(57)【要約】【課題】処理温度に影響されることなく、被処理基板が反っても正しい位置に保持することが可能な基板保持装置を提供すること。【解決手段】基板保持装置（１）は、支持部材（９）と、保持体（５、６）とを具備する。支持部材（９）は、表面（１０）を有し、表面（１０）は被処理基板（Ｗ）と対面している。静電チャック（５、６）は、電気的絶縁体を有し、電気的絶縁体内に設けられた電極に電圧が印加されるようになっている。静電チャック（５、６）は、被処理基板（Ｗ）の中心を含む中央部（２１）と被処理基板（Ｗ）のエッジ部（７４）との間の領域（２３）に接触して支持部材（９）上で被処理基板（Ｗ）を保持するために支持部材（９）の表面（１０）から突出して設けられ、電極への電圧の印加を制御することにより被処理基板（Ｗ）の保持力を制御可能である。【選択図】図２，３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板と対面する表面を有する支持部材と、
電圧が印加される電圧印加部と、前記支持部材の前記表面と対面する前記被処理基板及び前記電圧印加部の間に設置された電気的絶縁体とを有し、前記被処理基板の中心を含む中央部と前記被処理基板のエッジ部との間の領域に接触して前記支持部材上で前記被処理基板を保持するために前記支持部材の前記表面から突出して設けられ、前記電圧印加部への電圧の印加が制御されることにより、前記被処理基板の保持力を制御可能な保持体と
を具備する基板保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板保持装置であって、
前記被処理基板は円形状を有し、前記保持体は前記被処理基板の同心円上に設けられている基板保持装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板保持装置であって、
前記保持体は、前記表面と平行な第１座面と、前記中央部に向かって下方に傾斜した第２座面と、前記エッジ部に向かって下方に傾斜した第３座面とを有する基板保持装置。
【請求項４】
請求項２に記載の基板保持装置であって、
前記保持体は、その断面の上部が凸状の曲面を有する基板保持装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の基板保持装置であって、
前記保持体は単極方式の静電チャックである基板保持装置。
【請求項６】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の基板保持装置であって、
前記保持体は双極方式の静電チャックである基板保持装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の基板保持装置であって、
前記保持体は複数設けられ、
前記支持部材は、前記複数の保持体がそれぞれ配置された複数のフィンガー部を有する基板保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の被処理基板の搬送時等の保持を行う保持体を備えた基板保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや電子製品等の製造に用いられる装置には、被処理基板を各種加工処理する複数のプロセスチャンバと、プロセスチャンバに対して被処理基板を出し入れする基板搬送装置が備えられている。【０００３】
基板搬送装置は、駆動部、駆動部に連結されたアーム、アームの先端に連結されたエンドエフェクタを有し、エンドエフェクタの上面で半導体ウエハの裏面を支持し、複数のプロセスチャンバ間で被処理基板の受け渡しを行う。【０００４】
エンドエフェクタは、一般には、セラミックスやステンレス鋼などで製作されている。そのため、アームを高速で伸縮動作や旋回動作させるとエンドエフェクタも高速で動作するので、半導体ウエハに加わる加速度の影響で半導体ウエハがエンドエフェクタ上で滑ってしまい、半導体ウエハを正しい位置に搬送できない問題がある。そこで、エンドエフェクタ（ハンド部）の上面に、ゴムからなる滑り止めパッドを設け、半導体ウエハの裏面の所定箇所で接触させて、半導体ウエハのすべりを抑制している（例えば特許文献１の段落[００２６]、図１参照）。また、他の装置では、エンドエフェクタ（ウエハ・ブレード）の上面の全面にアルミナなどからなるセラミックからなる静電チャックを設け、半導体ウエハの裏面の滑りを抑制している（例えば特許文献２の第４頁左欄第７行〜同頁右欄第３５行参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５３２９１号公報
【特許文献２】特公平５−６６０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えばエストラマー等の樹脂系弾性材料で形成された滑り止めパッドは、半導体ウエハ等の被処理基板の温度や周囲の温度が比較的低い、例えば２００℃以下の場合には、効率よく被処理基板の滑りは抑制される。しかし、例えば３００〜５００℃の温度が高い場合には、滑り止めパッドが熱による変質や変形で、被処理基板の滑りを抑制できなくなってしまうという問題がある。また、温度が比較的低い場合であって、被処理基板が滑り止めパッドの粘着で貼りつき、基板保持部から離れなくなり、割れてしまうこともある。このため、チャンバ間の基板の受け渡しの際、被処理基板を正しい位置に搬送することができない、という問題がある。また、原理的に滑り止めパッドと被処理基板との間の摩擦力により被処理基板のすべりを抑制しているので、双方の物質で決まる最大静止摩擦力を超えるような加速度が被処理基板に加わると、被処理基板が基板保持部上で滑ってしまう。従って、搬送装置の動作速度は、滑り止めパッドと被処理基板との間の最大静止摩擦力を超えて早くすることができない、という問題がある。【０００７】
また、基板保持部の上面の全面にアルミナなどからなるセラミックからなる静電チャックを設ける方法では、被処理基板の裏面全面が静電チャックに接触する。この方法では、例えば３００〜５００℃といった温度が高い場合であっても使用することができる。しかし、被処理基板が処理工程中の温度の影響や成膜される膜の応力で凸状に反った場合や、凹状に反った場合には、被処理基板の裏面が静電チャックの上面に接触しなくなり、被処理基板が十分保持できず、また、正しい位置に被処理基板を搬送することができない、という問題がある。【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、処理温度に影響されることなく、被処理基板が反っても正しい位置に保持することが可能な基板保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る基板保持装置は、支持部材と、保持体とを具備する。
上記支持部材は、被処理基板と対面する表面を有する。
上記保持体は、電圧が印加される電圧印加部と、上記支持部材の上記表面と対面する上記被処理基板及び上記電圧印加部の間に設置された電気的絶縁体とを有する。また、上記保持体は、上記被処理基板の中心を含む中央部と上記被処理基板のエッジ部との間の領域に接触して上記支持部材上で上記被処理基板を保持するために上記支持部材の上記表面から突出して設けられ、上記電圧印加部への電圧の印加が制御されることにより、上記被処理基板の保持力を制御可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板搬送装置の斜視図である。
【図２】図１に示す基板搬送装置の一部を構成するエンドエフェクタの平面図及び断面図である。
【図３】図２に示すエンドエフェクタに設けられる静電チャックの断面図である。
【図４】単極方式の静電チャックの電極の平面形状を示す平面図である。
【図５】他の単極方式の静電チャックの電極の平面形状を示す平面図である。
【図６】双極方式の静電チャックの電極の平面形状を示す平面図である。
【図７】他の双極方式の静電チャックの電極の平面形状を示す平面図である。
【図８】他の実施形態に係る基板搬送装置の一部を構成するエンドエフェクタの平面図及び断面図である。
【図９】図８に示すエンドエフェクタに設けられる静電チャックの断面図である。
【図１０】更に他の実施形態に係る静電チャックの断面図である。
【図１１】更に他の実施形態に係る基板保持装置の概略平面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一形態に係る基板保持装置は、支持部材と、保持体とを具備する。
上記支持部材は、被処理基板と対面する表面を有する。
上記保持体は、電圧が印加される電圧印加部と、上記支持部材の上記表面と対面する上記被処理基板及び上記電圧印加部の間に設置された電気的絶縁体とを有する。また、上記保持体は、上記被処理基板の中心を含む中央部と上記被処理基板のエッジ部との間の領域に接触して上記支持部材上で上記被処理基板を保持するために上記支持部材の上記表面から突出して設けられ、上記電圧印加部への電圧の印加が制御されることにより、上記被処理基板の保持力を制御可能である。
【００１２】
基板保持装置は、被処理基板の中央部とエッジ部との間の領域に接触して突出した保持体を備えているので、成膜工程中の温度や成膜された膜の応力で被処理基板に反りが生じても、平坦な被処理基板を載置した場合と比較して、被処理基板と保持体との接触面積を大幅に減少させることなく保持することができる。従って、被処理基板の反りが生じても、位置ずれすることなく安定して被処理基板を保持することができる。
【００１３】
ここで、仮に、保持体を被処理基板の中央部のみに対応して設けた場合、例えば凹状に反った被処理基板を保持する際、反らずに平坦な被処理基板を載置した場合と比較して、保持体と被処理基板との接触面積が減少し、保持が不安定となり、位置ずれの原因となる。また、保持体を被処理基板のエッジ部のみに対応して設けた場合、例えば凹状に反った被処理基板を保持する際、反らずに平坦な被処理基板を載置した場合と比較して、被処理基板と保持体との接触面積が減少し、保持が不安定となり、位置ずれの原因となる。あるいは、保持体を被処理基板の全面に対応して設けた場合、被処理基板が反った際、反らずに平坦な被処理基板を載置した場合と比較して、被処理基板と保持体との接触面積が減少し、保持が不安定となり、位置ずれの原因となる。これに対し、本発明では、保持体を被処理基板の中央部とエッジ部との間の領域に対応して設けているので、被処理基板に反りが生じても、平坦な被処理基板を載置した場合と比較して、被処理基板と保持体との接触面積を大幅に減少させることなく保持することができ、位置ずれすることなく被処理基板を保持することができる。
【００１４】
また、保持体を中央部とエッジ部との間の領域に設けているので、ゴミの発生や被処理基板の汚染等を防止することができる。すなわち、保持体を被処理基板のエッジ部に対応して設ける場合、被処理基板が凹状に反った際に、被処理基板の裏面中央部が載置部に接触してしまうことがある。また、保持体を被処理基板の中央部に対応して設ける場合、被処理基板が凸状に沿った際に、被処理基板のエッジ部が載置部に接触してしまうことがある。このような接触によりゴミが発生し、被処理基板の汚染が生じてしまう。このような接触を防止するために、保持体の高さを高くすることも考えられるが、中央部とエッジ部との間の領域に保持体を設けることにより、保持体の高さを低く設計することが可能となる。従って、ゴミの発生や被処理基板の汚染を防止しつつ、例えば基板保持装置が収容される処理室の設計範囲を広くすることが可能となる。
【００１５】
上記被処理基板は円形状を有し、上記保持体は上記被処理基板の同心円上に設けられていてもよい。これにより、被処理基板の中心から同じ距離の位置に保持体が設けられるので、被処理基板に反りが生じた場合、被処理基板の反りの度合がほぼ同等に生じている箇所を保持体によって確実に保持することができる。従って、被処理基板の反りによる位置ずれを更に防止することができる。
【００１６】
上記保持体は、上記表面と平行な第１座面と、上記中央部に向かって下方に傾斜した第２座面と、上記エッジ部に向かって下方に傾斜した第３座面とを有していてもよい。これにより、被処理基板が反っても、被処理基板と保持体との接触面積を十分に確保することができるので、被処理基板をより確実に保持体によって保持することができ、反りによる被処理基板の位置ずれをより一層確実に防止することができる。すなわち、被処理基板が凹状に反った場合、被処理基板は第１座面と第２座面の傾斜面に追従するように接触する。従って、保持体は、第１座面及び第２座面の領域で、被処理基板の裏面と接触し、十分な接触面積を得ることができ、位置ずれすることなく被処理基板の保持を確実に行うことができる。また、被処理基板が反らずに平坦な場合、被処理基板は第１座面、第２座面及び第３座面に接触する。従って、保持体は、第１座面、第２座面及び第３座面の領域で、被処理基板の裏面と接触し、十分な接触面積を得ることができ、位置ずれすることなく被処理基板の保持を確実に行うことができる。また、被処理基板が凸状に反った場合、被処理基板は第１座面、第３座面の傾斜面に追従するように接触する。従って、保持体は、第１座面及び第３座面の領域で、被処理基板の裏面と接触し、十分な接触面積を得ることができ、位置ずれすることなく被処理基板の保持を確実に行うことができる。
【００１７】
上記保持体は、その断面の上部が凸状の曲面を有していても良い。これにより、被処理基板が反っても被処理基板をより確実に保持体によって保持することができ、反りによる被処理基板の位置ずれをより一層確実に防止することができる。すなわち、被処理基板が反った場合でも、被処理基板は凸状の曲面に追従するように接触するので、保持体と被処理基板の接触面積を十分に得ることができ、位置ずれすることなく被処理基板の保持を確実に行うことができる。
【００１８】
上記保持体は単極方式の静電チャックであってもよい。
【００１９】
上記保持体は双極方式の静電チャックであってもよい。
【００２０】
上記保持体は複数設けられ、上記支持部材は、上記複数の保持体がそれぞれ配置された複数のフィンガー部を有していてもよい。このように、被処理基板を搬送するフィンガー部を備えた基板搬送装置の保持体に適用してもよく、処理工程中における熱や成膜による膜の応力による被処理基板の反りがあっても、位置ずれすることなく、被処理基板を搬送することができる。
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る基板搬送装置を示す斜視図である。図２（ａ）は、図１の基板搬送装置の一部を構成する、基板保持装置としてのエンドエフェクタの平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の線Ａ−Ａ´における断面図である。図３は保持体としての静電チャックの断面図であり、図３（ａ）は凹状に沿った被処理基板としての半導体ウエハが保持された状態、図３（ｂ）は反らずに平坦な半導体ウエハが保持された状態、図３（ｃ）は凸状に沿った半導体ウエハが保持された状態を示す。図３各図において、図面右側に半導体ウエハＷの中心が位置する。基板搬送装置は、例えば真空下に設けられる。尚、図面において、図面を見やすくするために、各構成の縮尺の度合を変えている。
【００２３】
図１に示すように、基板搬送装置１００は、駆動部５０、駆動部５０に連結されたアーム６０、アーム６０の先端に連結されたエンドエフェクタ１を有している。基板搬送装置１００は、エンドエフェクタ１の上面で円形状の被処理基板としての半導体ウエハＷの裏面を支持し、チャンバ間での半導体ウエハＷの受け渡しを行う。本実施形態においては、半導体ウエハＷは、直径１００〜３００ｍｍ、厚さ０．５〜１ｍｍの寸法を有し、半導体ウエハＷの反りが±１ｍｍであることを想定している。直径３００ｍｍの半導体ウエハの場合、厚さは０．７７５ｍｍである。
【００２４】
図２に示すように、エンドエフェクタ１は、基部２と、基部２から延在する複数、本実施形態においては２本のフィンガー部３を有している。基部２とフィンガー部３とにより半導体ウエハを支持する支持部材９が形成される。半導体ウエハＷは、この支持部材９の表面に対面するようにして、後述の静電チャックを介して支持部材９に支持される。２本のフィンガー部３、３は離間して配置されている。半導体ウエハＷは、基部２の一部と、この基部２の一部と連結されているフィンガー部３によって支持される。エンドエフェクタ１は例えばアルミナ等のセラミックスなどから構成される。
【００２５】
基部２の一部及びフィンガー部３の一部には、半導体ウエハＷを収容する、載置部としての凹部７がある。半導体ウエハＷが載置される凹部７は、半導体ウエハＷの裏面全面に対応して設けられておらず、部分的に対応して設けられている。凹部７の平面外形は半導体ウエハＷのエッジ部７４に略沿った円弧状を有している。凹部７は、凹部７の底面１０まで、支持部材９の表面の一部である凹部７の底面１０に向かって開口面が小さくなるような傾斜側面１１を有しており、平面的に見た時に傾斜側面１１の内周縁における開口面の直径ａは３０２ｍｍとなっている。エンドエフェクタ１の凹部７に対応する領域の厚さｂは１．８ｍｍである。凹部７に対応する領域以外の基部２の厚さｃは４ｍｍ、凹部７に対応する領域以外のフィンガー部３の厚さｄは３ｍｍである。
【００２６】
凹部７は、半導体ウエハＷの中心２０を含む中央部に対応する円形の第１領域２１と、半導体ウエハＷのエッジ部７４付近に対応するリング状の第２領域２２と、第１領域２１と第２領域２２とにより挟まれたリング状の第３領域２３とを有する。半導体ウエハＷの中心２０とは、半導体ウエハＷが位置ずれすることなく正しい位置でエンドエフェクタ１上に配置されたときの中心を指す。半導体ウエハＷの中心２０は、２本のフィンガー部３、３に挟まれた領域に位置する。
【００２７】
基部２の第３領域２３には、円弧状の保持体としての静電チャック５が設けられ、フィンガー部３の第３領域２３には、円弧状の保持体としての静電チャック６が設けられている。静電チャック５、６は、後述する電圧印加部である電極１５（１６）への電圧の印加を制御することにより半導体ウエハＷの保持力を制御することが可能である。ここでいう保持力の制御とは、保持力があるかないか、つまり印加電圧をＯＮ／ＯＦＦ制御する形態に限られず、保持力を可変に制御する形態も含む。静電チャック５、６は、凹部７の底面１０から突出して設けられている。半導体ウエハＷは、その第３領域２３に対応する領域を部分的に静電チャック５、６によって支持され且つ吸着保持される。すなわち、静電チャック５、６は、半導体ウエハＷの裏面側の領域であって、半導体ウエハＷの中心２０を含む中央部２０を含む中央部と半導体ウエハＷのエッジ部７４との間の領域に接触することで半導体ウエハＷを保持する。半導体ウエハＷは、静電チャック５、６によって支持される領域以外は、凹部７の底面１０から離間した状態となっている。
【００２８】
半導体ウエハＷの半径をｒとしたとき、リング状の第３領域２３の範囲は、第３領域２３の外円半径が約０．８７ｒで表わされ、第３領域２３の内円半径が約０．５６ｒで表わされる。本実施形態においては、半導体ウエハＷの直径が３００ｍｍのときを想定しているが、この大きさに限定されず、上述に示した第３領域の範囲内に静電チャックを設けるることにより、半導体ウエハＷの反りが生じても、静電チャックと半導体ウエハとで十分な接触面積を得ることができる。
【００２９】
静電チャック５、６は、円形の半導体ウエハＷの同心円７３上に設けられている。本実施形態において、各フィンガー部３、３に設けられた２つの静電チャック６、６と基部２に設けられた１つの静電チャック５との３点で、半導体ウエハＷは吸着保持される。
【００３０】
静電チャック５、６は８ｍｍの幅と高さ（後述する第１座面２７の高さｈ）０．５ｍｍを有し、中心２０から静電チャック５、６の外周縁までの距離ｉは１１９ｍｍ、中心２０から静電チャック５、６の内周縁までの距離ｊは１１１ｍｍである。本実施形態において、直径３００ｍｍの半導体ウエハＷの反りを±１ｍｍと想定した場合、静電チャック５、６は、中心２０から８５ｍｍ以上１３０ｍｍ以下の領域に配置されている。ここでは、静電チャックの幅方向における中心が、中心２０から１１５ｍｍ付近となるように設定した。静電チャック５、６が中心から１３０ｍｍよりも外側に位置すると、半導体ウエハＷが凹状に反った場合に、凹部７の底面１０に半導体ウエハＷの裏面が接触してしまう。静電チャック５、６が中心から８５ｍｍよりも内側に位置すると、半導体ウエハＷが凸状に反った場合に、凹部７の底面１０に半導体ウエハＷのエッジ部７４が接触してしまう。従って、静電チャック５、６を、中心から８５ｍｍ以上１３０ｍｍ以下の領域の配置することにより、半導体ウエハＷが凹状や凸状に反っても、半導体ウエハＷがエンドエフェクタ１に接触することがなく、接触によるゴミの発生や半導体ウエハＷの汚染等を防止することができる。本実施形態においては、半導体ウエハＷの中心２０から８５ｍｍ以上１３０ｍｍ以下の領域が前述した第３領域２３に相当する。
【００３１】
前述のように、静電チャック５、６は、半導体ウエハＷに接触してこれを保持するために、半導体ウエハＷが配置される支持部材９の表面である凹部７の底面１０から突出した形状を備えている。図２（ｂ）及び図３に示すように、静電チャック５（６）は、断面が略六角形状を有している。静電チャック５（６）は、第１座面２７、第２座面２８、第３座面２９を有する、第１座面２７は、底面１０に平行、すなわち凹部７の第１領域２１における表面と平行に設けられている。第２座面２８は、半導体ウエハＷの中心２０に向かって、すなわち第１領域２１に向かって、下方に傾斜して設けられている。第３座面２９は、半導体ウエハＷのエッジ部７４に向かって、すなわち第２領域２２に向かって下方に傾斜して設けられている。静電チャック５（６）において、幅ｅは８ｍｍ、第１座面２７の幅ｆは４ｍｍ、第２座面２８及び第３座面２９の各幅ｇは２ｍｍ、第１座面２７における高さｈは０．５ｍｍ、第２座面２８及び第３座面２９における高さｉは０．４ｍｍである。
【００３２】
本実施形態において、静電チャック５、６を、第３領域２３に凸状に半導体ウエハＷの同心円７３上に設けている。これにより、半導体ウエハＷが反っても、その反りの度合が同等の箇所で、静電チャック５、６によって半導体ウエハＷを吸着保持することができ、反りによる位置ずれを防止することができる。これに対し、半導体ウエハＷの裏面全面に対して静電チャックを設けた場合では、反りによって半導体ウエハと静電チャックとが全面接触せず、その接触領域が変わってしまい、位置ずれが生じてしまう。
【００３３】
更に、本実施形態において、静電チャック５、６の上部に第１座面２７、第２座面２８及び第３座面２９を設けることにより、半導体ウエハＷが反っても半導体ウエハＷを確実に吸着保持することができ、反りによる半導体ウエハＷの位置ずれをより一層確実に防止することができる。すなわち、図３（ａ）に示すように、半導体ウエハＷが凹状に反った場合、半導体ウエハＷは第２座面２８の傾斜面に追従するように接触する。従って、静電チャック５、６の第１座面２７と第２座面２８は、半導体ウエハＷの裏面と、符号７０で示す接触領域で接触し、十分な接触面積を得ることができ、位置ずれすることなく半導体ウエハＷの吸着保持を確実に行うことができる。図３（ｂ）に示すように、半導体ウエハＷが反らずに平坦な場合、半導体ウエハＷは第１座面２７と、各第２座面２８、第３座面２９の一部に接触する。従って、静電チャック５、６の第１座面２７と各第２座面２８、第３座面２９の一部は、半導体ウエハＷの裏面と、符号７１で示す接触領域で接触し、十分な接触面積を得ることができ、位置ずれすることなく半導体ウエハＷの吸着保持を確実に行うことができる。図３（ｃ）に示すように、半導体ウエハＷが凸状に反った場合、半導体ウエハＷは第３座面２９の傾斜面に追従するように接触する。従って、静電チャック５、６の第１座面２７と第３座面２９は、半導体ウエハＷの裏面と、符号７２で示す接触領域で接触し、十分な接触面積を得ることができ、位置ずれすることなく半導体ウエハＷの吸着保持を確実に行うことができる。
【００３４】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、半導体ウエハＷの反りが生じても生じていなくとも、半導体ウエハＷと静電チャック５、６との接触領域７０〜７２の幅を約６ｍｍとすることができ、半導体ウエハＷの反りによる静電チャック不良を防止することができる。
【００３５】
保持体としての静電チャック５、６は、図３に示すように、銅、アルミニウム、または、金等からなる電極１５（１６）と、この電極１５（１６）を覆うアルミナ等からなる電気的絶縁体２５（２６）とを有している。図３においては、電極１５（１６）の幅は６ｍｍである。静電チャック５、６では、電極１５（１６）へ電圧を供給することにより電気的絶縁体２５（２６）への電圧の印加を制御し、半導体ウエハＷの吸着保持が制御される。静電チャックには、単極方式、双極方式のいずれの方式を用いることもできる。単極方式では、１つの電極と半導体ウエハＷとの間に電位差を生じさせて半導体ウエハＷを静電チャックに吸着させることができる。双極方式では、２つの電極それぞれに極性の異なる電圧を印加し、２つの電極間に電位差を生じさせて半導体ウエハＷを静電チャックに吸着することができる。
【００３６】
静電チャック５、６は、アルミナ製のエンドエフェクタ１に蒸着やプリント技術を使って薄膜電極を円弧状に形成した後、その電極を電気的絶縁体で覆うことにより形成することができる。電気的絶縁体としては、ポリイミド、炭化ケイ素セラミックス、アルミナ、窒化アルミニウムなどを用いることができ、本実施形態においては、エンドエフェクタをアルミナで形成しているので、電気的絶縁体としてアルミナを用いた。
【００３７】
次に、図４及び図５を用いて単極方式における電極の平面形状例、図６及び図７を用いて双極方式における電極の平面形状例を示す。各図において、静電チャックを構成する電極を覆う電気的絶縁体の図示は省略している。
【００３８】
図４を用いて単極方式の静電チャック５、６を構成する電極１１５、１１６の形状例について説明する。単極方式の場合、電極１１５、１１６には同じ極性の電圧が印加される。フィンガー部３、３に設けられる静電チャック６の電極１１６、１１６は、それぞれ円弧状を有している。基部２に設けられる静電チャック５の電極１１５も円弧状を有している。エンドエフェクタ１上には、配線１３０と配線１３１が設けられている。配線１３０は、電極１１６、１１６に電気的に接続されアーム６０とエンドエフェクタ１との連結部分付近に位置する電極取り出し部１３３まで延在されて形成されている。配線１３１は、電極１１５と電気的に接続されアーム６０とエンドエフェクタ１との連結部分付近に位置する電極取り出し部１３２まで延在されて形成されている。各電極１１５、１１６の電極取り出し部１３２、１３３を、ともにアーム６０とエンドエフェクタ１との連結部分付近に設けることにより、一括して電圧供給できるように設計されている。
【００３９】
図４における単極方式の静電チャックでは、一括して電圧供給できるように、電極取り出し部を、アーム６０とエンドエフェクタ１との連結部分付近に配置したが、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、各電極１１６、１１６の直近（例えばフィンガー部３上）に電極取り出し部１３５、１３５が位置するように配線１３４、１３４を設け、電極１１５の直近に電極取り出し部１３９が位置するように配線１３８を設け、個々に電圧供給できるようにしてもよい。
【００４０】
図６を用いて双極方式の静電チャック５、６を構成する電極１７０、１８０、１７４、１８４の形状例について説明する。双極方式の場合、電極１７０、１７４に印加される電圧の極性と、電極１８０、１８４に印加される電圧の極性とが異なる。各フィンガー部３、３に設けられる静電チャック６は、異なる極性の電圧がそれぞれ印加される複数の歯を有する櫛歯状の電極１７０、１８０を有している。各電極１７０、１８０の歯は、隣り合う歯が異なる電極となるように交互に配置されており、電極１７０、１８０の歯はいずれも円弧状に設けられている。静電チャック６を形成する電気的絶縁体は、電極１７０、１８０の双方を覆うように形成され、各フィンガー部３、３では、それぞれ１つずつ円弧状の静電チャック６、６が形成される。基部２に設けられる静電チャック５は、異なる極性の電圧がそれぞれ印加される複数の歯を有する櫛歯状の電極１７４、１８４を有している。各電極１７４、１８４の歯は、隣り合う歯が異なる電極となるように交互に配置されており、電極１７４、１８４の歯はいずれも円弧状に設けられている。静電チャック５を形成する電気的絶縁体は、電極１７４、１８４の双方を覆うように形成される。エンドエフェクタ１上には、各フィンガー部３に設けられた電極１７０、１７０と基部２に設けられた電極１７４とを電気的に接続し、アーム６０とエンドエフェクタ１との連結部分付近に位置する電極取り出し部１７５まで延在する配線１７１が設けられている。更に、エンドエフェクタ１上には、各フィンガー部３、３に設けられた電極１８０、１８０と基部２に設けられた電極１８４とを電気的に接続し、アーム６０とエンドエフェクタ１との連結部分付近に位置する電極取り出し部１８５まで延在する配線１８１が設けられている。各電極取り出し部１７５、１８５は近接して設けられ、一括して電圧供給できるように設計されている。
【００４１】
図６における双極方式の静電チャックでは、一括して電圧供給できるように、電極取り出し部を、アーム６０とエンドエフェクタ１との連結部分付近に配置したが、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、各電極１７０、１８０、１７４、１８４の直近にそれぞれの電極の電極取り出し部１７５、１８５、１７２、１８２が位置するように各配線１７６、１８６、１７３、１８３を設け、個々に電圧供給できるようにしてもよい。
【００４２】
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更され得る。
【００４３】
例えば、上述の実施形態においては、静電チャックは、その断面における上部形状が３つの座面を有する形状となっているが、これに限定されるものではない。以下、図８〜１０を用いて説明する。図８（ａ）は、他の断面形状を有する静電チャックを備えたエンドエフェクタの平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の線Ｂ−Ｂ´における断面図である。図９は、図８に示すエンドエフェクタに設けられた静電チャックの断面図である。図１０は、更に他の断面形状を有する静電チャックの断面図である。尚、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
図８及び図９に示すように、エンドエフェクタ１０１に設けられる静電チャック２０５及び２０６の断面形状が矩形であってもよい。静電チャック２０５（２０６）は、電極２１５（２１６）と、これを覆う電気的絶縁体２２５（２２６）とからなる。静電チャック２０５（２０６）は、底面１０と平行な座面２２７を有する。このような構成においても、第３領域２３に凸状の静電チャックを設けることにより、上述の実施形態と同様に、半導体ウエハＷの反りによる半導体ウエハＷの位置ずれや接触によるゴミの発生や半導体ウエハＷの汚染等を防止することができる。
【００４５】
また、図１０に示すように、電極３１５と該電極３１５を覆う電気的絶縁体３２５を有する静電チャック３０５の上部３２７が凸状の曲面を有する構造としてもよい。このような構成においても、第３領域２３に静電チャックを設けることにより、上述の実施形態と同様に、半導体ウエハＷの反りによる半導体ウエハＷの位置ずれや接触によるゴミの発生や半導体ウエハＷの汚染等を防止することができる。更に、上部３２７が凸状の曲面形状を有するので、半導体ウエハＷが反っても、半導体ウエハＷが凸状の上部３２７の曲面に追従するように接触するので、半導体ウエハＷと静電チャック３０５との接触面積を十分に確保することができる。
【００４６】
また、ここでは図示を省略しているが、静電チャックの断面形状を上辺が底辺よりも短い台形形状としても良い。この場合、台形の上辺に相当する底面１０と平行な第１座面と、半導体ウエハＷの反りに追従する第２座面、第３座面が設けられる。従って、半導体ウエハＷに反りが生じてもテーパー部である第２座面、第３座面で半導体ウエハＷが接触するので、接触面積を十分に得ることができ、静電チャック不良が発生せず、位置ずれが生じにくい。
【００４７】
また、上述の実施形態においては、平面的にみて、各静電チャック５、６、６はエンドエフェクタ上に１つずつ設けられているが、例えば、円弧状の静電チャックを径方向に複数並べて構成しても良い。
【００４８】
また、上述の実施形態においては、基部２に設けられる静電チャック５は、エンドエフェクタ１の端部まで延在された形状となっていないが、エンドエフェクタ１の端部まで同心円７３上で延在した形状としてもよい。
【００４９】
また上述の実施形態においては、電気的絶縁体２５等は、電極１６を覆い電極１６と接触しているが、電極１６と半導体ウエハＷの間に設置されていれば、電極１６と接触していなくてもよい。
【００５０】
また、図４における単極方式の静電チャックでは、電極取り出し部１３２、１３３に一括して同じ極性の電圧が印加されるようにしたが、電極取り出し部１３２と電極取り出し部１３３に印加される電圧の極性を異なるようにして、ウエハ全面に渡っての双極方式の静電チャックとして使用しても良い。また、図４における単極方式の静電チャックでは、電極取り出し部１３５、１３９に一括して同じ極性の電圧が印加されるようにしたが、電極取り出し部１３５と電極取り出し部１３９に印加される電圧の極性を異なるようにして、ウエハ全面に渡っての双極方式の静電チャックとして使用しても良い。
【００５１】
また、上述の実施形態においては、基板保持装置として基板搬送装置のハンド部に凸状の保持体を設けた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、成膜処理などに用いられるプロセスチャンバ内の基板載置台に本発明の凸状の保持体を設けてもよい。図１１（ａ）は、被処理基板として半導体ウエハＷを支持する支持部材として基板載置台４０２を具備する基板保持装置４００の平面図であり、図１１（ｂ）はその断面図である。
【００５２】
図１１に示すように、基板保持装置４００は、基板載置台４０２と、基板載置台４０２の表面から、半導体ウエハＷの同心円上に設けられた凸状の電気的絶縁体を有する静電チャック４０１とを備える。基板載置台４０２は、半導体ウエハＷを載置した際の半導体ウエハＷの中心を含む中央部に対応する第１領域４２１と、半導体ウエハＷのエッジ部に対応する第２領域４２２と、第１領域４２１と第２領域４２２とにより挟まれた第３領域４２３とを有する。静電チャック４０１は第３領域４２３に設けられる。このような構成においても、第３領域４２３に静電チャック４０１を設けることにより、半導体ウエハＷの反りによる半導体ウエハＷの位置ずれや接触によるゴミの発生や半導体ウエハＷの汚染等を防止することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…エンドエフェクタ
３…フィンガー部
５、６、２０５、２０６、３０５、４０１…静電チャック
７…凹部
９・・・支持部材
１０・・・底面
２０…中心
２１、４２１…第１領域
２２、４２２…第２領域
２３、４２３…第３領域
２５、２６、２２５、２２６、３２５…電気的絶縁体
２７・・・第１座面
２８・・・第２座面
２９・・・第３座面
７４…エッジ部
１００…基板搬送装置
２００…基板保持装置
３２７・・・上部
４２０・・・基板載置台
Ｗ…半導体ウエハ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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