分離装置及び基板の検査装置
【課題】支持体に積層された基板の枚数が少なくなっても確実に基板を１枚ずつ搬出することができる分離装置及びこの分離装置を備え、基板の検査を容易に行うことが可能な基板の検査装置を提供する。
【解決手段】複数の基板Ｗが積層状態で支持された支持体２０から、基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出する分離装置１０であって、支持体２０に対して基板Ｗの積層方向に相対移動可能とされるとともに、基板Ｗの表面に吸着して基板Ｗを保持する吸着ヘッド３０と、積層された基板Ｗの側面に向けてエアを噴出して積層された基板Ｗの一部を浮上させて分離するエア分離機構４０と、支持体２０に積層された基板Ｗの数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部２７と、数量検知部２７の検知結果に応じてエア分離機構４０からのエア噴射状態を調整するエア分離機構制御部１３と、を備えていることを特徴とする。
【解決手段】複数の基板Ｗが積層状態で支持された支持体２０から、基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出する分離装置１０であって、支持体２０に対して基板Ｗの積層方向に相対移動可能とされるとともに、基板Ｗの表面に吸着して基板Ｗを保持する吸着ヘッド３０と、積層された基板Ｗの側面に向けてエアを噴出して積層された基板Ｗの一部を浮上させて分離するエア分離機構４０と、支持体２０に積層された基板Ｗの数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部２７と、数量検知部２７の検知結果に応じてエア分離機構４０からのエア噴射状態を調整するエア分離機構制御部１３と、を備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板を積層状態で支持する支持体から、基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置及びこれを用いた基板の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池として使用されるシリコン基板等は、シリコン鋳塊を薄く切断（スライス）することにより作製されており、切断された基板は積層状態でカセット容器等の支持体に支持されて搬送されている。
このようなシリコン基板においては、ＪＩＳ Ｈ ０６１３の規定により、クラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマーク等の検査を行うことが求められている。
【０００３】
従来、このような検査は作業者の目視によって行われており、多大な労力と時間とを必要としていた。このため、これらの検査を自動で行うことが可能な検査装置が求められている。検査を自動で行うためには、積層された基板（薄板）を支持体から１枚ずつ搬出する必要がある。ところで、前述のシリコン基板等は、その表面が比較的平滑なため、積層された基板同士が密着し、単に最表面にある基板を保持しても基板を１枚ずつ搬出することは困難であった。
【０００４】
そこで、積層された基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置として、例えば特許文献１、２に開示されているように、基板表面の中央部を押圧することによって基板を湾曲させて基板の裏面に密着した他の基板を分離し、基板表面の端部を吸着して搬出する構成のものが提案されている。
しかしながら、太陽電池用のシリコン基板は厚さが例えば１５０〜４００μｍ程度と非常に薄く、かつ、脆性材料であるため、特許文献１，２に記載されているように基板を湾曲させた場合には、基板にクラック、欠け及び割れ等の欠陥が発生するおそれがあった。これらの欠陥を防止するために基板の湾曲を抑えた場合には、密着した基板を分離することができなくなってしまう。
【０００５】
そこで、基板を湾曲させずに分離する分離装置として、特許文献３には、多数の吸着孔を有する吸着パッドを有し、この吸着パッドで基板を吸着して保持するとともに、エアナイフ部からエアを噴出して基板の裏面に密着した他の基板を分離して搬出するものが提案されている。
【特許文献１】特開平０２−０９５６３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１１４４３４号公報
【特許文献３】特開２００５−１７９０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エアを噴出することによって積層された基板を分離する場合、支持体に積層されている基板の数が多い状態では、安定して基板を分離することが可能となるが、支持体に積層されている基板の数が少なくなった状態では、積層されている基板もエアによって大きく位置変動することになり、基板を１枚ずつ吸着・保持して搬出することができなくなることがあった。よって、支持体に積層された基板の全てを分離装置で搬出することができないために、分離作業の効率が低下するといった問題があった。また、スライスされた基板は、積層された状態での厚さで管理されており、１枚の基板の厚さもばらつきがあるため、枚数管理を行うことはできないといった問題があった。
【０００７】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、支持体に積層された基板の枚数が少なくなっても確実に基板を１枚ずつ搬出することができる分離装置及びこの分離装置を備え、基板の検査を容易に行うことが可能な基板の検査装置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】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明の分離装置は、複数の基板が積層状態で支持された支持体から、前記基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置であって、前記支持体に対して前記基板の積層方向に相対移動可能とされるとともに、前記基板の中央部に吸着して前記基板を保持する吸着ヘッドと、積層された前記基板の側面に向けてエアを噴出して積層された基板の一部を浮上させて分離するエア分離機構と、前記支持体に積層された前記基板の数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部と、前記数量検知部の検知結果に応じて前記エア分離機構からのエア噴射状態を調整するエア分離機構制御部と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の分離装置においては、支持体に積層された基板の数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部と、この数量検知部の検知結果に応じて前記エア分離機構からのエアの噴出状態を調整するエア分離機構制御部とを備えているので、支持体に積層された基板の枚数に応じてエアの噴出状態（噴出量、噴出位置等）を調整することが可能となり、基板の枚数が少なくなっても基板を１枚ずつ分離して搬出することができる。
【００１０】
ここで、前記数量検知部を、前記支持体内の前記基板の重量を測定する重量センサとしてもよい。
この場合、重量センサによって支持体に積層された基板の重量を測定し、一定重量以下となった時点で、エア分離機構制御部によってエアの噴出状態（噴出量、噴出角度、噴出位置等）を調整することができる。
【００１１】
また、前記数量検知部を、前記支持体内に積層された前記基板の高さを測定する高さ位置センサとしてもよい。
この場合、高さ位置センサによって支持体に積層された基板の高さを測定し、一定高さ以下となった時点で、エア分離機構制御部によってエアの噴出状態（噴出量、噴出位置等）を調整することができる。
【００１２】
さらに、前記支持体に積層された基板が全て搬送されたことを検知する搬送終了検知部を備えていることが好ましい。
この場合、前述のエア分離機構制御部によってエア分離機構のエア噴出状態を調整することにより、支持体に積層された基板を全て自動で搬出することが可能となる。このため、支持体に積層された基板が全て搬送され、支持体から基板がなくなったことを検知する搬送終了検知部を備えることで、支持体への基板の補充や支持体の交換作業を遅滞なく行うことができる。
【００１３】
また、本発明の基板の検査装置は、前述の分離装置を有し、複数の基板を積層状態で支持する支持体から前記基板を１枚ずつ分離して搬出し、前記基板のクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマークのうち少なくとも１つを検査する検査部を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この構成の基板の検査装置においては、前述の分離装置によって支持体から基板を１枚ずつ分離して搬出されるので、基板の検査を１枚ずつ確実に行うことができる。これにより、ＪＩＳ Ｈ ０６１３の規定される基板の検査を自動で行うことが可能となり、検査作業の効率を飛躍的に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、支持体に積層された基板の枚数が少なくなっても確実に基板を１枚ずつ搬出することができる分離装置及びこの分離装置を備え、基板の検査を容易に行うことが可能な基板の検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
図１から図４に本発明の第１の実施形態である分離装置の概略図を示す。また、図５に、この分離装置を備えた基板の検査装置を示す。
本発明の第１の実施形態である分離装置１０は、太陽電池用のシリコン基板Ｗが複数積層されたカセット容器２０からシリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出するものである。
【００１７】
本実施形態である分離装置１０は、図１に示すように、シリコン基板Ｗを積層状態で収容するカセット容器２０と、カセット容器２０に対してシリコン基板Ｗの積層方向（上下方向）に移動可能とされるとともにシリコン基板Ｗに対して対向するように位置する吸着ヘッド３０と、カセット容器２０に対してシリコン基板Ｗの積層方向（上下方向）に移動可能とされるとともにシリコン基板Ｗの側方部に位置するエアノズル４０と、を備えている。
【００１８】
カセット容器２０は、積層されたシリコン基板Ｗを支持するものであり、図１及び図２に示すように、底部２１と４つの支持壁２２とを備えている。カセット容器２０の４つの支持壁２２は、底部２１から垂直に延びるように立設されており、それぞれの支持壁２２の幅方向中央部分には下方に向けて凹んだ切欠部２３が形成されている。
また、カセット容器２０の底部２１には、収容されたシリコン基板Ｗを上下動させる駆動部２４を備えた載置台２５が配設されており、載置台２５を上昇することにより、積層されたシリコン基板Ｗを上方へと送り出すことができるように構成されている。また、この載置台２５には、カセット容器２０内にシリコン基板Ｗが残存しているが否かを検知するための在荷センサ２６が配設されている。
【００１９】
そして、このカセット容器２０の載置台２５には、積層されたシリコン基板Ｗの重量を測定する重量センサ２７が設けられている。この重量センサ２７によって測定されたシリコン基板Ｗの重量は、エアノズル制御部１３へと伝送される。
エアノズル制御部１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となったと判断すると、制御信号をエアノズル４０へと伝送し、エアノズル４０の噴出状態を制御する。なお、本実施形態においては、エアノズル制御部１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった時点で、エアノズル４０からのエアの噴出量を低減するように制御するとともに、エアノズル制御部１３からの制御信号が後述する第２駆動軸部４２にも伝送され、エアノズル４０の噴出位置も調整される。
【００２０】
カセット容器２０に収容されるシリコン基板Ｗは、シリコン鋳塊を薄く切断することで作製されるものであり、本実施形態では、単結晶シリコンロッドから切断されたものである。ここで、シリコン基板Ｗは、図１及び図２に示すように、１００〜２００ｍｍ角で厚さが１５０〜４００μｍの概略正方形平板状をなしている。なお、本実施形態では、１５０ｍｍ角で厚さが１８０μｍに設定されたシリコン基板Ｗを対象としている。
【００２１】
このようなシリコン基板Ｗは、カセット容器２０内に積層状態で収容されており、積層状態での厚さが約１５０ｍｍ程度とされ、８００枚前後のシリコン基板Ｗが積層されている。ここで、シリコン基板Ｗの厚さにはばらつきが生じているため、正確な枚数についてはこの時点では把握できない状態である。なお、厚さを１８０μｍに設定したものであるため、厚さが３００μｍを超えるようなシリコン基板Ｗはカセット容器２０内に混在していない。
【００２２】
吸着ヘッド３０は、上下動可能な駆動軸部３１の先端（図１において下端）に設けられており、カセット容器２０内に収容されたシリコン基板Ｗの表面中央部に対向するように配置されている。この吸着ヘッド３０は、その先端外周部からエアを噴出することで先端中央部が負圧となるように構成されており、この負圧を利用してシリコン基板Ｗを吸着して保持するものである。なお、本実施形態では、シリコン基板Ｗは吸着ヘッド３０と非接触の状態で保持されるように構成されている。
また、吸着ヘッド３０の後端側（図１において上端側）には、駆動軸部３１に対して直交する方向に延在する支持プレート３２が設けられている。この支持プレート３２には、載置台２５に配設された在荷センサ２６に対応する在荷センサ３３が配設されている。
【００２３】
エアノズル４０は、カセット容器２０に対してシリコン基板Ｗの積層方向（上下方向）に移動可能とされたノズル固定部４１に固定されている。
ノズル固定部４１は、吸着ヘッド３０の駆動軸部３１と同軸状に配設された第２駆動軸部４２と、この第２駆動軸部４２に対して直交する方向に延在する第２支持プレート４３と、この第２支持プレート４３から第２駆動軸部４２に対して直交する方向に延びる４つのアーム部４４と、アーム部４４の先端から下方に向けて延びるガイド爪部４５と、を備えている。なお、このノズル固定部４１は、吸着ヘッド３０とは独立して上下動可能な構成とされている。
【００２４】
アーム部４４は、その先端がカセット容器２０の支持壁２２の上方に位置するように延設されており、ガイド爪部４５の一部が支持壁２２の切欠部２３に対応するような構成とされている。
そして、ガイド爪部４５の先端には、カセット容器２０に積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置を検出する位置センサ４６と、エアノズル４０とが配設されている。エアノズル４０には水平方向に対して角度−３０°〜３０°の範囲に向けてエアが噴出されるように噴出口が設けられており、本実施形態においては、水平方向に対して斜め下方（角度−５°）に向けてエアが噴出されるように構成されている。
【００２５】
位置センサ４６は、積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの位置を検知し、検知結果を第２駆動軸部４２の動作を制御する噴出位置制御部１１に送信する。本実施形態では、積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの表面位置、つまり、積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置を検知している。
また、この位置センサ４６は、積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置と、吸着ヘッド３０によってシリコン基板Ｗを搬出した後の新たなシリコン基板Ｗの最上面位置と、を検知し、この信号を搬出枚数検知部１２に送信する。
【００２６】
この搬出枚数検知部１２においては、位置センサ４６によって検知される吸着ヘッド３０でシリコン基板Ｗを保持する前の最上面位置と基板を保持した後の新たな基板の最上面位置とを比較することで、吸着ヘッド３０によって保持されているシリコン基板Ｗの厚さを推定し、この厚さが所定値を超えた場合に２枚以上のシリコン基板Ｗが搬出されたと判断する。
【００２７】
このような構成とされた本実施形態である分離装置１０による基板の搬出方法について説明する。
まず、カセット容器２０の載置台２５が上下動することで、積層されたシリコン基板Ｗの最上面が支持壁２２の切欠部２３の下端よりも上方に位置するように調整される。
次に、図３に示すように、駆動軸部３１及び第２駆動軸部４２が駆動して吸着ヘッド３０及びノズル固定部４１が下方に移動し、吸着ヘッド３０がシリコン基板Ｗに近接される。このとき、ノズル固定部４１に配設された位置センサ４６によって、積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの位置が検知され、この検知結果に基づいて噴出位置制御部１１によってノズル固定部４１の位置が調整され、エアノズル４０の噴出位置が調整される。
【００２８】
次に、エアノズル４０から斜め下方に向けてエアが噴出される。これにより、積層されたシリコン基板Ｗうちの一部が浮上することになる。
また、このとき、吸着ヘッド３０の先端外周部からもエアが噴出され、吸着ヘッド３０の先端中央部が負圧状態となり、最も上に位置するシリコン基板Ｗが吸着ヘッド３０に吸着されて保持されることになる。ここで、吸着ヘッド３０に吸着されたシリコン基板Ｗ以外はエアノズル４０から噴出されるエアによって下方側に押圧され、１枚のシリコン基板Ｗのみが吸着ヘッド３０によって保持されることになる。この状態で、図４に示すように、駆動軸部３１及び第２駆動軸部４２が上方に移動し、シリコン基板Ｗが１枚ずつ搬出される。
【００２９】
そして、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量（枚数）が一定重量以下となったことが重量センサ２７によって検知されると、エアノズル制御部１３からエアノズル４０へと制御信号が伝送され、エアノズル４０からのエアの噴出量が低減されるとともにエアノズル４０の噴出位置も調整される。
このようにして全てのシリコン基板Ｗが搬出された時点で在荷センサ２６、３３が反応し、カセット容器２０が交換される。
【００３０】
次に、この分離装置１０を備えたシリコン基板Ｗの検査装置５０について説明する。
図５に示すように、この検査装置５０は、前述の分離装置１０と、分離装置１０によって１枚ずつに分離して搬出されたシリコン基板Ｗを検査する検査部５１と、分離装置１０から受け渡されたシリコン基板Ｗを搬送する搬送手段５２と、を備えている。
本実施形態では、検査部５１は、分離装置１０の吸着ヘッド３０によって保持された状態でシリコン基板Ｗの裏面を検査する裏面検査部５３と、吸着ヘッド３０から受け渡されたシリコン基板Ｗの表面を検査する表面検査部５４とを備えており、シリコン基板Ｗの両面を検査可能な構成とされている。なお、この検査部５１においては、シリコン基板Ｗのクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマークのうち少なくとも１つを検査するものとされている。
【００３１】
このような構成とされた本実施形態である分離装置１０によれば、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量を重量センサ２７によって測定し、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった場合には、エアノズル制御部１３によってエアノズル４０からのエア噴出量が低減されるとともにエアノズル４０の噴出位置も調整されるので、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量（枚数）が少なくなっても、エアノズル４０から噴出されるエアによって積層されたシリコン基板Ｗが大きく移動することが抑えられ、シリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出することができる。
【００３２】
さらに、カセット容器２０内にシリコン基板Ｗがなくなったことを検知する在荷センサ２６、３３を備えているので、カセット容器２０内のシリコン基板Ｗが全て搬出されたことを検知することができ、カセット容器２０の交換作業を遅滞なく行うことにより、分離搬出作業を効率的に行うことができる。
【００３３】
また、本実施形態では、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの位置を検出する位置センサ４６と、この位置センサ４６によって検知されたシリコン基板Ｗの位置に応じてエアノズル４０の噴出位置を調整する噴出位置制御部１１とを備えているので、吸着ヘッド３０によって保持されたシリコン基板Ｗとこのシリコン基板Ｗの裏面に密着した他のシリコン基板Ｗとを分離するように、エアノズル４０の噴出位置を調整することが可能となり、シリコン基板Ｗを確実に分離して１枚ずつ搬出することができる。
【００３４】
また、エアノズル４０と位置センサ４６とがカセット容器２０に対して上下方向に移動するノズル固定部４１に配設されているので、位置センサ４６で検知したシリコン基板Ｗの位置に応じてエアノズル４０の噴出位置を確実に調整することが可能となる。
さらに、位置センサ４６によって、積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置と、吸着ヘッド３０によってシリコン基板Ｗを搬出した後の新たなシリコン基板Ｗの最上面位置とを検知し、これらを比較して２枚以上のシリコン基板Ｗが搬出されたか否かを検知する搬出枚数検知部１２を備えているので、２枚以上のシリコン基板Ｗが同時に搬出されることがなくなり、シリコン基板Ｗを１枚ずつ確実に検査することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態では、吸着ヘッド３０とシリコン基板Ｗとが非接触状態とされているので、シリコン基板Ｗ表面の汚染等を防止することができる。また、吸着ヘッド３０の外周側にノズル固定部４１のガイド爪部４５が位置しているので、このガイド爪部４５がシリコン基板Ｗのガイドの役割をなし、吸着したシリコン基板Ｗの水平方向の位置ズレを防止して、確実に搬出することができる。
【００３６】
また、本実施形態である基板の検査装置５０においては、前述の分離装置１０によってカセット容器２０からシリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出するとともに、このシリコン基板Ｗの裏面及び表面を検査することが可能となり、シリコン基板Ｗのクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマーク等の検査を自動で行うことができる。これにより、ＪＩＳ Ｈ ０６１３の規定される検査作業の効率を飛躍的に向上させることができる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６に第２の実施形態である分離装置を示す。
本実施形態である分離装置１１０では、位置センサ１４６がカセット容器１２０に設けられており、カセット容器１２０の載置台１２５には、在荷センサ１２６と載置台１２５の高さ位置を検出する載置台位置センサ１２８とが設けられている。
【００３８】
この分離装置１１０においては、位置センサ１４６によって積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置が検出され、載置台位置センサ１２８によって載置台の高さ位置が検出され、これら位置センサ１４６及び載置台位置センサ１２８によってカセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さが検知されることになる。
【００３９】
位置センサ１４６及び載置台位置センサ１２８の測定値が伝送されるエアノズル制御部１１３においては、前述のようにして検知されたカセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さが一定高さ以下になった際に、エアノズル１４０へと制御信号を伝送してエアの噴出状態を調整する。なお、本実施形態では、エアノズル制御部１１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった時点で、エアノズル１４０からのエアの噴出量を低減するように制御する。
【００４０】
また、この分離装置１１０においては、位置センサ１４６の信号が載置台１２５の駆動部１２４に送信され、シリコン基板Ｗの最上面位置が所定位置となるように構成されている。このようにしてシリコン基板Ｗの最上面位置が調整された後に、駆動軸部１３１及び第２駆動軸部１４２が下方に移動してエアノズル１４０によってシリコン基板Ｗが浮上分離されるとともに、吸着ヘッド１３０によってシリコン基板Ｗが吸着・保持されることになる。つまり、載置台１２５の駆動部１２４によってシリコン基板Ｗとエアノズル１４０との相対位置が変化し、エアノズル１４０の噴出位置が調整されるように構成されているのである。
【００４１】
このような構成とされた本実施形態である分離装置１１０によれば、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さを位置センサ１４６及び載置台位置センサ１２８によって検知し、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さが一定高さ以下となった場合には、エアノズル制御部１１３によってエアノズル１４０からのエア噴出量が低減されるので、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さ（枚数）が少なくなっても、エアノズル１４０から噴出されるエアによって積層されたシリコン基板Ｗが大きく移動することが抑えられ、シリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して確実に搬出することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、シリコン基板Ｗに近接した場所に位置センサ１４６が設けられているので、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置を精度良く検知することができる。
また、載置台１２５を上下動させてシリコン基板Ｗの最上面位置を制御しているので、駆動軸部１３１及び第２駆動軸部１４２の動作を簡略化することができる。また、位置センサ１４６が駆動しないカセット容器１２０の支持壁１２２に固定されているので、位置センサ１４６の配設を容易に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７及び図８に第３の実施形態である分離装置を示す。
本実施形態である分離装置２１０においては、載置台２２５にカセット容器２２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量を測定する重量センサ２２７が設けられている。また、
位置センサ２４６がカセット容器２２０に設けられているとともに、エアノズル２４０がカセット容器２２０の外周側に上下方向に揺動可能に配設されている。
【００４４】
そして、エアノズル制御部２１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となったと判断すると、制御信号をエアノズル２４０へと伝送し、エアノズル２４０の噴出状態を制御する。なお、本実施形態においては、エアノズル制御部２１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった時点で、エアノズル２４０からのエアの噴出量を低減するように制御するとともに、エアノズル２４０の噴出角度も調整されるように構成されている。
【００４５】
また、この分離装置２１０では、位置センサ２４６の信号が載置台２２５の駆動部２２４に送信され、シリコン基板Ｗの最上面位置が所定位置となるように構成されている。また、エアノズル２４０は支持壁２２２同士が交差する角部からシリコン基板Ｗの中心部に向けてエアを噴出するように配設されている。
さらに、本実施形態においては、吸着ヘッド２３０の先端にゴム部材２３４が配設されている。このゴム部材２３４はシリコン基板Ｗの表面に接触してシリコン基板Ｗの水平方向の位置ズレを防止するものである。ここで、ゴム部材２３４の断面積は、シリコン基板Ｗ表面の面積の０．２５％以下、好ましくは０．２％以下とされている。
【００４６】
この構成の分離装置２１０においては、エアノズル制御部２１３が、カセット容器２２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となったと判断すると、制御信号をエアノズル２４０へと伝送し、エアノズル２４０からのエアの噴出量を低減するように制御するとともにエアノズル２４０の噴出角度を調整するので、カセット容器２２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量（枚数）が少なくなっても、エアノズル２４０から噴出されるエアによって積層されたシリコン基板Ｗが大きく移動することが抑えられ、シリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して確実に搬出することができる。
【００４７】
また、エアノズル２４０がカセット容器２２０の外周側に配設されているので、カセット容器２２０に対して上下動する吸着ヘッド２３０の周辺構造が簡素化され、吸着ヘッド２３０によるシリコン基板Ｗの搬出動作を簡易に行うことができる。
さらに、ゴム部材２３４がシリコン基板Ｗの表面に接触しているものの、その接触面積がシリコン基板Ｗの表面の面積の０．２５％以下となっており、シリコン基板Ｗの汚染を抑制することができる。また、吸着時におけるゴム部材２３４との接触によるシリコン基板Ｗの曲げ変形を抑えて割れの発生を抑制することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、単結晶シリコンからなるシリコン基板を搬出するものとして説明したが、これに限定されることはなく、多結晶シリコンからなるシリコン基板やその他の材質からなる基板であってもよく、薄板状をなして積層状態で取り扱いされるものであればよい。
【００４９】
また、エアノズル制御部を、第１の実施形態ではエアノズルのエア噴出量と噴出位置を調整し、第２の実施形態ではエアノズルのエア噴出量を調整し、第３の実施形態ではエアノズルのエア噴出量と噴出角度を調整するように構成したもので説明したが、これに限定されることはなく、エアノズルの噴出状態を調整するものであればよい。例えば、複数のエアノズルのうち一部のエアノズルにおいてエアの噴出を停止したり、エアノズル位置、噴出角度を変更したりしてもよい。
さらに、エアノズルによるエア噴出状態の調整は多段階で行っても良い。
【００５０】
また、第１、第２の実施形態において、ノズル固定部が４つのアーム部を備えたものとして説明したが、これに限定されることはなく、アーム部の数は４つ以外であってもよい。ただし、基板の水平方向位置のガイド部としての役割を考慮した場合には、アーム部及びガイド爪部は３つ以上あることが好ましい。
【００５１】
さらに、検査装置において吸着ヘッドに保持された状態でシリコン基板の裏面を検査するように構成したもので説明したが、検査部の構成は特に限定はない。基板の表面検査を行うことが可能であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態である分離装置の概略図である。
【図２】図１に示す分離装置の上面図である。
【図３】図１に示す分離装置の吸着動作を示す説明図である。
【図４】図１に示す分離装置の搬出動作を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態である基板の検査装置を示す概略説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である分離装置の概略図である。
【図７】本発明の第３の実施形態である分離装置の概略図である。
【図８】図７に示す分離装置の上面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１１０、２１０ 分離装置
１３、１１３、２１３ エアノズル制御部（エア分離機構制御部）
２０、１２０、２２０ カセット容器（支持体）
２７、２２７ 重量センサ（数量検知部）
１２８ 載置台位置センサ（数量検知部）
３０、１３０、２３０ 吸着ヘッド
４０、１４０、２４０ エアノズル（エア分離機構）
４１、１４１、２４１ ノズル固定部（分離機構保持部材）
１４６ 位置センサ（数量検知部）
５０ 検査装置（基板の検査装置）
５１ 検査部
Ｗ シリコン基板（基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板を積層状態で支持する支持体から、基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置及びこれを用いた基板の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池として使用されるシリコン基板等は、シリコン鋳塊を薄く切断（スライス）することにより作製されており、切断された基板は積層状態でカセット容器等の支持体に支持されて搬送されている。
このようなシリコン基板においては、ＪＩＳ Ｈ ０６１３の規定により、クラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマーク等の検査を行うことが求められている。
【０００３】
従来、このような検査は作業者の目視によって行われており、多大な労力と時間とを必要としていた。このため、これらの検査を自動で行うことが可能な検査装置が求められている。検査を自動で行うためには、積層された基板（薄板）を支持体から１枚ずつ搬出する必要がある。ところで、前述のシリコン基板等は、その表面が比較的平滑なため、積層された基板同士が密着し、単に最表面にある基板を保持しても基板を１枚ずつ搬出することは困難であった。
【０００４】
そこで、積層された基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置として、例えば特許文献１、２に開示されているように、基板表面の中央部を押圧することによって基板を湾曲させて基板の裏面に密着した他の基板を分離し、基板表面の端部を吸着して搬出する構成のものが提案されている。
しかしながら、太陽電池用のシリコン基板は厚さが例えば１５０〜４００μｍ程度と非常に薄く、かつ、脆性材料であるため、特許文献１，２に記載されているように基板を湾曲させた場合には、基板にクラック、欠け及び割れ等の欠陥が発生するおそれがあった。これらの欠陥を防止するために基板の湾曲を抑えた場合には、密着した基板を分離することができなくなってしまう。
【０００５】
そこで、基板を湾曲させずに分離する分離装置として、特許文献３には、多数の吸着孔を有する吸着パッドを有し、この吸着パッドで基板を吸着して保持するとともに、エアナイフ部からエアを噴出して基板の裏面に密着した他の基板を分離して搬出するものが提案されている。
【特許文献１】特開平０２−０９５６３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１１４４３４号公報
【特許文献３】特開２００５−１７９０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エアを噴出することによって積層された基板を分離する場合、支持体に積層されている基板の数が多い状態では、安定して基板を分離することが可能となるが、支持体に積層されている基板の数が少なくなった状態では、積層されている基板もエアによって大きく位置変動することになり、基板を１枚ずつ吸着・保持して搬出することができなくなることがあった。よって、支持体に積層された基板の全てを分離装置で搬出することができないために、分離作業の効率が低下するといった問題があった。また、スライスされた基板は、積層された状態での厚さで管理されており、１枚の基板の厚さもばらつきがあるため、枚数管理を行うことはできないといった問題があった。
【０００７】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、支持体に積層された基板の枚数が少なくなっても確実に基板を１枚ずつ搬出することができる分離装置及びこの分離装置を備え、基板の検査を容易に行うことが可能な基板の検査装置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】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明の分離装置は、複数の基板が積層状態で支持された支持体から、前記基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置であって、前記支持体に対して前記基板の積層方向に相対移動可能とされるとともに、前記基板の中央部に吸着して前記基板を保持する吸着ヘッドと、積層された前記基板の側面に向けてエアを噴出して積層された基板の一部を浮上させて分離するエア分離機構と、前記支持体に積層された前記基板の数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部と、前記数量検知部の検知結果に応じて前記エア分離機構からのエア噴射状態を調整するエア分離機構制御部と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の分離装置においては、支持体に積層された基板の数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部と、この数量検知部の検知結果に応じて前記エア分離機構からのエアの噴出状態を調整するエア分離機構制御部とを備えているので、支持体に積層された基板の枚数に応じてエアの噴出状態（噴出量、噴出位置等）を調整することが可能となり、基板の枚数が少なくなっても基板を１枚ずつ分離して搬出することができる。
【００１０】
ここで、前記数量検知部を、前記支持体内の前記基板の重量を測定する重量センサとしてもよい。
この場合、重量センサによって支持体に積層された基板の重量を測定し、一定重量以下となった時点で、エア分離機構制御部によってエアの噴出状態（噴出量、噴出角度、噴出位置等）を調整することができる。
【００１１】
また、前記数量検知部を、前記支持体内に積層された前記基板の高さを測定する高さ位置センサとしてもよい。
この場合、高さ位置センサによって支持体に積層された基板の高さを測定し、一定高さ以下となった時点で、エア分離機構制御部によってエアの噴出状態（噴出量、噴出位置等）を調整することができる。
【００１２】
さらに、前記支持体に積層された基板が全て搬送されたことを検知する搬送終了検知部を備えていることが好ましい。
この場合、前述のエア分離機構制御部によってエア分離機構のエア噴出状態を調整することにより、支持体に積層された基板を全て自動で搬出することが可能となる。このため、支持体に積層された基板が全て搬送され、支持体から基板がなくなったことを検知する搬送終了検知部を備えることで、支持体への基板の補充や支持体の交換作業を遅滞なく行うことができる。
【００１３】
また、本発明の基板の検査装置は、前述の分離装置を有し、複数の基板を積層状態で支持する支持体から前記基板を１枚ずつ分離して搬出し、前記基板のクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマークのうち少なくとも１つを検査する検査部を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この構成の基板の検査装置においては、前述の分離装置によって支持体から基板を１枚ずつ分離して搬出されるので、基板の検査を１枚ずつ確実に行うことができる。これにより、ＪＩＳ Ｈ ０６１３の規定される基板の検査を自動で行うことが可能となり、検査作業の効率を飛躍的に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、支持体に積層された基板の枚数が少なくなっても確実に基板を１枚ずつ搬出することができる分離装置及びこの分離装置を備え、基板の検査を容易に行うことが可能な基板の検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
図１から図４に本発明の第１の実施形態である分離装置の概略図を示す。また、図５に、この分離装置を備えた基板の検査装置を示す。
本発明の第１の実施形態である分離装置１０は、太陽電池用のシリコン基板Ｗが複数積層されたカセット容器２０からシリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出するものである。
【００１７】
本実施形態である分離装置１０は、図１に示すように、シリコン基板Ｗを積層状態で収容するカセット容器２０と、カセット容器２０に対してシリコン基板Ｗの積層方向（上下方向）に移動可能とされるとともにシリコン基板Ｗに対して対向するように位置する吸着ヘッド３０と、カセット容器２０に対してシリコン基板Ｗの積層方向（上下方向）に移動可能とされるとともにシリコン基板Ｗの側方部に位置するエアノズル４０と、を備えている。
【００１８】
カセット容器２０は、積層されたシリコン基板Ｗを支持するものであり、図１及び図２に示すように、底部２１と４つの支持壁２２とを備えている。カセット容器２０の４つの支持壁２２は、底部２１から垂直に延びるように立設されており、それぞれの支持壁２２の幅方向中央部分には下方に向けて凹んだ切欠部２３が形成されている。
また、カセット容器２０の底部２１には、収容されたシリコン基板Ｗを上下動させる駆動部２４を備えた載置台２５が配設されており、載置台２５を上昇することにより、積層されたシリコン基板Ｗを上方へと送り出すことができるように構成されている。また、この載置台２５には、カセット容器２０内にシリコン基板Ｗが残存しているが否かを検知するための在荷センサ２６が配設されている。
【００１９】
そして、このカセット容器２０の載置台２５には、積層されたシリコン基板Ｗの重量を測定する重量センサ２７が設けられている。この重量センサ２７によって測定されたシリコン基板Ｗの重量は、エアノズル制御部１３へと伝送される。
エアノズル制御部１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となったと判断すると、制御信号をエアノズル４０へと伝送し、エアノズル４０の噴出状態を制御する。なお、本実施形態においては、エアノズル制御部１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった時点で、エアノズル４０からのエアの噴出量を低減するように制御するとともに、エアノズル制御部１３からの制御信号が後述する第２駆動軸部４２にも伝送され、エアノズル４０の噴出位置も調整される。
【００２０】
カセット容器２０に収容されるシリコン基板Ｗは、シリコン鋳塊を薄く切断することで作製されるものであり、本実施形態では、単結晶シリコンロッドから切断されたものである。ここで、シリコン基板Ｗは、図１及び図２に示すように、１００〜２００ｍｍ角で厚さが１５０〜４００μｍの概略正方形平板状をなしている。なお、本実施形態では、１５０ｍｍ角で厚さが１８０μｍに設定されたシリコン基板Ｗを対象としている。
【００２１】
このようなシリコン基板Ｗは、カセット容器２０内に積層状態で収容されており、積層状態での厚さが約１５０ｍｍ程度とされ、８００枚前後のシリコン基板Ｗが積層されている。ここで、シリコン基板Ｗの厚さにはばらつきが生じているため、正確な枚数についてはこの時点では把握できない状態である。なお、厚さを１８０μｍに設定したものであるため、厚さが３００μｍを超えるようなシリコン基板Ｗはカセット容器２０内に混在していない。
【００２２】
吸着ヘッド３０は、上下動可能な駆動軸部３１の先端（図１において下端）に設けられており、カセット容器２０内に収容されたシリコン基板Ｗの表面中央部に対向するように配置されている。この吸着ヘッド３０は、その先端外周部からエアを噴出することで先端中央部が負圧となるように構成されており、この負圧を利用してシリコン基板Ｗを吸着して保持するものである。なお、本実施形態では、シリコン基板Ｗは吸着ヘッド３０と非接触の状態で保持されるように構成されている。
また、吸着ヘッド３０の後端側（図１において上端側）には、駆動軸部３１に対して直交する方向に延在する支持プレート３２が設けられている。この支持プレート３２には、載置台２５に配設された在荷センサ２６に対応する在荷センサ３３が配設されている。
【００２３】
エアノズル４０は、カセット容器２０に対してシリコン基板Ｗの積層方向（上下方向）に移動可能とされたノズル固定部４１に固定されている。
ノズル固定部４１は、吸着ヘッド３０の駆動軸部３１と同軸状に配設された第２駆動軸部４２と、この第２駆動軸部４２に対して直交する方向に延在する第２支持プレート４３と、この第２支持プレート４３から第２駆動軸部４２に対して直交する方向に延びる４つのアーム部４４と、アーム部４４の先端から下方に向けて延びるガイド爪部４５と、を備えている。なお、このノズル固定部４１は、吸着ヘッド３０とは独立して上下動可能な構成とされている。
【００２４】
アーム部４４は、その先端がカセット容器２０の支持壁２２の上方に位置するように延設されており、ガイド爪部４５の一部が支持壁２２の切欠部２３に対応するような構成とされている。
そして、ガイド爪部４５の先端には、カセット容器２０に積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置を検出する位置センサ４６と、エアノズル４０とが配設されている。エアノズル４０には水平方向に対して角度−３０°〜３０°の範囲に向けてエアが噴出されるように噴出口が設けられており、本実施形態においては、水平方向に対して斜め下方（角度−５°）に向けてエアが噴出されるように構成されている。
【００２５】
位置センサ４６は、積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの位置を検知し、検知結果を第２駆動軸部４２の動作を制御する噴出位置制御部１１に送信する。本実施形態では、積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの表面位置、つまり、積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置を検知している。
また、この位置センサ４６は、積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置と、吸着ヘッド３０によってシリコン基板Ｗを搬出した後の新たなシリコン基板Ｗの最上面位置と、を検知し、この信号を搬出枚数検知部１２に送信する。
【００２６】
この搬出枚数検知部１２においては、位置センサ４６によって検知される吸着ヘッド３０でシリコン基板Ｗを保持する前の最上面位置と基板を保持した後の新たな基板の最上面位置とを比較することで、吸着ヘッド３０によって保持されているシリコン基板Ｗの厚さを推定し、この厚さが所定値を超えた場合に２枚以上のシリコン基板Ｗが搬出されたと判断する。
【００２７】
このような構成とされた本実施形態である分離装置１０による基板の搬出方法について説明する。
まず、カセット容器２０の載置台２５が上下動することで、積層されたシリコン基板Ｗの最上面が支持壁２２の切欠部２３の下端よりも上方に位置するように調整される。
次に、図３に示すように、駆動軸部３１及び第２駆動軸部４２が駆動して吸着ヘッド３０及びノズル固定部４１が下方に移動し、吸着ヘッド３０がシリコン基板Ｗに近接される。このとき、ノズル固定部４１に配設された位置センサ４６によって、積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの位置が検知され、この検知結果に基づいて噴出位置制御部１１によってノズル固定部４１の位置が調整され、エアノズル４０の噴出位置が調整される。
【００２８】
次に、エアノズル４０から斜め下方に向けてエアが噴出される。これにより、積層されたシリコン基板Ｗうちの一部が浮上することになる。
また、このとき、吸着ヘッド３０の先端外周部からもエアが噴出され、吸着ヘッド３０の先端中央部が負圧状態となり、最も上に位置するシリコン基板Ｗが吸着ヘッド３０に吸着されて保持されることになる。ここで、吸着ヘッド３０に吸着されたシリコン基板Ｗ以外はエアノズル４０から噴出されるエアによって下方側に押圧され、１枚のシリコン基板Ｗのみが吸着ヘッド３０によって保持されることになる。この状態で、図４に示すように、駆動軸部３１及び第２駆動軸部４２が上方に移動し、シリコン基板Ｗが１枚ずつ搬出される。
【００２９】
そして、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量（枚数）が一定重量以下となったことが重量センサ２７によって検知されると、エアノズル制御部１３からエアノズル４０へと制御信号が伝送され、エアノズル４０からのエアの噴出量が低減されるとともにエアノズル４０の噴出位置も調整される。
このようにして全てのシリコン基板Ｗが搬出された時点で在荷センサ２６、３３が反応し、カセット容器２０が交換される。
【００３０】
次に、この分離装置１０を備えたシリコン基板Ｗの検査装置５０について説明する。
図５に示すように、この検査装置５０は、前述の分離装置１０と、分離装置１０によって１枚ずつに分離して搬出されたシリコン基板Ｗを検査する検査部５１と、分離装置１０から受け渡されたシリコン基板Ｗを搬送する搬送手段５２と、を備えている。
本実施形態では、検査部５１は、分離装置１０の吸着ヘッド３０によって保持された状態でシリコン基板Ｗの裏面を検査する裏面検査部５３と、吸着ヘッド３０から受け渡されたシリコン基板Ｗの表面を検査する表面検査部５４とを備えており、シリコン基板Ｗの両面を検査可能な構成とされている。なお、この検査部５１においては、シリコン基板Ｗのクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマークのうち少なくとも１つを検査するものとされている。
【００３１】
このような構成とされた本実施形態である分離装置１０によれば、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量を重量センサ２７によって測定し、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった場合には、エアノズル制御部１３によってエアノズル４０からのエア噴出量が低減されるとともにエアノズル４０の噴出位置も調整されるので、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量（枚数）が少なくなっても、エアノズル４０から噴出されるエアによって積層されたシリコン基板Ｗが大きく移動することが抑えられ、シリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出することができる。
【００３２】
さらに、カセット容器２０内にシリコン基板Ｗがなくなったことを検知する在荷センサ２６、３３を備えているので、カセット容器２０内のシリコン基板Ｗが全て搬出されたことを検知することができ、カセット容器２０の交換作業を遅滞なく行うことにより、分離搬出作業を効率的に行うことができる。
【００３３】
また、本実施形態では、カセット容器２０内に積層されたシリコン基板Ｗのうち最も上側にあるシリコン基板Ｗの位置を検出する位置センサ４６と、この位置センサ４６によって検知されたシリコン基板Ｗの位置に応じてエアノズル４０の噴出位置を調整する噴出位置制御部１１とを備えているので、吸着ヘッド３０によって保持されたシリコン基板Ｗとこのシリコン基板Ｗの裏面に密着した他のシリコン基板Ｗとを分離するように、エアノズル４０の噴出位置を調整することが可能となり、シリコン基板Ｗを確実に分離して１枚ずつ搬出することができる。
【００３４】
また、エアノズル４０と位置センサ４６とがカセット容器２０に対して上下方向に移動するノズル固定部４１に配設されているので、位置センサ４６で検知したシリコン基板Ｗの位置に応じてエアノズル４０の噴出位置を確実に調整することが可能となる。
さらに、位置センサ４６によって、積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置と、吸着ヘッド３０によってシリコン基板Ｗを搬出した後の新たなシリコン基板Ｗの最上面位置とを検知し、これらを比較して２枚以上のシリコン基板Ｗが搬出されたか否かを検知する搬出枚数検知部１２を備えているので、２枚以上のシリコン基板Ｗが同時に搬出されることがなくなり、シリコン基板Ｗを１枚ずつ確実に検査することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態では、吸着ヘッド３０とシリコン基板Ｗとが非接触状態とされているので、シリコン基板Ｗ表面の汚染等を防止することができる。また、吸着ヘッド３０の外周側にノズル固定部４１のガイド爪部４５が位置しているので、このガイド爪部４５がシリコン基板Ｗのガイドの役割をなし、吸着したシリコン基板Ｗの水平方向の位置ズレを防止して、確実に搬出することができる。
【００３６】
また、本実施形態である基板の検査装置５０においては、前述の分離装置１０によってカセット容器２０からシリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して搬出するとともに、このシリコン基板Ｗの裏面及び表面を検査することが可能となり、シリコン基板Ｗのクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマーク等の検査を自動で行うことができる。これにより、ＪＩＳ Ｈ ０６１３の規定される検査作業の効率を飛躍的に向上させることができる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６に第２の実施形態である分離装置を示す。
本実施形態である分離装置１１０では、位置センサ１４６がカセット容器１２０に設けられており、カセット容器１２０の載置台１２５には、在荷センサ１２６と載置台１２５の高さ位置を検出する載置台位置センサ１２８とが設けられている。
【００３８】
この分離装置１１０においては、位置センサ１４６によって積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置が検出され、載置台位置センサ１２８によって載置台の高さ位置が検出され、これら位置センサ１４６及び載置台位置センサ１２８によってカセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さが検知されることになる。
【００３９】
位置センサ１４６及び載置台位置センサ１２８の測定値が伝送されるエアノズル制御部１１３においては、前述のようにして検知されたカセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さが一定高さ以下になった際に、エアノズル１４０へと制御信号を伝送してエアの噴出状態を調整する。なお、本実施形態では、エアノズル制御部１１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった時点で、エアノズル１４０からのエアの噴出量を低減するように制御する。
【００４０】
また、この分離装置１１０においては、位置センサ１４６の信号が載置台１２５の駆動部１２４に送信され、シリコン基板Ｗの最上面位置が所定位置となるように構成されている。このようにしてシリコン基板Ｗの最上面位置が調整された後に、駆動軸部１３１及び第２駆動軸部１４２が下方に移動してエアノズル１４０によってシリコン基板Ｗが浮上分離されるとともに、吸着ヘッド１３０によってシリコン基板Ｗが吸着・保持されることになる。つまり、載置台１２５の駆動部１２４によってシリコン基板Ｗとエアノズル１４０との相対位置が変化し、エアノズル１４０の噴出位置が調整されるように構成されているのである。
【００４１】
このような構成とされた本実施形態である分離装置１１０によれば、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さを位置センサ１４６及び載置台位置センサ１２８によって検知し、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さが一定高さ以下となった場合には、エアノズル制御部１１３によってエアノズル１４０からのエア噴出量が低減されるので、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの高さ（枚数）が少なくなっても、エアノズル１４０から噴出されるエアによって積層されたシリコン基板Ｗが大きく移動することが抑えられ、シリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して確実に搬出することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、シリコン基板Ｗに近接した場所に位置センサ１４６が設けられているので、カセット容器１２０内に積層されたシリコン基板Ｗの最上面位置を精度良く検知することができる。
また、載置台１２５を上下動させてシリコン基板Ｗの最上面位置を制御しているので、駆動軸部１３１及び第２駆動軸部１４２の動作を簡略化することができる。また、位置センサ１４６が駆動しないカセット容器１２０の支持壁１２２に固定されているので、位置センサ１４６の配設を容易に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７及び図８に第３の実施形態である分離装置を示す。
本実施形態である分離装置２１０においては、載置台２２５にカセット容器２２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量を測定する重量センサ２２７が設けられている。また、
位置センサ２４６がカセット容器２２０に設けられているとともに、エアノズル２４０がカセット容器２２０の外周側に上下方向に揺動可能に配設されている。
【００４４】
そして、エアノズル制御部２１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となったと判断すると、制御信号をエアノズル２４０へと伝送し、エアノズル２４０の噴出状態を制御する。なお、本実施形態においては、エアノズル制御部２１３は、積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となった時点で、エアノズル２４０からのエアの噴出量を低減するように制御するとともに、エアノズル２４０の噴出角度も調整されるように構成されている。
【００４５】
また、この分離装置２１０では、位置センサ２４６の信号が載置台２２５の駆動部２２４に送信され、シリコン基板Ｗの最上面位置が所定位置となるように構成されている。また、エアノズル２４０は支持壁２２２同士が交差する角部からシリコン基板Ｗの中心部に向けてエアを噴出するように配設されている。
さらに、本実施形態においては、吸着ヘッド２３０の先端にゴム部材２３４が配設されている。このゴム部材２３４はシリコン基板Ｗの表面に接触してシリコン基板Ｗの水平方向の位置ズレを防止するものである。ここで、ゴム部材２３４の断面積は、シリコン基板Ｗ表面の面積の０．２５％以下、好ましくは０．２％以下とされている。
【００４６】
この構成の分離装置２１０においては、エアノズル制御部２１３が、カセット容器２２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量が一定重量以下となったと判断すると、制御信号をエアノズル２４０へと伝送し、エアノズル２４０からのエアの噴出量を低減するように制御するとともにエアノズル２４０の噴出角度を調整するので、カセット容器２２０内に積層されたシリコン基板Ｗの重量（枚数）が少なくなっても、エアノズル２４０から噴出されるエアによって積層されたシリコン基板Ｗが大きく移動することが抑えられ、シリコン基板Ｗを１枚ずつ分離して確実に搬出することができる。
【００４７】
また、エアノズル２４０がカセット容器２２０の外周側に配設されているので、カセット容器２２０に対して上下動する吸着ヘッド２３０の周辺構造が簡素化され、吸着ヘッド２３０によるシリコン基板Ｗの搬出動作を簡易に行うことができる。
さらに、ゴム部材２３４がシリコン基板Ｗの表面に接触しているものの、その接触面積がシリコン基板Ｗの表面の面積の０．２５％以下となっており、シリコン基板Ｗの汚染を抑制することができる。また、吸着時におけるゴム部材２３４との接触によるシリコン基板Ｗの曲げ変形を抑えて割れの発生を抑制することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、単結晶シリコンからなるシリコン基板を搬出するものとして説明したが、これに限定されることはなく、多結晶シリコンからなるシリコン基板やその他の材質からなる基板であってもよく、薄板状をなして積層状態で取り扱いされるものであればよい。
【００４９】
また、エアノズル制御部を、第１の実施形態ではエアノズルのエア噴出量と噴出位置を調整し、第２の実施形態ではエアノズルのエア噴出量を調整し、第３の実施形態ではエアノズルのエア噴出量と噴出角度を調整するように構成したもので説明したが、これに限定されることはなく、エアノズルの噴出状態を調整するものであればよい。例えば、複数のエアノズルのうち一部のエアノズルにおいてエアの噴出を停止したり、エアノズル位置、噴出角度を変更したりしてもよい。
さらに、エアノズルによるエア噴出状態の調整は多段階で行っても良い。
【００５０】
また、第１、第２の実施形態において、ノズル固定部が４つのアーム部を備えたものとして説明したが、これに限定されることはなく、アーム部の数は４つ以外であってもよい。ただし、基板の水平方向位置のガイド部としての役割を考慮した場合には、アーム部及びガイド爪部は３つ以上あることが好ましい。
【００５１】
さらに、検査装置において吸着ヘッドに保持された状態でシリコン基板の裏面を検査するように構成したもので説明したが、検査部の構成は特に限定はない。基板の表面検査を行うことが可能であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態である分離装置の概略図である。
【図２】図１に示す分離装置の上面図である。
【図３】図１に示す分離装置の吸着動作を示す説明図である。
【図４】図１に示す分離装置の搬出動作を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態である基板の検査装置を示す概略説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である分離装置の概略図である。
【図７】本発明の第３の実施形態である分離装置の概略図である。
【図８】図７に示す分離装置の上面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１１０、２１０ 分離装置
１３、１１３、２１３ エアノズル制御部（エア分離機構制御部）
２０、１２０、２２０ カセット容器（支持体）
２７、２２７ 重量センサ（数量検知部）
１２８ 載置台位置センサ（数量検知部）
３０、１３０、２３０ 吸着ヘッド
４０、１４０、２４０ エアノズル（エア分離機構）
４１、１４１、２４１ ノズル固定部（分離機構保持部材）
１４６ 位置センサ（数量検知部）
５０ 検査装置（基板の検査装置）
５１ 検査部
Ｗ シリコン基板（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板が積層状態で支持された支持体から、前記基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置であって、
前記支持体に対して前記基板の積層方向に相対移動可能とされるとともに、前記基板の表面に吸着して前記基板を保持する吸着ヘッドと、
積層された前記基板の側面に向けてエアを噴出して積層された基板の一部を浮上させて分離するエア分離機構と、
前記支持体に積層された前記基板の数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部と、
前記数量検知部の検知結果に応じて前記エア分離機構からのエア噴射状態を調整するエア分離機構制御部と、
を備えていることを特徴とする分離装置。
【請求項２】
前記数量検知部は、前記支持体内の前記基板の重量を測定する重量センサであることを特徴とする請求項１に記載の分離装置。
【請求項３】
前記数量検知部は、前記支持体内に積層された前記基板の高さを測定する高さ位置センサであることを特徴とする請求項１に記載の分離装置。
【請求項４】
前記支持体に積層された基板が全て搬送されたことを検知する搬送終了検知部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分離装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分離装置を有し、複数の基板を積層状態で支持する支持体から前記基板を１枚ずつ分離して搬出し、
前記基板のクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマークのうち少なくとも１つを検査する検査部を備えていることを特徴とする基板の検査装置。
【請求項１】
複数の基板が積層状態で支持された支持体から、前記基板を１枚ずつ分離して搬出する分離装置であって、
前記支持体に対して前記基板の積層方向に相対移動可能とされるとともに、前記基板の表面に吸着して前記基板を保持する吸着ヘッドと、
積層された前記基板の側面に向けてエアを噴出して積層された基板の一部を浮上させて分離するエア分離機構と、
前記支持体に積層された前記基板の数量が一定量以下となったことを検知する数量検知部と、
前記数量検知部の検知結果に応じて前記エア分離機構からのエア噴射状態を調整するエア分離機構制御部と、
を備えていることを特徴とする分離装置。
【請求項２】
前記数量検知部は、前記支持体内の前記基板の重量を測定する重量センサであることを特徴とする請求項１に記載の分離装置。
【請求項３】
前記数量検知部は、前記支持体内に積層された前記基板の高さを測定する高さ位置センサであることを特徴とする請求項１に記載の分離装置。
【請求項４】
前記支持体に積層された基板が全て搬送されたことを検知する搬送終了検知部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分離装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分離装置を有し、複数の基板を積層状態で支持する支持体から前記基板を１枚ずつ分離して搬出し、
前記基板のクラック、クロートラック、かけ、くずれ、エッジチップ、ピンホール、汚れ及びソーマークのうち少なくとも１つを検査する検査部を備えていることを特徴とする基板の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７０６４４（Ｐ２００９−１７０６４４Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６８４６（Ｐ２００８−６８４６）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（３９０００４８７９）三菱マテリアルテクノ株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（３９０００４８７９）三菱マテリアルテクノ株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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