特許 7551353 押圧部材および基板保持具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】押圧部材および基板保持具

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240909BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 P

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020107922

(22)【出願日】2020-06-23

(65)【公開番号】P2021005708

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2023-05-17

(31)【優先権主張番号】P 2019117429

(32)【優先日】2019-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003029

【氏名又は名称】弁理士法人ブナ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 徹彌

(72)【発明者】

【氏名】吉田 政生

(72)【発明者】

【氏名】田中 拓也

【審査官】湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２１６５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９７０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９７０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０６８４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１７７８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００６７０７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－００７１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８４４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２９７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００１６２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台に載置される対象基板の側面に当接し、前記対象基板を第１方向に沿って押圧して保持する押圧部材であって、
前記対象基板に当接する当接面を有し、前記第１方向と反対の第３方向への弾性を有する変形部と、
前記第１方向と直交する第２方向に離間して位置し、前記変形部にそれぞれ繋がる２つの固定部とを備え、
前記変形部は、
前記第１方向に沿う複数の第１領域と、前記第２方向に沿う複数の第２領域とを有し、該第２領域は前記第１領域に接続しており、
前記変形部における前記第１方向の総延長Ｌ１は、前記変形部の高さの３倍以上であり、前記変形部における前記第２方向の総延長Ｌ２は、前記変形部の幅の１．５倍以上であり、Ｌ２がＬ１の１倍以上３倍以下であって、
前記固定部は、いずれも厚み方向に貫通する端部孔を有する、押圧部材。

【請求項2】

基台に載置される対象基板の側面に当接し、前記対象基板を第１方向に沿って押圧して保持する押圧部材であって、
前記対象基板に当接する第１側面と、該第１側面に対向する第２側面とを有し、前記第１方向と反対の第３方向への弾性を有する変形部と、
前記第１方向と直交する第２方向に離間して位置し、前記変形部にそれぞれ繋がる第１固定部および第２固定部とを備え、
前記変形部は、
前記第１方向に沿う複数の第１領域と、前記第２方向に沿う複数の第２領域とを有し、該第２領域は前記第１領域に接続しており、
さらに前記変形部は、
該変形部の第２方向における中心を結ぶ中心線を境とした一方に、
前記第２側面側に開口し、前記第１方向に延びたのちに、前記中心線から離れる方向に曲がって延びる第１スリットと、
前記第１側面側に開口し、前記第３方向に延びたのちに、前記第１スリットよりも前記第２側面の近くにおいて前記中心線に近づく方向に曲がって延びる第２スリットと、
該第２スリットより前記中心線から離れた位置において前記第２側面側に開口し、前記第１方向に延びる部分を有する第３スリットと、
該第３スリットより前記中心線から離れた位置において前記第１側面側に開口し、前記第３方向に延びる部分を有する第４スリットとを備え、
前記中心線を境とした他方に、前記中心線に対し前記第１スリット～前記第４スリットと線対称に位置する第５スリット～第８スリットを備えてなり、
前記第１固定部および前記第２固定部は、それぞれ厚み方向に貫通する端部孔を有する、押圧部材。

【請求項3】

基台に載置される対象基板の側面に当接し、前記対象基板を第１方向に沿って押圧して保持する押圧部材であって、
前記対象基板に当接する第１側面と、該第１側面に対向する第２側面とを有し、前記第１方向と反対の第３方向への弾性を有する変形部と、
前記第１方向と直交する第２方向に離間した位置し、前記変形部にそれぞれ繋がる第１固定部および第２固定部とを備え、
前記変形部は、
該変形部の第２方向における中心を結ぶ中心線を境とした一方に、
前記第１側面を備える第１部分と、
該第１部分から前記第１方向と反対方向の第３方向に延びる第２部分と、
該第２部分から前記中心線に近づく方向に延びる第３部分と、
該第３部分から前記第３方向に延びる第４部分と、
該第４部分から前記中心線から離れる方向に延びる第５部分と、
該第５部分から前記第１方向に延びる第６部分と、
該第６部分から前記中心線から離れる方向に延びる第７部分と、
該第７部分から前記第３方向に延びる第８部分と、
該第８部分から前記中心線から離れる方向に延びる第９部分とを備え、
前記中心線を境とした他方に、前記中心線に対し前記第１部分～前記第９部分と線対称に位置する第１０部分～第１８部分を備え、
さらに前記変形部は、前記第１部分および前記第１０部分から前記第３方向に延びる把持部を備えてなり、
前記第１固定部および前記第２固定部は、それぞれ厚み方向に貫通する端部孔を有する、押圧部材。

【請求項4】

前記第２領域の断面２次モーメントをＩ、前記第１領域と前記第２領域とが接続する断面の面積をＡとしたとき、
１７００＜(Ｌ２＾３／Ｉ)／（（Ｌ１＋Ｌ２）／Ａ）＜２０００
である、請求項１または２に記載の押圧部材。

【請求項5】

前記固定部を固定する係合部材が前記端部孔の少なくともいずれかに挿入されてなる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の押圧部材。

【請求項6】

前記基台と、前記基板の側面を受け止める基板当接部を有する前記基台と、
前記基台上に位置する、請求項１乃至５のいずれかに記載の押圧部材とを備える、基板保持具。

【請求項7】

前記基台は、前記基板を吸着載置する第３領域を備え、該第３領域は、前記基板を載置する載置面よりも低い位置にある第１段差面と、該第１段差面から上方に伸びる複数の柱状の凸部とを備え、該凸部の頂面が前記載置面である、請求項６に記載の基板保持具。

【請求項8】

前記基台は、酸化アルミニウムまたは炭化珪素を主成分とするセラミックスからなり、前記載置面は開気孔を複数有し、前記載置面の開気孔の面積率は２％以下である、請求項７に記載の基板保持具。

【請求項9】

前記載置面は、前記開気孔の重心間距離の平均値（Ａ）から前記開気孔の円相当径の平均値（Ｂ）を引いた値（Ｃ）が２０μｍ以上８５μｍ以下である、請求項８に記載の基板保持具。

【請求項10】

前記載置面は、研磨面である、請求項７乃至９のいずれかに記載の基板保持具。

【請求項11】

前記第１段差面は、ブラスト加工面またはレーザー加工面である、請求項７乃至１０のいずれかに記載の基板保持具。

【請求項12】

前記基台は、前記押圧部材を装着する第４領域を備え、該第４領域は、前記載置面よりも低い位置にある第２段差面と、該第２段差面と交差する内側面とを備え、該内側面の前記押圧部材の少なくとも変形部に対向する部分は、前記第３方向に向かって湾曲している、請求項７乃至１１のいずれかに記載の基板保持具。

【請求項13】

前記基板当接部は、ポリエーテルエテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂またはポリベンゾイミダゾール樹脂からなる、請求項６
乃至１２のいずれかに記載の基板保持具。

【請求項14】

前記基板当接部は、ビスフェノールＡ型樹脂またはビスフェノールＦ型樹脂を主成分とする介在層を介して前記基台に装着されてなる、請求項６乃至１３のいずれかに記載の基板保持具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

押圧部材および基板保持具に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素子の製造工程に用いられる基板は大型化が進んでおり、これに伴い、基板が載置される基台も大型化してきている。この基台においては、大径基板のみならず、大径基板よりも寸法の小さい小径基板を保持する場合がある。このような小径基板の保持には、基板保持具が用いられる。

【0003】

特許文献１には、基板位置決め用の当接部と、当接部に基板を押圧して保持する押圧部材である板ばねとを有する基板保持具が記載されている。

【0004】

基板保持具で使用される押圧部材には、基板の大きさが規定の公差内でばらつきを有する場合でも適切な保持力で基板を保持することが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－９７０４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

押圧部材は、基板の寸法ばらつきが大きくても保持力の変化が小さいことが求められる。また、基板を繰り返し保持する回数が増えても、接合信頼性が容易に損なわれない押圧部材が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の押圧部材は、基台に載置される対象基板の側面に当接し、前記対象基板を第１方向に沿って押圧して保持する押圧部材である。押圧部材は、前記対象基板に当接する当接面を有し、前記第１方向と反対の第３方向への弾性を有する変形部と、前記第１方向と直交する第２方向に離間して位置し、前記変形部にそれぞれ繋がる２つの固定部とを備える。前記変形部は、前記第１方向に沿う複数の第１領域と、前記第２方向に沿う複数の第２領域とを有する。該第２領域は、前記第１領域に接続している。前記変形部における前記第１方向の総延長Ｌ１は、前記変形部の高さの３倍以上であり、前記変形部における前記第２方向の総延長Ｌ２は、前記変形部の幅の１．５倍以上であり、Ｌ２がＬ１の１倍以上３倍以下である。さらに前記各固定部は、それぞれ厚み方向に貫通する端部孔を有する。

【0008】

また、本開示の押圧部材は、基台に載置される対象基板の側面に当接し、前記対象基板を第１方向に沿って押圧して保持する押圧部材である。押圧部材は、前記対象基板に当接する第１側面と、該第１側面に対向する第２側面とを有し、前記第１方向と反対の第３方向への弾性を有する変形部と、前記第１方向と直交する第２方向に離間して位置し、前記変形部にそれぞれ繋がる第１固定部および第２固定部とを備える。前記変形部は、前記第１方向に沿う複数の第１領域と、前記第２方向に沿う複数の第２領域とを有する。該第２領域は、前記第１領域に接続している。さらに前記変形部は、該変形部の第２方向における中心を結ぶ中心線を境とした一方に、前記第２側面側に開口し、前記第１方向に延びたのちに、前記中心線から離れる方向に曲がって延びる第１スリットと、前記第１側面側に開口し、前記第３方向に延びたのちに、前記第１スリットよりも前記第２側面の近くにお
いて前記中心線に近づく方向に曲がって延びる第２スリットと、該第２スリットより前記中心線から離れた位置において前記第２側面側に開口し、前記第３方向に延びる部分を有する第３スリットと、該第３スリットより前記中心線から離れた位置において前記第１側面側に開口し、前記第３方向に延びる部分を有する第４スリットとを備える。また、前記中心線を境とした他方には、前記中心線に対し前記第１スリット～前記第４スリットと線対称に位置する第５スリット～第８スリットを備えてなり、前記各固定部は、それぞれ厚み方向に貫通する端部孔を有する。

【0009】

さらに、本開示の押圧部材は、基台に載置される対象基板の側面に当接し、前記対象基板を第１方向に沿って押圧して保持する押圧部材である。押圧部材は、前記対象基板に当接する第１側面と、該第１側面に対向する第２側面とを有し、前記第１方向と反対の第３方向への弾性を有する変形部と、前記第１方向と直交する第２方向に離間した位置し、前記変形部にそれぞれ繋がる第１固定部および第２固定部とを備える。前記変形部は、該変形部の第２方向における中心を結ぶ中心線を境とした一方に、前記第１側面を備える第１部分と、該第１部分から前記第１方向と反対方向の第３方向に延びる第２部分と、該第２部分から前記中心線に近づく方向に延びる第３部分と、該第３部分から前記第３方向に延びる第４部分と、該第４部分から前記中心線から離れる方向に延びる第５部分と、該第５部分から前記第１方向に延びる第６部分と、該第６部分から前記中心線から離れる方向に延びる第７部分と、該第７部分から前記第３方向に延びる第８部分と、該第８部分から前記中心線から離れる方向に延びる第９部分とを備える。前記中心線を境とした他方には、前記中心線に対し前記第１部分～前記第９部分と線対称に位置する第１０部分～第１８部分を備える。さらに前記変形部は、前記第１部分および前記第１０部分から前記第３方向に延びる把持部を備えてなり、前記第１固定部および前記第２固定部は、それぞれ厚み方向に貫通する端部孔を有する。

【0010】

本開示の基板保持具は、基板当接部を有する前記基台と、該基台上に位置する、前記のいずれかの押圧部材を備える。

【発明の効果】

【0011】

本開示の押圧部材は、基板の寸法ばらつきが大きくても、適切な保持力で基板を保持することができる。また、固定部の基板保持具に対する接合力が高くなるので、基板を繰り返し保持する回数が増えても、接合信頼性が損なわれにくい。

【0012】

本開示の基板保持具は、基板の寸法ばらつきが大きくても、適切な保持力で基板を保持することができる押圧部材を備えることから、加工歩留まりおよび加工精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の押圧部材の実施形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。

【図2】図１の押圧部材を示す、（ａ）は各スリットの説明図であり、（ｂ）は各部分の説明図である。

【図3】本開示の基板保持具の実施形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ’線における断面図である。

【図4】比較例の押圧部材を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の押圧部材および基板保持具の実施形態について説明する。

【0015】

図１は、本開示の押圧部材の実施形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。図２は、図１の押圧部材を示す、（ａ）は各スリットの説明図であり、（
ｂ）は各部分の説明図である。図３は、本開示の基板保持具の実施形態の一例を示す、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。

【0016】

本開示の押圧部材１は、基台１１上において基板Ｓ（図３に長鎖線で示す。）を押圧して保持するために用いられる。この押圧部材１は、板ばねとも呼ばれるものである。図３に示すように、本開示の基板保持具１０は、基板Ｓを載置するための基台１１と、基板Ｓの側面に当接して、基板Ｓの位置決めをする基板当接部１２と、基台１１上に位置する押圧部材１とを備える。例えば、基台１１は、基板Ｓを吸着載置する第３領域１１ａを備え、第３領域１１ａは、基板Ｓを載置する載置面１１ｂよりも低い位置にある第1段差面１
１ｃと、第１段差面１１ｃから上方に伸びる複数の柱状の凸部１１ｄとを備え、凸部１１ｄの頂面が載置面１１ｂである。基板Ｓは、第３領域１１ａ内の仮想円周Ｃ上に沿って、等間隔に配置された、複数の排気孔１１ｅから排気されることによって載置面１１ｂに載置される。なお、図３においては、基板当接部１２として、ピン形状のものを示しているが、ピン形状に限定されるものではなく、基台１１が備える凹部における内側面自体や内側面から突出した突出部などであってもよい。

【0017】

押圧部材１は、基板Ｓに当接する当接面６ｄを有し、第１方向と反対の第３方向（図１（ａ）における下から上の方向）への弾性を有する変形部６と、第１方向と直交する第２方向（図１（ａ）における左右方向）に離間して位置し、変形部６にそれぞれ繋がる２つの固定部５とを備える。変形部６は、中心線ＣＬを含む第２領域６ｂから固定部５に向かって、第２領域６ｂ、第１領域６ａ、第２領域６ｂ、第１領域６ａ、第２領域６ｂ、・・・が順次接続された構造となっている。中心線ＣＬは、変形部２の第２方向の中心を結ぶ線である。

【0018】

変形部６は、第１方向に沿う複数の第１領域６ａと、第２方向に沿う複数の第２領域６ｂとを有する。変形部６において、第１領域６ａと第２領域６ｂとが接続している。そして、変形部６における第１方向の総延長Ｌ１は、変形部６の高さＨの３倍以上であり、変形部６における第２方向の総延長Ｌ２は、変形部６の幅Ｗ２の１．５倍以上であり、Ｌ２がＬ１の１倍以上３倍以下である。

【0019】

なお、図１では、変形部６の各部位の幅の中央部を結ぶ中央線６ｃのうち、第１領域６ａ内における中央線６ｃを長鎖線、第２領域６ｂ内における中央線６ｃを点線で示している。第１方向の総延長Ｌ１は長鎖線の長さの総和であり、第２方向の総延長Ｌ２は、点線の長さの総和である。

【0020】

また、第１方向に沿って延びるとは、中心線ＣＬに対し、４５°未満の角度で延びることを指す。また、第２方向に沿って延びるとは、中心線ＣＬに対して４５°以上の角度で延びることを指す。

【0021】

図１に示す押圧部材１では、変形部６は、中心線ＣＬから最も離れた中央線６ｃの両端に挟まれる部分（２点鎖線で囲まれる部分）をいう。固定部５は、押圧部材１のうち、変形部６を除く部分をいい、変形部６の左側には第１固定部５ａが、変形部６の右側には第２固定部５ｂが、それぞれ接続されている。そして、第１固定部５ａ、第２固定部５ｂともそれぞれ接着剤等で基台１１に固定され、変形部６の第１方向およびその反対方向への変位を制限している。

【0022】

また、押圧部材１は、中心線ＣＬ上に厚み方向に貫通する中心孔１３を有している。この中心孔１３に、例えば、柱状部材（図示しない）を挿入して、変形部６の一部である把持部７を第１方向の反対方向に引っ張ると、押圧部材１の弾性力を高くすることができる。

【0023】

なお、平面視において、第１領域６ａの輪郭が曲線を有する場合は、１つの第１領域６ａの始点における幅の中央と、終点における幅の中央とを結ぶ仮想線から長さを求めればよい。第２領域６ｂについても同様である。

【0024】

また、押圧部材１は、第１側面（当接面）６ｄと、第１側面６ｄに対向する第２側面６ｅを有している。

【0025】

図２に示すように、変形部６は、第１方向に沿って中心を通る中心線ＣＬを境とした一方に、第２側面６ｅ側に開口し、第１方向に延びたのちに、中心線ＣＬから離れる方向に曲がって延びる第１スリット８ａと、第１側面６ｄ側に開口し、第３方向に延びたのちに、第１スリット８ａよりも第２側面６ｅの近くにおいて中心線ＣＬに近づく方向に曲がって延びる第２スリット８ｂと、第２スリット８ｂより中心線ＣＬから離れた位置において第２側面６ｅ側に開口し、第１方向に延びる部分を有する第３スリット８ｃと、第３スリット８ｃより中心線ＣＬから離れた位置において第１側面６ｄ側に開口し、第３方向に延びる部分を有する第４スリット８ｄとを備える。

【0026】

また、変形部６は、中心線ＣＬを境とした他方に、中心線ＣＬに対し第１スリット８ａ～第４スリット８ｄと線対称に位置する、第５スリット８ｅ、第６スリット８ｆ、第７スリット８ｇ、第８スリット８ｈを備える。

【0027】

なお、第１方向および第３方向に延びるとは、スリット８の開口部分の幅の中央と、底の部分の幅の中央とを結ぶ仮想線が、中心線ＣＬに対して４５°未満であることをいう。

【0028】

スリット８は、図１、２に示すように、その先端側がいずれも半円状であるとよい。スリット８の先端側が半円状であると、基板Ｓの保持の回数が増えても、スリットの先端側で応力集中が発生しにくいため、長期間に亘って用いることができる。

【0029】

また、図２においては、第４スリット８ｄが第１固定部５ａに接している例を示しているが、これに限らず、第４スリット８ｄと第１固定部５ａとの間に他の部位を有するものであってもよい。同様に、第８スリット８ｈと第２固定部５ｂとの間に他の部位を有するものであってもよい。

【0030】

また、図２（ｂ）に示すように、変形部６は、中心線ＣＬを境とした一方に、第１側面６ｄを備える第１部分９ａと、第１部分９ａから第３方向に延びる第２部分９ｂと、第２部分９ｂから中心線ＣＬに近づく方向に延びる第３部分９ｃと、第３部分９ｃから第１３方向に延びる第４部分９ｄと、第４部分９ｄから中心線ＣＬから離れる方向に延びる第５部分９ｅと、第５部分９ｅから第１方向に延びる第６部分９ｆと、第６部分９ｆから中心線ＣＬから離れる方向に延びる第７部分９ｇと、第７部分９ｇから第１３方向に延びる第８部分９ｈと、第８部分９ｈから中心線ＣＬから離れる方向に延びる第９部分９ｉとを備える。

【0031】

変形部６は、中心線ＣＬとした他方に、中心線ＣＬに対し第１部分９ａ～第９部分９ｉと線対称に位置する、第１０部分９ｊ、第１１部分９ｋ、第１２部分９ｌ、第１３部分９ｍ、第１４部分９ｎ、第１５部分９ｏ、第１６部分９ｐ、第１７部分９ｑ、第１８部分９ｒを備える。

【0032】

第１部分９ａと第２部分９ｂ、第２部分９ｂと第３部分９ｃ、第３部分９ｃと第４部分９ｄと、第４部分９ｄと第５部分９ｅ、第５部分９ｅと第６部分９ｆ、第６部分９ｆと第７部分９ｇ、第７部分９ｇと第８部分９ｈ、第８部分９ｈと第９部分９ｉ、第１０部分９
ｊと第１１部分９ｋ、第１１部分９ｋと第１２部分９ｌ、第１２部分９ｌと第１３部分９ｍ、第１３部分９ｍと第１４部分９ｎ、第１４部分９ｎと第１５部分９ｏ、第１５部分９ｏと第１６部分９ｐ、第１６部分９ｐと第１７部分９ｑ、第１７部分９ｑと第１８部分９ｒの各接続面は、第１領域６ａ内における中央線６ｃ（図１（ａ）に示す長鎖線）と第２領域６ｂ内における中央線６ｃ（図１（ａ）に示す点線）との交点を含み、図２（ｂ）では点線で示され、中心線ＣＬに対して±４５°方向に位置している。

【0033】

第１部分９ａ、第３部分９ｃ、第５部分９ｅ、第７部分９ｇ、第９部分９ｉ、第１０部分９ｊ、第１２部分９ｌ、第１４部分９ｎ、第１６部分９ｐおよび第１８部分９ｒが第２領域６ｂであり、偶数の各部分（第２部分９ｂ、第４部分９ｄ、第６部分９ｆ、第８部分９ｈ、第１１部分９ｋ、第１３部分９ｍ、第１５部分９ｏおよび第１７部分９ｑが第１領域６ａである。

【0034】

図１、２に示す押圧部材１は、上記構成に加え、各固定部５（第１固定部５ａおよび第２固定部５ｂ）は、それぞれ厚み方向に貫通する端部孔１４ａ、１４ｂを有する。

【0035】

把持部７は、第１部分９ａおよび第１０部分９ｊの第３方向側に位置するそれぞれの測面を結ぶ仮想平面から第３方向に位置する部分である。

【0036】

本開示の押圧部材１は、上述した構成を満たしていることにより、基板Ｓの寸法ばらつきが大きくても適切な保持力で基板Ｓを保持することができる。言い換えれば、押圧部材１は、変形量が小さくても十分大きな保持力を発生させることができるとともに、変形量が大きくても適切な保持力を得ることができる。

【0037】

また、固定部５を基板保持具１０に固定する場合、固定部５の外側面と基板保持具１０の表面とを接着剤で固定することに加え、端部孔１４ａ、１４ｂがあると、端部孔１４ａ、１４ｂを形成する固定部５の内側面と基板保持具１０の表面とを接着剤で固定することができるので、基板Ｓを繰り返し保持する回数が増えても、接合信頼性が損なわれにくい。

【0038】

ここで、押圧部材１は、例えば、厚みが０．４ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、変形部６、第１固定部５ａおよび第２固定部５ｂを合わせた幅Ｗ１は３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であり、変形部６の高さＨは６．５ｍｍ以上９ｍｍ以下であり、変形部６の幅Ｗ２は２５ｍｍ以上５５ｍｍ以下である。

【0039】

押圧部材１は、固定部５を固定する係合部材（図示しない）が端部孔１４ａ、１４ｂの少なくともいずれかに挿入されていてもよい。

【0040】

このようにすると、係合部材の外周面等の外側面と端部孔１４ａ、１４ｂを形成する固定部５の内側面とを結合させることができるので、基板Ｓを繰り返し保持する回数がさらに増えても、信頼性を維持することができる。

【0041】

係合部材は、直胴の円柱状や円筒状あるいは軸方向における両端部が両端部に挟まれる中央部よりも直径の大きい円柱状や円筒状であるとよい。

【0042】

また、本開示の基板保持具１０は、基板Ｓの寸法ばらつきが大きくても適切な保持力で基板Ｓを保持することができる押圧部材１を備えることから、加工精度および加工歩留まりが向上する。

【0043】

変形部６が変形すると、長鎖線と点線との各交点が支点となる。変形部６は、中心線Ｃ
Ｌに沿って線対称で、長鎖線と点線とがそれぞれ略垂直に接続されていると、支点に働くモーメントが安定するとともに、隣接する領域の変形に与える影響が少なくなるため、変形部６の第１方向への変位のばらつきが減少して長期間に亘って用いることができる。

【0044】

基板保持具１０が半導体製造装置内で使用される場合、押圧部材１および基板当接部１２の少なくともいずれかは、樹脂が好ましい。特に、押圧部材１は、機械的強度と弾性率の観点からポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂または変性ポリフェニレンエーテル樹脂からもなるとよい。

【0045】

基板当接部１２は、ポリエーテルエテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂またはポリベンゾイミダゾール樹脂からなるとよい。これらの樹脂は、荷重たわみ温度が高く、耐熱性が向上するので、高温の環境でも基板保持具を用いることができる。

【0046】

基板当接部１２は、ビスフェノールＡ型樹脂またはビスフェノールＦ型樹脂を主成分とする介在層（図示しない）を介して基台１１に装着されていてもよい。

【0047】

これらの樹脂は、耐熱性およびアルカリ性溶液に対する耐食性が高いので、アルカリ性溶液で洗浄を繰り返しても劣化しにくい。

【0048】

介在層を構成するその他の成分は、例えば、酸化珪素であり、その含有量は、介在層を構成する成分の合計１００質量％のうち、１質量％以上５質量％以下である。

【0049】

また、基台１１は、酸化アルミニウムまたは炭化珪素を主成分とするセラミックスからなるとよい。

【0050】

基台１１は、酸化アルミニウムまたは炭化珪素を主成分とするセラミックスからなると、耐摩耗性が高いので、基板Ｓが基台１１との摺接を重ねても基台１１から脱粒が生じにくくなり、長期間に亘って用いることができる。

【0051】

セラミックスの主成分とは、セラミックスを構成する成分１００質量％中、８０質量％以上を占める成分をいう。なお、成分の特定にあたっては、Ｘ線回折装置を用いて、ＪＣＰＤＳカードと照合することによって同定すればよい。

【0052】

また、成分の含有量は、該当成分を構成する金属元素の含有量を蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）またはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分析装置（ＩＣＰ）で求め、Ｘ線回折装置を用いて同定された化合物に換算すればよい。

【0053】

基台１１は、酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなる場合、カルシウム、珪素およびマグネシウムの少なくともいずれかを含んでいてもよい。

【0054】

載置面１１ｂは開気孔を複数有し、載置面１１ｂにおける開気孔率が２面積％以下であってもよい。載置面１１ｂにおける開気孔率が２面積％以下であると、載置面１１ｂから発生する可能性のあるパーティクルの量および個数を低減することができるので、パーティクルは基板Ｓに付着しにくくなる。

【0055】

載置面１１ｂは、開気孔の重心間距離の平均値（Ａ）から開気孔の円相当径の平均値（Ｂ）を引いた値（Ｃ）が２０μｍ以上８５μｍ以下であってもよい。

【0056】

開気孔の重心間距離は、以下の方法で求めることができる。

【0057】

載置面１１ｂを２００倍の倍率で観察し、平均的な範囲を選択して、例えば、面積が０．１０５ｍｍ^２（横方向の長さが３７４μｍ、縦方向の長さが２８０μｍ）となる範囲をＣＣＤカメラで撮影して、観察像を得る。

【0058】

この観察像を対象として、画像解析ソフト「Ａ像くん(ｖｅｒ２．５２)」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製）を用いて分散度計測の重心間距離法という手法で開気孔の重心間距離を求めればよい。以下、画像解析ソフト「Ａ像くん」と記載した場合、旭化成エンジニアリング（株）製の画像解析ソフトを示す。

【0059】

この手法の設定条件としては、例えば、画像の明暗を示す指標であるしきい値を８６、明度を暗、小図形除去面積を１μｍ^２、雑音除去フィルタを有とすればよい。なお、観察像の明るさに応じて、しきい値は調整すればよく、明度を暗、２値化の方法を手動とし、小図形除去面積を１μｍ^２および雑音除去フィルタを有とした上で、観察像に現れるマーカーが気孔の形状と一致するように、しきい値を調整すればよい。

【0060】

開気孔の面積率および円相当径は、以下の方法で求めることができる。

【0061】

上記観察像を対象として、粒子解析という手法で開気孔の面積率および円相当径を求めればよい。この手法の設定条件も分散度計測の重心間距離法で用いた設定条件と同じにすればよい。

【0062】

載置面１１ｂは、研磨面であってもよい。載置面１１ｂは、研磨面であると、載置面１１ｂ全体の平面度を向上させることができるので、基板Ｓの載置が安定化する。

【0063】

載置面１１ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は、例えば、例えば、０．０１μｍ以上０．２μｍ以下である。

【0064】

算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１－２００１に準拠し、形状解析レーザ顕微鏡（(株)キーエンス製、ＶＫ－Ｘ１１００またはその後継機種）を用いて測定することができる。測定条件としては、まず、照明方式を同軸照明、倍率を１２０倍、カットオフ値λｓを無し、カットオフ値λｃを０．０８ｍｍ、カットオフ値λｆを無し、終端効果の補正を有り、測定対象とする載置面１１ｂから１か所当たりの測定範囲を１０２４μｍ×７６８μｍに設定して、各測定範囲毎に長手方向に沿って、略等間隔となるように測定対象とする線を４本引く。そして、測定範囲を複数、例えば２個設定して、測定対象とする少なくとも合計８本の線に対して線粗さ計測を行えばよい。

【0065】

第１段差面１１ｃは、ブラスト加工面またはレーザー加工面であってもよい。第１段差面１１ｃが上記加工面であると、研削面である場合より、第１段差面１１ｃと凸部１１ｄの側面との交差部にマイクロクラックが生じにくくなるので、長期間に亘って用いることができる。

【0066】

基台１１は、押圧部材１を装着する第４領域１１ｆを備え、第４領域１１ｆは、載置面１１ｂよりも低い位置にある第２段差面１１ｇと、第２段差面１１ｇと交差する内側面１１ｈとを備え、内側面１１ｈの押圧部材１の少なくとも変形部に対向する部分は、第３方向に向かって湾曲していてもよい。

【0067】

このような構成であると、貫通孔１３に、柱状部材（図示しない）を挿入して、変形部６の一部である把持部７を第３方向に引っ張る作業が容易になる。

【0068】

第２段差面１１ｇもブラスト加工面またはレーザー加工面であってもよい。

【0069】

図３に示す基板保持具１０を用いて、様々な外径の基板を保持する場合、ＳＥＭＩ規格の公差内で最も小さい基板Ｓを保持したときと、最も大きい基板Ｓを保持したときの押圧部材１の当接面６ｄの変位の差は、外径の公差と、オリエンテーションフラットの公差をもとに算出され、２インチ基板で１．３ｍｍ、３インチ基板で２．３ｍｍ、４インチ基板で１．９ｍｍ、５インチ基板で１．９ｍｍ、６インチ基板で１．３ｍｍである。この結果から、３インチ基板が、ＳＥＭＩ規格の公差内で最も小さい基板Ｓを保持したときと、最も大きい基板Ｓを保持したときの押圧部材１の当接面６ｄの変位の差が最も大きい当接面６ｄの変位の最小値を０．５ｍｍとした場合、３インチ基板Ｓを保持すると、当接面６ｄの変位の最大値は、変位の最小値に変位の差である２．３ｍｍを加算して２．８ｍｍとなる。基板のサイズが公差内でばらついていたとしても、当接面６ｄの変位の範囲が０．５ｍｍ以上２．８ｍｍ以下であれば、押圧部材１および基板保持具１０は適切な保持力で基板Ｓを保持することができる。

【0070】

また、第２領域６ｂの断面２次モーメントをＩ、第１領域６ａと第２領域６ｂとが接続する断面の面積をＡとしたとき、(Ｌ２＾３／Ｉ)／（（Ｌ１＋Ｌ２）／Ａ）の値は、押圧部材１の保持力と相関があり、以下の式を満たすとよい。
１７００＜(Ｌ２＾３／Ｉ)／（（Ｌ１＋Ｌ２）／Ａ）＜２０００

【0071】

上記式で、(Ｌ２＾３／Ｉ)は第２領域６ｂのたわみ、（（Ｌ１＋Ｌ２）／Ａ）は第１領域６ａの変形に相当する。(Ｌ２＾３／Ｉ)／（（Ｌ１＋Ｌ２）／Ａ）の値が１７００を超え、２０００未満であるときには、小さい変形量でも大きい変形量でも適当な保持力を有することができる。第１領域６ａと第２領域６ｂとが接続する断面とは、変形部６を図２（ｂ）に示す各点線で切断したときの断面（但し、第１部分９ａと把持部７との間および第１０部分９ｊと把持部７との間のそれぞれの境を示す点線の切断による断面を除く）であり、面積Ａは、切断した断面の面積の総和を断面の個数で割った値とする。

【実施例】

【0072】

表１に示すように、実施例として、図１に示すＨ、Ｗ３、Ｗ４の寸法を変更した押圧部材１を計１６種類（試料Ｎｏ．１～１６）作製した。試料Ｎｏ．１～１６の厚みは０．５ｍｍ、変形部６の高さＨは６．５～９．０ｍｍ、固定部５と変形部６を合わせた幅Ｗ１は４４ｍｍ、変形部６の幅Ｗ２は３４ｍｍである。試料Ｎｏ．１７は、図４に示す形状であり、厚みは０．５ｍｍ、高さは６．５ｍｍ、固定部２１と変形部２２を合わせた幅Ｗ５は３４ｍｍ、変形部２２の幅Ｗ６は２４ｍｍである。試料Ｎｏ．１８が、試料Ｎｏ．１と厚み、変形部６の高さＨ、固定部５と変形部６を合わせた幅Ｗ１および変形部６の幅Ｗ２と同じであるが、試料Ｎｏ．１と異なる点は、第３スリット８ｃ、第４スリット８ｄ、第７スリット８ｇ、第８スリット８ｈを有していない点である。

【0073】

試料Ｎｏ．１～１６は、いずれもＬ２／Ｗ１≧１．５、Ｌ１／Ｈ≧３、１≦Ｌ２／Ｌ１≦３である。試料Ｎｏ．１７、１８は、Ｌ２／Ｗ１≧１．５である点は試料Ｎｏ．１～１６と同じであるが、Ｌ１／Ｈ＜３、Ｌ１／Ｌ２＞３である点が試料Ｎｏ．１～１６と異なる。

【0074】

また、第２領域６ｂの断面２次モーメントをＩ、第１領域６ａと第２領域６ｂとが接続する断面の面積をＡとしたときの(Ｌ２＾３／Ｉ)／（（Ｌ１＋Ｌ２）／Ａ）の値を表１に示す。

【0075】

また、各試料を用いて、基板Ｓを保持していないときの当接面６ｄの中点Ｍの変位を０として、第３方向に向かってロードセルで押圧し、中点Ｍの変位が０．５ｍｍの場合と、
中点Ｍの変位が２．８ｍｍの場合の保持力をロードセルにて測定した。

【0076】

結果を表１に示す。保持力の評価は、１：小さすぎて基板脱落の可能性が高い、２：やや小さいが問題のないレベルである、３：好適、４：やや大きいが問題のないレベルである、５：大きすぎて基板破損が高い、の５段階とした。

【0077】

【表1】

【0078】

試料Ｎｏ．１～１６は、いずれもＬ２／Ｗ２≧１．５、Ｌ１／Ｈ≧３、１≦Ｌ２／Ｌ１≦３であることから、中点Ｍの変位が０．５ｍｍ、０．８ｍｍいずれの場合であっても、保持力は好適あるいは問題のないレベルであると言え、変形量の大小にかかわらず、適切な保持力を有することがわかる。

【符号の説明】

【0079】

１ ：押圧部材（板ばね）
５ ：固定部
５ａ：第１固定部
５ｂ：第２固定部
６ ：変形部
６ａ：第１領域
６ｂ：第２領域
６ｃ：中央線
６ｄ：当接面（第１側面）
６ｅ：第２側面
７ :把持部
８ ：スリット
８ａ：第１スリット
８ａ：第１スリット
８ｂ：第２スリット
８ｃ：第３スリット
８ｄ：第４スリット
８ｅ：第５スリット
８ｆ：第６スリット
８ｇ：第７スリット
８ｈ：第８スリット
９ａ：第１部分
９ｂ：第２部分
９ｃ：第３部分
９ｄ：第４部分
９ｅ：第５部分
９ｆ：第６部分
９ｇ：第７部分
９ｈ：第８部分
９ｉ：第９部分
９ｊ：第１０部分
９ｋ：第１１部分
９ｌ：第１２部分
９ｍ：第１３部分
９ｎ：第１４部分
９ｏ：第１５部分
９ｐ：第１６部分
９ｑ：第１７部分
９ｒ：第１８部分
１０：基板保持具
１１：基台
１１ａ：第３領域
１１ｂ：載置面
１１ｃ：第１段差面
１１ｄ：凸部
１１ｅ：排気孔
１１ｆ：第４領域
１１ｇ：第２段差面
１１ｈ：内側面
１２：基板当接部
１３：中心孔
１４：端部孔
ＣＬ：中心線
Ｓ ：基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】