JPH06151547A

JPH06151547A - 走行装置、走行装置を具備したウエハ、及びかかるウエハの作製方法

Info

Publication number: JPH06151547A
Application number: JP32233492A
Authority: JP
Inventors: Rikio Ikeda; 利喜夫池田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-09
Filing date: 1992-11-09
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】ウエハの搬送時、ウエハの裏面からのパーティ
クル発生を抑制し得るウエハの搬送手段、あるいは又、
搬送時、ウエハの裏面からのパーティクル発生を抑制し
得るようなウエハを提供する。【構成】走行装置１０は、ローラー１２、フレーム１
４、及びフレームに形成されしかもローラーを軸支する
軸受け部１６から成り、これらがエッチング可能な材料
から形成されている。ウエハは、このような走行装置、
あるいは、エッチング可能な材料から形成されたターボ
ファンから成る走行装置がウエハ裏面に接合されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロマシーン技術
を適用した走行装置、かかる走行装置を備えたウエハ及
びかかるウエハの作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化、高性能化
に伴い、半導体装置の製造工程におけるクリーン度、半
導体装置の製造工程あるいは製造装置からのウエハの汚
染防止に対する要求が益々厳しくなっている。例えば、
０．３５μｍルールの半導体装置を製造する場合、０．
１μｍ程度のパーティクルがウエハ表面に付着しても半
導体装置に不良が発生する原因となる。そのため、ウエ
ハ表面のパーティクル付着は厳密に管理する必要があ
り、ウエハ表面に付着したパーティクルの個数は１０個
以下であることが要求されている。

【０００３】一方、ウエハ裏面に付着したパーティクル
が最近注目されている。ウエハの搬送中及びバッチ処理
中に、ウエハ裏面と他のウエハ表面が頻繁に接近し、ウ
エハ裏面に付着したパーティクルが飛散にして他のウエ
ハの表面に付着し、これが半導体装置の不良発生原因の
１つとなるからである。例えば、ウエハが半導体装置の
製造工程間を搬送されるとき、ウエハはウエハキャリア
に入れられる。また、拡散炉等でウエハを熱処理する場
合、ウエハはボートに載せられる。これらの場合、ウエ
ハとウエハの間の距離は５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、
ウエハ裏面に付着したパーティクルが飛散して隣接する
ウエハの表面に付着するには十分な距離である。従っ
て、ウエハ裏面に付着したパーティクルの個数も１０個
以下であることが要求される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ウエハ裏面にパーティ
クルが付着する主な原因は、ウエハと各プロセスにおけ
る製造装置や搬送装置との接触にある。ウエハを製造装
置内で搬送するとき、製造装置の搬送装置とウエハ裏面
が接触するため、数千個〜数万個のパーティクルがウエ
ハ裏面に付着する虞れがある。

【０００５】この問題を解決するための一手段として、
図１９に示すようなベルト搬送方式を挙げることができ
る。このベルト搬送手段はＯ−リング状の１組のベルト
がベルトコンベアのように動き、ウエハがこの１組のベ
ルトの上に載せられ搬送される。この搬送方式において
は、搬送開始時あるいは停止時に、ウエハ裏面とベルト
が擦れてパーティクルが発生する場合がある。また、ウ
エハ位置決め時、位置決めピン（図示せず）によってウ
エハを押さえる。このとき、ベルトが空回りしてベルト
がウエハ裏面を擦り、パーティクルが発生する。発生し
たパーティクルの数は１万個程度にもなる。

【０００６】図２０に示すように、ベルトの代わりにロ
ーラーを並べ、ローラー上にウエハを置き、ローラーを
回転させてウエハを搬送するローラー搬送方式もある。
ローラーとウエハ裏面は点接触するため、ベルト搬送方
式と比較して、パーティクルの発生を減少させることが
できる。しかしながら、搬送開始時あるいは搬送停止
時、ローラーがウエハ裏面を擦り、パーティクルが発生
する。発生したパーティクルの数は数千〜１万個程度に
もなる。

【０００７】図２１に示すように、２本のビームにウエ
ハを載せ、かかるビームを移動させることによってウエ
ハを搬送するウォーキングビーム方式もある。ローラー
搬送方式より少ないものの、やはりウエハ裏面とビーム
とが擦れ、パーティクルが発生する場合がある。発生し
たパーティクルの個数は数千個以下である。

【０００８】更に、図２２に示すような、ロボットによ
ってウエハを把持し、ウエハを搬送する方式もある。ウ
エハが位置決めされた後、ロボットのアームでウエハを
把持してウエハを搬送するので、ウエハ裏面が擦られる
ことが少ない。現在、この搬送方式が主流となっている
が、この方式においてさえも、約５００個のパーティク
ルがウエハ裏面から発生する。

【０００９】以上に説明した各種方式においては、ウエ
ハ裏面からのパーティクル発生が抑制されつつあるが、
未だに、ウエハ裏面に付着したパーティクルの数を１０
個以下とする搬送方式が見い出されていない。

【００１０】従って、本発明の第１の目的は、ウエハの
搬送時、ウエハの裏面からのパーティクル発生を抑制し
得るウエハの搬送手段を提供することにある。

【００１１】更に、本発明の第２の目的は、搬送時、ウ
エハの裏面からのパーティクル発生を抑制し得るような
ウエハを提供することにある。

【００１２】本発明の第３の目的は、搬送時、ウエハの
裏面からのパーティクル発生を抑制し得るようなウエハ
を作製する方法を提供することにある。

【００１３】更に、本発明の第４の目的は、シリコン系
材料から作製されたマイクロマシーンをシリコン系材料
から構成されたウエハ等の物品に容易に接合する方法を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、本発明の走行装置は、ローラー、フレー
ム、及びフレームに形成されしかもローラーを軸支する
軸受け部から成り、これらがエッチング可能な材料から
形成されていることを特徴とする。エッチング可能な材
料として、単結晶シリコン、多結晶シリコン、不純物が
ドープされた単結晶あるいは多結晶シリコン、ＳｉＮ、
ＴｉＮ、アルミニウム、タングステン等を挙げることが
できる。この走行装置の好ましい態様においては、ロー
ラーにロータ部を形成し、フレームにステータ部を形成
することによって、ローラー及びフレームから静電モー
タを構成することができる。

【００１５】本発明の第１の態様に係るウエハは、上記
の第２の目的を達成するために、上記の走行装置がウエ
ハ裏面に接合されていることを特徴とする。

【００１６】本発明の第２の態様に係るウエハは、上記
の第２の目的を達成するために、エッチング可能な材料
から形成されたターボファンから成る走行装置がウエハ
裏面に接合されていることを特徴とする。ターボファン
は、ケーシング、ケーシングの内壁から突出したブッシ
ング、及びブッシングに遊嵌されたファンから構成され
ている。エッチング可能な材料として、単結晶シリコ
ン、多結晶シリコン、不純物をドープされた単結晶ある
いは多結晶シリコン、ＳｉＮ、ＴｉＮ、アルミニウム、
タングステン等を挙げることができる。ターボファンの
ケーシングにステータ部を設け、ファンをロータとする
ことによって、ターボファンを静電モータとして機能さ
せることが望ましい。

【００１７】本発明のウエハの作製方法は、上記の第３
の目的を達成するために、マイクロマシーン技術によっ
てウエハ裏面に走行装置を作製した後、ウエハ表面を研
磨することを特徴とする。走行装置として、例えばター
ボファンを挙げることができる。

【００１８】シリコン系材料から作製されたマイクロマ
シーンを、シリコン系材料から作製された物品に接合す
る本発明の接合方法は、上記の第４の目的を達成するた
めに、マイクロマシーンに鏡面仕上げ部分を形成し、物
品にも鏡面仕上げ部分を形成する。そして、マイクロマ
シーンの鏡面仕上げ部分と物品の鏡面仕上げ部分とを接
合することを特徴とする。接合する前に、マイクロマシ
ーンの鏡面仕上げ部分及び物品の鏡面仕上げ部分に親水
性を付与することが望ましい。あるいは又、接合時、マ
イクロマシーン及び物品を加熱するか、静電圧力を加え
ることが望ましい。マイクロマシーンの鏡面仕上げ部分
及び／又は物品のも鏡面仕上げ部分には、酸化膜が形成
されていてもよい。

【００１９】

【作用】本発明の走行装置は全ての構成材料がエッチン
グ可能な材料から構成されているので、マイクロマシー
ン技術によって作製することが可能である。走行装置あ
るいは走行装置を備えたウエハはクリーンルーム中で作
製されるので、非常に清浄である。ウエハは走行装置に
より自走可能となるので、例えば半導体装置の製造プロ
セスにおいて搬送装置が不要となる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明を実施例に基
づき説明する。

【００２１】（実施例−１）実施例−１は、本発明の走
行装置に関する。実施例−１の走行装置１０の斜視図
（但し、走行装置は上下を逆にして図示した）を図１の
（Ａ）に示す。また、図１の（Ａ）の線Ｉ（Ｂ）−Ｉ
（Ｂ）に沿った断面図を図１の（Ｂ）に、図１の（Ａ）
の線Ｉ（Ｃ）−Ｉ（Ｃ）に沿った断面図を図１の（Ｃ）
に示す。

【００２２】この走行装置１０は、ローラー１２と、フ
レーム１４と、フレーム１４に形成されしかもローラー
１２を軸支する軸受け部１６から成る。ローラー１２、
フレーム１４及び軸受け部１６は、エッチング可能な材
料から形成されている。エッチング可能な材料として、
実施例−１では多結晶シリコンを用いた。ローラー１２
は円筒形状であり、その軸線上に突出した軸１８を備え
ている。実施例−１においては、軸１８とローラー１２
とは一体に作られている。かかる軸１８とリング状の軸
受け部１６が係合し、ローラー１２は軸受け部１６によ
って軸支される。軸受け部１６とフレーム１４とは一体
に作られている。フレーム１４は、１つの面が開口した
箱状の形状を有し、側壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４
Ｄ、及び頂面１４Ｅから成る。側壁１４Ａ及び１４Ｃに
軸受け部１６が形成されている。ローラー１２の一部分
は、フレーム１４から突出している。

【００２３】本発明の走行装置１０は、所謂マイクロマ
シーン技術を応用して作製することができる。この作製
工程を図２〜図５を参照して、以下説明する。尚、図２
〜図５においては、フレームの頂面１４Ｅは紙面の下方
に位置するため、図示していない。また、図２〜図５
は、図１の（Ａ）の線Ｉ（Ｂ）−Ｉ（Ｂ）に沿った断面
図に相当する。

【００２４】先ず、シリコン基板３０上にＳｉＯ₂から
成る犠牲層３２を堆積させておき、かかる犠牲層３２上
に多結晶シリコン層を堆積した後、この多結晶シリコン
層をエッチングして、例えばフレーム１４の側壁１４Ａ
を形成する（図２の（Ａ）参照）。

【００２５】次いで、レジストマスクを全面に形成し、
フォトリソグラフィ技術によってかかるレジストマスク
に開口部を形成した後、多結晶シリコン層を堆積させ、
次いで、不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去
し、更にレジストマスクを除去することにより、軸受け
部１６、並びに、側壁１４Ｂ，１４Ｄ及び頂面１４Ｅの
一部分を形成する（図２の（Ｂ）参照）。軸受け部１６
は側壁１４Ａに形成される。

【００２６】次に、ＳｉＯ₂から成る犠牲層３４を全面
に堆積させ、かかる犠牲層３４をエッチングして、軸１
８、側壁１４Ｂ，１４Ｄ、及び頂面１４Ｅに相当する犠
牲層３４に開口部を設ける（図２の（Ｃ）参照）。その
後、多結晶シリコン層を堆積させ、次いで、不要な多結
晶シリコン層をエッチングにて除去して、軸１８、並び
に、側壁１４Ｂ，１４Ｄ及び頂面１４Ｅの一部分を形成
する（図２の（Ｄ）参照）。

【００２７】その後、ＳｉＯ₂から成る犠牲層３６を全
面に堆積させ、かかる犠牲層３６をエッチングして、ロ
ーラー１２、側壁１４Ｂ，１４Ｄ、及び頂面１４Ｅに相
当する犠牲層３６に開口部を設ける（図２の（Ｅ）参
照）。その後、多結晶シリコン層を堆積させ、次いで、
不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去して、ロ
ーラー１２、並びに、側壁１４Ｂ，１４Ｄ及び頂面１４
Ｅの一部分を形成する（図３の（Ａ）参照）。

【００２８】尚、必要に応じて、ＳｉＯ₂から成る犠牲
層３８の堆積、かかる犠牲層３８のエッチングによる側
壁１４Ｂ，１４Ｄ、及び頂面１４Ｅに相当する開口部の
形成、多結晶シリコン層の堆積、及び、エッチングによ
る不要な多結晶シリコン層の除去を繰り返し行い、ロー
ラー１２、側壁１４Ｂ，１４Ｄ、及び頂面１４Ｅを積層
することによって形成してもよい。

【００２９】更に、ＳｉＯ₂から成る犠牲層３８を全面
に堆積させ、かかる犠牲層３８をエッチングして、軸１
８、側壁１４Ｂ，１４Ｄ、及び頂面１４Ｅに相当する犠
牲層３８に開口部を設ける（図３の（Ｂ）参照）。その
後、多結晶シリコン層を堆積させ、次いで、不要な多結
晶シリコン層をエッチングにて除去して、軸１８、並び
に、側壁１４Ｂ，１４Ｄ及び頂面１４Ｅの一部分を形成
する（図３の（Ｃ）参照）。

【００３０】次いで、ＳｉＯ₂から成る犠牲層４０を全
面に堆積させ、かかる犠牲層４０をエッチングして、軸
受け部１６、側壁１４Ｂ，１４Ｄ、及び頂面１４Ｅに相
当する犠牲層４０に開口部を設ける（図４の（Ａ）参
照）。その後、多結晶シリコン層を堆積させ、次いで、
不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去して、軸
受け部１６、側壁１４Ｂ，１４Ｄ、及び頂面１４Ｅを形
成する（図４の（Ｂ）参照）。

【００３１】その後、ＳｉＯ₂から成る犠牲層４２を全
面に堆積させ、かかる犠牲層４２をエッチングして、側
壁１４Ｃに相当する犠牲層４２に開口部を設ける（図４
の（Ｃ）参照）。その後、多結晶シリコン層を堆積さ
せ、次いで、不要な多結晶シリコン層をエッチングにて
除去して、側壁１４Ｃを形成する（図５参照）。

【００３２】最後に、全ての犠牲層をエッチングによっ
て除去することにより、実施例−１の走行装置１０が完
成する。

【００３３】（実施例−２）実施例−２は実施例−１の
変形である。図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、実
施例−２の走行装置１０においては、ローラー１２は、
リング部１２Ａと、このリング部１２Ａの軸線上に形成
された貫通孔１２Ｂを通る軸部１２Ｃから構成されてい
る。リング部１２Ａは軸部１２Ｃに対して自由に回動す
る。実施例−２のその他の構成要素は実施例−１と同様
である。尚、図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の（Ａ）
の線Ｉ（Ｂ）−Ｉ（Ｂ）及びＩ（Ｃ）−Ｉ（Ｃ）に沿っ
た断面図である。

【００３４】（実施例−３）実施例−３も実施例−１の
変形である。図７に示すように、実施例−３の走行装置
１０においては、軸受け部１６はフレーム１４に形成さ
れた円筒形の凹部である。かかる軸受け部１６内にロー
ラー１２の軸１８が軸支される。実施例−３のその他の
構成要素は実施例−１と同様である。尚、図７の（Ａ）
及び（Ｂ）は、図１の（Ａ）の線Ｉ（Ｂ）−Ｉ（Ｂ）及
びＩ（Ｃ）−Ｉ（Ｃ）に沿った断面図である。

【００３５】（実施例−４）実施例−４も実施例−１の
変形である。図８に示すように、実施例−４の走行装置
１０においては、円筒形状のローラー１２の２つの側壁
２０に複数のロータ部２２が形成されている。また、フ
レーム１４の側壁１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ、及
び頂面１４Ｅの内壁によって形成される空間の形状は、
概ね円筒形状である。そして、フレーム１４の側壁１４
Ｂ及び側壁１４Ｄには複数のステータ部２４が形成され
ている。ステータ部２４は、多結晶シリコンに高濃度の
不純物をドープすることにより形成することができる。
尚、図８の（Ａ）は、図１の（Ａ）の線Ｉ（Ｂ）−Ｉ
（Ｂ）に沿った断面図で有り、図８の（Ｂ）及び（Ｃ）
は、図８の（Ａ）の線ＶＩＩＩ（Ｂ）−ＶＩＩＩ（Ｂ）
及び線ＶＩＩＩ（Ｃ）−ＶＩＩＩ（Ｃ）に沿った断面図
である。

【００３６】ローラー１２に形成されたロータ部２２
と、フレーム１４の側壁１４Ｂ及び側壁１４Ｄに形成さ
れたステータ部２４によって、所謂エッジ駆動型の静電
モータが構成される。ローラー１２の軸線に対して対向
する一組のステータ部２４に電圧を印加するとロータ部
２２は静電力でステータ部２４に引きつけられる。電圧
を時間と共に順次隣接したステータ部２４に印加してい
くと、静電引力によってロータ部２２は回転し、その結
果、ローラー１２も回転する。

【００３７】（実施例−５）実施例−５は実施例−４の
変形である。図９に示すように、実施例−５の走行装置
１０においては、円筒形状のローラー１２の側壁２０に
複数のロータ部２２が形成されている。そして、フレー
ム１４の側壁１４Ａ及び側壁１４Ｃには複数のステータ
部２４が形成されている。ローラー１２に形成されたロ
ータ部２２と、フレームの側壁１４Ａ及び側壁１４Ｃに
形成されたステータ部２４によって、所謂オーバハング
型の静電モータが構成される。ローラー１２の軸線に対
して対向する一組のステータ部２４に電圧を印加すると
ロータ部２２は静電力でステータ部２４に引きつけられ
る。電圧を時間と共に順次隣接したステータ部２４に印
加していくと、静電引力によってロータ部２２は回転
し、その結果、ローラー１２も回転する。尚、図９の
（Ａ）は、図１の（Ａ）の線Ｉ（Ｂ）−Ｉ（Ｂ）に沿っ
た断面図で有り、図９の（Ｂ）及び（Ｃ）は、図９の
（Ａ）の線ＩＸ（Ｂ）−ＩＸ（Ｂ）及び線ＩＸ（Ｃ）−
ＩＸ（Ｃ）に沿った断面図である。

【００３８】（実施例−６）実施例−６は、実施例１〜
実施例５で説明した本発明の走行装置１０を接合した本
発明のウエハの第１の態様に関する。図１０に示すよう
に、このウエハの裏面５２には、かかる走行装置１０が
接合されている。走行装置１０を接合するためには、ウ
エハの裏面５２、及び走行装置１０の頂面１４Ｅに鏡面
仕上げを施した後これらの面に親水性を付与し、ウエハ
の裏面５２と走行装置１０の頂面１４Ｅとを重ね合わせ
ることによって、ウエハの裏面５２と走行装置１０とを
接合することができる。

【００３９】あるいは又、ウエハの裏面５２、及び走行
装置１０の頂面１４Ｅに鏡面仕上げを施した後、これら
の面に酸化膜を形成する。そしてこれらの面を重ね合わ
せた後、１０^-1Ｐａ程度の減圧下で、ウエハ５０及び走
行装置１０の間にパルス状の電圧（±１００〜±５００
Ｖ）を加える。このような静電圧力によってウエハの裏
面５２と走行装置１０とを接合することができる。

【００４０】あるいは又、ウエハの裏面５２、及び走行
装置１０の頂面１４Ｅに鏡面仕上げを施した後、これら
の面を重ね合わせて、温度１０００゜Ｃ程度に上げて数
時間おくと、ウエハの裏面５２と走行装置１０の頂面１
４Ｅとを接合することができる。

【００４１】実施例−１〜実施例−３で説明した走行装
置をウエハ５０に接合した場合、例えば、後に述べるマ
イクロマシーン技術を応用したターボファンによる空気
の吐出を推進力としてウエハ５０を移動させることがで
きる。また、実施例−４及び実施例−５で説明した走行
装置をウエハ５０に接合した場合、走行装置におけるロ
ーラー自身の回動によってウエハ５０を移動させること
ができる。この場合、ステータ部２４の制御、更にはウ
エハの移動は、例えばウエハの裏面５２に取り付けら
れ、接合されあるいは形成された半導体装置（図示せ
ず）によって制御することができる。また、例えば、搬
送レールに電力を供給し、走行装置に取り付けられ且つ
走行装置（あるいは半導体装置）と電気的に接続された
可撓性を有する電極と搬送レールとを接触させることに
よって、走行装置へ電力を供給することができる。

【００４２】（実施例−７）実施例−７は、ターボファ
ンを裏面に接合したウエハに関する。このターボファン
６０の断面図を図１１の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図１
１の（Ａ）は、図１１の（Ｂ）の線ＸＩ（Ａ）−ＸＩ
（Ａ）に沿った断面図であり、図１１の（Ｂ）は、図１
１の（Ａ）の線ＸＩ（Ｂ）−ＸＩ（Ｂ）に沿った断面図
である。

【００４３】ターボファン６０は、ケーシング６４、ケ
ーシング６４の頂面から突出したブッシング６６、ブッ
シング６６の周囲に遊嵌されたファン６２から成る。ケ
ーシング６４には空気導入部６８及び空気排出部７０が
設けられている。また、ファン６２と水平方向に対向す
るケーシング６４の部分にはステータ部７２が設けられ
ている。尚、ここで水平方向とはファン６２の回転軸と
垂直方向を意味する。尚、図１１において、６４Ａ，６
４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄはケーシングの側壁であり、６４
Ｅはケーシングの底面、６４Ｆはケーシングの頂面であ
る。

【００４４】このターボファンは、所謂マイクロマシー
ン技術を応用して作製することができる。この作製工程
を図１２〜図１６を参照して、以下説明する。

【００４５】先ず、シリコン基板３０上にＳｉＯ₂から
成る犠牲層３２を堆積させておき、かかる犠牲層３２上
に多結晶シリコン層を堆積した後、この多結晶シリコン
層をエッチングして、例えばケーシングの底面６４Ｅを
形成する（図１２の（Ａ）参照）。

【００４６】次に、ＳｉＯ₂から成る犠牲層３４を全面
に堆積させ、かかる犠牲層３４をエッチングして、ケー
シングの側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄに相当す
る犠牲層３４に開口部を設ける（図１２の（Ｂ）参
照）。その後、多結晶シリコン層を堆積させ、次いで、
不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去して、側
壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄの一部分を形成する
（図１２の（Ｃ）参照）。尚、図１２の（Ｃ）において
は、形成された側壁６４Ａ，６４Ｃ，６４Ｄの一部分は
図示していない。

【００４７】その後、ＳｉＯ₂から成る犠牲層３６を全
面に堆積させ、かかる犠牲層３６をエッチングして、側
壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄ及び空気導入部６８
の上面６８Ａに相当する犠牲層３６に開口部を設ける
（図１２の（Ｄ）参照）。尚、図１２の（Ｄ）において
は、側壁６４Ａ，６４Ｃ，６４Ｄに相当する犠牲層３６
に設けられた開口部は図示していない。

【００４８】その後、多結晶シリコン層を堆積させ、次
いで、不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去し
て、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄの一部分及び
空気導入部６８の上面６８Ａを形成する（図１３の
（Ａ）参照）。尚、図１３の（Ａ）においては、形成さ
れた側壁６４Ａ，６４Ｃ，６４Ｄの一部分は図示してい
ない。

【００４９】更に、ＳｉＯ₂から成る犠牲層３８を全面
に堆積させ、かかる犠牲層３８をエッチングして、ブッ
シング６６の一部、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４
Ｄに相当する犠牲層３８に開口部を設ける（図１３の
（Ｂ）参照）。その後、多結晶シリコン層を堆積させ、
次いで、不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去
して、ブッシング６６の一部、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６
４Ｃ，６４Ｄの一部分を形成する（図１３の（Ｃ）参
照）。尚、図１３の（Ｃ）においては、形成された側壁
６４Ａ，６４Ｃの一部分は図示していない。

【００５０】次いで、ＳｉＯ₂から成る犠牲層４０を全
面に堆積させ、かかる犠牲層４０をエッチングして、ブ
ッシング６６の一部、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６
４Ｄに相当する犠牲層４０に開口部を設ける（図１３の
（Ｄ）参照）。その後、多結晶シリコン層を堆積させ、
次いで、不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去
して、ブッシング６６の一部、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６
４Ｃ，６４Ｄの一部分を形成する（図１４の（Ａ）参
照）。尚、図１４の（Ａ）においては、形成された側壁
６４Ａ，６４Ｃの一部分は図示していない。

【００５１】その後、ＳｉＯ₂から成る犠牲層４２を全
面に堆積させ、かかる犠牲層４２をエッチングして、ブ
ッシング６６の一部、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６
４Ｄ、及びファン６２に相当する犠牲層４０に開口部を
設ける（図１４の（Ｂ）参照）。次いで、多結晶シリコ
ン層を堆積させ、次いで、不要な多結晶シリコン層をエ
ッチングにて除去して、ブッシング６６の一部、側壁６
４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄの一部分、及びファン６
２を形成する。尚、図１４の（Ｃ）においては、形成さ
れた側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃの一部分は図示してい
ない。

【００５２】次いで、所定の領域に高濃度の不純物をド
ープし、ステータ部７２を形成する（図１４の（Ｃ）参
照）。

【００５３】次に、ＳｉＯ₂から成る犠牲層４４を全面
に堆積させ、かかる犠牲層４４をエッチングして、ブッ
シング６６、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄに相
当する犠牲層４４に開口部を設ける（図１５の（Ａ）参
照）。次いで、多結晶シリコン層を堆積させ、次いで、
不要な多結晶シリコン層をエッチングにて除去して、ブ
ッシング６６、側壁６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４を形
成する（図１５の（Ｂ）参照）。尚、図１５の（Ｂ）に
おいては、形成された側壁６４Ａ，６４Ｃは図示してい
ない。

【００５４】次いで、ＳｉＯ₂から成る犠牲層４６を全
面に堆積させ、かかる犠牲層４６をエッチングして、ケ
ーシング６４の頂面６４Ｆに相当する犠牲層４６に開口
部を設ける（図１５の（Ｃ）参照）。次いで、多結晶シ
リコン層を堆積させ、次いで、不要な多結晶シリコン層
をエッチングにて除去して、ケーシングの頂面６４Ｆを
形成する（図１６参照）。尚、図１６においては、形成
された側壁６４Ａ，６４Ｃは図示していない。

【００５５】最後に、全ての犠牲層をエッチングによっ
て除去することにより、ターボファンが完成する。

【００５６】ターボファン６０を裏面に接合させた本発
明の第２の態様に係るウエハ５０を図１７に示す。ター
ボファン６０をウエハの裏面５２を接合させるために
は、ウエハの裏面５２、及びターボファン６０の頂面６
４Ｆに鏡面仕上げを施した後これらの面に親水性を付与
し、ウエハの裏面５２とターボファン６０の頂面６４Ｆ
とを重ね合わせることによって、ウエハの裏面５２とタ
ーボファン６０とを接合することができる。

【００５７】あるいは又、ウエハの裏面５２、及びター
ボファン６０の頂面６４Ｆに鏡面仕上げを施した後、こ
れらの面に酸化膜を形成する。そしてこれらの面を重ね
合わせた後、１０^-1Ｐａ程度の減圧下で、ウエハ５０及
びターボファン６０の間にパルス状の電圧（±１００〜
±５００Ｖ）を加える。このような静電圧力によってウ
エハの裏面５２とターボファン６０とを接合することが
できる。

【００５８】あるいは又、ウエハの裏面５２、及びター
ボファン６０の頂面６４Ｆに鏡面仕上げを施した後、こ
れらの面を重ね合わせて、温度１０００゜Ｃ程度に上げ
て数時間おくと、ウエハの裏面５２とターボファン６０
の頂面６４Ｆとを接合することができる。

【００５９】更には、ウエハの裏面５２に直接ターボフ
ァン６０を形成する。この場合にも、ウエハの裏面５２
にターボファンが接合されているという範疇に包含され
る。ウエハの裏面５２に直接ターボファン６０を形成す
るためには、先に説明したターボファン６０の作製工程
を逆にし、且つ犠牲層３２の形成を省略すればよい。即
ち、最初にウエハの裏面５２上にターボファン６０の頂
面６４Ｆを直接形成し、最後にターボファン６０の底面
６４Ｅを形成すればよい。その後、ウエハ表面を通常の
方法にて研磨する。こうして走行装置をウエハ裏面に備
えたウエハを作製することができる。

【００６０】実施例７においては、ターボファン６０の
ファン６２とステータ部７２によって、所謂エッジ駆動
型の静電モータが構成される。ファン６２の軸線に対し
て対向する一組のステータ部７２に電圧を印加するとフ
ァン６２は静電力でステータ部７２に引きつけられる。
電圧を時間と共に順次隣接したステータ部７２に印加し
ていくと、静電引力によってファン６２が回転する。フ
ァン６２の回転によって、ターボファン６０の空気排出
部７０から空気が吐出され、これによってウエハを浮上
させつつ移動させることができる。ステータ部７２の制
御、更にはウエハの移動は、例えばウエハの裏面５２に
取り付けられ、接合されあるいは形成された半導体装置
（図示せず）によって制御することができる。また、例
えば、搬送レールに電力を供給し、ターボファンに取り
付けられ且つターボファン（あるいは半導体装置）と電
気的に接続された可撓性を有する電極と搬送レールとを
接触させることによって、ターボファンへ電力を供給す
ることができる。

【００６１】（実施例−８）実施例−７で説明したター
ボファンにおいては空気排出部７０から吐出される空気
中にパーティクルが含まれ、かかるパーティクルによる
汚染が発生する虞れがある。これを防止するために、実
施例−８においては、空気排出部７０にフィルター８０
を設ける。このフィルター８０は、ケーシング６４の側
壁６４Ｂに多結晶シリコン層８２を形成し、フォトリソ
グラフィ技術及びエッチングによって多結晶シリコン層
８２に複数の孔を開口する。その上にＳｉＯ₂から成る
犠牲層を形成した後、犠牲層の表面に多結晶シリコン層
８４を形成し、次いで、フォトリソグラフィ技術及びエ
ッチングによって多結晶シリコン層８４に複数の孔を開
口する。その後犠牲層をエッチングにより除去すること
によって、フィルター８０が形成される。

【００６２】以上、本発明を実施例に基づき説明した
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。本発明の走行装置のローラー、フレームあるいは軸
受け部の形状を適宜変更することができる。摩擦を低減
するために、ローラーの軸や軸受け部、あるいはファン
やブッシングをＳｉＮ等から形成することができる。犠
牲層としてＳｉＯ₂の代わりにＰＳＧを用いることがで
きる。また、エッチング可能な材料としてＳｉＮを用い
た場合、犠牲層として例えば多結晶シリコンを用いるこ
とができる。

【００６３】走行装置の作製方法は例示であり、適宜変
更することができる。また、走行装置の作製に例えばＸ
線リソグラフィ技術を応用することもできる。多結晶シ
リコン層にエッチストップ層を形成するために、多結晶
シリコン層に高濃度のホウ素をドープしたり、ｐ−ｎ接
合を多結晶シリコン層に形成することも可能である。

【００６４】実施例−４及び実施例−５においては、ロ
ーラー１２にロータ部２２を設けたが、実施例−１〜実
施例−３で説明したローラー１２、即ちロータ部を設け
ないローラーを実施例−４及び実施例−５に用いること
も可能である。実施例−４、実施例−５あるいは実施例
−７にて説明した走行装置あるいはターボファンにおけ
るロータ部やファンあるいはステータ部の形状や個数は
例示であり、適切な形状や個数とすることができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明の走行装置は全ての構成材料がエ
ッチング可能な材料から構成されているので、マイクロ
マシーン技術によって走行装置あるいは走行装置を備え
たウエハをクリーンルーム中で作製することができ、非
常に清浄である。ウエハは走行装置により自走可能とな
るので、例えば半導体装置の製造プロセスにおいて搬送
装置が不要となる。従って、従来技術におけるウエハと
搬送装置との接触によるパーティクルの発生を防止する
ことができ、ウエハ裏面に付着したパーティクルによる
ウエハ表面の汚染も防止することができる。その結果、
半導体装置の製造歩留まりを向上させることが可能であ
る。本発明の接合方法により、ウエハ等のシリコン系材
料から作製された物品とマイクロマシーンとを容易に且
つ確実に接合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例−１で説明した本発明の走行装置を示す
図である。

【図２】本発明の走行装置の作製工程を説明するため
の、走行装置の模式的な断面図である。

【図３】図２に引き続き、本発明の走行装置の作製工程
を説明するための、走行装置の模式的な断面図である。

【図４】図３に引き続き、本発明の走行装置の作製工程
を説明するための、走行装置の模式的な断面図である。

【図５】図４に引き続き、本発明の走行装置の作製工程
を説明するための、走行装置の模式的な断面図である。

【図６】実施例−２で説明した本発明の走行装置を示す
図である。

【図７】実施例−３で説明した本発明の走行装置を示す
図である。

【図８】実施例−４で説明した本発明の走行装置を示す
図である。

【図９】実施例−５で説明した本発明の走行装置を示す
図である。

【図１０】本発明の第１の態様のウエハを示す図であ
る。

【図１１】本発明の第２の態様のウエハに接合されるタ
ーボファンを示す図である。

【図１２】ターボファンの作製工程を示すための、ター
ボファンの模式的な断面図である。

【図１３】図１２に引き続き、ターボファンの作製工程
を示すための、ターボファンの模式的な断面図である。

【図１４】図１３に引き続き、ターボファンの作製工程
を示すための、ターボファンの模式的な断面図である。

【図１５】図１４に引き続き、ターボファンの作製工程
を示すための、ターボファンの模式的な断面図である。

【図１６】図１５に引き続き、ターボファンの作製工程
を示すための、ターボファンの模式的な断面図である。

【図１７】本発明の第２の態様のウエハを示す図であ
る。

【図１８】実施例−８にて説明したターボファン及びフ
ィルターの拡大断面図である。

【図１９】ウエハを搬送するための従来のベルト搬送方
式を説明するための図である。

【図２０】ウエハを搬送するための従来のローラー搬送
方式を説明するための図である。

【図２１】ウエハを搬送するための従来のウォーキング
ビーム方式を説明するための図である。

【図２２】ウエハを搬送するための従来のロボット搬送
方式を説明するための図である。

【符号の説明】

１０走行装置１２ローラー１４フレーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄフレームの側壁１４Ｅフレームの頂面１６軸受け部１８軸３０シリコン基板３２，３４，３６，３８，４０，４２，４４，４６犠
牲層１２Ａリング部１２Ｂ貫通孔１２Ｃ軸部２０ローラーの側壁２２ローター２４ステータ部５０ウエハ５２ウエハの裏面６０ターボファン６２ファン６４ケーシング６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ，６４Ｄケーシングの側壁６４Ｅケーシングの底面６４Ｆケーシングの頂面６６ブッシング６８空気導入部６８Ａ空気導入部の上面７０空気排出部７２ステータ部８０フィルター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エッチング可能な材料から形成された、ロ
ーラー、フレーム、及びフレームに形成されしかもロー
ラーを軸支する軸受け部から成ることを特徴とする走行
装置。
【請求項２】請求項１に記載された走行装置が裏面に接
合されていることを特徴とするウエハ。
【請求項３】ケーシング、ケーシングの内壁から突出し
たブッシング、及びブッシングに遊嵌されたファンから
構成され、且つこれらがエッチング可能な材料から形成
されたターボファンから成る走行装置が裏面に接合され
ていることを特徴とするウエハ。
【請求項４】マイクロマシーン技術によってウエハ裏面
に走行装置を作製した後、ウエハ表面を研磨することを
特徴とするウエハの作製方法。
【請求項５】シリコン系材料から作製されたマイクロマ
シーンを、シリコン系材料から作製された物品に接合す
る接合方法であって、前記マイクロマシーンに鏡面仕上
げ部分を形成し、前記物品に鏡面仕上げ部分を形成し、
マイクロマシーンの鏡面仕上げ部分と物品の鏡面仕上げ
部分とを接合することを特徴とする接合方法。