JP2017135331A - 基板保持装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平板状の基体1に上面に開口している通気路10が形成されている。基体1の上面には、複数の突起20と、第1環状凸部21と、第2環状凸部22と、が形成されている。第1環状凸部21は、複数の突起20の上端よりも0.01〜0.03[mm]だけ低い位置に上端が位置するように基体1の上面から上方に突出して、通気路10の開口および複数の突起20を囲うように形成されている。第1環状凸部21は、その外径がウエハWFの最大径と同じに形成されまたは8[mm]以下の範囲で小さく形成されている。第2環状凸部22は、周方向について少なくとも一部が複数の突起20の上端よりも0.001〜0.005[mm]だけ低い位置に上端が位置するように基体1の上面から上方に突出して、通気路10および複数の突起20のうち少なくとも一部を囲うように形成されている。
【選択図】図2
Description
前記基体の上面から上方に突出して形成されて基板を支持する複数の突起と、
前記複数の突起の上端よりも0.01〜0.03[mm]だけ低い位置に上端が位置するように前記基体の上面から上方に突出して、前記通気路の開口および前記複数の突起を囲うように形成され、その外径が前記基板の最大径と同じに形成されまたは当該基板の最大径よりも8[mm]以下の範囲で小さく形成されている第1環状凸部と、周方向について少なくとも一部が前記複数の突起の上端よりも0.001〜0.005[mm]だけ低い位置に上端が位置するように前記基体の上面から上方に突出して、前記第1環状凸部よりも3.0〜10[mm]だけ内側に離間した位置で前記通気路および前記複数の突起のうち少なくとも一部を囲うように形成されている第2環状凸部と、を備えていることを特徴とする。
図1および図2に示されている本発明の一実施形態としての基板保持装置は、ウエハWF(基板)を吸着保持するための略平板状の基体1を備えている。基体1は、セラミックス焼結体により略平板状に形成されている。基体1は略円板状のほか、多角形板状または楕円板状などのさまざまな形状であってもよい。基体1には上面(表面)に開口している通気路10が形成されている。通気路10は基体1の内部を通るまたは基体1の下面(裏面)に延在する経路に連通していてもよい。通気路10は真空吸引装置(図示略)に接続されている。
前記構成の基板保持装置は、たとえば次のような手順で作製される。すなわち、原料粉末から略円板状の成形体が作製され、この成形体が焼成されることで略円板状の焼結体が作製される。原料粉末としては、たとえば純度97%以上の炭化ケイ素、必要に応じてこれに適量の焼結助剤が添加された混合原料粉末が用いられる。そのほか、アルミナ粉末等、他のセラミックス粉末が原料粉末として用いられてもよい。そのうえで、当該焼結体に通気路10、複数の突起20、第1環状凸部21および第2環状凸部22などがブラスト加工またはミリング加工などの適当な加工法にしたがって形成される。前記工程によって前記構成の基板保持装置の基体1が製造される。
前記構成の基板保持装置によれば、ウエハWFが複数の突起20に当接するように基体1に載置された状態で、ウエハWFと第1環状凸部21との間には間隙が存在する。このため、基体1に形成された通気路10を通じてウエハWFの上面と基体1の下面との間に存在する空間が減圧された際、当該間隙を通じた気流が生じる(図2/黒矢印参照)。しかるに、第1環状凸部21の内側に配置されている第2環状凸部22とウエハWFとの間隙が、第1環状凸部21とウエハWFとの間隙よりも狭いため、当該気流の速度が抑制される。この分だけウエハWFの外周縁に下方に作用するベルヌーイ力の低減が図られ、基体1に吸着保持されたウエハWFの平面性の向上が図られる。また、第1環状凸部21および第2環状凸部22はともにウエハWFから離間しているので、ウエハWFと基体1との接触に由来するパーティクルの影響の軽減も図られている。
(実施例1)
炭化ケイ素の焼結体からなる、径φ300[mm]、厚さt1.2[mm]の略円板状の基体1に通気路10が形成された。基体1の上面に略円柱状の複数の突起20、複数の突起20を取り囲む略円環状の第1環状凸部21および第1環状凸部21の内側にある略同心円状の第2環状凸部22が形成された。複数の突起20は、3.6[mm]間隔で三角格子状に配置され、複数の突起20が第1環状凸部21および第2環状凸部22により挟まれている略円環状の領域にも配置されている。各突起20は、高さH150[μm]、径φ300[μm]、上端面の表面粗さRa0.1[μm]になるように形成された。第1環状凸部21は、複数の突起20の上端よりもΔH1=0.01[mm]だけ低い位置に上端が位置するように、幅W1が200[μm](内径R1-299[mm]、外径R1+299.4[mm])、上端面の表面粗さRa0.1[μm]になるように形成された。第2環状凸部22は、複数の突起20の上端よりもΔH2=0.001[mm]だけ低い位置に上端が位置するように、幅W2は200[μm](内径R2-289[mm]、外径R2+289.4[mm])、上端面の表面粗さRa0.1[μm]になるように形成された。すなわち、第1環状凸部21および第2環状凸部22の間隔Dが4.8[mm]に調節された。このようにして実施例1の基板保持装置が作製された。
ΔH1が0.03[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で実施例2の基板保持装置が作製された。
R1-が296[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で実施例3の基板保持装置が作製された。
ΔH2が0.005[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で実施例4の基板保持装置が作製された。
R2-が280[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で実施例5の基板保持装置が作製された。
各実施例の基板保持装置により径φ300[mm]、厚さt0.7[mm]の略円板状の基板を保持されている状態の基板の平坦度LTV(Local Thickness Variation)がレーザー干渉計により測定された。この評価結果が、各実施例の基板保持装置における突起20、第1環状凸部21および第2環状凸部22のそれぞれのサイズ等とともに表1にまとめて示されている。
(比較例1)
第2環状凸部22が省略されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例1の基板保持装置が作製された。
第1環状凸部21が省略されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例2の基板保持装置が作製された。
ΔH1が0.004[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例3の基板保持装置が作製された。
ΔH1が0.04[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例4の基板保持装置が作製された。
R1-が294[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例5の基板保持装置が作製された。
ΔH2が0.01[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例6の基板保持装置が作製された。
R2-が294[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例7の基板保持装置が作製された。
R2-が276[mm]に変更されたほかは実施例1と同様の条件下で比較例8の基板保持装置が作製された。
Claims (2)
- 上面に開口している通気路が形成されている平板状の基体と、
前記基体の上面から上方に突出して形成されて基板を支持する複数の突起と、
前記複数の突起の上端よりも0.01〜0.03[mm]だけ低い位置に上端が位置するように前記基体の上面から上方に突出して、前記通気路の開口および前記複数の突起を囲うように形成され、その外径が前記基板の最大径と同じに形成されまたは当該基板の最大径よりも8[mm]以下の範囲で小さく形成されている第1環状凸部と、
周方向について少なくとも一部が前記複数の突起の上端よりも0.001〜0.005[mm]だけ低い位置に上端が位置するように前記基体の上面から上方に突出して、前記第1環状凸部よりも3.0〜10[mm]だけ内側に離間した位置で前記通気路および前記複数の突起のうち少なくとも一部を囲うように形成されている第2環状凸部と、を備えていることを特徴とする基板保持装置。 - 請求項1記載の基板保持装置において、
前記第1環状凸部および前記第2環状凸部の間に、前記複数の突起のうち一部が配置されていることを特徴とする基板保持装置。
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