JP5806300B2 - Heated annular chuck - Google Patents

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Description

（関連出願への言及）
本願は、米国特許出願６１／３５２，６６５“加熱環状チャック”（出願日：２０１０年６月８日）および米国特許出願６１／３５２，５５４“高温におけるクランプ機能を有する加熱静電チャック”（出願日：２０１０年６月８日）の優先権および利益を主張し、これらの出願のすべての内容は、参照されることにより本願に組み入れられる。 (Reference to related applications)
This application is based on US patent application 61 / 352,665 “heated annular chuck” (filing date: June 8, 2010) and US patent application 61 / 352,554 “heated electrostatic chuck with clamping function at high temperature” (application). Date: June 8, 2010), the entire contents of these applications are hereby incorporated by reference.

本発明は、一般的に半導体処理装置に関連し、限定されないがイオン注入システムに関連し、さらに具体的に言えば、イオン注入の実施に利用される、静電環状部および加熱中心部を持つ静電チャックに関する。   The present invention relates generally to semiconductor processing equipment, but is not limited to ion implantation systems, and more specifically, has an electrostatic annulus and a heating center that are utilized to perform ion implantation. The present invention relates to an electrostatic chuck.

静電クランプや静電チャック（ＥＳＣｓ）は、イオン注入、エッチング、化学蒸着（ＣＶＤ）等のような、プラズマ基部もしくは真空基部を有する半導体処理工程の間、支持材やクランプ面に関する固定位置における加工物や基板の固定や維持のために半導体産業でよく利用されている。ＥＳＣｓの静電クランプの可能性は、加工物の温度調節と同様に、半導体基板や、シリコンウエハーのようなウエハーの加工にとても役立つことが証明されている。例えば、典型的なＥＳＣは、導電性の電極や受け板（bucking plate）の上に誘電層を備えている。ここで、半導体ウエハーはＥＳＣの表面に取り付けられる（例えば、ウエハーは誘電層の表面に取り付けられている）。半導体処理の間（例えば、イオン注入）、クランプ電圧は典型的にウエハーと電極との間に加えられ、ウエハーは静電気の力によってチャック表面に固定される。   Electrostatic clamps and electrostatic chucks (ESCs) are processed in a fixed position with respect to a support or clamping surface during semiconductor processing processes having a plasma or vacuum base, such as ion implantation, etching, chemical vapor deposition (CVD), etc. It is often used in the semiconductor industry for fixing and maintaining objects and substrates. The potential for electrostatic clamping of ESCs has proved very useful in the processing of semiconductor substrates and wafers such as silicon wafers, as well as workpiece temperature control. For example, a typical ESC includes a dielectric layer on a conductive electrode or bucking plate. Here, the semiconductor wafer is attached to the surface of the ESC (eg, the wafer is attached to the surface of the dielectric layer). During semiconductor processing (eg, ion implantation), a clamping voltage is typically applied between the wafer and the electrode, and the wafer is secured to the chuck surface by electrostatic forces.

いくつかの状況においては、異なる寸法の加工物を処理することが好ましい。しかしながら、従来のシステムは、ひとつの寸法の加工物を処理するか、種々の加工物の寸法に適応するためにクランプ装置を交換するかのどちらかで設計されている。さらに、特定の用途のための処理の間、加工物を加熱および／または冷却する要求に応じて、所望の処理を実行するクランプ装置を実現するためには、重大かつ時間を要する変更が要求されるであろう。   In some situations, it is preferable to process workpieces of different dimensions. However, conventional systems are designed to either process one size workpiece or replace the clamping device to accommodate different workpiece dimensions. In addition, significant and time-consuming changes are required to achieve a clamping device that performs the desired processing in response to the requirement to heat and / or cool the workpiece during processing for a particular application. It will be.

発明者は、加工物の型締力が適切に維持される間、高温処理と低温処理との両方で１つのＥＳＣが様々な寸法の加工物を受け入れて支持し、一方、加工物に対する型締力を十分維持しつつ、クランプ装置の交換により生じる休止時間を最小限にする改善された静電クランプの必要性を見出した。   The inventor believes that one ESC accepts and supports workpieces of various dimensions in both high temperature and low temperature processing while the clamping force of the workpiece is properly maintained, while the mold clamping on the workpiece. We have found a need for an improved electrostatic clamp that maintains sufficient force while minimizing downtime caused by replacement of the clamping device.

本開示は、半導体処理システムにおいて様々な寸法の加工物を固定するシステム、器具、方法の提供によって、先行文献の制限を克服したものである。加えて、本発明は半導体処理システムにおいて様々な寸法の加工物を選択的に加熱するシステム、器具、方法の提供によって、先行文献の制限を克服したものである。加工物は静電気力、機械力もしくは両方よりクランプ面の固定位置に維持される。   The present disclosure overcomes the limitations of the prior art by providing systems, instruments, and methods for securing workpieces of various dimensions in a semiconductor processing system. In addition, the present invention overcomes the limitations of the prior art by providing systems, instruments and methods for selectively heating workpieces of various dimensions in a semiconductor processing system. The workpiece is maintained in a fixed position on the clamping surface by electrostatic force, mechanical force or both.

従って、以下の文書は発明のいくつかの様子の基本的理解事項を提供するために簡易化した発明の要約である。要約は、発明の広い範囲の概要ではない。発明のキーポイントや発明の重大な要素の特定でも発明の範囲の描写でもない。その目的は、後述する、より詳細な描写の序章として、簡易化した形で発明のいくつかの概念を提示することである。   Therefore, the following document is a summary of the invention simplified to provide a basic understanding of some aspects of the invention. The summary is not an overview of the broad scope of the invention. It is not a key point of the invention or a critical element of the invention, nor is it a description of the scope of the invention. Its purpose is to present some concepts of the invention in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is discussed later.

共通する加工物クランプ装置を活用して加工物の加熱および／または冷却が提供される間、本開示は様々な寸法の加工物の位置を選択的に維持する器具、システム、方法に対して広く導かれる。   While the common workpiece clamping device is utilized to provide workpiece heating and / or cooling, the present disclosure is broad for instruments, systems, and methods that selectively maintain the position of workpieces of various dimensions. Led.

このように、前述および後述する目的を実現するために、発明は、下記の全部に記載されている特徴、そして特に請求項で示す特徴を備えている。下記の記述と添付の図面とは、発明の確かな実例となる実施形態を詳しく示す。これらの実施形態は表示されているが、発明の方針の中でいくつかの様々な方法を用いることができる。発明の別の目的、利点、目新しい点は下記の図と併せて考慮された発明の詳細な記述より明らかになるだろう。   Thus, to achieve the objects described above and below, the invention includes the features described in all of the following, and in particular, the features set forth in the claims. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative embodiments of the invention. Although these embodiments are shown, several different methods can be used within the inventive policy. Other objects, advantages and novel features of the invention will become apparent from the detailed description of the invention considered in conjunction with the following figures.

図１は、開示の１つの態様に基づく模範的なイオン注入システムの概要である。FIG. 1 is an overview of an exemplary ion implantation system according to one aspect of the disclosure. 図２は、開示の別の態様に基づく模範的な走査アームについての透視図である。FIG. 2 is a perspective view of an exemplary scanning arm according to another aspect of the disclosure. 図３は、開示に基づく加工物の寸法が変化する模範的なクランプ装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of an exemplary clamping device with varying workpiece dimensions according to the disclosure. 図４は、開示の別の態様に基づく模範的なクランプ装置の平面図である。FIG. 4 is a plan view of an exemplary clamping device according to another aspect of the disclosure. 図５は、開示の別の模範的な態様に基づく環状静電チャックの透視図である。FIG. 5 is a perspective view of an annular electrostatic chuck according to another exemplary aspect of the disclosure. 図６は、開示の別の模範的な態様に基づく環状静電チャックの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an annular electrostatic chuck according to another exemplary aspect of the disclosure. 図７は、開示の別の例に基づく第２の加工物がクランプ装置にかみ合うことを示した平面図である。FIG. 7 is a plan view showing that a second workpiece according to another example of the disclosure engages a clamping device. 図８は、第２の加工物を拘束する模範的な担持部の部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view of an exemplary carrier that restrains the second workpiece. 図９は、第２の加工物を拘束する別の模範的な担持部の部分断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view of another exemplary carrier that restrains the second workpiece. 図１０は、ランプヒーターを備える模範的なクランプ装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an exemplary clamping device with a lamp heater. 図１１は、抵抗ヒーターを備える別の模範的なクランプ装置の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of another exemplary clamping device comprising a resistance heater. 図１２は、開示の様々な態様を示す、模範的なクランプ装置の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of an exemplary clamping device showing various aspects of the disclosure. 図１３は、開示の他の様々な態様を示す、模範的な別のクランプ装置の透視図である。FIG. 13 is a perspective view of another exemplary clamping device showing various other aspects of the disclosure. 図１４は、開示の上記の態様に基づく様々な寸法の加工物を固定する模範的な方法である。FIG. 14 is an exemplary method of securing workpieces of various dimensions in accordance with the above aspect of the disclosure.

本開示は同じ静電クランプを用いる様々な寸法の加工物の固定と温度調節との両方を備える静電チャックとも呼ばれる、静電クランプ（ＥＳＣ）に広く導かれる。開示はさらに半導体処理システムの様々な寸法の加工物を加熱することができるクランプ機構と、方法に導かれる。ここで、加工物は静電気力、機械力、または両方のいずれかによりクランプ面の定位置に維持される。   The present disclosure is broadly directed to an electrostatic clamp (ESC), also referred to as an electrostatic chuck that includes both fixing and temperature adjustment of various sized workpieces using the same electrostatic clamp. The disclosure is further directed to a clamping mechanism and method that can heat workpieces of various dimensions in a semiconductor processing system. Here, the workpiece is maintained in place on the clamping surface by either electrostatic force, mechanical force, or both.

本発明は、同様の参照番号が同様の要素全体に渡って参照するために使われた図面の言及をもって説明される。これらの態様の描写は、単に実例となるものであり、限られた意味の中で説明されるべきでないものだと理解できる。以下の描写の中では、説明の目的で、番号の特定の詳細が本発明の理解を提供するために示される。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細なしで実行できることは、当業者にとっては明白である。   The present invention is described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout. It should be understood that the depictions of these aspects are merely illustrative and should not be described in a limited sense. In the following description, for purposes of explanation, specific details of the numbers are set forth in order to provide an understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details.

イオン注入システムでは、例えば、ＥＳＣはイオン注入と処理との間、クランプ面の固定位置で加工物を維持するために、加工物（例えば、珪素、炭化珪素、ゲルマニウム、ヒ化ガリウムのうちの１つ以上を含む半導体ウエハー）とそのクランプ面の静電クランプに活用される。イオン注入と加工物の処理とは、例えば、加工物の運搬と様々な並進運動の力を加工物に受けさせるのに関連することができる。   In an ion implantation system, for example, the ESC can maintain a workpiece in a fixed position on the clamp surface between ion implantation and processing, eg, one of the workpieces (eg, silicon, silicon carbide, germanium, gallium arsenide). This is used for electrostatic clamping of a semiconductor wafer including two or more) and its clamping surface. Ion implantation and workpiece processing can be related to, for example, conveying the workpiece and subjecting the workpiece to various translational forces.

本開示によれば、ＥＳＣは様々な寸法の加工物を保持および／または固定するために構成される。そのような半導体ウエハーは直径で１００ｍｍから１５０ｍｍの差があり、少なくとも直径で３００ｍｍに達する。実際に産業指針は次の世代の半導体ウエハーサイズスケーリングを直径４５０ｍｍとすることを考慮している。さらに、発明者はウエハーへ熱エネルギーを与える、および／または、ウエハーから熱エネルギーを取り除くためには、ＥＳＣの温度特性を変化させる能力の存在が必要であることを見出した。熱エネルギーの加工物への供給は、例えば、加工物の寸法（少なくとも一部）に基づいて選択的に行われる。本発明は同じ静電チャックに活用される可変の加工物や、様々な寸法の加工物を処理するために構成される模範的な静電チャックを有利的に提供する。さらに、小さな加工物および／または大きな加工物の選択的な加熱および／または冷却は、同じ静電チャックで適応し、その構成に基づく。例えば、本開示の静電チャックは、様々な加工サイクルの間、より大きい直径の加工物の選択的な冷却とクランプと同じように、小さな直径の加工物の選択的な加熱とクランプを提供する。   According to the present disclosure, the ESC is configured to hold and / or secure workpieces of various sizes. Such semiconductor wafers vary in diameter from 100 mm to 150 mm, reaching at least 300 mm in diameter. In fact, industry guidelines consider the next generation semiconductor wafer size scaling to be 450 mm in diameter. Furthermore, the inventor has found that the ability to change the temperature characteristics of the ESC is necessary to provide thermal energy to the wafer and / or to remove thermal energy from the wafer. The supply of thermal energy to the workpiece is selectively performed based on, for example, the dimension (at least part) of the workpiece. The present invention advantageously provides a variable electrostatic workpiece utilized in the same electrostatic chuck and an exemplary electrostatic chuck configured to process workpieces of various dimensions. Furthermore, selective heating and / or cooling of small and / or large workpieces is accommodated by the same electrostatic chuck and is based on its configuration. For example, the electrostatic chuck of the present disclosure provides selective heating and clamping of small diameter workpieces as well as selective cooling and clamping of larger diameter workpieces during various machining cycles. .

ここで、本発明の模範的な態様に従った図を参照する。図１は模範的なイオン注入システム１００を説明している。ここでイオン注入システムは加工物にイオンを注入するイオンビーム１０４に関連する加工物１０２（例えば、珪素、炭化珪素、ゲルマニウム、ヒ化ガリウムのうちの１つ以上を含む、半導体基板または半導体ウエハー）を走査するために動作可能である。静電クランプ１０５（静電チャックまたはＥＳＣとも呼ばれる）は後に詳細を詳しく述べるように、加工物１０２に実質的に固定する。上述したように、本発明の様々な態様は、図１の模範的なイオン注入システム１００に含まれるが限定されるものではなく、どんなタイプの半導体処理器具や半導体処理システムにも関連して実施できる。   Reference is now made to the figures in accordance with exemplary embodiments of the invention. FIG. 1 illustrates an exemplary ion implantation system 100. Here, the ion implantation system is a workpiece 102 associated with an ion beam 104 that implants ions into the workpiece (eg, a semiconductor substrate or semiconductor wafer including one or more of silicon, silicon carbide, germanium, gallium arsenide). Is operable to scan. An electrostatic clamp 105 (also referred to as an electrostatic chuck or ESC) is substantially secured to the workpiece 102 as will be described in detail later. As described above, various aspects of the present invention are included in the exemplary ion implantation system 100 of FIG. 1, but are not limited, and may be implemented in connection with any type of semiconductor processing apparatus or semiconductor processing system. it can.

模範的なイオン注入システム１００は、例えば、端子１０６、ビーム線アッセンブリー１０８、そして最終ステーション１１０を備えている。最終ステーション１１０は一般的に処理チャンバー１１２を形成し、ここでイオンビーム１０４が一般に加工物の位置１１４に位置する加工物１０２に導かれる。端子１０６のイオン供給源１１６には、ビーム線アッセンブリー１０８に抽出されたイオンビーム１２０（例えば、画一的なイオンビーム）を供給するために電源装置１１８から電力が供給される。ここでイオン供給源は、供給源チャンバーからイオンを抽出するための１つ以上の抽出電極１２２を備え、これによって、ビーム線アッセンブリー１０８に対してイオンビームを導いている。   The exemplary ion implantation system 100 includes, for example, a terminal 106, a beam line assembly 108, and a final station 110. The final station 110 generally forms a processing chamber 112 where the ion beam 104 is directed to the workpiece 102, typically located at the workpiece location 114. The ion supply source 116 of the terminal 106 is supplied with power from the power supply device 118 to supply the extracted ion beam 120 (for example, a uniform ion beam) to the beam line assembly 108. Here, the ion source includes one or more extraction electrodes 122 for extracting ions from the source chamber, thereby guiding the ion beam to the beam line assembly 108.

ビーム線アッセンブリー１０８は、例えば、供給源１１６に最も近い入口１２６と、最終ステーション１１０に最も近い出口１２８とを持つビームガイド１２４を備えている。ビームガイド１２４は、例えば、質量分析器１３０（例えば、質量分析磁石）を備えている。質量分析器１３０は、抽出されたイオンビーム１２０を受け取って、質量に対しるエネルギーの適切な比率や適切な範囲のイオンだけを分離孔１３２を介して加工物１０２に向けて通過させるための双極子磁性領域を形成する。質量分析器１３０を通過して分離孔１３２を抜け出したイオンは、一般的に、質量に対するエネルギーの所望の比率や範囲のイオンを持つ、分析または所望の質量のイオンビーム１３４を規定する。イオンビームが所望のビーム経路１３６に沿って加工物１０２に向けて運ばれるときに、ビームを形成または成形する、ビーム線アッセンブリー１０８に設けられた様々な構造（図示しない）が、イオンビーム１０４を維持または制限するためにさらに備えられていてもよい。   The beam line assembly 108 includes, for example, a beam guide 124 having an inlet 126 closest to the source 116 and an outlet 128 closest to the final station 110. The beam guide 124 includes, for example, a mass analyzer 130 (for example, a mass analysis magnet). The mass analyzer 130 receives the extracted ion beam 120 and is a bipolar to pass only a suitable ratio of energy to mass and a suitable range of ions through the separation hole 132 toward the workpiece 102. A child magnetic region is formed. The ions that pass through the mass analyzer 130 and exit the separation hole 132 generally define an ion beam 134 of analytical or desired mass with ions in the desired ratio and range of energy to mass. Various structures (not shown) provided in the beam line assembly 108 that form or shape the beam as it is conveyed along the desired beam path 136 toward the workpiece 102 cause the ion beam 104 to be shaped. It may further be provided to maintain or limit.

１つの例では、所望のイオンビーム１３４は、加工物１０２の方向に導かれる。加工物は、通常、最終ステーション１１０に設けられた加工物走査システム１３８を介して位置づけられる。図１に図示される最終ステーション１１０は、例えば、“直列”型の最終ステーションを含んでいてもよい。“直列”型の最終ステーションは、排出処理チャンバー１１２内で、加工物の機械的な走査を行う。最終ステーションにおいて、加工物（例えば、半導体ウエハー、表示パネル、または他の加工物）は、加工物走査システム１３８を介して１つ以上の方向に、ビーム経路１３６を通るように機械的に平行移動される。本発明の模範的な態様の１つでは、イオン注入システム１００は、実質的に静止した、所望のイオンビーム１３４（例えば、スポットビームやペンシルビームとも呼ばれる）を供給し、加工物走査システム１３８は、静止イオンビームに対して実質的に直交する２つ軸に沿って加工物を平行移動させる。ただし、複数の加工物が同時に走査されてもよく、処置単位や他のタイプの最終ステーションを代わりに用いることができ、そのような最終ステーションは本発明の範囲に入るように考慮されていることに注意すべきである。   In one example, the desired ion beam 134 is directed in the direction of the workpiece 102. The workpiece is typically positioned via a workpiece scanning system 138 provided at the final station 110. The final station 110 illustrated in FIG. 1 may include, for example, a “series” type final station. An “in-line” type final station provides mechanical scanning of the workpiece within the discharge process chamber 112. At the final station, a workpiece (eg, a semiconductor wafer, display panel, or other workpiece) is mechanically translated through the beam path 136 in one or more directions via the workpiece scanning system 138. Is done. In one exemplary aspect of the present invention, the ion implantation system 100 provides a desired ion beam 134 (eg, also referred to as a spot beam or pencil beam) that is substantially stationary, and the workpiece scanning system 138 includes: The workpiece is translated along two axes substantially perpendicular to the stationary ion beam. However, multiple workpieces may be scanned simultaneously, and treatment units or other types of final stations can be used instead, and such final stations are considered to be within the scope of the present invention. Should be noted.

別の例では、システム１００は、加工物１０２に対する１つ以上の走査平面に沿って、イオンビーム１０４を走査できる静電気ビーム走査システム（図示しない）を備えていてもよい。従って、本発明は、走査された、もしくは走査されていない如何なるイオンビーム１０４であっても、本発明の範囲に入るようにさらに考慮されている。本発明の一形態に従うと、加工物走査システム１３８は、走査アーム１４０を備えている。ここで走査アームは、イオンビーム１０４に対して、加工物１０２が交互に走査されるように構成されている。イオン注入システム１００は、例えば、さらに制御部１５０によって制御される。ここで、イオン注入システムと加工物走査システム１３８との機能性は、制御部を介して制御される。   In another example, the system 100 may include an electrostatic beam scanning system (not shown) that can scan the ion beam 104 along one or more scanning planes for the workpiece 102. Accordingly, the present invention is further contemplated to fall within the scope of the present invention, whatever ion beam 104 is scanned or not scanned. In accordance with one aspect of the present invention, the workpiece scanning system 138 includes a scanning arm 140. Here, the scanning arm is configured such that the workpiece 102 is alternately scanned with respect to the ion beam 104. For example, the ion implantation system 100 is further controlled by the control unit 150. Here, the functionality of the ion implantation system and workpiece scanning system 138 is controlled via a controller.

本開示に従えば、模範的なＥＳＣ１０５は、加工物１０２をクランプ面１５２で静電気的に保するために利用される。１つの例に従うと、図２に描写されているように、加工物走査システム１３８は、走査アーム１５４を備えている。ＥＳＣ１０５は、走査アームに動作可能に連結され、例えば、走査アームに回転可能に連結される。走査アーム１５４は、平行移動に加えて、第２の軸に対して概ね垂直な第３の軸１６０に沿って。第２の軸１５８に対して回転するように構成されている。このように、走査アーム１５４は、イオンビーム１３４を通って図１の加工物１０２を選択的に平行移動および／または回転するように構成されている。   In accordance with the present disclosure, the exemplary ESC 105 is utilized to electrostatically hold the workpiece 102 at the clamping surface 152. According to one example, the workpiece scanning system 138 includes a scanning arm 154 as depicted in FIG. The ESC 105 is operably connected to the scanning arm, for example, rotatably connected to the scanning arm. The scanning arm 154 is along a third axis 160 that is generally perpendicular to the second axis, in addition to translation. It is configured to rotate relative to the second shaft 158. As such, the scanning arm 154 is configured to selectively translate and / or rotate the workpiece 102 of FIG. 1 through the ion beam 134.

本開示の１つの模範的な態様に従うと、図１と図２のＥＳＣ１０５は、図３にさらに大きく詳細に描かれている模範的なクランプ装置２００を備えている。図３のクランプ装置２００は、例えば、図１と図２の不定の寸法の加工物１０２を固定するように構成されており、その上、後述するように、処理中の加工物の可変の熱調条件をさらに供給する。図３のクランプ装置２００によってそれ自体固定する間加工物の工程は、例えば、図１に示されるようにイオン注入システム１００を通したイオン注入または、寸法を変えられる加工物に固定することが求められるその他の半導体処理システムを備える。   In accordance with one exemplary aspect of the present disclosure, the ESC 105 of FIGS. 1 and 2 includes an exemplary clamping device 200 depicted in greater detail in FIG. The clamping device 200 of FIG. 3 is configured, for example, to fix the workpiece 102 of indeterminate dimensions of FIGS. 1 and 2, and in addition, as will be described later, variable heat of the workpiece being processed. Provide further conditioning conditions. While the workpiece itself is being clamped by the clamping apparatus 200 of FIG. 3, the workpiece process requires, for example, ion implantation through the ion implantation system 100 as shown in FIG. 1 or clamping to a workpiece of varying dimensions. Other semiconductor processing systems.

図３に描写されるように、クランプ装置２００は、例えば第１のモードでクランプ装置に対して第１の寸法２０４（例えば、３００ｍｍの直径を持つ半導体ウエハー）の第１の加工物２０２に選択的に固定するように備えられている。そして第２のモードでクランプ装置のクランプ面２１０について第２の寸法２０８（例えば破線で描写されている、１５０ｍｍの直径を持つ半導体ウエハー）の第２の加工物２０６に固定するように備えられている。本例では、加工物２０２の第１の寸法２０４は第２の加工物２０６の第２の寸法２０８よりも大きい。第１の加工物２０２は、別の例では、１５０ｍｍのシリコンウエハーを備え、その上第２の加工物２０６は１００ｍｍの炭化珪素加工物から構成される。   As depicted in FIG. 3, the clamping device 200 is selected to be a first workpiece 202 of a first dimension 204 (eg, a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm) relative to the clamping device, for example in a first mode. It is provided to be fixed. And in a second mode, the clamping surface 210 of the clamping device is provided to be fixed to a second workpiece 206 of a second dimension 208 (for example a semiconductor wafer having a diameter of 150 mm depicted by a broken line). Yes. In this example, the first dimension 204 of the workpiece 202 is larger than the second dimension 208 of the second workpiece 206. The first workpiece 202, in another example, comprises a 150 mm silicon wafer, and the second workpiece 206 is composed of a 100 mm silicon carbide workpiece.

本発明の好ましい実施形態によれば、図４により具体的な詳細が描写されている。クランプ装置２００は、例えば、環状部２１２と、該環状部によって囲まれた中心部２１４とを備えている。環状部２１２は、例えば、環状静電チャック２１６を備え、そしてクランプ装置２００の中心部２１４は、後述するように、ヒーター２１８をさらに備える。環状部２１２（例えば、環状静電チャック２１６）は、例えば、図５と図６により具体的な詳細が描写されており、誘電層２２２（例えば、誘電層）の下に配列された１つ以上の電極２２０を備えている。誘電層は環状部のクランプ面２２４を、実質的に規定し、例えば、図３の第１の加工物２０２と環状静電チャック２１６内の１つ以上の電極との間に形成する静電容量を実質的に可能にする。   According to a preferred embodiment of the present invention, the specific details are depicted in FIG. The clamp device 200 includes, for example, an annular portion 212 and a central portion 214 surrounded by the annular portion. The annular portion 212 includes, for example, an annular electrostatic chuck 216, and the central portion 214 of the clamp device 200 further includes a heater 218, as will be described later. Annular portion 212 (eg, annular electrostatic chuck 216) is depicted in specific detail, for example, in FIGS. 5 and 6, and includes one or more arranged below dielectric layer 222 (eg, dielectric layer). The electrode 220 is provided. The dielectric layer substantially defines an annular clamping surface 224, for example, a capacitance that forms between the first workpiece 202 of FIG. 3 and one or more electrodes in the annular electrostatic chuck 216. Is substantially possible.

環状部２１２は、例えば、第１の加工物２０２の図３の外周領域２２６と同じ寸法であり、かつ、該外周領域２２６を静電気的に固定するために構成されている。図５と図６に描写されている環状部２１２は、例えば、受け板２２８（例えば、アルミニウム板）をさらに備えている。受け板は、環状ＥＳＣ２１６に対して構造的剛性を与えるものである。受け板２２８は、また、例えば、１以上の冷却水路２３０、１つ以上のヒーター（図示しない）、もしくは同様のものを介して、環状部２１６を冷却または加熱可能な構造を備えてもよい。   The annular portion 212 is, for example, the same size as the outer peripheral region 226 of FIG. 3 of the first workpiece 202, and is configured to electrostatically fix the outer peripheral region 226. The annular portion 212 depicted in FIGS. 5 and 6 further includes, for example, a receiving plate 228 (for example, an aluminum plate). The backing plate provides structural rigidity to the annular ESC 216. The backing plate 228 may also include a structure that can cool or heat the annular portion 216 via, for example, one or more cooling channels 230, one or more heaters (not shown), or the like.

環状部２１２は、別の例で、図３の第１の加工物２０２が静電気的に環状部２１２に固定されたとき、第１の加工物の外周領域２２６がクランプ装置２００と接触し、一方で第１の加工物の中心領域２３２がクランプ装置の中心部２１４（例えば、ヒーター２１８）と接触または接触しないように構成されている。環状部２１２から供給される型締力は、例えば、クランプ装置２００のクランプ面２２４に対する固定位置において、第１の加工物２０２を維持するのに十分であることが理解できるであろう。第１のモードで動作するとき、例えば、第１の加工物２０２は、環状部２１２のクランプ面２２４に固定される。ヒーター２１８は動作せず、クランプ装置２００は、環状部がクランプ面２２４の固定位置において第１の加工物を維持するように動作する。   The annular portion 212 is another example, and when the first workpiece 202 of FIG. 3 is electrostatically fixed to the annular portion 212, the outer peripheral area 226 of the first workpiece is in contact with the clamping device 200, while The center region 232 of the first workpiece is configured to contact or not contact the center portion 214 (eg, heater 218) of the clamping device. It will be appreciated that the clamping force supplied from the annular portion 212 is sufficient to maintain the first workpiece 202 in a fixed position relative to the clamping surface 224 of the clamping device 200, for example. When operating in the first mode, for example, the first workpiece 202 is secured to the clamping surface 224 of the annular portion 212. The heater 218 does not operate, and the clamping device 200 operates so that the annular portion maintains the first workpiece at the fixed position of the clamping surface 224.

従って、第１のモードで動作しているとき、環状部２１２は、例えば、環状部２１２内に規定された、水または他の冷却剤が還流する１つ以上の冷却水路２３０により熱的に冷却されていてもよい。例えば、図１のイオン注入システム１００を介して第１の加工物２０２にイオンが注入される間、第１の加工物の熱容量が、該第１の加工物による経験則から得られた最高温度に十分に抑えられることを確保するために、イオン注入の注入量が制限される。従って、本例の第１のモードにおいて動作しているとき、クランプ装置２００は、第１の加工物２０２の温度制御を行う。これにより、有利に加工物を処理できるように、第１の加工物が冷却される。   Thus, when operating in the first mode, the annulus 212 is thermally cooled by, for example, one or more cooling channels 230 defined within the annulus 212 to which water or other coolant circulates. May be. For example, while ions are being implanted into the first workpiece 202 via the ion implantation system 100 of FIG. 1, the heat capacity of the first workpiece is the highest temperature obtained from an empirical rule with the first workpiece. In order to ensure that the ion implantation is sufficiently suppressed, the amount of ion implantation is limited. Therefore, when operating in the first mode of this example, the clamping device 200 controls the temperature of the first workpiece 202. This cools the first workpiece so that the workpiece can be advantageously processed.

図４のクランプ装置２００は、開示の別の模範的な態様に従うと、図７により具体的な詳細が描写されているように、第２のモードにおいて、第２の加工物２０６の位置を選択的に維持するようにさらに構成されている。動作の第２のモードにおいて、クランプ装置２００は、図４に描写されるヒーター２１８を介する処理（例えば、イオン注入）の間、第２の加工物２０６を加熱するためにさらに構成されている。上記の第２の加工物２０６は、例えば、第１の加工物２０２の寸法よりも小さい第２の寸法２０８である。従って、図７〜図９に描写される部２３４が備えられ、この担持部は、第２の加工物２０６を実質的に支持するために構成されている。例えば、図７に描写されているように、第２の加工物２０６は担持部２３４に搭載される。担持部は、図３の第１の加工物２０２と同じ寸法（例えば、第１の寸法２０４）を持つ。故に、第１の加工物を取り扱うのと同じように、第２の加工物を取り扱うことができる（例えば、担持するまたは固定する）。例えば、担持部２３４は第３の寸法２３６（例えば、第３の直径）あり、担持部の第３の寸法は、図３の第１の加工物２０２の第１の寸法２０４と概ね同一である。図７〜図９の担持部２３４は、例えば、酸化アルミニウム、炭化珪素、二酸化珪素および第２の加工物２０６の処理に用いられるその他の材料のうちの１つ以上から構成されている。   4 according to another exemplary aspect of the disclosure selects the position of the second workpiece 206 in the second mode, as illustrated in more detail in FIG. It is further configured to maintain it. In the second mode of operation, the clamping device 200 is further configured to heat the second workpiece 206 during processing (eg, ion implantation) via the heater 218 depicted in FIG. Said 2nd workpiece 206 is the 2nd dimension 208 smaller than the dimension of the 1st workpiece 202, for example. Accordingly, a portion 234 depicted in FIGS. 7-9 is provided, the carrier being configured to substantially support the second workpiece 206. For example, as depicted in FIG. 7, the second workpiece 206 is mounted on the carrier 234. The carrier has the same dimensions (eg, first dimension 204) as the first workpiece 202 of FIG. Thus, the second workpiece can be handled (eg, carried or fixed) in the same manner as the first workpiece. For example, the carrier 234 has a third dimension 236 (eg, a third diameter), and the third dimension of the carrier is generally the same as the first dimension 204 of the first workpiece 202 of FIG. . 7 to 9 is made of, for example, one or more of aluminum oxide, silicon carbide, silicon dioxide, and other materials used for processing the second workpiece 206.

担持部２３４は、より小さい第２の加工物が、図４のヒーター２１８とともに一般的配置に位置することが可能なように構成された結果、例えば、イオン注入のような処理の前および／または処理の間、第２の加工物が加熱される。図１０に描写されるように、ヒーター２１８は、１つの例では、１つ以上のランプ要素２３６を備える。１つ以上のランプ要素は、第２の加工物２０６を選択的に加熱するように備えられている。或いは、ヒーター２１８は、図１１の別の例で描写されているように、埋め込まれ、かつ、第２の加工物２０６を選択的に加熱するように構成された埋め込み抵抗コイル２２を備えている。ここで、ヒーター２１８は、これらに代えて、第２の加工物２０６に熱を移動させるように構成された、クランプ装置２００に内蔵された他の加熱装置（図示せず）を備えることができることにも注意すべきである。そして、全てのそのような加熱装置は、本発明の範囲に含まれる。   The carrier 234 is configured such that a smaller second workpiece can be positioned in a general arrangement with the heater 218 of FIG. 4, resulting in, for example, prior to processing such as ion implantation and / or During processing, the second workpiece is heated. As depicted in FIG. 10, the heater 218 includes one or more lamp elements 236 in one example. One or more ramp elements are provided to selectively heat the second workpiece 206. Alternatively, the heater 218 includes an embedded resistive coil 22 that is embedded and configured to selectively heat the second workpiece 206, as depicted in another example of FIG. . Here, the heater 218 can be provided with another heating device (not shown) built in the clamping device 200, which is configured to transfer heat to the second workpiece 206 instead. You should also be careful. And all such heating devices are included within the scope of the present invention.

本開示の別の例によれば、図７〜図８に描写されているように、担持部２３４は、例えば、１つ以上の保持装置２４０（例えば、つめ、指、ピン等）によって、第２の加工物２０６を選択的に保持するように構成されている。１つ以上の保持装置２４０は、例えば、処理条件に応じて、固定式または可倒式に構成されている。一方、別の例によると、図９に描写されているように、担持部２３４の形状は、第２の加工物２０６が段２４２に設置されるように構成されている。このように、１つ以上の保持装置２４０が規定され、第２の加工物２０６は担持部に入れ子になっている。第２の加工物の面２４４は、例えば、担持部３００に関連付けられた担持部面２４６に対して平坦となる、高くなる、または低くなることができる。１つ以上のピン２４８は、例えば、図７に描写されているように、第２の加工物の状態に応じで位置付けられる平面２５０に対して第２の加工物を並べるために担持部２３４にさらに組み入れられることができる。加えて、図１０と図１１に描写されるように、別の例では、１つ以上の補助的な機械式のクランプ２５２が備えられている。１つ以上の補助的な機械式のクランプは、環状静電チャック２１６により提供される静電気による固定に加えて、またはそれに代えて、クランプ装置に対する第１の加工物２０２および／または担持部２３４の固定を供給する。例えば、１つ以上の補助的な機械式のクランプ２５２は、第１の加工物、第２の加工物および環状静電チャック２１６のうちの１つ以上の所定の温度に基づいて、第１の加工物および／または担持部２３４のうちの１つ以上を固定するために導入される。   According to another example of the present disclosure, as depicted in FIGS. 7-8, the carrier 234 may be configured by, for example, one or more retaining devices 240 (eg, pawls, fingers, pins, etc.) The second workpiece 206 is configured to be selectively held. The one or more holding devices 240 are configured to be fixed or retractable, for example, depending on processing conditions. On the other hand, according to another example, as depicted in FIG. 9, the shape of the carrier 234 is configured such that the second workpiece 206 is placed on the step 242. In this way, one or more holding devices 240 are defined, and the second workpiece 206 is nested in the carrier. The surface 244 of the second workpiece can be flat, raised, or lowered with respect to the carrier surface 246 associated with the carrier 300, for example. One or more pins 248 may be on the carrier 234 to align the second workpiece with respect to a plane 250 that is positioned depending on the state of the second workpiece, for example, as depicted in FIG. It can be further incorporated. In addition, as depicted in FIGS. 10 and 11, in another example, one or more auxiliary mechanical clamps 252 are provided. One or more auxiliary mechanical clamps may be included in the first workpiece 202 and / or the carrier 234 relative to the clamping device in addition to or instead of the electrostatic fixation provided by the annular electrostatic chuck 216. Supply fixing. For example, the one or more supplemental mechanical clamps 252 may be configured based on a predetermined temperature of one or more of the first workpiece, the second workpiece, and the annular electrostatic chuck 216. Introduced to secure one or more of the workpiece and / or the carrier 234.

従って、上述の１つのクランプ装置２００を用いて、第１の寸法２０４（例えば、標準の（より大きい）ウエハー）の第１の加工物２０２へのイオン注入を低い温度で実行でき、第２の寸法（例えば、より小さいウエハー）の第２の加工物２０６へのイオン注入を高い温度で実行できる。   Thus, using one clamping device 200 described above, ion implantation into a first workpiece 202 of a first dimension 204 (eg, a standard (larger) wafer) can be performed at a lower temperature, and the second Ion implantation into a second workpiece 206 of dimensions (eg, a smaller wafer) can be performed at an elevated temperature.

別の例に従うと、図１２〜図１３により具体的な詳細が描写されているように、１つ以上のへり、段または障壁２５４が、中心部２１４および環状部２１２のうちの１つ以上の周りにさらに備えられている。１つ以上のへり、段および／または障壁２５４は、例えば、熱導電性のガスに対する障壁として通常備えられる。熱導電性ガスは、例えば、供給管２５８を介して１つ以上のへり、段および／または障壁によって規定された空間（例えば、中心部２１４の空間として本例で描写されている）に供給される。供給管２５８は、例えば、温度制御の目的で、ガスおよび電気信号（例えば、サーモカップル等）うちの１つ以上を中継するように動作可能である。熱導電性ガスは、処理されている加工物（例えば、第１または第２の加工物）に応じて、それぞれのヒーター２１８および／または環状部２１２を介して、図３の第１の加工物２０２または第２の加工物２０６に大きな熱伝導を与える。   According to another example, one or more edges, steps or barriers 254 may be connected to one or more of the central portion 214 and the annular portion 212, as depicted in greater detail in FIGS. There are more around. One or more edges, steps and / or barriers 254 are typically provided as a barrier to, for example, a thermally conductive gas. The thermally conductive gas is supplied to a space defined by one or more edges and steps and / or barriers (eg, depicted in this example as a space in the center 214), for example, via a supply tube 258. The The supply tube 258 is operable to relay one or more of gas and electrical signals (eg, thermocouples, etc.), for example, for temperature control purposes. The thermally conductive gas passes through the respective heater 218 and / or annular portion 212 depending on the workpiece being processed (eg, the first or second workpiece), and the first workpiece of FIG. High thermal conduction is provided to 202 or second workpiece 206.

上述のように、ヒーター２１８は、上記の箇所に位置づけられる第２の加工物２０６を選択的に加熱するように備えられている。従って、別の模範的な態様に従うと、図１２のクランプ装置２００は、温度監視器具２６０を備える。例えば、サーモスタット、サーモカップル、または、クランプ装置のクランプ面および／または加工物（例えば、図３の第１の加工物２０２および／または第２の加工物）のうちの１つ以上の温度を決定するように構成された他の温度監視装置である。クランプ装置２００の他の態様や機能と同様に処理条件および加工物の選択（例えば、第１と第２の加工物の型２０４と２０８）に基づいて、図１の制御部１５０は、ヒーター２１８、環状静電チャック２１６、１つ以上の冷却水路２３０を介した冷却および１つ以上の補助的な機械式のクランプ２５２のうちの１つ以上を動作させるようにさらに構成されている。加えて、別の模範的な態様に従うと、クランプ装置２００は、図１２〜図１３で描写された熱シールド２６２をさらに備えている。熱シールドは、実質的にヒーター２１８を取り囲み、クランプ装置の環状部２１２をヒーターで生成される高温にさらされること防いでいる。別例に従うと、装置シールド２６４は、イオンビームが当たる等のような加工からクランプ装置２００への損害を最小限にしている。   As described above, the heater 218 is provided to selectively heat the second workpiece 206 positioned at the location. Thus, according to another exemplary aspect, the clamping device 200 of FIG. 12 includes a temperature monitoring instrument 260. For example, determining the temperature of one or more of a thermostat, thermocouple, or clamping surface and / or workpiece of a clamping device (eg, first workpiece 202 and / or second workpiece of FIG. 3). It is the other temperature monitoring apparatus comprised so that. Based on the processing conditions and workpiece selection (eg, first and second workpiece molds 204 and 208) as well as other aspects and functions of the clamping device 200, the controller 150 of FIG. Further configured to operate one or more of the annular electrostatic chuck 216, cooling via one or more cooling channels 230 and one or more auxiliary mechanical clamps 252. In addition, according to another exemplary aspect, the clamping device 200 further comprises a heat shield 262 depicted in FIGS. 12-13. The heat shield substantially surrounds the heater 218 and prevents the annular portion 212 of the clamping device from being exposed to the high temperatures generated by the heater. According to another example, the device shield 264 minimizes damage to the clamping device 200 from processing such as an ion beam hit.

本開示は、図１４に描写されているように、静電チャックに対して様々な寸法の加工物を効果的に固定するための方法３００を含んでいる。模範的な方法は、一連の行為または事象として説明されているが、本発明はそのような行為または事象の順序付けた説明によって限定されない。本発明において、いくつかのステップは、異なる順番および／または描写されている以外の他のステップと同時に行われてもよいことに注意すべきである。加えて、本発明に従ったすべての描写されたステップは、方法の実施に必須ではない。その上、方法がここで描写され記述されたシステムと関連して実施されることができることは描写されていない他のシステムと関連するのと同様に、明白である。   The present disclosure includes a method 300 for effectively securing various sized workpieces to an electrostatic chuck, as depicted in FIG. Although an exemplary method has been described as a series of actions or events, the invention is not limited by the ordered description of such actions or events. It should be noted that in the present invention, some steps may be performed in a different order and / or simultaneously with other steps other than those depicted. In addition, all depicted steps in accordance with the present invention are not essential to the performance of the method. Moreover, it is apparent that the method can be implemented in connection with the systems depicted and described herein, as well as in connection with other systems not depicted.

図１４に描写された１つの例に従って、方法は、動作３０２で第１の加工物と第２の加工物とを供給することを含む。第１および第２の加工物は、異なる寸法である（例えば、第１の加工物は、第２の加工物よりも大きい直径を持つ）。判定は動作３０４で行われ、第１の加工物または第２の加工物が処理されるかが決定される。動作３０４での判定が第１の寸法の第１の加工物であるとすれば、動作３０６で第１の加工物はクランプ装置のクランプ面に直接設置される。そして、第１の加工物は、動作３０８でさらに固定される。動作３１０で、第１の加工物もまた処理の間冷却される。１つの例に従うと、環状部は冷却液によって冷却され、ヒーターを動作させないことで、第１の加工物を実質的に冷却することができる。クランプ装置の中心部は、例えば、第１の加工物に接触しない。第１の加工物は、動作３１２でクランプ装置のクランプ面からさらに取り外される。   In accordance with one example depicted in FIG. 14, the method includes providing a first workpiece and a second workpiece at operation 302. The first and second workpieces are of different dimensions (eg, the first workpiece has a larger diameter than the second workpiece). A determination is made at operation 304 to determine whether the first workpiece or the second workpiece is processed. If the determination in act 304 is a first workpiece of the first dimension, then in act 306 the first workpiece is placed directly on the clamping surface of the clamping device. The first workpiece is then further secured in operation 308. At operation 310, the first workpiece is also cooled during processing. According to one example, the annulus is cooled by the coolant and the first workpiece can be substantially cooled by not operating the heater. The central part of the clamping device does not contact the first workpiece, for example. The first workpiece is further removed from the clamping surface of the clamping device at operation 312.

動作３０４での判定が、第２の寸法の第２の加工物の供給であった場合、動作３１４で加工物担持部がさらに供給される。加工物担持部は、第１の加工物の寸法（例えば、直径）と同じ寸法（例えば、直径）を持ち、前述のように加工物担持部は第２の加工物を選択的に維持するようにさらに構成されている。１つの例では、第２の加工物は、動作３１４で加工物担持部に設置され、加工物担持部は、動作３１６で静電クランプに設置される。ここで、第２の加工物は、クランプ装置の前述の中心部（例えば、前述のヒーター）に位置付けられる。そして、担持部は、動作３１８でクランプ装置（例えば、静電気的な環状部または前述の補助的な機械式のクランプを介して）に固定される。例えば、クランプ電圧は、クランプ面に対して加工物担持部を選択的に静電気によって固定する静電クランプ環状部に供給される。動作３２０では、第２の加工物が加熱される。１つの例で、第２の加工物は炭化珪素から構成され、高温注入が要求され、ヒーターは多くの熱（例えば６００℃〜１４００℃）を供給するように構成されている。動作３２２で、担持部はクランプ装置から取り外され、第２の加工物は動作３２４で担持部からさらに取り外される。   If the determination in operation 304 is the supply of a second workpiece of the second dimension, the workpiece carrier is further supplied in operation 314. The workpiece carrier has the same dimension (eg, diameter) as the dimension (eg, diameter) of the first workpiece, and as described above, the workpiece carrier selectively maintains the second workpiece. It is further configured. In one example, the second workpiece is installed on the workpiece carrier in operation 314 and the workpiece carrier is installed on the electrostatic clamp in operation 316. Here, the second workpiece is positioned at the aforementioned central portion (eg, the aforementioned heater) of the clamping device. The carrier is then secured to the clamping device (eg, via an electrostatic annulus or the aforementioned auxiliary mechanical clamp) at operation 318. For example, the clamp voltage is supplied to an electrostatic clamp annular portion that selectively fixes the workpiece carrying portion to the clamp surface by static electricity. In act 320, the second workpiece is heated. In one example, the second workpiece is composed of silicon carbide, high temperature injection is required, and the heater is configured to supply a lot of heat (e.g., 600C to 1400C). At act 322, the carrier is removed from the clamping device and the second workpiece is further removed from the carrier at act 324.

このように本発明に従うと、共通のクランプ装置がさらに異なる直径を持つ第１と第２の加工物を固定するのに活用される。ここで、静電クランプはさらに必要な処理条件および／または要件に基づいて、それぞれの加工物を加熱または冷却をするように構成される。従って、本発明は様々な寸法の加工物に対して改善されたクランプ能力を提供する静電チャックを提供し、そしてさらに有利な処理、特に処理温度の向上を提供する。   Thus, according to the present invention, a common clamping device is utilized to fix the first and second workpieces having different diameters. Here, the electrostatic clamp is further configured to heat or cool the respective workpiece based on the required processing conditions and / or requirements. Accordingly, the present invention provides an electrostatic chuck that provides improved clamping capability for workpieces of various sizes and provides further advantageous processing, particularly increased processing temperature.

本発明は、特定の好ましい実施形態または複数の実施形態について明らかにして記述されているが、この明細書および添付図の参照および理解において、均等の交換または変更を他の当業者が成し得ることが可能であることは明白である。特に断りのない限り、本発明の実施形態において種々の機能を有する構成物（アッセンブリー、装置、回路等）について用いられた文言（手段に付与された符号も含む）は、構成上同一でなくとも同等の機能を有する構成物（機能上同等の構成物）についても用いられる。加えて、本発明特有の特徴は複数ある実施形態のうちの１つに関して開示されたが、このような特徴は、所定のまたは特定の利用に関して所望されるまたは好ましい他の形態について得られる１つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。   While the invention has been described in terms of certain preferred embodiments or embodiments, equivalent replacements or modifications may be made by other persons skilled in the art upon reference and understanding of this specification and the accompanying drawings. It is clear that it is possible. Unless otherwise specified, the wordings (including symbols given to the means) used for the components (assemblies, devices, circuits, etc.) having various functions in the embodiments of the present invention are not necessarily the same in configuration. It can also be used for components having equivalent functions (functionally equivalent components). In addition, while unique features of the present invention have been disclosed for one of several embodiments, such features may be obtained for other forms that are desirable or preferred for a given or specific application. You may combine with the above other characteristics.

Claims (20)

第１の加工物および第２の加工物の位置を選択的に維持するクランプ装置であって、
クランプ面を備えるとともに、上記第２の加工物の直径よりも大きい上記第１の加工物の直径に関連付けられた直径を有しており、上記クランプ面に上記第１の加工物の外周部を選択的に静電気によって固定するように構成された、非静電気的な中心部を実質的に囲む静電クランプ板環状部と、
ヒーターを備えるとともに、上記第２の加工物の直径に関連付けられた直径を有する、上記非静電気的な中心部と、
上記第２の加工物を実質的に保持するように構成され、上記静電クランプ板環状部に応じた直径を有する加工物担持部とを備え、上記静電クランプ板環状部は、該静電クランプ板環状部の上記クランプ面に、上記加工物担持部を選択的に固定するように構成されており、上記非静電気的な中心部に関する上記第２の加工物の位置を選択的に維持するクランプ装置。 A clamping device for selectively maintaining the position of a first workpiece and a second workpiece,
A clamp surface, and a diameter associated with the diameter of the first workpiece that is greater than the diameter of the second workpiece, the outer periphery of the first workpiece on the clamp surface An electrostatic clamp plate annulus substantially surrounding the non-electrostatic center, configured to be selectively electrostatically secured;
The non-electrostatic center comprising a heater and having a diameter associated with the diameter of the second workpiece;
A workpiece carrying portion configured to substantially hold the second workpiece and having a diameter corresponding to the electrostatic clamp plate annular portion, wherein the electrostatic clamp plate annular portion includes the electrostatic clamp plate annular portion. The workpiece carrying portion is configured to be selectively fixed to the clamp surface of the annular portion of the clamp plate, and the position of the second workpiece with respect to the non-electrostatic center portion is selectively maintained. Clamping device. 上記静電クランプ板環状部は、上記第１の加工物の上記外周部に関連付けられた１つ以上の電極を備え、上記１つ以上の電極に供給される電圧によって、上記クランプ面に、少なくとも上記第１の加工物を静電気によって選択的に付着させる動作が可能である請求項１に記載のクランプ装置。   The electrostatic clamp plate annular portion includes one or more electrodes associated with the outer peripheral portion of the first workpiece, and at least on the clamp surface by a voltage supplied to the one or more electrodes. The clamp device according to claim 1, wherein the first workpiece can be selectively attached by static electricity. 上記１つ以上の電極に供給される電圧によって、上記クランプ面に、上記加工物担持部を静電気によって選択的に付着させる動作が可能である請求項２に記載のクランプ装置。   The clamp apparatus according to claim 2, wherein an operation of selectively attaching the workpiece carrying part to the clamp surface by static electricity is possible by a voltage supplied to the one or more electrodes. １つ以上の補助クランプ部材をさらに備え、該補助クランプ部材は、上記第１の加工物および上記加工物担持部のうちの１つ以上における、少なくとも一部分を上記クランプ面に固定する請求項１に記載のクランプ装置。   2. The one or more auxiliary clamp members, wherein the auxiliary clamp member fixes at least a portion of one or more of the first workpiece and the workpiece carrier to the clamp surface. The clamping device as described. 上記第１の加工物および上記第２の加工物の１つ以上は、珪素、炭化珪素、ゲルマニウムおよびヒ化ガリウムのうちの１つ以上を含む請求項１に記載のクランプ装置。   The clamping device according to claim 1, wherein one or more of the first workpiece and the second workpiece includes one or more of silicon, silicon carbide, germanium, and gallium arsenide. 上記加工物担持部は、酸化アルミニウム、炭化珪素、二酸化珪素のうちの１つ以上を含む請求項１に記載のクランプ装置。   The clamp device according to claim 1, wherein the workpiece carrier includes one or more of aluminum oxide, silicon carbide, and silicon dioxide. 上記ヒーターは、上記非静電気的な中心部に関連付けられた、加熱ランプおよび抵抗性ヒーターのうちの１つ以上を備える請求項１に記載のクランプ装置。   The clamping device according to claim 1, wherein the heater comprises one or more of a heating lamp and a resistive heater associated with the non-electrostatic center. 上記加工物担持部に上記第２の加工物が保持されているとき、上記ヒーターは、少なくとも上記第２の加工物の面の下側に位置する請求項１に記載のクランプ装置。   The clamp device according to claim 1, wherein when the second workpiece is held on the workpiece carrier, the heater is positioned at least below the surface of the second workpiece. 上記静電クランプ板環状部と上記非静電気的な中心部との間に位置するシールドをさらに備え、該シールドは、上記静電クランプ板環状部と上記非静電気的な中心部との間に断熱層を形成する請求項１に記載のクランプ装置。   The shield further comprises a shield positioned between the electrostatic clamp plate annular portion and the non-electrostatic center portion, and the shield is thermally insulated between the electrostatic clamp plate annular portion and the non-electrostatic center portion. The clamping device according to claim 1, wherein the layer is formed. 上記加工物担持部は、上記第２の加工物を選択的に抑える１つ以上の保持装置をさらに備える請求項１に記載のクランプ装置。   The clamp apparatus according to claim 1, wherein the workpiece carrier further includes one or more holding devices that selectively restrain the second workpiece. 上記加工物担持部は、該加工物担持部に関する固定された回転位置に上記第２の加工物を選択的に維持するように構成された、平面およびピンのうちの１つ以上を備える請求項１に記載のクランプ装置。   The workpiece carrier comprises one or more of a plane and a pin configured to selectively maintain the second workpiece in a fixed rotational position relative to the workpiece carrier. 2. The clamping device according to 1. 上記第１の加工物および上記第２の加工物のうちの１つ以上は、珪素、炭化珪素、ゲルマニウムおよびヒ化ガリウムのうちの１つ以上を含む請求項１に記載のクランプ装置。   The clamping device according to claim 1, wherein one or more of the first workpiece and the second workpiece includes one or more of silicon, silicon carbide, germanium, and gallium arsenide. 上記静電クランプ板環状部は、該静電クランプ板環状部の上記クランプ面に、上記加工物担持部を静電気によって選択的に固定するようにさらに構成されており、上記非静電気的な中心部に関する上記第２の加工物の位置を選択的に維持する請求項１に記載のクランプ装置。   The electrostatic clamp plate annular portion is further configured to selectively fix the workpiece carrying portion to the clamp surface of the electrostatic clamp plate annular portion by static electricity, and the non-electrostatic center portion. The clamping device according to claim 1, wherein the position of the second workpiece is selectively maintained. 不定寸法の加工物のクランプ方法であって、
第２の寸法より大きい第１の寸法の第１の加工物と、上記第２の寸法の第２の加工物とを供給し、
上記第２の加工物を選択的に保持する、上記第１の寸法と近似した第３の寸法を持つ加工物担持部を供給し、
上記第２の加工物を上記加工物担持部に設置し、
非静電気的な中心部を実質的に囲む静電クランプ環状部を備えたクランプ装置のクランプ面に、上記第１の加工物および上記加工物担持部のうちの１つを設置し、
上記静電クランプ環状部に対して型締力を選択的に供給して、上記クランプ面に、第１の加工物および加工物担持部のそれぞれを選択的に固定するクランプ方法。 A method for clamping workpieces of indefinite dimensions,
Providing a first workpiece having a first dimension greater than the second dimension and a second workpiece having the second dimension;
Supplying a workpiece carrier having a third dimension close to the first dimension for selectively holding the second workpiece;
Installing the second workpiece on the workpiece carrier,
Installing one of the first workpiece and the workpiece carrier on a clamping surface of a clamping device having an electrostatic clamping annulus substantially surrounding a non-electrostatic center;
A clamping method of selectively supplying a clamping force to the electrostatic clamp annular portion and selectively fixing each of the first workpiece and the workpiece holding portion to the clamp surface. 上記第２の加工物を保持している上記加工物担持部が上記クランプ面に固定されたとき、上記クランプ装置の上記中心部を加熱することをさらに含む請求項１４に記載の方法。   15. The method of claim 14, further comprising heating the central portion of the clamping device when the workpiece carrier holding the second workpiece is secured to the clamping surface. 上記中心部の加熱は、上記第２の加工物に関連付けられた、加熱ランプアッセンブリーおよび抵抗性ヒーターアッセンブリーのうちの１つ以上にエネルギーを与えることを含む請求項１５に記載の方法。   The method of claim 15, wherein heating the central portion includes energizing one or more of a heating lamp assembly and a resistive heater assembly associated with the second workpiece. 上記第１の加工物が上記クランプ面に固定されたとき、上記静電クランプ環状部を冷却することをさらに含む請求項１４に記載の方法。   The method of claim 14, further comprising cooling the electrostatic clamp annulus when the first workpiece is secured to the clamping surface. １つ以上の所定の状態に基づいて、上記第１の加工物および上記加工物担持部のうちの１つ以上に、補助的な機械式の型締力を選択的に供給することをさらに含む請求項１４に記載の方法。 Based on one or more predetermined conditions, to one or more of the first workpiece contact and the workpiece carrier part, further to selectively supply the clamping force of the auxiliary mechanical 15. The method of claim 14, comprising. 上記１つ以上の所定の状態には、上記第１の加工物および上記クランプ装置のうちの１つ以上の所定温度が含まれる請求項１８に記載の方法。 The aforementioned one or more predetermined states, the method according to claim 18 in which one or more predetermined temperature of said first workpiece contact and the clamping device is included. 上記静電クランプに対する型締力の選択的な供給は、上記静電クランプ環状部に対してクランプ電圧の選択的に供給することを含み、上記クランプ面に、上記第１の加工物および上記加工物担持部のそれぞれを静電気によって選択的に固定する請求項１４に記載の方法。   The selective supply of the clamping force to the electrostatic clamp includes the selective supply of a clamp voltage to the electrostatic clamp annular portion, and the first workpiece and the processing are applied to the clamp surface. The method according to claim 14, wherein each of the object carrying portions is selectively fixed by static electricity.
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