JP2001274227A - ウェーハ保持用セラミック部材の製造法 - Google Patents
ウェーハ保持用セラミック部材の製造法Info
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- JP2001274227A JP2001274227A JP2000090684A JP2000090684A JP2001274227A JP 2001274227 A JP2001274227 A JP 2001274227A JP 2000090684 A JP2000090684 A JP 2000090684A JP 2000090684 A JP2000090684 A JP 2000090684A JP 2001274227 A JP2001274227 A JP 2001274227A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェーハ、ＬＣＤガラス基板、磁気デ
ィスク基板等の搬送、保持部材等に適したウェーハ保持
用セラミック部材の製造法を提供する。 【解決手段】 セラミック基材の所定の位置にサンドブ
ラスト加工法により突起部を形成し、かつ突起部先端の
エッジ部分を曲面状に仕上げてウェーハ保持用セラミッ
ク部材を製造する方法において、突起部先端のエッジ部
分をバレル研磨により曲面状に仕上げることを特徴とす
るウェーハ保持用セラミック部材の製造法。
ィスク基板等の搬送、保持部材等に適したウェーハ保持
用セラミック部材の製造法を提供する。 【解決手段】 セラミック基材の所定の位置にサンドブ
ラスト加工法により突起部を形成し、かつ突起部先端の
エッジ部分を曲面状に仕上げてウェーハ保持用セラミッ
ク部材を製造する方法において、突起部先端のエッジ部
分をバレル研磨により曲面状に仕上げることを特徴とす
るウェーハ保持用セラミック部材の製造法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ、
液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤとする）ガラス基板、磁
気ディスク基板等の搬送、保持部材等に適したウェーハ
保持用セラミック部材の製造法に関する。
液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤとする）ガラス基板、磁
気ディスク基板等の搬送、保持部材等に適したウェーハ
保持用セラミック部材の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＬＳＩなどの半導体製造工程
において、半導体ウェーハの搬送、保持部材等にはアル
ミナ、炭化珪素、窒化アルミニウム等のセラミック部材
が用いられていた。例えば、半導体ウェーハの搬送、保
持部材等は、ウェーハ保持面に異物、塵埃等が付着しな
いことが望ましいが、もしこの部分に異物、塵埃等が付
着すると露光時に焦点ずれを起こしたり、フォトレジス
トなどの塗布液のスピンコート時に厚みのばらつきが生
じる。
において、半導体ウェーハの搬送、保持部材等にはアル
ミナ、炭化珪素、窒化アルミニウム等のセラミック部材
が用いられていた。例えば、半導体ウェーハの搬送、保
持部材等は、ウェーハ保持面に異物、塵埃等が付着しな
いことが望ましいが、もしこの部分に異物、塵埃等が付
着すると露光時に焦点ずれを起こしたり、フォトレジス
トなどの塗布液のスピンコート時に厚みのばらつきが生
じる。
【０００３】このような異物、塵埃等の問題をウェーハ
保持面の接触面積を小さくして解決しようとするピンコ
ンタクト方式が、特開昭６２−２４６３９号公報、特開
平３−２２９４４２号公報等により提案されている。ま
たウェーハ保持面の突起部（ピン）を形成する方法とし
て、ウェーハ保持面となる基材表面にブラストマスクを
貼付け、露光、現像してセラミック基材表面の削り取る
部分を露出させた後、砂などの砥材を吹き付けて露出部
分のみを削り取り、ブラストマスクを貼付けた部分のみ
を突起部として残すサンドブラスト加工法が特開昭６２
−２４６３９号公報、特開昭６２−２２１１３０号公報
等により提案されている。
保持面の接触面積を小さくして解決しようとするピンコ
ンタクト方式が、特開昭６２−２４６３９号公報、特開
平３−２２９４４２号公報等により提案されている。ま
たウェーハ保持面の突起部（ピン）を形成する方法とし
て、ウェーハ保持面となる基材表面にブラストマスクを
貼付け、露光、現像してセラミック基材表面の削り取る
部分を露出させた後、砂などの砥材を吹き付けて露出部
分のみを削り取り、ブラストマスクを貼付けた部分のみ
を突起部として残すサンドブラスト加工法が特開昭６２
−２４６３９号公報、特開昭６２−２２１１３０号公報
等により提案されている。
【０００４】しかし、上記に示すサンドブラスト加工法
では、ブラストマスクの面積をあまり小さくすることが
できず、そのためウェーハと接触する突起部先端（ウェ
ーハ保持面）の面積が大きくなってしまうという欠点が
あった。即ち、通常は、ブラストマスクを貼付けた後、
露光、硬化、現像して削り取る部分を露出させるが、残
すブラストマスクの面積（突起部となる部分）が小さい
と、現像中にブラストマスクの大きさ及び形状にばらつ
きが生じたり、残したい箇所のブラストマスクが溶けて
消失したりするためである。仮に、小さい面積のブラス
トマスクが形成できたとしても、サンドブラスト加工中
にブラストマスクが剥がれてしまい、突起部の一部が形
成されなかったり、欠けが生じ易い。さらにはサンドブ
ラスト加工後の突起部の先端が角張っているため、ウェ
ーハ表面を傷付けたり、このエッジ部に異物、塵埃等が
付着し易くなる欠点もあった。
では、ブラストマスクの面積をあまり小さくすることが
できず、そのためウェーハと接触する突起部先端（ウェ
ーハ保持面）の面積が大きくなってしまうという欠点が
あった。即ち、通常は、ブラストマスクを貼付けた後、
露光、硬化、現像して削り取る部分を露出させるが、残
すブラストマスクの面積（突起部となる部分）が小さい
と、現像中にブラストマスクの大きさ及び形状にばらつ
きが生じたり、残したい箇所のブラストマスクが溶けて
消失したりするためである。仮に、小さい面積のブラス
トマスクが形成できたとしても、サンドブラスト加工中
にブラストマスクが剥がれてしまい、突起部の一部が形
成されなかったり、欠けが生じ易い。さらにはサンドブ
ラスト加工後の突起部の先端が角張っているため、ウェ
ーハ表面を傷付けたり、このエッジ部に異物、塵埃等が
付着し易くなる欠点もあった。
【０００５】上記の欠点を解消するため、特開平９−２
８３６０５号公報などに示されるようにナイロンブラシ
を回転させて突起部の先端周辺を丸める方法や特開平８
−１３９１６９号公報などに示されるようにセラミック
基材表面にサンドブラスト加工法で突起部を形成した
後、ダイヤモンド、アルミナ等の砥粒を油（ラード）と
混ぜ合わせ、これを耐熱ナイロン、ピアノ線等からなる
ブラシに塗り、該ブラシを回転させてセラミック基材表
面の突起部を研磨し、先端周辺を丸める方法が提案され
ている。
８３６０５号公報などに示されるようにナイロンブラシ
を回転させて突起部の先端周辺を丸める方法や特開平８
−１３９１６９号公報などに示されるようにセラミック
基材表面にサンドブラスト加工法で突起部を形成した
後、ダイヤモンド、アルミナ等の砥粒を油（ラード）と
混ぜ合わせ、これを耐熱ナイロン、ピアノ線等からなる
ブラシに塗り、該ブラシを回転させてセラミック基材表
面の突起部を研磨し、先端周辺を丸める方法が提案され
ている。
【０００６】しかしながら、前記した単にナイロンブラ
シを回転運動させただけでは、ナイロンブラシだけが摩
耗して研磨効果はなく、突起部の先端周辺を丸くするこ
とは困難である。一方、前記した砥粒と油とを混ぜ合わ
せものをブラシに塗り付けた後、ブラシを回転させる方
法では、砥粒が遊離するため研磨速度が極めて低く、突
起部毎の研磨速度のばらつきが生じ易く、さらには研磨
加工に非常に長時間を要し、かつ砥粒と油の混合物を頻
繁に加えなければならずコスト高になる。
シを回転運動させただけでは、ナイロンブラシだけが摩
耗して研磨効果はなく、突起部の先端周辺を丸くするこ
とは困難である。一方、前記した砥粒と油とを混ぜ合わ
せものをブラシに塗り付けた後、ブラシを回転させる方
法では、砥粒が遊離するため研磨速度が極めて低く、突
起部毎の研磨速度のばらつきが生じ易く、さらには研磨
加工に非常に長時間を要し、かつ砥粒と油の混合物を頻
繁に加えなければならずコスト高になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体ウェ
ーハ、ＬＣＤガラス基板、磁気ディスク基板等の搬送、
保持部材等に適したウェーハ保持用セラミック部材の製
造法を提供するものである。
ーハ、ＬＣＤガラス基板、磁気ディスク基板等の搬送、
保持部材等に適したウェーハ保持用セラミック部材の製
造法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、セラミック基
材の所定の位置にサンドブラスト加工法により突起部を
形成し、かつ突起部先端のエッジ部分を曲面状に仕上げ
てウェーハ保持用セラミック部材を製造する方法におい
て、突起部先端のエッジ部分をバレル研磨により曲面状
に仕上げることを特徴とするウェーハ保持用セラミック
部材の製造法に関する。
材の所定の位置にサンドブラスト加工法により突起部を
形成し、かつ突起部先端のエッジ部分を曲面状に仕上げ
てウェーハ保持用セラミック部材を製造する方法におい
て、突起部先端のエッジ部分をバレル研磨により曲面状
に仕上げることを特徴とするウェーハ保持用セラミック
部材の製造法に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるセラミック基
材の材質については、剛性、耐摩耗性、硬度等の機械的
特性に問題がなければ特に制限はなく、例えばアルミ
ナ、ジルコニア、コージェライト等の酸化物系セラミッ
クや炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等の非酸化
物系セラミックを用いることができる。
材の材質については、剛性、耐摩耗性、硬度等の機械的
特性に問題がなければ特に制限はなく、例えばアルミ
ナ、ジルコニア、コージェライト等の酸化物系セラミッ
クや炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等の非酸化
物系セラミックを用いることができる。
【００１０】サンドブラスト加工法により突起部を形成
する方法としては、例えば平坦なセラミック基材の表面
にブラストマスクを貼付け、露光、硬化、現像により必
要な形状にパターンニングしてセラミック基材の表面の
削り取る部分を露出させた後、該露出部分のみをサンド
ブラスト加工機で削り取り、残った部分、詳しくはブラ
ストマスクを貼付けた部分を突起部とする方法がある。
なお、上記において、ブラストマスクはセラミック基材
の表面に貼付けた後パターンニングした例で説明した
が、パターンニングした後セラミック基材の表面に貼付
けても差し支えない。
する方法としては、例えば平坦なセラミック基材の表面
にブラストマスクを貼付け、露光、硬化、現像により必
要な形状にパターンニングしてセラミック基材の表面の
削り取る部分を露出させた後、該露出部分のみをサンド
ブラスト加工機で削り取り、残った部分、詳しくはブラ
ストマスクを貼付けた部分を突起部とする方法がある。
なお、上記において、ブラストマスクはセラミック基材
の表面に貼付けた後パターンニングした例で説明した
が、パターンニングした後セラミック基材の表面に貼付
けても差し支えない。
【００１１】突起部を形成するのに用いられるブラスト
マスクは、ウレタン系、アクリル系等の紫外線感光性樹
脂をシート状にしたものを用いることが好ましい。突起
部先端の直径は、０．２〜１mmの範囲であることが好ま
しく、０．２２〜０．８mmの範囲であることがさらに好
ましい。また高さは、３０〜２００μｍの範囲であるこ
とが好ましく、５０〜１５０μｍの範囲であることがさ
らに好ましい。なお本発明において、ブラストマスクを
貼付ける前のセラミック基材の表面は、研削、ラッピン
グ等によって平面度を５μｍ以下になるように平坦に加
工しておくことが好ましい。平面度は、オプチカルフラ
ットを用いて測定することができる。
マスクは、ウレタン系、アクリル系等の紫外線感光性樹
脂をシート状にしたものを用いることが好ましい。突起
部先端の直径は、０．２〜１mmの範囲であることが好ま
しく、０．２２〜０．８mmの範囲であることがさらに好
ましい。また高さは、３０〜２００μｍの範囲であるこ
とが好ましく、５０〜１５０μｍの範囲であることがさ
らに好ましい。なお本発明において、ブラストマスクを
貼付ける前のセラミック基材の表面は、研削、ラッピン
グ等によって平面度を５μｍ以下になるように平坦に加
工しておくことが好ましい。平面度は、オプチカルフラ
ットを用いて測定することができる。
【００１２】サンドブラスト加工に用いる砥粒について
は特に制限はなく、例えば炭化珪素、アルミナ等の平均
粒径が１０〜２５０μｍ程度の大きさの砥粒を用いるこ
とができる。このサンドブラスト加工用の砥粒を１００
〜５００KPaの圧力でセラミック基材の表面に吹き付け
ることにより、ブラストマスクを貼付けた箇所は削られ
ずそのまま残り、それ以外の箇所は一定の深さに削ら
れ、所望の形状及び高さの突起部（ピン）を形成するこ
とができる。突起部の形状は、円錐形、円柱形、四角柱
形、四角錐形等が好ましい。
は特に制限はなく、例えば炭化珪素、アルミナ等の平均
粒径が１０〜２５０μｍ程度の大きさの砥粒を用いるこ
とができる。このサンドブラスト加工用の砥粒を１００
〜５００KPaの圧力でセラミック基材の表面に吹き付け
ることにより、ブラストマスクを貼付けた箇所は削られ
ずそのまま残り、それ以外の箇所は一定の深さに削ら
れ、所望の形状及び高さの突起部（ピン）を形成するこ
とができる。突起部の形状は、円錐形、円柱形、四角柱
形、四角錐形等が好ましい。
【００１３】突起部先端のエッジ部分は、バレル研磨を
行うことにより曲面状にすることができる。バレル研磨
の方法については特に制限はないが、例えば遠心流動式
バレル研磨法、回転式バレル研磨法、振動式バレル研磨
法等の方法が挙げられる。バレル研磨に用いる研磨メデ
ィアについても特に制限はないが、その材質はアルミ
ナ、ジルコニア、炭化珪素等を主成分としたセラミック
を用いることが好ましい。研磨メディアの大きさについ
ては、セラミック基材の突起部の径が小さいため、直径
が０．１〜６mmの範囲の小さな研磨メディアを用いるこ
とが好ましい。
行うことにより曲面状にすることができる。バレル研磨
の方法については特に制限はないが、例えば遠心流動式
バレル研磨法、回転式バレル研磨法、振動式バレル研磨
法等の方法が挙げられる。バレル研磨に用いる研磨メデ
ィアについても特に制限はないが、その材質はアルミ
ナ、ジルコニア、炭化珪素等を主成分としたセラミック
を用いることが好ましい。研磨メディアの大きさについ
ては、セラミック基材の突起部の径が小さいため、直径
が０．１〜６mmの範囲の小さな研磨メディアを用いるこ
とが好ましい。
【００１４】研磨メディアの他、適宜研磨砥粒をバレル
容器内に添加してもよい。研磨砥粒は、アルミナ、炭化
珪素、シリカ、セリア、ボロンカーバイト等のセラミッ
ク砥粒を用いることが好ましい。突起部先端の形状は、
最終的にはエッジ部分がなく、曲面状になっていればよ
く、例えばＲ５〜５０μｍの範囲であることが好まし
く、１０〜３０μｍの範囲であることがさらに好まし
い。Ｒは(株)東京精密製の表面粗さ・輪部形状測定機を
用いて測定することができる。
容器内に添加してもよい。研磨砥粒は、アルミナ、炭化
珪素、シリカ、セリア、ボロンカーバイト等のセラミッ
ク砥粒を用いることが好ましい。突起部先端の形状は、
最終的にはエッジ部分がなく、曲面状になっていればよ
く、例えばＲ５〜５０μｍの範囲であることが好まし
く、１０〜３０μｍの範囲であることがさらに好まし
い。Ｒは(株)東京精密製の表面粗さ・輪部形状測定機を
用いて測定することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例１ 平面度が５μｍ、直径が２００mm及び厚さが１０mmのセ
ラミック基材の表面にシート状の紫外線感光性樹脂
（(株)不二製作所製のフジベースフィルム）を貼付けた
後、その上に所定のポジフイルムを載置し、その上部か
ら紫外線をあてて露光し、紫外線をあてた部のみを硬化
させ、次いで現像して紫外線の未露光部分の紫外線感光
性樹脂を除去し、所望の形状にパターンニングした紫外
線感光性樹脂を貼付け、部分的に表面を露出したセラミ
ック基材を得た。
ラミック基材の表面にシート状の紫外線感光性樹脂
（(株)不二製作所製のフジベースフィルム）を貼付けた
後、その上に所定のポジフイルムを載置し、その上部か
ら紫外線をあてて露光し、紫外線をあてた部のみを硬化
させ、次いで現像して紫外線の未露光部分の紫外線感光
性樹脂を除去し、所望の形状にパターンニングした紫外
線感光性樹脂を貼付け、部分的に表面を露出したセラミ
ック基材を得た。
【００１６】次に、該セラミック基材の露出部分をサン
ドブラスト加工機を用いて、平均粒径が６０μｍの炭化
珪素砥粒を３００KPaの圧力で、かつ横移動速度が０．
０１ｍ／秒及び縦移動速度が０．０５ｍ／秒の速度で１
５回吹き付け、その後紫外線感光性樹脂を剥離して図１
に示すように先端にエッジ部１を有する突起部２を１２
００個形成した。なお得られた突起部２の先端の直径は
０．２２〜０．２６mmの範囲で、突起部２の高さは９０
μｍであった。
ドブラスト加工機を用いて、平均粒径が６０μｍの炭化
珪素砥粒を３００KPaの圧力で、かつ横移動速度が０．
０１ｍ／秒及び縦移動速度が０．０５ｍ／秒の速度で１
５回吹き付け、その後紫外線感光性樹脂を剥離して図１
に示すように先端にエッジ部１を有する突起部２を１２
００個形成した。なお得られた突起部２の先端の直径は
０．２２〜０．２６mmの範囲で、突起部２の高さは９０
μｍであった。
【００１７】この後、突起部２を形成したセラミック基
材３を、水及び直径が３mmの炭化珪素製の研磨メディア
を入れた回転式バレル容器内に投入し、６０min-1の回
転数で１５時間回転して、突起部先端のエッジ部１を図
２に示すように曲面状に仕上げたセラミック基材３を得
た。図２において４は曲面状部である。なお曲面状部４
の任意の２０箇所について形状測定を行ったところ、Ｒ
２０〜３０μｍの範囲であった。
材３を、水及び直径が３mmの炭化珪素製の研磨メディア
を入れた回転式バレル容器内に投入し、６０min-1の回
転数で１５時間回転して、突起部先端のエッジ部１を図
２に示すように曲面状に仕上げたセラミック基材３を得
た。図２において４は曲面状部である。なお曲面状部４
の任意の２０箇所について形状測定を行ったところ、Ｒ
２０〜３０μｍの範囲であった。
【００１８】次いで、突起部先端をラップ加工により直
径が０．１６〜０．２０mmの範囲になるように研磨し、
さらに真空吸引用の貫通孔などを形成して、ウェーハ保
持用セラミック部材を得た。
径が０．１６〜０．２０mmの範囲になるように研磨し、
さらに真空吸引用の貫通孔などを形成して、ウェーハ保
持用セラミック部材を得た。
【００１９】実施例２ 実施例１で行った回転式バレル研磨に変えて遠心流動式
研磨機を用い、１８０min-1の回転数で１５分間回転し
てバレル研磨した以外は、実施例１と同様の工程を経
て、実施例１と同形状のウェーハ保持用セラミック部材
を得た。
研磨機を用い、１８０min-1の回転数で１５分間回転し
てバレル研磨した以外は、実施例１と同様の工程を経
て、実施例１と同形状のウェーハ保持用セラミック部材
を得た。
【００２０】
【発明の効果】本発明の方法により得られるウェーハ保
持用セラミック部材は、半導体ウェーハ、ＬＣＤガラス
基板、磁気ディスク基板等の搬送、保持部材等に適した
ウェーハ保持用セラミック部材である。
持用セラミック部材は、半導体ウェーハ、ＬＣＤガラス
基板、磁気ディスク基板等の搬送、保持部材等に適した
ウェーハ保持用セラミック部材である。
【図１】セラミック基材に形成された突起部を示す部分
拡大図である。
拡大図である。
【図２】突起部先端のエッジ部を丸く加工した状態を示
す部分拡大図である。
す部分拡大図である。
１ エッジ部 ２ 突起部 ３ セラミック基材 ４ 曲面状部
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミック基材の所定の位置にサンドブ
ラスト加工法により突起部を形成し、かつ突起部先端の
エッジ部分を曲面状に仕上げてウェーハ保持用セラミッ
ク部材を製造する方法において、突起部先端のエッジ部
分をバレル研磨により曲面状に仕上げることを特徴とす
るウェーハ保持用セラミック部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090684A JP2001274227A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | ウェーハ保持用セラミック部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090684A JP2001274227A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | ウェーハ保持用セラミック部材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001274227A true JP2001274227A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18606258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000090684A Pending JP2001274227A (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | ウェーハ保持用セラミック部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001274227A (ja) |
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| JPH10308643A (ja) * | 1997-05-07 | 1998-11-17 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品 |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000090684A patent/JP2001274227A/ja active Pending
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