JPH08139169A - ウエハ保持台用セラミックス部材の作製方法 - Google Patents
ウエハ保持台用セラミックス部材の作製方法Info
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- JPH08139169A JPH08139169A JP27765794A JP27765794A JPH08139169A JP H08139169 A JPH08139169 A JP H08139169A JP 27765794 A JP27765794 A JP 27765794A JP 27765794 A JP27765794 A JP 27765794A JP H08139169 A JPH08139169 A JP H08139169A
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Abstract
平板状のセラミックス基材表面にサンドブラスト加工処
理を施し、セラミックス基材に突起部11aを形成した
後、さらにセラミックス基材の突起部11aが形成され
た部分に砥粒を付着させたブラシを用いてブラシ研磨処
理を施し、突起部11aを先鋭化するウエハ保持台用セ
ラミックス部材の作製方法。 【構成】 ウエハと接触する突起部11cの先端部分の
平面の直径を0.2mm以下と小さくすることができ、
かつ裾野の広い山形の、折れにくい形状を有する突起部
11cを形成することができる。このウエハ保持台用セ
ラミックス部材を使用することにより、ウエハとの接触
面積を小さくすることができ、ウエハとウエハ保持台と
の間に入り込む塵埃が原因となる半導体装置の回路形成
の際の露光不良を大きく低減させることができる。
Description
クス部材の作製方法に関し、より詳細にはSiウエハ、
化合物半導体ウエハ、液晶基板(以下、液晶基板を含め
てウエハと記す)の回路形成工程又は検査工程等に使用
されるウエハ保持台用セラミックス部材の作製方法に関
する。
ーン形成への要求が高まり、露光装置は高解像投影レン
ズを搭載した投影露光装置が主流になりつつある。投影
レンズの高解像化に伴い、焦点深度は浅くなる傾向にあ
り、露光の対象となるウエハの平面性を厳密に維持する
必要がある。特にウエハとウエハ保持面との間に介在す
る塵埃は1μm程度であってもウエハに凹凸が形成され
て露光不良が生じるため無視することができない。そこ
で、このような塵埃の問題の解決を図るために、ウエハ
とウエハ保持台の接触面積を減少させることが考えられ
ており、例えばウエハと接触する面の一部に溝部が形成
されたウエハ保持台(特開平3−202246号公報)
や、ピンコンタクト方式のウエハ保持台(特開昭62−
24639号公報)が考案されている。
台においては、ウエハと接触する面の面積が十分に小さ
いとは言えないため、塵埃等がウエハとウエハ保持台と
の間に存在する確率が高く、ウエハの露光不良が生じ易
かった。
ハ保持台、すなわちウエハ保持台の表面に均一な高さの
突起部(ピン)が形成され、前記ウエハ保持台の一部に
形成された貫通孔を介してウエハを真空引きすることに
より吸引保持するウエハ保持台が使用されており、この
ウエハ保持台の突起部の形成方法として従来より様々な
方法が考えられている。
を貼り付けてエッチング処理を施し、マスクが貼り付け
られた表面の一部だけが残るように前記エッチング処理
を施すことによりウエハ保持台に突起部(ピン)を形成
する方法である(例えば特開昭60−99538号公
報、特開昭59−50537号公報、特公昭63−30
781号公報、特公平3−4341号公報等)。
程度になるので、セラミックス材料をエッチングするこ
とによりそのような高さの突起部を形成しようとすれば
かなりの時間を要し、作製されたウエハ保持台は高価な
ものとなってしまう。従って通常は、比較的エッチング
が容易なSiや金属等にエッチング処理を施して突起部
を形成するが、これらの部材はセラミックスに比べて軟
らかいために耐久性に欠け、何回も使用することにより
突起部の先端が摩耗したり、欠損したりし、ウエハ保持
台に載置したウエハの平面性を保てないという問題があ
った。
ラミックス基材の表面にマスクを貼り付け、砂等を前記
セラミックス基材表面に吹きつけることにより突起部
(ピン)を形成するサンドブラスト加工方法が提案され
ている(特開昭62−24639号公報等)。
り形成されたピンコンタクト方式のウエハ保持台を模式
的に示した平面図であり、(b)はその断面図である。
ム45が形成され、その内側には上記したサンドブラス
ト加工による多数の突起部42が形成されている。リム
45の上面と突起部42の先端部分は同一平面に仕上げ
られており、その上にウエハ43が載置されるようにな
っている。また、ウエハ保持台41には減圧排気用貫通
孔44が上面から側面を貫通するように形成されてお
り、側面に形成された減圧排気用貫通孔44の出口には
ニップル47が接続されている。そして、このニップル
47は図示しない排気管を介して真空ポンプに接続され
ている。
ウエハ保持台41に載置した後、真空ポンプを作動さ
せ、ニップル47から排気を行うと、ウエハ43とウエ
ハ保持台との間が減圧室46となり、この減圧室46が
減圧され、ウエハ43は平面状態で保持される。
ドブラスト加工により作製されたウエハ保持台41には
以下のような課題があった。
にマスクを貼り付けてサンドブラスト加工を行う方法で
は、マスクの面積を余り小さくすることができないた
め、ウエハ43と接触する突起部42の先端部分の面積
が大きくなってしまうという課題があった。すなわちセ
ラミックス基材表面に貼り付けるマスクの面積を余り小
さくしすぎると、サンドブラスト加工の途中でマスク自
体が剥れてしまい、突起部42が一部形成されないから
である。
2を形成すると、突起部42の上端と底部付近の太さを
大きく変えることが難しく、突起部42が円柱状に近い
形状となり、折れ易いという課題もあった。
端の面積が小さく、かつ折れにくい形状の突起部を形成
することを目的として検討を重ねた結果、突起部の先端
部分を先鋭化させることができ、かつ折れにくい形状の
ものとすることができる方法を見出し、本発明を完成す
るに至った。
に本発明に係るウエハ保持台用セラミックス部材の作製
方法は、突起部形成箇所にマスク材が貼り付けられた平
板状のセラミックス基材表面にサンドブラスト加工処理
を施し、該セラミックス基材に突起部を形成した後、さ
らに前記セラミックス基材の突起部が形成された部分に
砥粒を付着させたブラシを用いてブラシ研磨処理を施す
ことを特徴としている。
部材の材料は、耐摩耗性等の機械的特性に優れたもので
あれば特に限定されるものではないが、その具体例とし
ては、例えばアルミナ、ジルコニア等の酸化物系セラミ
ックス、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等の非
酸化物系セラミックス等が挙げられる。
部材の作製方法においては、まず初めに、突起部形成箇
所にマスク材が貼り付けられた平板状のセラミックス基
材表面にサンドブラスト加工処理を施す。
れるものではないが、従来から行われているゴムシート
等をセラミックス基材の表面に貼り付けた後、人間の手
により加工を行う方法では、その精度に限界があり、量
産も不可能である。従って、最近その技術が発達してき
た凸版印刷用の写真製版の技術を応用する方法を採用す
ることが好ましい。
スク材の貼り付け方法の一例を、以下に示す。すなわ
ち、まずポジ型又はネガ型の紫外線感光性樹脂を用いて
板状体を形成した後この板状体をベースフィルムに貼り
付け、次に、ネガフィルムを用いてマスク形成部分が残
るように紫外線による感光を行い、未硬化の樹脂を溶剤
で洗い出す。前記工程により、ベースフィルム上にマス
ク形成パターン状の紫外線感光性樹脂の硬化物が残る。
このマスク形成パターン状の樹脂硬化物を有するベース
フィルムの上に接着材シートを貼り付け、続いて前記シ
ート状積層体をマスク形成部分が正確に重なるようにセ
ラミックス基材表面に接着し、前記ベースフィルムを剥
すことによりマスクの貼り付けを完了する。
ドブラスト加工により削られにくい弾性の大きなもので
ある必要があり、具体例としては、例えばウレタン系樹
脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。マスクの形状は特
に限定されるものではないが、円形が好ましく、その直
径は0.3〜0.5mm程度が好ましい。また、その厚
さは0.05〜0.2mm程度が好ましい。
面は、高精度の平坦性が必要とされ、その精度は約0.
005mm以下が好ましい。このような高精度の平坦面
を形成するためには、前もって研削及びラッピング加工
処理を行っておく必要がある。
クス基材表面にサンドブラスト加工処理を施す。前記サ
ンドブラスト加工処理では、従来から石やガラス等に文
字や絵柄等を彫りつけるときに使用される方法を採用す
ることができる。
ナ、炭化珪素等の平均粒径が7μm〜250μm程度の
粒子を10〜200m/秒程度の速度でセラミックス基
材表面に吹きつけ、前記セラミックス基材の表面の研磨
を行うのが好ましい。
分は研磨されず、マスク材が貼り付けられた部分を残し
てセラミックス基材の表面が一定の深さに研磨され、突
起部が形成される。突起部の高さは 0.1〜0.6m
m程度が好ましい。
施した後、前記セラミックス基材の突起部が形成された
部分に砥粒を付着させたブラシを接触、移動させること
によりブラシ研磨処理を施し、前記突起部を先鋭化させ
る。
れるものではないが、その具体例としては、例えばダイ
ヤモンド、アルミナ、立方晶窒化ホウ素、炭化珪素等が
挙げられ、前記砥粒の平均粒径は1〜50μm程度が好
ましい。
性を有するものが好ましく、その材質としては、例えば
耐熱ナイロン、ピアノ線、シンチュウ等の金属等が挙げ
られる。毛の直径は0.1〜1mm程度が好ましく、そ
の長さは5〜30mm程度が好ましい。また、ブラシに
植えられた毛の密度は100〜1000本/cm3 程度
が好ましい。
れるものではないが、例えば料理用の油(ラード)と前
記砥粒とを混ぜ合わせ、ブラシ研磨処理を行う前にブラ
シの毛に塗り込む方法を採るのが好ましい。ラードを使
用するのは、水性や通常用いられている油性の研磨液を
使用すると、加工熱により研磨処理中に研磨液が蒸発
し、そのために、常に研磨液を供給する必要があるが、
ラードを使用した場合には、加工熱によりラードが適当
な粘度を有する液となり、蒸発せず、長時間の研磨にお
いても砥粒や研磨液を供給する必要がないからである。
足するブラシを、突起を有するセラミックス基材の上に
移動させた後、ブラシの毛が突起部全体に接触する程度
の位置に固定し、ブラシとセラミックス基材の相対速度
が、例えば0.5〜10m/秒の速度になるように回転
又は往復運動させる方法を採ることができる。
により、どのように突起部の形状が変化したかを模式的
に示した断面図であり、(a)はサンドブラス加工を施
した直後の形状を示したもの、(b)はブラシ研磨の途
中の形状を示したもの、(c)はブラシ研磨処理及びそ
の後の研削処理が終了した後の形状を示したものであ
る。
ト加工直後では、マスク材が貼り付けられた面とサンド
ブラスト加工により形成された突起部11aの側面との
なす角度(α)が70〜80°程度の比較的大きな角度
になるようにサンドブラスト加工がなされている。次
に、図1(b)に示したように、ブラシ研磨処理を施す
ことにより、主に突起部11aの上部が研磨され、上端
部に曲面が形成されると共に突起部11bの上部が細く
なっている。図1(c)は、前記研削加工により上端に
ごく小面積の平面が形成されると共に、さらに突起部1
1cの上部が細くなった状態を示している。
直径は0.2mm以下が好ましく、0.15〜0.2m
m程度がより好ましい。
材の作製方法によれば、突起部形成箇所にマスク材が貼
り付けられた平板状のセラミックス基材表面にサンドブ
ラスト加工処理を施し、該セラミックス基材に突起部を
形成した後、さらに前記セラミックス基材の突起部が形
成された部分に砥粒を付着させたブラシを用いてブラシ
研磨処理を施し、前記突起部を先鋭化するので、ウエハ
と接触する突起部の先端部分の平面の直径が0.2mm
以下と小さくなり、かつ円柱形状に近い突起と異なり、
下部になるに従って水平方向の断面積が次第に大きくな
る形状、すなわち裾野の広い山形の形状を有する突起部
が形成されるので、前記突起部は折れにくいという特性
を有する。このときの突起部形状としては、図1(c)
に示すごとく、先端部分からの平面の直径をD1 、根本
の直径をD2 、根元から先端までの高さをhとした場
合、D1 <h<D2 が望ましい。
台用セラミックス部材を使用すると、ウエハとの接触面
積がより小さくなる為、ウエハとウエハ保持台との間に
入り込む塵埃が原因となる半導体装置の回路形成の際の
露光不良が大きく低減される。
クス部材の作製方法の実施例を図面に基づいて説明す
る。
台用セラミックス部材(以下、セラミックス部材ともい
う)を模式的に示した平面図であり、図中、21はセラ
ミックス部材、22(黒点)はマスクを示している。
紫外線硬化樹脂の硬化体からなるマスク22が貼り付け
られたセラミックス部材21の表面に、サンドブラスト
加工機により#180(平均粒径80μm)の研磨剤用
アルミナ粉末を吹きつけ、サンドブラスト加工処理を施
した。サンドブラスト加工の条件は、圧力4kg/cm
2 、アルミナ粉末の速度は50m/秒であり、このサン
ドブラスト加工処理を2時間続けて行うことにより、加
工深さ(突起部高さ)が0.5mmになるまで研磨し
た。形成された突起部上端の平面部分の直径は0.4m
mであった。
ラミックス部材21をブラシ研磨装置にかけ、ブラシ研
磨処理を行った。
した斜視図であり、(b)はその側面図である。
35の上に回転テーブル31が配設され、この回転テー
ブル31の上にはセラミックス部材21が固定されてい
る。一方、回転テーブル21の上方にはブラシ移動用部
材34に接続されたブラシ33が配設されている。この
ブラシ移動用部材34にはモータが内蔵されており、前
記モータとブラシ33の柄とが連結され、モータを回転
させることによりブラシ33が一定速度が回転するよう
になっている。また、ブラシ移動用部材34は上下方向
に移動が可能であり、これによりセラミックス部材21
とブラシ33との距離を調整することができる。ブラシ
33には0.3mmの直径を有する耐熱ナイロン製の毛
が植毛されており、毛の長さは20mmで密度は400
本/cm2 である。また、ブラシ33の毛の部分にはラ
ードと混合されたダイヤモンド砥粒(平均粒径:5μ
m)を0.1g/cm3 の密度で付着させておいた。
ミックス部材21のブラシ研磨を行う際には、まず回転
テーブル31の上にセラミックス部材21を固定し、回
転テーブル31を一定速度で回転させる。一方、前記ダ
イヤモンド砥粒が付着したブラシ33を、図示している
位置からさらに下方に移動させ、ブラシ33の毛の部分
がサンドブラストにより形成された突起部の全面に接触
する位置に設定した後、一定速度で回転させる。図3
(b)に示したように、回転テーブル31の回転軸とブ
ラシ33の回転軸とをずらしてあり、セラミックス部材
21がブラシ33の下側に存在するときにブラシ研磨が
行われるようになっている。回転テーブル31の上に
は、複数個のセラミックス部材21を固定することがで
きるので、一度に複数個のセラミックス部材21のブラ
シ研磨処理を行うことができる。
ス部材21とブラシ33の毛との相対的な移動速度が
1.5〜2m/秒になるように回転テーブル31及びブ
ラシ33の回転速度を調節し、20時間ブラシ研磨処理
を行った。
材21の表面に短時間研削加工処理を施すことにより、
図1(c)に示したような形状の突起部11cを形成し
た。突起部11c上端の平面の直径(D1 )は0.1m
m、根元の直径(D2 )は1.8mm、根元より先端ま
での高さ(h)は0.5mmであった。
ことによりウエハ保持台用セラミックス部材21の作製
を完了した。
同様にサンドブラスト加工を行った後、ブラシ研磨処理
は行わずに、その後は実施例の場合と同様にしてウエハ
保持台用セラミックス部材を作製した。
台用セラミックス部材をウエハ保持台に配設し、ウエハ
ー露光作業を数千枚連続して行なった結果、実施例に係
るウエハー保持台の場合は比較例に係るウエハ保持台の
場合と比較して約2%のウエハー露光不良率の向上が可
能となった。
保持台用セラミックス部材の作製方法にあっては、突起
部形成箇所にマスク材が貼り付けられた平板状のセラミ
ックス基材表面にサンドブラスト加工処理を施し、該セ
ラミックス基材に突起部を形成した後、さらに前記セラ
ミックス基材の突起部が形成された部分に砥粒を付着さ
せたブラシを用いてブラシ研磨処理を施し、前記突起部
を先鋭化するので、ウエハと接触する突起部の先端部分
の平面の直径を0.2mm以下と小さくすることがで
き、かつ下部になるに従って水平方向の断面積が次第に
大きくなる形状、すなわち裾野の広い山形の、折れにく
い形状を有する突起部を形成することができる。
ラミックス部材を使用することにより、ウエハとの接触
面積を小さくすることができ、ウエハとウエハ保持台と
の間に入り込む塵埃が原因となる半導体装置の回路形成
の際の露光不良を大きく低減させることができる。
ように突起部の形状が変化したかを模式的に示した断面
図であり、(a)はサンドブラス加工を施した直後の形
状を示したもの、(b)はブラシ研磨の途中の形状を示
したもの、(c)はブラシ研磨処理及びその後の研削処
理が終了した後の形状を示したものである。
ックス部材を模式的に示した平面図である。
図であり、(b)はその側面図である。
たピンコンタクト方式のウエハ保持台を模式的に示した
平面図であり、(b)はその断面図である。
形成されたピンコンタクト方式のウエハ保持台を模式的
に示した平面図であり、(b)はその断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 突起部形成箇所にマスク材が貼り付けら
れた平板状のセラミックス基材表面にサンドブラスト加
工処理を施し、該セラミックス基材に突起部を形成した
後、さらに前記セラミックス基材の突起部が形成された
部分に砥粒を付着させたブラシを用いてブラシ研磨処理
を施すことを特徴とするウエハ保持台用セラミックス部
材の作製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27765794A JP3582116B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | ウエハ保持台用セラミックス部材の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27765794A JP3582116B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | ウエハ保持台用セラミックス部材の作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08139169A true JPH08139169A (ja) | 1996-05-31 |
JP3582116B2 JP3582116B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=17586487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27765794A Expired - Lifetime JP3582116B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | ウエハ保持台用セラミックス部材の作製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3582116B2 (ja) |
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