JPS6286837A - ウエハ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ 本発明は、ＬＳＩ（大規模集積回路）等の゛１′、導体
デバイス製造装置に使用される゛１′導体ウェハ（以下
弔にウェハ）の自動搬送装置に関し、特に、反応室と前
室（予備室）との間を短時間にシリコンウェハだけを吸
着して搬送するウェハ搬送装置に関する。

［従来の技術］ ＬＳＩ技術の進歩発展はきわめて急速であり、すでに１
μｍ以下の微細パターンを用いたＬＳＩが作られている
。こうしたサブミクロンレベルのＬＳＩを製造するため
には、当然のことながら不確定質素に影響されることの
少ない、より制御性のよい高性能な製造プロセスが必要
となる。

この−例として、プロセスの低温化と高選択性プロセス
が挙げられる。１三としてプロセスの低温化は、゛ｒ導
体内における不純物の再拡散を抑え、正確な不純物分布
を実現するために必要である。

特に、プロセス低温化は、ＬＳＩに使用される各種薄膜
（゛ｉ導体、金属、絶縁物）中におけるグレイン成長を
抑型するためにも、さらには基板結晶とその１−の薄膜
及び薄膜間の界面反応抑制にも有効である。　・方、微
細パターン形成用のエツチングあるいは薄膜形成には、
材料の差による高い選択性が必須である。

プロセスの低温化及び、フ゛６選択性プロセスを実現す
る最大の要件は、反応に必要なガス成分以外の不要ガス
成分が、プロセスが進行する反応室の雰囲気から殆ど完
全に除去されていることである。

すなわち、ウルトラクリーンプロセスは、超微細化ＬＳ
Ｉ製造に必須の低温化プロセス及び高選択性プロセス実
現に不可欠である。

クリーンプロセスの重要性を２，３の例について述べる
と、 ■シリコンエピタキシャル成長 ５ＩＨ７→Ｓｔ　＋２Ｈ２・・・・・・・・・（１）Ｓ
Ｉ　Ｈ２Ｃ１２＋Ｈ２→Ｓｔ　＋２ＨＣｌ＋Ｈ・・・・
・・・・・（２） シリコンのエピタキシャル成長は、例えば、シラン（Ｓ
ｉＨ２）の熱分解（式（１））やジクロルシラン（ＳＩ
　Ｈ２Ｃ１２）の水素還元反応（式（２））により行わ
れる。

しかし、反応雰囲気中に酸素（０’２）や水分（Ｈ２Ｏ
）が存在するとシリコン基板表面が連続的に酸化されて
、表面に薄い５Ｉ０２膜が形成される。この５Ｉ０２膜
を蒸発やエツチングによって除去するために高い温度が
必要となる。

反応雰囲気がきわめてクリーンであれば、常にクリーン
なシリコン表面が確保される。クリーンな表面上におい
ては、吸着したＳ１原子の表面マイグレーションが激し
く起こり、表面吸着原子が重層のラティスサイトにおさ
まり易く、低温で高品質のエピタキシャル成長層が得ら
れることになる。すなわち、クリーンな反応雰囲気では
プロセス温度を低ｚｕ化することがｌ′ｉＩ能である。

■タングステン選択成長 ２ＷＦ６＋３Ｓ＋→２Ｗ＋３８Ｉ　Ｆ／１１・・・・・
・・・・・・・（３） 原料ガスＷＦ６を用いたタングステン（Ｗ）の小結晶の
シリコン（Ｓｔ）、１−あるいはポリＳｌ　　ｌ＝への
選択成長は、Ｓｉ基板還元反応で進行する。

式（３）で示される反応が進行するためには、５１−Ｗ
界面に酸化膜等が存在してはならないし、また、当然の
ことながらＷ自体も酸化膜等を含んでいてはならない。

ＳｌもＷもきわめて酸化し易い物質である。

したがって、反応雰囲気中に０２やＨ２Ｏが含まれてい
ては、式（３）に示されるような基板還元反応は起こら
ない。酸化膜等の中１１１層を介在させないＳｔと金属
の界面では、金属のシールド効果によりきわめて低い温
度で８ｌ−８ｌボンドが切れて、多結晶金属の粒界に沿
ってＳ１原子が金属薄膜表面に拡散し、式（３）で示さ
れるような基板還元反応が連続的に起り続けるのである
。

当然のことながら、ＳＩ以外の表面、例えば、Ｓｌ　０
２，８１．３Ｎ４上には基板還元反応を用いる限りＷは
堆積しない。すなわち、反応雰囲気がクリーンであれば
、低温でしかも５＝ｔ−にのみ選択的にＷは堆積する。

反応雰囲気がクリーンであることが、プロセスの低温化
と高選択性プロセスを１ｆ能にすることは、［−述した
通りである。

反応雰囲気をクリーンにするためには、原料ガスホンへ
（あるいは液化ガス容器：以後ガスボンベと総称する）
から反応室までのガス供給系９反応室自体及びガスυ１
気系のすべてがクリーンでなければならない。

そのトな条件を列記すると、 ■原料ガスが可能な限り高純度であるこ七。

■ガス供給系９反応室及び排気系に関して、（ａ）外部
リーク酸が極限まで少なく、大気汚染がｊ！１（いこと
。

（ｂ）配管系及び反応室管壁からの放出ガスが上置に少
ないこと。すなわち、配管系や反応室を構成する材料自
体がガス成分を含んでいないこと。同時に、管壁表面が
１−分に車用で加−「変質層を持たずに吸着ガスが１−
分生ないこと。さらに、反応室内部やガス供給配管系内
部が大気にさらされるこ七のないような配慮に基づく装
置を備えていること。

（Ｃ）ガスが停溜するデッドゾーンを持たないこと。

（ｄ）パーティクル（粒Ｉ′−）の発生がなるべく少な
いこと。ｒ＋ｆ動機構を備えるにしてもガス供給系内部
や反応系内部に摺動部分をなるべく持たせないこと。

以上の条件のうち管理とか、操作により７姿な条件を達
成できるものもあるが、装置の可動系ににおけるパーテ
ィクルの発生は、ウェハ搬送装置における機構系自体の
構成りの問題であり、その構造が重要となる。

この場合、特に、重要なものは、反応室にウェハを搬入
するまでのウェハの搬送機構であって、これには、ウェ
ハを支持乃至は保持する機構が７認となる。

［解決しようとする問題点コ 従来のウェハ保持機構としては、真空チャックによりウ
ェハを吸着保持する機構をはじめとして、ウェハホルダ
ーとか、把持アーム等の機械的な機構によりウェハをそ
のエツジ部等を介して保持している。

特に、ＣＶＩ）装置とかスパッタリ゛ング装置等にあっ
ては、予備室からその処理室にウェハを搬入する場合、
予備室から処理室へベルト搬送機構等の搬送機構を介し
て行われ、これらは、可動部分を多く含む機構となって
いる。

この種の装置としては、第１０図（ａ）及び（ｂ）の甲
面図及び側面図に見るように、予備室１００に真空室１
０１が続いていて、各室にゲートバルブ１０３が設けら
れている。そして、ウェハｌＯ６は、搬送ベルト１０４
によりｔ備室１００から真空室ｌＯ１を経て、処理室１
０７へと搬送される。なお、１０５は、ゲートバルブ１
０３を作動するためのシリンダでアル。

このように予備室から処理室へとウェハを搬送する従来
のウェハ搬送機構にあっては、メカニカルなＩ’ｌＪ動
部分が多くなるとともに、特に、真空吸着するものにあ
っては、吸着機構を負圧にする関係からエアーの流れが
パーチクル発生に悪影響をｔｊえる。

そこで、必然的にパーチクルの発生量が多くなり、これ
を所定以下に制限することは困難な状況にある。

また、真空チャックを使用できない低圧化で処理を行う
蒸着、ＣＶ［）、プラズマエ、ソチング装置、リアクチ
ブイオンエツチング装置等においては、真空チャックを
使用することができないため、ウェハ移送機構に取り付
けられるウニ／Ｘ保持機構としてはウェハホルダーとか
、把持アーム等の機械的な機構を採用する場合も多く、
可動部分がさらに多くなる傾向にある。

したがって、＋ｌｉＪ記のようなプロセスの低温化とか
、高選択性プロセスを実現し難いのが現状と言える。

「発明の１」的コ この発明は、このような従来技術の問題点等を解決する
ものであって、ウェハを搬送するような機構においてパ
ーチクルをほとんど発生させずにウェハを保持して搬送
することができ、特に、常圧とか減圧状態でも使用がＩ
ＩＪ能でかつ゛Ｌ導体の製造プロセスにおけるプロセス
温度を低温化する場合に適するようなウェハ搬送装置を
提供することを［Ｉ的とする。

［問題点を解決するためのＬ段コ このような目的を達成するためのこの発明のウェハ搬送
装置における手段は、サセプタを有する処理室と、予備
室と、予備室に設置され、予備室から処理室のサセプタ
の上部へと移動するアームと、ウェハを吸着保持する複
数の電極を有する静電チャックとを備えていて、静電チ
ャックはアームに取り付けられ、ウェハを静電チャック
に保持して搬送するというものである。

［作用コ このように構成することにより、アームの移動を制御す
るだけで、予備室から反応室等の処理室ヘウエハを搬送
することができ、しかも電気的な制御によりウェハの保
持と離脱を杼うことができるので、ウェハ搬送が自在に
行え、しかも搬送機構が簡り１であるため、外部リーク
及び装置内面からの放出ガスが圧倒的に少なくでき、ク
リーンプロセスを可能とするとともに、可動部が少な（
、パーチクルの発生をより少ない状態に制限でき、プロ
セスの低温化とか、高選択性プロセスの実現に適するウ
ェハ搬送装置を実現できる。

また、静電チャックを用いているので、常圧や低圧下、
真空下でも使用できるものである。

［実施例］ 以下この発明のウェハ搬送装置の一実施例について図面
を用いて説明する。

第１図は、この発明のウェハ搬送装置をＣＶＤ装置に適
用した概要断面図、第２図（ａ）は、その静電吸容チャ
ック部の断面図、第２図（ｂ）は、その他の具体例の静
電吸着チャック部の断面図、第３図（ａ）は、本発明の
ウェハ搬送装置における静電チャックの電極部の第３図
（ｂ）におけるＩ−Ｉ線に沿う断面概要図、第３図（ｂ
）は、その・β面図である。また、第４図（ａ）は、第
３図（ａ）の静電チャック電極部にウェハが吸引された
状態の断面図、第４図（ｂ）は、その等価回路図である
。なお、これら各図及び以後の図において同一のものは
、同・の符号で示す。

第１図において、１は、ＣＶｌ）装置であって、反応室
２とその両側に配置された前室３　ａ　＋　３　ｂと、
これら前室３　ａ　＊　３　ｂにそれぞれ連通する予備
室４　ａ　＋　４　ｂとから構成され、前室３ａ、予備
室４ａ側がウェハを搬入する側となり、前室３ｂ。

予備室４ｂが処理済みウェハを搬出する側となる。

なお、図示されていないが、ｐ備室４　ａ　＊　　４　
ｂには、それぞれ自動的にウェハを送り込み、取り出す
機構が設けられている。

また、この実施例では、予備室を２段に分けて、第１予
備室としての前室３　ａ　＋３ｂを設け、第２予備室と
して前記予備室４ａ、４ｂを設けて真空度に対する調整
をしている。しかしこれら予備室は１段（前室３ａ又は
３ｂだけ）であってもなんら差し支えない。

さて、反応室２は、内面研磨（化学処理を含む）された
ＳＵＳ　（ステンレルスチール）或いはＴ１Ｎ等により
コーテングされたＡ、ｌ！のチャンバ２０１を備えてい
て、ガスの導入パイプ２０２（例えば内面研磨された５
ＵＳ３１８Ｌ）から反応に必要なガスが導入される。

また、ガスの導入パイプ２０２の前面には、導入された
ガスの直進方向の速度を相殺しガスの流れを均一化する
ためのじゃま板２０３が設けられている。

２０４は、−ド方に向かって細いスリットか−・次元的
でほぼ周期釣設けられ、或いは円筒上の孔が２次元的に
格子杖に設けられたスリットプレートであって、これは
、チャンバ２０１内への反応ガスの吹き出し面を構成し
ている。

この吹き出し面の下方には、サセプタ２０５が設けられ
ていて、サセプタ２０５は、ＴＩＮ等をコーテングした
Ｍｏ　、Ｗ、Ｔａ等の高融点金属、或いはＳｉＣコート
したカーボン等よりなるテーブルであって、ウェハ８が
設置される。このサセプタ２０５の内部には、サセプタ
２０５を加熱するために加熱装置２０６が設置されてい
る。

ここで、ウェハ８の加熱を電子的に制御するには、軸対
称的に同心円筒状に多段にプラズマトーチを配置した加
熱装置が優れていて、サセプタ２０５と加熱装置２０６
との間には、Ａｒ　＋　Ｎ２等のガスが減圧状態で封入
されている。

一方、６ａは、移送アーム５ａの先端側に支承された静
電チャック部であって、１０ａは、その静電チャックで
ある。図では、ウェハ８が静電チャック１０ａに吸着さ
れている状態を示している。

また、移送アーム５ａは、前室３ａ内に配置された支持
具７ａに他端が固定され、前室３ａと反応室２のサセプ
タ２０５との間を進退するフロッグレッグ搬送機横形の
アームである。なお、この移送アーム５ａは、マグネテ
ィクンリング或いはエアシリンダ等で構成されていても
よい。

ここで、フロッグレッグ搬送機構を用いているのは、搬
送機構部を小型化できるとともに、例えば、前室の両側
にＣＶＤの反応室を設けて、フロッグレッグ搬送機構の
支持具７ａを回転可能にすれば、求めるチャンバ側にフ
ロッグレッグ搬送機構を方向付けられるので、両側のチ
ャンバにウェハを選択的に搬送又は搬出できる利点があ
る。また、予備室とチャンバとの中間に前室を直線状に
設けて、その支持具７ａを回転可能にすれば、同様に予
備室側からウェハをピックアップして、反転してチャン
バ側に搬送することも可能であり、このような場合にあ
っても装置全体を小型なものとして実現できる。

さて、前室３ｂにも、対称関係で同様なフロッグレッグ
搬送機構形の移送アーム５ｂ、静電チャック部６ｂ、そ
の静電チャック１０ｂ、そして支持ｆ’４７ｂがそれぞ
れ設けられている。なお、図では、静電チャック１０ｂ
には、処理済みのウェハ８が吸着されている。

ところで、搬送アーム５ａ、５ｂは、それぞれこの発明
におけるウェハ搬送装置の、反応室（処理室）と前室（
第１の予備室）との間を移動するアームの具体例の１つ
であり、静電チャック６　ａ　ｖ６ｂは、ウェハを吸着
保持する複数の電極を有する静電チャックの具体例の１
つである。したがうて、この実施例では、反応室２の両
側に１つづつ。

２つのウェハ搬送装置を配置している。

さて、２２１，２２３は、それぞれチャンバ２０１を排
気する排気管であり、これら排気管２２１．２２３は、
独立に排気動作させてもよいし、途中で連結して１つの
ポンプで排気してもよい。

また、２２４．２２６，２２７，２２８．２２９は、そ
れぞれゲートバルブであり、前室及び予備室は、いずれ
も真空ポンプにより排気される。

ここで、この装置の動作について説明すると、ガス導入
ｎ　２０２のバルブが閉じられ、ゲートバルブ２２４，
２２５が閉じられていると、チャンバ２０１内は、高真
空状態になる。

この１大態でゲートバルブ２２４を開いて、予備室４ａ
から前室３ａに搬入されたウェハ８を静電チャック６ａ
が吸着し、ピックアップする。次に搬送アーム５ａを伸
張し、吸着したウェハ８を前室３ａから反応室２へと搬
送してサセプタ２０５、Ｌに位置付けてウェハ８を自重
落ドさせ、又はサセプタ２０５側に静電吸着させてサセ
プタ２０５上に設置する。

次に、搬送アーム５ａを縮小して静電チャック６ａを前
室３ａへと戻す。静電チャック６ａが前室に移動した後
、ゲートバルブ２２４を閉めて、ただちにガス導入口２
０２のバルブを開けてサセプタ２０５状に設置されたウ
ェハ８の表面に原料ガスを吹き付けて薄膜成長を行う。

ガスの種類は、例えばポリシリコン成長であれば、Ｈ２
＋ＳＩ　Ｈｑ、Ｈ２＋Ｓｉ　２　Ｈ６等であり、窒化膜
成長であれば、Ｈ２＋ＳＩ　Ｈｑ　＋ＮＨａ等が使用さ
れる。なお、堆積したい薄膜の種類により原料ガスは変
えることになる。

所定の薄膜の成長が完了した時点で、ガス導入口２０２
のバルブを閉めて、チャンバ２０１内を高真空に排気し
た後、ゲートバルブ２２５を開けて、前室３ｂから反応
室２へと搬送アーム５ｂを伸張し、静電チャック６ｂを
サセプタ２０５上に移動して、処理済みのウェハ８をサ
セプタ２０５にから吸着してピックアップする。そして
搬送アーム５ｂを縮小して処理済みのウェハ８を前室３
ｂへと搬出する。

このようにして前室３ｂへと搬出されたウェハは、前室
３ｂから予備室４ｂへと送出されて装置外に取り出され
る。

次に、静電チャックをウェハ表面まで接近させて、ウェ
ハを吸引保持する機構について説明する。

第２図（ａ）に見るように、静電チャック部６ａの静電
チャック１０ａは、静電チャック電極部１２１を有して
いて、搬送アーム５ａの先端に取り付けられている。同
様に、静電チャック電極部６ｂの静電チャック１０ｂに
あっても、静電チャック電極部１２１を有していて、搬
送アーム５ｂの先端に取り付けられている。

なお、静電チャック部６ａと静電チャック部６ｂとは同
様な構成を採るので、静電チャック６ａを以て、静電チ
ャック６ｂの説明を代表し、以下の説明においては静電
チャック６ｂの説明については割愛する。

静電チャック部６ａは、円ｎ状のハウジング１２４を有
していて、ハウジング１２４が搬送アーム５ａの先端に
固定（図では現れていない）されている。１２５は、搬
送アーム５ａに対応して取り付けられたガス等の導入パ
イプであって、搬送アーム５ａと同様にハウジング１２
４に固着されていて、搬送アーム５ａとともにこの静電
チャック部６ａを支持している。

静電チャック電極部１２１は、第３図（ａ）。

（ｂ）等に見るように、紙面垂直方向に２分割された形
状をしていて、ハウジング１２４の内側に収納された金
属製の上下動円板１２３に絶縁物のスペーサ１２２を介
して取り付けられている。１２６は、ハウジング１２４
に固定された軸受円板であって、この下には、円筒状の
ベローズ１２９が取り付けられていて、このベローズ１
２９によって前記上下動円板１２３が垂Ｆ支持され、そ
の中央部には移動支持棒１３１が植設されている。

そしてこの移動支持棒１３１は、軸受円板１２６のすべ
り軸受部１２６ａを貫通している。

ここで、絶縁物のスペーサ１２２は、静電チャック電極
部１２１に印加されるに電圧に対し、駆動部（上下動円
板１２３側）との間に絶縁耐圧を持たせるために挿入さ
れているものである。

さて、軸受円板１２６の上部には金属製のバックプレー
ト円板１２８が設けられていて、移動支持棒１３１の他
端がバックプレート円板１２８の中央部に固着されてい
る。そして円筒状のベローズ１３０を介してバックプレ
ート円板１２８と軸受円板１２６とが結合されている。

ここで、これらベローズ１３０，１２９は、それぞれそ
れにより囲まれた内部に形成される一上部空間部１３２
及び下部空間１３３を密閉状態に保っていて、上部空間
部１３２は、導入孔１２７に連通していて、Ｆ部空間１
３３は、はぼ大気圧の空気が封入されている。一方、ア
ーム５ａ及び５ｂは、それぞれ中空であって、この中空
部分が前記導入孔１２７に接続されていて、この中空部
分を介してエアー又は窒素ガスがｔ都市間部１３２及び
これに連通するド部空間１３３に導入され、また、ここ
から排気される。また、この中空部には静電チャックに
対する配線が内設されている。

すなわち、十６部空間部１３２と一ド部空間１３３とは
、ベローズ１２９．１３０で囲まれた気密の空間となっ
て、導入孔１２７ら供給され、又は排出されたエアーの
眼に応じて移動支持棒１３１と軸受円板１２６、そして
Ｌド動円板１２６とが気密を保ちながら移動支持棒１３
１が上下に移動するように構成されている。なお、より
気密を完全にするためには、０りングを設けることも有
効である。

次に、静電チャックの上下移動動作について説明する。

■静電チヤツクを一ヒ昇させる場合。

前記上部空間部１３２に連通ずる導入孔１２７を通して
上部空間部１３２に比較的高圧のエアー。

例えば２ｋｇ／ｃＩ／から８　ｋ　ｇ／　ｃ♂程度の空
圧（空気若しくは窒素ガス）を加えることにより、Ｌ側
のベローズ１３０が伸張され、ｔ′側のベローズ１２９
が圧縮されて、図示のように上下動円板１２３がＬ昇し
、静電チャー／り１０ａ　（１０ｂ）がハウジング１２
４の内部に収納される。

■静電チャックをド降させる場合。

・方、１；空間間部１３２に連通する導入孔１２７から
高Ｈ−のエアーが排出され、空間１３２の圧力を負ｒｒ
：＜Ｊ：ｃ空杖態又は減圧状態若しくは大気圧）ニスル
と、ベローズ１３０が縮んでベローズ１２９が伸びるこ
とにより、上下動円板１２３が復帰方向に戻ってド降し
くｆＧ空状態の場合には、より降下し）、静電チャック
１０ａがハウジング１２４の内部から突出する。

このようなベローズによる」〕下下動動機を採用するこ
とにより、その移動機構が簡単となり、空気の漏れが少
なく、パーチクルの発生の抑制に貢献する。

ここに、ベローズ１２９．１３０の材質は、ステンレス
やアルミニウム合金等を通常使用し、特に静電チャック
の重歌が軽い程よい場合には、アルミニウム合金が優れ
ている。

ところで、静電チャックの搬送をフロララグレッグ形搬
送機構で行う場合には、静電チャックの支持とガス導入
孔とは、別口にして、ガス導入孔にはフレキシブルチュ
ーブを使用するとよい。

一方、第２図（ａ）の例では、ガス導入孔と静電チャッ
クの支持具（上下動円板１２３）とが共用になっている
場合を示しているが、静電チャックの位置の移動或いは
搬送をエアシリンダやマグネティックシリンダで行う場
合には、このようなのものが使用し易い。

ところで、５ｍ＋ｓ〜１５＋ａｍ程度の範囲で上下移動
させるためであれば、前記のような上下移動機構は、全
体の厚さ４０ｍｍ程度でヒ分作成可能であって、電極等
の直径は、吸引するウェハサイズと合わせて決定すれば
よい。

第２図（ｂ）は、静電チャック上下移動機構の他の具体
例を示すものであって、２分割されて構成される静電チ
ャック電極部１５１，１５１は１．上下動絶縁円板１５
２に固着されている。なお、この上ド動絶縁円板１５２
は、例えば成型ポリイミド或いはセラミックス等の絶縁
物で構成されている。

１５３は、移動支持棒であってベースプレート１５４を
ｉＷ通してスプリング１５８を介してこのベースプレー
ト１５４に支承されている。

ベースプレート１５４は、フロッグレッグ搬送機構のア
ーム５　ａ　＋　　５　ｂの先端側にそれぞれ固定され
ていて、前記第２図（ａ）のハウジング１２４、軸受円
板１２６、そしてバックプレート円板１２８の役割を兼
用している。また、スプリング１５８．１５７，１５８
は、Ｔｌ−Ｎ１　、　Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ等の形状記憶合
金で作られたスプリングである。

ここで、これらのスプリング線径は、中心に設けられる
スプリング１５８の方が周辺に設けられるスプリング１
５６や１５７より太く設定されている。移動支持棒１５
３は、固定されているベースプレート１５４の中央のす
べり軸受部１５４ａの貫通孔をスライドするが、このス
ライドをよりスムースにするためにＯリングやベヤリン
グを導入してもよい。

第２図（ｂ）に使用されている形状記憶合金は、例えば
、スプリングに電流を流して温度を上昇させると、ある
温度（例えば７０℃〜８０℃）から急激に伸びる性質の
ものである。一方、周囲に設けられるスプリングは、通
常、軸対称な３点に設けられる。

第２図（ｂ）は、周囲に設けられたスプリング１５６．
１５７に電流を流し、スプリング１５８には、電流を流
していない状態を示していて、静電チャック電極部１５
１が下方に移動している状態である。この状態でスプリ
ング１５８，１５７等に流している電流を切れば、スプ
リング１５６゜１５７等の温度が下がって、上方向に移
動を開始する。しかし、これでは時間がかかって応答速
度が遅いので、スプリング１５８，１５７等に流してい
る電流を切ると同時に、或いはそれよりもやや早く、ス
プリング１５８に電流を流す。

スプリング１５８の線径は、太く設定されているので、
ある温度以上になって伸び始めれば、スプリング１５６
．１５７の温度が下がりきっていなくとも、上下動絶縁
円板１６２が上方向に移動する。

このようなことにより、静電チャックの１−Ｆ移動に対
する応答速度が格段に向上する。

Ｔ　Ｉ−Ｎ　１等の形状記憶合金のスプリングの線径は
　２　ｓ　、　　３　ｎウェハ用であれば、例えばスプ
リング１５６．１５７の線径を１．０ｍａ＋φとし、ス
プリング１５８を１．８ｍｍφ等とするとよく、４＃〜
６＃ウエハ用であれば、例えばスプリング１５８．１５
７の線径を１．２＋＋ｕｓφとし、スプリング１５８を
２．０ｍａ＋φ等とするとよい。

また、流す電流値も、材料の比熱、抵抗率、線径などに
より変化するが、上述した線径のものであれば、５Ａ〜
ＢＯＡ程度で十分動作する。

この他にも、例えば、第２図（ｂ）の外周に沿うスプリ
ングは残して中心に磁石と電磁石を所定の空隙を介して
対向させ、電磁石に電流を流さないときは、静電チャッ
ク電極部１５１の自重でスプリングが伸びて下方に移動
し、電磁石に電流を流せば磁石と電磁石が引き合って、
静電チャックが」ユ方に移動するような構成を採ること
もできる。

このような場合には、例えば外周にスプリング１５６．
１５７を設けるとともに、ベースプレート１５４を貫通
する軸を上下動絶縁９円板１５２に植設けた構成で簡単
に実現できる。

ところで、第２図（ａ）及び（ｂ）の静電チャック電極
部は、下向きだけでなく、構向きでも上向きでもいずれ
の方向へも移動できる。

次に、静電チャックの電極部の詳細について説明する。

なお、第１図において静電チャック１０ａ、１０ｂは、
同一の構成となるため、以下の説明においては、静電チ
ャック１０を以て説明し、その電極部を静電チャック電
極部１７とする。

さて、第３図（ａ）、（ｂ）に見るように、ウェハ吸引
用静電チャックＩＯの電極部１７は、裏面内部に半円形
の窪み部１１ａ、１２ａをそれぞれ設けた半円板杖の金
属等の導体よりなる第１゜第２の電極１１．１２により
形成される。

ところで、ウェハを自動搬送する場合は、表面側からウ
ェハを吸い」−げて搬送することを要求される場合が圧
倒的に多い。そこで前記電極部１７は、静電吸着チャッ
クとしてウェハ搬送装置に吊り下げられた状態で、その
吸着面側が一部になるように取り付けられる。

ここで、これら第１．第２の電極１１．１２は絶縁膜１
３．１４により薄く皮膜されていて、所定の間隔りの間
隙を隔てて配置されている。この間隙りは、空隙のまま
でもよいし、構造によっては絶縁物が挿入されていても
よい。その選択は静電チャック１０の全体の構造から決
定すればよい。

第１．第２の電極１１及び１２は、第３図（ａ）に見る
ように半径Ｒのほぼ゛ト円状の外周に幅Ｗの部分を残し
て、内部が凹状に窪み、この幅Ｗの部分が半導体ウェハ
の吸着部１５．１８となっている。吸着部１５．１８の
それぞれその表面には、前記絶縁膜１３．１４の一部と
して絶縁膜１５ａ。

１８ａがコーテングされた層として設けられていて、こ
れら絶縁膜１５　ａｔ　　ｌ　６　ａの膜厚は、ウェハ
の吸引力等から決定されるものである。そしてこの部分
以外の絶縁膜１３．１４の厚さは、この電極部が、他の
金属部分等に触れた場合に十分な耐圧を持つことを考慮
して決められる。

次に静電チャック電極部１７のウェハを吸着する動作に
ついて説明すると、第４図（ａ）に見るように、ウェハ
８は、その周辺部において吸着部１５．１６に吸着され
る。このウェハ８は、それが自動搬送される場合に、こ
の静電チャック１０によりその表面側から吸い」−げら
れて保持されることになる。そして搬送元としての前室
３ａから搬送先である反応室２へと搬送される。この点
で、通常、その上面にウェハを裏面側から吸着して固定
するだけの単なる真空チャックとは状況が相違する。な
お、１８はこの静電吸着チャックの電圧源（その電圧値
Ｖ）である。

さて、通常、円板吠ウェハ８の周辺部における外側から
数■■程度の領域には、ＩＣ（集積回路）。

ＬＳＩ（大規模集積回路）等のデバイスを設けていない
。そこで、このウェハ８の周辺部を静電チャック電極部
１７により吸着することは、ＩＣ。

ＬＳＩの性能劣化を全く伴わない。第４図（ａ）は、静
電チャックＩＯの外径の大きさがウェハ８の外径の大き
さに殆ど等しい場合を示している。

ウェハ８を自重で落下させるためには、この吸着部幅Ｗ
は、通常、０．１ｗｗ＋から３璽冒程度の値に設定され
、特に、好ましくは、０．２．＋ｕ＋からｌ＋ｍ程度の
範囲にあるとよい。なお、幅Ｗが狭い方がウェハ８への
汚染、損傷は少ない。もちろん、静電チャック電極部１
７をウェハ８に接触させる時の接触圧力には、十分な考
慮を払い、ウェハ８内に転位等の欠陥が入らないような
圧力値に設定しなければならないことはもちろんである
。

静電チャック電極部１７の直径（２Ｒ）は、ウェハ８の
直径よりやや人き（でも、またやや小さくてもかまわな
いが、静電チャック電極部１７をウェハ８の真上に正確
に位置決めし、ウェハ８を確実に吸着するには、ウェハ
８の直径が静電チャック電極部１７の電極１１，１２に
より形成される直径、（２Ｒ）に殆ど等しいか、やや大
きくした方がよい。

半導体製造プロセスに登場するウェハには、さまざまな
種類のものがある。例えば、材料的には、Ｓｉ　、Ｇｅ
、Ｇａ　Ａｓ、Ｉｎ　Ｐ等のウェハが使用される。ウェ
ハの抵抗率値ρも、材料にもよるが、１０８Ω・ｃＩＢ
から１Ｏ−３Ω＊ｃｍ程度の範囲で変化する。また、ウ
ェハ表面に酸化等の絶縁膜が１μｍ程度あるいはもっと
厚く設けられている場合もあるし、さらにその−［−に
レジスト膜が付いている場合もある。

ウェハの１電緩和時間τｄは、 τｄ＝ρε　　　　・・・・・・・・・・−−−−−（
４）で与えられる。ρは抵抗率、εは誘電率である。

ここで、ρ：　Ｉ　Ｘ　Ｉ　Ｑ８Ω＊ｃｍ”１Ｘ１０−
３Ω・Ｃ■とすると、式（４）で与えられる１電緩和時
間ｒｄは、ｌＸｌ０−”ｓｅｅ　〜ｌＸｌ０″″ｌ５ｓ
ｅｃ程度の値になる。すなわち、この範囲の抵抗率の材
料（ウェハ）であれば、直流的には導体と扱って良いこ
とになる。

したがって、第４図（ａ）のように静電チャック電極部
１７の電極１１．１２にウェハ８が吸着された状態を電
気回路的に表現すると、第４図（ｂ）のように吸着部１
５．１８により形成されるコンデンサ１９．２０が電圧
源１８に直列に接続された形になる。

コンデンサＣのイ直は、 でｌ与えられる。

ただし、δ及びＳは吸着部の絶縁膜厚さ及び吸Ｐｔ部面
積である。εＩは絶縁膜の誘電率である。

コンデンサＣの値は、ウェハＬの酸化膜の厚す。

レジストの厚さやウェハの抵抗率等によりある程度変化
する。

面積は、第３図（ｂ）の半径（Ｒ）から、はぼ、Ｓ絢π
ＲＷ　　　　−・・・・・・・・・・・・・・（８）で
与えられる。ただし、Ｒ＞＞Ｗ、Ｒ＞＞Ｄの場合である
。もちろん、ＲとＤの関係は必ずしも上述した関係に限
らない。コンデンサの電極に働く力Ｆは、 でり、えられる。ここで、■は電源電圧である。第４図
（ｂ）で、一方のコンデンサに加わる電圧はＶ／２であ
る。したがって、ウェハ８を持ち上げる力ｆ　（Ｎｅｗ
ｔｏｎ）は、 となる。

一方、ウェハの質ｍＭ及び重さｆは、 Ｍ＝ρ０πＲ２ｔ　　　　　・・・・・・・・・（９）
ｆ＝ＭＧ＝ρ０πＲ２ｔＧ・・・・・・・・・（１０）
ただし、ρＯ：比重、Ｒ＝ウェハの半径、１＝ウエハの
厚さ、Ｇ＝重力加速度（９，８ｍ／５ｅｃ２）である。

なお、ＳＩウェハの質量Ｍと重さｆを第９図の表に示す
。Ｓｌの比重ρＯは、２゜３２８ｇ／ａｍａ＝２．３２
８ＸＩＯ３ｋｇ／ｍ３である。

式（１Ｇ）で与えられるウェハの重さを吸い上げるに必
要な電圧Ｖは、式（８）と（１０）より、なる。εχは
絶縁膜の比誘電率である。ウェハが絶縁膜に完全に密着
せず、空隙χが存在する時のウェハ吸い［−げに必要な
電圧Ｖは、 となる。

例えば、２Ｒ＝５０．、、Ｗ＝５．、、Ｉ）＝１０．、
。

δ＝１０　μｍｌ　　ｅχ＝２．５とすると、Ｍ＝２゜
３６ｇ　（ｆ＝２．３１ｘｌＯ−２Ｎ）のウェハを吸い
上げるに必要な電圧Ｖは、式（１１）から求めると、２
４Ｖとなる。もちろん、静電チャック１０が完全に密着
した吠態が実際には作れるわけではないので上記の値よ
り大きい数１００ｖ程度の電圧が必要である。

電極部の絶縁膜にポリイミド樹脂を用い、電極１１．１
２の導体としてアルミニウム（ＡＩ）を用いた２“ウェ
ハ用静電チャックの実施例によれば（２Ｒ＝５０ｍｍ、
　Ｉ）＝ｌＯｍｍ、δ＝　１０　ｕ　ｍ　ｖεχ＝２．
５）、吸着部ｔ５１．ｌｅａの幅Ｗを５■■にすると、
ウェハ８は５００Ｖ程度で簡単に吸着し搬送することが
できる。しかし、通常ウェハ表面は数１０八オーダで平
坦であるため、一度静電チャック電極部１７に吸着され
ると、電圧をＯｖに戻してもウェハ８は吸着されたまま
となってウェハ８自身の重さでは静電チャック１０から
離れない。

静電チャック電極部１７を用いたウェハ搬送の問題点は
、ウェハ８の吸着よりもウェハ８の離脱にある。ウェハ
８の外径にもよるが、上述した２“ウェハ用静電チャッ
クでは、吸着部幅Ｗを５＋ｕｉ又はそれ以上としたので
は、ウェハ８の吸着は行えても、電気的操作だけではウ
ェハ８の自重による離脱（落下による離脱）は行えない
。しかし特別に離脱機構を設けることはパーチクルの発
生を増加させる可能性を秘めているので好ましくない。

すべて電気的操作で、ウェハ吸着、ウェハの自重による
離脱が行えることが好ましい。

上述した静電チャック電極部１７の各電極１１゜１２に
おける吸着部１５ａ、ＩＥ３ａの幅Ｗを０．２ｍｍ〜１
ｍ＋腸程度に設定しであると、ウェハ吸着は、５００〜
７００Ｖの電圧印加で行え、印加電圧を２００〜３００
Ｖ程度以下に低くすると、ウェハは自重で静電チャック
１０から離脱する。すなわち、ウェハを搬送するために
ウェハを静電吸着して保持しようとする場合には、ウェ
ハの重さに応じて自重落ドできるように吸着部幅Ｗを１
−分に狭くしておくことが必要である。あるいは、吸着
部幅Ｗを１〜２１１１程度にして円周方向の要所要所に
切り込み部を設けて、実効的な吸着部面積を所定の値よ
り小さくしておくことでもよい。

したがって、吸着部の幅は、基本的にはその全吸着面積
に関係するものである。

このようにウェハ周辺部ｌＩＩｍ程度以内の表面で吸着
することでウェハを吸い」−げて、静電チャック１０の
ド側に保持して搬送することができる。

このことから、ウェハ表面、特にＩＣ，ＬＳＩのデバイ
ス部分に損傷、汚染することがほとんどなく、はぼ理想
的なウェハ搬送装置を提供できる。

さて、このような静電チャック電極部によるウェハの搬
送の動作を具体的に説明すると、ウエハ８がベルト搬送
機構とか、他のハンドリング機構等により前室３ａまで
搬入されて、前室３ａのサセプターヒに載置されると、
サセプタ上に載置されたウェハ８は、第２図（ａ）に見
るようにベローズ１３０による上部空間部１３２に連通
ずる導入孔１２７から高圧のエアーが排気されることに
より上Ｆ動因板１２３が降下してその静電チャック１０
がウェハ８の周辺部に接する。この状態で静電チャック
１０の電極１１．１２に所定値以上。

例えば５００Ｖ以上の電圧が印加されてウェハ８が吸着
される。そして上部空間部１３２に連通ずる導入孔１２
７から所定ｌの高圧エアーが上部空間部１３２に導入さ
れると、上下動円板１２３が少し上昇して、静電チャッ
ク６ａは、ウェハ８を保持したままサセプタの上部より
離れる。

この状態で、反応室２との間にあるゲートバルブ２２４
を解放駆動して、フロッグレッグ搬送機構が伸張動作を
してアーム５ａを反応室２へ前進させて、ウェハ８を反
応室２へと搬送する。

そして、反応室２のサセプタ２０５上の所定の位置でア
ーム５ａの前進が停止して、静電チャック６のベローズ
１３０の内部の高圧エアーを排気して負圧とし、静電チ
ャック１０を降下させ、ウェハ８が反応室２のサセプタ
２０５に接触するところか、又はそれに非常に近づいた
ところで停止させる。ここで静電チャック１０の電極１
１．１２の電圧を所定値量ドに低−ドさせると、ウェハ
８は自重により離脱する。

その後、フロッグレッグ搬送機構が縮小動作をしてアー
ム５ａを反応室２から後退させて、ゲートバルブ２２４
が閉じられて、先に述べたウェハの反応処理に入る。

なお、ウェハ表面をクリーンな状態に保つためには、反
応室２においても、パーティクルを表面に吸着させない
ために、ウェハ８をウェハの表面が例えば垂直とか下方
に向くように水平面に対してあらゆる角度で保持できる
ことが望ましい。

ここで、所定の処理が終了した場合は、アーム５ｂをほ
ぼ前記と逆の動作をさせて、この反応室２から処理済み
のウェハ８を前室３ｂに取り出すものである。

次に、静電チャック電極部の他の構造の具体例を示すと
第５図（ａ）に見るようなものを上げることができる。

この静電チャックｌＯは、電極部ｆｆ１（ｆｌを軽くす
ることと、ウェハと静電チャック電極部の位置合わせを
より正確にするために吸着部１５．１６を傾斜させた先
端部に設けたものである。

同様に、第５図（ｂ）に見る静電チャック電極部３０は
、その各電極における吸着部３１　ａｌ　３１ｂの幅が
１ｍｍから２層−程度のもの、特に、２＃ウエハの場合
では、０．５＋ｕ＋ａ度として、第５図（Ｃ）に見る吸
着部３１ａの拡大図に見るように、吸着部３１ａの手前
に、２〜３度程度の傾斜領域３２ａを３ｍｍ程度の幅で
設けたもの（吸着部３１ｂ側も同様、これは図示せず）
であって、それぞれの電極の内側の凹部３２は、はぼ半
円形の形状をした構成を採る。

第６図（ａ）は、さらに他の具体例を示すものであって
、静電チャック電極部３３の各電極における吸着部３３
ａ、３３ｂが断面波形のものであり、各凸部は、０．２
　ｒａ−から１ｍｍ程度のものであり、第６図（ｂ）は
、吸着部の形状として比較的縁やかな波形が１つのもの
の例を示している。

また、第６図（Ｃ）は、ウェハ８の表面を吸着するので
はなく、ウェハ８の外周のエツジ部を吸着するための電
極部構造である。ウェハ表面に汚染を与えることのもっ
とも少ない構造であり、静電チャック電極部３４の各電
極の吸着部３４ａ。

３４ｂは、緩やかな傾斜状態となっている。

いずれにしても、ウェハを電気的に吸着し、その自重と
の関係で電気的に離脱することのできる静電チャックで
あって、デバイスに影響のないウェハ周辺部、少なくと
も２つ又はそれ以上に分割された電極に直流電圧を印加
することにより、薄い絶縁膜を設けた吸着部によりウェ
ハを吸着する構造であれば如何なる構造であってもよい
ことはもちろんである。

これまで、ウェハに電圧を印加して吸着する機構及び電
圧を所定以下の電圧又はＯＶに戻すことによりウェハを
静電チャックからその自重により離脱させる機構につい
て説明しきた。

ところで、ウェハの表面側（］二面側）を吸着してウェ
ハをＬ向きの状態に置くだけでよければ、必要な場所で
その印加電圧を所定以下の電圧又はＯｖに戻せばよい。

例えば、ウェハを静電チャックに吸着し、反応室２の所
定の場所に搬送、ウェハを設置し、基板（以降サセプタ
と総称する）上に軽く接触するか、若しくはその寸前ま
で移動し、印加電圧をＯＶに戻すことによりウェハは静
電チャックから離れてサセプタ等の所定の場所におさま
る。

一方、リアクライブイオンエツチング（ＲＩＥ）装置に
代表されるプラズマプロセス等では、ウェハを乗せるサ
セプタ（電極）からの汚染を抑えるために絶縁物で電極
を覆うようなサセプタ構造が使用されることが多い。し
かも、ウェハをサセプタに密着してウェハ温度を制御す
ることが要求される場合も多い。

さらに、ウェハを垂直に設置したりあるいは下向きに設
置したりすることも要求される。このような場合には、
静電チャックは、静電気力によりウェハを吸着している
から、ウェハを吸着した状態で垂直の向きやド向き方向
等任意の方向に静電チャックを回転・移動させるもので
ある。

第７図は、このような場合の垂直支持の例を示すもので
あって、垂直状態に接地されたサセプタ２１にウェハ８
を受は渡し、セットする場合の説明図である。

まず、静電チャック電極部３５に吸着されたウェハ８を
、絶縁物２２で被覆されたサセプタ２１に接触する。こ
の状態でサセプタ２１に電圧Ｖｓを加え、静電チャック
電極部３５の両電極１１゜１２に加えられた電圧ＶをＯ
Ｖにする。その時の状態を電気回路で表現すると、第８
図の様になる。

１９．２０は、電極部３５の電極１１．１２とウェハ８
とがその間で形成するコンデンサＣ９２４はサセプタ２
１とウェハ８とがその間で形成するコンデンサＣＯであ
る。

ＣＯに加わる電圧ｖＯは、 である。この電圧の静電気力によりウェハ８はサセプタ
２１１ユに密着する。こうなった後に、静電チャック３
５をサセプタ２１上から放せばウニノ１８はサセプタ２
１の所定の個所に密着した状態になる。

第７図で、電圧源Ｖの負電極側を接地した構成になって
いるが、正電極側を接地してもよい。また、Ｖｓの正、
負も、いずれでもよい。全体のシステムで都合の良い方
に決めればよい。

次に、静電チャック電極部の材料及び寸法に触れておく
と、第３図（ａ）、（ｂ）で、電極１１゜１２の厚さｈ
は、静電チャック電極部１７が太き（なりすぎたり重く
なり過ぎないよう、機械的精度が許せば薄い方が望まし
い。例えば、材質にもよることではあるが、３ｍ鵬から
２ｃｍ程度に選ばれる。

電極材質も電流を流すわけではないので導電体であれば
よい。電圧を加えるためのワイヤ等と簡単に電気的な接
触が取れるものであれば、どんな導電性材料でもよい。

例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属、ある程度
高濃度に不純物添加されたシリコン等の半導体が使われ
、使用する装置の環境雰囲気等から材料を決定すればよ
い。

また、吸着部等に塗布する絶縁膜も、シリコンウェハを
汚染せず、真空中等においてあまり放出ガスの多くない
、しかもある程度耐熱性のある絶縁物を選べばよい：例
えば、ポリイミドなどのイミド系樹脂、テフロン等のフ
ッ素系樹脂などが選ばれる。吸着部の絶縁膜の厚さは、
耐圧が十分な厚さであればよい。式（ＩＩ）から明らか
なように、絶縁の厚さδが厚くなれば、ウェハを吸着す
るに７霞な電圧Ｖは、δに比例して大きくなる。

１０００〜２０００Ｖ程度の電圧の絶縁は、電流を殆ど
長さない系であればきわめて容易である。

例えば、絶縁膜の厚さを１０〜５０μｍ程度にすれば、
ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂のいずれでも、５００
〜１００ＯＶの電力でウェハ吸着は十分に行えるもので
ある。

以り説明してきたが、ウェハ周辺部数ｍ園以上のところ
を、被覆された電極に電圧を印加することによりウェハ
を吸着し、ウェハを搬送する本発明のウェハ搬送装置は
、高圧、常圧、減圧、真空のいずれの雰囲気でも使用で
き、上向き、下向き。

横向きいずれの向きにも対応できるだけでな（、ウェハ
を汚染したり、過度の応力を加えたりすることがないた
め、特に、ウルトラクリーンプロセスを指向する高品質
のプロセス装置に最適であり、同時に、装置の完全自動
化をも促進させることができる。

ところで、実施例では、静電チャックを上下に移動する
機構及び一定方向に移動させるアームを含めて移動機構
としているが、これには、上下に移動する機構を必ずし
も含める必要はない。

また、実施例では、反応室２の両側に２つのウェハ搬送
装置を設けて、チャンバ２０１内のサセプタ２０５上ヘ
ウエハ８を搬送することと、サセプタ２０５からの取り
出しロヘウエハ８を搬送することとを、２つの異なる静
電チャックを用いて行っているが、設けるのは、いずれ
か一方のウェハ搬送装置のみとして、前室３ａ＊３ｂの
うちの１つのみ１例えば、前室３ａのみにおいて、そこ
からウェハを出し入れしてもよいことはもちろんである
。

実施例では、フロッグレッグ搬送機構によるアーム駆動
で、このアームをＣＶＤ装置の前室とＣＶＤ装置の反応
室の間で進退させて前室から反応室へとウェハを移動し
ているが、この移動機構は、アームが直接前室（予備室
）から反応室へ移動するような構成ならばどのようなも
のであってもよい。また、反応室は、ＣＶＤ装置の反応
室に限定されるものではなく、その他一般の処理室でよ
いことはもちろんである。

また、実施例では、静電チャックを上下に移動する機構
としてベローズタイプのものを上げているが、この移動
機構は、このような機構に限°定されるものではない。

さらに、実施例では、ウェハの自重落下のほかに他の静
電チャックに吸着する例も挙げているが、このような場
合の吸着部は、その受は渡しをスムーズに行うために受
は渡し側の状態や形状に応じた各種の形状を選定できる
ことはもちろんである。

［発明の効果コ この発明のウェハ搬送装置によれば、サセプタを有する
処理室と、予備室と、予備室に設置され、予備室から処
理室のサセプタの上部へと移動するアームと、ウェハを
吸着保持する複数の電極を有する静電チャックとを備え
ていて、静電チャックはアームに取り付けられ、ウェハ
を静電チャックに保持して搬送するものであるので、ア
ームの移動を制御するだけで、予備室から反応室等の処
理室ヘウエハを搬送することができ、しかも電気的な制
御によりウェハの保持と離脱を行うことができる。

その結果、ウェハ搬送が自在に行え、しかも搬送機構が
簡単であるため、外部リーク及び装置内面からの放出ガ
スが圧倒的に少なくでき、クリーンプロセスを可能とす
るとともに、可動部が少なく、パーチクルの発生をより
少ない状態に制限でき、プロセスの低温化とか、高選択
性プロセスの実現に適するウェハ搬送装置を実現できる
。

また、静電チャックを用いているので、常圧や低圧下、
真空ドでも使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のウェハ搬送装置をＣＶＤ装置に適
用したＪＲ要要部面図第２図（ａ）は、その静電吸着チ
ャック部の断面図、第２図（ｂ）は、その他の具体例の
静電吸着チャック部の断面図第３図（ａ）は、本発明の
ウェハ搬送装置における静電チャックの第３図（ｂ）に
おけるＩ−Ｉ線に沿う断面概要図、第３図（ｂ）は、そ
の平面図、第４図（ａ）は、第３図（ａ）の静電チャッ
ク電極部にウェハが吸引された状態の断面図、第４図（
ｂ）は、その等価回路図、第５図（ａ）、（ｂ）は、そ
れぞれ静電チャックの電極の形状の一例を示す説明図、
第５図（Ｃ）は、第５図（ｂ）の吸着部の拡大図、第６
図（ａＬ　　（ｂＬ　　（ｃ）は、それぞれ静電チャッ
クの他の電極の形状の一例を示す説明図、第７図は、垂
直のサセプタにウエハを受は渡す場合における垂直での
ウェハ吸着保持を示す一実施例の説明図、第８図は、そ
の等価回路図、第９図は、８１ウエハの質量と重さにつ
いての関係を説明する人聞、第１０図（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれウェハ搬送装置の予備室を中心とする平面
図及び側面図である。 ｌ・・・ウェハ搬送装置、２・・・反応室、３　ａ　＊
　３　ｂ　”・前室、４　ａ　＊　４　ｂ　”・予備室
、５ａｓ５ｂ・・・アーム、６　ａ　ｑ　　８　ｂ・・
・静電チャック部、７　ａ　＝　７　ｂ・・・支持部、
８・・・ウェハ、１０．１０ａ、１０ｂ−・・静電チ＋
−／り、１１・・・第１の電極、１２・・・第２の電極
、１１ａ、１２ａ・・・窪み部、 １５．１Ｂ、３１ａ、３１ｂ、３３ａｅ　３３ｂ。 ３４ａ、３４ｂ−・・吸着部、１５ａ、１８ａ−・・絶
縁膜、１７，３０，３３，３４．３５・・・静電チャッ
ク電極部、１８・・・電源、 １９．２０，２４・・・コンデンサ。 ２０１・・・チャンバ、２０２・・・ガスの導入パイプ
、２０３・・・じゃま板、２０４−・・スリットプレー
ト、２０６・・・加熱装置、２２１．２２３・・・排気
管、２２４．２２８，２２７，２２８．２２９・・・ゲ
ートバルブ。 特許出願人　東京エレクトロン株式会社代理人　　　弁
理ト　梶　山　信　是 弁理上　山　木　富士男 第２図（ｂ） １！：ｌｌ　　　　　　　　　　　　　　　Ｉコ１第ａ
図 １２α 第４図 （α） 第６図（Ｑ） １．−盃 （ｂ） 第７図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）サセプタを有する処理室と、予備室と、この予備
   室に設置され、この予備室から前記処理室のサセプタの
   上部へと移動するアームと、ウェハを吸着保持する複数
   の電極を有する静電チャックとを備え、前記静電チャッ
   クは前記アームに取り付けられ、ウェハがこの静電チャ
   ックに保持されて搬送されることを特徴とするウェハ搬
   送装置。
2. （２）静電チャックは、アームの先端側に上下移動機構
   を介して取り付けられ、複数の各電極には、前記静電チ
   ャックに印加された電圧が所定値以下となったときに吸
   着したウェハを離脱させる、表面に絶縁皮膜が被着され
   た吸着部が設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のウェハ搬送装置。
3. （３）アームは、フロッグレッグ搬送機構で構成され、
   上下移動機構は、ベローズで囲まれた気密室とこの気密
   室に気体を導入する孔とを有していて、吸着部は、静電
   チャックに印加された電圧が所定値以下となったときに
   吸着したウェハをその自重により離脱し、又は他の静電
   チャックに吸着させることにより離脱させるものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のウェハ搬
   送装置。
4. （４）静電チャックは、アームの先端側に上下移動機構
   を介して取り付けられ、複数の各電極には、前記静電チ
   ャックに印加された電圧が所定値以下となったときに吸
   着したウェハを離脱させる、表面に絶縁皮膜が被着され
   た吸着部が設けられていて、この吸着部は、ウェハの周
   辺部を吸着するものであって、静電チャックに印加され
   た電圧が所定値以下となったときにウェハを離脱させる
   ために所定の幅の突出部として形成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のウェハ搬送装置。
5. （５）突出部は、ウェハの周辺部を吸着するために前記
   周辺部に対応するほぼ半円形状のものとして形成され、
   その幅は０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載のウェハ搬送装置。
6. （６）アームは、フロッグレッグ搬送機構で構成され、
   上下移動機構は、形状記憶合金を有していて、吸着部は
   、静電チャックに印加された電圧が所定値以下となった
   ときに吸着したウェハをその自重により離脱し、又は他
   の静電チャックに吸着させることにより離脱させるもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のウ
   ェハ搬送装置。
7. （７）吸着部は、ウェハの周辺部を吸着するものであっ
   て、静電チャックに印加された電圧が所定値以下となっ
   たときにウェハを離脱させるために所定の幅の凹凸部と
   して形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載のウェハ搬送装置。
8. （８）吸着部は、ウェハの周辺部を吸着するために前記
   周辺部に対応するほぼ半円形状のものとして形成され、
   凹凸部の凸部の幅は、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲であり
   、凸部を複数有することを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項記載のウェハ搬送装置。