(57)【要約】  基板保持装置（１０１）は、下板（３）と、基板（４）に気体を吹き付け基板（４）を非接触で保持する複数の吹き出し口（１）と、基板（４）の反りを検知する反り検知部（２５）と、反り検知部（２５）の測定結果に基づき、複数の吹き出し口（１）のそれぞれの気体の吹き出し量を調整する制御部（２４）とを備える。下板（３）上には基板（４）の位置を固定可能なガイド部（２）が配置され、ガイド部（２）は鉛直方向に対して傾斜されたテーパ形状部（２Ｔ）を有する。テーパ形状部（２Ｔ）は、ガイド部（２）の主表面が下板の主表面（３Ａ）に沿って接触するように載置された状態において、下板の主表面（３Ａ）の鉛直方向に対する傾斜角度が３０°以上６０°以下である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下板と、
前記下板上に配置され、基板に気体を吹き付け前記基板を非接触で保持する複数の吹き出し口と、
前記基板の反りを検知する反り検知部と、
前記反り検知部の測定結果に基づき、前記複数の吹き出し口のそれぞれの気体の吹き出し量を調整する制御部と、
を備える基板保持装置であり、
前記下板上には前記基板の位置を固定可能なガイド部が配置され、前記ガイド部は鉛直方向に対して傾斜されたテーパ形状部を有し、
前記テーパ形状部は、前記ガイド部の主表面が前記下板の主表面に沿って接触するように載置された状態において、前記下板の主表面の鉛直方向に対する傾斜角度が３０°以上６０°以下である、基板保持装置。
【請求項２】
前記反り検知部は、前記下板と前記基板との複数箇所の距離に基づいて前記基板の反りを検知する、請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】
前記反り検知部は、レーザ半導体と、受光素子とを有する距離測定機構を含み、
前記距離は、前記レーザ半導体によるレーザ光が前記基板に投光し、前記基板から反射された前記レーザ光の前記受光素子での受光量から算出される、請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記反り検知部は静電容量計を有する距離測定機構を含み、
前記距離は、前記静電容量計により前記基板と前記ガイド部との間の気体の静電容量が測定されることから算出される、請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記反り検知部は気体吸引口を含み、
前記距離は、前記気体吸引口で吸引された気体の圧力値から算出される、請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項６】
前記基板に対して前記下板と反対側に対向する位置に配置される上板をさらに備え、
前記気体吸引口が、前記上板に設けられている、請求項５に記載の基板保持装置。
【請求項７】
前記下板に固定された取手部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項８】
前記複数の吹き出し口は、前記下板を平面視したときに前記下板の中心を共通の中心とする複数の同心円のそれぞれに乗る位置関係となるように配置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項９】
前記ガイド部は流体噴出口を含み、
前記ガイド部は、前記流体噴出口からエッジ噴出流体を前記基板に噴出することで前記基板の位置を補正する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項１０】
前記ガイド部は前記下板の主表面上を放射状に延びる放射方向に沿って可動である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項１１】
前記ガイド部の主表面が前記下板の主表面から離れ、前記テーパ形状部の前記傾斜角度が１０°以上６０°以下の範囲内で変化可能となるように、前記ガイド部が駆動可能である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項１２】
前記ガイド部を加熱可能な加熱機構をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を保持する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板を搬送する場合に、半導体基板の傷もしくは異物付着を抑える目的で、ベルヌーイ効果を応用して非接触で基板を保持して搬送する搬送装置が一般的に知られている。例えば国際公開第２０１３／０２７８２８号（特許文献１）には、搬送装置の基板保持機構に設けられた複数の噴出口において旋回流を発生させ、この旋回流の中央に生じる吸引圧によって基板を装置に吸引する一方、噴出口から噴出する気体によって装置と板状部材との間を一定距離に保ち、非接触で基板を装置上に保持する旨について開示されている。【０００３】
しかしながら、従来のベルヌーイ効果による基板保持機構を応用した非接触式で基板を保持する基板保持装置では、基板保持装置に設けられた複数の噴出口から気体を吹き出し基板を保持する。このため、基板に反りがある場合は、各噴出口と基板との間の距離に差がでてしまうことがあり、基板を浮上させ吸引することで非接触で保持する気体の流れに乱れが生じて基板保持が不安定となり、基板が振動してしまう問題がある。このような振動がおこると、基板の位置ずれや装置との接触により欠けすなわちチッピングが生じてしまう。【０００４】
そこで、たとえば特開２０１３−２１９０６９号公報（特許文献２）には、基板の反り具合の測定結果に応じて、基板を保持するための気体の吹き出し量を調整する機構を含む基板保持装置が開示されている。このような機構を用いれば、複数の噴出口からの気体の吹き出し量が調整されることで基板の反りが補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０２７８２８号
【特許文献２】特開２０１３−２１９０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特開２０１３−２１９０６９号公報のように基板の反りが補正されたとしても、仮に基板がその設置されるたとえば下板に接触すれば、基板に欠けが生じる可能性がある。【０００７】
本発明は以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、基板の振動を抑制することが可能でありかつ基板の欠けの発生をより確実に抑制可能である、非接触で基板を保持して搬送する基板保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る基板保持装置は、下板と、基板を非接触で下板上に保持する為に基板に気体を吹き付ける複数の吹き出し口と、基板の反りを検知する反り検知部と、反り検知部の測定結果に基づき、複数の吹き出し口のそれぞれの吹出し量を調整する制御部とを備える。下板には基板の位置を固定可能なガイド部が固定される。ガイド部は鉛直方向に対して傾斜されたテーパ形状部を有する。テーパ形状部の鉛直方向に対する傾斜角度は３０°以上６０°以下である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、非接触式で反りのある基板を保持する場合、吹き出し口のぞれぞれの吹き出し量が調整されることで基板の反りが補正され、保持する基板の振動を抑制することができる。また本発明によれば、下板に固定されるガイド部が上記傾斜角度のテーパ形状部を有することにより、基板がガイド部に接触した場合においても、基板の端部に欠けを生じる可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】半導体装置の製造工程の概要を示すフローチャートである。
【図２】実施の形態１の第１例による基板保持装置の基板保持部を示す概略平面図である。
【図３】図２の基板保持部のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態１の第１例による基板保持装置の構成図である。
【図４】実施の形態１の第１例による基板保持装置のガイド部を示す断面図である。
【図５】実施の形態１の第２例および第３例による基板保持装置の基板保持部を示す概略平面図である。
【図６】図５の基板保持部のＡ−Ａ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態１の第２例による基板保持装置の構成図である。
【図７】図５の基板保持部のＡ−Ａ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態１の第３例による基板保持装置の構成図である。
【図８】実施の形態２による基板保持装置の基板保持部を示す概略平面図である。
【図９】図８の基板保持部のＩＸ−ＩＸ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態２による基板保持装置の構成図である。
【図１０】実施の形態３による基板保持装置の基板保持部を示す概略平面図である。
【図１１】図１０の基板保持部のＸＩ−ＸＩ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態３による基板保持装置の構成図である。
【図１２】実施の形態４による基板保持装置の基板保持部を示す概略平面図である。
【図１３】図１２の基板保持部のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態４による基板保持装置の構成図である。
【図１４】実施の形態５による基板保持装置のガイド部を示す断面図である。
【図１５】実施の形態６〜８による基板保持装置の基板保持部を示す概略平面図である。
【図１６】図１５の基板保持部のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態６による基板保持装置の構成図である。
【図１７】図１５の基板保持部のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態７による基板保持装置の構成図である。
【図１８】図１５の基板保持部のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面を含む、実施の形態８による基板保持装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、一般的な半導体装置、すなわちＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などが搭載された半導体チップの製造工程の一例を示している。すなわち図１を参照して、半導体チップの製造工程においては、まずシリコンなどの半導体材料により形成されるウェハのロットが準備される（Ｓ１）。当該ロット内の各ウェハに対して、一般公知の処理により、酸化・ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）工程（Ｓ２）、メタライズ（Ｓ３）、写真製版技術（Ｓ４）およびエッチング（Ｓ５）、拡散・イオン注入（Ｓ６）がなされることにより、当該ＭＯＳＦＥＴなどを構成するゲート酸化膜、ゲート電極、ソース領域、ドレイン領域などのパターンが形成される。次にそのようなパターンが形成されたウェハに対してサンプルテスト（Ｓ７）がなされる。その後、裏面処理（Ｓ８）がなされ、ここでゲート酸化膜などが形成されたウェハの表面と反対側の裏面上に必要な電極などが形成される。その後ダイシング工程（Ｓ９）においてウェハが所望の大きさの複数のチップに分割される。ダイシング後の半導体チップに対してチップテスト（Ｓ１０）がなされた後、良品については梱包（Ｓ１１）され、出荷される。
【００１２】
以下に述べる本実施の形態の基板保持装置は、たとえば（Ｓ８）の裏面処理において、ウェハすなわち基板が部材の表面上に載置されることにより、基板の表面に形成されたパターンが部材に接触し損傷を受けることを回避する観点から、基板に触れることなくこれを保持するために用いられる。この基板保持装置は、ＭＯＳＦＥＴが形成された半導体ウェハに限らず、たとえばいわゆる光デバイスまたはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスが形成された半導体ウェハにおける裏面処理（Ｓ８）にも適用される。
【００１３】
図２は本発明の実施の形態１の第１例に関する基板保持装置の基板保持部を示す模式図である。図２を参照して、本実施の形態の第１例の基板保持装置１０１は、下板３と、下板３の上側の表面に複数、たとえば７個配置される気体の吹き出し口１と、下板３の上側の表面に複数、たとえば６個配置される気体吸引口５と、下板３上であり下板３の平面視における外周部に設けられるガイド２とを備える。ガイド２は、下板３の上側にたとえば浮上するように配置可能な基板４の平面視における位置を補正するための部材であり、たとえば下板３の外周に沿う方向に関して互いに間隔をあけて複数（３つ）配置されている。
【００１４】
下板３は、たとえば保持しようとする基板すなわちウェハの平面形状に合わせた円環形状を有することが好ましいがこれに限られない。なお下板３は、その円周方向に関する一部に切欠き部を有することが好ましい。これにより下板３の上側に基板４を設置しやすくする。
【００１５】
図３は、図２で示された基板保持部のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分の断面を含む本実施の形態の基板保持装置の構成図である。基板保持装置１０１は、基板４の反りを検知するための反り検知部２５が設けられている。反り検知部２５の基板４の反りの検知に際しては、下板３と基板４との距離ｄを複数箇所で計測して、その基板４の反りを検知する。すなわち複数箇所の全ての距離ｄが等しい場合は反りがなく、距離に差がある場合には、反りがあると検知する。距離の測定をする為に、本実施の形態では、下板３には各吹き出し口１の間に気体吸引口５が６箇所設けられている。本実施の形態では、吹き出し口１を７箇所、気体吸引口５を６箇所としたがこれに限定されるものではなく、基板４の浮上圧が一定の要求量を満たせば吹き出し口１の数はこの限りではない。また、気体吸引口５の数と位置は、各吹き出し口１の基板４の反りを計測できる位置と数であるならば限定されない。
【００１６】
また基板保持装置１０１には、気体供給部２１と、気体吸引部２２と、圧力計２３と、制御部２４とが備えられている。気体供給部２１は、各吹き出し口１からその上方へ気体を吹き出すように供給可能な部分である。このため気体供給部２１は吹き出し口１に接続されている。
【００１７】
気体供給部２１から各吹き出し口１に気体が供給される。ここで、気体とは基板保持装置の置かれた雰囲気を指しており、通常は空気である。なお、空気中の水分が問題となるような場合は、例えば乾燥窒素ガスを用いることも可能である。吹き出し口１は気体供給部２１から供給された気体が旋回流を形成して、吹き出し口１の上側の基板４に吹き付けるように吹き出されるように構成されている。この旋回流によるベルヌーイ効果により基板４が、下板３に対して非接触で浮上するように、基板保持装置１０１に保持される。さらに、気体供給部２１は吹き出し口１毎に対応して吹き出し口１と同数分設けられている。したがって、吹き出し口１毎に供給される気体の量を異ならせることが可能である。
【００１８】
次に、気体吸引部２２は、基板４側から気体吸引口５を介してその下方へ吸引された気体を吸引する処理を行なう部分である。このため気体吸引部２２は気体吸引口５に接続されている。
【００１９】
基板保持装置１０１においては、反り検知部２５は圧力計２３と気体吸引部２２と気体吸引口５とから構成されている。すなわち基板保持装置１０１においては、反り検知部２５は気体吸引口５を含んでいる。そして上記の下板３と基板４との距離ｄは、気体吸引口５で吸引された気体の圧力値から算出される。そうして算出された複数の上記距離ｄ同士の比較により、基板４の反りが検知される。
【００２０】
気体吸引部２２により気体が吸引され気体吸引口５を通過して気体が吸引される。圧力計２３と気体吸引部２２とは、各気体吸引口５毎に対応して気体吸引口５と同数分設けられている。吸引の圧力が各圧力計２３で計測され、この吸引の圧力値から下板３と基板４との距離ｄが算出され、基板４の気体吸引口５の数に対応した複数箇所の距離ｄから反りが検知される。なおここでは、下板３が上側の主表面３Ａとその反対側の下側の主表面３Ｂとを有し、基板４が上側の主表面４Ａとその反対側の下側の主表面４Ｂとを有するものとする。またここで検知される距離ｄは、たとえば下板３の上側の主表面３Ａと基板４の下側の主表面４Ｂとの図の上下方向の距離とする。
【００２１】
制御部２４は気体供給部２１に接続されている。反り検知部２５の測定結果に基づき基板４の反りが検知されると、制御部２４は、その距離に従い、各吹き出し口１のそれぞれから吹き出す気体の量を調整する。
【００２２】
すなわち、気体吸引口５の真上の位置における基板４の反り検知部２５の測定結果である反りの有無と距離ｄの情報とにより、当該気体吸引口５の配置位置の距離ｄを調整するための吹き出し口１からの吹き出し量が調整される。複数の吹き出し口１のそれぞれには、そこからの気体の吹き出し量を調整することにより反りの量（上記距離ｄ）が調整される基板４の位置に対応する、複数の気体吸引口５のいずれかが割り当てられている。このため、ある気体吸引口５の位置における反りの測定結果に基づき、その気体吸引口５に対応する吹き出し口１からの吹き出し量を調整することができる。
【００２３】
さらに、基板保持装置１０１においては、反り検知部２５が有する圧力計２３及び気体吸引部２２の数は気体吸引口５の数と同数であることが好ましい。これにより、各気体吸引口５に対応する位置の基板４の下板３との距離を、圧力計２３を用いて個別に測定することができる。このため、吹き出し口１に隣接する位置での基板４と下板３との距離ｄは、複数の圧力計２３のそれぞれにより測定された浮上圧を調整することで容易に調整できる。したがって複数の吹き出し口１からの吹き出し量を同時に調整することができるため、基板４反りの矯正がより確実になる。本実施の形態では反り検知部２５を圧力計２３と気体吸引部２２を含むものとしたが、これに限定されるわけではなく、反りを検知する仕組みを備えるものであればよいのは言うまでもない。
【００２４】
図４は、実施の形態１による基板保持装置のガイド部を示す断面図である。特に図４（Ａ）は、基板保持装置１０１のうち特にガイド部の全体を強調するように図示した概略断面図である。図４（Ａ）を参照して、下板３のたとえば上側の主表面３Ａ上にはガイド部が配置されている。ガイド部とは上記の複数、たとえば３つのガイド２に相当する。目視により基板４の下板３に対して配置されるべき位置を補正するためのガイド２を少なくとも３箇所あるいは、基板外周長の半分以上を覆うように設ける。これにより基板４はガイド２の後述するテーパ形状部２Ｔ上に載置されるよう、基板４の自重により導かれる。このように基板４がガイド２上に接触するように載置されることにより、基板４の保持位置が一意に固定可能となる。
【００２５】
すなわち基板４を保持する際には、基板４は下板３の上側の主表面３Ａに対しては互いに間隔をあけるように浮遊するが、基板４の端部はガイド２のテーパ形状部２Ｔに接触するように載置される。
【００２６】
図４（Ｂ）は図４（Ａ）の右側部分の点線部ＩＶＢを拡大した概略拡大断面図である。図４（Ｂ）を参照して、基板保持装置１０１においては、ガイド２が基板４と接触する部位は図４（Ｂ）に示すようなテーパ形状となっている。すなわちガイド２は、鉛直方向に対して傾斜されたテーパ形状部２Ｔを有している。また図４（Ｂ）に示すように、テーパ形状部２Ｔは鉛直方向に対して３０°以上６０°以下の傾斜角度θを有している。ただしここでの傾斜角度θは、後述の基板保持装置７０１においてピエゾ素子などの駆動によりテーパ形状部２Ｔの上記傾斜角度θが変更するよう動いた状態ではなく、ガイド２の主表面（図４（Ａ）のガイド２の最下部を構成する裏面）が下板３の上側の主表面３Ａ上に沿って接触するよう安定に載置された定常状態における角度である。
【００２７】
基板４はその端部にベベル部４ＢＶを有している。基板４のベベル部４ＢＶの面取り角度とガイド２のテーパ形状部２Ｔの傾斜角度θとを同じ（±５°以内の誤差を含む）にして基板４が接触した場合の面積を大きくすることで、基板４のベベル部４ＢＶおよびそれに隣接する領域を起点とする欠けすなわちチッピングを抑制する。
【００２８】
ガイド２の高さが十分に高く、吹き出される気体により浮上する基板４のベベル部４ＢＶがテーパ形状部２Ｔに接触しないように吹き出し口１上を非接触に保持される場合には、下板３上で基板４の位置を補正するガイド２は基板４が振動した時、または着脱する時に基板４と接触し、基板４のチッピングの原因になる。その一方でガイド２の高さを低く抑えると基板４が下板３上から脱落してしまう。図４に示すような構造により、安定した状態で基板４を傷つけることなく非接触に保持することができる。
【００２９】
このような構成によれば、気体吸引部２２により吸引された気体の圧力を圧力計２３で計測し、当該部位での基板４の下側の主表面４Ｂの、下板３の上側の主表面３Ａに対する浮き量が算出される。基板４に反りがある場合、各気体吸引部２２で計測される圧力に差異が生じる。反りが検知された場合に、計測された圧力により気体供給部２１の気体の供給出力を制御することで基板４の反りを補正する。このとき、気体供給部２１では気体吸引部２２で計測された値が、複数計測される各箇所の間で一定になるように制御することで基板４の反りが補正され、基板４の振動を抑制することができる。気体吸引口５と吹き出し口１はそれぞれ近くに配置してもよいし、距離をあけて配置してもよい。
【００３０】
より具体的には、基板４が反っている部分で、下板３と基板４の間の距離が反りのない部分と比べて大きくなる場合は、距離が大きいと判断された部分については当該部分の吹出し口１からの気体の吹き出し量を増加させて基板４への吸引力を高めて基板４を引き付けて、下板３と基板４の距離を、反りのない部分の距離と同等の距離となるまで小さくなるように制御する。下板３と基板４の間の距離が反りのない部分と比べて小さくなる場合は、距離が小さいと判断された部分について、当該部分の吹出し口１からの気体の吹き出し量を減少させて基板４への吸引力を抑えて、下板３と基板４の距離を反りのない部分の距離と同等の距離となるまで大きくなるように制御する。一般的に基板厚が薄い程、基板反り量が大きくなる傾向があるが、基板保持装置１０１を用いれば、最大反り量が２０ｍｍ程度にまで減少するようにその反り量を矯正できる。また反り方向が基板４の一部の領域において凹方向であり、他の一部の領域において凸方向である場合のように、基板４の反り方向がその領域ごとに異なる場合であっても、基板保持装置１０１を用いれば当該反りを小さくするように制御可能である。
【００３１】
この場合、気体供給部２１と吹き出し口１は樹脂製チューブ等で繋がり、吹き出し口１を有する下板３に対し、気体供給部２１はその外部に付帯される。これにより下板３の軽量化や小型化を図ると同時に樹脂製チューブの柔軟性により可動範囲を広く確保することができる。また気体の流出入は樹脂製チューブに設けられた電磁弁等で管理され、圧力計２３から得られた値に対して電磁弁等を数値制御することにより、吹き出し口１から吹き出す気体の出力を変えることができる。
【００３２】
また気体吸引口５も同様で、気体吸引部２２と分離して配置されてもよい。この場合も気体吸引部２２と気体供給部２１は樹脂製チューブ等によって繋がり、気体吸引口５を有する下板３に対し、気体吸引部２２は外部に付帯される。これによる効果は気体供給部２１と吹き出し口１との配置と同様である。
【００３３】
なお気体吸引部２２の代わりとして、この手段に限定せず例えば電磁的に計測する手段などであっても構わない。
【００３４】
以上の基板保持装置１０１では、反り検知部２５を気体吸引部２２と圧力計２３と気体吸引口５から構成したが、反り検知部２５が、例えばレーザによる距離測定機構を用いて構成されていても構わない。図５は本発明の実施の形態１の第２例に関する基板保持装置の基板保持部を示す模式図である。なお図５は以下の実施の形態１の第３例に関する基板保持装置の基板保持部をも示している。図６は、図５で示された基板保持部のＡ−Ａ線に沿う部分の断面を含む本実施の形態の第２例の基板保持装置の構成図である。
【００３５】
図５および図６を参照して、本実施の形態の第２例の基板保持装置１０２は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置１０２においては、一対のレーザ半導体（LD）と受光素子（PD）を具備した機構によって構成される。すなわち基板保持装置１０２は、反り検知部２５が、レーザ半導体３１と、受光素子３２と、ミラー３３，３４とを有する距離測定機構を含んでいる。したがって基板保持装置１０２の反り検知部２５は、レーザ半導体３１と、受光素子３２と、ミラー３３，３４と、気体吸引口５とにより構成されている。
【００３６】
基板保持装置１０２においては、下板３と基板４との距離ｄは、レーザ半導体３１から発せられるレーザ光ＬＬが基板４に投光し、基板４から反射されたレーザ光ＬＬの受光素子３２での受光量を検出することにより算出される。気体吸引口５と同様の位置から基板４に、レーザ半導体３１からミラー３３により基板４の方へ転向されたレーザ光ＬＬを投光し、基板４で反射したレーザ光ＬＬを受光素子３２で受光する。ここでは、レーザ光ＬＬが基板４へ入射される位置を気体吸引口５と同様の位置としているが、これに限定されるものではなく、基板４の反りを検知できる位置であればどこでもよい。
【００３７】
受光されたレーザ光ＬＬと投光されたレーザ光ＬＬの移相差あるいは受光レンズ等で分光し結像された光の結像ズレ量などから、基板４までの距離を測定できる。つまり図６に示す経路Ｌ１を通ったレーザ光ＬＬと、経路Ｌ２を通ったレーザ光ＬＬとのズレ量を検出することにより、下板３と基板４との距離ｄを測定できる。ここで経路Ｌ１は、レーザ半導体３１から、ミラー３３、ミラー３４、ミラー３３、受光素子３２の順に通る経路であり、経路Ｌ２は、レーザ半導体３１から、ミラー３３、基板４、ミラー３３、受光素子３２の順に通る経路である。これにより、反りを正確に検知できる他、検知された基板４の反りを利用して、気体供給圧を制御して、各吹き出し口１の気体の吹き出し量を制御して基板４の反りを補正することで、基板４の振動を抑えることができる。
【００３８】
このようなレーザ半導体３１および受光素子３２が半導体素子からなる基板保持装置１０２は、気体吸引機構を有する基板保持装置１０１に比べ、小型・軽量化できる利点がある。同時に基板保持装置１０２は基板保持装置１０１に比べて設備負荷が少なく経済的である。ただし受光素子３２を用いた光距離測定手段に関してこの手段に限定せず、例えばパルス光を用いて投光、受光の時間差を測定する方法であってもよい。これら光距離測定手段に関してはレーザ投光、受光位置での基板４までの距離を非接触かつ即時的に測定できる利点がある。
【００３９】
また、本実施の形態においては、ガイド２と基板４間の静電容量を利用した距離測定機構であっても構わない。図７は、図５で示された基板保持部のＡ−Ａ線に沿う部分の断面を含む本実施の形態の第３例の基板保持装置の構成図である。
【００４０】
図７を参照して、本実施の形態の第３例の基板保持装置１０３は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置１０３においては、反り検知部２５は静電容量計４１を有する距離測定機構を含んでいる。したがって基板保持装置１０３の反り検知部２５は、静電容量計４１と、気体吸引口５とにより構成されている。
【００４１】
基板保持装置１０３においては、静電容量計４１により基板４と、下板３に接触したガイド２に通じる図示されない電極部との間で導通をはかり、基板４とガイド２との間の気体の静電容量が測定される。つまり、複数のガイド２のうち、基板４が載置されることにより基板４と接触しているガイド２は、基板４との間に静電容量は生じない。これに対し、複数のガイド２のうち、基板４とガイド２とが接触しておらず基板４がガイド２に対して浮いているガイド２については、基板４との間に静電容量が検出される。この静電容量が検出されるガイド２の位置においては基板４がガイド２に対して反れていると判断することができるため、そこからそのガイド２の配置される領域における下板３と基板４との距離ｄを算出することができる。
【００４２】
また、図７では静電容量計４１は、気体吸引口５と同様の位置すなわち気体吸引口５に隣接する位置に設置されている。しかしこれに限定されるものではなく、静電容量計４１の位置は、ガイド２と基板４との間の静電容量を測定し、そこからその領域における基板４の反りを検知できる位置であればどこでもよい。この静電容量はガイド部と基板４の距離に依存するため、電極位置での電極から基板４までの距離が非接触に測定できる。同時に、基板保持装置１０３の距離測定機構は、図示されない電極と基板４との間の電位差を計測する機構のみで構成されるため、基板保持装置１０１が有するような気体吸引機構に比べ、より小型・軽量化した機構を実現できる利点がある。同時に基板保持装置１０３は、基板保持装置１０１に比べて設備負荷が少なく経済的である。
【００４３】
ここで、一部上記と重複する箇所もあるが、実施の形態１の作用効果等について総括的に説明する。
【００４４】
反り検知部２５により基板４の反りが検知され、制御部２４により吹き出し量が制御されたことで、非接触で下板３上に保持される基板４の振動は抑えられる。このため、基板４の裏面および外周がガイド２と接触していることに起因するチッピング等の発生を抑止できる。このとき基板べベル部と接触するガイド２の表面は図４（Ｂ）に示すような、ガイド２が下板３の主表面３Ａ上に安定に載置された定常状態において、鉛直方向に対する傾斜角度が３０°以上６０°以下であるテーパ形状部２Ｔから成る構造を有し、基板４とガイド２とは、基板４のべベル部４ＢＶの下部とガイド２の表面との摩擦力により、互いに接触するように固定される。たとえばいわゆるセンタリングガイド、またはテーパのない鉛直方向に延びるガイドで基板端部を固定または位置矯正する場合、基板４の端部の形状によってガイド２との接触面積が小さくなり局所的に応力が生じてクラックが生じやすくなる。テーパ形状部２Ｔの角度は、基板４のべベル部４ＢＶの断面の角度である面取り角度とほぼ等しくなるよう合わせることで、よりベベル部４ＢＶのテーパ形状部２Ｔとが接触していることに伴うチッピング等の発生を防止することができる。このため基板４はガイド２に接触するように保持されても問題はない。
【００４５】
この場合、べベル部４ＢＶとは基板４の端部の面取りされた部分のことを指す。またガイド２は基板４の形状に合わせてその外周を覆う格好で設けられる。ガイド２の内輪径は搬送される基板４の直径よりも小さく、ガイド２のべベル部４ＢＶとの接触箇所は、基板４の下板３に対する浮上高さ分だけ吹き出し口１よりも高い位置にある。これによりガイド２は基板４の表面もしくは裏面のチップ有効領域に接触することなく、基板４の端部のみに接触するように基板４を固定できる。その他、上記のように基板４が載置されることにより、べベル部４ＢＶに水平方向から結晶軸方向に荷重を印加する恐れがないためチッピングあるいはそれに伴う基板割れが生じ難い。さらに基板４を上下方向に搬送出する際、べベル部４ＢＶがガイド２と接触するための上記摩擦力により欠けることがなくなるため、この観点からも基板４はガイド２に接触するように保持されても問題はない。同時に基板４がガイド２のテーパ形状部２Ｔによりその載置されるべきガイド２上の位置が誘導されることで基板４位置を下板３の中心に導くことができる。
【００４６】
ガイド２は基板４の外周（端部）の全域を覆う（全域に接する）ものではなく、基板外周を部分的に固定する構造となるか、あるいは下板３およびガイド２に切り込みやホールを設けることで気体供給部２１から供給される気体の抜け道を確保するようにしてもよい。
【００４７】
なおガイド２はフッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。ただしガイド２が樹脂で構成される場合、径年的に塑性変化することから、例えばＰＴＦＥよりもＰＣＴＦＥのようなより硬質な材料で構成されることがより好ましい。また、気体吸引部２２や気体供給部２１も同様にフッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。これによりガイド２の基板４との摩擦が所望の大きさよりも過剰に大きくなることを抑え、基板４の損傷を抑えることができる。
【００４８】
本実施の形態においては、基板４の反りを検知する反り検知部２５と、反り検知部２５の検知した下板３と基板４との距離ｄの値に応じてベルヌーイ効果をもたらす気体の供給圧力を制御する機構を設けたことで、基板４の反りによる振動を抑制することができる。同時にテーパ形状部２Ｔのガイド２を設けることで基板４の載置されるべきガイド２上の位置であるガイド２の中心部へ基板４の自重により導いた上で、基板４をガイド２で固定することができる。それにより、基板４の有効領域のチップを傷つけることなく保持できる。また基板４の受け渡しの際に基板４の端部がガイド２に所望の強さよりも過度に強く接触し、チッピングが発生することを抑制できる。
【００４９】
また例えば光デバイスやパワーデバイスでは過電流による熱で絶縁破壊を生じさせデバイスに深刻なダメージを与える恐れがある。これに対し、本実施の形態においては、基板４はガイド２のテーパ形状部２Ｔに接触するように固定されることにより、基板４の帯電を抑え基板４に生じる過電流で回路を損傷する可能性を低減することができる。
【００５０】
その他、たとえば一般公知の比較例として、基板４の反り検知の手段としてＣＣＤカメラによる画像データを用いる例がある。この手段では画像の取得と解析に時間を要する他、精緻な反り形状を把握することは困難といえる。同時に図１の裏面処理工程（Ｓ８）で一連の写真製版処理を行う場合、撮影のために暗部を明るくすることができず、ＣＣＤカメラによる画像の取得は難しい。そこで距離ｄの測定のために基板保持装置１０１のように気体圧力を用いたり、基板保持装置１０２のようにレーザ光ＬＬを用いたり、基板保持装置１０３のように静電容量計を用いることで、暗部や視野角など環境や設備的制約の影響を受けることなく、反り量を正確に取得することが可能になる。
【００５１】
特に基板保持装置１０１のように気体圧力を用いた距離測定機構によれば、基板保持装置１０２のようにレーザ光を用いた距離測定機構に比べて、レーザ光を透過する基板４の表面にレーザ光が散乱することにより、基板４の表面のパターンにダメージを生じるなどの不具合を発生させる可能性を排除することができる。静電容量計を用いる基板保持装置１０３についても同様である。
【００５２】
また特に気体圧力を用いる基板保持装置１０１、およびレーザ光を用いる基板保持装置１０２によれば、たとえば樹脂膜などの絶縁膜が形成された基板４の測定精度をより高めることができる。静電容量計を用いる基板保持装置１０３においては、当該絶縁膜部分の静電容量を測定することにより測定精度が低下する可能性があるが、基板保持装置１０１，１０２によればそのような可能性を排除することができるためである。
【００５３】
実施の形態２．
図８は実施の形態２による基板保持装置の基板保持部を示す模式図である。また、図９は、基板保持部のＩＸ−ＩＸ線に沿う部分の断面を含む実施の形態２による基板保持装置の構成図である。
【００５４】
図８および図９を参照して、本実施の形態の基板保持装置２０１は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置２０１においては、気体吸引口５が配置される位置において、基板保持装置１０１と異なっている。実施の形態１では気体吸引口５は下板３に配置したが、図９で示すように基板４の表面側すなわち図９における基板４の上側に設置されていてもよい。
【００５５】
具体的には、基板保持装置２０１においては、基板４に対して下板３と反対側に対向する位置、すなわち上側に配置される上板１０をさらに備える。基板保持装置２０１においては、気体吸引口５が上板１０に設けられている。すなわち図８および図９に示すように、基板４表面側とは、下板３から基板４を挟んで対向する位置であり、基板４表面側に気体吸引口５を付帯する上板１０が設けられる。なお上板１０は、基板４と図９の上下方向に関して間隔をあけるように配置可能とすべく、基板保持装置２０１を構成する図示されない部材により支持されている。
【００５６】
これにより、図とはやや異なるが、たとえば下板３の平面視における中央部にスピナーなど回転軸を有する設備を備える場合においても、上板１０の基板４の平面視における中心に重なる位置に気体吸引口５を設けることができる。このため、基板４の平面視における中央部における例えば薄厚基板の自重によるたわみや反りなど、基板４の複雑な反り形状が検知できる。また、気体吸引口５を基板４の表面に近づくように上板１０を垂直方向に可動とすれば、より確実に基板４の反り形状を検知できる。
【００５７】
図９で示すように、実施の形態１同様に基板４の外周部（端部）がガイド２に接するように載置および固定される。基板４のべベル部４ＢＶと接触するガイド２の表面は定常状態において鉛直方向に対しておよそ３０°以上６０°以下の傾斜角度を有する平滑な面から成るテーパ形状部２Ｔの構造を有し、フッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。また、気体吸引口５および吹き出し口１も同様にフッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。これによりガイド２は、基板４との摩擦を抑えることができる。
【００５８】
反り検知部２５の機構は実施の形態１のようにレーザ、静電容量、電磁的手段等によって下板３に対し基板４が非接触になった状態の距離ｄを計測する方法であっても構わない。なお、本実施の形態では実施の形態１と異なる部分を説明した。それ以外の部分については実施の形態１と同様であるとする。
【００５９】
実施の形態３．
図１０は実施の形態３による基板保持装置の基板保持部を示す模式図である。また、図１１は、基板保持部のＸＩ−ＸＩ線に沿う部分の断面を含む実施の形態３による基板保持装置の構成図である。
【００６０】
図１０および図１１を参照して、本実施の形態の基板保持装置３０１は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置３０１においては、下板３に固定された取手部９をさらに備える点において、基板保持装置１０１と異なっている。
【００６１】
すなわち本実施の形態の実施の形態１との違いは、基板保持装置３０１を、基板４をハンドリングするエアピンセットとして利用することである。基板保持装置３０１には取手部９がさらに取付けられており、作業者が基板４を非接触でエアピンセット用の下板６上に保持したまま、持ち運び可能となる。
【００６２】
基板保持装置３０１においては、エアピンセット用の下板６は、平面視において円環形状を有する複数（２つ）の部材としての円環下板６Ａ，６Ｂから構成されている。円環下板６Ａよりも円環下板６Ｂの方が円環形状の径が大きい。円環下板６Ｂは円環下板６Ａの外側に、円環下板６Ａと径方向に関して互いに間隔をあけて同心円状に配置される。なお同心円状に配置される円環下板の数はこれに限らず、たとえば３つ以上であってもよい。また下板６は、円環下板６Ａ，６Ｂの他に複数（３つ）の放射状下板６Ｃ，６Ｄ，６Ｅを有している。放射状下板６Ｃ，６Ｄ，６Ｅは、円環下板６Ａ，６Ｂの円環形状の中心から、円環下板６Ａ，６Ｂの径方向に放射状に延びる部分である。なお放射状に延びる放射状下板の数はこれに限らず、たとえば３つ以上であってもよい。また図１０においては放射状下板６Ｃ，６Ｄ，６Ｅのなす角度は互いに約１２０度となっているが、当該角度についてもこれに限られない。本実施の形態においてはエアピンセット用の下板６のうち、放射状下板６Ｃ，６Ｄ，６Ｅの、円環下板６Ａ，６Ｂの円環形状の中心から最も離れた外側の部分の上に、ガイド２が載置されている。そしてガイド２のテーパ形状部２Ｔにおいて基板４が接触載置される。
【００６３】
取手部９は放射状下板６Ｃ〜６Ｅと同様に、平面視において円環下板６Ａ，６Ｂの円環形状の中心から、円環下板６Ａ，６Ｂの径方向に放射状に延びている。取手部９は放射状下板６Ｃ〜６Ｅよりも円環下板６Ａ，６Ｂの径方向に長く延びる。このため、取手部９の円環下板６Ａ，６Ｂから離れた領域を把持することにより、基板保持装置３０１の全体、または少なくとも距離測定機構の部分を持ち運びすることができる。
【００６４】
この実施の形態では取手部９に気体の流出入および基板反りを計測するための気体吸引を操作（ON/OFF）するスイッチ８が設けられており、スイッチ８のボタン操作により片手にて基板４の基板保持装置３０１への固定すなわち基板保持装置３０１による保持、および基板４の搬送ができる。
【００６５】
本実施の形態の構成によれば基板４の外側のみならず中心付近にも、同心円状に吹き出し口１を設けることができる。すなわちたとえば同心円状の円環下板のうち最も基板４の中心側に配置される円環下板６Ａにも、円環下板６Ｂと同様に吹き出し口１が設けられる。言い換えれば、本実施の形態の複数の吹き出し口１は、下板６を平面視したときに、その下板６全体の中心を共通の中心として同心円状に配置された下板６の構成部材である複数の円環下板６Ａ，６Ｂのそれぞれに乗る位置関係となるように配置される。なお複数の気体吸引口５についても吹き出し口１と同様に、上記同心円状に配置された複数の円環下板６Ａ，６Ｂのそれぞれに乗る位置関係となるように配置される。
【００６６】
これにより、たとえば実施の形態１のように基板４の比較的外側の領域のみに単一の円環状の下板３を有しそこに吹き出し口１および気体吸引口５が設けられる構成に比べて、基板４の中心側のたわみなども測定することができる。すなわち本実施の形態の構成によれば基板４の中心付近にも、同心円状に吹き出し口１および気体吸引口５を設けることで、基板４の同一方向（たとえば円環状に沿う方向）への反りだけでなく、基板４の（中央部も含む）面内に生じたたわみも計測して、同心円状にひろがる反りに対応して、振動を抑制することができる。
【００６７】
具体的には、図１０の基板保持装置３０１においては一例として、下板６の表面に６個の吹き出し口１が設けられ、その間に基板４の反りを検知するための気体吸引口５を６箇所設けている。それらの吹き出し口１および気体吸引口５はいずれも円環下板６Ａ，６Ｂの双方に３つずつ、円環形状の中心に対する角度が１２０°ずつ離れた位置に配置されている。なお図１０に示すように一部の気体吸引口５が取手部９と重なる位置に形成されてもよい。なお基板４の浮上圧が要求量を満たせば吹き出し口１の数はこの限りではない。基板４の厚みが２００μｍ以下となるような薄い基板では一方向（たとえば円環の周方向に沿う方向）への反りだけでなく、自重による垂れや膜応力により同心円状に部分的な反りが発生する可能性が高い。本実施の形態のように吹き出し口１と気体吸引口５とを複数の同心円状の部材のそれぞれに設けることにより、このような同心円状の円環下板６Ａ，６Ｂの反りによる、基板４の振動を抑制することができる。またガイド２と気体供給部２１とはそれぞれ近接する位置にあることで、基板４を固定するように保持する効果は高くなる。
【００６８】
基板保持装置３０１をエアピンセットとして利用する場合、搬送方向が直線的に一定速度となることがほとんどないため、確実に基板４を下板６に固定することが求められる。そこで本実施の形態のように基板４の中心側から外側まで一様に反りを測定可能な機構とすることで面内（円環形状の径方向）を含めて反りを補正すれば、薄い基板４を一様に保持するとともに気体の乱れを防ぐことで基板４の振動に伴う基板４の裏面や外周への傷やチッピングを抑制できる利点がある。この構成によれば、実施の形態１と同様に吹き出し口１あるいは気体吸引口５はそれぞれ気体供給部２１および気体吸引部２２と分離して配置され、その間を樹脂製チューブで繋げている。このとき樹脂製チューブが取手部９の内部に収納されていることで、下板３の部分を小型、軽量化できるため、基板４のハンドリングが容易になる。
【００６９】
反り検知部２５の機構は実施の形態１のようにレーザ、静電容量、電磁的手段等によって下板３に対し基板４が非接触になった状態の距離ｄを計測する方法であっても構わない。また実施の形態１と同様に基板４のべベル部４ＢＶと接触するガイド２の表面は図１１に示すガイド２の断面図のように鉛直方向に対しておよそ３０°以上６０°以下のテーパ形状部２Ｔを含む構造を有し、フッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。また気体吸引口５、吹き出し口１および気体供給部２１も同様にフッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。なお、本実施の形態では実施の形態１と異なる部分を説明した。それ以外の部分については実施の形態１と同様であるとする。
【００７０】
実施の形態４．
図１２は実施の形態４による基板保持装置の基板保持部を示す模式図である。また、図１３は、基板保持部のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う部分の断面を含む実施の形態４による基板保持装置の構成図である。
【００７１】
図１２および図１３を参照して、本実施の形態の基板保持装置４０１は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置４０１においては、平板状の下板７を有しており、その下板７の平面視におけるほぼ全面、すなわち設置される基板４の配置される領域と重なる領域のほぼ全面に、互いに間隔をあけて複数の吹き出し口１および気体吸引口５が配置されている。このため実施の形態１などのように円環状の下板３のみに吹き出し口１などが形成される場合に比べてその数が多くなっており、図１２の平板状の下板７の表面には１３個の吹き出し口１が設けられ、その間に基板４の反りを検知するための気体吸引口５が１２箇所設けられている。ただし、基板４の浮上圧が一定の要求量を満たせば吹き出し口１の数はこの限りではない。この構成によれば、実施の形態１と同様に吹き出し口１あるいは気体吸引口５はそれぞれ気体供給部２１と気体吸引部２２とを分離して配置されてもよい。この場合、その間を樹脂製チューブで繋がった構造となっている。なお図１２においては平板状の下板７は矩形状を有しているが、円板形状であってもよい。
【００７２】
基板保持装置４０１においても基板保持装置３０１と同様に、複数の吹き出し口１は、下板７を平面視したときに、その下板７全体の中心を共通の中心とする、（ここでは仮想の）複数の同心円のそれぞれに乗る位置関係となるように配置されてもよい。なお複数の気体吸引口５についても吹き出し口１と同様に、上記下板６全体の中心を共通の中心とする（仮想の）複数の同心円（たとえば円環下板６Ａ，６Ｂ）のそれぞれに乗る位置関係となるように配置される。
【００７３】
たとえば実施の形態１の基板保持装置１０１においては、基板４を搬送する際にスピナーなど回転軸を有する設備間での搬送を考慮して、下板３はその円形状の中心を含まない環状となっており、下板３の円形状の中心部には吹き出し口１が設けられない。しかし本実施の形態においては平板状の下板７の平面視におけるほぼ全領域に吹き出し口１と気体吸引口５が設けられる。回転軸など設備的な制限のないユニット間での搬送の場合（例えばベークユニット間など）、吹き出し口１を下板７の表面全域に敷設することができる。
【００７４】
例えば、図１３では吹き出し口１を下板７の中心と外周部に同心円状に均等になるように敷設し実施の形態１と同様にガイド２を設けることで、同心円状すなわち円形状にひろがる基板４の反りや垂れを検知して、基板４の振動をより抑制することができる。とくに基板４の厚みが２００μｍ以下となるような薄い基板４では一方向（たとえば円形の周方向に沿う方向）への反りだけでなく、自重による垂れや膜応力により同心円状に反りや垂れが広がる可能性が高い。そこで本実施の形態の構成とすることにより、たとえば実施の形態１のように基板４の比較的外側の領域のみに単一の円環状の下板３を有しそこに吹き出し口１および気体吸引口５が設けられる構成に比べて、基板４の中心側のたわみなども測定することができる。すなわち本実施の形態の構成によれば基板４の中心付近にも、同心円状に吹き出し口１および気体吸引口５を設けることで、基板４の同一方向（たとえば円環状に沿う方向）への反りだけでなく、基板４の（中央部も含む）面内に生じたたわみも計測して、同心円状にひろがる反りに対応して、振動を抑制することができる。このため気体の乱れや振動による傷が生じにくいなどの利点がある。また、吹き出し口１や気体吸引口５を平面視における同心円状にはなっていないが平板状の下板７の全体に配置するような場合（図示せず）にも、基板４の全体の反りを計測できるので、基板４の振動をより抑制することができる。
【００７５】
なお基板保持装置４０１においては気体吸引口５は吹き出し口１と同面内に設けられている。しかし気体吸引口５は、実施の形態２と同様に上板を設け、基板４が対向する上板１０の面内に設けてもよい。反り検知部２５の機構は実施の形態１のようにレーザ、静電容量、電磁的手段等によって構成される距離計測方法であっても構わない。
【００７６】
また実施の形態１および実施の形態２と同様に基板４のべベル部４ＢＶと接触するガイド２の表面は図４に示すガイド２の断面図のように鉛直方向に対しておよそ３０°以上６０°以下の傾斜角度θを有するテーパ形状部から成る構造を有し、ガイド２はフッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。また、気体吸引部２２や気体供給部２１も同様にフッ素系あるいはその他の樹脂およびセラミックなどで構成される。なお、本実施の形態では実施の形態１と異なる部分を説明した。それ以外の部分については実施の形態１と同様であるとする。
【００７７】
実施の形態５．
図１４は、実施の形態５による基板保持装置の特にガイド部を拡大して示す概略断面図である。図１４を参照して、本実施の形態の基板保持装置５０１は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置５０１においては、ガイド２が基板４の位置を補正する機構において、基板保持装置１０１と異なっている。
【００７８】
具体的には、基板保持装置５０１においては、ガイド部すなわちガイド２が流体噴出口１３を含んでいる。そして当該ガイド２は、流体噴出口１３からエッジ噴出流体１２を基板４に噴出することで、基板４の平面視における位置を補正する。
【００７９】
流体噴出口１３は、ガイド２の、平面視における基板４などの径方向に沿う方向に延びるように形成されている。つまり当該径方向に沿う方向に関する外側（基板４と反対側）から内側（基板４側）に向けて、流体噴出口１３内を伝ったエッジ噴出流体１２が噴出される。このエッジ噴出流体１２は、吹き出し口１から吹き出される気体と同一種類であってもよいし異なっていてもよい。
【００８０】
以上の構成を有する基板保持装置５０１においては、上記の吹き出し口１からの気体により基板４を下板３から浮かせるのと同一の原理、すなわちエッジ噴出流体１２の旋回流によるベルヌーイ効果により基板４が、ガイド２に対して非接触で浮上するように、基板保持装置５０１に保持される。また基板４はガイド２に対して非接触ではあるが、他の各実施の形態と同様にその位置を補正することは可能である。
【００８１】
以上をまとめると、本実施の形態では実施の形態１〜４で設けたガイド２に代わり、図１４で示すように基板４のエッジ部すなわち端部へ、ガイドに設けた流体噴出口１３からエッジ噴出流体１２を噴出することで、基板４の位置を補正する構造が設けられている。これにより、上記の他の実施の形態のように基板４をガイド２との接触による摩擦力で固定する必要がないため、基板４へのダメージがより一層低減できる。一方でエッジ噴出流体１２により、基板４がバランスを失い脱落し、振動して裏面に傷が生じる恐れがある。
【００８２】
したがって本実施の形態の基板保持装置５０１においては、実施の形態１〜４の構成が組み合わせられることにより、基板４の振動が実施の形態１〜４のいずれかの方法で抑制されていることが必要である。この状態では、流体による斥力で基板４の位置が補正され、基板４の端部が例えば流体噴出口１３と接触しない。図１４の流体噴出口１３は、基板４の端部から基板４の中心方向へと流体を噴出させるものであるが、その噴出方向はこの限りではない。なお、本実施の形態では実施の形態１〜４と異なる部分を説明した。それ以外の部分については実施の形態１〜４と同様であるとする。
【００８３】
実施の形態６．
図１５は本発明の実施の形態６に関する基板保持装置の基板保持部を示す模式図である。なお図１５は以下の実施の形態７，８に関する基板保持装置の基板保持部をも示している。図１６は、図１５で示された基板保持部のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面を含む実施の形態６による基板保持装置の構成図である。
【００８４】
図１５および図１６を参照して、本実施の形態の基板保持装置６０１は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置６０１においては、ガイド２は下板３の上側の主表面３Ａ上を、下板３を平面視したときの中心から放射状に延びる放射方向に沿って可動である。すなわち図１６の左右方向を上記放射方向とした時に、ガイド２は図中の矢印Ｍに示す方向に移動可能である。
【００８５】
このような構成を有することにより、ガイド２の上に固定される基板４の平面視におけるサイズに応じてガイド２の位置を変更させることができる。すなわち保持しようとする基板４のインチサイズが変わったり、ウェットエッチング等の処理により基板４の端部が当方的にエッチングされてその外径が小さくなった場合においても、上記のように基板４の端部をテーパ形状部２Ｔに接触させることにより基板４を保持することができる。
【００８６】
またこのような構成を有することにより、テーパ形状部２Ｔが基板４に接触する際に基板４が上下方向に動くことがないように、ガイド２の位置を調整することができる。これにより、たとえばガイド２は基板４の浮上圧力が各気体吸引部２２において一定であり、かつテーパ形状部２Ｔが基板４に適切に接するように、ガイド２を最適な位置に合わせることができる。
【００８７】
上記のガイド２の矢印Ｍに示す方向に関する駆動方法について説明する。図１６に示すように、基板保持装置６０１においてはガイド２にパルスモータ５１が設けられており、パルスモータ５１の駆動によりガイド２を矢印Ｍの方向に駆動させることができる。パルスモータ５１は静電容量計４１に接続されており、実施の形態１の第３例の基板保持装置１０３と同様に、各ガイド２と基板４とが接触しないことによる静電容量の検出により、制御部２４がパルスモータ５１を駆動させ、ガイド２を移動させる。ガイド２の移動と静電容量の検出とを繰り返すことにより、静電容量が検出されたガイド２において、ガイド２と基板４とが接触しない状態からガイド２と基板４とが接触する状態に至るまで、ガイド２が移動する。このような手法により、どのようなサイズまたは状態の基板４であっても、ガイド２を適宜移動させることにより、保持することを可能とする。
【００８８】
実施の形態７．
図１７は、図１５で示された基板保持部のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面を含む実施の形態７による基板保持装置の構成図である。
【００８９】
図１７を参照して、本実施の形態の基板保持装置７０１は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置７０１においては、たとえばガイド２の主表面が下板３の上側の主表面３Ａから離れることで、テーパ形状部２Ｔの鉛直方向に対する傾斜角度αが１０°以上６０°以下の範囲内で変化可能となるように、ガイド２が駆動可能である。
【００９０】
テーパ形状部２Ｔの傾斜角度は上記のように、元の定常状態においては、鉛直方向に対して３０°以上６０°以下とされる。しかしこれが回転し傾斜角度αが変化することにより、１０°以上６０°以下の範囲内となるように状態変化することができる。
【００９１】
このような構成を有することにより、たとえば当該基板保持装置７０１に保持させる基板４のベベル部４ＢＶの面取り角度の傾斜角が研削条件等の変化により変わったとしても、テーパ形状部２Ｔの傾斜角度を調整することにより、テーパ形状部２Ｔの傾斜角度をその変化したベベル部４ＢＶの角度に応じた角度とすることができる。このため、基板４のベベル部４ＢＶとガイド２のテーパ形状部２Ｔとの接触面積を広くとることができ、基板４をより安定に固定させることができる。
【００９２】
上記のようにガイド２を傾ける駆動方法について説明する。図１７に示すように、基板保持装置７０１においてはガイド２にピエゾ素子５２が設けられており、ピエゾ素子５２の駆動によりガイド２の裏面を下板３の上側の主表面３Ａから部分的に浮かせるように回転させ傾斜させることができる。図１７に示すように、ピエゾ素子５２の回転量は、これに接続された可変電圧５３および抵抗５４により調整することができる。
【００９３】
実施の形態８．
図１８は、図１５で示された基板保持部のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面を含む実施の形態８による基板保持装置の構成図である。
【００９４】
図１８を参照して、本実施の形態の基板保持装置８０１は基本的に基板保持装置１０１と同様の構成を有するため、同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし基板保持装置８０１においては、ガイド２を加熱可能な加熱機構としてのヒータ６１をさらに含んでいる。
【００９５】
たとえばスパッタ工程およびベーク処理などにより加熱された直後の基板４を、実施の形態１の基板保持装置１０１などにより保持する場合、基板４の上側の主表面４Ａ上に形成された薄膜と、下地の基板４との構成材料の熱膨張率の差により、下地の基板４は大きく反ることがある。この場合において、基板保持装置により基板が保持されれば、その間に基板の温度が低下するため、たとえば形成された薄膜が収縮することで基板４に対する膜応力が変化し、基板４が動的に変形する場合がある。このため基板４の保持が不安定になり、傷およびクラックが生じるおそれがある。これを回避すべく、加熱処理がなされた基板４をチャンバ内等で室温に至るまで冷却時間を設けて待機する方法もあるが、工程のタクトタイムが長くなり、処理能力が著しく低下する。
【００９６】
そこで本実施の形態のように加熱機構としてのヒータ６１をガイド２に有する基板保持装置８０１が用いられることが好ましい。ガイド２は基板４の外周部に接触保持されるため、ガイド２に接触固定される基板４のうち最初に放熱が進む基板４の外周部を８０℃以上１５０℃以下程度の温度にまで積極的に加熱することができる。これにより、基板４の保持中の基板４の大きな変形を回避することができる。
【００９７】
また上記手段は少なくとも基板４の外周部を加熱し、冷却による基板４の反りの影響を回避できればこの限りではない。例えば当該加熱機構として、加熱された流体を基板４に噴出することで基板４の外周部を加熱可能な構成が用いられてもよい。
【００９８】
以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。
【００９９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１００】
１  吹き出し口、２  ガイド、３  下板、４  基板、５  気体吸引口、６  エアピンセット用の下板、６Ａ，６Ｂ  円環下板、６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ  放射状下板、７  平板状の下板、８  スイッチ、９  取手部、１０  上板、１２  エッジ噴出流体、１３  流体噴出口、２１  気体供給部、２２  気体吸引部、２３  圧力計、２４  制御部、２５  反り検知部、３１  レーザ半導体、３２  受光素子、３３，３４  ミラー、４１  静電容量計、５１  パルスモータ、５２  ピエゾ素子、５３  可変電圧、５４  抵抗、６１  ヒータ、１０１，１０２，１０３，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１  基板保持装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月27日(2018.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下板と、
前記下板上に配置され、基板に気体を吹き付け前記基板を非接触で保持する複数の吹き出し口と、
前記基板の反りを検知する反り検知部と、
前記反り検知部の測定結果に基づき、前記複数の吹き出し口のそれぞれの気体の吹き出し量を調整する制御部と、
を備える基板保持装置であり、
前記下板上には前記基板の位置を固定可能なガイド部が配置され、前記ガイド部は鉛直方向に対して傾斜されたテーパ形状部を有し、
前記テーパ形状部は、前記ガイド部の主表面が前記下板の主表面に沿って接触するように載置された状態において、前記下板の主表面の鉛直方向に対する傾斜角度が３０°以上６０°以下であり、
前記ガイド部の主表面が前記下板の主表面から離れ、前記テーパ形状部の前記傾斜角度が１０°以上６０°以下の範囲内で変化可能となるように、前記ガイド部が駆動可能である、基板保持装置。
【請求項２】
前記反り検知部は、前記下板と前記基板との複数箇所の距離に基づいて前記基板の反りを検知する、請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】
前記反り検知部は、レーザ半導体と、受光素子とを有する距離測定機構を含み、
前記距離は、前記レーザ半導体によるレーザ光が前記基板に投光し、前記基板から反射された前記レーザ光の前記受光素子での受光量から算出される、請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記反り検知部は静電容量計を有する距離測定機構を含み、
前記距離は、前記静電容量計により前記基板と前記ガイド部との間の気体の静電容量が測定されることから算出される、請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記反り検知部は気体吸引口を含み、
前記距離は、前記気体吸引口で吸引された気体の圧力値から算出される、請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項６】
前記基板に対して前記下板と反対側に対向する位置に配置される上板をさらに備え、
前記気体吸引口が、前記上板に設けられている、請求項５に記載の基板保持装置。
【請求項７】
前記下板に固定された取手部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項８】
前記複数の吹き出し口は、前記下板を平面視したときに前記下板の中心を共通の中心とする複数の同心円のそれぞれに乗る位置関係となるように配置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項９】
前記ガイド部は流体噴出口を含み、
前記ガイド部は、前記流体噴出口からエッジ噴出流体を前記基板に噴出することで前記基板の位置を補正する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項１０】
前記ガイド部は前記下板の主表面上を放射状に延びる放射方向に沿って可動である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【請求項１１】
前記ガイド部を加熱可能な加熱機構をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基板保持装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る基板保持装置は、下板と、基板を非接触で下板上に保持する為に基板に気体を吹き付ける複数の吹き出し口と、基板の反りを検知する反り検知部と、反り検知部の測定結果に基づき、複数の吹き出し口のそれぞれの吹出し量を調整する制御部とを備える。下板には基板の位置を固定可能なガイド部が固定される。ガイド部は鉛直方向に対して傾斜されたテーパ形状部を有する。テーパ形状部の鉛直方向に対する傾斜角度は３０°以上６０°以下である。ガイド部の主表面が下板の主表面から離れ、テーパ形状部の傾斜角度が１０°以上６０°以下の範囲内で変化可能となるように、ガイド部が駆動可能である。
【国際調査報告】
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2017179296.tif 000023
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