JP7027219B2 - Sample holder - Google Patents
Sample holder Download PDFInfo
- Publication number
- JP7027219B2 JP7027219B2 JP2018062395A JP2018062395A JP7027219B2 JP 7027219 B2 JP7027219 B2 JP 7027219B2 JP 2018062395 A JP2018062395 A JP 2018062395A JP 2018062395 A JP2018062395 A JP 2018062395A JP 7027219 B2 JP7027219 B2 JP 7027219B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- sample holder
- holding surface
- sample
- sample holding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
本開示は、半導体集積回路の製造工程などで半導体ウェハ等の各試料を保持するために用いられる試料保持具に関するものである。 The present disclosure relates to a sample holder used for holding each sample such as a semiconductor wafer in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit or the like.
試料保持具として、例えば、特許文献1に記載の静電チャックが知られている。特許文献1に開示された静電チャックは、セラミック基体とセラミック基体の内部に位置する内部電極とを有している。内部電極は、静電電極とヒータ電極である。セラミック基体には内部電極が露出する孔部が設けられており、孔部には内部電極と外部とを接続する給電部材が位置している。
As a sample holder, for example, the electrostatic chuck described in
このような静電チャックにおいては、内部電極のうち孔部に露出する領域から、外部に熱が逃げるおそれがあった。その結果、試料保持面における均熱性を高めることが困難であった。 In such an electrostatic chuck, heat may escape to the outside from a region of the internal electrode exposed to the hole. As a result, it was difficult to improve the soaking property on the sample holding surface.
本開示の試料保持持具は、板状であって一方の主面が試料保持面であり、他方の主面に開口する孔部を有する絶縁基体と、該絶縁基体の内部において前記試料保持面に対向する内部電極とを備えており、該内部電極は、前記絶縁基体に全体が覆われた第1電極および、該第1電極よりも熱伝導率が小さく、該第1電極に隣り合っており、前記孔部に引き出された第2電極を有し、該第2電極は、前記試料保持面に平行な方向で前記第1電極に隣り合っていることを特徴とする。 The sample holding tool of the present disclosure has an insulating substrate that is plate-shaped and one main surface is a sample holding surface and has a hole that opens in the other main surface, and the sample holding surface inside the insulating substrate. The internal electrode is provided with an internal electrode facing the above, and the internal electrode has a first electrode completely covered with the insulating substrate and has a smaller thermal conductivity than the first electrode, and is adjacent to the first electrode. It has a second electrode drawn out in the hole portion, and the second electrode is adjacent to the first electrode in a direction parallel to the sample holding surface .
本開示の試料保持具によれば、試料保持面の均熱性を高めることができる。 According to the sample holder of the present disclosure, it is possible to improve the soaking property of the sample holding surface.
本開示の試料保持具10の一例について、図面を用いて詳細に説明する。
An example of the
図1は、本開示の一例である試料保持具10を示す断面図である。図1に示すように、試料保持具10は、絶縁基体1と、内部電極2と、孔部12とを備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
絶縁基体1は、試料を保持するための部材である。絶縁基体1は、板状の部材であって
、例えば円板状または角板状である。絶縁基体1は、例えば一方の主面が試料保持面11である。絶縁基体1は、内部に内部電極2を有している。また、試料保持具10を静電チャックとして用いる場合においては、絶縁基体1は、内部に静電吸着用電極を有していてもよい。絶縁基体1は、例えばセラミック材料を有する。セラミック材料としては、例えばアルミナ、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。絶縁基体1の寸法は、例えば直径を200~500mmに、厚みを1~15mmにすることができる。
The
絶縁基体1は、他方の主面に孔部12を有する。孔部12は、絶縁基体1の内部に設けられた内部電極2を通電するために設けられている。孔部12の内側には、電極端子3が設けられて、内部電極2に電気的に接続されていてもよい。孔部12の寸法は、例えば直径が1~10mmの円形で、深さが0.5~14.5mmであってもよい。孔部12は、絶縁基体1に複数設けられていてもよい。孔部12は、絶縁基体1の中心に設けられていてもよい。この場合は、電極端子3を中心に引き出すことができるので、試料保持面11の均熱性を高めることができる。
The
内部電極2は、絶縁基体1の内部に設けられている。内部電極2は、絶縁基体1の内部において、試料保持面11に対向して設けられている。内部電極2は、一部が絶縁基体1の孔部12に引き出されている。内部電極2は、孔部12に引き出された部位において、電極端子3に電気的に接続されていてもよい。
The
内部電極2は、例えば静電吸着用電極または発熱抵抗体である。内部電極2が静電吸着用電極である場合は、発熱抵抗体は例えば絶縁基体1の他方の主面に設けられていてもよい。このときに、内部電極2の寸法は、例えば内部電極2が静電吸着用電極である場合は、厚みを0.01mm~0.5mmに、面積を30000mm2~190000mm2にすることができる。また、発熱抵抗体は、銀パラジウム等の金属成分と、ケイ素、ビスマス、カルシウム、アルミニウムおよびホウ素等の材料の酸化物からなるガラス成分とを含んでいてもよい。このときに、発熱抵抗体の寸法は、例えば厚みを0.01mm~0.1mmに、幅を0.5mm~5mmに長さを1000mm~50000mmにすることができる。
The
本開示の試料保持具10によれば、内部電極2は、絶縁基体1に全体が覆われた第1電極21および、第1電極21よりも熱伝導率が小さく、第1電極21に隣り合っており、孔部12に引き出された第2電極22を有している。これにより、内部電極2の熱が、孔部12から外に逃げてしまうおそれを低減することができる。その結果、試料保持面11の均熱性を高めることができる。
According to the
第1電極21は、図1に示すように、孔部12まで引き出されていてもよい。また、図2に示すように、孔部12の側面121まで引き出されていていなくてもよい。この場合は、第2電極22が部分的に絶縁基体1の内部に入り込んでいてもよい。
As shown in FIG. 1, the
第1電極21は、例えばタングステンまたは白金等の部材であってもよい。第1電極21がタングステンである場合は、第2電極22は、例えば白金またはイリジウム等の部材であってもよい。
The
また、第2電極22は、第1電極21よりも仕事関数が大きくてもよい。これにより、孔部12に引き出された第2電極22が酸化することにより、第2電極22が破損してしまうおそれを低減することができる。その結果、試料保持具10の耐久性を高めることができる。このときに、第2電極22をイリジウムまたは白金に、第1電極21をタングステンまたは白金にすることができる。
Further, the
それぞれの材料の仕事関数については、例えば、化学便覧等の文献に記載されている。例えば、第1電極21をタングステンとした場合の仕事関数は4.6eVであり、第2電極22を白金とした場合の仕事関数は5.7eV、第2電極22をイリジウムとした場合の仕事関数は5.3eVである。
The work function of each material is described in, for example, literature such as the Chemistry Handbook. For example, the work function when the
また、図3または図4に示すように、第1電極21と第2電極22とは、試料保持面11に垂直な方向に部分的に重なっていてもよい。これにより、ヒートサイクル下において、内部電極2に熱膨張が生じた場合に、第1電極21と第2電極22との間に熱応力が生じ、第1電極21と第2電極22とが剥離してしまうおそれを低減することができる。その結果、試料保持具10の耐久性を高めることができる。この場合、第2電極22のうち、第1電極21と重なっている部分の面積を30~90mm2にすることができる。
Further, as shown in FIG. 3 or 4, the
また、第2電極22の全体が、第1電極21に対して試料保持面11に垂直な方向に重なっていてもよい。これにより、第1電極21と第2電極22とが剥離してしまうおそれをより低減することができる。その結果、試料保持具10の耐久性を高めることができる。これに対して、第2電極22の一部分が、第1電極21に対して試料保持面11に垂直な方向に重なっている場合は、第1電極21と第2電極22との接触面積を減らすことができる。そのため、第1電極21の熱が第2電極22に伝わるおそれを低減することができる。これにより、第1電極21の熱が、孔部12から外に逃げてしまうおそれを低減することができる。その結果、試料保持面11の均熱性を高めることができる。
Further, the entire
また、図4に示すように、第1電極21と第2電極22とは、試料保持面11に垂直な方向および平行な方向の両方で重なっていてもよい。これにより、試料保持面11に垂直な方向および平行な方向の両方において、第1電極21と第2電極22とが剥離してしまうおそれを低減することができる。その結果、試料保持具10の耐久性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、第1電極2が金属粒子を含み、第2電極22が同じ金属粒子を含んでいてもよい。これにより、第1電極21と第2電極22との接触抵抗を低減することができる。その結果、試料保持面11における均熱性を高めることができる。この場合は、例えば第1電極21および第2電極22に含まれる金属粒子はタングステンまたは白金であってもよい。また、第2電極22に、第1電極21に含まれる金属粒子が含まれていることは、EPMA(ElectronProbeMicroAnalyzer)を用いて、各金属粒子に関するカラーマッピングを行なうことで、確認することができる。
Further, the
また、第1電極21に含まれる金属粒子が、第2電極22のうち第1電極21と第2電極22との接触する部位の近傍において、第2電極22に含まれていてもよい。この場合は、第1電極21と第2電極22との接触抵抗をより低減することができる。具体的には、金属粒子は、第1電極21と接触する部位から0.05mm~3mmの領域に含まれていてもよい。
Further, the metal particles contained in the
また、図5に示すように、孔部12の内側には、第2電極22に電気的に接続された電極端子3が設けられていてもよい。これにより、第2電極22からの熱引きを抑えつつ、外部との電気的な接続を行うことができる。その結果、試料保持面11の均熱性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 5, an
電極端子3は、内部電極2と外部電源とを電気的に接続するための部材である。電極端子3は、例えば棒状の部材であってもよい。電極端子3は、第2電極22よりも熱伝導率が低い部材であってもよい。これにより、内部電極2の熱が電極端子3から外部に逃げて
しまうおそれを低減することができる。その結果、試料保持面11の均熱性を高めることができる。この場合、電極端子3としては、例えばFe-Ni-Co合金等の部材を用いることができる。
The
また、図6に示すように、電極端子3と第2電極22とは、ロウ材等の接合材4により接合されていてもよい。このときに、接合材4は、第2電極22と同じ成分を含んでいてもよい。これにより、接合材4の熱伝導率を低減することができる。そのため、内部電極2の熱が、接合材4を介して外部に逃げるおそれを低減することができる。その結果、試料保持面11の均熱性を高めることができる。また、孔部12には、接合材4が充填されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the
また、図6に示すように、第2電極22は、第1電極21よりも厚くてもよい。これにより、第2電極22に電極端子3を接続する際に、第2電極22が破損してしまうおそれを低減することができる。また、第1電極21が第2電極22よりも薄いことにより、第1電極21と絶縁基体1の熱膨張差により、絶縁基体1が破損してしまうおそれを低減することができる。その結果、試料保持具10の耐久性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 6, the
このときに、第1電極21の厚みの定義としては、試料保持具10を試料保持面11に垂直な縦断面で見たときに、第1電極21の厚みをランダムに5箇所測定したときの平均値を、第1電極21の厚みとすることができる。また、焼結後の絶縁基体1における電極の厚みを測定する場合は、絶縁基体1を厚み方向に切断し、絶縁基体1の側面に内部電極2を露出させる。そうすることにより、マイクロスコープで内部電極2の露出面を観察し、内部電極2の厚みを測定できる。第2電極22が第1電極21よりも厚い例としては、第1電極21の厚みを0.01~0.05mmに、第2電極22の厚みを0.06mm~0.5mmにすることができる。
At this time, the definition of the thickness of the
また、図7に示すように、孔部12は、側面121と底面122とを有しており、第2電極22は、側面121と底面122とに設けられていてもよい。これにより、第2電極22と電極端子3との接触面積を大きくすることができる。これにより、第2電極22と電極端子3との導電性を高め、第2電極22と電極端子3との間の発熱を低減することができる。その結果、試料保持面11の均熱性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
この場合に、第2電極22のうち、孔部12の側面121に設けられた部分の厚みを0.02~3mmに、孔部12の底面122に設けられた部分の厚みを0.02~3mmにすることができる。
In this case, the thickness of the portion of the
1:絶縁基体
11:試料保持面
12:孔部
121:側面
122:底面
2:内部電極
21:第1電極
22:第2電極
3:電極端子
4:接合材
10:試料保持具
1: Insulated substrate 11: Sample holding surface 12: Hole 121: Side surface 122: Bottom surface 2: Internal electrode 21: First electrode 22: Second electrode 3: Electrode terminal 4: Bonding material 10: Sample holder
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018062395A JP7027219B2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Sample holder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018062395A JP7027219B2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Sample holder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019175995A JP2019175995A (en) | 2019-10-10 |
JP7027219B2 true JP7027219B2 (en) | 2022-03-01 |
Family
ID=68169730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018062395A Active JP7027219B2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Sample holder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7027219B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024058183A1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-03-21 | 京セラ株式会社 | Attractive-adhesion substrate |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006332675A (en) | 2006-05-26 | 2006-12-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Wafer holder and semiconductor manufacturing apparatus |
JP2008130609A (en) | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Ngk Insulators Ltd | Heating apparatus |
JP2009111005A (en) | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Corrosion-resistant laminated ceramics member |
WO2013168471A1 (en) | 2012-05-07 | 2013-11-14 | トーカロ株式会社 | Electrostatic chuck and production method for electrostatic chuck |
JP2017119593A (en) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 日本特殊陶業株式会社 | Ceramic member |
-
2018
- 2018-03-28 JP JP2018062395A patent/JP7027219B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006332675A (en) | 2006-05-26 | 2006-12-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Wafer holder and semiconductor manufacturing apparatus |
JP2008130609A (en) | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Ngk Insulators Ltd | Heating apparatus |
JP2009111005A (en) | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Corrosion-resistant laminated ceramics member |
WO2013168471A1 (en) | 2012-05-07 | 2013-11-14 | トーカロ株式会社 | Electrostatic chuck and production method for electrostatic chuck |
JP2017119593A (en) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 日本特殊陶業株式会社 | Ceramic member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019175995A (en) | 2019-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3790000B2 (en) | Bonding structure of ceramic member and power supply connector | |
JP3954177B2 (en) | Bonding structure between metal member and ceramic member and method for manufacturing the same | |
KR101099891B1 (en) | Body having a junction and method of manufacturing the same | |
US6869689B2 (en) | Joined structures of metal terminals and ceramic members, joined structures of metal members and ceramic members, and adhesive materials | |
JP4858319B2 (en) | Wafer holder electrode connection structure | |
JP4005268B2 (en) | Bonding structure of ceramics and metal and intermediate insert used for this | |
JP7027219B2 (en) | Sample holder | |
JP2018018587A (en) | Holding device | |
KR101397133B1 (en) | Method for manufacturing electrostatic chuck | |
JP2002231798A (en) | Wafer retainer and its manufacturing method | |
JP2017153254A (en) | Parts for semiconductor manufacturing apparatus | |
JP6835658B2 (en) | Sample holder | |
JP2003086663A (en) | Holder of article being processed, processing unit and ceramic susceptor for semiconductor manufacturing device | |
JP4189177B2 (en) | Terminal electrode member | |
JP4122723B2 (en) | Object holder | |
JP2016111084A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP2006114250A (en) | Power supply terminal installation structure of metal member embedding ceramic substrate | |
JPWO2019039258A1 (en) | Package and electronic device for mounting electronic components | |
JP2006191124A (en) | Holder for treated object, treatment apparatus and ceramic susceptor for semiconductor manufacturing apparatus | |
JP6835623B2 (en) | heater | |
JP7285751B2 (en) | Heater and thermocompression bonding device equipped with the same | |
JP2019212668A (en) | Electrode embedding member | |
JP2020126913A (en) | Ceramic member | |
JP7368488B2 (en) | Structure and heating device | |
JP2019182683A (en) | Ceramic structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200817 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210730 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210824 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20210831 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211020 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7027219 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |