JP2014187213A - 吸着部材、これを用いた真空吸着装置および冷却装置ならびに吸着部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 対象物の処理精度を高める要求に応える吸着部材、これを用いた真空吸着装置および冷却装置ならびに吸着部材の製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の一形態における吸着部材１は、対象物２を吸着する吸着領域７を一主面に有する第１基板８および第１基板８の他主面に接合した第２基板９を有する基板３を備え、第１基板８は、セラミック焼結体からなる第１基体１５と、第１基体１５の吸着領域７側の一主面を被覆した第１基体１５と同材質の第１被膜１６と、第１基体１５の他主面を被覆した第１被膜１６と同材質の第２被膜１７とを含む。その結果、吸着部材１の変形を抑制し、対象物２の処理精度を高めることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば半導体集積回路や液晶表示装置の製造工程において、半導体ウエハやガラス基板等の対象物に処理を施す際に、対象物を吸着または冷却するために用いられる吸着部材、これを用いた真空吸着装置および冷却装置ならびに吸着部材の製造方法に関する。

従来、半導体ウェハやガラス基板等の対象物を加工することによって、半導体集積回路や液晶表示装置が製造されている。この製造工程において、対象物に処理を施す際に、対象物を吸着するために吸着部材が用いられている。

例えば特許文献１の段落００５５〜００５６、０１６２〜０１６４には、対象物（ウェハ）を吸着する吸着領域（ピン部やリム部）を一主面に有する第１基体（第１部材）および第１基体の吸着領域に形成された第１被膜（コーティング）を含む第１基板と、第１基板の他主面に接合された第２基板（第２部材）とを有する基板（ホルダ本体）を備えた構成が記載されている。

このような吸着部材は、一般的に第１基体と第１被膜との主面方向への熱膨張率が異なる。したがって、吸着部材の使用時に第１基板に熱が加わると、第１基板の一主面側の領域と他主面側の領域とで熱膨張の量が異なるため、第１基板に引っ張り応力が生じる。その結果、第１基板と第２基板との接合部に応力が加わり、第１基板と第２基板とが剥離することがある。吸着部材は、剥離が生じた領域（剥離領域）において、第１基板と第２基板とが接合して厚みが増した状態と比較して剛性が低下するため、歪みが生じる。一方、第１基板と第２基板との接合強度が高いと第１基板と第２基板との剥離が生じにくいが、第１基板に生じた引っ張り応力によって吸着部材に反りが生じる。

特に、近年、半導体ウェハの大口径化が要求されているため、吸着部材にも大口径化が要求されている。一方、吸着部材を大口径化すると、吸着部材の重量が増加するため、吸着部材を移動させる際の速度が遅くなり、半導体集積回路の生産効率が低下する。それ故、吸着部材１を大口径化しつつ軽量化するために、吸着部材の薄型化が要求されている。しかし、吸着部材を薄型化すると、吸着部材の剛性が低下して、吸着部材に変形が生じやすくなる。

吸着部材に歪みまたは反り等の変形が生じると、対象物の位置精度が低下し、ひいては対象物の処理精度が低下しやすくなる。したがって、対象物の処理精度を高めた吸着部材が要求されている。

特開２００３−２４９５４２号公報

本発明は、対象物の処理精度を高める要求に応える吸着部材、これを用いた真空吸着装置および冷却装置ならびに吸着部材の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の一形態における吸着部材は、対象物を吸着する吸着領域を一主面に有する第１基板および該第１基板の他主面に接合した第２基板を有する基板を備え、前記第１基板は、セラミック焼結体からなる第１基体と、該第１基体の前記吸着領域側の一主面を被覆した前記第１基体と同材質の第１被膜と、前記第１基体の他主面を被覆した前記第１被膜と同材質の第２被膜とを含む。

本発明の一形態における真空吸着装置は、前記対象物を真空吸着する、前述した吸着部材において、前記第１基板および前記第２基板の間に位置するとともに前記基板の主面方向に沿った長手方向を有し、かつ流体が流れる流路、および前記第１基板を厚み方向に貫通しているとともに前記吸着領域に開口しており、かつ前記流路につながった吸引孔をさらに備えた吸着部材と、前記吸引孔および前記流路を介して前記吸着領域および前記対象物の間の前記流体を排気する排気手段とを備える。

本発明の一形態における冷却装置は、前記対象物を吸着しつつ冷却する、前述した吸着部材において、前記第１基板および前記第２基板の間に位置するとともに前記基板の主面方向に沿った長手方向を有し、かつ流体が流れる流路をさらに備えた吸着部材と、前記対象物を冷却する前記流体を前記流路に供給する流体供給手段とを備える。

本発明の一形態における吸着部材の製造方法は、セラミック焼結体からなる第１基体、該第１基体の一主面を被覆した前記第１基体と同材質の第１被膜、および前記第１基体の他主面を被覆した前記第１被膜と同材質の第２被膜を含む第１基板を準備する工程と、第２基板を準備する工程と、前記第１基板の他主面に前記第２基板の一主面を接合する工程と、前記第１基板の前記第１被膜を加工することによって、対象物を吸着する吸着領域を前記第１基板の一主面に形成する工程とを備える。

本発明の一形態における吸着部材によれば、第１基体の一主面を被覆した第１被膜と同材質の第２被膜が第１基体の他主面を被覆しているため、第１基板に熱が加わった際に第１基板に生じる引っ張り応力を低減することができる。それ故、吸着部材の変形を抑制し、対象物の処理精度を高めることができる。

本発明の一形態における真空吸着装置によれば、前述した吸着部材を備えるため、吸着部材の変形を抑制し、対象物の処理精度を高めることができる。

本発明の一形態における冷却装置によれば、前述した吸着部材を備えるため、吸着部材の変形を抑制し、対象物の処理精度を高めることができる。

本発明の一形態における吸着部材の製造方法によれば、第１基体の一主面を被覆した第１被膜と同材質の第２被膜が第１基体の他主面を被覆しているため、第１基板と第２基板との接合時における第１基板と第２基板との剥離を抑制することができる。したがって、対象物の処理精度に優れた吸着部材を作製することができる。

（ａ）は、本発明の第１実施形態における吸着部材を示す斜視図であり、（ｂ）は、図１（ａ）の吸着部材が備える第１基板を示す斜視図であり、（ｃ）は、図１（ａ）の吸着部材が備える第２基板を示す斜視図である。 （ａ）は、図１（ａ）の吸着部材の上面図であり、（ｂ）は、図１（ｃ）の第２基板の上面図である。 （ａ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線における、対象物を吸着した吸着部材の厚み方向に沿った断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）の吸着部材が備える流路の長手方向に直交した断面図である。 （ａ）ないし（ｅ）は、図１（ａ）の吸着部材の製造方法を説明する、図３（ａ）に相当する部分の断面図である。 （ａ）は、本発明の第２実施形態における、対象物を吸着した吸着部材の厚み方向に沿った断面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の吸着部材が備える流路の長手方向に直交した断面図である。 （ａ）ないし（ｅ）は、図５（ａ）の吸着部材の製造方法を説明する、図５（ａ）に相当する部分の断面図である。

＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態による吸着部材について、図１ないし図３を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態の吸着部材１は、半導体集積回路の製造工程に用いられる露光装置や検査装置等の各種装置において、半導体ウェハ等の対象物２を真空吸着する真空チャック（吸着手段）として用いられるものである。吸着部材１に吸着された対象物２は、各種装置において各種処理が施される。例えば、露光装置は、対象物２を吸着する吸着部材１とこの吸着部材１に吸着された対象物２に光を照射して露光する光源とを備えており、この露光によって対象物２に配線パターンを形成することができる。

この吸着部材１は、図１ないし図３に示すように、基板３と、基板３の内部に位置した流路４と、基板３を厚み方向に貫通する貫通孔５と、流路４につながった吸引孔６とを備えている。

基板３は、吸着部材１の主要部をなしており、対象物２を支持するものである。この基板３は、対象物２を吸着する吸着領域７を一主面に有する第１基板８と、第１基板８の他主面に接合した第２基板９と、第１基板８および第２基板９の間に介在した接合剤１０とを備えている。基板３は、例えば平板状であり、本実施形態においては円板状である。

吸着領域７は、対象物２の形状に対応した環状部１１と、環状部１１の内側に位置した底面１２と、底面１２から突出した複数の突起部１３とを有している。対象物２は、環状部１１および突起部１３によって支持される。この際に、対象物２と吸着領域７との間の空間１４は、環状部１１によってシールされるため、空間１４の流体（気体）を吸引孔６および流路４を介して排気して、空間１４を真空状態にすることによって、対象物２を吸着領域７に吸着させることができる。環状部１１および突起部１３の高さ（Ｚ方向）は、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下である。

第１基板８は、吸着領域７によって対象物２を吸着するものである。第１基板８は、セラミック焼結体からなる第１基体１５と、第１基体１５の吸着領域７側の一主面を被覆した第１基体１５と同材質の第１被膜１６と、第１基体１５の他主面を被覆した第１被膜１６と同材質の第２被膜１７とを含んでいる。

第１基体１５は、第１基板８の主要部をなすものである。この第１基体１５は、例えば炭化珪素質焼結体等のセラミック焼結体からなる。第１基体１５は、例えば平板状であり、本実施形態においては円板状である。第１基体１５の厚み（Ｚ方向）は、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。第１基体１５の幅（直径）は、例えば２００ｍｍ以上５００ｍｍ以下である。

第１被膜１６は、第１基板８の一主面を構成しており、かつ吸着領域７を構成している。この第１被膜１６は、例えば炭化珪素膜等のセラミック膜からなる。また、この第１被膜１６は、例えばＣＶＤ膜等である。第１被膜１６の厚みは、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下である。

第２被膜１７は、第１基板８の他主面を構成している。この第２被膜１７は、同材質のセラミック膜からなる。また、第２被膜１７は、第１被膜１６と同様の方法で形成された膜である。第２被膜１７の厚みは、第１被膜１６と同様である。

第２基板９は、一主面が第１基板８の一主面に接合することによって、第１基板８および第２基板９の間に流路４を形成するものである。第２基板９は、セラミック焼結体からなる第２基体１８からなる。第２基体１８は、第１基体１５と同様のセラミック焼結体からなる。第２基体１８の形状は、第１基体１８と同様である。

接合剤１０は、第１基板８の他主面と第２基板９の一主面とを接合するものである。接合剤１０は、例えば、ガラス接合剤等の無機接合剤を用いることができる。このガラス接合剤は、例えば、酸化珪素を主成分として、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムまたは酸化カルシウム等を副成分として含んでいる。第１基板８の他主面および第２基板９の一主面が、炭化珪素質焼結体または炭化珪素膜からなる場合に、ガラス接合剤を用いると、ガラス接合剤の酸化珪素が炭化珪素と結合し、第１基板８および第２基板９を強固に接合できる。

流路４は、第１基板８および第２基板９の間に位置するとともに基板３の主面方向に沿った長手方向を有する。この流路４は、吸引孔６につながっており、空間１４から排気される流体が流れる。流路４は、主面方向において、例えば基板３の中央部から放射状に形成された複数の部分を有する。また、流路４は、第２基板９の一主面に位置するとともに第２基体１８に取り囲まれた第１溝部１９からなる。この流路４は、第１溝部１９の内面と第１基板８の他主面の平坦な領域とに取り囲まれており、流路４と吸着領域７との間に配された第２被膜１７が露出している。流路４の長手方向に直交した断面は、例えば矩形状である。流路４の幅は、例えば１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。流路４の高さ（Ｚ方向）は、例えば０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

貫通孔５は、対象物２を移動させるためのリフトピン（図示しない）が挿入されるものである。この貫通孔５は、第１基板８および第２基板９を厚み方向に貫通している。貫通孔５は、例えば円柱状である。この貫通孔５の幅は、例えば５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

吸引孔６は、第１基板８を厚み方向に貫通しているとともに流路４につながった第１吸引孔６ａと、第２基板９を厚み方向に貫通しているとともに流路４につながった第２吸引孔６ｂとを有する。

第１吸引孔６ａは、第１基板８の一主面の吸着領域７に開口している。第１吸引孔６ａは、例えば円柱状である。第１吸引孔６ａの幅（直径）は、例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

第２吸引孔６ｂは、第２基板９の他主面に開口した排気手段（図示しない）との接続部２０につながっている。第２吸引孔６ｂは、第１吸引孔６ａと同様の形状である。

接続部２０は、流体をシールしつつ、排気手段と接続される。この接続部２０は、流体をシールするために、ネジ穴が形成されていても構わないし、ヘリサートまたはシールリ
ングが挿入されていても構わない。

前述した吸着部材１は、排気手段から吸引孔６および流路４を介して、対象物２と吸着領域７との間の空間１４の流体を排気し、空間１４を真空状態とすることによって、対象物２を吸着することができる。この吸着部材１は、露光装置や検査装置等の各種装置に用いられる真空吸着装置を構成している。この真空吸着装置は、対象物２を真空吸着する吸着部材１と、吸引孔６および流路４を介して吸着領域７および対象物２の間の流体を排気する排気手段とを備えている。

本実施形態の吸着部材１において、第１基板８は、図３（ａ）に示すように、セラミック焼結体からなる第１基体１５と、第１基体１５の吸着領域７側の一主面を被覆した第１基体１５と同材質の第１被膜１６と、第１基体１５の他主面を被覆した第１被膜１６と同材質の第２被膜１７とを含んでいる。

その結果、セラミック焼結体からなる第１基体１５と比較して表面のボイドが少ない第１被膜１６が、第１基体１５の吸着領域７側の一主面を被覆しているため、第１基板８の吸着領域７へのパーティクルの付着を低減し、このパーティクルによる対象物２の汚染を抑制することができる。さらに、第１被膜１６が第１基体１５と同材質からなるため、第１被膜１６と第１基体１５との密着強度を高め、ひいては第１基体１５および第１被膜１６の剥離を抑制することができる。

また、第１被膜１６と同材質の第２被膜１７が第１基体１５の他主面を被覆しているため、第１基板８に熱が加わった際に、第１基板８の一主面側の領域と他主面側の領域との熱膨張の量をより均一にすることができ、第１基板８に生じる引っ張り応力を低減することができる。それ故、第１基板８と第２基板９との接合部に加わる応力を低減し、第１基板８と第２基板９との剥離を抑制することができるため、吸着部材１の歪みを抑制することができる。また、第１基板８に生じた引っ張り応力を低減できるため、この引っ張り応力に起因した吸着部材１の反りを抑制することができる。したがって、吸着部材１の歪みまたは反り等の変形を抑制し、ひいては対象物２の処理精度を高めることができる。

また、このように吸着部材１の変形を抑制することによって、吸着部材１の処理精度を維持しつつ、吸着部材１を薄型化することができる。その結果、吸着部材１を軽量化することができるため、吸着部材を移動させる際の速度を維持しつつ、吸着部材１の大口径化を可能とすることができる。

本実施形態の吸着部材１において、第２基板９は、第１基体１５と同材質のセラミック焼結体からなる第２基体１８からなる。その結果、第２基板９が第１被膜１６、第２被膜１７に相当する被膜を有していないため、第２基板９の厚みを小さくすることができる。したがって、吸着部材１を薄型化することができる。

第１基体１５は、炭化珪素質焼結体からなり、第１被膜１６および第２被膜１７は、炭化珪素膜からなることが望ましい。その結果、第１基板８の比剛性を高めることができるため、吸着部材１を軽量化しつつ剛性を高めることができる。また、第１基板８の熱伝導率を高めることができるため、第１基板８に流体の熱を良好に伝達させることができる。また、第１基板８の熱膨張率を低減することができるため、対象物２を処理する際の第１基板８の熱膨張の量を低減し、対象物２の処理精度を高めることができる。

また、第１被膜１６および第２被膜１７は、ＣＶＤ膜であることが望ましい。その結果、第１被膜１６および第２被膜１７の厚みを容易に小さくすることができる。また、第１被膜１６および第２被膜１７を同じ成膜方法で形成しているため、第１被膜１６および第
２被膜１７の物性をより近いものにすることができる。したがって、第１基板８に熱が加わった際に、第１基板８に生じる引っ張り応力を低減することができる。

ここで、セラミック焼結体からなる第１基体１５が多結晶体であるのに対し、ＣＶＤ膜である第１被膜１６および第２被膜１７は第１基体１５の主面にて結晶成長した単結晶体である。したがって、第１基体１５は、結晶軸がランダムであることから各方向への熱膨張率が均一となるのに対し、第１被膜１６および第２被膜１７は、結晶軸が一方向であることから熱膨張率に異方性が生じ、結晶の成長方向である厚み方向（Ｚ方向）よりも主面方向（ＸＹ平面方向）への熱膨張率が小さくなる。したがって、第１被膜１６および第２被膜１７は、第１基体１５よりも主面方向の熱膨張率が小さくなる。

一方、上述した如く、本実施形態の吸着部材１は、第１被膜１６と同材質の第２被膜１７が第１基体１５の他主面を被覆しているため、第１基板８に熱が加わった際に、第１基板８の一主面側の領域と他主面側の領域との熱膨張の量をより均一にすることができ、第１基板８に生じる引っ張り応力を良好に低減することができる。なお、第１基体１５が多結晶体であること、および第１被膜１６および第２被膜１７が単結晶体であることは、吸着部材１の断面を研磨して観察することによって確認できる。

本実施形態の吸着部材１は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、第１基板８および第２基板９の間に位置するとともに基板３の主面方向に沿った長手方向を有し、かつ流体が流れる流路４を備えている。その結果、前述した如く、第２被膜１７によって第１基板８と第２基板９との剥離を抑制することができるため、流路４からの流体（気体）の漏れを抑制することができる。したがって、吸着部材１における吸着力の低下を抑制し、ひいては対象物２の処理精度を高めることができる。

本実施形態の吸着部材１において、流路４は、図３（ｂ）に示すように、流路４と吸着領域７との間に配された第２被膜１７が露出している。その結果、第１基体１５と比較して熱伝導率が高い第２被膜１７によって、流体の熱を効率良く伝達することができる。したがって、吸着部材１の使用時において、対象物２を処理するために吸着部材１に熱が加わった際に、流体（気体）の熱膨張を抑制することができる。それ故、空間１４における負圧の低下を抑制することができるため、吸着部材１の吸着力の低下を抑制することができる。

本実施形態の吸着部材１において、第１被膜１６は、底面１２を構成する第１領域２１を有しており、第２被膜１７は、基板３の主面方向にて流路４から離れた第２領域２２を有しており、第１領域２１の厚みは、第２領域２２の厚みと同じである。その結果、第１基板８に熱が加わった際に、第１基板８の一主面側の領域と他主面側の領域との熱膨張の量をより均一にすることができる。この場合には、第１領域２１と第２領域２２との厚みの誤差は±２０％以内である。

次に、本実施形態の吸着部材１の製造方法を、第１基体１５および第２基体１８を炭化珪素質焼結体で形成し、第１被膜１６および第２被膜１７を炭化珪素膜で形成した場合について、図４を参照しつつ詳細に説明する。

（１）図４（ａ）ないし（ｃ）に示すように、第１基板８および第２基板９を準備する。具体的には、例えば以下のように行なう。

まず、炭化珪素粉末に純水と有機バインダーとを加えた後、ボールミルで湿式混合してスラリーを作製する。次に、スラリーをスプレードライにて造粒する。次に、造粒した炭化珪素粒を種々の成形方法を用いて成形して成形体を作製した後、この成形体を切削加工
することによって、所望の形状の成形体を作製する。次に、図４（ａ）に示すように、この成形体を例えば１９００℃以上２１００℃以下で焼成することによって、第１基体１５および第２基体１８を作製する。

次に、図４（ｂ）に示すように、例えばＣＶＤ法等の成膜法を用いて、第１基体１５の一主面に第１被膜１６を形成するとともに、第１基体１５の他主面に第２被膜１７を形成する。この際に、第１被膜１６の厚みを第２被膜１７の厚みよりも大きくする。次に、図４（ｃ）に示すように、研削加工を用いて、第２基体１８の一主面に流路４に対応した形状の第１溝部１９を形成するとともに第２基体１８を厚み方向に貫通した第２吸引孔６ｂを形成する。

以上のようにして、第１基体１５、第１被膜１６および第２被膜１７を含む第１基板８と第２基体１８からなる第２基板９とを準備することができる。

（２）図４（ｄ）および（ｅ）に示すように、接合剤１０を介して第１基板８の他主面および第２基板９の一主面を接合して基板３を形成し、吸着部材１を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。

まず、第２基板９の一主面における第１溝部１９以外の領域に、例えばガラス接合剤である接合剤１０を塗布する。次に、第１基板８の他主面および第２基板９の一主面を重ね合わせる。この際に、第２基板９の第１溝部１９を第１基板８の一主面の平坦な領域に重ね合わせる。次に、例えば１０００℃以上１６００℃以下で焼成をすることによって、図４（ｄ）に示すように、接合剤１０を溶融させつつ、接合剤１０を介して第１基板８の他主面および第２基板９の一主面を接合して基板３を形成する。次に、図４（ｅ）に示すように、例えばブラスト加工を用いて、第１被膜１６の一主面に、環状部１１、底面１２および突起部１３を含む吸着領域７を形成する。この際に、第１被膜１６の底面１２を構成する第１領域２１の厚みと第２被膜１７の第２領域２２の厚みとを同じにする。また、例えば研削加工を用いて、基板３に第１吸引孔６ａおよび貫通孔５を形成する。

以上のようにして、本実施形態の吸着部材１を作製することができる。

本実施形態の吸着部材１の製造方法は、セラミック焼結体からなる第１基体１５、第１基体１５の一主面を被覆した第１基体１５と同材質の第１被膜１６、および第１基体１５の他主面を被覆した第１被膜１６と同材質の第２被膜１７を含む第１基板８を準備する工程と、第２基板９を準備する工程と、第１基板８の他主面に第２基板９の一主面を接合する工程と、第１基板８の第１被膜１６を加工することによって、対象物２を吸着する吸着領域７を第１基板８の一主面に形成する工程とを備えている。

その結果、第１被膜１６と同材質の第２被膜１７が第１基体１５の他主面を被覆しているため、第１基板８および第２基板９の接合時に第１基板８に熱が加わった際に、第１基板８の一主面側の領域と他主面側の領域との熱膨張の量をより均一にすることができ、第１基板８に生じる引っ張り応力を低減することができる。それ故、第１基板８および第２基板９の接合時における第１基板８の反りを抑制することができるため、第１基板８と第２基板９との剥離を抑制することができる。したがって、吸着部材１の変形を抑制し、対象物２の処理精度を高めることができる。

また、本実施形態の吸着部材１の製造方法においては、第１基体１５、第１被膜１６および第２被膜１７を含む第１基板８を準備する工程の後に、第１基板８の他主面に第２基板９の一主面を接合する工程を備えている。その結果、接合剤１０が無い状態で第１被膜１６および第２被膜１７を形成することができるため、接合剤１０からガスを発生させず
に第１被膜１６および第２被膜１７を形成することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態による吸着部材を、図５を参照しつつ詳細に説明する。なお、前述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。

本実施形態の吸着部材１は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、第１実施形態の吸着部材１とは流路４の構成が異なる。本実施形態の流路４は、第２基板８の一主面に位置するとともに第２基体１８に取り囲まれた第１溝部１９と、第１基板９の他主面に位置するとともに第２被膜１７に取り囲まれた第２溝部２３とを有する。その結果、第１溝部１９の深さ（Ｚ方向）を小さくすることによって、第１溝部１９の底面と第２基体１８の他主面との間の距離を大きくすることができる。このため、第１溝部１９の底面と第２基体１８の他主面との間の領域におけるクラックの発生を抑制し、流路４からの流体（気体）の漏れを抑制することができる。したがって、吸着部材１における吸着力の低下を抑制することができる。また、第１溝部１９の底面と第２基体１８の他主面との間の領域におけるクラックの発生を抑制しつつ、吸着部材１を薄型化することができる。

また、流路４が第２被膜１７に取り囲まれた第２溝部２３を有するため、第１基体１５と比較して熱伝導率が高い第２被膜１７によって、流路４を流れる流体（気体）の熱を効率良く伝達して、流体（気体）の熱膨張を抑制することができる。

吸着領域７の底面１２および第２溝部２３の内面は、ブラスト加工面からなることが望ましい。その結果、吸着領域７の底面１２および第２溝部２３の内面の表面粗さの差を低減することができるため、表面粗さの違いに起因して第１基板８に生じる引っ張り応力を低減することができる。なお、第２溝部２３の内面は、研削加工面であっても構わない。

また、本実施形態の吸着部材１は、図５（ａ）に示すように、第１実施形態の吸着部材１とは第１被膜１６および第２被膜１７の構成が異なる。本実施形態の吸着部材１において、第１領域２１の厚みは、第２領域２２の厚みよりも小さい。その結果、第１被膜１６に吸着領域７を形成する前に第１基板８と第２基板９とを接合する際に、第１被膜１６および第２被膜１７の厚みの差を低減して、第１基板８の反りを抑制できる。

次に、本実施形態の吸着部材１の製造方法を、図６を参照しつつ詳細に説明する。なお、前述した第１実施形態と同様の方法に関しては、記載を省略する。

まず、図６（ａ）に示すように、第１基体１５および第２基体１８を作製する。次に、図６（ｂ）に示すように、第１被膜１６および第２被膜１７を形成する。この際に、第１被膜１６の厚みと第２被膜１７の厚みとを同じとする。次に、図６（ｃ）に示すように、例えばブラスト加工を用いて、第２被膜１７の他主面に、第２溝部２３を形成する。なお、マシニング加工等の研削加工を用いて第２溝部２３を形成しても構わない。次に、第１溝部１９および第２吸引孔６ｂを形成する。次に、図６（ｄ）に示すように、接合剤１０を介して第１基板８の他主面および第２基板９の一主面を接合して基板３を形成する。次に、図６（ｅ）に示すように、例えばブラスト加工を用いて、第１被膜１６の一主面に、環状部１１、底面１２および突起部１３を含む吸着領域７を形成する。この際に、第１被膜１６の底面１２を構成する第１領域２１の厚みを第２被膜１７の第２領域２２の厚みよりも小さくする。次に、第１吸引孔６ａおよび貫通孔５を形成する。

以上のようにして、本実施形態の吸着部材１を作製することができる。

本実施形態の吸着部材１の製造方法において、第１基板８を準備する工程では、第１被
膜１６の厚みが第２被膜１７の厚みと同じである。その結果、第１基板８および第２基板９の接合時における第１基板８の反りを抑制することができる。第１基板８を準備する工程における第１被膜１６と第２被膜１７との厚みの誤差は、±２０％以内である。

本実施形態の吸着部材１の製造方法は、第２被膜１７に取り囲まれた第２溝部２３を第１基板８の他主面に形成する工程を備え、第１基板８の他主面に第２基板９の一主面を接合する工程では、第２溝部２３を有する流路４を形成している。その結果、例えばブラスト加工を用いて第２溝部２３を形成する際に、第２被膜１７のみの加工で第２溝部２３を形成することができる。したがって、第２被膜１７および第１基体１５を加工する場合と比較して、加工対象の材料が均一であることから加工レートが変わらないため、第２溝部２３の形状を精度良く加工することができる。

本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組合せ等が可能である。

例えば、前述した実施形態においては、半導体集積回路の製造工程に用いられる吸着部材１を例に説明したが、吸着部材１は液晶表示装置の製造工程に用いられても構わない。この場合には、対象物２は例えば四角板状のガラス基板となり、吸着部材１としては対象物２に対応した四角板状のものを用いることができる。

また、前述した実施形態においては、流路４の長手方向に直交した断面が矩形状である構成を例に説明したが、流路４の長手方向に直交した断面は、他の形状でもよく、例えば台形状であっても構わない。

また、前述した実施形態においては、流路４が第１溝部１９のみからなる構成、および流路４が第１溝部１９と第２溝部２３とを有する構成を例に説明したが、流路４は第２溝部２３のみからなるものであっても構わない。

また、前述した実施形態においては、吸引孔６が第２吸引孔６ｂを有する構成を例に説明したが、吸引孔６が第２吸引孔６ａを有していなくても構わない。この場合には、例えば流路４が基板３の側面に開口しており、この開口が排気手段に接続されても構わない。

また、前述した実施形態においては、第２基板９が第２基体１８からなる構成を例に説明したが、第２基板９は、第１被膜１６および第２被膜１７と同様の被膜を有していても構わない。

また、前述した実施形態においては、接合剤１０を介して第１基板８および第２基板９を接合した構成を例に説明したが、第１基板８および第２基板９は、他の接合方法で接合されていてもよく、例えば拡散接合で接合されていても構わない。

また、前述した実施形態においては、工程（２）で第２基板９の一主面に接合剤１０を塗布した構成を例に説明したが、第１基板８の一主面に接合剤１０を塗布しても構わないし、第１基板８の一主面および第２基板９の一主面の双方に接合剤１０を塗布しても構わない。

また、前述した実施形態においては、工程（２）で第１基板８の他主面および第２基板９の一主面を接合した後に第１被膜１６を加工して吸着領域７を形成した構成を例に説明したが、第１基板８の他主面および第２基板９の一主面を接合する前に第１被膜１６を加工して吸着領域７を形成しても構わない。

また、前述した実施形態においては、流路４を、吸着領域７および対象物２の間の空間１４の間の流体（気体）を排気する排気用流路として用いた構成を例に説明したが、流路４を、対象物２を冷却する流体が流れる冷却用流路として用いても構わない。

この場合には、吸着部材１は、露光装置や検査装置等の各種装置に用いられる冷却装置を構成している。この冷却装置は、対象物２を吸着しつつ冷却する吸着部材１と、対象物２を冷却する流体を冷却用流路に供給する流体供給手段とを備えており、対象物２を冷却することによって対象物２の温度を調節するものである。この吸着部材１は、例えば真空チャックまたは静電チャックであり、真空チャックである場合には排気用流路および冷却用流路の双方を有している。対象物２を冷却する流体としては、例えば水等の液体を用いることができる。冷却用流路は、吸引孔６とは接続しておらず、流体供給手段に接続している。この冷却用流路の他の構成は、前述した第１、第２実施形態の流路４と同様の構成である。

この吸着部材１は、前述した第１、第２実施形態の吸着部材１と同様に、第１基板８が第１基体１５、第１被膜１６および第２被膜１７を含んでいる。その結果、第２被膜１７によって第１基板８と第２基板９との剥離を抑制することができるため、冷却用流路からの流体の漏れを抑制することができる。したがって、吸着部材１における冷却機能の低下を抑制することができる。

また、冷却用流路は、前述した第１、第２実施形態の流路４と同様に、冷却用流路と吸着領域７との間に配された第２被膜１７が露出していることが望ましい。その結果、第１基体１５と比較して熱伝導率が高い第２被膜１７によって、対象物２の熱を冷却用流路に効率良く伝達させることができるため、対象物２の冷却効率を高めることができる。

また、冷却用流路は、第２実施形態の流路４と同様に、第１基板９の他主面に位置するとともに第２被膜１７に取り囲まれた第２溝部２３とを有することが望ましい。その結果、第２溝部２３において第２被膜１７に取り囲まれているため、対象物２の熱を冷却用流路により効率良く伝達させることができる。

１ 吸着部材
２ 対象物
３ 基板
４ 流路
５ 貫通孔
６ 吸引孔
６ａ 第１吸引孔
６ｂ 第２吸引孔
７ 吸着領域
８ 第１基板
９ 第２基板
１０ 接合剤
１１ 環状部
１２ 底面
１３ 突起部
１４ 対象物と吸着領域との間の空間
１５ 第１基体
１６ 第１被膜
１７ 第２被膜
１８ 第２基体
１９ 第１溝部
２０ 接続部
２１ 第１領域
２２ 第２領域
２３ 第２溝部

Claims (11)

1. 対象物を吸着する吸着領域を一主面に有する第１基板および該第１基板の他主面に接合した第２基板を有する基板を備え、
   前記第１基板は、セラミック焼結体からなる第１基体と、該第１基体の前記吸着領域側の一主面を被覆した前記第１基体と同材質の第１被膜と、前記第１基体の他主面を被覆した前記第１被膜と同材質の第２被膜とを含むことを特徴とする吸着部材。
2. 請求項１に記載の吸着部材において、
   前記第２基板は、前記第１基体と同材質のセラミック焼結体からなる第２基体からなることを特徴とする吸着部材。
3. 請求項１に記載の吸着部材において、
   前記第１基体は、炭化珪素質焼結体からなり、
   前記第１被膜および前記第２被膜は、炭化珪素膜からなることを特徴とする吸着部材。
4. 請求項１に記載の吸着部材において、
   前記第１基板および前記第２基板の間に位置するとともに前記基板の主面方向に沿った長手方向を有し、かつ流体が流れる流路をさらに備えたことを特徴とする吸着部材。
5. 請求項４に記載の吸着部材において、
   前記流路は、前記第１基板の前記他主面に位置するとともに前記第２被膜に取り囲まれた溝部を有することを特徴とする吸着部材。
6. 請求項４に記載の吸着部材において、
   前記吸着領域は、前記対象物の形状に対応した環状部と、該環状部の内側に位置した底面と、該底面から突出した複数の突起部とを有しており、
   前記第１被膜は、前記底面を構成する第１領域を有しており、
   前記第２被膜は、前記基板の主面方向にて前記流路から離れた第２領域を有しており、
   前記第１領域の厚みは、前記第２領域の厚みと同じであることを特徴とする吸着部材。
7. 請求項４に記載の吸着部材において、
   前記吸着領域は、前記対象物の形状に対応した環状部と、該環状部の内側に位置した底面と、該底面から突出した複数の突起部とを有しており、
   前記第１被膜は、前記底面を構成する第１領域を有しており、
   前記第２被膜は、前記基板の主面方向にて前記流路から離れた第２領域を有しており、
   前記第１領域の厚みは、前記第２領域の厚みよりも小さいことを特徴とする吸着部材。
8. 請求項４に記載の吸着部材において、
   前記第１基板を厚み方向に貫通しているとともに前記吸着領域に開口しており、かつ前記流路につながった吸引孔をさらに備えたことを特徴とする吸着部材。
9. 前記対象物を真空吸着する請求項８に記載の吸着部材と、前記吸引孔および前記流路を介して前記吸着領域および前記対象物の間の前記流体を排気する排気手段とを備えたことを特徴とする真空吸着装置。
10. 前記対象物を吸着しつつ冷却する請求項４に記載の吸着部材と、前記対象物を冷却する前記流体を前記流路に供給する流体供給手段とを備えたことを特徴とする冷却装置。
11. セラミック焼結体からなる第１基体、該第１基体の一主面を被覆した前記第１基体と同
    材質の第１被膜、および前記第１基体の他主面を被覆した前記第１被膜と同材質の第２被膜を含む第１基板を準備する工程と、
    第２基板を準備する工程と、
    前記第１基板の他主面に前記第２基板の一主面を接合する工程と、
    前記第１基板の前記第１被膜を加工することによって、対象物を吸着する吸着領域を前記第１基板の一主面に形成する工程とを備えたことを特徴とする吸着部材の製造方法。

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