JP2022540767A - マルチゾーン台座の温度制御 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022540767000001
【課題】
【解決手段】半導体基板を処理するシステムは、半導体基板を支持するように構成された基板支持アセンブリを含む。基板支持アセンブリは、基板支持アセンブリにおける層内のＭ（Ｍは、１より大きい整数）個のゾーンにそれぞれ配置されたＭ個の抵抗ヒータを含む。層は、半導体基板に隣接している。基板支持アセンブリは、層内のＮ（Ｎは、１より大きくＭ以下の整数）個の位置に配置されたＮ個の温度センサを含む。システムはさらに、Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度と、Ｍ個のゾーンのうちの１つ以上の平均温度とに基づいて、Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を制御するように構成されたコントローラを含む。
【選択図】 図２

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１９年６月２４日出願の米国仮特許出願第６２／８６５，６２１号の優先権の利益を主張する。上記の出願は、その全開示が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して基板処理システムに関し、より詳細には、マルチゾーン台座の温度制御に関する。
ここに提供される背景技術の記載は、本開示の背景を概略的に提示することを目的としている。この背景技術に記載されている範囲内での本発明者らの研究、およびその他の点で出願時に先行技術と認められない可能性がある記載の態様は、明示的にも暗示的にも、本開示に対する先行技術とは認められない。
基板処理システムを用いて、半導体ウエハなどの基板に対してエッチング、堆積、および／または他の処理を行う場合がある。基板上で実行可能なプロセスの例としては、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマ励起化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、原子層エッチング（ＡＬＥ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｅｔｃｈ）、プラズマ励起原子層堆積（ＰＥＡＬＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ならびに／または他のエッチング、堆積、および洗浄プロセスが挙げられる（ただし、これらに限定されない）。基板を処理する際に、基板は、基板処理システムの処理チャンバ内に設けられた台座や静電チャック（ＥＳＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｃｈｕｃｋ）などの基板支持台上に載置される。基板を処理するために、プロセスガス混合物が処理チャンバ内に導入される。いくつかの例では、プラズマを発生させて処理チャンバ内の化学反応を促進してもよい。
基板処理中、基板支持台に配置された抵抗ヒータによって基板の温度を制御してもよい。いくつかの例では、抵抗ヒータは、別々に制御される２つ以上のゾーンに配置される。これらの抵抗ヒータによって加熱されるゾーンの熱均一性を維持するには、通常、各ゾーンにおける直接的な温度測定、または個別に較正された（例えば、温度に対するヒータ抵抗の既知の依存性を用いた）間接的な温度測定のいずれかが必要である。
半導体基板を処理するシステムは、半導体基板を支持するように構成された基板支持アセンブリを含む。前記基板支持アセンブリは、前記基板支持アセンブリにおける層内のＭ（Ｍは、１より大きい整数）個のゾーンにそれぞれ配置されたＭ個の抵抗ヒータを含む。前記層は、前記半導体基板に隣接している。前記基板支持アセンブリは、前記層内のＮ（Ｎは、１より大きくＭ以下の整数）個の位置に配置されたＮ個の温度センサを含む。前記システムはさらに、前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度と、前記Ｍ個のゾーンのうちの１つ以上の平均温度とに基づいて、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を制御するように構成されたコントローラを含む。
他の特徴において、前記Ｍ個のゾーンは、前記層の中央領域に位置する第１の円形ゾーンと、前記第１の円形ゾーンを囲む第２の環状ゾーンと、前記第２の環状ゾーンを囲む第１の環状領域に位置する第１のゾーン群と、前記第１の環状領域を囲む第２の環状領域に位置する第２のゾーン群と、を含む。
別の特徴において、前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対してある角度で回転している。
別の特徴において、前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対して４５度の角度で回転している。
別の特徴において、前記第１の環状領域および前記第２の環状領域は、幅が異なる。
別の特徴において、前記第２の環状ゾーンは、前記第１の環状領域および前記第２の環状領域のそれぞれと幅が異なる。
別の特徴において、前記第１のゾーン群および前記第２のゾーン群はそれぞれ、４つのゾーンを含む。
他の特徴において、前記Ｎ個の温度センサは、前記第１の円形ゾーンに位置する第１の温度センサと、前記第２の環状ゾーンと前記第１のゾーン群との間の第１の境界において前記層の第１の直径に沿って位置する第１のペアの温度センサと、前記第１のゾーン群と前記第２のゾーン群との間の第２の境界において前記層の第２の直径に沿って位置する第２のペアの温度センサと、を含む。前記第１の温度センサは、前記第１の直径と前記第２の直径の交点に位置する。
他の特徴において、前記第１のペアの温度センサおよび前記第２のペアの温度センサの位置は、平行四辺形の頂点に対応し、前記第１の直径および前記第２の直径は、前記平行四辺形の対角線を形成する。
別の特徴において、前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つを、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの他のヒータと独立して制御するように構成されている。
別の特徴において、前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を、前記半導体基板の目標温度プロファイルに基づいて制御するように構成されている。
さらに他の特徴において、半導体基板を支持する基板支持アセンブリは、前記半導体基板に隣接する層を含むベースプレートを含む。前記基板支持アセンブリは、前記層内のＭ（Ｍは、１より大きい整数）個のゾーンにそれぞれ配置されたＭ個の抵抗ヒータを含む。前記Ｍ個のゾーンは、前記層の中央領域に位置する第１の円形ゾーンと、前記第１の円形ゾーンを囲む第２の環状ゾーンと、前記第２の環状ゾーンを囲む第１の環状領域に位置する第１のゾーン群と、前記第１の環状領域を囲む第２の環状領域に位置する第２のゾーン群と、を含む。前記基板支持アセンブリは、前記層内のＮ（Ｎは、１より大きくＭ以下の整数）個の位置に配置されたＮ個の温度センサを含む。前記Ｎ個の温度センサは、前記第２の環状ゾーンと前記第１のゾーン群との間の第１の境界において前記層の第１の直径に沿って位置する第１のペアの温度センサと、前記第１のゾーン群と前記第２のゾーン群との間の第２の境界において前記層の第２の直径に沿って位置する第２のペアの温度センサと、前記第１の円形ゾーン内で前記第１の直径と前記第２の直径の交点に位置する第１の温度センサと、を含む。
他の特徴において、前記第１のペアの温度センサおよび前記第２のペアの温度センサの位置は、平行四辺形の頂点に対応し、前記第１の直径および前記第２の直径は、前記平行四辺形の対角線を形成する。
別の特徴において、前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対してある角度で回転している。
別の特徴において、前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対して４５度の角度で回転している。
別の特徴において、前記第１の環状領域および前記第２の環状領域は、幅が異なる。
別の特徴において、前記第２の環状ゾーンは、前記第１の環状領域および前記第２の環状領域のそれぞれと幅が異なる。
別の特徴において、前記第１のゾーン群および前記第２のゾーン群はそれぞれ、４つのゾーンを含む。
他の特徴において、システムは、前記基板支持アセンブリと、前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度と、前記Ｍ個のゾーンのうちの１つ以上の平均温度とに基づいて、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を制御するように構成されたコントローラと、を含む。
別の特徴において、前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つを、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの他のヒータと独立して制御するように構成されている。
別の特徴において、前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を、前記半導体基板の目標温度プロファイルに基づいて制御するように構成されている。
他の特徴において、システムは、前記基板支持アセンブリと、前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度を前記Ｍ個のゾーンのオープンループ制御と組み合わせて用いることにより、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を制御するように構成されたコントローラと、を含む。前記Ｍ個のゾーンのオープンループ制御は、前記Ｍ個のゾーンのそれぞれに供給される電力を、前記半導体基板の測定温度と相関させることを含む。
他の特徴において、システムは、前記基板支持アセンブリと、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの第１の抵抗ヒータを前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの第２の抵抗ヒータに対して、前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度と、前記第１の抵抗ヒータと前記第２の抵抗ヒータとの抵抗比とに基づいて制御するように構成されたコントローラと、を含む。
本開示のさらなる適用分野は、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。なお、詳細な説明および具体例は、例示を目的とするに過ぎず、本開示の範囲を限定する意図はない。
本開示は、以下の詳細な説明および添付の図面から、より十分に理解されるようになる。
図１Ａは、例示的な基板処理システムの機能ブロック図である。
図１Ｂは、本開示に係る基板支持台のヒータゾーンを示す図である。
図２は、図１Ｂに示すヒータゾーンに配置された温度センサを示す図である。
図３Ａは、本開示に係る例示的な加熱システムの機能ブロック図である。 図３Ｂは、本開示に係る例示的な加熱システムの機能ブロック図である。
図４は、本開示に係るヒータゾーンおよび温度センサを配置するための方法のフローチャートである。
図５は、本開示に係るヒータゾーンを制御するための第１の方法のフローチャートである。
図６は、本開示に係るヒータゾーンを制御するための第２の方法のフローチャートである。
図面において、類似および／または同一の要素を特定するために、同じ参照符号を繰り返し用いる場合がある。
本開示は、基板処理システムの基板支持台における複数のゾーンの温度制御に関する具体例を含んでいるが、本明細書に記載のシステムおよび方法は、ゾーン型抵抗加熱を用いた他の種類のコンポーネントの温度制御にも適用可能である。
原子層堆積（ＡＬＤ）などの膜堆積プロセスにおいて、堆積される膜の特性は、空間（すなわち、水平面のｘｙ座標）分布にわたって変動する。例えば、基板処理ツールは、膜厚の不均一性（ＮＵ：ｎｏｎ－ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）に関してそれぞれの仕様を有してもよい。ＮＵは、半導体基板表面上の所定の位置で行われた１組の測定値の全範囲、半分の範囲、および／または標準偏差として測定してもよい。いくつかの例では、ＮＵの直接の原因に対処することによって、かつ／または相殺的なＮＵを導入して既存のＮＵを補償し相殺することによって、ＮＵを低減してもよい。他の例では、材料を意図的に不均一に堆積および／または除去して、プロセスの他の（例えば、前または後の）工程における既知の不均一性を補償してもよい。これらの他の例では、所定の不均一な堆積／除去プロファイルを計算し、用いてもよい。
堆積中の基板温度が、堆積されたＡＬＤ膜の様々な特性に影響を与える場合がある。本開示に係るシステムおよび方法は、基板全体の温度分布を調整して厚さのＮＵを低減するように構成されている。例えば、温度分布を調整して、特定の基板処理ツールの既知のＮＵを補償（プロファイル補償と呼ぶ）したり、特定のプロセスで用いるために所定のＮＵプロファイルを生成（プロファイル調節と呼ぶ）したりしてもよい。
例えば、ＡＬＤプロセス（例えば、酸化膜の堆積）では、ＡＬＤ台座などの基板支持台上に基板が配置される。ＡＬＤ台座は通常、単一のゾーンからなる。本開示に係るＡＬＤ台座は、マルチゾーン（例えば、２～１０以上のゾーン）のヒータ層を含む。ヒータ層は、台座の上部層に埋め込まれてもよい。例えば、ヒータ層は、アルミニウムからなる上部層（例えば、基板支持台上に配置された基板を支持／接触するように構成された上部層）に少なくとも部分的に封入されたポリイミドおよびシリコーンからなるヒータ層を含んでもよい。この例では、アルミニウムからなる上部層の配置がファラデーケージとして機能してもよい。他の例では、上部層は、セラミック層（例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮなど）であってもよい。ヒータ層の各ゾーンは、台座のそれぞれのゾーンの温度を制御する。上部層は、台座のベース（例えば、ベースプレート）の上に配置されており、上部層から、冷却可能なベースプレートに熱が伝達されてもよい。
ゾーンの配置（例えば、数量、形状、幾何構造など）は、ＡＬＤプロセスから生じる既知の膜厚ＮＵを補償するように構成される。ゾーンは、幅が異なる２つ以上の径方向（すなわち、環状）ゾーン、２つ以上の区画された径方向ゾーン（すなわち、複数の区画／方位角ゾーンを含む径方向ゾーン）、基板の縁に隣接し、かつ／または重なり合う外側径方向ゾーン、ならびに（例えば、堆積および／またはトリミングによる除去を目的として径方向プロファイルを制御／修正するために）キャリアリングの温度を調整するように配置された外側径方向ゾーンを含んでもよい（ただし、これらに限定されない）。
一例として、ゾーンは、中央ゾーン、内側中間径方向ゾーン、４つの外側中間径方向ゾーン（すなわち、４つの区画からなる外側中間径方向ゾーン）、および４つの外縁ゾーン（すなわち、４つの区画からなる外縁ゾーン）からなる１０のゾーンを含む。いくつかの例では、径方向ゾーンは、５つ以上（例えば、８つ以上）の区画を含んでもよい。さらに、隣接し合う径方向ゾーンにおける方位角ゾーンは整列していなくてもよい。代わりに、１つの径方向ゾーンにおける方位角ゾーンは、隣接し合う径方向ゾーンに対して異なる回転方位（すなわち、クロッキング）を有してもよい。
各ゾーンには、抵抗ヒータが設けられている。抵抗ヒータは、高い温度抵抗係数（ＴＣＲ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を有する材料からなる抵抗性素子を含む。したがって、本開示を通じて、抵抗ヒータは、高ＴＣＲヒータまたは高ＴＣＲヒータ素子とも呼ばれる。いくつかの例では、ヒータ素子は、摂氏１度あたり０．００１超の高ＴＣＲを有する。あくまでも例示として、モリブデン、タングステン（Ｗ）、銅、またはニッケルからなるヒータ素子を用いてもよい。他の例では、ヒータ素子は、摂氏１度あたり０．００１未満のより低いＴＣＲを有する。あくまでも例示として、ステンレス鋼（ＳＳＴ）合金を用いてもよい。
ヒータゾーンの温度は、処理中の基板に関する目標温度プロファイル（ヒートマップとも呼ばれる）を達成するように制御される（すなわち、複数のゾーンに設けられた抵抗ヒータへの供給電力が制御される）。複数のゾーンの温度を制御する１つの方法としては、各ゾーンに供給される電力をウエハの測定温度と相関させるオープンループ制御がある。しかし、この方法を単独で用いた場合、いくつかのデメリットがある。例えば、オープンループ制御では、ウエハの周囲環境で発生し基板温度の変化を生じさせる可能性がある、何らかの負荷変化に関するデータが不足するというデメリットがある。また、ある温度設定値から別の温度設定値に移行する際に、クローズドループ制御を用いた場合に比べて応答時間が遅くなるというデメリットもある。つまり、１つ以上のゾーンへの供給電力を変更して所望の温度変化を発生させる場合に、実際の温度変化が起こるまでの時間が、クローズドループ制御を用いた場合に比べてはるかに遅くなる可能性がある。
これに対して、クローズドループ制御（例えば、ＰＩＤ制御）では、各ゾーンへの供給電力がフィードバックループを用いて制御される。これには、２つのメリットがある。１つ目のメリットとして、クローズドループ制御では、オープンループ制御に比べて、他の刺激（例えば、何らかの負荷変化）に対してより頑健性の高い温度制御が可能となる。２つ目のメリットとして、ある温度設定値から別の温度設定値に移行する際に、オープンループ制御よりも応答時間が速くなる。つまり、１つ以上のゾーンへの供給電力を変更して所望の温度変化を発生させる場合に、実際の温度変化が起こるまでの時間が、オープンループ制御よりも速くなる。
各々に熱電対（ＴＣ：Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）が設けられた複数のゾーンを台座に配置した場合、ウエハ温度とＴＣとの間に相関関係があれば、ウエハ上の温度分布を制御するのに十分な場合がある。その代わりに、以下で説明するように、選択されたゾーンの局所温度を提供する最小数のＴＣと、複数のゾーンの平均温度とを用いて、ウエハ上の温度分布の制御が可能である。
本開示は、後述するように、（例えば、ＴＣ、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ：Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）とも呼ばれる抵抗温度計を用いた）台座表面の局所的な温度測定と、複数のゾーンの平均温度またはオープンループ制御とを組み合わせた温度制御方式に関する。具体的には、本開示が提案する温度制御方式は、すべてのゾーンよりも少ない数のゾーンにおける（例えば、ＴＣ、ＲＴＤ、または類似の方法を用いた）局所的な温度測定と、ＴＣが設けられていないゾーンに対するオープンループ電流／電圧制御とを組み合わせる。ＴＣは、あるゾーンの局所温度を提供する。この温度は、そのゾーン内のあるポイント位置の温度を表す。さらに、複数のゾーンにおけるヒータ素子の平均温度測定値を、これらの局所的な温度測定値と組み合わせて用いて、台座の表面温度を所定の温度プロファイルに正確に設定する。
平均ゾーン温度を測定する高ＴＣＲベースの方法は、複数（例えば、１０個）のゾーンとともに用いることができ、すべてのゾーンに対してクローズドループ制御を行うことができる。高ＴＣＲベースの方法では、ゾーン内の高ＴＣＲヒータ素子の抵抗が測定できる。この測定値を、ルックアップテーブルまたは数式を用いて温度と相関させることで、そのゾーン内の平均温度が得られる。高ＴＣＲベースの方法により、複数のゾーンの平均温度が得られる。この平均温度はそのまま使用できるし、局所的な温度測定値と組み合わせることもできる。本開示のこれらおよび他の態様について、以下で詳述する。
図１Ａおよび図１Ｂは、本開示に係る基板支持台（例えば、ＡＬＤ台座）１０４を含む基板処理システム１００の一例を示す図である。基板支持台１０４は、処理チャンバ１０８内に配置される。基板１１２は、処理中、基板支持台１０４上に配置されている。いくつかの例では、基板支持台１０４は、基板１１２との接触が最小限となるように構成されてもよい（例えば、基板１１２の外縁のみが基板支持台１０４の上面に接触してもよい、あるいは、最小接触面積（ＭＣＡ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｒｅａ）フィーチャ上に基板１１２が配置されてもよい、など）。他の例では、基板支持台１０４は、裏面でのガスクランプが可能なように構成されてもよい。
ガス供給システム１２０は、バルブ１２４－１、１２４－２・・・１２４－Ｎ（バルブ１２４と総称する）およびマスフローコントローラ１２６－１、１２６－２・・・１２６－Ｎ（ＭＦＣ１２６と総称する）に接続されたガス源１２２－１、１２２－２・・・１２２－Ｎ（ガス源１２２と総称する）を含む。ＭＦＣ１２６は、ガス源１２２から、ガスが混合するマニホールド１２８までのガスの流れを制御する。マニホールド１２８の出力は、オプションとしての圧力調整器１３２を介してマニホールド１３６に供給される。マニホールド１３６の出力は、マルチインジェクタシャワーヘッド１４０に入力される。なお、マニホールド１２８および１３６が図示されているが、単一のマニホールドも使用できる。
基板支持台１０４は、複数のゾーンを含む。例えば、図１Ｂに示すように、基板支持台１０４は、中央ゾーン１４４、内側中間径方向ゾーン１４８、４つの外側中間径方向ゾーン（すなわち、４つの区画１５２－１、１５２－２、１５２－３、１５２－４からなる外側中間径方向ゾーン１５２）、および４つの外縁ゾーン（すなわち、４つの区画１５６－１、１５６－２、１５６－３、１５６－４からなる外縁ゾーン１５６）を含む。外縁ゾーン１５６の区画は、外側中間径方向ゾーン１５２の区画からオフセット（すなわち、外側中間径方向ゾーン１５２の区画に対して回転）している（例えば、４５度）。いくつかの例では、基板支持台１０４は、外縁ゾーン１５６の径方向外側に第２の外縁ゾーン１５８を含んでもよい。例えば、第２の外縁ゾーン１５８の内径は、基板１１２の直径より大きくてもよい。基板支持台１０４の温度は、後述するように、ゾーンのそれぞれに配置された個別に制御可能な抵抗ヒータ１６０を用いて制御してもよい。
いくつかの例では、外縁ゾーン１５６は、基板１１２の外縁と重なり合い、かつ／または基板１１２の外縁を超えて（すなわち、径方向に）延びてもよい。例えば、３００ｍｍ基板の場合、外縁ゾーン１５６の半径は３００ｍｍよりも大きくてもよい。さらに、外縁ゾーン１５６の幅（すなわち、内側半径から外側半径までの距離）は、内側中間径方向ゾーン１４８および外側中間径方向ゾーン１５２の幅よりも小さくてもよい。例えば、外縁ゾーン１５６の幅は約１０ｍｍ（例えば、±２ｍｍ）であってもよく、内側中間径方向ゾーン１４８および外側中間径方向ゾーン１５２の幅はそれぞれ約４０ｍｍ（例えば、±２ｍｍ）であってもよい。外縁ゾーン１５６の幅が比較的狭いことにより、基板１１２の外縁における微調整が容易になり得る。
いくつかの例では、基板支持台１０４は、冷却材流路１６４を備えてもよい。冷却流体は、流体貯蔵槽１６８およびポンプ１７０から冷却材流路１６４に供給される。マニホールド１２８またはマニホールド１３６に圧力センサ１７２、１７４をそれぞれ配置して、圧力を測定してもよい。バルブ１７８およびポンプ１８０を用いて、処理チャンバ１０８から反応物を排出し、かつ／または処理チャンバ１０８内の圧力を制御してもよい。
コントローラ１８２は、マルチインジェクタシャワーヘッド１４０による投与を制御する投与コントローラ１８４を含む。また、コントローラ１８２は、ガス供給システム１２０からのガス供給を制御する。コントローラ１８２は、バルブ１７８およびポンプ１８０を用いて、処理チャンバ内の圧力および／または反応物の排出を制御する。コントローラ１８２は、後述するように、基板支持台１０４および基板１１２の温度を制御する。
図２は、台座の径方向ゾーンを示す図である。径方向ゾーンには、Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒ１０のラベルが付されている。熱電対ＴＣ１、ＴＣ２・・・ＴＣ５（実線の丸で示す）が図示のように配置されている。なお、本開示を通して、例示としてＴＣを使用しているが、ＲＴＤをＴＣの代わりに、またはＴＣと組み合わせて使用できることが理解される。具体的には、ＴＣ１は、中央ゾーンＲ１（要素１４４）の中心に配置されている。熱電対ＴＣ２、ＴＣ３、ＴＣ４、ＴＣ５は、図示のように交差パターンで径方向ゾーン間の境界に配置されている。
具体的には、図示のように、径方向ゾーンＲ２（要素１４８）と径方向ゾーンＲ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６（要素１５２）との間の境界上において直径方向に対向する端部に、２つの熱電対ＴＣ３およびＴＣ５が交差パターンで配置されている。図示のように、２つの熱電対ＴＣ３およびＴＣ５は、径方向ゾーンＲ４およびＲ６の中心を通過する台座の第１の直径に沿って位置してもよい。また、図示のように、この第１の直径は、径方向ゾーンＲ７とＲ８との接合部、および径方向ゾーンＲ９とＲ１０との接合部を通過する。図示のように、２つの熱電対ＴＣ３およびＴＣ５は、それぞれ径方向ゾーンＲ４およびＲ６の中心に隣接または近接してもよい。
他の２つの熱電対ＴＣ２およびＴＣ４は、図示のように、径方向ゾーンＲ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６（要素１５２）と径方向ゾーンＲ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０（要素１５６）との間の境界上において直径方向に対向する端部に、交差パターンで配置されている。図示のように、この他の２つの熱電対ＴＣ２およびＴＣ４は、径方向ゾーンＲ３およびＲ５の中心を通過する台座の第２の直径に沿って位置してもよい。また、図示のように、この第２の直径は、径方向ゾーンＲ７とＲ１０との接合部、および径方向ゾーンＲ８とＲ９との接合部を通過する。図示のように、熱電対ＴＣ２は、径方向ゾーンＲ７とＲ１０との接合部に位置してもよく、熱電対ＴＣ４は、径方向ゾーンＲ８とＲ９との接合部に位置してもよい。
例えば、台座の第１および第２の直径は、９０度または別の角度で交差してもよい。例えば、熱電対ＴＣ２、ＴＣ３、ＴＣ４、ＴＣ５は、平行四辺形の頂点に位置してもよく、この場合、第１および第２の直径が、平行四辺形の対角線を形成する。熱電対ＴＣ１は、図示のように、第１および第２の直径の交点に位置してもよい。
このように配置した場合、熱電対ＴＣ１、ＴＣ２・・・ＴＣ５は、台座の２つの異なる直径において、ゾーン間の熱相互作用および局所温度を記録できる。高ＴＣＲヒータ素子から得られた各ゾーンの平均温度と、選択されたゾーンのＴＣから得られたこれらの選択されたゾーンの局所温度とを用いて、すべてのゾーンのヒートマップを構築できる。さらに、選択されたゾーンの局所温度と各ゾーンの平均温度との組み合わせを用いてヒータ素子を制御することで、ウエハ全体の目標温度分布を達成できる。
高ＴＣＲヒータの較正（すなわち、温度と測定値との対応関係の決定）は、局所的な温度測定値を用いて行うことができる。例えば、オープンループ式較正法では、ゾーンＲ１～Ｒ１０への電力入力を順次（すなわち、Ｒ１、次にＲ２、次にＲ３、という順に）Ｘ％ずつ増加させ、ウエハ温度を測定する。各ゾーンの電力値に対するウエハ温度の感度測定値（例えば、ｄＴ／ｄｐ（Ｔはウエハ温度、ｐは電圧、電流、またはその両方で表される電力））が定義される。ウエハ温度データの収集中に、各ゾーンの平均温度も並行して測定し、各ゾーンの平均温度に対するウエハ温度の感度測定値ｄＴ／ｄＴheater-elementを定義する。また、各ゾーンの電力値に対するもう一つの平均ゾーン温度の感度測定値ｄＴheater-element／ｄｐも定義できる。したがって、各ゾーンへの供給電力、またはゾーンの平均温度を制御変数とすることができる。これらの一方または両方の制御により、ウエハの温度を制御できる。
平均ゾーン温度を追加的な（すなわち、補助的な）制御変数として（ウエハ温度分布プロファイルの目標精度を高めるために）用いるか、または一次制御変数として用いるかは、時間に依存する場合がある。定常状態では、オープンループ制御を用いてウエハの温度を制御できる。（例えば、負荷変化により）状態を切り替える際に、平均ゾーン温度を一次制御変数として用いてもよい。あるゾーンの平均温度は、そのゾーンにおける高ＴＣＲヒータ素子からの抵抗－温度関係データの解析によって得られる。例えば、平均温度は、高ＴＣＲヒータ素子の面積による面積加重平均であってもよい。
いくつかの状況では、平均ゾーン温度を計算するためのオーバーヘッドを回避できる。例えば、平均ゾーン温度を補助変数として（例えば、過渡応答のために）用いる場合、以下で説明するように、２つのゾーンの平均温度を用いる代わりに、２つのゾーンにおけるヒータ素子の抵抗比を用いて、これら２つのゾーンのうちの１つにおけるヒータ素子への供給電力を増加または減少できる。
ウエハ温度の制御には、いくつかの方法が使用可能である。例えば、最も単純な方法は、各ゾーンの平均温度に基づいて、各ゾーンへの供給電力を制御することである。最も複雑な方法は、ヒートマップ全体の最小平均二乗（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｓ）温度目標を定義し、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を用いて各ゾーンへの供給電力を制御することである。
中程度の複雑さを有するハイブリッド方式では、最小数のＴＣを平均ゾーン温度と組み合わせて用いて、特定のゾーンを制御する。４つ目の方法として、定常状態においてはオープンループ制御を用いてゾーンの温度を制御でき、（例えば、負荷変化時に）状態を切り替える際には、平均ゾーン温度を一次制御変数として用いてもよい。
ハイブリッド方式のいくつかの例を以下に示す。一例として、図２において、ＴＣ１、ＴＣ２、およびＴＣ３はそれぞれ、ゾーンＲ１、Ｒ２、およびすべての外側ゾーンのベースラインに対する入力を制御できる。平均ゾーン温度は、ゾーン間の抵抗比を制御するための入力として用いられる。ゾーン間の抵抗比は、オープンループ制御によって制御される。
例えば、外側ゾーンＲ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０について考える。これらのゾーンの面積は同じである。これらのゾーンにおけるヒータ素子の測定値は等しいと仮定する。これらのゾーンを同じ目標温度にする場合、ゾーンの１つ、例えばゾーンＲ８を、ゾーンＲ８の局所温度を用いて目標温度まで駆動する。ゾーンＲ７、Ｒ９、Ｒ１０を、この目標温度に対応する同じ抵抗値まで駆動する。これらのゾーンが低温時や定常状態において元々同じ抵抗値であったと仮定した場合、加熱後、高温になったこれらのゾーンの測定値が同じであれば、ゾーンは同じ温度（すなわち、目標温度）を有することになる。
次に、ゾーンＲ１０をゾーンＲ８よりも高温にすると仮定する。ゾーンＲ８とＲ１０との間で達成すべき温度比が分かっていれば、ゾーンＲ８とＲ１０との抵抗比がゾーンＲ８とＲ１０との温度比に対応するように、ゾーンＲ１０をゾーンＲ８よりも低い抵抗値となるように駆動できる。したがって、（例えば、負荷変化時に）状態を切り替える際に、最小数のＴＣ（局所的な温度測定値）によって特定のゾーンを制御することに加え、平均ゾーン温度を用いて方位角方向のゾーン間の抵抗比を制御できる。ハイブリッド方式の別の例では、平均ゾーン温度によってゾーンＲ２を制御しつつ、ＴＣ５によってゾーンＲ６の制御が可能である。
図３Ａは、図２に示すヒータゾーンＲ１～Ｒ１０の制御に使用可能なコントローラ３００を示す図である。例えば、コントローラ３００は、図１Ａに示すコントローラ１８２によって実現してもよい。ヒータドライバ３０２を用いて、コントローラ３００の制御下で、選択されたＴＣＲヒータ３０４に電力を供給してもよい。例えば、ＴＣＲヒータ３０４を用いて抵抗ヒータ１６０（図１Ａに示す）を実現してもよい。電流センサ３０８を用いて、ヒータドライバ３０２によってＴＣＲヒータ３０４に供給される電流を検知してもよい。電圧センサ３１０を用いて、ヒータドライバ３０２によってＴＣＲヒータ３０４に供給される電圧を検知してもよい。コントローラ３００は、電流センサ３０８および／または電圧センサ３１０からそれぞれ得られる電流および／または電圧の測定値に基づいて、各ＴＣＲヒータ３０４の測定値を決定する。
図３Ｂは、コントローラ３００が抵抗推定器３１２を用いて、ヒータゾーンのデューティサイクルを監視し、対応するデューティサイクルに基づいてヒータゾーンの測定値を推定する態様を示す図である。この例では、電圧または電流が一定の値であり、電流または電圧のデューティサイクルが変動する場合を想定している。つまり、コントローラ３００は、既知の電圧または電流と、その電流または電圧のデューティサイクルとに基づいて、測定値を推定する。したがって、この例では、電流センサ３０８および電圧センサ３１０が省略される。
図３Ａおよび図３Ｂでは、コントローラ３００は、ヒータゾーンＲ１～Ｒ１０のＴＣＲヒータ３０４を制御する。コントローラ３００は、ヒータゾーン（例えば、図２に示すゾーンＲ１、Ｒ２などのいずれか）を選択する。ヒータドライバ３０２は、選択されたＴＣＲヒータ３０４に電力を供給する。図３Ａおよび図３Ｂに示すコントローラ３００および他のコンポーネントの動作については、図５および図６を参照して詳細に後述する。
図４は、本開示に係る、複数のゾーン（およびそれぞれのヒータ）ならびに温度センサ（例えば、ＴＣおよび／またはＲＴＤ）を配置するための方法４００を示す図である。方法４００はステップ４０２にて、台座の上部層における複数のゾーンに高ＴＣＲヒータ素子を配置することを含む。ここで、台座の上部層は、基板処理中に基板を支持するように構成されている。方法４００はステップ４０４にて、複数のゾーンを以下のように配置することを含む。すなわち、ゾーンは、台座の上部層の中央領域に位置する第１のゾーン（例えば、図１Ｂおよび図２に示すゾーンＲ１（１４４））、中央領域を囲む内側環状領域に位置する第２のゾーン（例えば、図１Ｂおよび図２に示すゾーンＲ２（１４８））、内側環状ゾーンを囲む外側環状領域に位置する第１のゾーン群（例えば、図１Ｂおよび図２に示すゾーンＲ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６またはゾーン１５２）、ならびに外側環状領域を囲む外縁領域に位置する第２のゾーン群（例えば、ゾーンＲ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０またはゾーン１５６）を含む。第２のゾーン群は、（例えば、図１Ｂに示すように）第１のゾーン群に対してある角度分（例えば、４５度）オフセットしていてもよい。
方法４００はステップ４０６にて、ゾーンの数よりも少ない数の複数の温度センサ（例えば、ＴＣおよび／またはＲＴＤ）を、以下のように配置することを含む。第１のゾーンに、１つのＴＣを配置する（例えば、図２に示すゾーンＲ１（１４４）のＴＣ１）。内側環状領域（ゾーンＲ２（１４８））と外側環状領域（ゾーン１５２）との間の第１の境界に沿って、かつ第１の直径に沿って、第１のＴＣペア（図２に示すＴＣ３およびＴＣ５）を配置する。外側環状領域（ゾーン１５２）と外縁領域（ゾーン１５６）との間の第２の境界に沿って、かつ第２の直径に沿って、第２のＴＣペア（図２に示すＴＣ２およびＴＣ４）を配置する。
方法４００はステップ４０８にて、第１および第２の直径が対角線となる平行四辺形の頂点に沿って、第１および第２のペアの温度センサを配置することを含む。ＴＣ１は、第１および第２の直径の交点（すなわち、対角線の交点）に配置される。
図５は、本開示に係るゾーン（例えば、図１Ｂおよび図２に示すＲ１～Ｒ１０）を制御するための第１の方法５００を示す図である。方法５００は、図３Ａおよび図３Ｂに示すコントローラ３００および他のコンポーネントによって実行される。方法５００はステップ５０２にて、図２に示しかつ図４を参照して説明したように配置された温度センサを用いて、選択された（すべてのゾーンよりも少ない数の）ゾーンの局所温度を測定する。ステップ５０４にて、各ゾーンの平均温度を測定する。
ステップ５０６にて、ゾーンが定常状態にあるかどうかを判断する。ゾーンが定常状態にある場合、ステップ５０８にて、オープンループ制御によって（すなわち、各ゾーンに供給される電力をウエハの測定温度と相関させることによって）ゾーンを制御する。
方法５００は、ステップ５１０にて、（例えば、負荷の変化により）１つ以上のゾーンの状態の変更が必要かどうかを判断する。１つ以上のゾーンの状態の変更が必要でない場合（すなわち、ゾーンが定常状態にある場合）、ステップ５０８に戻る。１つ以上のゾーンの状態の変更が必要な場合、方法５００は、ステップ５１２にて、少なくとも１つの（ただし、すべてではない）ゾーンで測定された局所温度と、すべてのゾーンの平均温度との組み合わせを用いて、これら１つ以上のゾーンへの供給電力を制御する。
図６は、本開示に係るゾーン（例えば、図１Ｂおよび図２に示すＲ１～Ｒ１０）を制御するための第２の方法６００を示す図である。方法６００は、図３Ａおよび図３Ｂに示すコントローラ３００および他のコンポーネントによって実行される。方法６００はステップ６０２にて、図２に示しかつ図４を参照して説明したように配置された温度センサを用いて、選択された（すべてのゾーンよりも少ない数の）ゾーンの局所温度を測定する。
方法６００は、ステップ６０４にて、ゾーンが定常状態にあるかどうかを判断する。ゾーンが定常状態にある場合、方法６００は、ステップ６０６にて、オープンループ制御によって（すなわち、各ゾーンに供給される電力をウエハの測定温度と相関させることによって）ゾーンを制御する。
方法６００は、ステップ６０８にて、（例えば、負荷の変化により）１つ以上のゾーンの状態の変更が必要かどうかを判断する。方法６００は、１つ以上のゾーンの状態の変更が必要でない場合（すなわち、ゾーンが定常状態にある場合）、ステップ６０６に戻る。１つ以上のゾーンの状態の変更が必要な場合、方法６００は、ステップ６１０にて、状態の変更が必要なゾーンに関する所望の温度変化に基づいて、一方が状態の変更を必要とする２つのゾーン間の抵抗比を決定する。
方法６００は、ステップ６１２にて、少なくとも１つの（ただし、すべてではない）ゾーンで測定された局所温度と、２つのゾーン間の抵抗比との組み合わせを用いて、状態の変更が必要なゾーンへの供給電力を制御する。したがって、状態の変更が必要なゾーンへの電力は、少なくとも１つの（ただし、すべてではない）ゾーンで測定された局所温度と、２つのゾーン間の抵抗比との組み合わせに基づいて増加または減少する。
上述の記載は本質的に例示に過ぎず、本開示、その用途、または使用を限定することを意図していない。本開示の広範な教示内容は、種々の形態で実施可能である。したがって、本開示には特定の例が含まれているが、図面、明細書、および下記の特許請求の範囲を詳しく調べることにより、他の変更形態も明らかになるため、本開示の真の範囲はそれらに限定されるべきではない。
本開示の原則を変更しない範囲で、方法における１つ以上の工程を異なる順序で（または並行して）行ってもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態について特定の特徴を有するものとして上で説明したが、本開示のいずれかの実施形態に関連して説明したこれらの特徴のいずれか１つ以上を、他の実施形態のいずれかの特徴に含めて、かつ／または（明示されていなくとも）組み合わせて実施してもよい。すなわち、上述した実施形態は相互に排他的ではなく、１つ以上の実施形態を互いに置き換えることも本開示の範囲内である。
要素間（例えば、モジュール間、回路要素間、半導体層間など）の空間的および機能的関係は、「接続された」、「係合された」、「結合された」、「隣接する」、「次の」、「の上に」、「の上方に」、「の下方に」、および「配置された」を含む種々の用語を用いて説明される。「直接的に」と明示されていない限り、上記の開示において第１の要素と第２の要素との関係が説明されている場合、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係とすることもできるし、第１の要素と第２の要素との間に１つ以上の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係とすることもできる。
本明細書において使用される場合、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」という表現は、非排他的論理和を用いて論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａのうち少なくとも１つ、Ｂのうち少なくとも１つ、およびＣのうち少なくとも１つ」を意味すると解釈すべきでない。
いくつかの実装形態において、コントローラはシステムの一部であり、システムは上述した例の一部であってもよい。かかるシステムは、１つ以上の処理ツール、１つ以上のチャンバ、１つ以上の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理用コンポーネント（ウエハ台座やガス流量システムなど）を含む半導体処理装置を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、処理後におけるシステムの動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。電子機器は「コントローラ」と呼ぶこともでき、１つ以上のシステムの様々なコンポーネントまたはサブ部品を制御してもよい。
コントローラは、処理要件および／またはシステムの種類に応じて、本明細書に開示したいずれのプロセスも制御するようにプログラムされてもよい。これらのプロセスには、処理ガスの供給、温度設定（例えば、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）発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入出、ならびに、特定のシステムと接続または連携されたその他の移送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入出が含まれる。
広義には、コントローラは、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機器として定義されてもよく、命令の受信、命令の送出、動作の制御、洗浄動作の有効化、エンドポイント測定の有効化などを行う。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアとしてのチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されるチップ、および／または１つ以上のマイクロプロセッサ、もしくはプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。
プログラム命令は、様々な個別の設定（またはプログラムファイル）としてコントローラに通信される命令であってもよく、半導体ウエハ上でもしくは半導体ウエハ用に、またはシステムに対して、特定のプロセスを実施するための動作パラメータを定義する。いくつかの実施形態において、動作パラメータは、１つ以上の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製造において１つ以上の処理工程を達成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一部であってもよい。
いくつかの実装形態において、コントローラは、コンピュータの一部であってもよいし、コンピュータに結合されていてもよい。ここで、コンピュータは、システムと一体化しているか、システムに結合されているか、その他の形でシステムとネットワーク接続されているか、これらを組み合わせた形態をとる。例えば、コントローラは、「クラウド」上に存在してもよいし、工場ホストコンピュータシステムのすべてまたは一部に存在してもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能になる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを有効化して、製造工程の進捗状況の監視、過去の製造工程履歴の調査、または複数の製造工程から傾向もしくは性能指標の調査を行うことができ、現在の処理のパラメータを変更したり、現在の処理に続く処理工程を設定したり、新たなプロセスを開始したりできる。
いくつかの例において、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）からシステムに対して、ネットワークを介してプロセスレシピを提供できる。ここで、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んでもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力やプログラミングを可能にするユーザインタフェースを含んでもよい。これらのパラメータおよび／または設定はその後、リモートコンピュータからシステムに通信される。
いくつかの例において、コントローラは、データとして命令を受信する。このデータは、１つ以上の動作において実行される各処理工程のパラメータを指定する。なお、これらのパラメータは、実行するプロセスの種類、およびコントローラが連携または制御するように構成されているツールの種類に対して固有のパラメータであってもよいことを理解されたい。
したがって、上述したように、コントローラは、１つ以上の個別のコントローラを備えることなどによって分散されてもよい。これらの個別のコントローラはネットワーク化され、本明細書に記載のプロセスおよび制御といった共通の目的に向けて動作する。このような目的のための分散コントローラの一例として、（例えば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一部として）遠隔設置された１つ以上の集積回路と通信するチャンバに搭載された１つ以上の集積回路が挙げられる。これらの集積回路は協働してチャンバにおけるプロセスを制御する。
システムの非限定的な例として、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、洗浄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：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）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、ならびに半導体ウエハの製造および／または生産に関連するかもしくは使用可能なその他のあらゆる半導体処理システムが挙げられる。
上述した通り、ツールによって実行される１つ以上のプロセス工程に応じて、コントローラは、他のツール回路またはツールモジュール、他のツールコンポーネント、クラスタツール、他のツールインタフェース、隣接するツール、付近のツール、工場内の各所に設置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体生産工場内のツール位置および／もしくはロードポートに対してウエハコンテナの受け渡しを行う材料輸送で使用されるツールのうち、１つ以上と通信してもよい。

Claims (23)

  1. 半導体基板を処理するシステムであって、
    前記半導体基板を支持するように構成された基板支持アセンブリであって、
    前記基板支持アセンブリにおける層であって前記半導体基板に隣接する層内のＭ（Ｍは、１より大きい整数）個のゾーンにそれぞれ配置されたＭ個の抵抗ヒータと、
    前記層内のＮ（Ｎは、１より大きくＭ以下の整数）個の位置に配置されたＮ個の温度センサと、を含む、基板支持アセンブリと、
    前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度と、前記Ｍ個のゾーンのうちの１つ以上の平均温度とに基づいて、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を制御するように構成されたコントローラと、
    を含む、システム。
  2. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記Ｍ個のゾーンは、
    前記層の中央領域に位置する第１の円形ゾーンと、
    前記第１の円形ゾーンを囲む第２の環状ゾーンと、
    前記第２の環状ゾーンを囲む第１の環状領域に位置する第１のゾーン群と、
    前記第１の環状領域を囲む第２の環状領域に位置する第２のゾーン群と、を含む、
    システム。
  3. 請求項２に記載のシステムであって、
    前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対してある角度で回転している、
    システム。
  4. 請求項２に記載のシステムであって、
    前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対して４５度の角度で回転している、
    システム。
  5. 請求項２に記載のシステムであって、
    前記第１の環状領域および前記第２の環状領域は幅が異なる、
    システム。
  6. 請求項２に記載のシステムであって、
    前記第２の環状ゾーンは、前記第１の環状領域および前記第２の環状領域のそれぞれと幅が異なる、
    システム。
  7. 請求項２に記載のシステムであって、
    前記第１のゾーン群および前記第２のゾーン群はそれぞれ４つのゾーンを含む、
    システム。
  8. 請求項２に記載のシステムであって、
    前記Ｎ個の温度センサは、
    前記第１の円形ゾーンに位置する第１の温度センサと、
    前記第２の環状ゾーンと前記第１のゾーン群との間の第１の境界において前記層の第１の直径に沿って位置する第１のペアの温度センサと、
    前記第１のゾーン群と前記第２のゾーン群との間の第２の境界において前記層の第２の直径に沿って位置する第２のペアの温度センサと、を含み、
    前記第１の温度センサは、前記第１の直径と前記第２の直径の交点に位置する、
    システム。
  9. 請求項８に記載のシステムであって、
    前記第１のペアの温度センサおよび前記第２のペアの温度センサの位置は、平行四辺形の頂点に対応し、
    前記第１の直径および前記第２の直径は、前記平行四辺形の対角線を形成する、
    システム。
  10. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つを、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの他のヒータと独立して制御するように構成されている、
    システム。
  11. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を、前記半導体基板の目標温度プロファイルに基づいて制御するように構成されている、
    システム。
  12. 半導体基板を支持する基板支持アセンブリであって、
    前記半導体基板に隣接する層を含むベースプレートと、
    前記層内のＭ（Ｍは、１より大きい整数）個のゾーンにそれぞれ配置されたＭ個の抵抗ヒータであって、前記Ｍ個のゾーンが、
    前記層の中央領域に位置する第１の円形ゾーンと、
    前記第１の円形ゾーンを囲む第２の環状ゾーンと、
    前記第２の環状ゾーンを囲む第１の環状領域に位置する第１のゾーン群と、
    前記第１の環状領域を囲む第２の環状領域に位置する第２のゾーン群と、を含む、Ｍ個の抵抗ヒータと、
    前記層内のＮ（Ｎは、１より大きくＭ以下の整数）個の位置に配置されたＮ個の温度センサであって、
    前記第２の環状ゾーンと前記第１のゾーン群との間の第１の境界において前記層の第１の直径に沿って位置する第１のペアの温度センサと、
    前記第１のゾーン群と前記第２のゾーン群との間の第２の境界において前記層の第２の直径に沿って位置する第２のペアの温度センサと、
    前記第１の円形ゾーン内で前記第１の直径と前記第２の直径の交点に位置する第１の温度センサと、を含む、Ｎ個の温度センサと、
    を含む、基板支持アセンブリ。
  13. 請求項１２に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第１のペアの温度センサおよび前記第２のペアの温度センサの位置は、平行四辺形の頂点に対応し、
    前記第１の直径および前記第２の直径は、前記平行四辺形の対角線を形成する、
    基板支持アセンブリ。
  14. 請求項１２に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対してある角度で回転している、
    基板支持アセンブリ。
  15. 請求項１２に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第１のゾーン群は、前記第２のゾーン群に対して４５度の角度で回転している、
    基板支持アセンブリ。
  16. 請求項１２に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第１の環状領域および前記第２の環状領域は幅が異なる、
    基板支持アセンブリ。
  17. 請求項１２に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第２の環状ゾーンは、前記第１の環状領域および前記第２の環状領域のそれぞれと幅が異なる、
    基板支持アセンブリ。
  18. 請求項１２に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第１のゾーン群および前記第２のゾーン群はそれぞれ４つのゾーンを含む、
    基板支持アセンブリ。
  19. システムであって、
    請求項１２に記載の基板支持アセンブリと、
    前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度と、前記Ｍ個のゾーンのうちの１つ以上の平均温度とに基づいて、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を制御するように構成されたコントローラと、
    を含む、システム。
  20. 請求項１９に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つを、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの他のヒータと独立して制御するように構成されている、
    システム。
  21. 請求項１９に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を、前記半導体基板の目標温度プロファイルに基づいて制御するように構成されている、
    システム。
  22. システムであって、
    請求項１２に記載の基板支持アセンブリと、
    前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度を前記Ｍ個のゾーンのオープンループ制御と組み合わせて用いることにより、前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの１つ以上を制御するように構成されたコントローラと、を含み、
    前記Ｍ個のゾーンのオープンループ制御は、前記Ｍ個のゾーンのそれぞれに供給される電力を、前記半導体基板の測定温度と相関させることを含む、
    システム。
  23. システムであって、
    請求項１２に記載の基板支持アセンブリと、
    前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの第１の抵抗ヒータを前記Ｍ個の抵抗ヒータのうちの第２の抵抗ヒータに対して、前記Ｎ個の温度センサのうちの１つによって検知された温度と、前記第１の抵抗ヒータと前記第２の抵抗ヒータとの抵抗比とに基づいて制御するように構成されたコントローラと、
    を含む、システム。
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