(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
明度指数が４５以下のセラミックスからなり、該セラミックスにおける表面の算術平均粗さをＲａ、局部山頂の平均間隔をＳとしたとき、Ｒａ／Ｓの値が０．０２４以上であり、３６０〜４４０ｎｍの波長領域における反射率の最大値が６％未満であることを特徴とする低反射部材。
【請求項２】
前記表面のスキューネスＲｓｋが−０．５以上０．２以下であることを特徴とする請求項１に記載の低反射部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の低反射部材は、半導体製造工程の露光処理時において、被処理物である基板の載置台や露光処理領域の壁材等に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や液晶ディスプレイ（ＦＰＤ）を製造するための露光装置において、露光処理時における被処理物である基板（例えば、ウエハ）の載置台や露光処理領域の壁材等には、光の反射を抑制して露光精度を向上させるために、着色されたセラミックスが用いられるとともに、表面性状の調整が図られている。
【０００３】
このようなセラミックスとして、例えば、特許文献１には、55〜75重量％以上のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化物（ＳｉＯ２）に換算して少なくとも３重量％のＳｉと、酸化物（ＣａＯ）に換算して少なくとも0.4重量％のＣａと、酸化物（ＭｇＯ）に換算して少
なくとも0.4重量％のＭｇと、着色剤と、１％以下の不純物を含む着色セラミック焼結体
から成り、前記基板を支持する多数のピンと前記多数のピンを少なくとも部分的に囲むリムが砥粒によるショットブラストにより前記上面に形成され、球形粒子によるショットピーニングが前記上面全体に施されたセラミック真空チャックが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第2010−095719号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今般の露光処理時における被処理物である基板の載置台や露光処理領域の壁材等には、露光精度の更なる向上のため、さらに反射率が低いことが求められている。
【０００６】
本発明は、上記要求を満たすべく案出されたものであり、光の反射を抑制して露光精度を向上させることができる低反射部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の低反射部材は、明度指数が４５以下のセラミックスからなり、該セラミックスにおける表面の算術平均粗さをＲａ、局部山頂の平均間隔をＳとしたとき、Ｒａ／Ｓの値が０．０２４以上であり、３６０〜４４０ｎｍの波長領域における反射率の最大値が６％未満であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の低反射部材は、反射率が低いため露光精度を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態の低反射部材の一例について説明する。
【００１０】
本実施形態の低反射部材は、明度指数が45以下のセラミックスからなり、該セラミックスにおける表面の算術平均粗さをＲａ、局部山頂の平均間隔をＳとしたとき、Ｒａ／Ｓの値が0.024以上である。
【００１１】
ここで、Ｒａ／Ｓの値を規定したのは、反射率が、セラミックスの明度指数以外に、表面における複数の凸部の一つ一つを山と見たときの山の斜面の傾斜度に依存し、山の斜面
の傾斜度が、山の高さ（算術平均高さＲａ）と、山の間隔（局部山頂の平均間隔Ｓ）とにより調整できることを見出したことによる。
【００１２】
本実施形態のおける低反射部材は、明度指数が45以下のセラミックスからなり、Ｒａ／Ｓが0.024以上であることにより、360〜440ｎｍの波長領域における反射率の最大値が６
％未満となる。それゆえ、本実施形態の低反射部材は、反射率が低いため露光精度を向上させることができる。なお、ベースとなるセラミックスの明度指数が45を超えるときには、反射率を抑えることができない。また、Ｒａ／Ｓについては、算術平均高さＲａの値を局部山頂の平均間隔Ｓで除し、小数点第４位の数値を四捨五入した値である。
【００１３】
そして、反射率の測定方法としては、例えば、分光測色計（コニカミノルタ製、ＣＭ−3700Ａ）を用い、光源をＣＩＥ標準光源Ｄ65、視野角を10°、照明径を３ｍｍ×５ｍｍの条件で測定すればよい。そして、この測定によって得られた360〜440ｎｍの波長領域における反射率の最大値が、本実施形態における反射率である。
【００１４】
また、明度指数とは、ＣＩＥ1976Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊の値のことであり、白のＬ＊の値は100であり、黒のＬ＊の値は０である。なお、ＣＩＥ1976Ｌ＊ａ
＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊の測定方法は、反射率の測定時と同様に、例えば、分光測色計（コニカミノルタ製、ＣＭ−3700ｄ等）を用い、光源をＣＩＥ標準光源Ｄ65、視野角を10°、照明径を５ｍｍ×７ｍｍに設定して測定すればよい。
【００１５】
次に、セラミックスにおける表面の算術平均粗さＲａおよび局部山頂の平均間隔Ｓの測定方法を説明する。測定においては、市販の表面粗さ計を用い、ＪＩＳ  Ｂ0601−2001に基づき、カットオフ0.8ｍｍ、基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ４ｍｍの条件で測定すればよい。なお、算術平均粗さＲａの数値範囲は規定していないが、セラミックスの形成および表面性状の調整の容易さ等から鑑みれば、セラミックスにおける表面の算術平均粗さＲａは、0.1μｍ以上５μｍ以下である。
【００１６】
そして、明度指数を45以下のセラミックスとしては、酸化物セラミックスおよび非酸化物セラミックスのいずれであってもよい。なお、酸化物セラミックスにおいては、例えば、酸化マンガン、酸化鉄、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化チタンの少なくともいずれかを着色成分として含めばよい。なお、着色成分としては、上述した酸化物を２種以上含有させることが好適である。
【００１７】
ここで、酸化物セラミックスとして、具体的には、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＳｉＯ２（酸化珪素）ＭｇＡｌ２Ｏ４（スピネル）、Ｃａ２ＳｉＯ４、Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３（ムライト）、ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６（ディオプサイド）、Ａｌ２ＳｉＯ５（シリマナイト）、ＣａＭｇＳｉＯ４（モンティセライト）、Ｍｇ２ＳｉＯ４（フォルステライト）、ＣａＳｉＯ５、Ｃａ（Ｂ２Ｓｉ２Ｏ８）（ダンビュライト）、ＣａＳｉＯ３（ウラストナイト）、ＢａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８（セルシアン）、ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８（アノーサイト）、ＫＡｌＳｉＯ４（カルシライト）、ＭｇＳｉＯ３（ステアタイト）、ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８（アルバイト）、ＮａＡｌＳｉＯ４（ネフェリン）、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８（コージェライト）、ＫＡｌＳｉ３Ｏ８、ＫＡｌＳｉ２Ｏ６、ＳｉＯ２などが挙げられる。この中でも、特に高い機械的強度と表面加工のしやすさからＡｌ２Ｏ３（アルミナ）を用いることが好適である。
【００１８】
また、非酸化物セラミックスとしては、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウム等が挙げられる。
【００１９】
また、本実施形態の低反射部材は、表面のスキューネスＲｓｋが−0.5以上0.2以下であ
ることが好適である。
【００２０】
表面のスキューネスＲｓｋの値が、−0.5以上0.2以下の範囲内であるときには、表面における凸部の先端は、丸みを帯びた滑らかな形状であることから、凸部の先端付近での光の乱反射が抑制され、さらに反射率が低くなり、露光精度をさらに向上させることができる。
【００２１】
次に、本実施形態の低反射部材の製造方法の一例として、酸化物セラミックスからなる例を説明する。
【００２２】
まず、酸化物セラミックスの主成分原料である酸化アルミニウム粉末（Ａｌ２Ｏ３）と、着色成分として、酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３）粉末、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）粉末、酸化コバルト（ＣｏＯ）粉末、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）粉末、酸化ニッケル（ＮｉＯ）粉末等を準備する。また、焼結助剤として、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）粉末、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）粉末および酸化珪素（ＳｉＯ２）粉末を準備する。
【００２３】
次に、これらの粉末を所望量秤量して１次原料粉末とする。例えば、焼結体を構成する全成分100質量％のうち、焼結助剤は、ＣａをＣａＯ換算、ＭｇをＭｇＯ換算、ＳｉをＳ
ｉＯ２換算した合計で0.6〜２質量％となるように秤量する。次に着色成分は、ＴｉをＴ
ｉＯ２換算、ＭｎをＭｎＯ２換算、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算、ＣｏをＣｏＯ換算、ＮｉをＮｉＯ、ＣｒをＣｒ２Ｏ３換算した値の合計で、３〜30質量％となるように秤量する。そして、残部が、主成分原料となるように秤量する。
【００２４】
なお、所望の含有量となるように秤量できていたか否かについては、焼結体の一部を粉砕し、得られた粉体を塩酸などの溶液に溶解した後、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（例えば、島津製作所製：ＩＣＰＳ−8100）を用いて得られた金属成分の含有量からそれぞれ酸化物に換算することにより確認できる。例えば、ＦｅであればＦｅ２Ｏ３に換算すればよい。
【００２５】
次に、この秤量した１次原料粉末100質量部に対し、１〜1.5質量部のＰＶＡ（ポリビニールアルコール）などのバインダと、100質量部の溶媒と、0.1〜0.5質量部の分散剤とを
秤量して準備し、１次原料粉末とともに攪拌機内に入れて混合・攪拌してスラリーを得る。
【００２６】
その後、噴霧造粒装置（スプレードライヤー）を用いてスラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、粉末プレス成形法や静水圧プレス成形法（ラバープレス法）により所望形状の成形体を成形する。
【００２７】
次に、得られた成形体に必要に応じて切削加工を施し、大気（酸化）雰囲気の焼成炉を用いて、所望の最高温度で所望時間保持して焼成することにより焼結体を得る。そして、得られた焼結体に研削加工を施し、研削加工後の表面を所望時間エッチングする。次に、エッチングされた表面にブラスト加工処理を施す。具体的な条件としては、エッチングが10〜600秒であり、エッチング時間が10秒におけるブラスト加工処理の圧力は、0.02〜0.1ＭＰａである。そして、以上の工程を経ることにより、本実施形態の低反射部材を得ることができる。
【００２８】
若しくは、得られた成形体に、表面におけるＲａ／Ｓが0.024以上である凹凸を有する
板を押し付け、凹凸形状を成形体の表面に転写した後、大気（酸化）雰囲気の焼成炉を用いて、所望の最高温度で所望時間保持して焼成することによっても、本実施形態の低反射
部材を得ることができる。なお、上述した転写によって表面性状を形成するときには、焼結体における平均結晶粒径が算術平均粗さＲａよりも小さいことが好適であるため、算術平均粗さＲａよりも小さい粒径の主成分原料を用いることが好適である。そして、表面性状の形成に関しては、セラミックスの表面におけるＲａ／Ｓが0.024以上となるのであれ
ば、どのような方法を用いても構わない。
【００２９】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３０】
まず、主成分原料である酸化アルミニウム粉末と、焼結助剤である水酸化マグネシウム粉末、炭酸カルシウム粉末および酸化珪素粉末と、着色成分である酸化チタン粉末、炭酸マンガン粉末、酸化鉄粉末、酸化クロム粉末、酸化コバルト粉末および酸化ニッケル粉末とを準備した。
【００３１】
そして、焼結体を構成する全成分100質量％のうち、焼結助剤は、それぞれＣａをＣａ
Ｏ換算、ＭｇをＭｇＯ換算、ＳｉをＳｉＯ２換算した合計で1.5質量％となるように秤量
した。また、着色成分は、ＴｉをＴｉＯ２換算、ＭｎをＭｎＯ２換算、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算、ＣｒをＣｒ２Ｏ３換算、ＣｏをＣｏＯ換算、ＮｉをＮｉＯ換算した値の合計で10質量％となるように秤量した。そして、残部を酸化アルミニウム粉末とし、秤量した各粉末を１次原料粉末とした。
【００３２】
次に、この秤量した１次原料粉末100質量部に対し、１質量部のＰＶＡと、100質量部の溶媒と、0.2質量部の分散剤とを秤量し、１次原料粉末とともに攪拌機内に入れて混合・
攪拌してスラリーとした。その後、噴霧造粒装置を用いてスラリーを噴霧造粒して顆粒を得た。
【００３３】
次に、得られた顆粒を金型内に充填してプレスし、その後、切削加工を施して所望形状の成形体を得た。次に、得られた成形体を焼成炉に入れ、大気雰囲気中1600℃の温度で焼成し焼結体を得た。
【００３４】
そして、得られた焼結体に研削加工を施し、縦50ｍｍ×横50ｍｍ×厚さ5ｍｍとした後
、濃度30％の塩酸を用いて、本実施形態における表面となる一主面について、表１に示す時間エッチング処理した。その後、粒径300μｍのアルミナ砥粒を用いて、表１に示す圧
力によりブラスト加工処理を施すことにより、表面性状の異なる試料Ｎｏ．１〜30を得た。
【００３５】
そして、表面粗さ計（株式会社小坂研究所製、サーフコーダＳＥ500Ａ）を用いてＪＩ
Ｓ  Ｂ0601−2001に基づき、カットオフ0.8ｍｍ、基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ４ｍｍの条件で、算術平均粗さＲａおよび局部山頂の平均間隔Ｓを測定した。そして、得られた算術平均粗さＲａおよび局部山頂の平均間隔Ｓの値を用いて、Ｒａ／Ｓを算出した。なお、算術平均粗さＲａおよび局部山頂の平均間隔Ｓの値は、測定値の小数点第２位を四捨五入した値を示し、Ｒａ／Ｓについては、算術平均粗さＲａおよび局部山頂の平均間隔Ｓのそれぞれの測定値を用いて求め、表１においては、小数点第５位を切り捨てて示している。
【００３６】
その後、分光測色計（コニカミノルタ製、ＣＭ−3700Ａ）を用いて、光源がＣＩＥ標準光源Ｄ65、視野角が10°、照明径が５ｍｍ×７ｍｍの条件で、試料Ｎｏ．１〜30における表面の明度指数を測定した。その結果、全ての試料における明度指数は45以下であった。また、照明径を３ｍｍ×５ｍｍとしたこと以外は明度指数を測定したときと同じ条件により、試料Ｎｏ．１〜30における表面の反射率を測定し、360〜440ｎｍの波長領域における
反射率の最大値を表１に示した。
【００３７】
上述した反射率の最大値を含め、測定値および算出値等を表１に示す。
【００３８】
【表１】
0006495595.tif 000002
【００３９】
表１に示すように、試料Ｎｏ．２，３，７〜９，12〜14，17〜19，22〜24および28は、表面の360〜440ｎｍの波長領域の反射率の最大値が６％未満であった。この結果より、明度指数が45以下のセラミックスからなり、このセラミックスにおける表面の算術平均粗さをＲａ、局部山頂の平均間隔をＳとしたとき、Ｒａ／Ｓの値が0.024以上であることによ
って反射率が低くなり、露光精度を向上できることがわかった。
【実施例２】
【００４０】
次に、エッチングにおける酸処理濃度を表２に示す値としたこと以外は、実施例１で作製した試料Ｎｏ．８と同じ方法により、試料Ｎｏ．31〜38を作製した。なお、試料Ｎｏ．31が、試料Ｎｏ．８と同条件の試料である。
【００４１】
そして、表面粗さ計（株式会社小坂研究所製、サーフコーダＳＥ500Ａ）を用いてＪＩ
Ｓ  Ｂ0601−2001に基づき、カットオフ0.8ｍｍ、基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ４ｍｍの条件で、算術平均粗さＲａ、局部山頂の平均間隔ＳおよびスキューネスＲｓｋの値を測定した。なお、試料Ｎｏ．31〜38におけるＲａ／Ｓは、全て0.024以上であった。
【００４２】
また、実施例１と同様に、分光測色計（コニカミノルタ製、ＣＭ−3700Ａ）を用いて、光源がＣＩＥ標準光源Ｄ65、視野角が10°、照明径が５ｍｍ×７ｍｍの条件で、試料Ｎｏ．31〜38における表面の明度指数を測定した。その結果、全ての試料における明度指数は45以下であった。また、照明径を３ｍｍ×５ｍｍとしたこと以外は明度指数を測定したときと同じ条件により、試料Ｎｏ．31〜38における表面の反射率を測定し、360〜440ｎｍの波長領域における反射率の最大値を表２に示した。
【００４３】
上述した反射率の最大値を含め、測定値等を表２に示す。
【００４４】
【表２】
0006495595.tif 000003
【００４５】
表２に示すように、試料Ｎｏ．32〜37は、試料Ｎｏ．31よりも反射率の低い結果が得られており、表面におけるスキューネスＲｓｋが−0.5以上0.2以下であることにより、反射率はさらに低くなり、さらに露光精度を向上できることがわかった。