(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電チャックと、複数の流体源と、熱装置と、弁部品と、制御装置とを備え、
前記静電チャックは、
一つ以上の電極と、クランプ表面とを有し、
前記一つ以上の電極を通る電流を介して、前記静電チャックに加工対象物を支持または静電的にクランプするように構成され、
前記静電チャックを通る一つ以上の流路を備え、
前記複数の流体源は、化学的に異なる複数の流体であって、実行可能な流体温度範囲をそれぞれもつ複数の流体を含んでおり、
前記熱装置は、あらかじめ定められた一つ以上の設定温度まで、前記複数の流体の加熱および冷却の少なくとも何れかを行う構成となっており、
前記弁部品は、前記静電チャックの前記一つ以上の流路に、前記複数の流体源それぞれを選択的に連通させるように構成され、
前記制御装置は、前記弁部品の制御を介して、選択された一つ以上の前記流体源と、前記静電チャックの前記一つ以上の流路とを、選択的に連通するように構成されており、
前記制御装置は、一つ以上のフラッシング条件のうちの少なくとも或る一つを満たす場合には、前記複数の流体の一つである第一の流体を、前記静電チャックの前記一つ以上の流路から、当該第一の流体とは異なる前記複数の流体の一つである第二の流体とともに流し、
前記一つ以上のフラッシング条件は、
フラッシングアルゴリズム、
および
前記複数の流体それぞれにおける前記実行可能な流体温度範囲および前記複数の流体それぞれに関する化学的相溶性と、前記静電チャック上での前記加工対象物の処理に関する一つ以上の所定処理温度とを関連づけたルックアップテーブル、
の少なくとも一つ、に基づいていることを特徴とする静電クランプシステム。
【請求項２】
前記弁部品は、一つ以上の自動弁を含み、
前記制御装置は、前記一つ以上の自動弁の開閉を行うように構成され、前記選択された一つ以上の流体源と、前記静電チャックの前記一つ以上の流路とを、選択的に連通することを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記一つ以上の自動弁を、一つ以上のフラッシング条件に基づいて開閉するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の静電クランプシステム。
【請求項４】
前記一つ以上のフラッシング条件は、
フラッシングアルゴリズム、
および
前記複数の流体それぞれにおける前記実行可能な流体温度範囲と、前記静電チャック上の前記加工対象物の処理に関する一つ以上の所定処理温度とを関連づけたルックアップテーブル、
の少なくとも一つに基づくことを特徴とする請求項３に記載の静電クランプシステム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記一つ以上のフラッシング条件のうちの少なくとも、前記或る一つとは別の一つを満たすとき、前記静電チャックの前記一つ以上の流路から、前記第一の流体および前記第二の流体の少なくとも一つを、前記第一の流体および前記第二の流体とは異なる前記複数の流体の一つである第三の流体とともに流すようにしていることを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項６】
前記フラッシングアルゴリズムは、前記自動弁を開および閉の少なくとも何れかとする時間の長さに関するタイミングシーケンスを含むことを特徴とする請求項４に記載の静電クランプシステム。
【請求項７】
前記ルックアップテーブルはさらに、
前記あらかじめ定められた一つ以上の設定温度と、
前記複数の流体それぞれに関する前記実行可能な流体温度範囲および前記一つ以上の所定処理温度と、
を関連付けていることを特徴とする請求項４に記載の静電クランプシステム。
【請求項８】
前記一つ以上のフラッシング条件には、前記複数の流体の間の化学的相溶性が含まれることを特徴とする請求項３に記載の静電クランプシステム。
【請求項９】
前記制御装置はさらに前記熱装置を制御して、前記選択された一つ以上の前記複数の流体源の流体が前記あらかじめ定められた一つ以上の設定温度になるよう加熱および冷却の少なくとも何れかを行うことを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項１０】
前記制御装置はさらに、前記熱装置を、少なくとも一部分において、前記選択された一つ以上の前記複数の流体源に基づいて制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項１１】
前記複数の流体のうち一つの沸点は、残りの前記複数の流体の沸点と異なることを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項１２】
前記複数の流体のうち一つの凝固点は、残りの前記複数の流体の凝固点と異なることを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項１３】
前記一つ以上の流路は、複数の分離流路を備え、
前記弁部品は、一つ以上の前記複数の流体源と、前記静電チャックの一つ以上の前記複数の分離流路とを、選択的に連通させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項１４】
前記複数の流体源それぞれの前記実行可能な流体温度範囲は、前記複数の流体それぞれが、一つ以上の液体状態および気体状態に留まる温度範囲を含むことを特徴とする請求項１に記載の静電クランプシステム。
【請求項１５】
静電チャックと、複数の流体源と、熱装置と、弁部品と、制御装置とを備え、
前記静電チャックは、
一つ以上の電極とクランプ表面とを有し、
前記一つ以上の電極を通る電流を介して、前記静電チャックに加工対象物を支持または静電的にクランプするように構成され、
前記静電チャックを通る一つ以上の流路を備え、
前記複数の流体源は、化学的に異なる複数の流体であって、実行可能な流体温度範囲をそれぞれもつ複数の流体を含んでおり、
前記熱装置は、あらかじめ定められた一つ以上の設定温度まで、前記複数の流体の加熱および冷却の少なくとも何れかを行う構成となっており、
前記弁部品は、前記静電チャックの前記一つ以上の流路に、前記複数の流体源それぞれを、選択的に連通させるように構成された、一つ以上の自動弁を備え、
前記制御装置は、前記一つ以上の自動弁を、一つ以上のフラッシング条件に基づいて開閉し、選択された一つ以上の前記複数の流体源と、前記静電チャックの前記一つ以上の流路とを選択的に連通させる構成となっており、
前記制御装置は、一つ以上のフラッシング条件のうちの少なくとも或る一つを満たす場合には、前記複数の流体の一つである第一の流体を、前記静電チャックの前記一つ以上の流路から、当該第一の流体とは異なる前記複数の流体の一つである第二の流体とともに流し、
前記一つ以上のフラッシング条件は、
フラッシングアルゴリズム、
および
前記複数の流体それぞれにおける前記実行可能な流体温度範囲および前記複数の流体それぞれに関する化学的相溶性と、前記静電チャック上での前記加工対象物の処理に関する一つ以上の所定処理温度とを関連づけたルックアップテーブル、
の少なくとも一つ、に基づいていることを特徴とする静電クランプシステム。
【請求項１６】
前記一つ以上のフラッシング条件は、
フラッシングアルゴリズム、
および
前記複数の流体それぞれにおける前記実行可能な流体温度範囲と、前記静電チャック上の前記加工対象物の処理に関する一つ以上の所定処理温度とを関連づけたルックアップテーブル、
の少なくとも一つに基づくことを特徴とする請求項１５に記載の静電クランプシステム。
【請求項１７】
前記一つ以上のフラッシング条件には、前記複数の流体の間の化学的相溶性が含まれることを特徴とする請求項１５に記載の静電クランプシステム。
【請求項１８】
前記複数の流体源それぞれの前記実行可能な流体温度範囲は、前記複数の流体それぞれが、液体状態に留まる液体温度範囲を含むことを特徴とする請求項１５に記載の静電クランプシステム。
【請求項１９】
静電チャックと、複数の流体源と、熱装置と、弁部品と、制御装置とを備え、
前記静電チャックは、
一つ以上の電極とクランプ表面とを有し、
前記一つ以上の電極を通る電流を介して、前記静電チャックに加工対象物を支持または静電的にクランプするように構成され、
前記静電チャックを通る一つ以上の流路を備え、
前記複数の流体源は、化学的に異なる複数の流体であって、実行可能な流体温度範囲をそれぞれもつ複数の流体を含んでおり、
前記熱装置は、あらかじめ定められた一つ以上の設定温度まで、前記複数の流体の加熱および冷却の少なくとも何れかを行う構成となっており、
前記弁部品は、前記静電チャックの前記一つ以上の流路に、前記複数の流体源それぞれを、選択的に連通させるように構成された、一つ以上の自動弁を備え、
前記制御装置は、前記一つ以上の自動弁を、一つ以上のフラッシング条件に基づいて開閉し、選択された一つ以上の前記複数の流体源と、前記静電チャックの前記一つ以上の流路とを選択的に連通させる構成となっており、前記一つ以上のフラッシング条件は、
フラッシングアルゴリズム、
および
前記複数の流体それぞれにおける前記実行可能な流体温度範囲および前記複数の流体それぞれに関する化学的相溶性と、前記静電チャック上の前記加工対象物の処理に関する一つ以上の所定処理温度とを関連づけるルックアップテーブル、
の少なくとも一つ、に基づいており、
前記制御装置は、一つ以上のフラッシング条件のうちの少なくとも或る一つを満たす場合には、前記複数の流体の一つである第一の流体を、前記静電チャックの前記一つ以上の流路から、当該第一の流体とは異なる前記複数の流体の一つである第二の流体とともに流すことを特徴とする静電クランプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して加工対象物の運搬装置に関し、詳しくは、広温度範囲にわたって、複数の冷却剤を流すことが可能なように構成された静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工対象物の支持体は、半導体産業において、イオン注入、エッチング、化学蒸着（ＣＶＤ）等のようなプラズマベース又は真空ベースの半導体加工の間に、加工対象物や基材を支持したり掴んだりするために、しばしば用いられる。静電クランプは、例えば、加工の間、加工対象物を静電気的に静電クランプのクランプ表面に引き寄せるために、加工対象物と静電クランプトとの間に、静電クランプ力を及ぼす。加工の間、加工対象物を冷却又は加熱することが、しばしば望まれる。そこでは、加工対象物が静電クランプに位置する間、加工対象物に冷却又は加熱を及ぼすために、静電クランプ内部の流路に、流体が流される。
【発明の概要】
【０００３】
本開示は、半導体処理システムにおいて、該支持体に配置された加工対象物を支持すると共に、広い温度範囲で、均一に冷却又は加熱するための、加工対象物の支持体について詳述する。まず、下記は、本発明のいくつかの態様についての基本的な理解を提供する目的で、本開示の簡単な要約を示す。この要約は、本発明の詳細な概観ではない。この要約は、必須の若しくは重要な要素を特定する意図ではなく、また、本発明の射程を画定する意図でもない。この要約の目的は、後述されるより詳細な記述への序説として、簡単な形式で、本発明のいくつかの概念を示すことである。
【０００４】
１つの典型的な態様によると、静電クランプシステムは次にように開示される。すなわち、静電チャックは、一つ以上の電極とクランプ表面とを有する。上記静電チャックは、一つ以上の電極を通る電流を介して、前記静電チャックに加工対象物を支持または静電的にクランプするように構成されている。上記静電チャックは、例えば、前記静電チャックを通る一つ以上の流路を備える。
【０００５】
複数の流体源は、そこに複数流体それぞれを有している。一例では、前記複数の流体それぞれは、他の一つと化学的に区別可能であり、前記複数の流体に依存する実行可能な流体温度範囲をそれぞれ有している。前記熱装置は、あらかじめ定められた一つ以上の設定温度まで、前記複数の流体の加熱または冷却のうち、少なくとも一方を行うように構成されている。
【０００６】
他の典型的な例によると、弁部品が更に備えられており、前記弁部品は、前記静電チャックの前記一つ以上の流路に、前記複数の流体源それぞれを、選択的に連通するように構成された一つ以上の自動弁を含む。
【０００７】
さらに、制御装置は、前記一つ以上の自動弁を、一つ以上のフラッシング条件に基づいて開閉するように構成されている。このようにして、前記静電チャックの前記一つ以上の流体経路は、選択された一つ以上の前記複数の流体源に、選択的に連通される。前記一つ以上のフラッシング条件は、例えば、前記複数の流体それぞれに依存する前記実行可能な流体温度範囲及び化学的相溶性を、前記静電チャック上の前記加工対象物の処理に依存する一つ以上の所定処理温度と関連づける、一つ以上のフラッシングアルゴリズムおよびルックアップテーブルに基づく。
【０００８】
上記要約は、単に、本発明のいくつかの実施形態のいくつかの特徴の短い概観を提供することを意図しており、他の実施形態は、追加の、及び／又は、先に言及したものとは異なる特徴を含み得る。特に、この要約は、本願の範囲を限定するように解釈されるべきものではない。そのため、先述の内容及びそれに関連した内容と共に、本発明は、後述される特徴と、特には特許請求の範囲で指摘される特徴とを含むものである。以下の記述と、添付された図面とは、本発明の特定の具体的実施形態を詳細に説明する。しかしながら、これらの実施形態は、本発明の本質が実施される種々の方法の内の幾つかを示すものである。本発明の、他の目的や利点や新規な特徴は、図面と併せて検討される際、以下の本発明の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の幾つかの態様による典型的な静電クランプシステムのブロック図である。
【図２】本開示の他の幾つかの態様による、典型的な静電クランプシステムを含む、処理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
イオン注入処理等の半導体処理において、処理の間、加工対象物の温度を予め定められた温度に保つために、加工対象物（例えば、半導体ウエハ）と加工対象物を保持する支持体との間に、熱経路（例えば、冷却経路、又は、加熱経路）を設けることが望まれる場合もある。本開示は、該静電チャックに供給される流体を有する静電チャックを提供する。そこでは、流体が加工対象物の表面に対して流れながら、加工対象物の支持体の内部での流体の流れが、実質的に一定の流量で保たれている。
【００１１】
本開示は、このように、概して、半導体処理システムにおいて、加工対象物を支持すると共に、加工対象物と静電チャックとの間で熱エネルギーを移動させるための、システム、装置及び方法に関するものである。以上より、以下、本発明は図面を参照しながら説明され、図面を通じて、類似する数字が、類似する要素を参照するために用いられる場合がある。これらの態様についての記述は、単に説明であると理解されるべきであり、それらは、限定的意味で解釈されるべきではない。以下の説明においては、説明を目的として、多くの具体的な詳述が、本発明の完全な理解を提供するために、記述されている。しかしながら、当業者にとって、本発明は、これらの具体的な詳述なく実施され得ることは明白である。さらには、本発明の範囲は、以下、添付する図面を参照しながら記述される実施形態や例に限定されることを意図されるものではなく、添付する特許請求の範囲及びそれに対する等価なものによってのみ、限定されることを意図している。
【００１２】
また、図面は、本開示の実施形態の幾つかの態様の図解をもたらすために提供されていることも留意されるべきであり、そのため、図面は、略図としてのみ解釈される。特には、図面に示される要素は、必ずしも互いに、等縮尺ではなく、また、図面の種々の要素の配置は、対応する実施形態の明確な理解を提供するために選択されたものであり、必ずしも、本発明の実施形態に従った実施における種々の構成要素の正確な相対位置の描写として解釈されるものではない。さらには、以下に記述される種々の実施形態及び例の特徴は、明示に否定されていない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【００１３】
また、以下の記述において、図面に示され、又は、ここに記述された機能ブロック、装置、構成要素、回路要素、若しくは、他の物理又は機能ユニットの間の、直接の接続又は連結は、直接ではない接続又は連結によっても実施され得る。さらに、図面に示されている機能ブロック又ユニットは、ある実施形態において、分離された機構又は回路として実施され得ること、及び、他の実施形態において、共通の機構又は回路として実施、もしくは、全体として又は一部として置き換えられる得ることが、理解されるはずである。例えば、いくつかの機能ブロックは、信号処理機構のような、汎用処理機構において実行されるソフトウェアとして実施され得る。以下の明細書で、有線として記述されているあらゆる接続は、否定されていない限り、無線通信としても実施され得ることが、更に理解され得るはずである。
【００１４】
半導体処理において、静電チャック又は静電クランプ（ＥＳＣ）は、加工対象物の位地を支持すると共に維持するためにだけに実施されるのではなく、さらに、その処理の前、処理の間、又は、処理の後において、加工対象物を加熱又は冷却するためにも利用される。しかしながら、いくつかの処理は、非常に高い温度又は低い温度（例：−１００℃から＋５００℃まで）で実行される。しかしながら、このような広い温度範囲での操作は、単一の流体を用いる従来のシステムでは、単一の流体が全温度範囲において熱移動流体として機能する必要があるため、困難であることが分かっている。例えば、水は、０℃以下で凍結するが、それが液体である間は、すなわち、２相（液体−気体）の流れにおいて、冷却剤として、良く機能する。しかしながら、０℃未満に冷却する必要が生じた場合には、より低い凝固点を有する異なる流体が、熱移動流体として用いられる必要がある。同様に、非常に高い温度も、非常に高い温度で沸騰する、高温許容流体からの恩恵を受ける。このように、本開示は、これまで見られなかった方法で、複数の流体を用いて、広い温度範囲にわたって加工対象物を加熱、及び／又は、冷却することが可能なように構成されたシステム及び装置を提供する。
【００１５】
以下、図面を参照する。図１は、本開示の幾つかの態様に合致した、典型的な静電クランプシステム１００を示している。一例によると、上記静電クランプシステムは、１個以上の電極１０４を備える静電チャック（ＥＳＣ）１０２を備え、該電極１０４は、電力供給装置１１０に基づく、１個以上の電極を通過した電流を介して、加工対象物１０６を、その表面１０８に静電気的に引き付けることが可能なように構成されている。先に述べた通り、種々の半導体処理において、イオン注入のような処理に先立って、処理と共に、又は、処理の後に、流体を、加工対象物１０６を加熱、及び／又は、冷却するための熱移動媒体として機能させるために、上記ＥＳＣを流れる該流体によって、上記ＥＳＣ１０２を加熱、及び／又は、冷却することが好ましい。例えば、本開示の上記静電クランプシステム１００は、非常に広い温度範囲にわたって（例：−１００℃から＋５００℃まで）、容易に、実行することが可能である。
【００１６】
本開示のＥＳＣ１０２は、１つ以上の流路１１２（チャネル又はパスとも称される）をそこに有している。それぞれに対応した複数の流体１１６Ａ−１１６ｎを有する、複数の流体源１１４Ａ−１１４ｎが、更に備えられており、そこでは、複数の流体のそれぞれが、お互いに化学的に相違しており、また、各々は、それぞれの実行可能な流体温度範囲を有しており、それは、異なる温度範囲に対して、最適化されている。
【００１７】
例えば、複数の流体１１６は、１つ以上の、水、フッ化炭素、空気、圧縮乾燥空気（ＣＤＡ）、乾燥窒素、アルゴン、並びに、他の種々の液体及び気体を含んでおり、そのそれぞれは、残る複数の流体とは異なる沸点、及び／又は、凝固点を有していると共に／或いは、１つ以上の流路１１２を流れるのに適している。これにより、凍結することや、異なる温度で操作する際の他の有害な影響を防止している。言い換えると、各々の流体に関する実行可能な流体温度範囲は、一つ以上の液体温度範囲及び気体温度範囲を含んでおり、該温度範囲において、前記複数の流体のそれぞれは、大気圧、他のより高い気圧、又は、低い気圧下で、１つ以上の液体及び気体状態にとどまる。
【００１８】
一例によると、弁部品１１８が、複数の流体源１１４のそれぞれを、上記ＥＳＣ１０２の１つ以上の流路１１２に対して、選択的に、連通することが可能なように設けられている。上記弁部品１１８は、例えば、上記複数の流体源１１４及び１つ以上の流路１１２に関連付けられた、１つ以上の自動弁１２０を備えている。熱装置１２２が、１つ以上の流路１１２と流体のやり取りが可能なように設けられており、１つ以上の予め定められた温度設定点まで、上記複数の流体１１６を加熱及び／又は冷却することが可能なように構成されている。図１には、１つの熱装置１２２が示されているが、複数の熱装置も想定されるものと理解されるべきであり、その場合、それぞれの熱装置は、対応する流体源１１４に関連付けられる。
【００１９】
さらに、制御装置１２４が、上記弁部品１１８の制御を介して、上記ＥＳＣ１０２の１つ以上の流路１１２を、選択された上記１つ以上の流体源１１４と、選択的に連通させることが可能なように設けられている。例えば、上記制御装置１２４は、上記１つ以上の自動弁１２０の開閉が可能なように構成されており、そこでは、ＥＳＣ１０２の１つ以上の流路１１２を、選択された１つ以上の流体源１１４に、選択的に、連通させる。
【００２０】
１つの典型的な態様によると、制御装置１２４は、１つ以上のフラッシング条件に基づき、１つ以上の自動弁１２０を開閉可能に構成されている。上記１つ以上のフラッシング条件は、例えば、複数の流体の間で、化学的相溶性を有している。或いは、他の例では、上記１つ以上のフラッシング条件は、上記複数の流体１１６うちの１つ以上について、１つ以上の沸点および凝固点を有している。
【００２１】
他の例では、上記１つ以上のフラッシング条件は、ＥＳＣ１０２での加工対象物１０６の処理に関する、１つ以上の予め定められた処理温度に対応する複数の流体１１６の各々についての、実行可能な流体温度範囲に関する、１つ以上のフラッシングアルゴリズム及びルックアップテーブルに基づく。例えば、制御装置１２４は、上記１つ以上のフラッシング条件の内の少なくとも１つが満たされたときに、複数の流体の内の第一の流体１１６Ａを、上記複数の流体の内の第二の流体１１６Ｂと共に、上記ＥＳＣ１０２の上記１つ以上の流路１１２から流すことができるように、構成されている。上記制御装置１２４は、さらには、上記１つ以上のフラッシング条件の内の少なくとも他の１つが満たされたときに、複数の流体の内の第一の流体１１６Ａ及び第二の流体１１６Ｂを、上記複数の流体の内の第三の流体１１６Ｃと共に、上記静電チャック１０２の上記１つ以上の流路１１２から流すことができるように構成されることも可能である。あらゆる数の流体１１６及び流体源１１４が設けられることができ、また、本開示の範囲内にあると判断される。
【００２２】
一例によると、上述したフラッシングアルゴリズムは、１つ以上の自動弁１２０が、開かれている、及び／又は、閉じられている時間の長さに関しての適時選択配列を含んでいる。さらには、上記適時選択配列は、例えば、上記複数の流体１１６の他の流体１１６に対する化学的相溶性等の、種々の基準や指示を含むことができる。上記ルックアップテーブルは、例えば、上記熱装置１２２に関する１つ以上の予め定められた温度設定点を、上記複数の流体１１６の各々の実行可能な流体温度範囲、及び、１つ以上の予め定められた処理温度と関連付ける。
【００２３】
上記制御装置１２４は、他の例において、さらに熱装置１２２を制御することが可能なように構成されている。例えば、上記制御装置１２４は、少なくともその一部において、上記複数の流体源１１４の内の選択された少なくとも１つ以上の流体源１１４に基づいて、上記熱装置１２２を制御することができるように構成される。他の例において、上記制御装置は、上記複数の流体源１１４の内の選択された少なくとも１つ以上の流体源に対応する、上記複数の流体１１６の内の少なくとも１つの流体を、１つ以上の上記予め定められた温度設定点まで、加熱、及び／又は、冷却することを制御することが可能なように、構成されている。
【００２４】
さらに他の例において、１つ以上の上記流路１１２は、複数の個別の流路（図示されず）を有しており、そこでは、上記弁部品１１８は、上記複数の流体源１１４の内の１つ以上を、上記ＥＳＣ１０２の上記複数の個別の流路の内の１つ以上と、選択的に、連通することが可能なように、構成されている。例えば、ＥＳＣ１０２は、複数の流体１１６の各々に対する、２以上の異なる冷却通路を有している。このように、上記弁部品１１８は、求められる処理条件に基づいて、流体１１６の入り切り又は交換が可能なように構成されている。例えば、気体（例えば、空気、ＣＤＡ、乾燥窒素、アルゴン等）が、ＥＳＣ１０２を洗浄するために、上記複数の流体１１６の１つとして用いられ、これにより、新しい流体が導入される前に、上記ＥＳＣから１つの流体を洗い出す。
【００２５】
上記複数の流体１１６に対して異なる流路を用いるシステムでは、同様の洗浄機構が含まれ得る。そのような洗浄機構は、例えば水のような流体１１６に対しては、水はそれが凍結するとき、膨張する傾向を有するため、重要と成り得る。他の状況においては、しかしながら、洗浄は必須ではない。例えば、もし、凍結により収縮する流体が用いられると、そのような流体は、単にその位置に該流体を残す事（例えば、流体の流れを止めるのではなく、システム１００からそれを洗い出さない。）によっては、システム１００に害を及ぼさず、またそれにより、それを凍結させないようにする。そのような状況は、熱移動の観点からも有利となりうる。なぜなら、今度は、そうでなければ空である場所（例えば、１つ以上の流路１１２）がそこに物質を有し、それが熱の移動を助けるためである。
【００２６】
さらには、流体１１６の熱特性は温度により変化しうるので、与えられた温度範囲における熱移動を最適化するために、流体を交換することが望まれ得る。同様に、処理係数に基づき、流体１１６を交換することが望まれる。例えば、高出力イオン注入は、大流量の流体（例えば、水）を必要とするのに対して、低出力イオン注入は、気体（例えば、窒素）を流すことによって、十分に冷却される。
【００２７】
本開示の他の観点によると、図２は、典型的な処理システム２００を示しており、図１の静電クランプシステム１００が、効果的に実施されている。本例の、図２に処理システム２００は、イオン注入システム２０１を有している。しかしながら、例えば、プラズマ処理システムや、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）や、他の半導体反りシステムのような、種々の他の種類の処理システムもまた、用いられうる。このイオン注入システム２０１は、例えば、末端部２０２、ビーム線組立部２０４、及び、終端部２０６を有している。
【００２８】
一般的には、末端部２０２のイオン源２０８は、不純物ガスを複数のイオンにイオン化するため、及び、イオンビーム２１２を形成するために、電力供給装置２１０と組み合わされている。この例でのイオンビーム２１２は、ビーム誘導装置２１４を介して、上記終端部２０６に向かう開口部２１６から放出されるように方向付けられている。上記終端部２０６では、上記イオンビーム２１２が、加工対象物２１８（例えば、シリコンウエハや表示パネル等のような半導体）に衝突し、加工対象物２１８は、チャック２２０（例えば、図１のＥＳＣ１０２のような、静電チャックやＥＳＣ）に、選択的にクランプ又は搭載されている。一度、図２の加工対象物２１８の空間格子に埋め込まれると、注入されたイオンは、加工対象物の、物理的、及び／又は、化学的な特性を変化させる。このため、イオン注入は、材料科学研究における種々の用途と同様に、半導体装置製造や金属仕上げにおいて、用いられている。
【００２９】
本開示のイオンビーム２１２は、例えば、鉛筆又は点ビーム、リボンビーム、操作ビーム、若しくは、イオンが終端部に向けて方向付けられているあらゆる他の形等、あらゆる形をとりえ、全てのそのような形は、この開示の範囲内にあると想定される。
【００３０】
１つの典型的な態様によると、終端部２０６は、真空室のような処理室２２２を含み、処理環境２２４は、上記処理室に依存する。上記処理環境２２４は、一般的には、上記処理室２２２の中にあり、一例では、上記処理室に組み合わされ、上記処理室を十分に排気可能に構成されている真空源（例えば、真空ポンプ）によって作り出された真空状態を含む。
【００３１】
イオン注入システム２０１を用いての注入が行われている間、エネルギーは、帯電したイオンが上記加工対象物に衝突するにつれ、熱の形で、上記加工対象物２１８に蓄積される。対抗措置がない場合、そのような熱は、潜在的に、加工対象物２１８を反らせたり、ひび割れさせたりする可能性があり、これは、いくつかの実施において、加工対象物を無価値（又は、明らかに低い価値）にし得る。この熱は、更に、加工対象物へ配されるイオンの投与が、望まれる投与量とは異なる原因となりえ、それは、機能を、望まれるものから異ならせることがある。例えば、１ｘ１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の投与が、加工対象物２１８の外側表面の直下の極めて薄い領域に注入されることが望まれる場合、望まれない加熱は、配されたイオンが、例えば、実際に達成された投与量が１ｘ１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２未満となるように、この極めて薄い領域から拡散する原因となり得る。実際には、上記の望まれない加熱は、注入された電荷を、望まれるよりは広い領域に広げ、それにより、有効投与量を望まれるものよりも少ない量まで減少させる。他の望まれない結果も、加工対象物２１８の望まれない加熱から生じ得る。環境温度よりも低い、又は、高い温度でイオンを注入することが更に望まれ得る。例えば、進化したＣＭＯＳ集積回路装置の製造における、極浅接合構造を可能とする、加工対象物２１８の表面の好ましい非結晶質化を可能とするためである。そのような場合には、加工対象物２１８を冷却することが望まれる。他の状況では、処理（例えば、炭化ケイ素への高温注入等）に役立つために、注入や他の処理の間、加工対象物２１８を更に加熱することが望まれる。
【００３２】
このように、他の例によると、チャック２２０は、温度制御チャック２３０を備え、上記温度制御チャックは、加工対象物を支えると共に、選択的に冷却、加熱、又は他により加工対象物がイオンビーム２１２に晒されている間、処理室２２２の中の加工対象物２１８を、予め定められた温度に保つ。このようにして、本例における上記温度制御チャック２３０は、上記処理室２２２内において上記加工対象物２１８を支えると共に冷却するように構成されている下位環境温度チャック、又は、上記処理室２２２内において上記加工対象物２１８を支えると共に加熱するように構成されている上位環境温度チャックを有し得るものである。他の例では、温度制御チャック２３０は、加工対象物への加熱又は冷却を行わない。
【００３３】
上記温度制御チャック２３０は、例えば、周囲、又は、外部環境２３２（例えば、「大気環境」とも呼ばれる）の、環境温度、又は、大気温度よりも、かなり低い、又は、高い処理温度まで、上記加工対象物２１８を、それぞれに対応して、冷却、又は、加熱することができるように構成されている上記静電チャックを有している。熱システム２３４が更に備えられてもよい。そこでは、他の例では、上記熱システムは、上記温度制御チャック２３０を冷却又は加熱し、それにより、そこに設置されている上記加工対象物２１８を、処理温度にする。例えば、図２に示される温度制御チャック２３０、及び、熱システム２３４は、図１に示される静電クランプシステム１００の一部又はすべてを含むことができる。一例では、上記静電クランプシステム１００は、更に、処理システム２００の種々の観点での制御に関して、制御装置２３６によって制御される。
【００３４】
本発明は、ある実施形態、又は、複数の実施形態に関して示されると共に記述されてきたが、上述の実施形態は、本発明のいくらかの実施形態の実施に対する単なる例に過ぎず、本発明の適用は、これらの実施形態に限定されないことに留意されるべきである。特には、上記構成要素（部品、装置、回路等）によって実行される種々の機能について、ここに記述された本発明の典型例において、機能を実行する開示された構造と、構造上等価ではなくても、そのような構成要素を記述するために用いられた用語（「手段」への言及を含む。）は、他の示唆がない限り、記載された構成要素の特定の機能を実行するあらゆる構成要素（すなわち、機能的に等価。）に対応することが意図されている。加えて、本発明の特定の機能は、いくらかの実施形態のうちの１つのみに関して開示されていたとしても、そのような機能は、あらゆる既定の、又は、特定の適用に対して望まれると共に有利と成り得るため、他の実施形態の他の、１つ以上の他の機能と組み合わされることができる。このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、添付された特許請求の範囲、及び、その等価によってのみ限定されることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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