JP2023529446A - 複数の加熱ゾーンおよび熱ボイドを使用した台座熱プロファイルの調節 - Google Patents

Abstract

【解決手段】基板支持体は、本体と、熱ボイドとを含む。本体は、基板の処理中に基板を支持するように構成される。本体は、上部プレート、第１の中間プレート、第２の中間プレート、および底部プレートを含むプレートを含む。プレートは、スタックを形成するように配置される。第１の中間プレートは、第２の中間プレート上に配置される。熱ボイドは、第２の中間プレートの上面、および第１の中間プレートの下面または上部プレートの下面の少なくとも１つによって画定される。熱ボイドは、環状形状である。【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年６月９日に出願された米国特許出願第６３／０３６，６５０号のＰＣＴ国際出願である。上記の出願の全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、処理中に基板を支持および加熱するための台座に関する。

ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明されている範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。

基板支持体（例えば、台座）は、真空クランプによってその上に基板を保持することができる本体を含む。加熱要素を本体に配置することで処理中に台座を加熱し、結果として基板を加熱することができる。電力は、基板支持体の支持コラムを介して加熱要素に供給される。本体および加熱要素は、典型的には、基板全体にわたって均一な加熱を提供するように設計されている。

本体と、熱ボイドとを含む基板支持体が提供される。本体は、基板の処理中に基板を支持するように構成される。本体は、上部プレート、第１の中間プレート、第２の中間プレート、および底部プレートを含むプレートを含む。プレートは、スタックを形成するように配置される。第１の中間プレートは、第２の中間プレート上に配置される。熱ボイドは、第２の中間プレートの上面、および第１の中間プレートの下面または上部プレートの下面の少なくとも１つによって画定される。熱ボイドは、環状形状である。

他の特徴において、プレートの各々は、プレートの１つまたは複数に結合される。

他の特徴において、プレートは、互いに結合され、少なくとも部分的にシールされた通路を有する一体構造を形成する。一体構造により、熱伝導性がプレート間に存在する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の中間プレートの下面および第２の中間プレートの上面によって画定される。

他の特徴において、第１の中間プレートは、第１の対の対向する側面を含む第１のチャネルを含む。第１の中間プレートの下面は、第１の対の対向する側面の間に延びる。第２の中間プレートは、第２の対の対向する側面を含む第２のチャネルを含む。第２の中間プレートの上面は、第２の対の対向する側面の間に延びる。

他の特徴において、熱ボイドは、上部プレートの下面および第２の中間プレートの上面によって画定される。

他の特徴において、第１の中間プレートは、第１の対の対向する側面を含む第１のチャネルを含む。上部プレートの下面は、第１の対の対向する側面の間に延びる。第２の中間プレートは、第２の対の対向する側面を含む第２のチャネルを含む。第２の中間プレートの上面は、第２の対の対向する側面の間に延びる。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。第１の熱ボイドは、第１の中間プレートの下面および第２の中間プレートの上面によって画定される。本体は、上部プレートの下面および第２の中間プレートの上面によって画定された第２の熱ボイドを含む。

他の特徴において、本体は、第３の熱ボイドを含む。第３の熱ボイドは、環状形状である。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。基板支持体は、第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを含む。プレートの少なくともいくつかの寸法に対する１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、本体の中心と環状外周領域との間で２℃を超える温度勾配を提供する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。基板支持体は、第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを含む。プレートの少なくともいくつかの寸法に対する１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、本体の中心と環状外周領域との間で６℃以上の温度勾配を提供する。

他の特徴において、熱ボイドは、３つのプレートによって画定される。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、第２の熱ボイドを含む。第２の熱ボイドは、環状形状であり、対応する２つ以上のプレートによって画定される。

他の特徴において、プレートは、第１の半径方向に延びるチャネルと、第２の半径方向に延びるチャネルとを含む。熱ボイドは、第１の半径方向に延びるチャネルと第２の半径方向に延びるチャネルとの間で排除ガスを移送する。

他の特徴において、本体は、別の熱ボイドを含む。別の熱ボイドは、環状形状であり、第２の半径方向に延びるチャネルと、プレート内の穴および排除ガス溝の少なくとも１つとの間で排除ガスを移送する。

他の特徴において、プレートは、半径方向に延びるチャネルと、半径方向に延びる溝とを含む。熱ボイドは、半径方向に延びるチャネルと半径方向に延びる溝との間で真空下でガスを移送する。

他の特徴において、本体は、別の熱ボイドを含む。別の熱ボイドは、環状形状であり、半径方向に延びるチャネルと、プレート内の穴および真空溝の少なくとも１つとの間で真空下でガスを移送する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、同心パターンで配置された４つの環状形状の熱ボイドを含む。４つの環状形状の熱ボイドは、第１の熱ボイドを含む。

他の特徴において、プレートは、２つ以上の同心加熱コイルを含む。

他の特徴において、プレートは、内側加熱要素と、中央加熱要素と、外側加熱要素とを含む。熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、第２の熱ボイドを含む。第１の熱ボイドは、外側加熱要素と中央加熱要素との間の領域の上に配置される。第２の熱ボイドは、中央加熱要素と内側加熱要素との間の領域の上に配置される。

他の特徴において、第１の熱ボイドおよび第２の熱ボイドの断面の高さは、異なっている。

他の特徴において、第１の熱ボイドおよび第２の熱ボイドの断面の幅は、異なっている。

他の特徴において、第１の熱ボイドの断面の高さは、３つのプレートによって画定される。第２の熱ボイドの断面の高さは、２つのプレートによって画定される。

他の特徴において、第１の熱ボイドの断面の高さは、第２の熱ボイドの断面の高さよりも大きい。

他の特徴において、第２の熱ボイドの幅は、第１の熱ボイドの幅よりも大きい。

他の特徴において、基板支持体と、制御モジュールとを含むシステムが提供される。基板支持体は、２つ以上の加熱要素および１つまたは複数のセンサを含む。１つまたは複数のセンサは、１つまたは複数の温度信号を生成するように構成される。制御モジュールは、１つまたは複数の温度信号、および熱ボイドとプレートの少なくともいくつかとの間の関係に基づいて、２つ以上の加熱要素への電流または電力の少なくとも１つの供給を制御するように構成される。

他の特徴において、本体と、熱ボイドとを含む基板支持体が提供される。本体は、基板の処理中に基板を支持するように構成される。本体は、上部プレート、１つまたは複数の中間プレート、および底部プレートを含むプレートを含む。プレートは、スタックを形成するように配置される。熱ボイドは、１つまたは複数の中間プレートの少なくとも１つを含む２つ以上のプレートによって画定される。熱ボイドは、環状形状であり、２つ以上のプレートと同心である。

他の特徴において、プレートの各々は、プレートの１つまたは複数に結合される。

他の特徴において、プレートは、互いに結合され、少なくとも部分的にシールされた通路を有する一体構造を形成する。一体構造により、熱伝導性がプレート間に存在する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、第２の熱ボイドを含む。第２の熱ボイドは、第１の熱ボイドと同心である。

他の特徴において、本体は、第３の熱ボイドを含む。第３の熱ボイドは、第１の熱ボイドおよび第２の熱ボイドと同心である。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。基板支持体は、第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを含む。プレートの少なくともいくつかの寸法に対する１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、本体の中心と環状外周領域との間で２℃を超える温度勾配を提供する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。基板支持体は、第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを含む。プレートの少なくともいくつかの寸法に対する１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、本体の中心と環状外周領域との間で６℃以上の温度勾配を提供する。

他の特徴において、熱ボイドは、３つのプレートによって画定される。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、第２の熱ボイドを含む。第２の熱ボイドは、環状形状であり、対応する２つ以上のプレートによって画定される。

他の特徴において、プレートは、第１の半径方向に延びるチャネルと、第２の半径方向に延びるチャネルとを含む。熱ボイドは、第１の半径方向に延びるチャネルと第２の半径方向に延びるチャネルとの間で排除ガスを移送する。

他の特徴において、本体は、別の熱ボイドを含む。別の熱ボイドは、環状形状であり、第２の半径方向に延びるチャネルと、プレート内の穴および排除ガス溝の少なくとも１つとの間で排除ガスを移送する。

他の特徴において、プレートは、半径方向に延びるチャネルと、半径方向に延びる溝とを含む。熱ボイドは、半径方向に延びるチャネルと半径方向に延びる溝との間で真空下でガスを移送する。

他の特徴において、本体は、別の熱ボイドを含む。別の熱ボイドは、環状形状であり、半径方向に延びるチャネルと、プレート内の穴および真空溝の少なくとも１つとの間で真空下でガスを移送する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、同心パターンで配置された４つの環状形状の熱ボイドを含む。４つの環状形状の熱ボイドは、第１の熱ボイドを含む。

他の特徴において、プレートは、２つ以上の同心加熱コイルを含む。

他の特徴において、プレートは、内側加熱要素と、中央加熱要素と、外側加熱要素とを含む。熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、第２の熱ボイドを含む。第１の熱ボイドは、外側加熱要素と中央加熱要素との間の領域の上に配置される。第２の熱ボイドは、中央加熱要素と内側加熱要素との間の領域の上に配置される。

他の特徴において、第１の熱ボイドおよび第２の熱ボイドの断面の高さは、異なっている。

他の特徴において、第１の熱ボイドおよび第２の熱ボイドの断面の幅は、異なっている。

他の特徴において、第１の熱ボイドの断面の高さは、３つのプレートによって画定される。第２の熱ボイドの断面の高さは、２つのプレートによって画定される。

他の特徴において、第１の熱ボイドの断面の高さは、第２の熱ボイドの断面の高さよりも大きい。

他の特徴において、第２の熱ボイドの幅は、第１の熱ボイドの幅よりも大きい。

他の特徴において、基板支持体と、制御モジュールとを含むシステムが提供される。基板支持体は、２つ以上の加熱要素および１つまたは複数のセンサを含む。１つまたは複数のセンサは、１つまたは複数の温度信号を生成するように構成される。制御モジュールは、１つまたは複数の温度信号、および熱ボイドとプレートの少なくともいくつかとの間の関係に基づいて、２つ以上の加熱要素への電流または電力の少なくとも１つの供給を制御するように構成される。

他の特徴において、本体と、熱ボイドとを含む基板支持体が提供される。本体は、基板の処理中に基板を支持するように構成される。本体は、上部プレート層、１つまたは複数の中間プレート層、および底部プレート層を含むプレート層を含む。１つまたは複数の中間プレート層は、第１のプレートおよび第２のプレートを含む。第２のプレートは、第１のプレートと同心である。プレート層は、スタックを形成するように配置される。熱ボイドは、第１のプレートおよび第２のプレートによって少なくとも部分的に画定される。熱ボイドは、環状形状である。

他の特徴において、プレートの各々は、プレート層の１つまたは複数に結合される。

他の特徴において、プレート層は、互いに結合され、少なくとも部分的にシールされた通路を有する一体構造を形成する。一体構造により、熱伝導性がプレート層間に存在する。

他の特徴において、熱ボイドは、上部プレート層によってさらに画定される。

他の特徴において、熱ボイドは、第３のプレートによってさらに画定される。１つまたは複数の中間プレート層は、第３のプレートを含む。

他の特徴において、第１のプレートおよび第２のプレートは、第３のプレート上に配置され、第３のプレートと接触している。

他の特徴において、熱ボイドは、第１のプレートおよび第２のプレートと同心である。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。基板支持体は、第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを含む。プレート層の少なくともいくつかの寸法に対する１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、本体の中心と環状外周領域との間で２℃を超える温度勾配を提供する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。基板支持体は、第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを含む。プレート層の少なくともいくつかの寸法に対する１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、本体の中心と環状外周領域との間で６℃以上の温度勾配を提供する。

他の特徴において、熱ボイドは、３つのプレート層によって画定される。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、第２の熱ボイドを含む。第２の熱ボイドは、環状形状であり、対応する２つ以上のプレート層によって画定される。

他の特徴において、プレート層は、第１の半径方向に延びるチャネルと、第２の半径方向に延びるチャネルとを含む。熱ボイドは、第１の半径方向に延びるチャネルと第２の半径方向に延びるチャネルとの間で排除ガスを移送する。

他の特徴において、本体は、別の熱ボイドを含む。別の熱ボイドは、環状形状であり、第２の半径方向に延びるチャネルと、プレート層内の穴および排除ガス溝の少なくとも１つとの間で排除ガスを移送する。

他の特徴において、プレート層は、半径方向に延びるチャネルと、半径方向に延びる溝とを含む。熱ボイドは、半径方向に延びるチャネルと半径方向に延びる溝との間で真空下でガスを移送する。

他の特徴において、本体は、別の熱ボイドを含む。別の熱ボイドは、環状形状であり、半径方向に延びるチャネルと、プレート層内の穴および真空溝の少なくとも１つとの間で真空下でガスを移送する。

他の特徴において、熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、同心パターンで配置された４つの環状形状の熱ボイドを含む。４つの環状形状の熱ボイドは、第１の熱ボイドを含む。

他の特徴において、プレート層は、２つ以上の同心加熱コイルを含む。

他の特徴において、プレート層は、内側加熱要素と、中央加熱要素と、外側加熱要素とを含む。熱ボイドは、第１の熱ボイドである。本体は、第２の熱ボイドを含む。第１の熱ボイドは、外側加熱要素と中央加熱要素との間の領域の上に配置される。第２の熱ボイドは、中央加熱要素と内側加熱要素との間の領域の上に配置される。

他の特徴において、第１の熱ボイドおよび第２の熱ボイドの断面の高さは、異なっている。

他の特徴において、第１の熱ボイドおよび第２の熱ボイドの断面の幅は、異なっている。

他の特徴において、第１の熱ボイドの断面の高さは、３つのプレート層によって画定される。第２の熱ボイドの断面の高さは、２つのプレート層によって画定される。

他の特徴において、第１の熱ボイドの断面の高さは、第２の熱ボイドの断面の高さよりも大きい。

他の特徴において、第２の熱ボイドの幅は、第１の熱ボイドの幅よりも大きい。

他の特徴において、基板支持体と、制御モジュールとを含むシステムが提供される。基板支持体は、２つ以上の加熱要素および１つまたは複数のセンサを含む。１つまたは複数のセンサは、１つまたは複数の温度信号を生成するように構成される。制御モジュールは、１つまたは複数の温度信号、および熱ボイドと複数のプレート層の少なくともいくつかとの間の関係に基づいて、２つ以上の加熱要素への電流または電力の少なくとも１つの供給を制御するように構成される。

本開示を適用可能な他の分野は、詳細な説明、特許請求の範囲および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

本開示は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。

図１は、本開示の一例による、熱ボイドを含む基板支持体を含む例示的な基板処理システムの機能ブロック図である。

図２は、図１の基板支持体の上面斜視図である。

図３は、図１の基板支持体の底面斜視図である。

図４は、本開示の一例による、真空パイプ、排除ガス入口パイプ、熱電対パイプ、および加熱要素端部を示す図１の基板支持体の一部の底面斜視図である。

図５は、本開示の一例による、熱ボイドおよび排除ゾーン（ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ ｚｏｎｅ）ガス経路を示す図１の基板支持体の断面図である。

図６は、本開示の一例による、熱ボイド、ならびに排除ゾーンガス経路および真空経路の一部を示す図１の基板支持体の断面図である。

図７は、本開示の一例による、真空経路の一部を示す図１の基板支持体の断面図である。

図８Ａは、本開示の一例による、図１の基板支持体の底部プレート層の上面斜視図である。

図８Ｂは、図８Ａの底部プレート層の底面斜視図である。

図９Ａは、本開示の一例による、図１の基板支持体の第１の中間プレート層の上面斜視図である。

図９Ｂは、図９Ａの第１の中間プレート層の底面斜視図である。

図１０Ａは、本開示の一例による、図１の基板支持体の第２の中間プレート層の上面斜視図である。

図１０Ｂは、図１０Ａの第２の中間プレート層の底面斜視図である。

図１１Ａは、本開示の一例による、図１の基板支持体の上部プレート層の上面斜視図である。

図１１Ｂは、図１１Ａの上部プレート層の底面斜視図である。

図１２は、単一の加熱要素を含む従来の基板支持体の直径に沿った温度対位置の例示的なプロットを示す図である。

図１３は、本開示の一例による、エッジ高温モード（ｅｄｇｅ ｈｏｔ ｍｏｄｅ）で動作する図１の基板支持体の直径に沿った温度対位置の例示的なプロットを示す図である。

図１４は、本開示の一例による、エッジ低温モード（ｅｄｇｅ ｃｏｌｄ ｍｏｄｅ）で動作する図１の基板支持体の直径に沿った温度対位置の例示的なプロットを示す図である。

図１５は、単一の加熱要素を含む従来の基板支持体の直径に沿った温度対位置の別の例示的なプロットを示す図である。

図１６は、本開示による、エッジ高温モードで動作する図１の基板支持体の直径に沿った温度対位置の別の例示的なプロットを示す図である。

図１７は、本開示の一例による、エッジ低温モードで動作する図１の基板支持体の直径に沿った温度対位置の別の例示的なプロットを示す図である。

これらの図面において、参照番号は、類似の要素および／または同一の要素を指すために再度利用されることがある。

特定の基板プロセスは、基板の外周縁で過剰な堆積を示す可能性がある。例えば、基板上に薄層を堆積するための反復プロセス動作を含む原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスは、基板の外周縁上に過剰な堆積を示す可能性がある。反復プロセス動作は、（ｉ）前駆体およびパージガス動作と、（ｉｉ）水素およびパージガス動作との切り替えを含み得る。基板内のフィーチャ（例えば、ビア、溝、穴など）を充填する際、ＡＬＤプロセスを使用することができる。フィーチャは、例えば、三次元（３Ｄ）ＮＡＮＤメモリのフィーチャであってもよい。フィーチャを均一に充填するために、薄層は、基板の中心から基板の外周縁まで基板上に均一に堆積される必要がある。ＡＬＤプロセス中、周縁近くの垂直方向および半径方向の流れのプロセスガス、ならびにエッジフィーチャからの捕捉を含むガス力学により、ＡＬＤ反応ではなく、部分的な化学気相堆積（ＣＶＤ）反応が生じる可能性がある。これにより、周縁における堆積が増加し得る。堆積の均一性を維持するために、外周縁における堆積の量は、例えば、周縁における温度を低下させることによって、例えば周縁の半径方向内側の領域よりも少ない範囲で周縁を加熱することによって減少させることができる。

他の基板プロセスは、基板の外周縁で十分な堆積を示さない場合がある。例えば、ＣＶＤプロセス中、水素ガスおよびアルゴンガスが、基板の周縁を保護するために使用される。ガスは、基板の周縁を堆積から保護し、基板上のバルク堆積に影響を及ぼし、周縁近くの堆積の量を減少させることができる。この影響は、外周縁での堆積の低下を示す傾向があり、その結果、周縁での堆積の量が減少する。前述の影響は、周縁をさらに加熱することによって補償することができる。堆積の均一性を維持するために、周縁における堆積の量は、例えば、周縁の半径方向内側の領域よりも周縁を加熱することによって増加させることができる。

基板全体の温度をより良好に制御し、基板の周縁を基板の他の領域とは異なるように加熱することを可能にするために、台座は複数の加熱要素を含むことができる。一例として、台座は、本体のそれぞれのゾーン、したがって本体によって支持される基板のゾーンを加熱するために使用される複数の埋め込まれた加熱要素を有する本体（またはプラテン）を含むことができる。追加の加熱要素を使用して、例えば、単一の加熱要素のみを含む台座と比較して、本体全体にわたって改善された均一な加熱を提供することができる。１つまたは複数の追加の加熱要素を配置し、エッジ調節の目的で動作させることができる。例えば、本体の半径方向外側部分に配置された第１の加熱要素を使用して、第１の加熱要素の半径方向内側に配置された別の加熱要素と比較して、基板の外周縁近くに異なる量の熱を提供することができる。

基板処理中の堆積の不均衡を補償するために、例えば、基板の外周縁と基板の中心領域との間に大きな温度勾配が必要となる場合がある。中心領域は、外周縁の半径方向内側の領域を指す。例えば、複数の埋め込まれた加熱要素を有する中実のアルミニウム本体を含むプラテンは、中心領域と周縁との間に適切な温度勾配を提供する能力が限られている。

本明細書に記載の例は、複数の加熱要素と、複数の熱ボイドとを含む基板支持体を含む。熱ボイドは、基板支持体のプレートによって画定されたマニホールド形状のボイド（以下、「マニホールド」と呼ぶ）を含む。マニホールドは、プレート内の環状開口領域である。各マニホールドは、１つまたは複数のプレートによって画定され得る。マニホールドは、入力および出力チャネル、ポート、ならびに／または溝を備えた対応する主環状チャンバを有する。熱ボイドは、基板支持体の異なる領域間における温度勾配の増加を支援する。

図１は、台座として示される基板支持体１０１を含む基板処理システム１００を示す。基板支持体１０１は、図２～図１１Ｂに示す特徴のいずれかを含む、本明細書に開示される基板支持体のいずれかと同じまたは同様に構成され得る。図１は容量結合プラズマ（ＣＣＰ）システムを示しているが、本明細書に開示される実施形態は、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）システム、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）システム、ならびに／または基板支持体を含む他のシステムおよびプラズマ源に適用可能である。実施形態は、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス、および／または基板支持体全体にわたる大きな温度勾配に伴うゾーン加熱が適用可能な他のプロセスに適用可能である。ＣＶＤおよびＡＬＤプロセスは、例としてのみ言及されており、本明細書に開示される実施形態は、大きな温度勾配を伴う他のプロセスに適用可能である。図示の例では、基板支持体１０１は、本体１０２と、支持コラム（またはステム）１０３とを含む。例えば、アルミニウム（Ａｌ）で形成することができる複数のプレート１０２Ａ～Ｄを含む、本体１０２。一実施形態では、本体１０２は、複数のプレートを含むろう付けされたアルミニウムプラテンである。図示の例では、本体１０２は、プレート層１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、および１０２Ｄを含む。プレート層１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、および１０２Ｄの各々は、１つまたは複数のプレートを含む。例えば、一実施形態では、プレート層１０２Ａ、１０２Ｂ、および１０２Ｄは、単一のプレートを含み、プレート層１０２Ｃは、内側プレートおよび外側プレートの２つのプレートを含む。プレート層１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、および１０２Ｄのプレートは、図８Ａ～図１１Ｂに関してさらに示され説明される。

基板処理システム１００は、処理チャンバ１０４を含む。基板支持体１０１は、処理チャンバ１０４に取り囲まれている。処理チャンバ１０４はまた、上部電極１０５などの他の構成要素を取り囲み、ＲＦプラズマを含む。動作中、基板１０７が基板支持体１０１上に配置され、基板支持体１０１にクランプされる。ほんの一例として、上部電極１０５は、ガスを導入して分配するシャワーヘッド１０９を含むことができる。シャワーヘッド１０９は、処理チャンバ１０４の上面に接続された一端を含むステム部分１１７を含み得る。シャワーヘッド１０９は、概して円筒形であり、処理チャンバ１０４の上面から離間した場所でステム部分１１７の反対側の端部から半径方向外側に延びる。シャワーヘッド１０９の基板に面する表面は、プロセスガスまたはパージガスが通って流れる穴を含む。あるいは、上部電極１０５は導電プレートを含んでもよく、ガスは別の方式で導入されてもよい。

基板支持体１０１は、２つ以上の加熱要素（３つが図１に示されており、１１０、１１１、１１２と指定されている）を含み、図示の例では底部プレート１０２Ａに実装されている。加熱要素は同心コイルを含むことができ、その各々は複数の巻線を有し、各巻線は円形形状とすることができる。コイルの各々は、ヒータと呼ぶことができる。コイルの例は、図８Ａに示されている。加熱要素は、以下でさらに説明するように、電力を受け取り、基板支持体１０１を加熱する。基板支持体は、１つまたは複数の熱ボイド（２つが図１に示されており、１１３、１１４と指定されている）をさらに含む。図１には示されていないが、基板支持体１０１は、図５～図７、図９Ａ、図１０Ａ、および図１１Ａに示す他の熱ボイドを含むことができる。熱ボイドは、温度が降下する場所に熱遮断を提供し、これにより基板支持体を横切って半径方向に温度勾配を増加させる。

熱ボイド１１３、１１４は、加熱要素１１０、１１１、１１２の間の領域の上に示されている。加熱要素は、異なるサイズ、形状を有し、対応する加熱パターンを提供し、基板支持体１０１のそれぞれの加熱ゾーンに割り当てられてもよい。３つの加熱要素および２つの熱ボイドが図１には示されているが、基板支持体は、異なる数の加熱要素および／または熱ボイドを有してもよい。熱ボイドは、異なるサイズ、形状、およびパターンを有してもよい。熱ボイドは、本体１０２の外周縁（または周囲）１１６と本体１０２の中心領域との間の温度勾配を増加させる。

基板支持体１０１は、基板１０７の裏面と基板支持体１０１の上面との間に真空を提供するためのチャネル、熱ボイド、穴、および溝を含む。熱ボイドの１つが、１１３と指定されている。追加のチャネル、熱ボイド、穴、および溝も含まれており、排除ガスを基板１０７の外周縁に供給するために使用される。排除ガスを供給するために使用される熱ボイドの１つが、１１４と指定されている。チャネル、熱ボイド、穴、および溝の例は、図２～図１１Ｂに示されている。

ＲＦ生成システム１２０がＲＦ電圧を生成し、上部電極１０５、および本体１０２であり得る下部電極に出力する。上部電極１０５および基板支持体１０１の一方は、ＤＣ接地されるか、ＡＣ接地されるか、または浮動とすることができる。ほんの一例として、ＲＦ生成システム１２０は、整合および分配ネットワーク１２４によって上部電極１０５および／または基板支持体１０１に供給されるＲＦ電圧を生成するＲＦ発生器１２２（例えば、容量結合プラズマＲＦ電力発生器）を含んでもよい。ＲＦ信号、ＲＦ電圧、および／またはＲＦ電力を受け取る電極は、ＲＦ電極と呼ばれる。

ガス送給システム１３０は、１つまたは複数のガス源１３２－１、１３２－２、…、および１３２－Ｎ（総称してガス源１３２）を含み、Ｎは、ゼロよりも大きい整数である。ガス源１３２は、１つまたは複数の前駆体およびそれらのガス混合物を供給する。ガス源１３２はまた、エッチングガス、キャリアガス、および／またはパージガスを供給することができる。気化した前駆体がまた、使用されてもよい。ガス源１３２は、弁１３４－１、１３４－２、…、および１３４－Ｎ（総称して弁１３４）およびマスフローコントローラ１３６－１、１３６－２、…、および１３６－Ｎ（総称してマスフローコントローラ１３６）によってマニホールドおよび弁アセンブリ１４０に接続される。マニホールドおよび弁アセンブリ１４０の出力は、処理チャンバ１０４に供給される。ほんの一例として、マニホールドおよび弁アセンブリ１４０の出力は、シャワーヘッド１０９に供給される。

基板処理システム１００は、加熱要素１１０に接続され得る温度コントローラ１４２を含む加熱システム１４１をさらに含む。温度コントローラ１４２は、電力を加熱要素１１０に供給する電源１４４を制御する。システムコントローラ１６０とは別々に示されているが、温度コントローラ１４２は、システムコントローラ１６０の一部として実装されてもよい。基板支持体１０１は、複数の温度制御ゾーンを含むことができる。ゾーンのうちの１つまたは複数は、温度センサと、対応する加熱要素とを含むことができる。一実施形態では、熱電対が中心ゾーンに含まれ、環状中央ゾーンおよび半径方向最外ゾーンには含まれない。別の実施形態では、熱電対は３つのゾーンの各々に含まれる。基板支持体１０１は、２つ以上の温度制御ゾーンを含むことができる。例示的な熱電対１４５も示されている。基板支持体１０１に組み込まれた熱電対１４５および／または他の熱電対は、バヨネット型の熱電対であってもよい。

温度コントローラ１４２は、温度センサによって示されるように基板支持体１０１の温度を監視し、加熱要素への電流、電圧、および／または電力を調整して基板支持体１０１の温度を目標温度に一致させるように調整することができる。電流、電圧、および／または電力は、熱ボイド１１３、１１４の寸法および場所を含む、基板支持体１０１内の熱ボイドの既知の寸法および場所に基づいて制御され得る。

一例として、基板支持体１０１は、中心（または内側）加熱要素、中央加熱要素、および外側加熱要素と呼ばれる３つの加熱要素１１０、１１１、１１２を含むことができる。加熱要素１１０、１１１、１１２は、リング形状であり得る。外側加熱要素１１２は中央加熱要素１１１を囲むことができ、中央加熱要素１１１は内側加熱要素１１０を囲むことができる。これにより、リング形状の外側ゾーン、リング形状の中央ゾーン、およびリング形状の内側ゾーンが提供される。加熱要素１１０、１１１、１１２は、円形形状であってもよく、かつ／または他の幾何学的パターンを有してもよい。

一実施形態では、温度コントローラ１４２は、第１のゾーン（例えば、中心ゾーン）の温度を監視し、第１のゾーンについての目標温度に基づいて内側加熱要素１１０への電流および／または電力を調整する。温度コントローラ１４２は、第１のゾーンへの電流および／または電力に基づいて、他のゾーン（例えば、中央環状ゾーンおよび半径方向最外ゾーン）への電流および／または電力を調整することができる。他のゾーンへの電流および電力における調整は、例えば加熱要素１１１、１１２に供給される電流および電力であってもよい。一実施形態では、中央ゾーンおよび外側ゾーンは、中心ゾーンからスレーブ化（ｓｌａｖｅｄ ｏｆｆ）されている。中央ゾーンおよび外側ゾーンについてのスレーブ値（ｓｌａｖｅｄ ｖａｌｕｅ）（例えば、電流および電力）は、中間ゾーンの値（例えば、電流および電力）の所定のパーセンテージであってもよく、アルゴリズムおよび／もしくは数式を使用して決定されてもよく、ルックアップテーブルを使用して決定されてもよく、かつ／または他の方法を介して決定されてもよい。ゾーンについての電流値および電力値は、プロセスレシピに基づいて決定されてもよい。電源１４４は、温度コントローラ１４２および／またはシステムコントローラ１６０によって制御され得る。

温度コントローラ１４２は、動作を制御し、したがって加熱要素の温度を制御し、その結果、基板（例えば、基板１０７）の温度を制御することができる。加熱要素１１０、１１１、１１２および／または他の加熱要素に提供される電流、電圧および／または電力は、独立して制御され、温度制御アルゴリズムに基づき得る。温度制御アルゴリズムは、温度コントローラ１４２によって実行され、熱ボイドの寸法および場所に基づいて電流、電圧、および／または電力設定を決定し、上部プレート１０２Ｄにわたって、結果として基板１０７にわたって目標温度勾配を提供するために実行され得る。温度コントローラ１４２は、処理チャンバ１０４内の上述の温度センサおよび／または温度センサ１４３から検出されたパラメータに基づいて、加熱要素に供給される電流を制御する。電流および／または電力は、加熱要素に独立して供給することができる。温度センサ１４３は、抵抗温度デバイス、熱電対、デジタル温度センサ、および／または他の適切な温度センサを含んでもよい。堆積プロセス中、基板１０７は、高電力プラズマの存在下で加熱され得る。

基板処理システム１００は、真空コントローラ１５２を含む真空システム１５０をさらに含む。温度コントローラ１４２およびシステムコントローラ１６０とは別々に示されているが、真空コントローラ１５２は、温度コントローラ１４２および／またはシステムコントローラ１６０の一部として実装されてもよい。真空コントローラ１５２は、弁１５６および真空ポンプアセンブリ１５８の動作を制御する。真空ポンプアセンブリ１５８は、１つまたは複数のポンプを含み、基板１０７を本体１０２に真空クランプし、かつ／または処理チャンバ１０４を排気するように制御されてもよい。弁１５６および真空ポンプアセンブリ１５８は、処理チャンバ１０４から反応剤を排気するために使用されてもよい。真空コントローラ１５２および／またはシステムコントローラ１６０は、弁１５９および真空ポンプアセンブリ１５８の動作を制御することによって基板１０７の裏面に供給される裏面ガスの流れを制御して基板１０７の裏面のガス組成を制御し、基板支持体１０１と基板１０７との間の熱伝導性を支援することができる。

システムコントローラ１６０は、基板処理システム１００の構成要素を制御することができ、これには供給されるＲＦ電力レベル、供給されるガスの圧力および流量、ＲＦ整合などの制御が含まれる。システムコントローラ１６０は、弁１５６および真空ポンプアセンブリ１５８の状態を制御することができる。ロボット１６４は、基板を基板支持体１０１上に送給し、かつ基板支持体１０１から基板を除去するために使用され得る。例えば、ロボット１６４は、基板支持体１０１とロードロック１６６との間で基板を移送することができる。ロボット１６４は、システムコントローラ１６０によって制御され得る。システムコントローラ１６０は、ロードロック１６６の動作を制御することができる。

本明細書で言及される弁、ガスポンプ、電源、ＲＦ発生器などは、アクチュエータと呼ばれることがある。本明細書で言及される加熱要素、熱ボイド、ガスチャネル、ガス溝などは、温度調整要素と呼ばれることがある。

基板支持体１０１は、最小オーバーラップ排除リング（ＭＯＥＲ）１７０をさらに含むことができる。例示的な最小オーバーラップ排除ゾーンリングは、１９９６年１２月３１日に出願された「Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ Ｆｒｏｎｔｓｉｄｅ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ Ｅｄｇｅ ｏｆ Ｗａｆｅｒ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題する米国特許第５，８８２，４１７号に示されている。排除ガス（例えば、アルゴンおよび任意選択で水素）は、ＭＯＥＲ、上部プレート１０２Ｄ、および基板１０７の外周縁の間の環状開口領域に供給され得る。上部プレート１０２Ｄにおける溝１７２は、例えば、支持コラム１０３を介してマニホールドおよび弁アセンブリ１４０から排除ガスを受け取ることができる。排除ガスは、処理中にタングステンが基板１０７の外縁および／または裏面に堆積するのを防止するために提供される。

図１～図１１Ｂの基板支持体は各々、特定の特徴を有し、他の特徴を有さないものとして示されているが、基板支持体の各々は、本明細書および図１～図１１Ｂに開示される特徴のいずれかを含むように修正されてもよい。

図２～図３は、プレート層１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄおよび支持コラム１０３を含む基板支持体１０１の図を示す。プレート層１０２Ａ、１０２Ｂ、および１０２Ｄは、以下「プレート」とも呼ばれる。上部プレート１０２Ｄは、内側円形真空溝２００、第１の半径方向に延びる真空溝２０２、中央円形真空溝２０４、第２の半径方向に延びる真空溝（そのうちのいくつかは２０６と指定されている）、および外側円形真空溝２０８を含む。溝２００、２０２、２０４、２０６、２０８は、対称、環状、および放射状のパターンであり、対称、環状、および放射状の真空クランプパターンを提供する。基板（破線の円２１０によって表される）は、溝２００、２０２、２０４、２０６、および２０８を介して上部プレート１０２Ｄと基板との間に真空を提供することによって上部プレート１０２Ｄに真空クランプされ、これにより真空クランプパターンが提供される。第１の半径方向に延びる真空溝２０２は、内側円形真空溝２００から中央円形真空溝２０４に延びる。第２の半径方向に延びる真空溝２０６は、中央円形真空溝２０４から外側円形真空溝２０８に延びる。

溝２０４および２０８は、溝２００および２０４よりも接近している。加えて、第２の半径方向に延びる真空溝２０６の数は、第１の半径方向に延びる真空溝２０２の数よりも多い。真空クランプ領域への唯一の漏れ経路は基板の外周縁からのものであるため、真空溝２０６はより短く、かつより多い。溝２００および２０２を指し得る、真空クランプパターンの内側部分への漏れ経路は存在しない。このため、内側部分の通路に関連する熱伝導性はほとんど存在しない。通路は、基板との接触がないため、熱不均一領域として現れる。その結果、通路（または溝）の数が最小限に抑えられる。また、外周縁からの漏れ経路により、ガスは、基板の下に熱伝導性も変化させる可能性がある圧力勾配を生じさせないように効率的に排出される。これらの前述の溝の関係は、基板２１０の外周に近い外側環状領域内のガスの効率的なポンピングを提供し、増加した力で基板２１０の外側環状領域２２０を上部プレート１０２Ｄに引っ張り、結果として処理のために基板２１０を平坦化する。これは、基板の下に圧力勾配を提供することなく達成される。大径基板は、上部プレート１０２Ｄ上にセットされた際、上部プレート１０２Ｄと接触する中心と、上部プレート１０２Ｄと接触しない周縁とを有する凹形形状（または湾曲形状）であり得る。真空溝パターンは、処理を改善するために基板２１０の平坦化を支援する。

支持コラム１０３は、ガスパイプ用のチャネル、および加熱要素の通路を含む。３つのパイプ２３０、２３２、２３４が示されている。第１のパイプ２３０は、上述の真空を提供するために使用され得る。第２のパイプ２３２は、上述の排除ガスを提供するために使用され得る。第３のパイプ２３４は、熱電対に対して使用され得る。例示的な熱電対は、図６に示されている。パイプは、図４～図７にさらに示されている。図１の内側加熱要素１１０の入力および出力端２３６もまた、示されている。加熱要素は、図４、図６、および図８Ａにさらに示されている。

上部プレート１０２Ｄは、外側円形排除ガス溝１７２をさらに含み、これは、基板２１０の外縁に沿って排除ガスを供給するために使用される。基板支持体１０１は、図１のＭＯＥＲ１７０などの１つまたは複数の排除ガスリングを位置させるために使用される耳部２４０を含む。耳部２４０は関連する熱損失を有し、これは、図８Ａに示す最外加熱要素の最外巻線における突起によって考慮される。

図４は、図１～図３に示す支持コラム１０３内に位置する基板支持体１０１の一部４００を示す。基板支持体１０１は、３つのパイプ２３０、２３２、２３４を含む。パイプ２３０、２３２、２３４は、それぞれ真空パイプ、排除ガス入口パイプ、熱電対パイプである。パイプ２３０、２３２、２３４は、図１～図３の底部プレート層１０２Ａの中心領域４０１から延びる。基板支持体１０１は、図１の３つの加熱要素１１０、１１１、１１２をさらに含み、これらはそれぞれ、外側チューブ４０２、４０４、４０６と、入力および出力端２３６、４１０、４１２とを有する。入力および出力端２３６、４１０、４１２は、絶縁チューブ４２０、４２２、４２４と、内側導電性要素４２６、４２８、４３０とを含み、これらは図１の電源１４４から電力を受け取り、かつ電力を電源１４４に返す。外側チューブ４０２、４０４、４０６は、アルミニウムで形成することができ、シール部分４３２、４３４、４３６を含むことができる。外側チューブ４０２、４０４、４０６は、中心領域４０１におけるそれぞれのスロット４４０、４４２、４４４から延びる。加熱要素１１０、１１１、１１２の各々は、加熱要素１１０、１１１、１１２の入力および出力部分が通過する単一の関連するポート（または穴）を有する。例えば、加熱要素１１０の入力および出力部分は、底部プレート１０２Ａにおける２つの別々の穴ではなく、底部プレート１０２Ａにおける同じスロット４４０（または穴）を通過する。これにより設計が単純化され、関連するコイルがより対称的かつ同心の関係にあることを可能にする一方、入力および出力ポートの数を最小限に抑える。これらの関係は、温度の方位不均一性を低減および／または排除するのを支援する。

図５は、プレート層１０２Ａ～Ｄを含む基板支持体１０１の断面を示す。プレート層１０２Ｃは、外側プレート１０２Ｃ１と、内側プレート１０２Ｃ２とを含む。プレート層１０２Ｂ～Ｄは、様々なサイズ、形状、およびパターンであり得る１つまたは複数の熱ボイドを含む。任意の数の熱ボイドを含めることが可能である。熱ボイドの各々は円形形状であり、複数の目的に役立つ。

図示の例では、２つの大きな熱ボイド１１３、１１４および２つの小さな熱ボイド５０４、５０６が示されている。熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６の各々は、上面および下面、内面および外面を含み、これらは円形形状であり、プレート１０２Ａ～Ｄのうちの対応するプレートによって画定される。熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６は、対応する入力および出力を有する環状形状のマニホールドとして実装することができる。一実施形態では、熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６は、２℃以上の温度勾配を提供する。別の実施形態では、熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６は、２℃以上である。

熱ボイド１１３、１１４は、複数の層、例えば、プレート層１０２Ｂ～Ｄによって画定される。内側熱ボイド１１３は、プレート１０２Ｂ、１０２Ｃ２、および１０２Ｄによって画定される。外側熱ボイド１１４は、プレート１０２Ｂ、１０２Ｃ１、および１０２Ｄによって画定される。熱ボイド１１３、１１４は、長方形の断面または異なる形状の断面を有することができる。熱ボイド１１３は、熱ボイド１１３のより長い断面側が水平に延びるように、水平に配向される。熱ボイド１１４は、熱ボイド１１４のより長い断面側が垂直に延びるように、垂直に配向される。

熱ボイド１１４、１１３は、底部プレート１０２Ａの環状領域５１０、５１２の上にそれぞれ配置される。環状領域５１０は、加熱要素１１１、１１２の間に配置され、環状領域５１２は、加熱要素１１０、１１１の間にある。熱ボイド１１３、１１４は、周辺環状領域５２２と中心領域５２４との間、および基板支持体１０１のより大きな熱勾配を提供するように構成および配置される。熱ボイド１１３、１１４はまた、基板支持体１０１の中央環状領域５２０と環状領域５２２および５２４との間に温度勾配を提供することもできる。

熱ボイド５０４、５０６は、単一のプレート層、例えば、プレート層１０２Ｃ内にある。外側熱ボイド５０４は外側プレート１０２Ｃ１内にあり、内側熱ボイド５０６は内側プレート１０２Ｃ２内にある。熱ボイド５０４、５０６は、２つのプレート層１０２Ｂおよび１０２Ｃによって画定される。ギャップがプレート１０２Ｃ１と１０２Ｃ２との間に存在し、これは熱ボイド１１４の一部である。

外側熱ボイド１１４および５０４を使用して、パイプ２３２を介して受け取った排除ガスを図２の排除ガス溝１７２に供給することができる。排除ガス経路が示されており、パイプ２３２、プレート１０２Ｂおよび１０２Ｃ２内の穴５２８、溝（またはチャネル）５３０、熱ボイド１１４、５０４、プレート１０２Ｃ１内の穴５３２、プレート１０２Ｄ内の穴５３４、および排除ガス溝１７２を含む。排除ガス経路に沿ったガスの流れは、矢印５５０によって表される。矢印５５０のいくつかは単一の半径方向のガスの流れについて示されているが、排除ガスは、パイプ２３２からチャネル５３０を介して複数の方向に半径方向外側に流れる。

図示の例では、熱ボイド１１３、１１４は、特定の断面寸法を有する。これらの寸法は、互いに対して、およびプレート１０２Ａ～１０２Ｄの寸法に対して特定の関係を有する。これらの寸法および関係は一例として提供されており、示されているものとは異なる場合がある。図示の例では、熱ボイド１１３の断面は高さＨ１および幅Ｗ１を有し、熱ボイド１１４の断面は高さＨ２および幅Ｗ２を有する。高さＨ２は、幅Ｗ２よりも大きくてもよい。高さＨ１は、幅Ｗ１と等しくてもよい。高さＨ２は、高さＨ１よりも大きくてもよい。幅Ｗ１は、幅Ｗ２よりも大きくてもよい。高さＨ２は、プレート１０２Ｂおよび１０２Ｃの厚さＴ１およびＴ２の合計よりも大きくてもよい。高さＨ１は、プレート１０２Ｂおよび１０２Ｃの一方の厚さよりも大きくてもよいが、厚さＴ１およびＴ２の合計よりも小さくてもよい。一実施形態では、幅Ｗ１、Ｗ２の合計は、プレート１０２Ａ～Ｄの半径Ｒの２０％よりも大きい。半径Ｒは、中心線５６０からプレート１０２Ａ～Ｄの外周縁まで測定される。別の実施形態では、幅Ｗ１、Ｗ２の合計は、半径Ｒの２５％よりも大きい。一実施形態では、幅Ｗ１は半径Ｒの５～１５％であり、幅Ｗ２は半径Ｒの１０～２０％である。別の実施形態では、幅Ｗ１は半径Ｒの１０％であり、幅Ｗ２は半径Ｒの１５％である。別の実施形態では、熱ボイド１１３は断面寸法Ｈ２、Ｗ２を有し、熱ボイド１１４は断面寸法Ｈ１、Ｗ１を有する。

熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６の寸法および場所は、上部プレート１０２Ｄの上面にわたって目標温度勾配を有する温度分布プロファイルを提供するように設定される。例示的な温度勾配は、図１３～図１４および図１６～図１７に示されている。熱ボイドのサイズおよび場所を変更すると、上部プレート１０２Ｄの上面全体の温度プロファイルが変化する。熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６の体積を増加させると、上部プレート１０２Ｄを半径方向に横切る温度勾配を増加させることができる。図示の例では、熱ボイド１１３は、熱ボイド１１４よりも広く、かつ低い高さを有し、基板支持体１０１の対応する領域において温度を徐々に低下させる。熱ボイド１１４は、熱ボイド１１３よりも高い高さおよび狭い幅を有し、基板支持体１０１の対応する領域において大きな温度降下をもたらす。これらおよび他の寸法関係は、基板支持体１０１の中心からの半径方向距離に対する半径方向温度勾配および半径方向温度変化率を制御するために提供され得る。

図６は、プレート層１０２Ａ～Ｄ、加熱要素１１０、１１１、１１２、チューブ４０２、４０６、入力および出力端２３６、４１２、ならびに熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６を含む、基板支持体１０１の別の断面を示す。図６は、矢印５５０によって表される排除ゾーン経路の一部を示す。排除ゾーン経路は、半径方向に延びるチャネル（そのうちの１つが図６に示されており、６００と指定されている）によって熱ボイド１１４から熱ボイド５０４に延びる。

図６はまた、矢印６０２によって表される真空経路の一部を示す。図７はまた、真空経路の一例を提供する。真空経路は、上部プレート１０２Ｄの溝２００、２０２、２０４、２０６、および２０８（図２および図１１Ａに最もよく示されている）から始まり、プレート１０２Ｄ、１０２Ｃ２、および内側熱ボイド５０６に穴６１０、６１２を含む。

図示の例では、基板支持体１０１は、パイプ２３４内をプレート１０２Ｃ２の中心まで延びる熱電対１４５をさらに含む。熱電対１４５は、プレート１０２Ｃ２の中心領域６２２の温度を示す温度信号を提供する。温度信号は、図１の温度コントローラ１４２に提供される。

チューブ４０２、４０６は、支持コラム１０３内を垂直に延び、次に底部プレート１０２Ａ内を水平に、底部プレート１０２Ａ内にあり、プレート１０２Ａと１０２Ｂとの間に配置された加熱要素１１０、１１１、１１２の巻線まで延び、したがって加熱要素１１０、１１１、１１２は、プレート１０２Ａと１０２Ｂの両方に接触する。

チューブ４０２、４０６は、底部プレート１０２Ａ内に延び、対応するコイル１１０、１１２に半径方向に延びる。チューブ４０６の半径方向に延びる部分６２４が示されている。一実施形態では、チューブ４０２、４０６および他のチューブ４０４（図５に示す）は、巻線部分に半径方向に延び、次いで円形パターンで巻かれてコイルを提供する。

動作中、支持コラム１０３内の圧力は大気圧にあり得、ステムの外側の圧力は真空下にあり得る。ステム内の圧力を大気圧にすることによって、熱電対１４５およびプレート１０２Ｃ２の対応する内側部分も大気圧になり、これにより熱電対とプレート１０２Ｃ２との間の熱伝導性が大きくなる。これは、熱電対１４５が正確な信号出力を提供することを確実にするのを支援する。これは、熱電対と対応するプレートとの間の熱伝導性が低下し、測定誤差を生じる傾向にある真空下の場合とは異なる。

図７は、プレート層１０２Ａ～Ｄ、加熱要素１１０、１１１、１１２、パイプ２３０、および熱ボイド１１３、１１４、５０４、５０６を含む、基板支持体１０１の別の断面を示す。図７は、矢印７００によって表される真空経路の一部を示している。真空は、ガスを半径方向に延びる溝（またはチャネル）７０２を介して熱ボイド１１３からパイプ２３０に引き込むために提供される。

プレート１０２Ａ～Ｄは、プレート１０２Ａ～Ｄが中実の一体本体を提供するように互いに結合される。これにより、プレート１０２Ａ～Ｄによって少なくとも部分的に取り囲まれた、開示されたチャネル、溝、マニホールド、および／または通路がシールされ、プレート１０２Ａ～Ｄの間に熱伝導性が提供される。

図８Ａおよび図８Ｂは、基板支持体１０１の底部プレート層１０２Ａを示す。底部プレート層１０２Ａは、加熱要素１１０、１１１、１１２の巻線８０６、８０８、８１０のためのチャネル８００、８０２、８０４を含む。同じヒータ要素の対応する巻線の各セットは、コイルと呼ばれる。巻線８０６、８０８、８１０によって提供されるコイルは、８２０、８２２、８２４と指定されている。コイル８２０、８２２、８２４は、円形形状であってもよい。一実施形態では、巻線８０６、８０８、８１０およびコイル８２０、８２２、８２４は、同心である。内側コイル９２０は中央コイル８２２によって囲まれており、中央コイル８２２は外側コイル８２４によって囲まれている。

加熱要素１１０、１１１、１１２は、半径方向に延びる部分８１２、８１４、６２４を含む。外側加熱要素１１２は、半径方向外側に延びる突出部分８１８を含み、図２の耳部２４０の近くで追加の加熱を提供して耳部２４０から放射される熱を補償する。これは、プレート１０２Ａの周囲に沿った他の領域と同じ温度または所定の温度内に耳部の近くの領域を維持することを支援する。

半径方向に延びる部分８１２、８１４、６２４は、最小限の加熱しか提供しないか、または全く加熱を提供しない。これは、熱を放射するように構成された巻線８０６、８０８、８１０とは異なる。半径方向に延びる部分８１２、８１４、６２４は、巻線８０６、８０８、８１０よりも大きい断面および低い抵抗を有し、これにより半径方向に延びる部分８１２、８１４、６２４は熱を生成しない。

半径方向に延びる部分８１２、８１４、６２４内にある加熱要素の導電性要素の部分は、巻線８０６、８０８、８１０内の導電性要素の部分とは異なる材料で形成されてもよい。一例として、半径方向に延びる部分８１２、８１４、６２４内の導電性要素の部分は、ニッケル（Ｎｉ）で形成することができ、巻線８０６、８０８、８１０内の導電性要素の部分は、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）で形成することができる。図８Ｂは、加熱要素１１０、１１１、１１２のためのスロット４４０、４４２、４４４を示す。

図９Ａおよび図９Ｂは、基板支持体１０１のプレート層１０２Ｂ（第１の中間プレート層と呼ぶ）を示す。プレート層１０２Ｂは、図１および図５～図７の熱ボイド１１３、１１４の底部部分を画定する２つの環状形状のチャネル９１０、９１２によって分離された３つのセクション９００、９０２、９０４を含む。外側部分９０４は、図２の耳部２４０の底部部分９２０を含む。セクション９００はディスク形状であり、セクション９０２、９０４はリング形状である。セクション９００、９０２、９０４は、ベース部分９２２から水平に延びる。環状形状のチャネル９１０、９１２は、セクション９００、９０２、９０４およびベース部分９２２によって画定される。環状形状のチャネル９１０、９１２は、図示のように対称かつ同心パターンであり得る。

図１０Ａおよび図１０Ｂは、基板支持体１０１の第２の中間プレート層１０２Ｃの一部であるプレート１０２Ｃ１および１０２Ｃ２を示す。プレート１０２Ｃ１は、リング形状の本体であり、穴５３２、図５～図７の熱ボイド５０４の一部を画定するチャネル１０００、および半径方向に延びるチャネル６００を含む。半径方向に延びるチャネル６００は、リング形状の本体の半径方向内側セクション１００１の底部部分に沿って延びる。排除ガスは、プレート１０２Ｃ１、１０２Ｃ２の間のギャップＧからチャネル６００を通ってチャネル１０００に至り、そして穴５３２を通って通過する。

プレート１０２Ｃ２は、外側セクション１００３、中央セクション１００４、穴１００５、チャネル１００６、半径方向に延びるチャネル１００７、チャネル１００８、および溝７０２を有する中心セクション１０１０を含む本体１００２を含む。ガスは、穴１００５から、図５～図７の熱ボイド５０６の一部を画定するチャネル１００６を通って、チャネル１００７を通って、そしてチャネル１００８へと真空によって引き込まれる。チャネル１００８内のガスは、溝７０２を通って図２および図７のパイプ２３０に引き込まれ得る。パイプ２３０の端部は、溝７０２が交差する点よりも下に位置することができる。真空経路は、図１の基板支持体１０１と基板１０７との間の領域に裏面ガスを供給する際に受け入れることができる。チャネル１００８は、図１および図５～図７の熱ボイド１１３の上部部分を画定する。プレート１０２Ｃ１は、図２の耳部２４０の一部を提供する中間耳部セクション１０２０を含むことができる。

チャネル６００および１００７は、図示のように対称の半径方向に延びるパターンであり得る。チャネル６００は、互いに等間隔に離間することができる。チャネル１００７もまた、互いに等間隔に離間することができる。ギャップＧおよびチャネル１０００、１００６、１００８は、図示のように対称かつ同心パターンであってもよい。穴５３２は第１の円形パターンで集合的に配置され、穴１００５は第２の円形パターンで配置される。穴５３２および１００５はまた、図示のように対称かつ同心パターンであってもよい。溝７０２は、基板支持体１０１の中心からパイプ２３０をオフセットさせるために対称パターンでなくてもよい。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、基板支持体１０１の上部プレート１０２Ｄを示す。上部プレート１０２Ｄは、（ｉ）溝１７２、２００、２０２、２０４、２０６、２０８を含む主上部セクション１１００と、（ｉｉ）リング形状の外側セクション１１０２と、（ｉｉｉ）中心セクション１１０４とを含む。セクション１１０２、１１０４は、主上部セクション１１００から下方に延び、環状形状のチャネル１１１０を画定し、これにより図１および図５～図７の熱ボイド１１４の上部部分が画定される。セクション１１０２は、穴５３４を含む。中心セクション１１０４は、穴１１１２と、溝５３０とを含む。穴１１１２は、図１０Ａの穴１００５のそれぞれと整列している。図１１Ａの溝２０４から引き出されたガスは、穴１１１２および１００２を通過する。溝５３０は、排除ガスを図２～図５のパイプ２３２からチャネル１１１０に提供する。パイプ２３２の端部は、溝５３０が交差する点よりも下にあってもよい。上部プレート１０２Ｄは、図２の耳部２４０の上部部分を提供する上部耳部セクション１１２０を含むことができる。

溝２０２は、互いに等間隔に離間することができる。溝２０６は、互いに等間隔に離間することができる。穴５３４は、第１の円形パターンで配置することができる。穴１１１２は、第２の円形パターンで配置することができる。溝５３０は、図示のように中心セクション１１０４の底部に等しいサイズの「パイ」形状のセクション表面を提供する対称パターンで配置されてもよいし、または溝は、基板支持体１０１の中心からパイプ２３２をオフセットさせるために対称でなくてもよい。

図１２は、単一の加熱要素を含む従来の基板支持体の直径に沿った温度対位置のプロットを示す。この例では、提供される温度勾配は、約２℃である。この例では、基板支持体１０１の外周縁は、基板支持体１０１の環状中央セクションおよび環状中心セクションよりも低温である。中心セクションは、環状中央セクションよりも低温であるが、外周縁よりも高温である。

図１の基板支持体１０１は、複数の加熱要素および熱ボイドを含み、複数の異なる動作モードに従って動作することができる。一実施形態では、基板支持体１０１は、エッジ高温モードまたはエッジ低温モードで動作する。エッジ高温モードで動作している間、基板支持体の外周縁は、基板支持体の中心セクションよりも高温になる。図１３は、エッジ高温モードで動作中の基板支持体１０１の直径に沿った温度対位置のプロットを示す。図示のように、基板支持体１０１の周縁と中心との間の温度勾配は、約６℃である。図１４は、エッジ低温モードで動作中の基板支持体１０１の直径に沿った温度対位置のプロットを示す。図示のように、基板支持体の周縁と中心との間の温度勾配は、約６℃である。

図１５は、単一の加熱要素を含む従来の基板支持体の直径に沿った温度対位置の別のプロットを示す。この例では、提供される温度勾配は、約２℃である。この例では、基板支持体１０１の外周縁は、基板支持体１０１の環状中央セクションおよび環状中心セクションよりも低温である。中心セクションは、環状中央セクションよりも低温であるが、外周縁よりも高温である。

図１６は、エッジ高温モードで動作中の基板支持体１０１の直径に沿った温度対位置のプロットを示す。図示のように、基板支持体１０１の周縁と中心との間の温度勾配は、約６℃である。図１７は、エッジ低温モードで動作中の基板支持体１０１の直径に沿った温度対位置のプロットを示す。図示のように、基板支持体の周縁と中心との間の温度勾配は、約６℃である。

上記の例により、図１３～図１４および図１６～図１７の温度プロファイルを調整することが可能である。この調整には、基板支持体の中心から外周縁までの半径方向の温度上昇および／または低下の速度を制御することが含まれる。この例は、基板支持体全体にわたって正確な半径方向温度勾配および均一な方位温度を提供することを可能にする。これにより正確な温度プロファイル調節が可能になり、フィーチャ（例えば、穴、ビアなど）が基板全体にわたって中心から外周縁まで均一に充填される必要があるＡＬＤ処理に適用可能となる。温度を変化させて堆積速度を変化させることで、外周縁を中心に対して厚くまたは薄くすることができる。これは、その後に実施される化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセスに対応するために行うことができる。

上記の例は、基板支持体の上部プレートの環状および半径方向の温度プロファイルを制御し、結果として基板の環状および半径方向の温度プロファイルを制御することによる中心から縁までの（半径方向）堆積プロファイル調節を提供する。この例は、中心と外周縁との間に大きな正または負の温度勾配を提供する。勾配は、基板堆積プロファイルに影響を及ぼす可能性があるガス流、拡散、およびシャワーヘッド温度など、処理中の他のエッジ効果の補償を可能にする。この例には、外側熱ボイド（または外側熱遮断）および排除ガスマニホールド、ならびに内側熱ボイド（または内側熱遮断）真空クランプマニホールドが含まれる。この例は、方位温度の均一性を提供しながら半径方向温度勾配も提供する。半径方向温度勾配は、方位角的に均一であり得る。

提供された例は、基板支持体の上部プレートを横切る半径方向距離当たりの温度変化を、上部プレートの中心近くでは小さく、上部プレートの外周縁近くでは大きくすることを可能にする。熱ボイドを提供し、エッジ排除ガスおよび真空クランプ用のガス分配マニホールドとして熱ボイドを使用することによって、排除ガスと真空クランプの両方のための改善されたガス流の均一性を有する熱プロファイルが提供される。真空クランプマニホールドとして内側熱ボイドを使用することにより、クランプの最初の瞬間により大きなクランプ力を提供する真空クランプポートを可能にし、例えば、湾曲した基板を平坦化する。提供された例は、異なる熱膨張率および収縮率を有し、かつ亀裂を引き起こす可能性がある異なる材料の領域を有するプレートを含むのではなく、同じ材料で形成されたプレートおよび熱ボイドを有する基板支持体を含む。

提供された例は、目標温度プロファイルを提供するように設定することができる追加のパラメータ（例えば、数、サイズ、形状、熱ボイドの配置）を提供する。熱ボイドを含めることにより、他のパラメータを変更しないこと、および／または異なる方式で変更することが可能になる。例えば、基板の外周縁に提供される水素の量は、従来の基板支持体を使用する場合のように増加するのではなく、維持または減少させることができる。水素の量の増加は堆積速度を増加させることができるが、堆積された膜の性質に悪影響を与える。熱ボイドを含めることによって、水素の量が増加しないようにする外周縁における目標温度を提供することができる。

前述の説明は、本質的に単に例示的であり、本開示、その適用、または使用を決して限定する意図はない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施することができる。したがって、本開示は具体的な例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討すると他の変更態様が明白となるので、本開示の真の範囲はそのような例に限定されるべきではない。方法における１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（または同時に）実行してもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上に説明されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して説明したこれらの特徴のいずれか１つまたは複数を、他の実施形態において実施すること、および／または、他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることが（たとえそのような組み合わせが明示的に説明されていないとしても）可能である。言い換えれば、説明された実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態を互いに入れ替えることは本開示の範囲に含まれる。

第１の、第２の、第３のなどの用語は、様々なプレート、層、熱ボイド、加熱要素、導電性要素、チャネル、溝、および／または他の要素を説明するために本明細書で使用される場合があるが、これらのプレート、層、熱ボイド、加熱要素、導電性要素、チャネル、溝、および／または他の要素は、特に明記しない限り、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、１つのプレート、層、熱ボイド加熱要素、導電性要素、チャネル、溝、および／または要素を、別のプレート、層、熱ボイド加熱要素、導電性要素、チャネル、溝、および／または要素と区別するためにのみ使用され得る。「第１の」、「第２の」などの用語、および本明細書で使用される他の数値用語は、文脈によって明確に示されない限り、順番または順序を意味しない場合がある。したがって、本明細書で説明される第１のプレート、層、熱ボイド加熱要素、導電性要素、チャネル、溝、および／または要素は、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第２のプレート、層、熱ボイド加熱要素、導電性要素、チャネル、溝、および／または要素と呼ぶことができる。

要素同士（例えば、モジュール同士、回路要素同士、半導体層同士など）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」、「隣接した」、「隣に」、「上に」、「上方に」、「下方に」、および「配置された」などの様々な用語を使用して説明される。また、上記開示において第１の要素と第２の要素との間の関係が説明されるとき、「直接」であると明示的に説明されない限り、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の可能性があるが、第１の要素と第２の要素との間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係の可能性もある。本明細書で使用する場合、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ＯＲを使用した論理（ＡまたはＢまたはＣ）の意味で解釈されるべきであり、「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」の意味で解釈されるべきではない。

いくつかの実施態様では、コントローラはシステムの一部であり、そのようなシステムは上述した例の一部であってもよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理機器を含むことができる。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、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれることがあり、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に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てもよい。そのようなプロセスとしては、処理ガスの送給、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）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、特定のシステムに接続または連動する他の搬送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入と搬出が含まれる。

広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、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い。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式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（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、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実行するための動作パラメータを定義してもよい。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、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作における１つまたは複数の処理ステップを実現するため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。

コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であってもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供することができる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリ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んでもよく、そのようなパラメータおよび／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。いくつかの例では、コントローラは命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される各処理ステップのためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のもの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、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書で説明されるプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（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）遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられるであろう。

例示的なシステムは、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、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）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、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用されてもよい任意の他の半導体処理システムを含むことができるが、これらに限定されない。

上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。

Claims (20)

1. 基板支持体であって、
   基板の処理中に前記基板を支持するように構成された本体であって、前記本体は、上部プレート、第１の中間プレート、第２の中間プレート、および底部プレートを備える複数のプレートを備え、前記複数のプレートは、スタックを形成するように配置され、前記第１の中間プレートは、前記第２の中間プレート上に配置される本体と、
   前記第２の中間プレートの上面、および前記第１の中間プレートの下面または前記上部プレートの下面の少なくとも１つによって画定された熱ボイドであって、前記熱ボイドは、環状形状である熱ボイドと
   を備える、基板支持体。
2. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記複数のプレートは、互いに結合され、少なくとも部分的にシールされた通路を有する一体構造を形成し、
   前記一体構造により、熱伝導性が前記複数のプレート間に存在する、
   基板支持体。
3. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記熱ボイドは、前記第１の中間プレートの前記下面および前記第２の中間プレートの前記上面によって画定される、基板支持体。
4. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記熱ボイドは、前記上部プレートの前記下面および前記第２の中間プレートの前記上面によって画定される、基板支持体。
5. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記熱ボイドは、第１の熱ボイドであり、
   前記第１の熱ボイドは、前記第１の中間プレートの前記下面および前記第２の中間プレートの前記上面によって画定され、
   前記本体は、前記上部プレートの前記下面および前記第２の中間プレートの前記上面によって画定された第２の熱ボイドを備える、
   基板支持体。
6. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記熱ボイドは、第１の熱ボイドであり、
   前記基板支持体は、前記第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを備え、
   前記複数のプレートの少なくともいくつかの寸法に対する前記１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、前記本体の中心と環状外周領域との間で２℃を超える温度勾配を提供する、
   基板支持体。
7. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記熱ボイドは、第１の熱ボイドであり、
   前記基板支持体は、前記第１の熱ボイドを含む１つまたは複数の熱ボイドを備え、
   前記複数のプレートの少なくともいくつかの寸法に対する前記１つまたは複数の熱ボイドの寸法は、前記本体の中心と環状外周領域との間で６℃以上の温度勾配を提供する、
   基板支持体。
8. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記熱ボイドは、３つの前記複数のプレートによって画定される、基板支持体。
9. 請求項１に記載の基板支持体であって、
   前記熱ボイドは、第１の熱ボイドであり、
   前記本体は、第２の熱ボイドを備え、
   前記第２の熱ボイドは、環状形状であり、対応する２つ以上の前記複数のプレートによって画定される、
   基板支持体。
10. 請求項１に記載の基板支持体であって、
    前記複数のプレートは、第１の半径方向に延びるチャネルと、第２の半径方向に延びるチャネルとを備え、
    前記熱ボイドは、前記第１の半径方向に延びるチャネルと前記第２の半径方向に延びるチャネルとの間で排除ガスを移送する、
    基板支持体。
11. 請求項１に記載の基板支持体であって、
    前記複数のプレートは、半径方向に延びるチャネルと、半径方向に延びる溝とを備え、
    前記熱ボイドは、前記半径方向に延びるチャネルと前記半径方向に延びる溝との間で真空下でガスを移送する、
    基板支持体。
12. 請求項１に記載の基板支持体であって、
    前記熱ボイドは、第１の熱ボイドであり、
    前記本体は、同心パターンで配置された４つの環状形状の熱ボイドを備え、
    前記４つの環状形状の熱ボイドは、前記第１の熱ボイドを含む、
    基板支持体。
13. 請求項１に記載の基板支持体であって、
    前記複数のプレートは、２つ以上の同心加熱コイルを備える、基板支持体。
14. 請求項１に記載の基板支持体であって、
    前記複数のプレートは、内側加熱要素と、中央加熱要素と、外側加熱要素とを備え、
    前記熱ボイドは、第１の熱ボイドであり、
    前記本体は、第２の熱ボイドを備え、
    前記第１の熱ボイドは、前記外側加熱要素と前記中央加熱要素との間の領域の上に配置され、
    前記第２の熱ボイドは、前記中央加熱要素と前記内側加熱要素との間の領域の上に配置される、
    基板支持体。
15. 請求項１４に記載の基板支持体であって、
    前記第１の熱ボイドおよび前記第２の熱ボイドの断面の高さは、異なっているか、または
    前記第１の熱ボイドおよび前記第２の熱ボイドの断面の幅は、異なっている
    の少なくとも一方である、基板支持体。
16. 請求項１４に記載の基板支持体であって、
    前記第１の熱ボイドの断面の高さは、３つの前記複数のプレートによって画定され、
    前記第２の熱ボイドの断面の高さは、２つの前記複数のプレートによって画定される、
    基板支持体。
17. 請求項１４に記載の基板支持体であって、
    前記第１の熱ボイドの断面の高さは、前記第２の熱ボイドの断面の高さよりも大きいか、または
    前記第２の熱ボイドの幅は、前記第１の熱ボイドの幅よりも大きい
    の少なくとも一方である、基板支持体。
18. 請求項１に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、２つ以上の加熱要素、および１つまたは複数のセンサを備え、前記１つまたは複数のセンサは、１つまたは複数の温度信号を生成するように構成される基板支持体と、
    前記１つまたは複数の温度信号、および前記熱ボイドと前記複数のプレートの少なくともいくつかとの間の関係に基づいて、前記２つ以上の加熱要素への電流または電力の少なくとも１つの供給を制御するように構成された制御モジュールと
    を備える、システム。
19. 基板支持体であって、
    基板の処理中に前記基板を支持するように構成された本体であって、前記本体は、上部プレート、１つまたは複数の中間プレート、および底部プレートを備える複数のプレートを備え、前記複数のプレートは、スタックを形成するように配置される本体と、
    前記１つまたは複数の中間プレートの少なくとも１つを含む２つ以上の前記複数のプレートによって画定された熱ボイドであって、前記熱ボイドは、環状形状であり、２つ以上の前記複数のプレートと同心である熱ボイドと
    を備える、基板支持体。
20. 基板支持体であって、
    基板の処理中に前記基板を支持するように構成された本体であって、前記本体は、上部プレート層、１つまたは複数の中間プレート層、および底部プレート層を備える複数のプレート層を備え、前記１つまたは複数の中間プレート層は、第１のプレートおよび第２のプレートを備え、前記第２のプレートは、前記第１のプレートと同心であり、前記複数のプレート層は、スタックを形成するように配置される本体と、
    前記第１のプレートおよび前記第２のプレートによって少なくとも部分的に画定された熱ボイドであって、前記熱ボイドは、環状形状である熱ボイドと
    を備える、基板支持体。

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