WO2007013619A1 - 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

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 Download PDF

Info

Publication number
WO2007013619A1
WO2007013619A1 PCT/JP2006/315042 JP2006315042W WO2007013619A1 WO 2007013619 A1 WO2007013619 A1 WO 2007013619A1 JP 2006315042 W JP2006315042 W JP 2006315042W WO 2007013619 A1 WO2007013619 A1 WO 2007013619A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sample
holding plate
sample holder
convex portion
holder according
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/315042
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takeshi Muneishi
Katsuya Okumura
Original Assignee
Kyocera Corporation
Okutec Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corporation, Okutec Co., Ltd. filed Critical Kyocera Corporation
Priority to US11/996,938 priority Critical patent/US20100144147A1/en
Priority to JP2007526924A priority patent/JP4782788B2/ja
Publication of WO2007013619A1 publication Critical patent/WO2007013619A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/23Chucks or sockets with magnetic or electrostatic means

Definitions

  • the present invention relates to a sample holder for transporting a sample such as a semiconductor wafer used for semiconductor manufacture and a liquid crystal plate used for liquid crystal manufacture, and the like.
  • the present invention relates to a sampled sample adsorption apparatus and a sample processing method using the same.
  • a sample such as a semiconductor wafer using silicon or the like as a raw material is held a plurality of times on a sample stage of a manufacturing apparatus or an inspection apparatus.
  • the process of holding the sample includes, for example, a process of polishing the sample to a mirror surface without scratches, a process of partially exposing a photosensitive material called a resist coated on the sample with light having a uniform wavelength or an electron beam, There are a process for removing the exposed resist, and a process for inspecting a sample after each process.
  • a special gas such as nitrogen or oxygen
  • its pressure is also called atmospheric pressure from 1 X 10 5 Pa to high vacuum 1 X It ranges from 10 to 7 Pa.
  • the conventional sample adsorption apparatus has high corrosion resistance, selection of the material for the sample holder, and the working force for holding the sample in response to the variety of processes and atmospheres. Selected from mechanical force, gas differential pressure, or electrostatic force.
  • Patent Document 1 proposes a vacuum suction device having a concave notch on one main surface of a base that also has a ceramic force, and having a plurality of protrusions on the bottom surface of the concave.
  • the protrusion should have a truncated cone, a truncated pyramid, a hemisphere, or a stack of cylinders with different diameters, with the root force directed toward the tip, and the tip area of the protrusion should be as small as possible. It has also been shown that the occurrence of particle contamination due to contact with the sample can be significantly reduced by setting the width of the tip to 0.1 mm.
  • the fixing surface for holding the sample is formed with protrusions or grooves to form a concavo-convex surface
  • the top surface and the side surface of the convex portion of the concavo-convex surface and the bottom surface of the concave portion of the concavo-convex surface are both
  • a polished sample adsorption device has been proposed.
  • This sample adsorbing device is characterized in that the peripheral edge of the convex part has a curved cross-sectional shape, and furthermore, it removes scratches and voids existing in the concave part.
  • the apex portion decreases at the contact portion between the sample fixing surface and the sample, and the generation of particles due to wear is suppressed. It has been shown that it is possible to reduce reattachment to the sample.
  • a DLC (diamond-like carbon) film is formed on the surface of the substrate with a thickness of 3 to 40; ⁇ ⁇ , and the formed film covers and hides defects and cusps on the substrate. The generation of particles due to wear of the sample at the apex is suppressed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-242255
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-86664
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-101247
  • Patent Document 1 since the area of the tip surface of the protrusion is reduced or the width of the tip surface is set to about 0.1 mm, the above-described conventional sample holder is difficult to manufacture. Many processes are required, and there is a limit to machining the contact area of the contact part small in the manufacturing process.
  • the edge periphery of the convex portion is formed in a smooth curved shape by processing such as polishing using a bullet at both corners in the cross section, so that the portion in contact with the sample is divided. It is said that the apex part is reduced and the generation of particles due to sample wear can be suppressed. At the boundary between the convex flat portion and the peripheral corner where it is difficult to eliminate scratches or the like, the generation of particles due to sample wear was limited.
  • Patent Document 3 the formation of a 3 to 40 ⁇ m DLC (diamond-like carbon) film on the surface of the substrate covers and hides the apex and scratches of the substrate, thereby suppressing the generation of particles.
  • DLC diamond-like carbon
  • An object of the present invention is to provide a sample holder in which particles are not generated due to sample wear or particles are scratched and do not sporadically reattach to the sample, a sample adsorption device using the same, and a sample adsorption device using the same It is to provide a sample processing method used.
  • a base body, a plurality of convex portions projecting from the upper surface force of the base body, and a plurality of curved surface portions corresponding to the respective convex portions, and the lower surface concave portion of the curved surface portion is defined as the convex portion Abutting against the tip of the
  • At least one holding plate for supporting the sample by the upper surface convex portion of the curved surface portion.
  • the base, the holding plate, and the guide plate are provided between the sample and the holding plate.
  • sample holder according to any one of (1) to (4), wherein the sample holder includes a bonding material filled in a gap formed by the convex portion and the holding plate.
  • the holding plate is characterized in that the surface roughness at least on the surface on the side supporting the sample is 0.2 ⁇ m or less in terms of the local peak top average distance (S).
  • S the local peak top average distance
  • a sample adsorbing apparatus comprising: a seal portion provided to form a space to be formed; and an exhaust means for exhausting the space, wherein the sample is adsorbed by a differential pressure with the outside of the space
  • a sample processing method comprising: performing a process.
  • the sample holder of the present invention since the sample is supported by the curved surface portion of the holding plate having a smooth surface, the contact portion between the sample and the curved surface portion having a very small contact area with the sample.
  • the sharp corners and scratches can be greatly reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a sample holder of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of the sample placed on the sample holder of FIG. 1, and (b) is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG.
  • FIG. 3 shows a sample holder according to the second embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view when the sample is placed on the sample holder, and (b) is a part of (a).
  • FIG. 3 shows a sample holder according to the second embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view when the sample is placed on the sample holder, and (b) is a part of (a).
  • FIG. 4 is a perspective view showing a third embodiment of the sample holder of the present invention.
  • FIG. 5 (a) is a cross-sectional view of the sample placed on the sample holder of FIG. 4, and (b) is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing various embodiments of the convex portion, (a), (b), (d) are sectional views, (c) is a perspective view, and (e) is a partially broken view. It is a perspective view.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view when a sample is placed on the fourth embodiment of the sample holder of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view when a sample is placed on the fifth embodiment of the sample holder of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a sample adsorption device using the sample holder of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a sample adsorption device of another embodiment using the sample holder of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the sample holder of the present invention
  • FIG. 2 (a) is the X—X direction direction of FIG.
  • FIG. 2 (b) is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 2 (a).
  • the sample holder 100 of the present invention includes a base body 2 having a plurality of convex portions 1 on an upper main surface (upper surface), and a tip portion la of each convex portion 1 in a lower surface concave portion. And at least one holding plate 3 having a curved surface portion that abuts, and in FIGS. 1 and 2, a single holding plate 3 having a plurality of curved surface portions is provided (first embodiment). ).
  • FIG. 3 (a) and 3 (b) show a sample holder 101 having a plurality of the holding plates 3, and FIG. 3 (a) is a cross-sectional view when viewed in a direction perpendicular to the main surface of the substrate.
  • FIG. 3 (b) is an enlarged sectional view of a part of FIG. 3 (a) (second embodiment).
  • FIG. 4 is a perspective view showing the sample holder 102 of the present invention
  • FIG. 5 (a) is a cross-sectional view in the direction of line XX in FIG. 4, and FIG. It is the expanded sectional view which expanded a part of a).
  • the sample holder 102 of the present invention includes one holding plate 3 having an annular curved surface portion and a plurality of curved surface portions, and the annular curved surface portion and the plurality of curved surface portions.
  • the convex portion 1 is also disposed along the curved surface portion of the holding plate 3 (third embodiment).
  • the sample holders 100 to 102 of the present invention include a holding plate 3 having a curved surface portion that abuts the tip end portion la of the convex portion 1 on the lower surface concave portion, The sample is supported by the convex portion on the top surface.
  • the substrate 2 constituting the sample holders 100 to 102 is formed of a circular or polygonal plate-like body, and in particular, an alumina sintered body, an yttria sintered body, a YAG sintered body, and a nitrided body. It is preferably formed of a ceramic body of a silicon sintered body.
  • the sample holder of the present invention is mounted on a sample adsorption device used in a process of performing film forming or etching on a semiconductor or liquid crystal sample using a corrosive gas or its plasma, the yttria sintered body, the alumina based sintered body is used.
  • a ceramic body such as a sintered body or sintered YAG material, the corrosion resistance and plasma resistance when exposed to a corrosive gas or its plasma can be increased.
  • the convex portion 1 protrudes from the upper surface force of the base 2 and is periodically provided in any one direction and in a direction intersecting with it at substantially equal intervals, whereby the holding plate 3 is also substantially equal at the same position. Since the gaps are formed at intervals, the sample supported on the holding plate 3 can be stably held while preventing local distortion and deformation. [0020]
  • the shape of the convex portion 1 will be described in detail with reference to FIG. 6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views when the convex portion 1 is viewed in cross-section in a direction perpendicular to the main surface of the base 2, and the convex portion 1 is connected to the holding plate 3 provided on the upper side thereof.
  • the convex part 1 and the holding plate 3 are in contact with each other in a state close to point contact, so that the contact area between the holding plate 3 and the sample can be reduced, and The frictional contact is reduced and the generation of particles due to wear can be suppressed.
  • At least the tip portion la of the convex portion 1 is preferably spherical in a sectional view. Thereby, the contact area with the holding plate 3 provided on the upper side of the convex portion 1 can be further reduced, and the generation of particles due to abrasion with the sample can be further suppressed.
  • the convex portion 1 preferably has a spherical crown shape.
  • the spherical crown in the present invention refers to a substantially hemispherical shape in which a part of the sphere is cut out in the diametrical direction as shown in FIG. 6 (c), and the portion contacting the holding plate 3 is a spherical surface. ⁇ ⁇ .
  • the convex portion 1 may be formed with a spherical force.
  • a plurality of hole portions are formed on the main surface on the upper side of the base 2, and the spherical body is bonded to each hole portion. May be held through the agent
  • the convex portion 1 may be formed in an annular shape.
  • the holding plate 3 is brought into contact with the annular convex portion 1. Form.
  • the convex portion 1 is formed of a ceramic body such as an alumina sintered body, a yttria sintered body, a YAG sintered body, or a silicon nitride sintered body in the same manner as the base body 2. It can be formed separately from the body, or it can be formed as a single body. It is made up of the same ceramic body strength as the base 2 to relieve stress concentration caused by the difference in thermal expansion coefficient when heat is applied. can do.
  • the convex portion 1 can be structured to be fastened with screws 5 to a plurality of through holes provided in the base 2. Thereby, the height of the convex portion 1 can be easily adjusted (fourth embodiment).
  • the holding plate 3 is appropriately selected according to the application for which the sample holders 100 to 103 are used, but it is preferable that the holding plate 3 is formed with ceramic strength. Since the ceramic body is superior in corrosion resistance and wear resistance compared to the metal resin, it is possible to further reduce the generation of particles due to abrasion of the holding plate 3 due to friction with the sample 200. Of these ceramic bodies, A crystalline or amorphous ceramic body is preferred. This is because a single crystal or amorphous ceramic body has a fine structure and does not contain fine crystal grains, and therefore, particles caused by dropping of these crystal grains are not generated.
  • a polycrystalline ceramic body has a fine structure in which crystal grains and grain boundaries or grain boundary phases are mixed, when grinding is performed, the grinding resistance is reduced between the crystal grains and the grain boundaries or grain boundary phases.
  • fine irregularities may be formed, but in the case of a single crystal or amorphous ceramic body, it has a single fine structure, so it is smoother. It is easy to obtain the holding plate 3 having a smooth surface.
  • the single crystal ceramic body has a stable strength with no lattice defects, reducing the curvature of the convex part 1 makes it easy to manage safety against breakage and is chemically stable. In addition, it is possible to prevent impurities from being mixed and diffused into the sample 200.
  • the single crystal ceramic body can prevent impurities from being mixed and diffused during the manufacturing process.
  • sapphire aluminum oxide single crystal
  • Sapphire has excellent mechanical properties such as a three-point bending strength of about 700 MPa and a Young's modulus of about 500 MPa, and even when deformed in a curved line, it does not easily crack or break.
  • the holding plate 3 is disposed on the upper surface side of each convex portion 1 of the base 2 and has a plurality of curved surface portions corresponding to the convex portion 1 as shown in the cross-sectional views of FIGS. It is not always necessary to contact the side surface of the convex portion 1 as long as the lower surface concave portion of the curved surface portion abuts on the tip end portion la of the convex portion 1. 1, 2, 4, and 5, in the case of the sample holders 100 to 102 provided with one holding plate 3, the curved surface portion of the holding plate 1 can be deformed by the convex portion 1.
  • the holding plate 3 is preferably a disc. It is preferable that a plurality of peripheral portions form the contact portion 3b. Thereby, it is possible to prevent particles generated in the region surrounded by the holding plate 3 and the base 2 from being scattered outside.
  • the holding plate 3 and the convex portion 1 are joined by filling a gap formed by the convex portion 1 and the holding plate 3 with a bonding material having a force such as a resin adhesive. Can do.
  • the holding plate 3 can be fixed to the convex portion 1 and the gap formed by the convex portion 1 can be filled with the bonding material, so that the deformation of the holding plate 3 can be prevented,
  • the heat generated from the sample to be held is transferred through the holding plate 3 to other members such as a guide plate described later.
  • the resin adhesive for example, a silicon-based, polyimide-based, or epoxy-based adhesive can be used.
  • the holding plate 3 when the holding plate 3 has a plurality of holding plates 3 as shown in FIG. 3, it may be brought into contact with each convex portion 1 after being added to a curved surface, It is desirable to process into a curved surface by joining to the base 2 while being in contact with the convex part 1. By applying force in this way, processing is easier than when processing into a curved surface in advance, and the height and position of the top 3a of the curved surface portion supporting the sample can be controlled by the convex portion 1. It becomes possible.
  • the holding plate 3 has a convex portion 1 and a holding plate that preferably have a radius of curvature R1 of the lower surface concave portion in the curved portion larger than the radius of curvature R2 at the tip portion la of the convex portion 1.
  • 3 can be in point contact, and the height of the holding plate 3 can be controlled with high accuracy.
  • the surface roughness of at least the upper main surface (the surface on the side supporting the sample) of the holding plate 3 is 0.2 ⁇ m or less in terms of the local peak sum average distance (S).
  • the local peak sum average interval (S) of the surface roughness of at least the upper main surface of the holding plate 3 is not less than 0. It is preferable that the particle size is not more than 0 so that the particles do not enter the uneven portion of the holding plate 3.
  • the more preferable local peak sum average interval (S) is 0.04 / zm or less, and more preferably 0.03 m or less.
  • the surface roughness of at least the upper main surface of the holding plate 3 is 0.2 ⁇ m or less in terms of the maximum height (Rz), particles can be prevented from entering the fine uneven portions of the holding plate 3. So it becomes more preferable.
  • the local peak average distance (S) is determined by measurement according to JIS B 0601-1994, and the maximum height (Rz) is determined by measurement according to JIS B 0601-2001.
  • the thickness of the holding plate 3 is preferably 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. This is because if the thickness of the holding plate 3 is further reduced, the holding plate 3 may be cracked when the holding plate 3 is brought into contact with the convex portion 1 or when it is brought into contact with and supported by the convex portion 1. Furthermore, in order to obtain the holding plate 3 of about 10 / zm, it is necessary to perform highly accurate processing, which increases the processing cost. Further, if the thickness of the holding plate 3 exceeds 200 m, it becomes difficult to form an appropriate curved surface on the holding plate 3.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a state in which the sample 200 is placed on the sample holder 104 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the sample holder 104 includes the sample holders 100 shown in FIGS.
  • a guide plate 4 having a plurality of through-holes 4a corresponding to the convex portion 1 is provided on the upper main surface of the base body 2 of ⁇ 103 mm.
  • the guide plate 4 and the base body 2 are fastened using screws 5.
  • the guide plate 4 is preferably formed with the same ceramic strength as that of the ceramic body constituting the substrate 2.
  • the height of the tip end portion la of the convex portion 1 formed on the main surface on the upper side of the base 2 can be easily and uniformly adjusted to various heights. That is, when the convex portion 1 is formed on the upper main surface of the base 2 as shown in FIGS. 1 to 5, in order to make the height from the upper main surface of the base 2 to the tip portion la of the convex portion 1 uniform.
  • the height of the convex portion 1 can be easily adjusted by adjusting the height of the base 2 with respect to the guide plate 4 with a screw 5 or the like. The flatness can be easily controlled by adjusting the height of each screw 5.
  • the manufacturing method of the sample holder of this invention is demonstrated.
  • a ceramic body constituting the substrate 2 is prepared, and the convex portion 1 is formed on the upper surface of the ceramic body.
  • the convex portion 1 may be integrally formed by blasting the upper surface of the substrate 2 which may be bonded to the upper surface of the substrate 2.
  • the holding plate 3 made of a ceramic body is ground so as to have an appropriate flatness, flatness and thickness, and is disposed on the upper main surface of the base body 2 provided with the convex portions 1.
  • polyimide resin can be used for bonding the holding plate 3 and the convex portion 1 or the base body 2.
  • the contact portion 3 b with the substrate 2 may be formed on the peripheral portion of the holding plate 3.
  • the holding plate 3 can also be formed by contacting the back surface of the support surface of the sample 200, that is, the lower surface concave portion of the curved surface portion, with the convex portion 1 and forming the contact portion 3b at an arbitrary position of the base 2. 3 can be curved. At this time, it is preferable that the holding plate 3 and the substrate 2 are bonded using polyimide resin or the like.
  • a substrate 2 having a through hole 2a from the upper surface to the lower surface is prepared, and the holding plate 3 is disposed on the upper surface of the substrate 2.
  • an appropriate place of the holding plate 3 is bonded to the base 2 using polyimide resin or the like.
  • a contact portion 3b with the base 2 may be formed on the peripheral portion of the holding plate 3.
  • the convex part 1 is prepared.
  • the convex portion 1 has a ceramic strength as well as the base 2. The convex portion 1 is inserted into the through hole 2 a of the base 2, and the convex portion 1 is pushed up by the screw 5.
  • the plate 3 can be formed in a curved shape.
  • the guide plate 4 having the through holes 4a from the upper surface to the lower surface is prepared, and the holding plate 3 is attached to the upper surface of the guide plate 4. Deploy. this At this time, an appropriate place of the holding plate 3 is joined to the guide plate 4 by using polyimide resin or the like.
  • a contact portion 3b with the base 2 may be formed on the peripheral portion of the holding plate 3.
  • a base body 2 and a convex portion 1 that also have a planar shape force are prepared.
  • the convex portion 1 has the same ceramic strength as the base 2.
  • the convex portion 1 is inserted into the through hole 4 a of the guide plate 4, and the base 2 is fastened to the lower surface of the guide plate 4 with screws 5. At this time, if the tip of the convex portion 1 protrudes from the upper surface of the guide plate 4, the tip of the convex portion 1 that protrudes from the upper surface force of the guide plate 4 pushes up the holding plate 3 that has been arranged in advance.
  • the holding plate 3 can be formed in a curved shape.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a sample adsorption device using the sample holder of the present invention.
  • the sample adsorption device 111 of the present invention has a seal portion 6 for forming a hermetically sealed space between the sample 200 to be held and the holding plate 3 on the outer edge portion of the upper main surface of the guide plate 4 of the sample holder 104.
  • the exhaust means 20 for exhausting the space is provided, the sample 200 can be held by the differential pressure generated between the top and bottom of the sample 200 by the suction force. In this case, it is not necessary for the sample 200 and the seal part 6 to contact each other.
  • the gap between the sample 200 and the seal part 6 is a part due to friction between the sample 200 and the seal part 6 so that the differential pressure sufficient to adsorb the sample 200 in the process can be obtained. Desirable from the viewpoint of occurrence of Ital.
  • the guide plate 4 and the base body 2 have exhaust holes 21b continuous to the exhaust means 20, and the holding plate 3 similarly has exhaust holes 21a.
  • the exhaust means 20 is connected to the exhaust hole 21b via an exhaust pipe 22 such as a rubber hose or a synflex tube, and a vacuum pump such as a dry pump or a diaphragm pump is used as the exhaust means.
  • sample adsorption device 111 has been described using the sample holder 104, the sample holders 100 to 103 may be used.
  • the base 2 of the sample holders 100 to 103 at this time needs to be provided with the seal portion 6 at the outer edge portion as described above.
  • the sample 200 is made of a conductive material. It is suitable for a case where it is configured, or when the atmosphere of the sample 200 is low pressure and the sample adsorption device 111 cannot obtain a differential pressure sufficient to hold the sample 200.
  • the electrode unit 31 is disposed on the surface of the holding plate 3 of the sample holder 104 on the guide plate 4 side, and a voltage is applied from the electrode extraction unit 32 provided on the guide plate 4.
  • the sample 200 can be adsorbed by the electrostatic force generated between the sample 200 and the holding plate 3.
  • the sample 200 can be adsorbed by the following two methods.
  • the sample 20 0 is divided into two electrode parts 31 arranged on the back surface of the holding plate 3 without setting a potential, and a so-called “bipolar type” is applied to each of them, and the back surface of the holding plate 3
  • a so-called “bipolar type” is applied to each of them, and the back surface of the holding plate 3
  • so-called “single-pole type” in which only a single electrode is arranged and a potential is applied by arranging an electrode part 32 on the sample 200.
  • Fig. 10 can also be used in the 1S bipolar type described in the single-pole type.
  • the electrode 31 it is easy to dispose the electrode 31 by depositing metal such as titanium by coating such as vapor deposition, plating, CVD, etc., and the electrode 32 is a conductive material so that frictional wear with the sample 200 can be reduced. It is desirable to arrange with bearings manufactured in Further, when the sample adsorption device 112 of the present invention is used in a process of using the plasma of the sample 200, for example, the yttria having plasma resistance for protecting the electrode unit 31 is connected to the electrode extraction unit 31a of the electrode unit 31. It is effective to attach a film other than the contact part.
  • the sample holder 104 and the sample adsorption devices 111 and 112 include the step of adsorbing and placing the sample 200 on the holding plate 3, and the inspection, drawing, exposure, resist coating, etching, and inspection of the sample 200. It can be used in processes such as thin film formation by CVD. Further, the sample adsorption device 112 that adsorbs by electrostatic force can be used in a process performed in a vacuum. Also, when used in the drawing, exposure, and inspection processes, the sample 200 is required to have a high degree of flatness, so that the convex portion 1 formed on the substrate 2 may be increased so that the sample 200 does not bend. The preferred number is appropriately selected according to the thickness or size of the sample 200.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

 試料保持具が、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、を有することにより、試料は保持板の曲面部にて支持されるので、試料との接触面積が非常に小さく、試料と曲面部との接触部における尖角部やキズ等が大幅に削減できる。その結果、試料の摩耗によるパーティクル発生やパーティクルがキズや空孔内部に入り込み散発的に試料に再付着することがない。

Description

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
技術分野
[0001] 本発明は、例えば半導体製造に用いられる半導体ウェハや液晶製造に用いられる 液晶プレートなどの試料の製造工程で、それらが搬送される試料保持具とこれを用
Vヽた試料吸着装置およびこれを用いた試料処理方法に関する。
背景技術
[0002] 半導体の製造工程において、シリコン等を原料とする半導体ウェハなどの試料は 製造装置や検査装置の試料台上に複数回保持される。試料台に試料を保持する方 法は、製造工程の種類に応じて様々な装置、保持方法が提案されている。試料を保 持する工程には、例えば、試料をキズの無い鏡面に研磨する工程、波長を揃えた光 や電子線により試料上に塗布されたレジストと呼ばれる感光材を部分的に感光させる 工程、その感光されたレジストを取り除く工程、そして各工程を終えた試料を検査す る工程等がある。また、試料を保持する試料台の周囲は大気の他、窒素や酸素等の 特殊な気体 (ガス)雰囲気の他、その圧力も大気圧である 1 X 105Paから高真空と呼 ばれる 1 X 10— 7Paと多岐にわたる。
[0003] 従来の試料吸着装置は、これら種々の工程や各雰囲気の多様性に対応して、耐食 性の高!、試料保持具の材質の選択、試料を保持するための作用力をパネ等の機械 的な力、気体の差圧力、又は静電気力からの選択していた。
[0004] し力しながら、最近の半導体製造装置は、更なる微細化、高密度化の進展にともな い、試料を保持する際に試料と試料保持具との間に起こる摩擦摩耗により発生する パーティクルの試料への付着、試料保持具の表面に存在するキズ等に入り込んだパ 一ティクルの振動等の外力による試料への再付着等、様々な問題が認識されてきた
[0005] これらの問題に対し、従来より試料と試料保持具の接触面積を小さくすることで摩 耗を低減する方法や、試料との接触部のエッジを曲線形状に面取りする方法、さらに 接触部や接触部以外の試料保持具の表面のキズゃ空孔を砥粒や超音波を用いて 研磨する方法が用いられてきた。
[0006] 例えば、特許文献 1では、セラミックス力もなる基台の一主面に凹欠部を有し、該凹 欠部の底面に複数の突起を備えた真空吸着装置が提案されている。この突起は、例 えば、根本部力も先端に向力 て先細り状をした円錐台、角錐台、半球、あるいは径 の異なる円柱を積み合わせた形状として、突起の先端面の面積を極力小さくすること や、先端面の幅を 0. 1mmとすることにより、試料との接触によるパーティクルゃコン タミネーシヨンの発生を大幅に低減することが示されている。
[0007] また、特許文献 2では、試料を保持する固定面は突起または溝が形成され凹凸面 を成し、凹凸面の凸部の頂面および側面と、凹凸面の凹部の底面とが共に研磨され ている試料吸着装置が提案されている。この試料吸着装置は、凸部の周縁はその断 面形状が曲線形状であること、さらに、凹部に存在するキズゃ空孔を取り除くことが特 徴とされている。その効果として、試料の固定面と試料との接触部分において尖角部 が減少し、摩耗によるパーティクル発生が抑制されること、また、試料着脱時等の外 力によってパーティクルがキズゃ空孔カゝら試料へ再付着することを低減することが可 能であると示されている。
[0008] さらに、特許文献 3では、基体の表面に DLC (ダイヤモンドライクカーボン)膜が厚さ 3〜40 ;ζ ΐηで形成されており、形成膜により基体の欠陥部や尖角部を覆い隠し、尖 角部での試料の摩耗によるパーティクルの発生が抑制されるとしている。
特許文献 1:特開平 10— 242255号公報
特許文献 2:特開 2003 - 86664号公報
特許文献 3 :特開 2005— 101247号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] し力しながら、前記の従来技術の試料保持具は、例えば特許文献 1では、突起の 先端面の面積を小さくしたり、先端面の幅を 0. 1mm程度とするため、製造上数多く の工程が必要となる上、それらの製造過程において接触部の接触面積を小さく加工 することには限界がある。 [0010] また、特許文献 2では、凸部の縁周はその断面における両コーナー部が砲粒を用 いた研磨等の加工により滑らかな曲線形状に施工されることにより、試料との接触部 分において尖角部が減少し、試料摩耗によるパーティクル発生を抑制することができ るとされている力 細かい凸部が多数存在する基体表面を前記の様な加工によって 尖角部やパーティクルの入り込む様なキズ等を皆無にすることは難しぐ凸部平坦部 と縁周コーナー部との境界部では、試料摩耗によるパーティクル発生を抑制するにも 限りがあった。
[0011] さらに、特許文献 3では、基体表面への膜厚 3〜40 μ mの DLC (ダイヤモンドライク カーボン)膜形成によって前記基体の尖角部やキズ等を覆い隠し、パーティクル発生 を抑制することができるとされているが、膜の厚み程度に基体の試料保持部の平面 度が悪化し、試料が正確に保持できないという問題があった。また、 DLCを膜厚 3〜 40 μ mに膜形成することが困難であり、膜形成できたとして剥離するなどの問題があ る。
[0012] 本発明の課題は、試料の摩耗によるパーティクル発生やパーティクルがキズゃ空 孔内部に入り込み散発的に試料に再付着することのない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を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からな る解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
[0014] (1)基体と、該基体の上面力 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、を有すること を特徴とする試料保持具。
(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 ヽ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 、ことを特徴とする前記(1)〜(5)の 、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 、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. 2 μ m以下であることを特徴とする前記(1)〜(9)の 、 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力 なることを特徴とする 前記(1)〜(10)の 、ずれかに記載の試料保持具。
( 12)前記基体は、セラミック体力 なることを特徴とする前記( 1)〜( 11 )の!、ずれ かに記載の試料保持具。
(13)前記凸部は、セラミック体力 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 ヽ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 、ずれかに記載の試料保持具を用 、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つ 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。
発明の効果
[0015] 本発明の試料保持具によれば、試料は滑らかな表面を有する保持板の曲面部に て支持されるので、試料との接触面積が非常に小さぐ試料と曲面部との接触部にお ける尖角部ゃキズ等が大幅に削減できる。その結果、試料の摩耗によるパーティクル 発生やパーティクルがキズゃ空孔内部に入り込み散発的に試料に再付着するのを 低減することができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明の試料保持具の第一の実施形態を示す斜視図である。
[図 2] (a)は図 1の試料保持具に試料を載置した際の断面図であり、 (b)は同図 (a)の 一部を拡大した断面図である。
[図 3]本発明の第二の実施形態の試料保持具を示し、 (a)は試料保持具に試料を載 置した際の断面図であり、 (b)は(a)の一部を拡大した図である。
[図 4]本発明の試料保持具の第三の実施形態を示す斜視図である。
[図 5] (a)は図 4の試料保持具に試料を載置した際の断面図であり、 (b)は同図 (a)の 一部を拡大した断面図である。
[図 6]凸部の種々の実施形態を示す図であり、(a)、(b)、(d)は断面図であり、(c)は 斜視図であり、(e)は一部破断斜視図である。
[図 7]本発明の試料保持具の第四の実施形態に試料を載置した際の断面図である。
[図 8]本発明の試料保持具の第五の実施形態に試料を載置した際の断面図である。
[図 9]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。
[図 10]本発明の試料保持具を用いた他の実施形態の試料吸着装置を示す断面図 である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明の試料保持具の実施形態について説明する。
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 la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〖こ、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 la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。
[0018] これら試料保持具 100〜 102を構成する基体 2は、円形状、多角形状の板状体か らなり、特にアルミナ質焼結体、イットリア質焼結体、 YAG質焼結体、窒化珪素質焼 結体のセラミック体により形成されることが好ましい。本発明の試料保持具を腐食性 ガスやそのプラズマを用いる半導体や液晶の試料に成膜やエッチングの処理を施す 工程で用いる試料吸着装置に搭載した場合、前記イットリア質焼結体、アルミナ質焼 結体、 YAG質焼結体等のセラミック体力 形成することで、腐食性ガスやそのプラズ マに曝された際の耐腐食性、耐プラズマ性を高いものとすることができる。
[0019] 凸部 1は、基体 2の上面力 突設され、略等間隔に任意の一方向とそれに交差する 方向に周期的に設けられており、これにより保持板 3も同位置に略等間隔に形成され るため、保持板 3上に支持される試料に局部的なひずみ、変形を防止して安定に保 持することができる。 [0020] 図 6を用いて凸部 1の形状について詳細に説明する。図 6 (a)、(b)は基体 2の主面 に垂直な方向に凸部 1を断面視した際の断面図であり、凸部 1は、その上方側に備 えられる保持板 3と接触する部分が球面状や曲面状であればよぐ凸部 1と保持板 3 とが点接触に近い状態で接触することから、保持板 3と試料の接触面積をより小さく でき、試料との摩擦接触が少なくなり摩耗によるパーティクルの発生を抑制することが できる。
[0021] 凸部 1は、図 6 (b)に示すように、少なくともその先端部 laが断面視にて球形状であ ることが好ましい。これにより、凸部 1の上方側に備えた保持板 3との接触面積をさら に小さくして試料との摩耗によるパーティクルの発生をより抑制することができる。
[0022] また、図 6 (c)に示すように凸部 1は球冠状であることが好ましい。ここで、本発明に おける球冠状とは、図 6 (c)に示すように球を直径方向に一部を切り欠いた略半球体 を示し、保持板 3と接触する部分が球面であればょ ヽ。
図 6 (d)に示すように、凸部 1が球体力 形成されてもよぐその場合、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
[0023] また、図 6 (e)に示すように、凸部 1を円環状に形成してもよぐこの場合、後述する ように円環状の凸部 1に当接するように保持板 3を形成する。
[0024] 凸部 1は、基体 2と同様にアルミナ質焼結体、イットリア質焼結体、 YAG質焼結体、 窒化珪素質焼結体等のセラミック体から形成され、基体 2を成すセラミック体と別体で 形成されても、一体に形成されてもよぐ基体 2と同様のセラミック体力ゝら構成すること で熱が印加された際の熱膨張率の差に起因する応力集中を緩和することができる。
[0025] また、凸部 1は、図 7に示す試料保持具 103に示すように、基体 2に設けた複数の 貫通孔にネジ 5によって締結される構造とすることもできる。これにより凸部 1の高さを 容易に調整することができる (第四の実施形態)。
[0026] 保持板 3は、試料保持具 100〜103が用いられる用途に応じて適宜選択されるが、 セラミック体力 形成されることが好まし 、。セラミック体は金属ゃ榭脂と比較して耐食 性、耐摩耗性に優れているため、試料 200との摩擦により保持板 3が摩耗しパーティ クルが発生することをより低減することができる。これらセラミック体の中でも、特に単 結晶もしくは非晶質のセラミック体が好ましい。単結晶もしくは非晶質のセラミック体は 、微細構造をなし微少な結晶粒を含んでいないので、これら結晶粒の脱落に起因す るパーティクルが発生しないためである。また、多結晶のセラミック体の場合、結晶粒 と粒界もしくは粒界相が混在した微細構造であるため、研削加工を行うと、結晶粒の 部分と粒界もしくは粒界相の部分で研削抵抗が異なり、同一の研削条件で加工を行 つた場合、微妙な凹凸が形成されることがあるが、単結晶もしくは非晶質のセラミック 体の場合は、単一の微細構造であるため、より平滑な表面を有する保持板 3を得や すい。さらに、単結晶のセラミック体は、格子欠陥が無ぐ強度が安定しているため、 凸部 1の曲率を小さくすると、破断に対する安全性の管理が簡単である上、化学的に 安定であるため、試料 200中への不純物の混入や拡散を防止することができる。また 、単結晶のセラミック体は、製造過程において不純物の混入 ·拡散を防ぐことができる 。単結晶の中では、保持板 3としての加工性、および機械的特性より、サファイア (酸 化アルミニウム単結晶)などが選択される。サファイアは、 3点曲げ強度が約 700MPa 、ヤング率が約 500MPaと非常に優れた機械的特性を有しており、曲線状に変形さ せた場合でも割れ、破断等が発生しにく 、特性を有して 、る。
[0027] また、保持板 3は、基体 2の各凸部 1の上面側に配置され、図 2、 3、 5の断面図に示 すように、凸部 1に対応する複数の曲面部を有し、曲面部の下面凹部が凸部 1の先 端部 laと当接すればよぐ凸部 1の側面に必ずしも接触する必要はない。また、図 1、 2、 4、 5に示すように 1つの保持板 3を備えた試料保持具 100〜102の場合、保持板 1の曲面部を凸部 1により変形させることもできる。この場合は、保持板 3の曲面部の 下面凹部と基体 2の上面との接触部 3bは、基体 2の上面に少なくとも 2箇所形成して いればよぐより好ましくは、保持板 3が円板状であって、その周縁部の複数箇所が接 触部 3bを形成していることが好ましい。これにより、保持板 3と基体 2に囲まれた領域 に発生するパーティクルが外部に飛散することが防止できる。
[0028] さらに、図 1、 2、 4、 5に示すように保持板 3が基体 2と略同等の大きさである場合は 、保持板 3の基体 2との各接触部 3bでの剥離の原因である引張り力を同等にするた めに、凸部 1と前記接触部 3bとの距離が各箇所において略同等になるように凸部 1と 接触部 3bを配置することが望ましぐまた、同様の理由力も保持板 3の周縁部が接触 部 3bを形成することがさらに望ましい。
[0029] 保持板 3と凸部 1との接合は、前記凸部 1と前記保持板 3とによって形成される空隙 部に榭脂製の接着剤など力もなる接合材を充填して接合することができる。これによ り前記保持板 3を凸部 1に固定できるとともに、凸部 1で形成された空隙を接合材で 埋めることができるので、前記保持板 3の変形を防止することができ、また、保持する 試料から発生した熱を保持板 3を通して後述する案内板等の、他の部材へ伝熱する 作用をなす。榭脂製の接着剤としては、例えば、シリコン系、ポリイミド系又はェポキ シ系接着剤などを用いることができる。
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 ェした後に各凸部 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。このように力卩ェす 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。
[0030] 保持板 3は、図 2に示すように曲面部における下面凹部の曲率半径 R1は、前記凸 部 1の先端部 laにおける曲率半径 R2より大きいことが好ましぐ凸部 1と保持板 3とを 点接触にすることができ、保持板 3の高さを高精度に制御することができる。また、保 持板 3における各曲面部の上面凸部の頂部 3aにおける曲率半径は、試料 200の自 重および吸着力に起因するたわみにより生じる頂部 3aにおける曲率半径よりも小さく することがより望まし!/、。
[0031] 保持板 3は、図 1、 2、 4、 5に示すように、複数の曲面部を備えた 1枚の板状体で形 成すると、基体 2の表面処理や表面の面状態を考慮することなぐ本発明の効果が得 られる。
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. 2 μ m以下とすることが好ま 、。
[0032] これは、半導体の回路配線におけるパターン幅は現在 lOOnm以下にも微細化さ れており、製造工程中 0. 2 m程度のパーティクルが試料 200に付着すると完成し た半導体回路が誤作動する等致命的な問題を引き起こすこととなる。そのため、保持 板 3の少なくとも上方側主面の表面粗さの局部山頂平均間隔(S)は、 0. 以上 のパーティクルが保持板 3の凹凸部に入り込まないように、 0. 以下であることが 好ましい。ここで、より好ましい局部山頂平均間隔 (S)は、 0. 04 /z m以下であり、さら には 0. 03 m以下であることがより好ましい。また、保持板 3の少なくとも上方側の主 面の表面粗さが最大高さ (Rz)で 0. 2 μ m以下であると、パーティクルが保持板 3の 微細な凹凸部への入り込みを抑制できるのでより好ましくなる。なお、前記局部山頂 平均間隔(S)は、 JIS B 0601— 1994に準じて測定し求められ、最大高さ(Rz)は 、JIS B 0601— 2001に準じて測定し求められる。
[0033] さらに、保持板 3の厚みとしては、 10 μ m以上、 200 μ m以下とすることが好ましい 。保持板 3の厚みが より薄くなると、保持板 3を凸部 1で当接するとき、もしくは 凸部 1で当接し支持するときに、保持板 3に割れが発生することがあるからである。さ らに、 10 /z m程度の保持板 3を得るためには、高精度な加工を行う必要があり、加工 コストが高くなるからである。また、保持板 3の厚みが 200 mを超えると、保持板 3に 適切な曲面状を形成することが困難になる。
[0034] 次いで、本発明の試料保持具の第五の実施形態を図 8を用いて説明する。
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〖こ 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力 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 la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 la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。
[0035] (製造方法)
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ぐ基体 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、例えばポリイミド榭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。
[0036] また、保持板 3を予め曲面部を有する形状に加工する方法としては、保持板 3の片 面もしくは両面の適切な場所をマスキングした後にブラスト加工を行う方法や金型等 にて所定の形に成形や研磨する方法が挙げられる。さらに、パーティクルの発生など を防止することを目的として、試料 200を支持する面に形成された凸部の頂面を砲粒 等を用いて研磨加工することが好ましい。一方、保持板 3の試料 200の支持面の裏 面、即ち曲面部の下面凹部を凸部 1に当接させ、基体 2の任意の場所に接触部 3bを 形成させることによつても保持板 3を曲面状にすることができる。この際、保持板 3と基 体 2はポリイミド榭脂などを用いて接合することが好ま 、。
[0037] 第四の実施形態である試料保持具 103の場合、上面から下面に向けて貫通孔 2a を有する基体 2を準備し、基体 2の上面に保持板 3を配置する。この時、保持板 3の適 切な場所をポリイミド榭脂などを用いて基体 2に接合する。また、複数の保持板 3を用 いる場合は、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。次に、凸 部 1を準備する。ここで、凸部 1は、基体 2と同ようにセラミック体力もなることが好まし い。凸部 1は、基体 2の貫通孔 2aに挿入し、前記凸部 1をネジ 5により押し上げる。こ の時、基体 2の上面に凸部 1の先端が突出するようにすると、基体 2の上面から突出 した凸部 1の先端が事前に配置していた保持板 3を押し上げることになり、保持板 3を 曲線状に形成することができる。
[0038] 次に、第五の実施形態である試料保持具 104の製造方法は、上面から下面に向け て貫通孔 4aを有する案内板 4を準備し、案内板 4の上面に保持板 3を配置する。この 時、保持板 3の適切な場所をポリイミド榭脂などを用いて案内板 4に接合する。また、 複数の保持板 3を用いる場合は、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。次に、平面形状力もなる基体 2と凸部 1を準備する。ここで、凸部 1は、基 体 2と同ようにセラミック体力もなることが好ましい。凸部 1は、案内板 4の貫通孔 4aに 挿入し、案内板 4の下面には、基体 2をネジ 5により締結させる。この時、案内板 4の 上面に凸部 1の先端が突出するようにすると、案内板 4の上面力 突出した凸部 1の 先端が事前に配置していた保持板 3を押し上げることになり、保持板 3を曲線状に形 成することができる。
[0039] (試料吸着装置)
次!、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ぐ試料 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 イタルの発生の観点から望まし 、。
[0040] さらに、案内板 4および基体 2は排気手段 20に連続する排気孔 21bを有し、保持板 3も同ように排気孔 21aを有している。また、排気手段 20は、ゴムホースあるいはシン フレックスチューブなどの排気管 22を介して排気孔 21bと連結されており、排気手段 としては、ドライポンプやダイヤフラムポンプ等の真空ポンプが用いられる。
[0041] なお、本試料吸着装置 111は、試料保持具 104を用いて説明したが、試料保持具 100〜103を用いても構わない。なお、この時の試料保持具 100〜103の基体 2は 前記同様に外縁部にシール部 6を備える必要がある。
[0042] さらに、本発明の試料保持具 104を用いた他の実施形態の試料吸着装置につい て図 10を用いて説明する。この試料吸着装置 112は、試料 200が導電性の材料で 構成されて!ヽる場合や試料 200の雰囲気が低圧で前記試料吸着装置 111では試料 200を保持するに十分な差圧が得られないとき等に好適である。
[0043] 本発明の試料吸着装置 112は、試料保持具 104の保持板 3の案内板 4側の面に 電極部 31を配設し、案内板 4に設けた電極取り出し部 32より電圧を印加することによ り、試料 200と保持板 3間に発生する静電気力により試料 200を吸着することが可能 となる。
[0044] この場合、以下の 2通りの方法により試料 200を吸着することが可能となる。試料 20 0には電位を設定せずに保持板 3の裏面に配設された電極部 31を 2分割とし、各々 に異なる電位を印加する、いわゆる「双極タイプ」、そして、保持板 3の裏面には単一 電極のみを配設し、試料 200にも電極部 32を配置することで電位を印加する、いわ ゆる「単極タイプ」の 2通りである。なお、図 10については、単極タイプで説明している 1S 双極タイプでも用いられることは言うまでもない。また、電極部 31はチタンなどの 金属を蒸着、メツキ、 CVD等のコーティングにて配設することが簡便であり、電極部 3 2は試料 200との摩擦摩耗が低減できるように導電性の材質で製作されたベアリング 等で配設することが望ましい。さらに、本発明の試料吸着装置 112を試料 200のブラ ズマを用いる工程などに用いる場合は、電極部 31保護のため、耐プラズマ特性を有 する、イットリア等を電極部 31の電極取り出し部 31aとの接触部以外に膜付けするこ とは、有効である。
[0045] (試料処理方法)
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 2 00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ぐまたその数は、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

請求の範囲
[I] 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、を有することを特 徴とする試料保持具。
[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 ことを特徴とする請求項 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請求項 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請求項 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 ことを特徴とする請求項 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 、ことを特徴とする請求項 1〜5の 、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請求項
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請求項 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請求項 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. 2 m以下であることを特徴とする請求項 1〜9のいずれかに 記載の試料保持具。
[II] 前記保持板は、単結晶もしくは非晶質のセラミック体力もな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。
[12] 前記基体は、セラミック体力 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。
[13] 前記凸部は、セラミック体力も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。
[14] 請求項 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] 請求項 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] 請求項 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。
PCT/JP2006/315042 2005-07-28 2006-07-28 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 WO2007013619A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/996,938 US20100144147A1 (en) 2005-07-28 2006-07-28 Sample holding tool, sample suction device using the same and sample processing method using the same
JP2007526924A JP4782788B2 (ja) 2005-07-28 2006-07-28 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

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005218225 2005-07-28
JP2005-218225 2005-07-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007013619A1 true WO2007013619A1 (ja) 2007-02-01

Family

ID=37683507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/315042 WO2007013619A1 (ja) 2005-07-28 2006-07-28 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

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100144147A1 (ja)
JP (1) JP4782788B2 (ja)
KR (1) KR20080050387A (ja)
WO (1) WO2007013619A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129976A1 (ja) * 2007-04-17 2008-10-30 Lintec Corporation 接着剤付きチップの製造方法
JP2008300374A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電吸着装置
JP2010045086A (ja) * 2008-08-11 2010-02-25 Shin Etsu Polymer Co Ltd 保持治具
JP2019135784A (ja) * 2019-04-17 2019-08-15 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 基板を接合する装置および方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5488883B2 (ja) * 2009-10-16 2014-05-14 トヨタ紡織株式会社 車両用内装材
JP6009193B2 (ja) * 2012-03-30 2016-10-19 株式会社荏原製作所 真空排気装置
CN105369348B (zh) * 2014-08-29 2017-12-12 中微半导体设备(上海)有限公司 一种用于mocvd反应系统的晶圆载盘
JP7208759B2 (ja) * 2018-10-16 2023-01-19 株式会社ディスコ ウエーハ保持装置を用いたウエーハの加工方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314735A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Kyocera Corp 静電チャック
US5583736A (en) * 1994-11-17 1996-12-10 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Micromachined silicon electrostatic chuck
JPH10242255A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Kyocera Corp 真空吸着装置
JPH11220013A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック
JP2000243817A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Sony Corp ウエハステージ、ウエハステージの製造方法及びウエハ保持方法
JP2001060618A (ja) * 1999-08-20 2001-03-06 Canon Inc 基板吸着保持方法、基板吸着保持装置および該基板吸着保持装置を用いた露光装置ならびにデバイスの製造方法
JP2001160585A (ja) * 2000-09-11 2001-06-12 Hitachi Ltd 基板保持装置
JP2001313332A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Kyocera Corp 静電吸着装置及び半導体製造装置
JP2003037157A (ja) * 2001-07-26 2003-02-07 Canon Inc 基板保持装置、露光装置、デバイス製造方法、半導体製造工場および半導体製造装置の保守方法
JP2003511856A (ja) * 1999-10-01 2003-03-25 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド 表面構造およびその製造方法,ならびに表面構造を組み込む,静電ウエハクランプ
JP2004022888A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Anelva Corp 静電吸着装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1280188B1 (en) * 2001-07-26 2007-01-17 Canon Kabushiki Kaisha Substrate holding apparatus and exposure apparatus
US8015085B2 (en) * 2003-11-14 2011-09-06 First Data Corporation System for distributing funds
US8200575B2 (en) * 2005-10-11 2012-06-12 Raul Armando Cordero Torres Secure electronic payment system and methods

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314735A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Kyocera Corp 静電チャック
US5583736A (en) * 1994-11-17 1996-12-10 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Micromachined silicon electrostatic chuck
JPH10242255A (ja) * 1997-02-28 1998-09-11 Kyocera Corp 真空吸着装置
JPH11220013A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック
JP2000243817A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Sony Corp ウエハステージ、ウエハステージの製造方法及びウエハ保持方法
JP2001060618A (ja) * 1999-08-20 2001-03-06 Canon Inc 基板吸着保持方法、基板吸着保持装置および該基板吸着保持装置を用いた露光装置ならびにデバイスの製造方法
JP2003511856A (ja) * 1999-10-01 2003-03-25 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド 表面構造およびその製造方法,ならびに表面構造を組み込む,静電ウエハクランプ
JP2001313332A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Kyocera Corp 静電吸着装置及び半導体製造装置
JP2001160585A (ja) * 2000-09-11 2001-06-12 Hitachi Ltd 基板保持装置
JP2003037157A (ja) * 2001-07-26 2003-02-07 Canon Inc 基板保持装置、露光装置、デバイス製造方法、半導体製造工場および半導体製造装置の保守方法
JP2004022888A (ja) * 2002-06-18 2004-01-22 Anelva Corp 静電吸着装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129976A1 (ja) * 2007-04-17 2008-10-30 Lintec Corporation 接着剤付きチップの製造方法
US8691666B2 (en) 2007-04-17 2014-04-08 Lintec Corporation Method for producing chip with adhesive applied
JP2008300374A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電吸着装置
JP2010045086A (ja) * 2008-08-11 2010-02-25 Shin Etsu Polymer Co Ltd 保持治具
JP2019135784A (ja) * 2019-04-17 2019-08-15 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 基板を接合する装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4782788B2 (ja) 2011-09-28
KR20080050387A (ko) 2008-06-05
US20100144147A1 (en) 2010-06-10
JPWO2007013619A1 (ja) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11769683B2 (en) Chamber component with protective ceramic coating containing yttrium, aluminum and oxygen
WO2007013619A1 (ja) 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
JP5063797B2 (ja) 吸着部材、吸着装置および吸着方法
JP4782744B2 (ja) 吸着部材、吸着装置および吸着方法
JPH10242255A (ja) 真空吸着装置
JP6141879B2 (ja) 吸着部材およびそれを用いた吸着装置
US20180130692A1 (en) Substrate holding member
WO2020044843A1 (ja) 静電チャック装置および静電チャック装置の製造方法
WO2020226152A1 (ja) 基板ホルダ、基板貼り合わせ装置および基板貼り合わせ方法
JPH11309638A (ja) 真空吸着盤
JP4695145B2 (ja) 試料保持具とこれを用いた試料吸着装置、試料処理方法および試料保持具の製造方法
JP3121886B2 (ja) 真空吸着装置
JPH06204324A (ja) ウエハチャック
JP3817613B2 (ja) 真空吸着装置
JP3769618B2 (ja) 真空吸着装置
JPH08330401A (ja) ウエハチャック
KR102338223B1 (ko) 정전 척 장치
KR20050030630A (ko) 반도체 웨이퍼의 제조 방법
JP2010209371A (ja) 炭素膜被覆部材、炭素膜の形成方法及びcmpパッドコンディショナー
CN111837329A (zh) 静电卡盘装置
WO2022196132A1 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003142566A (ja) 真空吸着器及びその製造方法
JP2022086147A (ja) 吸着部材の製造方法および吸着部材
JP2003273049A (ja) ウエハの真空貼付装置
JP4202703B2 (ja) 研磨装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007526924

Country of ref document: JP

Ref document number: 1020087000906

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06781952

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11996938

Country of ref document: US