试样保持件的制作方法

1.本公开涉及在半导体集成电路的制造工序或者液晶显示装置的制造工序等中使用的保持半导体晶片等试样的试样保持件。


背景技术：

2.在专利文献1中记载了现有技术的一例。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2014-209615号公报


技术实现要素：

6.本公开的试样保持件具备：板状的基体，具有试样保持面；和支承体，具有与所述基体的所述试样保持面的相反侧的背面接合的接合面，且设置有至少延伸到所述接合面为止的流路。构成为，支承体的所述流路具有第一部分及第二部分，该第一部分与所述接合面平行地延伸，该第二部分与该第一部分分支连接，沿与所述接合面垂直的方向延伸，且在所述接合面开口，试样保持件具备筒状构件，该筒状构件具有：沿着所述第二部分配置的筒状的主体部；及与所述主体部相连且向所述第一部分延伸突出的筒状的延伸突出部。
附图说明
7.根据下述详细的说明和附图能更加明确本公开的目的、特色及优点。
8.图1是第一实施方式的试样保持件的俯视图。
9.图2是图1所示的剖切线x-x的试样保持件的剖视图。
10.图3a是第二实施方式的第二部分周边的放大剖视图。
11.图3b是图3a的剖切线y-y处的放大剖视图。
12.图4是第三实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。
13.图5是第四实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。
14.图6是第五实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。
15.图7是第六实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。
16.图8是第七实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。
17.图9是第八实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。
具体实施方式
18.成为本公开的试样保持件的基础的结构即半导体制造装置等所使用的试样保持件是将载置/保持晶片等试样的包含绝缘体的基体和支承该基体的包含金属等导电体的支承体通过接合材料进行接合来构成的。
19.在被一体地接合的基体及支承体的内部，设置有用于从外部向试样的保持面即基
体上表面供给氦等的等离子体产生用气体的流路。
20.作为半导体制造装置等所使用的试样保持件，公知例如专利文献1记载的静电卡盘。专利文献1记载的静电卡盘具备具有内部电极的电介质基板和金属制的基座板，设置有将电介质基板和基座板贯穿的贯通孔，且在基座板的贯通孔配置有陶瓷多孔体。在专利文献1中，为了防止对试样进行等离子处理的情况下的放电，在基座板的贯通孔配置陶瓷多孔体，以使绝缘性提高。
21.近年来，伴随着半导体集成电路的微细化，使用高输出的等离子体来进行试样的处理。在以往的试样保持件中，在已使等离子体的输出增大的情况下，被照射到试样的等离子体有时会经由充满支承体(基座板)内的流路的等离子体产生用气体而向流路内放电。
22.通过设置沿着支承体的贯通孔延伸的陶瓷制的筒状构件，从而能够使绝缘性提高并抑制放电，但由于等离子体的更进一步的高输出化，抑制支承体内的放电变得困难起来。
23.以下，使用附图来说明本公开的实施方式。图1是第一实施方式的试样保持件的俯视图。图2是图1所示的剖切线x-x中的试样保持件的剖视图。试样保持件100具备基体10、支承体20和筒状构件30。
24.基体10是具有第一面10a及该第一面10a的相反侧的第二面10b的陶瓷体，第一面10a是保持试样的试样保持面，第二面10b是与支承体20接合的背面。基体10是板状的构件，外形状未被限定，例如也可以是圆板状或者方板状。
25.基体10例如由陶瓷材料构成。作为陶瓷材料，例如能够设为氧化铝、氮化铝、氮化硅或者氧化钇等。基体10的外形尺寸例如能够将直径(或者边长)设为200～500mm，将厚度设为2～15mm。
26.作为使用基体10来保持试样的方法，能够使用各种各样的方法。本例的试样保持件100也可以是利用静电力来保持试样的静电卡盘。试样保持件100在基体10的内部具备吸附电极40。吸附电极40具有两个电极。两个电极的一方连接于电源的正极，另一方连接于负极。两个电极各自为大致半圆板状，半圆的弦彼此对置地位于基体10的内部。如果这两个电极合起来，则吸附电极40整体的外形变成圆形状。该吸附电极40的整体形成的圆形状的外形的中心能够设定为与同为圆形状的陶瓷体的外形的中心相同。吸附电极40例如具有金属材料。作为金属材料，例如具有白金、钨或者钼等的金属材料。
27.试样保持件100例如在比作为试样保持面的基体10的第一面10a更靠上方的部位使等离子体产生而使用。例如，通过向设置在外部的多个电极间施加高频，从而能够激励位于电极间的气体，使等离子体产生。关于等离子体产生用的气体的供给将后述。
28.支承体20是金属制，是用于支承基体10的构件。作为金属材料，例如能够使用铝。支承体20的外形状并未特别地加以限定，也可以是圆形状或者四边形状。支承体20的外形尺寸例如能够将直径(或者边长)设为200～500mm，将厚度设为10～100mm。支承体20既可以是与基体10相同的外形形状，也可以是不同的外形形状，既可以是相同的外形尺寸，也可以是不同的外形尺寸。
29.支承体20和基体10经由接合层50而被接合。具体地说，支承体20的第一面20a是与基体10的第二面10b对置的接合面，支承体20的第一面20a和基体10的第二面10b通过接合层50接合。作为接合层50，例如能够使用树脂材料的粘接剂。作为树脂材料，例如能够使用硅酮树脂等。
30.在支承体20内设置有至少延伸到作为接合面的第一面20a为止的气体流路21。气体流路21具有：与支承体20的接合面20a平行地延伸的第一部分21a；及与第一部分21a分支连接，沿与接合面20a垂直的方向延伸且向接合面20a开口的第二部分21b。第一部分21a例如设置为与接合面20a的中心同心的圆环状。第二部分21b例如与第一部分21a分支连接，且设置为从第一部分21a延伸到接合面20a为止的纵孔状。气体流路21还具有：向支承体20的第二面20b开口，且沿与接合面20a垂直的方向延伸的第三部分21c；及与支承体20的接合面20a平行地延伸，且将第三部分21c与第一部分21a连接的第四部分21d。第三部分21c例如在接合面20a的中心设置为纵孔状。第四部分21d设置为从接合面20a的中心起与接合面20a平行且朝向外侧延伸的直线状。
31.在基体10设置有从第一面10a贯通至第二面10b的贯通孔11。基体10的贯通孔11和支承体20的第二部分21b连通。等离子体产生用气体从外部流入第三部分21c，流过第四部分21d而抵达第一部分21a。等离子体产生用气体在第一部分21a内沿着周方向流动，沿第二部分21b上升而抵达第一面20a。进而，流入与第二部分21b连通的基体10内的贯通孔11，且在贯通孔11内上升，从基体10的第一面10a的开口向基体10的第一面10a上供给。作为等离子体产生用气体，例如能够使用氦气等。
32.气体流路21设置在金属制的支承体20内，在等离子处理时，传导基体10的贯通孔11内的等离子体产生用气体，如果等离子体抵达第二部分21b，则会向第二部分21b的内壁放电。为了抑制上述那样的放电，设置有包含绝缘材料的筒状构件30。本实施方式的筒状构件30具有：沿着第二部分21b配置的筒状的主体部31；及与主体部31相连，且向第一部分21a延伸突出的筒状的延伸突出部32。本实施方式的筒状构件30为圆筒状，主体部31和延伸突出部32被一体化。筒状构件30覆盖第二部分21b的内周面，并且前端32a进一步突出到第一部分21a为止。通过该延伸突出部32，筒状构件30也将第一部分21a的内周面的一部分覆盖。由此，在等离子体进一步被高输出化的情况下，在支承体20内，不仅能够抑制第二部分21b中的放电，还能够抑制第一部分21a中的放电。
33.在延伸突出部32的前端32a和第一部分21a的底面之间设置有空间。在本实施方式中的气体流路21内的等离子体产生用气体的流动中，沿着周方向而流过第一部分21a内的气体从延伸突出部32的前端32a侧流入筒状构件30，在筒状构件30内上升而流入基体10内的贯通孔11。
34.作为构成筒状构件30的绝缘材料，例如能够使用陶瓷材料。作为陶瓷材料，例如可列举氧化铝或者氮化铝。
35.接下来，对第二实施方式进行说明。图3a是第二实施方式的第二部分周边的放大剖视图。图3b是图3a所示的剖切线y-y处的放大剖视图。除了筒状构件30a的结构不同以外，本实施方式和第一实施方式相同，因此对相同的结构赋予相同的参照符号并省略说明。本实施方式的筒状构件30a的延伸突出部32a的前端32a一直抵达第一部分21a的底面22。于是，由于前端32a被堵塞，故延伸突出部32a具有使其内部空间和气体流路21的第一部分21a连通的贯通孔或者切口。
36.在本实施方式中，在延伸突出部32a设置有将周壁切掉的切口32b。切口32b为了让等离子体产生用气体在圆环状的第一部分21a流动而夹着延伸突出部32a的中心轴线被设置于两处。例如，朝向图3b的纸面从右侧起在第一部分21a流动的气体从右侧的切口32b流
入延伸突出部32a的内部空间，一部分在延伸突出部32a的内部空间上升，一部分从左侧的切口32b向第一部分21a流出。流出至第一部分21a的气体在第一部分21a流动，一直流动到下一延伸突出部32a为止。
37.在本实施方式中，由于延伸突出部32a一直抵达第一部分21a的底面22，故覆盖第一部分21a的内周面的部分比第一实施方式更大，能够进一步抑制第一部分21a中的放电。
38.另外，关于切口32b的形状及大小，并未特别地加以限定。例如，既可以是半圆等圆(包括椭圆等)的一部分的形状，也可以是包括矩形状的多边形状。此外，设置于延伸突出部32的构件可以是贯通孔，关于形状及大小，并未特别地加以限定。例如，既可以是圆(包括椭圆等)形状，也可以是包括矩形状的多边形状。
39.接下来，对第三实施方式进行说明。图4是第三实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。本实施方式除了筒状构件30b的结构不同以外均与第二实施方式相同，因此对相同的结构赋予相同的参照符号并省略说明。本实施方式的筒状构件30b还具有将延伸突出部32a的前端32a侧堵塞的底面部33。底面部33只要由绝缘材料构成即可，既可以是与主体部31及延伸突出部32相同的材料，也可以是不同的材料。
40.底面部33将延伸突出部32a的前端32a侧堵塞，并且将第一部分21a的底面覆盖。延伸突出部32a是与第二实施方式同样的结构，因此在延伸突出部32a具有贯通孔或者切口。即便底面部33将延伸突出部32a的前端32a侧堵塞，也与第二实施方式同样，等离子体产生用气体能够在第一部分21a及延伸突出部32流动。由于底面部33也将第一部分21a的底面22覆盖，故覆盖第一部分21a的内周面的部分要比第二实施方式更大，能够进一步抑制第一部分21a中的放电。
41.接下来，对第四实施方式进行说明。图5是第四实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。本实施方式除了第一部分21a的结构不同以外均与第三实施方式相同，因此对相同的结构赋予相同的参照符号并省略说明。本实施方式的第一部分21a在与第二部分21b的连接位置的相反侧，具有容纳底面部33的凹部23。底面部33的内表面33a位于比第一部分21a的底面22更靠接合面20a侧的位置。
42.底面部33容纳于凹部23，因此向第一部分21a延伸突出的延伸突出部32a被固定。由于底面部33的内表面33a相比于第一部分21a的底面22更靠上，故凹部23的内表面被底面部33覆盖，防止从切口32b露出。由此，能够抑制第一部分21a中的放电、特别是凹部23的内表面中的放电。
43.接下来，对第五实施方式进行说明。图6是第五实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。在本实施方式中，除了第一部分21a的结构不同以外均与第四实施方式相同，因此对相同的结构赋予相同的参照符号并省略说明。本实施方式的第一部分21a和第四实施方式同样地具有凹部23a，凹部23a的角部为曲面状。
44.在凹部的角部具有角状(直角状)的情况下，电场集中于角状部分而容易产生放电。在本实施方式中，由于凹部23a的角部为曲面状，故电场的集中得以抑制，能够抑制凹部23a内表面中的放电。
45.接下来，对第六实施方式进行说明。图7是第六实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。在本实施方式中，除了筒状构件30c的结构不同以外均与第五实施方式相同，因此对相同的结构赋予相同的参照符号并省略说明。本实施方式的第一部分21a与第五实施方
式同样，凹部23a的角部为曲面状，底面部33a的角部为曲面状。
46.在本实施方式中，例如底面部33a的角部是沿着凹部23a的角部的曲面状。底面部33a容纳于凹部23a内，以使得底面部33a的外表面与凹部23a的内表面抵接，因此凹部23a的内表面被覆盖，能够抑制放电。
47.接下来，对第七实施方式进行说明。图8是第七实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。在本实施方式中，除了筒状构件30d的结构不同以外，均与第三实施方式相同，因此对相同的结构赋予相同的参照符号并省略说明。本实施方式的筒状构件30c将主体部31和延伸突出部32分体构成。
48.只要主体部31和延伸突出部32由绝缘材料构成即可，主体部31和延伸突出部32既可以是相同的材料，电可以是不同的材料。此外，主体部31和延伸突出部32也可以用粘接剂等固定。
49.主体部31和延伸突出部32的相互对置的端面31a、32c分别与正交于轴线方向的虚拟平面交叉。如图8所示那样，在本实施方式中，例如主体部31的端面31a和延伸突出部32的端面32c均成为相对于筒状构件30d的轴线方向的倾斜面。具体地说，主体部31的端面31a是面临径向外侧的倾斜面，延伸突出部32的端面32c是面临径向内侧的倾斜面。
50.从供等离子体产生用气体流动的筒状构件30d的内部空间到第一部分21a的内周面及第二部分21b的内周面为止的沿面距离加长，能够抑制放电。
51.接下来，对第八实施方式进行说明。图9是第八实施方式的延伸突出部周边的放大剖视图。在本实施方式中，除了筒状构件30e的结构不同以外，与第七实施方式相同，因此对相同的结构赋予相同的参照符号并省略说明。本实施方式的筒状构件30e的主体部31和延伸突出部32的相互对置的端面分别具有与轴线方向平行的部分。
52.如图9所示那样，在本实施方式中，例如主体部31的端面31a和延伸突出部32的端面32c均为阶梯面。具体地说，主体部31的端面31a是径向内侧高的阶梯面，延伸突出部32的端面32c是径向外侧高的阶梯面。位于径向外侧的面和位于径向内侧的面之间的面成为与轴线方向平行的部分。
53.从供等离子体产生用气体流动的筒状构件30e的内部空间到第一部分21a的内周面及第二部分21b的内周面为止的沿面距离，相比于第七实施方式进一步加长，能够抑制放电。
54.支承体20内的气体流路21的形状未被限定为上述各实施方式的形状。例如，第一部分21a并不局限于圆环状，既可以是矩形状，也可以是梳齿状、蜿蜒状等。第二部分21b的位置并不局限于等间隔，也可以是随机的配置。第三部分21c及第四部分21d也能适当变更。例如，筒状构件30的形状并不局限于圆筒状，也可以是多边筒状等。筒状构件30的主体部31和延伸突出部32既可以是相同的形状，也可以是不同的形状。
55.本公开能实现以下的实施方式。
56.本公开的试样保持件具备：板状的基体，具有试样保持面；和支承体，具有与所述基体的所述试样保持面相反侧的背面接合的接合面，且设置有至少延伸到所述接合面为止的流路。构成为，支承体的所述流路具有第一部分及第二部分，该第一部分与所述接合面平行地延伸，该第二部分与该第一部分分支连接，沿与所述接合面垂直的方向延伸，且在所述接合面开口，试样保持件具备筒状构件，该筒状构件具有：筒状的主体部，沿着所述第二部
分配置；及筒状的延伸突出部，与所述主体部相连且向所述第一部分延伸突出。
57.根据本公开的试样保持件，筒状构件具有延伸突出部，由此能够抑制支承体内的放电。
58.以上，详细地说明了本公开的实施方式，但本公开并未被限定为上述的实施方式，在未脱离本公开的主旨的范围内，能够实施各种变更、改善等。当然也能够在并不矛盾的范围内将分别构成上述各实施方式的全部或者一部分适当组合。
[0059]-符号说明-[0060]
10基体
[0061]
10a第一面
[0062]
10b第二面
[0063]
11贯通孔
[0064]
20支承体
[0065]
20a第一面
[0066]
20b第二面
[0067]
21气体流路
[0068]
21a第一部分
[0069]
21b第二部分
[0070]
21c第三部分
[0071]
21d第四部分
[0072]
22底面
[0073]
23凹部
[0074]
23a凹部
[0075]
30筒状构件
[0076]
30a筒状构件
[0077]
30b筒状构件
[0078]
30c筒状构件
[0079]
30d筒状构件
[0080]
30e筒状构件
[0081]
31主体部
[0082]
31a端面
[0083]
32延伸突出部
[0084]
32a延伸突出部
[0085]
32a前端
[0086]
32c端面
[0087]
33底面部
[0088]
33a底面部
[0089]
33a内表面
[0090]
40吸附电极
[0091]
50接合层
[0092]
100试样保持件。