(57)【要約】【課題】極めて簡単な構造・操作でピッチの異なる収納体に基板を移送することが可能なピッチ変換構造を提供すること。【解決手段】図１に示す形態に係るピッチ変換構造は、第１のピッチ（ｐ１）で複数枚の基板５を起立状態に整列して収納保持する第一収納体１と、前記第１のピッチ（ｐ１）とは異なる第２のピッチ（ｐ２）で複数枚の基板５を起立状態に整列して収納保持する第二収納体２と、前記第一収納体１と、前記第二収納体２との間に設けられた、第一収納体１側のピッチが前記第１のピッチ（ｐ１）と同じピッチであり、第二収納体２側のピッチが前記第２のピッチ（ｐ２）と同じピッチである複数の案内溝６が表面に形成されているガイド３と、第１収納体１側から第二収納体２側ないし第二収納体２側から第一収納体１側に向かい、前記基板５を前記ガイド３の案内溝６に沿って押送させるためのプランジャー４と、を有することを特徴とするピッチ変換構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のピッチｐ１で複数枚の基板を起立状態に整列して収納保持する第一収納体と、
前記第１のピッチｐ１とは異なる第２のピッチｐ２で複数枚の基板を起立状態に整列して収納保持する第二収納体と、
前記第一収納体と、前記第二収納体との間に設けられた、第一収納体側が前記第１ピッチと同じピッチであり、第二収納体側が前記第２ピッチと同じピッチである複数の案内溝が表面に形成されているガイドと、
第１収納体側から第二収納体側ないし第二収納体側から第一収納体側に向かい、前記基板を前記案内溝に沿って押送させるためのプランジャーと、
を有することを特徴とするピッチ変換構造。
【請求項２】
前記ガイドを上下に対向させて設けたことを特徴とする請求項１記載のピッチ変換構造。
【請求項３】
外側における案内澪は、凹曲線と凸曲線とで結ばれていることを特徴とする請求項１または２記載のピッチ変換構造。
【請求項４】
前記第一収納体の底面に、プランジャーを導入するためのプランジャー穴が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載のピッチ変換構造。
【請求項５】
カセットを複数設けるとともに、カセットに対応してガイドを複数設け、それぞれを基板の整列方向に配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載のピッチ変換構造。
【請求項６】
ガイドは、基板の整列方向に移動可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載のピッチ変換構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体ウエハなどの板状の基板の並びのピッチを変化させるピッチ変換構造に関する。
【０００２】
より詳細には、たとえば 、液晶基板、半導体基板などの処理を枚葉処理ではなく、バッチ処理にて行う場合、種々の装置間にて多数枚の基板を一括して移動する際に使用されるピッチ変換構造であって、基板等の平板状試料を保持してその配列間隔を高精度に変換することが可能なピッチ変換構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、バッチシステムにおいては、多数の基板を取り扱う。この場合、処理工程等に応じてそれらの配列ピッチを適宜に変換する場合がある。
【０００４】
変換前後の２つのピッチの関係として、一方が他方の公約数となっている場合には（例えば、ｐ１＝２ｍｍ、ｐ２＝４ｍｍ）には、幾度かの変換操作によりピッチの変換が可能である。
【０００５】
しかし、両者がそのような関係にない場合（一方が整数ではない場合、例えばｐ１＝４ｍｍ、ｐ２＝３．４ｍｍ）には、膨大な数の操作を行わない無ければならない。
【０００６】
ピッチを変換する技術に関して、特許文献１では次のように記載されている。
『半導体ウェハ（例えば、シリコンウェハ。以下、単にウェハという）の製造過程等においては、様々な目的でウェハに対して熱処理が行われているが、当該熱処理を行う熱処理装置にウェハを搬入する際、ウェハカセットに収納されたウェハを、石英ボートに移し替えることが必要になる。
【０００７】
ウェハカセット（以下、単にカセットという）は、各製造工程間でウェハを搬送する際等に利用される容器であって、複数（例えば、２５枚）のウェハを収納することができるものであり、複数のウェハは、カセットの両側板の内側面に、所定ピッチ（例えば、３／１６インチ間隔）で形成された複数の収納溝に挿入されて保持される。
【０００８】
一方、熱処理装置へウェハを搬入する際等に利用される石英ボートは、複数カセット分（例えば、１００枚〜２００枚）のウェハを保持することが可能な治具であって、ウェハを挿入するための収納溝が多数形成されたものである。
【０００９】
ところで、石英ボートの収納溝のピッチには様々なものがあり、必ずしもカセットの収納溝のピッチとは一致していない。そのため、カセットから石英ボートにウェハを移し替える際等に、複数のウェハを一括して移し替えようとすると、ウェハの並びのピッチを変換する必要性が生じることになる。』
そこで、特許文献１では、構造がより簡単なピッチ変換装置を提供することを目的として次なる技術を提供している。
『板状体の並びのピッチを変換するピッチ変換装置であって、
それぞれ前記板状体を保持可能であり、等間隔に配置される固定保持部、原動保持部及び従動保持部を備え、
前記原動保持部は、ピッチ変換方向に直線駆動され、
前記従動保持部は、前記固定保持部と前記原動保持部との間に配置され、前記固定保持部及び前記原動保持部の少なくとも一方に、一対の平行なリンク部材によって連結されて、平行リンク機構を構成する
ことを特徴とするピッチ変換装置。』
しかし、この特許文献１に記載されたピッチ変換装置は、いまだ複雑な構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２０５０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、極めて簡単な構造・操作でピッチの異なる収納体に基板を移送することが可能となるピッチ変換構造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】
【００１２】
請求項１に係る発明は、第１のピッチｐ１で複数枚の基板を起立状態に整列して収納保持する第一収納体と、
前記第１のピッチｐ１とは異なる第２のピッチｐ２で複数枚の基板を起立状態に整列して収納保持する第二収納体と、
前記第一収納体と、前記第二収納体との間に設けられた、第一収納体側が前記第１ピッチと同じピッチであり、第二収納体側が前記第２ピッチと同じピッチである複数の案内溝が表面に形成されているガイドと、
第１収納体側から第二収納体側ないし第二収納体側から第一収納体側に向かい、前記基板を前記案内溝に沿って押送させるためのプランジャーと、
を有することを特徴とするピッチ変換構造である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記ガイドを上下に対向させて設けたことを特徴とする請求項１記載のピッチ変換構造である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、外側における案内澪は、凹曲線と凸曲線とで結ばれていることを特徴とする請求項１または２記載のピッチ変換構造である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、前記第一収納体の底面に、プランジャーを導入するためのプランジャー穴が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載のピッチ変換構造である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、カセットを複数設けるとともに、カセットに対応してガイドを複数設け、それぞれを基板の整列方向に配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載のピッチ変換構造である。
【００１７】
請求項６に係る発明は、ガイドは、基板の整列方向に移動可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載のピッチ変換構造である。
【発明の効果】
【００１８】
極めて簡単な構造・操作でピッチの異なる収納体に基板を移送することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を図１に示す。
【００２０】
図１に示す形態に係るピッチ変換構造は、
第１のピッチ（ｐ１）で複数枚の基板５を起立状態に整列して収納保持する第一収納体１と、
前記第１のピッチ（ｐ１）とは異なる第２のピッチ（ｐ２）で複数枚の基板５を起立状態に整列して収納保持する第二収納体２と、
前記第一収納体１と、前記第二収納体２との間に設けられた、第一収納体１側のピッチが前記第１のピッチ（ｐ１）と同じピッチであり、第二収納体２側のピッチが前記第２のピッチ（ｐ２）と同じピッチである複数の案内溝６が表面に形成されているガイド３と、
第１収納体１側から第二収納体２側ないし第二収納体２側から第一収納体１側に向かい、前記基板５を前記ガイド３の案内溝６に沿って押送させるためのプランジャー４と、
を有することを特徴とするピッチ変換構造である。
【００２１】
以下により詳細に説明する。
（第一収納体：カセット）
図２に基づき第一収納体１を説明する。
【００２２】
図２に示す第一収納体はウエハカセットである。
【００２３】
図２（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は底面図、（ｆ）は受部材１２に形成されている受溝１５の拡大図、（ｇ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。なお、背面図は正面図と同じである。
【００２４】
図２において、２６は平板状で四辺形の基台である。
【００２５】
基台２６の対向する辺部には、一対の側面部材２３ａ，２３ｂがそれぞれが対向して基台２６に垂直に設けられている。この側面部材２３ａ，２３ｂには、それぞれ切欠２８が形成されている。
【００２６】
基台２６の他の辺の上方には、一対の受部材２２ａ，２２ｂが設けられている。受部材２２ａ，２２ｂは側面部材２３ａ，２３ｂに取り付けられている。なお、本例では、受部材２２ａ，２２ｂの高さ（図２における上下方向の寸法）は側面部材の高さより短くしてあるが、側面部材２３ａ，２３ｂの高さと同じにして、受部材２２ａ，２２ｂを基台２６に固着して取り付けてもよい。
【００２７】
基台２６の面内にはプランジャー穴２７が設けられている。外部からプランジャーがこのプランジャー穴を介してカセット１内に導入され、カセット１内に収納されている複数の基板を一括してカセット１の外部に押送する。プランジャー穴２７の形状、寸法、位置はこのような役割にしするものであればよい。
【００２８】
受部材２２ａ，２２ｂの対向する側面には、それぞれ複数の受溝２５が形成されている。対向する受部材２２ａ、２２ｂのそれぞれの対向する受溝２５に一枚の基板の周縁をはめ込むことにより基板はカセットに収納される。
本例では、隣り合う受溝２５同士の距離（ピッチｐ１）を４ｍｍとした。ピッチｐ１は、受溝２５の中心同士の距離としてある。なお、形成される受溝２５の数は限定しないが一般的には５０個のものが常用される。
【００２９】
受溝２５の幅ｈ１は特に限定しない。基板の厚さをｔとすると、ｔ＜ｈ１＜ｐ１であればよい。
（第二収納体：ボート）
図３に基づき第二収納体を説明する。
【００３０】
図３に示す第二収納体は、熱処理などに使用する石英ボードであり、基板は３．４ｍｍピッチで整列される。
【００３１】
一対の側面部材３６ａ，３６ｂを対向させ、正面側に上下２段に、２本の棒状の受部材３５ｂ１、３５ｂ２を側面部材３６ａ，３６ｂにわたり取り付けてある。また、背面側も同様である。
【００３２】
受部材３５ａ１、３５ａ２、３５ｂ１、３５ｂ２の内側の側面には、一定のピッチ（ｐ２）で受溝３５が複数個形成されている。本例では、ｐ１＞ｐ２として、ｐ２＝３．４ｍｍとしてある。
【００３３】
本例では、ボートの底面部にも受部材３７が２本設けてある。受部材３７は、角状体であり、その上面には、受溝がｐ１ピッチで形成されている。
【００３４】
本例では、基板を受けるための受溝３５は２００個形成してある。本例ではまた、２００個のほかに１０個の溝を余分に形成してある。
【００３５】
なお、複数個のカセットを用いることができる。複数のカセットは基板の整列方向に適宜の間隔をおいて連結して使用できる。
（ガイド）
図４に基づきガイド３を説明する。
【００３６】
ガイド３は板状体から構成される。
【００３７】
その表面には、案内溝６が複数個形成されている。案内溝６の個数は、第一収納体１、第二収納体２に形成されている受溝２５、３５の個数より多くても少なくてもよいが、通常は第一収納体に形成されている受溝２５の数と同じ数とすることが好ましい。
【００３８】
案内溝６の第一収納体１側の案内溝６ａのピッチは、第一収納体１の受溝２５同士のピッチｐ１と同一である。
【００３９】
案内溝６の第二収納体２側の案内溝６ｂのピッチは、第二収納体２側の受溝２５同士のピッチｐ２と同一である。
【００４０】
本例では、両端部の複数の案内溝６ａは相互に平行であり直線状の平行直線部６ａとなっている。６ｂについても同様である。本例では、平行直線部６ａ，６ｂの長さはそれぞれ４０ｍｍとしてある。
【００４１】
ガイド３の両端面においては、基板の受け入れが容易となるように広口化してあり、ｑin、ｑoutは平行直線部６ａ，６ｂにおける幅ｎin、ｎout（例えば０．５〜１．５ｍｍ）より広くしてあり、例えば、ｐ１より小さい範囲で、ｎinの１〜３倍の幅とすることが好ましい。
【００４２】
案内溝の溝幅は第一収納体１側も第二収納体２もできるだけ大きくすることが好ましい。案内溝を形成するパーティション部の厚さは、１ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。最外側の案内溝の溝幅は、平行直線部６ａから平行直線部６ｂに向かって小さくすることが好ましい。
【００４３】
平行直線部６ａの端と平行直線部６ｂの端とは直線ないし曲線で結ばれている。この長さＬは、（ｐ２）／（ｐ１）が大きいときは大きくすればよい。本例ではその部分の長さＬは３４０ｍｍとしてある。
【００４４】
最も外側の案内溝は、曲率が１／１０００の凹曲線と曲率が１／１０００の凸曲線とで結ばれている。Ｌ／２の点が変曲点となっている。第一収納体１側が凸曲線、第二収納体２側が凹曲線となっている。
【００４５】
ガイド３は、基板の整列方向に移動可能とすることが好ましい。また、ガイドを複数設置することもできる。カセットが複数の場合、カセットに対応した数のガイドを設けることが好ましい。複数のガイドは、基板の整列方向に連結して使用する。
（変換操作）
図１及び図５に基づき操作手順を説明する。
【００４６】
図５は、５０枚の基板５をカセット１内に４ｍｍピッチで、起立状態に整列して収納保持している状態を示している。
【００４７】
カセット１に隣接して図４に示した構造の上ガイド３ｕと下ガイド３ｓとを上下に対向させて配置してある。
【００４８】
カセット１の受溝のピッチとガイド３のカセット側の案内溝のピッチとは同じとした、本例では４ｍｍとした。受溝の数は５０個としてある。
【００４９】
ガイド３に隣接してボート２を設けてある。図５に示すボート２は図３に示したボートを用いている。
【００５０】
図５に示す、基板が４ｍｍピッチで起立状態で整列している状態のカセットを９０度回転する。
【００５１】
カセット１を９０度回転した状態において、カセット内面に形成されている受溝とガイドに形成されている案内溝とが等ピッチで向かいあう。
【００５２】
その状態でプランジャーを突き出す。カセット１の底面にはプランジャー穴が形成されているため、プランジャーはすべての基板の周縁に当接する。プランジャーをさらに突き出すと基板はカセットから押し出されガイドに導かれる。
【００５３】
プランジャーをさらに突き出すと、基板は案内溝に沿って第二収納体２方向に移送する。プランジャーをさらに突き出すと、基板は、第二収納体２に導かれる。
【００５４】
上記説明では、第一収納体１から第二収納体２への基板の移送をプランジャー４のみで行ったが、二段階で移送してもかまわない。すなわち、まず、プランジャー４により基板をガイド３の第一収納体１側端まで移送する。次に、全基板に当接可能な長さ（ボートの長手方向、すなわち、紙面に垂直な方向への長さ）を有する板状体（図示せず）をカセット１の側面に形成されている切欠２８を介してカセット内に導入する。つまり、板状体を紙面垂直方向にカセット１内に導入する。次いで、板状体を第一収納体１側の方向（図面において右から左に向かう方向）に移動させる。板状体の面は基板の周縁に当接し、基板を一括して案内溝に沿って移動し、第二収納体２に収納される。
【００５５】
複数のガイドを有する構造の場合、カセット背面からの突き出すプランジャーの他に、それぞれのガイドに板状体のプランジャーを設けておけば、カセットの動作とは独立して基板を第二収納体２に導入ことが可能となる。従って、カセットから基板を一旦ガイドに移送し、基板が乗ったままの状態で、ガイドを長さ方向（ボート長手方向：紙面垂直方向）にし、その後またカセットから基板を移送することも可能である。
【００５６】
例えば、４つのカセットがある場合、まず、１番目と３番目のカセットとガイドとのセンターを軸あわせし、カセットから基板を移送させる。次にガイドを移動させてから２番目と４番目のカセットとガイドとのセンターを軸あわせし、カセットから基板を移送させる。これにより急角度での移送を避けることができる。
【００５７】
基板がボート２に収納された後は、ボートを回転し（図１においては、反時計方向）、ボート２を所望のプロセスに供給する。
【００５８】
上記構成・操作により１２０μｍ厚のシリコンウエハのピッチ変換を行ったところ、スムーズに変換が行われ、シリコンウエハの割れなど、ウエハ欠損も生じなかった。
（他の操作）
カセット１が５０枚収納、ボート２が２００枚収納の場合には、４つのカセットを用意するとともに、４つのガイド３を用意し、ボート２の長手方向に所定の間隔をおいて連結しして移送操作を行う。
【００５９】
ガイド３は長手方向に移動可能とすることが好ましい。
【００６０】
５０枚入りのカセットから２００枚入りのボートに移送する場合は、４つのカセットを用意する。４つのカセットを基板の整列方向に配列する。
【００６１】
また、ガイドも４個用意し、４つのガイドを基板の整列方向に配列する。この場合、配列した４つのカセットのセンターと、配列した４つのガイドのセンターとを軸合わせして基板の移送を一度で行おうとすると、ピッチ変化の度合いが大きくなりすぎる。そこで、そのため、
（逆操作）
上記例では、第一収納体１から第二収納体２に移送する場合を説明したが、第二収納を用いての半導体プロセスが終了した場合には、第一収納体１から第二収納体２に移送した手順と全く同じ手順で第二収納体２から第一収納体１に移送すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施の形態を示す概念正面図である。
【図２】実施の形態に係る第一収納体（カセット）を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は底面図、（ｆ）は受部材１２に形成されている受溝１５の拡大図、（ｇ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ断面図である。
【図３】実施の形態に係る第二収納体（ボート）を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図（右側面図も同じ）、（ｃ）は正面図、（ｄ）、（ｅ）は断面図である。
【図４】実施の形態に係るガイドを示す図である。
【図５】実施の形態を示す概念正面図である（移送前の状態）。
【図６】実施の形態にかかるガイドの案内溝の詳細を示す平面拡大図である。
【符号の説明】
【００６３】
ｐ１：第１のピッチ
ｐ２：第２のピッチ
１：第一収納体
２：第二収納体
３：ガイド
５：基板
６ａ，６ｂ：平行直線部
１２：受部材
１５：受溝
２２ａ，２２ｂ：受部材
２３ａ，２３ｂ：側面部材
２５：受溝
２６：基台
２７：プランジャー穴
２８：切欠
３５：受溝
３５ｂ１、３５ｂ２：受部材
３６ａ，３６ｂ：側面部材
３７：受部材
【図１】
2013118297.tif 000003
【図２】
2013118297.tif 000004
【図３】
2013118297.tif 000005
【図４】
2013118297.tif 000006
【図５】
2013118297.tif 000007
【図６】
2013118297.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月21日(2011.12.21)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本例では、基板を受けるための受溝３５は２００個形成してある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2013118297.tif 000009
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2013118297.tif 000010