JP5373198B2 - 搬送処理装置及び処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体基板等を搬送する搬送処理装置、及び搬送された基板等に所定の処理を行う処理装置に関する。

従来より、半導体製造の分野では、半導体ウェハ等の基板を搬送する基板搬送装置が用いられている。この基板搬送装置により、例えば成膜室やエッチング室等の複数の処理室間で基板が搬送され、また各処理室に設けられたステージや基板収納カセット等との間で基板が搬送される。スループット向上のために、安定して基板を保持し、高速で搬送することができる基板搬送装置が求められている。

例えば特許文献１には、多関節アームに連結されたハンド上に基板が保持される基板搬送装置が記載されている。ハンド上には、電気レオロジー効果（ＥＲ効果）を利用した粘着素子が設けられ、この粘着素子に電圧が印加されることで、高い粘着力で基板がハンドに密着される。これにより基板の高速搬送が実現されている（特許文献１の段落［００３０］、図１、図２等参照）。

特開２００８−４７７００号公報

しかしながら、特許文献１に記載の基板搬送装置では、粘着素子に電圧を印加する電極が粘着素子と一体的に設けられている。従って基板を搬送するときに、電極に電圧を印加する電源と電極とをつなぐケーブルが引きずられることで、ケーブルの断線が懸念される。この対策として例えば上記電源を基板搬送装置に搭載する場合、基板搬送装置が大型化し重量も大きくなる。そうすると、精度よく基板搬送装置を動作させることが難しくなり、例えば基板搬送装置が停止する位置等の精度が低下するおそれがある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ケーブル断線のおそれがなく、かつ、動作の位置決め等を高精度に行うことができる搬送処理装置、及び処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る搬送処理装置は、搬送装置と、一対の電極と、支持機構とを具備する。
前記搬送装置は、機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を搬送することが可能なように構成される。
前記一対の電極は、前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成される。
前記支持機構は、前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成される。

本発明の一形態に係る処理装置は、処理ユニットと、搬送処理装置とを具備する。
前記処理ユニットは、被処理物を処理するように構成される。
前記搬送処理装置は、搬送装置と、一対の電極と、支持機構とを有する。
前記搬送装置は、機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて前記被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を前記処理ユニットに搬送することが可能なように構成される。
前記一対の電極は、前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成される。
前記支持機構は、前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成される。

本発明の別の形態に係る処理装置は、搬送装置と、処理ユニットとを具備する。
前記搬送装置は、機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を搬送することが可能なように構成される。
前記処理ユニットは、一対の電極と、支持機構とを有し、前記搬送装置により搬送された前記被処理物を処理する。
前記一対の電極は、前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成される。
前記支持機構は、前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成される。

第１の実施形態に係る処理装置の概略構成を示す図である。 図１に示す処理装置の一実施形態に係る搬送処理装置の模式的な断面図である。 図２に示す搬送装置のハンドを拡大して示す図である。 図３に示すハンドに形成された保持部を拡大して示す断面図である。 図１に示す処理ユニットのステージから、搬送装置のハンドに基板が渡される動作を説明するための図である。 第２の実施形態に係る処理装置の概略構成を示す図である。 図６に示す処理装置の一実施形態に係る処理ユニットを示す模式的な断面図である。 図７に示すハンドに形成された保持部を拡大して示す断面図である。 第３の実施形態に係る処理装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る第１及び第２の電極の他の配置例を説明するための図である。

本発明の一実施形態に係る搬送処理装置は、搬送装置と、一対の電極と、支持機構とを具備する。
前記搬送装置は、機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を搬送することが可能なように構成される。
前記一対の電極は、前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成される。
前記支持機構は、前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成される。

この搬送処理装置では、支持機構により保持部から離れた位置に一対の電極が配置され、それら電極を介して機能性粘着素子に電場が印加される。従って搬送装置に電極を設ける必要がないので、搬送装置の動作時に、電極に接続されたケーブルが引きずられることがない。また搬送装置に電源を設ける必要もないので、搬送装置が大型化し重量が大きくなることもない。その結果、ケーブル断線のおそれがなく、かつ、搬送処理装置による高精度な動作の位置決め等を実現することができる。

前記搬送処理装置は、前記支持機構が設けられた搬送チャンバをさらに具備してもよい。

前記一対の電極は、前記搬送チャンバ内に配置されてもよい。

前記一対の電極は、前記搬送装置の搬送領域に応じた位置に配置されてもよい。
この搬送処理装置では、搬送装置の搬送領域に応じた位置に電極が設けられるので、搬送される被処理物の位置ずれを防止することができる。これにより搬送装置による高速搬送が可能となり、スループットを向上させることができる。

前記搬送装置は、旋回することが可能であってもよい。この場合、前記一対の電極は、前記搬送装置の旋回領域に応じた位置に設けられてもよい。
搬送装置が旋回すると、搬送される被処理物に遠心力が加わるので、被処理物の位置がずれやすくなる。本実施形態の搬送処理装置では、搬送装置の旋回領域に応じた位置に電極が配置されるので、搬送される被処理物の位置ずれを防止することができる。これにより搬送装置の高速旋回が可能となり、スループットを向上させることができる。

前記一対の電極は、前記保持部を挟むように上下にそれぞれ設けられた第１の電極及び第２の電極であってもよい。
この搬送処理装置では、保持部を挟むように設けられた第１及び第２の電極により、機能性粘着素子に電場が印加される。従って保持部の上側及び下側の両側から機能性粘着素子に電場が印加される。

前記一対の電極のうちの一方が、前記保持部から離れた位置に配置されていてもよい。
この場合、前記保持部から離れた位置に配置された一方の電極は、前記保持部の上側又は下側のいずれか一方に設けられてもよい。

前記搬送装置は、前記保持部を複数有してもよい。この場合、前記一対の電極は、前記複数の保持部の各位置に対応する位置にそれぞれ設けられてもよい。
この搬送装置では、保持部が複数設けられ、保持部の各位置に対応する位置に一対の電極がそれぞれ設けられる。すなわち、一対の電極も複数設けられることになる。保持部の各位置に対応して複数の一対の電極がそれぞれ設けられるので、一対の電極の面積を小さくすることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る処理装置は、処理ユニットと、搬送処理装置とを具備する。
前記処理ユニットは、被処理物を処理するように構成される。
前記搬送処理装置は、搬送装置と、一対の電極と、支持機構とを有する。
前記搬送装置は、機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて前記被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を前記処理ユニットに搬送することが可能なように構成される。
前記一対の電極は、前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成される。
前記支持機構は、前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成される。

本発明の別の実施形態に係る処理装置は、搬送装置と、処理ユニットとを具備する。
前記搬送装置は、機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を搬送することが可能なように構成される。
前記処理ユニットは、一対の電極と、支持機構とを有し、前記搬送装置により搬送された前記被処理物を処理する。
前記一対の電極は、前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成される。
前記支持機構は、前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成される。

この処理装置では、搬送された被処理物を処理する処理ユニットに、保持部が有する機能性粘着素子に電場を印加するための一対の電極が配置される。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
［処理装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る処理装置の概略構成を示す図である。本実施形態の処理装置１００は、例えば半導体ウェハ等の基板１を被処理物とするものであり、基板１に対して所定の処理を行う複数の処理ユニット２（２ａ、２ｂ、２ｃ）と、各処理ユニット２に基板１を搬送することが可能な搬送処理装置３とを有する。また処理装置１００は、搬送処理装置３との間で処理前及び処理後の基板１が搬送されるロードロックチャンバ４を有する。

図１に示すように、処理装置１００は、複数の処理ユニット２及びロードロックチャンバ４が搬送処理装置３の周囲に配置される、いわゆるクラスタツール型の構成を有している。各処理ユニット２及びロードロックチャンバ４は、ゲートバルブ５を介して搬送処理装置３にそれぞれ接続されている。

各処理ユニット２は、搬送処理装置３により搬送された基板１が載置されるステージ６（６ａ、６ｂ、６ｃ）を有している。各ステージ６に載置された基板１に、例えば成膜処理、エッチング処理、又は洗浄処理等の各種の処理が行われる。

ロードロックチャンバ４は、搬送処理装置３内を真空に保持し大気に開放しないことを目的に、搬送処理装置３への基板１の出し入れを行うために設置される真空チャンバである。

［搬送処理装置の構成］
図２は、図１に示す処理装置１００の一実施形態に係る搬送処理装置３の模式的な断面図である。

搬送処理装置３は、搬送チャンバ７と、搬送チャンバ７内に配置された搬送装置８とを備えている。搬送チャンバ７は例えばステンレンス、鉄、チタン等からなり、搬送チャンバ７に接続された図示しない真空ポンプにより内部を真空状態にすることが可能となっている。

搬送装置８は、搬送チャンバ７の底面１１の略中央に回転自在に取り付けられた軸部１４を有する。軸部１４は、底面１１に設けられた取り付け孔３３に、図示しない真空シールを介して取り付けられる。軸部１４は例えば図示しないモータ等の駆動源に接続され、この駆動源の駆動により搬送装置８が旋回可能となっている。

搬送装置８は、その先端に、基板１が載置されるハンド１６を有する。図３は、搬送装置８のハンド１６を拡大して示す図である。図３に示すように、ハンド１６は、ギアボックス１７を介して２本のアーム１５に連結される。ハンド１６上には複数の保持部１８が形成されており、この複数の保持部１８により、ハンド１６に載置された基板１が保持される。本実施形態では、ハンド１６に４つの保持部１８が形成されるが、保持部１８の数や形成される位置、また各保持部１８の面積等は、搬送される基板１に応じて要求される保持力やダストの量の観点から適宜設定される。また保持部１８はハンド１６に埋め込まれるように形成されてもよい。

搬送処理装置３は、搬送チャンバ７内に配置された一対の電極９としての第１の電極９ａ及び第２の電極９ｂと、これら一対の電極９をそれぞれ支持する支持部材１０ａ及び支持部材１０ｂとを備えている。

支持部材１０ａは搬送チャンバ７の底面１１に設けられ、支持部材１０ｂは搬送チャンバ７の上面１２に設けられる。これら支持部材１０ａ及び１０ｂは支持機構として機能する。支持部材１０ａ及び１０ｂは、例えばアルミナやセラミック等の電気絶縁性の材料でなり、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂと搬送チャンバ７とを電気的に絶縁している。

第１及び第２の電極９ａ及び９ｂは、例えばステンレス、アルミニウム又は銅等からなる。本実施形態では、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂは、略円盤状の形状を有しており、搬送装置８の旋回領域Ｓに応じた位置に配置される（図１に示す破線参照）。ここで「旋回領域」とは、搬送装置８が旋回動作をするときに、基板１を保持する保持部１８が移動する領域である。第１及び第２の電極９ａ及び９ｂの形状は、略円盤状に限られず、例えば矩形状や、多角形状であってもよい。

また図２に示すように、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂは、搬送装置８の保持部１８から離れた位置に配置されるように、支持部材１０ａ及び１０ｂにそれぞれ支持される。第１の電極９ａには、搬送装置８の軸部１４を通すための貫通孔１３が形成されている。また第１又は第２の電極９ａ又は９ｂの所定の位置に、例えば搬送装置８のハンド１６に基板１が載置されているか否か等をセンサ等により確認するための貫通孔が形成されてもよい。

第１及び第２の電極９ａ及び９ｂは、例えばケーブル等を介して搬送チャンバ７の外部に設けられた図示しない電源に電気的に接続される。この電源により、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂに電圧が印加される。第１及び第２の電極９ａ及び９ｂに印加される電圧は直流電圧でもよく、交流電圧でもよい。また第１及び第２の電極９ａ及び９ｂのどちらを電源の正電極又は負電極に接続させるのかも、特に限定されない。あるいは、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂのうちいずれか一方が接地電極などの基準電極であってもよい。

また搬送チャンバ７の外部には図示しない制御部が設けられ、この制御部により、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂへの電圧の印加が制御される。

図４は、ハンド１６に形成された保持部１８を拡大して示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の保持部１８は、印加される電場の大きさにより基板を保持するための粘着力が制御される、機能性粘着素子１９を有している。図４（Ａ）は、機能性粘着素子１９に電場が印加されていない状態を示す図である。図４（Ｂ）は、電圧が印加された第１及び第２の電極９ａ及び９ｂにより、機能性粘着素子１９に電場Ｅが印加された状態を示す図である。

機能性粘着素子１９は電気レオロジー効果を利用した素子で、ゲル状電気絶縁性材料からなる媒体２０と、媒体２０内に分散された電気レオロジー粒子２１とを有している。媒体２０としては粘着性を有するものが用いられ、例えばフッ素系樹脂やシリコーン樹脂等が用いられる。粒子２１は、媒体２０中に分散して電気レオロジー効果を示すものであれば特に限定されず、シリカゲル等の固体粒子、カーボン粒子、複合型粒子等が用いられる。複合型粒子とは、有機高分子化合物の芯材と電気半導体性無機物粒子の表層とからなるものである。

図４（Ａ）に示すように、機能性粘着素子１９に電場が印加されていない状態では、媒体２０の粘弾性により、粒子２１が一定以上の粒子間距離で分散される。従って媒体２０の表面２２に粒子２１が突出し、粘着性を有する媒体２０の表面２２と基板１との接触面積が小さくなる。すなわち機能性粘着素子１９に電場が印加されていない状態では、基板１に対する保持部１８の保持力は小さい。

図４（Ｂ）に示すように、機能性粘着素子１９に電場Ｅが印加された状態では、粒子２１に誘電分極が生じることで粒子２１間の距離が小さくなり、媒体２０の表面２２に突出していた粒子２１が媒体２０の内部に移動する。これにより粘着性を有する媒体２０の表面２２と基板１との接触面積が大きくなり、基板１に対する保持部１８の保持力が大きくなる。

［処理装置の動作］
本実施形態の処理装置１００の動作を説明する。ここでは図１に示す処理ユニット２ａで処理された基板１が、処理ユニット２ａから処理ユニット２ｂへ搬送されるときの動作を説明する。なお、本実施形態では、搬送処理装置３内に配置された第１及び第２の電極９ａ及び９ｂに、一定の電圧が印加されている。

図１に示す搬送装置８の２本のアーム１５が伸び、ハンド１６が搬送チャンバ７から処理ユニット２ａに進入する。そしてハンド１６は、処理ユニット２ａ内において基板１が載置されているステージ６ａ付近の所定の位置まで移動する。

そうすると、図５に示すように、ステージ６ａの略中央において、３本のリフトピン２３が上方へ突出する。リフトピン２３の先端には、例えば粘着シート等の粘着部材２４が形成されており、基板１はリフトピン２３によりステージ６ａの上方へ持ち上げられる。ハンド１６は、持ち上げられた基板１の真下に移動し、所定の距離上昇して基板１を保持する。なお、リフトピン２３により基板１が持ち上げられた後に、ハンド１６が処理ユニット２ａに進入し、基板１の真下に移動してもよい。

ハンド１６により基板１が保持されると、搬送装置８の２本のアーム１５が縮み、ハンド１６に保持された基板１が、処理ユニット２ａから搬送チャンバ７に搬出される。上記したように本実施形態では、搬送チャンバ７内に第１及び第２の電極９ａ及び９ｂが配置されており、これら第１及び第２の電極９ａ及び９ｂには一定の電圧が印加されている。従って、基板１を保持するハンド１６が搬送チャンバ７内に移動すると、保持部１８の機能性粘着素子１９に電場が印加される。これにより基板１に対する保持部１８の保持力が大きくなる。なお、保持部１８の保持力は、機能性粘着素子１９に電場が印加されない状態でも基板１を搬送することができる範囲で適宜設定されている。

従来のように搬送装置に電極が設けられる場合、基板に対する保持力を制御するためには、搬送装置の動作と同期するように電極への電圧の印加を制御しなければならなかった。しかしながら、本実施形態の処理装置１００では、機能性粘着素子１９への電場の印加及び非印加は、保持部１８と第１及び第２の電極９ａ及び９ｂとの相対位置により定まる。従って、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂが配置される位置を適宜設定することで、基板１に対する保持部１８の保持力を制御することができる。この結果、保持部１８の保持力の制御が容易となり、例えばトリガが反応しない等の制御系のミスによる不具合を抑えることができる。

搬送チャンバ７内に移動したハンド１６は、搬送チャンバ７内の所定の位置で停止する。そして搬送装置８が図１で見て反時計回りに９０度旋回し、基板１が処理ユニット２ｂの正面に搬送される。この際、基板１に遠心力が加わるが、搬送装置８の旋回領域Ｓに応じた位置には、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂが配置されている。第１及び第２の電極９ａ及び９ｂにより、基板１に遠心力が働いても保持部１８が基板１を保持するための保持力を維持できるような電場が、機能性粘着素子１９に印加されている。従って、搬送装置８の旋回時において基板１の位置ずれを防止することができる。これにより搬送装置８の高速旋回が可能となり、スループットを向上させることができる。

処理ユニット２ｂの正面に基板１が搬送されると、搬送装置８の２本のアーム１５が伸び、基板１を保持するハンド１６が処理ユニット２ｂへ進入する。処理ユニット２ｂ内のステージ６ｂにも上方に突出するリフトピンが設けられており、基板１がハンド１６からリフトピンの先端に移される。そして基板１の真下の位置からハンド１６が移動した後に、リフトピンが降下することでステージ６ｂに基板１が載置される。

処理ユニット２ｂ内には、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂが配置されていないので、保持部１８の機能性粘着素子１９に電場が印加されない。従って基板１に対する保持部１８の保持力が小さいので、ハンド１６の保持部１８から基板１を迅速に分離することができる。これによりスループットの向上を図ることができる。

以上のように、本実施形態の処理装置１００の搬送処理装置３では、支持部材１０ａ及び１０ｂにより、保持部１８から離れた位置に第１及び第２の電極９ａ及び９ｂが配置され、それら電極を介して機能性粘着素子１９に電場が印加される。従って搬送装置８に電極を設ける必要がないので、搬送装置８の動作時に、電極に接続されたケーブルが引きずられることがない。また搬送装置８に電源を設ける必要もないので、搬送装置８が大型化し重量が大きくなることもない。その結果、搬送装置８を駆動させる駆動源のパワーを大きくしなければならないといった問題や、大型化した搬送装置８の制御が難しくなるといった問題を防ぐことができる。これによりケーブル断線のおそれがなく、かつ、搬送処理装置３による高精度な動作の位置決め等を実現することができる。

また、本実施形態では、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂに電圧を印加する電源が搬送チャンバ７の外部に設けられる。ここで電源と第１及び第２の電極９ａ及び９ｂとがケーブルで電気的に接続されたとすると、上記したように搬送装置８の動作時にケーブルが引きずられないので、ケーブルに保護部材等を設ける必要がない。従って搬送チャンバ７の内部が真空状態となるときに、電源やケーブルの保護部材等からガスが発生し、基板１が汚染されてしまうことを防ぐことができる。

さらに、搬送装置８に電極が形成された場合、電極に接続されたケーブルにより、搬送装置８が旋回できる範囲が限定される場合がある。例えば図１で示す処理ユニット２ａから処理ユニット２ｂへ基板１を搬送するときに、電極に接続されたケーブルの長さが足りず、図１で見て時計周りに旋回しなければならないといったことが起こり得る。しかしながら本実施形態の処理装置１００では、搬送装置８は任意の旋回方向で旋回することができるので、目的とする処理ユニット等に対して最短の経路で基板１を搬送することができる。

その他にも、例えばハンドに電極が設けられる場合では、ハンドとしてアルミナ等の絶縁材料が用いられていた。あるいは、アルミニウム等の導電性材料からなるハンドの上に絶縁膜を設けて、その上に電極を形成していた。またハンドと電極との密着性や、メンテナンス性も考慮しなければならなかった。しかしながら本実施形態では、ハンド１６に電極を設ける必要がないので、ハンド１６として用いられる材料の選択範囲が大きく、また絶縁膜等の他の部材も不要である。従って、簡単に保持部１８を有するハンド１６を製作することができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係る処理装置を説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した処理装置１００における構成及び作用と同様な部分については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る処理装置の概略構成を示す図である。図７は、図６に示す処理装置３００の一実施形態に係る処理ユニット３０２ａを示す模式的な断面図である。図７では、搬送装置３０８により処理ユニット３０２ａに基板１が搬送された状態が図示されている。本実施形態では、上記第１の実施形態と比べ、処理ユニット３０２の構成及び搬送装置３０８のハンドに設けられた保持部の構成が異なる。

本実施形態の処理装置３００では、各処理ユニット３０２（３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ）に一対の電極３０９として第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂがそれぞれ配置される。

図７に示すように、処理ユニット３０２ａの底面３２６に支持部材３１０ａが設けられ、この支持部材３１０ａにより第１の電極３０９ａが支持される。処理ユニット３０２ａの上面３２７には支持部材３１０ｂが設けられ、この支持部材３１０ｂにより第２の電極３０９ｂが支持される。これら支持部材３１０ａ及び３１０ｂは電気絶縁性の材料でなり、支持機構として機能する。第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂは、処理ユニット３０２ａに進入するハンド３１６の保持部３１８から離れた位置に配置されるように、支持部材３１０ａ及び３１０ｂにそれぞれ支持される。

本実施形態では、処理ユニット３０２ａの底面３２６側に配置された第１の電極３０９ａが、搬送された基板１が載置されるステージとしても用いられる。従って、第１の電極３０９ａには、図示しないリフトピンが通る貫通孔３２８が形成されている。この構成に限られず処理ユニット３０２ａ内に、第１の電極３０９ａとステージとが別体として設けられてもよい。

また処理ユニット３０２ａ内に、電場の影響を受けやすい装置等が設けられる場合、第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂの周囲に電気的なシールド部材を配置させてもよい。

図８は、図７に示すハンド３１６に形成された保持部３１８を拡大して示す断面図である。図８（Ａ）は、機能性粘着素子３１９に電場が印加されていない状態を示す図である。図８（Ｂ）は、電圧が印加された第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂにより、機能性粘着素子３１９に電場Ｅが印加された状態を示す図である。

本実施形態の保持部３１８は、ハンド３１６上に形成された機能性粘着素子３１９と、搬送される基板１を保持する粘着部３２９と、基板１を粘着部３２９から分離させるためのストッパ３３０とを有する。

機能性粘着素子３１９は、第１及び第２の実施形態で説明した機能性粘着素子１９と同様に、ゲル状電気絶縁性材料からなる媒体３２０に電気レオロジー粒子３２１が分散されたものである。媒体３２０は粘着性を有してもよいし、粘着性を有していなくてもよい。

粘着部３２９は、例えば粘着シート等からなり、機能性粘着素子３１９に積層される。粘着部３２９の上面が基板１を保持する基板保持面３３１となる。

ストッパ３３０は、粘着部３２９を囲むようにハンド３１６上に形成される。例えば複数のストッパ３３０が粘着部３２９の周囲に形成されてもよいし、環状のストッパ３３０が粘着部３２９の周囲に形成されてもよい。ストッパ３３０の上面は、基板１が載置される基板載置面３３２となる。

図８（Ａ）に示すように、機能性粘着素子３１９に電場が印加されていない状態では、粘着部３２９の基板保持面３３１が、ストッパ３３０の基板載置面３３２よりも高い位置となる。従って基板１は粘着部３２９の基板保持面３３１により保持される。

図８（Ｂ）に示すように、機能性粘着素子３１９に電場Ｅが印加された状態では、粒子３２１が媒体３２０の内部に移動するので、機能性粘着素子３１９の厚みが小さくなる。これにより、粘着部３２９の基板保持面３３１がストッパ３３０の基板載置面３３２よりも低い位置に移動する。その結果、基板１がストッパ３３０の基板載置面３３２に載置され、粘着部３２９の基板保持面３３１から分離される。このように、機能性粘着素子３１９に電場Ｅが印加されることで、基板１に対する保持部３１８の保持力が制御される。

図６に示す搬送チャンバ３０７から処理ユニット３０２ａに基板１が搬送される動作を説明する。本実施形態では、第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂに一定の電圧が印加される。あるいは、処理ユニット３０２ａによる基板１の処理工程中は、第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂに電圧が印加されず、搬送装置３０８が基板１を搬送する間だけ、第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂに一定の電圧が印加されてもよい。

搬送装置３０８により、処理ユニット３０２ａの正面に基板１が搬送される。搬送チャンバ３０７には、第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂが配置されないので、保持部３１８の機能性粘着素子３１９に電場は印加されない。従って図８（Ａ）に示すように、基板１は粘着部３２９の基板保持面３３１により保持されている。

図７に示すように、基板１を保持するハンド３１６が処理ユニット３０２ａに進入する。処理ユニット３０２ａに配置された第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂには、一定の電圧が印加されているので、保持部３１８の機能性粘着素子３１９に電場が印加される。従って図８（Ｂ）に示すように、基板１がストッパ３３０の基板載置面３３２に載置され、粘着部３２９の基板保持面３３１から分離される。

第１の電極３０９ａ（ステージ）に形成された貫通孔３２８から、リフトピンが上方に突出し、基板１が基板載置面３３２からリフトピンの先端に移動する。そして基板１の真下の位置からハンド３１６が移動した後に、リフトピンが降下することで第１の電極３０９ａ（ステージ）に基板１が載置される。

以上のように本実施形態では、処理ユニット３０２ａに基板１が搬送されたときに、基板１を保持する保持部３１８の機能性粘着素子３１９に電場が印加される。そして保持部３１８が有する粘着部３２９の基板保持面３３１から基板１が分離される。これにより基板１を保持部３１８から迅速に分離させることができるので、スループットの向上を図ることができる。

＜第３の実施形態＞
図９は、本発明の第３の実施形態に係る処理装置の概略構成を示す図である。この処理装置４００では、各処理ユニット４０２（４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ）、搬送処理装置４０３、及びロードロックチャンバ４０４に、一対の電極４０９としての第１及び第２の電極４０９ａ及び４０９ｂがそれぞれ配置される。従って、搬送装置８により基板１が搬送される領域全体で、基板１を保持する保持部１８に電場が印加される。この結果、搬送装置８による基板１の高速搬送が可能となり、スループットを向上させることができる。

なお、図９に示す処理装置４００において、各処理ユニット４０２のステージ付近には、第１及び第２の電極４０９ａ及び４０９ｂが配置されなくてもよい。この場合、ハンド１６が各ステージ付近の所定の位置に移動すると、機能性粘着素子１９への電場の印加がなくなるので、ハンド１６から基板１を迅速に分離することができる。

＜変形例＞
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、種々変更され得る。

例えば図１０に示すように、ハンド１６に形成された各保持部１８に対応する領域Ｄに、局所的に電場が印加されるように、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂが配置されてもよい。これにより、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂの面積を小さくすることができるので、消費電力を低減させることができる。

あるいは、搬送装置８のハンド１６が動き出す位置や停止する位置等、ハンド１６に加速度が加わる領域に応じて、第１及び第２の電極９ａ及び９ｂが配置されてもよい。これによりハンド１６に加速度が加わるときの基板１の位置ずれを防ぐことができる。

また、上記で説明した各実施形態では、搬送チャンバ又は処理ユニットの内部に第１及び第２の電極が配置された。しかしながら、例えば搬送チャンバや処理ユニットの底面や上面に第１及び第２の電極が埋め込まれてもよい。あるいは、搬送チャンバや処理ユニットが電場を遮蔽しないような材料で構成されている場合、搬送チャンバや処理ユニットの外部に第１及び第２の電極を配置させ、外部から機能性粘着素子に電場を印加させてもよい。

第１及び第２の電極の互いの配置関係も上記の各実施形態で説明したものに限られず、保持部の機能性粘着素子に電場を印加できる範囲で適宜設定可能である。

このように、第１及び第２の電極は、機能性粘着素子の粘着力または厚みを制御できる位置であれば、どのような位置に配置されていてもよい。

処理装置の構成も、上記で説明したクラスタツール型に限られない。例えば、複数の処理ユニットが直線上に並んで配置され、搬送装置が直線運動して基板を搬送するような構成でもよい。また、例えば搬送チャンバが設けられず、大気中において保持部に保持された基板が搬送されてもよい。

被処理物としての基板は、半導体ウェハに限られず、ディスプレイ、ソーラーパネル等に用いられるガラス基板であってもよい。あるいは、被処理物は基板に限られず、例えばネジ等の部品や部材が搬送される場合でも、本発明は適用可能である。

また、上記で説明した各実施形態では、第１及び第２の電極に一定の電圧をかけることで、電圧印加の制御を容易なものとした。しかしながら、消費電力を抑えるために、電圧を印加する必要のないときは、第１及び第２の電極への電圧の印加を停止させてもよい。

また上記で説明した各実施形態では、一対の電極である第１及び第２の電極がハンドに設けられた保持部から離れた位置に配置された。しかしながら、ハンドを電極の一つとして用いてもよい。すなわち一対の電極のうち一方の電極を保持部から離れた位置に設け、もう１つの電極はハンドと一体的に設けられてもよい。この場合、ハンドの電極は浮遊電極でもよいし、あるいは図示しないアース部に接続されたアース電極であってもよい。このように、一対の電極のうち一方の電極が保持部から離れた位置に配置されることで、上記で説明した各実施形態と同様な効果を得ることができる。

また、第１及び第２の電極に印加される電圧の大きさを可変に制御することにより、保持部を構成する媒体の表面に対する電気レオロジー粒子の突出量を調整し、基板に対する保持部の保持力を変化させてもよい。また、媒体に分散される粒子の量を調節することで、機能性粘着素子に電場が印加されない状態での保持部の保持力を適宜設定することも可能である。

図７及び図８等に示す第３の実施形態では、粘着シート等からなる粘着部３２９により、基板１が保持された。しかしながら、粘着部３２９に代えて、例えば静電チャック機構や真空吸着機構等が用いられてもよい。また第１の電極３０９ａ（ステージ）から突出するリフトピンの先端に、電場が印加されると保持力が大きくなる機能性粘着素子を形成してもよい。第３の実施形態では、処理ユニット３０２ａにおいて、第１及び第２の電極３０９ａ及び３０９ｂにより電場が印加される。従って、リフトピンの先端に上記機能性粘着素子が形成されれば、リフトピンの先端の保持力が大きくなり、安定して基板１を第１の電極３０９ａ（ステージ）に載置することができる。

１…基板
２（２ａ、２ｂ、２ｃ）、３０２（３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ）、４０２（４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ）…処理ユニット
３、４０３…搬送処理装置
７、３０７…搬送チャンバ
８、３０８…搬送装置
９、３０９、４０９…一対の電極
９ａ、３０９ａ、４０９ａ…第１の電極
９ｂ、３０９ｂ、４０９ｂ…第２の電極
１０ａ、１０ｂ、３１０ａ、３１０ｂ…支持部材
１８、３１８…保持部
１９、３１９…機能性粘着素子
１００、３００、４００…処理装置
Ｓ…旋回領域
Ｅ…電場

Claims (10)

1. 機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を搬送することが可能なように構成された搬送装置と、
   前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成された一対の電極と、
   前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成された支持機構と
   を具備する搬送処理装置。
2. 請求項１に記載の搬送処理装置であって、
   前記支持機構が設けられた搬送チャンバをさらに具備する
   搬送処理装置。
3. 請求項２に記載の搬送処理装置であって、
   前記一対の電極は、前記搬送チャンバ内に配置される
   搬送処理装置。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の搬送処理装置であって、
   前記一対の電極は、前記搬送装置の搬送領域に応じた位置に配置される
   搬送処理装置。
5. 請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の搬送処理装置であって、
   前記搬送装置は、旋回することが可能であり、
   前記一対の電極は、前記搬送装置の旋回領域に応じた位置に設けられる
   搬送処理装置。
6. 請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の搬送処理装置であって、
   前記一対の電極は、前記保持部を挟むように上下にそれぞれ設けられた第１の電極及び第２の電極である
   搬送処理装置。
7. 請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の搬送処理装置であって、
   前記一対の電極のうちの一方が、前記保持部から離れた位置に配置されている
   搬送処理装置。
8. 請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の搬送処理装置であって、
   前記搬送装置は、前記保持部を複数有し、
   前記一対の電極は、前記複数の保持部の各位置に対応する位置にそれぞれ設けられる
   搬送処理装置。
9. （ａ）被処理物を処理するように構成された処理ユニットと、
   （ｂ）機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて前記被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を前記処理ユニットに搬送することが可能なように構成された搬送装置と、
   前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成された一対の電極と、
   前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成された支持機構とを有する搬送処理装置と
   を具備する処理装置。
10. 機能性粘着素子を有し前記機能性粘着素子を用いて被処理物を保持する保持力を電気的に制御する保持部を有し、前記被処理物を搬送することが可能なように構成された搬送装置と、
    前記保持部の前記機能性粘着素子に電場を印加するように構成された一対の電極と、前記保持部から離れた位置に前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極を配置させるように、前記一対の電極のうち少なくとも１つを支持するように構成された支持機構とを有し、前記搬送装置により搬送された前記被処理物を処理する処理ユニットと
    を具備する処理装置。