JPH04177856A - 試料固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置などの試料を位置決めして集束イオ
ンビーム装置によるミリング加工、あるいはレーザＣＶ
Ｄ装置による微細配線形式などを行う装置において、試
料を破損なく確実に保持する様にした固定方法および装
置に関する。

〔従来の技術〕

この様に、試料を固定する方法としては、例えば特開昭
６３−３１１７３８号公報に記載のように試料台上にフ
ッ素系の油膜を均一に塗布して試料を真空吸着器等によ
り保持して油膜上に載置し、例えば、エアシリンダによ
り押圧台を介して試料を試料台上に押圧して固定する。

また、特開平１−１１１３４１号公報に記載のように試
料よりも厚いＬ字形ブロックを支持板上に設け、Ｌ字形
ブロクツクの内側面に試料を当接するように、ねじ等で
支持板上に固定された板ばねで抑圧固定する方法などが
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第一の従来技術には次の様な問題点がある。す
なわち。

（１）試料をエアシリンダなどにより押圧台を介して、
押圧することにより試料台上に固定しているが、試料が
微細配線をもつ半導体装置などでは配線を破損して歩留
まりを低下する。

（２）試料を加熱するプロセスをもつ場合には、油膜の
蒸気圧が大きくなって試料を汚染したり、真空装置では
真空度が悪くなってプロセスに悪影響を及ぼす。

（３）試料を試料台から取りはずす際は、油膜により堅
固に固定されていることから真空ピンセットなどではは
ずれないため機械的に扱う必要があり、試料に欠けを生
じて破損させてしまう。

また、試料をはずした後裏面に油膜が残ることから除去
工程が必要となる。

また、第二の従来技術には同様に次の様な問題点がある
。

（１）試料を板ばねで押し付けて固定する場合、板ばね
が繰り返して使われるため変形したり、保持力か弱くな
って試料の確実な固定ができなくなる。

（３）試料を板ばねなどの金属材料で挟持するため。

例えば、直流あるいは高周波放電を用いたスパッタリン
グ工程を含むような場合には試料周辺で放電不均一が生
じ、試料上での処理にむらが発生する。

本発明の目的は、試料を破損することなく試料台上に確
実に固定でき、放電によるスパッタリング工程でも試料
上での処理むらが発生しないようにした試料固定方法お
よび装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、試料を挟持可能に固定部材と
可動部材を試料台上に設け、可動部材を可動方向に容易
かつ試料の浮きが生じない構造で動くように支持しさら
に、可動部材を介して試料を軟らかいばねで押し付ける
ようにした。

また、放電を用いる工程で使用する場合には。

固定部材および可動部材を絶縁物で作成し、さらに放電
集中が生じない様に尖りのない形状とした。

これにより、試料固定時は真空ピンセットで試料を保持
して固定部材と可動部材との間に試料を置き、可動部材
の軟らかいばねで試料を押し付けて固定する。従って、
油膜を用いないでの試料をエアシリンダなどで押し付け
る必要はなく、また、試料を試料台から取りはずす時も
可動部材を動かし真空ピンセットにより試料を吸着して
取りはずせるので試料を破損することがない。

さらに、加熱による試料の汚染および真空度の悪化の問
題もなくなる。

次に、可動部材は構造的に板ばねのように繰り返しの使
用に対しても変形したり保持力が弱くなることはないの
で試料の確実な固定が可能であり、さらに放電に対して
も不均一を生じない対策を講じているので、これらの問
題点はすべて解決される。

〔作用〕

可動部材は、摺動部にコロあるいはベアリングを用いて
いるので、摺動抵抗を小さくでき、小さいばね力で動作
する。また、固定部材および可動部材の試料との接触部
にはテーパ加工されており、試料を固定する際にはテー
パ部により試料を試料台に押し付ける様に動作する。こ
れにより、試料を破損することなく確実に試料台に試料
を固定できる。

さらに、固定部材および可動部材をそれぞれ絶縁物で構
成し、また、尖りのない形状としているので放電の不均
一をなくすことができるのでスパッタエツチングなどの
処理を均一に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図に従って説明する。

第１図は、本発明の実施例を示す試料固定装置の斜視図
である。また、第２図は第１図の■−■矢視矢視断面筒
３図は平面図、第４図は第３図のＩＶ−ｒＶ矢視断面図
、それぞれ示したものである。

１は試料台である。周辺の溝１００は試料台１の自動搬
送などに使用する。２は試料で、例えば、ＩＣ，ＬＳＩ
などの半導体装置である。３は試料２を試料台１に固定
する際のストッパになる固定部材で、例えば、Ｌ字型を
しており、止め具４によりねじ５で試料台１に固定され
ている。また、第２図に示す様に６は可動部材で試料台
１に掘り込んだ穴部７に敷設のローラ８上に可動自在に
取つけられガイドプレート９に取つけたロッド１０と圧
縮ばね１１により試料２を固定部材３に押し付ける様に
動作する。可動部材６には、ばね１１に坑して可動部材
６を試料２と反対側に移動される時に必要な工具を引っ
掛けるための穴１２が設けられている。可動部材６は電
気的絶縁材料であるセラミックスなどを用いることもあ
り、欠は防止のため穴１２部には金属ブツシュ１３を設
けている。

１４は試料台１に設けた穴部７を覆うカバーであり、ね
じ１５でガイドプレート９に固定されている。

また、固定部材３および可動部材６の試料２との接触部
分はテーパ加工１６されており、試料２を互いに挾み込
んだ時に試料台１に押し付ける様に力が作用するように
している。

次に、第３図、第４図に示すが、可動部材６はガイドプ
レート９に固定されたシャラド１７の先端に取付けられ
たベアリング１８で常に浮き上がらない様にローラ８に
押し付けられている。シャフト１７は軸１９の部分でガ
イドシャフト９に圧入されているが、シャフト１７はば
ねとして作用する様に位置関係を設計している。２０は
、ベアリングが抜は出さない様にした止め輪である。

ガイドプレート９はねじ２１により試料台１に固定され
ているが、さらに可動部材６のガイド溝２２を設けてい
る。

以上の構成において、試料２を試料台１に固定する場合
には、先ず、丸い棒などの工具（図示せず）を可動部材
６に設けた穴１２に引っ掛けて圧縮ばね１１を縮ませる
方向に移動させる。この状態で、固定部材３と可動部材
６の間に試料２を、例えば、真空チャック（図示せず）
などの試料に傷をっけにくい方法で載置する。

次に、徐々に可動部材６をガイドプレート９のガイド溝
２２に沿って圧縮ばね１１が復元する方向に移動して、
可動部材６が固定部材３との間で試料３を挟持した状態
で工具を可動部材６の穴工２がらはずして試料２の試料
台１への固定を終了する。

可動部材６は、摺動部にコロ８．あるいは、ベアリング
１８を用いているのでスティックスリップなどのないス
ムースな動きが可能であり、高さ１゜ｇ程度の押圧で試
料２を挟持できる。また、固定部材３および可動部材６
の試料との接触部１６にテーパ面が加工されているので
、試料２を欠けなど生じることなく、確実に試料台１に
押し付けることができる。

第５図は、本発明の他の実施例で試料台１上に四個の試
料２を搭載可能にしたものである。固定部材１０１の形
状が違うほかはすべて第１図の実施例と同じである。な
お、このほかにも固定部材の形状を変えることで任意の
数の試料を搭載できることは言うまでもない。

次に、試料を高周波放電によるＡｒイオンでのスパッタ
エツチング工程で用いる時の試料固定装置の問題点につ
いて述べる。第６図は、試料２の固定部材３および可動
部材６を金属あるいは電気的絶縁材料であるセラミック
スで作成した時ノ試料上でのエツチング均一性を調べた
例である。ｘ印は金属の場合、黒丸印はセラミックスの
場合である。この結果から、試料２を直接金属の固定部
材３お、よび可動部材６で固定した場合は均一性が悪く
、セラミックスの場合は改善されていることがわかる。

これは、高周波放電中で試料２の周辺に金属があると１
局部的に放電の不均一が生じ、試料２上でのエツチング
均一性に影響が生じるものと考えられる。一方、セラミ
ックは電気的に絶縁物であり、試料上で放電の不均一は
発生せずにエツチングが均一に行われたものと考えられ
る。

従って、本発明の別の実施例は固定部材３および可動部
材６を電気的絶縁物で形成することである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、油膜を用いることなく試料固定時の挟
持力を小さくでき、かつ、試料が浮かない様に固定でき
るので、■試料に欠けを生じたり、微細配線に損傷を受
けるなど試料を破損することがない、■油膜などを用い
ていないので、加熱時などでも他に悪影響を与えること
なく使用できる。

■繰り返し使用しても挟持力に変化を生じないで確実に
試料を固定できる、などの効果がある。

また、試料固定の各部材に電気的絶縁物を用いることに
より放電によるエツチング均一性を確保できるなどの効
果があり、半導体装置などの歩留り低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の試料固定装置の斜視図、第
２図は試料固定部の側面断面図、第３図は第１図の平面
図、第４図は正面断面図、第５図は本発明の他の実施例
の試料固定装置の斜視図、第６図は本発明の他の実施例
のエツチング均一性の説明図である。 １・・・試料台、　　　　　２・・・試料、３・・・固
定部材、　　　　４・・・可動部材、８・・・ローラ、
　　　　　１１・・・圧縮ばね、１８・ヘアリング。 集を図 集２図 稟＋図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試料を搭載する試料台と、前記試料を固定する各部
   材より成る試料固定装置において、 前記試料台上に固定した固定部材と移動可能に取つけた
   可動部材との間で前記試料を挟持固定するようにしたこ
   とを特徴とする試料固定装置。 ２、請求項１において、可動部材をローラおよびベアリ
   ングで支持する試料固定装置。 ３、請求項１において、前記固定部材と前記可動部材の
   試料接触部にテーパを設け、前記試料を挾持した時に前
   記試料が前記試料台に密着するようにした試料固定装置
   。 ４、請求項１において、前記固定部材および前記可動部
   材を電気的絶縁物で形成した試料固定装置。 ５、請求項１において、複数の前記試料を同一試料台に
   固定できるようにした試料固定装置。