JP2020136536A - Sample holding tool - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、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用いられる、半導体ウエハ等の試料を保持する試料保持具に関する。 The present disclosure relates to a sample holder for holding a sample such as a semiconductor wafer, which is used in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, a manufacturing process of a liquid crystal display device, or the like.
半導体製造装置等に用いられる試料保持具として、静電チャックが知られている。静電チャックは、ウエハ等の試料(被処理物またはワークともいう)を載置して吸着保持するための平坦な上面(試料保持面)を有する、絶縁体からなる板状の試料保持部材(基体またはセラミック体ともいう)と、この試料保持部材を下側から支承する、導電体からなる板状の支持部材(金属ベースまたはベースプレートともいう)とを、接着剤等の接合材により接合して構成されている。 An electrostatic chuck is known as a sample holder used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like. The electrostatic chuck is a plate-shaped sample holding member (also referred to as an object to be processed or a work) made of an insulator and having a flat upper surface (sample holding surface) for mounting and sucking and holding a sample such as a wafer. A substrate or ceramic body) and a plate-shaped support member (also referred to as a metal base or base plate) made of a conductor that supports the sample holding member from below are joined by a bonding material such as an adhesive. It is configured.
接合された静電チャックの内部には、静電チャックの下部または底部から試料保持面である上面に向けて、上下の部材間で連通する複数の縦孔が設けられている。これらの縦孔(ガス供給流路ともいう)を通じて、ヘリウム等のガスが試料保持面に供給されるようになっている。 Inside the joined electrostatic chuck, a plurality of vertical holes communicating between the upper and lower members are provided from the lower portion or the bottom portion of the electrostatic chuck toward the upper surface which is the sample holding surface. Gas such as helium is supplied to the sample holding surface through these vertical holes (also referred to as gas supply flow paths).
試料保持部材と支持部材との接合に関し、特許文献1には、試料保持面である試料保持部材の上面を水平に保つために、試料保持部材(セラミックス部材)を支持部材(金属部材)に接合する際、試料保持部材と支持部材との間(界面)に、樹脂からなるスペーサ(スペーサー部)を複数個配置して積層する方法が開示されている。 Regarding the joining of the sample holding member and the supporting member, Patent Document 1 states that the sample holding member (ceramic member) is joined to the supporting member (metal member) in order to keep the upper surface of the sample holding member, which is the sample holding surface, horizontal. A method is disclosed in which a plurality of spacers (spacer portions) made of resin are arranged and laminated between the sample holding member and the supporting member (interface).
これによれば、試料保持部材と支持部材との間に塗布された接合材(接着剤)を、積層方向に等方圧を加えながら硬化させることにより、試料保持面を水平に維持する、均一な厚みの接合材層を得ることができる。 According to this, the bonding material (adhesive) applied between the sample holding member and the supporting member is cured while applying isotropic pressure in the stacking direction to maintain the sample holding surface horizontally, uniformly. A bonding material layer having a thickness of various thickness can be obtained.
ところで、前述したような、試料保持部材と支持部材との間に配設されたスペーサは、接着剤等により、その上側の端面(上端面)が試料保持部材の下面または底面に接着固定され、その下側の端面(下端面)が支持部材の上面または天面に接着固定されている。 By the way, as described above, the spacer disposed between the sample holding member and the supporting member has its upper end surface (upper end surface) adhesively fixed to the lower surface or the bottom surface of the sample holding member by an adhesive or the like. The lower end surface (lower end surface) is adhesively fixed to the upper surface or top surface of the support member.
しかしながら、試料保持具を構成する、セラミック製の試料保持部材と金属製の支持部材とは、熱に関する固有の線膨張係数(いわゆる熱膨張率)が異なるため、静電チャックを含む試料保持具が半導体製造工程の中で加熱(昇温)と除熱(降温)とが繰り返されるうち、試料保持部材とスペーサとの接合部(スペーサの上端面)あるいは支持部材とスペーサとの接合部(スペーサの下端面)に、上述の部材間の熱膨張率の差に起因する応力が加わり、いずれかの接合部が、接着固定された部材から剥離・脱落してしまう場合があった。 However, since the ceramic sample holding member and the metal supporting member constituting the sample holder have different linear expansion coefficients (so-called thermal expansion coefficient) with respect to heat, the sample holder including the electrostatic chuck is used. While heating (heating) and heat removal (lowering) are repeated in the semiconductor manufacturing process, the joint between the sample holding member and the spacer (upper end surface of the spacer) or the joint between the support member and the spacer (spacer) A stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the above-mentioned members is applied to the lower end surface), and one of the joints may peel off or fall off from the adhesively fixed member.
このようなスペーサの、試料保持部材と支持部材との間からの剥離・脱落が複数発生すると、試料保持面を水平に維持できなくなって、この試料保持具(静電チャック)を用いて製造される製品(被処理物またはワーク)の均質な処理が難しくなり、ひいては、製品の歩留まりに影響を及ぼす可能性がある。 If a plurality of such spacers are peeled off or dropped from between the sample holding member and the supporting member, the sample holding surface cannot be maintained horizontally, and the sample holding tool (electrostatic chuck) is used for manufacturing. It becomes difficult to uniformly process the product (workpiece or workpiece), which may affect the yield of the product.
本開示の目的は、昇温と降温のサイクルを繰り返しても、試料保持面の水平が長く維持され、長期にわたり使い続けることのできる試料保持具を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a sample holder that can be used for a long period of time by maintaining the horizontality of the sample holding surface for a long time even if the cycle of raising and lowering the temperature is repeated.
本開示の試料保持具は、試料を載置可能な上面と位置固定のための接合に用いられる下面とを有する平板状の試料保持部材と、平坦面を有する支持部材であって、前記平坦面と前記試料保持部材の前記下面とが対向するように前記試料保持部材を支承する支持部材と、前記試料保持部材の前記下面と前記支持部材の前記平坦面との間に配置される間隙調整用の第1スペーサと、前記試料保持部材の前記下面と前記支持部材の前記平坦面との間に配設されて、前記試料保持部材と前記支持部材とを接合する接合材と、を備える。
前記第1スペーサは、樹脂からなる板状または柱状であり、前記1スペーサの上端面および下端面の少なくとも一方の面積が、前記第1スペーサの上下方向中央部の水平方向断面積よりも大きいことを特徴とする。
The sample holder of the present disclosure is a flat sample holding member having a flat surface having an upper surface on which a sample can be placed and a lower surface used for joining for fixing a position, and a support member having a flat surface. For adjusting the gap, which is arranged between the support member that supports the sample holding member so that the lower surface of the sample holding member faces the lower surface of the sample holding member, and the lower surface of the sample holding member and the flat surface of the supporting member. The first spacer is provided, and a joining material that is disposed between the lower surface of the sample holding member and the flat surface of the supporting member to join the sample holding member and the supporting member.
The first spacer has a plate shape or a columnar shape made of resin, and the area of at least one of the upper end surface and the lower end surface of the first spacer is larger than the horizontal cross section of the vertical center portion of the first spacer. It is characterized by.
本開示の試料保持具の構成によれば、昇温・降温のサイクルを繰り返しても、間隙調整用のスペーサの損耗が抑制されているため、試料保持面の水平が維持される。これにより、本開示の試料保持具は、処理回数が経時的に増えても、試料保持面に載置・保持した試料(被処理物)の、処理時における水平方向の均熱が、損なわれることがない。したがって、本開示の試料保持具は、試料保持面に保持されたウエハ等の処理対象物に対する均質な処理を、長く維持することができる。また、その結果、長期にわたって使い続けることが可能な試料保持具とすることができる。 According to the configuration of the sample holder of the present disclosure, even if the cycle of raising and lowering the temperature is repeated, the wear of the spacer for adjusting the gap is suppressed, so that the level of the sample holding surface is maintained. As a result, in the sample holder of the present disclosure, even if the number of treatments increases over time, the horizontal heat equalization of the sample (object to be treated) placed and held on the sample holding surface during the treatment is impaired. Never. Therefore, the sample holder of the present disclosure can maintain a homogeneous treatment of a processing object such as a wafer held on the sample holding surface for a long time. As a result, the sample holder can be used for a long period of time.
以下、本開示の実施形態について、図面を用いて説明する。
なお、図面では、互いに直交する3軸として、セラミック体11の円周方向を〔X方向〕、セラミック体11の中心点を通る径(直径)方向を〔Y方向〕、試料保持面(基体上面11a)に垂直でかつセラミック体11の厚みを示す方向(図では鉛直方向)を〔Z方向」として表示している。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
In the drawings, the circumferential direction of the
また、以下の実施形態においては、図1に示すように円板状のセラミック体11の質量および荷重(加重)を、円の中心およびその周囲の領域(以下「中央領域」という)において支承するスペーサを第1スペーサ(符号1Aおよび1B)、円の外周部の縁部領域において支承する大径のリング状のスペーサを第3スペーサ(符号3)と呼ぶ。また、これら中央領域と縁部領域の間の領域に設けられたガス供給用の孔(ガス供給用貫通孔13)の周囲に配設され、前記ガスの上下方向[Z方向]の流通を可能にする穴部を有する小径の環状のスペーサを、第2スペーサ(符号2)と呼ぶ。
Further, in the following embodiment, as shown in FIG. 1, the mass and load (weight) of the disk-shaped
図1および図2に示す実施形態の試料保持具10は、半導体集積回路の製造工程において、セラミック体11内に配設された半円状電極E1,E2間に電流を印加することにより発生する静電力によって、試料保持面であるセラミック体上面11aに載置された半導体ウエハ等の試料(被処理物、ワーク等を含む)を、静電吸着して保持面上に位置固定する、静電チャックとして用いられるものである。
The
試料保持具10は、図1の上面図および図1のW−W’線断面図(図2)に示すように、鉛直方向上側(図中では〔Z方向〕プラス側)に配置された、絶縁体である円板状のセラミック体11と、その下側(〔Z方向〕マイナス側)に配設された、金属製のベースプレート12とを、接着剤等が硬化した樹脂層4により接合して構成されている。
The
なお、セラミック体11は本開示の試料保持部材の一例、ベースプレート12は本開示の支持部材の一例、樹脂層4は本開示の接合材での一例である。また、断面図における樹脂層4およびその間の各スペーサ1A,1B,2,3の厚みは、強調して描いている。
The
セラミック体11は、全体形状が円板状で、一方の主面である上面11aが、試料保持面となっている。セラミック体11(試料保持部材)の構成材料は、たとえばアルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、またはイットリア等とすることができる。セラミック体11の代表的な外形寸法は、直径(または辺長)200〜500mm程度、厚さ2〜15mm程度である。
The
セラミック体11は、その内部に、前述の静電吸着用の電極E1,E2を備える。また、セラミック体11は、上面11aに載置された試料の裏面に試料冷却用のガスを供給するための縦孔として、複数のガス供給用貫通孔13が設けられている。
The
各ガス供給用貫通孔13は、他方の主面である下面11bから上面11aまで貫通する。各ガス供給用貫通孔13は、試料裏面に満遍なくガスを供給できるよう、図1に示すように、円板の周方向に等配となる位置に配置されている。
Each gas supply through
なお、図1に示す各ガス供給用貫通孔13は、孔の上側開口(13a)を示している。また、図1に示す各ガス供給用貫通孔13の周囲の隠れ線(点線)は、各孔の下側(下端)の開口13bの周囲に位置する、第2スペーサ2である。各ガス供給用貫通孔13は、それぞれ、円環状の第2スペーサ2の中央に形成された穴部を介して、後述するベースプレート12の縦孔(ガス供給孔14)と連通している。
Each gas supply through
ベースプレート12は、セラミック体11を支持・支承するための部材であり、アルミニウム等の金属材料を用いて構成されている。ベースプレート12の代表的な外形寸法は、直径(または辺長)200〜500mm程度、厚さ10〜100mm程度である。
The
ベースプレート12の内部には、先述の各ガス供給用貫通孔13と平面視で同じ位置に、ガス供給用貫通孔13と連通するガス供給孔14が設けられている。各ガス供給孔14の上側(上端)の開口14aは、ベースプレート12の上面12aに開口する。また、各ガス供給孔14の下端は、横方向の連絡流路14bに接続されている。各ガス供給孔14の下端は、ベースプレート12の下面12bに開口していてもよい。
Inside the
なお、セラミック体11およびベースプレート12の外形状は、特に円形に限定されるものではない。上側(上面)に試料を載置可能なように、板状が望ましいが、外形形状は、四角形状、多角形状等であってもよい。また、必ずしも、セラミック体11とベースプレート12とを、同じまたは相似の外形形状とする必要はない。
The outer shapes of the
セラミック体11とベースプレート12とを接合する接合材(接着剤)としては、たとえば、シリコーン樹脂などが用いられる。そして、セラミック体11とベースプレート12との間には、前述の接合材(接着剤)の硬化養生後、これらセラミック体11とベースプレート12とを一体とする、接合材が硬化した樹脂層4が形成される。
As the bonding material (adhesive) for joining the
なお、前述の接合材(接着剤)は、後述の各スペーサの上下方向の両端面と、セラミック体11またはベースプレート12との間にも塗布され、あるいは、これらの界面に表面張力により侵入して、硬化し、各スペーサを、セラミック体11またはベースプレート12に対して位置決めして固定する作用を奏する。
The above-mentioned bonding material (adhesive) is also applied between both ends of each spacer described later in the vertical direction and the
以上のような構成のセラミック体11とベースプレート12とは、図2の断面図に示すように、試料保持面である上面11aを水平に保つために、セラミック体11の下面11bとベースプレート12の上面12aとの間に、間隙調整部材として、以下に説明する複数種の樹脂製のスペーサを適切に配設(介在配置)した状態で、その間に前述の接合材(接着剤)等が塗布等され、加圧圧着して接合されている。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the
具体的には、実施形態の試料保持具10のスペーサとして、板状(膜状)または柱状の第1スペーサ1A(図3)および1B(図4)と、円環状の小径の第2スペーサ2(図5)と、大径のリング状の第3スペーサ3(図6)とが、用いられている。以下、各スペーサについて説明する。
Specifically, as spacers for the
まず、図3に示す円柱状の第1スペーサ1Aと、その変形例である、図4に示す第1スペーサ1Bとは、図1の円板状のセラミック体11の平面図において、ガス供給用貫通孔13(開口13a)の形成位置を除く、先に述べた「中央領域」、「縁部領域」、またはこれらの中間位置の「中間領域」のいずれの領域にも広く配設可能な、汎用的なスペーサである。
First, the columnar
なお、本実施形態(図1の平面図)においては、前記「中央領域」のうち、ベースプレート12(セラミック体11)の熱膨張や熱収縮が小さいと考えられる中央(中心)部分に第1スペーサ1A(図3)を配置し、比較的、ベースプレート12の熱膨張や熱収縮が大きくなると考えられる、中間領域に近い外方部分に、第1スペーサ1B(図4)を配置しているが、これら第1スペーサ1A(図3)および第1スペーサ1B(図4)の配置および使用個数は、図1の例に限定されるものではなく、1Aと1Bの位置を入れ換えたり、1Aまたは1Bの一方のみを使用して構成することもできる。
In the present embodiment (plan view of FIG. 1), the first spacer is located in the central (center) portion of the "central region" where the thermal expansion and contraction of the base plate 12 (ceramic body 11) is considered to be small. Although 1A (FIG. 3) is arranged, the
第1スペーサ1Aは、図3(b)の側面図および図3(c)の上面図に示すように、上端面1cおよび下端面1eの少なくとも一方(この例では両方)の面積が、スペーサの上下方向中央部1dの水平方向断面積よりも大きくなっている。
As shown in the side view of FIG. 3B and the top view of FIG. 3C, the
具体的には、第1スペーサ1Aが、図3(b),(c)のように円柱状である場合、この第1スペーサ1Aの、上端面1cの面積の大小を代用する「直径D01」は、中央部1dの断面積を代用する「直径D02」よりも大きい(D01>D02)。また、下端面1eの面積を代用する「直径D03」は、中央部1dの断面積を代用する「直径D02」よりも大きい(D02<D03)。
Specifically, when the
また、第1スペーサ1Aにおいては、上端面1cの直径D01と下端面1eの直径D03とは、ほぼ同じ大きさ(径)になっている。そして、中央部1dの直径D02が、その上下の直径D01および直径D03より小さいため、第1スペーサ1Aの外周面(1d部分)は、内側に向かって凹状の曲面となっている。
Further, in the
なお、第1スペーサ1Aの外周面(1d部分)は、必ずしも曲面とする必要はなく、図3(d)に示す変形例1A’のように、直線で構成してもよい。
The outer peripheral surface (1d portion) of the
ちなみに、図3(b)に記載の第1スペーサ1Aおよび図3(d)に記載の第1スペーサ1A’は、外周面が内側に向かって凹む、いわゆる「くびれた」円柱状であることから、全体形状は鼓(つづみ)型または鼓様であるとも言える。
Incidentally, since the
ここで、第1スペーサ1Aは、最終的に、図3(a)に示すように、セラミック体11とベースプレート12との間に、間隙調整部材として配設され、前述した接着剤等が硬化した薄い樹脂層4を介して、上端面1cがセラミック体11の下面11bに接着固定され、下端面1eがベースプレート12の上面12aに接着固定されて、セラミック体11を水平に維持する。
Here, the
そして、この状態で、半導体製造工程中等において、上面11aに載置・保持した試料の処理または加工のために、試料保持具10の全体が加熱(昇温)または除熱(降温)されることが繰り返される。この際、先にも述べたように、従来の試料保持具では、セラミック体11に固定された上端面1cの周縁部(第1スペーサ1Aにおけるセラミック体11側の2箇所の角部)、または、ベースプレート12に固定された下端面1eの周縁部(第1スペーサ1Aにおけるベースプレート12側の2箇所の角部)に、部材間の熱膨張率の差に起因する応力(図示横方向のせん断応力)が加わり、接着固定された部材から剥離してしまう場合があった。
Then, in this state, the
これに対して、実施形態の試料保持具10においては、前述の第1スペーサ1Aの構成により、この上端面1cの周縁部(セラミック体11側の2箇所の角部)または下端面1eの周縁部(ベースプレート12側の2箇所の角部)に加わる前記応力が分散され、前記の応力が、これら周縁部(角部)に集中することが緩和される。したがって、前述の構成の第1スペーサ1Aを間隙調整用スペーサとして用いた試料保持具10は、この第1スペーサ1Aの、ランニング中における剥離・脱落が抑制されている。
On the other hand, in the
よって、実施形態の試料保持具10によれば、試料保持面(上面11a)の水平、およびその水平の維持による試料の均熱が、損なわれることがない。そのため、試料保持面に載置されたウエハ等の試料(処理対象物)に対する均質な処理を、長期にわたり安定して維持することができる。その結果、本実施形態の試料保持具10は、長期にわたり継続して使用することが可能になる。
Therefore, according to the
つぎに、図1の平面図における「中央領域」と「縁部領域」との間の、径方向中間の領域に配置される第1スペーサ1Bは、図4(b)の側面図および図4(c)の上面図に示すように、前述の第1スペーサ1Aと同様、上端面1fおよび下端面1hの少なくとも一方(この例では両方)の面積が、スペーサ1Bの上下方向中央部1gの水平方向断面積よりも大きくなっている。
Next, the
すなわち、第1スペーサ1Bが円柱状である場合、この第1スペーサ1Bの、上端面1fの面積の大小を代用する「直径D04」は、中央部1gの断面積を代用する「直径D05」よりも大きい(D04>D05)。また、下端面1hの面積を代用する「直径D06」は、中央部1gの断面積を代用する「直径D05」よりも大きい(D05<D06)。これらの点は、第1スペーサ1Aと同様である。
That is, when the
第1スペーサ1Aと異なる点は、第1スペーサ1Aにおいては、ほぼ同じ大きさ(径)であった、上端面の直径(D01)と下端面の直径(D03)とが、第1スペーサ1Bでは異なっており、上端面1fの面積の大小を代用する「直径D04」が、下端面1hの面積を代用する「直径D06」よりも大きい(D04>D06)点である。
The difference from the
それ以外の、第1スペーサ1Bの外周面(1g部分)が内側に向かって凹状の曲面となっている点、および、その外周面(1g部分)は変形例1B’のように直線で構成してもよい点〔図4(d)を参照〕は、第1スペーサ1Aと同様である。
Other than that, the outer peripheral surface (1 g portion) of the
上記の構成によっても、第1スペーサ1Aと同等の効果を奏することができる。
Even with the above configuration, the same effect as that of the
加えて、第1スペーサ1Aの構成に比べ、セラミック体11側の上端面1fの直径D04が、ベースプレート12側の下端面1hの直径D06よりも大きい(D04>D06)ため、セラミック体11体側の「接合力」が、より向上している。
In addition, compared to the configuration of the
すなわち、接着相手部材(セラミック体11)の熱膨張率が小さいため、このセラミック体11側は、ベースプレート12側に比べて応力(せん断応力)が生じ易いと考えられる。これに対応して、第1スペーサ1Bでは、セラミック体11体側の「接合力」が向上している。
That is, since the coefficient of thermal expansion of the bonding partner member (ceramic body 11) is small, it is considered that stress (shear stress) is more likely to occur on the
これにより、第1スペーサ1Bは、セラミック体11側の上端面1fにおいて、ランニング中におけるスペーサの剥離・脱落が、より抑制されている。したがって、第1スペーサ1Bは、応力がかかり易い、「中央領域」と「縁部領域」との間の径方向中間の領域に配置されても、剥離や脱落等の発生を抑制することができる。
As a result, the
つぎに、図1の平面図における、径方向中間の領域の各ガス供給用貫通孔13(およびベースプレート12側のガス供給孔14)の開口の周囲には、これら開口の周囲のシール部材を兼ねて、図5に示す第2スペーサが配設される。
Next, in the plan view of FIG. 1, around the openings of the gas supply through holes 13 (and the gas supply holes 14 on the
第2スペーサ2も、第1スペーサ1A,1B同様、図5(b)および図5(c)に示すように、上端面2aおよび下端面2bの両方の面積が、スペーサ2の上下方向中央部2cの水平方向断面積よりも大きくなっている。すなわち、端面の面積の大小を代用する「直径D07」と「直径D09」とは、中央部2cの断面積を代用する「直径D08」よりも大きい(D07>D08,D08<D09)。
Similar to the
上記構成による作用と、その外周面(2c部分)の形状およびその変形例2’〔図5(d)参照〕については、第1スペーサ1A,1Bと同様であるため、詳しい説明を省略する。
The operation according to the above configuration, the shape of the outer peripheral surface (2c portion) thereof, and the modification 2'[see FIG. 5D] are the same as those of the
第2スペーサ2が、第1スペーサ1A,1Bと異なる点は、その内周に、上側のガス供給用貫通孔13(縦孔)と下側のガス供給孔14(縦孔)とを連通させる、連通孔(内周面2d)が形成され、全体として、円環状になっている点である。
The difference between the
なお、図5(a)に示すように、第2スペーサ2の上端面2a(円環形)は、ガス供給用貫通孔13の下面開口13bの周囲のセラミック体11の下面11bに接合されており、第2スペーサ2の下端面2a(円環形)は、ガス供給孔14の上面開口14aの周囲のベースプレート12の上面12aに接合されている。これにより、上側のガス供給用貫通孔13(縦孔)と下側のガス供給孔14(縦孔)とを連通させつつ、これら貫通孔の接続部分をシールしている。
As shown in FIG. 5A, the
そして、円環を構成する一方の壁部(この例では図示右側の壁部)に着目してみると、その個々の壁部においても、外周面2cによるスペーサ全体の構成と同様、図5(c)に示すように、上端面2aおよび下端面2bの両方の面積が、スペーサ2の上下方向中央部2cの水平方向断面積よりも大きくなっている。
Then, paying attention to one wall portion (the wall portion on the right side in the drawing in this example) constituting the annulus, FIG. 5 (in this example, the same as the configuration of the entire spacer by the outer
すなわち、上端面2aの面積を代表する「径方向の厚み(長さ)T01」と下端面2bの面積を代表する「径方向厚みT03」とは、中央部2cの断面積を代表する「径方向厚みT02」よりも大きい(T01>T02,T02<T03)。これにより、第2スペーサ2の内周面2dは、円環の外側に向かって凹状の曲面となっている。
That is, the "diameter thickness (length) T01" representing the area of the
なお、「径(直径)方向」とは、図1における〔Y方向]のことである。また、外周面」2cと同様、その内周面2dも、図5(d)の変形例2’に示すように、直線で構成されていてもよい。
The "diameter (diameter) direction" is the [Y direction] in FIG. Further, similarly to the outer
以上の構成の第2スペーサ2によれば、上端面2aの周縁部(セラミック体11側の角部2箇所)または下端面2beの周縁部(ベースプレート12側の角部2箇所)に加わるせん断応力が緩和される。したがって、この第2スペーサ2においても、ランニング中に発生する剥離、脱落等が抑制されている。
According to the
つぎに、図1の平面図における「縁部領域」には、図6に示すように、セラミック体11の外周縁部の形状に沿った、リング状の第3スペーサ3が配設される。
Next, as shown in FIG. 6, a ring-shaped
第3スペーサ3のリング(円環)を構成する一方の壁部(この例では図示左側の壁部)に着目してみると、その個々の壁部においては、図6(b)に示すように、上端面3aおよび下端面3bの両方の面積が、スペーサ3の上下方向中央部3cの水平方向断面積よりも大きくなっている。すなわち、上端面3aの面積を代表する「径方向厚み(長さ)T04」および下端面3bの面積を代表する「径方向厚みT06」は、中央部(3c部分)の断面積を代表する「径方向厚みT05」よりも大きい(T04>T05,T05<T06)。
Focusing on one wall portion (the wall portion on the left side in the drawing in this example) constituting the ring of the
これにより、上端面3aの周縁部(セラミック体11側の角部2箇所)または下端面3beの周縁部(ベースプレート12側の角部2箇所)に生じるせん断応力が緩和され、ランニング中に発生するスペーサの剥離、脱落等が抑制されている。
As a result, the shear stress generated at the peripheral edge of the
また、第3スペーサ3においては、セラミック体11の熱膨張率がベースプレート12の熱膨張率に比べて小さいことに対応して、第1スペーサ1Bと同様、上端面3aの径方向厚みT04は、下端面3bの径方向厚みT06よりも大きくなっている。
Further, in the
この構造によって、せん断応力を生じ易いセラミック体1側の接合面の「接合力」が向上し、この部位における、ランニング中のスペーサの剥離・脱落等が、より抑制されている。 With this structure, the "bonding force" of the joint surface on the ceramic body 1 side where shear stress is likely to occur is improved, and peeling / falling off of the spacer during running at this portion is further suppressed.
そして、第2スペーサ2と同様、リングの外側周面3cは、円環内側に向かって凹状の曲面で構成され、リングの内側周面3dは、円環外側に向かって凹状の曲面で構成されている。
As with the
以上の構成により、径の大きい第3スペーサ3においても、前述の第1スペーサ1A,1Bおよび第2スペーサ2と、同様の作用効果を奏することができる。
With the above configuration, even in the
さらに、第3スペーサ3においては、図6(c)に示すように、リングの周方向、少なくとも1箇所の位置に、切り欠き状のスリット3eが設けられている。
Further, in the
これにより、熱によるベースプレート12の膨張・収縮時に、第3スペーサ3が、第3スペーサ3をベースプレート12に接合している樹脂層4(接着剤)により引っ張られる力を緩和することができる。したがって、ランニング中に発生する第3スペーサ3の剥離や脱落等を、より抑制することができる。
As a result, when the
1A,1B 第1スペーサ
1c,1f 上端面
1d,1g 中央部
1e,1h 下端面
2 第2スペーサ
2a 上端面
2b 下端面
2c 外周面
2d 内周面
3 第3スペーサ
3a 上端面
3b 下端面
3c 外側周面
3d 内側周面
3e スリット
4 樹脂層
10 試料保持具
11 セラミック体(試料保持部材)
11a 上面(試料保持面)
11b 下面
11c 縁部
12 ベースプレート(支持部材)
12a 上面
12b 下面
1A,
11a Top surface (sample holding surface)
12a
Claims (7)
平坦面を有する支持部材であって、前記平坦面と前記試料保持部材の前記下面とが対向するように前記試料保持部材を支承する支持部材と、
前記試料保持部材の前記下面と前記支持部材の前記平坦面との間に配置される間隙調整用の第1スペーサと、
前記試料保持部材の前記下面と前記支持部材の前記平坦面との間に配設されて、前記試料保持部材と前記支持部材とを接合する接合材と、を備え、
前記第1スペーサは、樹脂からなる板状または柱状であり、
前記1スペーサの上端面および下端面の少なくとも一方の面積が、前記第1スペーサの上下方向中央部の水平方向断面積よりも大きい、試料保持具。 A flat sample holding member having an upper surface on which a sample can be placed and a lower surface used for joining for fixing a position,
A support member having a flat surface, which supports the sample holding member so that the flat surface and the lower surface of the sample holding member face each other.
A first spacer for adjusting the gap arranged between the lower surface of the sample holding member and the flat surface of the support member, and
A bonding material that is disposed between the lower surface of the sample holding member and the flat surface of the supporting member to join the sample holding member and the supporting member is provided.
The first spacer has a plate shape or a columnar shape made of resin, and
A sample holder in which the area of at least one of the upper end surface and the lower end surface of the one spacer is larger than the horizontal cross section of the vertical center portion of the first spacer.
前記試料保持部材の前記下面と前記支持部材の前記平坦面との間に、上端面が前記上下方向貫通孔の開口の周囲に当接し下端面が前記ガス供給孔の開口の周囲に当接する、円環状の第2スペーサをさらに備え、
前記第2スペーサは、前記上端面および前記下端面の面積が、それぞれ、前記第2スペーサの上下方向中央部の水平方向断面積よりも大きい、請求項1に記載の試料保持具。 The sample holding member includes a vertical through hole for gas conduction, and the support member includes a gas supply hole communicating with the vertical through hole.
Between the lower surface of the sample holding member and the flat surface of the support member, the upper end surface abuts around the opening of the vertical through hole and the lower end surface abuts around the opening of the gas supply hole. Further equipped with an annular second spacer,
The sample holder according to claim 1, wherein the area of the upper end surface and the lower end surface of the second spacer is larger than the horizontal cross section of the vertical central portion of the second spacer, respectively.
前記第3スペーサは、上下方向に延びるスリットを含む、請求項1または請求項5に記載の試料保持具。 A ring-shaped third spacer that follows the shape of the outer peripheral edge of the sample holding member is further provided between the outer peripheral edge of the lower surface of the sample holding member and the flat surface of the supporting member.
The sample holder according to claim 1 or 5, wherein the third spacer includes a slit extending in the vertical direction.
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