KR101935070B1 - 기판형 계측 디바이스에 대한 열 차폐 모듈 - Google Patents

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Abstract

열 차폐 모듈은 높은 열 물질로 이루어진 상부 부분 및 하부 부분을 포함한다. 상부 부분 및 하부 부분은 서로 부착되고 상기 상부 부분 및 하부 부분과 전자 컴포넌트 패키지 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 컴포넌트를 수용하도록 크기가 정해진 개구를 갖는 인클로저를 형성한다. 하나 이상의 레그들은 상기 부분 또는 하부 부분 중 어느 하나에 장착된다. 레그들은 인클로저를 기판에 부착하고 상기 기판의 상부 부분 및 하부 부분의 하부 표면 간에 갭을 형성하도록 구성된다.

Description

기판형 계측 디바이스에 대한 열 차폐 모듈{HEAT SHIELD MODULE FOR SUBSTRATE-LIKE METROLOGY DEVICE}
본 발명의 실시예들은 높은 온도의 기판형 계측 디바이스에 관한 것으로, 특히 디바이스가 연장된 시구간에 걸쳐서 높은 온도들에 노출될 때 디바이스 컴포넌트들을 안전하게 유지하는 열 차폐 모듈들에 관한 것이다.
집적 회로, 디스플레이 또는 디스크 메모리의 제조는 일반적으로 다수의 프로세싱 단계들을 이용한다. 각각의 프로세스 단계는 동작 디바이스를 제공하기 위해 주의깊게 모니터링되어야 한다. 이미징 프로세스, 증착 및 성장 프로세스, 에칭 및 마스킹 프로세스 등등의 전체에 걸쳐서, 예를 들어, 온도, 가스 유동, 진공 압력, 화학 가스 또는 플라즈마 합성 및 노출 거리가 각각의 단계 동안 주의깊게 제어된다는 것이 중요하다. 각각의 단계에 수반되는 다양한 프로세싱 조건들에 대한 주의깊은 주목은 최적의 반도체 또는 박막 프로세스들의 요건이다. 최적의 프로세싱 조건들로부터의 임의의 이탈은 그 결과의 집적 회로 또는 디바이스가 표준이하 레벨, 또는 더 나쁘게 수행하거나 완전히 실패하게 할 수 있다.
프로세싱 챔버 내에서, 프로세싱 조건들은 변동될 수 있다. 온도, 가스 유량, 및/또는 가스 합성과 같은 프로세싱 조건들의 변동들은 형성에 크게 영향을 미치고 이에 따라 집적 회로의 성능에 크게 영향을 미친다. 집적 회로 또는 다른 디바이스와 동일하거나 유사한 물질로 이루어진 프로세싱 조건들을 측정하기 위해 기판형 디바이스를 이용하는 것은 기판의 열 전도성(thermal conductivity)이 프로세싱될 실제 회로들의 열 전도성과 동일하기 때문에 조건들의 가장 정확한 측정을 제공한다. 특히, 유선 기판형 디바이스들이 이용하기에 번잡하고 이러한 디바이스들과 연관된 레이턴시가 비-이상적이기 때문에 무선 기판형 디바이스들은 유선 기판형 디바이스들보다 선호된다. 변화도들(gradients) 및 변동들은 사실상 모든 프로세스 조건들에 대해 챔버 전체에 걸쳐서 존재한다. 이러한 변화도들은 또한 기판의 표면에 걸쳐서 존재한다. 기판에서 프로세싱 조건들을 정밀하게 제어하기 위해, 측정들이 기판 상에서 행해지고 읽기들(readings)이 자동화된 제어 시스템 또는 운용자에게 이용 가능하게 되어서 챔버 프로세싱 조건들의 최적화가 쉽게 달성될 수 있게 되는 것이 중요하다. 프로세싱 조건들은 반도체 또는 다른 디바이스 제조를 제어하는데 이용되는 임의의 파라미터 또는 제조자가 모니터링하고자 할 수 있는 임의의 조건을 포함한다.
이러한 무선 기판형 계측 디바이스들이 높은 온도 환경들(예를 들어, 약 150 ℃보다 높은 온도들)에서 기능하기 위해, 얇은 배터리들 및 마이크로프로세서들과 같은 디바이스의 특정한 핵심 컴포넌트들은 디바이스가 높은 온도 환경에 노출될 때 기능할 수 있어야 한다. 다수의 디바이스 제조 프로세스들은 150℃보다 높은 온도들에서 동작한다. 예를 들어, 백 AR 코팅(back AR coating; BARC) 프로세스는 250℃에서 동작하고; 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD) 프로세스는 약 500℃의 온도에서 동작할 수 있고; 물리 기상 증착(physical vapor deposition; PVD) 프로세스는 약 300℃에서 동작할 수 있다. 불행히도, 이러한 디바이스에 대한 요건들에 적합한 배터리들 및 마이로프로세서들은 150℃ 초과의 온도들에서 견딜 수 없을 수 있다. 유선 기판형 디바이스들이 150℃ 초과의 온도들에서 버틸 수 있도록 구성될 수 있지만, 이들은 위에 언급된 이유들로 선호되지 않는다.
이러한 무선 기판형 계측 디바이스들이 직면한 부가적인 과제는 디바이스 프로파일의 최소화이다. 이러한 디바이스들은 다양한 프로세스 챔버들에 맞도록 하기 위해 기판의 상부 표면 위에 5mm 이하의 프로파일을 유지해야 한다.
종래에, 온도-감지 무선 계측 디바이스 컴포넌트들(예를 들어, 배터리들, CPU 등)은 절연 모듈들을 이용하여 높은 온도들로부터 차폐된다. 2010년 1월 20일 출원된 미국 특허 출원 번호 제12/690,882호는 하나의 이러한 절연 모듈을 개시한다. 이러한 절연 모듈은 절연층(예를 들어, 세라믹 또는 다른 미소공성 절연 물질)에 의해 양 측면들 상에 캡슐화되는 컴포넌트를 포함하며, 그 조합이 특유의 고열 인클로저(high specific heat enclosure)에 의해 양 측면들 상에서 추가로 캡슐화된다. 절연 모듈은 이어서 기판에 본딩될 수 있고, 키네마틱 서포트(kinematic support)에 의해 기판에 부착되거나, 또는 기판 내에 형성된다.
이러한 절연 모듈들이 온도-민감성 무선 계측 디바이스 컴포넌트들을 차폐하는 목적을 달성하지만, 이들은 그것을 비-이상적이 되게 하는 몇 개의 바람직하지 않은 특성들을 표출한다. 한 예로서, 이들 절연 모듈들은 컴포넌트, 절연층 및 특유의 고열 인클로저 사이에서 진공을 보장할 필요성으로 인해 제조하기에 극도로 복잡하다. 부가적으로 이들 절연 모듈들은 모듈 내의 낮은 압력의 존재로 인해 대기의 압력에 노출될 대 높은 붕괴 기회를 갖는다. 또한, 절연 머시너블 세라믹 및 마이크로실(Microsil)과 같은 미소공성 절연물의 이용은 프로세싱 챔버의 성능에 영향을 미칠 수 있는 오염 입자들을 생성하는 단점을 갖는다. 마이크로실은 뉴욕 플로리다 소재의 Zircar Ceramics 사로부터 입수 가능한 미소공성 절연물질에 대한 특유의 명칭이다. 부가적으로, 이들 물질들은 또한 조립(construct) 및 부착하기에 상당히 어려워서 신뢰도 이슈들은 물론 어셈블리(assembly)에 부가되는 복잡도를 야기한다.
이러한 맥락 내에서 본 발명의 실시예가 발생하였다.
본 발명의 다른 목적들 및 이점들은 첨부 도면을 참조하여 그리고 다음의 상세한 설명을 이해하면 자명하게 될 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따라 전자 컴포넌트 패키지들에 대한 열 차폐 모듈을 갖는 기판형 계측 디바이스의 분해된 3차원 다이어그램.
도 1b는 도 1a에서의 전자 컴포넌트 패키지들에 대한 열 차폐 모듈을 갖는 기판형 계측 디바이스의 횡단면도.
도 2a는 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 전자 컴포넌트 패키지들에 대한 열 차폐 모듈을 갖는 기판형 계측 디바이스의 횡단면도.
도 2b는 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 전자 컴포넌트 패키지들에 대한 열 차폐 모듈을 갖는 기판형 계측 디바이스의 횡단면도.
도 2c는 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 전자 컴포넌트 패키지들에 대한 열 차폐 모듈을 갖는 기판형 계측 디바이스의 횡단면도.
도 3은 기판의 상부 상에 장착된 열 차폐 모듈을 갖는 기판형 계측 디바이스의 개략적인 상면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 열 차폐 모듈의 온도 의존 작동을 예시하는 그래프.
다음의 상세한 설명이 예시의 목적들을 위한 다수의 특유의 상세들을 포함하지만, 당업자는 이어지는 상세들에 대한 다수의 변동들 및 변경들이 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 인지할 것이다. 이에 따라, 아래에서 기술되는 본 발명의 예시적인 실시예들은 청구된 발명에 대한 보편성의 어떠한 손실도 없이 그리고 제한들을 부과함 없이 기술된다.
본 발명의 실시예들은 기판형 계측 디바이스가 연장된 시구간에 걸쳐서 높은 온도들에 노출되는 동안 기판형 계측 디바이스의 컴포넌트들, 특히 온도-민감성 전자 컴포넌트 패키지들을 안전한 동작 온도 범위 내에 유지하기 위해 열 차폐 모듈을 활용한다.
몇몇 실시예들에서, 열 차폐 모듈은 컴포넌트 모듈의 부분으로서 이용될 수 있다. 이러한 모듈들은 웨이퍼 또는 기판의 다양한 위치들에서의 센서들의 리포트들로부터 프로세싱 조건들의 균일도를 측정하는데 이용되는 기판형 계측 디바이스에 통합될 수 있고, 데이터는 후속 프로세싱의 조건들을 올바르게 하는데 이용된다. 여기서 정의된 바와 같이, "프로세싱 모듈"은 집적 회로, 디스플레이, 디스크 메모리 등을 제조하는데 이용되는 다양한 프로세싱 파라미터들을 지칭한다. 프로세싱 조건들은 반도체 제조를 제어하는데 이용되는 온도, 프로세싱 챔버 압력, 챔버 내의 가스 유량, 챔버 내의 가스 화학 합성, 이온 전류 밀도, 이온 전류 에너지, 이온 에너지 밀도, 및 웨이퍼의 진동 및 가속과 같이(그러나 이들로 제한되지 않음) 제조자가 모니터링하고자 하는 임의의 파라미터 또는 임의의 조건을 포함한다.
이러한 기판형 계측 디바이스들은 통상적으로 2개의 주요 조각들, 즉 기판 및 계측 디바이스 컴포넌트들의 세트로 구성된다. 기판은 반도체 제조 장비, 유리 기판 프로세싱 장비, 자기 메모리 디스크 프로세싱 장비 등을 측정하기 위한 센서들을 장착하는데 이용된다. 특히, 센서들은 프로세싱 동안 웨이퍼 또는 기판이 경험하는 조건들을 측정하는데 이용된다. 이러한 센서들은 예를 들어, 온도, 전기 전류, 전압, 입자 플럭스(particle flux), 또는 프로세싱 동안의 다른 조건들을 측정할 수 있다. 센서들은 기판에 걸친 프로세싱 조건들을 측정하기 위해 기판 내의 또는 기판 상의 상이한 영역들 상에 배열될 수 있다. 기판의 상이한 영역들을 측정함으로써, 기판에 걸친 비-균일도가 계산될 수 있고 부가적으로 기판의 특정 위치에서의 조건이 기판의 결과적인 특성들에 상관될 수 있다.
계측 디바이스 컴포넌트들의 세트는 기판에 연결되고 베터리들, 메모리, 중앙 프로세싱 장치(CPU) 등에 의해 기판형 계측 디바이스에 지지(support)를 제공함으로써 프로세스 조건들의 분석 및 측정을 용이하게 하도록 구성된다. 이들 기판형 계측 디바이스들은 연관된 무선 계측 디바이스 컴포넌트들의 기능, 정확도, 및 신뢰도에 부정적으로 영향을 미치는 불쾌한 조건들을 종종 수반하는 프로세싱 조건들에 영향을 받기 쉽다. 또한, 다수의 다른 프로세싱 단계들 및 조건들은 무선 계측 디바이스 컴포넌트들을 차폐하는 것이 유리하게 된다. 무선 기판형 계측 디바이스를 2개의 컴포넌트들(즉, 기판 및 무선 계측 디바이스 컴포넌트들)로 분리하는 것은 기판이 프로세스 조건들을 정확하게 측정하도록 여전히 허용하면서 디바이스가 다양한 결정된 프로세싱 조건들로부터 컴포넌트들을 차폐하도록 허용한다.
명세서의 잔여부는 열 차폐 모듈의 실시예들, 즉 전자 컴포넌트 패키지를 기술할 때 계측 디바이스 컴포넌트들의 특유의 서브셋을 참조한다. 제한이 아닌 예로서, 전자 컴포넌트 패키지는 배터리, 메모리, 트랜시버, CPU, 또는 프로세스 조건들의 측정 및 분석을 용이하게 하도록 구성된 임의의 다른 전자 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 명세서에서의 잔여 논의가 전자 컴포넌트 패키지들(즉, 무선 계측 디바이스 컴포넌트들의 서브셋)에 관한 것이지만, 아래의 명세서에서 기술되는 열 차폐 모듈들은 또한 애플리케이션에 의존하여 열로부터 다양한 대안적인 온도 민감성 무선 계측 디바이스 컴포넌트를 차폐하도록 구성될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판형 계측 디바이스(100)의 분해된 3차원 다이어그램이다. 계측 디바이스(100)는 기판에 장착될 수 있는 컴포넌트 모듈(101)을 포함한다. 컴포넌트 모듈(101)은 열 차폐 모듈(102)을 포함한다. 열 차폐 모듈(102)은 상부 부분(104), 하부 부분(106) 및 하나 이상의 레그들(107)의 세트를 포함한다. 열 차폐 모듈(102)은 레그들(107)에 의해 기판(109)에 부착될 수 있다. 기판(109)은 위에서 논의된 바와 같은 기판형 계측 디바이스(100)를 형성하기 위해 프로세스 조건들을 측정하도록 구성된 센서들을 포함한다. 상부 부분(104) 및 하부 부분(106)은 온도-민감성 컴포넌트(105)와 인클로저(103)의 내부 벽들 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 온도-민감성 컴포넌트(105)를 수용하도록 크기가 정해진 개구를 포함하는 인클로저(103)를 형성하기 위해 서로 부착된다. 예로서, 컴포넌트(105)는 배터리, 메모리, 트랜시버, CPU 등과 같은 전자 컴포넌트 패키지를 포함할 수 있다. 전자 컴포넌트 패키지 외에 다양한 상이한 온도 민감성 계측 디바이스 컴포넌트들이 애플리케이션에 의존하여 열 차폐 모듈(102)에 의해 차폐될 수 있다는 것을 주의하는 것이 중요하다. 본 발명의 실시예들의 맥락내에서, 인클로저(103)는 컴포넌트(105)보다 더 클 수 있다는 것에 주의한다. 컴포넌트(105)는 매우 얇을 수 있다. 예로서, 컴포넌트(105)는 아마도 375 미크론 이하, 또는 150 미크론 이하 만큼 얇은 약 1.0mm 이하의 총 두께를 가질 수 있다.
인클로저(103)의 크기는 전자 컴포넌트 패키지(105)의 크기보다 약간 더 클 수 있다. 이러한 경우에, 전자 컴포넌트 패키지(105)와 인클로저(103)의 내부 벽들 간에 개재된 빈 공간이 있을 수 있다. 대안적으로 전자 컴포넌트 패키지(105)를 상부 부분(104)에 또는 하부 부분(106)에 고정하기 위해 제공되는 접착 물질이 있을 수 있다. 그러나 빈 공간 또는 접착 물질은 그 용어가 본 명세서에서 이용될 때 "절연 물질"로서 간주되지 않는다. 추가로 컴포넌트 패키지(105)가 컴포넌트 모듈(101)의 엘리먼트이지만, 컴포넌트(105)는 열 차폐 모듈(102)의 요구되는 엘리먼트는 아니란 것에 추가로 주의한다.
열 차폐 부분들(104, 106)은 예를 들어, 전자 컴포넌트 패키지를 수용하는 인클로저(103)를 형성하기 위해 적합한 접착(예를 들어, 파이어 탬프 접착제(Fire Temp glue)) 또는 다른 본딩 기법을 이용하여 서로 부착될 수 있다. 이 인클로저는 그 내부에 동봉되는 전자 컴포넌트 패키지에 열 차폐를 제공한다. 도 1a에서 도시된 열 차폐 모듈(102)이 컴포넌트(105)를 수용하기 위한 하부 부분(104)의 상부 표면 내에 형성되는 리세싱된 개구를 예시하지만, 임의의 수의 다른 구성들이 컴포넌트(105)의 수용을 허용하는데 이용될 수 있다. 이러한 대안적인 구성들의 예들이 아래에서 논의될 것이다.
상부 부분(104) 및 하부 부분(106)은 높은 열 용량 물질로 이루어진다. 여기서 이용되는 바와 같은 용어 "열 용량(heat capacity)"은 물질의 용적 열 용량을 지칭하는데; 이것은 정해진 양만큼 객체의 온도를 변화시키는데 요구되는 열의 양이다. 더 높은 열 용량을 갖는 객체는 더 낮은 열 용량을 갖는 동일한 용적의 객체와 동일한 양만큼 그의 온도를 상승시키는데 더 많은 양의 열을 요구한다.
제한이 아닌 예로서, 상부 부분(104) 및 하부 부분(106)은 스테인리스 강으로 이루어질 수 있다. 스테인리스 강은 매우 높은 열 용량을 가지며, 그로서 온도의 상당한 증가들을 위해 많은 양의 열 또는 연장된 기간의 열 노출을 요구한다. 대안적으로, 상부 부분(104) 및 하부 부분(106)은 사파이어, 코바아(Kovar), 인바(Invar), 또는 스테인리스 강의 것과 유사한 열 용량을 표출하는 임의의 다른 물질로 구성될 수 있다. 코바아는 펜실베니아, 레딩 소재의 Carpenter Technology Corporation의 상표이다. 코바아는 보로실리케이트 유리의 열 팽창 특성과 호환 가능하게 되도록 설계된 니켈-코발트 철함유 합금을 지칭한다. 코바아의 구성요소는 명목상 약 29% 니켈, 17% 코발트, 0.1% 미만의 탄소, 0.2% 실리콘, 강철이 되는 밸런스를 갖는 0.3% 망간이다. 일반적으로 FeNi36(미국에서 64FeNi)으로서 또한 알려진 인바는 그의 고유하게 낮은 열 팽창 계수(CTE 또는 α)가 두드러지는 니켈 강 합금이다. 인바는 프랑스, 오드센(Hauts-De-Seine) 소재의 Imphy Alloys Joint Stock Company France의 상표이다.
상부 및 하부 부분들(104, 106)에 의해 형성되는 인클로저(103)는 추가로 열 차폐 모듈(102)을 형성하기 위해 하나 이상의 레그들(107)(예를 들어, 4개의 레그들)의 세트 상에 장착된다. 레그들(107)은 전자 컴포넌트들 패키지(105)가 기판(109)으로부터 멀리 위치되도록 허용한다. 몇 개의 이점들이 이 구성으로부터 발생하고 아래에서 상세히 논의된다. 일반적으로, 레그들의 단면 치수들은 레그들(107)을 통한 열 전달을 감소하기 위해 레그들이 비교적 길고 얇게 되게 한다.
기판(109)의 상부 표면과 하부 부분(106)의 하부 표면 간에 형성된 에어 갭 또는 진공(즉, 프로세스 챔버에 존재하는 조건들)은 부가적인 절연층을 제공한다. 이에 따라, 기판(109)에 의해 보유되는 열은 에어 갭/진공에 의해 형성된 절연층으로 인해 높은 열 용량 부분들(104, 106)에 직접 전달되지 않는다. 유효한 절연층을 형성하기 위해 기판의 상부 표면과 하부 높은 열 용량 컴포넌트(106)의 하부 표면 간의 거리(d)는 적어도 0.25 밀리미터(mm)가 되어야 한다. 에어 갭/진공에 의해 형성된 절연층을 이용함으로써, 열 차폐 모듈(102)의 높은 열 용량 부분들(104, 106) 내의 부가적인 절연 물질이 제거될 수 있어서, 아래에서 논의될 종래 기술보다 뛰어난 이점들을 야기한다.
또한, 레그들(107)은 기판(109)으로부터 열 차폐 모듈 부분들(104, 106)로의 매우 제한된 전도성 열 전달 경로를 제공하도록 구성될 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 레그들(107)의 직경/폭은 열 전달을 제한하기 위해 감소될 수 있다. 레그들(107)은 크기가 직경 또는 폭(둥글지 않은 경우)이 0.05mm 내지 1.0mm 초과의 범위에 있을 수 있고, 바람직하게는 약 0.5mm의 최소 직경 또는 폭으로 이루어진다. 기판(109)과 높은 열 용량 부분들(104, 106) 간의 열 전달 효율은 또한 고강도-세기 낮은 열 전도성 및/또는 높은 열 용량 물질로부터 레그들(107)을 제조하여 제한될 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 이들 레그들(107)은 스테인리스 강, 석영, 또는 낮은 열 전달 특성들을 표출하고 기판(109) 위에 열 차폐 모듈 부분들(104, 106)을 홀딩하기에 충분히 강한 임의의 다른 물질들로 구성될 수 있다.
따라서, 레그들(107)은 온도-민감성 컴포넌트(105)에 대한 부가적인 절연 층(즉, 에어, 진공)을 제공하고 컴포넌트(105)를 동봉하는 부분들(104, 106)과 기판(109) 간의 열 전달을 제한한다.
열 차폐 모듈(102)의 치수들은 계측 디바이스(100)가 이용되는 프로세싱 챔버의 치수들에 의해 제한될 수 있다. 결과적으로, 열 차폐 모듈(102)의 높이(h)는 프로세싱 챔버의 규격들을 충족하도록 구성될 수 있다. 열 차폐 모듈(102)의 높이(h)는 상부 부분(104)의 상부 표면과 기판(109)의 상부 표면 간의 거리를 지칭한다. 예를 들어, 다수의 기판 프로세싱 챔버들은 유한 크기의 개구를 갖는 로드 록(load lock) 또는 슬릿 밸브(slit valve)를 통해 기판들을 수용한다. 제한이 아닌 예로서, 열 차폐 모듈(102)의 높이(h)는 통상적인 프로세싱 챔버들에 대해 약 2 밀리미터 내지 약 10 밀리미터로 제한될 수 있다. 그러나 이 높이(h)는 기판형 계측 디바이스가 이용되는 특정한 애플리케이션에 의존하여 변동될 수 있다.
높은 열 용량 부분들(104, 106)은 부가적으로 추가의 열 차폐를 위해 낮은 방사율 표면을 제공하도록 폴리싱될 수 있다. 대안적으로, 열 차폐 모듈 부분들(104, 106)의 표면들은 낮은 방사율 박막 물질로 코팅될 수 있다. 여기서 이용된 바와 같이, 0.0 내지 0.2의 방사율을 갖는 표면을 갖는 물질은 "낮은 방사율(low emissivity)"로 간주될 수 있다. 프로세스 챔버 또는 기판(109)으로부터의 복사(radiation)는 부분들(104, 106)의 온도 증가에 기여한다. 높은 열 용량 부분들(104, 106)의 표면을 폴리싱함으로써, 복사 열의 상당한 부분이 부분들(104, 106)로부터 반사될 수 있다. 이는 복사에 의해 프로세스 챔버 벽 및 기판(109)으로부터의 부분들(104 및 106)로의 열 전달을 감소시킬 것이고, 이는 결국 컴포넌트(105)의 더 느린 가열을 발생시킬 것이다.
열 차폐 모듈(102)은 이에 따라 차폐되는 컴포넌트(105)에 몇 계층의 보호(즉, 높은 열 용량 인클로저 차폐, 에어 갭/진공 절연, 레그들로부터의 낮은 열 전달, 및 복사의 반사)를 제공하고, 그에 따라 종래 기술의 열 차폐 특성들을 보유한다. 또한, 본 발명의 열 차폐 모듈(102)은 또한 아래에 기술된 종래 기술보다 뛰어난 몇 개의 이점들을 제공한다.
높은 열 용량 부분들로부터 이루어지는 열 차폐 내의 전자 컴포넌트 패키지를 동봉함으로써, 온도-민감성 전자기기들은 높은 온도를 표출하는 프로세싱 조건들로부터 차폐될 수 있다. 높은 열 용량 부분들(104, 106)의 온도가 느린 레이트(rate)(높은 열 용량으로 인해)로 상승하기 때문에, 이러한 높은 열 용량 부분들(104, 106)에 의해 동봉되는 전자 컴포넌트 패키지(105)의 온도는 또한 느린 레이트로 상승한다. 이것은 컴포넌트(105)의 온도 변화가 그의 근접도로 인해 높은 그의 차폐 온도 용량 부분들(104, 106)의 온도 변화에 근접하게 추적하기 때문이다.
종래 기술의 열 차폐 모듈들은 그의 설계의 부분으로서 세라믹 또는 미소공성 절연층을 포함한다. 그러나 절연 세라믹들 또는 미소공성 절연과 같은 다른 타입들의 절연 물질들은 프로세싱 챔버에서 심각한 오염 위험을 제공하는 상당한 양의 마이크로-입자들을 생성한다는 것이 발견되었다. 절연 층의 필요성을 제거함으로써 그리고 단순히 전자 컴포넌트 패키지(105)를 차폐하기 위해 높은 열 용량 부분들(104, 106)을 이용함으로써, 본 발명의 열 차폐 모듈(102)은 종래 기술에 존재하는 임의의 입자 오염을 제거한다.
본 발명의 열 차폐 모듈(102)의 다른 이점은 어셈블리(assembly)의 용이함이다. 본 발명의 열 차폐 모듈(102)이 단지 2개의 부분들(104, 106) 및 하나 이상의 레그들(107)의 세트로 구성되기 때문에, 종래 기술에 관해 위에서 기술된 다중-컴포넌트 다중-층 열 차폐 모듈들보다 제조 및 생산하기에 훨씬 더 간단하다. 또한, 설계의 단순함은 잠재적으로 고장날 수 있는 컴포넌트들이 더 적기 때문에, 열 차폐 모듈(102)의 더 뛰어난 신뢰도를 보장한다.
높은 열 용량 부분들(104, 106)을 형성하기 위해 높은 열 용량 물질로서 스테인리스 강의 이용은 스테인리스 강의 높은 열 용량 컴포넌트들이 그 위에 쉽게 장착되는 레그들을 통해 쉽게 머시닝(machined)될 수 있기 때문에 훨씬 더 단순화된 제조 프로세스의 부가되는 이익을 갖는다.
이에 따라, 열 차폐 모듈(102)은 종래 기술에 존재하는 열 차폐 모듈 특성들을 보유하는 반면에, 인클로저의 내부 벽과 전자 컴포넌트 패키지 간의 공간을 점유하는 세라믹 삽입부를 제거함으로써 종래 기술에 또한 존재하는 입자 오염에 대한 잠재성 및 제조의 복잡도를 제거한다.
도 1b는 도 1a의 전기 컴포넌트 패키지들에 대한 열 차폐 모듈을 갖는 무선 기판형 계측 디바이스(100)의 단면도를 예시한다. 여기서, 열 차폐 모듈(102)은 기판(109) 상에 장착되는 상부 높은 열 용량 부분(104), 하부 높은 열 용량 부분(106) 및 하나 이상의 레그들(107)의 세트로 구성된다. 재차, 컴포넌트(105)는 열 차폐(102)의 요구되는 컴포넌트는 아니란 것에 주의한다. 이 실시예에서, 상부 부분(104) 및 하부 부분(106)은 동일한 길이로 이루어진다. 하부 부분(104)은 패키지(105)와 열 차폐 모듈 부분들(104, 106) 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 컴포넌트(105)(예를 들어, 전자 컴포넌트 패키지)를 수용하도록 크기가 정해진, 그의 상부 표면 내의 리세스된 개구를 갖는다. 재차, 전자 컴포넌트 패키지 외에 기판형 계측 디바이스들의 다양한 상이한 온도 민감성 컴포넌트들은 애플리케이션에 의존하여 열 차폐 모듈(102)에 의해 차폐될 수 있다는 것이 주의된다. 레그들(107)은 하부 부분(106)의 하부 표면에 장착되고 기판(109)과 하부 부분(106)의 하부 표면 간에 절연 에어 갭/진공을 형성하도록 구성된다.
도 1b에서 도시된 열 차폐 모듈(102)이 컴포넌트(105)를 수용하기 위해 하부 부분(106)의 상부 표면 내에 형성된 리세스된 개구를 예시하지만, 임의의 수의 다른 구성들이 컴포넌트(105)의 수용을 허용하도록 이용될 수 있다. 이러한 대안적인 구성들의 예들이 아래에서 논의될 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 대안적인 실시예들에 따라 전기 컴포넌트 패키지들에 대한 열 차폐 모듈들을 갖는 무선 기판형 계측 디바이스들(200)의 단면도들을 예시한다.
도 2a는 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 전기 컴포넌트 패키지에 대한 열 차폐 모듈(202)을 갖는 전기 컴포넌트(201)를 갖는 무선 기판형 계측 디바이스들(200)의 단면도를 예시한다. 여기서, 열 차폐 모듈(202)은 기판(209) 상에 장착되는 상부 높은 열 용량 부분(204), 하부 높은 열 용량 부분(206) 및 하나 이상의 레그들(207)로 구성된다. 열 차폐 모듈 부분들(204, 206)은 전기 컴포넌트 패키지와 같은 컴포넌트(205)를 수용하도록 크기가 정해진 인클로저(203)를 형성한다. 재차, 전자 컴포넌트 패키지 외에 다양한 상이한 온도 민감성 무선 계측 디바이스는 애플리케이션에 의존하여 열 차폐 모듈(202)에 의해 차폐될 수 있다는 것이 주의된다. 컴포넌트(205)는 열 차폐 모듈(202')의 컴포넌트가 아니다. 열 차폐 모듈(202')은 도 1a 및 도 1b에 관하여 위에서 기술된 열 차폐 모듈(102)과 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 그와 다른 방식으로 구성될 수 있다. 또한, 열 차폐 모듈(202')은 위에서 기술된 바와 같이 기판(209)의 상부 표면과 하부 부분(206)의 하부 표면 간의 높이 제약들 및 거리 제약들을 수용하도록 구성된다. 대안적인 실시예들에서, 레그들(207')은 하부 부분(206) 또는 상부 부분(204)의 측면들에 부착될 수 있다는 것이 주의된다.
이 실시예에서, 상부 부분(204) 및 하부 부분(206)은 대략 동일한 2-차원 크기 및 형상으로 이루어지지만, 이들은 상이한 두께를 가질 수 있다. 하부 부분(206) 보단 오히려 상부 부분(204)이, 상부 및 하부 부분(204, 206)과 컴포넌트(207) 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 전자 컴포넌트 패키지(205)를 수용하도록 크기가 정해지는 그의 하부 표면 내의 리세스된 개구를 갖는다. 레그들(207)은 재차 하부 부분(206)의 하부 표면에 장착될 수 있고 열 차폐 모듈이 기판에 장착될 때 기판(209)과 하부 부분(206)의 하부 표면 간의 절연 에어 갭/진공을 허용하도록 구성될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 기판형 계측 디바이스에 대한 열 차폐 모듈(202')을 갖는 전기 컴포넌트 모듈(201')을 갖는 무선 기판형 계측 디바이스(200')의 단면도를 예시한다. 여기서, 열 차폐 모듈(202')은 상부 높은 열 용량 부분(204'), 하부 높은 열 용량 부분(206'), 및 열 차폐 모듈(202')을 기판(209)에 장착하는 것을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 레그들(207')의 세트를 포함한다. 함께 부착될 때, 열 차폐 모듈 부분들(204', 206')은 컴포넌트(205)를 수용하도록 크기가 정해진 인클로저(203')를 형성한다. 재차, 전자 컴포넌트 패키지 외에 다양한 상이한 온도 민감성 무선 계측 디바이스가 애플리케이션에 의존하여 열 차폐 모듈(202')에 의해 차폐될 수 있다는 것이 주의된다. 컴포넌트(205)는 열 차폐 모듈(202')의 컴포넌트가 아니다. 열 차폐 모듈(202')은 많은 점에서 도 1a 및 도 1b에 관하여 위에서 기술된 열 차폐 모듈(102)과 유사하게 구성될 수 있다. 또한, 열 차폐 모듈(202')은 기판(209)의 상부 표면과 하부 부분(206')의 하부 표면 간의 높이 제약들 및 거리 제약들을 수용하도록 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 상부 부분(204') 및 하부 부분(206')은 상이한 2-차원 형상들 및/또는 크기들을 갖는다. 특히, 하부 부분(206')은 상부 부분(204')의 대응하는 치수보다 작은 특징적인 치수를 갖는다. 상부 부분(204')은 전자 컴포넌트 모듈(201')을 형성하도록 어셈블리될 때, 상부 및 하부 부분들(204', 206')과 패키지(205) 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 컴포넌트(205)를 수용하도록 크기가 정해진 그의 하부 표면 내의 리세스된 개구를 갖는다. 레그들(207')은 하부 부분(206')의 하부 표면보단 오히려 상부 부분(204')의 하부 표면에 장착된다. 레그들(207')은 기판과 하부 부분(206')의 하부 표면 간에 절연 에어 갭/진공을 형성하도록 열 차폐 모듈을 기판(209)의 표면으로부터 이격시킨다.
도 2c는 본 발명의 다른 대안적인 실시예에 따라 기판형 계측 디바이스(200")의 단면도를 예시한다. 계측 디바이스(200")는 컴포넌트(205)에 대한 열 차폐 모듈(202")을 갖는 전자 컴포넌트 모듈(201")을 포함한다. 재차, 전자 컴포넌트 패키지들 외에 다양한 상이한 온도 민감성 무선 계측 디바이스는 애플리케이션에 의존하여 열 차폐 모듈(202")에 의해 차폐될 수 있다는 것이 주의된다. 열 차폐 모듈(202")은 상부 높은 열 용량 부분(204"), 하부 높은 열 용량 부분(206") 및 하나 이상의 레그들(207")의 세트를 포함한다. 이 실시예에서, 상부 부분(204") 및 하부 부분(206")은 상이한 크기들 및 가능하게는 상이한 형상으로 이루어진다. 하부 부분(206")은 상부 부분(204")의 대응하는 치수보다 작은 특징적인 치수를 갖는다. 상부 부분(204")보단 오히려 하부 부분(206")은 열 차폐 모듈 부분들(204", 206")과 컴포넌트(205) 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 컴포넌트(205)를 수용하도록 크기가 정해진 그의 상부 표면 내에 리세스된 개구를 갖는다. 레그들(207")은 하부 부분(206")의 하부 부분 보단 오히려 상부 부분(204")의 하부 표면에 장착된다. 레그들(207")은 열 차폐 모듈(202")이 기판(209)에 장착될 때 기판(209)과 하부 높은 열 용량 부분(206")의 하부 표면 간에 절연 에어 갭/진공을 제공하도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 레그들(207")이 상부 부분(204")의 측면들에 부착될 수 있다는 것이 주의된다.
컴포넌트(205)는 열 차폐 모듈(202")의 엘리먼트가 아니란 것에 다시 한번 주의한다. 앞서 예들에서와 마찬가지로, 열 차폐 모듈(202")은 동일한 물질들로 구성될 수 있고 도 1a에 관하여 위에서 기술된 열 차폐 모듈(102)에 유사하게 다른 방식으로 구성될 수 있다. 또한, 전자 컴포넌트 모듈(201")은 위에서 논의된 바와 기판(209)의 상부 표면과 하부 부분(206")의 하부 표면 간의 열 차폐 모듈(202")의 높이 제약들 및 거리 제약들을 수용하도록 구성될 수 있다.
도 1a 내지 1b, 2a, 2b 및 2c는 열 차폐 모듈, 전자 컴포넌트 모듈 및 기판형 계측 디바이스 구성들의 몇몇 특유의 예들을 예시하지만, 청구된 발명은 이들 실시예들로 제한되지 않는다. 형상들 및 크기들의 임의의 조합은 이들이 아래에 기술된 청구항에 따르는 한, 상부 높은 열 용량 부분 및 하부 높은 열 용량 부분을 형성하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 전자 컴포넌트 패키지를 수용하도록 크기가 정해진 리세스된 개구는 상부 높은 열 용량 부분, 하부 높은 열 용량 부분, 또는 둘 다의 조합에서 형성될 수 있다. 부가적으로, 레그들은 절연 에어 갭/진공 층이 하부 높은 열 용량 부분의 하부 표면과 기판 간에 형성되는 한, 하부 높은 열 용량 부분 또는 상부 높은 열 용량 부분 중 어느 하나 또는 둘 다의 조합에 장착될 수 있다.
도 3은 기판(301)의 상부 표면 상에 장착된 도 1a 내지 1b 및 도 2a 내지 2c에 도시된 타입의 열 차폐 모듈(302)을 갖는 무선 기판형 계측 디바이스(300)의 개략적인 상면도이다. 기판(301)은 기판 프로세싱 시스템에 의해 프로세싱되는 표준 기판과 동일한 크기 및 형상일 수 있다. 기판(301)은 또한 시스템에 의해 프로세싱되는 표준 기판과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 계측 디바이스가 실리콘 웨이퍼들을 프로세싱하는 반도체 웨이퍼 프로세싱 시스템에서의 프로세스 조건들을 모니터링하는데 이용되는 경우, 기판(301)은 실리콘으로 이루어질 수 있다. 표준 크기의 실리콘 기판들의 예들은 105-mm, 200-mm 및 300-mm 직경 실리콘 웨이퍼들을 포함(그러나 이들로 제한되지 않음)한다.
도 1a 내지 도 1b 및 도 2a 내지 도 2c에서 도시된 타입의 온도-민감성 전자 컴포넌트 패키지(304)는 위에서 논의된 바와 같이 높은 열 용량 컴포넌트들과 전자 컴포넌트 패키지 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 전자 컴포넌트 패키지(304)를 수용하도록 크기가 정해진 열 차폐 모듈(302)의 개구 내에 장착될 수 있다. 재차, 열 차폐 모듈이 전차 컴포넌트 패키지들을 차폐하는 것으로 제한되는 것이 아니라, 대신 애플리케이션에 의존하여 임의의 온도 민감성 무선 계측 디바이스 컴포넌트를 차폐하도록 구성될 수 있다는 것을 주의하는 것이 중요하다. 제한이 아닌 예로서, 이러한 전자 컴포넌트 패키지(304)는 배터리(303) 및 CPU(305)를 포함할 수 있다. 애플리케이션 및 결과적인 전력 요구들에 의존하여 단일의 배터리 패키지 또는 2개 이상의 설치된 메모리가 있을 수 있다. 전자 컴포넌트 패키지(304)는 전기적으로 버스(317)에 접속될 수 있다.
무선 기판형 계측 디바이스(300)는 버스(317)를 통해 CPU(305)와 전자 신호들을 교환하도록 구성되고 배터리들(303)에 의해 전력공급되는 측정 전자기기(319)를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 측정 전자기기들(319)은 메모리(307), 트랜시버(309), 및 하나 이상의 프로세스 조건 센서들, 예를 들어, 전자기계적 센서(311), 열 센서(313) 및 광학 또는 전기 센서(315)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 측정 전자기기(305)의 특정한 엘리먼트들(예를 들어, 메모리(307), 트랜시버(309), 열 센서(313) 또는 광학 센서(315))은 여기서 기술되는 타입들의 전자 컴포넌트 패키지(105) 내에 포함될 수 있다.
CPU(305)는 디바이스(300)가 기판 프로세싱 툴 내에 배치될 때 무선 기판형 계측 디바이스(300)가 프로세스 파라미터들을 적절히 측정하고 레코딩하기 위해 주 메모리(307) 내에 저장된 명령들을 실행하도록 구성될 수 있다. 주 메모리(307)는 집적 회로의 형태, 예를 들어, RAM, DRAM, ROM 등일 수 있다. 트랜시버(309)는 디바이스(300)로 또는 이로부터 데이터 및/또는 전기 전력을 전달하도록 구성될 수 있다.
스테인리스 강 높은 열 용량 부분들(104, 106)로 획득된 테스트 결과들이 도 4에서 도시된다. 이 테스트에서, 기판은 310℃로 가열된 뜨거운 플레이트 상에 배치되었다. 기판 온도는 10초 내에 300℃를 초과하게 상승하였다. 레그들에 의해 기판에 장착된 스테인리스 강 높은 열 용량 부분들(104, 106)에 의해 동봉된 배터리는 150℃에 도달하는데 243초가 소요되었다. 전자 컴포넌트와 인클로저 간에 절연 물질을 갖는 열 차폐의 이전의 설계에서 배터리는 웨이퍼 기판이 300℃의 온도의 뜨거운 플레이트 상에 배치될 때 150℃에 도달하는데 120초가 소요되었다.
본 발명이 본 발명의 특정한 바람직한 버전들을 참조하여 상당히 상세히 기술되었지만, 다른 버전들이 가능하다. 그러므로 첨부된 청구항들의 사상 및 범위는 여기에 포함된 바람직한 버전들의 설명으로 제한되어선 안 된다. 대신, 본 발명의 범위는 등가물들의 그의 전체 범위와 함께 첨부된 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다. 본 명세서(임의의 첨부된 청구항들, 요약 및 도면들을 포함함)에서 개시된 모든 특징들은 달리 명확히 언급되지 않으면 동일하거나 등가이거나 또는 유사한 목적을 수행하는 대안적인 특징들에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 명확히 달리 언급되지 않으면, 개시된 각각의 특징은 등가 또는 유사한 특징들의 일반적인 시리즈들의 일 예이다.
위의 내용은 본 발명의 바람직한 실시예의 완전한 설명이지만, 다양한 대안들, 수정들 및 등가물들을 이용하는 것이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 위의 설명을 참조하여 결정되는 것이 아니라, 대신 등가물들의 그의 전체 범위와 함께 첨부된 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다. 바람직하든지 간에 하여간 임의의 특징은 바람직하든지 간에 하여간 임의의 다른 특징과 조합될 수 있다. 이어지는 청구항들에서, 항목들의 단수 표현들은 명시적으로 달리 언급되는 경우를 제외하고 항목들의 둘 이상의 양을 지칭한다. 첨부된 청구항들은 의미+기능 제한들이 구문 "~를 위한 수단"을 이용하여 정해진 청구항에서 명시적으로 인용되지 않으면 이러한 제한을 포함하는 것으로서 해석되지 않는다. 특정한 기능을 수행하는 "~를 위한 수단"을 명시적으로 기술하지 않는 청구항에서 임의의 엘리먼트는 35 USC § 112, ¶6에서 특정된 바와 같이 "의미" 또는 "단계" 조항으로서 해석되지 않는다. 특히, 청구항에서 "~하는 단계"의 이용은 본 명세서에서 35 USC§112,¶6의 프로비전(provision)의 효력을 발생시키도록 의도되지 않는다.
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Claims (33)

  1. 열 차폐 모듈(heat shield module)에 있어서,
    a) 높은 열 용량 물질로 이루어진 상부 부분;
    b) 상기 상부 부분에 부착되고 높은 열 용량 물질로 이루어진 하부 부분 - 상기 상부 부분 및 하부 부분에 의해 형성된 인클로저(enclosure)는 상기 상부 부분 및 하부 부분들과 컴포넌트 사이에 어떠한 절연 물질(intervening insulating material)도 개재하지 않고 상기 컴포넌트를 수용하도록 크기가 정해진 개구를 포함함 - ;
    c) 상기 상부 부분 또는 상기 하부 부분 중 어느 하나에 장착된 하나 이상의 레그들(legs)을 포함하고
    상기 레그들은 기판에 열 차폐 모듈을 부착하도록 그리고 상기 기판의 상부 표면과 상기 하부 부분의 하부 표면 간에 갭(gap)을 형성하도록 구성되는, 열 차폐 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 부분 또는 상기 하부 부분 중 어느 하나는 스테인리스 강(stainless steel)으로 이루어지는, 열 차폐 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 부분의 전체 표면 및 상기 하부 부분의 전체 표면 중 적어도 하나는 낮은 방사율 표면(low emissivity surface)을 형성하도록 각각 폴리싱되는, 열 차폐 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 부분의 전체 표면 및 상기 하부 부분의 전체 표면 중 적어도 하나는 낮은 방사율 물질로 코팅되는, 열 차폐 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 중 적어도 하나는 사파이어로 구성되는, 열 차폐 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 중 적어도 하나는 니켈-코발트 철함유 합금(nickel-cobalt ferrous alloy)으로 구성되는, 열 차폐 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 중 적어도 하나는 FeNi36으로서 알려진 니켈-강 합금으로 구성되는, 열 차폐 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레그들은 스테인리스 강으로 구성되는, 열 차폐 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레그들은 석영으로 구성되는, 열 차폐 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레그들은 상기 기판의 상부 표면과 상기 하부 부분의 하부 표면 간에 형성된 갭이 적어도 0.25 밀리미터가 되도록 구성되는, 열 차폐 모듈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 부분, 상기 하부 부분 및 상기 하나 이상의 레그들은 상기 열 차폐 모듈이 상기 기판에 장착될 때 상기 열 차폐 모듈의 높이가 상기 기판의 상부 표면 위에서 2 밀리미터 내지 10 밀리미터가 되도록 구성되는, 열 차폐 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 인클로저의 크기는 상기 컴포넌트의 크기보다 큰, 열 차폐 모듈.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 인클로저는 1 밀리미터 이하의 두께를 갖는 컴포넌트를 수용하도록 크기가 정해지는, 열 차폐 모듈.
  14. 컴포넌트 모듈에 있어서,
    높은 열 용량 물질로 이루어진 상부 부분 및 높은 열 용량 물질로 이루어진 하부 부분을 포함하는 열 차폐 모듈 - 상기 열 차폐 모듈은 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분에 의해 형성되는 인클로저를 가짐 - ;
    상기 인클로저 내에 배치되는 컴포넌트 - 상기 인클로저는 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분과 전자 컴포넌트 패키지 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 상기 컴포넌트를 수용하도록 크기가 정해짐 - ; 및
    상기 열 차폐 모듈에 부착되는 하나 이상의 레그들을 포함하고,
    상기 레그들은 기판에 상기 인클로저를 부착하도록 그리고 상기 하부 부분의 하부 표면과 상기 기판의 상부 표면 간에 갭을 형성하도록 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 하나 이상의 배터리들을 포함하는, 컴포넌트 모듈.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 중앙 프로세싱 장치(CPU)를 포함하는, 컴포넌트 모듈.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 1 밀리미터 이하의 총 두께를 갖는, 컴포넌트 모듈.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 부분 또는 상기 하부 부분은 스테인리스 강으로 이루어지는, 컴포넌트 모듈.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 부분의 전체 표면 및 상기 하부 부분의 전체 표면 중 적어도 하나는 낮은 방사율 표면(low emissivity surface)을 형성하도록 각각 폴리싱되는, 컴포넌트 모듈.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 부분의 전체 표면 및 상기 하부 부분의 전체 표면 중 적어도 하나는 낮은 방사율 물질로 코팅되는, 컴포넌트 모듈.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 중 적어도 하나는 사파이어로 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 중 적어도 하나는 니켈-코발트 철함유 합금(nickel-cobalt ferrous alloy)으로 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 부분 및 상기 하부 부분 중 적어도 하나는 FeNi36으로서 알려진 니켈-강 합금으로 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레그들은 스테인리스 강으로 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레그들은 석영으로 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 레그들은 상기 기판의 상부 표면과 상기 하부 부분의 하부 표면 간에 형성된 갭이 적어도 0.25 밀리미터가 되도록 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  27. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 부분, 상기 하부 부분 및 상기 하나 이상의 레그들은 상기 열 차폐 모듈이 상기 기판에 장착될 때 상기 열 차폐 모듈의 높이가 상기 기판의 상부 표면 위에서 2 밀리미터 내지 10 밀리미터가 되도록 구성되는, 컴포넌트 모듈.
  28. 제 14 항에 있어서,
    상기 인클로저의 크기는 전자 컴포넌트 패키지의 크기보다 큰, 컴포넌트 모듈.
  29. 제 14 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 접착제에 의해 상기 인클로저에서 고정되는, 컴포넌트 모듈.
  30. 기판형 계측 디바이스(substrate-like metrology device)에 있어서,
    기판; 및
    높은 열 용량 물질로 이루어진 상부 부분 및 높은 열 용량 물질로 이루어진 하부 부분을 포함하는 열 차폐 모듈 - 상기 열 차폐 모듈은 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분에 의해 형성되는 인클로저를 갖고, 상기 인클로저는 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분과 컴포넌트 간에 어떠한 절연 물질도 개재하지 않고 상기 컴포넌트를 수용하도록 크기가 정해짐 - ; 및
    상기 열 차폐 모듈에 부착되는 하나 이상의 레그들을 포함하고,
    상기 레그들은 기판에 상기 인클로저를 부착하도록 그리고 상기 하부 부분의 하부 표면과 상기 기판의 상부 표면 간에 갭을 형성하도록 구성되는, 기판형 계측 디바이스.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 인클로저에 배치되는 전자 컴포넌트 패키지를 더 포함하는, 기판형 계측 디바이스.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 인클로저의 크기는 상기 전자 컴포넌트 패키지의 크기보다 더 큰, 기판형 계측 디바이스.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 전자 컴포넌트 패키지는 접착제에 의해 상기 인클로저에서 고정되는, 기판형 계측 디바이스.
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