JP2015094002A - 基板保持盤およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これらの装置において、液晶パネル基板やSiCウェ−ハ等の透明基板を対象として露光処理または光学的な検査をする場合、基板保持盤からの光の反射によって、露光が不要な領域まで光が照射されたり、反射光のコントラストの変化から傷や異物等の擬似的な欠陥が検出されたりする不具合が生じていた。
例えば、黒色系セラミックス製の基板保持盤表面を所定の粗面に研削後、ブラスト加工したり、アルミニウム製の基板載置台の表面をアルマイト処理して艶消し処理し、基板保持盤表面を低反射率化したものがある(例えば、特許文献1および2参照)。
また、DLC膜が経年的な使用によって摩耗すると、基板載置面が短期間で摩耗し、基板の露光時に外部に散乱した光や周辺の光が側面のDLC膜から基板保持盤に入射して反射率が変化し、良好で一様な露光作用を得られず、近時の基板保持盤の大型化と低反射率化に対応できなくなる等の問題があった。
特許文献2:特開2005−332910号公報
特許文献3:特許第3095514号公報
特許文献4:特開平8−139168号公報
特許文献5:特開2012−203286号公報
特許文献6:特開2005−101247号公報
特許文献7:特開2004−9165号公報
そして、基板保持盤の表面側のDLC膜が損傷して石英基材等の母材が露出しても、他部位周面のDLC膜によって低反射率を維持できるという利点があり、この効果は一部のDLC膜コーティングが剥離しても、直ちに装置を停止して基板保持盤を交換する必要が無く、しばらくの間、性能を低下させることなく継続して使用でき、装置の稼働率の向上と生産性の向上を図れるようにしている。
しかも、前述のように表面側のDLC膜の損傷によって反射率の増加を生じないから、継続使用ないし寿命の向上を図れる極めて有効な効果を奏するようにしている。
請求項3の発明は、吸引孔の内面にDLC膜をコーティングし、吸引孔による反射を防止して、基板保持盤表面の低反射率化を促進するようにしている。
請求項4の発明は、母材表面の全反射率を5%以下にして、従来の基板保持盤に比べて全反射率を低下し、露光装置における二重露光を確実に防止して良好な露光作用を得られるようにしている。また、検査装置においては、反射光強度が低くなることによって、保持盤に起因するコントラスト変化を抑制し、検査基板の欠陥に起因するコントラストの変化を確実に検出できるようにしている。
そして、基板保持盤の表面側のDLC膜が損傷して石英基材等の母材が露出しても、他部位周面のDLC膜によって低反射率を維持できるという利点があり、この効果は一部のDLC膜コーティングが剥離しても、直ちに装置を停止して基板保持盤を交換する必要が無く、しばらくの間、性能を低下させることなく継続して使用でき、装置の稼働率の向上と生産性の向上を図ることができる。
請求項2の発明は、側面のDLC膜の膜厚を3〜6μmに形成するとともに、少なくとも前記ピンと凹部を含む母材表面に透明な薄膜をコーティングしたから、側面のDLC膜の膜厚を従来よりも薄膜に形成してコーティング時間と費用を低減するとともに、母材表面の透明な薄膜によって低反射率化を促進し、良好な露光作用ないし検査精度または検査環境を得ることができる。
しかも、前述のように表面側のDLC膜の損傷によって反射率の増加を生じないから、継続使用ないし寿命の向上を図れる極めて有効な効果を奏する。
請求項4の発明は、母材表面の全反射率を5%以下にしたから、従来の基板保持盤に比べて全反射率を低下し、二重露光を確実に防止して良好な露光作用ないし検査精度または検査環境を得ることができる。
前記適宜な凹部4に吸引孔6が形成され、該吸引孔6の下側開口部は真空ポンプ(図示略)に連通していて、ピン3周辺の空気を吸引して減圧し、ピン3上に載置した基板5を吸着保持するようにしている。
このうち、側面1cの全周面を除くDLC膜7の膜厚を10μm以下、実施形態では3μm以下に形成し、側面1cの全周面のDLC膜7aの膜厚を3〜6μmに形成し、側面1cのDLC膜7aを他のDLC膜7よりも肉厚に形成している。
すなわち、前記各部を形成した基板保持盤1を反応器8に搬入し、これを反応器8内に配置したカソード電極9に載置し、このカソード電極9と対向配置したアノード電極(図示略)間に高周波電圧を印加する。
このようにして、原料ガスのメタンを分解し、分解した炭素をカソ−ド電極9上の基板保持盤1に付着させDLC膜7を堆積して、凹部4と吸引孔6の内面を含む基板保持盤1の表面1a側周面と、側面1c周面にDLC膜をコ−ティングする。
この場合、基板保持盤1を反転する代わりに、基板保持盤1を回転させながら表裏両面にDLC膜コーティングすることも可能であり、その場合は基板保持盤1の保持部におけるDLC膜コーティングに対応する必要がある。
実施形態では基板保持盤1の表面1a側周面と裏面1bのDLC被膜の膜厚を3μm以下に形成し、側面1c周面のDLC被膜の膜厚を前記部位の膜厚以上の3〜6μmに形成している。
前記薄膜11は、基板保持盤1の全表面にDLC膜コーティング後、基板保持盤1の表面1a側の表面に、硬化被膜が透明になる低粘性コート剤を塗布して形成され、その膜厚を2μm以下に形成している。したがって、薄膜11による基板保持盤1の平面度の悪化の懸念が無く、顕著な反射率低減が可能である。
実施形態では前記コート剤として、アルコキシシラン化合物を含むものやシロキサン系の無機系コート剤を使用し、基板保持盤1の表面1a側の表面に硬化被膜の無機透明の薄膜11を形成している。
先ず、実験例1の基板保持盤1は、図4(a)のように表面1a側のみに膜厚3μmのDLC膜7をコーティングし、それらの表面には薄膜11をコーティングせず、また側面1cと吸引孔6内にDLC膜7をコーティングしていない。
実験例3の基板保持盤1は、図4(c)のように表面1a側と裏面1b側に膜厚3μmのDLC膜7をコーティングし、それらの表面に極薄の薄膜11をコーティングするとともに、側面1cに膜厚4〜6μmのDLC膜7をコーティングし、吸引孔6内に膜厚2〜6μmのDLC膜7をコーティングしている。
実験例5の基板保持盤1は、拡大して示した図4(e)のように表面1a側と裏面1b側に膜厚1μmのDLC膜7をコーティングし、それらの表面に極薄の薄膜11をコーティングするとともに、側面1cに膜厚1.5〜2μmのDLC膜7aをコーティングし、吸引孔6内に膜厚1〜2μmのDLC膜7をコーティングし、全体的にDLC膜7を肉薄にしている。
この場合、平面度測定にはミツトヨ製三次元測定器(RVA1500A)を使用し、基材表面のエッジ部およびピン先端部を合計20箇所測定した。また、反射率測定にはコニカミノルタ製分光側色計CM−2600dを使用して表面側の10箇所について、全反射率および拡散反射率を測定した。
このうち、反射率は表面側の薄膜11のコーティングの有無によって、反射率が大きく変化し、薄膜11がコーティングされている、例えば実験例3が、コーティングされていない、例えば実験例2に比べて、反射率が著しく改善されていることが分かる。
また、全反射率は図5のように、実験例3が波長360〜720nmの全域に亘って約4%を維持し、実験例2が約8%であるのに比べて非常に低く、従来技術(特許文献5)と比べても360〜500nmの範囲で大幅に反射率を低下できる結果を得られた。
製造コストは、DLC膜7の肉厚ないしその塗布作業の手間に関係し、DLC膜7が肉厚のものが薄肉のものよりも高いことが分かる。
これらの結果を実験例毎にまとめて総合評価したところ、次のような結果を得た。
表面1a側と裏面1b側に膜厚3μmのDLC膜7をコーティングし、それらの表面に極薄の薄膜11をコーティングし、側面1cに膜厚4〜6μmのDLC膜7aをコーティングし、吸引孔6内に膜厚2〜6μmのDLC膜7をコーティングする。
前記実験例3を前記実施形態と比較すると、両者は側面1cのDLC膜7aの膜厚以外は共通し、ただ実施形態の側面1cのDLC膜7aの膜厚が3〜6μmであるのに対し、実験例3のそれは4〜6μmであり、その範囲が僅かに狭くなっているが、概ね両者の構成は同一である、といえる。
また、検査装置においては、保持盤に起因する反射光の強度が低く、検査基板の欠陥に起因するコントラストの変化を確実に検出できるとともに、反射光のコントラストの変化を抑制し、擬似的な傷や異物等の検出を未然に防止し、検査精度を向上し得る。
したがって、従来のセラミックス製のように、焼結時の収縮や割れを生じ易くて歩留まりが悪かったり、またアルミニウムにブラックアルマイトをコーティングしたもののように、熱変形によって露光精度が低下するとともに、経年的な使用によってブラックアルマイトが摩耗し、反射率が変化する不具合から解消される。
この状況は図3(a)のようで、前記切断をダイヤモンド砥粒を固着した金属ブレードを用い、または切削油等の流体中に砥粒を混在させ、これをノズルから高速で噴射させて行なう。
この後、石英ガラス板の表面1aをサンドブラストおよび研削加工して、外周にエッジ2を形成し、その内側に多数のピン3と凹部4を形成する。この状況は図1および図2、図3(c)のようである。
前記コーティングは、側面1cの全周面を除くDLC膜7の膜厚を10μm以下、実施形態では3μm以下に形成し、側面1cの全周面のDLC膜7aの膜厚を3〜6μmに形成し、側面1cのDLC膜7aを他のDLC膜7よりも肉厚に形成する。
すなわち、前記各部を形成した基板保持盤1を反応器8に搬入し、これを反応器8内に配置したカソ−ド電極9に載置し、このカソ−ド電極9と対向配置したアノ−ド電極(図示略)間に高周波電圧を印加する。
これと同時に反応器8の入口側(図示略)から、例えば原料ガスであるメタンを供給して原料ガスをプラズマ10化し、反応器8内部のガスを出口側(図示略)から真空ポンプ(図示略)で排出する。
この場合、基板保持盤1を反転する代わりに、基板保持盤1を回転させながら表裏両面にDLC膜コーティングすることも可能であり、その場合は基板保持盤1の保持部におけるDLC膜コーティングの欠損部に対処する。
また、側面1c周面を前後二回に亘ってDLC膜コーティングすることによって、当該部のDLC膜7aを、他の表面1a側周面および裏面1bのDLC膜7よりも肉厚に形成でき、他の表面1a側周面および裏面1bのDLC膜7の膜厚の薄膜化を図れるから、当該部のDLC膜コーティングを合理的かつ安価に行なえる。
この状況の下で基板5の上方から露光光を照射し、これを投影光学系を介して基板5に入射し、所定のパターン像を基板5に結像する。
その際、基板5を透過した露光光の一部が基板保持盤1の表面1aに到達し、その一部が前記表面1aで反射して基板5に入射し、二重露光を引き起こす可能性がある。
その際、基板5の外周部で露光光が散乱し、この散乱光と基板保持盤1の外部の光が側面1cから内部に入射し得るが、側面1cのDLC膜7aは他の部位のDLC膜7よりも肉厚であるから、前記入射を抑制する。
しかも、吸引孔6の内面にはDLC膜7が被覆され、吸引孔6を透過して表面1a側へ伝播する入射光を遮蔽するから、基板保持盤1の表面1aにおける反射光を抑制する。
1a 母材表面
1b 裏面
1c 側面
3 ピン
4 凹部
5 基板
6 吸引孔
7,7a DLC膜
11 薄膜
Claims (5)
- 母材表面側に複数のピンと凹部と吸引孔を形成するとともに、母材表面と裏面および側面の全周面をDLC(ダイヤモンドライクカーボン)コーティングした基板保持盤において、前記側面のDLC膜の膜厚を、前記側面以外の他部位周面のDLC膜よりも肉厚に形成したことを特徴とする基板保持盤。
- 前記側面のDLC膜の膜厚を3〜6μmに形成するとともに、少なくとも前記ピンと凹部を含む母材表面に透明な薄膜をコーティングした請求項1記載の基板保持盤。
- 前記吸引孔の内面にDLC膜をコーティングした請求項2記載の基板保持盤。
- 前記母材表面の全反射率を5%以下にした請求項2または3記載の基板保持盤。
- 母材表面側に複数のピンと凹部と吸引孔を形成後、母材表面と裏面および側面の全周面をDLC(ダイヤモンドライクカーボン)コーティングする基板保持盤の製造方法において、前記ピンと凹部と吸引孔と側面にDLC膜コーティング後、前記側面と吸引孔と裏面をDLC膜コーティングし、前記側面のDLC膜の膜厚を、前記側面以外の他部位周面のDLC膜よりも肉厚に形成することを特徴とする基板保持盤の製造方法。
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DE102022211252A1 (de) | 2021-10-27 | 2023-04-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrathalteplatte, Herstellungsverfahren einer Vorrichtung und Belichtungsvorrichtung |
WO2023100821A1 (ja) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 京セラ株式会社 | 高さ調節部材、熱処理装置および静電チャック装置 |
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