JPH07176597A - Manufacture of member producing little dust - Google Patents

Manufacture of member producing little dust

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JPH07176597A
JPH07176597A JP6034776A JP3477694A JPH07176597A JP H07176597 A JPH07176597 A JP H07176597A JP 6034776 A JP6034776 A JP 6034776A JP 3477694 A JP3477694 A JP 3477694A JP H07176597 A JPH07176597 A JP H07176597A
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JP
Japan
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film
dust
manufacturing
low dust
generating member
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Application number
JP6034776A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Umeda
俊郎 梅田
Takeharu Komiya
毅治 小宮
Mitsunori Takano
三登 高野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To suppress the generation of fine particles, prevent the fine particles from adhering to the surface of a work and, further, prevent the fine particles from scattering around. CONSTITUTION:The surface of a substrate 51 made of aluminum alloy is subjected to an anode oxidation treatment to form an aluminum anode oxide film 52 and, further, a film 53 made of diamond-shaped carbon is formed on the anode oxide film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセス等
で使用される露光装置や検査装置の搬送機構等での使用
に好適な低発塵性部材の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a low dust-generating member suitable for use in a transport mechanism of an exposure apparatus or an inspection apparatus used in a semiconductor manufacturing process or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の低発塵技術は、部材と部材との摺
動、接触によって発生する摩擦摩耗による摩耗粉(表面
の微細な破壊)の発生や飛散を抑制するために、部材間
に潤滑油を塗布したり、部材の片方あるいは両方を硬質
化するために硬質薄膜や固体潤滑膜をコーティングして
摩擦係数を低減して耐摩耗性を高めることで、低発塵の
効果を実現していた。例えば、半導体ウエハの搬送機構
のウエハ保持部では、ウエハとの接触部にアルミナ等の
セラミックス部材、アルミに陽極酸化処理を施した部
材、塗装による皮膜処理を施した部材等が用いられてい
た。
2. Description of the Related Art Conventional low dust generation technology is used to suppress the generation and scattering of wear powder (fine surface breakage) due to frictional wear caused by sliding and contact between members in order to suppress the scattering between the members. By applying lubricating oil or coating a hard thin film or solid lubricating film to harden one or both of the members to reduce the coefficient of friction and increase wear resistance, low dust generation effect is realized. Was there. For example, in a wafer holding portion of a semiconductor wafer transfer mechanism, a ceramic member such as alumina is used in a contact portion with the wafer, a member obtained by subjecting aluminum to anodizing treatment, a member subjected to coating treatment by painting, and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体製造にお
ける集積回路の線幅は細くなり、一般には、16M-bit で
は0.5 μm、64M-bit では0.35μm、256M-bitでは0.25
μm、1G-bit では0.15μmと言われている。それに伴
い、半導体製造に係る環境のクリーン化の要求もより高
まっている。特に、ウエハ表面に対する半導体製造環境
における微粒子(塵埃)による汚染は、製品の歩留りの
悪化など重要な問題となっている。そのため、半導体製
造ラインは、一般に、内部のクリーン度が厳しく管理さ
れたクリーンルーム内に設定されている。
In recent years, line widths of integrated circuits in semiconductor manufacturing have become narrower, and generally 0.5 μm for 16M-bit, 0.35 μm for 64M-bit and 0.25 for 256M-bit.
It is said to be 0.15 μm in μm and 1 G-bit. Along with this, the demand for a cleaner environment for semiconductor manufacturing is also increasing. In particular, contamination of the wafer surface by fine particles (dust) in a semiconductor manufacturing environment has become an important problem such as a deterioration in product yield. Therefore, the semiconductor manufacturing line is generally set in a clean room in which the degree of cleanliness inside is strictly controlled.

【0004】しかし、従来の技術は、前述のように、接
触する部材の片方あるいは両方の耐摩耗性を向上させる
ことであって、完全な無摩耗を実現させるものではな
い。そのため、部材間の接触に伴い発生する微細な摩耗
粉が、両部材の表面に付着したり、その周辺に飛散した
りして、ウエハ表面や半導体製造環境を高度にクリーン
化することはできなかった。
However, as described above, the conventional technique is to improve the wear resistance of one or both of the members that come into contact with each other, and does not realize complete no wear. Therefore, fine abrasion powder generated by contact between members adheres to the surfaces of both members or scatters around them, and it is not possible to highly clean the wafer surface and semiconductor manufacturing environment. It was

【0005】本発明は、微細粒子の発生を抑制するとと
もに、ウエハなどに代表されるワークの表面への微細粒
子の付着を抑え、また、周辺への微細粒子の飛散を抑え
ることができる低発塵性部材を製造することを目的とす
る。
The present invention suppresses the generation of fine particles, suppresses the adhesion of fine particles to the surface of a work typified by a wafer, and suppresses the scattering of fine particles to the periphery. The purpose is to manufacture a dust member.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的のために、第1
発明(請求項1記載の発明)では、アルミ合金からなる
基材の表面を陽極酸化処理して該表面にアルミニウムの
陽極酸化皮膜を成膜し、該陽極酸化皮膜上にダイヤモン
ド状カーボンからなる皮膜を成膜することで、ワークを
処理する装置で該ワークが摺動接触する部分に使用され
る低発塵性部材を製造した。また、第2発明(請求項2
記載の発明)では、ダイヤモンド状カーボンからなる皮
膜を成膜する際に、プラズマを用いた化学的気相成長法
を用いた。第3発明(請求項3記載の発明)では、前記
化学的気相成長法の際に成膜空間内に導入する原料ガス
をメタンガスを含むものとし、該メタンガスの流量を5
〜200cc/分の範囲に設定した。第4発明(請求項4記
載の発明)では、前記化学的気相成長法に際し、成膜空
間の成膜時の真空度を 6.7〜26.7Paの範囲に設定した。
第5発明(請求項5記載の発明)では、前記化学的気相
成長法の際のプラズマが、出力 0.1〜1.0kW の範囲で生
成されるように設定した。第6発明(請求項6記載の発
明)では、前記化学的気相成長法の際に、ダイヤモンド
状カーボン皮膜を成膜する基板の温度を 250℃以下に設
定した。
For the above-mentioned purpose, the first
In the invention (the invention according to claim 1), the surface of a base material made of an aluminum alloy is anodized to form an anodized film of aluminum on the surface, and a film made of diamond-like carbon is formed on the anodized film. By forming a film, a low dust-generating member used in a portion where the workpiece is in sliding contact with a device for processing the workpiece was manufactured. The second invention (claim 2)
In the described invention), a chemical vapor deposition method using plasma was used when forming a film made of diamond-like carbon. In the third invention (the invention according to claim 3), the raw material gas introduced into the film formation space during the chemical vapor deposition method contains methane gas, and the flow rate of the methane gas is 5
The range was set to ~ 200cc / min. In the fourth invention (the invention according to claim 4), in the chemical vapor deposition method, the degree of vacuum during film formation in the film formation space is set within a range of 6.7 to 26.7 Pa.
In the fifth invention (the invention according to claim 5), the plasma in the chemical vapor deposition method is set to be generated in an output range of 0.1 to 1.0 kW. In the sixth invention (the invention according to claim 6), the temperature of the substrate on which the diamond-like carbon film is formed is set to 250 ° C. or lower during the chemical vapor deposition method.

【0007】[0007]

【作用】前述のような低発塵性が要求される装置におい
ては、シリコンウエハ等のワークと接触する各部位に、
耐摩耗性の優れた部材を使用することが必要であるが、
それによってワークが摩耗して摩耗粉が飛散することは
好ましくない。また、ワークによって摩耗する材料も好
ましくない。つまり、低発塵性部材には、ワークを摩耗
させずしかもワークで摩耗されることのない特性が要求
される。本明細書では、このような摩耗特性を「相互に
耐摩耗性を有する」と呼ぶ。
In the device that requires low dust generation as described above, each part that comes into contact with a work such as a silicon wafer is
It is necessary to use a member with excellent wear resistance,
It is not preferable that the work wears and the abrasion powder scatters. Also, a material that is worn away by the work is not preferable. That is, the low dust-generating member is required to have a characteristic that the work is not worn and is not worn by the work. In the present specification, such wear characteristics are referred to as “having mutual wear resistance”.

【0008】本発明で得られる低発塵性部材は、例え
ば、図3の半導体製造装置の搬送ラインにおいて吸着部
12として使用され、ワーク13を搬送するときにワー
ク13が吸着部12などと摺動接触しても摩耗粉の発生
を抑えることができる。そのため、この低発塵性部材を
設けることで低発塵性の装置を提供することが可能とな
る。
The low dust-generating member obtained by the present invention is used, for example, as the suction part 12 in the transfer line of the semiconductor manufacturing apparatus of FIG. 3, and when the work 13 is transferred, the work 13 slides on the suction part 12 and the like. It is possible to suppress the generation of wear debris even in dynamic contact. Therefore, by providing this low dust-generating member, it is possible to provide a low dust-generating device.

【0009】ここで、本発明における「低発塵性部材」
の評価方法について説明する。まず、図4に示すよう
に、直径50mmの各種材料からなる基板1とシリコン単結
晶材料からなる直径10mmの球形状ピン2の組合せで、ピ
ンオンディスク型摩擦摩耗試験(荷重 100gf、摩擦速度
50mm/s に設定)を行い、それに伴う発塵量の違いを比
較した。基板1あるいはピン2の摩耗に伴って発生して
飛散した微細粒子(摩耗粉)を、吸引ノズル3で吸引流
量毎分1立方フィートで吸引し、レーザパーティクルカ
ウンタ( Met-One社製A249型)を用いて粒子径 0.1μm
以上の微細粒子の個数(本評価方法ではこの個数を発塵
量とした)を計測した。その結果を図5に示す。
Here, the "low dust generation member" in the present invention
The evaluation method of will be described. First, as shown in FIG. 4, a combination of a substrate 1 made of various materials with a diameter of 50 mm and a spherical pin 2 made of a silicon single crystal material with a diameter of 10 mm was used to perform a pin-on-disc type friction wear test (load 100 gf, friction speed).
(Set to 50 mm / s) and compared the differences in the amount of dust generated. Fine particles (wear particles) generated and scattered due to the abrasion of the substrate 1 or the pin 2 are sucked by the suction nozzle 3 at a suction flow rate of 1 cubic foot per minute, and a laser particle counter (Met-One A249 type) Particle size of 0.1μm
The number of the above fine particles (in this evaluation method, this number was used as the amount of dust generation) was measured. The result is shown in FIG.

【0010】図5に示すように、シリコンの単結晶から
なるピン2に接触する基板1の材料がセラミックス(例
えば、アルミナ、ジルコニア)の場合、セラミックス基
板1に比べシリコン単結晶からなるピン2の方が多く削
られ、摩耗粉を飛散して発塵を示した。また、基板1の
材料がシリコンウエハあるいはガラスの場合、基板1お
よびピン2の両方が摩耗して発塵を示した。これに対し
て、基板1が、アルミ合金(例えば、JIS の A5056)か
らなる基材とその表面に形成されたアルミニウムの陽極
酸化皮膜とこの皮膜上に形成されたダイヤモンド状カー
ボン皮膜(以下、DLC膜と略す)からなる場合、基板
1、ピン2ともに摩耗が少なく、優れた低発塵性を示し
た。ただし、アルミ合金表面に直接DLC膜を被覆し
た基板では、前述のような優れた低発塵性の効果は得ら
れなかった。また、アルミ合金表面にアルミニウムの
陽極酸化皮膜だけを形成した基板でも、前述のような優
れた低発塵性の効果は得られなかった。以上の評価結果
から、低発塵性の部材として要求される構成は、以下の
2点であることが判った。第1の点は前記の結果から
導き出されるもので、部材の最表面にDLC膜が形成さ
れていることである。第2の点は、前記の結果から導
き出されるもので、DLC膜が形成される下地が硬質で
あることである。つまり、アルミニウムの陽極酸化皮膜
によって基材となるアルミ合金表面が硬質化されること
で低発塵性が得られたと考えられる。
As shown in FIG. 5, when the material of the substrate 1 in contact with the pin 2 made of a silicon single crystal is ceramics (for example, alumina or zirconia), the pin 2 made of a silicon single crystal is compared to the ceramic substrate 1. Many of them were scraped off and scattered abrasion powder, showing dust. Further, when the material of the substrate 1 is a silicon wafer or glass, both the substrate 1 and the pin 2 are worn and dust is generated. On the other hand, the substrate 1 is composed of a base material made of an aluminum alloy (for example, JIS A5056), an anodized aluminum film formed on the surface of the base material, and a diamond-like carbon film (hereinafter referred to as DLC) formed on the base film. When it is made of a film), both the substrate 1 and the pin 2 are less worn and exhibit excellent dust generation. However, with the substrate in which the surface of the aluminum alloy was directly coated with the DLC film, the above-described effect of excellent low dusting property was not obtained. Further, even with a substrate in which only an aluminum anodic oxide film is formed on the surface of an aluminum alloy, the effect of excellent dust generation as described above cannot be obtained. From the above evaluation results, it was found that the configuration required as a member having low dust generation is the following two points. The first point is derived from the above result, and is that the DLC film is formed on the outermost surface of the member. The second point is derived from the above result and is that the base on which the DLC film is formed is hard. That is, it is considered that low dusting property was obtained by hardening the surface of the aluminum alloy as the base material by the anodized film of aluminum.

【0011】図1は、前記「表面にアルミニウムの陽極
酸化皮膜を形成したアルミ合金を基材とし、その表面に
ダイヤモンド状カーボンの皮膜を形成した部材」の構成
を示す概略断面図である。この部材は、図1に示すよう
に、アルミ合金からなる基材51、この基材51表面に
形成されたアルミニウムの陽極酸化皮膜52、さらに酸
化皮膜52上に形成されたDLC膜53とで構成されて
いる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the constitution of the "member having an aluminum alloy having an aluminum anodic oxide film formed on its surface as a base material and having a diamond-like carbon film formed on its surface". As shown in FIG. 1, this member is composed of a base material 51 made of an aluminum alloy, an aluminum anodic oxide film 52 formed on the surface of the base material 51, and a DLC film 53 formed on the oxide film 52. Has been done.

【0012】アルミニウムの陽極酸化皮膜52は、基材
として用意したアルミ合金を公知のウエットプロセスに
よる電解陽極酸化法で処理することで形成した。この処
理は、まず、シュウ酸、硫酸、クロム酸水溶液系のうち
のいずれかを電解液として電解処理し、電解直後に沸騰
水処理または過熱蒸気処理を行うものである。アルミ合
金は、この陽極酸化処理によって表面が硬質化される。
The aluminum anodic oxide coating 52 was formed by treating an aluminum alloy prepared as a base material by a known electrolytic process of electrolytic anodic oxidation. In this treatment, first, an oxalic acid, sulfuric acid, or chromic acid aqueous solution system is used as an electrolytic solution for electrolytic treatment, and immediately after electrolysis, boiling water treatment or superheated steam treatment is performed. The surface of the aluminum alloy is hardened by this anodizing treatment.

【0013】DLC膜53は、第2発明のように、RF
(高周波)プラズマ中で成膜を行うプラズマCVD (化学
的気相成長)法を用いて成膜することができる。このと
き、第3発明のように、原料ガスとしてメタンガスを含
むもの(例えば、メタンと水素の混合ガス)を使用し、
原料ガスを成膜空間内に導入するときにメタンガスの流
量を5〜 200cc/分の範囲で設定するとよい。また、原
料ガスが水素ガスを含む場合は、水素ガスの流量を 200
cc/分以下に設定するとよい。さらに、第4発明のよう
に、DLC膜を成膜する際に成膜時の成膜空間の真空度
を 6.7〜26.7Paに設定するとより良好な結果が得られ
た。また、第5発明のように、プラズマの出力を 0.1〜
1.0kW の範囲(好ましくは0.3kW 以上)に設定すると良
好な結果が得られた。また、DLC膜を成膜する基板の
温度は、アルミ基材の軟化を考慮して、第6発明のよう
に室温〜 250℃の範囲(好ましくは 150℃以下)に設定
するとよい。基板がシリコンウエハの場合は基板温度を
室温〜 400℃に設定し、その範囲で高温にするほど好ま
しい結果が得られた。そして、成膜条件がこれらの値か
らはずれるとDLC膜の耐久性が悪化して発塵し易くな
った。また、DLC膜は、ラマン分光分析において、カ
ーボン(ラマンシフト1550cm-1)とダイヤモンド(1333
cm-1)におけるピーク比を比べると、ダイヤモンドピー
クの高い、すなわち、ダイヤモンド構造の強いカーボン
皮膜であることが好ましい。また、小角X線散乱分析を
用いて皮膜の密度を比べると、ダイヤモンドのバルク
(bulk)密度に近い、被膜密度の大きいダイヤモンド性
カーボン皮膜であることが好ましい。
As in the second invention, the DLC film 53 has an RF
The film can be formed using a plasma CVD (chemical vapor deposition) method of forming a film in (high frequency) plasma. At this time, as in the third invention, a material gas containing methane gas (for example, a mixed gas of methane and hydrogen) is used,
It is advisable to set the flow rate of the methane gas in the range of 5 to 200 cc / min when introducing the source gas into the film formation space. If the source gas contains hydrogen gas, the flow rate of hydrogen gas should be 200
It should be set to cc / min or less. Further, as in the case of the fourth invention, when the DLC film is formed, the vacuum degree of the film formation space during film formation is set to 6.7 to 26.7 Pa, and better results are obtained. Further, as in the fifth aspect of the invention, the plasma output is set to 0.1 to
Good results were obtained when the range was set to 1.0kW (preferably 0.3kW or more). Further, the temperature of the substrate on which the DLC film is formed may be set in the range of room temperature to 250 ° C. (preferably 150 ° C. or less) as in the sixth invention, in consideration of softening of the aluminum base material. When the substrate is a silicon wafer, the substrate temperature is set to room temperature to 400 ° C., and the higher the temperature in that range, the better the result obtained. When the film forming conditions deviate from these values, the durability of the DLC film deteriorates and dust is easily generated. In addition, the DLC film has a Raman spectroscopic analysis of carbon (Raman shift 1550 cm −1 ) and diamond (1333).
Comparing the peak ratios in cm −1 ), it is preferable that the carbon film has a high diamond peak, that is, a strong diamond structure. In addition, when the densities of the coatings are compared by using small angle X-ray scattering analysis, it is preferable that the diamond-like carbon coating has a large coating density close to the bulk density of diamond.

【0014】各膜の厚さは、アルミニウムの陽極酸化皮
膜は5μm以上、DLC膜は 0.5μm以上とするのが好
ましい。陽極酸化皮膜が5μmよりも薄くなると、磨滅
して発塵し易くなる。また、DLC膜が 0.5μmより薄
くなっても、磨滅して発塵し易くなる。陽極酸化処理し
たアルミ基材の表面粗さ(前記陽極酸化皮膜の表面粗
さ)は、最大粗さ(Rmax)が 0.5μm以下であることが
好ましい。Rmaxがこの値より大きくなると、ワーク面と
の局部的接触により接触圧が大きくなり、DLC膜の耐
久性が悪化して発塵し易くなる。
The thickness of each film is preferably 5 μm or more for the anodic oxide film of aluminum and 0.5 μm or more for the DLC film. If the anodic oxide film is thinner than 5 μm, it is worn away and dust is easily generated. Further, even if the DLC film becomes thinner than 0.5 μm, it is easily worn and dust is easily generated. Regarding the surface roughness of the anodized aluminum base material (the surface roughness of the anodized film), the maximum roughness (Rmax) is preferably 0.5 μm or less. If Rmax is larger than this value, the contact pressure becomes large due to local contact with the work surface, the durability of the DLC film deteriorates, and dust is easily generated.

【0015】低発塵性部材を構成する場合、DLC膜を
形成する下地としては、前述のように硬質である必要が
ある。また、表面粗さが小さく、半導体製造プロセスへ
の影響を考慮して重金属でないこと(例えば、酸化物、
炭化物、窒化物など)が好ましい。前述のように、基材
としてアルミ合金を用いると、形状創成時の加工コスト
の低下、軽量化を実現できる。その場合、表面に陽極酸
化皮膜を形成すると、DLC膜の下地に要求される硬質
化とともに耐蝕性の面で優れた効果を得ることができ
る。アルミ合金を基材に用いた場合、DLC膜の下地と
して、アルミ合金の表面を硬質化するが、その際は、前
述の陽極酸化処理の他に、例えば、アルミ合金表面にセ
ラミック溶射皮膜を形成したり、スパッタリングやイオ
ンプレーティングや CVD法によってセラミック( SiC、
TiN 、Al2O3 等)の厚膜ドライコートを施す方法を用い
てもよい。また、酸素プラズマを用いた陽極酸化法によ
りアルミ合金表面に酸化皮膜を成膜したり、窒素プラズ
マを用いた表面窒化法によりアルミ合金表面に窒化皮膜
を成膜して、合金表面を硬質化する方法を用いてもよ
い。以下、実施例において、本発明における低発塵性部
材の製造方法の一例を説明する。
When forming a low dust-generating member, the base on which the DLC film is formed needs to be hard as described above. In addition, the surface roughness is small and it is not a heavy metal considering the influence on the semiconductor manufacturing process (for example, oxide,
Carbides, nitrides, etc.) are preferred. As described above, when an aluminum alloy is used as the base material, it is possible to reduce the processing cost when creating the shape and to reduce the weight. In that case, if an anodic oxide film is formed on the surface, it is possible to obtain the excellent effect in terms of corrosion resistance as well as hardening required for the base of the DLC film. When an aluminum alloy is used as a base material, the surface of the aluminum alloy is hardened as a base of the DLC film. In that case, in addition to the above-described anodizing treatment, for example, a ceramic sprayed coating is formed on the surface of the aluminum alloy. Or ceramics (SiC, SiC,
A method of applying a thick film dry coat of TiN, Al 2 O 3 or the like may be used. In addition, an oxide film is formed on the aluminum alloy surface by anodizing method using oxygen plasma, and a nitride film is formed on the aluminum alloy surface by surface nitriding method using nitrogen plasma to harden the alloy surface. Any method may be used. Hereinafter, an example of a method for manufacturing a low dust-generating member according to the present invention will be described in Examples.

【0016】[0016]

【実施例】基材としてアルミ合金( JIS:A5056 )を用
意し、これをウエットプロセスによる電解陽極酸化処理
によってその表面にアルミニウムの陽極酸化膜を形成し
た。この陽極酸化処理は、まず、シュウ酸、硫酸、クロ
ム酸水溶液系のうちのいずれかを電解液として電解処理
し、電解直後に沸騰水処理または過熱蒸気処理を行うも
のである。
[Example] An aluminum alloy (JIS: A5056) was prepared as a substrate, and an anodized film of aluminum was formed on the surface of the aluminum alloy by electrolytic anodization treatment by a wet process. In this anodizing treatment, first, any one of oxalic acid, sulfuric acid, and chromic acid aqueous solution is used as an electrolytic solution for electrolytic treatment, and immediately after electrolysis, boiling water treatment or superheated steam treatment is performed.

【0017】この後、RF(高周波)プラズマ中で成膜を
行うプラズマCVD (化学的気相成長)法により、前記陽
極酸化膜上にDLC膜を成膜した。図2は、DLC膜の
成膜に使用したプラズマCVD 装置の構成を示す概略図で
ある。この装置は、容量結合型の一種である高周波・容
量結合・平行平板型プラズマCVD 装置と呼ばれるもの
で、成膜空間(チャンバー)61を形成するハウジング
62、原料ガス(反応ガス)をチャンバー61内に導入
するガス供給手段63、チャンバー61内を所定の真空
度(圧力)に設定するための排気手段64、成膜する基
板65を載置する載置台66、載置台66に高周波電圧
を印加する高周波電源67、チャンバー61内に設置さ
れた電極68、高周波電源67の出力(高周波電力)を
効率よく負荷に供給するとともに電源を保護するマッチ
ング回路69および基板65を所定の温度に維持する加
熱手段(図示せず)とを備えている。この装置では、ガ
ス供給手段63の原料ガスの排出口が電極68を兼ねた
構造となっている。
After that, a DLC film was formed on the anodized film by the plasma CVD (chemical vapor deposition) method of forming the film in RF (high frequency) plasma. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the plasma CVD apparatus used for forming the DLC film. This apparatus is called a high frequency / capacitive coupling / parallel plate type plasma CVD apparatus, which is a type of capacitive coupling type, and includes a housing 62 that forms a film formation space (chamber) 61 and a source gas (reaction gas) inside the chamber 61. A high-frequency voltage is applied to the gas supply means 63 to be introduced into the chamber, the exhaust means 64 for setting the inside of the chamber 61 to a predetermined vacuum degree (pressure), the mounting table 66 on which the substrate 65 to be deposited is mounted, and the mounting table 66. High-frequency power source 67, electrode 68 installed in chamber 61, matching circuit 69 for efficiently supplying the output (high-frequency power) of high-frequency power source 67 to the load, and heating means for maintaining substrate 65 at a predetermined temperature. (Not shown). In this device, the source gas discharge port of the gas supply means 63 also serves as the electrode 68.

【0018】DLC膜を成膜する際は、まず、ガス供給
手段63によって、メタンガスと水素ガスの混合ガスか
らなる原料ガスをチャンバー61内に導入する。原料ガ
スは、メタンガスの流量が20cc/分、水素ガスの流量が
30cc/分となるように設定した。そして、チャンバー6
1内の真空度が約13.3Paとなるように、排気手段64に
よってチャンバー61内を排気した。この状態で高周波
電源67によりRFプラズマ(周波数13.56MHz、出力1k
W)70を発生させ、また、成膜時に陽極酸化処理した
基材65の温度を略 100℃に維持することで基板(陽極
酸化処理されたアルミ合金)65の表面にDLC膜を形
成して、図1に示すような低発塵性部材を製造した。
When forming the DLC film, first, the gas supply means 63 introduces a source gas consisting of a mixed gas of methane gas and hydrogen gas into the chamber 61. As for the raw material gas, the flow rate of methane gas is 20cc / min and the flow rate of hydrogen gas is
It was set to be 30cc / min. And chamber 6
The chamber 61 was evacuated by the evacuation means 64 so that the degree of vacuum in the chamber 1 was about 13.3 Pa. In this state, RF plasma (frequency 13.56MHz, output 1k
W) 70 is generated, and the temperature of the base material 65 anodized during film formation is maintained at about 100 ° C. to form a DLC film on the surface of the substrate (anodized aluminum alloy) 65. A low dust-generating member as shown in FIG. 1 was manufactured.

【0019】なお、本実施例で用いたプラズマCVD 装置
の代わりに、高周波コイルをハウジングの周りに巻き付
けて高周波電力を印加する誘導結合型のプラズマCVD 装
置を用いてDLC膜を成膜してもよい。また、マイクロ
波放電(ECR )プラズマCVD装置を用いてもよい。図3
は、本実施例で製造された低発塵性部材をシリコンウエ
ハ搬送装置に用いた場合の一例を示し、図3(a)はそ
の概略斜視図、図3(b)は断面図である。図3におい
て、真空吸着式搬送アーム11の内部には通路11aが
形成され、その先端には通路11aと連通する3つの吸
着部12が設けられている。吸着部12のシリコンウエ
ハとの接触部分は、前記低発塵性部材によって形成され
ている。従って、シリコンウエハ13を搬送する際に、
シリコンウエハ13が搬送アーム11の吸着部12と摺
動接触しても、摩耗粉が発生せず、シリコンウエハ13
の表面が常に清浄に保たれ、製品(例えば半導体)の歩
留りが向上する。なお、搬送アーム11を吸着部12と
同じ材料で形成してもよい。
Instead of the plasma CVD apparatus used in this embodiment, a DLC film is formed using an inductively coupled plasma CVD apparatus in which a high frequency coil is wound around a housing and high frequency power is applied. Good. Alternatively, a microwave discharge (ECR) plasma CVD apparatus may be used. Figure 3
Shows an example of the case where the low dust-generating member manufactured in this embodiment is used in a silicon wafer transfer apparatus, FIG. 3 (a) is a schematic perspective view thereof, and FIG. 3 (b) is a sectional view thereof. In FIG. 3, a passage 11a is formed inside the vacuum suction type transfer arm 11, and three suction portions 12 communicating with the passage 11a are provided at the tip thereof. The contact portion of the suction portion 12 with the silicon wafer is formed of the low dust-generating member. Therefore, when the silicon wafer 13 is transferred,
Even when the silicon wafer 13 is brought into sliding contact with the suction portion 12 of the transfer arm 11, no abrasion powder is generated, and the silicon wafer 13
The surface of the product is always kept clean, and the yield of products (for example, semiconductors) is improved. The transfer arm 11 may be made of the same material as the suction unit 12.

【0020】図6は、本実施例で製造た低発塵性部材を
シリコンウエハのステージチャック(保持機構)に用い
た場合の一例を示し、図6(a)はその概略斜視図、図
6(b)は断面図である。図6において、ステージチャ
ック21の内部には通路21aが形成され、その先端に
は通路21aと連通する複数の吸着口21bが設けられ
ている。これら吸着口21bが形成された面(吸着面)
上には、シリコンウエハ13と接触する円弧状の吸着部
22が設けられている。吸着部22のシリコンウエハと
の接触部分は、前記低発塵性部材によって形成されてい
る。従って、シリコンウエハ13を真空吸着によって保
持する際に、シリコンウエハ13がステージチャック2
1の吸着部22と摺動接触しても、摩耗粉が発生せず、
シリコンウエハ13の表面が常に清浄に保たれる。な
お、シリコンチャック21を吸着部22と同じ材料で形
成してもよい。
FIG. 6 shows an example in which the low dust-generating member manufactured in this embodiment is used for a stage chuck (holding mechanism) of a silicon wafer, and FIG. 6 (a) is a schematic perspective view thereof. (B) is a sectional view. In FIG. 6, a passage 21a is formed inside the stage chuck 21, and a plurality of suction ports 21b communicating with the passage 21a are provided at the tip thereof. Surface on which these suction ports 21b are formed (suction surface)
An arc-shaped suction portion 22 that contacts the silicon wafer 13 is provided on the top. The contact portion of the suction portion 22 with the silicon wafer is formed of the low dust-generating member. Therefore, when the silicon wafer 13 is held by vacuum suction, the silicon wafer 13 is held by the stage chuck 2
No abrasion powder is generated even when slidingly contacting the adsorption section 22 of No. 1,
The surface of the silicon wafer 13 is always kept clean. The silicon chuck 21 may be made of the same material as the suction part 22.

【0021】図7は、本実施例で製造された低発塵性部
材を真空ピンセットに用いた場合の一例を示す概略斜視
図である。真空ピンセット31の内部には通路31aが
形成され、ピンセット31の先端に通路31aと連通す
る吸着部32が設けられている。吸着部32は、前記低
発塵性部材によって形成されているので、低発塵な真空
ピンセットを提供できる。なお、ピンセット31を吸着
部32と同じ材料で形成してもよい。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing an example in which the low dust-generating member manufactured in this embodiment is used for vacuum tweezers. A passage 31 a is formed inside the vacuum tweezers 31, and a suction portion 32 that communicates with the passage 31 a is provided at the tip of the tweezers 31. Since the suction part 32 is formed of the low dust-generating member, it is possible to provide vacuum tweezers with low dust generation. The tweezers 31 may be made of the same material as the suction part 32.

【0022】図8は、本実施例で製造された低発塵性部
材をウエハ位置決め機構に適用した場合の一例を示す概
略斜視図である。ウエハ回転テーブル40の回転軸心に
対して対向する位置に、2本の位置決めアーム41が設
けられている。この位置決めアーム41の接触部(ウエ
ハに接触する部分)42は、前記低発塵性部材によって
形成されている。そのため、ウエハの位置決めの際に、
ウエハ(シリコンウエハ)13が位置決めアーム41の
接触部42と摺動接触しても、前述のように、摩耗粉が
発生せず低発塵なウエハ位置決め機構を提供できる。な
お、位置決めアーム41を吸着部42と同じ材料で形成
してもよい。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an example in which the low dust-generating member manufactured in this embodiment is applied to a wafer positioning mechanism. Two positioning arms 41 are provided at positions facing the rotation axis of the wafer rotary table 40. The contact portion (the portion that contacts the wafer) 42 of the positioning arm 41 is formed of the low dust-generating member. Therefore, when positioning the wafer,
Even if the wafer (silicon wafer) 13 is brought into sliding contact with the contact portion 42 of the positioning arm 41, as described above, it is possible to provide a wafer positioning mechanism that does not generate abrasion powder and generates low dust. The positioning arm 41 may be made of the same material as the suction portion 42.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように、本発明で得られた低発塵
性部材は、ワークを摩耗せず、しかもワークによって摩
耗されないという相互に耐摩耗性を有するので、ワーク
への微細粒子の付着やワークを使用する環境への微細粒
子の飛散を抑制することができる。そのため、微細粒子
の付着や飛散を重大な問題とする機器の信頼性の向上、
また、その機器を設置するクリーンルームのようなクリ
ーン環境の清浄度の悪化を抑えることができる。
As described above, the low dust-generating member obtained according to the present invention has mutual wear resistance that neither wears the work nor is it worn by the work. It is possible to suppress adhesion and scattering of fine particles into the environment where the work is used. Therefore, improvement in the reliability of equipment, which makes the adhesion and scattering of fine particles a serious problem,
Further, it is possible to suppress deterioration of cleanliness in a clean environment such as a clean room in which the device is installed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は、本発明の低発塵性部材の構成の一例を示す
概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the structure of a low dust-generating member of the present invention.

【図2】は、ダイヤモンド状カーボン皮膜の成膜に用い
たプラズマCVD 装置の概略構成図である
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus used for forming a diamond-like carbon film.

【図3】は、本発明をシリコンウエハ搬送装置に適用し
た場合の一例を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an example in which the present invention is applied to a silicon wafer transfer apparatus.

【図4】は、各種材料からなる基板とシリコン単結晶材
料からなるピンとの組合せにおけるピンオンディスク型
摩擦摩耗試験による飛散粒子の測定方法を説明する模式
図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method for measuring scattered particles by a pin-on-disk type friction and wear test in a combination of a substrate made of various materials and a pin made of a silicon single crystal material.

【図5】は、図2に示すピンオンディスク型摩擦摩耗試
験を行ったときに飛散した微細粒子の個数を示す図であ
る。
5 is a diagram showing the number of fine particles scattered when the pin-on-disc type friction and wear test shown in FIG. 2 is performed.

【図6】は、本発明をシリコンウエハのステージチャッ
ク(ウエハ保持)に適用した場合の一例を示す概略図で
ある。
FIG. 6 is a schematic view showing an example in which the present invention is applied to a stage chuck (wafer holding) of a silicon wafer.

【図7】は、本発明を真空ピンセットに適用した場合の
一例を示す概略斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing an example when the present invention is applied to vacuum tweezers.

【図8】は、本発明をウエハ位置決め機構に適用した場
合の一例を示す概略斜視図である。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an example in which the present invention is applied to a wafer positioning mechanism.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

1 基板 2 ピン 3 吸引ノズル 11 搬送アーム 12 吸着部 13 シリコンウエハ 21 ステージチャック 22 吸着部 31 ピンセット 32 吸着部 41 位置決めアーム 42 吸着部 51 基材(アルミ合金) 52 陽極酸化皮膜 53 ダイヤモンド状カーボン皮膜(DLC膜) 61 チャンバー 62 ハウジング 63 ガス供給手段 64 排気手段 65 基板(陽極酸化処理されたアルミ合金) 67 高周波電源 68 電極 1 Substrate 2 Pin 3 Suction Nozzle 11 Transfer Arm 12 Adsorption Part 13 Silicon Wafer 21 Stage Chuck 22 Adsorption Part 31 Tweezers 32 Adsorption Part 41 Positioning Arm 42 Adsorption Part 51 Base Material (Aluminum Alloy) 52 Anodized Film 53 Diamond-like Carbon Film ( DLC film) 61 chamber 62 housing 63 gas supply means 64 exhaust means 65 substrate (anodized aluminum alloy) 67 high frequency power supply 68 electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークを処理する装置で該ワークが摺動
接触する部分に使用される低発塵性部材を製造する方法
において、 アルミ合金からなる基材の表面を陽極酸化処理して該表
面にアルミニウムの陽極酸化皮膜を成膜し、該陽極酸化
皮膜上にダイヤモンド状カーボンからなる皮膜を成膜す
ることを特徴とする低発塵性部材の製造方法。
1. A method for producing a low dust-generating member used in a portion where a workpiece is in sliding contact with an apparatus for treating the workpiece, wherein the surface of a substrate made of an aluminum alloy is anodized. 1. A method for producing a low dust-generating member, comprising forming an aluminum anodic oxide film on, and forming a film made of diamond-like carbon on the anodic oxide film.
【請求項2】 請求項1記載の製造方法において、 前記ダイヤモンド状カーボンからなる皮膜を、プラズマ
を用いた化学的気相成長法により成膜することを特徴と
する低発塵性部材の製造方法。
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the film made of the diamond-like carbon is formed by a chemical vapor deposition method using plasma. .
【請求項3】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法の際に成膜空間内に導入する原料
ガスがメタンガスを含み、該メタンガスの流量が5〜 2
00cc/分の範囲で設定されることを特徴とする低発塵性
部材の製造方法。
3. The manufacturing method according to claim 2, wherein the raw material gas introduced into the film formation space during the chemical vapor deposition method contains methane gas, and the flow rate of the methane gas is 5 to 2
A method for manufacturing a low dust-generating member, which is set in a range of 00 cc / min.
【請求項4】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法に際し、成膜空間の成膜時の真空
度を 6.7〜26.7Paの範囲で設定することを特徴とする低
発塵性部材の製造方法。
4. The manufacturing method according to claim 2, wherein the chemical vapor deposition method sets the degree of vacuum during film formation in the film formation space within a range of 6.7 to 26.7 Pa. A method for manufacturing a dust member.
【請求項5】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法の際のプラズマが、出力 0.1〜1.
0kW の範囲で生成されることを特徴とする低発塵性部材
の製造方法。
5. The manufacturing method according to claim 2, wherein the plasma in the chemical vapor deposition method has an output of 0.1 to 1.
A method for producing a low dust-generating member, which is produced in a range of 0 kW.
【請求項6】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法の際に、ダイヤモンド状カーボン
皮膜を成膜する基板の温度を 250℃以下に設定すること
を特徴とする低発塵性部材の製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the temperature of the substrate on which the diamond-like carbon film is formed is set to 250 ° C. or lower during the chemical vapor deposition method. A method for manufacturing a dust member.
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