JPS63193447A - 試料保持装置 - Google Patents
試料保持装置Info
- Publication number
- JPS63193447A JPS63193447A JP62023134A JP2313487A JPS63193447A JP S63193447 A JPS63193447 A JP S63193447A JP 62023134 A JP62023134 A JP 62023134A JP 2313487 A JP2313487 A JP 2313487A JP S63193447 A JPS63193447 A JP S63193447A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- wafer
- thin film
- metallic thin
- sample
- 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.)
- Pending
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- 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。
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）
この発明は、イオン注入Ｈ！、スパッタリングによる薄
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ング装置
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［１に関する。
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ング装置
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［１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ことがあるので、
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ことがあるので、
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、真空中におけるウェハ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、真空中におけるウェハ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ノ注入
装置の試料保持装置が提案されている。
装置の試料保持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
やや凸伏となる球面状（図には表われていない、）のプ
ラナ７１に、弾性を有するシリコンゴムに金属粉などを
混合した熱伝導体２′を介して試料である例えばウェハ
〇を載せ、これをウェハ押え４をもってバネ５により圧
着している。これにより、プラテン１とウェハ〇との書
替性の改善を図り、このような伏歯で、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−
ム夏Ｂ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。
やや凸伏となる球面状（図には表われていない、）のプ
ラナ７１に、弾性を有するシリコンゴムに金属粉などを
混合した熱伝導体２′を介して試料である例えばウェハ
〇を載せ、これをウェハ押え４をもってバネ５により圧
着している。これにより、プラテン１とウェハ〇との書
替性の改善を図り、このような伏歯で、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−
ム夏Ｂ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問題点）
ところが、前記ウェハ３、熱伝導体２′およびプラテン
１０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り、熱伝導が充分ではない、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、ウェハ〇の温度上昇が過大となり、ウニへ〇上に
描かれたパターンのレジスト膜を劣化するなどといった
不都合があり、その改善が強く望まれている。
１０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り、熱伝導が充分ではない、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、ウェハ〇の温度上昇が過大となり、ウニへ〇上に
描かれたパターンのレジスト膜を劣化するなどといった
不都合があり、その改善が強く望まれている。
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。
（ｒＲＷｉ点を解決するための手段）
この発明は・、試料と保持台との間に、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介在すること
を特徴とする。
に金属薄膜層を形成してなる熱伝導媒体を介在すること
を特徴とする。
（作 用）
金属＋３膜層により、試料と熱伝導媒体およびこの熱伝
導媒体と保持台との間の熱抵抗が低減され、熱伝導度が
向上する。
導媒体と保持台との間の熱抵抗が低減され、熱伝導度が
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、プラナ／１
とウェハ３との間には、弾性を有する熱伝導体２０両面
に金［ＲＲ膜層７を形成した熱伝導媒体８を介在する。
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、プラナ／１
とウェハ３との間には、弾性を有する熱伝導体２０両面
に金［ＲＲ膜層７を形成した熱伝導媒体８を介在する。
この熱伝導媒体８は、例えば、弾性および耐熱性を有す
るシリコーンゴムに、アルミナ、ボロンナイトライド、
アルミニウム、ダイヤモンド、カーボン、あるいは金な
どからなる熟伝４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、真空蒸着、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、金あるいは銀などの金１１１ｊｌｌＥｌ１
５７を形成したものである。
るシリコーンゴムに、アルミナ、ボロンナイトライド、
アルミニウム、ダイヤモンド、カーボン、あるいは金な
どからなる熟伝４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、真空蒸着、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、金あるいは銀などの金１１１ｊｌｌＥｌ１
５７を形成したものである。
前記熱伝導体２としては、その弾性すなわち、ブラタ／
１とウェハ３との間のクッシ９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
般的にけその厚さが２０〜５００μ程度、その硬度（Ｉ
ｆ定方法： Ｊ Ｉ ５Ｋ８３０１、以下同じ、）が６
０〜９５程度、その熱伝導率がα００５〜αＱ ５ （
Ｊ ／ ３ ・５ｅｃ−Ｋ）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で、例えば、ガラス
繊維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ＩＩ！１７の厚さは、その材質により異な
るが、一定の膜圧強度を有し、しかも前記熱伝導体２０
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５００〜５０００Ａ１度あれば充分である。なお、前
記熱伝導媒体８は、単にプラテン１の上に載せて置（の
みでよいが、これがウェハ３とともに移動したりするの
を防ぐために、その周辺部分を接着剤により接着したり
、あるいはこれら熱伝導媒体８の金属Ｒ膜層７とプラテ
ン１との間を半田などのような低融点金属材料をもって
同行してもよい。
１とウェハ３との間のクッシ９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
般的にけその厚さが２０〜５００μ程度、その硬度（Ｉ
ｆ定方法： Ｊ Ｉ ５Ｋ８３０１、以下同じ、）が６
０〜９５程度、その熱伝導率がα００５〜αＱ ５ （
Ｊ ／ ３ ・５ｅｃ−Ｋ）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で、例えば、ガラス
繊維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ＩＩ！１７の厚さは、その材質により異な
るが、一定の膜圧強度を有し、しかも前記熱伝導体２０
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５００〜５０００Ａ１度あれば充分である。なお、前
記熱伝導媒体８は、単にプラテン１の上に載せて置（の
みでよいが、これがウェハ３とともに移動したりするの
を防ぐために、その周辺部分を接着剤により接着したり
、あるいはこれら熱伝導媒体８の金属Ｒ膜層７とプラテ
ン１との間を半田などのような低融点金属材料をもって
同行してもよい。
以上の構成によれば、イオンビームの照射処理によりつ
二へ〇が発熱しても、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属薄膜層７を介して熱伝導体２中
を熱が伝わり、また金ＷＡＲ膜Ｉｌ！１７を介してプラ
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。
二へ〇が発熱しても、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属薄膜層７を介して熱伝導体２中
を熱が伝わり、また金ＷＡＲ膜Ｉｌ！１７を介してプラ
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４率がα０１
（Ｊ ／ ｃｓ−ｓｅｃ−ｋ＞のシリコーンゴム製の熱
伝導体に、真空ｉｔにより厚さ１００ＯＡのアルミニウ
ムの金属薄膜層を両面に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、プラテン１の上に
設け、その上にシリコンウェハ３を載せ、ウェハ押え４
をもってバネ５により圧着した。この吠態で、冷却路に
冷却水を循環しながら、真空室内で前記シリコ／ウェハ
３にイオン注入処理を行なった。イオン注入装置は、定
格２００にＶ、１．５ｍＡで、そのイオン注入による熱
エネルギーは％ ３００Ｗに相当する。この時のつエバ
３の表面温度を測定したところ、７７℃であった。
（Ｊ ／ ｃｓ−ｓｅｃ−ｋ＞のシリコーンゴム製の熱
伝導体に、真空ｉｔにより厚さ１００ＯＡのアルミニウ
ムの金属薄膜層を両面に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、プラテン１の上に
設け、その上にシリコンウェハ３を載せ、ウェハ押え４
をもってバネ５により圧着した。この吠態で、冷却路に
冷却水を循環しながら、真空室内で前記シリコ／ウェハ
３にイオン注入処理を行なった。イオン注入装置は、定
格２００にＶ、１．５ｍＡで、そのイオン注入による熱
エネルギーは％ ３００Ｗに相当する。この時のつエバ
３の表面温度を測定したところ、７７℃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 ／ ａｍ ・５ｅｃ−ｋ）のシリコーンゴム製のも
のを用いたものを作り、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、１２５℃であった。
厚さ１００μ、硬度が９２、その熱伝導率がα０１ （
Ｊ ／ ａｍ ・５ｅｃ−ｋ）のシリコーンゴム製のも
のを用いたものを作り、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、１２５℃であった。
（発明の効果）
以上詳述の通りこの発明によれば、弾性を有する熱伝導
体の両面に金ＦＡ薄膜層を形成した熱伝導媒体を、試料
と保持台との間に介在したことにより、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
る実効的な熱伝導度を向上し、効果的に試料を冷却する
ことができる。
体の両面に金ＦＡ薄膜層を形成した熱伝導媒体を、試料
と保持台との間に介在したことにより、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
る実効的な熱伝導度を向上し、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（、他の保持手段例
えば、ディスク状の保持台に試料を社せ、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連用できる
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（、他の保持手段例
えば、ディスク状の保持台に試料を社せ、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連用できる
のは勿論である。
第１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）、２：熱伝４体、３：ウェハ（
試料）、７：金ｌｉＩ薄膜層、８：熱伝導媒体。
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）、２：熱伝４体、３：ウェハ（
試料）、７：金ｌｉＩ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、前記試料と保持台との間に、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介在し
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 |
|---|---|---|---|
| JP62023134A JPS63193447A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 試料保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62023134A JPS63193447A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 試料保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63193447A true JPS63193447A (ja) | 1988-08-10 |
Family
ID=12102064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62023134A Pending JPS63193447A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 試料保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63193447A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5367171A (en) * | 1991-10-24 | 1994-11-22 | Hitachi, Ltd. | Electron microscope specimen holder |
| US5413167A (en) * | 1990-07-30 | 1995-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer cooling device |
| EP1014421A1 (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | Applied Materials, Inc. | Wafer holder of ion implantation apparatus |
| EP1501135A3 (en) * | 2003-07-22 | 2008-07-02 | Polymatech Co., Ltd. | Thermally conductive holder |
-
1987
- 1987-02-03 JP JP62023134A patent/JPS63193447A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413167A (en) * | 1990-07-30 | 1995-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Wafer cooling device |
| US5367171A (en) * | 1991-10-24 | 1994-11-22 | Hitachi, Ltd. | Electron microscope specimen holder |
| EP1014421A1 (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | Applied Materials, Inc. | Wafer holder of ion implantation apparatus |
| US6545267B1 (en) | 1998-12-21 | 2003-04-08 | Applied Materials, Inc. | Wafer holder of ion implantation apparatus |
| EP1501135A3 (en) * | 2003-07-22 | 2008-07-02 | Polymatech Co., Ltd. | Thermally conductive holder |
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