JPS6241106A - 板状物の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばＩＣ製造用のウェハや画像記録用ディ
スク、コンピュータ用フロッピーディスクあるいは液晶
ディスプレイ用電極基板等のように、搬送時に清浄度が
要求される、板状物の搬送装置に関するものである。

以下ノ説明においては、これらの中でも特に清浄度が要
求されるＩＣ製造用ウエノ為の搬送に用いられるものに
ついて詳説する。

従来の技術 半導体素子はＶＬＳＩに代表されるように、記憶密度が
上昇するに伴ないパターン幅か狭くなり、歩留りを上げ
るためにサブミクロンの大きさのダストが問題視され、
ウェハにダストが付着しないように工場内はクリーン化
のために細心の配慮がなされている。

ところで、ＩＣを製造するには、リソグラフィ、−、ド
ライエツチング、薄膜形成等数多くの工程を経るが、各
装置内でＩＣ製造用基板（以下ウェハと記す）を移動さ
せる手段として、構造が簡単で信頼性の高いベルトによ
る搬送が圧倒的に多く用いられている。

発明が解決しようとする問題点 現在、搬送用ベルトで用いられている材質は、ポリウレ
タン系エラストマー（以下ウレタンゴムと称す）、ポリ
エステル系エラストマー、フッ素エラストマー、ポリオ
ルガノシロキサン（以下シリコンゴムと称す）ｅ　ＮＢ
Ｒ等が多く用いられている（以下、前記の様なゴム弾性
を有する材質を総称してゴムと記す）。

ところで、これらのゴムには加工性を良くするための可
塑剤、柔軟性を与えるための柔軟剤、加能粘着付与剤、
充填剤１分散剤９着色剤等々、さまざまな薬品が多量（
数十チ以内で）に添加されている（例えば「工業材料」
、ｖｏ１１７、惠１１、ＯＣＴ　１９６９、日刊工業新
聞社、「便覧ゴム・プラスチック配合薬品Ｊ、ラバーダ
イジェスト社）。

これらの薬品は自然にゴム表面に拡散し移行する性質が
あり、したがってゴム表面には必ずこれらの薬品が付着
している。

上記の様なゴムベルトにウェハを乗せて搬送した場合、
ゴムベルト表面に着いている添加剤が必ずウェハに付着
し、ウェハ裏面を激しく汚染するために、工場内の作業
雰囲気をいくら清浄にしても、製造装置によって汚れる
結果となっている。さらに、可塑剤は油脂質であるため
にウェハに強固に付着し、洗浄しても完全に除去できな
いのが現状である。

この様にして、裏面が汚れたウェハを、例えば酸化炉に
入れて加熱すると付着物が燃焼あるいは炭化して、酸化
炉全体が汚れたり、ウェハ表面の酸化膜が局部的に異常
成長し、製品の電気特性が非常に悪くなったり、歩留り
が低下する原因となっている。

この様な状況から、ウェハを１枚ずつ移動させる搬送装
置（枚葉で搬送する装置）において、ベルトからウェハ
に付着する汚染物の量を少なくすることが重要な課題と
なっている。

本発明は上記問題点に鑑み、ウェハをゴムベルトに乗せ
て搬送してもウェハの汚染が非常に少なく、搬送直後に
酸化炉に入れて加熱しても酸化炉の石英チューブを汚し
たシ、酸化膜厚に異常が発生せず電気特性に異常を生じ
ないＩＣｇ造用０ウェハ等の板状物の搬送装置を提供す
るものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の板状物の搬送装置
は、ウェハを乗せて搬送する搬送ベルトを、複数のゴム
ベルトをねじり合わせて作ることによって、前記搬送ベ
ルトの表面に凹凸をつけるとともに、前記搬送ベルトの
表面をプラスチックフィルムで被覆したものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、ゴムベルトが直接ウェ
ハと接触することを防止し、さらに、ウェハの表面に他
の物質が接触する面積を小さくすることにより、汚染物
がウェハに付着することを極力抑制するものである。

ウェハを搬送するベルトの形状で、現在最も一般的に用
いられているのは丸ベルトであるが、丸ベルトそのまま
でウェハを支持するとウェハ面に複数の線状にダストが
付着する。ウェハに付着するダストを極力少なくするた
めには、接触箇所あるいは接触長の短かい線接触とする
のが望ましい。

その方法として本発明は複数のベルトをねじり合わぜて
搬送ベルトに凹凸を設けてベルトがウェハに接触する面
積を極力少なくなるように工夫したものである。

ねじり合わせるピッチは、ウェハサイズ及び搬送ベルト
がウェハのどの位置で支持するかによって異なるが、搬
送ベルト１本につき少くとも２点でウェハを支持できる
ようにねじり合わせるのがよい。ねじり合わせるベルト
の形状はどの様なものでも支障ないが、ねじり方に注意
を払わずにすむ点で丸ベルトがより良好である。また、
ねじり合わせるベルトの太さは、搬送ベルトの回転に支
障がない限りどのようなものでもよい。

ところで、プラスチックは、ゴムと同様に高分子化合物
である以上添加剤を皆無にすることは不可能であるが、
ゴムと比較すると反応性の高い二重結合が無いことや、
分子量が小さく加工が容易なことなどから、添加する薬
品の種類も量も非常に少なく済む。例えば、フッ素樹脂
フィルムでは加工性改良剤が一般に０．１％以下、ポリ
エチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム
では一般に安定剤が１チ以下しか含まれておらず、添加
剤の量はゴムの場合に比べて格段に少ない。

したがって、ゴムベルトをプラスチックフィルム被覆す
ることで、ウェハがゴムベルトに接触することを防止で
きるとともに、プラスチックフィルムからウェハに付着
する汚染物の量はゴムベルトの場合に比べて非常に少な
くなる。

プラスチックフィルムの種類としては、ポリエチレン、
ポリピロピレン、ポリアセテート、ポリビニルアセテー
ト、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリエステル
、ポリカーボネート、ポリアミド、フッ素樹脂、ポリ塩
化ビニール、ポリメタアクリル酸メチル、セルロースア
セテート、セロファン及びこれらの誘導体あるいは共重
合体を用いたフィルムやこれらのフィルムを重ね合わせ
たラミネートフィルムがある。本発明では上記のいかな
るフィルムを用いても支障はないが、フィルムに含まれ
る添加剤の種類及び量が極力少ないフィルムがより適し
ていることから、ポリ塩化ビニルを除く上記のフィルム
がより適している。

また、フィルムの製造方法としては、Ｔ形ダイス法、イ
ンフレーシ替ン法、溶液流延法、湿式キャスト法、カレ
ンダー法、エマルジョン法、粉末法、蒸着法等様々ある
が、本発明に用いるフィルムの製造方法はいかなる方法
を用いても支障なく、成形後のフィルムの厚みも、ベル
トがベルト支持体の曲率に順応して走行し、ウェハをス
ムースに搬送できさえすれば、いかなる厚みでも支障は
ない。しかし、ウェハ搬送ベルトにフィルムを巻くとき
の加工性の良否から、軟質のフィルムでは１５０μｍ以
下、さらに好ましくは、７０μｍ以下が適しており、硬
質のフィルムでは、１００μｍ以下、さらに好ましくは
、６０μｍ以下のフィルムが適している。

さらに、長期間の使用に際し、熱やＵＶ光あるいは各種
薬品で劣化しないフィルムとしては、高分子鎖中に官能
基や活性中心が無いポリエチレンやフッ素樹脂のフィル
ムが適している。

また、搬送ベルトを前記プラスチックフィルムで被覆す
る方法としては、 ■　細長いリボン状プラスチックフィルムを、ベルトの
外周に沿ってらせん状にベルト全体を巻き込む方法、 ■　リボン状プラスチックフィルムを、搬送ベルトの曲
部分だけベルトの外周方向に巻く方法、■　チューブ状
プラスチックフィルムに搬送ベルトを通して凸部を被覆
する方法、 等があるが本発明ではどの方法を用いてもよい。

さらに、プラスチックフィルムをベルトに固定する方法
としては、 ■　プラスチックフィルムの内面とベルトを接着剤で固
定する方法、 ■　プラスチックフィルムとベルトを溶着する方法、 ■　熱収縮性のチューブ状プラスチックフィルムで凸部
を包み込むようにして熱収縮させて、凸部を利用して固
定する方法、 等があり、本発明ではプラスチックフィルム以外の物が
ウェハに接触しなければどの様な方法を用いてもよい。

実施例 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

直径２Ｉ＋ＩＩＩ＋、長さ１０００ｍの熱可塑性ウレタ
ンゴム丸ベルト１（以下ウレタンベルトと略す）（三星
ベルト■製、ゴム硬度８０度）２本の一端を機械的に固
定して、第４図に示すようにウレタンベルト１を互いに
ねじり合わせた後、２本のウレタンベルトの両端を熱融
着しリング状にして搬送ベルト２を作製した。

上記で得た搬送ベルトを第２図に示す様な搬送装置の搬
送ベルトの支持体としての２本のＰＶＣ製ローラ３の間
に張り、搬送ベルトの駆動手段としてのモータ４の動力
を駆動用ベルト６で伝達して搬送ベルト２を走行させた
。なおベルトのガイド溝は、幅４ｔｐａｎ、深さ２■と
した。このとき、搬送ベルト２はスムーズに回転しつづ
け、ウェハの搬送に全く支障ないことがわかった。

さらに、直径６インチのウェハ６の鏡面が搬送ベルト２
に接するように静置し、ウェハ６を３００圏搬送した。

搬送中ウェハ６は搬送ベルト２の凸部先端で支えられて
いた。搬送を終ったクエハ６の鏡面に付着した汚染物の
数を、レーザ式表面検査装置（日立電子エンジニアリン
グ社製、ＨＬＤ−２０ＯＡ）で測定した。その結果、ウ
ニノ・６表面には搬送ベルト２と接触したこん跡が小さ
な斑点としてしか認められなかった。汚染物の測定数を
第１表に示す。

以下本発明の第２の実施例について説明する。

第３図に示すように、直径４ｆｉのリング状シリコンゴ
ム丸ベルト（以下、シリコンペルトド記載）８に、直径
１醪のウレタンベルト９を４０　ｔｇｍピッチで巻きつ
けた後、ウレタンベルトの両端を融着しリング状の搬送
ベルト２本を作製した。

上記の搬送ベルトを第２図に記載の搬送装置に取り付け
てウニノ１の搬送試験を行った。

ウェハの搬送はスムーズでトラブルは全く発生しなかっ
た。

以下本発明の第３の実施例について説明する。

第１の実施例と同じ要領で、第１図に示すように２本の
φ２のウレタンベル）１ａをねじり合わ、せた後、ねじ
りが戻らないように２本のウレタンベル）１ａを適当な
間隔で融着しだ後、プラスチックフィルムとしてのポリ
３フフ化エチレン製の熱収縮チューブ（熱収縮後の直径
が３゜７団）１０の中へ挿入し、さらに熱収縮チューブ
１０の表面に１００℃の熱風を当てて収縮せしめた。そ
の後、ウレタンベル）１ａの両端を融着してリング状に
し、搬送ベルトを得た。上記の搬送ベルトを第２図に示
した搬送装置にとり付けてウニノ・を搬送したところ、
搬送には全く支障なかった。

以下本発明の第４の実施例について説明する。

直径１瓢のウレタンベル）９ａに、第５図に示すように
幅６順、厚さ７０μｍのポリエチレンフィルム１１を、
フィルム端部を少し重ね合わせながらウレタンベルト９
の周方向にらせん状に巻きつけた。その後、ポリエチレ
ンフィルム１１に１２０℃の熱風を当ててポリエチレン
フィルム１１をわずかに溶かして重ね合わせ部を融着せ
しめてウレタンベルト９とに固定した。

上記のようにして得だベルト１２を直径４萌のウレタン
ベル）８ａに第２の実施例と同様に巻き第６図に示す搬
送ベルトを作製した。この搬送ベルトを第２図に示す搬
送装置に取り付けてウニノ・６を搬送したが、ウニノＳ
６にはポリエチレンフィルム１１しか接触せず、ウニノ
ー６の搬送はスムーズであった。

次に、上記の各実施例で得た各搬送ベルトの効果を比較
するため、本発明の第２の実施例〜第４の実施例につい
ても、第１の実施例と同様の方法で、第２図に示す搬送
装置を用いてウニ／Ｓ６の鏡面に付着した汚染物の数を
測定した。また、従来技術との比較のため、直径４ｆｉ
のウレタンゴムベルトについても同様の測定を行った。

以上の測定の結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表 なお、上記の測定のために各搬送ベルトで搬送を行った
後のそれぞれのウェハ６を酸化炉中において、９ｏｏ℃
で１時間かけて酸化膜を形成させたところ、第１の実施
例〜第４の実施例の搬送ベルトで搬送したウェハ６は膜
厚が均一で表面状態は全く異常なかったが、従来のウレ
タンゴムベルトからなる搬送ベルトによる搬送で得たウ
ニノ１は表面に茶かっ色の斑点が多数あり、その斑点の
周辺は酸化膜が異常に厚く均質な酸化膜が得られなかっ
た。

なお、上記の各実施例における搬送ベルトは、２本のベ
ルトをねじり合わせて作製したが、３本以上のベルトを
ねじり合わせても同様の効果が得られることは言うまで
もない。

発明の効果 以上のように本発明は、搬送用のベルトを複数のゴムベ
ルトをねじり合わせて作ることによって、ベルト表面に
凹凸をつけるとともに、前記ベルトの表面をプラスチッ
クフィルムで被覆することにより、 ■　ウェハ等の被搬送物がベルトからうける汚染が非常
に少なくなる。

■　被搬送物の汚染が少ないことから、酸化膜の異常成
長が起こらず、均質な製品が得られる。

■　被搬送物の汚染が少ないことから、酸化炉等のＩＣ
製造装置が汚れ難く、装置のクリーニング等の手間がか
からなくなる。

■　上記の諸効果から、歩留りが向上しかつ、装置の稼
動率が良くなる。

等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図、第３図は本発明の第２の実施例における搬送量の第
４の実施例におけるウレタンベルトへのポリエチレンフ
ィルムの巻き方を示す説明図、第６図は本発明の第４の
実施例における搬送ベルトの説明図である。 １．１ａ・・・・・・ウレタンゴム丸ベルト、２・旧・
・搬送ベルト、３・・・・・・ＰＶＣ製ローラ、４・川
・・モータ６・・・・・・駆動用ベルト、６・旧・・ウ
ェハ、１ｏ・・・・・・熱収縮チューブ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第５図 ！２ 第６図 ｃＬ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板状物を支持して搬送するために複数本が平行して走行
   する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを支持するための支
   持体と、前記搬送ベルトを走行させるための駆動手段か
   らなる搬送装置において、前記搬送ベルトは、複数のベ
   ルトをねじり合わせ、表面をプラスチックフィルムで被
   覆したものであることを特徴とする板状物の搬送装置。