(57)【要約】【課題】基板の反りを軽減させるとともに、半導体製造装置の生産性を改善する。【解決手段】基板１５を静電吸着する静電吸着部２７と、基板１５を加熱あるいは冷却する温度制御部２８を備えた基板保持装置２２と、基板１５を搬送し、所定の受け渡し準備位置で基板保持装置２２への基板１５の受け渡し準備を行う搬送アーム１２と、搬送アーム１２が受け渡し準備位置にあるときに、基板保持装置２２と搬送アーム１２の少なくとも一方を移動させる基板受け渡し機構とを備えた半導体製造装置で、搬送アーム１２には弾性体１６が取り付けられていて、基板１５の処理に先立って、基板保持装置２２に設けられた温度制御部２８での加熱あるいは冷却を開始し、搬送アーム１２から基板１５を基板保持装置２２に受け渡した後、搬送アーム１２に取り付けられた弾性体１６を基板１５の被処理面に押し圧させた状態で基板保持装置２２への基板１５の静電吸着を行う。【選択図】  図２
2015015330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に配置され、基板の被処理面の裏面側を静電吸着する静電吸着部と、前記基板を所定温度に加熱あるいは冷却する温度制御部を備えた基板保持装置と、
前記処理室内で前記基板を搬送し、所定の受け渡し準備位置で前記基板保持装置への前記基板の受け渡し準備を行う搬送アームと、
前記搬送アームが前記受け渡し準備位置にあるときに、前記基板保持装置と前記搬送アームの少なくとも一方を前記基板の面に略垂直となる方向に移動させる基板受け渡し機構と、を有する半導体製造装置であって、
前記搬送アームには弾性体が取り付けられていて、
前記基板の処理に先立って、前記基板保持装置に設けられた前記温度制御部での加熱あるいは冷却を開始し、前記基板受け渡し機構によって前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を移動させて、前記搬送アームから前記基板を前記基板保持装置に受け渡した後、前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を更に移動させて、前記搬送アームに取り付けられた前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板保持装置への前記基板の静電吸着が行われる半導体製造装置。
【請求項２】
前記搬送アームには開口が形成されていて、前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板の静電吸着が行われる際、当該開口を通して、前記基板の被処理面が露出している請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記基板受け渡し機構は、前記搬送アームから前記基板保持装置への前記基板の受け渡しが行われる前に、前記基板の温度が所定温度になるまで、前記搬送アームと前記基板保持装置との相対的な位置関係を一定に保っておく請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記弾性体は複数あり、各弾性体は前記基板の周方向に沿って略等間隔の隙間をあけて前記搬送アームに取り付けられている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記基板の前記基板保持装置への静電吸着を解除する際、前記弾性体が前記基板の被処理面に押し圧されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の加熱あるいは冷却を伴う半導体製造プロセスで用いられる半導体製造装置で、特に、基板を静電吸着して基板の処理を行う半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置には基板温度を所定温度に制御して基板への処理を行う装置があり、このような装置には基板温度を制御するための加熱、冷却手段が備えられている。装置構成によっては、加熱あるいは冷却手段のみを備える装置や加熱手段と冷却手段の両方を備える装置がある。具体的な半導体製造装置の例としては、スパッタリング装置、成膜装置やイオン注入装置が知られている。
【０００３】
基板（例えば、シリコン、シリコンカーバイド、窒化ガリウムやリン化インジウム等の半導体ウエハ、当該ウエハの表面や裏面に膜が形成されたもの、ガラス基板等）の温度を高温あるいは低温に温度調整する際、目的とする設定温度と室温との差が大きいほど、基板には反りが生じる。この反りの度合いは、対象とする基板の種類や寸法によっても変化する。
【０００４】
多くの半導体製造装置では、基板は静電チャックによってステージ上に静電吸着されていて、静電吸着された基板に対して処理（スパッタリング処理、成膜処理やイオン注入処理等の処理）が行われる。基板温度を高温あるいは低温に設定して、基板の処理を行う装置では、基板に反りが生じた場合、基板の被処理面に対する処理を正常に行うことができない。
【０００５】
このような基板の反りを軽減する為に、例えば、特許文献１に記載の技術が用いられていた。この特許文献１では、加熱器が内蔵されたベース部材上に基板を配置して基板の静電吸着を行う際、静電吸着電圧を段階的に変化させて基板の昇温レートをなだらかに上昇させている。これにより、最初から大きな静電吸着電圧を印加する手法に比べて基板の反りを軽減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２７０６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基板の昇温レートをなだらかに上昇させるほど、加熱時の基板の反りは軽減される。一方、冷却の場合には、降温レートをなだらかに下降させるほど、冷却時の基板の反りは軽減される。
【０００８】
しかしながら、昇温レートや降温レートをなだらかにするほど、基板の反りは軽減されるものの、基板温度が所定温度となるまでに時間がかかることから半導体製造装置の生産性に悪影響を及ぼしてしまう。
【０００９】
そこで、本発明では基板の反りを軽減させるとともに、スループットという観点から、半導体製造装置の生産性を改善することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
半導体製造装置は、処理室内に配置され、基板の被処理面の裏面側を静電吸着する静電吸着部と、前記基板を所定温度に加熱あるいは冷却する温度制御部を備えた基板保持装置と、前記処理室内で前記基板を搬送し、所定の受け渡し準備位置で前記基板保持装置への前記基板の受け渡し準備を行う搬送アームと、前記搬送アームが前記受け渡し準備位置にあるときに、前記基板保持装置と前記搬送アームの少なくとも一方を前記基板の面に略垂直となる方向に移動させる基板受け渡し機構と、を有する半導体製造装置であって、前記搬送アームには弾性体が取り付けられていて、前記基板の処理に先立って、前記基板保持装置に設けられた前記温度制御部での加熱あるいは冷却を開始し、前記基板受け渡し機構によって前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を移動させて、前記搬送アームから前記基板を前記基板保持装置に受け渡した後、前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を更に移動させて、前記搬送アームに取り付けられた前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板保持装置への前記基板の静電吸着が行われる装置である。
【００１１】
基板処理に先立って行われる基板温度の加熱や冷却時に、弾性体によって物理的に基板の被処理面を押し圧するようにしたので、基板に多少の反りが生じても、これを補正することができる。これにより、昇温レートや降温レートの傾きを多少急にした場合でも、従来と同等に基板の反りを軽減させることができる。その結果、スループットの観点から、半導体製造装置の生産性に対する悪影響を軽減させることができる。また、基板の搬送に用いられる搬送アームに弾性体を取り付けるようにしたので、弾性体を取り付ける為の特別な部材を設ける必要がない。さらに、基板を処理する際、基板の搬送に係る機構を用いて搬送アームとともに弾性体を基板の被処理面上方から退避させることができるので、弾性体が基板の処理の妨げにならない。
【００１２】
また、前記搬送アームには開口が形成されていて、前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板の静電吸着が行われる際、当該開口を通して、前記基板の被処理面が露出しているような構成でもよい。
【００１３】
このような構成であれば、搬送アームに形成された開口を通して基板の被処理面の状態を監視することができる。例えば、この開口を通して基板保持装置に基板を静電吸着する際に、放射温度計を用いて基板の被処理面の温度を測定することも可能となる。
【００１４】
基板温度の急激な変化を避ける為に、前記基板受け渡し機構は、前記搬送アームから前記基板保持装置への前記基板の受け渡しが行われる前に、前記基板の温度が所定温度になるまで、前記搬送アームと前記基板保持装置との相対的な位置関係を一定に保っておくように構成しておいてもよい。
【００１５】
このような構成にしておけば、温度制御部で加熱あるいは冷却された基板保持装置から放射される熱や冷気で基板の温度をなだらかに変化させることができる。
【００１６】
弾性体の配置については、次のようにしておいてもいい。前記弾性体は複数あり、各弾性体は前記基板の周方向に沿って略等間隔の隙間をあけて前記搬送アームに取り付けられている。
【００１７】
このような構成にしておけば、弾性体による押し圧力が基板に均等にかかる為、不均一な押し圧力による基板の位置ズレを防ぐことができる。
【００１８】
また、基板処理後に基板の静電吸着を解除すると、基板に内在する応力によって、基板が跳ねてしまう恐れがある。このような基板の跳ねを防止する為に、前記基板の前記基板保持装置への静電吸着を解除する際、前記弾性体が前記基板の被処理面に押し圧されているように構成しておいてもよい。
【００１９】
処理室内で基板が跳ねて、これが処理室の床や基板の搬送機構等に衝突すると、衝撃により基板が割れてしまう場合がある。この場合、処理室内の清掃が必要となって、半導体製造装置の生産性が著しく低下してしまう。また、基板が割れてしまうと、新たな基板を用意する為の費用も発生する。静電吸着を解除する際、基板の被処理面を弾性体で押し圧するようにしておけば、跳ねた基板が弾性体に衝突して、弾性体で衝撃が吸収されるので、上述した問題を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
基板処理に先立って行われる基板温度の加熱や冷却時に、弾性体によって物理的に基板の被処理面を押し圧するようにしたので、基板に多少の反りが生じても、これを補正することができる。これにより、昇温レートや降温レートの傾きを多少急にした場合でも、従来と同等に基板の反りを軽減させることができる。その結果、スループットの観点から、半導体製造装置の生産性に対する悪影響を軽減させることができる。また、基板の搬送に用いられる搬送アームに弾性体を取り付けるようにしたので、弾性体を取り付ける為の特別な部材を設ける必要がない。さらに、基板を処理する際、基板の搬送に係る機構を用いて搬送アームとともに弾性体を基板の被処理面上方から退避させることができるので、弾性体が基板の処理の妨げにならないといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】半導体製造装置の一例を示す模式図。
【図２】図１に記載の処理室内の構成を示す模式図。
【図３】弾性体の一例を示す模式図。
【図４】搬送アームの先端部に係る一例を示す模式図。
【図５】基板の受け渡しの様子を示す模式図。
【図６】弾性体に基板の被処理面が押し圧されている様子を示す模式図。
【図７】搬送アームの先端部に係る他の例を示す模式図。（Ａ）は弾性体が略等間隔に４つ配置される例で、（Ｂ）は弾性体が略等間隔に３つ配置される例である。
【図８】基板の受け渡しと基板の静電吸着に係る一連の処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る半導体製造装置の一例として、イオン注入装置ＩＭの装置構成を挙げて説明する。
【００２３】
図１には、イオン注入装置ＩＭの全体の構成を表す模式図が記載されている。このイオン注入装置ＩＭの構成について、簡単に説明する。なお、図示されるＺ軸方向はイオンビームＩＢの進行方向で、Ｘ軸方向は後述する走査器６によるイオンビームＩＢの走査方向であり、Ｙ軸方向はＸ軸方向とＺ軸方向に直交する方向である。座標軸については後述する他の図においても図１と同様である。また、図１に記載の座標軸は、後述する処理室８内に入射するイオンビームＩＢに関して描かれたものであり、この座標軸の方向はイオンビームＩＢの輸送経路において適宜変化する。
【００２４】
イオン源１内でプラズマが生成され、ここから断面円形状のイオンビームＩＢが引出される。その後、イオンビームＩＢは、第一の電磁石２と分析スリット３で質量分析されて、イオンビームＩＢ中に含まれる不所望なイオン成分の除去が行われる。なお、ここで言う断面とは、イオンビームＩＢを図示されるＸＹ平面で切断したときの面を指している。
【００２５】
質量分析されたイオンビームＩＢは、加減速管４で加速あるいは減速されて、所望のエネルギーを有するイオンビームＩＢに変換される。次に、イオンビームＩＢは、第二の電磁石５に入射し、ここでイオンビームＩＢ中に含まれる不所望なエネルギー成分の除去が行われる。
【００２６】
第二の電磁石５で不要なエネルギー成分が除去されたイオンビームＩＢは、走査器６で一方向（Ｘ軸方向）に沿って走査される。走査されたイオンビームＩＢは、Ｘ軸方向の異なる場所でその進行方向が互いに平行となるように、平行化電磁石７で平行化された後、処理室８に入射する。
【００２７】
処理室８では、処理対象物である基板１５が、基板保持装置２２（例えば、静電チャックと加熱あるいは冷却手段を搭載したプラテン）によって支持されている。イオンビームＩＢの基板１５への照射角度を設定する為、必要に応じて、基板保持装置２２の姿勢は変更される。基板保持装置２２の姿勢変更は、例えば、図示されない駆動機構によって、図１に記載のＹ軸周りに基板保持装置２２を回転することやＺ軸周りに基板保持装置２２を回転することで実現される。
【００２８】
基板１５に対するイオン注入処理は、図示されない駆動機構により、基板保持装置２２がＹ軸方向に沿って処理室８に入射したイオンビームＩＢを横切るように往復走査されることで実現される。なお、イオン注入処理の前に、基板保持装置２２の姿勢変更がなされた場合はその姿勢を保った状態で、基板保持装置２２がＹ軸方向に沿って往復走査される。
【００２９】
基板１５の処理室８への搬送は次のようにして行われる。複数枚の基板１５が収納されたカセット９が大気側に複数並べられており、個々のカセット９から基板１５の搬送が行われる。１つのカセット９には、同一の注入条件で処理される複数枚の基板１５が収納されている。
【００３０】
個々のカセット９からの基板１５の搬送は、搬送ロボット１０によって行われる。搬送ロボット１０はカセット９から基板１５を取り出した後、一旦、アライナー１１に基板１５を載せて、基板１５の周方向における向きが揃えられる。この基板１５の向きの整合は、例えば、基板１５の外周部に形成されたノッチを基準にして行われる。その後、基板１５は、搬送ロボット１０によってアライナー１１から真空予備室ＡＬ内に搬送される。
【００３１】
真空予備室ＡＬに基板１５が搬送されると、真空予備室ＡＬの大気側（図中、カセット９が配置されている側）の蓋が閉まり、図示されないポンプによって、真空予備室ＡＬ内部が大気から真空雰囲気に変更される。
【００３２】
真空予備室ＡＬが真空雰囲気になった後、真空予備室ＡＬと処理室８との間の通路が開かれる。処理室８には、支点Ｐを中心に独立旋回可能な２本の搬送アーム１２が設けられていて、個々の搬送アーム１２が旋回することにより、真空予備室ＡＬと基板保持装置２２との間で基板１５の受け渡しが行われる。搬送アーム１２による基板保持装置２２への基板１５の受け渡しの際、図示されない駆動機構により基板保持装置２２はＸ軸周りに回転されて、基板１５の被処理面（イオンビームＩＢが照射される面）がＹ軸方向と垂直な関係となるように基板１５の姿勢変更が行われる。
【００３３】
図２には処理室８内の様子が描かれている。基板保持装置２２は静電吸着部２７と温度制御部２８を備えていて、第一の駆動機構Ｍ１に回動自在に連結されている。また、第一の駆動機構Ｍ１は第二の駆動機構Ｍ２に回動自在に連結されていて、第二の駆動機構Ｍ２は第三の駆動機構Ｍ３に直動自在に連結されている。
【００３４】
静電吸着部２７には単極あるいは双極、または多極の電極が配置されていて、ここに直流あるいは交流の電圧が印加される。この電圧の印加により、静電吸着部２７と基板１５との間に、ジョンソンラーベック力やクーロン力が発生して、基板１５が基板保持装置２２上に静電吸着される。温度制御部２８は、基板１５の温度を加熱する場合には制御可能な発熱体（例えば、コイル等のヒーターユニット）であり、基板１５の温度を冷却する場合には制御可能な冷却体（例えば、冷媒の循環により冷却を行うチラーユニット）である。なお、ここで言う温度制御部２８は、発熱体や冷却体を用いて基板１５の温度制御を行う電源等を含むユニットの一部であり、基板保持装置２２の内部に備えられた構成を指す。
【００３５】
各駆動機構Ｍ１〜Ｍ３は、図示されないモーターをそれぞれ有していて、各モーターの回転により、第一の駆動機構Ｍ１が基板保持装置２２を図示されるＹ軸周りに回転させ、第二の駆動機構Ｍ２が基板保持装置２２と第一の駆動機構Ｍ１を図示されるＸ軸周りに回転させ、第三の駆動機構Ｍ３が基板保持装置２２、第一の駆動機構Ｍ１及び第二の駆動機構Ｍ２を図示されるＹ軸方向に沿って直動させる。
【００３６】
搬送アーム１２の先端部分の下方（Ｙ軸方向と反対側の方向）には、基板受け部１９が設けられており、この場所に基板１５の外周部が支持された状態で搬送アーム１２の旋回が行われる。搬送アーム１２の旋回中、基板受け部１９が基板保持装置２２の上方に配置された時、搬送アーム１２の旋回は停止される。その後、搬送アーム１２と基板保持装置２２との間で、基板１５の受け渡しが行われる。本発明では、基板１５の受け渡しが行われる前の段階で、基板保持装置２２の上方で搬送アーム１２の旋回が停止される位置を、受け渡し準備位置と呼んでいる。また、搬送アーム１２による基板１５の受け渡し準備とは、受け渡し準備位置で基板１５を支持した搬送アーム１２の旋回が停止されている状態のことを指す。
【００３７】
また、基板受け部１９に支持された基板１５の被処理面側の外周部と対向するように、弾性体１６が搬送アーム１２に取り付けられている。この弾性体１６は後述する位置に基板１５が来ると基板１５の被処理面を押し圧する。
【００３８】
搬送アーム１２の上方に位置する処理室８の壁面には窓Ｗが設けられていて、この窓Ｗを通して処理室８の内部の様子を観察することができる。また、図示されているように窓Ｗに近接して放射温度計２３を配置しておくと、基板１５の被処理面の温度特性を測定することができる。一方、基板１５の温度特性を測定する代わりに、画像データの撮影ができるように構成しておいてもよい。この場合、図２で示される放射温度計２３の場所にＣＣＤカメラを配置しておく等すればよい。なお、窓Ｗを介して基板１５の温度測定や画像撮影を行う場合、搬送アーム１２には開口を形成しておき、図２で示される放射温度計２３の場所から基板１５の被処理面が十分に視えるように構成しておくことが望ましい。
【００３９】
また、図示されているように放射温度計２３での測定結果を信号ＳＩとして、各駆動機構Ｍ１〜Ｍ３の制御を行う制御装置２９にリアルタイムに信号ＳＩを送信するように構成してもいい。さらに、放射温度計２３での測定結果を基に、基板保持装置２２に設けられた静電吸着部２７や温度制御部２８を制御するようにしてもいい。
【００４０】
図３には、弾性体１６の構成例が記載されている。弾性体１６は容器２５を有していて、この容器２５が搬送アーム１２に弾性体固定用ボルト１７で取り付けられている。容器２５には凹状の窪みがあり、この窪みを閉じるように、一部に開口を有する蓋体２４が蓋固定用ボルト２０によって容器２５に取り付けられている。そして、蓋体２４に形成された開口からカーボンやシリコン等からなるピン１８の先端が容器外側に向けて突出している。ピン１８には蓋体２４に形成された開口よりも大きな径を持つ大径部が形成されていて、この部分が容器２５の窪みに配置されている。
【００４１】
容器２５の窪みには、コイル状のバネ２１が収納されている。バネ２１の一端は容器２５の内壁に当接していて、他端は上述したピン１８の大径部に当接している。そして、バネ２１の内側には容器２５の内部に配置されたピン１８の一部が挿通されている。基板１５の被処理面がピン１８に接触すると、ピン１８がバネ２１により弾性的に付勢されて、基板１５の被処理面に押し圧される。なお、ここでは、コイル状のバネを用いられているが、板バネを用いて弾性体１６を構成するようにしてもよい。
【００４２】
図４には、搬送アーム１２の先端部を基板１５の被処理面側から視た時の様子が描かれている。図２の構成のように、窓Ｗを介して、放射温度計２３で基板１５の温度測定をしたり、ＣＣＤカメラで基板１５の被処理面を撮影したりする場合には、基板１５の被処理面が視えるように、搬送アーム１２に開口２６（図中、ハッチングされている領域）を形成しておくとよい。
【００４３】
例えば、図４のように弾性体１６は４個あり、基板１５の被処理面の外周部に対向するように搬送アーム１２に取り付けられている。なお、基板１５の外周部ではなく、中央部と対向するように弾性体１６を設けるようにしておいてもいいが、被処理面への傷を考慮すると、できるだけ基板１５の外周部を押し圧するように弾性体１６を配置しておく方がよい。図４および後述する搬送アーム１２の変形例に係る図７では、基板１５と弾性体１６との位置関係がわかるように、基板１５の外形を破線で描いている。
【００４４】
図５は基板１５の受け渡しの様子を示す模式図である。ここでは、第三の駆動機構Ｍ３によって基板保持装置２２をＹ軸方向に移動させて、基板保持装置２２の端面が基板１５の裏面（被処理面の裏面）に接触した時の様子が描かれている。
【００４５】
この状態から更にＹ軸方向に基板保持装置２２を移動させると、基板１５は搬送アーム１２の基板受け部１９から離れて、基板保持装置２２上に配置されることになる。これにより搬送アーム１２から基板保持装置２２への基板１５の受け渡しが行われる。
【００４６】
図６は弾性体１６に基板１５の被処理面が押し圧されている様子を示す模式図である。図５に記載の状態からさらにＹ軸方向に基板保持装置２２を移動させると、搬送アーム１２に取り付けられた弾性体１６を構成するピン１８により基板１５の被処理面が押し圧される。この状態で、基板１５の静電吸着が行われる。
【００４７】
図７（Ａ）、（Ｂ）には、搬送アーム１２の他の例が描かれている。図７（Ａ）、（Ｂ）に記載されているように、弾性体１６の配置を基板１５の周方向に沿って略等間隔に離して配置するようにしてもよい。このような構成にすれば、弾性体１６による押し圧力が基板１５の被処理面に対して均等に加わるので、静電吸着前の固定されていない基板１５の位置ズレを抑制することができる。
【００４８】
図７（Ａ）では弾性体１６の数は４個で、図７（Ｂ）では弾性体１６の数は３個である。これらの取り付け位置や個数によって、弾性体１６を取り付ける搬送アーム１２の先端部の形状や搬送アーム１２に形成される開口２６の形状は適宜変更される。このことは、図４と図７に記載されている構成を比較することで理解できる。
【００４９】
図８には、基板１５の受け渡しと基板１５の静電吸着に係る一連の処理を示すフローチャートが描かれている。各処理Ｓ１〜Ｓ６について説明する。Ｓ１で搬送アーム１２が受け渡し準備位置に移動する。その後、Ｓ２で基板保持装置２２の加熱または冷却が行われる。Ｓ３では基板受け渡し機構（図２の例で言うところの第三の駆動機構Ｍ３）は駆動していない。この為、搬送アーム１２と基板保持装置２２との相対的な位置関係が一定に保たれている。
【００５０】
このような構成にしておけば、温度制御部２８で加熱あるいは冷却された基板保持装置２２からの熱や冷気の輻射効果により基板１５の温度をなだらかに変化させることができる。これにより、基板１５の温度が急激に変化しないので、基板１５の温度変化による反りを軽減させることができる。なお、基板１５の設定温度がそれほど室温から離れていない場合には、半導体製造装置の生産性を考慮し、このＳ３の予備加熱あるいは予備冷却に相当する工程を省略してもよい。
【００５１】
Ｓ３で基板１５の温度が所定温度に達した後、Ｓ４で基板受け渡し機構を動作させ、基板１５の受け渡しを行う。具体的には、第三の駆動機構Ｍ３で基板保持装置２２をＹ軸方向に沿って移動させ、搬送アーム１２の基板受け部１９から基板保持装置２２に基板１５を移動させる。
【００５２】
基板１５の受け渡しが行われた後、Ｓ５の工程で更に基板受け渡し機構を移動させて、基板１５の被処理面が搬送アーム１２に取り付けられた弾性体１６で押し圧される状態にする。
【００５３】
その後、Ｓ６の工程で、基板保持装置２２の静電吸着部２７での静電吸着が開始される。なお、ここで言う静電吸着の開始とは、静電吸着部２７を構成する電極に電圧の印加を開始することを意味している。また、弾性体１６による基板１５の被処理面に対する押し圧が開始された直後に静電吸着を開始する必要はない。基板１５の昇温レートや降温レートをなだらかに変化させたい場合には、しばらく静電吸着を開始せずに、弾性体１６によって基板１５を基板保持装置２２に押し付けておくだけでもよい。このような構成にしておくと、即座に静電吸着を開始するよりも基板１５の温度はなだらかに変化することが期待できる。もちろん、弾性体１６の押し圧と同時か、その直後に静電吸着を開始するようにしてもよい。図８で述べた一連の処理については、装置のオペレーターによって手動で操作するようにしてもいいが、好ましくは図２に描かれている制御装置２９を用いて自動制御で行えるようにしておく方がよい。
【００５４】
上述したように、基板１５への処理に先立って行われる基板温度の加熱や冷却時に、弾性体１６によって物理的に基板１５の被処理面を押し圧するようにしたので、基板１５に多少の反りが生じても、これを補正することができる。これにより、昇温レートや降温レートの傾きを多少急にした場合でも、従来と同等に基板の反りを軽減させることができる。その結果、スループットの観点から、半導体製造装置の生産性に対する悪影響を軽減させることができる。また、基板１５の搬送に用いられる搬送アーム１２に弾性体１６を取り付けるようにしたので、弾性体１６を取り付ける為の特別な部材を設ける必要がない。さらに、基板１５を処理する際、基板１５の搬送に係る機構を用いて搬送アーム１２とともに弾性体１６を基板１５の被処理面上方から退避させることができるので、弾性体１６が基板の処理の妨げにならないといった効果も奏する。
【００５５】
＜その他変形例＞
これまでの実施形態では、基板受け渡し機構として、第三の駆動機構Ｍ３を用いて基板保持装置２２を移動させる構成であったが、これに代えて次のように構成してもよい。
【００５６】
例えば、基板保持装置２２を移動させる機構の代わりに、搬送アーム１２をＹ軸方向に沿って上下に移動させる機構を設けておく。この場合、搬送アーム１２の駆動機構が複雑になるが、このような構成であっても本発明の効果を奏することができる。
【００５７】
また、搬送アーム１２と基板保持装置２２の両方を独立してあるいは連動させてＹ軸方向に沿って上下に移動させるような構成にしてもいい。このような構成にすれば、装置構成がさらに複雑になるが、これまでの実施形態で述べた構成と同等の効果を奏することができる。
【００５８】
上述した実施形態では、半導体製造装置の例として、イオン注入装置の構成を例示して説明したが、スパッタリング装置や成膜装置といった他の半導体製造装置であってもよい。
【００５９】
また、イオン注入装置の構成は図１に記載したものに限らず、別の構成であってもよい。例えば、走査器６がなく、イオン源１からリボン状のイオンビームの引出が行われる構成であってもよい。また、第二の電磁石５を備えていないイオン注入装置であってもよい。
【００６０】
本発明で取り扱う基板１５は、シリコン、シリコンカーバイド、窒化ガリウムやリン化インジウム等の半導体ウエハ、当該ウエハの表面や裏面に膜が形成されたものやガラス基板に限らない。所定温度に加熱あるいは冷却され、静電吸着により支持された後で、基板に対する処理が行われるものであればどのようなものであってもよい。さらに、基板１５の形状は、実施形態の図面に示した円形である必要はなく、矩形やその他の形状であっても構わない。
【００６１】
また、従来の特許文献１で述べられているような静電吸着部２７への印加電圧を制御して、昇温レートを徐々に上昇させる構成や降温レートを徐々に降下させる構成と本発明の構成を組み合わせて使用してもいい。一方で、このような印加電圧の制御を行わずに、本発明の構成のみを使用するようにしてもいい。いずれを使用するのかは、基板１５の反り量に応じて、適宜、選択するようにすればよい。
【００６２】
基板１５の処理後に静電吸着を解除すると、基板１５に内在する応力によって、基板１５が跳ねてしまう恐れがある。このような基板の跳ねを防止する為に、基板１５の基板保持装置２２への静電吸着を解除する際、搬送アーム１２の弾性体１６が基板１５の被処理面に押し圧されているように構成しておいてもよい。
【００６３】
つまり、上述した実施形態で言えば、静電吸着の解除の前に、搬送アーム１２を旋回させて受け渡し準備位置に位置させておき、基板保持装置２２を第三の駆動機構Ｍ３によってＹ軸方向に移動させておく。そして、搬送アーム１２の弾性体１６が基板１５の被処理面に押し圧されている状態のときに、静電吸着の解除を行うようにする。例えば、静電吸着の解除は、静電吸着時に静電吸着部２７を構成している電極に印加されている電圧と逆極性となる電圧を印加することで行われる。
【００６４】
上述した実施形態では、基板１５の受け渡しの際、基板保持装置２２を基板１５の被処理面に垂直となる方向（Ｙ軸方向）に移動させる構成であったが、この方向から若干ズレていてもよい。どれだけのズレ量が許容されるのかは、基板１５の受け渡しの際に許容される基板１５の位置ズレの程度による。この為、基板保持装置２２を基板１５の被処理面に略垂直となる方向に移動させるように構成させておけばよい。
【００６５】
また、上述した実施形態では、処理室８内に配置された搬送アーム１２の本数は、各真空予備室ＡＬに対応するように１本ずつ設けられていたが、この本数を２本ずつに変更するようにしてもよい。さらに、図２のＹ軸方向に真空予備室ＡＬを上下重ねて複数配置し、各真空予備室ＡＬに対応するように搬送アーム１２の本数を増やすようにしてもよい。
【００６６】
前述した以外に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６７】
８    処理室
１２  搬送アーム
１５  基板
１６  弾性体
１９  基板受け部
２２  基板保持装置
２７  静電吸着部
２８  温度制御部
【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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