(57)【要約】【課題】絶縁性基板などの半導体部品の受け渡しの際、特にその搬送アームから該絶縁性基板などを分離する際の剥離帯電の問題を簡単な構成により解消することができ、しかも、加湿空気の噴き付けによる除電に伴う結露や異物の付着といった弊害を招くことのない基板処理装置を得る。【解決手段】スパッタ処理の対象となる絶縁性基板Ｗ５を搬送する基板搬送装置１００において、該絶縁性基板を載置して一枚ごと搬送するセラミックなどからなる搬送アーム１５１を備え、該搬送アーム１５１は、その基板載置部の表面を、絶縁性基板Ｗ５と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう微細な凹凸形状にし、さらに、搬送アーム１５１を構成するセラミック材料の表面に導電樹脂を導電性コート膜１５１ａとしてコートした構造を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々の処理の対象となる絶縁性基板を搬送する基板搬送装置であって、
該絶縁性基板を載置して一枚ごとに搬送する搬送アームを備え、
該搬送アームは、少なくとも、該搬送アームの該絶縁性基板と接触する基板載置部に、該基板載置部と該絶縁性基板との摩擦係数が低減されるよう表面加工を施したものである、基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板搬送装置において、
前記搬送アームは、前記基板載置部の表面に、該搬送アームの構成材料に比べて表面エネルギーの小さいコート膜を形成したものである、基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板搬送装置において、
前記搬送アームは、前記基板載置部の表面を、前記絶縁性基板と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう微細な凹凸形状にしたものである、基板搬送装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板搬送装置において、
前記搬送アームは、前記基板載置部から前記絶縁性基板を引き剥がす際の剥離帯電による電荷が接地側に逃げるよう、少なくとも前記基板載置部の表面に導電性コート膜を形成したものである、基板搬送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板搬送装置において、
前記搬送アームを移動可能に支持するアーム支持機構を有し、
該搬送アームは、前記基板載置部から接地側への放電経路が形成されるよう、該アーム支持機構を介してアースされている、基板搬送装置。
【請求項６】
請求項１に記載の基板搬送装置において、
前記絶縁性基板はサファイア基板である、基板搬送装置。
【請求項７】
請求項４に記載の基板搬送装置において、
前記搬送アームは、その表面の全面に導電性部材の塗布により前記導電性コート膜を形成したものである、基板搬送装置。
【請求項８】
請求項５に記載の基板搬送装置において、
前記導電性コート膜は、１０６〜１０１０Ω・ｍの範囲の表面抵抗を有している、基板搬送装置。
【請求項９】
請求項７に記載の基板搬送装置において、
前記搬送アームの前記基板載置部に形成する導電性コート膜を、前記搬送アームの、該基板載置部以外の部分に形成する導電性コート膜より、該絶縁性基板との密着性の高い材料で構成した、基板搬送装置。
【請求項１０】
絶縁性基板を処理する基板処理装置であって、
該絶縁性基板を処理するための複数の処理チャンバと、
該複数の処理チャンバに隣接して設けられたロードロック室とを有し、
該ロードロック室には、前記複数の処理チャンバの相互間で該絶縁性基板を搬送する内部搬送装置が設けられており、
該内部搬送装置は、請求項１に記載の基板搬送装置である、基板処理装置。
【請求項１１】
絶縁性基板を処理する基板処理装置であって、
該絶縁性基板を処理するための複数の処理チャンバと、
該複数の処理チャンバに隣接して設けられたロードロック室と、
前記絶縁性基板を格納する基板格納部と、
該基板格納部と前記ロードロック室との間で該絶縁性基板を搬送する外部搬送装置とを有し、
該外部搬送装置は、請求項１に記載の基板搬送装置である、基板処理装置。
【請求項１２】
絶縁性基板を処理する基板処理装置であって、
該絶縁性基板を処理するための複数の処理チャンバと、
該複数の処理チャンバに隣接して設けられたロードロック室と、
該ロードロック室に設けられ、前記複数の処理チャンバの相互間で該絶縁性基板を搬送する内部搬送装置と、
前記絶縁性基板を格納する基板格納部と、
該基板格納部と前記ロードロック室との間で該絶縁性基板を搬送する外部搬送装置とを有し、
該外部搬送装置及び該内部搬送装置として、請求項１に記載の基板搬送装置が用いられている、基板処理装置。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理チャンバは、スパッタ装置、ＣＶＤ装置、あるいはエッチング装置を構成する真空チャンバである、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬送装置及び基板処理装置に関し、特に、絶縁性基板を搬送アームから分離する際の剥離帯電を低減するための構造を有する基板搬送装置、及びこのような基板搬送装置を用いた基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、物品の搬送装置には、帯電した物品の静電気をその搬送中に除去するものがあり、例えば特許文献１には、搬送中の物品に相対湿度の大きな空気を吹き付けるものが開示されている。
【０００３】
図６は、この特許文献１に開示の搬送装置を説明する図である。
【０００４】
この搬送装置２２０は液晶パネルに用いられるガラス基板１２を搬送するものである。この搬送装置２２０は、土台部材（図示せず）に配設されたレール１５と、該レール１５上に移動可能に設けられ、該ガラス基板１２を載置するステージ１１とを有している。またこの搬送装置２２０は、該レール１５の一端側に、該ステージ１１とボールネジ１４により連結して設けられ、該ボールネジ１４を回転させてステージを該レール１５上で移動させる駆動装置１３と、該レール１５の他端側に設けられ、回転テーブル２３を有する回転搬送部２０とを有している。この回転搬送部２０は、回転テーブル２３に回転シャフト２２により連結された回転駆動部２１と、該回転テーブル２３に取り付けられた搬送アーム２４とを有しており、該搬送アーム２４の下面には、該ステージ１１上に載置されているガラス基板を吸着する真空チャック１６が取付られている。
【０００５】
また、この搬送装置２２０は、搬送アーム２４に吸着されたガラス基板１２に加湿空気を吹き付ける送風装置３０を有している。この送風装置３０は、加湿器１７と、送風機１８と、送風機からの空気流を溜めるチャンバ１０とを有し、該チャンバ１０に設けられた排気口から加湿空気１０１を噴出すよう構成されている。
【０００６】
次に動作について説明する。
【０００７】
この搬送装置２２０は、クリーンルーム内に設置され、ガラス基板の搬送を行う。
【０００８】
簡単に説明すると、ステージ１１上にガラス基板１２が載置されると、駆動装置１３がボールネジ１４を回転させ、これによりステージ１１が移動し、ガラス基板１２の搬送が開始される。該ステージ１１がその一端側から他端側に到達すると、回転搬送部２０が駆動し、搬送アーム２４の真空チャック１６により、ステージ１１上のガラス基板１２が吸着保持される。このようにガラス基板１２が保持された状態で、回転テーブル２３が回転することで、該ガラス基板は他の搬送レールを移動するステージ１１上に搬送されることとなる。
【０００９】
この搬送装置２２０では、回転テーブル２３の回転によるガラス基板１２の搬送中に、該ガラス基板１２に送風装置３０からの加湿空気１０１が吹き付けられ、これにより帯電したガラス基板１２の除電が行われる。
【００１０】
ところが、このような搬送装置では、ガラス基板の表面側の静電気はその搬送中に除去できるが、ステージ１１上に載置されたガラス基板１２をステージ１１から分離する場合などの剥離帯電により生じたガラス基板の裏面側に生じた静電気を除去することは、ガラス基板などの絶縁性基板の表面側に加湿空気を吹き付ける方法では本質的に不可能である。
【００１１】
このような絶縁性基板の裏面側に生じた静電気をその搬送中に除去可能な除電搬送装置としては、例えば、特許文献２に開示のものがあり、以下簡単に説明する。
【００１２】
図７は、特許文献２に開示の除電搬送装置を説明する斜視図である。
【００１３】
この除電搬送装置２００は、ウエハ２００ａをカセット２０１に収容して搬送する際にウエハの静電気を除去するものであり、支持部材２１１によって支持された装置本体２１２を備えている。この装置本体２１２には、前後方向（ｙ方向）に延びる左右一対の旋回軸２２３，２２４が設けられている。
【００１４】
一方の旋回軸２２３には、一対の補助アーム２１３ａ，２１３ｂが取り付けられている。これらの補助アーム２１３ａ，２１３ｂには係合アーム２１５が取り付けられている。係合アーム２１５は、補助アーム２１３ａから延びる直線状部分１１５ａと、補助アーム２１３ｂから延びる直線状部分２１５ｃと、これらの直線状部分２１５ａ，２１５ｃの先端を連結するフック部２１５ｂとを含んでいる。このフック部２１５ｂは、搬送すべきカセット２０１のフランジ部２０４と係合する部分である。
【００１５】
他方の旋回軸２２４にも、上記旋回軸２２３全く同様に、一対の補助アーム２１６ａ，２１６ｂと、係合アーム２１６とが取り付けられている。係合アーム２１６は、直線状部分２１６ａ，２１６ｃと、フック部２１６ｂとを含み、フック部２１６ｂは、搬送すべきカセット２０１のフランジ部２０４と係合する部分である。
【００１６】
上記装置本体２１２には、旋回軸２２３，２２４を回動させるためのステッピングモータが内蔵されている。旋回軸２２３，２２４が回動すると、補助アーム２１３ａ，２１３ｂ，２１４ａ，２１４ｂとともに係合アーム２１５，２１６のフック部２１５ｂ，２１６ｂが、円弧α，βで示すように回動する。
【００１７】
また、上記カセット２０１は、４フッ化樹脂からなる市販のウエハキャリアであり、ウエハ２００ａを収容するカセット本体２０２と、このカセット本体２０２の下部から下方へ突出した一対の脚部２０３とを有しており、このカセット本体２０２の上部側縁部は、外向きに突出した形状となっており、この部分は上記フランジ部２０４となっている。
【００１８】
なお、上記カセット本体２０２には、円板状の半導体ウエハ２００ａを立てて収容するための溝（図示せず）が複数形成されている。
【００１９】
そして、この除電搬送装置２００の装置本体２１２の下面には、カセット２０１に収容された半導体ウエハ２００ａへ向けてイオンを放出するイオナイザ２５１，２５２が取り付けられている。なお、図中、Ｄは、イオナイザ２５１，２５２から放出されるイオンの到達範囲を示している。
【００２０】
このような除電搬送装置２００では、上記補助アーム２１３ａ，２１３ｂとともに係合アーム２１５，２１６が回動して、係合アーム２１５，２１６のフック部２１５ｂ，２１６ｂがカセット２０１のフランジ部２０４と係合することにより、除電搬送装置２００の装置本体２１２の下方に、半導体ウエハ２００ａを収容したカセット２０１が保持される。
【００２１】
半導体ウエハ２００ａを収容したカセット２０１は、そのように保持された状態で除電搬送装置２００によって、上下方向（ｚ方向）及び水平方向（ｘ方向）搬送される。
【００２２】
この搬送中には、帯電したウエハの静電気がイオナイザ２５１及び５２２から放出されるイオンにより中和されてウエハの除電が行われ、この場合は、ウエハの表面側に生じた静電気もウエハの裏面側に生じた静電気も除去されることとなる。
【００２３】
さらに、特許文献３には、ガラス基板などの絶縁性基板の裏面側の帯電に対する対策、つまりガラス基板を作業ステージから剥離する際の剥離帯電に対する対策が開示されている。
【００２４】
図８は、特許文献３に開示の除電機能付き基板搬送アームを説明する図であり、図８（ａ）は外観を示す平面図であり、図８（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。
【００２５】
基板搬送アーム３０１は、アーム本体３０２と、アーム本体３０２に一体に形成された左右一対の支持アーム３０３と、これら支持アーム３０３上に対向するように配設され、それぞれネジ３０４により固定された２組の基板支持部材３０５と、各基板支持部材３０５に設けられた吸着パッド（真空吸着部）３０６とを備えている。
【００２６】
この吸着パッド３０６は弾性部材からなり、吸着パッド３０６の内部は、基板支持部材３０５内に形成された吸引通路３０７に接続され、さらにジョイント３０８を介して吸引管３０９に接続され、吸引管３０９はアーム本体３０２に配設された真空ポンプ３１０に接続されている。そして、一対の支持アーム３０３上の基板支持部材３０５の間の部分には、イオン発生装置３１１が装着されている。なお、図中、３１１ａはイオン発生装置３１１の電極である。
【００２７】
なお、イオン発生方式としては、パルス直流方式または軟Ｘ線方式が好ましいが、通常の直流方式や交流方式等でもよい。
【００２８】
このような構成の基板搬送アーム３０１は、絶縁性基板３１２の下面周縁部を吸着パッド３０６上に載せた後、真空ポンプ３１０により真空引きを行うことにより絶縁性基板３１２を固定し、搬送ラインに沿って作業ステージ３１３上に移動する。
【００２９】
作業ステージ３１３には、吸着パッド３０６を収納可能にする段差部３１３ａが形成されており、吸着パッド３０６が段差部３１３ａ内に沈み込み、基板３１２が作業ステージ３１３上に載置されると、吸着パッド３０６の真空引きが解除される。
【００３０】
作業ステージ３１３では、真空吸着により絶縁性基板３１２が固定され、作業ステージ３１３での処理が終了すると、再び吸着パッド３０６の真空引き行って絶縁性基板３１２が基板搬送アーム３０１に固定され、基板搬送アーム３０１は上方に移動して次工程の処理のための作業ステージに基板を搬送する。
【００３１】
この除電機能付き基板搬送アーム３０１では、基板の搬送中はもとより、基板のステージへの脱着時において、絶縁性基板３１２の裏面及びステージ３１３の上面の空間に向けて正と負のイオン化フローを送り込むことにより、絶縁性基板３１２及びステージ３１３に帯電する電荷を中和させている。このため、絶縁性基板３１２を作業ステージ３１３から剥離する場合に剥離帯電が生じることがなく、作業ステージから絶縁性基板を容易に剥離することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開平７−７３９９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２５４６号公報
【特許文献３】特開２００２−２６１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
しかしながら、特許文献１に開示の搬送装置では、上述したように、サファイア基板などの絶縁性基板の剥離帯電により基板裏面側に生じた静電気を除去することは困難である。
【００３４】
また、特許文献２及び３の搬送装置では、絶縁性基板の裏面側に生じた静電気、特に特許文献３の搬送装置では、作業ステージ３１３や基板搬送アーム３０２上に載置された絶縁性基板を作業ステージ３１３や基板搬送アーム３０２から分離する場合の剥離帯電により絶縁性基板の裏面側に生じた静電気を除去することは可能であるが、イオナイザーを設ける必要があり、装置の構成が大掛かりになり、また搬送装置のコスト増大を招くといった問題がある。
【００３５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、サファイア基板などの絶縁性基板の剥離帯電、特に搬送アームから絶縁性基板を引き離す際に生ずる剥離帯電を簡単な構成で低減することができる基板搬送装置、及びこのような基板搬送装置を装備した基板処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明に係る基板搬送装置は、種々の処理の対象となる絶縁性基板を搬送する基板搬送装置であって、該絶縁性基板を載置して一枚ごとに搬送する搬送アームを備え、該搬送アームは、少なくとも、該搬送アームの該絶縁性基板と接触する基板載置部に、該基板載置部と該絶縁性基板との摩擦係数が低減されるよう表面加工を施したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３７】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記搬送アームは、前記基板載置部の表面に、該搬送アームの構成材料に比べて表面エネルギーの小さいコート膜を形成したものであることが好ましい。
【００３８】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記搬送アームは、前記基板載置部の表面を、前記絶縁性基板と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう微細な凹凸形状にしたものであることが好ましい。
【００３９】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記搬送アームは、前記基板載置部から前記絶縁性基板を引き剥がす際の剥離帯電による電荷が接地側に逃げるよう、少なくとも前記基板載置部の表面に導電性コート膜を形成したものであることが好ましい。
【００４０】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記搬送アームを移動可能に支持するアーム支持機構を有し、該搬送アームは、前記基板載置部から接地側への放電経路が形成されるよう、該アーム支持機構を介してアースされていることが好ましい。
【００４１】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記絶縁性基板はサファイア基板であることが好ましい。
【００４２】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記搬送アームは、その表面の全面に導電性部材の塗布により前記導電性コート膜を形成したものであることが好ましい。
【００４３】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記導電性コート膜は、１０６〜１０１０Ω・ｍの範囲の表面抵抗を有していることが好ましい。
【００４４】
本発明は、上記基板搬送装置において、前記搬送アームの前記基板載置部に形成する導電性コート膜を、前記搬送アームの、該基板載置部以外の部分に形成する導電性コート膜より、該基板載置部との密着性の高い材料で構成したことが好ましい。
【００４５】
本発明に係る基板処理装置は、絶縁性基板を処理する基板処理装置であって、該絶縁性基板を処理するための複数の処理チャンバと、該複数の処理チャンバに隣接して設けられたロードロック室とを有し、該ロードロック室には、前記複数の処理チャンバの相互間で該絶縁性基板を搬送する内部搬送装置が設けられており、該内部搬送装置は、上述した本発明に係る基板搬送装置であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４６】
本発明に係る基板処理装置は、絶縁性基板を処理する基板処理装置であって、該絶縁性基板を処理するための複数の処理チャンバと、該複数の処理チャンバに隣接して設けられたロードロック室と、前記絶縁性基板を格納する基板格納部と、該基板格納部と前記ロードロック室との間で該絶縁性基板を搬送する外部搬送装置とを有し、該外部搬送装置は、上述した本発明に係る基板搬送装置であり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４７】
本発明に係る基板処理装置は、絶縁性基板を処理する基板処理装置であって、該絶縁性基板を処理するための複数の処理チャンバと、該複数の処理チャンバに隣接して設けられたロードロック室と、該ロードロック室に設けられ、前記複数の処理チャンバの相互間で該絶縁性基板を搬送する内部搬送装置と、前記絶縁性基板を格納する基板格納部と、該基板格納部と前記ロードロック室との間で該絶縁性基板を搬送する外部搬送装置とを有し、該外部搬送装置及び該内部搬送装置として、上述した本発明に係る基板搬送装置が用いられており、そのことにより上記目的が達成される。
【００４８】
本発明は、上記基板処理装置において、前記処理チャンバは、前記絶縁性基板上にスパッタ装置、ＣＶＤ装置、あるいはエッチング装置を構成する真空チャンバであることが好ましい。
【００４９】
次に作用について説明する。
【００５０】
本発明においては、各種処理の対象となる絶縁性基板を搬送する基板搬送装置において、該絶縁性基板を載置して一枚ごとに搬送する搬送アームを備え、該搬送アームを、少なくとも、該搬送アームの該絶縁性基板と接触する基板載置部に、該基板載置部と該絶縁性基板との摩擦係数が低減されるよう表面加工を施した構造としたので、該搬送アーム上に載置された絶縁性基板を該搬送アームから引き離す際に生ずる剥離帯電を簡単な構成で低減することができ、搬送アームの交換などによるランニングコストを抑えることができる。
【００５１】
また、本発明においては、前記搬送アームの基板載置部の表面に、該搬送アームの構成材料に比べて表面エネルギーの小さいコート膜を形成したので、さらに摩擦による剥離帯電を低減することができる。
【００５２】
また、本発明では、前記搬送アームの基板載置部の表面を、前記絶縁性基板と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう微細な凹凸形状にしたので、さらに摩擦による剥離帯電を低減することができる。
【００５３】
また、本発明では、前記搬送アームを、前記基板載置部から前記絶縁性基板を引き剥がす際の剥離帯電による電荷が接地側に逃げるよう、少なくとも前記基板載置部の表面に導電性コート膜を形成した構造としたので、剥離帯電により生じた電荷を放電することで、絶縁性基板での剥離帯電による電荷蓄積をほとんどなくすことができる。
【発明の効果】
【００５４】
以上のように、本発明によれば、サファイア基板などの絶縁性基板の剥離帯電、特に搬送アームから絶縁性基板を引き離す際に生ずる剥離帯電を簡単な構成で低減することができる基板搬送装置、及びこのような基板搬送装置を装備した基板処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の実施形態１による基板処理装置を説明する全体構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による、基板処理装置に装備されている基板搬送装置の要部を説明する図であり、図２（ａ）は実施形態１のアーム支持機構の側面図、図２（ｂ）は、実施形態１の搬送アームの平面図、図２（ｃ）は実施形態１の搬送アームの断面図、図２（ｄ）は、実施形態１の変形例の搬送アームの平面図、図２（ｅ）は実施形態１の搬送アームの表面形状を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態１の変形例による基板搬送装置を説明する図であり、図３（ａ）は、実施形態１の変形例による搬送アームの平面図、図３（ｂ）は、該搬送アームの断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態１による基板搬送装置の動作を説明する図であり、搬送アームから基板載置ステージ上へ絶縁性基板を移動させる動作を（図（ａ）〜図（ｃ））により示している。
【図５】図５は、本発明による基板搬送装置における除電作用を搬送アームにコートした導電性膜の表面抵抗に対応付けて示す図である。
【図６】図６は、特許文献１に開示の搬送装置を説明する図である。
【図７】図７は、特許文献２に開示の除電搬送装置を説明する斜視図である。
【図８】図８は、特許文献３に開示の除電機能付き基板搬送アームを説明する図であり、図８（ａ）は外観を示す平面図であり、図８（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５７】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１による基板処理装置を説明する全体構成図であり、図２は、この基板処理装置に装備されている基板搬送装置の要部を説明する図であり、図２（ａ）はアーム支持機構の側面図、図２（ｂ）は、搬送アームの平面図、図２（ｃ）は搬送アームの断面図、図２（ｄ）は、実施形態１の変形例の搬送アームの平面図、図２（ｅ）は実施形態１の搬送アームの表面形状を示す断面図である。
【００５８】
本実施形態の基板処理装置１は、サファイア基板Ｗ５などの絶縁性基板を処理する基板処理装置である。この基板処理装置１は、該絶縁性基板を処理するための複数の処理チャンバ１３０ａ〜１３０ｃと、該複数の処理チャンバに隣接して設けられたロードロック室１２０とを有している。
【００５９】
ここで、このロードロック室１２０には、該ロードロック室１２０に絶縁性基板を装填するためのロードポート１４０が設けられており、また該ロードロック室１２０内には、複数の処理チャンバ１３０ａ〜１３０ｃの相互間で該絶縁性基板を搬送する内部搬送装置１００が設けられている。また、前記処理チャンバの少なくとも１つは、スパッタ装置のチャンバ、つまり前記絶縁性基板上にスパッタ蒸着により種々の半導体層を形成するための真空チャンバである。
【００６０】
なお、上記処理チャンバは、スパッタ装置のチャンバに限定されるものではなく、例えば、化学気相成長により絶縁性基板上に半導体層あるいは絶縁層を形成するＣＶＤ装置のチャンバでもよく、さらに、絶縁性基板、絶縁性基板上に形成された半導体層あるいは絶縁層を、プラズマエッチング処理などの気相エッチングするエッチング装置のチャンバでもよい。
【００６１】
また、基板処理装置１は、処理の対象となる絶縁膜基板を格納する基板格納部として、絶縁性基板を１枚ごとに分離して格納する基板格納カセット１６０を有している。
【００６２】
そして、この基板格納カセット１６０と該ロードロック室１２０のロードポート１４０との間には、これらの間で絶縁性基板を搬送する外部搬送装置１００ａが設けられている。
【００６３】
ここでは、前記内部搬送装置１００及び外部搬送装置１００ａはそれぞれ、種々の処理の対象となる絶縁性基板を異なる処理チャンバ内の基板載置ステージ間で移動させる、言い換えると、該絶縁性基板を載置する基板載置ステージ上に搬入するとともに、該基板載置ステージ上から搬出させるものであり、これらは同一の構成を有している。
【００６４】
例えば、内部搬送装置１００は、絶縁性基板を載置して一枚ごとに搬送する搬送アーム１５１を備えている。
【００６５】
この搬送アーム１５１は、少なくとも、該搬送アームの該絶縁性基板Ｗ５と接触する基板載置部に、該基板載置部と該絶縁性基板との摩擦係数が低減されるよう表面加工を施した構造となっている。
【００６６】
具体的には、搬送アーム１５１は、基板載置部の表面を、絶縁性基板Ｗ５と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう、微細な凹凸形状にしたものである。なお、図２（ｅ）は、搬送アーム１５１の、凹凸形状になるよう加工した基板載置部の表面１５１ｃを概念的に示している。この凹凸形状は、顕微鏡などで拡大したときに観察できる形状であり、実際には、目の細かいサンドペーパなどの表面の凸凹形状に相当するものである。
【００６７】
なお、搬送アームに対する凹凸形状の加工は、搬送アームの基板載置部の表面のみではなく、搬送アームの表面全面に対して行ってもよい。
【００６８】
さらに、上記のように、搬送アーム１５１の表面の基板載置部、あるいは表面全面を凹凸形状に加工する代わりに、搬送アーム１５１の表面の基板載置部、あるいは表面全面に、搬送アームの構成材料、例えばセラミックに比べて表面エネルギーの小さい絶縁性のコート膜を形成してもよい。
【００６９】
さらには、搬送アーム１５１には、前記基板載置部から前記絶縁性基板を引き剥がす際の剥離帯電による電荷が接地側に逃げるよう、少なくとも前記基板載置部の表面に導電性コート膜１５１ａが形成されている。
【００７０】
つまり、この実施形態１の基板搬送装置１００では、搬送アーム１５１は、基板載置部の表面を、絶縁性基板Ｗ５と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう、微細な凹凸形状にし、さらに、搬送アーム１５１を構成するセラミック材料の表面に導電樹脂を導電性コート膜１５１ａとしてコートした構造を有している。
【００７１】
また、ここでは、導電性コート膜１５１ａとしては、表面抵抗が１０６〜１０１０（Ω・ｍ）であるものを用いている。この表面抵抗の値は、導電性樹脂膜１５１ａの表面に単位距離だけ離して一対の電極針を接触させて、この電極針の間に印加する電圧を該電極針間で流れる電流で除算して得られる値である。
【００７２】
ただし、上記搬送アームは、上記導電性コート膜を用いないで、その表面の基板載置部あるいは表面全面を、絶縁性基板Ｗ５と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう、微細な凹凸形状にしただけの搬送アーム、あるいは表面全面に、搬送アームの構成材料、例えばセラミックに比べて表面エネルギーの小さい絶縁性のコート膜を形成しただけのものでもよい。図２（ｄ）には、このような構造の搬送アーム１６１を示しており、その斜線部は、微細な凹凸形状を形成した部分、あるいは表面エネルギーの小さい絶縁性のコート膜を形成した部分を示している。
【００７３】
そして、内部搬送装置１００は前記搬送アームを移動可能に支持するアーム支持機構１ａを有し、該搬送アーム１５１の導電性コート膜１５１ａは、該アーム支持機構１ａを介してアースされている。
【００７４】
つまり、該アーム支持機構１ａでは、該搬送アーム１５１は、取付部材１１０ａにより、ベース部材１１１上にそのガイド溝１１１ａに沿って移動可能に設けられた可動ステージ１１０に取付られており、また、ベース部材１１１は、基板処理装置本体の固定部材（図示せず）に回転可能に取付られている。
【００７５】
ここで、搬送アーム１５１は、図２（ｃ）に示すように、セラミックからなるその本体部分の表面全面に導電性部材の塗布により導電性コート膜１５１ａを形成した構造となっている。なお、導電性コート膜１５１ａは、搬送アームの表面全面に形成するのではなく、搬送アームの、絶縁性基板と接触する基板載置部に選択的に形成してもよい。その場合、形成した導電性コート膜からアーム支持機構介してアースに電荷を放電するための放電経路を別途形成する必要がある。
【００７６】
また、搬送アーム１５１の、絶縁性基板を載置する基板載置部は、平面コ字型形状をしている。
【００７７】
そして、上記処理チャンバ内には、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、該絶縁性基板Ｗ５を載置する基板載置ステージ１８１が設けられており、この基板載置ステージ１８１は、基板載置ステージ１８１上で絶縁性基板Ｗ５を持ち上げる昇降ピン１８１ａ及び該昇降ピン１８１ａを駆動する駆動機構（図示せず）を有しており、絶縁性基板Ｗ５を昇降ピン１８１ａにより基板載置ステージ１８１から持ち上げた状態で、基板載置ステージ１８１と上記搬送アーム１５１との間で絶縁性基板の受け渡しが行われるようになっている。
【００７８】
上述したように全面に導電性コート膜を形成した構造の搬送アーム１５１では、図２（ｂ）に示すように、載置された絶縁性基板の電荷を接地側に逃がす放電経路１５２ａ、１５２ｂ、１５２を有し、これらの放電経路１５２ａ、１５２ｂ、１５２は導電性コート膜により形成されている。
【００７９】
なお、前記搬送アームの前記絶縁性基板との接触部分に形成する導電性コート膜を、前記搬送アームの、該接触部分以外の部分に形成する導電性コート膜より、該搬送アームの構成部材との密着性の高い材料で構成してもよく、また、搬送アームの全体をより剥がれにくい上記密着性の高い導電性材料によりコートしてもよい。
【００８０】
次に動作について説明する。
【００８１】
このような構造の基板処理装置１では、基板格納カセット１６０に格納されている絶縁性基板Ｗ５が外部搬送装置（基板搬送装置）１００ａによりロードポート１４０まで搬送され、該ロードポート１４０から各種処理チャンバへの搬送は、ロードロック室１２０内に配置された内部搬送装置（基板搬送装置）１００により行われる。
【００８２】
例えば、内部搬送装置１００はベース部材１１１の回転により、搬送アーム１５１のコ字型形状の基板載置部がロードポート１４０に向けられ、可動ステージ１１０の移動により搬送アーム１５１の基板載置部がロードポート１４０内に挿入される。ここでは、搬送アームが昇降動作により該搬送アームの基板載置部上に、予め基板格納カセットから搬送されている絶縁性基板が載置される。このように搬送アーム１５１上に絶縁性基板Ｗ５が載置された状態で、可動ステージ１１０の移動とベース部材１１１の回転とにより、搬送アーム１５１に載置された絶縁性基板Ｗ５が処理チャンバ１３０ａ〜１３０ｃの目的のチャンバに搬送される。
【００８３】
そして、該処理チャンバで、半導体層などの成膜がスパッタ蒸着により行われると、スパッタ処理が完了した絶縁性基板Ｗ５は、内部搬送装置１００により次の処理を行うための処理チャンバに搬送される。また、すべての処理が完了した絶縁性基板は、外部搬送装置１００ａによりロードロック室を介して外部に取り出され、格納カセットに格納される。
【００８４】
このような各処理チャンバへの絶縁性基板Ｗ５の搬入及び搬出の際には、内部搬送装置１００の搬送アーム１５１と各処理チャンバ内の基板載置ステージ１７１との間で絶縁性基板Ｗ５の受け渡しが行われることとなる。
【００８５】
通常、基板載置ステージ１７１から絶縁性基板Ｗ５を引き離す際には剥離帯電により絶縁性基板に静電気が溜まるという現象が生ずるが、この帯電による電荷は、基板載置ステージ１７１の放電機構（図示せず）を介して放電される。なお、この放電機構としては、上記搬送アーム１５１に形成したような導電性コート膜を基板載置ステージの表面に形成した構造が適用可能である。また、剥離帯電そのものを低減する構造としては、上述したような基板載置ステージの表面を微細な凸凹形状とした構造や、基板載置ステージの表面に、基板載置ステージの表面エネルギーに比べて小さい表面エネルギーを有するコート膜を形成した構造が適用可能である。
【００８６】
また、搬送アーム１５１上に載置されている絶縁膜基板Ｗ５を、搬送アーム１５１から引き離す際にも、剥離帯電により絶縁性基板に静電気が溜まるという現象が生ずる。
【００８７】
この実施形態１の内部搬送装置１００は、特に、この搬送アーム１５１からの絶縁性基板の剥離の際の剥離帯電を低減するよう構成したものであり、搬送アーム１５１は、その基板載置部の表面を、絶縁性基板Ｗ５と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう、微細な凹凸形状にし、さらに、搬送アーム１５１を構成するセラミック材料の表面に導電樹脂を導電性コート膜１５１ａとしてコートした構造を有している。このため、搬送アーム１５１から絶縁性基板を引き離す際の剥離帯電により絶縁性基板に静電気が溜まるのが抑制され、溜まった電荷は該搬送アーム１５１の導電性コート膜を介してアースに放電される。
【００８８】
以下、このように絶縁性基板をその基板載置ステージ上から引き剥がす動作を、図４（ａ）〜図４（ｃ）を用いて具体的に説明する。
【００８９】
例えば、１つの処理チャンバで絶縁性基板上に半導体層などを成膜する処理が行われた後、次の処理を行う処理チャンバ内で、図４（ａ）に示すように、昇降ピン１８１ａが突出した状態の基板載置ステージ１８１上に、搬送アーム１５１上に載置された絶縁性基板Ｗ５が位置決めされる。
【００９０】
この状態で、搬送アーム１５１が下降すると、図４（ｂ）に示すように、搬送アーム１５１上の絶縁性基板Ｗ５が昇降ピン１８１ａにより支持されて、搬送アーム１５１から引き離されることとなる。
【００９１】
このように絶縁性基板Ｗ５が搬送アーム１５１から引き離されるときには、剥離帯電により絶縁性基板Ｗ５に電荷が生ずることとなるが、本実施形態の内部搬送装置の搬送アーム１５１の表面は微細な凸凹形状に加工されており、また、その表面には導電性コート膜１５１ｂが形成され、アースへの放電経路が形成されているため、摩擦による剥離帯電を抑制することができるとともに、剥離帯電により生じた電荷は該放電経路を介して放電されることとなり、搬送アームから基板載置ステージへの絶縁性基板の受け渡しの際の、絶縁性基板での電荷の蓄積を低減することができる。
【００９２】
その後、絶縁性基板Ｗ５と基板載置ステージ１８１との間のスペースから搬送アーム１５１が退避し、昇降ピン１８１ａが下降することで、図４（ｃ）に示すように、絶縁性基板Ｗ５が該基板載置ステージ１８１上に配置される。
【００９３】
図５は、本発明による基板搬送装置における除電作用を、搬送アームにコートした導電性コート膜の抵抗値と対応つけて示している。
【００９４】
つまり、導電性コート膜１５１ａの表面抵抗が１０４（Ω・ｍ）以下である場合は、搬送アームから絶縁性基板を剥離する場合にスパークが発生し、この場合絶縁性基板に欠陥が入る。
【００９５】
また、導電性膜１５１ａの表面抵抗が１０４オーム〜１０６（Ω・ｍ）の範囲である場合も、やはり絶縁性基板にダメージが入る恐れがある。
【００９６】
一方、導電性膜１５１ａの抵抗値が１０１０（Ω・ｍ）以上である場合は、除電スピードが遅く、搬送アームからの絶縁性基板の剥離中に、剥離帯電により絶縁性基板に生じた電荷が完全に放電されないか、除電不可能である。
【００９７】
そして、本発明の実施形態のように、導電性コート膜１５１ａの抵抗値が１０６オーム〜１０１０オームの範囲である場合には、時定数を持って絶縁性基板の除電が行われた。
【００９８】
このように、本実施形態１では、例えば、スパッタ処理の対象となる絶縁性基板Ｗ５を搬送する基板搬送装置１００において、該絶縁性基板を載置して一枚ごとに搬送する搬送アーム１５１を備え、該搬送アーム１５１は、基板載置部の表面を、絶縁性基板Ｗ５と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう微細な凹凸形状にし、さらに、搬送アーム１５１を構成するセラミック材料の表面に導電樹脂を導電性コート膜１５１ａとしてコートした構造を有しているので、簡単な構成でサファイア基板などの絶縁性基板の剥離帯電を実質的に解消することができるという効果が得られる。
【００９９】
また、本実施形態では、前記搬送アームの基板載置部の表面に、該搬送アームの構成材料に比べて表面エネルギーの小さいコート膜を形成することで、摩擦による剥離帯電を低減することができる。
【０１００】
また、本実施形態では、前記搬送アームの基板載置部の表面を、前記絶縁性基板と該基板載置部との接触面積が小さくなるよう微細な凹凸形状にしたので、さらに摩擦による剥離帯電を低減することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、前記搬送アームを、前記基板載置部から前記絶縁性基板を引き剥がす際の剥離帯電による電荷が接地側に逃げるよう、少なくとも前記基板載置部の表面に導電性コート膜を形成した構造としたので、剥離帯電により生じた電荷を放電することで、絶縁性基板での剥離帯電による電荷蓄積をほとんどなくすことができる。
【０１０２】
また、上記実施形態１に記載の搬送アーム１５１に代えて、この搬送アームの構成に加えて、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、搬送アーム１５１の基板載置部、つまりコ字型の平行な２片部分の表面に数箇所（図３（ｂ）では３箇所ずつ）形成した突起部１７２ｃでのみ、絶縁性基板と接触するようにした構造の搬送アーム１７１を用いてもよい。
【０１０３】
なお、図３中、１７２、１７２ａ、１７２ｂは放電経路、１７１ａは導電性コート膜であり、それぞれ図２に示す放電経路１５２、１５２ａ、１５２ｂ、及び導電性コート膜１５１ａに相当するものである。
【０１０４】
このような構成の搬送アーム１７１では、絶縁性基板との接触面積をさらに低減することも可能となる。
【０１０５】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、基板搬送装置及び基板処理装置の分野において、絶縁性基板などの半導体部品の受け渡しの際、特にその搬送アームから該絶縁性基板などを分離する際の剥離帯電の問題を簡単な構成により解消することができる基板搬送装置、及びこのような基板搬送装置を用いた基板処理装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  基板処理装置
１ａ  アーム支持機構
１００  内部搬送装置
１００ａ  外部搬送装置
１１０  可動ステージ
１１０ａ  取付部材
１１１  ベース部材
１１１ａ  ガイド溝
１２０  ロードロック室
１３０ａ〜１３０ｃ  処理チャンバ
１４０  ロードポート
１５１、１７１  搬送アーム
１５１ａ、１７１ａ  導電性コート膜
１５２，１５２ａ、１７２，１７２ａ  放電経路
１６０  基板格納カセット
１７２ｃ  突起部
１８１  基板載置ステージ
１８１ａ  昇降ピン
Ｗ５  絶縁性基板（サファイア基板）
【図２】
2012160491.tif 000003
【図１】
2012160491.tif 000004
【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】
2012160491.tif 000009
【図８】
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