JP2009202240A

JP2009202240A - Vacuum tweezers and substrate conveying device and substrate handling device using the vacuum tweezers

Info

Publication number: JP2009202240A
Application number: JP2008043878A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsubokawa; 健治坪川; Keiichi Sekiguchi; 敬一関口
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP5202028B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide vacuum tweezers capable of sucking a substrate such as a semiconductor wafer or the like and conveying it securely by suppressing reduction of rigidity and improving suction force and to provide a substrate conveying device and a substrate handling device using the vacuum tweezers. <P>SOLUTION: The vacuum tweezers are provided with: a plate-like body 7 having a tip side branched into two sections; suction parts 3 provided in at least three sections on each surface of a tip part of the plate-like body 7 and a branched part to suck gas and suck the substrate 8; a suction passage 4 for connecting the suction part 3 in the branched part with the other suction parts 3; and a suction part 5 being continuous through the suction part 3 in the branched part and the suction passage 4 to suck gas. Cross sectional area of the suction passage 4 for connecting the suction part 3 in the branched part with the suction part 5 is larger on a suction part 5 side than a suction part 3 side in the branched part. Since the resistance applied on suction is reduced and volume of the suction passage 4 is increased, the suction force is improved and the substrate 8 can be sucked without fail. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等を吸着して搬送するのに用いられる真空ピンセットおよびこれを用いた基板搬送装置ならびに基板処理装置に関する。 The present invention relates to vacuum tweezers used for adsorbing and transporting a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, and the like, and a substrate transport apparatus and a substrate processing apparatus using the vacuum tweezers.

ＣＰＵ（中央処理装置），ＭＰＵ（超小型演算処理装置）やフラッシュメモリ等に用いられる半導体ウエハの１種であるシリコンエピタキシャルウエハは、シリコン単結晶基板の表面にシリコンエピタキシャル層を気相成長させることによって作製することができる。このような気相成長は、例えば、枚葉式の気相成長装置を用いて行なわれる。この枚葉式の気相成長装置は、シリコン単結晶基板を１枚ずつ処理する装置であり、シリコン単結晶基板を載置するサセプタと、周囲にハロゲンランプ等の加熱手段を配した反応室と、サセプタ上にシリコン単結晶基板を搬送する真空ピンセットとを内部に備えている。 A silicon epitaxial wafer, which is a kind of semiconductor wafer used for a CPU (Central Processing Unit), MPU (Ultra-compact Processing Unit), flash memory, etc., has a silicon epitaxial layer grown on the surface of a silicon single crystal substrate by vapor phase growth. Can be produced. Such vapor phase growth is performed, for example, using a single wafer type vapor phase growth apparatus. This single-wafer type vapor phase growth apparatus is an apparatus for processing silicon single crystal substrates one by one, a susceptor on which the silicon single crystal substrate is placed, a reaction chamber in which a heating means such as a halogen lamp is arranged around And vacuum tweezers for conveying the silicon single crystal substrate on the susceptor.

この枚葉式の気相成長装置を用いてシリコンエピタキシャルウエハを作製する場合には、まず、反応室の外部からシリコン単結晶基板を真空ピンセットで吸着して搬送し、反応室の内部のサセプタに載置する。次に、反応室内を窒素ガス，水素ガス等で順次置換して加熱手段によって反応室内の温度を上げることにより、シリコン部分が空気に曝されることによってシリコン単結晶基板の表面に形成されている酸化膜（自然酸化膜）が除去される。 When producing a silicon epitaxial wafer using this single wafer type vapor phase growth apparatus, first, a silicon single crystal substrate is adsorbed and conveyed by vacuum tweezers from the outside of the reaction chamber, and is transferred to a susceptor inside the reaction chamber. Place. Next, the reaction chamber is sequentially replaced with nitrogen gas, hydrogen gas, etc., and the temperature in the reaction chamber is increased by heating means, so that the silicon portion is exposed to the air and formed on the surface of the silicon single crystal substrate. The oxide film (natural oxide film) is removed.

その後、反応室内の温度を最適温度に調整した状態でモノシラン（ＳｉＨ_４），ジクロルシラン（ＳｉＨ_２Ｃｌ_２）等のエピタキシャルガスやホスフィン（ＰＨ_３），ジボラン（Ｂ_２Ｈ_６）等のドーピングガスを所定時間，所定流量で供給してシリコン単結晶を成長させた後、水素ガスで置換し、反応室内の温度を約600〜900℃まで下げて窒素ガスで置換することにより、シリコンエピタキシャル層を備えたシリコンエピタキシャルウエハを得ることができる。得られたシリコンエピタキシャルウエハは、再び真空ピンセットで吸着されて、反応室の外部に搬送される。 Thereafter, an epitaxial gas such as monosilane (SiH ₄ ) or dichlorosilane (SiH ₂ Cl ₂ ) or a doping gas such as phosphine (PH ₃ ) or diborane (B ₂ H ₆ ) is used with the temperature in the reaction chamber adjusted to the optimum temperature. After a silicon single crystal is grown by supplying it at a predetermined flow rate for a predetermined time, it is replaced with hydrogen gas, and the temperature in the reaction chamber is lowered to about 600 to 900 ° C. and replaced with nitrogen gas, thereby providing a silicon epitaxial layer. A silicon epitaxial wafer can be obtained. The obtained silicon epitaxial wafer is again adsorbed by vacuum tweezers and transferred to the outside of the reaction chamber.

このように、反応室の外部から気相成長装置へ、または気相成長装置から反応室の外部への基板の搬送に、真空ピンセットが用いられている。この真空ピンセットは、ここで一例として挙げた半導体ウエハの１種であるシリコンエピタキシャルウエハに限らず、液晶表示パネル用ガラス基板や半導体製造装置用マスク基板等の搬送にも用いられている。そして、真空ピンセットやこの真空ピンセットを用いた搬送ロボットとして、特許文献１および特許文献２に提案されているものがある。 As described above, vacuum tweezers are used to transfer a substrate from the outside of the reaction chamber to the vapor phase growth apparatus or from the vapor phase growth apparatus to the outside of the reaction chamber. This vacuum tweezers is not limited to a silicon epitaxial wafer, which is one of the semiconductor wafers listed here as an example, but is also used for transporting a glass substrate for a liquid crystal display panel, a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, and the like. And as a vacuum tweezers and a transfer robot using this vacuum tweezers, there are those proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2.

図９は、特許文献１で提案されている真空ピンセットを示す、（ａ）は平面図であり，（ｂ）は（ａ）におけるＹ−Ｙ’線での断面図である。 9A and 9B show the vacuum tweezers proposed in Patent Document 1, FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line Y-Y ′ in FIG.

この真空ピンセット30は、一方の端部が二股に分岐し、平面視した形状がＹ字状をした薄肉の長尺状セラミック板32からなり、一方の主面32ａには、端部の２カ所と分岐の手前の１カ所との計３カ所に凸板33ａ〜33ｃがそれぞれ貼り合わされて、その上面を各々吸着面とし、半導体ウエハ等の基板を３点で支持するものである。また、分岐の手前の凸板33ｃには開口部34を設け、長尺状セラミック板32の他方の主面32ｂに刻設した溝と連通するようにしてあり、この溝を金属箔板37で塞ぐことにより吸引孔（吸引路）35としたものである。 The vacuum tweezers 30 is composed of a thin, long ceramic plate 32 having one end branched into two branches and having a Y-shape in plan view, and one main surface 32a has two end portions. The convex plates 33a to 33c are bonded to a total of three locations, one before the branch, and the upper surfaces thereof are used as suction surfaces, respectively, to support a substrate such as a semiconductor wafer at three points. Further, an opening 34 is provided in the convex plate 33c before branching so as to communicate with a groove formed on the other main surface 32b of the long ceramic plate 32. This groove is formed by a metal foil plate 37. A suction hole (suction path) 35 is formed by closing.

そして、真空ピンセット30の他方の主面32ｂにおける表面粗度を一方の主面32ａより粗くし、一方の主面32ａが凹となるように真空ピンセット30を反らせてあることにより、搬送ロボットに真空ピンセット30を設置した際に生じる真空ピンセット30の自重による撓みが相殺され、真空ピンセット30の全長がほぼ水平に保たれ、吸着面を水平に保つことができるので、半導体ウエハ等の基板を傷つけず確実に保持することができるというものである。 Then, the surface roughness of the other main surface 32b of the vacuum tweezers 30 is made rougher than that of the one main surface 32a, and the vacuum tweezers 30 are warped so that the one main surface 32a is concave. The deflection due to the weight of the vacuum tweezers 30 that occurs when the tweezers 30 is installed is offset, the overall length of the vacuum tweezers 30 is kept almost horizontal, and the suction surface can be kept horizontal, so that the substrate such as a semiconductor wafer is not damaged. It can be securely held.

また図10は、特許文献２で提案されている真空ピンセットを用いた搬送ロボットの例を示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing an example of a transfer robot using vacuum tweezers proposed in Patent Document 2.

この真空ピンセット41を用いた搬送ロボット40は、真空ピンセット41上に配置した複数の真空吸着部42によりガラス基板45の裏面を真空吸着して搬送するものである。真空吸着部42は、真空吸着穴43と平面状シート材44とからなり、真空吸着穴43と平面状シート材44の中央部に設けた貫通孔とを重ね、平面状シート材44の中央付近だけを真空ピンセット41上に接着剤で接合することにより、平面状シート材44の外周部がガラス基板45側へ変形可能にしたものである。これにより、反りのあるガラス基板45でも吸着し損なうことのない信頼性の高い搬送を実現できるというものである。
特開2001−77171号公報特開2000−133694号公報 The transfer robot 40 using the vacuum tweezers 41 conveys the back surface of the glass substrate 45 by vacuum suction using a plurality of vacuum suction units 42 arranged on the vacuum tweezers 41. The vacuum suction part 42 is composed of a vacuum suction hole 43 and a planar sheet material 44, and the vacuum suction hole 43 and a through hole provided in the central part of the planar sheet material 44 are overlapped, and the vicinity of the center of the planar sheet material 44 By joining only the vacuum tweezers 41 with an adhesive, the outer peripheral portion of the planar sheet material 44 can be deformed to the glass substrate 45 side. Thereby, even a warped glass substrate 45 can be transported with high reliability without being missed by adsorption.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-77171 JP 2000-133694 A

しかしながら、特許文献１で提案された真空ピンセット30および特許文献２で提案された真空ピンセット41は、半導体ウエハ等の基板を確実に吸着できるので信頼性の高い搬送を実現できるものの、半導体ウエハ等の基板の大型化や半導体ウエハ等の基板の搬送効率および処理効率の向上に対応するために、真空ピンセットには更なる吸着力の向上が求められている。 However, although the vacuum tweezers 30 proposed in Patent Document 1 and the vacuum tweezers 41 proposed in Patent Document 2 can reliably adsorb a substrate such as a semiconductor wafer, a highly reliable transfer can be realized. In order to cope with an increase in the size of the substrate and an improvement in the transport efficiency and processing efficiency of a substrate such as a semiconductor wafer, the vacuum tweezers are required to further improve the suction force.

この要求に対し、例えば、特許文献１で提案された真空ピンセット30の吸引孔（吸引路）35を大きくして吸着力を向上させることが考えられるが、その場合には、真空ピンセット30の剛性が低下するために吸着面が水平に保てなくなり、半導体ウエハ等の基板を吸着できなかったり、搬送途中で半導体ウエハ等の基板を落下させたりするおそれがあった。 In response to this requirement, for example, it is conceivable to increase the suction force (suction path) 35 of the vacuum tweezers 30 proposed in Patent Document 1 to improve the suction force. As a result, the suction surface cannot be kept horizontal and the substrate such as the semiconductor wafer cannot be sucked, or the substrate such as the semiconductor wafer may be dropped during the transfer.

本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、剛性の低下を抑えて吸着力を向上させることによって、半導体ウエハ等の基板を確実に吸着して搬送できる真空ピンセットおよびこれを用いた基板搬送装置ならびに基板処理装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been devised to solve the above problems, and by suppressing the decrease in rigidity and improving the suction force, vacuum tweezers that can reliably suck and transport a substrate such as a semiconductor wafer and the like are provided. It is an object of the present invention to provide a used substrate transport apparatus and a substrate processing apparatus.

本発明の真空ピンセットは、先端側が二股に分岐した板状体と、該板状体の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に設けられた、気体を吸引して基板を吸着するための吸着部と、前記分岐部の吸着部と他の吸着部とをつなぐ吸引路と、前記分岐部の吸着部と吸引路を介してつながって気体を吸引するための吸引部とを備えてなる真空ピンセットにおいて、前記分岐部の吸着部と前記吸引部とをつなぐ前記吸引路の断面積が、前記分岐部の吸着部側よりも前記吸引部側の方で大きいことを特徴とするものである。 The vacuum tweezers of the present invention adsorbs a substrate by sucking gas provided at at least three positions on a plate-like body having a bifurcated front end side and each surface of the front-end portion and the branch portion of the plate-like body. A suction path connecting the suction section of the branching section and another suction section, and a suction section for sucking gas connected to the suction section of the branching section via the suction path. In the vacuum tweezers, a cross-sectional area of the suction path that connects the suction portion of the branch portion and the suction portion is larger on the suction portion side than on the suction portion side of the branch portion. .

また、本発明の真空ピンセットは、上記構成において、前記分岐部の吸着部と前記吸引部とをつなぐ前記吸引路の高さが、前記分岐部の吸着部側から前記吸引部側に向かって段階的に高くなっていることを特徴とするものである。 In the vacuum tweezers of the present invention, in the above configuration, the height of the suction path connecting the suction portion of the branch portion and the suction portion is increased from the suction portion side of the branch portion toward the suction portion side. It is characterized by being higher.

また、本発明の真空ピンセットは、上記構成において、前記分岐部の吸着部と前記吸引部とをつなぐ前記吸引路の幅が、前記分岐部の吸着部側よりも前記吸引部側の方で広いことを特徴とするものである。 In the vacuum tweezers of the present invention, in the above configuration, the suction path connecting the suction portion of the branch portion and the suction portion is wider on the suction portion side than the suction portion side of the branch portion. It is characterized by this.

また、本発明の真空ピンセットは、上記構成において、前記分岐部の吸着部と前記吸引部とをつなぐ前記吸引路の断面積が、前記分岐部の吸着部側から前記吸引部側に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とするものである。 Further, in the vacuum tweezers of the present invention, in the above configuration, the cross-sectional area of the suction path connecting the suction portion of the branch portion and the suction portion gradually increases from the suction portion side of the branch portion toward the suction portion side. It is characterized by being larger.

また、本発明の基板搬送装置は、上記いずれかの構成の真空ピンセットを前記基板を吸着して搬送するのに用いることを特徴とするものである。 Moreover, the substrate transport apparatus of the present invention is characterized in that the vacuum tweezers having any one of the above configurations is used to suck and transport the substrate.

さらに、本発明の基板処理装置は、上記構成の基板搬送装置を前記基板を処理室に搬送するのに用いることを特徴とするものである。 Furthermore, the substrate processing apparatus of the present invention is characterized in that the substrate transfer apparatus having the above-described configuration is used to transfer the substrate to a processing chamber.

本発明の真空ピンセットによれば、先端側が二股に分岐した板状体と、板状体の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に設けられた、気体を吸引して基板を吸着するための吸着部と、分岐部の吸着部と他の吸着部とをつなぐ吸引路と、分岐部の吸着部と吸引路を介してつながって気体を吸引するための吸引部とを備えてなる真空ピンセットにおいて、分岐部の吸着部と吸引部とをつなぐ吸引路の断面積が、分岐部の吸着部側よりも吸引部側の方で大きいことから、吸引機構を作動させたときの吸引に掛かる抵抗が小さくなり、吸引路の容積が大きくなることから吸着力が向上するので、半導体ウエハ等の基板を確実に吸着して搬送することができる。また、断面積の大きい部分が吸引部側の方へ設けられていることから真空ピンセットの剛性の低下を抑えることができるので、大型化した半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等の基板についても搬送効率および処理効率の向上に対応することができる。 According to the vacuum tweezers of the present invention, the substrate is adsorbed by sucking the gas provided at at least three positions of the plate-like body whose front end is bifurcated and the surface of the front-end portion and the branch portion of the plate-like body. Vacuum section comprising a suction section for connecting, a suction path connecting the suction section of the branch section and another suction section, and a suction section connected to the suction section of the branch section via the suction path for sucking gas In tweezers, the suction path connecting the suction part and the suction part of the branch part is larger on the suction part side than the suction part side of the branch part, so that it takes suction when the suction mechanism is operated. Since the resistance is reduced and the suction path volume is increased, the suction force is improved, so that a substrate such as a semiconductor wafer can be reliably sucked and transported. Moreover, since the large cross-sectional area is provided toward the suction part, it is possible to suppress a reduction in the rigidity of the vacuum tweezers, so that the semiconductor wafer, the glass substrate for the liquid crystal display panel, and the semiconductor manufacturing apparatus for large size can be suppressed. With respect to a substrate such as a mask substrate, it is possible to cope with improvement in conveyance efficiency and processing efficiency.

また、本発明の真空ピンセットによれば、分岐部の吸着部と吸引部とをつなぐ吸引路の高さが、分岐部の吸着部側から吸引部側に向かって段階的に高くなっているときには、半導体ウエハ等の基板から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引し、パーティクルや大気中の埃が分岐部の吸着部と吸引部とをつなぐ吸引路の段階的に高くなった部分に運び込まれて、この段階的に高くなった部分にパーティクルや大気中の埃が留まったとしても、拡大領域によって十分に流路を確保することができるので、吸引路が詰まることなく基板を確実に吸着して搬送することができる。 Further, according to the vacuum tweezers of the present invention, when the height of the suction path connecting the suction portion and the suction portion of the branch portion is increased stepwise from the suction portion side of the branch portion toward the suction portion side. Particles and atmospheric dust generated from a substrate such as a semiconductor wafer are sucked in, and the particles and atmospheric dust are carried into a stepped up part of the suction path that connects the suction part and suction part of the branch part. Even if particles or dust in the atmosphere stays at this stepped height, the enlarged area can secure a sufficient flow path, so that the suction path is not clogged. Can be transported.

また、本発明の真空ピンセットによれば、分岐部の吸着部と吸引部とをつなぐ吸引路の幅が、分岐部の吸着部側よりも吸引部側の方で広いときには、吸引部の径が吸着部の径よりも大きいことから、吸引力の増加に伴い吸着力が向上するので、半導体ウエハ等の基板をより確実に吸着して搬送することができる。 Further, according to the vacuum tweezers of the present invention, when the width of the suction path connecting the suction part and the suction part of the branch part is wider on the suction part side than the suction part side of the branch part, the diameter of the suction part is Since it is larger than the diameter of the suction portion, the suction force improves as the suction force increases, so that a substrate such as a semiconductor wafer can be sucked and transported more reliably.

また、本発明の真空ピンセットによれば、分岐部の吸着部と吸引部とをつなぐ吸引路の断面積が、分岐部の吸着部側から吸引部側に向かって徐々に大きくなっているときには、吸引路の幅や高さが途中で大きくなっているものに比べて、応力集中によってクラックが発生するおそれを少なくすることができる。 Further, according to the vacuum tweezers of the present invention, when the cross-sectional area of the suction path connecting the suction portion and the suction portion of the branch portion is gradually increased from the suction portion side of the branch portion toward the suction portion side, Compared with the case where the width and height of the suction path are increased in the middle, the risk of cracking due to stress concentration can be reduced.

また、本発明の基板搬送装置によれば、基板を吸着して搬送するのに上記いずれかの構成の本発明の真空ピンセットを用いることから、剛性の低下を抑えて吸着力を向上させることによって、半導体ウエハ等の基板を確実に吸着して搬送することができるので、基板の搬送効率を高くすることができ、大型化した半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等の基板についても搬送効率を向上させることができる。 Further, according to the substrate transfer device of the present invention, the vacuum tweezers of the present invention having any one of the above configurations is used to suck and transfer the substrate, thereby suppressing the decrease in rigidity and improving the suction force. Since a substrate such as a semiconductor wafer can be reliably adsorbed and transferred, the transfer efficiency of the substrate can be increased, and a large-sized semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, etc. The transfer efficiency can also be improved for these substrates.

また、本発明の基板処理装置によれば、基板の搬送効率の高い上記構成の本発明の基板搬送装置を基板を処理室に搬送するのに用いることから、基板処理の歩留まりおよび信頼性が高まり、大型化した半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等の基板についても基板の処理効率を高くすることができる。 Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, since the substrate transport apparatus of the present invention having the above-described structure with high substrate transport efficiency is used to transport the substrate to the processing chamber, the yield and reliability of the substrate processing are increased. Also, the substrate processing efficiency can be increased for substrates such as large-sized semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display panels, and mask substrates for semiconductor manufacturing apparatuses.

以下、本発明の真空ピンセットおよびこれを用いた基板搬送装置ならびに基板処理装置の実施の形態の例について説明する。 Hereinafter, examples of embodiments of the vacuum tweezers of the present invention, a substrate transport apparatus using the same, and a substrate processing apparatus will be described.

図１は、本発明の真空ピンセットの実施の形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。なお、図１（ｂ）においては、吸着状態を示すため基板の断面図を付加してある。また、以下の図面においては、図１と同様の部材には同じ符号を用いて示す。 1A and 1B show an example of an embodiment of a vacuum tweezers according to the present invention. FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. These are sectional drawings when the vacuum tweezers 1 are cut at the position of the line BB ′ in (b). In addition, in FIG.1 (b), sectional drawing of the board | substrate is added in order to show an adsorption state. In the following drawings, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

この真空ピンセット１は、図１（ａ）に平面図で示すように、板状体７の一方の端部の先端側が二股状に分岐しており、板状体７の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に基板を吸着する吸着孔２と吸着面３ａとを有する吸着部３を備えており、他方の端部には、５カ所に孔が開口しており、中央に吸引路４と連通するとともに吸引機構に接続する吸気孔を有する吸引部５を、他の４カ所にボルトで基板搬送装置のシャフト等に締結するための貫通孔６を備えている。また、図１（ｂ）の（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図および図１（ｃ）の真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図で示すように、真空ピンセット１の内部には吸着部３と吸引部５とを連通する吸引路４を内設している。 As shown in the plan view of FIG. 1A, the vacuum tweezers 1 has a bifurcated branch end at one end of the plate-like body 7. A suction part 3 having suction holes 2 and a suction surface 3a for sucking a substrate is provided at at least three places on each surface, and holes are opened at five places at the other end, and a suction path is provided at the center. 4 are provided with through holes 6 for fastening the suction part 5 having the suction holes connected to the suction mechanism and connected to the suction mechanism to the shaft and the like of the substrate transfer apparatus with bolts at the other four positions. Moreover, sectional drawing in the AA 'line in (a) of FIG.1 (b), and sectional drawing when the vacuum tweezers 1 in FIG.1 (c) are cut | disconnected in the position of the BB' line in (b). As shown in FIG. 2, a suction path 4 that communicates the suction portion 3 and the suction portion 5 is provided inside the vacuum tweezers 1.

この真空ピンセット１を用いた基板８の搬送は、この真空ピンセット１に接続された吸引機構（図示せず）を作動させることによって、吸引部５と吸引路４とを介して３カ所の吸着孔２で吸引して、このときに発生する吸着力によって吸着面３ａに基板８を吸着し、次工程に搬送するものである。このとき、本発明の真空ピンセット１は、分岐部の吸着部３と吸引部５をつなぐ吸引路４の断面積が、分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側の方で大きいことが重要である。なお、以下の説明では、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の断面積が分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側の方で大きい部分を拡大領域４ａという。 The substrate 8 is transported using the vacuum tweezers 1 by operating a suction mechanism (not shown) connected to the vacuum tweezers 1, so that three suction holes are provided via the suction part 5 and the suction path 4. The substrate 8 is sucked onto the suction surface 3a by the suction force generated at this time, and transported to the next process. At this time, in the vacuum tweezers 1 of the present invention, the cross-sectional area of the suction path 4 connecting the suction part 3 and the suction part 5 of the branch part is larger on the suction part 5 side than the suction part 3 side of the branch part. is important. In the following description, a portion in which the cross-sectional area of the suction path 4 connecting the suction portion 3 and the suction portion 5 of the branch portion is larger on the suction portion 5 side than the suction portion 3 side of the branch portion is referred to as an enlarged region 4a. .

図１に示す例の本発明の真空ピンセット１は、吸引路４の断面積が、分岐部の吸着部３側から吸引部５側に向かう途中から図中に双方向矢印で示す厚み方向に高くなる拡大領域４ａを有している。この真空ピンセット１によれば、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の断面積が分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側の方で大きいことから吸引機構を作動させたときの吸引に掛かる抵抗が小さくなり、吸引路４の容積が大きくなることから吸着力が向上するので、基板８を確実に吸着して搬送することができる。また、拡大領域４ａが吸引部５側の方へ設けられていることから、真空ピンセット１の剛性の低下を抑えることができる。 In the vacuum tweezers 1 of the present invention shown in FIG. 1, the cross-sectional area of the suction path 4 is higher in the thickness direction indicated by the bidirectional arrow in the drawing from the middle of the branching portion toward the suction portion 5 side. The enlarged region 4a is formed. According to this vacuum tweezer 1, since the cross-sectional area of the suction path 4 connecting the suction part 3 and the suction part 5 of the branch part is larger on the suction part 5 side than the suction part 3 side of the branch part, Since the resistance applied to suction when operated is reduced and the capacity of the suction path 4 is increased, the suction force is improved, so that the substrate 8 can be reliably sucked and transported. Moreover, since the expansion area | region 4a is provided in the direction of the suction part 5, the fall of the rigidity of the vacuum tweezers 1 can be suppressed.

次に、図２〜図５は、本発明の真空ピンセットの実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。 Next, FIGS. 2 to 5 show other examples of the embodiment of the vacuum tweezers of the present invention, (a) is a plan view, and (b) is a line AA ′ in (a). It is sectional drawing, (c) is sectional drawing when the vacuum tweezers 1 are cut | disconnected in the position of the BB 'line in (b).

図２に示す例の真空ピンセット１は、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の高さが、分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側に向かって段階的に高い拡大領域４ａを有している。この図２に示す例の真空ピンセット１であれば、吸引機構を作動させたときの吸引に掛かる抵抗が小さくなり、吸引路４の容積が大きくなることから、吸着力が向上するので基板８を確実に吸着して搬送することができる。また、拡大領域４ａが吸引部５側の方へ設けられていることから、分岐部側に十分な強度を確保することができるので、真空ピンセット１の剛性の低下を抑えることができる。さらに、基板８から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引し、パーティクルや大気中の埃が分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の段階的に高くなった拡大領域４ａに運び込まれて、この段階的に高くなった拡大領域４ａにパーティクルや大気中の埃が留まったとしても、拡大領域４ａによって十分に流路を確保することができるので、吸引路４が詰まることなく基板８を確実に吸着して搬送することができる。 The vacuum tweezers 1 of the example shown in FIG. 2 is such that the height of the suction path 4 connecting the suction part 3 and the suction part 5 of the branch part is stepped toward the suction part 5 side rather than the suction part 3 side of the branch part. And a high enlarged region 4a. With the vacuum tweezers 1 of the example shown in FIG. 2, the resistance applied to the suction when the suction mechanism is operated is reduced, and the volume of the suction path 4 is increased, so that the suction force is improved. It can be reliably adsorbed and transported. Moreover, since the expansion area | region 4a is provided toward the suction part 5 side, since sufficient intensity | strength can be ensured on the branch part side, the fall of the rigidity of the vacuum tweezers 1 can be suppressed. Further, the particles 4 and dust in the atmosphere generated from the substrate 8 are sucked, and the particles and the dust in the atmosphere are enlarged in a stepwise manner in the suction path 4 that connects the suction part 3 and the suction part 5 at the branch part. Even if particles and dust in the atmosphere stay in the enlarged area 4a that is gradually increased, the flow path can be sufficiently secured by the enlarged area 4a, so that the suction path 4 is clogged. The substrate 8 can be reliably adsorbed and transported.

図３に示す例の真空ピンセット１は、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の幅が、分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側の方で広がる拡大領域４ａを有している。この図３に示す例の真空ピンセット１であれば、上記と同様の効果を得ることができるとともに、吸引部５の径が吸着部３の径よりも大きいことから吸引力の増加に伴い吸着力が向上するので、基板８をより確実に吸着して搬送できる。 The vacuum tweezers 1 of the example shown in FIG. 3 has an enlarged region in which the width of the suction path 4 connecting the suction part 3 and the suction part 5 of the branching part is wider on the suction part 5 side than the suction part 3 side of the branching part. 4a. With the vacuum tweezers 1 of the example shown in FIG. 3, the same effect as described above can be obtained, and the suction force increases as the suction force increases because the suction portion 5 has a larger diameter than the suction portion 3. As a result, the substrate 8 can be adsorbed and transported more reliably.

図４および図５に示す例の真空ピンセット１は、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の断面積が、分岐部の吸着部３側から吸引部５側に向かって徐々に大きくなっている。図４に示す例の真空ピンセット１は、吸引路４が分岐部の吸着部３側から吸引部５側に向かって除々に幅方向に大きくなっており、図５に示す例の真空ピンセット１は、吸引路４が分岐部の吸着部３側から吸引部５側に向かって除々に幅方向および厚み方向に大きくなっている。 In the vacuum tweezers 1 of the example shown in FIGS. 4 and 5, the cross-sectional area of the suction path 4 that connects the suction portion 3 and the suction portion 5 of the branch portion is from the suction portion 3 side of the branch portion toward the suction portion 5 side. It is getting bigger gradually. In the vacuum tweezers 1 of the example shown in FIG. 4, the suction path 4 gradually increases in the width direction from the suction part 3 side of the branching part toward the suction part 5 side, and the vacuum tweezers 1 of the example shown in FIG. The suction path 4 gradually increases in the width direction and the thickness direction from the suction part 3 side of the branch part toward the suction part 5 side.

図４および図５に示す真空ピンセット１であれば、吸引機構を作動させたときの吸引に掛かる抵抗が小さくなり、吸引路４の容積が大きくなることから吸着力が向上するので、基板８を確実に吸着して搬送することができる。また、拡大領域４ａが吸引部５側の方へ設けられていることから、分岐部側に十分な強度を確保することができるので、真空ピンセット１の剛性の低下を抑えることができる。さらに、図１〜図３に示す例の真空ピンセット１のように吸引路４の幅や高さが途中で大きくなっているものに比べて、応力集中によってクラックが発生するおそれを少なくすることができる。 With the vacuum tweezers 1 shown in FIGS. 4 and 5, the resistance applied to the suction when the suction mechanism is activated is reduced, and the suction force is improved because the volume of the suction path 4 is increased. It can be reliably adsorbed and transported. Moreover, since the expansion area | region 4a is provided toward the suction part 5 side, since sufficient intensity | strength can be ensured on the branch part side, the fall of the rigidity of the vacuum tweezers 1 can be suppressed. Furthermore, compared with the vacuum tweezers 1 in the example shown in FIGS. 1 to 3 where the suction path 4 has a width or height that is increased in the middle, the risk of cracking due to stress concentration can be reduced. it can.

また、図１〜図４に示す例の真空ピンセット１の断面図において、図中に双方向矢印で示す高さｈに対する拡大領域４ａの最も高い部分である最大高さｈ_ｍａｘおよび双方向矢印で示す幅ｗに対する拡大領域４ａの最も幅の広い部分である最大幅ｗ_ｍａｘは、それぞれ2.5倍以下であることが好ましい。高さｈに対する最大高さｈ_ｍａｘおよび幅ｗに対する最大幅ｗ_ｍａｘがいずれもこの範囲であることにより、分岐部から吸引部５までの間の剛性の低下を抑えて吸着力を向上させることができるので、基板８を確実に吸着して搬送することができる。 Moreover, in sectional drawing of the vacuum tweezers 1 of the example shown in FIGS. 1-4, with the maximum height _hmax which is the highest part of the expansion area | region 4a with respect to the height h shown with a bidirectional arrow in a figure, and a bidirectional arrow It is preferable that the maximum width w _max that is the widest portion of the enlarged region 4a with respect to the width w shown is 2.5 times or less. When the maximum height h _{max with} respect to the height h and the maximum width w _max with respect to the width w are both within this range, it is possible to improve the suction force by suppressing a decrease in rigidity between the branch portion and the suction portion 5. Therefore, the substrate 8 can be reliably sucked and transported.

また、本発明の真空ピンセット１は、樹脂の耐熱温度を超えない使用環境で用いるときには、吸着面３ａが樹脂で被覆されていることが好適である。吸着面３ａが樹脂で被覆されているときには、基板８の材質より樹脂は柔らかいので、基板８を傷つけるおそれを少なくすることができ、吸着時の基板８と吸着面３ａとの接触によってパーティクルが発生するのも抑制することができる。 Moreover, when using the vacuum tweezers 1 of this invention in the use environment which does not exceed the heat-resistant temperature of resin, it is suitable that the adsorption | suction surface 3a is coat | covered with resin. When the suction surface 3a is coated with resin, the resin is softer than the material of the substrate 8, so that the possibility of damaging the substrate 8 can be reduced, and particles are generated by contact between the substrate 8 and the suction surface 3a during suction. It can also be suppressed.

加えて、本発明の真空ピンセット１は、吸着面３ａとともに吸着部３の外側面３ｂが樹脂で被覆されていることが好適である。外側面３ｂが樹脂で被覆されているときには、基板８を搬送しているときに外側面３ｂから塵埃等の粒子が離脱することがなくなるので、粒子の付着によって基板８を汚染するおそれを少なくすることができる。 In addition, in the vacuum tweezers 1 of the present invention, it is preferable that the outer surface 3b of the suction portion 3 is coated with resin together with the suction surface 3a. When the outer side surface 3b is coated with resin, particles such as dust are not detached from the outer side surface 3b when the substrate 8 is being transported, thereby reducing the possibility of contamination of the substrate 8 due to adhesion of particles. be able to.

この吸着面３ａや外側面３ｂを被覆する樹脂としては、ポリイミド樹脂およびポリテトラフロロエチレン樹脂，ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂，ポリビニリデンフルオライド樹脂等のフッ素樹脂が好適である。これらの中でもポリイミド樹脂は、真空中でガスの発生がほとんどなく、耐熱性に優れている。また、フッ素樹脂は、化学的に安定で、耐熱性に優れている。これら樹脂の厚みは、例えば0.5〜1.0ｍｍである。 As the resin for covering the adsorption surface 3a and the outer surface 3b, a fluorine resin such as a polyimide resin, a polytetrafluoroethylene resin, a polytrifluoroethylene chloride resin, or a polyvinylidene fluoride resin is suitable. Among these, the polyimide resin hardly generates gas in a vacuum and has excellent heat resistance. In addition, the fluororesin is chemically stable and excellent in heat resistance. The thickness of these resins is, for example, 0.5 to 1.0 mm.

なお、図１〜図５に示す例の真空ピンセット１の平面図には、いずれも吸着面３ａの輪郭が円形であるものを示したが、吸着面３ａの輪郭は円形に限定されるものではなく、楕円形状であっても矩形状であってもよい。また、図１〜図５に示す例の真空ピンセット１は、例えば、厚みが1.8〜３ｍｍ，長さが160〜350ｍｍであり、特に直径が203.2ｍｍ（８インチ）および304.8ｍｍ（12インチ）である大型の基板８を吸着して搬送するのにも好適である。 In addition, in the top view of the vacuum tweezers 1 of the example shown in FIGS. 1-5, although all showed that the outline of the adsorption surface 3a was circular, the outline of the adsorption surface 3a is not limited to a circle. Instead, it may be oval or rectangular. The vacuum tweezers 1 shown in FIGS. 1 to 5 are, for example, 1.8 to 3 mm in thickness and 160 to 350 mm in length, particularly 203.2 mm (8 inches) and 304.8 mm (12 inches) in diameter. It is also suitable for adsorbing and transporting a large substrate 8.

図６は、本発明の真空ピンセットを用いた基板搬送装置およびこの基板搬送装置を用いた基板処理装置の実施の形態の一例を示す平面図である。 FIG. 6 is a plan view showing an example of an embodiment of a substrate transfer apparatus using the vacuum tweezers of the present invention and a substrate processing apparatus using the substrate transfer apparatus.

図６に示すように、本例の基板処理装置20は、搬送室９のほぼ中央に基板搬送装置10を設置し、搬送室９の周囲にゲートバルブ16を介して複数の処理室14ａ〜14ｄおよび処理前後の基板８を収納する基板カセット17を備えた２個の基板カセット室15を配置して、基板８を１枚ごとに連続的に処理するマルチチャンバ方式の基板処理装置20である。 As shown in FIG. 6, the substrate processing apparatus 20 of this example has a substrate transfer apparatus 10 installed at substantially the center of the transfer chamber 9, and a plurality of process chambers 14 a to 14 d around the transfer chamber 9 via gate valves 16. In addition, a multi-chamber type substrate processing apparatus 20 is provided in which two substrate cassette chambers 15 including substrate cassettes 17 for storing substrates 8 before and after processing are disposed, and the substrates 8 are successively processed one by one.

ここで、各処理室14ａ〜14ｄでは、例えば以下のような処理が行なわれる。処理室14ａでは、基板８としてのシリコン単結晶基板に対して酸化処理が施され、その表面にシリコン酸化膜が形成される。また、処理室14ｂでは、プラズマドライエッチング装置を用いて、基板８上に形成された酸化膜が除去される。また、処理室14ｃでは、エピタキシャル層を形成するためのエピタキシャル処理が行なわれる。また、処理室14ｄでは、例えば、アルミニウム，チタン，窒化チタン等からなる層がスパッタリング法により基板８上に形成される。 Here, in each of the processing chambers 14a to 14d, for example, the following processing is performed. In the processing chamber 14a, the silicon single crystal substrate as the substrate 8 is oxidized, and a silicon oxide film is formed on the surface thereof. In the processing chamber 14b, the oxide film formed on the substrate 8 is removed using a plasma dry etching apparatus. In the processing chamber 14c, an epitaxial process for forming an epitaxial layer is performed. In the processing chamber 14d, for example, a layer made of aluminum, titanium, titanium nitride, or the like is formed on the substrate 8 by a sputtering method.

そして、搬送室９のほぼ中央に設置されている本発明の基板搬送装置10は、軸方向に回転するシャフト11と、シャフト11に対して回転可能に取り付けられた第１のアーム12と、第１のアーム12の先端に同じく回転可能に取り付けられた第２のアーム13と、第２のアーム13の先端に固定された真空ピンセット１とを備えた多関節型の基板搬送装置10である。 The substrate transfer apparatus 10 of the present invention installed at substantially the center of the transfer chamber 9 includes a shaft 11 that rotates in the axial direction, a first arm 12 that is rotatably attached to the shaft 11, and a first arm 12. An articulated substrate transfer apparatus 10 having a second arm 13 rotatably attached to the tip of one arm 12 and vacuum tweezers 1 fixed to the tip of the second arm 13.

この基板搬送装置10は、処理室14および基板カセット室15のゲートバルブ16が開口した後、第２のアーム13を伸長させ、処理室14内に進入させるまたは基板カセット室15内の基板カセット17に収納された基板８の間隙に真空ピンセット１を進入させて、その搬出および搬入を行なう。 The substrate transfer apparatus 10 extends the second arm 13 after the gate valve 16 of the processing chamber 14 and the substrate cassette chamber 15 is opened and enters the processing chamber 14 or the substrate cassette 17 in the substrate cassette chamber 15. The vacuum tweezers 1 are entered into the gap between the substrates 8 accommodated in the substrate 8 and are carried out and carried in.

そして、これらを備えた本発明の基板処理装置20を用いた基板８の処理は、まず処理前の基板８がカセット単位で基板カセット室15内に運び込まれる。そして、基板カセット室15内を真空引きまたは不活性ガスとの置換が行なわれた後、搬送室９と基板カセット室15との間のゲートバルブ16が開き、基板搬送装置10によって基板カセット17に複数収納された基板８同士の間隙に真空ピンセット１を進入させて基板８を１枚取り出し、搬送室９内に搬送される。 In the processing of the substrate 8 using the substrate processing apparatus 20 of the present invention provided with these, the substrate 8 before processing is first carried into the substrate cassette chamber 15 in units of cassettes. After the inside of the substrate cassette chamber 15 is evacuated or replaced with an inert gas, the gate valve 16 between the transfer chamber 9 and the substrate cassette chamber 15 is opened, and the substrate transfer device 10 transfers the substrate cassette 17 to the substrate cassette 17. The vacuum tweezers 1 are inserted into the gap between the plurality of substrates 8 stored therein, and one substrate 8 is taken out and transferred into the transfer chamber 9.

次に、所定の処理室14ａ〜14ｄ内の真空引きまたは不活性ガスとの置換が行なわれた後、搬送室９と処理室14ａ〜14ｄとの間のゲートバルブ16が開き、基板８が各処理室14ａ〜14ｄ内に搬入されて、成膜やエッチング等の処理が行なわれる。そして、最終的に処理が終わった基板８は、基板搬送装置10により搬送されて基板カセット室15内の基板カセット17に収納される。このようにして、基板８は外気に晒されることなく、所定の雰囲気中で一連の処理が行なわれる。 Next, after evacuation or replacement with an inert gas in the predetermined processing chambers 14a to 14d is performed, the gate valve 16 between the transfer chamber 9 and the processing chambers 14a to 14d is opened, and the substrate 8 is moved to each of them. It is carried into the processing chambers 14a to 14d, and processing such as film formation and etching is performed. Then, the finally processed substrate 8 is transferred by the substrate transfer device 10 and stored in the substrate cassette 17 in the substrate cassette chamber 15. In this way, the substrate 8 is subjected to a series of processes in a predetermined atmosphere without being exposed to the outside air.

この本発明の基板搬送装置10に、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の断面積が分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側の方で大きい本発明の真空ピンセット１を用いることにより、基板８を確実に吸着して搬送できるので、基板８の搬送効率を高くすることができる。 In the substrate transport apparatus 10 of the present invention, the cross-sectional area of the suction path 4 connecting the suction part 3 and the suction part 5 of the branching part is larger on the suction part 5 side than the suction part 3 side of the branching part. By using the vacuum tweezers 1, the substrate 8 can be reliably sucked and transported, so that the transport efficiency of the substrate 8 can be increased.

また、本発明の基板処理装置20は、本発明の真空ピンセット１を用いた基板８の搬送効率が高い本発明の基板搬送装置10を基板８を吸着して処理室14ａ〜14ｄに搬送する機構として設置していることにより、基板８の処理効率を高くすることができる。 Further, the substrate processing apparatus 20 of the present invention has a mechanism for adsorbing the substrate 8 and transporting it to the processing chambers 14a to 14d with the substrate transport apparatus 10 of the present invention having high transport efficiency of the substrate 8 using the vacuum tweezers 1 of the present invention. As a result, the processing efficiency of the substrate 8 can be increased.

次に、このような本発明の真空ピンセット１を得るための製造方法について図７および図８を用いて説明する。 Next, a manufacturing method for obtaining such vacuum tweezers 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図７は、図３の本発明の真空ピンセットの各部材を示す、それぞれ（ａ）は吸着部３の、（ｂ）は板状体７ａの、（ｃ）は板状体７ｂの、（ｄ）は板状体７ｃの成形体の平面図である。図８は、図７（ａ）〜（ｄ）の各部材の積層状態を示す図である。 7 shows each member of the vacuum tweezers of the present invention shown in FIG. 3, wherein (a) shows the suction part 3, (b) shows the plate-like body 7a, (c) shows the plate-like body 7b, (d ) Is a plan view of a molded body of the plate-like body 7c. FIG. 8 is a diagram illustrating a stacked state of the members illustrated in FIGS.

このように、本発明の真空ピンセット１は、吸着部３や板状体７ａ〜７ｃのように、複数の部材に分けて成形した成形体を積層して焼成することが好適であり、とりわけ各成形体が積層して焼成した後にセラミックスとなるものであることが好適である。このような方法によれば、積層構造の吸着部３や板状体７ａ〜７ｃの各層が有機系の接着剤によらずに接合されているものとなるので、半導体素子や半導体装置の製造工程において用いられる薬品やフッ素系ガス，塩素系ガス等の腐食性ガスに対する耐食性にも優れたものとなり、使用条件の制約を受けないものとすることができる。 As described above, the vacuum tweezers 1 of the present invention is preferably laminated and fired by molding a molded body divided into a plurality of members, such as the suction portion 3 and the plate-like bodies 7a to 7c. It is preferable that the molded body becomes a ceramic after being laminated and fired. According to such a method, the layers of the adsorbing part 3 and the plate-like bodies 7a to 7c having a laminated structure are joined without depending on the organic adhesive, so that the manufacturing process of the semiconductor element or the semiconductor device In addition, it has excellent corrosion resistance against corrosive gases such as chemicals, fluorine-based gas, and chlorine-based gas used in, and can be free from restrictions on use conditions.

この本発明の真空ピンセット１の製造方法は、まず、セラミック原料粉末，焼結助剤，バインダ等を混合したスラリーをドクターブレード法で成形したシートを成形体の形状に打ち抜くか、またはセラミック原料粉末，焼結助剤，バインダ等を混合したスラリーを噴霧乾燥した顆粒を用いて成形体をプレス成形する。さらに、必要に応じて切削加工を施して、円筒状の吸着部３と、吸引部５および貫通孔６を有する板状体７ａと、吸着孔２，吸引部５，貫通孔６および拡大領域４ａを備えた吸引路４となる溝を有する板状体７ｂと、貫通孔６を有する板状体７ｃとを得る。また、吸引路４の高さが段階的に高くなる拡大領域４ａが板状体７ａまたは板状体７ｃに及ぶときには、板状体７ａまたは板状体７ｃの板状体７ｂに対向する面に切削加工を施して、拡大領域４ａの一部となる凹部を形成すればよい。 The manufacturing method of the vacuum tweezers 1 of the present invention is as follows. First, a slurry obtained by mixing a ceramic raw material powder, a sintering aid, a binder and the like is formed by stamping a sheet formed by a doctor blade method into the shape of a formed body, or ceramic raw material powder Then, a compact is press-molded using granules obtained by spray-drying a slurry mixed with a sintering aid, a binder and the like. Furthermore, it cuts as needed, the plate-shaped body 7a which has the cylindrical suction part 3, the suction part 5, and the through-hole 6, the suction hole 2, the suction part 5, the through-hole 6, and the expansion area | region 4a. A plate-like body 7b having a groove serving as a suction path 4 and a plate-like body 7c having a through hole 6 are obtained. Further, when the enlarged region 4a in which the height of the suction path 4 gradually increases reaches the plate-like body 7a or the plate-like body 7c, the plate-like body 7a or the surface of the plate-like body 7c facing the plate-like body 7b is formed. What is necessary is just to cut and form the recessed part used as a part of expansion area | region 4a.

次に、吸着部３，板状体７ａ，板状体７ｂおよび板状体７ｃが互いに対向する面に密着液を塗布し、吸着孔２，吸引部５および貫通孔６の位置を合わせて、図８に示すように積層する。なお、これらを積層するときの向きは、図７（ａ），（ｂ）および（ｄ）に示す部材は図示している面が上向きとなるように、図７（ｃ）に示す部材は図示している面が下向きとなるように積層する。そして、この積層体を加圧した後、焼成することにより、図３に示す本発明の真空ピンセット１を得ることができる。また、図１，２，４，５に示す真空ピンセット１を得る場合も、吸着孔２，吸引部５，貫通孔６等を有し、それぞれの拡大領域４ａを備えた吸引路４の形状に応じた板状体７ａ〜７ｃと吸着部３とを作製し、上記と同様に吸着部３および各板状体７ａ〜７ｃが互いに対向する面に密着液を塗布し、吸着孔２，吸引部５および貫通孔６の位置を合わせて積層して加圧した後、焼成することによって、それぞれ得ることができる。なお、各成形体を積層した積層体の焼成温度は用いるセラミック原料粉末により異なり、例えばセラミック原料粉末としてアルミナ原料粉末を用いたときには、焼成温度は1500〜1600℃とすればよい。 Next, the adhering liquid is applied to the surfaces where the adsorbing part 3, the plate-like body 7a, the plate-like body 7b and the plate-like body 7c face each other, and the positions of the adsorbing hole 2, the sucking part 5 and the through-hole 6 are aligned, Lamination is performed as shown in FIG. 7 (a), 7 (b) and 7 (d) are oriented so that the surfaces shown in FIG. 7 (c) face upward. Laminate so that the surface shown is facing down. And after pressurizing this laminated body, the vacuum tweezers 1 of this invention shown in FIG. 3 can be obtained by baking. Further, when obtaining the vacuum tweezers 1 shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5, the suction passage 2, the suction portion 5, the through-hole 6 and the like are provided, and the shape of the suction path 4 having the respective enlarged regions 4a is obtained. Corresponding plate-like bodies 7a to 7c and the suction portion 3 are produced, and in the same manner as described above, the adhering portion 3 and the plate-like bodies 7a to 7c are applied to the surfaces facing each other, and the suction holes 2 and suction portions 5 and the through-hole 6 can be obtained by stacking and pressurizing and then firing. In addition, the firing temperature of the laminated body in which the formed bodies are laminated differs depending on the ceramic raw material powder used. For example, when an alumina raw material powder is used as the ceramic raw material powder, the firing temperature may be 1500 to 1600 ° C.

また、吸着面３ａや外側面３ｂを樹脂で被覆する場合は、プライマー（下地剤）を塗装後に乾燥させてから、ポリイミド樹脂およびポリテトラフロロエチレン樹脂，ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂，ポリビニリデンフルオライド樹脂等のフッ素樹脂のいずれかをスプレーにより塗布し、塗布した樹脂のガラス転位点や融点を超える温度で熱処理すればよい。なお、樹脂の被覆が不要な部分については、プライマー（下地剤）を塗装する前にマスキングを施し、熱処理後にマスキングを取り除けばよい。 When the adsorption surface 3a and the outer surface 3b are coated with a resin, the primer (base material) is dried after coating, and then polyimide resin, polytetrafluoroethylene resin, polytrifluoroethylene chloride resin, polyvinylidene fluoride. Any fluorine resin such as a ride resin may be applied by spraying and heat-treated at a temperature exceeding the glass transition point or melting point of the applied resin. In addition, what is necessary is just to mask for the part which does not require resin coating before painting a primer (base material), and to remove masking after heat processing.

このようにして作製された本発明の真空ピンセット１は、吸引機構を作動させたときの吸引に掛かる抵抗が小さくなり、吸引路４の容積が大きくなることから吸着力が向上するので、基板８を確実に吸着して搬送することができる。また、拡大領域４ａが吸引部５側の方へ設けられていることから、分岐部から吸引部５にかけて十分な強度を確保することができるので、真空ピンセット１の剛性の低下を抑えることができる。 The vacuum tweezers 1 of the present invention thus manufactured has a lower resistance for suction when the suction mechanism is operated, and the suction path 4 becomes larger, so that the suction force is improved. Can be reliably adsorbed and transported. Moreover, since the expansion area | region 4a is provided toward the suction part 5 side, since sufficient intensity | strength can be ensured from a branch part to the suction part 5, the fall of the rigidity of the vacuum tweezers 1 can be suppressed. .

また、本発明の真空ピンセット１は、吸着部３，板状体７ａ〜７ｃのように複数の部材に分けて成形した成形体を積層して焼成することにより得られたセラミックスからなるものであるときには、各成形体間が有機系の接着剤によらずに接合されているため、半導体素子や半導体装置の製造工程において用いられる薬品やフッ素系ガス，塩素系ガス等の腐食性ガスに対する耐食性にも優れたものとなり、使用条件の制約を受けないものとすることができる。 Moreover, the vacuum tweezers 1 of the present invention is made of ceramics obtained by laminating and firing molded bodies formed by dividing into a plurality of members, such as the adsorbing portion 3 and the plate-like bodies 7a to 7c. In some cases, the molded bodies are joined together without using an organic adhesive, which improves the corrosion resistance against chemicals used in the manufacturing process of semiconductor elements and semiconductor devices, and corrosive gases such as fluorine-based gases and chlorine-based gases. In other words, it can be made excellent and is not subject to restrictions on use conditions.

さらに、吸着面３ａおよび外側面３ｂが樹脂で被覆されているときには、基板８を形成する材質より樹脂は柔らかいので、樹脂の耐熱温度を超えない使用環境で用いることにより、基板８を傷つけるおそれを少なくすることができ、吸着時の基板８と吸着面３ａとの接触によってパーティクルが発生するのを抑制することができる。 Furthermore, since the resin is softer than the material forming the substrate 8 when the adsorption surface 3a and the outer surface 3b are covered with the resin, there is a risk of damaging the substrate 8 when used in a usage environment that does not exceed the heat resistance temperature of the resin. It is possible to reduce the number of particles, and the generation of particles due to the contact between the substrate 8 and the suction surface 3a during suction can be suppressed.

また、このように優れた本発明の真空ピンセット１を基板８を吸着して搬送するのに用いた本発明の基板搬送装置10は、剛性の低下を抑え吸着力を向上させた本発明の真空ピンセット１を用いることから、基板８を確実に吸着して搬送することができるので、大型化した半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等の基板８であっても搬送効率を高くすることができる。さらに、この基板８の搬送効率の高い本発明の基板搬送装置10を基板８を処理室に搬送するのに用いた本発明の基板処理装置20は、大型化した半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等の基板についても基板８の処理効率を高くすることができる。 Further, the substrate transport apparatus 10 of the present invention used for sucking and transporting the vacuum tweezers 1 of the present invention by adsorbing the substrate 8 is the vacuum of the present invention in which the lowering of rigidity is suppressed and the suction force is improved. Since the tweezers 1 are used, the substrate 8 can be reliably adsorbed and transported, so that even a substrate 8 such as a large-sized semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus can be transported. Efficiency can be increased. Further, the substrate processing apparatus 20 of the present invention used for transporting the substrate 8 to the processing chamber using the substrate transport apparatus 10 of the present invention having a high transport efficiency of the substrate 8 includes a semiconductor wafer and a glass for a liquid crystal display panel which are enlarged. The processing efficiency of the substrate 8 can also be increased for a substrate such as a substrate or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus.

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following examples.

（実施例１）
図１〜図５に示す例の本発明の真空ピンセット１と従来の真空ピンセットとを作製し、吸引に掛かる抵抗を確認するために圧力損失を調べた。なお、試料Ｎｏ．については、図１に示す例の本発明の真空ピンセット１をＮｏ．１とし、以下それぞれ、図２に示す例をＮｏ．２とし、図３に示す例をＮｏ．３とし、図４に示す例をＮｏ．４とし、図５に示す例をＮｏ．５とし、従来の真空ピンセットをＮｏ．６とした。 Example 1
The vacuum tweezers 1 of the present invention and the conventional vacuum tweezers of the example shown in FIGS. 1 to 5 were produced, and the pressure loss was examined in order to confirm the resistance applied to suction. Sample No. For the vacuum tweezers 1 of the present invention of the example shown in FIG. 1 and the examples shown in FIG. 2 and the example shown in FIG. 3 and the example shown in FIG. 4 and the example shown in FIG. No. 5 and conventional vacuum tweezers No. It was set to 6.

まず、実施例として本発明の真空ピンセット１の試料Ｎｏ．１〜５を以下の手順で作製した。アルミナ原料粉末と焼結助剤とバインダ等を混合したスラリーを用いてドクターブレード法でシートを成形し、得られたシートを金型で打ち抜くことにより、吸引部５および４つの貫通孔６を有する板状体７ａと、一方の端部の先端側が二股状に分岐し、他方の端部に４つの貫通孔６を有する板状体７ｃとを得た。板状体７ｂについては、金型でシートを打ち抜いて外辺，吸着部２，吸引部５および４つの貫通孔６を形成した後に、拡大領域４ａを含む吸引路４の形状に応じた溝の切削加工を施した。また、所定の厚みとするための切削加工を板状体７ａ〜７ｃに施した。 First, as an example, the sample No. 1 of the vacuum tweezers 1 of the present invention was used. 1-5 were produced in the following procedures. A sheet is formed by a doctor blade method using a slurry in which an alumina raw material powder, a sintering aid, a binder, and the like are mixed, and the obtained sheet is punched out with a mold to have a suction part 5 and four through holes 6. A plate-like body 7a and a plate-like body 7c having a bifurcated branch at one end and four through holes 6 at the other end were obtained. For the plate-like body 7b, after the sheet is punched out with a mold to form the outer side, the suction part 2, the suction part 5 and the four through holes 6, the grooves corresponding to the shape of the suction path 4 including the enlarged region 4a are formed. Cutting was applied. Further, the plate-like bodies 7a to 7c were subjected to a cutting process for obtaining a predetermined thickness.

次に、アルミナ原料粉末と焼結助剤とバインダ等を混合したスラリーを噴霧乾燥した顆粒を用いてプレス成形することにより、吸着部３の成形体を得た。そして、吸着部３，板状体７ａ，板状体７ｂ，板状体７ｃの各成形体の互いに対向する面に密着液を塗布し、板状体７ｂの吸着孔２に吸着部３の位置を合わせ、板状体７ａ〜７ｃの外辺および貫通孔６の位置を合わせて積層して加圧した後、1500〜1600℃の焼成温度で焼成することにより、厚みが1.8ｍｍで長さが160ｍｍの図１〜図５に示す例の本発明の真空ピンセット１の実施例の各試料を得た。また、比較例としての従来の真空ピンセットである試料Ｎｏ．６については、吸引路４に拡大領域４ａを設けないことを除いて、同様の方法で作製した。 Next, the compact | molding | casting of the adsorption | suction part 3 was obtained by press-molding using the granule which spray-dried the slurry which mixed the alumina raw material powder, the sintering auxiliary agent, the binder, etc. Then, the adhering liquid is applied to the mutually opposing surfaces of the molded parts of the adsorption part 3, the plate-like body 7a, the plate-like body 7b, and the plate-like body 7c, and the position of the adsorption part 3 in the adsorption hole 2 of the plate-like body 7b. , The outer sides of the plate-like bodies 7a to 7c and the positions of the through holes 6 are laminated and pressed, and then fired at a firing temperature of 1500 to 1600 ° C., so that the thickness is 1.8 mm and the length is Each sample of the example of the vacuum tweezers 1 of the present invention of the example shown in FIGS. In addition, as a comparative example, a conventional vacuum tweezers, sample No. 6 was produced by the same method except that the enlarged region 4a was not provided in the suction passage 4.

次に、圧力計を備えた吸引機構（図示しない）を作動させ、真空ピンセットの吸引部５に接続するチューブの先端が開放された状態で圧力計が39ｋＰａを示すように圧力を調節した。そして、圧力計が39ｋＰａを示した状態で、本発明の真空ピンセット１の実施例である試料Ｎｏ．１〜５および試料Ｎｏ．６の従来の真空ピンセットの吸引部５にチューブを接続したときの圧力の低下を圧力損失として圧力計から読み取った。 Next, a suction mechanism (not shown) provided with a pressure gauge was operated, and the pressure was adjusted so that the pressure gauge showed 39 kPa with the tip of the tube connected to the suction part 5 of the vacuum tweezers opened. And in the state which the pressure gauge showed 39 kPa, sample No. which is an Example of the vacuum tweezers 1 of this invention is shown. 1-5 and sample no. The pressure drop when the tube was connected to the suction part 5 of the conventional vacuum tweezers No. 6 was read as a pressure loss from the pressure gauge.

結果を表１に示す。 The results are shown in Table 1.

表１に示す結果から分かる通り、試料Ｎｏ．６の従来の真空ピンセットの圧力損失が5.2ｋＰａであって高かったのに対して、本発明の真空ピンセット１の実施例である試料Ｎｏ．１〜５は、いずれも圧力損失が4.0ｋＰａ以下と低かった。また、分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側の方で広くなっている、または分岐部の吸着部３側から吸引部５側に向かって徐々に大きくなっている拡大領域４ａを有する本発明の真空ピンセット１の実施例である試料Ｎｏ．３〜５は、吸引部５の径が吸着部３の径よりも大きいことから、3.2ｋＰａ以下とさらに圧力損失が低かった。 As can be seen from the results shown in Table 1, Sample No. The pressure loss of the conventional vacuum tweezers No. 6 was 5.2 kPa, which was high, whereas the sample No. 6 which is an example of the vacuum tweezers 1 of the present invention was used. 1 to 5 all had a low pressure loss of 4.0 kPa or less. Moreover, it has the expansion area | region 4a which becomes wide in the suction part 5 side rather than the adsorption part 3 side of a branch part, or becomes large gradually toward the suction part 5 side from the adsorption part 3 side of a branch part. Sample No. which is an example of the vacuum tweezers 1 of the present invention. In Nos. 3 to 5, since the diameter of the suction part 5 was larger than the diameter of the adsorption part 3, the pressure loss was further low at 3.2 kPa or less.

特に、吸引路４が分岐部の吸着部３側から吸引部５側に向かって除々に幅方向および厚み方向に大きくなり、吸引路４の容積が実施例の中で最も大きい本発明の真空ピンセット１の実施例である試料Ｎｏ．５の圧力損失が、2.5ｋＰａと最も低かった。 In particular, the suction channel 4 gradually increases in the width direction and the thickness direction from the suction unit 3 side of the branching unit toward the suction unit 5 side, and the vacuum tweezers of the present invention having the largest volume of the suction channel 4 in the embodiments. Sample No. 1 as an example of the first example. The pressure loss of 5 was the lowest at 2.5 kPa.

以上の結果から、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路の断面積が分岐部の吸着部３側よりも吸引部５側の方で大きい本発明の真空ピンセット１は、吸引機構を作動させたときの吸引に掛かる抵抗が小さくなり、吸引路４の容積が大きくなることから吸着力が向上することが分かった。 From the above results, the vacuum tweezers 1 of the present invention has a larger suction cross-sectional area connecting the suction part 3 and the suction part 5 of the branch part on the suction part 5 side than the suction part 3 side of the branch part. It has been found that the suction force when the mechanism is operated is reduced and the suction force is improved because the volume of the suction path 4 is increased.

また、本発明の真空ピンセット１である試料Ｎｏ．１〜５を基板処理装置10に用いて、基板カセット室15内の基板カセット17に収納された基板８を各処理室14ａ〜14ｄへ吸着して搬送を繰り返し行なったところ、基板８の吸着ミスや搬送中の基板８の落下もなかったので、本発明の真空ピンセット１は、吸着力の向上により確実に基板８を吸着するとともに、繰り返しの搬送に耐え得る十分な剛性を有しており、大型化した半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等の基板の搬送についても対応できることが分かった。 In addition, the sample No. which is the vacuum tweezers 1 of the present invention. 1 to 5 are used in the substrate processing apparatus 10, and the substrate 8 stored in the substrate cassette 17 in the substrate cassette chamber 15 is sucked into the processing chambers 14a to 14d and transported repeatedly. The vacuum tweezers 1 of the present invention surely attracts the substrate 8 by improving the suction force and has sufficient rigidity to withstand repeated transportation, since there was no drop of the substrate 8 during transportation. It has been found that it can also handle the transfer of substrates such as large semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display panels, and mask substrates for semiconductor manufacturing equipment.

また、本発明の真空ピンセット１を用いた基板搬送装置10の搬送効率は従来のものよりも高く、この基板搬送装置10を用いた基板処理装置20は、基板８の処理効率が同じく従来のものよりも高まり、大型化した半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等の基板を扱う場合においても好適であることが分かった。 Further, the transfer efficiency of the substrate transfer apparatus 10 using the vacuum tweezers 1 of the present invention is higher than the conventional one, and the substrate processing apparatus 20 using the substrate transfer apparatus 10 has the same process efficiency of the substrate 8 as the conventional one. It has been found that the present invention is also suitable for handling a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, etc.

本発明の真空ピンセットの実施の形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。An example of embodiment of the vacuum tweezers of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the AA 'line in (a), (c) is vacuum tweezers 1 It is sectional drawing when cut | disconnecting at the position of the BB 'line | wire in (b). 本発明の真空ピンセットの他の実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。The other example of other embodiment of the vacuum tweezers of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the AA 'line in (a), (c) These are sectional drawings when the vacuum tweezers 1 are cut at the position of the line BB ′ in (b). 本発明の真空ピンセットの他の実施の形態のさらに他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。The other example of other embodiment of the vacuum tweezers of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the AA 'line in (a), (c ) Is a cross-sectional view when the vacuum tweezers 1 is cut at the position of line BB ′ in FIG. 本発明の真空ピンセットの他の実施の形態のさらに他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。The other example of other embodiment of the vacuum tweezers of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the AA 'line in (a), (c ) Is a cross-sectional view when the vacuum tweezers 1 is cut at the position of line BB ′ in FIG. 本発明の真空ピンセットの他の実施の形態のさらに他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。The other example of other embodiment of the vacuum tweezers of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the AA 'line in (a), (c ) Is a cross-sectional view when the vacuum tweezers 1 is cut at the position of line BB ′ in FIG. 本発明の真空ピンセットを用いた基板搬送装置およびこの基板搬送装置を用いた基板処理装置の平面図である。1 is a plan view of a substrate transfer apparatus using vacuum tweezers of the present invention and a substrate processing apparatus using the substrate transfer apparatus. 図３の本発明の真空ピンセットの各部材を示す、それぞれ（ａ）は吸着部の、（ｂ）〜（ｄ）は板状体の成形体の平面図である。Each member of the vacuum tweezers of the present invention shown in FIG. 3 is a plan view of the molded part of (a) is an adsorbing part and (b) to (d) are plate-like bodies. 図７（ａ）〜（ｄ）の各部材の積層状態を示す図である。It is a figure which shows the lamination | stacking state of each member of Fig.7 (a)-(d). 従来の真空ピンセットの例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＹ−Ｙ’線での断面図である。An example of a conventional vacuum tweezers is shown, (a) is a plan view, and (b) is a sectional view taken along line Y-Y 'in (a). 従来の真空ピンセットを用いた搬送ロボットの例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the conveyance robot using the conventional vacuum tweezers.

Explanation of symbols

１：真空ピンセット
２：吸着孔
３：吸着部
３ａ：吸着面
３ｂ：外側面
４：吸引路
４ａ：拡大領域
５：吸引部
６：貫通孔
７：板状体
８：基板
９：搬送室
10：基板搬送装置
14ａ〜14ｄ：処理室
20：基板処理装置 1: Vacuum tweezers 2: Suction hole 3: Suction part 3a: Suction surface 3b: Outer side surface 4: Suction path 4a: Enlarged area 5: Suction part 6: Through hole 7: Plate body 8: Substrate 9: Transfer chamber
10: Board transfer device
14a-14d: Processing chamber
20: Substrate processing equipment

Claims

A plate-like body having a bifurcated front end side, an adsorbing portion for sucking gas and adsorbing the substrate, provided at at least three positions on the front surface of the plate-like body and each surface of the bifurcated portion; In the vacuum tweezers comprising: a suction path connecting the suction part of the part and another suction part; and a suction part for sucking gas connected to the suction part of the branch part via the suction path; The vacuum tweezers are characterized in that a cross-sectional area of the suction path connecting the suction part and the suction part is larger on the suction part side than on the suction part side of the branch part.

The height of the suction path connecting the suction part of the branch part and the suction part is increased stepwise from the suction part side of the branch part toward the suction part side. The vacuum tweezers according to 1.

2. The vacuum tweezers according to claim 1, wherein a width of the suction path connecting the suction portion of the branch portion and the suction portion is wider on the suction portion side than on the suction portion side of the branch portion. .

2. The cross-sectional area of the suction path connecting the suction portion and the suction portion of the branch portion is gradually increased from the suction portion side of the branch portion toward the suction portion side. Vacuum tweezers as described in

5. A substrate transfer apparatus, wherein the vacuum tweezers according to claim 1 is used to suck and transfer the substrate.

6. A substrate processing apparatus, wherein the substrate transport apparatus according to claim 5 is used to transport the substrate to a processing chamber.