JP4214509B2

JP4214509B2 - 吸着保持部材及び吸着保持装置

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Publication number: JP4214509B2
Application number: JP2002350658A
Authority: JP
Inventors: 浩匡柴田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP2004186355A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の保持対象物を真空吸着により保持する吸着保持部材及び吸着保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路（ＩＣ）の集積度は年々大きくなっており、これに伴って半導体ウエハに形成される配線パターンも微細化の一途を辿っている。配線パターンが微細化してくると、半導体ウエハの表面に付着した微小パーティクル（ごみ）に起因する不具合の発生（例えば配線間のショート）が問題となるため、ＩＣ製造途中の半導体ウエハに微小パーティクルが付着することがないようにする必要がある。なお、微小パーティクルはＩＣ製造装置内に浮遊しているほか、ＩＣ製造装置やウエハ表面の欠陥を観察するためのウエハ検査用顕微鏡装置等に備えられるウエハの吸着保持装置に付着しており、吸着保持装置がウエハを吸着・解放する際にウエハ表面に付着することが知られている。
【０００３】
ところで、半導体ウエハを吸着保持する上記吸着保持装置において、ウエハと直接接触する吸着保持部材には、狭いスロットピッチのウエハカセットに挿入されてウエハを抜き差しする必要性から、安価で剛性の高いセラミックスが多く用いられている。しかし、このセラミックスは多孔質材料からなっているため、その孔に微小パーティクルが溜まり易く（特に、現在主流であるアルミナ系のセラミックスはその傾向が強い）、半導体ウエハと接触した際に、孔に溜まった微小パーティクルを半導体ウエハに付着させてしまう不都合な面も備えている。また、セラミックス等で構成された静電気絶縁性部材（電気抵抗値がおよそ１０¹¹Ω以上の部材）からなる吸着保持部材を用いると、半導体ウエハを繰り返し搬送するうちにウエハや吸着保持部材に電荷が溜まってしまい、静電気放電（スパーク）や静電沈着などを引き起こしてウエハに悪影響を及ぼす虞もあった。
【０００４】
このような弊害を防止するためには、セラミックスで作られた上記吸着保持部材の外表面を、これよりも小さい電気抵抗値を有する静電気導電性を有する薄厚層（静電気導電性被膜）により覆うことが有効である（例えば、特許文献１参照）。このような構成では、セラミックスの外表面の孔が上記被膜により完全に密閉されるようになるので、半導体ウエハに付着する微小パーティクルを極めて微量にすることができるうえ、セラミックスを覆った上記被膜を電気的接地（グランド）しておくことにより、ウエハや吸着保持部材への帯電を防止して、上記した静電気放電や静電沈着などの発生を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２７５５１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにセラミックスの外表面を静電気導電性被膜により覆うようにしたものでは、ウエハと直接接触する部分から微小パーティクルがウエハに付着するケースは少なくなるものの、吸着保持部材の内部に形成されている真空管路（真空源と繋がる管路）の内壁に付着する微小パーティクルは低減されないため、真空吸着状態を解除して吸着保持部材から半導体ウエハを解放した際には、これらの微小パーティクルが真空管路内から吹き出されて半導体ウエハが汚染されてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、真空吸着時等において保持対象物の表面に付着する微小パーティクルの量を極めて微量に抑えることが可能な構成の吸着保持部材及び吸着保持装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、本体部と、前記本体部の内部に形成された管路と、前記本体部の表面に形成され前記管路と繋がる開口部とを有し，前記管路を介して保持対象物を前記開口部に真空吸着する吸着保持部材において、少なくとも前記管路の内表面に、カーボンを混入した樹脂からなり、およそ１０ ⁵ Ω・ｃｍから１０ ¹¹ Ω・ｃｍの電気抵抗値を有する静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の吸着保持部材において、前記吸着保持部材が、少なくとも前記管路の延在方向と略平行な断面で管路を分割した開口を有する第１の部材と、前記開口を覆う第２の部材とを含み、少なくとも前記第１の部材の前記分割した管路の表面と前記第２の部材の前記開口を覆う部分の表面とに、前記静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の吸着保持部材において、前記本体部は、複数の部材要素が接合されてなり、前記複数の部材要素の少なくとも一つに溝部が設けられ、前記管路は、前記溝部が設けられた前記部材要素と他の前記部材要素とが接合され前記溝部が閉じられることによって形成されており、前記複数の部材要素が前記溝部を含むそれぞれの表面に前記静電気拡散性被膜が形成された後に前記部材要素と他の前記部材要素とが接合されて前記本体部が構成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、第１の管路を内部に有する配管部材と、前記配管部材の前記第１の管路と繋がる第２の管路を内部に有し，前記第２の管路と繋がる開口部を表面に有する吸着保持部材とを備え、前記第１の管路と前記第２の管路を介して保持対象物を前記開口部に真空吸着する吸着保持装置において、少なくとも前記第２の管路の内表面に、カーボンを混入した樹脂からなり、およそ１０ ⁵ Ω・ｃｍから１０ ¹¹ Ω・ｃｍの電気抵抗値を有する静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の吸着保持装置において、前記第２の管路を電気的に接地する吸着保持部材接地手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の吸着保持装置において、前記配管部材は、少なくとも前記第１の管路の内表面を形成する部分が静電気拡散性を有する部材若しくは静電気導電性を有する部材から構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の吸着保持装置において、前記配管部材における前記静電気拡散性を有する部材若しくは静電気導電性を有する部材から構成された部分を電気的に接地する配管部材接地手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項５に記載の吸着保持装置において、前記配管部材は、少なくとも前記第１の管路の内表面を形成する部分が静電気拡散性を有する部材若しくは静電気導電性を有する部材から構成されており、その部分が前記吸着保持部材接地手段の一部又は全部を構成していることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項５に記載の吸着保持装置において、前記接地手段は、静電気導電性を有する部材で構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、第１の管路を内部に有する配管部材と、前記配管部材の前記第１の管路と繋がる第２の管路を内部に有し、前記第２の管路と繋がる開口部を表面に有する吸着保持部材とを備え、前記第１の管路と前記第２の管路を介して保持対象物を前記開口部に真空吸着する吸着保持装置において、前記配管部材は、少なくとも前記第１の管路の内表面を形成する部分が、カーボンを混入した樹脂からなり、およそ１０ ⁵ Ω・ｃｍから１０ ¹¹ Ω・ｃｍの電気抵抗値を有する静電気拡散性を有する部材から構成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の吸着保持装置において、前記吸着保持部材が、少なくとも前記管路の延在方向と略平行な断面で管路を分割した開口を有する第１の部材と、前記開口を覆う第２の部材とを含み、少なくとも前記第１の部材の前記分割した管路の表面と前記第２の部材の前記開口を覆う部分の表面とに、前記静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする。
請求項１２に係る発明は、請求項１０に記載の吸着保持装置において、前記配管部材における前記静電気拡散性を有する部材若しくは前記静電気導電性を有する部材から構成された部分を電気的に接地する配管部材接地手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る吸着保持部材の構成を斜視図により示したものであり、図２は、この吸着保持部材の分解斜視図を示したものである。これらの図に示すように、本実施形態に係る吸着保持部材１０は略Ｙ字形に形成された３枚の板材（板状部材）が上下に接合されて構成されており、中間板材３０と、この中間板材３０の上面側に接合された上面側板材２０と、中間板材３０の下面側に接合された下面側板材４０とからなっている。以下、説明の便宜上、Ｙ字の根元側を基端側、Ｙ字の二股に分かれた側を先端側と称する。
【００２０】
上記３枚の板材１０，２０，３０は、いすれも剛性が高く安価であり、機械加工が容易なセラミックスから構成される。中間板材３０の内部にはその上下面を貫通するように形成されてほぼＹ字形に延びた溝部３２が設けられており、上面側板材２０の先端側には、中間板材３０に形成された上記溝部３２における先端側の両端部に対応する部分において上下面を貫通するように形成された開口２２（２箇所）が設けられている。また、下面側板材４０の基端側には、中間板材３０に形成された上記溝部３２における基端側の端部に対応する部分において上下面を貫通するように形成された孔４２が設けられている。
【００２１】
これら３つの板材２０，３０，４０はこの順で接合されており、中間板材３０に設けられた溝部３２は上面側板材２０の下面と下面側板材４０の上面とによりその上下開放部分が閉じられて真空管路１２を構成している。なお、これら３つの板材２０，３０，４０が接合される前には予め、中間板材３０の上下両面及び溝部３２の内表面、上面側板材２０の上下面と開口２２の内表面及び上面から上方に突出して形成された接触部２４（図示しない半導体ウエハと直接接触する部分）、下面側板材４０の上下面及び孔４２の内表面とには静電気拡散性を有する薄厚層（静電気拡散性被膜、電気抵抗値がおよそ１０⁵Ω〜１０¹¹Ωの被膜）がコートされており、３つの板材２０，３０，４０が接合された状態では、吸着保持部材１０の内部には、内表面に静電気拡散性被膜が形成された上記真空管路１２が形成されるようになっている。ここで、３つの板材２０，３０，４０にコートされる静電気拡散性被膜は静電気導電性を有する被膜（静電気導電性被膜、電気抵抗値がおよそ１０⁵Ω以下の被膜）に代えてもよいが、この場合には半導体ウエハと接触したときに静電気放電（スパーク）が発生することを避けるため、少なくとも上面側板材２０の上面及び接触部２４は静電気拡散性被膜によりコートされることが望ましい。
【００２２】
ここで、上記静電気拡散性を有する部材には、例えば制電ポリエーテル・エーテル・ケトンに代表される、樹脂にカーボンを混入して静電気拡散性を持たせた制電樹脂材料等が用いられることが好ましいが、これに限定されることはない。また、このような静電気拡散性被膜としては、制電テフロン（登録商標）コートなどが代表的である。
【００２３】
図３は本発明に係る吸着保持部材の第２の実施形態を示すものであり、図３（Ａ）はこの吸着保持部材５０の平面図、図３（Ｂ）は側面図、図３（Ｃ）は下面図である。この吸着保持部材５０は略Ｙ字形に形成された上面側板材６０と、この上面側板材６０よりも小さいＹ字形形状を有する下面側板材７０とが上下に接合されて構成されている。なお、ここでも説明の便宜上、Ｙ字の根元側を基端側、Ｙ字の二股に分かれた側を先端側と称する。
【００２４】
上面側板材６０の下面側には下方に開口して形成された溝部６２が設けられるとともに、この上面側板材６０の先端側の両端部には、溝部６２と繋がるように上下面を貫通して形成された孔６４（２箇所）が設けられている。また、下面側板材７０の基端側には、上面側板材６０に形成された上記溝部６２における基端側の端部に対応する部分において上下面を貫通するように形成された孔７２が設けられている。
【００２５】
上面側板材６０に設けられた溝部６２は下面側板材７０の上面によりその下方開放部分が閉じられて真空管路５２を構成している。なお、これら２つの板材６０，７０が接合される前には予め、上面側板材６０の上下両面と溝部６２の内表面及び上面側板材６０の上面から上方に突出して形成された接触部６６（図示しない半導体ウエハと直接接触する部分）、下面側板材７０の上面及び孔７２の内表面とには静電気拡散性被膜がコートされており、２つの板材６０，７０が接合された状態では、吸着保持部材５０の内部には、内表面に静電気拡散性被膜が形成された上記真空管路５２が形成されるようになっている。ここで、静電気拡散性被膜の代わりに、静電気導電性被膜をコートしてもよいこと、及びこの場合には、少なくとも上面側板材６０の上面及び接触部６６は静電気拡散性被膜によりコートされることが望ましいことは上述の吸着保持部材１０の場合と同様である。
【００２６】
次に、本発明に係る吸着保持装置の実施形態について説明する。図４は本発明の一実施形態に係る吸着保持装置が備えられたウエハ検査用顕微鏡装置の構成を斜視図により示したものである。このウエハ検査用顕微鏡装置８０は、検査テーブル８２上に設置された吸着保持装置１１０と、ウエハカセット８４と、顕微鏡観察装置９０とを備えて構成されている。図４に示す実施形態では、吸着保持部材１０、及び後述のウエハ保持テーブル９４を構成する円盤状部材９５，９６の外表面、真空管路が静電気拡散性被膜で構成されている例について説明する。
【００２７】
吸着保持装置１１０はウエハ搬送ロボット１２０を有して構成されており、このウエハ搬送ロボット１２０は、検査テーブル８２上に固定されたベース部１２２と、このベース部１２２の上部に取り付けられた屈伸アーム１２４と、屈伸アーム１２４の先端部に取り付けられた前述の吸着保持部材１０と、検査テーブル８２の外側に設置された真空源（図示せず）と、この真空源とベース部１２２との間を繋ぐ真空配管チューブ１２６，１２７とを備えている。ここで、屈伸アーム１２４は一端がベース部１２２に連結されており、他端は吸着保持部材１０の基端側に連結されている。そして、ベース部１２２の内部及び屈伸アーム１２４自身に内蔵された図示しない電動モータ等の駆動により屈伸作動を含む動作を行って吸着保持部材１０を水平姿勢のまま自在に移動させることができるようになっている。また、ベース部１２２内及び屈伸アーム１２４内にはチューブにより構成される図示しない真空管路が設けられており、その真空管路の一端側は、吸着保持部材１０の下面側板材４０に形成された前述の孔４２に（すなわち吸着保持部材１０内に形成された真空管路１２に）接続されている。
【００２８】
吸着保持部材１０の内部に形成された真空配管１２は、金属等で構成された静電気導電性部材からなる吸着保持部材用アース線１３０により、所定のグランドポイントＧＮＤに接続されて電気的接地がなされている。これは、吸着保持部材１０の内部に形成された真空配管１２の内表面にコートされた静電気拡散性被膜（或いは静電気導電性被膜）に電荷が溜まって半導体ウエハＷ（後述）と接触したときに静電気放電等が発生するのを防止するためである。なお、この吸着保持部材用アース線１３０の中間部は、屈伸アーム１２４やベース部１２２、検査テーブル８２上等の所要の箇所に設けられた金属（例えばステンレス）等で構成された導電性部材からなる吸着保持部材用アース線中継部材１３０ａにより中継接続されている。
【００２９】
真空配管チューブ１２６，１２７及び前述のベース部１２２内、屈伸アーム１２４内に設けられた不図示の真空チューブは静電気導電性を有する部材から構成されており、その内部に形成された管路により、真空源と吸着保持部材１０に設けられた真空管路１２との間を接続している。検査テーブル８２には接続口８５が設けられており、真空源と繋がる真空配管チューブ１２６と、ベース部１２２内に設けられた前述の図示しない真空チューブの端部１２３と繋がる真空配管チューブ１２７とは、この接続口８５を介して連結されている。
【００３０】
上記接続口８５は金属等で構成された導電性部材からなっており、金属等で構成された静電気導電性部材からなる真空配管用アース線１２８により上述のグランドポイントＧＮＤに繋げられている。このため真空配管チューブ１２６、真空配管チューブ１２７及び前述のベース部１２２内、屈伸アーム１２４内に設けられた不図示の真空チューブは、接続口８５及び真空配管用アース線１２８により電気的接地がなされた状態となっている。
【００３１】
ウエハカセット８４は側面の一方側に開口した箱であり、検査テーブル８２上に設けられた上記ウエハ搬送ロボット１２０の近傍位置に設置されている。内部には水平に設けられた複数段のスロットを有しており、各スロット内には半導体ウエハ（以下、ウエハと称する）Ｗが一枚ずつ収納されている。
【００３２】
顕微鏡観察装置９０は、検査テーブル８２上に設置されたウエハ移動ステージ９２と、このウエハ移動ステージ９２に隣接して設けられた観察装置１００とから構成されている。ウエハ移動ステージ９２は、検査テーブル８２の面内の一方向（Ｘ方向）に移動自在なＸステージ９３ａ及びこのＸステージ９３ａの移動方向に対して検査テーブル８２の面内で直交する方向（Ｙ方向）に移動自在なＹステージ９３ｂからなるＸＹステージ９３と、Ｙステージ９３ｂの上面側に取り付けられた円盤状のウエハ保持テーブル９４とを有して構成されている。
【００３３】
図５はウエハ保持テーブル９４の一構成例を示しており、図５（Ａ）はその平面図、図５（Ｂ）は下面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）における矢視Ｃ−Ｃより見た断面図である。ここに示すウエハ保持テーブル９４は上下２枚の円盤状部材９５，９６からなっており、これら両円盤状部材９５，９６の厚さ方向に延びて設けられた複数（ここでは６本）のねじ９７により上下方向に接合（締結）された構成となっている。ここでは上下の円盤状部材９５，９６がねじ９７により締結される場合の例を示しているが、これは両円盤状部材９５，９６が接着剤等他の手段により接合される構成であってもよい。
【００３４】
上下の円盤状部材９５，９６はアルミナ系セラミックスや金属材料などの安価で加工が容易な材料の外表面、内表面に静電気拡散性被膜が形成されて構成される。上側円盤状部材９５の上面側には上方に開口した複数の円形の真空吸着溝９５ａが同心円状に形成されており、各真空吸着溝９５ａ内において上下方向に貫通して設けられた真空吸着穴９５ｂは、下面側に下方に開口して設けられた一又は複数の連通溝９５ｃにより互いに連通されている（図５（Ｃ）参照）。また、上側円盤状部材９５には上下面を貫通するように複数の大気開放穴９５ｄが設けられており、これら大気開放穴９５ｄは上側円盤状部材９５の下面側に開口して設けられた一又は複数の連通溝９５ｅにより互いに連通されている（図５（Ｃ）参照）。下側円盤状部材９６は上側円盤状部材９５とほぼ同じ径の大きさに形成されており、その中央には上下面を貫通する真空管路接続穴９６ａが設けられている。なお、上記真空吸着溝９５ａは同心円状に形成されると説明したが、これは一例であり、放射状に形成されるものであってもよい。
【００３５】
上側円盤状部材９５と下側円盤状部材９６とは、上側円盤状部材９５の上下面を貫通するように設けられた６つのねじ穴（図示せず）と、下側円盤状部材９６の上下面を貫通するように設けられた６つのねじ穴９６ｂとが合致された状態でねじ９７をねじ込むことにより締結される。これにより上記連通溝９５ｃ，９５ｅそれぞれの下方開放部分が下側円盤状部材９６の上面により閉じられて真空管路９４ａ及び大気開放管路９４ｂが形成される。なお、上下両円盤状部材９５，９６が接合された状態では、下側円盤状部材９６に設けられた真空管路接続穴９６ａはウエハ保持テーブル９４の内部に形成された上記真空管路９４ａに接続するようになっている。
【００３６】
また、上下両円盤状部材９５，９６が接合された状態では、ウエハ保持テーブル９４の内部に形成された大気開放管路９４ｂの一端側は図５（Ａ）及び図５（Ｃ）に示すようにウエハ保持テーブル９４の側面に開口しており、この開口に接続された大気開放管路（図示せず）を介して直接大気に、或いはエアフィルタを介して大気に開放されるようになっている。なお、この大気開放管路（大気開放管路９４ｂ及び大気開放穴９５ｄ）は、吸着保持部材１０によるウエハＷの吸着の解除をスムーズに行わせるために設けられたものである。
【００３７】
ここで、上側円盤状部材９５の上下面及び真空吸着溝９５ａ、真空吸着穴９５ｂ、連通溝９５ｃ、大気開放穴９５ｄ、連通溝９５ｅの各内表面、及び下側円盤状部材９６の上面及び真空管路接続穴９６ａの内表面には上下両円盤状部材９５，９６の接合前に静電気拡散性被膜が形成されるようになっており、両円盤状部材９５，９６とが接合されることにより、ウエハ保持テーブル９４の内部に形成された全ての真空管路（真空管路接続穴９６ａ、真空管路９４ａ、真空吸着穴９５ｂ、真空吸着溝９５ａ）及び大気開放管路（大気開放管路９４ｂ及び大気開放穴９５ｄ）の内表面に静電気拡散性被膜が形成された状態となるようになっている。
【００３８】
ウエハ保持テーブル９４に形成された上記真空管路接続穴９６ａには、吸着保持部材１０に接続された前述の真空配管チューブ１２６，１２７と同様に静電気導電性を有する部材から構成された真空配管チューブ９８の一端側が接続されており、この真空配管チューブ９８の他端側は検査テーブル８２に設置された接続口８６を介して真空源と繋がる前述の真空配管チューブ１２６と接続している。この接続口８６は金属等で構成された導電性部材からなるとともに、金属等で構成された静電気導電性部材からなる真空配管用アース線８７によりグランドポイントＧＮＤに繋げられている。このため、この真空配管チューブ９８は、吸着保持装置１１０における真空配管チューブ１２６，１２７と同様に、接続口８６及び真空配管用アース線８７により電気的接地がなされた状態となっている。
【００３９】
また、上記ウエハ移動ステージ９２は、金属等で構成された静電気導電性部材からなるウエハ保持テーブル用アース線９９によりグランドポイントＧＮＤに接続されている。これは、上述した吸着保持部材１０の場合と同様、外表面及び内表面に形成された真空管路、大気開放管路に静電気拡散性被膜が形成されたウエハ保持テーブル９４に電荷が溜まってウエハＷが載置されたときに静電気放電等や静電沈着等が起きないようにするためである。なお、このウエハ保持テーブル用アース線９９の中間部は、検査テーブル８２上等の所要の箇所に設けられた金属等で構成された導電性部材からなるウエハ保持テーブル用アース線中継部材９９ａにより中継接続されている。
【００４０】
顕微鏡観察装置９０に備えられた観察装置１００は、上記ウエハ移動ステージ９２の上方を覆うように設置されたフレーム１０１と、このフレーム１０１の上部に設けられた接眼レンズ部１０２と、フレーム１０１より下方に延びて設けられた対物レンズ１０３とを有して構成されている。
【００４１】
次に、本ウエハ検査用顕微鏡装置８０に備えられたウエハ搬送ロボット１２０の動作について説明する。操作者により顕微鏡観察の開始の指示（例えばスイッチの投入）がなされると、ウエハ搬送ロボット１２０はウエハカセット８４内に収納されているウエハＷを取り出すために、屈伸アーム１２４を作動させて、吸着保持部材１０をウエハカセット８４内の所望の（保持対象である）ウエハＷの下部に挿入する。続いて真空源を作動させ、真空配管チューブ１２６，１２７（内の管路）、屈伸アーム１２４内に形成された真空管路及び吸着保持部材１０の内部に形成された真空管路１２を介して外気を吸引し、ウエハＷの真空吸着を開始する。このようにウエハＷの真空吸着が開始されたら、ウエハ搬送ロボット１２０は屈伸アーム１２４を作動させて吸着保持部材１０を上昇させ、吸着保持部材１０の上面側板材２０に形成された接触部２４を保持対象物であるウエハＷの下面に接触させる。これによりウエハＷは吸着保持部材１０の上面側に設けられた真空管路１２の開口部（孔２２及び接触部２４からなる部分）において吸着保持される。
【００４２】
上記のようにウエハＷが吸着保持部材１０により吸着保持されたら、ウエハ搬送ロボット１２０は屈伸アーム１２４を作動させて吸着保持部材１０をウエハカセット８４より引き抜き、ウエハＷをウエハカセット８４の外部に搬出する。そして、ウエハＷを吸着保持部材１０において真空吸着保持したままこれを搬送し、ウエハ保持テーブル９４上に位置させたうえで、真空源による外気吸引力を調節してウエハＷの真空吸着保持を解除する。この真空吸着保持の解除の途中で吸着保持部材１０をウエハ保持テーブル９４の下の位置まで降下させると、ウエハＷはウエハ保持テーブル９４上に載置される。
【００４３】
ウエハ保持テーブル９４上にウエハＷが載置されたら、今度はウエハ保持テーブル９４に繋がる真空配管チューブ９８及びウエハ保持テーブル９４内に形成された真空管路（真空管路接続穴９６ａ、真空管路９４ａ、真空吸着穴９５ｂ、真空吸着溝９５ａからなる管路）より外気を吸引して、ウエハＷをウエハ保持テーブル９４上に真空吸着保持する。ウエハ保持テーブル９４上にウエハＷが保持されたらＸＹステージ９３を移動させ、ウエハＷの所望の部分を顕微鏡観察装置９０の対物レンズ１０３の直下に移動させる。これにより接眼レンズ部１０２からのウエハＷ表面の顕微鏡観察が可能となる。そして、この顕微鏡観察が終了すると、ウエハ搬送ロボット１２０は上述の経路とは逆の経路でウエハＷを移動させ、これをウエハカセット８４内に収納する。これによりウエハ搬送ロボット１２０の一連の動作は終了する。
【００４４】
本ウエハ検査用顕微鏡装置８０に備えられた吸着保持装置１１０の構成は以上である。上述の吸着保持装置１１０の説明においては、吸着保持部材１０、ウエハ保持テーブル９４の外表面、及び真空管路、大気開放管路に静電気拡散性被膜が形成される例について説明したが、これは静電気導電性被膜であってもよい。この場合には静電気放電を防止するために、真空配管チューブの真空流路表面を静電気拡散性被膜で形成することが望ましい。このように構成すれば、アース線１３０，９９は不要である。この吸着保持装置１１０においては、上述のように、吸着保持部材１０の内部に形成された真空管路１２の内表面には静電気拡散性被膜（若しくは静電気導電性被膜）が形成されているので、吸着保持部材１０がセラミックスのような多孔質材料からできている場合であっても、その真空配管１２を構成するセラミックス表面の孔は完全に密閉されることとなり、真空管路１２の内表面に微小パーティクルが溜まるのを防ぐことができる。このため、吸着保持部材１０からウエハＷが解放される際に、真空配管１２内から吹き出されてウエハＷに付着する微小パーティクルの量を極めて微量に抑えることができ、ウエハＷの汚染による様々な弊害（例えば配線間のショート）を未然に防止することができる。また、このような構成では、剛性が高く工作が容易であり、かつコストの低いセラミックス材料を主とする部分（上述の例では３枚の板材２０，３０，４０がこれに相当する）を母体とすることができるので、吸着保持部材全体を静電気拡散性を有する部材（若しくは静電気導電性を有する部材）から構成するよりも安価な構成とすることができる。
【００４５】
ここで、部材（被膜も含む）の電気抵抗値Ｒは、一般に下式（１）のように決まる。但し、ρ：体積固有抵抗率[Ω・ｃｍ]、Ｌ：電極間距離[ｃｍ]、Ｓ：電極断面積[ｃｍ²]である。
【００４６】
【数１】
Ｒ＝ρ・Ｌ／Ｓ [Ω] ・・・（１）
【００４７】
体積固有抵抗率ρは、被膜、部材を構成する材料によって決まる値である。例えば、ＳｉＣセラミックスは１０⁶[Ω・ｃｍ]程度、アルミナ・セラミックスは１０¹⁴[Ω・ｃｍ]より大きく、制電ポリエーテル・エーテル・ケトンは１０⁶[Ω・ｃｍ]程度、ナチュラル・ポリエーテル・エーテル・ケトンは１０¹⁶[Ω・ｃｍ]程度である。電極とは、接触している他の部材との接触面である。例えば、図１の吸着保持部材１０における内表面にコートされた被膜の場合、ウエハと接触する面（接触部２４）にコートされた被膜の部分と、孔４２の真空管路との接触面のうち被膜の断面部分が電極である。電極間距離とは、その２つの面の距離であり、電極断面積とは、その２つの面の小さい方の面積である。
【００４８】
また、上述したように、吸着保持部材１０の内部に形成された真空管路１２は吸着保持部材接地手段である吸着保持部材用アース線１３０及びこれを中継する吸着保持部材用アース線中継部材１３０ａにより接地されているので、吸着保持部材１０やウエハＷに電荷が帯電することがなくなり、吸着保持部材１０がウエハＷを吸着保持する際に静電気放電（スパーク）や静電沈着を発生させてウエハＷに悪影響を及ぼす事態を未然に防止することができる。
【００４９】
また、その吸着保持部材１０は複数の部材要素（３枚の板材１０，２０，３０）が接合されてなり、これら複数の部材要素の一つに設けられた溝部（ここでは中間板材３０に形成された溝部３２）が、この溝部が設けられた部材要素（ここでは中間板材３２）と接合される他の部材要素（上面側板材２０及び下面側板材４０）により閉じられて真空管路１２が形成されるようになっているので、真空管路１２の内表面に静電気拡散性被膜（若しくは静電気導電性被膜）を形成する工程は大変容易である。
【００５０】
また、上述したように、真空源と吸着保持部材１０とを繋ぐ真空配管部材（真空配管チューブ１２６，１２７及び屈伸アーム１２４）は、少なくとも管路の内表面（真空配管チューブ１２６，１２７、屈伸アーム１２４及びベース部１２２の内部に形成された真空管路の内表面）が静電気導電性被膜（又は静電気拡散性被膜）で形成されているので、管路の内表面に付着する微小パーティクルの量を低減することができ、吸着保持部材１０からウエハＷが解放される際に、これら管路の内壁に付着していた微小パーティクルが吹き出されてウエハＷが汚染されるような事態を防止することができる。
【００５１】
また、上述したように、真空配管部材（真空配管チューブ１２６，１２７、屈伸アーム１２４及びベース部１２２の内部に形成された真空管路の内表面）における静電気導電性被膜（又は静電気拡散性被膜）で形成された部分が真空配管部材接地手段である真空配管用アース線１２８により接地されているので、吸着保持部材１０内の真空管路１２のみならず、これら真空配管部材内に形成された管路の帯電に起因する静電気放電や静電沈着等の発生を防止することができる。
【００５２】
なお、上述の吸着保持装置１１０では、吸着保持部材１０の内部に形成された真空管路１２を接地するための吸着保持部材接地手段（例えば、実施形態における吸着保持部材用アース線１３０及びこれを中継する吸着保持部材用アース線中継部材１３０ａ）が独立して設けられていたが、これは、上記のように吸着保持部材１０と真空源とを繋ぐ真空配管部材（真空配管チューブ１２６，１２７、屈伸アーム１２４及びベース部１２２の内部に形成された真空管路の内表面）の少なくとも管路の内表面が静電気導電性部材から構成されているのであれば、この静電気導電性部材から構成されている部分を利用して、これに吸着保持部材接地手段の一部又は全部の役割を担わせることも可能である。この場合には、この静電気導電性部材の部分が良好なアース線となりうるので、その効果は大きい。このような構成であれば、吸着保持部材接地手段の設備節減と、配線の簡素化とを図ることができる。なお、図４で示す実施形態においては、吸着保持部材として、図１，２に示される吸着保持部材１０を用いた例について説明したが、図３に示す吸着保持部材５０でも同じ効果が得られる。
【００５３】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示されたものに限定されない。例えば、上述の実施形態において示した吸着保持装置１１０は、内部に形成された真空管路の内表面に静電気拡散性被膜（若しくは静電気導電性被膜）が形成された吸着保持部材（すなわち本発明に係る吸着保持部材）を有するとともに、これに加えて、吸着保持部材と繋がる真空配管部材内の管路の内表面を形成する部分も静電気拡散性を有する部材（若しくは静電気導電性を有する部材）から構成されるものであったが、吸着保持部材の内部に形成された真空管路の内表面に静電気拡散性被膜（若しくは静電気導電性被膜）が形成されたもののみ、或いは真空配管部材の管路の内表面を形成する部分が静電気拡散性を有する部材（若しくは静電気導電性を有する部材）から構成されるもののみの構成であってもよい。これらの構成であっても、ウエハＷが解放される際に吸着保持部材より吹き出される微小パーティクルの量を従来に比して低減することができる。
【００５４】
また、真空配管部材の管路の内表面を形成する部分のみが静電気拡散性を有する部材（若しくは静電気導電性を有する部材）から構成される場合であっても、その静電気拡散性を有する部材（若しくは静電気導電性を有する部材）から構成されている部分は真空配管部材接地手段により接地されていることが好ましい。このような構成であれば、吸着保持部材や半導体ウエハに電荷が帯電することを防止できるので、吸着保持部材が半導体ウエハを吸着保持する際に静電気放電や静電沈着を発生させてウエハに悪影響を及ぼす事態を防止することができる。但し、この場合も、真空配管部材（少なくとも管路）が静電気導電性を有する部材から構成される場合には、その静電気導電性を有する部材からなる部分自体が電気的接地手段の機能を有するので、図４に示すアース線１３０，９９は必ずしも必要ではない。
【００５５】
また、上述の実施形態において示した吸着保持部材１０，５０はともに略Ｙ字形に形成された構成を有していたが、これは一例であり、吸着保持部材の形状は特にこれらのものに限定されない。また、上述の実施形態では、吸着保持部材１０，５０は複数の板材（板状部材）が接合された構成となっていたが、これは一例であり、複数の部材要素の少なくとも一つに設けられた溝部が、この溝部が設けられた部材要素と接合される他の部材要素により閉じられて真空管路が形成されるのであれば、必ずしも板材でなくてもよい。
【００５６】
また、上述の実施形態において示した吸着保持装置１１０では、屈伸アーム１２４の内部及びベース部１２２の内部に不図示の真空チューブが形成されており、これにより吸着保持部材１０内に形成された真空管路１２と真空配管チューブ１２６との間が接続されていたが、このような構成を採用せずに、吸着保持部材１０内に形成された真空管路１２と真空配管チューブ１２６とが屈伸アーム１２４内部、ベース部１２２の内部に真空管路１２，５２と同様の構成で形成された真空管路によって接続されるようになっていてもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態においては、吸着保持装置１１０に備えられていた吸着保持部材１０は、もう一つの例として示した吸着保持部材５０に置き換えることが可能である。更には、上述の実施形態において示したもの以外の本発明に係る吸着保持部材に置き換えることも可能である。更に、上述の実施形態においては、本発明に係る吸着保持部材若しくは吸着保持装置により吸着保持される対象物は半導体ウエハとしていたが、これは一例であり、他の対象物、例えば液晶基板等であっても構わない。また、上述の実施形態においては、本発明に係る吸着保持装置がウエハ検査用顕微鏡装置に適用されていたが、これは一例であり、他の装置（例えばＩＣ製造装置）等に適用することも勿論可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保持対象物に付着する微小パーティクルの量を極めて微量に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る吸着保持部材の斜視図である。
【図２】図１に示す吸着保持部材の分解斜視図である。
【図３】本発明に係る吸着保持部材の第２の実施形態を示すものであり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は下面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る吸着保持装置が備えられたウエハ検査用顕微鏡装置の斜視図である。
【図５】上記ウエハ検査用顕微鏡装置に備えられたウエハ保持テーブルの一構成例を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は下面図、（Ｃ）は（Ａ）における矢視Ｃ−Ｃより見た断面図である。
【符号の説明】
１０吸着保持部材
１２真空管路
２０上面側板材
２２真空管路の開口
２４接触部
３０中間板材
３２溝部
４０下面側板材
８０ウエハ検査用顕微鏡装置
１１０吸着保持装置
１２４屈伸アーム
１２６，１２７真空配管チューブ
１２８真空配管用アース線
１３０吸着保持部材用アース線
１３０ａ吸着保持部材用アース線中継部材
Ｗ半導体ウエハ

Claims

本体部と、前記本体部の内部に形成された管路と、前記本体部の表面に形成され前記管路と繋がる開口部とを有し，前記管路を介して保持対象物を前記開口部に真空吸着する吸着保持部材において、
少なくとも前記管路の内表面に、カーボンを混入した樹脂からなり、およそ１０ ⁵ Ω・ｃｍから１０ ¹¹ Ω・ｃｍの電気抵抗値を有する静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする吸着保持部材。
前記吸着保持部材が、少なくとも前記管路の延在方向と略平行な断面で管路を分割した開口を有する第１の部材と、前記開口を覆う第２の部材とを含み、少なくとも前記第１の部材の前記分割した管路の表面と前記第２の部材の前記開口を覆う部分の表面とに、前記静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする請求項１記載の吸着保持部材。
前記本体部は、複数の部材要素が接合されてなり、前記複数の部材要素の少なくとも一つに溝部が設けられ、
前記管路は、前記溝部が設けられた前記部材要素と他の前記部材要素とが接合され前記溝部が閉じられることによって形成されており、
前記複数の部材要素が前記溝部の表面を含むそれぞれの表面に前記静電気拡散性被膜が形成された後に前記部材要素と他の前記部材要素とが接合されて前記本体部が構成されることを特徴とする請求項１記載の吸着保持部材。
第１の管路を内部に有する配管部材と、前記配管部材の前記第１の管路と繋がる第２の管路を内部に有し，前記第２の管路と繋がる開口部を表面に有する吸着保持部材とを備え、前記第１の管路と前記第２の管路を介して保持対象物を前記開口部に真空吸着する吸着保持装置において、
少なくとも前記第２の管路の内表面に、カーボンを混入した樹脂からなり、およそ１０ ⁵ Ω・ｃｍから１０ ¹¹ Ω・ｃｍの電気抵抗値を有する静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする吸着保持装置。
前記第２の管路を電気的に接地する吸着保持部材接地手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の吸着保持装置。
前記配管部材は、少なくとも前記第１の管路の内表面を形成する部分が静電気拡散性を有する部材若しくは静電気導電性を有する部材から構成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の吸着保持装置。
前記配管部材における前記静電気拡散性を有する部材若しくは静電気導電性を有する部材から構成された部分を電気的に接地する配管部材接地手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の吸着保持装置。
前記配管部材は、少なくとも前記第１の管路の内表面を形成する部分が静電気拡散性を有する部材若しくは静電気導電性を有する部材から構成されており、その部分が前記吸着保持部材接地手段の一部又は全部を構成していることを特徴とする請求項５記載の吸着保持装置。
前記吸着保持部材接地手段は、静電気導電性を有する部材で構成されていることを特徴とする請求項５記載の吸着保持装置。
第１の管路を内部に有する配管部材と、前記配管部材の前記第１の管路と繋がる第２の管路を内部に有し、前記第２の管路と繋がる開口部を表面に有する吸着保持部材とを備え、前記第１の管路と前記第２の管路を介して保持対象物を前記開口部に真空吸着する吸着保持装置において、
前記配管部材は、少なくとも前記第１の管路の内表面を形成する部分が、カーボンを混入した樹脂からなり、およそ１０ ⁵ Ω・ｃｍから１０ ¹¹ Ω・ｃｍの電気抵抗値を有する静電気拡散性を有する部材から構成されていることを特徴とする吸着保持装置。
前記吸着保持部材が、少なくとも前記管路の延在方向と略平行な断面で管路を分割した開口を有する第１の部材と、前記開口を覆う第２の部材とを含み、少なくとも前記第１の部材の前記分割した管路の表面と前記第２の部材の前記開口を覆う部分の表面とに、前記静電気拡散性被膜が形成されたことを特徴とする請求項１０記載の吸着保持部材。
前記配管部材における前記静電気拡散性を有する部材若しくは前記静電気導電性を有する部材から構成された部分を電気的に接地する配管部材接地手段を備えたことを特徴とする請求項１０記載の吸着保持装置。