、半導体材料９２をウエハ状に切断する装置である。ワイヤ９４は、たとえばメッキが施されたピアノ線であり、４つのガイドローラ９３に掛け回されており、図示された矢印の方向に送られる。半導体材料９２は、たとえばガラスからなる保持部材９１に接着剤によって接合された状態で、ワイヤ９４に押し付けられる。ワイヤ９４が半導体材料９２を超えて保持部材９１に到達すると、半導体材料９２の切断が完了する。この切断により、保持部材９１に各々の端縁が接合された状態で、複数枚のウエハが得られる。
【０００３】
しかしながら、切断を終えた後には、最終的に上記ウエハを１枚１枚分離した状態にする必要がある。この分離作業に先立って、切断粉の洗浄や、保持部材９１からの剥離を目的として、上記ウエハは、洗浄液や接着剤を溶解する溶液に漬けられる。これらの液体によって上記ウエハはウエットの状態になる。この後に上記ウエハを放置すると、上記ウエハに付着した液体が蒸発することにより、上記ウエハに斑点が生じるおそれがある。したがって、上記ウエハを処理する後工程によっては、上記ウエハをウエットの状態のまま収容しておく方が好ましい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６０４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、半導体ウエハが収容された状態で意図せず乾燥してしまうことを防止することが可能なウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供されるウエハ搬送方法は、ウエハ搬送手段によって搬送されるウエハをウエハ収容手段に収容する、ウエハ搬送方法であって、上記ウエハ搬送手段によって鉛直方向と異なる方向に搬送されるウエハを、ウエハ方向転換手段によってその面内方向が鉛直方向に沿い、かつ鉛直方向下方に進行するように上記ウエハの進行方向を転換した後に、上記ウエハを、液中に配置されかつ鉛直上方に開口するウエハ収容手段に収容することを特徴としている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハ方向転換手段は、互いに同じ方向に沿った受入部および排出部を有し、上記受入部から上記排出部を通して上記ウエハを通過させることが可能な１以上のウエハ通過経路を備えており、上記ウエハ搬送手段から上記ウエハの少なくとも一部が上記受入部に進入した後に、上記受入部が鉛直方向上方に移動する方向に、上記排出部が上記ウエハ収容手段を向く角度まで上記ウエハ通過経路を回転させ、上記排出部から上記ウエハ収容手段に向けて上記ウエハを排出する。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハ方向転換手段は、互いに直交する２つの上記ウエハ通過経路を有する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各ウエハ通過経路は、上記ウエハの幅方向において向かい合う２対の断面コの字状の枠材によって規定されており、上記２対の枠材は、他方のウエハ通過経路を挟んで離間配置されている。
【００１０】
本発明の第２の側面によって提供されるウエハ搬送装置は、ウエハを搬送するウエハ搬送手段、および上記ウエハ搬送手段によって搬送されるウエハを収容するウエハ収容手段を備える、ウエハ搬送装置であって、上記ウエハ収容手段は、液中に配置され、かつ鉛直上方に開口しており、上記ウエハ搬送手段によって鉛直方向と異なる方向に搬送されるウエハを、その面内方向が鉛直方向に沿い、かつ鉛直方向下方に進行するように上記ウエハの進行方向を転換した後に、上記ウエハ収容手段へと排出する、ウエハ方向転換手段を備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハ方向転換手段は、互いに同じ方向に沿った受入部および排出部を有し、上記受入部から上記排出部を通して上記ウエハを通過させることが可能な１以上のウエハ通過経路を備えており、上記ウエハ搬送手段から上記ウエハの少なくとも一部が上記受入部に進入した後に、上記受入部が鉛直方向上方に移動する方向に、上記排出部が上記ウエハ収容手段を向く角度まで上記ウエハ通過経路を回転させ、上記排出部から上記ウエハ収容手段に向けて上記ウエハを排出する。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハ方向転換手段は、互いに直交する２つの上記ウエハ通過経路を有する。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記各ウエハ通過経路は、上記ウエハの幅方向において向かい合う２対の断面コの字状の枠材によって規定されており、上記２対の枠材は、他方のウエハ通過経路を挟んで離間配置されている。
【００１４】
このようなによれば、順に搬送されてくる上記ウエハを、液中の上記ウエハ収容手段に１枚ずつ収容することが可能である。このため、収容された上記ウエハを意図せずに乾燥させてしてしまうおそれが無い。したがって、上記ウエハにたとえば洗浄工程によっても除去することが困難なほどの不当な斑点が生じてしまうことを防止することができる。
【００１５】
さらに、互いに直交する２つの上記ウエハ通過経路を備えることにより、一方のウエハ通過経路を通して上記ウエハを上記ウエハ収容手段に収容した直後に、あるいはそれと並行して、他方のウエハ通過経路への上記ウエハの進入を開始することが可能である。これにより、搬送されてくる上記ウエハを比較的短い時間で効率よく上記ウエハ収容手段に収容することができる。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るウエハ搬送装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示すウエハ搬送装置の方向転換器を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るウエハ搬送方法において、ウエハが方向転換器に進入する状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るウエハ搬送方法において、方向転換器が回転を開始した状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るウエハ搬送方法において、方向転換器の回転を停止した状態を示す断面図である。
【図６】本発明に係るウエハ搬送方法において、ウエハを収容カゴに収容する状態を示す断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図８】収容カゴを液槽から取り出した状態を示す要部断面図である。
【図９】ワイヤソー装置を用いた半導体材料の切断工程を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係るウエハ搬送装置の一例を示している。本実施形態のウエハ搬送装置Ａは、コンベア１、方向転換器２、収容カゴ３、および液槽４を備えている。
【００２０】
コンベア１は、１対のローラ１１およびベルト１２を備えている。１対のローラは図中左右方向に離間配置されており、一方がたとえばモータなどの駆動源に連結されている。ベルト１２は、１対のローラ１１に掛け回されている。コンベア１は、たとえば図９に示されたワイヤソー装置Ｘによって半導体材料９２を切断することにより得られたウエハＷｆを図中左方から右方に搬送するウエハ搬送手段の一例に相当する。
【００２１】
方向転換器２は、ガイド２１Ａ，２１Ｂおよび中空軸２２を備えており、本発明で言うウエハ方向転換手段の一例に相当する。方向転換器２は、コンベア１の下流側に配置されている。中空軸２２は、主要部分がパイプ状とされており、図示しないサーボモータなどの駆動源によって回転自在とされている。図２に示すように、中空軸２２には、４つのスリット２２ａが形成されている。４つのスリット２２ａは、それぞれ中空軸２２の長手方向に延びており、中空軸２２の回転方向において９０度のピッチで配置されている。
【００２２】
ガイド２１Ａおよびガイド２１Ｂは、それぞれ２対ずつの枠材２１１によって構成されている。各枠材２１１は、断面コの字状とされている。各対の枠材２１１は、スリット２２ａの両端に固定されている。ガイド２１Ａおよびガイド２１Ｂを構成する２対ずつの枠材２１１は、それぞれ同一方向に沿った配置とされている。このような構成により、ガイド２１Ａは、一方の対の枠材２１１から中空軸２２を経て他方の対の枠材２１１へとウエハＷｆが通過可能とされている。このガイド２１Ａによって規定されたものを、ウエハ通過経路２３Ａと呼ぶ。コンベア１に対して近い側にある１対のガイド２１１の端部が、ウエハ通過経路２３Ａの受入部２４Ａとなり、遠い側にある１対のガイド２１１の端部が、ウエハ通過経路２３Ａの排出部２５Ａとなる。同様に、ガイド２１Ｂによって規定されたものを、ウエハ通過経路２３Ｂと呼ぶ。コンベア１に対して近い側にある１対のガイド２１１の端部が、ウエハ通過経路２３Ｂの受入部２４Ｂとなり、遠い側にある１対のガイド２１１の端部が、ウエハ通過経路２３Ｂの排出部２５Ｂとなる。
【００２３】
方向転換器２の下方には、鉛直ガイド２６が設けられている。また、方向転換器２の下方から右方にかけては、カバー２７が設けられている。カバー２７は、その主要部分が、ガイド２１Ａ，２１Ｂの回転中心（中空軸２２の中心軸）を中心とする部分円筒状とされている。この部分円筒状部は、回転するガイド２１Ａ，２１Ｂの先端に沿うように配置されている。このカバー２７を備えることにより、ウエハＷｆが予期せぬ原因によって鉛直ガイド２６へと進入できない場合に、このウエハＷｆが不当に飛散してしまうことを防ぐことができる。
【００２４】
本実施形態においては、ウエハＷｆの寸法が１５６ｍｍ角程度、厚さが０．１４ｍｍ程度である。枠材２１１は、ウエハＷｆの厚さ方向の内のり寸法が０．４ｍｍ程度、ウエハＷｆの幅方向寸法が３〜５ｍｍ程度である。向かい合う枠材２１１どうしの内のり寸法は、ウエハＷｆの幅よりも２〜４ｍｍほど大とされている。
【００２５】
収容カゴ３は、本発明で言うウエハ収容手段の一例に相当し、フレーム３１および複数のコマ３２を備えている。フレーム３１は、互いに平行に配置された複数の軸を備えている。各軸には、複数のコマ３２が取り付けられている。隣り合うコマ３２どうしの隙間が、１枚のウエハＷｆを収容する部分となっている。
【００２６】
液槽４は、収容カゴ３の全体を水などの液体Ｌｑに漬けておくためのものである。液槽４の底には、たとえばフェルト、スポンジまたはゴムからなるクッション４１が配置されている。液槽４は、ボールネジなどを介してサーボモータ４２に連結されている。サーボモータ４２を駆動することにより、液槽４は隣り合うコマ３２のピッチ以下の精度で移動自在とされている。
【００２７】
次に、ウエハ搬送装置Ａを用いたウエハ搬送方法について以下に説明する。
【００２８】
まず、図９に示すワイヤソー装置Ｘによって生成されたウエハＷｆが、図３に示すように、コンベア１によって左方から右方へと順に搬送される。本図においては、方向転換器２のガイド２１Ａの端部がコンベア１の出側部分に近接した状態とされている。先頭のウエハＷｆは、その右側部分からガイド２１Ａへと進入する。
【００２９】
先頭のウエハＷｆの半分以上がガイド２１Ａに進入すると、図４に示すように、中空軸２２を図中時計回りに回転させる。この回転方向は、図２を用いて説明したウエハ通過経路２３Ａの受入部２４Ａを鉛直方向上方に移動させる方向である。受入部２４Ａの上昇に伴い、ウエハＷｆは重力にしたがってガイド２１Ａ内へとさらに進入する。
【００３０】
次いで図５に示すように、ガイド２１Ａが鉛直方向に沿った位置において、中空軸２２の回転を停止する。すると、ウエハＷｆは上側の枠材２１１から中空軸２２内を経て下側の枠材２１１へと落下する。そして、図６に示すように、鉛直ガイド２６を経由して、収容カゴ３へと収容される。ウエハＷｆを収容すると、サーボモータ４２によって液槽４を図中右方にコマ３２の１ピッチ分だけ移動させる。
【００３１】
ガイド２１Ａが鉛直方向に沿った状態においては、ガイド２１Ｂが水平方向に沿っており、その左端がコンベア１の出側部分に近接している。コンベア１によるウエハＷｆの搬送を継続すると、次のウエハＷｆがガイド２１Ｂへと進入する。ガイド２１Ａに進入したウエハＷｆを収容カゴ３に収容した手順と同じ手順で、ガイド２１Ｂを通してウエハＷｆをカゴ３に収容する。この手順を繰り返すことにより、複数枚のウエハＷｆを収容カゴ３に収容することができる。本実施形態においては、たとえばガイド２１ＡにウエハＷｆの半分程度が進入してから中空軸２２を回転させ、ウエハＷｆを収容カゴ３に向けて落下させるまでに要する時間が、１秒程度である。
【００３２】
図７に示すように、収容カゴ３へと落下してきたウエハＷｆは、コマ３２に適宜ガイドされながら、クッション４１に受け止められる。これにより、ウエハＷｆの傷つきや破損を防止することができる。このとき、最下位に位置するコマ３２や上記軸にはウエハＷｆは接触しない。収容カゴ３に複数枚のウエハＷｆが満載された後に次のたとえば洗浄工程に送る準備が整えば、図８に示すように収容カゴ３を液槽４から引き上げる。この動作によって複数枚のウエハＷｆはクッション４１から離れ、最下位に位置するコマ３２にそれぞれ挟まれることとなる。
【００３３】
次に、ウエハ搬送装置Ａおよびこれを用いたウエハ搬送方法の作用について説明する。
【００３４】
本実施形態によれば、順に搬送されてくるウエハＷｆを、液中の収容カゴ３に１枚ずつ収容することが可能である。このため、収容カゴ３に収容されたウエハＷｆを意図せずに乾燥させてしてしまうおそれが無い。したがって、ウエハＷｆにたとえば洗浄工程によっても除去することが困難なほどの不当な斑点が生じてしまうことを防止することができる。
【００３５】
方向転換器２は、進入してきたウエハＷｆを、中空軸２２を９０度回転させることによって比較的短い時間でウエハＷｆの進行方向を鉛直方向へと転換することが可能である。さらに、２つのガイド２１Ａ，２１Ｂを備えることにより、たとえばガイド２１ＡによってウエハＷｆを収容カゴ３に収容した直後に、あるいはそれと並行して、ガイド２１ＢへのウエハＷｆの進入を開始することが可能である。これにより、搬送されてくるウエハＷｆを比較的短い時間で効率よく収容カゴ３に収容することができる。
【００３６】
本発明に係るウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３７】
ガイド２１Ａ，２１Ｂは、断面コの字状の枠材２１１によって構成されたものに限定されず、ウエハＷｆを通過させるウエハ通過経路２３Ａ，２３Ｂを適切に形成可能な構成であればよい。互いに直交するガイド２１Ａ，２１Ｂを備えることは、ウエハＷｆの収容時間短縮に有利であるが、本発明はこれに限定されず、たとえば１つのガイド２１Ａのみを備える構成であってもよい。本発明で言うウエハ方向転換手段は、回転可能なウエハ通過経路を有するものに限定されず、たとえば水平方向に搬送されてきたウエハＷｆを鉛直方向へと進行させるスロープや、進行してきたウエハＷｆを保持し、これを鉛直方向へと送り出す動作を行うロボットであってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ      ウエハ搬送装置
Ｌｑ    液体
Ｗｆ    ウエハ
１      コンベア
２      方向転換器
３      収容カゴ
４      液槽
１１    軸
１２    ベルト
２１Ａ，２１Ｂ  ガイド
２２    中空軸
２２ａ  スリット
２３Ａ，２３Ｂ  ウエハ通過経路
２４Ａ，２４Ｂ  受入部
２５Ａ，２５Ｂ  排出部
２６    鉛直ガイド
２７    カバー
３１    フレーム
３２    コマ
４１    クッション
４２    サーボモータ
２１１  枠材
【図１】
2010258184.tif 000003
【図２】
2010258184.tif 000004
【図３】
2010258184.tif 000005
【図４】
2010258184.tif 000006
【図５】
2010258184.tif 000007
【図６】
2010258184.tif 000008
【図７】
2010258184.tif 000009
【図８】
2010258184.tif 000010
【図９】
2010258184.tif 000011