JP2536989B2 - 半導体ウエハ加工用の液膜界面冷却チャック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は半導体ウェハ試験用の冷却システムに関し、
より詳しくは、製造加工中に半導体ウェハを固定しかつ
冷却するための液膜界面チャックに関する。

［相互参照］ 本特許出願は、1991年４月25日に本特許出願と同時に
出願され、本出願人に譲渡された、“Liquid Film Inte
rface Cooling System for Semiconductor Wafer Proce
ssing"と題する米国特許出願第691628号（IBM整理番号F
I9−91−062）に関係する。その開示を参照により本明
細書に組み込む。

［背景技術］ 集積回路の製造には高い費用を要するため、製造ライ
ンで欠陥のあるデバイスを診断して、できるだけ早く処
理することが至上命令である。この理由で、その後の加
工及び実装の前にウェハ段階で集積回路を試験すること
が非常に有利である。ウェハ上で回路を試験するには、
まずウェハをチャックに固定し、次いで非常に精巧なプ
ローブを回路デバイスと接触させる。これらのプローブ
は、デバイスを試験するための適当な電気的接触を行う
ために圧力を利用しなければならず、したがってウェハ
上に最高7kg・/sq・cm・（100psi）の力を加えることが
できる。プローブが接触した後、機能性及び出力保全性
について回路を試験する。大規模集積回路は、100ワッ
トを超える出力レベルで試験しなければならないことも
あり、したがってチップ上で非常に大量の熱を発生させ
る。

上記の試験プロセス中にウェハを固定するチャック
は、試験プローブからの圧力に耐えるための構造的支持
をウェハに提供し、ウェハをその場に保持し、指定のチ
ャック温度を達成して維持し、ウェハを指定温度範囲内
に維持するための吸熱能力を提供しなければならない。

従来技術で試験のためにICを冷却する一般的な方法
は、ウェハを単一チップに切断し、チップを基板上に装
着し、その後、様々な方法を利用してチップを装着した
基板から熱を伝導によって除去しながら、チップを試験
するものである。この形式の手法の応用例は、米国特許
第4920574号（ヤマモト他）、同第4897762号（ダイコク
他）、及び同第4942497号（ミネ他）に見出せる。しか
し、これらの特許に開示されている技術は、製造工程の
ウェハ段階よりずっと後の加工が済んでからでしか試験
を開始できないので、好ましくない。

製造試験中に集積回路を冷却するために利用されるも
う１つの技術は、試験中にチップの背面に大量の液体を
噴射するものである。この技術を利用した典型的なシス
テムは、米国特許第4750086号（ミッタル）及び同第496
7832号（ポーター）に開示されている。しかし、これら
のシステムも、冷却に大量の水が必要であり、またウェ
ハの構造的支持を欠くためにプローブ圧力を絶対最小値
に保つ必要があるので、やはり好ましくない。

別の試験環境では、真空及び静電クランピングをも利
用してウェハをチャックに保持し、これによってウェハ
とチャックの間に乾燥界面を作成する。次いでチャック
自体を何らかの方法で冷却して、チップからチャックを
介して熱を伝達させる。このシステムにおける乾燥薄膜
界面は、高い熱抵抗率を示し、高出力チップがウェハ自
体の上に高い局在的熱蓄積を生じさせるために、ウェハ
に対して実施できる試験の量を厳しく制限する。これら
の乾燥界面システムには、ヘリウムなどの乾燥ガスをウ
ェハとチャックの間に注入して、より良い熱伝導体を提
供する助けとするものもある。しかしながら、これらの
乾燥界面チャックの熱抵抗率を1.1℃／ワットより下げ
ることは困難である。

したがって、上記の欠点を克服する、ウェハ・レベル
での高出力集積回路の試験用の固定・冷却システムが、
非常に望ましい。

［発明の開示］ 本発明の目的は、ウェハ・レベルでの回路試験用の適
切なクランプ固定、支持、及び温度の制御と安定性を提
供する、半導体ウェハを固定するためのチャックを提供
することである。

本発明の他の目的は、軽量で、複数の試験回路環境で
利用可能な万能チャックを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、単一チップ試験の能力を
もたらすチャックを提供することである。

本発明によれば、液膜界面チャック・アセンブリは、
冷却液制御システムに連結された、クランピング部分と
支持部分を有する２片式チャックを含む。チャックのク
ランピング部分は２つの面を有する。すなわち、チャッ
クの上部とウェハの間に液体界面を形成するように機械
加工された浅いらせん溝循環路を有する上面と、冷却液
を循環させるように機械加工された平行な二重アルキメ
デスらせんを有する底面である。チャックの支持部分
は、クランピング部分を支持し、クランピング部分の底
面にインターフェースする平坦な上部と、構造的支持を
提供するように機械加工された放射状に走るリブを有す
る底面とを有する。冷却システムは、温度調整された液
体を、チャックの第１片の底面上のチャネル中に送る。
チャックとウェハの間の液体界面は液体循環システムに
よって維持される。この液体循環システムは、大気圧に
保たれた供給槽と、ハウス真空圧に保たれ、ウェハとチ
ャックの界面を通して液体を引き出すための収集槽とを
有する。

本発明は、ウェハの背面全体を均一な液体で濡らすこ
とによって、ウェハとチャックの間の熱抵抗を著しく減
少させる。本発明は、プロービングに必要な高いクラン
プ力をウェハに提供する。本発明は、液膜を絶えず循環
させ補給する能力を提供し、こうして液膜が加熱して蒸
発するのを防止する。液膜は試験中ウェハの背面だけに
保持され、こうして液膜がウェハの前面または隣接の製
品や機器へ漏れ出すのを防止する。本発明により、試験
完了後の薄膜の迅速で効果的な除去が容易になり、液体
がウェハの前面または隣接の製品や機器へ移るのを防止
する。本発明は、試験サイクル後に、ウェハがチャック
に固着する傾向に打ち勝つため、ウェハとチャックの間
に正圧を供給する能力を提供する。本発明は軽量で、ウ
ェハ・ステッパの重量要件を容易に満たす。さらに、冷
媒の流れと温度及び本発明の界面液を、自動的機能で事
前にプログラムされたサイクルで循環させ制御すること
が可能であり、これによってオペレータの介入が最小限
になる。

本発明の上記その他の目的、特徴、及び利点は、その
実施例の詳細な説明と図面によってさらに明らかになろ
う。

［図面の簡単な説明］ 第１図は、異なる寸法のウェハを固定する、本発明に
よるチャックを部分的に切開して示した等角断面図であ
る。

第２図は、本発明によるチャックのクランピング部分
の等角上面図である。

第2A図は、本発明によるチャックのクランピング部分
の内部冷却循環路の分解等角上面図である。

第３図は、本発明によるチャックのクランピング部分
の等角底面図である。

第４図は、本発明によるチャックの支持部分の等角底
面図である。

第５図は、本発明によるチャックの冷却システムの簡
略化した等角図である。

第６図は、本発明によるチャックに液体を供給する固
定・冷却システムの簡略化した概略ブロック図である。

［発明の好ましい実施例］ 第１図を見ると、本発明のチャック・アセンブリ10は
クランピング部分12と支持部分14を有する。クランピン
グ部分12の上面16は、異なる３種の寸法の半導体ウェハ
またはチップを支持するように設計されている。本発明
によれば、大型ウェハ20、中型ウェハ22、及び単一チッ
プ（図示せず）を固定することができる。

クランピング部分12と支持部分14は、どちらも機械加
工された銅板である。支持部分14の上面18は、例えば90
/10ないし95/05のすず／鉛組成物でめっきされている。
この２つの部分12、14を、この両片を一緒に固定して適
当な温度、例えば315℃に加熱することによって互いに
はんだ付けする。

クランピング部分12の上面16には、後で詳述するよう
な数組の溝とバイアが機械加工されている。クランピン
グ部分12の底面には、冷却チャネルが機械加工されてい
る。これらの冷却チャネルについても後で詳述する。

支持部分の上面18は、クランピング部分12の冷却チャ
ネルをシールできるように平坦であり、支持部分14の底
面18は、機械加工された放射状のリブ構造を有する。支
持部分14のリブ構造の目的は、構造的保全性を犠牲にせ
ずにチャック10の重量を減らすことである。

第２図を参照すると、クランピング部分12の上面16に
は、少なくとも２つの異なる寸法の半導体ウエハと単一
の半導体チップを収容するための、少なくとも３つの独
立した機械加工された液体界面冷却循環路がある。これ
らの３つの循環路は、外側循環路30、中間循環路32、及
び内側循環路34から成る。冷却循環路の数は可変であ
り、チャックの所期の用途に応じて変わる。

第2A図はクランピング部分12の上面16の中心部の分解
図であり、最も内側の冷却循環路34を示している。

第２図を参照すると、外側循環路30、32はらせん状で
あるが、最も内側の冷却循環路34は正方形である。液体
は入口バイア36、40、44を通じてこれらの循環路に供給
され、それぞれバイア38、42、46を通じて循環路から引
き出される。バイアはクランピング部分12と支持部分14
の両方中に機械加工されており、液体を支持部分14の背
面から冷却循環路30ないし34に供給する。バイア36ない
し46は各冷却循環路の最内端と最外端に位置する。本発
明の冷却システムは、後述するように、各循環路の内側
から各循環路の外側に冷却液を移動させるように設計さ
れている。

シール溝50、52もクランピング部分12の上面16に機械
加工されており、大きな冷却循環路30、32のどちらかが
使用されるときに、ウェハの外側の周りをシールする。
支持部分14の底部からこれらのシーリング溝50、52への
真空の供給は、バイア51、53を通じて行われる。

大型ウェハ（シール溝50の直径より大きな直径を有す
るウェハ）用のクランピング部分12の上面の固定・冷却
機能の動作は、次の通りである。すなわち、ウェハを上
面16に置いて中心合わせを行う。ウェハの位置が定まる
と、（大気圧より約1.68Kg・/sg・cm・（24psi）低い）
ハウス真空をバイア51を通じてシーリング溝50に提供
し、これによってウェハをチャックに引きつけ、ウェハ
外側の周りをシールする。その後、３つの冷却循環路の
最も内側のバイア36、40、44に液体を供給する。最も外
側のバイア38、42、46にハウス真空を供給する。各冷却
循環路の両端間での圧力降下は、２つの方式で液体を各
冷却循環路の内側バイアからそれぞれの外側バイアに移
動させる。第１の方式は、設けられたらせん状のダクト
またはチャネルに沿って液体が移動するものである。液
体が移動する第２の方式は、ダクトのらせんの間の平坦
部を横切り、ウェハと上面16の間にできた薄い縦のギャ
ップを通過するものである。この液体を移動させる力
は、主としてウェハが上面16に近接することによって生
ずる毛管作用と、内側バイアと外側バイアの間の圧力差
である。その結果、この毛管用はクランピング部分12の
上面16のほとんどにわたって、ウェハとチャックの間に
液体界面を提供する。

溝の幅、溝の深さ、ピッチ（溝間の間隔）、及び溝の
各らせんの直径の間の関係は、上記の毛管作用の生成に
とって決定的に重要である。本発明では、幅約0.762mm
（0.03インチ）、深さ約0.508〜0.762mm（0.02〜0.03イ
ンチ）、ピッチ約2.54mm（0.10インチ）の溝が、毛管作
用の発生に適しており、ウェハとチャックの間に均一の
液膜界面を提供することがわかった。したがって、深さ
と幅とピッチの比が1:1.2:4である冷却循環路を提供す
ることが好ましい。また、毛管作用によって溝から溝に
流体が移動するのに要する時間が、各同心らせんごとに
溝の長さに沿って流体が移動するのに要する時間より短
いことも重要である。内側らせんの直径は外側らせんの
直径より小さいので、流体移動の初めの段階では、これ
は特に決定的である。

例えば、第2A図を参照すると、（第２図の）中間冷却
循環路32を通る流体移動の初めに、流体はバイア40を通
り、最内側ループ54に沿って移動する。流体はまた、毛
管作用により最内側ループ54と第２のループ55の間の界
面を横切って移動する。溝に沿って移動する流体が、最
内側ループ54の点58から第２のループ55の点60に進む前
に、例えば基準線57上の点56でこの界面を横切ることが
重要である。毛管作用による流体の移動が溝に沿った流
体の移動より速いかぎり、ウェハとチャックの間のエア
・ポケットは避けられる。

適切な毛管作用のためのもう１つの重要なパラメータ
は、クランピング部分12の上面16の平坦さである。本発
明のクランピング部分12は銅製であり、0.8128ミクロン
（32マイクロインチ）のRMS仕上げで研磨する。ただ
し、0.8128〜1.6256ミクロン（32〜64マイクロインチ）
のRMS仕上げも許容される。その後、クランピング部分1
2を金めっきして腐食を防止し、良好な長期の熱接触を
保証する。

クランピング部分12の上面16における流体の移動は２
つの機能を提供することに留意されたい。すなわち、
ａ）ウェハを機械的に固定し、かつｂ）低熱抵抗界面を
設けることによってウェハを冷却する。

第３図を参照すると、クランピング部分12の底面64
は、上面を裏側から冷却するための機械加工された平行
な二重アルキメデスらせんを有する。溝の幅と深さの比
が3:1の標準エンドミルが裏側二重らせんに適してい
る。この構成が好ましいのは、循環路全体にタイトなタ
ーンを１つしか必要とせず、したがって流体抵抗が最小
となるからである。裏側冷却流体は入口ダクト66から循
環路に導入され、出口ダクト68から出る。本発明のアル
キメデス二重らせん裏側冷却循環路の構成のもう１つの
利点は、入口ダクトと出口ダクトが同じ垂直平面上にあ
ることである。これによってチャック・アセンブリ10の
パッケージングが容易になる。流体をクランピング部分
12の上面16に供給するためのバイア36、38、40、42、4
4、46、51、53が、二重らせん構造の選択された壁面を
貫通して機械加工されている。

第４図を参照すると、チャック・アセンブリ10用の支
持部分14は、クランピング部分12の底面とインターフェ
ースするための平坦な上面と、チャック・アセンブリ10
に構造的支持を提供するためのリブ付き底面70を有す
る。複数のリブ72が、中心から放射状に延び、内側リン
グ74が放射状リブのたわみを防止している。複数のポー
ト76が、クランピング部分12の上面16へ、またそこから
流体を移動させる手段を提供する。支持部分14のリブ付
き構成は、重量を最小にし、かつ試験プローブによって
加えられる巨大な圧力に対して十分な構造的支持を提供
する。

バイア・ダクト76を設ける前に、支持部分14をすず／
鉛組成物でめっきする。バイア・ダクトを設け、支持部
分14をクランピング部分12に固定する。次にアセンブリ
を約315℃に加熱して、支持部分14をクランピング部分1
2に溶接する。

チャック・アセンブリ10に冷却液を供給するシステム
は、１対の水冷却器／加熱器82、１対の温度制御ユニッ
ト84、サーキュレータ制御装置86、及び界面制御装置88
から成る、冷却制御システム80によって提供される。本
発明では水冷却器／加熱器82及び温度制御ユニット84を
２台ずつ利用するが、特定の応用例ではそれぞれ１つし
か必要でないこともある。

サーキュレータ制御装置86の主要構成要素は、冷却液
を管路92、94を経てクランピング部分12の裏側冷却循環
路に送る循環ポンプ90である。管路92中の冷却液は第３
図に示す入口ダクト66に連絡し、出口管路94は第３図の
出口ダクト68に連結している。サーキュレータ制御装置
86は、水を水冷却器82からチャック10に送り、それから
また戻して、ループを循環させる。この水流は連続的に
することができる。

界面制御装置88は、クランピング部分12の上面16に供
給される界面流体を制御する。界面制御装置88の主要構
成要素は、１組の収集・供給槽100、プログラム式論理
制御装置（PLC）102、及び１組の制御弁104である。

冷却液制御システム80の動作は次の通りである。前述
のように、サーキュレータ制御装置86は、水を冷却器82
を通ってチャック10のクランピング部分12の底側にある
二重らせんチャネルの周りに連続して循環させる。冷却
器82と温度制御ユニット84は、この液体を一定温度に維
持する。界面制御装置88は、水／チャック界面液をチャ
ック10のクランピング部分の上側に供給するために利用
される。

第６図を参照すると、界面制御装置88は、供給槽110
と収集槽112を含んでいる。供給槽内の液体は大気圧に
維持され、収集槽内の水は、一般に大気圧より1.68Kg・
/sq・cm・（24psi）低いハウス真空圧力の部分真空に維
持される。供給槽110と収集槽112の間の圧力差により、
そこに入っている流体が上記の冷却循環路30、32、34を
通って流れる。供給槽110から出た流体は管路113を通っ
て入力制御弁114に供給される。入力制御弁114の開閉
は、線116上に供給される入力制御（IC）信号によって
制御される。入力制御弁114から出た流体は、管路117を
通って四方制御弁118に供給される。この四方制御弁118
はその他に２つの入力を有し、その一つは大気圧と連絡
する大気圧管路120であり、もう一つは清浄な約0.42Kg
・/sq・cm・（6psig）の圧縮空気またはガスを供給する
加圧供給源に連結された加圧管路122（PSIG）である。
四方制御弁118は、線124上に供給される四方制御（FW
C）信号によって制御される。四方制御弁118から出た流
体は管路126に供給され、３方向に分かれて、大型ウェ
ハ制御弁128、中型ウェハ制御弁130、及び単一チップ制
御弁132に供給される。大型ウェハ制御弁128は、線134
上に供給される大型ウェハ制御（LWC）信号によって制
御される。中型ウェハ制御弁130は、線136上に供給され
る中型ウェハ制御（MWC）信号によって制御され、単一
チップ制御弁132は、線138上に供給される単一チップ制
御（SCC）信号によって制御される。単一チップ制御弁1
32から出た流体は、第2A図に詳しく示すように、チャッ
ク10のバイア管路36に供給される。中型ウェハ制御弁13
0から出た流体はチャック10のバイア管路40を通じて供
給され、大型ウェハ制御弁128から出た液体はチャック1
0のバイア管路44に供給されるが、これらは第２図及び
第2A図により詳しく示されている。供給槽110から供給
され、弁114、118、128、130、132を通って流れる流体
は、クランピング部分12の上面16で循環され、バイア管
路38、42、46を通って排出される。出口バイア管路38
は、線141上に供給される単一チップ出力制御信号（SO
C）によって制御される単一チップ出力制御弁140に連結
されている。出口バイア管路42は、線143上に供給され
る中型ウェハ出力制御信号（MOC）によって制御される
中型ウェハ出力制御弁142に連結されている。出口バイ
ア管路46は、線145上に供給される大型ウェハ出力制御
信号（LOC）によって制御される大型ウェハ出力制御弁1
44に連結されている。出力制御弁140、142、144の出力
は、収集槽112に連絡する管路146に連結されている。

シーリング溝50、52がそれぞれバイア管路150、152に
連結されている。シーリング管路150は、線160上に供給
される中型シール制御（MSC）信号によって制御される
中型シール制御弁158に連結されている。中型シール制
御弁158から出た流体は、管路162を通って収集槽112に
供給される。大型シーリング管路152は、線166上に供給
される大型シール制御（LSC）信号によって制御される
大型シール制御弁164に連結されている。大型シール制
御弁164から出た流体は、管路168を通って収集槽112に
供給される。

制御信号116、124、134、136、138、146、160、166
は、ウェハ冷却動作を行うために予めプログラミングさ
れた冷却手順を実施する、プロセッサ（図示せず）によ
って提供される。

大型ウェハ（すなわち200mm）の場合、プロセッサに
よって実施される界面制御装置88の動作は、次の通りで
ある。大型ウェハをチャック10の上面に置き、大型シー
ル制御弁164を開き、それによって第２図に示すシール
・ダクト50とウェハの外側シール部分に真空を供給す
る。次に、入力制御弁114、四方制御弁118、単一チップ
制御弁132、中型ウェハ制御弁130、大型ウェハ制御弁12
8、及び３つの出力制御弁140、142、144をすべて開く。
四方制御弁124を開くと、管路117からの液体が管路126
に通過できるようになる。したがって、供給槽110から
の液体が前記の冷却循環路のすべてを通過してチャック
へと流れ、これらの循環路中を循環し、収集槽112によ
って収集されるようになる。この結果、ウェハとチャッ
ク10の上面16との間に液体界面ができる。これでウェハ
は試験サイクルの準備が完了し、自動テスタ（図示せ
ず）によって試験される。試験完了後、入力制御弁114
を閉じ、四方制御弁118を大気に開く。これによって、
ウェハと上面16の間の液体のほとんどが、収集槽112中
に吸い込まれるようになる。所定の時間（ウェハの下の
液体の大部分が十分に除去されるのに十分な時間）が経
った後、出力制御弁140、142、144と大型シール制御弁1
64を閉じる。次に四方制御弁118をPSIG供給源122に対し
て開き、ウェハの底部に正圧を供給すると、ウェハがチ
ャックから離れ、除去が容易になる。ウェハを除去した
後、チャックは他のウェハを置く準備ができ、上記のサ
イクルが繰り返される。

上記のサイクルは、中型ウェハ（すなわち125mm）及
び単一チップ装置でもほぼ同じであるが、中型ウェハで
は、大型ウェハ制御弁128と大型ウェハ出力制御弁144は
常に閉じたままであり、ウェハの外縁をシールするため
に、大型シール制御弁164ではなく中型シール制御弁158
が利用される。単一チップの試験では、大型ウェハ制御
弁128、大型ウェハ出力制御弁144、中型ウェハ制御弁13
0、中型ウェハ出力制御弁142、中型シール制御弁158、
及び大型シール制御弁164が常に閉じている。

システムの機能動作をリアルタイムで監視するため
に、流量センサを113や126など様々な流体管路と直列に
接続することができる。

負圧を使用して液体冷却剤を循環させることには固有
の安全上の特徴があり、液体冷却システムのいずれかの
構成要素に欠陥があった場合、流体は循環路中を流れる
のを停止するだけで、ウェハの外部には分散しないこと
に留意されたい。

さらに、チャック固定・冷却システム80は、ウェハ／
チャック界面に液体を供給しない、「乾式」モードで動
くこともできる。乾式モードでシステムを動かすには、
弁114を常に閉じたままにしておく以外は、前述と同じ
動作順序に従う。

本発明を、その実施例について示し説明したが、当業
者なら、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、本発明
においてまた本発明に対して前記その他の様々な変更、
削除、及び追加を実施できることを理解するはずであ
る。

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を固定するためのチャックであって、 上面であって、その上に配置される少なくとも１の液体
   界面循環路手段として前記基板が当該上面上に配置され
   るときに当該基板と当該上面との間に液体界面を提供す
   るものを有していて、 当該液体界面循環路手段が、前記上面上に配置される深
   さ／幅／ピッチ比が1/1.2/4のオーダを有している、ら
   せん形溝を構成している、 前記チャック。
2. 【請求項２】基板を固定するためのチャックであって、 上面であって、その上に配置される少なくとも１の液体
   界面循環路手段として前記基板が当該上面上に配置され
   るときに当該基板と当該上面との間に液体界面を供給す
   るものを有していて、 当該液体界面循環路手段が、前記上面上に形成される0.
   762mm（0.03インチ）程度の幅と、0.635mm（0.025イン
   チ）程度の深さと、2.54mm（0.10インチ）程度のピッチ
   とを有する、らせん形溝を構成している、 前記チャック。
3. 【請求項３】ある外径を有する基板を固定するためのチ
   ャックであって、 上面であって、その上に配置される少なくとも１の液体
   界面循環路手段として前記基板が当該上面上に配置され
   るときに当該基板と当該上面との間に液体界面を提供す
   るものを有していて、当該少なくとも１の液体界面循環
   路手段が外径を有しており、かつ、当該上面がさらに、
   前記液体界面循環路手段の外径よりも大きいが前記基板
   の外径よりは小さいような円形シール溝手段を有してい
   る、 前記チャック。
4. 【請求項４】基板を固定するためのチャックであって、 上面であって、その上に配置される少なくとも１のらせ
   ん形溝手段として前記基板が当該上面上に配置されると
   きに前記基板と前記上面との間に液体界面を提供する、
   上面と、 液体を前記らせん形溝手段に配送する第１の入力手段
   と、 前記液体が前記らせん形溝手段を出るための手段を提供
   する第１の出力手段と、 前記上面から熱を除去するための底面であって、前記少
   なくとも１のらせん形溝手段から離れて冷却用流体を水
   圧により循環させるらせん形チャネル手段、冷却用流体
   を前記チャネル手段に配送する第２の入力手段、およ
   び、前記冷却用流体が前記チャネル手段を出るための手
   段を与える第２の出力手段を含む、底面とを有する、 前記チャック。
5. 【請求項５】基板を固定するチャックであって、 前記らせん形チャネル手段が、 前記冷却用流体をらせん運動で循環させる、複数の平行
   なアルキメデスらせん形チャネル手段から成る、 請求項４に記載のチャック。
6. 【請求項６】基板を固定するためのチャックであって、 上面であって、その上に配置される少なくとも１のらせ
   ん形溝手段として前記基板が当該上面上に配置されると
   きに前記基板と当該上面との間に液体界面を提供する、
   上面と、 液体を前記らせん形溝手段に配送する第１の入力手段
   と、 前記液体が前記らせん形溝手段を出るための手段を提供
   する第１の出力手段と、 前記上面から熱を除去するための底面であって、冷却用
   流体を循環させるらせん形チャネル手段、前記冷却用流
   体を前記チャネル手段に配送する第２の入力手段、およ
   び、前記冷却用流体が前記チャネル手段を出るための手
   段を与える第２の出力手段を含み、さらにここで前記ら
   せん形溝手段が深さ／幅／ピッチ比が1/1.2/4のオーダ
   である、底面とを有している； 前記チャック。
7. 【請求項７】基板を固定するためのチャックであって、 上面であって、その上に配置される少なくとも１のらせ
   ん形溝手段として前記基板が当該上面上に配置されると
   きに前記基板と当該上面との間に液体界面を提供する、
   上面と、 液体を前記らせん形溝手段に配送する第１の入力手段
   と、 前記液体が前記らせん形溝手段を出るための手段を与え
   る第１の出力手段と、 前記上面から熱を除去するための底面であって、冷却用
   流体を循環させるためのらせん形チャネル手段、前記冷
   却用流体を前記チャネル手段に配送する第２の入力手
   段、および、前記冷却用流体が前記チャネル手段を出る
   ための手段を与える第２の出力手段を含み、さらにここ
   で、前記らせん形溝手段が0.762mm（0.03インチ）程度
   の幅、0.635mm（0.025インチ）程度の深さ、2.54mm（0.
   10インチ）程度のピッチであるような、底面とを有して
   いる、 前記チャック。
8. 【請求項８】ある外径を有する基板を固定するためのチ
   ャックであって、 上面と底面を有するクランピング部分であって、当該上
   面はその上に配置される少なくとも１の液体界面循環路
   を有しているとともに前記基板が当該上面の上に配置さ
   れるときに前記基板と前記クランピング部分との間の液
   体界面を与えるように適合されていて、前記液体界面循
   環路は外径を有していて、前記クランピング部分の上面
   はその上に配置される少なくとも１の円形シール溝をさ
   らに有しているとともに前記基板が前記上面上に配置さ
   れるときに前記基板を前記上面に解除可能に固定するよ
   うに適合されていて、前記シール溝は、前記液体界面循
   環路の外径よりは大きいが前記基板の外径よりは小さい
   ような、クランピング部分を有している、 前記チャック。
9. 【請求項９】前記少なくとも１の液体界面循環路が、前
   記クランピング部分上に配置される少なくとも１のらせ
   ん形溝として、深さ／幅／ピッチ比が1/1.2/4のオーダ
   のものを有している、 請求項８記載のチャック。
10. 【請求項１０】前記少なくとも１の液体界面循環路が、
    前記クランピング部分上に配置される少なくとも１のら
    せん形溝として、0.762mm（0.03インチ）程度の幅、0.6
    35mm（0.025インチ）程度の深さ、2.54mm（0.10イン
    チ）程度のピッチのものを有している、 請求項８記載のチャック。
11. 【請求項１１】さらに、前記クランピング部分の底面に
    取付けられる支持部分を有している、 請求項８記載のチャック。
12. 【請求項１２】前記クランピング部分の前記底面が、当
    該クランピング部分の上面から熱を除去するために冷却
    用流体を循環するのに適合した手段を含んでいて、当該
    熱除去手段がさらに前記少なくとも１の液体界面循環路
    から分離されている、 請求項８に記載のチャック。
13. 【請求項１３】さらに、前記冷却用流体を循環する手段
    が、前記冷却用流体を循環するためのらせん形チャネ
    ル、前記冷却用流体を当該らせん形チャネルに配送する
    ための入力手段、および、前記冷却用流体が前記チャネ
    ルの外に出る出口を与える手段、を有する、 請求項12に記載のチャック。
14. 【請求項１４】前記少なくとも１の液体界面循環路が深
    さ／幅／ピッチ比が1/1.2/4のオーダを有している前記
    クランピング部分上に配置される少なくとも１のらせん
    形溝を有している、 請求項12に記載のチャック。
15. 【請求項１５】前記少なくとも１の液体界面循環路が、
    0.762mm（0.03インチ）程度の幅、0.635mm（0.025イン
    チ）程度の深さ、2.54mm（0.10インチ）程度のピッチで
    あるような、少なくとも１のらせん形溝を有する、 請求項12に記載のチャック。
16. 【請求項１６】さらに、前記クランピング部分の底面に
    取付けられる支持部分を有している、 請求項12に記載のチャック。
17. 【請求項１７】幾つかの所定の外径のうちの少なくとも
    １のものを持つ基板を固定するためのチャックであっ
    て、 上面と底面とを有するクランピング部分であって、当該
    上面はその上に配置される液体界面循環路を有していて
    前記基板が当該上面上に配置されるときに前記基板と前
    記クランピング部分との間に液体界面を提供し、当該液
    体界面循環路の各々はそれぞれ幾つかの異なる外径のう
    ちの１のものを有しており、当該クランピング部分の上
    面はさらに各々前記液体界面循環路に対応してその上に
    配置される円形シール溝を有していて前記基板が前記上
    面上に配置されるときに前記基板を前記上面に解放可能
    に固定するように適合されていて、前記円形シール溝は
    各々が対応する液体界面循環路の外径よりも大きいが固
    定される基板に対応する外径よりは小さいような外径を
    有している、クランピング部分を有している、 前記チャック。