(57)【要約】【課題】  液晶ディスプレイ等に用いられる広面積の光透過性基板を露光処理する場合であっても、露光の乱反射を抑止でき、しかも、該基板を高い平面度状態に維持できる基板保持用真空チャックを提供する。【解決手段】  基板保持面側に互いに間隙をもって配列した多数の小突起状の保持ピン３を備え、前記保持ピン３の間隙をガス流路４とした基板保持用真空チャック１において、前記基板保持面のガス流路４の少なくとも底面部４ａには、幅０．１〜１．０ｍｍで深さ０．０５〜０．５ｍｍの溝もしくは該溝幅及び深さに対応するドット状凹部が前記溝幅の２〜５倍のピッチで形成されていると共に、少なくとも前記保持ピン３の頂面部及び前記ガス流路底面部４ａの表面が、表面粗さＲａ＝０．５〜１．５μｍの範囲に形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持面側に互いに間隙をもって配列した多数の小突起状の保持ピンを備え、前記保持ピンの間隙をガス流路とした基板保持用真空チャックにおいて、
前記基板保持面のガス流路の少なくとも底面部には、幅０．１〜１．０ｍｍで深さ０．０５〜０．５ｍｍの溝もしくは該溝幅及び深さに対応するドット状凹部が前記溝幅の２〜５倍のピッチで形成されていると共に、少なくとも、前記溝もしくは凹部の表面及び前記ガス流路底面部の表面が、表面粗さＲａ＝０．５〜１．５μｍの範囲に形成されていることを特徴とする基板保持用真空チャック。
【請求項２】
前記保持ピンは、その頂面部の相当径が０．５〜１．５ｍｍ、ガス流路の底面部からの高さが０．１〜１．０ｍｍ、配列ピッチが３．０〜６．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載された基板保持用真空チャック。
【請求項３】
炭化珪素材で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板保持用真空チャック。
【請求項４】
前記保持ピンの頂面部の全面積と、ガス流路の底面部の全面積との比が１：１０〜１：１００であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板保持用真空チャック。
【請求項５】
前記溝もしくはドット状凹部は、レーザ加工により形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された基板保持用真空チャック。
【請求項６】
前記溝もしくは凹部の表面、及び前記ガス流路の底面部の表面が、ブラスト加工により粗面加工されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された基板保持用真空チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板保持用真空チャックに関し、例えば、液晶ディスプレイ製作用の基板等の光透過性基板を露光処理する際、好適に用いることができる基板保持用真空チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ素子の製作工程中には、透明なガラス基板等の光透過性基板上に回路パターンを形成する露光工程がある。
この露光工程は、通常、特定波長の光に感光するフォトレジストを光透過性基板、例えば、透明なガラス基板上にコーティングする工程と、回路パターンが形成されたマスク（レチクル）で前記ガラス基板を覆った状態で露光して、前記フォトレジストを感光させる工程とが含まれている。
【０００３】
このような露光工程で用いられる、例えば液晶ディスプレイ用の露光装置は、通常、前記マスク（レチクル）を装着するレチクルステージと、光透過性基板を吸着固定するプレートステージと、前記レチクルステージの上方に配置された露光光源と、前記露光光源からの光を集束させるレンズとを備えている。
そして、前記プレートステージには、一般に、光透過性基板を平らな状態で吸着固定する基板保持用真空チャックが設けられている。この基板保持用真空チャックは、プレートステージ上に装着されて、真空吸着される光透過性基板の平面性を保持し、かつプレートステージの移動時にも光透過性基板が動かないように固定する機能を有している。
【０００４】
この基板保持用真空チャックには、種々の構造、形状のものが知られ、実用化されているが、液晶ディスプレイ基板等の露光装置には、広面積でも比較的高い平面度が得られ、かつ、チャックと基板との接触面積が小さく、その間に塵埃等が挟まる不都合を可能な限り排除できるピン保持式の真空チャック、いわゆるピンチャック（真空ピンチャック）形式の基板保持用真空チャックが多く用いられる。
【０００５】
前記露光装置で一般に使用される従来の真空ピンチャックを図２の斜視図を参照して説明する。
図２に示すように、真空ピンチャック１０は、チャック本体２０と、そのチャック本体２０の基板保持面Ａのほぼ全面にわたって互いに所定の間隔をもって形成され、透明なガラス基板等の光透過性基板と接する頂面部３０ａを有する多数の小突起状の保持ピン３０とからなる。
【０００６】
そして、光透過性基板の載置時において、各保持ピン３０によって形成される間隙と、載置された基板面により画定された空間は、互いに連通している。その結果、各保持ピン３０の間隙（空間）は、吸引孔５０から吸引した際、ガス流路４０として機能する。
また、前記チャック本体２０と保持ピン３０とは、例えばセラミックスよりなり、通常一体に形成されている。
【０００７】
上記チャックは、前記液晶ディスプレイ用ガラス基板等を平面状にかつ厳密に固定保持することが求められる関係から、一般に温度変化に対して形状変化を起こさない材質、例えば、フォルステライト等の硬質なセラミックで形成されることが多い。
【０００８】
そして、このような材質で構成された真空ピンチャック１０の基板保持面Ａに、照射された露光光線が当たった場合には、該光線のほとんどが基板保持面Ａの表面で反射される。
そのため、フォトレジスト膜を形成した光透過性基板、例えば、透明なガラス基板を前記真空ピンチャック１０によって保持し、フォトレジスト膜を露光した場合には、露光光線がフォトレジスト膜より透明なガラス基板を透過して、基板保持面Ａに達し、そこで反射する。
この結果、フォトレジスト膜に乱反射光が入射し、形成されるレジストパターンの解像度、また形成されるレジストパターンの寸法精度が低下するという問題があった。
【０００９】
上記の不都合を回避するための方策もいくつか提案されており、例えば、特許文献１には、基板保持面の表面に露光波長の１／４の厚さの反射防止膜を形成した真空ピンチャックの発明、また基板保持面の表面に、露光光線を吸収する光吸収膜を形成し、更に前記膜の表面に露光波長の１／４の厚さの反射防止膜を形成した真空ピンチャックの発明が開示されている。
【００１０】
また、特許文献２には、本体部分がアルミナ燒結体からなるチャック本体の表面に表面反射率を低くするためのセラミック薄層、例えば、炭化珪素薄層（内部層）と透明アルミナ薄層（表面層）の２層構造のセラミック薄層を形成した露光用保持治具の発明が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２３４８４３号公報（第２頁第２欄第１９行〜第３６行）
【００１２】
【特許文献２】特開平８−１３９１６８号公報（第２頁第２欄第３行〜第２０行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に示された反射防止膜を表面被覆したチャックは、光透過性基板脱着の際に生じる摩擦により、基板保持面の被覆層が摩耗し、摩耗変形が生じる。また、露光時に発生する熱により熱変形が生じ、更に電気的不安定性により放電不良を起こし易い等の種々の不都合が生じるという課題がある。特に、広面積の液晶ディスプレイ等のような大型の光透過性基板において使用することは難しいという課題がある。
【００１４】
また、特許文献２に示された真空ピンチャックにあっては、表面に多数の突起状ピンとガス流路が形成され、複雑な形状を有している。そのため、透明アルミナと炭化珪素の２層からなるセラミック薄膜層を、真空ピンチャック（基板保持面）の表面に均質に欠陥なく良好な状態で形成することは困難で、特に大型の真空ピンチャックの製作が難しいという課題がある。
このように、現在に至るも、前記した課題が回避され、かつ露光の乱反射が抑制された新たな真空ピンチャックの出現が強く求められている。
【００１５】
本発明は、従来の真空ピンチャックの不都合を解消するためになされたものであり、例え、液晶ディスプレイ等に用いられる広面積の光透過性基板を露光処理する場合であっても、露光の乱反射を抑止でき、しかも、該基板を高い平面度状態に維持できる基板保持用真空チャック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】
【００１６】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる基板保持用真空チャックは、基板保持面側に互いに間隙をもって配列した多数の小突起状の保持ピンを備え、前記保持ピンの間隙をガス流路とした基板保持用真空チャックにおいて、前記基板保持面のガス流路の少なくとも底面部には、幅０．１〜１．０ｍｍで深さ０．０５〜０．５ｍｍの溝もしくは該溝幅及び深さに対応するドット状凹部が前記溝幅の２〜５倍のピッチで形成されていると共に、少なくとも、前記溝もしくは凹部の表面及び前記ガス流路底面部の表面が、表面粗さＲａ＝０．５〜１．５μｍの範囲に形成されていることを特徴としている。
【００１７】
本発明にかかる基板保持用真空チャックは、互いに間隔をもって配列された小突起状の保持ピンの間に形成されるガス流路の底面部に、特定幅、特定深さの溝または該溝に対応するドット状凹部が特定ピッチで形成されていること、及び、少なくとも前記溝もしくは凹部の表面及びガス流路底面部の表面が、特定粗度に粗面形成されていることが構成上の特徴である。
【００１８】
前記したように、本発明にかかる基板保持用真空チャックに形成された、ガス流路の底面部に特定のピッチで形成された溝またはドット状凹部は、光透過性基板を透過した露光光線が、基板保持面で反射されて生じる乱反射光の前記光透過性基板への再侵入を低減させる作用効果を奏する。
【００１９】
本来的には反射防止は基板保持面の全面で機能させることが好ましいが、基板等のワークと接触する保持ピンの頂面部（ピントップ）は、鋭い凹凸や角等の存在がなく、滑らかな平面であることが、基板面との接触の際の基板損傷防止や歪み抑制の観点から必要である。
一方、本発明にかかる基板保持用真空チャックにあっては、保持ピンの頂面部の全面積と、ガス流路の底面部の全面積との比が１：１０〜１：１００であるため、ガス流路の底面部での反射を抑制でき、前記乱反射量をレジストの閾値以下に有効に低減できる。
【００２０】
また、本発明にかかる基板保持用真空チャックは、その保持ピンは、その頂面部の相当径が０．５〜１．５ｍｍ、ガス流路の底面部からの高さが０．１〜１．０ｍｍ、配列ピッチが３．０〜６．０ｍｍであることが、ガス逃げ部流路に形成される溝もしくはドット状凹部の形状、寸法、及びピッチに対する整合性が良く、前記乱反射光の低減効果が優れている点から好ましい。
また、その構成材は、硬脆材料が好ましく、炭化珪素であることが、黒色で耐熱性に優れ、熱膨張性が小さく、耐摩耗性に優れ、かつ妥当なコストで容易に入手できる等の観点からより好ましい。
更に、保持ピン頂面部の全面積とガス流路部の底面部の全面積との比が１：１０〜１：１００の範囲にあることが有効な乱反射光低減効果達成の観点から好ましい。
【００２１】
また、前記溝もしくはドット状凹部は、レーザ加工により形成されたものであることが、その形状、サイズ、形成位置の正確な制御が容易である点から好ましい。
更に、前記溝もしくは凹部の表面及び前記ガス流路の底面部の表面が、ブラスト加工により粗面加工されていることが、粗面状態が好適で、適正な仕上が容易に達成できる観点から好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
以上詳述したように、本発明にかかる基板保持用真空ピンチャックは、基板保持面のガス流路の底面部に特定幅、深さの溝またはドットが、特定ピッチで形成され、かつ、少なくとも前記溝もしくは凹部の表面及びガス流路底面部の表面が、特定の表面粗さに形成されていることにより、乱反射を抑制でき、しかも、光透過性基板の平面度を維持して保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明にかかる基板保持用真空チャックを図１に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる基板保持用真空チャック（真空ピンチャック）の一形態の一部構造を模式的に示した断面図である。
図１において、本発明にかかる基板保持用真空チャック（真空ピンチャック）１が、チャック本体２と多数の小突起状の保持ピン３とからなる点、及び該保持ピン３が光透過性基板と接する頂面部３ａを有する点、更に吸引孔（図示せず）が設けられている点は、図２に示した従来型の真空ピンチャックと同じである。
【００２４】
本発明の基板保持用真空チャック１では、図１に示されているように、ガス流路４の底面４ａに微小な溝４ｂが形成されている点に特徴がある。
この溝４ｂは、幅０．１〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．３ｍｍ、深さ０．０５〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．３ｍｍに形成され、その形成密度は、この溝幅の２〜５倍のピッチ、より好ましくは該溝幅の２〜３倍のピッチで形成される。
【００２５】
また、本発明においては、前記溝４ｂに代えて、その幅及び深さに対応するドット状凹部を形成してもよい。
この場合においてもその形成ピッチは前記溝形成のピッチと同じ範囲にする。
特にこれに限定されるものではないが、一つのドット状凹部の平均長さは０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度で、深さは０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ、各ドットの間隔はドット幅の２〜３倍程度が好ましい。
更に、本発明の基板保持用真空チャック１は、少なくとも保持ピン３の頂面部３ａ及び前記ガス流路の底面部４ａは、その表面が粗さＲａ＝０．５〜１．５μｍ、より好ましくは０．８〜１．０μｍの範囲に粗面形成される。基板保持面Ａの全表面が上記粗さに粗面加工されることが特に好ましい。
前記したように、保持ピン３の頂面部３ａの表面粗さが前記範囲にあることが、保持する光透過性基板（例えば、透明なガラス基板）に基板損傷防止、歪み抑制の観点から好ましい。
【００２６】
また、必ずしもこれに限定されるものではないが、本発明の基板保持用真空チャック１は、前記保持ピン３が、頂面部を有する柱状又は錐台状で、その頂面部３ａの相当径が０．５〜１．５ｍｍ、ガス流路４の底面部４ａからの高さが０．１〜１．０ｍｍ、配列ピッチが３．０〜６．０ｍｍであり、頂面部３ａの端縁が面取りされ、かつ頂面部３ａはほぼ円形であることが、乱反射を低減する上で好ましい。
【００２７】
ガス流路４の寸法、形状等はピン形状とその配列態様よりほぼ決定されるが、格子状あるいは同心円状であってよくまた不規則な形状であっても差し支えない。
また、前記保持ピン３の頂面部３ａの全面積とガス流路４の底面部４ａの全面積との比が１：１０〜１：１００であることが、乱反射光の低減の観点から好ましい。
ここで、ガス流路４の底面部４ａの全面積とは、溝部４ｂの面積も含めた総面積を意味し、保持ピン３の頂面部３ａ以外の総面積をいう。
【００２８】
この基板保持用真空チャック１を構成する材料としては、炭化珪素（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、チタニア（ＴｉＯ2），窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等の他フォレストライト、コーディライト等を用いることができる。
本発明においては、素材自体が黒色軽量で、高温でも機械強度が大きく、低熱膨張性で、熱伝導性に優れ、適当な価格で容易に入手でき、かつ大径のチャック基板を容易に製作できる点、及び、本発明の表面形状を形成した場合に、その乱反射抑止性に優れている点から炭化珪素（ＳｉＯ2）が特に好ましい。
【００２９】
前記基板保持面Ａガス逃げ通路部４の底面部４ａに溝４ｂを形成する具体的手段としては、例えば、保持ピン３が形成された基板保持面Ａのガス流路４の底面部４ａにレーザ光を照射してレーザ加工を施すことにより、所定の幅、深さの溝４ｂあるいはドット状凹部４ｂを形成する方法を挙げることができる。
この方法は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）材からなる底面部に所望の形状及び大きさの溝あるいはドット状凹部を所望ピッチで正確に形成することができるため好ましい。
【００３０】
また、この溝またはドット状凹部が形成された基板保持面Ａの表面を粗面化する方法としては、砥粒を用いたブラスト加工法を挙げることができる。
例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）等の＃１８０〜＃６００程度の粒度範囲の砥粒を用い、これを表面に向け噴射して該表面をブラスト加工により粗面化する。
このようにして形成された本発明にかかる基板保持用真空チャック１は、露光時に乱反射抑制作用を奏する。
【実施例】
【００３１】
まず、保持ピンを形成するため、保持ピンの形成パターンが形成されたマスク材を基体に付着させた後、ＳｉＣ＃４００砥粒を用いてブラスト加工する。このようにして保持ピンが形成された基体（ＳｉＣ円板：外径１０００ｍｍ、厚さ４０ｍｍ、保持ピン（頂面部）径１．０ｍｍ、ピッチ５．０ｍｍ、基板接触面積／ガス逃げ部面積＝１：２５）のガス流路の底面部に、レーザ加工にて幅０．８ｍｍ、深さ０．２ｍｍの溝を１．５ｍｍピッチで形成させた。
この溝形成後、前記マスク材を基体に付着させたまま、基板表面を再度ＳｉＣ＃６００砥粒でブラスト加工して粗面化し、本発明の基板保持用真空チャックを得た（Ｒａ＝１．０μｍ）。
【００３２】
この基板保持面Ａを、露光波長に相当する波長の紫外光で反射率測定したところ、反射率は０．４％であった。
一方、保持ピンを形成したのみの基板（溝形成後、粗面加工をしていない基板）を同様の測定条件下に反射率測定したところ、その反射率は０．８〜１．０％であった。
尚、この実験に於いて測定した反射率とは、紫外線光を基板保持面に対し垂直に放射し、一定角度（３０度）の受光器に入る反射光量を前記放射光量に対する百分率として表示したものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明にかかる基板保持用真空ピンチャックは、例えば、液晶ディスプレイ製作用の基板等の光透過性基板を露光処理する際、好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にかかる基板保持用真空ピンチャック（真空ピンチャック）の一形態の構造を模式的に示した断面図である。
【図２】露光装置で一般に使用される従来の真空ピンチャックの斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１            基板保持用真空ピンチャック（真空ピンチャック）
２            チャック本体
３            保持ピン
３ａ          ピン頂面部
４            ガス流路
４ａ            （ガス流路の）底面部
４ｂ            溝またはドット状凹部
Ａ              基板保持面
【図１】
2005109091.tif 000003
【図２】
2005109091.tif 000004