(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、特にウエハ基板の温度を制御するための基板の温度制御装置であって、
基板の配置領域（ＳＦ）を有する、プレート型の本体（１；１ａ，１ｂ）と、
前記本体（１；１ａ、１ｂ）内に、第１の温度制御流体を用いて前記本体の温度を制御する、前記第１の温度制御流体を循環させるための第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）を有する、第１の温度制御装置と、
前記本体（１；１ａ、１ｂ）内に、第２の温度制御流体を用いて前記本体の温度を制御する、前記第２の温度制御流体を循環させるための第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）を有する、第２の温度制御装置と、を備え、
前記第１の温度制御流体は、第１のチューブ（Ｋ１Ｆ）を介して前記第１の複数の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）に供給可能であり、かつ、第２のチューブ（Ｋ２Ｆ）を介して前記環状チャネルから除去され、
前記第２の温度制御流体は、第３のチューブ（Ｋ１Ｌ）を介して前記第２の複数の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）に供給可能であり、そして、第４のチューブ（Ｋ２Ｌ）を介して前記環状チャネルから除去され、
前記本体（１；１ａ、１ｂ）は、前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）及び前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）とそれぞれ連通する第１から第４の孔（Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌ）を有し、
前記第１のチューブ（Ｋ１Ｆ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第１の孔（Ｂ１Ｆ）に配置され、前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）の領域に、前記第１の温度制御流体を供給するための第１の開口部（Ｆ１−Ｆ４）をそれぞれ有し、
前記第２のチューブ（Ｋ２Ｆ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第２の孔（Ｂ２Ｆ）に配置され、前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）の領域に、前記第１の温度制御流体を除去するための第２の開口部（Ｆ１’−Ｆ４’）をそれぞれ有し、
前記第３のチューブ（Ｋ１Ｌ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第３の孔（Ｂ１Ｌ）に配置され、前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）の領域に、前記第２の温度制御流体を供給するための第３の開口部（Ｌ１−Ｌ４）をそれぞれ有し、
前記第４のチューブ（Ｋ２Ｌ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第４の孔（Ｂ２Ｌ）に配置され、前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）の領域に、前記第２の温度制御流体を除去するための第４の開口部（Ｌ１’−Ｌ５’）をそれぞれ有する、基板の温度制御装置。
【請求項２】
前記本体（１；１ａ、１ｂ）が、プレート状の底部（１ａ）とプレート状の頂部（１ｂ）とを有し、それらが接続領域（Ｖ）内において接続され、特にはんだ付けされるか又は接着されている、請求項１に記載の基板の温度制御装置。
【請求項３】
前記底部（１ａ）に前記第１から第４の孔（Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌ）が設けられ、前記頂部（１ｂ）に前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）及び前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）が設けられている、請求項２に記載の基板の温度制御装置。
【請求項４】
前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）及び前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の中心軸（Ｍ）に対して同心円状に、好ましくは円形に配置される、請求項１−３のうちいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項５】
前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）及び前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）は、それらが交互に互いを囲むように配置される、請求項１−４のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項６】
前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）及び前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）は、それぞれ異なる断面（Ｑ１、Ｑ２）を有する、請求項１−５のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項７】
前記第１から第４のチューブ（Ｋ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌ）が、前記本体（１；１ａ、１ｂ）にハンダ付けされているか、又は接着されている、請求項１−６のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項８】
前記第１から第４のチューブ（Ｋ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌ）が、ステンレス鋼、銅、又はプラスチック材料からなる、請求項１−７のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項９】
前記本体（１；１ａ、１ｂ）が、銅又はアルミニウムからなる、請求項１−８のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項１０】
前記第１の開口部（Ｆ１−Ｆ４）及び前記第２の開口部（Ｆ１’−Ｆ４’）は、それぞれ前記環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）に沿って時計回り及び反時計回りにほぼ等距離に配置される２つの部位においてそれぞれ前記環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）と連通するように対に配置される、請求項１−９のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項１１】
前記第３の開口部（Ｌ１−Ｌ５）及び前記第４の開口部（Ｌ１’−Ｌ５’）は、それぞれ前記環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）に沿って時計回り及び反時計回りにほぼ等距離に配置される２つの部位においてそれぞれ前記環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）と連通するように対に配置される、請求項１−１０のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項１２】
前記第１及び／又は第２及び／又は第３及び／又は第４のチューブ（Ｋ１Ｆ；Ｋ２Ｆ；Ｋ１Ｌ；Ｋ２Ｆ）が、第１の開放端（Ｅ１；Ｅ１’；Ｅ１’’；Ｅ１’’’）及び第２の閉鎖端（Ｅ２；Ｅ２’；Ｅ２’’；Ｅ２’’’）を有し、前記開放端は、前記第１の開放端（Ｅ１；Ｅ１’；Ｅ１’’；Ｅ１’’’）から前記第２の閉鎖端（Ｅ２；Ｅ２’；Ｅ２’’；Ｅ２’’’）に向かうに従い増加していく断面を有する、請求項１−１１のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項１３】
前記第１及び／又は第２及び／又は第３及び／又は第４のチューブ（Ｋ１Ｆ；Ｋ２Ｆ；Ｋ１Ｌ；Ｋ２Ｆ）が、前記環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ；Ｒ１Ｌ−Ｒ４Ｌ）毎に複数の開口（Ｆ１１、Ｆ１２）を有する、請求項１−１２のいずれか１項に記載の基板の温度制御装置。
【請求項１４】
前記複数の開口（Ｆ１１、Ｆ１２）が、前記関連する環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ；Ｒ１Ｌ−Ｒ４Ｌ）において反対方向に整列される、請求項１３に記載の基板の温度制御装置。
【請求項１５】
基板、特にウエハ基板の温度を制御するための基板の温度制御装置の製造方法であり、以下のステップ、即ち、
基板配置領域（ＳＦ）を有するプレート型本体（１；１ａ，１ｂ）を提供すること、
第１の温度制御流体を用いて前記本体の温度を制御する、前記第１の温度制御流体を循環させるための第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）を前記本体（１；１ａ、１ｂ）内に有する、第１の温度制御装置を形成すること、
第２の温度制御流体を用いて前記本体の温度を制御する、前記第２の温度制御流体を循環させるための第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）を前記本体（１；１ａ，１ｂ）内に有する、第２の温度制御装置を形成すること、
第１−第４のチューブ（Ｋ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌ）を提供することであって、前記第１の温度制御流体は、第１のチューブ（Ｋ１Ｆ）を介して前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）に供給されることができ、そして、第２のチューブ（Ｋ２Ｆ）を介して前記チャネルから除去され、前記第２の温度制御流体は、第３のチューブ（Ｋ１Ｌ）を介して前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）に供給されることができ、そして、第４のチューブ（Ｋ２Ｌ）を介して前記チャネルから除去されること、を含み、
前記本体（１；１ａ、１ｂ）には、前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）及び前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）とそれぞれ連通する第１から第４の孔（Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌ）が形成されており、
前記第１のチューブ（Ｋ１Ｆ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第１の孔（Ｂ１Ｆ）に配置され、前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）の領域に、前記第１の温度制御流体を供給するための第１の開口部（Ｆ１−Ｆ４）をそれぞれ有し、
前記第２のチューブ（Ｋ２Ｆ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第２の孔（Ｂ２Ｆ）に配置され、前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）の領域に、前記第１の温度制御流体を除去するための第２の開口部（Ｆ１’−Ｆ４’）をそれぞれ有し、
前記第３のチューブ（Ｋ１Ｌ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第３の孔（Ｂ１Ｌ）に配置され、前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）の領域に、前記第２の温度制御流体を供給するための第３の開口部（Ｌ１−Ｌ４）をそれぞれ有し、
前記第４のチューブ（Ｋ２Ｌ）は、前記本体（１；１ａ、１ｂ）の前記第４の孔（Ｂ２Ｌ）に配置され、前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）の領域に、前記第２の温度制御流体を除去するための第４の開口部（Ｌ１’−Ｌ５’）をそれぞれ有する、製造方法。
【請求項１６】
前記本体（１；１ａ、１ｂ）が、プレート状の底部（１ａ）とプレート状の頂部（１ｂ）とを有し、それらが接続領域（Ｖ）内において接続され、特にはんだ付けされ、又は接着されている、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記底部（１ａ）に前記第１から第４の孔（Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌ）が設けられ、前記頂部（１ｂ）に前記第１の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｆ−Ｒ４Ｆ）及び前記第２の複数の別個の環状チャネル（Ｒ１Ｌ−Ｒ５Ｌ）が設けられ、前記第１のチューブから前記第４のチューブ（Ｋ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌ）が、前記プレート状の底部（１ａ）と前記プレート状の頂部（１ｂ）とが接続される前に配置される、請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記第１から第４のチューブ（Ｋ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌ）が、前記本体（１；１ａ、１ｂ）にハンダ付けされるか、又は接着される、請求項１５−１７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記本体（１；１ａ、１ｂ）が、三次元印刷法により製造される、請求項１５−１７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記第１及び／又は第２及び／又は第３及び／又は第４の孔（Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌ）がブラインド孔であり、前記第１及び／又は第２及び／又は第３及び／又は第４のチューブ（Ｋ１Ｆ；Ｋ２Ｆ；Ｋ１Ｌ；Ｋ２Ｆ）が、第１の開放端（Ｅ１；Ｅ１’；Ｅ１’’；Ｅ１’’’）及び第２の閉鎖端（Ｅ２；Ｅ２’；Ｅ２’’；Ｅ２’’’）を有する、請求項１５乃至１９のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板、特にウエハ基板の温度を制御するための装置に関し、また、対応する製造方法に関する。
【０００２】
これに限定されるものではないが、本発明及び本発明が基づいている問題は、ウエハレベルの集積回路を参照して議論される。
【背景技術】
【０００３】
集積回路の製造中の製造フローにおいては、ウエハ試験が未だダイシングされていないウエハ上で実施され、不良な集積回路が早期に検出され、除去される。この目的のために、試験されるウエハは、ウエハ・プローバ内に配置され、そこに配置された温度制御可能なチャック（ウエハ基板の温度を制御するための装置）を使用して、所望の試験温度に導かれる。ウエハが所望の試験温度になると、針ヘッド上に配置された接触針配列が、試験される集積回路の接触パッドとの電気的接続を確立するために使用される。接触針を有する針ヘッドは、プローブカードとして知られている物体上に配置され、針ヘッドの接触針を介してテストシステムとウエハとの間の界面を形成する。
【０００４】
ウエハ試験は、典型的には−４０℃から２００℃の温度範囲で実施されるが、例外的なケースには、ゼロより上又は下の、より極端な温度でも実施される。
【０００５】
基板、特にウエハ基板、の温度を制御するための従来の装置は、冷却流体が基板ホルダ内のチャネルを通って熱交換器に循環し、基板ホルダに戻る、閉じた冷却回路を備えている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
欧州特許第１９４３６６５Ｂ１号明細書は、特にウエハである基板の温度、基板の温度制御装置を開示しており、ここでは、第１の温度制御装置及び第２の温度制御装置によって温度制御される本体を有し、第１の温度制御装置が第１の温度から第２の温度の間の第１の温度範囲で本体の温度を制御するように構成され、第１の温度は第２の温度より低く、第１の温度制御装置は第１の温度制御流体を用いて温度制御され、第２の温度制御装置が第３の温度から第４の温度の間の第２の温度範囲で本体の温度を制御するように構成され、第３の温度は第４の温度より低く、第２の温度制御装置は第２の温度制御流体を用いて温度制御され、第２の温度は第４の温度より低く、第１の温度制御流体と第２の温度制御流体とは異なる。本体は、基板を取り付けるための取り付け装置を有する実質的に平坦な配置領域を有し、多数の吸引溝を備え、第１の温度制御流体のための１つ以上の第１の温度制御手段が本体の上方の位置において本体の内部に設けられ、本体の温度を制御するための第２の温度制御装置は、その内部に、第２の温度制御流体のための１つ以上の第２の温度制御手段を備える。
【０００７】
基板の温度を制御するこの既知の装置は、温度制御装置のうちの一つが上方に設けられ、より低い温度の温度制御装置が基板から遠く離れて配置されているため、基板の面積が大きくなるという不利な点が見出されている。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、よりコンパクトに設計することができる、基板の温度を制御するための装置、及び対応する製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載の基板の温度制御装置、及び請求項１５に記載の対応する製造方法を提供する。
【００１０】
好ましい発展形態は、それぞれ従属クレームの主題事項である。
【００１１】
本発明の基礎となるアイデアは、２つの異なる温度制御装置を本体に省スペースかつ容易に接続可能な方法で埋め込むことからなる。特に、基板からの温度制御装置のそれぞれの距離は、本発明による基板の温度を制御するための装置においてほぼ等しいように設定することができる。
【００１２】
更に好ましい展開によれば、本体は、プレート型の底部とプレート型の頂部とを有し、これらの頂部は、接続領域において互いに接続され、特に、はんだ付けされ、又は接着されている。これにより、製造方法が簡素化される。
【００１３】
更に好ましい実施形態によれば、第１−第４の孔が底部に設けられ、第１の複数の別個の環状チャネル及び第２の複数の別個の環状チャネルが頂部に設けられる。したがって、チューブは、頂部及び底部の組立に先立って配置することができる。
【００１４】
更に好ましい実施形態によれば、第１の複数の別個の環状チャネル及び第２の複数の別個の環状チャネルは、本体の中心軸に対して、好ましくは円形に、同心円状に配置される。
【００１５】
更なる好ましい実施形態によれば、第１の複数の別個の環状チャネル及び第２の複数の別個の環状チャネルは、それらが交互に互いに囲むように配置される。このようにして、両方の温度制御装置によって均一な温度分布を達成することが可能となる。
【００１６】
更に好ましい実施形態によれば、第１の複数の別個の環状チャネル及び第２の複数の別個の環状チャネルは、それぞれ異なる断面を有する。このようにして、２つの温度制御流体、例えば気体／液体、の異なる粘度を考慮することが可能となる。
【００１７】
更に好ましい実施形態によれば、第１−第４のチューブは、本体にハンダ付けされるか、又は接着される。これにより、両方の回路が確実に高気密となる。
【００１８】
更に好ましい実施形態によれば、第１−第４のチューブは、ステンレス鋼、銅、又はプラスチック材料からなる。
【００１９】
更に好ましい実施形態によれば、本体は銅又はアルミニウムからなる。これにより、高い熱伝導率が保証される。特定の用途のために、高熱伝導性セラミック材料を用いてもよい。
【００２０】
更に好ましい実施形態によれば、第１の開口部及び第２の開口部は、それぞれの環状チャネルに沿って時計回り及び反時計回りにほぼ等距離に配置された２つの部位においてそれぞれの環状チャネルと連通するように対で配置される。これは、均一な温度分布を保証する。
【００２１】
更に好ましい実施形態によれば、第３の開口部及び第４の開口部は、それらがそれぞれの環状チャネルに沿って時計回り及び反時計回りにほぼ等距離に配置された２つの部位においてそれぞれの環状チャネルと連通するように対で配置される。これは、均一な温度分布を保証する。
【００２２】
更に好ましい実施形態によれば、第１の及び／又は第２の及び／又は第３の及び／又は第４のチューブは、第１の開口端及び第２の閉鎖端を有し、開口は、第１の開口端から第２の閉鎖端に従い増加していく断面を有する。従って、チューブを横切って生じる圧力降下を補償することが可能である。
【００２３】
更に好ましい実施形態によれば、第１及び／又は第２及び／又は第３及び／又は第４のチューブは、環状チャネル毎に複数の開口を有する。従って、それぞれの流入方向及び流出方向を調節して、特に温度分布を均一化することが可能である。
【００２４】
更に好ましい実施形態によれば、複数の開口は、関連する環状チャネルにおいて反対方向に整列される。これは、熱力学的に特に有効な対向流の流入又は流出をもたらす。
【００２５】
本発明の例示的な実施形態は、図面に示され、以下の説明においてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態による基板の温度を制御するための装置の概略平面断面図を示す。
【図２】図１の線Ｘ＿Ｘ’に沿った本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図を示す。
【図３ａ】本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の第１のチューブの軸方向断面図を示す。
【図３ｂ】本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の第２のチューブの軸方向断面図を示す。
【図４ａ】第１の温度制御流体を導入するための開口Ｆ１の領域における、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図を示す。
【図４ｂ】第２の温度制御流体を導入するための開口Ｌ３の領域における、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図を示す。
【図４ｃ】第１の温度制御流体を除去するための開口Ｆ１’の領域における、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図を示す。
【図４ｄ】第２の温度制御流体を除去するための開口Ｌ３’の領域における、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図を示す。
【図５】本発明の第２の実施形態による基板の温度を制御するための装置の第１のチューブの軸方向断面図を示す。
【図６】第１の温度制御流体を導入するための開口Ｆ１１及びＬ１２の領域における本発明の第３の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
各図において、同一の参照記号は、同一の構成要素、又は同一の機能を有する構成要素を示す。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の概略平面断面図である。
【００２９】
図１において、符号１は、基板の配置領域ＳＦを有するプレート型本体であって、プレート型底部１ａとプレート型頂部１ｂとが、接続領域Ｖ（図４ａ−ｂ参照）において、例えば、はんだ付け、接着等により接続されているものを示す。基板配置領域ＳＦは、配置された基板、例えばウエハ基板、の安定化に寄与する負圧発生装置（図示せず）に接続された溝（図示せず）を有することができる。
【００３０】
プレート型本体１の内部には、第１の温度制御流体、例えば液体、を用いて本体の温度を制御する第１の温度制御装置が設けられており、第１の温度制御装置には、第１の温度制御流体を循環させるための第１の複数の円環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆを有し、第１の複数のチャネルにおいて、Ｒ１Ｆは第１のチャネルを、Ｒ２Ｆは第２のチャネルを、Ｒ３Ｆは第３のチャネルを、Ｒ４Ｆは第４のチャネルを示す。
【００３１】
更に、本体１の内部には、第２の温度制御流体、例えばガス、を用いて本体１の温度を制御する第２の温度制御装置が設けられており、第２の温度制御装置の内部には、第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌを有し、第２の複数のチャネルにおいて、Ｒ１Ｌは第１のチャネルを、Ｒ２Ｌは第２のチャネルを、Ｒ３Ｌは第３のチャネルを、Ｒ４Ｌは第４のチャネルを、Ｒ５Ｌは第５のチャネルを示す。
【００３２】
第１の温度制御流体は、第１のチューブＫ１Ｆを介して第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆに供給され、第２のチューブＫ２Ｆを介して第１の複数の環状チャネルから除去されることが可能である。第１のチューブＫ１Ｆ及び第２のチューブＫ２Ｆは、本体１の第１の孔Ｂ１Ｆに対応して及び第２の孔Ｂ２Ｆに対応して配置される（図２参照）。第２の温度制御流体は、第３のチューブＫ１Ｌを介して第２の複数の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌに供給され、第４のチューブＫ２Ｌを介して第２の複数の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌから除去されることが可能である。第３のチューブＫ１Ｌ及び第４のチューブＫ２Ｌは、本体１の第３の孔Ｂ１Ｌに対応して及び第４の孔Ｂ２Ｌに対応して配置される（図２参照）。
【００３３】
第１の温度制御流体の入口Ｆｉは、第１のチューブＫ１Ｆの第１の開放端Ｅ１に位置し、第１のチューブＫ１Ｆは更に第２の閉鎖端Ｅ２を有する。第１の温度制御流体の出口Ｆａは、第２のチューブＫ２Ｆの第１の開放端Ｅ１’’’に位置し、第２のチューブＫ２Ｆは更に、第２の閉鎖端Ｅ２’’’を有する。
【００３４】
第２の温度制御流体の入口Ｌｉは、第３のチューブＫ１Ｌの第１の開放端Ｅ１’に位置し、第３のチューブＫ１Ｌは更に第２の閉鎖端Ｅ２’を有する。第２の温度制御流体の出口Ｌａは、第４のチューブＫ２Ｌの第１の開放端Ｅ１’’に位置し、第４のチューブＫ２Ｌは更に第２の閉鎖端Ｅ２’’を有する。
【００３５】
第１−第４のチューブＫ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌは、例えば、接着剤接合、又は、はんだ付けによって、密封方式で本体１に追加的に適切に接続される。
【００３６】
第１−第４のチューブＫ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌは、本体１から横方向に適切に突出しており、それにより、対応する接続部、例えばフランジ（図示せず）がそれに取り付けられ、該チューブは第１及び第２の温度制御流体の対応するソース及びシンクにそれぞれ接続される。
【００３７】
本実施例では、第１−第４の孔Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌはブラインド孔であり、それぞれ、第１の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆ及び第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌと連通する。すなわち、第１−第４の孔は、第１の複数の別個の環状チャネル及び第２の複数の別個の環状チャネルに向かって開いている。
【００３８】
第１のチューブＫ１Ｆは本体１の第１の孔Ｂ１Ｆに配置され、第１の温度制御流体を供給するための第１の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆの領域内に、それぞれ第１の開口部Ｆ１−Ｆ４を有し、第１の開口部Ｆ１−Ｆ４において、Ｆ１は第１の開口を示し、Ｆ２は第２の開口を示し、Ｆ３は第３の開口を示し、Ｆ４は第４の開口を示す。
【００３９】
第２のチューブＫ２Ｆは本体１の第２の孔Ｂ２Ｆに配置され、第１の温度制御流体を除去するための第１の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆの領域にそれぞれ第２の開口部Ｆ１’−Ｆ４’を有し、第２の開口部Ｆ１’−Ｆ４’において、Ｆ１’は第１の開口を示し、Ｆ２’は第２の開口を示し、Ｆ３’は第３の開口を示し、Ｆ４’は第４の開口を示す。
【００４０】
第３のチューブＫ１Ｌは本体１の第３の孔Ｂ１Ｌに配置され、第２の温度制御流体を供給するための第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌの領域内に、それぞれ第３の開口部Ｌ１−Ｌ５を有し、第３の開口部Ｌ１−Ｌ５において、Ｌ１は第１の開口を示し、Ｌ２は第２の開口を示し、Ｌ３は第３の開口を示し、Ｌ４は第４の開口を示し、Ｌ５は第５の開口を示す。
【００４１】
第４のチューブＫ２Ｌは本体１の第４の孔Ｂ２Ｌに配置され、第２の温度制御流体を除去するための第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌの領域にそれぞれ第４の開口部Ｌ１’−Ｌ５’を有し、第４の開口部Ｌ１’−Ｌ５’において、Ｌ１’は第１の開口を示し、Ｌ２’は第２の開口を示し、Ｌ３’は第３の開口を示し、Ｌ４’は第４の開口を示し、Ｌ５’は第５の開口を示す。
【００４２】
本例では、第１の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆと、第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌとを、本体１の中心軸Ｍに対して同心円状に配置する。第１の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆ及び第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌは、それらが交互に周囲を囲むように配置されており、その結果、可能な限り均一な温度分布が達成可能である。
【００４３】
第１−第４のチューブＫ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌは、好ましくは、ステンレス鋼、銅、又はプラスチック材料からなり、本体１は、好ましくは、銅、又はアルミニウムからなる。
【００４４】
第１の開口部Ｆ１−Ｆ４及び第２の開口部Ｆ１’−Ｆ４’は、それらが、それぞれ環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆに沿って時計回り及び反時計回りにほぼ等距離に配置され、２つの部位において、それぞれ環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆと連通するように対で配置される。すなわち、それらが現在のジオメトリにおいてほぼ直径に対して反対である。第３の開口部Ｌ１−Ｌ５及び第４の開口部Ｌ１’−Ｌ５’は、それらが、それぞれ環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌに沿って時計回り及び反時計回りにほぼ等距離に配置され、２つの部位において、それぞれ環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌと連絡するように対で配置される。すなわち、それらは現在の環状ジオメトリにおいてほぼ直径に対して反対である。
【００４５】
これにより、第１の温度制御流体及び第２の温度制御流体の実質的に対称な逆の流動プロファイルが得られる。
【００４６】
図２は、図１の線Ｘ＿Ｘ’に沿った、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図である。
【００４７】
図２に示すように、例示である本実施形態では、底部１ａに第１−第４の孔Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌが設けられ、頂部１ｂには第１の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆと第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌとが設けられている。第１の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆは、矩形であり第１の断面Ｑ１を有し、第２の複数の別個の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌは、矩形であり第２の断面Ｑ２を有し、第２の断面Ｑ２は、第１の断面よりも小さい。これは、本ケースでは液体である第１の温度調節流体と、本ケースではガスである第２の温度調節流体とが、異なる粘度を有するという事実を考慮している。
【００４８】
図２から分かるように、本体１の底部１ａには、例えば電熱機構を有するプレート式加熱装置ＨＥＩが更に設けられている。
【００４９】
図３ａ、ｂ）は、いずれのケースも、本発明の第１の実施形態による、基板の温度を制御するための装置の第１及び第２のチューブの軸方向断面図である。
【００５０】
図３ａ、ｂ）は、第１のチューブＫ１Ｆ及び第３のチューブＫ１Ｌを、それらが本体１に配置されていない状態で示している。特に分かるように、第１の開口部Ｆ１−Ｆ４の断面は同じである。第３の開口部Ｌ１−Ｌ５の断面も、同じである。しかしながら、第１の開口部Ｆ１−Ｆ４の断面は、第３の開口部Ｌ１−Ｌ５の断面よりも大きい。これもまた、第１及び第２の温度制御流体の異なる粘度を考慮に入れて、必要に応じて適合させることができる。
【００５１】
図４ａ、ｂ）は、第１及び第２の温度制御流体を導入するための開口Ｆ１及びＬ３の領域における、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図である。
【００５２】
図４ａ）は、第１のチューブＫ１Ｆと、第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆにおける第１の環状チャネルＲ１Ｆとの交点、及び第３のチューブＫ１Ｌと、第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆにおける第１の環状チャネルＲ１Ｆとの交点を示す。第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆは、第１のチューブＫ１Ｆによって第１の温度制御流体が供給されるので、第１のチューブＫ１Ｆは、関連する領域において、第１の開口部Ｆ１−Ｆ４の第１の開口Ｆ１を介して第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆの第１の環状チャネルＲ１Ｆに接続される。一方この領域において第３のチューブＫ１Ｌは、各々がシールされた状態で通過し、その結果、第１及び第２の温度制御流体は混合されない。これは、第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆの関連チャネルＲ２Ｆ、Ｒ３Ｆ、Ｒ４Ｆに接続される残りの第１の開口部Ｆ２−Ｆ４においても対応して当てはまり、一方、これらの領域の第３のチューブＫ１Ｌも同様にシールされた状態で通過する。
【００５３】
対応する態様で、図４ｂ）は、第１のチューブＫ１Ｆと第２の複数の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌの第３の環状チャネルＲ３Ｌとの交点を示し、第１のチューブはシールされた状態で通過する。この領域の第３のチューブＫ１Ｌは、第３の開口部Ｌ１−Ｌ５の第３の開口Ｌ３を介して開き、その結果、第２の温度制御流体は、第２の複数の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌの第３の環状チャネルＲ３Ｌに流入することができる。これは、各々が第２の複数のチャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌの関連するチャネルＲ２Ｌ、Ｒ３Ｌ、Ｒ４Ｌ、Ｒ５Ｌに接続されている残りの第３の開口部Ｌ２−Ｌ５においても対応して当てはまり、これらの領域の第１のチューブＫ１Ｆも同様にシールされた状態で通過する。
【００５４】
図４ｃ、ｄ）は、第１及び第２の温度制御流体を除去するための開口Ｆ１’及びＬ３’の領域における、本発明の第１の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分的な垂直断面図である。
【００５５】
第４のチューブＫ２Ｌと、第２のチューブＫ２Ｆと、第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆの第１の環状チャネルＲ１Ｆとの交点において、第１の温度制御流体を共に除去するための模式図が図４ｃ）に示されており、第１の温度制御流体は、第１の開口Ｆ１’を通して除去することができ、第４のチューブＫ２Ｌは、シールされた状態で通過する。これは、各々が第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆの関連するチャネルＲ２Ｆ、Ｒ３Ｆ、Ｒ４Ｆに接続される残りの第３の開口部Ｆ２−Ｆ４においても対応して当てはまり、一方、これらの領域の第４のチューブＫ２Ｌも同様にシールされた状態で通過する。
【００５６】
最後に、図４ｄ）は、第４のチューブＫ２Ｌと、第２のチューブＫ２Ｆと、第２の複数の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌの第３の環状チャネルとの交点を示す。第２の温度制御流体は、ここで第３の開口Ｌ３’を通して第４のチューブＫ２Ｌに除去されるが、第２のチューブはシールされた状態で通過する。
【００５７】
これは、各々が第２の複数の環状チャネルＲ１Ｌ−Ｒ４Ｌの関連するチャネルＲ１Ｌ−Ｒ４Ｌに接続される残りの第３の開口部Ｌ１’−Ｌ５’においても対応して当てはまり、一方、これらの領域の第２のチューブＫ２Ｆも同様にシールされた状態で通過する。
【００５８】
図５は、本発明の第２の実施形態による基板の温度を制御するための装置の第１のチューブの軸方向断面図である。
【００５９】
図５に示されるように、第２の実施形態において、第１のチューブＫ１Ｆの第１の開口部Ｆ１ａ、Ｆ２ａ、Ｆ３ａ、Ｆ４ａは、異なる断面を有し、第１の開口部Ｆ１ａ、Ｆ２ａ、Ｆ３ａの断面は、第１の開口端Ｅ１から第２の開口端Ｅ２に従い増加していく。これは、第１の温度制御流体の減少する動的圧力を考慮に入れる。
【００６０】
図６は、第１の温度制御流体を導入するための開口Ｆ１１及びＬ１２の領域における本発明の第３の実施形態による基板の温度を制御するための装置の部分垂直断面図である。
【００６１】
第３の実施形態は、図６に示されるような変形例を示し、この変形例では、第１のチューブＫ１Ｆは、第１の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆの環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆ当たりの複数の開口Ｆ１１、Ｆ１２を有する。第１の温度制御流体の流出方向は、このように影響され得、特に、理解可能なように、頂部１ｂのチューブの上方のホットスポットは、回避され得る。
【００６２】
本例では、開口Ｆ１１及びＦ１２は、関連する環状チャネルにおいて対向する方向に整列される。
【００６３】
基板、特にウエハ基板の温度を制御するための装置の実施形態を製造するために、最初に本体の底部１ａに孔Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌを形成し、その後、第１−第４のチューブＫ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ４Ｌをそこに配置し、位置合わせし、シールすることが好ましい。
【００６４】
第１及び第２の複数の環状チャネルＲ１Ｆ−Ｒ４Ｆ及びＲ１Ｌ−Ｒ５Ｌは、更に頂部１ｂ内にミリングされる。続いて、接続領域Ｖにおいて位置合わせ、及び組立、及び接着剤接合又ははんだ付けが行われ、最終的には、上述の装置となる。
【００６５】
代替的な製造方法は、三次元印刷法を用いて本体を製造する方法であり、第１−第４のチューブＫ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌを、例えば、底部１ａを仕上げた後の中間ステップにおいて配置する。
【００６６】
本発明は、ここでは好ましい実施形態を参照して説明したが、これに限定されるものではなく、様々な方法で修正可能である。
【００６７】
本発明における実施形態において、第１−第４の孔Ｂ１Ｆ、Ｂ２Ｆ、Ｂ１Ｌ、Ｂ２Ｌはブラインド孔であるが、本発明はこれに限定されず、これらの孔は通過するように構成することができ、チューブＫ１Ｆ、Ｋ２Ｆ、Ｋ１Ｌ、Ｋ２Ｌは、各々のケースにおいて両側で二つの接続部を有するか、又は上述のように片側でのみ開くことができる。
【００６８】
特に、基板の温度を制御するための装置のジオメトリ的形状も丸い形状に限定されるものではなく、任意の所望のジオメトリ的形状を有することができる。また、記載された材料は、単なる例示であって、広く多様であり得る。チャネル・システムのジオメトリ的構成も、必要に応じて変更可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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