(57)【要約】基板を支持するための基盤ホルダ。加熱要素が、支持面に隣接し、この支持面と冷却要素との間に位置している。流体用ギャップが、この冷却要素と加熱要素との間に位置している。この流体用ギャップは、冷却要素と加熱要素との間の熱伝導を増加させるように、流体を受容するように構成されている。ろう付け用素材が、冷却要素と加熱要素との間に配置されており、このろう付け用素材は、流体用ギャップに隣接して配置されている。
2007525833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持面と、
冷却要素と、
前記支持面に隣接し、この支持面と冷却要素との間に位置されている加熱要素と、
前記冷却要素と加熱要素との間に位置されている流体用ギャップと
この冷却要素と加熱要素との間に配置されているろう付け用素材とを具備し、
前記流体用ギャップは、前記冷却要素と加熱要素との間の熱伝導を変化させるように流体を受容するように構成され、また、前記ろう付け用素材は、この流体用ギャップに隣接して配置されている、基板を支持するための基板ホルダ。
【請求項２】
前記加熱要素は、本体部分と、この本体部分の中に埋め込まれているヒータとを有する請求項１に係る基板ホルダ。
【請求項３】
前記本体部分は、アルミニウム合金からなり、前記埋め込まれているヒータは、このアルミニウム合金に鋳込まれている請求項２に係る基板ホルダ。
【請求項４】
前記冷却要素は、上側キャップと下側キャップとを有する請求項１に係る基板ホルダ。
【請求項５】
前記上側キャップは、冷却用流体を受容するように構成されている複数の通路を有する請求項４に係る基板ホルダ。
【請求項６】
前記下側キャップは、前記上側キャップに隣接して位置されている平坦な上面を備えたプレートを有する請求項５に係る基板ホルダ。
【請求項７】
前記上側キャップと下側キャップとの間に位置されている第２のろう付け用素材をさらに具備する請求項６に係る基板ホルダ。
【請求項８】
前記支持面と加熱要素との間に位置されている機械的な接続部をさらに具備する請求項１に係る基板ホルダ。
【請求項９】
前記機械的な接続部は、接着剤を有する請求項８に係る基板ホルダ。
【請求項１０】
前記流体用ギャップは、前記加熱要素と冷却要素とのうち少なくとも一方に、少なくとも１つの流体用ギャップの溝を有する請求項１に係る基板ホルダ。
【請求項１１】
前記流体用ギャップの溝は、前記冷却要素に配置されている請求項１０に係る基板ホルダ。
【請求項１２】
前記流体用ギャップの溝は、前記加熱要素に配置されている請求項１０に係る基板ホルダ。
【請求項１３】
前記冷却要素と加熱要素との間に位置されている少なくとも１つの分離用溝を更に具備し、この分離用溝は、前記ろう付け用素材が、前記流体用ギャップの中に流れ込むのを防止するように構成されている請求項１に係る基板ホルダ。
【請求項１４】
前記分離用溝の少なくとも一部は、前記冷却要素に配置されている請求項１３に係る基板ホルダ。
【請求項１５】
前記分離用溝の少なくとも一部は、前記加熱要素に配置されている請求項１３に係る基板ホルダ。
【請求項１６】
前記分離用溝の少なくとも一部は、前記冷却要素に配置されている請求項１５に係る基板ホルダ。
【請求項１７】
少なくとも１つの分離用溝は、複数の分離用溝である請求項１３に係る基板ホルダ。
【請求項１８】
前記複数の分離用溝は、同心状である請求項１７に係る基板ホルダ。
【請求項１９】
前記加熱要素と冷却要素との間で、前記流体用ギャップの互いに対向する側に、位置されている第１及び第２の分離用溝をさらに具備し、これら分離用溝は、前記ろう付け用素材が前記流体用ギャップの中へと流れ込むのを防止するように構成されている請求項１に係る基板ホルダ。
【請求項２０】
前記複数の分離用溝は、前記加熱要素と冷却要素とのうち少なくとも一方に配置されている請求項１８に係る基板ホルダ。
【請求項２１】
前記加熱要素と冷却要素とは、アルミニウム合金からなる請求項１９に係る基板ホルダ。
【請求項２２】
前記加熱要素と冷却要素とは、同じアルミニウム合金からなる請求項１９に係る基板ホルダ。
【請求項２３】
前記加熱要素は、本体部分と埋め込まれているヒータとを有し、この埋め込まれているヒータは、前記本体部分の中に鋳込まれている請求項２１に係る基板ホルダ。
【請求項２４】
前記冷却要素は、上側キャップと下側キャップとを有し、前記加熱要素は、前記支持面と上側キャップとの間に位置されている請求項２２に係る基板ホルダ。
【請求項２５】
前記上側キャップは、前記加熱要素と同じアルミニウム合金からなる請求項２４に係る基板ホルダ。
【請求項２６】
支持面と、
冷却要素と、
前記支持面に隣接し、この支持面と冷却要素との間に位置されている加熱要素と、
前記冷却要素と、加熱要素との間に位置されている流体用ギャップと、
前記冷却要素と、加熱要素との間に配置されているろう付け用素材と
このろう付け用素材が、接触領域に流れ込むのを防止するための手段とを具備し、前記流体ギャップは、前記冷却要素と加熱要素との間の熱伝導を変化させるように流体を受容するように構成され、前記ろう付け用素材は、この流体ギャップに隣接して配置されている、基板を支持するための基板ホルダ。
【請求項２７】
前記流れ込むのを防止するための手段は、溝を有する請求項２６に係る基板ホルダ。
【請求項２８】
前記溝は、前記加熱要素と冷却要素とのうちの少なくとも一方に配置されている請求項２７に係る基板ホルダ。
【請求項２９】
前記溝の少なくとも一部分は、前記冷却要素に配置されている請求項２８に係る基板ホルダ。
【請求項３０】
前記溝の少なくとも一部分は、前記加熱要素に配置されている請求項２８に係る基板ホルダ。
【請求項３１】
前記溝の少なくとも一部分は、前記冷却要素に配置されている請求項３０に係る基板ホルダ。
【請求項３２】
加熱要素と冷却要素との間の熱伝導を変化させるように、流体を受容するように構成されている流体用ギャップを設けることと、
前記加熱要素と冷却要素との間に、前記流体用ギャップに隣接させて、ろう付け用素材を挿入することとを具備する、加熱要素と冷却要素とを有する基板ホルダを製造する方法。
【請求項３３】
前記加熱要素と冷却要素とを前記ろう付け用素材でろう付けし、前記基板ホルダを形成することをさらに具備する請求項３２に係る方法。
【請求項３４】
前記加熱要素と冷却要素との間に溝を配置することをさらに具備し、この溝は、前記ろう付け用素材が前記流体用ギャップの中へと流れ込むことを防止する請求項３３に係る方法。
【請求項３５】
埋め込まれているヒータを本体部分に鋳込ませて前記加熱要素を形成することを更に具備する請求項３２に係る方法。
【請求項３６】
前記本体部分は、アルミニウム合金からなり、前記埋め込まれているヒータは、このアルミニウム合金に鋳込まれている請求項３５に係る方法。
【請求項３７】
上側キャップを下側キャップと接続させて前記冷却要素を形成することをさらに具備する請求項３２に係る方法。
【請求項３８】
前記上側キャップは、冷却用流体を受容するように構成されている複数の通路を有する請求項３７に係る方法。
【請求項３９】
前記下側キャップは、前記上側キャップに隣接して位置されている平坦な上面を備えているプレートを有する請求項３７に係る方法。
【請求項４０】
前記上側キャップを前記下側キャップにろう付けすることをさらに具備する請求項３９に係る方法。
【請求項４１】
支持面を前記加熱要素に機械的に接続することをさらに具備する請求項３２に係る方法。
【請求項４２】
機械的に接続部は、接着剤を有する請求項４１に係る方法。
【請求項４３】
前記加熱要素と冷却要素とは、アルミニウム合金からなる請求項３２に係る方法。
【請求項４４】
前記加熱要素と冷却要素とは、同じアルミニウム合金からなる請求項３２に係る方法。
【請求項４５】
支持面と、
この支持面を冷却するための手段と、
この支持面に隣接し、この支持面と冷却するための手段との間に位置されている、この支持面を冷却する手段と、
前記冷却するための手段と加熱するための手段との間の熱伝導を変化させるように流体を受容するための手段と、
前記冷却するための手段と加熱するための手段とを接続するための手段とを具備し、前記流体を受容するための手段は、前記冷却するための手段と加熱するための手段との間に位置されている、基板を支持するための基板ホルダ。
【請求項４６】
前記加熱するための手段は、熱電素子と、高温のフッ化された誘電性の液体、水、及び蒸気のうち少なくとも１つを流すように構成されている通路とのうち少なくとも一方を有する請求項４５に係る基板ホルダ。
【請求項４７】
前記冷却するための手段は、少なくとも１つの熱電素子を有する請求項４５に係る基板ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、半導体プロセスシステムに関し、特に、流体用ギャップを有する基板ホルダとこの基板ホルダの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのプロセス（例えば、化学的なプロセス、プラズマに誘起されたプロセス、エッチング、及び堆積）は、基板（ウェハとも称される）の瞬時の温度に著しく依存する。この結果、基板の温度を制御できることは、半導体プロセスシステムの本質的な特性である。さらに、同じ真空チャンバの中での異なる条件を必要とする様々なプロセスを迅速に適用するには（重要な場合の中には、周期的に適用されるものもある）、基板温度の迅速に変化させ制御できることが必要とされる。基板温度を制御する１つの方法は、基板ホルダ（チャックとも称される）を加熱又は冷却することによる。基板ホルダをより速く加熱又は冷却することを達成する複数の方法が、従来、提案され、適用されてきたが、現存する複数の方法のいずれによっても、ますます大きくなる産業からの要求を満足させるように、十分に迅速に温度制御されていない。
【０００３】
例えば、チャックの中の複数の通路の中を流れる液体は、現存するシステムにおいて、基板を冷却するための１つの方法である。しかしながら、液体の温度は、チラーにより制御されており、このチラーは、通常、このチャック組立体から離れた位置に位置している。これは、チラーのノイズとサイズとのためでもある。このチラー装置は、また、冷却液体がかなりの容積を有し、加熱力及び冷却能が限られているため、温度を迅速に変化させる機能が限られている。さらに、チャックブロックのサイズと材料とに依存して、チャックが所望の温度設定に到達するのに、さらに時間の遅れがある。これらの要素により、基板をどのくらい迅速に所望の温度に加熱させ、又は冷却させることができるのかが限定されている。
【０００４】
基板の加熱に影響を与えるように、基板ホルダの中に埋め込まれた電気ヒータを用いることを含む、他の複数の方法も提案され、用いられてきた。この埋め込まれたヒータにより、基板ホルダの温度は、上昇されるが、基板ホルダの冷却は、依然として、チラーにより制御される冷却液体に依存している。また、この埋め込まれたヒータと直接接触しているチャックの素材が、恒久的に損傷され得るために、この埋め込まれたヒータに印加することができる電力の量は限られている。基板ホルダの上面の温度が一様であることも、本質的な要素であり、加熱速度をさらに制限している。これらの要素の全てにより、基板のどのくらい迅速に基板の温度変化を達成できるかが制限されている。
【０００５】
さらに、基板ホルダを製造するために、埋め込まれたヒータと冷却用流体用通路組立体とは、満足のいく強度の接続が得られるように、互いに取り付けられているべきである。しかしながら、取り付けの方法により、基板ホルダの温度を迅速に変化させる能力が、望ましくない干渉を受けるべきではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の１つの目的は、基板プロセス装置の技術における、上述の並びに／もしくは他の複数の問題を解決もしくは低減することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、十分な強度を与えるが、基板ホルダの温度を迅速に変化させる能力に満足できない妨害を与えないように、互いに取り付けられているヒータと冷却通路集合体とを有する基板ホルダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のこれらの並びに／もしくは他の複数の目的は、支持面に隣接し、この支持面と冷却要素との間に位置している加熱要素を有することができる、基板を支持するための基板ホルダにより提供されることができる。流体用ギャップが、この冷却要素と加熱要素との間に位置することができ、この流体用ギャップは、冷却要素と加熱要素との間の熱的な状態を制御する流体を受容するように構成されている。ろう付け用素材を、冷却要素と加熱要素との間にこれらの要素を結合するように、配置することができ、このろう付け用素材は、前記流体用ギャップに隣接して配置されている。
【０００９】
本発明は、さらに、ろう付け用素材が流体用ギャップの中へと流れ込むのを防止するための手段を有することができる基板ホルダを提供する。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態において、前記手段は、溝を有することができる。
【００１１】
本発明は、さらに、加熱要素と冷却要素との間の熱伝導を制御するように流体を受容するように構成されている流体用ギャップを設けることと、これら加熱要素と冷却要素との間に、前記流体用ギャップに隣接させてろう付け用素材を挿入することとを有する、加熱要素と冷却要素とを有する基板ホルダを製造するための方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ここで、次に、図面を参照して、本発明の複数の実施の形態が説明される。図面では、同一の参照符号の指示により、同一の又は対応する部分が、複数の図を通して特定されている。
【００１３】
図１は、半導体プロセスシステム１を示している。この半導体プロセスシステムを、例えば、化学並びに／もしくはプラズマプロセスのために用いることができる。このプロセスシステム１は、真空プロセスチャンバ１０、支持面２２を備えた基板ホルダ２０、及びこの基板ホルダ２０により支持されている基板３０を有している。このプロセスシステム１は、また、プロセスチャンバ１０の中に減圧雰囲気を与えるためのポンプシステム４０、電源１３０により電圧を印加される、埋め込まれた電気加熱要素５０、及び冷却通路集合体１２０により制御される液体が流れるための複数の通路を備えた、埋め込まれた冷却要素６０を有する。流体用ギャップ９０が、これら加熱要素５０と冷却要素６０との間に設けられている。流体供給ユニット１４０が、導管９８を介してこの流体用ギャップ９０に流体９２を供給し、そしてこの流体用ギャップ９０からこの流体９２を取り除くように、設けられ、基板ホルダ２０の加熱及び冷却を容易にしている。制限を意図しない例として、この流体は、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、又は代わりに、流体用ギャップ９０を横断する熱伝導率を迅速にそして著しく増減させることができる他のどんな流体であってもよい。
【００１４】
図２と図３とは、基板３０に関しての基板ホルダ２０の詳細を追加的に示している。これらの図に見られるように、ヘリウム裏面流８０が、(図示されていない)Ｈｅ供給部から供給され、基板ホルダ２０と基板３０との間の熱伝導率を増加させている。熱伝導率が増加すると、加熱要素５０に直接隣接している支持面２２の迅速な温度制御により、基板３０が迅速に温度制御されることが確実になる。この面２２の複数の溝は、ウェハ裏面ガスを分布させるために用いられる。裏面流のために用いられる典型的な気体は、ＨｅとＡｒであるが、他の気体を用いてもよい。基板ホルダ２０は、(図示されていない)静電クランプ電極と、対応する直流電源及び基板３０を基板ホルダ２０に静電クランプするのに必要とされる複数の接続部材とを有することができる。
【００１５】
図２、図３に示されているように、加熱要素５０は、この加熱要素５０と冷却要素６０とが動作している間に、基板ホルダ２０と、そして結果として基板３０と、熱をやりとりするように適合されている本体部分５２を有することができる。この本体部分５２を、アルミニウム合金から製造することができ、機械加工又は鋳造により形成することができる。本発明の好ましい実施の形態において、この本体部分５２は、鋳造アルミニウム合金から形成されている。
【００１６】
この本体部分５２は、埋め込まれたヒータ５４を有することができる。この埋め込まれたヒータ５４は、１つ以上のヒータ領域を有することができ、これらは、別々に、電圧を印加されることができ、本体部分５２の複数の部分を加熱し、熱を基板ホルダ２０及び基板３０に伝える。本発明の好ましい実施の形態においては、この本体部分５２は、２つのヒータ領域を有しており、これらは、別々に電圧を印加され、加熱要素５０の本体部分５２の中へと鋳込まれている。その結果、加熱要素５０は、本体部分５２と埋め込まれたヒータ５４とを有する単一の部品となっている。
【００１７】
本体部分５２と埋め込まれたヒータ５４とを有する好ましい加熱要素５０の例は、約０．４ｍｍの直径を有するインコネル合金の外部管を備えたプレートヒータ、及びミズーリ州のセントルイスのＷａｔｌｏｗ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏ．から入手可能な、酸化マグネシウムを有する外部管から、絶縁されたニクロム合金ワイヤヒータである。
【００１８】
図２、図３に示されているように、冷却要素６０は、この冷却要素６０が動作している間に、基板ホルダ２０から、そして結果として基板３０から熱を移動させるように適合されている、上側キャップ６２と下側キャップ６４とを有することができる。
【００１９】
この上側キャップ６２は、冷却通路集合体１２０により制御されて流れる液体を有するように配置されている複数の通路６６を有することができ、この結果、冷却要素６０と、結果として基板ホルダ２０及び基板３０とを冷却する。この上側キャップ６２は、アルミニウム合金から製造されることができ、機械加工又は鋳造により形成されることができる。本発明の好ましい実施の形態において、この上側キャップ６２は、鋳造アルミニウム合金であり、加熱要素５０の本体部分５２と同じ鋳造アルミニウム合金であるとさらに好ましい。
【００２０】
冷却要素６０の下側キャップ６４は、上側キャップ６２の複数の通路６６と閉じられた容積を規定している平面を有することができ、冷却要素６０からの液体の望ましくない漏れを防止している。この下側キャップ６４は、アルミニウム合金から製造されることができ、並びに／もしくは、鋳造により形成されることができる。このように、本発明の好ましい実施の形態において、この下側キャップ６４は、鋳造アルミニウム合金であり、冷却要素６０の上側キャップ６２と同じ鋳造アルミニウム合金であればより好ましく、加熱要素５０の本体部分５２と同じ鋳造合金であればこの上さらに好ましい。
【００２１】
図は、上側キャップ６２の中に全体が配置されている複数の通路６６を有している冷却要素６０のいくつかの好ましい実施の形態を示しているが、これら複数の通路６６は、上側キャップ６２と底部キャップ６４とのいずれか一方又は両方に配置されることができることを理解されたい。
【００２２】
図２と図３とに示されているように、流体用ギャップ９０が、冷却部分６０の上側内面と加熱部分５０の下側内面との間に設けられることができ、この結果、この流体用ギャップを横断する熱伝導(heat conductance)は最小化される一方で、これらの面を互いに非常に近接させている（すなわち、数ミクロンの範囲内に。好ましくは、ほぼ５０ミクロン）。この構成で、流体用ギャップ９０を横断する熱伝導は、流体９２を導入し排出することにより、制御可能な方法で、オーダにして２つの大きさかそれより大きく変化させられることができる。
【００２３】
流体用ギャップ９０の詳細は、本出願人の同時係属中の出願Ｎｏ．１０／６７０，２９２(代理人明細書Ｎｏ．２３７５３９ＵＳ６ＹＡ)の中で議論されており、上記出願の開示は、参考によりその全体がここに組み込まれている。同時係属中の出願の中で議論されているように、この流体用ギャップ９０は、単一の領域(single-zone)のシステムを規定することができ、図に示されているように、２つの領域のシステムを規定することができる。この２つの領域のシステムでは、第１の領域９４ａは、複数の内側の溝と複数の内側のポート(図示されていない)を有し、また、これらによって形成され、第２の領域９４ｂは、複数の外側の溝と複数の外側のポート(図示されていない)を有し、また、これらによって形成されている。この２つの領域のシステムにおいては、前記複数の内側の溝が、基板ホルダ２０の第１の領域９４ａにおける圧力、熱伝導、並びに／もしくは温度を規定し、一方、前記外側の複数の溝が、この基板ホルダ２０の第２の領域９４ｂにおけるこれらの状態を規定している。単一の領域のシステム又は２つの領域のシステムにおけるこれらの溝のいずれも、加熱要素５０と冷却要素６０との中に、特に、加熱要素５０の本体部分５２と冷却要素６０の上側キャップ６２との中に、全体が又は一部分が配置されることができる。
【００２４】
基板ホルダ２０の複数の構成要素の間の接続の詳細は、以下で議論される。
【００２５】
図１乃至３に示されているシステムは、例として示されているだけであり、また、他の部材が加えられることができることを理解されたい。例えば、プロセスシステム１は、ＲＦ電源及びＲＦ電力供給部、ウェハを位置させ取り除くための複数のピン、熱センサ、及びこの技術分野で知られているいかなる他の部材も有することができる。このプロセスシステム１は、また、真空チャンバ１０に入っていくプロセスガスの複数のラインと、この真空チャンバ１０の中のガスをプラズマへと励起するための、（誘導的に結合されているタイプのシステムに対する）第２の電極あるいは（誘導的に結合されているタイプのシステムに対する）ＲＦコイルとを有することができる。本発明は、また、ウェハの高速熱処理(rapid thermal processing)のような、ノンプラズマのプロセスにも適用可能である。
【００２６】
本発明の様々な実施の形態は、以下のように操作されることができる。加熱の段階では、加熱要素５０に電圧が印加され、一方、流体９２は、流体用ギャップ９０から１０Ｔｏｒｒ近傍の低圧へと排出される。このように、この流体用ギャップ９０を横断する熱伝導は、著しく減少し、この結果、流体用ギャップ９０は、熱障壁として作用する。すなわち、この排出の工程により、冷却要素６０を直接囲んでいる基板ホルダの部分が、加熱要素５０を直接囲んでいる基板ホルダの部分から、効果的に分離される。こうして、加熱要素５０により加熱される基板ホルダ２０の大部分は、この加熱要素５０の直接上方にありこの加熱要素５０を囲んでいる部分のみに、効果的に削減され、支持面２２とウェハ３０とを迅速に加熱することが可能になる。この加熱要素５０の代わりに、真空チャンバ１０の中で生成されるプラズマからの熱流速のような外部の熱流速により加熱されることができる。
【００２７】
冷却段階では、この加熱要素５０は、止められ、流体９２が、流体供給ユニット１４０から流体用ギャップ９０に供給され、冷却要素６０が作動される。流体用ギャップが流体９２に高い圧力、例えば大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）、で満たされていると、流体用ギャップを横断する熱伝導は、著しく増加され、この結果、冷却要素６０により支持面２２とウェハ３０とが迅速に冷却される。加熱要素５０の本体部分５２と、冷却要素６０の上側キャップ６２との間で接触していることにより、流体９２が流体用ギャップ９０から流出することが防止される。
【００２８】
本発明の様々な実施の形態は、組み立てられ、製造され、又はそうでなければ以下のように形成されることができる。上述のように、複数の通路６６は、冷却要素６０の上側キャップ６２と下側キャップ６４のいずれか又は両方に形成されることができる。この冷却要素６０の上側キャップ６２と下側キャップ６４とは、互いに接続されることができ、その結果、これら通路６６を閉じる。適当な材料で形成されている上側キャップ６２と下側キャップ６４とは、シートの形態であることができる、ろう付け用素材８２を、上側キャップ６２と下側キャップ６４との面の間に挿入し、冷却要素６０をこのろう付け用素材８２の融点より高く、上側キャップ６２と下側キャップ６４との一方か両方の融点よりも低い温度に加熱することにより、互いにろう付けされることができる。こうして、本発明の好ましい実施の形態では、この実施の形態は、同一の鋳造アルミニウム合金で形成されている上側キャップ６２と下側キャップ６４とを含み、上側キャップ６２は、下側キャップ６４にろう付けされ、冷却要素６０を形成することができる。
【００２９】
加熱要素５０の本体部分５２は、埋め込まれたヒータ５４と共に鋳造されることができ、この結果、加熱要素５０を形成する。
【００３０】
加熱要素５０と冷却要素６０、特に、加熱要素５０の本体部分５２と冷却要素６０の上側キャップ６２とは、互いに接続されることができる。上の背景技術の部分で説明されたように、加熱要素５０と冷却要素６０とは、満足のいく強度と熱伝導とを有する接続が得られるように、互いに取着されるべきである。本発明の一実施の形態に係われば、適当な材料で形成されている加熱要素５０の本体部分５２と冷却要素６０の上側キャップ６２とは、シートの形態であることができる、ろう付け用素材８４を加熱要素５０と冷却要素６０との間に挿入することにより、互いにろう付けされることができる。これら加熱要素５０と冷却要素６０とは、ろう付け用素材８４の融点より高温に、そして、加熱要素５０と冷却要素６０との一方又は両方の融点よりも低温に、加熱されることができる。こうして、本発明の好ましい実施の形態においては、この実施の形態は、同一の鋳造アルミニウム合金で形成されている本体部分５２と上側キャップ６２とを含み、この本体部分５２は、加熱要素５０と冷却要素６０とを接続するように、上側キャップ６２にろう付けされることができ、この結果、少なくとも基板ホルダ２０の一部分を形成する。
【００３１】
しかしながら、本発明者は、加熱要素５０と冷却要素６０とをろう付けする結果、ろう付け用素材８４が、本体部分５２と上側キャップ６２との間の流体用ギャップ９０の中へと流れ込み、この結果、流体９２で満たされ、そして、流体９２を排出するように構成されている流体用ギャップ９０により与えられる有利な点が、失われてしまわれうることを認めている。ろう付け用素材８４の流体用ギャップ９０の中への望ましくない流れを減少させ、又は、防止するために、本体部分５２並びに／もしくは上側キャップ６２には、複数の溝７０を設けられることができる。これら溝７０は、これら溝を横断してろう付け用素材８４が流れることを防止するように、サイズが取られ、形状が取られ、並びに／もしくは、向き付けられることができる。これら溝７０は、複数の同心円の形態でよく、加熱要素５０と冷却要素６０とのいずれか又は両方に形成されることができる（すなわち、本体部分５２並びに／もしくは上側キャップ６２）。複数の平行な、並びに／もしくは同心状の溝も用いられることができる。
【００３２】
支持面２２は、本体部分５２と接続されることができる。好ましい実施の形態においては、この支持面２２は、シリコンをベースとした接着剤のような接着剤により、本体部分５２に機械的に接続されることができる。この接着剤により、接着された部品の微分的な(differential)熱膨張が可能とならなければならない。
【００３３】
基板ホルダ２０は、ろう付けの後で、アニール、ハードな陽極酸化処理、酸化アルミニウム又はイットリアのセラミック溶射コーティングなどによるような処理が行なわれることができ、加熱要素５０と冷却要素６０とに、基板ホルダ２０の１つ以上の構成要素をろう付けしている間に獲得された(compromised)複数の特性（例えば、残留応力を緩和するようにアニールする）を含む、所望の機械的特性、硬さ、プラズマに対する抵抗力(plasma-resistance)、又は他の所望の特性を与える。
【００３４】
本発明は、効率的な温度制御又は迅速な温度制御が重要な、様々なシステムに効果的に適用されることができる。このようなシステムは、プラズマプロセス、ノンプラズマプロセス、化学プロセス、エッチング、堆積、フィルム形成、又はアッシングを用いるシステムを含むが、これらに限定されない。本発明は、半導体ウェハ以外の標的物体、例えば、ＬＣＤガラス基板、のためのプラズマプロセス装置、又は同様の装置にも適用されることができる。さらに、本発明は、加熱要素５０が、１つ以上の熱電（ペルティエ）素子、又は、中をフッ化された誘電性の流体、水、又は蒸気が、高温で流されている、１つ以上の冷却通路６０に類似の通路を有する、複数の代わりの実施の形態において実施されることができる。また、冷却要素６０は、１つ以上の熱電(ペルティエ)素子を有することができる。
【００３５】
当業者により、本発明は、その精神又は本質的な特性から逸脱することなく他の特定の形態で具現化されることができることが認められる。したがって、ここで開示されている実施の形態は、全ての観点から、実例とされ、限定されない。本発明の範囲は、上の記述よりもむしろ添付されている請求項により示されており、その意味と範囲との中の変化とこれらに等価なこととは、本発明の範囲の中に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の例示的な実施の形態に係る半導体プロセス装置の概略図である。
【図２】図１の基板ホルダの断面図である。
【図３】図２の基板ホルダの一部の詳細図である。
【図１】
2007525833.tif 000003
【図２】
2007525833.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
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