JP4522517B2 - 静電チャックコネクタとそのコンビネーション - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ処理装置で半導体ウェハ処理中に、半導体ウェハを保持する静電チャックに関するもので、特に、DCチャッキング電圧(DC chucking voltage)と高周波（RF）バイアス電源とをチャックに埋め込み式電極に接続するコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の静電チャックが、半導体ウェハ処理装置のプロセスチャンバ内で半導体ウェハを保持する技術で知られている。半導体ウェハ処理装置は、1989年6月27日に特許取得済みで、David Cheng他が発明した「MAGNETIC FIELD-ENHANCED PLASMA ETCH REACTOR」という名称の米国特許No.4,842,683に開示され、本発明と同一の譲り受け人に譲渡される。
また、この特許が本文で十分に再現されるように、リファレンスによってここに含まれる。さらに、代表的な先行技術の静電チャック10が、概略的に且つ切り離されて図１で示される。チャック10は、セラミック材料（例えば窒化アルミニウム）のチャックボディ12を含み、更に、その上部付近に、チャックボディ12に埋め込み式電極14を含む。例えば、埋め込み式電極は、モリブデンメッシュ電極であってもよい。電極14は、コネクタ16を通して電源に結合する。コネクタ16は、第１の雄型コネクタ部材18と第２の雌型コネクタ部材20を含む。チャック10は、例えば、適当な接着材或いは表示されていない適当なボルトで、チャックボディ12の底に適切にマウントされる冷却板22に、取り付けられる。冷却板22は、例えば、ステンレススチール或いはアルミニウムでできていて、チャック10を冷やす液体冷却液を運ぶための複数の冷却チャネル21を備える。第１のコネクタ部材は、チャックボディ12で形成される内腔25を通って伸びる上部固体円筒部24と、冷却板22で形成される内腔27を通って伸びる、一体化形成型の下部固体円筒部26を含む。ここで、下部円筒部26は上部円筒部24より小さい直径を有する。第１のコネクタ部材18と第２のコネクタ部材20が機械的且つ電気的に相互接続するように、第２のコネクタ部材20は、第１のコネクタ部材18の下部円筒部26受け取り用のコレット29を形成する、内部に伸びる上部円筒形内腔28を備える。第２のコネクタ部材20は、台座（表示なし）の絶縁体部11内で固定される。第２のコネクタ部材20の底部は、高周波バイアス電源30のソースと、コネクタ34及び導体35を経由してＤＣチャッキング電圧32のソースに接続される。
【０００３】
図1の上部を参照して、導電に適した接着材36のボディは、機械的に、また電気的に第１のコネクタ部材18と電極14とを相互接続する。 第１のコネクタ部材18は、モリブデンでできていて、金、銀、ニッケル、或いは銅といったRF電流伝導に対して導電性の材料で適当にメッキをかけられる。また第２のコネクタ部材20は、ベリリウム銅でできていて、金、銀、ニッケル、或いは銅といったRF電流伝導に対して導電性の材料で適当にメッキをかけられる。 第１のコネクタ部材18の下部円筒部26がコレット29に挿入されると、半導体ウェハ処理中にチャック10上で半導体ウェハが保持されるように、DCチャッキング電圧が埋め込み式電極14に加えられ、高周波バイアス電源が、保持される半導体ウェハにバイアスをかけるように埋め込み式電極14に加えられる。
【０００４】
さらに図1を参照して、両方向を指し示す縦矢印37によって、概略的に示されるように、上記のコネクタ16の雄型と雌型コネクター部材18、20が切り離して作られ、ブラインドアセンブリで組み立てられることは、理解されるであろう。第１のコネクタ部材18の下部円筒部26はピンを意味し、第２のコネクタ部材20に供される内腔28は、ピンとコレットとの相互接続を意味する。 図1で両方向を指し示す横矢印38によって、概略的に示されるように、ピンとコレットとの相互接続でのブラインドアセンブリは、ピンとコレット間での角の位置合せ不良になる可能性があり、このような角の位置合せ不良は、図1Aで、誇張した形態で、斜線を使わず実線で示される。 図1Aで示すように、極端なケース（例）では、前述の角の位置合せ不良は、ピンとコレット間の面又は領域での接触よりもむしろ点又は線での接触で起こる。 前述の位置合わせ不良は、ローカルRF加熱に至る望ましくない電気接触抵抗、ならびにチャック10上の半導体ウェハ保持での付随損失を伴うDCチャッキング電圧のＤＣ電流の望ましくない低減に結びつく可能性がある。 さらに、コレットへのピンの挿入は、第１のコネクタ部材18の上部と埋め込み式メッシュ電極14間の相互接続に伝達される位置合わせ不良による力が前述の相互接続の機械不良ならびに電気不良を引き起こすことになり得る、不必要に高い組立ならびに分解による力になり得る。 同様に、コレットをピンから取り除くのに要する不必要に高い分解力もまた、第１のコネクタ部材18の上部と、メッシュ電極14の接着材36による接続が機械ならびに電気の時ならぬ不良に成り得る。
【０００５】
従って、高周波バイアス電源とDCチャッキング電圧を埋め込み式チャック電極に接続する改良型コネクタを有するチャックは、この技術で必要とされ、この改良型コネクタは、上記のコネクタ部材位置合わせ不良問題を実質的に避ける、少なくとも2つのコネクタ部材を含む。
【０００６】
技術において更に知られているように、一定の半導体ウエハ処理は、チャックが、比較的高い温度（例えば約200°Cから約500°C）で操作(operate)されることを必要とする。したがって、再び図1を参照して、チャック10が約200°Cから約500°Cまでで操作され、また第1のコネクタ部材18及び第２のコネクタ部材20がそれぞれモリブデン及びベリリウム銅であると、前述のモリブデン及びベリリウム銅コネクタ部材は、チャック10が、例えば、約200°Cから約500°Cまで加熱される熱を、ほとんど温度低減なく、第２のコネクタ部材の底部に伝える。第２のコネクタ部材20の底部が、いくらか温度を下げて、約200°Cから約500°Cまでになると電気コネクタ34と、RF及びDCバイアス電圧をコネクタに印加する導体35は、いくらか温度を下げて、実質的に約200°Cから約500°Cまで耐久可能でなければならず、非常に且つ望ましくなく費用が増大し、コネクタ及び導体は、一般的に商業的に利用不可能である。
【０００７】
従って、上記の範囲での比較的高い温度で操作されるチャックは、半導体ウェハチャック技術で必要とされ、標準の或いは商業的に利用可能な電気コネクタ及び電気導体が、コネクタの底部に接続可能で、DCチャッキング電圧とRFバイアス電源をチャック電極に印加するのに使用可能なように、チャックは、DCチャッキング電圧及びRFバイアス電源を、コネクタの頂部と底部間に伝導される熱を減らすのを少なくとも助ける熱インピーダンスを含むチャック電極に印加するコネクタを含む。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
先行技術の不利な点を克服し、本発明を具体化する半導体ウェハチャックは、チャックボディ、チャックに埋め込まれた電極、ならびに接続している高周波バイアス電源及び／又はDCチャッキング電圧を埋め込み式電極に接続するコネクタを含む。
発明の1実施例で、コネクタは２つのコネクタ部材を含み、少なくとも１つのコネクタ部材は、コネクタ部材のブラインドアセンブリを容易にする、弾力性バナナコネクタを備える。別の実施例で、コネクタは、その上部での温度以下になるように、底部での温度を下がる手助けを少なくとも行なう熱インピーダンスを備える。
【０００９】
本発明の教示は、添付の図面に関連して以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解され得る。理解を容易にするために、可能な限り、図に共通である同一の要素を示すように同一の参照数字が用いられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明を具体化する半導体ウェハ静電チャック40の第１の実施例を示す。チャック40は、電極43が埋め込まれるチャックボディ42を含む。チャックボディ42は、窒化アルミニウムといった適当なセラミック材料からできていてもよく、電極43は、モリブデン・メッシュ電極でもよい。チャック40は、本発明を具体化し、またDCチャッキング電圧及び／又はRFバイアス電源を電極43に接続するコネクタ44を更に含む。コネクタ44は、第1のほぼ円筒形の第1のコネクタ部材45と第2のほぼ円筒形の第2のコネクタ部材46とを含む。 第１のコネクタ部材45は、モリブデンでできていることが可能で、高周波電流を伝導するように、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる適当なメッキ材料で、適切にメッキをかけられることが可能である。また、第２のコネクタ部材46は、ベリリウム銅から作られることが可能で、高周波電流を導伝するように、金、銀又はニッケルから成るグループから選ばれる適当なメッキ材料で、適切にメッキをかけられることが可能である。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。コネクタ部材45は、チャックボディ42のほぼ中央に形成され、底部48からチャック頂部49に向かって上方へ伸び、埋め込み式電極43に対して開く、ブラインド内腔47にある。ほぼ円筒形の第１のコネクタ部材45の上部に広がった円筒部45aの外径と、チャック内腔47の直径は、コネクタ部材45とチャックボディ42を機械的に相互接続する、技術的に知られているタイプの、適当なビン詰め接着材(potting adhesive)60を受け取るために、その間で環状のエアーギャップを形成するように必要な大きさにされる。接続用素子45の上部は、機械的且つ電気的に相互接続する金属部品として、技術的に知られているタイプの導電性の接着材51の適当なボディによって、機械的且つ電気的に電極43と相互接続される。
【００１１】
第１のコネクタ部材45は、図2A-2Eで詳細が示され、縮小された直径の上部円筒部45aと下部円筒部45bを含み、図2Dで示されるように、上部円筒部45aの下部からその上部に向かって上方へ伸びる、ほぼ中央に形成された内腔54を備える。第１のコネクタ部材45の上部円筒部45aは、中心内腔54に、横に或いは垂直になり、また流動的に連絡をとる、水平且つ放射状に配置された複数の真空内腔56-59（図2Eに注目）を備える。再び図2を参照して、真空は、第１のコネクタ部材45において形成される中央内腔54の上で引き込まれ、その真空は、第１のコネクタ部材45の上部円筒部45aとチャックボディ42の間の環状エアーギャップに、表示されていない適当なソースから、ビン詰め接着材60を引き込むように、横真空内腔56-59に伝えられる。瓶詰めの接着材60が固まると、第１のコネクタ部材45は、チャックボディ42に堅く相互接続し、したがって、任意の位置合わせ不良による力が、コネクタ部材45及び46のブラインドアセンブリ中に作り出され、コネクタ部材45の上部と埋め込み式電極43の間の導電性接着剤51のボディによって提供される相互接続への任意の前述の位置合わせ不良による力の移動（transfer)が、かなり縮小される。
【００１２】
図2で示すように、第２のコネクタ部材46は円筒形ボディ46aと、弾力性バナナコネクタ、即ち46aの円筒形ボディの上部に、適切にマウントされる、技術に知られているタイプの雄型の弾力性バナナジャック62を含む。ボディ46aは、台座（表示なし）の絶縁体部11に、通常固定される。好適な実施例での雄型弾力性バナナジャック62と円筒形ボディ46aは、ベリリウム銅でできていて、高周波電流伝導用に、金、銀或いはニッケルから成るグループから選ばれる導電性材料のメッキといった導電性材料の適当なメッキを備える。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。適当な電気コネクタ34は、第２のコネクタ部材46の下部に接続可能で、適当なソース30からの高周波バイアス電源及び適当なＤＣソース32からのチャッキング電圧は、適当な電気コネクタ35によって、コネクタ34に接続可能である。
【００１３】
ブラインド・アセンブリで、雄型弾力性バナナジャック62は、雄型弾力性バナナジャック62を受け取るために雌型バナナジャックソケットとして機能する内腔54に、機械的且つ電気的に、第１のコネクタ部材45と第２のコネクタ部材46を相互接続するために挿入される。内腔54は、雄型弾力性バナナジャック62を受け取るので、相補型(complementary)弾力性バナナコネクタであるとみなされることがありえる。コネクタ部材45は、上記のように、モリブデンで作られることが可能なので、雌型バナナジャックソケットを提供する内腔54は、高周波電流伝導の質を向上させるように、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる適当な導電性材料でメッキをかけられることが可能である。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。図2で両方向を指し示す縦矢印68によって示されるように、内腔54によって提供される、雄型弾力性バナナジャック62及び雌型バナナジャック・ソケットは、図1に示され、また上で述べられる第1のコネクタ部材18及び第２のコネクタ部材20のピン及びコレット接続よりも、小さい挿入力及び引き出し力を必要とすることはわかっていた。さらに、雄型弾力性バナナジャック62（図2）は、第１のコネクタ部材45と第２のコネクタ部材46のブラインドアセンブリに、内腔54によって提供される雄型弾力性バナナジャック62と雌型バナナジャックソケット間の任意の角の位置合わせ不良に対応する（適応する）（accomodate)。さらにいっそう、雄型弾力性バナナジャック62のジオメトリー或いは構成が、内腔54によって提供される雄型弾力性バナナジャック62と雌型バナナジャックソケット間の一貫した機械的且つ電気的な領域接触或いは表面接触を、その間の任意の角の位置合わせ不良に、実質的に作り出すことが分かった。本文及び添付の特許請求の範囲で用いられるような用語(term)「弾力性バナナコネクタ」は、雄型弾力性バナナコネクタ或いは雌型弾力性バナナコネクタのいずれかをを意味するのに用いられ、用語「相補弾力性バナナコネクタ」は、「弾力性バナナコネクタ」が雄型弾力性バナナコネクタになる際に雌型バナナジャックソケットを意味するのに用いられ、また「弾力性バナナコネクタ」が雌型弾力性バナナコネクタになる際に雄型コネクタ部材を意味するのに用いられることが理解されるであろう。 本発明を具体化する半導体ウェハチャック70の代替実施例が、図3で示される。 好適な実施例において、チャック70は、セラミックであり、特には窒化アルミニウムであるチャックボディ72を含む。電極73はチャックボディ72に埋め込まれ、好適な実施例では、埋め込み式電極はモリブデンメッシュ電極である。チャック70は、更に、本発明を具体化し、高周波バイアス電源及びDCチャッキング電圧を埋め込み式電極73に接続するコネクタ74を含む。コネクタ74は、第１のコネクタ部材76と第２のコネクタ部材78を含む。第１のコネクタ部材76は、第１のモリブデン接続用素子76a（図3B-D参照）と第２のステンレス・スチール接続用素子76b（図3E参照）を含む。 高周波電流伝導のために、素子76aと76bには、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる導電性材料のメッキといった適当な導電性材料のメッキを備える。 代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。 図3で示すように、チャック70は、例えば、適当なボルト或いは適当な接着材（表示なし）によって、チャックボディ72にマウントされるアルミニウム冷却板80を更に含む。冷却板80は、チャック70を冷やすための適当な冷却液を受け取るために複数の冷却チャネル81を備える。加えて、また引き続き図3を参照すると、チャック70は、第１の弾力性絶縁体83と第２の弾力性絶縁体84を更に含む； 好適な実施例で、弾力性絶縁体は、シリコーンでできている。
【００１４】
図3Aで示すように、チャックボディ72は、頂部86と底部87を有し、ほぼ中央に形成されたステップブラインド内腔88が付いており、また、内腔は、チャックボディ下部87から上部86に向かって、上方へ伸び、電極73に向いている(open to)。ステップ内腔88は、図3Aで示すように、上方へ連続的に直径を減少させる複数の円筒部91-94を含む。第１のモリブデン接続用素子76a（図3B-3D）は、ステップ接続用素子であって、図3B及び3Dで示すように、上方へ連続的に直径を減少させる複数のほぼ円筒形の部分96、97、98及び99を含む。 第１の接続用素子76aもまた、上部101を含む。図3から理解されるように、第１の接続用素子76a上で提供される円筒部は、サイズ及び形状において、ステップ内腔88の円筒部91-94（図3A）に相補的であり、そこに受け取られるためのものである。 図3Aで特に示されるように、ステップ内腔88の円筒部93は、内部ねじが付いていて、図3Bでは、第１の接続用素子76aのステップ部98には、外付けねじを備える。 第１のモリブデン接続用素子76aは、第１の接続用素子76a上に提供される外付けねじ（図3B）と、ステップ内腔88に提供される内部ネジ（図3A）の間で、ねじで連結することによって、図3で示すように、チャックボディ72に機械的に接続される。好適な実施例で、第１の接続用素子76a（図3B-3D）の上部101は、それにろう付けされることによって、埋め込み式電極73（図3）に、機械的且つ電気的に接続されることが、更に理解されるであろう； 第１の接続用素子76aとチャックボディ72の間でのエアギャップを防ぐために、第１の接続用素子76a上に提供される円筒部は、チャックボディにろう付け可能である。第１の接続用素子76aは、高周波電流伝導のために、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる、適当な導電性材料のメッキを備える； 代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。
【００１５】
図3Eを参照すると、第２の接続用素子76bは、上部末端103と下部末端104を有し、ほぼフラスト円錐形であり、その直径は、前記上部末端から下部末端まで下方へ減少する。好適な実施例で、第２のステンレス・スチール接続用素子76bは、ほぼ中央に形成され、下部末端104から上部末端103に向かって上方へ伸びるブラインド内腔105を備える。内腔105は、図3で示されるような雌型バナナジャックソケットを提供し、相補弾力性バナナコネクタであるとみなされる。第２の接続用素子76bの上部末端103（図3E）から上方への伸びは、第１の接続用素子76aをほぼ中央に上方へ伸ばす内腔109に提供される内部ねじ108（図3D）を、ねじで連結するための外付けねじ107を備える、一体的に(integrally)形成された、上方へ伸びる円筒形部材106である。前述のねじによる連結は、図3で示すように、機械的且つ電気的に第１の接続用素子76aと第２の接続用素子76bを相互接続する。
【００１６】
第２のコネクタ部材78（図3）は、ステンレス・スチールで作られることが可能な、第1及び第２の導電性接続用素子110a及び110bを含むコンポジットである。第２のコネクタ部材78の構成は、図3Fでより適切に示され、また、好適な実施例で、１本の弾力性ステンレス・スチール又はばね鋼であり、第１のコネクタ部材76で、第２のコネクタ部材78のブラインドアセンブリを（特に第２のコネクタ素子76b）強化するように、第２のコネクタ部材78に柔軟性と剛性を主に提供する、縦に伸びる固体中心コア112を含む。更に、図3Fでは、第２のコネクタ部材78は、複数の縦に伸びる、撚り合わされた電気伝導体114を含み、好適な実施例では、中心コア112に巻き付けられた、複数の、きつく巻かれ且つ撚り合わされた銅の導体を含む。典型的な伝導性接続用素子110aは、内方へ伸びるブラインド内腔110cと、前記第１のブラインド内腔の内方へ伸びる第２のブラインド内腔110dを備える。導電性素子110bが、同様に前述のブラインド内腔で構成されることは、理解されるであろう。複数の縦に伸びる撚り合わされた電気伝導体114の下部末端が、ブラインド内腔110cで受け取られ、固体中心コア112の下部末端が、ブラインド内腔110dで受け取られた後、撚り合わされた電気伝導体114と固体中心コア112の下部末端は、ろう付けによって伝導性接続用素子110aに接続される。撚り合わされた電気伝導体114と固体中心コア112の上部末端は、同様に伝導性接続用素子110bに接続される。加えて、第２のコネクタ部材78は、複数の撚り合わされた銅の電気伝導体114を囲んでいるしなやかな（柔軟な）(pliable)伝導性ラップ116を含む。しなやかな伝導性ラップ116は、複数の撚り合わされた銅の電気伝導体114間のいかなるエアーギャップも除去するためにある。図3で示されるように、第１の接続用素子110bには、弾力性バナナコネクタ、すなわち雄型弾力性バナナジャック118が付いていて、第２の接続用素子110aは、雄型弾力性バナナジャック120を備える。雄型弾力性バナナジャック118の上部は、上記のように、内腔105が雌型バナナジャックソケットを提供する第１の接続用素子76aに形成される内腔105（図3Eが最も参照に適する）への挿入向けである。内腔105によって提供される雄型弾力性バナナジャック118と雌型バナナジャックソケットは、ブラインドアセンプり中の角の位置合わせ不良に関して、図2で示され且つ上記で述べられた、半導体ウェハチャックの実施例に含まれる雄型弾力性バナナジャック62と雌型バナナジャックソケット54と同一の利点、すなわち、縮小された挿入及び引出し力と一貫した電気の領域接触を提供する。下部の雄型弾力性バナナジャック120（図3）は、それと機械且つ電気結合する電気コネクタ123に付いている雌型バナナジャックソケット122で受け取り可能である。電気コネクタ123は、電気伝導体35によって、高周波バイアス電源30とDCチャッキング電圧32の適当なソースに接続される。
【００１７】
更に図3を参照すると、冷却板80は、そこに形成され、それを通じて伸びるステップ内腔130を備える。弾力性絶縁体83は、第１のコネクタ部材76を含む第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78を含む第１の接続用素子110bの一部を堅く結合し、冷却板80と接続用素子76b及び110bの間のエアーギャップを除去する； 第２の接続用素子76bには、内方へ伸びるほぼ環状の窪み102（特に図3Eに注目）が付くことが可能であり、絶縁体83には、絶縁体83と第２の接続用素子76bの間での堅い結合を強化するか、或いは更に確実にするように、窪み102内で受け取られる、外側に伸びるほぼ環状のリッジ或いは突起(projection)111（図3）が付くことが可能である。同様に、弾力性絶縁体84は、前述の素子と冷却板80の間のエアーギャップを実質的に除去するように、しなやかな伝導性ラップ116と第１の接続用素子110bと第２の接続用素子110aを囲み、また堅く結合する。 前述のエアーギャップの除去は、付随する破滅的な（有害な）高周波ショートで金属蒸着を作り出すことが可能な高周波アークを実質的に除去する。
【００１８】
コネクタ74を含む、図3の半導体ウェハチャック70が通常役に立つ（有効な）場合、それは、高温半導体ウェハチャック及びコネクタに特に役立つ。いくつかの半導体ウェハ処理は、半導体ウェハチャックが、例えば約350°Cといった、約200°Cから約500°Cまでで稼働されることが必要であることは知られている。約350°Cの温度に加熱されるチャック70のチャックボディ72（図3）、また、下部或いは第２のコネクタ部材 78のデジタルエンドで提供さえる（に付いている）雄型弾力性バナナジャック120に、コネクタ74によって実質的に移動または伝導されるチャックボディの前述の熱は、通常非商業的に（非営利に）利用可能で、一般的に非常に高価な高温電気コネクタ123及び電気伝導体35は、弾力性バナナジャック120を、高周波バイアス電源30とDCチャッキング電圧32のソースに接続するのに必要とされる。 好適な実施例で、チャックボディ72と第１の接続用素子76aから下部雄型弾力性バナナジャック120に伝達される熱を減らす熱インピーダンスを提供するように、コネクタ部材76の第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の接続用素子110a及び110bと固体中心コア112（図3F）は、上記のように、ステンレス・スチールでできている。Federal Telephone and Radio社から発行された、1943、1946及び1949年の著作権のREFERENCE DATA FOR RADIO ENGINEERSの第４版、第45頁において述べられるように、引き込まれた(drawn)モリブデンは、1.46の熱伝導率係数を有し、ステンレススチール[ 18-18ステンレス（0.1C、18CR、8MiバランスFe）]は、0.163の熱伝導率係数、或いはモリブデンの熱伝導率係数の約11%を有する。従って、ステンレス・スチールの第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78のステンレス・スチール・コンポーネントは、少なくともチャックボディ72の熱の温度を減らす手助けをする熱インピーダンスと、第２のコネクタ部材78の下部で提供される弾力性バナナジャック120へ移動される第１のモリブデン接続用素子76を提供する。
【００１９】
高温のチャック及びコネクタになる、半導体ウェハチャック70とコネクタ74で（上で）、好適な実施例での弾力性シリコーン絶縁体83及び84（図3）は、熱伝導性充填剤(filler)を含む適当な高温シリコーンでできている。前述の高温シリコーンは、例えば、ミシガンにあるミッドランドのダウ・コーニング社から入手可能なDOW CORNlING 23035-T RED高温シリコーンであってもよい。図3に示され、且つ以上で述べられるように、高温弾力性絶縁体83は、第１の接続用素子76b及び第２のコネクタ部材78の上部を囲み且つ結合し、また冷却板80を結合する。高温弾力性絶縁体84は、第２のコネクタ部材78のほぼ中心部と冷却板80を囲み、また結合する。 従って、前述の高温弾力性絶縁体は、冷却板から、第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の上部を電気的に絶縁するのに、十分な電気以外の伝導性があり、前述の絶縁部は、第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の上部及びほぼ中心部から冷却板80に、熱を伝達するのに十分な熱伝導性があることが、理解されるであろう。半導体ウェハチャック70が、例えば、上記のような350°Cの昇温状態で稼働されると、高温弾力性絶縁体は、第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の下部で提供される雄型弾力性バナナジャック120での温度を約50°Cに低下させるように、第２の接続用素子76bと、その第２の接続用素子76bによって提供される熱インピーダンスと結合される、第２のコネクタ部材78から、十分な熱を伝達する。それによって、電気コネクタ123と電気伝導体35は、市販の、比較的安いコンポーネントで有り得る。
【００２０】
本発明の代替実施例で、再び図3を参照すると、第1及び第２の導電性接続用素子110a及び110bは、ベリリウム銅であって、高周波電流伝導のために、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層でおおわれている。 別な方法で、この代替実施例は、図３で示される同一構造の素子を含み、また図3と関連して述べられる先の発明実施例に関連して先に述べたように、実質的に同一の方法で機能する。
【００２１】
図4における半導体ウェハチャック130もまた、本発明を具体化する、更なる代替実施例である。半導体ウェハチャック130は、図3で示され且つ先に述べたように、半導体ウェハチャック70を含む構造素子の多くを含み、参照の便宜上、チャック70を含むものと同一のチャック130を含む素子には、同一の数字(numerical designations)が与えられていて、同一の機能を実行することが理解されるであろう。従って、チャック70を含む素子とは異なる、チャック130を含む素子のみを詳述する。コネクタ134は、チャック電極73に高周波バイアス電源とDCチャッキング電圧を接続し、このコネクタ発明実施例で、コネクタ134は、図3で示され且つ先に述べた、第１のコネクタ部材136と第２のコネクタ部材78を含む。第１のコネクタ部材136は、第１の接続用素子138及び第２の接続用素子139を含む。第１の接続用素子138は、ろう付けによって、埋め込み式電極73に機械的且つ電気的に接続されることでき、モリブデンから作られることが可能で、高周波電流が伝導するように、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる適当なメッキ材料で、適切にメッキをかけられることが可能である。第２の接続用素子139（図4Aが参照に適する）は、上部、下部の中空円筒形部材（hollow cylindrical member)142と、上方へ伸び、下部円筒形部材142の直径より小さい直径を有する固体の円筒形中間部材143を含む。第２の接続用素子139は、図3Eで示され且つ先で述べた第２の接続用素子76bと同様に熱インピーダンスを提供するように、ステンレス・スチールから作られることが可能で、また、下部の中空円筒形部材142には、雄型弾力性バナナジャック118を受け取るように雌型バナナジャックソケットを提供する、上方へ伸びるブラインド内腔145（図4a）が付いていて、内腔145は相補型弾力性バナナコネクタであるとみなされる。
【００２２】
上部環状部又は円筒部152、下の内方に向かって次第に細くなる、一体的に(integrally)形成された下部のほぼ台形部分154を含み、第２の接続用素子139の固体円筒部143を受け取るように、そこを通じて伸びる縦の内腔155を有する熱絶縁部材140（図4Bでより適切に参照される）を、半導体ウェハチャック130は含み、台形部154は、円筒形の部143が第２の接続用素子139の中空円筒部142を受け取って、そこに形成される（図4B）、上方へ伸びる内腔156を有する。熱絶縁部材140は、適当に低い熱伝導性のセラミック（例えばアルミナ）でできていて、少なくとも第２の接続用素子139の固体円筒形部材143を、冷却板80から電気的に絶縁するためのものであり、また熱絶縁部材140は、図3Eで示され且つ先に述べた第２の接続用素子76b内に提供される、内方へ伸びるグルーブ108と同一目的で用いられる内方へ伸びるグルーブ158を備える。
【００２３】
この実施例のチャックボディ144（図4）は、ほぼ中央に形成され、チャックボディの下部から上部に向かって上方へ伸び、埋め込み式電極73に向いているステップ内腔150を備える。ステップ内腔150は、連続的に上方へ向かって直径が小さくなる、2つの上方へ伸びる円筒部を含み、また、図4から、第１の接続用素子138が内腔150の上部円筒部にあることと、熱絶縁部材140の上部の環状又は中空の円筒部152がステップ内腔150の下部円筒部にあり、セラミックを結合させるように(bond together)、適当な高温接着材料154の環状ボディによって、セラミック・チャックボディ72に結合されることが示される。前述のボンディングは、コネクタ134、特に、改良型ローブスト性を有する第２の接続用素子139、第２の接続用素子139とチャックボディの間の高周波アーク抑制(arc suppression)を提供し、特に、機械的な、それによって電気的な、上部第１の接続用素子138と埋め込み式電極73の間の相互接続を壊すか或いは損なうのに必要とされる力の量を増やす。この力は、第２のコネクタ部材78を有する第１のコネクタ部材134のブラインド・アセンブリで引き起こされる（作られる）どんな位置合わせ不良の力でも経験される。
【００２４】
図4で図示される実施例への代替実施例で、再び図4を参照すると、第1と第２の導電性接続用素子110aと110bは、ベリリウム銅であって、高周波電流を伝導させるように、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層でおおわれている。別な方法で、この代替実施例で、図4で示される構造素子は、実質的に同一であり、この代替実施例は、図4と関連して述べられる先の実施例に関して上述されたものと実質的に同じように機能する。
【００２５】
図5を参照すると、半導体ウェハチャック220は、本発明を具体化しており、それについての更なる実施例である。半導体ウェハチャック220は、チャックボディ162、チャックボディで埋め込まれる電極73、電極コネクタ165、図3-4で示され且つ上述された同一の一般的なタイプでありえる冷却板167を含み、コネクタ230もまた、本発明を具体化する。チャックボディ162は窒化アルミニウムでありえ、電極73はモリブデン・メッシュ電極でありえ、冷却板167はアルミニウムでありえ、電極コネクタ165は、埋め込み式電極73に高周波バイアス電源を伝導するために導電性材料でメッキをかけた、モリブデン電極コネクタでありえ、メッキ材料は、銀、金、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれることができる。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。電極コネクタ165は、機械的且つ電気的に、例えば鑞付けによって電極73に接続される。電極コネクタ165は、チャックボディ162内で上方に伸び、電極73に通じる、中央に形成されるステップの概ね円筒形の内腔168にある。コネクタ230は、第１のコネクタ部材231（図6が参照に適する）、第2のコネクタ部材232（図7が参照に適する）及び第３のコネクタ部材233（図8が参照に適する）を含む。一般に、図5で、コネクタ部材231は、冷却板167へのチャックボディ162のブラインドアセンブリにおいてコネクタ部材232の上部に挿入され、コネクタ部材233は、ソース30からの高周波バイアスパワーとソース32からのDCチャック電圧を、コネクタ230を通して埋め込み式電極73に接続させるように、コネクタ部材232の下部に挿入させるためにある。冷却板167は、環状のマウント面167cが以下に詳しく記載されている方法でコネクタ230をマウントするのを可能にするカウンターボア167bを上部に備えている、中央に形成された概ね円筒形の内腔167aを備えている。コネクタ部材の詳細な構造、特に図6を参照すると、コネクタ部材231は固体で概ね円筒形のコネクタ部材であり、このコネクタ部材231は、好適な実施例においてステンレス・スチールであり、また機械的且つ電気的にコネクタ部材231を電極コネクタ165へ、またそれによって埋め込み式電極73へ相互接続させるように、電極コネクタ165の内部で上方へ伸びる内腔186（図5）で提供される内部ねじをねじで結合させる、一体的に形成され、上方に伸び、また 外側にねじ付けされた突部185を上部に備える。図6で示すように、コネクタ部材182の下部または末端189は、概ね円錐であるか或いは先細りの雄型コネクタ又は雄コネクタ部材であって、雌型弾力性バナナコネクタで受け取られる相補型バナナコネクタであると理解される。コネクタ部材231は、高周波電流を伝導させるように適切な導電性材料でメッキされ、銀、金、ニッケル及び銅から成るグループから選択可能である。好適な実施例においては、銀でメッキされる。図7及びコネクタ部材232の詳細な構造を参照すると、コネクタ部材232は、内側の、つまり第１の接続用素子236と、外側の、つまり第2の接続用素子238を含む。第１の接続用素子236は、固体で概ね中心にある部分を含み、その反対側か或いは上部及び下部の端に、それぞれが弾力性バナナコネクタ（すなわち、適切な雌方弾力性バナナコネクタ199a及び199b）をマウントされた、一体的に形成された概ね中空か環状の円筒部196a及び196bを備える。雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bは、最機械的且つ電気的に接続用素子236と結合してバナナコネクタと中空の円筒部を配置させるように、中空の円筒部196a及び196bに適切に押し付け合わせる(pressed-fitted)ことができる。第１の接続用素子236と雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bは、好適な実施例で、ベリリウム銅であり、高周波電流伝導が強化されるように、導電性材料でメッキされることができる。この導電性材料は、銀、金及びニッケルから成るグループから選択可能である。代わりに、RF電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。第2の接続用素子238は、概ね中空の円筒形接続用素子であり、接続用素子236を冷却板167（図5）から、電気的に絶縁し、エアギャップ及び高周波アークをその間で除去するアイソレーターである。好適な実施例で、第2の接続用素子238は、弾力性接続用素子であって、第１の接続用素子236をしっかりと受け取る内部の概ね円筒形の内腔238aを備えている。好適な実施例での第2の接続用素子238は、図3で示すような弾力性シリコーン絶縁体83及び84に関して上述したタイプの熱伝導性添加物を含む高温シリコーンボディである。好適な実施例で、第2のシリコーン導体部材238は、内側の接続用素子236の外側の表面と本質的な(intimate)接触をするように、第１の導体部材236のまわりの適当な位置に(in place)形作られ、また、前述の本質的な接触は、第１の内側の接続用素子236と第2の外側の接続用素子238の間の高周波アークを防ぐ。コネクタ部材233の詳細な構造は、図8に示される。コネクタ部材233は、相補型弾力性バナナコネクタである、接続用素子236（図7）の下部に提供される雌型弾力性バナナコネクタ199b内で受け取られる概ね先細りか円錐形の雄型コネクタ又は雄型コネクタ部材207をその上端部に備える、固体の概ね円筒形の接続用素子である。好適な実施例において、コネクタ部材233は銅またはベリリウム銅であり、高周波電流の伝導を強化するために、コネクタ部材233は銀、金およびニッケルから成るグループから選ばれる導電性材料でメッキされることが可能である。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。図7, 7A, 及び9を参照すると、コネクタ部材232が、好適な実施例で銅リングである、熱伝導性リング202を含み、その熱伝導性リング202が、第２のシリコーン接続用素子238の一部に囲まれるか或いは埋め込まれることが更に理解されるであろう。熱伝導性リング202（図9）は、図５で示されるような、典型的なねじ付けされたボルト202dといった、ねじ付けされたボルトが、それを通って伸びる複数のホール又は内腔202a、202b、202cを備え、また冷却板167（図5）に、コネクタ部材232を機械的にマウントするためにある。特に図５に示すように、熱伝導性リング202と、また、それによって（その近くに）コネクタ部材231が、環状のマウント面167cに、ねじ付けボルト（例えば典型的なねじ付けされたボルト202d）によってマウントされ、そのねじ付けボルトは、マウント面167c内に内方に伸びる対応するねじ付けされた内腔をねじで結合する。内腔202a-202dにあるボルトを通して、金属リング202が機械的に安全にコネクタ部材 232を冷却板167にマウントするが、金属リング202は、外側の弾力性シリコーン接続用素子238の一部で囲まれているか或いは238の一部に埋め込まれるので、弾力性シリコーン接続用素子238が、十分に変形可能であるか、或いはチャックボディ162、コネクタ部材232によるコネクタ部材231及び冷却板167のブラインドアセンブリで、コネクタ部材231（図6）の端に備えられる雄型コネクタ部材189の接続用素子236の上部に備えられる雌型弾力性バナナコネクタ199aへの挿入を容易にするように、コネクタ部材232と冷却板167間の充分な相対的運動を可能にすると理解されるであろう。シリコーン接続用素子238の前述の変形性(deformability)或いは柔軟性もまた、コネクタ部材232からのコネクタ部材231の引き出し（図5）、またチャックボディ162、コネクタ部材232からのコネクタ部材231及び冷却板167の分解(disassembly)を容易にする。前述の組立て及び分解は、図5の双方向を指す矢印(double headed arrow)214によって示されるものと同様である。同様に、第２の弾力性シリコーン接続用素子238は、チャックボディ162に備えられる埋め込み式電極73へ／からコネクタ230を通して高周波ソース30及びＤＣソース32の接続と切断(disconnection)（図5）を行う（用に）、コネクタ部材233の上部に備えられる雄型金属コネクタ部材207の挿入及び引き出しを容易にさせるように、コネクタ部材232の下部内の雌型弾力性バナナコネクタ199bの少なくともいくらかの動き(movement)を可能にする。雌型弾力性バナナコネクタ199bと雄型コネクタ部材207の挿入と引き出し、組立てと分解は、図5の下部に示される双方向を指す矢印216によって示される。コネクタ部材231及び233にそれぞれ備えられる、雄型コネクタ部材189及び207のコネクタ部材232の上部及び下部に備えられる雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bへの挿入は、機械的且つ電気的に前述のコネクタ部材を相互接続する。また、特にブラインド・アセンブリにおいて、雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bが、コネクタ部材231、232および233間のいかなる角の不良位置合せも適応させ、弾力性雌型バナナ・コネクタ199a及び199bが、雄型コネクタ部材189及び207との実質的に一貫した機械および電気領域接触或いは面接触を提供し、また、図1で示され且つ上述されたピンとコレットコネクタ部材の相互接続に比べて、そ接触でのより低い挿入および引き出し力を提供することが更に理解されるであろう。図5の半導体ウェハチャック220及びコネクタ230は、一般的に有用であるが、それらは特に高温半導体のウェハチャック及び導体として有用である。上述のように、いくらかの半導体ウエハ加工において、半導体ウェハチャック220は、昇温状態(elevated temperature)（すなわち、約200(Cから約500(C）で、例えば約350'Cで操作される。例えば、約350(Cの温度に加熱されるチャック220（図5）のチャック・ボディ162、或いは図５で示されるコネクタ部材233の下部又は末端175に実質的に伝達されるか或いは導体230によって伝導されるチャックボディ162の熱が、一般的に非商業的に（non-commercially）利用できて、また典型的には非常に高価だった場合、高温電気コネクタ123及び導体35は、下部コネクタ部材233を高周波バイアスパワー30及びDCチャック電圧32のソースに接続するのに必要とされる。好適な実施例で、コネクタ部材231（図6）は、上述したように、チャックボディ162からコネクタ部材233（図5）の下部に備えられる雄型コネクタ部材189に伝達される熱を減らす熱インピーダンスを供給するように、ステンレス・スチールから作られる。上述したように、ステンレススチール[ 18-18ステンレス（0.1C、18CR、8MiバランスFe）]は、0.163の熱伝導率係数或いは、好適な実施例で上述したように、モリブデンでできている電極コネクタ165の熱伝導率係数の約11%を有する。半導体ウェハチャック220が、例えば約350°Cで操作（処理）されているとき、またコネクタ230が高温導体になるとき、コネクタ部材232（図7）の弾力性シリコーン接続用素子238は、図３で示され且つ上述された弾力性シリコーン絶縁体83及び84と同一であり、また熱伝導性添加剤を有する高温シリコーンでできていることは、本発明の教示に従って更に理解されるであろう。したがって、第２の弾力性高温シリコーン接続用素子238が2つの機能を満たすことは、理解されるであろう。第1に、接続用素子238は、冷却板167から、コネクタ部材232（図5）の内側の或いは第１の銅接続用素子236を電気的に絶縁するのに十分なほど非導電性である。第２に、接続用素子238は、内側の或いは第１の銅接続用素子236から冷却板167に熱を伝達するのに十分なほど熱伝導性である。従って、コネクタ部材231がステンレス・スチールであり、また上述したように熱インピーダンスを供給し、シリコーン接続用素子238が高温熱伝導性シリコーンであり、冷却版167が当業者に既知のやり方で操作され、熱を遠くに移動させるように制御すると、前述のコネクタ部材232の熱インピーダンスと高温シリコーン接続用素子238の熱伝導率は、銅コネクタ部材233へ伝達される熱の温度を約300°Cまで減らすか或いは落とし、それによって、約350°Cで操作されている高温チャック160に、銅コネクタ部材233の末梢部の末端175の温度は約50°Cであり、ここでは、電気コネクタ123と電気伝導体35が市販のコネクタと導体であるのを可能にし、それによって費用を非常に減らされることが明らかになった。
【００２６】
図5及び7において見られる発明実施例に、再び参照すると、特に図5において、この発明実施例がコネクタ部材232から冷却板167への熱伝導を高める非対称特徴を含むことが理解されるであろう。熱伝導性リング238（図7）は、コネクタ部材232の上部と下部の間の中ほどには位置していないが、その代わりに、コネクタ部材232の上部のすぐ近くに位置し、したがって、コネクタ部材232は非対称であることが理解されることは、注目される。同様に、図5から、環状のマウント面167cは、冷却板167の上部と下部の間の中ほどには位置していないが、その代わりに、冷却板の上部のすぐ近くに位置し、したがって、マウント面167c及び冷却板167の上部は非対称であることが理解されることは、注目される。 この非対称は、図5で示すように、コネクタ部材232を含む接続用素子236と238の大多数の縦エクステントが、冷却板167の大多数の縦エクステントと向かい合い（反対側にある）、またすぐ近くにあるようにする。従って、この非対称が、冷却板167にコネクタ部材232の内部接続用素子236と外部接続用素子238からの熱伝達を高め、したがって、熱伝導性リング238と環状のマウント面167cがそれぞれの構造の上部と下部の間の中ほどに位置したとき伝達される熱よりも多くの熱が、これらの接続用素子から冷却板に伝達されることが理解されるであろう。
本発明のコネクタ230によって提供される利点は、図10を参照することで、更に認識されるであろう。図10はコネクタ部材232に挿入されるコネクタ部材231を図示していて、特に、雌型弾力性バナナ・コネクタ199aとの機械的且つ電気的結合部に挿入され、配置されるコネクタ部材231の下部（詳細に言えば円錐形又は先細りの雄型コネクタ部材189）を図示する。1実施例で、コネクタ部材231は0.198インチの外径を有していて、接続用素子236と一体的に形成された環状の円筒形上部196aは、0.235インチの内径を有した。従って、図10から理解されるように、コネクタ部材231が接続用素子236の上部の環状部196aに挿入されると、環状のエアーギャップがコネクタ部材231の下部と接続用素子236の環状の円筒部196aの間に存在する。しかしながら、上述したような理由で、一体的に形成された上部の中空円筒部196aと弾力性雌型バナナコネクタ199aとコネクタ部材231とを含む接続用素子236が、導電性材料でできていて、また、その接続用素子236が、上述したように、図10で示されるコネクタ部材結合部に電気的に相互接続されるので、コネクタ230（図5）がDCチャッキング電圧と高周波電源をチャック電極73に接続すると、接続用素子236のコネクタ部材231と弾力的に柔軟な雌型バナナコネクタ199aと上部の中空円筒部196aは、同一電位であり、したがって、上部の環状部196aでのコネクタ部材231間の高周波アークは実質的に除去されることは、理解されるであろう。
コネクタ部材231の外径と接続用素子238の上部の空円筒部196aの内径間の差が、チャックボディ162（図5）とコネクタ部材232を有するコネクタ部材231とのブラインドアセンブリを更に容易にすることは、図10から更に理解されるであろう。本発明の更なる利点は、図10から、またコネクタ230（図5）がDCチャッキング電圧と高周波電流又は電源をチャック電極73に接続すると、コネクタ部材231と接地された冷却板167の間に存在する電界を、概略的に示す矢印242と244のバンドルから認められる。冷却板167は一般的に接地されるので、技術において接地面として時折参照されるものが、熱伝導性銅リング202と接地された冷却板167の間の横破線250で示される、代表的な接地面によって概略的に示されるように、存在する。
【００２７】
しかしながら、再び、接続用素子238の上部の伸びている、概ね中空の環状円筒部196aに起因して、矢印 242と244で示される電界は、中空の円筒形接続用素子部196aの外側の上端の上の空気内（気中）でのみ存在する。したがって、コネクタ部材231と接地された冷却板167間の高周波アークが実質的に除去されるほど、中空の円筒形接続用素子部196aと接地された冷却板167間のアークは弱く、そのアークが弱いほど電界も弱く、前述の電界が弱いほど、前述の電界と接地面250間の垂直距離（図10で垂直矢印252と254で示される）は、大きくなる。
【００２８】
本発明が、単一埋め込み式電極を含む半導体ウェハチャックのコンテキストで示され、述べられた時、本発明がそれほど限定されていなくて、1つ以上の埋め込み式電極を含む半導体ウェハチャックに等しく適用できることが、理解されるであろう。
【００２９】
本発明の教示を含む様々な実施例が、示され、詳述されているけれども、当業者がこれらの教示を更に含む、多くの他の様々な実施例を容易に案出可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の半導体ウェハチャックとコネクタの縦正面の断面図である。
Aは、コネクタ部材のブラインドアセンブリ中の、ピンとコレットの角の位置合わせ不良を図示する部分図である。
【図２】本発明の半導体ウェハチャックとコネクタの第１の実施例の縦正面の断面図である。
Aは、本発明のチャック・コネクタを含むコネクタ部材の縦正面図である。
Bは、Aの平面図である。
Cは、Aの下面図である；
Dは、Aで、垂直線DDにほぼ沿った、矢印の方向からの縦断面図である；
Eは、Aで、水平線EEにほぼ沿った、矢印の方向からの横断面図である；
Fは、ブラインド・アセンブリでの角の位置合わせ不良を克服する弾力性バナナコネクタを含み、改良型の機械及び電気接続と縮小された挿入及び引出し力を提供する、本発明のコネクタ実施例の利点を図示する部分図である。
【図３】本発明の半導体ウェハチャックとコネクタの代替実施例の縦正面の断面図である。
Aは、図3で示されるチャックボディの縦断面図である。
Bは、図3で示される第１の接続用素子の側面図である。
Cは、Bの平面図である；
Dは、Cで、垂直線DDにほぼ沿った、矢印の方向からの縦断面図である；
Eは、図3で示される第２の接続用素子の縦正面の断面図である。
Fは、本発明を具体化するコネクタに含まれ、図3で示されるコネクタ部材の図である；
【図４】本発明の半導体ウェハ・チャックとコネクタの別の更なる実施例の縦正面の断面図である。
Aは、図4で示される接続用素子の別々のビューである；
Bは、図4で示される接続用素子それぞれの図である；
【図５】本発明の半導体ウェハチャックとコネクタの更なる実施例の縦正面の分解組立図の断面図である。
【図６】相互接続されると、図5の分解組立図で示されるコネクタを含むコネクタ部材の詳細な正面の断面図である；
【図７】相互接続されると、図5の分解組立図で示されるコネクタを含むコネクタ部材の詳細な正面の断面図である；
Aは、図7で取り囲んだ部分の分離図である；
【図８】相互接続されると、図5の分解組立図で示されるコネクタを含むコネクタ部材の詳細な正面の断面図である；
【図９】図7の平面図である。
【図１０】本発明のコネクタを含む2つの連動（係合）したコネクタ部材の部分図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ処理装置で半導体ウェハ処理中に、半導体ウェハを保持する静電チャックに関するもので、特に、DCチャッキング電圧(DC chucking voltage)と高周波（RF）バイアス電源とをチャックに埋め込み式電極に接続するコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の静電チャックが、半導体ウェハ処理装置のプロセスチャンバ内で半導体ウェハを保持する技術で知られている。半導体ウェハ処理装置は、1989年6月27日に特許取得済みで、David Cheng他が発明した「MAGNETIC FIELD-ENHANCED PLASMA ETCH REACTOR」という名称の米国特許No.4,842,683に開示され、本発明と同一の譲り受け人に譲渡される。
また、この特許が本文で十分に再現されるように、リファレンスによってここに含まれる。さらに、代表的な先行技術の静電チャック10が、概略的に且つ切り離されて図１で示される。チャック10は、セラミック材料（例えば窒化アルミニウム）のチャックボディ12を含み、更に、その上部付近に、チャックボディ12に埋め込み式電極14を含む。例えば、埋め込み式電極は、モリブデンメッシュ電極であってもよい。電極14は、コネクタ16を通して電源に結合する。コネクタ16は、第１の雄型コネクタ部材18と第２の雌型コネクタ部材20を含む。チャック10は、例えば、適当な接着材或いは表示されていない適当なボルトで、チャックボディ12の底に適切にマウントされる冷却板22に、取り付けられる。冷却板22は、例えば、ステンレススチール或いはアルミニウムでできていて、チャック10を冷やす液体冷却液を運ぶための複数の冷却チャネル21を備える。第１のコネクタ部材は、チャックボディ12で形成される内腔25を通って伸びる上部固体円筒部24と、冷却板22で形成される内腔27を通って伸びる、一体化形成型の下部固体円筒部26を含む。ここで、下部円筒部26は上部円筒部24より小さい直径を有する。第１のコネクタ部材18と第２のコネクタ部材20が機械的且つ電気的に相互接続するように、第２のコネクタ部材20は、第１のコネクタ部材18の下部円筒部26受け取り用のコレット29を形成する、内部に伸びる上部円筒形内腔28を備える。第２のコネクタ部材20は、台座（表示なし）の絶縁体部11内で固定される。第２のコネクタ部材20の底部は、高周波バイアス電源30のソースと、コネクタ34及び導体35を経由してＤＣチャッキング電圧32のソースに接続される。
【０００３】
図1の上部を参照して、導電に適した接着材36のボディは、機械的に、また電気的に第１のコネクタ部材18と電極14とを相互接続する。 第１のコネクタ部材18は、モリブデンでできていて、金、銀、ニッケル、或いは銅といったRF電流伝導に対して導電性の材料で適当にメッキをかけられる。また第２のコネクタ部材20は、ベリリウム銅でできていて、金、銀、ニッケル、或いは銅といったRF電流伝導に対して導電性の材料で適当にメッキをかけられる。 第１のコネクタ部材18の下部円筒部26がコレット29に挿入されると、半導体ウェハ処理中にチャック10上で半導体ウェハが保持されるように、DCチャッキング電圧が埋め込み式電極14に加えられ、高周波バイアス電源が、保持される半導体ウェハにバイアスをかけるように埋め込み式電極14に加えられる。
【０００４】
さらに図1を参照して、両方向を指し示す縦矢印37によって、概略的に示されるように、上記のコネクタ16の雄型と雌型コネクター部材18、20が切り離して作られ、ブラインドアセンブリで組み立てられることは、理解されるであろう。第１のコネクタ部材18の下部円筒部26はピンを意味し、第２のコネクタ部材20に供される内腔28は、ピンとコレットとの相互接続を意味する。 図1で両方向を指し示す横矢印38によって、概略的に示されるように、ピンとコレットとの相互接続でのブラインドアセンブリは、ピンとコレット間での角の位置合せ不良になる可能性があり、このような角の位置合せ不良は、図1Aで、誇張した形態で、斜線を使わず実線で示される。 図1Aで示すように、極端なケース（例）では、前述の角の位置合せ不良は、ピンとコレット間の面又は領域での接触よりもむしろ点又は線での接触で起こる。 前述の位置合わせ不良は、ローカルRF加熱に至る望ましくない電気接触抵抗、ならびにチャック10上の半導体ウェハ保持での付随損失を伴うDCチャッキング電圧のＤＣ電流の望ましくない低減に結びつく可能性がある。 さらに、コレットへのピンの挿入は、第１のコネクタ部材18の上部と埋め込み式メッシュ電極14間の相互接続に伝達される位置合わせ不良による力が前述の相互接続の機械不良ならびに電気不良を引き起こすことになり得る、不必要に高い組立ならびに分解による力になり得る。 同様に、コレットをピンから取り除くのに要する不必要に高い分解力もまた、第１のコネクタ部材18の上部と、メッシュ電極14の接着材36による接続が機械ならびに電気の時ならぬ不良に成り得る。
【０００５】
従って、高周波バイアス電源とDCチャッキング電圧を埋め込み式チャック電極に接続する改良型コネクタを有するチャックは、この技術で必要とされ、この改良型コネクタは、上記のコネクタ部材位置合わせ不良問題を実質的に避ける、少なくとも2つのコネクタ部材を含む。
【０００６】
技術において更に知られているように、一定の半導体ウエハ処理は、チャックが、比較的高い温度（例えば約200°Cから約500°C）で操作(operate)されることを必要とする。したがって、再び図1を参照して、チャック10が約200°Cから約500°Cまでで操作され、また第1のコネクタ部材18及び第２のコネクタ部材20がそれぞれモリブデン及びベリリウム銅であると、前述のモリブデン及びベリリウム銅コネクタ部材は、チャック10が、例えば、約200°Cから約500°Cまで加熱される熱を、ほとんど温度低減なく、第２のコネクタ部材の底部に伝える。第２のコネクタ部材20の底部が、いくらか温度を下げて、約200°Cから約500°Cまでになると電気コネクタ34と、RF及びDCバイアス電圧をコネクタに印加する導体35は、いくらか温度を下げて、実質的に約200°Cから約500°Cまで耐久可能でなければならず、非常に且つ望ましくなく費用が増大し、コネクタ及び導体は、一般的に商業的に利用不可能である。
【０００７】
従って、上記の範囲での比較的高い温度で操作されるチャックは、半導体ウェハチャック技術で必要とされ、標準の或いは商業的に利用可能な電気コネクタ及び電気導体が、コネクタの底部に接続可能で、DCチャッキング電圧とRFバイアス電源をチャック電極に印加するのに使用可能なように、チャックは、DCチャッキング電圧及びRFバイアス電源を、コネクタの頂部と底部間に伝導される熱を減らすのを少なくとも助ける熱インピーダンスを含むチャック電極に印加するコネクタを含む。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
先行技術の不利な点を克服し、本発明を具体化する半導体ウェハチャックは、チャックボディ、チャックに埋め込まれた電極、ならびに接続している高周波バイアス電源及び／又はDCチャッキング電圧を埋め込み式電極に接続するコネクタを含む。
発明の1実施例で、コネクタは２つのコネクタ部材を含み、少なくとも１つのコネクタ部材は、コネクタ部材のブラインドアセンブリを容易にする、弾力性バナナコネクタを備える。別の実施例で、コネクタは、その上部での温度以下になるように、底部での温度を下がる手助けを少なくとも行なう熱インピーダンスを備える。
【０００９】
本発明の教示は、添付の図面に関連して以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解され得る。理解を容易にするために、可能な限り、図に共通である同一の要素を示すように同一の参照数字が用いられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明を具体化する半導体ウェハ静電チャック40の第１の実施例を示す。チャック40は、電極43が埋め込まれるチャックボディ42を含む。チャックボディ42は、窒化アルミニウムといった適当なセラミック材料からできていてもよく、電極43は、モリブデン・メッシュ電極でもよい。チャック40は、本発明を具体化し、またDCチャッキング電圧及び／又はRFバイアス電源を電極43に接続するコネクタ44を更に含む。コネクタ44は、第1のほぼ円筒形の第1のコネクタ部材45と第2のほぼ円筒形の第2のコネクタ部材46とを含む。 第１のコネクタ部材45は、モリブデンでできていることが可能で、高周波電流を伝導するように、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる適当なメッキ材料で、適切にメッキをかけられることが可能である。また、第２のコネクタ部材46は、ベリリウム銅から作られることが可能で、高周波電流を導伝するように、金、銀又はニッケルから成るグループから選ばれる適当なメッキ材料で、適切にメッキをかけられることが可能である。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。コネクタ部材45は、チャックボディ42のほぼ中央に形成され、底部48からチャック頂部49に向かって上方へ伸び、埋め込み式電極43に対して開く、ブラインド内腔47にある。ほぼ円筒形の第１のコネクタ部材45の上部に広がった円筒部45aの外径と、チャック内腔47の直径は、コネクタ部材45とチャックボディ42を機械的に相互接続する、技術的に知られているタイプの、適当なビン詰め接着材(potting adhesive)60を受け取るために、その間で環状のエアーギャップを形成するように必要な大きさにされる。接続用素子45の上部は、機械的且つ電気的に相互接続する金属部品として、技術的に知られているタイプの導電性の接着材51の適当なボディによって、機械的且つ電気的に電極43と相互接続される。
【００１１】
第１のコネクタ部材45は、図2A-2Eで詳細が示され、縮小された直径の上部円筒部45aと下部円筒部45bを含み、図2Dで示されるように、上部円筒部45aの下部からその上部に向かって上方へ伸びる、ほぼ中央に形成された内腔54を備える。第１のコネクタ部材45の上部円筒部45aは、中心内腔54に、横に或いは垂直になり、また流動的に連絡をとる、水平且つ放射状に配置された複数の真空内腔56-59（図2Eに注目）を備える。再び図2を参照して、真空は、第１のコネクタ部材45において形成される中央内腔54の上で引き込まれ、その真空は、第１のコネクタ部材45の上部円筒部45aとチャックボディ42の間の環状エアーギャップに、表示されていない適当なソースから、ビン詰め接着材60を引き込むように、横真空内腔56-59に伝えられる。瓶詰めの接着材60が固まると、第１のコネクタ部材45は、チャックボディ42に堅く相互接続し、したがって、任意の位置合わせ不良による力が、コネクタ部材45及び46のブラインドアセンブリ中に作り出され、コネクタ部材45の上部と埋め込み式電極43の間の導電性接着剤51のボディによって提供される相互接続への任意の前述の位置合わせ不良による力の移動（transfer)が、かなり縮小される。
【００１２】
図2で示すように、第２のコネクタ部材46は円筒形ボディ46aと、弾力性バナナコネクタ、即ち46aの円筒形ボディの上部に、適切にマウントされる、技術に知られているタイプの雄型の弾力性バナナジャック62を含む。ボディ46aは、台座（表示なし）の絶縁体部11に、通常固定される。好適な実施例での雄型弾力性バナナジャック62と円筒形ボディ46aは、ベリリウム銅でできていて、高周波電流伝導用に、金、銀或いはニッケルから成るグループから選ばれる導電性材料のメッキといった導電性材料の適当なメッキを備える。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。適当な電気コネクタ34は、第２のコネクタ部材46の下部に接続可能で、適当なソース30からの高周波バイアス電源及び適当なＤＣソース32からのチャッキング電圧は、適当な電気コネクタ35によって、コネクタ34に接続可能である。
【００１３】
ブラインド・アセンブリで、雄型弾力性バナナジャック62は、雄型弾力性バナナジャック62を受け取るために雌型バナナジャックソケットとして機能する内腔54に、機械的且つ電気的に、第１のコネクタ部材45と第２のコネクタ部材46を相互接続するために挿入される。内腔54は、雄型弾力性バナナジャック62を受け取るので、相補型(complementary)弾力性バナナコネクタであるとみなされることがありえる。コネクタ部材45は、上記のように、モリブデンで作られることが可能なので、雌型バナナジャックソケットを提供する内腔54は、高周波電流伝導の質を向上させるように、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる適当な導電性材料でメッキをかけられることが可能である。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。図2で両方向を指し示す縦矢印68によって示されるように、内腔54によって提供される、雄型弾力性バナナジャック62及び雌型バナナジャック・ソケットは、図1に示され、また上で述べられる第1のコネクタ部材18及び第２のコネクタ部材20のピン及びコレット接続よりも、小さい挿入力及び引き出し力を必要とすることはわかっていた。さらに、雄型弾力性バナナジャック62（図2）は、第１のコネクタ部材45と第２のコネクタ部材46のブラインドアセンブリに、内腔54によって提供される雄型弾力性バナナジャック62と雌型バナナジャックソケット間の任意の角の位置合わせ不良に対応する（適応する）（accomodate)。さらにいっそう、雄型弾力性バナナジャック62のジオメトリー或いは構成が、内腔54によって提供される雄型弾力性バナナジャック62と雌型バナナジャックソケット間の一貫した機械的且つ電気的な領域接触或いは表面接触を、その間の任意の角の位置合わせ不良に、実質的に作り出すことが分かった。本文及び添付の特許請求の範囲で用いられるような用語(term)「弾力性バナナコネクタ」は、雄型弾力性バナナコネクタ或いは雌型弾力性バナナコネクタのいずれかをを意味するのに用いられ、用語「相補弾力性バナナコネクタ」は、「弾力性バナナコネクタ」が雄型弾力性バナナコネクタになる際に雌型バナナジャックソケットを意味するのに用いられ、また「弾力性バナナコネクタ」が雌型弾力性バナナコネクタになる際に雄型コネクタ部材を意味するのに用いられることが理解されるであろう。 本発明を具体化する半導体ウェハチャック70の代替実施例が、図3で示される。 好適な実施例において、チャック70は、セラミックであり、特には窒化アルミニウムであるチャックボディ72を含む。電極73はチャックボディ72に埋め込まれ、好適な実施例では、埋め込み式電極はモリブデンメッシュ電極である。チャック70は、更に、本発明を具体化し、高周波バイアス電源及びDCチャッキング電圧を埋め込み式電極73に接続するコネクタ74を含む。コネクタ74は、第１のコネクタ部材76と第２のコネクタ部材78を含む。第１のコネクタ部材76は、第１のモリブデン接続用素子76a（図3B-D参照）と第２のステンレス・スチール接続用素子76b（図3E参照）を含む。 高周波電流伝導のために、素子76aと76bには、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる導電性材料のメッキといった適当な導電性材料のメッキを備える。 代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。 図3で示すように、チャック70は、例えば、適当なボルト或いは適当な接着材（表示なし）によって、チャックボディ72にマウントされるアルミニウム冷却板80を更に含む。冷却板80は、チャック70を冷やすための適当な冷却液を受け取るために複数の冷却チャネル81を備える。加えて、また引き続き図3を参照すると、チャック70は、第１の弾力性絶縁体83と第２の弾力性絶縁体84を更に含む； 好適な実施例で、弾力性絶縁体は、シリコーンでできている。
【００１４】
図3Aで示すように、チャックボディ72は、頂部86と底部87を有し、ほぼ中央に形成されたステップブラインド内腔88が付いており、また、内腔は、チャックボディ下部87から上部86に向かって、上方へ伸び、電極73に向いている(open to)。ステップ内腔88は、図3Aで示すように、上方へ連続的に直径を減少させる複数の円筒部91-94を含む。第１のモリブデン接続用素子76a（図3B-3D）は、ステップ接続用素子であって、図3B及び3Dで示すように、上方へ連続的に直径を減少させる複数のほぼ円筒形の部分96、97、98及び99を含む。 第１の接続用素子76aもまた、上部101を含む。図3から理解されるように、第１の接続用素子76a上で提供される円筒部は、サイズ及び形状において、ステップ内腔88の円筒部91-94（図3A）に相補的であり、そこに受け取られるためのものである。 図3Aで特に示されるように、ステップ内腔88の円筒部93は、内部ねじが付いていて、図3Bでは、第１の接続用素子76aのステップ部98には、外付けねじを備える。 第１のモリブデン接続用素子76aは、第１の接続用素子76a上に提供される外付けねじ（図3B）と、ステップ内腔88に提供される内部ネジ（図3A）の間で、ねじで連結することによって、図3で示すように、チャックボディ72に機械的に接続される。好適な実施例で、第１の接続用素子76a（図3B-3D）の上部101は、それにろう付けされることによって、埋め込み式電極73（図3）に、機械的且つ電気的に接続されることが、更に理解されるであろう； 第１の接続用素子76aとチャックボディ72の間でのエアギャップを防ぐために、第１の接続用素子76a上に提供される円筒部は、チャックボディにろう付け可能である。第１の接続用素子76aは、高周波電流伝導のために、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる、適当な導電性材料のメッキを備える； 代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。
【００１５】
図3Eを参照すると、第２の接続用素子76bは、上部末端103と下部末端104を有し、ほぼフラスト円錐形であり、その直径は、前記上部末端から下部末端まで下方へ減少する。好適な実施例で、第２のステンレス・スチール接続用素子76bは、ほぼ中央に形成され、下部末端104から上部末端103に向かって上方へ伸びるブラインド内腔105を備える。内腔105は、図3で示されるような雌型バナナジャックソケットを提供し、相補弾力性バナナコネクタであるとみなされる。第２の接続用素子76bの上部末端103（図3E）から上方への伸びは、第１の接続用素子76aをほぼ中央に上方へ伸ばす内腔109に提供される内部ねじ108（図3D）を、ねじで連結するための外付けねじ107を備える、一体的に(integrally)形成された、上方へ伸びる円筒形部材106である。前述のねじによる連結は、図3で示すように、機械的且つ電気的に第１の接続用素子76aと第２の接続用素子76bを相互接続する。
【００１６】
第２のコネクタ部材78（図3）は、ステンレス・スチールで作られることが可能な、第1及び第２の導電性接続用素子110a及び110bを含むコンポジットである。第２のコネクタ部材78の構成は、図3Fでより適切に示され、また、好適な実施例で、１本の弾力性ステンレス・スチール又はばね鋼であり、第１のコネクタ部材76で、第２のコネクタ部材78のブラインドアセンブリを（特に第２のコネクタ素子76b）強化するように、第２のコネクタ部材78に柔軟性と剛性を主に提供する、縦に伸びる固体中心コア112を含む。更に、図3Fでは、第２のコネクタ部材78は、複数の縦に伸びる、撚り合わされた電気伝導体114を含み、好適な実施例では、中心コア112に巻き付けられた、複数の、きつく巻かれ且つ撚り合わされた銅の導体を含む。典型的な伝導性接続用素子110aは、内方へ伸びるブラインド内腔110cと、前記第１のブラインド内腔の内方へ伸びる第２のブラインド内腔110dを備える。導電性素子110bが、同様に前述のブラインド内腔で構成されることは、理解されるであろう。複数の縦に伸びる撚り合わされた電気伝導体114の下部末端が、ブラインド内腔110cで受け取られ、固体中心コア112の下部末端が、ブラインド内腔110dで受け取られた後、撚り合わされた電気伝導体114と固体中心コア112の下部末端は、ろう付けによって伝導性接続用素子110aに接続される。撚り合わされた電気伝導体114と固体中心コア112の上部末端は、同様に伝導性接続用素子110bに接続される。加えて、第２のコネクタ部材78は、複数の撚り合わされた銅の電気伝導体114を囲んでいるしなやかな（柔軟な）(pliable)伝導性ラップ116を含む。しなやかな伝導性ラップ116は、複数の撚り合わされた銅の電気伝導体114間のいかなるエアーギャップも除去するためにある。図3で示されるように、第１の接続用素子110bには、弾力性バナナコネクタ、すなわち雄型弾力性バナナジャック118が付いていて、第２の接続用素子110aは、雄型弾力性バナナジャック120を備える。雄型弾力性バナナジャック118の上部は、上記のように、内腔105が雌型バナナジャックソケットを提供する第１の接続用素子76aに形成される内腔105（図3Eが最も参照に適する）への挿入向けである。内腔105によって提供される雄型弾力性バナナジャック118と雌型バナナジャックソケットは、ブラインドアセンプり中の角の位置合わせ不良に関して、図2で示され且つ上記で述べられた、半導体ウェハチャックの実施例に含まれる雄型弾力性バナナジャック62と雌型バナナジャックソケット54と同一の利点、すなわち、縮小された挿入及び引出し力と一貫した電気の領域接触を提供する。下部の雄型弾力性バナナジャック120（図3）は、それと機械且つ電気結合する電気コネクタ123に付いている雌型バナナジャックソケット122で受け取り可能である。電気コネクタ123は、電気伝導体35によって、高周波バイアス電源30とDCチャッキング電圧32の適当なソースに接続される。
【００１７】
更に図3を参照すると、冷却板80は、そこに形成され、それを通じて伸びるステップ内腔130を備える。弾力性絶縁体83は、第１のコネクタ部材76を含む第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78を含む第１の接続用素子110bの一部を堅く結合し、冷却板80と接続用素子76b及び110bの間のエアーギャップを除去する； 第２の接続用素子76bには、内方へ伸びるほぼ環状の窪み102（特に図3Eに注目）が付くことが可能であり、絶縁体83には、絶縁体83と第２の接続用素子76bの間での堅い結合を強化するか、或いは更に確実にするように、窪み102内で受け取られる、外側に伸びるほぼ環状のリッジ或いは突起(projection)111（図3）が付くことが可能である。同様に、弾力性絶縁体84は、前述の素子と冷却板80の間のエアーギャップを実質的に除去するように、しなやかな伝導性ラップ116と第１の接続用素子110bと第２の接続用素子110aを囲み、また堅く結合する。 前述のエアーギャップの除去は、付随する破滅的な（有害な）高周波ショートで金属蒸着を作り出すことが可能な高周波アークを実質的に除去する。
【００１８】
コネクタ74を含む、図3の半導体ウェハチャック70が通常役に立つ（有効な）場合、それは、高温半導体ウェハチャック及びコネクタに特に役立つ。いくつかの半導体ウェハ処理は、半導体ウェハチャックが、例えば約350°Cといった、約200°Cから約500°Cまでで稼働されることが必要であることは知られている。約350°Cの温度に加熱されるチャック70のチャックボディ72（図3）、また、下部或いは第２のコネクタ部材 78のデジタルエンドで提供さえる（に付いている）雄型弾力性バナナジャック120に、コネクタ74によって実質的に移動または伝導されるチャックボディの前述の熱は、通常非商業的に（非営利に）利用可能で、一般的に非常に高価な高温電気コネクタ123及び電気伝導体35は、弾力性バナナジャック120を、高周波バイアス電源30とDCチャッキング電圧32のソースに接続するのに必要とされる。 好適な実施例で、チャックボディ72と第１の接続用素子76aから下部雄型弾力性バナナジャック120に伝達される熱を減らす熱インピーダンスを提供するように、コネクタ部材76の第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の接続用素子110a及び110bと固体中心コア112（図3F）は、上記のように、ステンレス・スチールでできている。Federal Telephone and Radio社から発行された、1943、1946及び1949年の著作権のREFERENCE DATA FOR RADIO ENGINEERSの第４版、第45頁において述べられるように、引き込まれた(drawn)モリブデンは、1.46の熱伝導率係数を有し、ステンレススチール[ 18-18ステンレス（0.1C、18CR、8MiバランスFe）]は、0.163の熱伝導率係数、或いはモリブデンの熱伝導率係数の約11%を有する。従って、ステンレス・スチールの第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78のステンレス・スチール・コンポーネントは、少なくともチャックボディ72の熱の温度を減らす手助けをする熱インピーダンスと、第２のコネクタ部材78の下部で提供される弾力性バナナジャック120へ移動される第１のモリブデン接続用素子76を提供する。
【００１９】
高温のチャック及びコネクタになる、半導体ウェハチャック70とコネクタ74で（上で）、好適な実施例での弾力性シリコーン絶縁体83及び84（図3）は、熱伝導性充填剤(filler)を含む適当な高温シリコーンでできている。前述の高温シリコーンは、例えば、ミシガンにあるミッドランドのダウ・コーニング社から入手可能なDOW CORNlING 23035-T RED高温シリコーンであってもよい。図3に示され、且つ以上で述べられるように、高温弾力性絶縁体83は、第１の接続用素子76b及び第２のコネクタ部材78の上部を囲み且つ結合し、また冷却板80を結合する。高温弾力性絶縁体84は、第２のコネクタ部材78のほぼ中心部と冷却板80を囲み、また結合する。 従って、前述の高温弾力性絶縁体は、冷却板から、第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の上部を電気的に絶縁するのに、十分な電気以外の伝導性があり、前述の絶縁部は、第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の上部及びほぼ中心部から冷却板80に、熱を伝達するのに十分な熱伝導性があることが、理解されるであろう。半導体ウェハチャック70が、例えば、上記のような350°Cの昇温状態で稼働されると、高温弾力性絶縁体は、第２の接続用素子76bと第２のコネクタ部材78の下部で提供される雄型弾力性バナナジャック120での温度を約50°Cに低下させるように、第２の接続用素子76bと、その第２の接続用素子76bによって提供される熱インピーダンスと結合される、第２のコネクタ部材78から、十分な熱を伝達する。それによって、電気コネクタ123と電気伝導体35は、市販の、比較的安いコンポーネントで有り得る。
【００２０】
本発明の代替実施例で、再び図3を参照すると、第1及び第２の導電性接続用素子110a及び110bは、ベリリウム銅であって、高周波電流伝導のために、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層でおおわれている。 別な方法で、この代替実施例は、図３で示される同一構造の素子を含み、また図3と関連して述べられる先の発明実施例に関連して先に述べたように、実質的に同一の方法で機能する。
【００２１】
図4における半導体ウェハチャック130もまた、本発明を具体化する、更なる代替実施例である。半導体ウェハチャック130は、図3で示され且つ先に述べたように、半導体ウェハチャック70を含む構造素子の多くを含み、参照の便宜上、チャック70を含むものと同一のチャック130を含む素子には、同一の数字(numerical designations)が与えられていて、同一の機能を実行することが理解されるであろう。従って、チャック70を含む素子とは異なる、チャック130を含む素子のみを詳述する。コネクタ134は、チャック電極73に高周波バイアス電源とDCチャッキング電圧を接続し、このコネクタ発明実施例で、コネクタ134は、図3で示され且つ先に述べた、第１のコネクタ部材136と第２のコネクタ部材78を含む。第１のコネクタ部材136は、第１の接続用素子138及び第２の接続用素子139を含む。第１の接続用素子138は、ろう付けによって、埋め込み式電極73に機械的且つ電気的に接続されることでき、モリブデンから作られることが可能で、高周波電流が伝導するように、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる適当なメッキ材料で、適切にメッキをかけられることが可能である。第２の接続用素子139（図4Aが参照に適する）は、上部、下部の中空円筒形部材（hollow cylindrical member)142と、上方へ伸び、下部円筒形部材142の直径より小さい直径を有する固体の円筒形中間部材143を含む。第２の接続用素子139は、図3Eで示され且つ先で述べた第２の接続用素子76bと同様に熱インピーダンスを提供するように、ステンレス・スチールから作られることが可能で、また、下部の中空円筒形部材142には、雄型弾力性バナナジャック118を受け取るように雌型バナナジャックソケットを提供する、上方へ伸びるブラインド内腔145（図4a）が付いていて、内腔145は相補型弾力性バナナコネクタであるとみなされる。
【００２２】
上部環状部又は円筒部152、下の内方に向かって次第に細くなる、一体的に(integrally)形成された下部のほぼ台形部分154を含み、第２の接続用素子139の固体円筒部143を受け取るように、そこを通じて伸びる縦の内腔155を有する熱絶縁部材140（図4Bでより適切に参照される）を、半導体ウェハチャック130は含み、台形部154は、円筒形の部143が第２の接続用素子139の中空円筒部142を受け取って、そこに形成される（図4B）、上方へ伸びる内腔156を有する。熱絶縁部材140は、適当に低い熱伝導性のセラミック（例えばアルミナ）でできていて、少なくとも第２の接続用素子139の固体円筒形部材143を、冷却板80から電気的に絶縁するためのものであり、また熱絶縁部材140は、図3Eで示され且つ先に述べた第２の接続用素子76b内に提供される、内方へ伸びるグルーブ108と同一目的で用いられる内方へ伸びるグルーブ158を備える。
【００２３】
この実施例のチャックボディ144（図4）は、ほぼ中央に形成され、チャックボディの下部から上部に向かって上方へ伸び、埋め込み式電極73に向いているステップ内腔150を備える。ステップ内腔150は、連続的に上方へ向かって直径が小さくなる、2つの上方へ伸びる円筒部を含み、また、図4から、第１の接続用素子138が内腔150の上部円筒部にあることと、熱絶縁部材140の上部の環状又は中空の円筒部152がステップ内腔150の下部円筒部にあり、セラミックを結合させるように(bond together)、適当な高温接着材料154の環状ボディによって、セラミック・チャックボディ72に結合されることが示される。前述のボンディングは、コネクタ134、特に、改良型ローブスト性を有する第２の接続用素子139、第２の接続用素子139とチャックボディの間の高周波アーク抑制(arc suppression)を提供し、特に、機械的な、それによって電気的な、上部第１の接続用素子138と埋め込み式電極73の間の相互接続を壊すか或いは損なうのに必要とされる力の量を増やす。この力は、第２のコネクタ部材78を有する第１のコネクタ部材134のブラインド・アセンブリで引き起こされる（作られる）どんな位置合わせ不良の力でも経験される。
【００２４】
図4で図示される実施例への代替実施例で、再び図4を参照すると、第1と第２の導電性接続用素子110aと110bは、ベリリウム銅であって、高周波電流を伝導させるように、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層でおおわれている。別な方法で、この代替実施例で、図4で示される構造素子は、実質的に同一であり、この代替実施例は、図4と関連して述べられる先の実施例に関して上述されたものと実質的に同じように機能する。
【００２５】
図5を参照すると、半導体ウェハチャック220は、本発明を具体化しており、それについての更なる実施例である。半導体ウェハチャック220は、チャックボディ162、チャックボディで埋め込まれる電極73、電極コネクタ165、図3-4で示され且つ上述された同一の一般的なタイプでありえる冷却板167を含み、コネクタ230もまた、本発明を具体化する。チャックボディ162は窒化アルミニウムでありえ、電極73はモリブデン・メッシュ電極でありえ、冷却板167はアルミニウムでありえ、電極コネクタ165は、埋め込み式電極73に高周波バイアス電源を伝導するために導電性材料でメッキをかけた、モリブデン電極コネクタでありえ、メッキ材料は、銀、金、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれることができる。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。電極コネクタ165は、機械的且つ電気的に、例えば鑞付けによって電極73に接続される。電極コネクタ165は、チャックボディ162内で上方に伸び、電極73に通じる、中央に形成されるステップの概ね円筒形の内腔168にある。コネクタ230は、第１のコネクタ部材231（図6が参照に適する）、第2のコネクタ部材232（図7が参照に適する）及び第３のコネクタ部材233（図8が参照に適する）を含む。一般に、図5で、コネクタ部材231は、冷却板167へのチャックボディ162のブラインドアセンブリにおいてコネクタ部材232の上部に挿入され、コネクタ部材233は、ソース30からの高周波バイアスパワーとソース32からのDCチャック電圧を、コネクタ230を通して埋め込み式電極73に接続させるように、コネクタ部材232の下部に挿入させるためにある。冷却板167は、環状のマウント面167cが以下に詳しく記載されている方法でコネクタ230をマウントするのを可能にするカウンターボア167bを上部に備えている、中央に形成された概ね円筒形の内腔167aを備えている。コネクタ部材の詳細な構造、特に図6を参照すると、コネクタ部材231は固体で概ね円筒形のコネクタ部材であり、このコネクタ部材231は、好適な実施例においてステンレス・スチールであり、また機械的且つ電気的にコネクタ部材231を電極コネクタ165へ、またそれによって埋め込み式電極73へ相互接続させるように、電極コネクタ165の内部で上方へ伸びる内腔186（図5）で提供される内部ねじをねじで結合させる、一体的に形成され、上方に伸び、また 外側にねじ付けされた突部185を上部に備える。図6で示すように、コネクタ部材182の下部または末端189は、概ね円錐であるか或いは先細りの雄型コネクタ又は雄コネクタ部材であって、雌型弾力性バナナコネクタで受け取られる相補型バナナコネクタであると理解される。コネクタ部材231は、高周波電流を伝導させるように適切な導電性材料でメッキされ、銀、金、ニッケル及び銅から成るグループから選択可能である。好適な実施例においては、銀でメッキされる。図7及びコネクタ部材232の詳細な構造を参照すると、コネクタ部材232は、内側の、つまり第１の接続用素子236と、外側の、つまり第2の接続用素子238を含む。第１の接続用素子236は、固体で概ね中心にある部分を含み、その反対側か或いは上部及び下部の端に、それぞれが弾力性バナナコネクタ（すなわち、適切な雌方弾力性バナナコネクタ199a及び199b）をマウントされた、一体的に形成された概ね中空か環状の円筒部196a及び196bを備える。雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bは、最機械的且つ電気的に接続用素子236と結合してバナナコネクタと中空の円筒部を配置させるように、中空の円筒部196a及び196bに適切に押し付け合わせる(pressed-fitted)ことができる。第１の接続用素子236と雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bは、好適な実施例で、ベリリウム銅であり、高周波電流伝導が強化されるように、導電性材料でメッキされることができる。この導電性材料は、銀、金及びニッケルから成るグループから選択可能である。代わりに、RF電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。第2の接続用素子238は、概ね中空の円筒形接続用素子であり、接続用素子236を冷却板167（図5）から、電気的に絶縁し、エアギャップ及び高周波アークをその間で除去するアイソレーターである。好適な実施例で、第2の接続用素子238は、弾力性接続用素子であって、第１の接続用素子236をしっかりと受け取る内部の概ね円筒形の内腔238aを備えている。好適な実施例での第2の接続用素子238は、図3で示すような弾力性シリコーン絶縁体83及び84に関して上述したタイプの熱伝導性添加物を含む高温シリコーンボディである。好適な実施例で、第2のシリコーン導体部材238は、内側の接続用素子236の外側の表面と本質的な(intimate)接触をするように、第１の導体部材236のまわりの適当な位置に(in place)形作られ、また、前述の本質的な接触は、第１の内側の接続用素子236と第2の外側の接続用素子238の間の高周波アークを防ぐ。コネクタ部材233の詳細な構造は、図8に示される。コネクタ部材233は、相補型弾力性バナナコネクタである、接続用素子236（図7）の下部に提供される雌型弾力性バナナコネクタ199b内で受け取られる概ね先細りか円錐形の雄型コネクタ又は雄型コネクタ部材207をその上端部に備える、固体の概ね円筒形の接続用素子である。好適な実施例において、コネクタ部材233は銅またはベリリウム銅であり、高周波電流の伝導を強化するために、コネクタ部材233は銀、金およびニッケルから成るグループから選ばれる導電性材料でメッキされることが可能である。代わりに、高周波電流伝導メッキ材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層であってもよい。図7, 7A, 及び9を参照すると、コネクタ部材232が、好適な実施例で銅リングである、熱伝導性リング202を含み、その熱伝導性リング202が、第２のシリコーン接続用素子238の一部に囲まれるか或いは埋め込まれることが更に理解されるであろう。熱伝導性リング202（図9）は、図５で示されるような、典型的なねじ付けされたボルト202dといった、ねじ付けされたボルトが、それを通って伸びる複数のホール又は内腔202a、202b、202cを備え、また冷却板167（図5）に、コネクタ部材232を機械的にマウントするためにある。特に図５に示すように、熱伝導性リング202と、また、それによって（その近くに）コネクタ部材231が、環状のマウント面167cに、ねじ付けボルト（例えば典型的なねじ付けされたボルト202d）によってマウントされ、そのねじ付けボルトは、マウント面167c内に内方に伸びる対応するねじ付けされた内腔をねじで結合する。内腔202a-202dにあるボルトを通して、金属リング202が機械的に安全にコネクタ部材 232を冷却板167にマウントするが、金属リング202は、外側の弾力性シリコーン接続用素子238の一部で囲まれているか或いは238の一部に埋め込まれるので、弾力性シリコーン接続用素子238が、十分に変形可能であるか、或いはチャックボディ162、コネクタ部材232によるコネクタ部材231及び冷却板167のブラインドアセンブリで、コネクタ部材231（図6）の端に備えられる雄型コネクタ部材189の接続用素子236の上部に備えられる雌型弾力性バナナコネクタ199aへの挿入を容易にするように、コネクタ部材232と冷却板167間の充分な相対的運動を可能にすると理解されるであろう。シリコーン接続用素子238の前述の変形性(deformability)或いは柔軟性もまた、コネクタ部材232からのコネクタ部材231の引き出し（図5）、またチャックボディ162、コネクタ部材232からのコネクタ部材231及び冷却板167の分解(disassembly)を容易にする。前述の組立て及び分解は、図5の双方向を指す矢印(double headed arrow)214によって示されるものと同様である。同様に、第２の弾力性シリコーン接続用素子238は、チャックボディ162に備えられる埋め込み式電極73へ／からコネクタ230を通して高周波ソース30及びＤＣソース32の接続と切断(disconnection)（図5）を行う（用に）、コネクタ部材233の上部に備えられる雄型金属コネクタ部材207の挿入及び引き出しを容易にさせるように、コネクタ部材232の下部内の雌型弾力性バナナコネクタ199bの少なくともいくらかの動き(movement)を可能にする。雌型弾力性バナナコネクタ199bと雄型コネクタ部材207の挿入と引き出し、組立てと分解は、図5の下部に示される双方向を指す矢印216によって示される。コネクタ部材231及び233にそれぞれ備えられる、雄型コネクタ部材189及び207のコネクタ部材232の上部及び下部に備えられる雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bへの挿入は、機械的且つ電気的に前述のコネクタ部材を相互接続する。また、特にブラインド・アセンブリにおいて、雌型弾力性バナナコネクタ199a及び199bが、コネクタ部材231、232および233間のいかなる角の不良位置合せも適応させ、弾力性雌型バナナ・コネクタ199a及び199bが、雄型コネクタ部材189及び207との実質的に一貫した機械および電気領域接触或いは面接触を提供し、また、図1で示され且つ上述されたピンとコレットコネクタ部材の相互接続に比べて、そ接触でのより低い挿入および引き出し力を提供することが更に理解されるであろう。図5の半導体ウェハチャック220及びコネクタ230は、一般的に有用であるが、それらは特に高温半導体のウェハチャック及び導体として有用である。上述のように、いくらかの半導体ウエハ加工において、半導体ウェハチャック220は、昇温状態(elevated temperature)（すなわち、約200(Cから約500(C）で、例えば約350'Cで操作される。例えば、約350(Cの温度に加熱されるチャック220（図5）のチャック・ボディ162、或いは図５で示されるコネクタ部材233の下部又は末端175に実質的に伝達されるか或いは導体230によって伝導されるチャックボディ162の熱が、一般的に非商業的に（non-commercially）利用できて、また典型的には非常に高価だった場合、高温電気コネクタ123及び導体35は、下部コネクタ部材233を高周波バイアスパワー30及びDCチャック電圧32のソースに接続するのに必要とされる。好適な実施例で、コネクタ部材231（図6）は、上述したように、チャックボディ162からコネクタ部材233（図5）の下部に備えられる雄型コネクタ部材189に伝達される熱を減らす熱インピーダンスを供給するように、ステンレス・スチールから作られる。上述したように、ステンレススチール[ 18-18ステンレス（0.1C、18CR、8MiバランスFe）]は、0.163の熱伝導率係数或いは、好適な実施例で上述したように、モリブデンでできている電極コネクタ165の熱伝導率係数の約11%を有する。半導体ウェハチャック220が、例えば約350°Cで操作（処理）されているとき、またコネクタ230が高温導体になるとき、コネクタ部材232（図7）の弾力性シリコーン接続用素子238は、図３で示され且つ上述された弾力性シリコーン絶縁体83及び84と同一であり、また熱伝導性添加剤を有する高温シリコーンでできていることは、本発明の教示に従って更に理解されるであろう。したがって、第２の弾力性高温シリコーン接続用素子238が2つの機能を満たすことは、理解されるであろう。第1に、接続用素子238は、冷却板167から、コネクタ部材232（図5）の内側の或いは第１の銅接続用素子236を電気的に絶縁するのに十分なほど非導電性である。第２に、接続用素子238は、内側の或いは第１の銅接続用素子236から冷却板167に熱を伝達するのに十分なほど熱伝導性である。従って、コネクタ部材231がステンレス・スチールであり、また上述したように熱インピーダンスを供給し、シリコーン接続用素子238が高温熱伝導性シリコーンであり、冷却版167が当業者に既知のやり方で操作され、熱を遠くに移動させるように制御すると、前述のコネクタ部材232の熱インピーダンスと高温シリコーン接続用素子238の熱伝導率は、銅コネクタ部材233へ伝達される熱の温度を約300°Cまで減らすか或いは落とし、それによって、約350°Cで操作されている高温チャック160に、銅コネクタ部材233の末梢部の末端175の温度は約50°Cであり、ここでは、電気コネクタ123と電気伝導体35が市販のコネクタと導体であるのを可能にし、それによって費用を非常に減らされることが明らかになった。
【００２６】
図5及び7において見られる発明実施例に、再び参照すると、特に図5において、この発明実施例がコネクタ部材232から冷却板167への熱伝導を高める非対称特徴を含むことが理解されるであろう。熱伝導性リング238（図7）は、コネクタ部材232の上部と下部の間の中ほどには位置していないが、その代わりに、コネクタ部材232の上部のすぐ近くに位置し、したがって、コネクタ部材232は非対称であることが理解されることは、注目される。同様に、図5から、環状のマウント面167cは、冷却板167の上部と下部の間の中ほどには位置していないが、その代わりに、冷却板の上部のすぐ近くに位置し、したがって、マウント面167c及び冷却板167の上部は非対称であることが理解されることは、注目される。 この非対称は、図5で示すように、コネクタ部材232を含む接続用素子236と238の大多数の縦エクステントが、冷却板167の大多数の縦エクステントと向かい合い（反対側にある）、またすぐ近くにあるようにする。従って、この非対称が、冷却板167にコネクタ部材232の内部接続用素子236と外部接続用素子238からの熱伝達を高め、したがって、熱伝導性リング238と環状のマウント面167cがそれぞれの構造の上部と下部の間の中ほどに位置したとき伝達される熱よりも多くの熱が、これらの接続用素子から冷却板に伝達されることが理解されるであろう。
本発明のコネクタ230によって提供される利点は、図10を参照することで、更に認識されるであろう。図10はコネクタ部材232に挿入されるコネクタ部材231を図示していて、特に、雌型弾力性バナナ・コネクタ199aとの機械的且つ電気的結合部に挿入され、配置されるコネクタ部材231の下部（詳細に言えば円錐形又は先細りの雄型コネクタ部材189）を図示する。1実施例で、コネクタ部材231は0.198インチの外径を有していて、接続用素子236と一体的に形成された環状の円筒形上部196aは、0.235インチの内径を有した。従って、図10から理解されるように、コネクタ部材231が接続用素子236の上部の環状部196aに挿入されると、環状のエアーギャップがコネクタ部材231の下部と接続用素子236の環状の円筒部196aの間に存在する。しかしながら、上述したような理由で、一体的に形成された上部の中空円筒部196aと弾力性雌型バナナコネクタ199aとコネクタ部材231とを含む接続用素子236が、導電性材料でできていて、また、その接続用素子236が、上述したように、図10で示されるコネクタ部材結合部に電気的に相互接続されるので、コネクタ230（図5）がDCチャッキング電圧と高周波電源をチャック電極73に接続すると、接続用素子236のコネクタ部材231と弾力的に柔軟な雌型バナナコネクタ199aと上部の中空円筒部196aは、同一電位であり、したがって、上部の環状部196aでのコネクタ部材231間の高周波アークは実質的に除去されることは、理解されるであろう。
コネクタ部材231の外径と接続用素子238の上部の空円筒部196aの内径間の差が、チャックボディ162（図5）とコネクタ部材232を有するコネクタ部材231とのブラインドアセンブリを更に容易にすることは、図10から更に理解されるであろう。本発明の更なる利点は、図10から、またコネクタ230（図5）がDCチャッキング電圧と高周波電流又は電源をチャック電極73に接続すると、コネクタ部材231と接地された冷却板167の間に存在する電界を、概略的に示す矢印242と244のバンドルから認められる。冷却板167は一般的に接地されるので、技術において接地面として時折参照されるものが、熱伝導性銅リング202と接地された冷却板167の間の横破線250で示される、代表的な接地面によって概略的に示されるように、存在する。
【００２７】
しかしながら、再び、接続用素子238の上部の伸びている、概ね中空の環状円筒部196aに起因して、矢印 242と244で示される電界は、中空の円筒形接続用素子部196aの外側の上端の上の空気内（気中）でのみ存在する。したがって、コネクタ部材231と接地された冷却板167間の高周波アークが実質的に除去されるほど、中空の円筒形接続用素子部196aと接地された冷却板167間のアークは弱く、そのアークが弱いほど電界も弱く、前述の電界が弱いほど、前述の電界と接地面250間の垂直距離（図10で垂直矢印252と254で示される）は、大きくなる。
【００２８】
本発明が、単一埋め込み式電極を含む半導体ウェハチャックのコンテキストで示され、述べられた時、本発明がそれほど限定されていなくて、1つ以上の埋め込み式電極を含む半導体ウェハチャックに等しく適用できることが、理解されるであろう。
【００２９】
本発明の教示を含む様々な実施例が、示され、詳述されているけれども、当業者がこれらの教示を更に含む、多くの他の様々な実施例を容易に案出可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の半導体ウェハチャックとコネクタの縦正面の断面図である。
Aは、コネクタ部材のブラインドアセンブリ中の、ピンとコレットの角の位置合わせ不良を図示する部分図である。
【図２】本発明の半導体ウェハチャックとコネクタの第１の実施例の縦正面の断面図である。
Aは、本発明のチャック・コネクタを含むコネクタ部材の縦正面図である。
Bは、Aの平面図である。
Cは、Aの下面図である；
Dは、Aで、垂直線DDにほぼ沿った、矢印の方向からの縦断面図である；
Eは、Aで、水平線EEにほぼ沿った、矢印の方向からの横断面図である；
Fは、ブラインド・アセンブリでの角の位置合わせ不良を克服する弾力性バナナコネクタを含み、改良型の機械及び電気接続と縮小された挿入及び引出し力を提供する、本発明のコネクタ実施例の利点を図示する部分図である。
【図３】本発明の半導体ウェハチャックとコネクタの代替実施例の縦正面の断面図である。
Aは、図3で示されるチャックボディの縦断面図である。
Bは、図3で示される第１の接続用素子の側面図である。
Cは、Bの平面図である；
Dは、Cで、垂直線DDにほぼ沿った、矢印の方向からの縦断面図である；
Eは、図3で示される第２の接続用素子の縦正面の断面図である。
Fは、本発明を具体化するコネクタに含まれ、図3で示されるコネクタ部材の図である；
【図４】本発明の半導体ウェハ・チャックとコネクタの別の更なる実施例の縦正面の断面図である。
Aは、図4で示される接続用素子の別々のビューである；
Bは、図4で示される接続用素子それぞれの図である；
【図５】本発明の半導体ウェハチャックとコネクタの更なる実施例の縦正面の分解組立図の断面図である。
【図６】相互接続されると、図5の分解組立図で示されるコネクタを含むコネクタ部材の詳細な正面の断面図である；
【図７】相互接続されると、図5の分解組立図で示されるコネクタを含むコネクタ部材の詳細な正面の断面図である；
Aは、図7で取り囲んだ部分の分離図である；
【図８】相互接続されると、図5の分解組立図で示されるコネクタを含むコネクタ部材の詳細な正面の断面図である；
【図９】図7の平面図である。
【図１０】本発明のコネクタを含む2つの連動（係合）したコネクタ部材の部分図である。
Claims (46)
- チャックボディと、
前記チャックボディに埋め込まれる(embedded)少なくとも１つの電極と、
電気接続を前記電極に供給するコネクタとを含み、
前記コネクタは、少なくとも第１のコネクタ部材と第２のコネクタ部材とを含み、
前記第１のコネクタ部材は、電気的且つ機械的に前記電極に接続され、
前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材の内の一方は、弾力性バナナコネクタ(resilient banana connector)を含み、
前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材の内のもう一方は、前記第１コネクタ部材と第２のコネクタ部材を機械的且つ電気的に相互接続させるように、前記弾力性バナナコネクタに接続される相補型弾力性バナナコネクタ(complementary resilient banana connector)を備え、
前記第１のコネクタ部材は、第１の接続用素子と第２の接続用素子を含み、
前記第１の接続用素子は、機械的且つ電気的に前記電極に接続される導電性材料の第１のボディを含み、第１の熱伝導率係数を有し、
前記第２の接続用素子は、前記第１の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の間にあって、前記第１の接続用素子と前記第２のコネクタ部材に機械的且つ電気的に接続され、
前記第２の接続用素子は、前記第１の熱伝導率係数より低い第２の熱伝導率係数を有する第２の導電性材料のボディを含む、半導体ウェハチャック装置。 - 前記弾力性バナナコネクタは前記第２のコネクタ部材上に供される雄型弾力性バナナジャックであり、前記相補型弾力性バナナコネクタは前記第１のコネクタ部材上に供される雌型バナナジャックソケットであり、前記雄型弾力性バナナジャックが前記雌型バナナジャックソケットに挿入されると、前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材は機械的且つ電気的に相互接続される、請求項１記載の半導体ウェハチャック装置。
- 前記弾力性バナナコネクタは前記第２のコネクタ部材上に供される雌型弾力性バナナコネクタであり、前記相補型弾力性バナナコネクタは前記第１のコネクタ部材上に供される雄型コネクタ部材であり、前記雄型コネクタ部材が前記雌型弾力性バナナコネクタに挿入されると、前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材は機械的且つ電気的に相互接続される、請求項１記載の半導体ウェハチャック装置。
- 前記コネクタが少なくとも第３のコネクタ部材を更に含み、
前記相補型弾力性バナナコネクタは前記第１のコネクタ部材上に供される第１の雄型コネクタ部材であり、前記弾力性バナナコネクタは前記第２のコネクタ部材上に供される第１の雌型弾力性バナナコネクタであり、前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材を機械的且つ電気的に相互接続させるように、前記第１の雄型コネクタ部材は前記第１の雌型弾力性バナナコネクタに挿入され、
第２の雌型弾力性バナナコネクタは前記第２のコネクタ部材上に供され、第２の雄型コネクタ部材は前記第３のコネクタ部材上に供され、前記第２と第３のコネクタ部材を機械的且つ電気的に相互接続させるように、前記第２の雄型コネクタ部材は前記第２の雌型弾力性バナナコネクタに挿入される、請求項１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第１のコネクタ部材が、雄型弾力性バナナジャック受取ソケットの形状の前記相補型弾力性バナナコネクタを供する、縦に伸びる導電性材料の第１のボディに形成され上方へ伸びる円筒形の内腔を有する、前記導電性材料の第１のボディを含み、
前記第２のコネクタ部材が、雄型弾力性バナナジャックの形状で供される前記弾力性バナナコネクタが上にある端部を有する、縦に伸びる導電性材料の第２のボディを含み、
機械的且つ電気的に前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材を相互接続させるように、前記雄型弾力性バナナジャックは、前記弾力性バナナジャック受取ソケットに挿入され、
導電性材料の前記第１のボディと前記第２のボディと前記弾力性バナナジャックは、前記電極に高周波バイアス電源を伝導する導電性材料でメッキをかけられる、請求項１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記チャックボディは、頂部と底部を有し、また第１の直径を有し、前記底部から前記頂部に向かって上方に伸び、前記電極に通じている（open to)中心に形成された円筒形の第１の内腔を備え、
導電性材料の前記第１のボディは、円筒形で、頂部、底部及び上部を有し、また前記チャックボディと導電性材料の前記第１のボディ間でエアーギャップが供されるように前記第１の直径より小さい第２の直径を有し、
前記第１の導電性材料ボディの前記上部は、前記第１の導電性材料ボディに形成される前記円筒形の内腔に垂直であり、前記上部と流体伝達する(in fluid communication)、放射状に配置された複数の横の真空内腔を備え、
前記円筒形の内腔上に引き入れられる真空と前記横の真空内腔によって前記エアーギャップに引き入れられる接着材料は、前記エアーギャップを除去して、機械的に導電性材料の第１のボディを前記チャックボディと相互接続するために前記エアーギャップに存在し、
導電性材料の前記第２のボディは、円筒形であり、頂部と底部を有し、
前記雄型弾力性バナナジャックは、前記頂部で供され、
前記装置は、前記導電性材料の第１のボディの前記頂部と前記電極の間にある導電性接着材料のボディを更に含み、前記導電性接着材料のボディは、機械的且つ電気的に前記導電性材料の第１のボディを前記電極と相互接続する、請求項５記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記チャックボディは窒化アルミニウムであり、
前記第１のコネクタ部材は、少なくともモリブデンである一部を含み、
前記第２のコネクタ部材は、少なくともステンレス・スチールである一部を含み、前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材は、高周波バイアス電源の伝導が高められるように導電性材料でメッキをかけられ、前記導電性材料は、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる、請求項１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第２の接続用素子は、雄型弾力性バナナジャック受取ソケットの形状の、前記相補型弾力性バナナコネクタを備え、
前記第２のコネクタ部材は、縦に伸びる材料のコンポジットを含み、前記コンポジットの少なくとも１つの材料は、導電性材料の少なくとも１つの縦に伸びる第３のボディになり、
前記第２のコネクタ部材は、頂端部(top end)と底端部を有し、
前記弾力性バナナコネクタは、第１の雄型弾力性バナナコネクタの形状の前記第２のコネクタ部材の前記頂端部で供され、前記第２のコネクタ部材の前記底端部は、第２の雄型弾力性バナナジャックを備え、
少なくとも前記第１の導電性材料のボディと前記第２の導電性材料のボディ、前記第１の雄型弾力性バナナジャックと前記第２の雄型弾力性バナナジャックは、前記電極に高周波バイアス電源を伝導する導電性材料のメッキでメッキをかけられる、請求項１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記チャックボディは、頂部と底部を有し、前記底部から前記頂部に向かって上方に伸び、前記電極に通じている（open to)中心に形成されたステップ内腔を備え、前記ステップ内腔が、上に向かって連続的に直径を小さくする複数の円筒部を含み、
前記第１の接続用素子は、頂端部と底端部を有し、第１のステップ接続用素子であって、上に向かって連続的に直径を小さくする複数の円筒である部分を含み、
前記第１の接続用素子の前記円筒部は、前記ステップ内腔の前記円筒部と数が等しく、サイズと形状において相補的であり、また、前記ステップ内腔の前記円筒部に受け取られ、
前記第２の接続用素子は、頂端部と底端部を有していて、フラスト円錐（frusto-conical）形状であって、前記頂端部から前記底端部に向かって下方に直径を小さくし、
前記第２の接続用素子は、前記底端部から前記頂端部に向かって上方へ伸び、前記弾力性バナナジャック受取ソケットを供する、中心に形成された内腔を備える、請求項８記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第１の接続用素子の前記頂部と前記電極の間にあり、機械的且つ電気的に前記第１の接続用素子を前記電極と相互接続する導電性接着材のボディを、前記装置が更に含む、請求項９記載の半導体ウェハチャック装置。
- 前記ステップ内腔の前記円筒部のうちの少なくとも１つは、第１のねじを備え、前記第１の接続用素子の対応する円筒部が第２のねじを備え、前記第１のねじと前記第２のねじが、前記第１の接続用素子と前記チャックボディを機械的に相互接続するようにねじで連結される(threadedly engaged)、請求項１０記載の半導体ウェハチャック装置。
- 前記第１の接続用素子が、第３のねじを備える上方に伸びる内腔を備え、前記第２の接続用素子が、第４のねじを備える中心に形成された上方に伸びる円筒形部材を備え、前記第３と第４のねじが、前記第１の接続用素子と前記第２の接続用素子を機械的且つ電気的に相互接続するようにねじで連結される、請求項１１記載の半導体ウェハチャック装置。
- 前記材料のコンポジットが、前記材料のコンポジットの中心に存在していて、前記材料のコンポジットに剛性と柔軟性を供する導電性材料の縦に伸びる固体の中心コアと、
前記固体コアの周囲を囲んでいる縦に伸びる複数の撚り合わせられた電気伝導体と、
前記撚り合わせられた電気伝導体の少なくとも一部を囲み、その間でエアーギャップを除去するしなやかな伝導性ラップとを含む、請求項８記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記装置は、前記チャックボディの前記底部にマウントされる冷却板を更に含み、
前記冷却板は、それを通って伸びるステップ内腔を有し、
前記第２のコネクタ部材は、上部と、前記第二のコネクタ部材の前記頂端部と前記底端部の間の中間部を含み、
前記中間部は、前記しなやかな伝導性ラップの少なくとも一部を含み、
前記装置は、第１の弾力性絶縁体と第２の弾力性絶縁体を更に含み、
前記第１の弾力性絶縁体は、前記冷却板で、前記冷却板と前記第２の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の前記上部の間に形成される前記ステップ内腔にあり、前記第２の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の前記上部を堅く結合し、
前記第２の弾力性絶縁体は、前記冷却板で、前記第２コネクタ部材の前記中間部と前記冷却板の間に形成される前記ステップ内腔に少なくとも部分的にあり、前記第２のコネクタ部材の前記中間部を堅く結合し、
前記第１の弾力性絶縁体と第２の弾力性絶縁体は、前記第２の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の前記中間部の前記上部と前記冷却板の間のエアーギャップを除去し、
前記第１の弾力性絶縁体は、前記第２の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の前記上部を前記冷却板から電気的に絶縁するほど十分に導電性でなく、
前記第１の弾力性絶縁体は、前記第２の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の前記上部から前記冷却板に熱を伝達するほど十分に熱伝導性である、請求項１３記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第２の接続用素子は、環状の内方へ伸びる窪みを備え、
前記第１の弾力性絶縁体は、前記第１の弾力性絶縁体と前記第２の接続用素子の間の結合をより堅固にするために前記環状の窪み内で受け取られる環状の外方へ伸びる突起(projection)を備え、
前記第１の弾力性絶縁体と前記第２の弾力性絶縁体がシリコーンでできている、請求項１４記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第１の接続用素子はモリブデンであり、
前記第２の接続用素子と前記固体の中心コアはステンレス・スチールであり、
前記第１の接続用素子と前記第２の接続用素子と前記固体の中心コアは、高周波バイアス電源を前記電極に伝導する導電性材料でメッキをかけられ、
前記導電性材料は、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる、請求項１３記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第１のコネクタ部材は、上部、底部、そして、前記頂部と前記底部の間にある中間部を含む第１の導電性材料ボディを含み、
前記上部は、機械的且つ電気的に前記電極に接続される固体の円筒形部材を含み、
前記中間部は、縦に伸びる固体の円筒形部材を含み、
前記下部は、雄型弾力性バナナジャック受取ソケットの形状である前記相補型弾力性バナナコネクタを供する中空の円筒形部材を含み、
前記縦に伸びる固体の円筒形部材は、前記固体の円筒形部材と前記中空の円筒形部材より直径が小さくて、
前記装置は、下に向かって直径が小さくなる上部の環状部と下部のフラスト円錐部を含む熱絶縁部材を更に含み、
前記熱絶縁部材は、前記上部より直径が大きい上部及び下部を含む、前記熱絶縁部材を通って伸びる中心に形成された内腔を備え、
前記内腔の前記上部は、導電性材料の前記第１のボディの前記固体の円筒形部材を受け取り、
前記内腔の前記下部は、導電性材料の前記第１のボディの前記中空の円筒形部材を受け取り、
前記熱絶縁部材の前記上部の環状部は、少なくとも前記導電性材料の第１のボディの前記固体の円筒形部材を前記チャックボディから熱絶縁する、請求項１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記チャックボディは、頂部と底部を有し、前記底部から前記頂部に向かって上方に伸び、前記電極に通じている（open to)中心に形成された円筒形のステップチャック内腔を備え、
前記ステップチャック内腔が、下部円筒部と上部円筒部を含み、
前記上部円筒部は、前記下部円筒部より直径が小さく、
前記第１の導電性材料のボディの固体の円筒形部材は、前記ステップチャック内腔の前記上部の円筒部にあり、
前記熱絶縁部材の前記環状部は、前記ステップチャック内腔の前記第１の円筒部にあり、前記チャックボディから間隔をあけていて、
前記環状部と前記チャックボディの間にあり、前記環状部と前記チャックボディを機械的に相互接続する接着材料のボディを、前記装置が更に含む、請求項１７記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第１の導電性材料のボディはモリブデンである、請求項１８記載の半導体ウェハチャック装置。
- 前記熱絶縁部材はアルミナでできている、請求項１８記載の半導体ウェハチャック装置。
- 前記装置は、機械的且つ電気的に前記電極に接続する導電性電極コネクタを更に含み、
前記電極コネクタは、中央に形成された上方へ伸びる内部でねじ付けされた内腔を備え、
前記第１のコネクタ部材が、前記電極コネクタに機械的に且つ電気的に前記第１の接続用素子を相互接続させるように、前記ねじ付けされた内部の内腔にねじで連結させる、外方へ伸び、外でねじ付けされた突部を供する頂部を含む、導電性材料の縦に伸びる固体の円筒形の第１のボディを含み、
前記第１の導電性材料ボディは、前記第１の雄型コネクター部材を供する先細りした底部を含み、
前記第２のコネクタ部材は、第１の接続用素子と第２の接続用素子を含み、
前記第１の接続用素子は、前記第１の雌型弾力性バナナコネクタを供する頂部と前記第２の雌型弾力性バナナコネクタを供する底部を有する縦に伸びる第２の導電性材料ボディを含み、
前記第２の接続用素子は、前記第１の接続用素子を受け取るためにそれを通して伸びる、中央に形成された内腔を有する、縦に伸びる絶縁体のボディを含み、
前記第３のコネクタ部材は、前記第２の雄型コネクター部材を備える先細りした上部を含む、縦に伸びる固体の円筒形の第３の導電性材料ボディを含む、請求項４記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記導電性材料の第１のボディは、第１のステンレススチールのボディであり、
前記第２の導電性材料ボディは、第２のベリリウム銅のボディであり、
前記第３の導電性材料ボディは、第３の銅のボディであり、
少なくとも前記第１のステンレススチールのボディは、前記電極に高周波バイアス電源を伝導する導電性材料のメッキを備え、
前記導電性材料は、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれ、
前記絶縁体ボディは、弾力性シリコーンボディである、請求項２１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第１の導電性材料ボディは、第１のステンレススチールボディであり、
前記第２の導電性材料ボディは、第２のベリリウム銅ボディであり、
前記第３の導電性材料ボディは、銅とベリリウム銅から成るグループから選ばれる第３のボディであり、
前記第１の導電性材料ボディと前記第２の導電性材料ボディと前記第３の導電性材料ボディは、前記電極に高周波バイアス電源を伝導する導電性材料のメッキを備え、
前記導電性材料は、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれ、
前記絶縁体ボディは、弾力性シリコーンボディである、請求項２１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第１の導電性材料ボディは、第１のステンレススチールボディであり、
前記第２の導電性材料ボディは、第２のベリリウム銅ボディであり、
前記第３の導電性材料ボディは、銅とベリリウム銅から成るグループから選ばれる第３の導電性材料ボディであり、
前記第１の導電性材料ボディと前記第２の導電性材料ボディの導電性材料ボディと前記第３の導電性材料ボディは、前記電極に高周波バイアス電源を供する導電性材料のメッキを備え、
前記導電性材料は、ニッケル、銅、ニッケルと金の連続層を含み、
前記絶縁体ボディは、弾力性シリコーンボディである、請求項２１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記チャックボディは底部を含み、
前記装置は、前記チャックボディの前記底部にマウントされる冷却板を更に含み、
前記冷却板は、それを通って伸びる内腔を備え、
前記第２のコネクタ部材は、前記中心内腔にあり、
前記絶縁体ボディは、弾力性シリコーンボディであり、
前記第２のコネクタ部材は、前記弾力性シリコーンボディに埋め込まれる金属リングを含み、
前記金属リングと前記冷却板は、前記冷却板に、前記金属リングとそれによって前記第２のコネクタ部材をマウントする協力型マウント手段(cooperative mounting means)を備え、
前記弾力性シリコーンボディは、前記第２のコネクタ部材と前記冷却板の間での少なくともいくらかの相対的運動に、前記冷却板に前記チャックボディのブラインドアセンブリで、前記第１の雌型弾力性バナナコネクタへの前記第１の雄型コネクタ部材の挿入を容易にさせる、請求項２１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記冷却板は、頂部と底部を有し、
前記冷却板を通って伸びる前記内腔は、頂部を含み、
前記頂部は、環状のマウント面を供するように反対に穴を空けられ(counter-bored)、
前記第２のコネクタ部材は、頂部と底部を有し、
前記弾力性シリコーンボディに埋め込まれる前記金属リングは、前記第２のコネクタ部材の前記頂部に設けられ、
前記金属リングは前記環状のマウント面にマウントされ、前記金属リングが前記環状のマウント面にマウントされると、前記第２のコネクタ部材のエクステントの大部分は、前記第２のコネクタ部材から前記冷却板への熱伝達を高めるように、前記冷却板に結合されている、請求項２５記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記第２のコネクタ部材は、少なくとも１本のねじ付けされたボルトを含み、
前記金属リングは、前記ねじ付けされたボルトを受け取るために、それを通って伸びる少なくとも１つの内腔を備え、
前記冷却板は、前記冷却板に前記金属リングとそれによって前記第２のコネクタ部材をマウントするように、前記ねじ付けされたボルトをねじで連結するねじ付けされた内腔を備える、請求項２５記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記縦に伸びる第２の導電性材料ボディは、前記第１の雌型フレキシブル・バナナコネクタが供される環状の頂部と、前記第２の雌型フレキシブル・バナナコネクタが供される環状の底部を有する、縦に伸びる第２の銅ボディであり、
前記環状の頂部は、前記第１の雌型フレキシブル・バナナコネクタを超えて(beyond)外方へ伸び、前記環状の底部は、前記第２の雌型フレキシブル・バナナコネクタを超えて(beyond)外方へ伸び、
前記縦に伸びる絶縁体ボディは、前記縦に伸びる第２の銅ボディのまわりで形作られる縦に伸びる弾力性シリコーンボディである、請求項２１記載の半導体ウェハチャック装置。 - 少なくとも、第１のコネクタ部材と第２のコネクタ部材とを含み、
前記第１のコネクタ部材は、電気的且つ機械的に電極に接続され、
前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材の内の一方は、弾力性バナナコネクタを含み、
前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材の内の他方は、機械的且つ電気的に前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材を相互接続させるように、前記弾力性バナナコネクタに接続される相補型弾力性バナナコネクタを備え、
前記第１のコネクタは、頂部、底部と、前記頂部と底部の間にある中間部を含み、
前記頂部は、機械的且つ電気的に電極へ接続される固体の円筒形部材を含み、
前記中間部は、縦に伸びている円筒形部材を含み、
前記下部は、前記相補型弾力性バナナコネクタを供する中空の円筒形部材を含み、
前記縦に伸びている円筒形部材は、前記固体の円筒形部材と前記中空の円筒形部材より直径が小さくて、
半導体ウェハ処理装置で半導体ウェハ処理中に半導体ウェハを保持するチャックに埋め込まれる少なくとも１つの電極に、高周波バイアス電源とＤＣチャッキング電圧を接続するコネクタ。 - 前記弾力性バナナコネクタは、前記第２のコネクタ部材上で供される雄型弾力性バナナジャックであり、
前記相補型弾力性バナナコネクタは、前記第１のコネクタ部材上で供される雌型バナナジャックソケットであり、
前記雄型弾力性バナナジャックが前記雌型バナナジャックソケットに挿入されると、前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材は機械的且つ電気的に相互接続する、請求項２９記載のコネクタ。 - 前記弾力性バナナコネクタは、前記第２のコネクタ部材上で供される雌型弾力性バナナコネクタであり、
前記相補型弾力性バナナコネクタは、前記第１のコネクタ部材上で供される雄型コネクタ部材であり、
前記雌型弾力性バナナコネクタへ前記雄型コネクタ部材が挿入されると、前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材は、機械的且つ電気的に相互接続する、請求項２９記載のコネクタ。 - 前記コネクタは、少なくとも第３のコネクタ部材を更に含み、
前記相補型弾力性バナナコネクタは第１の雄型コネクタ部材であり、
前記弾力性バナナコネクタは第１の雌型弾力性バナナコネクタであり、
前記第１の雄型コネクタ部材は、機械的且つ電気的に前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材を相互接続させるように、前記第１の雌型バナナコネクタに挿入され、
第２の雌型弾力性バナナコネクタは、前記第２のコネクタ部材上で供され、
第２の雄型コネクタ部材は、前記第３のコネクタ部材上で供され、
前記第２の雄型コネクタ部材は、機械的且つ電気的に前記第２と第３のコネクタ部材を相互接続させるように、前記第２の雌型弾力性バナナコネクタに挿入される、請求項２９記載のコネクタ。 - 前記第１のコネクタ部材は、そこに形成される上方へ伸びる円筒形の内腔を有し、前記相補型弾力性バナナコネクタを供する、縦に伸びる第１の導電性材料ボディを含み、
前記第２のコネクタ部材は、前記弾力性バナナコネクタがその上に供される端部を有する、縦に伸びる第２の導電性材料ボディを含み、
前記第１の導電性材料ボディと前記第２の導電性材料ボディと前記弾力性バナナコネクタは、前記電極の高周波バイアス電源を伝導する導電性材料のメッキを備える、請求項２９記載のコネクタ。 - 前記第１の導電性材料ボディは、円筒形であり、頂部、底部と上部を有し、前記円筒形の内腔に垂直であり、前記第１のボディと流体伝達する(in fluid communication)、放射状に配置された複数の横の真空内腔を備え、
前記第２の導電性材料ボディは、円筒形であり、頂部と底部を有し、
前記弾力性バナナコネクタは前記頂部上で供される、請求項３３記載のコネクタ。 - 前記第１のコネクタ部材は、第１の接続用素子と第２の接続用素子を含み、
前記第１の接続用素子は、機械的且つ電気的に電極に接続される第１の導電性材料ボディを含み、第１の熱伝導率係数を有し、
前記第２の接続用素子は、前記第１の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の間にあり、前記第１の接続用素子と前記第２のコネクタ部材に機械的且つ電気的に接続され、
前記第２の接続用素子は、前記第１の熱伝導率係数より低い第２の熱伝導率係数を有する第２の導電性材料ボディを含み、
前記第２の接続用素子は、雌型バナナジャックソケットを含む前記相補型弾力性バナナコネクタを備え、
前記第２のコネクタ部材は、前記第１の熱伝導率係数より低い第３の熱伝導率係数を有する、縦に伸びる第３の導電性材料ボディを含み、
前記第３の導電性材料ボディは、頂端部と底端部を有し、
前記弾力性バナナコネクタは、前記第３の導電性材料ボディの前記頂端部上で供される第１の雄型弾力性バナナジャックを含み、
前記第３の導電性材料ボディの前記底端部は、第２の雄型弾力性バナナジャックを備え、
前記第１の接続用素子、前記第２の接続用素子、前記第２のコネクタ部材、前記第１の雄型弾力性バナナジャックと前記第２の雄型弾力性バナナジャックは、電極に高周波バイアス電源を伝導する導電性材料のメッキでメッキをかけられる、請求項２９記載のコネクタ。 - 前記第１の接続用素子は、頂端部と底端部を有し、第１のステップ接続用素子であって、上方に向かって連続的に直径が小さくなる複数の円筒形の部分を含み、
前記第２の接続用素子は、頂端部と底端部を有し、フラスト円錐形状であり、前記頂端部から前記底端部へ下方に向かって直径が小さくなり、
前記第２の接続用素子は、中央に形成され、前記底端部から前記頂端部へ上方に向かって伸びる第１の内腔を備え、前記雌型バナナジャックソケットを供する、請求項３５記載のコネクタ。 - 前記第１の接続用素子は、中央に形成され、前記第１の接続用素子の前記底端部から前記頂端部へ上方に向かって伸びる第２の内腔を備え、
前記第２の内腔は、第２のねじを備え、
前記第２の接続用素子の頂端部は、第３のねじを備え、
中央に形成された、上方へ伸びる円筒形部材を備え、
前記第２と第３のねじは、機械的且つ電気的に前記第１の接続用素子と前記第２の接続用素子を相互接続させるように、ねじで連結される、請求項３６記載のコネクタ。 - 前記第２のコネクタ部材は、前記材料のコンポジットの中央にある、縦に伸びている導電性材料の固体中心コアを含む、縦に伸びている材料のコンポジットと、
前記固体コアの周囲を囲んでいる縦に伸びる複数の撚り合わせられた電気伝導体と、
前記撚り合わせられた電気伝導体の少なくとも一部を囲み、その間でエアーギャップを除去するしなやかな伝導性ラップとを更に含み、
前記固体の中心コアが、前記材料のコンポジットに剛性と柔軟性を供する、請求項３７記載のコネクタ。 - 前記第２のコネクタ部材は、上部と前記第２のコネクタ部材の前記頂端部と前記底端部の間にある中間部とを含み、
前記中間部は、前記しなやかな伝導性ラップの少なくとも一部を含み、
前記コネクタは、更に第１の弾力性絶縁体と第２の弾力性絶縁体を含み、
前記第１の弾力性絶縁体は、前記第２の接続用素子と前記第２のコネクタ部材の前記上部を、堅く結合し、
前記第２の弾力性絶縁体は、前記第２のコネクタ部材の前記中間部を堅く結合する、請求項３８記載のコネクタ。 - 前記第２の接続用素子は、内方に伸びる環状の窪みを備え、
前記第１の弾力性絶縁体は、前記第１の弾力性絶縁体と前記第２の接続用素子間の堅い結合を高めるように、前記環状の窪みで受け取られる外方へ伸びる環状の突起を備える、請求項３９記載のコネクタ。 - 前記第１の接続用素子はモリブデンであり、
前記第２の接続用素子と前記固体中心コアは、ステンレススチールであり、
前記第２の接続用素子と前記固体中心コアは、高周波バイアス電源を伝導する導電性材料でメッキをかけられ、
前記導電性材料は、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれる、請求項３９記載のコネクタ。 - 前記第１のコネクタ部材は、外方へ伸び外側にねじ付けされた突部を供する頂部を含む、縦に伸びている固体の円筒形の第１の導電性材料ボディを含み、
前記第１の導電性材料ボディは、前記第１の雄型コネクタ部材を供する先細りの底部を含み、
前記第２のコネクタ部材は、第１の接続用素子と第２の接続用素子を含み、
前記第１の接続用素子は、前記最第１の雌型弾力性バナナコネクタが供される頂部と前記第２の雌型弾力性バナナコネクタが供される底部を有する、縦に伸びている第２の導電性材料ボディを含み、
前記第２の接続用素子は、前記第１の接続用素子を受け取る、絶縁体ボディを通じて伸び中央に形成された内腔を有する縦に伸びている絶縁体ボディを含み、
前記第３のコネクタ部材は、前記第２の雄型コネクタ部材を供する、先細りの上部を含む、縦に伸びている固体の円筒形の第３の導電性材料ボディを含む、請求項３８記載のコネクタ。 - 前記第１の導電性材料ボディは、ステンレススチールであり、
前記第２の導電性材料ボディと前記第３の導電性材料ボディは、銅であり、
前記第１の導電性材料ボディは、前記電極に高周波バイアス電源を伝導する導電性材料のメッキを備え、
前記導電性材料は、金、銀、ニッケル及び銅から成るグループから選ばれ、
前記絶縁体ボディは、シリコーンである、請求項４２記載のコネクタ。 - 内部に埋め込まれる少なくとも１つの電極と、冷却板とを有するチャックボディを含み、
前記チャックボディは、底部を有し、前記底部から前記電極に上方に向かって伸びる内腔を備え、
前記冷却板は、前記チャックボディの底部にマウントされ、中央に形成され、前記冷却板を通じて伸びる内腔を備え、前記チャックボディに形成される前記内腔に通じ（open to）、
高周波バイアス電源とＤＣチャッキング電圧を前記電極に接続するコネクタを含み、
前記コネクタは、前記チャックボディで形成される前記内腔に存在し、機械的且つ電気的に前記電極に接続される上部を含み、
前記コネクタは、前記冷却板を通して伸びる前記内腔に存在し、前記冷却板から間隔をあけている下部を含み、
前記冷却板を通って伸びている前記内腔に存在し、前記コネクタの前記下部の少なくとも一部を囲みまた係合する絶縁体を含み、
前記絶縁体は、前記絶縁体に囲まれている前記コネクタの前記下部の前記一部と少なくとも前記冷却板の一部の間にあり、前記冷却板を係合し、前記絶縁体に囲まれている前記コネクタの前記下部の前記一部を前記冷却板から電気的に絶縁するのに十分なほど電気的な伝導性がなく、前記絶縁体に囲まれている前記コネクタの前記下部の少なくとも前記一部から前記冷却板に熱を伝達するのに十分なほど熱伝導性があり、
前記コネクタは、前記コネクタを通る熱フローに熱インピーダンスを供する接続用素子を含み、
前記コネクタは、少なくとも第１のコネクタ部材と第２のコネクタ部材を含み、
前記第１のコネクタ部材は、弾力性バナナコネクタと、機械的且つ電気的に前記第１のコネクタ部材と前記第２のコネクタ部材を相互接続させ、前記冷却板への前記チャックボディのブラインドアセンブリを容易にするように、前記弾力性バナナコネクタに接続される相補型弾力性バナナコネクタを備える前記第２のコネクタ部材を含む、半導体ウェハチャック装置。 - 前記装置は、前記冷却板を通って伸びている前記内腔に存在し、前記コネクタの前記下部の第２の部分を係合する第２の絶縁体を更に含み、
前記第２の絶縁体は、前記コネクタの前記下部の前記第２の部分と、前記冷却板の第２部分の間にあり、前記冷却板の前記第２部分を係合し、前記第２の絶縁体に囲まれている前記コネクタの前記下部の前記第２の部分を前記冷却板から電気的に絶縁するのに十分なほど電気的な伝導性がなく、前記コネクタの前記下部の少なくとも前記第２の部分から前記冷却板の前記第２の部分に熱を伝達するのに十分なほど熱伝導性がある、請求項４４記載の半導体ウェハチャック装置。 - 前記絶縁体は、弾力性絶縁体であって、
前記冷却板に前記コネクタの前記下部を機械的に接続する、機械接続手段を備える、請求項４５記載の半導体ウェハチャック装置。
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