JP2004087642A - ピン型チャックおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複雑な製造工程を必要とせずに反射率が低く、かつ、ピン部を高精度にパターニングした大面積のピン型チャックを製造することが可能な技術を提供する。
【解決手段】金属−セラミックス複合材料からなる基台の上に溶射により反射率の低いセラミックス層を形成し、前記セラミックス層を封孔処理後に、前記セラミックス層にピン部と縁堤部をブラスト加工により形成して、大面積のピン型チャックを製造する。このようにして、複雑な製造工程を必要とせずに反射率が低く、かつ、ピン部を高精度にパターニングした大面積のピン型チャックを得る。
【選択図】 図１
【解決手段】金属−セラミックス複合材料からなる基台の上に溶射により反射率の低いセラミックス層を形成し、前記セラミックス層を封孔処理後に、前記セラミックス層にピン部と縁堤部をブラスト加工により形成して、大面積のピン型チャックを製造する。このようにして、複雑な製造工程を必要とせずに反射率が低く、かつ、ピン部を高精度にパターニングした大面積のピン型チャックを得る。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶基板等の薄板状の基板を保持するピン型チャックおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板を保持するピン型チャックは、汎用セラミックス板の上面にショットブラスト加工等により複数のピン型凸部と縁堤型凸部を形成することによって得られている（例えば、特開平９−２８３６０５号公報参照。）。
【０００３】
また、基板を透過した照明光の反射によって露光、アライメントまたはフォーカス調整の精度を損なわないためには、粗面化された反射率の低い第１の被覆層を透明材料からなる第２の被覆層によって被覆した基板保持盤も提案されている（例えば、特開平５−２０５９９７号公報参照。）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、汎用セラミックス板の上面にショットブラスト加工等により複数のピン型凸部と縁堤型凸部を形成することによって得られるピン型チャックは、セラミックス板の大型化が困難なため大面積のピン型チャックが得られないという課題があった。
さらには、汎用セラミックス板は硬く、複数のピン型凸部と縁堤型凸部を精度良く加工して形成することが困難であるという課題もあった。
【０００５】
また、粗面化された反射率の低い第１の被覆層を透明材料からなる第２の被覆層によって被覆した基板保持盤は、製造工程が複雑であるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するために鋭意検討してなされたもので、複雑な製造工程を必要とせずに反射率が低く、かつ大面積のピン型チャックを製造することが可能な技術を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した本発明の目的は、基台と、この基台の上面に溶射により形成されたセラミックス層とを具備するピン型チャックであって、前記基台が金属−セラミックス複合材料からなり、かつ、前記セラミックス層の反射率が１０％以下であることを特徴とするピン型チャックによって達成される。
【０００８】
また、基台の上に溶射によりセラミックス層を形成する工程と、前記セラミックス層を封孔処理する工程と、前記セラミックス層にピン部と縁堤部を加工により形成する工程と、を含むことを特徴とする前記のピン型チャックの製造方法によっても達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、基台と、この基台の上面に溶射により形成されたセラミックス層とを具備するピン型チャックであって、前記基台が金属−セラミックス複合材料からなり、かつ、前記セラミックス層の反射率が１０％以下であるピン型チャックを提案している（請求項１）。
【００１０】
ここで、基台を金属−セラミックス複合材料とする理由は、大型化がセラミックスと比較して容易であることと、金属とセラミックスの配合組成を調整することで熱膨張を制御して、溶射により形成するセラミックス層との熱的な整合性をとることができるからである。
【００１１】
また、セラミックス層を溶射により形成する理由は、加工が汎用セラミックスより容易なため精密なパターニングが可能であり、大面積にも溶射可能であるからである。
次に、セラミックス層の反射率を１０％以下とする理由は、反射率が１０％より大きくなると、基板を透過した照明光の反射によって露光、アライメントまたはフォーカス調整の精度を損ない好ましくないからである。したがって、セラミックス層は、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３等の酸化物セラミックスの一種以上を適宜選択して用いる必要がある。ここで、セラミックス層の反射率を７％以下とすることが、さらに好ましい。
【００１２】
次に、本発明では、基台の上に溶射によりセラミックス層を形成する工程と、前記セラミックス層を封孔処理する工程と、前記セラミックス層にピン部と縁堤部を加工により形成する工程と、を含むピン型チャックの製造方法を提案している（請求項２）。
【００１３】
ここで、溶射により形成したセラミックス層を封孔処理する理由は、溶射層は緻密ではなく空孔があり、これを封孔処理しないと基板を真空吸着する際に大きな負圧を必要として好ましくないからである。
封孔処理としては、公知の方法が適用可能で、はけ、ロールなどによる塗布、ディッピング法、スプレー法など種々の方法が用いられる。また、封孔処理に用いる薬剤としては、エポキシ樹脂やシリコン樹脂、金属アルコキシド等の一般的な封孔処理剤を用いることができる。
【００１４】
次に、セラミックス層にピン部と縁堤部を加工により形成する方法としては公知の方法が適用可能である。例えば、砥石による機械研削加工やブラスト加工等が用いられる。
ここで、高真空度が必要とされる場合は、加工後に前記封孔処理を更に施すことが望ましい。
【００１５】
以下に、本発明の具体的な実施例により、本発明を詳細に説明する。
［実施例］
溶射膜の形成
基台の金属−セラミックス複合材料としてはＡｌ金属マトリックス中に７０体積 ％のＳｉＣが強化材として複合化されたセランクス社製のＰＳＩ７０（商品名）を 用いた。形状は円板形状で、直径は５００ｍｍで、厚みは３０ｍｍである。これに 、公知の方法でＡｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２（組成：Ａｌ２Ｏ３；６０％、ＴｉＯ２；４０％ ）からなる溶射膜を膜厚１０００μｍだけ形成し、その後、厚み５００μｍとなる ように研削加工した。
【００１６】
封孔処理
減圧条件下で、シリカ系アルコキシドを用いて、溶射膜の封孔処理を行った。
【００１７】
ブラスト加工処理
前記、セラミックス層に直径０．８ｍｍ、高さ０．３ｍｍのピン部と幅３ｍｍの 縁堤部をサンドブラスト加工により形成した。その結果、前記微小なピン部を３ｍ ｍ幅間隔で高精度にパターニングすることが可能であった。
以上のようにして得られたピン型チャックの外観模式図面を図１に示した。図１ において、１はピン部で２が縁堤部である。（真空吸引孔は図示せず。）
【００１８】
反射率の評価
このようにして得られたピン型チャックのセラミックス層の反射率をウシオ社製 分光反射率計ＵＲＥ−３０にて測定した結果、波長６００ｎｍにおける反射率は７ ％と十分に満足できる値であった。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複雑な製造工程を必要とせずに反射率が低く、かつ、ピン部を高精度にパターニングした大面積のピン型チャックを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピン型チャックの外観模式図である。
【符号の説明】
１ ピン部
２ 縁堤部
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶基板等の薄板状の基板を保持するピン型チャックおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板を保持するピン型チャックは、汎用セラミックス板の上面にショットブラスト加工等により複数のピン型凸部と縁堤型凸部を形成することによって得られている（例えば、特開平９−２８３６０５号公報参照。）。
【０００３】
また、基板を透過した照明光の反射によって露光、アライメントまたはフォーカス調整の精度を損なわないためには、粗面化された反射率の低い第１の被覆層を透明材料からなる第２の被覆層によって被覆した基板保持盤も提案されている（例えば、特開平５−２０５９９７号公報参照。）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、汎用セラミックス板の上面にショットブラスト加工等により複数のピン型凸部と縁堤型凸部を形成することによって得られるピン型チャックは、セラミックス板の大型化が困難なため大面積のピン型チャックが得られないという課題があった。
さらには、汎用セラミックス板は硬く、複数のピン型凸部と縁堤型凸部を精度良く加工して形成することが困難であるという課題もあった。
【０００５】
また、粗面化された反射率の低い第１の被覆層を透明材料からなる第２の被覆層によって被覆した基板保持盤は、製造工程が複雑であるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するために鋭意検討してなされたもので、複雑な製造工程を必要とせずに反射率が低く、かつ大面積のピン型チャックを製造することが可能な技術を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した本発明の目的は、基台と、この基台の上面に溶射により形成されたセラミックス層とを具備するピン型チャックであって、前記基台が金属−セラミックス複合材料からなり、かつ、前記セラミックス層の反射率が１０％以下であることを特徴とするピン型チャックによって達成される。
【０００８】
また、基台の上に溶射によりセラミックス層を形成する工程と、前記セラミックス層を封孔処理する工程と、前記セラミックス層にピン部と縁堤部を加工により形成する工程と、を含むことを特徴とする前記のピン型チャックの製造方法によっても達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、基台と、この基台の上面に溶射により形成されたセラミックス層とを具備するピン型チャックであって、前記基台が金属−セラミックス複合材料からなり、かつ、前記セラミックス層の反射率が１０％以下であるピン型チャックを提案している（請求項１）。
【００１０】
ここで、基台を金属−セラミックス複合材料とする理由は、大型化がセラミックスと比較して容易であることと、金属とセラミックスの配合組成を調整することで熱膨張を制御して、溶射により形成するセラミックス層との熱的な整合性をとることができるからである。
【００１１】
また、セラミックス層を溶射により形成する理由は、加工が汎用セラミックスより容易なため精密なパターニングが可能であり、大面積にも溶射可能であるからである。
次に、セラミックス層の反射率を１０％以下とする理由は、反射率が１０％より大きくなると、基板を透過した照明光の反射によって露光、アライメントまたはフォーカス調整の精度を損ない好ましくないからである。したがって、セラミックス層は、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ２Ｏ３等の酸化物セラミックスの一種以上を適宜選択して用いる必要がある。ここで、セラミックス層の反射率を７％以下とすることが、さらに好ましい。
【００１２】
次に、本発明では、基台の上に溶射によりセラミックス層を形成する工程と、前記セラミックス層を封孔処理する工程と、前記セラミックス層にピン部と縁堤部を加工により形成する工程と、を含むピン型チャックの製造方法を提案している（請求項２）。
【００１３】
ここで、溶射により形成したセラミックス層を封孔処理する理由は、溶射層は緻密ではなく空孔があり、これを封孔処理しないと基板を真空吸着する際に大きな負圧を必要として好ましくないからである。
封孔処理としては、公知の方法が適用可能で、はけ、ロールなどによる塗布、ディッピング法、スプレー法など種々の方法が用いられる。また、封孔処理に用いる薬剤としては、エポキシ樹脂やシリコン樹脂、金属アルコキシド等の一般的な封孔処理剤を用いることができる。
【００１４】
次に、セラミックス層にピン部と縁堤部を加工により形成する方法としては公知の方法が適用可能である。例えば、砥石による機械研削加工やブラスト加工等が用いられる。
ここで、高真空度が必要とされる場合は、加工後に前記封孔処理を更に施すことが望ましい。
【００１５】
以下に、本発明の具体的な実施例により、本発明を詳細に説明する。
［実施例］
溶射膜の形成
基台の金属−セラミックス複合材料としてはＡｌ金属マトリックス中に７０体積 ％のＳｉＣが強化材として複合化されたセランクス社製のＰＳＩ７０（商品名）を 用いた。形状は円板形状で、直径は５００ｍｍで、厚みは３０ｍｍである。これに 、公知の方法でＡｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２（組成：Ａｌ２Ｏ３；６０％、ＴｉＯ２；４０％ ）からなる溶射膜を膜厚１０００μｍだけ形成し、その後、厚み５００μｍとなる ように研削加工した。
【００１６】
封孔処理
減圧条件下で、シリカ系アルコキシドを用いて、溶射膜の封孔処理を行った。
【００１７】
ブラスト加工処理
前記、セラミックス層に直径０．８ｍｍ、高さ０．３ｍｍのピン部と幅３ｍｍの 縁堤部をサンドブラスト加工により形成した。その結果、前記微小なピン部を３ｍ ｍ幅間隔で高精度にパターニングすることが可能であった。
以上のようにして得られたピン型チャックの外観模式図面を図１に示した。図１ において、１はピン部で２が縁堤部である。（真空吸引孔は図示せず。）
【００１８】
反射率の評価
このようにして得られたピン型チャックのセラミックス層の反射率をウシオ社製 分光反射率計ＵＲＥ−３０にて測定した結果、波長６００ｎｍにおける反射率は７ ％と十分に満足できる値であった。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複雑な製造工程を必要とせずに反射率が低く、かつ、ピン部を高精度にパターニングした大面積のピン型チャックを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピン型チャックの外観模式図である。
【符号の説明】
１ ピン部
２ 縁堤部
Claims (2)
- 基台と、この基台の上面に溶射により形成されたセラミックス層とを具備するピン型チャックであって、前記基台が金属−セラミックス複合材料からなり、かつ、前記セラミックス層の反射率が１０％以下であることを特徴とするピン型チャック。
- 基台の上に溶射によりセラミックス層を形成する工程と、前記セラミックス層を封孔処理する工程と、前記セラミックス層にピン部と縁堤部を加工により形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項１記載のピン型チャックの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002244555A JP2004087642A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | ピン型チャックおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002244555A JP2004087642A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | ピン型チャックおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004087642A true JP2004087642A (ja) | 2004-03-18 |
Family
ID=32052985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002244555A Pending JP2004087642A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | ピン型チャックおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004087642A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012203286A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Techno Quartz Kk | 液晶基板保持盤およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-08-26 JP JP2002244555A patent/JP2004087642A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012203286A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Techno Quartz Kk | 液晶基板保持盤およびその製造方法 |
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