(57)【要約】【課題】形状が互いに異なる複数種類の板状の被搬送物を安定して吸着保持・搬送するための搬送システム、搬送方法および薄膜形成装置を提供する。【解決手段】搬送システムは、第１の被搬送物２および第２の被搬送物３を載置可能な回転テーブル４と、被搬送物に接触する吸着面に吸着孔を有する吸着部材４０と、吸着部材４０を回転テーブル４の径方向に移動可能な移動機構２１とを有する。そして、前記吸着孔内の気圧を下げることで被搬送物を前記吸着面に接触させた状態で吸着可能であり、前記被搬送物２の外面で前記吸着孔が吸着可能な第１の吸着可能領域の形状と、前記被搬送物３の外面で前記吸着孔が吸着可能な第２の吸着可能領域の形状とを重ね合わせて重複する領域から求められる第１の重心と、前記吸着孔の開口領域の第２の重心とが、吸着部材４０で被搬送物２または被搬送物３を吸着する場合のいずれにおいても略同一の垂線上にある。【選択図】図１
2011187566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の被搬送物と、
当該第１の被搬送物とは互いに全体を内包できない形状の第２の被搬送物と
を搬送する搬送システムにおいて、
前記搬送システムが、
前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を載置することができる回転テーブルと、
前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物に接触する吸着面に、吸着孔を有する吸着部材と、
前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に移動させることができる移動機構と、
を有しており、
前記吸着孔は、
当該吸着孔内の気圧を下げることで、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を、前記吸着面に接触させた状態で吸着することができ、
前記第１の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、
前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、
重ね合わせた場合に重複する領域から求められる第１の重心と、
前記吸着孔の開口領域の第２の重心とが、
前記吸着部材で前記第１の被搬送物を吸着する場合、および前記吸着部材で前記第２の被搬送物を吸着する場合、のいずれにおいても、
略同一の垂線上にあることを特徴とする搬送システム。
【請求項２】
第１の被搬送物と、
第１の被搬送物とは形状の異なる第２の被搬送物と
を搬送する搬送システムにおいて、
前記搬送システムが、
前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を載置することができる回転テーブルと、
前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物に接触する吸着面に、吸着孔を有する吸着部材と、
前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に移動させることができる移動機構と、
を有しており、
前記吸着孔は、
当該吸着孔内の気圧を下げることで、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を、前記吸着面に接触させた状態で吸着することができ、
前記第１の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、
前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、
重ね合わせた場合に重複する複数の領域のうち、面積が最小である最小領域の面積を、
最大化するように重ね合わせた場合の当該最小領域の形状に、内包されるように設けられており、
前記吸着面は、
前記第１の吸着可能領域に収まる範囲で、前記第１の被搬送物に接触するか
もしくは前記第２の吸着可能領域に収まる範囲で、前記第２の被搬送物に接触する
ことを特徴とする搬送システム。
【請求項３】
前記第１の被搬送物または前記第２の被搬送物を前記吸着部材によって吸着し、
前記吸着された被搬送物を移動した後で、
前記回転テーブルを所定角度回転させるとともに、
前記移動機構によって前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に所定量だけ移動させ、
その後、前記吸着された被搬送物とは別の形状の被搬送物を、前記吸着部材によって吸着する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記回転テーブルに載置される前記第１の被搬送物をｎ枚とし、
前記回転テーブルに載置された前記第１の被搬送物の中心と、前記回転テーブルの回転中心との距離をＲとした場合に、
前記所定量を、Ｒ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））とする
ことを特徴とする請求項３に記載の搬送システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送システムを備えたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項６】
第１の被搬送物と、
当該第１の被搬送物とは形状の異なる第２の被搬送物とを
載置することができる回転テーブルから、または回転テーブルへ、
前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を移動させる搬送方法において、
前記第１の被搬送物を、吸着部材によって吸着する工程と、
当該第１の被搬送物を移動する工程と、
前記回転テーブルを予め定められた角度回転させる工程と、
移動機構によって前記吸着部材を予め定められた距離量だけ移動させる工程と、
前記第２の被搬送物を、前記吸着部材によって吸着する工程と、
を含むことを特徴とする搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状が互いに異なる複数種類の板状の被搬送物を安定して吸着保持・搬送するための搬送システム、搬送方法および薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、形状が互いに異なる複数種類の被搬送物を搬送する場合には、それぞれの被搬送物の形状に合わせて吸着パッドの配置や形状寸法等を設定する必要があった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、寸法形状の異なる複数種類のチップをボンディングするためのボンディング機構が開示されている。特許文献１のボンディング機構では、それぞれのチップに適した形状を有するポケットが別々に用意されており、対応するポケットにチップを収容することにより安定して真空吸着し保持するようになっている。
【０００４】
特許文献２には、厚さや重量の異なる二種類の基板に対して、保持に使用する吸着パッドを切り替えることを特徴とする基板搬送システムが開示されている。特許文献２の基板搬送システムでは、薄く軽いかつ割れやすい基板に対しては少数の小径パッドのみを使用し、厚く重い基板に対しては充分な吸着力が得られるよう多数の大径パッドを使用することでそれぞれの基板に適した吸着状態を得ることが可能となっている。
【０００５】
特許文献３には、試料台をつかんで持ち上げてステージの上に移動させ、この位置で下降してステージに置いて放す、またはその逆の動作を、順次自動的に行うことができるＣＤＶ装置の試料台の取り付け取り外し機構が開示されている。
【０００６】
また特許文献５では、格子状に配列された吸着パッドのうち、各種サイズのワークに対して四隅に近いパッドを含む必要なパッドのみを選択して作動させることで、なるべくワークの形状の全面において充分な吸着力を得られるよう構成された露光装置用吸着式搬送システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−２１９６４７号公報（１９９１年９月２７日公開）
【特許文献２】特開２００６−６２８０１号公報（２００６年３月９日公開）
【特許文献３】特開昭５９−２００４３４号公報（１９８４年１１月１３日公開）
【特許文献４】特開２００６−１７３５６０号公報（２００６年６月２９日公開）
【特許文献５】実開平４−８４２４３号公報（１９９２年７月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１，２および特許文献５に開示された搬送システムでは、形状が互いに異なる複数種類の被搬送物を一つの移動機構を用いて搬送することは困難であった。具体的には、特許文献１に示されるボンディング機構では、対象となる被搬送物は外形寸法の非常に小さい半導体チップであることから、例えば文献中に示されるように四種類のチップのそれぞれに適した形状を有する四種類のポケットを別々に用意したとしても、吸着ハンドとしてのボンディング機構のサイズはそれほど大きくならない。しかし被搬送物の外形寸法が数十ミリメートルから数メートルと大きくなる場合ほど無視できない問題となり、装置の形態や被搬送物の仕様によっては現実的でない場合が多い構造であるといえる。
【０００９】
特許文献２に示される基板搬送システムは、薄くて割れやすい基板を吸着する際に吸着力を自ら制限して基板の割れを防止することを目的として設計されている。それゆえ、形状が互いに異なる複数種類の被搬送物を一つの移動機構を用いて搬送することは想定されていない。
【００１０】
特許文献３に開示された機構では、移動される被搬送物は試料台一種のみであり、チャックヘッドの形状は試料台に対して最適な形状を取る。それゆえ、試料台と異なる形状を有する他の被搬送物を移動することは困難である。
【００１１】
特許文献５に示される露光装置用吸着式搬送システムは、ワークの形状に対応してワークの吸着に作用し得るパッドのみを作動させることを目的とした真空排気系の選択切り替えの手段を有する。しかし、全てのパッドの吸着面高さが同一である必要があることから、複数のワークが密接して同一平面に並べられているような場合には、任意のワークの吸着に際して吸着エリア外として作動させない残りのパッドが、隣接するワークの表面にまで接触することが避けられない。特に例えば一部のワークが基板トレイであり、外周部のみが吸着時のパッド接触を許容され、内周部の基板表面に対しては汚染防止の点から吸着パッドの接触が禁じられている場合には、作動させない吸着パッドが基板表面に接触してしまうといった不具合が生じる場合がある。
【００１２】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用する移動機構の複雑かつ大掛かりな切り替えや機構や、使用する吸着部材の選択切り替えを行う複雑な機構などは必要とせず、効率的な形状でかつ効率的な位置で吸着動作を行うことで、形状が互いに異なる複数種類の板状の被搬送物を、一つの移動機構によって移動することが可能な搬送システム、搬送方法および薄膜形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために、本発明に係る搬送システムは、第１の被搬送物と、当該第１の被搬送物とは互いに全体を内包できない形状の第２の被搬送物とを搬送する搬送システムにおいて、
前記搬送システムが、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を載置することができる回転テーブルと、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物に接触する吸着面に、吸着孔を有する吸着部材と、前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に移動させることができる移動機構と、を有しており、
前記吸着孔は、当該吸着孔内の気圧を下げることで、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を、前記吸着面に接触させた状態で吸着することができ、前記第１の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、重ね合わせた場合に重複する領域から求められる第１の重心と、前記吸着孔の開口領域の第２の重心とが、前記吸着部材で前記第１の被搬送物を吸着する場合、および前記吸着部材で前記第２の被搬送物を吸着する場合、のいずれにおいても、略同一の垂線上にあることを特徴としている。
【００１４】
前記構成であれば、使用する移動機構の複雑かつ大掛かりな切り替えや機構や、使用する吸着部材の選択切り替えを行う複雑な機構などは必要とせず、効率的な形状でかつ効率的な位置で吸着動作を行うことで、形状が互いに異なる複数種類の板状の被搬送物を、一つの移動機構によって移動することができる。
【００１５】
その理由を以下に具体的に説明する。吸着部材の開口している部分が吸着孔であり、吸着孔の内部を真空に引くことで、吸着部材は被搬送物を吸着する。前記「開口領域」の重心位置（第２の重心）は、吸着部材が物を吸着するときに最も安定して被搬送物を吸着できる位置となる。すなわち、被搬送物の重心と開口領域の重心とが合致している位置が、最も安定した吸着が可能となる位置である。
【００１６】
そこで、本発明に係る搬送システムでは、第１の被搬送物の吸着可能領域と第２の被搬送物の吸着可能領域とが重なった領域の重心位置（第１の重心）を、前記「開口領域」の重心位置（第２の重心）と合致させる。それゆえ、第１の被搬送物の吸着可能領域と第２の被搬送物の吸着可能領域とが重なった領域（以下、「共通吸着可能領域」と称する）について最も安定して吸着が可能となる。
【００１７】
この場合、第１の被搬送物および第２の被搬送物の両方に対して同等の安定性を確保できる位置となる。すなわち、第１の被搬送物も第２の被搬送物も、どちらも同等に安定して吸着が可能となる。さらに、本発明に係る搬送システムでは、第１の被搬送物と第２の被搬送物との重ね合わせの仕方を工夫することで、第１の被搬送物および第２の被搬送物の両方を最も安定して吸着することも可能となる。
【００１８】
尚、特許文献４には、複数枚に分割されたウエハガイドについて記載されているが、かかるウエハガイドの搬送システムおよび搬送方法に関しては全く開示されていない。まして、形状が互いに異なる、複数枚に分割されたウエハガイドとウエハとを一つの移動機構によって移動するという発想自体、全く記載されていない。
【００１９】
本発明に係る搬送システムは、第１の被搬送物と、第１の被搬送物とは形状の異なる第２の被搬送物とを搬送する搬送システムにおいて、
前記搬送システムが、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を載置することができる回転テーブルと、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物に接触する吸着面に、吸着孔を有する吸着部材と、前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に移動させることができる移動機構と、を有しており、
前記吸着孔は、当該吸着孔内の気圧を下げることで、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を、前記吸着面に接触させた状態で吸着することができ、前記第１の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、重ね合わせた場合に重複する複数の領域のうち、面積が最小である最小領域の面積を、最大化するように重ね合わせた場合の当該最小領域の形状に、内包されるように設けられており、
前記吸着面は、前記第１の吸着可能領域に収まる範囲で、前記第１の被搬送物に接触するかもしくは前記第２の吸着可能領域に収まる範囲で、前記第２の被搬送物に接触することを特徴としている。
【００２０】
前記構成であれば、複数の吸着箇所に対して吸着を行う場合に、最も面積が小さく吸着力が得られにくい領域の面積を最大化することになるので、吸着力の分布やバランスを縮小し、より安定した吸着状態が得られる。それゆえ、気相成長炉などの高温処理装置において、より高い温度の被搬送物を吸着するために前記吸着部材として金属やカーボンやセラミック等の硬質な素材を用いる場合であっても吸着の安定性を確保することが可能となる。
【００２１】
本発明に係る搬送システムでは、前記第１の被搬送物または前記第２の被搬送物を前記吸着部材によって吸着し、前記吸着された被搬送物を移動した後で、前記回転テーブルを所定角度回転させるとともに、前記移動機構によって前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に所定量だけ移動させ、その後、前記吸着された被搬送物とは別の形状の被搬送物を、前記吸着部材によって吸着することが好ましい。
【００２２】
さらに、本発明に係る搬送システムでは、前記回転テーブルに載置される前記第１の被搬送物をｎ枚とし、前記回転テーブルに載置された前記第１の被搬送物の中心と、前記回転テーブルの回転中心との距離をＲとした場合に、前記所定量を、Ｒ（１―ｃｏｓ（π／ｎ））とすることが好ましい。
【００２３】
前記構成によれば、複数の吸着箇所に対して吸着を行う場合に、最も面積が小さく吸着力が得られにくい領域の面積をより最大化することになるので、吸着力の分布やバランスを縮小し、より安定した吸着状態が得られる。それゆえ、異なる形状を有する複数の被搬送物を、一つの移動機構によってより安定的に移動することができる。
【００２４】
本発明に係る薄膜形成装置は、本発明に係る搬送システムを備えたことを特徴としている。
【００２５】
上述したように、本発明に係る搬送システムによれば、複数の吸着箇所に対して吸着を行う場合に、上述した最小領域の面積を最大化することになるので、吸着力の分布やバランスを縮小し、より安定した吸着状態が得られる。それゆえ、本発明に係る搬送システムを備えた薄膜形成装置は、気相成長炉などの高温処理装置において、より高い温度の被搬送物を吸着するために前記吸着部材として金属やカーボンやセラミック等の硬質な素材を用いる場合であっても吸着の安定性を確保することが可能な薄膜形成装置となる。
【００２６】
本発明に係る搬送方法は、第１の被搬送物と、当該第１の被搬送物とは形状の異なる第２の被搬送物とを載置することができる回転テーブルから、または回転テーブルへ、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を移動させる搬送方法において、
前記第１の被搬送物を、吸着部材によって吸着する工程と、当該第１の被搬送物を移動する工程と、前記回転テーブルを予め定められた角度回転させる工程と、移動機構によって前記吸着部材を予め定められた距離量だけ移動させる工程と、前記第２の被搬送物を、前記吸着部材によって吸着する工程と、を含むことを特徴としている。
【００２７】
前記方法によれば、使用する移動機構の複雑かつ大掛かりな切り替えや機構や、使用する吸着部材の選択切り替えを行う複雑な機構などは必要とせず、効率的な形状でかつ効率的な位置で吸着動作を行うことで、異なる形状を有する複数の被搬送物を、一つの移動機構によって移動することができる。
【００２８】
さらに、本発明に係る搬送方法では移動機構によって吸着部材を予め定められた距離量だけ移動させるので、上述した最小共通吸着可能領域の面積を、より広く設定することができる。それゆえ、気相成長炉などの高温処理装置において、より高い温度の被搬送物を吸着するために前記吸着部材として金属やカーボンやセラミック等の硬質な素材を用いる場合であっても吸着の安定性を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る搬送システムは、第１の被搬送物と、当該第１の被搬送物とは互いに全体を内包できない形状の第２の被搬送物とを搬送する搬送システムにおいて、
前記搬送システムが、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を載置することができる回転テーブルと、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物に接触する吸着面に、吸着孔を有する吸着部材と、前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に移動させることができる移動機構と、を有しており、
前記吸着孔は、当該吸着孔内の気圧を下げることで、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を、前記吸着面に接触させた状態で吸着することができ、前記第１の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、重ね合わせた場合に重複する領域から求められる第１の重心と、前記吸着孔の開口領域の第２の重心とが、前記吸着部材で前記第１の被搬送物を吸着する場合、および前記吸着部材で前記第２の被搬送物を吸着する場合、のいずれにおいても、略同一の垂線上にある構成である。
【００３０】
これは、換言すれば、本発明に係る搬送システムは、第１の被搬送物と、第１の被搬送物とは形状の異なる第２の被搬送物とを搬送する搬送システムにおいて、
前記搬送システムが、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を載置することができる回転テーブルと、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物に接触する吸着面に、吸着孔を有する吸着部材と、前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に移動させることができる移動機構と、を有しており、
前記吸着孔は、当該吸着孔内の気圧を下げることで、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を、前記吸着面に接触させた状態で吸着することができ、前記第１の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、重ね合わせた場合に重複する複数の領域のうち、面積が最小である最小領域の面積を、最大化するように重ね合わせた場合の当該最小領域の形状に、内包されるように設けられており、
前記吸着面は、前記第１の吸着可能領域に収まる範囲で、前記第１の被搬送物に接触するかもしくは前記第２の吸着可能領域に収まる範囲で、前記第２の被搬送物に接触する構成である。
【００３１】
また、本発明に係る薄膜形成装置は、本発明に係る搬送システムを備えている。
【００３２】
また、本発明に係る搬送方法では、第１の被搬送物と、当該第１の被搬送物とは形状の異なる第２の被搬送物とを載置することができる回転テーブルから、または回転テーブルへ、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を移動させる搬送方法において、
前記第１の被搬送物を、吸着部材によって吸着する工程と、当該第１の被搬送物を移動する工程と、前記回転テーブルを予め定められた角度回転させる工程と、移動機構によって前記吸着部材を予め定められた距離量だけ移動させる工程と、前記第２の被搬送物を、前記吸着部材によって吸着する工程と、を含む構成である。
【００３３】
それゆえ、本発明に係る搬送システム、およびかかる搬送システムを備えた薄膜形成装置、並びに本発明に係る搬送方法によれば、使用する移動機構の複雑かつ大掛かりな切り替えや機構や、使用する吸着部材の選択切り替えを行う複雑な機構などは必要とせず、効率的な形状でかつ効率的な位置で吸着動作を行うことで、異なる形状を有する複数の被搬送物を、一つの移動機構によって移動することができるという効果を奏する。
【００３４】
さらに、移動機構によって吸着部材を予め定められた距離量だけ移動させるので、吸着部材を移動させない場合と比較して、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、重ね合わせた場合に重複する複数の領域のうち、面積が最小である最小領域の面積を、より広く設定することができる。それゆえ、気相成長炉などの高温処理装置において、より高い温度の被搬送物を吸着するために前記吸着部材として金属やカーボンやセラミック等の硬質な素材を用いる場合であっても吸着の安定性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態である薄膜形成装置と搬送システムとの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る移載ハンドの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】第１実施形態における基板トレイおよび流路カバーのそれぞれの吸着可能領域、基板トレイと流路カバーとの共通吸着可能領域、並びに吸着パッドの形状と配置とを示す平面図である。（ａ）は基板トレイおよび流路カバーのそれぞれの吸着可能領域を示している図である。（ｂ）は基板トレイと流路カバーとの共通吸着可能領域を示している図である。（ｃ）は吸着パッドの形状と配置とを示している図である。（ｄ）は移載ハンドの移動量を説明している図である。
【図４】移載ハンドをサセプターの半径方向に相対的に移動した移動量と吸着パッドの吸着面の面積または吸着パッドの外径との関係を表す。（ａ）は移載ハンドをサセプターの半径方向に移動しない場合と、移載ハンドをサセプターの半径方向にＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））移動させた場合とにおいて、円形吸着パッドの吸着面の最大径と、吸着パッドの接触領域の面積とをそれぞれ示す平面図であり、（ｂ）は移載ハンドをサセプターの半径方向に相対的に移動した移動量と吸着パッドの吸着面の面積または吸着パッドの外径との関係を表すグラフである。
【図５】本発明に係る搬送方法の一実施形態を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）は各工程における基板トレイおよび流路カバーの配置を表す平面図および側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る薄膜形成装置の構成を模式的に表す図であり、（ａ）は薄膜形成装置の平面図であり、（ｂ）は薄膜形成装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。またそれぞれの実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。以下の説明は、搬送システム、薄膜形成装置および搬送方法についての説明を含む。
【００３７】
〔１．搬送システムおよび薄膜形成装置〕
本発明に係る搬送システムは、第１の被搬送物と、当該第１の被搬送物とは互いに全体を内包できない形状の第２の被搬送物とを搬送する搬送システムにおいて、
前記搬送システムが、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を載置することができる回転テーブルと、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物に接触する吸着面に、吸着孔を有する吸着部材と、前記吸着部材を前記回転テーブルの径方向に移動させることができる移動機構と、を有しており、
前記吸着孔は、当該吸着孔内の気圧を下げることで、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を、前記吸着面に接触させた状態で吸着することができ、前記第１の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第１の吸着可能領域の形状と、前記第２の被搬送物の外面で、前記吸着孔が吸着することができる第２の吸着可能領域の形状とを、重ね合わせた場合に重複する領域から求められる第１の重心と、前記吸着孔の開口領域の第２の重心とが、前記吸着部材で前記第１の被搬送物を吸着する場合、および前記吸着部材で前記第２の被搬送物を吸着する場合、のいずれにおいても、略同一の垂線上にある構成である。
【００３８】
また、本発明に係る薄膜形成装置は、本発明に係る搬送システムを備えた構成である。
【００３９】
そこで、本発明に係る搬送システムおよび薄膜形成装置について、以下の実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である薄膜形成装置１００と搬送システム２０との構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る薄膜形成装置１００は、本発明に係る搬送システム２０を備えており、８枚の基板トレイ２と、８枚の流路カバー３との二種類の被搬送物を含んで構成される。
【００４１】
搬送システム２０は、第１の被搬送物としての基板トレイ２および第２の被搬送物としての流路カバー３のそれぞれを吸着して保持し、搬送する。
【００４２】
搬送システム２０において、回転テーブルとしての円板形のサセプター４は、その円板中心を回転軸（回転中心）として回転可能となるように、公転機構５上に取り付けられている。サセプター４にはサセプター４の回転軸を中心とする同一ピッチ円上に、８枚の自転円板６が備えられている。自転円板６は、公転機構５の回転と同期して、決められた回転数比にて自転させることができる。
【００４３】
本実施形態に係る薄膜形成装置１００において、搬送システム２０によって搬送される第１の被搬送物としての基板トレイ２は、全てが実質的に同じ大きさである。尚、本明細書において、前記「実質的に同じ大きさ」とは、サセプター４に移載される基板トレイ２の内、任意の一枚の、基板トレイ２の表面積を基準の大きさとした場合に、サセプター４に移載されるすべての基板トレイ２の表面積が、前記「基準の大きさ」に対して、８０％〜１２０％、好ましくは９５％〜１０５％の範囲で大きいまたは小さい場合は、これらのすべての基板トレイ２は実質的に同じ大きさであると定義される。
【００４４】
気相成長処理時（薄膜形成処理時）には、基板トレイ２はそれぞれ搬送システム２０の自転円板６上に１枚ずつ載置され、流路カバー３は、それぞれが、載置後の、８枚の基板トレイ２の間を埋めるように搬送システム２０のサセプター４の上面上に突起３ａにより位置決めされて載置される。全ての基板トレイ２と流路カバー３とが載置された状態では、基板トレイ２と流路カバー３との間に設けられたわずかな隙間を除いてサセプター４の上面は全てカバーされ、かつ基板トレイ２の上面の高さと流路カバー３の上面の高さとは、ほぼ一致した状態となる。
【００４５】
また、サセプター４の裏面にはサセプター４越しに基板トレイ２上の窪み２ａに収められた基板７を加熱するための加熱機構８が設けられている。
【００４６】
これらの構成要素は、密閉されたステンレス製のチャンバ９内に収められており、同チャンバ９にはガスの導入口１０と排出口１１および開閉可能な開口部１２が設けられている。成膜前後の基板７を載置した基板トレイ２は搬送システム２０により開口部１２を介して出し入れされる。
【００４７】
サセプター４上に全ての基板トレイ２および流路カバー３を設置後、開口部１２は閉じられ、窒素置換された後、加熱機構８によって８００〜１４００℃程度の高温に加熱された基板７の表面に各種プロセスガスを供給することにより、基板７の表面近傍で気相反応を生じさせ、基板７の表面にプロセスガスに応じた任意の組成の結晶薄膜を成長させることができる。成膜後の基板トレイ２は搬送システム２０により取り出される。薄膜形成装置１００の単位時間あたりの処理能力を向上させるために、チャンバ９内の温度および被搬送物の温度がまだ３００℃以上の高温を保っているうちに、開口部１２を開いて被搬送物を取り出す場合がある。
【００４８】
本実施形態に係る搬送システム２０は、基板トレイ２および流路カバー３を真空吸着によって保持する吸着部材としての吸着パッド４０を有する移載ハンド３０と、移載ハンド３０をサセプター４の半径方向（径方向）に相対的に移動可能な移動機構２１と、移載ハンド３０を上昇／下降させる昇降機構２２と、搬送先との間で被搬送物を大きく移動させる走行機構２３とを有する。
【００４９】
図２は、本発明の第１実施形態に係る移載ハンド３０の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。図２に示すように、吸着機構としての移載ハンド３０のベースプレート３１は、突起３２を介してアーム３３に接続され、アーム３３を介して昇降機構２２に接続される。第１実施形態においては、ベースプレート３１には、吸着部材としての円形でかつ同じ径の吸着パッド４０が４個設置されている。それゆえ、４個の内、いずれかの吸着パッド４０が吸着に失敗した場合であっても、残りの吸着パッド４０によって安定して保持が可能である。
【００５０】
第１実施形態においては、吸着パッド４０は、基板トレイ２および流路カバー３に接触して、減圧空間を形成するための吸着面４１と、取り付け面４２と、ねじ部４３と、内部経路４４とを有し、ねじ部４３に取り付けられたナット４５を回転させて前記ベースプレート３１の下面と前記パッドの取り付け面４２とを密着させて固定される。吸着パッド４０の吸着面４１は、被搬送物と接触して吸着時のリークを低減する充分な幅を有する縁部４７と、被搬送物を保持するのに充分な面積の減圧空間を形成するための吸着孔４８とで構成される。
【００５１】
吸着パッド４０と基板トレイ２との間、または吸着パッド４０と流路カバー３との間に形成された空間である内部経路４４を、排気経路４６を通じて排気し減圧状態とすることによって、吸着パッド４０は基板トレイ２または流路カバー３を吸着し保持することができる。
【００５２】
吸着パッド４０の材質としては、フッ素樹脂ゴムやシリコーンゴム等のゴム系の材質が被搬送物との密着性の点で優れている。但し、チャンバ９内の温度および被搬送物の温度がまだ３００℃以上の高温を保っているうちに、被搬送物を取り出すような場合には、ステンレスやモリブデン、インコネル等の金属が耐熱性や強度、寿命の点で適している。またはかかる金属以外の材質として、使用頻度等の条件によってカーボン、窒化ホウ素等の材料を選択して使用することができる。本実施形態では、吸着パッド４０の材質として、耐熱温度が約２５０℃のフッ素樹脂ゴムを使用している。
【００５３】
ここで、第１実施形態における４個の円形の吸着パッド４０の形状と配置とを図３に基づいて説明する。図３は、第１実施形態における基板トレイ２ｂおよび流路カバー３ｂのそれぞれの吸着可能領域、基板トレイ２ｂと流路カバー３ｂとの共通吸着可能領域１３、並びに吸着パッド４０の形状と配置とを示す図である。図３の（ａ）は、基板トレイ２ｂおよび流路カバー３ｂのそれぞれの吸着可能領域（２ｘおよび３ｘ）を示している。図３の（ｂ）は、基板トレイ２ｂと流路カバー３ｂとの共通吸着可能領域１３を示している。図３の（ｃ）は、吸着パッド４０の形状と配置とを示している。図３の（ｄ）は、移載ハンド３０の移動量を説明する図である。
【００５４】
基板トレイ２の窪み２ａに納められた基板７に、吸着パッド４０が少しでも接触すると、基板７が汚染される。このため、基板７の汚染を防止する観点から、第１の被搬送物としての基板トレイ２においては、図３の（ａ）に示すように、斜線で示された基板トレイ２の外周部のみが吸着可能領域２ｘ（第１の吸着可能領域）となる。一方、第２の被搬送物としての流路カバー３においては、流路カバー３の全面が吸着可能領域３ｘ（第２の吸着可能領域）となる。
【００５５】
図３の（ｂ）に示すように、基板トレイ２と流路カバー３との共通吸着可能領域１３は、流路カバー３が有する吸着可能領域３ｘを、サセプター４の回転中心を支点として基板トレイ２が有する吸着可能領域２ｘ上へ回転移動させることによって、基板トレイ２の表面上に移動された、流路カバー３が有する移動後の吸着可能領域３ｘ’と、基板トレイ２が有する吸着可能領域２ｘとが重なる領域として規定される。
【００５６】
図３に示すように、本実施形態に係る搬送システムでは、吸着孔４８は、基板トレイ２の外面で、吸着孔４８が吸着することができる吸着可能領域２ｘ（第１の吸着可能領域）の形状と、流路カバー３の外面で、吸着孔４８が吸着することができる吸着可能領域３ｘ（第２の吸着可能領域）の形状とを、重ね合わせた場合に重複する領域（共通吸着可能領域）から求められる第１の重心と、吸着孔４８の開口領域の第２の重心とが、吸着パッド４０を用いて基板トレイ２を吸着する場合、および吸着パッド４０を用いて流路カバー３を吸着する場合、のいずれにおいても、略同一の垂線上にあるように構成される。
【００５７】
尚、吸着パッド４０の開口している部分が吸着孔４８であり、吸着パッド４０の開口している部分の領域を前記「開口領域」として本明細書では規定する。本発明に係る搬送システムが複数の吸着パッド４０および複数の吸着孔４８を有する場合は、全ての吸着孔４８の「開口領域」を合わせた領域を「開口領域」として規定する。
【００５８】
前記「開口領域」の重心位置（第２の重心）とは、前記「開口領域」に、前記「開口領域」の形状と一致するように厚さが均一な板が存在すると仮定した場合の、かかる板の重心を前記「開口領域」の面へ投影した位置を指す。尚、本発明に係る搬送システムが複数の吸着パッド４０および複数の吸着孔４８を有する場合は、前記「開口領域」の重心位置（第２の重心）とは、全ての吸着パッド４０の開口領域についての重心位置（１つ）を指す。具体的には、各吸着パッド４０の前記「開口領域」に、前記「開口領域」の形状と一致するように厚さが均一な複数の板群が存在すると仮定した場合の、かかる板群全体の重心位置を指す。
【００５９】
また、前記「第１の重心」と、前記「第２の重心」とが、「略同一の垂線上にある」とは、実質的に同一の垂線上にあることを意図している。前記「垂線」とは、前記共通吸着可能領域の面の垂線であり且つその上に前記「第１の重心」が存在する垂線、および前記開口領域の面の垂線であり且つその上に前記「第２の重心」が存在する垂線が意図される。前記「垂線」は、「法線」とも言換え可能である。
【００６０】
前記「略同一の垂線上にある」とは、前記「第１の重心が存在する垂線」と前記「第２の重心が存在する垂線」とが実質的に一致して重なるように、前記「第１の重心」と前記「第２の重心」が位置することを意図している。
【００６１】
また、本明細書において、前記「吸着可能領域」とは、吸着部材を用いて被搬送物を実際に吸着することが困難であるか容易であるかによって決定されるものではなく、吸着部材を用いて被搬送物の吸着が可能か完全に不可能かに加えて、例えば本実施形態にて記載されているように、基板７の表面を「吸着／接触してはいけない」といった許可の有無を基準に判断されるものとする。例えば、微小な段差や溝等が存在する平面においても、前記基準にて吸着可能領域と規定される場合がある。
【００６２】
また、吸着孔４８は、被搬送物の重心を、被搬送物の外面の法線に沿って、前記外面へ投影した重心投影点が、吸着パッド４０の吸着面４１上の任意の２点を結ぶ直線上に位置するように、被搬送物が吸着されることが好ましい。具体的には、上述の吸着パッド４０の形状および配置において、被搬送物の重心を吸着面に投影した点は、各吸着パッド４０の吸着面４１における外形の円弧をそれぞれ接線でつないだ領域の内部に含まれていることが好ましい。吸着パッド４０をこのような構成とすることにより、てこの原理により、吸着パッド４０の吸着面（接触面）をはがす方向に働く力が被搬送物の重量以上に増幅されることがない。
【００６３】
また、換言すれば、吸着孔４８は、基板トレイ２の外面で、吸着孔４８が吸着することができる吸着可能領域２ｘ（第１の吸着可能領域）の形状と、流路カバー３の外面で、吸着孔４８が吸着することができる吸着可能領域３ｘ（第２の吸着可能領域）の形状とを、重ね合わせた場合に重複する領域（共通吸着可能領域）のうち、面積が最小である最小領域の面積を、最大化するように重ね合わせた場合の当該最小領域の形状に、内包されるように設けられており、吸着面４１は、吸着可能領域２ｘに収まる範囲で、基板トレイ２に接触するかもしくは吸着可能領域３ｘに収まる範囲で、流路カバー３に接触する構成でもある。
【００６４】
尚、本発明では、吸着可能領域に本発明で開示される技術的思想とは直接関係のない構成を追加しても、例えば、被搬送物の表面に微小な細溝を作製、追加したとしても、その細溝で分けられる領域を以って最小領域とは判断せず、第１吸着可能領域と第２吸着可能領域との重ね合わせによって生じる領域の中から最小領域を判断する。
【００６５】
共通吸着可能領域１３のうち、前記「面積が最小である最小領域」の面積を、最大化する観点から、被搬送物としての基板トレイ２または流路カバー３を吸着パッド４０によって吸着し、吸着された被搬送物を移動した後で、サセプター４（図１を参照）を所定角度回転させるとともに、移動機構２１（図１を参照）によって吸着パッド４０をサセプター４の径方向に所定量だけ移動させ、その後、前記吸着された被搬送物とは別の形状の被搬送物を、吸着パッド４０によって吸着することが好ましい。
【００６６】
具体的には、例えば、被搬送物としての基板トレイ２を吸着パッド４０によって吸着し、吸着された基板トレイ２を移動した後で、流路カバー３を、サセプター４の回転中心を支点として、移動前の基板トレイ２が位置していた角度位置へ回転移動させるように、サセプター４（図１を参照）を所定角度回転させるとともに、吸着パッド４０をサセプター４の回転中心へ近づけるように、移動機構２１（図１を参照）によってサセプター４の半径方向へ所定量だけ移動させ、その後、吸着された基板トレイ２とは別の形状の被搬送物（この場合、流路カバー３）を、吸着パッド４０によって吸着することが好ましい。
【００６７】
より具体的には、流路カバー３ｂの吸着可能領域３ｘを、サセプター４の回転中心を中心として（π／ｎ）だけ回転させ、かつ、サセプター４の回転中心から遠ざかる方向へ移動量Ｒ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））だけ移動させたうえで、基板トレイ２の吸着可能領域２ｘと重なる領域を共通吸着可能領域１３とすることが好ましい。ここで、Ｒは回転テーブルに載置された第１の被搬送物の中心と、前記回転テーブルの回転中心との距離であり、具体的には、サセプター４上に載置時の基板トレイ２のピッチ円半径、もしくはサセプター４上に配置された自転機構としての自転円板６のピッチ円半径である。また、ｎは基板トレイ２の枚数であって３以上の整数であり、本実施形態ではｎ＝８である。尚、前記「Ｒ」は、回転テーブルに載置された第１の被搬送物の中心と、前記回転テーブルの回転中心との距離として規定されるが、前記「第１の被搬送物の中心」は「第１の被搬送物の重心」とも言換え可能である。
【００６８】
前記移動量は、図３の（ｄ）からわかるように吸着可能領域３ｘの最もくびれた部分が吸着可能領域２ｘの円の中心に一致するよう幾何学的に計算できる寸法であり、前記回転かつ移動後の吸着可能領域３ｘ’と２ｘとが重なる領域を共通吸着可能領域１３とすれば、図３の（ｂ）に示すように共通吸着可能領域１３は形方向およびそれと垂直な方向に対称な形状となっている。前記４個の円形の吸着パッド４０の外径は、なるべく大きな接触面積を取って充分な吸着力を得られるよう、それぞれが前記共通吸着可能領域１３に対して、径方向中心軸１３ａ，外周円弧１３ｂおよびくびれ円弧１３ｃの三線にほぼ接するような径および位置を取ることが最適であり、この状態に吸着パッドを配置した例を図３の（ｃ）に示す。
【００６９】
ここで、移載ハンド３０（図１を参照）をサセプター４（図１を参照）の半径方向に相対的に所定量移動することの効果について、図４を参照しながら説明する。図４は、移載ハンド３０をサセプター４の半径方向に相対的に移動した移動量と、吸着パッド４０の吸着面４１の面積または吸着パッド４０の外径との関係を表す。図４の（ａ）は、移載ハンド３０をサセプター４の半径方向に移動しない場合と、移載ハンド３０をサセプター４の半径方向にＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））移動させた場合とにおいて、円形吸着パッド４０の吸着面４１の最大径４１ｄと、吸着パッドの接触領域の面積４１ｓとをそれぞれ示す平面図である。図４の（ｂ）は、移載ハンド３０をサセプター４の半径方向に相対的に移動した移動量と吸着パッド４０の吸着面４１の面積または吸着パッド４０の外径との関係を表すグラフである。
【００７０】
図４に示すグラフは、サセプター４上に載置された基板トレイ２のピッチ円半径Ｒを１９０ｍｍ、基板トレイ２の外形を１２８ｍｍ、窪み２ａの直径を７６ｍｍ、載置時の基板トレイ２と流路カバー３との隙間を３ｍｍなどと仮定して計算を行った結果を表している。この場合、後述の（ｄ／Ｒ）の値は、ｄ／Ｒ＝（（１２８／２）＋３）／１９０＝０．３５３となり、後述する式（４）の範囲に含まれる。図４の（ｂ）によれば、使用可能な吸着パッド径および接触領域の面積は、Ｒ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））に相当する移動量１４．４６ｍｍのときに最大となり、このときの接触領域の面積は、移動なしの状態と比較して約２倍程度も得られることがわかる。
【００７１】
第１実施形態においては、移動機構２１による移載ハンド３０の相対的な移動量を、最も効果の高いＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））であることが好ましいとしたが、若干効果は低下するものの周辺の位置であれば同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００７２】
本実施形態に係る搬送システム２０に設けられた吸着パッド４０の特に有効な形状は、下記の式（１）から式（３）を全て満たす範囲に限定することができる。ここでｄは前記くびれ円弧１３ｃの半径であるが、基板トレイ２と流路カバー３との間の隙間が十分に小さい場合は、基板トレイ２の半径としてもよい。
【００７３】
Ｒｃｏｓ（π／ｎ）＞ｄ
→（ｄ／Ｒ）＜ｃｏｓ（π／ｎ）            ・・・（１）
Ｒｓｉｎ（π／ｎ）−ｄ＞０
→（ｄ／Ｒ）＜ｓｉｎ（π／ｎ）            ・・・（２）
Ｒｓｉｎ（π／ｎ）−ｄ＜ｄ
→（ｄ／Ｒ）＞（１／２）ｓｉｎ（π／ｎ）  ・・・（３）
前記式（１）は、前記手順で共通吸着可能領域１３を求める際に、流路カバー３が有する吸着可能領域３ｘをサセプター４の回転軸を中心として回転させ、かつサセプター４の回転中心から遠ざかる方向へ移動させた後の吸着可能領域３ｘ’が、基板トレイ２の吸着可能領域２ｘよりもサセプター４の回転中心側へ突出するために必要な条件である。そして、少なくとも前記式（１）を満たさない寸法形状の場合、サセプター４の回転中心側において共通吸着可能領域１３が外周円弧１３ｂにより規定されない部分が生じる。
【００７４】
前記式（２）は、流路カバー３の最もくびれた部分の幅がゼロでなく、細いが或る程度の幅を持つことを示した条件である。前記式（３）は、同じく流路カバー３の最もくびれた部分の幅が２ｄ以下であり、上述した手順によって求められた共通吸着可能領域１３が、そのまま基板トレイ２の吸着可能領域２ｘと一致しないことを示す条件である。基板トレイ２の枚数ｎがｎ＝１もしくはｎ＝２の場合では、前記式（１）から前記式（３）を全て満たす（ｄ／Ｒ）の値は無い。従って、本実施形態においては、ｎが３以上の整数である場合に、特に有効である。例えば、基板トレイ２の枚数ｎについて、特に有効な吸着パッド４０の形状範囲は具体的には下記のようになる。
【００７５】
ｎ＝３      ０．４３３＜（ｄ／Ｒ）＜０．５
ｎ＝４      ０．３５４＜（ｄ／Ｒ）＜０．７０７
ｎ＝６      ０．２５  ＜（ｄ／Ｒ）＜０．５
ｎ＝８      ０．１９１＜（ｄ／Ｒ）＜０．３８３          ・・・（４）
尚、第１実施形態においては、吸着パッド４０を４個備えた移載ハンド３０の構成について説明したが、吸着パッド４０の数は、４個に限定されるものではない。共通吸着可能領域１３と接触する吸着パッド４０における吸着面４１の吸着孔４８の形状が、共通吸着可能領域１３に納まる限り、被搬送物の形状に合わせて最適な個数を適宜設けることができる。また、吸着パッド４０の吸着面４１の大きさ（面積）や吸着孔４８の形状も、共通吸着可能領域１３に納まる限り、特に限定されるものではない。また、第１実施形態においては、吸着パッド４０によって被搬送体の上面を吸着しているが、被搬送物の外面であれば吸着される面は上面に限らず、装置の構成によっては下面等であってもよい。
【００７６】
また上述の説明では、図１に示すように、８枚の基板トレイ２の全てを等角度間隔で配置した例を示しているが、それぞれの基板トレイ２同士の角度間隔が異なるように配置してもよい。例えば、基板トレイ２の枚数ｎがｎ＝８枚であれば、８枚の基板トレイ２同士が４５度間隔で載置されれば共通吸着可能領域１３として取り得る面積が最大となる効果がある。一方、例えば、８枚の基板トレイ２を、４０度および５０度の二種類の角度間隔を交互に繰り返すことによって配置してもよいし、４３度間隔で配置した７枚の基板トレイ２に、５９度間隔で配置した１枚の基板トレイ２を組み合わせて配置してもよい。この場合、最も狭い共通吸着可能領域１３に合わせて吸着部材の形状を決定することにより、８枚の基板トレイ２を全て４５度間隔で配置した場合と比べて若干効果は低下するものの同様の効果を得ることができる。
【００７７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る薄膜形成装置１０１の構成を図６に基づいて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る薄膜形成装置１０１の構成を模式的に表す図である。図６の（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る薄膜形成装置１０１の平面図である。図６の（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る薄膜形成装置１０１の断面図である。
【００７８】
本発明の第２実施形態に係る薄膜形成装置１０１は、移載ハンド３０ａに設けられた吸着パッド４０ａの材質が異なる点、および移動機構２１ａが、第１実施形態における走行機構２３（図１を参照）の機能を兼ねることにより走行機構２３が省略されている点以外は、第１実施形態において説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００７９】
本発明の一実施形態においては、薄膜形成装置１０１の単位時間あたりの処理能力の向上のために、チャンバ９内の温度および被搬送物の温度がまだ３００℃以上の高温を保っているうちに、開口部１２を開いて被搬送物を取り出す場合がある。このような場合には各機構に必要な熱対策を行うとともに、特に重要な吸着パッド４０ａの材質としては、前述のように耐熱性、強度および寿命の点で適した、ステンレス、モリブデン、インコネル等の金属、またはかかる金属以外の材質として、使用頻度等の条件によってカーボン、窒化ホウ素等の材料を選択して使用する。
【００８０】
ここで、上述の高温の被搬送物に対して使用可能な材料はいずれも硬質であり、吸着面への密着性はゴム系の軟質な材料と比較して非常に悪い。このため新品や洗浄済みの被搬送物に対しては良好な吸着性能が得られるものの、特に気相成長処理済みの被搬送物の表面において副生成物のパーティクルやフレークが落下していたり、あるいは成膜速度分布による成膜後の表面形状の凹凸等が大きかったりする場合等には、吸着面でのリークが大きくなりやすく、場合によっては吸着不能となるおそれがあるが、本発明によれば、使用する移載ハンド３０ａの複雑かつ大掛かりな切り替えや機構や、使用する吸着パッド４０ａの選択切り替えを行う複雑な機構などは必要とせず、効率的な形状でかつ効率的な位置で吸着動作を行うことで、形状が互いに異なる複数種類の板状の被搬送物を、一つの移動機構によって移動することができるという効果を奏する。
【００８１】
具体的には、本実施形態においては吸着パッド４０ａの材質にはステンレスが用いられており、被搬送物の温度が４００℃以下となれば搬送動作が許可されるよう設定されている。また、移動機構２１ａは移載ハンド３０ａを公転機構５の径方向に移動させる充分なストロークを有しており、移動機構２１ａを、サセプター４上への基板トレイ２の載置位置およびサセプター４上への流路カバー３の載置位置、並びにチャンバ外の載置位置などの各位置に停止させることで、前述のように第１実施形態における走行機構２３（図１を参照）の機能を兼ねている。尚、移動機構２１ａの具体的な動作についてはここでは説明を省略する。
【００８２】
第２実施形態では、吸着面４１ａの外形は、図３の（ｂ）および（ｃ）に示すように、共通吸着可能領域１３における径方向中心軸１３ａと、外周円弧１３ｂと、くびれ円弧１３ｃにほぼ接する形状を有しているが、走行機構の機能を兼ねる移動機構２１の停止精度等を考慮して、共通吸着可能領域１３のやや内側に収まる形状としてもよい。また載置時の基板トレイ２と流路カバー３との間に収まる範囲でやや外側にはみ出した形状であってもよい。
【００８３】
〔２．搬送方法〕
本発明に係る搬送方法は、第１の被搬送物と、当該第１の被搬送物とは形状の異なる第２の被搬送物とを載置することができる回転テーブルから、または回転テーブルへ、前記第１の被搬送物および前記第２の被搬送物を移動させる搬送方法において、前記第１の被搬送物を、吸着部材によって吸着する工程と、当該第１の被搬送物を移動する工程と、前記回転テーブルを予め定められた角度回転させる工程と、移動機構によって前記吸着部材を予め定められた距離量だけ移動させる工程と、前記第２の被搬送物を、前記吸着部材によって吸着する工程とを、少なくとも含む。
【００８４】
ここで、本発明に係る搬送方法の別の一実施形態について、図５に基づき説明する。図５は、本発明に係る搬送方法の一実施形態を説明する図である。図５の（ａ）〜（ｄ）は、各工程における基板トレイ２および流路カバー３の配置を表す平面図および側面図である。
【００８５】
まず工程（ａ）では、気相成長処理を完了して被搬送物の温度が２５０℃以下となったことを確認した後に、まず、気相成長処理済みの基板７を納めた、第１の被搬送物としての基板トレイ２を全て回収する。次いで、工程（ｂ）では、副生成物等が表面に付着した、第２の被搬送物としての流路カバー３を全て回収する。次いで、工程（ｃ）では、副生成物等が表面に付着していない新品もしくは洗浄済みの流路カバー３を、回転テーブルとしてのサセプター４上に全て載置する。最後に、工程（ｄ）では、気相成長処理前の基板７を納めた新品もしくは洗浄済みの基板トレイ２を、サセプター４上に全て載置する。本実施形態においては、サセプター４上に載置された基板トレイ２および基板７の上を流路カバー３が通過することで、基板７の表面にダスト等が落下しないように、基板トレイ２および流路カバー３を回収または載置する順序が規定されている。
【００８６】
ここで、工程（ａ）〜工程（ｄ）について具体的に説明する。まず、工程（ａ）では、チャンバ９内の気相成長処理済みの基板トレイ２をチャンバ９外へ搬出するために、吸着部材としての吸着パッド（図示しない）の吸着面と、基板トレイ２および流路カバー３とが接触しないように間隔を十分に維持した状態で、走行機構（図示しない）によって移載ハンド（図示しない）がチャンバ９内の所定の位置へ移動される。尚、前記「所定の位置」とは、図３の（ｃ）に示すように、吸着パッド４０における吸着面４１の吸着孔４８が、基板トレイ２における共通吸着可能領域１３に納まる位置を意図している。また、図５に示す実施形態においては、流路カバー３の吸着可能領域を、サセプター４の回転軸を中心として（π／ｎ）だけ回転させ、かつ、移動機構（図示しない）によってサセプター４の回転中心から遠ざかる方向へ移動量Ｒ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））だけ移動させたうえで、基板トレイ２の吸着可能領域と重ねることによって共通吸着可能領域を規定している。
【００８７】
次に昇降機構が吸着パッド４０を有する移載ハンドを下降させ、各吸着パッドの吸着面が基板トレイ２とちょうど接触するよう予め設定された位置（吸着高さ位置）に、精度良く移載ハンドを停止させる。次いで、排気経路を通じて内部経路の内部が排気されて減圧状態となり、吸着パッドの内部の圧力が低下して十分な真空吸着力が得られたことを確認してから、昇降機構により移載ハンドと吸着保持された基板トレイ２とを上昇させる。その後、走行機構により移載ハンドは、チャンバ９外へと水平移動され、基板トレイ２は回収される。工程（ａ）では、ｎ枚の基板トレイ２がサセプター４上に等間隔で載置されている場合、公転機構（図示しない）を２π／ｎの角度ピッチで回転させることによって、同じ停止位置で全ての基板トレイ２を回収することができる。
【００８８】
次いで、工程（ｂ）では、チャンバ９内の気相成長処理済みの流路カバー３をチャンバ外へ搬出するために、吸着パッドの吸着面と流路カバー３とが接触しないように間隔を十分に維持した状態で、走行機構によって移載ハンドは、工程（ａ）において基板トレイ２を回収した位置と同じ位置まで移載ハンドを移動される。さらに移動機構は、移載ハンドをサセプター４の回転中心方向へＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））移動させる。このとき図３（ｃ）に示すように、吸着パッド４０は、吸着面４１の吸着孔４８が、流路カバー３における共通吸着可能領域１３に納まるように配置されている。工程（ｂ）では、ｎ枚の基板トレイ２がサセプター４上に等間隔で載置され、基板トレイ２同士の隙間を埋めるように、同数の流路カバー３が載置されているとすると、工程（ａ）における公転機構を、角度ピッチの半分の角度ピッチ分、つまりπ／ｎの角度ピッチ分さらに回転させることによって１枚目の流路カバーを回収することができ、以降は公転機構を２π／ｎの角度ピッチで回転させることによって、同じ停止位置で残り全ての流路カバー３を回収することができる。
【００８９】
次いで、工程（ｃ）では、チャンバ９外から気相成長処理前の流路カバー３をチャンバ９内のサセプター４上へ載置するために、移載ハンドは、チャンバ９外で、工程（ｂ）で吸着した位置と同じ流路カバー３の位置を吸着し、走行機構によってチャンバ９内の所定の停止位置へ走行する。その後に、工程（ｂ）と同じく、移動機構によって移載ハンドは、移動量Ｒ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））だけサセプター４の中心方向へ移動され、流路カバー３を載置する。次いで、公転機構を工程（ｂ）と同じ角度ピッチ分回転させ、次の流路カバー３を載置する。この作業を繰り返すことによって、同じ停止位置で全ての流路カバー３を載置することができる。
【００９０】
最後に、工程（ｄ）では、チャンバ９外から処理前の基板７を納めた基板トレイ２をチャンバ内のサセプター４上へ載置するために、チャンバ９外で、工程（ａ）で吸着した位置と同じ基板トレイ２の位置を吸着し、走行機構によってチャンバ９内の所定の位置へ走行し、基板トレイ２を載置する。次いで、公転機構５を工程（ａ）と同じ角度ピッチ分回転させ、次の基板トレイ２を載置する。この作業を繰り返すことによって、同じ停止位置で全ての基板トレイ２を載置することができる。
【００９１】
図５に示す実施形態においては、被搬送物が基板トレイおよび流路カバーである場合について説明したが、被搬送物としては、基板トレイおよび流路カバーに限定されるものではなく、チャンバ内に載置される他の部材であってもよい。
【００９２】
また図５に示す実施形態においては、各８枚の基板トレイと流路カバーとを搬送する例を示したが、基板トレイおよび流路カバーの枚数は何枚でもよく、また隣り合う流路カバー同士をつなげた形状とし、例えば基板トレイが９枚に対して流路カバーが３枚（各流路カバーが前記流路カバーを３枚連結した形状としたもの）といった枚数の構成でもよい。
【００９３】
上述した実施形態では、流路カバー３の形状がサセプター４の回転中心にまで伸びた形となっていたが、中心部分を別パーツとし、流路カバー３の重心を外周側へ移動させることによって、流路カバー３の重心を共通吸着可能領域の中央へ近づけてもよい。流路カバー３をこのような構成とすることによって、より安定して流路カバー３を吸着保持させることができる。
【００９４】
また上述した実施形態では、基板トレイ２および流路カバー３を搬送する順序として、回収時には基板トレイ２から回収し、載置時には流路カバーから載置することとしたが、搬送順序はこれに限定されない。例えば、回収時には流路カバー３から回収し、載置時には基板トレイ２から載置してもよく、基板トレイ２と流路カバー３とを交互に搬送してもよく、またはそれ以外の順序であってもよい。
【００９５】
また上述した実施形態では、走行機構によって移載ハンドを走行させた後に、移動機構によって移載ハンドを移動させる構成としたが、移載ハンドの動作順序はこれに限定されない。例えば、移動機構によって移載ハンドを移動させた後に、走行機構によって移載ハンドを走行させてもよく、移動機構による移載ハンドの移動と、走行機構による移載ハンドの走行とを同時に行ってもよい。
【００９６】
また上述した実施形態では、基板トレイ２は自転円板上に載置されるが、自転機構のないサセプター上に基板トレイ２と流路カバー３との両方を載置してもよい。
【００９７】
尚、共通吸着可能領域の面積を最大にする観点から、第１の被搬送物である基板トレイ２は、等間隔でｎ枚（ｎは３以上の整数）載置され、吸着部材である吸着パッドは、任意の第２の被搬送物である流路カバー３を、回転テーブルであるサセプター４の回転中心を支点として前記第１の被搬送物上へ（π／ｎ）度回転移動させるとともに前記回転中心から遠ざかるように前記半径方向へＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））移動させることによって当該第１の被搬送物の表面上に投影された、前記第２の被搬送物が有する吸着可能領域と、当該第１の被搬送物が有する吸着可能領域とが重なる領域である共通吸着可能領域を吸着可能なように、共通吸着可能領域と接触する吸着面の吸着孔の形状が、当該共通吸着可能領域に納まる形状であり、前記「前記回転テーブルを予め定められた角度回転させる工程」は、前記回転テーブルを、（π／ｎ）度回転させる工程であり、前記「移動機構によって前記吸着部材を予め定められた距離量だけ移動させる工程」は、前記吸着部材を、前記回転テーブルの半径方向に相対的にＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））移動する工程であることが好ましい。しかし、移動機構による吸着部材の相対的な移動量を、最も効果の高いＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））の周辺の位置に設定することによって、移動量をＲ（１−ｃｏｓ（π／ｎ））とした場合よりも若干効果は低下するものの、ほぼ同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００９８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、形状が互いに異なる複数種類の板状の被搬送物、例えば基板トレイおよび流路カバーを安定して吸着保持・搬送するための搬送システム、搬送方法および薄膜形成装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
２  基板トレイ（第１の被搬送物）
３  流路カバー（第２の被搬送物）
４  サセプター（回転テーブル）
１３  共通吸着可能領域
２１  移動機構
３０  移載ハンド
４０  吸着パッド（吸着部材）
４１  吸着面
４８  吸着孔
１００  薄膜形成装置
１０１  薄膜形成装置
２ｘ  第１の吸着可能領域
３ｘ  第２の吸着可能領域
【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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