JP2016225355A - Sample holder and plasma etching apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、半導体集積回路の製造工程等において半導体ウエハ等を保持するための試料保持具およびこれを用いたプラズマエッチング装置に関するものである。 The present invention relates to a sample holder for holding a semiconductor wafer or the like, for example, in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, and a plasma etching apparatus using the same.
半導体集積回路の製造工程または液晶表示装置の製造工程等において、半導体ウエハ等の各試料を保持するための部品として試料保持具が知られている。試料保持具としては、例えば、特許文献1に記載された静電チャックが挙げられる。特許文献1に記載された静電チャックはセラミック基板とセラミック基板の底面に設けられた抵抗発熱体とを備えている。近年、静電チャックは試料保持面における均熱性の更なる向上が求められている。
A sample holder is known as a part for holding each sample such as a semiconductor wafer in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit or a manufacturing process of a liquid crystal display device. Examples of the sample holder include an electrostatic chuck described in
しかしながら、特許文献1に記載された静電チャックにおいては、主面の均熱性をさらに向上させることが困難であった。具体的には、主面の均熱性を向上させるためには、抵抗発熱体の配線幅を細くするとともに、抵抗発熱体の配線密度が高くなるようにしつつ、抵抗発熱体を広範囲に引き回すことが求められる。抵抗発熱体と外部の電源とを接続するための電極もセラミック基板の底面に設けられるため、上述した通り抵抗発熱体の配線密度が高くなるようにしつつ抵抗発熱体を広範囲に引き回そうとすると、電極を従来よりも小さくする必要があった。このような場合には、電流を電極に流したときに電極自体が発熱してしまうおそれがあり、その結果、均熱性をさらに向上させることが困難になってしまうという問題点があった。
However, in the electrostatic chuck described in
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極自体の発熱を低減することができる試料保持具およびこれを用いたプラズマエッチング装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a sample holder capable of reducing the heat generation of the electrode itself and a plasma etching apparatus using the sample holder.
本発明の一態様の試料保持具は、一方の主面に試料保持面を有するセラミック体と、該セラミック体の他方の主面に設けられた発熱抵抗体と、前記他方の主面に設けられて前記発熱抵抗体に接続された電極とを備えており、該電極は、一部が前記他方の主面から前記セラミック体の内部に入り込んでいることを特徴とする。 The sample holder according to one aspect of the present invention is provided with a ceramic body having a sample holding surface on one main surface, a heating resistor provided on the other main surface of the ceramic body, and the other main surface. And an electrode connected to the heating resistor, and a part of the electrode enters the inside of the ceramic body from the other main surface.
本発明の一態様のプラズマエッチング装置は、真空チャンバと、該真空チャンバ内に配置された高周波印加用電極を有するベースプレートと、該ベースプレートに搭載された上記の試料保持具とを含むことを特徴とする。 A plasma etching apparatus according to an aspect of the present invention includes a vacuum chamber, a base plate having a high-frequency application electrode disposed in the vacuum chamber, and the sample holder mounted on the base plate. To do.
本発明の一態様の試料保持具によれば、電極の一部がセラミック体の内部に入り込んでいる。これにより、電極自体の発熱を低減することができる。 According to the sample holder of one aspect of the present invention, a part of the electrode enters the inside of the ceramic body. Thereby, the heat_generation | fever of electrode itself can be reduced.
本発明の一態様のプラズマエッチング装置によれば、上記の試料保持具を含むことによって、試料保持面の均熱性を向上させることができる。 According to the plasma etching apparatus of one embodiment of the present invention, it is possible to improve the thermal uniformity of the sample holding surface by including the sample holder.
以下、本発明の一実施形態に係る試料保持具10およびこれを用いたプラズマエッチング装置100について、図面を参照して説明する。
Hereinafter, a
図1は本発明の一実施形態の試料保持具10を示す断面図である。図1に示すように、本発明の一実施形態の試料保持具10は、一方の主面に試料保持面11を有するセラミック体1と、セラミック体1の他方の主面に設けられた発熱抵抗体3と、他方の主面に設けられて発熱抵抗体3に接続された電極4とを備えている。試料保持具10は、さらに、セラミック体1に埋設された静電吸着用電極2と、外部端子接続用ピン5とを備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
セラミック体1は、一方の主面(上面)に試料保持面11を有する板状の部材である。セラミック体1は、上面の試料保持面11で、例えばシリコンウエハ等の試料を保持する。セラミック体1は、平面視したときの形状が円形状の部材である。セラミック体1は、例えばアルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素またはイットリア等のセラミック材料からなる。セラミック体1の寸法は、例えば、径を200〜500mm、厚みを2〜15mmに設定できる。試料保持面11に試料を保持する方法としては、様々な方法を用いることができるが、本実施形態の試料保持具10は静電気力によって試料を保持する。そのため、試料保持具10は、セラミック体1の内部に静電吸着用電極2を備えている。
The
静電吸着用電極2は、2つの電極(図1には一方の電極しか図示していない。)から構成される。2つの電極は、一方が電源の正極に接続され、他方が負極に接続される。2つの電極は、それぞれ略半円板状に形成され、半円の弦同士が隙間をあけて対向するように、セラミック体1の内部に配置される。これら2つの電極の弧によって静電吸着用電極2の全体の外形が円形状となっている。静電吸着用電極2の全体による円形状の外形の中心は、同じく円形状のセラミック体1の外形の中心と同一に設定される。静電吸着用電極2は、例えばタングステンまたはモリブデン等の金属材料からなる。
The
セラミック体1は下面に開口する穴部12を有している。穴部12の底面において、静電吸着用電極2の一部が露出している。穴部12は、外部端子接続用ピン5を挿入するために設けられている。穴部12の形状は、例えば円柱状である。穴部12の寸法は、挿入される外部端子接続用ピン5の寸法に対応して定められる。具体的には、外部端子接続用ピン5の外周面と穴部12の内周面との間に外部端子接続用ピン5を容易に挿入できる程度の隙間を形成するように、穴部12の寸法は設定される。外部端子接続用ピン5が外径1.5mmの円柱状の場合には、穴部12の径は2〜10mmに設定することができる。
The
外部端子接続用ピン5は、外部電源(図示せず)と静電吸着用電極2とを電気的に接続するための部材である。また、外部端子接続用ピン5は、外部電源と発熱抵抗体3に接続される電極4とを電気的に接続するためにも用いられる。外部端子接続用ピン5は、例えば円柱状の部材であって、穴部12に挿入されて用いられる。外部端子接続用ピン5は、穴部12の内部において、先端が静電吸着用電極2に押し当てられることによって、電気的に接続されている。外部端子接続用ピン5の先端は、尖った形状になっている。これにより、静電吸着用電極2の表面に外部端子接続用ピン5を接触させやすくなっている。そのため、静電吸着用電極2と外部端子接続用ピン5との間の接続抵抗が大きくなってしま
う可能性を低減できる。
The external
発熱抵抗体3は、セラミック体1の上面の試料保持面11に保持した試料を加熱するための部材である。発熱抵抗体3は、セラミック体1の他方の主面(下面)に設けられている。発熱抵抗体3に電圧を印加することによって、発熱抵抗体3を発熱させることができる。発熱抵抗体3で発せられた熱は、セラミック体1の内部を伝わって、セラミック体1の上面における試料保持面11に到達する。これにより、試料保持面11に保持された試料を加熱することができる。発熱抵抗体3は、例えば複数の湾曲部を有する線状のパターンであって、セラミック体1の下面のほぼ全面に形成されている。これにより、試料保持具10の上面において熱分布にばらつきが生じることを抑制できる。
The
発熱抵抗体3は、導体成分およびガラス成分を含んでいる。導体成分としては、例えば銀パラジウム、白金、アルミニウムまたは金等の金属材料を含んでいる。また、ガラス成分としては、ケイ素、アルミニウム、ビスマス、カルシウム、ホウ素および亜鉛等の材料の酸化物を含んでいるガラスを用いることができる。発熱抵抗体3は、例えば、厚みを20〜70μmに設定できる。
The
電極4は、発熱抵抗体3と外部電源とを電気的に接続するための部材である。電極4は一部がセラミック体1の下面に設けられており、発熱抵抗体3と電気的に接続されている。より詳しくは、発熱抵抗体3の配線パターンと電極4とが繋がっている。電極4は、下面視したときの前記セラミック体1の下面に位置する部分40の形状が、例えば、円形状である。
The
ここで、本実施形態の試料保持具10においては、電極4の一部が他方の主面からセラミック体1の内部に入り込んでいる。具体的には、セラミック体1の他方の主面から一方の主面に向かう第1部分41と、第1部分41からセラミック体1の主面に対して並行に延びる第2部分42とを備えている。第1部分41は、例えば、円柱状であって、第2部分42は、例えば、帯状に設けられている。
Here, in the
本実施形態の試料保持具10においては、電極4の一部がセラミック体1の内部に入り込んでいる。これにより、電極4の抵抗を小さくすることができるので、電極4における発熱を低減することができる。
In the
特に、上述したように、電極4がセラミック体1の他方の主面から一方の主面に向かう第1部分41を有していることが好ましい。このように、電極4がセラミック体1の下面に位置している部分から直上の方向に延びていることによって、電極4が斜め上の方向に延びている場合と比較して、発熱抵抗体3から流れてきた電流を第1部分41にスムーズに流すことができる。そのため、電極4において不要な発熱が生じてしまうことをさらに低減できる。
In particular, as described above, it is preferable that the
電極4の寸法は、例えば、セラミック体1の他方の主面に設けられている部分の厚みを、発熱抵抗体3と同様に、20〜70μmに設定できる。また、第1部分41のセラミック体1の上下方向における厚み(深さ)を1.1〜1.2mmに設定できる。また、第2部分42の厚みを15〜25μmに設定できる。
As for the dimension of the
さらに、図2に示すように、セラミック体1の他方の主面に凹部13が設けられており、電極4は、セラミック体1の内部に入り込んでいる部分が凹部13に向かって延びており、一部が凹部13内に露出していてもよい。より具体的には、第2部分42が凹部13に露出していてもよい。これにより、発熱抵抗体3のトリミングを容易に行なうことができる。以下、詳細に説明する。
Furthermore, as shown in FIG. 2, a
一般的に、発熱抵抗体3のトリミングは、電極4と発熱抵抗体3の所望の部分との間の抵抗値を抵抗計で測定しながら、発熱抵抗体3を研磨または部分的にカットすることによって行なう。そのため、発熱抵抗体3のうち電極4の近傍に位置する領域に関しては、電極4に接続された抵抗計の端子が障害となることから、この領域のトリミングを効率的に行なうことが困難であった。これに対して、図2に示すように、電極4のうちセラミック体1の内部に入り込んでいる部分を凹部13に引き出しておくことによって、電極4のうちセラミック体1の下面に位置する部分40ではなく、凹部13に引き出されている部分に抵抗計の端子を接続することによっても、発熱抵抗体3の抵抗値を測定することが可能になる。そのため、電極4のうち下面に位置している部分40の周辺のトリミングを行なうことが容易になるので、より細やかなトリミングを行なうことができるようになる。その結果、試料保持具10の主面における均熱性をさらに向上できる。
In general, trimming of the
また、図3に示すように、トリミングを行なった後には、凹部13に絶縁性の樹脂9を充填してもよい。凹部13に絶縁性の樹脂9を充填することによって、凹部13に何も充填されていない(凹部13内に空気が存在している)状態と比較して、凹部13内部における熱伝導率をセラミック体1に近づけることができる。これにより、凹部13を設けたことによるセラミック体1における熱の偏りを低減することができる。
In addition, as shown in FIG. 3, after the trimming, the
図1に戻って、上述した試料保持具10を用いたプラズマエッチング装置100の一部を説明する。プラズマエッチング装置100は、真空チャンバ(図示せず)と、真空チャンバ内に配置された高周波印加用電極(図示せず)を有するベースプレート6と、ベースプレート6に搭載された試料保持具10とを備えている。
Returning to FIG. 1, a part of the
ベースプレート6は、内部に冷却媒体用の流路(図示せず)および試料保持具10の上面にヘリウムまたはアルゴン等の伝熱ガスを流す流路を内蔵した板状の部材である。ベースプレート6としては、例えば、アルミニウムまたはチタン等の金属材料、炭化ケイ素等のセラミック材料あるいは炭化ケイ素とアルミニウムとの複合材等を用いることができる。
The
試料保持具10の発熱抵抗体3は絶縁層7によって覆われている。絶縁層7としては、セラミックフィラー入りの接着材またはセラミック材料等が用いられる。この絶縁層7は、樹脂層8によってベースプレート6の上面に接着されている。
The
樹脂層8としては、接着性の樹脂を用いることができる。具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂等を用いることができる。なお、樹脂層8はフィラーを含有していても構わない。フィラーを含有することによって、樹脂層8の熱伝導性を向上させることができる。フィラーとしては、セラミック材料または金属材料等の樹脂材料よりも高い熱伝導性を有しているものであればよい。具体的には、フィラーが金属から成る場合には、例えばアルミニウムから成るものを用いることができる。また、フィラーがセラミック材料から成る場合には、アルミナ、炭化ケイ素、窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素を用いることができる。
As the
なお、樹脂層8、絶縁層7およびベースプレート6には、セラミック体1の穴部12に外部端子接続用ピン5を挿入できるように、穴部12に繋がる貫通孔が設けられている。これにより、セラミック体1の下面に樹脂層8、絶縁層7およびベースプレート6を設けた場合であっても、外部端子接続用ピン5をセラミック体1の下面から穴部12に挿入することができる。
The
プラズマエッチング装置100は、上記の試料保持具10を備えていることによって、
試料保持面11の均熱性を向上させることができる。
The
The soaking property of the
1 :セラミック体
11 :試料保持面
12 :穴部
13 :凹部
2 :静電吸着用電極
3 :発熱抵抗体
4 :電極
41 :第1部分
42 :第2部分
5 :外部端子接続用ピン
6 :ベースプレート
7 :絶縁層
8 :樹脂層
10 :試料保持具
100:プラズマエッチング装置
1: Ceramic body 11: Sample holding surface 12: Hole 13: Recess 2: Electrostatic adsorption electrode 3: Heating resistor 4: Electrode 41: 1st part 42: 2nd part 5: External terminal connecting pin 6: Base plate 7: Insulating layer 8: Resin layer 10: Sample holder 100: Plasma etching apparatus
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018121029A (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 京セラ株式会社 | Sample holder |
WO2021157523A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-12 | 京セラ株式会社 | Sample holder |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52140064U (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-24 | ||
JPS60224257A (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Resistor trimming method in thick film ic |
JPH09213455A (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-15 | Kyocera Corp | Power feeding structure of wafer holding device |
JP2000049217A (en) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Kyocera Corp | Wafer holding member |
JP2000277592A (en) * | 1999-03-19 | 2000-10-06 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Substrate holder |
JP2002175867A (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Ibiden Co Ltd | Ceramic heater |
JP2002203661A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Ibiden Co Ltd | Mounting structure of power supply terminal for ceramic heater used for semiconductor industry |
WO2014119637A1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | 京セラ株式会社 | Sample holder and plasma etching apparatus using same |
-
2015
- 2015-05-27 JP JP2015107522A patent/JP6563690B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52140064U (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-24 | ||
JPS60224257A (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Resistor trimming method in thick film ic |
JPH09213455A (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-15 | Kyocera Corp | Power feeding structure of wafer holding device |
JP2000049217A (en) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Kyocera Corp | Wafer holding member |
JP2000277592A (en) * | 1999-03-19 | 2000-10-06 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Substrate holder |
JP2002175867A (en) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Ibiden Co Ltd | Ceramic heater |
JP2002203661A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Ibiden Co Ltd | Mounting structure of power supply terminal for ceramic heater used for semiconductor industry |
WO2014119637A1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | 京セラ株式会社 | Sample holder and plasma etching apparatus using same |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018121029A (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 京セラ株式会社 | Sample holder |
WO2021157523A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-12 | 京セラ株式会社 | Sample holder |
JPWO2021157523A1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-08-12 | ||
JP7252378B2 (en) | 2020-02-03 | 2023-04-04 | 京セラ株式会社 | sample holder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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