KR102206687B1 - 기판 유지 부재 - Google Patents

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Abstract

[과제] 장기간에 걸쳐 기판을 양호한 평면도로 유지하는 것을 도모할 수 있는 기판 유지 부재를 제공한다.
[해결 수단] 기판 유지 부재 (1) 는, 기대 (10) 와, 기대 (10) 의 상면에 형성되고, 정상면 (20a) 에 있어서 기판을 유지하는 복수의 볼록부 (20) 를 구비한다. 각 볼록부 (20) 는, 기대 (10) 의 상면으로부터 연장되는 근원부 (21) 와 근원부 (21) 위에 형성되고 정상면 (20a) 을 포함하는 정상부 (22) 를 갖는다. 볼록부 (20) 는, 근원부 (21) 의 단면적 (S1) 이 정상부 (22) 의 단면적 (S2) 보다 크고, 정상부 (22) 의 정상면 (20a) 을 포함하는 적어도 일부가, 기대 (10) 를 형성하는 재질과 비교하여 영률이 큰 재질로 형성된 유지 부재 (30) 로 이루어지고, 각 유지 부재 (30) 는 서로 이간되어 있다.

Description

기판 유지 부재{SUBSTRATE HOLDING MEMBER}
본 발명은, 기판 유지 부재, 특히 웨이퍼 등 기판을 유지하는 진공 척 등의 기판 유지 부재에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에 있어서, 웨이퍼 등의 기판을 유지하기 위한 부재로서 기판 유지 부재가 사용된다. 이와 같은 기판 유지 부재는, 기대의 표면에 복수의 볼록부가 형성되어 있고, 볼록부의 정상면 (선단면) 에서 웨이퍼를 유지한다.
볼록부와 기판의 접촉면적을 최대한 작게 하기 위해서는, 볼록부의 정상면의 면적을 작게 할 필요가 있다. 또, 기판을 진공 흡착하기 위해서는, 볼록부에 어느 정도의 높이가 필요하다. 이들에 의해, 볼록부는 가늘고 긴 원기둥 형상으로 형성된다.
그리고, 가늘고 긴 원기둥 형상의 볼록부의 선단에 피막을 형성하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조). 또, 그리고, 볼록부 (돌출부) 를 포함하는 기대 (기체) 의 표면 전체에 피막 (보호층) 을 형성하는 것도 제안되어 있고, 이 경우, 기대로부터의 파티클의 탈락을 방지한다는 효과도 있다 (특허문헌 2 참조).
일본 특허공보 제6001675호 일본 특허공보 제5063797호
그러나, 특허문헌 1 과 같이, 볼록부가 가늘고 긴 원기둥 형상이면, 볼록부와 기대의 접촉면에 반복 작용하는 슬라이딩력에 의해 볼록부가 파손되는 경우가 있고, 장기간에 걸쳐 기판을 양호한 평면도로 유지하는 것이 곤란해지는 경우가 있었다.
한편, 특허문헌 2 와 같이, 기대의 표면 전체에 보호막을 형성하면, 기대와 보호막의 물성의 차로부터 장기간 사용하면 기체와 보호막 사이에 박리나 크랙이 발생하는 경우가 있었다. 이것은, 선팽창 계수, 탄성률, 밀도, 경도, 결정성 등 물성이 조금 상이하고, 온도 변화에 수반되는 팽창률의 차이에서 기인되는 응력이나, 웨이퍼의 흡착 및 탈리가 실시될 때에 발생하는 응력이 원인인 것으로 생각된다. 이 응력은, 보호막의 하부의 기체에까지 전파되어, 박리나 크랙의 원인이 된다. 이와 같은 보호막의 박리나 크랙이 파티클의 발생의 원인이 되는 경우가 있고, 장기간에 걸쳐 기판을 양호한 평면도로 유지하는 것이 곤란해지는 경우가 있었다.
본 발명은, 상기 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 장기간에 걸쳐 기판을 양호한 평면도로 유지하는 것을 도모할 수 있는 기판 유지 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기판 유지 부재는, 기대와, 상기 기대의 상면에 형성되고, 정상면에 있어서 기판을 유지하는 복수의 볼록부를 구비하는 기판 유지 부재로서, 상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면으로부터 연장되는 근원부와 상기 근원부 위에 형성되고 상기 정상면을 포함하는 정상부를 갖고, 상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면을 따른 수평 방향에 있어서의 상기 근원부의 단면적이 상기 수평 방향에 있어서의 상기 정상부의 단면적보다 크고, 상기 복수의 볼록부는, 상기 정상부의 정상면을 포함하는 적어도 일부가, 상기 기대를 형성하는 재질과 비교하여 영률이 큰 재질로 형성된 유지 부재로 이루어지고, 상기 복수의 볼록부를 구성하는 각 상기 유지 부재는 서로 이간되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기판 유지 부재에 의하면, 기판과 접하는 정상면을 포함하는 볼록부의 적어도 일부가, 기대를 형성하는 재질과 비교하여 영률이 큰 재질로 형성된 유지 부재로 이루어진다. 이로써, 볼록부가 기대와 동일한 재질로 이루어지는 경우와 비교하여, 기판과 접하는 정상면에서의 내마모성이 향상되고, 또한 정상면으로부터 파티클이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
그리고, 볼록부는, 근원부의 단면적이 정상부의 단면적보다 크기 때문에, 전체의 단면적이 동일한 상기 특허문헌 1 에 기재된 볼록부 (돌기부) 와 비교하여, 정상면의 면적을 동일한 것으로 하더라도, 볼록부의 고강성화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 각 유지 부재는 서로 이간되어 있기 때문에, 유지 부재 (피막) 가 기대 (기체) 의 표면 전체에 걸쳐 형성되어 있는 상기 특허문헌 2 에 기재된 경우와 비교하여, 유지 부재의 박리나 크랙 등의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
이들에 의해, 장기간에 걸쳐 기판을 양호한 평면도로 유지하는 것을 도모할 수 있다.
본 발명의 기판 유지 부재에 있어서, 상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면으로부터 연장되는 상기 근원부를 구성하고, 상단면을 갖는 제 1 볼록부와, 상기 제 1 볼록부의 상단면의 일부 위에 형성되고, 상기 정상부를 구성하는 제 2 볼록부를 구비하고, 상기 유지 부재는, 상기 제 2 볼록부의 적어도 일부를 구성하고 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 제 1 볼록부가 기대의 상면으로부터 연장되기 때문에, 제 1 볼록부와 기대를 일체적으로 형성하는 것이 가능해진다. 이로써, 제 1 볼록부와 기대의 밀착성의 향상을 도모할 수 있고, 이들의 사이에 박리, 크랙의 발생 등의 파손이 발생하는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명의 기판 유지 부재에 있어서, 상기 유지 부재는, 상기 제 2 볼록부 및 적어도 상기 제 1 볼록부의 상기 상단면을 포함하는 상단 정상부를 구성하고 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 유지 부재는 제 2 볼록부와 제 1 볼록부의 상단 정상부를 구성하고 있기 때문에, 이들을 일체적으로 형성하는 것이 가능해진다. 이로써, 제 1 볼록부와 제 2 볼록부의 밀착성의 향상을 도모할 수 있고, 이들의 사이에 박리, 크랙의 발생 등의 파손이 발생하는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 유지 부재가 제 1 볼록부의 상단 정상부를 구성함으로써, 넓은 면적으로 유지 부재와 제 1 볼록부의 하부가 밀착된다. 그 때문에, 양자 사이의 밀착성의 향상을 도모할 수 있고, 이들의 사이에 박리, 크랙의 발생 등의 파손이 발생하는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명의 기판 유지 부재에 있어서, 상기 복수의 볼록부가 상기 기대로부터 연속적으로 형성되고, 또한 상기 기대를 형성하는 재질로 이루어지는 부분을 갖고, 상기 기대를 형성하는 재질로 이루어지는 부분에 오목부가 형성되어 있고, 적어도 상기 오목부 내에 상기 유지 부재가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 볼록부의 기대를 형성하는 재질로 이루어지는 부분에 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부 내에 유지 부재가 형성되어 있기 때문에, 볼록부의 기대를 형성하는 재질로 이루어지는 부분으로부터 유지 부재가 박리되는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명의 기판 유지 부재에 있어서, 상기 유지 부재는, 상기 복수의 볼록부의 전체를 구성하는 것도 바람직하다.
이 경우, 유지 부재는 볼록부의 전체를 구성하기 때문에, 기대로부터 연속되는 부분을 볼록부의 일부로서 형성할 필요가 없으므로, 이것을 형성하는 공정이 불필요해져, 제조 공정의 간략화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 기판 유지 부재에 있어서, 상기 기대의 상면에 오목부가 형성되고, 상기 유지 부재는 적어도 상기 오목부 내에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 기대의 상면에 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부 내에 유지 부재가 형성되어 있기 때문에, 기대로부터 유지 부재가 박리되는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 모식 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 볼록부의 확대 모식 종단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 볼록부의 확대 단면 사진이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 제조 공정을 나타내는 확대 모식 종단면도로서, 기대의 표면에 유지층을 형성하고, 그 영역에 마스크를 재치 (載置) 한 상태를 나타낸다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 볼록부의 확대 모식 종단면도이다.
도 6 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 볼록부의 확대 모식 종단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 볼록부의 확대 모식 종단면도이다.
도 8 은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 기판 유지 부재의 볼록부의 확대 모식 종단면도이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 유지 부재 (1) 에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
기판 유지 부재 (1) 는, 도 1 의 단면도에 나타내는 바와 같이, 원반상의 기대 (10) 와, 기대 (10) 의 상면에 형성되고, 정상면 (20a) 에 있어서 도시되지 않은 웨이퍼 (기판) 를 유지하는 복수의 볼록부 (돌기부, 핀) (20) 를 구비하고 있다.
기판 유지 부재 (1) 에 있어서, 도 2 의 부분 확대 단면도에 나타내는 바와 같이, 각 볼록부 (20) 는, 기대 (10) 의 상면으로부터 연장되는 근원부 (21) 와, 근원부 (21) 위에 형성되고, 정상면 (20a) 을 포함하는 정상부 (22) 를 갖고 있다. 그리고, 볼록부 (20) 는, 기대 (10) 의 상면을 따른 수평 방향 (도 2 에 있어서의 좌우 방향) 에 있어서의 근원부 (21) 의 단면적 (S1) 이 상기 수평 방향에 있어서의 정상부 (22) 의 단면적 (S2) 보다 크게 되어 있다.
볼록부 (20) 는, 정상부 (22) 의 정상면 (20a) 을 포함하는 적어도 일부가, 기대 (10) 를 형성하는 재질과 비교하여 영률이 큰 재질로 형성된 유지 부재 (30) 로 구성되어 있다. 정상부 (22) 의 정상면 (20a) 을 포함하는 적어도 일부는, 기대 (10) 를 형성하는 재질과 비교하여 기공률이 작은 (기공이 적은) 재질로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 각 유지 부재 (30) 는 서로 이간되어 있다.
본 실시형태에서는, 볼록부 (20) 는, 원기둥상의 하부 (23) 와, 하부 (23) 의 상방으로 돌출되고, 하부 (23) 보다 직경이 작은 원기둥 형상의 상부 (24) 로 이루어진다. 하부 (23) 는, 기대 (10) 의 표면으로부터 돌출하여 기대 (10) 와 일체적으로 형성되어 있고, 기대 (10) 와 재질이 동일하다. 요컨대, 하부 (23) 는, 기대 (10) 로부터 연속적으로 형성되어 있다.
상부 (24) 전체가 유지 부재 (30) 로 구성되어 있다. 이로써, 볼록부 (20) 의 근원부 (21) 는 하부 (23) 의 근원부 (하단부) 이고, 볼록부 (20) 의 정상부 (22) 는 상부 (24) 의 정상부 (상단부) 로 되어 있다.
그리고, 유지 부재 (30) 의 상단면인 볼록부 (20) 의 정상면 (20a) 은 평탄하게 형성되어 있다. 또한, 하부 (23) 는 본 발명의 제 1 볼록부에 상당하고, 상부 (24) 는 본 발명의 제 2 볼록부에 상당한다.
하부 (23) 의 높이는, 0.15 ∼ 0.35 ㎜ 인 것이 바람직하고, 예를 들어 0.25 ㎜ 이다. 하부 (23) 의 직경은, 1.0 ∼ 1.5 ㎜ 인 것이 바람직하고, 예를 들어 1.25 ㎜ 이다. 상부 (24) 의 높이는, 0.02 ∼ 0.06 ㎜ 인 것이 바람직하고, 예를 들어 0.02 ㎜ 이다. 상부 (24) 의 직경은, 0.02 ∼ 0.2 ㎜ 인 것이 바람직하고, 예를 들어 0.02 ㎜ 이다.
또한, 도 1, 2 에 있어서는, 기대 (10), 볼록부 (20), 유지 부재 (30) 등은, 실제의 형상 및 치수비를 고려하지 않고 과장하여 도시하고 있다. 따라서, 실제의 형상 및 치수비와는 반드시 일치하지는 않는다. 후술하는 도 4 ∼ 도 8 도 동일하다.
또, 하부 (23) 및 상부 (24) 는 모두 원기둥상인 것으로 기재했지만, 제조 방법 등의 요인에 의해, 모서리부는 곡면상이 되고, 측면 등에도 요철이 발생하거나 측면이 비스듬해지는 등, 엄밀한 원기둥상이 되지는 않는다.
기대 (10) 및 하부 (23) 의 재질은, 탄화규소 (SiC), 알루미나 (Al2O3) 등을 들 수 있지만, 정전기에 의한 회로 파괴를 방지하기 위하여 도전성이고, 또한 고강성인 것이 바람직하기 때문에, 탄화규소 (SiC) 질 소결체인 것이 바람직하다. 기대 (10) 및 하부 (23) 의 기공은, 파티클 발진 등의 원인도 되기 때문에 적을수록 바람직하고, 그 기공률은 5 ％ 이하, 보다 바람직하게는 2 ％ 이하이다.
강도의 관점에서 기대 (10) 및 하부 (23) 의 기공 직경은 작은 편이 바람직하고, 기대 (10) 및 하부 (23) 의 평균 기공 직경은 1 ∼ 5 ㎛ 이다. 평균 기공 직경은, 주사형 전자 현미경 (SEM) 을 사용하여 기대 (10) 및 하부 (23) 를 2000 배로 확대한 단면을 촬영하고, 얻어진 단면 사진의 임의의 30 ㎛ 사방의 영역에 대해 인터셉트법을 사용하여 산출하면 된다.
기대 (10) 및 하부 (23) 의 영률 (세로 탄성 계수) 은 400 ∼ 440 ㎬, 보다 바람직하게는 420 ∼ 440 ㎬ 이다. 또, 기대 (10) 및 하부 (23) 의 비커스 경도는, 22 ∼ 26 ㎬ (하중 0.5 ㎏f) 이다.
유지 부재 (30) 의 재질은, 탄화규소 (SiC), 알루미나 (Al2O3) 등을 들 수 있지만, 기대 (10) 및 하부 (23) 와 주성분이 동일한 재질인 것이 바람직하고, 탄화규소질인 것이 바람직하다. 유지 부재 (30) 의 기공은, 웨이퍼 등의 기판과 직접 접촉하는 부분을 포함하기 때문에 더욱 적은 편이 바람직하다. 유지 부재 (30) 의 기공률은, 기대 (10) 및 하부 (23) 의 기공률과 비교하여 작고, 1 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 ％ 이하이다. 유지 부재 (30) 의 영률은, 기대 (10) 및 하부 (23) 의 영률보다 크고, 450 ∼ 480 ㎬, 보다 바람직하게는 460 ∼ 480 ㎬ 이다. 여기서, 유지 부재 (30), 기대 (10) 및 하부 (23) 의 영률은 나노인덴테이션법을 사용한 시험 방법인 ISO 14577 에 준거하여 측정할 수 있다. 또, 유지 부재 (30) 의 비커스 경도는, 28 ∼ 31 ㎬ (하중 0.5 ㎏f) 이다.
기대 (10) 및 하부 (23) 의 재질이 탄화규소질 소결체인 경우, 유지 부재 (30) 는 열 CVD (화학적 기상 성장) 법에 의해 형성된 탄화규소질인 것이 바람직하다. 이것은, 열 CVD 법에 의하면, 유지 부재 (30) 의 기공이 매우 적고, 유지 부재 (30) 의 2000 배로 확대한 단면의 SEM 관찰에 있어서 기공은 관찰되지 않고, 유지 부재 (30) 의 기공률이 실질적으로 0 ％ 가 되어, 기공률 및 영률을 상기 서술한 범위 내로 하는 것이 용이하고, 또한 유지 부재 (30) 의 두께를 1 ㎜ 정도로 두껍게 하는 것이 용이하게 가능하기 때문이다.
도 3 은 소결 보조제 성분으로서 B4C 및 C 를 첨가한 SiC 를 상압 소결함으로써 얻어진 하부 (23) 에, 열 CVD 법에 의해 SiC 로 이루어지는 유지 부재 (30) 를 형성한 부분의 주사형 전자 현미경 (SEM) 을 사용한 확대 단면 사진이다. 하부 (23) 의 탄화규소질 소결체는, 일정한 기공이 분포되어 있는 것에 반하여, 열 CVD 법에 의해 형성된 SiC 로 이루어지는 유지 부재 (30) 에는 기공이 관찰되지 않아 실질적으로 기공률이 0 ％ 인 것이 확인된다. 유지 부재 (30), 기대 (10) 및 하부 (23) 에 있어서의 기공의 수나 기공률의 대소는 SEM 을 사용한 확대 단면 사진의 관찰에 의해 평가할 수 있다.
또한, 하부 (23) 및 상부 (24) 가 각각 원기둥 형상인 경우에 대해 설명했지만, 볼록부의 근원부 (21) 의 단면적 (S1) 이 정상부 (22) 의 단면적 (S2) 보다 크게 되어 있으면, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하부 (23) 및 상부 (24) 가 각각 원뿔대 형상이어도 되고, 하부 (23) 와 상부 (24) 가 전체적으로 1 개의 원뿔대 형상으로 되어 있어도 된다. 또, 하부 (23) 및 상부 (24) 의 형상은, 위에서 아래를 향하여 퍼지는 형상인 것이면 되고, 원기둥상인 것 외에, 각기둥, 원뿔대, 각뿔대 등이어도 된다. 또, 상부 (24) 또는 하부 (23) 의 적어도 일방이 복수의 원기둥 형상, 원뿔대 형상 등을 상하 방향으로 겹쳐 쌓은 형상이어도 된다.
기판 유지 부재 (1) 에 있어서, 웨이퍼는 복수의 볼록부 (20) 의 각 정상면 (20a) 에 맞닿도록 기판 유지 부재 (1) 에 의해 지지된다. 그리고, 예를 들어, 도시하지 않지만, 기대 (10) 에 형성된 진공 흡인용 경로 (11) 에 접속된 도시되지 않은 진공 펌프 등의 진공 흡인 장치에 의해, 기판 유지 부재 (1) 와 웨이퍼에 의해 획정되는 공간의 공기가 흡인됨으로써, 이 흡인력에 의해 웨이퍼가 기판 유지 부재 (1) 에 흡착 유지된다.
다음으로, 기판 유지 부재 (1) 의 제조 방법에 대해, 도 4 를 참조하여 설명한다.
먼저, 탄화규소로 이루어지는 대략 원반상의 성형체를 제작하고, 이 성형체를 1900 ∼ 2100 ℃, Ar 가스 분위기에 있어서 소결함으로써 대략 원반상의 탄화규소질 소결체를 제작한다. 또한, 탄화규소의 분말 재료에, B4C, C 등의 탄소 함유물을 소결 보조제 성분으로서 첨가해도 된다.
이어서, 탄화규소질 소결체의 상측 표면에 대해 연삭 가공, 블라스트 가공, 방전 가공, 지석 가공, 레이저 빔 등의 고에너지 빔 조사 가공 등을 실시함으로써 복수의 볼록부 (20) 중 하부 (23) 를 형성한다.
또한, 예를 들어, 탄화규소로 이루어지는 유지층 (40) 을, 열 CVD 법, 플라즈마 CVD 법, 이온 플레이팅법 등에 의해 기대 (10) 의 상측 표면을 하부 (23) 의 표면을 포함하여 전체면에 걸쳐 덮도록 형성한다. 유지층 (40) 의 형성은, 열 CVD 법에 의한 것이 바람직하지만, 유지층 (40) 의 기공률 및 영률을 상기 서술한 유지 부재 (30) 의 범위 내로 하는 것이 가능하면, 플라즈마 CVD 법, 이온 플레이팅법 등의 방법에 의해 실시해도 된다. 이와 같이 하여 형성된 유지층 (40) 은, 기대 (10) 의 상측 표면 및 하부 (23) 의 표면의 전체면을 덮는 상태로 되어 있다.
이어서, 상부 (24) 가 되는 부분의 영역을 덮도록 마스크 (M) 를 설치하고, 이 마스크 (M) 로 덮은 영역을 제외한 영역에 대해 블라스트 가공 등을 실시함으로써, 유지층 (40) 을 제거한다. 또한, 연삭 가공, 방전 가공, 지석 가공, 레이저 빔 등의 고에너지 빔 조사 가공 등에 의해 유지층 (40) 을 제거해도 된다. 이로써, 상부 (24) 가 되는 부분에 유지층 (40) 이 잔존되고, 유지 부재 (30) 가 형성된다. 또한, 적어도 볼록부 (20) 의 정상면이 평탄해지도록 유지 부재 (30) 의 정상면에 대해 연마 가공을 실시한다.
이상에 설명한 기판 유지 부재 (1) 에 의하면, 웨이퍼와 접하는 정상면 (20a) 을 포함하는 볼록부 (20) 의 적어도 일부가, 기대 (10) 를 형성하는 재질과 비교하여 기공률이 작고 (기공이 적고) 또한 영률이 큰 재질로 형성된 유지 부재 (30) 로 이루어진다. 이로써, 볼록부 (20) 가 기대 (10) 와 동일한 재질로 이루어지는 경우와 비교하여, 웨이퍼와 접하는 정상면 (20a) 에서의 내마모성이 향상되고, 또한 정상면 (20a) 으로부터 파티클이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
그리고, 볼록부 (20) 는, 근원부 (21) 의 단면적 (S1) 이 정상부 (22) 의 단면적 (S2) 보다 크기 때문에, 전체의 단면적이 동일한 상기 특허문헌 1 에 기재된 가늘고 긴 원기둥상의 볼록부 (돌기) 와 비교하여, 정상면 (20a) 의 면적을 동일한 것으로 하더라도, 볼록부 (20) 의 고강성화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 각 유지 부재 (30) 는 서로 이간되어 있기 때문에, 유지 부재 (피막) 가 기대 (기체) 의 표면 전체에 걸쳐 형성되어 있는 상기 특허문헌 2 에 기재된 경우와 비교하여, 유지 부재 (30) 의 박리나 크랙 등의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
이들에 의해, 장기간에 걸쳐 웨이퍼를 양호한 평면도로 유지하는 것을 도모할 수 있다.
또한, 하부 (23) 가 기대 (10) 의 상면으로부터 연장되기 때문에, 하부 (23) 와 기대 (10) 를 일체적으로 형성하는 것이 가능해진다. 이로써, 하부 (23) 와 기대 (10) 의 밀착성의 향상을 도모할 수 있고, 이들의 사이에 박리, 크랙의 발생 등의 파손이 발생하는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 유지 부재 (1A) 에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 이 기판 유지 부재 (1A) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 와 비교하여, 하부 (23A) 의 상면에 형성된 오목부 (23Aa) 내에도 유지 부재 (30A) 가 형성되어 있는 것만이 상이하다.
이로써, 유지 부재 (30A) 는, 하부 (23A) 의 오목부 (23Aa) 내에 형성된 부분과 상부 (24) 의 전부를 일체화한 형상으로 형성되어 있다. 오목부 (23Aa) 의 세로 방향의 단면 형상은, 반원상, 반타원상, 사각 형상 등 특별히 한정되지 않고, 개구와 비교하여 안쪽이 측부로 확대된 형상이어도 된다. 오목부 (23Aa) 는, 깊이가 0.01 ∼ 0.2 ㎜, 개구부의 폭이 0.02 ∼ 0.2 ㎜ 인 것이 바람직하다.
이와 같은 유지 부재 (30A) 는, 하부 (23A) 를 형성했을 때에, 연삭 가공, 블라스트 가공, 방전 가공, 지석 가공, 고에너지 빔 조사 등을 실시함으로써 하부 (23A) 의 상면에 오목부 (23Aa) 를 형성하고, 이 상태에서 유지층 (40) 을 형성하도록 형성하면 된다.
이상에 설명한 기판 유지 부재 (1A) 에 의하면, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 와 마찬가지로, 장기간에 걸쳐 웨이퍼의 평면도의 양호한 유지를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 볼록부 (20A) 의 기대 (10A) 를 형성하는 재질로 이루어지는 하부 (23A) 의 상면에 오목부 (23Aa) 가 형성되어 있고, 이 오목부 (23Aa) 내에 유지 부재 (30A) 가 형성되어 있기 때문에, 하부 (23A) 로부터 유지 부재 (30A) 가 박리되는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 기판 유지 부재 (1B) 에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 이 기판 유지 부재 (1B) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 와 비교하여, 하부 (23B) 의 상부가 유지 부재 (30B) 의 일부를 구성하는 상부 (24B) 와 동일한 소재로 구성되어 있는 것만이 상이하다.
이로써, 유지 부재 (30B) 는, 하부 (23B) 의 상부와 상부 (24B) 의 전부를 일체화한 형상으로 형성되어 있다. 하부 (23A) 의 하부는, 기대 (10) 로부터 연속적으로 형성되어 있다. 유지 부재 (30B) 의 하부 (23B) 의 상부에 있어서의 두께는, 0.01 ∼ 0.2 ㎜ 인 것이 바람직하다.
이상에 설명한 기판 유지 부재 (1B) 에 의하면, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 와 마찬가지로, 장기간에 걸쳐 웨이퍼를 양호한 평면도로 유지하는 것을 도모할 수 있다.
또한, 유지 부재 (30B) 는 상부 (24B) 와 하부 (23B) 의 상단 정상부를 구성하고 있기 때문에, 이들을 일체적으로 형성하는 것이 가능해진다. 이로써, 하부 (23B) 와 상부 (24B) 의 밀착성의 향상을 도모할 수 있고, 이들의 사이에 박리, 크랙의 발생 등의 파손이 발생하는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 유지 부재 (30B) 가 하부 (23B) 의 상단 정상부를 구성함으로써, 상부 (24B) 의 단면보다 넓은 면적으로 유지 부재 (30B) 와 하부 (23B) 의 하부가 밀착된다. 그 때문에, 양자 간의 밀착성의 향상을 도모할 수 있고, 이들의 사이에 박리, 크랙의 발생 등의 파손이 발생되는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 기판 유지 부재 (1C) 에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
이 기판 유지 부재 (1C) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 와 비교하여, 볼록부 (20C) 전체가 유지 부재 (30C) 로 구성되어 있는 것이 상이하다. 그리고, 이 볼록부 (20C) 는, 볼록부 (20) 와는 상이하게, 전체적으로 원뿔대 형상으로 되어 있다. 또, 볼록부 (20C) 의 형상은, 위에서 아래를 향하여 퍼지는 형상인 것이면 되고, 원뿔대상인 것 외에, 각뿔대, 측면이 바깥쪽을 향하여 볼록 또는 오목해진 곡면을 갖는 원뿔대 유사의 형상이어도 된다.
볼록부 (20C) 의 높이는, 0.15 ∼ 0.35 ㎜ 인 것이 바람직하고, 예를 들어 0.25 ㎜ 이다. 볼록부 (20C) 의 근원부 (21C) 의 직경은, 0.2 ∼ 1.5 ㎜ 인 것이 바람직하고, 예를 들어 0.25 ㎜ 이다. 볼록부 (20C) 의 정상부 (22C) 의 직경은, 0.02 ∼ 0.2 ㎜ 인 것이 바람직하고, 예를 들어 0.05 ㎜ 이다.
이와 같은, 유지 부재 (30C) 는, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 를 제조할 때와 같이 하부 (23) 를 형성할 필요가 없기 때문에, 하부를 형성하는 공정이 불필요해져, 제조 공정의 간략화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 원뿔대 형상의 유지 부재 (30C) 는, 기대 (10C) 의 상측 표면의 전체면에 걸쳐 덮도록 유지층 (40) 을 형성하고, 유지 부재 (30C) 가 되는 부분 이외의 유지층 (40) 을 제거하여 형성하면 된다. 유지층 (40) 의 제거는, 가공에 기류를 수반하지 않는 레이저 빔 가공에 의해 실시하는 것이 특히 바람직하다. 블라스트 가공과 같은 분체의 흐름을 수반하는 가공에서는 원뿔대 형상을 이루는 유지 부재 (30C) 의 하부와 기대 (10C) 사이에 곡면이 형성된다. 그러나, 레이저 빔 가공에서는 이와 같은 곡면의 형성을 억제할 수 있다.
이상에 설명한 기판 유지 부재 (1C) 에 의하면, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 와 마찬가지로, 장기간에 걸쳐 웨이퍼를 양호한 평면도로 유지하는 것을 도모할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 기판 유지 부재 (1D) 에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
이 기판 유지 부재 (1D) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1C) 와 비교하여, 기대 (10D) 의 상면에 형성된 오목부 (10Da) 내에도 유지 부재 (30D) 가 형성되어 있는 것만이 상이하다.
이로써, 유지 부재 (30D) 는, 기대 (10D) 의 오목부 (10Da) 내에 형성된 부분과 볼록부 (20D) 를 일체화한 형상으로 구성되어 있다. 오목부 (10DAa) 의 세로 방향 단면 형상은, 반원상, 반타원상, 사각 형상 등 특별히 한정되지 않고, 개구와 비교하여 안쪽이 측부로 확대된 형상이어도 된다. 오목부 (10Da) 는, 깊이가 0.01 ∼ 0.2 ㎜, 개구부의 폭이 0.02 ∼ 0.2 ㎜ 인 것이 바람직하다.
이와 같은 오목부 (10Da) 는, 상면이 평탄한 기대 (10) 를 형성한 후에, 연삭 가공, 샌드 블라스트 가공, 방전 가공, 지석 가공, 레이저 빔 등의 고에너지 빔 조사 가공 등을 실시함으로써 기대 (10D) 의 상면에 오목부 (10Da) 를 형성하면 된다.
이상에 설명한 기판 유지 부재 (1D) 에 의하면, 상기 서술한 기판 유지 부재 (1) 와 마찬가지로, 장기간에 걸쳐 웨이퍼를 양호한 평면도로 유지하는 것을 도모할 수 있다.
또한, 기대 (10D) 의 상면에 형성된 오목부 (10Da) 내에 유지 부재 (30D) 가 형성되어 있기 때문에, 기대 (10D) 로부터 유지 부재 (30D) 가 박리되는 것의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.
1, 1A, 1B, 1C, 1D : 기판 유지 부재,
10, 10A, 10B, 10C, 10D : 기대,
10Da : 오목부,
11 : 진공 흡인용 경로,
20, 20A, 20B, 20C, 20D : 볼록부,
20a, 20Aa, 20Ba, 20Ca, 20Da : 정상면,
21, 21A, 21B, 21C, 21D : 근원부,
22, 22A, 22B, 22C, 22D : 정상부,
23, 23A, 23B : 하부 (제 1 볼록부),
23Aa : 오목부,
24, 24A, 24B : 상부 (제 2 볼록부),
30, 30A, 30B, 30C, 30D : 유지 부재,
40 : 유지층,
M : 마스크.

Claims (6)

  1. 기대와, 상기 기대의 상면에 형성되고, 정상면에 있어서 기판을 유지하는 복수의 볼록부를 구비하는 기판 유지 부재로서,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면에 형성되는 근원부와 상기 근원부 위에 형성되고 상기 정상면을 포함하는 정상부를 갖고,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면을 따른 수평 방향에 있어서의 상기 근원부의 단면적이 상기 수평 방향에 있어서의 상기 정상부의 단면적보다 크고,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 정상부의 전체가, 상기 기대를 형성하는 재질과 비교하여 영률이 큰 재질로 형성된 유지 부재로 이루어지고,
    상기 복수의 볼록부를 구성하는 각 상기 유지 부재는 서로 이간되어 있고,
    상기 근원부가 상기 기대로부터 연속적으로 형성되고, 또한 상기 기대를 형성하는 재질로 이루어지는 부분을 갖고,
    상기 기대를 형성하는 재질로 이루어지는 부분에 오목부가 형성되어 있고, 적어도 상기 오목부 내에 상기 유지 부재가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 유지 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면에 형성되는 상기 근원부를 구성하고, 상단면을 갖는 제 1 볼록부와, 상기 제 1 볼록부의 상단면의 일부 위에 형성되고, 상기 정상부를 구성하는 제 2 볼록부를 구비하고,
    상기 유지 부재는, 상기 제 2 볼록부의 전체를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 유지 부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면에 형성되는 상기 근원부를 구성하고, 상단면을 갖는 제 1 볼록부와, 상기 제 1 볼록부의 상단면의 일부 위에 형성되고, 상기 정상부를 구성하는 제 2 볼록부를 구비하고, 상기 유지 부재는, 상기 제 2 볼록부 및 적어도 상기 제 1 볼록부의 상기 상단면을 포함하는 상단 정상부를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 유지 부재.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 기대와, 상기 기대의 상면에 형성되고, 정상면에 있어서 기판을 유지하는 복수의 볼록부를 구비하는 기판 유지 부재로서,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면에 형성되는 근원부와 상기 근원부 위에 형성되고 상기 정상면을 포함하는 정상부를 갖고,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 기대의 상면을 따른 수평 방향에 있어서의 상기 근원부의 단면적이 상기 수평 방향에 있어서의 상기 정상부의 단면적보다 크고,
    상기 복수의 볼록부는, 상기 정상부의 전체가, 상기 기대를 형성하는 재질과 비교하여 영률이 큰 재질로 형성된 유지 부재로 이루어지고,
    상기 복수의 볼록부를 구성하는 각 상기 유지 부재는 서로 이간되어 있고,
    상기 유지 부재는, 상기 복수의 볼록부의 전체를 구성하고,
    상기 기대의 상면에 오목부가 형성되고,
    상기 유지 부재는 적어도 상기 오목부 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 유지 부재.
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