JP3485326B2 - 二重ゾーンバックプレーン加熱およびセグメント化したクランプ部材を備えたウェファ加熱チャック - Google Patents

二重ゾーンバックプレーン加熱およびセグメント化したクランプ部材を備えたウェファ加熱チャック

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JP3485326B2
JP3485326B2 JP51255096A JP51255096A JP3485326B2 JP 3485326 B2 JP3485326 B2 JP 3485326B2 JP 51255096 A JP51255096 A JP 51255096A JP 51255096 A JP51255096 A JP 51255096A JP 3485326 B2 JP3485326 B2 JP 3485326B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はウェファ加熱チャックに関し、特に、その上
に装着したウェファの処理の間の温度の均一性を向上さ
せるように設計されたウェファ加熱チャックバックプレ
ーンに関する。
発明の背景 典型的なウェファ装着装置はウェファ処理の間ウェフ
ァを支持するバックプレーンと、ウェファホルダと称さ
れるクランプ装置とを含む。スパッタ蒸着を含む多数の
ウェファ処理に対して、ウェファはバックプレーンに装
着されている間に加熱する必要がある。従来のウェファ
処理装置は、抵抗加熱、RF誘導加熱、背面ガス熱伝導、
輻射熱等を含む、バックプレーンおよび（または）ウェ
ファを加熱するための１個以上の多様のウェファ加熱機
構を採用している。本発明はバックプレーンを加熱する
ことにより、その上に装着したウェファを間接的に加熱
するために抵抗要素を使用することに関する。
粒体のスパッタされた膜における均一性を得るために
スパッタ蒸着を含む殆んどのウェファコーティング処理
に対して、ウェファの温度はその表面領域全体にわたり
均一でなければならない。このためには、加熱要素とバ
ックプレーンとの間の一貫した熱伝導を必要とする。
バックプレーンと抵抗要素との間の効果的な伝熱は抵
抗要素とバックプレーンとの間で良好な面接触を保つか
どうかによって左右される。バックプレーンにおける対
応する形状の空洞内に埋設されるように抵抗要素が形成
される場合、双方の要素の機械加工は極めて精密でなけ
ればならない。このような精密加工は比較的高価であ
る。さらに、たとえ精密な嵌合が得られたとしても、使
用している間に、加熱や冷却によってもたらされるバッ
クプレーンあるいは抵抗要素のある程度の半径方向の膨
張および収縮が精密かつ緊密に加工された嵌合に悪影響
を及ぼす可能性がある。
バックプレーンに対して抵抗要素を埋設することの代
案として、抵抗要素を１個以上のボルトによりバックプ
レーンに固定することができる。このため、使用開始時
にバックプレーンと良好に接触するように抵抗要素を締
め付けることができるようにする。しかしながら、この
形式の殆んどの抵抗要素は環状である。その結果、一方
のボルトを締め付けるとなれば隣接するボルトをある程
度必ず緩めることになる。このように、環状の加熱要素
の全周にわたり環状の抵抗加熱要素とバックプレーンと
の間で一貫した対面接触を達成することは困難である。
要約すれば、抵抗加熱要素とバックプレーンとの間の
効果的な伝熱とウェファの均一な加熱とを保証するため
に加熱要素とバックプレーンとの間で良好な一貫した面
接触を保つことは困難でかつ（または）高価につく。
バックプレーンの裏側と接触する環状の抵抗加熱要素
を備えたウェファ加熱チャックに対して、バックプレー
ンに伝達される熱は抵抗加熱要素の外側で半径方向に低
下する。加熱チャックがより冷い部分に装着される結
果、ウェファの周縁部でのウェファの温度はウェファの
中央部分あるいは中間部分におけるウェファの温度より
低い。
ウェファの周囲近傍での温度低下のこの問題に対する
可能な一方法は、バックプレートおよびウェファの直径
より大きい単一の抵抗加熱要素を用い、加熱要素をウェ
ファ全面の下方に位置させてバックプレーンと接触させ
ることを含む。しかしながら、多くの既存のウェファ加
熱チャックは、例えば冷却剤流路、装着ボルト、ガス入
口等の付加的な要素に対する空間が必要なため、バック
プレーンの背後に加熱要素を位置させ、締め付けるため
の空間は極めて限定されている。このように、処理室お
よびウェファホルダを設計し直さない限り、この方法は
実用的でない。
オーバサイズのバックプレーンの裏面全体を加熱する
ためにたとえ単一の抵抗加熱要素を採用できたとして
も、ウェファにわたっての温度の均一性を保証はしな
い。プロセス自体により処理室で発生する熱が通常不均
一にバックプレーンに熱を加える。例えば、陰極スパッ
タリングの間、ターゲットとウェファとが極めて近接位
置しているので、ターゲット面の近傍で磁界によって閉
じ込められたイオン化したプラズマがターゲットとウェ
ファの双方において熱を発生させる。ターゲット材の利
用を最大とするためには、１個以上の磁界を使用するこ
とにより多数のエロージョンゾーンを提供し、かつ（ま
たは）１個のプラズマ閉じ込め磁界を動かせることによ
りプラズマを動かし、かつプロセス発生の熱の位置を変
えることが一般的である。プロセス発生の熱の１個以上
の環状ゾーンが存在することはさらに、ウェファ温度の
均一性の達成を複雑にする。
本発明の目的は加熱要素とバックプレーンとの寿命に
わたり抵抗加熱要素とバックプレーンとの間の一貫した
面接触を確実にすることである。
本発明の別の目的は処理室全体およびウェファホルダ
を著しく設計し直す必要なくバックプレーンの周囲をさ
らに効果的に加熱することである。
本発明のさらに別の目的はスパッタプラズマによって
発生する熱にもかかわらずスパッタがその上に蒸着して
いる間のウェファの面積にわたりウェファ温度の均一性
を達成することである。
前述の目的は、最小の締付け力を加えることによりそ
の間の良好な面接触が得られるようにバックプレーンの
くさび状くぼみに位置する形状のくさび状外側加熱要素
を含む各種の特徴の組合わせを採用したウェファ加熱チ
ャックによって達成される。また、加熱要素がくさび状
であることにより熱損失が最大であるバックプレーンの
外側部分により多くの電気熱が放散できるようにする。
本発明はまた、その間で緊密な一貫性のある接触を確
実にするように内側と外側の加熱器を別々に締め付ける
ためのクランプ部材を採用する。一実施例においては、
クランプ部材は、内側加熱器がバックプレーンにその全
周でしっかりと締め付けられうるようにする個別に片持
ちされたタブを含む。代替的な実施例においては、２組
の片持ちのタブが内側および外側の双方の加熱器がバッ
クプレーンにその周囲でしっかりと締め付けられうるよ
うにする。また、片持ちのタブは熱膨張や熱収縮の間の
確実な接触を保証するように撓む。２個の加熱器は独立
して制御可能であり、そのため外側の加熱器はバックプ
レーンの周囲における熱損失を排除するように効果的に
使用しうる。
２個の加熱器とクランプ部材の他に、本発明は内側お
よび外側の加熱器に隣接して位置してバックプレーンの
２個所の離隔領域における温度を検出するための一対の
センサを含む。加熱器とセンサとに接続された電気制御
装置により、例えば陰極スパッタリングの間閉じ込めら
れた熱によって発生する局部的な加熱のようなプロセス
熱を補正するようにバックプレーンの温度をプロフィル
化できる。ウェファ加熱チャックの要素によりウェファ
に加えられる熱はプロセスによって発生する熱によって
加熱されない領域に集中する。その結果、双方の熱源に
より発生した合成熱によりウェファにわたって温度を概
ね均一にする。
さらに、バックプレーンは、ウェファとバックプレー
ンとの間で背面ガスを供給することによりウェファの加
熱や冷却を迅速にするためのガス入口と連通したくぼみ
を含む。
本発明の一実施例によれば、ウェファ加熱チャックは
バックプレーンと、２個の抵抗加熱器と、クランプ部材
と、２個の温度センサと、ガス入口と、内側および外側
の冷却剤流路とを含む。バックプレーンはその上にウェ
ファを支持する前面を含む。前面はバックプレーンの中
央に位置したガス入口を介して背面ガスが供給されるく
ぼみを含む。前記くぼみは、中央から外方へ半径方向に
延在する３個のスポークと、バックプレートの周縁部近
傍で半径方向のスポーク部分の外端を相互に接続する円
周リングとを含む。
バックプレーンの第２の面、すなわち後面は、該バッ
クプレーンの周縁近傍でその外側領域においてくぼみを
含む。このくぼみは傾斜した外壁を含む。外側の環状加
熱器が前記くぼみ内に位置され、前記くぼみの壁の傾斜
角度に対応する傾斜面を含む。内側の環状加熱器が前記
外側の加熱器の内側で前記バックプレーン上に半径方向
に位置されている。クランプ部材が例えばボルトにより
バックプレーンの第２の面に固定され、その間で最適な
伝熱を行うべく良好な一貫した接触を保証するよう外側
と内側の加熱器をバックプレーンの第２の面に個別に締
め付ける。クランプ部材によって支持された複数のねじ
込み可能の外側保持具が、クランプ部材をバックプレー
ンに対して保持するボルトとは独立してセットしうる力
で外側の環状加熱器をバックプレーンに締め付けること
ができる。
さらに、複数のねじ込み可能な内側保持具が、これも
固定ボルトとは独立した力で内側の環状加熱器をバック
プレーンに締め付けることができる。さらに、各内側保
持具は内側の半径方向に片持ちされた台形のタブによっ
て支持されており、そのため内側保持具の一方を締め付
けても、隣接する内側保持具によって内側加熱器に加え
られる締付力に悪影響を及ぼさない。換言すれば、内側
保持具を内側の環状加熱器に対してねじ込みトルクを加
える場合、反対方向に、すなわちバックプレートから離
れる方向にクランプ部材に加えられる撓み力は１個のタ
ブのみに作用するので各内側保持具と、その関連のタブ
とは他方の内側保持具やタブとは独立した所定の締付け
力にセットし、保持することができる。
本発明の代替実施例においては、クランプ部材は外側
の、周囲方向に片持ちされ、外側のねじを切った保持具
を支持するタブを含む。内側タブと同様、外側タブは隣
接する外側保持具によって加えられる締付け力に悪影響
を与えることなく外側保持具を１個締め付けることがで
きる。従って、内側および外側加熱器と、バックプレー
ンに対するそれらの接触の双方をバックプレーンの周り
のセグメントで調整することができる。
熱電対が好ましい内側熱センサが内側の環状加熱器と
ガス入口との間でバックプレーンの第２の面に装着され
ている。これも熱電対が好ましい外側熱センサがくぼみ
の外側でバックプレーンの第２の面に装着されている。
内側と外側のセンサはそれぞれ内側領域と外側領域とに
おけるバックプレーンの温度を検出する。バックプレー
ンはさらに、入口および出口導管を介してガス状あるい
は液状冷却剤を供給した内側の冷却流路を含む。ウェフ
ァ加熱チャックはまた、液状冷却剤を循環するため入口
および外側導管により冷却剤を供給した外側冷却流路を
備えた外側冷却リングすなわちプレートを有している。
内側および外側の独立して制御可能の加熱器によりバ
ックプレーンの前面の内側および外側領域の温度は独立
して制御できる。外側の環状加熱器の形状とバックプレ
ーンのくぼみ内のその位置並びに双方の加熱器に対する
セグメント化したクランプ部材の形状と作用とにより、
本発明のウェファ加熱チャックは加熱器とバックプレー
ンとの間の一貫して良好な接触を保証することによりそ
の間の伝熱を最大とする。さらに、背面ガスを使用する
ことによりこの熱を、バックプレーンとその上に取り付
けたウェファとの間でより急速に伝達できるようにする
ことによってスパッタリングを開始するに必要な初期プ
ロセス温度までウェファを加熱するに要する時間を短縮
する。
本発明の一実施例においては、内側および外側の加熱
器に使用する抵抗加熱要素は加熱器に対して必要な抵抗
を提供する２本の全体的に平行の電線要素と断熱材とを
囲む小型のチューブ状シースをそれぞれ含む。代替実施
例では、加熱器に対して抵抗と、次いで熱を提供するコ
イルおよび断熱材を囲む単一のチューブ状シースを使用
している。
各加熱器を独立して制御し、かつプロセス発生熱の大
きさをある程度指示するように内側および外側の温度セ
ンサからのフィードバックを用いることにより、バック
プレーンに伝達される熱を、プラズマによって誘発され
るウェファの温度プロフィルによってプロフィル化する
ことができ、そのためウェファにわたって平坦な合成温
度プロフィルを発生させ、表面領域にわたる温度の均一
性を指示することができる。
本発明のこれら、およびその他の特徴は図面に対する
下記の詳細説明を検討すれば直ちに理解される。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例により構成された加熱チャ
ックの軸線方向断面図、 第２図は第１図の線２−２に沿って視た断面図、 第３図はスパッタリングの間にプラズマによってウェ
ファに供給された熱と、第１図および第２図に示す加熱
チャックの加熱および冷却要素によりウェファに供給さ
れた熱およびウェファの面にわたる合成温度プロフィル
の例を示す温度プロフィルグラフ、 第４図は本発明の代替実施例により構成された加熱チ
ャックの軸線方向断面図、 第５図は第４図の線５−５に沿って視た断面図、 第5A図は第５図に示す外側タブの代替実施例の上面
図、 第６図は第５図に示す外側の環状加熱器の部分的に断
面で示す側面図、 第７図は第５図に示す内側の環状加熱器の部分的に断
面で示す側面図、 第８図は第５図に示す冷却リングの線８−８に沿って
視た断面図である。
図面の詳細な説明 第１図は本発明の実施例により構成したウェファ加熱
チャック10の軸線方向断面図である。加熱チャック10
は、例えばウェファ12にスパッタ蒸着を施すための陰極
スパッタリングのようなウェファ処理段階の間その上に
ウェファ12を取り付けるためのバックプレーン11を含
む。バックプレーン11はステンレス銅から形成すること
が好ましい。
ウェファ12はバックプレーン11の第１の面14に支持さ
れている。第１の面14はその中に機械加工されたくぼみ
15を含むことが好ましく、ガス入口16が第１の面14とウ
ェファ12との間でくぼみ15に加熱ガスを供給する。平面
図では、くぼみ15はガス入口16から半径方向外方に延在
する３本のスポーク（図示せず）と、バックプレーン11
の周縁近傍でスポークの端部を相互に接続する周囲部分
15aとを含むことが好ましい。このように背面加熱ガス
を用いればバックプレーン11とウェファ12との間の伝熱
を促進することにより処理の開始時のウェファ12の加熱
時間を短縮して、処理の後の冷却時間を短縮する。希望
に応じて、第１の面14は該面14とウェファ12との間の伝
熱を促進するために僅かに凸形としうる。
バックプレーン11はまた、第１の面14とは反対側に位
置した第２の面18を有する。第２の面18はバックプレー
ン11の外周近傍に位置した環状のくぼみ20を含む。前記
くぼみ20は傾斜した外方の壁22を含む。外側の環状でく
さび状の加熱器24はくぼみ20内に位置している。外側の
加熱器24はバックプレーン11にその周縁部近傍で熱を供
給する。外側の環状加熱器24はくさび状支持リング26内
で保持された電気絶縁性材料の巻き要素25を含む。前記
巻き要素25はイリノイ州アディソンのARIインダストリ
ーズ社（ARI Industries Inc.of Addison,Illinois）
によって部品番号BXB−09B−88−4Tとして販売されてい
るエアロロッド（Aerorod）BXBヒータであることが好ま
しく、リング26はインコ アロイズ インターナショナ
ル社（Inco Alloys International）によって販売され
ている高温ニッケルクロム合金であるインコネル（Inco
nel）718であることが好ましい。前記要素25は実際には
単一の絶縁シースに沿って延在する２本の電気リードか
らなる。以下詳細に説明するように、代替実施例はチュ
ーブ状加熱器要素と、銅製のくさび状加熱器リングとを
使用している。
前記要素25は支持リング26内に巻かれた後、ニッケル
を用いて火炎溶射され外側加熱器24のためのカプセル封
じ27を形成する。代替的に、加熱器24は銅でカプセル封
じされ、要素25およびリング26の周りで鋳込むことによ
り形成することができる。
外側加熱器24は、第２の面18の傾斜壁22に対応する傾
斜角度を有する傾斜外面28を含む。横断面から視て外側
加熱器24がくさび形のため、バックプレーン11への伝熱
を最大とするための最良な対面接触を達成するのにかみ
合い部分に対する平均的な機械加工技術で十分である。
対応する角度によって外側加熱器24の外側で良好な接触
を保証し、必要な締付け力は最小である。このような形
状によって、熱が外側加熱器24からバックプレーン11に
半径方向外方に伝達されるためウェファ12の縁部におけ
る熱損失を低減する。リング26とバックプレーン11の第
２の面18との間には空間すなわち空隙が存在する。この
空隙29は半径方向内方への伝熱を制限することによって
バックプレーン11の周囲への外方への伝熱を抑制する。
内側の環状加熱器30が外側の環状加熱器24の内側半径
方向に存在する。内側の環状加熱器30は支持リング32内
に支持され、参照番号33で示すようにカプセル封じコー
ティングによって該リング内に密封された巻き要素31を
含む。外側加熱器24について確認したように、リング32
と要素31とは同じ材料で、かつ同じ部材であることが好
ましい。代替実施例の場合も、第４図で示すように銅製
リング内でチューブ状ヒータを使用している。
クランプ部材34がバックプレーン11のそれぞれ外側領
域および内側領域との良好な面接触関係で外側加熱器24
と内側加熱器30を個別に保持している。クランプ部材34
は概ねディスク状であって、複数の周囲方向に配設した
ボルト35によってバックプレーン11に保持されている。
外側保持具36がクランプ部材34の内側にねじを切った孔
37内に位置し、外側保持具36は外側の環状加熱器24と接
触するようねじ込み運動が可能なようにアレン（Alle
n）頭（第２図）を含む。各外側保持具36は外側の環状
加熱器24に十分な締付け力を供給するよう約30ポンド−
インチのトルクまで締め付けられる。このように加えら
れた締付け力が、それぞれ傾斜壁22および傾斜面28に沿
って外側環状加熱器24とバックプレーン11との間で良好
な一貫した接触を保証する。
クランプ部材34はまた、加熱チャック10の中心軸42に
向かって延在する半径方向に片持ちされたタブ40すなわ
ちセグメントに形成された内側にねじを切った孔39内に
ねじ係合可能に受け入れられた複数の内側保持具38を含
む。各内側保持具38は内側の環状加熱器30と係合するよ
う内側保持具38がねじ込み運動できるようにするためア
レン頭を含むことが好ましい。約25ポンド−インチのト
ルクが達成されるまで各内側保持具38を回転させること
により内側の環状加熱器30に十分な締付け力が加えられ
る。この十分な締付け力が環状の内側加熱器30とバック
プレーン11との間の良好な一貫した接触を保証すること
によりその間の伝熱を最適化する。
第２図に最も明瞭に示されているように、セグメント
すなわちタブ40は長手方向の断面で視ると台形であり、
相互に独立して撓むように形成されている。このよう
に、内側保持具38を内側の環状加熱器32に対して締め付
けると各タブ40は撓みバックプレーン11から離れる方向
に動くようにさせるが、このバックプレーン11から離れ
る方向の運動は他のタブ40とは独立しており、他方の保
持具38とタブ40とによって供給された締付け力に影響を
及ぼさない。要するに、各内側保持具38によって加えら
れた締付け力は他のタブ40や保持具38と独立している。
その結果、内側加熱器30の全周の周りで一貫した熱接触
が保証される。個々のタブが撓むにつれて、前記タブは
熱膨張や熱収縮の間加熱器30とバックプレーン11との間
で確実な接触を提供する。
加熱チャック10はさらに、バックプレーン11に形成さ
れ、例えば水、空気あるいは窒素のような液状あるいは
気体状の冷却剤が入口46（第１図）を介して供給される
バックプレーン冷却剤流路44を含む。熱電対が好ましい
外側熱センサ48が外側加熱要素24近傍のバックプレーン
11の温度を検出し、熱電対が好ましい内側熱センサ50が
内側加熱要素30近傍のバックプレーン11の温度を検出す
る。熱センサ48,50の各々は、ボルト60または62により
バックプレーン11に固定された断熱材56または58の内部
あるいはそれらの間を延材する検出要素52,54を含む。
バックプレーン11は外側フランジ67を支持する後方延
長部分65を含むことが好ましい。Ｏリング68が外側フラ
ンジ67のくぼみ69内に着座し、加熱チャック10と、例え
ばスパッタ室（図示せず）のような隣接装置との間で高
度の真空密封を提供する。冷却リング70が好ましくはね
じ72により外側フランジに取り付けられている。冷却リ
ング70は加熱器24,30によって発生した熱を閉じ込めや
すくする半径方向内方に延在した熱シールド74を含む。
外側冷却剤流路76が冷却リング70を冷却し、外側冷却剤
流路76には外側冷却剤入口77を介して水のような液状冷
却剤が供給される。
ガス入口16、外側加熱器24、内側加熱器30、外側セン
サ48、内側センサ50、バックプレーンの冷却剤入口46お
よび外側冷却剤入口77は協働してウェファ12の上面にわ
たっての温度を均一化する。この目的を達成するために
加熱器24,30およびセンサ48,50は直接電気制御装置80に
接続されている。ガス入口16を介するガスの流量、入口
46を介する冷却ガスあるいは冷却液体の流量および入口
77を介する液体の流量は、電気制御装置80に作動接続さ
れている弁（図示せず）によって制御しうる。
第２図は、外側加熱器24、内側加熱器30、外側センサ
48および内側センサ50を制御装置80に相互接続する電気
ケーブル81,82,83および84の相対位置を示す。コイル要
素25の２本の電気リード25a,25bはケーブル81から出
て、コイル要素25のスリーブ部分88で終る。スリーブ88
からコイル要素25の導電リードは絶縁シース内を平行に
延びる。コイル要素25はクランプ部材34の外側くぼみ89
を通して軸線42と共に平行に延在する。同様に、コイル
要素31の導電リード31a,31bはケーブル82から延びスリ
ーブ部分90で終る。そこから前記要素の導電性部分はシ
ース内を延在する。リード25a,25b,31aおよび31bは絶縁
ビード85によって囲まれることが好ましい。
第３図は本発明の利点の１つをグラフで示す。曲線92
はスパッタ処理を開始し、かつ持続するために使用され
るプラズマによって発生したウェファの上面にわたって
の温度プロフィルを示す。曲線92は、低下部94および95
を、それぞれR1の半径方向内側と外側に位置させて、半
径R1だけ軸線42から離隔されたピーク93を含む。別のピ
ーク96がウェファ12の縁部近傍に位置している。数字94
で示す中心での温度は外側低下部95における温度より僅
かに低い。
曲線97はバックプレーン11の温度プロフィルを示し、
これは主として加熱器24,30から生じるものである。処
理の間ウェファ12にわたっての温度の均一性を達成する
には、曲線92と97の総和が平坦となる必要がある。曲線
97は内側加熱器30によって発生する熱から生じる中央ピ
ーク98を示す。曲線97はまた、外側加熱器22によって発
生する熱から生じるピーク99を示す。図示例において
は、ピーク98はピーク99より僅かに大きい。低下部がピ
ーク99を囲む。ピーク98と99は一般に、内側センサ50と
外側センサ48とにより検出される領域に対応する。
スパッタリングの間、曲線93における温度低下部94,9
5は内側センサ50と外側センサ48とによって検出され
る。検出された温度低下に基き、制御装置80は基準値以
上に内側加熱器30および外側加熱器24への電流を増大さ
せ温度補正を行う。この例においては、内側加熱器30へ
の電流は、温度低下部94が温度低下部95より低いため、
外側加熱器24への電流より僅かに多く増加する。このよ
うに、センサ48,50によって測定される温度に応じて、
外側加熱器24および（または）内側加熱器30への電流の
流れは曲線97で示す「熱追加」プロフィル形状となるよ
う変動させ、そのため曲線92で示すプロセス熱プロフィ
ルと組み合わされると、合成された熱プロフィルが第３
図の平坦な曲線100で示すように均一とすることができ
る。
さらに、内側および外側の冷却剤流路44,76を用いて
曲線97で示す熱プロフィルの形とすることができる。
前述の例は本発明の一好適実施例を示す前述のウェフ
ァ加熱チャック10に係わるものである。前述の実施例に
おいては、現在のあるスパッタターゲット組立体は２個
の固定のプラズマ形成磁界を採用しているため２個の加
熱器と２個のセンサを用いている。前述の実施例は、こ
の形式のスパッタターゲット組立体を用いて均一な合成
プロフィルを達成するに必要な要領で熱プロフィルを形
成するに十分な制御を提供する。しかしながら、さらに
精密な制御が所望される場合、軸線42からの種々の半径
において追加の加熱要素やセンサを採用すればよい。
第４図から第８図までは、内側および外側加熱器と、
バックプレーンと、クランプ部材と冷却リングに対する
修正が図示されている、本発明のウェファ加熱チャック
の代替実施例を示す。残りの要素は全体的に前述した要
素と類似であって、ウェファを均一に加熱するために、
前述したもののような適当な制御装置によって制御され
る。
第４図を参照すれば、内側加熱器100と外側加熱器102
とはそれぞれ、第１図および第２図に示す２本の並列の
電気リードを備えた抵抗要素の代りにチューブ状加熱要
素104,106を利用している。チューブ状加熱要素104,106
は全体的に類似であり、従って、加熱要素14のみを詳細
に説明する。
第４図と第７図とを参照すれば、内側加熱器100は形
状が第１図と第２図とに示す前述の実施例の支持リング
32と類似の加熱リング108を含む。リング108は、平坦な
らせん状にチャンネル109内でリング108の周りに巻かれ
ているチューブ状加熱要素104を受け入れるように形成
したらせん状チャンネル109を含む。リング108は効率的
な伝熱のため酸素フリーの高導電性銅から形成され、ニ
ッケルの層110でメッキされることが好ましい。第７図
を参照すれば、内側のチューブ状加熱要素104は制御装
置113を介して適当な電源（図示せず）に接続されてい
るリード112を含む。リード112は、ニッケルクロム合金
で形成されることが好ましい、らせん状の抵抗電線部分
114に電気的に接続されている。電線部分114は、前述し
た高温ニッケルクロム合金、すなわちインコネル600（I
nconel 600）で作られることが好ましいチューブ状金属
シース116で囲まれている。粉末酸化マグネシウム118が
チューブ状金属シース116内に収納され電線114を囲み、
該電線114をチューブ状シース116から絶縁する。電流が
電線114を流れるにつれて、抵抗のため該電線が熱を発
生させ、その熱がチューブ状シース116へ、そして最終
的に内側の加熱リング108に伝達される。チューブ状加
熱要素104は、リング108がバックプレーン111と接触す
るよう固定されるとバックプレーン110の内側領域を効
率的に加熱するに十分な抵抗熱をリング108に提供す
る。チューブ状加熱要素104はリング108のチャンネル10
9にニッケル溶射され加熱要素104とリング108との間の
適正な接触と伝熱とを保証する。
同様に、第４図と第６図とに示すくさび状外側加熱リ
ング120は、前述のようにバックプレーン111の外周を加
熱するためにチューブ状加熱要素106を受け入れるべく
形成したチャンネル121を含む（第６図参照）。チュー
ブ状加熱要素106は構造と作用とが加熱要素104と類似で
あって、各リード122により制御装置113を介して適当な
電源（図示せず）に接続されている。外側リング120
は、ニッケルでメッキされた、無酸素の高導電性銅から
形成されることが好ましい。内側および外側加熱器100,
102は前述の実施例の内側および外側加熱器と同様に作
動する。すなわち、例えばアレン頭ねじ等の保持具124,
126がクランプ部材128と共に内側および外側の加熱器を
それぞれ締め付けるように使用される。クランプ部材12
8によって発生する締付け力が環状加熱器100,102とその
他の加熱器とクランプ部材128との間の良好な一貫性接
触を保証する。クランプ部材128によって発生する締付
け力は環状加熱器100,102とバックプレーン111との間の
良好な一貫性接触を保証する。さらに、チューブ状加熱
要素104,106と各リング108,120とは、加熱要素が第１図
および第２図とに示す実施例に示すようにリングの外側
の周りに巻きつけられる代りにリングのチャンネル内に
埋設されるためバックプレーン111をさらに均一に加熱
する。
第５図に最良に示すように、クランプ部材128は可撓
性タブが内側および外側の双方の加熱器100,102を締め
付けるように修正されている。詳しくは、クランプ部材
は該クランプ部材128の周縁部131の周りに配置された一
連の周囲方向に片持ちされたタブ130を有している。タ
ブ130は細長く、かつ円周方向に片持ちされるように形
成されている。しかしながら、タブ130はまた、第5A図
に示すように接線方向に片持ちしてもよい。タブ130は
外側の加熱リング120の各部分に保持具126によって結合
されている。内側セグメントすなわちタブ40の作用と同
様に、外側タブすなわちセグメント130は、保持具126が
内側の加熱リング12に対して締め付けられると撓むよう
に作用しうる。従って、加熱器120に対して保持具126を
締めつけることによって各タブ130がバックプレーン11
から離れるようにさせうる。タブ130は撓み、さらに強
力な熱接触のためリング120をバックプレーンに対して
押圧する。各タブ130は隣接のタブとは独立して作動す
る。
複数の内側タブ13は第１図と第２図とに示す実施例の
タブ40と同様に作用する。しかしながら、タブ134は、
各ヒータ、熱センサおよびガスおよび冷却剤の制御およ
び供給配管に対してクランプ部材128の中央でより大き
い空隙を提供するように長さＬが短くされている。２個
のタブ132aおよび132bは縁部135で丸味がつけられてい
ることが判る。これは、各制御配管に対して空間を提供
するための設計上の修正であって、タブ132a,132bの作
動に影響を与えるものではない。
各加熱リング108,120は、それぞれその裏面において
ステンレス鋼プレート115,123を含む。ステンレス鋼プ
レートは各保持具124,126と接触し、保持具とタブとの
締付け力を加熱リング上で広げる。さらに、前記プレー
ト115,123はニッケルメッキの銅製リングが、該リング
をバックプレーン111に対して締め付けるよう該リング
に対して緊締される保持具124,126によってえぐられな
いように保護する。プレート115はリング108の周りの約
８個の離隔点においてリング108にろう付けされ、プレ
ート123の方はリング120にろう付けされることが好まし
い。プレート123は交換の場合、加熱器を取外すための
２個の引出しナット125を含む。引出しは、引出し装置
（図示せず）の適当な引出しボルトをねじ込むことによ
り達成される。その他のボルト129は、クランプ部材128
をバックプレーン111に固定する（第４図および第５図
参照）。
再び第４図を参照すれば、加熱チャックは加熱チャッ
クを囲み、全体的にチャックの底を画成する冷却リング
142を含む。冷却リング142は、例えばねじ145によりバ
ックプレーン111の底部フランジ143に取り付けられてい
る。冷却リング142は銅を機械加工したものが好まし
く、ニッケルコーティングによりメッキされている。第
８図に示すように、冷却リング142は、制御装置113を介
して適当な冷却流体供給源（図示せず）に冷却剤配管14
8を経て結合されている。孔146aと146bの方は円周方向
のチャンネル150に接続されている。冷却剤配管148が水
あるいはその他の適当な冷却液を冷却リング142に供給
する。冷却リング142は加熱チャックの外側フランジ143
と裏側とを冷却するように作用しうる。冷却リング142
の上面154はまた、内側および外側加熱器によって発生
する熱を反射しバックプレーン111に対して熱を貯える
よう作用する。第４図と第８図とから判るように、冷却
リングは上体部56と下側プレート158とを含み、それら
は相互に嵌合し、一体の冷却リング構造体142にろう付
けされている。
第５図に示されているように、第４図から第８図まで
に示す加熱チャックにおいて利用されている加熱器、セ
ンサ、冷却剤系およびガス系のための各種制御装置およ
び供給配管の配置は第１図と第２図とに示すものから僅
かに修正されている。制御配管の配置の差は単に加熱チ
ャックの中心部内でより大きい空間を提供することであ
る。配管148は冷却液を冷却リング142に供給する。配管
160は同様にバックプレーンの冷却剤用通路163に気体あ
るいは液体の冷却剤を提供する。配管161と162とは、そ
れぞれ内側および外側の熱センサすなわち熱電対に接続
されている。チューブ164は前述のようにバックプレー
ン111に背面ガスを供給するガス入口チューブである。
ガスゲージチューブ166がバックプレーン111のくぼみ16
8において分配スポーク167の中の１個に結合されてい
る。ガスゲージチューブ166は背面加熱ガスを受け取
り、背面加熱ガスの圧力を測定するために適当な圧力変
換器（図示せず）に結合されている。８トルの圧力が10
〜40sccmのガス流速で保たれることが好ましい。背面ガ
スは繰返し可能なウェファ温度、温度の均一性および短
いウェファ加熱時間を保ち、当該システムにおける最適
の温度均一性および最大のウェファ生産量および効率を
保証するためにモニタされる。チューブ104a,104bおよ
び106a,106bは内側および外側のチューブ状加熱要素10
4,106に対する入力および出力配管対である。
第９図は、第４図に示す150ミリのバックプレーンの
代りにより大きい直径が200ミリのバックプレーンを用
いている本発明のウェファ加熱チャックの代替実施例を
示す。第９図のバックプレーン190は、該バックプレー
ンの加熱および疲労を補正し、第４図に示すウェファ加
熱チャックに対して反応器の内側で同様の空間足跡を保
ちながら冷却リング192に対するバックプレーンの代替
な接続方法を提供するように僅かに修正されたものであ
る。加熱要素、センサおよび制御配管の内部配置は第４
図に示すものと全体的に類似であるので第９図には示し
ていない。
詳しくは、バックプレーン190の上部分194は、バック
プレーンの壁196に直接接続されている環状の傾斜面195
を有している。壁196の近傍で頂部分194中へ深い切欠き
198が形成され、壁196の有効長さを増し、より効率的に
放熱するように壁の熱通路を増大している。
前記壁の反対側の部分194の端部において壁196に対し
て垂直に第２の切欠き200が作られている。切欠き200は
クランプセグメント202の一部を受け入れ冷却リング192
をバックプレーン190に締め付ける。
冷却リング192は構造および作用が全体的にリング142
と類似である。バックプレーン190にリング192を固定す
るために、３個のクランプセグメント202がねじ203でリ
ングに固定されている。セグメントは弧状で、それぞれ
約100度の半径分延在する。セグメント202はリング192
の周囲の周りで20度離隔することが好ましい。各セグメ
ントはバックプレーンの切欠き200中へ嵌合しリングを
バックプレーンに対して保持するフランジ204を有す
る。
本発明を各種の特定の実施例に関してここに説明して
きた。本発明はその広義の局面において特定の細部、代
表的な装置や方法、並びに図示し、かつ説明してきた例
示に限定されるものではない。従って、本出願人の全体
的な発明概念の精神あるいは範囲から逸脱することな
く、そのような細部からの逸脱は許容される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/203 H05B 3/20 340 H01L 21/324

Claims (43)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ウェファ処理の間ウェファを支持するよう
    にされた第１の面と、外側の環状くぼみを形成し、該く
    ぼみが外側傾斜壁を有する、該第１の面の反対側にある
    第２の面とを有するバックプレーンと、 前記くぼみに位置し、前記傾斜壁と係合する外側傾斜面
    を含み、バックプレーンの外側環状部分を加熱するよう
    にされた外側環状加熱器と、 前記外側環状加熱器の半径方向内側でバックプレーンの
    第２の面近傍に位置し、バックプレーンの内側環状部分
    を加熱するようにされた内側環状加熱器と、 バックプレーンに固定され、バックプレーンと加熱器と
    の間で効率的に伝熱するよう内側環状加熱器と外側環状
    加熱器とをバックプレーンに緊密に面接触するように締
    め付けるようにつくられたクランプ構造体とを含むウェ
    ファ加熱チャック。
  2. 【請求項２】前記クランプ構造体が、 クランプ部材と、 クランプ部材に担持され、外側環状加熱器をバックプレ
    ーンと緊密な面接触となるように締め付けるようにされ
    た外側クランプセグメントであって、相互に対して全体
    的に独立して締付け可能である外側クランプセグメント
    と、 クランプ部材によって担持され、内側環状加熱器をバッ
    クプレーンと緊密な面接触となるように締め付けるよう
    にされた内側クランプセグメントであって、相互に対し
    て全体的に独立して締付け可能である内側クランプセグ
    メントとを含む、請求の範囲第１項に記載のウェファ加
    熱チャック。
  3. 【請求項３】前記内側クランプセグメントは撓み、かつ
    内側環状加熱器の部分をバックプレーンに対して押圧す
    るよう作動しうる片持ちタブを含み、前記片持ちタブは
    全体的に相互に対して独立して撓むので、一方の片持ち
    タブにおける内側環状加熱器の部分を締め付けても別の
    片持ちタブにおける締付け力に悪影響を及ぼさない、請
    求の範囲第２項に記載のウェファ加熱チャック。
  4. 【請求項４】前記外側クランプセグメントは撓み、かつ
    外側環状加熱器の部分をバックプレーンに対して押圧す
    るよう作動しうる片持ちタブを含み、前記片持ちタブは
    全体的に相互に対して独立して撓むので、一方の片持ち
    タブにおける外側環状加熱器の部分を締め付けても別の
    片持ちタブにおける締付け力に悪影響を及ぼさない、請
    求の範囲第２項に記載のウェファ加熱チャック。
  5. 【請求項５】バックプレーンの温度をその内側領域で検
    出する内側温度センサと、 バックプレーンの温度をその外側領域で検出する外側温
    度センサと、 各温度センサと各環状加熱器とに作動接続され、バック
    プレーンの第１の面に支持されたウェファの表面温度の
    均一性を達成するためにバックプレーンの加熱を制御す
    る制御装置とを含む、請求の範囲第１項に記載のウェフ
    ァホルダ。
  6. 【請求項６】バックプレーンの第１の面に形成されたく
    ぼみと、 前記くぼみと流体連通したガス入口であって、ウェファ
    がバックプレーンに支持された状態で、バックプレーン
    とウェファとの間のくぼみに供給されるガスがその間の
    伝熱を促進するガス入口とをさらに含む、請求の範囲第
    １項に記載のウェファ加熱チャック。
  7. 【請求項７】バックプレーンが少なくとも１個の流路を
    形成しており、前記流路がバックプレーンの表面温度の
    均一性を高めるためにバックプレーンの周りで冷却剤を
    分配するように作用可能である、請求の範囲第１項に記
    載のウェファ加熱チャック。
  8. 【請求項８】ウェファの処理の間該ウェファを支持する
    ようにされた第１の面と、前記第１の面とは反対側の第
    ２の面とを有するバックプレーンと、 外側環状領域においてバックプレーンの第２の面と係合
    し、バックプレーンの外側環状部分を加熱するようにさ
    れた外側環状加熱器と、 内側環状領域においてバックプレーンの第２の面と係合
    し、バックプレーンの内側環状部分を加熱するようにさ
    れた内側環状加熱器と、 バックプレーンの第２の面に固定されたクランプ部材
    と、 クランプ部材に担持され、外側環状加熱器をバックプレ
    ーンの外側環状領域と緊密に接触するように締め付ける
    ようにされた複数の外側片持ちセグメントであって、各
    セグメントは外側環状加熱器と係合し、該加熱器に対し
    て締めつけられ、該加熱器に締付け力を加えるようにさ
    れる第１の保持具を有し、相互に対して全体的に独立し
    て作動するため１つの外側片持ちセグメントの第１の保
    持具を締め付けても隣接する第１の保持具や外側片持ち
    セグメントによって外側環状加熱器に加えられる締付け
    力に影響を及ぼさない外側片持ちセグメントと、 クランプ部材に担持され、バックプレーンの内側環状領
    域と緊密に接触するよう内側環状加熱器を締め付けるよ
    うにされた複数の内側片持ちセグメントであって、各々
    が、外側環状加熱器と係合し、該加熱器に対して締め付
    けられ、該加熱器に締付け力を加えるようにされる第２
    の保持具を有し、全体的に相互に対して独立して作動す
    ることにより１つの内側片持ちセグメントの第２の保持
    具を締め付けても隣接する第２の保持具や内側片持ちセ
    グメントによって内側環状加熱器に加えられる締付け力
    には影響を及ぼさない内側片持ちセグメントとを含むウ
    ェファ加熱チャック。
  9. 【請求項９】第２の面の外側環状領域においてバックプ
    レーンにくぼみが形成されており、該くぼみは外側傾斜
    壁を有し、外側環状加熱器が前記くぼみに位置し、前記
    外側傾斜壁と接触する外側傾斜面を有している、請求の
    範囲第８項に記載のウェファ加熱チャック。
  10. 【請求項１０】バックプレーンの温度をその内側領域に
    おいて検出する内側温度センサと、 バックプレーンの温度をその外側領域において検出する
    外側温度センサと、 各温度センサと各環状加熱器とに作動接続し、バックプ
    レーンの第１の面に装着されたウェファの表面温度の均
    一性を達成するためにバックプレーンの加熱を制御する
    制御装置とをさらに含む、請求の範囲第８項に記載のウ
    ェファ加熱チャック。
  11. 【請求項１１】バックプレーンの第１の面に形成された
    くぼみと、 前記くぼみと流体連通したガス入口であって、ウェファ
    をバックプレーンに支持させた状態で、バックプレーン
    とウェファとの間のくぼみに供給されたガスがその間の
    伝熱を促進するガス入口とをさらに含む、請求の範囲第
    ８項に記載のウェファ加熱チャック。
  12. 【請求項１２】バックプレーンが少なくとも１個の流路
    を形成しており、前記流路がバックプレーンの表面温度
    の均一性を高めるためにバックプレーンの周りで冷却剤
    を分配するように作用可能である、請求の範囲第８項に
    記載のウェファ加熱チャック。
  13. 【請求項１３】バックプレーンの第２の面に結合された
    冷却リングをさらに含み、前記冷却リングはバックプレ
    ーンの領域内で加熱器によって発生した熱を閉じ込める
    ために前記リングの周りで冷却剤を分配する流路を含ん
    でいる、請求の範囲第８項に記載のウェファ加熱チャッ
    ク。
  14. 【請求項１４】ウェファ処理の間該ウェファを支持する
    ようにされた第１の面と、前記第１の面とは反対側の第
    ２の面とを有するバックプレーンと、 バックプレーンの第２の面近傍に位置し、バックプレー
    ンの対応する部分を加熱するようにされた加熱器と、 バックプレーンの第２の面に装着されたクランプ部材
    と、 クランプ部材によって担持され、加熱器と係合し、かつ
    バックプレーンと緊密に接触して締め付けるようにされ
    た複数の可撓性クランプセグメントであって、独立して
    運動可能であるため各クランプセグメントは、隣接位置
    のクランプセグメントによって加熱器に加えられた締付
    け力に悪影響を及ぼすことなく加熱器と係合し、かつバ
    ックプレーンと接触するように締め付けるクランプセグ
    メントとを含む、ウェファ加熱チャック。
  15. 【請求項１５】クランプセグメントが、加熱器の環状部
    分をバックプレーンに締め付けるために加熱器の周りで
    環状に配設されている、請求の範囲第14項に記載のウェ
    ファ加熱チャック。
  16. 【請求項１６】第１の面と第１の面の反対側の第２の面
    を備えたバックプレーンを有するウェファ加熱チャック
    に よりウェファを均一に加熱する方法において、 バックプレーンの第１の面にウェファを位置づけ、 バックプレーンとウェファとを加熱するために、加熱器
    の周りに位置され、バックプレーンに対して加熱器を締
    め付けるよう個別に調整可能の複数のクランプセグメン
    トを含むクランプ部材によりバックプレーンの第２の面
    に対して加熱器を導き、 加熱器の一部分をバックプレーンの一部分に対して、隣
    接するクランプセグメントより大きい力で締め付けるよ
    う一方のクランプセグメントと調整することによりバッ
    クプレーンの各種部分を選択的に加熱してウェファを均
    一に加熱することを含む、ウェファを均一に加熱する方
    法。
  17. 【請求項１７】加熱器が外側クランプセグメントにより
    バックプレーンの外側部分に対して導かれる外側環状加
    熱器であって、前記方法がさらに、 外側環状加熱器の周りに位置され、外側環状加熱器をバ
    ックプレーンに対して締め付けるよう個別に調整可能の
    外側クランプセグメントをさらに含むクランプ部材によ
    り外側環状加熱器をバックプレーンの外側部分に対して
    導き、 隣接するクランプセグメントよりも大きい力で外側環状
    加熱器の一部分をバックプレーンの部分に締め付けるよ
    う一方の外側クランプセグメントを調整することを含
    む、請求の範囲第16項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】クランプセグメントが、相互に対して独
    立して撓む片持ちタブと、前記片持ちタブによって担持
    され、加熱器と接触するようにされ、片持ちタブを撓ま
    せ、かつ加熱器を締め付けるよう加熱器に対して運動可
    能の保持具とを含み、前記の調整することがさらに、バ
    ックプレーンの部分を選択的に加熱するように隣接する
    片持ちタブよりも大きい締付け力を提供するよう片持ち
    タブが撓むように一方の片持ちタブの保持具を運動させ
    る、請求の範囲第16項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】バックプレーンの部分を選択的に冷却
    し、ウェファを均一に加熱するようにバックプレーンの
    流路を介して冷却媒体を循環する、請求の範囲第16項に
    記載の方法。
  20. 【請求項２０】ウェファをさらに均一に加熱するために
    加熱器によって発生した熱を閉じ込め、消散させるよう
    にバックプレーンの第２の面に固定された冷却リングを
    通して冷却媒体を循環する、請求の範囲第16項に記載の
    方法。
  21. 【請求項２１】更に、内側クランプセグメントによって
    バックプレーンの内側部分に向けられている内側環状加
    熱器を含み、前記方法は、バックプレーンの内側領域の
    温度を検出し、 バックプレーンの外側領域の温度を検出し、 ウェファの温度の均一性を達成するために検出された内
    側および外側領域の温度によりそれぞれ内側および外側
    の環状加熱器の温度を制御する、請求の範囲第17項に記
    載の方法。
  22. 【請求項２２】バックプレーンとウェファとの間の伝熱
    を促進するためにバックプレーンの第１の面のくぼみ中
    へガスを導く、請求の範囲第16項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】加熱器は、外側環状領域においてバック
    プレーンの第２の面に係合し且つバックプレーンの外側
    環状部分を加熱するようにされた外側環状加熱器であ
    り、クランプセグメントが外側クランプセグメントであ
    る、請求項14に記載のチャック。
  24. 【請求項２４】第２の面が外側環状くぼみを有し、この
    外側環状くぼみは中心軸線とこの軸線に向かって角度を
    なしている外側壁とを有し、加熱器はこの環状くぼみ内
    に位置しており、また、加熱器は前記軸線に向かって角
    度をなしている面を有して、この面が前記外側壁と係合
    して加熱器からバックプレーン外側部分への熱の伝達を
    促進するようになっている、請求項14に記載のチャッ
    ク。
  25. 【請求項２５】環状くぼみと加熱器とは横断面がくび形
    状である、請求項24に記載のチャック。
  26. 【請求項２６】外側クランプセグメントは片持ち支持で
    クランプ部材の周囲のまわりに配置されており、これら
    外側クランプセグメントは互いに他に対して、またクラ
    ンプ部材に対してほぼ独立して可撓であり、外側クラン
    プセグメントの１つにおける外側環状加熱器の一部分の
    締めつけが、他の外側クランプセグメントが外側環状加
    熱器の他の部分へ及ぼす締めつけ力に影響を与えないよ
    うになっている、請求項23に記載のチャック。
  27. 【請求項２７】各外側片持ちセグメントはクランプ部材
    の周囲のまわりで円周方向及び接線方向に片持ち支持し
    ている、請求項26に記載のチャック。
  28. 【請求項２８】各外側クランプセグメントは外側環状加
    熱器に係合するようにされ且つ外側環状加熱器に力を及
    ぼしてこれを締めつけるようにされた保持具を担持して
    いる、請求項23に記載のチャック。
  29. 【請求項２９】各保持具は各クランプセグメント中にね
    じ係合可能に受け入れられ、且つ外側環状加熱器と係合
    したり、係合を解放したりするように回転可能である、
    請求項28に記載のチャック。
  30. 【請求項３０】外側環状加熱器の半径方向内側に配置さ
    れた内側環状加熱器を更に含み、内側環状加熱器はバッ
    クプレーンの内側環状部分を加熱するようになってお
    り、また、クランプ部材に担持されて、内側環状加熱器
    に係合するようにされた内側クランプ装置を更に含み、
    この内側クランプ装置はクランプ部材及びバックプレー
    ンに対して可動であって内側環状加熱器をバックプレー
    ンに緊密に接触するように締めつける、請求項23に記載
    のチャック。
  31. 【請求項３１】内側クランプ装置はクランプ部材に担持
    された複数の内側クランプセグメントを含み、これら内
    側クランプセグメントは内側環状加熱器をバックプレー
    ンの面に対して緊密に接触するように締めつけるように
    なっており、これら内側クランプセグメントは互いに他
    に対してほぼ独立に締めつけることが可能である、請求
    項30に記載のチャック。
  32. 【請求項３２】内側クランプセグメントはクランプ部材
    のまわりに半径方向に配置されて片持ち支持しており、
    これら内側クランプセグメントは互いに他に対して且つ
    クランプ部材に対してほぼ独立して可撓であり、内側ク
    ランプセグメントの１つにおける内側環状加熱器の一部
    分の締めつけが、他の内側クランプセグメントにおける
    内側環状加熱器の他の部分に加えられる締めつけ力に影
    響しないようになっている、請求項31に記載のチャッ
    ク。
  33. 【請求項３３】各内側クランプセグメントは縦方向断面
    が台形状である、請求項31に記載のチャック。
  34. 【請求項３４】各内側クランプセグメントは、内側環状
    加熱器に係合するようにされ且つこれに締めつけ力を適
    用して締めつけるようになった保持具を担持している、
    請求項31に記載のチャック。
  35. 【請求項３５】各保持具は各内側クランプセグメント内
    にねじによって係合可能に受け入れられ、且つ内側環状
    加熱器と係合したり、係合を解いたりするように回転可
    能である、請求項34に記載のチャック。
  36. 【請求項３６】更に、内側領域におけるバックプレーン
    の温度を検出する内側温度センサと、外側領域における
    バックプレーンの温度を検出する外側温度センサと、各
    該内側及び外側温度センサ及び内側及び外側環状加熱器
    の各々に連結されていて、バックプレーンの加熱を制御
    して、バックプレーンの第１の面に支持されたウェファ
    の表面温度が均一になるようにする制御装置とを含む、
    請求項30に記載のチャック。
  37. 【請求項３７】クランプセグメントがタブの形態で成
    る、請求項23に記載のチャック。
  38. 【請求項３８】更にバックプレーンの第１の面に形成さ
    れたくぼみと、該くぼみに流体連通するガス入口と含
    み、バックプレーン上にウェファが支持された状態で、
    バックプレーンとウェファとの間のくぼみに供給された
    ガスがこれらの間の熱伝達を促進させる、請求項14に記
    載のチャック。
  39. 【請求項３９】バックプレーンは少なくとも１つのチャ
    ンネルを形成しており、このチャンネルはバックプレー
    ンのまわりに冷却剤を分配させてバックプレーンの表面
    温度を均一にする、請求項14に記載のチャック。
  40. 【請求項４０】更に、バックプレーンの第２の面に連結
    された冷却リングを含み、この冷却リングはバックプレ
    ーン内で発生される熱を抑制するためにこの冷却リング
    のまわりに冷却剤を分配するチャンネルを含む、請求項
    14に記載のチャック。
  41. 【請求項４１】クランプ部材によってバックプレーンの
    内側部分に対して内側環状加熱器を指向させ、クランプ
    部材が更に内側環状加熱器のまわりに位置決めされた内
    側クランプセグメントを含み、これら内側クランプセグ
    メントは個別的に、バックプレーンに対して内側環状加
    熱器を調整可能に締め付けるようになっており、また、
    バックプレーンの一部分に対して内側環状加熱器の一部
    分を、隣接する内側クランプセグメントよりも大きな力
    で締め付けるように１つの内側クランプセグメントを調
    整することにより、バックプレーンの種々の部分を選択
    的に加熱し、更に、ウェファの均一な加熱を行なう、請
    求項17に記載の方法。
  42. 【請求項４２】内側および外側クランプセグメントが、
    相互に対して独立して撓む内側および外側の片持ちタブ
    と、前記内側および外側の片持ちタブによって担持さ
    れ、各加熱器と接触するようにされた内側および外側保
    持具であって、各片持ちタブに対して運動可能で片持ち
    タブを撓ませ、加熱器を締め付ける保持具とを含み、前
    記の調整することがさらに、 バックプレーンの内側部分を選択的に加熱するように隣
    接する内側片持ちタブよりも大きい締付け力を提供する
    よう一つの内側片持ちタブが撓むように前記一つの内側
    片持ちタブの保持具を運動させ、 バックプレーンの外側部分を選択的に加熱するように隣
    接する外側片持ちタブよりも大きい締付け力を提供する
    よう一つの外側片持ちタブが撓むように前記一つの外側
    片持ちタブの保持具を運動させることによって、ウェフ
    ァを均一に加熱するようバックプレーンを選択的に加熱
    する、請求の範囲第41項に記載の方法。
  43. 【請求項４３】更に、外側環状加熱器を、中心軸線を有
    し、この軸線に向かって角度をなしている外側壁を有す
    るバックプレーンの第２の面のくぼみ内に指向させ、外
    側環状加熱器がこの軸線に向かって角度をなしている面
    を有していて、この面と前記外側壁が緊密に接触して外
    側環状加熱器からバックプレーンの外側縁への熱伝達を
    促進するようになっている、請求項17に記載の方法。
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