(57)【要約】  【課題】  半導体ウエハ等の基板を吸着するときに半導体ウエハ等の基板から発生するパーティクルを吸引したり、大気中の埃を吸引したりして吸引路が詰まることが少なく、基板を確実に吸着できる真空ピンセットおよびこれを用いた基板搬送装置ならびに基板処理装置を提供する。  【解決手段】  板状体７の先端側が二股に分岐し、板状体７の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に設けられた、気体を吸引して基板８を吸着するための吸着部２と、分岐部の吸着部３と他の吸着部３とをつなぐ吸引路４と、分岐部の吸着部３と吸引路４を介してつながって気体を吸引するための吸引部５とを備えてなる真空ピンセットにおいて、分岐部の吸着部３とをつなぐ吸引路４の途中に断面積が他の部分より大きい部分を有している真空ピンセット１である。吸引路４が詰まることが少なく、確実に基板８を吸着することができる。【選択図】  図１
2009181975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の先端側が二股に分岐し、前記板状体の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に設けられた、気体を吸引して基板を吸着するための吸着部と、前記分岐部の吸着部と他の吸着部とをつなぐ吸引路と、前記分岐部の吸着部と吸引路を介してつながって気体を吸引するための吸引部とを備えてなる真空ピンセットにおいて、前記分岐部の吸着部と前記吸引部とをつなぐ前記吸引路の途中に断面積が他の部分より大きい部分を有していることを特徴とする真空ピンセット。
【請求項２】
前記断面積が他の部分より大きい部分と他の部分とで断面積が不連続に変化していることを特徴とする請求項１に記載の真空ピンセット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の真空ピンセットを前記基板を吸着して搬送するのに用いることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板搬送装置を前記基板を処理室に搬送するのに用いることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ，液晶表示パネル用ガラス基板，半導体製造装置用マスク基板等を吸着して搬送するのに用いられる真空ピンセットおよびこれを用いた基板搬送装置ならびに基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵ（中央処理装置），ＭＰＵ（超小型演算処理装置）やフラッシュメモリー等に用いられる半導体ウエハの１種であるシリコンエピタキシャルウエハは、シリコン単結晶基板の表面にシリコンエピタキシャル層を気相成長させることによって作製することができる。このような気相成長は、例えば、枚葉式の気相成長装置を用いて行なわれる。この枚葉式の気相成長装置は、シリコン単結晶基板を１枚ずつ処理する装置であり、シリコン単結晶基板を載置するサセプタと、周囲にハロゲンランプ等の加熱手段を配した反応室と、サセプタ上にシリコン単結晶基板を搬送する真空ピンセットとを内部に備えている。
【０００３】
この枚葉式の気相成長装置を用いてシリコンエピタキシャルウエハを作製する場合には、まず、反応室の外部からシリコン単結晶基板を真空ピンセットで吸着して搬送し、反応室の内部のサセプタに載置する。次に、反応室内を窒素ガス，水素ガス等で順次置換して加熱手段によって反応室内の温度を上げることにより、シリコン部分が空気に曝されることによってシリコン単結晶基板の表面に形成されている酸化膜（自然酸化膜）が除去される。
【０００４】
その後、反応室内の温度を最適温度に調整した状態でモノシラン（ＳｉＨ４），ジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）等のエピタキシャルガスやホスフィン（ＰＨ３），ジボラン（Ｂ２Ｈ６）等のドーピングガスを所定時間，所定流量で供給してシリコン単結晶を成長させた後、水素ガスで置換し、反応室内の温度を約600〜900℃まで下げて窒素ガスで置換することにより、シリコンエピタキシャル層を備えたシリコンエピタキシャルウエハを得ることができる。得られたシリコンエピタキシャルウエハは、再び真空ピンセットで吸着されて、反応室の外部に搬送される。
【０００５】
このように、反応室の外部から気相成長装置へ、または気相成長装置から反応室の外部への基板の搬送に、真空ピンセットが用いられている。この真空ピンセットは、ここで一例として挙げた半導体ウエハの１種であるシリコンエピタキシャルウエハに限らず、液晶表示パネル用ガラス基板や半導体製造装置用マスク基板等の搬送にも用いられている。そして、真空ピンセットやこの真空ピンセットを用いた搬送ロボットとして、特許文献１および特許文献２に提案されているものがある。
【０００６】
図９は、特許文献１で提案されている真空ピンセットを示す、（ａ）は平面図であり，（ｂ）は（ａ）におけるＹ−Ｙ’線での断面図である。
【０００７】
この真空ピンセット30は、一方の端部が、二股に分岐し、平面視した形状がＹ字状をした薄肉の長尺状セラミック板32からなり、一方の主面32ａには、端部の２カ所と分岐手前の１カ所との計３カ所に凸板33ａ〜33ｃがそれぞれ貼り合わされて、その上面を各々吸着面とし、半導体ウエハ等の基板を３点で支持するものである。また、分岐の手前の凸板33ｃには開口部34を設け、長尺状セラミック板32の他方の主面32ｂに刻設する溝と連通するようにしてあり、この溝を金属箔板37で塞ぐことにより吸引孔（吸引路）35としたものである。
【０００８】
そして、真空ピンセット30の他方の主面32ｂにおける表面粗度を一方の主面32ａより粗くし、一方の主面32ａが凹となるように真空ピンセット30を反らせてあることにより、搬送ロボットに真空ピンセット30を設置した際に生じる真空ピンセット30の自重による撓みが相殺され、真空ピンセット30の全長がほぼ水平に保たれ、吸着面を水平に保つことができるので、半導体ウエハ等の基板を傷つけず確実に保持することができるというものである。
【０００９】
また図10は、特許文献２で提案されている真空ピンセットを用いた搬送ロボットの例を示す斜視図である。
【００１０】
この真空ピンセット41を用いた搬送ロボット40は、真空ピンセット41上に配置した複数の真空吸着部42によりガラス基板45の裏面を真空吸着して搬送するものである。真空吸着部42は、真空吸着穴43と平面状シート材44とからなり、真空吸着穴43と平面状シート材44の中央部に設けた貫通孔とを重ね、平面状シート材44の中央付近だけを真空ピンセット41上に接着剤で接合することにより、平面状シート材44の外周部がガラス基板45側へ変形可能にしたものである。これにより、反りのあるガラス基板45でも吸着し損なうことのない信頼性の高い搬送を実現できるというものである。
【特許文献１】特開2001−77171号公報
【特許文献２】特開2000−133694号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１で提案された真空ピンセット30は、他方の主面32ｂにおける表面粗度を一方の主面32ａより粗くし、一方の主面32ａが凹となるように真空ピンセット30を反らせてあることにより、真空ピンセット30を搬送ロボットに設置した際にその先端が自重によって撓んでも吸着面が水平に保てるようにしたものである。しかしながら、半導体ウエハ等の基板を吸着するときに半導体ウエハ等の基板から発生するパーティクルを吸引したり、大気中の埃を吸引したりすると、吸引孔（吸引路）35が詰まってしまい、基板を吸着する吸着力が弱くなって位置ずれを起こすことがあり、酷い場合には基板が脱落するおそれがあった。
【００１２】
また、特許文献２で提案された真空ピンセット41も反りのあるガラス基板45を吸着する場合でも吸着し損なうことがなく、信頼性の高い搬送を実現できるものではあるものの、特許文献１と同様の問題が生じるおそれがあった。
【００１３】
本発明は、上記問題を解決すべく案出されたものであり、吸引路が詰まることが少なく、基板を確実に吸着できる真空ピンセットおよびこれを用いた基板搬送装置ならびに基板処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の真空ピンセットは、板状体の先端側が二股に分岐し、前記板状体の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に設けられた、気体を吸引して基板を吸着するための吸着部と、前記分岐部の吸着部と他の吸着部とをつなぐ吸引路と、前記分岐部の吸着部と吸引路を介してつながって気体を吸引するための吸引部とを備えてなる真空ピンセットにおいて、前記分岐部の吸着部と前記吸引部とをつなぐ前記吸引路の途中に断面積が他の部分より大きい部分を有していることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の真空ピンセットは、上記構成において、前記断面積が他の部分より大きい部分と他の部分とで断面積が不連続に変化していることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の基板搬送装置は、上記いずれかの構成の真空ピンセットを前記基板を吸着して搬送するのに用いることを特徴とするものである。
【００１７】
さらに、本発明の基板処理装置は、上記構成の基板搬送装置を前記基板を処理室に搬送するのに用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の真空ピンセットによれば、板状体の先端側が二股に分岐し、板状体の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に設けられた、気体を吸引して基板を吸着するための吸着部と、分岐部の吸着部と他の吸着部とをつなぐ吸引路と、分岐部の吸着部と吸引路を介してつながって気体を吸引するための吸引部とを備えてなる真空ピンセットにおいて、分岐部の吸着部と吸引部とをつなぐ吸引路の途中に断面積が他の部分より大きい部分を有していることから、半導体ウエハ等の基板から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引したとしても、断面積が他の部分より大きい部分を有していることによって流路を確保することができ、パーティクルや埃によって吸引路が詰まりにくくなるので、基板を確実に吸着することができる。
【００１９】
また、本発明の真空ピンセットによれば、断面積が他の部分より大きい部分と他の部分とで断面積が不連続に変化しているときには、半導体ウエハ等の基板から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引したとしても、このパーティクルや埃は分岐部の吸着部と吸引部とをつなぐ吸引路の途中にある断面積が他の部分より大きい部分に運び込まれ、この断面積が他の部分より大きい部分からこの部分以外の吸引路に戻りにくくなるため、吸引路はさらに詰まりにくくなり、基板をより確実に吸着することができる。
【００２０】
また、本発明の基板搬送装置によれば、基板を吸着して搬送するのに上記いずれかの構成の本発明の真空ピンセットを用いることから、吸引路が詰まりにくく、半導体ウエハ等の基板を確実に吸着することができるので、基板の搬送効率を高くすることができる。
【００２１】
また、本発明の基板処理装置によれば、基板の搬送効率の高い上記構成の本発明の基板搬送装置を基板を処理室に搬送するのに用いることから、基板処理の歩留まりおよび信頼性が高まり、基板の処理効率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の真空ピンセットおよびこれを用いた基板搬送装置ならびに基板処理装置の実施の形態の例について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の真空ピンセットの実施の形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。なお、（ｂ）においては、吸着状態を示すため基板の断面図を付加してある。また、以下の図面においては、図１と同様の部材には同じ符号を用いて示し、図１（ｂ）に示す断面図と同様の断面図を縦断面図と称し、図１（ｃ）に示す断面図と同様の断面図を横断面図と称す。
【００２４】
この真空ピンセット１は、図１（ａ）に平面図で示すように、板状体７の一方の端部の先端側が二股状に分岐し、板状体７の先端部および分岐部の各表面の少なくとも３カ所に基板８を吸着する吸着孔２と吸着面３ａとを有する吸着部３を備え、他方の端部には、５カ所に孔が開口しており、中央に吸引路４と連通するとともに吸引機構に接続する吸気孔を有する吸引部５を、および他の４カ所にボルトで基板搬送装置のシャフト等に締結するための貫通孔６を備えている。また、図１（ｂ）に（ａ）におけるＡ−Ａ’線での縦断面図で示すように、真空ピンセット１の内部には吸着部３と吸引部５とを連通する吸引路４を内設している。
【００２５】
この真空ピンセット１を用いた基板８の搬送は、この真空ピンセット１に接続された吸引機構を作動させることによって、吸引部５と吸引路４とを介して３カ所の吸着孔２で吸引して、このときに発生する吸着力によって吸着面３ａに基板８を吸着し、次工程に搬送するものである。このとき、本発明の真空ピンセット１は、図１（ｃ）に示すように、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の途中に断面積が他の部分より大きい部分４ａ（以下、断面積が他の部分より大きい部分を拡大領域と称す。）を有していることが重要である。本発明の真空ピンセット１の吸引路４は、分岐部の吸着部３から吸引部５へ向かって、また吸引部５から分岐部３の吸着部３へ向かって吸引路４が双方向矢印で示す幅方向に広がる拡大領域４ａを有している。
【００２６】
この真空ピンセット１によれば、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の途中に拡大領域４ａを有していることから、半導体ウエハ等の基板８から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引したとしても、拡大領域４ａによって吸引路４の流路を確保することができ、吸引路４が詰まりにくくなるので、基板８を確実に吸着することができる。
【００２７】
図２は、本発明の真空ピンセットの実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での縦断面図である。
【００２８】
このように、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の途中に拡大領域４ａを真空ピンセット１の厚み方向に有していても、前述と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の真空ピンセットの実施の形態のさらに他の例を示す横断面図である。また、図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の真空ピンセットの実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。
【００３０】
図３および図４（ａ），（ｂ）に示す例は、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の途中に幅方向または厚み方向に広がる四角形状や半楕円形状の拡大領域４ａを有している。また、図４（ｃ）に示す例は、吸引路４の厚み方向の上面側に四角形状の拡大領域４ａを複数並べたものであり、図４（ｄ）に示す例は、厚み方向の上面側に四角形状の拡大領域４ａを備え、この拡大領域４ａの一部に拡大領域４ａをさらに厚み方向の上面側に有している。
【００３１】
これらの図に示す例のように、拡大領域４ａと他の部分とで、断面積が不連続に変化していることが好ましい。このような吸引路４を有している真空ピンセット１であれば、基板８から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引したとしても、このパーティクルや埃は吸引路４の途中の拡大領域４ａに運び込まれ、この拡大領域４ａからこの部分以外の吸引路４に戻りにくくなるため、吸引路４はさらに詰まりにくくなり、基板８をより確実に吸着することができる。
【００３２】
また、図１〜４に示す例の真空ピンセット１の断面図において、拡大領域４ａの幅方向または厚み方向の双方向矢印で示す最も長い部分は、他の部分となる吸引路４の2.5倍以下である。これにより、真空ピンセット１は、剛性を低下させることなく、基板８を確実に吸着することができる。
【００３３】
また、本発明の真空ピンセット１は、樹脂の耐熱温度を超えない使用環境で用いるときには、吸着面３ａが樹脂で被覆されていることが好ましい。吸着面３ａが樹脂で被覆されているときには、基板８を形成する材質より樹脂は柔らかいので、基板８を傷つけるおそれを少なくすることができ、基板８からパーティクルが発生するのを抑制することができる。加えて、本発明の真空ピンセット１は、吸着面３ａとともに吸着部３の外側面が樹脂で被覆されていることが好ましい。吸着部３の外側面が樹脂で被覆されているときには、基板８を搬送しているときに吸着部３の外側面から粒子等のパーティクルが離脱することを抑制することができる。
【００３４】
この吸着面３ａや吸着部３の外側面を被覆する樹脂としては、ポリイミド樹脂およびポリテトラフルオロエチレン樹脂，ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂，ポリビニリデンフルオライド樹脂等のフッ素樹脂が好適である。これらの内でもポリイミド樹脂は、真空中でガスが発生することがほとんどなく、耐熱性に優れている。また、フッ素樹脂は、化学的に安定で、耐熱性に優れている。これら樹脂の厚みは、例えば0.5〜1.0ｍｍである。
【００３５】
なお、図１および図２に示す真空ピンセット１の平面図には、いずれも吸着面３ａの輪郭が円形であるものを示したが、輪郭は円形に限定されることはなく、楕円であっても矩形状であってもよい。また、図１〜図４に示す真空ピンセット１は、厚みが1.8〜３ｍｍ，長さが160〜350ｍｍであり、特に直径が203.2ｍｍ（８インチ）および304.8ｍｍ（12インチ）である基板８を吸着して搬送するのに好適である。
【００３６】
図５は、本発明の真空ピンセットを用いた基板搬送装置およびこの基板搬送装置を用いた基板処理装置の実施の形態の一例を示す平面図である。
【００３７】
図５に示す例のように、本発明の基板処理装置20は、搬送室９のほぼ中央に基板搬送装置10を設置し、搬送室９の周囲にゲートバルブ16を介して複数の処理室14ａ〜14ｄおよび処理前後の基板８を収納する基板カセット17を備えた２個の基板カセット室15を配置して、基板８を１枚ごとに連続的に処理するマルチチャンバ方式の枚葉式の基板処理装置20である。
【００３８】
ここで、各処理室14ａ〜14ｄでは、例えば以下のような処理が行なわれる。処理室14ａでは、基板８に対して酸化処理が施され、その表面にシリコン酸化膜が形成される。また、処理室14ｂでは、プラズマドライエッチング装置を用いて、基板８上に形成された酸化膜が除去される。また、処理室14ｃでは、エピタキシャル層を形成するためのエピタキシャル処理が行なわれる。また、処理室14ｄでは、例えば、アルミニウム，チタン，窒化チタン等からなる層がスパッタリング法により基板８上に形成される。
【００３９】
そして、搬送室９のほぼ中央に設置されている本発明の基板搬送装置10は、軸方向に回転するシャフト11と、シャフト11に対して回転可能に取り付けられた第１のアーム12と、第１のアーム12の先端に同じく回転可能に取り付けられた第２のアーム13と、第２のアーム13の先端に固定された真空ピンセット１とを備えた多関節型の基板搬送装置10である。
【００４０】
この基板搬送装置10は、処理室14および基板カセット室15のゲートバルブ16が開口した後、第２のアーム13を伸長させ、処理室14内に進入させるまたは基板カセット室15内の基板カセット17に収納された基板８の間隙に真空ピンセット１を進入させて、その搬出および搬入を行なう。
【００４１】
そして、これらを備えた本発明の基板処理装置20を用いた基板８の処理は、まず処理前の基板８がカセット単位で基板カセット室15内に運び込まれる。そして、基板カセット室15内を真空引きまたは不活性ガスとの置換が行なわれた後、搬送室９と基板カセット室15との間のゲートバルブ16が開き、基板搬送装置10によって基板カセット17に複数収納された基板８同士の間隙に真空ピンセット１を進入させて基板８を１枚取り出し、搬送室９内に搬送される。
【００４２】
次に、所定の処理室14ａ〜14ｄ内の真空引きまたは不活性ガスとの置換が行なわれた後、搬送室９と処理室14ａ〜14ｄとの間のゲートバルブ16が開き、基板８が各処理室14ａ〜14ｄ内に搬入されて、成膜やエッチング等の処理が行なわれる。そして、最終的に処理が終わった基板８は、基板搬送装置10により搬送されて基板カセット室15内の基板カセット17に収納される。このようにして、基板８は外気に晒されることなく、所定の雰囲気中で一連の処理が行なわれる。
【００４３】
この本発明の基板搬送装置10に、基板８を吸着して搬送するのに本発明の真空ピンセット１を用いることにより、吸引路４が詰まりにくく基板８を確実に吸着することができるので、基板８の搬送効率を高くすることができる。
【００４４】
また、本発明の基板処理装置20は、本発明の真空ピンセット１を用いた基板８の搬送効率が高い本発明の基板搬送装置10を基板８を吸着して処理室14ａ〜14ｄに搬送する機構として設置していることにより、歩留まりおよび信頼性が高まり基板８の処理効率を高くすることができる。
【００４５】
次に、このような本発明の真空ピンセット１を得るための製造方法について図６および図７を用いて説明する。
【００４６】
図６および図７は、それぞれ図１および図４（ａ）の本発明の真空ピンセットの各部材を示す、（ａ）は吸着部３，（ｂ）は板状体７ａ，（ｃ）は板状体７ｂ，（ｄ）は板状体７ｃの成形体の平面図である。また図８は、図６（ａ）〜（ｂ）の各部材および図７（ａ）〜（ｄ）の各部材の積層状態を示す図である。
【００４７】
このように、本発明の真空ピンセット１は、吸着部３や板状体７ａ〜７ｃのように、複数の部材に分けて成形した成形体を積層して焼成することが好適であり、これによれば、積層構造の吸着部３や板状体７ａ〜７ｃの各層が有機系の接着剤によらずに接合されているため、半導体素子や半導体装置の製造工程において用いられる薬品やフッ素系ガス，塩素系ガス等の腐食性ガスに対する耐食性にも優れたものとなり、使用条件の制約を受けないものとすることができる。
【００４８】
この本発明の真空ピンセット１の製造方法は、まず、セラミック原料粉末，焼結助剤，バインダ等を混合したスラリーをドクターブレード法で成形したシートを打ち抜くか、またはセラミック原料粉末，焼結助剤，バインダ等を混合したスラリーを噴霧乾燥した顆粒を用いてプレス成形する。さらに、必要に応じて切削加工を施し、円筒状の吸着部３と、吸引部５および貫通孔６を有する板状体７ａと、吸着孔２，吸引部５，貫通孔６および拡大領域４ａを備えた吸引路４となる溝を有する板状体７ｂと、貫通孔６を有する板状体７ｃとを得ることができる。また、真空ピンセット１の厚み方向に広がる拡大領域４ａを設ける場合には、図７に示す例のように切削加工を施して吸引路４を形成した板状体７ｂと板状体７ｃとに、さらに切削加工を施し凹部を形成すればよい。
【００４９】
次に、吸着部３，板状体７ａ，板状体７ｂおよび板状体７ｃが互いに対向する面に密着液を塗布し、吸着孔２，吸引部５および貫通孔６の位置を合わせて、図８に示すように積層する。なお、積層するときの向きは、（ａ），（ｂ），（ｄ）に示す部材は図示している面が上向きとなるように、（ｃ）に示す部材は図示している面が下向きとなるように積層する。そして、この積層体を加圧した後、焼成することにより本発明の真空ピンセット１を得ることができる。なお、焼成温度は用いるセラミック原料粉末により異なるが、例えばセラミック原料粉末としてアルミナ原料粉末を用いたときには、焼成温度は1500〜1600℃とすればよい。
【００５０】
また、吸着部３の吸着面３ａや吸着部３の外側面を樹脂で被覆する場合は、プライマー（下地剤）を塗装後に乾燥させてから、ポリイミド樹脂およびポリテトラフルオロエチレン樹脂，ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂，ポリビニリデンフルオライド樹脂等のフッ素樹脂のいずれかをスプレーにより塗布し、塗布した樹脂のガラス転位点や融点を超える温度で熱処理すればよい。なお、樹脂の被覆が不要な部分については、プライマー（下地剤）を塗装する前にマスキングを施し、熱処理後にマスキングを取り除けばよい。
【００５１】
このようにして作製された本発明の真空ピンセット１は、分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の途中に拡大領域４ａを有していることにより、半導体ウエハ等の基板８から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引したとしても、拡大領域４ａを有していることによって吸引路４に流路を確保することができ、パーティクルや埃によって吸引路４が詰まりにくくなるので、基板８を確実に吸着することができる。
【００５２】
また、本発明の真空ピンセット１は、拡大領域４ａと他の部分とで断面積が不連続に変化しているときには、半導体ウエハ等の基板８から発生するパーティクルや大気中の埃を吸引したとしても、このパーティクルや埃は分岐部の吸着部３と吸引部５とをつなぐ吸引路４の途中にある拡大領域４ａに運び込まれ、この拡大領域４ａからこの部分以外の吸引路４に戻りにくくなるため、吸引路４はさらに詰まりにくくなり、基板８をより確実に吸着することができる。
【００５３】
また、本発明の真空ピンセット１は、吸着部３，板状体７ａ〜７ｃのように複数の部材に分けて成形した成形体を積層して焼成することにより、各層間が有機系の接着剤によらずに接合されるものとなるため、半導体素子や半導体装置の製造工程において用いられる薬品やフッ素系ガス，塩素系ガス等の腐食性ガスに対する耐食性にも優れたものとなり、使用条件の制約を受けないものとすることができる。
【００５４】
また、本発明の基板搬送装置10は、基板８を吸着して搬送するのに本発明の真空ピンセット１を用いることから、吸引路４が詰まることが少なく、基板８を確実に吸着することができるので、基板８の搬送効率を高くすることができる。さらに、この基板８の搬送効率の高い本発明の基板搬送装置10を基板８を処理室に搬送するのに用いる本発明の基板処理装置20は、基板処理の歩留まりおよび信頼性が高まり、基板８の処理効率を高くすることができる。
【実施例】
【００５５】
以下に本発明の実施例を示す。
【００５６】
図１〜４に示す例の本発明の真空ピンセット１と従来の真空ピンセットとを作製し、基板８の吸着力の変化率を調べた。なお、試料Ｎｏ．については、図１に示す例の本発明の真空ピンセット１をＮｏ．１とし、以下、図２に示す例をＮｏ．２、図３（ａ）に示す例をＮｏ．３、図３（ｂ）に示す例をＮｏ．４、図４（ａ）に示す例をＮｏ．５、図４（ｂ）に示す例をＮｏ．６、図４（ｃ）に示す例をＮｏ．７、図４（ｄ）に示す例をＮｏ．８とし、従来の真空ピンセットをＮｏ．９とした。
【００５７】
まず、本発明の真空ピンセット１を作製した。アルミナ原料粉末と焼結助剤とバインダ等を混合したスラリーをドクターブレード法でシート成形し、得られたシートを金型で打ち抜くことにより、吸引部５および４つの貫通孔６を有する板状体７ａと、一方の端部の先端側が二股状に分岐し、他方の端部に４つの貫通孔６を有する板状体７ｃとを得た。板状体７ｂについては、金型でシートを打ち抜いて外辺，吸着部２，吸引部５および４つの貫通孔６を形成した後に、拡大領域４ａを含む吸引路４の形状に応じた溝の切削加工を施した。
【００５８】
また、厚み方向に広がる拡大領域４ａが板状体７ａ，７ｃにも及ぶＮｏ．５，６およびＮｏ．８については、拡大領域４ａの形状に応じて板状体７ａ，７ｃに切削加工を施し凹部を形成した。さらに、各板状体７ａ，７ｂ，７ｃに切削加工を施して、所定の厚みとした。次に、アルミナ原料粉末と焼結助剤とバインダ等を混合したスラリーを噴霧乾燥した顆粒を用いてプレス成形することにより、吸着部３の成形体を得た。
【００５９】
次に、吸着部３，板状体７ａ，板状体７ｂ，板状体７ｃの成形体の互いに対向する面に密着液を塗布し、板状体７ｂの吸着孔２に吸着部３を，板状体７ａ〜７ｃの外辺および貫通孔６の位置を合わせて積層して加圧した後、1500〜1600℃の焼成温度で焼成することにより、厚みが1.8ｍｍ，長さが160ｍｍの、図１〜４に示す試料Ｎｏ．１〜８の本発明の真空ピンセット１を得た。また、従来の真空ピンセットについては、吸引路４に拡大領域４ａを設けないことを除いて、同様の方法で作製した。
【００６０】
そして、作製した本発明の真空ピンセット１と従来の真空ピンセットとを用いて、大気中の埃および基板８から発生するパーティクルの影響による基板８の吸着力の変化について測定を行なった。
【００６１】
まず、作製した本発明の真空ピンセット１と従来の真空ピンセットとの吸引部５に個別に吸引機構（図示しない）を接続し、この吸引機構を作動させることによって、直径が203.2ｍｍ（８インチ）であり、バネばかりのフックを通す孔を設けた基板８を載置して吸着した。なお、基板８は、バネばかりのフックを通す孔が真空ピンセットから最も遠い位置となるように基板８を載置してあり、吸着力Ｆ０の測定は、基板８を吸着した状態でこの孔にバネばかりのフックを掛けて垂直方向に引いて、吸着部３から基板８が離れるときのバネばかりの値を読み、吸着力Ｆ０とした。
【００６２】
次に、大気中において基板８を載せずに吸引機構を作動させて１時間吸引を行なった。そして、吸引機構の作動を停止した後、真空ピンセット上に基板８を載置して、真空ピンセットの長手方向に、すなわち基板８を載置した状態で吸引部５に向かって先端部の吸着部３が見えるまで、また、板状体の先端部に向かって分岐部の吸着部３が見えるまで、基板８を往復100回摺動させた。
【００６３】
その後、再度、吸引機構を作動させて、直径が203.2ｍｍ（８インチ）であり、バネばかりのフックを通す孔を設けた基板８を載置して吸着し、吸着力Ｆ０を測定したときと同様の測定を行なった。この値を吸着力Ｆ１とし、吸着力の変化率ΔＦを以下の式を用いて計算した。
【００６４】
ΔＦ＝（Ｆ０−Ｆ１）／Ｆ０×100・・・（１）
本発明の真空ピンセット１および従来の真空ピンセットの吸着力Ｆ０，Ｆ１の測定結果および吸着力の変化率ΔＦを表１に示す。
【表１】
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【００６５】
比較例として作製した従来の真空ピンセットである試料Ｎｏ．９は、吸着力の変化率ΔＦが10％であったことに対し、試料Ｎｏ．１〜８の本発明の真空ピンセット１は、拡大領域４ａを有していることから、吸着力の変化率が最大値で2.1％であり、従来の真空ピンセットと比較して吸着力の低下が少ないことが分かった。
【００６６】
特に、試料Ｎｏ．３〜８の本発明の真空ピンセット１は、拡大領域４ａの断面積が吸引路４に対して不連続に変化しているので、拡大領域４ａに運び込まれた大気中の埃や基板８から発生するパーティクルが拡大領域４ａに溜まるようになって、吸引路４の流路を狭くするようなことが効果的に防止されるため、吸着力の変化率が1.5％以下と、より吸着力の低下が少ないことが分かった。
【００６７】
以上の結果から、吸着力の低下が少ない本発明の真空ピンセット１を用いた本発明の基板搬送装置10は、基板８を確実に吸着して搬送することができるので、搬送効率が高く、さらに、この本発明の基板搬送装置10を用いた基板処理装置20は、基板処理の歩留まりおよび信頼性が高まり、基板の処理効率を高められて好適であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の真空ピンセットの実施の形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での断面図であり、（ｃ）は真空ピンセット１を（ｂ）におけるＢ−Ｂ’線の位置で切断したときの断面図である。
【図２】本発明の真空ピンセットの実施の形態の他の例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’線での縦断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の真空ピンセットの実施の形態のさらに他の例を示す横断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の真空ピンセットの実施の形態のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の真空ピンセットを用いた基板搬送装置およびこの基板搬送装置を用いた基板処理装置の平面図である。
【図６】図１の本発明の真空ピンセットの各部材を示す、（ａ）は吸着部３，（ｂ）は板状体７ａ，（ｃ）は板状体７ｂ，（ｄ）は板状体７ｃの成形体の平面図である。
【図７】図４（ａ）の本発明の真空ピンセットの各部材を示す、（ａ）は吸着部３，（ｂ）は板状体７ａ，（ｃ）は板状体７ｂ，（ｄ）は板状体７ｃの成形体の平面図である。
【図８】図６（ａ）〜（ｄ）または図７（ａ）〜（ｄ）に示す各部材の積層状態を示す図である。
【図９】従来の真空ピンセットの例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＹ−Ｙ’線での断面図である。
【図１０】従来の真空ピンセットを用いた搬送ロボットの例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：真空ピンセット
２：吸着孔
３：吸着部
３ａ：吸着面
４：吸引路
５：吸引部
６：貫通孔
７：板状体
８：基板
10：基板搬送装置
20：基板処理装置
【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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