JP6068118B2 - 搬送装置及び搬送用部材 - Google Patents
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Description
例えば半導体ウェハを静電力を用いて吸着して保持する場合には、保持した後に吸着電極への通電をオフしたときでも、残留電荷やリンキング(大気圧による密着)によって、半導体ウェハが搬送用部材から離脱しないことがあった。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、被吸着体の離脱を容易に行うことができる搬送用部材及びその搬送用部材を用いた搬送装置を提供することである。
そして、吸着電極への電力の印加を停止した場合には、被吸着体は自身の弾性力(復元力)によって、速やかに吸着電極部から離脱するので、搬送用部材から被吸着体を容易に且つ速やかに分離(デチャック)することができる。
つまり、本第1態様では、吸着電極部を、離散的に島状(例えば平面形状で円形)に設けている。よって、リンキングを減らすことができるので、残留吸着力を大きく低減できる。
しかも、吸着電極部を複数(特に近接して)配置することにより、異電極間において電荷を打ち消し合い易くなるので、残留電荷を低減する効果もある。
なお、ここで、島状とは、吸着電極部がスペーサより離れて(例えば離散的に)配置されていることを示している。また、1箇所の吸着電極部の大きさ(即ち平面方向の寸法)は、2つの支持位置間の距離の1/2未満とすることにより、支持位置間に吸着電極部を複数個配置できる。
なお、前記吸着電極部とは、吸着電極が設けられて、実際に被吸着体が吸着される箇所であり、通常は、吸着電極とその周囲(特に被吸着体が配置される上方)の基材部分(例えばセラミック部分)から構成されている。
(2)本発明(搬送用部材)は、第2態様として、電気絶縁性を有する基材と、該基材に配置され、静電力によって被吸着体を吸着する吸着電極を有するとともに、前記被吸着体に対向する吸着電極部と、を備え、前記被吸着体を載置し吸着して搬送する搬送用部材において、前記基材の表面に、前記被吸着体を支持する複数のスペーサを備えるとともに、該複数のスペーサの高さは前記吸着電極部の高さより高く設定されており、且つ、前記基材をその表面と平行な方向で見た場合に、前記吸着電極部は、前記被吸着体が前記複数のスペーサによって支持される少なくとも2箇所の支持位置の間に配置された搬送用部材であって、前記吸着電極部は、前記基材の表面より部分的に島状に突出して、複数個設けられており、更に、前記複数のスペーサとして、前記基材の根本側に配置されたスペーサと該基材の根本側から突出するアームの先端側に配置されたスペーサとを備えるとともに、前記根本側のスペーサと前記先端側とスペーサとの間に、前記アームの長手方向に沿って、複数の前記吸着電極部が配置されており、且つ、前記スペーサに、前記吸着電極を備えたことを特徴とする。
なお、前記第1態様と同様な構成については、同様な効果を奏する。例えば、本第2態様では、スペーサに、吸着電極を備えている。従って、スペーサも吸着電極部として機能するので、吸着力が高いという利点がある。また、島状及び吸着電極部の意味も前記第1態様と同様である。
(3)本発明は、第3態様として、前記アームとして一対のアームを備えるとともに、該一対のアームは平行に配置されていることを特徴とする。
前記吸着電極部やスペーサの個数(但し複数個)は、前記各態様の範囲内において、半導体ウェハ等の被吸着材を湾曲させて保持できる限りは、その個数に限定はない。また、吸着電極の構成や形状(平面形状)としては、前記各態様の範囲内において、公知の各種の構成や形状を採用でき、被吸着材を吸着できる限りは、特に限定はない。
このセラミックとしては、アルミナ(Al2O3)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化珪素(SiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化マグネシウム(MgO)、ムライト(3Al2O3・2SiO2)等のセラミックスを利用できる。また、ガラスセラミック(例えばアルミナとホウケイ酸ガラスとの混合物)等を利用できる。更に、ポリイミド等の有機樹脂等を利用できる。
図1に示す様に、本実施例1では、半導体製造装置の一部を構成する装置として、搬送装置1が用いられており、搬送装置1によって搬送される被搬送体(被吸着体)は、円盤状の誘電体であり、弾性を有するシリコン製のウェハ(半導体ウェハ)3である。
このうち、制御部5は、アーム機構9、移動機構11、吸着電極駆動部13の各部の動作を制御する電子制御装置(例えばマイクロコンピュータ)である。つまり、この制御部5は、コンピュータプログラムに基づいてCPUが動作することによって実現される。
図2に示す様に、本実施例の搬送用部材7は、半導体ウェハ3を載置し吸着して搬送するセラミック部材であり、略U字形状のセラミック基板15と、該セラミック基板15上に島状に分散して設けられた円盤形状の4個の吸着電極部17、19、21、23と、前記セラミック基板15上に設けられた直方体形状の3個のスペーサ25、27、29と、前記セラミック基板15の基端側(同図左側)に設けられた一対の給電部31、33と、前記セラミック基板15の(給電部31、33より)基端側に設けられた一対の固定穴35、37とを備えている。
前記セラミック基板15は、複数のセラミック層15a、15b、15c、15d(図4参照)が積層一体化された平板状の基板であり、電気絶縁性を有する例えば酸化アルミニウム(アルミナ:Al2O3)等のセラミックからなる。
図4に示すように、セラミック基板15の内部には、給電部31、33と吸着電極部17、19、21、23の吸着電極K1、K2とを電気的に接続するために、例えばタングステン(W)を主成分とする導電材材料を用いた導電パターン47が形成されている。この導電パターン47は、セラミック基板15の第3セラミック層15cと第4セラミック層15dとの間に配置されている。
本実施例では、吸着電極部17〜23及びスペーサ25〜29の高さ及び配置に特徴があり、吸着電極K1、K2の静電力によって半導体ウェハ3を吸着したときに、吸着電極部17〜23とスペーサ25〜29によって、半導体ウェハ3の中央部分が凹むように、吸着電極部17〜23及びスペーサ25〜29の高さ及びそれらの配置が設定されている。
図6(a)に示すように、始めに、各セラミック層15a〜15dの元となる各グリーンシート61(61a、61b、61c、61d)を用意する。このグリーンシート61は、周知のように、例えばアルミナからなるセラミック材料粉末に、有機バインダ、可塑剤、溶剤などを混合してシート状に形成したものである。
具体的には、各グリーンシート61a〜61dを正方形に切断した後に、後加工(スクリーン印刷、切削加工、熱圧着など)における位置合わせに適したガイド孔(図示せず)を、各グリーンシート61a〜61dの外周付近にパンチング加工する。また、必要に応じて、各グリーンシート61a〜61dの所定箇所に、導電体ペースト63、65をスクリーン印刷する。更に、必要に応じて、ビア51を形成する位置に、ビア孔67をパンチング加工し、そのビア孔67に導電体ペースト68を穴埋めする。
次に、図6(b)に示す様に、グリーンシート積層体69に対して切削加工を行う。具体的には、スペーサ25〜29や吸着電極部17〜23となる部分以外のグリーンシート積層体69の表面を切削して、スペーサ用の凸部71や吸着電極用の凸部73を形成する。
次に、図6(c)に示す様に、グリーンシート積層体69を一体焼成する。具体的には、1400〜1600℃の還元雰囲気にて、グリーンシート積層体69を焼成し、焼成体75を得る。なお、この際に、スペーサ25〜29が形成される。
これによって、本実施例の搬送用部材7が得られる。
e)次に、本実施例の効果を説明する。
よって、残留応力を低減できるとともに、リンキングを減らすことができるので、残留吸着力を大きく低減できる。
図7に示す様に、本実施例2の搬送用部材81は、前記実施例1と同様なセラミック基板83の表面において、前記実施例1と同様な凸形状のスペーサを設ける位置に、そのスペーサの平面形状と同様な凹部85を有している。そして、この凹部85に、前記スペーサと同様な凸部を構成するように、別体の直方体形状の部材(別体のスペーサ87)が嵌められている。
また、本実施例2の搬送用部材81を製造する場合には、実施例1と同様にセラミック製の(凹部85を有する)焼結体を製造した後に、凹部85に別体のスペーサ87を嵌めこみ、接着剤等で固定すればよい。
図8(a)に示す様に、本実施例3の搬送用部材91は、前記実施例1と同様に、同図の左右にスペーサ93、95を配置するとともに、その間に吸着電極部97を配置したものである。
本実施例3でも、前記実施例1と同様な効果を奏するとともに、スペーサ93、95も吸着電極部として機能するので、吸着力が高いという利点がある。
図8(b)に示す様に、本実施例4の搬送用部材101は、前記実施例1と同様に、同図の左右にスペーサ103、105を配置するとともに、その間に(吸着電極K1、K2を有する)吸着電極部107を配置したものである。
図8(c)に示す様に、本実施例5の搬送用部材111は、前記実施例4と同様に、同図の左右にスペーサ113、115を配置するとともに、その間に(吸着電極K1、K2からなる)吸着電極部117を、セラミック基板119の内部に配置したものである。
図9に示す様に、本実施例6の搬送用部材121は、同図の左右にスペーサ123、125、127、129を配置するとともに、その間に(吸着電極K1、K2を有する)吸着電極部131、133を、セラミック基板135の内部に配置したものである。
図10に示す様に、本実施例7の搬送用部材141は、実施例1と同様に、同図の左右にスペーサ143、145、147を配置するとともに、その間に(吸着電極K1、K2を有する)島状に突出する吸着電極部149、151、153、155を配置したものである。
また、4個の吸着電極部149〜155を、中央部分にまとめて配置できるので、半導体ウェハ3を容易に湾曲できるという効果がある。
図11に示す様に、本実施例8の搬送用部材161は、実施例1と同様に、同図の左右にスペーサ163、165、167を配置するとともに、その間に(吸着電極K1、K2を有する)島状に突出する吸着電極部169、171を配置したものである。
そして、中央の第1アーム部175の先端に第1スペーサ167を設けるとともに、第1アーム部175より短い左右(同図では上下方向)の第2、第3アーム部177、179に、(半導体ウェハ3の円形の外周に沿って)斜めに第2、第3スペーサ163、165を設けている。
(1)例えば、搬送される部材は、半導体ウェハに限らず、ガラス基板等が挙げられる。
(3)更に、各実施例における個々の構成は、適宜、他の実施例に組み合わせることができる。
3…半導体ウェハ
7、81、91、101、111、121、141、161…搬送用部材
15、83、109、119、135、157、173…セラミック基板
K1、K2…吸着電極
17、19、21、23、97、117、117、131、133、149、151、153、155、169、171…吸着電極部(第1〜第4吸着電極部)
25、27、29、87、93、95、103、105、113、115、123、125,127、129、143、145、147、163、165、167…スペーサ(第1〜第3スペーサ)
Claims (4)
- 電気絶縁性を有する基材と、
該基材に配置され、静電力によって被吸着体を吸着する吸着電極を有するとともに、前記被吸着体に対向する吸着電極部と、
を備え、前記被吸着体を載置し吸着して搬送する搬送用部材において、
前記基材の表面に、前記被吸着体を支持する複数のスペーサを備えるとともに、該複数のスペーサの高さは前記吸着電極部の高さより高く設定されており、
且つ、前記基材をその表面と平行な方向で見た場合に、前記吸着電極部は、前記被吸着体が前記複数のスペーサによって支持される少なくとも2箇所の支持位置の間に配置された搬送用部材であって、
前記吸着電極部は、前記基材の表面より部分的に島状に突出して、複数個設けられているとともに、複数の前記吸着電極部が含まれる平面領域よりも外側に、前記複数のスペーサが配置されており、
且つ、前記スペーサに、前記吸着電極を備えたことを特徴とする搬送用部材。 - 電気絶縁性を有する基材と、
該基材に配置され、静電力によって被吸着体を吸着する吸着電極を有するとともに、前記被吸着体に対向する吸着電極部と、
を備え、前記被吸着体を載置し吸着して搬送する搬送用部材において、
前記基材の表面に、前記被吸着体を支持する複数のスペーサを備えるとともに、該複数のスペーサの高さは前記吸着電極部の高さより高く設定されており、
且つ、前記基材をその表面と平行な方向で見た場合に、前記吸着電極部は、前記被吸着体が前記複数のスペーサによって支持される少なくとも2箇所の支持位置の間に配置された搬送用部材であって、
前記吸着電極部は、前記基材の表面より部分的に島状に突出して、複数個設けられており、
更に、前記複数のスペーサとして、前記基材の根本側に配置されたスペーサと該基材の根本側から突出するアームの先端側に配置されたスペーサとを備えるとともに、
前記根本側のスペーサと前記先端側とスペーサとの間に、前記アームの長手方向に沿って、複数の前記吸着電極部が配置されており、
且つ、前記スペーサに、前記吸着電極を備えたことを特徴とする搬送用部材。 - 前記アームとして一対のアームを備えるとともに、該一対のアームは平行に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の搬送用部材。
- 前記請求項1〜3のいずれか1項に記載の搬送用部材を備え、該搬送用部材上に前記被吸着体を載置して搬送することを特徴とする搬送装置。
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