(57)【要約】【課題】ワークホルダに搬送する球状基板の個数の調整が容易な、且つ球状基板の破損が抑制された基板搬送システムを提供する。【解決手段】複数の球状基板が格納される供給トレイと、平行するそれぞれの中心軸が水平方向に延伸し、且つ互いの側面が基板の粒径よりも狭い間隔で対向するように隣接して配置された円筒形状の第１及び第２のローラを有し、第１及び第２のローラの側面同士間に供給トレイから供給された基板を挟み込むローラセットと、側面の基板に接触する領域がそれぞれ下方に移動するように、それぞれの中心軸を回転軸として第１及び第２のローラの少なくともいずれかを回転させる回転装置とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の球状基板が格納される供給トレイと、
平行するそれぞれの中心軸が水平方向に延伸し、且つ互いの側面が前記基板の粒径よりも狭い間隔で対向するように隣接して配置された円筒形状の第１及び第２のローラを有し、前記第１及び第２のローラの側面同士間に前記供給トレイから供給された前記基板を挟み込むローラセットと、
前記側面の前記基板に接触する領域がそれぞれ下方に移動するように、それぞれの前記中心軸を回転軸として前記第１及び第２のローラの少なくともいずれかを回転させる回転装置と
を備えることを特徴とする基板搬送システム。
【請求項２】
前記回転装置が、前記第１及び第２のローラのそれぞれを回転させることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送システム。
【請求項３】
前記回転装置が、前記第１及び第２のローラのいずれか一方を回転させることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送システム。
【請求項４】
前記第１及び第２のローラが、
前記回転装置に接続する中心部と、
前記中心部の周囲に配置されたクッション材と
を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送システム。
【請求項５】
前記第１及び第２のローラが、前記クッション材の表面に配置されたシール材を備えることを特徴とする請求項４に記載の基板搬送システム。
【請求項６】
前記回転装置を制御して前記第１及び第２のローラの回転速度を調整する制御装置を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板搬送システム。
【請求項７】
前記ローラセットが前記供給トレイの下方に配置され、前記供給トレイの底面に設けられた開口部から前記基板が前記ローラセットに供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球形状の基板を半導体製造装置に格納するワークホルダに搬送する基板搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の半導体製造装置を用いて球形又は球形に類する球形状の基板（以下において「球状基板」という。）に成膜などのプロセス処理を施す場合には、ワークホルダに搭載した状態の基板が半導体製造装置に格納される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ワークホルダに球状基板を搭載するためには、例えば球状基板が格納される供給トレイに傾斜路を設け、この傾斜路を転がして球状基板をワークホルダに搬送する。このとき、傾斜路とワークホルダとの間に開閉する弁を設置し、この弁の開閉によって球状基板の搬送を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２８０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の方法では、開閉する弁に挟まれて球状基板が破損する問題がある。また、ワークホルダに搬送する球状基板の個数は、傾斜路の傾斜角度や弁の開口面積によってコントロールすることになるため、搬送される球状基板の個数の調整が困難である。
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明は、ワークホルダに搬送する球状基板の個数の調整が容易な、且つ球状基板の破損が抑制された基板搬送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、（イ）複数の球状基板が格納される供給トレイと、（ロ）平行するそれぞれの中心軸が水平方向に延伸し、且つ互いの側面が基板の粒径よりも狭い間隔で対向するように隣接して配置された円筒形状の第１及び第２のローラを有し、第１及び第２のローラの側面同士間に供給トレイから供給された基板を挟み込むローラセットと、（ハ）側面の基板に接触する領域がそれぞれ下方に移動するように、それぞれの中心軸を回転軸として第１及び第２のローラの少なくともいずれかを回転させる回転装置とを備える基板搬送システムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ワークホルダに搬送する球状基板の個数の調整が容易な、且つ球状基板の破損が抑制された基板搬送システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る基板搬送システムの構成を示す模式的な側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板搬送システムの構成を示す模式的な平面図である。
【図３】比較例の基板搬送システムの構成を示す模式的な側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板搬送システムにより搬送される基板の例を示す模式図である。
【図５】本発明のその他の実施形態に係る基板搬送システムの構成を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。又、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の構造、配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１１】
本発明の実施形態に係る図１に示す基板搬送システム１は、処理対象の球状基板１００を各種の製造装置に格納するために、ワークホルダ５０に球状基板１００を搬送する。球状基板１００はワークホルダ５０に搭載された状態で、成膜装置などの製造装置に格納される。球状基板１００は、例えば太陽電池シリコン（Ｓｉ）基板であり、粒径は１ｍｍ〜数ｍｍ程度である。
【００１２】
基板搬送システム１は、図１及び図２に示すように、複数の球状基板１００が格納される供給トレイ１０と、平行するそれぞれの中心軸が水平方向に延伸し、且つ互いの側面が対向するように隣接して配置された円筒形状の第１のローラ２１と第２のローラ２２を有するローラセット２０と、第１のローラ２１と第２のローラ２２それぞれの中心軸を回転軸として、第１及び第２のローラを互いに異なる方向に回転させる回転装置３０とを備える。なお、図１は図２のＩ−Ｉ方向に沿った断面図である。また、図２では球状基板１００の図示を省略している。
【００１３】
基板搬送システム１では、供給トレイ１０からローラセット２０に球状基板１００が供給される。このとき、第１のローラ２１と第２のローラ２２の対向する側面間に球状基板１００が供給されるように、ローラセット２０が配置される。第１のローラ２１と第２のローラ２２の側面は、球状基板１００の粒径よりも狭い間隔で対向するように配置されている。例えば、互いの側面が接触するように、第１のローラ２１と第２のローラ２２は配置される。このため、供給トレイ１０からローラセット２０に供給された球状基板１００は、第１のローラ２１と第２のローラ２２の側面同士間に挟み込んだ状態で保持される。なお、互いの側面が接触するように第１のローラ２１と第２のローラ２２を配置する場合には、第１のローラ２１と第２のローラ２２の形状が変形しない程度の強さで接触させる。
【００１４】
回転装置３０は、球状基板１００に接触する領域がそれぞれ下方に移動するように、第１のローラ２１と第２のローラ２２を互いに異なる方向に回転させる。具体的には、ローラセット２０の図１上で左側に配置した第１のローラ２１を時計周りに回転させ、右側に配置した第２のローラ２２を反時計周りに回転させる。このように第１のローラ２１と第２のローラ２２を回転させることにより、第１のローラ２１と第２のローラ２２の側面同士間に挟み込まれた球状基板１００は、ローラセット２０の下方に落下する。
【００１５】
そして、第１のローラ２１と第２のローラ２２間から落下した球状基板１００は、ローラセット２０の下方に配置されたワークホルダ５０に格納される。或いは、ローラセット２０の下方に格納トレイを配置し、ローラセット２０から落下する球状基板１００を格納トレイに格納してもよい。そして、所定量の球状基板１００が格納トレイに格納された時点で、球状基板１００を格納トレイからワークホルダ５０に搬送する。これにより、一定量の球状基板１００をワークホルダ５０に格納することができる。
【００１６】
図１に示すように、第１のローラ２１及び第２のローラ２２は、回転装置３０に接続する円筒状の中心部２０１と、中心部２０１の周囲に配置された管状のクッション材２０２と、クッション材２０２の表面に配置されたシール材２０３とを備える。
【００１７】
第１のローラ２１と第２のローラ２２にクッション材２０２を配置することにより、第１のローラ２１と第２のローラ２２間に挟まれた球状基板１００にかかる圧力が低減される。これにより、搬送中の球状基板１００の破損が抑制される。クッション材２０２には、例えばスポンジや発泡体などを採用可能である。
【００１８】
第１のローラ２１及び第２のローラ２２間の間隔が球状基板１００の粒径よりも狭いために、ワークホルダ５０に格納される球状基板１００の個数は第１のローラ２１及び第２のローラ２２の回転数及び供給時間で主に決まる。ただし、ローラセット２０を通過する球状基板１００の個数を正確に調整するためには、第１のローラ２１と第２のローラ２２間に球状基板１００が重なって入り込まない程度の硬さや厚みが、クッション材２０２に必要である。
【００１９】
また、クッション材２０２の表面にシール材２０３を配置して、第１のローラ２１と第２のローラ２２の球状基板１００が接する領域をシール材２０３とする。これにより、球状基板１００が第１のローラ２１や第２のローラ２２に貼り付いたり、めり込んだりして下方に落下しないことが抑制される。したがって、シール材２０３は、シール材２０３で挟まれた時に球状基板１００が破損せず、且つ、球状基板１００がシール材２０３の表面に貼り付いたりめり込んだりせずに落下する程度の硬さや材質であることが必要である。シール材２０３には、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂を採用可能である。なお、球状基板１００に与えるダメージを小さくするために、シール材２０３は薄いほど好ましい。
【００２０】
ローラセット２０は、例えば供給トレイ１０の下方に配置される。図１に示した例では、供給トレイ１０の内部の最も低い位置に開口部１１を設け、この開口部１１の下方にローラセット２０が配置されている。
【００２１】
このとき、開口部１１には、第１のローラ２１と第２のローラ２２の頂点部から外側の側面までの領域が露出しないようにする。これにより、第１のローラ２１と第２のローラ２２の対向する側面同士間に球状基板１００を確実に挟み込むことができる。
【００２２】
なお、回転装置３０は制御装置４０によって制御されて、第１のローラ２１と第２のローラ２２の回転速度の調整や回転の開始・停止を行う。第１のローラ２１と第２のローラ２２の回転速度を調整することにより、一定時間にローラセット２０を通過する球状基板１００の個数を調整できる。また、例えば、ワークホルダ５０に格納された球状基板１００が一定の個数に達した場合に、制御装置４０が回転装置３０を制御して第１のローラ２１及び第２のローラ２２の回転を停止させる。これにより、供給トレイ１０からワークホルダ５０への球状基板１００の搬送が停止する。
【００２３】
ワークホルダ５０に格納された球状基板１００が一定の個数に達したか否かは、例えば第１のローラ２１と第２のローラ２２の回転数及び供給時間とワークホルダ５０に供給される球状基板１００の個数との関係を予め調査しておくことによって検出できる。即ち、ワークホルダ５０に球状基板１００を格納し始めてから所定の時間が経過した後に、制御装置４０はワークホルダ５０に格納された球状基板１００が一定の個数に達したことを検出する。或いは、ワークホルダ５０の重量の変化を測定することによって、ワークホルダ５０に格納された球状基板１００の個数を検出する。即ち、一定の個数の球状基板１００の全重量を予め調査しておく。そして、球状基板１００をワークホルダ５０に格納しながら、ワークホルダ５０の重量の変化を監視する。格納を開始してからのワークホルダ５０の重量の変化が一定の個数の球状基板１００の全重量と一致したときに、制御装置４０はワークホルダ５０に格納された球状基板１００が一定の個数に達したことを検出する。ワークホルダ５０に格納された球状基板１００が一定の個数に達したことを検出した制御装置４０は、第１のローラ２１及び第２のローラ２２の回転を停止させる信号を回転装置３０に送信する。
【００２４】
基板搬送システム１に対し、例えば図３に示すように、供給トレイ１０Ａに設けた弁１２の開閉によって球状基板１００をワークホルダ５０に搬送する方法も考えられる。しかし、図３に示した比較例の基板搬送システム１Ａでは、弁１２の開口面積などにより球状基板１００の供給量をコントロールすることになる。このため、搬送される球状基板１００の個数の調整が困難である。更に、供給停止時に弁１２を閉じる際などに、球状基板１００が弁１２に挟まれて破損するおそれがある。
【００２５】
これに対し、基板搬送システム１では、制御装置４０の制御によって第１のローラ２１と第２のローラ２２の回転速度を調整することができる。これにより、ワークホルダ５０に搬送される球状基板１００の個数を容易に調整できる。また、第１のローラ２１及び第２のローラ２２をクッション材２０２及びシール材２０３を有する構造とすることにより、球状基板１００の破損が抑制される。
【００２６】
なお、球状基板１００の形状は球形状だけでなく、例えば図４に示すようなＤカット形状である基板も、基板搬送システム１で搬送可能な球状基板１００に含まれる。「Ｄカット形状」は、全体として略球体であるが平坦な面を有する形状である。更に、球状基板１００が球形状やＤカット形状以外の、立方体形状などの多面体などであってもよい。
【００２７】
以上に説明したように、本発明の実施形態に係る基板搬送システム１によれば、第１のローラ２１と第２のローラ２２間に球状基板１００を挟み込んで搬送することにより、ワークホルダ５０に搬送する球状基板１００の個数の調整が容易であり、且つ、球状基板１００の破損が抑制された基板搬送システムを提供できる。
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００２８】
既に述べた実施形態では、回転装置３０が第１のローラ２１と第２のローラ２２の両方を回転させている。しかし、回転装置３０によって第１のローラ２１と第２のローラ２２のいずれか一方のみを回転させるようにしてもよい。例えば、図５に示すように、回転装置３０が第１のローラ２１のみを回転させる。このとき、第１のローラ２１と側面同士が接触していることにより、或いは、第１のローラ２１と第２のローラ２２の側面間に球状基板１００が挟み込まれていることにより、第２のローラ２２が第１のローラ２１の回転とは逆に回転する。これにより、第１のローラ２１と第２のローラ２２の側面間に供給された球状基板１００がローラセット２０の下方に落下する。なお、回転装置３０が第２のローラ２２のみを回転させ、第２のローラ２２の回転によって第１のローラ２１を回転させてもよいことはもちろんである。
【００２９】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３０】
１…基板搬送システム
１０…供給トレイ
１１…開口部
２０…ローラセット
２１…第１のローラ
２２…第２のローラ
３０…回転装置
４０…制御装置
５０…ワークホルダ
１００…球状基板
２０１…中心部
２０２…クッション材
２０３…シール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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