JP2005533377A - 熱電気モジュールのための隙間を作る層間スペーサを有する熱制御アセンブリを備えるワークピースチャック - Google Patents

熱電気モジュールのための隙間を作る層間スペーサを有する熱制御アセンブリを備えるワークピースチャック Download PDF

Info

Publication number
JP2005533377A
JP2005533377A JP2004521599A JP2004521599A JP2005533377A JP 2005533377 A JP2005533377 A JP 2005533377A JP 2004521599 A JP2004521599 A JP 2004521599A JP 2004521599 A JP2004521599 A JP 2004521599A JP 2005533377 A JP2005533377 A JP 2005533377A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
thermoelectric module
electrically connected
workpiece chuck
connected together
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004521599A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4403073B2 (ja
JP2005533377A5 (ja
Inventor
ダグラス イー ハドソン
ダナ ジー ブッチャー
リチャード ビー ゲイツ
ジェームズ ペルリン
Original Assignee
テンプトロニック コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/193,361 external-priority patent/US6745575B2/en
Application filed by テンプトロニック コーポレイション filed Critical テンプトロニック コーポレイション
Publication of JP2005533377A publication Critical patent/JP2005533377A/ja
Publication of JP2005533377A5 publication Critical patent/JP2005533377A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4403073B2 publication Critical patent/JP4403073B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

半導体ウェーハ等のワークピースを支持するワークピースチャックおよび方法を開示する。ワークピースチャックは、ウェーハを支持する上面と、この上面と熱的に連通してウェーハの温度を制御する温度制御アセンブリとを有する。温度制御アセンブリは、上方層と下方層の間に1個以上の熱電気モジュールを有する。上方層と下方層の間の1個以上のスペーサは、上方層と下方層の間の空間において1個以上の熱電気モジュールが垂直に浮くような空間を作る。つまり、温度制御モジュールの上方層および下方層は、熱電気モジュールを垂直方向に機械的に抑えつけない。この結果、温度効果に起因して熱電気モジュールにかかる機械的なストレスは、実質的に軽減または除去される。その結果、チャックおよび熱電気モジュールの温度に対する信頼性がより高くなる。また、スペーサによってチャックがより機械的に安定するため、チャック上方面の温度に対する平面性が改善される。さらに温度に対する安定させて性能を改善するために、熱電気モジュールの寸法を効果的により小さくする。これは、モジュールを多数の部分に区分するか、複数のサブモジュールを一緒に連結することによって実現できる。

Description

(関連出願)
この出願は、本出願の譲受人と同じ譲受人による、同時係属中の米国特許出願シリアル番号第10/193,361号(2002年7月11日出願)の一部継続出願である。当該出願の内容をここで言及して援用する。
この出願は、米国特許仮出願シリアル番号第60/448,203号(2003年2月18日出願)に一部基づく。当該出願の内容をここで言及して援用する。
半導体ウェーハ処理において、ウェーハを温度を制御して処理したり、温度に関する試験を行うことが求められる場合が多々ある。そのため、試験および/または処理においてウェーハを支持し、ウェーハ温度の上昇下降を繰り返すサイクルを行うために、温度制御されたウェーハチャックが開発された。典型的な温度制御ウェーハチャックでは、チャック内に、ヒータや放熱アセンブリ等の温度制御モジュールが層として設けられている。ウェーハを装着する上面が、ヒータや放熱アセンブリの上に設けられる。また、このチャックをウェーハプローバ等のホスト装置に装着するベースは、ヒータや放熱アセンブリの下に設けられている。ヒータ/放熱アセンブリの中には、ペルティエデバイスとしても周知である熱電気モジュールを使って温度を制御するものもある。ペルティエデバイスは、熱ポンプとして機能する小型の固体装置である。典型的な装置は、2枚のセラミック板の間に小さなビスマステルル化物(Bi2Te3)キューブ列が挟まれたものである。直流電流を流すと、熱は装置の一方から他方に移動し、そこより熱シンクによって除去される。通常、装置の冷たい側を用いてウェーハを冷却する。電流を逆転すれば、熱を反対方向に移動させることによって、装置をヒータとして使用できる。
ペルティエデバイスの欠点の1つは、機械的なストレスに影響され易いことである。こうしたストレスは様々なストレス源から生じる可能性がある。例えば、温度に対してチャックが伸縮することで生じる機械的なストレスによって装置の信頼性が低下したり、やがては故障したりする可能性がある。これは特に、ペルティエデバイスがヒータ/放熱アセンブリの上方層および下方層の一方または両方に強固に固定されているウェーハチャックにおいて顕著である。アセンブリが伸縮すると、ペルティエデバイスは、熱効果によって生じた機械的なストレスのために故障する。
また、装置自身のセラミック製の上層および底層が異なるように膨張することによって生じる機械的なストレスも、装置を信頼できなくしたり、故障させたりする可能性がある。これは、大型のペルティエモジュールの場合に特に顕著である。装置が大きいと、膨張の異なりの程度がより大きいので、より大きな機械的ストレスが生じる。
本発明は、半導体ウェーハ等のワークピースを支持するワークピースチャックおよび支持する方法に関する。このチャックは、ワークピースを装着できる上層と、この上層と熱的に連通してワークピース内の温度を制御する温度制御アセンブリとを有する。温度制御アセンブリは、上方層と、下方層とを有する。少なくとも1つの熱電気モジュールが上方層と下方層の間に配置され、少なくとも1つのスペーサが上方層と下方層の間に置かれる。このスペーサは、上方層と下方層の間の空間において熱電気モジュールが垂直方向に浮くように、上方層と下方層を垂直方向に離しておく大きさである。つまり、熱電気モジュールは、温度制御アセンブリ内において機械的または強固に抑えつけられていない。1つの実施形態では、チャックの構造において使用できる最も小さなモジュールを用いることで、モジュール自身の内部で生じる異なる膨張を軽減する。この結果、熱効果に因る機械的なストレスが実質的に軽減または除去される。
1つの実施形態では、温度制御アセンブリの上方層と下方層の間の空間に熱伝導媒体が設けられている。この熱伝導媒体によって、1個以上の熱電気モジュールを温度制御アセンブリの上方層および/または下方層に熱的に連結する。1つの実施形態では、熱伝導媒体は放熱グリースを含む。別の実施形態では、熱伝導媒体は金属ホイルを含む。別の実施形態では、熱伝導媒体は熱伝導パッドを含む。これらの任意の実施形態において、熱伝導媒体は弾性であり、熱電気モジュールが上方層と下方層の間において物理的に抑えつけられないけれども上方層および/または下方層に熱的に連結されるように、チャックの動作温度範囲において弾性状態を維持する。
1つの実施形態では、熱電気モジュールはペルティエデバイスである。熱電気モジュールはビスマステルル化物を含むことができ、モジュールの実効寸法を減らすために、部分に区分された表面を有する。
温度制御アセンブリの上方層および下方層を1本以上のネジで一緒に固定できる。1つの実施形態では、スペーサは実際、複数のワッシャまたはブッシング型スペーサである。これらは隙間穴を有し、この穴にネジが挿入される。ネジを締めて上方層と下方層を固定するので、これらのネジによって、層の間にあるスペーサを捕捉しながらも、熱電気モジュールが垂直方向に抑えつけられないように十分な空間を確保できる。別の実施形態では、スペーサは、上記の実施形態のようなワッシャまたはブッシング型装置の代わりに、一体型の装置である。一体型の装置は、多数のスペーシングアームが温度制御アセンブリの中心から外側の縁に向かって半径方向に延びる星形に作ることができる。
本発明は、従来の構成に勝る多数の利点を実現する。温度制御アセンブリの層の間に十分な空間を確保することによって、熱電気モジュールは、熱膨張および収縮効果による機械的なストレスを受けなくなる。さらに、小さなモジュールを使うことで、モジュールのセラミック面の異なる膨張を軽減する。この結果、装置の損傷や故障は大幅に減る。また、スペーサを設けることでウェーハチャックにおける剛性やサポートが増加するので、チャックの上面の平面性が改善し、ウェーハ処理および/またはテスト結果が改善する。
本発明の上記およびその他の目的、特徴、および利点は、以下に記載し、添付の図面に図示する好適な実施形態のより具体的な説明から明らかになるであろう。これらにおいて、同様の参照番号は異なる図面において同じ部分を示す。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、本発明の原理を示すことに重点を置いている。
図1は、本発明の実施形態に係るワークピースチャック10の概略的な断面図である。図2は、図1に示すチャック10の概略的な分解図である。図3は、図1および図2に示すワークピースチャック10の一部の概略的な断面詳細図である。図1から図3を参照する。チャック10は上面である吸引板12を有する。処理中、この上面または吸引板12の上に半導体ウェーハ等のワークピースを装着できる。上部吸引板12は同心溝を有する。この溝は、上面の隅々まで減圧状態を分配し、ウェーハをそこに保持するためのものである。チャック10は、熱シンクまたは温度制御装置14も有する。これは、ネジ26を含む1個以上のファスナースタックによって上部吸引板12の下に固定される。空気/流体冷却剤の供給および排出ノズル16が設けられ、熱シンクアセンブリ14を通って冷却剤流体を循環させる。真空入口18は、これを通してチャック10を減圧してウェーハを上面12に保持するために設けられる。装着ベース20を用いて、例えばウェーハプローバ機械等の、ウェーハ処理行うホスト機械にチャック10を装着できる。
熱電気、この場合はペルティエモジュール24の列が、上板12と熱シンク14の間の空間に設けられる。ペルティエモジュール24は、ニュージャージー州のMelcor of Trentonによって販売される種類でもよい。モジュール24は、上部吸引板12と熱シンクアセンブリ14の間に配置された印刷回路基板25に電気的に接続される。上板12と熱シンク14との間の垂直方向の空間は、スペーサ28の大きさによって制御される。スペーサ28は、セラミックや同様の非導電性の低熱膨張物質によって形成される。スペーサ28の垂直方向の寸法は、上板12と熱シンクアセンブリ14をネジ26で一緒に固定した場合に、上板12と熱シンクアセンブリ14の間に、ペルティエモジュール24が自由に横方向に移動するような空間ができるように選択される。つまり、上板12と熱シンクアセンブリ14はペルティエモジュール24を垂直方向に把持したり、機械的に抑えつけたりしない。つまり、制御された寸法は、温度推移の間、ペルティエ列が浮くことによって、ペルティエ構造における機械的なストレスの発生を効果的に制限できるような寸法である。このアプローチは、ペルティエモジュール24の寿命の見込みを著しく延ばす。電源/センサケーブル22によってチャック10内のペルティエモジュール24や温度その他の検知部に電力を供給する。
ペルティエモジュール24の列が、モジュール表面上の熱伝導媒体を通して上部吸引板12および熱シンクアセンブリ14に熱的に連結される。熱伝導伝達媒体27は、ペルティエモジュール24の上面および底面と、それぞれ上板12および熱シンクアセンブリ14の間に設けられる。媒体は熱的な非導電性の放熱グリースでもよい。例えば、Premium Ceramic Polysynthetic Thermal合成物(Arctic Silver,Inc.,(Vistalia、カリフォルニア州)から販売)、金属ホイル、導電パッド、または同様の媒体等である。この媒体は、ペルティエモジュール24が、温度変化のサイクルに起因する熱膨張および収縮効果に因るストレスに影響されないように、機械的な弾性を有する。
ペルティエモジュール24が上板12と熱シンクアセンブリ14との間の空間で浮くようにすることによって実現できる利点に加えて、スペーサ構造によって熱的に安定したチャック構造体が提供できる。典型的なテスト温度範囲における上面の平面度の変化は、初期状態での平面度に制限される。剛性があることも、テスト接触中に高ウェーハプロービング力によって生じる変形を少なくする。
図3を参照する。上部吸引板12および熱シンクアセンブリ14をネジ26によって一緒に保持する。このネジは、上部吸引板12内のネジ切り穴31に挿入される。ナットまたはヘッドが、熱シンクアセンブリ14の底に形成された凹部またはカウンタボアの中にワッシャ29を固定する。尚、図3に示す詳細は、本明細書で説明する本発明の全ての実施形態に適用できる。
図4は、本発明の第2の実施形態に係るワークピースチャック100の概略的な断面図である。図5は、図4のチャック100の概略的な分解図である。図6は、図4および図5の掴みに用いられるペルティエモジュール列およびスペーサ構造を示す概略的な平面図である。第1の実施形態の要素と同じ要素の説明は省略する。図4から図6を参照する。上部吸引板12および熱シンクアセンブリ14は、上述の実施形態で使用される多数のスペーサの代わりに、一体型スペーサ128によって分離されている。一体型の「星形」スペーサ128は、セラミックまたは同様の非導電性の低熱膨張物質で作られる。一体型スペーサ128は、ペルティエモジュール24同士の間でスペーサ128の中心からチャック100の縁部に向かって延びる複数の放射状アームを有する。ここでも、上述の実施形態と同様に、スペーサ128の厚さによって上面板12と熱シンクアセンブリ14の間の空間を規定する。この厚さは、温度推移の間、ペルティエモジュール24が浮くことで、機械的なストレスを軽減してモジュール24の寿命や信頼性を増すように選択される。一片からなる一体型スペーサ128は薄い垂直部を有し、上部吸引板12と熱シンクアセンブリ14の間の熱伝導性を最小にした上で更に、電気的な相互連結クリアランスを提供する切り欠き部を有する。この構成も、熱シンクアセンブリ14上にピン挿入部102が設けられており、温度推移の間にモジュール24の位置が動き過ぎないようにしている。
1つの実施形態では、ペルティエモジュールの寸法を効果的に小さくしている。1つの実施形態では、物理的に可能な限り小さいモジュールを使用する。これらのモジュールは、寸法を小さくしたものである。小さいおよび/または部分に区分されたモジュールを使うことで、モジュールの大きさを効果的に小さくしながら、便利な電気接続も可能にする。ここに示す1つの特定の実施形態では、モジュールを、その表面を切断することによって4つのより小さなモジュールに区分している。このような区分は、より離散した多くのモジュールを作る方法で行ってもよい。モジュールの寸法を小さくすることで、モジュールの上層と底セラミック層との間で生じる膨張量の差を減らすことによって、モジュール内の機械的ストレスを減らす。
図7は、ワークピースチャック300の実施形態の概略的な断面図を含む。図8は、図7に示すチャック300の概略的な分解図を含む。図7および図8のチャック300では、ほとんどの要素が、図1から図3に関連して上述したチャックの実施形態における要素と同じであるので、これらの要素の説明は繰り返さない。チャック300では、熱電気モジュール324の寸法を効果的に小さくしている。特にチャック300では、モジュール324の上部または底部の何れかの上にあるセラミックに切り込みを設ける等によって熱電気モジュールを部分に区分している。あるいは、部分に区分したモジュールの代わりに、またはこれに加えて、より小さな多数のモジュールを使用してもよい。
図9は、本発明の別の実施形態に係るワークピースチャック400の概略的な断面図を含む。図10は、図9のチャック400の概略的な分解図である。図11は、図9および図10のチャックに用いられるペルティエモジュール列およびスペーサ構造の概略的な平面図である。図9から図11に示すチャック400において、殆どの要素は、図4から図6に関連して上述したチャックの実施形態の要素と同じなので、これらの要素の説明は繰り返さない。チャック400では、熱電気モジュール324の寸法を効果的に小さくしている。特にチャック400では、モジュール324の上部または底部の何れかの上にあるセラミックに切り込みを設ける等によって、熱電気モジュールを部分に区分している。あるいは、部分に区分したモジュールの代わりに、またはこれに加えて、より小さな多数のモジュールを使用してもよい。
図12は、図6から図11のワークピースチャックに使用される熱電気モジュール324の2つの実施形態324a、324bの概略的な詳細図である。実施形態324aは部分に区分された熱電気モジュールであり、実施形態324bは多数の小さな熱電気モジュールを含む。実施形態324aでは、シリコンエラストマでシールされた1つの熱電気モジュールが、部分に区分された熱い側のみを有する。これにより、温度推移の間に熱い側の部分が相対的に移動できる。この結果、装置の故障のリスクを減らし、信頼性を改善する。実施形態324bでは、シリコンエラストマでシールされた多数の熱電気モジュールを用いる。これにより、温度推移の間にモジュールが相対的に移動できる。
図13は、図12に示す熱電気モジュール実施形態の概略的な断面図を含む。図13に示すように、部分に区分されたモジュールは、熱い側のセラミック151と、冷たい側のセラミック154とを有し、これらのセラミック層の間にペルティエ要素153が挟まっている。熱い側のセラミック層151はリリーフ切り欠き部155を有する。この切り欠き部155により、モジュール実施形態324aをより小さな多数のモジュールに区分する。モジュール実施形態324bは、より小さな多数のモジュール324b(1)、324b(2)等を有する。モジュール324は、このチャックの上面12と放熱板14との間に挟まっている。
図14Aから図14Eは、本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュール324aの1つの実施形態の電気接続を示す詳細図である。図14Bおよび14Eは、モジュール324aの概略的な断面図であり、図14Dは、図14Bおよび14Eの拡大図である。図14Aは、図14Bの線B−Bに沿った、冷たい側セラミック層154の平面図である。冷たい側のセラミック層154は、ペルティエ要素153に対する電気接続を行う際に用いる導電パッド152のパターンを含む。図14Cは、図14Eの線A−Aに沿った、熱い側セラミック層151の平面図である。図14Cに示すように、熱い側のセラミック層151も、ペルティエ要素153に対する電気接続を行う際に用いる導電パッド152のパターンを含む。冷たい側および熱い側の層を一緒にして、それらの間の要素153と共に整列させると、要素153は、図14Dにより明確に示すように、電気直列構成に接続される。リードワイヤ156によって、モジュール324aへの外部電気接続を提供する。熱い側のセラミック層151は、熱い側のセラミック層を多数の部分に機械的に区分しながら、ペルティエ要素の電気的な直列相互接続が干渉されないように導電パッドをそのまま(intact)にするリリーフ切り欠き部155を有する。この結果、この構成は、上述のように効果的により小さくしたペルティエモジュールの機械的な利点を実現しながら、依然として、部分に区分されていないより大きな1つのモジュールと同様の電気接続器(interface)を必要とする。
図15は、本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュール324aの概略的な詳細断面図である。図15の詳細は、熱い側のセラミック層151におけるリリーフ切り欠き部155を示す。また、熱い側のセラミック層151と冷たい側の層154との間に位置するペルティエ要素153も示す。図示された電気直列接続パッド152は、要素が直列電気構成に接続されるように、セラミック層およびペルティエ要素153と接触している状態である。
本発明を、その好適な実施形態を参照しながら特に図示し、説明してきたが、以下の請求項に規定する本発明の精神や範囲を逸脱することなく、形式や詳細を多様に変形できることが、当業者には分かるであろう。
本発明に係る1つの実施形態のワークピースチャック10の概略的な断面図である。 図1のワークピースチャック10の一部の概略的な分解図である。 図1および図2のワークピースチャック10の一部の概略的な詳細断面図である。 本発明の第2の実施形態に係るワークピースチャックの概略的な断面図である。 図4のワークピースチャックの一部の概略的な分解図である。 図4および図5のワークピースチャックにおける熱電気モジュール列の概略的な平面図である。 本発明の第3の実施形態に係るワークピースチャックの概略的な断面図である。 図7のワークピースチャックの一部の概略的な分解図である。 本発明の第4の実施形態に係るワークピースチャックの概略的な断面図である。 図9に示すワークピースチャックの一部の概略的な分解図である。 図9および図10のワークピースチャックにおける熱電気モジュール列の概略的な平面図である。 図6から図11のワークピースチャックにおいて使用される熱電気モジュールの2つの実施形態の概略的な詳細図である。 図12に示す熱電気モジュール実施形態の概略的な断面図を含む。 本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュールの1つの実施形態の電気接続を示す詳細な図である。 本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュールの1つの実施形態の電気接続を示す詳細な図である。 本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュールの1つの実施形態の電気接続を示す詳細な図である。 本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュールの1つの実施形態の電気接続を示す詳細な図である。 本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュールの1つの実施形態の電気接続を示す詳細な図である。 図15は、本発明に係る、部分に区分された熱電気モジュールの概略的な詳細断面図を含む。

Claims (70)

  1. ワークピースを支持するワークピースチャックであって、
    前記ワークピースを装着できる上層と、
    前記上層と熱的に連通して、前記ワークピースの温度を制御する温度制御アセンブリと
    を有し、
    前記温度制御アセンブリは、
    上方層と、
    下方層と、
    前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層との間に配置された少なくとも1 つの熱電気モジュールと、
    前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層とを垂直方向に空間をあけて保つ 少なくとも1つのスペーサと、
    を有し、
    前記スペーサは、熱電気モジュールが、前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層の間の空間において垂直方向に浮くように、前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層とを垂直方向に一定の空間をあける、
    ワークピースチャック。
  2. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールを前記温度制御アセンブリの前記上方層および前記下方層に熱的に連結する熱伝導媒体を前記空間の中に更に有する、請求項1に記載のワークピースチャック。
  3. 前記熱伝導媒体は熱グリースを有する、請求項2に記載のワークピースチャック。
  4. 前記熱伝導媒体は金属ホイルを有する、請求項2に記載のワークピースチャック。
  5. 前記熱伝導媒体は熱伝導パッドを有する、請求項2に記載のワークピースチャック。
  6. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールはビスマステルル化物を含む、請求項1に記載のワークピースチャック。
  7. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールはペルティエデバイスを有する、請求項1に記載のワークピースチャック。
  8. 前記温度制御アセンブリの前記上方層および前記下方層は、複数のネジによって一緒に固定される、請求項1に記載のワークピースチャック。
  9. 前記少なくとも1つのスペーサは、前記ネジの1本が通過する隙間穴を有する、請求項8に記載のワークピースチャック。
  10. 前記少なくとも1つのスペーサは、前記温度制御アセンブリの中心と縁部との間で半径方向に延びる複数のアームを有する、請求項8に記載のワークピースチャック。
  11. 前記ワークピースは半導体ウェーハである、請求項1に記載のワークピースチャック。
  12. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは複数の部分に区分されている、請求項1に記載のワークピースチャック。
  13. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に接続される、請求項12に記載のワークピースチャック。
  14. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に直列に接続される、請求項12に記載のワークピースチャック。
  15. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは上面および底面を有し、前記上部および底面の少なくとも一方が区分されている、請求項12に記載のワークピースチャック。
  16. 前記熱電気モジュールの部分は、前記上部および底面の少なくとも一方の上の導体によって、電気的に一緒に接続されている、請求項15に記載のワークピースチャック。
  17. 前記熱電気モジュールの部分は、前記上部および底面の少なくとも一方の上の導体によって、電気的に一緒に直列に接続されている、請求項15に記載のワークピースチャック。
  18. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは、複数の熱電気サブモジュールを有する、請求項1に記載のワークピースチャック。
  19. 前記サブモジュールは電気的に一緒に接続されている、請求項18に記載のワークピースチャック。
  20. 前記サブモジュールは電気的に一緒に直列に接続されている、請求項18に記載のワークピースチャック。
  21. 前記サブモジュールの各々は上面および底面を有する、請求項18に記載のワークピースチャック。
  22. 前記サブモジュールは、前記上部および底面の少なくとも一方の上の導体によって電気的に一緒に接続されている、請求項21に記載のワークピースチャック。
  23. 前記サブモジュールは、前記上部および底面の少なくとも一方の上の導体によって電気的に一緒に直列に接続されている、請求項21に記載のワークピースチャック。
  24. ワークピースチャックでワークピースを支持する方法あって、
    前記ワークピースを装着できる、前記ワークピースチャックの上層を設け、
    前記上層と熱的に連通して、前記ワークピース内の温度を制御する温度制御アセンブリを設け、
    前記温度制御アセンブリは、
    上方層と、
    下方層と、
    前記上方層と前記下方層との間に配置された少なくとも1つの熱電気モジュールと、
    前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層との間のに配置された少なくとも 1つのスペーサと、
    を有し、
    前記少なくとも1つのスペーサは、少なくとも1つの熱電気モジュールが、前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層の間の空間において垂直方向に浮くように、前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層とを垂直方向に一定の空間をあける、
    方法。
  25. 前記空間の中に、前記少なくとも1つの熱電気モジュールを前記温度制御アセンブリの前記上方層および前記下方層に熱的に連結する熱伝導媒体を更に有する、請求項24に記載の方法。
  26. 前記熱伝導媒体は熱グリースを有する、請求項25に記載の方法。
  27. 前記熱伝導媒体は金属ホイルを含む、請求項25に記載の方法。
  28. 前記熱伝導媒体は熱伝導パッドを含む、請求項25に記載の方法。
  29. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールはビスマステルル化物を含む、請求項24に記載の方法。
  30. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールはペルティエデバイスを含む、請求項24に記載の方法。
  31. 前記温度制御アセンブリの前記上方層および前記下方層は、複数のネジによって一緒に固定される、請求項24に記載の方法。
  32. 前記少なくとも1つのスペーサは、前記ネジの1本が通過する隙間穴を有する、請求項31に記載の方法。
  33. 前記少なくとも1つのスペーサは、前記温度制御アセンブリの中心と縁部の間で半径方向に延びる複数のアームを有する、請求項31に記載の方法。
  34. 前記ワークピースは半導体ウェーハである、請求項24に記載の方法。
  35. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは、複数の部分に区分されている、請求項24に記載の方法。
  36. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に接続されている、請求項35に記載の方法。
  37. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に直列に接続されている、請求項35に記載の方法。
  38. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは、上面と、底面とを有し、前記上面と前記底面の少なくとも一方が区分されている、請求項35に記載の方法。
  39. 前記熱電気モジュールの部分は、前記上面および前記底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に接続されている、請求項38に記載の方法。
  40. 前記熱電気モジュールの部分は、前記上部および前記底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に直列に接続されている、請求項38に記載の方法。
  41. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは、複数の熱電気サブモジュールを有する、請求項24に記載の方法。
  42. 前記サブモジュールは、電気的に一緒に接続されている、請求項41に記載の方法。
  43. 前記サブモジュールは、電気的に一緒に直列に接続されている、請求項41に記載の方法。
  44. 前記サブモジュールの各々は、上面と、底面とを有する、請求項41に記載の方法。
  45. 前記サブモジュールは、前記上面および前記底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に接続されている、請求項44に記載の方法。
  46. 前記サブモジュールは、前記上面および前記底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に直列に接続されている、請求項44に記載の方法。
  47. ワークピースを支持するワークピースチャックであって、
    前記ワークピースを装着できる上層と、
    前記上層と熱的に連通して、前記ワークピースの温度を制御する温度制御アセンブリと、
    を有し、
    前記温度制御アセンブリは、
    上方層と、
    下方層と、
    前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層との間に配置された少なくとも1つの熱電気モジュールと、
    を有し、
    前記少なくとも1つの熱電気モジュールは、複数の部分に区分されている、ワークピースチャック。
  48. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に接続されている、請求項47に記載のワークピースチャック。
  49. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に直列に接続されている、請求項47に記載のワークピースチャック。
  50. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは上面と底面を有し、前記上面および底面の少なくとも一方が区分されている、請求項47に記載のワークピースチャック。
  51. 前記部分は、前記上面および底面の少なくとも一方の上の導体によって電気的に一緒に接続されている、請求項50に記載のワークピースチャック。
  52. 前記部分は、前記上面および底面の少なくとも一方の上の導体によって電気的に一緒に直列に接続されている、請求項50に記載のワークピースチャック。
  53. ワークピースを支持するワークピースチャックであって、
    前記ワークピースを装着できる上層と、
    前記上層と熱連通して、前記ワークピースの温度を制御する温度制御アセンブリと、
    を有し、
    前記温度制御アセンブリは、
    上方層と、
    下方層と、
    前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層との間に配置された少なくとも1つの熱電気モジュールと、
    を有し、
    前記少なくとも1つの熱電気モジュールは、複数の熱電気サブモジュールを有する、ワークピースチャック。
  54. 前記サブモジュールは電気的に一緒に接続されている、請求項53に記載のワークピースチャック。
  55. 前記サブモジュールは電気的に一緒に直列の接続されている、請求項53に記載のワークピースチャック。
  56. 前記サブモジュールの各々は上面および底面を有する、請求項53に記載のワークピースチャック。
  57. 前記サブモジュールは、前記上面および底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に接続されている、請求項56に記載のワークピースチャック。
  58. 前記サブモジュールは、前記上部および底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に直列に接続されている、請求項56に記載のワークピースチャック。
  59. ワークピースチャックでワークピースを支持する方法あって、
    前記ワークピースを装着できる、前記ワークピースチャックの上層を設け、
    前記上層と熱的に連通して、前記ワークピースの温度を制御する温度制御アセンブリを設け、
    前記温度制御アセンブリは、
    上方層と、
    下方層と、
    前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層との間に配置された少なくとも1つの熱電気モジュールと、
    を有し、
    前記少なくとも1つの熱電気モジュールは複数の部分に区分された、方法。
  60. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に接続されている、請求項59に記載の方法。
  61. 前記熱電気モジュールの部分は電気的に一緒に直列に接続されている、請求項59に記載の方法。
  62. 前記少なくとも1つの熱電気モジュールは、上面と、底面とを有し、前記上面および底面の少なくとも一方が区分されている、請求項59に記載の方法。
  63. 前記部分は前記上部および底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に接続されている、請求項62に記載の方法。
  64. 前記部分は、前記上面および底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に直列に接続されている、請求項62に記載の方法。
  65. ワークピースチャックでワークピースを支持する方法あって、
    前記ワークピースを装着できる、前記ワークピースチャックの上層を設け、
    前記上層と熱連通して、前記ワークピースの温度を制御する温度制御アセンブリを設け、
    前記温度制御アセンブリは、
    上方層と、
    下方層と、
    前記温度制御アセンブリの前記上方層と前記下方層との間に配置された少なくとも1つの熱電気モジュールと、
    を有し、
    前記少なくとも1つの熱電気モジュールは複数の熱電気サブモジュールを有する、方法。
  66. 前記サブモジュールは電気的に一緒に接続されている、請求項65に記載の方法。
  67. 前記サブモジュールは電気的に一緒に直列に接続されている、請求項65に記載の方法。
  68. 前記サブモジュールの各々は、上面および底面を有する、請求項65に記載の方法。
  69. 前記サブモジュールは、前記上面および底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に接続されている、請求項68に記載の方法。
  70. 前記サブモジュールは、前記上面および底面の少なくとも一方の上にある導体によって電気的に一緒に直列に接続されている、請求項68に記載の方法。
JP2004521599A 2002-07-11 2003-07-10 熱電気モジュールのための隙間を作る層間スペーサを有する熱制御アセンブリを備えるワークピースチャック Expired - Lifetime JP4403073B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/193,361 US6745575B2 (en) 2002-07-11 2002-07-11 Workpiece chuck with temperature control assembly having spacers between layers providing clearance for thermoelectric modules
US44820303P 2003-02-18 2003-02-18
PCT/US2003/021529 WO2004008503A1 (en) 2002-07-11 2003-07-10 Workpiece chuck with temperature control assembly having spacers between layers providing clearance for thermoelectric modules

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005533377A true JP2005533377A (ja) 2005-11-04
JP2005533377A5 JP2005533377A5 (ja) 2008-09-04
JP4403073B2 JP4403073B2 (ja) 2010-01-20

Family

ID=30117820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004521599A Expired - Lifetime JP4403073B2 (ja) 2002-07-11 2003-07-10 熱電気モジュールのための隙間を作る層間スペーサを有する熱制御アセンブリを備えるワークピースチャック

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6886347B2 (ja)
JP (1) JP4403073B2 (ja)
AU (1) AU2003248918A1 (ja)
DE (2) DE10397020B4 (ja)
TW (1) TWI260725B (ja)
WO (1) WO2004008503A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE435449T1 (de) 2004-11-02 2009-07-15 Koninkl Philips Electronics Nv Temperatursteuersystem und -verfahren
US20070283709A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Veeco Instruments Inc. Apparatus and methods for managing the temperature of a substrate in a high vacuum processing system
US7735419B2 (en) * 2006-11-16 2010-06-15 Labrador Research, Llc System for soft lithography
US20110046433A1 (en) * 2008-04-22 2011-02-24 Draeger Medical Systems, Inc. Method and apparatus for controlling temperature in a warming therapy device
US20100116788A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Lam Research Corporation Substrate temperature control by using liquid controlled multizone substrate support
US20100242523A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Todd Rubright Electric Cooling System for Electronic Equipment
US8637794B2 (en) 2009-10-21 2014-01-28 Lam Research Corporation Heating plate with planar heating zones for semiconductor processing
WO2011081645A2 (en) 2009-12-15 2011-07-07 Lam Research Corporation Adjusting substrate temperature to improve cd uniformity
US8791392B2 (en) 2010-10-22 2014-07-29 Lam Research Corporation Methods of fault detection for multiplexed heater array
US8546732B2 (en) 2010-11-10 2013-10-01 Lam Research Corporation Heating plate with planar heater zones for semiconductor processing
US9307578B2 (en) 2011-08-17 2016-04-05 Lam Research Corporation System and method for monitoring temperatures of and controlling multiplexed heater array
US10388493B2 (en) 2011-09-16 2019-08-20 Lam Research Corporation Component of a substrate support assembly producing localized magnetic fields
US8624168B2 (en) 2011-09-20 2014-01-07 Lam Research Corporation Heating plate with diode planar heater zones for semiconductor processing
US8461674B2 (en) 2011-09-21 2013-06-11 Lam Research Corporation Thermal plate with planar thermal zones for semiconductor processing
US9324589B2 (en) 2012-02-28 2016-04-26 Lam Research Corporation Multiplexed heater array using AC drive for semiconductor processing
US9448121B2 (en) 2012-04-10 2016-09-20 Industrial Technology Research Institute Measurement method, measurement apparatus, and computer program product
US8809747B2 (en) 2012-04-13 2014-08-19 Lam Research Corporation Current peak spreading schemes for multiplexed heated array
US10049948B2 (en) 2012-11-30 2018-08-14 Lam Research Corporation Power switching system for ESC with array of thermal control elements
KR101317942B1 (ko) * 2013-03-13 2013-10-16 (주)테키스트 반도체 제조용 척의 에지링 냉각모듈
US20140356985A1 (en) 2013-06-03 2014-12-04 Lam Research Corporation Temperature controlled substrate support assembly
JP7162500B2 (ja) * 2018-11-09 2022-10-28 株式会社Kelk 温調装置
CN111490000A (zh) * 2020-04-17 2020-08-04 北京北方华创微电子装备有限公司 静电卡盘及半导体加工设备

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493939A (en) * 1983-10-31 1985-01-15 Varo, Inc. Method and apparatus for fabricating a thermoelectric array
US4667522A (en) * 1985-11-01 1987-05-26 Express Test Corporation Humidity testing apparatus
US4685853A (en) * 1986-09-02 1987-08-11 Trio-Tech Device for loading components into a centrifuge to be tested
DE9011624U1 (ja) 1990-08-09 1991-12-12 Siemens Ag, 8000 Muenchen, De
DE4109908C2 (de) 1991-03-26 1994-05-05 Erich Reitinger Anordnung zur Prüfung von Halbleiter-Wafern
US5465578A (en) * 1994-01-19 1995-11-14 Universal Analyzers, Inc. Thermoelectric gas sample cooler
US5584183A (en) * 1994-02-18 1996-12-17 Solid State Cooling Systems Thermoelectric heat exchanger
EP0743530A3 (en) 1995-05-16 1997-04-09 Trio Tech International Test device for electronic components
US5667622A (en) * 1995-08-25 1997-09-16 Siemens Aktiengesellschaft In-situ wafer temperature control apparatus for single wafer tools
US5613364A (en) * 1995-10-06 1997-03-25 Pou, Inc. Compact replaceable temperature control module
US5640852A (en) * 1995-10-06 1997-06-24 Atlas; Boris Compact thermal electric heat exchanger
US5802856A (en) 1996-07-31 1998-09-08 Stanford University Multizone bake/chill thermal cycling module
US6134892A (en) * 1998-04-23 2000-10-24 Aps Technology, Inc. Cooled electrical system for use downhole
US6583638B2 (en) 1999-01-26 2003-06-24 Trio-Tech International Temperature-controlled semiconductor wafer chuck system
US20010003901A1 (en) * 1999-08-18 2001-06-21 Hooman Bolandi Integrated bake and chill plate
US6347521B1 (en) 1999-10-13 2002-02-19 Komatsu Ltd Temperature control device and method for manufacturing the same
US6378321B1 (en) * 2001-03-02 2002-04-30 The Regents Of The University Of California Semiconductor-based optical refrigerator
US6700052B2 (en) * 2001-11-05 2004-03-02 Amerigon Incorporated Flexible thermoelectric circuit

Also Published As

Publication number Publication date
TWI260725B (en) 2006-08-21
AU2003248918A1 (en) 2004-02-02
DE10392912T5 (de) 2005-08-04
DE10397020A5 (de) 2015-11-26
WO2004008503A1 (en) 2004-01-22
TW200405505A (en) 2004-04-01
WO2004008503A9 (en) 2004-05-27
JP4403073B2 (ja) 2010-01-20
US6886347B2 (en) 2005-05-03
DE10397020B4 (de) 2022-08-04
US20040107704A1 (en) 2004-06-10
DE10392912B4 (de) 2015-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4403073B2 (ja) 熱電気モジュールのための隙間を作る層間スペーサを有する熱制御アセンブリを備えるワークピースチャック
US20230197560A1 (en) Thermoelectric cooling in microelectronics
US6745575B2 (en) Workpiece chuck with temperature control assembly having spacers between layers providing clearance for thermoelectric modules
US5014161A (en) System for detachably mounting semiconductors on conductor substrate
JP4768961B2 (ja) 薄膜基板を有する熱電モジュール
US6459582B1 (en) Heatsink apparatus for de-coupling clamping forces on an integrated circuit package
KR100281500B1 (ko) 전자장치를냉각시키기위한장치및방법
KR100765929B1 (ko) 온도 제어 방법 및 온도 제어 장치
JP2005507157A5 (ja)
US20200286858A1 (en) Systems and methods for powering an integrated circuit having multiple interconnected die
JPH0677679A (ja) 回路基板に電気素子を取り付ける方法及びその装置
US6101094A (en) Printed circuit board with integrated cooling mechanism
JP6027133B2 (ja) 集積回路(ic)チップのための放熱構造の設計
US10539610B2 (en) Chip package test system
JPH04225265A (ja) 除熱装置
EP0245179B1 (en) System for detachably mounting semiconductors on conductor substrate.
TWI809220B (zh) 調溫裝置
CA2045945C (en) Structure and method for the fabrication of lpmcm semiconductor packages
TWI785282B (zh) 調溫裝置
EP3712936B1 (en) Flexible base design for chipset heat sink
JPS6089946A (ja) 半導体素子の冷却構造
CA1293066C (en) System for detachably mounting semi-conductors on conductor substrates
JPS59213154A (ja) 半導体素子冷却構造
JPH08116005A (ja) 半導体モジュール
JP2004538602A (ja) ランド・グリッド・アレイ・コネクタ用の取外し可能締め付け手段

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081028

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090127

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090526

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090825

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091020

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4403073

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131106

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term