KR101532906B1 - 신속한 온도 구배 제어에 의한 기판 프로세싱 - Google Patents

Abstract

기판 프로세싱 챔버는 기판 수용면과 대향 후면을 갖는 세라믹 퍽을 포함하는 정전 척을 포함한다. 일 실시예에서, 세라믹 퍽은 7 mm 미만의 두께를 가진다. 전극은 세라믹 퍽 내에 내장되어서 기판을 유지시키기 위한 정전기력을 발생시키며, 세라믹 퍽 내의 히터 코일은 세라믹 퍽의 상이한 가열 영역들에서 온도의 독립적인 제어를 가능하게 한다. 냉각장치는 세라믹 퍽 아래의 기저부 내에 있는 냉각제 채널에 냉각제를 제공한다. 제어기는 히터에 인가된 전력 레벨의 상승 또는 하강 이전에 냉각장치 내의 냉각제 온도를 설정하는 온도 제어 명령 세트를 포함한다.

Description

신속한 온도 구배 제어에 의한 기판 프로세싱 {SUBSTRATE PROCESSING WITH RAPID TEMPERATURE GRADIENT CONTROL}

도 1은 정전 척을 갖는 기판 프로세싱 챔버의 실시예를 도시하는 개략적인 측면도.

도 2는 정전 척의 실시예를 도시하는 개략적인 측단면도.

도 3은 도 1의 정전 척을 도시하는 개략적인 저면도.

도 4a 및 도 4b는 정전 척에 대한 기저부의 실시예에 대한 개략적인 상부 사시도(도 4a) 및 하부 사시도(도 4b).

도 5는 광학 온도 센서의 개략적인 측면도.

도 6a는 도 4a 및 도 4b의 정전 척 상의 링 조립체를 도시하는 개략적인 측단면도.

도 6b는 도 6a의 링 조립체의 상세도.

도 7은 일정한 온도에 있는 냉각장치(chiller)에 대해 일정 시간 간격에 걸친 기판 온도의 경사(ramping)를 도시하는 그래프.

도 8은 정전 척과 냉각장치 사이의 온도 차이 대 히터 전력의 백분율을 도시하는 그래프.

도 9는 정전 척의 온도 경사를 도시하는 그래프.

본 발명의 실시예들은 기판에 걸친 신속한 온도 구배(temperature gradient)의 제어에 의해 기판을 프로세싱하는 것에 관한 것이다.

반도체 및 디스플레이와 같은 기판의 프로세싱에 있어서, 기판 상의 층을 프로세싱하기 위해 기판을 챔버 내에 홀딩(hold)시키는데 정전 척이 사용된다. 통상적인 정전 척은 세라믹으로 피복된 전극을 포함한다. 전극이 대전되면(electrically charged), 정전하들이 전극과 기판에 축적되며, 그 결과 발생하는 정전기력은 기판을 척에 홀딩시킨다. 통상적으로, 기판의 온도는 기판의 후면과 척의 표면 사이의 경계면에 있는 미세 간극에 걸쳐 열전달 레이트를 개선할 수 있도록 기판 뒤에 헬륨 가스를 유지함으로써 제어된다. 정전 척은 척을 냉각 또는 가열하도록 유체가 관통하여 통과하게 하기 위한 채널을 갖춘 기저부에 의해 지지될 수 있다. 일단 기판이 척 상에 단단히 홀딩되면, 프로세스 가스가 챔버의 내측으로 유입되며 기판을 프로세싱하도록 플라즈마가 형성된다. 기판은 CVD, PVD, 에칭, 임플란트(implant), 산화, 질화 또는 기타 다른 프로세스들에 의해 프로세싱될 수 있다.

그러한 종래의 기판 제조 프로세스에 있어서, 기판은 프로세싱 중에 단일 온도로 유지된다. 통상적으로, 기판은 웨이퍼 블레이드에 의해 챔버 내부의 슬릿을 통해 통행되며 정전 척의 몸체를 통해 연장되는 리프트 핀 상에서 놓인다. 리프트 핀은 그 후에 척의 표면 상에 기판을 놓도록 척을 통해 다시 원위치로 돌아온다(retracted back). 기판의 온도는 예정 온도로 빠르게 상승되고, 상기 예정 온도는 그 후 챔버 내부에 형성된 플라즈마에 의해 또는 척 내부의 히터에 의해 일정하게 유지된다. 기판 온도는 척으로부터 열을 제거하는데 사용되는, 척 아래와 기저부의 채널을 통과하는 냉각제의 온도와 유량(flow rate)에 의해 추가로 제어될 수 있다.

종래의 프로세스 챔버가 프로세싱 중에 일정한 단일 온도로 기판을 유지하는데에는 적합하지만, 단일 프로세스 사이클 중에 기판의 온도를 신속히 변경하는 것은 불가능하다. 어떠한 프로세싱에서는, 프로세싱 중에 특정 온도 프로파일을 달성하기 위해서 기판의 온도를 신속히 상승(ramp up) 또는 하강(ramp down)시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상이한 기판 온도에서 기판 상의 상이한 재료를 에칭하도록 하기 위해서 에칭 프로세스의 상이한 스테이지들에서 기판 온도를 신속히 변경시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 상이한 에칭 스테이지들에서, 챔버로 제공되는 프로세스 가스는 또한 조성이 변경될 수 있거나 동일한 조성을 가질 수 있다. 다른 예로서, 에칭 프로세스에서 그러한 온도 프로파일은 기판 상에 에칭되고 있는 피쳐(feature)의 측벽 상에 측벽 폴리머를 증착하고 이후 동일한 에칭 프로세스에서 에칭 프로세스의 온도를 증가시킴으로써 측벽 폴리머를 제거하거나, 이와 반대의 방식으로 프로세스를 수행하는데 유용할 수 있다. 유사하게, 증착 프로세스에서, 예를 들어, 처음에 핵형성 층을 기판 상에 증착하고 나서 기판 상의 열 증착된 층을 성장시키기 위해 제 2 프로세싱 온도보다 더 높거나 낮은 제 1 프로세싱 온도를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 종래의 기판 프로세싱 챔버 및 챔버 내부의 부품들은 종종 기판의 온도를 충분히 신속하게 상승 및 하강시키지 못한다.

프로세싱 중에, 불균일한 동심 프로세싱 밴드(processing band)들을 유발하는, 기판이 기판을 가로지른 반경 방향으로 불균일한 프로세싱 조건 하에 놓이게 될 때 추가의 문제점이 발생한다. 불균일한 프로세싱 조건은 챔버 내의 입구 및 배기 가스 포트의 위치에 따라 종종 변화하는, 챔버 내의 가스 또는 플라즈마 종(species)의 분포로부터 유발될 수 있다. 또한 물질 전달 메커니즘(mass transport mechanism)들이 기판 표면의 상이한 영역에서 가스 종의 도달 또는 분산(dissipation) 레이트(rate)를 변경할 수 있다. 불균일한 프로세싱은 또한 예를 들어, 플라즈마 쉬스(sheath)로부터 기판으로의 에너지의 불균일한 결합(coupling) 또는 챔버 벽으로부터 반사되는 복사열에 의해 유발되는 챔버 내의 불균일한 열 부하의 결과로서 발생될 수 있다. 기판에 걸친 프로세싱 밴드들 및 기타 변화는 기판의 상이한 영역들, 예를 들어, 주변 및 중심 기판 영역에서 제조되고 있는 전자 디바이스들이 결국에는 상이한 특성을 갖게 되므로 바람직하지 않다. 따라서, 기판 프로세싱 중에 기판 표면에 걸친 프로세싱 레이트 및 기타 프로세스 특성의 변화를 감소시키는 것이 바람직하다.

따라서, 챔버 내에서 프로세싱되고 있는 기판의 온도를 신속하게 상승 및 하강시킬 수 있는 프로세스 챔버 및 부품을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 기판 표면에 걸쳐 반경 방향으로 불균일한 프로세싱 조건의 영향을 감소시키기 위해 기판 프로세싱 표면에 걸친 상이한 영역들에서의 온도를 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 프로세싱 중에 기판에 걸친 온도 프로파일을 제어하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 이들 특징, 양태 및 장점들은 본 발명의 예시적인 실시예를 나타내는 다음의 상세한 설명, 첨부된 특허청구범위 및 첨부 도면과 관련하여 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 각각의 특징들은 단지 특정 도면의 상황에서만 사용되는 것이 아니라, 본 발명에서 일반적으로 사용되는 것으로 이해해야 하며, 본 발명은 이들 특징들의 어떠한 조합도 포함한다.

기판(104)을 에칭할 수 있는 챔버(106)의 예시적인 실시예가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 챔버(106)는 미국 캘리포니아 산타 클라라 소재의 어플라이드 머티어리얼즈로부터 이용가능한 유도 결합형 플라즈마 에칭 챔버인 디커플드 플라즈마 소오스(DPS™)를 나타낸다. 상기 DPS 챔버(106)는 미국 캘리포니아 산타 클라라 소재의 어플라이드 머티어리얼즈로부터 상업적으로 이용가능한 CENTURA® 통합 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있다. 그러나, 또한 다른 프로세스 챔버가 본 발명과 관련하여 사용될 수도 있으며, 그 예로는 용량 결합형 평행판 챔버, 자기 강화형 이온 에칭 챔버, 다르게 설계된 유도 결합형 플라즈마 에칭 챔버뿐만 아니라 증착 챔버를 포함한다. 비록 본 발명의 장치 및 프로세스가 DPS 챔버에 유리하게 사용될지라도, 상기 챔버는 단지 본 발명을 설명하기 위해 제공되며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 파악하거나 이해해서는 안 된다.

도 1을 참조하면, 통상적인 챔버(106)는 측벽(120), 바닥벽(122) 및 천장(124)을 포함하는 포위벽(118)을 갖춘 하우징(114)을 포함한다. 천장(124)은 도시된 바와 같은 평탄한 형상이나, 예를 들어 발명의 명칭이 "플라즈마 소오스 가스 조절형 부식제 시스템을 사용하여 기판 내에 깊게 리세스된 피쳐를 플라즈마 에칭하는 방법"이며 친(Chinn) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제 7,074,723호에 설명된 바와 같은 다중 반경의 부채꼴 프로파일(profile)을 갖는 돔 형상을 포함할 수 있으며, 상기 특허는 전체적으로 본 명세서에 참조에 의해 통합된다. 상기 벽(118)은 통상적으로 알루미늄과 같은 금속, 또는 세라믹 재료로 제조된다. 천장(124) 및/또는 측벽(120)은 또한 챔버(106) 내에서 수행되고 있는 프로세스를 모니터링하도록 방사(radiation)가 챔버를 통과할 수 있게 하는 방사 투과 창(126)을 가질 수 있다. 플라즈마는 프로세스 챔버(106), 기판 지지대 및 돔형 천장(124)에 의해 규정되는 프로세싱 영역 내에 형성된다.

기판(25)은 기저부(91) 상에 차례로 놓이는 정전 척(20)을 포함하는 기판 지지대의 수용면(26) 상의 챔버(106) 내부에 홀딩된다. 정전 척(20)은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(25)을 홀딩하는 역할을 하며 세라믹 퍽(puck: 24)의 상면인 기판 수용면(26)을 갖는 세라믹 퍽(24)을 포함한다. 세라믹 퍽(24)은 또한 기판 수용면(26)과 대향하는 후면(28)을 가진다. 세라믹 퍽(24)은 제 1 계단부(31) 및 제 2 계단부(33)를 갖춘 주변 렛지(29)를 가진다. 세라믹 퍽(24)은 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 및 이들의 혼합물 중의 적어도 하나를 포함한다. 세라믹 퍽(24)은 세라믹 분말을 고온 압축 및 소결하고 나서, 퍽(24)의 최종 형상을 형성하도록 소결체를 기계 가공함으로써 형성되는 세라믹의 단일 모놀리스(monolith)일 수 있다.

세라믹 퍽(24)의 두께는 기판의 온도를 신속히 상승 및 하강시킬 수 있는 능력에 실질적으로 영향을 끼치는 것을 알게 되었다. 세라믹 퍽(24)이 너무 두꺼우면, 퍽(24)은 온도를 상승 및 하강시키는데 너무 오래 걸려서, 상부에 놓인 기판의 온도가 목적하는 설정점 온도에 도달하는데 대응하게 과도한 시간이 걸리게 된다. 추가로, 세라믹 퍽(24)이 너무 얇으면 기판을 일정한 상태 온도로 유지시킬 수 없어서 프로세싱 중에 기판 온도 변동(fluctuation)을 초래하는 것을 또한 알게 되었다. 또한, 세라믹 퍽(24)의 두께는 세라믹 퍽(24) 내에 내장된 전극(36)의 작동에 영향을 끼친다. 내장된 전극(36) 바로 위의 세라믹 퍽(24)의 층 두께가 너무 두꺼우면 전극(36)은 프로세싱 영역 내에 형성되는 플라즈마에 에너지를 효과적으로 결합시키지 못한다. 다른 한편으로, 전극(36) 주위의 세라믹 퍽(24)의 두께가 너무 얇으면, 전극(36)에 가해지는 RF 전압이 플라즈마로 방전될 수 있어서 아킹(arcing)과 플라즈마 불안정을 초래한다. 따라서, 세라믹 퍽(24)의 두께는 약 7 mm 미만, 예를 들어 약 4 내지 약 7 mm의 두께로 정밀하게 제어되었으며, 일 실시예에서 세라믹 퍽의 두께는 5mm이었다. 이들 두께 값(levels)에서, 세라믹 퍽(24)은 프로세싱 중에 온도 변동을 감소시키고 실질적으로 플라즈마 불안정을 형성하지 않으면서, 기판의 온도를 신속히 증가 및 감소시켰다.

세라믹 퍽(24) 내에 내장된 전극(36)은 기판 수용면(26) 상에 놓여진 기판을 유지하기 위한 정전기력을 발생시키고, 선택적으로 챔버 내에 형성되는 플라즈마에 에너지를 용량적으로 결합시키는데 사용된다. 전극(36)은 금속과 같은 전도체이며, 단극(monopolar) 또는 양극(bipolar) 전극(34)으로서 형성된다. 단극 전극은 단일 전도체를 포함하며, 외부 전원에 대한 단일 전기 접속을 가지며, 척(20) 상에 홀딩된 기판에 걸쳐서 전기 바이어스를 가하도록 챔버 내에 형성된 위에 놓인 플라즈마(overlying plasma)의 하전 종(charged species)과 협력한다. 양극 전극은 기판을 홀딩하기 위한 정전기력을 발생시키도록 다른 것에 대해 각각 바이어스되는 둘 또는 그보다 많은 전도체를 가진다. 전극(36)은 적합한 절취부(cut-out) 영역을 갖는 금속 판 또는 와이어 메쉬로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 단극 전극을 포함하는 전극(36)은 도시된 바와 같이 세라믹 퍽 내에 내장된 연속적인 단일 와이어 메쉬일 수 있다. 양극 전극을 포함하는 전극(36)의 실시예는 C-형상의 직선 레그를 가로질러 서로 면하는 한 쌍의 충전된(filled-in) C-형상 평판들일 수 있다. 전극(36)은 알루미늄, 구리, 철, 몰리브덴, 티타늄, 텅스텐, 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있다. 전극(36)의 일 실시예는 몰리브덴 메쉬를 포함한다. 전극(36)은 전력을 외부 전원(230)으로부터 전극(36)으로 공급하는 터미널 포스트(58)에 연결되며, 상기 외부 전원은 DC 전압 전원, 및 선택적으로 RF 전압 전원을 포함할 수 있다.

선택적으로, 복수의 열전달 가스 도관(38a,b)은 세라믹 퍽(24)을 횡단하며 열전달 가스를 기판 수용면(26)에 제공하도록 척(20)의 기판 수용면(26) 상의 포트(40a,b)에서 종결된다. 예를 들어, 헬륨일 수 있는 열전달 가스는 기판 후면(34) 아래에 공급되어서 위에 놓인 기판(25)으로부터 세라믹 퍽(24)의 수용면(26)으로 열을 전도한다. 예를 들어, 제 1 가스 도관(38a)은 열전달 가스를 기판 수용면(26)의 중앙 가열 영역(42a)으로 공급하도록 위치될 수 있으며, 제 2 가스 도관(38b)은 열전달 가스를 기판 수용면(26)의 주변 가열 영역(42b)으로 공급하도록 위치될 수 있다. 세라믹 퍽(24)의 기판 수용면(26)의 중앙 및 주변 가열 영역(42a,b)은 기판면(44)의 대응 부분, 예를 들어 위에 놓인, 기판(25)의 중앙 영역 및 주변 영역(46a,b)이 상이한 온도에서 유지될 수 있게 하여, 그렇지 않은 경우에 서로 상이한 프로세싱 조건의 대응하는 불균일 밴드로 인해 기판(25) 내에서 발생하였을 불균일한 동심 프로세싱 밴드들을 보상한다.

세라믹 퍽(24)은 또한 기판(25)을 가열하기 위해 내장된 히터를 가진다. 히터는 세라믹 퍽(24) 내에 내장된 복수의 히터 코일(50,52), 예를 들어 제 1 히터 코일(50)과 제 2 히터 코일(52)을 포함한다. 세라믹 퍽(24)의 기판 수용면(26)의 중앙 및 주변 가열 영역(42a,b)에서의 온도는 서로에 대해 동심으로 반경 방향으로 이격되어 있는 히터 코일들(50,52)을 사용하여 제어된다. 일 실시예에서, 제 1 히터 코일(50)은 세라믹 퍽(24)의 중앙부(54a)에 위치되며 제 2 히터 코일(52)은 세라믹 퍽(24)의 주변부(54b)에 위치된다. 제 1 및 제 2 히터 코일(50,52)은 세라믹 퍽(24)의 중앙부 및 주변부(54a,54b)의 온도를 독립적으로 제어하게 함으로써, 기판(25)의 프로세싱면(44)의 반경 방향을 가로질러 상이한 프로세싱 레이트 또는 특성을 달성하도록 가열 영역(42a,b)의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 부여한다. 그와 같이, 상이한 온도들이 두 개의 가열 영역(42a,b)에서 유지되어 위에 놓인 기판(25)의 중앙부 및 주변부(46a,b)의 온도에 영향을 끼쳐서, 그에 의해 기판(25)의 프로세싱 중에 발생하는 임의의 가변하는 가스 종의 분포 또는 열 부하를 상쇄한다. 예를 들어, 기판(25)의 프로세싱면(44)의 주변부(46b)에 있는 가스 종이 중앙부(46b)에 있는 것보다 덜 활성적일 때, 주변 가열 영역(42b)의 온도는 중앙 가열 영역(42a)보다 높은 온도로 상승하여 기판(25)의 프로세싱면(44)에 걸쳐서 더욱 균일한 프로세싱 레이트 또는 프로세싱 특성을 제공한다. 도 8은 척(24) 내에 내장된 내측 및 외측 가열 코일에 의해 공급되는 히터 전력 퍼센티지에 기판 온도 변화가 얼마나 의존하는 지를 보여준다.

일 실시예에서, 제 1 및 제 2 히터 코일(50,52)은 각각 나란히 배열되는 원형 루프의 저항성 가열 소자들을 포함하고, 심지어 실질적으로 동일한 평면 내에 있을 수도 있다. 예를 들어, 히터 코일(50,52)은 각각, 세라믹 퍽(24)의 몸체 내에서 방사상 내측으로 점차적으로 나선을 이루고 있는 연속적인 동심 루프일 수 있다. 일 실시예에서, 히터는 제 1 거리로 이격된 제 1 루프 및 상기 제 1 거리보다 큰 제 2 거리로 이격된 제 2 루프를 갖는 코일을 포함한다. 제 2 루프는 퍽 내부의 리프트 핀 구멍 주위에 위치된다. 히터 코일(50,52)은 또한 세라믹 퍽(24)의 내부 용적을 가로지르는 동심의 원들로 위치되는, 예를 들어 전구 필라멘트와 같이, 코일의 중심부를 통과하는 축선을 중심으로 나선을 이루는 나선형 코일일 수 있다. 저항성 가열 소자는 예를 들어, 텅스텐 또는 몰리브덴과 같은 상이한 전기 저항 재료로 구성될 수 있다.

히터 코일(50,52)은 기판(25)의 온도의 상승 및 하강 레이트를 개선하도록 선택되는 전기 저항 및 작동 전력 레벨을 가진다. 일 실시예에서, 히터 코일(50,52)은 각각 세라믹 퍽(24)의 기판 수용면(26)의 온도를 약 80 내지 약 250℃로 신속히 상승시키고 유지시키기에 충분히 높은 전기 저항을 가진다. 이러한 실시예에서, 코일의 전기 저항은 약 4 내지 약 12 Ω이다. 일 실시예에서, 제 1 히터 코일(50)은 6.5 Ω의 전기 저항을 가지며 제 2 히터 코일(52)은 8.5 Ω의 전기 저항을 가진다. 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 히터 코일은 10Ω 미만의 총 저항을 가진다. 일 실시예에서, 히터는 8.5 Ω의 저항을 가진다. 히터 코일(50,52)은 세라믹 퍽(24)을 통해 연장되는 독립적인 터미널 포스트(58a-d)를 경유하여 전력이 공급된다.

히터 코일(50,52)과 관련하여, 열 전달 가스의 압력은 또한 두 개의 가열 영역(42a,b)에서 제어되어서 기판 프로세싱 레이트를 기판(25)에 걸쳐서 더욱 균일하게 한다. 예를 들어, 두 개의 영역(42a,b)은 각각, 상이한 평형상태의 압력에서 열 전달 가스를 홀딩하여 기판(25)의 후면(34)으로부터 상이한 열 전달 레이트를 제공할 수 있도록 설정될 수 있다. 이는 기판 수용면(26)의 두 개의 상이한 위치들에서 빠져나가도록 각각 두 개의 도관(38a,38b)을 통해 2개의 상이한 압력으로 열 전달 가스를 공급함으로써 달성된다.

세라믹 퍽(24)의 후면(28)은 도 3에 도시한 바와 같이 복수의 이격된 메사들(30)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 메사들(30)은 복수의 간극(32)에 의해 서로 이격되어 있는 원통형 마운드들이다. 사용시, 간극(32)은 공기와 같은 가스로 채워져서 후면(28)으로부터 기저부의 하부면으로의 열 전달 레이트를 조정한다. 일 실시예에서, 상기 메사(30)는 후면(28)으로부터 연장되고 심지어 포스트로서 형성될 수 있는 원통형 마운드를 포함하며, 상기 포스트는 장방형 또는 원통형 단면 형상을 가진다. 상기 메사(30)의 높이는 약 10 내지 약 50 μ일 수 있으며, 상기 메사(30)의 직경은 약 500 내지 약 5000 μ일 수 있다. 그러나, 상기 메사(30)는 또한 다른 형상 및 크기를 가질 수 있고, 예를 들어 원추형 또는 장방형 블록, 또는 심지어 변동 크기의 범프일 수도 있다. 일 실시예에서, 상기 메사(30)는 개입 간극(32)을 갖는 형상의 메사(30)를 형성하기 위해 후면(28)의 재료를 부식에 의해 에칭시키도록, 적합하게 작은, 예를 들어 수십 μ정도의 비드 크기로 후면(28)을 비드 브래스팅(bead blasting)함으로써 형성된다.

정전 척(20)은 또한 세라믹 퍽(24) 내에, 구멍(62a,b)을 관통하여 통과하는 광학 온도 센서(60a,b)를 포함할 수 있으며, 광학 온도 센서(60a,b)는 위에 놓이는 기판(25)의 중앙부 및 주변부(46a,b)와 접촉하여 이들 부분의 온도를 정확히 측정한다. 제 1 센서(60a)는 세라믹 퍽(24)의 중앙 가열 영역(42a)에 위치되어 기판(25)의 중앙부(46a)의 온도를 판독하며, 제 2 센서(60b)는 세라믹 퍽(24)의 주변 가열 영역(42b)에 위치되어 그에 대응하여 기판(25)의 주변부(46b)에서의 온도를 판독한다. 광학 온도 센서(60a,b)는 척(20) 내에 위치되어서, 센서의 선단부(64a,b)가 척(20) 상에 유지되는 기판(25)의 후면과 접촉할 수 있도록, 센서의 선단부(64a,b)가 세라믹 퍽(24)의 기판 수용면(26)과 하나의 평면에 놓이게 한다. 센서(60a,b)의 레그(66a,b)가 세라믹 퍽(24)의 몸체를 통해 수직으로 연장된다.

일 실시예에서, 도 5에 도시한 바와 같이, 각각의 광학 온도 센서(60)는 측면(72), 및 선단부(64)로서의 역할을 하는 돔형 상부(74)를 갖춘 밀폐형 실린더와 같은 형상의 구리 캡(70)을 포함하는 열 센서 탐침(68)을 포함한다. 구리 캡(70)은 무산소 구리 재료로 구성될 수 있다. 인(phosphrous) 플러그(76)는 구리 캡(70)의 상부(74)와 직접 접촉하며 구리 캡(70)의 상부(74) 내측에 내장된다. 구리 캡(70) 내에 내장되는 인 플러그(76)는 열 감지 탐침(68)에 보다 신속하고 보다 민감한 열 응답을 제공한다. 구리 캡(70)의 선단부(64)는 기판을 부식 또는 손상시키지 않고 상이한 기판들(25)과의 반복된 접촉을 가능하게 하는 돔형 상부(74)이다. 구리 캡(70)은 캡(70)을 센서 탐침(68)에 고정시키기 위한 에폭시(79)를 수용하는 리세스된 홈(78)을 갖는다.

인 플러그(76)는 적외선 방사 형태의 열을 광섬유 번들(80)을 통과하는 광자(photon)들로 변환시킨다. 광섬유 번들(80)은 붕규산 유리섬유로 구성될 수 있다. 광 섬유 번들(80)은 슬리브(82)에 의해 둘러싸이고, 그 다음에 슬리브(82)는 세라믹 퍽을 지지하는 기저부의 열로부터 온도 센서를 격리시키는 역할을 하는 온도 절연 재킷(84)에 의해 부분적으로 에워싸인다. 슬리브(82)는 주위 구조로부터 보다 양호한 열 단열을 제공하는 유리 튜브일 수 있으나, 또한 구리와 같은 금속으로 제조될 수도 있다. 온도 절연 재킷(84)은 피크(PEEK), 폴리에테르에테르케톤으로 구성될 수 있으며, 또한 미국 델라웨어주 소재의 듀퐁 드 느무르 컴파니로부터의 Teflon®(폴리테트라플루오로에틸렌)일 수 있다.

기판 지지대(90)는 척(20)을 지지하고 고정할 뿐만 아니라 척을 냉각시키는데 사용되는 냉각제 기저부(91)에 고정된 정전 척(20)을 포함한다(도 4a 및 도 4b). 기저부(91)는 척 수용부(96) 및 주변부(98)를 갖는 상부면(94)을 갖춘 금속 몸체(92)를 포함한다. 상부면(94)의 척 수용부(96)는 정전 척(20)의 세라믹 퍽(24)의 후면(28)을 수용하도록 구성된다. 기저부(91)의 주변부(98)는 세라믹 퍽(24)을 넘어 반경 방향으로 외측으로 연장된다. 기저부(91)의 주변부(98)는 기저부의 주변부의 상부면에 고정될 수 있는 클램프 링(100)을 수용하도록 구성될 수 있다. 기저부(91)의 금속 몸체(92)는 예를 들어, 터미널(58a-d)을 홀딩하거나 또는 세라믹 퍽(24)의 가스 도관(38a,b)으로 가스를 공급하기 위해, 기저부의 바닥면(104)으로부터 기저부(91)의 상부면(94)으로 진행되는 다수의 통로(102)를 가진다.

기저부(104)는 채널을 통해 냉각제를 순환시키기 위한, 입구(95) 및 종점(97)을 포함하는 냉각제 채널(110)을 가진다. 냉각제 채널(110)의 입구(95) 및 종점(97)은 도 4b에 도시한 바와 같이, 냉각제 채널(110)이 자신에 대해 루프가 다시 돌아올(loop back) 때 서로에 인접하게 위치될 수 있다. 냉각제는 임의의 냉각장치(chiller) 내에서 예정 온도로 유지되고 기저부(91)의 채널을 통해서 펌핑되는, 물과 같은 유체, 또는 다른 적합한 열 전달 유체일 수 있다. 순환 냉각 유체를 갖는 기저부(91)는 열 교환기로서 역할을 하여 기판(25)의 프로세싱면(44)에 걸쳐서 목적하는 온도를 달성하도록 척(20)의 온도를 제어한다. 채널(110)을 통과하는 유체는 척(28)의 온도 및 척(28) 상에 유지된 기판의 온도를 상승 또는 하강시키도록 가열 또는 냉각될 수 있다. 일 실시예에서, 채널(110)은 약 0 내지 120℃의 온도로 기저부(91)를 유지하기 위해 유체가 관통하여 흐를 수 있게 하는 형상과 크기를 가진다.

기저부(91)의 상부면(94)의 척 수용부(96)는 세라믹 퍽(24)의 후면에 걸쳐 공기를 유지하고 유동시키기 위한 하나 또는 그보다 많은 수의 홈(106a,b)을 포함한다. 일 실시예에서, 척 수용부(96)는 세라믹 퍽(24)의 주변부(54b)로부터의 열 전달 레이트를 제어하도록 세라믹 퍽(24)의 후면(28) 상에 있는 복수의 메사(30)와 협력하는 주변 홈(106a)을 포함한다. 다른 실시예에서, 기저부의 척 수용면은 퍽 후면의 메사 주위에 공기를 내포하기 위한 주변 홈을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 중앙 홈(106b)은 세라믹 퍽(24)의 중앙부(54a)로부터의 열 전달을 조정하도록 주변 홈(106a)과 연관되어 사용된다.

기저부(91)의 상부면(94) 내에 있는 홈(106a,b)은 기판 프로세싱면(44) 전체에 걸친 온도를 더 조절하도록 세라믹 퍽(24)의 후면(28) 상에 있는 메사(30)와 협력한다. 세라믹 퍽(24)의 후면(28) 상에 있는 메사(30)는 균일 또는 불균일 패턴으로 후면(28)에 걸쳐서 분포될 수 있다. 메사(30)의 형상, 크기 및 간격은 기저부(91)의 상부면(94)과 메사(30)의 접촉면의 총량을 제어하며, 그에 의해 경계면의 총 열전도 면적을 제어한다. 균일하게 이격된 패턴으로 있을 때에는 간극(32)으로 나타낸 바와 같은 메사(30)들 사이의 거리가 실질적으로 동일하게 유지되며, 불균일한 간격에서는 간극 거리가 후면(28)에 걸쳐서 변화된다.

선택적으로, 세라믹 퍽(24)의 후면(28)은 도 3에 도시한 바와 같이, 기저부 내의 냉각제 채널(111)의 입구에 인접한 메사들(30)의 제 1 배열(39), 및 채널(111)의 입구(95)로부터 멀리 떨어져 있거나 심지어 냉각제 채널(111)의 종점(97)에 인접한 메사들(30)의 제 2 배열(41)을 가질 수 있다. 메사들(230)의 제 2 배열은 냉각제 채널(111)에 인접하거나, 그로부터 멀리 떨어진 영역들 주위의 열 전달 레이트를 조정하도록 제 1 메사 배열과 상이한 패턴을 형성하는 상이한 간극 거리를 가진다. 예를 들어, 새로운 냉각제를 수용하는 채널 입구(95) 근처에 있는 냉각제 채널(111)의 세그먼트 위에 놓이는 세라믹 퍽(24)의 일 부분은 채널 종점 근처에 있는 냉각제 채널(111)의 세그먼트 위에 놓이는 세라믹 퍽(24)의 일부보다 종종 더 낮은 온도로 유지된다. 이는 냉각제가 세라믹 퍽(24)으로부터의 열을 획득함으로써 기저부 내의 채널 길이를 통해 이동하면서 냉각제가 따뜻해지기 때문이다. 그 결과, 세라믹 퍽(24)의 수용면(36) 상에 놓인 기판(25)은 입구(95) 위에 놓인 영역들의 온도에 비해서 냉각제 채널 종점(97) 위에 놓인 영역들에서 더 높은 온도를 갖는 온도 프로파일을 가진다. 이러한 온도 프로파일은 채널 입구 주위에 제 1 간극 거리만큼 떨어져 있는 메사들(30)의 제 1 배열을 제공하고, 채널(111) 종점(97) 주위에 상기 제 1 거리와 상이한 제 2 간극 거리만큼 떨어져 있는 메사들(30)의 제 2 배열을 제공함으로써 보상된다. 제 1 거리가 제 2 거리보다 더 큰 경우, 제 1 배열 바로 위에 있는 기판(25)의 부분들로부터의 열 전달 레이트는 제 2 배열(41)의 바로 위에 있는 기판(25)의 부분들로부터의 열 전달 레이트보다 더 낮게 된다. 결과적으로, 열은 제 2 기판 영역으로부터의 열 전달 레이트보다 제 1 기판 영역으로부터 더 낮은 열 전달 레이트로 전달되어서, 제 1 영역이 제 2 영역보다 더 따뜻하게 되게 야기하여, 그렇지 않은 경우 냉각제 채널 입구(95) 및 종점(97)의 기판면(44) 전체에 걸쳐서 발생하였을 온도 프로파일을 보상하고 평형화시킨다. 일 실시예에서, 제 1 메사 배열(39)은 적어도 약 5 mm의 제 1 거리로 이격되어 있는 반면에, 제 2 메사 배열(41)은 약 3 mm 미만의 제 2 거리로 이격되어 있다.

동일한 온도 프로파일 제어는 제 2 메사 배열(41)의 접촉 영역의 치수에 대해 제 1 메사 배열(39)의 접촉 영역의 치수를 변경시킴으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 메사 배열(39)의 접촉 영역의 제 1 치수는 약 2000 μ미만일 수 있는 반면에, 제 2 메사 배열(41)의 접촉 영역은 적어도 약 3000 μ일 수 있다. 제 1 및 제 2 치수는 포스트 형상을 포함하는 메사(30)의 직경일 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 치수는 1000 μ의 직경이며 제 2 치수는 4000μ의 직경이다. 접촉 면적이 작을수록 기판 프로세싱면(44)에 걸친 온도는 더 높다. 또한, 공기는 후면(28)에 걸쳐서, 그리고 메사들(30) 사이에 제공되어서 추가의 온도 조절기로서의 역할을 한다.

기판의 온도를 신속히 상승 및 하강시킬 수 있는 능력에 영향을 끼치는 다른 요인은 세라믹 퍽(24)과 기저부(91) 사이의 열적 경계면의 성질이다. 양호한 열 전도성을 갖는 경계면이 이 경계면에서 기저부(91)를 통해 횡단하는 냉각제에 의해 열이 세라믹 퍽(24)으로부터 용이하게 제거되게 하기 위해 바람직하다. 또한, 세라믹 퍽(24)과 냉각제 기저부(91) 사이의 높은 온도차는 크랙킹의 원인이 될 수 있는 열 팽창 응력을 초래하거나 기타 열 응력에 의해 세라믹 퍽(24)의 손상을 유도하므로 경계면이 서로 순응성(compliant)을 갖는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 순응성 층은 세라믹 퍽(24)의 후면을 기저부(91)의 전면(front surface)에 접착시키는데 사용된다. 상기 순응성 층은 높은 열 응력을 흡수하기에 여전히 충분한 순응성을 가지면서도 양호한 열 전도성을 제공하도록 제작된다. 일 실시예에서, 상기 순응성 층은 내장된 알루미늄 섬유를 갖는 실리콘(silicon)을 포함한다. 실리콘 재료는 여전히 적당한 열 전도성을 가지면서 양호한 순응성을 제공한다. 실리콘 재료의 열 전도성은 내장된 알루미늄 섬유에 의해 개선된다. 다른 실시예에서, 순응 층은 내장된 와이어 메쉬를 갖는 아크릴을 포함한다. 다시, 아크릴 폴리머는 열 응력에 대한 순응성을 제공하도록 선택되는 반면에 내장된 와이어 메쉬는 구조물의 열 전도성을 개선한다.

기저부(91)는 전력을 정전 척(20)의 전극(36)에 전도하기 위한 전기 터미널 조립체(120)를 더 포함한다. 전기 터미널 조립체(120)는 세라믹 절연 재킷(124)을 포함한다. 세라믹 절연 재킷(124)은 예를 들어, 알루미늄 산화물일 수 있다. 복수의 터미널 포스트(58)가 세라믹 절연 재킷(124) 내에 내장된다. 터미널 포스트(58,58a-d)는 전력을 전극(36) 및 정전 척(20)의 히터 코일(50,52)에 공급한다. 예를 들어, 터미널 포스트(58)는 구리 포스트를 포함할 수 있다.

또한, 링 조립체(170)는 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 기저부(91)에 의해 지지되는 정전 척(20)을 포함하는 기판 지지대(90)의 주변 영역을 부식으로부터 보호하고 상기 주변 영역 상의 프로세싱 증착물의 형성을 감소시키도록 제공될 수 있다. 링 조립체(170)는 스크류 또는 볼트(도시 않음)와 같은 고정 수단에 의해 기저부(91)의 상부면(94)의 주변부(98)에 고정되는 클램프 링(100)을 포함한다. 클램프 링(100)은 상부면(174) 및 외측면(176)을 횡단하여 반경 방향 내측으로 연장하는 립(lip: 172)을 가진다. 립(172)은 세라믹 퍽(24), 상부면(174) 및 외측면(176)과의 기밀 밀봉(gas-tight seal)을 형성하도록 세라믹 퍽(24)의 주변 렛지(29)의 제 1 계단부(31) 상에 놓이는 하부면(173)을 가진다. 일 실시예에서, 하부면(173)은 양호한 기밀 밀봉을 형성하도록 예를 들어, 폴리이미드를 포함하는 폴리머 층(179)을 포함한다. 클램프 링(100)은 플라즈마에 의한 부식에 저항할 수 있는 재료, 예를 들어 스테인레스 스틸, 티타늄 또는 알루미늄과 같은 금속 재료, 또는 알루미늄 산화물과 같은 세라믹 재료로 제작된다.

링 조립체는 또한 클램프 링(100)의 상부면(174) 상에 놓이는 푸트(184:foot)를 갖는 밴드(182)를 포함하는 에지 링(180)을 포함한다. 에지 링은 또한 클램프 링(100) 상의 스퍼터링 증착물의 증착을 감소시키거나 심지어 완전히 방지하기 위해서, 환형 외벽(186)이 없을 경우 프로세싱 환경에 노출되었을 클램프 링(100)의 외측면(176)을 에워싸는 환형 외벽(186)을 가진다. 에지 링(180)은 또한 세라믹 퍽의 수용면 상에 유지되는 기판의 상부 에지에 대한 밀봉을 형성하도록 세라믹 퍽(29)의 주변 렛지(29)의 제 2 계단부(33)를 커버하는 플랜지(190)를 포함한다. 플랜지(190)는 기판(25)의 돌출된 에지(196) 아래에서 종결되는 돌기(194)를 포함한다. 플랜지(190)는 프로세싱 중에 기판(25)에 의해 커버되지 않은 세라믹 퍽(24)의 영역을 보호하도록 기판(25)의 주변을 에워싸는 링(190)의 내측 주변부를 한정한다. 링 조립체(170)의 클램프 링(100)과 에지 링(180)은 프로세스 챔버 내에서 기판(25)을 프로세싱하는 동안에 기저부(91) 상에 지지되는 정전 척(20) 상에 프로세싱 증착물이 형성되는 것을 감소시키고 정전 척을 부식으로부터 보호하도록 협력한다. 에지 링(180)은 활성화된 플라즈마 종에 의한 부식을 감소시키도록 기판 지지대(90)의 노출된 측면을 보호한다. 링 조립체(170)는 링(100,180)의 노출면으로부터의 증착물을 세정하도록 용이하게 제거될 수 있어서 전체 기판 지지대(90)는 세정을 위해 해체되지 않아도 된다. 에지 링(180)은 예를 들어 석영과 같은 세라믹을 포함한다.

작동 시, 프로세스 가스는 가스 소스들을 포함하는 프로세스 가스 공급원(204)을 포함하는 가스 전달 시스템(150)을 통해 챔버(106)의 내측으로 유입되고, 각각의 가스 소스들은 설정된 가스 유량으로 통과시키기 위한 질량 유동 제어기와 같은 가스 유동 제어 밸브(158)를 갖는 도관(203)에 공급한다. 상기 도관들은 목적하는 프로세스 가스 조성물을 형성하도록 가스들이 혼합되는 혼합 매니폴드(도시 않음)로 가스들을 공급한다. 혼합 매니폴드는 챔버(106) 내에서 가스 출구를 갖는 가스 분배기(도시 않음; 162)를 공급한다. 가스 출구는 기판 지지대(20)의 주변부 주위에서 종결되도록 챔버 측벽(120)을 통과할 수 있거나 기판(25) 위에서 종결되도록 천장(124)을 통과할 수 있다. 소모된 프로세스 가스 및 부산물은 하나 또는 그보다 많은 수의 배기 포트(211)를 포함하는 배기 시스템(210)을 통해서 챔버(106)로부터 배기되며 상기 배기 포트(211)는 소모된 프로세스 가스를 수용하고 챔버(106) 내부의 가스의 압력을 제어하기 위한 스로틀 밸브가 있는 배기 도관으로 소모된 가스를 전달한다. 배기 도관(172)은 하나 또는 그보다 많은 수의 배기 펌프(218)에 공급한다. 배기 시스템(210)은 또한 배기되는 바람직하지 않은 가스를 감소시키기 위한 유출물 프로세싱 시스템(도시 않음)을 포함할 수도 있다.

프로세스 가스는 에너지를 챔버(106)의 프로세싱 영역 내의, 또는 챔버(106)로부터 상류에 있는 원거리 영역(도시 않음) 내의 프로세스 가스에 결합시키는 가스 에너자이저(208: energizer)에 의해 기판(25)을 프로세싱하도록 활성화된다(energized). "활성화된 프로세스 가스"는 프로세스 가스가 하나 또는 그보다 많은 수의 분해된 가스 종, 미분해된 가스 종, 이온 가스 종, 및 중성 가스 종을 형성하도록 여기(activated)되거나 또는 활성화됨을 의미한다. 일 실시예에서, 가스 에너자이저(208)는 챔버(106)의 중심에 대해 원형 대칭을 가질 수 있는 하나 또는 그보다 많은 수의 유도 코일(188)을 포함하는 안테나(186)를 포함한다. 통상적으로, 안테나(186)는 프로세스 챔버(106)를 통해 연장되는 종방향 수직 축선과 일치하는 중심 축선을 가지며 약 1 내지 약 20회 감긴 솔레노이드를 포함한다. 솔레노이드의 적합한 배열은 강력한 유도 자속 쇄교(flux linkage) 및 프로세스 가스에 대한 결합(coupling)을 제공하도록 선택된다. 안테나(186)가 챔버(106)의 천장(124) 근처에 위치되는 경우, 천장(124)의 인접부는 RF 또는 전자기장에 투명성인(transparent) 실리콘 이산화물과 같은 유전체 재료로 제조될 수 있다. 안테나(186)는 안테나 전류 공급원(도시 않음)에 의해 전력이 공급되며 인가된 전력은 RF 매칭 네트워크(192; RF match network)에 의해 튜닝된다. 안테나 전류 공급원은 예를 들어, 통상적으로 약 50 ㎑ 내지 약 60 ㎒, 더욱 통상적으로 약 13.56 ㎒의 주파수에서; 그리고 약 100 내지 약 5000와트의 전력 레벨에서, RF 전력을 안테나(186)에 공급한다.

안테나(186)가 챔버(106) 내에 사용될 때, 벽(118)은 안테나(186)로부터의 유도 에너지가 벽(118) 또는 천장(124)을 통해 투과될 수 있도록 알루미늄 산화물 또는 실리콘 이산화물과 같은 유도장(inductive field) 투과 재료로 제조되는 천장(124)을 포함한다. 적합한 반도체 재료는 도핑된 실리콘이다. 도핑된 실리콘 반도체 천장의 경우에, 천장(124)의 온도는 바람직하게는 상기 재료가 반도체 특성을 제공하고 캐리어 전자 농도가 온도와 관련해서 꽤 일정하게 되는 온도 범위 내에서 유지된다. 도핑된 실리콘의 경우에, 이 온도 범위는 약 100 K(이 온도 미만에서 실리콘이 유전체 특성을 갖기 시작함) 내지 약 600 K(이 온도 초과에서 실리콘이 금속 전도체 특성을 갖기 시작함)일 수 있다.

일 실시예에서, 가스 에너자이저(208)는 또한 플라즈마 개시 에너지(initiating energy)를 프로세스 가스에 제공하거나 운동 에너지를 활성화된 가스 종에 부여하도록 용량 결합될 수 있는 한 쌍의 전극들(도시 않음)이다. 통상적으로, 하나의 전극은 기판(20) 아래의 지지대(20) 내에 있으며 나머지 전극은 챔버(106)의 벽, 예를 들어 측벽(120) 또는 천장(124)이다. 예를 들어, 전극은 천장(124) 위의 안테나(186)에 의해 전달되는 RF 유도장에 여전히 낮은 임피던스를 제공하면서도 챔버(106) 내에 전기장을 형성하도록 바이어스 또는 접지되기에 충분히 전기 전도성이 있는 반도체로 이루어진 천장(124)일 수 있다. 적합한 반도체는 실온에서 예를 들어, 약 500 Ω-㎝ 미만의 전기 저항률(resistivity)을 갖도록 도핑된 실리콘을 포함한다. 일반적으로, 전극들은 전극들을 서로 용량 결합하도록 RF 바이어스 전압을 전극에 제공하는 바이어스 전압 공급원(도시 않음)에 의해 서로에 대해 전기적으로 바이어스될 수 있다. 인가된 RF 전압은 RF 매칭 네트워크(202)에 의해 튜닝된다. RF 바이어스 전압은 약 50 ㎑ 내지 약 60 ㎒, 또는 약 13.56 ㎒의 주파수를 가질 수 있으며, RF 바이어스 전류의 전력 레벨은 통상적으로 약 50 내지 약 3000와트이다.

챔버(106)는 기판 지지대(20), 가스 유동 제어 밸브(158), 가스 에너자이저(208), 및 스로틀 밸브(174)를 상승 및 하강시키기 위해 기판 지지대(20)를 포함한 챔버 부품들을 작동시키도록 하드웨어 인터페이스(304)를 통해 명령을 전달하는 컴퓨터(302)를 포함하는 제어기(300)에 의해 작동될 수 있다. 챔버(106) 내의 상이한 검출기들에 의해 측정되거나 가스 유동 제어 밸브(158), 압력 모니터(도시 않음), 스로틀 밸브(174), 및 기타 이러한 장치들과 같은 제어 장치들에 의해 피드백 신호로서 송신되는 프로세싱 조건 및 파라미터들은 제어기(300)로 전기 신호로서 전송된다. 본 발명의 설명을 간단히 하기 위해 제어기(300)가 예시적인 단일 제어기 장치에 의해 예시되지만, 상기 제어기(300)는 서로 접속될 수 있는 복수의 제어기 장치나 챔버(106)의 상이한 부품들에 접속될 수 있는 복수의 제어기 장치일 수 있다고 이해해야 하며, 따라서 본 발명은 본 명세서에서 설명한 도시된 예시적인 실시예에만 한정되어서는 안 된다.

제어기(300)는 챔버(106) 및 그것의 주변 부품들을 작동시키는데 적합한 집적 회로를 포함하는 전기 회로를 갖춘 전자 하드웨어를 포함한다. 일반적으로, 제어기(300)는 데이터 입력의 수용, 알고리즘의 실행, 유용한 출력 신호의 생성, 검출기 및 기타 챔버 부품으로부터의 데이터 신호의 검출, 및 챔버(106) 내부의 프로세싱 조건들을 모니터링 또는 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 제어기(300)는 (ⅰ) 예를 들어 CD 또는 플로피 드라이브와 같은 착탈식 저장 매체(310), 예를 들어 하드 드라이브, 롬(ROM)과 같은 비착탈식 저장 매체(312), 및 램(314; RAM)을 포함하는 메모리(308)에 결합되는, 예를 들어 인텔 코포레이션에서 제작된 종래의 마이크로프로세서와 같은 중앙 프로세싱 유닛(CPU: 306); (ⅱ) 챔버(106)로부터의 데이터 및 기타 정보의 검색(retrieval)과 같은 특정 작업, 또는 특정 챔버 부품의 작동을 위해 설계 및 프리프로그래밍된(preprogrammed) 주문형 집적 회로(ASIC); 및 (ⅲ) 예를 들어 아날로그 및 디지털 입출력 보오드, 통신 인터페이스 보오드, 및 모터 제어기 보오드를 포함하는, 특정 신호 프로세싱 작업에 사용되는 인터페이스 보오드(304)를 포함하는 컴퓨터(302)를 포함할 수 있다. 제어기 인터페이스 보오드(304)는 예를 들어, 프로세스 모니터(210)로부터의 신호를 프로세싱하고 데이터 신호를 CPU(306)에 제공할 수 있다. 컴퓨터(302)는 또한 예를 들어, 코프로세서, 클록 회로, 캐시, 전원 및 CPU(306)와 통신하는 기타 널리 알려된 부품들을 포함하는 지원 회로를 가진다. 램(314)은 프로세스 실행과정 중에 본 발명의 소프트웨어의 구현을 저장하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 코드의 명령 세트는 통상적으로, 저장 매체(310,312)에 저장되며 CPU(306)에 의해 실행될 때 램(314)에 임시 저장을 위해 리콜된다. 작동자(operator)와 제어기(300) 사이의 유저 인터페이스는 예를 들어, 키보드 또는 라이트 펜과 같은 데이터 입력 장치(318) 및 디스플레이(316)를 경유할 수 있다. 특정 스크린 또는 기능을 선택하기 위해, 작동자는 데이터 입력 장치(318)를 사용하여 선택을 입력하며 디스플레이(316) 상의 선택을 검토할 수 있다.

제어기(300)에 의해 수신 및 평가된 데이터 신호들은 공장 자동화 호스트 컴퓨터(320)로 송신될 수 있다. 공장 자동화 호스트 컴퓨터(320)는 (ⅰ)기판 상에 수행되는 프로세싱, (ⅱ)단일 기판에 걸친 통계학적 관련성에서 변화될 수 있는 특성, 또는 (ⅲ)기판들의 배치(batch)에 걸친 통계학적 관련성에서 변화될 수 있는 특성에 대한 통계학적 프로세스 제어 파라미터를 확인하기 위해서, 기판(104)들의 배치(batch)들에 대하여 또는 연장된 시간 기간에 걸쳐, 여러 시스템, 플랫폼 또는 챔버(106)로부터의 데이터를 평가하는 호스트 소프트웨어 프로그램(322)을 포함할 수 있다. 호스트 소프트웨어 프로그램(322)은 또한 기타 프로세스 파라미터의 제어 또는 진행중인 인-시츄 프로세스 평가를 위한 데이터를 사용할 수 있다. 적합한 호스트 소프트웨어 프로그램은 전술한 어플라이드 머티어리얼즈로부터 이용가능한 WORKSTREAM™ 소프트웨어 프로그램을 포함한다. 공장 자동화 호스트 컴퓨터(320)는 (ⅰ) 예를 들어, 기판 특성이 부적절하거나 통계학적으로 결정된 수치 범위 이내에 있지 않거나, 또는 프로세스 파라미터가 수용가능한 범위로부터 이탈하는 경우에 에칭 시퀀스로부터 특정 기판(25)을 제거하거나, (ⅱ) 특정 챔버(106) 내에서의 에칭을 종료하거나, (ⅲ) 부적합한 기판(25)의 특성 또는 프로세스 파라미터의 결정 시 프로세싱 조건을 조절하도록, 명령 신호를 제공하도록 추가로 구성될 수 있다. 공장 자동화 호스트 컴퓨터(320)는 또한 호스트 소프트웨어 프로그램(322)에 의한 데이터 평가에 응답하여 기판(25)의 에칭의 시작 또는 종료 시 명령 신호를 제공할 수도 있다.

일 실시예에서, 제어기(300)는 컴퓨터(302)에 의해 판독될 수 있으며 메모리(308), 예를 들어, 비착탈식 저장 매체(312) 또는 착탈식 저장 매체(310)에 저장될 수 있는 컴퓨터 프로그램(330)을 포함한다. 컴퓨터 프로그램(330)은 일반적으로, 챔버(106) 및 그것의 부품을 작동시키기 위한 프로그램 코드, 챔버(106) 내에서 수행되고 있는 프로세스들을 모니터링하는 프로세스 모니터링 소프트웨어, 안전 시스템 소프트웨어, 및 기타 제어 소프트웨어를 포함하는 프로세스 제어 소프트웨어를 포함한다. 컴퓨터 프로그램(330)은 예를 들어, 어셈블리 언어, C++, 파스칼, 또는 포트란과 같은 임의의 종래 프로그래밍 언어로 기록될 수 있다. 적합한 프로그램 코드는 종래의 텍스트 에디터를 사용하여 단일 파일 또는 다중 파일로 입력되거나 메모리(308)의 컴퓨터 이용가능한 매체 내에 저장 또는 구현된다. 입력된 코드 텍스트가 높은 수준의 언어라면 코드는 컴파일되며, 그 결과 발생하는 컴파일러 코드는 그 후 사전컴파일된 라이브러리 루틴의 목적 코드(object code)와 링크된다. 링크되고 컴파일된 목적 코드를 실행하기 위해, 유저는 목적 코드를 인보크(invoke)해서 CPU(306)가 그 목적 코드를 판독하고 실행하여 프로그램에서 확인된 작업을 수행하게 한다.

작동 시, 예를 들면 데이터 입력 장치(318)를 사용하여 유저는 프로세스 선택기(332)에 의해 발생되는 디스플레이(316) 상의 메뉴 또는 스크린에 응답하여 프로세스 세트와 챔버 번호를 컴퓨터 프로그램(330)에 입력시킨다. 컴퓨터 프로그램(330)은 기판 위치, 가스 유동, 가스 압력, 온도, RF 전력 레벨, 및 특정 프로세스의 기타 파라미터를 제어하기 위한 명령 세트뿐만 아니라 챔버 프로세스들을 모니터링하기 위한 명령 세트를 포함한다. 프로세스 세트들은 특정된 프로세스들을 수행하는데 필요한 예정된 프로세스 파라미터들의 그룹들이다. 프로세스 파라미터들은 가스 조성, 가스 유량, 온도, 압력, 및 RF 또는 마이크로웨이브 전력 레벨과 같은 가스 에너자이저 설정값을 포함하는 프로세싱 조건들이나, 이에 한정되지 않는다. 챔버 번호는 플랫폼 상에 상호연결된 챔버들의 세트가 있을 때 특정 챔버의 아이덴터티를 반영한다.

프로세스 시퀀서(334: sequencer)는 챔버 번호 및 컴퓨터 프로그램(330) 또는 프로세스 선택기(332)로부터의 프로세스 파라미터 세트를 수용하고 그 작동을 제어하기 위한 명령 세트를 포함한다. 프로세스 시퀀서(334)는 챔버(106) 내의 다중 작업을 제어하는 챔버 매니저(336)에 특정 프로세스 파라미터들을 전달함으로써 프로세스 세트의 실행을 시작한다. 챔버 매니저(336)는 예를 들어, 기판 위치선정 명령 세트(340), 가스 유동 제어 명령 세트(342), 가스 압력 제어 명령 세트(344), 온도 제어 명령 세트(348), 가스 에너자이저 제어 명령 세트(350), 및 프로세스 모니터링 명령 세트(352)와 같은 명령 세트를 포함할 수 있다. 작업 세트를 수행하기 위한 별도의 명령 세트로서 기재되지만, 각각의 이들 명령 세트들은 서로 통합될 수 있거나 오버랩될 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 기재된 챔버 제어기(300) 및 컴퓨터 판독가능한 프로그램은 본 명세서에서 기재된 기능적 루틴의 특정 실시예에만 한정되어서는 안 된다.

기판 위치선정 명령 세트(340)는 기판 지지대(20) 상에 기판(25)을 로딩하며, 선택적으로 챔버(106) 내의 목적하는 높이로 기판(25)을 리프팅하는데 사용되는 챔버 부품들을 제어하기 위한 코드를 포함한다. 예를 들어, 기판 위치선정 명령 세트(340)는 기판을 챔버의 내측으로 이송하는 이송 로봇 아암(도시 않음)을 작동 시키고, 정전 척 내의 구멍을 통해 연장되는 리프트 핀(도시 않음)을 제어하고, 그리고 리프트 핀의 동작과 로봇 아암의 운동을 조화시키기 위한 코드를 포함할 수 있다.

프로그램 코드는 또한, 예를 들어 척(20)의 세라믹 퍽(24) 내의 제 1 및 제 2 히터 코일(50,52)에 상이한 전력 레벨을 독립적으로 인가함으로써 기판(25)의 상이한 영역에 유지되는 온도를 설정하고 제어하는 온도 제어 명령 세트(348)를 포함한다. 온도 제어 명령 세트(348)는 또한 도관(38a,b)을 통과하는 열 전달 가스의 유동을 조절한다.

온도 제어 명령 세트(348)는 또한 기저부(91)의 냉각제 채널(110)을 통과하는 냉각 유체의 온도와 유량을 제어하는 코드를 포함한다. 일 실시예에서, 온도 제어 명령 세트(348)는 히터에 인가되는 전력 레벨을 상승시키기 바로 직전에, 초기의 더 낮은 레벨로부터 더 높은 레벨로 적어도 약 1초 동안 냉각장치 내의 냉각제 온도를 증가시키는 코드를 포함한다. 이는 히터의 온도가 결국 높아질 때 세라믹 퍽(24)으로부터 기저부(91)로의 열 유동을 감소시키도록 히터가 온도를 증가시키기 바로 이전에 더 높은 온도에 있는 냉각제가 기저부(91)의 냉각제 채널에서 순환될 수 있게 함으로써, 기판의 온도 상승 레이트를 효과적으로 증가시킬 수 있게 한다. 역으로, 프로그램 코드(348)는 기판 온도가 하강될 때 열이 기판으로부터 전달되는 레이트를 가속시키도록 히터에 인가되는 전력 레벨을 하강시키기 이전에 냉각장치의 온도를 낮은 레벨로 감소시키고 냉각제의 온도를, 예를 들면 적어도 10 ℃만큼 감소시키는 명령 세트를 포함한다. 도 7에서 온도 대 시간 그래프는 냉각제 기저부가 5 ℃로 유지되는 경우에 45 ℃로부터 75 ℃로 램핑되는(ramped) 기판에 대한 온도 경사 레이트(ramp rate)를 나타낸다. 도 9는 열을 기판에 부과 및 유지하는 정전 척의 온도 경사 그래프를 통한 기판 온도의 신속 변화를 나타낸다. 기판은 후면 헬륨 압력의 사용에 의해 정전 척과 동일한 온도를 유지한다. 상기 그래프는 정전 척이 주어진 시간 간격에 대해 어떻게 온도 상승 및 온도 하강 되는지를 나타낸다. 그래프 상의 두 개의 가파른 언덕은 각각, 온도의 신속한 상승 및 하강을 나타낸다. 정전 척의 그러한 신속한 온도 경사는 기판 온도의 신속한 변화를 가능하게 함으로써 폴리-Si 및 WSIX와 같은 이전에 양립할 수 없던 재료의 에칭을 가능하게 한다.

프로세스 피드백 제어 명령 세트(352)는 히터 코일(50,52)과 같은 챔버 부품들에 인가되는 전력, 도관(38a,b)을 통한 열 전달 가스의 유동, 기저부(91)의 채널(110)을 통한 유체의 유동, 및 냉각장치의 냉각제 온도를 조절하기 위해 광학 온도 센서(60a,b)로부터의 온도 신호를 수신하는 온도 모니터링 명령 세트(348)들 사이의 피드백 제어 루프로서의 역할을 할 수 있다.

가스 유동 제어 명령 세트(342)는 프로세스 가스의 상이한 구성 성분에 대한 유량을 제어하는 코드를 포함한다. 예를 들어, 가스 유동 제어 명령 세트(342)는 가스 출구(203)로부터 챔버(106) 내측으로의 목적하는 가스 유량을 얻기 위해 가스 유동 제어 밸브(158)의 개방 크기를 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 가스 유동 제어 명령 세트(342)는 제 1 가스의 제 1 체적 유량 및 제 2 가스의 제 2 체적 유량을 설정하여 프로세스 가스 조성에서 제 2 프로세스 가스에 대한 제 1 프로세스 가스의 목적하는 체적 유동 비율(ratio)을 설정하는 코드를 포함한다.

가스 압력 제어 명령 세트(344)는 스로틀 밸브(174)의 개폐 위치를 조절함으로써 챔버(106) 내의 압력을 제어하는 프로그램 코드를 포함한다. 온도 제어 명령 세트(348)는 예를 들어, 천장의 온도와 같은 챔버(106) 벽의 온도를 제어하는 코드 또는 에칭 중에 기판(104)의 온도를 제어하는 코드를 포함할 수 있다. 가스 에너자이저 제어 명령 세트(350)는 예를 들어, 전극 또는 안테나(186)에 인가되는 RF 전력 레벨을 설정하는 코드를 포함한다.

작업 세트를 수행하기 위한 별도의 명령 세트로서 설명하였지만, 이들 각각의 명령 세트들은 서로 통합될 수 있거나, 프로그램 코드의 한 세트의 작업들이 목적하는 작업 세트를 수행하도록 다른 작업과 서로 통합될 수 있다고 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에서 설명한 제어기(300) 및 컴퓨터 프로그램(330)은 본 명세서에서 설명한 기능적 루틴의 특정예로 한정되어서는 안 되며, 동등한 기능 세트를 수행하는 임의의 다른 루틴 세트 또는 병합된 프로그램 코드가 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 또한, 제어기가 챔버(106)의 일 실시예에 관련하여 설명되었지만, 본 명세서에서 설명한 임의의 챔버에 사용될 수 있다.

본 발명의 장치 및 프로세스들은 기판과 챔버 상에서 수행되는 프로세스의 상이한 단계들 사이에서 기판의 온도를 매우 신속히 변경할 수 있음으로써 상당한 장점을 제공한다. 그러한 신속한 온도 변화는 다단계를 갖는 에칭 프로세스가 수행되는 속도를 증가시킨다. 본 발명의 시스템은 또한, 기판 상의 상이한 재료 또는 층의 에칭에 요구되는 다중 에칭 단계를 갖는 에칭 프로세스와 같은 특정 프로세스에 바람직한 온도의 상승 및 하강 프로파일을 정확히 재현할 수 있다. 또 다른 장점은 본 발명의 장치가 냉각제 기저부의 온도보다 상당히 더 높은 온도로 기판을 유지할 수 있고, 이는 차례로 프로세싱 중에 어떠한 기판 온도 표류도 없이 기판에 더 높은 플라즈마 전력을 인가할 수 있게 한다는 점이다. 기판과 냉각제 기저부 사이의 커다란 온도차는 또한 기판의 내측 영역과 외측 영역 사이에 양호한 온도차를 허용함으로써 기판 표면 전체에 걸친 환형 프로세싱 조건들의 변화를 보상할 수 있게 한다.

본 발명의 바람직한 특정 실시예와 관련하여 상세히 본 발명이 설명되었지만, 다른 실시예들도 가능하다. 예를 들어, 기판 지지대, 냉각제 기저부, 및 온도 센서와 같은 장치의 부품은 본 명세서에 설명된 것 이외의 다른 챔버와 다른 프로세스용으로도 사용될 수 있다. 그러므로, 첨부된 특허청구범위는 본 발명에 포함된 바람직한 실시예의 설명에 국한되어서는 안 된다.

Claims (21)

1. 프로세스 챔버 내에 기판을 홀딩(hold)하고 가열할 수 있는 기판 지지대 조립체로서,

   상기 기판 지지대 조립체는,

   (a) 세라믹 퍽(puck)으로서,

   (i) 열전달 가스를 기판 수용면에 제공하도록 복수의 포트들을 가지는 기판 수용면,

   (ii) 중앙부와 주변부,

   (iii) 대향 후면으로서, 제 1 그룹의 메사들과 제 2 그룹의 메사들을 가지는 이격된 복수의 메사들을 포함하는, 대향 후면,

   (iv) 상기 기판 수용면 상에 배치된 기판을 유지하기 위해 정전기력을 발생시키도록 세라믹 퍽 내부에 내장되는 전극, 및

   (v) 상기 기판을 가열하도록 상기 세라믹 퍽 내에 내장되는 히터로서, 상기 세라믹 퍽의 주변부에 위치되는 제 1 히터 코일 및 상기 세라믹 퍽의 중앙부에 위치되는 제 2 히터 코일을 포함하는, 히터,

   를 포함하는, 세라믹 퍽;

   (b) 냉각제 채널을 관통하여 냉각제를 순환시키기 위하여 냉각제 채널을 포함하는 냉각제 기저부로서, 상기 냉각제 채널이 입구 및 종점을 포함하는, 냉각제 기저부; 및

   (c) 상기 냉각제 기저부에 상기 세라믹 퍽을 접착시키는 순응성 층(compliant layer);

   을 포함하며,

   제 1 및 제 2 히터 코일을 포함하는 상기 히터, 상기 냉각제 기저부, 및 상기 순응성 층이 함께 작동하여, 상기 세라믹 퍽의 중앙부와 주변부의 온도를 독립적으로 제어하고 상기 기판의 온도를 위아래로 램핑(ramp)시키는 능력을 독립적으로 제어하도록 구성되며,

   (ㄱ) 상기 제 1 그룹의 메사들이 상기 제 2 그룹의 메사들 사이의 제 2 거리보다 더 큰 제 1 거리만큼 이격되거나, 또는

   (ㄴ) 상기 제 1 그룹의 메사들 각각이 상기 제 2 그룹의 메사들의 제 2 접촉 영역의 치수보다 더 작은 치수인 제 1 접촉 영역을 가지는,

   기판 지지대 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각제 채널의 상기 입구 및 종점은 서로 근처에 배치되며 상기 냉각제 채널은 자신에 대해 루프가 다시 돌아오는(loop back),

   기판 지지대 조립체.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 그룹의 메사들은 상기 냉각제 채널의 입구로부터 근거리에 배치되고, 상기 제 2 그룹의 메사들은 상기 냉각제 채널의 입구로부터 원거리에 배치되는,

   기판 지지대 조립체.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 세라믹 퍽은, 이하의 특성들:

   (ⅰ) 7 mm 미만의 두께;

   (ⅱ) 4 내지 7 mm의 두께; 및

   (ⅲ) 알루미늄 산화물로 구성되는 세라믹 퍽;

   중에 하나 이상의 특성을 가지는,

   기판 지지대 조립체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극 및 히터는 각각 텅스텐 또는 몰리브덴으로 구성되는,

   기판 지지대 조립체.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 히터는, 이하의 특성들:

   (ⅰ) 서로에 대해 동심이며 반경 방향으로 이격되어 있는 상기 제 1 및 제 2 히터 코일;

   (ⅱ) 10 Ω 미만의 조합 저항을 갖는 제 1 및 제 2 히터 코일; 및

   (ⅲ) 서로로부터 제 1 거리만큼 이격된 제 1 루프들 및 서로로부터 상기 제 1 거리보다 더 큰 제 2 거리 만큼 이격된 제 2 루프들을 갖는 코일;

   중에 하나 이상의 특성을 가지는,

   기판 지지대 조립체.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 (ⅲ) 특성에서 상기 제 2 루프들은 상기 세라믹 퍽 내의 리프트 핀 구멍 주위에 위치되는,

   기판 지지대 조립체.
8. 프로세스 챔버 내에서 기판을 홀딩 및 가열할 수 있는 정전 척으로서,

   상기 정전 척은:

   (a) 세라믹 퍽(puck)으로서,

   (i) 열전달 가스를 기판 수용면에 제공하도록 복수의 포트들을 가지는 기판 수용면,

   (ii) 중앙부와 주변부, 및

   (iii) 대향 후면으로서, 제 1 그룹의 메사들과 제 2 그룹의 메사들을 가지는 이격된 복수의 메사들을 포함하는, 대향 후면,

   을 포함하는, 세라믹 퍽;

   (b) 상기 기판 수용면 상에 배치된 기판을 유지하기 위해 정전기력을 발생시키도록 상기 세라믹 퍽 내에 내장되는 전극;

   (c) 상기 기판 수용면 상에 수용되는 기판을 가열하도록 상기 세라믹 퍽 내에 내장되는 히터로서, 상기 세라믹 퍽의 주변부에 위치된 제 1 히터 코일 및 상기 세라믹 퍽의 중앙부에 위치된 제 2 히터 코일을 포함하는, 히터; 및

   (d) 상기 세라믹 퍽에 접착된 냉각제 기저부로서, 냉각제 채널을 관통하여 냉각제를 순환시키기 위하여 냉각제 채널을 포함하는, 냉각제 기저부;

   를 포함하며,

   (ㄱ) 상기 제 1 그룹의 메사들이 상기 제 2 그룹의 메사들 사이의 제 2 거리보다 더 큰 제 1 거리만큼 이격되거나, 또는

   (ㄴ) 상기 제 1 그룹의 메사들 각각이 상기 제 2 그룹의 메사들의 제 2 접촉 영역의 치수보다 더 작은 치수인 제 1 접촉 영역을 가지는,

   정전 척.
9. 삭제
10. 삭제
11. 기판 프로세싱 장치로서,

    (a) 프로세스 챔버 내부에 장착되는 기판 지지대를 포함하는 상기 프로세스 챔버 ― 상기 기판 지지대는 (ⅰ) 전극 및 히터를 갖는 세라믹 퍽, (ⅱ) 상기 세라믹 퍽의 아래에 있으며 냉각제 채널들을 포함하는 기저부, 및 (ⅲ) 상기 기저부의 상기 냉각제 채널들에 제공되는 냉각제를 예정 온도로 유지하는 냉각장치(chiller)를 포함함 ―;

    (b) 상기 프로세스 챔버로 프로세스 가스를 제공하는 가스 분배기;

    (c) 상기 프로세스 가스를 활성화시키는(energize) 가스 에너자이저;

    (d) 상기 챔버로부터 상기 프로세스 가스를 배기시키는 가스 배기 포트; 및

    (e) (ⅰ) 상기 세라믹 퍽 내의 상기 히터에 인가되는 전력 레벨을 상승(ramp up)시키기 이전에 상기 냉각장치 내부의 냉각제 온도를 증가시키거나, (ⅱ) 상기 세라믹 퍽 내의 상기 히터에 인가되는 전력 레벨을 하강(ramp down)시키기 이전에 상기 냉각장치 내부의 냉각제 온도를 감소시키는, 코드를 포함하는 온도 제어 명령 세트를 포함하는 제어기;

    를 포함하는,

    기판 프로세싱 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 온도 제어 명령 세트는 상기 세라믹 퍽 내의 상기 히터에 인가되는 상기 전력 레벨을 상승 또는 하강시키기 적어도 1 초 전에 상기 냉각장치 내부의 냉각제 온도를 변경시키는 코드를 포함하는,

    기판 프로세싱 장치.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 온도 제어 명령 세트는 적어도 10 ℃만큼 상기 냉각제 온도를 변경시키는 코드를 포함하는,

    기판 프로세싱 장치.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 세라믹 퍽은 순응성 층에 의해 상기 기저부에 접착되는,

    기판 프로세싱 장치.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 히터는,

    상기 세라믹 퍽의 주변부에 위치되는 제 1 코일과 상기 세라믹 퍽의 중앙부에 위치되는 제 2 코일을 포함하는,

    기판 프로세싱 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 제 1 코일 및 제 2 코일은 10 Ω 미만의 전체 저항을 포함하는,

    기판 프로세싱 장치.
17. 제 1 항에 있어서,

    위에 놓인 기판의 중앙부 및 주변부의 온도들을 측정하는, 광학 온도 센서들을 포함하는,

    기판 지지대 조립체.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 광학 온도 센서들은, 상기 세라믹 퍽의 중심 가열 영역에 위치되는 제 1 센서 및 상기 세라믹 퍽의 주변 가열 영역에 위치되는 제 2 센서를 포함하는,

    기판 지지대 조립체.
19. 제 11 항에 있어서,

    상기 세라믹 퍽은, 열전달 가스를 상기 기판 수용면으로 제공하는 복수의 포트들을 갖는 기판 수용면을 구비하는,

    기판 프로세싱 장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    열전달 가스 도관들은 상기 세라믹 퍽을 횡단하여 상기 기판 수용면 상의 상기 복수의 포트들 내에서 종결되며, 상기 열전달 가스 도관들은 상기 기판 수용면의 중심 가열 영역으로 열전달 가스를 공급하도록 위치된 제 1 가스 도관 및 상기 기판 수용면의 주변 가열 영역으로 열전달 가스를 공급하도록 위치된 제 2 가스 도관을 포함하는,

    기판 프로세싱 장치.
21. 제 1 항에 있어서,

    상기 순응성 층은:

    (ⅰ) 실리콘 재료;

    (ⅱ) 내장된 알루미늄 섬유를 갖는 실리콘; 및

    (ⅲ) 내장된 와이어 메쉬를 갖는 아크릴

    중 하나 이상을 포함하는,

    기판 지지대 조립체.

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