CN104538329B - 移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明能防止在进行了气氛调整的处理室内使用的、利用气体悬浮的移动平台的移动引起的微粒粉尘的卷起。在进行了调整的气氛下对被处理体(半导体基板(100))进行处理的处理室(2)内所设置的移动平台(3)中，具有设置有被处理体的平台主体(30)、以及利用气体压力以非接触方式对平台主体(30)进行支承的气体支承部，气体支承部至少具有一个或多个气垫(35)，该气垫(35)朝向处理室(2)的水平面及/或垂直面，并向所述面吹出气体，在气垫(35)的周围设有微粒粉尘吸引口(42)，还设有与微粒粉尘吸引口(42)连通并向所述处理室外伸长的吸引气体排气线(吸引气体排气管(43))。

Description

移动平台

本申请是国际申请日为“2013年4月1日”、申请号为“201380019729.7”、题为“移动平台”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及移动平台，该移动平台设置于在调整后的气氛下对被处理体进行处理的处理室内，对被处理体进行支承和移动。

背景技术

在洁净室内的半导体产品的制造、检查线上，要求用于物体移动的滑动机构具有精密的搬送精度。作为具有精密搬送精度的机构之一，已知有利用空气支承的滑动机构。而滑动机构要求扬尘性尽可能小的机构。

专利文献1提出了一种带微粒子排出孔的滑动机构，在由滚动轴承、以及插入该滚动轴承的导杆构成的滑动机构中，在该导杆的中心部具有沿轴向贯穿的中空部，且该导杆具有从表面将该滚动轴承内部的微粒子向该中空部排出的排出孔。该机构中，能将滚动轴承中因机械摩擦损耗而产生的微粒子从排出孔吸收或排出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1

日本专利特公平5-82482号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

利用空气支承的滑动机构是不伴有机械接触的滑动机构。因此，利用空气支承的机构本身不会产生灰尘。然而，若在靠近空气支承的机构的面、或空气支承附近存在微粒子，则存在喷出的气体会将微粒子卷起的问题。特别是对于滑动机构中包含的悬浮用气垫，向花岗岩、引导件等的水平平面喷出空气，该悬浮用气垫在所述平面上悬浮并前进。由于水平的面上容易沉积微粒子的尘埃等，因此特别容易因上述那样的空气喷出而产生“卷起”。微粒子的卷起会对处理对象即半导体产品的性能造成不良影响。随着半导体性能的提高，对半导体制造所需的清洁度的要求也越来越高。尤其是在利用激光照射进行退火处理的半导体制造装置中，微粒粉尘会随着半导体的熔融、凝固而进入半导体，导致半导体品质下降。因此，要求尽可能地排除上述那样的微粒子的卷起。

专利文献1中，虽然采用将滚动轴承中产生的微粒子排出的结构，但其是通过滚动轴承中产生的微粒子滞留在滚动轴承内并移动，从而将微粒子从形成在导杆上的微粒子排出口吸收、排出。因此，微粒子的吸收、排出效率并不够。此外，因喷出空气而在空气气垫附近产生的微粒的粉尘并不会滞留在空气气垫附近而随空气气垫一起移动，而是会扩散到环境中，因此采用专利文献1所示的结构无法有效地吸收、排出空气气垫上产生的微粒的粉尘。

本发明是以上述情况为背景而完成的，其目的在于提供一种能有效地将空气支承部附近产生的微粒子的粉尘排出到气氛外的移动平台。

解决技术问题所采用的技术方案

即，本发明的移动平台中的第一发明在于一种移动平台，该移动平台设置在处理室内，所述处理室在进行了调整的气氛下对被处理体进行处理，其特征在于，包括：

设置有所述被处理体的平台主体；以及

利用气体压力以非接触方式对所述平台主体进行支承的气体支承部，

所述气体支承部至少具有一个或多个气垫，所述气垫朝向所述处理室的水平面及/或垂直面，并向所述面吹出气体，

所述气垫的周围设有微粒粉尘吸引口，还设有与所述微粒粉尘吸引口连通并向所述处理室外伸长的吸引气体排气线。

第二发明的移动平台的特征在于，在上述第一发明中，所述气体支承部设置于所述平台主体。

第三发明的移动平台的特征在于，在上述第一或第二发明中，所述气体支承部设置于对所述平台主体进行引导的导轨。

第四发明的移动平台的特征在于，在上述第一至第三的任一发明中，沿着所述气垫的周围设有多个所述微粒粉尘吸引口。

第五发明的移动平台的特征在于，在上述第一至第四的任一发明中，所述微粒粉尘吸引口具有遍及所述气垫的整个周围的连续的开口。

第六发明的移动平台的特征在于，在上述第一至第五的任一发明中，所述微粒粉尘吸引口在100mm以下的范围内位于比所述气垫的吹出端面更靠吹出方向后方的位置。

第七发明的移动平台的特征在于，在上述第一至第六的任一发明中，具有包围所述气垫、且具有大致沿着气垫周边的外缘的垫套，该垫套上具有所述微粒粉尘吸引口，所述微粒粉尘吸引口与所述吸引气体排气线经由所述垫套内空间相连。

第八发明的移动平台的特征在于，在上述第七发明中，所述微粒粉尘吸引口由所述垫套与所述气垫之间的间隙形成。

第九发明的移动平台的特征在于，在上述第八发明中，所述间隙的大小在100mm以下的范围内。

第十发明的移动平台的特征在于，在上述第一至第九的任一发明中，所述气体支承部具有相对于轴部以非接触方式对所述平台主体进行支承的气体轴承。

第十一发明的移动平台的特征在于，在上述第一至第十的任一发明中，所述微粒粉尘吸引口的气体总吸引量与所述气体支承部的气体吹出总量的差被调整到规定量范围内。

第十二发明的移动平台的特征在于，在上述第一至第十一的任一发明中，该移动平台设置在将半导体作为被处理体的半导体制造处理室内。

发明效果

根据本发明，利用设置在气垫周围的微粒粉尘吸引口来有效地吸引因从气垫喷出的气体而产生的微粒粉尘，将其排出到处理室外，从而能避免微粒粉尘对被处理体的不良影响。此外，通过使移动平台反复移动，还具有能去除吹出部附近的微粒粉尘、从而对处理室内进行清洁的效果。

附图说明

图1是表示具备本发明的一个实施方式的移动平台的半导体制造装置的示意图。

图2同样是表示具备移动平台的气垫的一部分结构的示意图。

图3(a)将实施方式的气垫和垫套放大表示，图3(b)表示现有的气垫，图3(c)简要表示实施方式的气垫和垫套的侧面，图3(d)简要表示实施方式的气垫和垫套的底面。

图4是表示本发明的其它实施方式的气垫和微粒粉尘吸引口的图。

图5同样是表示另一其它实施方式的气垫和微粒粉尘吸引口的图。

图6同样是表示另一其它实施方式的气垫和微粒粉尘吸引口的图。

图7同样是表示另一其它实施方式的气垫和微粒粉尘吸引口的图。

图8同样是表示另一其它实施方式的气垫和微粒粉尘吸引口的图。

图9同样是表示另一其它实施方式的气垫和微粒粉尘吸引口的图。

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的一个实施方式的移动平台。

半导体制造装置1在被处理体即半导体基板100上相对地扫描并照射激光来得到进行了退火处理的半导体。退火处理的目的例如是使非晶半导体结晶、或对半导体进行杂质活性化处理等。

半导体制造装置1包括密闭的处理室2，处理室2被调整成惰性气体等合适的气氛。本发明并不对气氛的内容作特别限定，例如有惰性气体气氛、真空气氛、对温度、湿度进行了调整的气氛。另外，进行气氛调整的单元可以采用已知的结构，本实施方式中省略说明和图示。处理室2的平面板20由花岗岩构成，平面板20的上表面即为台面。

处理室2内，在两侧平行地设置有X轴导轨10、10，Y轴导轨11以能通过未图示的气体轴承在X轴方向上移动的方式架设在该X轴导轨10、10之间。

移动平台3以能通过利用气体轴承的空气滑动轴承31进行移动的方式设置在Y轴导轨11上。移动平台3具有放置半导体基板100的平台主体30，平台主体30的上部侧设有载放台32，该载放台32上设有能使半导体基板100升降的机构。

平台主体30的下表面侧的Y轴方向的两侧、以及夹着Y轴导轨11的两侧的四个部位经由下部框架33分别安装有气垫35。

气垫35的下表面侧具有气体喷出部(未图示)，并连接有与气体喷射部连通的气体供给管36。作为气体喷射部，例如可以举出节流孔型、交叉型等。本实施方式的气体喷射部的结构没有特别限定，可以使用已知的结构。气体供给管36与设置在处理室2外部等位置的、未图示的气体供给部相连。气体通过气体供给部、气体供给管36而提供给气垫35的气体喷射部，该气体通过气体喷射部从气垫35的下表面喷出，从而能使平台主体30相对于平面板20的上表面发生悬浮。平面板20的上表面相当于本发明的水平面。另外，本实施方式中，气垫35的形状在俯视状态下是圆形，但本发明并没有对气垫35的形状进行特别的限定。

此外，本实施方式中，假设气垫35的下表面朝向平面板20来进行说明，但也可以将气垫35的下表面设置成朝向导轨面等水平面，而非平面板20。

此外，本实施方式中，假设气垫35安装于平台主体30来进行说明，但气垫35也可以经由其它气体支承部与平台主体30相连，并设置在能与平台主体30联动的构件、例如导轨等上。

通过来自气垫35的气体喷射而进行气悬浮的平台主体30以非接触状态被气体支承，从而能通过未图示的驱动部(例如线性电动机等)沿着Y轴导轨11在Y轴方向上移动。此外，平台主体30与Y轴导轨11一起以非接触状态被气体支承，从而能通过未图示的驱动部(例如线性电动机等)沿着X轴导轨10在X轴方向上移动。

因此，X轴导轨10所对应的Y轴导轨11的气垫、Y轴导轨11上的气体滑动轴承31连同气垫35一起构成本发明的气体支承部。另外，本发明并不对气体支承部所使用的气体种类进行特别限定，优选可以使用环境气体。

另外，气垫35的周围如图2、图3(a)所示那样设有微粒粉尘吸引口(图1中省略)。以下，进行说明。

另外，图3(b)表示现有的气垫35，没有设置微粒粉尘吸引口。

本实施方式中设有覆盖气垫35的垫套40。垫套40覆盖气垫35的上部和周侧部。垫套40与吸引气体排气管41相连，能通过吸引气体排气管41对垫套40内的气体进行吸引、排气。吸引气体排气管41直接、或者经由其它排气路等伸出到处理室2外，并与合适的吸引驱动部相连。本发明不对吸引驱动部的结构作特别限定，可以利用真空泵、厂房内的吸入管线等。吸引气体排气管相当于本发明的吸引气体排气线。

垫套40具有沿着气垫35周边的外缘，且外缘位于气垫35的外侧。该方式中，垫套40具有底面开口、且上部封闭的圆筒容器形状。由此，在气垫35的外表面与垫套40的下端侧内表面之间形成环状的间隙。该间隙构成微粒粉尘吸引口42。

另外，垫套40的下端优选如图3(c)所示，位于比气垫35的下端稍靠上侧的位置。这是为了在将气垫35设置于平面板20上时，避免垫套40与平面板20接触而造成损伤。平面板20制作成具有精密的平面度，而损伤的产生可能会破坏制造装置的功能。

本发明不对垫套40的下端面与气垫35下端的高度差ΔH作特别限定，但例如在本实施方式中，可以表示100mm以下的范围。若高度差较小，则在将气垫35设置于平面板20时可能会发生接触。另一方面，若高度差太大，则对从气垫35下表面漏出的气体进行吸引的效果会减弱，因此利用气体喷射产生的微粒粉尘的吸引效率会降低。另外，从在比吹出面更近的位置进行吸引的观点来看，上述ΔH更优选在10mm以下。

此外，垫套40如图3(c)、(d)所示，具有比气垫35的周边更大的外缘，其结果是，形成了间隙G的微粒粉尘吸引口42。若该间隙G较小，则当上述微粒粉尘扩散到气垫35外侧时，吸引效率会不足。另一方面，若上述间隙较大，则无法获得足够的吸引压力，微粒粉尘的吸引效率会降低。基于上述观点，垫套40与气垫35的面方向的间隙G优选为100mm以下的范围。然而，本发明并未将该间隔量限定于特定的范围。在想要缩小间隙G来提高吸引速度的情况下，更优选为将间隙G设为50mm以下。

移动平台3通过如上述那样从气体供给管36提供气体，并从气垫35的下表面喷射气体，从而使气垫35相对于平面板20发生悬浮。由此，平台主体30相对于平面板20发生悬浮。此外，向气体滑动轴承31提供气体，从而利用气体轴承以非接触方式对移动平台3进行轴支承。该状态下，能利用线性电动机等沿着Y轴导轨11以非接触方式对平台主体30进行支承，并使其在Y轴方向上移动。移动速度没有特别限定，但例如在激光退火处理中，提供3～50mm/秒的移动速度。

在X轴方向上移动时，能同样地利用气垫35使平台主体30悬浮，并通过气体轴承以非接触方式对Y轴导轨11进行支承，并能利用线性电动机等使移动平台3连同Y轴导轨11一起在X轴方向上移动。

另外，在上述X轴方向或Y轴方向上移动时，通过吸引气体排气管41来吸引垫套40内的气体，将其排出到处理室2外。微粒粉尘50如图3(a)所示滞留在平面板20上。若气垫35在该上表面上移动，则气垫35下方的微粒粉尘50会被从气垫35喷出的气体卷起。然而，被卷起的微粒粉尘50会被微粒粉尘吸引口42吸引，进入垫套40内，并进一步被吸引气体排气管41吸引，因此能立即且高效地将微粒粉尘50吸引并排出到处理室2外，从而能防止微粒粉尘50在处理室2内的气氛中漂浮。

此外，若反复进行移动平台3的移动，则也能使滞留在平面板20上的微粒粉尘50的量逐渐降低。

上述气垫35的气体喷出量与微粒粉尘吸引口42的气体吸引量可以在单位时间内相等，也可以使任何一方的量多于另一方，但优选将它们的差调整在规定的范围内。由此，能减小对处理室2内气氛的影响。此外，在另外具有气氛调整用的气体吸引的情况下，优选将气垫35的气体喷出量与微粒粉尘吸引口42的气体吸引量的差控制在规定范围内，以适应该气体吸引量。

上述实施方式中，设置了覆盖气垫35的垫套40，但也能在不设置垫套40的情况下进行微粒粉尘的吸引和排出。

图4中，在气垫35的周围附近设置了具有微粒粉尘吸引口42的吸引气体排气管43。微粒粉尘吸引口42朝向气垫35的外周缘底部的稍外侧。由于吸引气体排气管43与气垫35一起进行移动，因此气垫35与微粒粉尘吸引口42的位置关系不会产生变化。

微粒粉尘吸引口42可以如图4所示设置一个，还可以如图5所示，在气垫35的周围设置多个微粒粉尘吸引口42。在设置多个微粒粉尘吸引口42的情况下，能在周向上等间隔地进行设置，还可以考虑周向位置上的卷起程度来进行不均匀设置，例如在卷起较为显著的方向上设置数量更多等。

此外，本发明不对微粒粉尘吸引口的形状作特别限定。

图6示出具有喷嘴状的吸引部45的方式，该吸引部45具有狭缝形状的微粒粉尘吸引口44。微粒粉尘吸引口44朝向气垫35的外周缘底部的稍外侧。吸引部45与吸引气体排气管46相连，通过微粒粉尘吸引口44将在气垫35周围卷起的微粒粉尘吸引并排出。吸引气体排气管46与气垫35一起进行移动，因而气垫35与微粒粉尘吸引口44的位置关系不会产生变化。

另外，狭缝形状的微粒粉尘吸引口可以采用沿着气垫35的周边形状。图7(a)中沿着气垫35的周边形状设置了多个狭缝状的微粒粉尘吸引口47，图7(b)中沿着气垫35的整个周边形状设置狭缝状的微粒粉尘吸引口48。

上述实施方式中进行了如下说明，相对于处理室2的水平面(上述中为平面板20上表面的水平面)，以气垫35的气体喷射面为下表面进行气体支承，但在相对于处理室2的垂直面进行气体支承的气垫中，也可以设置微粒粉尘吸引口，从而对因气体喷射而卷起的微粒粉尘进行吸引并将其排出到处理室2外。基于图8、图9对该例进行说明。另外，处理室2的水平面、垂直面也可以相对于水平方向、垂直方向倾斜。

该例中，喷射气体来非接触地进行气体支承的气垫37的喷射面朝向设置于平面板20的侧面21，通过从该喷射面向侧面21方向喷射气体，能在横向上以非接触方式进行气体支承。该情况下，可以具有进行气体悬浮的气垫等气体支承部，也可以具备上述实施方式中说明的气垫35。

在图8的示例中，在气垫37的周围设置吸引气体排气管50，并将其前端作为微粒粉尘吸引口51。气垫37与气体供给管38相连，以进行气体支承。

图8仅示出一个微粒粉尘吸引口51，但也可以沿着气垫37的周围设置多个。在设置多个的情况下，可以在周向上等间隔地设置，也可以在微粒粉尘的卷起程度因方向不同而不同的情况下，使设置位置不均匀分布。

在图9的示例中，在气垫37周围设置了垫套52。垫套52与吸引气体排气管53相连，能对垫套52内进行吸引。吸引气体排气管53直接或经由其它排气管线等伸长到处理室2外部。吸引气体排气管53相当于本发明的吸引气体排气线。

垫套52包围气垫37的四周，在比气垫37的喷射面更靠喷射方向后方的位置具有前端。喷射面与垫套37的前端位置的距离与上述垫套40同样优选为100mm以下的范围，更优选为10mm以下。

此外，垫套52位于气垫37的外缘的外侧，由该间隙构成微粒粉尘吸引口54。上述间隙的大小与上述垫套40同样优选为100mm以下的范围，更优选为50mm以下。

以上，基于上述实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述实施方式的说明，只要不脱离本发明的范围，可进行适当的变更。

标号说明

1 半导体制造装置

2 处理室

3 移动平台

30 平台主体

31 气体滑动轴承

35 气垫

36 气体供给管

37 气垫

38 气体供给管

40 垫套

41 吸引气体排气管

42 微粒粉尘吸引口

43 吸引气体排气管

44 微粒粉尘吸引口

45 吸引部

46 吸引气体排气管

47 微粒粉尘吸引口

48 微粒粉尘吸引口

50 吸引气体排气管

51 微粒粉尘吸引口

52 垫套

53 吸引气体排气管

54 微粒粉尘吸引口

Claims (11)

1.一种移动平台，该移动平台设置在处理室内，所述处理室在进行了调整的气氛下对被处理体进行处理，其特征在于，包括：

设置有所述被处理体的平台主体；

利用气体压力以相对于所述处理室的水平面及/或垂直面非接触的方式对所述平台主体进行支承的气体支承部；以及

从所述处理室内吸引气氛调整用的气体的单元，

所述气体支承部至少具有一个或多个气垫，所述气垫朝向所述处理室的水平面及/或垂直面，并向所述面吹出气体，

所述气垫的周围设有微粒粉尘吸引口，还设有与所述微粒粉尘吸引口连通并向所述处理室外伸长的吸引气体排气线，所述微粒粉尘吸引口的气体总吸引量与所述气体支承部的气体吹出总量的差被调整到规定量范围内，

对所述差进行设定，以适应所述单元的气体吸引量。

2.如权利要求1所述的移动平台，其特征在于，

所述气体支承部设置于所述平台主体。

3.如权利要求1所述的移动平台，其特征在于，

所述气体支承部设置于对所述平台主体进行引导的导轨。

4.如权利要求1所述的移动平台，其特征在于，

沿着所述气垫的周围设有多个所述微粒粉尘吸引口。

5.如权利要求1所述的移动平台，其特征在于，

所述微粒粉尘吸引口具有遍及所述气垫的整个周围的连续的开口。

6.如权利要求1所述的移动平台，其特征在于，

所述微粒粉尘吸引口在100mm以下的范围内位于比所述气垫的吹出端面更靠吹出方向后方的位置。

7.如权利要求1所述的移动平台，其特征在于，

具有包围所述气垫、且具有沿着气垫周边的外缘的垫套，该垫套上具有所述微粒粉尘吸引口，所述微粒粉尘吸引口与所述吸引气体排气线经由所述垫套内空间相连。

8.如权利要求7所述的移动平台，其特征在于，

所述微粒粉尘吸引口由所述垫套与所述气垫之间的间隙形成。

9.如权利要求8所述的移动平台，其特征在于，

所述间隙的大小在100mm以下的范围内。

10.如权利要求1所述的移动平台，其特征在于，

所述气体支承部具有相对于轴部以非接触方式对所述平台主体进行支承的气体轴承。

11.如权利要求1至10的任一项所述的移动平台，其特征在于，

该移动平台设置在将半导体作为被处理体的半导体制造处理室内。