JP2011129652A - ウエハの分離収納装置及び分離収納方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層されたウエハを的確に１枚ずつ分離して、カセットに収納する。
【解決手段】ウエハ４の分離収納を水中で行なうように水が満たされた貯水槽３と、前記貯水槽３内に設けられ積層ウエハ４を載置するウエハ載置部５と、ウエハ載置部５上方の水面上に前下がり傾斜状態に設けられ、積層ウエハ４の上面から前方に向けて水流を噴射する第１噴射ノズル１７と、貯水槽３内のウエハ載置部５の前方に積層ウエハ４の側面と対向するように設けられ、積層ウエハ４の前方側面に向けて気泡を含んだ水流を噴射する第２噴射ノズル１８とから構成し、積層ウエハ４に第２噴射ノズル１８から気泡を含んだ水流を噴射することによって積層ウエハ４間に気泡を介在させながらウエハ載置部５の上面のウエハ４に第１噴射ノズル１７によって水流を搬送方向に向けて噴射することでウエハ４を１枚ずつ前方に送り出すようにしたウエハの分離収納装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワイヤソー等により切断され洗浄された積層ウエハを分離収納するウエハの分離収納装置及び分離収納方法に関する。

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。

例えばワイヤソーで切断されて形成されたウエハは、切断屑や切断時に使用されるスラリ等で汚染されているため、各種の洗浄液で洗浄され、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、多数枚の積層されたウエハが得られる。

そして、上記の積層されたウエハは、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、カセットに収納された後、乾燥工程等の次工程に搬送される（例えば特許文献１）。

また、上記特許文献１のようなウエハの処理システムは、大掛かりでコストも高く付くものとなるため、特に太陽電池の製造においては、一連の工程において未だ手作業で行われている現状がある。

特開平９−２３７７７０号公報、図３、図１４

ところで、上記特許文献１においては、積層されたウエハの搬送方向と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、この状態で第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。

しかしながら、積層されたウエハは自重により、ウエハ同士が貼り付き易く、特に生産効率の向上や、携帯機器の発展に伴ってウエハの厚みも薄くなってきているために、より一層ウエハ同士が貼りつき易い状態にあり、上記のように第１噴射ノズルによる斜め上方からの水圧による押圧だけでは、１枚ずつ分離できずに貼り付いた状態で複数枚のウエハが送り出されてしまう問題があった。

また、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微妙であり、調整に時間を要する問題があった。さらに、ウエハが噴射される水によって上方から押圧されているため、上段から２枚目のウエハと最上段のウエハとの間に抵抗が発生し、複数枚が送り出されたり、ウエハ同士が接触した状態で送り出されるためウエハに傷が生じたりする問題もあった。

さらに、積層ウエハの下段に行くに従って、上段に位置するウエハの重量によりウエハ同士が貼り付き易くなるため、複数枚のウエハが送り出されてしまう問題が顕著となる。このように複数枚のウエハが送り出された場合は、収納時に収納カセットのガイド溝と接触して、ウエハが破損したり、破損したウエハで収納カセットや既に収納されたウエハを汚染したりする問題があった。

そこで、本発明の課題は、ウエハの複数枚の取り出しを防止し、１枚ずつ確実に取出しが行えるようにするとともに、ウエハを傷付けずに搬送して収納できるウエハの分離収納装置を提供することにある。

そこで請求項１の発明は、洗浄後に積層されたウエハを１枚ずつ分離してカセットに収納するウエハの分離収納装置において、前記ウエハの分離収納を水中で行なうように水が満たされた貯水槽と、前記貯水槽内に設けられ前記積層されたウエハを載置するウエハ載置部と、前記ウエハ載置部上方の水面上に前下がり傾斜状態に設けられ、積層されたウエハの上面から前方に向けて水流を噴射する第１噴射ノズルと、前記貯水槽内のウエハ載置部の前方に積層されたウエハの側面と対向するように設けられ、前記積層されたウエハの前方側面に向けて気泡を含んだ水流を噴射する第２噴射ノズルとから構成し、前記積層されたウエハに第２噴射ノズルから気泡を含んだ水流を噴射することによって積層されたウエハ間に気泡を介在させながらウエハ載置部の上面のウエハに第１噴射ノズルによって水流を搬送方向に向けて噴射することでウエハを１枚ずつ前方に送り出すようにした構成を採用したウエハの分離収納装置である。

また、請求項２の発明は、前記積層ウエハ載置部の前方に前記分離されたウエハを挟むように赤外線透過センサを設け、分離されたウエハに赤外線を透過させて前記ウエハに重なりが生じているか否かを検出するようにした構成を採用した請求項１記載のウエハの分離収納装置である。

また、請求項３の発明は、前記積層ウエハ載置部の前方で、前記ウエハの搬送経路に第一の反射型光学センサを搬送経路と垂直方向に複数設けると共に前記第一の反射型光学センサとほぼウエハの１枚分の距離を隔てた前方に少なくとも１つの第二の反射型光学センサをウエハの搬送経路に設け、前記第一の反射型光学センサでウエハ前端部を検出してから、第二の反射型光学センサでウエハ前端部を検出するまでの間、ウエハを搬送経路に沿って搬送させながら、前記各々の第一の反射型光学センサでウエハの存在を確認することでウエハの欠けを検出するようにした構成を採用したウエハの分離収納装置である。

また、請求項４の発明は、洗浄後に積層されたウエハを１枚ずつ分離してカセットに順次収納していくウエハの分離収納方法において、水中内に設けられたウエハ載置部にウエハを積層載置し、前記積層されたウエハの最上段付近の前方側面に向けて気泡を含んだ水流を噴射してウエハ間の隙間に前記気泡を介在させ、この状態で前記積層されたウエハの上面から水流を搬送方向に向けて噴射することでウエハ載置部の上面からウエハを１枚ずつ前方に送り出すようにした構成を採用したウエハの分離収納方法である。

本発明によれば、積層されて夫々が貼り付いたウエハであっても効率良く１枚ずつ分離でき、自動的に分離された状態で収納カセットに収納できる。

また、本発明によれば、積層ウエハのカセットへの分離収納が水中で行われるので、ウエハ表面への洗浄時のウォータースポット等のシミの残存を防止できる。

さらに、本発明によれば、積層されたウエハ間に気泡を導入できるので、ウエハ同士の貼り付きが防止できるとともにこの気泡の介在によってウエハ同士の接触が防止でき、気泡が潤滑的な役割を果たすので抵抗無くウエハが１枚ずつ円滑に送り出される。また、ウエハ間に気泡が介在することで、一度開いた隙間が継続的に維持でき、ウエハの分離が円滑に行える。

また、本発明によれば、割れたウエハを検出する光学センサが設けられているので割れたウエハが収納されることを防止でき、異常ウエハの選定が自動的に行えるので、効率良く収納が行なえる。さらに、複数枚取りを検出する赤外線の透過センサが設けられているので、そのウエハに合わせた赤外線波長を設定することで、ウエハの収納までに赤外線透過を行なって複数枚取りを検出でき、収納カセットのウエハの破片による汚染やウエハを破損することなく、効率良い分離収納が行なえる。

は本発明のウエハ分離収納装置の平面図である。 は図１のＡ−Ａ方向矢視断面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は本発明のウエハ分離動作を表す説明図である。 は本発明のウエハ分離動作を表す説明図である。 は図４のＣ−Ｃ方向から見たウエハ分離動作を表す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明のウエハの搬送動作を表す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の異常ウエハの分離動作を表す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の異常ウエハの検出動作を表す説明図である。 は本発明の複数枚取りの検出動作を表す図１のＢ−Ｂ方向から見た説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の複数枚取りの検出動作を表す説明図である。 は本発明のウエハ収納部の収納動作を表す説明図である。

以下、本発明のウエハ分離収納装置の一実施形態について図１乃至図１１に基づいて説明する。なお、理解が容易なようにウエハの厚みと気泡についてはやや誇張して描いてある。また、噴射ノズル等の固定部材についても一部省略してある。

図１は、本発明のウエハ分離収納装置の全体を表す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ方向から見た断面矢視図である。

図１及び図２のようにウエハ分離収納装置１は、全体が支持枠２で構成される貯水槽３内に形成され、ウエハ４の一連の分離収納工程は、ウエハ４を貯水槽３に張られた水中に浸漬した状態で行うようになっている。

前記ウエハ分離収納装置１は、その左端部に積層したウエハ４を載置するウエハ載置部５と、ウエハ４の搬送方向（図１及び図２の図示右方向）に沿ってウエハ４の幅方向を支持するように設けられたガイドレール６、７と、分離搬送されるウエハ４の割れ及び複数枚取りの検出を行うウエハ検査部８と、前記ウエハ検査部８で検査され異常があったウエハ４を分離排出するウエハ排出部９と、分離されたウエハ４を収納するウエハ収納部１０とが横方向に沿って一列に設けられている。

次にウエハ分離収納装置１の詳細について図１及び図２に基づいて以下に説明する。

前記ウエハ載置部５は、側壁２と垂直に設けられた支持板１１上に設けられ、支持板１１の幅方向両側部には、ウエハ４の横方向への動きを規制するガイド板１６が立設されている。

また、この支持板１１上には側壁２に沿ってレール１３が設けられており、同じくこの支持板１１上にはＬ字形状の昇降板１２が設けられ、この昇降板１２の後方に設けられたスライダ１４が前記レール１３と摺動可能に嵌合することで昇降板１２は、図示しない適宜の駆動源で昇降可能になっている。

また、前記昇降板１２は、ウエハ４の積層面がコの字状に形成され、ウエハ４との接触が最低限となるようになっており、その上面の後端にはウエハ４の後端をガイドする２本の支柱１５が立設されている。なお、この支柱１５のウエハ４との接触部は適宜なシリコーンゴム等の柔軟な部材が設けられ、ウエハ４が支柱１５と接触しても破損しないようになっている。

また、このウエハ載置部５の水面３３の上方には、図示しない適宜な支持枠に固定された水を噴射する噴射ノズル１７（第１噴射ノズル）が搬送方向に対して前下がり傾斜状態で設けられており、この噴射ノズル１７は、水流を供給するホースを接続する接続アダプタ５２が設けられると共に適宜必要に応じて空気を吸入し、噴射する水５５に気泡を含有させる空気導入管５３が設けられている。なお、上記は、通常の水流のみを噴射する噴射ノズルを設けても良い。

また、前記噴射ノズル１７から噴射する水流は、ノズル先端から放射状に広がり、噴射した水面に放射円（図４及び図５参照）が生じるものを好ましく使用できる。

前記ウエハ載置部５の搬送方向側方（図１及び図２の図示右側）には、ウエハ載置部５に載置されたウエハ４の側面に向けて気泡５６を含んだ水流を噴射する２本の噴射ノズル１８（第２噴射ノズル）が設けられ図示しない適宜な支持枠に固定されている。また、前記噴射ノズル１８の下方にも噴射ノズル１８と同様に気泡５６を含んだ水流を噴射する噴射ノズル１９が設けられ、図示しない適宜な支持枠に固定されている。

前記噴射ノズル１８は、円筒状に形成され、そのノズルの途中に上下方向に貫通した穴２０が設けられ、前記噴射ノズル１８の下方には前記穴２０の下方にパイプの開口端が位置するようにエアパイプ２２が設けられている。なお、前記噴射ノズル１８の先端部は円筒形状（パイプ状）のものが使用され、水流を噴射できれば形状は限定されない。

また、前記噴射ノズル１８は図示しない水供給ホースが適時バルブを切り替えて水を供給できるように接続され、エアパイプ２２には、エア供給源がエアホースによって接続されている。

従って、噴射ノズル１８に水を供給するとともにエアパイプ２２に空気を導入することでエアパイプ２２から気泡５６が発生され、気泡５６が水中を上昇して穴２０の内部に進入するようになっている（図３参照）。この時、噴射ノズル１８の上側の穴２０からは、噴射ノズル１８を通る水流の勢いによって周囲の水が引き込まれ、噴射ノズル１８の下側の穴２０からは気泡５６が吸い込まれて、噴射ノズル１８の先端から気泡５６を含んだ水流が噴射されることになる。

前記噴射ノズル１８の下方には噴射ノズル１９が設けられており、この噴射ノズル１９の先端部は斜め前方に向けて２つの噴射口が設けられている。この噴射ノズル１９は、積層されたウエハ４の下段部分でウエハ４同士が貼り付いてしまい、上段部分に移動した際にウエハ４を分離することが困難となることを防止するために設けられている。すなわち、ウエハ載置部５の最上段に達する前に予めウエハ４同士を分離させるようになっている。

この噴射ノズル１９も噴射ノズル１８と同様にノズル中央付近に貫通した穴２１が設けられ、その下方にはエアパイプ２３が設けられており、気泡５６を含んだ水流を積層されたウエハ４の側面に噴射するようになっている。

前記ガイドレール６及び７は、断面がＬ字形状に形成され（図９参照）、ウエハ載置部５とウエハ収納部１０との間にウエハ４両側部が５ｍｍ程度重なるように搬送方向に沿って設けられている。また、ガイドレール６、７は支持枠２８上に固定された２本のレール２９、２９上に設けられ、夫々のガイドレール６、７の下面に設けられたスライダ３０が上記のレール２９に摺動可能に嵌合するとともに支持枠２８に固定されたシリンダ３１に接続され、このシリンダ３１の伸縮により前記ガイドレール６、７はウエハ４の幅方向に開閉するようになっている。

また、両ガイドレール６、７の側壁部分の内部には穴２４が穿設されており、この穴２４には供給口２５、２６から適宜のポンプがバルブを介して接続されており水が供給されるようになっている。また、この穴２４は、両ガイドレール６、７の搬送経路側方に設けられた複数の開口２７に連通して、搬送方向に向けて供給された水を噴出するようになっており、両ガイドレール６、７上に供給されたウエハ４をウエハ収納部１０に向けて水流で搬送するようになっている。

また、両ガイドレール６、７間のウエハ載置部５側の端部下方には、搬送方向と垂直に積層ウエハ４の最上段のみ通過できる高さのストッパ壁５１が設けられており、ウエハ４の複数枚の飛び出しを防止している。なお、このストッパ壁５１のウエハ４と接触する可能性のある部分にゴム等の柔軟な部材を設けておくことで、ウエハ４のストッパ壁５１への接触による破損を防止できる。

次にウエハ検査部８の構成について図１及び図２に基づいて以下に説明する。

前記噴射ノズル群１８の搬送方向前方の搬送経路下方にはウエハ４に割れや欠けが無いかを検出する３個の反射型の光学センサ３５（第一光学センサ）が、搬送方向と垂直に並べて設けられており、さらに前記光学センサ３５の搬送方向前方にはウエハ４の長さ分の間隔を開けて、搬送経路中央下方に光学センサ３６（第二光学センサ）が設けられている。

また、前記光学センサ３５及び３６の間の中央には搬送経路を挟んで上下に透過型の赤外線センサ３７の発光部と受光部が設けられ、その赤外線センサ３７と隣接して反射型の光学センサ３８が搬送方向と垂直で水面３３上に設けられている。このウエハ検査部８の動作については後述する。

次にウエハ排出部９について説明すると、ウエハ排出部９の搬送経路下方には割れ等ウエハ検査部８で異常が認められたウエハ４を排出する収納ボックス３９が図示しない適宜な支持枠に取出し可能に固定されている。この収納ボックス３９の中央上方で水面３３上には水を噴射する噴射ノズル４０が下方に向けて設けられ、異常なウエハ４を下方の収納ボックスに向けて押し出すようになっている。

また、収納ボックス３９の搬送方向前方に隣接して搬送経路の下方に搬送方向と垂直に噴射ノズル４１が設けられ、水面３３に向けて水を噴射するようになっており、異常なウエハ４が搬送されてきた際に、この噴射ノズル４１から水を噴射することで水面３３を持ち上げるとともに水流の壁によってウエハ４を堰き止めるようになっている。なお、この噴射ノズル４１に代えて、上下動可能なシャッター壁を設けても良いが、ウエハ４の保護の観点から上記のような水を噴射する噴射ノズルを設けることが好ましい。

ウエハ検査部８で異常が認められなかったウエハ４は、上記のウエハ排出部９をそのまま通過し、ウエハ収納部１０に向けて搬送される。

次にウエハ収納部１０について図２及び図１１に基づいて説明すると、ウエハ収納部１０には、収納カセット４４を載置固定するＬ字形状の載置台４５が設けられており、この載置台４５はその背面にスライダ４７が設けられ、このスライダ４７が貯水槽３の側壁２に立設されたレール４６と摺動可能に嵌合することにより載置台４５は図示しない適宜な駆動源により昇降可能になっている。

前記載置台４５には、複数の支柱４８で支持されて形成された収納カセット４４が固定され、この収納カセット４４の支柱４８に刻まれた溝部の下段からウエハ４が順次上段に向けて収納されていくようになっている。従って、収納されたウエハ４は順次収納カセット４４とともに水中方向に下降して行くことになり、空気中に晒されることが無い。なお、この収納カセット４４の収納ピッチはウエハ４の厚み、その後の工程に応じて適宜選択できる。

このウエハ収納部１０の搬送方向手前（図示左方向）には水を噴射する噴射ノズル４３が収納カセット４４の斜め下方に搬送方向に向けて前上がり傾斜状態で設けられ、ガイドレール６、７の終端部を通過したウエハ４を収納カセット４４内に送り出すようになっている。この時、ガイドレール６、７の終端部にはガイドローラ４２が設けられ、下方向から噴射される水流によってウエハ４が水面３３から飛び出すことを防止するとともに収納カセット４４の所定の溝に収納されるよう案内するようになっている。

以上が本発明のウエハ分離収納装置１の構成であり、次に本発明のウエハ分離収納装置１のウエハの分離収納動作について図３乃至図７に基づいて以下に説明する。

図３（ａ）乃至（ｃ）は、本発明のウエハ４の分離動作を表す説明図であり、まず、図３（ａ）のようにウエハ載置部５の昇降板１２上にワイヤソー等で切断され、洗浄が終了したウエハ４を積層状態で載置する。このウエハ４の載置は、前工程から自動的にラインで送られてくるようにしても良い。また、この時、ガイドレール６、７に設けられた開口２７から水を噴射させておき、搬送方向にウエハ４が水流で送られるようにしておく。

図３（ｂ）のように積層されたウエハ４が昇降板１２に載置されると上段の２本の噴射ノズル１８に水が供給され、同時にエアパイプ２２にも空気が導入されて噴射ノズル１８（第２噴射ノズル）から気泡５６を含んだ水流が積層されたウエハ４の上段付近の側面に向かって噴射される。これと同時に下段の噴射ノズル１９にも水が供給され、エアパイプ２３に空気が導入されることで噴射ノズル１９から気泡５６を含んだ水流が積層されたウエハ４の中下段の側面に向けて噴射される。

なお、ここで噴射される水流に含有させる気泡の大きさは、使用するウエハ４の材質や厚みで適正な大きさが決まるため特に限定はしないが、好ましくは、１０μｍ以上３ｍｍ以下のものが利用できる。また、例えば１５０〜３００μｍ厚みのシリコンウエハであれば、ウエハ４の間の隙間を的確な間隔に維持するとともに円滑に抵抗無くウエハ４を１枚ずつ分離させる面から０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下の気泡径のものが好ましく利用できる。あまり、気泡径が大きいとウエハ４が暴れたり、ウエハ４の隙間内に気泡５６を維持できなくなる問題があり、逆に気泡径が小さすぎると、ウエハ４に達するまでに気泡５６が消失したり、ウエハ４の隙間を維持できなくなる問題があるが、ウエハ４の材質や厚みに応じて適宜選択すれば良い。

このように気泡５６を含んだ水流が積層されたウエハ４の側面に噴射されることで、水流の勢いによってウエハ４間に隙間が生じ、さらにその隙間に気泡５６が導入されることになる。なお、この時、水流のみでは、一度開いたウエハ４間の隙間が閉じてしまうため、気泡５６を含んだ水流を噴射するようにする。

この気泡５６を含んだ水流を積層されたウエハ４の側面に噴射した状態で、図３（ｂ）及び図４のようにウエハ載置部５上に設けられた噴射ノズル１７（第１噴射ノズル）から、最上段のウエハ４の上面に搬送方向に向けて水を噴射する。この時、噴射する水は水面３３に達した際に噴射円５０が直径５ｃｍ程度に拡散するようにするのが好ましく、また、噴射する角度は約４５°で水面からの距離も約５ｃｍ程度で行なうことが好ましいが、水圧に応じて適宜この値は変更できる。すなわち、搬送方向に向けて最上段のウエハ４を送り出すとともにウエハ４が水面３３から飛び出さない程度に上方からの押圧が加われば良い。

また、図４及び図５のように噴射円５０が生じるノズルを用いれば、ウエハ４の上面で噴射円５０内の水が外周部に向けて押しのけられ、押しのけられた水が最上段と２段目のウエハ４の間に回り込んで、最上段のウエハ４を持ち上げるように作用するので、最上段のウエハ４のみが送り出され易くなるという効果がある。従って、噴射ノズル１７（第１噴射ノズル）として、噴射円５０が生じるノズルを使用することが好ましい。また、螺旋流を発するノズルも好ましく用いることができる。上記のようなノズルは、公知な各種の拡散ノズルを用いることができる。なお、図５において理解が容易なようにウエハ４の隙間はやや誇張して描いてある。

上記の動作を行うことで図３（ｃ）のように積層されたウエハ４の最上段のウエハ４が二点鎖線位置から実線位置へと送り出され、ウエハ検査部８へ搬送される。

ウエハ積層部５から分離されたウエハ４は、図６（ａ）のようにウエハ検査部８に搬送され、ウエハ４の割れや欠けの検査を光学センサ３５及び３６で行うとともに複数枚が重なっていないかの検査を赤外線センサ３７及び光学センサ３８で行う。この検査についての詳細は後述する。

上記のようにウエハ検査部８でウエハ４の検査が行われ、ウエハ４が正常であると判断されれば図６（ｂ）のようにガイドレール６、７の側面に設けられた開口２７からの搬送方向への水流によってウエハ４は、ウエハ排出部９上をそのまま通過し、ガイドレール６、７の後端部まで達した後、ガイドローラ４２が必要に応じて回転しながらウエハ４が水面３３から飛び出さないように案内し、さらに噴射ノズル４３から水流を搬送方向の斜め上方に向けて噴射することでウエハ４は支柱４８の溝に案内されながら収納カセット４４内に収納される。

上記の動作が繰り返されながら、順次ウエハ載置部５の昇降板１２を上昇させるとともにウエハ収納部１０の載置台４５を下降させて、ウエハ４が収納カセット４４に１枚ずつ分離された状態で収納されるようになっている。

以上が通常のウエハ４の分離収納動作であるが、ウエハ４に割れや欠け、複数枚取りが認められた場合の動作を図７（ａ）及び（ｂ）に基づいて以下に説明する。

図７（ａ）のようにウエハ検査部８でウエハ４に異常が検出された場合、ウエハ排出部９の搬送方向後方に設けられた噴射ノズル４１から水流を水面３３に向けて噴射し、水流による壁を形成するとともに水面３３も***させる。

この状態でウエハ４が水流によってウエハ排出部９上に搬送されるが、この時、上記のように水流の壁が形成されているのでウエハ４はウエハ排出部９上で停止する。なお、上記の噴射ノズル４１に代えて、板状のシャッターを上下させるようにすることも可能であるが、ウエハ４に与える衝撃を緩和させるために上記シャッターには適宜ゴム等の柔軟な部材をウエハ４と接触する部分に設けることが好ましい。さらに好ましくは、本実施例のように水流による壁とすることがウエハ４の損傷に対して効果的である。

また、ウエハ排出部９上にウエハ４が搬送されるとガイドレール６、７をシリンダ３１の作用によってウエハ４の幅方向に開放し、ウエハ４との係合を解く。なお、ガイドレール６、７は、いずれか一方のみ開放するようにしても良い。

続いて、ウエハ排出部９上に搬送されたウエハ４に対してウエハ排出部９の上方に設けられた噴射ノズル４０から水流を噴射し、ウエハ４を下方の収納ボックス３９に向けて押圧することでウエハ４は収納ボックス３９内に収納される。なお、ウエハ４の割れや欠けを検出した場合とウエハ４が複数枚重なっていた場合とで別の収納ボックスを用意するようにし、自動的に入れ替えるようにしておけば、複数枚取りの場合に再度、ウエハ４を利用に供するようにすることができる。

以上が本発明のウエハ分離装置１の動作であるが、次にウエハ検査部８でのウエハ４の検査方法について、図８（ａ）及び（ｂ）に基づいて以下に説明する。

図８（ａ）は、ウエハ４の後方側の一部に欠け部５４があった場合を例にした説明図であり、ウエハ載置部５から分離されたウエハ４は、搬送経路下方の幅方向に並べて設けられた３個の反射型の光学センサ３５（第一光学センサ）上に達し、この時、ウエハ４に向けて光を照射することでウエハ４の搬送方向の前端部を検出し始める。

図８（ｂ）のようにウエハ４は前方に搬送されながら、前端部が反射型の光学センサ３６（第二光学センサ）上に達すると光学センサ３５の検出を停止させる。この検出開始から検出停止までの間に上記光学センサ３５の何れかの検出が行われなければ、ウエハ４の一部が破損して欠け部５４があるものと検出し、ウエハ排出部９でウエハ４を分離するようになっている。

また、ウエハ４の前端部の一部に欠けがあった場合は、光学センサ３５の検出開始時に何れかの光学センサ３５の検出がされないため、ウエハ４の異常を検出できる。また、ウエハ４が幅方向に２つに割れていた場合でウエハ４の長さが短い場合は、光学センサ３５及び３６で検出される検出の時間差でウエハ４の異常を検出できる。なお、光学センサ３５、３６の設置個数は適宜、ウエハ４の大きさ、形状に応じて変更できるが、少なくとも上記のような配列で配置しておけば、大部分の異常は検出できる。

次に、ウエハ４が複数枚取りされたかどうかを検査する検査方法について図９及び図１０に基づいて以下に説明する。

図９及び図１０（ａ）のようにウエハ４が搬送され、ウエハ検査部８の中央に設けられた赤外線センサ３７及び反射型の光学センサ３８にウエハ４の前端部が達すると、まず、光学センサ３８でウエハ４を認識すると同時に赤外線センサ３７からウエハ４の１枚を投下する波長の赤外線を照射し、検出を始める。この時、使用する赤外線の波長は、８５０ｎｍ以上のものが好ましく利用でき、水を介して検出する関係上、水の吸収波長である１４５０ｎｍ周辺を避けることが好ましい。この波長は、ウエハ４の１枚の厚みから選定すれば良く、例えば１５０〜２００μｍの厚みのシリコンウエハを用いた場合、１３００ｎｍの波長の赤外線を用いれば効率良く検出できる。

続いて、ウエハ４を赤外線が透過するか否かを検出し、透過すればウエハ４が複数枚取りされていないと判断する。ここで、赤外線センサ３７から照射された赤外線を透過しない場合は、ウエハ４が２枚以上重なっていると判断する。図９はウエハ４が２枚重なっている場合を表し、この場合は、赤外線を透過しないため、ウエハ４が複数枚重なっていると判断される。

次に図１０（ｂ）のようにさらにウエハ４が搬送され、ウエハ４の後端部が光学センサ３８を通過すると、赤外線センサ３７の検出を停止させる。なお、赤外線センサ３７を絶えず動作させるようにしても良いが、誤動作が多くなるため、上記のように反射型の光学センサ３８でウエハ４が存在する間だけ検出するようにすることが好ましい。

このように、複数枚取りの有無が判断されたウエハ４はウエハ排出部９上に搬送され、異常が無い場合は、ウエハ収納部１０にそのまま搬送され、複数枚取りされている場合は、ウエハ排出部９でウエハ４を収納ボックス３９に排出する。

以上が本発明の一実施形態であるが、本発明は上記に限定されず、発明の範囲内で適宜に変更できる。

例えば、本発明では第２噴射ノズルとして水流噴射用のノズルと気泡を供給するエアパイプを一体に設けた噴射ノズルを使用したが、噴射ノズルと気泡発生器を別々のものとし、噴射ノズルの穴に気泡発生器からの気泡を導入できるようにしたものでも良い。また、第２噴射ノズル自体に気泡を吸い込んで導入できるようにした一体状のノズルであっても良い。

また、第２噴射ノズルでの気泡を含んだ水流の噴射方向は特に限定されず、ウエハ間に気泡を導入でき、ウエハが搬送方向に飛び出さなければ良い。

また、第１噴射ノズルの水の噴射も噴射方向は特に限定されず、第２噴射ノズルによって分離されたウエハを搬送方向に送り出すとともに水面から飛び出さなければ良い。

また、第２噴射ノズルとウエハ側面との距離もウエハの厚みや水流の強さによって適宜調整すれば良い。

１ ウエハ分離収納装置
２ 側壁
３ 貯水槽
４ ウエハ
５ ウエハ載置部
６ ガイドレール
７ ガイドレール
８ ウエハ検査部
９ ウエハ排出部
１０ ウエハ収納部
１１ 支持板
１２ 昇降板
１３ レール
１４ スライダ
１５ 支柱
１６ ガイド板
１７ 噴射ノズル（第１噴射ノズル）
１８ 噴射ノズル（第２噴射ノズル）
１９ 噴射ノズル
２０ 穴
２１ 穴
２２ エアパイプ
２３ エアパイプ
２４ 穴
２５ 供給口
２６ 供給口
２７ 開口
２８ 支持枠
２９ レール
３０ スライダ
３１ シリンダ
３２ 支持枠
３３ 水面
３５ 光学センサ（第一光学センサ）
３６ 光学センサ（第二光学センサ）
３７ 赤外線センサ
３８ 光学センサ
３９ 収納ボックス
４０ 噴射ノズル
４１ 噴射ノズル
４２ ガイドローラ
４３ 噴射ノズル
４４ 収納カセット
４５ 載置台
４６ レール
４７ スライダ
４８ 支柱
５０ 噴射円
５１ ストッパ壁
５２ 接続アダプタ
５３ 空気導入管
５４ 欠け部
５５ 水
５６ 気泡

Claims (4)

1. 洗浄後に積層されたウエハを１枚ずつ分離してカセットに収納するウエハの分離収納装置において、
   前記ウエハの分離収納を水中で行なうように水が満たされた貯水槽と、
   前記貯水槽内に設けられ前記積層されたウエハを載置するウエハ載置部と、
   前記ウエハ載置部上方の水面上に前下がり傾斜状態に設けられ、積層されたウエハの上面から前方に向けて水流を噴射する第１噴射ノズルと、
   前記貯水槽内のウエハ載置部の前方に積層されたウエハの側面と対向するように設けられ、前記積層されたウエハの前方側面に向けて気泡を含んだ水流を噴射する第２噴射ノズルとから構成し、
   前記積層されたウエハに第２噴射ノズルから気泡を含んだ水流を噴射することによって積層されたウエハ間に気泡を介在させながらウエハ載置部の上面のウエハに第１噴射ノズルによって水流を搬送方向に向けて噴射することでウエハを１枚ずつ前方に送り出すようにしたことを特徴とするウエハの分離収納装置。
2. 前記積層ウエハ載置部の前方に前記分離されたウエハを挟むように赤外線透過センサを設け、分離されたウエハに赤外線を透過させて前記ウエハに重なりが生じているか否かを検出するようにしたことを特徴とする請求項１記載のウエハの分離収納装置。
3. 前記積層ウエハ載置部の前方で、前記ウエハの搬送経路に第一の反射型光学センサを搬送経路と垂直方向に複数設けると共に前記第一の反射型光学センサとほぼウエハの１枚分の距離を隔てた前方に少なくとも１つの第二の反射型光学センサをウエハの搬送経路に設け、前記第一の反射型光学センサでウエハ前端部を検出してから、第二の反射型光学センサでウエハ前端部を検出するまでの間、ウエハを搬送経路に沿って搬送させながら、前記各々の第一の反射型光学センサでウエハの存在を確認することでウエハの割れを検出するようにしたことを特徴とするウエハの分離収納装置。
4. 洗浄後に積層されたウエハを１枚ずつ分離してカセットに順次収納していくウエハの分離収納方法において、
   水中内に設けられたウエハ載置部にウエハを積層載置し、
   前記積層されたウエハの最上段付近の前方側面に向けて気泡を含んだ水流を噴射してウエハ間の隙間に前記気泡を介在させ、
   この状態で前記積層されたウエハの上面から水流を搬送方向に向けて噴射することで積層されたウエハからウエハを１枚ずつ前方に送り出すようにしたことを特徴とするウエハの分離収納方法。

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