JP2000505152A - 真空処理装置のための熱伝導性チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 チャック本体（３８）は、基材（６４）を真空チャンバ（４６）内に取り付ける。中間シール構造（４４）が、チャック本体（３８）を基材（６４）に対してシールして、真空チャンバ（４６）内に加圧可能な領域を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】 真空処理装置のための熱伝導性チャック 関連出願 本願は、１９９７年９月１９日に出願された同じ発明の名称の親出願第０８／ ９３４，２８７号の一部継続出願であり、１９９７年１月３日に出願された米国 仮出願第０６／０３５，７３４号の利益をも請求しているものである。これらの 出願は両方ともその番号を記載することによりその内容が本明細書に組み入れら れている。 技術分野 本発明は、基材へ又は基材から熱を伝達するために、熱伝導性チャックを使用 する、真空処理環境内における基材の積極的な加熱及び冷却に関する。これらの チャックは、物理的蒸着（ＰＶＤ）及び化学的蒸着（ＣＶＤ）のような種々の真 空処理動作の支援に使用することができる。 背景 真空処理動作は、真空に近いか又はその他の低圧環境において基材を支持する ためのチャックを含む真空チャンバ内で行われる。このようなチャックのうちの いくつかは、基材支持プラットホームを単に提供し且つ基材を定位置に保持する のに重力に頼っている。その他の装置は、機械的又は電気的なクランプによって 基材を積極的に固定している。 このようなチャックのうちのいくつかもまた、電場又は磁場を形成することに よるか又は基材への若しくは基材からの熱伝達を調節することによる、基材の処 理に含まれている。プラズマ支援処理においては、電場（例えば、チャックＲＦ （高周波）バイアス）は、基材に衝突するプラズマ及びそれに関連するイオンを 配向し又は分配する。データ記憶装置の用途においては、磁場は、基材上への蒸 着の間又は引き続き行われる熱アニールの間に、膜を磁気的に配向させるために 使用することができる。熱伝達は、このような処理動作によって発生される余分 の熱を除去するために又は基材の処理を支援するための制御された量の熱を提供 するために使用される。例えば、いくつかの動作は、一定の基材温度又は動作の 種々の段階を通して調節された基材温度において最も良好に行われる。 熱蒸着（例えば、ＣＶＤ）及びアニーリングのような動作中には、実際には、 高い温度によって基材の処理が成される。例えば、アルミニウム（Ａｌ）又は銅 （Ｃｕ）の連結材料のＰＶＤリフロー蒸着のためには、基材温度（例えば、４５ ０℃以下）を制御するためには、熱を発生するチャックが必要とされる。半導体 連結材（例えば、Ａｌ若しくはＣｕ）又はバリヤー材（例えば、ＴｉＮまたはＴ ａＮ）を蒸着させるための金属−有機化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）処理もまた、基材 温度（例えば、３５０℃以下）を制御するために熱を発生するチャックを必要と する。 しかしながら、真空に近い圧力下では熱がうまく伝わらないので、真空に近い か又はその他の低圧環境における基材温度の制御は、極めて難しい。例えば、チ ャック本体と基材との間の隣接する面間の熱の伝導は、これらの面間の原始的規 模における実際の接触がそれらの共通領域のうちの小さい区分に限られ且つそれ らの面の残りの領域を隔離する空隙は伝導による効率的な熱伝達を阻止するのに 十分であるため、熱伝導は遅く且つ非効率的である。 放射熱伝達による基材の加熱及び冷却は、特に高い基材温度及びチャック温度 において真空環境内で可能であるけれども、放射による熱伝達は、一般的には、 基材を所望の処理温度に維持するにはあまりに遅すぎる。このことは、特に、４ ５０℃以下の基材温度で行われる殆どのチャックに基づく製作処理において正し い。チャック本体と基材との間に、気体好ましくはヘリウム若しくはアルゴンの ような不活性ガス又は窒素のような別の気体を圧送することによって、より速い 伝達が可能である。大気圧よりも 遙かに低い圧力下においてさえも、気体は、 チャック本体と基材との間の狭い空隙を十分に満たして、それらの間の熱伝導に よる熱伝達のかなりの部分を支援する。チャック本体の取り付け面と基材との間 に形成されたシールは、処理チャンバの残りの部分への気体の大きな漏れに対抗 する。 Ｌａｍｏｎｔ，Ｊｒに付与された米国特許第４，６８０，０６１号は、基材温 度を調節するために加熱要素又は冷却要素を有するチャックを開示している。こ れらのチャックのうちの一つは、チャック本体と基材との間のキャビティ内に取 り付けられたセラミック製の加熱要素を有している。この加熱要素は、基材の裏 面に近接しているが接触しないように取り付けられている。加熱要素と基材との 間の熱交換を促進するために、アルゴンガスがキャビティ内に導入される。基材 が取り付けられるチャック本体の立ち上がった縁が、基材の裏面の外周部分と接 触して、キャビティからの気体の漏れを阻止するシールを形成している。 Ｌａｍｏｎｔ，Ｊｒ．のチャックの一つには、熱を運ぶための冷却材溝を備え たヒートシンクとして機能するチャック本体が形成されていて、チャックの立ち 上がった縁によって類似したキャビティが形成されていて、残りのヒートシンク が基材の裏面に近接しているが接触せずに位置決めされるように成されている。 チャックの立ち上がった縁と基材の裏面との接触によって、同様にアルゴンガス がキャビティ内に捕捉される。 Ｌａｋｉｏｓらに付与された米国特許第４，９４９，７８３号もまた、基材の 冷却を促進するために、基材の裏側に向かう気体の圧力を使用しているチャック を開示している。同様のキャビティがチャック本体内に形成され且つ基材の裏面 と接触するために立ち上がった縁によって包囲されている。しかしながら、気体 をキャビティ内に単に圧送する代わりに、Ｌａｋｉｏｓらは、気体の流れを形成 することによって、キャビティ内へ及びキャビティ内からの両方で気体を循環さ せている。基材からの熱伝達の一部分は、チャック本体との気体に導かれる熱交 換によるものであり、熱伝達の別の部分は、キャビティからの加熱された気体の 除去によるものである。 Ｌａｍｏｎｔ，ＪｒおよＬａｋｉｏｓらのチャックは、取り付け面及びシール の両方として機能するチャック本体上の立ち上がった縁を含んでいる。機械的な クランプが基材をチャック本体の立ち上がった縁に押し付けて、シールを緊密に し且つ裏面の気体の処理チャンバ内への漏れを減少させる。Ｌａｋｉｏｓらはま た、立ち上がった縁に隣接してＯリングシールを使用して、漏れを更に減じるた めに平坦でより緊密なシールを提供している。 発明の概要 本発明は、一以上の実施形態において、基材をチャック本体上に取り付ける機 能を、それらの間の隣接する空間をシールする機能から分離することによって、 真空処理装置内における基材へ又は同基材から熱を伝達するための媒体として気 体を使用する基材チャックを改良している。基材は、広い熱伝達表面を提供する ために、加熱されるか冷却されるチャック本体の頂面に直接取り付けることがで きる。また、チャック本体と基材との間の中間境界部を越える基材に対してチャ ック本体をシールするために、別個のシール構造を使用することができる。 このシール構造は、チャック本体と基材との間の境界部を含むがこの境界部を 越えて延びていて、境界部周辺の少なくとも一部分を介する気体の自由な交換又 は直接の流れを許容する”裏面”又は”熱伝達”気体と称される気体を空間内に 閉じ込めている。境界部と同境界部を越える空間とに導管を接続して、境界部へ の又は同境界部から裏面への気体の制限されない流れを促進している。基材に隣 接しているチャック本体の取り付け面に形成された溝は、境界部内の制限されな い気体の流れを確実にするために使用することができる。 このようにして、従来技術において実施されていた熱伝達境界部の周辺をシー ルして流れを阻止する代わりに、境界部の裏側の自由な流れが許容され且つ好ま しくは促進される。本発明の一以上の実施形態においてはまた、基材が取り付け られるシールを、チャック本体の取り付け面から隔てられたシール構造と置き換 えて、基材取り付け機能とシール機能とを別個に各機能の利点を理想化すると共 にチャック本体と基材との間の熱の伝達を高めている。更に、本発明は、基材／ チャック周辺を介する制限されない裏面の気体の流れを許容しつつ、真空チャン バ内への裏側の気体の漏れの量を最少にするために使用することができる。 この新しい熱伝導チャックの実施形態は、チャック本体と熱伝導状態にあるヒ ータ又は冷却器のような温度調節器を含んでいる。チャック本体の取り付け面は 、処理チャンバ内の負圧空間内に基材（例えば、半導体ウェーハ又はデータ記憶 薄膜ヘッド基材）を支持し且つ基材との間に熱伝達境界部を形成している。中間 シール構造は、チャック本体を熱伝達面を越えて基材にシールして、処理チャン バの処理領域内への気体の著しい漏れを許容することなく、境界部の外周部を介 す る気体の自由な交換を許容する負圧空間の隔離された部分内に気体を閉じ込める 。 この負圧空間の隔離された部分は、処理チャンバの別個に加圧可能な領域であ り且つ処理チャンバの残りの部分の気圧と異なる気圧（例えば、より高い）を有 することができる。基材の裏側とチャック本体の取り付け面との間の熱伝達境界 部は、別個に加圧可能な領域の第２の部分を形成する。好ましくは、配向された 気体の流れに基づく気体の交換が、第１の領域と第２の領域との間を通過する。 種々の形態を採ることができる中間シール構造は、この別個に加圧可能な領域 を、チャック本体と基材との温度調節部分の間のいかなる接触とも独立して処理 チャンバの負圧空間の残りの部分から隔離するのが好ましい。これとは逆に、別 個の加圧可能な領域内の取り付け面は、チャック本体と基材との間の熱伝達を高 めるために、基材のある部分と接触するのが好ましい。取り付け面の平坦な領域 に形成された溝は、熱伝達境界部内の気体の自由な流れを促進する。この溝は、 基材の形状に対応する外周に沿って放射状に配列された溝と円形又は矩形の溝と の組み合わせを含むパターンに配列されるのが好ましい。これらの溝のうちのい くつかは、別個に加圧可能な領域（すなわち、熱伝達境界部と中間部分を取り巻 くチャンバとの間）の２つの部分の間の気体の自由な流れを支援するために、熱 伝達境界部分の外周部に延びているのが好ましい。 少なくとも一つの導管が別個に加圧可能な領域に接続されて、特に熱伝達境界 部における領域内の気体の圧力を制御する。好ましくは、別個の入口導管と出口 導管とが別個に加圧可能な領域の２つの部分に接続されて、この２つの部分間の 流れを配向する。例えば、入口導管は、熱伝達境界部の周辺への気体を支援する ために外周チャンバに接続することができ、出口導管は、気体の流れを熱伝達境 界部へと及び同境界部内を通って排出するために、熱伝達境界部に接続すること ができる。制御装置が、別個に加圧可能な領域を通る流速と気体の圧力とを調節 する。 中間のシール構造は、好ましくは、中間のシール構造を基材に結合する第１の シールの一部分と、中間のシール構造を熱伝達境界部を越えるチャック本体の一 部分（例えば、チャックのハウジングを含むチャック本体の伸長部分）に結合す る第２のシールの一部分と、を含んでいる。第１のシールは、処理チャンバ内の 気体の圧力を処理するために露出される気体の前面か又は別個に加圧可能な領域 内のより高い気体圧力に晒される基材の裏面と係合するように位置決めすること ができる。第２のシールは、中間のシール構造を、チャック本体の熱伝導部分に 直に結合させるか又は断熱材、同様の熱伝達には使用されないチャック本体の伸 長部分又は真空処理チャンバの壁を介して間接的に結合させることができる。こ の中間構造自体は、中間構造をチャック本体の熱伝導部分から熱的に隔離するた めに、セラミック又は樹脂のような断熱材料によって作ることもできる。 この中間シール構造は、チャックの熱伝導部分と第１のシールとの間に（直接 的又は間接的に）介装されるので、第１のシールにおける温度を調節するために より多くの選択肢を利用することができる。例えば、断熱材を使用すれば、中間 シール構造は、加熱動作中に断熱材として機能して、第１のシールにおける基材 温度の乱れを減じることができる。しかしながら、この中間シール構造は、冷却 動作中において導体として機能することもできる。別個に加圧可能な領域内の気 体に晒される中間シール構造の領域と、チャック本体の熱伝導部分への該中間シ ール構造の基端部とは、当該中間シール構造の熱伝導を調節するために使用する ことができる他の設計上の変数である。 このような中間シール構造の一つの例は、チャック本体の取り付け面に対して 基材を押圧するように機能する変形された機械的クランプである。クランプの第 １のシール面は、その外周全体が基材の前面と係合し、クランプの第２のシール 面は、チャック本体か又はチャック本体の伸長領域と係合する。好ましくは、シ ール面の一つが、クランプの可撓性の部分から取り付けられるか又はチャック本 体の可撓性のシール面と係合して、基材の厚みの若干の変動又はチャックの寸法 公差を吸収する。 この中間シール構造は、チャック本体の取り付け面を包囲している外周支持部 材によって形成してもよい。外周支持部材の第１のシール面は、熱伝達境界部を 越えた位置で、基材の裏面と係合する。第２のシール面は、この外周支持部材を チャック本体と結合させる。この構造においては、取り付け面は、交互に並んだ 電導性の層と非電導性の膜とによって形成して、基材を取り付け面及び外周支持 部材に対して押圧（固定）する。 図面 図１は、基材が負圧の処理チャンバ内にて高さが調節可能なチャックに取り付 けられた、負圧処理チャンバの概略図的な断面図である。 図２は、基材−チャックの境界部の外周を通って気体が妨害されずに流れよう にするのに役立つ手段を有する、一例としてのチャックのより詳細な断面図であ る。処理チャンバの僅かな切欠き部分のみを示し、気体の流れ制御状態が概略図 で示してある。 図３は、基材−チャックの境界部の外周を通って気体が自由に流れることを許 容し得るようにチャック取り付け面に形成された通路を含む、その下方の特徴部 分を示し得るように機械的クランプ及び基材を除去した、図２に示したチャック の平面図である。 図４は、機械クランプ、基材、チャック本体、及び基材−チャックの境界部の 外周を通る気体の流れを促進し得るような位置に配置された気体の入口導管並び に気体の出口導管の係合領域を示す、図２の拡大部分図である。 図４Ａは、チャック本体の凹部から突き出す基材の支持ポスト（柱）（又は孔 の開いた縁部）を有する、１つの代替的な係合領域を示す、同様の部分図である 。 図４Ｂは、凹部が基材の全く下方にある、別の代替的な係合領域を示す同様の 部分図である。 図５は、基材を冷却し得るように特に配置された代替的なチャックであって、 磁性膜を磁力で方向決めするように使用することのできる電磁石を有するチャッ クの断面図である。 図６は、図３と同様の配置の溝を有する、その下方の特徴部分を示すべく機械 的クランプ及び基材を除去した、図５に図示するチャックの本体の平面図である 。 図７は、クランプ、基材、チャック本体、及び基材−チャックの境界部を通っ て流れる気体を提供し且つその気体を集める入力導管、出口導管の係合領域を示 す、図５の拡大部分図である。 図８は、基材を固着する機械的クランプに代えて、静電クランプを有する別の 代替的なチャックの断面図である。 図９は、基材−チャックの境界部の外周を通って気体が自由に流れることを許 容する表面通路を示すべく基材を除去した、図８のチャックの平面図である。 図１０は、クランプ、基材、及びチャック本体同士の係合領域を示し、また、 基材−チャックの境界部を通って流れる気体を提供し且つ気体を集める入口導管 及び出口導管を示す、図８の拡大部分図である。 図１１は、多数領域加熱装置と、基材に対する第一のシールと、チャック本体 の伸長部分に対する第二のシールとを備える、半導体ウェーハ基材の製造に特に 適した代替的なチャックの断面図である。 図１２は、組み合わせた加熱及び冷却装置と、電磁石と、冷却装置の一部を包 み込む機械的クランプとを備える、データ記憶ヘッド基材の製造に特に適した代 替的なチャックの第一の断面図である。この機械的クランプは、基材とチャック 本体との間の中間シール構造としても機能する。 図１３は、冷却装置の導管と、基材−チャックの境界部に対して及び該境界部 から気体を運ぶ入口導管及び出口導管を示す、図１２のチャックの第二の断面図 である。 図１４は、機械的クランプを除去した、基材及びチャック本体の一部を示す、 同一のチャックの平面図である。この図は、基材の外周を取り巻く、チャック本 体の入口マニホルドを最も良く示す。 図１５は、チャック本体の入口マニホルドの拡大断面図である。 図１６Ａ及び図１６Ｂは、基材−チャックの境界部の外周を通る気体の自由な 流れを許容し得るようにチャック本体の取り付け面に星の爆発パターンの通路が 形成された、基材−チャックの境界部の平面図及び側面概略図である。 図１７Ａ及び図１７Ｂは、気体の同様の自由な流れに対する隙間を提供し得る ように基材の裏側と接触する迄、ポスト列がチャックの取り付け面から突き出す 、別の基材−チャックの境界部の平面図及び側面概略図である。 図１８及び図１８Ｂは、基材とチャックとの間を気体が流れるための隙間スペ ースを提供し得るように、ポストに代えて、孔付き縁部が使用される、更に別の 基材−チャックの境界部の平面図、及び側面概略図である。縁部の孔は、基材− チャックの境界部の外周を通って気体が自由に流れることを許容する。 図１９は、負圧の処理チャンバ内にて高さが調節可能なチャックに基材が取り 付けられた、別の負圧処理チャンバの概略図的な断面図である。高さが調節可能 なベローズが負圧処理チャンバ内で機械的クランプを支持し、基材とチャンバと の間に代替的なシール構造を提供する。 詳細な説明 図１に概略図的に図示した真空処理装置１０は、基材１４を処理する負圧処理 チャンバ１２を備えている。チャック１６は、基準軸線１８に沿って変更可能で ある調節可能な高さ位置にて負圧処理チャンバ１２内に基材１４を支持する。駆 動機構２０は、基準軸線１８に沿ってチャック１６を基材１４と共に動かし、基 材１４を処理チャンバ１２内に位置決めする。 ポンプ２２は、処理チャンバ１２を排気して、真空に近いか又はその他の低圧 の環境にて最良に行われる工程を支援する。例えば、真空処理装置１０は、イオ ン・ビーム蒸着、プラズマ支援のスパッタリングを含む、物理的蒸着（ＰＶＤ） 、化学的蒸着（ＣＶＤ）、金属−有機化学的蒸着（ＭＯＣＶＤ）及びプラズマ支 援の化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）−これらは全て、基材１４に材料層を蒸着するも のである−のような工程に使用することを目的とする。基材に、及び蒸着した材 料に影響を与えるその他の一例としての処理工程には、熱平坦化、アニーリング 、プラズマエッチング及び基材の洗浄が含まれる。 基材の処理工程を開始し又は制御するために種々の電場及び磁場を使用するこ とができる。基材１４の付近にて、基材（例えば、磁気データの記憶薄膜ヘッド 基材）に蒸着される磁気材料を方向決めするために磁界を使用することができ、 基材１４におけるイオンの衝突を増し又は調節するため電気的バイアス（ＤＣ又 はＲＦ）を使用することができる。また、工程に更に影響を与えるべく、種々の 電場又は磁場の極性を変化させることもできる。例えば、チャック１６は、現場 にて磁気的に配向し得るように基材１４付近に磁場を必要とする基材の処理工程 を支える板状の形状の電磁石２４を有しており、また該チャック１６は、電気的 バイアスを必要とする処理工程を支えるＲＦ（高周波）発生器２６に接続される 。 また、チャック１６内には、加熱要素３０及び冷却要素３２という２つの温度 調節装置が設けられている。加熱要素３０は、高温の基材温度にて基材を制御状 態に加熱することを必要とする工程を可能にし、また、冷却要素３２は、基材１ ４又はチャック１６から余分の熱を除去することを必要とする工程を支える。加 熱要素の３０及び冷却要素３２は、共に、基材の温度を最適にし、また、特別の 温度にて又は温度の変化率にて最も良く行われる種々の処理段階の全体に亙って 基材の温度を正確に制御することを容易にする。加熱要素及び冷却要素の双方を 保持するチャックの更なる詳細は、1995年11月17日に出願されて、同じく譲渡さ れた米国特許出願第08/560,344号に開示されている。この出願は、その番号をこ こに記載することによって、本発明の一部に含めてある。 基材を加熱し又は冷却する目的のため、基材１４とチャック１６との間にて熱 を伝達することに関する本発明は、特定の処理工程を支援するこれらの構成要素 を種々に組み合わせて実施することができる。例えば、加熱又は冷却の一方を必 要とする工程を支援し得るように、加熱要素３０又は冷却要素３２のみをチャッ ク１６内に組み込むこともできる。実際上、チャック１６自体をその他の任意の 温度調節装置から独立的に、吸熱器として使用することもできる。 本発明を実施するための一例としてのチャック３６のより詳細な図が図２乃至 図４に図示されている。チャック３６は、チャックハウジング４０及び支持体を 含むチャック本体３８を備えており、また、供給用柱４２を使用している。ベロ ーズ４４は、チャック本体３８の支持柱４２を取り巻いており、一部のみ図示し た、処理チャンバ４６の底板に対しチャック本体３８のハウジング４０をシール している。 チャック本体３８（金属又は金属合金から出来ている）内にて、薄壁の樋状体 ４８が、チャック本体３８の内側部分５０及び外側部分５２を熱的に隔離する。 この薄壁の桶状体４８は、チャック本体３８の内側部分５０からチャック本体３ ８の外側部分５２への熱伝導又は熱の損失を最小にする。環状の冷媒通路５４は 、チャック本体３８の外側部分５２の温度を降下させて、特に、基材の加熱工程 中に、チャック本体３８の外側部分５２とチャック本体３８のハウジング４０と の間のシール５６を保護する。導管５８、６０（その他の部分は図示せず）は、 従来の冷媒循環装置内にて環状通路５４へと及び同通路５４から冷却水のような 冷 媒を運ぶ。 前面６６及び裏面６８を有するシリコンウェーハ又は薄膜ヘッド基材のような 基材６４が、チャック本体３８の取り付け面７０に接触するか又は近接した状態 にて支持されており、その間に境界部７２を形成し、この境界部を通じて、チャ ック本体３８と基材６４との間で熱伝達が可能である。取り付け面７０は、基材 ６４の裏面６８の形状に適合するように略平坦であり、２つの面６８、７０を隔 てる全ての空隙を最小にしている。取り付け面７０は、また、クランプ止めした とき、基材とチャックとの接触状態を向上させ得るように小さい球状の湾曲部を 有するようにしてもよい。 導管７４の同心状の列が熱伝達境界部７２に対し及び該境界部から妨害されず に気体（又はその他の流体）を運び、チャック本体３８の内側部分５０と基材６ ４との間の熱伝導を向上させる。同心状導管７４の各々は、入口気体マニホルド ７８に接続された内側導管７６と、出口気体マニホルド８２に接続された外側導 管８０とを有している。内側導管７６の上端８４は、外側導管８０の上端８６に 対し凹状に形成されており、熱伝達境界部７２における２つの上端８４、８６間 の流れの抵抗を最小にし得るようにすることが好ましい。基材６４の下方にある チャック本体３８の内側部分５０の全体に亙り、(例えば、チャック本体の中心 にて)、同心状列の導管７４に代えて、単一管からなる導管を１本以上、使用す ることもできる。 取り付け面７０に形成された複数の周方向通路８８及び放射状通路９０は、熱 伝達境界部７２の全体に亙って熱伝達気体の流れを支援する。周方向通路８８及 び放射状通路９０は相互に及び同心状導管７４に対して交差している。また、放 射状通路９０は、熱伝達境界部７２の外周９２を通って環状のチャンバ９４（又 はマニホルド）内へと伸長している。この環状のチャンバは、機械的クランプ９ ６、チャック本体３８及び基材６４により境界が定められている。 また、基材６４を取り付け面７０に対して保持する機械的クランプ９６は、積 極的な処理領域を含む処理チャンバ４６内の排気可能な残りのスペースから環状 チャンバ９４、及びこの環状チャンバと共に、熱伝達境界部７２を絶縁する、中 間のシール構造としても機能する。第一のシール９８は、機械的クランプ９６を 基材６４の前面６６に結合させており、第二のシール１００は、機械的クランプ ９６をチャック本体３８に結合させている。図４には、チャック本体３８の内側 部分５０と係合状態に図示してあるが、シール１００は、チャック本体３８の外 側（断熱した）部分と係合している方がより好ましい。２つのシール９８、１０ ０は相対的に高さが調節可能であり、このため、基材の厚さの差に関係し又はチ ャック本体３８及びクランプ９６の寸法上の許容公差に関係したクランプ９６の 異なる取り付け位置に対応することができる。例えば、クランプ９６の片持ち梁 状部分１０２は、必要な高さ調節を為し得るように十分に可撓性のものとするこ とができる。シール１００に対して過大寸法のエラストマー製Ｏリングを採用す る等により、シール９８、１００自体がかかる可撓性を提供し得るように配置す ることもできる。 環状チャンバ９４及び熱伝達境界部７２は、負圧チャンバ４６内にて別個に加 圧可能な領域の２つの部分を形成する。単一管から成る１本以上の導管１０４が 環状チャンバ９４をマニホルド１０６に接続し、このマニホルドは、環状チャン バ９４と熱伝達境界部７２との間の所望の流動方向に依存して、入力又は出力マ ニホルドの何れかとして配置することができる。該マニホルド１０６内の上昇し た圧力は、入力マニホルドとして、流れを環状チャンバ９４内へと及び熱伝達境 界部７２の外周９２を通じて導く。同心状の導管７６は、熱伝達境界部７２から 正味の流れを運ぶ。マニホルド１０６内の降下した圧力は、出力マニホルドとし て、同心状の導管７６を通じて正味の流れを熱伝達境界部７２内に及びその外周 ９２を通って環状チャンバ９４内に導き、その流れは、この環状チャンバ９４内 にて、単一管から成る導管１０４を通じて吸引される。 マニホルド７８、８２の図示したカップリング１０８、１１０のような、流体 （気体）カップリングは、マニホルド７８、８２、１０６の各々を別個の制御装 置１１２、１１４、１１６、の群に接続し、マニホルド７８、８２、１０６に入 り又はこれらのマニホルドから出る熱伝達気体の流れを調節する。概略図でのみ 図示したが、制御装置１１２、１１６は、マニホルド７８、１０６内への気体の 流れを調節する従来の入口制御装置として機能し、制御装置１１４は、マニホル ド８２から出る気体の流れを調節する従来の出口制御装置として機能する。これ らの入口制御装置１１２、１１６は、例えば、共通の気体供給装置１１８を有す るが、別個の流量制御弁１２０、１２２、及び圧力計１２４、１２６を備えてい る。出口制御装置１１４は、負圧ポンプ１２８と、スロットル（又は調節可能な コンダクタンス）弁１３０と、圧力計１３２とを備えている。処理装置（図示せ ず）が、圧力計１２４、１３２、１２６により検出される圧力を監視し、熱伝達 境界部７２に導入される所望の気体圧力（例えば、１トール乃至10トール）及び 気体の流量（例えば、５sccm乃至100sccm）を保ち得るように弁１２０、１３０ 、１２２を制御する。 不活性気体（アルゴン、ヘリウム又はキセノンのような気体）又は別の適当な 気体（窒素又はヘリウムのような気体）であることが好ましい熱伝達気体は、熱 伝達境界部７２及び環状チャンバ９４を通って連続的に流れ、このため、マニホ ルド７８、８２、１０６に出入りする流量の変化を利用して熱伝達境界部７２及 び環状チャンバ９４の全体に亙って圧力を迅速に変化させること、すなわち調節 することができる。熱伝達境界部７２及び環状チャンバ９４における気体圧力は 、処理チャンバ４６に残る排気可能なスペースの気体圧力よりも高圧であるが、 これらの圧力は、５sccm以上といった過剰な気体がシール９８、１００を通じて 漏洩するのを防止しつつ、チャック本体３８と基材６４との間における所望の熱 伝導を支援し得るように、必要とされる最小の値（例えば、１トール乃至10トー ル）に保たれることが好ましい。 簡略化のため、図２乃至図４には、温度調節装置は図示していない。しかしな がら、基材６４の温度を調節し得るように加熱要素、冷却要素、又は加熱要素及 び冷却要素の双方を、チャック本体３８に組み込むことができる。中間のシール 構造として機能する機械的クランプ９６は、チャック本体３８に熱的に結合し又 はチャック本体から熱的に絶縁することができる。基材の冷却工程に応じて、ク ランプ９６は、熱伝導性の大きい材料或いは熱伝導性の小さい材料にて製造する ことができる。一般に、チャック及び基材の温度がより高温であるとき、シール することはより難しく、このため、クランプ９６は、加熱工程に対しては、チャ ック本体から断熱されていることが好ましい。機械的クランプ９６の吸熱効果を 最小にするため、クランプの接触部分は、セラミック又は樹脂材料、或いは、そ の他の熱伝導性の小さい材料のような断熱性材料で製造することができる。 クランプ９６をチャック本体３８に熱的に結合することは、クランプを熱伝導 性の大きい材料で製造するか、又はチャック本体３８とクランプ９６との間の隣 接する共通領域を広くすることを含む、幾つかの方法にて行うことができる。ク ランプ９６の断熱はその逆の方法によって行うことができる。例えば、クランプ ９６を断熱材料で製造することができ、又は熱伝導性の小さい材料を使用して、 クランプ９６をチャック本体３８と接触しないように分離させることができる。 同様に、チャック本体３８とクランプ９６との間の間隙を大きくすることもでき る。 また、特定の目的のために、導管７４、１０４の形態を変更することもできる 。例えば、導管７４、１０４の何れか一方又はその双方は、単一管又は同心状の 二重管から成る導管とすることができる。単一管から成る導管を使用して、別個 の入口又は出口マニホルドを熱伝達境界部７２及び環状チャンバ９４に接続し、 熱伝達境界部７２の外周９２を通る気体が流動する方向を制御することができる 。 また、環状チャンバ９４は、図４Ａ及び図４Ｂに図示した種々の異なる方法に て構成することができる。対応する構造体は、同一の参照番号で表示されている が、異なる実施の形態に対して「ａ」及び「ｂ」の文字で区別してある。例えば 、代替的な環状チャンバ９４ａは、チャック本体３８ａの凹部として形成されて いる。環状チャンバ９４ａは、基材６４ａの下方を伸長して、その裏面６８ａの 外周部分をチャンバ９４ａ内の気体に露呈させる。また、ポスト１３８ａ（孔が 開いた縁部として形成してもよい）は、機械的クランプ９６ａにより基材６４ａ の前面６６ａに付与された締付け力に対し基材６４ａの張出し部分を支持する。 基材６４ａを取り巻く連続的な第一のシール９８ａを形成するクランプ９６ａ の片持ち状部分１０２ａと異なり、ポスト１３８ａは、そのポスト間にて気体が 自由に流れるのを許容し得るように周方向に隔てられている。また、孔が開けら れた縁部のような代替的な構造体を使用して、熱伝達境界部７２ａの外周９２ａ と導管１０６ａとの間の流れを妨害することなく、同様に基材６４ａを支持する ことができる。ポスト１３８ａは、種々の工程に適合し得るように、熱伝導性の 大きい材料又は熱伝導性の小さい材料の何れかで製造することができる。しかし ながら、ポスト１３８ａは、同一の材料で製造し且つチャック本体３８ａと一体 化させることが好ましい。 代替的な環状チャンバ９４ｂは、基材６４ｂの全く下方に形成されている。ポ スト１３８ｂは、同様に、張り出し部分を基材４６ｂに対し支持する。導管１０ ４ｂは、ポスト１３８と熱伝達境界部７２ｂの外周９２ｂとの間にて環状チャン バ９４ｂに接続されている。ポスト１３８ｂは、熱伝達境界部７２ｂと導管１０ ４ｂとの間の流れを妨害しない位置に配置されているが、ポスト１３８ｂは、相 互に隔てて配置し、そのポストの間の気体の自由な流れを許容し、基材６４ｂの 裏面６８ｂの全体が妨害されない流れを通じて気体に露呈されるようにすること が依然として好ましい。 図５乃至図７に図示した代替的なチャック１３８は、特に、基材を冷却させ得 るようにしてある。該チャック１３８は、熱伝導本体１４０と、取り巻くチャッ クハウジング１４２とを備えている(チャックハウジング１４２を処理チャンバ に接続するバッフルを有する支持柱は図示していない)。熱伝導本体１４０は、 ろう付け法により共に接続された頂板１４４及び底板１４６から形成されている 。これらの板１４４、１４６の合わせ面の間に形成された通路１４８が冷媒をチ ャック本体１４０を通じて循環させる。従来の冷媒循環装置（図示せず）を使用 して、通路１４８を流れる冷媒の流量及び温度を制御することができる。 基材１５０は、処理チャンバ内の排気された空間（図示せず）に露呈される前 面１５２と、チャック本体１４０の取り付け面１５６と接触する位置に配置され る裏面１５４とを備えている。取り付け面１５６に形成された周方向通路１５８ 及び放射状通路１６０を除いて、基材１５０の裏面１５４は、取り付け面１５６ と略隣接しており、それらの間に熱伝達境界部１６６を形成し、チャック本体１ ４０と基材１５０との間にて熱伝導させる。 前述した実施の形態と同様に、同心状の導管１６２は、熱伝達境界部１６６へ の及び該境界部１６６からの気体の流れを供給する。内側導管１６４は、熱伝達 境界部１６６を入口マニホルド１６８に接続し、外側導管１７０は、熱伝達境界 部１６６を出口マニホルド１７２に接続する。管１７４、１７６は、マニホルド １６８、１７２を、図示しない従来の流量制御装置に接続する。 取り付け面１５６における周方向通路１５８及び放射状通路１６０は、熱伝達 境界部１６６の全体に亙って気体が迅速に循環し及び気体が妨害されずに流れる ことを確実にする。放射状通路１６０は、熱伝達境界部１６６の外周１７８を貫 通して伸長し、取り巻く環状チャンバ１８０と連通している。環状チャンバ１８ ０の殆どは、機械的なクランプ１８２の凹部又は溝により形成され、このクラン プは、その他の点では、基材１５０を押し付けてチャック本体１４０と接触させ ることを目的とする。 機械的クランプ１８２は、基材の外周にて基材１５０の前面１５２に対する第 一のシール１８４と、チャック本体１４０に対する第二のシール１８６とを形成 する。これら２つのシール１８４、１８６は、処理チャンバ内の残りの排気可能 な空間（図示せず）から環状チャンバ１８０及び熱伝達境界部１６６を隔離する 。基材同士の厚さの差及びチャック構成要素の寸法上の許容公差に対応し得るよ うに、シール１８４、１８６の間に多少の可撓性が提供されている。環状チャン バ１８０をマニホルド１９０に接続する単一管から成る導管１８８を介して環状 チャンバへの又は環状チャンバからの熱伝達気体（又はその他の流体）の流れを 供給することができる。管１９２は、マニホルド１９０を気体の流量制御装置（ 図示せず）に接続する。 熱伝達境界部１６６及び環状チャンバ１８０における圧力のみならず、熱伝達 境界部１６６の外周１７８を通る流れ方向をも調節し得るように、管１７４、１ ７６、１９２内の圧力を制御することができる。例えば、熱伝達境界部１６６か ら環状チャンバ１８０に流れを導く出口マニホルドとして、又は環状チャンバ１ ８０から熱伝達境界部１６６に流れを導く入口マニホルドとして、マニホルド１ ９０を使用することができる。 機械的クランプ１８２は、プラズマ処理工程中、熱を機械的クランプ１８２に 伝達する基材の過度の加熱を防止し得るように、機械的クランプ１８２をチャッ ク本体１４０に熱的に結合することができる。機械的クランプ１８２とチャック 本体１４０との間の殆どの熱伝導は、第一のシール１８４と第二のシール１８６ との間にて環状チャンバ１８０内を伸長する連続的な境界部１９６を通じて行わ れる。この機械的クランプ１８２も熱伝導性材料で製造して、クランプ１８２の 他の部分に亙る温度が均一となるようにすることが好ましい。また、該クランプ １８２は、断熱材料又は熱伝導の小さい材料で製造することも可能である。 また、該チャック１３８は、基材の更なる処理を行い得るように種々の電場又 は磁場の制御装置と共に使用可能にすることができる。例えば、板状の電磁石１ ９４を入口マニホルド１６８に隣接する位置に配置し、基材１５０付近にて単軸 磁界を発生させ、磁気材料を処理する間に、基材の前面１５２の上で磁性材料の 領域が配向されるようにする。 次の組みの図面である図８乃至図１０には、基材２０２をチャック本体２０４ の上に取り付け又は基材２０２とチャック本体２０４との間の空隙をシールする ための異なる手段を使用する代替的なチャック２００が図示されている。静電ク ランプ２０６は、基材２０２をチャック本体２０４の中央部分に固着し、別個の 周縁支持構造体２０８は、基材２０２の外周をチャック本体２０４の取り巻き部 分に対してシールする。 該基材２０２は、前面２１０と、裏面２１２とを備えている。静電クランプ２ ０６の取り付け面２１４は、基材の裏面２１２の中央部分と略隣接している。基 材の裏面２１２及び取り付け面２１４の重なり合い領域は、基材２０２とチャッ ク本体２０４の熱伝導部分２２０との間で熱伝導する熱伝達境界部２１６を形成 する。熱伝導部分２２０から隔てられていることが好ましい外周支持部材２０８ は、基材の裏面２１２の張り出し領域に係合し、基材２０２の積極的な加熱又は 冷却には寄与しない。 その他の実施の形態と同様に、同心状の導管２２２は、熱伝達境界部２１６と 入口マニホルド２２４及び出口マニホルド２２６との間で気体を運ぶ。取り付け 面２１４に形成された周方向溝２２８及び放射状溝２３０は、気体が熱伝達境界 部２１６の全体に亙って流れることを可能にする。また、放射状溝２３０は、熱 伝達境界部２１６の外周２３２を貫通して伸長し、環状チャンバ２３４内に入り 、該環状チャンバは熱伝達境界部２１６を取り巻く。 該環状チャンバ２３４は、基材２０２と、チャック本体２０４と、中間のシー ル構造として機能する周縁支持構造体２０８とによりその境が設定されている。 外周支持部材２０８の頂縁部に形成された第一のシール２３６は、基材２０２の 外周にて外周支持部材２０８を基材の裏面２１２に接続する。外周支持部材２０ ８の底縁部に形成された第二のシール２３８は、外周支持部材２０８をチャック 本体２０４の非伝導部分２４０（伸長した部分又は断熱部分）に接続する。 直ぐ前に説明した実施の形態の中間のシール構造と比較して、外周支持部材２ ０８は、チャック本体２０４の熱伝導部分２２０から断熱されており、基材の積 極的な加熱又は冷却に寄与しない。断熱に寄与する特徴としては、外周支持部材 ２０８をチャック本体２０４の熱伝導部分２２０から、及びチャック本体２０４ の非伝導部分２４０（伸長し又は断熱された部分）から物理的に隔てることが含 まれ、この非伝導部分２４０は、第二のシール２３８を熱伝導部分２２０から分 離させる。また、外周支持部材２０８は、第一のシール２３６を更に絶縁し得る ように、セラミックのような非伝導材料又は肉厚の薄い金属製の囲い物にて製造 することもできる。 環状チャンバ２３４自体が気体のマニホルドとして機能するため、該環状チャ ンバ２３４への及び該環状チャンバからの流れを調節するためには、単一の導管 ２４２のみがあればよい。入口マニホルド２２４、出口マニホルド２２６、及び 環状チャンバ２３４からの単一の導管２４２は、別個の流れ制御装置２４４、２ ４６、２４８に接続されている。その他の実施の形態と同様に、環状チャンバ２ ３４と熱伝達境界部２１６との間の流れは、これらの別個の流れ制御装置２４４ 、２４６、２４８により制御される。また、その他の実施の形態と同様に、所望 の流れ条件が満足される限り、同心状で且つ単一管から成る導管を互いに交換し て使用することができる。 パターン化した導電性材料及び非導電性のブランケット材料の層で出来た静電 クランプ２０６は、接着又はろう付け法によりチャック本体２０４に接続するこ とが好ましい。その双方は、熱伝導部分２２０と基材２０２との間の熱伝導に対 する抵抗が最小であるように熱伝導性であることが好ましい。静電クランプ２０ ６により加えられた吸引力は、基材２０２をチャック本体２０４に押し付ける。 しかしながら、チャック本体２０４に接触する直前に、基材２０２は外周支持部 材２０８に接触し、第一のシール２３６に係合する。基材２０２又は第一のシー ル２３６、第二のシール２３８の一方の何れかは、基材の裏面２１２の中央部分 がチャック本体２０４の取り付け面２１４に接触することを可能にするのに十分 な可撓性を有することが好ましい。 図１１には、負圧処理チャンバ２５６内にて機械的クランプ２５２とチャック 本体２５４との間におけるシール配置形態が異なるチャック２５０が図示されて いる。該チャック２５０は、半導体ウェーハを処理し得るように特別な配置とさ れている。半導体ウェーハのような基材２５８がチャック本体２５４の熱伝導部 分２６０に取り付けられており、機械的クランプ２５２は、基材２５８をチャッ ク本体２５４の断熱部分２６２に対してシールする。 チャック本体２５４の取り付け面２６４は、基材２５８の裏面２６６に係合し 且つ該裏面２６６に熱的に結合されており、それらの間に熱伝達境界部２６８を 形成する。最初の実施の形態と同様に、境界部２６８の全体に亙り且つ該境界部 を経て熱伝達気体（又はその他の流体）を循環させ又は案内し得るように、星爆 発パターンの通路２７０（すなわち、放射状通路と周方向通路とを組み合わせた 通路）が取り付け面２６４に形成される。 機械的クランプ２５２の断熱部分２７２（例えば、セラミック部分）が、基材 ２５８に対する第一のシール２７６を形成するその外周又はその付近の基材２５ ８の前面２７４に係合し、また、チャック本体２５４に対する第二のシール２８ ２を形成する一対の柔軟なＯリング２７８、２８０に係合する。エラストマー材 料で出来たものであることが好ましい柔軟なＯリング２７８、２８０は、ある範 囲に亙って異なる厚さを有する基材をチャック本体２５４に締め付け且つシール するのに必要な可撓性を提供する。また、該チャックの寸法上の許容公差は、柔 軟なＯリング２７８、２８０により対応することもできる。十分なシール効果を 提供するためには、Ｏリング２７８、２８０の一方があればよい場合がある。主 たる処理チャンバ２５６に対する漏洩を更に軽減するため、２つのＯリング２７ ８、２８０の間の領域をポンプで排出することができる。 Ｏリング２７８、２８０に対する熱的保護は、幾つかの形態をとる。同様に、 セラミック材料で形成することのできるＯリングの支持リング２８４は、Ｏリン グ２７８、２８０をチャック本体２５４の断熱部分２６２に支持する。断熱部分 ２６２は、肉厚の薄い樋状部分２８６によりチャック本体２５４の熱伝導及び温 度調節部分２６０から隔離されている。更に、従来の冷媒装置（図示せず）の環 状の冷媒通路２８８は、断熱部分２６２を貫通して伸長し、熱がＯリング２７８ 、２８０に達する前に、その余分な熱を吸引する。チャック本体２５４の断熱部 分２６２をチャック本体２５４の軸方向に並進可能なハウジング２９２に接続す る別の環状シール２９０は、チャック本体の断熱部分２６２の冷媒通路２８８に より同様に保護されている。これと代替的に、Ｏリング支持リングは、チャック 本体２５４の断熱部分２６０の一体部分として形成してもよい。 基材２５８、機械的クランプ２５２、Ｏリング２７８、２８０、絶縁リング２ ８４、チャック本体２５２は、基材２５８とチャック本体２５４との間で熱伝達 境界部２６８を取り巻く環状チャンバ２９４を形成する。該環状チャンバ２９４ 及び熱伝達境界部２６８は、負圧チャンバ２５６内にて別個に加圧可能な領域を 形成する。 主として肉厚の薄い樋状体２８６によりその形状が設定される環状チャンバ２ ９４の一部分は、熱伝達境界部２６８の外周２９８の周りで熱伝達気体を均一に 分配する入口ニホルド２９６として機能する。単一の入口導管３００が熱伝達気 体を入口マニホルド２９６に供給し、単一の出口導管３０２が取り付け面２６４ の中心を貫通して伸長し、熱伝達境界部２６８から熱伝達気体を排出する(単一 の出口導管３０２がその好適な中心位置に図示されているが、出口導管は、基材 ２５８の下方にて取り付け面２６４を貫通して任意の箇所に伸長させることがで きる)。取り付け面２６４に形成された通路２７０は、熱伝達境界部２６８の外 周２９８を貫通して伸長し、熱伝達境界部２６８と環状チャンバ２９４との間で 気体が自由に流動することを許容する。流体（気体）カップリング３０６、３０ ８は、入口導管３００及び出口導管３０２をその他の実施のと同様の流量制御装 置（図示せず）に接続する。 環状チャンバ２９４から熱伝達境界部２６８まで伸長することが好ましい流動 方向は、入口導管３００及び出口導管３０２の作用を逆にすることにより、反対 方向にすることができる。熱伝達境界部２６８の全体に亙る流れパターンを制御 し得るように、入口導管３００及び出口導管３０２並びに取り付け面２６４の通 路２７０の位置、寸法及びその数を選択することができる。 多領域ヒータ３１０は、熱伝達境界部２６８内の温度変化を更に制御する。ア ルミニウム又は銅のような熱伝導の大きい材料又はステンレス鋼のような別の適 当な金属材料で出来ていることが好ましいチャック本体２５４の熱伝導部分２６ ０は、領域の隔離溝により中断されており、この隔離溝は、セラミックのような 熱伝導の小さい材料で出来た絶縁リング３１２で充填するか、又は熱伝導部分２ ６０を分離して異なる加熱領域３１４、３１６にする空の溝として残す。別個に 制御されるコイル３１８、３２０は、異なる領域３１４、３１６の間の温度を調 節し、基材の温度分布をより均一に設定する。２つの領域３１４、３１６のみに 関して説明したが、チャック本体２５４の熱伝導部分２６０は、基材の温度分布 を更に制御し得るように３つ以上の領域に仕切ることもできる。 負圧チャンバ２５６の底部壁３２６から突突出している垂直方向ガイド３２４ に沿って並進可能なピン３２２に機械的クランプ２５２が固着されている。また 、チャックハウジング２９２は、垂直方向ガイド３２８を収容しており、このガ イドは、同一のピン３２２に係合して、チャック本体２５４を並進させ、基材２ ５８及び機械的クランプ２５２に係合させる。ピン３２２の垂直方向ガイド３２ ４は、チャック本体２５４、基材２５８、機械的クランプ２５２が共に並進して 、チャンバ２５６内の所望の処理位置に達することを可能にする。機械的クラン プ２５２の底部から伸長する棚状突起３３０は、基材の取り扱い過程の際に、基 材２５８を処理チャンバ２５６に装填し且つ該処理チャンバから除去すべく基材 ２５８をチャック本体２５４の上方に支持する。 図１２乃至図１５には、本発明により可能とされる別の型式の基材の取り付け 及び気体のシール装置を具体化するチャック３５０が図示されている。該チャッ ク３５０は、データを保存する薄膜ヘッドを形成するのに特に適している。基材 ３５２は、チャック本体３５８の取り付け面３５６から突出している孔が開いた 縁部３５４に取り付けられている（図１５に最も良く図示）。該孔が開いた縁部 ３５４は、基材３５２に対する周縁支持部を提供し、残りの取り付け面３５６は 、基材３５２の裏面３６０と共に、基材３５２とチャック本体３５８との間に熱 伝達境界部３６２を形成する。 取り付け面３５６に形成される通路に代えて、基材３５２を支持するスロット 付き縁部３５４は、取り付け面３５６と基材３５２の裏面３６０との間に空隙を 提供し、熱伝達気体は、この空隙内で熱伝達境界部３６２の全体に亙って循環（ 流動）することができる。基材３５２の裏面３６０とチャック本体３５８の取り 付け面３５６との間の間隔は、0.05ｍｍ乃至0.025ｍｍの範囲であることが好ま しい。孔が開いた縁部３５４は、チャック本体３５８と一体に形成されることが 好ましいが、セラミックリングのような別個の構造体として形成してもよい。孔 が開いた縁部３５４に代えて、基材３５２を取り付けるため、ポスト又はその他 の不連続的な支持体を使用することもできる。 チャック本体３５８は、板３６４乃至３７０から成る組立体を含んでいる。銅 又はアルミニウムで出来たものであることが好ましい熱伝導板３６４、３６６は 、機械処理して、チャック本体３５８の全体に亙って冷媒（例えば、約200ｋＰ ａ、30ｐｓｉ以上の圧力の空気）を循環させる導管３７２に対するスペース及び 熱伝達境界部３６２及び該熱伝達境界部から熱伝達気体（流体）を運ぶ入口導管 ３７４及び出口導管３７６に対するスペースを提供し得るようにする。該熱伝導 板３６６は加熱装置３７８も支持している。セラミックで出来ていることが好ま しい絶縁板３６８は、冷却した板３７０を加熱装置３７８から断熱する。冷却し た板３７０は、負圧処理チャンバ３８２内にて並進可能な包囲チャックハウジン グ３８０に対してシールされている。電磁石３８４がチャックハウジング３８０ 内に収容されて、気体が処理チャンバ３８２内に排出されるのを防止する。 冷媒導管３７２の幾つかを受け入れ得るように機械処理された機械的クランプ ３８６は、基材３５２の前面３９０に対する第一のシール３８８と、チャック本 体３５８の伸長部分に対する第二のシール３９２とを形成する。該第二のシール ３９２は、Ｏリングの支持リング３９８に取り付けられた一対の柔軟なＯリング ３９４、３９６を備えており、該支持リング３９８は、冷却した板３７０に取り 付けられている。Ｏリングの支持リング３９８と冷却した板３７０との間に形成 された冷媒通路４００は、Ｏリング３９４、３９６を過熱しないように更に保護 する。機械的クランプ３８６により部分的に包み込まれた冷媒導管３７２は、熱 が機械的クランプ３８６を通ってＯリング３９４、３９６に達するのを防止し得 るように独立的に制御可能である。しかしながら、冷媒導管３７２の主たる目的 は、加圧空気の流れを使用して基材を迅速に冷却する機能を発揮することである 。 機械的クランプ３８６と基材３５２、チャック本体３５８に対するその２つの シール３８８、３９２とは、熱伝達境界部を取り巻くスペース４０２を占める。 チャック本体３５８の熱伝導板３６４に形成された入口マニホルド４０４（図１ ５に最も良く図示）が該スペース４０２内にある。入口導管３７４は、熱伝達気 体を入口マニホルド４０４内に直接、運び、該入口マニホルドは、熱伝達境界部 ３６２の全外周４０６の周りでその気体を循環（流動）させる。出口導管３７６ は、熱伝達気体を熱伝達境界部３６２から直接、排気する。孔が開いた縁部３５ ４は、入口マニホルド４０４と熱伝達境界部３６２との間で気体が自由に流動（ 交換）することを可能にし、入口導管３７４から出口導管３７６までの循環（気 体の流動）経路を完成させる。 勿論、流動方向は、入口導管３７４及び出口導管３７６の機能を逆にすること により、容易に反対の方向にすることができる。図１３には、機械的クランプ３ ８６を通って入口マニホルド４０４に達する通路４１０を有する１つの代替的な 入口導管４０８も図示されている。また、処理チャンバ内への気体の漏洩を最小 にし得るように、最内側のＯリング３９４から漏洩した全ての気体を異なる程度 に排出するポンプ手段として、２つのＯリング３９４、３９６の間の流体導管４ １２を使用することもできる。 図１２及び図１３には、ウェーハの取り扱い及び処理モードに対応する、チャ ック本体３５８の対照的な下降位置及び上昇位置が図示されている。下降したと き、基材３５２は、十分な隙間を伴って機械的クランプ３８６の棚状突起４１４ に支持されており、ロボットアーム４１８の端部機構４１６が基材３５２を処理 チャンバ３８２内に装填し又は基材３５２を処理チャンバ３８２から除去するこ とを可能にする。チャック本体３５８のＵ字形の凹所４２０（図１４参照）は、 機械的クランプ３８６がチャック本体３５８及び基材３５２に係合している間に 、棚状突起４１４に対する隙間を提供する。 図１６Ａ乃至図１８Ｂには、熱伝達気体が支持体の外周を超えて自由に流れる のを妨害することなく、基材を支持するための代替的なチャック面構造体が図示 されている。例えば、図１６Ａ、図１６Ｂには、基材４３６に対して取り付け面 ４３４に形成された星爆発パターンの通路４３２を有するチャック本体４３０が 図示されている。該通路４３２は、取り付け面４３４の中心にて入口／出口導管 ４３８まで収斂し、基材４３６の外周４４０を超えて伸長し、気体がこの領域を 通って自由に流動することを促進する。また、また、基材４３６と取り付け面４ ３４との間の気体の分配に影響を与えるようにその他の連続的又は不連続的なパ ターンの通路４３２を使用することもできる。 図１７Ａ及び図１７Ｂには、基材４４８を支持し得るように取り付け面４４６ の上方に突出している支持ポスト４４４を有するチャック本体４４２が図示され ている。該ポスト４４４は、基材４４８と取り付け面４４６との間に隙間を提供 し、基材の外周４５０を越える位置から入口／出口導管４５２まで気体が自由に 流動することを許容する。ポスト４４４は機械的クランプにより付与されるあら ゆる曲げモーメントに抵抗し得るように基材４４８の外周４５０付近の位置に配 置されることが好ましいが、基材４４８の異なる支持体を提供し得るようにポス ト４４４の寸法、数及び位置は変更することが可能である。ポスト４４４は、取 り付け面４４６と一体に形成されており、また、取り付け面４４６の他の部分よ り上方に0.1ｍｍ乃至0.25ｍｍだけ突出することが好ましい。 図１８Ａ及び図１８Ｂには、基材４５６をチャック取り付け面４５８の上方に 支持する孔の開いた縁部４５４の使用状態が更に図示されている。形成される隙 間は、孔４６０と共に、基材４５６の外周４６４を越える位置から入口／出口導 管４６２まで気体が自由に流動するのを許容する。孔４６０の寸法、数及び分布 状態は、基材４５６と取り付け面４５８との間の隙間スペース内の流れパターン に影響する可能性がある。追加的な孔付きリングを使用して、同一の隙間スペー ス内の圧力又は流量を調節することができる。 最後の図面である図１９には、クランプ４７０（又はその他の中間のシール構 造）を負圧チャンバ４７４の底部壁４７２（又はその他の壁）に接続して、基材 ４７６とチャック本体４７８との間に所望のシールを提供する状態が示されてい る。該クランプ４７０は、基材４７６に対する第一のシール４８０の一部を形成 し、また、底部壁４７２から伸長する、高さが調節可能なベローズ４８４に対す る第二のシール４８２の一部を形成する。クランプ４７０とベローズ４８４との 間のシールを完成させるため弾力性のＯリングシール４８６を使用することがで きる。 基材４７６はチャック本体４７８の温度調節部分４８８に取り付けられており 、その間に、図１６Ａ乃至図１８Ｂの実施の形態の１つと同様の熱伝達境界部４ ９０を形成する。基材４７６、クランプ４７０、高さが調節可能なベローズ４８ ４、底部壁４７２及びチャック本体４７８により境界が定められたチャンバ４９ ２が熱伝達境界部４９０を取り巻いている。入口導管４９４が熱伝達気体をチャ ンバ４９２に運び、出口導管４９６が熱伝達気体を熱伝達境界部４９０から除去 する。勿論、入口導管４９４及び出口導管４９６の機能は容易に逆にして、熱伝 達境界部４９０と取り巻くチャンバ４９２との間で両方向への気体の交換が促進 されるようにすることも可能である。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年１０月１２日（１９９８．１０．１２） 【補正内容】 請求の範囲 １．基材を処理チャンバ内に支持するための熱伝導性のチャックであって、 処理チャンバの負圧空間内に基材を支持するための取り付け面を有する温度調 節されたチャック本体であって、前記取り付け面は、熱を前記温度調節されたチ ャック本体と基材との間で伝搬するために、基材との間に熱伝達境界部の一部分 を形成している、チャック本体と、 前記温度調節されたチャック本体を熱伝達境界部を越えて基材にシールするた めの中間シール構造であって、前記熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実質 的に制限されない流れを許容する負圧空間に設けられた隔離された部分内に熱伝 達流体を閉じ込めるための中間シール構造と、を含むチャック。 ２．請求項１に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記チャック本体と基材とのいかなる接触とも独立し て、前記負圧空間の隔離された部分を処理チャンバの負圧空間の残りの部分から シールするようになされた、チャック。 ３．請求項１に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実質的に制限されない流れを容易 にするために、複数の溝が前記取り付け面内に形成されている、チャック。 ４．請求項１に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実質的に制限されない流れを容易 にするために、前記取り付け面が、同取り付け面の残りの部分から突出している 複数の隔置された基材支持部材を含む、チャック。 ５．請求項４に記載のチャックであって、 前記複数の隔置された基材支持部材が孔が開けられた縁によって形成されてい る、チャック。 ６．請求項２に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部が、隔離された負圧の空間部分の第１の部分と、前記中間シ ール構造によって境界を定められた包囲チャンバとを形成しており、基材は、前 記隔離された負圧の空間部分の第２の部分を形成している、チャック。 ７．請求項６に記載のチャックであって、 前記包囲チャンバが、更に、前記中間シール構造を基材とチャック本体とに対 してシールする第１及び第２のシールによって境界を定められている、チャック 。 ８．請求項７に記載のチャックであって、 前記包囲チャンバが、更に、前記チャック本体を前記中間シール構造に接続す る処理チャンバの壁によって境界を定められている、チャック。 ９．請求項８に記載のチャックであって、 前記処理チャンバの壁から突出している高さ調節可能なベローズもまた、前記 チャック本体と中間シール構造との間の接合部の一部分を形成している、チャッ ク。 １０．請求項６に記載のチャックであって、 実質的に制限されない熱伝達流体の流れが、前記隔離された負圧空間部分の第 １の部分と第２の部分との間に形成されている、チャック。 １１．請求項１０に記載のチャックであって、 入口導管及び出口導管を更に含み、同入口導管と出口導管とのうちの一方が前 記隔離された負圧空間部分の第１の部分に接続されており、同入口導管と出口導 管とのうちの他方が前記隔離された負圧空間部分の第二の部分に接続されている 、チャック。 １２．請求項１１に記載のチャックであって、 前記隔離された負圧空間部分を通る流体の流れを調節するために、前記入口導 管及び出口導管に接続された制御装置を更に含んでいる、チャック。 １３．請求項１２に記載のチャックであって、 前記入口導管及び出口導管が一対の同心状の導管を含み、同同心状の導管のう ちの一方が入口導管として配設されており、同同心状の導管のうちの他方が出口 導管として配設されている、チャック。 １４．請求項１３に記載のチャックであって、 前記同心状の導管が、前記熱伝達境界部への及び同熱伝達境界部からの流体の 流れを促進するために前記取り付け面内に同心状の開口部を含んでいる、チャッ ク。 １５．請求項１に記載のチャックであって、 前記基材が、処理チャンバ内の積極的な処理圧力に晒される前面と、前記隔離 された負圧空間部分内のより高い熱伝達流体圧力に晒される裏面と、を含んでい る、チャック。 １６．請求項１５に記載のチャックであって、 前記裏面が基材の外周部で終わっており、前記熱伝達流体の実質的に制限され ない流れが、前記隔離された負圧空間部分内の基材の外周部を越えて流れるよう になされている、チャック。 １７．請求項１５に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記基材の前面に接触して、前記チャック本体を基材 に対してシールし、且つ前記負圧空間の隔離された部分を前記処理チャンバの負 圧空間の残りの部分からシールしている、チャック。 １８．請求項１７に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、基材の裏面を前記取り付け面の少なくとも一部分に対 して押圧するための相対的に移動可能なクランプを含んでいる、チャック。 １９．請求項１８に記載のチャックであって、 第一のシールが前記クランプを前記取り付け面に接合し、第二のシールが前記 クランプを前記チャック本体に対して接合している、チャック。 ２０．請求項１９に記載のチャックであって、 前記第一のシール及び第二のシールのうちの一方が、前記クランプの可撓性部 分から取り付けられたシール面を含んでいる、チャック。 ２１．請求項１９に記載のチャックであって、 前記第二のシールが、前記チャック本体上に取り付けられた可撓性部分を含ん でいる、チャック。 ２２．請求項２１に記載のチャックであって、 前記第二のシールが、当該チャックと基材との寸法公差を吸収できる大きさに 成されたエラストマシールである、チャック。 ２３．請求項１９に記載のチャックであって、 前記チャック本体が、熱伝導性の部分と熱的に隔離された部分とを含み、前記 第二のシールが、前記クランプを前記チャック本体の熱的に隔離された部分に結 合させている、チャック。 ２４．請求項１９に記載のチャックであって、 前記チャック本体の前記熱伝導性の部分が前記取り付け面を含んでおり、前記 チャック本体の前記熱的に隔離された部分が前記取り付け面を包囲しているチャ ック本体の伸長部分を含んでいる、チャック。 ２５．請求項１９に記載のチャックであって、 前記第一のシールと第二のシールとが、同第一のシールと第二のシールとの間 の熱の伝達を減じるために、互いに隔置されている、チャック。 ２６．請求項２５に記載のチャックであって、 前記クランプの温度を調節するために、同クランプの実質的な領域が、前記チ ャック本体に隣接している、チャック。 ２７．請求項１８に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部が、前記隔離された負圧空間部分の第一の部分を形成してお り、前記クランプは、前記チャック本体と共に、基材との間に、前記隔離された 負圧空間部分の第二の部分を形成している、チャック。 ２８．請求項２７に記載のチャックであって、 前記熱伝達流体の実質的に制限されない流れが、前記隔離された負圧空間部分 の第一の部分と第二の部分との間を流れる、チャック。 ２９．請求項２８に記載のチャックであって、 前記隔離された負圧空間部分の第二の部分が、前記クランプ内に形成された凹 部によって部分的に境界が付けられている、チャック。 ３０．請求項２８に記載のチャックであって、 前記隔離された負圧空間部分の第二の部分が、前記チャック本体内に形成され た凹部によって部分的に境界が付けられている、チャック。 ３１．請求項１５に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記チャック本体を基材にシールするために、基材の 裏面と接している、チャック。 ３２．請求項３１に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記チャック本体を包囲している外周支持部材を含ん でいる、チャック。 ３３．請求項３２に記載のチャックであって、 第一のシールが前記外周支持部材を基材の裏面に結合しており、第二のシール が前記外周支持部材を前記チャック本体に結合している、チャック。 ３４．請求項３３に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、基材の外周に隣接した位置で基材の裏面との間に前記第 一のシールを形成している縁を含んでいる、チャック。 ３５．請求項３３に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、実質的に、前記チャック本体から熱的に隔離されている 、チャック。 ３６．請求項３３に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、同外周支持部材と前記チャック本体との間の分離を提供 することによって、前記チャック本体から熱的に隔離されている、チャック。 ３７．請求項３５に記載のチャックであって、 前記チャック本体が、熱伝導性部分と熱的に隔離された部分とを含み、前記第 二のシールが、前記外周支持部材を前記チャック本体の前記熱的に隔離された部 分に結合している、チャック。 ３８．請求項３７に記載のチャックであって、 前記熱伝導性の部分が、基材の温度の積極的な調節に寄与し、前記熱的に隔離 された部分は、基材の温度の積極的な調節に寄与しない、チャック。 ３９．請求項３５に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、熱伝導性の低い材料によって作られている、チャック。 ４０．請求項３５に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、薄い壁の金属製の包囲体によって作られている、チャッ ク。 ４１．請求項３２に記載のチャックであって、 前記取り付け面が、基材の裏面を押圧して前記外周支持部材と前記取り付け面 の少なくとも一部分とに係合させるために、静電クランプを形成するように配設 されている、チャック。 ４２．請求項３２に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部が、前記隔離された負圧空間部分の第一の部分を形成してお り、前記外周支持部材が、前記チャック本体と共に、基材と協働して、隔離され た負圧空間部分の第二の部分を境界付けている、チャック。 ４３．請求項４２に記載のチャックであって、 熱伝達流体の実質的に制限を受けない流れが、前記隔離された負圧空間部分の 第一の部分と第二の部分との間を流れる、ように成されたチャック。 ４４．基材を低圧処理チャンバ内に支持するための熱伝導性のチャックであっ て、 基材を低圧処理環境内に支持するための取り付け面を有するチャック本体であ って、前記取り付け面は、基材との間に、基材の中央部分を包囲している外周部 を有する熱伝達境界部を形成するように位置決めされている、チャック本体と、 前記チャック本体の前記取り付け面によって提供される基材支持部材とは独立 して、前記チャック本体を基材にシールするための中間シール構造であって、前 記チャック本体と共に前記基材との間に別個に加圧可能な領域を低圧処理環境内 に形成して、熱伝達境界部に高い流体圧力を維持するように成された、中間シー ル構造と、 熱伝達境界部における高い流体圧力を制御するために、前記別個に加圧可能な 領域内に前記熱伝達境界部の外周部を通る熱伝達流体の流れを配向する制御装置 と、 を含むチャック。 ４５．低圧処理環境内の基材の温度を調節するための熱伝達装置であって、 基材と共に熱伝達境界部を形成する温度調節された本体と、 低圧処理環境の隔離された負圧部分内に熱伝達流体を閉じ込めるために、前記 温度調節された本体と基材との間にシールの少なくとも一部分を形成する中間シ ール構造と、 前記低圧処理環境の隔離された部分へ及び同部分から熱伝達流体を運び且つ前 記低圧処理環境の隔離された部分内の熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実 質的に制限を受けない流れを許容する、流体制御装置と、を含む装置。４６．真空処理チャンバ内におけるチャック本体と基材との間で熱を伝達させ る方法であって、 チャック本体上に基材を取り付けて、基材とチャック本体との間に、基材の中 央部分を包囲する外周部を有する熱伝達境界部を形成する段階と、 前記熱伝達境界部を越える中間シール構造によって、チャック本体を基材に対 してシールし、且つ前記熱伝達境界部を含む真空チャンバ内に別個に加圧可能な 領域を形成する段階と、 前記チャック本体と基材との間の熱の伝達を促進するために、前記別個に加圧 可能な領域内の熱伝達境界部の外周部を通る流体の流れを促進する段階と、 を含む方法。 ４７．請求項４６に記載の方法であって、 前記流れを促進する前段階が、前記熱伝達境界部によって形成された別個に加 圧可能な領域の第一の部分と、前記中間シール構造、チャック本体及び基材によ って境界が定められた前記別個に加圧可能な領域の第二の部分と、の間に、流体 の流れを指し向ける段階を含む、方法。 ４８．請求項４７に記載の方法であって、 流体の流れを、前記別個に加圧可能な領域の第一の部分と第二の部分との間に 指し向ける前段階が、入口導管と出口導管とのうちの一方を前記第一の部分に接 続し、同入口導管と出口導管とのうちの他方を前記第二の部分に接続する段階を 含む、方法。 ４９．請求項４７に記載の方法であって、 前記別個に加圧可能な領域の第一の部分と第二の部分との間に流体の流れを指 し向ける前記段階が、流体の流れを、前記別個に加圧可能な領域の第一の部分か ら同別個に加圧可能な領域の第二の部分へと指し向ける段階を含む、方法。 ５０．請求項４７に記載の方法であって、 前記流体の流れを、別個に加圧可能な領域の第一の部分と第二の部分との間に 指し向ける前記段階が、流体の流れを、前記別個に加圧可能な領域の第二の部分 から同別個に加圧可能な領域の第一の部分へと、流体の流れを指し向ける段階を 含む、方法。５１．請求項４６に記載の方法であって、 前記取り付ける段階が、基材の少なくとも中央部分をチャック本体と接続状態 に位置決めするために、基材を前記チャック本体のほぼ平坦な領域に取り付ける 段階を含む、方法。 ５２．請求項５１に記載の方法であって、 前記チャック本体のほぼ平坦な領域内に形成された少なくとも一つの溝を使用 して、前記熱伝達境界部内の流体の流れを促進する段階を更に含む、方法。 ５３．請求項５２に記載の方法であって、 前記熱伝達境界部の外周部を通る流体の流れを促進する前記段階が、少なくと も一つの溝を前記熱伝達境界部の外周部内に伸長させる段階を含む、方法。 ５４．請求項５３に記載の方法であって、 前記熱伝達境界部の外周部を通る流体の流れを促進する前記段階が、前記チャ ック本体のほぼ平坦な領域に形成された複数の溝を一つのパターンで配設する段 階を含む、方法。 ５５．請求項４６に記載の方法であって、 前記シールする段階が、第一のシールを使って前記中間シール構造を基材に結 合させる段階と、第二のシールを使って前記中間シール構造を前記チャック本体 に結合させる段階と、を含む方法。５６．請求項５５に記載の方法であって、 前記シールする段階が、第一のシールを使って前記中間シール構造を基材の前 面に結合する段階を含み、前記取り付け段階が、基材の裏面を前記チャック本体 に対して位置決めする段階を含む、方法。 ５７．請求項５６に記載の方法であって、 前記シールする段階が、前記第二のシールを使用して、前記中間シール構造を 前記チャック本体の伸長された部分に結合する段階を含む、方法。 ５８．請求項５７に記載の方法であって、 前記チャック本体と前記中間シール構造との間の熱の伝達を、前記チャック本 体の伸長部分を熱的に隔離することによって妨害する段階を更に含む、方法。 ５９．請求項５５に記載の方法であって、 前記取り付け段階が、前記中間シール構造を使用して、基材の裏面を前記チャ ック本体と接触する状態に押し付けて、基材の少なくとも中央部分が前記チャッ ク本体と接触状態となるようにする段階を含む、方法。 ６０．請求項５５に記載の方法であって、 前記取り付け段階が、前記チャック本体上に静電クランプを形成して、基材の 裏面を押圧して、前記チャック本体と前記中間シール構造との両方に接触させる 段階を含む、方法。 ６１．請求項４６に記載の方法であって、 前記取り付け段階が、基材を、前記チャック本体から突出している複数の支持 部材に対して取り付ける段階を含む、方法。 ６２．請求項６１に記載の方法であって、 前記熱伝達境界部を通る流体の流れを促進するために、前記支持部材が同熱伝 達境界部の外周部に沿って隔置されている、方法。 ６３．請求項６２に記載の方法であって、 前記支持部材が個々のポストとして形成されている、方法。 ６４．請求項６２に記載の方法であって、 前記支持部材が、穴のあいた縁によって形成されている、方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０８／９７５，６２６ (32)優先日 平成９年11月21日(1997．11．21) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＤＥ，ＧＢ，Ｊ Ｐ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基材を処理チャンバ内に支持するための熱伝導性のチャックであって、 処理チャンバの負圧空間内に基材を支持するための取り付け面を有する温度調 節されたチャック本体であって、前記取り付け面は、熱を前記温度調節されたチ ャック本体と基材との間で伝搬するために、基材との間に熱伝達境界部の一部分 を形成している、チャック本体と、 前記温度調節されたチャック本体を熱伝達境界部を越えて基材にシールするた めの中間シール構造であって、前記熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実質 的に制限されない流れを許容する負圧空間に設けられた隔離された部分内に熱伝 達流体を閉じ込めるための中間シール構造と、を含むチャック。 ２．請求項１に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記チャック本体と基材とのいかなる接触とも独立し て、前記負圧空間の隔離された部分を処理チャンバの負圧空間の残りの部分から シールするようになされた、チャック。 ３．請求項１に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実質的に制限されない流れを容易 にするために、複数の溝が前記取り付け面内に形成されている、チャック。 ４．請求項１に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実質的に制限されない流れを容易 にするために、前記取り付け面が、同取り付け面の残りの部分から突出している 複数の隔置された基材支持部材を含む、チャック。 ５．請求項４に記載のチャックであって、 前記複数の隔置された基材支持部材が孔が開けられた縁によって形成されてい る、チャック。 ６．請求項２に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部が、隔離された負圧の空間部分の第１の部分と、前記中間シ ール構造によって境界を定められた包囲チャンバとを形成しており、基材は、前 記隔離された負圧の空間部分の第２の部分を形成している、チャック。 ７．請求項６に記載のチャックであって、 前記包囲チャンバが、更に、前記中間シール構造を基材とチャック本体とに対 してシールする第１及び第２のシールによって境界を定められている、チャック 。 ８．請求項７に記載のチャックであって、 前記包囲チャンバが、更に、前記チャック本体を前記中間シール構造に接続す る処理チャンバの壁によって境界を定められている、チャック。 ９．請求項８に記載のチャックであって、 前記処理チャンバの壁から突出している高さ調節可能なペローズもまた、前記 チャック本体と中間シール構造との間の接合部の一部分を形成している、チャッ ク。 １０．請求項６に記載のチャックであって、 実質的に制限されない熱伝達流体の流れが、前記隔離された負圧空間部分の第 １の部分と第２の部分との間に形成されている、チャック。 １１．請求項１０に記載のチャックであって、 入口導管及び出口導管を更に含み、同入口導管と出口導管とのうちの一方が前 記隔離された負圧空間部分の第１の部分に接続されており、同入口導管と出口導 管とのうちの他方が前記隔離された負圧空間部分の第二の部分に接続されている 、チャック。 １２．請求項１１に記載のチャックであって、 前記隔離された負圧空間部分を通る流体の流れを調節するために、前記入口導 管及び出口導管に接続された制御装置を更に含んでいる、チャック。 １３．請求項１２に記載のチャックであって、 前記入口導管及び出口導管が一対の同心状の導管を含み、同同心状の導管のう ちの一方が入口導管として配設されており、同同心状の導管のうちの他方が出口 導管として配設されている、チャック。 １４．請求項１３に記載のチャックであって、 前記同心状の導管が、前記熱伝達境界部への及び同熱伝達境界部からの流体の 流れを促進するために前記取り付け面内に同心状の開口部を含んでいる、チャッ ク。 １５．請求項１に記載のチャックであって、 前記基材が、処理チャンバ内の積極的な処理圧力に晒される前面と、前記隔離 された負圧空間部分内のより高い熱伝達流体圧力に晒される裏面と、を含んでい る、チャック。 １６．請求項１５に記載のチャックであって、 前記裏面が基材の外周部で終わっており、前記熱伝達流体の実質的に制限され ない流れが、前記隔離された負圧空間部分内の基材の外周部を越えて流れるよう になされている、チャック。 １７．請求項１５に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記基材の前面に接触して、前記チャック本体を基材 に対してシールし、且つ前記負圧空間の隔離された部分を前記処理チャンバの負 圧空間の残りの部分からシールしている、チャック。 １８．請求項１７に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、基材の裏面を前記取り付け面の少なくとも一部分に対 して押圧するための相対的に移動可能なクランプを含んでいる、チャック。 １９．請求項１８に記載のチャックであって、 第一のシールが前記クランプを前記取り付け面に接合し、第二のシールが前記 クランプを前記チャック本体に対して接合している、チャック。 ２０．請求項１９に記載のチャックであって、 前記第一のシール及び第二のシールのうちの一方が、前記クランプの可撓性部 分から取り付けられたシール面を含んでいる、チャック。 ２１．請求項１９に記載のチャックであって、 前記第二のシールが、前記チャック本体上に取り付けられた可撓性部分を含ん でいる、チャック。 ２２．請求項２１に記載のチャックであって、 前記第二のシールが、当該チャックと基材との寸法公差を吸収できる大きさに 成されたエラストマシールである、チャック。 ２３．請求項１９に記載のチャックであって、 前記チャック本体が、熱伝導性の部分と熱的に隔離された部分とを含み、前記 第二のシールが、前記クランプを前記チャック本体の熱的に隔離された部分に結 合させている、チャック。 ２４．請求項１９に記載のチャックであって、 前記チャック本体の前記熱伝導性の部分が前記取り付け面を含んでおり、前記 チャック本体の前記熱的に隔離された部分が前記取り付け面を包囲しているチャ ック本体の伸長部分を含んでいる、チャック。 ２５．請求項１９に記載のチャックであって、 前記第一のシールと第二のシールとが、同第一のシールと第二のシールとの間 の熱の伝達を減じるために、互いに隔置されている、チャック。 ２６．請求項２５に記載のチャックであって、 前記クランプの温度を調節するために、同クランプの実質的な領域が、前記チ ャック本体に隣接している、チャック。 ２７．請求項１８に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部が、前記隔離された負圧空間部分の第一の部分を形成してお り、前記クランプは、前記チャック本体と共に、基材との間に、前記隔離された 負圧空間部分の第二の部分を形成している、チャック。 ２８．請求項２７に記載のチャックであって、 前記熱伝達流体の実質的に制限されない流れが、前記隔離された負圧空間部分 の第一の部分と第二の部分との間を流れる、チャック。 ２９．請求項２８に記載のチャックであって、 前記隔離された負圧空間部分の第二の部分が、前記クランプ内に形成された凹 部によって部分的に境界が付けられている、チャック。 ３０．請求項２８に記載のチャックであって、 前記隔離された負圧空間部分の第二の部分が、前記チャック本体内に形成され た凹部によって部分的に境界が付けられている、チャック。 ３１．請求項１５に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記チャック本体を基材にシールするために、基材の 裏面と接している、チャック。 ３２．請求項３１に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記チャック本体を包囲している外周支持部材を含ん でいる、チャック。 ３３．請求項３２に記載のチャックであって、 第一のシールが前記外周支持部材を基材の裏面に結合しており、第二のシール が前記外周支持部材を前記チャック本体に結合している、チャック。 ３４．請求項３３に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、基材の外周に隣接した位置で基材の裏面との間に前記第 一のシールを形成している縁を含んでいる、チャック。 ３５．請求項３３に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、実質的に、前記チャック本体から熱的に隔離されている 、チャック。 ３６．請求項３３に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、同外周支持部材と前記チャック本体との間の分離を提供 することによって、前記チャック本体から熱的に隔離されている、チャック。 ３７．請求項３５に記載のチャックであって、 前記チャック本体が、熱伝導性部分と熱的に隔離された部分とを含み、前記第 二のシールが、前記外周支持部材を前記チャック本体の前記熱的に隔離された部 分に結合している、チャック。 ３８．請求項３７に記載のチャックであって、 前記熱伝導性の部分が、基材の温度の積極的な調節に寄与し、前記熱的に隔離 された部分は、基材の温度の積極的な調節に寄与しない、チャック。 ３９．請求項３５に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、熱伝導性の低い材料によって作られている、チャック。 ４０．請求項３５に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、薄い壁の金属製の包囲体によって作られている、チャッ ク。 ４１．請求項３２に記載のチャックであって、 前記取り付け面が、基材の裏面を押圧して前記外周支持部材と前記取り付け面 の少なくとも一部分とに係合させるために、静電クランプを形成するように配設 されている、チャック。 ４２．請求項３２に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部が、前記隔離された負圧空間部分の第一の部分を形成してお り、前記外周支持部材が、前記チャック本体と共に、基材と協働して、隔離され た負圧空間部分の第二の部分を境界付けている、チャック。 ４３．請求項４２に記載のチャックであって、 熱伝達流体の実質的に制限を受けない流れが、前記隔離された負圧空間部分の 第一の部分と第二の部分との間を流れる、ように成されたチャック。 ４４．基材を低圧処理チャンバ内に支持するための熱伝導性のチャックであっ て、 基材を低圧処理環境内に支持するための取り付け面を有するチャック本体であ って、前記取り付け面は、基材との間に、基材の中央部分を包囲している外周部 を有する熱伝達境界部を形成するように位置決めされている、チャック本体と、 前記チャック本体の前記取り付け面によって提供される基材支持部材とは独立 して、前記チャック本体を基材にシールするための中間シール構造であって、前 記チャック本体と共に前記基材との間に別個に加圧可能な領域を低圧処理環境内 に形成して、熱伝達境界部に高い流体圧力を維持するように成された、中間シー ル構造と、 熱伝達境界部における高い流体圧力を制御するために、前記別個に加圧可能な 領域内に前記熱伝達境界部の外周部を通る熱伝達流体の流れを配向する制御装置 と、 を含むチャック。 ４５．請求項４４に記載のチャックであって、 前記別個に加圧可能な領域の第一の部分が、前記取り付け面と基材との間の前 記熱伝達境界部によって形成されており、前記別個に加圧可能な領域の第二の部 分が、前記中間シール構造、前記チャック本体及び基材によって境界付けられて いる、チャック。 ４６．請求項４５に記載のチャックであって、 前記制御装置が、前記別個に加圧可能な領域の前記第一の部分と前記第二の部 分との間の流れを促進する少なくとも１つの導管を含む、チャック。 ４７．請求項４６に記載のチャックであって、 前記少なくとも一つの導管が、前記別個に加圧可能な領域の前記第二の部分に 接続されている、チャック。 ４８．請求項４７に記載のチャックであって、 前記少なくとも一つの導管が、２つの導管のうちの一つであり、同導管のうち の第一の導管が前記別個に加圧可能な領域の前記第一の部分に接続されており、 同導管のうちの第二の導管が前記別個に加圧可能な領域の前記第二の部分に接続 されている、チャック。 ４９．請求項４８に記載のチャックであって、 前記第一の導管が入口導管であり、前記第二の導管が、前記別個に加圧可能な 領域の前記第一の部分からの流体の流れを同別個に加圧可能な領域の前記第二の 部分へと指し向けるための出口導管である、チャック。 ５０．請求項４８に記載のチャックであって、 前記第一の導管が出口導管であり、前記第二の導管が、前記別個に加圧可能な 領域の前記第二の部分からの流体の流れを同別個に加圧可能な領域の前記第一の 部分へと指し向けるための入口導管である、チャック。 ５１．請求項４８に記載のチャックであって、 前記第一の導管が一対の同心状の導管のうちの一つであり、同同心状の導管の うちの一方が流体を前記別個に加圧可能な領域の第一の部分へと運ぶための入口 導管として配設されており、同同心状の導管のうちの他方が流体を前記別個に加 圧可能な領域の第一の部分から運び出すための出口として配設されている、チャ ック。 ５２．請求項４４に記載のチャックであって、 前記取り付け面が、基材の少なくとも中央部分と接するためのほぼ平坦な領域 を有している、チャック。 ５３．請求項５２に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部内の流体の流れを促進するために、前記取り付け面の前記ほ ぼ平坦な領域に溝が形成されている、チャック。 ５４．請求項５３に記載のチャックであって、 前記溝が、流体の流れを前記熱伝達境界部の外周内へと指し向けるために、同 熱伝達境界部の外周内に延びている、チャック。 ５５．請求項５２に記載のチャックであって、 前記溝が、前記取り付け面の前記ほぼ平坦な領域内に形成された複数の溝のう ちの一つである、チャック。 ５６．請求項５５に記載のチャックであって、 前記溝のうちのいくつかが同心状に配列されており、その他が周方向に沿って 放射状に配列されている、チャック。 ５７．請求項５５に記載のチャックであって、 前記溝のうちの少なくとも一つが基材の外周部の形状と合致するパターンに配 列されており、その他が周方向に沿って放射状に配列されている、チャック。 ５８．請求項５６に記載のチャックであって、 前記周方向に沿って放射状に配列されている溝のうちの少なくとも一つが、熱 伝達境界部の外周の中を伸長している、チャック。 ５９．請求項５５に記載のチャックであって、 前記制御装置が、前記溝のうちの一つに接続された導管を含む、チャック。 ６０．請求項４４に記載のチャックであって、 基材が、低圧処理環境内の処理圧力に晒される前面と、前記別個に加圧可能な 領域内の高い流体圧力に晒される裏面と、を含むチャック。 ６１．請求項６０に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、同中間シール構造を前記基材に結合するための第一の シールと、同中間シール構造を前記チャック本体に結合するための第二のシール と、を含むチャック。 ６２．請求項６１に記載のチャックであって、 前記低圧処理環境が処理チャンバ内に閉じ込められ、処理チャンバの壁もまた 、前記中間シール構造を前記チャック本体に結合している、チャック。 ６３．請求項６２に記載のチャックであって、 前記中間シール構造を前記チャック本体に結合するために、前記処理チャック の壁から突出している高さ調節可能なベローズを更に含んでいる、チャック。 ６４．請求項６１に記載のチャックであって、 前記第一のシールが、前記中間シール構造を、基材の外周に隣接した基材の前 面に結合するようになされた、チャック。 ６５．請求項６４に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記基材の表面を前記取り付け面に対して押圧するた めのクランプを含んでいる、チャック。 ６６．請求項６５に記載のチャックであって、 前記第一及び第二のシールのうちの一つが、前記クランプの可撓性部分に配置 されたシール面を含んでいる、チャック。 ６７．請求項６５に記載のチャックであって、 前記クランプによる基材温度の乱れを最小化するために、前記第一及び第二の シールが、前記クランプの実質的な領域を、前記別個に加圧可能な領域内の流体 に晒すために、互いに隔置されている、チャック。 ６８．請求項６５に記載のチャックであって、 前記チャック本体が伸長部を含み、前記クランプの実質的な領域が、前記チャ ック本体の前記伸長部に隣接していて、前記クランプと前記チャック本体との間 の熱の伝達を更に促進させるように成された、チャック。 ６９．請求項６１に記載のチャックであって、 前記第一のシールが、前記中間シール構造を、前記基材の裏面に結合している 、チャック。 ７０．請求項６９に記載のチャックであって、 前記中間シール構造が、前記チャック本体を包囲している外周支持部材を含ん でいる、チャック。 ７１．請求項７０に記載のチャックであって、 前記第一のシールが、前記外周支持部材の縁によって形成されている、チャッ ク。 ７２．請求項７０に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、前記チャック本体から熱的に隔離されている、チャック 。 ７３．請求項７２に記載のチャックであって、 前記チャック本体が、熱伝導性の部分と断熱性の部分とを含み、前記第二のシ ールが、前記外周支持部材を前記チャック本体の前記熱的に隔離された部分に結 合している、チャック。 ７４．請求項７２に記載のチャックであって、 前記外周支持部材が、熱伝導性が低い材料によって形成されている、チャック 。 ７５．請求項７０に記載のチャックであって、 前記取り付け面が、前記基材の裏面を押圧して、前記外周支持部材及び前記取 り付け面の少なくとも一部分と結合させるための静電クランプを形成するように 配設されている、チャック。 ７６．低圧処理環境内の基材の温度を調節するための熱伝達装置であって、 基材と共に熱伝達境界部を形成する温度調節された本体と、 低圧処理環境の隔離された負圧部分内に熱伝達流体を閉じ込めるために、前記 温度調節された本体と基材との間にシールの少なくとも一部分を形成する中間シ ール構造と、 前記低圧処理環境の隔離された部分へ及び同部分から熱伝達流体を運び且つ前 記低圧処理環境の隔離された部分内の熱伝達境界部の外周を通る熱伝達流体の実 質的に制限を受けない流れを許容する、流体制御装置と、を含む装置。 ７７．請求項７６に記載のチャックであって、 前記熱伝達境界部が、低圧処理環境の隔離された部分の第一の部分を形成して おり、前記中間シール構造と基材とによって少なくとも部分的に境界付けられて いる包囲チャンバが、低圧処理環境の隔離された部分の第二の部分を形成してい る、チャック。 ７８．請求項７７に記載のチャックであって、 前記流体制御装置が、流体の流れを、前記低圧処理環境の隔離された部分の前 記第一の部分と第二の部分との間に指し向けるための入口導管及び出口導管を含 んでいる、チャック。 ７９．請求項７６に記載のチャックであって、 前記基材が、低圧処理環境内の積極的な処理圧力に晒される前面と、同低圧処 理環境の隔離された部分のより高い熱伝達流体圧力に晒される裏面と、を含んで いるチャック。 ８０．請求項７９に記載のチャックであって、 前記裏面が基材の外周部において終わっており、熱伝達流体の実質的に制限を 受けない流れが、前記低圧処理環境の前記隔離された部分内の基材の外周部を越 えて流れるように成された、チャック。 ８１．請求項７９に記載のチャックであって、 前記温度調節された本体を基材に対してシールするために、前記中間シール構 造が、基材の前面と接するように成された、チャック。 ８２．請求項７９に記載のチャックであって、 前記温度調節された本体を基材に対してシールするために、前記中間シール構 造が、前記熱伝達境界部を越えて基材の裏面と接するように成された、チャック 。 ８３．真空処理チャンバ内におけるチャック本体と基材との間で熱を伝達させ る方法であって、 チャック本体上に基材を取り付けて、基材とチャック本体との間に、基材の中 央部分を包囲する外周部を有する熱伝達境界部を形成する段階と、 前記熱伝達境界部を越える中間シール構造によって、チャック本体を基材に対 してシールし、且つ前記熱伝達境界部を含む真空チャンバ内に別個に加圧可能な 領域を形成する段階と、 前記チャック本体と基材との間の熱の伝達を促進するために、前記別個に加圧 可能な領域内の熱伝達境界部の外周部を通る流体の流れを促進する段階と、 を含む方法。 ８４．請求項８３に記載の方法であって、 前記流れを促進する前段階が、前記熱伝達境界部によって形成された別個に加 圧可能な領域の第一の部分と、前記中間シール構造、チャック本体及び基材によ って境界が定められた前記別個に加圧可能な領域の第二の部分と、の間に、流体 の流れを指し向ける段階を含む、方法。 ８５．請求項８４に記載の方法であって、 流体の流れを、前記別個に加圧可能な領域の第一の部分と第二の部分との間に 指し向ける前段階が、入口導管と出口導管とのうちの一方を前記第一の部分に接 続し、同入口導管と出口導管とのうちの他方を前記第二の部分に接続する段階を 含む、方法。 ８６．請求項８４に記載の方法であって、 前記別個に加圧可能な領域の第一の部分と第二の部分との間に流体の流れを指 し向ける前記段階が、流体の流れを、前記別個に加圧可能な領域の第一の部分か ら同別個に加圧可能な領域の第二の部分へと指し向ける段階を含む、方法。 ８７．請求項８４に記載の方法であって、 前記流体の流れを、別個に加圧可能な領域の第一の部分と第二の部分との間に 指し向ける前記段階が、流体の流れを、前記別個に加圧可能な領域の第二の部分 から同別個に加圧可能な領域の第一の部分へと、流体の流れを指し向ける段階を 含む、方法。 ８８．請求項８３に記載の方法であって、 前記取り付ける段階が、基材の少なくとも中央部分をチャック本体と接続状態 に位置決めするために、基材を前記チャック本体のほぼ平坦な領域に取り付ける 段階を含む、方法。 ８９．請求項８８に記載の方法であって、 前記チャック本体のほぼ平坦な領域内に形成された少なくとも一つの溝を使用 して、前記熱伝達境界部内の流体の流れを促進する段階を更に含む、方法。 ９０．請求項８９に記載の方法であって、 前記熱伝達境界部の外周部を通る流体の流れを促進する前記段階が、少なくと も一つの溝を前記熱伝達境界部の外周部内に伸長させる段階を含む、方法。 ９１．請求項９０に記載の方法であって、 前記熱伝達境界部の外周部を通る流体の流れを促進する前記段階が、前記チャ ック本体のほぼ平坦な領域に形成された複数の溝を一つのパターンで配設する段 階を含む、方法。 ９２．請求項８３に記載の方法であって、 前記シールする段階が、第一のシールを使って前記中間シール構造を基材に結 合させる段階と、第二のシールを使って前記中間シール構造を前記チャック本体 に結合させる段階と、を含む方法。 ９３．請求項９２に記載の方法であって、 前記シールする段階が、第一のシールを使って前記中間シール構造を基材の前 面に結合する段階を含み、前記取り付け段階が、基材の裏面を前記チャック本体 に対して位置決めする段階を含む、方法。 ９４．請求項９３に記載の方法であって、 前記シールする段階が、前記第二のシールを使用して、前記中間シール構造を 前記チャック本体の伸長された部分に結合する段階を含む、方法。 ９５．請求項９４に記載の方法であって、 前記チャック本体と前記中間シール構造との間の熱の伝達を、前記チャック本 体の伸長部分を熱的に隔離することによって妨害する段階を更に含む、方法。 ９６．請求項９２に記載の方法であって、 前記取り付け段階が、前記中間シール構造を使用して、基材の裏面を前記チャ ック本体と接触する状態に押し付けて、基材の少なくとも中央部分が前記チャッ ク本体と接触状態となるようにする段階を含む、方法。 ９７．請求項９２に記載の方法であって、 前記取り付け段階が、前記チャック本体上に静電クランプを形成して、基材の 裏面を押圧して、前記チャック本体と前記中間シール構造との両方に接触させる 段階を含む、方法。 ９８．請求項８３に記載の方法であって、 前記取り付け段階が、基材を、前記チャック本体から突出している複数の支持 部材に対して取り付ける段階を含む、方法。 ９９．請求項９８に記載の方法であって、 前記熱伝達境界部を通る流体の流れを促進するために、前記支持部材が同熱伝 達境界部の外周部に沿って隔置されている、方法。 １００．請求項９９に記載の方法であって、 前記支持部材が個々のポストとして形成されている、方法。 １０１．請求項９９に記載の方法であって、 前記支持部材が、穴のあいた縁によって形成されている、方法。