(57)【要約】  【課題】  冷却効率を向上させる。  【解決手段】  試料保持具は、上面に試料保持面を有するセラミック体と、該セラミック体の下面または内部に設けられた発熱抵抗体と、前記セラミック体の下面に設けられた冷却フィンとを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に試料保持面を有するセラミック体と、該セラミック体の下面または内部に設けられた発熱抵抗体と、前記セラミック体の下面に設けられた冷却フィンとを備えた試料保持具。
【請求項２】
前記冷却フィンが前記セラミック体に部分的に埋まっていることを特徴とする請求項１に記載の試料保持具。
【請求項３】
前記セラミック体の下面が前記冷却フィンごと冷却媒体を流す流路に面しているとともに、前記セラミック体の上面は前記流路から隔離されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の試料保持具。
【請求項４】
前記セラミック体の下面のうち前記冷却フィンの近傍のみが流路に面していることを特徴とする請求項３に記載の試料保持具。
【請求項５】
前記冷却フィンが、前記セラミック体の下面から下方に伸びる柱状の部分を有するとともに、前記柱状の部分の外周面に螺旋状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の試料保持具。
【請求項６】
前記冷却フィンが風車部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の試料保持具。
【請求項７】
前記流路が、前記冷却フィンの先端が挿入されるとともに上下方向に伸びる筒状部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の試料保持具。
【請求項８】
前記筒状部と前記セラミック体の下面との間に前記冷却フィンが挿入されたワッシャー状の放熱部材を備えていることを特徴とする請求項７に記載の試料保持具。
【請求項９】
前記冷却フィンは、並置された複数の柱状の部分を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の試料保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ウエハを保持するために用いられる試料保持具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料保持具として、例えば、特開２００６−１３０４５号公報（以下、特許文献１ともいう）に記載のウエハ支持部材が知られている。特許文献１に記載のウエハ支持部材は、板状のセラミック体と、板状のセラミック体に設けられた発熱抵抗体と、セラミック体の下面側に設けられた冷却ノズルとを備えている。ウエハ支持部材は、冷却ノズルからエアを吹き付けることによって、発熱後のセラミック体を速やかに冷却できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
試料保持具は、近年、更なる冷却効率の向上が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様の試料保持具は、上面に試料保持面を有するセラミック体と、該セラミック体の下面または内部に設けられた発熱抵抗体と、前記セラミック体の下面に設けられた冷却フィンとを備えている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様の試料保持具によれば、冷却フィンを有していることによって、冷却効率が向上している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態の試料保持具を示す断面図である。
【図２】試料保持具の別の例を示す断面図である。
【図３】冷却フィンの例を示す斜視図である。
【図４】試料保持具の別の例を示す断面図である。
【図５】試料保持具の別の例を示す断面図である。
【図６】冷却フィンの例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態に係る試料保持具１００について説明する。図１に示すように、試料保持具１００は、セラミック体１と、セラミック体１の下面または内部に設けられた発熱抵抗体２と、セラミック体１の下面に設けられた冷却フィン３とを備えている。試料保持具１００は、セラミック体１の下面側に設けられた支持体４を有している。支持体４は、内部に冷却媒体が流れる流路４０を有している。なお、図中の矢印は冷却媒体の流れを示している。
【０００９】
セラミック体１は、上面に試料保持面１１を有する部材である。セラミック体１は、例えば、円板状の部材である。基体１は、例えば、セラミック材料から成る。セラミック材料としては、炭化珪素、炭化硼素、窒化硼素、窒化珪素または窒化アルミニウムを主成分
とするセラミック材料を用いることができる。基体１の寸法は、例えば、主面の径を２００〜５００ｍｍ、厚みを１〜７ｍｍに設定できる。
【００１０】
発熱抵抗体２は、ウエハ等の試料（被保持物）を加熱するための部材である。発熱抵抗体２は、セラミック体１の内部または下面に設けられている。本実施形態の試料保持具１００においては、発熱抵抗体２はセラミック体１の下面に設けられている。発熱抵抗体２は、例えば、帯状に形成されている。発熱抵抗体２は、例えば、セラミック体１の下面の広範囲であって冷却フィン３が設けられていない領域に引き回されている。発熱抵抗体２は、例えば、金、銀、パラジウムまたは白金等の金属材料から成る。
【００１１】
冷却フィン３は、セラミック体１を速やかに冷却するための部材である。冷却フィン３は、セラミック体１の下面に設けられている。冷却フィン３は、セラミック体１の下面に接合されている。冷却フィン３は、支持体４の内部の流路４０に露出するように位置している。冷却フィン３は、セラミック体１の下面に接触する基部３１と、基部３１から下方に伸びる柱状の柱部３２とを有している。基部３１は、例えば、円板状である。柱部３２は、例えば、円柱状である。冷却フィン３は、例えば、銅等の熱伝導率の高い材料から成る。
【００１２】
支持体４は、セラミック体１の下面に設けられている。支持体４は、セラミック体１と共に流路４０となる内部空間を形成する。言い換えると、支持体４は、セラミック体１と合わさることによって箱状になる。支持体４は、内部に冷却媒体を流すための流路４０を有している。支持体４は、冷却媒体が供給される供給口４１と、冷却媒体が排出される排出口４２とを有している。冷却媒体としては、例えば、空気またはフロン等の気体を用いることができる。また、冷却媒体として、例えば、液体を用いることもできる。支持体４は、例えば、金属材料から成る。金属材料としては、例えば、鉄またはステンレス等を用いることができる。
【００１３】
本実施形態の試料保持具１００によれば、セラミック体１の下面に冷却フィン３が設けられている。これにより、セラミック体１を冷却する際に、セラミック体１の熱を冷却フィン３から素早く放熱することができる。その結果、セラミック体１の冷却効率を向上できる。
【００１４】
また、図２に示すように、冷却フィン３がセラミック体１に部分的に埋まっていてもよい。例えば、セラミック体１の下面に冷却フィン３の形状に対応した凹部が設けられているとともに、この凹部に冷却フィン３が嵌め込まれていてもよい。より具体的には、冷却フィン３の基部３１の形状と凹部の形状とが一致していてもよい。冷却フィン３がセラミック体１に部分的に埋まっていることによって、冷却フィン３とセラミック体１との接触面積を増やすことができる。
【００１５】
また、図１、２に示すように、セラミック体１の下面が冷却フィン３ごと冷却媒体を流す流路４０に面しているとともに、セラミック体１の上面は流路４０から隔離されていてもよい。これにより、流路４０の内部で発生する微細なごみ（所謂、パーティクル）が、セラミック体１の上面に拡散してしまうおそれを低減できる。なお、ここでいう「セラミック体１の上面は流路４０から隔離されて」いるとは、セラミック体１の上面と流路４０とが、空間的に仕切られていることを意味している。言い換えると、流路４０を通る冷却媒体が、セラミック体１の上面に到達することが無いように、セラミック体１の上面が面する空間と、流路４０の内部の空間とが、連続しないようになっている。
【００１６】
また、セラミック体１の下面のうち冷却フィン３の近傍のみが流路４０に面していてもよい。これにより、セラミック体１の下面と比較して熱交換を良好に行なうことができる
冷却フィン３に冷却媒体を集中的に接触させることによって、冷却フィン３から熱を受け取った冷却媒体を速やかに排出口４２から排出するとともに、冷えた状態の冷却媒体を速やかに供給口４１から供給することができる。ここでいう、冷却フィン３の近傍とは、例えば、冷却フィン３のうちセラミック体１の下面に接している部分を見たときに、この部分の図心から外縁までの距離を２倍して得られる領域を意味している。
【００１７】
また、図３に示すように、冷却フィン３がセラミック体１の下面から下方に伸びる柱状の部分を有するとともに、柱状の部分が外周面に螺旋状の溝３０を有していてもよい。これにより、冷却媒体が螺旋状の溝３０に入り込むことによって、冷却媒体の流れが乱流になりやすくなる。これにより、冷却媒体と冷却フィン３との熱伝達を向上させることができるので、セラミック体１の冷却効率を向上できる。さらに、冷却フィン３が溝３０を有することによって、冷却フィン３の表面積を増える。これにより、冷却媒体と冷却フィン３との熱伝達を向上できる。
【００１８】
また、図４に示すように、冷却フィン３が風車部３３を有していてもよい。これにより、例えば、セラミック体１に反りが生じていたとしても、冷却媒体の流す方向および速さを調整することによって、風車部３３によってセラミック体１の下面に力を加えることで反りを低減することができる。風車部３３は、回転軸が冷却フィン３に固定されるとともに、下方向から冷却媒体を流すことによって回転するように設けられている。下方向から冷却媒体を流すことによって風車部３３が回転をする際には、風車部３３が下方向から力を受けることになる。そのため、風車部３３が固定された冷却フィン３がセラミック体１の下面を押し上げることになる。
【００１９】
また、図５に示すように、流路４０が、冷却フィン３の先端が挿入されるとともに上下方向に伸びる筒状部４３を有していてもよい。これにより、筒状部４３を通る冷却媒体を冷却フィン３に直接吹き付けることができるので、冷却効率を向上できる。
【００２０】
また、図５に示すように、筒状部４３とセラミック体１の下面との間に冷却フィン３が挿入されたワッシャー状の放熱部材３４を備えていてもよい。これにより、試料保持具１００の冷却時に、筒状部４３の下から上に冷却媒体を流す場合には、冷却媒体によって押し上げられたワッシャー状の放熱部材３４がセラミック体１に密着することによってセラミック体１からの熱を奪うことができる。また、試料保持具１００の加熱時には、冷却媒体を流さないことによってワッシャー状の放熱部材３４がセラミック体１の下面から離れて筒状部４３の上端に接することになるので、放熱部材３４がセラミック体１から熱を奪ってしまうことを低減できる。
【００２１】
また、冷却フィン３は、図６に示すように、並置された複数の柱状の部分を有していてもよい。なお、図６に示す冷却フィン３は、円柱状体を４つの柱状の部分に分割してなるものである。これにより、冷却フィン３の表面積を増やすことができるので、冷却効率を向上できる。
【符号の説明】
【００２２】
１：セラミック体
１１：試料保持面
２：発熱抵抗体
３：冷却フィン
３０：溝
３１：基部
３２：柱部
３３：風車部
３４：放熱部材
４：支持体
４０：流路
４１：供給口
４２：排出口
４３：筒状部
１００：試料保持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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