JP2005096040A

JP2005096040A - Blast mask, working method using it and wafer supporting member

Info

Publication number: JP2005096040A
Application number: JP2003334425A
Authority: JP
Inventors: Yohei Hori; 陽平堀
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP4332004B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blast mask for accurately working a recessed part formed on a working surface, a working method using it and a wafer supporting member, since the blast mask does not peel during blast working. <P>SOLUTION: The blast mask made of two layers of a layer including a cellulose derivative on one sheet-like main surface and a layer including an ester compound on the other main surface is used. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、セラミックス材、ガラス材、金属材等の表面に微細な形状や文字を、ブラスト加工によって形成する際に用いるブラストマスク及びそれを用いた加工方法や、半導体や液晶の製造装置において半導体ウェハや液晶用ガラスなどのウェハを保持するウェハ支持部材に関する。 The present invention relates to a blast mask used when a fine shape or character is formed on the surface of a ceramic material, a glass material, a metal material, or the like by blast processing, a processing method using the same, and a semiconductor in a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus. The present invention relates to a wafer support member that holds a wafer such as a wafer or glass for liquid crystal.

ブラスト加工とは、種々の形に形成されたマスクを貼り付けた被加工物に砥粒と圧縮空気からなる混合流体を吹き付けることによって、被加工物の前記マスクのない露出した部分を削り凹部を形成し、形成した微細な凹部により文字や模様を形成する加工方法である。ブラスト加工品の例として、様々な模様を形成したガラス工芸品、溝加工された流体軸受け、インパクト面を備えたゴルフクラブやウェハ支持部材等がある。 Blasting is a process of spraying a mixed fluid consisting of abrasive grains and compressed air onto a work piece to which a mask formed in various shapes is attached, thereby removing an exposed portion of the work piece without the mask to form a recess. This is a processing method for forming and forming characters and patterns by the formed fine recesses. Examples of blasted products include glass crafts with various patterns, grooved fluid bearings, golf clubs with impact surfaces, wafer support members, and the like.

例えば、図６はアイアンタイプのゴルフクラブ７２を示す。このインパクト面７４にブラスト加工を施して、微細な凹凸部７６を形成することによって、インパクト面７４でボールが滑り難くなり、降雨時に水滴が付着してもインパクト時にインパクト面７４とボールとの間に水膜が出来にくい。よって、ボールにバックスピンがかかり易いゴルフクラブ７２を提供できる。 For example, FIG. 6 shows an iron type golf club 72. By blasting the impact surface 74 to form a fine uneven portion 76, the ball becomes difficult to slip on the impact surface 74, and even if water drops adhere during rainfall, the impact surface 74 and the ball are not impacted during impact. It is difficult to form a water film. Therefore, it is possible to provide the golf club 72 in which the backspin is easily applied to the ball.

またウェハ支持部材として、半導体や液晶の製造装置において半導体ウェハや液晶用ガラスなどのウェハを静電気力によって固定する静電チャックがある。図５（ａ）は、静電チャック３２の平面図の一例であり、（ｂ）は、そのＸ−Ｘ線の断面図である。板状セラミック体３４の主面をウェハＷを載せる載置面４６とし、その内部には一対の静電吸着用電極４２を埋設し、更にその下には抵抗発熱体電極４４をそれぞれ埋設してある。板状セラミック体３４の下面には、一対の静電吸着用電極４２及び抵抗発熱体電極４４とを電気的に接続する一対の給電端子３８、４０がそれぞれ固定されている。そして、載置面４６と静電吸着用電極４２の間には絶縁層３４ｂが設けられている。また、載置面４６にはＨｅやＡｒ等の不活性ガスを導入するガス導入口３６とこのガス導入口３６に連通する一連の凹部３４ａが形成されている。そして、この静電チャック３２の給電端子３８に５００Ｖの直流電圧を印加すると、ウェハＷと載置面４６の間に静電吸着力が発現し、ウェハＷを載置面４６に吸着固定することができる。また、抵抗発熱体電極４４に接続した給電端子４０に電圧を印加すると、抵抗発熱体電極４４が加熱され、載置面４６を加熱するとともにウェハＷを吸着することができる。 As a wafer support member, there is an electrostatic chuck for fixing a wafer such as a semiconductor wafer or glass for liquid crystal by electrostatic force in a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus. Fig.5 (a) is an example of the top view of the electrostatic chuck 32, (b) is sectional drawing of the XX line. The main surface of the plate-shaped ceramic body 34 is a mounting surface 46 on which the wafer W is placed, a pair of electrostatic adsorption electrodes 42 are embedded therein, and a resistance heating element electrode 44 is embedded therebelow. is there. On the lower surface of the plate-like ceramic body 34, a pair of power supply terminals 38 and 40 for electrically connecting the pair of electrostatic adsorption electrodes 42 and the resistance heating element electrode 44 are fixed. An insulating layer 34 b is provided between the mounting surface 46 and the electrostatic chucking electrode 42. Further, a gas introduction port 36 for introducing an inert gas such as He or Ar and a series of recesses 34 a communicating with the gas introduction port 36 are formed on the mounting surface 46. When a DC voltage of 500 V is applied to the power supply terminal 38 of the electrostatic chuck 32, an electrostatic attraction force appears between the wafer W and the mounting surface 46, and the wafer W is attracted and fixed to the mounting surface 46. Can do. Further, when a voltage is applied to the power supply terminal 40 connected to the resistance heating element electrode 44, the resistance heating element electrode 44 is heated to heat the mounting surface 46 and to attract the wafer W.

ところで、半導体素子の集積度の向上に伴って、半導体素子の特性安定化、歩留まり向上、単位時間当たりの処理枚数の増加などが強く求められている。その為、エッチングや成膜処理の際にウェハＷをできるだけ早く目的の温度にまで加熱し、ウェハＷ表面の全体の均熱性を高めることが求められている。そこで、ウェハＷを載せる載置面４６に、ＨｅやＡｒ等の不活性ガスを導入するガス導入口３６と、このガス導入口３６に連通する一連の凹部３４ａを形成し、載置面４６上にウェハＷを吸着した時、ウェハＷと一連の凹部３４ａとで形成される空間に上記ガス導入口３６から不活性ガスを充填することにより、ウェハＷと載置面４６との間の熱伝達特性を高め、ウェハＷの均熱化を図るようになっていた。 By the way, with the improvement of the degree of integration of semiconductor elements, there is a strong demand for stabilization of characteristics of semiconductor elements, improvement of yield, increase in the number of processed sheets per unit time, and the like. For this reason, it is required to heat the wafer W to a target temperature as soon as possible during etching or film formation processing to improve the overall thermal uniformity of the wafer W surface. Therefore, a gas introduction port 36 for introducing an inert gas such as He or Ar and a series of recesses 34 a communicating with the gas introduction port 36 are formed on the placement surface 46 on which the wafer W is placed. When the wafer W is adsorbed to the wafer W, the space formed by the wafer W and the series of recesses 34a is filled with an inert gas from the gas inlet 36, thereby transferring heat between the wafer W and the mounting surface 46. The characteristics have been improved so that the wafer W can be uniformly heated.

図４（ａ）は被加工物８６に加工部分を露出した単一組成のポリウレタン樹脂やポリアミド樹脂からなるブラストマスク８０（以後マスク８０とする。）を貼り付ける直前の断面図である。特許文献１によると被加工物８６に貼り付ける接着面８０ｂに埃やゴミなどが付くのを保護する保護シート８２を剥がして、被加工物８６の表面にマスク８０を貼り付ける。そして、マスク８０をつなぐ支持フィルム８４を剥がし、図４（ｂ）のようにマスク８０を被加工物８６に貼り付ける。そして、マスク８０に前記ブラスト加工方法により前記混合流体を吹き付けて被加工物８６にマスク８０の形状に沿った微細な文字や形状の加工を行っていた。
特開平４−３０９６９号公報 FIG. 4A is a cross-sectional view immediately before a blast mask 80 (hereinafter referred to as a mask 80) made of a single composition polyurethane resin or polyamide resin with a processed portion exposed on the workpiece 86 is attached. According to Patent Document 1, the protective sheet 82 that protects the adhesion surface 80 b to be attached to the workpiece 86 from being attached with dust and dirt is peeled off, and the mask 80 is attached to the surface of the workpiece 86. Then, the support film 84 that connects the mask 80 is peeled off, and the mask 80 is attached to the workpiece 86 as shown in FIG. Then, the mixed fluid is sprayed onto the mask 80 by the blasting method to process a fine character or shape along the shape of the mask 80 on the workpiece 86.
JP-A-4-30969

しかしながら、特許文献１に記載のマスク８０では、長時間のブラスト加工中に砥粒の噴射圧によってマスク８０が部分的に剥がれたり、破れたりして加工すべきでない部分までブラスト加工したり、求める形状と異なる形状が形成されて不良になるという問題があった。 However, with the mask 80 described in Patent Document 1, the mask 80 is partially peeled or broken by the abrasive pressure during abrasive blasting for a long time, or blasted to a portion that should not be processed. There is a problem that a shape different from the shape is formed and becomes defective.

また、静電チャック３２など内部に電極を含む被加工物８６をブラスト加工する際は、ノズルより噴射された砥粒とマスク８０との衝突摩擦により静電気が発生し、帯電する為、静電気が内部の電極との間で放電現象を起こし、被加工物８６が破損するという問題もあった。 In addition, when blasting a workpiece 86 including an electrode inside the electrostatic chuck 32 or the like, static electricity is generated due to collision friction between the abrasive grains sprayed from the nozzle and the mask 80, and the static electricity is internally charged. There is also a problem in that a discharge phenomenon occurs between the workpiece 86 and the workpiece 86 is damaged.

本発明のブラストマスクは、シート状の一方の主面にセルロース誘導体を含む層と、他方の主面にエステル化合物を含む層との二層からなることを特徴とする。 The blast mask of the present invention comprises two layers of a sheet-like layer containing a cellulose derivative on one principal surface and a layer containing an ester compound on the other principal surface.

また、上記一方の主面の赤外ＡＴＲ法によるスペクトル分析において２９８２〜２９６２ｃｍ^−１、２８８０〜２８６０ｃｍ^−１、１１０２〜１０８２ｃｍ^−１、１０６３〜１０４３ｃｍ^−１に吸収を示し、他方の主面は１７５０〜１７２０ｃｍ^−１に吸収を示すエステル化合物からなることを特徴とする。 Further, 2982~2962cm ^-1 in the spectral analysis by infrared ATR method one main surface above, 2880~2860cm ^{^-1,} 1102~1082cm ^-1, an absorption into 1063~1043cm ^-1, while the other main surface 1750 It consists of an ester compound which absorbs at ˜1720 cm ⁻¹ .

また、上記一方の主面にエチルヒドロキシエチルセルロースを含むことを特徴とする。 Further, the one main surface includes ethyl hydroxyethyl cellulose.

また、圧縮空気と砥粒の混合流体を噴射するノズルと上記ブラストマスクを貼り付けた被加工物とを備え、上記混合流体を上記被加工物に吹き付けてブラスト加工する工程において、上記圧縮空気の初期圧力がその後の圧力より小さいことを特徴とする。 A step of spraying a mixed fluid of compressed air and abrasive grains and a workpiece to which the blast mask is attached, and in the step of blasting the mixed fluid by spraying the mixed fluid on the workpiece; The initial pressure is smaller than the subsequent pressure.

また、上記初期圧力がその後の圧力の２０〜７０％であることを特徴とする。 The initial pressure is 20 to 70% of the subsequent pressure.

また、上記被加工物がウェハ支持部材であることを特徴とする。 The workpiece is a wafer support member.

また、板状セラミックス体の一方の主面にウェハを載せる載置面と、上記板状セラミックス体の内部あるいは表面に電極とを備え、上記のブラストマスクを使用して上記載置面を加工したことを特徴とする。 Further, the mounting surface on which the wafer is placed on one main surface of the plate-shaped ceramic body, and an electrode on the inside or the surface of the plate-shaped ceramic body, and the mounting surface is processed using the blast mask. It is characterized by that.

また、板状セラミックス体の一方の主面にウェハを載せる載置面と、上記板状セラミックス体の内部あるいは表面に電極とを備え、上記の加工方法で上記載置面を加工したことを特徴とする。 In addition, a mounting surface for placing a wafer on one main surface of the plate-like ceramic body, and an electrode inside or on the surface of the plate-like ceramic body, the above-mentioned mounting surface is processed by the above processing method. And

また、上記電極が静電吸着用電極あるいは抵抗発熱体電極であることを特徴とする。 The electrode is an electrostatic adsorption electrode or a resistance heating element electrode.

また、板状セラミックス体の一方の主面にウェハを載せる載置面と、上記板状セラミックス体の内部あるいは表面に電極とを備え、上記載置面に凹部を形成し、該凹の底面の表面粗さＲｍａｘが５．５μｍ以下であることを特徴とする。 Further, a mounting surface for placing the wafer on one main surface of the plate-like ceramic body, and an electrode inside or on the surface of the plate-like ceramic body, a recess is formed on the mounting surface, and a bottom surface of the recess is formed. The surface roughness Rmax is 5.5 μm or less.

本発明によれば、ブラスト加工中にブラストマスクが剥がれないことから、加工面に形成した凹部を精度よく加工するブラストマスクを提供できると共にその表面加工方法も提供できる。 According to the present invention, since the blast mask is not peeled off during blasting, it is possible to provide a blast mask for accurately processing the recess formed on the processed surface and also provide a surface processing method thereof.

また、本発明のブラストマスクを使用すると静電チャックなど内部に電極を含む被加工物をブラスト加工する際に、静電気による破損を起こすことがない。 In addition, when the blast mask of the present invention is used, damage due to static electricity is not caused when blasting a workpiece including an electrode inside such as an electrostatic chuck.

図１（ａ）は、本発明のブラストマスク１の一例を示す断面図である。 Fig.1 (a) is sectional drawing which shows an example of the blast mask 1 of this invention.

本発明のブラストマスク１はシート状で一方の主面２ａにセルロース誘導体を含む層２と、他方の主面３ａにエステル化合物を含む層３との二層を備えている。そして、エステル化合物を含む層３の主面３ａは、被加工物８と接着して使用される。 The blast mask 1 of the present invention is in the form of a sheet and has two layers, a layer 2 containing a cellulose derivative on one main surface 2a and a layer 3 containing an ester compound on the other main surface 3a. The main surface 3a of the layer 3 containing the ester compound is used by being bonded to the workpiece 8.

ノズル５４から噴射された砥粒６６と圧縮空気との混合流体を被加工物８に吹き付けると、砥粒６６がブラストマスク１に当たり被加工物８の表面を保護するのに対し、セルロース誘導体を含む層２で覆われていない被加工物８の表面は砥粒６６が当たり削られ凹部５を形成することができる。 When a mixed fluid of abrasive grains 66 and compressed air sprayed from the nozzle 54 is sprayed on the workpiece 8, the abrasive grains 66 hit the blast mask 1 and protect the surface of the workpiece 8, whereas a cellulose derivative is included. The surface of the workpiece 8 not covered with the layer 2 can be ground by the abrasive grains 66 to form the recesses 5.

本発明のブラストマスク１はセルロース誘導体を含む層２はその下部に様々な形状のパターンを形成されたエステル化合物を含む層３の形状の変形を防ぎ、形状を保持することができる。層３に微細なブラスト加工形状を形成し被加工物にブラストマスク１を貼り付ける際に、伸び等による変形が少なく好ましい。セルロース誘導体として、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースがあり、これらのセルロース誘導体にウレタン化合物やポリアミド樹脂を６０重量％以下好ましくは４０％重量以下の割合で含んでも保形性を維持できることから差し支えない。 In the blast mask 1 of the present invention, the layer 2 containing a cellulose derivative can prevent the deformation of the shape of the layer 3 containing an ester compound having a pattern of various shapes formed thereon, and can retain the shape. When a fine blasting shape is formed on the layer 3 and the blast mask 1 is attached to the workpiece, deformation due to elongation or the like is less preferable. Examples of cellulose derivatives include ethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and hydroxypropyl methyl cellulose, and these cellulose derivatives can maintain shape retention even if they contain a urethane compound or a polyamide resin in a proportion of 60% by weight or less, preferably 40% by weight or less. Can be used.

また、ブラストマスク１のエステル化合物を含む層３は、砥粒６６に対する耐摩耗性が優れ、高速の砥粒６６、特にセラミックス砥粒６６が衝突しても磨耗したりすることが小さく被加工物８の表面を保護することができる。また、同時に被加工物８の表面に容易に接着することができることから好ましい。特にセラミックス材料に対する接着力が高く、その中でも窒化物セラミックスの表面との接着力が大きく、ブラスト加工中に剥がれることがなく優れた接着特性を示す。上記エステル化合物として、ポリエステルウレタンやポリカーボネートがあり、これらエステル化合物に５０重量％以下の割合でヒドロキシメチルアクリレートやヒドロキシメチルメタクリレートを含んでも耐摩耗性や接着特性の低下が小さく良い。 Further, the layer 3 containing the ester compound of the blast mask 1 is excellent in wear resistance against the abrasive grains 66, and is less likely to be worn even when the high-speed abrasive grains 66, particularly the ceramic abrasive grains 66 collide. 8 surfaces can be protected. Moreover, it is preferable because it can be easily adhered to the surface of the workpiece 8 at the same time. In particular, it has a high adhesion to ceramic materials, among which the adhesion to the surface of nitride ceramics is large and exhibits excellent adhesion characteristics without peeling during blasting. Examples of the ester compound include polyester urethane and polycarbonate. Even if hydroxymethyl acrylate or hydroxymethyl methacrylate is contained in the ester compound in a proportion of 50% by weight or less, the wear resistance and adhesive properties are not significantly lowered.

図１（ｂ）は本発明の他の実施形態であるブラストマスク１を示す。ブラストマスク１の一方の主面２ａは平面をなし、他方の主面３ａに凹部４を備え、前記一方の主面２ａはセルロース誘導体を含む層２からなり、他方の主面３ａはエステル化合物を含む層３からなり、層２と層３の２つの層でブラストマスクが構成されている。また、層３の表面３ａは被加工物８の表面８ａに接着している。 FIG.1 (b) shows the blast mask 1 which is other embodiment of this invention. One main surface 2a of the blast mask 1 is a flat surface, the other main surface 3a is provided with a recess 4, the one main surface 2a is composed of a layer 2 containing a cellulose derivative, and the other main surface 3a is formed of an ester compound. The blast mask is composed of two layers, ie, layer 2 and layer 3. Further, the surface 3 a of the layer 3 is bonded to the surface 8 a of the workpiece 8.

前記ブラストマスク１の凹部４を備えた面を被加工物８側にして貼り付けて、砥粒６６と圧縮空気からなる混合流体を被加工物８に吹き付けることが重要である。これはブラストマスク１を貼り付けると被加工物８とブラストマスク１の間に空間ができ、混合流体の中の砥粒６６が容易に短時間に前記凹部４を覆う層２を剥ぐことができるからである。ノズル５４から噴出した混合流体の中の砥粒６６が単層の層２に当たると層２を剥がしブラストマスク１に露出部１０を形成することができる。ブラストマスク１の露出部１０に層２の剥がれ残りが殆どなくなり、被加工物８の加工深さのバラツキが少なくなる。そして、ノズル５４から噴射された砥粒６６が前記露出部１０を通して被加工物８を吹き付けて被加工物８の表面８ａを削り、凹部５を形成することができる。そして、被加工物８に微細な凹部５からなる文字や模様等の形状に加工することができる。尚、エステル化合物を含む層３は砥粒６６が衝突しても剥がれず、層３が貼り付いている被加工物８の表面が削られることを防ぐことができる。 It is important to attach the surface of the blast mask 1 with the concave portion 4 facing the workpiece 8 and to spray a mixed fluid composed of abrasive grains 66 and compressed air onto the workpiece 8. This is because when the blast mask 1 is pasted, a space is formed between the workpiece 8 and the blast mask 1, and the abrasive grains 66 in the mixed fluid can easily peel off the layer 2 covering the concave portion 4 in a short time. Because. When the abrasive grains 66 in the mixed fluid ejected from the nozzle 54 hit the single layer 2, the layer 2 is peeled off and the exposed portion 10 can be formed on the blast mask 1. The layer 2 is hardly peeled off at the exposed portion 10 of the blast mask 1, and the variation in the processing depth of the workpiece 8 is reduced. Then, the abrasive grains 66 sprayed from the nozzle 54 spray the workpiece 8 through the exposed portion 10 to scrape the surface 8a of the workpiece 8 to form the recess 5. Then, the workpiece 8 can be processed into a shape such as a character or a pattern including the fine recess 5. The layer 3 containing the ester compound is not peeled off even when the abrasive grains 66 collide, and the surface of the workpiece 8 to which the layer 3 is attached can be prevented from being scraped.

尚、本発明のブラストマスク１は上下の主面にそれぞれ保護シートと支持フィルムを備えたシートとして保存できる。そして、被加工物８の表面に接着する面３ａ側の保護シートを剥がし、被加工物８の表面に貼り付ける。そして、支持フィルムを剥がし、被加工物８の表面にブラストマスク１を貼り付けることができる。そして、支持フィルムが層２を介してすでに被加工物８に貼り付いている層３の面３ａを引っ張る際に、支持フィルムは層２の広い面を引っ張るので、層３の伸びが比較的小さくブラストマスク１の位置がずれ難い。また、一度被加工物８にブラストマスク１を貼ってずれてしまっても、ブラストマスク１はシート状の為、被加工物８から容易に剥がすことができ、再度貼り直しができる。よって、加工位置の修正もできることから、精度良く加工位置を決定することができる。 In addition, the blast mask 1 of this invention can be preserve | saved as a sheet | seat provided with the protection sheet and the support film in the upper and lower main surfaces, respectively. Then, the protective sheet on the surface 3 a side that adheres to the surface of the workpiece 8 is peeled off and attached to the surface of the workpiece 8. Then, the support film can be peeled off and the blast mask 1 can be attached to the surface of the workpiece 8. Then, when the support film pulls the surface 3a of the layer 3 that is already attached to the workpiece 8 via the layer 2, the support film pulls the wide surface of the layer 2, so that the elongation of the layer 3 is relatively small. The position of the blast mask 1 is difficult to shift. Moreover, even if the blast mask 1 is pasted and shifted once on the workpiece 8, the blast mask 1 can be easily peeled off from the workpiece 8 because of the sheet shape, and can be pasted again. Therefore, since the machining position can be corrected, the machining position can be determined with high accuracy.

上記凹部４を形成するブラストマスク１の薄肉部である層２の厚みは厚肉部である層２と層３の合計の厚みの１〜３０％であることが好ましい。それは、層２の厚みが前記厚肉部の厚みの１％未満なら、被加工物８にブラストマスク１を貼り付ける際、層２を破いてしまう虞れがあるからである。更に、層２の厚みが前記厚肉部の厚みの３０％を超えるなら、凹部４の上部の層２が容易に剥がれず、層２が残ってしまい露出部１０の開口部にバラツキができ、被加工物８の加工深さのバラツキが大きくなってしまう虞があるからである。 The thickness of the layer 2 that is the thin portion of the blast mask 1 that forms the concave portion 4 is preferably 1 to 30% of the total thickness of the layer 2 and the layer 3 that are the thick portion. This is because if the thickness of the layer 2 is less than 1% of the thickness of the thick portion, the layer 2 may be broken when the blast mask 1 is attached to the workpiece 8. Furthermore, if the thickness of the layer 2 exceeds 30% of the thickness of the thick part, the layer 2 on the upper part of the recess 4 is not easily peeled off, and the layer 2 remains and the opening of the exposed part 10 can vary. This is because the processing depth of the workpiece 8 may vary greatly.

また、層２の厚みは、層３の保形性を維持するために５〜３０μｍが好ましく、更に好ましくは、１０〜２５μｍである。１５〜２５μｍであれば最も優れている。 The thickness of the layer 2 is preferably 5 to 30 μm, more preferably 10 to 25 μm, in order to maintain the shape retention of the layer 3. If it is 15-25 micrometers, it is the most excellent.

また、層３の厚みについては、砥粒６６の耐摩耗性の観点から加工深さによっても異なるが、加工深さが１０〜５００μｍの場合、層３の厚みが９５〜４７０μｍであると磨耗することがなくしかも加工面の面粗さＲｍａｘが５．５μｍ以上と大きくなる虞が小さく好ましい。更に好ましくは２００〜３００μｍである。 Further, the thickness of the layer 3 varies depending on the processing depth from the viewpoint of the wear resistance of the abrasive grains 66, but when the processing depth is 10 to 500 μm, the layer 3 is worn when the thickness is 95 to 470 μm. In addition, it is preferable that the surface roughness Rmax of the processed surface is as small as 5.5 μm or more. More preferably, it is 200-300 micrometers.

また、これらの層２や層３は２層の構造で説明したが、層２が砥粒照射面にあれば、層２と層３は交互に複数の層から形成されても何ら問題はない。 In addition, the layer 2 and the layer 3 have been described as having a two-layer structure. However, if the layer 2 is on the abrasive grain irradiation surface, there is no problem even if the layers 2 and 3 are alternately formed from a plurality of layers. .

次に、本発明のブラストマスク１はその一方の主面の赤外ＡＴＲ法（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄｔｏｔａｌｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅの略）によるスペクトル分析において、２９８２〜２９６２ｃｍ^−１、２８８０〜２８６０ｃｍ^−１、１１０２〜１０８２ｃｍ^−１、１０６３〜１０４３ｃｍ^−１に吸収を示すセルロース誘導体からなることが好ましく、他方の主面の赤外ＡＴＲ法によるスペクトル分析において、１７５０〜１７２０ｃｍ^−１に吸収を示すエステル化合物からなることが好ましい。これは、１７５０〜１７２０ｃｍ^−１に吸収を示すエステル化合物は被加工物８であるセラミックスとの接着性が大きく、ブラスト加工中にブラストマスク１の層３の接着面３ａが被加工物８から剥がれないからである。 Then, in the spectral analysis by blasting mask 1 infrared ATR method thereof one main surface (abbreviation of Attenuated total Reflectance) of the present ^{^{invention, 2982~2962cm -1, 2880~2860cm -1, 1102~1082cm}} -1, It is preferably made of a cellulose derivative having absorption at 1063 to 1043 cm ⁻¹ , and preferably made of an ester compound having absorption at 1750 to 1720 cm ⁻¹ in spectrum analysis by infrared ATR method on the other main surface. This is because the ester compound that absorbs at 1750 to 1720 cm ⁻¹ has high adhesiveness with the ceramic that is the workpiece 8, and the adhesive surface 3 a of the layer 3 of the blast mask 1 is peeled off from the workpiece 8 during blasting. Because there is no.

尚、前記ＡＴＲ法によるスペクトル分析とは、固体表面の分析用に用いられ、ＩＲＥ（ｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅｅｌｅｍｅｎｔの略）と呼ばれる屈折率の大きいプリズムに分析試料を密着させ、赤外光をＩＲＥに入射するとＩＲＥと試料の界面で一部吸収され、通過光量に分析試料の原子や結合の種類によって変化が生じる。そして、この通過光量を解析して、試料の分子構造を推定するものである。 The spectrum analysis by the ATR method is used for analysis of a solid surface, and when an analysis sample is brought into close contact with a prism having a large refractive index called IRE (abbreviation of internal reflection element) and infrared light is incident on the IRE. Part of the light is absorbed at the interface between the IRE and the sample, and the amount of light passing through varies depending on the atom of the analysis sample and the type of bond. Then, the passing light quantity is analyzed to estimate the molecular structure of the sample.

特に、層２の化合物として、エチルヒドロキシエチルセルロースを含むことが好ましい。この化合物は弾性、柔軟性が高い特徴がある。これは、砥粒６６が層２に衝突する際に層２との衝突摩擦により静電気が発生し帯電しようとするが、層２に弾性、柔軟性があることにより、静電気が軽減され、帯電量が軽減される。よって、内部に電極を含む被加工物８をブラスト加工する場合でも、上記静電気によって被加工物８を破損する虞が少ない。よって層２の化合物として、エチルヒドロキシエチルセルロースを含むことが好ましい。 In particular, it is preferable that ethyl hydroxyethyl cellulose is included as the compound of the layer 2. This compound is characterized by high elasticity and flexibility. This is because when the abrasive grains 66 collide with the layer 2, static electricity is generated due to collision friction with the layer 2, so that the layer 2 is elastic and flexible. Is reduced. Therefore, even when blasting the workpiece 8 including an electrode therein, the workpiece 8 is less likely to be damaged by the static electricity. Therefore, it is preferable to contain ethyl hydroxyethyl cellulose as the compound of the layer 2.

図２（ａ）は被加工物８の一連の凹部５を加工するブラスト加工装置の一例を示す概略断面図である。 FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing an example of a blasting apparatus for processing a series of recesses 5 of the workpiece 8.

このブラスト加工装置のブラスト加工室５２の内部にはノズル５４と被加工物８を載せる台車６０が設置され、ノズル５４には砥粒供給管５６と送気管５８が連結されている。またブラスト加工室５２の下部には、砥粒回収管６２が設置してあり、砥粒回収管６２はサイクロン集塵装置６８に連結している。砥粒供給管５６から供給される砥粒６６と送気管５８から送られる圧縮空気とからなる混合流体をノズル５４から被加工物８に吹き付けることによりブラスト加工を行うように構成されている。尚、使用した砥粒６６は、砥粒回収管６２を介して空気輸送によりサイクロン集塵装置６８に回収し、加工屑等の不純物を除去して再利用することができる。 Inside the blasting chamber 52 of this blasting apparatus, a carriage 60 on which the nozzle 54 and the workpiece 8 are placed is installed, and an abrasive grain supply pipe 56 and an air supply pipe 58 are connected to the nozzle 54. In addition, an abrasive collection pipe 62 is installed in the lower part of the blasting chamber 52, and the abrasive collection pipe 62 is connected to a cyclone dust collector 68. Blasting is performed by spraying a mixed fluid composed of abrasive grains 66 supplied from the abrasive supply pipe 56 and compressed air sent from the air supply pipe 58 onto the workpiece 8 from the nozzle 54. The used abrasive grains 66 can be collected by the cyclone dust collector 68 by pneumatic transportation through the abrasive collection pipe 62, and can be reused after removing impurities such as processing waste.

図２（ｂ）は、ブラスト加工時のノズル５４と被加工物８の関係を示す斜視図である。砥粒６６と圧縮空気の混合流体を噴出するノズル５４は、ブラスト加工を施す面７０との距離を一定に保ち、被加工物８を載せた台車６０はＸ軸方向に移動することができる。そして、ノズル５４はＹ軸方向に移動できる。そして、前記混合流体を噴射しながらノズル５４はＹ方向に移動し、被加工物８の上面を通過し、台車６０がＸ軸方向に移動した後、ノズル５４は−Ｙ方向に移動する。被加工物８を通過した後、台車６０がＸ軸方向に移動する。そしてこれを繰り返し被加工物８の全面に一連の凹部５を加工できるようになっている。このようなブラスト加工装置は大型で広い面積を均一に加工することができる。 FIG. 2B is a perspective view showing the relationship between the nozzle 54 and the workpiece 8 during blasting. The nozzle 54 that ejects the fluid mixture of the abrasive grains 66 and the compressed air maintains a constant distance from the surface 70 to be blasted, and the carriage 60 on which the workpiece 8 is placed can move in the X-axis direction. The nozzle 54 can move in the Y-axis direction. Then, the nozzle 54 moves in the Y direction while ejecting the mixed fluid, passes through the upper surface of the workpiece 8, and after the carriage 60 moves in the X-axis direction, the nozzle 54 moves in the -Y direction. After passing through the workpiece 8, the carriage 60 moves in the X-axis direction. By repeating this, a series of recesses 5 can be processed on the entire surface of the workpiece 8. Such a blasting apparatus is large and can process a large area uniformly.

上記のブラスト加工において、上記圧縮空気の初期圧力がその後の圧力より小さい圧力で加工するのは、上記初期圧力によりブラストマスク１の下面３ａと被加工物８の上面８ａとをより密着させることができるからである。そして、層３の密着を高めた後、圧縮空気の圧力を高めて層３で覆われていない被加工物８の表面を砥粒６６により削ることができる。このように、層３の密着力を高めるとブラスト加工中に前記ブラストマスク１の層３の接着面３ａが剥がれることが殆どないことから好ましい。 In the blasting process, the initial pressure of the compressed air is processed at a pressure lower than the subsequent pressure so that the lower surface 3a of the blast mask 1 and the upper surface 8a of the workpiece 8 are more closely adhered by the initial pressure. Because it can. Then, after increasing the adhesion of the layer 3, the pressure of the compressed air can be increased, and the surface of the workpiece 8 not covered with the layer 3 can be shaved by the abrasive grains 66. Thus, it is preferable to increase the adhesion of the layer 3 because the adhesive surface 3a of the layer 3 of the blast mask 1 is hardly peeled off during blasting.

また、上記初期圧力はその後の圧力の２０〜７０％の範囲がより好ましい。初期圧力が２０％未満では、ブラストマスク１の層３と被加工物８とをより強く密着させるには圧力が足りず、その後の圧力で加工中にブラストマスク１が剥がれる虞があるからである。更に、初期圧力が７０％を超えるなら、圧力が強過ぎることから、ブラストマスク１の面３ａと被加工物８の上面８ａとの間の接着力が小さく剥がれてしまう恐れがあるからである。 The initial pressure is more preferably in the range of 20 to 70% of the subsequent pressure. This is because if the initial pressure is less than 20%, the pressure is not sufficient to bring the layer 3 of the blast mask 1 and the workpiece 8 into closer contact with each other, and the blast mask 1 may be peeled off during processing at the subsequent pressure. . Furthermore, if the initial pressure exceeds 70%, the pressure is too strong, and the adhesive force between the surface 3a of the blast mask 1 and the upper surface 8a of the workpiece 8 may be peeled off.

本発明のブラストマスク１の製造方法の一例としては、まず保護シート上にエステル化合物を含む感光性樹脂を塗布し、更にその上に表面形状を記録したフィルムを載置する。そして、フィルムの上から紫外線蛍光灯やハロゲンランプなどの光源によりエステル化合物を含む感光性樹脂を露光する。そして、エステル化合物を含む感光性樹脂の感光部が硬化し、非感光部が樹脂質状態のまま保たれる。そして、炭酸ナトリウム水溶液などのアルカリ現象液で非感光部を溶解除去して硬化したエステル化合物を含む層３を作製する。そして、更に、このエステル化合物を含む層３の他方の主面にセルロース誘導体を含むシート上の層２を密着させ本発明のブラストマスク１を作製することができる。 As an example of the manufacturing method of the blast mask 1 of this invention, first, the photosensitive resin containing an ester compound is apply | coated on a protective sheet, and also the film which recorded the surface shape is mounted on it. Then, the photosensitive resin containing the ester compound is exposed from above the film with a light source such as an ultraviolet fluorescent lamp or a halogen lamp. And the photosensitive part of the photosensitive resin containing an ester compound hardens | cures, and a non-photosensitive part is maintained with a resinous state. And the layer 3 containing the ester compound which hardened | dissolved and removed the non-photosensitive part with alkaline phenomenon liquids, such as sodium carbonate aqueous solution, is produced. Further, the blast mask 1 of the present invention can be prepared by bringing the layer 2 on the sheet containing the cellulose derivative into close contact with the other main surface of the layer 3 containing the ester compound.

図３（ａ）は、ウェハ支持部材１２の平面図の一例であり、（ｂ）は、そのＸ−Ｘ線の断面図である。板状セラミック体１４の一方の主面をウェハＷを載せる載置面２６とし、その内部には一対の静電吸着用電極２２を埋設し、更にその下には抵抗発熱体電極２４をそれぞれ埋設してある。板状セラミック体１４の下面には、一対の静電吸着用電極２２及び抵抗発熱体電極２４とを電気的に接続する一対の給電端子１８、２０がそれぞれ固定されている。そして、載置面２６と静電吸着用電極２２の間には絶縁層１４ｂが設けられている。また、載置面２６にはＨｅやＡｒ等の不活性ガスを導入するガス導入口１６が形成されている。この載置面２６に上記製造方法で作製したブラストマスク１を貼り付けて、前記ブラスト加工装置によってブラスト加工を施し、ガス導入口１６に連通する一連の凹部１４ａを形成した。そして、このウェハ支持部材１２の給電端子２０に電圧を印加すると、抵抗発熱体電極２４が加熱され、載置面２６を加熱するとともにウェハＷを加熱することができる。そして、載置面２６上に静電吸着力によりウェハＷを吸着できるとともに、ウェハＷと一連の凹部１４ａとで形成される空間に上記ガス導入口１６から不活性ガスを充填することにより、ウェハＷと載置面２６との間の熱伝達特性を高め、ウェハＷの均熱化を図るようにできている。 FIG. 3A is an example of a plan view of the wafer support member 12, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line XX. One main surface of the plate-shaped ceramic body 14 is used as a mounting surface 26 on which the wafer W is placed. A pair of electrostatic chucking electrodes 22 are embedded therein, and a resistance heating element electrode 24 is embedded therein. It is. On the lower surface of the plate-like ceramic body 14, a pair of power supply terminals 18 and 20 that electrically connect the pair of electrostatic attraction electrodes 22 and the resistance heating element electrode 24 are fixed. An insulating layer 14 b is provided between the placement surface 26 and the electrostatic adsorption electrode 22. Further, a gas introduction port 16 for introducing an inert gas such as He or Ar is formed on the mounting surface 26. The blast mask 1 produced by the above manufacturing method was affixed to the mounting surface 26, and blasting was performed by the blasting apparatus, so that a series of recesses 14a communicating with the gas inlet 16 was formed. When a voltage is applied to the power supply terminal 20 of the wafer support member 12, the resistance heating element electrode 24 is heated, and the mounting surface 26 can be heated and the wafer W can be heated. Then, the wafer W can be adsorbed on the mounting surface 26 by electrostatic attraction force, and a space formed by the wafer W and the series of recesses 14a is filled with an inert gas from the gas inlet 16 to thereby obtain the wafer. The heat transfer characteristics between W and the mounting surface 26 are improved, so that the wafer W can be uniformly heated.

また、本発明のウェハ支持部材１２は、各部の凹部１４ａの底面の両側に凹曲面部を備えることにより、不活性ガスを充填する際に、不活性ガスと凹部１４ａの底面の摩擦が少なくなり、不活性ガスが凹部１４ａをスムーズに流れ、凹部１４ａの断面において全ての不活性ガスがムラ無くウェハＷ裏面と熱交換できることから、ウェハＷの均熱性がよくなることが分かった。一連の凹部１４ａの底面の各部の凹曲面部の大きさは、曲率半径が１００〜５００μｍであることがより好ましい。 In addition, the wafer support member 12 of the present invention includes concave curved surface portions on both sides of the bottom surface of the concave portion 14a of each portion, so that the friction between the inert gas and the bottom surface of the concave portion 14a is reduced when filling with the inert gas. It has been found that the heat uniformity of the wafer W is improved because the inert gas flows smoothly through the recess 14a and all the inert gas can exchange heat with the back surface of the wafer W without unevenness in the cross section of the recess 14a. As for the magnitude | size of the concave curved surface part of each part of the bottom face of a series of recessed part 14a, it is more preferable that a curvature radius is 100-500 micrometers.

そして、一連の凹部１４ａの平均深さに対して各部の凹部１４ａの深さのバラツキは２０％以下とすることが好ましい。これは、各部の凹部１４ａの深さのバラツキを小さくすることによって、ウェハＷと凹部１４ａとで形成される空間に充填される不活性ガスの量を一定にし、ウェハＷの均熱性を高めることができるからである。また、一連の凹部１４ａの平均深さに対して各部の凹部１４ａの深さのバラツキは１０％以下とすると更に好ましい。これは、一連の凹部１４ａの平均深さに対して各部の凹部１４ａの深さのバラツキを１０％以下とすると、ウェハＷの表面の温度差がより小さくなり好ましいからである。 And it is preferable that the variation of the depth of the recessed part 14a of each part shall be 20% or less with respect to the average depth of a series of recessed part 14a. This reduces the variation in the depth of the concave portion 14a of each portion, thereby making the amount of inert gas filled in the space formed by the wafer W and the concave portion 14a constant and improving the thermal uniformity of the wafer W. Because you can. Further, it is more preferable that the variation in the depth of the concave portion 14a in each portion is 10% or less with respect to the average depth of the series of concave portions 14a. This is because if the variation in the depth of the concave portions 14a in each portion is 10% or less with respect to the average depth of the series of concave portions 14a, the temperature difference on the surface of the wafer W becomes smaller, which is preferable.

各部の凹部１４ａの深さのバラツキを小さくするには、板状セラミック体１４のブラスト加工を施す前の表面をラップ盤にてラップ加工し（粗加工）、更にこのラップ面を研磨し（鏡面加工）、ブラスト加工を施す前の表面を表面粗さＲａ１．０μｍ以下とすることが好ましい。ブラスト加工を施す前の表面粗さをＲａ１．０μｍ以下とするのは、ブラスト加工を施す面７０の凹凸を少なくし、ブラスト加工によって形成される各部の凹部１４ａの深さのバラツキを小さくできるからである。 In order to reduce the variation in the depth of the concave portion 14a of each part, the surface of the plate-like ceramic body 14 before blasting is lapped with a lapping machine (rough machining), and this lapping surface is further polished (mirror surface) Processing), the surface before blasting is preferably made to have a surface roughness Ra of 1.0 μm or less. The reason why the surface roughness before blasting is set to Ra 1.0 μm or less is that the unevenness of the surface 70 to be blasted can be reduced, and the variation in the depth of the recess 14a of each part formed by blasting can be reduced. It is.

尚、載置面２６が略円形である場合、載置面２６の中心から放射状に４等分割する線と、載置面２６を囲む円と、中心から載置面２６の直径の０．７倍の円とで囲まれるそれぞれの領域で各２箇所の凹部１４ａの深さを測定し、合計１６箇所の測定値を平均し平均深さとした。また、載置面２６が四角形の場合、碁盤目状に１６等分割しそれぞれ２箇所を測定し、合計３２箇所の測定値の平均値を平均深さとした。なお、凹部１４ａ深さとは、載置面２６と各部の凹部１４ａの境界線に垂直な断面において略中心の最大の深さとした。 In addition, when the mounting surface 26 is substantially circular, a line that is radially divided into four from the center of the mounting surface 26, a circle that surrounds the mounting surface 26, and a diameter of the mounting surface 26 from the center of 0.7. In each region surrounded by a double circle, the depths of the two concave portions 14a were measured, and the measured values at a total of 16 locations were averaged to obtain an average depth. Moreover, when the mounting surface 26 was a quadrangle, it was divided into 16 sections in a grid pattern, and each of two locations was measured, and the average value of the measured values at a total of 32 locations was defined as the average depth. The depth of the recess 14a is the maximum depth substantially at the center in the cross section perpendicular to the boundary line between the mounting surface 26 and the recess 14a of each part.

また、一連の凹部１４ａの平均深さは１０〜５００μｍとすることが好ましい。これは、凹部１４ａの平均深さが１０μｍ未満ではウェハＷと一連の凹部１４ａとで形成される空間に充填される不活性ガスの量が少なくなり、ウェハＷの均熱性が悪くなるからである。また、一連の凹部１４ａの平均深さが５００μｍを超えてしまうと一連の凹部１４ａの深さのコントロールが難しくなり、各部の凹部１４ａの深さのバラツキが２０％以上と大きくなるからである。よって、一連の凹部１４ａの平均深さは１０〜５００μｍの範囲とすることがよい。 Moreover, it is preferable that the average depth of a series of recessed part 14a shall be 10-500 micrometers. This is because if the average depth of the recesses 14a is less than 10 μm, the amount of inert gas filled in the space formed by the wafer W and the series of recesses 14a decreases, and the thermal uniformity of the wafer W deteriorates. . Further, if the average depth of the series of recesses 14a exceeds 500 μm, it becomes difficult to control the depth of the series of recesses 14a, and the variation in the depth of the recesses 14a in each part becomes as large as 20% or more. Therefore, the average depth of the series of recesses 14a is preferably in the range of 10 to 500 μm.

そして、前記のブラスト加工装置で、その後の圧縮空気の圧力を０．３〜０．６ＭＰａ、圧縮空気の水分の含有量を０．５〜５重量％、砥粒６６の粒径を１５０〜５００μｍ、被加工物８に対する上記ノズル５４の移動速度を１００〜３００ｍｍ/秒としてブラスト加工を行って一連の凹部１４ａを形成する。 And in the said blast processing apparatus, the pressure of the subsequent compressed air is 0.3 to 0.6 MPa, the moisture content of the compressed air is 0.5 to 5% by weight, and the particle size of the abrasive grains 66 is 150 to 500 μm. A series of recesses 14a is formed by performing blasting with the moving speed of the nozzle 54 with respect to the workpiece 8 being 100 to 300 mm / sec.

また、上記砥粒６６としては例えば、アルミナ、炭化珪素、ガラスビーズなどがある。 Examples of the abrasive grains 66 include alumina, silicon carbide, and glass beads.

尚、砥粒６６の粒径とは、レーザー回折散乱法により測定した５０％粒径である。レーザー回折散乱法とは、レーザー光を粒子に当てた時に、散乱される光の強度と散乱角度から、Ｍｉｅの散乱理論より、粒径を求める方法である。 The particle size of the abrasive grains 66 is a 50% particle size measured by a laser diffraction scattering method. The laser diffraction scattering method is a method for obtaining the particle diameter from Mie's scattering theory from the intensity and scattering angle of scattered light when laser light is applied to particles.

また、上記のノズル５４より噴射された砥粒６６が加工面に衝突する際に加工面との衝突摩擦により加工面である凹部１４ａに静電気が発生する。そして、この静電気の電位が大きくなると、凹部１４ａの底面の静電気が被加工物８である板状セラミック体１４内の静電吸着電極２２との間で放電現象が発生し、絶縁層１４ｂが破損する虞があることから、上記静電気の発生を抑え放電現象を発生させること無くブラスト加工することが重要である。 Further, when the abrasive grains 66 ejected from the nozzle 54 collide with the machining surface, static electricity is generated in the concave portion 14a which is the machining surface due to collision friction with the machining surface. When the electrostatic potential increases, the static electricity on the bottom surface of the recess 14a causes a discharge phenomenon between the electrostatic adsorption electrode 22 in the plate-like ceramic body 14 that is the workpiece 8, and the insulating layer 14b is damaged. Therefore, it is important to suppress the generation of the static electricity and perform blasting without causing a discharge phenomenon.

ここで、ブラスト加工時の圧縮空気の圧力は、０．３〜０．６ＭＰａが好ましい。その理由は、圧力が０．３ＭＰａ未満だと凹部１４ａのブラスト加工量が小さくなり、凹部１４ａの深さ１０〜５００μｍを形成するのに同じ部分を何度も繰り返し加工しなくてはならなくなる。すると、同じ部分を繰り返し加工した面は大きな電位の静電気が帯電し、凹部１４ａの底面から静電吸着用電２２の間で放電し、絶縁層１４ｂが絶縁破壊する虞がある。また、圧力が０．６ＭＰａを超えると、砥粒６６を吹き付ける力が強いので、凹部１４ａの底面の表面粗さが粗くなり、凹部１４ａの底面にマイクロクラックが発生する。マイクロクラックが発生すると、マイクロクラックの先端から静電吸着用電極２２の間に大きな電位の静電気が加わり放電し、絶縁層１４ｂが破壊する虞がある。よって、その後の圧縮空気の圧力は０．３〜０．６ＭＰａの範囲とすることがよい。 Here, the pressure of the compressed air during blasting is preferably 0.3 to 0.6 MPa. The reason is that if the pressure is less than 0.3 MPa, the amount of blast processing of the recess 14a becomes small, and the same portion must be repeatedly processed many times in order to form the depth of the recess 14a of 10 to 500 μm. Then, static electricity with a large potential is charged on the surface obtained by repeatedly processing the same portion, and there is a possibility that the insulating layer 14b may break down due to electric discharge between the bottom surface of the recess 14a and the electrostatic adsorption electricity 22. Moreover, since the force which sprays the abrasive grain 66 will be strong when a pressure exceeds 0.6 Mpa, the surface roughness of the bottom face of the recessed part 14a will become rough, and a microcrack will generate | occur | produce on the bottom face of the recessed part 14a. When a microcrack is generated, there is a possibility that static electricity having a large potential is applied between the tip of the microcrack and the electrostatic chucking electrode 22 to discharge, and the insulating layer 14b is destroyed. Therefore, the pressure of the subsequent compressed air is preferably in the range of 0.3 to 0.6 MPa.

また、圧縮空気の水分の含有量は、０．５〜５重量％が好ましい。その理由は、水分の含有量が０．５重量％未満だと混合流体が乾燥しすぎて被加工物８に衝突した際、大きな電位の静電気が発生してしまうからである。また、圧縮空気の水分の含有量が５重量％超えると砥粒６６が圧縮空気と混合した際に、砥粒６６同士が固まって塊になってしまうことがあり、その砥粒６６の塊がブラスト加工を施す面７０に噴射されると、凹部１４ａの表面粗さＲｍａｘが１５μｍ以上と大きくなり、凹部１４ａの底面にマイクロクラックが発生するからである。よって、圧縮空気の水分の含有量は０．５〜５重量％の範囲とすることがよく、凹部１４ａの表面粗さＲｍａｘ（ＪＩＳＢ０６０１−１９８２による）は５．５μｍ以下が好ましい。 The moisture content of the compressed air is preferably 0.5 to 5% by weight. The reason is that when the water content is less than 0.5% by weight, when the mixed fluid dries too much and collides with the workpiece 8, static electricity with a large potential is generated. If the moisture content of the compressed air exceeds 5% by weight, when the abrasive grains 66 are mixed with the compressed air, the abrasive grains 66 may solidify and become a lump. This is because, when sprayed onto the surface 70 to be blasted, the surface roughness Rmax of the recess 14a increases to 15 μm or more, and microcracks are generated on the bottom surface of the recess 14a. Therefore, the moisture content of the compressed air is preferably in the range of 0.5 to 5% by weight, and the surface roughness Rmax (according to JIS B0601-1982) of the recess 14a is preferably 5.5 μm or less.

また、砥粒６６の粒径は、１５０〜５００μｍが好ましい。その理由は、砥粒６６の粒径が１５０μｍ未満だと凹部１４ａのブラスト加工量が小さくなるからである。また、砥粒６６の粒径が５００μｍを超えると凹部１４ａの表面粗さが粗くなり、凹部１４ａの底面にマイクロクラックが発生するからである。よって、砥粒６６の粒径は１５０〜５００μｍの範囲とすることがよい。 The grain size of the abrasive grains 66 is preferably 150 to 500 μm. The reason is that if the grain size of the abrasive grains 66 is less than 150 μm, the blasting amount of the recesses 14a becomes small. Moreover, when the particle size of the abrasive grains 66 exceeds 500 μm, the surface roughness of the recesses 14a becomes rough, and microcracks are generated on the bottom surface of the recesses 14a. Therefore, the grain size of the abrasive grains 66 is preferably in the range of 150 to 500 μm.

また、ノズル５４の移動速度は、１００〜３００ｍｍ/秒が好ましい。その理由は、移動速度が１００ｍｍ/秒未満だと、ノズル５４の移動速度が小さいため、砥粒６６とブラスト加工を施す凹部１４ａの摩擦が大きくなり、凹部１４ａに大きな電位の静電気を帯電させるためである。また、ノズル５４の移動速度が３００ｍｍ/秒を超えると、凹部１４ａを形成する際のブラスト加工量が小さくなるからである。よって、ノズル５４の移動速度は１００〜３００ｍｍ/秒の範囲とすることがよい。 Further, the moving speed of the nozzle 54 is preferably 100 to 300 mm / second. The reason is that if the moving speed is less than 100 mm / sec, the moving speed of the nozzle 54 is small, and therefore the friction between the abrasive grains 66 and the recesses 14a to be blasted increases, and the recesses 14a are charged with a high potential static electricity. It is. Further, if the moving speed of the nozzle 54 exceeds 300 mm / second, the amount of blast processing when forming the recess 14 a is reduced. Therefore, the moving speed of the nozzle 54 is preferably in the range of 100 to 300 mm / second.

また、ノズル５４の口径としては、直径３〜１５ｍｍとすることが好ましい。これは、ノズル５４の直径が５ｍｍ未満だと凹部１４ａの曲率半径が５μｍ以下となる虞があるとともに混合流体の噴出量が少なくなり、ブラスト加工量も小さくなり過ぎるからである。また、ノズル５４の口径が１５ｍｍを超えてしまっては、噴射する混合流体が分散し、凹部１４ａの曲率半径が５００μｍを越える虞があるとともにブラスト加工量が小さくなるからである。更に好ましくは、ノズル５４の口径を５〜１５ｍｍの範囲とすることがよい。 Further, the diameter of the nozzle 54 is preferably 3 to 15 mm. This is because if the diameter of the nozzle 54 is less than 5 mm, the radius of curvature of the recess 14a may be 5 μm or less, the amount of the mixed fluid ejected is reduced, and the amount of blasting is too small. Further, if the diameter of the nozzle 54 exceeds 15 mm, the mixed fluid to be ejected is dispersed, the curvature radius of the concave portion 14a may exceed 500 μm, and the blast processing amount is reduced. More preferably, the diameter of the nozzle 54 is in the range of 5 to 15 mm.

また、ノズル５４から噴射する炭化珪素からなる砥粒６６の量は１００〜９００ｇ／分とすることが好ましい。これは、砥粒６６の量が１００ｇ／分未満だと、圧縮空気と混合した際に、混合流体全体の水分の含有量が多くなり、砥粒６６が塊になってしまい、凹部１４ａの表面粗さが荒くなるからである。また、砥粒６６の量が９００ｇ／分を超えてしまっては、圧縮空気と混合した際に、混合流体全体の水分の含有量が少なくなり、混合流体が乾燥してしまうからである。そして、ブラスト加工を施す面７０に衝突した際に、静電気が帯電しやすくなるためである。より好ましくは、砥粒６６の量は１００〜９００ｇ／分の範囲とすることがよい。 Moreover, it is preferable that the quantity of the abrasive grain 66 which consists of silicon carbide injected from the nozzle 54 shall be 100-900 g / min. This is because when the amount of the abrasive grains 66 is less than 100 g / min, when mixed with compressed air, the water content of the entire mixed fluid increases, and the abrasive grains 66 become agglomerates, and the surface of the recess 14a. This is because the roughness becomes rough. In addition, if the amount of the abrasive grains 66 exceeds 900 g / min, when mixed with compressed air, the water content of the entire mixed fluid decreases, and the mixed fluid dries. This is because static electricity is likely to be charged when it collides with the surface 70 to be blasted. More preferably, the amount of the abrasive grains 66 is in the range of 100 to 900 g / min.

尚、ウェハ支持部材１２として静電チャック３２を例に説明したが、静電吸着用電極２２を含まなく、抵抗発熱体電極２４のみを含む、ウェハ支持部材１２においても同様の効果が得られることはあえて説明するまでもないことである。 Although the electrostatic chuck 32 has been described as an example of the wafer support member 12, the same effect can be obtained in the wafer support member 12 that does not include the electrostatic chucking electrode 22 but includes only the resistance heating element electrode 24. There is no need to explain it.

以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.

ブラストマスク１のシート状の一方の主面にセルロース誘導体を含む層２の赤外ＡＴＲ法によるスペクトル分析において２９８２〜２９６２ｃｍ^−１、２８８０〜２８６０ｃｍ^−１、１１０２〜１０８２ｃｍ^−１、１０６３〜１０４３ｃｍ^−１に吸収を示し、エステル化合物を含む層３は１７５０〜１７２０ｃｍ^−１に吸収を示す二層からなる本発明のブラストマスク１とそれに更にエチルヒドロキシエチルセルロースを含む本発明のブラストマスク１と、本発明以外の従来のマスク８０を被加工物８に貼り付け、そこで上記ブラスト装置を用いてブラスト加工を行った。 2982~2962cm into a sheet of one main surface of the blast mask 1 in the spectral analysis by infrared ATR method of the layer 2 containing the cellulose derivative ^{^{^{-1, 2880~2860cm -1, 1102~1082cm -1,}}} 1063~1043cm -1 The blast mask 1 of the present invention comprising two layers exhibiting absorption at 1750 to 1720 cm ⁻¹ , the blast mask 1 of the present invention further comprising ethyl hydroxyethyl cellulose, and other than the present invention The conventional mask 80 was affixed to the workpiece 8, and blasting was performed using the blasting apparatus.

尚、ブラストマスク１と従来のマスク８０を貼り付ける被加工物として、板状セラミック体を用いた。板状セラミック体の製造方法としては、窒化アルミニウム粉末を板状に成形して成形体を作製した後、この成形体の上に、タングステンからなる静電吸着用電極を配置し、更にこの上に窒化アルミニウム粉末を充填し、再び成形した。そして、再び抵抗発熱体電極を配設した後、窒化アルミニウム粉末を充填し成形し、内部電極を埋設した円盤状の成形体を作製した。次いで、この成形体を４００℃で脱脂したあと、２０００℃で窒素雰囲気で焼結することにより、前記板状セラミック体を得た。 A plate-shaped ceramic body was used as a workpiece to which the blast mask 1 and the conventional mask 80 were attached. As a method for producing a plate-shaped ceramic body, an aluminum nitride powder is formed into a plate shape to produce a molded body, and then an electrostatic adsorption electrode made of tungsten is disposed on the molded body, and further thereon. Filled with aluminum nitride powder and molded again. Then, after arranging the resistance heating element electrode again, it was filled with aluminum nitride powder and molded to produce a disk-shaped molded body in which the internal electrode was embedded. Next, the molded body was degreased at 400 ° C. and then sintered at 2000 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain the plate-like ceramic body.

更にブラスト加工条件としては、ノズルの先端と被加工物との距離は１１０ｍｍでノズル径は８ｍｍで、圧縮空気の圧力は０．４ＭＰａで砥粒は平均粒径１８０μｍの炭化珪素を使用した。 Further, as blasting conditions, the distance between the tip of the nozzle and the workpiece was 110 mm, the nozzle diameter was 8 mm, the pressure of compressed air was 0.4 MPa, and the abrasive grains were silicon carbide having an average particle diameter of 180 μm.

その際に、ブラストマスク１及びマスク８０が被加工物８から剥がれるかどうか、また加工後の凹部の底面に帯電した静電気の電位を表面電位計にて測定するとともに絶縁層の状態を確認し、静電気によって被加工物が破損しているかどうかを実験して、表１に結果を示した。

At that time, whether the blast mask 1 and the mask 80 are peeled off from the workpiece 8, and the electrostatic potential charged on the bottom surface of the concave portion after processing is measured with a surface potentiometer, and the state of the insulating layer is confirmed. An experiment was conducted to determine whether the workpiece was damaged by static electricity, and the results are shown in Table 1.

この表１の結果から、試料Ｎｏ．３〜５のように、本発明の範囲外のものは、ブラスト加工中にマスク８０が剥がれてしまい、加工してはいけない部分まで加工している。また、加工後の凹部１４ａの底面に帯電した静電気が７５２〜１２１０Ｖと非常に高く、マスク接着面の主面から内部電極までの絶縁層１４ｂが静電気による放電で破損していた。 From the results in Table 1, sample No. As for 3-5, the thing outside the range of this invention has processed the part which must not be processed because the mask 80 peeled off during blasting. In addition, the static electricity charged on the bottom surface of the recessed portion 14a after processing was very high at 752 to 1210V, and the insulating layer 14b from the main surface of the mask bonding surface to the internal electrode was damaged by discharge due to static electricity.

これに対し、本発明実施例である試料Ｎｏ．１、２では、ブラスト加工終了までブラストマスク１は剥がれず、ブラストマスク１の露出部１０を介してブラスト加工し被加工物８に一連の凹部５を形成でき、加工後の凹部１４ａの底面に帯電した静電気も２３５Ｖ以下と低く、静電気による放電で絶縁層１４ｂが破損することはなかった。 On the other hand, sample No. which is an embodiment of the present invention. 1 and 2, the blast mask 1 is not peeled off until the blasting process is completed, and a series of recesses 5 can be formed in the workpiece 8 by blasting through the exposed portion 10 of the blast mask 1. The charged static electricity was as low as 235 V or less, and the insulating layer 14b was not damaged by the discharge due to the static electricity.

更に、エチルヒドロキシエチルセルロースを含んだ試料Ｎｏ．１は表面電位が１１０Ｖと非常に低く、本発明実施例のＮｏ．２より加工後の凹部１４ａの底面に帯電した静電気が低く、更に良いことがわかる。 Furthermore, Sample No. containing ethyl hydroxyethyl cellulose. No. 1 has a very low surface potential of 110 V. 2 shows that the static electricity charged on the bottom surface of the concave portion 14a after processing is low and better.

この結果から、シート状の一方の主面にセルロース誘導体を含む層２と、他方の主面にエステル化合物を含む層３との二層からなることを特徴とするブラストマスク１で、セルロース誘導体を含む層２の赤外ＡＴＲ法によるスペクトル分析において２９８２〜２９６２ｃｍ^−１、２８８０〜２８６０ｃｍ^−１、１１０２〜１０８２ｃｍ^−１、１０６３〜１０４３ｃｍ^−１に吸収を示す層２と、１７５０〜１７２０ｃｍ^−１に吸収を示すエステル化合物を含む層３とのニ層からなるブラストマスク１をブラスト加工で使用するとブラストマスク１の剥がれによる不良、静電気による被加工物８の破損の不良がでなくなることがわかった。そして、エチルヒドロキシエチルセルロースを含むことにより、表面電位を更に小さくできる為、静電気による被加工物８の破損で不良になる可能性が更に少なくなるということがわかった。 As a result, the blast mask 1 is characterized in that the cellulose derivative is composed of two layers of a sheet-like layer 2 containing a cellulose derivative on one main surface and a layer 3 containing an ester compound on the other main surface. 2982～2962Cm ^-1 in the spectral analysis of the layer 2 by infrared ATR method comprising, 2880~2860cm ^{^-1,} 1102~1082cm ^-1, a layer 2 showing absorption in 1063~1043cm ^-1, absorption in 1750～1720Cm ^-1 It has been found that when the blast mask 1 consisting of two layers with the layer 3 containing the ester compound is used for blasting, defects due to peeling of the blast mask 1 and damage to the workpiece 8 due to static electricity are eliminated. And it has been found that the inclusion of ethylhydroxyethylcellulose can further reduce the surface potential, thereby further reducing the possibility of failure due to damage to the workpiece 8 due to static electricity.

従来のマスク８０を実施例１と同様の方法で作製した板状セラミック体に貼り付けて、上記のブラスト加工装置で、圧縮空気の初期圧力を０．０５〜０．３２ＭＰａ、その後の圧縮空気の圧力を０．４ＭＰａとして、ノズルの先端と板状セラミック体の表面との距離は１１０ｍｍ、ノズル径は８ｍｍで、板状セラミック体にブラスト加工を行った。また、砥粒は平均粒径１８０μｍの炭化珪素を使用した。そして、このブラスト加工中にマスクが剥がれたかどうかということと、求める形状に近いかを示すために次の方法で加工深さのバラツキを測定した。 A conventional mask 80 is attached to a plate-like ceramic body produced in the same manner as in Example 1, and the above-described blasting apparatus is used to set the initial pressure of compressed air to 0.05 to 0.32 MPa, and the subsequent compressed air. The pressure was 0.4 MPa, the distance between the tip of the nozzle and the surface of the plate-like ceramic body was 110 mm, the nozzle diameter was 8 mm, and the plate-like ceramic body was blasted. The abrasive grains used were silicon carbide having an average particle diameter of 180 μm. Then, in order to show whether or not the mask was peeled off during the blasting and whether it was close to the desired shape, the processing depth variation was measured by the following method.

板状セラミック体の載置面の中心から放射状に４等分割する線と、載置面を囲む円と、中心から載置面の直径の０．７倍の円とで囲まれるそれぞれの領域で各２箇所の凹部の深さを測定し、合計１６箇所の測定値を平均し平均深さとした。なお、凹部の深さとは、載置面と各部の凹部の境界線に垂直な断面において略中心の最大の深さとした。そして、上記１６箇所の最大値と最小値との差を上記平均深さで徐して百倍した値を加工深さのバラツキとした。 In each region surrounded by a line that is radially divided into four from the center of the mounting surface of the plate-shaped ceramic body, a circle that surrounds the mounting surface, and a circle that is 0.7 times the diameter of the mounting surface from the center The depths of the recesses at two locations were measured, and the measured values at a total of 16 locations were averaged to obtain the average depth. In addition, the depth of the concave portion is the maximum depth substantially at the center in the cross section perpendicular to the boundary line between the mounting surface and the concave portion of each portion. A value obtained by gradually multiplying the difference between the maximum value and the minimum value at the 16 locations by the average depth and multiplying it by 100 was defined as the variation in the processing depth.

そして、その結果を表２に示した。

The results are shown in Table 2.

この表２の結果から、本発明の圧縮空気の初期圧力がその後の圧力の２０〜７０％の範囲内である試料Ｎｏ．１２〜１４は、加工深さバラツキも４〜９％と非常に小さく優れていることが分かった。 From the results shown in Table 2, sample Nos. In which the initial pressure of the compressed air of the present invention is in the range of 20 to 70% of the subsequent pressure are shown. 12 to 14 were found to be very small and excellent in processing depth variation of 4 to 9%.

一方、本発明以外の条件でブラスト加工した試料Ｎｏ．１１、１５、１６は、ブラスト加工中にマスクが一部剥がれてしまい、加工してはいけない部分まで加工され、加工深さのバラツキも１５〜２２％とやや大きいことが分かった。 On the other hand, Sample No. blasted under conditions other than the present invention. 11, 15, and 16, the mask was partially peeled off during blasting, and it was processed up to a portion that should not be processed, and the variation in processing depth was found to be slightly large, 15 to 22%.

以上の結果から、圧縮空気と砥粒の混合流体を噴射するノズルとマスク８０を貼り付けた被加工物８とを備え、上記圧縮空気の初期圧力がその後の圧力より小さくしてブラスト加工すると好ましく、上記初期圧力がその後の圧力の２０〜７０％であるブラスト加工方法することによってブラスト加工中にマスク８０が剥がれる虞が少ないことが分かった。また、加工深さのバラツキも小さく、求める形状に近いものを提供できることわかった。 From the above results, it is preferable to provide a workpiece 8 to which a mixed fluid of compressed air and abrasive grains is sprayed and a work piece 8 to which a mask 80 is attached, and blasting with the initial pressure of the compressed air being lower than the subsequent pressure. It was found that the mask 80 is less likely to be peeled off during blasting by performing the blasting method in which the initial pressure is 20 to 70% of the subsequent pressure. In addition, it was found that variations in processing depth are small, and it is possible to provide a shape close to the desired shape.

（ａ）は、本発明のブラストマスクの一例を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の他の実施形態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows an example of the blast mask of this invention, (b) is sectional drawing which shows other embodiment of this invention. （ａ）は、本発明の加工方法を説明するためのブラスト加工装置を示す概略断面図であり、（ｂ）はブラスト加工時のノズルと被加工物の関係を示す斜視図である。(A) is a schematic sectional drawing which shows the blasting apparatus for demonstrating the processing method of this invention, (b) is a perspective view which shows the relationship between the nozzle at the time of blasting, and a to-be-processed object. （ａ）は、本発明のウェハ支持部材の平面図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。(A) is a top view of the wafer support member of this invention, (b) is the XX sectional drawing. （ａ）は被加工物に加工部分を露出した単一組成の従来のブラストマスクを貼り付ける前の断面図であり、（ｂ）は従来のブラストマスクを被加工物に貼り付けた状態の断面図である。(A) is sectional drawing before affixing the conventional blast mask of the single composition which exposed the process part to the workpiece, (b) is a cross section of the state which affixed the conventional blast mask to the workpiece FIG. （ａ）は、従来の被加工物の平面図であり、（ｂ）はそのＹ−Ｙ線の断面図である。(A) is a top view of the conventional to-be-processed object, (b) is sectional drawing of the YY line. 被加工物に従来のブラストマスクを貼り付けた時の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view when the conventional blast mask is affixed on a workpiece.

Explanation of symbols

１：マスク
２：層
２ａ：主面
３：層
３ａ：主面
４：凹部
５、１４ａ、３４ａ：凹部
８、３２、８６：被加工物
１０、８１：露出部
１２：ウェハ支持部材
１４、３４：板状セラミック体
１４ｂ、３４ｂ：絶縁層
１６、３６：ガス導入口
１８、２０、３８、４０：給電端子
２２、４２：静電吸着用電極
２４、４４：抵抗発熱体電極
２６、４６：載置面
５２：ブラスト加工室
５４：ノズル
５６：砥粒供給管
５８：送気管
６０：台車
６２：砥粒回収管
６６：砥粒
６８：サイクロン集塵機装置
７０：面
７２：ゴルフクラブ
７４：インパクト面
７６：凹凸部
８０：マスク
８０ｂ：接着面
８２：保護フィルム
８４：支持フィルム
Ｗ：ウェハ 1: Mask 2: Layer 2a: Main surface 3: Layer 3a: Main surface 4: Concave portions 5, 14a, 34a: Concave portions 8, 32, 86: Work piece 10, 81: Exposed portion 12: Wafer support members 14, 34 : Plate-like ceramic bodies 14b, 34b: Insulating layers 16, 36: Gas inlets 18, 20, 38, 40: Power supply terminals 22, 42: Electrostatic adsorption electrodes 24, 44: Resistance heating element electrodes 26, 46: Mounted Placement surface 52: Blasting chamber 54: Nozzle 56: Abrasive supply pipe 58: Air supply pipe 60: Carriage 62: Abrasive recovery pipe 66: Abrasive grain 68: Cyclone dust collector device 70: Surface 72: Golf club 74: Impact surface 76 : Uneven portion 80: Mask 80b: Adhesion surface 82: Protective film 84: Support film W: Wafer

Claims

A blast mask, wherein one main surface of the sheet-like body is composed of a layer containing a cellulose derivative, and the other main surface is composed of a layer containing an ester compound.

2982～2962Cm ^-1 in the spectral analysis by infrared ATR method of one main surface above, 2880~2860cm ^{^-1,} 1102~1082cm ^-1, an absorption in 1063~1043cm ^-1, the other main surface 1750~1720cm A blast mask comprising an ester compound having absorption at ^-1 .

The blast mask according to claim 1 or 2, wherein the one main surface contains ethyl hydroxyethyl cellulose.

A nozzle for injecting a mixed fluid of compressed air and abrasive grains and a workpiece to which the blast mask according to any one of claims 1 to 3 is attached, and the mixed fluid is sprayed onto the workpiece to be blasted A processing method, wherein the initial pressure of the compressed air is smaller than the subsequent pressure.

The processing method according to claim 4, wherein the initial pressure is 20 to 70% of the subsequent pressure.

6. The processing method according to claim 4, wherein the workpiece is a wafer support member.

A mounting surface for placing a wafer on one main surface of the plate-like ceramic body, and an electrode inside or on the surface of the plate-like ceramic body, using the blast mask according to any one of claims 1 to 3 A wafer support member obtained by processing the mounting surface.

A mounting surface on which a wafer is placed on one main surface of the plate-like ceramic body, and an electrode on the inside or the surface of the plate-like ceramic body, and the placement method described above according to any one of claims 4 to 6. A wafer support member characterized by processing a surface.

The wafer support member according to claim 7, wherein the electrode is an electrode for electrostatic adsorption.

9. The wafer support member according to claim 7, wherein the electrode is a resistance heating element electrode.

A mounting surface for placing a wafer on one main surface of the plate-like ceramic body, and an electrode inside or on the surface of the plate-like ceramic body, and forming a recess in the mounting surface, the surface roughness of the bottom surface of the recess A wafer support member having a thickness Rmax of 5.5 μm or less.