JP2008100822A - 搬送装置および被搬送体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送しても、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない搬送装置および被搬送体を提供することを目的とする。
【解決手段】 ガスカーテンを通過して被搬送体１４を搬送する搬送装置１１である。ガスカーテンは、被搬送体１４の搬送方向１６に対して垂直にガスを噴射して形成される。被搬送体１４は、搬送状態のときに、ガスの噴射方向１９と搬送方向１６とに垂直な方向の形状が、噴射方向１９の上流側に向かって、連続的に徐々に薄くなるように、上流側の側面２１が一方向に傾斜している。さらに、噴射方向１９の下流側に向かって、連続的に徐々に薄くなるように、下流側の側面２２が一方向に傾斜している。
そうすることによって、搬送装置１１は、被搬送体１４がガスカーテンを通過して被搬送体１４を搬送しても、ガスの乱れが発生しにくいので、ガスカーテンによる閉塞効果が高く、ガスカーテンを超えてガスが移動しない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送する搬送装置、および搬送装置によって搬送される被搬送体に関する。

基板などの被処理物への表面処理は、減圧下で行うこともあるが、大気圧下で行うこともある。大気圧下で表面処理を行う装置としては、たとえば、大気圧下で安定な大気圧プラズマを用いることによって基板に表面処理を施す大気圧プラズマ気相成長装置および大気圧プラズマクリーニング装置がある。さらに、坩堝炉、熱処理炉および液相成長装置などの処理装置も、大気圧下で被処理物を処理する場合がある。このような大気圧下で処理する処理装置は、減圧下で表面処理を行う場合と異なり、真空装置などを必要としない。したがって、大気圧下で処理する処理装置は、処理装置の内外で気圧が変化しないので、被処理物を装置内部に搬入したり装置内部から搬出したりする被処理物を搬送するための開口部を有する開放系の処理装置を用いることができる。よって、被処理物を搬送用トレイなどに載せて搬送しながら、処理することができ、スループット（処理量）を向上させることができる。

しかしながら、表面処理に用いる処理ガスなどの装置内部のガスが外部に流出したり、装置外部のガスが装置内に流入したりする問題が発生する。したがって、装置内部の処理ガス濃度を一定にするためには、処理ガスを装置内部に流入させ続けなければならず、処理ガスの使用量が増大してしまう。

そこで、このような問題を解決させるために、開口部を覆うように、ガスカーテンを形成させ、ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送する搬送装置を用いる。

このようなガスカーテンを用いた従来の技術としては、特許文献１に記載されている。特許文献１には、ガスカーテンにより外部雰囲気と遮断された反応室に、ベルトコンベアで半導体材料を搬入して、半導体材料をオゾン雰囲気に晒す処理装置が記載されている。

他の従来技術として、特許文献１の技術と類似の技術が特許文献２に記載されている。特許文献２には、開口部の上下の内壁部には、ガスを斜め前方へ向けて吹き出すためのガス吹出口が設けられ、ガスを上下から同時に吹き出し、中央部で合流するようなガスカーテンが形成されるアニール装置が記載されている。

さらに他の従来の技術は、特許文献３に記載されている。特許文献３には、複数枚の半導体基板を立設するように保持する治具を載せて反応管内に運び入れるカンチレバーと、反応管の入口部分にガスカーテンを形成するガス供給装置とを備え、カンチレバーにガス供給装置から供給されたガスを通す通気孔を設けた半導体装置製造用熱処理炉が記載されている。

さらに他の従来の技術は、特許文献４に記載されている。特許文献４には、装置と大気との間に開閉口を設け、この開閉口よりも大気側に配置され、開閉口に続いて半導体ウエハなどの被搬送体の通路を設け、かつ、通路内に被搬送体の移動方向に沿ってパージガスの複数の噴出口を設けられている真空装置が記載されている。この真空装置は、複数の噴出口からのパージガスによって、それぞれ被搬送体の搬送方向と交差する方向に向かい、被搬送体の表面と平行する方向に向かう複数段のガスカーテンが形成される。

特開昭５９−７５６２９号公報 特開平６−１６８９５０号公報 特開平３−２５０６２５号公報 特開平５−２７５３８２号公報

特許文献１によると、半導体材料をオゾン雰囲気で処理するために、反応室の搬入口および搬出口にガスカーテンを形成させることで、外部からの大気成分の巻き込みやオゾンの外部への流出を抑えて閉塞された空間を作り出し、その空間の内部へ半導体材料をベルトコンベアで搬入および搬出することができる。

しかしながら、この処理装置は、開口部の下方から上方に向けて窒素ガスを吹き出し、かつ上方に排気口を設けることでガスカーテンを形成しているので、半導体材料の通過時には窒素ガスは半導体材料の下面に垂直に入射し広い面積でガスがさえぎられる。よって、半導体材料の上方ではガスカーテンによる閉塞効果が著しく低下し、多くのガスが半導体材料に付随して巻き込みまたは持ち出される。

また、半導体材料や半導体材料を載置した搬送用トレイなどの板状の被搬送体は、搬送方向の前方側および後方側の両端部まで均一な厚みを有し、端部には被搬送体の表面や搬送方向に対して垂直な方向に板厚分の高さの側面を有する。

このような形状の被搬送体をベルトコンベアにより搬送する際には、垂直な側面による進行方向前方のガスの押し込みや、搬送方向の前方側の端部によってガスを掻き分けて被搬送体の上方側と下方側とにガスを分離する際に、ガスの分離部分に渦やよどみが生じたり、被搬送体の角部近傍にガスの渦が発生したりする。また、被搬送体の後方で上方側のガスと下方側のガスとが合流する際にもガスの合流部分に渦やよどみが発生する。

これらの渦やよどみが被搬送体とともに移動することによりガスカーテンの通過時に被搬送体に付随してガスが巻き込まれたり、持ち出されたりする。被搬送体を低速で搬送する際には、このような被搬送体の形状による悪影響は小さいが、搬送速度を増すほど、また、被搬送体の搬送を頻繁に行うほど、この悪影響が大きくなる。

特許文献２によると、ガスを開口部の上方側と下方側とから吹き付けてガスカーテンを形成させるので、ウエハを載置したサセプタがガスカーテンを通過している状態であっても、特許文献１のような半導体材料の上方でのガスカーテンによる閉塞効果の著しい低下を防ぐことができる。

しかしながら、サセプタがガスカーテンに進入していない状態でもガスカーテンの端から端まで広い範囲で常に上方から吹き出されるガスと下方から吹き出されるガスとが合流し、そのガスの合流に伴う渦やゆらぎが生じている。また、ガスの吹き出し口やその周辺の構造やガスの流量の設定によっては、かえって外気を巻き込む可能性がある。さらに、サセプタがガスカーテンを通過している時には、サセプタの側面で生じる渦に付随してガスが巻き込まれたり持ち出されたりする。

このような装置は、サセプタの搬送方向に垂直な側面やサセプタに載置したウエハの垂直な側面によって、特許文献１と同様、ガスカーテンを通過させるときに、ガスの流れが乱れてしまう。

特許文献３によると、ガスカーテンによるガスの流れを半導体基板の表面に沿った方向に設定することによって、半導体基板の通過時にも窒素ガスの流れが乱されることが少なくなる。

しかしながら、ガスの流れを半導体基板の表面に沿った方向に設定すると、半導体基板の表面が、搬送方向に垂直となるので、半導体基板の移動に伴って半導体基板の前方のガスを内部に押し込みやすく、また、半導体基板の間や半導体基板の後方にはよどみや渦が非常に生じやすいという問題が発生する。そのため、ガスの流れが乱れないようにするために、搬送速度は非常にゆっくりとした速度に限られてしまう。このような問題は、半導体基板や治具の形状を工夫しても大きく改善しない。また、このような装置は、ガスカーテンによるガスの流れが、半導体基板の垂直な側面に妨げられてしまうので、特許文献１同様、半導体基板の側面によるガスの流れの乱れが発生してしまう。

図８および図９は、従来技術における被搬送体３１がガスカーテンを通過する時のガスの流れ３２を説明する概略図である。半導体ウエハなどの被搬送体３１は、図８および図９に示すように、搬送方向３３に対して垂直な方向に側面３４を有する。また、開閉口３５を設けた装置３６は、開閉口３５を覆うようにガスを噴射してガスカーテンを形成させる噴出口３７を有し、ガスの流れ３２を、被搬送体３１の表面に平行の方向である。

特許文献４によると、図８および図９に示すように、ガスカーテンによるガスの流れ３２を被搬送体３１の表面３９に平行の方向にすることによって、被搬送体３１の通過時にガスの流れ３２が乱れることを少なくしている。

しかしながら、搬送方向３３に対して垂直な方向に側面３４を有する被搬送体３１を搬送すると、図８に示すように、ガスカーテンによるガスの流れ３２の上流側でガスを被搬送体３１の上方側と下方側に分離する際に、ガスの分離部分に渦やよどみが生じたり、上流側の角部近傍にガスの渦が発生したりする。また、ガスの流れ３２の下流側で上方側のガスと下方側のガスとが合流する際にもガスの合流部分にガスの渦やよどみが発生する。

これらの渦やよどみが被搬送体とともに移動することによりガスカーテンの通過時に被搬送体３１に付随してガスが巻き込んだり、持ち出されたりする。また、特許文献１の場合と同様、被搬送体３１を低速で搬送する際には、このような被搬送体３１の形状による悪影響は小さいが、搬送速度を増すほど、また、被搬送体３１の搬送を頻繁に行うほど、この悪影響が大きくなる。

また、特許文献１の場合と同様、図９に示すように、たとえば被搬送体３１を比較的高速で移動させる場合、垂直な側面による進行方向前方のガスの押し込みや、搬送方向の前方のガスの分離部分および後方のガスの合流部分に生じる渦やよどみによってガスを巻き込んだり、持ち出されたりするという問題が発生する。

本発明の目的は、ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送しても、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない搬送装置および被搬送体を提供する。

本発明は、ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送する搬送装置であって、
前記ガスカーテンは、前記被搬送体の搬送方向に対して所定の噴射角度でガスを噴射して形成され、
搬送状態にあるときに、前記ガスの噴射方向と前記搬送方向とに垂直な方向の前記被搬送体の厚みが、前記噴射方向の上流側または下流側の少なくとも一方の端部に向かって、徐々に薄くなることを特徴とする搬送装置である。

また本発明は、搬送状態にあるときに、前記ガスの噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の前記被搬送体の厚みが、前記搬送方向の前方側または後方側の少なくとも一方の端部に向かって、除々に薄くなることを特徴とする。

また本発明は、前記被搬送体は、側面が一方向に傾斜していることを特徴とする。
また本発明は、被処理物を処理する処理装置に、前記被処理物を載置した被搬送体を搬送する搬送装置であって、
前記被搬送体は、前記被処理物を埋め込むための凹部が形成されることを特徴とする。

また本発明は、前記凹部の深さが、前記被処理物の厚みと同一であることを特徴とする。

また本発明は、搬送方向に対して所定の噴射角度でガスを噴射して、被処理物を処理する処理装置の開口部を覆うようにガスカーテンを形成させ、前記ガスカーテンを通過して、前記被処理物を載置して搬送する被搬送体であって、
搬送状態にあるときに、前記ガスの噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の厚みが、前記噴射方向の上流側または下流側の少なくとも一方の端部に向かって、除々に薄くなることを特徴とする被搬送体である。

本発明によれば、ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送する搬送装置である。ガスカーテンは、被搬送体の搬送方向に対して所定の噴射角度でガスを噴射して形成される。搬送状態にあるときに、ガスの噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の被搬送体の厚みが、ガスの噴射方向の上流側または下流側の少なくとも一方の端部に向かって、徐々に薄くなる。

噴射方向および搬送方向に垂直な方向の被搬送体の形状が、噴射方向の上流側の端部に向かって、除々に薄くなる形状であると、ガスカーテンによるガスの流れの上流側の端部にてガスを被搬送体の上方側と下方側に分離する際に、ガスの分離部分に渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

また、噴射方向および搬送方向に垂直な方向の被搬送体の形状が、噴射方向の下流側の端部に向かって、除々に薄くなる形状であると、下流側の端部にて上方側のガスと下方側のガスとが合流する合流部分にガスの渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

以上より、この搬送装置は、被搬送体がガスカーテンを通過して被搬送体を搬送しても、ガスの乱れが発生しにくいので、ガスカーテンによる閉塞効果が高く、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない。

また本発明によれば、搬送状態にあるときに、ガスの噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の被搬送体の厚みが、搬送方向の前方側または後方側の少なくとも一方の端部に向かって、除々に薄くなる。

噴射方向および搬送方向に垂直な方向の被搬送体の形状が、搬送方向の前方側の端部に向かって、除々に薄くなる形状であると、被搬送体の側面によるガスの押し込みが少なくなり、さらに、搬送方向の前方側の端部によってガスを掻き分けて、被搬送体の上方側と下方側とに分離する際に、ガスの分離部分に渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

また、噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の被搬送体の形状が、搬送方向の後方側の端部に向かって、除々に薄くなる形状であると、上方側のガスと下方側のガスとが合流する合流部分にガスの渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

以上より、この搬送装置は、たとえば、被搬送体を高速で搬送しても、ガスの乱れが発生しにくいので、ガスカーテンによる閉塞効果が高く、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない。

また本発明によれば、被搬送体は、側面が一方向に傾斜している。そうすることによって、被搬送体の一方の表面を広く確保することができる。よって、ガスカーテンを通過した後などに、表面処理を施す場合、表面処理を施すことができる面積が広くなって好ましい。また、側面を二方向に傾斜させるより、容易に、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない形状に形成することができる。さらに、被処理物を被搬送体に載置して搬送する場合、被搬送体の一方の表面を広く確保することができるので、被処理物を安定して搬送することができ、大きな被処理物を搬送することが可能である。

また本発明によれば、被処理物を処理する処理装置に、被処理物を載置した被搬送体を搬送する搬送装置である。この被搬送体は、被処理物を埋め込むための凹部が形成される。そうすることによって、被処理物を被搬送体に載置すると、被処理物が凹部に埋め込まれる。よって、この搬送装置は、被処理物を載置した被搬送体を搬送しても、ガスの乱れが発生しにくいので、ガスカーテンによる閉塞効果が高く、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない。

また本発明によれば、凹部の深さが、被処理物の厚みと同一である。そうすることによって、被処理物を被搬送体に載置すると、被処理物が出っ張ったり、凹んだりすることがない。よって、被処理物の垂直な側面によるガスの乱れがより小さくなる。

また本発明によれば、搬送方向に対して所定の噴射角度でガスを噴射して、被処理物を処理する処理装置の開口部を覆うようにガスカーテンを形成させ、このガスカーテンを通過して、被処理物を載置して搬送する被搬送体である。この被搬送体は、搬送状態にあるときに、ガスの噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の厚みが、ガスの噴射方向の上流側または下流側の少なくとも一方の端部に向かって、除々に薄くなる被搬送体である。

噴射方向および搬送方向に垂直な方向の被搬送体の形状が、噴射方向の上流側の端部に向かって、除々に薄くなる形状であると、ガスカーテンによるガスの流れの上流側の端部にてガスを被搬送体の上方側と下方側に分離する際に、ガスの分離部分に渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

また、噴射方向および搬送方向に垂直な方向の被搬送体の形状が、噴射方向の下流側の端部に向かって、除々に薄くなる形状であると、下流側の端部にて上方側のガスと下方側のガスとが合流する合流部分にガスの渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

以上より、この被搬送体は、ガスカーテンを通過して搬送されても、ガスの乱れが少なく、ガスカーテンによる閉塞効果を低下させない。よって、この被搬送体がガスカーテンを通過しても、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない。

本発明は、ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送する搬送装置であり、基板を載置した搬送用トレイなどの被搬送体を搬送する場合に用いられる。以下に本発明を実施の形態によって詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態である搬送装置１１を用いた被搬送体１４の搬送を簡略化して示す概略図である。搬送装置１１は、被搬送体１４を搬送する搬送手段１５を備える。搬送装置１１は、開口部１２を有する開放系の処理装置１３に、その開口部１２を通過して被搬送体１４を搬送する。図１は、被搬送体１４を処理装置１３へ搬入する場合を示しており、被搬送体１４を処理装置１３に搬入する方向が、被搬送体１４の搬送方向１６である。搬送手段１５としては、たとえば、ベルトコンベア、ローラコンベア、スライダ、シュータおよびアームなどが挙げられる。スライダおよびシュータは、重力などを利用して被搬送体１４を滑らせて搬送する搬送手段であり、アームは、被搬送体１４を載置して押し込んだり、引き出したりして搬送する搬送手段である。

処理装置１３は、ガスを噴射するガス噴射部１７およびガスを吸引するガス吸引部１８を備える。処理装置１３は、被搬送体１４の搬送方向１６に対して垂直にガス噴射部１７からガスを噴射し、ガス吸引部１８でガスが吸引することによって、開口部１２を覆うようにガスカーテンが形成される。ガス噴射部１６から噴射されるガスは、不活性ガスであればよく、たとえば、窒素およびアルゴンなどが挙げられ、窒素が好ましく用いられる。処理装置１３は、ガス噴射部１７から噴射されるガスの噴射角度が、搬送方向１６に対して垂直である処理装置に限らず、ガスの噴射角度が、搬送方向１６に対して略垂直である処理装置であってもよい。

被搬送体１４は、被処理物である基板２０を載置した搬送用トレイである。搬送用トレイ１４は、搬送状態にあるときに、ガスの噴射方向１９と搬送方向１６とに垂直な方向の形状が、噴射方向１９の上流側に向かって、連続的に徐々に薄くなるように、上流側の側面２１が一方向に傾斜している。そうすることによって、ガスカーテンによるガスの流れ１９の上流側の端部にてガスを被搬送体１４の上方側と下方側に分離する際に、ガスが分離されやすい。よって、表面に垂直な側面を有する被搬送体の場合と比較して、ガスの分離部分に渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

また、搬送用トレイ１４は、搬送状態にあるときに、ガスの噴射方向１９と搬送方向１６とに垂直な方向の形状が、噴射方向１９の下流側に向かって、連続的に徐々に薄くなるように、下流側の側面２２が一方向に傾斜している。そうすることによって、下流側の端部にて上方側のガスと下方側のガスとが合流しやすい。よって、表面に垂直な側面を有する被搬送体の場合と比較して、ガスの合流部分でガスの渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

以上より、搬送装置１１は、ガスカーテンを通過して被搬送体１４を搬送しても、ガスの乱れが発生しにくいので、ガスカーテンによる閉塞効果が高く、ガスカーテンを超えてガスが移動しない。

また、ガスの流速は、０．０５ｍ／ｓ以上０．５ｍ／ｓ以下であることが好ましい。０．０５ｍ／ｓより小さいと、ガスカーテンの閉塞効果を充分に発揮できず、処理装置１３内部のガスが外部に流出したり、外部のガスが内部に流入したりする。また、０．５ｍ／ｓより大きいと、被搬送体１４がガスカーテンを通過する際に、ガスが被搬送体１４に強く吹き付けられ、搬送手段１５上の被搬送体１４の搬送状態が不安定になる。

被搬送体１４の表面と上流側の側面とのなす角αは、ガスの流速が小さければ、角αが大きくてもガスの乱れを低減するという効果を発揮することができる。しかし、ガスの流速が大きければ、ガスの乱れを低減するという効果を発揮するためには角αが小さい必要がある。また、被搬送体１４の表面と上流側の側面とのなす角αは、５度以上６０度以下であることが好ましい。そうすることによって、ガスの流速にかかわらず、ガスの流れの乱れを低減するという効果を発揮することができ、さらに、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送することができる。５度より小さいと、ガスの流れの乱れを低減するという効果は高いが、底面が狭くなるので、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送しにくい。６０度より大きいと、ガスの流速によっては、被搬送体１４の側面が傾斜していることによるガスの乱れを低減するという効果を充分に発揮できなくなる。

被搬送体１４の表面と下流側の側面とのなす角βは、角αと同様、ガスの流速が小さければ、角βが大きくてもガスの乱れを低減するという効果を発揮することができるが、ガスの流速が大きければ、角βが小さい必要がある。また、被搬送体１４の表面と上流側の側面とのなす角βは、５度以上６０度以下であることが好ましい。そうすることによって、ガスの流速にかかわらず、ガスの流れの乱れを低減するという効果を発揮することができ、さらに、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送することができる。５度より小さいと、底面が狭くなるので、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送しにくい。６０度より大きいと、ガスの流速によっては、被搬送体１４の側面が傾斜していることによるガスの乱れを低減するという効果を充分に発揮できなくなる。

図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た搬送装置１１の概略断面図である。搬送用トレイ１４は、搬送状態のときに、ガスの噴射方向１９と搬送方向１６とに垂直な方向の形状が、搬送方向１６の前方側に向かって、連続的に徐々に薄くなるように、前方側の側面２５が一方向に傾斜している。そうすることによって、表面に垂直な側面を有する被搬送体の場合と比較して、被搬送体１４の側面２５によるガスの押し込みが少なくなり、さらに、搬送方向１６の前方側の端部によってガスを掻き分けて、被搬送体１４の上方側と下方側とに分離する際に、ガスの分離部分に渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

ガスの噴射方向１９と搬送方向１６とに垂直な方向の形状が、搬送方向１６の後方側に向かって、連続的に徐々に薄くなるように、後方側の側面２６が一方向に傾斜している。そうすることによって、表面に垂直な側面を有する被搬送体の場合と比較して、上方側のガスと下方側のガスとが合流する合流部分にガスの渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくい。

以上より、搬送装置１１は、たとえば、被搬送体を高速で搬送しても、ガスの乱れが発生しにくいので、ガスカーテンによる閉塞効果が高く、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない。

被搬送体１４の搬送速度は、０．１ｍ／ｓ以上１．０ｍ／ｓ以下であることが好ましい。０．１ｍ／ｓより小さいと、搬送効率が低く、１．０ｍ／ｓより大きいと、搬送効率は高いが被搬送体１４の側面２５によるガスの乱れが大きくなってしまう。

被搬送体１４の表面と前方側の側面とのなす角γは、被搬送体１４の搬送速度が小さければ、角γが大きくてもガスの乱れを低減するという効果を発揮することができる。しかし、被搬送体１４の搬送速度が大きければ、ガスの乱れを低減するという効果を発揮するためには角γが小さい必要がある。また、被搬送体１４の表面と前方側の側面とのなす角γは、５度以上６０度以下であることが好ましい。そうすることによって、被搬送体１４の搬送速度にかかわらず、ガスの流れの乱れを低減するという効果を発揮することができ、さらに、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送することができる。５度より小さいと、底面が狭くなるので、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送しにくい。６０度より大きいと、被搬送体１４の搬送速度によっては、被搬送体１４の側面が傾斜していることによるガスの乱れを低減するという効果を充分に発揮できなくなる。

被搬送体１４の表面と後方側の側面とのなす角δは、角γと同様、被搬送体１４の搬送速度が小さければ、角δが大きくてもガスの乱れを低減するという効果を発揮することができるが、被搬送体１４の搬送速度が大きければ、角δが小さい必要がある。また、被搬送体１４の表面と後方側の側面とのなす角δは、５度以上６０度以下であることが好ましい。そうすることによって、被搬送体１４の搬送速度にかかわらず、ガスの流れの乱れを低減するという効果を発揮することができ、さらに、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送することができる。５度より小さいと、底面が狭くなるので、搬送手段１５によって被搬送体１４を安定して搬送しにくい。６０度より大きいと、被搬送体１４の搬送速度によっては、被搬送体１４の側面が傾斜していることによるガスの乱れを低減するという効果を充分に発揮できなくなる。

上流側の側面２１および下流側の側面２２は、基板２０を載置した表面２３が、底面２４より広くなるように傾斜している。また、前方側の側面２５および後方側の側面２６は、基板２０を載置した表面２３が、底面２４より広くなるように傾斜している。被搬送体１４は、たとえば、底面２４より表面２３のほうが面積の広い円錐台、四角錐台および三角錐台などが挙げられ、円錐台が好ましい。そうすることによって、被搬送体１４の表面２３を広く確保され、大きな基板２０を載置可能である。よって、ガスカーテンを通過した後などに、表面処理を施す場合、大きい基板２０に表面処理を施すことができるので、好ましい。また、側面２１，２２，２５，２６を二方向に傾斜させるより、容易に、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない形状に形成することができる。また、被搬送体１４は、表面２３より狭いが底面２４を有するので、搬送手段１５に被搬送体１４を安定して載置することができる。

搬送用トレイ１４は、基板２０を埋め込むための凹部が形成されているので、基板２０を搬送用トレイ１４に載置すると、基板２０が凹部に埋め込まれる。よって、搬送用トレイ１４は、基板２０を載置して搬送しても、基板２０の表面に垂直な側面によるガスの乱れが発生しにくいので、ガスカーテンによる閉塞効果が高く、ガスカーテンを超えたガスの移動が発生しない。また、凹部の深さが、基板２０の厚みと同一である。そうすることによって、基板２０を搬送用トレイ１４に載置すると、凹部を埋めることができ、さらに、基板２０が出っ張ったりすることもない。よって、基板２０の垂直な側面によるガスの乱れがより小さくなる。

被搬送体１４は、被処理物である基板２０を載置した搬送用トレイに限らず、上記の形状に加工した被処理物自体であってもよい。また、被処理物２０は、基板に限らず、一般的な被処理物であってもよい。

被搬送体１４は、上記のような形状に限らず、ガスの噴射方向１９と搬送方向１６とに垂直な方向の形状が、端部に向かって除々に薄くなればよく、たとえば、図３に示す形状の被搬送体であってもよい。

図３は、被搬送体１４を示す断面図である。図３（ａ）は、図１および図２に示した被搬送体１４の断面形状を示す断面図である。

図３（ｂ）に示す被搬送体１４は、中心からそれぞれの端部に向かって連続的に徐々に薄くなっており、それぞれの側面が一方向に傾斜している形状である。この被搬送体１４は、中心から連続的に徐々に薄くなっているので、底面がなく、端部が最も鋭角になる形状である。よって、ガスを分離または合流しやすく、ガスの流れがより乱れにくい。このような被搬送体１４は、たとえば、円錐、四角錐および三角錐などが挙げられ、円錐が好ましい。

また、図３（ｂ）に示す形状の場合、被搬送体１４の表面と上流側の側面とのなす角αは、５度以上６０度以下であることが好ましい。被搬送体１４の表面と上流側の側面とのなす角βは、５度以上６０度以下であることが好ましい。被搬送体１４の表面と前方側の側面とのなす角γは、５度以上６０度以下であることが好ましい。被搬送体１４の表面と後方側の側面とのなす角δは、５度以上６０度以下であることが好ましい。

図３（ｃ）に示す被搬送体１４は、それぞれの端部に向かって連続的に徐々に薄くなっており、表面と底面との面積が同一となるように側面が二方向に傾斜している形状である。この被搬送体１４は、側面の中心で、ガスを上方側と下方側に分離するので、ガスを分離または合流しやすく、ガスの流れがより乱れにくい。

図３（ｄ）に示す被搬送体１４は、それぞれの端部に向かって連続的に徐々に薄くなっており、表面が底面より面積が広くなるように側面が二方向に傾斜している形状である。この被搬送体１４は、表面処理を施す場合、表面処理を施すことができる面積を広く確保しつつ、上記図３（ｃ）に示す被搬送体１４と同様の効果を発揮することができる。

また、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示す形状の場合、上流側の二方向に傾斜している側面のなす角は、１０度以上１２０度以下であることが好ましい。下流側の二方向に傾斜している側面のなす角は、１０度以上１２０度以下であることが好ましい。前方側の二方向に傾斜している側面のなす角は、１０度以上１２０度以下であることが好ましい。後方側の二方向に傾斜している側面のなす角は、１０度以上１２０度以下であることが好ましい。

図３（ｅ）に示す被搬送体１４は、端部に向かって断続的に徐々に薄くなっており、表面が底面より面積が広くなるようにそれぞれの側面が一方向に少なくとも一段以上の階段状に傾斜している形状である。この被搬送体１４は、搬送手段１５に保持されやすい。
もちろん表面側に階段状の傾斜が設けられていてもよい。

図３（ｆ）に示す被搬送体１４は、端部に向かって徐々に薄くなっており、表面が底面より面積が広くなるようにそれぞれの側面が一方向に傾斜しており、傾斜面の途中で、表面および底面に平行な面を有する形状である。この被搬送体１４は、表面および底面に平行な面で搬送手段１５に保持することができ、さらに、ガスの流れが乱れにくい。

図３（ｇ）に示す被搬送体１４は、中心からそれぞれの端部に向かって連続的に徐々に薄くなっており、それぞれの側面が、側面に沿ってガスが流れやすいように湾曲している形状である。この被搬送体１４は、ガスの流れがより乱れにくい。

図３（ｈ）に示す被搬送体１４は、中心からそれぞれの端部に向かって連続的に徐々に薄くなっており、断面形状が楕円形である。この被搬送体１４は、ガスの流れがより乱れにくく、曲がっている被処理物を載置する場合に好ましい。

図３（ｉ）に示す被搬送体１４は、端部に向かって連続的に徐々に薄くなっており、表面が底面より面積が広くなるような一方向の傾斜の部分と、側面に表面に垂直な部分とを有する形状である。この被搬送体１４は、側面に表面に垂直な部分を有していても、傾斜の部分を有するので、ガスの流れを乱れにくくするという効果を発揮することができる。

図３（ｉ）に示す被搬送体１４は、端部に向かって連続的に徐々に薄くなっており、表面が底面より面積が広くなるような二方向の傾斜の部分と、側面に表面に垂直な部分とを有する形状である。この被搬送体１４は、側面に表面に垂直な部分を有していても、傾斜の部分を有するので、ガスの流れを乱れにくくするという効果を発揮することができる。

被搬送体１４は、図３に示すように、噴射方向１９の上流側の側面と下流側の側面との形状が中心を通る線で線対称である場合であってもよいし、搬送方向１６の前方側の側面と後方側の側面との形状が中心を通る線で線対称である場合であってもよい。また、被搬送体１４の形状は、側面の形状が線対称でなくてもよく、図４に示すように決定しても良い。

図４は、被搬送体１４の形状を決定する方法を説明する図である。まず、被搬送体１４の噴射方向１９の上流側の側面、下流側の側面、搬送方向１６の前方側の側面および後方側の側面のそれぞれを加工する必要があるか否かを決定する。加工する場合、加工する側面が、上面（表面）、下面（底面）および両面のいずれであるかを決定する。それぞれの側面を、連続的に加工するか、断続的に加工するか、端部で連続的に加工するかを決定し、その加工する寸法を決定する。そうすることによって、被搬送体１４の形状を決定する。

図５は、本発明の実施形態である搬送装置１１を用いた被搬送体１４の搬送を示す概略断面図である。図２は、被搬送体１４を処理装置１３に搬入する場合を示したが、図５は、被搬送体１４を処理装置１３から搬出する場合を示した。このような搬出の場合も、搬入と同様、被搬送体１４の側面２５によるガスの押し込みが少なくなり、さらに、搬送方向１６の前方側の端部によってガスを掻き分けて、被搬送体１４の上方側と下方側とに分離する際に、ガスの分離部分に渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくいという効果を発揮することができる。また、上方側のガスと下方側のガスとが合流する合流部分にガスの渦やよどみが生じにくく、ガスの乱れが発生しにくいという効果も発揮できる。

処理装置１３としては、被処理物などを搬送するための開口部１２を有していればよく、たとえば、坩堝炉、熱処理炉、常圧ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置、液相成長装置などが挙げられる。これらの処理装置１３は、本発明である搬送装置１１を用いることによって、装置内部と外部とのガスの移動のない閉塞された空間を、安価な装置構成で実現でき、不純物との反応や不純物の混入を防ぐことができる。さらに、被処理物を搬送用トレイなどに載せて搬送しながら、処理することができるので、スループットを向上させることができる。また、坩堝炉の場合、純度の高い溶湯を得ることができる。熱処理炉の場合、清浄な条件下で熱処理を行うことができる。常圧ＣＶＤ装置の場合、良好な薄膜を得ることができる。液相成長装置の場合、良好な結晶や薄膜を得ることができる。

処理装置１３は、装置内部を大気圧などの装置外部の圧力より常に陽圧となるように、パージガスを装置内部に供給するパージラインを備える場合がある。そうすることによって、装置外部のガスが装置内部に流入してくることがなくなるが、装置内部のガスがガスカーテンを超えて流出してしまう。また、装置内部を陽圧にすると、搬送方向に垂直な側面を有する被搬送体の場合、ガスカーテンを通過する際、ガスがより乱れやすくなるが、搬送装置１１で搬送する被搬送体１４の場合、ガスの乱れが発生しにくいので、装置外部のガスが装置内部に流入してくることを避けて、より不純物との反応や不純物の混入を防ぐことができる。不純物との反応や不純物の混入を防ぐことがより求められる場合に好ましく用いることができる。

処理装置１３は、装置内部のガスをパージガスに置換する場合、パージガスを十分に長い間、供給することによって行ってもよいし、装置内部のガスを排気する排気手段を設け、予め、装置内部のガスを排気した後に、パージガスを供給してもよい。

また、搬送装置１１は、処理装置１３に被搬送体１４を搬送する場合に限らず、ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送する場合であればよく、たとえば、クリーンルームに、被搬送体を搬送するための搬送装置としても用いることができる。

また、処理装置１３は、ガス噴射部１７を備えていればよく、たとえば、ガス吸引部１８を備えていなくてもよい。また、図６に示すように、ガス吸引部１８の代わりに、ガス噴射部１７を備え、ガス噴射部１７を、開口部１２の右方側および左方側の両側に備える処理装置であってもよい。

図６は、本発明の実施形態である搬送装置１１を用いた被搬送体１４の搬送を簡略化して示す概略図である。図１は、ガス噴射部１７とガス吸引部１８とを備えた処理装置１３に搬送する場合を示したが、図６は、開口部１２の両側に、ガス噴射部１７を備えた処理装置１３に搬送する場合を示す。この処理装置１３は、開口部１２の中央近辺で、ガスが合流するように、ガスカーテンが形成される。このような場合であっても、被処理物１４の側面で、ガスが分離しやすく、分離部分で渦やよどみが発生しないので、ガスの流れが乱れにくい。

ガス噴射部１７は、ガスカーテンが１段形成される場合に限らず、２段以上ガスカーテンが形成されるように設置されていてもよい。

また、被搬送体１４は、表面を水平に保持して搬送する場合に限らず、傾斜させて搬送してもよいし、表面が垂直となるように保持して搬送してもよい。

図７は、本発明の実施形態である搬送装置１１を用い、被処理物２０の形状が異なる場合の被搬送体１４の搬送を示す概略断面図である。被処理物である基板２０の形状が異なる場合、被搬送体１４の凹部を、基板２０の形状に応じて変化させることで、ガスカーテンを通過する搬送をしても、ガスの乱れの発生しない搬送が行える。たとえば、薄い基板２０を搬送する際は、凹部の深さを浅くし、厚い基板２０を搬送する際は、凹部の深さを深くして、凹部の深さを、基板２０の厚みと同一とすればよい。そうすることによって、基板２０を搬送用トレイ１４に載置すると、凹部を埋めることができ、さらに、基板２０が出っ張ったりすることもない。よって、基板２０の垂直な側面によるガスの乱れがより小さくなる。

本発明の実施形態である搬送装置１１を用いた被搬送体１４の搬送を簡略化して示す概略図である。 図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た搬送装置１１の概略断面図である。 被搬送体１４を示す断面図である。 被搬送体１４の形状を決定する方法を説明する図である。 本発明の実施形態である搬送装置１１を用いた被搬送体１４の搬送を示す概略断面図である。 本発明の実施形態である搬送装置１１を用いた被搬送体１４の搬送を簡略化して示す概略図である。 本発明の実施形態である搬送装置１１を用い、被処理物２０の形状が異なる場合の被搬送体１４の搬送を示す概略断面図である。 従来技術における被搬送体３１がガスカーテンを通過する時のガスの流れ３２を説明する概略図である。 従来技術における被搬送体３１がガスカーテンを通過する時のガスの流れ３２を説明する概略図である。

符号の説明

１１ 搬送装置
１２ 開口部
１３ 処理装置
１４ 被搬送体
１５ 搬送手段
１６ 搬送方向
１７ ガス噴射部
１８ ガス吸引部
１９ ガスの流れ
２０ 被処理物
２１，２２，２５，２６ 側面
２３ 表面
２４ 底面

Claims (6)

1. ガスカーテンを通過して被搬送体を搬送する搬送装置であって、
   前記ガスカーテンは、前記被搬送体の搬送方向に対して所定の噴射角度でガスを噴射して形成され、
   搬送状態にあるときに、前記ガスの噴射方向と前記搬送方向とに垂直な方向の前記被搬送体の厚みが、前記噴射方向の上流側または下流側の少なくとも一方の端部に向かって、徐々に薄くなることを特徴とする搬送装置。
2. 搬送状態にあるときに、前記ガスの噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の前記被搬送体の厚みが、前記搬送方向の前方側または後方側の少なくとも一方の端部に向かって、除々に薄くなることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
3. 前記被搬送体は、側面が一方向に傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載の搬送装置。
4. 被処理物を処理する処理装置に、前記被処理物を載置した被搬送体を搬送する搬送装置であって、
   前記被搬送体は、前記被処理物を埋め込むための凹部が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の搬送装置。
5. 前記凹部の深さが、前記被処理物の厚みと同一であることを特徴とする請求項４記載の搬送装置。
6. 搬送方向に対して所定の噴射角度でガスを噴射して、被処理物を処理する処理装置の開口部を覆うようにガスカーテンを形成させ、前記ガスカーテンを通過して、前記被処理物を載置して搬送する被搬送体であって、
   搬送状態にあるときに、前記ガスの噴射方向と搬送方向とに垂直な方向の厚みが、前記噴射方向の上流側または下流側の少なくとも一方の端部に向かって、除々に薄くなることを特徴とする被搬送体。

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