(57)【要約】【課題】多孔質材料であるセラミックからなるガイドローラを備えた基板搬送装置において、半導体ウェハに塗布した溶液の蒸気が凝集した流動性溶液成分が、ガイドローラ１１０のローラ本体１１１とこれに装着したローラガイド１１２との隙間から染み出してローラガイド１１２の側壁下端部に溜まるのを抑制する。【解決手段】  半導体ウェハを搬送する基板搬送装置において、円筒状のローラ本体１１１と、ローラ本体１１１に取り付けたローラガイド１１２とを有するガイドローラ１１０を備え、ローラ本体１１１における、ローラガイド１１２が装着されたガイド装着部１１０ｂと、対向するローラガイド間の露出部１１０ｂとの境界Ｂｎの近傍部分に貫通孔１１１ａ、１１１ｂを形成し、ローラ本体１１１の内部１１１ｃの負圧により、染み出した流動性溶液成分を貫通孔１１１ａ、１１１ｂからローラ本体１１１の内部１１１ｃに吸い込むようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板の搬送経路を形成するように配列され、回転可能に支持された複数の回転ローラを備え、該回転ローラの回転により該被処理基板を該搬送経路に沿って搬送する基板搬送装置であって、
該複数の回転ローラのうちの所定の回転ローラは、
円筒状のローラ本体と、
該ローラ本体に該搬送経路の両側に位置するように装着され、該複数の回転ローラ上を移動する該被処理基板が該搬送経路から逸れないように該被処理基板をガイドするガイド部材とを有するガイドローラであり、
該円筒状のローラ本体は、
該ガイド部材が装着されたガイド装着部と、該対向するガイド部材間の露出部との境界部分に形成された貫通孔を有し、
該ローラ本体の内部の負圧により、該被処理基板の表面に塗布した溶液の蒸気が凝結して生じた流動性溶液成分が該貫通孔から該ローラ本体の内部に吸い込まれるように構成されている、基板搬送装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、円筒状部材からなるローラガイドであり、
該ローラガイドは、前記円筒状のローラ本体の外周面に装着されており、
該ローラガイドと該ローラ本体とは接着材により固着されている、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記円筒状のローラ本体、前記ローラガイド、及び前記接着材は多孔質材料により構成されている、請求項２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記多孔質材料はセラミックである、請求項３に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記被処理基板の表面に塗布した処理材料は、該被処理基板に対してドーパントを拡散させる拡散源であり、
リン酸塩を含むドーパント源と、該ドーパント源に対する溶媒と、増粘剤とを含んでいる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記ローラ本体の露出部の、前記ガイド装着部と該露出部との境界に隣接する部分に、該ローラ本体の全周に渡って形成されている、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記貫通孔は、前記ローラ本体のガイド装着部の、該ガイド装着部と前記露出部との境界に隣接する部分に該ローラ本体の全周に渡って形成されている、請求項６に記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記貫通孔は、その中心軸に垂直な面内での形状が円形形状である、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項９】
前記貫通孔は、前記ローラ本体の、前記ガイド装着部と前記露出部との境界部分に、該ガイド装着部と該露出部とに跨るように形成された長孔である、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
前記複数の回転ローラのうちの、前記ガイドローラ以外の回転ローラは、円筒状部材からなる搬送ローラである、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
前記搬送ローラと前記ガイドローラとは前記搬送経路に沿って交互に配列されている、請求項１０に記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
前記ガイドローラを構成する円筒状のローラ本体の一端側は密閉されており、
該円筒状のローラ本体の他端側は吸引ポンプに接続されている、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
前記複数の回転ローラを回転可能に支持するローラ支持機構と、
該回転ローラの回転力を発生するローラ駆動源とを有し、
該複数の回転ローラには、該ローラ駆動源で発生した回転力を、該ローラ支持機構を介して印加する、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
被処理基板を処理する処理室と、該被処理基板が該処理室内を通過するように該被処理基板を搬送する基板搬送装置とを備え、該処理室内で、該被処理基板に対する処理を行う基板処理装置であって、
該基板搬送装置として、請求項１に記載の基板搬送装置を備えた、基板処理装置。
【請求項１５】
前記処理室は、前記被処理基板に対して加熱による乾燥処理を施す乾燥室である、請求項１４に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬送装置および基板処理装置に関し、特に、半導体ウェハなどの被処理基板を基板搬送装置により基板乾燥装置などの基板処理装置内で移動させて被処理基板に塗布した基板処理用溶液（以下、単に溶液という。）を乾燥させる際に、蒸発した溶液が凝集して基板搬送装置の搬送ローラに流動性の滞留物（流動性溶液成分）として付着するのを防止する構造、及びこのような構造の基板搬送装置を用いた基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、半導体ウェハに拡散層や配線層を形成するための成膜プロセスやパターニングプロセスとともに、半導体ウェハに塗布した溶液や半導体ウェハの洗浄に用いた洗浄液を乾燥させる乾燥プロセスが含まれている。
【０００３】
このような乾燥プロセスでは、半導体ウェハを乾燥させる乾燥炉と、この乾燥炉内で半導体ウェハを搬送する基板搬送装置とを備えた基板乾燥装置（基板処理装置）が用いられる。
【０００４】
図７は、例えば、太陽電池の製造工程で用いられる基板乾燥装置を説明する図であり、半導体ウェハ（太陽電池基板）の搬送方向に沿った断面構造を模式的に示している。また、図８は、この基板乾燥装置に用いられている基板搬送装置を示す上面図であり、基板搬送装置上を半導体ウェハが搬送される様子を示している。
【０００５】
この基板乾燥装置２０は、半導体ウェハＷに塗布された溶液を乾燥させる乾燥炉１０ａと、この乾燥炉１０ａ内にこの乾燥炉１０ａの一端側の入口１０ａ１から他端側の出口１０ａ２に跨って設けられ、半導体ウェハＷを乾燥炉１０ａの入口１０ａ１からその出口１０ａ２に至る搬送経路に沿って搬送する基板搬送装置３００とを有している。この基板搬送装置３００の乾燥炉１０ａ内の上部には、上記搬送経路に沿って乾燥用の加熱装置（例えば、加熱ヒータ）１１〜１３がこの基板搬送装置３００の基板搬送面Ｓｃに対向するように設けられている。
【０００６】
この基板搬送装置３００は、半導体ウェハＷの搬送方向Ｄｔに配列され、中空構造を有する複数の回転ローラ１０１及び３１０と、これらの回転ローラを回転可能に支持するローラ支持機構１２０ａおよび１２０ｂと、複数の回転ローラに回転力を印加するローラ駆動源１５０とを有しており、このローラ駆動源１５０は駆動モータＭである。
【０００７】
図９は、上記ガイドローラ３１０の構造を詳しく説明する図であり、図９（ａ）は、図８のＲ部分を拡大して示す平面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ部分の断面構造を拡大して示す図、図９（ｃ）は、図９（ｂ）のＡ−Ａ’線断面の構造を示す図である。
【０００８】
上記回転ローラ１０１は、セラミック製円筒体からなる搬送ローラであり、回転ローラ３１０は、セラミック製円筒体からなる内部３１１ｃが中空のローラ本体３１１と、このローラ本体３１１に相互に所定の間隔を空けて取り付けられた、セラミック製円筒体からなるローラガイド（ガイド部材）３１２とを有するガイドローラ（図９（ｂ）及び図９（ｃ）参照）である。
【０００９】
このローラガイド３１２は、その内径がローラ本体３１１の外形より若干大きく形成されており、ここでは、ガイドローラ３１０は、５つのローラガイド３１２をローラ本体３１１に、このローラ本体３１１がそれぞれのローラガイド３１２を貫通するように装着し、両者をセラミック製接着材（セラミックボンド）３１４で接着してなるものである。ここで、セラミック製接着材３１４は、セラミックの焼成により形成したローラ本体３１１及びローラガイド３１２に比べて大きな孔の多孔質構造となっているが、熱膨張係数、耐熱性、耐酸性などの特性はローラ本体及びローラガイドを構成するセラミックと同等の性質を有している。なお、以下説明の都合上、ガイドローラ３１０及び搬送ローラ１０１をともに単に回転ローラともいう。
【００１０】
つまり、この基板搬送装置３００では、隣接するローラガイド３１２の間の領域が搬送経路となっており、基板搬送面Ｓｃには一端側のローラ支持機構１２０ａから他端側のローラ支持機構１２０ｂにかけて第１〜第４の４つの搬送経路Ｔｃ１〜Ｔｃ４が形成されており、半導体ウェハＷがこれらの搬送経路により４列に並んで搬送されるようになっている。
【００１１】
また、このガイドローラ３１０は、基板搬送装置３００の基板搬送面Ｓｃ上での半導体ウェハＷの蛇行を規制するものであり、ローラガイド３１２の側面３１２ａが半導体ウェハＷの端面に当接して半導体ウェハＷの蛇行が、対応する搬送経路内に規制されるようになっている。なお、半導体ウェハＷの搬送経路での蛇行は、セラミックを焼成する製造プロセスに起因する回転ローラの偏芯や加工精度のばらつきにより生ずるものである。
【００１２】
なお、太陽電池基板としての半導体ウェハＷは、円柱状のシリコンインゴットの側面部を４箇所で中心軸と平行な平面で切り落とし、さらに中心軸と垂直な面に沿って薄くスライスしてなる構造となっており、その実際の平面形状は、円板を、対角線がこの円板の直径より長く、一辺の長さがこの円板の直径より短い正方形に中心を一致させて重ねたときの、この円板の正方形からはみ出した部分を切り落として得られる略正方形形状となっているが、ここでは、このｎ型シリコン基板１０１ａは正方形形状として模式的に図示している。従って、半導体ウェハの４隅は曲線状となっており、この半導体ウェハはその隅部がローラガイド３１２の側面３１２ａに当接することで、ローラガイド３１２によりガイドされることとなる。
【００１３】
そして、この基板搬送装置３００では、搬送経路の始端と終端にガイドローラ３１０が位置するように、ガイドローラ３１０と搬送ローラ１０１とが交互に搬送方向Ｄｔに沿って配置されており、各回転ローラ１０１及び３１０の両端がローラ支持機構１２０ａおよび１２０ｂにより回転可能に支持されている。
【００１４】
さらに、基板搬送装置３００では、駆動モータＭの回転軸は、上記ローラ支持機構１２０ａおよび１２０ｂを介して各回転ローラ１０１及び３１０に接続されており、駆動モータＭの回転軸の回転により、ローラ支持機構１２０ａおよび１２０ｂに支持されている各回転ローラ１０１及び１３０が回転するようになっている。
【００１５】
次に動作について説明する。
【００１６】
例えば、半導体ウェハに基板処理用溶液としてスクリーン印刷方式で塗布した拡散ペースト、つまり半導体ウェハにドーパントを熱拡散させるための拡散源を、この基板乾燥装置２０を用いて乾燥させる場合、拡散ペーストを塗布した半導体ウェハＷを乾燥炉１０ａの入口１０ａ１から乾燥炉１０ａ内に入れると、半導体ウェハＷは、回転ローラ１０１及び３１０の回転によりこれらの回転ローラ１０１及び３１０上を、それぞれの対応する搬送経路Ｔｃ１〜Ｔｃ４に沿って加熱装置１１〜１３の下側を移動する。このとき、加熱装置１１〜１３により半導体ウェハＷが適宜所定の温度で加熱され、これにより半導体ウェハＷに塗布された溶液（拡散ペースト）が乾燥する。基板搬送装置３００の他端側に到達した半導体ウェハＷは、乾燥炉１０ａの出口１０ａ２から乾燥炉の外部に取り出され、続く処理装置に導入される。ここでは、半導体ウェハに基板処理用溶液としてドーパントを熱拡散させるための拡散源（拡散ペースト）を塗布しているので、乾燥炉で拡散ペーストを乾燥させた半導体ウェハＷは、熱拡散炉に導入される。
【００１７】
なお、特許文献１及び２には、洗浄した半導体ウェハを、回転ローラを有する搬送装置により乾燥炉内で搬送して乾燥させる乾燥処理装置において、半導体ウェハが搬送経路から外れないように回転ローラの両側に半導体ウェハをガイドするガイドローラが取り付けられているものが示されている。
【００１８】
また、特許文献３には、拡散源（拡散ペースト）として、ｎ型ドーパント拡散剤の具体的なドーパント源や溶媒が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０００−２３０７８３号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４６３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０５８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ところで、従来の複数の回転ローラを有する基板搬送装置では、回転ローラを、耐熱性及び耐酸性を有し、しかも拡散源となることのない材料であるセラミックにより構成しているが、半導体ウェハに塗布する溶液である拡散ペースト（ｎ型ドーパント拡散剤）として、リン酸塩などのリン原子を含む化合物を用いた場合、セラミックは多孔質性部材であるため、半導体ウェハに塗布した溶液の、乾燥炉で一旦蒸発したリン酸塩を含む成分が凝集し、凝集した溶液成分がガイドローラなどを構成する多孔質性のセラミック材料に吸収され、吸収された溶液成分が飽和量以上となると、セラミック製の回転ローラ（搬送ローラ及びガイドローラ）から染み出すという現象が生ずる。
【００２１】
このとき、回転ローラ１０１の表面に染み出した溶液成分は、回転ローラ１０１の表面上は半導体ウェハＷが通過するため、回転ローラ１０１の搬送経路を形成する部分に溜まることはない。また、同様にガイドローラ３１０のローラ本体３１１の表面に染み出した溶液成分も、ガイドローラ３１０のローラ本体３１１の表面上は半導体ウェハＷが通過するため、この溶液成分が溜まることはない。
【００２２】
ところが、ガイドローラ３１０のローラ本体３１１の表面と、ローラ本体３１１に装着したローラガイド３１２の側面３１２ａとが交わる部分（つまり、ローラガイド３１０の側壁下端部）は、通常は半導体ウェハが通過する部分ではなく、しかも体積の大きいローラガイドの近傍に位置するため、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、ガイドローラ３１０、特にローラガイド３１２で飽和した溶液成分が、ローラガイド３１２とローラ本体３１１とを接着する接着材３１４を構成するセラミック材料から染み出し、この染み出した溶液成分Ｃｍがこのローラガイド３１０の側壁下端部に溜まることなる。
【００２３】
このように溶液成分Ｃｍがローラガイド３１０の側壁下端部に溜まっている状態で、ガイドローラ３１０の搬送経路Ｔｃ２（図９（ａ）参照）を移動する半導体ウェハＷが、搬送経路Ｔｃ２の一方の側縁側に偏ってこの溶液成分Ｃｍに接触すると、半導体ウェハＷの裏面に溶液成分Ｃｍが付着し、半導体ウェハＷの裏面に付着した溶液成分は他の回転ローラ１０１やガイドローラ３１０の表面にも付着することとなる。
【００２４】
上記のように半導体ウェハに塗布する溶液が、ドーパントの拡散源として用いられるリン酸塩などの化合物を含む場合、その後の熱拡散工程で、半導体ウェハＷの裏面に付着した溶液であるドーパント拡散源からも不純物の拡散が行われることとなって、半導体ウェハとして不良品の発生を招くこととなる。
【００２５】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、多孔質部材により構成した回転ローラにより被処理基板を搬送する際に、被処理基板の表面に塗布した溶液の蒸気が凝集して流動性溶液成分として、ローラ本体に取り付けた円筒状のガイド部材の側面下端部に溜まるのを防止することができ、これにより被処理基板の搬送中に、被処理基板の表面に塗布した溶液が被処理基板の裏面側に付着するのを回避することができ、被処理基板の搬送途中での不良品の発生による歩留まり低下を防止することができる基板搬送装置、及びこのような基板搬送装置を用いた基板処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係る基板搬送装置は、被処理基板の搬送経路を形成するように配列され、回転可能に支持された複数の回転ローラを備え、該回転ローラの回転により該被処理基板を該搬送経路に沿って搬送する基板搬送装置であって、該複数の回転ローラのうちの所定の回転ローラは、円筒状のローラ本体と、該ローラ本体に該搬送経路の両側に位置するように装着され、該複数の回転ローラ上を移動する該被処理基板が該搬送経路から逸れないように該被処理基板をガイドするガイド部材とを有するガイドローラであり、該円筒状のローラ本体は、該ガイド部材が装着されたガイド装着部と、該対向するガイド部材間の露出部との境界部分に形成された貫通孔を有し、該ローラ本体の内部の負圧により、該被処理基板の表面に塗布した溶液の蒸気が凝結して生じた流動性溶液成分が該貫通孔から該ローラ本体の内部に吸い込まれるように構成されている。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、多孔質部材により構成した回転ローラにより被処理基板を搬送する際に、被処理基板の表面に塗布した溶液の蒸気が凝集して流動性溶液成分として、ローラ本体に取り付けた円筒状のガイド部材の側面下端部に溜まるのを抑制することができ、被処理基板の搬送途中での不良品の発生による歩留まり低下を抑制することができる基板搬送装置、及びこのような基板搬送装置を用いた基板処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施形態１による基板処理装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による基板処理装置に用いられている基板搬送装置を示す上面図であり、基板搬送装置上を半導体ウェハが搬送される様子を示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態１による基板搬送装置を構成するガイドローラの構造を詳しく説明する図であり、図３（ａ）は、図２のＲ１部分を拡大して示す平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ１部分の断面構造を拡大して示す図、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡ１−Ａ１’線断面の構造を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態１による基板搬送装置の細部を説明する図であり、図４（ａ）は、該基板搬送装置を構成するガイドローラの一部（図３（ａ）のＢ１部分）を拡大して示す斜視図であり、図４（ｂ）は、基板搬送装置のローラ支持機構及び液溜め室を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２による基板搬送装置を構成するガイドローラの構造を詳しく説明する図であり、図５（ａ）は、図２のＲ１部分に相当する部分を拡大して示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ２部分の断面構造を拡大して示し、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＡ２−Ａ２’線断面の構造を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態２による基板搬送装置を構成するガイドローラを説明する斜視図であり、図５（ａ）のＢ２部分を拡大して示している。
【図７】図７は、太陽電池の製造工程で用いられる従来の基板処理装置（基板乾燥装置）を説明する図であり、半導体ウェハ（太陽電池基板）の搬送方向に沿った断面構造を模式的に示している。
【図８】図８は、従来の基板乾燥装置に用いられている基板搬送装置を示す上面図であり、基板搬送装置上を半導体ウェハが搬送される様子を示している。
【図９】図９は、従来の基板搬送装置を構成するガイドローラの構造を詳しく説明する図であり、図９（ａ）は、図８のＲ部分を拡大して示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ部分の断面構造を拡大して示し、図９（ｃ）は、図９（ｂ）のＡ−Ａ’線断面の構造を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、まず、本発明の本質的特徴について説明する。
【００３０】
本発明は、複数の回転ローラにより被処理基板を搬送する基板搬送装置であって、複数の回転ローラとして、円筒状のローラ本体と、複数の回転ローラ上を移動する被処理基板をガイドするようにローラ本体に取り付けたガイド部材とを有するガイドローラを備え、円筒状のローラ本体の、該ガイド部材が装着されたガイド装着部と、該対向するガイド部材間の露出部との境界部分に貫通孔を形成し、ローラ本体の内部の負圧により、被処理基板の表面に塗布した溶液の蒸気が凝集して生じた流動性溶液成分が貫通孔からローラ本体の内部に吸い込まれるようにしたことを本質的特徴としている。
【００３１】
このような構成の本発明では、ローラ本体とローラガイドとの間の接着材から染み出した流動性溶液成分は、貫通孔を介してローラ本体の内部に流れ込むこととなり、これにより、ローラガイドとローラ本体とを接着する接着材を構成するセラミック材料から染み出した溶剤成分がローラガイドの側壁下端部に溜まるのを抑制することができる。
【００３２】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記ガイド部材は、円筒状部材からなるローラガイドであり、該ローラガイドは、前記円筒状のローラ本体の外周面に装着されており、該ローラガイドと該ローラ本体とは接着材により固着されていることが好ましい。
【００３３】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記円筒状のローラ本体、前記ローラガイド、及び前記接着材は多孔質材料により構成されていることが好ましい。
【００３４】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記多孔質材料はセラミックであることが好ましい。
【００３５】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記被処理基板の表面に塗布した処理材料は、該被処理基板に対してドーパントを拡散させる拡散源であり、リン酸塩を含むドーパント源と、該ドーパント源に対する溶媒と、増粘剤とを含んでいることが好ましい。
【００３６】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記貫通孔は、前記ローラ本体の露出部の、前記ガイド装着部と該露出部との境界に隣接する部分に、該ローラ本体の全周に渡って形成されていることが好ましい。
【００３７】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記貫通孔は、前記ローラ本体のガイド装着部の、該ガイド装着部と前記露出部との境界に隣接する部分に該ローラ本体の全周に渡って形成されていることが好ましい。
【００３８】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記貫通孔は、その中心軸に垂直な面内での形状が円形形状であることが好ましい。
【００３９】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記貫通孔は、前記ローラ本体の、前記ガイド装着部と前記露出部との境界部分に、該ガイド装着部と該露出部とに跨るように形成された長孔であることが好ましい。
【００４０】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記複数の回転ローラのうちの、前記ガイドローラ以外の回転ローラは、円筒状部材からなる搬送ローラであることが好ましい。
【００４１】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記搬送ローラと前記ガイドローラとは前記搬送経路に沿って交互に配列されていることが好ましい。
【００４２】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記ガイドローラを構成する円筒状のローラ本体の一端側は密閉されており、該円筒状のローラ本体の他端側は吸引ポンプに接続されていることが好ましい。
【００４３】
本発明の実施形態においては、上記基板搬送装置において、前記複数の回転ローラを回転可能に支持するローラ支持機構と、該回転ローラの回転力を発生するローラ駆動源とを有し、該複数の回転ローラには、該ローラ駆動源で発生した回転力を、該ローラ支持機構を介して印加することが好ましい。
【００４４】
本発明は、被処理基板を処理する処理室と、該被処理基板が該処理室内を通過するように該被処理基板を搬送する基板搬送装置とを備え、該処理室内で、該被処理基板に対する処理を行う基板処理装置であって、該基板搬送装置として、上述した本発明に係る基板搬送装置を備えたことを本質的特徴としている。
【００４５】
本発明の実施形態においては、上記基板処理装置において、前記処理室は、前記被処理基板に対して加熱による乾燥処理を施す乾燥室であることが好ましい。
【００４６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００４７】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による基板処理装置の全体構成を示す図であり、被処理基板である半導体ウェハ（ここでは太陽電池基板）の搬送方向に沿った断面構造を模式的に示している。
【００４８】
この実施形態１の基板処理装置１０は、半導体ウェハの表面に塗布した基板処理用材料（溶液）を乾燥させる基板乾燥装置であり、半導体ウェハの加熱により半導体ウェハの塗布溶液を乾燥させる乾燥炉１０ａと、この乾燥炉１０ａの一端側から他端側に跨って設けられ、半導体ウェハＷを乾燥炉１０ａの一端側からその他端側に至る搬送経路に沿って搬送する基板搬送装置１００とを有している。
【００４９】
ここで、乾燥炉１０ａは、従来の基板乾燥装置３００におけるものと同一のものであり、乾燥炉１０ａの一端側には半導体ウェハＷの入口１０ａ１が形成され、乾燥炉１０ａの他端側には半導体ウェハＷの出口１０ａ２が形成されている。また、この乾燥炉１０ａ内には、搬送経路に沿って乾燥用の加熱装置１１〜１３がこの基板搬送装置１００の基板搬送面Ｓｃに対向するように設けられている。
【００５０】
図２は、この基板搬送装置を説明する上面図であり、基板搬送装置１００上を半導体ウェハＷが搬送される様子を示している。
【００５１】
この基板搬送装置１００は、半導体ウェハＷの搬送方向Ｄｔに配列され、中空構造を有する複数の回転ローラ１０１及び１１０と、これらの回転ローラを回転可能に支持するローラ支持機構１２０ａおよび１２０ｂと、これらの回転ローラの回転力を発生するローラ駆動源（駆動モータＭ）１５０とを有し、複数の回転ローラ１０１及び１１０には、ローラ駆動源１５０で発生した回転力が、該ローラ支持機構１２０ａ及び１２０ｂを介して印加されるように構成されている。
【００５２】
ここで、回転ローラ１０１は、円筒状のローラ本体からなる搬送ローラであり、回転ローラ１１０は、内部１１１ｃが中空の円筒状のローラ本体１１１と、ローラ本体１１１に装着され、複数の回転ローラ上を移動する半導体ウェハＷが対応する搬送経路Ｔｃ１〜Ｔｃ４から逸れないように半導体ウェハＷをガイドするローラガイド（ガイド部材）１１２とを有するガイドローラである。なお、以下説明の都合上、ガイドローラ１１０及び搬送ローラ１０１をともに回転ローラともいう。
【００５３】
ここで、ガイドローラ１１０及び搬送ローラ１０１を構成するローラ本体の直径は、例えばφ１０ｍｍ〜φ２０ｍｍ程度であり、その長さは５０ｃｍ〜１５０ｃｍ程度である。また、ローラガイド１１２の直径は、例えばローラ本体の直径の２〜３倍程度、その長さは、例えば３０ｍｍ〜５０ｍｍである。ただし、ローラ本体及びガイドローラのサイズは、これらの寸法に限定されるものではなく、これらのローラ本体の直径と長さは、回転ローラで搬送する半導体ウェハの搬送経路の個数、ローラ本体の強度などに基づいて設定され、ローラガイドの直径は、隣接する回転ローラの間隔などに基づいて決定され、ローラガイドの長さ（幅）は、ローラ本体の長さと搬送経路の個数などに基づいて決定される。
【００５４】
図３は、このガイドローラの構造を詳しく説明する図であり、図３（ａ）は、図２のＲ１部分を拡大して示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１部分の断面構造を拡大して示す図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＡ１−Ａ１’線断面の構造を示す図である。図４（ａ）は、基板搬送装置を構成するガイドローラの一部（図３（ａ）のＢ１部分）を拡大して示す斜視図であり、図４（ｂ）は、基板搬送装置のローラ支持機構及び液溜め室を示す図である。
【００５５】
このガイドローラ１１０を構成する円筒状のローラ本体１１１は、ローラガイド１１２が装着されたガイド装着部１１０ａと、該対向するローラガイド１１２間の露出部１１０ｂとの境界部分Ｂｎに形成された貫通孔１１１ａ及び１１１ｂを有し、ローラ本体１１１の内部の負圧により、半導体ウェハＷの表面に塗布した溶液成分の蒸気が凝結して生じた流動性物質が貫通孔１１１ａ及び１１１ｂからローラ本体１１１の内部１１１ｃに吸い込まれるように構成されている。
【００５６】
つまり、ローラガイド１１２は、円筒状のローラ本体１１１の外周面に装着されており、ローラガイド１１２とローラ本体１１１とは接着材１１４により固着されている。また、円筒状のローラ本体１１１、ローラガイド１１２、及び接着材１１４は多孔質材料により構成されている。ローラ本体１１１及びローラガイド１１２はセラミックを焼成して形成したものであり、また、接着材１１４はセラミックボンドである。この接着材１１４は、セラミックの焼成により形成したローラ本体１１１及びローラガイド１１２に比べて大きな孔の多孔質構造となっているが、熱膨張係数、耐熱性、耐酸性などの特性はローラ本体及びローラガイドを構成するセラミックと同等の性質を有している。
【００５７】
また、半導体ウェハＷの表面に塗布した溶液は、従来技術で説明したものと同様、半導体ウェハに対してドーパントを拡散させる拡散源であり、リン酸塩を含むドーパント源と、該ドーパント源に対する溶媒と、増粘剤とを含んでいる。
【００５８】
また、貫通孔１１１ａは、ローラ本体１１１の露出部１１０ｂの、ガイド装着部１１０ａと露出部１１０ｂとの境界Ｂｎに隣接する部分Ｒａに、ローラ本体１１１の全周に渡って形成されている外側貫通孔である。また、貫通孔１１１ｂは、ローラ本体のガイド装着部１１０ａの、ガイド装着部１１０ａと露出部１１０ｂとの境界Ｂｎに隣接する部分Ｒｂにローラ本体１１１の全周に渡って形成されている内側貫通孔である。
【００５９】
また、これらの貫通孔１１０ａおよび１１０ｂは、その中心軸に垂直な面内での形状を円形形状としている。ここでは、搬送ローラ１０１とガイドローラ１１０とは搬送方向Ｄｔに沿って交互に配列されており、基板搬送装置の始端位置と終端位置にはガイドローラ１１０が位置するようになっている。
【００６０】
さらに、ガイドローラ１１０を構成する円筒状のローラ本体１１１の一端側は、図２に示すように、キャップ部材１１３ａにより密閉状態になるように塞がれている。一方、円筒状のローラ本体１１１の他端側には、図２及び図４（ｂ）に示すように液溜め室１１３ｂが取り付けられており、液溜め室１１３ｂとローラ本体１１１とは、これらの間が気密状態になり、しかもローラ本体１１１が液溜め室１１３ｂに対して回転可能となるように気密性ジョイント部材１１３ｂ１により接続されている。
【００６１】
この液溜め室１１３ｂには、吸引ポンプ（Ｐ）１４０に接続された吸引管１３０ａから枝分かれした枝管１３０ｂが接続されている。また、液溜め室１１３ｂの底面には、廃液Ｗｒとして溜まった流動性溶液成分を排出するためのドレイン配管１６０の枝配管１６１の一端が接続されており、枝配管１６１につながる幹配管１６２にはドレイン弁１６０ａが取り付けられている。
【００６２】
また、他端側のローラ支持機構１２０ｂは、基板搬送装置１００のフレーム部材などの基部１２１に取り付けられ、ガイドローラを構成する円筒状のローラ本体１１１の一端を回転可能に支持する軸受け部材１２２と、ローラ本体１１１の一端に取り付けられた歯車１２３と、ローラ駆動源１５０により回転させられる回転シャフト１２５に取り付けられ、この歯車１２３と歯合するウォームギア１２４とを有している。なお、搬送ローラを構成するローラ本体の一端もガイドローラを構成する円筒状のローラ本体１１１の一端と同様にローラ支持機構１２０ｂにより回転可能に支持され、ローラ駆動源１５０の回転力により回転するようになっている。また、一端側のローラ支持機構１２０ａも他端側のローラ支持機構１２０ｂと同一の構成となっている。
【００６３】
次に、動作について説明する。
【００６４】
このような構成の基板乾燥装置１０では、ローラ駆動源１５０が駆動して回転シャフト１２５が回転すると、回転シャフト１２５の回転力がウォームギア１２４および歯車１２３を介して回転ローラ（搬送ローラ１０１及びガイドローラ１１０）に伝達され、これによりこれらの搬送ローラ１０１及びガイドローラ１１０が回転する。
【００６５】
この状態で、基板搬送装置１００の一端側に載置された半導体ウェハＷが乾燥炉１０ａの入口１０ａ１から乾燥炉１０ａ内に入ると、半導体ウェハＷは、回転ローラ１０１及び１１０の回転によりこれらの回転ローラ上を、それぞれの対応する搬送経路Ｔｃ１〜Ｔｃ４に沿って４列で加熱装置１１〜１３の下側を移動する。このとき、加熱装置１１〜１３により半導体ウェハＷが加熱され、半導体ウェハＷに塗布された溶液の乾燥が行われる。基板搬送装置１００の他端側に到達した半導体ウェハＷは、乾燥炉１０ａの出口１０ａ２から乾燥炉１０ａの外部に取り出され、半導体ウェハＷは、後段の処理装置、例えば、熱拡散炉などに搬入される。
【００６６】
このように半導体ウェハＷが乾燥炉１０ａ内を移動する状態では、回転ローラ１０１及び１１０を構成するセラミックが多孔質性部材であるため、半導体ウェハに塗布した溶液の、乾燥炉１０ａ内で一旦蒸発した成分が凝集し、凝集した溶液成分は回転ローラを構成する多孔質性のセラミック材料に吸収されるが、吸収される溶液成分が回転ローラを構成する多孔質性のセラミック材料の飽和量以上となると、回転ローラ、つまり搬送ローラ１０１及びガイドローラ１１０から染み出すという現象が生ずる。
【００６７】
特に、ガイドローラ１１０では、ローラ本体１１１とローラガイド１１２との間のセラミック製の接着材１１４の露出面、つまりガイド装着部１１０ａと露出部１１０ｂとの境界付近から、吸収された溶液成分が染み出す。
【００６８】
ところが、この実施形態１の基板搬送装置１００では、半導体ウェハＷの搬送中には、吸引ポンプ１４０により液溜め室１１３ｂは負圧に保持されており、これによりこの液溜め室１１３ｂに気密シールされて接続されているローラ本体１１１の内部１１１ｃも負圧となり、このローラ本体１１１に形成した貫通孔１１１ａ及び１１１ｂの周辺からは、この貫通孔に液体あるいは気体などの流体が流れ込む流体流が発生する。
【００６９】
このため、ローラ本体１１１とローラガイド１１２との間の接着材１１４から染み出した流動性溶液成分は、外側貫通孔１１１ａを介してローラ本体１１１の内部に流れ込むこととなる。また、ローラ本体１１１には、ガイド装着部１１０ａと露出部１１０ｂとの境界Ｂｎの内側にも貫通孔１１１ｂが形成されているので、特に、ローラ本体１１１のローラガイド１１２が装着された部分で飽和した流動性溶液成分が、内側貫通孔１１１ｂを介してローラ本体１１１の内部１１１ｃに流れ込む。
【００７０】
ローラ本体１１１の内部１１１ｃに流れ込んだ流動性溶液成分は、ローラ本体１１１の内部の負圧に引かれてその一端側の液溜め室１１３ｂに導かれて液溜め室１１３ｂの内部に廃液Ｗｒとして溜まる。
【００７１】
その結果、ガイドローラ１１２を構成するセラミック材料に吸収された溶液が飽和して、ローラガイド１１２とローラ本体１１１とを接着する接着材１１４から染み出しても、染み出した流動性溶液成分がローラガイド１１２の側壁下端部に溜まるのを抑制することができ、半導体ウェハの搬送途中での不良品の発生による歩留まり低下を抑制することができる。
【００７２】
なお、液溜め室１１３ｂに廃液Ｗｒとして溜まった流動性溶剤成分は、液溜め室１１３ｂに接続されているドレイン配管１６０の幹配管１６２に取り付けられているドレイン弁１６０ａを開くことにより基板搬送装置１００から排出される。
【００７３】
このように、本実施形態１では、複数の回転ローラにより半導体ウェハＷを搬送する基板搬送装置１００において、円筒状のローラ本体１１１と、複数の回転ローラ上を移動する半導体ウェハをガイドするようにローラ本体１１１に取り付けたローラガイド１１２とを有するガイドローラ１１０を備え、円筒状のローラ本体１１１の、ローラガイド１１２が装着されたガイド装着部１１０ａと、該対向するローラガイド間の露出部１１０ｂとの境界Ｂｎの近傍に貫通孔１１１ａ及び１１１ｂを形成し、ローラ本体１１１の内部の負圧により、半導体ウェハの表面に塗布した溶液の蒸気が凝結して生じた流動性溶液成分が貫通孔１１１ａ及び１１１ｂからローラ本体１１１の内部１１１ｃに吸い込まれるようにしたので、ローラ本体１１１とローラガイド１１２との間の接着材１１４から染み出した流動性溶液成分は、外側貫通孔１１１ａを介してローラ本体１１１の内部１１１ｃに流れ込むこととなる。また、ローラガイド１１２や接着材１１４に蓄積された流動性溶液成分は内側貫通孔１１１ｂを介してローラ本体１１１の内部１１１ｃに吸い込まれることとなる。これにより、ローラガイドとローラ本体とを接着する接着材１１４を構成するセラミック材料から染み出した流動性溶剤成分がローラガイド１１２の側壁下端部に溜まるのを抑制することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態１では、貫通孔１１１ａを、ローラ本体の露出部１１０ｂの、ガイド装着部と露出部との境界Ｂｎに隣接する部分に、該ローラ本体の全周に渡って形成し、さらに、ローラ本体のガイド装着部１１０ａの、ガイド装着部１１０ａと露出部１１０ｂとの境界に隣接する部分に貫通孔１１２ａをローラ本体の全周に渡って形成しているが、ローラ本体は、貫通孔１１１ａをローラ本体の露出部１１０ｂの、ガイド装着部１１０ａと露出部１１０ｂとの境界Ｂｎに隣接する部分にのみ形成したもの、あるいはローラ本体のガイド装着部１１０ａの、ガイド装着部１１０ｂと露出部１１０ａとの境界Ｂｎに隣接する部分にのみ形成したものでもよい。
【００７５】
また、上記実施形態１では、液溜め室は、ガイドローラの一端側にのみ設けているが、ガイドローラの両端側に設けてもよい。この場合は、ドレイン配管１６０もガイドローラの他端側にも設けるのが望ましい。
【００７６】
さらに、上記実施形態１では、駆動モータで生成した回転力を回転ローラの一端側及び他端側の両方に２つの駆動モータにより印加するようにしているが、回転ローラの一端側にのみ回転力を印加するようにしてもよい。その場合は駆動モータは１つでよい。
【００７７】
また、上記実施形態１では、ガイドローラと搬送ローラとを搬送方向に沿って交互に配列しているが、ガイドローラは、搬送ローラの２つ置きあるいは３つ置きに設けてもよく、さらには、ガイドローラは、隣接するもの同士の間隔をさらに空けて設けるようにしてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態１では、第１〜第４の搬送経路を有し、半導体ウェハＷを４列並行に搬送する基板搬送装置を示したが、基板搬送装置における半導体ウェハを搬送する搬送経路は２列並行に配置しても、あるいは３列並行に配置しても、あるいは５以上並列に配置してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態１では、貫通孔は、その中心軸に垂直な面内での形状が円形形状となるように形成しているが、貫通孔の形状はこれに限定されるものではない。
【００８０】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２による基板搬送装置を説明する図であり、図５（ａ）は、この基板搬送装置におけるガイドローラの詳細な構造として、図２のＲ１部分に相当する部分を拡大して示す平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ２部分の断面構造を拡大して示す図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＡ２−Ａ２’線断面の構造を示す図である。また、図６は、図５に示すガイドローラを説明する斜視図であり、図５（ａ）のＢ２部分を拡大して示している。
【００８１】
この実施形態２の基板搬送装置は、実施形態１の基板搬送装置１００におけるガイドローラ１１０に代えて、ローラ本体に形成した貫通孔の形状が異なるガイドローラ２１１を備えたものである。この実施形態２の基板搬送装置は、実施形態１の基板搬送装置１００と同様に、半導体ウェハの表面に塗布した溶液を乾燥させる基板乾燥装置における基板搬送装置として用いられるものでる。
【００８２】
このガイドローラ２１０を構成する円筒状のローラ本体２１１は、ローラガイド（ガイド部材）１１２が装着されたガイド装着部２１０ａと、対向するローラガイド間の露出部２１０ｂとの境界Ｂｎ及びその近傍に形成された貫通孔２１１ａ及び２１１ｂを有し、ローラ本体２１１の内部２１１ｃの負圧により、半導体ウェハＷの表面に塗布した溶液（図示せず）の蒸気が凝結して生じた流動性溶液成分が貫通孔２１１ａ及び２１１ｂからローラ本体２１１の内部２１１ｃに吸い込まれるように構成されている。
【００８３】
つまり、ローラガイド１１２は、円筒状のローラ本体２１１の外周面に装着されており、ローラガイド１１２とローラ本体２１１とは接着材１１４により固着されている。また、円筒状のローラ本体２１１、ローラガイド１１２、及び接着材１１４は多孔質材料により構成されており、ローラ本体２１１及びローラガイド１１２はセラミックを焼成して形成されており、また、接着材１１４はセラミックボンドである。
【００８４】
ここで、図５及び図６に示すように、貫通孔２１１ａ及び２１１ｂは、ローラ本体２１１に形成された長孔である。貫通孔２１１ａは、ローラ本体２１１の、ガイド装着部２１０ａと露出部２１０ｂとの境界Ｂｎの両側に跨る部分に、ローラ本体１１１の全周に渡って形成されている外側貫通孔である。また、貫通孔２１１ｂは、ローラ本体２１１のガイド装着部２１０ａの、ガイド装着部２１０ａと露出部２１０ｂとの境界Ｂｎに隣接する部分にローラ本体２１１の全周に渡って形成されている内側貫通孔である。
【００８５】
このような構成の本実施形態２においても、上記実施形態１と同様に、複数の回転ローラにより半導体ウェハを搬送する基板搬送装置において、円筒状のローラ本体２１１と、複数の回転ローラ上を移動する半導体ウェハをガイドするようにローラ本体２１１に取り付けたローラガイド１１２とを有するガイドローラ２１０を備え、円筒状のローラ本体２１１の、ローラガイド１１２が装着されたガイド装着部２１０ａと、該対向するローラガイド間の露出部２１０ｂとの境界Ｂｎの近傍に長穴形状の貫通孔２１１ａ及び２１１ｂを形成し、ローラ本体２１１の内部２１１ｃの負圧により、半導体ウェハの表面に塗布した溶液の蒸気が凝結して生じた流動性溶液成分が貫通孔２１１ａ及び２１１ｂからローラ本体２１１の内部２１１ｃに吸い込まれるようにしたので、ローラ本体２１１とローラガイド１１２との間の接着材１１４から染み出した流動性溶液成分は、外側貫通孔２１１ａを介してローラ本体２１１の内部２１１ｃに流れ込むこととなる。また、ローラガイド１１２や接着材１１４に蓄積された流動性溶液成分は内側貫通孔２１１ｂを介してローラ本体２１１の内部２１１ｃに吸い込まれることとなる。これによりローラガイドとローラ本体とを接着する接着材１１４を構成するセラミック材料から染み出した溶剤成分がローラガイド２１の側壁下端部に溜まるのを抑制することができる。
【００８６】
なお、上記実施形態１及び２では、ガイドローラを構成する円筒状のローラ本体の、ガイド部材が装着されたガイド装着部と、対向するガイド部材間の露出部との境界部分に複数の貫通孔を形成したものを示したが、このような複数の貫通孔に代えて、ローラ本体の、ガイド部材が装着されたガイド装着部と、対向するガイド部材間の露出部との境界部分を、ローラ本体の表面と内部とが連通するような目の粗い多孔質構造（メッシュ構造）を用いてもよい。
【００８７】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、基板搬送装置及び基板乾燥装置の分野において、多孔質部材により構成した回転ローラにより被処理基板を搬送する際に、被処理基板の表面に塗布した溶液の蒸気が凝集して流動性溶液成分として、ローラ本体に取り付けた円筒状のガイド部材の側面下端部に溜まるのを抑制することができ、これにより被処理基板の搬送途中での不良品の発生による歩留まり低下を抑制することができる基板搬送装置、及びこのような基板搬送装置を用いた基板処理装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０  基板処理装置（基板乾燥装置）
１０ａ  乾燥炉
１０ａ１  入口
１０ａ２  出口
１１〜１３  加熱装置
１００  基板搬送装置
１０１  搬送ローラ（回転ローラ）
１１０、２１０  ガイドローラ（回転ローラ）
１１０ａ、２１０ａ  ガイド装着部
１１０ｂ、２１０ｂ  露出部
１１１、２１１  ローラ本体
１１１ａ、２１１ａ  外側貫通孔
１１１ｂ、２１１ｂ  内側貫通孔
１１２、２１１  ローラガイド（ガイド部材）
１１３ａ  キャップ部材
１１３ｂ  液溜め室
１１３ｂ１  シール部材
１１３ｂ  枝管
１１４  接着材
１２０ａ，１２０ｂ  ローラ支持機構
１２１  基部
１２２  軸受け部材
１２３  歯車
１２４  ウォームギア
１２５  回転シャフト
１３０ａ  吸引管
１３０ｂ  枝管
１４０  吸引ポンプ
１５０  ローラ駆動源
１６０  ドレイン配管
１６０ａ  ドレイン弁
１６１  枝配管
１６２  幹配管
Ｂｎ  境界
Ｄｔ  搬送方向
Ｓｃ  基板搬送面
Ｍ  駆動モータ
Ｗ  半導体ウェハ
【図１】
2014045093.tif 000003
【図２】
2014045093.tif 000004
【図３】
2014045093.tif 000005
【図４】
2014045093.tif 000006
【図５】
2014045093.tif 000007
【図６】
2014045093.tif 000008
【図７】
2014045093.tif 000009
【図８】
2014045093.tif 000010
【図９】
2014045093.tif 000011