特許 6184561 パターン化されたウェハを取り付けるための取付け装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6184561

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】パターン化されたウェハを取り付けるための取付け装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20170814BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 P

【請求項の数】11

【外国語出願】

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-140890(P2016-140890)

(22)【出願日】2016年7月15日

(62)【分割の表示】特願2014-525325(P2014-525325)の分割

【原出願日】2011年8月12日

(65)【公開番号】特開2016-197745(P2016-197745A)

(43)【公開日】2016年11月24日

【審査請求日】2016年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】508333169

【氏名又は名称】エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ヴェアナー タルナー

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル ブルクシュタラー

【審査官】 内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特開2007-19067（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2003-303874（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平8-37227（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平1-129438（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パターン（１１）を有する、基板（１０）の一方のパターン側（１０ｓ）を取り付け且つ保持するための取付け装置であって、前記パターン（１１）は、パターンギャップが前記パターン（１１）の上面と前記基板（１０）の前記パターン側（１０ｓ）との間に形成されるように、前記基板（１０）の前記パターン側（１０ｓ）からずれた上面を有し、前記取付け装置は、
実質的に円形の取付け面（３ｏ）を有する取付け部材（３）を備え、
前記取付け面（３ｏ）は、前記取付け面（３ｏ）を貫通し且つ前記取付け面（３ｏ）の外側の環状面（８）に配置された吸引通路（７）を有し且つ前記パターン側（１０ｓ）で前記パターン（１１）を支持する平らな取付け面（３ｏ）として形成され、
前記吸引通路（７）は、前記取付け装置によって前記基板（１０）が取り付けられ且つ保持されるときに前記パターン（１１）が前記取付け面（３ｏ）に接触するように複数の吸引孔で開口し、前記複数の吸引孔は、前記取付け面（３ｏ）の回転中心に対し少なくとも部分的に径方向外側に前記パターン（１１）から相対的にずれて配置されており、
前記複数の吸引孔は、前記基板（１０）の前記パターン側（１０ｓ）と前記複数の吸引孔との間に環状ギャップ（１７）が形成されるように、前記基板（１０）の前記パターン側（１０ｓ）から離れて配置されており、前記環状ギャップ（１７）は、連続的な流れが前記環状ギャップ（１７）を通過し、前記基板（１０）が前記取付け装置によって保持されている間に前記吸引通路（７）が維持されるように、形成されている、ことを特徴とする取付け装置。

【請求項2】

前記外側の環状面（８）は、前記取付け面（３ｏ）の周縁部（Ｕ）から前記取付け面（３ｏ）の回転中心に向かって延在している円環として形成されており、前記外側の環状面（８）は、前記取付け面（３ｏ）の直径（Ｄ_３）の１／２未満の環幅（Ｒ）を有する、請求項１記載の取付け装置。

【請求項3】

前記連続的な流れは、
前記取付け部材（３）において、前記複数の吸引孔が形成される第１の通路端部をそれぞれが有する複数の貫通開口として形成された複数の吸引通路（７）と、
前記第１の通路端部とはそれぞれ前記貫通開口の反対側の端部である、前記貫通開口の第２の通路端部（７ｅ）の各々において前記複数の吸引通路（７）と接続された流体室（６）と、
該流体室（６）に接続しており、ポンプに接続するように設けられた圧力接続部（１３）と、
を有する流れ通路を通過する、請求項１記載の取付け装置。

【請求項4】

前記複数の吸引孔は、吸引面（Ｆ_２）を形成し、前記吸引面（Ｆ_２）は、前記吸引通路（７）の一部を少なくとも部分的に閉鎖することにより調節可能である、請求項３記載の取付け装置。

【請求項5】

前記流体室（６）は、流体室部材（２）と前記取付け部材（３）との間に形成されている、請求項３記載の取付け装置。

【請求項6】

前記流れ通路は、前記流体室（６）の領域に、前記吸引面（Ｆ_２）及び／又は前記圧力接続部（１３）の流れ横断面（Ｆ_１）よりも、少なくとも５倍大きな流れ横断面を有している、請求項４記載の取付け装置。

【請求項7】

前記取付け面（３ｏ）は、前記取付け部材（３）の突出部（３ｅ）に設けられており、前記取付け面（３ｏ）の輪郭は、前記基板（１０）の面輪郭に等しい輪郭を有し、前記取付け面（３ｏ）の直径（Ｄ_３）は、２００ｍｍ〜４５０ｍｍである、請求項１記載の取付け装置。

【請求項8】

前記取付け面（３ｏ）は、弾性的なコーティング（１２）で被覆されている、請求項１記載の取付け装置。

【請求項9】

少なくとも１０本の前記吸引通路（７）の第１グループは、前記吸引通路（７）の第１グループが隣接する前記吸引通路（７）と等間隔で相対的に離れるように、前記外側の環状面（８）上の共通の第１の円に沿って位置している、請求項３記載の取付け装置。

【請求項10】

少なくとも１０本の吸引通路（７）の第２グループが、前記第１グループの吸引通路（７）に対して相対的にずらされて配置されており、前記吸引通路（７）の前記第２グループは、前記共通の第１の円よりも小さな半径を備えた、前記外側の環状面（８）の共通の第２の円に沿って位置している、請求項９記載の取付け装置。

【請求項11】

パターン（１１）を有する、基板（１０）の一方のパターン側（１０ｓ）を、取付け装置により取り付け且つ保持するための方法であって、前記パターン（１１）は、パターンギャップが前記パターン（１１）の上面と前記基板（１０）の前記パターン側（１０ｓ）との間に形成されるように、前記基板（１０）の前記パターン側（１０ｓ）からずれた上面を有する、方法において、前記方法は、
前記取付け装置の吸引通路（７）を通る連続的で制御可能な流れを生じさせるステップと、
前記基板（１０）を、前記取付け装置の前記吸引通路（７）を通る連続的で制御可能な流れを用いる前記取付け装置に取り付け且つ保持するステップと、を有し、
前記取り付け装置は、実質的に円形の取付け面（３ｏ）を有する取付け部材（３）を有し、
前記吸引通路（７）は、前記取付け面（３ｏ）を貫通して形成され、且つ前記取付け面（３ｏ）の外側の環状面（８）に配置されており、
前記取付け面（３ｏ）は、前記一方のパターン側（１０ｓ）上に前記パターン（１１）を支持するための平らな取付け面（３ｏ）として形成され、
前記吸引通路（７）は、前記取り付け装置によって前記基板（１０）が取り付けられ保持されるときに前記パターン（１１）が前記取付け面（３ｏ）に接触するように複数の吸引孔に開口し、前記複数の吸引孔は、前記取付け面（３ｏ）の回転中心に対し少なくとも部分的に半径方向外側に前記パターン（１１）から相対的にずれて配置されており、
前記複数の吸引孔は、前記基板（１０）の前記パターン側（１０ｓ）と前記複数の吸引孔との間に環状ギャップ（１７）が形成されるように、前記基板（１０）の前記一方のパターン側（１０ｓ）からずれており、
前記連続的で制御可能な流れは、前記基板（１０）が前記取付け装置によって保持されている間に前記連続的で制御可能な流れが維持されるように、前記環状ギャップ（１７）及び前記吸引通路（７）を通過する、ことを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１に記載の、パターンを有する基板のパターン側で基板、特にウェハを取り付けるための取付け装置に関する。

【0002】

このような取付け装置は、半導体工業分野において、特に電気的なコンポーネントを種々様々なプロセス段階で製造する際に、ウェハをハンドリングする「チャック」として用いられる。個々の構成部材群（パターン）が設けられたウェハは、製品用ウェハとも呼ばれる。各プロセス段階において重要なのは、ウェハを迅速、確実且つ容易に取り外せるように取付け装置に位置固定することにより、ウェハのハンドリングが、ウェハ加工の障害要因とならないようにすることである。パターンを有する製品用ウェハの位置固定は、ウェハが薄ければ薄いほど、また、製品用ウェハ上の構成部材のトポグラフィが際立っていたり高度であるほど、困難になる。ウェハにおけるあらゆる応力を可能な限り回避して、製品用ウェハ上に存在する、部分的に極めて高価なパターンが損傷されないようにすることが望ましい。製品用ウェハのパターン化されていない、つまり平らな側の位置固定に関しては種々様々な解決法があるのに対して、製品用ウェハのパターン化された側を位置固定する場合には、多数の技術的な問題が生じる。例えば、静電気による位置固定は問題がある。それというのも、パターンの電気回路が、場合によっては生じ得る電圧ピークによって破壊される恐れがあるからである。

【0003】

更に、電気的なパターンを可能な限り汚染せずに、（例えば接着剤による）不純物無しでハンドリングすることができるようにしたい。

【0004】

したがって本発明の課題は、迅速且つ確実で損傷がなく、反転可能で容易に制御可能な基板の取付け及び位置固定を可能にする、基板の取付け、ハンドリング並びに位置固定用の取付け装置を提供することにある。

【0005】

この課題は、請求項１記載の特徴により解決される。本発明の有利な改良は、従属請求項に記載されている。本発明の枠内には、明細書、請求項及び／又は図面に記載された特徴のうちの少なくとも２つから成る、あらゆる組み合わせも含まれる。記載された値の範囲では、述べられた限界値内に位置する値も、明らかに限界値として有効であり、任意の組み合わせにおいて用いることができる。

【0006】

本発明の根底を成す思想は、公知の真空チャックを改良して、基板のパターンを、基板を吸引する流体流に一緒に引き込んで、一様な、基板のパターン側全体にわたって可能な限り均一な吸引作用（吸引圧）を可能にする、という点にある。換言すると、本発明による取付け装置は、製品用ウェハに対する特に直線的に可変の、均一な圧力を可能にするので、基板を真空サンプルホルダ（取付け装置）に所望の圧力でもって取り付けることができるようになっている。有利には、基板に作用する圧力を、線形に関連して吸引圧を変化させることにより制御することができるようになっている。圧力は、吸引面積Ｆ_２によって規定される。

【0007】

従来技術に基づく真空チャックとは異なり、本発明では基板に沿って全面的に圧力を供給するのではなく、専ら取付け装置の取付け面の外側の環状面の範囲内でしか、吸引は想定されていない。本発明の構成により、極めて均一な圧力分布が、取付け装置の取付け面に沿って、特に吸引面以外でも得られるということが判った。

【0008】

本発明の有利な構成では、特に円環として形成された、外側の環状面が、取付け面の周縁部から、取付け面の中心Ｍに向かって延在しており、外側の環状面の、特に最大の又は平均的な環幅Ｒは、取付け面の直径Ｄ_３の１／２未満、特に１／５未満、有利には１／１０未満、更に有利には１／１００未満である。環幅Ｒが前記直径Ｄ_３若しくは残りの取付け面に比べて狭ければ狭いほど、且つ／又は取付け面の周縁部若しくは基板の周面に作用する吸引面が広範に設けられていればいるほど、取付け面（全体）に沿った圧力分布は驚くほど均一になる。

【0009】

以下、複数の面積パラメータから、円形面Ｆ_ｉにおいては特に円直径Ｄ_ｉから得られるｉ−ｔｅ面積を、Ｆ_ｉと云う。ｊ＝１．．Ｎ孔であるとすると、Ｆ_ｉは、Ｆ_ｉｊ孔の面積の和であると理解される。

【0010】

有利には、流体流は、以下の部分を有する流れ通路により形成される。即ち：
−取付け部材において吸入面Ｆ_２で終わる、特に貫通孔として形成された、多数の吸引通路、
−吸引通路の、吸引面Ｆ_２とは反対側に位置する通路端部に接続された流体室、及び
−制御可能な吸引装置を接続するために、流体室に接して設けられた少なくとも１つの圧力接続部。

【0011】

この場合、流体室６は、特に緩衝器として働くと同時に、吸引面Ｆ_２に沿った均一な吸引のための分配器として働くので、有利には、取付け装置を作動させるために、単一の圧力接続部と単一のポンプだけしか必要とされない。

【0012】

吸入面Ｆ_２が、特に吸入通路の一部を少なくとも部分的に閉鎖することにより調節可能である場合は、取付け装置を、種々様々なパターン／寸法（特にパターンの高さＨが重要である）を備えた種々様々な製品用基板に用いることができる。吸引通路の閉鎖は特に、吸引通路に接して／吸引通路の内部に設けられた、有利には個別に制御可能な弁により行うことができる。これに対して択一的に、本発明に基づいて考えられるのは、吸引通路の、吸引面Ｆ_２とは反対の側の端部に、（外側の環状面に対応するように）吸引通路の範囲に複数の開口を備えた回転可能なディスクを設けることである。このようにして吸引通路は、回転可能なディスクの回転により、完全に開放された状態から完全に閉鎖された状態まで、無段階調節可能である。これにより、全ての吸入通路が同時に無段階調節され得る。

【0013】

この場合、流体室が、取付け部材にシールされて結合された流体室部材と、取付け部材とから形成されていると、特に有利である。つまり、特に流体室部材を槽形状にフライス切削加工することにより、流体室は簡単に製造可能である。前記槽形状には、吸引通路の流体室に面した側の端部間の最大間隔よりも大きな直径を備えた、特に円筒形の切欠きが含まれる。つまり、流体室部材は、特に環状の周壁と、流体室を画成する上壁とから成っている。流体室部材は、結合部材、特にねじにより、取付け部材にシールされて結合される。シールとして有利には、流体室の直径よりも大きな直径を備えた円環状のシールが、流体室部材と取付け部材との間で、流体室の周りに設けられている。

【0014】

本発明の別の有利な構成では、流体室の領域の流れ通路が、吸引面Ｆ_２及び／又は圧力接続部の流れ横断面Ｆ_１と少なくとも同じ大きさの流れ横断面積、特に吸引面Ｆ_２及び／又は圧力接続部の流れ横断面Ｆ_１の少なくとも５倍、有利には１０倍、更に有利には少なくとも２０倍の大きさの流れ横断面積を有している。つまり、流体室は同時に、吸引通路から流入する流体の緩衝器及び集合空間として働く。

【0015】

更に有利には、吸引面積Ｆ_２は、取付け面と、この取付け面に取り付けられる基板との間に形成される環状ギャップの流入面積Ｚにほぼ相当するように選択されているか、又は調節可能である。環状ギャップは、基板のパターンの高さによって規定される高さＨを有していて、取付け面の周面に沿って、若しくは基板の周面に沿って、ほぼ円筒形状で延在しているので、流入面積Ｚは、基板若しくは取付け面の周囲長さと高さＨとから、少なくとも近似的に算出可能である。

【0016】

別の有利な構成では、取付け面が、取付け部材の突出部に設けられており、この突出部の輪郭は、処理すべき基板の面輪郭にほぼ等しくなるように、特に２００ｍｍ〜４５０ｍｍ、有利にはちょうど２００ｍｍ又は３００ｍｍ又は４５０ｍｍの取付け面の直径Ｄ_３を備えるように選択されている。この構成により、流入面積Ｚは、取付け面と、輪郭を有する基板上面との間の、いわば共通の外側輪郭に相当することになるので、流入面積Ｚは、より厳密に規定される。

【0017】

取付け面、特に突出部が、特に弾性的な層によって被覆されている場合は、一方では基板上に存在するパターンが傷つけられずに取付け面に取り付けられ、他方では（例えば金属摩耗による）汚染が回避される。

【0018】

特に少なくとも１０本の、有利には少なくとも５０本の、更に有利には少なくとも１００本の吸入通路の第１グループが、外側の環状面上の１つの共通の第１の円に沿って、特に互いに等間隔で位置していることにより、吸引は更に均一化される。それというのも、吸引通路を吸引面の中心Ｍに対して同心的に、若しくは取付け部材に対して回転対称的に配置することにより、特に取付け面と基板との間で一様な流体流が、取付け面の中心Ｍに到るまで生ぜしめられるからである。

【0019】

本発明の別の観点では、吸引通路間の間隔は、１ｍｍ未満、特に５００μｍ未満、有利には２５０μｍ未満、更に有利には１５０μｍ未満である。

【0020】

この場合、特に少なくとも１０本、有利には少なくとも２０本の吸引通路の第２グループが、特に第１グループの吸引通路に対してずらされて配置されていて、外側の環状面上の第１の円よりも小さな半径を備えた１つの共通の第２の円に沿って、特に中心Ｍに対して同心的に且つ／又は互いに等間隔で位置していると、特に有利である。このようにして、外側の環状面により多くの吸引通路が設けられるようになっており、設けられる吸引通路が多ければ多いほど、これらの吸引通路はより小さく形成されていてよく、基板の吸引はより一様に且つ傷つけることのないように行われる。同時に、外側の環状面に少なくとも２つのグループを配置したことにより、取付け部材のより高い安定性が得られる。したがって、上方に対する吸引通路の数は、吸引通路の最小限の直径と、取付け部材の寸法とによってしか、制限されていない。つまり、ずらされた複数の孔は、ウェハの縁部の機械的な安定性に不都合な影響を及ぼす恐れのある１本のスリットを代替するものとなっている。

【0021】

本発明の更に別の観点では、各吸入通路の直径Ｄ_２ｉの変更、特に制御に基づく流入面積Ｚが考えられる。

【0022】

複数の方法の特徴が開示されていた場合、これらは本発明に基づく方法として開示されたと見なして請求可能である。

【0023】

本発明の別の利点、特徴及び詳細は、以下の有利な実施形態の説明並びに図面に基づき明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1a】本発明による取付け装置を下から見て、断面線Ａ−Ａと共に示した図である。

【図1b】図１ａに示した断面線Ａ−Ａに沿った横断面図である。

【図2a】図１ｂを、取付け装置に取り付けられたパターン化された基板と共に示した図である。

【図2b】図２ａの一部を詳細に示した図である。

【図2c】図２ａの一部を詳細に示した図である。

【図3】流体シミュレーションプログラムにより計算された、表面３ｏの圧力分布の輪郭図である。

【図4】流体シミュレーションプログラムにより計算された、表面３ｏの圧力分布の輪郭図を拡大して示した図である。

【0025】

以下に、本発明の実施形態を図面につき詳しく説明する。

【0026】

図面において同一の構成部材又は同一の作用を有する構成部材には、同一の符号を付してある。

【0027】

図１ａに示した取付け装置１は、流体室部材２と、取付け部材３とから成っている。流体室部材２は、円筒のフライス切削加工により形成された、環状の周壁２ｗと、この環状の周壁２ｗを覆う上壁２ｏとから成っている。上壁２ｏは同時に、フライス切削加工された円筒の底部をも形成している。取付け部材３を流体室部材２に位置固定するために、流体室部材２の製造時に複数の雌ねじ山４ｉが周壁２ｗに切り込まれ、周壁２ｗの周りに互いに等間隔に配分される。流体室部材２の製造時には更に、少なくとも１つのシール溝２ｎが、流体室部材２と取付け部材３との間の結合面に設けられる。流体室部材２の製造時には更に、圧力接続部１３が上壁２ｏ内に設けられる。この圧力接続部１３には接続部材９がシールされて接続されているか、若しくは接続可能であり、この接続部材９は、ポンプ１６に接続された吸引管１４の接続に用いられる。吸引管１４内には、圧力測定用の１つ又は複数の測定装置１５が設けられていてよい。圧力測定は、ポンプ１６内及び／又は流れ通路内の別の位置で行うこともできる。

【0028】

圧力接続部１３は、流れ横断面Ｆ_１を、特に直径Ｄ_１を有する孔として有している。圧力接続部１３は、取付け装置１を通って延在する流れ通路の部分である。圧力接続部１３（延いては流れ通路）は、上壁２ｏと、周壁２ｗと、取付け部材３の固定側３ｂとにより形成される流体室６に通じている。

【0029】

取付け部材３は、実質的に流体室部材２、特に周壁２ｗに対応する外周面を備えた円筒形を有しているので、取付け部材３は、特にその平らな固定側３ｂでもって、流体室部材２との接触面に密着して結合可能である。このために、ねじとして形成された結合部材４を取り付けるために前記雌ねじ山４ｉに対応して配置された、複数のねじ取付け部４ａが設けられている。結合部材４を介して取付け部材３は流体室部材２に、これらの共通の接触面において位置固定可能であり、この場合、流体室６を周囲に対してシールするために、リングシールとして形成されたシール５が、シール溝２ｎと、場合によっては対応する取付け部材３のシール溝３ｕとに設けられている。

【0030】

流体室６は、流れ通路の別の部分を形成している。流体室６から出発して、流れ通路は、取付け部材３内に設けられた多数の吸引通路７により形成された流れ通路の別の部分に分割若しくは分岐される。

【0031】

吸引通路７は、特に互いに平行に延びる貫通孔として形成されていて、それらの端部７ｅは全て、流体室６に面して、若しくは流体室６内で終わっている。吸引通路７の反対側の端部は、基板１０の取付け用の取付け面３ｏの外側の環状面８の範囲内で終わっている。取付け面３ｏは、直径Ｄ_３と、傾斜して延在する段部３ａとを備えた円環として形成された突出部３ｅに設けられている。直径Ｄ_３は、基板１０の直径にほぼ相当する。

【0032】

吸引通路７の第１グループは、外側の環状面８内で所定の円に沿って配置されている一方で、吸引通路７の第２グループは、やはり外側の環状面８内で、より内側に位置する第２の円に沿って配置されている。これにより、最小限の直径Ｄ_２を有するできるだけ多くの吸引通路７が、取付け面３ｏの周縁部Ｕのできるだけ近くに設けられる。取付け部材３の厚さに基づき、外側の環状面８の内側に設けられた取付け面３ｏの支持部分は安定した状態を保つ。この支持部分に吸引通路７は全く設けられておらず、支持部分若しくは取付け面３ｏ全体は、平らに形成されている。

【0033】

取付け部材３の表面は、少なくとも部分的に、特に取付け面３ｏの領域において、柔軟な材料から成るコーティング１２により被覆されていてよい。前記材料は、特にポリマであり、有利にはエラストマである。コーティング１２は、基板１０上に設けられた精密なパターンを傷つけないため、並びに製品用基板として形成された基板１０の汚染を防ぐために用いられる。

【0034】

穿孔により製造される複数の吸引通路７は、特に回転対称的な取付け部材３の中心Ｍに対して同心的に配置されている。

【0035】

外側の環状面８の環幅Ｒは最小限に形成されていて、周縁部Ｕに沿ってできるだけ広範に配置されており、特に１ｍｍ〜５０ｍｍ、有利には１ｍｍ〜１０ｍｍである。前記直径Ｄ_３は、特に２００ｍｍ〜４５０ｍｍであり、有利にはちょうど２００ｍｍ、３００ｍｍ又は４５０ｍｍである。

【0036】

圧力接続部１３及びポンプ１６を介して流体室６に負圧を連続的に供給することにより、吸引通路７の流れ横断面の全体によって取付け面３ｏに形成された吸引面Ｆ_２に、吸引作用が生じる。このようにして、基板１０のパターン側１０ｓを、取付け面３ｏに対して吸引して位置固定することができるようになっている。吸引通路７が外側の環状面８（円環）にしか設けられていないにもかかわらず、外側の環状面８の内側で、取付け面３ｏと基板１０との間に位置する、パターン１１の混在した領域も、真空状態にされるか、若しくは驚くほど均一な負圧を供給される。均一な圧力分布は、前記領域内の統計的な多体系が、グランドカノニカルアンサンブルであると理解することにより、最も簡単に説明され得る。アンサンブル（集団）は、微視的な状態では相違しているが、同値の巨視的状態を有する、統計的な多体系のレプリカの集団である。グランドカノニカルアンサンブルは、粒子及びエネルギをやりとりすることのできるアンサンブルである。本発明による実施形態が連続的に粒子を縁部において吸引するにもかかわらず、常に若干の粒子が前記内側領域内に到達し、同様に粒子はまた、内側領域から再び出て行く。要するに、絶対的な真空、又は高真空だけが得られることは、決してない。それにもかかわらず、粒子の量は、一定の初期条件及び境界条件に基づいて、平均して一定に保たれる。（考察する領域の高さがわずかであるために分配関数への影響を無視することができる重力ポテンシャルは別にして、）統計的な分配関数を場所に依存して与えるようなポテンシャルは存在しないので、圧力分布はやはり、場所に不変の関数であらねばならない。これにより、パターン１１を備えた基板１０は極めて一様に、取付け面３ｏに対して位置固定される。ポンプ１６における負圧の制御により、且つ流れ通路の個々の部分の流れ横断面を介して、基板１０に作用する力が規定される。

【0037】

本発明に基づき最適であることが判ったのは、圧力接続部１３の横断面積Ｆ_１が、吸引通路７の横断面積、つまり吸引面積Ｆ_２の総和に、ほぼ等しくなっている場合である。この場合、面積Ｆ_１とＦ_２との比は、特に１：１０〜１０：１、有利には２：７〜７：２、より有利には３：５〜５：３、最も有利には４：５〜５：４となる。

【0038】

更に、吸引面積Ｆ_２は、有利には流入面積Ｚにほぼ相当するように選択されており、この流入面積Ｚは、吸入時にパターン１１の高さに基づいて、取付け面３ｏの周縁部Ｕと基板１０との間の環状ギャップ１７により形成される。この場合、流入面積Ｚは、環状ギャップ１７の周囲長さに、環状ギャップ１７の高さＨを掛けたものに相当し、この場合、特に吸入面積Ｆ_２と流入面積Ｚとの比は、４：５〜５：４が想定されている。

【0039】

基板１０を取付け装置１に保持しようとする限り、ポンプ１６を、流れ通路に沿った連続的な流体流を発生させるために作動させる必要がある。本発明では、上述した流れ通路の流れ横断面積に基づいて、単位時間当たりに吸引通路７を通流するガス量が、圧力接続部１３若しくは接続部材９を通って流体室６から出て行くガス量と同一になっている。

【0040】

トポグラフィカル(topographical)なパターン１１は、基板１０（ウェハ）を突出部３ｅ、つまり取付け面３ｏから、（環状ギャップ１７の高さＨに相当する）間隔Ｈを開けて隔てている。基板１０と取付け面３ｏとの間の空間は、吸引過程の開始時に自動的に、吸引面Ｆ_２における吸引圧をやや上回る所定の圧力レベルに減圧され、この圧力レベルは、次に続く流体室６の連続的な圧力供給に際して一定に保たれる。この時点で、流入面Ｚからポンプ１６までの流れ横断面に沿った、特に固定的な圧力特性線が存在している。

【0041】

つまり、本発明ではポンプの吸込み性能、特に体積流量又は容易に入手及び測定可能な別の物理量によって、取付け面３ｏにおいて基板１０に作用する圧力の大きさを制御することができるようになっており、この場合、吸込み性能の変更により、圧力が有利には直線的に変化される。本発明の別の実施形態では、弾性的なコーティング１２は、パターン１１が少なくとも部分的に、特に少なくとも高さＨの１／３だけ、有利には高さＨの１／２だけ、更に有利には高さＨの３／４だけ、弾性的なコーティング１２内に侵入する程度の弾性を有している。これにより、環状ギャップ１７の高さＨ′が低減するので、流入面積Ｚ′も相応して小さくなる。その結果、効果が強められる。同一の体積流量の場合、より小さな流入面積Ｚ′は、より大きな力を意味しており、延いてはウェハをコーティング１２内へ、より深く押し込むことになり、このことが更に、流入面積Ｚ′を減少させることになる。

【0042】

本発明の別の有利な実施形態では、特に前の段落で説明した実施形態との組み合わせにおいて、吸引通路７を、少なくとも部分的に閉鎖可能に形成することが考えられる。これにより、流入面積Ｚ′の動的な適合手段が得られる。

【符号の説明】

【0043】

１ 取付け装置
２ 流体室部材
２ｗ 周壁
２ｏ 上壁
２ｎ シール溝
３ 取付け部材
３ｏ 取付け面
３ｅ 突出部
３ｂ 固定側
３ｎ シール溝
４ 結合部材
４ｉ 雌ねじ山
４ａ ねじ取付け部
５ シール
６ 流体室
７ 吸引通路
７ｅ 端部
８ 外側の環状面
９ 接続部材
１０ 基板
１０ｓ パターン側
１１ パターン
１２ コーティング
１３ 圧力接続部
１４ 吸引管
１５ 測定装置
１６ ポンプ
１７ 環状ギャップ
Ｆ_１ 流れ横断面
Ｆ_２ 吸引面（積）
Ｕ 周縁部
Ｍ 中心
Ｒ 環幅
Ｄ_１ 直径
Ｄ_２ 直径
Ｄ_３ 直径
Ｚ 流入面（積）
Ｈ 高さ

【図1a】

【図1b】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3】

【図4】