JPS6159851A - 半導体ウエハ保持装置 - Google Patents
半導体ウエハ保持装置Info
- Publication number
- JPS6159851A JPS6159851A JP18066384A JP18066384A JPS6159851A JP S6159851 A JPS6159851 A JP S6159851A JP 18066384 A JP18066384 A JP 18066384A JP 18066384 A JP18066384 A JP 18066384A JP S6159851 A JPS6159851 A JP S6159851A
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- Japan
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- semiconductor wafer
- metallic plate
- silicon carbide
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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。
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）
本発明はイオンビーム等の粒子線又は光の照射を受ける
半導体ウェハの温度を例えば４００ Ｃを超える高＠饋
域においても効率よく制御できる半導体ウェハの保持装
置に関する。
半導体ウェハの温度を例えば４００ Ｃを超える高＠饋
域においても効率よく制御できる半導体ウェハの保持装
置に関する。
（従来技術及び発明が解決しようとする問題点）第５図
は、１ｆｌｌとして従来のイオン注入装置で用いられて
いる被注入ウェハ、例えばシリコンウェハの取付は部を
示したものである。図において１は被注入ウェハ、２は
該被注入ウェハを固定するための止め金、３は支持用金
属板を示す。第５図（４）において、従来、被注入ウェ
ハｌの１０制御は支持用金属板３の温度全調節すること
により行なう方法が採用されていた。しかじながら、被
注入ウェハ１お工び支持用金属板３の表面には倣視的に
は凹凸が存在するため、両者の接触は点接触となり、両
者間での熱の伝達が悪いため、被注入ウェハｌｃＤ温度
は支持用金属板３の温度で制御されるニジも、むしろビ
ームのエネルギーに二って決定されるという欠点がめっ
た。
は、１ｆｌｌとして従来のイオン注入装置で用いられて
いる被注入ウェハ、例えばシリコンウェハの取付は部を
示したものである。図において１は被注入ウェハ、２は
該被注入ウェハを固定するための止め金、３は支持用金
属板を示す。第５図（４）において、従来、被注入ウェ
ハｌの１０制御は支持用金属板３の温度全調節すること
により行なう方法が採用されていた。しかじながら、被
注入ウェハ１お工び支持用金属板３の表面には倣視的に
は凹凸が存在するため、両者の接触は点接触となり、両
者間での熱の伝達が悪いため、被注入ウェハｌｃＤ温度
は支持用金属板３の温度で制御されるニジも、むしろビ
ームのエネルギーに二って決定されるという欠点がめっ
た。
この欠点ヲ屑決するために提案されたのが、例えは第５
図（Ｂ）の装置である。この装置においては、被注入ウ
ェハｌと支持用金属板３の間に弾力性に富む例えばシリ
コン・ゴム４が挿入されており、被注入ウニハエとシリ
コン・ゴム４、お工び支持用金属板３とシリコン・ゴム
４の接触面ａｉ大すくシて、被注入ウニ／％ｌと支持用
金属板３間での熱伝導全改善したものである。
図（Ｂ）の装置である。この装置においては、被注入ウ
ェハｌと支持用金属板３の間に弾力性に富む例えばシリ
コン・ゴム４が挿入されており、被注入ウニハエとシリ
コン・ゴム４、お工び支持用金属板３とシリコン・ゴム
４の接触面ａｉ大すくシて、被注入ウニ／％ｌと支持用
金属板３間での熱伝導全改善したものである。
しかしながら、該シリコン・ゴムはその使用可能＠度の
上限は高々２００〜３００℃であるので、被注入ウェハ
１の温度が４００℃以上の高温領域では、該シリコン・
ゴムは第５図の）に示す装置には使用できないという欠
点があつ友。
上限は高々２００〜３００℃であるので、被注入ウェハ
１の温度が４００℃以上の高温領域では、該シリコン・
ゴムは第５図の）に示す装置には使用できないという欠
点があつ友。
（問題点を解決するための手段）
不発明は従来の装置が持つ欠点を除去するために従業さ
れたもので、被注入ウェハと支持用金属板との熱伝導を
高めるために、両者間に挿入する熱伝導体とじて、熱伝
専率が大きく、弾力性に富み、耐熱性に優れ、かつ高温
でも他の元素と反応しない非金属繊維、例えば炭化ケイ
素繊維ヲ用い、イオンビーム等の粒子線又は光の照射時
における被注入クエハリ温度を４０００以上の商温饋域
においても精度良く温度制御の可能なウェハ株持裂直を
提供することを目的とする。
れたもので、被注入ウェハと支持用金属板との熱伝導を
高めるために、両者間に挿入する熱伝導体とじて、熱伝
専率が大きく、弾力性に富み、耐熱性に優れ、かつ高温
でも他の元素と反応しない非金属繊維、例えば炭化ケイ
素繊維ヲ用い、イオンビーム等の粒子線又は光の照射時
における被注入クエハリ温度を４０００以上の商温饋域
においても精度良く温度制御の可能なウェハ株持裂直を
提供することを目的とする。
上ロピの目的を達成するため、本発明は円部に半導体ウ
ェハの温度を制御するための流体が随れる通路を有する
基台に取付けられている支持用金属板と、前記の金員板
の上面に形成されている凹部と、前記の凹部に埋込ｌれ
、かつ高融点、高熱伝導率を有する非金属繊維と全備え
、前記の非金Ｉｆ４繊維の矢手刀同か、前ｇピの凹部の
底面と、前６ピの非金属繊維７「の上面に載置される半
導体ウェハの底面との間に、ほぼ垂直に配置されている
ことｔ′＃徴とする半導体ウェハ保持装（ｉＩｒ′Ｊｊ
ｃ発明の骸旨とするものである。
ェハの温度を制御するための流体が随れる通路を有する
基台に取付けられている支持用金属板と、前記の金員板
の上面に形成されている凹部と、前記の凹部に埋込ｌれ
、かつ高融点、高熱伝導率を有する非金属繊維と全備え
、前記の非金Ｉｆ４繊維の矢手刀同か、前ｇピの凹部の
底面と、前６ピの非金属繊維７「の上面に載置される半
導体ウェハの底面との間に、ほぼ垂直に配置されている
ことｔ′＃徴とする半導体ウェハ保持装（ｉＩｒ′Ｊｊ
ｃ発明の骸旨とするものである。
次ＶＣ本発明の詳細な説明する。なお実施例は一つの例
示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で、柚々の
変更あるいは改良を行いうろことは言うまでもない。
示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で、柚々の
変更あるいは改良を行いうろことは言うまでもない。
第１図は本発明による保持裂被七回転円板に適用した１
例全示す概念図であって、図において回転円板（基台）
５に同心円状に固定された複数個の支持用金属板３に夫
々被注入ウェハｌが取付けられる。６は照射ビーム、７
はビームの走査領域でおる。５ａは回転円板の回転軸で
、この軸の中心の孔に流体８が通過するものである。
例全示す概念図であって、図において回転円板（基台）
５に同心円状に固定された複数個の支持用金属板３に夫
々被注入ウェハｌが取付けられる。６は照射ビーム、７
はビームの走査領域でおる。５ａは回転円板の回転軸で
、この軸の中心の孔に流体８が通過するものである。
被注入ウェハ１は回転円板５上で同心円状に固定されて
おり、回転円板５を回転しながら照射ビーム６を７の範
囲で走査することＶｃエク、回転円板５ Ｋ固定ざｔｌ
：たアベての被注入ウェハ１に例えばイオンビーム６が
照射される。被注入ウェハ１を加熱する場合は、例えば
、高温の元体８′ｆ：回転円板５内部に流通せしめ、支
持用金属板３を加熱して行なう。−万、被注入ウェハ１
を冷却する場合には、流体８を低温とする。
おり、回転円板５を回転しながら照射ビーム６を７の範
囲で走査することＶｃエク、回転円板５ Ｋ固定ざｔｌ
：たアベての被注入ウェハ１に例えばイオンビーム６が
照射される。被注入ウェハ１を加熱する場合は、例えば
、高温の元体８′ｆ：回転円板５内部に流通せしめ、支
持用金属板３を加熱して行なう。−万、被注入ウェハ１
を冷却する場合には、流体８を低温とする。
第２図は本発明のウェハ保持装置を拡大して示し７’Ｃ
図面であって、保持用金属板３の本体の上面には凹部が
形成され、この四部の底部及び周壁には高融点、高熱伝
導率を有する非金属憬 維、例えば繊維状の熱伝導体４
′、４“か挿入されている。
図面であって、保持用金属板３の本体の上面には凹部が
形成され、この四部の底部及び周壁には高融点、高熱伝
導率を有する非金属憬 維、例えば繊維状の熱伝導体４
′、４“か挿入されている。
１は前記の熱伝導体４′上に載置されている半導体ウェ
ハ、１０はウェハのｆｆｌ＆板、２，２′は前記の保護
板１０の止め金具、５は回転円板工りなる基台、９は金
属板３を基台５に固定するための止めネジ、１１は基台
５の内部に形成され７４流体８全流丁ｔめの通路を示す
。
ハ、１０はウェハのｆｆｌ＆板、２，２′は前記の保護
板１０の止め金具、５は回転円板工りなる基台、９は金
属板３を基台５に固定するための止めネジ、１１は基台
５の内部に形成され７４流体８全流丁ｔめの通路を示す
。
株紐板ｌＯは、イオンビーム照射時に被注入ウェハｌが
汚染されるのを防止するとともに、被注入ウェハ１が支
持用金属板３．Ｊ：り脱落するのを防ぐ働きをするもの
であり、保護板１０は止め金２′でもって支持用金属板
３に固定される。被注入ウェハ１にイオンビーム６を照
射する際、第１図に示す領域７の範囲で該イオンビーム
６が短資される。イオンビーム６が保護板１０に照射さ
れたとさ、保護板１０の構成元素がイオンビーム６に工
って該保謙板エク飛び出し、被注入クエハ１に飛びこん
で該被注入クエハエを汚染する定め、保護板ｌＯは被注
入ウェハ１と同一の元素で構成するか、または該元素か
らなる保護映を保護板１０に被覆する。例えば、被注入
ウェハ１がシリコンウェハのときには、保護板１０はシ
リコンで形成するか、またはチタン板にシリコン膜を被
覆したものを用いるのが１い。
汚染されるのを防止するとともに、被注入ウェハ１が支
持用金属板３．Ｊ：り脱落するのを防ぐ働きをするもの
であり、保護板１０は止め金２′でもって支持用金属板
３に固定される。被注入ウェハ１にイオンビーム６を照
射する際、第１図に示す領域７の範囲で該イオンビーム
６が短資される。イオンビーム６が保護板１０に照射さ
れたとさ、保護板１０の構成元素がイオンビーム６に工
って該保謙板エク飛び出し、被注入クエハ１に飛びこん
で該被注入クエハエを汚染する定め、保護板ｌＯは被注
入ウェハ１と同一の元素で構成するか、または該元素か
らなる保護映を保護板１０に被覆する。例えば、被注入
ウェハ１がシリコンウェハのときには、保護板１０はシ
リコンで形成するか、またはチタン板にシリコン膜を被
覆したものを用いるのが１い。
第３図は一例として熱伝導体４′の形状を示したもので
、その繊維の長手方向が上下方向丁なわちワエハ１の底
と凹部の底との間にほぼ垂直方向に配列てれ、緻密に凹
部に埋込まれている。
、その繊維の長手方向が上下方向丁なわちワエハ１の底
と凹部の底との間にほぼ垂直方向に配列てれ、緻密に凹
部に埋込まれている。
′ｌｆｃ熱伝４体４“は、繊維の長手方向が支持用金属
板の凹部の周壁とほぼ平行に配列されている。従ってこ
の場合、被注入ウェハ１と支持用金属板３の表面にわず
かな凹凸が存在しても、第４図に示す工うに表面の凹凸
状態に応じて該繊維状炭化ケイ累は被注入ウニハエと支
持用全橋板３に密層する。したがって、該繊維状炭化ケ
イ素を高密度に配鉦し、被注入ワエハｌと支持用金属板
３との熱的接点の数を充分に多くして両者間の熱伝導を
良くすることにより、被注入クエハエの温度制御を効率
的に行うことができる。
板の凹部の周壁とほぼ平行に配列されている。従ってこ
の場合、被注入ウェハ１と支持用金属板３の表面にわず
かな凹凸が存在しても、第４図に示す工うに表面の凹凸
状態に応じて該繊維状炭化ケイ累は被注入ウニハエと支
持用全橋板３に密層する。したがって、該繊維状炭化ケ
イ素を高密度に配鉦し、被注入ワエハｌと支持用金属板
３との熱的接点の数を充分に多くして両者間の熱伝導を
良くすることにより、被注入クエハエの温度制御を効率
的に行うことができる。
該炭化ケイ素は高弾性率、高熱伝導率であり、耐熱性、
耐酸化性にも優れ、また高温でも他の元素と反応しない
という特性を持っているため、特に被注入ウェハを４０
０℃以上の高温状態にして、例えば、イオンビーム照射
を行なう場合には、該炭化ケイ累から成る熱伝導体４′
、４”を用いることは有効である。１９ＩＪえば被注入
ウェハ１として単結晶シリコンクエバを用い、酸素イオ
ンを例えば８０ ＫｅＶの加速電圧でｌ Ｘ １０”ｃ
ｎｌ−” イオン江入丁れば、該単結晶シリコンウェ
ハめ表面から約１１００大の深さの位置に堀込み酸化編
層が形成される。ただし、この場合に１要なことは、該
単結晶シリコンクエバ表面に位置するシリコン層を単結
晶として残アには、イオン注入時における該単結晶シリ
コンウェハの温度を６００℃程度に保つことである。こ
の例の場合には、第５凶（［３）に示アシリコン・ゴム
４では高温のため便用不可能であるが、本発明に用いら
れる熱伝導体４′、４”では耐熱性が高いため問題とは
ならない。
耐酸化性にも優れ、また高温でも他の元素と反応しない
という特性を持っているため、特に被注入ウェハを４０
０℃以上の高温状態にして、例えば、イオンビーム照射
を行なう場合には、該炭化ケイ累から成る熱伝導体４′
、４”を用いることは有効である。１９ＩＪえば被注入
ウェハ１として単結晶シリコンクエバを用い、酸素イオ
ンを例えば８０ ＫｅＶの加速電圧でｌ Ｘ １０”ｃ
ｎｌ−” イオン江入丁れば、該単結晶シリコンウェ
ハめ表面から約１１００大の深さの位置に堀込み酸化編
層が形成される。ただし、この場合に１要なことは、該
単結晶シリコンクエバ表面に位置するシリコン層を単結
晶として残アには、イオン注入時における該単結晶シリ
コンウェハの温度を６００℃程度に保つことである。こ
の例の場合には、第５凶（［３）に示アシリコン・ゴム
４では高温のため便用不可能であるが、本発明に用いら
れる熱伝導体４′、４”では耐熱性が高いため問題とは
ならない。
以上の説明では、イオンビーム照射時の被注入ウニハエ
の温度を４００℃を超える高温領域で効率的に制両でき
る保持装置について提案した。
の温度を４００℃を超える高温領域で効率的に制両でき
る保持装置について提案した。
更に本発明による装置では、回転円板（基台）に導入す
る流体８を冷却することに、ＣＩ）被注入ワエハ１を冷
却することもできる。丁なわち、本発明による保持装置
では、板江入つェハ金低温から高温に至るまで温度制御
が可能である。
る流体８を冷却することに、ＣＩ）被注入ワエハ１を冷
却することもできる。丁なわち、本発明による保持装置
では、板江入つェハ金低温から高温に至るまで温度制御
が可能である。
（発明の効果）
板上のように本発明による保持装置の主賛点は、繊維状
の非金卆Ｊ、ｉを高密度に支持１１１金属板の凹部内に
埋込んだものを熱伝導体とし−〔使用することにあり、
これによって、 ピ）イオンビーム等の粒子線又は光の照射を受ける半導
体ウエノ・と支持用金属板の表面に凹凸があっても、該
両者間に熱的シ点′が多数生じ、該半導体ウエノ・と該
支持用金属板との間での熱伝導を良くすることができる
。
の非金卆Ｊ、ｉを高密度に支持１１１金属板の凹部内に
埋込んだものを熱伝導体とし−〔使用することにあり、
これによって、 ピ）イオンビーム等の粒子線又は光の照射を受ける半導
体ウエノ・と支持用金属板の表面に凹凸があっても、該
両者間に熱的シ点′が多数生じ、該半導体ウエノ・と該
支持用金属板との間での熱伝導を良くすることができる
。
従って、半導体クエハの加熱及び冷却が効果的に行うこ
とができる。
とができる。
（ロ）本発明で熱伝導体の材料として使用する炭化ケイ
累は、耐熱性に優れ、かつ高温でも他の元素と作用しな
いため、該熱伝導体は高温の状態でも汚染を生ずること
なく使用できる。
累は、耐熱性に優れ、かつ高温でも他の元素と作用しな
いため、該熱伝導体は高温の状態でも汚染を生ずること
なく使用できる。
等の効果を有するものである。
嬉１図は本発明に用いられる回転円板の概念図、第２図
は回転円板の中、被注入クエハの取付は部の断面図、第
３図は熱伝導体の外観図、第４図は半導体ウェハと支持
用金属板間に熱伝導体を挿入し几とさの熱伝導体の形状
図、第５図は従来のイオン注入装置における被注入９エ
バの取付は都の断面図を示す。 １・・・・・・被注入ワエハ ２．２４・・止め金 ３・・・・・・支持用金属板 ４・・・・・・シリコン・ゴム ４／、 ４′′−・・熱伝導体 ５・・・・・・回転円板（基台〕 ６・・・・・・イオンビーム ７・・・・・・ビーム走査領域 ８・・・・・・流体 ９・・・・・・イ・ジ １０・・・・・・保獲板 １１・・・・・・流体の通路 ｔ￥ｆ：！＋出願人 日本電信電話公社第１図 第３図 第４図 第５図 （Ａ） （Ｂ）
は回転円板の中、被注入クエハの取付は部の断面図、第
３図は熱伝導体の外観図、第４図は半導体ウェハと支持
用金属板間に熱伝導体を挿入し几とさの熱伝導体の形状
図、第５図は従来のイオン注入装置における被注入９エ
バの取付は都の断面図を示す。 １・・・・・・被注入ワエハ ２．２４・・止め金 ３・・・・・・支持用金属板 ４・・・・・・シリコン・ゴム ４／、 ４′′−・・熱伝導体 ５・・・・・・回転円板（基台〕 ６・・・・・・イオンビーム ７・・・・・・ビーム走査領域 ８・・・・・・流体 ９・・・・・・イ・ジ １０・・・・・・保獲板 １１・・・・・・流体の通路 ｔ￥ｆ：！＋出願人 日本電信電話公社第１図 第３図 第４図 第５図 （Ａ） （Ｂ）
Claims (3)
- （１）内部に半導体ウェハの温度を制御するための体が
流れる通路を有する基台に取付けられている支持用金属
板と、前記の金属板の上面に形成されている凹部と、前
記の凹部に埋込まれ、かつ高融点、高熱伝導率を有する
非金属繊維とを備え、前記の非金属繊維の長手方向が、
前記の凹部の底面と、前記の非金属繊維群の上面に載置
される半導体ウェハの底面との間に、ほぼ垂直に配置さ
れていることを特徴とする半導体ウェハ保持装置。 - （２）支持金属板本体の上面に形成されている凹部の内
部の周壁と、前記の凹部に載置されている半導体ウェハ
の周囲との間に高融点、高熱伝導率の非金属繊維を介在
せしめたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体ウェハ保持装置。 - （３）半導体ウェハの周囲上面をおおう保護板を、前記
半導体ウェハと同じ材料で形成するか、または同じ材料
を被覆した部材で形成することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の半導体ウェハ保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18066384A JPS6159851A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 半導体ウエハ保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18066384A JPS6159851A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 半導体ウエハ保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159851A true JPS6159851A (ja) | 1986-03-27 |
Family
ID=16087134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18066384A Pending JPS6159851A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 半導体ウエハ保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159851A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503312A (ja) * | 2008-09-16 | 2012-02-02 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 熱処理工程の間半導体ウェーハを支持するウェーハホルダ |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18066384A patent/JPS6159851A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503312A (ja) * | 2008-09-16 | 2012-02-02 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 熱処理工程の間半導体ウェーハを支持するウェーハホルダ |
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