JP6960260B2 - 基板保持装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハなどの基板を基体に吸着保持する基板保持装置及びその製造方法に関する。

半導体製造装置は、例えば製造中の基板（例えば半導体ウエハ）を保持する基板保持装置を有する。当該基板保持装置は、例えば、保持対象となる基板を吸着させつつ保持するように構成された基体を有する。当該基体は、例えば、基板の保持面をなす多数の凸部（ピン）を有する。

例えば、特許文献１には、基板載置台の表面保護板及び基板載置台のクリーニング方法が開示されている。また、特許文献２には、基体の主面に微小突起部を形成し、当該微小突起部の頂面を板状試料の載置面とするサセプタ装置が開示されている。

特開平１１−２１９９３９号公報 特開２００６−４９３５２号公報

例えば、基板保持装置が半導体製造装置内に設けられることを考慮した場合、当該基板保持装置には、保持中の基板（半導体ウエハ）への高度なコンタミネーションの抑制が求められる。また、基板保持装置には、基板を正確な位置に保持することが求められる。

例えば、半導体装置の製造中又は検査中においては、基板保持装置における基板の接触面に、基板の接触及び接触解除（基板の脱着）が繰り返し行われる。従って、基板の接触面をなす基体の複数の凸部と基板との接触による基板へのコンタミネーションが抑制されることが好ましい。

例えば、基体の凸部への基板の接触（及び真空吸引の開始及び停止）を繰り返した場合でも、基体からコンタミネーションの要因となるパーティクル（粉状粒子）が発生しないこと、また、その発生量が少ないことが好ましい。

本発明は、パーティクルの発生が大幅に抑制された基板保持装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明による基板保持装置は、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体と、当該基体の主面から突出し、頂面が基板の載置面をなす複数の凸部と、を有する基板保持装置であって、当該複数の凸部は、当該複数の凸部の側面に形成されかつ当該頂面から当該基体の当該主面に向かって線状に延びる複数のレーザ痕を有することを特徴とする。

本発明の基板保持装置によれば、凸部の側面にはレーザ照射の痕であるレーザ痕が形成されている。この凸部の側面は、セラミックス焼結体がレーザ照射によって局所的にさらに焼結された表面である。この凸部の側面では、レーザが照射されていない他の部分に比べて、隣接する結晶粒子の一体化が進行している。従って、当該結晶粒子の凸部からの脱粒、すなわちパーティクルの発生が抑制される。これによって、保持中又は脱着時の基板へのコンタミネーションが抑制される。

また、当該複数のレーザ痕は、当該複数の凸部の当該側面において当該基体の主面まで延在していることが好ましい。レーザ痕が凸部の側面において凸部の頂面から基体の主面に至って形成されていることで、凸部からのパーティクルの発生が大幅に抑制される。

また、当該基体は、当該主面において少なくとも当該複数の凸部の周囲に複数のレーザ痕を有することが好ましい。凸部の側面のみならず基体における凸部周辺にレーザ痕が有することで、凸部のみならず凸部の周囲の基体の主面からのパーティクルの発生が大幅に抑制される。

また、本発明による基板保持装置は、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体と、当該基体の主面から突出する複数の第１の凸部と、当該複数の第１の凸部の上面から突出し、頂面が基板の載置面をなす複数の第２の凸部と、を有する基板保持装置であって、当該複数の第２の凸部は、当該複数の第２の凸部の側面に形成されかつ当該頂面から当該第１の凸部の当該上面まで線状に延びる複数のレーザ痕を有することを特徴とする。

本発明による基板保持装置によれば、第１及び第２の凸部からなる２段構造の凸部が形成されている。また、基板の載置面に近い側の凸部である第２の凸部は側面にレーザ痕を有する。従って、凸部全体の強度を保ちつつ基板との接触面を縮小することができる。また、第２の凸部におけるパーティクルの発生が抑制される。

また、当該複数の第１の凸部は、当該複数の第１の凸部の当該上面に複数のレーザ痕を有することが好ましい。第１の凸部の上面にレーザ痕を有することで、第１の凸部の上面からのパーティクルの発生が大幅に抑制される。

また、当該複数の第１の凸部は、当該複数の第１の凸部の側面に線状に延びる複数のレーザ痕を有することが好ましい。レーザ痕が第１の凸部の側面まで延在していることで、第１の凸部からのパーティクルの発生が大幅に抑制される。

また、当該基体は、当該主面において少なくとも当該複数の第１の凸部の周囲にレーザ痕を有することが好ましい。レーザ痕が基体の主面にまで形成されることで、第１及び第２の凸部のみならず当該凸部の周囲の基体の主面からのパーティクルの発生が大幅に抑制される。

また、本発明による基板保持装置の製造方法は、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体の上面にレーザ光を照射して当該基体の当該上面よりも低い位置に主面を形成し、当該主面から突出しかつ各々の側面に複数のレーザ痕を有する複数の凸部を形成する工程を含むことを特徴とする。

本発明による基板保持装置の製造方法によれば、凸部をレーザ光の照射によって形成する。これによって、凸部の表面（例えば側面）における原料粒子の脱離を抑制することができる。また、凸部を容易に微小化することができ、基板との接触面積を容易に縮小することができる。従って、パーティクルの発生が大幅に抑制される。

また、当該複数の凸部を形成する工程は、当該基体の上面にレーザ光を照射して側面に複数のレーザ痕を有する複数の第１の凸部を形成する工程と、当該第１の凸部の上面にレーザ光を照射して側面に複数のレーザ痕を有する複数の第２の凸部を形成する工程と、を含む。凸部を２段階で形成することで、凸部の剛性が増し、安定した基板保持を行うことができる。

また、本発明による基板保持装置の製造方法は、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体の上面に、各々が互いに離間して島状に配列された複数のマスク部からなるマスクを形成する工程と、当該基体の上面に当該マスクを介してブラスト加工を行って当該基体の当該上面よりも低い位置に主面を形成し、当該主面から突出する複数の第１の凸部を形成する工程と、当該マスクを除去する工程と、当該複数の第１の凸部の上面にレーザ光を照射して当該複数の第１の凸部の各々を部分的に除去し、側面に複数のレーザ痕を有する第２の凸部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明による基板保持装置の製造方法によれば、ブラスト加工によって基体の上面を除去して主面及び第１の凸部を形成した後、第２の凸部をレーザ光の照射によって形成する。これによって、パーティクルの発生が抑制された基板保持装置を短時間で作製することができる。

また、当該基板保持装置の製造方法は、当該基体の当該上面を研磨する工程を含むことが好ましい。基体の上面、すなわち基板との接触面を研磨することで、基板との接触面が高度に平坦化され、パーティクルの発生が抑制される。

また、当該基板保持装置の製造方法は、当該基体の当該主面を研磨する工程を含むことが好ましい。ブラスト加工を行った面を研磨することで、当該ブラスト加工された面におけるパーティクルの発生が抑制される。

実施例１に係る基板保持装置の斜視図。 実施例１に係る基板保持装置の上面図。 実施例１に係る基板保持装置の断面図。 実施例１に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例１に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例１に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例１に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例１に係る基板保持装置の凸部の模式的な上面図。 実施例１に係る基板保持装置における凸部近傍の主面の観察画像。 実施例１に係る基板保持装置の凸部の模式的な側面図。 実施例１に係る基板保持装置における凸部の側面の観察画像。 実施例１の変形例に係る基板保持装置の凸部の模式的な側面図。 実施例２に係る基板保持装置の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の凸部の模式的な側面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の基体のパーティクル量の計測結果を示す図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における他の基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における他の基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における他の基体の断面図。 実施例２に係る基板保持装置の製造中における他の基体の断面図。 実施例２の変形例に係る基板保持装置の凸部の模式的な側面図。

以下、本発明の種々の実施例について詳細に説明する。

図１は、実施例１に係る基板保持装置（以下、単に保持装置と称する）１０の斜視図である。保持装置１０は、保持対象となる基板に接触して当該基板保持する基体１１を有する。なお、図示していないが、保持装置１０は、真空吸引装置に接続されている。

基体１１は、セラミックス焼結体からなり、平板形状を有する。基体１１は、例えば図１に示すように円板形状を有するが、上面視で多角形状又は楕円形状を有していてもよい。基体１１は、上面（表面）１１Ａ及び上面１１Ａとは反対側の下面（裏面）１１Ｂを有する。基体１１の上面１１Ａは、基板の載置面をなす。

本実施例においては、基体１１は、上面１１Ａよりも低い位置に主面ＰＬ１を有する。また、保持装置１０は、基体１１の主面ＰＬ１から突出する複数の凸部２０を有する。凸部２０の各々の頂面は、基体１１の上面１１Ａ、すなわち基板の載置面をなす。

また、本実施例においては、主面ＰＬ１上には、主面ＰＬ１から突出する凸部であり、主面ＰＬ１上において凸部２０の全体を取り囲むように環状に設けられた環状部３０が設けられている。本実施例においては、環状部３０は、基体１１の主面ＰＬ１の外周部において途切れなく設けられている。環状部３０の頂面は基体１１の上面１１Ａをなす。

また、本実施例においては、基体１１は、基体１１を貫通し、主面ＰＬ１と下面１１Ｂとを接続する貫通孔１１Ｃを有する。貫通孔１１Ｃは、下面１１Ｂ側の開口部（端部）を介して真空吸引装置に接続されている。

また、貫通孔１１Ｃにおける主面ＰＬ１側の開口部は、基体１１の外部に開放される。例えば、保持装置１０が半導体製造装置に用いられる場合、貫通孔１１Ｃの主面ＰＬ１側の開口部は、半導体製造装置のプロセスチャンバ内に露出される。

なお、真空吸引装置に接続される通気経路は、基体１１の下面１１Ｂから主面ＰＬ１に接続される場合に限定されない。例えば、真空吸引装置に接続される通気経路としての貫通孔１１Ｃに替えて、基体１１の主面ＰＬ１と基体１１の側面とを接続するように通気経路が形成されていてもよい。この場合、例えば、当該通気経路は、基体１１の側面に開口部を有し、当該開口部から基体１１の内部を基体１１の主面ＰＬ１に沿って（基体１１の横方向に）延在する部分を有する。また、当該通気経路は、基体１１の側面側の開口部を介して、当該真空吸引装置に接続される。

図２は、保持装置１０の上面図である。また、図３は、保持装置１０の断面図である。なお、図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図２及び図３に示すように、基体１１の主面ＰＬ１上には、複数の凸部２０が設けられている。また、主面ＰＬ１の外周部には、凸部２０を囲むように環状部３０が設けられている。

なお、凸部２０の各々は、三角格子状、正方格子状などのそのほかの態様で規則的に配置されるほか、周方向または径方向に局所的に疎密の差が生じるように局所的に不規則的に配置されてもよい。

また、本実施例においては、基体１１の主面ＰＬ１には、貫通孔１１Ｃの開口部が設けられている。本実施例においては、主面ＰＬ１の中央領域に貫通孔１１Ｃの開口部が５つ設けられている。なお、貫通孔１１Ｃの個数、形状及び配置構成は、図２に示す場合に限定されない。

図３に、保持装置１０の保持対象となる基板Ｗを二点鎖線で示した。基板Ｗは、例えば半導体ウエハである。例えば、基板Ｗは、搬送装置（図示せず）によって搬送され、その底面が凸部２０の頂面及び環状部３０の頂面に配置される。

なお、本実施例においては、環状部３０は、基板Ｗが載置された場合に環状部３０の内側の領域が閉じた空間を形成するような形状及びサイズを有する。例えば、図２に示すように環状部３０が円環状に形成され、円板形状の基板Ｗを保持装置１０の保持対象とする場合、環状部３０は、基板Ｗの外径よりも小さな内径を有する。

基板Ｗが基体１１の上面１１Ａに載置された場合、基体１１の主面ＰＬ１と基板Ｗの底面との間における環状部３０の内側領域は、貫通孔１１Ｃを介して真空吸引装置に接続された閉空間ＳＰを形成する。この閉空間ＳＰは、貫通孔１１Ｃを介して接続された真空吸引装置が動作することで真空化（負圧化）される。これによって基板Ｗは基体１１に吸着される。

換言すれば、本実施例においては、基体１１の貫通孔１１Ｃは、真空吸引装置に接続され、空間ＳＰ内の空気を吸引する吸引路として機能する。また、貫通孔１１Ｃにおける主面ＰＬ１側の開口部は、基板Ｗを基体１１の上面１１Ａに吸引する吸引力を生成する吸引部として機能する。

［保持装置１０の製造方法］
図４Ａ〜図４Ｄを用いて、保持装置１０の製造方法、特に基体１１の製造方法について説明する。図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ、保持装置１０の各製造工程中における基体１１Ｐの断面図を示している。なお、図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ各工程中の基体１１Ｐの図３と同様の断面図である。

［基体１１Ｐの研磨］
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、基体１１となるセラミック基体（以下、基体と称する）１１Ｐにおける上面１１Ａの研磨工程前後の断面図である。まず、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体１１Ｐを準備する（図４Ａ）。本実施例においては、基体１１Ｐとしては、炭化珪素の粉末を含む原料粉末を焼成してなる焼結体を準備した。

基体１１Ｐの原料粉末としては、例えば高純度（例えば純度９７％以上）の炭化珪素粉末、必要に応じてこれに適量の焼結助剤が添加された混合原料粉末が用いられる。そのほか、窒化アルミニウム粉末、アルミナ粉末等、他のセラミックス粉末が原料粉末として用いられてもよい。

次に、基体１１Ｐの上面（素材面）１１ＡＰを研磨する（図４Ｂ）。本実施例においては、基体１１Ｐの上面１１ＡＰにラップ加工を行った。これによって、基体１１Ｐの上面１１ＡＰは、研磨（研削）された研磨面となる。これによって、基体１１の上面１１Ａが形成される。

なお、この基体１１Ｐの上面１１ＡＰを研磨する工程は、後述する凸部２０及び環状部３０を形成する工程の後に行ってもよい。

［凸部２０及び環状部３０の形成］
次に、図４Ｃに示すように、基体１１Ｐの上面１１Ａにレーザ光ＬＢを照射し、基体１１Ｐの上面１１Ａを部分的に除去する。これによって、基体１１Ｐの上面１１Ａよりも低い位置に基体１１Ｐの主面ＰＬ１を形成する。また、除去されない部分は、主面ＰＬ１から突出した複数の凸部２０及び環状部３０となる。なお、図４Ｃは、凸部２０及び環状部３０が形成された基体１１Ｐの断面図である。

本実施例においては、レーザ光ＬＢを走査して基体１１Ｐの上面１１Ａに照射した。また、そして、基体１１Ｐの上面１１Ａにおける凸部２０及び環状部３０となる部分以外の領域にレーザ光ＬＢを照射した。また、レーザ光ＬＢが照射されない部分を円形にかつ島状に設け、凸部２０として、錐台形状の突起を形成した。

［貫通孔１１Ｃの形成］
次に、基体１１Ｐの主面ＰＬ１から基体１１Ｐの下面１１Ｂに至る貫通孔１１Ｃを形成する。これによって保持装置１０の基体１１が形成される（図４Ｄ）。本実施例においては、基体１１Ｐの主面ＰＬ１から下面１１Ｂに至る５つの円柱状の穴を形成することで、基体１１Ｐに貫通孔１１Ｃを形成した。このようにして、保持装置１０を作製することができる。

図５Ａは、凸部２０の模式的な上面図である。図５Ｂは、凸部２０の近傍の主面ＰＬ１の走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：SEM）による観察画像（ＳＥＭ像）である。また、図６Ａは、凸部２０の模式的な側面図である。また、図６Ｂは、凸部２０の側面２０ＳのＳＥＭ像である。なお、図５Ａは、図２における破線で囲まれた部分を拡大して示す図である。図５Ａ及び図５Ｂ、並びに図６Ａ及び図６Ｂを用いて、凸部２０の構造について説明する。

本実施例においては、凸部２０の各々は、基板Ｗの載置面（基体１１の上面１１Ａ）をなす頂面２０Ｔと、頂面２０Ｔと基体１１の主面ＰＬ１との間の側面２０Ｓとを有する。

また、凸部２０の各々の側面２０Ｓには、線状にレーザ痕ＬＭが形成されている。本実施例においては、レーザ痕ＬＭは、凸部２０の側面２０Ｓの他、基体１１の主面ＰＬ１に形成されている。

具体的には、本実施例においては、凸部２０の各々は、略円形状の頂面２０Ｔ及び傾斜した側面２０Ｓからなり、全体として略円錐台形状を有する。また、凸部２０の各々は、例えば図４Ｃに示すように、レーザ光ＬＢの照射によって形成される。従って、凸部２０の側面２０Ｓには、レーザ光ＬＢの照射痕が形成される。

また、本実施例においては、主面ＰＬ１及び凸部２０は、レーザ光ＬＢを線状に走査して照射し、凸部２０の領域で照射を停止する（照射を避ける）ことで形成した。従って、レーザ痕ＬＢは、図５Ａ及び図６Ａに示すように、主面ＰＬ１上において線状にかつ各々が整列するように複数本形成される。また、レーザ痕ＬＭは、凸部２０の頂面２０Ｔから基体１１の主面ＰＬ１に向かって線状に延びるように複数本形成される。

レーザ痕ＬＭは、レーザ光ＬＢの発振源及びスポット径、並びにレーザ光ＬＢの照射時間及び照射回数などによって種々の形状を取り得る。例えば、図５Ａ及び図６Ａに示すように、レーザ痕ＬＭは、微細な鱗状（波状）の凹凸がレーザ光ＬＢの走査軌跡に従って線状に連なるように形成される。しかし、上記したようなレーザ光ＬＢの照射条件によっては、レーザ痕ＬＭは、例えば、球状（ドット状）の凹部が連なるような形状を有し得る。

例えば、本実施例においては、図５Ｂに示すように、基体１１の主面ＰＬ１における凸部２０の周囲には、鱗状の凹凸の形態をとったレーザ痕ＬＭが形成されている。また、図６Ｂに示すように、凸部２０の側面２０Ｓには、線状の凹部の形態をとったレーザ痕ＬＭが形成されている。レーザ痕ＬＭは、レーザ光ＬＢの照射痕であり、図５Ｂ又は図６Ｂに示すレーザ痕ＬＭの表面形状は一例に過ぎない。すなわち、レーザ痕ＬＭの態様はレーザ光ＬＢの照射態様によって変化し得る。

凸部２０の側面２０Ｓ、すなわち凸部２０の表面がレーザ痕ＬＭを有することで、凸部２０からのパーティクルの発生が大幅に抑制される。具体的には、セラミックス焼結体は、レーザ光ＬＢが照射されると、そのセラミックス材料が部分的に再度焼結される。

すなわち、このレーザ痕ＬＭを有する凸部２０の側面２０Ｓは、レーザ光ＬＢの照射によって局所的にさらに焼結（再焼結）されたセラミックス焼結体の表面である。この凸部２０の側面２０Ｓでは、レーザ光ＬＢが照射されていない他の部分に比べて、隣接する結晶粒子の一体化が進行している。従って、結晶粒子が脱離（脱粒）しにくくなる。これによって、凸部２０からの当該結晶粒子の脱離、すなわちコンタミネーションの要因となるパーティクルの発生が抑制される。

また、レーザ光ＬＢの照射によって凸部２０を形成する場合、凸部２０のサイズを容易に微小化することができる。例えば、レーザ光ＬＢの照射によって、凸部２０の各々の直径（最大幅）を０．０５ｍｍ程度にすることができる。

また、レーザ光ＬＢによって表面を再焼結しつつ凸部２０を形成する場合、凸部２０に比較的高い強度を持たせることができる。従って、レーザ光ＬＢの照射によって、高い自由度で高強度の凸部２０を形成することができる。

なお、凸部２０の剛性を考慮すると、凸部２０の直径は０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。一方、パーティクルの発生を抑制するために基板Ｗとの接触面積を縮小することを考慮すると、凸部２０の直径は０．２ｍｍ以下であることが好ましい。従って、凸部２０の直径は、０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内であることが好ましい。

また、基板Ｗとの接触部である凸部２０の頂面２０Ｔは、研磨面であることが好ましい。従って、保持装置１０を製造する場合、基体１１の上面を研磨する（例えば図４Ｂ）ことが好ましい。

また、本実施例においては、基体１１は、主面ＰＬ１にレーザ痕ＬＭを有する。従って、基板Ｗの底面（裏面）に面する主面ＰＬ１の領域からのパーティクルの発生が大幅に抑制される。

なお、本実施例においては、レーザ痕ＬＭが凸部２０の側面２０Ｓから基体１１の主面ＰＬ１、すなわち凸部２０の底面に延在している場合について説明した。しかし、レーザ痕ＬＭは、基体１１の主面ＰＬ１に至っている場合に限定されない。レーザ痕ＬＭは、少なくとも凸部２０の頂面２０Ｔから基体１１の主面ＰＬ１に向かって設けられていればよい。

また、本実施例においては、基体１１の主面ＰＬ１にレーザ痕ＬＭが形成される場合について説明した。しかし、レーザ痕ＬＭは、基体１１の主面ＰＬ１に形成されていなくてもよい。

図７は、実施例１の変形例に係る保持装置１０Ａの凸部２０Ａの模式的な側面図である。本変形例においては、凸部２０Ａは、頂面２０Ｔから側面２０Ｓに向かう線状のレーザ痕ＬＭを有するが、基体１１の主面ＰＬ１まで至っていない。また、レーザ痕ＬＭは基体１１の主面ＰＬ１には形成されていない。

例えば、基体１１の上面１１Ａを他の方法によって除去して主面ＰＬ１を形成し、凸部２０Ａをレーザ光ＬＢの照射によって形成してもよい。この場合、レーザ痕ＬＭは凸部２０Ａの側面２０Ｓのみに形成され、基体１１の主面ＰＬ１には形成されない。しかし、少なくとも凸部２０Ａの頂面２０Ｔに近い部分の側面２０Ｓにレーザ痕ＬＭが設けられていれば、基板Ｗの載置部分の近傍でのパーティクルの発生が抑制される。

なお、例えば、ブラスト加工によって主面ＰＬ１の大部分を形成する場合、レーザ光ＬＢの照射に比べて全体の加工時間が短くなる。

なお、凸部２０をレーザ光ＬＢによって形成する場合、レーザ痕ＬＭは、主面ＰＬ１における凸部２０の周囲に残存することとなる可能性が高い。また、少なくとも凸部２０の周囲をレーザ光ＬＢの照射によって加工することで、基板Ｗとの接触部の近傍におけるパーティクルの抑制効果が高くなる。従って、基体１１は、その主面ＰＬ１において少なくとも凸部２０の周囲に複数のレーザ痕ＬＭを有することが好ましい。

また、本実施例においては、保持装置１０が環状部３０及び貫通孔１１Ｃを有する場合について説明した。しかし、保持装置１０は、環状部３０及び貫通孔１１Ｃを有する場合に限定されない。

例えば、保持装置１０は、凸部２０の頂面２０Ｔに基板Ｗを載置した際に基板Ｗを吸着させるような構成を有していればよい。例えば、保持装置１０は、静電気力によって基板Ｗを吸着させる構成を有していてもよく、この場合、保持装置１０は静電気力を生成する電極及び電源を有していればよい。

このように、本実施例においては、保持装置１０は、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体１１と、基体１１の主面ＰＬ１から突出し、頂面２０Ｔが基板の載置面（基体１１の上面１１Ａ）をなす複数の凸部２０と、を有する。また、複数の凸部２０は、複数の凸部２０の側面２０Ｓに形成されかつ頂面２０Ｔから基体１１の主面ＰＬ１に向かって線状に延びる複数のレーザ痕ＬＭを有する。従って、パーティクルの発生が大幅に抑制された保持装置１０を提供することができる。

また、本実施例においては、保持装置１０の製造方法として、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体１１Ｐの上面１１Ａにレーザ光ＬＢを照射して基体１１Ｐの上面１１Ａよりも低い位置に主面ＰＬ１を形成し、主面ＰＬ１から突出しかつ各々の側面２０Ｓに複数のレーザ痕ＬＭを有する複数の凸部２０を形成する工程を含む。従って、パーティクルの発生が大幅に抑制された保持装置１０の製造方法を提供することができる。

図８は、実施例２に係る基板保持装置（以下、単に保持装置と称する）４０の断面図である。保持装置４０は、基体４１の構成を除いては、保持装置１０と同様の構成を有する。基体４１は、基板Ｗの載置面をなす上面４１Ａ及び上面４１とは反対側の下面４１Ｂを有する。また、基体４１は、上面４１Ａよりも低い位置に主面ＰＬ１を有する。

また、本実施例においては、保持装置４０は、基体４１の主面ＰＬ１上に２段構造の凸部５０を有する。図９は、凸部５０の模式的な側面図である。本実施例においては、凸部５０は、基体４１の主面ＰＬ１から突出し、上面５１Ｔ及び側面５１Ｓを有する複数の第１の凸部５１を有する。また、凸部５０は、第１の凸部５１の上面５１Ｔから突出し、頂面５２Ｔ及び側面５２Ｓを有する複数の第２の凸部５２を有する。

また、本実施例においては、第２の凸部５２は、頂面５２Ｔが基板Ｗの載置面（基体４１の上面４１Ａ）をなす。すなわち、本実施例においては、第２の凸部５２の頂面５２Ｔは、凸部５０の頂面である。

また、複数の第２の凸部５２は、複数の第２の凸部５２の側面５２Ｓに形成されかつ頂面５２Ｔから第１の凸部５１の上面５１Ｔまで線状に延びる複数のレーザ痕ＬＭを有する。また、本実施例においては、第１の凸部５１は、第１の凸部５１の上面５１Ｔ及び側面５１Ｓに線状に延びる複数のレーザ痕ＬＭを有する。

また、本実施例においては、基体４１は、主面ＰＬ１において少なくとも第１の凸部５１の周囲にレーザ痕ＬＭを有する。換言すれば、本実施例においては、レーザ痕ＬＭは、第２の凸部５２の側面５２Ｓから、第１の凸部５１の上面５１Ｔ及び側面５１Ｓを経て、基体４１の主面ＰＬ１に至って形成されている。

［保持装置４０の製造方法］
次に、図１０Ａ〜図１０Ｇを用いて、保持装置４０の製造方法について説明する。図１０Ａ〜図１０Ｇは、それぞれ、保持装置４０の各製造工程中における基体４１Ｐの図８と同様の断面図である。

［基体４１Ｐの研磨］
図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、基体４１となるセラミック基体（以下、基体と称する）４１Ｐにおける上面４１Ａの研磨工程前後の断面図である。まず、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体４１Ｐを準備する（図１０Ａ）。本実施例においては、基体４１Ｐとしては、実施例１の基体１１Ｐと同様の焼結体を準備した。次に、基体４１Ｐの上面（素材面）４１ＡＰを研磨する（図１０Ｂ）。これによって、基体４１の上面４１Ａが研磨面として形成される。

なお、この基体４１Ｐの上面４１ＡＰを研磨する工程は、後述する凸部５０及び環状部３０を形成する工程の後に行ってもよい。

［凸部５０及び環状部３０の形成］
次に、基体４１Ｐの上面４１Ａに、各々が互いに離間して島状に配列された複数のマスク部ＭＰからなるマスクＭＫを形成する（図１０Ｃ）。本実施例においては、凸部５０となる部分に円形状のマスク部ＭＰを有するようにパターニングされたレジストマスクを形成した。また、本実施例においては、マスクＭＫは、環状部３０となる部分にマスク部ＭＰを有するように形成した。

続いて、基体４１の上面４１ＡにマスクＭＫを介してブラスト加工を行う。これによって、基体４１の上面４１Ａよりも低い位置に主面ＰＬ１を形成し、主面ＰＬ１から突出する複数の第１の凸部５０Ｐ及び環状部３０を形成する（図１０Ｄ）。本実施例においては、マスクＭＫのマスク部ＭＰから露出した基体４１の上面４１Ａにブラスト粒子ＢＰを衝突させ、上面４１Ａを部分的に除去した。

次に、マスクＭＫを除去し（図１０Ｅ）する。続いて、第１の凸部５０Ｐの上面にレーザ光ＬＢを照射して第１の凸部５０Ｐの各々を部分的に除去し、側面に複数のレーザ痕ＬＭを有する第２の凸部５２を形成する（図１０Ｆ）。本実施例においては、露出した第１の凸部５０Ｐの各々の上面、すなわちマスクＭＫに覆われていた部分の中央部を除いてレーザ光ＬＢを走査して照射した。

これによって、レーザ光ＬＢが照射された部分は、第１の凸部５０Ｐの上面からわずかに窪んだ段差部分となる。このわずかに窪んだ部分は、凸部５０における第１の凸部５１となる。また、レーザ光ＬＢが照射されていない残存部分は、基体４１Ｐの上面４１Ａが残存した凸部となり、これが凸部５０における第２の凸部５２となる。

なお、本実施例においては、第１及び第２の凸部５１及び５２として２段構造の円錐台形状の凸部を形成することで、凸部５０を形成した。

［貫通孔１１Ｃの形成］
次に、基体４１Ｐの主面ＰＬ１から基体４１Ｐの下面４１Ｂに至る貫通孔１１Ｃを形成する。これによって保持装置１０の基体４１が形成される（図１０Ｇ）。これ以降は、保持装置１０と同様の工程を経ることで、保持装置４０を作製することができる。

図１１は、保持装置４０に洗浄後のクリーンな基板Ｗを載置して真空吸着を行った後に基板Ｗの裏面に転写されたパーティクルの数量の計測結果を示す図である。なお、パーティクル数の計測は、トプコン社製のウエハ表面検査装置を用いて行った。

図１１の横軸はパーティクルの粒径（サイズ）を示し、縦軸は測定されたパーティクル数を示す。なお、本実施例における第２の凸部５２の直径は０．０５ｍｍとした。また、凸部５０を一段構造とし、その全体をブラスト加工によって形成し、また凸部５０の直径を０．２ｍｍとすることを除いては、保持装置４０と同様の工程を経て作製した基体を比較例として用意し、同様の計測実験を行った。

図１１に示すように、全てのパーティクル径において比較例よりもパーティクル数が減少したことがわかる。従って、レーザ光ＬＢの照射によって表面が改質（変質）され、パーティクルの発生が抑制されたことが確認できた。

本実施例に示すように、２段構造の凸部５０を形成した場合、凸部５０の強度が増す。従って、パーティクルの発生が大幅に抑制された高剛性な凸部５０を有する保持装置４０を提供することができる。例えば、パーティクルの発生を抑制しつつ、安定して複数回の基板の脱着（基板の保持）を行うことができる。

また、本実施例においては、保持装置４０の製造方法として、基体４１の上面４１Ａに、各々が互いに離間して島状に配列された複数のマスク部ＭＰからなるマスクＭＫを形成する工程と、基体４１の上面４１ＡにマスクＭＫを介してブラスト加工を行って基体４１の上面４１Ａよりも低い位置に主面ＰＬ１を形成し、主面ＰＬ１から突出する複数の第１の凸部５０Ｐを形成する工程とを有する。

また、保持装置４０の製造方法として、第１の凸部５０Ｐを形成した後、マスクＭＫを除去する工程と、複数の第１の凸部５０Ｐの上面にレーザ光ＬＢを照射して複数の第１の凸部５０Ｐの各々を部分的に除去し、側面５２Ｓに複数のレーザ痕ＬＭを有する第２の凸部５２を形成する工程と、を含む。従って、パーティクルの発生が大幅に抑制された高剛性な凸部５０を有する保持装置４０の製造方法を提供することができる。

また、本実施例においても、基体４１における基板Ｗとの接触面である凸部５０の頂面、すなわち基体４１の上面４１Ａは研磨されることが好ましい。すなわち、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、保持装置４０の製造方法として、基体４１の上面４１Ａを研磨する工程を含むことが好ましい。

また、本実施例においては、基体４１の加工にブラスト加工を含む。このブラスト加工によって形成された部分は、レーザ光ＬＢの照射によって形成された部分に比べ、パーティクルが発生しやすい。従って、ブラスト加工を含む工程によって基体４１を形成する場合、ブラスト加工部分を研磨することが好ましい。具体的には、例えば、ブラスト加工後（例えばレーザ加工前、図１０Ｅと図１０Ｆとの間のタイミング）において、基体４１Ｐの主面ＰＬ１を研磨する工程を含むことが好ましい。
［凸部５０を形成する他の工程］
本実施例においては、凸部５０をブラスト加工及びレーザ加工によって形成する場合について説明した。しかし、凸部５０は、上記した方法以外によっても形成することができる。例えば、凸部５０は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第１の凸部５０Ｐ及び第２の凸部５２の両方をレーザ光ＬＢの照射によって形成することができる。

具体的には、凸部５０を形成する工程は、基体４１Ｐの上面４１Ａにレーザ光ＬＢを照射して側面に複数のレーザ痕ＬＭを有する複数の第１の凸部５０Ｐを形成する工程（図１２Ａ）と、第１の凸部５０Ｐの上面にレーザ光ＬＢを照射して側面に複数のレーザ痕ＬＭを有する複数の第２の凸部５２を形成する工程（図１２Ｂ）と、を含んでいてもよい。

また、凸部５０を形成する工程は、例えば、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、２段階で主面ＰＬ１を形成することで形成することができる。この場合、例えば、１段階目のレーザ照射で第２の凸部５２が形成され、２段階目のレーザ照射で第１の凸部５１が形成される。

具体的には、凸部５０を形成する工程は、基体４１の上面４１Ａにレーザ光ＬＢの照射を照射して上面４１Ａよりも低い位置に第１の主面ＰＬ１１を形成し、第１の主面ＰＬ１１から突出する第２の凸部５２を形成する工程（図１３Ａ）と、第１の主面ＰＬ１１にレーザ光ＬＢを照射して第１の主面ＰＬ１１よりも低い位置に主面ＰＬ１となる第２の主面を形成し、主面ＰＬ１から突出する第１の凸部５１を形成する工程（図１３Ｂ）と、を含んでいてもよい。

上記した種々の工程を経た場合でも、各々が側面にレーザ痕ＬＭを有する第１及び第２の凸部５１及び５２を有する２段構造の凸部５０を形成することができる。

なお、本実施例においては、レーザ痕ＬＭが第２の凸部５２の側面５２Ｓ、第１の凸部５１の上面５１Ｔ及び側面５１Ｓ、並びに基体４１の主面ＰＬ１における第１の凸部５１の周囲の領域に形成される場合について説明した。しかし、レーザ痕ＬＭは、少なくとも第２の凸部５２の側面５２Ｓに設けられていればよい。

換言すれば、例えば、レーザ痕ＬＭは、第１の凸部５１の上面５１Ｔ又は側面５１Ｓには設けられていなくてもよい。図１４は、実施例２の変形例に係る保持装置４０Ａの凸部５０Ａの模式的な側面図である。本変形例においては、レーザ痕ＬＭは、第２の凸部５２の側面と、第１の凸部５１の上面５１Ｔの一部とに設けられている。

凸部５０Ａは、例えば、図１３Ｂに示す第２の主面としての主面ＰＬ１を形成して第１の凸部５１を形成する工程を、レーザ加工に代えてブラスト加工によって行うことで、形成することができる。すなわち、保持装置４０Ａの製造方法における凸部５０Ａの形成工程は、例えば、まず、レーザ光ＬＢの照射によって第２の凸部５２を形成し（図１３Ａ）、次にブラスト加工によって第１の凸部５１を形成する工程（図１３Ｂ改）を含む。

本変形例のように、レーザ痕ＬＭは、凸部５０Ａの上側の凸部である第２の凸部５２の側面５２Ｓのみに設けられていてもよい。これによって、基板Ｗとの接触部である第２の凸部５２の近傍でのパーティクルの発生が抑制され、一定のコンタミネーションの抑制効果を得ることができる。

なお、パーティクルの発生を抑制することを考慮すると、第１の凸部５１は、第１の凸部５１の上面５１Ｔに複数のレーザ痕ＬＭを有することが好ましく、またその側面５１Ｓに線状に延びる複数のレーザ痕ＬＭを有することが好ましい。また、基体４１は、主面ＰＬ１において少なくとも複数の第１の凸部５１の周囲にレーザ痕ＬＭを有することが好ましい。

上記したように、本実施例においては、保持装置４０は、セラミックス焼結体からなる平板形状の基体４１と、基体４１の主面ＰＬ１から突出する複数の第１の凸部５１と、複数の第１の凸部５１の上面５１Ｔから突出し、頂面５２Ｔが基板Ｗの載置面（基体４１の上面４１Ａ）をなす複数の第２の凸部５２と、を有する。また、第２の凸部５２の各々は、第２の凸部５２の側面５２Ｓに形成されかつ頂面５２Ｔから第１の凸部５１の上面５１Ｔまで線状に延びる複数のレーザ痕ＬＭを有する。従って、パーティクルの発生が大幅に抑制された保持装置４０及びその製造方法を提供することができる。

１０、１０Ａ、４０、４０Ａ…基板保持装置、 １１、４１…基体、 ２０、２０Ａ、５０、５０Ａ…凸部、 ＬＭ…レーザ痕。

Claims (11)

1. セラミックス焼結体からなる平板形状の基体と、
   前記基体の主面から突出し、頂面が基板の載置面をなす複数の凸部と、を有する基板保持装置であって、
   前記複数の凸部は、前記複数の凸部の側面に形成されかつ前記頂面から前記基体の前記主面に向かって線状に延びる複数のレーザ痕を有することを特徴とする基板保持装置。
2. 前記複数のレーザ痕は、前記複数の凸部の前記側面において前記基体の主面まで延在していることを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
3. 前記基体は、前記主面において少なくとも前記複数の凸部の周囲に複数のレーザ痕を有することを特徴とする請求項２に記載の基板保持装置。
4. セラミックス焼結体からなる平板形状の基体と、
   前記基体の主面から突出する複数の第１の凸部と、
   前記複数の第１の凸部の上面から突出し、頂面が基板の載置面をなす複数の第２の凸部と、を有する基板保持装置であって、
   前記複数の第２の凸部は、前記複数の第２の凸部の側面に形成されかつ前記頂面から前記第１の凸部の前記上面まで線状に延びる複数のレーザ痕を有することを特徴とする基板保持装置。
5. 前記複数の第１の凸部は、前記複数の第１の凸部の前記上面に複数のレーザ痕を有することを特徴とする請求項４に記載の基板保持装置。
6. 前記複数の第１の凸部は、前記複数の第１の凸部の側面に線状に延びる複数のレーザ痕を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の基板保持装置。
7. 前記基体は、前記主面において少なくとも前記複数の第１の凸部の周囲にレーザ痕を有することを特徴とする請求項６に記載の基板保持装置。
8. 基板保持装置の製造方法であって、
   セラミックス焼結体からなる平板形状の基体の上面にレーザ光を照射して前記基体の前記上面よりも低い位置に主面を形成し、前記主面から突出しかつ各々の側面に複数のレーザ痕を有する複数の凸部を形成する工程を含み、
   前記複数の凸部を形成する工程は、前記基体の上面にレーザ光を照射して側面に複数のレーザ痕を有する複数の第１の凸部を形成する工程と、前記第１の凸部の上面にレーザ光を照射して側面に複数のレーザ痕を有する複数の第２の凸部を形成する工程と、を含むことを特徴とする基板保持装置の製造方法。
9. 基板保持装置の製造方法であって、
   セラミックス焼結体からなる平板形状の基体の上面に、各々が互いに離間して島状に配列された複数のマスク部からなるマスクを形成する工程と、
   前記基体の上面に前記マスクを介してブラスト加工を行って前記基体の前記上面よりも低い位置に主面を形成し、前記主面から突出する複数の第１の凸部を形成する工程と、
   前記マスクを除去する工程と、
   前記複数の第１の凸部の上面にレーザ光を照射して前記複数の第１の凸部の各々を部分的に除去し、側面に複数のレーザ痕を有する第２の凸部を形成する工程と、を含むことを特徴とする基板保持装置の製造方法。
10. 前記基体の前記上面を研磨する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の基板保持装置の製造方法。
11. 前記基体の前記主面を研磨する工程を含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の基板保持装置の製造方法。

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