基板の搬送装置
【課題】水中に積層されたウエハ等の基板を精度良く１枚ずつ分離させてカセットに収納する分離収納装置を提供する。
【解決手段】ウエハ載置部５と、第１噴射ノズル１３と、第２噴射ノズル１４と、第３噴射ノズル２２とを備えたウエハ３の搬送装置１である。ウエハ載置部５に多数枚のウエハ３が水中に積層状態で載置される。ウエハ３の前方側面部と対向して水面下に設けられた第３噴射ノズル２２から水１８を噴射して前記ウエハ３の上位複数枚を１枚ずつ分離させる。ウエハ載置部５は上下動自在に構成され、第３噴射ノズル２２からの水１８をウエハ３の上位複数枚に当たるようにウエハ載置部５を上下させる。分離されたウエハ３を第１噴射ノズル１３と第２噴射ノズル１４とで分離させて前方に搬送する。分離されたウエハ３は、水中内で１枚ずつ搬送され、カセット７４へと収納される。
【解決手段】ウエハ載置部５と、第１噴射ノズル１３と、第２噴射ノズル１４と、第３噴射ノズル２２とを備えたウエハ３の搬送装置１である。ウエハ載置部５に多数枚のウエハ３が水中に積層状態で載置される。ウエハ３の前方側面部と対向して水面下に設けられた第３噴射ノズル２２から水１８を噴射して前記ウエハ３の上位複数枚を１枚ずつ分離させる。ウエハ載置部５は上下動自在に構成され、第３噴射ノズル２２からの水１８をウエハ３の上位複数枚に当たるようにウエハ載置部５を上下させる。分離されたウエハ３を第１噴射ノズル１３と第２噴射ノズル１４とで分離させて前方に搬送する。分離されたウエハ３は、水中内で１枚ずつ搬送され、カセット７４へと収納される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層されたウエハ等の基板を一枚ずつ分離して搬送する基板の搬送装置に関する。さらに詳しくは、積層された基板を水等の液中に浸漬した状態で分離させて搬送する基板の搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池や半導体チップ等の製造にあたり、シリコン等のインゴットがワイヤソーや内周刃等の切断装置で枚葉状に切断され、多数のウエハが形成されている。
【０００３】
例えばワイヤソーで切断され、櫛状となったインゴットは、加工液、砥粒及び切断屑によって汚染されているため、まず各種の洗浄液で粗洗浄され、その後、切断時に固定されていたカーボンやセラミック等のダミー部材が剥離されることで、多数枚のウエハが得られる。
【０００４】
そして、上記ウエハは、洗浄工程で残った汚れの乾燥による固着やウォータースポットによるシミの残りを防止するために水中で１枚ずつ分離される。そして、前記分離されたウエハは、カセットに収納された後、さらなる洗浄工程や乾燥工程等の次工程に搬送される（例えば特許文献１）。
【０００５】
しかし、上記特許文献１のようなウエハの処理システムは、大掛かりでコストが高くなるため、太陽電池の製造においては、上記のような処理システムは導入せずに一連の工程を多くの所が未だ手作業で行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３７７７０号公報、図３、図１４、図２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１においては、積層されたウエハを一枚ずつ分離するにあたり、水中に積層されたウエハに搬送方向とは反対側の斜め上方から第１噴射ノズルで水を噴射し、最上部のウエハの浮き上がりを防止しながら、第２の噴射ノズルで積層されたウエハの最上部の上面に対して搬送方向の斜め上方から水を噴射して、積層されたウエハを最上部から１枚ずつ分離するようになっている。
【０００８】
しかしながら、第１噴射ノズルと第２噴射ノズルの噴射方向が互いに打ち消し合うように作用するため、第１噴射ノズルと第２噴射ノズルの噴射する水圧や噴射方向の調整がシビアであり、調整に時間を要する問題があった。
【０００９】
また、上記のように単に第１噴射ノズルによるウエハの浮き上がり防止と、第２噴射ノズルでのウエハの搬送方向への押し出しだけでは、積層されたウエハ間の表面張力等でウエハ同士が張り付いていた場合、ウエハが複数枚取り出される問題があった。さらに分離ローラがウエハ上面から押えるようになっており、ウエハの表面に接触するためにウエハを破損する問題があった。
【００１０】
そこで、上記のウエハの複数枚取り出しを防止するために、図１０のように積層されたウエハの取り出し側の側端面前方から噴射ノズルで水流を与え、積層されたウエハの隙間に水や気泡を介在させてウエハ間の張り付きを防止することが行なわれている。
【００１１】
上記の分離を図１０（ａ）乃至（ｃ）に基づいて説明すると、図１０（ａ）のように第３噴射ノズル９６でウエハ９２の取り出し側の側端面前方から水流を与えると、ウエハ９２は、薄いため水流に乗って１枚ずつ浮上し、ウエハ９２が分離されることになる。
【００１２】
図１０（ｂ）のように、ウエハ９２が分離された後、最上段のウエハ９２は、第３噴射ノズル９６の水流よりも上段に位置し、さらに、２段目以降のウエハも上昇し、次第に最上段のウエハ９２の下面に順次張り付いていくことになる。
【００１３】
この状態で図１０（ｃ）のように第１噴射ノズル９３及び第２噴射ノズル９４を作用させると、重なったウエハ９２が複数枚前方に送り出されることになる。このように、水中で積層されたウエハを分離搬送するには、複数枚のウエハの取り出しを防止する必要があるが、未だ効率良く複数枚のウエハの取り出しを防止する手段がない。
【００１４】
また、特許文献１の分離収容装置において、シュータの内側下部に噴出ノズルを設け、上層のウエハを浮上させて分離を行ない易くすることが行なわれているが、下層のウエハも上層に押し上げられるので、上記図１０のようにウエハ同士が張り付いて複数枚取り出される問題があった。
【００１５】
また、上記の水中での分離に代えて吸着パッドでウエハを吸着して搬送する場合は、ウエハに吸着痕が残ったり、また、水中から取り出した場合は、ウエハの表面が乾燥して汚れが固着したり、ウォータースポットが生じたりして、その後の工程で取り除くことが非常に困難になる問題があった。
【００１６】
そこで、本発明の課題は、水中に多数枚積層されたウエハ等の基板を確実に１枚ずつ分離して搬送する基板の搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで請求項１の発明は、多数枚の基板を水中に積層状態で載置する基板載置部と、 この基板載置部の水面上に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板上面の水面に向けて水を噴射させることにより該基板を前方に送り出す第１噴射ノズルと、前記第１噴射ノズルより前方位置に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板載置部より前方の水面に向けて水を噴射することで前記第１の噴射ノズルで前方に送り出された基板を更に前方へと案内する第２噴射ノズルと、前記基板載置部の前方水面下に前記基板の前方側面部と対向して設けられ、前記基板の前方側面部に水を噴射することによって該基板の上位複数枚を１枚ずつ分離させる第３噴射ノズルとを備えた基板の搬送装置において、前記基板載置部を上下動自在にした構成を採用する基板の搬送装置である。
【００１８】
また、請求項２の発明は、前記基板載置部の上方に最上段の基板が所定高さに位置したことを検知するセンサを設け、該センサで最上段の基板を検知した際に、前記第１噴射ノズルで水を噴射させて最上段の基板を前方に送り出すようにした請求項１記載の構成を採用した基板の搬送装置である。
【００１９】
また、請求項３の発明は、前記基板載置部の上方で水面とほぼ同じ高さとなるように整流板を設けた請求項１または２記載の構成を採用した基板の搬送装置である。
【００２０】
また、請求項４の発明は、前記第３噴射ノズルと平行に第４噴射ノズルを設け、第１及び第２噴射ノズルで前記最上段の基板を前方に送り出した後、第４噴射ノズルを噴射することで積層された２段目以降の基板が前方に飛び出すことを防止するようにした請求項１から３記載の構成を採用した基板の搬送装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板を分離するに先立って積層部分の基板の前方側面部に第３噴射ノズルから水流を与えるようにしたので長く積層状態で保持することによる基板同士の張り付きを防止できる。
【００２２】
また、本発明によれば、基板載置部を上下に昇降させるようにしたので、基板載置部で１枚ずつ分離した基板が再度張り付いても第３噴射ノズルからの水の噴射により水流が再度与えられるので、確実に１枚ずつ基板を分離させることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、基板載置部上に設けたセンサにより、積層載置された基板の最上段の基板が所定位置に達したことを検知してから、第１及び第２噴射ノズルを作用させるようにしたので、第３噴射ノズルで基板が分離された直後に基板を送り出す動作を行うことができ、確実に基板を１枚ずつ分離することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、基板載置部上に設けた整流板により、水面の乱れによる基板の揺れを防止でき、水面の動きに依存せずに基板を安定に前方に送り出すことができる。また、前記整流板は直接基板と接触することがないので基板を傷付けることもない。
【００２５】
また、本発明によれば、基板面とは非接触に、しかも、基板を乾燥させること無く分離搬送できるので、基板面へのウォータースポット等のシミの残存や汚れの焼き付きを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】は、本発明の一実施形態を表すウエハの搬送装置の全体平面図である。
【図２】は、図１のＡ−Ａ方向の矢視断面図である。
【図３】は、本発明のウエハの搬送装置における搬送ユニットの説明正面図である。
【図４】は、本発明のウエハの搬送装置における搬送ユニットの説明平面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図６】（ｃ）及び（ｄ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図７】（ｅ）及び（ｆ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のウエハの搬送装置における不良ウエハの排出を表す説明図である。
【図１０】は、従来のウエハの搬送装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の基板の搬送装置の一実施形態について図１乃至図４に基づいて説明する。なお、噴射ノズル等の固定部材については一部省略して描いてある。
【００２８】
図１は、本発明の基板（ウエハ）の搬送装置の一実施形態を表す全体平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ方向から見た矢視断面図である。
【００２９】
図１及び図２のようにウエハ３の搬送装置１は、全体が貯水槽２内に形成され、ウエハ３の一連の分離収納工程は、水１８にウエハ３が浸漬された状態で行われるようになっている。この貯水槽２においては、図示しないヒーター等の加熱手段が設けられ、適時、加温された状態でウエハ３の搬送工程を行うようになっている。
【００３０】
前記搬送装置１は、多数枚のウエハ３を積層状態で載置するウエハ供給部５と、ウエハ供給部５から分離されたウエハ３の複数枚取りや破損を検知すると共に一時的にウエハ３を停止保持させるウエハ検査部２０と、ウエハ検査部２０で検知されたウエハ３を受け取って搬送する搬送ユニット３０と、該搬送ユニット３０で搬送されるウエハ３を受け取って前方へ送り出すウエハ送出部６０と、ウエハ３を順次収納するウエハ収納部７０とから構成されている。
【００３１】
前記ウエハ供給部５には、積層されたウエハ３を載置するＬ字形状のウエハ載置枠６が設けられ、このウエハ載置枠６には、背板の背面にスライドガイド７が設けられている。前記スライドガイド７は、貯水槽２の壁面に沿って上下方向に設けられたレール８と摺動可能に嵌合し、図示しない適宜の駆動源によってレール８に沿った昇降動と所定範囲での上下昇降が可能になっている。
【００３２】
前記ウエハ載置枠６の底板上には積層されたウエハ３を前上がり傾斜状態で載置する傾斜板１７が設けられ、この傾斜板１７の両側にはウエハ３の両側を支持する側板１０、１０が立設されると共に傾斜板１７の搬送方向後方にはウエハ３の後端を支持する２本の支柱９、９が立設されている。
【００３３】
また、前記ウエハ載置枠６の中央付近上方で水面１９上には、載置されたウエハ３の上方水面１９上に向けて水１８を噴射する第１噴射ノズル１３が、前下がり傾斜状に配置されており、前記第１噴射ノズル１３から噴射される水１８によって最上段のウエハ３が分離されて前方に送り出されるようになっている。
【００３４】
また、前記第１噴射ノズル１３の前方位置には、該第１噴射ノズル１３によって分離されたウエハ３を前方に案内する第２噴射ノズル１４が前下がり傾斜状に設けられている。
【００３５】
また、ウエハ載置枠６の上方で水面１９とほぼ同じ高さに、前記傾斜板１７の傾斜に沿って整流板１１が設けられている。前記整流板１１は、前記ウエハ載置枠６の昇降動とは独立して設けられており、図示しない適宜の調整手段により、傾斜角と高さの調整が可能になっている。
【００３６】
前記整流板１１は、水面１９とほぼ同じ高さに調整して固定され、後述する第１噴射ノズル１３で最上段のウエハ３を分離して前方に送り出す際に、水面１９が乱れてウエハ３の搬送方向や浮上状態が乱れることを防止するようになっている。また、前記整流板１１は、前記第１噴射ノズルの噴射水が通過できるように前方中央に開口部１２が設けられている。
【００３７】
前記整流板１１の前方上方には、最上段のウエハ３が所定高さに達したことを検知するセンサ１５が適宜な固定手段に固定されて設けられている。前記傾斜板１７及びウエハ載置枠６は、前記センサ１５と対向する位置に切欠きが設けられ、載置されたウエハ３が全て取り出された際に、前記傾斜板１７及びウエハ載置枠６をウエハ３として誤検知しないようになっている。
【００３８】
また、積層されたウエハ３の前方側面部とやや間隔を開けてその前方水面下にはストッパ１６が搬送方向と直交するように適宜の固定手段に固定して設けられ、ウエハ３が分離して送り出される際に下段部のウエハ３が飛び出さないようになっている。
【００３９】
前記ウエハ供給部５の搬送方向前方には、ウエハ供給部５で分離されたウエハ３を検査するウエハ検査部２０が設けられている。
【００４０】
前記ウエハ検査部２０は、ウエハ供給部５と搬送テーブル４５までの間に渡ってウエハ３の幅方向両端を案内するように設けられた搬送レール２１、２１と、載置されたウエハ３を分離させる第３噴射ノズル２２と、下段のウエハ３が送り出されないようにウエハ供給部５側に押し戻す第４噴射ノズル２３と、ウエハ３の複数枚取りを検知するセンサ２４と、ウエハ３の割れや欠けを検知するセンサ２５とで形成されている。
【００４１】
前記第３噴射ノズル２２は、前記搬送レール２１、２１のウエハ供給部５側の水面下に配置され、前記ウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面部と対向するように２本設けられている。また、前記第３噴射ノズルは、ウエハ３の前方側面部に向けて水１８を噴射するようになっており、ウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面部に向けて水１８を噴射することで、積層されたウエハ３同士の隙間に水１８を進入させてウエハ３を浮上させるようになっている。このことにより、ウエハ３同士が表面張力によって張り付くことを防止し、ウエハ３が分離されて間隔を保った浮上状態となる。
【００４２】
前記第４噴射ノズル２３は、前記第３噴射ノズル２２、２２間の中央に設けられ、ウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面に向けて水１８を噴射するようになっている。前記第４噴射ノズル２３からウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面に向けて水１８を噴射することで、前記第１噴射ノズル１３及び第２噴射ノズル１４によって、最上段のウエハ３が前方に送り出される際に下段のウエハ３がウエハ供給部５から飛び出さないようになっている。
【００４３】
前記第３噴射ノズル２３からの水１８の噴射は、ウエハ供給部５に積層して載置されたウエハ３を分離して間隔を保たせるために比較的弱い水流を与えるようになっている。また、前記第４噴射ノズル２３からの水１８の噴射は、下段のウエハ３が飛び出さないようにするためのものであり、比較的強い水流を瞬間的に与えるものである。従って、２種類のノズルを用いているが、これらの機能を切替できるノズルであれば、１種類のノズルを用いても良い。
【００４４】
前記センサ２４は、前記搬送レール２１、２１間で、前記第３噴射ノズル２２の側方に設けられ、透過光でウエハ３が複数枚取りされていないかどうかを検知するようになっている。前記センサ２４は、水面１９を挟んで上下方向に設けられた発光部と受光部とからなり、該発光部と受光部との間を通過したウエハ３が１枚であることを検知する波長に設定されている。
【００４５】
前記センサ２５は、前記搬送レール２１、２１間で搬送テーブル２５の隣接位置に、ウエハ３のほぼ四隅に位置するように４つ設けられている。また、前記センサ２５は、前記センサ２４と同様に発光部と受光部とからなり、ウエハ検査位置に位置するウエハ３の有無を透過光で検知することで、ウエハ３の割れや欠け等の破損の有無を検知するようになっている。また、ウエハ検査部２０の前方端付近下方には図示しない適宜の噴射ノズルが設けられ、ウエハ３の両端を搬送レール２１、２１に密着させないようにすると共に該ウエハ３を前方に送り出すようになっている。
【００４６】
なお、前記センサ２４、２５は、本実施形態においては透過光を利用して検知するセンサを使用したが、ウエハ３の複数枚取りや破損を検知できるものであれば各種のものが使用できる。
【００４７】
前記搬送レール２１の前方の水中には、矩形状の搬送テーブル４５が水面１９と平行に設けられ、水面１９の上方にはウエハ３を搬送する搬送ユニット３０が設けられている。
【００４８】
前記搬送テーブル４５は、搬送レール２１と隣接する中央にコの字状の切欠部４６が設けられ、該切欠部４６にはストッパ４９が設けられている。前記ストッパ４９は、図２のようにガイドブロック４８の先端に搬送方向と垂直となるように固定されている。前記ガイドブロック４８は、前記切欠部４６に軸支された軸４７に軸止されている。また、前記軸４７は、図示しない適宜な駆動手段により、実線から二点鎖線位置のように回転するようになっている。
【００４９】
また、搬送テーブル４５の側方には、前記ウエハ検査部２０で検査された破損ウエハ５４を排出する排出部５３が設けられている。
【００５０】
また、前記搬送テーブル４５上には排出部５３と対向するように排出ノズル５０が設けられている。前記排出ノズル５０は、前記破損ウエハ５４の側方位置から排出部５３に向けて水１８を噴射するようになっており、この水１８の噴射により前記破損ウエハ５４は、排出部５３に排出されるようになっている。
【００５１】
また、前記搬送テーブル４５上の排出部５３側には円弧状のガイド支柱５１及び５２が設けられ、前記破損ウエハ５４がスムーズに排出部５３に排出されるようになっている。
【００５２】
前記搬送ユニット３０は、保持するウエハ３の後方上面に水１８を噴射して浮上させる噴射ノズル４１と該ウエハ３の前端と当接して受け止めるストッパ４２と、該噴射ノズル４１及びストッパ４２を支持するベース板３４とを備える。
【００５３】
前記噴射ノズル４１は、前下がり傾斜状態でノズル支持枠４０に支持され、該ノズル支持枠４０は、傾斜枠３９に支持され、この傾斜枠３９を介してベース板３４に傾斜状態で固定されている。なお、前記ノズル４１の傾斜角は、搬送するウエハ３の厚みや形状、大きさに応じて角度及び位置の調節が可能になっている。
【００５４】
また、前記ベース板３４の下方前端部から直行するように懸架されたストッパ支持枠３６が設けられ、このストッパ支持枠３６に沿って軸３５が設けられ、該軸３５が、前記ストッパ支持枠３６に軸支されている。前記軸３５の中央付近に間隔を開けて２個のＬ字状のガイドブロック３８、３８が設けられている。前記両ガイドブロック３８、３８の下端には、水面１９と垂直に前記ストッパ４２、４２が固定されている。また、前記軸３５のベース板３４側には、ストッパ支持枠３６の側板を介してモータ３７が接続されており、該モータ３７を駆動することで、ストッパ４２、４２が、水面１９と垂直位置に位置するウエハ３の保持位置と、水面１９上に前記ストッパ４２、４２が位置する開放位置との間を回動するようになっている。
【００５５】
また、前記ベース板３４の上部に直交してユニット支持枠３３の一端が固定されており、他端側の下面にはスライドガイド３２が固定されている。また、前記ユニット支持枠３３の他端側には、該ユニット支持枠３３と直交するように、前記貯水槽２の上部に支持枠４が懸架され、この支持枠４上にレール３１が敷設されている。前記スライドガイド３２は、前記レール３１と摺動可能に嵌合されており、前記搬送ユニット３０は、図示しない適宜の駆動源によって、前記レール３１に沿って図２のように二点鎖線位置から実線位置までの移動が自在になっている。
【００５６】
図３及び図４のように搬送ユニット３０が、搬送するウエハ３上に位置した際、前記ストッパ４２が下方に向けて回動し、ウエハ３の保持位置に位置するようになっている。前記ストッパ４２がウエハ３の保持位置に位置した状態で、前記噴射ノズル４１から水１８を噴射させてウエハ３を浮上させると共に付与される前方への推進力によって、ウエハ３を前記両ストッパ４２、４２に当接させて保持するようになっている。
【００５７】
前記噴射ノズル４１からウエハ３の上方水面上に水１８を噴射することにより、ウエハ３は、その上面に流れる水流と下面に流れる水流の速度差（ベルヌーイ効果）によって浮上させられる。さらに前記噴射ノズル４１は前下がり傾斜状態で設けられているので、ウエハ３は水流によって前方への推進力が付与される。この搬送方向への推進力によって前記ストッパ４２にウエハ３を当接させることでウエハ３は搬送ユニット３０に保持されるようになっている。
【００５８】
上記のように前記ウエハ３を保持した搬送ユニット３０をレール３１に沿って移動させることでウエハ３は、表面と非接触の状態で搬送されるので、ウエハ３の表面に吸着痕や汚れが付着せず、さらにウエハ３を破損することがない。
【００５９】
図１及び図２のように前記ウエハ送出部６０は、搬送テーブル４５の搬送方向前方に隣接して設けられ、ウエハ３の両側をガイドする搬送レール６１、６１と、前記両搬送レール６１、６１上に該両搬送レール６１、６１に沿って設けられた複数のガイドローラ６２を備える。前記ガイドローラ６２は、自由回転となるように軸支され、ウエハ３の両側面と軽く接触することで自由回転しながら該ウエハ３を収納カセット７４へと導くようになっている。
【００６０】
また、前記ウエハ送出部６０の搬送レール６１、６１間の中央付近で水面下に噴射ノズル６３がウエハ収納部７０に向けて水面１９と垂直となるように設けられている。また、前記搬送レール６１、６１の搬送方向前方端付近には、噴射ノズル６４が、搬送方向斜め前方に向けて設けられ、搬送レール６１上に位置したウエハ３をウエハ収納部７０に向けて送り出すようになっている。
【００６１】
前記ウエハ収納部７０は、カセット載置部７１とその上部に載置される収納カセット７４とから構成されている。前記カセット載置部７１は、逆Ｌ字状の支持枠からなり、該支持枠の底板上に前記収納カセット７４を図示しない適宜な支持ピンで位置決めするようになっており、該支持枠の背面にはスライドガイド７２が設けられている。前記スライドガイド７２は、貯水槽２の内面に設けられたレール７３に沿って図示しない適宜の駆動源によって昇降動するようになっている。
【００６２】
前記収納カセット７４は、多段状のスリットが設けられ、該カセット載置部７１を昇降動させることで順次収納カセット７４内にウエハ３を収納していくようになっている。
【００６３】
本発明のウエハ分離装置１の構成は以上のようになっており、次に該ウエハ分離装置１の動作について、図５乃至図９に基づいて以下に説明する。
【００６４】
図５乃至図７は、前記ウエハ供給部５でのウエハ３の分離及び送り出しに関する説明図である。
【００６５】
図５（ａ）は、粗洗浄が済んだウエハ３を積層状態でウエハ供給部５の傾斜板１７上に載置し、ウエハ３の分離動作を開始させた状態を表わす説明図である。
【００６６】
前記第３噴射ノズル２２から水１８を噴射することで、この噴射水はストッパ１６の間隙部を通過してウエハ３の前方側面部に吹き付けられる。これにより、ウエハ３同士の隙間に噴射水が進入し、ウエハ３の上位複数枚が順次上方に浮上する。分離動作の開始後、しばらく時間が経過すると最上段のウエハ３は、下段から浮上するウエハ３に順次押し上げられ、噴射水が当たる部分よりも上方で再びウエハ３同士が張り付いた状態となっていく。なお、ウエハ搬送装置１の起動と共にセンサ１５から絶えず反射光を発して最上段のウエハ３の位置が所定位置にあるかどうかを確認する（図示では、所定位置よりも上にウエハ３がある状態を表している）。
【００６７】
図５（ａ）のように、センサ１５で最上段のウエハ３が所定位置よりも上にあることを検知した場合、図５（ｂ）のごとく、ウエハ載置枠６を下降させ、上位複数枚のウエハ３に第３噴射ノズル２２の噴射水が当たるようにする。（図では理解が容易なように描いてあるが、実際には３〜５ｍｍ程度を約１秒程度で下降させている）。
【００６８】
図６（ｃ）のように、一度張り付いた上位複数枚のウエハ３に第３噴射ノズル２２からの噴射水が吹き付けられるとこれら上位複数枚のウエハ３は再び分離される。この分離と共にウエハ載置枠６を上昇させ、最上段のウエハ３が所定位置に達したことをセンサ１５が検知すると該ウエハ載置枠６の上昇を停止させる。
【００６９】
図６（ｄ）のように、最上段のウエハ３が所定位置に達すると第１噴射ノズル１３及び第２噴射ノズル１４から水１８を噴射させる。このことにより、最上段のウエハ３は、前方に送り出される。なお、この時、第１噴射ノズル１３及び第２噴射ノズル１４からの噴射水により水面１９が乱れてウエハ供給部５に積層されたウエハ３が揺らぐことを整流板１１によって防止するようになっている。前記整流板１１は、水面１９が乱れて発生する水流がウエハ３に達することを制限し、該ウエハ３が水流によって揺れて不安定な状態になることを防止する。
【００７０】
図７（ｅ）のように、ウエハ３は二点鎖線位置から実線位置へとウエハ検査部２０に向けて送り出される。このウエハ３の送り出しの直後またはほぼ同時に第４噴射ノズル２３から水１８を噴射させ、下段のウエハ３が同時に送り出されることを防止する。なお、この複数枚取り出しの防止として前記ストッパ１６が堰き止めの役割を果たすが、それを補うために第４噴射ノズル２３が作用する。
【００７１】
また、センサ２４は、ウエハ３の１枚だけを透過する波長の赤外線等を照射しているので、送り出されたウエハ３が１枚だけ通過したのか、複数枚通過したのかを検知し、ウエハ３が１枚だけ通過したことを検知した場合は、正常と判断する。前記センサ２４が、複数枚のウエハ３を検知した場合は、複数枚取りが発生したとして後述する排出部５３へウエハ３を排出する。また、ウエハ３の送り出し動作をしたにもかかわらず、ウエハ３が所定時間検知されない場合は、ウエハ３の送り出し動作が失敗したとして、再度上記工程を行なうようになっている。なお、センサ２４は、間に介在する水１８の影響を除外する波長の光源を利用するのが誤動作防止の観点から好ましい。
【００７２】
次に図７（ｆ）のように、前方に送り出されたウエハ３は、ウエハ検査部２０の前端部分で搬送テーブル４５に設けられたストッパ４９によって停止され、ウエハ３の四隅近傍でセンサ２５によってウエハ３の破損が検査される。
【００７３】
センサ２５でのウエハ３の検査は、前述のセンサ２４と同様に行なわれ、ウエハ３がセンサ２５の部分に存在するかどうかを検知して行なわれる。この検査の際にセンサ２５の何れかでウエハ３が検知されない場合は、ウエハ３に割れや欠けがあると判断し、後述する排出部３へとウエハ３を排出する。この検査で正常と判断された場合は、ウエハ３の収納動作が継続される。
【００７４】
図８（ａ）及び（ｂ）は、ウエハ検査部２０で検査されたウエハ３を搬送ユニット３０で搬送し、ウエハ収納部７０に収納する動作を表す説明図である。
【００７５】
図８（ａ）のようにウエハ検査部２０で検査され、ストッパ４９で停止させられたウエハ３上に搬送ユニット３０が二点鎖線位置から実線位置まで後退動し、搬送ユニット３０のストッパ４２がウエハ３の前端側面と当接した時点で搬送ユニット３０を停止させる。なお、ストッパ４２、４９は、互いに干渉しないように配列されている。
【００７６】
前記搬送ユニット３０が、ウエハ検査部２０のウエハ３上に位置すると、噴射ノズル４１から水１８が噴射され、該ウエハ３が、浮上すると共にストッパ４２に向けて付勢されて前記搬送ユニット３０に保持される。前記ウエハ３が搬送ユニット３０に保持されるとストッパ４９を図示二点鎖線のウエハ保持位置から実線のウエハ開放位置へと回転させ、ウエハ３の搬送を許容する。
【００７７】
図８（ｂ）のように、ウエハ３を保持した搬送ユニット３０が、搬送テーブル４５の前端部まで移動し、この状態でストッパ４２を二点鎖線の保持位置から実線の開放位置へと回転させることでウエハ３は、噴射ノズル４１による前方への付勢力によって、前方へと送り出される。
【００７８】
前記搬送ユニット３０から開放されて前方に送り出されたウエハ３が、ウエハ送出部６０の搬送レール６１上に達する。前記搬送レール６１上に達したウエハ３は、ガイドローラ６２によって幅方向側端がガイドされながら、前記搬送レール６１の前方端に達する。前記ウエハ３は、噴射ノズル６３及び６４から噴射される水１８の水流により収納カセット７１の所定の位置に収納される。この後、ウエハ収納部７０を下降させて次のウエハ３の収納位置に収納カセット７１を位置させる。このように収納カセット７１は、順次水中に向かって下降しながらウエハ３を収納していくのでウエハ３が乾燥してウォータースポットが発生することがない。
【００７９】
以上が、ウエハ３の収納動作であり、上記を繰り返しながら順次ウエハ３を収納カセット７１に収納していく。なお、本搬送装置１を並列に複数台設置することで、さらに効率良くウエハ３の分離収納が行なえる。
【００８０】
図９（ａ）及び（ｂ）は、ウエハ検査部２０でウエハ３の複数枚取りや破損が検知された場合の該ウエハ３の排出部５３への排出動作を表す説明図である。
【００８１】
図９（ａ）のように、ウエハ検査部２０で欠けがあることが検知されたウエハ３は、破損ウエハ５４として図示二点鎖線位置から搬送テーブル４５上の実線位置へと搬送ユニット３０で搬送される。
【００８２】
次に図９（ｂ）のように搬送ユニット３０のストッパ４２を保持位置から開放位置へと開放すると共に、噴射ノズル４１を停止させ、排出ノズル５０から排出部５３へ向けて水１８を噴射する。この排出ノズル５０からの噴射による水流により、破損ウエハ５４は、排出部５４に排出される。ウエハ３が複数枚取りで合った場合も上記のように排出部３へ複数枚のウエハ３を排出し、この場合は、複数枚のウエハ３を回収して再度、ウエハ供給部５に供給すれば良い。
【００８３】
以上が、本発明の搬送装置の実施形態であるが、これに限定されず、発明の範囲内で適宜の変更を行うことができる。
【００８４】
例えば、本発明の実施形態においては、ウエハ供給部５へのウエハ３の載置を前方上がりに傾斜させたが、平坦であっても良く、供給する基板に応じて適宜調整することができる。
【００８５】
また、第１噴射ノズル１３や第２噴射ノズル１４の傾斜角度や噴射圧も搬送する基板の厚み、形状、材質に応じて適宜変更できる。
【００８６】
前記センサ１５も搬送する基板の厚みや材質に応じて、基板を検知できるものであれば限定されない。
【符号の説明】
【００８７】
１ 搬送装置
２ 貯水槽
３ ウエハ
４ 支持枠
５ ウエハ供給部
６ ウエハ載置枠
７ スライドガイド
８ レール
９ 支柱
１０ 側板
１１ 整流板
１２ 開口部
１３ 第１噴射ノズル
１４ 第２噴射ノズル
１５ センサ
１６ ストッパ
１７ 傾斜板
１８ 水
１９ 水面
２０ ウエハ検査部
２１ 搬送レール
２２ 第３噴射ノズル
２３ 第４噴射ノズル
２４ センサ
２５ センサ
３０ 搬送ユニット
３１ レール
３２ スライドガイド
３３ ユニット支持枠
３４ ベース板
３５ 軸
３６ ストッパ支持枠
３７ モータ
３８ ガイドブロック
３９ 傾斜枠
４０ ノズル支持枠
４１ 噴射ノズル
４５ 搬送テーブル
４６ 切欠部
４７ 軸
４８ ガイドブロック
４９ ストッパ
５０ 排出ノズル
５１ ガイド支柱
５２ ガイド支柱
５３ 排出部
５４ 破損ウエハ
６０ ウエハ送出部
６１ 搬送レール
６２ 搬送ローラ
６３ 収納ノズル
６４ 案内ノズル
７０ ウエハ収納部
７１ カセット載置部
７２ スライドガイド
７３ レール
７４ 収納カセット
９０ ウエハ載置部
９１ 支柱
９２ ウエハ
９３ 第１噴射ノズル
９４ 第２噴射ノズル
９５ ストッパ
９６ 第３噴射ノズル
９７ レール
９８ 水面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層されたウエハ等の基板を一枚ずつ分離して搬送する基板の搬送装置に関する。さらに詳しくは、積層された基板を水等の液中に浸漬した状態で分離させて搬送する基板の搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽電池や半導体チップ等の製造にあたり、シリコン等のインゴットがワイヤソーや内周刃等の切断装置で枚葉状に切断され、多数のウエハが形成されている。
【０００３】
例えばワイヤソーで切断され、櫛状となったインゴットは、加工液、砥粒及び切断屑によって汚染されているため、まず各種の洗浄液で粗洗浄され、その後、切断時に固定されていたカーボンやセラミック等のダミー部材が剥離されることで、多数枚のウエハが得られる。
【０００４】
そして、上記ウエハは、洗浄工程で残った汚れの乾燥による固着やウォータースポットによるシミの残りを防止するために水中で１枚ずつ分離される。そして、前記分離されたウエハは、カセットに収納された後、さらなる洗浄工程や乾燥工程等の次工程に搬送される（例えば特許文献１）。
【０００５】
しかし、上記特許文献１のようなウエハの処理システムは、大掛かりでコストが高くなるため、太陽電池の製造においては、上記のような処理システムは導入せずに一連の工程を多くの所が未だ手作業で行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３７７７０号公報、図３、図１４、図２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１においては、積層されたウエハを一枚ずつ分離するにあたり、水中に積層されたウエハに搬送方向とは反対側の斜め上方から第１噴射ノズルで水を噴射し、最上部のウエハの浮き上がりを防止しながら、第２の噴射ノズルで積層されたウエハの最上部の上面に対して搬送方向の斜め上方から水を噴射して、積層されたウエハを最上部から１枚ずつ分離するようになっている。
【０００８】
しかしながら、第１噴射ノズルと第２噴射ノズルの噴射方向が互いに打ち消し合うように作用するため、第１噴射ノズルと第２噴射ノズルの噴射する水圧や噴射方向の調整がシビアであり、調整に時間を要する問題があった。
【０００９】
また、上記のように単に第１噴射ノズルによるウエハの浮き上がり防止と、第２噴射ノズルでのウエハの搬送方向への押し出しだけでは、積層されたウエハ間の表面張力等でウエハ同士が張り付いていた場合、ウエハが複数枚取り出される問題があった。さらに分離ローラがウエハ上面から押えるようになっており、ウエハの表面に接触するためにウエハを破損する問題があった。
【００１０】
そこで、上記のウエハの複数枚取り出しを防止するために、図１０のように積層されたウエハの取り出し側の側端面前方から噴射ノズルで水流を与え、積層されたウエハの隙間に水や気泡を介在させてウエハ間の張り付きを防止することが行なわれている。
【００１１】
上記の分離を図１０（ａ）乃至（ｃ）に基づいて説明すると、図１０（ａ）のように第３噴射ノズル９６でウエハ９２の取り出し側の側端面前方から水流を与えると、ウエハ９２は、薄いため水流に乗って１枚ずつ浮上し、ウエハ９２が分離されることになる。
【００１２】
図１０（ｂ）のように、ウエハ９２が分離された後、最上段のウエハ９２は、第３噴射ノズル９６の水流よりも上段に位置し、さらに、２段目以降のウエハも上昇し、次第に最上段のウエハ９２の下面に順次張り付いていくことになる。
【００１３】
この状態で図１０（ｃ）のように第１噴射ノズル９３及び第２噴射ノズル９４を作用させると、重なったウエハ９２が複数枚前方に送り出されることになる。このように、水中で積層されたウエハを分離搬送するには、複数枚のウエハの取り出しを防止する必要があるが、未だ効率良く複数枚のウエハの取り出しを防止する手段がない。
【００１４】
また、特許文献１の分離収容装置において、シュータの内側下部に噴出ノズルを設け、上層のウエハを浮上させて分離を行ない易くすることが行なわれているが、下層のウエハも上層に押し上げられるので、上記図１０のようにウエハ同士が張り付いて複数枚取り出される問題があった。
【００１５】
また、上記の水中での分離に代えて吸着パッドでウエハを吸着して搬送する場合は、ウエハに吸着痕が残ったり、また、水中から取り出した場合は、ウエハの表面が乾燥して汚れが固着したり、ウォータースポットが生じたりして、その後の工程で取り除くことが非常に困難になる問題があった。
【００１６】
そこで、本発明の課題は、水中に多数枚積層されたウエハ等の基板を確実に１枚ずつ分離して搬送する基板の搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで請求項１の発明は、多数枚の基板を水中に積層状態で載置する基板載置部と、 この基板載置部の水面上に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板上面の水面に向けて水を噴射させることにより該基板を前方に送り出す第１噴射ノズルと、前記第１噴射ノズルより前方位置に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板載置部より前方の水面に向けて水を噴射することで前記第１の噴射ノズルで前方に送り出された基板を更に前方へと案内する第２噴射ノズルと、前記基板載置部の前方水面下に前記基板の前方側面部と対向して設けられ、前記基板の前方側面部に水を噴射することによって該基板の上位複数枚を１枚ずつ分離させる第３噴射ノズルとを備えた基板の搬送装置において、前記基板載置部を上下動自在にした構成を採用する基板の搬送装置である。
【００１８】
また、請求項２の発明は、前記基板載置部の上方に最上段の基板が所定高さに位置したことを検知するセンサを設け、該センサで最上段の基板を検知した際に、前記第１噴射ノズルで水を噴射させて最上段の基板を前方に送り出すようにした請求項１記載の構成を採用した基板の搬送装置である。
【００１９】
また、請求項３の発明は、前記基板載置部の上方で水面とほぼ同じ高さとなるように整流板を設けた請求項１または２記載の構成を採用した基板の搬送装置である。
【００２０】
また、請求項４の発明は、前記第３噴射ノズルと平行に第４噴射ノズルを設け、第１及び第２噴射ノズルで前記最上段の基板を前方に送り出した後、第４噴射ノズルを噴射することで積層された２段目以降の基板が前方に飛び出すことを防止するようにした請求項１から３記載の構成を採用した基板の搬送装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板を分離するに先立って積層部分の基板の前方側面部に第３噴射ノズルから水流を与えるようにしたので長く積層状態で保持することによる基板同士の張り付きを防止できる。
【００２２】
また、本発明によれば、基板載置部を上下に昇降させるようにしたので、基板載置部で１枚ずつ分離した基板が再度張り付いても第３噴射ノズルからの水の噴射により水流が再度与えられるので、確実に１枚ずつ基板を分離させることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、基板載置部上に設けたセンサにより、積層載置された基板の最上段の基板が所定位置に達したことを検知してから、第１及び第２噴射ノズルを作用させるようにしたので、第３噴射ノズルで基板が分離された直後に基板を送り出す動作を行うことができ、確実に基板を１枚ずつ分離することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、基板載置部上に設けた整流板により、水面の乱れによる基板の揺れを防止でき、水面の動きに依存せずに基板を安定に前方に送り出すことができる。また、前記整流板は直接基板と接触することがないので基板を傷付けることもない。
【００２５】
また、本発明によれば、基板面とは非接触に、しかも、基板を乾燥させること無く分離搬送できるので、基板面へのウォータースポット等のシミの残存や汚れの焼き付きを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】は、本発明の一実施形態を表すウエハの搬送装置の全体平面図である。
【図２】は、図１のＡ−Ａ方向の矢視断面図である。
【図３】は、本発明のウエハの搬送装置における搬送ユニットの説明正面図である。
【図４】は、本発明のウエハの搬送装置における搬送ユニットの説明平面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図６】（ｃ）及び（ｄ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図７】（ｅ）及び（ｆ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のウエハの搬送装置の動作説明図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のウエハの搬送装置における不良ウエハの排出を表す説明図である。
【図１０】は、従来のウエハの搬送装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の基板の搬送装置の一実施形態について図１乃至図４に基づいて説明する。なお、噴射ノズル等の固定部材については一部省略して描いてある。
【００２８】
図１は、本発明の基板（ウエハ）の搬送装置の一実施形態を表す全体平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ方向から見た矢視断面図である。
【００２９】
図１及び図２のようにウエハ３の搬送装置１は、全体が貯水槽２内に形成され、ウエハ３の一連の分離収納工程は、水１８にウエハ３が浸漬された状態で行われるようになっている。この貯水槽２においては、図示しないヒーター等の加熱手段が設けられ、適時、加温された状態でウエハ３の搬送工程を行うようになっている。
【００３０】
前記搬送装置１は、多数枚のウエハ３を積層状態で載置するウエハ供給部５と、ウエハ供給部５から分離されたウエハ３の複数枚取りや破損を検知すると共に一時的にウエハ３を停止保持させるウエハ検査部２０と、ウエハ検査部２０で検知されたウエハ３を受け取って搬送する搬送ユニット３０と、該搬送ユニット３０で搬送されるウエハ３を受け取って前方へ送り出すウエハ送出部６０と、ウエハ３を順次収納するウエハ収納部７０とから構成されている。
【００３１】
前記ウエハ供給部５には、積層されたウエハ３を載置するＬ字形状のウエハ載置枠６が設けられ、このウエハ載置枠６には、背板の背面にスライドガイド７が設けられている。前記スライドガイド７は、貯水槽２の壁面に沿って上下方向に設けられたレール８と摺動可能に嵌合し、図示しない適宜の駆動源によってレール８に沿った昇降動と所定範囲での上下昇降が可能になっている。
【００３２】
前記ウエハ載置枠６の底板上には積層されたウエハ３を前上がり傾斜状態で載置する傾斜板１７が設けられ、この傾斜板１７の両側にはウエハ３の両側を支持する側板１０、１０が立設されると共に傾斜板１７の搬送方向後方にはウエハ３の後端を支持する２本の支柱９、９が立設されている。
【００３３】
また、前記ウエハ載置枠６の中央付近上方で水面１９上には、載置されたウエハ３の上方水面１９上に向けて水１８を噴射する第１噴射ノズル１３が、前下がり傾斜状に配置されており、前記第１噴射ノズル１３から噴射される水１８によって最上段のウエハ３が分離されて前方に送り出されるようになっている。
【００３４】
また、前記第１噴射ノズル１３の前方位置には、該第１噴射ノズル１３によって分離されたウエハ３を前方に案内する第２噴射ノズル１４が前下がり傾斜状に設けられている。
【００３５】
また、ウエハ載置枠６の上方で水面１９とほぼ同じ高さに、前記傾斜板１７の傾斜に沿って整流板１１が設けられている。前記整流板１１は、前記ウエハ載置枠６の昇降動とは独立して設けられており、図示しない適宜の調整手段により、傾斜角と高さの調整が可能になっている。
【００３６】
前記整流板１１は、水面１９とほぼ同じ高さに調整して固定され、後述する第１噴射ノズル１３で最上段のウエハ３を分離して前方に送り出す際に、水面１９が乱れてウエハ３の搬送方向や浮上状態が乱れることを防止するようになっている。また、前記整流板１１は、前記第１噴射ノズルの噴射水が通過できるように前方中央に開口部１２が設けられている。
【００３７】
前記整流板１１の前方上方には、最上段のウエハ３が所定高さに達したことを検知するセンサ１５が適宜な固定手段に固定されて設けられている。前記傾斜板１７及びウエハ載置枠６は、前記センサ１５と対向する位置に切欠きが設けられ、載置されたウエハ３が全て取り出された際に、前記傾斜板１７及びウエハ載置枠６をウエハ３として誤検知しないようになっている。
【００３８】
また、積層されたウエハ３の前方側面部とやや間隔を開けてその前方水面下にはストッパ１６が搬送方向と直交するように適宜の固定手段に固定して設けられ、ウエハ３が分離して送り出される際に下段部のウエハ３が飛び出さないようになっている。
【００３９】
前記ウエハ供給部５の搬送方向前方には、ウエハ供給部５で分離されたウエハ３を検査するウエハ検査部２０が設けられている。
【００４０】
前記ウエハ検査部２０は、ウエハ供給部５と搬送テーブル４５までの間に渡ってウエハ３の幅方向両端を案内するように設けられた搬送レール２１、２１と、載置されたウエハ３を分離させる第３噴射ノズル２２と、下段のウエハ３が送り出されないようにウエハ供給部５側に押し戻す第４噴射ノズル２３と、ウエハ３の複数枚取りを検知するセンサ２４と、ウエハ３の割れや欠けを検知するセンサ２５とで形成されている。
【００４１】
前記第３噴射ノズル２２は、前記搬送レール２１、２１のウエハ供給部５側の水面下に配置され、前記ウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面部と対向するように２本設けられている。また、前記第３噴射ノズルは、ウエハ３の前方側面部に向けて水１８を噴射するようになっており、ウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面部に向けて水１８を噴射することで、積層されたウエハ３同士の隙間に水１８を進入させてウエハ３を浮上させるようになっている。このことにより、ウエハ３同士が表面張力によって張り付くことを防止し、ウエハ３が分離されて間隔を保った浮上状態となる。
【００４２】
前記第４噴射ノズル２３は、前記第３噴射ノズル２２、２２間の中央に設けられ、ウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面に向けて水１８を噴射するようになっている。前記第４噴射ノズル２３からウエハ供給部５に載置されたウエハ３の前方側面に向けて水１８を噴射することで、前記第１噴射ノズル１３及び第２噴射ノズル１４によって、最上段のウエハ３が前方に送り出される際に下段のウエハ３がウエハ供給部５から飛び出さないようになっている。
【００４３】
前記第３噴射ノズル２３からの水１８の噴射は、ウエハ供給部５に積層して載置されたウエハ３を分離して間隔を保たせるために比較的弱い水流を与えるようになっている。また、前記第４噴射ノズル２３からの水１８の噴射は、下段のウエハ３が飛び出さないようにするためのものであり、比較的強い水流を瞬間的に与えるものである。従って、２種類のノズルを用いているが、これらの機能を切替できるノズルであれば、１種類のノズルを用いても良い。
【００４４】
前記センサ２４は、前記搬送レール２１、２１間で、前記第３噴射ノズル２２の側方に設けられ、透過光でウエハ３が複数枚取りされていないかどうかを検知するようになっている。前記センサ２４は、水面１９を挟んで上下方向に設けられた発光部と受光部とからなり、該発光部と受光部との間を通過したウエハ３が１枚であることを検知する波長に設定されている。
【００４５】
前記センサ２５は、前記搬送レール２１、２１間で搬送テーブル２５の隣接位置に、ウエハ３のほぼ四隅に位置するように４つ設けられている。また、前記センサ２５は、前記センサ２４と同様に発光部と受光部とからなり、ウエハ検査位置に位置するウエハ３の有無を透過光で検知することで、ウエハ３の割れや欠け等の破損の有無を検知するようになっている。また、ウエハ検査部２０の前方端付近下方には図示しない適宜の噴射ノズルが設けられ、ウエハ３の両端を搬送レール２１、２１に密着させないようにすると共に該ウエハ３を前方に送り出すようになっている。
【００４６】
なお、前記センサ２４、２５は、本実施形態においては透過光を利用して検知するセンサを使用したが、ウエハ３の複数枚取りや破損を検知できるものであれば各種のものが使用できる。
【００４７】
前記搬送レール２１の前方の水中には、矩形状の搬送テーブル４５が水面１９と平行に設けられ、水面１９の上方にはウエハ３を搬送する搬送ユニット３０が設けられている。
【００４８】
前記搬送テーブル４５は、搬送レール２１と隣接する中央にコの字状の切欠部４６が設けられ、該切欠部４６にはストッパ４９が設けられている。前記ストッパ４９は、図２のようにガイドブロック４８の先端に搬送方向と垂直となるように固定されている。前記ガイドブロック４８は、前記切欠部４６に軸支された軸４７に軸止されている。また、前記軸４７は、図示しない適宜な駆動手段により、実線から二点鎖線位置のように回転するようになっている。
【００４９】
また、搬送テーブル４５の側方には、前記ウエハ検査部２０で検査された破損ウエハ５４を排出する排出部５３が設けられている。
【００５０】
また、前記搬送テーブル４５上には排出部５３と対向するように排出ノズル５０が設けられている。前記排出ノズル５０は、前記破損ウエハ５４の側方位置から排出部５３に向けて水１８を噴射するようになっており、この水１８の噴射により前記破損ウエハ５４は、排出部５３に排出されるようになっている。
【００５１】
また、前記搬送テーブル４５上の排出部５３側には円弧状のガイド支柱５１及び５２が設けられ、前記破損ウエハ５４がスムーズに排出部５３に排出されるようになっている。
【００５２】
前記搬送ユニット３０は、保持するウエハ３の後方上面に水１８を噴射して浮上させる噴射ノズル４１と該ウエハ３の前端と当接して受け止めるストッパ４２と、該噴射ノズル４１及びストッパ４２を支持するベース板３４とを備える。
【００５３】
前記噴射ノズル４１は、前下がり傾斜状態でノズル支持枠４０に支持され、該ノズル支持枠４０は、傾斜枠３９に支持され、この傾斜枠３９を介してベース板３４に傾斜状態で固定されている。なお、前記ノズル４１の傾斜角は、搬送するウエハ３の厚みや形状、大きさに応じて角度及び位置の調節が可能になっている。
【００５４】
また、前記ベース板３４の下方前端部から直行するように懸架されたストッパ支持枠３６が設けられ、このストッパ支持枠３６に沿って軸３５が設けられ、該軸３５が、前記ストッパ支持枠３６に軸支されている。前記軸３５の中央付近に間隔を開けて２個のＬ字状のガイドブロック３８、３８が設けられている。前記両ガイドブロック３８、３８の下端には、水面１９と垂直に前記ストッパ４２、４２が固定されている。また、前記軸３５のベース板３４側には、ストッパ支持枠３６の側板を介してモータ３７が接続されており、該モータ３７を駆動することで、ストッパ４２、４２が、水面１９と垂直位置に位置するウエハ３の保持位置と、水面１９上に前記ストッパ４２、４２が位置する開放位置との間を回動するようになっている。
【００５５】
また、前記ベース板３４の上部に直交してユニット支持枠３３の一端が固定されており、他端側の下面にはスライドガイド３２が固定されている。また、前記ユニット支持枠３３の他端側には、該ユニット支持枠３３と直交するように、前記貯水槽２の上部に支持枠４が懸架され、この支持枠４上にレール３１が敷設されている。前記スライドガイド３２は、前記レール３１と摺動可能に嵌合されており、前記搬送ユニット３０は、図示しない適宜の駆動源によって、前記レール３１に沿って図２のように二点鎖線位置から実線位置までの移動が自在になっている。
【００５６】
図３及び図４のように搬送ユニット３０が、搬送するウエハ３上に位置した際、前記ストッパ４２が下方に向けて回動し、ウエハ３の保持位置に位置するようになっている。前記ストッパ４２がウエハ３の保持位置に位置した状態で、前記噴射ノズル４１から水１８を噴射させてウエハ３を浮上させると共に付与される前方への推進力によって、ウエハ３を前記両ストッパ４２、４２に当接させて保持するようになっている。
【００５７】
前記噴射ノズル４１からウエハ３の上方水面上に水１８を噴射することにより、ウエハ３は、その上面に流れる水流と下面に流れる水流の速度差（ベルヌーイ効果）によって浮上させられる。さらに前記噴射ノズル４１は前下がり傾斜状態で設けられているので、ウエハ３は水流によって前方への推進力が付与される。この搬送方向への推進力によって前記ストッパ４２にウエハ３を当接させることでウエハ３は搬送ユニット３０に保持されるようになっている。
【００５８】
上記のように前記ウエハ３を保持した搬送ユニット３０をレール３１に沿って移動させることでウエハ３は、表面と非接触の状態で搬送されるので、ウエハ３の表面に吸着痕や汚れが付着せず、さらにウエハ３を破損することがない。
【００５９】
図１及び図２のように前記ウエハ送出部６０は、搬送テーブル４５の搬送方向前方に隣接して設けられ、ウエハ３の両側をガイドする搬送レール６１、６１と、前記両搬送レール６１、６１上に該両搬送レール６１、６１に沿って設けられた複数のガイドローラ６２を備える。前記ガイドローラ６２は、自由回転となるように軸支され、ウエハ３の両側面と軽く接触することで自由回転しながら該ウエハ３を収納カセット７４へと導くようになっている。
【００６０】
また、前記ウエハ送出部６０の搬送レール６１、６１間の中央付近で水面下に噴射ノズル６３がウエハ収納部７０に向けて水面１９と垂直となるように設けられている。また、前記搬送レール６１、６１の搬送方向前方端付近には、噴射ノズル６４が、搬送方向斜め前方に向けて設けられ、搬送レール６１上に位置したウエハ３をウエハ収納部７０に向けて送り出すようになっている。
【００６１】
前記ウエハ収納部７０は、カセット載置部７１とその上部に載置される収納カセット７４とから構成されている。前記カセット載置部７１は、逆Ｌ字状の支持枠からなり、該支持枠の底板上に前記収納カセット７４を図示しない適宜な支持ピンで位置決めするようになっており、該支持枠の背面にはスライドガイド７２が設けられている。前記スライドガイド７２は、貯水槽２の内面に設けられたレール７３に沿って図示しない適宜の駆動源によって昇降動するようになっている。
【００６２】
前記収納カセット７４は、多段状のスリットが設けられ、該カセット載置部７１を昇降動させることで順次収納カセット７４内にウエハ３を収納していくようになっている。
【００６３】
本発明のウエハ分離装置１の構成は以上のようになっており、次に該ウエハ分離装置１の動作について、図５乃至図９に基づいて以下に説明する。
【００６４】
図５乃至図７は、前記ウエハ供給部５でのウエハ３の分離及び送り出しに関する説明図である。
【００６５】
図５（ａ）は、粗洗浄が済んだウエハ３を積層状態でウエハ供給部５の傾斜板１７上に載置し、ウエハ３の分離動作を開始させた状態を表わす説明図である。
【００６６】
前記第３噴射ノズル２２から水１８を噴射することで、この噴射水はストッパ１６の間隙部を通過してウエハ３の前方側面部に吹き付けられる。これにより、ウエハ３同士の隙間に噴射水が進入し、ウエハ３の上位複数枚が順次上方に浮上する。分離動作の開始後、しばらく時間が経過すると最上段のウエハ３は、下段から浮上するウエハ３に順次押し上げられ、噴射水が当たる部分よりも上方で再びウエハ３同士が張り付いた状態となっていく。なお、ウエハ搬送装置１の起動と共にセンサ１５から絶えず反射光を発して最上段のウエハ３の位置が所定位置にあるかどうかを確認する（図示では、所定位置よりも上にウエハ３がある状態を表している）。
【００６７】
図５（ａ）のように、センサ１５で最上段のウエハ３が所定位置よりも上にあることを検知した場合、図５（ｂ）のごとく、ウエハ載置枠６を下降させ、上位複数枚のウエハ３に第３噴射ノズル２２の噴射水が当たるようにする。（図では理解が容易なように描いてあるが、実際には３〜５ｍｍ程度を約１秒程度で下降させている）。
【００６８】
図６（ｃ）のように、一度張り付いた上位複数枚のウエハ３に第３噴射ノズル２２からの噴射水が吹き付けられるとこれら上位複数枚のウエハ３は再び分離される。この分離と共にウエハ載置枠６を上昇させ、最上段のウエハ３が所定位置に達したことをセンサ１５が検知すると該ウエハ載置枠６の上昇を停止させる。
【００６９】
図６（ｄ）のように、最上段のウエハ３が所定位置に達すると第１噴射ノズル１３及び第２噴射ノズル１４から水１８を噴射させる。このことにより、最上段のウエハ３は、前方に送り出される。なお、この時、第１噴射ノズル１３及び第２噴射ノズル１４からの噴射水により水面１９が乱れてウエハ供給部５に積層されたウエハ３が揺らぐことを整流板１１によって防止するようになっている。前記整流板１１は、水面１９が乱れて発生する水流がウエハ３に達することを制限し、該ウエハ３が水流によって揺れて不安定な状態になることを防止する。
【００７０】
図７（ｅ）のように、ウエハ３は二点鎖線位置から実線位置へとウエハ検査部２０に向けて送り出される。このウエハ３の送り出しの直後またはほぼ同時に第４噴射ノズル２３から水１８を噴射させ、下段のウエハ３が同時に送り出されることを防止する。なお、この複数枚取り出しの防止として前記ストッパ１６が堰き止めの役割を果たすが、それを補うために第４噴射ノズル２３が作用する。
【００７１】
また、センサ２４は、ウエハ３の１枚だけを透過する波長の赤外線等を照射しているので、送り出されたウエハ３が１枚だけ通過したのか、複数枚通過したのかを検知し、ウエハ３が１枚だけ通過したことを検知した場合は、正常と判断する。前記センサ２４が、複数枚のウエハ３を検知した場合は、複数枚取りが発生したとして後述する排出部５３へウエハ３を排出する。また、ウエハ３の送り出し動作をしたにもかかわらず、ウエハ３が所定時間検知されない場合は、ウエハ３の送り出し動作が失敗したとして、再度上記工程を行なうようになっている。なお、センサ２４は、間に介在する水１８の影響を除外する波長の光源を利用するのが誤動作防止の観点から好ましい。
【００７２】
次に図７（ｆ）のように、前方に送り出されたウエハ３は、ウエハ検査部２０の前端部分で搬送テーブル４５に設けられたストッパ４９によって停止され、ウエハ３の四隅近傍でセンサ２５によってウエハ３の破損が検査される。
【００７３】
センサ２５でのウエハ３の検査は、前述のセンサ２４と同様に行なわれ、ウエハ３がセンサ２５の部分に存在するかどうかを検知して行なわれる。この検査の際にセンサ２５の何れかでウエハ３が検知されない場合は、ウエハ３に割れや欠けがあると判断し、後述する排出部３へとウエハ３を排出する。この検査で正常と判断された場合は、ウエハ３の収納動作が継続される。
【００７４】
図８（ａ）及び（ｂ）は、ウエハ検査部２０で検査されたウエハ３を搬送ユニット３０で搬送し、ウエハ収納部７０に収納する動作を表す説明図である。
【００７５】
図８（ａ）のようにウエハ検査部２０で検査され、ストッパ４９で停止させられたウエハ３上に搬送ユニット３０が二点鎖線位置から実線位置まで後退動し、搬送ユニット３０のストッパ４２がウエハ３の前端側面と当接した時点で搬送ユニット３０を停止させる。なお、ストッパ４２、４９は、互いに干渉しないように配列されている。
【００７６】
前記搬送ユニット３０が、ウエハ検査部２０のウエハ３上に位置すると、噴射ノズル４１から水１８が噴射され、該ウエハ３が、浮上すると共にストッパ４２に向けて付勢されて前記搬送ユニット３０に保持される。前記ウエハ３が搬送ユニット３０に保持されるとストッパ４９を図示二点鎖線のウエハ保持位置から実線のウエハ開放位置へと回転させ、ウエハ３の搬送を許容する。
【００７７】
図８（ｂ）のように、ウエハ３を保持した搬送ユニット３０が、搬送テーブル４５の前端部まで移動し、この状態でストッパ４２を二点鎖線の保持位置から実線の開放位置へと回転させることでウエハ３は、噴射ノズル４１による前方への付勢力によって、前方へと送り出される。
【００７８】
前記搬送ユニット３０から開放されて前方に送り出されたウエハ３が、ウエハ送出部６０の搬送レール６１上に達する。前記搬送レール６１上に達したウエハ３は、ガイドローラ６２によって幅方向側端がガイドされながら、前記搬送レール６１の前方端に達する。前記ウエハ３は、噴射ノズル６３及び６４から噴射される水１８の水流により収納カセット７１の所定の位置に収納される。この後、ウエハ収納部７０を下降させて次のウエハ３の収納位置に収納カセット７１を位置させる。このように収納カセット７１は、順次水中に向かって下降しながらウエハ３を収納していくのでウエハ３が乾燥してウォータースポットが発生することがない。
【００７９】
以上が、ウエハ３の収納動作であり、上記を繰り返しながら順次ウエハ３を収納カセット７１に収納していく。なお、本搬送装置１を並列に複数台設置することで、さらに効率良くウエハ３の分離収納が行なえる。
【００８０】
図９（ａ）及び（ｂ）は、ウエハ検査部２０でウエハ３の複数枚取りや破損が検知された場合の該ウエハ３の排出部５３への排出動作を表す説明図である。
【００８１】
図９（ａ）のように、ウエハ検査部２０で欠けがあることが検知されたウエハ３は、破損ウエハ５４として図示二点鎖線位置から搬送テーブル４５上の実線位置へと搬送ユニット３０で搬送される。
【００８２】
次に図９（ｂ）のように搬送ユニット３０のストッパ４２を保持位置から開放位置へと開放すると共に、噴射ノズル４１を停止させ、排出ノズル５０から排出部５３へ向けて水１８を噴射する。この排出ノズル５０からの噴射による水流により、破損ウエハ５４は、排出部５４に排出される。ウエハ３が複数枚取りで合った場合も上記のように排出部３へ複数枚のウエハ３を排出し、この場合は、複数枚のウエハ３を回収して再度、ウエハ供給部５に供給すれば良い。
【００８３】
以上が、本発明の搬送装置の実施形態であるが、これに限定されず、発明の範囲内で適宜の変更を行うことができる。
【００８４】
例えば、本発明の実施形態においては、ウエハ供給部５へのウエハ３の載置を前方上がりに傾斜させたが、平坦であっても良く、供給する基板に応じて適宜調整することができる。
【００８５】
また、第１噴射ノズル１３や第２噴射ノズル１４の傾斜角度や噴射圧も搬送する基板の厚み、形状、材質に応じて適宜変更できる。
【００８６】
前記センサ１５も搬送する基板の厚みや材質に応じて、基板を検知できるものであれば限定されない。
【符号の説明】
【００８７】
１ 搬送装置
２ 貯水槽
３ ウエハ
４ 支持枠
５ ウエハ供給部
６ ウエハ載置枠
７ スライドガイド
８ レール
９ 支柱
１０ 側板
１１ 整流板
１２ 開口部
１３ 第１噴射ノズル
１４ 第２噴射ノズル
１５ センサ
１６ ストッパ
１７ 傾斜板
１８ 水
１９ 水面
２０ ウエハ検査部
２１ 搬送レール
２２ 第３噴射ノズル
２３ 第４噴射ノズル
２４ センサ
２５ センサ
３０ 搬送ユニット
３１ レール
３２ スライドガイド
３３ ユニット支持枠
３４ ベース板
３５ 軸
３６ ストッパ支持枠
３７ モータ
３８ ガイドブロック
３９ 傾斜枠
４０ ノズル支持枠
４１ 噴射ノズル
４５ 搬送テーブル
４６ 切欠部
４７ 軸
４８ ガイドブロック
４９ ストッパ
５０ 排出ノズル
５１ ガイド支柱
５２ ガイド支柱
５３ 排出部
５４ 破損ウエハ
６０ ウエハ送出部
６１ 搬送レール
６２ 搬送ローラ
６３ 収納ノズル
６４ 案内ノズル
７０ ウエハ収納部
７１ カセット載置部
７２ スライドガイド
７３ レール
７４ 収納カセット
９０ ウエハ載置部
９１ 支柱
９２ ウエハ
９３ 第１噴射ノズル
９４ 第２噴射ノズル
９５ ストッパ
９６ 第３噴射ノズル
９７ レール
９８ 水面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数枚の基板を水中に積層状態で載置する基板載置部と、
この基板載置部の水面上に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板上面の水面に向けて水を噴射させることにより該基板を前方に送り出す第１噴射ノズルと、
前記第１噴射ノズルより前方位置に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板載置部より前方の水面に向けて水を噴射することで前記第１の噴射ノズルで前方に送り出された基板を更に前方へと案内する第２噴射ノズルと、
前記基板載置部の前方水面下に前記基板の前方側面部と対向して設けられ、前記基板の前方側面部に水を噴射することによって該基板の上位複数枚を１枚ずつ分離させる第３噴射ノズルとを備えた基板の搬送装置において、
前記基板載置部を上下動自在に構成したことを特徴とする基板の搬送装置。
【請求項２】
前記基板載置部の上方に最上段の基板が所定高さに位置したことを検知するセンサを設け、該センサで最上段の基板を検知した際に、前記第１噴射ノズルで水を噴射させて最上段の基板を前方に送り出すようにした請求項１記載の基板の搬送装置。
【請求項３】
前記基板載置部の上方で水面とほぼ同じ高さとなるように整流板を設けた請求項１または２記載の基板の搬送装置。
【請求項４】
前記積層された基板の前方側面と対向するように第４噴射ノズルを設け、第１及び第２噴射ノズルで前記最上段の基板を前方に送り出した後、第４噴射ノズルから水を噴射することで積層された２段目以降の基板が前方に飛び出すことを防止するようにした請求項１から３記載の基板の搬送装置。
【請求項１】
多数枚の基板を水中に積層状態で載置する基板載置部と、
この基板載置部の水面上に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板上面の水面に向けて水を噴射させることにより該基板を前方に送り出す第１噴射ノズルと、
前記第１噴射ノズルより前方位置に前下がり傾斜状態で配置され、前記基板載置部より前方の水面に向けて水を噴射することで前記第１の噴射ノズルで前方に送り出された基板を更に前方へと案内する第２噴射ノズルと、
前記基板載置部の前方水面下に前記基板の前方側面部と対向して設けられ、前記基板の前方側面部に水を噴射することによって該基板の上位複数枚を１枚ずつ分離させる第３噴射ノズルとを備えた基板の搬送装置において、
前記基板載置部を上下動自在に構成したことを特徴とする基板の搬送装置。
【請求項２】
前記基板載置部の上方に最上段の基板が所定高さに位置したことを検知するセンサを設け、該センサで最上段の基板を検知した際に、前記第１噴射ノズルで水を噴射させて最上段の基板を前方に送り出すようにした請求項１記載の基板の搬送装置。
【請求項３】
前記基板載置部の上方で水面とほぼ同じ高さとなるように整流板を設けた請求項１または２記載の基板の搬送装置。
【請求項４】
前記積層された基板の前方側面と対向するように第４噴射ノズルを設け、第１及び第２噴射ノズルで前記最上段の基板を前方に送り出した後、第４噴射ノズルから水を噴射することで積層された２段目以降の基板が前方に飛び出すことを防止するようにした請求項１から３記載の基板の搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１１９５２６（Ｐ２０１２−１１９５２６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８５８３（Ｐ２０１０−２６８５８３）
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００１３２９５４）株式会社タカトリ (65)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００１３２９５４）株式会社タカトリ (65)
【Ｆターム（参考）】
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