JP7269753B2

JP7269753B2 - 基板保持装置

Info

Publication number: JP7269753B2
Application number: JP2019027627A
Authority: JP
Inventors: 教夫小野寺
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2039-02-19
Also published as: JP2020136477A

Description

本発明は、基板保持装置に関する。

半導体製造装置において半導体ウエハなどの基板を吸着して保持する基板保持装置が知られている。このような基板保持装置においては、皺や反りなどがないように基板を面一に保持する必要がある。

そこで、特許文献１には、ステージ（基材）に複数の貫通孔（排気経路）を設け、ウエハ（基板）の反りの態様に応じて、貫通孔を介したウエハの吸着順序を制御する技術が開示されている。

また、特許文献２には、多数のリフトピン（凸部）を保持面に対して昇降可能とすると共にリフトピンに吸引孔を設けた技術が開示されている。この技術においては、基板の反りを検出し、この検出結果に基いて昇降可能なリフトピンの昇降と吸引動作を制御している。

また、特許文献３には、多数の突起（凸部）の先端面である保持面に基板を保持する基材において、中央部に昇降可能なパッドを、周縁部に複数の伸縮可能な矯正用パッドをそれぞれ設けた技術が開示されている。この技術においては、吸着させた基板が保持面で保持されるよう中央部のパッドを昇降させ、矯正用パッドの保持面に基板が密着するように、矯正用パッドにおいて排気による吸着を制御している。

特開平７－５８１９１号公報特開２０１３－１９１６０１号公報国際公開第０３／０７１５９９号

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術においては、基板の反りが大きい場合、基板と基材との間隔が広い部分が生じるため、この部分において基板を吸着することが困難であるという課題があった。

また、上記特許文献２に開示された技術においては、リフトピンの先端面に基板を吸着させた状態でのリフトピンを降下させることによって、基板の反りの解消を図っている。そのため、リフトピンの先端の狭い面でしか吸着されていないため、基板の吸着面以外の部分において自重変形が起こりやすく、基板を降下させる際に、この保持した吸着面の周囲部分において基板に皺が発生するおそれがあるという課題があった。

また、上記特許文献３に開示された技術においては、矯正用パッドに基板を密着させることによって、基板の反りの解消を図っている。そのため、矯正用パッドの狭い保持面でしか吸着されないので、基板の吸着面以外の部分において自重変形が起こりやすく、この保持面の周囲部分において基板に皺が発生するおそれがあるという課題があった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、基板の皺のない面一な保持が図られ得る基板保持装置を提供することを目的とする。

本発明の第１及び第２の発明に係る基板保持装置は、基板が載置される載置面をそれぞれ有し、隣り合う複数の載置部材と、前記複数の載置部材のうち少なくとも２つの載置部材を昇降させる昇降部と、前記複数の載置部材のそれぞれに形成され、前記載置面側にて一端が開口する排気経路とを備える。

本発明の第１及び第２の発明に係る基板保持装置によれば、載置部材の昇降及び排気経路内の排気により基板を吸着する載置面の順序を適宜なものとすることにより、様々な態様の反りや撓みを有した基板の皺のない面一な保持を図ることが可能となる。さらに、基板を保持する載置面は隣り合っているので、載置面間の距離の短縮化が図られ、載置面間の撓みなどによって基板に発生する皺の抑制を図ることが可能となる。

本発明の第１の発明に係る基板保持装置において、前記排気経路の他端に接続され、前記排気経路内を排気する排気部と、前記昇降部及び前記排気部を制御する制御部とを備え、前記少なくとも２つの載置部材は第１の載置部材と、前記第１の載置部材の載置面と隣り合う載置面を有する第２の載置部材とを含み、前記制御部は、少なくとも前記第１の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して前記第１の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第２の載置部材の載置面に前記基板を接触するように前記第１の載置部材又は前記第２の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させるように前記昇降部を制御した後、少なくとも前記第１及び第２の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して前記第１及び第２の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第２の載置部材の載置面が前記第１の載置部材の載置面と高さが揃うように前記第２の載置部材又は前記第１の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させるように前記昇降部を制御する。

これにより、第１の載置部材の載置面に基板が吸着された状態において、第１及び第２の載置部材の少なくとも一方を昇降させて、第２の載置部材の載置面に基板を接触させた状態で排気経路内を排気して当該載置面に基板を吸着した状態で第１及び第２の載置部材の載置面の高さが揃うまで第１及び第２の載置部材の少なくとも一方を昇降させるように制御される。これにより、第１及び第２の載置部材の載置面に基板を面一に保持することが可能となる。

さらに、本発明の第１の発明に係る基板保持装置において、前記少なくとも２つの載置部材はさらに前記第２の載置部材の載置面と隣り合う載置面を有する第３の載置部材を含み、前記制御部は、少なくとも前記第１及び第２の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して、前記第１及び第２の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第１及び第２の載置部材又は前記第３の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させて前記第３の載置部材の載置面に前記基板を接触させた後、少なくとも前記第１、第２及び第３の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して前記第１、第２及び第３の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第３の載置部材の載置面が前記第１及び第２の載置部材の載置面と高さが揃うように前記第３の載置部材又は前記第１及び第２の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させるように前記昇降部を制御する。

これにより、第１及び第２の載置部材の載置面に加えて第３の載置部材の載置面にも基板を面一に保持することが可能となる

また、本発明の第１の発明に係る基板保持装置において、前記第３の載置部材の載置面が前記第１及び第２の載置部材の載置面と高さが揃ったときに、前記第３の載置部材の載置面は、その一部の外周側において前記第１及び第２の載置部材の載置面のどちらとも隣り合っていないことが好ましい。

この場合、第３の載置部材の載置面がその一部の外周側において第１及び第２の載置部材載置面と隣り合っておらず、開放されているので、この一部の外周側に基板の撓みが逃げることが可能になり、基板に皺が発生することの抑制を図ることが可能となる。

また、本発明の第１及び第２の発明に係る基板保持装置において、隣り合う２つの前記載置部材の載置面の高さが揃ったときに、当該隣り合う２つの前記載置部材の載置面の間には隙間が存在することが好ましい。

この場合、載置面の間には隙間が存在しているので、隣り合う載置面が接触してパーティクルなどが発生して基板を汚染することの防止を図ることが可能となる。ただし、載置面の間には隙間が存在していなくともよい。

また、本発明の第２の発明に係る基板保持装置において、前記複数の載置部材は、前記載置面と前記載置面の反対側の裏面と前記載置面及び前記裏面を接続する側面を有する板状であり、少なくとも１つの前記載置部材の側面は、隣り合う他の前記載置部材と前記載置面側の端部において近接する近接部と、当該隣り合う他の載置部材との間に前記近接部における隙間よりも広い隙間を形成して離間する離間部とを有している。

これにより、隣り合う載置部材が接触してパーティクルなどが発生して基板を汚染するおそれがあるが、隙間が小さな近接部によって載置面の面積の確保を図りながら、隙間が大きな離間部によって載置部材の接触の防止を図ることが可能となる。

また、本発明の第１の発明に係る基板保持装置において、前記排気部は、前記複数の載置部材のそれぞれに形成された前記排気経路の全てに接続されていることが好ましい。

この場合、排気部の構成及び制御の簡易化を図ることが可能となる。

また、本発明の第１及び第２の発明に係る基板保持装置において、隣り合う２つの前記載置部材の載置面は、同心円状に分割された２つの円環状又は同心円状に分割された円状と円環状であることが好ましい。

この場合、例えば、中央部から外周側に向って、載置面に基板を順次吸着することにより、中央部が上方又は下方に凸状に反った基板の皺のない面一な保持を図ることが可能となる。

本発明の参考態様に係る基板保持方法は、基板が載置される載置面をそれぞれ有し、隣り合う複数の載置部材と、前記複数の載置部材にそれぞれ形成され、前記載置面にて一端が開口する排気経路とを備える基板保持装置を用いた基板保持方法であって、前記排気経路内のそれぞれを排気させながら、前記複数の載置部材のうち少なくとも２つの載置部材をそれぞれ独立して昇降させることにより、前記複数の載置部材の載置面に前記基板を保持することを特徴とする。

本発明の参考態様に係る基板保持方法によれば、載置部材の昇降及び排気経路内の排気により基板を吸着する載置面の順序を適宜なものとすることにより、様々な態様の反りや撓みを有した基板の皺のない面一な保持を図ることが可能となる。さらに、基板を保持する載置面は隣り合っているので、載置面間の距離の短縮化が図られ、載置面間の撓みなどによって基板に発生する皺の抑制を図ることが可能となる。

本発明の参考態様に係る基板保持方法において、前記少なくとも２つの載置部材は第１の載置部材と、前記第１の載置部材の載置面と隣り合う載置面を有する第２の載置部材とを含み、前記第１の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるよう、前記第１の載置部材に形成された前記排気経路内を排気しながら、前記第１の載置部材又は前記第２の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させて前記第２の載置部材の載置面に前記基板を接触させた後、前記第１及び第２の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるよう、少なくとも前記第１及び第２の載置部材に形成された前記排気経路内を排気しながら、前記第２の載置部材の載置面が前記第１の載置部材の載置面と高さが揃うように前記第２の載置部材又は前記第１の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させることが好ましい。

この場合、第１の載置部材の載置面に基板が吸着された状態において、第１及び第２の載置部材の少なくとも一方を昇降させて、第２の載置部材の載置面に基板を接触させた状態で排気経路内を排気して当該載置面に基板を吸着した状態で第１及び第２の載置部材の載置面の高さが揃うまで第１及び第２の載置部材の少なくとも一方が昇降される。これにより、第１及び第２の載置部材の載置面に基板を面一に保持することが可能となる。

本発明の実施形態に係る基板保持装置の模式上面図。図１のＡ－Ａ線模式断面図。中央部が下方に凸となるように撓んでいる基板を保持する際の載置面の昇降を説明する図。中央部が上方に凸となるように撓んでいる基板を保持する際の載置面の昇降を説明する模式図。本発明の実施形態の変形に係る基板保持装置を説明する図。本発明の実施形態の他の変形に係る基板保持装置を説明する図。本発明の実施形態の変形に係る基板保持装置の載置部材の拡大模式図。本発明の実施形態の別の変形に係る基板保持装置を説明する図。本発明の実施形態のさらに別の変形に係る基板保持装置を説明する図。

本発明の実施形態に係る基板保持装置１００について図面を参照して、説明する。なお、全ての図面において、基板保持装置１００の構成を明確化するため、各構成要素はデフォルメされており、実際の比率を表すものではない。

基板保持装置１００は、図１に示すように、基板Ｗが載置される載置面１０ａ_１～１０ａ_４をそれぞれ有し、隣り合う複数の載置部材１０_１～１０_４と、複数の載置部材１０_１～１０_４を昇降させる昇降部２０_１～２０_４と、複数の載置部材１０_１～１０_４にそれぞれに形成され、載置面１０ａ_１～１０ａ_４側にて一端が開口する排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４とを備えている。

なお、ここでは、載置部材１０_１～１０_４、並びに各載置部材１０_１～１０_４が有する載置面１０ａ_１～１０ａ_４及び排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４、さらに、各載置部材１０_１～１０_４に対応する昇降部２０_１～２０_４は４個ずつである。ただし、これらの個数は４個に限定されず、２個以上の複数であればよい。基板Ｗは、例えば、Ｓｉ製ウエハであるが、薄板形状であれば、これに限定されない。

基板Ｗを載置する載置面は、４個の載置面１０ａ_１～１０ａ_４に分割されており、ここでは、載置面１０ａ_１～１０ａ_４は同心円状に配置されている。具体的には、円形状の載置面１０ａ_１が中央に位置し、この載置面１０ａ_１の外側に円環状の載置面１０ａ_２が隣接し、この載置面１０ａ_２の外側に円環状の載置面１０ａ_３が隣接し、さらに、この載置面１０ａ_３の外側に円環状の載置面１０ａ_４が隣接している。ただし、載置面１０ａ_１～１０ａ_４の形状は、同心円状に限定されない。

隣接する載置面１０ａ_ｉと載置面１０ａ_ｉ＋１（ただし、ｉ＝１～３）は接触していても、非接触であってもよい。すなわち、隣り合う載置面１０ａ_ｉと載置面１０ａ_ｉ＋１との間に隙間が無くとも、又は全周に亘って又は部分的に隙間があってもよい。ただし、隣り合う、載置面１０ａ_ｉ，１０ａ_ｉ＋１の間に隙間が存在する場合、これらの載置面１０ａ_ｉ，１０ａ_ｉ＋１が接触してパーティクルなどが発生することによる基板Ｗの汚染防止を図ることが可能であるので好ましい。

各載置面１０ａ_１～１０ａ_４は、広い平面状の面であっても、複数の凸部の面一な先端面の群からなるものであってもよい。複数の凸部の面一な先端面の群は、例えば、多数のピン（凸部）の面一な先端面の群、又は、環状などの複数のリブ（凸部）の先端面であってもよい。

各載置部材１０_１～１０_４で基板Ｗを吸着させるため、各載置面１０ａ_１～１０ａ_４を多数のピンの面一な先端面の群と当該先端面の群を取り囲む環状のリブの先端面からなるものとすることが好ましい。このとき、リブの先端面はピンの先端面より低くてもよい。

各昇降部２０_１～２０_４は、各載置部材１０_１～１０_４を独立して基台４０に対して昇降させることが可能に構成されている。ここでは、各昇降部２０_１～２０_４は、空気式、油圧式、電気式シリンダなどのアクチュエータであり、昇降部２０_１～２０_４のロッドのそれぞれの先端に載置部材１０_１～１０_４が固定されている。ただし、昇降部２０_１～２０_４は電動モータなどによって駆動されるリニア駆動機構であってもよい。なお、図示しないが、単一の昇降部が離れている載置部材を同時に昇降させてもよい。ただし、本実施形態においては、離れていても、常に同時に昇降する載置部材は単一の載置部材であると考える。

各載置部材１０_１～１０_４及び基台４０は、例えば、酸化物、炭化物又は窒化物等からなるセラミックス焼結体からなることが好ましい。具体的には、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素、炭化珪素等からなるセラミックス焼結体からなることが好ましい。ただし、各載置部材１０_１～１０_４及び基台４０の材質はセラミックス焼結体に限定されず、また、これらの材質が互いに異なるものであってもよい。

各排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４は、例えば、各載置部材１０_１～１０_４の載置面１０ａ_１～１０ａ_４側（図１における上面側）に形成された開口と載置面１０ａ_１～１０ａ_４とは反対側（図１における下面側）に形成された開口とを連通する通路からなるものである。なお、図１では、各載置部材１０_１～１０_４に複数の排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４を形成しているが、各載置部材１０_１～１０_４に少なくとも１つ以上の排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４が形成されていればよい。また、図示しないが、載置部材１０_１～１０_４が多孔質からなる場合、各排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４は、孔の連続によって載置面１０ａ_１～１０ａ_４側と載置面１０ａ_１～１０ａ_４と反対側が連通しているものであってもよい。この場合、載置部材１０_１～１０_４の側面は封孔等のリークが起こらないような措置を行う必要がある。

基板保持装置１００は、さらに、排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４の他端に接続され、排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４内を排気する排気部５０を備えている。排気部５０は、例えば、真空ポンプである。そして、基板保持装置１００は、排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４にそれぞれ連通され、排気部５０に接続された排気路５１_１～５１_４と、排気路５１_１～５１_４にそれぞれ設けられた開閉弁５２_１～５２_４と、排気路５１_１～５１_４にそれぞれ設けられた図示しないセンサとを備えている。

制御部３０が昇降部２０_１～２０_４及び排気部５０の運転及び各開閉弁５２_１～５２_４の開閉を制御する。前記センサは、例えば圧力センサや流量センサであり、排気路５１_１～５１_４内が負圧であるか否かを検出することが可能なセンサである。

このように、排気部５０は、載置部材１０_１～１０_４にそれぞれ形成された排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４に接続されているので、排気部５０を共通化することが可能となり、構成の簡素化を図ることが可能となる。ただし、排気部５０は、排気路５１_１～５１_４毎に設けてもよい。また、排気路５１_１～５１_４は、載置部材１０_１～１０_４の昇降に伴って独立して伸縮可能なようにテレスコープ式や蛇腹式などの伸縮部を有している。

上述のように構成されている場合、載置面１０ａ_ｉ（ｉ＝１～４）に基板Ｗを吸着させるとき、排気部５０を運転させた状態で、開閉弁５２_ｉを開放する。そして、前記センサによって排気路５１_ｉが負圧であることを検出した場合、排気経路１０ｂ_ｉの載置面１０ａ_ｉ側の出口が基板Ｗで覆われており、載置面１０ａ_ｉに基板Ｗが吸着されていると、制御部３０は判定する。

このような基板保持装置１００において、制御部３０が、昇降部２０_１～２０_４による載置部材１０_１～１０_４の載置面１０ａ_１～１０ａ_４の昇降及び排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_４内の排気に係る制御を適宜行うことによって、基板Ｗを適宜な順序で載置面１０ａ_１～１０ａ_４に吸着させることにより、様々な態様の撓みや反りを有する基板Ｗの皺のない面一な保持を図ることが可能となる。さらに、基板Ｗを保持する載置面１０ａ_ｉは隣り合っているので、載置面１０ａ_ｉ間の距離の短縮化が図られ、載置面１０ａ_ｉ間の撓みなどによって基板に発生する皺の抑制を図ることが可能となる。

例えば、制御部３０は、隣り合う載置面１０ａ_ｉ，１０ａ_ｉ＋１を有する２つの載置部材１０_ｉ，１０_ｉ＋１（ｉ＝１～４）の関係において、載置部材１０_ｉに形成された排気経路１０ｂ_ｉ内を排気して載置面１０ａ_ｉに基板Ｗが接触する状態が維持されるように排気部５０及び開閉弁５２_ｉを制御しながら、載置面１０_ｉ＋１に基板Ｗを接触するように載置部材１０_ｉ又は載置部材１０_ｉ＋１の何れか少なくとも一方を昇降させるように昇降部２０_ｉ又は昇降部２０_ｉ＋１を制御した後、少なくとも排気経路１０ｂ_ｉ，１０ｂ_ｉ＋１内を排気して載置面１０ａ_ｉ，１０ａ_ｉ＋１に基板Ｗが接触する状態が維持されるように排気部５０を制御しながら、載置面１０ａ_ｉ＋１が載置面１０ａ_ｉと高さが揃うように載置部材１０_ｉ又は載置部材１０_ｉ＋１の何れか少なくとも一方を昇降させるように昇降部２０_ｉ又は昇降部２０_ｉ＋１を制御する。

これによれば、載置面１０ａ_ｉに基板Ｗが保持された状態において、載置面１０ａ_ｉと隣り合う載置面１０ａ_ｉ＋１が基板Ｗと接触するように載置部材１０_ｉと載置部材１０_ｉ＋１の少なくとも一方を昇降させて、載置面１０ａ_ｉ＋１にも基板Ｗを吸着させた状態で載置面１０ａ_ｉと載置面１０ａ_ｉ＋１の高さが揃うまで載置部材１０_ｉと載置部材１０_ｉ＋１の少なくとも一方が昇降される。これにより、面一になった載置面１０ａ_ｉ，１０ａ_ｉ＋１に基板Ｗが吸着された状態となる。なお、以上の説明において、載置部材１０_ｉが本発明の第１の載置部材に相当し、載置部材１０_ｉ＋１が本発明の第２の載置部材１０に相当する。

さらに、載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉ（ただし、ここでは、ｉは２以上３以下）において既に基板Ｗの一部が吸着されている場合、これら載置面１０ａ_１～１０_ｉと、当該の載置面１０ａ_１～１０_ｉの少なくとも１つの載置面と隣接する載置面１０ａ_ｉ＋１との関係において、制御部３０は、例えば、以下の制御を行う。

制御部３０は、排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_ｉ内を排気して、載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉに基板Ｗが接触する状態が維持されるように排気部５０及び開閉弁５２_１～５２_ｉを制御しながら、載置部材１０_１～１０_ｉ又は載置部材１０_ｉ＋１の何れか少なくとも一方を昇降させて載置面１０ａ_ｉ＋１に基板Ｗを接触させる。その後、少なくとも排気経路１０ｂ_１～１０ｂ_ｉ＋１内を排気して載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉ＋１に基板Ｗが接触する状態が維持されるように排気部５０及び開閉弁５２_１～５２_ｉ＋１を制御しながら、載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉ＋１の高さが揃うように載置部材１０_１～１０_ｉ又は載置部材１０_ｉ＋１の何れか少なくとも一方を昇降させるように昇降部２０_１～２０_ｉ又は昇降部２０_ｉ＋１を制御する。

これにより、面一になった載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉ＋１に基板Ｗが吸着された状態となる。なお、以上の説明において、載置部材１０_ｉ－１が本発明の第１の載置部材に相当し、載置部材１０_ｉが本発明の第２の載置部材１０に相当し、載置部材１０_ｉ＋１が本発明の第３の載置部材に相当する。

本実施形態では、基板Ｗの反りの態様によって、例えば、以下の２つの場合が想定される。

第１の場合として、図３Ａに示すように、基板Ｗの中央部が下方に凸となるように撓んでいる場合、基板Ｗは中央部に位置する載置面１０ａ_１に最初から接触している。そして、この状態で、排気通路１０ｂ_１内を排気して、載置面１０ａ_１に基板Ｗを吸着させる。このとき、載置面１０ａ_１の高さを初期高さから変更しなくてもよいが、載置面１０ａ_１の高さを初期高さから上昇させてもよい。

そして、次に、図３Ｂに示すように、載置面１０ａ_１の外周側にて隣接する載置面１０ａ_２を基板Ｗに接触させるまで上昇させる。この上昇は、排気通路１０ｂ_２内を排気しながら行う。載置面１０ａ_２が基板Ｗに接触すると、基板Ｗが載置面１０ａ_２に吸着される。そして、図３Ｃに示すように、基板Ｗが吸着した状態を維持しながら、載置面１０ａ_２の高さが載置高さ（載置面１０ａ_１と同じ高さ）に揃うように載置面１０ａ_２を下降させる。これにより、図３Ｄに示すように、面一である載置面１０ａ_１，１０ａ_２に基板Ｗが吸着された状態となる。

そして、上述した載置面１０ａ_２に係る排気動作や昇降動作などを載置面１０ａ_３、載置面１０ａ_４に関して同様に順次行う。これにより、面一となった載置面１０ａ_１～１０ａ_４に基板Ｗが面一に吸着された状態となる。

第２の場合として、図４Ａに示すように、基板Ｗの中央部が上方に凸となるように撓んでいる場合、最初、基板Ｗは載置面１０ａ_１に接触していない。そのため、図４Ｂに示すように、載置面１０ａ_１の高さを初期高さから上昇させる。この上昇は、排気通路１０ｂ_１内を排気しながら行う。載置面１０ａ_１が基板Ｗに接触すると、基板Ｗが載置面１０ａ_１に吸着される。なお、図示しないが、このとき載置面１０ａ_４と基板Ｗとの接触が解消されてもよい。

そして、次に、図４Ｃに示すように、載置面１０ａ_１の外周側にて隣接する載置面１０ａ_２を基板Ｗに接触させように上昇させる。この上昇は、排気通路１０ｂ_２内を排気しながら行う。載置面１０ａ_２が基板Ｗに接触すると、基板Ｗが載置面１０ａ_２に吸着される。そして、図４Ｄに示すように、基板Ｗが吸着した状態を維持しながら、載置面１０ａ_２の高さが載置高さ（載置面１０ａ_１と同じ高さ）に揃うように載置面１０ａ_２を上昇させる。これにより、図４Ｅに示すように、面一となった載置面１０ａ_１，１０ａ_２に基板Ｗが吸着された状態となる。

そして、上述した載置面１０ａ_２に係る排気動作や昇降動作などを載置面１０ａ_３、載置面１０ａ_４に関して同様に順次行う。これにより、面一となって載置面１０ａ_１～１０ａ_４に基板Ｗが面一に吸着された状態となる。

このように、基板Ｗの反りの態様に応じて、各載置面１０ａ_１～１０ａ_４の昇降順、昇降の方向などが定まる。そして、昇降は、載置面１０ａ_１～１０ａ_４が面一となるようにすればよく、基板Ｗの一部が吸着されている載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉを昇降させて、隣接する載置面１０ａ_ｉ＋１と高さを揃えるようにしても、隣接する載置面１０ａ_ｉ＋１を昇降させて、基板Ｗの一部が吸着されている載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉと高さを揃えるようにしても、あるいは、双方の載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉ＋１を共に昇降させてもよい。

なお、図５に示すように、基台４０の外周部４１が最も外側の載置部材１０_４の外側に位置し、基台４０の外周部４１の上端面４１ａも載置面の一部となってもよい。この場合、この載置面４１ａの高さに昇降可能な各載置面１０ａ_１～１０ａ_４の高さが揃った状態で、基板Ｗは吸着されることになる。さらに、図示しないが、基台４０の内部に排気経路を設け、この排気経路内を排気することによって、この載置面４１ａにおいても基板Ｗを吸着させてもよい。

さらに、図６に示すように、載置部材１０_１～１０_４の間に基台４０の一部４２が位置し、この基台４０の一部４２の上端面４２ａも載置面の一部となってもよい。この場合、この載置面４２ａの高さに昇降可能な各載置面１０ａ_１～１０ａ_４の高さが揃った状態で、基板Ｗは吸着されることになる。これにより、径の相違する基板Ｗを良好に吸着することが可能となる。さらに、図示しないが、基台４０の内部に排気経路を設け、この排気経路内を排気することによって、この載置面４２ａにおいても基板Ｗを吸着させてもよい。

また、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、載置部材１０_１～１０_４は、載置面１０ａ_１～１０ａ_４と載置面１０ａ_１～１０ａ_４の反対側の裏面とを接続する側面１０ｃ_１～１０ｃ_４を有する板状である。そして、少なくとも１つの載置部材１０_ｉ（ｉは１～４の範囲の整数）の側面１０ｃ_ｉは、隣り合う載置部材１０_ｉ＋１（又は載置部材１０_ｉ－１）と載置面１０ａ_ｉ側の端部において近接する近接部１０ｄ_ｉと、当該隣り合う他の載置部材１０_ｉ＋１との間に近接部１０ｄ_ｉにおける隙間ｔｄ_ｉよりも広い隙間ｔｅ_ｉを形成して離間する離間部１０ｅ_ｉとを有していることが好ましい。

これにより、載置面１０ａ_ｉの面積を十分に確保したうえで、隣り合う載置部材１０_ｉ～，１０_ｉ＋１が昇降する際に接触して生じるパーティクルの発生を抑制することが可能となる。なお、近接部１０ｄ_ｉにおいては、隣り合う他の載置部材１０_ｉ＋１の側面１０ｃ_ｉ＋１との隙間ｔｄ_ｉがない、すなわち接触していてもよい。

このような近接部１０ｄ_ｉ及び離間部１０ｅ_ｉを有する載置部材１０_ｉの側面１０ｃ_ｉは、例えば、図７Ａに示すように、載置面１０ａ_ｉ側（図７Ａにおける上面側）から載置面１０ａ_ｉとは反対側（図７Ａにおける下面側）に向けて載置部材１０_ｉの内側に傾斜するテーパー形状である。この場合、載置部材１０_ｉの載置面１０ａ_ｉ側の最端部が近接部１０ｄ_ｉであり、これ以外の部分が離間部１０ｅ_ｉとなっている。

ただし、載置部材１０_ｉの側面１０ｃ_ｉは、テーパー形状に限定されず、例えば、図７Ｂに示すように、段差形状などの他の形状であってもよい。この場合、載置部材１０_ｉの載置面１０ａ_ｉ側の側面１０ｃ_ｉの垂直部分が近接部１０ｄ_ｉであり、これ以外の部分が離間部１０ｅ_ｉとなっている。なお、近接部１０ｄ_ｉ以外においては、載置面１０ａ_ｉ側よりも載置面１０ａ_ｉとは反対側に位置する部分において、隣り合う載置部材１０_ｉ＋１との隙間が狭くなっていてもよい。

なお、載置部材１０_１～１０_ｉの配置、載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉの昇降順は上述したものに限定されない。以下、図８Ａから図９Ｄにおいては、載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉのパターンを上面視で模式的に示しており、数字は載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉの添え字であり、昇降順を意味している。なお、ｉは２以上の整数である。

例えば、図８Ａから図８Ｃにおいては、載置面１０ａ_ｉ＋１は載置面１０ａ_ｉに隣り合い、載置面１０ａ_ｉ＋２は載置面１０ａ_ｉ＋１に隣り合っている。このとき、載置面１０ａ_ｉ＋２は載置面１０ａ_ｉに隣り合っていないものが存在してもよい。特に、図８Ｂ及び図８Ｃのような形態は、径方向における一方の縁から他方の縁に向って反りあがるような反りを有する基板Ｗを吸着するときに効果がある。

これらのように、載置面１０ａ_ｉ＋１と載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉとの高さが揃ったときに、載置面１０ａ_ｉ＋２は、その一部の外周側において載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉのどちらとも隣り合っていないことが好ましい。

これにより、載置面１０ａ_ｉ＋２がその一部の外周側において基板Ｗを吸着している載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉ＋１と隣り合っておらず、開放されているので、この一部の外周側に基板Ｗの撓みが逃げることが可能になり、基板Ｗに皺が発生することの抑制を図ることが可能となる。

例えば、図９Ａから図９Ｃのように、載置面１０ａ_ｉ＋１が周りを全て載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉで取り囲まれている場合、基板Ｗを吸着させた載置面１０ａ_ｉ＋１を昇降させて載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉと高さを揃えても、基板Ｗの撓みを逃すことができず、基板Ｗに皺が発生することを十分に抑制することができないので一般的に好ましくない。

また、図９Ｄのように、載置面１０ａ_ｉ＋１が周りの多くを載置面１０ａ_１～１０ａ_ｉで取り囲まれている場合も、基板Ｗの撓みを十分に逃すことができず、基板Ｗに皺が発生することを十分に抑制することができないので一般的に好ましくない。ただし、基板Ｗの撓みや反りの態様によっては、基板Ｗを好適に面一に保持することも可能である。

１０_ｉ…載置部材、１０ａ_ｉ…載置面、１０ｂ_ｉ…排気経路、１０ｃ_ｉ…側面、１０ｄ_ｉ…近接部、１０ｅ_ｉ…離間部、２０_ｉ…昇降部、３０…制御部、４０…基台、５０…排気部、５１_ｉ……排気路、５２_ｉ…開閉弁、１００…基板保持装置、Ｗ…基板。

Claims

基板が載置される載置面をそれぞれ有し、隣り合う複数の載置部材と、
前記複数の載置部材のうち少なくとも２つの載置部材を昇降させる昇降部と、
前記複数の載置部材のそれぞれに形成され、前記載置面側にて一端が開口する排気経路と、
前記排気経路の他端に接続され、前記排気経路内を排気する排気部と、
前記昇降部及び前記排気部を制御する制御部とを備え、
前記少なくとも２つの載置部材は第１の載置部材と、前記第１の載置部材の載置面と隣り合う載置面を有する第２の載置部材とを含み、
前記制御部は、少なくとも前記第１の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して前記第１の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第２の載置部材の載置面に前記基板を接触するように前記第１の載置部材又は前記第２の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させるように前記昇降部を制御した後、少なくとも前記第１及び第２の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して前記第１及び第２の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第２の載置部材の載置面が前記第１の載置部材の載置面と高さが揃うように前記第２の載置部材又は前記第１の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させるように前記昇降部を制御し、
前記少なくとも２つの載置部材はさらに前記第２の載置部材の載置面と隣り合う載置面を有する第３の載置部材を含み、
前記制御部は、少なくとも前記第１及び第２の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して、前記第１及び第２の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第１及び第２の載置部材又は前記第３の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させて前記第３の載置部材の載置面に前記基板を接触させた後、少なくとも前記第１、第２及び第３の載置部材に形成された前記排気経路内を排気して前記第１、第２及び第３の載置部材の載置面に前記基板が接触する状態が維持されるように前記排気部を制御しながら、前記第３の載置部材の載置面が前記第１及び第２の載置部材の載置面と高さが揃うように前記第３の載置部材又は前記第１及び第２の載置部材の何れか少なくとも一方を昇降させるように前記昇降部を制御することを特徴とする基板保持装置。
前記第３の載置部材の載置面が前記第１及び第２の載置部材の載置面と高さが揃ったときに、前記第３の載置部材の載置面は、その一部の外周側において前記第１及び第２の載置部材の載置面のどちらとも隣り合っていないことを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
隣り合う２つの前記載置部材の載置面の高さが揃ったときに、当該隣り合う２つの前記載置部材の載置面の間には隙間が存在することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板保持装置。
前記排気部は、前記複数の載置部材のそれぞれに形成された前記排気経路の全てに接続されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の基板保持装置。
基板が載置される載置面をそれぞれ有し、隣り合う複数の載置部材と、
前記複数の載置部材のうち少なくとも２つの載置部材を昇降させる昇降部と、
前記複数の載置部材のそれぞれに形成され、前記載置面側にて一端が開口する排気経路とを備え、
前記複数の載置部材は、前記載置面と前記載置面の反対側の裏面と前記載置面及び前記裏面を接続する側面を有する板状であり、
少なくとも１つの前記載置部材の側面は、隣り合う他の前記載置部材と前記載置面側の端部において近接する近接部と、当該隣り合う他の載置部材との間に前記近接部における隙間よりも広い隙間を形成して離間する離間部とを有することを特徴とする基板保持装置。
前記排気経路の他端に接続され、前記排気経路内を排気する排気部を備え、
前記排気部は、前記複数の載置部材のそれぞれに形成された前記排気経路の全てに接続されていることを特徴とする請求項５に記載の基板保持装置。
隣り合う２つの前記載置部材の載置面は、同心円状に分割された２つの円環状又は同心円状に分割された円状と円環状であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の基板保持装置。