(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空吸引力により基板を基板載置面に保持する基板保持部材であって、
前記基板載置面に、吸着孔と、該吸着孔に連通する溝部パターンとを有し、
前記基板載置面は平面視で、三つの辺と、該三つの辺のうち隣接する二辺を結ぶ三つの頂部とを有する平坦面からなり、前記三つの頂部のうち、少なくとも一つの頂部は外方に向かって丸みを有するものであって、回転軸端部に設置されていることを特徴とする基板保持部材。
【請求項２】
前記溝部パターンが、前記吸着孔から前記頂部の方へ延びる溝部と、前記三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部とを有することを特徴とする請求項１に記載の基板保持部材。
【請求項３】
前記三つの辺がすべて直線であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の基板保持部材。
【請求項４】
前記三つの辺が正三角形をなすことを特徴とする請求項３に記載の基板保持部材。
【請求項５】
前記三つの辺のうち、少なくとも一つの辺が直線であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の基板保持部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板保持部材を備えたことを特徴とする基板保持装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板保持部材の端部に嵌めることで、真空吸引力により基板を基板載置面（変換基板載置面）に保持することができる変換用基板保持部材であって、
前記変換基板載置面に、吸着孔と、該吸着孔に連通する溝部パターンとを有し、
前記変換基板載置面は平面視で、三つの辺と、該三つの辺のうち隣接する二辺を結ぶ三つの頂部とを有する平坦面からなり、
前記変換基板載置面の反対側に、前記基板保持部材の基板載置面の外形と同形の凹部を有する、ことを特徴とする変換用基板保持部材。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板保持部材、請求項６に記載の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、請求項７に記載の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、所定の基板処理を行う回転式基板処理部を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板保持部材、請求項６に記載の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、請求項７に記載の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、基板にレジスト塗布を行うことを特徴とするレジスト塗布方法。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板保持部材、請求項６に記載の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、請求項７に記載の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、基板にレジスト塗布することによりレジスト膜を形成することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項１１】
前記基板にレジスト塗布する際に、保持された前記基板を３０００〜６０００ｒｐｍの範囲で回転させることを特徴とする請求項１０に記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板保持部材、変換用基板保持部材、基板保持装置、基板処理装置、レジスト塗布方法、及び半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板や液晶基板等、各種基板の処理工程においては、基板をスピンドルの基板載置面上に吸着・保持した状態で回転させながら、レジストの塗布や洗浄、乾燥などの処理が行われる。また、半導体素子工程等に用いられる基板は通常、円形のものが用いられる。しかし、小規模の生産や試験研究では、円形基板から切断した不定形の基板、たとえば扇型などの基板が用いられることもある。
【０００３】
図７（ａ）及び（ｂ）は、従来のスピンコータ（回転塗布装置）における基板を吸着する基板保持部材（真空チャック）の部分を模式的に示した断面図、及び、平面図である。
図７（ａ）は、基板搭載面１０３に搭載された基板Wを合わせて図示している。
図７（ａ）に示すように、基板保持部材１００は、本体１０１と、本体１０１に一体とされた回転軸１０２とから構成されている。また、基板保持部材１００には、基板載置面１０３に開口を有し、かつ、本体１０１と回転軸１０２を上下方向に貫通する吸気路１０６が設けられている。
【０００４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、基板載置面１０３の中心には、吸気路１０６の開口である吸着孔１０４が形成され、吸気路１０６に連通してエアを吸引できる構成となっている。また、図７（ｂ）に示すように、基板載置面１０３には吸着孔１０４を中心として、２つの環状の溝部１０５ａが同心円状に形成されている。また、直線状の２本の溝部１０５ｂが基板載置面２の吸着孔５を中心として放射状に形成され、溝部４ａと交差している。これら、溝部１０５ａと溝部１０５ｂとの各交差部において、溝部１０５ａと溝部１０５ｂは相互に連通している。そして、吸着孔１０４からエアが吸引されることで、溝部１０５ａと溝部１０５ｂからなる吸引部全体が基板Ｗを吸引・保持する構成となっている。
スピンコータでは、このように基板Ｗを基板載置面１０３に吸着保持した状態で回転させながら、レジスト塗布や乾燥等のプロセスが行われる。
【０００５】
円形状や正方形など対称性の高い基板に使用される基板保持部材としては、基板載置面が円形状（例えば、特許文献１参照）、正方形（例えば、特許文献２）のものが用いられている。
【０００６】
基板保持部材としては、図７に示すような平坦な基板載置面ではなく、吸盤等で基板の裏面を部分的に吸着する方法も知られているが、半導体基板を保持する基板保持部材としては、半導体基板の裏面に面で接触して、安定に保持できる平坦な基板載置面を有するものが一般に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−８２４５７号公報
【特許文献２】特開平７−１６３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
かかるスピンコータで基板にレジストを塗布する場合、レジストが溝部（例えば、図７の１０５ａ、１０５ｂ）に入ることを防ぐために、基板が溝部を覆う必要があるため、基板よりも面積が小さい基板載置面を有する基板保持部材が用いられる。
一方、基板を安定的に保持するためには、なるべく大きい面積の基板載置面を有する基板保持部材を用いることが好ましい。円形状基板の場合においては、通常、平坦で円形状の基板載置面を有する基板保持部材を用いる。この場合、基板載置面が搭載する基板の直径の８０%程度の長さを直径とする基板保持部材を用いることで、安定的に基板を吸着することができる。これに対して、不定形の基板に対して円形状の基板載置面を有する基板保持部材を用いた場合、不定形基板に吸着する基板載置面の面積の割合を大きくとることは難しい。その理由は、基板が溝部を覆うという条件の下では、不定形基板を基板保持部材の円形状基板載置面に保持した際に、その円の中心位置から最も遠い位置の溝部までの距離が、平面視でその中心位置から不定形基板の周縁のどの位置までの距離よりも小さい円形の基板載置面を有する基板保持部材を用いる必要があるからである。換言すれば、基板が溝部を覆うという条件の下では、円形状基板の場合に比べて、不定形基板の場合は、径の小さい円形状の基板載置面を有する基板保持部材を用いる必要があるからである。例えば、円形状基板を十字にカットして得られた扇型の不定形基板の場合は、基板載置面の直径を不定形基板の最大径の５０%以上とすることは難しい。不定形基板の面積に対して基板載置面の面積が小さい場合、吸着力が作用する溝部の面積も小さくなるため、基板の固定が不安定になる。例えば、回転数が増加すると（例えば、回転数は３０００ｒｐｍから６０００ｒｐｍに変えたとき）、吸引力不足が原因で基板が基板載置面から外れてしまうことがある。その結果、基板表面が汚れたり、破壊したりするだけでなく、高速で飛んだ基板が装置の内壁に衝突する等して、装置不良を生じるおそれがある。
【０００９】
また、例えば、試験研究の際には、大きさや形状が異なる基板を使われることもある。これら大きさや形状が異なる基板に対して同じ基板保持部材を使うと、基板載置面の吸着力が不足するおそれがあるため、それらの基板保持・回転方法に適した大きさや形状の基板保持部材を都度用意する必要がある。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑み、円形や方形以外の不定形状の基板に対しても安定に保持できる基板保持部材、変換用基板保持部材、それらの基板保持部材を備えた基板保持装置及び基板処理装置、並びに、それらの基板保持部材を用いたレジスト塗布方法及び半導体素子の製造方法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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
（１）真空吸引力により基板を基板載置面に保持する基板保持部材であって、
前記基板載置面に、吸着孔と、該吸着孔に連通する溝部パターンとを有し、
前記基板載置面は平面視で、三つの辺と、該三つの辺のうち隣接する二辺を結ぶ三つの頂部とを有する平坦面からなることを特徴とする基板保持部材。
（２）前記溝部パターンが、前記吸着孔から前記頂部の方へ延びる溝部と、前記三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部とを有することを特徴とする（１）に記載の基板保持部材。
（３）前記三つの辺がすべて直線であることを特徴とする（１）又は（２）のいずれかに記載の基板保持部材。
（４）前記三つの辺が正三角形をなすことを特徴とする（３）に記載の基板保持部材。
（５）前記三つの辺のうち、少なくとも一つの辺が直線であることを特徴とする（１）又は（２）のいずれかに記載の基板保持部材。
（６）前記三つの頂部のうち、少なくとも一つの頂部は外方に向かって丸みを有する（１）〜（５）のいずれか一つに記載の基板保持部材。
（７）（１）〜（６）のいずれか一つに記載の基板保持部材を備えたことを特徴とする基板保持装置。
（８）基板保持部材に前記基板載置面側から嵌めることで、真空吸引力により基板を基板載置面（変換基板載置面）に保持することができる変換用基板保持部材であって、
前記変換基板載置面に、吸着孔と、該吸着孔に連通する溝部パターンとを有し、
前記変換基板載置面は平面視で、三つの辺と、該三つの辺のうち隣接する二辺を結ぶ三つの頂部とを有する平坦面からなり、
前記変換基板載置面の反対側に、前記基板保持部材の基板載置面の外形と同形の凹部を有する、ことを特徴とする変換用基板保持部材。
（９）（１）〜（６）のいずれか一つに記載の基板保持部材、（７）に記載の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、（８）に記載の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、所定の基板処理を行う回転式基板処理部を備えることを特徴とする基板処理装置。
（１０）（１）〜（６）のいずれか一つに記載の基板保持部材、（７）に記載の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、（８）に記載の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、基板にレジスト塗布を行うことを特徴とするレジスト塗布方法。
（１１）（１）〜（６）のいずれか一つに記載の基板保持部材、（７）に記載の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、（８）に記載の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、基板にレジスト塗布することによりレジスト膜を形成することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、円形や方形以外の不定形状の基板に対しても安定に保持できる基板保持部材、変換用基板保持部材、それらの基板保持部材を備えた基板保持装置及び基板処理装置、並びに、それらの基板保持部材を用いたレジスト塗布方法及び半導体素子の製造方法を提供できる。
【００１３】
本発明の変換用基板保持部材によれば、大きさ及び／又は形状が異なる基板に対して、基板保持部材が同じまま、基板載置面が異なる変換用基板保持部材だけを取り換えることによって、簡単に大きさと形状に適合した基板保持部材を用意できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した一実施形態に係る基板保持部材の一例の模式図であり、（ａ）は基板載置面側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図２】図１に示した基板保持部材１０の基板載置面３に、扇形形状の基板Ｗを保持した状態を示す模式図である。
【図３】基板保持部材の基板載置面の様々な形状の例を示す模式図である。
【図４】本発明を適用した一実施形態に係る変換用基板保持部材の一例の模式図であり、（ａ）は基板載置面側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のY−Y’線に沿った断面図である。
【図５】変換用基板保持部材２０を基板保持部材１０に重ね合わせた状態を示す模式図であり、（ａ）は基板載置面側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のZ−Z’線に沿った断面図である。
【図６】図５に示した変換用基板保持部材２０の基板載置面２３に、扇形形状の基板Ｗを保持した状態を示す模式図である。
【図７】従来のスピンコータ（回転塗布装置）における基板を吸着する基板保持部材（真空チャック）の部分を模式的に示した図であり、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した基板保持部材、基板保持装置、基板処理装置、レジスト塗布方法、及び半導体素子の製造方法について、図面を用いてその構成を説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１６】
図１に、本発明を適用した一実施形態に係る基板保持部材の一例の模式図を示す。図１（ａ）は、基板載置面側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
図１に示す基板保持部材１０は、本体１と一体にされた回転軸２とから構成されている。本体と回転軸とは別体であってもよい。基板保持部材を回転式の基板処理装置（例えば、スピンコート）に用いる場合には、基板載置面３に基板を保持する本体１は、図示しない回転駆動手段（例えば、モータ）の作動によって回転軸２が回転駆動するのに伴い回転軸２と一体に回転するように構成されている。
【００１７】
本体１は、基板が載置される基板載置面３を有する。基板載置面３には、吸着孔４と、この吸着孔４に連通する溝部パターン５とが形成されている。
吸着孔４は、吸気路６を介して図示しない吸引機構（吸引ポンプを含む）に接続されることになる。
また、基板載置面３は平面視で、三つの辺３ａと、この三つの辺のうち隣接する二辺の間に介在してその二辺を結ぶ三つの頂部３ｂとを有する、全体形状はほぼ正三角形の平坦面からなるである。基板載置面３の外周（外縁）は、三つの辺３ａと三つの頂部３ｂとからなる。図１に示す例では、三つの辺３ａをそれぞれ３ａａ、３ａｂ、３ａｃとすると、隣接する辺３ａａと３ａｂとを結ぶ頂部が３ｂａであり、隣接する辺３ａｂと３ａｃとを結ぶ頂部が３ｂｂであり、隣接する辺３ａｃと３ａａとを結ぶ頂部が３ｂｃである。図１に示す例では、基板載置面３の頂部３ｂは丸みを有する。
【００１８】
基板載置面が対称性を有する場合は対称性を有さない場合に比べて、基板保持部材を回転式の基板処理装置で用いる際に、回転の際に回転駆動部にかかる負荷が小さいというメリットがある。基板載置面が対称性を有する例としては、正三角形の場合や、ほぼ正三角形であるが、全頂点（頂部）が丸みを有する場合が挙げられる。
【００１９】
基板載置面の三つの辺はそれぞれ、直線でも曲線でもよい。曲線の例としては、円弧が挙げられる。
基板載置面の三つの頂部はそれぞれ、隣接する二辺をつなぐ部分であり、点である場合も含まれる。例えば、基板載置面の三つの辺がすべて直線で全体として三角形の場合には三つの頂部はすべて点である。
基板載置面の形状は三つの辺でほぼ決まるものであり、頂部はあくまでも隣接する二辺二辺の間に介在してその二辺をつなぐ部分に過ぎない。また、三つの辺と三つの頂部とを明確に分けることは重要ではない。例えば、三つの辺がすべて直線の場合には、直線が終わるところまでが辺であり、それらの直線をつなぐ部分が頂部であり、三つの辺と三つの頂部とを明確に分けることができ、また、辺が曲線の場合にも例えば、円弧のように規則性を有するものであれば、その規則性がなくなるところまでが辺であり、それらの円弧をつなぐ部分が頂部であり、三つの辺と三つの頂部とを明確に分けることができる。
【００２０】
基板載置面の辺は直線である方が基板載置面を作りやすく、また、低コストで作ることができるというメリットがある。
頂部は点である場合、その頂部は尖った形状となる。頂部は外方に向かって丸みを有することにより、基板が振動したときにも頂部の接触部に力が集中することを防止でき、基板を安定に保持することができる。
【００２１】
円形のウェハを四つに分割したうちの一つの扇形形状の基板を安定に保持するためには、基板載置面の三つの辺のうち、二つの辺が直線である基板保持部材を用いることが好ましい。その扇形形状の基板が基板載置面に吸着する面積の割合を大きくとることが可能となり、吸着力が大きくからである。より好ましいのはさらに、残りの一辺がその扇形形状の基板の外形の円弧部分と中心角が同じ円弧形状であることである。この場合、基板載置面は扇形形状の基板と相似形となる。
【００２２】
三つの辺と、この三つの辺のうち隣接する二辺を結ぶ三つの頂部とからなる基板載置面の形状の例としては、三辺すべてが直線でかつ三つの頂部すべてが点である場合（すなわち、三角形の場合）、一辺が直線、他の二辺が円弧でかつ三つの頂部すべてが点である場合、二辺が直線で残りの一辺が円弧でかつ三つの頂部すべてが点である場合、三辺すべてが直線でかつ三つの頂部のうち少なくとも一つが外方に向かって丸みを有する場合、一辺が直線、他の二辺が円弧でかつ三つの頂部のうち少なくとも一つが外方に向かって丸みを有する場合、二辺が直線で残りの一辺が円弧でかつ三つの頂部のうち少なくとも一つが外方に向かって丸みを有する場合が挙げられる。
【００２３】
基板保持部材１０には、基板載置面３に形成された開口（吸着孔４）に連通して、本体１と回転軸２を上下方向に貫通する吸気路６が設けられている。
【００２４】
図１（ａ）に示す基板載置面３には、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部５ａと、吸着孔４から頂部３ｂの方へ延びる溝部５ｂとを有する溝部パターン５が形成されている。より詳細には、溝部５ａとしては、吸着孔４を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似のほぼ三角形の環状溝部５ａａ、５ａｂが形成されている。また、溝部５ｂとしては、３本の直線状溝部５ｂａ、５ｂｂ、５ｂｃが基板載置面２の吸着孔４から頂部３ｂａ、３ｂｂ、３ｂｃの方へ向かって延び、内側の環状溝部５ａａに交差し、外側の環状溝部５ａｂに達するように形成されている。これら直線状溝部５ｂａ、５ｂｂ、５ｂｃと環状溝部５ａａ、５ａｂとの各交差部において、直線状溝部５ｂａ、５ｂｂ、５ｂｃと環状溝部５ａａ、５ａｂは相互に連通している。そして、吸着孔４からエアが吸引されることで、環状溝部５ａａ、５ａｂと直線状溝部５ｂａ、５ｂｂ、５ｂｃからなる溝部パターン５全体と吸着孔４とで基板が吸引され、基板載置面３の表面に保持する構成となっている。
【００２５】
基板保持部材では、図示しない吸引機構によって、吸気路６からエアが吸引され、吸着孔４及び溝部パターン５における吸引力が制御される。
【００２６】
溝部パターンは、吸着孔から頂部の方へ延びる溝部と、基板載置面の外周（外縁）が有する三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部とを有するものが好ましい。この場合、三つの溝部の少なくとも一つの溝部が基板載置面の外周が有する三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行であればよい。
ここで、吸着孔から頂部の方へ延びる溝部は、吸着孔に連通する溝部である。また、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部同士は連通していてもしていなくてもよいが、吸着孔に連通するために、それら三つの溝部はいずれも、吸着孔から頂部の方へ延びる溝部（複数ある場合には、そのうちの一つの溝部）と連通していることを要する。
図１に示す溝部パターン５は、環状溝部５ａａ、５ａｂのそれぞれが基板載置面の外周が有する三つの辺に平行な三つの溝部の一例であり、環状溝部５ａａ、５ａｂはいずれも、三つの溝部が連通している一例である。また、直線状溝部５ｂａ、５ｂｂ、５ｂｃのそれぞれは、吸着孔から頂部の方へ延びる溝部の一例である。
【００２７】
基板を安定に保持する観点で、溝部パターンの少なくも一部の溝部は基板載置面の外周近傍に外周に沿って形成されていることが好ましい。
【００２８】
溝部パターンを構成する溝部の深さは、０．２〜１ｍｍ程度であり、一例を挙げると、０．５ｍｍとすることができる。
また、吸着孔の直径は、１〜５ｍｍ程度であり、一例を挙げると、３ｍｍとすることができる。
【００２９】
基板保持部材の材質は特に制限はないが、基板との密着性を向上させるために、基板よりも低硬度の材質から構成してもよい。一例としてはテフロン（登録商標）が挙げられる。また、基板保持部材の材質がテフロンでない場合であって、基板載置面の表面には通常、テフロンが塗装されていると、基板へのレジスト塗布や洗浄、乾燥といった処理における損傷や、薬液の滴下による影響を防ぐことができる。
【００３０】
図２は、図１に示した基板保持部材１０の基板載置面３に、扇形形状の基板Ｗを保持した状態を示す模式図である。
基板保持部材が回転塗布装置に用いられた場合、図２に示すように、扇形形状の基板Ｗを基板保持部材１０の基板載置面３上に配置し、吸着孔４及び溝部パターン５から吸引して、基板Ｗを基板保持部材１０の基板載置面３に保持した状態で回転して、レジスト塗布等を行うことができる。
【００３１】
図３は、基板保持部材の基板載置面の様々な形状の例を示す模式図である。
使用する不定形基板の形状に応じて基板載置面の形状を設計変更することにより、より安定に基板を保持することができる。こうして基板載置面の形状を設計変更した基板保持部材を回転式処理装置に用いた場合、より安定に基板を回転することができる。
図３に示す例はいずれも、頂部がすべて丸みを有し、溝部パターンが吸着孔から頂部の方へ延びる溝部と三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部とを有する場合の例である。
【００３２】
図３（ａ）に示す基板保持部材の基板載置面は、基板載置面の三つの辺がすべて直線であってその長さがすべて異なる全体形状がほぼ三角形のものであって、頂部はすべて外方に向かって丸みを有し、溝部パターンは、吸着孔を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似のほぼ三角形の内側及び外側の環状溝部と、吸着孔から頂部の方へ向かって延び、内側の環状溝部に交差し、外側の環状溝部に達するように形成された３本の直線状溝部とからなるものである。内側及び外側の環状溝部はいずれも、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部からなるものである。
図３（ｂ）に示す基板保持部材の基板載置面は、基板載置面の三つの辺がすべて直線であってその長さがすべて同じ全体形状がほぼ正三角形のものであって、頂部がすべて外方に向かって丸みを有し、溝部パターンが、吸着孔を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似のほぼ三角形の内側及び外側の環状溝部と、吸着孔から頂部の方へ向かって延び、内側の環状溝部に交差し、外側の環状溝部に達するように形成された３本の直線状溝部とからなるものである。内側及び外側の環状溝部はいずれも、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部からなるものである。
図３（ｃ）に示す基板保持部材の基板載置面は、基板載置面の三つの辺のうち二つが直線であってその長さが同じでかつ残りの辺は円弧である全体形状が中心角鋭角のほぼ扇形のものであって、頂部がすべて外方に向かって丸みを有し、溝部パターンが、吸着孔を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似のほぼ三角形の内側及び外側の環状溝部と、吸着孔から頂部の方へ向かって延び、内側の環状溝部に交差し、外側の環状溝部に達するように形成された３本の直線状溝部とからなるものである。内側及び外側の環状溝部はいずれも、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部からなるものである。
図３（ｄ）に示す基板保持部材の基板載置面は、基板載置面の三つの辺がすべて直線であってそのうち二辺の長さが同じ全体形状が頂角鈍角のほぼ二等辺三角形のものであって、頂部がすべて外方に向かって丸みを有し、溝部パターンが、吸着孔を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似のほぼ三角形の内側及び外側の環状溝部と、吸着孔から頂部の方へ向かって延び、内側の環状溝部に交差し、外側の環状溝部に達するように形成された３本の直線状溝部とからなるものである。内側及び外側の環状溝部はいずれも、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部からなるものである。
図３（ｅ）に示す基板保持部材の基板載置面は、基板載置面の三つの辺がすべて直線であってそのうち二辺の長さが同じ全体形状が頂角直角のほぼ直角二等辺三角形のものであって、頂部がすべて外方に向かって丸みを有し、溝部パターンが、吸着孔を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似のほぼ三角形の内側及び外側の環状溝部と、吸着孔から頂部の方へ向かって延び、内側の環状溝部に交差し、外側の環状溝部に達するように形成された３本の直線状溝部とからなるものである。内側及び外側の環状溝部はいずれも、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部からなるものである。
図３（ｆ）に示す基板保持部材の基板載置面は、基板載置面の三つの辺のうち二つが直線であってその長さが同じでかつ残りの辺は円弧である全体形状が中心角直角のほぼ扇形（１／４円形形状）のものであって、頂部がすべて外方に向かって丸みを有し、溝部パターンが、吸着孔を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似のほぼ三角形の内側及び外側の環状溝部と、吸着孔から頂部の方へ向かって延び、内側の環状溝部に交差し、外側の環状溝部に達するように形成された３本の直線状溝部とからなるものである。内側及び外側の環状溝部はいずれも、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部からなるものである。
【００３３】
本発明の基板保持部材は、不定形基板、特に不定形の半導体基板を保持・回転する際に、基板に吸着する基板載置面の面積を大きく設計可能となるため、基板を安定的に保持することができる。不定形基板とは、円形及び方形を除く基板であり、扇形、対称軸や対称中心をもたないものを含む。また、基板載置面の面積を大きく設計できる結果として、基板載置面に形成される溝部も面積も大きくとることができるため、吸引力を向上させ、基板を安定して保持し、回転させることができる。これにより、回転式の基板処理装置等で回転中に基板が基板載置面から外れることがなくなり、基板表面汚染及び基板の割れを防止することができる。
【００３４】
本発明の基板保持装置は、上述したような本発明の基板保持部材を備えたものである以外は公知の構成を備えるものである。例えば、吸引機構を備え、吸引機構は、吸気路を介して吸着孔に接続する、吸引源としての真空ポンプを備えるものである。
【００３５】
図４に、本発明を適用した一実施形態に係る変換用基板保持部材の一例の模式図を示す。図４（ａ）は、基板載置面側から見た平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のY−Y’線に沿った断面図である。なお、図４（ｂ）に、図１（ｂ）で示した基板保持部材１０を参考のために図示している。
この変換用基板保持部材は、従来公知の基板保持部材、又は上述したような本発明の基板保持部材にその基板載置面側から嵌めることででき、かつ、それら基板保持部材と同様に、真空吸引力により基板を基板載置面（変換基板載置面）に保持することができる。
この変換用基板保持部材は、従来公知の基板保持部材、又は上述したような本発明の基板保持部材と二段重ねで用いられるものであって、それら基板保持部材の基板載置面とは異なる形状及び／又はサイズの基板載置面（変換基板載置面）を有する構成とすることにより、それら基板保持部材とは異なる形状及び／又はサイズの基板を安定して保持するのに適したものとなる。
【００３６】
変換用基板保持部材２０は、本体２１からなり、その基板載置面（変換基板載置面）２３の反対側（裏側）に、嵌め込む基板保持部材１０の基板載置面３の外形と同形の凹部２２を有する。従って、基板保持部材に変換用基板保持部材を積み重ねる際に、隙間なく積み重ねることができる（図５（ｂ）参照）。従って、変換用基板保持部材２０を回転式の基板処理装置に適用する際には、変換用基板保持部材２０は基板保持部材１０と一体となって、回転させることができる。
図４に示す変換用基板保持部材２０は、図１に示した基板保持部材１０に嵌めるものを例として示したものである。
【００３７】
本体２１は、基板が載置される基板載置面（変換基板載置面）２３を有する。
基板載置面（変換基板載置面）２３は平面視で、三つの辺２３ａと、この三つの辺のうち隣接する二辺の間に介在してその二辺を結ぶ三つの頂部２３ｂとを有する平坦面からなるである。基板載置面２３の外周（外縁）は、三つの辺２３ａと三つの頂部２３ｂとからなる。より具体的には、基板載置面２３はその外周を構成する三つの辺２３ａａ、２３ａｂ、２３ａｃのうち二つ２３ａｂ、２３ａｃが直線であってその長さが同じでかつ残りの辺２３ａａは円弧である全体形状が中心角直角のほぼ扇形（１／４円形形状）である。隣接する辺２３ａａと２３ａｂとを結ぶ頂部は２３ｂａであり、隣接する辺２３ａｂと２３ａｃとを結ぶ頂部は２３ｂｂであり、隣接する辺２３ａｃと２３ａａとを結ぶ頂部は２３ｂｃであり、頂部２３ｂはすべて外方に丸みを有するものである。
【００３８】
図１に示した基板保持部材１０では、頂部が丸みを有する全体形状はほぼ正三角形の基板載置面であったが、この基板保持部材１０に図４に示す変換用基板保持部材２０を嵌めることによって、基板を保持する基板載置面（変換基板載置面）２３は全体形状が中心角直角のほぼ扇形（１／４円形形状）になるのである。
【００３９】
変換用基板保持部材２０は、基板を保持する点では基板保持部材１０と同様であるから、基板載置面（変換基板載置面）２３の形状のバリエーションとしては、基板保持部材１０の基板載置面３の形状のバリエーションと同様のものがあり、また、基板保持部材１０の基板載置面３の形状について述べた内容はそのまま、基板載置面（変換基板載置面）２３の形状についても適用できる。
【００４０】
変換用基板保持部材２０には、基板載置面（変換基板載置面）２３に形成された開口（吸着孔２４）に連通して、本体２１を上下方向に貫通する吸気路２６が設けられている。この吸気路２６は、基板保持部材１０に嵌めることで、基板保持部材１０の吸気路６に連通するものである。
【００４１】
図４（ａ）に示す基板載置面２３には、三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部２５ａと、吸着孔２４から頂部２３ｂの方へ延びる溝部２５ｂとを有する溝部パターン２５が形成されている。より詳細には、溝部２５ａとしては、吸着孔２４を中心にそれを取り囲むように、２つの互いに相似の全体形状が中心角直角のほぼ扇形（１／４円形形状）の環状溝部２５ａａ、２５ａｂが形成されている。また、３本の直線状溝部２５ｂａ、２５ｂｂ、２５ｂｃが基板載置面２の吸着孔２４から頂部２３ｂａ、２３ｂｂ、２３ｂｃの方へ向かって延び、内側の環状溝部５ａａに交差し、外側の環状溝部５ａｂに達するように形成されている。これら直線状溝部２５ｂａ、２５ｂｂ、２５ｂｃと環状溝部２５ａａ、２５ａｂとの各交差部において、直線状溝部２５ｂａ、２５ｂｂ、２５ｂｃと環状溝部２５ａａ、２５ａｂは相互に連通している。そして、吸着孔２４からエアが吸引されることで、環状溝部２５ａａ、２５ａｂと直線状溝部２５ｂａ、２５ｂｂ、２５ｂｃからなる溝部パターン２５全体と吸着孔２４とで基板が吸引され、基板載置面（変換基板載置面）２３の表面に保持する構成となっている。
【００４２】
変換用基板保持部材２０では、図示しない吸引機構によって、基板保持部材１０の吸気路６を介して吸気路２６からエアが吸引され、吸着孔２４及び溝部パターン２５における吸引力が制御される。
【００４３】
変換用基板保持部材２０は、基板を保持する点では基板保持部材１０と同様であるから、変換用基板保持部材の溝部パターンとしては、上述の基板保持部材の溝部パターンと同様のものを用いることができる。
また、変換用基板保持部材の溝部パターンとして好ましい構成も基板保持部材の溝部パターンと同様である。例えば、変換用基板保持部材の溝部パターンは上述の基板保持部材の溝部パターンと同様に、吸着孔から頂部の方へ延びる溝部と、基板載置面（変換基板載置面）の外周（外縁）が有する三つの辺のそれぞれの少なくとも一部に平行な三つの溝部とを有するものが好ましい。
【００４４】
溝部パターンを構成する溝部の深さは基板保持部材１０の溝部と同様であり、０．２〜１ｍｍ程度であり、一例を挙げると、０．５ｍｍとすることができる。
また、吸着孔の直径も基板保持部材１０の吸着孔と同様であり、１〜５ｍｍ程度であり、一例を挙げると、３ｍｍとすることができる。
【００４５】
吸着孔２４は、吸気路２６、及び、吸気路６を介して図示しない吸引機構（吸引ポンプを含む）に接続されることになる。
【００４６】
変換用基板保持部材の材質としては、上述の基板保持部材と同様なものを用いることができる。
【００４７】
変換用基板保持部材は、従来公知の基板保持部材、又は上述したような本発明の基板保持部材に嵌めることで、それら基板保持部材の基板載置面とは異なる形状及び／又はサイズの基板載置面（変換基板載置面）を有する構成とすることができるので、安定して保持できる基板のバリエーションが拡がることになる。また、従来公知の基板保持部材、又は上述したような本発明の基板保持部材が何らかの事情で使用できなくなった場合には、変換用基板保持部材をそれらの替りに用いることもできる。大きさ及び／又は形状が異なる基板に対して、基板保持部材が同じまま、基板載置面が異なる変換用基板保持部材だけを取り換えることによって、簡単に大きさと形状に適合した基板保持部材を用意できる。また、基板保持部材の形状が三つの辺を持つ形状なので、変換用基板保持部材を積み重ねて回転しても、円形の基板保持部材の場合のように滑ることがなく、安定的に回転させることができる。また、基板保持部材の基板載置面が正三角形の場合は対称性が高く安定的に回転するので、変換用基板保持部材を積み重ねて使用しても安定性高く、基板を保持・回転することができる。
【００４８】
図５は、変換用基板保持部材２０を基板保持部材１０に重ね合わせた状態を示す模式図である。図５（ａ）は、基板載置面側から見た平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のZ−Z’線に沿った断面図である。図５（ａ）における一点鎖線は参考のために、基板保持部材１０の基板載置面３の外径を示したものである。
【００４９】
図５（ｂ）に示す通り、変換用基板保持部材２０は、基板保持部材１０の基板載置面３の外形と同形の凹部２２を有するので、変換用基板保持部材２０を基板保持部材１０に隙間なく積み重ねることができる。図５（ａ）に一点鎖線で示す通り、変換用基板保持部材２０に積み重ねられた基板保持部材１０基板載置面３はその頂部が丸みを有する全体形状はほぼ正三角形の基板載置面であったが、変換用基板保持部材２０を嵌めることによって、基板を保持する基板載置面は全体形状が中心角直角のほぼ扇形（１／４円形形状）に変換されたのである。
変換用基板保持部材の形状を不定形基板の形状に合わせて選択することによって、大きさ及び形状が異なる不定形基板を安定に保持することが可能となる。
【００５０】
図６は、図５に示した変換用基板保持部材２０の基板載置面２３に、扇形形状の基板Ｗを保持した状態を示す模式図である。
この変換用基板保持部材が回転塗布装置に用いられた場合、図６に示すように、扇形形状の基板Ｗを変換用基板保持部材２０の基板載置面２３上に配置し、吸着孔２４及び溝部パターン２５から吸引して、基板Ｗを変換用基板保持部材２０の基板載置面２３に安定に保持した状態で回転して、レジスト塗布等を行うことができる。
【００５１】
本発明の基板処理装置は、本発明の基板保持部材、本発明の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、本発明の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、所定の基板処理を行う回転式基板処理部を備えるものである。
【００５２】
本発明のレジスト塗布方法は、本発明の基板保持部材、本発明の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、本発明の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、基板にレジスト塗布を行うものである。
【００５３】
本発明の半導体素子の製造方法は、本発明の基板保持部材、本発明の基板保持装置が備えた基板保持部材、又は、本発明の変換用基板保持部材を用いて基板を保持し、回転させながら、基板にレジスト塗布することによりレジスト膜を形成するものである。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００５５】
（実施例１）
図１に示した全体形状がほぼ正三角形の基板載置面を有する基板保持部材をスピンコータに適用した。吸着される基板としては、直径４インチの円形状ＳｉＣエピタキシャルウェハを四等分した、全体形状が中心角直角の扇形（１／４円形形状）の不定形基板を用いた。
【００５６】
基板保持部材は、不定形基板を保持した際に平面視して、その基板載置面が不定形基板によって完全に覆われるように不定形基板を保持した。
その後、３０００〜６０００ｒｐｍで回転し、レジストを塗布したが、その不定形基板は回転時に基板載置面から外れることはなかった。
【００５７】
（実施例２）
次に、実施例１で用いた基板保持部材に図４で示した変換用基板保持部材を積み重ねた以外は、実施例１と同じ条件で、レジスト塗布を行った。この場合も、回転時に不定形基板が基板載置面から外れることはなかった。
【符号の説明】
【００５８】
３  基板載置面
３ａ  辺
３ｂ  頂部
４  吸着孔
５  溝部パターン
１０  基板保持部材
２０  変換用基板保持部材
２３  基板載置面（変換基板載置面）
２４  吸着孔
２５  溝部パターン
Ｗ  基板
【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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