JP2003204156A - Ceramic substrate - Google Patents
Ceramic substrateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主に半導体産業に
おいて使用されるウエハプローバ、静電チャック、ホッ
トプレート等の半導体の製造又は半導体の検査等に使用
される等に利用される半導体製造・検査装置用セラミッ
ク基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing such as wafer prober, electrostatic chuck, and hot plate mainly used in the semiconductor industry. The present invention relates to a ceramic substrate for an inspection device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体応用製品は種々の産業において必
要とされる極めて重要な製品であり、その代表的製品で
ある半導体チップは、例えば、シリコン単結晶を所定の
厚さにスライスしてシリコンウエハを作製した後、この
シリコンウエハ上に種々の回路等をパターン状に形成す
ることにより製造される。2. Description of the Related Art Semiconductor applied products are extremely important products required in various industries. Typical semiconductor chips are, for example, a silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal into a predetermined thickness. After manufacturing the above, various circuits and the like are formed in a pattern on the silicon wafer to manufacture.
【０００３】この半導体チップを製造するうえで、ウエ
ハを保持するための静電チャック、ウエハを加熱するホ
ットプレート、回路を形成したウエハが設計通り作動す
るか確認するためのウエハプローバが必要であり、これ
らは耐熱性、耐腐食性からセラミック製であることが望
ましい。In manufacturing this semiconductor chip, an electrostatic chuck for holding the wafer, a hot plate for heating the wafer, and a wafer prober for checking whether the circuit-formed wafer operates as designed are necessary. It is desirable that these are made of ceramics because of their heat resistance and corrosion resistance.
【０００４】例えばセラミック製の静電チャックとして
は、特許登録第２７９８５７０号公報にあるように、内
部に発熱体を形成した構造が提案されている。For example, as an electrostatic chuck made of ceramics, a structure in which a heating element is formed inside has been proposed as disclosed in Japanese Patent No. 2798570.
【０００５】図１１は、このような静電チャックの例を
模式的に示す断面説明図である。同図に示した静電チャ
ックは、その内部に、ＲＦ電極８０や発熱体８２の他、
これらのそれぞれに接続するようにして、スルーホール
８４，８６が形成されている。これらのスルーホール８
４，８６は、各層にそれぞれ電極等を備えた積層構造の
セラミック焼結体中の貫通孔を埋める柱状形状に導電材
料が充填されたものとして形成されている。そして、そ
の導電材料として、例えば、タングステンが採用されて
いる。静電チャックにおいては、これらのスルーホール
の構成は、外部端子ピン８８を介して、各層の電気的配
線を外部に引き出したり、層間接続をなしたりするもの
である。FIG. 11 is a sectional explanatory view schematically showing an example of such an electrostatic chuck. In the electrostatic chuck shown in the figure, in addition to the RF electrode 80 and the heating element 82,
Through holes 84 and 86 are formed so as to be connected to each of these. These through holes 8
Reference numerals 4 and 86 are formed as columnar shapes filled with a conductive material to fill through holes in a ceramic sintered body having a laminated structure in which each layer is provided with an electrode or the like. Then, for example, tungsten is adopted as the conductive material. In the electrostatic chuck, the structure of these through holes is to pull out the electrical wiring of each layer to the outside through the external terminal pin 88 or to make an interlayer connection.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】然るに、このようなス
ルーホール８４，８６は、構造的な意味で、セラミック
焼結体とは異質な成分であり、熱膨張率も異なり,冷熱
サイクルや熱衝撃等で、このタングステン材料とセラミ
ック焼結体との密着性は劣化しやすい。However, such through holes 84 and 86 are structurally different from the ceramic sintered body and have different coefficients of thermal expansion. Therefore, the adhesion between the tungsten material and the ceramic sintered body is likely to deteriorate.
【０００７】このため、かかる静電チャックにおいて
は、長期間の使用によって冷熱サイクルや熱衝撃が加わ
ると、スルーホールとセラミック焼結体との密着性が低
下してしまう。スルーホールには、外部端子ピンがろう
付けされるが、外部端子ピンと電源装置などとの着脱を
行うと、引抜力がスルーホールに加わり、スルーホール
とセラミック焼結体との密着性が低下してしまうという
問題が発生した。Therefore, in such an electrostatic chuck, when a cold heat cycle or thermal shock is applied due to long-term use, the adhesion between the through hole and the ceramic sintered body is deteriorated. External terminal pins are brazed to the through holes, but when the external terminal pins are connected to or removed from the power supply, pulling force is applied to the through holes, and the adhesion between the through holes and the ceramic sintered body deteriorates. There was a problem that it would end up.
【０００８】このような問題は、静電チャックに限ら
ず、セラミック基板の内部に電極を持つウエハプローバ
や、セラミック基板の内部に発熱体を持つセラミックヒ
ータ等にも生じる。Such a problem occurs not only in the electrostatic chuck but also in a wafer prober having an electrode inside a ceramic substrate, a ceramic heater having a heating element inside the ceramic substrate, and the like.
【０００９】本発明は、外部端子ピンが受ける引抜き力
に対する耐引抜き力性に優れたスルーホール構造を備え
た半導体製造・検査装置用セラミック基板を提供するこ
とを課題とする。It is an object of the present invention to provide a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting device, which has a through-hole structure which is excellent in withdrawal force resistance against the withdrawal force received by an external terminal pin.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る請求項１に記載のセラミック基板は、
表面又は内部に導体層を有し、この導体層に電気的に接
続するスルーホールを備えたものであって、当該スルー
ホールの側面に当該セラミック基板中に突出した部分を
有することを要旨とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the ceramic substrate according to claim 1 of the present invention comprises:
The invention has a conductor layer on the surface or inside thereof, and is provided with a through hole electrically connected to the conductor layer, wherein the side surface of the through hole has a portion protruding into the ceramic substrate. It is a thing.
【００１１】上記構成を有する請求項１に記載の半導体
製造・検査装置用セラミック基板によれば、突出する部
分がセラミック基板に食い込む構造となるので、スルー
ホールの形成に用いられる導電材料とセラミック基板と
の密着面積が従来よりも著しく増大し、また、突出する
部分がアンカー効果を有し、両者の密着性が向上する。
従って、かかる密着性により本発明に係るセラミック基
板は、スルーホール端面に取り付けられる外部端子ピン
が受ける引抜力に対する耐引抜力性に優れることにな
る。According to the ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting device of the present invention having the above-mentioned structure, since the projecting portion has a structure that bites into the ceramic substrate, the conductive material used for forming the through hole and the ceramic substrate. The contact area with and is significantly increased as compared with the prior art, and the protruding portion has an anchor effect, and the adhesiveness between the two is improved.
Therefore, due to such adhesion, the ceramic substrate according to the present invention is excellent in withdrawal resistance against the withdrawal force received by the external terminal pin attached to the end surface of the through hole.
【００１２】この場合に請求項２に記載されるように、
表面に導体層を設けるとともに、この導体層に電気的に
接続するスルーホールを設ければ、ウエハプローバとし
て機能させることができる。In this case, as described in claim 2,
If a conductor layer is provided on the surface and a through hole electrically connected to this conductor layer is provided, it can function as a wafer prober.
【００１３】あるいは、請求項３に記載されるように、
内部に導体層として発熱体を設けるとともに、この発熱
体に電気的に接続するスルーホールを設け、当該スルー
ホールの側面に当該セラミック基板中に突出した部分を
形成させれば、ヒータとして機能させることができる。Alternatively, as described in claim 3,
If a heating element is provided inside as a conductor layer and a through hole electrically connected to this heating element is provided and a projecting portion is formed on the side surface of the through hole in the ceramic substrate, it functions as a heater. You can
【００１４】上記構成を有する請求項３に記載の半導体
製造・検査装置用セラミック基板によれば、熱伝達体と
なるスルーホールから突出する部分（突起部あるいは突
出部）が熱を放散させるため、当該セラミック基板の均
熱性を向上させることになる。ちなみに、突起のないス
ルーホールが発熱体と接続していると、高温領域（２０
０℃以上）でセラミックの熱伝導率が低下してスルーホ
ールに熱が集中し、この部分が特異点（ホットスポッ
ト）となって半導体ウエハを破損させたりするが、本発
明に係るセラミック基板では、突起が放熱フィンとして
も機能するため、スルーホールへの熱の集中がない。か
かるセラミック基板は、加熱制御が必要なウエハプロー
バや静電チャックに組み込むことができ、セラミックヒ
ータとしては、用途に合わせて１５０〜８００℃で使用
できる。According to the ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus having the above-mentioned structure, the portion (protrusion or protrusion) projecting from the through hole serving as a heat transfer body dissipates heat. The soaking property of the ceramic substrate is improved. By the way, if the through hole without protrusions is connected to the heating element,
At 0 ° C. or higher), the thermal conductivity of the ceramic decreases and the heat concentrates in the through holes, and this portion becomes a singular point (hot spot), which may damage the semiconductor wafer. However, in the ceramic substrate according to the present invention, Since the protrusion also functions as a heat radiation fin, heat is not concentrated in the through hole. Such a ceramic substrate can be incorporated in a wafer prober or an electrostatic chuck that requires heating control, and as a ceramic heater, it can be used at 150 to 800 ° C. according to the application.
【００１５】あるいは、請求項４に記載されるように、
内部に導体層として静電電極を設けるとともに、この静
電電極に電気的に接続するスルーホールを設け、当該ス
ルホールの側面に当該セラミック基板中に突出した部分
を形成させれば、静電チャックとして機能させることが
できる。ここで、「静電電極」とは、電圧を印加するこ
とにより、静電力で半導体ウエハ等を吸着させるための
電極である。Alternatively, as described in claim 4,
If an electrostatic electrode is provided as a conductor layer inside and a through hole electrically connected to this electrostatic electrode is provided, and a portion protruding into the ceramic substrate is formed on the side surface of the through hole, it becomes an electrostatic chuck. Can be operated. Here, the "electrostatic electrode" is an electrode for attracting a semiconductor wafer or the like by electrostatic force by applying a voltage.
【００１６】請求項１乃至４に係る「セラミック基板」
の材質としては、窒化アルミニウム焼結体が好適なもの
として挙げられるが、これに限定されるものではなく、
例えば、炭化物セラミック、酸化物セラミック、及び窒
化アルミニウム以外の窒化物セラミック等を挙げること
ができる。"Ceramic substrate" according to any one of claims 1 to 4.
As a material of the aluminum nitride sintered body can be cited as a preferable material, but is not limited to this,
For example, carbide ceramics, oxide ceramics, nitride ceramics other than aluminum nitride, etc. can be mentioned.
【００１７】「炭化物セラミック」の例としては、炭化
ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタ
ル、炭化タングステン等の金属炭化物セラミックを挙げ
ることができる。また、「酸化物セラミック」の例とし
ては、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライ
ト等の金属酸化物セラミックを挙げることができる。更
に、「窒化物セラミック」の例としては、窒化アルミニ
ウムのほか、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の
金属窒化物セラミックを挙げることができる。これらの
ようなセラミック材料のうち、一般的には窒化物セラミ
ック、炭化物セラミックは、熱伝導率が高い点で酸化物
セラミックよりも好ましい。これらの焼結体基板の材質
は、単独でも２種以上を併用してもよい。Examples of "carbide ceramics" include metal carbide ceramics such as silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide and tungsten carbide. Further, examples of the "oxide ceramics" include metal oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite and mullite. Further, examples of "nitride ceramics" include aluminum nitride as well as metal nitride ceramics such as silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride. Of these ceramic materials, nitride ceramics and carbide ceramics are generally preferable to oxide ceramics in that they have high thermal conductivity. These sintered body substrates may be used alone or in combination of two or more.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。以下の説明では、ウ
エハプローバを例として説明しているが、ホットプレー
ト、静電チャックへ応用できることはいうまでもない。
図１は、本発明の一実施形態に係るウエハプローバ１０
の基材である窒化アルミニウム焼結体基板１２（以下単
に「セラミック基板１２」とする。）を厚さ方向に切断
した断面構造の一部をスルーホール１４を中心にして示
したものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, the wafer prober is described as an example, but it goes without saying that it can be applied to a hot plate and an electrostatic chuck.
FIG. 1 shows a wafer prober 10 according to an embodiment of the present invention.
The aluminum nitride sintered body substrate 12 (hereinafter simply referred to as "ceramic substrate 12"), which is the base material of FIG.
【００１９】同図に示したように、ウエハプローバ１０
は、多層積層構造を有するセラミック基板１２からな
り、セラミック基板１２は、外部端子ピン接続用のスル
ーホール１４（ビアホール）が所望位置に配設された窒
化アルミニウム等をその材質としたものである。スルー
ホール１４は、その側面からセラミック基板１２中に当
該スルーホール１４の径方向に当該スルーホール１４の
側面の外周に突出した突出部１６が形成されている。ス
ルーホール１４は、側面視で柱状形状、板形状、ネジ形
状その他任意の形状をとることができ、また、スルーホ
ール軸方向視で円形、多角形その他任意の形状をとるこ
とができる。As shown in the figure, the wafer prober 10
Is a ceramic substrate 12 having a multilayer laminated structure, and the ceramic substrate 12 is made of aluminum nitride or the like in which through holes 14 (via holes) for connecting external terminal pins are arranged at desired positions. The through hole 14 is formed with a protrusion 16 protruding from the side surface of the ceramic substrate 12 in the radial direction of the through hole 14 to the outer periphery of the side surface of the through hole 14. The through hole 14 can have any shape such as a columnar shape, a plate shape, a screw shape in a side view, and can have a circular shape, a polygonal shape, or any other shape in a through hole axial direction view.
【００２０】符号Ｅ１〜Ｅ４は、積層構造の窒化アルミ
ニウム焼結体によるセラミック基板１２の各層Ｌ１〜Ｌ
４にそれぞれ設けられた電極Ｅとしての導体層１８を示
したものである。各導体層等は、スルーホール１４に対
して適宜接続される。ここで、各導体層１８等とは、セ
ラミック基板１２の各層Ｌ１〜Ｌ４にそれぞれパターン
状に形成されるガード電極Ｅやグランド電極Ｅの他、一
般的な回路要素や電気的導体、抵抗体、半導体等、例え
ば、後述する発熱体３４、静電電極３６等が含まれる。
尚、積層枚数は通常、ウエハプローバ１０に要する電気
的特性を具現する配線構造によって、２以上の適宜の所
要の積層枚数が設定される。Reference numerals E1 to E4 denote layers L1 to L of the ceramic substrate 12 made of a laminated aluminum nitride sintered body.
4 shows the conductor layer 18 as the electrode E provided on each of No. 4 and No. 4. Each conductor layer or the like is appropriately connected to the through hole 14. Here, the conductor layers 18 and the like mean general circuit elements, electric conductors, resistors, in addition to the guard electrode E and the ground electrode E which are formed in patterns on the layers L1 to L4 of the ceramic substrate 12, respectively. A semiconductor or the like, for example, a heating element 34, an electrostatic electrode 36, etc. described later are included.
The number of stacked layers is usually set to an appropriate number of stacked layers of 2 or more depending on the wiring structure that embodies the electrical characteristics required for the wafer prober 10.
【００２１】そして、セラミック基板１２中へ突出した
突出部１６は、セラミック基板１２へ食い込むため（食
込み構造）、スルーホール１４に充填される材料とセラ
ミック基板１２との接触面積が著しく増大するので、両
者の密着性は向上する。従って、セラミック基板１２
は、外部端子ピン２０が受ける引抜き力に対する耐引抜
き力性が優れた信頼性の高いスルーホール構造を有する
ことになる。Since the protruding portion 16 protruding into the ceramic substrate 12 bites into the ceramic substrate 12 (biting structure), the contact area between the material filled in the through holes 14 and the ceramic substrate 12 is significantly increased. The adhesion between the two is improved. Therefore, the ceramic substrate 12
Has a highly reliable through-hole structure with excellent pullout force resistance against the pullout force received by the external terminal pin 20.
【００２２】また、導体層１８を発熱体とした場合は次
のようになる。即ち、この突出部１６を、セラミック基
板１２に内装される発熱体と接続させれば、２００℃以
上の温度領域になっても、セラミック基板１２の熱伝導
率の低下に起因するスルーホール１４への熱集中が発生
しない。従って、ウエハ加熱面に特異点（ホットスポッ
ト）が生じることがない。スルーホール１４の外周側面
に形成した突出部１６が熱を放散させるからである。When the conductor layer 18 is used as a heating element, it is as follows. That is, if the protrusion 16 is connected to the heating element built in the ceramic substrate 12, the through hole 14 due to the decrease in the thermal conductivity of the ceramic substrate 12 is formed even in the temperature range of 200 ° C. or higher. Heat concentration does not occur. Therefore, no singular point (hot spot) occurs on the wafer heating surface. This is because the protruding portion 16 formed on the outer peripheral side surface of the through hole 14 dissipates heat.
【００２３】「食込み構造」は、後述する製造方法の各
工程ごとの設定条件によって、その形態が多少変更され
るが、突出部１６は、柱状形状、板形状のスルーホール
１４に対して、積層構造のうち各層同士の積層境界の位
置にそれぞれ、鍔状又は竹の節状に形成されていればよ
く（図１及び図３参照）、しかも、柱状形状、板形状の
外周方向に連続していることを必ずしも要しない。突出
部１６の大きさＸ(図１参照)は、隣接するスルーホール
１４との相互間の距離との関係で設定されるが、通常の
スルーホール１４の直径20 μｍ〜10 μｍｍ程度に対し
ては、50 μｍ〜0.5 mm設定される。Although the form of the "biting structure" is somewhat changed depending on the setting conditions for each step of the manufacturing method described later, the protruding portion 16 is laminated on the through hole 14 having a columnar shape or a plate shape. It is sufficient that the structure is formed in a brim shape or a bamboo node shape at the position of the stacking boundary between the respective layers in the structure (see FIGS. 1 and 3), and further, continuously in the outer peripheral direction of the columnar shape and the plate shape. Does not necessarily have to be. The size X (see FIG. 1) of the protruding portion 16 is set in relation to the distance between the adjacent through holes 14, but for a normal diameter of the through hole 14 of about 20 μm to 10 μmm. Is set to 50 μm to 0.5 mm.
【００２４】かかる範囲で設定されるのは、突出部１６
の大きさＸの広がりが大きすぎると、隣接するスルーホ
ール１４との間で絶縁破壊を生じたり、当該突出部１６
に熱集中が発生して温度が不均一化する可能性が高くな
るからである。また、突出部１６が小さすぎると、放熱
効果がないからである。The protrusion 16 is set within this range.
If the spread of the size X is too large, dielectric breakdown may occur between adjacent through holes 14, or the protrusion 16
This is because there is a high possibility that heat will be concentrated on the surface and the temperature will become uneven. Also, if the protrusion 16 is too small, there is no heat dissipation effect.
【００２５】また、突出部１６は、焼成前におけるグリ
ーンシート積層体の各層ごとの積層境界位置に形成され
ている。セラミック基板１２は、グリーンシート積層体
の焼結体だからである。突出部１６は、グリーンシート
成形法の通常の工程処方を利用すれば積層枚数分に相当
する個数分を形成することができる。かかる工程処方に
よって、特段の新たな設備や複雑な手法を用いる必要な
く、セラミック基板１２中に突出部１６を形成すること
ができる。The protrusion 16 is formed at the stacking boundary position for each layer of the green sheet stack before firing. This is because the ceramic substrate 12 is a sintered body of a green sheet laminated body. The protrusions 16 can be formed in a number corresponding to the number of laminated sheets by using a normal process recipe of the green sheet forming method. With such a process recipe, the protrusions 16 can be formed in the ceramic substrate 12 without the need to use special new equipment or a complicated method.
【００２６】次に、図４を参照してスルーホール１４に
突出部１６を設けたセラミック基板１２を製造する方法
について説明する。以下の説明においては従来のシート
成形法と異なる点について詳細に説明するが、特に説明
しない点は従来と同様である。本実施形態においては、
上述したようにシート成形法に従って窒化アルミニウム
焼結体基板を作製する。Next, with reference to FIG. 4, a method of manufacturing the ceramic substrate 12 having the through-holes 14 provided with the protrusions 16 will be described. In the following description, the points different from the conventional sheet forming method will be described in detail, but the points not particularly described are the same as in the conventional case. In this embodiment,
As described above, the aluminum nitride sintered body substrate is manufactured according to the sheet forming method.
【００２７】図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形
態に係るグリーンシートのパンチング工程を工程順に示
したものである。まず、同図（ａ）に示したように、こ
の一連の工程で用いるグリーンシート２２は、従来と同
様、その一主面が下地フィルム２４に密着して覆われて
いる状態のものである。そして、複数枚数のグリーンシ
ート２２を積層枚数分用意し、各層分ごとにグリーンシ
ートのスルーホール１４の形成用の打抜きを行って打抜
孔２６を形成し（図４（ｂ））、該打抜孔２６に導電材
料２８を充填したのち積層して焼成する。本実施形態で
は、打抜孔２６の周囲部２２ａにおいてグリーンシート
２２と下地フィルム２４との密着を一部剥離して隙間部
分３０を形成したのちスルーホール用の導電材料２８を
打抜孔２６に充填するとともに隙間部分３０にも導電材
料２８を充填し、該隙間部分３０に充填した導電材料２
８によって突出部１６を形成している。FIGS. 4A to 4C show the punching process of the green sheet according to one embodiment of the present invention in the order of processes. First, as shown in FIG. 4A, the green sheet 22 used in this series of steps is in a state in which one main surface thereof is closely adhered to and covered with the base film 24 as in the conventional case. Then, a plurality of green sheets 22 are prepared for the number of laminated sheets, and punching for forming the through holes 14 of the green sheets is performed for each layer to form a punching hole 26 (FIG. 4B). 26 is filled with a conductive material 28 and then laminated and fired. In this embodiment, the green sheet 22 and the base film 24 are partially peeled off from each other at the peripheral portion 22a of the punching hole 26 to form the gap portion 30, and then the punching hole 26 is filled with the conductive material 28 for the through hole. At the same time, the gap portion 30 is filled with the conductive material 28, and the gap portion 30 is filled with the conductive material 2
8 forms a protrusion 16.
【００２８】このような隙間部分３０を形成し得るグリ
ーンシートを作製する方法について、特に隙間部分３０
の形成との関連から詳細に説明する。一般に、グリーン
シートを製造するには、窒化アルミニウム原料粉末にバ
インダ及び溶媒等、焼結助剤等が所定の配合組成に従っ
てそれぞれ所定量添加され、これらの混合物を所定時間
混合混練することによってスラリーが調製される。窒化
アルミニウム原料粉末や、焼結助剤は、周知のものを用
いることができる。Regarding the method of producing a green sheet capable of forming such a gap portion 30, especially the gap portion 30
It will be described in detail in relation to the formation of. Generally, in order to produce a green sheet, a binder, a solvent and the like, a sintering aid and the like are added in predetermined amounts to a raw material powder of aluminum nitride according to a predetermined composition, and a slurry is obtained by mixing and kneading these mixtures for a predetermined time. Is prepared. As the aluminum nitride raw material powder and the sintering aid, known materials can be used.
【００２９】前記スラリーは、例えば、ドクターブレー
ド法等のシート成形法の定法に従って所定形状のグリー
ンシート２２に成形される。尚、薄層シートを作製する
方法はドクターブレード法に限定されず、圧延工程を伴
う成形法であってもよい。ドクターブレード法によって
グリーンシート２２を成形するには、ドクターブレード
装置や、成形用下地フィルム、乾燥炉等を備えてなるド
クターブレード成形機等が用いられる。The slurry is formed into a green sheet 22 having a predetermined shape by a conventional sheet forming method such as a doctor blade method. The method for producing the thin layer sheet is not limited to the doctor blade method, and may be a molding method involving a rolling step. To form the green sheet 22 by the doctor blade method, a doctor blade device, a doctor blade forming machine provided with a forming base film, a drying oven and the like are used.
【００３０】このうち、グリーンシート２２用のバイン
ダとしては、アクリル樹脂系、エチルセルロース、ブチ
ルセロソルブ、ポリビニラールのうちから選ばれる少な
くとも１種が好ましい。そして、溶媒としてα−テルピ
オーネ、グリコールのうちから選ばれる少なくとも１種
が好ましい。一方、成形用下地フィルムは、ポリエチレ
ンテレフタレート（polyethylene terephthlate、ＰＥ
Ｔ）等を基材としてグリーンシートの定厚成形を保証す
べく平面性、平滑性と離型性とを備えるよう適切に表面
処理されている。Among these, the binder for the green sheet 22 is preferably at least one selected from acrylic resin, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinylal. Then, as the solvent, at least one selected from α-terpione and glycol is preferable. On the other hand, the base film for molding is polyethylene terephthlate (PE).
T) or the like as a base material is appropriately surface-treated so as to have flatness, smoothness, and releasability so as to ensure constant thickness molding of the green sheet.
【００３１】この表面処理によって、下地フィルム２４
上に形成されたグリーンシート２２は乾燥後には、下地
フィルム２４と一体的に扱うことができる程度に下地フ
ィルムに密着しているが、一旦両者を剥離すると、その
密着力は付着し得るという程度に低下する。By this surface treatment, the base film 24
After being dried, the green sheet 22 formed above is in close contact with the base film 24 to such an extent that it can be handled integrally with the base film 24. Fall to.
【００３２】一方、スラリーは、一旦、ドクターブレー
ド装置中の液溜部に貯留され、下地フィルム２４が巻き
取り装置（図示せず）によって巻き取られながら移送さ
れつつ、ドクターブレード装置と下地フィルム２４との
間隙から下地フィルム２４の移送に伴って薄層状に引き
出される。このとき、前記間隙によってスラリーの厚さ
が制御されて定量的にスラリーが下地フィルム２４上に
引出され、下地フィルム２４とともに乾燥炉に送られ
る。グリーンシート２２の厚さは０．１〜５ｍｍ程度が
好ましい。On the other hand, the slurry is temporarily stored in a liquid reservoir in the doctor blade device and is transferred while the undercoat film 24 is being wound up by a winding device (not shown), while the doctor blade device and the undercoat film 24 are being transported. It is pulled out in a thin layer from the gap between the base film 24 and the base film 24 as it is transferred. At this time, the thickness of the slurry is controlled by the gap, and the slurry is quantitatively drawn onto the base film 24 and sent to the drying furnace together with the base film 24. The thickness of the green sheet 22 is preferably about 0.1-5 mm.
【００３３】そして、乾燥炉中で、スラリー中に含有さ
れる揮発溶剤成分等が乾燥蒸発されてシートが薄層樹脂
状となって、図４（ａ）に示したように、下地フィルム
２４の付いたグリーンシート２２が得られる。そして、
グリーンシート２２は下地フィルム２４が付いた状態の
まま、一旦、巻き取り装置に巻き取られる。Then, in the drying oven, the volatile solvent components contained in the slurry are dried and evaporated to form a thin resin layer, and as shown in FIG. The attached green sheet 22 is obtained. And
The green sheet 22 is once taken up by the take-up device with the base film 24 attached.
【００３４】こののち、下地フィルム２４が付いた状態
のグリーンシート２２は巻き戻されて平面に展開され、
そのグリーンシート２２の所望の位置に、スルーホール
を形成し得るようにグリーンシート２２が下地フィルム
２４とともにパンチング（打抜き）されて空洞部として
打抜孔２６が形成される（図４（ｂ））。After this, the green sheet 22 with the base film 24 attached is unwound and spread on a plane,
The green sheet 22 is punched (punched) together with the base film 24 to form a through hole at a desired position of the green sheet 22 as a hollow portion (FIG. 4B).
【００３５】前記打抜き（パンチング）の際、グリーン
シート２２は上パンチと下パンチとに挟持されてダイを
通過するような機構を備えたパンチング装置（図示せ
ず）を用いてパンチングされるが、上パンチがダイから
抜かれるとき、下地フィルム２４の端縁とグリーンシー
ト２２の端縁とがわずかに剥離して隙間部分３０が生じ
るように打抜き速度等を設定してパンチングを行なう。
このとき、打抜き速度の範囲としては、隙間部分３０の
形成のし易さや打抜き返りの生じない点で、１ｍ／秒〜
１０ｍ／秒が好ましい。At the time of punching, the green sheet 22 is punched by using a punching device (not shown) having a mechanism that is sandwiched between an upper punch and a lower punch and passes through a die. When the upper punch is pulled out from the die, punching is performed by setting the punching speed or the like so that the edge of the base film 24 and the edge of the green sheet 22 are slightly separated to form the gap portion 30.
At this time, the range of the punching speed is 1 m / sec or more in terms of the ease of forming the gap portion 30 and the point that the punching back does not occur.
10 m / sec is preferred.
【００３６】一旦、隙間部分３０を形成させると、該隙
間部分３０のグリーンシートと下地フィルムとの密着性
は、グリーンシート２２のドクターブレード成形・乾燥
当初の密着状態ではなく、静電気による引力程度の付着
力となっている。従って、隙間部分３０は、導体ペース
トの侵入がしやすい構造になる。Once the gap portion 30 has been formed, the adhesion between the green sheet and the base film in the gap portion 30 is not the close contact state of the green sheet 22 at the time of the doctor blade molding and drying, but the degree of attraction due to static electricity. It is adhesive. Therefore, the gap portion 30 has a structure in which the conductive paste easily enters.
【００３７】そして、下地フィルム２４の熱膨張・収縮
特性と、グリーンシート２２の熱膨張・収縮特性（バイ
ンダ樹脂の物性によってかなり規定される）とが若干異
なり、また、グリーンシート２２の乾燥収縮（乾燥炉か
ら排出されたあとでもわずかに収縮する）により、打抜
孔２６の周囲部２２ａにおけるグリーンシート２２の端
縁は、下地フィルム２４の端縁とは、ずれた位置となる
傾向がある。The thermal expansion / shrinkage characteristics of the base film 24 and the thermal expansion / shrinkage characteristics of the green sheet 22 (which are considerably regulated by the physical properties of the binder resin) are slightly different, and the dry shrinkage of the green sheet 22 ( The edge of the green sheet 22 in the peripheral portion 22a of the punched hole 26 tends to be displaced from the edge of the base film 24 due to contraction even after being discharged from the drying furnace.
【００３８】こののち、グリーンシート２２の焼成後に
電極等を構成することとなる導電材料を含有する粘液状
の導体ペースト２８を用いてスクリーン印刷法等の定法
に従って所望の電極等（図示せず）がグリーンシート２
２表面上に印刷される。用いられる導電材料としては、
導電性セラミック、金属粒子等を含むものが好ましい。
そして、導体ペーストを印刷法等によりグリーンシート
に付与する。After that, a desired electrode or the like (not shown) is formed according to a standard method such as a screen printing method using a viscous liquid conductive paste 28 containing a conductive material which will form an electrode or the like after firing the green sheet 22. Is a green sheet 2
2 Printed on the surface. As the conductive material used,
Those containing conductive ceramics, metal particles, etc. are preferable.
Then, the conductor paste is applied to the green sheet by a printing method or the like.
【００３９】これらの導体ペーストに含有される導電セ
ラミック粒子としては、タングステン又はモリブデンの
炭化物が、酸化しにくく、熱伝導率が低下しにくいの
で、好適である。また、金属粒子としては、例えば、タ
ングステン、モリブデン、白金、ニッケル等の何れか、
又は、２種以上を併用して用いることができる。これら
の導電性セラミック粒子や金属粒子の平均粒子径は0.1
〜10 μｍが、スルーホールへの充填印刷のしやすさの
点で好ましい。そして、後述するように、隙間部分への
侵入のさせ易さの点から、１〜５μｍが好ましい。As the conductive ceramic particles contained in these conductor pastes, carbides of tungsten or molybdenum are preferable because they are hard to oxidize and the thermal conductivity is not easily lowered. As the metal particles, for example, any of tungsten, molybdenum, platinum, nickel, etc.,
Alternatively, two or more kinds can be used in combination. The average particle size of these conductive ceramic particles and metal particles is 0.1
-10 μm is preferable from the viewpoint of ease of filling and printing through holes. And, as described later, the thickness is preferably 1 to 5 μm from the viewpoint of easy penetration into the gap.
【００４０】このような導体ペーストとしては、導電性
粒子又は金属粒子85〜97重量部、アクリル系樹脂、エチ
ルセルロース、ブチルセロソルブ及びポリビニルアルコ
ールから選ばれる少なくとも１種のバインダ1.5〜10ｓ
重量部、α−テルピオーネ、グリコール、エチルアルコ
ール及びブタノールから選ばれる少なくとも１種の溶媒
を1.5〜10重量部混合して均一に混練して調製した導体
ペーストが好適である。As such a conductive paste, 85 to 97 parts by weight of conductive particles or metal particles, at least one binder selected from acrylic resin, ethyl cellulose, butyl cellosolve and polyvinyl alcohol 1.5 to 10 s
A conductor paste prepared by mixing 1.5 to 10 parts by weight of at least one solvent selected from α-terpione, glycol, ethyl alcohol and butanol and uniformly kneading the mixture is suitable.
【００４１】そして、スルーホール１４の周囲部２２ａ
の隙間部分３０への侵入のし易さの点で、導体ペースト
の粘度の範囲を５００００〜５０００００ｃｐｓ（５０
〜５００Ｐａ・ｓ）とすることが好ましい。The peripheral portion 22a of the through hole 14
Of the conductor paste, the viscosity range of the conductor paste is 50000 to 500000 cps (50
It is preferable that it is set to about 500 Pa · s).
【００４２】この隙間部分３０は、前述したとおり、グ
リーンシート２２と下地フィルム２４とのドクターブレ
ード成形当初の密着性が失われた状態にあり、通常、ペ
ースト状の導体材料２８をスキージ法やローラ法等によ
りグリーンシート２２に印刷するとき、毛管現象的に侵
入していくことができる。As described above, the gap portion 30 is in a state in which the adhesiveness between the green sheet 22 and the base film 24 at the beginning of the doctor blade molding is lost, and the paste-like conductive material 28 is usually used by the squeegee method or the roller. When printing on the green sheet 22 by a method or the like, it can invade like a capillary phenomenon.
【００４３】しかも、このとき、導体ペーストの粘度を
前述のように可変とできる他、スキージやローラー等の
押圧力を適切に設定すれば、侵入する幅をコントロール
できる。そして、導体ペーストの粘度やスキージ又はロ
ーラの圧等をコントロールしながら、スルーホール１４
への導体ペーストの充填量を従来の設定よりも若干増や
して前記隙間部分３０に導体ペーストを侵入させる。Moreover, at this time, the viscosity of the conductor paste can be varied as described above, and the penetration width can be controlled by appropriately setting the pressing force of the squeegee, the roller and the like. Then, while controlling the viscosity of the conductor paste and the pressure of the squeegee or the roller, the through hole 14
The filling amount of the conductor paste into the gap is slightly increased as compared with the conventional setting, and the conductor paste is made to enter the gap portion 30.
【００４４】以上のようにして、この隙間部分３０に導
体ペースト２８を侵入させると、隙間部分３０は導体ペ
ースト２８で充填されることとなる（図４（ｃ））。When the conductor paste 28 is introduced into the gap 30 as described above, the gap 30 is filled with the conductor paste 28 (FIG. 4C).
【００４５】こののち、グリーンシート２２は下地フィ
ルム２４が剥離され、グリーンシート２２同士が所定の
グリーンシート積層体を得るように順序正しく積層さ
れ、所望形状に切断されたりして焼成前の生成形体とし
ての最終的な形状に整えられる。After that, the green film 22 is peeled off from the base film 24, and the green sheets 22 are laminated in order so as to obtain a predetermined green sheet laminated body, cut into a desired shape, or the green formed body before firing. As the final shape.
【００４６】このとき、積層体の積層順に従って、各グ
リーンシート２２にはそれぞれ所望の電極等が印刷され
るが、前記パンチング位置は、それぞれのパターン中の
所定の対応する位置とされ、前記隙間部分３０も同様の
対応する位置に形成されることとなり、各グリーンシー
ト２２を積層したときに打抜孔２６がスルーホール１４
となるものであり、前記隙間部分３０に充填された導体
材料２８がスルーホール１４から突起状に突出した突出
部１６となる。At this time, desired electrodes and the like are printed on each green sheet 22 in accordance with the stacking order of the stacked bodies, but the punching positions are predetermined corresponding positions in the respective patterns, and the gaps are formed. The portion 30 is also formed at the same corresponding position, and when the green sheets 22 are laminated, the punching holes 26 are formed in the through holes 14.
The conductor material 28 filled in the gap 30 serves as the protrusion 16 protruding from the through hole 14 in a protrusion shape.
【００４７】このようにして得られた生成形体は、ルツ
ボ又はセッター等に装入され３５０〜６００℃の温度下
でバインダー等が所定温度及び所定時間で脱脂分解さ
れ、そののち、約１８００℃にて所定時間焼成される。
このような工程を経て、導体層１８（電極、発熱体等）
を備えた所望の焼結体の窒化アルミニウム焼結体基板１
２が作製される。The green body thus obtained is charged into a crucible or a setter, and the binder or the like is degreased and decomposed at a temperature of 350 to 600 ° C. for a predetermined temperature and for a predetermined time, and then to about 1800 ° C. And is baked for a predetermined time.
Through these steps, the conductor layer 18 (electrode, heating element, etc.)
Aluminum nitride sintered body substrate 1 of desired sintered body including
2 is produced.
【００４８】以上説明したように、本発明の一実施形態
に係る製造工程によれば、突出部を有するスルーホール
を形成するに際して、特段の新たな設備や複雑な手法を
用いる必要はないので、突出部を容易に形成できる。更
に、打抜き時の工程条件の調整を要するものの、新たな
工程や高価な部品の追加等も要しないので、ウエハプロ
ーバの製造工程において、コストアップ等を招来するこ
とがない。As described above, according to the manufacturing process of the embodiment of the present invention, it is not necessary to use special new equipment or a complicated method when forming the through hole having the protruding portion. The protrusion can be easily formed. Further, although it is necessary to adjust the process conditions at the time of punching, there is no need to add a new process or an expensive component, so that the cost of the wafer prober manufacturing process does not increase.
【００４９】次に、他の実施形態に係る製造方法につい
て静電チャックを例にして、図５を参照して説明する。
上述したように、下地フィルム２４が付いた状態のグリ
ーンシート２２の所望の位置に、スルーホール１４を形
成し得るようにグリーンシート２２が下地フィルム２４
とともにパンチング（打抜き）されて空洞部として打抜
孔２６が形成される。このグリーンシートに打抜孔２６
よりも直径の大きな開口径を持つメタルマスク３２を載
置し、打抜孔２６に導体ペースト２８を充填する。充填
と同時に、スルーホール１４の片面を塞ぎ、焼結時には
スルーホール１４側面の突起部分（突出部１６）となる
円パターン２８ａを印刷する。Next, a manufacturing method according to another embodiment will be described with reference to FIG. 5 using an electrostatic chuck as an example.
As described above, the green sheet 22 is provided with the base film 24 so that the through holes 14 can be formed at desired positions of the green sheet 22 with the base film 24 attached.
At the same time, punching (punching) is performed to form a punching hole 26 as a hollow portion. Punching holes 26 in this green sheet
A metal mask 32 having an opening diameter larger than that of the metal mask 32 is placed, and the punching holes 26 are filled with the conductor paste 28. Simultaneously with the filling, one surface of the through hole 14 is closed, and a circular pattern 28a which becomes a protruding portion (projecting portion 16) on the side surface of the through hole 14 is printed at the time of sintering.
【００５０】グリーンシート２２には、発熱体３４及び
静電電極３６（図６に、静電電極３６の平面視、即ち、
図５（ｅ）又は（ｆ）の静電電極３６での断面を示す。
また、この静電電極３６は、上述した導体層１８の下位
概念に相当するものである。）となるパターンも印刷す
る。そして、これらのグリーンシート２２を積層して、
焼結させてスルーホール１４、発熱体３４、静電電極３
６を持つ静電チャック３８を得る。The green sheet 22 has a heating element 34 and an electrostatic electrode 36 (in FIG. 6, a plan view of the electrostatic electrode 36, that is,
The cross section in the electrostatic electrode 36 of FIG.5 (e) or (f) is shown.
The electrostatic electrode 36 corresponds to a subordinate concept of the conductor layer 18 described above. ) Is also printed. Then, by stacking these green sheets 22,
Sintered through hole 14, heating element 34, electrostatic electrode 3
An electrostatic chuck 38 having 6 is obtained.
【００５１】[0051]
【実施例】以下本発明の実施例を説明するが、本発明は
本実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
【００５２】（実施例１）ヒータ付きウエハプローバ
まず、窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製：平均粒径
1.1 μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径0.4 μ
ｍ）４重量部、アクリル系バインダ11.5重量部、分散剤
0.5重量部、及び、1 −ブタノールとエタノールとから
なるアルコール混合物53重量部、を混合した組成物を用
いてドクターブレード法によってＰＥＴ等からなる下地
シート上にシート成形を行って厚さ0.47 mmのグリーン
シートを得た。(Example 1) Wafer prober with heater First, aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation: average particle size)
1.1 μm) 100 parts by weight, yttria (average particle size 0.4 μm
m) 4 parts by weight, acrylic binder 11.5 parts by weight, dispersant
0.5 parts by weight and 53 parts by weight of an alcohol mixture consisting of 1-butanol and ethanol were mixed to form a sheet having a thickness of 0.47 mm on a base sheet made of PET or the like by a doctor blade method. I got a green sheet.
【００５３】このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥
させた後、前記スルーホール用の貫通孔をパンチングに
より開設した。このとき、パンチが跳ね上がる際にグリ
ーンシートとＰＥＴとの間に隙間部分が形成された。After the green sheet was dried at 80 ° C. for 5 hours, the through holes for the through holes were opened by punching. At this time, when the punch jumped up, a gap portion was formed between the green sheet and PET.
【００５４】そして、平均粒子径３μｍのタングステン
粒子100重量部、アクリル系バインダ1.9重量部、α−テ
ルピオーネ溶媒3.7重量部、及び、分散剤0.2重量部を混
合してスルーホール用導電ペーストとした。Then, 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle diameter of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, 3.7 parts by weight of an α-terpione solvent, and 0.2 parts by weight of a dispersant were mixed to prepare a conductive paste for through holes.
【００５５】次に、グリーンシートに電極パターン、発
熱体を従来と同様に印刷成形したのち、スルーホール用
貫通孔及び隙間部分にスルーホール用導電ペーストを充
填した。Next, an electrode pattern and a heating element were printed and formed on the green sheet in the same manner as in the conventional case, and then the through holes and the gaps were filled with the through hole conductive paste.
【００５６】そして、電極パターン等が印刷され、スル
ーホール貫通孔に導電ペーストが充填されたグリーンシ
ートを５０枚積層し、130 kg／cm２の圧力で一体化して
グリーンシート積層体を作製した。Then, 50 green sheets having the electrode patterns and the like printed and the through-hole through-holes filled with the conductive paste were laminated and integrated under a pressure of 130 kg / cm 2 to produce a green sheet laminate.
【００５７】こののち、このグリーンシート積層体を窒
素ガス中で約６００℃で５時間程度脱脂し、約１８９０
℃且つ圧力150 kg／cm２で３時間ホットプレスし、厚さ
４mmの窒化アルミニウムの板状のセラミック基板１２を
得た。この得られたセラミック基板１２を直径230 mmの
円板状に切り出した（図７参照）。After that, the green sheet laminate was degreased in nitrogen gas at about 600 ° C. for about 5 hours to give about 1890.
Hot pressing was performed for 3 hours at 150 ° C. and a pressure of 150 kg / cm 2 to obtain a plate-shaped ceramic substrate 12 of aluminum nitride having a thickness of 4 mm. The obtained ceramic substrate 12 was cut into a disk shape having a diameter of 230 mm (see FIG. 7).
【００５８】ここで、スルーホール１４及び１４ａの大
きさは、直径がいずれも3.0 mm、深さがそれぞれ6.0 m
m、3.0 ｍｍであり、突出部１６の鍔状部分の大きさＸ
は100μｍであった。このセラミック基板１２に従来と
同様に表面に熱電対用の凹部（図示せず）及びシリコン
ウエハ吸着用の溝４０を設けた。The sizes of the through holes 14 and 14a are 3.0 mm in diameter and 6.0 m in depth, respectively.
m, 3.0 mm, and the size X of the flange portion of the protrusion 16
Was 100 μm. The ceramic substrate 12 was provided with a concave portion (not shown) for a thermocouple and a groove 40 for adsorbing a silicon wafer on the surface as in the conventional case.
【００５９】次に、溝４０が形成されている面にチタン
層、モリブデン層、ニッケル層を順形成し、さらにこの
上層に、無電解ニッケルメッキ浴、電解ニッケルメッキ
浴を用いてホウ素の含有量が１重量％以下のニッケル層
を析出させたのち、アニーリングした。なおさらに、無
電解金メッキにより金メッキ層を形成してチャックトッ
プ導体層４２とした（図８参照）。Next, a titanium layer, a molybdenum layer and a nickel layer are formed in this order on the surface where the groove 40 is formed, and further on this layer, an electroless nickel plating bath and an electrolytic nickel plating bath are used to contain boron. Was deposited after depositing a nickel layer of 1% by weight or less. Furthermore, a gold plating layer was formed by electroless gold plating to form a chuck top conductor layer 42 (see FIG. 8).
【００６０】図９は、実施例１に係るヒータ付きウエハ
プローバのスルーホール部分を写真撮影したものであ
る。同図に示したように、スルーホール部分の側面に
は、複数の突起が形成されている。FIG. 9 is a photograph of the through-hole portion of the wafer prober with a heater according to the first embodiment. As shown in the figure, a plurality of protrusions are formed on the side surface of the through hole portion.
【００６１】こののち、溝４０から裏面に抜ける空気吸
引孔４４をドリル加工等により形成し、さらに、スルー
ホール１４，14a，14bを露出させるための袋孔４６を開
設した。この袋孔４６にNi−Au合金（Au 81.5 重量％、
Ni 18.4 重量％、不純物0.1％）からなる金ロウを用い
て、９７０℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子
ピン２０を接続させた。同様に、発熱体３４に、はんだ
層４８を介してコバール製の外部端子ピン２０を取り付
けた（図８参照）。After this, an air suction hole 44 that escapes from the groove 40 to the back surface is formed by drilling or the like, and a bag hole 46 for exposing the through holes 14, 14a, 14b is opened. Ni-Au alloy (Au 81.5% by weight,
An external terminal pin 20 made of Kovar was connected to the external terminal pin 20 by heating and reflowing at 970 ° C. using a gold brazing material containing 18.4% by weight of Ni and 0.1% of impurities. Similarly, the external terminal pin 20 made of Kovar was attached to the heating element 34 via the solder layer 48 (see FIG. 8).
【００６２】（実施例２）ヒータ付き静電チャック
（１）窒化アルミニウム粉末１００重量部、イットリア
（平均粒径：0.4 μｍ）４重量部、アクリルバインダ1
1.5重量部、分散剤0.5重量部および１−ブタノールとエ
タノールとからなるアルコール53重量部を混合したペー
ストを用い、ドクターブレード法による成形を行って、
厚さ0.47 ｍｍのグリーンシートを得た。(Example 2) Electrostatic chuck with heater (1) Aluminum nitride powder 100 parts by weight, yttria (average particle size: 0.4 μm) 4 parts by weight, acrylic binder 1
1.5 parts by weight, 0.5 parts by weight of a dispersant and a paste obtained by mixing 53 parts by weight of an alcohol consisting of 1-butanol and ethanol, by molding by the doctor blade method,
A green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained.
【００６３】（２）次に、このグリーンシートを８０℃
で５時間乾燥させた後、パンチングにより直径3.0 ｍｍ
および5.0 ｍｍの半導体ウエハ支持ピンを挿入する貫通
孔４４となる部分、外部端子と接続するためのスルーホ
ール１４となる部分を設けた。(2) Next, this green sheet is heated to 80 ° C.
After drying for 5 hours at 3.0 mm, diameter is 3.0 mm by punching.
Further, a portion to be a through hole 44 for inserting a semiconductor wafer support pin of 5.0 mm and a portion to be a through hole 14 for connecting to an external terminal are provided.
【００６４】（３）平均粒子径１μｍのタングステンカ
ーバイト粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0重量
部、α−テルピオーネ溶媒3.5重量部および分散剤0.3重
量部を混合して導体ペーストＡを調製した。平均粒子径
３μｍのタングステン粒子100重量部、アクリル系バイ
ンダ1.9重量部、α−テルピオーネ溶媒3.7重量部および
分散剤0.2重量部を混合して導体ペーストＢを調製し
た。(3) A conductor paste A was prepared by mixing 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, 3.0 parts by weight of an acrylic binder, 3.5 parts by weight of an α-terpione solvent and 0.3 part by weight of a dispersant. A conductor paste B was prepared by mixing 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle size of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, 3.7 parts by weight of an α-terpione solvent and 0.2 part by weight of a dispersant.
【００６５】この導電性ペーストＡをグリーンシートに
スクリーン印刷で印刷し、導体ペースト層を形成した。
印刷パターンは、同心円パターンとした。また、他のグ
リーンシートに図６に示した櫛歯形状の静電電極パター
ンからなる導体ペースト層を形成した。更に、グリーン
シートに直径5.1 ｍｍの直径をもつステンレス製メタル
マスク３２を図５（ａ）のように載置し、外部端子を接
続するためのスルーホール用の貫通孔に導体ペーストＢ
を充填するとともに、突起部分となる円パターンを印刷
した（図５（ｂ））。This conductive paste A was printed on a green sheet by screen printing to form a conductor paste layer.
The printing pattern was a concentric pattern. Further, a conductor paste layer having the comb-teeth-shaped electrostatic electrode pattern shown in FIG. 6 was formed on another green sheet. Further, a stainless steel metal mask 32 having a diameter of 5.1 mm is placed on the green sheet as shown in FIG. 5 (a), and the conductive paste B is applied to the through holes for connecting the external terminals.
And a circular pattern to be a protrusion was printed (FIG. 5B).
【００６６】上記処理の終わったグリーンシート（図５
（ｃ））に、さらに、タングステンペーストを印刷しな
いグリーンシートを上側（加熱面）に３７枚、下側に１
３枚、１３０℃、80 kg／cm２ の圧力で積層した（図５
（ｄ））。The green sheet that has undergone the above processing (see FIG. 5)
In (c)), 37 green sheets on which the tungsten paste is not printed are provided on the upper side (heating surface), and 1 on the lower side.
Three sheets were laminated at 130 ° C and a pressure of 80 kg / cm 2 (Fig. 5).
(D)).
【００６７】（４）次に、得られた積層体を窒素ガス
中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力150 kg
／cm２で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アル
ミニウム板状体を得た。これを230 ｍｍの円板状に切り
出し、内部に厚さ６μｍ、幅10ｍｍの発熱体および静電
電極、スルーホールを有するセラミック製の板状体とし
た（図５（ｅ））。(4) Next, the obtained laminated body was degreased in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 hours, and at 1890 ° C. and a pressure of 150 kg.
/ Cm 2 was hot-pressed for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm. This was cut into a 230 mm disk shape to obtain a ceramic plate-shaped body having a heating element of 6 μm in thickness and 10 mm in width, an electrostatic electrode, and a through hole therein (FIG. 5 (e)).
【００６８】（５）次に、（４）で得られた板状体を、
ダイヤモンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、ガラ
スビーズによるブラスト処理で表面に熱電対のための有
底孔（直径：1.2 ｍｍ、深さ：2.0 ｍｍ）を設けた。(5) Next, the plate-like body obtained in (4) is
After polishing with a diamond grindstone, a mask was placed and a bottomed hole (diameter: 1.2 mm, depth: 2.0 mm) for a thermocouple was provided on the surface by blasting with glass beads.
【００６９】（６）さらに、スルーホール用の貫通孔の
一部をえぐり取って凹部とし、この凹部にＮｉ−Ａｕか
らなる金ろうを用い、７００℃で加熱リフローしてコバ
ール製の外部端子を接続させた（図５（ｆ））。なお、
外部端子の接続は、タングステンの支持体が３点で支持
する構造が望ましい。接続信頼性を確保することができ
るからである。(6) Further, a part of the through hole for the through hole is cut out to form a concave portion, and a gold brazing material made of Ni-Au is used for this concave portion, and reflow is performed by heating at 700 ° C. to form an external terminal made of Kovar. They were connected (Fig. 5 (f)). In addition,
The connection of the external terminal is preferably a structure in which the tungsten support supports at three points. This is because connection reliability can be secured.
【００７０】（８）次に、温度制御のための複数の熱電
対を有底孔に埋め込み、静電チャックの製造を完了し
た。(8) Next, a plurality of thermocouples for temperature control were embedded in the bottomed holes, and the manufacture of the electrostatic chuck was completed.
【００７１】（比較例１）突起なし
実施例１と同様であるが、グリーンシートを８０℃で５
時間乾燥させた後、前記スルーホール用の貫通孔をドリ
ル加工により開孔したドリル加工では、ＰＥＴとグリー
ンシートとの間に隙間は生じない。このため、スルーホ
ールに突起部分が形成されない。(Comparative Example 1) No protrusions The same as in Example 1, except that the green sheet was heated at 80 ° C. for 5 hours.
In the drilling in which the through holes for through holes are opened by the drilling after drying for a time, no gap is formed between the PET and the green sheet. Therefore, no protruding portion is formed in the through hole.
【００７２】（評価方法）実施例及び比較例のウエハプ
ローバ、静電チャックについて、外聞端子をオートグラ
フ（株式会社島津製作所製オートグラフ ＡＧＳ−Ｇ）
にて0.5 ｍｍ／秒の速度で引っ張り、破壊強度を測定し
た。また、ウエハ載置面の温度を４００℃まで昇温し、
スルーホール直上とその他の部分でサーモビュアで測定
し、温度差を調べた。その結果を表１に示す。(Evaluation Method) With respect to the wafer probers and electrostatic chucks of Examples and Comparative Examples, the external terminals were autographed (Autograph AGS-G manufactured by Shimadzu Corporation).
The tensile strength was measured by pulling at 0.5 mm / sec. Also, raise the temperature of the wafer mounting surface to 400 ° C,
The temperature difference was measured by measuring with a thermoviewer immediately above the through hole and in other parts. The results are shown in Table 1.
【００７３】[0073]
【表１】 [Table 1]
【００７４】この結果から明らかなように、スルーホー
ルが引き抜かれてセラミック基板が破壊に至る強度が実
施例の方が高く、またスルーホールの真上とそれ以外の
部分の温度差も実施例の方が小さいことが判る。As is clear from this result, the strength at which the through hole is pulled out and the ceramic substrate is destroyed is higher in the embodiment, and the temperature difference between the portion directly above the through hole and the other portion is also different in the embodiment. It turns out that the one is smaller.
【００７５】尚、本発明は、上述した実施の形態に限定
されるものではない。例えば、図１０に示したように、
ウエハプローバにおいては、チャックトップ導体層に電
気的に接続するスルーホール14cのみならず、ガード電
極、グランド電極に電気的に接続するスルーホール１
４，14aを有していてもよく、このガード電極グランド
電極に接続するスルーホールの側面に突出部１６（突起
部）を有していてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG.
In the wafer prober, not only the through hole 14c electrically connected to the chuck top conductor layer but also the through hole 1 electrically connected to the guard electrode and the ground electrode.
4, 14a may be provided, and the projecting portion 16 (projecting portion) may be provided on the side surface of the through hole connected to the guard electrode ground electrode.
【００７６】また、上記実施の形態は、スルーホールに
突出部を設けるようにしたものであるが、スルーホール
に凹部を設けるようにしたものでもよい。要するに、半
導体製造・検査装置用セラミック基板のスルーホールの
構造が当該セラミック基板にスルーホールが強固に密着
し、また、全体の温度の均一性を実現することができる
ものであればよい。Further, in the above embodiment, the through hole is provided with the protruding portion, but the through hole may be provided with the concave portion. In short, the structure of the through holes of the ceramic substrate for semiconductor manufacturing / inspection equipment should be such that the through holes can be firmly adhered to the ceramic substrate and the uniformity of the entire temperature can be realized.
【００７７】[0077]
【発明の効果】本発明に係る請求項１乃至４に記載の半
導体製造・検査装置用セラミック基板は、外部端子ピン
が受ける引き抜き力に対する耐引き抜き力性に優れ信頼
性の高いスルーホール構造を得ることができる。また、
ホットスポットも生じにくく、温度分布の均一性も高
い。そして、このようなスルーホール構造を備えた静電
チャック、ウエハプローバ、ヒータなどを容易に製造で
き、これらは外部端子にかかる引く抜き力に対して信頼
性が高く、温度分布の均一性が高い。The ceramic substrate for semiconductor manufacturing / inspection equipment according to claims 1 to 4 of the present invention has a highly reliable through-hole structure which is excellent in pull-out resistance against the pull-out force received by the external terminal pins. be able to. Also,
Hot spots are unlikely to occur and the temperature distribution is highly uniform. Then, an electrostatic chuck, a wafer prober, a heater, etc. having such a through hole structure can be easily manufactured, and these are highly reliable with respect to the pulling force applied to the external terminals and have a high temperature distribution uniformity. .
【００７８】[0078]
【図１】 本発明の一実施の形態に係るセラミック基板
の断面構造を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の他の一実施の形態に係るセラミック
基板の断面構造を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to another embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の他の一実施の形態に係るセラミック
基板の断面構造を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to another embodiment of the present invention.
【図４】 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態に
係るセラミック基板のスルーホール用打抜孔の形成工程
を示した製造工程図である。4 (a) to 4 (c) are manufacturing process diagrams showing a process of forming a through hole punching hole in a ceramic substrate according to an embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の一実施の形態に係る静電チャックの
製造工程図である。FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the electrostatic chuck according to the embodiment of the present invention.
【図６】 図５に示した静電チャックの静電電極を模式
的に示した図である。6 is a diagram schematically showing electrostatic electrodes of the electrostatic chuck shown in FIG.
【図７】 本発明の一実施の形態に係るセラミック基板
の断面構造を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to an embodiment of the present invention.
【図８】 図７に示したセラミック基板を用いたウエハ
プローバであって、本発明の一実施の形態に係るウエハ
プローバの断面構造を示した図である。8 is a diagram showing a cross-sectional structure of a wafer prober using the ceramic substrate shown in FIG. 7, which is a wafer prober according to an embodiment of the present invention.
【図９】 実施例１に係るヒータ付きウエハプローバの
スルーホール部分の断面を写真撮影した図面代用写真で
ある。FIG. 9 is a photograph as a substitute for a drawing, which is a photograph of the cross section of the through hole portion of the wafer prober with a heater according to the first embodiment.
【図１０】 本発明の一実施の形態に係るウエハプロー
バの概略構成を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a wafer prober according to an embodiment of the present invention.
【図１１】 静電チャックを例として従来のスルーホー
ルを有するセラミック基板の断面構造を示した図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional ceramic substrate having a through hole by using an electrostatic chuck as an example.
１０ ウエハプローバ １２ セラミック基板 １４ スルーホール １６ 突出部 １８ 導体層 ２０ 外部端子ピン ２６ 打抜孔 ２８ 導電材料 ３０ 隙間部分 ３４ 発熱体 ３６ 静電電極 ４２ チャックトップ導体層 10 Wafer prober 12 Ceramic substrate 14 through holes 16 Projection 18 Conductor layer 20 external terminal pins 26 punched holes 28 Conductive material 30 Gap 34 heating element 36 Electrostatic electrode 42 Chuck top conductor layer
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１４年１０月２日（２００２．１０．
２）[Submission date] October 2, 2002 (2002.10.
2)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】 明細書[Document name] Statement
【発明の名称】 セラミック基板[Title of the Invention] ceramic substrate
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主に半導体産業に
おいて使用されるウエハプローバ、静電チャック、ホッ
トプレート等の半導体の製造又は半導体の検査等に使用
される等に利用されるセラミック基板に関する。The present invention relates to a wafer prober to be used mainly in semiconductor industries, an electrostatic chuck, are utilized or the like used in semiconductor manufacturing or semiconductor inspection such as a hot plate ruse ceramic substrate Regarding
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体応用製品は種々の産業において必
要とされる極めて重要な製品であり、その代表的製品で
ある半導体チップは、例えば、シリコン単結晶を所定の
厚さにスライスしてシリコンウエハを作製した後、この
シリコンウエハ上に種々の回路等をパターン状に形成す
ることにより製造される。2. Description of the Related Art Semiconductor applied products are extremely important products required in various industries. Typical semiconductor chips are, for example, a silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal into a predetermined thickness. After manufacturing the above, various circuits and the like are formed in a pattern on the silicon wafer to manufacture.
【０００３】この半導体チップを製造するうえで、ウエ
ハを保持するための静電チャック、ウエハを加熱するホ
ットプレート、回路を形成したウエハが設計通り作動す
るか確認するためのウエハプローバが必要であり、これ
らは耐熱性、耐腐食性からセラミック製であることが望
ましい。In manufacturing this semiconductor chip, an electrostatic chuck for holding the wafer, a hot plate for heating the wafer, and a wafer prober for checking whether the circuit-formed wafer operates as designed are necessary. It is desirable that these are made of ceramics because of their heat resistance and corrosion resistance.
【０００４】例えばセラミック製の静電チャックとして
は、特許登録第２７９８５７０号公報にあるように、内
部に発熱体を形成した構造が提案されている。For example, as an electrostatic chuck made of ceramics, a structure in which a heating element is formed inside has been proposed as disclosed in Japanese Patent No. 2798570.
【０００５】図１１は、このような静電チャックの例を
模式的に示す断面説明図である。同図に示した静電チャ
ックは、その内部に、ＲＦ電極８０や発熱体８２の他、
これらのそれぞれに接続するようにして、スルーホール
８４，８６が形成されている。これらのスルーホール８
４，８６は、各層にそれぞれ電極等を備えた積層構造の
セラミック焼結体中の貫通孔を埋める柱状形状に導電材
料が充填されたものとして形成されている。そして、そ
の導電材料として、例えば、タングステンが採用されて
いる。静電チャックにおいては、これらのスルーホール
の構成は、外部端子ピン８８を介して、各層の電気的配
線を外部に引き出したり、層間接続をなしたりするもの
である。FIG. 11 is a sectional explanatory view schematically showing an example of such an electrostatic chuck. In the electrostatic chuck shown in the figure, in addition to the RF electrode 80 and the heating element 82,
Through holes 84 and 86 are formed so as to be connected to each of these. These through holes 8
Reference numerals 4 and 86 are formed as columnar shapes filled with a conductive material to fill through holes in a ceramic sintered body having a laminated structure in which each layer is provided with an electrode or the like. Then, for example, tungsten is adopted as the conductive material. In the electrostatic chuck, the structure of these through holes is to pull out the electrical wiring of each layer to the outside through the external terminal pin 88 or to make an interlayer connection.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】然るに、このようなス
ルーホール８４，８６は、構造的な意味で、セラミック
焼結体とは異質な成分であり、熱膨張率も異なり,冷熱
サイクルや熱衝撃等で、このタングステン材料とセラミ
ック焼結体との密着性は劣化しやすい。However, such through holes 84 and 86 are structurally different from the ceramic sintered body and have different coefficients of thermal expansion. Therefore, the adhesion between the tungsten material and the ceramic sintered body is likely to deteriorate.
【０００７】このため、かかる静電チャックにおいて
は、長期間の使用によって冷熱サイクルや熱衝撃が加わ
ると、スルーホールとセラミック焼結体との密着性が低
下してしまう。スルーホールには、外部端子ピンがろう
付けされるが、外部端子ピンと電源装置などとの着脱を
行うと、引抜力がスルーホールに加わり、スルーホール
とセラミック焼結体との密着性が低下してしまうという
問題が発生した。Therefore, in such an electrostatic chuck, when a cold heat cycle or thermal shock is applied due to long-term use, the adhesion between the through hole and the ceramic sintered body is deteriorated. External terminal pins are brazed to the through holes, but when the external terminal pins are connected to or removed from the power supply, pulling force is applied to the through holes, and the adhesion between the through holes and the ceramic sintered body deteriorates. There was a problem that it would end up.
【０００８】このような問題は、静電チャックに限ら
ず、セラミック基板の内部に電極を持つウエハプローバ
や、セラミック基板の内部に発熱体を持つセラミックヒ
ータ等にも生じる。Such a problem occurs not only in the electrostatic chuck but also in a wafer prober having an electrode inside a ceramic substrate, a ceramic heater having a heating element inside the ceramic substrate, and the like.
【０００９】本発明は、外部端子ピンが受ける引抜き力
に対する耐引抜き力性に優れたスルーホール構造を備え
た半導体製造・検査装置用セラミック基板を提供するこ
とを課題とする。It is an object of the present invention to provide a ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting device, which has a through-hole structure which is excellent in withdrawal force resistance against the withdrawal force received by an external terminal pin.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る請求項１に記載のセラミック基板は、
表面又は内部に導体層を有し、この導体層に電気的に接
続するスルーホールを備えたものであって、当該スルー
ホールの側面に当該セラミック基板中に突出した部分を
有することを要旨とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the ceramic substrate according to claim 1 of the present invention comprises:
The invention has a conductor layer on the surface or inside thereof, and is provided with a through hole electrically connected to the conductor layer, wherein the side surface of the through hole has a portion protruding into the ceramic substrate. It is a thing.
【００１１】上記構成を有する請求項１に記載のセラミ
ック基板によれば、突出する部分がセラミック基板に食
い込む構造となるので、スルーホールの形成に用いられ
る導電材料とセラミック基板との密着面積が従来よりも
著しく増大し、また、突出する部分がアンカー効果を有
し、両者の密着性が向上する。従って、かかる密着性に
より本発明に係るセラミック基板は、スルーホール端面
に取り付けられる外部端子ピンが受ける引抜力に対する
耐引抜力性に優れることになる。According to cell laminate <br/> click substrate according to claim 1 having the above structure, since the portion protruding is structure bites into the ceramic substrate, a conductive material and a ceramic used to form the through hole The contact area with the substrate is remarkably increased as compared with the conventional one, and the protruding portion has an anchor effect, so that the adhesiveness between them is improved. Therefore, due to such adhesion, the ceramic substrate according to the present invention is excellent in withdrawal resistance against the withdrawal force received by the external terminal pin attached to the end surface of the through hole.
【００１２】この場合に請求項２に記載されるように、
表面に導体層を設けるとともに、この導体層に電気的に
接続するスルーホールを設ければ、ウエハプローバとし
て機能させることができる。In this case, as described in claim 2,
If a conductor layer is provided on the surface and a through hole electrically connected to this conductor layer is provided, it can function as a wafer prober.
【００１３】あるいは、請求項３に記載されるように、
内部に導体層として発熱体を設けるとともに、この発熱
体に電気的に接続するスルーホールを設け、当該スルー
ホールの側面に当該セラミック基板中に突出した部分を
形成させれば、ヒータとして機能させることができる。Alternatively, as described in claim 3,
If a heating element is provided inside as a conductor layer and a through hole electrically connected to this heating element is provided and a projecting portion is formed on the side surface of the through hole in the ceramic substrate, it functions as a heater. You can
【００１４】上記構成を有する請求項３に記載のセラミ
ック基板によれば、熱伝達体となるスルーホールから突
出する部分（突起部あるいは突出部）が熱を放散させる
ため、当該セラミック基板の均熱性を向上させることに
なる。ちなみに、突起のないスルーホールが発熱体と接
続していると、高温領域（２００℃以上）でセラミック
の熱伝導率が低下してスルーホールに熱が集中し、この
部分が特異点（ホットスポット）となって半導体ウエハ
を破損させたりするが、本発明に係るセラミック基板で
は、突起が放熱フィンとしても機能するため、スルーホ
ールへの熱の集中がない。かかるセラミック基板は、加
熱制御が必要なウエハプローバや静電チャックに組み込
むことができ、セラミックヒータとしては、用途に合わ
せて１５０〜８００℃で使用できる。According to cell laminate <br/> click substrate according to claim 3 having the above structure, since the portion protruding from the through hole to be a heat transfer member (protrusion or the protrusions) is to dissipate heat Therefore, the soaking property of the ceramic substrate is improved. By the way, if a through hole with no protrusion is connected to a heating element, the thermal conductivity of the ceramic will drop in the high temperature region (200 ° C or higher) and the heat will concentrate in the through hole, and this part is a singular point (hot spot). However, in the ceramic substrate according to the present invention, since the projections also function as heat radiation fins, heat is not concentrated on the through holes. Such a ceramic substrate can be incorporated in a wafer prober or an electrostatic chuck that requires heating control, and as a ceramic heater, it can be used at 150 to 800 ° C. according to the application.
【００１５】あるいは、請求項４に記載されるように、
内部に導体層として静電電極を設けるとともに、この静
電電極に電気的に接続するスルーホールを設け、当該ス
ルホールの側面に当該セラミック基板中に突出した部分
を形成させれば、静電チャックとして機能させることが
できる。ここで、「静電電極」とは、電圧を印加するこ
とにより、静電力で半導体ウエハ等を吸着させるための
電極である。Alternatively, as described in claim 4,
If an electrostatic electrode is provided as a conductor layer inside and a through hole electrically connected to this electrostatic electrode is provided, and a portion protruding into the ceramic substrate is formed on the side surface of the through hole, it becomes an electrostatic chuck. Can be operated. Here, the "electrostatic electrode" is an electrode for attracting a semiconductor wafer or the like by electrostatic force by applying a voltage.
【００１６】請求項１乃至４に係る「セラミック基板」
の材質としては、窒化アルミニウム焼結体が好適なもの
として挙げられるが、これに限定されるものではなく、
例えば、炭化物セラミック、酸化物セラミック、及び窒
化アルミニウム以外の窒化物セラミック等を挙げること
ができる。"Ceramic substrate" according to any one of claims 1 to 4.
As a material of the aluminum nitride sintered body can be cited as a preferable material, but is not limited to this,
For example, carbide ceramics, oxide ceramics, nitride ceramics other than aluminum nitride, etc. can be mentioned.
【００１７】「炭化物セラミック」の例としては、炭化
ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタ
ル、炭化タングステン等の金属炭化物セラミックを挙げ
ることができる。また、「酸化物セラミック」の例とし
ては、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライ
ト等の金属酸化物セラミックを挙げることができる。更
に、「窒化物セラミック」の例としては、窒化アルミニ
ウムのほか、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の
金属窒化物セラミックを挙げることができる。これらの
ようなセラミック材料のうち、一般的には窒化物セラミ
ック、炭化物セラミックは、熱伝導率が高い点で酸化物
セラミックよりも好ましい。これらの焼結体基板の材質
は、単独でも２種以上を併用してもよい。Examples of "carbide ceramics" include metal carbide ceramics such as silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide and tungsten carbide. Further, examples of the "oxide ceramics" include metal oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite and mullite. Further, examples of "nitride ceramics" include aluminum nitride as well as metal nitride ceramics such as silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride. Of these ceramic materials, nitride ceramics and carbide ceramics are generally preferable to oxide ceramics in that they have high thermal conductivity. These sintered body substrates may be used alone or in combination of two or more.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。以下の説明では、ウ
エハプローバを例として説明しているが、ホットプレー
ト、静電チャックへ応用できることはいうまでもない。
図１は、本発明の一実施形態に係るウエハプローバ１０
の基材である窒化アルミニウム焼結体基板１２（以下単
に「セラミック基板１２」とする。）を厚さ方向に切断
した断面構造の一部をスルーホール１４を中心にして示
したものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, the wafer prober is described as an example, but it goes without saying that it can be applied to a hot plate and an electrostatic chuck.
FIG. 1 shows a wafer prober 10 according to an embodiment of the present invention.
The aluminum nitride sintered body substrate 12 (hereinafter simply referred to as "ceramic substrate 12"), which is the base material of FIG.
【００１９】同図に示したように、ウエハプローバ１０
は、多層積層構造を有するセラミック基板１２からな
り、セラミック基板１２は、外部端子ピン接続用のスル
ーホール１４（ビアホール）が所望位置に配設された窒
化アルミニウム等をその材質としたものである。スルー
ホール１４は、その側面からセラミック基板１２中に当
該スルーホール１４の径方向に当該スルーホール１４の
側面の外周に突出した突出部１６が形成されている。ス
ルーホール１４は、側面視で柱状形状、板形状、ネジ形
状その他任意の形状をとることができ、また、スルーホ
ール軸方向視で円形、多角形その他任意の形状をとるこ
とができる。As shown in the figure, the wafer prober 10
Is a ceramic substrate 12 having a multilayer laminated structure, and the ceramic substrate 12 is made of aluminum nitride or the like in which through holes 14 (via holes) for connecting external terminal pins are arranged at desired positions. The through hole 14 is formed with a protrusion 16 protruding from the side surface of the ceramic substrate 12 in the radial direction of the through hole 14 to the outer periphery of the side surface of the through hole 14. The through hole 14 can have any shape such as a columnar shape, a plate shape, a screw shape in a side view, and can have a circular shape, a polygonal shape, or any other shape in a through hole axial direction view.
【００２０】符号Ｅ１〜Ｅ４は、積層構造の窒化アルミ
ニウム焼結体によるセラミック基板１２の各層Ｌ１〜Ｌ
４にそれぞれ設けられた電極Ｅとしての導体層１８を示
したものである。各導体層等は、スルーホール１４に対
して適宜接続される。ここで、各導体層１８等とは、セ
ラミック基板１２の各層Ｌ１〜Ｌ４にそれぞれパターン
状に形成されるガード電極Ｅやグランド電極Ｅの他、一
般的な回路要素や電気的導体、抵抗体、半導体等、例え
ば、後述する発熱体３４、静電電極３６等が含まれる。
尚、積層枚数は通常、ウエハプローバ１０に要する電気
的特性を具現する配線構造によって、２以上の適宜の所
要の積層枚数が設定される。Reference numerals E1 to E4 denote layers L1 to L of the ceramic substrate 12 made of a laminated aluminum nitride sintered body.
4 shows the conductor layer 18 as the electrode E provided on each of No. 4 and No. 4. Each conductor layer or the like is appropriately connected to the through hole 14. Here, the conductor layers 18 and the like mean general circuit elements, electric conductors, resistors, in addition to the guard electrode E and the ground electrode E which are formed in patterns on the layers L1 to L4 of the ceramic substrate 12, respectively. A semiconductor or the like, for example, a heating element 34, an electrostatic electrode 36, etc. described later are included.
The number of stacked layers is usually set to an appropriate number of stacked layers of 2 or more depending on the wiring structure that embodies the electrical characteristics required for the wafer prober 10.
【００２１】そして、セラミック基板１２中へ突出した
突出部１６は、セラミック基板１２へ食い込むため（食
込み構造）、スルーホール１４に充填される材料とセラ
ミック基板１２との接触面積が著しく増大するので、両
者の密着性は向上する。従って、セラミック基板１２
は、外部端子ピン２０が受ける引抜き力に対する耐引抜
き力性が優れた信頼性の高いスルーホール構造を有する
ことになる。Since the protruding portion 16 protruding into the ceramic substrate 12 bites into the ceramic substrate 12 (biting structure), the contact area between the material filled in the through holes 14 and the ceramic substrate 12 is significantly increased. The adhesion between the two is improved. Therefore, the ceramic substrate 12
Has a highly reliable through-hole structure with excellent pullout force resistance against the pullout force received by the external terminal pin 20.
【００２２】また、導体層１８を発熱体とした場合は次
のようになる。即ち、この突出部１６を、セラミック基
板１２に内装される発熱体と接続させれば、２００℃以
上の温度領域になっても、セラミック基板１２の熱伝導
率の低下に起因するスルーホール１４への熱集中が発生
しない。従って、ウエハ加熱面に特異点（ホットスポッ
ト）が生じることがない。スルーホール１４の外周側面
に形成した突出部１６が熱を放散させるからである。When the conductor layer 18 is used as a heating element, it is as follows. That is, if the protrusion 16 is connected to the heating element built in the ceramic substrate 12, the through hole 14 due to the decrease in the thermal conductivity of the ceramic substrate 12 is formed even in the temperature range of 200 ° C. or higher. Heat concentration does not occur. Therefore, no singular point (hot spot) occurs on the wafer heating surface. This is because the protruding portion 16 formed on the outer peripheral side surface of the through hole 14 dissipates heat.
【００２３】「食込み構造」は、後述する製造方法の各
工程ごとの設定条件によって、その形態が多少変更され
るが、突出部１６は、柱状形状、板形状のスルーホール
１４に対して、積層構造のうち各層同士の積層境界の位
置にそれぞれ、鍔状又は竹の節状に形成されていればよ
く（図１及び図３参照）、しかも、柱状形状、板形状の
外周方向に連続していることを必ずしも要しない。突出
部１６の大きさＸ(図１参照)は、隣接するスルーホール
１４との相互間の距離との関係で設定されるが、通常の
スルーホール１４の直径20 μｍ〜10 μｍｍ程度に対し
ては、50 μｍ〜0.5 mm設定される。Although the form of the "biting structure" is somewhat changed depending on the setting conditions for each step of the manufacturing method described later, the protruding portion 16 is laminated on the through hole 14 having a columnar shape or a plate shape. It is sufficient that the structure is formed in a brim shape or a bamboo node shape at the position of the stacking boundary between the respective layers in the structure (see FIGS. 1 and 3), and further, continuously in the outer peripheral direction of the columnar shape and the plate shape. Does not necessarily have to be. The size X (see FIG. 1) of the protruding portion 16 is set in relation to the distance between the adjacent through holes 14, but for a normal diameter of the through hole 14 of about 20 μm to 10 μmm. Is set to 50 μm to 0.5 mm.
【００２４】かかる範囲で設定されるのは、突出部１６
の大きさＸの広がりが大きすぎると、隣接するスルーホ
ール１４との間で絶縁破壊を生じたり、当該突出部１６
に熱集中が発生して温度が不均一化する可能性が高くな
るからである。また、突出部１６が小さすぎると、放熱
効果がないからである。The protrusion 16 is set within this range.
If the spread of the size X is too large, dielectric breakdown may occur between adjacent through holes 14, or the protrusion 16
This is because there is a high possibility that heat will be concentrated on the surface and the temperature will become uneven. Also, if the protrusion 16 is too small, there is no heat dissipation effect.
【００２５】また、突出部１６は、焼成前におけるグリ
ーンシート積層体の各層ごとの積層境界位置に形成され
ている。セラミック基板１２は、グリーンシート積層体
の焼結体だからである。突出部１６は、グリーンシート
成形法の通常の工程処方を利用すれば積層枚数分に相当
する個数分を形成することができる。かかる工程処方に
よって、特段の新たな設備や複雑な手法を用いる必要な
く、セラミック基板１２中に突出部１６を形成すること
ができる。The protrusion 16 is formed at the stacking boundary position for each layer of the green sheet stack before firing. This is because the ceramic substrate 12 is a sintered body of a green sheet laminated body. The protrusions 16 can be formed in a number corresponding to the number of laminated sheets by using a normal process recipe of the green sheet forming method. With such a process recipe, the protrusions 16 can be formed in the ceramic substrate 12 without the need to use special new equipment or a complicated method.
【００２６】次に、図４を参照してスルーホール１４に
突出部１６を設けたセラミック基板１２を製造する方法
について説明する。以下の説明においては従来のシート
成形法と異なる点について詳細に説明するが、特に説明
しない点は従来と同様である。本実施形態においては、
上述したようにシート成形法に従って窒化アルミニウム
焼結体基板を作製する。Next, with reference to FIG. 4, a method of manufacturing the ceramic substrate 12 having the through-holes 14 provided with the protrusions 16 will be described. In the following description, the points different from the conventional sheet forming method will be described in detail, but the points not particularly described are the same as in the conventional case. In this embodiment,
As described above, the aluminum nitride sintered body substrate is manufactured according to the sheet forming method.
【００２７】図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形
態に係るグリーンシートのパンチング工程を工程順に示
したものである。まず、同図（ａ）に示したように、こ
の一連の工程で用いるグリーンシート２２は、従来と同
様、その一主面が下地フィルム２４に密着して覆われて
いる状態のものである。そして、複数枚数のグリーンシ
ート２２を積層枚数分用意し、各層分ごとにグリーンシ
ートのスルーホール１４の形成用の打抜きを行って打抜
孔２６を形成し（図４（ｂ））、該打抜孔２６に導電材
料２８を充填したのち積層して焼成する。本実施形態で
は、打抜孔２６の周囲部２２ａにおいてグリーンシート
２２と下地フィルム２４との密着を一部剥離して隙間部
分３０を形成したのちスルーホール用の導電材料２８を
打抜孔２６に充填するとともに隙間部分３０にも導電材
料２８を充填し、該隙間部分３０に充填した導電材料２
８によって突出部１６を形成している。FIGS. 4A to 4C show the punching process of the green sheet according to one embodiment of the present invention in the order of processes. First, as shown in FIG. 4A, the green sheet 22 used in this series of steps is in a state in which one main surface thereof is closely adhered to and covered with the base film 24 as in the conventional case. Then, a plurality of green sheets 22 are prepared for the number of laminated sheets, and punching for forming the through holes 14 of the green sheets is performed for each layer to form a punching hole 26 (FIG. 4B). 26 is filled with a conductive material 28 and then laminated and fired. In this embodiment, the green sheet 22 and the base film 24 are partially peeled off from each other at the peripheral portion 22a of the punching hole 26 to form the gap portion 30, and then the punching hole 26 is filled with the conductive material 28 for the through hole. At the same time, the gap portion 30 is filled with the conductive material 28, and the gap portion 30 is filled with the conductive material 2
8 forms a protrusion 16.
【００２８】このような隙間部分３０を形成し得るグリ
ーンシートを作製する方法について、特に隙間部分３０
の形成との関連から詳細に説明する。一般に、グリーン
シートを製造するには、窒化アルミニウム原料粉末にバ
インダ及び溶媒等、焼結助剤等が所定の配合組成に従っ
てそれぞれ所定量添加され、これらの混合物を所定時間
混合混練することによってスラリーが調製される。窒化
アルミニウム原料粉末や、焼結助剤は、周知のものを用
いることができる。Regarding the method of producing a green sheet capable of forming such a gap portion 30, especially the gap portion 30
It will be described in detail in relation to the formation of. Generally, in order to produce a green sheet, a binder, a solvent and the like, a sintering aid and the like are added in predetermined amounts to a raw material powder of aluminum nitride according to a predetermined composition, and a slurry is obtained by mixing and kneading these mixtures for a predetermined time. Is prepared. As the aluminum nitride raw material powder and the sintering aid, known materials can be used.
【００２９】前記スラリーは、例えば、ドクターブレー
ド法等のシート成形法の定法に従って所定形状のグリー
ンシート２２に成形される。尚、薄層シートを作製する
方法はドクターブレード法に限定されず、圧延工程を伴
う成形法であってもよい。ドクターブレード法によって
グリーンシート２２を成形するには、ドクターブレード
装置や、成形用下地フィルム、乾燥炉等を備えてなるド
クターブレード成形機等が用いられる。The slurry is formed into a green sheet 22 having a predetermined shape by a conventional sheet forming method such as a doctor blade method. The method for producing the thin layer sheet is not limited to the doctor blade method, and may be a molding method involving a rolling step. To form the green sheet 22 by the doctor blade method, a doctor blade device, a doctor blade forming machine provided with a forming base film, a drying oven and the like are used.
【００３０】このうち、グリーンシート２２用のバイン
ダとしては、アクリル樹脂系、エチルセルロース、ブチ
ルセロソルブ、ポリビニラールのうちから選ばれる少な
くとも１種が好ましい。そして、溶媒としてα−テルピ
オーネ、グリコールのうちから選ばれる少なくとも１種
が好ましい。一方、成形用下地フィルムは、ポリエチレ
ンテレフタレート（polyethylene terephthlate、ＰＥ
Ｔ）等を基材としてグリーンシートの定厚成形を保証す
べく平面性、平滑性と離型性とを備えるよう適切に表面
処理されている。Among these, the binder for the green sheet 22 is preferably at least one selected from acrylic resin, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinylal. Then, as the solvent, at least one selected from α-terpione and glycol is preferable. On the other hand, the base film for molding is polyethylene terephthlate (PE).
T) or the like as a base material is appropriately surface-treated so as to have flatness, smoothness, and releasability so as to ensure constant thickness molding of the green sheet.
【００３１】この表面処理によって、下地フィルム２４
上に形成されたグリーンシート２２は乾燥後には、下地
フィルム２４と一体的に扱うことができる程度に下地フ
ィルムに密着しているが、一旦両者を剥離すると、その
密着力は付着し得るという程度に低下する。By this surface treatment, the base film 24
After being dried, the green sheet 22 formed above is in close contact with the base film 24 to such an extent that it can be handled integrally with the base film 24. Fall to.
【００３２】一方、スラリーは、一旦、ドクターブレー
ド装置中の液溜部に貯留され、下地フィルム２４が巻き
取り装置（図示せず）によって巻き取られながら移送さ
れつつ、ドクターブレード装置と下地フィルム２４との
間隙から下地フィルム２４の移送に伴って薄層状に引き
出される。このとき、前記間隙によってスラリーの厚さ
が制御されて定量的にスラリーが下地フィルム２４上に
引出され、下地フィルム２４とともに乾燥炉に送られ
る。グリーンシート２２の厚さは０．１〜５ｍｍ程度が
好ましい。On the other hand, the slurry is temporarily stored in a liquid reservoir in the doctor blade device and is transferred while the undercoat film 24 is being wound up by a winding device (not shown), while the doctor blade device and the undercoat film 24 are being transported. It is pulled out in a thin layer from the gap between the base film 24 and the base film 24 as it is transferred. At this time, the thickness of the slurry is controlled by the gap, and the slurry is quantitatively drawn onto the base film 24 and sent to the drying furnace together with the base film 24. The thickness of the green sheet 22 is preferably about 0.1-5 mm.
【００３３】そして、乾燥炉中で、スラリー中に含有さ
れる揮発溶剤成分等が乾燥蒸発されてシートが薄層樹脂
状となって、図４（ａ）に示したように、下地フィルム
２４の付いたグリーンシート２２が得られる。そして、
グリーンシート２２は下地フィルム２４が付いた状態の
まま、一旦、巻き取り装置に巻き取られる。Then, in the drying oven, the volatile solvent components contained in the slurry are dried and evaporated to form a thin resin layer, and as shown in FIG. The attached green sheet 22 is obtained. And
The green sheet 22 is once taken up by the take-up device with the base film 24 attached.
【００３４】こののち、下地フィルム２４が付いた状態
のグリーンシート２２は巻き戻されて平面に展開され、
そのグリーンシート２２の所望の位置に、スルーホール
を形成し得るようにグリーンシート２２が下地フィルム
２４とともにパンチング（打抜き）されて空洞部として
打抜孔２６が形成される（図４（ｂ））。After this, the green sheet 22 with the base film 24 attached is unwound and spread on a plane,
The green sheet 22 is punched (punched) together with the base film 24 to form a through hole at a desired position of the green sheet 22 as a hollow portion (FIG. 4B).
【００３５】前記打抜き（パンチング）の際、グリーン
シート２２は上パンチと下パンチとに挟持されてダイを
通過するような機構を備えたパンチング装置（図示せ
ず）を用いてパンチングされるが、上パンチがダイから
抜かれるとき、下地フィルム２４の端縁とグリーンシー
ト２２の端縁とがわずかに剥離して隙間部分３０が生じ
るように打抜き速度等を設定してパンチングを行なう。
このとき、打抜き速度の範囲としては、隙間部分３０の
形成のし易さや打抜き返りの生じない点で、１ｍ／秒〜
１０ｍ／秒が好ましい。At the time of punching, the green sheet 22 is punched by using a punching device (not shown) having a mechanism that is sandwiched between an upper punch and a lower punch and passes through a die. When the upper punch is pulled out from the die, punching is performed by setting the punching speed or the like so that the edge of the base film 24 and the edge of the green sheet 22 are slightly separated to form the gap portion 30.
At this time, the range of the punching speed is 1 m / sec or more in terms of the ease of forming the gap portion 30 and the point that the punching back does not occur.
10 m / sec is preferred.
【００３６】一旦、隙間部分３０を形成させると、該隙
間部分３０のグリーンシートと下地フィルムとの密着性
は、グリーンシート２２のドクターブレード成形・乾燥
当初の密着状態ではなく、静電気による引力程度の付着
力となっている。従って、隙間部分３０は、導体ペース
トの侵入がしやすい構造になる。Once the gap portion 30 has been formed, the adhesion between the green sheet and the base film in the gap portion 30 is not the close contact state of the green sheet 22 at the time of the doctor blade molding and drying, but the degree of attraction due to static electricity. It is adhesive. Therefore, the gap portion 30 has a structure in which the conductive paste easily enters.
【００３７】そして、下地フィルム２４の熱膨張・収縮
特性と、グリーンシート２２の熱膨張・収縮特性（バイ
ンダ樹脂の物性によってかなり規定される）とが若干異
なり、また、グリーンシート２２の乾燥収縮（乾燥炉か
ら排出されたあとでもわずかに収縮する）により、打抜
孔２６の周囲部２２ａにおけるグリーンシート２２の端
縁は、下地フィルム２４の端縁とは、ずれた位置となる
傾向がある。The thermal expansion / shrinkage characteristics of the base film 24 and the thermal expansion / shrinkage characteristics of the green sheet 22 (which are considerably regulated by the physical properties of the binder resin) are slightly different, and the dry shrinkage of the green sheet 22 ( The edge of the green sheet 22 in the peripheral portion 22a of the punched hole 26 tends to be displaced from the edge of the base film 24 due to contraction even after being discharged from the drying furnace.
【００３８】こののち、グリーンシート２２の焼成後に
電極等を構成することとなる導電材料を含有する粘液状
の導体ペースト２８を用いてスクリーン印刷法等の定法
に従って所望の電極等（図示せず）がグリーンシート２
２表面上に印刷される。用いられる導電材料としては、
導電性セラミック、金属粒子等を含むものが好ましい。
そして、導体ペーストを印刷法等によりグリーンシート
に付与する。After that, a desired electrode or the like (not shown) is formed according to a standard method such as a screen printing method using a viscous liquid conductive paste 28 containing a conductive material which will form an electrode or the like after firing the green sheet 22. Is a green sheet 2
2 Printed on the surface. As the conductive material used,
Those containing conductive ceramics, metal particles, etc. are preferable.
Then, the conductor paste is applied to the green sheet by a printing method or the like.
【００３９】これらの導体ペーストに含有される導電セ
ラミック粒子としては、タングステン又はモリブデンの
炭化物が、酸化しにくく、熱伝導率が低下しにくいの
で、好適である。また、金属粒子としては、例えば、タ
ングステン、モリブデン、白金、ニッケル等の何れか、
又は、２種以上を併用して用いることができる。これら
の導電性セラミック粒子や金属粒子の平均粒子径は0.1
〜10 μｍが、スルーホールへの充填印刷のしやすさの
点で好ましい。そして、後述するように、隙間部分への
侵入のさせ易さの点から、１〜５μｍが好ましい。As the conductive ceramic particles contained in these conductor pastes, carbides of tungsten or molybdenum are preferable because they are hard to oxidize and the thermal conductivity is not easily lowered. As the metal particles, for example, any of tungsten, molybdenum, platinum, nickel, etc.,
Alternatively, two or more kinds can be used in combination. The average particle size of these conductive ceramic particles and metal particles is 0.1
-10 μm is preferable from the viewpoint of ease of filling and printing through holes. And, as described later, the thickness is preferably 1 to 5 μm from the viewpoint of easy penetration into the gap.
【００４０】このような導体ペーストとしては、導電性
粒子又は金属粒子85〜97重量部、アクリル系樹脂、エチ
ルセルロース、ブチルセロソルブ及びポリビニルアルコ
ールから選ばれる少なくとも１種のバインダ1.5〜10ｓ
重量部、α−テルピオーネ、グリコール、エチルアルコ
ール及びブタノールから選ばれる少なくとも１種の溶媒
を1.5〜10重量部混合して均一に混練して調製した導体
ペーストが好適である。As such a conductive paste, 85 to 97 parts by weight of conductive particles or metal particles, at least one binder selected from acrylic resin, ethyl cellulose, butyl cellosolve and polyvinyl alcohol 1.5 to 10 s
A conductor paste prepared by mixing 1.5 to 10 parts by weight of at least one solvent selected from α-terpione, glycol, ethyl alcohol and butanol and uniformly kneading the mixture is suitable.
【００４１】そして、スルーホール１４の周囲部２２ａ
の隙間部分３０への侵入のし易さの点で、導体ペースト
の粘度の範囲を５００００〜５０００００ｃｐｓ（５０
〜５００Ｐａ・ｓ）とすることが好ましい。The peripheral portion 22a of the through hole 14
Of the conductor paste, the viscosity range of the conductor paste is 50000 to 500000 cps (50
It is preferable that it is set to about 500 Pa · s).
【００４２】この隙間部分３０は、前述したとおり、グ
リーンシート２２と下地フィルム２４とのドクターブレ
ード成形当初の密着性が失われた状態にあり、通常、ペ
ースト状の導体材料２８をスキージ法やローラ法等によ
りグリーンシート２２に印刷するとき、毛管現象的に侵
入していくことができる。As described above, the gap portion 30 is in a state in which the adhesiveness between the green sheet 22 and the base film 24 at the beginning of the doctor blade molding is lost, and the paste-like conductive material 28 is usually used by the squeegee method or the roller. When printing on the green sheet 22 by a method or the like, it can invade like a capillary phenomenon.
【００４３】しかも、このとき、導体ペーストの粘度を
前述のように可変とできる他、スキージやローラー等の
押圧力を適切に設定すれば、侵入する幅をコントロール
できる。そして、導体ペーストの粘度やスキージ又はロ
ーラの圧等をコントロールしながら、スルーホール１４
への導体ペーストの充填量を従来の設定よりも若干増や
して前記隙間部分３０に導体ペーストを侵入させる。Moreover, at this time, the viscosity of the conductor paste can be varied as described above, and the penetration width can be controlled by appropriately setting the pressing force of the squeegee, the roller and the like. Then, while controlling the viscosity of the conductor paste and the pressure of the squeegee or the roller, the through hole 14
The filling amount of the conductor paste into the gap is slightly increased as compared with the conventional setting, and the conductor paste is made to enter the gap portion 30.
【００４４】以上のようにして、この隙間部分３０に導
体ペースト２８を侵入させると、隙間部分３０は導体ペ
ースト２８で充填されることとなる（図４（ｃ））。When the conductor paste 28 is introduced into the gap 30 as described above, the gap 30 is filled with the conductor paste 28 (FIG. 4C).
【００４５】こののち、グリーンシート２２は下地フィ
ルム２４が剥離され、グリーンシート２２同士が所定の
グリーンシート積層体を得るように順序正しく積層さ
れ、所望形状に切断されたりして焼成前の生成形体とし
ての最終的な形状に整えられる。After that, the green film 22 is peeled off from the base film 24, and the green sheets 22 are laminated in order so as to obtain a predetermined green sheet laminated body, cut into a desired shape, or the green formed body before firing. As the final shape.
【００４６】このとき、積層体の積層順に従って、各グ
リーンシート２２にはそれぞれ所望の電極等が印刷され
るが、前記パンチング位置は、それぞれのパターン中の
所定の対応する位置とされ、前記隙間部分３０も同様の
対応する位置に形成されることとなり、各グリーンシー
ト２２を積層したときに打抜孔２６がスルーホール１４
となるものであり、前記隙間部分３０に充填された導体
材料２８がスルーホール１４から突起状に突出した突出
部１６となる。At this time, desired electrodes and the like are printed on each green sheet 22 in accordance with the stacking order of the stacked bodies, but the punching positions are predetermined corresponding positions in the respective patterns, and the gaps are formed. The portion 30 is also formed at the same corresponding position, and when the green sheets 22 are laminated, the punching holes 26 are formed in the through holes 14.
The conductor material 28 filled in the gap 30 serves as the protrusion 16 protruding from the through hole 14 in a protrusion shape.
【００４７】このようにして得られた生成形体は、ルツ
ボ又はセッター等に装入され３５０〜６００℃の温度下
でバインダー等が所定温度及び所定時間で脱脂分解さ
れ、そののち、約１８００℃にて所定時間焼成される。
このような工程を経て、導体層１８（電極、発熱体等）
を備えた所望の焼結体の窒化アルミニウム焼結体基板１
２が作製される。The green body thus obtained is charged into a crucible or a setter, and the binder or the like is degreased and decomposed at a temperature of 350 to 600 ° C. for a predetermined temperature and for a predetermined time, and then to about 1800 ° C. And is baked for a predetermined time.
Through these steps, the conductor layer 18 (electrode, heating element, etc.)
Aluminum nitride sintered body substrate 1 of desired sintered body including
2 is produced.
【００４８】以上説明したように、本発明の一実施形態
に係る製造工程によれば、突出部を有するスルーホール
を形成するに際して、特段の新たな設備や複雑な手法を
用いる必要はないので、突出部を容易に形成できる。更
に、打抜き時の工程条件の調整を要するものの、新たな
工程や高価な部品の追加等も要しないので、ウエハプロ
ーバの製造工程において、コストアップ等を招来するこ
とがない。As described above, according to the manufacturing process of the embodiment of the present invention, it is not necessary to use special new equipment or a complicated method when forming the through hole having the protruding portion. The protrusion can be easily formed. Further, although it is necessary to adjust the process conditions at the time of punching, there is no need to add a new process or an expensive component, so that the cost of the wafer prober manufacturing process does not increase.
【００４９】次に、他の実施形態に係る製造方法につい
て静電チャックを例にして、図５を参照して説明する。
上述したように、下地フィルム２４が付いた状態のグリ
ーンシート２２の所望の位置に、スルーホール１４を形
成し得るようにグリーンシート２２が下地フィルム２４
とともにパンチング（打抜き）されて空洞部として打抜
孔２６が形成される。このグリーンシートに打抜孔２６
よりも直径の大きな開口径を持つメタルマスク３２を載
置し、打抜孔２６に導体ペースト２８を充填する。充填
と同時に、スルーホール１４の片面を塞ぎ、焼結時には
スルーホール１４側面の突起部分（突出部１６）となる
円パターン２８ａを印刷する。Next, a manufacturing method according to another embodiment will be described with reference to FIG. 5 using an electrostatic chuck as an example.
As described above, the green sheet 22 is provided with the base film 24 so that the through holes 14 can be formed at desired positions of the green sheet 22 with the base film 24 attached.
At the same time, punching (punching) is performed to form a punching hole 26 as a hollow portion. Punching holes 26 in this green sheet
A metal mask 32 having an opening diameter larger than that of the metal mask 32 is placed, and the punching holes 26 are filled with the conductor paste 28. Simultaneously with the filling, one surface of the through hole 14 is closed, and a circular pattern 28a which becomes a protruding portion (projecting portion 16) on the side surface of the through hole 14 is printed at the time of sintering.
【００５０】グリーンシート２２には、発熱体３４及び
静電電極３６（図６に、静電電極３６の平面視、即ち、
図５（ｅ）又は（ｆ）の静電電極３６での断面を示す。
また、この静電電極３６は、上述した導体層１８の下位
概念に相当するものである。）となるパターンも印刷す
る。そして、これらのグリーンシート２２を積層して、
焼結させてスルーホール１４、発熱体３４、静電電極３
６を持つ静電チャック３８を得る。The green sheet 22 has a heating element 34 and an electrostatic electrode 36 (in FIG. 6, a plan view of the electrostatic electrode 36, that is,
The cross section in the electrostatic electrode 36 of FIG.5 (e) or (f) is shown.
The electrostatic electrode 36 corresponds to a subordinate concept of the conductor layer 18 described above. ) Is also printed. Then, by stacking these green sheets 22,
Sintered through hole 14, heating element 34, electrostatic electrode 3
An electrostatic chuck 38 having 6 is obtained.
【００５１】[0051]
【実施例】以下本発明の実施例を説明するが、本発明は
本実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
【００５２】（実施例１）ヒータ付きウエハプローバ
まず、窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製：平均粒径
1.1 μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径0.4 μ
ｍ）４重量部、アクリル系バインダ11.5重量部、分散剤
0.5重量部、及び、1 −ブタノールとエタノールとから
なるアルコール混合物53重量部、を混合した組成物を用
いてドクターブレード法によってＰＥＴ等からなる下地
シート上にシート成形を行って厚さ0.47 mmのグリーン
シートを得た。(Example 1) Wafer prober with heater First, aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation: average particle size)
1.1 μm) 100 parts by weight, yttria (average particle size 0.4 μm
m) 4 parts by weight, acrylic binder 11.5 parts by weight, dispersant
0.5 parts by weight and 53 parts by weight of an alcohol mixture consisting of 1-butanol and ethanol were mixed to form a sheet having a thickness of 0.47 mm on a base sheet made of PET or the like by a doctor blade method. I got a green sheet.
【００５３】このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥
させた後、前記スルーホール用の貫通孔をパンチングに
より開設した。このとき、パンチが跳ね上がる際にグリ
ーンシートとＰＥＴとの間に隙間部分が形成された。After the green sheet was dried at 80 ° C. for 5 hours, the through holes for the through holes were opened by punching. At this time, when the punch jumped up, a gap portion was formed between the green sheet and PET.
【００５４】そして、平均粒子径３μｍのタングステン
粒子100重量部、アクリル系バインダ1.9重量部、α−テ
ルピオーネ溶媒3.7重量部、及び、分散剤0.2重量部を混
合してスルーホール用導電ペーストとした。Then, 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle diameter of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, 3.7 parts by weight of an α-terpione solvent, and 0.2 parts by weight of a dispersant were mixed to prepare a conductive paste for through holes.
【００５５】次に、グリーンシートに電極パターン、発
熱体を従来と同様に印刷成形したのち、スルーホール用
貫通孔及び隙間部分にスルーホール用導電ペーストを充
填した。Next, an electrode pattern and a heating element were printed and formed on the green sheet in the same manner as in the conventional case, and then the through holes and the gaps were filled with the through hole conductive paste.
【００５６】そして、電極パターン等が印刷され、スル
ーホール貫通孔に導電ペーストが充填されたグリーンシ
ートを５０枚積層し、130 kg／cm２の圧力で一体化して
グリーンシート積層体を作製した。Then, 50 green sheets having the electrode patterns and the like printed and the through-hole through-holes filled with the conductive paste were laminated and integrated under a pressure of 130 kg / cm 2 to produce a green sheet laminate.
【００５７】こののち、このグリーンシート積層体を窒
素ガス中で約６００℃で５時間程度脱脂し、約１８９０
℃且つ圧力150 kg／cm２で３時間ホットプレスし、厚さ
４mmの窒化アルミニウムの板状のセラミック基板１２を
得た。この得られたセラミック基板１２を直径230 mmの
円板状に切り出した（図７参照）。After that, the green sheet laminate was degreased in nitrogen gas at about 600 ° C. for about 5 hours to give about 1890.
Hot pressing was performed for 3 hours at 150 ° C. and a pressure of 150 kg / cm 2 to obtain a plate-shaped ceramic substrate 12 of aluminum nitride having a thickness of 4 mm. The obtained ceramic substrate 12 was cut into a disk shape having a diameter of 230 mm (see FIG. 7).
【００５８】ここで、スルーホール１４及び１４ａの大
きさは、直径がいずれも3.0 mm、深さがそれぞれ6.0 m
m、3.0 ｍｍであり、突出部１６の鍔状部分の大きさＸ
は100μｍであった。このセラミック基板１２に従来と
同様に表面に熱電対用の凹部（図示せず）及びシリコン
ウエハ吸着用の溝４０を設けた。The sizes of the through holes 14 and 14a are 3.0 mm in diameter and 6.0 m in depth, respectively.
m, 3.0 mm, and the size X of the flange portion of the protrusion 16
Was 100 μm. The ceramic substrate 12 was provided with a concave portion (not shown) for a thermocouple and a groove 40 for adsorbing a silicon wafer on the surface as in the conventional case.
【００５９】次に、溝４０が形成されている面にチタン
層、モリブデン層、ニッケル層を順形成し、さらにこの
上層に、無電解ニッケルメッキ浴、電解ニッケルメッキ
浴を用いてホウ素の含有量が１重量％以下のニッケル層
を析出させたのち、アニーリングした。なおさらに、無
電解金メッキにより金メッキ層を形成してチャックトッ
プ導体層４２とした（図８参照）。Next, a titanium layer, a molybdenum layer and a nickel layer are formed in this order on the surface where the groove 40 is formed, and further on this layer, an electroless nickel plating bath and an electrolytic nickel plating bath are used to contain boron. Was deposited after depositing a nickel layer of 1% by weight or less. Furthermore, a gold plating layer was formed by electroless gold plating to form a chuck top conductor layer 42 (see FIG. 8).
【００６０】図９は、実施例１に係るヒータ付きウエハ
プローバのスルーホール部分を写真撮影したものであ
る。同図に示したように、スルーホール部分の側面に
は、複数の突起が形成されている。FIG. 9 is a photograph of the through-hole portion of the wafer prober with a heater according to the first embodiment. As shown in the figure, a plurality of protrusions are formed on the side surface of the through hole portion.
【００６１】こののち、溝４０から裏面に抜ける空気吸
引孔４４をドリル加工等により形成し、さらに、スルー
ホール１４，14a，14bを露出させるための袋孔４６を開
設した。この袋孔４６にNi−Au合金（Au 81.5 重量％、
Ni 18.4 重量％、不純物0.1％）からなる金ロウを用い
て、９７０℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子
ピン２０を接続させた。同様に、発熱体３４に、はんだ
層４８を介してコバール製の外部端子ピン２０を取り付
けた（図８参照）。After this, an air suction hole 44 that escapes from the groove 40 to the back surface is formed by drilling or the like, and a bag hole 46 for exposing the through holes 14, 14a, 14b is opened. Ni-Au alloy (Au 81.5% by weight,
An external terminal pin 20 made of Kovar was connected to the external terminal pin 20 by heating and reflowing at 970 ° C. using a gold brazing material containing 18.4% by weight of Ni and 0.1% of impurities. Similarly, the external terminal pin 20 made of Kovar was attached to the heating element 34 via the solder layer 48 (see FIG. 8).
【００６２】（実施例２）ヒータ付き静電チャック
（１）窒化アルミニウム粉末１００重量部、イットリア
（平均粒径：0.4 μｍ）４重量部、アクリルバインダ1
1.5重量部、分散剤0.5重量部および１−ブタノールとエ
タノールとからなるアルコール53重量部を混合したペー
ストを用い、ドクターブレード法による成形を行って、
厚さ0.47 ｍｍのグリーンシートを得た。(Example 2) Electrostatic chuck with heater (1) Aluminum nitride powder 100 parts by weight, yttria (average particle size: 0.4 μm) 4 parts by weight, acrylic binder 1
1.5 parts by weight, 0.5 parts by weight of a dispersant and a paste obtained by mixing 53 parts by weight of an alcohol consisting of 1-butanol and ethanol, by molding by the doctor blade method,
A green sheet having a thickness of 0.47 mm was obtained.
【００６３】（２）次に、このグリーンシートを８０℃
で５時間乾燥させた後、パンチングにより直径3.0 ｍｍ
および5.0 ｍｍの半導体ウエハ支持ピンを挿入する貫通
孔４４となる部分、外部端子と接続するためのスルーホ
ール１４となる部分を設けた。(2) Next, this green sheet is heated to 80 ° C.
After drying for 5 hours at 3.0 mm, diameter is 3.0 mm by punching.
Further, a portion to be a through hole 44 for inserting a semiconductor wafer support pin of 5.0 mm and a portion to be a through hole 14 for connecting to an external terminal are provided.
【００６４】（３）平均粒子径１μｍのタングステンカ
ーバイト粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0重量
部、α−テルピオーネ溶媒3.5重量部および分散剤0.3重
量部を混合して導体ペーストＡを調製した。平均粒子径
３μｍのタングステン粒子100重量部、アクリル系バイ
ンダ1.9重量部、α−テルピオーネ溶媒3.7重量部および
分散剤0.2重量部を混合して導体ペーストＢを調製し
た。(3) A conductor paste A was prepared by mixing 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm, 3.0 parts by weight of an acrylic binder, 3.5 parts by weight of an α-terpione solvent and 0.3 part by weight of a dispersant. A conductor paste B was prepared by mixing 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle size of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, 3.7 parts by weight of an α-terpione solvent and 0.2 part by weight of a dispersant.
【００６５】この導電性ペーストＡをグリーンシートに
スクリーン印刷で印刷し、導体ペースト層を形成した。
印刷パターンは、同心円パターンとした。また、他のグ
リーンシートに図６に示した櫛歯形状の静電電極パター
ンからなる導体ペースト層を形成した。更に、グリーン
シートに直径5.1 ｍｍの直径をもつステンレス製メタル
マスク３２を図５（ａ）のように載置し、外部端子を接
続するためのスルーホール用の貫通孔に導体ペーストＢ
を充填するとともに、突起部分となる円パターンを印刷
した（図５（ｂ））。This conductive paste A was printed on a green sheet by screen printing to form a conductor paste layer.
The printing pattern was a concentric pattern. Further, a conductor paste layer having the comb-teeth-shaped electrostatic electrode pattern shown in FIG. 6 was formed on another green sheet. Further, a stainless steel metal mask 32 having a diameter of 5.1 mm is placed on the green sheet as shown in FIG. 5 (a), and the conductive paste B is applied to the through holes for connecting the external terminals.
And a circular pattern to be a protrusion was printed (FIG. 5B).
【００６６】上記処理の終わったグリーンシート（図５
（ｃ））に、さらに、タングステンペーストを印刷しな
いグリーンシートを上側（加熱面）に３７枚、下側に１
３枚、１３０℃、80 kg／cm２ の圧力で積層した（図５
（ｄ））。The green sheet that has undergone the above processing (see FIG. 5)
In (c)), 37 green sheets on which the tungsten paste is not printed are provided on the upper side (heating surface), and 1 on the lower side.
Three sheets were laminated at 130 ° C and a pressure of 80 kg / cm 2 (Fig. 5).
(D)).
【００６７】（４）次に、得られた積層体を窒素ガス
中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力150 kg
／cm２で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アル
ミニウム板状体を得た。これを230 ｍｍの円板状に切り
出し、内部に厚さ６μｍ、幅10ｍｍの発熱体および静電
電極、スルーホールを有するセラミック製の板状体とし
た（図５（ｅ））。(4) Next, the obtained laminated body was degreased in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 hours, and at 1890 ° C. and a pressure of 150 kg.
/ Cm 2 was hot-pressed for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate having a thickness of 3 mm. This was cut into a 230 mm disk shape to obtain a ceramic plate-shaped body having a heating element of 6 μm in thickness and 10 mm in width, an electrostatic electrode, and a through hole therein (FIG. 5 (e)).
【００６８】（５）次に、（４）で得られた板状体を、
ダイヤモンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、ガラ
スビーズによるブラスト処理で表面に熱電対のための有
底孔（直径：1.2 ｍｍ、深さ：2.0 ｍｍ）を設けた。(5) Next, the plate-like body obtained in (4) is
After polishing with a diamond grindstone, a mask was placed and a bottomed hole (diameter: 1.2 mm, depth: 2.0 mm) for a thermocouple was provided on the surface by blasting with glass beads.
【００６９】（６）さらに、スルーホール用の貫通孔の
一部をえぐり取って凹部とし、この凹部にＮｉ−Ａｕか
らなる金ろうを用い、７００℃で加熱リフローしてコバ
ール製の外部端子を接続させた（図５（ｆ））。なお、
外部端子の接続は、タングステンの支持体が３点で支持
する構造が望ましい。接続信頼性を確保することができ
るからである。(6) Further, a part of the through hole for the through hole is cut out to form a concave portion, and a gold brazing material made of Ni-Au is used for this concave portion, and reflow is performed by heating at 700 ° C. to form an external terminal made of Kovar. They were connected (Fig. 5 (f)). In addition,
The connection of the external terminal is preferably a structure in which the tungsten support supports at three points. This is because connection reliability can be secured.
【００７０】（８）次に、温度制御のための複数の熱電
対を有底孔に埋め込み、静電チャックの製造を完了し
た。(8) Next, a plurality of thermocouples for temperature control were embedded in the bottomed holes, and the manufacture of the electrostatic chuck was completed.
【００７１】（比較例１）突起なし
実施例１と同様であるが、グリーンシートを８０℃で５
時間乾燥させた後、前記スルーホール用の貫通孔をドリ
ル加工により開孔したドリル加工では、ＰＥＴとグリー
ンシートとの間に隙間は生じない。このため、スルーホ
ールに突起部分が形成されない。(Comparative Example 1) No protrusions The same as in Example 1, except that the green sheet was heated at 80 ° C. for 5 hours.
In the drilling in which the through holes for through holes are opened by the drilling after drying for a time, no gap is formed between the PET and the green sheet. Therefore, no protruding portion is formed in the through hole.
【００７２】（評価方法）実施例及び比較例のウエハプ
ローバ、静電チャックについて、外聞端子をオートグラ
フ（株式会社島津製作所製オートグラフ ＡＧＳ−Ｇ）
にて0.5 ｍｍ／秒の速度で引っ張り、破壊強度を測定し
た。また、ウエハ載置面の温度を４００℃まで昇温し、
スルーホール直上とその他の部分でサーモビュアで測定
し、温度差を調べた。その結果を表１に示す。(Evaluation Method) With respect to the wafer probers and electrostatic chucks of Examples and Comparative Examples, the external terminals were autographed (Autograph AGS-G manufactured by Shimadzu Corporation).
The tensile strength was measured by pulling at 0.5 mm / sec. Also, raise the temperature of the wafer mounting surface to 400 ° C,
The temperature difference was measured by measuring with a thermoviewer immediately above the through hole and in other parts. The results are shown in Table 1.
【００７３】[0073]
【表１】 [Table 1]
【００７４】この結果から明らかなように、スルーホー
ルが引き抜かれてセラミック基板が破壊に至る強度が実
施例の方が高く、またスルーホールの真上とそれ以外の
部分の温度差も実施例の方が小さいことが判る。As is clear from this result, the strength at which the through hole is pulled out and the ceramic substrate is destroyed is higher in the embodiment, and the temperature difference between the portion directly above the through hole and the other portion is also different in the embodiment. It turns out that the one is smaller.
【００７５】尚、本発明は、上述した実施の形態に限定
されるものではない。例えば、図１０に示したように、
ウエハプローバにおいては、チャックトップ導体層に電
気的に接続するスルーホール14cのみならず、ガード電
極、グランド電極に電気的に接続するスルーホール１
４，14aを有していてもよく、このガード電極グランド
電極に接続するスルーホールの側面に突出部１６（突起
部）を有していてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, as shown in FIG.
In the wafer prober, not only the through hole 14c electrically connected to the chuck top conductor layer but also the through hole 1 electrically connected to the guard electrode and the ground electrode.
4, 14a may be provided, and the projecting portion 16 (projecting portion) may be provided on the side surface of the through hole connected to the guard electrode ground electrode.
【００７６】また、上記実施の形態は、スルーホールに
突出部を設けるようにしたものであるが、スルーホール
に凹部を設けるようにしたものでもよい。要するに、半
導体製造・検査装置用セラミック基板のスルーホールの
構造が当該セラミック基板にスルーホールが強固に密着
し、また、全体の温度の均一性を実現することができる
ものであればよい。Further, in the above embodiment, the through hole is provided with the protruding portion, but the through hole may be provided with the concave portion. In short, the structure of the through holes of the ceramic substrate for semiconductor manufacturing / inspection equipment should be such that the through holes can be firmly adhered to the ceramic substrate and the uniformity of the entire temperature can be realized.
【００７７】[0077]
【発明の効果】本発明に係る請求項１乃至４に記載のセ
ラミック基板は、外部端子ピンが受ける引き抜き力に対
する耐引き抜き力性に優れ信頼性の高いスルーホール構
造を得ることができる。また、ホットスポットも生じに
くく、温度分布の均一性も高い。そして、このようなス
ルーホール構造を備えた静電チャック、ウエハプロー
バ、ヒータなどを容易に製造でき、これらは外部端子に
かかる引く抜き力に対して信頼性が高く、温度分布の均
一性が高い。 Se <br/> ceramic substrate according to claim 1 to 4 according to the present invention is to obtain a good and reliable through-hole structure to withstand pull-out force resistance to pull-out forces external terminal pin receiving You can In addition, hot spots are unlikely to occur and the temperature distribution is highly uniform. Then, an electrostatic chuck, a wafer prober, a heater, etc. having such a through hole structure can be easily manufactured, and these are highly reliable with respect to the pulling force applied to the external terminals and have a high temperature distribution uniformity. .
【００７８】[0078]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】 本発明の一実施の形態に係るセラミック基板
の断面構造を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の他の一実施の形態に係るセラミック
基板の断面構造を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to another embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の他の一実施の形態に係るセラミック
基板の断面構造を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to another embodiment of the present invention.
【図４】 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態に
係るセラミック基板のスルーホール用打抜孔の形成工程
を示した製造工程図である。4 (a) to 4 (c) are manufacturing process diagrams showing a process of forming a through hole punching hole in a ceramic substrate according to an embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の一実施の形態に係る静電チャックの
製造工程図である。FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the electrostatic chuck according to the embodiment of the present invention.
【図６】 図５に示した静電チャックの静電電極を模式
的に示した図である。6 is a diagram schematically showing electrostatic electrodes of the electrostatic chuck shown in FIG.
【図７】 本発明の一実施の形態に係るセラミック基板
の断面構造を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a cross-sectional structure of a ceramic substrate according to an embodiment of the present invention.
【図８】 図７に示したセラミック基板を用いたウエハ
プローバであって、本発明の一実施の形態に係るウエハ
プローバの断面構造を示した図である。8 is a diagram showing a cross-sectional structure of a wafer prober using the ceramic substrate shown in FIG. 7, which is a wafer prober according to an embodiment of the present invention.
【図９】 実施例１に係るヒータ付きウエハプローバの
スルーホール部分の断面を写真撮影した図面代用写真で
ある。FIG. 9 is a photograph as a substitute for a drawing, which is a photograph of the cross section of the through hole portion of the wafer prober with a heater according to the first embodiment.
【図１０】 本発明の一実施の形態に係るウエハプロー
バの概略構成を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a wafer prober according to an embodiment of the present invention.
【図１１】 静電チャックを例として従来のスルーホー
ルを有するセラミック基板の断面構造を示した図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing a cross-sectional structure of a conventional ceramic substrate having a through hole by using an electrostatic chuck as an example.
【符号の説明】 １０ ウエハプローバ １２ セラミック基板 １４ スルーホール １６ 突出部 １８ 導体層 ２０ 外部端子ピン ２６ 打抜孔 ２８ 導電材料 ３０ 隙間部分 ３４ 発熱体 ３６ 静電電極 ４２ チャックトップ導体層[Explanation of symbols] 10 Wafer prober 12 Ceramic substrate 14 through holes 16 Projection 18 Conductor layer 20 external terminal pins 26 punched holes 28 Conductive material 30 Gap 34 heating element 36 Electrostatic electrode 42 Chuck top conductor layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/03 Ｈ０５Ｂ 3/03 3/10 3/10 Ａ 3/18 3/18 3/74 3/74 Ｆターム(参考） 2G011 AA16 AA21 AB06 AC21 AC32 AC33 AD01 AF07 3K092 PP20 QA05 QB43 QC34 QC49 RF03 RF11 VV21 VV22 VV31 4M106 AA01 DD01 DJ02 5E346 AA15 CC17 CC35 CC37 CC38 DD13 DD25 DD34 EE24 FF15 FF18 FF34 GG05 GG06 GG24 GG28 GG34 HH11 HH17 HH18─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05B 3/03 H05B 3/03 3/10 3/10 A 3/18 3/18 3/74 3/74 F-term (reference) 2G011 AA16 AA21 AB06 AC21 AC32 AC33 AD01 AF07 3K092 PP20 QA05 QB43 QC34 QC49 RF03 RF11 VV21 VV22 VV31 4M106 AA01 DD01 DJ02 5E346 AA15 CC17 CC35 CC37 CC38 DD13 DD25 DD34 HIHFF34H18H0634H18HFF34H18
Claims (4)
層に電気的に接続するスルーホールを備えた半導体製造
・検査装置用セラミック基板において、前記スルーホー
ルの側面に当該セラミック基板中に突出した部分を有す
ることを特徴とする半導体製造・検査装置用セラミック
基板。1. A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting device, which has a conductor layer on the surface or inside thereof and is provided with a through hole electrically connected to the conductor layer, wherein a side surface of the through hole is formed in the ceramic substrate. A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting device, which has a protruding portion.
的に接続するスルーホールを備えた半導体製造・検査装
置用セラミック基板において、前記スルーホールの側面
にセラミック基板中に突出した部分を有し、ウエハプロ
ーバとして機能する請求項１に記載の半導体製造・検査
装置用セラミック基板。2. A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus, which has a conductor layer on its surface and has a through hole electrically connected to the conductor layer, wherein a portion of the side surface of the through hole protrudes into the ceramic substrate. The ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting device according to claim 1, which has a function as a wafer prober.
発熱体に電気的に接続するスルーホールを備えた半導体
製造・検査装置用セラミック基板において、前記スルー
ホールの側面にセラミック基板中に突出した部分を有
し、ヒータとして機能する請求項１に記載の半導体製造
・検査装置用セラミック基板。3. A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus, which has a heating element as a conductor layer therein and has a through hole electrically connected to the heating element, wherein a ceramic substrate is provided on a side surface of the through hole. The ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to claim 1, which has a protruding portion and functions as a heater.
の静電電極に電気的に接続するスルーホールを備えた半
導体製造・検査装置用セラミック基板において、前記ス
ルーホールの側面にセラミック基板中に突出した部分を
有し、静電チャックとして機能する請求項１に記載の半
導体製造・検査装置用セラミック基板。4. A ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus, which has an electrostatic electrode as a conductor layer inside and has a through hole electrically connected to the electrostatic electrode, wherein the ceramic substrate is provided on a side surface of the through hole. The ceramic substrate for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to claim 1, which has a protruding portion therein and functions as an electrostatic chuck.
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