JP2003051487A

JP2003051487A - イオンミリング装置

Info

Publication number: JP2003051487A
Application number: JP2001238700A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Morita; 美克守田
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2001-08-07
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】基板ホルダーに複数枚の基板を配列してイオン
ミリング処理を行う際、該基板ホルダーからの放熱効果
を低下させることなく、イオンミリング処理後における
各々の基板の取り外し作業を容易にし、基板ホルダーか
らの基板の取り外し作業時間をの短縮し、また、基板の
破損率の低減を可能としたイオンミリング装置を提供す
る。【解決手段】基板ホルダー１上に複数枚の基板２を配列
してイオンミリングを行う装置において、該基板ホルダ
ー１表面の基板２を配列する箇所に、該基板２と同等或
いはやや小さめの大きさのマウント部３をそれぞれ形成
し、該マウント部に導電性ラバーシート４を介して基板
２を載置するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なイオンミリ
ング装置に関する。詳しくは、基板ホルダーに複数枚の
基板を配列してイオンミリング処理を行う際、該基板ホ
ルダーからの放熱効果を低下させることなく、イオンミ
リング処理後における各々の基板の取り外し作業を容易
にした構造を有するイオンミリング装置である。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化に伴
い、これに搭載される電子部品に形成される配線パター
ンの微細化、高精度化が要求されるようになっている。
例えば、レーザーダイオードのレーザー用マウント台な
どの用途においては、２０μｍという微細な間隙で複数
のパターンが存在する配線パターンが要求されるに至っ
ている。

【０００３】このような微細な配線パターンを基板表面
に形成する技術として、イオンミリング装置によるエッ
チング加工が利用されている。

【０００４】上記エッチング加工に使用されるイオンミ
リング装置は、図２に示すように、イオンガン５を備え
た真空チャンバー６内に、回転しても良いテーブル７
を、更に該テーブル上に、基板ホルダー１を固定した、
回転しても良いステージ８を設けて構成される。

【０００５】そして、エッチング加工は、該基板ホルダ
ー１上に、基板の移動を防止するための導電性ラバーシ
ート４を介してエッチングされる基板２を載置し、イオ
ンガン５の内部で発生したイオンを多数の穴を有する電
極より真空チャンバー６内に放射することによって行わ
れる。

【０００６】被加工物である基板２にイオンが照射され
ることにより基板が過熱し、配線パターンやマスク等に
影響を及ぼすことを防止するため、上記装置において
は、基板ホルダー１は導電性の材質より構成され、且
つ、該基板ホルダーを冷却するための冷却手段（図示せ
ず。）がステージ８に設けられている。例えば、上記冷
却手段としては、ステージ８内に冷却水等の冷媒の流路
を形成した構造が一般的である。

【０００７】上記イオンミリング装置を使用した基板の
エッチング加工において、基板ホルダーに１枚の基板を
載置して加工する態様の他、基板が小さい場合は、一つ
の基板ホルダー上に複数枚の基板を配列して加工する態
様が採用される。

【０００８】しかしながら、上記複数枚の基板を配列し
て加工する態様では、エッチング加工後に基板ホルダー
１から、手動或いは自動により、基板２を取り外す作業
において、基板を導電性ラバーシート４より引き剥がす
ことが困難であり、取り外し時における基板の破損が多
発するという問題を有する。即ち、該導電性ラバーシー
ト４は、基板ホルダー１に基板２の熱を効率よく逃がす
ために、基板に密着する平滑な表面を成しており、この
表面に載置された基板２を取り外すには、該導電性ラバ
ーシートとの隙間に無理な応力をかける必要があり、こ
れにより基板の割れ、欠け等の破損が生じていた。

【０００９】上記問題に対して、導電性ラバーシートの
表面に凸部を設けることが考えられるが、熱伝導性の低
下を招き、基板の過熱を防止することが困難となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、イオンミリング装置の基板ホルダー上に複数枚の基
板を配列してエッチング加工を実施する場合に、基板の
除熱効率を低下させることなく、加工後の基板の取り出
しが容易な構造を有するイオンミリング装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、基板ホルダーにお
いて基板を配列する箇所に、該基板と同等の大きさのマ
ウント部を設けることにより、導電性ラバーシートの厚
みを厚くすることなく、ホルダーからの基板の取り外し
を容易に行うことができ、基板の破損率を著しく低減す
ることができると共に、基板の除熱効果を高度に維持し
得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】即ち、本発明は、基板ホルダー上に複数枚
の基板を配列してイオンミリングを行う装置において、
該基板ホルダー表面の基板を配列する箇所に、該基板と
ほぼ同等の大きさのマウント部をそれぞれ形成し、該マ
ウント部に導電性ラバーシートを介して基板を載置する
ようにしたことを特徴とするイオンミリング装置であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のイオンミリング
装置の特徴である、基板ホルダーの代表的な構造を示す
断面図である。

【００１４】即ち、本発明にかかるイオンミリング装置
において、基板ホルダー１は、これに導電性ラバーシー
ト４を介して基板を載置するもので、イオンの照射によ
る基板２の過熱を防止するため、熱伝導性に優れた材質
より成ることが好ましい。かかる材質としては、熱伝導
率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものを選択することが好ま
しい。具体的には、銅、アルミニウム等が挙げられ、中
でも銅が最も好ましい。

【００１５】また、基板ホルダー１の外形は、前記図２
に示すステージ８に固定可能な大きさ、形状が一般に採
用される。かかる外形は、円形が一般的である。

【００１６】本発明において、基板ホルダー１には複数
枚の基板が配列される。そして、本発明の特徴は、かか
る基板を配列される位置にそれぞれマウント部３を設け
たことを特徴とする。

【００１７】かかるマウント部３は、エッチング加工さ
れる基板とほぼ同等の大きさであることが、基板ホルダ
ーより基板を、手作業若しくは自動化された装置により
取り外す際、該基板を両端部から無理なく掴持すること
を可能とするために重要である。

【００１８】即ち、マウント部の大きさが基板より大き
い場合は、マウント部を設けない場合と同様、基板の端
部を掴持し難く、基板の破損率が増大する。また、逆
に、マウント部の大きさがあまり小さい場合は、基板か
らの除熱効果が低下するばかりでなく、基板の保持が不
安定となり、破損の原因となる。

【００１９】一般に、基板に対するマウント部の大きさ
は、８０〜１００％、好ましくは９０〜９５％が適当で
ある。

【００２０】また、マウント部３の高さは、上記効果が
得られる程度の高さであれば特に制限されないが、０．
１〜５ｍｍ、好ましくは、０．３〜１ｍｍが適当であ
る。

【００２１】上記のように、ホルダー１にマウント部３
を設けることにより、基板を容易に掴持することができ
るようになり、基板の取り外し作業における基板の破損
率を著しく低減することがでる。また、マウント部３
は、基板ホルダー１と同様、高い熱伝導性を有する材質
よりなるため、導電性ラバーシート４の厚みを増して同
様の効果を得ようとする場合に比べて、基板の熱の除去
効率が良好であるという効果を有する。

【００２２】本発明において、上記マウント部３は、基
板ホルダーと連続して形成することが好ましいが、必要
に応じて、別途マウント部のみを成形し、これを取り付
けても良い。この場合、マウント部の材質は、基板ホル
ダーと同様、熱伝導性に優れた材質を選定することが好
ましく、同一の材質であることが最も好ましい。

【００２３】また、マウント部３は、加工する基板の大
きさ、形状に応じて、ホルダー上の任意の位置に複数箇
所設けられる。

【００２４】本発明において、上記マウント部３には、
導電性ラバーシート４を介して基板が載置される。この
場合、本発明の効果をより高度に発揮せしめるために
は、該導電性ラバーシートの厚みは、１００〜１０００
μｍ、好ましくは、３００〜７００μｍであることが好
ましい。

【００２５】また、上記導電性ラバーシートの大きさ
は、マウント部と同等のものを使用することが最も好ま
しい。

【００２６】更に、該導電性ラバーシートの材質は、公
知の導電性ラバーシートと同様な材質を採用することが
できる。例えば、放熱シリコーンゴムシートＥＣ−５０
ＡＳ（商品名；信越化学株式会社製）などが挙げられ
る。

【００２７】本発明のイオンミリング装置には、基板ホ
ルダー１を冷却するための冷却手段が設けられる。かか
る冷却手段は、公知のイオンミリング装置において採用
されている構造が特に制限なく適用することが可能であ
るが、前記したように、ステージ８に水等の冷媒を循環
せしめる流路を設ける態様が最も一般的である。

【００２８】本発明のイオンミリング装置において、他
の構造は、図２に示したような公知のイオンミリング装
置の構造を適宜採用することができる。即ち、イオンガ
ン５を備えた真空チャンバー６内に、回転しても良いテ
ーブル７を、更に該テーブル上に、前記基板ホルダー１
を固定した、回転しても良いステージ８を設けて構成さ
れる。

【００２９】そして、エッチング加工は、該基板ホルダ
ー１のマウント部３上に、基板の移動を防止するための
導電性ラバーシート４を介してエッチングされる基板２
を載置し、イオンガン５の内部で発生したイオンを多数
の穴を有する電極より真空チャンバー６内に放射するこ
とによって行われる。

【００３０】上記エッチング加工において、真空チャン
バー６の真空度は２×１０^−２〜３×１０^−２Ｐａが適
当であり、イオンガン５で生じたイオンの加速は、７９
０〜８１０ｅＶで行うことが好ましい。また、エッチン
グガスとしては、アルゴン、キセノン、窒素等のガスが
使用されるが、アルゴンが最も一般的である。

【００３１】

【実施例】実施例１メタライズ層を有し、２インチ角、厚み０．５ｍｍの窒
化アルミニウム製の基板をエッチング加工した。

【００３２】イオンミリング装置として、図２に示す構
造の装置において、該基板の面積に対して９５％の面積
を有し、該基板と同じ形状を成し且つ高さ０．５ｍｍの
マウント部を２、３及び２の並びとなる３列で配列した
銅製の基板ホルダーを使用したものを使用した。また、
７個ある全てのステージ上に上記基板ホルダーを固定
し、それぞれのマウント部に、該マウント部と同面積で
且つ同形状の導電性ラバーシート（厚み５００μｍ）を
介してそれぞれ前記基板を載置した。

【００３３】また、ステージは水冷により、１５℃に維
持した。

【００３４】エッチングガスとしてアルゴンを使用し、
真空度３×１０^−２Ｐａ、イオンエネルギー８００ｅＶ
で、３０分間エッチング加工を行った後、基板を取り外
す作業を手作業で行った。

【００３５】上記操作を１０回連続して行ったところ、
基板における温度上昇は５０℃以下に抑えられ、また、
１回当たりに要する取り外し時間の平均値は２０分であ
り、基板の破損率は０．１％であった。

【００３６】比較例１実施例１において、マウント部を設けない基板ホルダー
を使用した以外は、同様にしてエッチング操作を実施し
た。

【００３７】上記操作を１０回連続して行ったところ、
基板における温度上昇は５０℃以下に抑えられ、また、
１回当たりに要する取り外し時間の平均値は３０分であ
り、基板の破損率は３０％であった。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明より理解されるように、本発
明のイオンミリング装置は、特定のマウント部を形成し
た基板ホルダーの構造を採用することにより、エッチン
グ加工時の基板からの除熱効率を低下せしめず、しか
も、エッチング加工後の基板ホルダーからの基板の取り
外しを極めて効率的に行うことができ、作業時間の短縮
のみならず、基板の破損率を著しく低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオンミリング装置に使用する基板
ホルダーの代表的な態様を示す断面図

【図２】イオンミリング装置の代表的な構造を示す概
念図

【符号の説明】

１基板ホルダー２基板３マウント部４導電性ラバーシート５イオンガン６真空チャンバー７テーブル８ステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板ホルダー上に複数枚の基板を配列し
てイオンミリングを行う装置において、該基板ホルダー
表面の基板を配列する箇所に、該基板とほぼ同等の大き
さのマウント部をそれぞれ形成し、該マウント部に導電
性ラバーシートを介して基板を載置するようにしたこと
を特徴とするイオンミリング装置。
【請求項２】基板ホルダーが銅よりなり、該基板ホル
ダーを冷却する冷却手段を有する請求項１記載のイオン
ミリング装置。
【請求項３】導電性ラバーシートの厚みが１００〜１
０００μｍである請求項１記載のイオンミリング装置。