JPH07172571A - Device of low dust generating property - Google Patents

Device of low dust generating property

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JPH07172571A
JPH07172571A JP5316276A JP31627693A JPH07172571A JP H07172571 A JPH07172571 A JP H07172571A JP 5316276 A JP5316276 A JP 5316276A JP 31627693 A JP31627693 A JP 31627693A JP H07172571 A JPH07172571 A JP H07172571A
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JP
Japan
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film
work
diamond
low dust
base material
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Application number
JP5316276A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Umeda
俊郎 梅田
Takeharu Komiya
毅治 小宮
Mitsunori Takano
三登 高野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a device of low dust generating property which restrains generation of fine particles, restrains sticking of the fine particles onto the surface of a work, and restrains dispersion of the fine particles for the circumference. CONSTITUTION:In a device of low dust generating property for processing a work 13 under clean environment, a member 12 slidably contacted with the work 13 is constituted of a base material of hard material, and a film consisting of diamond-like carbon formed on the surface of the base material.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセスで
使用される露光装置や検査装置の搬送機構等での使用に
好適な低発塵性の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus of low dust generation suitable for use in a transfer mechanism of an exposure apparatus or an inspection apparatus used in a semiconductor manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の低発塵技術は、部材と部材との摺
動、接触によって発生する摩擦摩耗による摩耗粉(表面
の微細な破壊)の発生や飛散を抑制するために、部材間
に潤滑油を塗布したり、部材の片方あるいは両方を硬質
化するために硬質薄膜や固体潤滑油をコーティングして
摩擦係数を低減して耐摩耗性を高めることで、低発塵の
効果を実現していた。例えば、半導体ウエハの搬送機構
のウエハ保持部では、ウエハとの接触部にアルミナ等の
セラミックス部材、アルミを陽極酸化したアルマイト皮
膜処理を施した部材、塗装による皮膜処理を施した部材
等が用いられていた。
2. Description of the Related Art Conventional low dust generation technology is used to suppress the generation and scattering of wear powder (fine surface breakage) due to frictional wear caused by sliding and contact between members in order to suppress the scattering between the members. A low dust generation effect is achieved by applying lubricating oil or by coating a hard thin film or solid lubricating oil to harden one or both of the members to reduce the coefficient of friction and increase wear resistance. Was there. For example, in a wafer holding part of a semiconductor wafer transfer mechanism, a ceramic member such as alumina, a member subjected to anodizing aluminum anodized film treatment, a member subjected to film treatment by painting, etc. is used in a contact portion with the wafer. Was there.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体製造にお
ける集積回路の線幅は細くなり、一般には、16M-bit で
は0.5 μm、64M-bit では0.35μm、256M-bitでは0.25
μm、1G-bit では0.15μmと言われている。それに伴
い、半導体製造に係る環境のクリーン化の要求もより高
まっている。特に、ウエハ表面に対する半導体製造環境
における微粒子(塵埃)による汚染は、製品の歩留りの
悪化など重要な問題となっている。そのため、半導体製
造ラインは、一般に、内部のクリーン度が厳しく管理さ
れたクリーンルーム内に設定されている。
In recent years, line widths of integrated circuits in semiconductor manufacturing have become narrower, and generally 0.5 μm for 16M-bit, 0.35 μm for 64M-bit and 0.25 for 256M-bit.
It is said to be 0.15 μm in μm and 1 G-bit. Along with this, the demand for a cleaner environment for semiconductor manufacturing is also increasing. In particular, contamination of the wafer surface by fine particles (dust) in a semiconductor manufacturing environment has become an important problem such as a deterioration in product yield. Therefore, the semiconductor manufacturing line is generally set in a clean room in which the degree of cleanliness inside is strictly controlled.

【0004】しかし、従来の技術は、前述のように、接
触する部材の片方あるいは両方の耐摩耗性を向上させる
ことであって、完全な無摩耗を実現させるものではな
い。そのため、部材間の接触に伴い発生する微細な摩耗
粉が、両部材の表面に付着したり、その周辺に飛散した
りして、ウエハ表面や半導体製造環境を高度にクリーン
化することはできなかった。
However, as described above, the conventional technique is to improve the wear resistance of one or both of the members that come into contact with each other, and does not realize complete no wear. Therefore, fine abrasion powder generated by contact between members adheres to the surfaces of both members or scatters around them, and it is not possible to highly clean the wafer surface and semiconductor manufacturing environment. It was

【0005】本発明は、微細粒子の発生を抑制するとと
もに、ウエハなどに代表されるワークの表面への微細粒
子の付着を抑え、また、周辺への微細粒子の飛散を抑え
ることができる低発塵性の装置を提供することを目的と
する。
The present invention suppresses the generation of fine particles, suppresses the adhesion of fine particles to the surface of a work typified by a wafer, and suppresses the scattering of fine particles to the periphery. It is intended to provide a dusty device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的のために、本発
明では、清浄な環境下でワークを処理する低発塵性の装
置において、前記ワークが摺動接触する部材を、硬質な
材質の基材と該基材表面に形成されたダイヤモンド状カ
ーボンからなる皮膜とで構成した(請求項1)。前記部
材は、アルミ合金からなる基材と、該基材表面に形成さ
れたアルマイトからなる皮膜と、該アルマイト皮膜上に
形成されたダイヤモンド状カーボンからなる皮膜とで構
成することができる(請求項2)。前記ダイヤモンド状
カーボン皮膜は、ワークをシリコンウエハまたはガラス
基板とした場合、これら皮膜とワークとが相互に摺動す
る時に発生する微細粒子数が、少なくともアルミナに比
べて3桁以上少ないものである(請求項3)。
To achieve the above object, according to the present invention, in a low dust generating device for treating a work in a clean environment, the member with which the work slides and contacts is made of a hard material. It is composed of a base material and a film made of diamond-like carbon formed on the surface of the base material (claim 1). The member can be composed of a base material made of an aluminum alloy, a film made of alumite formed on the surface of the base material, and a film made of diamond-like carbon formed on the alumite film. 2). When the work is a silicon wafer or a glass substrate, the diamond-like carbon film has the number of fine particles generated when these films and the work slide on each other at least three orders of magnitude less than that of alumina ( Claim 3).

【0007】[0007]

【作用】本発明では、例えば、図1において、半導体製
造装置の搬送ラインでワーク13を搬送するとき、ワー
ク13が吸着部12などと摺動接触しても、摩耗粉の発
生が抑制される。その結果、低発塵性の装置を提供でき
る。ここで、本発明における部材の評価方法について説
明する。まず、図2に示すように、直径50mmの各種材料
からなる基板1とシリコン単結晶材料からなる直径10mm
の球形状ピン2の組合せで、ピンオンディスク型摩擦摩
耗試験(荷重100kgf、摩擦速度 50mm/s に設定)を行
い、それに伴う発塵量の違いを比較した。基板1あるい
はピン2の摩耗に伴って発生して飛散した微細粒子(摩
耗粉)を、吸引ノズル3で吸引流量毎分1立法フィート
で吸引し、レーザパーティクルカウンタ( Met-One社製
A249型)を用いて粒子径 0.1μmの微細粒子の個数(本
評価方法ではこの個数を発塵量とした)を計測した。そ
の結果を図3に示す。
In the present invention, for example, in FIG. 1, when the work 13 is carried on the carrying line of the semiconductor manufacturing apparatus, even if the work 13 slides in contact with the suction part 12 or the like, generation of abrasion powder is suppressed. . As a result, a device with low dust generation can be provided. Here, a method for evaluating a member in the present invention will be described. First, as shown in FIG. 2, a substrate 1 made of various materials with a diameter of 50 mm and a diameter 10 mm made of a silicon single crystal material.
A pin-on-disc type friction / wear test (load 100 kgf, friction speed 50 mm / s) was carried out with the combination of the spherical pins 2 of No. 1 and the difference in the amount of dust generated due to the same was compared. Fine particles (wear particles) generated and scattered due to the wear of the substrate 1 or the pin 2 are sucked by the suction nozzle 3 at a suction flow rate of 1 cubic foot per minute, and a laser particle counter (made by Met-One)
A249 type) was used to count the number of fine particles having a particle diameter of 0.1 μm (this number was used as the amount of dust generation in this evaluation method). The result is shown in FIG.

【0008】図3に示すように、シリコンの単結晶から
なるピン2に接触する基板1の材料がセラミックス(例
えば、アルミナ、ジルコニア)の場合、セラミックス基
板1に比べシリコン単結晶からなるピン2の方が多く削
られ、摩耗粉を飛散して発塵を示した。また、基板1の
材料がシリコンウエハあるいはガラスの場合、基板1お
よびピン2の両方が摩耗し発塵を示した。しかし、基板
1が、表面にアルマイト皮膜を形成して硬質化したアル
ミ合金(例えば、JIS の A5056)を基材とし、その表面
にダイヤモンド状カーボンの皮膜を被覆してある場合、
基板1、ピン2ともに摩耗が少なく、優れた低発塵性を
示した。ただし、基板1がアルミ合金表面に直接ダイヤ
モンド状カーボン皮膜を被覆した材料やアルミ合金表面
にアルマイト皮膜だけを形成した材料とした場合は、前
述のような優れた低発塵性は得られなかった。
As shown in FIG. 3, when the material of the substrate 1 that contacts the pin 2 made of a silicon single crystal is ceramics (for example, alumina or zirconia), the pin 2 made of a silicon single crystal is compared to the ceramic substrate 1. Many of them were scraped off and scattered abrasion powder, showing dust. Further, when the material of the substrate 1 is a silicon wafer or glass, both the substrate 1 and the pin 2 are worn and dust is generated. However, when the substrate 1 is made of an aluminum alloy (for example, JIS A5056) that is hardened by forming an alumite coating on its surface, and its surface is coated with a diamond-like carbon coating,
Both the substrate 1 and the pin 2 showed little wear and showed excellent low dusting property. However, when the substrate 1 is a material in which the aluminum alloy surface is directly coated with the diamond-like carbon film or a material in which only the alumite film is formed on the aluminum alloy surface, the above-mentioned excellent low dust generation cannot be obtained. .

【0009】このように、低発塵性の装置において、シ
リコンウエハ等のワークと接触する各部材には耐摩耗性
の優れた材料を使用することが必要ではあるが、それに
よってワークが摩耗して摩耗粉が飛散することは好まし
くない。また、ワークによって摩耗する材料も好ましく
ない。よって、前記各部材に、ワークを摩耗させず、し
かもワークで摩耗されることのない材料を使用すること
により、ワークおよびワークと接触する部位の摩耗を抑
制し、低発塵性の装置を提供できる。本明細書では、こ
のような摩耗特性を「相互に耐摩耗性を有する」と呼
ぶ。前述の「表面にアルマイト皮膜を形成したアルミ合
金を基材とし、その表面にダイヤモンド状カーボンの皮
膜を形成した部材」は、「相互に耐摩耗性を有する」部
材として好適である。
As described above, in a low dust generating device, it is necessary to use a material having excellent wear resistance for each member that comes into contact with a work such as a silicon wafer. It is not preferable that the abrasion powder is scattered. Also, a material that is worn away by the work is not preferable. Therefore, by using a material that does not abrade the work and is not abraded by the work for each member, wear of the work and a portion in contact with the work is suppressed, and a device with low dust generation is provided. it can. In the present specification, such wear characteristics are referred to as “having mutual wear resistance”. The above-mentioned "member having an aluminum alloy having an alumite film formed on the surface as a base material and having a diamond-like carbon film formed on the surface thereof" is suitable as a member having "a mutual wear resistance".

【0010】この部材は、例えば、まず、基材としてア
ルミ合金を用意し、これをメタンと水素の混合ガスを原
料ガスとしてRF(高周波)プラズマ中でアルマイト処理
して表面にアルマイト皮膜を形成し、さらにアルマイト
皮膜上にダイヤモンド状カーボンの皮膜を成膜すること
で得られる。アルマイト処理により、アルミ合金の表面
が硬質化される。好ましくは、アルマイト皮膜の膜厚を
少なくとも5μm以上とし、ダイヤモンド状カーボンの
皮膜の膜厚を 0.5μm以上とするとよい。アルマイト処
理したアルミ基材の表面粗さ(アルマイト皮膜の表面粗
さ)は、最大粗さ(Rmax)が 0.5μm以下であることが
好ましい。ダイヤモンド状カーボン皮膜を形成する下地
としては硬質で、表面粗さが小さく、また、半導体製造
プロセスへの影響を考慮して重金属でないこと(例え
ば、酸化物、炭化物、チッ化物など)が好ましい。基材
としてアルミ合金を用いると、形状創成時の加工コスト
を低減でき、また、軽量化、耐蝕性の面で優れているの
で好ましい。アルミ合金の硬質化には、前述のアルマイ
ト処理の他に、例えば、表面にセラミック溶射膜を形成
したり、スパッタリングや CVD(化学的気相成長法)に
よってセラミック( SiC、TiN 、Al2O3 等)の厚膜ドラ
イコートを形成する方法を用いることができる。
For this member, for example, first, an aluminum alloy is prepared as a base material, and this is anodized in RF (high frequency) plasma using a mixed gas of methane and hydrogen as a raw material gas to form an alumite film on the surface. Further, it can be obtained by forming a diamond-like carbon film on the alumite film. The surface of the aluminum alloy is hardened by the alumite treatment. Preferably, the film thickness of the alumite film is at least 5 μm or more, and the film thickness of the diamond-like carbon film is 0.5 μm or more. Regarding the surface roughness of the anodized aluminum base material (the surface roughness of the alumite coating), the maximum roughness (Rmax) is preferably 0.5 μm or less. It is preferable that the base for forming the diamond-like carbon film is hard, has a small surface roughness, and is not a heavy metal (for example, oxide, carbide, nitride, etc.) in consideration of the influence on the semiconductor manufacturing process. It is preferable to use an aluminum alloy as the base material, because the processing cost at the time of shape creation can be reduced, and the weight and the corrosion resistance are excellent. In addition to the above-mentioned alumite treatment, for example, a ceramic sprayed film is formed on the surface of the aluminum alloy, or a ceramic (SiC, TiN, Al 2 O 3 ) is formed by sputtering or CVD (chemical vapor deposition). And the like) can be used.

【0011】ダイヤモンド状カーボン皮膜は、プラズマ
CVD で成膜し、その物性は、ラマン分光分析において、
カーボン(ラマンシフト1550cm-1)とダイヤモンド(13
33cm -1)におけるピーク比を比べると、ダイヤモンドピ
ークの高い、すなわち、ダイヤモンド構造の強いカーボ
ン皮膜であることが好ましい。また、小角X線散乱分析
を用いて膜の密度を比べると、被膜密度の大きいダイヤ
モンド性カーボン皮膜であることが好ましい。プラズマ
CVD によりダイヤモンド状カーボン皮膜を成膜するとき
は、例えば、チャンバー内に導入する原料ガスを、流量
20cc/分のメタンガスと流量30cc/分の水素ガスの混合
ガスとし、チャンバー内の成膜真空度を0.1Torrにした
状態でRFプラズマ(13.56MHz、1kW)を起こし、基板
(アルマイト処理されたアルミ合金からなる基材)温度
を 100℃に維持すればよい。
The diamond-like carbon film is a plasma
The film is formed by CVD, and its physical properties are
Carbon (Raman shift 1550cm-1) And diamonds (13
33 cm -1) Peak ratio in
Carbo with high peak, that is, strong diamond structure
It is preferable that it is a coating film. In addition, small-angle X-ray scattering analysis
Comparing the film densities using
It is preferably a mond carbon coating. plasma
When forming a diamond-like carbon film by CVD
Is the flow rate of the raw material gas to be introduced into the chamber, for example.
Mixing 20cc / min methane gas and 30cc / min hydrogen gas
Gas was used and the vacuum degree of film formation in the chamber was set to 0.1 Torr.
RF plasma (13.56MHz, 1kW) is generated in the state, and the substrate
(Base material made of anodized aluminum alloy) Temperature
Can be maintained at 100 ° C.

【0012】[0012]

【実施例1】図1は、本発明をシリコンウエハ搬送装置
に適用した場合の一例を示し、図1(a)はその概略斜
視図、図1(b)は断面図である。図1において、真空
吸着式搬送アーム11の内部には通路11aが形成さ
れ、その先端には通路11aと連通する3つの吸着部1
2が設けられている。この吸着部12は、前述のよう
に、アルマイト処理により表面にアルマイト皮膜を形成
したアルミ合金材料にダイヤモンド状カーボン薄膜を被
覆することで形成されている。従って、シリコンウエハ
13を搬送する際に、シリコンウエハ13が搬送アーム
11の吸着部12と摺動接触しても、摩耗粉が発生せ
ず、シリコンウエハ13の表面が常に清浄に保たれ、製
品(例えば半導体)の歩留りが向上する。なお、搬送ア
ーム11は、吸着部12と同じ材料で形成してもよい。
Embodiment 1 FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a silicon wafer transfer apparatus. FIG. 1 (a) is a schematic perspective view thereof, and FIG. 1 (b) is a sectional view thereof. In FIG. 1, a passage 11a is formed inside the vacuum suction type transfer arm 11, and three suction portions 1 communicating with the passage 11a are formed at the tip thereof.
Two are provided. As described above, the adsorption portion 12 is formed by coating the diamond-like carbon thin film on the aluminum alloy material having the alumite film formed on the surface by the alumite treatment. Therefore, when the silicon wafer 13 is transferred, even if the silicon wafer 13 makes sliding contact with the suction portion 12 of the transfer arm 11, no abrasion powder is generated and the surface of the silicon wafer 13 is always kept clean. The yield of (for example, semiconductor) is improved. The transfer arm 11 may be made of the same material as the suction unit 12.

【0013】[0013]

【実施例2】図4は、本発明をシリコンウエハのステー
ジチャック(保持機構)に適用した場合の一例を示し、
図4(a)はその概略斜視図、図4(b)は断面図であ
る。図4において、ステージチャック21の内部には通
路21aが形成され、その先端には通路21aと連通す
る複数の吸着口21bが設けられている。これら吸着口
21bが形成された面(吸着面)上には、シリコンウエ
ハ13と接触する円弧状の吸着部22が設けられてい
る。この吸着部22は、実施例1の搬送アーム11の吸
着部12と同様に、アルマイト処理により表面にアルマ
イト皮膜を形成したアルミ合金材料にダイヤモンド状カ
ーボン薄膜を被覆することで形成されている。従って、
シリコンウエハ13を真空吸着によって保持する際に、
シリコンウエハ13がステージチャック21の吸着部2
2と摺動接触しても、摩耗粉が発生せず、シリコンウエ
ハ13の表面が常に清浄に保たれる。なお、シリコンチ
ャック21は、吸着部22と同じ材料で形成してもよ
い。
Second Embodiment FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to a stage chuck (holding mechanism) of a silicon wafer,
4A is a schematic perspective view thereof, and FIG. 4B is a sectional view thereof. In FIG. 4, a passage 21a is formed inside the stage chuck 21, and a plurality of suction ports 21b communicating with the passage 21a are provided at the tip of the passage 21a. An arc-shaped suction portion 22 that contacts the silicon wafer 13 is provided on the surface (suction surface) where the suction ports 21b are formed. Like the suction unit 12 of the transfer arm 11 of the first embodiment, the suction unit 22 is formed by coating a diamond-like carbon thin film on an aluminum alloy material having an alumite coating formed on its surface by anodizing. Therefore,
When holding the silicon wafer 13 by vacuum suction,
The silicon wafer 13 is the suction portion 2 of the stage chuck 21.
No abrasion powder is generated even when slidingly contacting with 2, and the surface of the silicon wafer 13 is always kept clean. The silicon chuck 21 may be made of the same material as the suction part 22.

【0014】[0014]

【実施例3】図5は、本発明を真空ピンセットに適用し
た場合の一例を示す概略斜視図である。真空ピンセット
31の内部には通路31aが形成され、ピンセット31
の先端に通路31aと連通する吸着部32が設けられて
いる。この吸着部32は、実施例1の搬送アーム11の
吸着部12と同様に、アルマイト処理により表面にアル
マイト皮膜を形成したアルミ合金材料にダイヤモンド状
カーボン薄膜を被覆することで形成されている。そのた
め、この場合も同様に、低発塵な真空ピンセットを提供
できる。なお、ピンセット31は、吸着部32と同じ材
料で形成してもよい。
Third Embodiment FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example in which the present invention is applied to vacuum tweezers. A passage 31 a is formed inside the vacuum tweezers 31, and the tweezers 31
An adsorption portion 32 that communicates with the passage 31a is provided at the tip of the. Like the suction unit 12 of the transfer arm 11 of the first embodiment, the suction unit 32 is formed by coating a diamond-like carbon thin film on an aluminum alloy material having an alumite coating formed on the surface by anodizing. Therefore, in this case as well, vacuum tweezers with low dust generation can be provided. The tweezers 31 may be made of the same material as the suction part 32.

【0015】[0015]

【実施例4】図6は、本発明をウエハ位置決め機構に適
用した場合の一例を示す概略斜視図である。ウエハ回転
テーブル40の回転軸心に対して対向する位置に、2本
の位置決めアーム41が設けられている。この位置決め
アーム41の接触部(ウエハに接触する部分)42は、
実施例1の搬送アーム11の吸着部12と同様に、アル
マイト処理により表面にアルマイト皮膜を形成したアル
ミ合金材料にダイヤモンド状カーボン薄膜を被覆するこ
とで形成されている。そのため、この場合も同様に、ウ
エハの位置決めの際に、ウエハ(シリコンウエハ)13
が位置決めアーム41の接触部42と摺動接触しても、
前述のように、摩耗粉が発生せず低発塵なウエハ位置決
め機構を提供できる。なお、位置決めアーム41は、吸
着部42と同じ材料で形成してもよい。
Fourth Embodiment FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example in which the present invention is applied to a wafer positioning mechanism. Two positioning arms 41 are provided at positions facing the rotation axis of the wafer rotary table 40. The contact portion (the portion that contacts the wafer) 42 of the positioning arm 41 is
Similar to the adsorption unit 12 of the transfer arm 11 of the first embodiment, it is formed by coating a diamond-like carbon thin film on an aluminum alloy material having an alumite coating formed on its surface by alumite treatment. Therefore, also in this case, similarly, when the wafer is positioned, the wafer (silicon wafer) 13
Even if the sliding contact with the contact portion 42 of the positioning arm 41,
As described above, it is possible to provide a wafer positioning mechanism that does not generate abrasion powder and has low dust generation. The positioning arm 41 may be made of the same material as the suction section 42.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ワーク
を摩耗せず、しかもワークによって摩耗されないという
相互に耐摩耗性を有する材料でワークと摺動接触する部
位を形成したので、ワークへの微細粒子の付着やワーク
を使用する環境への微細粒子の飛散を抑制することがで
きる。その結果、微細粒子の付着や飛散を重大な問題と
する機器の信頼性の向上、また、その機器を設置するク
リーンルームのようなクリーン環境の清浄度の悪化を抑
えることができる。
As described above, according to the present invention, the parts which are in sliding contact with the work are formed by the materials having mutual wear resistance such that the work is not worn and is not worn by the work. It is possible to suppress the adhesion of the fine particles to the work and the scattering of the fine particles to the environment where the work is used. As a result, it is possible to improve the reliability of a device in which the adhesion and scattering of fine particles are a serious problem, and to suppress the deterioration of cleanliness in a clean environment such as a clean room in which the device is installed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は、本発明をシリコンウエハ搬送装置に適用し
た場合の一例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example in which the present invention is applied to a silicon wafer transfer apparatus.

【図2】は、各種材料からなる基板とシリコン単結晶材
料からなるピンとの組合せにおけるピンオンディスク型
摩擦摩耗試験による飛散粒子の測定方法を説明する模式
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method for measuring scattered particles by a pin-on-disk type friction and wear test in a combination of a substrate made of various materials and a pin made of a silicon single crystal material.

【図3】は、図2に示すピンオンディスク型摩擦摩耗試
験を行ったときに飛散した微細粒子の個数を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the number of fine particles scattered when the pin-on-disc type friction and wear test shown in FIG. 2 is performed.

【図4】は、本発明をシリコンウエハのステージチャッ
ク(ウエハ保持)に適用した場合の一例を示す概略図で
ある。
FIG. 4 is a schematic view showing an example in which the present invention is applied to a stage chuck (wafer holding) of a silicon wafer.

【図5】は、本発明を真空ピンセットに適用した場合の
一例を示す概略斜視図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example when the present invention is applied to vacuum tweezers.

【図6】は、本発明をウエハ位置決め機構に適用した場
合の一例を示す概略斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example when the present invention is applied to a wafer positioning mechanism.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

1 基板 2 ピン 3 吸引ノズル 11 搬送アーム 12 吸着部 13 シリコンウエハ 21 ステージチャック 22 吸着部 31 ピンセット 32 吸着部 41 位置決めアーム 42 吸着部 1 Substrate 2 Pin 3 Suction Nozzle 11 Transfer Arm 12 Adsorption Part 13 Silicon Wafer 21 Stage Chuck 22 Adsorption Part 31 Tweezers 32 Adsorption Part 41 Positioning Arm 42 Adsorption Part

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年3月4日[Submission date] March 4, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項2[Name of item to be corrected] Claim 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Name of item to be corrected] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の低発塵技術は、部材と部材との摺
動、接触によって発生する摩擦摩耗による摩耗粉(表面
の微細な破壊)の発生や飛散を抑制するために、部材間
に潤滑油を塗布したり、部材の片方あるいは両方を硬質
化するために硬質薄膜や固体潤滑油をコーティングして
摩擦係数を低減して耐摩耗性を高めることで、低発塵の
効果を実現していた。例えば、半導体ウエハの搬送機構
のウエハ保持部では、ウエハとの接触部にアルミナ等の
セラミックス部材、アルミに陽極酸化処理を施した部
、塗装による皮膜処理を施した部材等が用いられてい
た。
2. Description of the Related Art Conventional low dust generation technology is used to suppress the generation and scattering of wear powder (fine surface breakage) due to frictional wear caused by sliding and contact between members in order to suppress the scattering between the members. A low dust generation effect is achieved by applying lubricating oil or by coating a hard thin film or solid lubricating oil to harden one or both of the members to reduce the coefficient of friction and increase wear resistance. Was there. For example, in a wafer holding unit of a semiconductor wafer transfer mechanism, a ceramic member made of alumina or the like at a contact portion with the wafer, or an anodized portion of aluminum.
Materials , members subjected to film treatment by painting, etc. were used.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的のために、本発
明では、清浄な環境下でワークを処理する低発塵性の装
置において、前記ワークが摺動接触する部材を、硬質な
材質の基材と該基材表面に形成されたダイヤモンド状カ
ーボンからなる皮膜とで構成した(請求項1)。前記部
、アルミ合金からなる基材と、該基材表面に形成さ
れたアルミニウムの陽極酸化皮膜と、該陽極酸化皮膜
に形成されたダイヤモンド状カーボンからなる皮膜とで
構成し、この陽極酸化皮膜を、シュウ酸、硫酸およびク
ロム酸水溶液のうちのいずれかを電解液とする陽極酸化
法を用いて形成してもよい(請求項2)。前記ダイヤモ
ンド状カーボン皮膜は、ワークをシリコンウエハまたは
ガラス基板とした場合、これら皮膜とワークとが相互に
摺動する時に発生する微細粒子数が、少なくともアルミ
ナに比べて3桁以上少ないものである(請求項3)。
To achieve the above object, according to the present invention, in a low dust generating device for treating a work in a clean environment, the member with which the work slides and contacts is made of a hard material. It is composed of a base material and a film made of diamond-like carbon formed on the surface of the base material (claim 1). Said member, constituted by a base material made of an aluminum alloy, and an anodized film of aluminum formed on the substrate surface, a coating of diamond-like carbon formed on the anodized film, the anodizing Cover the film with oxalic acid, sulfuric acid and
Anodic oxidation using one of romic acid aqueous solution as electrolyte
It may be formed using a method (claim 2). When the work is a silicon wafer or a glass substrate, the diamond-like carbon film has the number of fine particles generated when these films and the work slide on each other at least three orders of magnitude less than that of alumina ( Claim 3).

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】図3に示すように、シリコンの単結晶から
なるピン2に接触する基板1の材料がセラミックス(例
えば、アルミナ、ジルコニア)の場合、セラミックス基
板1に比べシリコン単結晶からなるピン2の方が多く削
られ、摩耗粉を飛散して発塵を示した。また、基板1の
材料がシリコンウエハあるいはガラスの場合、基板1お
よびピン2の両方が摩耗し発塵を示した。しかし、基板
1が、表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜を形成して硬
質化したアルミ合金(例えば、JIS の A5056)を基材と
し、その表面にダイヤモンド状カーボンの皮膜を被覆し
てある場合、基板1、ピン2ともに摩耗が少なく、優れ
た低発塵性を示した。ただし、基板1がアルミ合金表面
に直接ダイヤモンド状カーボン皮膜を被覆した材料やア
ルミ合金表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜だけを形成
した材料とした場合は、前述のような優れた低発塵性は
得られなかった。
As shown in FIG. 3, when the material of the substrate 1 that contacts the pin 2 made of a silicon single crystal is ceramics (for example, alumina or zirconia), the pin 2 made of a silicon single crystal is compared to the ceramic substrate 1. Many of them were scraped off and scattered abrasion powder, showing dust. Further, when the material of the substrate 1 is a silicon wafer or glass, both the substrate 1 and the pin 2 are worn and dust is generated. However, if the substrate 1 is made of an aluminum alloy (for example, JIS A5056) that is hardened by forming an aluminum anodic oxide film on the surface, and the surface is coated with a diamond-like carbon film, the substrate is Both No. 1 and Pin 2 showed little wear and showed excellent low dusting property. However, when the substrate 1 is made of a material in which the aluminum alloy surface is directly coated with a diamond-like carbon film or a material in which only the aluminum anodic oxide film is formed on the aluminum alloy surface, the excellent low dust generation property as described above is obtained. I couldn't do it.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】このように、低発塵性の装置において、シ
リコンウエハ等のワークと接触する各部材には耐摩耗性
の優れた材料を使用することが必要ではあるが、それに
よってワークが摩耗して摩耗粉が飛散することは好まし
くない。また、ワークによって摩耗する材料も好ましく
ない。よって、前記各部材に、ワークを摩耗させず、し
かもワークで摩耗されることのない材料を使用すること
により、ワークおよびワークと接触する部位の摩耗を抑
制し、低発塵性の装置を提供できる。本明細書では、こ
のような摩耗特性を「相互に耐摩耗性を有する」と呼
ぶ。前述の「表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜を形成
したアルミ合金を基材とし、その表面にダイヤモンド状
カーボンの皮膜を形成した部材」は、「相互に耐摩耗性
を有する」部材として好適である。
As described above, in a low dust generating device, it is necessary to use a material having excellent wear resistance for each member that comes into contact with a work such as a silicon wafer. It is not preferable that the abrasion powder is scattered. Also, a material that is worn away by the work is not preferable. Therefore, by using a material that does not abrade the work and is not abraded by the work for each member, wear of the work and a portion in contact with the work is suppressed, and a device with low dust generation is provided. it can. In the present specification, such wear characteristics are referred to as “having mutual wear resistance”. The aforementioned "member having an aluminum alloy having an aluminum anodic oxide film formed on its surface as a base material and having a diamond-like carbon film formed on its surface" is suitable as a member having "mutual wear resistance".

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】この部材は、例えば、まず、基材としてア
ルミ合金を用意し、これを公知のウエットプロセスによ
る電解陽極酸化法で陽極酸化処理して表面にアルミニウ
ムの陽極酸化皮膜を形成し、さらに、メタンと水素の混
合ガスを原料ガスとするRF(高周波)プラズマ中でこの
陽極酸化皮膜上にダイヤモンド状カーボンの皮膜を成膜
することで得られる。前記電解陽極酸化法による陽極酸
化処理としては、アルマイト(登録商標名)処理を用い
た。このアルマイト処理は、周知のように、シュウ酸、
硫酸、クロム酸水溶液系のうちのいずれかを電解液とし
て電解処理し、その後、沸騰水処理または加熱蒸気処理
を行うものである。なお、アルマイト処理以外の陽極酸
化処理を用いてもよい。アルミ合金の表面は、このよう
な陽極酸化処理により硬質化される。前記アルマイト処
理にアルマイト皮膜を形成する場合、好ましくは、アル
マイト皮膜の膜厚を少なくとも5μm以上とし、ダイヤ
モンド状カーボンの皮膜の膜厚を 0.5μm以上とすると
よい。アルマイト処理したアルミ基材の表面粗さ(アル
マイト皮膜の表面粗さ)は、最大粗さ(Rmax)が 0.5μ
m以下であることが好ましい。ダイヤモンド状カーボン
皮膜を形成する下地としては硬質で、表面粗さが小さ
く、また、半導体製造プロセスへの影響を考慮して重金
属でないこと(例えば、酸化物、炭化物、チッ化物な
ど)が好ましい。基材としてアルミ合金を用いると、
状創成時の加工コストの低下、軽量化を実現できる。そ
の場合、表面に陽極酸化皮膜を形成すると、ダイヤモン
ド状カーボン皮膜の下地に要求される硬質化とともに耐
蝕性の面で優れた効果を得ることができる。アルミ合金
の硬質化には、前述のアルマイト処理のような陽極酸化
処理の他に、例えば、表面にセラミック溶射皮膜を形成
したり、スパッタリングやイオンプレーティングや CVD
(化学的気相成長法)によってセラミック( SiC、TiN
、Al2O3 等)の厚膜ドライコートを形成する方法を用
いることができる。また、酸素プラズマを用いた陽極酸
化法によりアルミ合金表面に酸化皮膜を成膜したり、窒
素プラズマを用いた表面窒化法によりアルミ合金表面に
窒化皮膜を成膜して、合金表面を硬質化する方法を用い
てもよい。
For this member, for example, an aluminum alloy is first prepared as a base material, and this is subjected to a known wet process.
Aluminum is anodized by electrolytic anodization.
Form a anodic oxide film on the aluminum, and further mix methane and hydrogen.
In an RF (high frequency) plasma that uses the combined gas as the source gas,
A diamond-like carbon film is formed on the anodized film.
It is obtained by doing. Anodic acid produced by the electrolytic anodizing method
Anodizing (registered trademark) treatment is used
It was This alumite treatment is, as is well known, oxalic acid,
Either sulfuric acid or chromic acid aqueous solution as electrolyte
Electrolytic treatment, then boiling water treatment or heated steam treatment
Is to do. In addition, anodic acid other than alumite treatment
A chemical treatment may be used. The surface of the aluminum alloy looks like this
Hardened by various anodizing treatments. The alumite processing
When forming an alumite coating, it is preferable that the thickness of the alumite coating be at least 5 μm and the thickness of the diamond-like carbon coating be 0.5 μm or more. The surface roughness of the anodized aluminum base material (the surface roughness of the alumite coating) is 0.5μ in the maximum roughness (Rmax).
It is preferably m or less. It is preferable that the base for forming the diamond-like carbon film is hard, has a small surface roughness, and is not a heavy metal (for example, oxide, carbide, nitride, etc.) in consideration of the influence on the semiconductor manufacturing process. Using aluminum alloy as a base material, the form
It is possible to reduce the processing cost at the time of forming the shape and to reduce the weight. So
In the case of, if the anodic oxide film is formed on the surface, the diamond
In addition to the hardness required for the base of the carbon coating
An excellent effect can be obtained in terms of corrosion resistance. To harden the aluminum alloy, anodizing such as the alumite treatment described above
In addition to processing , for example, forming a ceramic sprayed coating on the surface, sputtering, ion plating or CVD
Ceramic (SiC, TiN)
, Al 2 O 3, etc.) can be used. In addition, anodic acid using oxygen plasma
Forming an oxide film on the surface of the aluminum alloy by
Surface nitriding method using elementary plasma on aluminum alloy surface
Use a method to harden the alloy surface by forming a nitride film
May be.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 清浄な環境下でワークを処理する低発塵
性の装置において、 前記ワークが摺動接触する部材が、硬質な材質の基材と
該基材表面に形成されたダイヤモンド状カーボンからな
る皮膜とで構成されていることを特徴とする低発塵性の
装置。
1. A low dust-generating device for treating a work in a clean environment, wherein the member with which the work is in sliding contact is a hard base material and diamond-like carbon formed on the base material surface. A device with low dust generation characterized by being composed of a film consisting of.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記部材がアルミ合金からなる基材と、該基材表面に形
成されたアルマイトからなる皮膜と、該アルマイト皮膜
上に形成されたダイヤモンド状カーボンからなる皮膜と
で構成されていることを特徴とする低発塵性の装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the member is a base material made of an aluminum alloy, a film made of alumite formed on the surface of the base material, and diamond-like carbon formed on the alumite film. A device with low dust generation, which is characterized in that
【請求項3】 請求項1記載の装置において、 前記ダイヤモンド状カーボンからなる皮膜が、前記ワー
クをシリコンウエハまたはガラス基板とした場合、該皮
膜とワークとが相互に摺動する時に発生する微細粒子数
が少なくともアルミナに比べて3桁以上少ないことを特
徴とする低発塵性の装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein, when the film made of diamond-like carbon is a silicon wafer or a glass substrate, fine particles are generated when the film and the work slide on each other. A device with low dust generation, characterized in that the number is at least 3 digits less than that of alumina.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945753A (en) * 1995-07-28 1997-02-14 Kyocera Corp Object supporting device
JPH1032239A (en) * 1996-07-12 1998-02-03 Toto Ltd Electrostatic chuck stage and manufacture thereof
JP2001271166A (en) * 2000-03-24 2001-10-02 Tosoh Quartz Corp Vacuum tweezer
KR100977439B1 (en) * 2008-05-07 2010-08-24 주식회사 테스 Blade of robot for transferring a wafer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945753A (en) * 1995-07-28 1997-02-14 Kyocera Corp Object supporting device
JPH1032239A (en) * 1996-07-12 1998-02-03 Toto Ltd Electrostatic chuck stage and manufacture thereof
JP2001271166A (en) * 2000-03-24 2001-10-02 Tosoh Quartz Corp Vacuum tweezer
KR100977439B1 (en) * 2008-05-07 2010-08-24 주식회사 테스 Blade of robot for transferring a wafer

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