(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送部材の設計へのフィードバックが有効に行われ得る搬送部材評価装置および搬送部材評価方法を提供すること。【解決手段】搬送部材評価装置１００は、搬送部材３００の被搬送物２００に対する搬送特性を評価する。水平運動可能なステージ１１０と、該ステージ１１０上に設けられ、被搬送物２００を固定する被搬送物固定部１２０とを備える。搬送部材３００の評価は、搬送部材評価装置１００を用いる。【選択図】図１
2018026489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送部材の被搬送物に対する搬送特性を評価する搬送部材評価装置であって、
水平運動可能なステージと、
該ステージ上に設けられ、被搬送物を固定する被搬送物固定部とを備える、
搬送部材評価装置。
【請求項２】
前記被搬送物固定部に固定された被搬送物上に載置された搬送部材に、荷重を負荷する荷重負荷手段を、さらに備える、
請求項１に記載の搬送部材評価装置。
【請求項３】
前記ステージが、直線方向において往復運動する、請求項１または２に記載の搬送部材評価装置。
【請求項４】
前記ステージを加速運動させる手段を有する、請求項１から３のいずれかに記載の搬送部材評価装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の搬送部材評価装置を用いる、搬送部材の評価方法。
【請求項６】
前記搬送部材が、基材と、該基材上に設けられたカーボンナノチューブ集合体とから構成される、請求項５に記載の搬送部材の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送部材評価装置および搬送部材評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等の製造工程において、材料、製造中間品、製品等の被加工物を搬送する際、搬送部材を備える搬送装置を用いて、該被加工物を搬送することが行われている（例えば、特許文献１、２参照）。このような搬送を行う際、被搬送物が載置される搬送部材には、被加工物が搬送中にずれないような保持性、搬送移動によっても破壊され難い強度、被搬送物を汚染し難いクリーン性等が要求され、さらには、これらの特性が高速搬送においても発揮され、また、経時にわたり上記特性が維持されることが求められる。そして、これらの特性を評価する評価方法について、不良モードを明確にして、搬送部材の設計へのフィードバックが有効に行われ得る評価方法の確立が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５１９６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、搬送部材の設計へのフィードバックが有効に行われ得る搬送部材評価装置および搬送部材評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の搬送部材評価装置は、搬送部材の被搬送物に対する搬送特性を評価する搬送部材評価装置であって、水平運動可能なステージと、該ステージ上に設けられ、被搬送物を固定する被搬送物固定部とを備える。
１つの実施形態においては、上記被搬送物固定部に固定された被搬送物上に載置された搬送部材に、荷重を負荷する荷重負荷手段を、さらに備える。
１つの実施形態においては、上記ステージが、直線方向において往復運動する。
１つの実施形態においては、上記搬送部材評価装置は、上記ステージを加速運動させる手段を有する。
本発明の別の局面によれば、搬送部材の評価方法が提供される。この評価方法は、上記搬送部材評価装置を用いる。
１つの実施形態においては、上記搬送部材が、基材と、該基材上に設けられたカーボンナノチューブ集合体とから構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、搬送部材の設計へのフィードバックが有効に行われ得る搬送部材評価装置および搬送部材評価方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１つの実施形態による搬送部材評価装置の概略断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態による搬送部材評価装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．搬送部材評価装置
図１は、本発明の１つの実施形態による搬送部材評価装置の概略断面図である。搬送部材評価装置１００は、水平運動可能なステージ１１０と、ステージ１１０上に設けられた被搬送物固定部１２０とを備える。また、搬送部材評価装置１００は、搬送部材に荷重を負荷する荷重負荷手段１３０を備えていてもよい。
【０００９】
本発明の搬送部材評価装置１００は、ステージ１１０に設けられた被搬送物固定部１２０に被搬送物２００を固定し、固定された被搬送物２００上に搬送部材３００を載置し、ステージ１１０を水平運動させて用いられる。１つの実施形態においては、搬送部材３００の上から所定の荷重を負荷した状態で、ステージ１１０を水平運動させる。評価対象となる搬送部材３００は、例えば、粘着力、吸着力、低滑り性等を発現し得る被搬送物載置面３１０を有し、被搬送物載置面３１０で被搬送物２００を保持し得る搬送部材である。搬送部材評価装置１００を使用する際、搬送部材３００は、被搬送物載置面３１０と被搬送物２００とが接するように、載置される。なお、搬送部材の実際の使用場面、すなわち、搬送部材により被搬送物を搬送する際には、被搬送物載置面を上側にして、該被搬送物載置面上に被搬送物を載置する。
【００１０】
上記のとおり、ステージは水平運動可能に構成される。ステージの水平運動の形態としては、任意の適切な形態が採用され得る。例えば、直線方向における往復運動、ステージ面内に中心軸を有する回転運動、ステージ面外に中心軸を有する回転運動、およびこれらの組み合わせ等が挙げられる。搬送部材評価装置において、ステージの運動モード、運動速度・加速度、直線運動における移動距離・移動方向・往復回数、回転運動における角度・回転数等のステージの水平運動に関する評価条件は、所望とする評価内容に応じて変更可能であることが好ましい。なお、本明細書において、「水平」とは、実質的に水平であることも包含する概念であり、水平±１０°（好ましく水平±５°）の範囲を含む。
【００１１】
１つの実施形態においては、上記ステージは、直線方向における往復運動（以下、単に往復運動ともいう）が可能なように構成される。このような形態とすることにより、不良モードの特定が容易かつ明確となる。
【００１２】
ステージを往復運動させる場合、ステージの移動距離は、評価対象となる搬送部材および被搬送物の特性（例えば、サイズ）に応じて、任意の適切な距離に設定され得る。ステージの移動距離は、例えば、５ｃｍ〜５ｍである。
【００１３】
ステージを往復運動させる場合、ステージの移動速度は、評価対象となる搬送部材および被搬送物の特性（例えば、粘着力、吸着力）に応じて、任意の適切な速度に設定され得る。ステージの移動速度は、例えば、１ｍｍ／ｓ〜５ｍ／ｓである。
【００１４】
１つの実施形態においては、本発明の搬送部材評価装置は、上記ステージを加速運動させる手段をさらに有する。ステージを加速運動させる場合、ステージの加速度は、評価対象となる搬送部材および被搬送物の特性（例えば、粘着力、吸着力）に応じて、任意の適切な加速度に設定され得る。ステージを加速運動させる場合、ステージの加速度は、好ましくは０．０１Ｇ〜５Ｇであり、より好ましくは０．０５Ｇ〜３Ｇであり、さらに好ましくは０．１Ｇ〜１Ｇである。
【００１５】
上記のとおり、上記ステージ上には、被搬送物固定部が設けられる。被搬送物固定部は、ステージを水平運動させた際に、該ステージに対して相対移動しないように設けられる。１つの実施形態においては、図１に示すように、被搬送物固定部１２０は、簡便に取り外して交換することが可能なように構成される。この被搬送物固定部１２０を設ける方法としては、例えば、ネジ等の締結部材で固定する方法、接着剤、両面テープ等で固定する方法等が挙げられる。また、被搬送物固定部のサイズに合わせて、ステージにザグリを設け、該ザグリに被搬送物固定部を嵌め込んでもよい。
【００１６】
別の実施形態においては、図２に示すように、被搬送物固定部１２０は、ステージ１１０と一体に構成される。例えば、被搬送物２００のサイズに合わせて、ステージ１１０にザグリを設け、該ザグリを被搬送物固定部１２０とすることができる。
【００１７】
上記被搬送物固定部による被搬送物の固定方法としては、該被搬送物がステージに対して相対移動しない限り、任意の適切な方法が採用される。例えば、ネジ等の締結部材で固定する方法、接着剤、両面テープ等で固定する方法等が挙げられる。また、被搬送物のサイズに合わせて、被搬送物固定部にザグリを設け、該ザグリに被搬送物を嵌め込んでもよい。
【００１８】
１つの実施形態においては、上記荷重付加手段を用いて、評価対象となる搬送部材に荷重を負荷する。荷重付加手段としては、任意の適切な手段が用いられ得る。１つの実施形態においては、重りにより荷重が負荷される。より詳細には、被搬送物固定部に載置された被搬送物の被搬送物固定部とは反対側の面に、所定重量の重りを載せた状態で、上記ステージの水平運動を行い、搬送部材の特性が評価される。荷重の大きさは、搬送部材の構成等に応じて、任意の適切な荷重に設定される。搬送部材に負荷する荷重は、例えば１ｇ〜１０ｋｇである。
【００１９】
Ｂ．搬送部材評価方法
本発明の搬送部材評価方法は、上記搬送部材評価装置を用いて行われる。
【００２０】
本発明の搬送部材評価方法により評価し得る搬送部材は、例えば、粘着力、吸着力低滑り性等を発現し得る被搬送物載置面を有し、被搬送物載置面で被搬送物を保持し得る搬送部材である。該搬送部材を備える搬送固定治具は、例えば、半導体素子の製造工程、光学部材の製造工程等に好適に用いられ得る。より詳細には、上記搬送固定治具は、半導体素子製造における工程と工程との間、あるいは所定の工程内で、材料、製造中間品、製品等（具体的には、半導体材料、ウエハ、チップ、フィルム等）を移送するために用いられ得る。また、光学部材製造における工程間、あるいは所定の工程内で、ガラス基材等を移送するために用いられ得る。
【００２１】
搬送部材の具体例としては、基材上にカーボンナノチューブ集合体が設けられた構成であり、該カーボンナノチューブ集合体により被搬送物を保持する搬送部材；基材上に樹脂材料が設けられた構成であり、該樹脂材料により被搬送物を保持する搬送部材；等が挙げられる。
【００２２】
本発明の搬送部材評価方法においては、まず、図１および図２に示すように、上記搬送部材評価装置１００の被搬送物固定部１２０に、被搬送物２００を固定した後、被搬送物２００と搬送部材３００の載置面３１０とが接するようにして、被搬送物２００上に搬送部材３００を載置する。なお、ここで、被搬送物固定部に固定される被搬送物は、搬送部材使用時に実際に搬送される被搬送物であり得ることは言うまでもないが、そのほかにも、搬送部材の特性を適切に評価し得る限り、任意の適切な材料から構成される評価用被搬送物であってもよい。被搬送物の形状は、平板状であることが好ましい。
【００２３】
次いで、上記ステージ１１０を水平運動させる。ステージの運動モード、運動速度・加速度、直線運動における移動距離・移動方向・往復回数、回転運動における角度・回転数等のステージは水平運動に関する評価条件は、所望とする評価内容に応じて、任意の適切な条件に設定され得る。また、評価条件は、搬送部材使用時の条件に則した評価条件であってもよく、搬送部材使用時の条件とは異なる評価条件（例えば、搬送部材使用時の条件よりも過酷な条件）であってもよい。
【００２４】
１つの実施形態においては、任意の適切な荷重負荷手段１３０により、搬送部材３００に荷重を負荷してもよい。搬送部材３００に負荷する荷重は、例えば、１ｇ〜１０ｋｇである。別の実施形態においては、搬送部材に荷重を負荷させず、搬送部材の自重のみが被搬送物にかかるようにして、評価を行ってもよい。
【００２５】
本発明の搬送部材評価方法によれば、搬送部材の被搬送物に対する保持性、搬送移動に対する強度、搬送部材のクリーン性等を評価することができる。また、これらの特性の経時における変化（具体的には、所定時間内での特性変化、不良が発生するまでの時間）を評価することができる。搬送部材の被搬送物に対する保持性は、例えば、上記のように搬送部材および被搬送物をセットした後、ステージを所定時間水平運動させ、水平運動前後での搬送部材のズレ量により評価することができる。また、ステージを水平運動させている間、常に搬送部材の挙動をモニタリングして、搬送部材の被搬送物に対する保持性を評価することも可能である。搬送移動に対する強度および被搬送物に対するクリーン性は、例えば、上記のように搬送部材および被搬送物をセットして、ステージを所定時間水平運動させた後、搬送部材および被搬送物の状態を確認することにより、評価することができる。
【００２６】
本発明の搬送部材評価方法によれば、搬送部材の実使用を想定して評価条件を決定することができ、搬送部材の特性を総合的に評価することができる。また、搬送部材の実使用を想定しつつも、評価条件を単純化することもできるため、不良モードを容易に特定することができる。したがい、本発明によれば、搬送部材の設計へのフィードバックが有効に行われ得る評価方法が提供される。
【００２７】
以下、本発明の搬送部材評価方法の一例として、被搬送物２００’をシリコン製半導体ウエハとし、上記ステージを直線方向に往復運動させて、基材と該基材上に形成されたカーボンナノチューブ集合体とから構成される搬送部材３００’を評価する方法を、図１を用いつつ、具体的に説明する。
【００２８】
上記搬送部材３００’が備える基材は、例えば、アルミ板、ガラス板等が設けられる。基材とカーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブとは、例えば、接着剤または粘着剤を介して貼り合わされ得る。評価時にステージを往復運動させた際に、カーボンナノチューブが基材からズレないようすることが好ましい。
【００２９】
上記搬送部材３００’において、カーボンナノチューブ集合体の表面のガラス表面に対する静摩擦係数（評価前の静摩擦係数）は、例えば２〜１０であり、好ましくは３．５〜１０である。静摩擦係数は、ＪＩＳ  Ｋ７１２５に準じて測定され得る。上記搬送部材３００’の被搬送物２００’に接する面の面積は、例えば、１ｃｍ２〜９００ｃｍ２であり、好ましくは１ｃｍ２〜４００ｃｍ２である。上記搬送部材３００’の重量は、例えば、０．１ｍｇ〜３ｋｇである。
【００３０】
上記搬送部材３００’の評価において、ステージの往復運動は、等速運動であってもよく、加速運動であってもよく、等速運動と加速運動との組み合わせであってもよい。等速運動とする場合、その速度は、例えば、１０ｍｍ／ｓ〜２ｍ／ｓである。加速運動とする場合、ステージの加速度は、好ましくは０．０５Ｇ〜５Ｇであり、より好ましくは０．０８Ｇ〜３Ｇであり、さらに好ましくは０．１Ｇ〜１Ｇである。評価中、ステージの速度または加速度を変化させてもよい。
【００３１】
上記搬送部材３００’の評価において、ステージの往復回数は特に制限はないが、例えば、５回以上であり、好ましくは１０回以上であり、より好ましくは１００回以上である。１つの実施形態においては、ステージの往復回数は、１００万回以下であり、好ましくは１０万回以下であり、より好ましくは１万回以下であり、さらに好ましくは１０００回以下である。
【００３２】
上記搬送部材３００’の評価において、荷重負荷手段１３０により、搬送部材３００’に荷重を負荷してもよい。例えば、搬送部材３００’上に重りを載置した状態で、ステージを往復運動させて、搬送部材３００’の評価が行われ得る。荷重の大きさとしては、例えば、０．１ｇ／ｃｍ２〜３００ｇ／ｃｍ２であり、好ましくは５ｇ／ｃｍ２〜１５０ｇ／ｃｍ２であり、さらに好ましくは１０ｇ／ｃｍ２〜８０ｇ／ｃｍ２である。
【００３３】
上記のようにして、ステージ上に固定された被搬送物２００’を、ステージの往復運動とともに、往復運動させることにより、被搬送物２００’上の搬送部材３００’の特性が評価され得る。搬送部材３００’の保持性は、往復運動前後での搬送部材３００’のズレ量により評価することができる。１つの実施形態においては、往復運動開始前の搬送部材３００’の位置をマーキングし、該マーキングをもとに、往復運動後の搬送部材３００’のズレ量を測定することができる。また、搬送部材３００’の保持性の変化を静止摩擦力測定により評価してもよい。搬送部材３００’の搬送移動に対する強度は、往復運動後の搬送部材３００’の状態を目視確認、顕微鏡を用いた画像処理等により評価することができる。搬送部材３００’のクリーン性は、往復運動後における搬送部材３００’のカーボンナノチューブ集合体からの脱離物を、搬送部材評価装置にセットした半導体ウエハとは別のウエハに転写して、評価することができる。また、評価雰囲気のパーティクル数をパーティクルカウンターにより測定して、搬送部材３００’のクリーン性を評価してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１００      搬送部材評価装置  
１１０      ステージ
１２０      被搬送物固定部
２００      被搬送物
３００      搬送部材
【図１】
2018026489.tif 000003
【図２】
2018026489.tif 000004