(57)【要約】      （修正有）【課題】モノリシックセラミック基板上への流体フローコンポーネントの配置に使用するためのコンポーネント位置決めテンプレート又はマスク、及びそのようなテンプレートを製造するための技術を提供する。【解決手段】第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６は、流体フローコンポーネント（及びそれに関連付けられたＣシール保持具１５４）とセラミック基板１０２との中間に挟まれる。基準特徴１２２は、第１のテンプレート１１４上及び第２のテンプレート１１６上のテンプレート位置決め特徴１２４に適合し、第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６を高精度で、即ちセラミック基板１０２の焼結時公差を上回る精度でセラミック基板１０２に対して相対的に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板に組み付けられるパーツを位置決めするための装置であって、前記セラミック基板は、前記セラミック基板の焼結前に前記セラミック基板の第１の側に形成される複数の第１のドロップホールを有し、前記セラミック基板は、前記セラミック基板が焼結された後にその中に形成される１つ以上の基準特徴を有し、前記基準特徴は、基板基準座標系を定め、各第１のドロップホールは、複数の第１の流体フローコンポーネントのうちの１つのコンポーネントのポートに関係付けられ、前記装置は、
テンプレートを備え、
前記テンプレートは、
前記テンプレートが前記セラミック基板の前記第１の側にあてがわれるときに前記テンプレートを前記セラミック基板に対して相対的に位置決めするために前記セラミック基板の前記１つ以上の基準特徴に適合するように構成される１つ以上のテンプレート位置決め特徴と、
前記基板基準座標系に照らした前記第１のドロップホールの測定場所に少なくとも部分的に基づいた、テンプレート基準座標系に関連付けられた場所に配置される１つ以上のコンポーネント位置決め特徴であって、前記テンプレート位置決め特徴は、前記テンプレート基準座標系を定め、前記テンプレート基準座標系は、前記テンプレートが前記セラミック基板の前記第１の側にあてがわれ前記１つ以上のテンプレート位置決め特徴が前記１つ以上の基準特徴に適合するときに前記基板基準座標系に位置が合わさる、１つ以上のコンポーネント位置決め特徴と、
を含む、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記テンプレートは、材料シートで形成される、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
前記材料シートの材料は、ステンレス鋼合金、アルミニウム合金、プラスチック、繊維ガラス、プリントサーキッドボード基板材料、及びセラミックからなる群より選択される、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、
前記テンプレートは、更に、抵抗ヒータ層を含む、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
前記テンプレートは、更に、複数の導電性経路を含む電気相互接続層を含み、前記複数の導電性経路は、前記電気相互接続層内で互いに電気的に絶縁され、前記テンプレート内の異なる場所間で電気信号を伝達するように構成される、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記テンプレートは、更に、前記第１の流体フローコンポーネントの１つ以上のための取り付け場所を示す１つ以上のテキスト指標又はグラフィック指標を含む、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、
前記セラミック基板は、前記第１の側における１つ以上の場所にポカヨケ受け部を有し、前記テンプレートは、前記基板基準座標系に照らした前記ポカヨケ受け部の前記場所に対応する前記テンプレート基準座標系に照らした少なくとも一部の場所に開口を有さない、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、
前記セラミック基板は、また、前記第１の側の反対側である前記セラミック基板の第２の側に形成される複数の第２のドロップホールを含み、前記装置に関して、前記コンポーネント位置決め特徴の少なくとも幾つかは、前記基板基準座標系に照らした第１のドロップホールと第２のドロップホールとの平均測定場所に基づく場所に配置される、装置。
【請求項９】
セラミック基板と、
第１のテンプレートと、
を備える装置であって、
前記セラミック基板は、
前記セラミック基板を焼結させる前に前記セラミック基板の第１の側に形成される複数の第１のドロップホールと、
前記セラミック基板が焼結された後に形成される１つ以上の基準特徴と、
を含み、
第１のテンプレートは、
前記第１のテンプレートが前記セラミック基板の前記第１の側にあてがわれるときに前記第１のテンプレートを前記セラミック基板に対して相対的に位置決めするために前記セラミック基板の前記１つ以上の基準特徴に適合するように構成される１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴と、
前記１つ以上の基準特徴によって定められる基板基準座標系に関連付けられた前記第１のドロップホールの測定位置に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴によって定められるテンプレート基準座標系に照らして配置される１つ以上の第１のコンポーネント位置決め特徴であって、
前記第１のテンプレートは、前記セラミック基板の前記第１の側にあてがわれ、前記１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴は、前記１つ以上の基準特徴に適合し、
各第１のコンポーネント位置決め特徴は、前記第１のドロップホールのうちの１つを覆うように配置され、
各第１のコンポーネント位置決め特徴は、複数の第１の流体フローコンポーネントのうちの１つが前記装置に取り付けられるときに前記第１の流体フローコンポーネントを前記第１のドロップホールの１つ以上に対して相対的に配置するように構成される、
１つ以上の第１のコンポーネント位置決め特徴と、
を含む、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、
前記第１のテンプレートは、材料シートで形成される、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、
前記材料シートの材料は、ステンレス鋼合金、アルミニウム合金、プラスチック、繊維ガラス、プリントサーキッドボード基板材料、及びセラミックからなる群より選択される、装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の装置であって、
前記第１のテンプレートは、更に、抵抗ヒータ層を含む、装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の装置であって、
前記第１のテンプレートは、更に、複数の導電性経路を含む電気相互接続層を含み、前記複数の導電性経路は、前記電気相互接続層内で互いに電気的に絶縁され、前記１つ以上の第１の流体フローコンポーネントが前記セラミック基板に取り付けられ前記第１のテンプレートが前記１つ以上の第１の流体フローコンポーネントの１つ以上と前記セラミック基板との間に介在するときに前記第１の流体フローコンポーネントの１つ以上に電気信号を伝達するように構成される、装置。
【請求項１４】
請求項９に記載の装置であって、
前記第１のテンプレートは、更に、前記第１の流体フローコンポーネントの１つ以上のための取り付け場所を示す１つ以上のテキスト指標又はグラフィック指標を含む、装置。
【請求項１５】
請求項９に記載の装置であって、
前記セラミック基板は、前記第１の側における１つ以上の場所にポカヨケ受け部を有し、前記第１のテンプレートは、前記基板基準座標系に照らした前記ポカヨケ受け部の前記場所に対応する前記テンプレート基準座標系に照らした少なくとも一部の場所に開口を有さない、装置。
【請求項１６】
請求項９に記載の装置であって、
前記セラミック基板は、更に、１つ以上のセットの第１のコンポーネント取り付け特徴を含み、各第１のコンポーネント取り付け特徴は、前記第１のコンポーネント位置決め特徴の１つに関係付けられ、
前記第１のテンプレートは、更に、１つ以上のセットの第１のコンポーネント取り付け特徴パススルーを含み、
各第１のコンポーネント取り付け特徴パススルーは、前記第１のコンポーネント位置決め特徴のうちの異なる１つに関係付けられ、
各第１のコンポーネント取り付け特徴パススルーは、前記１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴が前記１つ以上の基準特徴に適合する状態で前記第１のテンプレートが前記セラミック基板にあてがわれるときに、前記第１のコンポーネント取り付け特徴パススルーに関係付けられた前記第１のコンポーネント位置決め特徴と相並ぶように配置される、装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、
前記セラミック基板は、更に、前記セラミック基板の前記第１の側の反対側である前記セラミック基板の第２の側に複数の第２のドロップホールを含み、
前記装置は、更に、
第２のテンプレートを備え、
前記第２のテンプレートは、
前記第２のテンプレートを前記セラミック基板に対して相対的に位置決めするために前記セラミック基板の前記１つ以上の基準特徴に適合するように構成される１つ以上の第２のテンプレート位置決め特徴と、
前記基板基準座標系に関連付けられた前記第２のドロップホールの相対位置に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上の第２のテンプレート位置決め特徴によって定められる第２のテンプレート基準座標系に照らして配置される１つ以上の第２のコンポーネント位置決め特徴と、
を含み、各第２のテンプレート位置決め特徴は、第２の流体フローコンポーネントが前記装置に取り付けられるときに、前記第２の流体フローコンポーネントを前記第２のドロップホールの１つ以上に対して相対的に配置するように構成される、装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置であって、
前記第１のテンプレート及び前記第２のテンプレートは、それぞれ、前記第１の及び第２のテンプレート位置決め特徴並びに前記第１の及び第２のコンポーネント位置決め特徴の位置に関して一致する、装置。
【請求項１９】
方法であって、
セラミック基板の第１の側に複数の第１のドロップホールを形成することと、
前記セラミック基板の前記第１の側に前記複数の第１のドロップホールを形成した後に前記セラミック基板を焼結させることと、
前記セラミック基板が焼結された後に前記セラミック基板に１つ以上の基準特徴を形成することと、
前記１つ以上の基準特徴によって定められる基板基準座標系に対して相対的に各第１のドロップホールの二次元場所を測定することと、
テンプレートに１つ以上のテンプレート位置決め特徴を形成することであって、前記１つ以上のテンプレート位置決め特徴は、前記１つ以上のテンプレート位置決め特徴を前記１つ以上の基準特徴に適合させることによって、前記テンプレートが前記セラミック基板にあてがわれて前記セラミック基板に対して相対的に少なくとも二次元に固定されることを可能にするために、前記１つ以上の基準特徴に適合するように構成される、ことと、
前記テンプレートに１つ以上のコンポーネント位置決め特徴を形成することであって、各コンポーネント位置決め特徴は、前記基板基準座標系に関連付けられた前記第１のドロップホールのうちの１つのホールの測定場所に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上のテンプレート位置決め特徴によって定められるテンプレート基準座標系に対して相対的に配置される、ことと、
を備える方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、更に、
前記テンプレート基準座標系に関連付けられた各コンポーネント位置決め特徴の場所を不揮発性コンピュータ読み取り可能媒体に格納することと、
交換用のテンプレートを求めるリクエストを受信することと、
交換用のテンプレートを求める前記リクエストに応えて、前記不揮発性コンピュータ読み取り可能媒体から前記テンプレート基準座標系に関連付けられた各コンポーネント位置決め特徴の場所を取り出すことと、
交換用のテンプレートに１つ以上の交換用テンプレート位置決め特徴を形成することであって、前記１つ以上の交換用テンプレート位置決め特徴は、前記交換用テンプレートが前記セラミック基板上に配されて前記セラミック基板に相対的に少なくとも二次元に固定されることを可能にするために、前記１つ以上の基準特徴に適合するように構成される、ことと、
前記交換用テンプレートに１つ以上の交換用コンポーネント位置決め特徴を形成することであって、各交換用コンポーネント位置決め特徴は、前記不揮発性コンピュータ読み取り可能媒体から取り出された前記テンプレート基準座標系に関連付けられた前記コンポーネント位置決め特徴の場所に対応する場所に、前記１つ以上の交換用テンプレート位置決め特徴によって定められる交換用テンプレート基準座標系に対して相対的に配置される、ことと、
を備える方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法であって、更に、
前記セラミック基板を焼結させる前に、前記セラミック基板の前記第１の側の反対側である前記セラミック基板の第２の側に複数の第２のドロップホールを形成することであって、第１のドロップホールと第２のドロップホールとからなる少なくとも幾つかのペアがあり、前記焼結の前は、前記ペアの前記第２のドロップホールが前記ペアの前記第１のドロップホールの場所に対応する場所に配置される、ことと、
前記１つ以上の基準特徴に関連付けられた各第２のドロップホールの位置を測定することと、
第１のドロップホールと第２のドロップホールとからなる各ペアについて、前記基板基準座標系に関連付けられた前記ペアの前記第１のドロップホールの場所と、前記基板基準座標系に関連付けられた前記ペアの前記第２のドロップホールの場所との間に補間を行うことによって、前記ペアの前記第１のドロップホール及び前記第２のドロップホールのための平均場所を決定することであって、前記テンプレートに前記１つ以上のコンポーネント位置決め特徴を形成することは、対応する前記第１のドロップホールと第２のドロップホールとからなるペアの平均場所に対応する前記テンプレート基準座標系に関連付けられた場所に、少なくとも幾つかのコンポーネント位置決め特徴を形成することを含む、ことと、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体製造プロセスは、精確なタイミング及び精確な量で、並びに／又は精確な供給速度で供給されなければならない多岐にわたる様々なタイプのプロセスガスを用いる。場合によっては、半導体処理ツールが、例えば異なる１４種類のプロセスガスなど１０種類又は１１種類以上のプロセスガスを用いることがあり、そのそれぞれが、自身のための別々の制御ハードウェアを有する必要がある。制御ハードウェアのこの集まりは、弁、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）、管、継手等を含んでいてよく、「ガスボックス」に収容されるのが通常であり、「ガスボックス」は、通常は半導体処理ツールに（又は近くの別の場所）に設置されるキャビネット又はその他の構造である。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】少なくとも１６種類の別々の処理ガス（又は処理液）に適応したセラミックモノリシックマニホールド「ＣＭＭ」設計の例を示した等角図である。
【０００３】
【図２】図１のＣＭＭの等角分解図である。
【０００４】
【図３】図１のセラミック基板の平面図である。
【０００５】
【図４】Ｃシール界面の例の分解側断面図である。
【０００６】
【図５】組み立てられた状態の、図４のＣシール界面の例の側断面図である。
【０００７】
【図６】図１の第１のテンプレートの平面図である。
【０００８】
【図７】図１の第２のテンプレートの平面図である。
【０００９】
【図８】セラミック基板に使用するためのテンプレートを製造するためのプロセスのフローチャートである。
【００１０】
【図９】セラミックモノリシックマニホールドの例の一部分を抜き出した断面図である。
【００１１】
【図１０】セラミック基板のいずれの側への使用にも適したテンプレートを作成するための技術のフローチャートである。
【００１２】
【図１１】平均場所決定の説明を目的としてセラミック基板を抜き出した断面図である。
【００１３】
【図１２】ＣＭＭの様々なコンポーネントへの／からの電力又はデータ信号の送信／受信を可能にしえる電気相互接続層を伴うテンプレートを特徴とするＣＭＭを示した図である。
【００１４】
【図１３】図１２のＣＭＭの一部分の詳細図である。
【００１５】
【図１４】図１２のＣＭＭの分解図である。
【００１６】
【図１５】テンプレート層を示した図である。
【００１７】
【図１６】図１５のテンプレートを使用してセラミック基板に留め付けられるコンポーネント間の電気相互接続を提供しえる電気相互接続層を示した図である。
【００１８】
【図１７】層内で蛇行する抵抗ヒータ素子を伴う温度制御層を示した図である。
【００１９】
【図１８】積層構造状に積み重ねられた図１５〜１７の層を示した図である。
【００２０】
【図１９】ＣＭＭのための及びドータボードモジュールための構造的支えを提供する拡張テンプレートを伴うＣＭＭの等角図である。
【００２１】
【図２０】図１９のＣＭＭの分解図である。
【００２２】
【図２１】セラミック基板と、２つの異なる流体フローコンポーネントとを示した３種類の断面図である。
【００２３】
図１〜４、図６、図７、及び図１２〜２０は、各図中では一定の縮尺で描かれているが、図どうしの間では必ずしもそうではない。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜概要＞
幾つかの実装形態では、セラミック基板に組み付けられるパーツを位置決めするための装置が提供される。セラミック基板は、セラミック基板の焼結前にセラミック基板の第１の側に形成される複数の第１のドロップホールを有していてよい。セラミック基板が焼結された後は、１つ以上の基準特徴（基準部）もセラミック内に形成されてよい。基準特徴は、基板基準座標系を定めてよく、各第１のドロップホールは、複数の第１の流体フローコンポーネントのうちの１つのコンポーネントのポートに関係付けられてよい。このような実装形態では、装置は、テンプレートがセラミック基板の第１の側にあてがわれるときにテンプレートをセラミック基板に対して相対的に位置決めするためにセラミック基板の１つ以上の基準特徴に適合するように構成される１つ以上のテンプレート位置決め特徴（テンプレート位置決め部）を含むテンプレートを含んでいてよい。このような実装形態では、テンプレート位置決め特徴は、テンプレートがセラミック基板の第１の側にあてがわれ１つ以上のテンプレート位置決め特徴が１つ以上の基準特徴に適合するときに基板基準座標系に位置が合わさるテンプレート基準座標系を定めてよい。テンプレートは、また、基板基準座標系に照らした第１のドロップホールの測定場所に少なくとも部分的に基づいた、テンプレート基準座標系に関連付けられた場所に配置される、１つ以上のコンポーネント位置決め特徴（コンポーネント位置決め部）も含んでいてよい。
【００２５】
このような一部の装置実装形態では、テンプレートは、材料シートで形成されてよい。装置のこのような一部の実装形態では、材料シートの材料は、ステンレス鋼合金、アルミニウム合金、プラスチック、繊維ガラス、プリントサーキッドボード基板材料、又はセラミックであってよい。
【００２６】
一部の装置実装形態では、テンプレートは、更に、抵抗ヒータ層を含んでいてよい。
【００２７】
一部の装置実装形態では、テンプレートは、更に、複数の導電性経路を含む電気相互接続層を含んでいてよく、これらの複数の導電性経路は、電気相互接続層内で互いに電気的に絶縁され、テンプレート内の異なる場所間で電気信号を伝達するように構成される。
【００２８】
一部の装置実装形態では、テンプレートは、更に、第１の流体フローコンポーネントの１つ以上のための取り付け場所を示す１つ以上のテキスト指標又はグラフィック指標を含んでいてよい。
【００２９】
一部の装置実装形態では、セラミック基板は、第１の側における１つ以上の場所に、ポカヨケ受け部（ミス防止受け部）を有してよく、テンプレートは、基板基準座標系に照らしたポカヨケ受け部の場所に対応する、テンプレート基準座標系に照らした少なくとも一部の場所に、開口を有していなくてよい。
【００３０】
一部の装置実装形態では、セラミック基板は、また、第１の側の反対側であるセラミック基板の第２の側に形成される複数の第２のドロップホールを含んでいてよい。装置に関するこのような実装形態では、コンポーネント位置決め特徴の少なくとも幾つかは、基板基準座標系に照らした第１のドロップホールと第２のドロップホールとの平均測定場所に基づく場所に配置される。
【００３１】
一部の実装形態では、セラミック基板と第１のテンプレートとを含む装置が提供される。セラミック基板は、セラミック基板を焼結させる前にセラミック基板の第１の側に形成される複数の第１のドロップホールと、セラミック基板が焼結された後に形成される１つ以上の基準特徴とを含んでいてよい。第１のテンプレートは、第１のテンプレートがセラミック基板の第１の側にあてがわれるときに第１のテンプレートをセラミック基板に対して相対的に位置決めするために、セラミック基板の１つ以上の基準特徴に適合するように構成される、１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴と、１つ以上の基準特徴によって定められる基板基準座標系に関連付けられた第１のドロップホールの測定位置に少なくとも部分的に基づいて、１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴によって定められるテンプレート基準座標系に照らして配置される、１つ以上の第１のコンポーネント位置決め特徴と、を含んでいてよい。このような実装形態では、第１のテンプレートは、セラミック基板の第１の側にあてがわれてよく、１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴は、１つ以上の基準特徴に適合してよく、各第１のコンポーネント位置決め特徴は、第１のドロップホールのうちの１つを覆うように配置されてよく、各第１のコンポーネント位置決め特徴は、複数の第１の流体フローコンポーネントのうちの１つが装置に取り付けられるときにその第１の流体フローコンポーネントを第１のドロップホールの１つ以上に対して相対的に配置するように構成されてよい。
【００３２】
このような一部の実装形態では、第１のテンプレートは、材料シートで形成されてよい。このような更なる一部の実装形態では、材料シートの材料は、ステンレス鋼合金、アルミニウム合金、プラスチック、繊維ガラス、プリントサーキッドボード基板材料、又はセラミックであってよい。
【００３３】
一部の装置実装形態では、第１のテンプレートは、更に、抵抗ヒータ層を含んでいてよい。
【００３４】
一部の装置実装形態では、第１のテンプレートは、更に、複数の導電性経路を含む電気相互接続層を含んでいてよく、これらの複数の導電性経路は、電気相互接続層内で互いに電気的に絶縁され、１つ以上の第１の流体フローコンポーネントがセラミック基板に取り付けられ第１のテンプレートが上記１つ以上の第１の流体フローコンポーネントの１つ以上とセラミック基板との間に介在するときに上記第１の流体フローコンポーネントの１つ以上に電気信号を伝達するように構成される。
【００３５】
一部の装置実装形態では、第１のテンプレートは、更に、第１の流体フローコンポーネントの１つ以上のための取り付け場所を示す１つ以上のテキスト指標又はグラフィック指標を含んでいてよい。
【００３６】
一部の装置実装形態では、セラミック基板は、第１の側における１つ以上の場所に、ポカヨケ受け部を有していてよく、第１のテンプレートは、基板基準座標系に照らしたポカヨケ受け部の場所に対応する、テンプレート基準座標系に照らした少なくとも一部の場所に、開口を有していなくてよい。
【００３７】
一部の装置実装形態では、セラミック基板は、更に、１つ以上のセットの第１のコンポーネント取り付け特徴（コンポーネント取り付け部）を含んでいてよく、各第１のコンポーネント取り付け特徴は、第１のコンポーネント位置決め特徴の１つに関係付けられてよく、第１のテンプレートは、更に、１つ以上のセットの第１のコンポーネント取り付け特徴パススルー（第１のコンポーネント取り付け開口）を含んでいてよい。各第１のコンポーネント取り付け特徴パススルーは、第１のコンポーネント位置決め特徴のうちの異なる１つに関係付けられてよく、各第１のコンポーネント取り付け特徴パススルーは、１つ以上の第１のテンプレート位置決め特徴が１つ以上の基準特徴に適合する状態で第１のテンプレートがセラミック基板にあてがわれるときに、その第１のコンポーネント取り付け特徴パススルーに関係付けられた第１のコンポーネント位置決め特徴と相並ぶように配置されてよい。
【００３８】
一部の装置実装形態では、セラミック基板は、更に、セラミック基板の第１の側の反対側であるセラミック基板の第２の側に、複数の第２のドロップホールを含んでいてよい。装置は、このような実装形態では、更に、第２のテンプレートを含んでいてよく、該第２のテンプレートは、第２のテンプレートをセラミック基板に対して相対的に位置決めするためにセラミック基板の１つ以上の基準特徴に適合するように構成される１つ以上の第２のテンプレート位置決め特徴と、基板基準座標系に関連付けられた第２のドロップホールの相対位置に少なくとも部分的に基づいて、１つ以上の第２のテンプレート位置決め特徴によって定められる第２のテンプレート基準座標系に照らして配置される１つ以上の第２のコンポーネント位置決め特徴と、を含んでいてよい。このような実装形態では、各第２のテンプレート位置決め特徴は、第２の流体フローコンポーネントが装置に取り付けられるときに、その第２の流体フローコンポーネントを第２のドロップホールの１つ以上に対して相対的に配置するように構成されてよい。
【００３９】
一部の装置実装形態では、第１のテンプレート及び第２のテンプレートは、それぞれ、第１の及び第２のテンプレート位置決め特徴並びに第１の及び第２のコンポーネント位置決め特徴の位置に関して一致していてよい。
【００４０】
一部の実装形態では、方法が提供される。方法は、セラミック基板の第１の側に複数の第１のドロップホールを形成することと、セラミック基板の第１の側に複数の第１のドロップホールを形成した後にセラミック基板を焼結させることと、セラミック基板が焼結された後にセラミック基板に１つ以上の基準特徴を形成することと、１つ以上の基準特徴によって定められる基板基準座標系に対して相対的に各第１のドロップホールの二次元場所を測定することと、テンプレートに１つ以上のテンプレート位置決め特徴を形成することであって、該１つ以上のテンプレート位置決め特徴は、１つ以上のテンプレート位置決め特徴を１つ以上の基準特徴に適合させることによって、テンプレートがセラミック基板にあてがわれてセラミック基板に対して相対的に少なくとも二次元に固定されることを可能にするために、１つ以上の基準特徴に適合するように構成される、ことと、テンプレートに１つ以上のコンポーネント位置決め特徴を形成することであって、各コンポーネント位置決め特徴は、基板基準座標系に関連付けられた第１のドロップホールのうちの１つのホールの測定場所に少なくとも部分的に基づいて、１つ以上のテンプレート位置決め特徴によって定められるテンプレート基準座標系に対して相対的に配置される、ことと、を含んでいてよい。
【００４１】
このような一部の方法実装形態では、方法は、また、テンプレート基準座標系に関連付けられた各コンポーネント位置決め特徴の場所を不揮発性コンピュータ読み取り可能媒体に格納することと、交換用のテンプレートを求めるリクエストを受信することと、交換用のテンプレートを求めるリクエストに応えて、不揮発性コンピュータ読み取り可能媒体からテンプレート基準座標系に関連付けられた各コンポーネント位置決め特徴の場所を取り出すことと、交換用のテンプレートに１つ以上の交換用テンプレート位置決め特徴（交換用テンプレート位置決め部）を形成することであって、該１つ以上の交換用テンプレート位置決め特徴は、交換用テンプレートがセラミック基板上に配されセラミック基板に対して相対的に少なくとも二次元に固定されることを可能にするために、１つ以上の基準特徴に適合するように構成される、ことと、交換用テンプレートに１つ以上の交換用コンポーネント位置決め特徴（交換用コンポーネント位置決め部）を形成することであって、各交換用コンポーネント位置決め特徴は、不揮発性コンピュータ読み取り可能媒体から取り出されたテンプレート基準座標系に関連付けられたコンポーネント位置決め特徴の場所に対応する場所に、１つ以上の交換用テンプレート位置決め特徴によって定められる交換用テンプレート基準座標系に対して相対的に配置される、ことと、を含んでいてよい。
【００４２】
一部の方法実装形態では、方法は、また、セラミック基板を焼結させる前に、セラミック基板の第１の側の反対側であるセラミック基板の第２の側に複数の第２のドロップホールを形成することであって、第１のドロップホールと第２のドロップホールとからなる少なくとも幾つかのペアがあり、焼結の前は、そのペアの第２のドロップホールがそのペアの第１のドロップホールの場所に対応する場所に配置される、ことと、１つ以上の基準特徴に関連付けられた各第２のドロップホールの位置を測定することと、第１のドロップホールと第２のドロップホールとからなる各ペアについて、基板基準座標系に関連付けられたそのペアの第１のドロップホールの場所と、基板基準座標系に関連付けられたそのペアの第２のドロップホールの場所との間に補間を行うことによって、そのペアの第１のドロップホール及び第２のドロップホールのための平均場所を決定することであって、テンプレートに１つ以上のコンポーネント位置決め特徴を形成することは、対応する第１のドロップホールと第２のドロップホールとからなるペアの平均場所に対応する、テンプレート基準座標系に関連付けられた場所に、少なくとも幾つかのコンポーネント位置決め特徴を形成することを含む、ことと、を含んでいてよい。
【００４３】
＜詳細な説明＞
以下の説明では、提示された概念の完全な理解を与えるために、数々の具体的詳細が特定されている。提示された概念は、これらの具体的詳細の一部又は全部を伴わずに実施されてもよい。また、説明された概念を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス作業の詳細な説明は省略されている。一部の概念は、特定の実施形態に関連付けて説明されるが、これらの実施形態は、限定的であることを意図していないと理解される。
【００４４】
本開示内容の譲受人は、半導体製造に使用するためのガスボックスの設計を、より無駄がなく、よりコンパクトで、尚且つより安価なシステムにするために、根本的に変革することに取り組んできた。この努力の一環として検討された概念の１つが、「モノリシックマニホールド」設計である。この設計では、従来はガスボックスに収容されていた弁、ＭＦＣ、及びその他の流体制御コンポーネントのかなりの割合又はひいては全部が、共通のマニホールドブロックに取り付けられる。様々な流体制御コンポーネント間で流体をやり取りするために必要とされる全ての（又は少なくとも大半の）流路を含む、切れ目のない１つのパーツになるように形成されるこのマニホールドブロックと、関連付けられた流体制御コンポーネントをこのマニホールドブロックに取り付けるための取り付け特徴とが、モノリシックマニホールドと呼ばれる。本明細書で使用される「流体」という用語は、気相又は液相のいずれかの流体（又は例えば流体粒子が中に懸濁された気体などの、気相と液相との混合）を指していてよいと理解される。ガスボックスは、プロセスガスの供給を提供することに加えて、液相処理化学剤の供給も提供してよい。
【００４５】
或る特定の概念では、モノリシックマニホールドは、セラミック材料で作成されてよく、この概念は、本明細書では、「セラミックモノリシックマニホールド」、即ち「ＣＭＭ」と呼ばれる。ＣＭＭは、例えば、スルーホール、流体フロービア、流路等といった特徴（「形状」）を幾枚かの別々の「グリーン」セラミック層内へ機械加工で形成し、機械加工の完了後にそれらの層を揃えて積み重ねて接着することによって製造されてよい。これらの特徴は、射出成形、乾式プレス、又は静水圧プレスを使用して形成されてもよい。接着されたセラミック構造は、次いで、切れ目のない融合されたセラミック構造を作成するために、窯又は炉の中で焼結されてよい。焼結プロセス中に、セラミックは、大幅な収縮を経るだろう。したがって、仕上がったセラミックパーツ内で所望される特徴は、いずれも、収縮が生じたときにそれらの特徴が最終的なパーツにとって所望のサイズに縮むように尚且つ所望の位置にくるように、大きめの縮尺でグリーンセラミック内に機械加工又は形成されなければならない。セラミックメーカらは、このような収縮効果を補うための技術を開発してきたが、パーツ内におけるセラミック材料及び空所の分布次第では、パーツ内で見舞われる収縮の量に幾分ばらつきがある。したがって、このようなセラミックパーツにおいて実現可能な公差には限りがあり、より高い特徴精度（形状精度）を実現するためには、焼結後の機械加工作業が必要とされるだろう。もし、例えば高精度の取り付け場所を多数伴うコンポーネントで必要とされるだろうように、このような作業が多く実施される必要があると、このような焼結後の機械加工の蓄積費用がコンポーネントの総費用を不必要に且つ不相応に増加させる恐れがある。
【００４６】
図１は、少なくとも１６種類の別々の処理ガス（又は処理液）に適応したＣＭＭ設計の例の等角図を示している。図に示されるように、この例のＣＭＭ１００は、この場合、複数のＭＦＣ１０８及び弁１１０が接続されたセラミック基板１０２を含む。図２は、ＣＭＭ１００の等角分解図を示している。この図では、セラミック基板１０２は、更にはっきり見えており、ＭＦＣ１０８及び弁１１０などの様々な流体フローコンポーネントもまた、同様である。図からわかるように、各流体フローコンポーネントとセラミック基板１０２との間には、１つ以上のＣシール保持具１５４が介在する。これらのＣシール保持具１５４は、流体フローコンポーネント上の浅い孔特徴に適合して流体フローコンポーネントとセラミック基板１０２との間で圧縮される１枚以上の金属Ｃシールを含む、薄い金属コンポーネントである。
【００４７】
この特定の実装形態例では、ＣＭＭ１００は、概ね前後対称である。例えば、各ＭＦＣ１０８は、反対側のセラミック基板１０２上に位置決めされる対応するＭＦＣ１０８を有する。したがって、流体フローコンポーネントの多くをセラミック基板１０２に取り付けるために使用される取り付けネジ１４６は、流体フローコンポーネント、セラミック基板１０２、及び反対側のセラミック基板１０２上の別の同様な流体フローコンポーネントに通されてよく、次いで、ナット１５０が、組立品を締め合わせるために取り付けネジ１４６にネジ留めされてよい。一部の実装形態では、一部の流体フローコンポーネントが、（別個のナットではなく、）取り付けネジ１４６をネジ入れるためのネジ穴又は挿入部をベース部分に有するものであってよい。
【００４８】
図１及び図２では、第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６も見えている。第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６は、「テンプレート」ではなく「マスク」と呼ばれてもよく、本開示におけるこれ以降の部分で更に詳しく論じられるように、幾つかの重要な目的を果たしてよい。第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６は、流体フローコンポーネント（及びそれに関連付けられたＣシール保持具１５４）とセラミック基板１０２との中間に挟まれる。基準特徴１２２は、第１のテンプレート１１４上及び第２のテンプレート１１６上のテンプレート位置決め特徴１２４に適合してよく、第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６を高精度で、即ちセラミック基板１０２の焼結時公差を上回る精度でセラミック基板１０２に対して相対的に配置する働きをしてよい。
【００４９】
図３は、セラミック基板１０２の平面図を示している。図から明らかなように、図に示された第１の側１０４には、多数の特徴があり、第２の側（ここでは図示されていないが、セラミック基板１０２の、第１の側１０４とは反対の側）にも、多数の特徴が見つかるだろう。第１の側１０４及び第２の側における特徴の多くは、対応する場所にあってよい。
【００５０】
例えば、図に示されているセラミック基板１０２は、セラミック基板１０２の内部流体流路（不図示）がセラミック基板１０２から出る場所にある幾つかの第１のドロップホール１１８を有していてよい。本明細書で使用される「ドロップホール」という用語は、このような内部流体通路をＭＦＣ１０８及び弁１１０などの対応する流体フローコンポーネントに接続する穴を指している。各ドロップホールは、２つの個別のコンポーネント間における流体の流れの遷移を表しているので、各ドロップホールの周囲には、何らかの形態のシールが必要である。このような密封技術の１つが、Ｃシールであり、これは、その外周に放射状のスリットを有する薄い金属の輪である。したがって、Ｃシールの断面は、下記のように見える。
【数１】
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【００５１】
図４は、Ｃシール界面の例の分解側断面図を示している。図５は、組み立てられた状態の、図４のＣシール界面の例の側断面図を示している。図４では、第１のコンポーネント４５８及び第２のコンポーネント４６０が見えている。第１のコンポーネント４５８及び第２のコンポーネント４６０は、ネジ４４６及びナット４５０を取り付けることによって締め合わされてよい。流体流路４６４が、第１のコンポーネント４５８及び第２のコンポーネント４６０の両方に通されてよい（もし、第２のコンポーネント４６０が例えばセラミック基板１０２と同様であるならば、流体流路４６４は、第２のコンポーネント４６０を出たところでドロップホールを形成するだろう）。図からわかるように、第１のコンポーネント４５８と第２のコンポーネント４６０との間には、Ｃシール４５６が介在する。Ｃシール４５６は、Ｃシール保持具４５４によって捕捉され、これは、厳密に必要なわけではないが、Ｃシール４５６の取り扱いを容易にし、装着時におけるＣシール４５６のズレを防ぐことができるだろう。第１のコンポーネント４５８及び第２のコンポーネント４６０は、それぞれ、流体流路４６４のための出口点の周囲に座ぐり４６２を有していてよく、Ｃシール４５６は、その装着時に座ぐり４６２内に着座してよい。座ぐり４６２は、Ｃシール４５６が流体流路４６４に対して高精度で位置決めされるように、精密機械加工されてよい。これは、Ｃシール４５６を流体流路４６４と同心円状にし、Ｃシール４５６の一部分が流体流路４６４の外縁からはみ出て流体流路４６４に進入しそこで流体流路４６４内における流体の流れに悪影響を及ぼすかもしれないというリスクを最小限に抑える。図５からわかるように、Ｃシール界面が組み付けられるときに、Ｃシール４５６は、座ぐり４６２間で圧縮されて変形し、気密シールを提供する。
【００５２】
図３に戻ると、図４及び図５に示されるのとは対照的に、第１のドロップホール１１８には、いずれも座ぐりが関係付けられてないことが見てとれる。セラミック基板１０２にこのような座ぐり特徴を追加することは、もちろん可能だろうが、本発明者らは、そうすることがセラミック基板１０２の製造費用の無駄な増加を招くと判断した。セラミック基板１０２の焼結時に見舞われる公差ドリフトゆえに、このような座ぐりは、セラミック基板１０２にその焼結後に追加する必要があるだろう。「グリーン」（未焼結）セラミックが、比較的に容易に機械加工可能であるのに対し、焼結されたセラミックは、機械加工することがもっと困難である。焼結後に各第１のドロップホール１１８のために座ぐり特徴を機械加工することは、セラミック基板１０２の製造費用の大幅な割り増しを招くだろう。このことから、セラミック基板１０２上に示された特徴は、ほぼ全て、グリーン機械加工された特徴である。本発明者らは、場合によっては、ＣＭＭ１００を提供するために（又は少なくとも、ＣＭＭ１００に付けられる様々な流体フローコンポーネントの精確な取り付けを可能にする特徴を提供するために）、セラミック基板１０２などのセラミック基板に対して１つ又は２つのタイプの焼結後機械加工作業を実施すれば十分だろうと判断した。先ず、セラミック基板１０２の第１の側１０４が（及びもし、第２の側にもシール界面が存在するならば、可能性として第２の側も）、例えば５〜３５Ｒａの表面粗度などの高い平滑度になるように研磨又はラップ磨きされてよい。この研磨は、第１の側１０４及び／若しくは第２の側の全体に施されてよい、又はドロップホール１１８を直接取り巻く領域のみに限られてよい。この研磨作業は、Ｃシールが正確に封着することを可能にする十分に滑らかな封着表面を提供する。実施されえるもう１つの機械加工作業は、第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６をセラミック基板１０２に対して位置決めするために後ほど使用される基準特徴１２２（又はこのような基準特徴１２２が装着されることを可能にする機械特徴）の１つ以上を精密機械加工することである。基準特徴又は特徴１２２は、基板基準座標系１２６を定めてよい。一部の実装形態では、基準特徴は、精密機械加工されていないＣＭＭ１００内の特徴を使用してＣＭＭ１００に接着又はそれ以外の形で留め付けられてよく、例えば、ＣＭＭ１００は、精密機械加工されたピンが中に挿入され接着されえる大きめのサイズの穴を焼結後に有するように設計されてよい。したがって、基準特徴は、ＣＭＭ１００に関連付けられた固定の基準枠を提供するために、ひとたび装着されるとＣＭＭ１００に対して固定されてよい。
【００５３】
セラミック基板１０２は、幾つかのコンポーネント取り付け特徴１３２も含んでいてよく、これらのコンポーネント取り付け特徴１３２は、この例では、１つ又は２つの流体フローコンポーネントをセラミック基板１０２に取り付けるためにセラミック基板１０２と上記１つ又は２つの流体フローコンポーネントにボルト又はネジを通すことを可能にするスルーホールである。このような特徴は、例えばセラミック基板１０２に装入されるネジ切りされた金属挿入具などの、内側をネジ切りされた特徴であってもよいが、このようなコンポーネントの取り付けを実現するために最も費用効果の高いメカニズムを提供するのは、単純なスルーホールだろう。なぜならば、このような特徴は、グリーン機械加工されてよく、焼結後の機械加工作業を必要とせずにすむからである。
【００５４】
様々な要因ゆえに、各流体フローコンポーネントは、対応する第１のドロップホール１１８（又は第２のドロップホール）が、各流体フローコンポーネント内に存在する（１つ又は複数の）座ぐりと精確に位置合わせされるように、セラミック基板１０２に取り付けられると望ましいだろう。第１のドロップホール１１８は、動かすことができないので、本発明者らは、各流体フローコンポーネントを対応する第１のドロップホール１１８に対して精確に位置決めするためには、位置決め用のマスク又はテンプレートをＣシールと併用するとよいと判断した。もし、流体フローコンポーネントとシールを位置決めするための座ぐり（又はシール）が、ドロップホールと精確に位置合わせできないと、可能性として考えられるドロップホールに対する流体フローコンポーネント／シールのズレが、シール接触領域をドロップホールと重複させてシールを損傷させる及び／又は漏れを引き起こすことがないように、ドロップホールの直径を小さくする必要があるだろう。
【００５５】
図６は、第１のテンプレート１１４の平面図を示している。図からわかるように、第１のテンプレート１１４は、セラミック基板１０２上に存在する穴／特徴パターンと概ね似ている。実際、第１のテンプレート１１４などのテンプレートは、基板基準座標系１２６に関連付けられたセラミック基板１０２内の第１のドロップホール１１８の測定場所に基づいて、実際にカスタムメイドで機械加工（又はそれ以外のやり方で形成）されてよい。例えば、第１のテンプレート１１４は、セラミック基板１０２の（１つ又は複数の）基準特徴１２２と同じ相対的構成をとるように機械加工（又はそれ以外のやり方で形成）された１つ以上のテンプレート位置決め特徴１２４を有していてよく、これらのテンプレート位置決め特徴１２４は、テンプレート基準座標系１２８を定めていてよい。第１のテンプレート１１４は、また、例えば基板基準座標系１２６に関連付けられた対応する第１のドロップホール１１８の測定場所に基づいてそれぞれテンプレート基準座標系１２８に対して相対的に配置される複数のコンポーネント位置決め特徴１３０も有していてよい。コンポーネント位置決め特徴１３０は、Ｃシール１５６の位置決めのために通常使用されるだろう座ぐり４６２に事実上取って代わるようにサイズ決定されてよい。
【００５６】
第１のテンプレート１１４は、セラミック基板１０２のコンポーネント取り付け特徴１３２の場所と配置的に対応する幾つかのコンポーネント取り付け特徴パススルー１３４も含んでいてよい。第１のテンプレート１１４は、また、右上の隅の「Ａ面」マークなどのマークはもちろん、セラミック基板１０２上の同様のマークを見えるようにする開口（「Ａ面」マークの右側の矩形の開きを参照）も含んでいてよい。
【００５７】
第１のテンプレート１１４は、ステンレス鋼、アルミニウム、又は（焼結されたセラミック基板の機械加工性に比べて）容易に機械加工可能なその他の材料などの材料で作成されるので、第１のテンプレート１１４にコンポーネント位置決め特徴１３０及びコンポーネント取り付け特徴パススルー１３４を精確に機械加工することは、経済的に採算がとれている。図７は、第１のテンプレート１１４と多くの特徴を共有する第２のテンプレート１１６の平面図を示している。比較のために、第１のテンプレート１１４からの特徴は、破線で示されており、図からわかるように、両テンプレート間には多くの重複がある。一部の実装形態では、第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６は、（恐らくは異なるパーツ番号又はパーツ識別子でマークされているだろうが）同一であってよく、これは、所定のセラミック基板に対して１つのテンプレート設計が指定されることを可能にしている。この共通テンプレートは、次いで、複製されてセラミック基板に組み付けられてよい。
【００５８】
焼結されたセラミック基板１０２は、個体ごとに、様々な要因ゆえに僅かに異なる収縮特性を見せるだろうゆえに、本発明者らは、焼結されたセラミック基板１０２ごとに、第１のテンプレート１１４及び第２のテンプレート１１６がカスタムメイドで製造されるとよいだろうと判断した。このようにすれば、特定のセラミック基板１０２に取り付けられる弁１１０、ＭＦＣ１０８、及びその他の様々なコンポーネントは、その特定のセラミック基板１０２のドロップホールの実際の場所に対して相対的に精確に位置決めされるだろう。
【００５９】
図８は、セラミック基板に使用するためのテンプレートを製造するためのプロセスのためのフローチャートである。ブロック８０２では、セラミック基板が、複数のドロップホール、及び例えばスルーホールなどのコンポーネント取り付け特徴を含むように、グリーン機械加工される。このグリーン機械加工は、セラミック基板の焼結前に起きる。グリーン機械加工は、複数枚のセラミック材料層を機械加工することを伴ってよく、これらの層は、次いで、セラミック基板を形成するために積み重ねられて接着される。
【００６０】
ブロック８０４では、セラミック基板は、セラミック材料を焼結させるために、窯又は炉の中で焼成されてよい。この焼結プロセス中に、セラミック基板は、全体のサイズが縮小し、セラミック基板内へ機械加工された特徴は、その機械加工時の位置から変位し、また、その他のタイプの寸法ドリフトに見舞われる可能性もある。
【００６１】
ブロック８０６では、焼結されたセラミック基板は、その焼結後の状態で機械加工されてよい。この焼結後機械加工では、セラミック基板は、１つ以上の基準特徴を、焼結されたセラミック基板内へ機械加工されてよい（又はセラミック基板内へ機械加工された特徴に装入されてよい）。これらの基準特徴の数及びタイプは、様々であってよい。本明細書で論じられる例では、基準特徴は、セラミック基板に開けられた孔に挿入され次いでセラミック基板に対して相対的に適所に接着される１対の精密機械加工されたピンの形態をとる。一部の実装形態では、基準特徴に適合するセラミック基板内の特徴が、精密機械加工されてよく、このようなピンは、次いで、例えば何らかのタイプのネジ切りナットを一端に使用することによって着脱式に適所に装着されて固定されてよい。基準特徴の機能は、セラミック基板のための「固定の」基準枠を提供することであり、例えばセラミック基板内の例えばドロップホールなどの他の全ての特徴の場所が、この基準枠に照らして測定されてよい。基準特徴は、また、第１のテンプレートを（及びもし使用されるならば第２のテンプレートも）セラミック基板に対して相対的に位置決めする物理的な界面としても機能する。焼結後機械加工の一環として、セラミック基板は、必要に応じて研磨を施されてもよく、ただし、このような研磨作業は、希望に応じて後の時点で起きてもよい。
【００６２】
一部の実装形態では、「焼結後」機械加工は、単純に、位置決めピンなどの機械加工されたコンポーネントを、グリーン機械加工段階で作成されて次いで焼結プロセスを経たセラミック基板の特徴に装入することを伴ってよいと理解される。このような実装形態では、セラミック基板内の特徴は、精密機械加工された特徴でなくてよく、その代わりに、焼結プロセスの結果として得られる焼成時公差を有していてよい。このような場合、基準特徴と、その基準特徴に適合するセラミック基板内の特徴との間の公差のギャップは、上述されたように、基準特徴をその基準特徴に適合するセラミック基板内の特徴内に接着することによって対処されえる。最終的に、セラミック基板は、あらゆる実用目的のためにセラミック基板に対して空間的に固定された１つ以上の基準特徴を伴う状態で残される。
【００６３】
ブロック８０８では、焼結されたセラミック基板は、例えばマシンビジョンシステム又はレーザスキャンシステムなどの自動化された計測機器を使用して検査されてよい。この測定プロセスの一環として、基板基準座標系が、基準特徴に対して相対的に定められてよく、この基準座標系は、例えば、（１つ若しくは複数の）基準特徴の１つに又は（１つ若しくは複数の）基準特徴の一部に中心合わせされてよい。基板基準座標系は、流体フローコンポーネントが取り付けられるセラミック基板の表面に平行な面内の任意の場所に中心合わせされてよいと理解される。ひとたび基板基準座標系が確立されたら、自動化された計測機器（手動の計測機器が使用されてもよいが、更に時間がかかるだろう）によって、例えばドロップホールやコンポーネント取り付け特徴等の他の各特徴の、基板基準座標系に対する相対的場所が確立される。最終的には、セラミック基板内の各ドロップホール及びコンポーネント取り付け特徴並びに（１つ又は複数の）基準特徴の相対的場所が決定されることを可能にする情報を含むデータファイルが作成されてよい。
【００６４】
ブロック８１０では、１つ以上のテンプレート位置決め特徴を含めるために、例えば薄いステンレス鋼シートなどのテンプレートブランクが機械加工されてよい（又は例えばレーザ切断若しくはスタンピングなどによって、それ以外のやり方で処理されてよい）。このようなテンプレート位置決め特徴は、その数、形状、タイプ、及び相対的場所が、セラミック基板内の基準特徴の数、形状、タイプ、及び相対的場所に対応していてよい。例えば、本明細書で論じられる例では、セラミック基板に装入される基準ピンが２本ある。各テンプレートは、そのテンプレートがセラミック基板の一方の側にあてがわれるときに基準特徴を突き出させる２つの精密機械加工された穴を含む。基準特徴は、こうして、テンプレートがセラミック基板に対して相対的に横方向に滑るのを阻止しえる。
【００６５】
ブロック８１２では、テンプレートブランクは、複数のコンポーネント位置決め特徴を追加するために機械加工されてよい。各コンポーネント位置決め特徴は、基準特徴に関連付けられた、セラミック基板上における対応する特徴の測定場所に対応する場所に、テンプレート取り付け特徴に対して相対的に位置決めされてよい。このようにして、セラミック基板内の全てのドロップホールの相対的場所が、テンプレートに転写されえる。
【００６６】
コンポーネント位置決め特徴は、セラミック基板に取り付け可能な様々な流体フローコンポーネントを、セラミック基板と流体フローコンポーネントとの間の通路に（又はその逆方向に）流体が流れることを可能にするドロップホールに対して相対的に精確に位置決めすることを目的としている。したがって、テンプレートがセラミック基板に装着され（そしてその位置が基準特徴によって適所に固定され）るときに、各コンポーネント位置決め特徴は、例えば、ドロップホール（又は精確な配置が重要視されるその他の特徴）の１つに中心合わせされてよい。
【００６７】
流体フローコンポーネントは、例えばコンポーネント位置決め特徴内に高精度で嵌め込み可能な隆起ボスなどの、コンポーネント位置決め特徴に直接的に適合する特徴、又は例えばＣシールを受ける座ぐりなどの、コンポーネント位置決め特徴に間接的に適合する特徴の、いずれかを有していてよい。後者の実装形態では、Ｃシールは、流体フローコンポーネントの座ぐり内に精確に着座してよく、その場所でテンプレート内のコンポーネント位置決め特徴に適合するように、テンプレート／セラミック基板組立品にあてがわれて取り付けられる流体フローコンポーネントの表面から突き出してよい。このようにして、各流体フローコンポーネント（及びもし使用されるならば、各別々のＣシール）は、その対応する１つの（又は複数の）ドロップホールに対して精確に位置決めされる。
【００６８】
図９は、セラミックモノリシックマニホールドの例の一部分を抜き出した断面図を示している。弁、ＭＦＣ、又はその他の流体フローコンポーネントであってよい第１のコンポーネント９５８が、セラミック基板９０２であってよい第２のコンポーネント９６０に、取り付けネジ９４６及びナット９５０を使用して締め付けられてよい。第１のコンポーネント９５８及び第２のコンポーネント９６０は、両コンポーネントを通る流体流路９６４を有していてよい。Ｃシール９５６が、流体流路９６４が第１のコンポーネント９５８と第２のコンポーネント９６０とを橋渡しするところであるこれらの両コンポーネント間の界面を密封してよい。Ｃシール９５６は、一部の実装形態では、Ｃシール保持具９５４によって適所に保持されてよい。Ｃシール９５６は、第１のコンポーネント９５８内の座ぐり９６２に収まってよく、この座ぐり９５６は、Ｃシール９５６をそれが流体流路９６４と同心円状になるように位置決めする働きをしえる。
【００６９】
図９では、第１のテンプレート９１４も見えている。第１のテンプレート９１４は、テンプレート位置決め特徴９２４、コンポーネント位置決め特徴９３０、及び２つのコンポーネント取り付け特徴パススルー９３４などの、幾つかの穴又は切り抜きを開けられている。更に明瞭にするために、第１のテンプレート９１４は、図９の下半分にも、同一の呼び出し記号を使用して別に示されている（ただし、この別に示された図では、呼び出し記号にダッシュ記号「’」が追加されている）。
【００７０】
コンポーネント位置決め特徴９３０は、第１のテンプレート９１４がセラミック基板９０２にあてがわれるときに、セラミック基板９０２と協同して座ぐり特徴を形成する。この２つの座ぐり特徴には、Ｃシール９５６が収まってよく、第１のテンプレート９１４は、こうして、セラミック基板９０２に対してＣシール９５６の精確な横方向配置を提供する。第１のテンプレート９１４は、同様にして、テンプレート位置決め特徴９２４と基準特徴９２２（一部の実装形態では、セラミック基板９０２に永久的に留め付けられてよい）との間の界面を通じてセラミック基板９０２に対して精確に配置されてよい。図には、１つの基準特徴９２２のみが示されているが、実際の実施では、セラミック基板９０２と第１のテンプレート９１４との間に発生する可能性がある回転運動を防ぐために、２つ以上の基準特徴９２２が使用されてよい。また、図に示された実装形態は、第１のテンプレート９１４のみを取り上げているが、もし、セラミック基板９０２のもう一方の側にも流体フローコンポーネントが取り付けられるならば、そのもう一方の側に第２のテンプレートが使用されてよいことがわかる。たとえもし、セラミック基板９０２のもう一方の側に流体フローコンポーネントが取り付けられないとしても、やはり第２のテンプレートが使用されてよく、すると、セラミック基板９０２に当たるいずれの取り付けネジ９４６又はナット９５０も、セラミック基板９０２に直接当たるのではなく、第１のテンプレート９１４及び／又は第２のテンプレート９１６全体に分布する負荷を通して当たることになる。
【００７１】
例えばＣＭＭ１００などの多くの実装形態では、セラミック基板の一方の側にあるドロップホールの多くが、セラミック基板のもう一方の側も対応してドロップホールを位置決めされてよい。したがって、上述されたように、セラミック基板のための第１のテンプレート及び第２のテンプレートは、おおよそ同じ場所に配置された多くの特徴を有していてよい。このような場合は、セラミック基板の第１の側用に特定の第１のテンプレートを作成し、セラミック基板の第２の側用に特定の第２のテンプレートを作成することが可能であるが、単純に、第１のテンプレート又は第２のテンプレートのいずれとしても使用できる１つのテンプレートを２つ複製することが望ましいだろう。これは、（非常によく似ているだろう）一方の側専用のテンプレートが間違った側に使用されるかもしれない可能性を減らすとともに、２つの異なるパーツを管理する物流的負担も軽減する。
【００７２】
図１０は、セラミック基板のいずれの側に使用するにも適したテンプレートを作成するための技術のフローチャートを示している。この特定の例では、各テンプレートは、互いに同一の複製であり、ただし、それらのテンプレートのいずれか又は両方が、そのテンプレートが実際はセラミック基板の特定の側に取り付けられたときにのみ使用される追加のコンポーネント取り付け特徴又はその他の特徴を含んでいるかもしれない。
【００７３】
図１０の技術は、ブロック１００２から始まり、ここでは、セラミック基板が、複数のドロップホール、及びスルーホールなどのコンポーネント取り付け特徴を含むように、グリーン機械加工される。このグリーン機械加工は、セラミック基板の焼結前に起きる。グリーン機械加工は、複数枚のセラミック材料層を機械加工することを伴ってよく、これらの層は、次いで、セラミック基板を形成するために積み重ねられて接着される。結果として得られた機械加工されたセラミックは、この場合は、セラミック基板の両側にドロップホール（及びコンポーネント取り付け特徴）を有することになる。
【００７４】
ブロック１００４では、セラミック基板は、セラミック材料を焼結させるために、窯又は炉の中で焼成されてよい。この焼結プロセス中に、セラミック基板は、全体のサイズが縮小し、セラミック基板内へ機械加工された特徴は、その機械加工時の位置から変位し、また、その他のタイプの寸法ドリフトにも見舞われる可能性がある。
【００７５】
ブロック１００６では、焼結されたセラミック基板は、その焼結後の状態で機械加工されてよい。この焼結後機械加工では、セラミック基板は、１つ以上の基準特徴を、焼結されたセラミック基板内へ機械加工されてよい（又はセラミック基板内へ機械加工された特徴に装入されてよい）。図８の技術に関して論じられたように、これらの基準特徴の数及びタイプは、様々であってよい。本明細書で論じられる例では、基準特徴は、セラミック基板に開けられた孔に挿入され次いでセラミック基板に対して相対的に適所に接着される１対の精密機械加工されたピンの形態をとる。一部の実装形態では、基準特徴に適合するセラミック基板内の特徴が、精密機械加工されてよく、このようなピンは、次いで、例えば何らかのタイプのネジ切りナットを一端に使用することによって着脱式に適所に装着されて固定されてよい。基準特徴の機能は、セラミック基板のための「固定の」基準枠を提供することであり、セラミック基板内の例えばドロップホールなどの他の全ての特徴の場所が、この基準枠に照らして測定されてよい。基準特徴は、また、第１のテンプレートを（及びもし使用されるならば第２のテンプレートも）セラミック基板に対して相対的に位置決めする物理的な界面としても機能する。焼結後機械加工の一環として、セラミック基板は、必要に応じて研磨を施されてもよく、ただし、このような研磨作業は、希望に応じて後の時点で起きてもよい。
【００７６】
上述されたように、一部の実装形態では、「焼結後」機械加工は、単純に、位置決めピンなどの機械加工されたコンポーネントを、グリーン機械加工段階で作成されて次いで焼結プロセスを経たセラミック基板の特徴に装入することを伴っていてよいと理解される。このような実装形態では、セラミック基板内の特徴は、精密機械加工された特徴でなくてよく、その代わりに、焼結プロセスの結果として得られる焼成時公差を有していてよい。このような場合、基準特徴と、その基準特徴に適合するセラミック基板内の特徴との間の公差のギャップは、上述されたように、基準特徴をその基準特徴に適合するセラミック基板内の特徴内に接着することによって対処されえる。最終的に、セラミック基板は、あらゆる実用目的のためにセラミック基板に対して空間的に固定された１つ以上の基準特徴を伴う状態で残される。
【００７７】
ブロック１００８では、ブロック８０８と同様に、焼結されたセラミック基板は、例えばマシンビジョンシステム又はレーザスキャンシステムなどの自動化された計測機器を使用して検査されてよい（このような検査は、手動で行われてもよいが、効率が悪くなる）。この測定プロセスの一環として、基準特徴に対して相対的に基板基準座標系が定められてよく、この基準座標系は、例えば、（１つ若しくは複数の）基準特徴の１つに又は（１つ若しくは複数の）基準特徴の一部に中心合わせされてよい。基板基準座標系は、流体フローコンポーネントが取り付けられるセラミック基板の表面に平行な面内の任意の場所に中心合わせされてよいと理解される。ひとたび基板基準座標系が確立されたら、自動化された計測機器（手動の計測機器が使用されてもよいが、更に時間がかかるだろう）によって、例えばドロップホールやコンポーネント取り付け特徴等の他の特徴の、基板基準座標系に対する相対的場所が確立される。最終的には、セラミック基板内の各ドロップホール及びコンポーネント取り付け特徴並びに（１つ又は複数の）基準特徴の相対的場所が決定されることを可能にする情報を含むデータファイルが作成されてよい。
【００７８】
ブロック１００８では、セラミック基板の両方の側が検査され、セラミック基板の第１の側の第１のドロップホールの場所及びセラミック基板の第２の側の第２のドロップホールの場所（並びにセラミック基板上に存在しテンプレートに転写されるべきであるその他の任意の特徴の場所）が基板基準座標系に対して相対的に測定されると理解される。通常は、各種の測定された特徴の、セラミック基板上における二次元的な場所のみが必要であるので、同じ基準座標系が、セラミック基板の両方の側の特徴を測定するときに使用されてよい。
【００７９】
ブロック１０１０では、セラミック基板の相対する側の概ね同じ場所に位置決めされる第１のドロップホールと第２のドロップホールとからなるペアが特定されてよい。例えば、セラミック基板の第１の側で測定された各特徴について、セラミック基板の第２の側のどの特徴がその特徴に場所的に最も近いかの判定がなされてよく、次いで、これらの２つの特徴は、対応するからなるペアの特徴であるとみなされてよい。
【００８０】
ブロック２０１２では、ブロック１０１０で特定された各ペアの特徴の平均場所が決定される。図１１は、平均場所決定の説明を目的とした、セラミック基板を抜き出した断面図を示している。図１１では、セラミック基板１１０２が、グリーン機械加工された焼結前の状態（図の上段部分）及び焼結後の状態（図の下段部分）の両方で示されている。グリーン機械加工された焼結前の状態では、セラミック基板１１０２は、互いに同軸である第１のドロップホール１１１８と第２のドロップホール１１２０とを有する。しかしながら、焼結後は、セラミック基板（この時点ではセラミック基板１１０２’）は収縮している。セラミック基板１１０２’内における、不均一な収縮速度及び可能性として生じえる反りゆえに、第１のドロップホール１１１８’と第２のドロップホール１１２０’は、互いに同軸ではなくなっている。
【００８１】
図からわかるように、第１のドロップホール１１１８’は、基板基準座標系１１２６の軸から距離「Ａ」にあり、第２のドロップホール１１２０’は、基板基準座標系１１２６の軸から距離「Ｂ」にある。第１のドロップホール１１１８’／第２のドロップホール１１２０’ペアの平均場所は、したがって、（Ａ＋Ｂ）／２である。二次元での平均場所を得るために、図１１の面に垂直な方向にも、同様な評価が実施されてよい。同様な平均場所決定は、単独の特徴に対してもなされてよく、例えば、コンポーネント取り付け特徴のために使用されてよいスルーホールは、セラミック基板の厚みを突っ切るにあたり、完全には真っ直ぐでないだろう（即ち、そのようなスルーホールは、それらがつないでいるセラミック基板の表面に真に垂直な経路を完全にはたどらないだろう）。したがって、このような特徴がセラミック基板から出るところの穴は、これらの穴がともに１つの共通する特徴から生じたにもかかわらず、セラミック基板の両側で僅かに異なることがある。このような場合は、このような出口穴の平均場所が、例えばコンポーネント取り付け特徴パススルーなどの対応する特徴をテンプレート上に位置決めするために使用されてよい。
【００８２】
ブロック１０１４では、１つ以上のテンプレート位置決め特徴を含めるために、例えば薄いステンレス鋼シートなどのテンプレートブランクが機械加工されてよい（又は例えばレーザ切断若しくはスタンピングなどによって、それ以外のやり方で処理されてよい）。このようなテンプレート位置決め特徴は、その数、形状、タイプ、及び相対的場所が、セラミック基板内の基準特徴の数、形状、タイプ、及び相対的場所に対応していてよい。テンプレート位置決め特徴に対して相対的に、テンプレート基準座標系が確立されてよく、このテンプレート基準座標系は、事実上、基板基準座標系の複製であってよい。
【００８３】
ブロック１０１６では、基板基準座標系に照らした第１のドロップホール／第２のドロップホールペアの平均場所に対応する、テンプレート基準座標系に関連付けられたテンプレートブランク内の場所に、コンポーネント位置決め特徴が機械加工されてよい。同様に、基板基準座標系に照らしたコンポーネント取り付け特徴の平均場所に対応する、テンプレート基準座標系に関連付けられたテンプレートブランク内の場所に、コンポーネント取り付け特徴パススルーが機械加工されてよい。
【００８４】
ブロック１０１８では、２枚以上のテンプレートが作成されたかどうかの判定がなされてよく、もし、作成されたならば、技術は、ブロック１０２０に進んでよく、このブロックでは、これらのテンプレートは、ＣＭＭを製作するためにセラミック基板及び各種の流体フローコンポーネントとともに組み立てられてよい。もし、対象とされているセラミック基板のためのテンプレートが２枚以上作成されていないならば、技術は、ブロック１０１４に戻ってよい。このような技術では、所定のセラミック基板のためのテンプレートは同一であってよいので、例えば２枚のテンプレートブランクを互いに積み重ねて同時に機械加工するなどのように、両方のテンプレートを同時に機械加工することが可能であると理解される。
【００８５】
もし、ペアをなす同一のテンプレートが使用されるならば、ＣＭＭ内のドロップホールは、流体フローコンポーネントをＣＭＭに封着するために使用されるシールが適応している最大直径よりも小さいサイズにされる必要があるだろう。各シールは、（ＣＭＭの両側における対応するドロップホール間の「平均」場所の使用ゆえに、）対応するドロップホールに対して僅かな変位を伴って位置決めされるだろうゆえに、ドロップホール直径は、シール接触領域がドロップホールのへりから食み出てシールの密封機能に干渉する事態を防ぐために、通常よりも小さいサイズにされる必要があるだろう。もし、一方の側専用のテンプレートが使用されるならば、ドロップホールは、大きめの直径サイズにされてよく、これは、ガス流特性を向上させえる。
【００８６】
本明細書で論じられるテンプレートは、セラミック基板の低公差特徴に対する高精度の位置的配置を提供することに加えて、更なる機能を提供するために使用されてもよい。
【００８７】
図１２は、ＣＭＭの様々なコンポーネントへの／からの電力又はデータ信号の送信／受信を可能にしえる電気相互接続層を伴うテンプレートを特徴とするＣＭＭを示している。図１３は、図１２のＣＭＭの一部分の詳細図である。図１２では、図１のＣＭＭ１００によく似た形のＣＭＭ１２００が示されている。図１２及び図１３において図１におけるコンポーネントと同じ又は同様であるコンポーネントは、その呼び出し記号の下二桁が図１のコンポーネントと共通であり、ここでは、これらのコンポーネントの詳細な説明は、簡潔を期するために繰り返されなくてよい。このような場合、図１に関連して上述されたこれらのコンポーネントの説明が、図１２における対応するコンポーネントに関する更なる詳細のために参照されてよい。
【００８８】
ＣＭＭ１２００は、この場合は弁１２１０である様々な流体フローコンポーネントに振り向けられる複数の導電性経路１２４２を含む第２のテンプレート１２１６を有する。弁１２１０は、この例では、電気的フィードスルー特徴（図１２及び図１３では見えていない）を突き抜けて導電性経路１２４２に接触する組み付けのバネ荷重電気接触１２６６（図１３を参照）を有する。このようにして、第２のテンプレート１２１６内の導電性経路１２４２によって、弁１２１０を動作させるための電力が提供されてよい。第１のテンプレート（不図示）も、希望に応じて、同様な特徴を有していてよい。導電性経路１２４２は、必要に応じて、第２のテンプレート１２１６に開けられた様々な穴を回避するように振り向けられてよく、コネクタの取り付けを可能にするために１つ以上の共通場所で終結してよい。この例では、９本の導電性経路（図に示された円形に配列された弁１２１０の各弁１２１０に１本ずつの８本の電力信号経路及び１本の共通接地経路）が、全て、ＣＭＭ１２００の左端に示された電気的フィードスルー１２７０で終結する。この電気的フィードスルー１２７０には、導電性経路１２４２に適合する様々な弁１２１０に電力／作動信号を供給するために、バネ荷重接触を伴うコネクタが接続されてよい。
【００８９】
図１４は、図１２のＣＭＭの分解図を示している。図からわかるように、導電性経路１２４２は、２枚の絶縁層１２６８と１２６８’との間に挟まれてよく、これらの絶縁層は、例えば、導電性経路１２４２を第２のテンプレート１２１６及びセラミック基板１２０２から電気的に絶縁するＫａｐｔｏｎ又はその他の絶縁材料で作成されてよい。場合によって、もし、ＣＭＭ１２００が組み立てられるときに導電性経路１２４２がＣＭＭ１２００の非導電性表面にあてがわれるならば、これらの絶縁層の一方又は両方が省略されてもよい。例えば、もし、第２のテンプレートが例えばプラスチックなどの電気的に非伝導性の材料で作成されるならば、導電性経路１２４２と第２のテンプレート１２１６との間に別途の絶縁体層は不要だろう。
【００９０】
図からわかるように、絶縁層１２６８及び１２６８’は、概ね同一であり、唯一の相違は、この場合、絶縁層１２６８’が、第２のテンプレート１２１６及び絶縁層１２６８’を通じた導電性経路１２４２への電気的連絡が必要とされる場所に電気的フィードスルー１２７０を含むことである。各種の絶縁層１２６８及び１２６８’、並びに導電性経路１２４２は、第２のテンプレート１２１６に組み付けられて、１つの組立品を形成するために糊付け又はそれ以外の形で組み立てられてよい。また、もし、複雑な多層電気ルートが必要とされるならば、複数層の導電性経路１２４２及び介在する絶縁層１２６８がこのような組立品に含められてよいとも理解される。
【００９１】
導電性経路１２４２を第１の及び／又は第２のテンプレートに組み込むことによって、ＣＭＭは、作成が必要なケーブル接続の数はもちろん組立品内での製造及び管理が必要なケーブルの本数も減らすことができる強固に統合されたガス管理解決策を提供しえる。
【００９２】
１枚の（又は複数枚の）電気相互接続層を提供することに加えて、上述されたテンプレートは、また（又は或いは）、温度制御機能も提供しえる。例えば、テンプレートに接合される又はそれ以外の形で組み付けられる層に、抵抗ヒータ素子が含められてよい。図１５〜１７は、テンプレートの各種の層の例を示しており、図１８は、図１５〜１７に示された層を積み重ねたものを示している。
【００９３】
図１５は、上述のようにテンプレートブランクを機械加工する又はそれ以外のやり方で変更することによって形成されえるテンプレート層を示している。テンプレート層は、様々な流体フローコンポーネントの精確な取り付けを提供することに関係した機能を提供しえる。図１６は、図１５のテンプレートを使用してセラミック基板に留め付けられるコンポーネントの間の電気的接続を提供しえる電気相互接続層（破線）を示している。図１７は、層内で蛇行する抵抗ヒータ素子（破線）を伴う温度制御層を示している（熱を生成するために、電流が、抵抗ヒータ素子の例えば右上端などの一端から例えば左上に近い端などのもう一端へ振り向けられてよい）。抵抗ヒータ素子は、電気相互接続層と同様なやり方で、２枚の絶縁層間で絶縁されてよい。場合によって、もし、抵抗ヒータ層と電気相互接続層とが互いに隣り合っているならば、これらの層は、その間に共通の絶縁層を共有していてよい。抵抗ヒータ素子は、電気相互接続層に使用されるものと同様な電気的フィードスルー（不図示）を通じて、又はその他の何らかのメカニズムによって、電力の供給を受けてよい。テンプレートの層に電力が供給されるいずれの場合も、電気的フィードスルーを使用する手法に代わるのは、単純に、絶縁層と導電性経路又はヒータ素子とをテンプレートの縁の外まで引き伸ばし、コネクタ又は接続端子又は同類のものに適合しえるリボーンケーブル又はその他の可撓性導体を形成することであってよい。
【００９４】
テンプレートがＣＭＭに提供しえる電気ベースの強化に加えて、テンプレートは、ＣＭＭ及びＣＭＭに接続されえるその他のモジュールのための構造的支えを提供するための便利なメカニズムも提供しえる。
【００９５】
図１９は、ＣＭＭのための及びドータボードモジュールための構造的支えを提供する拡張テンプレートを伴うＣＭＭの等角図を示している。図２０は、図１９のＣＭＭの分解図を示している。図１９及び図２０では、図１のＣＭＭ１００によく似た形のＣＭＭ１９００が示されている。図１９において図１におけるコンポーネントと同じ又は同様であるコンポーネントは、その呼び出し記号の下二桁が図１のコンポーネントと共通であり、ここでは、これらのコンポーネントの詳細な説明は、簡潔を期するために繰り返されなくてよい。このような場合、図１に関連して上述されたこれらのコンポーネントの説明が、図１９における対応するコンポーネントに関する更なる詳細のために参照されてよい。
【００９６】
図１９では、第１のテンプレート１９１４及び第２のテンプレート１９１６は、セラミック基板１９０２よりも面積が大きい。図１９の左側において、第１のテンプレート１９１４及び第２のテンプレート１９１６は、セラミック基板の縁から張り出して、半導体処理ツールの構造フレームの一部分であってよい支持構造１９７４と重なっている。取り付けボルト１９４８が、取り付けボルトナット１９５２と協同し、支持構造１９７４、第１のテンプレート１９１４、及び第２のテンプレート１９１６を留め合わせてよい。
【００９７】
第１のテンプレート１９１４及び第２のテンプレート１９１６は、図１９の右側の張り出しなどの、その他の張り出しも含んでいてよい。図からわかるように、この例では、幾つかの「ドータボード」モジュール１９７２（この例では合計６個）が、第１のテンプレート１９１４及び第２のテンプレート１９１６によってセラミック基板１９０２に接続されている。これらのドータボードモジュール１９７２は、やはりセラミックで作成されてよい、又はステンレス鋼などのその他の材料で作成されてよい。ドータボードモジュールは、追加の弁操作又はその他の流体制御選択肢を提供することによって、ＣＭＭ１９００によって提供される機能を例えばガス調整目的などで拡張するために使用されてよい。
【００９８】
本明細書で論じられるテンプレートは、マーキング機能も取り入れていてよい。例えば、特定のテンプレートが、ＣＭＭに接続されることになる各種の流体フローコンポーネントの取り付け設置場所の輪郭線で、及びこのような各指定の場所に留め付けられることになるコンポーネントのモデル番号を示した標識で、マーキングされてよい。これは、適切なコンポーネントが適切な場所に配されることを保証しえる。
【００９９】
一部の実装形態では、セラミック基板上に、対応する特徴がテンプレートには故意に含まれない特徴があってよい。例えば、セラミック基板は、多岐にわたる様々な半導体製造プロセスに使用されるように設計されてよい。これらのプロセスによっては、特定のタイプの流体フローコンポーネントに適合しない化学剤が使用されることがある。化学的適合性が低い、又は特定のタイプの化学剤と併用されると危険を伴う恐れがある流体フローコンポーネントは、「ポカヨケ」（ミス防止部）を含んでいてよく、これは、コンポーネントを流体フローシステムに取り付けるために使用されるコンポーネント面上の突起である。もし、コンポーネントを取り付けられる表面が、対応する受け部を有していない場合、ポカヨケは、そのコンポーネントが取り付けられるのを阻止する。
【０１００】
ＣＭＭを背景とすると、セラミック基板上の流体フローコンポーネント場所の一部又は全部がポカヨケ受け部を含んでいてよく、そうして、ポカヨケを伴う及びポカヨケを伴わないコンポーネントがこのような場所で使用されることを可能にしている。したがって、多岐にわたる様々な半導体プロセスのいずれにおいても、１つのセラミック基板設計のみが維持又は製作されればよく、そうして、セラミック基板の製造費用を削減している。このようなプロセスのために作成されたテンプレートは、しかしながら、所定のＣＭＭ設計のためのコンポーネントレイアウトによって、必要に応じて、各種のポカヨケ特徴のためのパススルーを含んでいてよい又は含んでいなくてよい。
【０１０１】
図２１は、セラミック基板と、２つの異なる流体フローコンポーネントとを示した３種類の断面を示している。上段の断面では、ポカヨケを有さない流体フローコンポーネント２１８２（流体フローコンポーネント２１８２の基部のみが示されている）が示されている。流体フローコンポーネント２１８２は、第１のドロップホール２１１８を伴う第１のテンプレート２１１４によって、セラミック基板２１０２に対して位置決めされてよい（ここでは、シール、及び第１のテンプレート２１１４のコンポーネント位置決め特徴は示されていない）。セラミック基板２１０２は、ポカヨケ受け部２１８６も有しており、このポカヨケ受け部２１８６は、この例では、第１のテンプレート２１１４によって覆われている。
【０１０２】
中段の断面では、上段の断面で見られる流体フローコンポーネント２１８２が、ポカヨケ特徴２１８４を含む流体フローコンポーネント２１８３に置き換わっている。第１のテンプレート２１１４は、ポカヨケ特徴２１８４がポカヨケ受け部２１８６に適合するのを阻止し、そうして、流体フローコンポーネント２１８３がセラミック基板２１０２に取り付けられるのを阻止する。
【０１０３】
下段の断面は、中段の断面と同じコンポーネントを示しているが、第１のテンプレート２１１４が、異なる第１のテンプレート２１１４’に置き換わっている。新しい第１のテンプレート２１１４’は、ポカヨケ受け部２１８６の場所にポカヨケフィードスルーホールを備えている。これは、流体フローコンポーネント２１８３がセラミック基板２１０２に取り付けられることを可能にする。
【０１０４】
一般的なこととして、本明細書では、各種の座標系について言及されているが、このような座標系は、希望に応じて定められてよいと理解される。とどのつまりは、セラミック基板上の様々な特徴の場所が、セラミック基板上におけるそれらの特徴の相対的場所（又は場合によっては平均場所）を測定し次いでその特徴パターンを本明細書で論じられるテンプレートに転写することによって別のテンプレートに転写されえることであるとわかる。このようにして、セラミック基板に関連付けられた各種流体フローコンポーネントの精確な位置合わせが、大掛かりな焼結後機械加工を伴わなければ焼結セラミックパーツでは実現不可能だろう所望の公差内で実現されることが保証される。
【０１０５】
また、本明細書で概要を述べられた技術にしたがって作成されえる各種のセラミック基板及びテンプレートについてのデータファイルのライブラリが維持されてよいとも理解される。例えば製造される各セラミック基板は、通し番号でマークされてよく、この通し番号は、次いで、セラミック基板上における各特徴の測定場所及び／又はこのような測定場所に基づくテンプレート設計に関係付けられる（或いは又は加えて、各テンプレートは、そのテンプレート設計に特有の通し番号でマークされてよい）。したがって、もし、交換用のテンプレートが必要になったときは、セラミック基板の通し番号（又はテンプレートの通し番号）に基づいて、適切なテンプレート設計ファイル（即ち、「カットファイル」）がメモリからコンピュータ制御式のミル、レーザカッタ、又はその他のシート金属切断装置に読み込まれて、次いで、必要なテンプレートを再び作成するために使用されてよい。
【０１０６】
したがって、例えば、テンプレートが製造されて、ＣＭＭの又はＣＭＭを組み入れた半導体処理ツールの一部として顧客に提供され、テンプレートのための設計ファイルが不揮発性メモリに保存されると、顧客は、例えばいずれかのテンプレートがメインテナンスプロセス中に曲がった又はそれ以外の形で損傷されたときに、そのテンプレートの交換品を要求してよい。テンプレートのメーカは、そのようなリクエストを受けると、対応するテンプレート設計ファイルをメモリから取り出し、交換用のテンプレート位置決め特徴や交換用のコンポーネント位置決め特徴等を伴う交換用のテンプレートを形成し、次いで、その交換用のテンプレートを顧客に提供してよい。
【０１０７】
本明細書で説明されるテンプレートは、上述のように、ステンレス鋼合金、アルミニウム合金、プラスチック、繊維ガラス、プリントサーキッドボード基板材料、及びセラミックを含むがこれらに限定はされない多岐にわたる様々な材料で作成されてよい。テンプレートに隣接する例えば電気配線又は抵抗ヒータ素子などのコンポーネントのために電気的絶縁が所望される実装形態では、このようなコンポーネントは、本文書の前のほうで論じられたように、電気的絶縁層によってテンプレートから隔てられてよい。テンプレート自体が非導電性の材料で作成される実装形態では、追加の絶縁層は随意であってよい。一部のこのような実装形態では、電気的絶縁を必要とする例えばサーキッド配線などのコンポーネントがテンプレートに含められてよく、例えば、テンプレートは、導電配線を埋め込まれたプリントサーキッド基板であってよい。
【０１０８】
本明細書で説明される機器は、半導体処理ツールの中の、例えば半導体プロセスチャンバなどの様々な他の機器に接続されてよい。通常は、本明細書で説明されるようなＣＭＭは、ＣＭＭに留め付けられた流体フローコンポーネントを制御しえるコントローラ及びＣＭＭの一部であってよい任意の温度制御層に接続されてよい。このようなコントローラは、１つ以上のプロセッサと、所定の半導体プロセスのために所望の量の様々なプロセスガスを様々な時点で提供するための加熱素子をもしあれば含むＣＭＭを制御するための命令を格納するメモリとを含んでいてよい。コントローラは、通常は、１つ以上のメモリデバイスと、装置が弁及び／又はＭＦＣを動作させて所望の時点で必要なプロセスガスを提供するように命令を実行するように構成された１つ以上のプロセッサとを含んでいてよい。システムコントローラには、本開示にしたがったプロセス作業を制御するための命令を含む機械読み取り可能な媒体が接続されてよい。
【０１０９】
以上で説明された装置／プロセスは、例えば、半導体デバイス、ディスプレイ、ＬＥＤ、光起電性パネルなどといったものの製作又は製造のために、リソグラフィパターニングのツール及び／又はプロセスと併せて使用されてよい。通常は、このようなツール／プロセスは、必ずしもそうとは限らないが、共通の製造設備の中で併せて使用される又は実施されることになる。膜のリソグラフィパターニングは、通常は、（１）スピンオンツール又は噴き付けツールを使用して、被加工物上にフォトレジストを塗布するステップ、（２）加熱板又は加熱炉又はＵＶ硬化ツールを使用して、フォトレジストを硬化させるステップ、（３）ウエハステッパなどのツールによって、可視光又は紫外線又はＸ線にフォトレジストを暴露するステップ、（４）レジストを選択的に除去してパターニングするために、ウェットベンチなどのツールを使用して、レジストを現像するステップ、（５）ドライ式又はプラズマ支援式のエッチングツールを使用することによって、レジストパターンをその下の膜又は被加工物に転写するステップ、並びに（６）ＲＦ又はマイクロ波プラズマレジスト剥ぎ取り器などのツールを使用して、レジストを除去するステップの、幾つか又は全部を含み、各ステップは、考えられる幾つかのツールによって可能にされる。
【０１１０】
また、本明細書で論じられた、例えば、焼結後のセラミック基板上における特徴の場所を測定し次いでテンプレート上における対応する場所に特徴を配置されたテンプレートを製造することによる、テンプレートを製作するための技術は、コンピュータ制御式のシステムを使用して実施されてよいとも理解される。このようなシステムでは、メモリは、１つ又は複数のテンプレートの製造に関して上述された各種の作業の１つ以上を実施するように１つ以上のプロセッサを制御するためのコンピュータ実行可能命令を格納していてよい。
【０１１１】
説明された特定の実装形態にいずれにおける特徴も、それらが互いに不適合であると明確に特定されていない限り、又は周辺の文脈によって、それらが相互排他的であって相補的若しくは補助的な意味で容易に組み合わせ可能ではないと暗示されていない限り、本開示の全体性は、これらの相補的な実装形態の特定の特徴が選択的に組み合わされて、包括的であるが僅かに異なる１つ以上の技術的解決策を提供できると予測及び予期する。したがって、上記の説明は、例として与えられたにすぎず、本開示の範囲内で細部の変更がなされてよいとが、更に理解される。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【外国語明細書】
2017118095000001.pdf