JP7240232B2 - 保持装置 - Google Patents
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Description
A-1.加熱装置100の構成:
図1は、本実施形態における加熱装置100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、本実施形態における加熱装置100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。また、図3は、本実施形態における加熱装置100の一部分(図2のX1部)のXZ断面構成を拡大して示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、加熱装置100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。また、本明細書では、Z軸方向に直交する方向を面方向というものとする。加熱装置100は、特許請求の範囲における保持装置に相当する。
保持体10は、所定の方向(本実施形態ではZ軸方向)に略直交する略円形平面状の保持面S1および裏面S2を有する略円板状の部材である。保持体10は、例えば、窒化アルミニウム(AlN)を主成分とするセラミックスにより形成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合(重量割合)の最も多い成分を意味する。保持体10の直径は、例えば100mm以上、500mm以下程度であり、保持体10の厚さ(上下方向における長さ)は、例えば3mm以上、20mm以下程度である。保持体10は、特許請求の範囲におけるセラミックス部材に相当し、保持面S1は、特許請求の範囲における第1の表面に相当し、裏面S2は、特許請求の範囲における第2の表面に相当し、Z軸方向は、特許請求の範囲における第1の方向に相当する。
柱状支持体20は、上記所定の方向(上下方向)に延びる略円柱状部材である。柱状支持体20は、保持体10と同様に、例えばAlNを主成分とするセラミックスにより形成されている。柱状支持体20の外径は、例えば30mm以上、90mm以下程度であり、柱状支持体20の高さ(上下方向における長さ)は、例えば100mm以上、300mm以下程度である。
保持体10と柱状支持体20とは、保持体10の裏面S2と柱状支持体20の上面S3とが上下方向に対向するように配置されている。柱状支持体20は、保持体10の裏面S2の中心部付近に、後述の接合材料により形成された接合部30を介して接合されている。
ヒータ側ビア51の詳細構成について説明する。上述の通り、各ヒータ側ビア51は柱状の導電体である。すなわち、各ヒータ側ビア51は、導電性材料を含んでいる。各ヒータ側ビア51に含まれる導電性材料は、実質的に炭化一タングステン(WC)から構成されている。ここで、「実質的に炭化一タングステン(WC)から構成されている」とは、炭化一タングステン(WC)以外の物質を全く含まなくてもよいし、炭化一タングステン(WC)以外の物質を本発明の加熱装置100の作用効果に影響を与えない程度の微量(例えば、不可避的不純物に相当する量)含んでいてもよいことを意味する。この「作用効果に影響を与えない程度の微量」とは、例えば、各ヒータ側ビア51全体を100wt%としたとき、0.1wt%以下の量である。なお、各ヒータ側ビア51は、導電性材料以外の成分を含んでいてもよい。例えば、保持体10と各ヒータ側ビア51との熱膨張差の低減し、密着強度を向上させるため、各ヒータ側ビア51は、保持体10の主成分であるセラミックスと同じセラミックスを含んでいることが好ましい。本実施形態において、各ヒータ側ビア51には、保持体10の主成分であるAlNが共材として含まれている。各ヒータ側ビア51に含まれる材料の同定は、微小X線結晶構造解析(微小XRD)にて行うことができる。
給電側ビア52の詳細構成について説明する。上述の通り、各給電側ビア52は柱状の導電体である。すなわち、各給電側ビア52は、導電性材料を含んでいる。各給電側ビア52に含まれる導電性材料は、タングステン(W)と炭化一タングステン(WC)と炭化二タングステン(W2C)とからなる。なお、各給電側ビア52は、導電性材料以外の成分を含んでいてもよい。例えば、保持体10と各給電側ビア52との熱膨張差の低減し、密着強度を向上させるため、各給電側ビア52は、保持体10の主成分であるセラミックスと同じセラミックスを含んでいることが好ましい。本実施形態において、各給電側ビア52には、保持体10の主成分であるAlNが共材として含まれている。各給電側ビア52に含まれる材料の同定は、上記各ヒータ側ビア51と同様に、微小X線結晶構造解析(微小XRD)にて行うことができる。
加熱装置100の製造方法は、例えば以下の通りである。初めに、保持体10と柱状支持体20とを作製する。
以上説明したように、本実施形態の加熱装置100は、Z軸方向に略直交する保持面S1と、保持面S1とは反対の裏面S2とを有し、かつ、窒化アルミニウムを主成分とするする保持体10を備え、保持体10の保持面S1上に半導体ウェハWを保持する装置である。加熱装置100は、さらに、ヒータ電極50と、ドライバ電極53と、給電パッド54と、給電端子70と、ろう付け部56と、給電側ビア52とを備える。ヒータ電極50は、保持体10の内部に配置され、かつ、導電性材料を含んでいる。ドライバ電極53は、導電性材料を含み、保持体10における、Z軸方向においてヒータ電極50と裏面S2との間に配置され、かつ、ヒータ電極50と電気的に接続されている。給電パッド54は、保持体10の裏面S2側に配置され、かつ、実質的にタングステン(W)から構成されている。ろう付け部56は、ろう材を含み、かつ、給電パッド54と給電端子70とを接合している。給電側ビア52は、導電性材料を含み、給電パッド54とドライバ電極53とを接続している。給電側ビア52に含まれる導電性材料は、タングステン(W)と炭化一タングステン(WC)と炭化二タングステン(W2C)とからなり、かつ、給電側ビア52において、給電パッド54の近傍部分(下側部分Pl)における炭素原子の濃度は、ドライバ電極53の近傍部分(上側部分Pu)における炭素原子の濃度より低い。このように、本実施形態の加熱装置100では、給電側ビア52において、給電パッド54の近傍部分(下側部分Pl)は、ドライバ電極53の近傍部分(上側部分Pu)と比べ、炭素原子濃度が低いため、給電側ビア52に起因する給電パッド54の炭化を抑制することができる。従って、本実施形態の加熱装置100によれば、給電パッド54と保持体10の裏面S2との接合強度の低下を抑制し、ひいては、給電パッド54の保持体10の裏面S2からの剥離を抑制することができる。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
Claims (3)
- 第1の方向に略直交する第1の表面と、前記第1の表面とは反対の第2の表面と、を有し、かつ、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス部材と、
前記セラミックス部材の内部に配置され、かつ、導電性材料を含む発熱抵抗体と、
前記セラミックス部材における、前記第1の方向において前記発熱抵抗体と前記第2の表面との間に配置され、かつ、前記発熱抵抗体と電気的に接続される、導電性材料を含む導電性部材と、
前記セラミックス部材の前記第2の表面側に配置され、かつ、実質的にタングステン(W)から構成される給電電極と、
金属部材と、
ろう材を含み、かつ、前記給電電極と前記金属部材とを接合するろう付け部と、
前記給電電極と前記導電性部材とを接続し、かつ、導電性材料を含む第1の接続部材と、
を備え、前記セラミックス部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第1の接続部材に含まれる導電性材料は、タングステン(W)と炭化一タングステン(WC)と炭化二タングステン(W2C)とからなり、
前記第1の接続部材において、前記給電電極の近傍部分における炭素原子の濃度は、前記導電性部材の近傍部分における炭素原子の濃度より低く、
前記第1の接続部材に含まれる導電性材料は、
前記給電電極の近傍部分において、タングステン(W)と炭化二タングステン(W 2 C)との混合物であり、
前記導電性部材の近傍部分において、実質的に炭化一タングステン(WC)から構成される、
ことを特徴とする保持装置。 - 請求項1に記載の保持装置において、
前記導電性部材に含まれる導電性材料は、炭化一タングステン(WC)である、
ことを特徴とする保持装置。 - 請求項1または請求項2に記載の保持装置において、
前記保持装置は、さらに、前記発熱抵抗体における前記セラミックス部材の前記第2の表面側に接続され、かつ、導電性材料を含む第2の接続部材、を備え、
前記発熱抵抗体に含まれる導電性材料は、炭化一タングステン(WC)であり、
前記第2の接続部材に含まれる導電性材料は、実質的に炭化一タングステン(WC)から構成される、
ことを特徴とする保持装置。
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JP2002329567A (ja) | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Ibiden Co Ltd | セラミック基板および接合体の製造方法 |
JP2003273177A (ja) | 1999-08-09 | 2003-09-26 | Ibiden Co Ltd | 半導体製造・検査装置用セラミック基板 |
JP2018120909A (ja) | 2017-01-24 | 2018-08-02 | 日本特殊陶業株式会社 | 保持装置 |
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