特表 2024-546224 基板処理システムの電源ボックス用のマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-19

(54)【発明の名称】基板処理システムの電源ボックス用のマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20241212BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20241212BHJP

   H01L 23/473 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 M

H01L21/302 101G

H01L23/46 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523389

(86)(22)【出願日】2022-10-20

(85)【翻訳文提出日】2024-06-18

(86)【国際出願番号】 US2022047197

(87)【国際公開番号】W WO2023076093

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】63/271,636

(32)【優先日】2021-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】592010081

【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】パンデイ・アンカー

(72)【発明者】

【氏名】ゴメス・サム・サドリック

(72)【発明者】

【氏名】ケシャヴァマーシー・アルン

【テーマコード（参考）】

5E322

5F004

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA05

5E322AA11

5E322AB01

5E322AB06

5E322DA01

5E322DA03

5E322DA04

5E322FA01

5F004BA04

5F004BA20

5F004BB25

5F004BB26

5F004BC06

5F004BD04

5F004BD06

5F004CA04

5F004EA28

5F136CB06

5F136DA27

5F136FA51

(57)【要約】

【課題】
【解決手段】基板処理工具の電力回路用の冷却システムが、提供される。冷却システムは、マイクロチャネルアセンブリと、プリント回路板と、を含む。マイクロチャネルアセンブリは、入力マニホルドと、出力マニホルドと、マイクロチャネル層と、を含む。マイクロチャネル層は、入力マニホルドから出力マニホルドに延び、入力マニホルドから出力マニホルドに冷却材を渡すように構成されたマイクロチャネルを含む。プリント回路板は、少なくとも１つの構成要素担持層を含み、構成要素担持層は、入力マニホルドと出力マニホルドとの間のマイクロチャネル層に取り付けられる。少なくとも１つの構成要素担持層は、基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された電気構成要素を含む電力回路を含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理工具の電力回路用の冷却システムであって、
マイクロチャネルアセンブリであって、
入力マニホルドと、
出力マニホルドと、
前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに延び、前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに冷却材を渡すように構成された複数のマイクロチャネルを備えるマイクロチャネル層と、
を備える、マイクロチャネルアセンブリと、
少なくとも１つの構成要素担持層を備えるプリント回路板であって、前記少なくとも１つの構成要素担持層が、前記入力マニホルドと前記出力マニホルドとの間の前記マイクロチャネル層に取り付けられ、前記少なくとも１つの構成要素担持層が、前記基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された複数の電気構成要素を含む前記電力回路を備える、プリント回路板と、
を備える、冷却システム。

【請求項2】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネル層が、前記プリント回路板の層間に配設され、それによって前記マイクロチャネル層が、前記プリント回路板内に埋め込まれる、冷却システム。

【請求項3】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記少なくとも１つの構成要素担持層が、
前記マイクロチャネル層の第１の側面上に配設された第１の構成要素担持層と、
前記第１の側面と反対側の前記マイクロチャネル層の第２の側面上に配設された第２の構成要素担持層と、
を備える、冷却システム。

【請求項4】

請求項３に記載の冷却システムであって、
第１のパターンの導電性トレースを備え、前記マイクロチャネル層と前記第１の構成要素担持層との間に配設された第１の導電層と、
第２のパターンの導電性トレースを備え、前記マイクロチャネル層と前記第２の構成要素担持層との間に配設された第２の導電層と、
をさらに備える、冷却システム。

【請求項5】

請求項１に記載の冷却システムであって、
交流ボックスをさらに備え、
前記マイクロチャネルアセンブリおよび前記プリント回路板が、前記交流ボックスの同一の内部側壁上に取り付けられる、冷却システム。

【請求項6】

請求項５に記載の冷却システムであって、前記交流ボックスがハーメチックシールされる、冷却システム。

【請求項7】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルが、マイクロチャネルの第１のセットと、マイクロチャネルの第２のセットと、を含むマイクロチャネルの複数のセットを備え、
マイクロチャネルの前記複数のセットのうちの２つの隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットのそれぞれの中のマイクロチャネル間の距離よりも長い、冷却システム。

【請求項8】

請求項７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記第１のセット内のマイクロチャネル数が、マイクロチャネルの前記第２のセット内のマイクロチャネル数とは異なる、冷却システム。

【請求項9】

請求項７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記第１のセット内のマイクロチャネル数が、マイクロチャネルの前記第２のセット内のマイクロチャネル数と同一である、冷却システム。

【請求項10】

請求項７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記複数のセットの第１の隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットの第２の隣接するセット間の距離とは異なる、冷却システム。

【請求項11】

請求項７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記複数のセットの第１の隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットの第２の隣接するセット間の距離と同一である、冷却システム。

【請求項12】

請求項７に記載の冷却システムであって、
複数の導電層であって、
前記少なくとも１つの構成要素担持層が、複数の構成要素担持層を含み、
前記複数の導電層が、前記マイクロチャネル層と、前記複数の構成要素担持層との間に配設される、複数の導電層と、
前記複数のマイクロチャネルのセット間の空間で、前記マイクロチャネル層を通じて延び、前記複数の導電層の導電性トレースと接触するバイアと、
をさらに備える、冷却システム。

【請求項13】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルが直線形状である、冷却システム。

【請求項14】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルがシヌソイド形状を有する、冷却システム。

【請求項15】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記入力マニホルド、前記出力マニホルド、および前記マイクロチャネル層が、単体構造を形成する、冷却システム。

【請求項16】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネルアセンブリを通じて前記冷却材を循環させるように構成されたポンプと、
層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じて前記ポンプを操作するように構成されたコントローラと、
をさらに備える、冷却システム。

【請求項17】

基板処理工具の電力回路用の冷却システムであって、
マイクロチャネルアセンブリであって、
入力マニホルドと、
出力マニホルドと、
前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに延び、前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに冷却材を渡すように構成された複数のマイクロチャネルを備えるマイクロチャネル部材と、
を備える、マイクロチャネルアセンブリと、
第１のプリント回路板層と、第２のプリント回路板層と、を含む複数のプリント回路板層であって、前記第１のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第１の側面上に配設され、前記第２のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第２の側面上に配設され、前記複数のプリント回路板層が、前記基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された複数の電気構成要素を含む前記電力回路を備える、複数のプリント回路板層と、
を備える、冷却システム。

【請求項18】

請求項１７に記載の冷却システムであって、
前記第１のプリント回路板層が、第１の構成要素担持層と、第１の導電層と、を備え、
前記第２のプリント回路板層が、第２の構成要素担持層と、第２の導電層と、を備える、冷却システム。

【請求項19】

請求項１８に記載の冷却システムであって、
前記第１の導電層が第１のパターンの導電性トレースを備え、
前記第２の導電層が第２のパターンの導電性トレースを備える、冷却システム。

【請求項20】

請求項１７に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネル部材が、
前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドに接続するように構成された複数のフランジと、
前記複数のフランジ間に延び、前記複数のマイクロチャネルを含む中心部材と、
を備える、冷却システム。

【請求項21】

請求項２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと前記中心部材が、単一の構成要素として一体的に形成される、冷却システム。

【請求項22】

請求項２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジが、前記中心部材に対して垂直に延び、
前記複数のフランジおよび前記中心部材が、「Ｈ」形状の断面を有する、冷却システム。

【請求項23】

請求項２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと、前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドとの間に配設された複数のガスケットをさらに備える、冷却システム。

【請求項24】

請求項２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと、前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドとの間に配設された複数のＯリングをさらに備える、冷却システム。

【請求項25】

請求項１７に記載の冷却システムであって、
前記入力マニホルド、前記出力マニホルド、および前記マイクロチャネル部材が、単一の構成要素として一体的に形成される、冷却システム。

【請求項26】

請求項１７に記載の冷却システムであって、前記複数のマイクロチャネルが直線形状である、冷却システム。

【請求項27】

請求項１７に記載の冷却システムであって、前記複数のマイクロチャネルがシヌソイド形状を有する、冷却システム。

【請求項28】

請求項１７に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネルアセンブリを通じて前記冷却材を循環させるように構成されたポンプと、
層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じて前記ポンプを操作するように構成されたコントローラと、
をさらに備える、冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０２１年１０月２５日に出願された米国仮出願第６３／２７１，６３６号の特典を主張する。上記の出願の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、基板処理工具のＡＣ電源用の冷却システムに関する。

【背景技術】

【0003】

ここで与えられる背景説明は、本開示の文脈を一般に提示するためのものである。この背景部分で説明される範囲での、現在指定されている発明者の研究、ならびに普通なら出願時に従来技術と見なすことができない説明の態様は、明示的にも暗黙的にも、本開示に対する従来技術とは認められない。

【0004】

基板処理システムは、半導体ウェハなどの基板の堆積、エッチング、および／または他の処理を実施するために使用され得る。処理の間、基板が、基板処理システムの処理チャンバ内の基板支持上に配置される。１つまたは複数の前駆体を含むガス混合物が、処理チャンバ内に導入され得、プラズマが衝突して化学反応が活性化され得る。

【0005】

基板処理システムは、製造室内に配置された基板処理工具を含み得る。基板処理工具のそれぞれは、複数のプロセスモジュールまたはプロセスチャンバを含み得る。処理工具のそれぞれは、洗浄プロセス、堆積プロセス、エッチングプロセスなどの単一のタイプのプロセスを実施する。基板が、フロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）、および／またはロードロックなどの１つまたは複数の中間チャンバを通じて基板処理工具内に移送される。基板は、真空移送モジュール（ＶＴＭ）内のプロセスモジュール間で移送される。基板処理工具は、交流（ＡＣ）電源から電力を受けた様々な電子構成要素、デバイス、およびシステムを含む。

【発明の概要】

【0006】

基板処理工具の電力回路用の冷却システムが提供される。冷却システムは、マイクロチャネルアセンブリと、プリント回路板と、を含む。マイクロチャネルアセンブリは、入力マニホルドと、出力マニホルドと、マイクロチャネル層と、を含む。マイクロチャネル層は、入力マニホルドから出力マニホルドに延び、入力マニホルドから出力マニホルドに冷却材を渡すように構成されたマイクロチャネルを含む。プリント回路板は、少なくとも１つの構成要素担持層を含み、構成要素担持層は、入力マニホルドと出力マニホルドとの間のマイクロチャネル層に取り付けられる。少なくとも１つの構成要素担持層は、基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された電気構成要素を含む電力回路を含む。

【0007】

別の特徴では、マイクロチャネル層が、プリント回路板の層間に配設され、それによってマイクロチャネル層が、プリント回路板内に埋め込まれる。別の特徴では、少なくとも１つの構成要素担持層は、マイクロチャネル層の第１の側面上に配設された第１の構成要素担持層と、第１の側面と反対側のマイクロチャネル層の第２の側面上に配設された第２の構成要素担持層と、を含む。

【0008】

別の特徴では、冷却システムは、第１のパターンの導電性トレースを含み、マイクロチャネル層と第１の構成要素担持層との間に配設された第１の導電層と、第２のパターンの導電性トレースを含み、マイクロチャネル層と第２の構成要素担持層との間に配設された第２の導電層と、をさらに含む。別の特徴では、冷却システムは、交流ボックスをさらに含む。マイクロチャネルアセンブリおよびプリント回路板は、交流ボックスの同一の内部側壁上に取り付けられる。

【0009】

別の特徴では、交流ボックスがハーメチックシールされる。別の特徴では、マイクロチャネルは、マイクロチャネルのセットを含む。マイクロチャネルのセット間の距離は、マイクロチャネルのセットのそれぞれの中のマイクロチャネル間の距離よりも長い。別の特徴では、マイクロチャネルの各セットは、異なる数のマイクロチャネルを含む。

【0010】

別の特徴では、冷却システムは、導電層と、バイアと、をさらに含む。少なくとも１つの構成要素担持層は構成要素担持層を含む。導電層は、マイクロチャネル層と構成要素担持層との間に配設される。バイアは、マイクロチャネルのセット間の空間でマイクロチャネル層を貫いて延び、導電層の導電性トレースと接触する。

【0011】

別の特徴では、マイクロチャネルは直線形状である。別の特徴では、マイクロチャネルはシヌソイド形状を有する。

【0012】

別の特徴では、冷却システムは、マイクロチャネルアセンブリを通じて冷却材を循環させるように構成されたポンプと、層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じてポンプを操作するように構成されたコントローラと、をさらに含む。

【0013】

別の特徴では、基板処理工具の電力回路用の冷却システム。冷却システムは、マイクロチャネルアセンブリと、複数のプリント回路板層と、を含む。マイクロチャネルアセンブリは、入力マニホルドと、出力マニホルドと、マイクロチャネル部材と、を含む。マイクロチャネル部材は、入力マニホルドから出力マニホルドに延び、入力マニホルドから出力マニホルドに冷却材を渡すように構成されたマイクロチャネルを含む。プリント回路板層は、第１のプリント回路板層と、第２のプリント回路板層と、を含む。第１のプリント回路板層は、マイクロチャネル部材の第１の側面上に配設される。第２のプリント回路板層は、マイクロチャネル部材の第２の側面上に配設される。プリント回路板層は、基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された電気構成要素を含む電力回路を含む。

【0014】

別の特徴では、第１のプリント回路板層は、第１の構成要素担持層と、第１の導電層と、を含む。第２のプリント回路板層は、第２の構成要素担持層と、第２の導電層と、を含む。別の特徴では、第１の導電層は第１のパターンの導電性トレースを含む。第２の導電層は第２のパターンの導電性トレースを含む。

【0015】

別の特徴では、マイクロチャネル部材は、入力マニホルドおよび出力マニホルドに接続するように構成されたフランジと、フランジ間に延び、マイクロチャネルを含む中心部材と、を含む。別の特徴では、フランジおよび中心部材は、単一の構成要素として一体的に形成される。

【0016】

別の特徴では、フランジは、中心部材に対して垂直に延びる。フランジおよび中心部材は、「Ｈ」形状の断面を有する。別の特徴では、冷却システムは、フランジと、入力マニホルドおよび出力マニホルドとの間に配設されたガスケットをさらに含む。別の特徴では、冷却システムは、フランジと、入力マニホルドおよび出力マニホルドとの間に配設されたＯリングをさらに含む。別の特徴では、入力マニホルド、出力マニホルド、およびマイクロチャネル部材は、単一の構成要素として一体的に形成される。

【0017】

別の特徴では、マイクロチャネルは直線形状である。別の特徴では、マイクロチャネルはシヌソイド形状を有する。

【0018】

別の特徴では、冷却システムは、マイクロチャネルアセンブリを通じて冷却材を循環させるように構成されたポンプと、層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じてポンプを操作するように構成されたコントローラと、をさらに含む。

【0019】

本開示の別の適用範囲が、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかとなるであろう。詳細な説明および特定の例は、例示のためのものに過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。

【0020】

詳細な説明および添付の図面から本開示をより完全に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】例示的基板処理工具である。

【0022】

【図2】別の例示的基板処理工具の平面図である。

【0023】

【図3】本開示による、例示的交流（ＡＣ）電源ボックスを含む基板処理工具用の例示的電力システムの機能ブロック図である。

【0024】

【図4】本開示による例示的マイクロチャネルアセンブリである。

【0025】

【図5】本開示による、マイクロチャネル、導電層、およびプリント回路板層を示すマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の一部の分解図である。

【0026】

【図6】本開示による、１対のマニホルド間に配設されたマイクロチャネルのセットを示すマイクロチャネルアセンブリの例示的部分の斜視図である。

【0027】

【図7】図６に示されるものと類似のマイクロチャネルアセンブリについての例示的温度分布図である。

【0028】

【図8A】本開示による、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の一例の分解図を含む例示的ＡＣ電源ボックスの斜視図である。

【0029】

【図8B】マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路がＡＣ電源ボックスの側壁に取り付けられた、図７ＢのＡＣ電源ボックスの斜視図である。

【0030】

【図9A】本開示による、ガスケットシールされたマニホルドを有する別の例示的マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の斜視図である。

【0031】

【図9B】図８Ａのマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の分解図である。

【0032】

【図10A】本開示による、Ｏリング封止されたマニホルドを有する別の例示的マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の斜視図である。

【0033】

【図10B】図１０Ａのマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の分解図である。

【0034】

【図11A】本開示による、一体的に形成されたマニホルドを有する別の例示的マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の斜視図である。

【0035】

【図11B】図１１Ａのマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の分解図である。

【0036】

【図12】本開示による、直線形状のマイクロチャネルを含むマイクロチャネルアセンブリのマイクロチャネル部分の斜視図である。

【0037】

【図13】本開示による、シヌソイド形状のマイクロチャネルを含むマイクロチャネルアセンブリの一部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

図面では、同様および／または同一の要素を識別するために参照番号が再利用され得る。

【0039】

基板処理工具が、基板を処理するための１つまたは複数の処理モジュールを含み得る。処理モジュールは、たとえばエッチング操作、堆積操作、および洗浄操作を実施するように構成され得る。基板処理工具は、様々な回路、デバイス、および構成要素に電力供給するための１つまたは複数のＡＣボックスを含み得る。ＡＣボックスのそれぞれは、基板処理工具の１つまたは複数のモジュール（たとえば、処理モジュール）および／またはシステムに割り振られ得る。各ＡＣボックスは、高電力要件を満たすように構成され、ＡＣ回路構成要素および冷却アセンブリを含み得る。一例として、ＡＣ回路構成要素のうちのいくつか（たとえば、ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）、ヒューズ、および接触器）が、プリント回路板（ＰＣＢ）上に取り付けられ得、ＰＣＢは、冷却アセンブリの熱交換器上に取り付けられ得る。ＰＣＢは、ＰＣＢを熱交換器から分離するスペーサを介して熱交換器に取り付けられ得る。

【0040】

ＡＣ回路構成要素はＰＣＢに接続され、熱を生成し、熱は、熱交換器によって吸収され得る。熱交換器は、アルミニウムで形成された冷却パッド（またはブロック）を含み得、冷却材（たとえば、水）を循環させて冷却パッドを冷却するための銅チュービングがその中に埋め込まれる。ＰＣＢ上のＡＣ回路構成要素は、冷却パッドと接触し得、または冷却パッドから間隔を置いて配置され得る。銅チュービングは、プロセス冷却水（ＰＣＷ）ラインとして実装され得る。

【0041】

ＰＣＢ上のＳＳＲは、６５ワット（Ｗ）を生成する主な熱源となり得、ＡＣ電源ボックスのＰＣＢは、合計１００Ｗを生成し得る。ＡＣ電源ボックスは、定格容量１６．６キロワット（ｋＷ）を有し得る。ＳＳＲによって生成された熱は、冷却パッドおよびＰＣＷラインを介してプロセス冷却水に放散される。ＳＳＲは、冷却パッドと接触し得る。ファンが使用されて、強制対流冷却が実現され、ＡＣボックス内の構成要素の動作温度が構成要素の最大動作温度を超えないことが保証され得る。ＰＣＷ駆動熱交換器と強制対流の記載の組合せが、ＡＣボックス内の必要とされる温度を維持する。

【0042】

厳しいプロセスを容易にし、より厳しいノードレベル要件（たとえば、基板上のフィーチャの寸法）を満たすために、エッチング工具のそれぞれの生成には、より高い電力要件が伴う。一例として、ノードレベル要件が、４０ナノメートル（ｎｍ）ピッチレベル（またはフィーチャ間の距離）から３～４ｎｍに減少し、ＡＣ電源ボックスの定格容量が３８．４ｋＷに増加している。増加した電力要件を満たすために、ＡＣボックスおよび対応する構成要素が、拡大した熱放散特徴と共に拡大され得る。ＡＣボックス内の構成要素の能動的冷却が、ヒートシンクおよび冷却チャネルと共にファンおよび熱交換器を含む、前述のような従来の冷却アセンブリを使用して達成され得る。しかしながら、冷却アセンブリは、かさばり、ファンを動作させるために著しい量のエネルギーを必要とし得、冷却能力の量が限られる。

【0043】

本明細書で説明される例は、ＰＣＢと、マイクロチャネル層と、を含むマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路を含む。マイクロチャネル層は、それぞれのＰＣＢ内に埋め込まれ得る。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路は、冷却ファンを含まず、小型であり、従来の熱交換器設計に勝る冷却能力の向上を実現する。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路は、ＡＣボックス内で実装され得、ＡＣボックスは、基板処理工具の様々な構成要素、デバイス、およびシステムに電力供給するために、基板処理工具内に含まれ得る。例示的基板処理工具の対が、図１～２に示されている。本明細書で開示されるマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路およびＡＣボックスは、他の基板処理工具に適用可能である。

【0044】

ここで図１を参照すると、例示的基板処理工具１００のトップダウン図が示されている。基板処理工具１００は処理モジュール（ＰＭ）１０４を含む。単なる例として、ＰＭ１０４のそれぞれは、基板に対する１つまたは複数のそれぞれのプロセスを実施するように構成され得る。処理すべき基板が、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１０８などの大気－真空（ＡＴＶ）移送モジュールのローディングステーションのポートを介して基板処理工具１００内にロードされ、次いでＰＭ１０４のうちの１つまたは複数の中に移送される。たとえば、移送ロボット１１２が、ローディングステーション１１６からエアロックまたはロードロック１２０に基板を移送するように配置され、真空移送モジュール１２８のロボット１２４が、ロードロック１２０から様々なＰＭ１０４に基板を移送するように配置される。図１に示される例では、基板処理工具１００は円形構成を有する。したがって、ＰＭ１０４は、ＶＴＭ１２８の周りに方位角方向に配置される。製造室が、基板処理工具１００のうちのいくつかを含み得る。

【0045】

図２は、基板処理工具２００の別の例示的構成の平面図を示す。処理工具２００は、直線構成に配置された、ローディングステーション２０４と、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）２０８と、ロードロック２１２と、真空移送モジュール（ＶＴＭ）２１６と、を含む。単なる例として、ローディングステーション２０４は、フロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）として実装され得る。いくつかの例では、ロードロック２１２は、ＥＦＥＭ２０８内に完全に、または部分的に一体化され得る。別の例では、ロードロック２１２は、ＥＦＥＭ２０８の外側に、ＥＦＥＭ２０８に隣接して配置される。

【0046】

工具２００は、ＶＴＭ２１６に隣接し、ＶＴＭ２１６から偏位する２つの平行な行の直線構成ＰＭ２２０を含む。ＰＭ２２０は、基板に対するエッチング操作、堆積操作、洗浄操作、または他の処理操作を実施するように構成された基板処理チャンバを含み得る。エッチングは、誘電体エッチング（たとえば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチング）または容量性エッチング（たとえば、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）エッチング）を含み得る。

【0047】

ＶＴＭ２１６は、様々な構成を有する１つまたは複数のロボット２２４を含み得る。１つのアーム２３０を有するように示されているが、ロボット２２４のそれぞれは、アーム２３０のうちの１、２、または３つ以上を含む構成を有し得る。いくつかの例では、ロボット２２４は、アーム２３０のそれぞれの上に１つまたは２つのエンドエフェクタ２３２を含み得る。

【0048】

基板処理工具２００は、１つまたは複数の格納バッファ２３６を含み得る。格納バッファ２３６は、処理ステージ間に、処理の前または後などに、１つまたは複数の基板を格納し、かつ／またはＰＭ２２０のエッジリング、カバー、および他の構成要素を格納するように構成される。別の例では、格納バッファ２３６、追加のプロセスモジュール、後処理モジュール、および／または他の構成要素のうちの１つまたは複数が、ローディングステーション２０４の反対側のＶＴＭ２１６の端部に配置され得る。いくつかの例では、ＥＦＥＭ２０８、ロードロック２１２、ＶＴＭ２１６、およびＰＭ２２０のうちの１つまたは複数が、垂直に積み重ねた構成を有し得る。

【0049】

ＰＭ２２０のそれぞれは、限定はしないが、無線周波数（ＲＦ）発生器構成要素と、電源回路構成要素と、ガス送達システム構成要素と、を含む、関連する内部および外部構成要素（図示せず）を含む。たとえば、プロセスモジュール２２０のそれぞれは、ＲＦ発生器２４０と、ガスボックス２４４（たとえば、１つまたは複数のマニホルド、弁、流量コントローラなどの構成要素を含む）と、を含む。本開示による基板処理工具２００では、ＲＦ発生器２４０およびガスボックス２４４は、ＰＭ２２０の上に配置される。ＲＦ発生器２４０およびガスボックス２４４は、プロセスモジュール２２０の上に並んで配置される。ＲＦ発生器およびガスボックスは、別の配置で配設され得る。

【0050】

図３は、例示的ＡＣ電源ボックス３０２を有する冷却システム３０１を含む基板処理工具用の例示的電力システム３００を示す。ＡＣ電源ボックス３０２は、本明細書で開示されるＡＣ電源ボックスのいずれかで置き換えられ得、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路３０４を含み得る。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路３０４は、冷却材ライン（たとえば、コンジットまたはホース）３０８を介して、冷却材源３１２（たとえば、リザーバ）から冷却材（たとえば、水、ペルフルオロ化合物（ＰＦＣ）を含む絶縁性の安定したフッ化炭素ベースの流体、または他の冷却材）を受け取る。冷却材ライン３０８は、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路３０４上の入力および出力コネクタに接続される。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路３０４は、ライン３０８およびポンプ３１０と共にコンパクトな閉ループ構成を与える。コネクタの例が、図９Ａ～１３に示されている。冷却材ライン３０８はポンプ３１０に接続され得、ポンプ３１０は、次に冷却材源３１２に接続され得る。

【0051】

マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路３０４は、マイクロチャネルアセンブリによって冷却されるＡＣ電力回路３１４を含む。マイクロチャネルアセンブリおよびその各部分の例が、ＡＣ電力回路３１４がその上で実装され得る例示的プリント回路板（ＰＣＢ）層と共に、図４～１３に示されている。ＡＣ電力回路３１４は、通常電源３１６から通常電力を受け取り得る。ＡＣ電源ボックス３０２は、コンデンサ、電気コネクタなどの他のＡＣ電力構成要素を含み得、他のＡＣ電力構成要素は、ＡＣ電力回路３１４に接続され得る。

【0052】

ＡＣ電源ボックス３０２は、一例として、３９６ボルト（Ｖ）のＡＣ電力を、５０～６０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数と、最大で８０アンペア（Ａ）の電流と、を有する５２８ＶのＡＣ電力に変換し得る。ＡＣ電力回路３１４およびＡＣ電力構成要素３１８は、たとえば、直流（ＤＣ）構成要素およびデバイス３２０と、ヒータ３２２と、電極３２４（たとえば、シャワーヘッドおよび基板支持内の電極）と、弁３２６と、ポンプ３２８と、他の構成要素およびデバイス３３０とに電力供給し得る。ＤＣ構成要素およびデバイス３２０は、イーサネットハブＤＣエンクロージャを含み得る。ヒータ３２２は、工具ヒータ、ＰＭヒータなどを含み得る。電極３２４は、ＰＭ内の上側および下側電極を含み得る。ポンプ３２８は、ターボ分子ポンプ、粗引きポンプ、水ポンプ、および／または他の真空ポンプを含み得る。

【0053】

ポンプ３１０およびＡＣ電力回路３１４は、コントローラ３４０によって制御され得る。コントローラ３４０は、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路３０４のマイクロチャネルアセンブリのマイクロチャネルを通る冷却材の流量を制御し得る。コントローラ３４０は、パワーＤＣ構成要素およびデバイス３２０、ヒータ３２２、電極３２４、弁３２６、ポンプ３２８、ならびに他の構成要素およびデバイス３３０に供給される電力を制御し得る。

【0054】

図４は、入力マニホルド４０２と、マイクロチャネル４０４と、出力マニホルド４０６と、を含むマイクロチャネルアセンブリ４００を示す。入力マニホルド４０２は入力コネクタ４０８を含み得る。出力マニホルド４０６は出力コネクタ４１０を含み得る。コネクタ４０８、４１０は、マニホルド４０２、４０６上の様々な場所に配設され得る。マイクロチャネル４０４は、入力マニホルド４０２から出力マニホルド４０６まで延びる。一例として、マイクロチャネル４０４およびマニホルド４０２、４０６は、プラスチックおよび／または他の適切な材料で形成され得る。

【0055】

マイクロチャネルの数Ｎは、マイクロチャネル４０４の長さＬ_microに基づいて選択され得る。一例として、マイクロチャネルの数Ｎは、式１～３を使用して選択され得、ただしＤ_microは、マイクロチャネルの直径であり、Ｔは、マイクロチャネル４０４内の冷却材の温度であり、ｈ_microは熱対流係数であり、Ｑは冷却材流量であり、Ｋはケルビン単位の温度であり、ｍはメートルであり、Ｗはワットであり、Ｔ_PCBは、ＰＣＢの温度であり、Ｔ_Fluidは、マイクロチャネル４０４を通る冷却材の温度である。一例として、Ｑ＝６７Ｗ、Ｔ_PCB＝６０℃、Ｔ_Fluid＝２５℃、およびＤ_micro＝５００×１０^-6ｍである。これらの値は、例示のために与えられるものに過ぎず、記載のものとは異なり得る。これらの値および式１～３は、以下でさらに定義されるように、円形断面を有するマイクロチャネルに対して与えられる。

【数1】

【数2】

【数3】

【0056】

マイクロチャネル４０４は、様々な異なる断面形状を有し得る。マイクロチャネルの断面とは、マイクロチャネルの縦方向の長さ（または縦方向のセンターライン）に対して垂直な方向の、マイクロチャネルを通る横方向のスライスを指す。マイクロチャネル４０４は、円形、長方形、正方形、卵形、または他の形状の断面を有し得る。一実施形態では、マイクロチャネル４０４は、長方形または卵形の断面を有する。長方形および卵形の断面は、円形の断面のマイクロチャネルよりも良好な熱伝達特性を実現する。長方形および卵形の断面のマイクロチャネルは、類似の寸法（すなわち、断面の長さおよび幅）の他の形状の断面に対して比較的高いヌッセルト数を有する。ヌッセルト数は、式４を使用して求められ得、ただしＡは、マイクロチャネルの断面の面積であり、Ｐは、マイクロチャネルの断面の外周であり、Ｉ_p ^*は慣性極モーメントである。

【数4】

【0057】

異なる断面を有するマイクロチャネルは、異なるアスペクト比を有する。アスペクト比εとは、断面の幅と長さの寸法の間の比率を指す。一例として、０．２５のアスペクト比εでは、Ｎｕ_rect＝６．７５、Ｎｕ_ellipse＝６、およびＮｕ_Circular＝４である。楕円および長方形の断面は、円形断面と比べて５０％～６０％良好な熱伝達特性を有する。式５によって表される対流熱伝達係数ｈ、ただしｋは、マイクロチャネルの熱伝導率であり、ｄは、マイクロチャネルの水力直径である。

【数5】

【0058】

長方形および卵形の断面は、インク下書きのための適切なノズル形状を使用して必要な表面粗さを与えるために、直接書込みアセンブリ方法を使用して製造され得る。ノズル形状は、円形、長方形、および卵形のマイクロチャネルを与えるために、円形、長方形、および卵形のノズルを含み得る。マイクロチャネルの全熱伝達は、式６によって特徴付けられ得、ただしＡは対流での表面積であり、ΔＴは、冷却材が出力マニホルドを出るときの冷却材の全温度上昇である。
ｑ＝ｈＡ（ΔＴ） （６）

【0059】

本明細書で開示されるマイクロチャネルアセンブリは、１つまたは複数の方法を使用して製造され得る。一実施形態では、マイクロチャネルアセンブリは、直接書込みアセンブリ方法を使用して製造される。図５は、マイクロチャネル層５０２と、導電層５０４、５０６と、構成要素担持層５０８、５１０と、を含むマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の一部５００を示す。層５０２、５０４、５０６、５０８、５１０は、ＰＣＢのＰＣＢ層（または単にＰＣＢの層）と呼ばれることがある。別々に示されているが、層５０２、５０４、５０６、５０８、５１０は、互いに接触し得る。マイクロチャネル層５０２は、マイクロチャネルのセット５２０、５２２、５２４、５２６を含み、各セットは、マイクロチャネル層５０２の第１の端部５３０から、マイクロチャネル層５０２を通じて、マイクロチャネル層５０２の第２の端部５３２まで延びる、複数のマイクロチャネルを含む。マイクロチャネルのセット５２０、５２２、５２４、５２６の間の間隔と、隣接するマイクロチャネル間の距離（またはピッチ）は、対応するエリア内の冷却量を調節するように設定され得る。

【0060】

マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路は、樹脂内部の不堅牢インクを使用して、直接書込み方法を使用して形成され得る。たとえば、マイクロノズルを有するシリンジが、基板（たとえば、ＰＣＢ層および／または導電層）に不堅牢有機インク（たとえば、ワックス）を塗布し、形成すべきチャネルの形状のインクライン（またはモールド）を設けるために使用され得る。次いで樹脂が、インクライン間のギャップを埋めるために塗布され得る。樹脂硬化の後で、インクが除去され、マイクロチャネルが得られる。これは、ワックスが塗布されるとき、ワックスを除去するために温水を使用して行われ得る。基板が、樹脂プレートから除去され、次いでマニホルドが、マイクロチャネルの入力および出力に取り付けられ得る。ＰＣＢ層がまだ取り付けられていない場合、樹脂プレートの両側に取り付けられ得る。図示されるように、樹脂プレートと構成要素担持層との間に導電層が配設され得る。樹脂プレートは、ヒートシンクとして動作し、導電層および構成要素担持層から、マイクロチャネルを通過する冷却材に熱エネルギーを伝達する。樹脂プレートは、たとえばアクロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）で形成され得る。

【0061】

図５のマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路と、本明細書で開示される他のマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路と、を形成するために、別の製造方法が使用され得る。製造方法は、マニホルドおよび／またはマルチチャネル層、部材、および／またはプレートがそれを介して樹脂で形成され得るステレオリソグラフィと、マニホルドおよび／またはマルチチャネル層、部材、および／またはプレートがそれを介してナイロンで形成され得るマルチジェットフュージョン（ＭＪＦ）と、マニホルドおよび／またはマルチチャネル層、部材、および／またはプレートがそれを介してステンレス鋼（ＳＳＴ）または時効硬化キャストアルミニウム合金（たとえば、ＡｌＳｉ１０Ｍｇ）などのアルミニウム合金で形成され得る選択レーザ溶融（ＳＬＭ）と、を含む。

【0062】

層５０２、５０４、５０６、５０８、５１０が、エポキシおよび／またはファスナを使用して互いに取り付けられ得る。マイクロチャネル層５０２が、ＰＣＢ層５０４、５０８、およびＰＣＢ層５０６、５１０の間に配設され、このために、熱放散を最大化するためにＰＣＢ内に埋め込まれると呼ばれる。樹脂で形成され得るマイクロチャネル層５０２が、２つの隣接する導電層５０４、５０６の間に「はさまれ」、導電層５０４、５０６は、次に、２つの構成要素担持層５０８、５１０の間にはさまれる。導電層５０４、５０６は、たとえば銅で形成された導電性トレースパターンを含み得る。導電層５０４、５０６は、構成要素担持層５０８、５１０上に取り付けられた様々な回路構成要素を接続するために使用され得る。導電層５０４、５０８は、トレースを含み得、トレースの一部は、グランド基準電位および／または１つもしくは複数の電源電圧電位にある。構成要素担持層５０８、５１０は、ガラス繊維エポキシ積層材料で形成され得る。

【0063】

層５０２、５０４、５０６、５０８、５１０の積重ね構成は、ＳＳＲおよび他の回路構成要素から熱を放散する助けになる。この構成は、通常は７０～８０Ｗ／ｃｍ²である従来の熱交換器設計と比べて、低い熱抵抗および高い熱放散能力（たとえば、７５０ワット／平方センチメートル（Ｗ／ｃｍ²））を有する。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の形状因子は小さく、熱源と密に結合され、それによって、構成要素と極めて近接しているとすれば、熱抵抗が最小限に抑えられる。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路により、追加の熱放散のために２次強制対流媒体（たとえば、ファン）の必要が解消され得る。２次強制対流媒体は、従来の熱交換器で補足されるとき、２５℃および熱交換器について１ガロン／分（ＧＰＭ）の流量で、全熱負荷放散の約１８～２０％に寄与する。ファンの使用により、環境の温度を維持するために、基板処理工具の環境を冷却する加熱換気および空気調和（ＨＶＡＣ）システムが動作することも必要となり、それによって動作コストが増加する。ファンの除去および冷却材への熱伝達の増大により、ＨＶＡＣシステム動作コストの削減、および信頼性の高い冷却システムが、実現される。

【0064】

低い熱抵抗および高い熱放散により、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の小さい全フットプリントが可能となる。ファンの除去と、従来の熱交換器の、埋め込まれた、かつ／または中心に配設されたマイクロチャネルへの置換により、約６０％の体積削減が実現される。この体積削減は、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路（または組み合わせた冷却アセンブリおよび電力回路）の外部寸法に関連付けられる。一例として、従来の熱交換器を含む従来の冷却アセンブリは、１１４．３立方インチの空間を消費し得るのに対して、例示的実施形態は、４１立方インチの空間を消費し得、それによって６４％の正味の体積削減が実現される。ファンの除去により、通常はファンを動作させるために使用される電力１８Ｗも節約される。

【0065】

コンパクトなマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路は、ハーメチックシールされたＡＣボックス内に配設され得、対応するマイクロチャネルアセンブリが、単体構造で構成され得る。図８Ａ～８Ｂに関連して以下でさらに説明されるように、記載のハーメチックシールされたＡＣボックスおよび単体構造構成は、塵に対する入口保護と、液体露出に対する保護と、を実現する助けとなる。

【0066】

本明細書で開示されるマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路は、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路の層と同様に積み重ねられた層を含み得る。構成要素担持層は、ＳＳＲと、ヒューズと、接触器と、他の回路構成要素と、を含む様々な回路構成要素を含み得、様々な回路構成要素は、構成要素の高密度を実現するために密に配置され得る。この構成要素の高密度は、マイクロチャネルアセンブリの高い熱放散能力によって可能となる。本明細書で開示されるＡＣボックスの外側寸法は、構成要素担持層上にパッケージ化された構成要素のコンパクトな構成および高密度のために、最小限のものとなる。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路は、様々な適用例に対してサイズがスケーラブルである。

【0067】

図６は、１対のマニホルド６０２、６０４の間に配設されたマイクロチャネルのセットを示すマイクロチャネルアセンブリ６００を示す。マイクロチャネルのそれぞれのエンベロープ（または内部境界寸法）と、冷却材の流れが、ライン６０６、６０８、６１０、６１２のセットによって表されており、ライン６０６、６０８、６１０、６１２のそれぞれは、セット間の異なる分離量を有する、異なるグループのマイクロチャネルを含む。例示的分離量Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が、ライン６０６、６０８、６１０、６１２のセットの間に示されている。図６では、物理的なマイクロチャネル層（またはプレート）は、図示されていない。一定のエリア内の所望の冷却量を達成するために、ピッチ（または各セット内の隣接するマイクロチャネル間の分離）も調節され得る。ライン６０６、６０８、６１０、６１２によって示される代表的冷却材流路が、マイクロチャネルを設けるために前述のように樹脂または他の材料によって取り囲まれ得る。

【0068】

図示される例では、マニホルド６０２、６０４は、管状の端部６２０、６２２と、プレート６２４、６２６と、を含む。筒状の端部６２０、６２２は、冷却材を受け取り、出力するための入力および出力コネクタに接続され得る。プレート６２４、６２６は、プレート６２４からプレート６２６まで延びるマイクロチャネルに対応するマイクロチャネルを含み得る。

【0069】

次の図５～６を参照すると、図６によって表されるように間隔を置いて配置されたマイクロチャネルのセットを含むように構成され得るマイクロチャネル層５０２が、構成要素担持層５０８上に取り付けられた端子および／または他の構成要素を、構成要素担持層５１０上に取り付けられた端子および／または他の構成要素に接続するために、導電層５０４、５０６の間のマイクロチャネル層５０２を通じて延びる導電性バイアを含み得る。例示的バイア５４０が図５に示されており、マイクロチャネルのセット５２０、５２２、５２４、５２６の間の空間内に配設される。

【0070】

図７は、図６に示されるものと類似のマイクロチャネルアセンブリについての温度分布図７００を示す。マイクロチャネルアセンブリのマイクロチャネルの冷却材ライン経路の温度を表すライン７０２、７０４、７０６、７０８のセットが示されている。図示されるように、冷却材は、約２５℃～４０℃の間であり、冷却材が動作中に冷温のままであることを示す。一例として、流量が３００ミリリットル／分（ｍｌｐｍ）であり得、入口温度が２５℃であり得、マイクロチャネルの両端間の冷却材の圧力降下ΔＰが、３００ｍｌｐｍで５０パスカル、すなわち０．００７ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）であり得る。別の例として、冷却材流量が３００ｍｌｐｍであり、入口温度が２５℃以下であることを条件として、マイクロチャネルアセンブリは、６７Ｗのエネルギーを抽出し得る。記載の流量、圧力、温度、および放散弁は、例示のためのものに過ぎず、異なるサイズおよび形状のマイクロチャネルについては特に、異なるものであり得る。

【0071】

図８Ａ～Ｂは、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路８０２を含むＡＣ電源ボックス８００を示す。底部壁８０４および側壁８０６を有するＡＣ電源ボックス８００が、示されており、頂部壁（図示せず）を含み得る。ＡＣ電源ボックス８００はハーメチックシールされ得る。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路８０２は、図示されるように、スペーサ８１０およびファスナ８１２と共に、側壁８０６のうちの１つに取り付けられ得る。ファスナは、ナット８１４を伴うボルト８１２を含み得る。ボルト８１２は、側壁の穴、スペーサの穴、ならびにマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路８０２の構成要素担持層、導電層、およびマイクロチャネル層の穴を通じて延びる。ナット８１４がボルト８１２上にねじ込まれ、記載の要素が定位置に固定される。スペーサ８１０は、マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路８０２を側壁８０６から分離する。

【0072】

図９Ａ～Ｂは、マニホルド９０４、９０６と、マイクロチャネルを含むマイクロチャネル部材９０８と、を含むマイクロチャネルアセンブリ９０２と、構成要素担持層９１０、９１２と、を含むマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路９００を示す。構成要素担持層９１０、９１２は、その上に電子構成要素が取り付けられていないように示されているが、使用時には、その上に取り付けられた電子構成要素を含む。電子構成要素は、第１の構成要素担持層９１０の第１の外面９１４上と、第２の構成要素担持層９１２の反対側の表面９１６上に取り付けられ得る。構成要素担持層９１０、９１２は、マイクロチャネル部材９０８の両側に取り付けられる。マニホルド９０４、９０６は、コネクタ９２０、９２２を含み得、コネクタ９２０、９２２は、マニホルド９０４、９０６内にねじ込まれ得る。構成要素担持層９１０、９１２のそれぞれは、１つまたは複数のＰＣＢ層、構成要素担持層と導電層（図示せず）の組合せ、またはＰＣＢとして実装され得る。一実施形態では、構成要素担持層９１０、９１２とマイクロチャネル部材９０８との間に導電層（図示せず）が配設される。別の実施形態では、マイクロチャネル部材９０８の両側に２つのＰＣＢが配設される。

【0073】

一実施形態では、マイクロチャネル部材９０８は、中心部材９３０と、外部フランジ９３２、９３４と、を有する単一の「Ｈ」形状の構成要素である。フランジ９３２、９３４間の距離は、たとえば、構成要素担持層９１０、９１２のサイズおよび長さに依存して変化し得る。中心部材９３０は、プレートまたは層と呼ばれることがある。構成要素担持層９１０、９１２は、中心部材９３０の両側に取り付けられる。マイクロチャネル部材９０８は、マニホルド９０４、９０６の間で延び、マニホルド９０４、９０６に接続される。外部フランジ９３２、９３４は、中心部材９３０に対して垂直に延び得る。ガスケット９３６、９３８が、マニホルド９０４、９０６とマイクロチャネル部材９０８との間に配設される。フランジ９３２、９３４、およびガスケット９３６、９３８は、ファスナ９４４がそれを通じて延び、マニホルド９０４、９０６内にねじ込まれ得る穴９４０、９４２を含む。マニホルド９０４、９０６は、くぼんだ内側区間を含み（マニホルド９０４の１つのくぼんだ内側区間９５０が示されている）、くぼんだ内側区間９５０は、ガスケット９３６、９３８と、フランジ９３２、９３４と、を受ける。

【0074】

構成要素担持層９１０、９１２は、ファスナ（たとえば、図８Ａに示されるファスナ）を介してマイクロチャネル部材９０８に取り付けられ、ファスナは、構成要素担持層９１０、９１２およびマイクロチャネル部材９０８内の穴９６０、９６２を通じて延び、ＡＣボックスの側壁に取り付けられる。コネクタ９２０、９２２は、コネクタ９２０、９２２をマニホルド９０４、９０６に対して封止するＯリング９７０、９７２をそれぞれ有し得る。コネクタ９２０、９２２は、マニホルド９０４、９０６の穴９７４、９７６で受けられる。

【0075】

マイクロチャネルは、中心部材９３０と、フランジ９３２、９３４と、を通じて延び得る。マイクロチャネルは直線形状であり得、またはシヌソイド形状のパターンなどの異なるパターンを有し得る。例示的な直線形状およびシヌソイド形状のパターンが、図１２および１３に示されている。マイクロチャネルは、前述のように間隔を置いて配置され、かつ／あるいは他の間隔および／またはグループ分けを有し得る。ガスケット９３６、９３８のそれぞれは、スリット（スリット９８０、９８２が示されている）、ならびに／あるいは中心部材９３０内のマイクロチャネルの端部に対応する１つまたは複数の他の穴を含み得る。マニホルド９０４、９０６のそれぞれは、ガスケット９３６、９３８の対応する一方の穴、およびマイクロチャネルの対応する端部に対応する１つまたは複数の通路を含み得る。マニホルド９０４の１つまたは複数の通路が、スロット９９０によって表されている。

【0076】

マニホルド９０４、９０６は、高密度ポリエチレンエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され得る。ガスケット９３６、９３８は、ゴムガスケットとして実装され得る。これらは、１組の材料例であり、他の適切な材料が使用され得る。

【0077】

図１０Ａ～Ｂは、図９Ａ～Ｂのマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路９００に類似しているが、ガスケットシールされたマニホルドではなく、Ｏリング封止されたマニホルドを含むマイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路１０００を示す。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路１０００は、マニホルド１００４、１００６と、マイクロチャネルを含むマイクロチャネル部材１００８と、を含むマイクロチャネルアセンブリ１００２と、構成要素担持層１０１０、１０１２と、を含む。構成要素担持層１０１０、１０１２は、その上に電子構成要素が取り付けられていないように示されているが、使用時には、その上に取り付けられた電子構成要素を含む。電子構成要素は、第１の構成要素担持層１０１０の第１の外面１０１４上と、第２の構成要素担持層１０１２の反対側の表面１０１６上に取り付けられ得る。構成要素担持層１０１０、１０１２は、マイクロチャネル部材１００８の両側に取り付けられる。マニホルド１００４、１００６は、コネクタ１０２０、１０２２を含み得、コネクタ１０２０、１０２２は、マニホルド１００４、１００６内にねじ込まれ得る。

【0078】

構成要素担持層１０１０、１０１２のそれぞれは、１つまたは複数のＰＣＢ層、構成要素担持層と導電層（図示せず）の組合せ、またはＰＣＢとして実装され得る。一実施形態では、構成要素担持層１０１０、１０１２とマイクロチャネル部材１００８との間に導電層（図示せず）が配設される。別の実施形態では、マイクロチャネル部材１００８の両側に２つのＰＣＢが配設される。

【0079】

一実施形態では、マイクロチャネル部材１００８は、中心部材１０３０と、外部フランジ１０３２、１０３４と、を有する単一の「Ｈ」形状の構成要素である。中心部材１０３０は、プレートまたは層と呼ばれることがある。構成要素担持層１０１０、１０１２は、中心部材１０３０の両側に取り付けられる。マイクロチャネル部材１００８は、マニホルド１００４、１００６の間で延び、マニホルド１００４、１００６に接続される。Ｏリング１０３６、１０３８が、マニホルド１００４、１００６とマイクロチャネル部材１００８との間に配設される。フランジ１０３２、１０３４は、ファスナ１０４４がそれを通じて延び、マニホルド１００４、１００６内にねじ込まれ得る穴１０４０を含む。マニホルド１００４、１００６は、くぼんだ内側区間を含み（マニホルド１００４の１つのくぼんだ内側区間１０５０が示されている）、くぼんだ内側区間は、Ｏリング１０３６、１０３８と、フランジ１０３２、１０３４と、を受ける。

【0080】

構成要素担持層１０１０、１０１２は、ファスナ（たとえば、図８Ａに示されるファスナ）を介してマイクロチャネル部材１００８に取り付けられ、ファスナは、構成要素担持層１０１０、１０１２およびマイクロチャネル部材１００８内の穴１０６０、１０６２を通じて延び、ＡＣボックスの側壁に取り付けられる。コネクタ１０２０、１０２２は、コネクタ１０２０、１０２２をマニホルド１００４、１００６に対して封止するＯリング１０７０、１０７２をそれぞれ有し得る。コネクタ１０２０、１０２２は、マニホルド１００４、１００６の穴１０７４、１０７６で受けられる。

【0081】

マイクロチャネルは、中心部材１０３０と、フランジ１０３２、１０３４と、を通じて延び得る。マイクロチャネルは直線形状であり得、またはシヌソイド形状のパターンなどの異なるパターンを有し得る。中心部材１０３０のマイクロチャネルのグループが、スロット１０８０、１０８２、１０８４、１０８６によって表されている。例示的な直線形状およびシヌソイド形状のパターンが、図１２および１３に示されている。マイクロチャネルは、前述のように間隔を置いて配置され、かつ／あるいは他の間隔および／またはグループ分けを有し得る。マニホルド１００４、１００６のそれぞれは、マイクロチャネルの端部に対応する１つまたは複数の通路を含み得る。マニホルド１００４の１つまたは複数の通路が、スロット１０９０によって表されている。マニホルド１００４、１００６がＨＤＰＥで形成され得る。

【0082】

図１１Ａ～Ｂは、一体的に形成されたマニホルド１１０２、１１０４を有する別の例示的マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路１１００の斜視図を示す。マイクロチャネルアセンブリ冷却電力回路１１００は、マニホルド１１０２、１１０４と、マイクロチャネルを含むマイクロチャネル部材１１０８と、を含むマイクロチャネルアセンブリ１１０１と、構成要素担持層１１１０、１１１２と、を含む。構成要素担持層１１１０、１１１２は、その上に電子構成要素が取り付けられていないように示されているが、使用時には、その上に取り付けられた電子構成要素を含む。マイクロチャネルは、入力マニホルド１１０２から出力マニホルド１１０４まで延びる。電子構成要素は、第１の構成要素担持層１１１０の第１の外面１１１４上と、第２の構成要素担持層１１１２の反対側の表面１１１６上に取り付けられ得る。構成要素担持層１１１０、１１１２は、マイクロチャネル部材１１０８の両側に取り付けられる。マイクロチャネル部材１１０８は、プレートおよび／または層と呼ばれることがある。

【0083】

構成要素担持層１１１０、１１１２のそれぞれは、１つまたは複数のＰＣＢ層、構成要素担持層と導電層（図示せず）の組合せ、またはＰＣＢとして実装され得る。一実施形態では、構成要素担持層１１１０、１１１２とマイクロチャネル部材１１０８との間に導電層（図示せず）が配設される。別の実施形態では、マイクロチャネル部材１１０８の両側にＰＣＢが配設される。

【0084】

マニホルド１１０４、１１０６は、突起接続部分１１２０、１１２２を含み得、突起接続部分１１２０、１１２２がねじ込まれ得る。マイクロチャネルアセンブリ１１０１は、マニホルド１１０２、１１０４と、マイクロチャネル部材１１０８と、突起接続部分１１２０、１１２２と、を含む単一の構成要素として形成され得る。マニホルドとマイクロチャネル部材が単一の構成要素として一体的に形成されるので、この単体構造により、マニホルドとマイクロチャネル部材との間の漏れの機会が解消される。マイクロチャネル部材１１０８は、図４、５、９Ｂ、１０Ｂ、１２、および１３に示されるものと類似のマイクロチャネルを含む。突起接続部分１１２０、１１２２がコネクタに接続され得、コネクタは、突起接続部分１１２０、１１２２に対してねじ込まれ、Ｏリングによって封止され得る。コネクタは、突起接続部分１１２０、１１２２に対してねじ込まれるように構成されためねじ端部を有することを除いて、図９Ａ～１０Ｂのコネクタ９２０、９２２、１０２０、１０２２と類似のものであり得る。構成要素担持層１１１０、１１１２は、ＡＣボックスの側壁に取り付けられるように穴１１３０、１１３２を通じて延びるファスナを介して、マイクロチャネル部材１１０８上に保持され得る。

【0085】

図１２は、直線形状のマイクロチャネル１２０４、１２０６、１２０８、１２１０のセットを含むマイクロチャネルアセンブリのマイクロチャネル部分１２００を示す。直線形状のマイクロチャネル１２０４、１２０６、１２０８、１２１０のセットは、それぞれの数のマイクロチャネルを含む。４つのマイクロチャネルのセットが示されているが、異なる数のセットが含まれ得る。マイクロチャネルのセットのそれぞれのマイクロチャネルの数は、図示されるように、同一であり、または異なるものであり得る。マイクロチャネルの各セットのマイクロチャネル間の間隔は、マイクロチャネルの他の各セットのマイクロチャネル間の間隔と同一であり、または異なるものであり得る。図示される例では、マイクロチャネルの各セットのマイクロチャネル間の間隔は、同一である。隣接するマイクロチャネルのセット間の間隔は、図示されるように、同一であり、または異なるものであり得る。マイクロチャネルアセンブリは、図１１のマイクロチャネルアセンブリ１１０１と同様に構成され得る。図１２には図示されていないが、マイクロチャネルアセンブリは、入力および出力突起接続部分を有するマニホルドを含む。

【0086】

図１３は、シヌソイド形（または波形）のマイクロチャネル１３０４、１３０６、１３０８、１３１０のセットを含むマイクロチャネルアセンブリの一部１３００を示す。マイクロチャネルアセンブリは、図１１のマイクロチャネルアセンブリ１１０１と同様に構成され得、図示されるように、マニホルド（またはマニホルド端部）１３２０、１３２２と、マイクロチャネル部材１３２４と、を含み得る。マイクロチャネル部材１３２４は、マニホルド１３２０、１３２２の間で延び、マイクロチャネル１３０４、１３０６、１３０８、１３１０を含み、ＰＣＢ層とＡＣボックスの側壁を接続するためにファスナがそれを通じて延びる穴１３２７を含み得る。マニホルド端部１３２０、１３２２は、マイクロチャネル１３０４、１３０６、１３０８、１３１０の端部にわたって横方向に延び、マイクロチャネル１３０４、１３０６、１３０８、１３１０から冷却材を供給し、冷却材を受けるチャネル１３２４、１３２６をそれぞれ含む。図１２には図示されていない、図１２のマイクロチャネルアセンブリのマニホルドが、図１３のマニホルドアセンブリのマニホルド端部１３２０、１３２２と同様に構成され得る。マニホルド端部１３２０、１３２２は、突起接続部分１３３０、１３３２を含む。

【0087】

チャネル１３２４、１３２６間の所与の距離についての直線形状のマイクロチャネルと比べて、同一の所与の距離についてのマイクロチャネルの長さが増大するように、マイクロチャネル１３０４、１３０６、１３０８、１３１０は、波形パターンを有する。長さの増大により、任意の瞬間でのマイクロチャネル内の冷却材の量と、マイクロチャネルの冷却能力と、マイクロチャネルによって実現される熱放散量とが増大する。シヌソイド形のマイクロチャネルは、直線形状のマイクロチャネルと比べて、熱エネルギーを吸収することができる速度が増加する。４つのセットのシヌソイド形のマイクロチャネルが示されているが、異なる数のセットが含まれ得る。シヌソイド形のマイクロチャネルのセットのそれぞれのマイクロチャネルの数は、図示されるように、同一であり、または異なるものであり得る。シヌソイド形のマイクロチャネルの各セットのシヌソイド形のマイクロチャネル間の間隔は、シヌソイド形のマイクロチャネルの他の各セットのシヌソイド形のマイクロチャネル間の間隔と同一であり、または異なるものであり得る。図示される例では、シヌソイド形のマイクロチャネルの各セットのマイクロチャネル間の間隔は、同一である。隣接するシヌソイド形のマイクロチャネルのセット間の間隔は、図示されるように、同一であり、または異なるものであり得る。

【0088】

図４、５および８Ａ～１３の実施形態のマイクロチャネルは、円形、卵形（または楕円）、および／または長方形断面を有し得る。一例として、長方形断面は、２０００マイクロメートル（μｍ）の長さと、５００μｍの幅（または高さ）と、を有し得る。円形断面は、５００μｍの直径を有し得る。卵形断面は、長寸法２０００μｍおよび短寸法５００μｍのアスペクト比１：０．２５を有し得る。円形、卵形、および長方形断面が同一の幅（または高さ）寸法を有するようにすることにより、マイクロチャネル部材の正味の幅（または高さ）の増大はない。マイクロチャネル部材の幅（または高さ）は、チャネル１３２４、１３２６に対して平行であり、かつ図１３の入口チャネル１３２４から出口チャネル１３２６までの冷却材の流れの方向に対して垂直な方向で測定された寸法である。

【0089】

本明細書で開示されるマイクロチャネル層および部材が構成され得、マイクロチャネルを通る流量が、マイクロチャネルを通る冷却材の層流または乱流を与えるように設定され得る。層流とは、一定の流線に沿って生じる流れを指すのに対して、乱流とは、カオス的流動パターンを指す。流れがカオス的になるほど、冷却材への熱伝達が多くなる。冷却材の流量が、層流または乱流を与えるように調節され得る。流量が第１の所定のしきい値未満であるとき、層流が与えられ得、第２の所定のしきい値を超えるとき、乱流が与えられ得る。乱流は、冷却材がマイクロチャネルを通じて移動するときに、より良好に熱エネルギーを吸収できるために、層流に勝る冷却の向上を実現する。

【0090】

一例として、マイクロチャネルのレイノルズ数Ｒｅが１０００未満であるとき、層流が与えられ得、レイノルズ数が２５００より大きいとき、乱流が与えられ得る。１５００～２５００のレイノルズ数範囲が、冷却材の流れが層流または乱流であり得る過渡的範囲である。１０００～１５００のレイノルズ数範囲は、冷却材の流れが層流または乱流であり得る未分類の範囲を指す。レイノルズ数Ｒｅは、図３のコントローラ３４０によって設定され、決定され、かつ／または満たされ得る。コントローラ３４０は、層流モードで動作するか、それとも乱流モードで動作するかを決定し、それに応じて流量および／またはレイノルズ数を設定し得る。流量とレイノルズ数Ｒｅとの間の例示的関係が式６～８によって与えられ、ただしｖは、流体の平均速度であり、ｄは、マイクロチャネルの水力直径であり、ｓは秒であり、ρは密度であり、μは力学的粘性である。

【数6】

【数7】

【数8】

例示的値が式９～１４によって与えられ、ただしμは水の力学的粘性であり、ｋｇはキログラムであり、ｍはメートルであり、ｌはマイクロチャネルの長さであり、Ｐａはパスカルであり、１パスカルは１ニュートン／平方メートルの圧力であり、ρは水の密度であり、ｑは流量であり、ｍＬはミリリットルであり、ｍｉｎは分である。

【数9】

【数10】

【数11】

【数12】

【数13】

【数14】

【0091】

本明細書で開示される例は、所与の熱負荷に対して高い放散能力を有する、全フットプリントが削減された統合マイクロチャネルアセンブリを含む。層、マイクロチャネル部材、ＰＣＢなどの開示される積重ねにより、ＡＣボックスの側壁に容易に取り付けられる薄型構成が得られ、ＡＣボックス内の空間を増大させることが可能となる。コンパクトな薄型構成は、より低い熱質量を有し、従来の設計の１０倍の量の熱放散を実現する。この例はスケーラブルであり、様々なタイプの冷却材を使用し得る。この例は、様々なマイクロチャネル数、マイクロチャネル間の間隔、マイクロチャネルのセット間の間隔を有するマイクロチャネルと、様々な形状の断面を有するマイクロチャネルと、マニホルド間の様々なタイプの経路延在パターン（たとえば、直線形またはシヌソイド形）を有するマイクロチャネルと、を含み得る。

【0092】

上記の説明は、例示的な性質のものに過ぎず、決して本開示、その適用、または使用を限定するものではない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実装され得る。したがって、本開示は特定の例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を調べるときに他の修正形態が明らかとなるので、本開示の真の範囲がそのように限定されるべきではない。本開示の原理を変更することなく、方法の中の１つまたは複数のステップが、異なる順序で（または同時に）実行され得ることを理解されたい。さらに、実施形態のそれぞれが、いくつかの特徴を有するものとして上記で説明されたが、本開示の任意の実施形態に関して説明された特徴のうちの任意の１つまたは複数が、他の実施形態のいずれかの特徴で、かつ／または他の実施形態のいずれかの特徴との組合せが明示的に説明されない場合であっても、その組合せで実装され得る。言い換えれば、記載の実施形態は相互排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態の互いの置換が、本開示の範囲内にとどまる。

【0093】

要素間（たとえば、モジュール、回路素子、半導体層などの間）の空間的および機能的関係が、「接続される」、「係合する」、「結合される」、「隣接する」、「の隣に（ｎｅｘｔ ｔｏ）」、「の上部に（ｏｎ ｔｏｐ ｏｆ）」、「の上に（ａｂｏｖｅ）」、「の下に（ｂｅｌｏｗ）」、および「配設される」を含む様々な用語を使用して説明される。「直接的」と明示的に説明されるのでない限り、第１の要素と第２の要素との間の関係が上記の開示で説明されるとき、他の介在要素が第１の要素と第２の要素との間に存在しない場合、その関係は直接的関係であり得るが、１つまたは複数の介在要素が第１の要素と第２の要素との間に（空間的または機能的に）存在する場合、間接的関係でもあり得る。本明細書では、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つという語句は、非排他的論理ＯＲを使用して、論理（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ）を意味すると解釈すべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」を意味すると解釈すべきではない。

【0094】

いくつかの実装では、コントローラは、システムの部分であり、システムは、前述の例の部分であり得る。そのようなシステムは、処理工具、チャンバ、処理用のプラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウェハペデスタル、ガスフローシステムなど）を含む半導体処理機器を備え得る。こうしたシステムは、半導体ウェハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステムの動作を制御するための電子回路と一体化され得る。電子回路は「コントローラ」と呼ばれることがあり、コントローラは、システムの様々な構成要素またはサブパーツを制御し得る。システムの処理要件および／またはタイプに応じて、コントローラは、処理ガスの送達、温度設定（たとえば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送達設定、位置および動作設定、工具内および工具外へのウェハ移送、ならびに特定のシステムに接続され、またはインターフェースされる他の移送工具および／またはロードロックを含む、本明細書で開示されるプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされ得る。

【0095】

大まかに言うと、コントローラは、命令を受け取り、命令を発行し、操作を制御し、洗浄走査を可能にし、エンドポイント測定を可能にすることなどを行う、様々な集積回路、論理、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子回路と定義され得る。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と定義されるチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいはプログラム命令（たとえば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含み得る。プログラム命令は、特定のプロセスを実施するための、または半導体ウェハについての動作パラメータを定義する、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形の、コントローラまたはシステムに通信される命令であり得る。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／またはウェハのダイの製造中の１つまたは複数の処理ステップを実施するためにプロセスエンジニアによって定義されるレシピの部分であり得る。

【0096】

コントローラは、いくつかの実装では、システムと一体化され、システムに結合され、またはシステムにネットワークされ、あるいはそれらの組合せであるコンピュータの一部であり、またはコンピュータに結合され得る。たとえば、コントローラは、ウェハ処理のリモートアクセスを可能にし得る「クラウド」または製造ホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部の中にあり得る。コンピュータは、製造操作の現在の進行を監視し、過去の製造操作の履歴を検査し、複数の製造操作から傾向または性能メトリックを検査し、現処理のパラメータを変更し、現処理に続く処理ステップを設定し、または新しいプロセスを開始するために、システムへのリモートアクセスを可能にし得る。いくつかの例では、リモートコンピュータ（たとえばサーバ）が、ネットワークを介してシステムにプロセスレシピを提供し得、ネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含み得る。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含み得、次いでパラメータおよび／または設定が、リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは、１つまたは複数の動作中に実施すべき処理ステップのそれぞれについてのパラメータを指定するデータの形の命令を受け取る。パラメータは実施すべきプロセスのタイプ、およびコントローラがインターフェースまたは制御するように構成される工具のタイプに特有のものであり得ることを理解されたい。したがって、前述のように、コントローラは、互いにネットワークされ、本明細書に記載のプロセスおよび制御などの共通の目的に向けて機能する１つまたは複数の別個のコントローラを備えることなどによって分散され得る。そのような目的の分散コントローラの一例は、チャンバ上のプロセスを制御するように組み合わされる、リモートに（プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの部分としてなど）位置する１つまたは複数の集積回路と通信するチャンバ上の１つまたは複数の集積回路である。

【0097】

限定はしないが、例示的システムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウェハの製作および／または製造で関連付けられ、または使用され得る任意の他の半導体処理システムを含み得る。

【0098】

前述のように、工具によって実施すべきプロセスステップに応じて、コントローラは、他の工具回路またはモジュール、他の工具構成要素、クラスタ工具、他の工具インターフェース、隣接する工具、近隣の工具、工場全体にわたって配置される工具、メインコンピュータ、別のコントローラ、あるいはウェハのコンテナを半導体製造工場内の工具位置および／またはロードポートの間で運ぶ材料移送で使用される工具のうちの１つまたは複数と通信し得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理工具の電力回路用の冷却システムであって、
マイクロチャネルアセンブリであって、
入力マニホルドと、
出力マニホルドと、
前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに延び、前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに冷却材を渡すように構成された複数のマイクロチャネルを備えるマイクロチャネル層と、
を備える、マイクロチャネルアセンブリと、
少なくとも１つの構成要素担持層を備えるプリント回路板であって、前記少なくとも１つの構成要素担持層が、前記入力マニホルドと前記出力マニホルドとの間の前記マイクロチャネル層に取り付けられ、前記少なくとも１つの構成要素担持層が、前記基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された複数の電気構成要素を含む前記電力回路を備える、プリント回路板と、
を備え、
前記マイクロチャネル層が、前記プリント回路板の層間に配設され、それによって前記マイクロチャネル層が、前記プリント回路板内に埋め込まれる、冷却システム。

【請求項2】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記少なくとも１つの構成要素担持層が、
前記マイクロチャネル層の第１の側面上に配設された第１の構成要素担持層と、
前記第１の側面と反対側の前記マイクロチャネル層の第２の側面上に配設された第２の構成要素担持層と、
を備える、冷却システム。

【請求項3】

請求項２に記載の冷却システムであって、
第１のパターンの導電性トレースを備え、前記マイクロチャネル層と前記第１の構成要素担持層との間に配設された第１の導電層と、
第２のパターンの導電性トレースを備え、前記マイクロチャネル層と前記第２の構成要素担持層との間に配設された第２の導電層と、
をさらに備える、冷却システム。

【請求項4】

請求項１に記載の冷却システムであって、
交流ボックスをさらに備え、
前記マイクロチャネルアセンブリおよび前記プリント回路板が、前記交流ボックスの同一の内部側壁上に取り付けられる、冷却システム。

【請求項5】

請求項４に記載の冷却システムであって、前記交流ボックスがハーメチックシールされる、冷却システム。

【請求項6】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルが、マイクロチャネルの第１のセットと、マイクロチャネルの第２のセットと、を含むマイクロチャネルの複数のセットを備え、
マイクロチャネルの前記複数のセットのうちの２つの隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットのそれぞれの中のマイクロチャネル間の距離よりも長い、冷却システム。

【請求項7】

請求項６に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記第１のセット内のマイクロチャネル数が、マイクロチャネルの前記第２のセット内のマイクロチャネル数とは異なる、冷却システム。

【請求項8】

請求項６に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記第１のセット内のマイクロチャネル数が、マイクロチャネルの前記第２のセット内のマイクロチャネル数と同一である、冷却システム。

【請求項9】

請求項６に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記複数のセットの第１の隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットの第２の隣接するセット間の距離とは異なる、冷却システム。

【請求項10】

請求項６に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記複数のセットの第１の隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットの第２の隣接するセット間の距離と同一である、冷却システム。

【請求項11】

請求項６に記載の冷却システムであって、
複数の導電層であって、
前記少なくとも１つの構成要素担持層が、複数の構成要素担持層を含み、
前記複数の導電層が、前記マイクロチャネル層と、前記複数の構成要素担持層との間に配設される、複数の導電層と、
前記複数のマイクロチャネルのセット間の空間で、前記マイクロチャネル層を通じて延び、前記複数の導電層の導電性トレースと接触するバイアと、
をさらに備える、冷却システム。

【請求項12】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルが直線形状である、冷却システム。

【請求項13】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルがシヌソイド形状を有する、冷却システム。

【請求項14】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記入力マニホルド、前記出力マニホルド、および前記マイクロチャネル層が、単体構造を形成する、冷却システム。

【請求項15】

請求項１に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネルアセンブリを通じて前記冷却材を循環させるように構成されたポンプと、
層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じて前記ポンプを操作するように構成されたコントローラと、
をさらに備える、冷却システム。

【請求項16】

基板処理工具の電力回路用の冷却システムであって、
マイクロチャネルアセンブリであって、
入力マニホルドと、
出力マニホルドと、
前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに延び、前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに冷却材を渡すように構成された複数のマイクロチャネルを備えるマイクロチャネル部材と、
を備える、マイクロチャネルアセンブリと、
第１のプリント回路板層と、第２のプリント回路板層と、を含む複数のプリント回路板層であって、前記第１のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第１の側面上に配設され、前記第２のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第２の側面上に配設され、前記複数のプリント回路板層が、前記基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された複数の電気構成要素を含む前記電力回路を備える、複数のプリント回路板層と、
を備え、
マイクロチャネルアセンブリは、第１のプリント回路板および第２のプリント回路板を冷却する単一のマイクロチャネル層のみを含み、
前記第１のプリント回路板は、前記第１のプリント回路板層を有し、
前記第２のプリント回路板は、前記第１のプリント回路板層を有する、冷却システム。

【請求項17】

請求項１６に記載の冷却システムであって、
前記第１のプリント回路板層が、第１の構成要素担持層と、第１の導電層と、を備え、
前記第２のプリント回路板層が、第２の構成要素担持層と、第２の導電層と、を備える、冷却システム。

【請求項18】

請求項１７に記載の冷却システムであって、
前記第１の導電層が第１のパターンの導電性トレースを備え、
前記第２の導電層が第２のパターンの導電性トレースを備える、冷却システム。

【請求項19】

請求項１６に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネル部材が、
前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドに接続するように構成された複数のフランジと、
前記複数のフランジ間に延び、前記複数のマイクロチャネルを含む中心部材と、
を備える、冷却システム。

【請求項20】

請求項１９に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと前記中心部材が、単一の構成要素として一体的に形成される、冷却システム。

【請求項21】

請求項１９に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジが、前記中心部材に対して垂直に延び、
前記複数のフランジおよび前記中心部材が、「Ｈ」形状の断面を有する、冷却システム。

【請求項22】

請求項１９に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと、前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドとの間に配設された複数のガスケットをさらに備える、冷却システム。

【請求項23】

請求項１９に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと、前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドとの間に配設された複数のＯリングをさらに備える、冷却システム。

【請求項24】

請求項１６に記載の冷却システムであって、
前記入力マニホルド、前記出力マニホルド、および前記マイクロチャネル部材が、単一の構成要素として一体的に形成される、冷却システム。

【請求項25】

請求項１６に記載の冷却システムであって、前記複数のマイクロチャネルが直線形状である、冷却システム。

【請求項26】

請求項１６に記載の冷却システムであって、前記複数のマイクロチャネルがシヌソイド形状を有する、冷却システム。

【請求項27】

請求項１６に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネルアセンブリを通じて前記冷却材を循環させるように構成されたポンプと、
層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じて前記ポンプを操作するように構成されたコントローラと、
をさらに備える、冷却システム。

【請求項28】

請求項１６に記載の冷却システムであって、前記第１のプリント回路板と、前記第２のプリント回路板と、を備える、冷却システム。

【請求項29】

基板処理工具の電力回路用の冷却システムであって、
マイクロチャネルアセンブリであって、
入力マニホルドと、
出力マニホルドと、
前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに延び、前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに冷却材を渡すように構成された複数のマイクロチャネルを備えるマイクロチャネル部材と、
を備える、マイクロチャネルアセンブリと、
第１のプリント回路板層と、第２のプリント回路板層と、を含む複数のプリント回路板層であって、前記第１のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第１の側面上に配設され、前記第１の側面に接触し、前記第２のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第２の側面上に配設され、前記第２の側面に接触し、前記複数のプリント回路板層が、前記基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された複数の電気構成要素を含む電力回路を備える、複数のプリント回路板層と、
を備える、冷却システム。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0098】

前述のように、工具によって実施すべきプロセスステップに応じて、コントローラは、他の工具回路またはモジュール、他の工具構成要素、クラスタ工具、他の工具インターフェース、隣接する工具、近隣の工具、工場全体にわたって配置される工具、メインコンピュータ、別のコントローラ、あるいはウェハのコンテナを半導体製造工場内の工具位置および／またはロードポートの間で運ぶ材料移送で使用される工具のうちの１つまたは複数と通信し得る。また本開示は以下の形態として実現できる。
[形態１]
基板処理工具の電力回路用の冷却システムであって、
マイクロチャネルアセンブリであって、
入力マニホルドと、
出力マニホルドと、
前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに延び、前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに冷却材を渡すように構成された複数のマイクロチャネルを備えるマイクロチャネル層と、
を備える、マイクロチャネルアセンブリと、
少なくとも１つの構成要素担持層を備えるプリント回路板であって、前記少なくとも１つの構成要素担持層が、前記入力マニホルドと前記出力マニホルドとの間の前記マイクロチャネル層に取り付けられ、前記少なくとも１つの構成要素担持層が、前記基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された複数の電気構成要素を含む前記電力回路を備える、プリント回路板と、
を備える、冷却システム。
[形態２]
形態１に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネル層が、前記プリント回路板の層間に配設され、それによって前記マイクロチャネル層が、前記プリント回路板内に埋め込まれる、冷却システム。
[形態３]
形態１に記載の冷却システムであって、
前記少なくとも１つの構成要素担持層が、
前記マイクロチャネル層の第１の側面上に配設された第１の構成要素担持層と、
前記第１の側面と反対側の前記マイクロチャネル層の第２の側面上に配設された第２の構成要素担持層と、
を備える、冷却システム。
[形態４]
形態３に記載の冷却システムであって、
第１のパターンの導電性トレースを備え、前記マイクロチャネル層と前記第１の構成要素担持層との間に配設された第１の導電層と、
第２のパターンの導電性トレースを備え、前記マイクロチャネル層と前記第２の構成要素担持層との間に配設された第２の導電層と、
をさらに備える、冷却システム。
[形態５]
形態１に記載の冷却システムであって、
交流ボックスをさらに備え、
前記マイクロチャネルアセンブリおよび前記プリント回路板が、前記交流ボックスの同一の内部側壁上に取り付けられる、冷却システム。
[形態６]
形態５に記載の冷却システムであって、前記交流ボックスがハーメチックシールされる、冷却システム。
[形態７]
形態１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルが、マイクロチャネルの第１のセットと、マイクロチャネルの第２のセットと、を含むマイクロチャネルの複数のセットを備え、
マイクロチャネルの前記複数のセットのうちの２つの隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットのそれぞれの中のマイクロチャネル間の距離よりも長い、冷却システム。
[形態８]
形態７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記第１のセット内のマイクロチャネル数が、マイクロチャネルの前記第２のセット内のマイクロチャネル数とは異なる、冷却システム。
[形態９]
形態７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記第１のセット内のマイクロチャネル数が、マイクロチャネルの前記第２のセット内のマイクロチャネル数と同一である、冷却システム。
[形態１０]
形態７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記複数のセットの第１の隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットの第２の隣接するセット間の距離とは異なる、冷却システム。
[形態１１]
形態７に記載の冷却システムであって、
マイクロチャネルの前記複数のセットの第１の隣接するセット間の距離が、マイクロチャネルの前記複数のセットの第２の隣接するセット間の距離と同一である、冷却システム。
[形態１２]
形態７に記載の冷却システムであって、
複数の導電層であって、
前記少なくとも１つの構成要素担持層が、複数の構成要素担持層を含み、
前記複数の導電層が、前記マイクロチャネル層と、前記複数の構成要素担持層との間に配設される、複数の導電層と、
前記複数のマイクロチャネルのセット間の空間で、前記マイクロチャネル層を通じて延び、前記複数の導電層の導電性トレースと接触するバイアと、
をさらに備える、冷却システム。
[形態１３]
形態１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルが直線形状である、冷却システム。
[形態１４]
形態１に記載の冷却システムであって、
前記複数のマイクロチャネルがシヌソイド形状を有する、冷却システム。
[形態１５]
形態１に記載の冷却システムであって、
前記入力マニホルド、前記出力マニホルド、および前記マイクロチャネル層が、単体構造を形成する、冷却システム。
[形態１６]
形態１に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネルアセンブリを通じて前記冷却材を循環させるように構成されたポンプと、
層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じて前記ポンプを操作するように構成されたコントローラと、
をさらに備える、冷却システム。
[形態１７]
基板処理工具の電力回路用の冷却システムであって、
マイクロチャネルアセンブリであって、
入力マニホルドと、
出力マニホルドと、
前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに延び、前記入力マニホルドから前記出力マニホルドに冷却材を渡すように構成された複数のマイクロチャネルを備えるマイクロチャネル部材と、
を備える、マイクロチャネルアセンブリと、
第１のプリント回路板層と、第２のプリント回路板層と、を含む複数のプリント回路板層であって、前記第１のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第１の側面上に配設され、前記第２のプリント回路板層が、前記マイクロチャネル部材の第２の側面上に配設され、前記複数のプリント回路板層が、前記基板処理工具の１つまたは複数の電気構成要素に電力供給するように構成された複数の電気構成要素を含む前記電力回路を備える、複数のプリント回路板層と、
を備える、冷却システム。
[形態１８]
形態１７に記載の冷却システムであって、
前記第１のプリント回路板層が、第１の構成要素担持層と、第１の導電層と、を備え、
前記第２のプリント回路板層が、第２の構成要素担持層と、第２の導電層と、を備える、冷却システム。
[形態１９]
形態１８に記載の冷却システムであって、
前記第１の導電層が第１のパターンの導電性トレースを備え、
前記第２の導電層が第２のパターンの導電性トレースを備える、冷却システム。
[形態２０]
形態１７に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネル部材が、
前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドに接続するように構成された複数のフランジと、
前記複数のフランジ間に延び、前記複数のマイクロチャネルを含む中心部材と、
を備える、冷却システム。
[形態２１]
形態２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと前記中心部材が、単一の構成要素として一体的に形成される、冷却システム。
[形態２２]
形態２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジが、前記中心部材に対して垂直に延び、
前記複数のフランジおよび前記中心部材が、「Ｈ」形状の断面を有する、冷却システム。
[形態２３]
形態２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと、前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドとの間に配設された複数のガスケットをさらに備える、冷却システム。
[形態２４]
形態２０に記載の冷却システムであって、
前記複数のフランジと、前記入力マニホルドおよび前記出力マニホルドとの間に配設された複数のＯリングをさらに備える、冷却システム。
[形態２５]
形態１７に記載の冷却システムであって、
前記入力マニホルド、前記出力マニホルド、および前記マイクロチャネル部材が、単一の構成要素として一体的に形成される、冷却システム。
[形態２６]
形態１７に記載の冷却システムであって、前記複数のマイクロチャネルが直線形状である、冷却システム。
[形態２７]
形態１７に記載の冷却システムであって、前記複数のマイクロチャネルがシヌソイド形状を有する、冷却システム。
[形態２８]
形態１７に記載の冷却システムであって、
前記マイクロチャネルアセンブリを通じて前記冷却材を循環させるように構成されたポンプと、
層流モードまたは乱流モードでの動作を選択し、それに応じて前記ポンプを操作するように構成されたコントローラと、
をさらに備える、冷却システム。

【国際調査報告】