(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導電性セラミックスからなる保持部材と、該保持部材より体積固有抵抗が低く該保持部材に接する板状のセラミックスからなる支持部材と、前記保持部材と前記支持部材とを接合するとともに前記保持部材の体積固有抵抗と同等かそれ以下の接着材と、該支持部材の一方端部に形成された吸引孔から他方端部に形成された吸着孔まで連通する流路とを有し、
前記保持部材は、前記吸着孔の周囲に位置するとともに、該吸着孔によって吸着される被保持体を保持することを特徴とする保持用治具。
【請求項２】
前記保持部材は炭化珪素からなり、前記支持部材はアルミナ／炭化チタン複合材料からなることを特徴とする請求項１に記載の保持用治具。
【請求項３】
前記保持部材は、前記支持部材のザグリ部分に接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の保持用治具。
【請求項４】
前記保持部材は炭化珪素からなり、その表面の最大ボイド径が５μｍ以下で且つボイド占有率が０．１％未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の保持用治具。
【請求項５】
前記半導電性セラミックスの体積固有抵抗は１０３〜１０９Ω・ｃｍの範囲であり、前記支持部材の表面に絶縁性領域を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の保持用治具。
【請求項６】
前記半導電性セラミックスの体積固有抵抗は１０３〜１０９Ω・ｃｍの範囲であり、前記支持部材の表面に導電性領域を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の保持用治具。
【請求項７】
前記支持部材の一方端部に形成された、搬送装置への取付部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の保持用治具。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの保持用治具を前記被保持体の吸着手段および搬送手段として用いたことを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体ウエハ、ガラス基板、樹脂板等を保持するための保持用治具およびそれを用いた搬送装置に関し、特に、物体を吸着保持して搬送するのに好適な保持用治具およびそれを用いた搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハやガラス基板等の物体（以下、被保持体という）を保持し搬送することを目的として保持用治具が使用されている（特許文献１を参照）。図４（ａ），（ｂ）および図５に特許文献１に開示された保持用治具４００の斜視図を示す。図４（ａ）は保持用治具の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。
【０００３】
これら図に示すように、この保持用治具は、板状体の支持部材４３に、その表側の一方端に形成された吸引孔４２から裏面側の他方端に形成された吸着孔４４まで連通となる流路４５を形成し、吸引孔４４から例えば空気を吸引することにより吸着孔４２の周囲の吸着面４１にて保持可能とするものである。
【０００４】
図４（ａ）、（ｂ）に示す保持用治具４００は、支持部材４３の保持面４１が炭化珪素などからなる体積固有抵抗が１０５Ω・ｃｍ以下の硬質薄膜４０で被覆されたものである。図５のものでは、アルミナ／炭化チタン複合材料からなる支持部材４３に有機接着剤などの接着材でステンレス製のライナ４６を接合し、吸引孔４４から吸着孔４２までを連通可能とするよう流路４５を確保して封止している。保持用治具４００は、不図示の取付孔にて不図示の搬送装置に取り付けられ、この搬送装置から真空吸引が行われ、吸引孔４４から流路４５を介して吸着孔４２から物体を吸着し、物体は保持面４１にて吸着保持される。
【０００５】
保持用治具４００は、容易な加工が可能となり、静電気による帯電防止を防止し、静電破壊の防止とパーティクルの吸引を防止できるとされる。
【特許文献１】特開平５−２７５５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、保持用部材４００は、例えば、支持部材４３をアルミナ／炭化チタン複合材料のみで形成した場合は、体積固有抵抗が１０−２Ω・ｃｍ程度と低いため、静電気が一気に除電される。これにより、急激な放電が発生し、そのために半導体ウエハが絶縁破壊されることがあった。さらに、材料中に含有されるＴｉ、Ｆe、Ｃu、Ｚｎなどの遷移金属が半導体ウエハの表面に付着した場合は、コンタミネーションとなり、ｐｎ接合リーク不良を発生させることがあった。なお、このｐｎ接合リーク不良は、ｐｎ接合に逆バイアス電流が印加されたときに流れるリーク電流によって起こる素子の誤作動をいう。
【０００７】
次に、支持部材４３が炭化珪素の場合は、体積固有抵抗が１０５〜１０８Ω・ｃｍ程度であり、半導電性を有している。これにより、静電気が一気に除電されることによる絶縁破壊は防止されるが、除電の速度が遅いため帯電することがあり、半導体ウエハが絶縁破壊することがあった。
【０００８】
また、保持面にパーティクルが多い場合は、ボイド内にパーティクルが堆積し、それが半導体ウエハなどの物体に転写し、汚染することがあった。
【０００９】
近年、半導体ウエハの大口径化に伴い、保持用治具４００も大型化する傾向があるので、除電速度が遅い材料を用いた場合、保持用治具４００が帯電し、絶縁破壊が発生しやすい傾向がある。さらに、保持用治具４００が帯電することによって、パーティクルが保持用治具４００に付着し、それが半導体ウエハなどの物体に転写し、汚染されることがある。
【００１０】
特に特許文献１の技術は、体積固有抵抗の値が１０８Ω・ｃｍ以下の硬質薄膜４０で被覆しているので、静電気が一気に除去されることがあり、放電のために絶縁破壊されることがある。また、硬質薄膜４０の剥離によるパーティクルが発生したり、長期に使用することが困難である。さらに、硬質薄膜自体が剥離した場合は、保持面自体の除電効果がなくなる。
【００１１】
以上のように、保持面での静電気が一気に除去でき、半導体ウエハなどの被吸着物を絶縁破壊することなく、また、保持用治具の内部では静電気を速やかに通電させて除電可能とすることが可能な保持用治具が必要とされてきた。
【００１２】
そこで本発明は、このような要望に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体ウエハなどの被吸着物を絶縁破壊することなく、且つ、パーティクルを付着させない保持用治具および搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の保持用治具は、半導電性セラミックスからなる保持部材と、該保持部材より体積固有抵抗が低く該保持部材に接する板状のセラミックスからなる支持部材と、前記保持部材と前記支持部材とを接合するとともに前記保持部材の体積固有抵抗と同等かそれ以下の接着材と、該支持部材の一方端部に形成された吸引孔から他方端部に形成された吸着孔まで連通する流路とを有し、前記保持部材は、前記吸着孔の周囲に位置するとともに、該吸着孔によって吸着される被保持体を保持することを特徴とする。
【００１５】
本発明の搬送装置は、上記保持用治具を前記被保持体の吸着手段および搬送手段として用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記保持用治具によれば、前記保持部に静電気が帯電することが無くなり、静電破壊が発生しない。また、除電速度が速いので、大型の保持用治具となっても、帯電することが無く、除電経路を確保可能となり、静電破壊が発生しにくくなる。さらに、保持部などの表面では一気に除電されないので、静電破壊を防止することが可能となる。そして、静電気を除電できることから、周囲のパーティクルを寄せ付けないので、例えば保持用治具の保持部のパーティクルが転写して、半導体ウエハなどの被吸着物にパーティクルを付着させることがない。
【００１７】
特に、上記保持用治具によれば、保持部材から支持部材への電荷の流れを阻害することが無いので、半導通性セラミックスで構成された保持部材に帯電した電荷を速やかに、体積固有抵抗の低い支持部材に導くことが可能となり、保持部に静電気が発生することが無い。
【００１８】
本発明の吸着装置によれば、前記保持用治具を用いた生産性の高い吸着保持装置を得ることが可能となり、また、吸着される半導体ウエハなどを高精度に加工することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の保持用治具の実施形態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。
【００２１】
本発明の保持用治具１００は、セラミックスからなる保持部と、この保持部に接してなりこの保持部より体積固有抵抗が低い部分とを有する。または、セラミックスからなる保持部材と、これより体積固有抵抗が低く、これを搭載する支持部材とが、保持部材の体積固有抵抗と同等かそれ以下の接着材で接合されている。
【００２２】
また、このような構成において、特に、保持部または保持部材は炭化珪素や不純物をドープして半導体化させたシリコン等からなり、それに接する部分はアルミナ／炭化チタン（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）複合材料、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｍｎ−Ａｌ系酸化物セラミックス（例えばＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で３０〜３５モル％、ＮｂをＮｂ２Ｏ３換算で３〜６モル％、ＭｎをＭｎＯ２換算で４７〜５２モル％、ＡｌをＡｌ２Ｏ３換算で１０〜２０モル％それぞれ含有するセラミックス）等からなる。これにより、保持部が半導電性であるために、表面では一気に除電されることがなく、静電破壊することがない。そして、保持部の周囲の体積固有抵抗の値が導電性であるために、保持用治具内部の除電速度が速く、大型化しても、保持用治具中で帯電することがない。
【００２３】
また特に、保持部または保持部材に被保持体を吸着するように成すとよい。これにより、保持部においては、一気に除電することが無く、さらに、内部では除電速度が速く、帯電しにくい保持用治具とすることができる。
【００２４】
また特に、保持部または保持部材は炭化珪素からなり、その表面の最大ボイド径が５μm以下で且つボイド占有率が０．１％未満であることとする。これにより、保持部のボイド内に残存しているパーティクルが、半導体ウエハに付着することが無い。
【００２５】
また特に、前記セラミックスの体積固有抵抗は１０３〜１０９Ω・ｃｍの範囲であり、支持部材の表面が絶縁性であることとする。これにより、例えばアルミナ／炭化チタン複合材料の表面に、絶縁膜を形成することによって、保持部で支持された半導体ウエハなどの物体と支持部材間のクリアランスが小さい場合でも、支持部材の表面から一気に放電することを防止することでき、物体の静電破壊を防止することができる。
【００２６】
さらに特に、前記セラミックスの体積固有抵抗は１０３〜１０９Ω・ｃｍの範囲であり、支持部材の表面が導電性であることとする。これにより、保持用治具の内部が絶縁性セラミックスであっても、導電膜によって吸着部に帯電した静電気を除電することが可能となり、静電気の帯電による絶縁破壊を防止することができる。
【００２７】
具体的には、図１に示すように、保持用治具１００は、板状の支持部材３を有し、支持部材３の表側の一方端部に形成された吸引孔４から裏側の他方端部に形成された吸着孔２まで連通する流路５を有している。このような構成において、吸引孔４から例えば空気を吸引することにより、吸着孔２の周囲の吸着面１にて被保持体を保持可能とするものである。そして、保持部である保持面１および保持部材７が半導電性セラミックスから形成されるが、保持部がその周囲より体積固有抵抗が高い半導電性セラミックスからなる。例えば、図１に示す支持部材３は、前記半導電性セラミックスよりも、体積固有抵抗が低い材質で構成されている。そのため、保持部での静電気が一気に除去されて絶縁破壊することなく、また、保持用治具１００の内部では静電気を速やかに通電させて除電可能とすることが可能となる。なお、半導電性セラミックスとは、１０−１〜１０８Ω・ｃｍの範囲（より好適には１０５〜１０８Ω・ｃｍ）の体積固有抵抗を有するものとする。
【００２８】
また、本発明の保持面１は炭化珪素とし、保持部の周囲をアルミナ／炭化チタン複合材料から構成されることが好ましい。その理由は、炭化珪素は体積固有抵抗が１０５〜１０８Ω・ｃｍで半導電性を有するのと同時に、高硬度で耐摩耗性に優れており、被保持体を複数吸着および搬送した場合でも、磨耗することが無く、高精度な吸着面を維持することが可能である。また、アルミナ／炭化チタン複合材料は、体積固有抵抗が１０−２Ω・ｃｍと金属と同程度であり、且つ、比剛性が金属と比較して高いため、自重たわみが少ないためである。
【００２９】
ところで、静電破壊は、吸着される被保持体と保持面間に発生する放電現象によって発生する。この放電現象には、以下の２通りの形態の形態がある。（１）帯電した被保持体が、抵抗値の低いアースされた被保持体と接触した場合と、（２）帯電した被保持体が、電気的に帯電した別の被保持体と接触した場合である。
【００３０】
本発明では、物体の保持部が半導通セラミックスで形成され且つ、前記保持部材を主に構成する基体の体積固有抵抗が、前記保持部の材質の体積固有抵抗よりも低い値であることを特徴としている。
【００３１】
そのため、保持部において、静電気が一気に除去されることによる、急激な放電現象が発生することが無く、上記（１）に起因した静電破壊を防止することができる。さらに、支持部材は保持部よりも、体積固有抵抗が低い材料で形成されているため、すばやく除電することができる。そのため、被加工物保持部材が帯電することが無く、静電破壊を防止することができ、上記（２）に起因した静電破壊を防止することができる。
【００３２】
次に、保持面１がある保持部材７は、導通性のある接着材８で、支持部材３に接合されている。さらに、支持部材３の内部に有機接着剤などの接着材で支持部材３に接合されたライナ６と支持部材３で形成される流路５を有している。ここで、接着材には、導電性のエポキシ系樹脂としては、例えば、ドータイトＡ−３／Ｃ−３（藤倉化成社製）、高電導性高熱伝導性エポキシ接着剤（エス・エス・アイ社製）、Duralco 120（COTRONICS社製）、Duralco 4461（COTRONICS社製）等が使用可能である。また、その他の材料としてはＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉを用いたロウ付け等が使用可能である。
【００３３】
保持用治具１００は、取付孔９にて不図示の搬送装置に取り付けられる。この搬送装置は、流路５に連通した吸引孔４から流路５を介し吸着孔２から真空吸引され、保持面１で半導体ウエハなどの被保持体を吸着するものである。
【００３４】
保持部材７の体積固有抵抗は１０−１〜１０９Ω・ｃｍの半導電性セラミックスからなることが好ましい。この材質は半導電性セラミックスであれば、アルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス、炭化珪素、アルミナ／炭化チタン複合材料などを用いることができるが、被保持体が半導体ウエハの場合は、炭化珪素を用いることが好ましい。
【００３５】
これらは、アルミナセラミックスであればアルミ成分、ジルコニアセラミックスであれば、安定化材であるイットリウムが、半導体ウエハに悪影響を与える場合があり、さらに、アルミナ／炭化チタン複合材料では、遷移金属であるＴｉが、コンタミネーションとなり、ｐｎ接合リーク不良などの問題を発生させる場合があるためである。
【００３６】
また、炭化珪素の表層部の最大ボイド径が５μm以下で且つボイド占有率が０．１％未満であることが好ましい。これは、保持部材７のボイド内に残存しているパーティクルが、半導体ウエハに付着しにくいためである。
【００３７】
さらには、保持部材７の体積固有抵抗は１０５〜１０８Ω・ｃｍの範囲がさらに好ましい。体積固有抵抗が１０８Ω・ｃｍより高い場合、除電効果が小さくなるおそれがあり、保持面１に静電気が帯電する恐れがある。体積固有抵抗が１０５Ω・ｃｍよりも低い場合、静電気が一気に除電されやすくため、静電破壊が発生するおそれがある。
【００３８】
次に、吸着時に被保持体を傷つけてしまうことを防止するため、保持面１の表面粗さは、算術平均高さ（Ｒａ）で０．８μm以下にすることが好ましい。さらに、被保持体が半導体ウエハの場合は、算術平均高さ（Ｒａ）０．２μm以下とすることが好ましい。
【００３９】
支持部材３は、保持部よりも体積固有抵抗が低い材質で構成されていることが好ましい。支持部材３は、保持部よりも体積固有抵抗が低い材質であれば金属材料、樹脂、セラミックス等、いずれの材質を用いても良い。肉厚が薄く、変形が少ない保持用治具１００とするためには、支持部材３は、比剛性が高いセラミックスを用いることが好ましい。特に、支持部材３は、セラミックスの中でも体積固有抵抗が低いアルミナ／炭化チタン複合材料を用いることが好ましい。アルミナ／炭化チタン複合材料からなる支持部材３は、内部の通電が速やかに行われ、保持用治具１００が大型化しても除電が可能となる。
【００４０】
また、支持部材３の体積固有抵抗の値は、保持部材３よりも低くければ良いが、静電気の除電速度が良好となる１０−２Ω・ｃｍ以下がより好ましい。
【００４１】
さらに、流路５は、支持部材３と任意の接合剤（エポキシ接着剤など）で接着されたライナ６との間で形成されているが、ライナ６を用いずに、支持部材３が貫通孔で形成したものであっても構わない。
【００４２】
次に、接着材８としては、保持部材７の体積固有抵抗が同等かそれ以下であれば良い。接合方法は、導電性接着による接合およびロウ付けによる方法が好ましい。
【００４３】
アルミナ／炭化チタン複合材料にて支持部材３を形成する場合は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とし、炭化チタン（ＴｉＣ）および焼結助剤を含有してなる組成とすれば良い。さらにＡｌ２Ｏ３を主成分とし、ＴｉＣの含有量を全体の１２〜３０質量％とし、その他に必要に応じて、８〜２５質量％のＢ４Ｃ、２５〜４５質量％のＳｉＣ等を含有する組成とすることもできる。
【００４４】
以下、製造方法について具体的に説明する。
【００４５】
まず支持部材３の製造方法について説明する。上記組成となるように原料粉末を調合し、プレス成形や射出成形等の公知の方法で所定の形状に成形し、還元雰囲気で１６００〜１９００℃で焼成すればよい。そして、公知の方法で、研削加工で所望の寸法になるように加工する。その際、保持部材７を接合するザグリ部分、流路５、ライナ６を接着する溝、取付孔９を吸引孔４、吸着孔２を加工する。
【００４６】
次に、保持部材７の製造方法について説明する。保持部材７は例えば以下のように作製する。ＳｉＣにて保持部材７を形成する場合、平均粒径が０．４μｍのα型炭化珪素粉末１００質量部に対してＢ４Ｃを０．４質量部を添加し充分に混合した後、炭化率４０％のフェノール樹脂を用いて炭素換算量が２質量部となるように添加する。この混合粉末をゴム型に入れ、冷間等方静水圧プレス法にて、成形圧７０〜１３０ＭＰａにて成形することによって生密度２．１ｇ／ｃｍ３の生成形体を得る。そして、この生成形体を１８００〜２１００℃で仮焼処理した後、アルゴン雰囲気中で、１９００〜２１００℃×２時間で一次焼成する。
【００４７】
さらに、保持部を緻密化するために処理温度１９００〜２１００℃で、圧力１８０〜２００ＭＰａにてＨＩＰを行う。次に、研削加工を行い所望の寸法になるように加工し、保持面１、吸着孔２を形成する。
【００４８】
得られた支持部材３に保持部材７を接着材８で接合する。接着材８には、導電性エポキシ接着剤を使用する。この際、他の接着材などと合わせて接着することによって、接合部からのエアリークを防止することもできる。接着材が硬化した後、保持面１をラップ加工などで仕上げると同時に、平面度などの精度を向上させるための加工を行う。支持部材３にライナ６を接着する。
【００４９】
ところで、支持部材３の体積固有抵抗は、四端子法で測定すればよい。例えば、三菱化学株式会社のＬｏｒｅｓｔａＨＰ（ＭＣＰ−Ｔ４１０）を用いて測定する。具体的には、製品の概略寸法を前記測定器に入力し、前記測定器に接続されたプローブを支持部材３に押し当てることによって体積固有抵抗を測定する。
【００５０】
保持部材７の体積固有抵抗は、上記四端子法で測定すればよい。保持部材７のボイドは、ＬＵＺＥＸ社の画像処理装置にて、例えば、倍率２００倍で測定範囲を任意の１．８ｍｍ２の条件で測定可能である。
【００５１】
具体的には、保持部材７部分を画像処理装置に接続された金属顕微鏡の試料台上に載せ、保持部材７の表面を画像データで取り込む。次に、この画像データを、ボイド部分を黒色、その他の部分を白色とする二値化処理を行い、ボイド部分の黒色の径を測定することによって、最大ボイド径、ボイド占有率を求めることができる。
【００５２】
＜実施形態２＞
次に、本発明の保持用治具の他の実施形態について説明する。
【００５３】
図２（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）、（ｂ）に示す実施形態と同様の構造を示している。図２（ａ）は本発明の保持用治具２００の正面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。支持部材３の表面に絶縁膜２０を形成した構造した点が異なっている。絶縁膜２０を形成することにより、支持部材３と被保持体とのクリアランスが小さくなった場合でも、被保持体と支持部材３のアース放電現象を防止することができる。
【００５４】
図２（ａ）、（ｂ）の保持用治具２００の製造方法は、図１（ａ）、（ｂ）の保持用治具１００の製造方法と次の点が異なる。組み立て前にアルミナ／炭化チタン複合材料からなる支持部材３を酸化炉にて、６００〜１１００℃で熱処理し、表面に酸化膜を形成する。その後、酸化膜の一部を研削加工などで除去して表面を平滑にし、酸化膜２０とする。次に、支持部材３と保持部材７を組み立てる。
【００５５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の保持用治具のさらに他の形態について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、支持部材３に導電膜３０を形成したものである。
【００５６】
図３（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）、（ｂ）に示す保持用治具と、支持部材３の表面に導電膜３０を形成した構造した点が異なっている。この場合、支持部材３の内部の材質は、アルミナなどの絶縁性セラミックスでも良く、導電膜３０としては、炭化チタン、窒化チタン等を用いることができる。そして、このような導電膜３０を形成することによって、支持部材３の内部が絶縁材料であっても支持部材３が、導電性を有するので、除電の効果を得ることができる。
【００５７】
図３（ａ）、（ｂ）の保持用治具３００の製造方法に関して説明する。図３（ａ）、（ｂ）の保持用治具３００に示す実施例の製造方法は、図１（ａ）、（ｂ）の保持用治具１００の製造方法と次の点が異なる。すなわち、組み立て前に、支持部材３上に導電膜３０を形成する。導電膜３０としては、炭化チタン、窒化チタン等を用いることができる。なお、前記導電膜は、ＰＶＤ法（物理的気相蒸着法）、ＣＶＤ法（化学的気相蒸着法）により支持部材３上に形成することができ、その膜厚は１〜８００μmとする。なお、その膜厚は、１〜１０μmが好ましい。その後、支持部材３と保持部材７を組み立てる。
【００５８】
＜吸着装置＞
また、本実施形態の吸着装置は、上述の保持用治具を吸着手段として用いる。これにより、上述した種々の保持用治具を用いた、生産性の高い吸着保持装置を得ることが可能となり、また、吸着される半導体ウエハなどを高精度に加工することが可能となる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００６０】
まず、図１〜３に示す保持用治具を作製した（下記表１のサンプルＮｏ．１，４（図番１に対応）およびＮｏ．２，３（図番２に対応）。また、比較例として図４に示す保持用治具および支持部材と保持部材とを既述した導電性のエポキシ系樹脂で接合して一体とした保持用治具ならびにアルミナ製保持用治具を作製した（表１のサンプルＮｏ．５〜７）。
【００６１】
表１のＮｏ．４のセラミックスは、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算３３モル％、ＮｂをＮｂ２Ｏ３換算で４モル％、ＭｎをＭｎＯ２換算で４８モル％、ＡｌをＡｌ２Ｏ３換算で１５モル％含む酸化物セラミックスとした。
【００６２】
また、保持用治具を次のように評価した。
【００６３】
保持部材の先端から１０００Ｖの直流電圧を加え、電圧の印加を止めた後で、静電気除去の度合いを評価した。ここで、静電気の除去効果は、電圧減衰時間を次のようにして測定して評価した。
【００６４】
初期の印加電圧Ｖｐ（１０００Ｖ）に対して、残留電圧Ｖｅが３７％以下、すなわちＶｅ／Ｖｐが０．３７以下になるまでの時間ｔを測定し、時間ｔが５０ｍｓ未満を△、５０ｍｓ〜３０００ｍｓを◎、３０００ｍｓより長かった場合を×とした。
【００６５】
絶縁膜またはＴｉＮを被覆した支持部材の体積固有抵抗は、絶縁膜またはＴｉＮを被覆しない状態での値を示す。
【００６６】
これらの結果を表１に示す。
【００６７】
表１に示すように、ボイドの評価は、前記ＬＵＺＥＸ社の画像処理装置にて、倍率２００倍で、任意の範囲０．０９ｍｍ２を２０視野測定した。また、パーティクル評価は、製作した保持用治具で吸着後のシリコン半導体ウエハに付着したパーティクルを、株式会社日立ハイテクノロジーズ製のウエハ表面検査装置にてカウントして評価した。なお、この結果得られたパーティクル数は十の位を四捨五入して求めた。
【００６８】
【表１】
0005300363.tif 000002
サンプルＮｏ．１に示す図１の保持部材は、静電気をすみやかに除去することができ、同時に放電の恐れはなく、確実に静電気を除去することができた。さらに、保持部材が帯電することが無いため、パーティクルの付着が無かった。また、保持部材の炭化珪素のボイドが最大ボイド径４．０μm、ボイド率０．０４％と良好であるため、半導体ウエハへのパーティクルの付着が２９００個と少なかった。
【００６９】
サンプルＮｏ．２に示す図２の保持部材は、静電気をすみやかに除去することができ、同時に放電の恐れはなく、確実に静電気を除去することができた。さらに、保持部材が帯電することが無いため、パーティクルの付着が無く、また、保持部材の炭化珪素のボイド特性が良好であるため、半導体ウエハへのパーティクルの付着が少なかった。ここで、サンプルＮｏ．２の絶縁膜は、融点８００℃の硼珪酸ガラスペーストをアルミナ／炭化チタン複合材料に塗布した後、８００℃で熱処理して形成した。
【００７０】
サンプルＮｏ．３に示す図３の保持部材は、保持部材の表面のみ導電性を有するため、静電気の除去速度は、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２よりも劣るが、静電気を除去することができ、同時に放電の恐れはなく、静電気を除去することができた。さらに、保持部材が帯電することが無いため、パーティクルの付着が３８００個と少なく、また、保持部材の炭化珪素のボイド特性が最大ボイド径４．８μm、ボイド率０．０５％と良好であるため、半導体ウエハへのパーティクルの付着が少なかった。ここで、ＴｉＮ皮膜は次のようにして形成した。アーク放電式イオンプレート装置を用いてその操作条件を１０−４Ｐａまで排気し、工業用純チタン（純度９９．５質量％以上）を電子銃を用いて溶解し、窒素ガスを２×１０−２Ｐａ導入し、イオン化電圧４０Ｖ、アルミナ／炭化チタン基板電圧−５００Ｖとして、窒化チタン（ＴｉＮ）の被膜を厚み約３μｍ形成した。
【００７１】
サンプルＮｏ．４は、図１に示す保持部材、支持部材の組合せとした。サンプルＮｏ．３と同程度に静電気を除去することができた。さらに、保持部材が帯電することが無いため、パーティクルの付着が４５００個と少なく、また、保持部材の炭化珪素のボイド特性が最大ボイド径４．８μm、ボイド率０．０５％と良好であるため、半導体ウエハへのパーティクルの付着が少なかった。
【００７２】
一方、サンプルＮｏ．５（ＴｉＮはサンプルＮｏ．３と同様な方法で被覆した。）に示す図４の保持部材は、静電気を除去することができたが、保持部材の体積固有抵抗が低いため、静電気が一気に除去されて、放電現象が生じた。
【００７３】
サンプルＮｏ．６の保持用治具は、静電気を除去することができたが、保持用治具を構成する材質の体積固有抵抗が低いため、静電気が一気に除去されて、放電現象が生じた。さらに、半導体ウエハに、遷移金属であるＴｉが検出され、半導体ウエハ上に形成されたデバイスにｐｎ接合リーク不良を発生させる可能性があった。
【００７４】
サンプルＮｏ．７の保持部材は、体積固有抵抗が低いため、静電気を除去することができず、放電現象が発生した。さらに、保持部材が帯電しやすいため、パーティクルの付着が３０７００個発生した。
【００７５】
以上の結果から、本発明の保持用部材は、保持部での静電気が一気に除去されて、被保持体を絶縁破壊することなく、また、保持用治具の内部では静電気を速やかに通電させて除電可能とすることが判り、比較例に対して、優れていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の保持用治具の実施形態１を説明する図であり、（ａ）は保持用治具の上面図、（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面である。
【図２】本発明の保持用治具の実施形態２を説明する図であり、（ａ）は保持用治具の上面図、（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面である。
【図３】本発明の保持用治具の実施形態３を説明する図であり、（ａ）は保持用治具の上面図、（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面である。
【図４】従来の保持用治具を説明する図であり、（ａ）は保持用治具の上面図、（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面である。
【図５】従来の保持用治具を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、４１・・・保持面（保持部）
２、４２・・・吸着孔
３、４３・・・支持部材
４、４４・・・吸引孔
５、４５・・・流路
６・・・ライナ
７・・・吸着部材
８・・・接着材
９・・・取付孔
２０・・・絶縁膜
３０・・・導電膜
１００・・・保持用治具
【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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