(57)【要約】【課題】付加的工程を必要とせずに、被処理体を保持するアーム部材上の所定位置に被処理体を配置するように、比較的高温の被処理体を移送するための機構及び方法を与える。【解決手段】被処理体を移送するための移送機構は、被処理体の周囲と接触しかつ被処理体の動きを制限するための、その先端に設けられた先端突起を含むアーム部材を有する。アーム部材はさらに、被処理体の裏面と接触しかつ支持するためのその表面から突出する複数の支持突起を含む。【選択図】図３
2006157012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を移送するための移送機構であって、
被処理体の周囲と接触しかつ被処理体の動きを制限するための、その先端に与えられた先端突起と、被処理体の裏面と接触しかつ支持するための、その表面から突出した複数の支持突起とを含むアーム部材と、
被処理体を載置した状態で、引っ込み位置と伸びた位置との間でアーム部材を往復運動させるための移動機構と、
アーム部材が引っ込み位置へ移動したとき、被処理体の周囲と接触しかつ先端突起と位置決め部材との間で被処理体をサンドイッチするようにアーム部材に関して被処理体を動かすための位置決め部材と、
から成る移送機構。
【請求項２】
請求項１に記載の移送機構であって、支持突起は第１支持突起及び第２支持突起から成り、前記第２支持突起は第１支持突起よりも高く、引っ込み位置において第２支持突起ではなく第１支持突起により被処理体が上方に支持されるように与えられる、ところの移送機構。
【請求項３】
請求項１に記載の移送機構であって、支持突起は円筒形部材により構成されている、ところの移送機構。
【請求項４】
請求項１に記載の移送機構であって、支持突起は被処理体の裏面と接触する面積を有し、それは支持突起が与えられないとした場合の被処理体の裏面と接触するであろうアーム部材の表面積の１０％以下である、ところの移送機構。
【請求項５】
請求項１に記載の移送機構であって、支持突起は、(i)１５０℃と３３０℃の間の温度で鏡面仕上げしたシリコンウエハに対して０.１５またはそれ以下の静止摩擦係数を有し、(ii)硬度がシリコンウエハよりも小さい、ところの移送機構。
【請求項６】
請求項５に記載の移送機構であって、支持突起はグラッシーカーボンから作られている、ところの移送機構。
【請求項７】
請求項１に記載の移送機構であって、アーム部材はセラミックまたは炭素繊維から作られている、ところの移送機構。
【請求項８】
請求項１に記載の移送機構であって、位置決め部材は弾性体により構成されている、ところの移送機構。
【請求項９】
請求項１に記載の移送機構であって、アーム部材はY字形であり、軸部及びそこから枝分かれした２つのブレードから成り、前記先端突起は各ブレードの先端に取り付けられる、ところの移送機構。
【請求項１０】
請求項９に記載の移送機構であって、支持突起は少なくとも４つの支持部材で構成され、ひとつはブレードの外側エッジ付近で各ブレードの先端近傍に配置されており、ひとつはブレードの外側エッジ付近で各ブレードの根元近傍に配置されている、ところの移送機構。
【請求項１１】
請求項９に記載の移送機構であって、支持突起は第１支持突起及び第２支持突起から成り、前記第１支持突起はブレードの外側エッジ付近で各ブレードの先端近傍に配置された遠位支持突起及びブレードの外側エッジ付近で各ブレードの根元近傍に配置された近位支持突起から成り、前記第２支持突起は近位支持突起より高く、近位支持突起の間であってかつ近位支持突起を通過する基板の周囲により画定される曲線の外側に配置され、被処理体は第２支持突起と先端突起との間に配置されかつ引っ込み位置で第１支持突起上で支持される、ところの移送機構。
【請求項１２】
請求項１に記載の移送機構であって、支持突起はアーム部材内にアンカー固定される、ところの移送機構。
【請求項１３】
請求項１２に記載の移送機構であって、支持突起はネジ溝及びヘッドを有するネジ形状を有する、ところの移送機構。
【請求項１４】
半導体基板を運ぶためのアーム部材であって、
軸部及び軸部から枝分かれした基板を支持するための２つのブレードを有するY字形部と、
基板の周囲と接触しかつ基板の動きを制限するための各ブレードの先端に設けられた先端突起と、
基板の裏面と接触しかつ支持するためのY字形部の表面から突出した複数の支持突起であって、第１支持突起及び第２支持突起から成るところの支持突起と、
から成り、
前記第１支持突起はブレードの外側エッジ付近の各ブレードの先端近傍に配置された遠位支持突起及びブレードの外側エッジ付近の各ブレードの根元近傍に配置された近位支持突起から成り、
前記第２支持突起は近位支持突起より高く、近位支持突起の間であってかつ近位支持突起を通過する基板の周囲により画定される曲線の外側に配置され、基板が第１支持突起上で支持される際基板は第２支持突起と先端突起との間に配置される、
ところのアーム部材。
【請求項１５】
請求項１４に記載のアーム部材であって、支持突起は円柱形部材により構成されている、ところのアーム部材。
【請求項１６】
請求項１４に記載のアーム部材であって、支持突起は基板の裏面と接触する面積を有し、それは支持突起が無いとした場合に基板の裏面と接触するアーム部材の表面積の１０％以下である、ところのアーム部材。
【請求項１７】
請求項１４に記載のアーム部材であって、支持突起は、(i)１５０℃と３３０℃の間の温度で、鏡面仕上げされたシリコンウエハに対して０.１５またはそれ以下の静止摩擦係数を有し、(ii)硬度がシリコンウエハより小さい、ところのアーム部材。
【請求項１８】
請求項１７に記載のアーム部材であって、支持突起はグラッシーカーボンから作られている、ところのアーム部材。
【請求項１９】
請求項１４に記載のアーム部材であって、アーム部材はセラミックまたは炭素繊維から作られている、ところのアーム部材。
【請求項２０】
被処理体を移送するための移送機構であって、
請求項１４に記載のアーム部材と、
引っ込み位置と伸びた位置との間で被処理体を載置した状態でアーム部材を往復運動させるための移動機構と、
アーム部材が引っ込み位置へ移動する際に、被処理体の周囲と接触しかつ先端突起と位置決め部材との間で被処理体をサンドイッチするようにアーム部材に関して被処理体を動かすための位置決め部材と、
から成り、
被処理体がアーム部材に関して移動する際、被処理体は支持突起上をスライドする、ところの移送機構。
【請求項２１】
被処理体をチャンバへ及びチャンバから移送するための請求項１の移送機構を具備するプラズマ処理チャンバ。
【請求項２２】
被処理体をチャンバへ及びチャンバから移送するための請求項１の移送機構を具備する熱CVDチャンバ。
【請求項２３】
被処理体をチャンバへ及びチャンバから移送するための請求項１の移送機構を具備する熱処理チャンバ。
【請求項２４】
被処理体を移送するための方法であって、
被処理体の周囲と接触しかつ被処理体の動きを制限するためのその先端に設けられた先端突起と、被処理体の裏面と接触しかつ支持するためにその表面から突出する複数の支持突起を含むアーム部材の上に被処理体を載置する工程と、
被処理体を載置した状態でアーム部材を引っ込み位置方向へ移動させる工程と、
アーム部材に関して被処理体を動かすことにより引っ込み位置で被処理体の周囲を位置決め部材と接触させる工程であって、それにより被処理体は先端突起と位置決め部材との間でサンドイッチされる、ところの工程と、
被処理体を載置した状態でアーム部材を伸びた位置の方向へ動かす工程と、
から成る方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、被処理体の温度は１５０℃またはそれ以上である、ところの方法。
【請求項２６】
請求項２４に記載の方法であって、支持突起は第１支持突起及び第２支持突起から成り、前記第１支持突起は、ブレードの外側エッジ付近の各ブレードの先端付近に配置された遠位支持突起及びブレードの外側エッジ付近の各ブレードの根元付近に配置された近位支持突起から成り、前記第２支持突起は近位支持突起より高く、近位支持突起の間であってかつ近位支持突起を通過する基板の周囲により画定される曲線の外側に配置され、被処理体は第２支持突起と先端突起との間に配置されかつ引っ込み位置において第１支持突起上で支持されるところの方法。
【請求項２７】
請求項２４に記載の方法であって、被処理体はプラズマCVDチャンバへ及びプラズマCVDチャンバから移送される、ところの方法。
【請求項２８】
請求項２４に記載の方法であって、被処理体は熱CVDチャンバへ及び熱CVDチャンバから移送される、ところの方法。
【請求項２９】
請求項２４に記載の方法であって、被処理体は熱処理チャンバへ及び熱処理チャンバから移送される、ところの方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して半導体ウエハのような被処理体を格納部へまたはそこから移送するための装置及び方法に関し、特に格納部内の所定位置へ被処理体を移送することが可能な装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造処理は、１枚の半導体ウエハをウエハ格納カセットから反応チャンバへ移送する工程、または１枚の半導体ウエハを処理チャンバから他の処理チャンバへ移送する工程、を含む。図１はこのような移送工程で典型的に使用される従来の移送機構の斜視図である（ここに参考文献として組み込む、米国特許第6,305,898号）。移送機構1は正面で半導体ウエハWを保持するアーム2を有し、該アームはその端部に与えられた、半導体ウエハWの周囲に対応する構成を有する突起2’を有する。付加的に、アーム2が引っ込み位置にある時、移送機構はアーム近傍に位置決め部材10を有する。
【０００３】
アーム2は、伸びた位置と引っ込み位置との間で往復運動するように、２つの補助アーム3、4を通じて回転機構5へ接続される。付加的に、アーム2が軸線方向でのみ往復運動が可能であるようにするためのガイド（図示せず）が与えられる。結果的に、アーム4が回転機構5により回転すると、アーム2はアーム3を通じて往復運動する。
【０００４】
図２に示されるように、アーム2のウエハW保持部は軸部より幅が広く、端部に２つの突起部2’を有する。該突起部2’はウエハのエッジと接触するため、ウエハのエッジにダメージを与えないように突起部2’の各ウエハ接触部に弾性部材または柔軟部材が設けられる。
【０００５】
位置決め部材10はアーム2の近傍の回転機構5に結合される。位置決め部材10は、両端が拡大した、アーム2の上に配置された水平部11と、該水平部を回転機構5上に固定する垂直部12から成る。台形のくぼみが水平部11に形成される。このくぼみに弾性片13（例えば、バネ部材）が取り付けられ、ウエハWのエッジと弾性的に接触するようになる。弾性片はウエハWと弾性的に接触するのが好ましいが、これは本質的なものではなく、替わりに、水平部の台形くぼみがウエハのエッジと接触してもよい。
【０００６】
ウエハが従来の移送機構（図１）によりアンロードされる際、ウエハステージ上のピンにより支持されたウエハがピンを下方へ引っ込めることによりアーム2へ移される。しかし、例えばウエハの処理（例えばプラズマCVD）用にプラズマが使用されるところの処理チャンバ内では、処理チャンバから移送されるべき被処理体の温度は比較的高いため、ウエハがアームに熱で張り付いてしまい、位置決め部材10により押されてもスライドできなくなる。その結果、ウエハWを所定位置に配置することが不可能となり、搬送エラーが生じる。ウエハの張り付きが深刻であれば、位置決め部材は変形し使用不能となる。
【特許文献１】米国特許第6,305,898号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題に鑑みて、本発明の目的は、あらゆる付加的工程を必要とせずに、被処理体を保持するアーム部材上の所定位置に被処理体を配置するように、比較的高温の被処理体を移送するための機構及び方法を与えることである。
【０００８】
本発明の他の目的は、被処理体をアーム部材へ簡単に移送しかつアーム上の所定位置に被処理体を配置するように、被処理体を移送するための機構及び方法を与えることである。
【０００９】
本発明の他の目的は、格納部へ高速でウエハを搬入及び搬出するように、ウエハを移送するための機構及び方法を与えることである。
【００１０】
さらに本発明の他の目的は、通常の圧力条件ばかりでなく真空条件の下でも被処理体を移送できるように、被処理体を移送するための機構及び方法を与えることである。
【００１１】
本発明の他の目的は、既存の装置に適用可能な、被処理体を移送するための機構及び方法を与えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ひとつの態様において、ひとつまたはそれ以上の上記目的を達成することが可能な本発明は、被処理体を移送するための移送機構を与え、当該機構は、(i)被処理体の周囲と接触しかつ被処理体の動きを制限するための、先端に与えられる先端突起と、被処理体の裏側と接触しかつ支持するための、表面から突出した複数の支持突起とを含むところのアーム部材と、(ii) 被処理体を載置した状態で、引っ込み位置と伸びた位置との間でアーム部材を往復移動させるための移動機構と、(iii)アーム部材が引っ込み位置に移動する際、被処理体の周囲と接触し、先端突起と位置決め部材との間で被処理体をサンドイッチするようにアーム部材に関して被処理体を移動するための位置決め部材であって、被処理体がアーム部材に関して移動する際、被処理体は支持突起上でスライドする、ところの位置決め部材と、から成る。
【００１３】
上記において、支持突起は第１支持突起及び第２支持突起から成り、第２支持突起は第１支持突起より高く、引っ込み位置では第２支持突起ではなく第１支持突起により被処理体が上方に支持される。
【００１４】
ひとつの実施例において、アーム部材はY字形であり、軸部及びそこから枝分かれした２個のブレードから成り、先端突起は各ブレードの先端部に取り付けられている。
【００１５】
上記において、支持突起は少なくとも４つの支持部材で構成され、ひとつはブレードの外側エッジ付近の各ブレードの先端部付近に配置され、ひとつはブレードの外側エッジ付近の各ブレードの根元付近に配置される。
【００１６】
上記において、他に、支持突起は第１支持突起及び第２支持突起から成り、(a)第１支持突起はブレードの外側エッジ付近の各ブレードの先端近傍に配置された遠位支持突起及びブレードの外側エッジ付近の各ブレードの根元近傍に配置された近位支持突起から成り、(b)第２支持突起は近位支持突起より高く、近位支持突起の間であってかつ近位支持突起を通過する基板の周囲により画定される曲線の外側に配置され、(c)被処理体は第２支持突起と先端突起との間に配置され、引っ込み位置で第１支持突起上に支持される。
【００１７】
他の態様において、ひとつまたはそれ以上の上記目的を達成する本発明は半導体基板を運ぶためのアーム部材を与え、該アーム部材は、(I)軸部及び基板を支持するための該軸部から枝分かれした２つのブレードを有するY字形部と、(II)基板周囲と接触し基板の動きを制限するための各ブレードの先端に与えられた先端突起と、(III)基板の裏面と接触しかつ支持するためのY字形部の表面から突出する複数の支持突起であって、第１支持突起及び第２支持突起から成るところの支持突起と、(IV)第１支持突起はブレードの外側エッジ付近の各ブレードの先端近傍に配置された遠位支持突起及びブレードの外側エッジ付近の各ブレードの根元近傍に配置された近位支持突起から成り、(V)第２支持突起は近位支持突起よりも高く、近位支持突起の間であってかつ近位支持突起を通過する基板の周囲により画定される曲線の外側に配置され、(VI)基板が第１支持突起上に支持される際、基板は第２支持突起と先端突起との間に配置される。
【００１８】
さらに他の態様において、上記目的のひとつまたはそれ以上を達成する本発明は被処理体を移送するための移送機構を与え、当該機構は、(i)上記いずれかのアーム部材と、(ii)引っ込み位置と伸びた位置の間で、被処理体を載置した状態でアーム部材を往復運動させるための移動機構と、(iii)アーム部材が引っ込み位置に移動する際、先端突起と配置部材との間で被処理体をサンドイッチするように被処理体の周囲と接触しかつアーム部材に関して被処理体を動かすための位置決め部材であって、被処理体がアーム部材に関して移動する際、被処理体は支持突起へスライドする、ところの位置決め部材と、から成る。
【００１９】
さらに他の態様において、上記目的のひとつまたはそれ以上を達成する本発明は、(A)プラズマ処理チャンバと、(B)熱CVDチャンバと、(C)熱処理チャンバであって、それぞれがチャンバとの間で被処理体を移送するための上記いずれかの移送機構を具備する、ところの熱処理チャンバを与える。上記チャンバ内において、被処理体の温度が１５０℃またはそれ以上（２００℃、３００℃、４００℃及びこれらの任意の２数間の範囲を含む）であってもアーム部材は有効に使用される。
【００２０】
異なる態様において、上記目的のひとつまたはそれ以上を達成する本発明は、被処理体を移送するための方法を与え、当該方法は、(I)被処理体の周囲と接触しかつ被処理体の移動を制限するために先端に与えられた先端突起から成るアーム部材上に被処理体を配置する工程であって、該アーム部材はさらに被処理体の裏側と接触しかつ支持するための、表面から突出した複数の支持突起から成るところの工程と、(II)被処理体を載置した状態でアーム部材を引っ込み位置方向へ移動させる工程と、(III)被処理体をアーム部材に関して移動することにより引っ込み位置で被処理体の周囲を位置決め部材と接触させる工程であって、それによって被処理体が先端突起と位置決め部材との間にサンドイッチされる、ところの工程と、(IV)被処理体を載置した状態でアーム部材を伸びた位置の方向へ移動する工程と、から成る。
【００２１】
上記において、被処理体の温度は１５０℃またはそれ以上である。
【００２２】
上記態様及び実施例において、態様または実施例において使用されるあらゆる構成要件は他の態様または実施例においても交換して使用可能であり、もし適用可能であれば、構成要件の任意の組み合わせが任意の態様または実施例において適用され得る。
【００２３】
本発明及び従来技術を超える利点を要約するために、発明のある目的及び利点が説明された。もちろん、必ずしもこのようなすべての目的または利点が発明の任意の特定の実施例に従って達成されるとは限らないことが理解されよう。したがって、例えば、ここで教示されまたは示唆されるような他の目的または利点を必ずしも達成することなく、ここに教示されるような一つまたは複数の利点を達成しまたは最適化する方法で、本発明が実施または実行されることは当業者の知るところである。
【００２４】
本発明の他の態様、特徴及び利点は以下の好適実施例の詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
上記したように、ひとつの態様において、本発明は被処理体を移送するための移送機構を与え、該移送機構は(i)アーム部材、(ii)移動機構、及び(iii)位置決め部材から成る。
【００２６】
アーム部材は、被処理体の裏面と接触しかつ支持するための、その表面から突出した複数の支持突起から成る。支持突起は被処理体の裏面と接触する面積を有し、それは支持突起が設けられる以前の被処理体の裏面と接触するアーム部材の表面の面積より小さい。被処理体の裏面と接触する面積を減少させることにより、高温においてもアーム部材上で被処理体をスライドさせることが容易になる。ひとつの実施例において、支持突起の接触面積は、支持突起が使用されなかったとしたときの被処理体の裏面と接触するアーム部材の表面の接触面積の５０％以下（４０％、３０％、２０％、１０％、５％、１％及びこれら任意の２数間の範囲を含む）であり、好適には、１０％またはそれ以下である。
【００２７】
支持突起は、これらに限定されないが、円柱形、円錐台形、円板形、立方体形、台形、縦ストランド、ショートストランド等を含むさまざまな構成を有する。好適には、これらの構成はエッジが丸められ（エッジが尖っていない）、その結果被処理体には傷がつかない。
【００２８】
支持突起は、任意の方法によりアーム部材へ固定される。例えば、支持突起はアーム部材内にアンカー固定されても良い。ひとつの実施例において、支持突起はネジ溝とヘッドを有するネジに成形されてもよい。その場合、アーム部材は螺刻された穴を有し、支持突起はドライバーまたは手（きれいな手袋を着用）で穴にねじ込まれる。他の実施例として、支持突起はアーム部材と一体化され、支持突起を有するアーム部材が鋳造されてもよい。
【００２９】
支持突起は、静止摩擦係数が小さく、硬度が被処理体より小さいがパーティクルの発生を防止するには十分であり、その他の基準を満たした材料から製造されるのが好ましい。ひとつの実施例において、支持突起は、１５０℃と３３０℃の間の温度で鏡面仕上げされたシリコンウエハに対して、０.２またはそれ以下（０.１７５、０.１５、０.１２５、０.１０、０.０５及びそれらの任意の２数間の範囲を含む）の静止摩擦係数を有する。好適には、温度１５０と３３０℃の間の温度で０.１５またはそれ以下の静止摩擦係数を有する。その温度範囲で静止摩擦係数を小さく維持することは、被処理体をプラズマCVDチャンバ、熱CVDチャンバ及びその他の熱処理チャンバへまたそこから移送する際に有効である。熱による張り付きが効果的に避けられる。
【００３０】
被処理体がシリコンウエハであれば、その硬度は約８００HVである。よって、支持突起の硬度は８００HV以下が好ましい。しかし、被処理体がスライドする際にパーティクルが発生しないように、材料は十分に硬くなければならない。
【００３１】
上記考察より、好適には、支持突起はグラッシーカーボンから作成される。グラッシーカーボンはアモルファス構造により構成され、パーティクルを発生しない。また、グラッシーカーボンは、ガス透過性が無く、伝熱性が低く、導電性が高く、かつ優れた耐熱性を有する。さらに、アーム部材はセラミックまたは炭素繊維から作成される。
【００３２】
支持突起は、被処理体がそれにより安定して支持されるように配置される。この点で、アーム部材の構成に応じて、３つまたはそれ以上（例えば、３〜１０の整数個）の支持突起が好ましい。アーム部材の構成には制限が無いが、ひとつの実施例において、アーム部材はY字形であり、かつ軸部及びそこから枝分かれした２つのブレードから成り、各ブレードの先端には先端突起が取り付けられている。上記において、支持突起は少なくとも４つの支持部材から構成されている。ひとつはブレードの外側エッジ付近で各ブレードの先端近傍に配置され、ひとつはブレードの外側エッジ付近で各ブレードの根元近傍に配置される。
【００３３】
また、ひとつの実施例において、支持突起は第１支持突起及び第２支持突起から成る。第１支持突起は、ブレードの外側エッジ付近で各ブレードの先端近傍に配置された遠位支持突起と、ブレードの外側エッジ付近で各ブレードの根元付近に配置された近位支持突起から成る。第２支持突起は近位支持突起より高く、概して近位支持突起の間であってかつ近位支持突起を通過する基板の周囲により画定される曲線の外側に配置される。
【００３４】
例えば、第１支持突起の表面からの高さは、約０.５mmから約５mm（１mm、２mm、３mm、４mm及びこれらの任意の２数間の範囲を含む）であり、直径は約３mmから約１０mm（４mm、５mm、６mm、７mm、８mm、９mm及びこれらの任意の２数間の範囲を含む）である。支持突起がネジ型ならば、ネジ溝部の長さは頭部の厚さとほぼ同じであり、頭部の厚さは上記高さに対応する。さらに、例えば、第２支持突起の表面からの高さは、第１支持突起の高さよりも約０.２mmから約２.０mm（０.５mm、０.７mm、１.０mm、１.５mm及びこれらの任意の２数間の範囲を含む）だけ高い。
【００３５】
アーム部材の表面が水平でない場合、第１支持突起の高さは被処理体の高さをアーム部材より上にするように調節される。
【００３６】
付加的に、位置決め部材は３００℃から４００℃において耐熱性を有するポリベンズイミダゾール(PBI)のような弾性体により構成されてもよい。
【００３７】
アーム部材が移動機構により引っ込み位置に移動されるとき、位置決め部材は被処理体の移動のみを制限しかつ被処理体を支持突起上にスライドするようにアーム部材上に保持された被処理体のエッジと接触し、それにより被処理体はアーム部材上の所定の位置に配置される。
【００３８】
ひとつの格納区画から他の格納区画へ被処理体を移送するために、移動機構はアーム部材をその引っ込み位置に保持したまま、該アーム部材を各格納区画へ移動するための移動手段を含む。位置決め部材は移動手段に結合されている。
【００３９】
以下、図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。しかし、以下に説明される実施例及び図面は本発明を限定するものではなく、実施例及び図面を変更することによっても本発明を実現することが可能である。
【００４０】
図３は本発明のひとつの実施例に従う移送機構101の斜視図である。これは、被処理体をスライドさせるための支持突起121,121’を含む点で、図１に示されるような従来の移送機構1と異なる。
【００４１】
図１を参照して説明されたように、本発明のこの実施例に従う移送機構101のアーム102は、伸びた位置と引っ込み位置との間を往復運動するように２つの補助アーム103及び104を通じて回転機構105へ結合されている。補助アームは移動機構の構成によっては不要であり、補助アームの数は変化してもよい（例えば、１、２、３または４個）。さらに、軸線方向にのみアーム102が往復移動できるように、ガイド（図示せず）が与えられてもよい。その結果、アーム104が回転機構105により回転する際、アーム102はアーム103を介して往復運動する。
【００４２】
図４に示されるように、アーム102のウエハW保持部（２つのブレード202）は軸部201より幅が広く、かつブレード202の端部に２つの先端突起102’を有する。先端突起102’はウエハWのエッジと接触するため、ウエハのエッジを損傷しないように各ウエハ接触部に弾性部材（例えば、バネ部材または耐熱性樹脂）を与えるのが望ましい。付加的に、アーム102は位置決め部材110により押されることで被処理体を保持しかつ被処理体をスライドさせるための第１支持突起121及び第２支持突起121’を含む。第２支持突起121’は省略してもよい。
【００４３】
位置決め部材110はアーム102付近で回転機構105に結合されている。位置決め部材110は、アーム2の上方に配置され両端が広がった水平部111及び水平部を回転機構105に固定する垂直部112から成る。台形窪みが水平部111に形成される。この窪みには、ウエハのエッジと接触することになる弾性片（例えば、バネ部材またはウエハのエッジと接触する部分がPBIのような耐熱性樹脂から成るバネ部材）が取り付けられている。弾性片はウエハWと弾性的に接触するには好ましいが、このような部材は必須ではなく、替わりに、水平部の台形窪みがウエハのエッジと接触してもよい。
【００４４】
水平部111には図示されるように２箇所でウエハのエッジと接触するよう台形窪みが形成されるが、水平部111は一箇所のみまたは３箇所以上でウエハと接触するように設計されても良い。このような接触箇所の数が増加するに従い、ウエハWをアーム102上の所定位置に配置することがより容易になる。しかし、直径の異なるウエハに適応するのが困難となる。
【００４５】
位置決め部材110を有する移送機構101において、アーム103を通じてアーム102を引っ込めるようにアーム104が回転機構105により回転されるとき、第１支持突起121及び第２支持突起121’上に保持されたウエハWはアーム102とともに引っ込められ、その後位置決め部材110の弾性部材113と接触する。アーム102がさらに引っ込められると、位置決め部材110はアームとともに動かないようにウエハWをブロックする。結果的に、ウエハWは、第１支持突起121及び第２支持突起121’上でアームの先端突起102’方向へ押され、その後先端突起102’と位置決め部材の弾性部材113との間でサンドイッチされる。このウエハ位置がアーム102上でのウエハの所定位置に対応するようにすれば、ウエハは常にアーム102を引っ込めることにより所定位置に配置されることになるのが分かる。さらに、ウエハWが所定位置に配置されると、ウエハは第２支持突起121’から外れる。すなわち、第２支持突起121’は第１支持突起121と第２支持突起121’との間の高さの差を使って、ウエハに対してストッパーとして作用する。
【００４６】
ウエハWは先端突起102’及び位置決め部材110によりアーム102上の所定位置に固定されるため、移送機構101が高速で回転しまたは全体として並進運動しても、ウエハWは所定位置からずれることはない。
【００４７】
さらに、ひとつの実施例において、格納部へまたはそこから移送されるべき被処理体の温度が１５０℃及びそれ以上であっても、付加的な工程なしで被処理体を保持するためのアーム部材上の所定位置に被処理体を配置するように被処理体を移送するための機構及び方法を与えることが本発明のひとつの目的であり、被処理体が支持突起121及び第２支持突起121’上で滑らかにスライドすることが発明の本質である。
【００４８】
第１支持突起121及び第２支持突起121’用の材料を選択するために、材料の特徴に関する以下の考察が必要である。
【００４９】
-低摩擦因子
-高い上限温度及び高温で摩擦の増加が生じないこと（図５の滑り荷重の温度依存性を参照）
-高温でガラス転移を示さずかつ粘性が無い
-高い導電性と静電無し
-ウエハの裏側にダメージを与えない（ウエハの材料としてSiCまたはAl2O3が使用されると、ウエハの裏側がダメージを受ける）
上記において、低摩擦因子は、以下のような滑り荷重に基づいて測定された低静止摩擦係数を意味する。
【００５０】
１）試料から作られた試験片が用意される（図６参照）。試験片の接触面積は５０.２４mm2である。３個の試験片が使用された。
【００５１】
２）ヒータが埋設されたサセプタが与えられる。サセプタは３つのリフトピン用の穴を有し、それらは中心に関して一辺の長さが１６０.２１mmの三角形状で対照的に配置される。
【００５２】
３）３個の試験片がそれぞれのリフトピンの穴の中に配置される。
【００５３】
４）直径３００mm、厚さ７７５±２５μm、重さ１２７ｇのシリコンウエハが与えられる。ウエハの裏面は鏡面仕上げされている（Ra≦０.０１μｍ）。
【００５４】
５）プッシュプルゲージがウエハの周囲に結合されている。その後ウエハは３つの試験片の上に載置され、ウエハの温度が制御される。ウエハは水平に配置される。
【００５５】
６）ウエハはゲージを使って水平に引っ張られ、制御された温度での滑り荷重が測定される。
【００５６】
上記において、ウエハの重量１２７ｇは垂直方向の力(N)であり、滑り荷重はウエハが滑り始めるときの水平方向の力(f)である。よって、静止摩擦係数ηはη＝f/Nと表される。
【００５７】
好適には、支持突起は、１５０℃と３３０℃の間の温度で鏡面仕上げされたシリコンウエハに対して０.２またはそれ以下（０.１７５、０.１５、０.１２５、０.１０、０.０５及びこれらの任意の２数間の範囲を含む）の静止摩擦係数を有する。
【００５８】
図５はさまざまな材料の滑り荷重の温度依存性を示すグラフである。耐熱性樹脂1はPBIであり、耐熱性樹脂2はヴェスペル(Vespel)（商標）である。グラフから分かるように、耐熱性樹脂であるSiC、及びアルミニウム合金(A6061)の静止摩擦係数は温度上昇に従い、１５０℃から３３０℃へ増加する。これに対して、グラッシーカーボン（東海カーボン株式会社製）及びアルミナの静止摩擦係数は、温度が１５０℃から３３０℃へ上昇しても大きく増加しない。滑り荷重が２０ｇのとき、静止摩擦係数は０.１５７（２０／１２７）と計算される。グラッシーカーボン及びアルミナは、１５０℃から３３０℃の温度において０.２またはそれ以下（２５.４ｇまたはそれ以下）の静止摩擦係数を有する。
【００５９】
また、材料は３００℃の温度までガラス転移を示さないことが好ましい。材料の導電性は好適には１０２Ω-cmまたはそれ以下（例えば、１Ω-cmまたはそれ以下）である電気抵抗により評価され、それはシリコンウエハとほぼ同等またはそれ以下である。例えば、グラッシーカーボンは４.２×１０−４Ω-cmの電気抵抗を有する。
【００６０】
図５を含む試験の結果、グラッシーカーボンが好適であることがわかった。
【００６１】
さらに、試験はセラミック及び炭素繊維から作られたアーム部材を使って実行され、両方の部材は、移送トラブルの有無、ウエハ表面でのパーティクル発生の有無、ウエハ裏面でのパーティクル発生の有無、ウエハ裏面でのダメージの有無、及び蒸着性能の評価において、優れた結果をもたらした。
【００６２】
半導体ウエハを移送する場合、パーティクルの発生は重大な問題なので、パーティクルが発生しないように、アームの形状、突起の形状、支持突起、またはウエハと接触することになる位置決め部材が適切に決定される。
【００６３】
図７及び８は、グラッシーカーボンから作られた第１支持突起A及びB並びに第２支持突起Cを使ったアーム部材のひとつの実施例を示す。ブレード202の先端には、先端突起102’が取り付けられている。この先端突起102’は図４に示されたものと異なる構成を有する。図７に示されるように、第２支持突起Cは、第１支持部材Bを通過するシリコンウエハWの周囲により画定される曲線(R150.8)の外側に配置される。遠位支持突起Aは先端突起102’の近傍に配置される。この実施例において、第１及び第２支持突起A、B及びCはネジ型であり、第１支持突起A及びBのヘッドは第２支持突起Cのヘッドよりも湾曲している。しかし、突起の構成はネジ型に制限されない。図７及び８において、計測値が示されているが本願発明はこれに限定されない。これらの構成において、計測値は±５０％またはそれ以下だけ変化してもよい。ウエハWは先端突起102’と第２支持突起Cとの間に収まる。
【００６４】
上記したように、本発明の少なくともひとつの実施例に従い、格納部との間で移送されるべき被処理体の温度が比較的高くとも、ウエハが所定位置に配置されるように、ウエハWは支持突起と熱により張り付くことなく位置決め部材により押されることにより支持突起上へスムースにスライドする。
【００６５】
吸引を使わずに被処理体が保持されるので、通常の圧力条件のみでなく真空条件のもとでも被処理体を移送するように応用可能である。
【００６６】
本発明は、支持突起が必要とされるが、アーム部材に実質的な修正を加えずに既存の移送機構を使って実施可能である。
【００６７】
本発明の思想から離れることなくさまざまな修正が可能であることは当業者の知るところである。したがって、本発明の形式は例示に過ぎず、本発明の態様を制限するものではないことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、従来の移送機構の斜視図である。
【図２】図２は、従来の移送機構のアームの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施例に従う移送機構の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施例に従う移送機構のアームの斜視図である。
【図５】図５は、さまざまな材料の滑り荷重の温度依存性を示すグラフである。
【図６】図６は、滑り荷重を決定するためのテスト部品を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例に従うアーム部材の平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例に従うアーム部材の側面断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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