JPH07176597A - 低発塵性部材の製造方法 - Google Patents
低発塵性部材の製造方法Info
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- JPH07176597A JPH07176597A JP6034776A JP3477694A JPH07176597A JP H07176597 A JPH07176597 A JP H07176597A JP 6034776 A JP6034776 A JP 6034776A JP 3477694 A JP3477694 A JP 3477694A JP H07176597 A JPH07176597 A JP H07176597A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微細粒子の発生を抑制するとともに、ワーク
の表面への微細粒子の付着を抑え、また、周辺への微細
粒子の飛散を抑えることができる低発塵性の部材を製造
する方法を提供する。 【構成】 アルミ合金からなる基材51の表面を陽極酸
化処理してアルミニウムの陽極酸化皮膜52を成膜し、
さらに陽極酸化皮膜上にダイヤモンド状カーボンからな
る皮膜53を成膜する。
の表面への微細粒子の付着を抑え、また、周辺への微細
粒子の飛散を抑えることができる低発塵性の部材を製造
する方法を提供する。 【構成】 アルミ合金からなる基材51の表面を陽極酸
化処理してアルミニウムの陽極酸化皮膜52を成膜し、
さらに陽極酸化皮膜上にダイヤモンド状カーボンからな
る皮膜53を成膜する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造プロセス等
で使用される露光装置や検査装置の搬送機構等での使用
に好適な低発塵性部材の製造方法に関する。
で使用される露光装置や検査装置の搬送機構等での使用
に好適な低発塵性部材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の低発塵技術は、部材と部材との摺
動、接触によって発生する摩擦摩耗による摩耗粉(表面
の微細な破壊)の発生や飛散を抑制するために、部材間
に潤滑油を塗布したり、部材の片方あるいは両方を硬質
化するために硬質薄膜や固体潤滑膜をコーティングして
摩擦係数を低減して耐摩耗性を高めることで、低発塵の
効果を実現していた。例えば、半導体ウエハの搬送機構
のウエハ保持部では、ウエハとの接触部にアルミナ等の
セラミックス部材、アルミに陽極酸化処理を施した部
材、塗装による皮膜処理を施した部材等が用いられてい
た。
動、接触によって発生する摩擦摩耗による摩耗粉(表面
の微細な破壊)の発生や飛散を抑制するために、部材間
に潤滑油を塗布したり、部材の片方あるいは両方を硬質
化するために硬質薄膜や固体潤滑膜をコーティングして
摩擦係数を低減して耐摩耗性を高めることで、低発塵の
効果を実現していた。例えば、半導体ウエハの搬送機構
のウエハ保持部では、ウエハとの接触部にアルミナ等の
セラミックス部材、アルミに陽極酸化処理を施した部
材、塗装による皮膜処理を施した部材等が用いられてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体製造にお
ける集積回路の線幅は細くなり、一般には、16M-bit で
は0.5 μm、64M-bit では0.35μm、256M-bitでは0.25
μm、1G-bit では0.15μmと言われている。それに伴
い、半導体製造に係る環境のクリーン化の要求もより高
まっている。特に、ウエハ表面に対する半導体製造環境
における微粒子(塵埃)による汚染は、製品の歩留りの
悪化など重要な問題となっている。そのため、半導体製
造ラインは、一般に、内部のクリーン度が厳しく管理さ
れたクリーンルーム内に設定されている。
ける集積回路の線幅は細くなり、一般には、16M-bit で
は0.5 μm、64M-bit では0.35μm、256M-bitでは0.25
μm、1G-bit では0.15μmと言われている。それに伴
い、半導体製造に係る環境のクリーン化の要求もより高
まっている。特に、ウエハ表面に対する半導体製造環境
における微粒子(塵埃)による汚染は、製品の歩留りの
悪化など重要な問題となっている。そのため、半導体製
造ラインは、一般に、内部のクリーン度が厳しく管理さ
れたクリーンルーム内に設定されている。
【0004】しかし、従来の技術は、前述のように、接
触する部材の片方あるいは両方の耐摩耗性を向上させる
ことであって、完全な無摩耗を実現させるものではな
い。そのため、部材間の接触に伴い発生する微細な摩耗
粉が、両部材の表面に付着したり、その周辺に飛散した
りして、ウエハ表面や半導体製造環境を高度にクリーン
化することはできなかった。
触する部材の片方あるいは両方の耐摩耗性を向上させる
ことであって、完全な無摩耗を実現させるものではな
い。そのため、部材間の接触に伴い発生する微細な摩耗
粉が、両部材の表面に付着したり、その周辺に飛散した
りして、ウエハ表面や半導体製造環境を高度にクリーン
化することはできなかった。
【0005】本発明は、微細粒子の発生を抑制するとと
もに、ウエハなどに代表されるワークの表面への微細粒
子の付着を抑え、また、周辺への微細粒子の飛散を抑え
ることができる低発塵性部材を製造することを目的とす
る。
もに、ウエハなどに代表されるワークの表面への微細粒
子の付着を抑え、また、周辺への微細粒子の飛散を抑え
ることができる低発塵性部材を製造することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的のために、第1
発明(請求項1記載の発明)では、アルミ合金からなる
基材の表面を陽極酸化処理して該表面にアルミニウムの
陽極酸化皮膜を成膜し、該陽極酸化皮膜上にダイヤモン
ド状カーボンからなる皮膜を成膜することで、ワークを
処理する装置で該ワークが摺動接触する部分に使用され
る低発塵性部材を製造した。また、第2発明(請求項2
記載の発明)では、ダイヤモンド状カーボンからなる皮
膜を成膜する際に、プラズマを用いた化学的気相成長法
を用いた。第3発明(請求項3記載の発明)では、前記
化学的気相成長法の際に成膜空間内に導入する原料ガス
をメタンガスを含むものとし、該メタンガスの流量を5
〜200cc/分の範囲に設定した。第4発明(請求項4記
載の発明)では、前記化学的気相成長法に際し、成膜空
間の成膜時の真空度を 6.7〜26.7Paの範囲に設定した。
第5発明(請求項5記載の発明)では、前記化学的気相
成長法の際のプラズマが、出力 0.1〜1.0kW の範囲で生
成されるように設定した。第6発明(請求項6記載の発
明)では、前記化学的気相成長法の際に、ダイヤモンド
状カーボン皮膜を成膜する基板の温度を 250℃以下に設
定した。
発明(請求項1記載の発明)では、アルミ合金からなる
基材の表面を陽極酸化処理して該表面にアルミニウムの
陽極酸化皮膜を成膜し、該陽極酸化皮膜上にダイヤモン
ド状カーボンからなる皮膜を成膜することで、ワークを
処理する装置で該ワークが摺動接触する部分に使用され
る低発塵性部材を製造した。また、第2発明(請求項2
記載の発明)では、ダイヤモンド状カーボンからなる皮
膜を成膜する際に、プラズマを用いた化学的気相成長法
を用いた。第3発明(請求項3記載の発明)では、前記
化学的気相成長法の際に成膜空間内に導入する原料ガス
をメタンガスを含むものとし、該メタンガスの流量を5
〜200cc/分の範囲に設定した。第4発明(請求項4記
載の発明)では、前記化学的気相成長法に際し、成膜空
間の成膜時の真空度を 6.7〜26.7Paの範囲に設定した。
第5発明(請求項5記載の発明)では、前記化学的気相
成長法の際のプラズマが、出力 0.1〜1.0kW の範囲で生
成されるように設定した。第6発明(請求項6記載の発
明)では、前記化学的気相成長法の際に、ダイヤモンド
状カーボン皮膜を成膜する基板の温度を 250℃以下に設
定した。
【0007】
【作用】前述のような低発塵性が要求される装置におい
ては、シリコンウエハ等のワークと接触する各部位に、
耐摩耗性の優れた部材を使用することが必要であるが、
それによってワークが摩耗して摩耗粉が飛散することは
好ましくない。また、ワークによって摩耗する材料も好
ましくない。つまり、低発塵性部材には、ワークを摩耗
させずしかもワークで摩耗されることのない特性が要求
される。本明細書では、このような摩耗特性を「相互に
耐摩耗性を有する」と呼ぶ。
ては、シリコンウエハ等のワークと接触する各部位に、
耐摩耗性の優れた部材を使用することが必要であるが、
それによってワークが摩耗して摩耗粉が飛散することは
好ましくない。また、ワークによって摩耗する材料も好
ましくない。つまり、低発塵性部材には、ワークを摩耗
させずしかもワークで摩耗されることのない特性が要求
される。本明細書では、このような摩耗特性を「相互に
耐摩耗性を有する」と呼ぶ。
【0008】本発明で得られる低発塵性部材は、例え
ば、図3の半導体製造装置の搬送ラインにおいて吸着部
12として使用され、ワーク13を搬送するときにワー
ク13が吸着部12などと摺動接触しても摩耗粉の発生
を抑えることができる。そのため、この低発塵性部材を
設けることで低発塵性の装置を提供することが可能とな
る。
ば、図3の半導体製造装置の搬送ラインにおいて吸着部
12として使用され、ワーク13を搬送するときにワー
ク13が吸着部12などと摺動接触しても摩耗粉の発生
を抑えることができる。そのため、この低発塵性部材を
設けることで低発塵性の装置を提供することが可能とな
る。
【0009】ここで、本発明における「低発塵性部材」
の評価方法について説明する。まず、図4に示すよう
に、直径50mmの各種材料からなる基板1とシリコン単結
晶材料からなる直径10mmの球形状ピン2の組合せで、ピ
ンオンディスク型摩擦摩耗試験(荷重 100gf、摩擦速度
50mm/s に設定)を行い、それに伴う発塵量の違いを比
較した。基板1あるいはピン2の摩耗に伴って発生して
飛散した微細粒子(摩耗粉)を、吸引ノズル3で吸引流
量毎分1立方フィートで吸引し、レーザパーティクルカ
ウンタ( Met-One社製A249型)を用いて粒子径 0.1μm
以上の微細粒子の個数(本評価方法ではこの個数を発塵
量とした)を計測した。その結果を図5に示す。
の評価方法について説明する。まず、図4に示すよう
に、直径50mmの各種材料からなる基板1とシリコン単結
晶材料からなる直径10mmの球形状ピン2の組合せで、ピ
ンオンディスク型摩擦摩耗試験(荷重 100gf、摩擦速度
50mm/s に設定)を行い、それに伴う発塵量の違いを比
較した。基板1あるいはピン2の摩耗に伴って発生して
飛散した微細粒子(摩耗粉)を、吸引ノズル3で吸引流
量毎分1立方フィートで吸引し、レーザパーティクルカ
ウンタ( Met-One社製A249型)を用いて粒子径 0.1μm
以上の微細粒子の個数(本評価方法ではこの個数を発塵
量とした)を計測した。その結果を図5に示す。
【0010】図5に示すように、シリコンの単結晶から
なるピン2に接触する基板1の材料がセラミックス(例
えば、アルミナ、ジルコニア)の場合、セラミックス基
板1に比べシリコン単結晶からなるピン2の方が多く削
られ、摩耗粉を飛散して発塵を示した。また、基板1の
材料がシリコンウエハあるいはガラスの場合、基板1お
よびピン2の両方が摩耗して発塵を示した。これに対し
て、基板1が、アルミ合金(例えば、JIS の A5056)か
らなる基材とその表面に形成されたアルミニウムの陽極
酸化皮膜とこの皮膜上に形成されたダイヤモンド状カー
ボン皮膜(以下、DLC膜と略す)からなる場合、基板
1、ピン2ともに摩耗が少なく、優れた低発塵性を示し
た。ただし、アルミ合金表面に直接DLC膜を被覆し
た基板では、前述のような優れた低発塵性の効果は得ら
れなかった。また、アルミ合金表面にアルミニウムの
陽極酸化皮膜だけを形成した基板でも、前述のような優
れた低発塵性の効果は得られなかった。以上の評価結果
から、低発塵性の部材として要求される構成は、以下の
2点であることが判った。第1の点は前記の結果から
導き出されるもので、部材の最表面にDLC膜が形成さ
れていることである。第2の点は、前記の結果から導
き出されるもので、DLC膜が形成される下地が硬質で
あることである。つまり、アルミニウムの陽極酸化皮膜
によって基材となるアルミ合金表面が硬質化されること
で低発塵性が得られたと考えられる。
なるピン2に接触する基板1の材料がセラミックス(例
えば、アルミナ、ジルコニア)の場合、セラミックス基
板1に比べシリコン単結晶からなるピン2の方が多く削
られ、摩耗粉を飛散して発塵を示した。また、基板1の
材料がシリコンウエハあるいはガラスの場合、基板1お
よびピン2の両方が摩耗して発塵を示した。これに対し
て、基板1が、アルミ合金(例えば、JIS の A5056)か
らなる基材とその表面に形成されたアルミニウムの陽極
酸化皮膜とこの皮膜上に形成されたダイヤモンド状カー
ボン皮膜(以下、DLC膜と略す)からなる場合、基板
1、ピン2ともに摩耗が少なく、優れた低発塵性を示し
た。ただし、アルミ合金表面に直接DLC膜を被覆し
た基板では、前述のような優れた低発塵性の効果は得ら
れなかった。また、アルミ合金表面にアルミニウムの
陽極酸化皮膜だけを形成した基板でも、前述のような優
れた低発塵性の効果は得られなかった。以上の評価結果
から、低発塵性の部材として要求される構成は、以下の
2点であることが判った。第1の点は前記の結果から
導き出されるもので、部材の最表面にDLC膜が形成さ
れていることである。第2の点は、前記の結果から導
き出されるもので、DLC膜が形成される下地が硬質で
あることである。つまり、アルミニウムの陽極酸化皮膜
によって基材となるアルミ合金表面が硬質化されること
で低発塵性が得られたと考えられる。
【0011】図1は、前記「表面にアルミニウムの陽極
酸化皮膜を形成したアルミ合金を基材とし、その表面に
ダイヤモンド状カーボンの皮膜を形成した部材」の構成
を示す概略断面図である。この部材は、図1に示すよう
に、アルミ合金からなる基材51、この基材51表面に
形成されたアルミニウムの陽極酸化皮膜52、さらに酸
化皮膜52上に形成されたDLC膜53とで構成されて
いる。
酸化皮膜を形成したアルミ合金を基材とし、その表面に
ダイヤモンド状カーボンの皮膜を形成した部材」の構成
を示す概略断面図である。この部材は、図1に示すよう
に、アルミ合金からなる基材51、この基材51表面に
形成されたアルミニウムの陽極酸化皮膜52、さらに酸
化皮膜52上に形成されたDLC膜53とで構成されて
いる。
【0012】アルミニウムの陽極酸化皮膜52は、基材
として用意したアルミ合金を公知のウエットプロセスに
よる電解陽極酸化法で処理することで形成した。この処
理は、まず、シュウ酸、硫酸、クロム酸水溶液系のうち
のいずれかを電解液として電解処理し、電解直後に沸騰
水処理または過熱蒸気処理を行うものである。アルミ合
金は、この陽極酸化処理によって表面が硬質化される。
として用意したアルミ合金を公知のウエットプロセスに
よる電解陽極酸化法で処理することで形成した。この処
理は、まず、シュウ酸、硫酸、クロム酸水溶液系のうち
のいずれかを電解液として電解処理し、電解直後に沸騰
水処理または過熱蒸気処理を行うものである。アルミ合
金は、この陽極酸化処理によって表面が硬質化される。
【0013】DLC膜53は、第2発明のように、RF
(高周波)プラズマ中で成膜を行うプラズマCVD (化学
的気相成長)法を用いて成膜することができる。このと
き、第3発明のように、原料ガスとしてメタンガスを含
むもの(例えば、メタンと水素の混合ガス)を使用し、
原料ガスを成膜空間内に導入するときにメタンガスの流
量を5〜 200cc/分の範囲で設定するとよい。また、原
料ガスが水素ガスを含む場合は、水素ガスの流量を 200
cc/分以下に設定するとよい。さらに、第4発明のよう
に、DLC膜を成膜する際に成膜時の成膜空間の真空度
を 6.7〜26.7Paに設定するとより良好な結果が得られ
た。また、第5発明のように、プラズマの出力を 0.1〜
1.0kW の範囲(好ましくは0.3kW 以上)に設定すると良
好な結果が得られた。また、DLC膜を成膜する基板の
温度は、アルミ基材の軟化を考慮して、第6発明のよう
に室温〜 250℃の範囲(好ましくは 150℃以下)に設定
するとよい。基板がシリコンウエハの場合は基板温度を
室温〜 400℃に設定し、その範囲で高温にするほど好ま
しい結果が得られた。そして、成膜条件がこれらの値か
らはずれるとDLC膜の耐久性が悪化して発塵し易くな
った。また、DLC膜は、ラマン分光分析において、カ
ーボン(ラマンシフト1550cm-1)とダイヤモンド(1333
cm-1)におけるピーク比を比べると、ダイヤモンドピー
クの高い、すなわち、ダイヤモンド構造の強いカーボン
皮膜であることが好ましい。また、小角X線散乱分析を
用いて皮膜の密度を比べると、ダイヤモンドのバルク
(bulk)密度に近い、被膜密度の大きいダイヤモンド性
カーボン皮膜であることが好ましい。
(高周波)プラズマ中で成膜を行うプラズマCVD (化学
的気相成長)法を用いて成膜することができる。このと
き、第3発明のように、原料ガスとしてメタンガスを含
むもの(例えば、メタンと水素の混合ガス)を使用し、
原料ガスを成膜空間内に導入するときにメタンガスの流
量を5〜 200cc/分の範囲で設定するとよい。また、原
料ガスが水素ガスを含む場合は、水素ガスの流量を 200
cc/分以下に設定するとよい。さらに、第4発明のよう
に、DLC膜を成膜する際に成膜時の成膜空間の真空度
を 6.7〜26.7Paに設定するとより良好な結果が得られ
た。また、第5発明のように、プラズマの出力を 0.1〜
1.0kW の範囲(好ましくは0.3kW 以上)に設定すると良
好な結果が得られた。また、DLC膜を成膜する基板の
温度は、アルミ基材の軟化を考慮して、第6発明のよう
に室温〜 250℃の範囲(好ましくは 150℃以下)に設定
するとよい。基板がシリコンウエハの場合は基板温度を
室温〜 400℃に設定し、その範囲で高温にするほど好ま
しい結果が得られた。そして、成膜条件がこれらの値か
らはずれるとDLC膜の耐久性が悪化して発塵し易くな
った。また、DLC膜は、ラマン分光分析において、カ
ーボン(ラマンシフト1550cm-1)とダイヤモンド(1333
cm-1)におけるピーク比を比べると、ダイヤモンドピー
クの高い、すなわち、ダイヤモンド構造の強いカーボン
皮膜であることが好ましい。また、小角X線散乱分析を
用いて皮膜の密度を比べると、ダイヤモンドのバルク
(bulk)密度に近い、被膜密度の大きいダイヤモンド性
カーボン皮膜であることが好ましい。
【0014】各膜の厚さは、アルミニウムの陽極酸化皮
膜は5μm以上、DLC膜は 0.5μm以上とするのが好
ましい。陽極酸化皮膜が5μmよりも薄くなると、磨滅
して発塵し易くなる。また、DLC膜が 0.5μmより薄
くなっても、磨滅して発塵し易くなる。陽極酸化処理し
たアルミ基材の表面粗さ(前記陽極酸化皮膜の表面粗
さ)は、最大粗さ(Rmax)が 0.5μm以下であることが
好ましい。Rmaxがこの値より大きくなると、ワーク面と
の局部的接触により接触圧が大きくなり、DLC膜の耐
久性が悪化して発塵し易くなる。
膜は5μm以上、DLC膜は 0.5μm以上とするのが好
ましい。陽極酸化皮膜が5μmよりも薄くなると、磨滅
して発塵し易くなる。また、DLC膜が 0.5μmより薄
くなっても、磨滅して発塵し易くなる。陽極酸化処理し
たアルミ基材の表面粗さ(前記陽極酸化皮膜の表面粗
さ)は、最大粗さ(Rmax)が 0.5μm以下であることが
好ましい。Rmaxがこの値より大きくなると、ワーク面と
の局部的接触により接触圧が大きくなり、DLC膜の耐
久性が悪化して発塵し易くなる。
【0015】低発塵性部材を構成する場合、DLC膜を
形成する下地としては、前述のように硬質である必要が
ある。また、表面粗さが小さく、半導体製造プロセスへ
の影響を考慮して重金属でないこと(例えば、酸化物、
炭化物、窒化物など)が好ましい。前述のように、基材
としてアルミ合金を用いると、形状創成時の加工コスト
の低下、軽量化を実現できる。その場合、表面に陽極酸
化皮膜を形成すると、DLC膜の下地に要求される硬質
化とともに耐蝕性の面で優れた効果を得ることができ
る。アルミ合金を基材に用いた場合、DLC膜の下地と
して、アルミ合金の表面を硬質化するが、その際は、前
述の陽極酸化処理の他に、例えば、アルミ合金表面にセ
ラミック溶射皮膜を形成したり、スパッタリングやイオ
ンプレーティングや CVD法によってセラミック( SiC、
TiN 、Al2O3 等)の厚膜ドライコートを施す方法を用い
てもよい。また、酸素プラズマを用いた陽極酸化法によ
りアルミ合金表面に酸化皮膜を成膜したり、窒素プラズ
マを用いた表面窒化法によりアルミ合金表面に窒化皮膜
を成膜して、合金表面を硬質化する方法を用いてもよ
い。以下、実施例において、本発明における低発塵性部
材の製造方法の一例を説明する。
形成する下地としては、前述のように硬質である必要が
ある。また、表面粗さが小さく、半導体製造プロセスへ
の影響を考慮して重金属でないこと(例えば、酸化物、
炭化物、窒化物など)が好ましい。前述のように、基材
としてアルミ合金を用いると、形状創成時の加工コスト
の低下、軽量化を実現できる。その場合、表面に陽極酸
化皮膜を形成すると、DLC膜の下地に要求される硬質
化とともに耐蝕性の面で優れた効果を得ることができ
る。アルミ合金を基材に用いた場合、DLC膜の下地と
して、アルミ合金の表面を硬質化するが、その際は、前
述の陽極酸化処理の他に、例えば、アルミ合金表面にセ
ラミック溶射皮膜を形成したり、スパッタリングやイオ
ンプレーティングや CVD法によってセラミック( SiC、
TiN 、Al2O3 等)の厚膜ドライコートを施す方法を用い
てもよい。また、酸素プラズマを用いた陽極酸化法によ
りアルミ合金表面に酸化皮膜を成膜したり、窒素プラズ
マを用いた表面窒化法によりアルミ合金表面に窒化皮膜
を成膜して、合金表面を硬質化する方法を用いてもよ
い。以下、実施例において、本発明における低発塵性部
材の製造方法の一例を説明する。
【0016】
【実施例】基材としてアルミ合金( JIS:A5056 )を用
意し、これをウエットプロセスによる電解陽極酸化処理
によってその表面にアルミニウムの陽極酸化膜を形成し
た。この陽極酸化処理は、まず、シュウ酸、硫酸、クロ
ム酸水溶液系のうちのいずれかを電解液として電解処理
し、電解直後に沸騰水処理または過熱蒸気処理を行うも
のである。
意し、これをウエットプロセスによる電解陽極酸化処理
によってその表面にアルミニウムの陽極酸化膜を形成し
た。この陽極酸化処理は、まず、シュウ酸、硫酸、クロ
ム酸水溶液系のうちのいずれかを電解液として電解処理
し、電解直後に沸騰水処理または過熱蒸気処理を行うも
のである。
【0017】この後、RF(高周波)プラズマ中で成膜を
行うプラズマCVD (化学的気相成長)法により、前記陽
極酸化膜上にDLC膜を成膜した。図2は、DLC膜の
成膜に使用したプラズマCVD 装置の構成を示す概略図で
ある。この装置は、容量結合型の一種である高周波・容
量結合・平行平板型プラズマCVD 装置と呼ばれるもの
で、成膜空間(チャンバー)61を形成するハウジング
62、原料ガス(反応ガス)をチャンバー61内に導入
するガス供給手段63、チャンバー61内を所定の真空
度(圧力)に設定するための排気手段64、成膜する基
板65を載置する載置台66、載置台66に高周波電圧
を印加する高周波電源67、チャンバー61内に設置さ
れた電極68、高周波電源67の出力(高周波電力)を
効率よく負荷に供給するとともに電源を保護するマッチ
ング回路69および基板65を所定の温度に維持する加
熱手段(図示せず)とを備えている。この装置では、ガ
ス供給手段63の原料ガスの排出口が電極68を兼ねた
構造となっている。
行うプラズマCVD (化学的気相成長)法により、前記陽
極酸化膜上にDLC膜を成膜した。図2は、DLC膜の
成膜に使用したプラズマCVD 装置の構成を示す概略図で
ある。この装置は、容量結合型の一種である高周波・容
量結合・平行平板型プラズマCVD 装置と呼ばれるもの
で、成膜空間(チャンバー)61を形成するハウジング
62、原料ガス(反応ガス)をチャンバー61内に導入
するガス供給手段63、チャンバー61内を所定の真空
度(圧力)に設定するための排気手段64、成膜する基
板65を載置する載置台66、載置台66に高周波電圧
を印加する高周波電源67、チャンバー61内に設置さ
れた電極68、高周波電源67の出力(高周波電力)を
効率よく負荷に供給するとともに電源を保護するマッチ
ング回路69および基板65を所定の温度に維持する加
熱手段(図示せず)とを備えている。この装置では、ガ
ス供給手段63の原料ガスの排出口が電極68を兼ねた
構造となっている。
【0018】DLC膜を成膜する際は、まず、ガス供給
手段63によって、メタンガスと水素ガスの混合ガスか
らなる原料ガスをチャンバー61内に導入する。原料ガ
スは、メタンガスの流量が20cc/分、水素ガスの流量が
30cc/分となるように設定した。そして、チャンバー6
1内の真空度が約13.3Paとなるように、排気手段64に
よってチャンバー61内を排気した。この状態で高周波
電源67によりRFプラズマ(周波数13.56MHz、出力1k
W)70を発生させ、また、成膜時に陽極酸化処理した
基材65の温度を略 100℃に維持することで基板(陽極
酸化処理されたアルミ合金)65の表面にDLC膜を形
成して、図1に示すような低発塵性部材を製造した。
手段63によって、メタンガスと水素ガスの混合ガスか
らなる原料ガスをチャンバー61内に導入する。原料ガ
スは、メタンガスの流量が20cc/分、水素ガスの流量が
30cc/分となるように設定した。そして、チャンバー6
1内の真空度が約13.3Paとなるように、排気手段64に
よってチャンバー61内を排気した。この状態で高周波
電源67によりRFプラズマ(周波数13.56MHz、出力1k
W)70を発生させ、また、成膜時に陽極酸化処理した
基材65の温度を略 100℃に維持することで基板(陽極
酸化処理されたアルミ合金)65の表面にDLC膜を形
成して、図1に示すような低発塵性部材を製造した。
【0019】なお、本実施例で用いたプラズマCVD 装置
の代わりに、高周波コイルをハウジングの周りに巻き付
けて高周波電力を印加する誘導結合型のプラズマCVD 装
置を用いてDLC膜を成膜してもよい。また、マイクロ
波放電(ECR )プラズマCVD装置を用いてもよい。図3
は、本実施例で製造された低発塵性部材をシリコンウエ
ハ搬送装置に用いた場合の一例を示し、図3(a)はそ
の概略斜視図、図3(b)は断面図である。図3におい
て、真空吸着式搬送アーム11の内部には通路11aが
形成され、その先端には通路11aと連通する3つの吸
着部12が設けられている。吸着部12のシリコンウエ
ハとの接触部分は、前記低発塵性部材によって形成され
ている。従って、シリコンウエハ13を搬送する際に、
シリコンウエハ13が搬送アーム11の吸着部12と摺
動接触しても、摩耗粉が発生せず、シリコンウエハ13
の表面が常に清浄に保たれ、製品(例えば半導体)の歩
留りが向上する。なお、搬送アーム11を吸着部12と
同じ材料で形成してもよい。
の代わりに、高周波コイルをハウジングの周りに巻き付
けて高周波電力を印加する誘導結合型のプラズマCVD 装
置を用いてDLC膜を成膜してもよい。また、マイクロ
波放電(ECR )プラズマCVD装置を用いてもよい。図3
は、本実施例で製造された低発塵性部材をシリコンウエ
ハ搬送装置に用いた場合の一例を示し、図3(a)はそ
の概略斜視図、図3(b)は断面図である。図3におい
て、真空吸着式搬送アーム11の内部には通路11aが
形成され、その先端には通路11aと連通する3つの吸
着部12が設けられている。吸着部12のシリコンウエ
ハとの接触部分は、前記低発塵性部材によって形成され
ている。従って、シリコンウエハ13を搬送する際に、
シリコンウエハ13が搬送アーム11の吸着部12と摺
動接触しても、摩耗粉が発生せず、シリコンウエハ13
の表面が常に清浄に保たれ、製品(例えば半導体)の歩
留りが向上する。なお、搬送アーム11を吸着部12と
同じ材料で形成してもよい。
【0020】図6は、本実施例で製造た低発塵性部材を
シリコンウエハのステージチャック(保持機構)に用い
た場合の一例を示し、図6(a)はその概略斜視図、図
6(b)は断面図である。図6において、ステージチャ
ック21の内部には通路21aが形成され、その先端に
は通路21aと連通する複数の吸着口21bが設けられ
ている。これら吸着口21bが形成された面(吸着面)
上には、シリコンウエハ13と接触する円弧状の吸着部
22が設けられている。吸着部22のシリコンウエハと
の接触部分は、前記低発塵性部材によって形成されてい
る。従って、シリコンウエハ13を真空吸着によって保
持する際に、シリコンウエハ13がステージチャック2
1の吸着部22と摺動接触しても、摩耗粉が発生せず、
シリコンウエハ13の表面が常に清浄に保たれる。な
お、シリコンチャック21を吸着部22と同じ材料で形
成してもよい。
シリコンウエハのステージチャック(保持機構)に用い
た場合の一例を示し、図6(a)はその概略斜視図、図
6(b)は断面図である。図6において、ステージチャ
ック21の内部には通路21aが形成され、その先端に
は通路21aと連通する複数の吸着口21bが設けられ
ている。これら吸着口21bが形成された面(吸着面)
上には、シリコンウエハ13と接触する円弧状の吸着部
22が設けられている。吸着部22のシリコンウエハと
の接触部分は、前記低発塵性部材によって形成されてい
る。従って、シリコンウエハ13を真空吸着によって保
持する際に、シリコンウエハ13がステージチャック2
1の吸着部22と摺動接触しても、摩耗粉が発生せず、
シリコンウエハ13の表面が常に清浄に保たれる。な
お、シリコンチャック21を吸着部22と同じ材料で形
成してもよい。
【0021】図7は、本実施例で製造された低発塵性部
材を真空ピンセットに用いた場合の一例を示す概略斜視
図である。真空ピンセット31の内部には通路31aが
形成され、ピンセット31の先端に通路31aと連通す
る吸着部32が設けられている。吸着部32は、前記低
発塵性部材によって形成されているので、低発塵な真空
ピンセットを提供できる。なお、ピンセット31を吸着
部32と同じ材料で形成してもよい。
材を真空ピンセットに用いた場合の一例を示す概略斜視
図である。真空ピンセット31の内部には通路31aが
形成され、ピンセット31の先端に通路31aと連通す
る吸着部32が設けられている。吸着部32は、前記低
発塵性部材によって形成されているので、低発塵な真空
ピンセットを提供できる。なお、ピンセット31を吸着
部32と同じ材料で形成してもよい。
【0022】図8は、本実施例で製造された低発塵性部
材をウエハ位置決め機構に適用した場合の一例を示す概
略斜視図である。ウエハ回転テーブル40の回転軸心に
対して対向する位置に、2本の位置決めアーム41が設
けられている。この位置決めアーム41の接触部(ウエ
ハに接触する部分)42は、前記低発塵性部材によって
形成されている。そのため、ウエハの位置決めの際に、
ウエハ(シリコンウエハ)13が位置決めアーム41の
接触部42と摺動接触しても、前述のように、摩耗粉が
発生せず低発塵なウエハ位置決め機構を提供できる。な
お、位置決めアーム41を吸着部42と同じ材料で形成
してもよい。
材をウエハ位置決め機構に適用した場合の一例を示す概
略斜視図である。ウエハ回転テーブル40の回転軸心に
対して対向する位置に、2本の位置決めアーム41が設
けられている。この位置決めアーム41の接触部(ウエ
ハに接触する部分)42は、前記低発塵性部材によって
形成されている。そのため、ウエハの位置決めの際に、
ウエハ(シリコンウエハ)13が位置決めアーム41の
接触部42と摺動接触しても、前述のように、摩耗粉が
発生せず低発塵なウエハ位置決め機構を提供できる。な
お、位置決めアーム41を吸着部42と同じ材料で形成
してもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明で得られた低発塵
性部材は、ワークを摩耗せず、しかもワークによって摩
耗されないという相互に耐摩耗性を有するので、ワーク
への微細粒子の付着やワークを使用する環境への微細粒
子の飛散を抑制することができる。そのため、微細粒子
の付着や飛散を重大な問題とする機器の信頼性の向上、
また、その機器を設置するクリーンルームのようなクリ
ーン環境の清浄度の悪化を抑えることができる。
性部材は、ワークを摩耗せず、しかもワークによって摩
耗されないという相互に耐摩耗性を有するので、ワーク
への微細粒子の付着やワークを使用する環境への微細粒
子の飛散を抑制することができる。そのため、微細粒子
の付着や飛散を重大な問題とする機器の信頼性の向上、
また、その機器を設置するクリーンルームのようなクリ
ーン環境の清浄度の悪化を抑えることができる。
【図1】は、本発明の低発塵性部材の構成の一例を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図2】は、ダイヤモンド状カーボン皮膜の成膜に用い
たプラズマCVD 装置の概略構成図である
たプラズマCVD 装置の概略構成図である
【図3】は、本発明をシリコンウエハ搬送装置に適用し
た場合の一例を示す概略図である。
た場合の一例を示す概略図である。
【図4】は、各種材料からなる基板とシリコン単結晶材
料からなるピンとの組合せにおけるピンオンディスク型
摩擦摩耗試験による飛散粒子の測定方法を説明する模式
図である。
料からなるピンとの組合せにおけるピンオンディスク型
摩擦摩耗試験による飛散粒子の測定方法を説明する模式
図である。
【図5】は、図2に示すピンオンディスク型摩擦摩耗試
験を行ったときに飛散した微細粒子の個数を示す図であ
る。
験を行ったときに飛散した微細粒子の個数を示す図であ
る。
【図6】は、本発明をシリコンウエハのステージチャッ
ク(ウエハ保持)に適用した場合の一例を示す概略図で
ある。
ク(ウエハ保持)に適用した場合の一例を示す概略図で
ある。
【図7】は、本発明を真空ピンセットに適用した場合の
一例を示す概略斜視図である。
一例を示す概略斜視図である。
【図8】は、本発明をウエハ位置決め機構に適用した場
合の一例を示す概略斜視図である。
合の一例を示す概略斜視図である。
1 基板 2 ピン 3 吸引ノズル 11 搬送アーム 12 吸着部 13 シリコンウエハ 21 ステージチャック 22 吸着部 31 ピンセット 32 吸着部 41 位置決めアーム 42 吸着部 51 基材(アルミ合金) 52 陽極酸化皮膜 53 ダイヤモンド状カーボン皮膜(DLC膜) 61 チャンバー 62 ハウジング 63 ガス供給手段 64 排気手段 65 基板(陽極酸化処理されたアルミ合金) 67 高周波電源 68 電極
Claims (6)
- 【請求項1】 ワークを処理する装置で該ワークが摺動
接触する部分に使用される低発塵性部材を製造する方法
において、 アルミ合金からなる基材の表面を陽極酸化処理して該表
面にアルミニウムの陽極酸化皮膜を成膜し、該陽極酸化
皮膜上にダイヤモンド状カーボンからなる皮膜を成膜す
ることを特徴とする低発塵性部材の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の製造方法において、 前記ダイヤモンド状カーボンからなる皮膜を、プラズマ
を用いた化学的気相成長法により成膜することを特徴と
する低発塵性部材の製造方法。 - 【請求項3】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法の際に成膜空間内に導入する原料
ガスがメタンガスを含み、該メタンガスの流量が5〜 2
00cc/分の範囲で設定されることを特徴とする低発塵性
部材の製造方法。 - 【請求項4】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法に際し、成膜空間の成膜時の真空
度を 6.7〜26.7Paの範囲で設定することを特徴とする低
発塵性部材の製造方法。 - 【請求項5】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法の際のプラズマが、出力 0.1〜1.
0kW の範囲で生成されることを特徴とする低発塵性部材
の製造方法。 - 【請求項6】 請求項2記載の製造方法において、 前記化学的気相成長法の際に、ダイヤモンド状カーボン
皮膜を成膜する基板の温度を 250℃以下に設定すること
を特徴とする低発塵性部材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6034776A JPH07176597A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 低発塵性部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6034776A JPH07176597A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 低発塵性部材の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5316276A Division JPH07172571A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 低発塵性の装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07176597A true JPH07176597A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=12423704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6034776A Pending JPH07176597A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 低発塵性部材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07176597A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004072108A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Suss Microtec Lithography Gmbh | 薄く可撓性のある基板を固定する装置 |
JP2007324353A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Tocalo Co Ltd | 半導体加工装置用部材およびその製造方法 |
JP2009068097A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Tocalo Co Ltd | 半導体加工装置用部材およびその製造方法 |
JP2009200393A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Nhk Spring Co Ltd | 静電チャック及びその製造方法 |
JP2011047052A (ja) * | 2010-10-01 | 2011-03-10 | Tocalo Co Ltd | 半導体加工装置用部材の製造方法 |
JP2022181339A (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-08 | 日本コーティングセンター株式会社 | アルミニウム材及びアルミニウム材用静電気放電特性調整皮膜 |
JP2023152602A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-17 | 日本コーティングセンター株式会社 | アルミニウム材、アルミニウム材用表面特性調整皮膜及びアルミニウム材の表面処理方法 |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP6034776A patent/JPH07176597A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004072108A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Suss Microtec Lithography Gmbh | 薄く可撓性のある基板を固定する装置 |
JP2007324353A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Tocalo Co Ltd | 半導体加工装置用部材およびその製造方法 |
JP4563966B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2010-10-20 | トーカロ株式会社 | 半導体加工装置用部材およびその製造方法 |
JP2009068097A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Tocalo Co Ltd | 半導体加工装置用部材およびその製造方法 |
JP2009200393A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Nhk Spring Co Ltd | 静電チャック及びその製造方法 |
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JP2022181339A (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-08 | 日本コーティングセンター株式会社 | アルミニウム材及びアルミニウム材用静電気放電特性調整皮膜 |
JP2023152602A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-17 | 日本コーティングセンター株式会社 | アルミニウム材、アルミニウム材用表面特性調整皮膜及びアルミニウム材の表面処理方法 |
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