JP6483533B2 - Sample holder and plasma etching apparatus using the same - Google Patents

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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上面に試料保持面を有し下面に凹部を有するセラミック体と、セラミック体に埋設された静電電極と、静電電極から下方向に伸びるビアホール導体と、ビアホール導体に接続されるとともに試料保持面に沿う電極とを備えている。電極は凹部の内部において端子に接続される。近年、ヒートサイクル下における電極とセラミック体との熱膨張差に起因するセラミック体の反りを低減するために、電極を薄くすることが求められている。   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 Patent Document 1. The electrostatic chuck described in Patent Document 1 has a ceramic body having a sample holding surface on the upper surface and a recess on the lower surface, an electrostatic electrode embedded in the ceramic body, a via-hole conductor extending downward from the electrostatic electrode, And an electrode that is connected to the via-hole conductor and extends along the sample holding surface. The electrode is connected to the terminal inside the recess. In recent years, in order to reduce the warpage of the ceramic body due to the difference in thermal expansion between the electrode and the ceramic body under a heat cycle, it is required to make the electrode thinner.

特開2006−287213号公報JP 2006-287213 A

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、長期信頼性を確保したまま電極を薄くすることが困難であった。具体的には、電極全体を薄くした場合には電極自体の耐久性が低下してしまい、ビアホール導体と電極との接続部においてクラックが生じてしまうおそれがあった。そのため、ビアホール導体と電極との接続の信頼性が低下してしまうおそれがあった。   However, in the electrostatic chuck described in Patent Document 1, it is difficult to thin the electrode while ensuring long-term reliability. Specifically, when the entire electrode is thinned, the durability of the electrode itself is lowered, and there is a possibility that a crack may occur at the connection portion between the via-hole conductor and the electrode. For this reason, there is a possibility that the reliability of connection between the via-hole conductor and the electrode is lowered.

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、接続の信頼性を確保しつつセラミック体に生じる反り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 warpage occurring in a ceramic body while ensuring connection reliability, and a plasma etching apparatus using the sample holder. It is to provide.

本開示の一態様の試料保持具は、上面に試料保持面を有し下面に凹部を有するセラミック体と、前記試料保持面に沿って広がって前記セラミック体に埋設された静電吸着用電極と、該静電吸着用電極から前記セラミック体の下面側に伸びるビアホール導体と、該ビアホール導体の前記セラミック体の下面側の端部に接続されるとともに前記試料保持面に沿う方向に設けられて、少なくとも一部が前記凹部に露出する電極と、前記凹部に挿入されて前記電極に接続されたリード端子とを備えており、前記電極は、前記リード端子に接続された部分よりも前記ビアホール導体に接続された部分の方が厚く、前記静電吸着用電極
の上面は、前記ビアホール導体が接続された部分の直上が前記試料保持面側に凸形状であることを特徴とする。
A sample holder according to an aspect of the present disclosure includes a ceramic body having a sample holding surface on an upper surface and a recess on a lower surface, and an electrostatic adsorption electrode that extends along the sample holding surface and is embedded in the ceramic body. A via hole conductor extending from the electrostatic attraction electrode to the lower surface side of the ceramic body, and connected to an end of the via hole conductor on the lower surface side of the ceramic body and provided in a direction along the sample holding surface , An electrode that is at least partially exposed to the recess, and a lead terminal that is inserted into the recess and connected to the electrode, the electrode being connected to the via-hole conductor rather than a portion connected to the lead terminal. towards the connecting portion is rather thick, the electrostatic attraction electrodes
The top surface of the substrate is characterized in that the portion directly above the portion to which the via-hole conductor is connected has a convex shape on the sample holding surface side .

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、接続の信頼性を確保しつつセラミック体に生じ
る反りを低減することができる。
According to the sample holder of one embodiment of the present invention, it is possible to reduce the warpage generated in the ceramic body while ensuring the reliability of connection.

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、長期信頼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, long-term reliability can be improved by including the sample holder.

本発明の一実施形態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を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sample holder of one Embodiment of this invention, and the plasma etching apparatus using the same. 図1に示した試料保持具の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the sample holder shown in FIG. 図1に示した試料保持具の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the sample holder shown in FIG. 図1に示した試料保持具の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the sample holder shown in FIG.

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 sample holder 10 and a plasma etching apparatus 100 using the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

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と試料保持面11に沿って広がって埋設された静電吸着用電極2と、静電吸着用電極2に接続されたビアホール導体4と、ビアホール導体4に接続された電極5と、電極5に接続されたリード端子9とを備えている。試料保持具10は、さらに、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を備えている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a sample holder 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a sample holder 10 of the present embodiment includes a ceramic body 1 having a sample holding surface 11 on one main surface, and an electrostatic adsorption electrode 2 that is spread and embedded along the sample holding surface 11. A via hole conductor 4 connected to the electrostatic chucking electrode 2, an electrode 5 connected to the via hole conductor 4, and a lead terminal 9 connected to the electrode 5. The sample holder 10 further includes a heating resistor 3 provided on the other main surface of the ceramic body 1.

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。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 ceramic body 1 is a plate-like member having a sample holding surface 11 on one main surface (upper surface). The ceramic body 1 holds a sample such as a silicon wafer on a sample holding surface 11 on the upper surface. The ceramic body 1 is a member having a circular shape when viewed in plan. The ceramic body 1 is made of a ceramic material such as alumina, aluminum nitride, silicon nitride, or yttria. The dimensions of the ceramic body 1 can be set to a diameter of 200 to 500 mm and a thickness of 2 to 15 mm, for example. The sample holder 10 of this embodiment holds a sample by electrostatic force. Therefore, the sample holder 10 includes an electrostatic adsorption electrode 2 inside the ceramic body 1.

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 electrode 2 for electrostatic attraction is composed of two electrodes (only one electrode is shown in FIG. 1). One of the two electrodes is connected to the positive electrode of the power source, and the other is connected to the negative electrode. The two electrodes are each formed in a substantially semicircular shape, and are arranged inside the ceramic body 1 so that the semicircular strings face each other with a gap. The outer shape of the electrostatic attraction electrode 2 is circular due to the arc of these two electrodes. The center of the circular outer shape of the entire electrostatic adsorption electrode 2 is set to be the same as the center of the outer shape of the circular ceramic body 1. The electrostatic adsorption electrode 2 is made of a metal material such as tungsten or molybdenum.

ビアホール導体4は、静電吸着用電極2からセラミック体1の下面側に伸びて設けられている。ビアホール導体4は、静電吸着用電極2に電力を供給するための部材である。ビアホール導体4は、例えば、円柱状である。ビアホール導体4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 via-hole conductor 4 extends from the electrostatic attraction electrode 2 to the lower surface side of the ceramic body 1. The via-hole conductor 4 is a member for supplying power to the electrostatic chucking electrode 2. For example, the via-hole conductor 4 has a cylindrical shape. The via-hole conductor 4 is made of a metal material such as tungsten or molybdenum, for example.

電極5は、ビアホール導体4のセラミック体1の下面側の端部に接続されるとともに、試料保持面11に沿う方向に設けられている。電極5は、ビアホール導体4とともに静電吸着用電極2に電力を供給するための部材である。電極5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 electrode 5 is connected to an end of the via-hole conductor 4 on the lower surface side of the ceramic body 1 and is provided in a direction along the sample holding surface 11. The electrode 5 is a member for supplying power to the electrostatic attraction electrode 2 together with the via-hole conductor 4. The electrode 5 is made of a metal material such as tungsten or molybdenum.

ここで、セラミック体1は下面に開口する凹部12を有している。凹部12の底面にお
いて、電極5の一部が露出している。より具体的には、電極5を凹部12が貫いており、凹部12の壁面に電極5が露出している。凹部12は、リード端子9を挿入するために設けられている。凹部12の形状は、例えば円柱状である。凹部12の寸法は、挿入されるリード端子9の寸法に対応して定められる。具体的には、リード端子9の外周面と凹部12の内周面との間にリード端子9を容易に挿入できる程度の隙間を形成するように、凹部12の寸法は設定される。リード端子9が外径1.5mmの円柱状の場合には、凹部12の径は2〜10mmに設定することができる。
Here, the ceramic body 1 has the recessed part 12 opened to a lower surface. A part of the electrode 5 is exposed on the bottom surface of the recess 12. More specifically, the recess 12 penetrates the electrode 5, and the electrode 5 is exposed on the wall surface of the recess 12. The recess 12 is provided for inserting the lead terminal 9. The shape of the recess 12 is, for example, a cylindrical shape. The size of the recess 12 is determined in accordance with the size of the lead terminal 9 to be inserted. Specifically, the dimension of the recess 12 is set so as to form a gap that allows the lead terminal 9 to be easily inserted between the outer peripheral surface of the lead terminal 9 and the inner peripheral surface of the recess 12. When the lead terminal 9 has a cylindrical shape with an outer diameter of 1.5 mm, the diameter of the recess 12 can be set to 2 to 10 mm.

リード端子9は、外部電源(図示せず)と電極5とを電気的に接続し、静電吸着用電極2に電力を供給するための部材である。リード端子9は、例えば円柱状の部材であって、凹部12に挿入されて用いられる。リード端子9は、凹部12の内部において電極5に接続されている。具体的には、凹部12の壁面に露出したリード端子9と電極5とを導電性の接合材13で接続する。接合材13としては、例えば、導電性樹脂を用いることができる。   The lead terminal 9 is a member for electrically connecting an external power source (not shown) and the electrode 5 and supplying electric power to the electrostatic chucking electrode 2. The lead terminal 9 is a cylindrical member, for example, and is used by being inserted into the recess 12. The lead terminal 9 is connected to the electrode 5 inside the recess 12. Specifically, the lead terminal 9 exposed on the wall surface of the recess 12 and the electrode 5 are connected by a conductive bonding material 13. As the bonding material 13, for example, a conductive resin can be used.

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 heating resistor 3 is a member for heating the sample held on the sample holding surface 11 on the upper surface of the ceramic body 1. The heating resistor 3 is provided on the other main surface (lower surface) of the ceramic body 1. By applying a voltage to the heating resistor 3, the heating resistor 3 can be heated. The heat generated by the heating resistor 3 is transmitted through the ceramic body 1 and reaches the sample holding surface 11 on the upper surface of the ceramic body 1. Thereby, the sample held on the sample holding surface 11 can be heated. The heating resistor 3 is, for example, a linear pattern having a plurality of curved portions, and is formed on almost the entire lower surface of the ceramic body 1. Thereby, it can suppress that dispersion | variation arises in heat distribution in the upper surface of the sample holder 10. FIG.

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 heating resistor 3 includes a conductor component and a glass component. As a conductor component, metal materials, such as silver palladium, platinum, aluminum, or gold | metal | money, are contained, for example. As the glass component, glass containing oxides of materials such as silicon, aluminum, bismuth, calcium, boron and zinc can be used. For example, the thickness of the heating resistor 3 can be set to 20 to 70 μm.

ここで、本実施形態の試料保持具10においては、電極5は、リード端子9に接続された部分よりもビアホール導体4に接続された部分の方が厚い。このように、リード端子9に接続された部分よりもビアホール導体4に接続された部分の方を厚くすることによって、電極5のうち厚くした部分の物理的な強度を向上させることができる。そのため、電極5とビアホール導体4との間にクラックが生じてしまうおそれを低減できる。また、リード端子9に接続される部分を薄くすることによって、セラミック体1との間に生じる熱応力を低減できるので、セラミック体1に生じる反りを低減することができる。より具体的には電極5のうちビアホール導体4の直下に位置する部分の厚みを、リード端子9に接続された部分の厚みの、例えば、2〜3.5倍に設定できる。また、厚みを大きくする領域は、ビアホール導体4の直下を中心に、ビアホール導体4の直径の、例えば、1〜3倍の直径を有する円に囲まれる範囲に設定できる。   Here, in the sample holder 10 of the present embodiment, the portion of the electrode 5 connected to the via-hole conductor 4 is thicker than the portion connected to the lead terminal 9. Thus, by increasing the thickness of the portion connected to the via-hole conductor 4 rather than the portion connected to the lead terminal 9, the physical strength of the thickened portion of the electrode 5 can be improved. Therefore, it is possible to reduce the risk of cracks occurring between the electrode 5 and the via-hole conductor 4. Moreover, since the thermal stress generated between the lead body 9 and the ceramic body 1 can be reduced by thinning the portion connected to the lead terminal 9, the warp generated in the ceramic body 1 can be reduced. More specifically, the thickness of the portion of the electrode 5 located immediately below the via-hole conductor 4 can be set to, for example, 2 to 3.5 times the thickness of the portion connected to the lead terminal 9. Further, the region where the thickness is increased can be set in a range surrounded by a circle having a diameter of, for example, 1 to 3 times the diameter of the via-hole conductor 4 with the center just below the via-hole conductor 4.

電極5はリード端子9に接続された部分からビアホール導体4に接続された部分にかけて徐々に厚くなっていてもよい。これにより、電極5の厚みを徐々に変えることができる。そのため、電極5に部分的に熱応力が集中するおそれを低減できる。リード端子9に接続された部分からビアホール導体4に接続された部分にかけて徐々に厚くなっている構成としては、例えば、電極5のうちビアホール導体4に接続された部分がドーム状であってもよい。このような構成は、例えば、スクリーン印刷法で形成することができる。具体的には、ペースト状の電極5材料を積層する際に、ビアホールの直下に位置することになる部分における積層の枚数を増やせばよい。   The electrode 5 may gradually increase in thickness from a portion connected to the lead terminal 9 to a portion connected to the via-hole conductor 4. Thereby, the thickness of the electrode 5 can be changed gradually. Therefore, the possibility that the thermal stress is partially concentrated on the electrode 5 can be reduced. For example, the portion of the electrode 5 connected to the via-hole conductor 4 may be dome-shaped as the structure gradually increases from the portion connected to the lead terminal 9 to the portion connected to the via-hole conductor 4. . Such a configuration can be formed by, for example, a screen printing method. Specifically, when the paste-like electrode 5 material is laminated, the number of laminated layers in the portion that will be located immediately below the via hole may be increased.

なお、ここでいう「徐々に厚くなって」とは、滑らかに厚くなっている場合と、段階的に厚くなっている場合との両方の場合を意味している。滑らかに厚くなっている場合としては、例えば、図4に示すように、電極5の全体がドーム状になっている場合が挙げられる。また、段階的に厚くなっている場合としては、例えば、電極5の表面が階段状である場合が挙げられる。   Here, “becomes thicker” means both a case where the thickness is increased smoothly and a case where the thickness is increased stepwise. As a case where the thickness is smoothly increased, for example, as shown in FIG. 4, there is a case where the entire electrode 5 has a dome shape. Moreover, as a case where it becomes thick gradually, the case where the surface of the electrode 5 is step shape is mentioned, for example.

また、図2に示すように、静電吸着用電極2の上面は、ビアホール導体4が接続された部分の直上が試料保持面11側に凸形状であってもよい。一般的に、試料保持面11のうちビアホール導体4が設けられている部分の直上は周囲よりも温度が低くなる。これは、ビアホール導体4を通じて熱が外部に逃げてしまうためである。そのため、試料における均熱性が低下してしまうおそれがある。そこで、静電吸着用電極2の上面のうちビアホール導体4が接続された部分の直上を凸形状にしておくことによって、ビアホール導体4が接続された部分の直上を試料保持面11に近づけることができる(ビアホール導体4が接続された部分の直上と試料保持面11に保持される試料とを近づけることができる)。クーロン力を用いて試料を保持する場合には、静電吸着力は距離の二乗に反比例する。そのため、ビアホール導体4が接続された部分の直上を試料保持面11に近づけることによって、ビアホール導体4の直上における静電吸着力を高めることができる。これにより、ビアホール導体4の直上において試料に熱を伝えやすくすることができる。その結果、試料の均熱性を向上できる。静電吸着用電極2のうち凸形状の部分の上面は周囲に比べて、例えば、15〜35μm突出している。このような構成は、例えば、スクリーン印刷法で形成することができる。具体的には、静電吸着用電極2の上面のうちビアホールの直上に位置することになる部分における積層の枚数を増やせば良い。   In addition, as shown in FIG. 2, the upper surface of the electrostatic attraction electrode 2 may have a convex shape on the sample holding surface 11 side immediately above the portion to which the via-hole conductor 4 is connected. Generally, the temperature directly below the portion of the sample holding surface 11 where the via-hole conductor 4 is provided is lower than the surroundings. This is because heat escapes to the outside through the via-hole conductor 4. Therefore, there is a possibility that the soaking property in the sample is lowered. Therefore, by making the upper surface of the upper surface of the electrostatic chucking electrode 2 directly above the portion to which the via-hole conductor 4 is connected, the portion immediately above the portion to which the via-hole conductor 4 is connected can be brought closer to the sample holding surface 11. (The sample held on the sample holding surface 11 can be brought close to the portion directly connected to the via hole conductor 4). When the sample is held using Coulomb force, the electrostatic adsorption force is inversely proportional to the square of the distance. Therefore, the electrostatic attraction force directly above the via-hole conductor 4 can be increased by bringing the portion directly above the portion to which the via-hole conductor 4 is connected closer to the sample holding surface 11. Thereby, heat can be easily transferred to the sample immediately above the via-hole conductor 4. As a result, the heat uniformity of the sample can be improved. The upper surface of the convex portion of the electrostatic attraction electrode 2 protrudes, for example, by 15 to 35 μm compared to the surroundings. Such a configuration can be formed by, for example, a screen printing method. Specifically, it is only necessary to increase the number of stacked layers in the portion of the upper surface of the electrostatic chucking electrode 2 that is located immediately above the via hole.

また、図3に示すように、ビアホール導体4は、静電吸着用電極2に接続された部分および電極5に接続された部分において細くなっている。具体的には、ビアホール導体4は、例えば、樽型である。これにより、ビアホール導体4に生じた熱応力をさまざまな方向に逃がすことができる。その結果、試料保持具10の耐久性を向上できる。このような構成は、例えば、複数のセラミックグリーンシートを積層してセラミック体1を形成する場合に、セラミックグリーンシートにあらかじめ孔を空けておき、この孔が重なるようにセラミックグリーンシートを積層する。このとき、セラミックグリーンシートを積層したときに、複数の孔が合わさった形状が樽状になるように、それぞれのセラミックグリーンシートに孔を空けておく。そして、孔に対してビアホール導体4となる導電性のペーストを流しこむことによってビアホール導体4の形状を樽状にすることができる。   Further, as shown in FIG. 3, the via-hole conductor 4 is thin in a portion connected to the electrostatic attraction electrode 2 and a portion connected to the electrode 5. Specifically, the via-hole conductor 4 has a barrel shape, for example. Thereby, the thermal stress generated in the via-hole conductor 4 can be released in various directions. As a result, the durability of the sample holder 10 can be improved. In such a configuration, for example, when a ceramic body 1 is formed by laminating a plurality of ceramic green sheets, holes are made in advance in the ceramic green sheets, and the ceramic green sheets are laminated so that the holes overlap. At this time, when the ceramic green sheets are laminated, a hole is made in each ceramic green sheet so that the shape in which the plurality of holes are combined becomes a barrel shape. And the shape of the via-hole conductor 4 can be made into a barrel shape by pouring the electroconductive paste used as the via-hole conductor 4 with respect to a hole.

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5(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 plasma etching apparatus 100 using the above-described sample holder 10 will be described. The plasma etching apparatus 100 includes a vacuum chamber (not shown), a base plate 6 having a high-frequency application electrode 5 (not shown) disposed in the vacuum chamber, and a sample holder 10 mounted on the base plate 6. I have.

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 base plate 6 is a plate-like member that incorporates therein a flow path for a cooling medium (not shown) and a flow path for flowing a heat transfer gas such as helium or argon on the upper surface of the sample holder 10. As the base plate 6, for example, a metal material such as aluminum or titanium, a ceramic material such as silicon carbide, or a composite material of silicon carbide and aluminum can be used.

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 heating resistor 3 of the sample holder 10 is covered with an insulating layer 7. As the insulating layer 7, an adhesive material or ceramic material containing a ceramic filler is used. The insulating layer 7 is bonded to the upper surface of the base plate 6 with a resin layer 8.

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 resin layer 8, an adhesive resin can be used. Specifically, a silicone resin, an epoxy resin, an acrylic resin, or the like can be used. The resin layer 8 may contain a filler. By containing the filler, the thermal conductivity of the resin layer 8 can be improved. Any filler may be used as long as it has higher thermal conductivity than a resin material such as a ceramic material or a metal material. Specifically, when the filler is made of a metal, for example, a filler made of aluminum can be used. When the filler is made of a ceramic material, alumina, silicon carbide, aluminum nitride, or silicon nitride can be used.

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の凹部12にリード端子9を挿入できるように、凹部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、リード端子9をセラミック体1の下面から凹部12に挿入することができる。   The resin layer 8, the insulating layer 7, and the base plate 6 are provided with through holes that connect to the recesses 12 so that the lead terminals 9 can be inserted into the recesses 12 of the ceramic body 1. Thereby, even when the resin layer 8, the insulating layer 7, and the base plate 6 are provided on the lower surface of the ceramic body 1, the lead terminal 9 can be inserted into the recess 12 from the lower surface of the ceramic body 1.

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、長期信頼性を向上させることができる。   The plasma etching apparatus 100 can improve long-term reliability by including the sample holder 10 described above.

1 :セラミック体
11 :試料保持面
12 :凹部
2 :静電吸着用電極
3 :発熱抵抗体
4 :ビアホール導体
5 :電極
6 :ベースプレート
7 :絶縁層
8 :樹脂層
9 :リード端子
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: Recess 2: Electrode for electrostatic adsorption 3: Heating resistor 4: Via hole conductor 5: Electrode 6: Base plate 7: Insulating layer 8: Resin layer 9: Lead terminal 10: Sample holding Tool 100: Plasma etching apparatus

Claims (4)

上面に試料保持面を有し下面に凹部を有するセラミック体と、前記試料保持面に沿って広がって前記セラミック体に埋設された静電吸着用電極と、該静電吸着用電極から前記セラミック体の下面側に伸びるビアホール導体と、該ビアホール導体の前記セラミック体の下面側の端部に接続されるとともに前記試料保持面に沿う方向に設けられて、少なくとも一部が前記凹部に露出する電極と、前記凹部に挿入されて前記電極に接続されたリード端子とを備えており、前記電極は、前記リード端子に接続された部分よりも前記ビアホール導体に接続された部分の方が厚く、前記静電吸着用電極の上面は、前記ビアホール導体が接続された部分の直上が前記試料保持面側に凸形状であることを特徴とする試料保持具。 A ceramic body having a sample holding surface on the upper surface and a recess on the lower surface, an electrode for electrostatic attraction extending along the sample holding surface and embedded in the ceramic body, and the ceramic body from the electrode for electrostatic attraction A via hole conductor extending to the lower surface side of the electrode, an electrode connected to the lower surface side end of the ceramic body of the via hole conductor and provided in a direction along the sample holding surface, and at least a part of the electrode exposed to the recess , is inserted into the recess and a lead terminal connected to the electrode, the electrode, the rather thick towards a portion connected to the via hole conductors than the connected portions to the lead terminal, the A sample holder, wherein the upper surface of the electrostatic adsorption electrode has a convex shape directly above the portion to which the via-hole conductor is connected . 前記ビアホール導体は、前記静電吸着用電極に接続された部分および前記電極に接続された部分において細くなっていることを特徴とする請求項1に記載の試料保持具。 The sample holder according to claim 1, wherein the via-hole conductor is thin at a portion connected to the electrode for electrostatic adsorption and a portion connected to the electrode. 前記電極は、前記リード端子に接続された部分から前記ビアホール導体に接続された部分にかけて徐々に厚くなっていることを特徴とする請求項1または請求項に記載の試料保持具。 The sample holder according to claim 1 or 2 , wherein the electrode is gradually thickened from a portion connected to the lead terminal to a portion connected to the via-hole conductor. 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請求項1乃至請求項のいずれかに記載の試料保持具とを備えたプラズマエッチング装置。 The plasma etching apparatus provided with the vacuum chamber, the base plate which has the electrode for high frequency application arrange | positioned in this vacuum chamber, and the sample holder in any one of Claim 1 thru | or 3 mounted in this base plate .
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