TW201716309A - 搬送裝置 - Google Patents

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Youhei Maeno
Akira Suzuki
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明提供一種抓持力較高、不易污染被加工物(被搬送物)、且耐熱性優異之搬送裝置。又，本發明提供一種能夠進行被加工物之高速搬送之半導體元件之製造方法及光學構件之製造方法。本發明之搬送裝置係具備搬送構件者，該搬送構件具有搬送基材與載置構件，該載置構件包含纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀構造體係具備複數個纖維狀柱狀物之纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀物在對於該搬送基材大致垂直方向上配向，該纖維狀柱狀構造體之與該搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數為2.0以上。

Description

搬送裝置
本發明係關於一種搬送裝置。
於半導體元件等之製造步驟中，於搬送材料、製造半成品、及製品等(以下，亦稱為被加工物)時，使用移動臂或移動台等搬送基材而搬送該被加工物(例如，參照專利文獻1、2)。於進行此種搬送時，對載置被加工物之構件(載置構件)要求使被加工物於搬送中不會偏移之較強之抓持力(grip force)。又，與製造步驟高速化之要求互相結合，此種要求逐年提高。
然而，先前之載置構件係由樹脂等彈性材料而構成，從而有該彈性材料易附著殘存於被加工物上之問題。又，由樹脂等彈性材料構成之載置構件有耐熱性較低、於高熱環境下其抓持力降低之問題。
若將陶瓷等材料用作載置構件，則可防止被加工物之污染，又，抓持力之溫度依存性變低。然而，由此種材料構成之載置構件有本質上抓持力較低、於常溫下亦無法充分地保持被加工物之問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2001-351961號公報
[專利文獻2]日本專利特開2013-138152號公報
本發明之課題在於提供一種抓持力較高、不易污染被加工物(被搬送物)、且耐熱性優異之搬送裝置。又，本發明提供一種能夠進行被加工物之高速搬送之半導體元件之製造方法及光學構件之製造方法。
本發明之搬送裝置係具備搬送構件者，該搬送構件具有搬送基材與載置構件，該載置構件包含纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀構造體係具備複數個纖維狀柱狀物之纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀物在對於該搬送基材大致垂直方向上配向，該纖維狀柱狀構造體之與該搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數為2.0以上。
於一實施形態中，上述搬送裝置具備臂部、及與該臂部之一端連結之手部，該臂部係以該臂部之另一端為軸中心而於水平方向旋轉自如地設置，該手部係由上述搬送構件而構成。
於一實施形態中，上述臂部為多關節構造。
於一實施形態中，上述搬送裝置具備臂部、及與該臂部之兩端連結之手部，該臂部係以該臂之大致中央為軸中心而於水平方向旋轉自如地設置，該手部係由上述搬送構件而構成。
於一實施形態中，上述搬送裝置係以使上述搬送構件於移行軌道上移行之方式構成。
於一實施形態中，上述搬送裝置具備上述移行軌道、及以於該移行軌道移行之方式設置之台車，於該台車上，設置有上述搬送構件。
根據本發明之另一態樣，提供一種搬送方法。該搬送方法包含藉由搬送構件保持被搬送物，且搬送該被搬送物，該搬送構件具有搬送基材與載置構件，該載置構件包含纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀構造體係具備複數個纖維狀柱狀物之纖維狀柱狀構造體，該纖維狀 柱狀物在對於該搬送基材大致垂直方向上配向，該纖維狀柱狀構造體之與該搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數為2.0以上。
於一實施形態中，上述搬送方法包含使用上述搬送裝置。
根據本發明之又一態樣，提供一種半導體元件之製造方法。該製造方法包含使用上述搬送裝置。
於一實施形態中，上述半導體元件之製造方法係包含複數個步驟者，且包含使用上述搬送裝置而搬送供於構成該製造方法之各步驟之被加工物。
根據本發明之又一態樣，提供一種光學構件之製造方法。該製造方法包含使用上述搬送裝置。
於一實施形態中，上述光學構件之製造方法係包含複數個步驟者，且包含使用上述搬送裝置而搬送供於構成該製造方法之各步驟之被加工物。
根據本發明，可提供一種抓持力較高、不易污染被加工物(被搬送物)、且耐熱性優異之搬送裝置。又，可提供一種能夠進行被加工物之高速搬送之半導體元件之製造方法及光學構件之製造方法。
2‧‧‧纖維狀柱狀物
10‧‧‧纖維狀柱狀構造體
10a‧‧‧纖維狀柱狀構造體之表面
100‧‧‧搬送基材
200‧‧‧黏合劑
300‧‧‧臂部
301‧‧‧一端
302‧‧‧另一端
303‧‧‧連結部分
310‧‧‧第1臂
312‧‧‧端部
320‧‧‧第2臂
322‧‧‧關節
400‧‧‧主體部
500‧‧‧升降部
600‧‧‧移行軌道
700‧‧‧交接裝置
1000‧‧‧搬送構件
1001‧‧‧支軸
1100‧‧‧台車
2000‧‧‧搬送裝置
3000‧‧‧搬送裝置
L‧‧‧長度
圖1係本發明之一實施形態之半導體搬送構件之一例之概略剖視圖。
圖2係本發明之一實施形態之奈米碳管集合體之製造裝置之概略剖視圖。
圖3係本發明之一實施形態之搬送裝置之概略圖。
圖4係本發明之一實施形態之搬送裝置之概略圖。
圖5係說明包含本發明之一實施形態之搬送裝置之製造步驟之概 略圖。
本發明之搬送裝置具備搬送構件。該搬送構件具備包含纖維狀柱狀構造體之載置構件。
本發明之搬送裝置能夠較佳地用於例如半導體元件之製造步驟、光學構件之製造步驟等。更詳細而言，本發明之搬送裝置能夠於半導體元件製造之步驟與步驟之間、或特定之步驟內，用以移送材料、製造半成品、製品等(具體而言，半導體材料、晶圓、晶片、膜等)。又，能夠於光學構件製造之步驟間、或特定之步驟內，用以移送玻璃基材等。再者，以下，亦有時將能夠藉由本發明之搬送裝置而搬送之材料、製造半成品、製品等稱為被加工物或被搬送物。
A.搬送構件
上述搬送構件具有搬送基材與載置構件。
作為上述搬送基材，能夠採用任意適當之搬送基材。作為此種搬送基材，可舉出例如搬送臂、搬送台、搬送環、搬送導軌、收納匣、鉤、搬送框等。搬送基材之大小或形狀根據目的而能夠適當選擇。又，作為構成搬送基材之材料，能夠採用任意適當之材料。於一實施形態中，作為構成搬送基材之材料，可使用氧化鋁、氮化矽等陶瓷材料；不鏽鋼等耐熱性材料。
上述載置構件係載置本發明之搬送裝置所搬送之被搬送物之構件。如上所述，載置構件包含纖維狀柱狀構造體。包含纖維狀柱狀構造體之載置構件之耐熱性、非污染性及抓持性優異。
上述載置構件若包含纖維狀柱狀構造體，則於不損及本發明之效果之範圍亦可具有任意適當之其他構件。為充分地表現本發明之效果，上述載置構件較佳為包含纖維狀柱狀構造體。
上述纖維狀柱狀構造體係具備複數個纖維狀柱狀物之纖維狀柱 狀構造體。
上述纖維狀柱狀物之長度較佳為50μm~3000μm，更佳為200μm~2000μm，進而佳為300μm~1500μm，特佳為400μm~1000μm，最佳為500μm~1000μm。若為此種範圍，則可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
上述載置構件可設置於搬送基材之整面上，亦可設置於搬送基材之一部分面上。
於一實施形態中，上述纖維狀柱狀物中，至少包含其前端之部分藉由無機材料被覆。此處所謂「至少包含前端之部分」係指至少包含纖維狀柱狀物之前端、即與配置有纖維狀柱狀物之搬送基材之側相反側之前端的部分。
關於上述纖維狀柱狀物，其全體之至少包含其前端之部分藉由無機材料被覆，亦可為其一部分之至少包含其前端之部分藉由無機材料被覆。載置構件具有之纖維狀柱狀物全體中之至少包含其前端之部分藉由無機材料被覆之纖維狀柱狀物的含有比例較佳為50重量%~100重量%，更佳為60重量%~100重量%，進而佳為70重量%~100重量%，尤佳為80重量%~100重量%，特佳為90重量%~100重量%，最佳為實質上100重量%。若為此種範圍，則能夠形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於上述纖維狀柱狀物之至少包含前端之部分藉由無機材料被覆之情形時，該被覆之部分具有之被覆層之厚度較佳為1nm以上，更佳為3nm以上，進而佳為5nm以上，尤佳為7nm以上，特佳為9nm以上，最佳為10nm以上。上述被覆層之厚度之上限值較佳為50nm，更佳為40nm，進而佳為30nm，特佳為20nm，最佳為15nm。若為此種範圍，則可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於上述纖維狀柱狀物之至少包含前端之部分藉由無機材料被覆 之情形時，該被覆之部分具有之被覆層之長度較佳為1nm~1000nm，更佳為5nm~700nm，進而佳為10nm~500nm，特佳為30nm~300nm，最佳為50nm~100nm。若為此種範圍，則能夠形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於上述纖維狀柱狀物之至少包含前端之部分藉由無機材料被覆之情形時，作為該無機材料，於不損及本發明之效果之範圍能夠採用任意適當之無機材料。作為此種無機材料，可舉出例如SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、MgO、Cu、Ag、Au等。
於上述搬送構件中，搬送基材與載置構件之間亦可具有黏合劑。作為此種黏合劑，只要係具有可將搬送基材與載置構件接合之效果者，則能夠採用任意適當之黏合劑。作為此種黏合劑，可舉出例如碳漿、氧化鋁漿、銀漿、鎳漿、金漿、鋁漿、氧化鈦漿、氧化鐵漿、鉻漿、鋁、鎳、鉻、銅、金、銀等。藉由具有此種黏合劑而可使搬送基材與載置構件充分地接合，從而可提供一種具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
圖1中表示本發明之一實施形態之搬送構件之一例之概略剖視圖。
於圖1中，搬送構件1000具有搬送基材100、黏合劑200、及作為載置構件之纖維狀柱狀構造體10。
於圖1中，纖維狀柱狀構造體10具備複數個纖維狀柱狀物2。纖維狀柱狀物2之一端固定於黏合劑200。纖維狀柱狀物2於長度L之方向上配向。纖維狀柱狀物2在對於搬送基材100大致垂直方向上配向。此處，「大致垂直方向」係指對於搬送基材100之面之角度較佳為90°±20°，更佳為90°±15°，進而佳為90°±10°，特佳為90°±5°。
再者，於圖1中，表示於搬送基材之一側配置有載置構件(纖維狀 柱狀構造體)之形態，但載置構件(纖維狀柱狀構造體)亦可配置於搬送基材之兩側。
於上述搬送構件中，纖維狀柱狀構造體之與搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數為2.0以上。「纖維狀柱狀構造體之與搬送基材相反之側之表面」係指圖1中纖維狀柱狀構造體10之與搬送基材100相反之側之表面10a。
於上述搬送構件中，纖維狀柱狀構造體之與搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數為2.0以上，較佳為2.4以上，更佳為3.0以上，進而佳為3.4以上，尤佳為3.5以上，特佳為3.6以上，最佳為3.7以上。於上述搬送構件中，纖維狀柱狀構造體之與搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數之上限值較佳為10。於搬送構件中，藉由使纖維狀柱狀構造體之與搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數包含於上述範圍內，可提供一種具有可表現較強之抓持力、並且污染物不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。再者，當然對於玻璃表面之摩擦係數較大之上述搬送構件對於由玻璃以外之材料所構成之被搬送物(例如半導體晶圓)亦可表現較強之抓持力。
作為上述纖維狀柱狀物之材料，能夠採用任意適當之材料。可舉出例如鋁、鐵等金屬；矽等無機材料；碳奈米纖維、奈米碳管(CNT)等碳材料等。若使用該等材料，則可獲得耐熱性更優異之搬送構件。
上述纖維狀柱狀物之直徑較佳為0.3nm~2000nm，更佳為1nm~1000nm，進而佳為2nm~500nm，特佳為2nm~200nm，最佳為2nm~100nm。若為此種範圍，則能夠形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
上述纖維狀柱狀構造體較佳為具備複數個奈米碳管之奈米碳管 集合體。該情形時，纖維狀柱狀物較佳為奈米碳管。
藉由上述纖維狀柱狀構造體為奈米碳管集合體而可形成抓持力較高、不易污染被搬送物、且耐熱性較高之載置構件。
奈米碳管集合體能夠採用例如下述之實施形態(第1實施形態，第2實施形態)。
奈米碳管集合體之第1實施形態具備複數個奈米碳管，該奈米碳管具有複數層，該奈米碳管之層數分佈之分佈範圍為10層以上，該層數分佈之最頻值之相對頻度為25%以下。藉由奈米碳管集合體採用此種構成而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於第1實施形態中，奈米碳管之層數分佈之分佈範圍較佳為10層以上，更佳為10層~30層，進而佳為10層~25層，特佳為10層~20層。藉由將奈米碳管之層數分佈之分佈範圍調整為此種範圍內而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
所謂奈米碳管之層數分佈之「分佈範圍」係指奈米碳管之層數之最大層數與最小層數之差。藉由將奈米碳管之層數分佈之分佈範圍調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
奈米碳管之層數、層數分佈可藉由任意適當之裝置而測定。較佳為藉由掃描型電子顯微鏡(SEM，Scanning Electron Microscope)或穿透式電子顯微鏡(TEM，Transmission Electron Microscopy)而測定。例如，可自奈米碳管集合體中取出至少10根、較佳為20根以上之奈米碳管並藉由SEM或TEM而測定，對層數及層數分佈進行評估。
於第1實施形態中，奈米碳管之層數之最大層數較佳為5層~30 層，更佳為10層~30層，進而佳為15層~30層，特佳為15層~25層。藉由將奈米碳管之層數之最大層數調整為此種範圍內而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於第1實施形態中，奈米碳管之層數之最小層數較佳為1層~10層，更佳為1層~5層。藉由將奈米碳管之層數之最小層數調整為此種範圍內而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於第1實施形態中，藉由將奈米碳管之層數之最大層數與最小層數調整為上述範圍內而可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第1實施形態中，奈米碳管之層數分佈之最頻值之相對頻度較佳為25%以下，更佳為1%~25%，進而佳為5%~25%，特佳為10%~25%，最佳為15%~25%。藉由將奈米碳管之層數分佈之最頻值之相對頻度調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第1實施形態中，奈米碳管之層數分佈之最頻值較佳為存在於層數2層至層數10層，更佳為存在於層數3層至層數10層。藉由將奈米碳管之層數分佈之最頻值調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘 存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第1實施形態中，作為奈米碳管之形狀，其橫截面可具有任意適當之形狀。可舉出例如其橫截面為大致圓形、橢圓形、n角形(n為3以上之整數)等。
於第1實施形態中，奈米碳管之長度較佳為50μm以上，更佳為100μm~3000μm，進而佳為300μm~1500μm，尤佳為400μm~1000μm，特佳為500μm~1000μm。藉由將奈米碳管之長度調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第1實施形態中，奈米碳管之直徑較佳為0.3nm~2000nm，更佳為1nm~1000nm，進而佳為2nm~500nm。藉由將奈米碳管之直徑調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第1實施形態中，奈米碳管之比表面積、密度能夠設定為任意適當之值。
奈米碳管集合體之第2實施形態具備複數個奈米碳管，該奈米碳管具有複數層，該奈米碳管之層數分佈之最頻值存在於層數10層以下，該最頻值之相對頻度為30%以上。藉由奈米碳管集合體採用此種構成而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於第2實施形態中，奈米碳管之層數分佈之分佈範圍較佳為9層 以下，更佳為1層~9層，進而佳為2層~8層，特佳為3層~8層。藉由將奈米碳管之層數分佈之分佈範圍調整為此種範圍內而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於第2實施形態中，奈米碳管之層數之最大層數較佳為1層~20層，更佳為2層~15層，進而佳為3層~10層。藉由將奈米碳管之層數之最大層數調整為此種範圍內而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於第2實施形態中，奈米碳管之層數之最小層數較佳為1層~10層，更佳為1層~5層。藉由將奈米碳管之層數之最小層數調整為此種範圍內而可形成抓持力較高、且不易污染被搬送物之載置構件。
於第2實施形態中，藉由將奈米碳管之層數之最大層數與最小層數調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第2實施形態中，奈米碳管之層數分佈之最頻值之相對頻度較佳為30%以上，更佳為30%~100%，進而佳為30%~90%，特佳為30%~80%，最佳為30%~70%。藉由將奈米碳管之層數分佈之最頻值之相對頻度調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第2實施形態中，奈米碳管之層數分佈之最頻值較佳為存在於層數10層以下，更佳為存在於層數1層至層數10層，進而佳為存在於 層數2層至層數8層，特佳為存在於層數2層至層數6層。藉由將奈米碳管之層數分佈之最頻值調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第2實施形態中，作為奈米碳管之形狀，其橫截面可具有任意適當之形狀。可舉出例如其橫截面為大致圓形、橢圓形、n角形(n為3以上之整數)等。
於第2實施形態中，奈米碳管之長度較佳為50μm以上，更佳為550μm~3000μm，進而佳為600μm~2000μm，尤佳為650μm~1000μm，特佳為700μm~1000μm。藉由將奈米碳管之長度調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第2實施形態中，奈米碳管之直徑較佳為0.3nm~2000nm，更佳為1nm~1000nm，進而佳為2nm~500nm。藉由將奈米碳管之直徑調整為上述範圍內，可使該奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
於第2實施形態中，奈米碳管之比表面積、密度能夠設定為任意適當之值。
作為奈米碳管集合體之製造方法，能夠採用任意適當之方法。
作為奈米碳管集合體之製造方法，可舉出以下方法：例如藉由於平滑之基板上構成觸媒層，於以熱、電漿等使觸媒活化之狀態下填充碳源使奈米碳管成長之化學氣相成長法(Chemical Vapor Deposition：CVD法)，而製造自基板大致垂直地配向之奈米碳管集合體。該情形時，例如若除去基板，則可獲得於長度方向上配向之奈米碳管集合體。
作為於奈米碳管集合體之製造方法中能夠使用之基板，能夠採用任意適當之基板。可舉出例如具有平滑性、且具有於奈米碳管之製造中能夠耐受之高溫耐熱性之材料。作為此種材料，可舉出例如石英玻璃、矽(矽晶圓等)、鋁等金屬板等。
作為用以製造奈米碳管集合體之裝置，能夠採用任意適當之裝置。例如，作為熱CVD裝置，可舉出如圖2所示之將筒型之反應容器由電阻加熱式之電氣管狀爐包圍而構成之熱壁型等。該情形時，作為反應容器，可較佳地使用例如耐熱性之石英管等。
作為能夠用於奈米碳管集合體之製造之觸媒(觸媒層之材料)，能夠使用任意適當之觸媒。可舉出例如鐵、鈷、鎳、金、鉑、銀、銅等金屬觸媒。
於製造奈米碳管集合體時，視需要亦可於基板與觸媒層之中間設置氧化鋁/親水性膜。
作為氧化鋁/親水性膜之製作方法，能夠採用任意適當之方法。例如，可藉由於基板上製作SiO2膜，將Al蒸鍍後，升溫至450℃使其氧化而獲得。根據此種製作方法，Al2O3與親水性之SiO2膜相互作用，形成較將Al2O3直接蒸鍍而成者之粒徑不同之Al2O3面。即便於基板上不製作親水性膜，將Al蒸鍍後升溫至450℃使其氧化，亦有難以形成粒徑不同之Al2O3面之虞。又，即便於基板上製作親水性膜且將 Al2O3直接蒸鍍，亦有難以形成粒徑不同之Al2O3面之虞。
為形成微粒子，能夠用於奈米碳管集合體之製造之觸媒層之厚度較佳為0.01nm~20nm，更佳為0.1nm~10nm。藉由將能夠用於奈米碳管集合體之製造之觸媒層之厚度調整為上述範圍內，可使形成之奈米碳管兼具優異之機械特性及較高之比表面積，進而，該奈米碳管能夠成為顯示優異之黏著特性之奈米碳管集合體。因此，具有此種奈米碳管集合體之搬送構件可成為具有可表現更強之抓持力、並且污染物更不易附著殘存於被搬送物側之載置構件之搬送構件。
觸媒層之形成方法能夠採用任意適當之方法。可舉出例如對金屬觸媒藉由EB(Electron Beam，電子束)、濺鍍等而蒸鍍之方法、將金屬觸媒微粒子之懸濁液塗佈於基板上之方法等。
作為能夠用於奈米碳管集合體之製造之碳源，能夠使用任意適當之碳源。可舉出例如甲烷、乙烯、乙炔、苯等烴；甲醇、乙醇等醇等。
作為奈米碳管集合體之製造中之製造溫度，能夠採用任意適當之溫度。例如，為形成能夠充分地表現本發明之效果之觸媒粒子，較佳為400℃~1000℃，更佳為500℃~900℃，進而佳為600℃~800℃。
B.搬送裝置
本發明之搬送裝置具備上述搬送構件。具備上述搬送構件之本發明之搬送裝置例如能夠較佳地用於半導體元件之製造步驟、光學構件之製造步驟等。更詳細而言，本發明之搬送裝置能夠用於在半導體元件製造中之步驟與步驟之間或特定之步驟內，移送材料、製造半成品、製品等(具體而言，半導體材料、晶圓、晶片、膜等)。又，能夠用於在光學構件製造中之步驟間、或步驟內移送玻璃基材等。
如上所述，本發明之搬送裝置中具備之搬送構件之耐熱性優 異，故即便於高溫環境下，亦可維持對被加工物之保持力。因此，上述搬送裝置在曝露於高溫環境(例如400℃以上，較佳為500℃~1000℃，更佳為500℃~700℃)之步驟、例如半導體元件之製造步驟中之晶圓處理步驟(所謂前步驟)中亦能夠較佳地使用。
如上所述，本發明之搬送裝置中具備之搬送構件具備包含纖維狀柱狀構造體之載置構件，故本發明之搬送裝置於所有環境下表現對被加工物之保持力。具體而言，本發明之搬送裝置於大氣中固然表現保持力，於真空中(例如，氣壓10-5Pa以下)亦表現保持力，能夠良好地使用。又，於惰性氣體(例如氦、氬、氮)中亦能夠良好地使用。
以下，使用圖3及圖4、以及圖5而說明本發明之具體的實施形態，但本發明並不限定於該等實施形態。
於一實施形態中，上述搬送裝置具備臂部、及與該臂部之至少一端連結之手部(圖3、圖4)。
圖3中表示本發明之一實施形態之搬送裝置之概略圖。於該實施形態中，上述搬送裝置2000具備臂部300、及與該臂部之一端301連結之手部1000。臂部300係以另一端302為軸中心而於水平方向旋轉自如地設置。更詳細而言，搬送裝置2000具備主體部400、與該主體部400連結之臂部300、及與臂部300之前端連結之手部1000。手部1000由上述搬送構件構成，且如上所述具備搬送基材(搬送台)、及設置於該搬送基材上之載置構件。載置構件包含上述纖維狀柱狀構造體。
圖3所示之實施形態之搬送裝置2000能夠用於各種製品之製造步驟中，例如於比較接近之步驟間、或步驟內，能夠進行被加工物之交接。供交接之被加工物載置於構成手部1000之搬送構件之載置構件上。其後，藉由臂部300之驅動而使手部(搬送構件)1000移動，將載置構件上之被加工物轉移至下一步驟。包含上述纖維狀柱狀構造體之載置構件對於水平移動之抓持力優異，故於搬送時可強力地保持被加 工物。另一方面，對於垂直移動之抓持力較小，故於自載置構件取出被加工物時，無需特別之機構，可簡單且無故障地進行該操作。
主體部400成為搬送裝置2000之基台。
臂部300對於主體部400能夠於水平方向旋轉自如地設置。又，搬送裝置2000亦可具備用以使臂部300升降之升降部500。升降部500能夠以與臂部300之主體部400側之端部302連結之方式而構成。臂部300亦可能夠伸縮地構成。臂部400之旋轉操作、升降操作及/或伸縮操作能夠藉由任意適當之驅動機構(未圖示)之控制而進行。驅動機構例如能夠內置於主體部300。作為驅動機構，可使用例如利用有馬達與滾珠螺桿之周知構造之機構。
如圖3所示，上述臂部300亦可為多關節構造。多關節構造之臂部300具備複數個臂(於圖示之例中，第1臂310、第2臂320)。第1臂310係以主體部400側之端部312為軸中心點而旋轉自如地設置。第2臂320係以連結第1臂310與第2臂320之關節322為軸中心而旋轉自如地設置。再者，並不限於圖示之例，多關節構造之臂部能夠具備3個以上之臂。又，構成臂部之臂亦可以除水平方向之外於垂直方向亦旋轉之方式而構成。進而，亦可將能夠於水平方向旋轉之臂、與能夠於垂直方向旋轉之另一臂組合而構成多關節構造之臂部。在組入能夠於垂直方向旋轉之臂之情形時，升降部能夠省略。
上述手部1000經由支軸1001而與臂部300之端部(圖3中，與主體部400相反側之端部)連結。手部1000亦可以支軸1001為軸中心而旋轉自如地設置。上述手部1000之大小及形狀能夠根據所搬送之被加工物之大小、形狀等而適當選擇。作為手部1000之形狀之具體例，可舉出例如叉狀、長方形狀等。較佳為如圖示例般之叉狀。其原因在於，被加工物之載置及取出變得容易。
搬送裝置於具備臂部、及與該臂部之至少一端連結之手部之實 施形態中，手部亦可與臂部之兩端連結。將此種臂部及手部之一例示於圖4。於圖4中，手部1000與臂部300之兩端連結。臂部300於其大致中央與升降部500連結。又，臂部300能夠以該臂部300之大致中央(較佳為與升降部500之連結部分303)為軸中心而於水平方向旋轉自如地設置。再者，除圖示例之外，於多關節構造之臂部之兩端亦可連結有手部。
於另一實施形態中，本發明之搬送裝置能夠以藉由使上述搬送構件於軌等移行軌道上移行而搬送被加工物之方式構成。圖5中表示包含此種實施形態之搬送裝置之製造步驟之概略圖。該搬送裝置3000具備以將各步驟(於圖示例中，步驟A~F)相連之方式設置之移行軌道600、及以於移行軌道600上移行之方式設置之台車1100。於台車1100上，設置有搬送構件1000。如上所述，搬送構件1000具備搬送基材、及設置於該搬送基材上之載置構件。載置構件包含上述纖維狀柱狀構造體。於包含搬送裝置3000之製造步驟中，設置有於移行軌道600與在各步驟中使用之裝置(例如處理裝置、保管庫等)A'~F'之間配設之交接裝置700。再者，圖5中之箭頭表示搬送裝置3000之搬送方向。
又，圖5中所示之搬送裝置3000亦能夠用於各種製品之製造步驟。於搬送裝置3000中，於特定之步驟完成之後，將被加工物X載置於設置於台車1100之搬送構件1000上，且搬送至下一步驟。於下一步驟中，將搬送構件1000上之被加工物X轉移至下一步驟之處理裝置，供於該步驟。於各步驟中使用之裝置A'~F'與台車1100之間之被加工物之交接係經由交接裝置700進行。如此，只要能夠進行被加工物X之交接，則能夠使用任意適當之裝置作為交接裝置700。亦可使用圖3所示之搬送裝置2000作為交接裝置。
移行軌道600之俯視形狀能夠為任意適當之形狀。
台車1100能夠藉由任意適當之驅動機構(未圖示)而驅動。台車 1100及設置於台車1100上之搬送構件1000之大小及形狀能夠根據所搬送之被加工物之大小、形狀等而適當選擇。搬送裝置3000亦可具備複數個台車1100。
台車1100之移行速度較佳為100mm/s~10000mm/s，更佳為500mm/s~5000mm/s，進而佳為1000mm/s~2000mm/s。上述包含纖維狀柱狀構造體之載置構件可強力地保持被加工物，故於本發明之搬送裝置中，可加快台車1100之移行速度(即，搬送速度)。
於圖5中，表示將移行軌道600以使3個以上之步驟相連之方式構成之實施形態，但上述搬送裝置亦可為具備搬送構件之台車能夠於2個步驟間往返之構成。
C.搬送方法
本發明之搬送方法包含藉由上述搬送構件保持被搬送物且搬送該被搬送物。於一實施形態中，本發明之搬送方法於半導體元件或光學構件之製造步驟中使用。更詳細而言，本發明之搬送方法能夠於半導體元件製造之步驟與步驟之間、或特定之步驟內，用以移送材料、製造半成品、製品等(具體而言，半導體材料、晶圓、晶片、膜等)。又，能夠於光學構件製造之步驟間或步驟內，用以移送玻璃基材等。根據本發明之搬送方法，即便於高熱下，亦可良好地保持並搬送被搬送物。又，於大氣中、真空中(例如氣壓10-5Pa以下)、惰性氣體(例如氦、氬、氮)中等可良好地搬送被搬送物。作為本發明之搬送方法之具體例，可舉出上述B項中所說明之方法。
D.半導體元件之製造方法
本發明之半導體元件之製造方法使用B項中所說明之搬送裝置。搬送裝置如上所述具備A項中所說明之搬送構件。
於上述半導體元件之製造方法中，作為藉由搬送裝置搬送之被加工物，可舉出例如半導體晶圓、半導體晶片等。
於一實施形態中，半導體元件之製造方法包含複數個步驟，且包含使用上述搬送裝置而搬送供於構成該製造方法之各步驟之被加工物。更具體而言，半導體元件之製造方法包含作為半導體元件之製造步驟而周知之步驟(例如晶圓清洗步驟、成膜步驟、光微影步驟、蝕刻步驟、離子注入步驟、檢查步驟等前步驟；晶圓安裝步驟、晶片接合步驟、打線接合步驟、封裝步驟、檢查步驟等後步驟；及已處理品之暫時保管步驟)，於各步驟結束之後，將被加工物藉由上述搬送裝置而轉移至下一步驟。
於本發明中，可藉由使用具備對於被加工物之摩擦力較高之搬送構件之搬送裝置將被加工物良好地保持而製造半導體元件。根據此種本發明之製造方法，可加快搬送速度，且能夠實現製造效率之提高。又，上述搬送構件之耐熱性優異，故於本發明之製造方法中，即便在曝露於高溫下之步驟(例如前步驟)中，對被加工物之保持力亦不易降低，從而可使製造效率提高。
E.光學構件之製造方法
本發明之光學構件之製造方法使用B項中所說明之搬送裝置。搬送裝置如上所述具備A項中所說明之搬送構件。
於上述光學構件之製造方法中，作為藉由搬送裝置搬送之被加工物並無特別限定，任意適當之各種材料能夠供於搬送。於一實施形態中，藉由本發明之製造方法而製造液晶單元。於製造液晶單元之情形時，作為藉由上述搬送裝置搬送之被加工物，可舉出例如玻璃基板、陣列基板、及彩色濾光片基板等。
於一實施形態中，光學構件之製造方法包含複數個步驟，且包含使用上述搬送裝置而搬送供於構成該製造方法之各步驟之被加工物。於藉由本發明之製造方法而製造液晶單元之情形時，該液晶單元之製造方法包含作為液晶單元之製造步驟而周知之步驟(例如玻璃基 板之清洗步驟、成膜各種薄膜之步驟、電極圖案形成步驟、彩色濾光片形成步驟等基板形成步驟；單元化步驟；模組化步驟；及已處理品之暫時保管步驟)，且於各步驟結束之後，將被加工物藉由上述搬送裝置而轉移至下一步驟。
實施例
以下，根據實施例說明本發明，但本發明並不限定於該等。再者，各種評估或測定藉由以下方法進行。
<纖維狀柱狀物之長度L之測定>
纖維狀柱狀物之長度L藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)而測定。
<奈米碳管集合體中之奈米碳管之層數、層數分佈之評估>
奈米碳管集合體中之奈米碳管之層數及層數分佈係藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)及/或穿透式電子顯微鏡(TEM)而測定。自所獲得之奈米碳管集合體中藉由SEM及/或TEM觀察至少10根以上、較佳為20根以上之奈米碳管，檢查各奈米碳管之層數，製作層數分佈。
<對於玻璃表面之靜摩擦係數之測定>
以JIS K7125為基準而測定。
將矽晶圓上之奈米碳管柱狀構造體(80mm×200mm)壓抵於加熱至200℃之聚丙烯基材(厚30μm)，自矽晶圓將奈米碳管柱狀構造體轉印至聚丙烯基材，製作奈米碳管構造體/聚丙烯膜之帶形狀之試驗片。將帶形狀之試驗片之奈米碳管側放置於載玻片(松浪玻璃工業公司製造)上，且自其上載置滑片(底面：毛氈，63mm×63mm)、與進而於該滑片上載置重錘(滑片之總質量成為200g之重量之重錘)之狀態下，以試驗速度100mm/min拉伸試驗片，根據試驗片開始移動時之最大負載而算出靜摩擦係數。
<表面污染之評估>
將奈米碳管柱狀構造體壓抵並貼合於矽晶圓(SILICON TECHNOLOGY CORPORATION製造)上。其後，以180°剝離方式將奈米碳管柱狀構造體自矽晶圓(SILICON TECHNOLOGY CORPORATION製造)剝離。利用SEM對矽晶圓之貼合面側進行形態觀察，確認附著於表面之異物。
[實施例1]
於作為基板之矽晶圓(SILICON TECHNOLOGY CORPORATION製造)上，藉由濺鍍裝置(ULVAC製造，RFS-200)而形成Al薄膜(厚度10nm)。於該Al薄膜上，進而利用濺鍍裝置(ULVAC製造，RFS-200)而蒸鍍Fe薄膜(厚度1nm)。
其後，將該基板載置於30mm之石英管內，使水分保持為600ppm之氦/氫(90/50sccm)混合氣體以30分鐘流向石英管內，對管內進行置換。其後，使用電氣管狀爐使管內升溫至765℃，且穩定於765℃。在使溫度保持於765℃之狀態下，使氦/氫/乙烯(85/50/5sccm，含水率600ppm)混合氣體填充至管內，放置5分鐘而使奈米碳管於基板上成長，獲得奈米碳管於長度方向上配向之奈米碳管集合體(1)。
奈米碳管集合體(1)具備之奈米碳管之長度為100μm。
於奈米碳管集合體(1)具備之奈米碳管之層數分佈中，最頻值存在於2層，相對頻度為75%。
將形成於基板上之奈米碳管集合體(1)自基板剝離，藉此獲得載置構件(1)。
將所獲得之載置構件(1)之自基板剝離之側之端面埋入至超耐熱碳漿(EM JaPan製造)中，使其硬化(室溫×2小時、90℃×2小時、260℃×2小時、450℃×3小時)並固定於搬送台，藉此獲得搬送構件(1)。
將評估結果示於表1。
[實施例2]
除將實施例1中之放置時間改變為25分鐘以外，與實施例1同樣 地進行，獲得奈米碳管於長度方向上配向之奈米碳管集合體(2)。
奈米碳管集合體(2)具備之奈米碳管之長度為500μm。
於奈米碳管集合體(2)具備之奈米碳管之層數分佈中，最頻值存在於2層，相對頻度為75%。
與實施例1同樣地進行，獲得載置構件(2)及搬送構件(2)。
將評估結果示於表1。
[實施例3]
除將實施例1之Fe薄膜改變為2nm厚，且反應放置時間改變為35分鐘以外，與實施例1同樣地進行，獲得奈米碳管於長度方向上配向之奈米碳管集合體(3)。
奈米碳管集合體(3)具備之奈米碳管之長度為700μm。
於奈米碳管集合體(3)具備之奈米碳管之層數分佈中，最頻值存在於3層，相對頻度為72%。
與實施例1同樣地進行，獲得載置構件(3)及搬送構件(3)。
將評估結果示於表1。
[實施例4]
於矽基板(KST製造，附熱氧化膜晶圓，厚度1000μm)上，藉由真空蒸鍍裝置(JEOL製造，JEE-4X Vacuum Evaporator)形成Al薄膜(厚度10nm)之後，以450℃實施1小時氧化處理。如此般而於矽基板上形成Al2O3膜。於該Al2O3膜上，進而利用濺鍍裝置(ULVAC製造，RFS-200)使Fe薄膜(厚度2nm)蒸鍍而形成觸媒層。
其次，截斷所獲得之附觸媒層矽基板，將其載置於30mm之石英管內，使水分保持為350ppm之氦/氫(120/80sccm)混合氣體以30分鐘流向石英管內，對管內進行置換。其後，使用電氣管狀爐使管內以35分鐘階段性地升溫至765℃，且穩定於765℃。在使溫度保持於765℃之狀態下，使氦/氫/乙烯(105/80/15sccm，含水率350ppm)混合氣 體填充至管內，放置5分鐘而使奈米碳管於基板上成長，獲得奈米碳管於長度方向上配向之奈米碳管集合體(4)。
奈米碳管集合體(4)具備之奈米碳管之長度為100μm。
於奈米碳管集合體(4)具備之奈米碳管之層數分佈中，層數分佈之分佈範圍為17層(4層~20層)，最頻值存在於4層與8層，相對頻度分別為20%與20%。
與實施例1同樣地進行，獲得載置構件(4)及搬送構件(4)。
將評估結果示於表1。
[實施例5]
除將實施例4中之放置時間改變為15分鐘以外，與實施例4同樣地進行，獲得奈米碳管於長度方向上配向之奈米碳管集合體(5)。
奈米碳管集合體(5)具備之奈米碳管之長度為300μm。
於奈米碳管集合體(5)具備之奈米碳管之層數分佈中，層數分佈之分佈範圍為17層(4層~20層)，最頻值存在於4層與8層，相對頻度分別為20%與20%。
與實施例4同樣地進行，獲得載置構件(5)及搬送構件(5)。
將評估結果示於表1。
[實施例6]
除將實施例4中之放置時間改變為25分鐘以外，與實施例4同樣地進行，獲得奈米碳管於長度方向上配向之奈米碳管集合體(6)。
奈米碳管集合體(6)具備之奈米碳管之長度為500μm。
於奈米碳管集合體(6)具備之奈米碳管之層數分佈中，層數分佈之分佈範圍為17層(4層~20層)，最頻值存在於4層與8層，相對頻度分別為20%與20%。
與實施例4同樣地進行，獲得載置構件(6)及搬送構件(6)。
將評估結果示於表1。
[比較例1]
將PDMS聚二甲基矽氧烷(商品名「Sylgard184」，道康寧公司製)作為載置構件(C1)。
將所獲得之載置構件(C1)成形為500μm厚並硬化，藉此獲得搬送構件(C1)。
將評估結果示於表1。
根據表1而明確瞭解，本發明之製造裝置具備之搬送構件之抓持力較高，且可防止被搬送物之污染。
[實施例7]
使用實施例1所獲得之搬送構件，準備圖3所示之搬送裝置。為將被加工物搬入至半導體元件製造中之成膜步驟，將該搬送裝置設置於600℃之環境下。將被加工物載置於該搬送裝置之搬送構件上而搬送該被加工物，該被加工物於搬送構件上並無偏移，從而可有效率地搬送。
又，對實施例2~6中所獲得之搬送構件同樣地進行搬送測試。對於任一搬送構件，均與上述同樣地能夠良好地保持被加工物。
2‧‧‧纖維狀柱狀物
10‧‧‧纖維狀柱狀構造體
10a‧‧‧纖維狀柱狀構造體之表面
100‧‧‧搬送基材
200‧‧‧黏合劑
1000‧‧‧搬送構件

Claims (12)

  1. 一種搬送裝置，其係具備搬送構件者，該搬送構件具有搬送基材與載置構件，該載置構件包含纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀構造體係具備複數個纖維狀柱狀物之纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀物在對於該搬送基材大致垂直方向上配向，該纖維狀柱狀構造體之與該搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數為2.0以上。
  2. 如請求項1之搬送裝置，其具備臂部、及與該臂部之一端連結之手部，該臂部係以該臂部之另一端為軸中心而於水平方向旋轉自如地設置，該手部係由上述搬送構件而構成。
  3. 如請求項2之搬送裝置，其中上述臂部為多關節構造。
  4. 如請求項1之搬送裝置，其具備臂部、及與該臂部之兩端連結之手部，該臂部係以該臂之大致中央為軸中心而於水平方向旋轉自如地設置，該手部係由上述搬送構件而構成。
  5. 如請求項1之搬送裝置，其係以使上述搬送構件於移行軌道上移行之方式構成。
  6. 如請求項5之搬送裝置，其具備上述移行軌道、及以於該移行軌道移行之方式設置之台車，於該台車上，設置有上述搬送構件。
  7. 一種搬送方法，其包含藉由搬送構件保持被搬送物，且搬送該被搬送物，該搬送構件具有搬送基材與載置構件，該載置構件包含纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀構造體係具備複數個纖維狀柱狀物之纖維狀柱狀構造體，該纖維狀柱狀物在對於該搬送基材大致垂直方向上配向，該纖維狀柱狀構造體之與該搬送基材相反之側之表面對於玻璃表面之靜摩擦係數為2.0以上。
  8. 如請求項7之搬送方法，其包含使用請求項2至6中任一項之搬送裝置。
  9. 一種半導體元件之製造方法，其包含使用請求項1至6中任一項之搬送裝置。
  10. 如請求項9之半導體元件之製造方法，其係包含複數個步驟者，且包含使用請求項1至6中任一項之搬送裝置而搬送供於構成該製造方法之各步驟之被加工物。
  11. 一種光學構件之製造方法，其包含使用請求項1至6中任一項之搬送裝置。
  12. 如請求項11之光學構件之製造方法，其係包含複數個步驟者，且包含使用請求項1至6中任一項之搬送裝置而搬送供於構成該製造方法之各步驟之被加工物。
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