JP4782788B2 - 試料保持具とこれを用いた試料吸着装置およびこれを用いた試料処理方法 - Google Patents
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Description
(2)前記基体の上面に、前記凸部に対応する複数の貫通孔を有する案内板を備えたことを特徴とする前記(1)に記載の試料保持具。
(3)前記基体および前記保持板は、前記試料と前記保持板との間の空間に連通した排気孔を備えたことを特徴とする前記(1)に記載の試料保持具。
(4)前記基体、前記保持板および前記案内板は、前記試料と前記保持板との間の空間に連通した排気孔を備えたことを特徴とする前記(2)に記載の試料保持具。
(5)前記凸部と前記保持板とによって形成される空隙部に充填された接合材を有することを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の試料保持具。
(6)前記保持板の曲面部における下面側の曲率半径は、前記凸部の先端部における曲率半径より大きいことを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の試料保持具。
(7)前記凸部は、少なくともその先端部が円弧状断面を有することを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の試料保持具。
(8)前記凸部は、球冠状であることを特徴とする前記(7)に記載の試料保持具。
(9)前記凸部は、円環状であることを特徴とする前記(7)に記載の試料保持具。
(10)前記保持板は、少なくとも前記試料を支持する側の表面における表面粗さが局部山頂平均間隔(S)で0.2μm以下であることを特徴とする前記(1)〜(9)のいずれかに記載の試料保持具。
(11)前記保持板は、単結晶もしくは非晶質のセラミック体からなることを特徴とする前記(1)〜(10)のいずれかに記載の試料保持具。
(12)前記基体は、セラミック体からなることを特徴とする前記(1)〜(11)のいずれかに記載の試料保持具。
(13)前記凸部は、セラミック体からなることを特徴とする前記(1)〜(12)のいずれかに記載の試料保持具。
(14)前記(1)〜(13)のいずれかに記載の試料保持具を用いた試料吸着装置であって、前記基体上面の外縁部に、前記試料と前記保持板との間を密閉する空間を形成するために備えたシール部と、前記空間を排気するための排気手段と、を有し、前記試料を前記空間外部との差圧により吸着させたことを特徴とする試料吸着装置。
(15)前記(1)〜(13)のいずれかに記載の試料保持具を用いた試料吸着装置であって、前記保持板の基体側の表面に電極部を形成し、前記保持板と前記試料との間に静電気力を発生させることにより前記試料を吸着させたことを特徴とする試料吸着装置。
(16)前記(14)または(15)に記載の試料吸着装置を用いた試料処理方法であって、前記保持板に前記試料を吸着載置する工程と、前記試料にエッチングや成膜等の処理を施す工程と、を有することを特徴とする試料処理方法。
図1は、本発明の試料保持具を示す斜視図であり、図2(a)は、図1のX−X線方向における断面図であり、図2(b)は同図(a)の一部を拡大した拡大断面図である。
図1、2に示すように、本発明の試料保持具100は、上方側の主面(上面)に複数の凸部1を有する基体2と、下面凹部に前記各凸部1の先端部1aを当接する曲面部を備えた少なくとも1つの保持板3と、を有してなり、図1、2では複数の曲面部を有する1つの保持板3を備えたものである(第一の実施形態)。
また、図3(a)、(b)は、前記保持板3を複数備えた試料保持具101であり、図3(a)は基体の主面に垂直方向に断面視した際の断面図であり、図3(b)は同図(a)の一部を拡大した拡大断面図である(第二の実施形態)。
さらに、図4は、本発明の試料保持具102を示す斜視図であり、図5(a)は、図4のX−X線方向における断面図であり、図5(b)は同図(a)の一部を拡大した拡大断面図である。図4、5に示すように、本発明の試料保持具102は、円環状の曲面部および複数の曲面部を備えた1つの保持板3を備え、前記円環状の曲面部および複数の曲面部を有する保持板3とするために、凸部1も保持板3の曲面部に沿って配設したものである(第三の実施形態)。
図1〜5に示すように、本発明の試料保持具100〜102は、下面凹部に凸部1の先端部1aを当接する曲面部を有する保持板3を備え、保持板3の曲面部の上面凸部にて試料を支持するものである。
図6(d)に示すように、凸部1が球体から形成されてもよく、その場合、基体2の上方側の主面上に複数の穴部を形成し、各穴部に球体を接着剤を介して保持してもよい。
また、保持板3は、図3に示すような複数の保持板3を有する場合は、曲面状に加工した後に各凸部1に当接させてもよいが、平面状に形成した後に各凸部1に当接させながら基体2に接合することで曲面状に加工することが望ましい。このように加工することにより予め曲面状に加工する場合に比べて、加工が容易になる上、試料を支持する曲面部の頂部3aの高さや位置が凸部1によって制御することが可能となる。
さらに、保持板3の少なくとも上方側主面(試料を支持する側の面)における表面粗さを局部山頂平均間隔(S)で0.2μm以下とすることが好ましい。
図8は、本発明の第五の実施形態である試料保持具104に試料200を載置した状態の断面図であり、試料保持具104は、図1〜5に示す各試料保持具100〜103における基体2の上方側の主面上に、前記凸部1に対応する複数の貫通孔4aを有する案内板4を備えたものである。案内板4と基体2とは、ネジ5を用いて締結する。
案内板4は、基体2を成すセラミック体と同一のセラミック体から形成されることが好ましい。案内板4を設けることで、基体2の上方側の主面に形成された凸部1の先端部1aの高さを均一に容易に種々の高さに調整することが可能となる。つまり、図1〜5のように基体2の上方側主面に凸部1を形成する場合、基体2の上方側主面から凸部1の先端部1aまでの高さを均一にするために研削加工などを行う必要があるが、本試料保持具104であれば、案内板4に対する基体2の高さをネジ5などで調整することにより容易に凸部1の高さを調整することができ、それぞれのネジ5の高さを調整することで平面度を容易に制御することができる。
ここで、本発明の試料保持具の製造方法について説明する。
試料保持具100〜102の場合、基体2を構成するセラミック体を準備し、このセラミック体の上面に凸部1を形成する。凸部1は、基体2の上面に接合しても良く、基体2の上面をブラスト加工するなどして一体的に形成しても良い。また、凸部1の先端の高さを揃えるために、凸部1の先端を研削加工することが好ましい。次に、セラミック体からなる保持板3を、適切な平面度、平面粗さおよび厚みになるように研削加工し、前記凸部1を備えた基体2の上方主面に配置する。このとき保持板3と凸部1もしくは基体2の接合は、例えばポリイミド樹脂を用いることができる。特に複数の保持板3を用いる試料保持具101の場合は、保持板3の周縁部に基体2との接触部3bを形成すればよい。
次いで、図9を用いて上記のように作製された本発明の試料保持具を用いた試料吸着装置を説明する。
図9は、本発明の試料保持具を用いた試料吸着装置を示す断面図である。本発明の試料吸着装置111は、試料保持具104の案内板4の上方主面の外縁部に、保持される試料200と保持板3との間に密閉する空間を形成するためのシール部6を備え、前記空間を排気するための排気手段20を備えた場合、吸引力により試料200の上下間に発生する差圧力により試料200を保持することが可能となる。この場合、試料200とシール部6は接触する必要はなく、試料200を工程中に吸着するに十分な前記差圧を得られる程度に隙間が有ることが試料200とシール部6の摩擦によるパーティクルの発生の観点から望ましい。
以上のように、本発明の試料保持具104および試料吸着装置111、112は、試料200を保持板3に吸着載置する工程と、試料200の検査、描画、露光、レジスト塗布、エッチング、そしてCVDによる薄膜形成などの工程に用いることができる。また、静電気力により吸着する試料吸着装置112は、真空中で行われる工程に用いることができる。また、描画、露光および検査の工程に用いる場合は、試料200に高い平坦度が要求されるため、試料200にたわみなどが発生しないように、基体2に形成する凸部1を多くすることが好ましく、またその数は、試料200の厚みあるいは大きさによって適宜選択される。
Claims (16)
- 基体と、該基体の上面から突設された複数の凸部と、該各凸部に対応する複数の曲面部を有し、前記曲面部の下面凹部を前記凸部の先端部に当接するとともに、前記曲面部の上面凸部で試料を支持する少なくとも1つの保持板と、該保持板の基体側の表面に電極部と、を有することを特徴とする試料保持具。
- 前記基体の上面に、前記凸部に対応する複数の貫通孔を有する案内板を備えたことを特徴とする請求項1に記載の試料保持具。
- 前記電極部が、チタンで形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の試料保持具。
- 前記電極部に接触した電極取り出し部が、さらに設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の試料保持具。
- 前記電極部の電極取り出し部との接触部以外に、イットリアがさらに膜付けされていることを特徴とする請求項4に記載の試料保持具。
- 前記凸部と前記保持板とによって形成される空隙部に充填された接合材を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の試料保持具。
- 前記保持板の曲面部における下面凹部の曲率半径は、前記凸部の先端部における曲率半径より大きいことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の試料保持具。
- 前記凸部は、少なくともその先端部が円弧状断面を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の試料保持具。
- 前記凸部は、球冠状であることを特徴とする請求項8に記載の試料保持具。
- 前記凸部は、円環状であることを特徴とする請求項8に記載の試料保持具。
- 前記保持板は、少なくとも前記試料を支持する側の表面における表面粗さが局部山頂平均間隔(S)で0.2μm以下であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の試料保持具。
- 前記保持板は、単結晶もしくは非晶質のセラミック体からなることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の試料保持具。
- 前記基体は、セラミック体からなることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の試料保持具。
- 前記凸部は、セラミック体からなることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の試料保持具。
- 請求項1〜14のいずれかに記載の試料保持具を用いた試料吸着装置であって、前記保持板と前記試料との間に静電気力を発生させることにより前記試料を吸着することを特徴とする試料吸着装置。
- 請求項15に記載の試料吸着装置を用いた試料処理方法であって、前記保持板に前記試料を吸着載置する工程と、前記試料にエッチングや成膜等の処理を施す工程と、を有することを特徴とする試料処理方法。
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