JP7019529B2 - Sample transfer member - Google Patents
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Description
本開示は、試料搬送部材に関する。 The present disclosure relates to a sample transport member.
CPU(Central Prоcessing Unit:中央処理装置)またはMPU(Micrо Prоcessоr Unit:超小型演算処理装置)のフラッシュメモリ等に用いられる半導体ウエハの1種であるシリコンエピタキシャルウエハは、シリコン単結晶基板の表面にシリコンエピタキシャル層を気相成長させたものである。このような気相成長は、例えば、枚葉式の気相成長装置を用いて行なわれる。この枚葉式の気相成長装置は、シリコン単結晶基板を1枚ずつ処理する装置である。そして、枚葉式の気相成長装置は、シリコン単結晶基板を載置するサセプタと、周囲にハロゲンランプ等の加熱手段を配した反応室と、シリコン単結晶基板をサセプタ上に搬入したり、気相成長処理が終わった後のシリコンエピタキシャルウエハ(以下、シリコン単結晶基板およびシリコンエピタキシャルウエハを、総じて試料と記載する場合がある。)を反応室から外部へ搬出したりするための試料搬送部材と、を内部に備えている。 Silicon epitaxial wafer, which is one of the semiconductor wafers used for flash memory of CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micrо PrоCesssоr Unit), is made of silicon on the surface of a silicon single crystal substrate. The epitaxial layer is vapor-deposited. Such vapor deposition is performed, for example, by using a single-wafer type vapor deposition apparatus. This single-wafer type vapor deposition apparatus is an apparatus for processing silicon single crystal substrates one by one. The single-wafer vapor phase growth apparatus includes a susceptor on which a silicon single crystal substrate is placed, a reaction chamber in which a heating means such as a halogen lamp is arranged around the susceptor, and a silicon single crystal substrate carried onto the susceptor. A sample transfer member for carrying out a silicon epitaxial wafer (hereinafter, a silicon single crystal substrate and a silicon epitaxial wafer may be generally referred to as a sample) after the vapor phase growth treatment is carried out from the reaction chamber. And is provided inside.
ここで、試料の搬入時や搬出時における接触によって静電気が発生し、試料が静電気を帯びると、浮遊粒子(パーティクル)が引き寄せられ、試料にパーティクルが付着し、汚染される場合がある。 Here, static electricity is generated by contact during loading and unloading of the sample, and when the sample is charged with static electricity, suspended particles (particles) are attracted, and the particles may adhere to the sample and be contaminated.
そこで、試料搬送部材を介して静電気を除去することができるように、例えば、特許文献1には、基板と接触し基板を保持する、絶縁体からなる保持部と、接地されており、導電体からなる接地部と、基板および接地部と接触する、導電体からなる導電部とを備える搬送アームが提案されている。
Therefore, for example, in
近年、CPUまたはMPUのフラッシュメモリ等の高性能化に向けて、シリコンエピタキシャルウエハに形成される配線が微細化の傾向にある。このように、配線の微細化に伴い、パーティクルが少しでも付着すると、配線の断線および欠落等の問題が発生するおそれが高まる。そこで、処理前のシリコン単結晶基板および処理後のシリコンエピタキシャルウエハにパーティクルの付着が少ないことが求められる。そのため、試料搬送部材には、試料搬送部材自身がパーティクルを発生させにくいとともに、静電気を除去することができることが求められている。 In recent years, the wiring formed on the silicon epitaxial wafer has tended to be miniaturized in order to improve the performance of the flash memory of the CPU or MPU. As described above, if even a small amount of particles adhere to the wiring as the wiring becomes finer, there is an increased possibility that problems such as disconnection and omission of the wiring will occur. Therefore, it is required that particles are less adhered to the silicon single crystal substrate before the treatment and the silicon epitaxial wafer after the treatment. Therefore, the sample transporting member is required to be able to easily generate particles and remove static electricity from the sample transporting member itself.
本開示は、このような事情を鑑みて案出されたものであり、試料搬送部材自身がパーティクルを発生させにくいとともに、静電気を除去することができる試料搬送部材を提供することを目的とする。 The present disclosure has been devised in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a sample transporting member capable of removing static electricity while the sample transporting member itself is unlikely to generate particles.
本開示の試料搬送部材は、基体と、該基体の内部に位置し、前記基体外の接地部に繋がる導電層と、を備える。また、基体は複数の突起部を有し、前記基体および前記突起部は、セラミックスからなる。また、複数の前記突起部のうち少なくともいずれかにおいて、
前記突起部の少なくとも頂部が導電性を有するDLC膜に覆われている。そして、DLC膜は、前記導電層に電気的に接続されている。
The sample transport member of the present disclosure includes a substrate and a conductive layer located inside the substrate and connected to a grounding portion outside the substrate. Further, the substrate has a plurality of protrusions, and the substrate and the protrusions are made of ceramics. Further, in at least one of the plurality of protrusions,
At least the top of the protrusion is covered with a conductive DLC film. The DLC film is electrically connected to the conductive layer.
本開示の試料搬送部材は、試料搬送部材自身がパーティクルを発生させにくいとともに、静電気を除去することができる。 In the sample transport member of the present disclosure, the sample transport member itself does not easily generate particles and can remove static electricity.
以下に、本開示の試料搬送部材について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the sample transport member of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
本開示の試料搬送部材10は、図1および図2に示すように、基体1と、基体1の内部に位置し、基体1外の接地部(図示しない)に繋がる導電層2とを備え、基体1は複数の突起部3を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、図1においては、平面視した際に、基体1がY字状である例を示しているが、基体1はY字状に限定されるものではなく、長方形、円形、台形等の形状であってもよい。
Here, FIG. 1 shows an example in which the
また、突起部3は、試料(図示しない)を支持するものである。ここで、図2においては、突起部3の断面形状が台形状である例を示しているが、突起部3の断面形状は台形状に限定されるものではなく、矩形状、三角状等の形状であってもよい。
Further, the
なお、突起部3の個数は、試料を安定して支持できる数であればよいが、図1に示すように3個であれば、最小限の接触面積で試料を安定して保持することができる。突起部3の3個の配置例としては、各突起部3同士を線で結んだ際に正三角形の配置または二等辺三角形の配置が挙げられる。
The number of
また、本開示の試料搬送部材10における基体1および突起部3は、セラミックスからなる。このように、基体1および突起部3がセラミックスからなることで、試料搬送部材10自身がパーティクルを発生させにくい。
Further, the
ここで、基体1および突起部3を構成するセラミックスには、酸化アルミニウム質セラミックス、酸化ジルコニウム質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックスまたはムライト質セラミックス等を用いることができる。ここで、酸化アルミニウム質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分100質量%のうち、酸化アルミニウムを70質量%以上含有するものである。なお、他のセラミックスについても同様である。
Here, as the ceramics constituting the
ここで、基体1および突起部3の材質は、以下の方法により確認することができる。まず、X線回折装置(XRD)を用いて測定し、得られた2θ(2θは、回折角度である。)の値より、JCPDSカードと照合する。ここでは、XRDにより基体1および突起部3に酸化アルミニウムの存在が確認された場合を例に挙げて説明する。次に、ICP発光分光分析装置(ICP)または蛍光X線分析装置(XRF)を用いて、アルミニウム(Al)の定量分析を行なう。そして、ICPまたはXRFで測定したAlの含有量から酸化
アルミニウム(Al2O3)に換算した含有量が70質量%以上であれば、基体1および突起部3は酸化アルミニウム質セラミックスで構成されている。
Here, the materials of the
また、本開示の試料搬送部材10は、複数の突起部3のうち少なくともいずれかにおいて、突起部3の少なくとも頂部4が導電性を有するDLC(Diamond Like Carbon)膜5に覆われており、DLC膜5は、導電層2に電気的に接続されている。
Further, in the
ここで、突起部3の頂部4とは、突起部3のうち、試料を支持する部分のことである。
Here, the
また、導電性を有するDLC膜5とは、体積抵抗率が1Ω・cm以上109Ω・cm以下であるDLC膜のことである。また、導電性を有するDLC膜5としては、例えば、ボロン(B)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)等を含有するDLC膜か、表面が水素終端であるDLC膜である。
The
なお、DLC膜5の体積抵抗率は、市販の電気抵抗測定器(例えば、三菱化学アナリテック製のハイレスタ- UXMCP-HT800)を用いて、電気抵抗測定器の2本の針を、DLC膜5に接触させることで測定すればよい。
The volumetric resistance of the
そして、このような構成を満足していることで、DLC膜5は硬度が高いことから、試料と接触しても、DLC膜5からパーティクルが発生するおそれが低い。また、DLC膜5は導電性を有していることから、試料の静電気を、DLC膜5から導電層2を通って接地部へ逃がすことができ、静電気を除去することができる。このように、本開示の試料搬送部材10は、試料搬送部材10自身がパーティクルを発生させにくいとともに、静電気を除去することができる。
By satisfying such a configuration, since the
また、導電層2は、導電性を有する部材であればどのような材料で構成されていてもよい。例えば、導電層2が金属を含有するものであれば、DLC膜5から受け取った静電気を、速やかに接地部へ逃がすことができる。なお、導電層2が含有する金属としては、例えば、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、白金(Pt)等であればよい。特に、導電層2が、導電層2を構成する全成分100質量%のうち、白金を90質量%以上含有していれば、導電層2の電気抵抗は小さくなり、静電気を短時間で除去することができる。
Further, the
さらに、導電層2は、セラミック粒子を含有していてもよい。このような構成を満足するならば、導電層2の剛性が向上し、搬送する際に、試料搬送部材10を振動しにくくすることができる。なお、上記セラミック粒子と基体1を構成するセラミックスとは同じ材質、例えば、基体1を構成するセラミックスが酸化アルミニウム質セラミックスである場合、セラミック粒子は酸化アルミニウム(アルミナ)であるのがよい。
Further, the
また、DLC膜5は、突起部3を全て覆っていてもよい。このような構成を満足するならば、試料の搬入および搬出を繰り返しても、DLC膜5が突起部3から剥離しにくいため、長期間にわたって、試料が帯びている静電気を除去することができる。
Further, the
また、DLC膜5の平均厚みは、例えば、0.1μm以上3μm以下であってもよい。
Further, the average thickness of the
また、本開示の試料搬送部材10における基体1は、図1および図2に示すように、突起部3の隣に凹部6を有し、導電層2の一部は、凹部6内に位置しており、DLC膜5は、頂部4から凹部6内の導電層2までの突起部3および基体1の表面上に位置していてもよい。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、図1および図2においては、凹部6の形状が円錐台である例を示しているが、凹部6の形状は円錐台に限定されるものではなく、円柱、直方体等の形状であってもよい。
Here, in FIGS. 1 and 2, an example in which the shape of the
そして、このような構成を満足するならば、導電層2を突起部3および基体1の表面上に位置させる場合に比べて、導電層2からのパーティクルの発生が抑えられ、本開示の試料搬送部材10は、試料搬送部材10自身がパーティクルをより発生させにくいものとなる。
If such a configuration is satisfied, the generation of particles from the
また、本開示の試料搬送部材10におけるDLC膜5は、図2に示すように、凹部6内に位置する導電層2を全て覆っていてもよい。このような構成を満足するならば、導電層2が外部に露出していないので、導電層2からパーティクルが発生するおそれがない。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、本開示の試料搬送部材10は、図2に示すように、凹部6の深さAに対する凹部6の開口部の短径Bの比B/Aが1より大きくてもよい。このような構成を満足するならば、凹部6内にDLC膜5を形成する際に、DLC膜5が凹部6内に入り込みやすく、凹部6内からDLC膜5が突起部3から剥離しにくいため、長期間にわたって、試料が帯びる静電気を除去することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、本開示の試料搬送部材10におけるDLC膜5は、凹部6から最も遠い突起部3の頂部4から凹部6内の導電層2までの長さが100mm以下であってもよい。図3および図4に示す試料搬送部材10bでは、凹部6の隣に、凹部6から近い順に突起部3a、突起部3bの2個の突起部3を有しており、DLC膜5が、突起部3bの頂部4bから、突起部3aの頂部4aを通って、凹部6内の導電層2までの突起部3a、3bおよび基体1の表面上に位置している例を示している。この場合、凹部6から最も遠い突起部3の頂部4とは、突起部3bの頂部4bのことである。そして、凹部6から最も遠い突起部3の頂部4から凹部6内の導電層2までの長さとは、図4の太線で示す、DLC膜5における、突起部3bの頂部4bから凹部6内の導電層2までの最短距離のことである。
Further, the
そして、このような構成を満足するならば、試料から受け取った静電気を、DLC膜5を通って、迅速に導電層2へ流すことができ、静電気を短時間で除去することができる。
If such a configuration is satisfied, the static electricity received from the sample can be quickly flowed to the
以下、本開示の試料搬送部材10の製造方法の一例について説明する。
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the
まず、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素、ムライト等の原料粉末に、焼結助剤、バインダ、溶媒および分散剤等を所定量添加し、混合することでスラリーを作製する。 First, a slurry is prepared by adding a predetermined amount of a sintering aid, a binder, a solvent, a dispersant, etc. to raw material powders such as aluminum oxide, zirconium oxide, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, and mullite, and mixing them. ..
次に、このスラリーを用いてドクターブレード法によりグリーンシートを形成する。または、スラリーを噴霧造粒法(スプレードライ法)により噴霧乾燥して造粒し、ロールコンパクション法によりグリーンシートを形成する。 Next, a green sheet is formed by the doctor blade method using this slurry. Alternatively, the slurry is spray-dried by a spray granulation method (spray-drying method) to granulate, and a green sheet is formed by a roll compaction method.
そして、得られたグリーンシートに対し、所望の形状になるようにレーザおよび金型等の公知の方法を用いて加工を行なう。このとき、グリーンシートに貫通孔を形成することによって、後述する積層工法によって、この貫通孔を凹部6とすることができる。また、レーザの出力や金型の形状を変更することで、凹部6を任意の形状に変更することが可能となる。
Then, the obtained green sheet is processed by a known method such as a laser and a mold so as to have a desired shape. At this time, by forming a through hole in the green sheet, the through hole can be made into a
次に、モリブデン、タングステン、白金等を主成分とした導電性ペーストを準備し、グ
リーンシートの導電層2を形成する箇所に、導電性ペーストの印刷を行なう。このとき、導電性ペーストにセラミック粒子を添加すれば、導電層2がセラミック粒子を含有するものとなる。
Next, a conductive paste containing molybdenum, tungsten, platinum or the like as a main component is prepared, and the conductive paste is printed on a portion of the green sheet where the
次に、積層工法によってグリーンシート同士を積層し、成形体を作製する。なお、グリーンシートを積層するときに用いる接合剤には、上述したスラリーを用いてもよい。 Next, the green sheets are laminated with each other by a laminating method to produce a molded product. The above-mentioned slurry may be used as the bonding agent used when laminating the green sheets.
そして、得られた成形体を各原料粉末の焼成条件に合わせて焼成することによって、導電層2を内部に備え、複数の突起部3を有する基体1を得ることができる。なお、原料粉末が酸化物である場合には大気雰囲気で焼成するため、酸化しにくい白金を主成分とした導電性ペーストを用いるのがよい。また、原料粉末が非酸化物である場合には還元雰囲気または真空雰囲気で焼成するため、モリブデンまたはタングステンを主成分とした導電性ペーストを用いるのがよい。
Then, by firing the obtained molded product according to the firing conditions of each raw material powder, it is possible to obtain a
次に、基体1の表面にマスクパターンを設けた後、プラズマCVD法を用いて、突起部3の少なくとも頂部4を覆い、導電層2に繋がるDLC膜5を形成する。ここで、DLC膜に導電性を付与する方法としては、プラズマCVD法でDLC膜を形成する際に、チタン、ジルコニウム、ボロン等をドープするか、水素量を調整すればよい。
Next, after providing a mask pattern on the surface of the
なお、ここで、DLC膜5を形成する前に、チタンおよびシリコン等からなる下地をスパッタリング法で形成しておいても構わない。
Here, before forming the
このようにして、本開示の試料搬送部材10を得ることができる。
In this way, the
1:基体
2:導電層
3、3a、3b:突起部
4、4a、4b:頂部
5:DLC膜
6:凹部
10、10a、10b:試料搬送部材
1: Base 2:
Claims (5)
該基体の内部に位置し、前記基体外の接地部に繋がる導電層と、を備え、
前記基体は複数の突起部を有し、
前記基体および前記突起部は、セラミックスからなり、
複数の前記突起部のうち少なくともいずれかにおいて、前記突起部の少なくとも頂部が導電性を有するDLC膜に覆われており、
該DLC膜は、前記導電層に電気的に接続されており、
前記基体は、前記突起部の隣に凹部を有し、
前記導電層の一部は、前記凹部内に位置しており、
前記DLC膜は、前記頂部から前記凹部内の前記導電層までの前記突起部および前記基体の表面上に位置している、試料搬送部材。 With the substrate
A conductive layer located inside the substrate and connected to a grounding portion outside the substrate is provided.
The substrate has a plurality of protrusions and has a plurality of protrusions.
The substrate and the protrusions are made of ceramics.
At least one of the plurality of protrusions has at least the top of the protrusion covered with a conductive DLC film.
The DLC film is electrically connected to the conductive layer and is connected to the conductive layer .
The substrate has a recess next to the protrusion.
A part of the conductive layer is located in the recess.
The DLC film is a sample transport member located on the surface of the protrusion and the substrate from the top to the conductive layer in the recess .
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