JP2015094002A - 基板保持盤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば液晶パネルまたはウェーハの露光装置用ないし検査装置用の基板を保持する基板保持盤に好適で、基板保持盤の全周面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を被覆し、基板載置面の摩耗を防止し基板の摺動を円滑にするとともに、露光または検査時に側面から基板保持盤へ入射する光を抑制し基板載置面の低反射率を維持して、露光装置ないし検査装置の大型化と表面の低反射率化を図るとともに、ＤＬＣ膜コーティングの合理化と低廉化を図り安価に製作できるようにした、基板保持盤およびその製造方法を提供する。【解決手段】母材表面１ａ側に複数のピン３と凹部４と吸引孔６を形成し、母材表面１ａと裏面１ｂおよび側面１ｃの全周面をＤＬＣコーティングした基板保持盤１。側面１ｃのＤＬＣ膜７ａの膜厚を他部位周面のＤＬＣ膜７よりも肉厚に形成した。また、他部位周面のＤＬＣ膜７の膜厚を薄膜化した。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液晶パネルまたはウェーハの露光装置用ないし検査装置用の基板を保持する基板保持盤に好適で、基板保持盤の全周面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を被覆し、基板載置面の摩耗を防止し基板の摺動を円滑にするとともに、側面のＤＬＣ膜の膜厚を他部位周面よりも厚く形成して、露光または検査時に側面から基板保持盤へ入射する光を抑制し基板載置面の低反射率を維持して、露光装置ないし検査装置の大型化と表面の低反射率化を図るとともに、他部位周面のＤＬＣ膜の膜厚を薄膜化して、ＤＬＣ膜コーティングの合理化と低廉化を図り安価に製作できるようにした、基板保持盤およびその製造方法に関する。

微細なパタ−ンを形成する露光装置では、波長３６５ｎｍ（ｉ線）、４０５ｎｍ（ｈ線）、４３６ｎｍ（ｇ線）の光線が使用され、光学検査用の装置では、白色光が使用される
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。

このため、基板保持盤表面を黒色化したり粗面にして、前記表面の低反射率化を図るようにしている。
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）。

しかし、前者の場合は、セラミックス製基板保持盤の焼結成形時に収縮や割れを生じ易いため、大型化が難しく歩留まりが低い上に、反射率が６〜１０%と比較的高いという問題があった。また、後者の場合は、母材であるアルミニウムの熱変形による露光精度の低下や、繰り返し使用による載置面の摩耗によって、反射率が経年的に上昇変化する問題があった。

このような問題を解決するものとして、基板保持盤の表面に第１の被覆層を被覆し、この第１の被覆層を透明材料からなる第２の被覆層で被覆したものや、冶具本体表面にＳｉＣ製の内部層とＡｌ₂Ｏ₃製の透明な表面層との二層からなるセラミック薄膜層を被覆したもの、更にアルミニウム板等の母材表面にセラミックス皮膜を溶射し、該セラミックス皮膜の表面に凹凸部を形成し、該凹凸部の表面に透明な超薄膜を形成して、基板保持盤の表面の反射率を低くしたものがある（例えば、特許文献３乃至５参照）。

しかし、前記内外二層の被覆層ないし皮膜は製作に手間が掛かり高価になるとともに、前二者の保持盤表面の反射率は約１３％で高く、また後者の反射率は６〜７％であるが、均一なセラミックス皮膜を得難く、またその製作が高価になって近時の低反射率化と大型化ないしその軽量化と高精度化への対応が難しいという問題があった。

ところで、基板保持盤は経年的な使用によって基板の載置面が摩耗するため、基板保持盤の表面と裏面並びに側面に、耐摩耗性と摺動性に優れるＤＬＣ膜をコーティングして、摩耗を抑制するとともに、基板の摺動を円滑にするようにしたものがある（例えば、特許文献６および７参照）。

しかし、これらの基板保持盤は、低反射率を得るための適切なＤＬＣ膜の厚さが明示されておらず、一様な厚さのＤＬＣ膜コーティングで低反射率を得ようとすると、膜厚が１０μｍ以上も必要となり、コーティングに時間が掛かりコ−ティング費用が高価になるとともに、ＤＬＣ膜の残留応力の増加によって剥離し易くなる問題があった。
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１：特許第４５１８８７６号公報
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

本発明はこのような問題を解決し、例えば液晶パネルまたはウェーハの露光装置用ないし検査装置用の基板を保持する基板保持盤に好適で、基板保持盤の全周面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を被覆し、基板載置面の摩耗を防止し基板の摺動を円滑にするとともに、側面のＤＬＣ膜の膜厚を他部位周面よりも厚く形成して、露光または検査時に側面から基板保持盤へ入射する光を抑制し基板載置面の低反射率を維持して、露光装置ないし検査装置の大型化と表面の低反射率化を図るとともに、他部位周面のＤＬＣ膜の膜厚を薄膜化して、ＤＬＣ膜コーティングの合理化と低廉化を図り安価に製作できるようにした、基板保持盤およびその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、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）膜でコーティングした基板保持盤において、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、露光時に側面側から基板保持盤へ入射する光を抑制し、基板保持盤表面の低反射率を維持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られ、露光装置ないし検査装置の大型化と高精度化と高機能化を図る一方、他部位周面のＤＬＣ膜の薄膜化を図り、他部位周面のＤＬＣ膜コーティング時間と費用を低減して、合理的かつ安価に製作し得るようにしている。
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れるようにしている。

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、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ら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。

請求項５の発明は、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−ボン）膜コーティングする基板保持盤の製造方法において、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し、側面のＤＬＣ膜の肉厚化を容易かつ安価に実現し得るようにしている。

請求項１の発明は、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から、露光時に側面側から基板保持盤へ入射する光を抑制し、基板保持盤表面の低反射率を維持して良好な露光作用を得られるとともに、他部位周面のＤＬＣ膜の薄膜化を図り、該周面のＤＬＣ膜コーティング時間と費用を低減して、安価に製作することができる。
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３の発明は、吸引孔の内面にＤＬＣ膜をコーティングしたから、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ことができる。
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。

請求項５の発明は、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したから、側面のＤＬＣ膜の肉厚化を容易かつ安価に実現することができる。

本発明を適用した基板と基板保持盤の要部を拡大して示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う基板保持盤の拡大断面図である。 本発明の基板保持盤の製造工程を順に示す説明図で、（ａ）は基板保持盤の母材を板状に切断した拡大断面図、（ｂ）は切断した板状の母材に吸引孔を加工した状況を示す拡大断面図、（ｃ）は吸引孔を形成後の表面にエッジとピンと凹部を形成した状況の要部を示す拡大断面図、（ｄ）は前記加工後の表面側にＤＬＣ膜をコーティングした前半の状況の要部を示す拡大断面図、（ｅ）は前半コーティング後、基板を反転し裏面側にＤＬＣ膜をコーティングした後半の状況の要部を示す拡大断面図、（ｆ）はＤＬＣ膜コーティング後の表面に薄膜をコーティングした状況の要部を示す拡大断面図である。

本発明の基板保持盤の種々の実験例の要部を示す拡大断面図で、（ａ）〜（ｅ）は実験例１〜５を示している。 前記実験例２，３と従来技術の全反射率の測定結果を比較して示すグラフである。

以下、本発明を液晶露光装置の液晶基板保持盤に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図４において１は石英ガラスを母材とする透明な基板保持盤で、矩形板状に形成され、その表面１ａの周囲にエッジ２が突設され、該エッジ２の内側の表面１ａ側に多数のピン３と凹部４がそれぞれ等間隔に形成され、このピン３上にウエハ等の石英ガラス製の基板５を載置している。

前記ピン３と凹部４は、表面１ａの表面を所望の平面度に研削後、サンドブラストまたは研削加工によって形成され、このうちピン３はエッジ２よりも幅狭の直径１ｍｍφ、高さ０．２ｍｍの円錐台形状または円筒状に形成され、隣接するピン３とは２ｍｍピッチで形成されている。
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。

前記基板保持盤１の全周面、すなわち表面１ａ側のエッジ２とピン３と凹部４の全周面、および裏面１ｂの全周面と側面１ｃの全周面、吸引孔６の内面全面に耐磨耗性と摺動性に優れ、導電性を有するＤＬＣ膜７，７ａがコーティングされている。
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。

前記ＤＬＣ膜７，７ａは、基板保持盤１に対するピン３と凹部４と吸引孔６の形成後、例えば実施形態のようなプラズマＣＶＤ法、或いはスパッタリング法によってコーティングしている。
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。

そして、前記周面を所定肉厚にＤＬＣ膜コーティング後、該コーティングを一旦中断し、カソード電極９上の基板保持盤１を反転して配置し、つまり裏面１ｂを上向きに配置し、エッジ２とピン３と凹部４を下向きに配置した後、反応器８内のプラズマ１０化とＤＬＣ膜コーティングを再開し、吸引孔６の内面を含む基板保持盤１の裏面１ｂと側面１ｃ周面にＤＬＣ膜コーティングする。
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。

このように基板保持盤１を反転し、その表面１ａ側と裏面１ｂ側から前後二回に亘ってＤＬＣ膜コーティングすることによって、吸引孔６の内面を精密にＤＬＣ膜コーティングできるとともに、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よりも容易かつ安価に肉厚に形成できるとともに、露光時に側面１ｃから基板保持盤１へ入射する光を抑制し、基板保持盤１表面の低反射率を維持できる。

そして、側面１ｃのＤＬＣ膜７ａを他の表面のＤＬＣ膜７よりも肉厚に形成することによって、他の表面のＤＬＣ膜７の薄膜化を促がし、当該部のＤＬＣ膜７のコーティングの合理化と低廉化を図れる。
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。

この後、少なくとも前記基板保持盤１の表面１ａ側の表面、つまりエッジ２とピン３と凹部４周面のＤＬＣ被膜上に無機透明の薄膜１１を形成している。
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。

次に、発明者は構成を異にした種々の基板保持盤１を製作し、それらの平面度や反射率、製作コストを比較して、最良の基板保持盤１を採択した。
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２の基板保持盤１は、図４（ｂ）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、それらの表面には薄膜１１をコーティングせず、また側面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４の基板保持盤１は、図４（ｄ）のように表面１ａ側と裏面１ｂ側に膜厚１０μｍ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５〜２０μｍのＤＬＣ膜７をコーティングし、吸引孔６内に膜厚５〜２０μｍのＤＬＣ膜７をコーティングし、全体的にＤＬＣ膜７を肉厚にしている。
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。

こうして製作した５種類の基板保持盤１に対し、平面度と波長３６０〜７４０ｎｍに亘る反射率を測定する。
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。

前記反射率の結果は表１の通りで、正反射成分と拡散反射成分を足し合わせた全全反射率の測定結果は図５の通りである。
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。

このことから薄膜１１のコーティングが有利であると考えられる。これは薄膜１１とＤＬＣ膜７の二重皮膜を入射光が伝播する際の屈折に原因していると考えられる。
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。

こうして平面度と反射率と製造コストを総合評価すると、実験例３が最も良い結果を得られた。実験例３を再掲すると次のようである。
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。

このように構成した液晶基板保持盤は、母材を透明な石英ガラスとしたから、軽量で液晶基板サイズないし基板ステ−ジの大型化に伴なう基板保持盤１の大型化に対応できるとともに、熱変形が極めて小さく、露光装置においては露光精度の低下を防止することもできる。
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。

しかも、基板保持盤１の表面と吸引孔６の内面に耐摩耗性と摺動性に優れるＤＬＣ膜７，７ａをコーティングしたから、経年的な使用による摩耗を抑制し、基板５の長期に亘る円滑な移動を促がし、基板５の脱着を容易かつ速やかに行なえる。
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。

更に、基板保持盤１は全面をＤＬＣ膜コーティングしたから、表面側のＤＬＣ膜コーティングがトラブルまたは劣化により剥離しても、他部位のＤＬＣ膜によって反射率は上昇することなく低反射率を維持できるため、直ちに装置を停止して基板保持盤を交換する必要がない。したがって、新たな基盤保持盤を準備している間も装置を稼働し得るから、装置稼働率の大幅な向上と生産性の向上を図れる。

前記基板保持盤１を製作する場合は、先ず透明な石英ガラスのインゴットを切断し、これを基板保持盤１を形成可能な寸法の矩形板状に切り出す。
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。

次に、前記切り出した石英ガラス板の表裏両面を研削加工し、所望の厚さに精密に加工するとともに、それらの両面を所定の平面度と平坦度に加工し、この石英ガラス板に吸引孔６を形成する。この状況は図３（ｂ）のようである。
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。

そして、前記基板保持盤１の全周面、すなわち表面１ａ側のエッジ２とピン３と凹部４の全周面、および裏面１ｂの全周面と側面１ｃの全周面、吸引孔６の内面全面に耐磨耗性と摺動性に優れるＤＬＣ膜７，７ａをコーティングする。
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。

前記ＤＬＣ膜７，７ａは、基板保持盤１に対するピン３と凹部４と吸引孔６の形成後、プラズマＣＶＤ法によってコーティングする。
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ード電極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膜コーティングする。この状況は図３（ｄ）のようである。

そして、前記周面に所定膜厚のＤＬＣ膜コーティング後、該コーティングを一旦中断し、カソ−ド電極１０上の基板保持盤１を反転して配置し、つまり裏面１ｂを上向きに配置し、エッジ２とピン３と凹部４を下向きに配置した後、反応器８内のプラズマ１０化とＤＬＣ膜コーティングを再開し、吸引孔６の内面を含む基板保持盤１の裏面１ｂと側面１ｃ周面にＤＬＣ膜コーティングする。この状況は図３（ｅ）,（ｆ）のようである。
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。

このように基板保持盤１を反転し、その表面１ａ側と裏面１ｂ側から前後二回に亘ってＤＬＣ膜コーティングすることによって、吸引孔６の内面を精密にＤＬＣ膜コーティングできる。
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。

このように側面１ｃのＤＬＣ膜７ａを肉厚に形成することによって、露光時に側面１ｃから基板保持盤１へ入射する光を抑制し、基板保持盤１表面の低反射率を維持して良好な露光作用を奏する。その際、吸引孔６の内面もＤＬＣ膜コーティングされているから、基板保持盤１表面の低反射率化を促す。

こうして製作した基板保持盤１を用いて基板５を露光する場合は、基板保持盤１を露光装置（図示略）の基板ステージ（図示略）上に配置し、その吸引孔６を真空ポンプ（図示略）に連通し、表面１ａ側に基板５を載置して真空ポンプを作動し、ピン３と凹部４周辺の空気を吸引して当該スペースを減圧し、基板５を保持する。
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。

この場合、実施形態の基板保持盤１の表面１ａはＤＬＣ膜７と薄膜１１とで被覆され、当該部の全反射率は５%以下で僅少であるから、前記反射光の入射を抑制し二重露光を防止する。
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。

このようにして基板保持盤１の表面１ａにおける反射率が低下され、前記表面１ａにおける反射が抑制されて、前記二重露光の発生を阻止し良好かつ安定した露光を実現する。 また、検査装置においては、保持盤からの反射光強度が低いため、保持盤起因のコントラスト変化を無視することができ、検査基板に起因する欠陥を精度良く検出し検査精度を向上することができる。

このように本発明の液晶基板保持盤およびその製造方法は、基板保持盤の全周面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を被覆し、基板載置面の摩耗を防止し基板の摺動を円滑にするとともに、側面のＤＬＣ膜の膜厚を他部位周面よりも厚く形成して、露光または検査時に側面から基板保持盤へ入射する光を抑制し基板載置面の低反射率を維持して、露光装置ないし検査装置の大型化と表面の低反射率化を図るとともに、他部位周面のＤＬＣ膜の膜厚を薄膜化して、ＤＬＣ膜コーティングの合理化と低廉化を図り安価に製作できるから、例えば液晶パネルまたはウェーハの露光装置用ないし検査装置用の基板を保持する基板保持盤に好適である。

１ 母材（基板保持盤）
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。

Images