JP2007311823A - 吸着装置、搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸着装置に固定される基板の反りは予め測定され、支持体11の表面と裏面のうち、表面12は、基板の裏面が盛り上がる位置では凹み、凹む位置では逆に盛り上がるような曲面に形成されており、表面12に基板の裏面を密着可能になっている。表面12上には、膜厚の一定な電極が配置され、また、電極表面に形成された保護層17の膜厚も一定であり、電極表面が位置する仮想的な面13と、保護層17表面が位置する仮想的な面の立体形状は、表面12と等しくなっているので、保護層17表面に基板を密着することができる。
【選択図】図4
Description
第一、第二の電極126、127は所定間隔を空けて交互に並べられた状態で支持体125表面に配置されている。
第一、第二の電極126、127はそれぞれ静電チャック電源122に接続されており、静電チャック電源122を起動し、第一、第二の電極126、127に対し、それぞれ正負の電圧を印加する。
このような吸着装置121は、基板に薄膜、あるいはデバイスを形成する工程で、基板を保持、搬送するために広く用いられている。
ところで、高周波デバイスに代表されるように、デバイスの微小化、軽量化が近年盛んであり、それに伴ない、基板の薄膜化が進んでいる。
従来の吸着装置では、反りが生じた基板との密着性が悪く、そのような基板を静電吸着することは困難であった。
式(1)……f 1/d2
で表され、距離が離れると2乗分の1の割合で吸着力が小さくなることを示している。
本発明者等は、基板の反りと吸着力との関係を確認するために、下記に示す条件で「吸着力」の試験を行った。
基板として、最大反り量がそれぞれ異なるシリコンウェハーを複数枚用意した。
真空雰囲気中で、図13、14に示すような吸着装置の表面にシリコンウェハーを載置した後、吸着装置に接続された電源を起動し、シリコンウェハーを吸着させた状態で、シリコンウェハーに取り付けたフックを垂直方向に引き上げ、シリコンウェハーが吸着装置から離脱するときの張力をロードセルによって測定した。
測定結果を図12に示す。図12の横軸は基板(シリコンウェハー)の最大反り量d(単位:mm)を示し、縦軸は測定された張力であり、吸着装置が基板を吸着する吸着力(単位:kPa)を示している。
また、1mm以上の反りのある基板を平面矯正することで生ずる内部応力、あるいは、基板の割れを防ぐことからも、電極表面から基板までの距離を1mm以下に抑えることが必要である。
尚、支持体の厚みとは、基準となる平面に対して支持体を平行配置したときに、その平面から支持体表面までの距離のことである。
請求項2記載の発明は、平面を有する支持体と、前記平面上を引き回された電極とを有し、前記電極に電圧を印加し、吸着対象の基板を静電吸着するように構成された吸着装置であって、前記電極の膜厚は、前記基板の反りに応じて異なる厚みに形成され、反りを有する前記基板を該吸着装置上に載置したときに、前記基板と前記吸着装置の表面とが接触し、静電吸着させると、前記基板が前記吸着装置上に密着するように構成された吸着装置である。
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の吸着装置であって、保護層を有し、前記電極の表面は前記保護層で覆われ、前記電極の表面から、前記保護層表面までの高さが一定に形成された吸着装置である。
請求項4記載の発明は、平面を有する支持体と、前記平面上に引き回された所定膜厚の電極とを有し、前記電極に電圧を印加し、吸着対象の基板を静電吸着するように構成された吸着装置であって、前記電極の表面を覆う保護層を有し、前記保護層の前記電極上の膜厚は、前記基板の反りに応じて異なる厚みに形成され、反りを有する前記基板を該吸着装置上に載置したときに、前記基板と前記吸着装置の表面とが接触し、静電吸着させると、前記基板が前記吸着装置上に密着するように構成された吸着装置である。
請求項5記載の発明は、上下左右に変形可能な支持体と、前記支持体上に設けられた電極とを有する吸着装置である。
請求項6記載の発明は、真空槽と、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の吸着装置とを有し、前記吸着装置は前記真空槽内に配置され、前記基板は前記真空槽内で前記吸着装置に密着される真空処理装置である。
請求項7記載の発明は、第一、第二の電極を有し、前記第一、第二の電極に電圧を印加すると、前記第一、第二の電極上に配置された反りを有する基板が吸着される吸着装置であって、柔軟性を有する絶縁材料がシート状に形成された支持体の下方を向く面に第一、第二の電極が配置された積層体と、移動手段に接続され、前記積層体を前記基板の上方に位置させる支持手段とが設けられ、前記支持手段が下降され、前記積層体が前記基板上に配置されると前記基板の反りに応じて変形し、前記基板表面と密着するように構成された吸着装置である。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の吸着装置であって、前記第一、第二の電極表面は露出された吸着装置である。
請求項9記載の発明は、請求項7記載の吸着装置であって、前記第一、第二の電極表面には、柔軟性を有する絶縁材料の保護層が配置された吸着装置である。
請求項10記載の発明は、請求項7乃至請求項9のいずれか1項記載の吸着装置と、前記支持手段を移動させることで、前記積層体を移動させる移動手段を有する搬送装置である。
吸着装置がいずれか一方の極性の電極のみを有する場合は、真空槽が他方の極性の電極とし、吸着装置の電極に正又は負の電圧を印加し、真空槽に負又は正の電圧を印加すれば、静電吸着力を発生させることができる。
上述した実験結果に従うと、第一、第二の電極の表面から基板までの距離を1mm以下が望ましく、従って、保護層の電極上の厚みは1mm以下であることが望ましい。
図1の符号1は本発明の一実施形態の真空処理装置であるスパッタリング装置を示しており、図2の符号5はそのスパッタリング装置1で成膜処理される基板を示している。
支持体11はセラミックのような柔軟性を有しない絶縁材料、あるいは樹脂のような柔軟性を持った材料が板状に形成されて構成されている。
第一、第二の電極15a、15bは、例えば、図13に示すように交互に並べられた状態で配置されており、第一、第二の電極15a、15bとの間はそれぞれ所定間隔が空けられ、第一、第二の電極15a、15bは互いに絶縁されている。
上述したように、各電極15a、15bの膜厚は一定になっているから、電極15a、15b表面が位置する仮想的な面13は、支持体11の表面12の立体形状と等しく、また、各保護層17の膜厚は一定であり、電極15a、15bの表面から保護層17表面までの高さも一定であるから、各保護層17の表面が位置する仮想的な面14は、電極15a、15bが位置する仮想的な面13の立体形状と等しく、即ち、支持体11の表面12の立体形状とも等しくなっている。
即ち、第一例の吸着装置10では支持体11を位置に応じて異なる厚みw1に形成し、かつ、その表面12に一定膜厚の電極15a、15bと、一定膜厚の保護層17を形成することで、吸着装置10の載置面14は、基板の反りに対応する形状になっている。
図5の符号20は、第一例の吸着装置の保護層に代え、第一、第二の電極25a、25bの表面及び側面と、第一、第二の電極25a、25b間に位置する支持体21表面とを覆う保護層を有する吸着装置を示しており、この吸着装置20の支持体21と、第一、第二の電極25a、25bは第一例の吸着装置10と同じである。
更に、保護層を有さない吸着装置も本発明に含まれる。
図7の符号40は本発明第二例の吸着装置を示している。この吸着装置40は支持体41と、第一、第二の電極45a、45bと、保護層47とを有している。
第一、第二の電極45a、45bは支持体41の同じ面に配置されている。
この吸着装置60は、図6に示した吸着装置30と同様に、電極65a、65b表面が直接基板に接触するため、少なくとも、基板の被載置面が絶縁性である必要がある。
図10の符号70は本発明第三例の吸着装置を示している。この吸着装置70は、支持体71と、第一、第二の電極75a、75bと、保護層77とを有している。
第一、第二の電極75a、75bは所定膜厚に形成され、支持体71の同じ面にそれぞれ配置されている。ここでは、各電極75a、75bは一定膜厚になっている。保護層77は、少なくとも第一、第二の電極75a、75bの表面を覆うように配置されている。
上述したような反りが生じた基板5をこの保護層77表面に載せる場合、電極75a、75bの厚みと、保護層77の電極75a、75b上の厚みw3の合計は、基板5の被載置面18が盛り上がった位置では小さく、被載置面18が凹んだ位置では大きくなっている。
図11(a)の符号95は本発明の一実施形態の搬送装置を示している。
この搬送装置95は吸着装置80と、移動手段96とを有している。
第一、第二の電極85a、85bは支持体86表面にそれぞれ配置され、保護層87は、少なくとも各電極85a、85bの表面を覆うように形成されている。ここでは、保護層87は、各電極85a、85bの表面及び側面と、第一、第二の電極85a、85b間に位置する支持体86の表面を覆うように形成されている。
図11(a)の符号90はエッチングや成膜等の処理によって反りが生じた基板を示している。
Claims (10)
- 支持体と、前記支持体上を引き回された所定膜厚の電極とを有し、前記電極に電圧を印加し、吸着対象の基板を静電吸着するように構成された吸着装置であって、
前記支持体の厚みは、前記基板の反りの形状に応じて異なる大きさに形成され、
反りを有する前記基板を該吸着装置上に載置したときに、前記基板と前記吸着装置の表面とが接触し、静電吸着させると、前記基板が前記吸着装置上に密着するように構成された吸着装置。 - 平面を有する支持体と、前記平面上を引き回された電極とを有し、前記電極に電圧を印加し、吸着対象の基板を静電吸着するように構成された吸着装置であって、
前記電極の膜厚は、前記基板の反りに応じて異なる厚みに形成され、
反りを有する前記基板を該吸着装置上に載置したときに、前記基板と前記吸着装置の表面とが接触し、静電吸着させると、前記基板が前記吸着装置上に密着するように構成された吸着装置。 - 保護層を有し、前記電極の表面は前記保護層で覆われ、前記電極の表面から、前記保護層表面までの高さが一定に形成された請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の吸着装置。
- 平面を有する支持体と、前記平面上に引き回された所定膜厚の電極とを有し、前記電極に電圧を印加し、吸着対象の基板を静電吸着するように構成された吸着装置であって、
前記電極の表面を覆う保護層を有し、
前記保護層の前記電極上の膜厚は、前記基板の反りに応じて異なる厚みに形成され、
反りを有する前記基板を該吸着装置上に載置したときに、前記基板と前記吸着装置の表面とが接触し、静電吸着させると、前記基板が前記吸着装置上に密着するように構成された吸着装置。 - 上下左右に変形可能な支持体と、前記支持体上に設けられた電極とを有する吸着装置。
- 真空槽と、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の吸着装置とを有し、前記吸着装置は前記真空槽内に配置され、前記基板は前記真空槽内で前記吸着装置に密着される真空処理装置。
- 第一、第二の電極を有し、前記第一、第二の電極に電圧を印加すると、前記第一、第二の電極上に配置された反りを有する基板が吸着される吸着装置であって、
柔軟性を有する絶縁材料がシート状に形成された支持体の下方を向く面に第一、第二の電極が配置された積層体と、
移動手段に接続され、前記積層体を前記基板の上方に位置させる支持手段とが設けられ、
前記支持手段が下降され、前記積層体が前記基板上に配置されると前記基板の反りに応じて変形し、前記基板表面と密着するように構成された吸着装置。 - 前記第一、第二の電極表面は露出された請求項7記載の吸着装置。
- 前記第一、第二の電極表面には、柔軟性を有する絶縁材料の保護層が配置された請求項7記載の吸着装置。
- 請求項7乃至請求項9のいずれか1項記載の吸着装置と、
前記支持手段を移動させることで、前記積層体を移動させる移動手段を有する搬送装置。
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