薄板製造装置および薄板製造方法
【課題】薄板の単位時間当たりの製造量を維持し、不活性ガスの使用量の削減と、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる薄板製造装置および薄板製造方法を提供する。
【解決手段】薄板製造装置１０００は、浸漬機構１１００と、下地板交換機構１００３と、薄板分離機構１２００と、主室１０１０とを備えている。浸漬機構１１００は、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する。下地板交換機構１００３は、表面上に薄板Ｐが付着された下地板Ｓを浸漬機構１１００から取り外す。薄板分離機構１２００は、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する。主室１０１０は、浸漬機構１１００と下地板交換機構１００３と薄板分離機構１２００とが内部に配置されている。
【解決手段】薄板製造装置１０００は、浸漬機構１１００と、下地板交換機構１００３と、薄板分離機構１２００と、主室１０１０とを備えている。浸漬機構１１００は、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する。下地板交換機構１００３は、表面上に薄板Ｐが付着された下地板Ｓを浸漬機構１１００から取り外す。薄板分離機構１２００は、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する。主室１０１０は、浸漬機構１１００と下地板交換機構１００３と薄板分離機構１２００とが内部に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板製造装置および薄板製造方法に関し、特に、下地板上に薄板を形成する薄板製造装置および薄板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の薄板製造装置および薄板製造方法の一例として、たとえば国際公開第２００４／００３２６２号パンフレット（特許文献１）に開示の薄板製造装置および薄板製造方法が挙げられる。特許文献１に開示の薄板製造装置２０００においては、図９に示すように、主室２０１０内に坩堝２００１が配置され、坩堝２００１中にシリコン融液２００２が貯留され、シリコン融液２００２に下地板Ｓの表層部を浸漬させる浸漬機構２１００が配置されている。主室２０１０は不活性ガス雰囲気に保持されている。主室２０１０に、搬入用副室２０２０と搬出用副室２０３０とが隣接して設置されている。なお、図９は、一の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【０００３】
また、特許文献１に開示の薄板製造方法は、以下の工程により行なわれる。まず、下地板Ｓが、薄板製造装置２０００の外部から、大気開放された搬入用副室２０２０に搬入される。次いで、搬入用副室２０２０は真空引きされ、主室２０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換される。その後、下地板Ｓはゲートバルブ２０２１を通り、主室２０１０に搬入される。主室２０１０内で、下地板Ｓは浸漬機構２１００に装着される。その後、下地板Ｓは温度調整される。次いで、浸漬機構２１００は下地板Ｓを融液２００２上に搬送し、下地板Ｓの表面を融液２００２に浸すことで、下地板Ｓの表面上に薄板Ｐを作製する。作製された薄板Ｐは、下地板Ｓ上に載ったまま、浸漬機構２１００から取り外され、ゲートバルブ２０３１を通り、主室２０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換された搬出用副室２０３０に搬送される。次いで、搬出用副室２０３０は大気開放され、薄板Ｐおよび下地板Ｓは装置外に搬出される。
【０００４】
また、従来の薄板製造装置および薄板製造方法の他の例として、たとえば特開２００３−５９８４９号公報（特許文献２）に開示の薄板製造装置および薄板製造方法が挙げられる。特許文献２に開示の薄板製造装置３０００は、図１０に示すように、図９に示す主室２０１０内に坩堝３００１が配置され、坩堝３００１中にシリコン融液３００２が貯留され、シリコン融液３００２に下地板Ｓの表層部を浸漬させる浸漬機構３１００が配置されている。下地板Ｓは、浸漬機構３１００に装着される。具体的には、浸漬機構３１００は、下地板Ｓを掴み、その傾斜角度を調整できる土台が横行するための横行レール３１１２と、横行レール３１１２を昇降レール３１２２に沿って昇降させる昇降機構３１２１によって、下地板Ｓを自由に横行、昇降、傾斜できる機構である。なお、図１０は、他の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【０００５】
特許文献２に開示の薄板製造方法は、以下の工程により行なわれる。まず、下地板Ｓを温度調整する。次いで、浸漬機構３１００は下地板Ｓをシリコン融液３００２上に搬送し、下地板Ｓの表面をシリコン融液３００２に浸すことで、下地板Ｓの表面上に薄板Ｐを作製する。作製された薄板Ｐは、下地板Ｓ上に載ったまま、坩堝３００１直上から外れた場所へ搬送される。その位置で、薄板Ｐは下地板Ｓから取り外される。そして、下地板Ｓをそのまま温度調整する位置に戻し、次の薄板製造に使用する。
【特許文献１】国際公開第２００４／００３２６２号パンフレット
【特許文献２】特開２００３−５９８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の薄板製造方法および薄板製造装置では、薄板Ｐの１枚の製造ごとに１枚の下地板Ｓの搬入と搬出とが必要である。すなわち、下地板Ｓを薄板製造装置２０００内に搬入する際に、搬入用副室２０２０を通して搬入する必要がある。また、薄板Ｐを製造したあと、薄板Ｐと下地板Ｓとをまとめて、搬出用副室２０３０を通して搬出する必要がある。これら２つの副室は毎回不活性ガス雰囲気に置換されるため、薄板を１枚製造するごとに、下地板２枚分の搬入出に必要な副室容積に相当する不活性ガスを消費することになる。
【０００７】
また、薄板生産量（薄板製造時間）を悪化させないようにするためには、下地板Ｓの搬入出を行う副室動作は浸漬機構２１００の動作に遅れないように設計する必要がある。そのためには、２つの副室の動作時間に関わる機構の性能を向上させる必要がある。具体的には、真空排気性能と搬送性能とを向上する必要があり、そのためには非常に大きな導入コスト、維持労力、設置面積が必要となる。
【０００８】
さらに、性能向上でも足りない場合は、下地板Ｓを複数枚同時に搬送すること、薄板Ｐおよび下地板Ｓの搬出の際に複数枚同時に搬出すること、および浸漬機構２１００への取り付け前後にバッファを用意することなどで、１枚あたりの薄板製造時間を悪化させない方法をとる必要がある。具体的には、下地板Ｐおよび薄板Ｓの装着と取り外しとを同時に行う場合には、薄板１枚あたりの作製時間は、下地板Ｓの交換時間と、温度調整時間と、浸漬動作時間との合計となる。なお、下地板Ｓは、薄板製造装置外に出た後には、メンテナンスや清掃、および新品の下地板との交換が行われる。しかし、この場合も副室体積（設置面積）が非常に増大する。よって、薄板製造時間を維持するためには、副室のコストおよび面積を増大する必要が発生する。
【０００９】
また、特許文献２に開示の薄板製造方法および薄板製造装置では、下地板Ｓが浸漬機構３１００に装着されている状態で、薄板Ｐは下地板Ｓから分離される。この場合、１枚の薄板の製造時間は、温度調整時間と浸漬動作時間と薄板分離時間との合計となる。しかしながら、薄板Ｐを破損することなく下地板Ｓから分離するためには、下地板Ｓの交換時間より大幅な時間が必要と想定される。すなわち、この場合は薄板製造時間が必ず増大してしまうという課題が生じる。
【００１０】
さらに、下地板Ｓは浸漬機構３１００に固定されているため、下地板Ｓのメンテナンスや交換する必要が生じた場合は人手によって作業する必要があるが、浸漬機構３１００は不活性ガス雰囲気の主室内に設置されているため、容易に作業ができない。すなわち、主室内の坩堝加熱機構への電力供給を中止し、シリコン融液３００２の保持を中止し、主室を大気に置換し、主室内の浸漬機構３１００を人が直接扱える状態にする必要がある。また、薄板の作製を再開するためには、少なくとも、主室の真空引き、不活性ガス置換、および原料の再溶解による融液作製を行う必要がある。そのため、下地板Ｓのメンテナンスおよび交換に時間が長時間必要となり、薄板の生産性が低下するという問題がある。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明は、薄板の単位時間当たりの製造量を維持しながら、不活性ガスの使用量の削減を実現でき、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる薄板製造装置および薄板製造方法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】
本発明の薄板製造装置によれば、浸漬機構と、下地板交換機構と、薄板分離機構と、主室とを備えている。浸漬機構は、融液に下地板の表面を浸漬し、下地板の表面に融液が凝固することにより薄板を形成する。下地板交換機構は、表面上に薄板が付着された下地板を浸漬機構から取り外す。薄板分離機構は、薄板を浸漬機構から取り外された下地板から分離する。主室は、浸漬機構と下地板交換機構と薄板分離機構とが内部に配置される。
【００１３】
本発明の薄板製造装置は、主室内において、浸漬機構により下地板の表面に薄板を形成して、下地板交換機構により薄板が付着された下地板を取り外し、薄板分離機構により薄板を下地板から分離して、薄板を製造できる。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、下地板を外部に搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００１４】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、浸漬機構により形成される薄板が付着した下地板を載置できる分離前下地板バッファをさらに備える。
【００１５】
これにより、主室内において、薄板が付着された下地板の薄板分離機構への装着待ちが可能となる。そのため、薄板の単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００１６】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、薄板分離機構により薄板を分離した下地板を、主室外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別機構をさらに備える。
【００１７】
これにより、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板（使用済下地板）と、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構に装着できる下地板（再利用下地板）とを判別できる。そのため、主室内で下地板を有効に再利用して、下地板の搬入出を減少できるので、下地板の搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００１８】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、下地板判別機構により判別される使用済下地板を載置できる下地板待機バッファをさらに備える。
【００１９】
これにより、下地板の浸漬機構への装着待ちによって薄板製造数が低下することを防止できる。また、薄板を１枚製造するごとに主室外から下地板を搬入する必要がないので、主室内で連続して薄板を製造できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００２０】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、下地板判別機構により判別される再使用下地板を載置できる装着前下地板バッファをさらに備える。
【００２１】
これにより、下地板の搬入出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００２２】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、薄板分離機構により分離される薄板を載置できる薄板ストッカをさらに備える。
【００２３】
これにより、製造される薄板の搬出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００２４】
本発明の薄板製造方法によれば、融液に下地板の表面を浸漬し、下地板の表面に融液が凝固することにより薄板を形成する薄板製造方法であって、浸漬工程と、取出工程と、分離工程と、再浸漬工程とを備える。浸漬工程は、融液に下地板を浸漬する。取出工程は、浸漬工程において薄板が付着した下地板を取り出す。分離工程は、取出工程において取り出された下地板から薄板を分離する。再浸漬工程は、分離工程において分離された下地板を再度融液に浸漬する。浸漬工程と取出工程と分離工程と再浸漬工程とは主室内で実施される。
【００２５】
本発明の薄板製造方法は、主室内において、浸漬工程により下地板の表面に薄板を形成して、取出工程により薄板が付着された下地板を取り外し、分離工程により薄板を下地板から分離して薄板を製造でき、再浸漬工程により連続して浸漬を行なう。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、外部に下地板を搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００２６】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程において分離された下地板を主室外に搬出する下地板搬出工程をさらに備える。これにより、メンテナンスが必要な下地板を主室外に搬出できる。
【００２７】
上記薄板製造方法において好ましくは、下地板搬出工程は、複数の下地板を主室外に搬出する工程を含む。これにより、メンテナンスが必要な下地板をまとめて主室外に搬出できるので、薄板の製造効率が向上する。
【００２８】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、下地板搬出工程を実施する。
【００２９】
これにより、さらに連続して薄板を製造できるので、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００３０】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程において分離された複数枚の薄板を主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。
【００３１】
これにより、薄板の搬出に要する時間をさらに短縮できる。そのため、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００３２】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程において分離された複数枚の薄板を主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備える。複数枚の薄板を搬出することにより、薄板の製造効率を向上できる。
【００３３】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、融液追加工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。これにより、さらに連続して薄板を製造できるので、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００３４】
上記薄板製造方法において好ましくは、取出工程と分離工程との間に実施され、取出工程において取り出される薄板が付着した下地板を主室内に配置された分離前下地板バッファに載置する分離前下地板載置工程をさらに備える。
【００３５】
これにより、主室内において、薄板が付着された下地板の薄板分離機構への装着待ちが可能となる。そのため、薄板の単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００３６】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程と再浸漬工程との間に実施され、分離工程において分離された下地板を主室内に配置された装着前下地板バッファに載置する装着前下地板載置工程をさらに備える。
【００３７】
これにより、下地板の搬入出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００３８】
上記薄板製造方法において好ましくは、主室内で、分離工程により薄板を分離した下地板を、主室外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程をさらに備える。
【００３９】
これにより、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板（使用済下地板）と、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構に装着できる下地板（再使用下地板）とを判別できる。そのため、主室内で下地板を有効に再利用できるので、下地板の搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の薄板製造装置によれば、主室内で、浸漬機構により下地板の表面に薄板を形成して、下地板交換機構により薄板が付着された下地板を取り外し、薄板分離機構により薄板を下地板から分離して、薄板を製造する。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、外部に下地板を搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００４１】
本発明の薄板製造方法によれば、主室内において、浸漬工程により下地板の表面に薄板を形成して、取出工程により薄板が付着された下地板を取り外し、分離工程により薄板を下地板から分離して、薄板を製造し、再浸漬工程により連続して浸漬を行なう。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、外部に下地板を搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００４３】
（実施の形態１）
図１を参照して、本発明の実施の形態１における薄板製造装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における薄板製造装置を示す概略図である。図１を参照して、本発明の実施の形態１における薄板製造装置１０００は、浸漬機構１１００と、下地板交換機構１００３と、薄板分離機構１２００と、主室１０１０とを備えている。浸漬機構１１００は、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する。下地板交換機構１００３は、表面上に薄板Ｐが付着された下地板Ｓを浸漬機構１１００から取り外す。薄板分離機構１２００は、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する。主室１０１０は、浸漬機構１１００と下地板交換機構１００３と薄板分離機構１２００とが内部に配置されている。
【００４４】
詳細には、薄板製造装置１０００は、るつぼ１００１と、融液１００２と、下地板交換機構１００３と、主室１０１０と、分離前下地板バッファ１０１１と、装着前下地板バッファ１０１２と、下地板待機バッファ１０１３と、薄板ストッカ１０１４と、下地板搬入出副室１０２０と、ゲートバルブ１０２１，１０２２，１０３１，１０３２と、薄板搬出副室１０３０とを備えている。るつぼ１００１と、融液１００２と、下地板交換機構１００３と、分離前下地板バッファ１０１１と、装着前下地板バッファ１０１２と、下地板待機バッファ１０１３と、薄板ストッカ１０１４とが主室１０１０の内部に配置されている。
【００４５】
るつぼ１００１には、融液１００２が貯留され、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬させる浸漬機構１１００と、浸漬機構１１００に下地板Ｓを装着および取り外しを行なう下地板交換機構１００３が配置されている。融液１００２は、実施の形態１ではシリコンとしているが特にこれに限定されない。融液１００２は、薄板Ｐの材料であればよく、薄板Ｐの用途から、金属材料および半導体材料のうち少なくとも一方を含んでいることが好ましい。たとえば、融液１００２は、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム、ヒ素、インジウム、硼素、アンチモン、亜鉛、すずなどの半導体材料や、アルミニウム、ニッケル、鉄などの金属材料や、樹脂などを使用することができる。
【００４６】
分離前下地板バッファ１０１１は、浸漬機構１１００により形成される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを載置できる。分離前下地板バッファ１０１１は、浸漬機構１１００に隣接して配置されている。
【００４７】
薄板分離機構１２００は、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する。薄板分離機構１２００は、分離前下地板バッファ１０１１に隣接して配置されている。
【００４８】
下地板判別機構１３００は、薄板分離機構１２００により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する。使用済下地板は、メンテナンスまたは交換が必要な基板である。主室１０１０外とは、実施の形態１では、下地板搬入出副室１０２０を含んでいる。下地板判別機構１３００は、薄板分離機構１２００に隣接して配置されている。
【００４９】
装着前下地板バッファ１０１２は、下地板判別機構１３００により判別される再使用下地板を載置し、好ましくは複数枚の再使用下地板を載置する。装着前下地板バッファ１０１２は、下地板判別機構１３００および浸漬機構１１００に隣接して配置されている。
【００５０】
下地板待機バッファ１０１３は、下地板判別機構１３００により判別される使用済下地板を載置し、好ましくは複数枚の使用済下地板を載置する。
【００５１】
薄板ストッカ１０１４は、薄板分離機構１２００により下地板Ｓから分離される薄板Ｐを載置する。
【００５２】
装着前下地板バッファ１０１２、下地板待機バッファ１０１３、および薄板ストッカ１０１４は、たとえば独立した複数のコンベア、ローラ、またはリフトキャリーなどの搬送系統を用いて搬送可能な構造のものを用いることができる。また、下地板Ｓまたは薄板Ｐを載置できるように、たとえばカセット、トレイ状、または器のような凹みのある形状のものを用いることができる。
【００５３】
主室１０１０には不活性ガスが導入され、大気圧よりも低い圧力、すなわち負圧に保たれる。図１に示す薄板製造装置１０００では、Ａｒ（アルゴン）ガスが導入され、圧力５００ＭＰａ付近とされている。これにより、主室１０１０内には、反応性の高い原料を溶解可能としている。
【００５４】
薄板搬出副室１０３０は、主室１０１０とゲートバルブ１０３１を介して接続されている。実施の形態１では、薄板ストッカ１０１４に隣接した場所に薄板搬出副室１０３０が配置されている。薄板搬出副室１０３０は、ゲートバルブ１０３２を開放すると大気圧となる。
【００５５】
下地板搬入出副室１０２０は、主室１０１０とゲートバルブ１０２１を介して接続されている。実施の形態１では、下地板搬入出副室１０２０は、下地板待機バッファ１０１３に隣接した場所に下地板搬入出副室１０２０が配置されている。下地板搬入出副室１０２０は、ゲートバルブ１０２２を開放すると大気圧となる。
【００５６】
また、追加原料を主室１０１０内のるつぼ１００１に投入するための原料用副室（図示せず）が配置されている。原料用副室には、たとえば融液１００２の原料の追装機構などが配置されている。
【００５７】
また、薄板搬出副室１０３０、下地板搬入出副室１０２０、および原料用副室は、主室１０１０と同じ雰囲気、すなわち不活性ガス雰囲気で負圧とされている。また、薄板搬出副室１０３０、下地板搬入出副室１０２０、および原料用副室は、主室１０１０よりも小さい。
【００５８】
次に、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態における薄板製造方法を説明する。本発明の実施の形態１における薄板製造方法は、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する薄板製造方法であって、浸漬工程（Ｓ１０）と、取出工程（Ｓ２０）と、分離工程（Ｓ４０）と、再浸漬工程（Ｓ７０）とを備えている。浸漬工程（Ｓ１０）は、融液１００２に下地板Ｓを浸漬する。取出工程（Ｓ２０）は、浸漬工程（Ｓ１０）において薄板Ｐが付着した下地板Ｓを取り出す。分離工程（Ｓ４０）は、取出工程（Ｓ２０）において取り出された下地板Ｓから薄板Ｐを分離する。再浸漬工程（Ｓ７０）は、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを再度融液１００２に浸漬する。浸漬工程（Ｓ１０）と取出工程（Ｓ２０）と分離工程（Ｓ４０）と再浸漬工程（Ｓ７０）とは、主室１０１０内で実施される。なお、図２は、本発明の実施の形態１における薄板製造方法のフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態１における下地板交換動作の一例を示す概略図である。
【００５９】
図２に示すように、まず、融液１００２に下地板Ｓを浸漬する浸漬工程（Ｓ１０）を実施する。浸漬工程（Ｓ１０）を実施すると、下地板Ｓの表面に薄板Ｐが付着される。なお、下地板Ｓは、融液１００２が高温である場合には、浸漬工程（Ｓ１０）により損傷し難い十分な耐熱性を有していることが好ましく、たとえばカーボンを用いることが好ましい。
【００６０】
次に、浸漬工程（Ｓ１０）において薄板Ｐが付着した下地板Ｓを取り出す取出工程（Ｓ２０）を実施する。具体的には、取出工程（Ｓ２０）では、薄板Ｐと下地板Ｓとが一体となった状態で浸漬機構１１００から取り外す。その後、次の下地板Ｓを浸漬機構１１００に装着される。取出工程（Ｓ２０）では、薄板Ｐの製造時間を短縮するために、薄板Ｐが付着された下地板Ｓの取り出しと、下地板Ｓの浸漬機構１１００への装着とを同時に行なうことが好ましい。
【００６１】
取出工程（Ｓ２０）で行なう下地板交換動作は、たとえば図３に示すように、浸漬工程（Ｓ１０）で薄板Ｐが表面に付着された下地板Ｓ１を搭載した浸漬機構１１００を下地板交換位置に配置する。そして、下地板交換機構１００３（たとえば把持させる部材）に、装着前下地板バッファ１０１２で待機している下地板Ｓ２を装着する。そして、下地板交換機構１００３に装着された下地板Ｓ２を、浸漬機構１１００に装着された薄板Ｐが付着された下地板Ｓ１をたとえば溝に沿った方向に押し出すことによって、薄板Ｐが付着された下地板Ｓ１を浸漬機構１１００から取り出すとともに、次の下地板Ｓ２を浸漬機構１１００に装着する。なお、下地板交換位置とは、浸漬機構１１００に搭載されている下地板Ｓを取り出して、新たな下地板Ｓを浸漬機構１１００に搭載できる位置である。
【００６２】
次に、取出工程（Ｓ２０）において取り出される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを主室１０１０内に配置された分離前下地板バッファ１０１１に載置する分離前下地板載置工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、分離前下地板載置工程（Ｓ３０）では、下地板交換機構１００３により取り出された薄板Ｐが付着された下地板Ｓを分離前下地板バッファ１０１１に載置する。分離前下地板バッファ１０１１には、薄板Ｐが付着された下地板Ｓを複数枚貯留しておくことが好ましい。
【００６３】
次に、取出工程（Ｓ２０）において取り出された下地板Ｓから薄板Ｐを分離する分離工程（Ｓ４０）を実施する。具体的には、分離工程（Ｓ４０）では、浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓは、分離前下地板バッファ１０１１を経由して、薄板分離機構１２００に送られる。薄板分離機構１２００により、薄板Ｐを下地板Ｓから取り外す。分離工程（Ｓ４０）を実施することにより、薄板Ｐを製造できる。製造された薄板Ｐは薄板ストッカ１０１４に載置することが好ましい。また、下地板Ｓは、後述する下地板判別工程（Ｓ５０）に送られる。
【００６４】
分離工程（Ｓ４０）では、薄板Ｐを下地板Ｓから分離するのに時間を要する場合には、複数の薄板Ｐを複数の下地板Ｓから同時に分離する工程を含んでいることが好ましい。具体的には、薄板分離機構１２００は複数個設置されていることが好ましい。これにより、複数の薄板Ｐを下地板Ｓから同時に分離することができるので、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００６５】
次に、分離工程（Ｓ４０）により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程（Ｓ５０）を実施する。下地板判別工程（Ｓ５０）では、薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、メンテナンスまたは交換が必要か否かについて判別される。具体的には、メンテナンスまたは交換が必要と判別された下地板Ｓは使用済下地板と判別され、メンテナンスまたは交換が必要でないと判別された下地板Ｓは再使用下地板と判別される。下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することにより、使用済下地板と判別された下地板Ｓは、薄板製造装置１０００の外部に搬出する必要があるため、下地板待機バッファ１０１３に送られて、下地板待機バッファ１０１３に載置される。なお、下地板待機バッファ１０１３には、未使用の下地板Ｓが複数待機しており、使用済下地板と判別されて送られてきた下地板Ｓと交換される。
【００６６】
次に、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０内に配置された装着前下地板バッファ１０１２に載置する装着前下地板載置工程（Ｓ６０）を実施する。具体的には、装着前下地板載置工程（Ｓ６０）では、下地板判別工程（Ｓ５０）で再使用下地板と判別された下地板Ｓを装着前下地板バッファ１０１２に載置する。
【００６７】
次に、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを再度融液１００２に浸漬する再浸漬工程（Ｓ７０）を実施する。具体的には、再浸漬工程（Ｓ７０）では、装着前下地板バッファ１０１２に載置されている下地板Ｓを上述した浸漬工程（Ｓ１０）と同様に浸漬することにより、薄板Ｐを下地板Ｓに付着させる。
【００６８】
次に、取出工程（Ｓ２０）を実施する。この工程以降は、上述した工程と同様であるので、その説明は繰り返さない。また、上記工程（Ｓ１０〜Ｓ７０）は主室１０１０内で実施される。
【００６９】
実施の形態１では、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する下地板搬出工程をさらに備えている。下地板搬出工程では、下地板判別機構１３００により使用済下地板と判別された下地板Ｓを下地板待機バッファ１０１３に載置し、下地板Ｓが載置されたとき、または任意のときに、以下のようにして下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する。なお、薄板Ｐの製造効率を向上する観点から、下地板搬入出工程は、複数の下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する工程を含むことが好ましい。
【００７０】
具体的には、下地板搬入出副室１０２０と主室１０１０とを結ぶゲートバルブ１０２１を開けて、下地板搬入出副室１０２０を主室１０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換する。そして、下地板搬入出副室１０２０へ下地板待機バッファ１０１３に載置された下地板Ｓを搬送する。次いで、ゲートバルブ１０２１を閉じ、下地板搬入出副室１０２０を大気開放する。その後、下地板搬入出副室１０２０と薄板製造装置１０００の外部とを結ぶゲートバルブ１０２２を開けて、下地板Ｓを薄板製造装置１０００の外部へ搬出する。その後、薄板製造装置１０００の外部から、新品もしくはメンテナンスされた下地板Ｓを下地板搬入出副室１０２０に搬入する。そして、ゲートバルブ１０２２を閉じて、下地板搬入出副室１０２０は真空引きされ、その後に不活性ガスに置換される。そして、主室１０１０と下地板搬入出副室１０２０の雰囲気が同等になったら、ゲートバルブ１０２１を開けて、新品もしくはメンテナンスされた下地板Ｓを下地板待機バッファ１０１３に搬入する。
【００７１】
また、実施の形態１では、分離工程（Ｓ４０）において分離された複数枚の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する薄板搬出工程をさらに備えている。薄板搬出工程では、薄板分離機構１２００により分離された薄板Ｐを薄板ストッカ１０１４に載置し、薄板Ｐが載置されたときまたは任意のときに、以下のようにして薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する。なお、薄板Ｐの製造効率を向上する観点から、薄板搬出工程は、複数の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出することが好ましい。
【００７２】
具体的には、薄板搬出副室１０３０と主室１０１０とを結ぶゲートバルブ１０３１を開けて、薄板搬出副室１０３０を主室１０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換する。そして、薄板搬出副室１０３０へ薄板Ｐを搬送する。この際、薄板ストッカ１０１４ごと載置されている薄板Ｐを搬出することが望ましい。また、搬出する際に交換する空のストッカを準備しておくことが望ましい。これにより、分離工程（Ｓ４０）を中断する必要がなくなる。次いで、ゲートバルブ１０３１を閉じて、薄板搬出副室１０３０を大気開放する。その後、薄板搬出副室１０３０と薄板製造装置１０００の外部とを結ぶゲートバルブ１０３２を開けて、薄板Ｐを薄板製造装置１０００の外部へ搬出する。その後、薄板製造装置１０００の外部から、空の薄板ストッカが薄板搬出副室１０３０に搬入する。そして、ゲートバルブ１０３２を閉じて、薄板搬出副室１０３０は真空引きされ、その後に不活性ガスに置換される。主室１０１０と薄板搬出副室１０３０との雰囲気が同等になったら、ゲートバルブ１０３１を開けて、空の薄板ストッカを主室１０１０に搬入する。
【００７３】
実施の形態１では、融液１００２の原料を追装する追装工程をさらに備えている。追装工程を実施する際に、下地板搬出工程を実施することが好ましい。また、追装工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施することが好ましい。さらに、追装工程を実施する際に、下地板搬出工程および薄板搬出工程を実施することが好ましい。なお、「追装工程を実施する際」とは、追装工程と同時であっても良いし、少しずれていても良く、追装工程を実施している時間帯が重なっていれば良い。追装工程を実施する時間を下地板搬出工程および薄板搬出工程に充てることができる観点から、同時に実施することが好ましい。
【００７４】
上記工程（Ｓ１０〜Ｓ７０）を実施することにより、薄板Ｐを製造できる。実施の形態１では、シリコン薄板を得られる。
【００７５】
以上説明したように、本発明の実施の形態１における薄板製造装置１０００によれば、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する浸漬機構１１００と、表面上に薄板Ｐが付着された下地板Ｓを浸漬機構１１００から取り外す下地板交換機構１００３と、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する薄板分離機構１２００と、浸漬機構１１００と下地板交換機構１００３と薄板分離機構１２００とが内部に配置される主室１０１０とを備えている。これにより、主室１０１０内において、浸漬機構１１００により下地板Ｓの表面に薄板Ｐを形成して、下地板交換機構１００３により薄板Ｐが付着された下地板Ｓを取り外し、薄板分離機構１２００により薄板Ｐを下地板Ｓから分離して、薄板Ｐを製造できる。そのため、１枚の薄板Ｐを製造するごとに、下地板Ｓの搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、薄板製造装置１０００の外部に下地板Ｓを搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００７６】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、浸漬機構１１００により形成される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを載置できる分離前下地板バッファ１０１１をさらに備えている。これにより、主室１０１０内において、薄板Ｐが付着された下地板Ｓの薄板分離機構１２００への装着待ちが可能となる。そのため、１枚の基板Ｓ当たりの浸漬機構１１００による浸漬工程（Ｓ１０）に要する時間と、薄板分離機構１２００による分離工程（Ｓ４０）に要する時間との間に差があっても、主室１０１０内で調整できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００７７】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、薄板分離機構１２００により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別機構１３００をさらに備える。これにより、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板Ｓと、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構１１００に装着できる下地板Ｓとを判別できる。そのため、再使用下地板ののべ使用回数分だけ、下地板搬入出副室１０２０を開放して新品またはメンテナンス済みの下地板Ｓと交換する時間を長くできる。よって、主室１０１０内で下地板Ｓを有効に再利用できるので、下地板Ｓの搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００７８】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、下地板判別機構１３００により判別される使用済下地板を載置できる下地板待機バッファ１０１３をさらに備える。これにより、下地板Ｓの浸漬機構１１００への装着待ちによって薄板製造数が低下することを防止できる。また、薄板Ｐを１枚製造するごとに主室１０１０外から新品またはメンテナンス済みの下地板Ｓを搬入する必要がないので、主室１０１０内で連続して薄板Ｐを製造できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上するとともに、不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００７９】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、下地板判別機構１３００により判別される再使用下地板を載置できる装着前下地板バッファ１０１２をさらに備える。これにより、主室１０１０内で連続して薄板Ｐを製造できる。また、分離前下地板バッファ１０１１と装着前下地板バッファ１０１２とを備えることにより、下地板Ｓの交換と取り出しを同時に行なうことができる。よって、下地板搬出工程に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００８０】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、薄板分離機構１２００により分離される薄板Ｐを載置できる薄板ストッカ１０１４をさらに備える。これにより、製造される薄板Ｐをまとめて搬出できる。そのため、薄板Ｐの搬出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００８１】
本発明の実施の形態１における薄板製造方法によれば、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する薄板製造方法であって、融液１００２に下地板Ｓを浸漬する浸漬工程（Ｓ１０）と、浸漬工程（Ｓ１０）において薄板Ｐが付着した下地板Ｓを取り出す取出工程（Ｓ２０）と、取出工程（Ｓ２０）において取り出された下地板Ｓから薄板Ｐを分離する分離工程（Ｓ４０）と、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを再度融液１００２に浸漬する再浸漬工程（Ｓ７０）とを備え、浸漬工程（Ｓ１０）と取出工程（Ｓ２０）と分離工程（Ｓ４０）と再浸漬工程（Ｓ７０）とは主室内で実施されている。これにより、主室１０１０内において、浸漬工程（Ｓ１０）により下地板Ｓの表面に薄板Ｐを形成して、取出工程（Ｓ２０）により薄板Ｐが付着された下地板Ｓを取り外し、分離工程（Ｓ４０）により薄板Ｐを下地板Ｓから分離して、薄板Ｐを製造でき、再浸漬工程（Ｓ７０）により連続して浸漬を行なう。そのため、１枚の薄板Ｐを製造するごとに、下地板Ｓを搬入出する必要がなく、下地板Ｓの搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、薄板製造装置１０００の外部に下地板Ｓを搬入出する回数を減少できるので、下地板搬入出副室１０２０および薄板搬出副室１０３０の体積を低減でき、真空排気系および搬送系の性能を低減することによる真空排気系および搬送系の装置規模を簡略化できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。また、真空排気系および搬送系の簡素化に伴い、維持費の削減も実現できる。
【００８２】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する下地板搬出工程をさらに備える。これにより、メンテナンスまたは交換が必要な下地板Ｓを主室１０１０外に搬出できる。
【００８３】
上記薄板製造方法において好ましくは、下地板搬出工程は、複数の下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する工程を含む。これにより、メンテナンスが必要な下地板Ｓをまとめて主室１０１０外に搬出できる。そのため、下地板搬入出副室１０２０と主室１０１０とを接続しているゲートバルブ１０２１を開ける回数を削減できるので、ゲートバルブ１０２１の開放に伴う不活性ガスの使用量を削減できる。
【００８４】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液１００２の原料を追装する追装工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、下地板搬出工程を実施する。これにより、追装工程に要する時間を下地板搬出工程に充てることができるので、薄板Ｐの製造効率を向上できる。また、下地板搬入出副室１０２０での下地板Ｓの搬出または搬入の動作に無駄が生じないため、下地板搬出工程で搬出される下地板Ｓの枚数を削減することにより、下地板搬入出副室１０２０の装置を小型化できるとともに、真空排気性能および搬送性能を低減することによる真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。なお、追装工程に要する時間は、追加する原料をるつぼ１００１に投入する時間と、追加する原料の溶解時間と、融液１００２の温度調整時間との和である。
【００８５】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）において分離された複数枚の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する薄板搬出工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。これにより、追装工程に要する時間を下地板搬出工程および薄板搬出工程に充てることができる。そのため、薄板Ｐの製造効率をさらに向上できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００８６】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）において分離された複数枚の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する薄板搬出工程をさらに備える。複数枚の薄板Ｐを薄板搬出副室１０３０に搬出することにより、薄板Ｐをまとめて主室１０１０外に搬出できる。そのため、薄板搬出副室１０３０と主室１０１０とを接続しているゲートバルブ１０３１を開ける回数を削減できるので、ゲートバルブ１０３１の開放に伴う不活性ガスの使用量を削減できる。
【００８７】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液１００２の原料を追装する追装工程をさらに備え、融液追加工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。追装工程に要する時間を薄板搬出工程に充てることができる。そのため、薄板Ｐの製造効率をさらに向上できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００８８】
上記薄板製造方法において好ましくは、取出工程（Ｓ２０）と分離工程（Ｓ４０）との間に実施され、取出工程（Ｓ２０）において取り出される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを主室１０１０内に配置された分離前下地板バッファ１０１１に載置する分離前下地板載置工程（Ｓ３０）をさらに備えている。これにより、主室１０１０内において、薄板Ｐが付着された下地板Ｓの薄板分離機構１２００への装着待ちが可能となる。そのため、１枚の基板Ｓ当たりの浸漬機構１１００による浸漬工程（Ｓ１０）に要する時間と、薄板分離機構１２００による分離工程（Ｓ４０）に要する時間との間に差があっても、主室１０１０内で調整できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００８９】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）と再浸漬工程（Ｓ７０）との間に実施され、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０内に配置された装着前下地板バッファ１０１２に載置する装着前下地板載置工程（Ｓ６０）をさらに備えている。これにより、下地板搬出工程に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００９０】
上記薄板製造方法において好ましくは、主室１０１０内で、分離工程（Ｓ４０）により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程（Ｓ５０）をさらに備える。下地板判別工程（Ｓ５０）により、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板Ｓと、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構１１００に装着できる下地板Ｓとを判別できる。そのため、再使用下地板ののべ使用回数分だけ、下地板搬入出副室１０２０を開放して新品のまたはメンテナンス済みの下地板Ｓと交換する時間を長くできる。よって、主室１０１０内で下地板Ｓを有効に再利用できるので、下地板Ｓの搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００９１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の薄板製造装置における浸漬機構の動作を示す概略図である。本発明の実施の形態２では、浸漬機構に特徴がある。図４を参照して、浸漬機構について説明する。なお、その他の構成は、実施の形態１における薄板製造装置１０００と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００９２】
図４に示すように、浸漬機構１１００は、水平動作モータ１１１１によって動作（走行）する水平動作軸１１１２と、水平動作軸１１１２によって水平動作する昇降動作モータ１１２１とを備える。昇降動作モータによって昇降動作する懸垂支柱１１２２には、回転機構１１３１と、主柱１１２３とが取り付けられている。主柱１１２３の先端には、回転軸１１４２によって回転可能なように、固定支柱１１５１および台座１１５２が接続されている。回転機構１１３１によって動作される回転軸１１４１と、主柱１１２３の先端に設置された回転軸１１４２とは、動力伝達機構１１３２によって同期回転する。これにより、下地板Ｓを把持した台座１１５２は、自由に回転動作を行なうことができる。また昇降動作モータ１１２１および水平動作モータ１１１１によって、昇降動作および水平動作を自由に行なうことができる。このような水平動作、昇降動作、および回転動作は相互に独立に行なうことができる。
【００９３】
図５は、本発明の実施の形態２の薄板製造方法における浸漬工程（Ｓ１０）の動作を示す概略図である。図１および図５を参照して、浸漬工程（Ｓ１０）について説明する。
【００９４】
図５に示すように、下地板Ｓは、台座１１５２が下地板交換位置１１６１に位置しているときに、台座１１５２に装着される。詳細には、台座１１５２は、中央部に、下地板Ｓと係合する係合溝を有している。下地板Ｓは、裏面に畝状突起を有し、その畝状突起と台座１１５２の係合溝とが係合し、両者は一体化されている。下地板Ｓにおける台座１１５２と対向する表面と反対の表面は、薄板Ｐを製造する面であり、平坦としている。台座１１５２の係合溝を下地板Ｓの畝状突起に嵌め合わせるように、スライドさせて装着する。この際、薄板Ｐを成長させる面側の下地板Ｓの表面は天頂方向を向いている。その位置で、ヒーター（図示せず）を用いて、下地板Ｓの温度調整を行なってもよい。その後、下地板Ｓは図５における右方向へ移動する。次いで、矢印１１６０のように、図５における左方向に戻りながら、下地板Ｓの表面を融液１００２に浸漬して、取り出すことにより、下地板Ｓの表面に薄板Ｐを製造する。
【００９５】
その後、薄板Ｐが成長した下地板Ｓ１は、さらに左方向へ戻りつつ、回転して、下地板Ｓの表面が天頂方向に向いた形で、下地板交換位置１１６１まで戻る。その後、薄板Ｐが形成された下地板Ｓ１をスライドさせて台座１１５２から押し出し、新しい下地板Ｓ２を台座１１５２に装着する。
【００９６】
下地板Ｓを交換するときの、下地板Ｓの姿勢は、本実施の形態では薄板Ｐを成長させる側の表面を天頂方向に向けたが、横向きや下向きなどのいずれの方向を向いていても構わない。また、図５において、浸漬動作サイクルを時計回りとしたが、反時計回り、もしくは途中まで時計回りで途中から反時計回り、もしくは途中まで反時計回りで途中から時計回りなど、いずれのサイクルであっても構わない。
【００９７】
上記動作の設定は、通常は、パソコン等により、水平方向移動指令と昇降動作移動指令、回転動作指令をそれぞれプログラミングし、それをコントローラに送信しておくことで、プログラム通りの任意軌道を実現する。
【００９８】
以上説明したように、浸漬工程（Ｓ１０）を実施することにより、下地板Ｓの表面上に薄板Ｐを付着できる。なお、実施の形態２における浸漬工程（Ｓ１０）は、ガイドレールを使用する浸漬機構１１００を用いているが、特にこれに限定されず、たとえば回転体を使用する機構やロボットアームのような構造を使用する機構などを用いることもできる。
【００９９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３の薄板製造装置における薄板分離機構を示す概略図である。本発明の実施の形態３では、薄板分離機構に特徴がある。図６を参照して、薄板分離機構について説明する。なお、その他の構成は、実施の形態１における薄板製造装置１０００と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１００】
図６に示すように、薄板分離機構１２００は、掴み部吸着パッド１２１０と、薄板搬送吸着パッド１２２０と、バリ吸着パッド１２３０と、下地板Ｓを固定する固定台１２４０とを備えている。掴み部吸着パッド１２１０および薄板吸着パッド１２２０は、薄板Ｐが形成されている面と吸着パッド１２１１，１２２１とが接触できる位置に配置されている。バリ吸着パッド１２３０は、バリＢが形成される部分と吸着パッド１２３１とが接触できる位置に配置されている。実施の形態３では、掴み部吸着パッド１２１０と薄板搬送吸着パッド１２２０とは、薄板Ｐが形成される面の上方に配置されて、バリ吸着パッド１２３０は、バリＢが形成される面の側方に配置されている。
【０１０１】
掴み部吸着パッド１２１０は、吸着パッド１２１１と、真空ライン１２１２と、垂直移動ロッド１２１３と、水平移動ロッド１２１４とから構成される。真空ライン１２１２に接続された制御ユニット、真空ポンプもしくは真空エジェクタ、圧力計、エアフィルタ等（図示せず）によって真空のオンまたはオフを制御できるようになっている。
【０１０２】
薄板搬送吸着パッド１２２０は、吸着パッド１２２１と、真空ライン１２２２と、垂直移動ロッド１２２３と、水平移動ロッド１２２４とから構成される。真空ライン１２２２に接続された制御ユニット、真空ポンプもしくは真空エジェクタ、圧力計、エアフィルタ等（図示せず）によって真空のオンまたはオフを制御できるようになっている。
【０１０３】
バリ吸着パッド１２３０は、吸着パッド１２３１と、真空ライン１２３２と、水平移動ロッド１２３４とから構成される。真空ライン１２３２に接続された制御ユニット、真空ポンプもしくは真空エジェクタ、圧力計、エアフィルタ等（図示せず）によって真空のオンまたはオフを制御できるようになっている。
【０１０４】
下地板Ｓには、その側面の一面に凹形状の掴み構造を設けることで、薄板Ｐの落下を防止する工夫がなされている。さらに下地板Ｓの表面において、掴み構造を持つ辺以外の３辺の周縁部に沿った堀構造を設けることで、薄板Ｐと、下地板Ｓの周縁部に成長した凝固物（以下、バリＢと称する）とが分離される。
【０１０５】
吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の材質は特に限定されないが、耐熱性の高い素材であることが好ましい。浸漬工程（Ｓ１０）直後の下地板Ｓおよび薄板Ｐは１５０〜２００℃と比較的高温であるため、耐熱性の低い材質であれば冷却を行なってから分離工程（Ｓ４０）を実施する必要があるためである。さらに、吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の材質は可撓性を有していることが好ましい。可撓性を有する材質を用いることにより、薄板Ｐに与える衝撃をやわらげるのみならず、薄板Ｐに微小な凹凸があっても、掴み部吸着パッド１２１０および薄板搬送吸着パッド１２２０の変形により微小な凹凸を吸収し、吸着を容易に行なうことができるからである。耐熱性と可撓性とを兼ね備える素材として、たとえばフッ素ゴム、シリコンゴム等を好適に用いることができる。
【０１０６】
また、図６に示すように、薄板分離機構１２００は、薄板Ｐの搬送用に別途薄板搬送吸着パッド１２２０を設けているが、掴み部吸着パッド１２１０を薄板搬送用として併用することも可能である。このような併用する構成にすることにより、薄板製造装置はより簡略化されることになる。なお、併用する構成では、薄板Ｐの重力バランスが比較的悪い位置で吸着して搬送させるために、薄板Ｐが搬送中に落下しないような工夫を施すことが好ましい。たとえば、掴み部吸着パッド１２１０を複数設けることにより、搬送時の薄板Ｐの重力バランスは改善される。
【０１０７】
図６では、分離工程（Ｓ４０）時に下地板Ｓが動いてしまうのを防ぐために、下地板Ｓのアリ溝部を固定するための固定台１２４０を設けているが、固定台１２４０の形態は図６に示した形態に限定されない。固定台１２４０は、たとえば下地板Ｓの側面を固定する形態であってもよいし、アリ溝角部を対角線上にチャッキングする形態であってもよいし、吸着により固定する形態であってもよい。
【０１０８】
図７は、本発明の実施の形態３の薄板製造方法における分離工程（Ｓ４０）の動作を示し、（Ａ）は、掴み部吸着パッドを動作させたときの概略図であり、（Ｂ）は、薄板搬送吸着パッドおよび張り吸着パッドを動作させたときの概略図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）を参照して、分離工程（Ｓ４０）について説明する。
【０１０９】
まず、図７（Ａ）に示すように、掴み部吸着パッド１２１０によって薄板Ｐの掴み部Ｐ１付近を吸着しつつ、薄板Ｐを薄板Ｐの延在する方向（図７（Ａ）における矢印の方向）へ移動する。これによって、薄板Ｐの掴み部Ｐ１と下地板Ｓの掴み部とが分離する。
【０１１０】
次に、掴み部吸着パッド１２１０を薄板Ｐから取り外し、図７（Ｂ）に示すように、薄板搬送吸着パッド１２２０によって薄板Ｐ全体を持ち上げる。その後、薄板Ｐは、掴み部吸着パッド１２１０によって所定の場所へと搬送される。
【０１１１】
次に、バリＢは、バリ吸着パッド１２３０によって、掴み部Ｐ１とは逆方向に移動することで、下地板Ｓから分離される。分離されたバリＢは、薄板分離機構１２００周辺に配置されたバリ回収機構（図示せず）に溜められる。なお、バリ回収機構に溜められたバリは、追装工程で追加する原料に再利用することもできる。
【０１１２】
なお、図７（Ａ）に示すように、実施の形態３では、掴み部吸着パッド１２１０は、一点で薄板Ｐの吸着を行なっているが、複数の点で吸着を行なってもよい。また、矩形の吸着パッドによる広範囲吸着を行ってもよい。このように広い範囲で吸着を行なうことで、薄板Ｐはより強固に保持されることになる。
【０１１３】
また、掴み部吸着パッド１２１０、薄板搬送吸着パッド１２２０、およびバリ吸着パッド１２３０の吸着力は吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の面積と圧力によって決まるが、分離工程（Ｓ４０）を実施するのに好適な吸着力は、吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の形状や、分離工程（Ｓ４０）を実施する対象となる下地板Ｓの形状によって異なるので、適宜変更することが好ましい。
【０１１４】
なお、分離工程（Ｓ４０）の動作としては、図７に示したような薄板搬送吸着パッド１２２０の垂直方向および水平方向に限定されない。薄板Ｐの搬送として、たとえば多関節ロボット等を用いてもよい。下地板Ｓの固定方法および分離動作としてはライン搬送上最も適した形態を選択することができる。
【０１１５】
以上説明したように、分離工程（Ｓ４０）を実施することにより、分離された薄板Ｐは、薄板搬送吸着パッド１２２０の垂直移動ロッド１２２３および水平移動ロッド１２２４によって、薄板ストッカ１０１４に移動される。ただし、薄板分離機構１２００と薄板ストッカ１０１４の位置が離れている場合、分離した薄板Ｐを薄板分離機構１２００の薄板搬送吸着パッド１２２０によって薄板ストッカ１０１４まで搬送すると、分離工程（Ｓ４０）に要する時間が増大する。薄板分離機構１２００の垂直移動ロッド１２２３および水平移動ロッド１２２４の大型化などが生じる。そのため、薄板分離機構１２００から薄板ストッカ１０１４へ搬送する機構を別に設けても構わない。たとえば、コンベア等によって、薄板分離機構１２００の近接位置から薄板ストッカ１０１４まで薄板Ｐを搬送することが可能である。その場合、薄板搬送吸着パッド１２２０は、薄板Ｐを搬送する機構に移動させる。
【０１１６】
実施の形態３では、掴み構造を有する下地板Ｓから薄板Ｐを分離する際に、薄板Ｐに与える剪断応力が小さい方法を説明したが、掴み部Ｐ１を有しない薄板Ｐを分離する場合や、薄板Ｐの強度が強い場合は、薄板搬送吸着パッド１２２０のみを用いて分離することも可能である。
【０１１７】
また、実施の形態３では、掴み部吸着パッド１２１０、薄板搬送吸着パッド１２２０、およびバリ吸着パッド１２３０を備える分離方法を説明したが、その他の分離方法を用いても構わない。薄板分離機構１２００として、たとえば、下地板Ｓの薄板成長面を下向きとし、衝撃を与えて薄板Ｐを落下させる方法を用いても構わない。
【０１１８】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４の薄板製造装置における下地判別機構を示す概略図である。本発明の実施の形態４では、下地板判別機構に特徴がある。図８を参照して、下地板判別機構について説明する。なお、その他の構成は、実施の形態１における薄板製造装置１０００と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１１９】
下地板判別機構１３００は、表面形状測定装置１３１０と、カメラ１３２０と、使用履歴管理装置１３３０と、搬送装置１３４０と、搬送系１３５０とを備えている。
【０１２０】
表面形状測定装置１３１０は、下地板Ｓの表面を測定する装置である。表面形状測定装置１３１０は、下地板判別機構１３００に搬送される基板Ｓの表面の上方に配置されている。
【０１２１】
カメラ１３２０は、表面形状測定装置１３１０に付随している。カメラ１３２０は基板の表面を撮像できる位置に配置されている。実施の形態４では、基板Ｓの側方に配置され、基板Ｓの側面から、基板Ｓの表面の凹凸などを撮像している。
【０１２２】
使用履歴管理装置１３３０は、下地板Ｓの使用履歴を管理する装置である。使用履歴管理装置１３３０は、表面形状測定装置１３１０およびカメラ１３２０などと離れた位置に配置されている。
【０１２３】
搬送装置１３４０は、判別された下地Ｓを装着前下地板バッファ１０１２および下地板待機バッファ１０１３のいずれかに搬送する装置である。搬送装置１３４０は、搬送系１３５０から押し出される基板Ｓを載置できる位置に配置されている。
【０１２４】
搬送系１３５０は、カメラ１３２０で撮像するときの下地板Ｓの台座の役割と、カメラ１３２０で撮像された基板Ｓを搬送装置１３４０に移動させる役割とを有する部材である。カメラ１３２０の側方から搬送装置１３４０までを移動できるように配置されている。
【０１２５】
次に、図８を参照して、下地板判別工程（Ｓ５０）について説明する。薄板Ｐが分離された下地板Ｓは、搬送系１３５０によって下地板判別機構１３００に搬送される。
【０１２６】
搬送される下地板Ｓは、融液１００２に浸漬されるので、浸漬工程（Ｓ１０）および再浸漬工程（Ｓ７０）の回数の増大につれ、その表面の形状が劣化することがある。具体的には、本実施の形態における下地板Ｓの成長面は、薄板Ｐを結晶成長させるために畝状の凹凸を有するが、浸漬工程（Ｓ１０）および再浸漬工程（Ｓ７０）の回数の増大につれて、畝状の凹凸の高さが減少する。畝状の凹凸の高さが減少すると高品質のシリコンなどの薄板Ｐが形成されない。そこで、下地板Ｓの表面形状の劣化を判別する機構、または、下地板Ｓの連続使用回数からメンテナンスもしくは交換が必要な下地板Ｓを判別する機構を有する下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することによって、使用済下地板は、薄板製造装置１０００の外部に搬出し、表面を再加工することで、再度使用可能とできる。以下、詳細に説明する。
【０１２７】
まず、下地板Ｓの薄板Ｐを成長させる面を表面形状測定装置１３１０に付属するカメラ１３２０によって撮像する。表面形状測定装置１３１０は、撮像された画像から、色の違いによって、薄板Ｐの一部もしくはバリが下地板Ｓに残存しているか否かを確認する。
【０１２８】
さらに、表面形状測定装置１３１０に付属する測定機構（図示せず）によって、下地板Ｓの薄板Ｐを成長させる面の畝状の凹凸の高さを測定する。表面形状測定方法は、たとえばレーザー照射による三角法、静電容量法、またはカメラ撮像にて焦点を変化させて３次元マッピングを行なう方法など、どのような手段を用いても構わない。また、下地板Ｓの表面のうち、一部の範囲のみを測定する方法でも構わない。これによって、表面形状測定装置１３１０の簡素化および測定時間の短縮化が可能となる。
【０１２９】
さらに、使用履歴管理装置１３３０によって、通過する下地板Ｓの連続使用回数をカウントする。使用履歴管理装置１３３０は、薄板製造装置１０００内に存在するすべての下地板Ｓの位置を把握し、下地板判別機構１３００を通過した段階で使用回数を１回増やす方法をとっても構わないし、下地板Ｓに個別番号を付与し、カメラ１３２０によって通過する下地板Ｓの個別番号を読み取り、使用回数を１回増やす方法をとっても構わない。
【０１３０】
薄板Ｐの一部やバリＢの残存の有無、畝状の凹凸の高さ、連続使用回数、下地板Ｓの位置や個別番号などの情報は、情報伝達経路１３３１を経由して使用履歴管理装置１３３０に伝えられる。これらの情報を元に、使用履歴管理装置１３３０は、薄板Ｐの一部やバリが残存する下地板Ｓ、畝状の凹凸の高さが規定値以下となった下地板Ｓ、および規定の連続使用回数を超過した下地板Ｓなどを不合格と判別することが可能である。
【０１３１】
下地板判別工程（Ｓ５０）を実施した結果、合格となった下地板Ｓは、矢印１３４１にしたがって、分岐位置にて装着前下地板バッファ１０１２へ振り分けられ、次の再浸漬工程（Ｓ７０）のために使用される。一方、不合格になった下地板Ｓは、矢印１３４２にしたがって、分岐位置にて下地板待機バッファ１０１３へ送られる。それとともに、下地板待機バッファ１０１３から新品の下地板Ｓが装着前下地板バッファ１０１２に搬送されることによって、薄板製造装置１０００内の下地板Ｓの総数を一定に保つことが可能である。
【０１３２】
なお、上述した下地板分岐動作に伴う搬送装置１３４０への動作指令１３３２は、使用履歴管理装置１３３０から行なうことが可能である。
【０１３３】
上述したような下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することにより、薄板Ｐが分離された下地板Ｓは、そのまま次の薄板作製に使用できる再使用下地板と、メンテナンスまたは交換を要する使用済下地板とに分別することができる。なお、使用済下地板は、薄板製造装置１０００の外部にて、その表面などに残存する薄板Ｐの一部やバリを除去される。ただし、再加工回数が許容値を超えた場合には、廃棄する必要が有る。
【０１３４】
以上説明したように、下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することにより、下地板ＳにバリＢや薄板Ｐが残存していないか判別する機構を有しているので、分離工程（Ｓ４０）実施時に、バリＢや薄板Ｐの一部などの残存物が、特に掘り構造部分などの下地板Ｓに食い込んで外れない場合に、そのまま次の再浸漬工程（Ｓ７０）を実施しない。そのため、融液１００２が基板Ｓの表面の残存物を起点として凝固して、作製される薄板Ｐの形状不良や応力集中による割れを生じることを防止できる。
【０１３５】
今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明の薄板製造装置および薄板製造方法を用いることにより、たとえばシリコン薄板の単位時間当たりの製造量を維持しながら、不活性ガスの使用量の削減を実現できるので、低コストで大量に薄板を製造できる。そのため、シリコン薄板を安価に大量に供給することができ、たとえば太陽光発電用シリコン薄板の製造などに広範囲に用いられることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施の形態１における薄板製造装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１における薄板製造方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における下地板交換動作の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態２の薄板製造装置における浸漬機構の動作を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態２の薄板製造方法における浸漬工程の動作を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態３の薄板製造装置における薄板分離機構を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態３の薄板製造方法における分離工程の動作を示し、（Ａ）は、掴み部吸着パッドを動作させたときの概略図であり、（Ｂ）は、薄板搬送吸着パッドおよび張り吸着パッドを動作させたときの概略図である。
【図８】本発明の実施の形態４の薄板製造装置における下地判別機構を示す概略図である。
【図９】一の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【図１０】他の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０００ 薄板製造装置、１００１ るつぼ、１００２ 融液、１００３ 下地板交換機構、１０１０ 主室、１０１１ 分離前下地板バッファ、１０１２ 装着前下地板バッファ、１０１３ 下地板待機バッファ、１０１４ 薄板ストッカ、１０２０ 下地板搬入出副室、１０２１，１０２２，１０３１，１０３２ ゲートバルブ、１０３０ 薄板搬出副室、１１００ 浸漬機構、１１１１ 水平動作モータ、１１１２ 水平動作軸、１１２１ 昇降動作モータ、１１２２ 懸垂支柱、１１２３ 主柱、１１３１ 回転機構、１１３２ 動力伝達機構、１１４１，１１４２ 回転軸、１１５１ 固定支柱、１１５２ 台座、１１６０，１３４１，１２４２ 矢印、１１６１ 下地板交換位置、１２００ 薄板分離機構、１２１０ 掴み部吸着パッド、１２１１，１２２１，１２３１ 吸着パッド、１２１２，１２２２，１２３２ 真空ライン、１２１３，１２２３ 垂直移動ロッド、１２１４，１２２４，１２３４ 水平移動ロッド、１２２０ 薄板搬送吸着パッド、１２４０ 固定台、１３００ 下地板判別機構、１３１０ 表面形状測定装置、１３２０ カメラ、１３３０ 使用履歴管理装置、１３３１ 情報伝達経路、１３３２ 動作指令、１３４０ 搬送装置、１３５０ 搬送系、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 下地板、Ｐ 薄板、Ｂ バリ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板製造装置および薄板製造方法に関し、特に、下地板上に薄板を形成する薄板製造装置および薄板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の薄板製造装置および薄板製造方法の一例として、たとえば国際公開第２００４／００３２６２号パンフレット（特許文献１）に開示の薄板製造装置および薄板製造方法が挙げられる。特許文献１に開示の薄板製造装置２０００においては、図９に示すように、主室２０１０内に坩堝２００１が配置され、坩堝２００１中にシリコン融液２００２が貯留され、シリコン融液２００２に下地板Ｓの表層部を浸漬させる浸漬機構２１００が配置されている。主室２０１０は不活性ガス雰囲気に保持されている。主室２０１０に、搬入用副室２０２０と搬出用副室２０３０とが隣接して設置されている。なお、図９は、一の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【０００３】
また、特許文献１に開示の薄板製造方法は、以下の工程により行なわれる。まず、下地板Ｓが、薄板製造装置２０００の外部から、大気開放された搬入用副室２０２０に搬入される。次いで、搬入用副室２０２０は真空引きされ、主室２０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換される。その後、下地板Ｓはゲートバルブ２０２１を通り、主室２０１０に搬入される。主室２０１０内で、下地板Ｓは浸漬機構２１００に装着される。その後、下地板Ｓは温度調整される。次いで、浸漬機構２１００は下地板Ｓを融液２００２上に搬送し、下地板Ｓの表面を融液２００２に浸すことで、下地板Ｓの表面上に薄板Ｐを作製する。作製された薄板Ｐは、下地板Ｓ上に載ったまま、浸漬機構２１００から取り外され、ゲートバルブ２０３１を通り、主室２０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換された搬出用副室２０３０に搬送される。次いで、搬出用副室２０３０は大気開放され、薄板Ｐおよび下地板Ｓは装置外に搬出される。
【０００４】
また、従来の薄板製造装置および薄板製造方法の他の例として、たとえば特開２００３−５９８４９号公報（特許文献２）に開示の薄板製造装置および薄板製造方法が挙げられる。特許文献２に開示の薄板製造装置３０００は、図１０に示すように、図９に示す主室２０１０内に坩堝３００１が配置され、坩堝３００１中にシリコン融液３００２が貯留され、シリコン融液３００２に下地板Ｓの表層部を浸漬させる浸漬機構３１００が配置されている。下地板Ｓは、浸漬機構３１００に装着される。具体的には、浸漬機構３１００は、下地板Ｓを掴み、その傾斜角度を調整できる土台が横行するための横行レール３１１２と、横行レール３１１２を昇降レール３１２２に沿って昇降させる昇降機構３１２１によって、下地板Ｓを自由に横行、昇降、傾斜できる機構である。なお、図１０は、他の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【０００５】
特許文献２に開示の薄板製造方法は、以下の工程により行なわれる。まず、下地板Ｓを温度調整する。次いで、浸漬機構３１００は下地板Ｓをシリコン融液３００２上に搬送し、下地板Ｓの表面をシリコン融液３００２に浸すことで、下地板Ｓの表面上に薄板Ｐを作製する。作製された薄板Ｐは、下地板Ｓ上に載ったまま、坩堝３００１直上から外れた場所へ搬送される。その位置で、薄板Ｐは下地板Ｓから取り外される。そして、下地板Ｓをそのまま温度調整する位置に戻し、次の薄板製造に使用する。
【特許文献１】国際公開第２００４／００３２６２号パンフレット
【特許文献２】特開２００３−５９８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の薄板製造方法および薄板製造装置では、薄板Ｐの１枚の製造ごとに１枚の下地板Ｓの搬入と搬出とが必要である。すなわち、下地板Ｓを薄板製造装置２０００内に搬入する際に、搬入用副室２０２０を通して搬入する必要がある。また、薄板Ｐを製造したあと、薄板Ｐと下地板Ｓとをまとめて、搬出用副室２０３０を通して搬出する必要がある。これら２つの副室は毎回不活性ガス雰囲気に置換されるため、薄板を１枚製造するごとに、下地板２枚分の搬入出に必要な副室容積に相当する不活性ガスを消費することになる。
【０００７】
また、薄板生産量（薄板製造時間）を悪化させないようにするためには、下地板Ｓの搬入出を行う副室動作は浸漬機構２１００の動作に遅れないように設計する必要がある。そのためには、２つの副室の動作時間に関わる機構の性能を向上させる必要がある。具体的には、真空排気性能と搬送性能とを向上する必要があり、そのためには非常に大きな導入コスト、維持労力、設置面積が必要となる。
【０００８】
さらに、性能向上でも足りない場合は、下地板Ｓを複数枚同時に搬送すること、薄板Ｐおよび下地板Ｓの搬出の際に複数枚同時に搬出すること、および浸漬機構２１００への取り付け前後にバッファを用意することなどで、１枚あたりの薄板製造時間を悪化させない方法をとる必要がある。具体的には、下地板Ｐおよび薄板Ｓの装着と取り外しとを同時に行う場合には、薄板１枚あたりの作製時間は、下地板Ｓの交換時間と、温度調整時間と、浸漬動作時間との合計となる。なお、下地板Ｓは、薄板製造装置外に出た後には、メンテナンスや清掃、および新品の下地板との交換が行われる。しかし、この場合も副室体積（設置面積）が非常に増大する。よって、薄板製造時間を維持するためには、副室のコストおよび面積を増大する必要が発生する。
【０００９】
また、特許文献２に開示の薄板製造方法および薄板製造装置では、下地板Ｓが浸漬機構３１００に装着されている状態で、薄板Ｐは下地板Ｓから分離される。この場合、１枚の薄板の製造時間は、温度調整時間と浸漬動作時間と薄板分離時間との合計となる。しかしながら、薄板Ｐを破損することなく下地板Ｓから分離するためには、下地板Ｓの交換時間より大幅な時間が必要と想定される。すなわち、この場合は薄板製造時間が必ず増大してしまうという課題が生じる。
【００１０】
さらに、下地板Ｓは浸漬機構３１００に固定されているため、下地板Ｓのメンテナンスや交換する必要が生じた場合は人手によって作業する必要があるが、浸漬機構３１００は不活性ガス雰囲気の主室内に設置されているため、容易に作業ができない。すなわち、主室内の坩堝加熱機構への電力供給を中止し、シリコン融液３００２の保持を中止し、主室を大気に置換し、主室内の浸漬機構３１００を人が直接扱える状態にする必要がある。また、薄板の作製を再開するためには、少なくとも、主室の真空引き、不活性ガス置換、および原料の再溶解による融液作製を行う必要がある。そのため、下地板Ｓのメンテナンスおよび交換に時間が長時間必要となり、薄板の生産性が低下するという問題がある。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明は、薄板の単位時間当たりの製造量を維持しながら、不活性ガスの使用量の削減を実現でき、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる薄板製造装置および薄板製造方法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】
本発明の薄板製造装置によれば、浸漬機構と、下地板交換機構と、薄板分離機構と、主室とを備えている。浸漬機構は、融液に下地板の表面を浸漬し、下地板の表面に融液が凝固することにより薄板を形成する。下地板交換機構は、表面上に薄板が付着された下地板を浸漬機構から取り外す。薄板分離機構は、薄板を浸漬機構から取り外された下地板から分離する。主室は、浸漬機構と下地板交換機構と薄板分離機構とが内部に配置される。
【００１３】
本発明の薄板製造装置は、主室内において、浸漬機構により下地板の表面に薄板を形成して、下地板交換機構により薄板が付着された下地板を取り外し、薄板分離機構により薄板を下地板から分離して、薄板を製造できる。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、下地板を外部に搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００１４】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、浸漬機構により形成される薄板が付着した下地板を載置できる分離前下地板バッファをさらに備える。
【００１５】
これにより、主室内において、薄板が付着された下地板の薄板分離機構への装着待ちが可能となる。そのため、薄板の単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００１６】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、薄板分離機構により薄板を分離した下地板を、主室外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別機構をさらに備える。
【００１７】
これにより、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板（使用済下地板）と、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構に装着できる下地板（再利用下地板）とを判別できる。そのため、主室内で下地板を有効に再利用して、下地板の搬入出を減少できるので、下地板の搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００１８】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、下地板判別機構により判別される使用済下地板を載置できる下地板待機バッファをさらに備える。
【００１９】
これにより、下地板の浸漬機構への装着待ちによって薄板製造数が低下することを防止できる。また、薄板を１枚製造するごとに主室外から下地板を搬入する必要がないので、主室内で連続して薄板を製造できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００２０】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、下地板判別機構により判別される再使用下地板を載置できる装着前下地板バッファをさらに備える。
【００２１】
これにより、下地板の搬入出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００２２】
上記薄板製造装置において好ましくは、主室内に配置され、薄板分離機構により分離される薄板を載置できる薄板ストッカをさらに備える。
【００２３】
これにより、製造される薄板の搬出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００２４】
本発明の薄板製造方法によれば、融液に下地板の表面を浸漬し、下地板の表面に融液が凝固することにより薄板を形成する薄板製造方法であって、浸漬工程と、取出工程と、分離工程と、再浸漬工程とを備える。浸漬工程は、融液に下地板を浸漬する。取出工程は、浸漬工程において薄板が付着した下地板を取り出す。分離工程は、取出工程において取り出された下地板から薄板を分離する。再浸漬工程は、分離工程において分離された下地板を再度融液に浸漬する。浸漬工程と取出工程と分離工程と再浸漬工程とは主室内で実施される。
【００２５】
本発明の薄板製造方法は、主室内において、浸漬工程により下地板の表面に薄板を形成して、取出工程により薄板が付着された下地板を取り外し、分離工程により薄板を下地板から分離して薄板を製造でき、再浸漬工程により連続して浸漬を行なう。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、外部に下地板を搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００２６】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程において分離された下地板を主室外に搬出する下地板搬出工程をさらに備える。これにより、メンテナンスが必要な下地板を主室外に搬出できる。
【００２７】
上記薄板製造方法において好ましくは、下地板搬出工程は、複数の下地板を主室外に搬出する工程を含む。これにより、メンテナンスが必要な下地板をまとめて主室外に搬出できるので、薄板の製造効率が向上する。
【００２８】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、下地板搬出工程を実施する。
【００２９】
これにより、さらに連続して薄板を製造できるので、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００３０】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程において分離された複数枚の薄板を主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。
【００３１】
これにより、薄板の搬出に要する時間をさらに短縮できる。そのため、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００３２】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程において分離された複数枚の薄板を主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備える。複数枚の薄板を搬出することにより、薄板の製造効率を向上できる。
【００３３】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、融液追加工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。これにより、さらに連続して薄板を製造できるので、薄板の単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００３４】
上記薄板製造方法において好ましくは、取出工程と分離工程との間に実施され、取出工程において取り出される薄板が付着した下地板を主室内に配置された分離前下地板バッファに載置する分離前下地板載置工程をさらに備える。
【００３５】
これにより、主室内において、薄板が付着された下地板の薄板分離機構への装着待ちが可能となる。そのため、薄板の単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００３６】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程と再浸漬工程との間に実施され、分離工程において分離された下地板を主室内に配置された装着前下地板バッファに載置する装着前下地板載置工程をさらに備える。
【００３７】
これにより、下地板の搬入出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００３８】
上記薄板製造方法において好ましくは、主室内で、分離工程により薄板を分離した下地板を、主室外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程をさらに備える。
【００３９】
これにより、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板（使用済下地板）と、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構に装着できる下地板（再使用下地板）とを判別できる。そのため、主室内で下地板を有効に再利用できるので、下地板の搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の薄板製造装置によれば、主室内で、浸漬機構により下地板の表面に薄板を形成して、下地板交換機構により薄板が付着された下地板を取り外し、薄板分離機構により薄板を下地板から分離して、薄板を製造する。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、外部に下地板を搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００４１】
本発明の薄板製造方法によれば、主室内において、浸漬工程により下地板の表面に薄板を形成して、取出工程により薄板が付着された下地板を取り外し、分離工程により薄板を下地板から分離して、薄板を製造し、再浸漬工程により連続して浸漬を行なう。そのため、１枚の薄板を製造するごとに、下地板の搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、外部に下地板を搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板の単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００４３】
（実施の形態１）
図１を参照して、本発明の実施の形態１における薄板製造装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における薄板製造装置を示す概略図である。図１を参照して、本発明の実施の形態１における薄板製造装置１０００は、浸漬機構１１００と、下地板交換機構１００３と、薄板分離機構１２００と、主室１０１０とを備えている。浸漬機構１１００は、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する。下地板交換機構１００３は、表面上に薄板Ｐが付着された下地板Ｓを浸漬機構１１００から取り外す。薄板分離機構１２００は、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する。主室１０１０は、浸漬機構１１００と下地板交換機構１００３と薄板分離機構１２００とが内部に配置されている。
【００４４】
詳細には、薄板製造装置１０００は、るつぼ１００１と、融液１００２と、下地板交換機構１００３と、主室１０１０と、分離前下地板バッファ１０１１と、装着前下地板バッファ１０１２と、下地板待機バッファ１０１３と、薄板ストッカ１０１４と、下地板搬入出副室１０２０と、ゲートバルブ１０２１，１０２２，１０３１，１０３２と、薄板搬出副室１０３０とを備えている。るつぼ１００１と、融液１００２と、下地板交換機構１００３と、分離前下地板バッファ１０１１と、装着前下地板バッファ１０１２と、下地板待機バッファ１０１３と、薄板ストッカ１０１４とが主室１０１０の内部に配置されている。
【００４５】
るつぼ１００１には、融液１００２が貯留され、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬させる浸漬機構１１００と、浸漬機構１１００に下地板Ｓを装着および取り外しを行なう下地板交換機構１００３が配置されている。融液１００２は、実施の形態１ではシリコンとしているが特にこれに限定されない。融液１００２は、薄板Ｐの材料であればよく、薄板Ｐの用途から、金属材料および半導体材料のうち少なくとも一方を含んでいることが好ましい。たとえば、融液１００２は、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム、ヒ素、インジウム、硼素、アンチモン、亜鉛、すずなどの半導体材料や、アルミニウム、ニッケル、鉄などの金属材料や、樹脂などを使用することができる。
【００４６】
分離前下地板バッファ１０１１は、浸漬機構１１００により形成される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを載置できる。分離前下地板バッファ１０１１は、浸漬機構１１００に隣接して配置されている。
【００４７】
薄板分離機構１２００は、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する。薄板分離機構１２００は、分離前下地板バッファ１０１１に隣接して配置されている。
【００４８】
下地板判別機構１３００は、薄板分離機構１２００により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する。使用済下地板は、メンテナンスまたは交換が必要な基板である。主室１０１０外とは、実施の形態１では、下地板搬入出副室１０２０を含んでいる。下地板判別機構１３００は、薄板分離機構１２００に隣接して配置されている。
【００４９】
装着前下地板バッファ１０１２は、下地板判別機構１３００により判別される再使用下地板を載置し、好ましくは複数枚の再使用下地板を載置する。装着前下地板バッファ１０１２は、下地板判別機構１３００および浸漬機構１１００に隣接して配置されている。
【００５０】
下地板待機バッファ１０１３は、下地板判別機構１３００により判別される使用済下地板を載置し、好ましくは複数枚の使用済下地板を載置する。
【００５１】
薄板ストッカ１０１４は、薄板分離機構１２００により下地板Ｓから分離される薄板Ｐを載置する。
【００５２】
装着前下地板バッファ１０１２、下地板待機バッファ１０１３、および薄板ストッカ１０１４は、たとえば独立した複数のコンベア、ローラ、またはリフトキャリーなどの搬送系統を用いて搬送可能な構造のものを用いることができる。また、下地板Ｓまたは薄板Ｐを載置できるように、たとえばカセット、トレイ状、または器のような凹みのある形状のものを用いることができる。
【００５３】
主室１０１０には不活性ガスが導入され、大気圧よりも低い圧力、すなわち負圧に保たれる。図１に示す薄板製造装置１０００では、Ａｒ（アルゴン）ガスが導入され、圧力５００ＭＰａ付近とされている。これにより、主室１０１０内には、反応性の高い原料を溶解可能としている。
【００５４】
薄板搬出副室１０３０は、主室１０１０とゲートバルブ１０３１を介して接続されている。実施の形態１では、薄板ストッカ１０１４に隣接した場所に薄板搬出副室１０３０が配置されている。薄板搬出副室１０３０は、ゲートバルブ１０３２を開放すると大気圧となる。
【００５５】
下地板搬入出副室１０２０は、主室１０１０とゲートバルブ１０２１を介して接続されている。実施の形態１では、下地板搬入出副室１０２０は、下地板待機バッファ１０１３に隣接した場所に下地板搬入出副室１０２０が配置されている。下地板搬入出副室１０２０は、ゲートバルブ１０２２を開放すると大気圧となる。
【００５６】
また、追加原料を主室１０１０内のるつぼ１００１に投入するための原料用副室（図示せず）が配置されている。原料用副室には、たとえば融液１００２の原料の追装機構などが配置されている。
【００５７】
また、薄板搬出副室１０３０、下地板搬入出副室１０２０、および原料用副室は、主室１０１０と同じ雰囲気、すなわち不活性ガス雰囲気で負圧とされている。また、薄板搬出副室１０３０、下地板搬入出副室１０２０、および原料用副室は、主室１０１０よりも小さい。
【００５８】
次に、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態における薄板製造方法を説明する。本発明の実施の形態１における薄板製造方法は、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する薄板製造方法であって、浸漬工程（Ｓ１０）と、取出工程（Ｓ２０）と、分離工程（Ｓ４０）と、再浸漬工程（Ｓ７０）とを備えている。浸漬工程（Ｓ１０）は、融液１００２に下地板Ｓを浸漬する。取出工程（Ｓ２０）は、浸漬工程（Ｓ１０）において薄板Ｐが付着した下地板Ｓを取り出す。分離工程（Ｓ４０）は、取出工程（Ｓ２０）において取り出された下地板Ｓから薄板Ｐを分離する。再浸漬工程（Ｓ７０）は、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを再度融液１００２に浸漬する。浸漬工程（Ｓ１０）と取出工程（Ｓ２０）と分離工程（Ｓ４０）と再浸漬工程（Ｓ７０）とは、主室１０１０内で実施される。なお、図２は、本発明の実施の形態１における薄板製造方法のフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態１における下地板交換動作の一例を示す概略図である。
【００５９】
図２に示すように、まず、融液１００２に下地板Ｓを浸漬する浸漬工程（Ｓ１０）を実施する。浸漬工程（Ｓ１０）を実施すると、下地板Ｓの表面に薄板Ｐが付着される。なお、下地板Ｓは、融液１００２が高温である場合には、浸漬工程（Ｓ１０）により損傷し難い十分な耐熱性を有していることが好ましく、たとえばカーボンを用いることが好ましい。
【００６０】
次に、浸漬工程（Ｓ１０）において薄板Ｐが付着した下地板Ｓを取り出す取出工程（Ｓ２０）を実施する。具体的には、取出工程（Ｓ２０）では、薄板Ｐと下地板Ｓとが一体となった状態で浸漬機構１１００から取り外す。その後、次の下地板Ｓを浸漬機構１１００に装着される。取出工程（Ｓ２０）では、薄板Ｐの製造時間を短縮するために、薄板Ｐが付着された下地板Ｓの取り出しと、下地板Ｓの浸漬機構１１００への装着とを同時に行なうことが好ましい。
【００６１】
取出工程（Ｓ２０）で行なう下地板交換動作は、たとえば図３に示すように、浸漬工程（Ｓ１０）で薄板Ｐが表面に付着された下地板Ｓ１を搭載した浸漬機構１１００を下地板交換位置に配置する。そして、下地板交換機構１００３（たとえば把持させる部材）に、装着前下地板バッファ１０１２で待機している下地板Ｓ２を装着する。そして、下地板交換機構１００３に装着された下地板Ｓ２を、浸漬機構１１００に装着された薄板Ｐが付着された下地板Ｓ１をたとえば溝に沿った方向に押し出すことによって、薄板Ｐが付着された下地板Ｓ１を浸漬機構１１００から取り出すとともに、次の下地板Ｓ２を浸漬機構１１００に装着する。なお、下地板交換位置とは、浸漬機構１１００に搭載されている下地板Ｓを取り出して、新たな下地板Ｓを浸漬機構１１００に搭載できる位置である。
【００６２】
次に、取出工程（Ｓ２０）において取り出される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを主室１０１０内に配置された分離前下地板バッファ１０１１に載置する分離前下地板載置工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、分離前下地板載置工程（Ｓ３０）では、下地板交換機構１００３により取り出された薄板Ｐが付着された下地板Ｓを分離前下地板バッファ１０１１に載置する。分離前下地板バッファ１０１１には、薄板Ｐが付着された下地板Ｓを複数枚貯留しておくことが好ましい。
【００６３】
次に、取出工程（Ｓ２０）において取り出された下地板Ｓから薄板Ｐを分離する分離工程（Ｓ４０）を実施する。具体的には、分離工程（Ｓ４０）では、浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓは、分離前下地板バッファ１０１１を経由して、薄板分離機構１２００に送られる。薄板分離機構１２００により、薄板Ｐを下地板Ｓから取り外す。分離工程（Ｓ４０）を実施することにより、薄板Ｐを製造できる。製造された薄板Ｐは薄板ストッカ１０１４に載置することが好ましい。また、下地板Ｓは、後述する下地板判別工程（Ｓ５０）に送られる。
【００６４】
分離工程（Ｓ４０）では、薄板Ｐを下地板Ｓから分離するのに時間を要する場合には、複数の薄板Ｐを複数の下地板Ｓから同時に分離する工程を含んでいることが好ましい。具体的には、薄板分離機構１２００は複数個設置されていることが好ましい。これにより、複数の薄板Ｐを下地板Ｓから同時に分離することができるので、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００６５】
次に、分離工程（Ｓ４０）により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程（Ｓ５０）を実施する。下地板判別工程（Ｓ５０）では、薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、メンテナンスまたは交換が必要か否かについて判別される。具体的には、メンテナンスまたは交換が必要と判別された下地板Ｓは使用済下地板と判別され、メンテナンスまたは交換が必要でないと判別された下地板Ｓは再使用下地板と判別される。下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することにより、使用済下地板と判別された下地板Ｓは、薄板製造装置１０００の外部に搬出する必要があるため、下地板待機バッファ１０１３に送られて、下地板待機バッファ１０１３に載置される。なお、下地板待機バッファ１０１３には、未使用の下地板Ｓが複数待機しており、使用済下地板と判別されて送られてきた下地板Ｓと交換される。
【００６６】
次に、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０内に配置された装着前下地板バッファ１０１２に載置する装着前下地板載置工程（Ｓ６０）を実施する。具体的には、装着前下地板載置工程（Ｓ６０）では、下地板判別工程（Ｓ５０）で再使用下地板と判別された下地板Ｓを装着前下地板バッファ１０１２に載置する。
【００６７】
次に、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを再度融液１００２に浸漬する再浸漬工程（Ｓ７０）を実施する。具体的には、再浸漬工程（Ｓ７０）では、装着前下地板バッファ１０１２に載置されている下地板Ｓを上述した浸漬工程（Ｓ１０）と同様に浸漬することにより、薄板Ｐを下地板Ｓに付着させる。
【００６８】
次に、取出工程（Ｓ２０）を実施する。この工程以降は、上述した工程と同様であるので、その説明は繰り返さない。また、上記工程（Ｓ１０〜Ｓ７０）は主室１０１０内で実施される。
【００６９】
実施の形態１では、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する下地板搬出工程をさらに備えている。下地板搬出工程では、下地板判別機構１３００により使用済下地板と判別された下地板Ｓを下地板待機バッファ１０１３に載置し、下地板Ｓが載置されたとき、または任意のときに、以下のようにして下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する。なお、薄板Ｐの製造効率を向上する観点から、下地板搬入出工程は、複数の下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する工程を含むことが好ましい。
【００７０】
具体的には、下地板搬入出副室１０２０と主室１０１０とを結ぶゲートバルブ１０２１を開けて、下地板搬入出副室１０２０を主室１０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換する。そして、下地板搬入出副室１０２０へ下地板待機バッファ１０１３に載置された下地板Ｓを搬送する。次いで、ゲートバルブ１０２１を閉じ、下地板搬入出副室１０２０を大気開放する。その後、下地板搬入出副室１０２０と薄板製造装置１０００の外部とを結ぶゲートバルブ１０２２を開けて、下地板Ｓを薄板製造装置１０００の外部へ搬出する。その後、薄板製造装置１０００の外部から、新品もしくはメンテナンスされた下地板Ｓを下地板搬入出副室１０２０に搬入する。そして、ゲートバルブ１０２２を閉じて、下地板搬入出副室１０２０は真空引きされ、その後に不活性ガスに置換される。そして、主室１０１０と下地板搬入出副室１０２０の雰囲気が同等になったら、ゲートバルブ１０２１を開けて、新品もしくはメンテナンスされた下地板Ｓを下地板待機バッファ１０１３に搬入する。
【００７１】
また、実施の形態１では、分離工程（Ｓ４０）において分離された複数枚の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する薄板搬出工程をさらに備えている。薄板搬出工程では、薄板分離機構１２００により分離された薄板Ｐを薄板ストッカ１０１４に載置し、薄板Ｐが載置されたときまたは任意のときに、以下のようにして薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する。なお、薄板Ｐの製造効率を向上する観点から、薄板搬出工程は、複数の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出することが好ましい。
【００７２】
具体的には、薄板搬出副室１０３０と主室１０１０とを結ぶゲートバルブ１０３１を開けて、薄板搬出副室１０３０を主室１０１０と同等の不活性ガス雰囲気に置換する。そして、薄板搬出副室１０３０へ薄板Ｐを搬送する。この際、薄板ストッカ１０１４ごと載置されている薄板Ｐを搬出することが望ましい。また、搬出する際に交換する空のストッカを準備しておくことが望ましい。これにより、分離工程（Ｓ４０）を中断する必要がなくなる。次いで、ゲートバルブ１０３１を閉じて、薄板搬出副室１０３０を大気開放する。その後、薄板搬出副室１０３０と薄板製造装置１０００の外部とを結ぶゲートバルブ１０３２を開けて、薄板Ｐを薄板製造装置１０００の外部へ搬出する。その後、薄板製造装置１０００の外部から、空の薄板ストッカが薄板搬出副室１０３０に搬入する。そして、ゲートバルブ１０３２を閉じて、薄板搬出副室１０３０は真空引きされ、その後に不活性ガスに置換される。主室１０１０と薄板搬出副室１０３０との雰囲気が同等になったら、ゲートバルブ１０３１を開けて、空の薄板ストッカを主室１０１０に搬入する。
【００７３】
実施の形態１では、融液１００２の原料を追装する追装工程をさらに備えている。追装工程を実施する際に、下地板搬出工程を実施することが好ましい。また、追装工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施することが好ましい。さらに、追装工程を実施する際に、下地板搬出工程および薄板搬出工程を実施することが好ましい。なお、「追装工程を実施する際」とは、追装工程と同時であっても良いし、少しずれていても良く、追装工程を実施している時間帯が重なっていれば良い。追装工程を実施する時間を下地板搬出工程および薄板搬出工程に充てることができる観点から、同時に実施することが好ましい。
【００７４】
上記工程（Ｓ１０〜Ｓ７０）を実施することにより、薄板Ｐを製造できる。実施の形態１では、シリコン薄板を得られる。
【００７５】
以上説明したように、本発明の実施の形態１における薄板製造装置１０００によれば、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する浸漬機構１１００と、表面上に薄板Ｐが付着された下地板Ｓを浸漬機構１１００から取り外す下地板交換機構１００３と、薄板Ｐを浸漬機構１１００から取り外された下地板Ｓから分離する薄板分離機構１２００と、浸漬機構１１００と下地板交換機構１００３と薄板分離機構１２００とが内部に配置される主室１０１０とを備えている。これにより、主室１０１０内において、浸漬機構１１００により下地板Ｓの表面に薄板Ｐを形成して、下地板交換機構１００３により薄板Ｐが付着された下地板Ｓを取り外し、薄板分離機構１２００により薄板Ｐを下地板Ｓから分離して、薄板Ｐを製造できる。そのため、１枚の薄板Ｐを製造するごとに、下地板Ｓの搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、薄板製造装置１０００の外部に下地板Ｓを搬入出する回数を減少できるので、真空排気系および搬送系の性能を簡略化できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。
【００７６】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、浸漬機構１１００により形成される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを載置できる分離前下地板バッファ１０１１をさらに備えている。これにより、主室１０１０内において、薄板Ｐが付着された下地板Ｓの薄板分離機構１２００への装着待ちが可能となる。そのため、１枚の基板Ｓ当たりの浸漬機構１１００による浸漬工程（Ｓ１０）に要する時間と、薄板分離機構１２００による分離工程（Ｓ４０）に要する時間との間に差があっても、主室１０１０内で調整できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００７７】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、薄板分離機構１２００により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別機構１３００をさらに備える。これにより、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板Ｓと、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構１１００に装着できる下地板Ｓとを判別できる。そのため、再使用下地板ののべ使用回数分だけ、下地板搬入出副室１０２０を開放して新品またはメンテナンス済みの下地板Ｓと交換する時間を長くできる。よって、主室１０１０内で下地板Ｓを有効に再利用できるので、下地板Ｓの搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００７８】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、下地板判別機構１３００により判別される使用済下地板を載置できる下地板待機バッファ１０１３をさらに備える。これにより、下地板Ｓの浸漬機構１１００への装着待ちによって薄板製造数が低下することを防止できる。また、薄板Ｐを１枚製造するごとに主室１０１０外から新品またはメンテナンス済みの下地板Ｓを搬入する必要がないので、主室１０１０内で連続して薄板Ｐを製造できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上するとともに、不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００７９】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、下地板判別機構１３００により判別される再使用下地板を載置できる装着前下地板バッファ１０１２をさらに備える。これにより、主室１０１０内で連続して薄板Ｐを製造できる。また、分離前下地板バッファ１０１１と装着前下地板バッファ１０１２とを備えることにより、下地板Ｓの交換と取り出しを同時に行なうことができる。よって、下地板搬出工程に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００８０】
上記薄板製造装置１０００において好ましくは、主室１０１０内に配置され、薄板分離機構１２００により分離される薄板Ｐを載置できる薄板ストッカ１０１４をさらに備える。これにより、製造される薄板Ｐをまとめて搬出できる。そのため、薄板Ｐの搬出に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００８１】
本発明の実施の形態１における薄板製造方法によれば、融液１００２に下地板Ｓの表面を浸漬し、下地板Ｓの表面に融液１００２が凝固することにより薄板Ｐを形成する薄板製造方法であって、融液１００２に下地板Ｓを浸漬する浸漬工程（Ｓ１０）と、浸漬工程（Ｓ１０）において薄板Ｐが付着した下地板Ｓを取り出す取出工程（Ｓ２０）と、取出工程（Ｓ２０）において取り出された下地板Ｓから薄板Ｐを分離する分離工程（Ｓ４０）と、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを再度融液１００２に浸漬する再浸漬工程（Ｓ７０）とを備え、浸漬工程（Ｓ１０）と取出工程（Ｓ２０）と分離工程（Ｓ４０）と再浸漬工程（Ｓ７０）とは主室内で実施されている。これにより、主室１０１０内において、浸漬工程（Ｓ１０）により下地板Ｓの表面に薄板Ｐを形成して、取出工程（Ｓ２０）により薄板Ｐが付着された下地板Ｓを取り外し、分離工程（Ｓ４０）により薄板Ｐを下地板Ｓから分離して、薄板Ｐを製造でき、再浸漬工程（Ｓ７０）により連続して浸漬を行なう。そのため、１枚の薄板Ｐを製造するごとに、下地板Ｓを搬入出する必要がなく、下地板Ｓの搬入出に必要な不活性ガスを消費しない。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、不活性ガスの使用量の削減を実現できる。また、薄板製造装置１０００の外部に下地板Ｓを搬入出する回数を減少できるので、下地板搬入出副室１０２０および薄板搬出副室１０３０の体積を低減でき、真空排気系および搬送系の性能を低減することによる真空排気系および搬送系の装置規模を簡略化できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を維持するとともに、真空排気系および搬送系の簡素化を実現できる。また、真空排気系および搬送系の簡素化に伴い、維持費の削減も実現できる。
【００８２】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する下地板搬出工程をさらに備える。これにより、メンテナンスまたは交換が必要な下地板Ｓを主室１０１０外に搬出できる。
【００８３】
上記薄板製造方法において好ましくは、下地板搬出工程は、複数の下地板Ｓを主室１０１０外に搬出する工程を含む。これにより、メンテナンスが必要な下地板Ｓをまとめて主室１０１０外に搬出できる。そのため、下地板搬入出副室１０２０と主室１０１０とを接続しているゲートバルブ１０２１を開ける回数を削減できるので、ゲートバルブ１０２１の開放に伴う不活性ガスの使用量を削減できる。
【００８４】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液１００２の原料を追装する追装工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、下地板搬出工程を実施する。これにより、追装工程に要する時間を下地板搬出工程に充てることができるので、薄板Ｐの製造効率を向上できる。また、下地板搬入出副室１０２０での下地板Ｓの搬出または搬入の動作に無駄が生じないため、下地板搬出工程で搬出される下地板Ｓの枚数を削減することにより、下地板搬入出副室１０２０の装置を小型化できるとともに、真空排気性能および搬送性能を低減することによる真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。なお、追装工程に要する時間は、追加する原料をるつぼ１００１に投入する時間と、追加する原料の溶解時間と、融液１００２の温度調整時間との和である。
【００８５】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）において分離された複数枚の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する薄板搬出工程をさらに備え、追装工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。これにより、追装工程に要する時間を下地板搬出工程および薄板搬出工程に充てることができる。そのため、薄板Ｐの製造効率をさらに向上できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００８６】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）において分離された複数枚の薄板Ｐを主室１０１０外に搬出する薄板搬出工程をさらに備える。複数枚の薄板Ｐを薄板搬出副室１０３０に搬出することにより、薄板Ｐをまとめて主室１０１０外に搬出できる。そのため、薄板搬出副室１０３０と主室１０１０とを接続しているゲートバルブ１０３１を開ける回数を削減できるので、ゲートバルブ１０３１の開放に伴う不活性ガスの使用量を削減できる。
【００８７】
上記薄板製造方法において好ましくは、融液１００２の原料を追装する追装工程をさらに備え、融液追加工程を実施する際に、薄板搬出工程を実施する。追装工程に要する時間を薄板搬出工程に充てることができる。そのため、薄板Ｐの製造効率をさらに向上できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上するとともに、真空排気系および搬送系のさらなる簡素化を実現できる。
【００８８】
上記薄板製造方法において好ましくは、取出工程（Ｓ２０）と分離工程（Ｓ４０）との間に実施され、取出工程（Ｓ２０）において取り出される薄板Ｐが付着した下地板Ｓを主室１０１０内に配置された分離前下地板バッファ１０１１に載置する分離前下地板載置工程（Ｓ３０）をさらに備えている。これにより、主室１０１０内において、薄板Ｐが付着された下地板Ｓの薄板分離機構１２００への装着待ちが可能となる。そのため、１枚の基板Ｓ当たりの浸漬機構１１００による浸漬工程（Ｓ１０）に要する時間と、薄板分離機構１２００による分離工程（Ｓ４０）に要する時間との間に差があっても、主室１０１０内で調整できる。よって、薄板Ｐの単位時間当たりの製造量を向上できる。
【００８９】
上記薄板製造方法において好ましくは、分離工程（Ｓ４０）と再浸漬工程（Ｓ７０）との間に実施され、分離工程（Ｓ４０）において分離された下地板Ｓを主室１０１０内に配置された装着前下地板バッファ１０１２に載置する装着前下地板載置工程（Ｓ６０）をさらに備えている。これにより、下地板搬出工程に要する時間を削減できるので、真空排気系および搬送系の装置規模の削減を実現できる。
【００９０】
上記薄板製造方法において好ましくは、主室１０１０内で、分離工程（Ｓ４０）により薄板Ｐを分離した下地板Ｓを、主室１０１０外に搬出する使用済下地板と、浸漬機構１１００に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程（Ｓ５０）をさらに備える。下地板判別工程（Ｓ５０）により、メンテナンスまたは交換を行なう必要がある下地板Ｓと、メンテナンスを行なわずに再度浸漬機構１１００に装着できる下地板Ｓとを判別できる。そのため、再使用下地板ののべ使用回数分だけ、下地板搬入出副室１０２０を開放して新品のまたはメンテナンス済みの下地板Ｓと交換する時間を長くできる。よって、主室１０１０内で下地板Ｓを有効に再利用できるので、下地板Ｓの搬入出に伴う不活性ガスの使用量をより削減できる。
【００９１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の薄板製造装置における浸漬機構の動作を示す概略図である。本発明の実施の形態２では、浸漬機構に特徴がある。図４を参照して、浸漬機構について説明する。なお、その他の構成は、実施の形態１における薄板製造装置１０００と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【００９２】
図４に示すように、浸漬機構１１００は、水平動作モータ１１１１によって動作（走行）する水平動作軸１１１２と、水平動作軸１１１２によって水平動作する昇降動作モータ１１２１とを備える。昇降動作モータによって昇降動作する懸垂支柱１１２２には、回転機構１１３１と、主柱１１２３とが取り付けられている。主柱１１２３の先端には、回転軸１１４２によって回転可能なように、固定支柱１１５１および台座１１５２が接続されている。回転機構１１３１によって動作される回転軸１１４１と、主柱１１２３の先端に設置された回転軸１１４２とは、動力伝達機構１１３２によって同期回転する。これにより、下地板Ｓを把持した台座１１５２は、自由に回転動作を行なうことができる。また昇降動作モータ１１２１および水平動作モータ１１１１によって、昇降動作および水平動作を自由に行なうことができる。このような水平動作、昇降動作、および回転動作は相互に独立に行なうことができる。
【００９３】
図５は、本発明の実施の形態２の薄板製造方法における浸漬工程（Ｓ１０）の動作を示す概略図である。図１および図５を参照して、浸漬工程（Ｓ１０）について説明する。
【００９４】
図５に示すように、下地板Ｓは、台座１１５２が下地板交換位置１１６１に位置しているときに、台座１１５２に装着される。詳細には、台座１１５２は、中央部に、下地板Ｓと係合する係合溝を有している。下地板Ｓは、裏面に畝状突起を有し、その畝状突起と台座１１５２の係合溝とが係合し、両者は一体化されている。下地板Ｓにおける台座１１５２と対向する表面と反対の表面は、薄板Ｐを製造する面であり、平坦としている。台座１１５２の係合溝を下地板Ｓの畝状突起に嵌め合わせるように、スライドさせて装着する。この際、薄板Ｐを成長させる面側の下地板Ｓの表面は天頂方向を向いている。その位置で、ヒーター（図示せず）を用いて、下地板Ｓの温度調整を行なってもよい。その後、下地板Ｓは図５における右方向へ移動する。次いで、矢印１１６０のように、図５における左方向に戻りながら、下地板Ｓの表面を融液１００２に浸漬して、取り出すことにより、下地板Ｓの表面に薄板Ｐを製造する。
【００９５】
その後、薄板Ｐが成長した下地板Ｓ１は、さらに左方向へ戻りつつ、回転して、下地板Ｓの表面が天頂方向に向いた形で、下地板交換位置１１６１まで戻る。その後、薄板Ｐが形成された下地板Ｓ１をスライドさせて台座１１５２から押し出し、新しい下地板Ｓ２を台座１１５２に装着する。
【００９６】
下地板Ｓを交換するときの、下地板Ｓの姿勢は、本実施の形態では薄板Ｐを成長させる側の表面を天頂方向に向けたが、横向きや下向きなどのいずれの方向を向いていても構わない。また、図５において、浸漬動作サイクルを時計回りとしたが、反時計回り、もしくは途中まで時計回りで途中から反時計回り、もしくは途中まで反時計回りで途中から時計回りなど、いずれのサイクルであっても構わない。
【００９７】
上記動作の設定は、通常は、パソコン等により、水平方向移動指令と昇降動作移動指令、回転動作指令をそれぞれプログラミングし、それをコントローラに送信しておくことで、プログラム通りの任意軌道を実現する。
【００９８】
以上説明したように、浸漬工程（Ｓ１０）を実施することにより、下地板Ｓの表面上に薄板Ｐを付着できる。なお、実施の形態２における浸漬工程（Ｓ１０）は、ガイドレールを使用する浸漬機構１１００を用いているが、特にこれに限定されず、たとえば回転体を使用する機構やロボットアームのような構造を使用する機構などを用いることもできる。
【００９９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３の薄板製造装置における薄板分離機構を示す概略図である。本発明の実施の形態３では、薄板分離機構に特徴がある。図６を参照して、薄板分離機構について説明する。なお、その他の構成は、実施の形態１における薄板製造装置１０００と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１００】
図６に示すように、薄板分離機構１２００は、掴み部吸着パッド１２１０と、薄板搬送吸着パッド１２２０と、バリ吸着パッド１２３０と、下地板Ｓを固定する固定台１２４０とを備えている。掴み部吸着パッド１２１０および薄板吸着パッド１２２０は、薄板Ｐが形成されている面と吸着パッド１２１１，１２２１とが接触できる位置に配置されている。バリ吸着パッド１２３０は、バリＢが形成される部分と吸着パッド１２３１とが接触できる位置に配置されている。実施の形態３では、掴み部吸着パッド１２１０と薄板搬送吸着パッド１２２０とは、薄板Ｐが形成される面の上方に配置されて、バリ吸着パッド１２３０は、バリＢが形成される面の側方に配置されている。
【０１０１】
掴み部吸着パッド１２１０は、吸着パッド１２１１と、真空ライン１２１２と、垂直移動ロッド１２１３と、水平移動ロッド１２１４とから構成される。真空ライン１２１２に接続された制御ユニット、真空ポンプもしくは真空エジェクタ、圧力計、エアフィルタ等（図示せず）によって真空のオンまたはオフを制御できるようになっている。
【０１０２】
薄板搬送吸着パッド１２２０は、吸着パッド１２２１と、真空ライン１２２２と、垂直移動ロッド１２２３と、水平移動ロッド１２２４とから構成される。真空ライン１２２２に接続された制御ユニット、真空ポンプもしくは真空エジェクタ、圧力計、エアフィルタ等（図示せず）によって真空のオンまたはオフを制御できるようになっている。
【０１０３】
バリ吸着パッド１２３０は、吸着パッド１２３１と、真空ライン１２３２と、水平移動ロッド１２３４とから構成される。真空ライン１２３２に接続された制御ユニット、真空ポンプもしくは真空エジェクタ、圧力計、エアフィルタ等（図示せず）によって真空のオンまたはオフを制御できるようになっている。
【０１０４】
下地板Ｓには、その側面の一面に凹形状の掴み構造を設けることで、薄板Ｐの落下を防止する工夫がなされている。さらに下地板Ｓの表面において、掴み構造を持つ辺以外の３辺の周縁部に沿った堀構造を設けることで、薄板Ｐと、下地板Ｓの周縁部に成長した凝固物（以下、バリＢと称する）とが分離される。
【０１０５】
吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の材質は特に限定されないが、耐熱性の高い素材であることが好ましい。浸漬工程（Ｓ１０）直後の下地板Ｓおよび薄板Ｐは１５０〜２００℃と比較的高温であるため、耐熱性の低い材質であれば冷却を行なってから分離工程（Ｓ４０）を実施する必要があるためである。さらに、吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の材質は可撓性を有していることが好ましい。可撓性を有する材質を用いることにより、薄板Ｐに与える衝撃をやわらげるのみならず、薄板Ｐに微小な凹凸があっても、掴み部吸着パッド１２１０および薄板搬送吸着パッド１２２０の変形により微小な凹凸を吸収し、吸着を容易に行なうことができるからである。耐熱性と可撓性とを兼ね備える素材として、たとえばフッ素ゴム、シリコンゴム等を好適に用いることができる。
【０１０６】
また、図６に示すように、薄板分離機構１２００は、薄板Ｐの搬送用に別途薄板搬送吸着パッド１２２０を設けているが、掴み部吸着パッド１２１０を薄板搬送用として併用することも可能である。このような併用する構成にすることにより、薄板製造装置はより簡略化されることになる。なお、併用する構成では、薄板Ｐの重力バランスが比較的悪い位置で吸着して搬送させるために、薄板Ｐが搬送中に落下しないような工夫を施すことが好ましい。たとえば、掴み部吸着パッド１２１０を複数設けることにより、搬送時の薄板Ｐの重力バランスは改善される。
【０１０７】
図６では、分離工程（Ｓ４０）時に下地板Ｓが動いてしまうのを防ぐために、下地板Ｓのアリ溝部を固定するための固定台１２４０を設けているが、固定台１２４０の形態は図６に示した形態に限定されない。固定台１２４０は、たとえば下地板Ｓの側面を固定する形態であってもよいし、アリ溝角部を対角線上にチャッキングする形態であってもよいし、吸着により固定する形態であってもよい。
【０１０８】
図７は、本発明の実施の形態３の薄板製造方法における分離工程（Ｓ４０）の動作を示し、（Ａ）は、掴み部吸着パッドを動作させたときの概略図であり、（Ｂ）は、薄板搬送吸着パッドおよび張り吸着パッドを動作させたときの概略図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）を参照して、分離工程（Ｓ４０）について説明する。
【０１０９】
まず、図７（Ａ）に示すように、掴み部吸着パッド１２１０によって薄板Ｐの掴み部Ｐ１付近を吸着しつつ、薄板Ｐを薄板Ｐの延在する方向（図７（Ａ）における矢印の方向）へ移動する。これによって、薄板Ｐの掴み部Ｐ１と下地板Ｓの掴み部とが分離する。
【０１１０】
次に、掴み部吸着パッド１２１０を薄板Ｐから取り外し、図７（Ｂ）に示すように、薄板搬送吸着パッド１２２０によって薄板Ｐ全体を持ち上げる。その後、薄板Ｐは、掴み部吸着パッド１２１０によって所定の場所へと搬送される。
【０１１１】
次に、バリＢは、バリ吸着パッド１２３０によって、掴み部Ｐ１とは逆方向に移動することで、下地板Ｓから分離される。分離されたバリＢは、薄板分離機構１２００周辺に配置されたバリ回収機構（図示せず）に溜められる。なお、バリ回収機構に溜められたバリは、追装工程で追加する原料に再利用することもできる。
【０１１２】
なお、図７（Ａ）に示すように、実施の形態３では、掴み部吸着パッド１２１０は、一点で薄板Ｐの吸着を行なっているが、複数の点で吸着を行なってもよい。また、矩形の吸着パッドによる広範囲吸着を行ってもよい。このように広い範囲で吸着を行なうことで、薄板Ｐはより強固に保持されることになる。
【０１１３】
また、掴み部吸着パッド１２１０、薄板搬送吸着パッド１２２０、およびバリ吸着パッド１２３０の吸着力は吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の面積と圧力によって決まるが、分離工程（Ｓ４０）を実施するのに好適な吸着力は、吸着パッド１２１１，１２２１，１２３１の形状や、分離工程（Ｓ４０）を実施する対象となる下地板Ｓの形状によって異なるので、適宜変更することが好ましい。
【０１１４】
なお、分離工程（Ｓ４０）の動作としては、図７に示したような薄板搬送吸着パッド１２２０の垂直方向および水平方向に限定されない。薄板Ｐの搬送として、たとえば多関節ロボット等を用いてもよい。下地板Ｓの固定方法および分離動作としてはライン搬送上最も適した形態を選択することができる。
【０１１５】
以上説明したように、分離工程（Ｓ４０）を実施することにより、分離された薄板Ｐは、薄板搬送吸着パッド１２２０の垂直移動ロッド１２２３および水平移動ロッド１２２４によって、薄板ストッカ１０１４に移動される。ただし、薄板分離機構１２００と薄板ストッカ１０１４の位置が離れている場合、分離した薄板Ｐを薄板分離機構１２００の薄板搬送吸着パッド１２２０によって薄板ストッカ１０１４まで搬送すると、分離工程（Ｓ４０）に要する時間が増大する。薄板分離機構１２００の垂直移動ロッド１２２３および水平移動ロッド１２２４の大型化などが生じる。そのため、薄板分離機構１２００から薄板ストッカ１０１４へ搬送する機構を別に設けても構わない。たとえば、コンベア等によって、薄板分離機構１２００の近接位置から薄板ストッカ１０１４まで薄板Ｐを搬送することが可能である。その場合、薄板搬送吸着パッド１２２０は、薄板Ｐを搬送する機構に移動させる。
【０１１６】
実施の形態３では、掴み構造を有する下地板Ｓから薄板Ｐを分離する際に、薄板Ｐに与える剪断応力が小さい方法を説明したが、掴み部Ｐ１を有しない薄板Ｐを分離する場合や、薄板Ｐの強度が強い場合は、薄板搬送吸着パッド１２２０のみを用いて分離することも可能である。
【０１１７】
また、実施の形態３では、掴み部吸着パッド１２１０、薄板搬送吸着パッド１２２０、およびバリ吸着パッド１２３０を備える分離方法を説明したが、その他の分離方法を用いても構わない。薄板分離機構１２００として、たとえば、下地板Ｓの薄板成長面を下向きとし、衝撃を与えて薄板Ｐを落下させる方法を用いても構わない。
【０１１８】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４の薄板製造装置における下地判別機構を示す概略図である。本発明の実施の形態４では、下地板判別機構に特徴がある。図８を参照して、下地板判別機構について説明する。なお、その他の構成は、実施の形態１における薄板製造装置１０００と同様であるので、その説明は繰り返さない。
【０１１９】
下地板判別機構１３００は、表面形状測定装置１３１０と、カメラ１３２０と、使用履歴管理装置１３３０と、搬送装置１３４０と、搬送系１３５０とを備えている。
【０１２０】
表面形状測定装置１３１０は、下地板Ｓの表面を測定する装置である。表面形状測定装置１３１０は、下地板判別機構１３００に搬送される基板Ｓの表面の上方に配置されている。
【０１２１】
カメラ１３２０は、表面形状測定装置１３１０に付随している。カメラ１３２０は基板の表面を撮像できる位置に配置されている。実施の形態４では、基板Ｓの側方に配置され、基板Ｓの側面から、基板Ｓの表面の凹凸などを撮像している。
【０１２２】
使用履歴管理装置１３３０は、下地板Ｓの使用履歴を管理する装置である。使用履歴管理装置１３３０は、表面形状測定装置１３１０およびカメラ１３２０などと離れた位置に配置されている。
【０１２３】
搬送装置１３４０は、判別された下地Ｓを装着前下地板バッファ１０１２および下地板待機バッファ１０１３のいずれかに搬送する装置である。搬送装置１３４０は、搬送系１３５０から押し出される基板Ｓを載置できる位置に配置されている。
【０１２４】
搬送系１３５０は、カメラ１３２０で撮像するときの下地板Ｓの台座の役割と、カメラ１３２０で撮像された基板Ｓを搬送装置１３４０に移動させる役割とを有する部材である。カメラ１３２０の側方から搬送装置１３４０までを移動できるように配置されている。
【０１２５】
次に、図８を参照して、下地板判別工程（Ｓ５０）について説明する。薄板Ｐが分離された下地板Ｓは、搬送系１３５０によって下地板判別機構１３００に搬送される。
【０１２６】
搬送される下地板Ｓは、融液１００２に浸漬されるので、浸漬工程（Ｓ１０）および再浸漬工程（Ｓ７０）の回数の増大につれ、その表面の形状が劣化することがある。具体的には、本実施の形態における下地板Ｓの成長面は、薄板Ｐを結晶成長させるために畝状の凹凸を有するが、浸漬工程（Ｓ１０）および再浸漬工程（Ｓ７０）の回数の増大につれて、畝状の凹凸の高さが減少する。畝状の凹凸の高さが減少すると高品質のシリコンなどの薄板Ｐが形成されない。そこで、下地板Ｓの表面形状の劣化を判別する機構、または、下地板Ｓの連続使用回数からメンテナンスもしくは交換が必要な下地板Ｓを判別する機構を有する下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することによって、使用済下地板は、薄板製造装置１０００の外部に搬出し、表面を再加工することで、再度使用可能とできる。以下、詳細に説明する。
【０１２７】
まず、下地板Ｓの薄板Ｐを成長させる面を表面形状測定装置１３１０に付属するカメラ１３２０によって撮像する。表面形状測定装置１３１０は、撮像された画像から、色の違いによって、薄板Ｐの一部もしくはバリが下地板Ｓに残存しているか否かを確認する。
【０１２８】
さらに、表面形状測定装置１３１０に付属する測定機構（図示せず）によって、下地板Ｓの薄板Ｐを成長させる面の畝状の凹凸の高さを測定する。表面形状測定方法は、たとえばレーザー照射による三角法、静電容量法、またはカメラ撮像にて焦点を変化させて３次元マッピングを行なう方法など、どのような手段を用いても構わない。また、下地板Ｓの表面のうち、一部の範囲のみを測定する方法でも構わない。これによって、表面形状測定装置１３１０の簡素化および測定時間の短縮化が可能となる。
【０１２９】
さらに、使用履歴管理装置１３３０によって、通過する下地板Ｓの連続使用回数をカウントする。使用履歴管理装置１３３０は、薄板製造装置１０００内に存在するすべての下地板Ｓの位置を把握し、下地板判別機構１３００を通過した段階で使用回数を１回増やす方法をとっても構わないし、下地板Ｓに個別番号を付与し、カメラ１３２０によって通過する下地板Ｓの個別番号を読み取り、使用回数を１回増やす方法をとっても構わない。
【０１３０】
薄板Ｐの一部やバリＢの残存の有無、畝状の凹凸の高さ、連続使用回数、下地板Ｓの位置や個別番号などの情報は、情報伝達経路１３３１を経由して使用履歴管理装置１３３０に伝えられる。これらの情報を元に、使用履歴管理装置１３３０は、薄板Ｐの一部やバリが残存する下地板Ｓ、畝状の凹凸の高さが規定値以下となった下地板Ｓ、および規定の連続使用回数を超過した下地板Ｓなどを不合格と判別することが可能である。
【０１３１】
下地板判別工程（Ｓ５０）を実施した結果、合格となった下地板Ｓは、矢印１３４１にしたがって、分岐位置にて装着前下地板バッファ１０１２へ振り分けられ、次の再浸漬工程（Ｓ７０）のために使用される。一方、不合格になった下地板Ｓは、矢印１３４２にしたがって、分岐位置にて下地板待機バッファ１０１３へ送られる。それとともに、下地板待機バッファ１０１３から新品の下地板Ｓが装着前下地板バッファ１０１２に搬送されることによって、薄板製造装置１０００内の下地板Ｓの総数を一定に保つことが可能である。
【０１３２】
なお、上述した下地板分岐動作に伴う搬送装置１３４０への動作指令１３３２は、使用履歴管理装置１３３０から行なうことが可能である。
【０１３３】
上述したような下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することにより、薄板Ｐが分離された下地板Ｓは、そのまま次の薄板作製に使用できる再使用下地板と、メンテナンスまたは交換を要する使用済下地板とに分別することができる。なお、使用済下地板は、薄板製造装置１０００の外部にて、その表面などに残存する薄板Ｐの一部やバリを除去される。ただし、再加工回数が許容値を超えた場合には、廃棄する必要が有る。
【０１３４】
以上説明したように、下地板判別工程（Ｓ５０）を実施することにより、下地板ＳにバリＢや薄板Ｐが残存していないか判別する機構を有しているので、分離工程（Ｓ４０）実施時に、バリＢや薄板Ｐの一部などの残存物が、特に掘り構造部分などの下地板Ｓに食い込んで外れない場合に、そのまま次の再浸漬工程（Ｓ７０）を実施しない。そのため、融液１００２が基板Ｓの表面の残存物を起点として凝固して、作製される薄板Ｐの形状不良や応力集中による割れを生じることを防止できる。
【０１３５】
今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明の薄板製造装置および薄板製造方法を用いることにより、たとえばシリコン薄板の単位時間当たりの製造量を維持しながら、不活性ガスの使用量の削減を実現できるので、低コストで大量に薄板を製造できる。そのため、シリコン薄板を安価に大量に供給することができ、たとえば太陽光発電用シリコン薄板の製造などに広範囲に用いられることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施の形態１における薄板製造装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１における薄板製造方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における下地板交換動作の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態２の薄板製造装置における浸漬機構の動作を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態２の薄板製造方法における浸漬工程の動作を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態３の薄板製造装置における薄板分離機構を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態３の薄板製造方法における分離工程の動作を示し、（Ａ）は、掴み部吸着パッドを動作させたときの概略図であり、（Ｂ）は、薄板搬送吸着パッドおよび張り吸着パッドを動作させたときの概略図である。
【図８】本発明の実施の形態４の薄板製造装置における下地判別機構を示す概略図である。
【図９】一の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【図１０】他の従来の薄板製造装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０００ 薄板製造装置、１００１ るつぼ、１００２ 融液、１００３ 下地板交換機構、１０１０ 主室、１０１１ 分離前下地板バッファ、１０１２ 装着前下地板バッファ、１０１３ 下地板待機バッファ、１０１４ 薄板ストッカ、１０２０ 下地板搬入出副室、１０２１，１０２２，１０３１，１０３２ ゲートバルブ、１０３０ 薄板搬出副室、１１００ 浸漬機構、１１１１ 水平動作モータ、１１１２ 水平動作軸、１１２１ 昇降動作モータ、１１２２ 懸垂支柱、１１２３ 主柱、１１３１ 回転機構、１１３２ 動力伝達機構、１１４１，１１４２ 回転軸、１１５１ 固定支柱、１１５２ 台座、１１６０，１３４１，１２４２ 矢印、１１６１ 下地板交換位置、１２００ 薄板分離機構、１２１０ 掴み部吸着パッド、１２１１，１２２１，１２３１ 吸着パッド、１２１２，１２２２，１２３２ 真空ライン、１２１３，１２２３ 垂直移動ロッド、１２１４，１２２４，１２３４ 水平移動ロッド、１２２０ 薄板搬送吸着パッド、１２４０ 固定台、１３００ 下地板判別機構、１３１０ 表面形状測定装置、１３２０ カメラ、１３３０ 使用履歴管理装置、１３３１ 情報伝達経路、１３３２ 動作指令、１３４０ 搬送装置、１３５０ 搬送系、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 下地板、Ｐ 薄板、Ｂ バリ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融液に下地板の表面を浸漬し、前記下地板の前記表面に前記融液が凝固することにより薄板を形成する浸漬機構と、
表面上に前記薄板が付着された前記下地板を前記浸漬機構から取り外す下地板交換機構と、
前記薄板を前記浸漬機構から取り外された前記下地板から分離する薄板分離機構と、
前記浸漬機構と前記下地板交換機構と前記薄板分離機構とが内部に配置される主室とを備える、薄板製造装置。
【請求項２】
前記主室内に配置され、
前記浸漬機構により形成される前記薄板が付着した前記下地板を載置できる分離前下地板バッファをさらに備える、請求項１に記載の薄板製造装置。
【請求項３】
前記主室内に配置され、
前記薄板分離機構により前記薄板を分離した前記下地板を、前記主室外に搬出する使用済下地板と、前記浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別機構をさらに備える、請求項１または２に記載の薄板製造装置。
【請求項４】
前記主室内に配置され、
前記下地板判別機構により判別される前記使用済下地板を載置できる下地板待機バッファをさらに備える、請求項３に記載の薄板製造装置。
【請求項５】
前記主室内に配置され、
前記下地板判別機構により判別される前記再使用下地板を載置できる装着前下地板バッファをさらに備える、請求項３または４に記載の薄板製造装置。
【請求項６】
前記主室内に配置され、
前記薄板分離機構により分離される前記薄板を載置できる薄板ストッカをさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の薄板製造装置。
【請求項７】
融液に下地板の表面を浸漬し、前記下地板の表面に前記融液が凝固することにより薄板を形成する薄板製造方法であって、
前記融液に前記下地板を浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程において前記薄板が付着した前記下地板を取り出す取出工程と、
前記取出工程において取り出された前記下地板から前記薄板を分離する分離工程と、
前記分離工程において分離された前記下地板を再度前記融液に浸漬する再浸漬工程とを備え、
前記浸漬工程と前記取出工程と前記分離工程と前記再浸漬工程とは主室内で実施される、薄板製造方法。
【請求項８】
前記分離工程において分離された前記下地板を前記主室外に搬出する下地板搬出工程をさらに備える、請求項７に記載の薄板製造方法。
【請求項９】
前記下地板搬出工程は、複数の前記下地板を前記主室外に搬出する工程を含む、請求項８に記載の薄板製造方法。
【請求項１０】
前記融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、
前記追装工程を実施する際に、前記下地板搬出工程を実施する、請求項８または９に記載の薄板製造方法。
【請求項１１】
前記分離工程において分離された複数枚の前記薄板を前記主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備え、
前記追装工程を実施する際に、前記薄板搬出工程を実施する、請求項１０に記載の薄板製造方法。
【請求項１２】
前記分離工程において分離された複数枚の前記薄板を前記主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備える、請求項７に記載の薄板製造方法。
【請求項１３】
前記融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、
前記融液追加工程を実施する際に、前記薄板搬出工程を実施する、請求項１２に記載の薄板製造方法。
【請求項１４】
前記取出工程と前記分離工程との間に実施され、
前記取出工程において取り出される前記薄板が付着した前記下地板を前記主室内に配置された分離前下地板バッファに載置する分離前下地板載置工程をさらに備える、請求項７〜１３のいずれかに記載の薄板製造方法。
【請求項１５】
前記分離工程と前記再浸漬工程との間に実施され、
前記分離工程において分離された前記下地板を前記主室内に配置された装着前下地板バッファに載置する装着前下地板載置工程をさらに備える、請求項７〜１４のいずれかに記載の薄板製造方法。
【請求項１６】
前記主室内で、前記分離工程により前記薄板を分離した前記下地板を、前記主室外に搬出する使用済下地板と、前記浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程をさらに備える、請求項７〜１５のいずれかに記載の薄板製造方法。
【請求項１】
融液に下地板の表面を浸漬し、前記下地板の前記表面に前記融液が凝固することにより薄板を形成する浸漬機構と、
表面上に前記薄板が付着された前記下地板を前記浸漬機構から取り外す下地板交換機構と、
前記薄板を前記浸漬機構から取り外された前記下地板から分離する薄板分離機構と、
前記浸漬機構と前記下地板交換機構と前記薄板分離機構とが内部に配置される主室とを備える、薄板製造装置。
【請求項２】
前記主室内に配置され、
前記浸漬機構により形成される前記薄板が付着した前記下地板を載置できる分離前下地板バッファをさらに備える、請求項１に記載の薄板製造装置。
【請求項３】
前記主室内に配置され、
前記薄板分離機構により前記薄板を分離した前記下地板を、前記主室外に搬出する使用済下地板と、前記浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別機構をさらに備える、請求項１または２に記載の薄板製造装置。
【請求項４】
前記主室内に配置され、
前記下地板判別機構により判別される前記使用済下地板を載置できる下地板待機バッファをさらに備える、請求項３に記載の薄板製造装置。
【請求項５】
前記主室内に配置され、
前記下地板判別機構により判別される前記再使用下地板を載置できる装着前下地板バッファをさらに備える、請求項３または４に記載の薄板製造装置。
【請求項６】
前記主室内に配置され、
前記薄板分離機構により分離される前記薄板を載置できる薄板ストッカをさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の薄板製造装置。
【請求項７】
融液に下地板の表面を浸漬し、前記下地板の表面に前記融液が凝固することにより薄板を形成する薄板製造方法であって、
前記融液に前記下地板を浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程において前記薄板が付着した前記下地板を取り出す取出工程と、
前記取出工程において取り出された前記下地板から前記薄板を分離する分離工程と、
前記分離工程において分離された前記下地板を再度前記融液に浸漬する再浸漬工程とを備え、
前記浸漬工程と前記取出工程と前記分離工程と前記再浸漬工程とは主室内で実施される、薄板製造方法。
【請求項８】
前記分離工程において分離された前記下地板を前記主室外に搬出する下地板搬出工程をさらに備える、請求項７に記載の薄板製造方法。
【請求項９】
前記下地板搬出工程は、複数の前記下地板を前記主室外に搬出する工程を含む、請求項８に記載の薄板製造方法。
【請求項１０】
前記融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、
前記追装工程を実施する際に、前記下地板搬出工程を実施する、請求項８または９に記載の薄板製造方法。
【請求項１１】
前記分離工程において分離された複数枚の前記薄板を前記主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備え、
前記追装工程を実施する際に、前記薄板搬出工程を実施する、請求項１０に記載の薄板製造方法。
【請求項１２】
前記分離工程において分離された複数枚の前記薄板を前記主室外に搬出する薄板搬出工程をさらに備える、請求項７に記載の薄板製造方法。
【請求項１３】
前記融液の原料を追装する追装工程をさらに備え、
前記融液追加工程を実施する際に、前記薄板搬出工程を実施する、請求項１２に記載の薄板製造方法。
【請求項１４】
前記取出工程と前記分離工程との間に実施され、
前記取出工程において取り出される前記薄板が付着した前記下地板を前記主室内に配置された分離前下地板バッファに載置する分離前下地板載置工程をさらに備える、請求項７〜１３のいずれかに記載の薄板製造方法。
【請求項１５】
前記分離工程と前記再浸漬工程との間に実施され、
前記分離工程において分離された前記下地板を前記主室内に配置された装着前下地板バッファに載置する装着前下地板載置工程をさらに備える、請求項７〜１４のいずれかに記載の薄板製造方法。
【請求項１６】
前記主室内で、前記分離工程により前記薄板を分離した前記下地板を、前記主室外に搬出する使用済下地板と、前記浸漬機構に搬出する再使用下地板とに判別する下地板判別工程をさらに備える、請求項７〜１５のいずれかに記載の薄板製造方法。
【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２００８−１２０６４０（Ｐ２００８−１２０６４０Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０７７５５（Ｐ２００６−３０７７５５）
【出願日】平成１８年１１月１４日（２００６．１１．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１４日（２００６．１１．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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