(57)【要約】【課題】短尺にブロック切断された円柱状シリコンインゴットを自動操作で支持パレットに載置するとき、シリコンインゴットの切断された円柱端面方向への倒れを防止して、インゴットの脱着時に固定ガイドとインゴット端面の外縁部が接触してインゴットに割れ欠けが発生することがないシリコンインゴット支持パレットを提供。【解決手段】基台７上に設置した複数の載置台８上に載置されたシリコンインゴット６の長手方向へ移動可能に、基台７上に配置された一対のブラケット４、４と、各ブラケットに支持されたガイド部３、３と、各ガイド部に支持されインゴット６の切断された円柱両端面61と接触して保持するようにされた複数個のガイドローラ１と、各ガイドローラ１とガイド部３との間に介されたスプリング２とを有し、複数個のガイドローラ１は弾性体であるが高硬度かつ非金属の部材で形成されている。【選択図】図１
2005255204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短尺にブロック切断された円柱状シリコンインゴットの支持パレットであって、基台上に設置した、Ｖ字状凹部を設けた硬質の複数の載置台上に載置されたシリコンインゴットの長手方向へ移動可能に前記基台上に配置された一対のブラケットと、各ブラケットに支持されたガイド部と、各ガイド部に支持されシリコンインゴットの切断された円柱両端面と接触して保持するようにされた複数個のガイドローラと、各ガイドローラと前記ガイド部との間に介されたスプリングと、前記載置台上のブラケットの位置を保持するよう載置台に連結されたブレーキ部と、を有し、前記複数個のガイドローラはショアＡスケール９５程度の硬質ウレタン樹脂を含む弾性体であるが高硬度かつ非金属の部材で形成されたことを特徴とする円柱状短尺シリコンインゴット支持パレット。
【請求項２】
前記基台上のブラケットの位置は、前記シリコンインゴットの端面と前記ガイドローラと隙間がほぼ０になるように設定され、かつ前記スプリングの縮み量即ち押さ代を片側で約２mm以内に設定し、前記シリコンインゴットの端面が前記ガイドローラを押したとき、前記シリコンインゴットの端面と前記ガイドローラとの隙間は片側で約２mm以内に設定されたことを特徴とする請求項１記載の円柱状短尺シリコンインゴット支持パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造における、シリコンインゴットを支持するパレット・トレイ関し、特に外径 200mm〜 300mm、長さ 300mm以下といった、短尺にブロック切断された円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の円柱状短尺シリコンインゴットを支持するパレット・トレイとしては、例えば特許文献１の図５〜図７に示すようなものがあった。このものでは、外径研削、Ｖノッチ加工され、ブロック切断された円柱状シリコンインゴットは、ローディングステーションのローディングアームにより、基台上に複数設置したＶ字状凹部を設けた硬質の載置台上に載置され、自動搬送装置により工場内の所定の工程間で搬送されていた。シリコンウエハの工程では、ブロック切断された円柱状シリコンインゴットはブロック測定器でのブロック測定、ウエハ切断の工程が実施されるが、この載置台は、外径研削の前からウエハ切断の前の工程間において、その長さが２ｍを超える長尺品から、100mm 以下の短尺品までの運搬に利用されている。
【特許文献１】実願平５−１２３５７号（実開平６−６７３２６号公報）ＲＯＭ請求項１、図５〜図７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の特許文献１のインゴット支持パレットでは、載置台にて運搬されるシリコンインゴットのうち、長さが 200mmに満たない短尺のものについては、この載置台ではインゴットの長手方向の移動時に不安定になるため、作業員の介在による、シリコンインゴットの運搬や設置が行われていた。しかし、シリコンインゴットの外径がφ 200mm超え、大径化されるにつれ、インゴット長さが短くなり、運搬時に不安定になた。又、シリコンインゴットの大径化は、該当するシリコンインゴットの高重量化をまねき、作業員が搬送したり、上げ下ろししたりすることは危険が伴った。
従来の外径 200mm〜 300mm長さ 300mm以下といった、短尺にブロック切断された円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットとしては、例えば図２に示すような、搬送時のインゴット６長手方向の不安定さを補うために固定の固定ガイド11を設けることでインゴット６の転倒を防止する解決方法も考えられるが、シリコンインゴット６と固定ガイド11との隙間が大きければ、搬送時の振動や加減速で固定ガイド11にシリコンインゴット６の端面 61、61、外縁部 62、62を打ち付けてシリコンインゴットに割れ欠けを生じ、シリコンインゴットと固定ガイド11の隙間が小さければ、インゴットの脱着時に固定ガイド11とシリコンインゴット端面 61、61の外縁部 62、62が接触することでシリコンインゴット６の端面 61、61、外縁部 62、62に割れ欠けが発生してしまう問題が発生してしまう。シリコンインゴット６の着脱時に都度固定ガイド11を開閉し、固定ガイド11をシリコンインゴット６に押し付ける機構を載置台に設けた場合は、その機構の煩雑さにより自動化の妨げとなってしまう。４は固定ガイド11を支持するブラケット、５はブラケット４をシリコンインゴット長手方向へ移動させた後基台７に固定するブレーキ装置である。シリコンインゴットは極めて高価でかつ極めて割れ易いことで、取扱が極めて難しく、ハンドリングロボット等の操作爪、クランプ部材又はフォーク等を載置台の挿入用間隙に挿入して、シリコンインゴットを自動操作で搬送、又は加工機にセットするときの自動化の妨げとなった。
【０００４】
本発明の課題は、かかる従来技術の課題を解決した、短尺にブロック切断された円柱状シリコンインゴットを自動操作で支持パレットに載置するとき、シリコンインゴットの切断された円柱端面方向への倒れを防止して、インゴットの脱着時に固定ガイドとシリコンインゴット端面の外縁部が接触してシリコンインゴットに割れ欠けが発生することがなく、かつシリコンインゴットと固定ガイドの隙間を適正に保つことにより、搬送時の振動や加減速で固定ガイドにシリコンインゴットの端面を打ち付けてシリコンインゴットに割れ欠けを生じることがない円柱状シリコンインゴット支持パレットを提供することにある。  本発明の別の課題は、シリコンインゴットを自動操作で支持パレットに載置して搬送、又は加工機に自動的にセットできる円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため本発明は、短尺にブロック切断された円柱状シリコンインゴットの支持パレットであって、基台上に設置した、Ｖ字状凹部を設けた硬質の複数の載置台上に載置されたシリコンインゴットの長手方向へ移動可能に前記基台上に配置された一対のブラケットと、各ブラケットに支持されたガイド部と、各ガイド部に支持されシリコンインゴットの切断された円柱両端面と接触して保持するようにされた複数個のガイドローラと、各ガイドローラと前記ガイド部との間に介されたスプリングと、前記載置台上のブラケットの位置を保持するよう載置台に連結されたブレーキ部と、を有し、前記複数個のガイドローラはショアＡスケール９５程度の硬質ウレタン樹脂を含む弾性体であるが高硬度かつ非金属の部材で形成されたことを特徴とする円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットによって上述の本発明の課題を解決した。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、載置台にて運搬される短尺にブロック切断された円柱状シリコンインゴットの円柱端面を、各ガイド部に支持されシリコンインゴットの切断された円柱両端面と接触して保持するようにされた複数個のガイドローラが接触して保持することによって、シリコンインゴットを自動操作で支持パレットに載置するとき、シリコンインゴットの切断された円柱端面方向への倒れを防止して、インゴットの脱着時に固定ガイドとシリコンインゴット端面の外縁部が接触してシリコンインゴットに割れ欠けが発生することがない円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットを提供するものとなった。本支持パレットへの自動操作でのシリコンインゴットの脱着時には、シリコンインゴットの円柱端面外縁部と接するガイド部は回転するガイドローラ部であり、固定ガイド等で発生する円柱端面の外縁部での摺動は防止され、円柱端面外縁部へ加わる負荷によるシリコンインゴットの割れ欠けは軽減される。本発明では、更にガイドローラをスプリングによる弾性体で支持することにより、更に負荷を軽減しシリコンインゴットの欠けを防止する。
好ましくは、前記基台上のブラケットの位置は、前記シリコンインゴットの端面と前記ガイドローラと隙間がほぼ０になるように設定され、かつ前記スプリングの縮み量即ち押さ代を片側で約２mm以内に設定し、前記シリコンインゴットの端面が前記ガイドローラを押したとき、前記シリコンインゴットの端面と前記ガイドローラとの隙間は片側で約２mm以内に設定して適正に保つことにより、搬送時の振動や加減速で固定ガイドにシリコンインゴットの端面を打ち付けてシリコンインゴットに割れ欠けを生じることがない、かつシリコンインゴットを自動操作で支持パレットに載置して搬送、又は加工機に自動的にセットできる、円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットを提供するものとなった。即ち、シリコンインゴットの端面とガイドローラとの間に隙間があると、搬送時の振動や加減速でガイドローラにシリコンインゴットの端面外縁部を激しく打ちつけて割れ欠けを生じさせるので、シリコンインゴットの端面とガイドローラと隙間はほぼ０に設定され、かつスプリングの押さ代を片側で約２mm以内に設定して、シリコンインゴットの端面の位置誤差はガイドローラを押すスプリングの押さ代で吸収する。スプリングの押さ代を片側で２mmを越えると、シリコンインゴットを自動操作でクランプするハンドリングロボット等の操作爪、クランプ部材等の位置決め精度が片側でほぼ±2.5 mm程度であるので、かかる自動操作で載置台上にシリコンインゴットを載置する際に、ガイドローラにシリコンインゴットの端面外縁部が強い角度で当たり、シリコンインゴットの端面外縁部に割れ欠けを生じさせるので、スプリングの押さ代を片側で２mm以内程度に設定した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を実施するための最良の形態につき、図１を参照して説明する。図１は本発明を実施するための最良の形態の円柱状短尺インゴット支持パレットを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｘ−ｘ線に沿った右側面図としてみた半側面断面図、（ｃ）は（ａ）のｙ−ｙ線に沿った右側面図としてみた半側面断面図を示す。本発明の円柱状短尺インゴット支持パレットは、短尺にブロック切断された円柱状シリコンインゴット６の支持パレットであって、基台７上に設置した、Ｖ字状凹部を設けた硬質の複数の載置台８上に載置されたシリコンインゴット６の長手方向へ移動可能に、基台７上に配置された一対のブラケット４、４と、各ブラケット４、４に支持されたガイド部３、３と、各ガイド部３、３に支持されシリコンインゴット６の切断された円柱両端面61、61と接触して保持するようにされた複数個のガイドローラ１と、各ガイドローラ１とガイド部３、３との間に介されたスプリング２と、基台７上のブラケット４、４をシリコンインゴット６長手方向へ移動させる移動機構と、移動されたブラケット４、４の位置を保持するよう基台７に連結されたブレーキ装置５、５と、を有し、複数個のガイドローラ１はショアＡスケール９５程度の硬質ウレタン樹脂を含む弾性体であるが高硬度かつ非金属の部材で形成され、移動機構は、基台７上のレール12、12と、レール12、12上を走行するブラケット４、４の摺動部13、13を含む。基台７上のブラケット４、４の位置は、予め手動でブラケット４、４を移動して、シリコンインゴット６の切断された円柱両端面61と各複数個のガイドローラ１との隙間をほぼ０になるように位置決めし、基台７に連結されたブレーキ装置５、５の図示しないクランプレバーでクランプするようにされている。
【０００８】
シリコンインゴットは極めて高価でかつ極めて割れ易いことで、取扱が極めて難しく、ハンドリングロボット等の操作爪、クランプ部材又はフォーク等を載置台の間隙に挿入して、シリコンインゴットを自動操作でクランプし搬送、又は加工機にセットする、自動化を達成するよう、ハンドリングロボット等の操作爪、クランプ部材等でシリコンインゴットを自動操作でクランプするときの位置を載置台８上に正確に位置決めするためには、基台７上のブラケット４、４の位置は、シリコンインゴット６の切断された円柱両端面61とガイド部である複数個のガイドローラ１との隙間を小さく設定する必要がある。本発明では、ガイド部は回転するガイドローラであり、固定ガイド等で発生する円柱端面の外縁部での摺動は防止され、円柱端面外縁部へ加わる負荷によるシリコンインゴットの欠けは軽減される。更にガイドローラをスプリングによる弾性体で支持することにより、更に負荷を軽減しシリコンインゴットの欠けを防止する。ガイドローラ１はその外径が設置する空間で出来るだけ大きくすることが望ましく、本実施形態ではφ75mmとしている。本発明では、発明者は、ガイドローラ１が低硬度の弾性体又は金属で形成されると、ガイドローラ１がシリコンインゴット６の端面の外縁部 62、62に食い込み、割れ欠けを発生させることがわかったので、複数個のガイドローラ１はショアＡスケール９５程度の硬質ウレタン樹脂を含む弾性体であるが高硬度かつ非金属の部材で形成されるようにしたので、シリコンインゴットの円柱端面外縁部は回転するガイドローラと滑らかに接触し案内され、シリコンインゴットの端面の外縁部 62、62の欠けは大幅に軽減された。
【０００９】
又、基台７上のブラケット４、４の位置は、シリコンインゴット６の端面 61、61と前記ガイドローラ１と隙間がほぼ０になるように設定され、かつスプリング２の縮み量即ち押さ代を片側で約２mm以内に設定し、シリコンインゴット６の端面 61、61がガイドローラ１を押したとき、シリコンインゴットの端面とガイドローラとの隙間は片側で約２mm以内に設定して適正に保つことにより、搬送時の振動や加減速で固定ガイドにシリコンインゴット６の端面 61、61を打ち付けてシリコンインゴット６の端面の外縁部 62、62に割れ欠けを生じることがない、かつシリコンインゴットを自動操作で支持パレットに載置して搬送、又は加工機に自動的にセットできる円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットを提供するものとなった。即ち、シリコンインゴット６の端面 61、61とガイドローラ１との間に隙間があると、搬送時の振動や加減速でガイドローラ１にシリコンインゴットの端面の外縁部 62、62を激しく打ちつけて割れ欠けを生じさせるので、シリコンインゴットの端面 61、61とガイドローラ１と隙間はほぼ０に設定され、スプリング２の押さ代を片側で約２mm以内に設定して、シリコンインゴットの端面 61、61の位置誤差はガイドローラを押すスプリングの押さ代で吸収する。スプリングの押さ代を片側で２mmを越えると、シリコンインゴットを自動操作でクランプする図示しないハンドリングロボット等の操作爪、クランプ部材等の位置決め精度が片側でほぼ±2.5 mm程度であるので、かかる自動操作で載置台上にシリコンインゴットを載置する際に、ガイドローラにシリコンインゴットの端面外縁部が強い角度で当たり、シリコンインゴットの端面外縁部に割れ欠けを生じさせるので、スプリングの押さ代を片側で２mm以内程度に設定した。
【００１０】
作動においては、基台７を含む本パレットは、円柱状シリコンインゴットを外径 200mm〜 300mm、長さ 300mm以下といった、短尺にブロック切断する切断装置に、自動搬送装置により工場内の所定のパレット位置に搬送され、図示しないハンドリングロボット等の操作爪、クランプ部材等により、シリコンインゴット６が自動操作で載置台８上の正確な位置に載置される。このとき、上部より投入されたシリコンインゴット６は、ガイドローラ１の設定誤差とシリコンインゴット６の投入位置の誤差により、ガイドローラ１に当る。シリコンインゴット６が下降するにつれ、スプリング２は、衝撃を吸収しながら撓み、ガイドローラ１は、ガイド部３に沿って、シリコンインゴット６の長さに合わせた間隔まで広がり、シリコンインゴット６の円柱端面61に当接する。パレットによりシリコンインゴット６を運搬する場合、ガイドローラ１がシリコンインゴット６の円柱端面61に当接することでスプリング２を介して弾性支持されており、円柱端面61方向へのシリコンインゴット６の倒れは防止される。又、ガイドローラ１とシリコンインゴット６の円柱端面61が当接しているため、図２で示したような従来の固定ガイド11を利用した倒れ防止ガイドのように、パレットでのシリコンインゴット６運搬時にシリコンインゴット６と固定ガイド11に隙間が存在することで生じる、シリコンインゴット６と従来の固定ガイド11との衝突時に見られるような、シリコンインゴット６の円柱端面 61、61の外縁部 62、62の欠けは防止される。パレットはシリコンインゴット６と共に次のブロック計測、ウエハー切断等の工程、又は逆に外周研磨等の前工程に、自動搬送装置により工場内の所定のパレット位置に搬送される。
〔本発明の最良の実施形態の効果〕
【００１１】
本発明の最良の実施形態では、載置台にて運搬される短尺にブロック切断された円柱状シリコンインゴットの円柱端面を、各ガイド部に支持されシリコンインゴットの切断された円柱両端面と接触して保持するようにされた複数個のガイドローラが接触して保持することによって、シリコンインゴットを自動操作で支持パレットに載置するとき、シリコンインゴットの切断された円柱端面方向への倒れを防止して、インゴットの脱着時に固定ガイドとシリコンインゴット端面の外縁部が接触してシリコンインゴットに割れ欠けが発生することがない円柱状短尺シリコンインゴット支持パレットを提供するものとなった。本支持パレットへの自動操作でのシリコンインゴットの脱着時には、シリコンインゴットの円柱端面外縁部と接するガイド部は回転するガイドローラ部であり、固定ガイド等で発生する円柱端面の外縁部での摺動は防止され、円柱端面外縁部へ加わる負荷によるシリコンインゴットの欠けは軽減される。本発明では、更にガイドローラをスプリングによる弾性体で支持することにより、更に負荷を軽減しシリコンインゴット端面の外縁部の欠けを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の円柱状短尺インゴット支持パレットを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｘ−ｘ線に沿った右側面図としてみた半側面断面図、（ｃ）は（ａ）のｙ−ｙ線に沿った右側面断面図としてみた半側面断面図を示す。
【図２】従来の円柱状短尺インゴット支持パレットを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｚ−ｚ線に沿った右側面図としてみた半側面断面図、（ｃ）は（ａ）のｗ−ｗ線に沿った右側面断面図としてみた半側面断面図を示す。
【符号の説明】
【００１３】
１：ガイドローラ      ２：スプリング        ３：ガイド部
４：ブラケット        ５：ブレーキ装置        ６：シリコンインゴット
７：基台              ８：載置台
61：シリコンインゴット端面
62：シリコンインゴットの外縁部
【図１】
2005255204.tif 000003
【図２】
2005255204.tif 000004