JPS63193448A - 試料保持装置 - Google Patents
試料保持装置Info
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- JPS63193448A JPS63193448A JP62023135A JP2313587A JPS63193448A JP S63193448 A JPS63193448 A JP S63193448A JP 62023135 A JP62023135 A JP 62023135A JP 2313587 A JP2313587 A JP 2313587A JP S63193448 A JPS63193448 A JP S63193448A
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Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（［１業上の利用分野）
この発明は、イオン注入ＨＩ ｓスパ璽タリングによる
薄膜形成装置、イオン注入と真空蒸着とを併用するイオ
ン蒸着薄膜形成装置、イオンビームによるエツチノグ８
１ｉなどに用いられ、真空室内で処理する試料、例えば
ウェハを保持台に保持する試料保持装置に関する。
薄膜形成装置、イオン注入と真空蒸着とを併用するイオ
ン蒸着薄膜形成装置、イオンビームによるエツチノグ８
１ｉなどに用いられ、真空室内で処理する試料、例えば
ウェハを保持台に保持する試料保持装置に関する。
（従来の技術）
例えば、真空室内でウェハにイオン注入などの処理を施
こすと、該ウェハが発熱して損傷するととがあるので、
従来ではウェハを、冷却水、冷却ガスなどの冷却媒体を
循環させた保持台で保持し、これを冷却するを一般とし
ている。
こすと、該ウェハが発熱して損傷するととがあるので、
従来ではウェハを、冷却水、冷却ガスなどの冷却媒体を
循環させた保持台で保持し、これを冷却するを一般とし
ている。
しかし、保持台の金属面にウェハを置いているだけでは
、微視的にみてウェハと金属面の接触部がほとんどない
、他方、真空中におけるウニへの熱放散の大部分は、保
持台を介しての熱伝導のみとなり、したがって、その熱
伝導が悪いなどといった不都合がある。
、微視的にみてウェハと金属面の接触部がほとんどない
、他方、真空中におけるウニへの熱放散の大部分は、保
持台を介しての熱伝導のみとなり、したがって、その熱
伝導が悪いなどといった不都合がある。
この対策として、例えば第２図に示すようなイオン注入
！ＩＩの試料載Ｆ！を装置が提案されている。
！ＩＩの試料載Ｆ！を装置が提案されている。
同図に示すように、保持台である例えば上面中央部分が
やや凸状となる球面状（図には表われていない、）のプ
ラテンｌの試料載置面１１に、弾性を訂するシリコーン
ゴムに金属粉などを混合した熱伝導体２′を、ｔ１着剤
で接着し、この熱伝導体２′の上に試料である例えばウ
ェハ〇を載せ、これをウニ入神え４をもってバネ５によ
り圧着している。
やや凸状となる球面状（図には表われていない、）のプ
ラテンｌの試料載置面１１に、弾性を訂するシリコーン
ゴムに金属粉などを混合した熱伝導体２′を、ｔ１着剤
で接着し、この熱伝導体２′の上に試料である例えばウ
ェハ〇を載せ、これをウニ入神え４をもってバネ５によ
り圧着している。
これにより、プラク／１とウェハ３との密着性の改善を
図り、このような状態で、真空室内において、前記ウェ
ハ３に図示しないイオン源からイオンビームＩＢを照射
してイオン注入処理を行っている。なお、図中６は、冷
却水、冷却ガスなどの冷却媒体を循環する冷媒路である
。
図り、このような状態で、真空室内において、前記ウェ
ハ３に図示しないイオン源からイオンビームＩＢを照射
してイオン注入処理を行っている。なお、図中６は、冷
却水、冷却ガスなどの冷却媒体を循環する冷媒路である
。
（発明が解決しようとするＲ１１１点）ところが、前記
ウェハ３と熱伝導体２′との接触表面は、微視的にみる
とやはり凹凸があり、これらの接触は点接触となるとと
もに、熱伝導体２がプラテン１に熱伝導の悪い接着剤で
ｔｅａされていることなどに基因し、その熱伝導が充分
ではなかった。特に、近年のようにイオンビーム電流の
大電流化が図られるにつれ、ウェハ３の温度上昇が過大
となり、ウェハ３上に描かれたパターンのレジス）ＩＥ
を劣化するなどといった不都合があり、その改善が強（
望まれている。
ウェハ３と熱伝導体２′との接触表面は、微視的にみる
とやはり凹凸があり、これらの接触は点接触となるとと
もに、熱伝導体２がプラテン１に熱伝導の悪い接着剤で
ｔｅａされていることなどに基因し、その熱伝導が充分
ではなかった。特に、近年のようにイオンビーム電流の
大電流化が図られるにつれ、ウェハ３の温度上昇が過大
となり、ウェハ３上に描かれたパターンのレジス）ＩＥ
を劣化するなどといった不都合があり、その改善が強（
望まれている。
この発明は上述の事柄に鑑み、試料と保持台との間の熱
伝導率の向上を図り、ウェハを効果的に冷却することを
目的とする。
伝導率の向上を図り、ウェハを効果的に冷却することを
目的とする。
（悶厘点を解決するための手段）
この発明は、保持台の試料載置面に、弾性を有する熱伝
導体の両面に金ｖ４ｕｍａを形成してなる熱伝導媒体を
、低融点金属材料をもって溶むしたことを特徴とする。
導体の両面に金ｖ４ｕｍａを形成してなる熱伝導媒体を
、低融点金属材料をもって溶むしたことを特徴とする。
（作 用）
金ｒＡＷｌ膜層により、試料と熱伝導媒体の熱抵抗が低
減され、しかも熱伝導媒体の金属薄膜層と保持台とを低
融点金属材料により溶着しているので、この間が金ｎｔ
！触となり熱抵抗も低減され、熱伝導が向上する。
減され、しかも熱伝導媒体の金属薄膜層と保持台とを低
融点金属材料により溶着しているので、この間が金ｎｔ
！触となり熱抵抗も低減され、熱伝導が向上する。
（実施例）
以下この発明の一実施例を示す第１図に基づいて説明す
る。なお、第２図と同じ符号を附した部分は、同−又は
対応する部分を示す、この発明にしたがい、プラテン１
の試料ａｉ面１１には、弾性を育する熱伝導体２０両面
に金属Ｒ膜Ｂ７を形成した熱伝導媒体８を、低融点金属
材料をもって溶着する。この熱伝導媒体８は、例えば、
弾性および耐熱性を「するシリコーンゴムに、アルミナ
、ポロンナイトライド、アルミニウム、ダイヤモンド、
カーボンあるいは金などからなる熱伝導微粒子を混合し
てなる熱伝導体２０両面に、例えば化学メッキ、真空溶
着、スパッタリングあるいはイオン注入と真空蒸着とを
併用するなどして、アルミニウム、金あるいは四などの
金Ｉ！ｉｌＲ膜ｌ：ｊＪ７を形成したものである。
る。なお、第２図と同じ符号を附した部分は、同−又は
対応する部分を示す、この発明にしたがい、プラテン１
の試料ａｉ面１１には、弾性を育する熱伝導体２０両面
に金属Ｒ膜Ｂ７を形成した熱伝導媒体８を、低融点金属
材料をもって溶着する。この熱伝導媒体８は、例えば、
弾性および耐熱性を「するシリコーンゴムに、アルミナ
、ポロンナイトライド、アルミニウム、ダイヤモンド、
カーボンあるいは金などからなる熱伝導微粒子を混合し
てなる熱伝導体２０両面に、例えば化学メッキ、真空溶
着、スパッタリングあるいはイオン注入と真空蒸着とを
併用するなどして、アルミニウム、金あるいは四などの
金Ｉ！ｉｌＲ膜ｌ：ｊＪ７を形成したものである。
前記熱伝４体２としては、その弾性すなわち、プラテン
１とウェハ３との間のクッシ望ン作用や熱抵抗、更には
これらの材質や大きさなどを考慮して決められるが、一
般的にはその厚さが２０〜５００μ程度、その硬度（測
定方法： Ｊ Ｉ ５Ｋ６３０１、以下同じ、）が６０
〜９５程度、その熱伝導率がα００５〜α０５ （Ｊ／
ｃｍ−ｓｅｃ・に）であればよい、また、必要に応じて
基材の強度補強などの目的１、例えば、ガラスｓａｍな
どを充填材として充填したものでもよい、また、前記金
属薄膜１ｉ７の厚さけ、その材質により異なるが、一定
の膜圧強度を存し、しかも前記熱伝導体２の弾性を損な
わないような範囲に決められるが、一般的には５００〜
５０００Ａ程度あれば充分である。また、前記熱伝導媒
体８の金属薄膜層７とプラテン１とをｔＢ着する低融点
金属材料としては、その融点が１５０〜２００℃である
例えば、半田などを用いることができる。
１とウェハ３との間のクッシ望ン作用や熱抵抗、更には
これらの材質や大きさなどを考慮して決められるが、一
般的にはその厚さが２０〜５００μ程度、その硬度（測
定方法： Ｊ Ｉ ５Ｋ６３０１、以下同じ、）が６０
〜９５程度、その熱伝導率がα００５〜α０５ （Ｊ／
ｃｍ−ｓｅｃ・に）であればよい、また、必要に応じて
基材の強度補強などの目的１、例えば、ガラスｓａｍな
どを充填材として充填したものでもよい、また、前記金
属薄膜１ｉ７の厚さけ、その材質により異なるが、一定
の膜圧強度を存し、しかも前記熱伝導体２の弾性を損な
わないような範囲に決められるが、一般的には５００〜
５０００Ａ程度あれば充分である。また、前記熱伝導媒
体８の金属薄膜層７とプラテン１とをｔＢ着する低融点
金属材料としては、その融点が１５０〜２００℃である
例えば、半田などを用いることができる。
以上の構成によれば、イオンビームの照＋１４処理によ
りウェハ３が発熱しても、その熱はウェハ３から熱伝導
媒体８の熱抵抗の小さい金［ＩＩＮ模層７を介して熱伝
導体２中を熱が伝わり、また金属薄膜層７を介して低融
点金属材料によりｔｅａされているプラテン１に速やか
に伝達され、冷却される。この結果、ウェハ３の温度上
昇が抑制される。
りウェハ３が発熱しても、その熱はウェハ３から熱伝導
媒体８の熱抵抗の小さい金［ＩＩＮ模層７を介して熱伝
導体２中を熱が伝わり、また金属薄膜層７を介して低融
点金属材料によりｔｅａされているプラテン１に速やか
に伝達され、冷却される。この結果、ウェハ３の温度上
昇が抑制される。
（実験例）
厚さ１００μ、硬度が９２で、その熱伝導率がα０１（
Ｊ／Ｃｓ−５ｅｃ−ｋ）のシリコーンゴム製の熱伝導体
に、真空蒸着により厚さ１００ＯＡのアルミニウムの金
ｇ４ｗＩ膜層を形成した熱伝導媒体を作り、この熱伝導
媒体を第１図に示すように、ペスト状の低融点半田をプ
ラテン１の試料戦置面Ｈに塗布し、１８０℃の熱風乾燥
炉に入れて一体的に溶着した。その上にシリコンウェハ
３をθセ、つエバ押え４をもってバネ５により圧着した
。この状態で、冷却路６に冷却水を循環しながら、真空
室内で前記シリコンウェハ３にイオン注入処理を行なっ
た。イオン注入Ｈａは、定格２００ＫＶ。
Ｊ／Ｃｓ−５ｅｃ−ｋ）のシリコーンゴム製の熱伝導体
に、真空蒸着により厚さ１００ＯＡのアルミニウムの金
ｇ４ｗＩ膜層を形成した熱伝導媒体を作り、この熱伝導
媒体を第１図に示すように、ペスト状の低融点半田をプ
ラテン１の試料戦置面Ｈに塗布し、１８０℃の熱風乾燥
炉に入れて一体的に溶着した。その上にシリコンウェハ
３をθセ、つエバ押え４をもってバネ５により圧着した
。この状態で、冷却路６に冷却水を循環しながら、真空
室内で前記シリコンウェハ３にイオン注入処理を行なっ
た。イオン注入Ｈａは、定格２００ＫＶ。
１、５ ｍ Ａで、そのイオン注入による熱エネルギー
は、３００Ｗに相当する。この時のウェハ３の表面温度
を測定したところ、７２℃であった。
は、３００Ｗに相当する。この時のウェハ３の表面温度
を測定したところ、７２℃であった。
これに対して、第２図に示す構成で、熱伝導体２として
厚さ１００μ、硬度が９２、その熱伝導率がα０１ （
Ｊ ／ ｃｓ ・５ｅｃ−ｋ）のシリコーンゴム製のも
のを用いたものを作り、プラテン１の試料α数面１亘に
市販のシリコーン系接着剤によりｔｌ看し、前記実験例
と同一の条件で、シリコンウェハ３にイオン注入処理を
行なった。この時のウェハ３の表面温度は、１２１℃で
あった。
厚さ１００μ、硬度が９２、その熱伝導率がα０１ （
Ｊ ／ ｃｓ ・５ｅｃ−ｋ）のシリコーンゴム製のも
のを用いたものを作り、プラテン１の試料α数面１亘に
市販のシリコーン系接着剤によりｔｌ看し、前記実験例
と同一の条件で、シリコンウェハ３にイオン注入処理を
行なった。この時のウェハ３の表面温度は、１２１℃で
あった。
（発明の効果）
以上詳述の通りこの発明によれば、弾性を訂する熱伝導
体の両面に金属薄膜層を形成した熱伝導媒体を、試料載
置面に溶着したことにより、その弾性を実質的に維持し
つつ、試料あるいは保持台との接触部における実行的な
熱伝導率を向上し、効果的に試料を冷却することができ
る。
体の両面に金属薄膜層を形成した熱伝導媒体を、試料載
置面に溶着したことにより、その弾性を実質的に維持し
つつ、試料あるいは保持台との接触部における実行的な
熱伝導率を向上し、効果的に試料を冷却することができ
る。
なお、上述した実施例では、試料を保持台にバネ力をも
って保持した場合について詳述したが、この発明はこの
ようなものに限定されるものではなく、他の保持手段例
えば、ディスク伏の保持台に試料をαせ、これを回転し
て遠心力を利用するようにしたものなどにも適用できる
のは勿論である。
って保持した場合について詳述したが、この発明はこの
ようなものに限定されるものではなく、他の保持手段例
えば、ディスク伏の保持台に試料をαせ、これを回転し
て遠心力を利用するようにしたものなどにも適用できる
のは勿論である。
ｔｉ１図は、この発明の一実施例を示す要部拡大断面図
である。第２図は、従来例を示す部分断面図である。 １ニブラテン（保持台）、１１：試料載置面、２：熱伝
４体、３：ウェハ（試料）、 ７：金属薄膜層、８：熱伝導媒体。
である。第２図は、従来例を示す部分断面図である。 １ニブラテン（保持台）、１１：試料載置面、２：熱伝
４体、３：ウェハ（試料）、 ７：金属薄膜層、８：熱伝導媒体。
Claims (1)
- 真空室内で処理する試料を保持台に保持するものにおい
て、前記保持台の試料載置面に、弾性を有する熱伝導体
の両面に金属薄膜層を形成してなる熱伝導媒体を、低融
点金属材料をもつて溶着したことを特徴とする試料保持
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62023135A JPS63193448A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 試料保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62023135A JPS63193448A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 試料保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63193448A true JPS63193448A (ja) | 1988-08-10 |
Family
ID=12102095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62023135A Pending JPS63193448A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 試料保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63193448A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009135078A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-06-18 | Tokyo Institute Of Technology | 集束イオンビーム加工用試料ホルダ及び集束イオンビーム装置 |
-
1987
- 1987-02-03 JP JP62023135A patent/JPS63193448A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009135078A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-06-18 | Tokyo Institute Of Technology | 集束イオンビーム加工用試料ホルダ及び集束イオンビーム装置 |
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