(57)【要約】      （修正有）【課題】均一なプラテンの温度を達成するために、加熱プラテンの電気接続により熱損失を軽減する熱絶縁電気接点プローブを提供する。【解決手段】熱絶縁電気接点プローブ１０は、ピンパススルー３２を規定する管状ピンガイド３０を有する取付板１２と、取付板に連結され、ピンガイドを包囲する首部分４８を有するカバー１４と、ピンパススルーの中に配置され、導体パススルー４０を規定する軸部分３８と、ピンガイドの頂部の上で軸部分から半径方向外側に延びるフランジ部分４２と、フランジ部分から延びポケットを規定するポケット部分３４と、を有する絶縁ピン１６と、を含む。電気接点プローブは、さらに、フランジ部分と取付板との中間に配置され、フランジ部分を取付板から離すように付勢するスプリング１８と、ポケット内に配置される電気接点パッド２０と、電気接点パッドに連結され、導体パススルーを通って延びる導電体２２と、を含む。【選択図】図１Ｂ
2020115559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱絶縁電気接点プローブであって、該熱絶縁電気接点プローブは、
ピンパススルーを規定する管状ピンガイドを有する取付板と、
該取付板に連結され、前記ピンガイドを包囲する首部分を有するカバーと、
前記ピンパススルーの中に配置され、導体パススルーを規定する軸部分と、前記ピンガ
イドの頂部の上で前記軸部分から半径方向外側に延びるフランジ部分と、該フランジ部分
から延びポケットを規定するポケット部分と、を有する絶縁ピンと、
前記フランジ部分と前記取付板との中間に配置され、前記フランジ部分を前記取付板か
ら離すように付勢するスプリングと、
前記ポケット内に配置される電気接点パッドと、
該電気接点パッドに連結され、前記導体パススルーを通って延びる導電体と、を備える
、熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項２】
前記カバーと前記取付板との中間に配置され、前記カバーと前記取付板とを分離する少
なくとも１つの熱絶縁ワッシャを、さらに備える、請求項１に記載の熱絶縁電気接点プロ
ーブ。
【請求項３】
前記カバーのスルーホールを通って前記取付板から延びる取付突起を、さらに備える、
請求項１に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項４】
前記取付板の頂面の上に配置され、前記取付突起と前記カバーとの中間の半径方向のギ
ャップの中に延びるフランジを有する、熱絶縁ワッシャを、さらに備える、請求項３に記
載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項５】
前記カバーの頂面の上に配置され、前記取付突起と前記カバーとの中間の半径方向のギ
ャップの中に延びるフランジを有する、熱絶縁ワッシャを、さらに備える、請求項３に記
載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項６】
前記ポケットの直径は、前記電気接点パッドの直径より少なくとも０．０１０インチ大
きく、前記電気接点パッドが前記ポケットの中で水平に動くことを可能にする、請求項１
に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項７】
前記軸部分と前記ピンガイドとの間の自走適合度を確立するために、前記ピンパススル
ーの直径は前記絶縁ピンの前記軸部分の直径より少なくとも０．００１５インチ大きく、
前記軸部分が前記ピンパススルーの中で傾くことを可能にする、請求項１に記載の熱絶縁
電気接点プローブ。
【請求項８】
環状肩部が前記ポケットと前記導体パススルーとの接合点に規定され、前記肩部は、前
記電気接点パッドの動きを制限するための移動止めを提供する、請求項１に記載の熱絶縁
電気接点プローブ。
【請求項９】
加熱プラテンアセンブリであって、該加熱プラテンアセンブリは、
加熱プラテンと、
該加熱プラテンに連結されたベースと、
前記加熱プラテンと前記ベースとの中間に配置され、前記加熱プラテンと前記ベースと
に連結された熱シールドと、
前記ベースに連結され、前記ベース及び前記熱シールドを通って延びる電気接点プロー
ブと、を備え、
該電気接点プローブは、
ピンパススルーを規定する管状ピンガイドを有する取付板と、
該取付板に連結され、前記ピンガイドを包囲する首部分を有するカバーと、
前記ピンパススルーの中に配置され、導体パススルーを規定する軸部分と、前記ピンガ
イドの頂部の上で前記軸部分から半径方向外側に延びるフランジ部分と、該フランジ部分
から延びポケットを規定するポケット部分と、を有する絶縁ピンと、
前記ポケット内に配置される電気接点パッドと、
該電気接点パッドに連結され、前記導体パススルーを通って延びる導電体と、
前記フランジ部分と前記取付板との中間に配置され、前記フランジ部分を前記取付板か
ら離すように付勢し、前記電気接点パッドを金属化層に係合して前記加熱プラテンの裏側
に保持するスプリングと、を備える、加熱プラテンアセンブリ。
【請求項１０】
前記カバーのスルーホールを通って前記取付板から延びる取付突起を、さらに備える、
請求項９に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項１１】
前記取付板の頂面の上に配置され、前記取付突起と前記カバーとの中間の半径方向のギ
ャップの中に延びるフランジを有する、熱絶縁ワッシャを、さらに備える、請求項１０に
記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項１２】
前記カバーの頂面の上に配置され、前記取付突起と前記カバーとの中間の半径方向のギ
ャップの中に延びるフランジを有する、熱絶縁ワッシャを、さらに備える、請求項１０に
記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項１３】
前記ポケットの直径は、前記電気接点パッドの直径より少なくとも０．０１０インチ大
きく、前記電気接点パッドが前記ポケットの中で水平に動くことを可能にする、請求項９
に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項１４】
前記軸部分と前記ピンガイドとの間の自走適合度を確立するために、前記ピンパススル
ーの直径は前記絶縁ピンの前記軸部分の直径より少なくとも０．００１５インチ大きく、
前記軸部分が前記ピンパススルーの中で傾くことを可能にする、請求項９に記載の熱絶縁
電気接点プローブ。
【請求項１５】
環状肩部が前記ポケットと前記導体パススルーとの接合点に規定され、前記肩部は、前
記電気接点パッドの動きを制限するための移動止めを提供する、請求項９に記載の熱絶縁
電気接点プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電気接続デバイスの分野に関し、もっと具体的には、本発明は、
熱絶縁電気接点プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入は導電率変換不純物をウエハー又は他のワークピースなどの基板に導入する
ための技術である。所望の不純物材料はイオンビーム注入機のイオン源の中でイオン化さ
れ、イオンは加速されて所定のエネルギーのイオンビームを形成し、イオンビームは基板
の表面に向けられる。イオンビームの中のエネルギッシュなイオンは、基板材料の大部分
の中に入り込み、材料の結晶格子に埋め込まれ、所望の導電率の領域を形成する。
【０００３】
いくつかのイオン注入プロセスにおいて、所望のドーピングプロファイルは、高温度で
ターゲット基板にイオン注入することにより、達成される。基板の加熱は、イオン注入プ
ロセス中に、基板を加熱プラテンの上に支持することにより、達成することができる。従
来の加熱プラテンは、複数の電気接点プローブにより、電力源に接続することができる。
追加の電気接点プローブは、基板の静電クランプを可能にするために、加熱プラテンに接
続することができる。
【０００４】
動作中に、加熱プラテンに接続する様々な電気接点プローブは、加熱プラテンから熱を
吸収することができ、電気接点プローブに隣接する局所の加熱プラテンの温度を低減する
ことができる。理解されるように、加熱プラテンの材料の任意の温度変化により、加熱プ
ラテンにより支持され加熱されるターゲット基板に伝導される熱の均一性に影響を与える
ことができ、イオン注入プロセスに悪影響を及ぼす可能性がある。いくつかの例において
、加熱プラテンの温度変化により、加熱プラテンがゆがみ、たわみ、又は、割れることさ
え引き起こし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述に鑑みて、均一なプラテンの温度を達成するために、加熱プラテンの電気接続によ
り、熱損失を軽減する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本概要は、コンセプトの選択を簡易形式で導入するために、提供する。本概要は、特許
請求の範囲の主題の重要な特徴又は本質的な特徴を同定することを意図するものではなく
、又、特許請求の範囲の主題の範囲を決定する援助として意図するものでもない。
【０００７】
本発明による、加熱プラテンへの電気接続を提供するための熱絶縁電気接点プローブの
例示的実施態様は、ピンパススルーを規定する管状ピンガイドを有する取付板と、該取付
板に連結され、前記ピンガイドを包囲する首部分を有するカバーと、前記ピンパススルー
の中に配置され、導体パススルーを規定する軸部分と、前記ピンガイドの頂部の上で前記
軸部分から半径方向外側に延びるフランジ部分と、該フランジ部分から延びポケットを規
定するポケット部分と、を有する絶縁ピンと、を含むことができる。前記電気接点プロー
ブは、さらに、前記フランジ部分と前記取付板との中間に配置され、前記フランジ部分を
前記取付板から離すように付勢するスプリングと、前記ポケット内に配置される電気接点
パッドと、該電気接点パッドに連結され、前記導体パススルーを通って延びる導電体と、
を含むことができる。
【０００８】
本発明による、加熱プラテンへの電気接続を提供するための熱絶縁電気接点プローブの
別の例示的実施態様は、ピンパススルーを規定する管状ピンガイドを有する取付板と、該
取付板に連結され、前記ピンガイドを包囲する首部分を有するカバーと、前記カバーのス
ルーホールを通って前記取付板から延びる取付突起と、前記取付板の頂面の上に配置され
、前記取付突起と前記カバーとの中間の半径方向のギャップの中に延びるフランジを有す
る、第１の絶縁ワッシャと、前記カバーの頂面の上に配置され、前記取付突起と前記カバ
ーとの中間の半径方向のギャップの中に延びるフランジを有する、第２の絶縁ワッシャと
、前記ピンパススルーの中に配置され、導体パススルーを規定する軸部分と、前記ピンガ
イドの頂部の上で前記軸部分から半径方向外側に延びるフランジ部分と、該フランジ部分
から延びポケットを規定するポケット部分と、を有する絶縁ピンと、を含むことができる
。前記電気接点プローブは、さらに、前記ピンガイドを包囲し、前記フランジ部分と前記
取付板との中間に配置され、前記フランジ部分を前記取付板から離すように付勢するコイ
ルスプリングと、前記ポケット内に配置される電気接点パッドと、該電気接点パッドに連
結され、前記導体パススルーを通って延びる導電体と、を含むことができる。
【０００９】
本発明による、加熱プラテンアセンブリの例示的実施態様は、加熱プラテンと、該加熱
プラテンに連結されたベースと、前記加熱プラテンと前記ベースとの中間に配置され、前
記加熱プラテンと前記ベースとに連結された熱シールドと、前記ベースに連結され、前記
ベース及び前記熱シールドを通って延びる電気接点プローブと、を含むことができ、該電
気接点プローブは、ピンパススルーを規定する管状ピンガイドを有する取付板と、該取付
板に連結され、前記ピンガイドを包囲する首部分を有するカバーと、前記ピンパススルー
の中に配置され、導体パススルーを規定する軸部分と、前記ピンガイドの頂部の上で前記
軸部分から半径方向外側に延びるフランジ部分と、該フランジ部分から延びポケットを規
定するポケット部分と、を有する絶縁ピンと、を含む。前記加熱プラテンアセンブリは、
さらに、前記ポケット内に配置される電気接点パッドと、該電気接点パッドに連結され、
前記導体パススルーを通って延びる導電体と、前記フランジ部分と前記取付板との中間に
配置され、前記フランジ部分を前記取付板から離すように付勢し、前記電気接点パッドを
金属化層に係合して前記加熱プラテンの裏側に保持するスプリングと、を含むことができ
る。
【００１０】
例として、開示した装置の様々な実施形態を、添付図面を参照して、これから説明する
。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明による、熱絶縁電気接点プローブの例示的実施形態の斜視図である。
【図１Ｂ】図１ａのA-Aに沿った熱絶縁電気接点プローブを例示する断面図である。
【図２】図１ａ及び図１ｂに示す熱絶縁電気接点プローブを含む本発明による加熱プラテンアセンブリの例示的実施形態を例示する断面図である。
【図３】本発明による、加熱プラテンアセンブリの例示的実施形態を例示する底部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１ａ及び図１ｂを参照するに、本発明による、熱絶縁電気接点プローブ１０（以下「
プローブ１０」という）の例示的実施形態を示す。プローブ１０は、プラテンを加熱する
ため、又は、加熱プラテンの上に配置された基板の静電クランプを促進するため、などで
、電力源とイオン注入機の加熱プラテンとの間の電気接続を確立するために、提供するこ
とができる。動作中、プローブ１０は、加熱プラテンにわたる温度変化を軽減するために
、加熱プラテンから吸収される熱量を最小にするように、動作することができる。理解さ
れるように、プローブ１０は、その処理中に、基板を支持するために用いられる加熱プラ
テンの中に実装することができる。例えば、加熱プラテンは、イオン注入プロセス、プラ
ズマ蒸着プロセス、エッチングプロセス、化学−機械平坦化プロセス、又は、半導体基板
が加熱プラテンの上に支持されるべき、一般的に任意のプロセスの間に、基板を支持する
ために用いることができる。そのようなものとして、例示的加熱プラテンアセンブリを以
下に説明する。本発明の実施形態は、本明細書で説明する例示的加熱プラテンアセンブリ
により限定されず、様々な半導体製造プロセスで用いられる任意の様々な他のプラテンア
プリケーションにおいて、アプリケーションを見出すことができる。
【００１３】
プローブ１０は、一般的に、取付板１２、カバー１４、絶縁ピン１６、コイルスプリン
グ１８（図１ｂ）、電気接続パッド２０及び導電体２２を含むことができる。利便性及び
明確性のため、「頂上」、「底」、「上部の」、「下部の」、「垂直な」、「水平な」、
「側方の」、「長手方向の」、「半径方向の」、「内部の」及び「外部の」の用語は、図
１ａ及び図１ｂに見えるように、プローブ１０の配置及び方向に対するプローブ１０のコ
ンポーネントの相対的配置及び方向を説明するために、本明細書において用いることがで
きる。前記用語は、特別に述べた語、その派生語及び類似の意味の語を含む。
【００１４】
プローブ１０の取付板１２は、その頂面から延びる一対の管状取付突起２６ａ、２６ｂ
を有する一般的に平面のベース部分２４を含むことができる。取付突起２６ａ、２６ｂは
、以下に更に説明するように、対応する機械的ファスナーを受け入れるため、取付板１２
を通って延びる、それぞれのファスナーパススルー２８ａ、２８ｂを規定することができ
る。ベース部分２４は、取付突起２６ａ、２６ｂの中間の、その頂面から延びる管状ピン
ガイド３０（図１ｂ）を、更に有することができる。ピンガイド３０は、以下に更に説明
するように、絶縁ピン１６及び導電体２２を受け入れるため、取付板１２を通って延びる
、ピンパススルー３２を規定することができる。取付板１２は、ジルコニア、アルミナ、
様々な熱可塑性プラスチックその他などの高温が可能な熱的に及び電気的に絶縁する材料
から形成することができる。
【００１５】
図１ｂを参照するに、絶縁ピン１６はポケット部分３４を有する一般的に管状の部材と
することができ、ポケット部分３４は、ポケット３６及びポケット部分３４の底から延び
る軸部分３８を規定し、かつ、ポケット３６の底から延びる導体パススルー４０及び軸部
分３８の頂部から半径方向外側に延びるフランジ部分４２を規定する。導体パススルー４
０は、ポケット３６と同軸にすることができ、かつ、ポケット３６より小さい直径を有す
ることができる。絶縁ピン１６は、ジルコニア、アルミナ、様々な熱可塑性プラスチック
その他などの高温が可能な熱的に及び電気的に絶縁する材料から形成することができる。
【００１６】
スプリング１８は、高温が可能な金属から形成されるコイルスプリングとすることがで
きる。スプリング１８は、ピンガイド３０を包囲し、ピンガイド３０の上に延びることが
でき、取付板１２に対するスプリング１８の過度な水平運動を防ぐために、取付板１２の
環状トレンチ４４内に収容できる。絶縁ピン１６のフランジ部分４２は、スプリング１８
の頂部に収容でき、絶縁ピン１６の軸部分３８は、ピンガイド３０のピンパススルー３２
を通って下に延びることができ、取付板１２の底から突き出ることができる。軸部分３８
の外部直径は、軸部分３８とピンガイド３０との間の自走位置決めクリアランス適合度を
確立するために、ピンパススルー３２の直径より小さく（例えば、少なくとも０．００１
５インチ、より小さく）することができる。したがって、軸部分３８は、ピンパススルー
３２の内側で垂直に自由に動くことができ、以下に更に説明するように、ピンパススルー
３２の内側で水平にシフトし、又は、傾くこともできる。
【００１７】
プローブ１０のカバー１４は、アルミニウム又はニッケルなどの低放射材料から形成す
ることができる。カバー１４は、取付板１２の頂部に配置することができ、一般的に平面
のベース部分４６及びベース部分４６の頂面から延びる一般的に管状の首部分４８を含む
ことができる。首部分４８は、ピンガイド３０、絶縁ピン１６及びスプリング１８を収納
する内部チャンバ５０を規定することができる。環状フランジ５２は、首部分４８の頂部
から半径方向内側に延びることができ、絶縁ピン１６のポケット部分３４の外径より大き
く、かつ、絶縁ピン１６のフランジ部分４２の外径より小さい、直径を有するアパーチャ
５４を規定することができる。
【００１８】
カバー１４のベース部分４６は、取付板１２の取付突起２６ａ、２６ｂをそれらを通っ
てそれぞれ受け入れるための一対のスルーホール５６ａ、５６ｂを含むことができる。下
部絶縁ワッシャの第１の対５８ａ、５８ｂは、取付突起２６ａ、２６ｂをそれぞれ包囲す
る取付板１２のベース部分２４の頂部の上に取り付けることができ、取付突起２６ａ、２
６ｂ及びカバーの中間でそれぞれ半径方向のギャップ６２ａ、６２ｂの中に延びるそれぞ
れのフランジ部分６０ａ、６０ｂを有することができる。同様に、上部絶縁ワッシャの第
２の対６４ａ、６４ｂは、取付突起２６ａ、２６ｂをそれぞれ包囲するカバー１４のベー
ス部分４６の頂部の上に取り付けることができ、それぞれ半径方向のギャップ６２ａ、６
２ｂの中に延びるそれぞれのフランジ部分６６ａ、６６ｂを有することができる。一対の
保持リング７０ａ、７０ｂは、上部絶縁ワッシャ６４ａ、６４ｂの上で、取付突起２６ａ
、２６ｂの外面のそれぞれの溝７２ａ、７２ｂの中に除去自在に配置することができ、し
たがって、上部絶縁ワッシャ６４ａ、６４ｂ、カバー１４のベース部分４６、及び、下部
絶縁ワッシャ５８ａ、５８ｂを、垂直積層配置の取付板１２のベース部分２４に対して、
固定する。下部絶縁ワッシャ５８ａ、５８ｂ及び上部絶縁ワッシャ６４ａ、６４ｂは、以
下に更に説明するように、カバー１４と取付板１２との間の伝導性熱伝達を軽減するため
に、アルミナ、ジルコニア、様々な熱可塑性プラスチックその他などの低熱伝導材料から
形成することができる。
【００１９】
電気接点パッド２０は、ニッケルなどの熱的に耐久性のある導電材料から作ることがで
き、導電体２２にはんだづけし、又は、ろう付けすることができる。電気接点パッド２０
は、絶縁ピン１６のポケット部分３４のポケット３６の中に配置することができ、導電体
２２は、絶縁ピン１６の軸部分３８の導体パススルー４０を通って延びることができ、電
力源（図示せず）に連結することができる。電気接点パッド２０は、導体パススルー４０
の直径より大きく（例えば、少なくとも０．０１０インチ、より大きく）、かつ、ポケッ
ト３６の直径より小さい（例えば、少なくとも０．０１０インチ、より小さい）直径を有
することができる。したがって、電気接点パッド２０は、電気接点パッド２０をポケット
３６の中に保持するため、下部移動止めとして作動する肩部７４を備える、ポケット３６
と導体パススルー４０との接合点に規定される環状肩部７４の上に置くことができる。
【００２０】
図２は、例示的加熱プラテンアセンブリ８０に取り付けたプローブ１０の実施形態を例
示する断面図である。加熱プラテンアセンブリ８０は、加熱プラテン８２、金属化層８３
、熱シールド８４及びベース８６を、任意の様々な既知の方法で、垂直に離隔した積層関
係で共に連結して含むことができる。
【００２１】
金属化層８３は、加熱プラテン８２の下側又は裏側にプリントされ、または別の方法で
加えられた、ガラス又は他の電気絶縁材料の層で覆われた、複数の金属トレースを含むこ
とができる。電流を金属化層８３に加えた時、金属化層８３は、電気エネルギー量を熱に
変換することができる。この熱は加熱プラテン８２を通って伝導することができ、したが
って、その上に配置された基板を加熱する。
【００２２】
熱シールド８４は、加熱プラテン８２から比較的低温のベース８６へ移される熱量を低
減するために機能することができる。熱シールド８４は、したがって、熱を、ベース８６
から離れて、加熱プラテン８２の方へ、跳ね返すように構成することができる。
【００２３】
加熱プラテン８２は、アルミナ、窒化アルミ二ウム、窒化ホウ素又は類似の誘電セラミ
ックなどのセラミック材料を含む熱的に耐久性のある材料から形成することができる。熱
シールド８４は、アルミ二ウム、ステンレス鋼、チタン、又は他の低放射金属などの熱的
反射性材料から形成することができる。ベース８６は、任意の適切な、固い、かつ、耐久
性のある材料から形成することができ、処理動作中、プラテン８２を、様々な角度位置及
び／又は回転位置に向けることができる走査機構（図示せず）の部分にすることができ、
又は、走査機構に連結することができる。
【００２４】
プローブ１０は、ベース８６の底の補充凹部８８の中に配置することができ、取付突起
２６ａ、２６ｂのファスナーパススルー２８ａ、２８ｂをそれぞれ通って延びる一対の機
械的ファスナー９０ａ、９０ｂ（例えば、ねじ又はボルト）により、ベース８６に除去自
在に留めることができる。カバー１４の首部分４８は、ベース８６及び熱シールド８４の
それぞれのアパーチャ９２ａ、９２ｂを通って上方に延びることができる。
【００２５】
プローブ１０のスプリング１８は、取付板１２と絶縁ピン１６のフランジ部分４２との
間の圧縮状態を保持することができ、したがって、絶縁ピン１６を、取付板１２から離れ
て上方へ動かすようにさせることができる。絶縁ピン１６、及び、特に、絶縁ピン１６の
ポケット部分３４の肩部７４は、順に、電気接点パッド２０を金属化層８３に対して上方
へ動かすようにさせることができる。したがって、例えば、導電体２２と金属化層８３と
の間の所望の電気接続を維持するために、電気接点パッド２０を金属化層８３に固く係合
して保持する間に、基板が、加熱プラテン８２の支持面８５に積まれる、又は、支持面８
５から除去される時に起こり得る、など、スプリング１８は、電気接点パッド２０及び絶
縁ピン１６が垂直にずらされることを可能にする。カバー１４の首部分４８のフランジ５
２は、絶縁ピン１６の上向きの動きを制限するために、上部移動止めとして作動すること
ができ、取付板１２のピンガイド３０は、絶縁ピン１６の下向きの動きを制限するために
、下部移動止めとして作動することができる。
【００２６】
プラテンアセンブリ８０の動作中、電流を、導電体２２及び電気接点パッド２０により
、金属化層８３に加えることができる。電流は、上記の方法で加熱プラテン８２を加熱す
るため、及び／又は、基板を加熱プラテン８２の支持面８５にクランプするための静電力
を生成するため、供給することができる。どちらの場合も、熱量は、伝導及び／又は放射
熱伝達により（プラテンアセンブリ８０は真空に保持される処理環境に配置することがで
きるため、対流熱伝達は一般的に妨げられる）、加熱プラテン８２から比較的低温のベー
ス８６へ伝達することができる。加熱プラテン８２からベース８６への顕著な熱伝達は、
そのような熱伝達が加熱プラテン８２の温度変化を創生し得るため、一般的に望ましくな
い。理解されるように、加熱プラテン８２の材料のどの温度変化も、加熱プラテン８２に
より支持されるターゲット基板に伝達される熱の均一性に影響を与えることができ、加熱
プラテン８２がゆがみ、たわみ、又は、割れることさえ引き起こし得るという悪影響を与
える。
【００２７】
プローブ１０の上記の構造の特徴及び構成は、加熱プラテン８２から比較的低温のベー
ス８６への熱伝達を軽減するために、協働することができ、加熱プラテン８２の温度均一
性を向上する。例えば、金属化層８３に直接、接触するプローブ１０の部分は、ただ電気
接点パッド２０だけであり、電気接点パッド２０及び付着の導電体２２は、絶縁ピン１６
により、プローブ１０の残りの部分から熱的に絶縁される。プローブ１０と金属化層８３
との間のこの制限的接触は、加熱プラテン８２からベース８６へのプローブ１０による伝
導熱伝達を限定し得る。さらに、絶縁ピン１６のポケット部分３４のポケット３６の直径
は、電気接点パッド２０の直径より大きいため、電気接点パッド２０の底面９０は絶縁ピ
ン１６と接触し、電気接点パッド２０の側壁９１は絶縁ピン１６から半径方向に相隔たる
。電気接点パッド２０と絶縁ピン１６との間のこの制限的接触は、加熱プラテン８２から
ベース８６へのプローブ１０による伝導熱伝達を更に限定し得る。なお更に、絶縁ピン１
６の軸部分３８とピンガイド３０との間の上記の自走適合度は、軸部分３８とピンガイド
３０との間の最小物理的接触という結果になる。これにより、加熱プラテン８２からベー
ス８６へのプローブ１０による伝導熱伝達を更に限定し得る。なお更に、下部絶縁ワッシ
ャ５８ａ、５８ｂ及び上部絶縁ワッシャ６４ａ、６４ｂは、低熱伝導材料から形成され、
カバー１４を取付板１２から完全に分離し、カバー１４から取付板１２への伝導熱伝達を
限定し得る。これにより、加熱プラテン８２からベース８６へのプローブ１０による伝導
熱伝達を更に限定し得る。なお更に、低放射材料から形成されるカバー１４は、加熱プラ
テン８２とプローブ１０の下部のコンポーネントとの間の放射シールドとして、作動する
ことができる。これにより、加熱プラテン８２からプローブ１０への放射熱伝達を限定す
ることができ、順に、プローブ１０からベース８６への伝導熱伝達を軽減する。
【００２８】
加熱プラテン８２から比較的低温のベース８６への熱伝達を軽減することに加えて、プ
ローブ１０の上記の構造の特徴及び構成は、加熱プラテン８２との所望の電気接続を維持
しながら、ベース８６に対する加熱プラテン８２の熱膨張及び熱収縮を可能にするために
、協働することができる。例えば、絶縁ピン１６のポケット部分３４のポケット３６の直
径は、電気接点パッド２０の直径より大きいため、電気接点パッド２０は、電気接点パッ
ド２０と加熱プラテン８２との間の物理的接続を維持しながら、加熱プラテン８２が膨張
し、収縮する時に、ポケット３６の中で水平に動くことを可能にすることができる。さら
に、絶縁ピン１６の軸部分３８の外径は、ピンガイド３０のピンパススルー３２の直径よ
り小さいため、絶縁ピン１６は、電気接点パッド２０を加熱プラテン８２に固く係合して
保持する間に、加熱プラテン８２が膨張し、収縮する時に、ピンガイド３０の中で水平に
傾き又は揺れ動くことを可能にすることができる。
【００２９】
さらなる実施形態において、上記のプローブ１０に類似の複数の電気接点プローブは、
プラテンを加熱するため、基板の静電クランプを可能にするため、及び／又は、電力を必
要とするプラテンアセンブリの様々な他の特徴を促進するため、電気接続を提供するため
に、様々な構成及び配置でプラテンアセンブリに実装することができる。例えば、図３に
示すプラテンアセンブリ９４の底部斜視図を参照するに、上記のプローブ１０に類似の第
１の複数の電気接点プローブ１０１−６は、プラテンアセンブリ９４の加熱プラテン９８
に基板の静電クランプを可能にするために、プラテンアセンブリ９４のベース９６に設置
することができる。上記のプローブ１０に類似の第２の複数の電気接点プローブ１０７−
１０は、加熱プラテン９８を加熱するために、ベース９６に設置することができる。
【００３０】
したがって、上記の例示的プローブ１０は、加熱プラテンへの電気接続を提供するため
プラテンアセンブリで一般的に用いられる従来の電気接点プローブに対して、多くの優位
性を提供することができる。例えば、プローブ１０は、加熱プラテンから加熱プラテンア
センブリの比較的低温のベースへ移される熱量を非常に低減することができる。これによ
り、加熱プラテンの温度均一性を向上することができ、したがって、イオン注入プロセス
の信頼性を向上し、プラテンの破滅的失敗の可能性を低減する。さらに、加熱プラテンと
の所望の電気接続を維持しながら、加熱プラテンアセンブリのベースに対する加熱プラテ
ンの熱膨張及び熱収縮を可能にすることができる。なお更に、プローブ１０は、加熱プラ
テンアセンブリの真空環境内で、効果的に動作することができ、上記の優位性の全てを与
えることができる。
【００３１】
本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態によって範囲を限定されるものではな
い。実際に、本明細書に記載された実施形態に加えて、本発明の他の様々な実施形態およ
び変更は、前述の記載および添付図面から当業者には明らかであろう。したがって、この
ような他の実施形態および変更は、本発明の範囲内に含まれるものと意図している。さら
に、本発明は、特定の環境における特定の目的のための特定の実装の文脈にて本明細書中
で説明したが、当業者は、その有用性はそれらに限定されるものでないことを認識するで
あろう。本発明の実施形態は任意の数の環境における任意の数の目的のために有益に実装
し得る。従って、以下に記載する特許請求の範囲は本明細書に記載された本発明の全範囲
及び精神に鑑みて解釈しなければならない。
【図１Ａ】
2020115559.tif 000003
【図１Ｂ】
2020115559.tif 000004
【図２】
2020115559.tif 000005
【図３】
2020115559.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月24日(2020.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱絶縁電気接点プローブであって、該熱絶縁電気接点プローブは、
ピンパススルーを規定する管状ピンガイドを有する取付板と、
前記ピンパススルーの中に配置され、導体パススルーを規定する絶縁ピンと、
前記取付板と前記絶縁ピンのフランジ部分との中間に配置され、前記フランジ部分を前記取付板から離すように付勢するスプリングと、
前記絶縁ピンにより支持され、前記導体パススルーから突き出る電気接点パッドと、
該電気接点パッドに連結され、前記導体パススルーを通って延びる導電体と、を備える、熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項２】
前記電気接点パッドは、前記絶縁ピンにより規定されるポケット内に配置され、前記ポケットの直径は、前記電気接点パッドの直径より少なくとも０．０１０インチ大きく、前記電気接点パッドが前記ポケットの中で水平に動くことを可能にする、請求項１に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項３】
環状肩部が前記ポケットと前加熱プラテンアセンブリ記導体パススルーとの接合点に規定され、前記肩部は、前記電気接点パッドの動きを制限するための移動止めを提供する、請求項２に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項４】
軸部分と前記ピンガイドとの間の自走適合度を確立するために、前記ピンパススルーの直径は前記ピンパススルーを通って延びる前記絶縁ピンの前記軸部分の直径より少なくとも０．００１５インチ大きく、前記軸部分が前記ピンパススルーの中で傾くことを可能にする、請求項１に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項５】
前記スプリングは前記ピンガイドを包囲するコイルスプリングである、請求項１に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項６】
前記スプリングは前記取付板の環状トレンチ内に収容される、請求項５に記載の熱絶縁電気接点プローブ。
【請求項７】
加熱プラテンアセンブリであって、該加熱プラテンアセンブリは、
加熱プラテンと、
該加熱プラテンに連結されたベースと、
前記加熱プラテンと前記ベースとの中間に配置され、前記加熱プラテンと前記ベースとに連結された熱シールドと、
前記ベースに連結され、前記ベース及び前記熱シールドを通って延びる電気接点プローブと、を備え、
該電気接点プローブは、
ピンパススルーを規定する管状ピンガイドを有する取付板と、
前記ピンパススルーの中に配置され、導体パススルーを規定する絶縁ピンと、
前記絶縁ピンにより支持され、前記導体パススルーから突き出る電気接点パッドと、
該電気接点パッドに連結され、前記導体パススルーを通って延びる導電体と、
前記取付板と前記絶縁ピンのフランジ部分との中間に配置され、前記フランジ部分を前記取付板から離すように付勢し、前記電気接点パッドを金属化層に係合して前記加熱プラテンの裏側に保持するスプリングと、を備える、加熱プラテンアセンブリ。
【請求項８】
前記電気接点パッドは、前記絶縁ピンにより規定されるポケット内に配置され、前記ポケットの直径は、前記電気接点パッドの直径より少なくとも０．０１０インチ大きく、前記電気接点パッドが前記ポケットの中で水平に動くことを可能にする、請求項７に記載の加熱プラテンアセンブリ。
【請求項９】
環状肩部が前記ポケットと前記導体パススルーとの接合点に規定され、前記肩部は、前記電気接点パッドの動きを制限するための移動止めを提供する、請求項８に記載の加熱プラテンアセンブリ。
【請求項１０】
軸部分と前記ピンガイドとの間の自走適合度を確立するために、前記ピンパススルーの直径は前記ピンパススルーを通って延びる前記絶縁ピンの前記軸部分の直径より少なくとも０．００１５インチ大きく、前記軸部分が前記ピンパススルーの中で傾くことを可能にする、請求項７に記載の加熱プラテンアセンブリ。
【請求項１１】
前記スプリングは前記ピンガイドを包囲するコイルスプリングである、請求項７に記載の加熱プラテンアセンブリ。
【請求項１２】
前記スプリングは前記取付板の環状トレンチ内に収容される、請求項１１に記載の加熱プラテンアセンブリ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
加熱プラテン８２は、アルミナ、窒化アルミ二ウム、窒化ホウ素又は類似の誘電セラミックなどのセラミック材料を含む熱的に耐久性のある材料から形成することができる。熱シールド８４は、アルミ二ウム、ステンレス鋼、チタン、又は他の低放射金属などの熱的反射性材料から形成することができる。ベース８６は、任意の適切な、固い、かつ、耐久性のある材料から形成することができ、処理動作中、加熱プラテン８２を、様々な角度位置及び／又は回転位置に向けることができる走査機構（図示せず）の部分にすることができ、又は、走査機構に連結することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
プラテンアセンブリ８０の動作中、電流を、導電体２２及び電気接点パッド２０により、金属化層８３に加えることができる。電流は、上記の方法で加熱プラテン８２を加熱するため、及び／又は、基板を加熱プラテン８２の支持面８５にクランプするための静電力を生成するため、供給することができる。どちらの場合も、熱量は、伝導及び／又は放射熱伝達により（プラテンアセンブリ８０は真空に保持される処理環境に配置することができるため、対流熱伝達は一般的に妨げられる）、加熱プラテン８２から比較的低温のベース８６へ伝達することができる。加熱プラテン８２からベース８６への顕著な熱伝達は、そのような熱伝達が加熱プラテン８２の温度変化を創生し得るため、一般的に望ましくない。理解されるように、加熱プラテン８２の材料のどの温度変化も、加熱プラテン８２により支持されるターゲット基板に伝達される熱の均一性に影響を与えることができ、イオン注入プロセスに悪影響を与える。いくつかの例において、加熱プラテン８２の温度変化により、加熱プラテン８２がゆがみ、たわみ、又は、割れることさえ引き起こし得る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
さらなる実施形態において、上記のプローブ１０に類似の複数の電気接点プローブは、プラテンを加熱するため、基板の静電クランプを可能にするため、及び／又は、電力を必要とするプラテンアセンブリの様々な他の特徴を促進するため、電気接続を提供するために、様々な構成及び配置でプラテンアセンブリに実装することができる。例えば、図３に示すプラテンアセンブリ９４の底部斜視図を参照するに、上記のプローブ１０に類似の第１の複数の電気接点プローブ１０１〜１０６は、プラテンアセンブリ９４の加熱プラテン９８に基板の静電クランプを可能にするために、プラテンアセンブリ９４のベース９６に設置することができる。上記のプローブ１０に類似の第２の複数の電気接点プローブ１０７〜１０１０は、加熱プラテン９８を加熱するために、ベース９６に設置することができる。
【外国語明細書】
2020115559000001.pdf