KR102503105B1 - 응축 감소를 위해 기판 프로세싱 척을 이용하는 가스 유동 - Google Patents

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Abstract

기판 프로세싱 척을 이용하여 응축을 감소시키기 위한 가스 유동이 설명된다. 일 예에서, 챔버의 작업물 홀더는, 제조 프로세스들을 위해 작업물을 지탱하기 위한 퍽, 퍽에 열 커플링된(thermally coupled) 정상부 플레이트, 정상부 플레이트에 체결되고 열 커플링된 냉각 플레이트 ― 냉각 플레이트는, 냉각 플레이트로부터의 열을 전달하기 위한 열 전달 유체를 운반하기 위한 냉각 채널을 가짐 ―, 퍽에 대향하여 냉각 플레이트에 체결된 베이스 플레이트, 및 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이로부터 주변 공기를 밀어보내기(drive) 위해, 압력 하에서 건성(dry) 가스를 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이의 공간에 공급하기 위한, 베이스 플레이트의 건성 가스 유입구를 갖는다.

Description

응축 감소를 위해 기판 프로세싱 척을 이용하는 가스 유동
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 마이크로일렉트로닉스(microelectronics) 제조 산업에 관한 것이며, 더 구체적으로, 플라즈마 프로세싱 동안 작업물(workpiece)을 지지하기 위한 온도 제어형 척들(temperature controlled chucks)에 관한 것이다.
[0002] 반도체 칩들의 제조에 있어서, 실리콘 웨이퍼 또는 다른 기판은 다양한(different) 프로세싱 챔버들에서 여러 가지 다양한 프로세스들에 노출된다. 챔버들은, 웨이퍼 상에 회로(circuitry) 및 다른 구조들을 형성하기 위해, 웨이퍼를 플라즈마들, 화학 증기들, 금속들, 레이저 에칭, 다양한 증착 및 산(acid) 에칭 프로세스들에 노출시킬 수 있다. 이러한 프로세스들 동안, 실리콘 웨이퍼는 진공 척 또는 정전 척(ESC)에 의해 제 위치에(in place)에 홀딩될 수 있다. 척은, 척의 퍽(puck) 표면 또는 평평한(flat) 표면에 웨이퍼의 후면(back side)을 클램핑하기 위해, 정전기장을 발생시킴으로써 웨이퍼를 홀딩한다.
[0003] 이를테면 마이크로일렉트로닉스 디바이스들의 플라즈마 에칭 등을 수행하도록 설계된 것들과 같은, 플라즈마 프로세싱 장비를 위한 제조 기법들이 진보함에 따라, 프로세싱 동안 웨이퍼의 온도가 더 중요하게 되었다. 액체 냉각(liquid cooling)은 때때로, 플라즈마 전력 열(plasma power heat)을 흡수하고 이를 척으로부터 제거하는 데에 사용된다. 몇몇 경우들에서, 다른 프로세스들이, 전형적인 플라즈마 프로세스보다 훨씬 더 낮은 온도들에서 수행된다. 넓은 범위의 온도들 하에서 동작하는 척은, 웨이퍼를 상이한 홀더로 이동시키지 않고 상이한 프로세스들이 수행될 수 있게 한다. 이는 전체적으로 제조를 위한 비용들이 감소될 수 있게 한다.
[0004] 더 낮은 온도의 프로세싱 동작들의 경우, 프로세싱 장비 상에 응축이 발생할 수 있다. 응축이 웨이퍼 또는 다른 기판 홀더, 예컨대, 페데스탈, 캐리어, 또는 척 상에 발생할 경우, 응축은 홀더의 동작을 손상시킬 수 있다. 이는 또한, 홀더의 동작 수명을 감소시킬 수 있다.
[0005] 기판 프로세싱 척을 이용하여 응축을 감소시키기 위한 가스 유동이 설명된다. 일 예에서, 챔버의 작업물 홀더는, 제조 프로세스들을 위해 작업물을 지탱하기 위한 퍽, 퍽에 열 커플링된(thermally coupled) 정상부 플레이트, 정상부 플레이트에 체결되고 열 커플링된 냉각 플레이트 ― 냉각 플레이트는, 냉각 플레이트로부터의 열을 전달하기 위한 열 전달 유체를 운반하기 위한 냉각 채널을 가짐 ―, 퍽에 대향하여 냉각 플레이트에 체결된 베이스 플레이트, 및 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이로부터 주변 공기를 밀어보내기(drive) 위해, 압력 하에서 건성(dry) 가스를 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이의 공간에 공급하기 위한, 베이스 플레이트의 건성 가스 유입구를 갖는다.
[0006] 본 발명의 실시예들은, 첨부한 도면들의 도들에서 제한이 아니라 예로써 예시되며, 첨부한 도면들에서는:
[0007] 도 1은, 본 발명의 실시예에 따른, 웨이퍼를 지지하기 위한 정전 척의 부분의 등각 단면도이고;
[0008] 도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 정전 척의 베이스 플레이트의 부분의 등각 평면도이며;
[0009] 도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 정전 척의 대안적인 베이스 플레이트의 부분의 등각 평면도이고;
[0010] 도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 페데스탈(pedestal)의 가열 플레이트의 등각 저면도이며;
[0011] 도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 정전 척을 위한 건성 가스 전달 시스템의 도면이고;
[0012] 도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 척 조립체를 포함하는 플라즈마 에칭 시스템의 개략도이다.
[0013] 이하의 설명에서, 많은 세부 사항들이 설명되지만, 본 발명은 이러한 특정 세부 사항들 없이 실시될 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 몇몇 경우들에서, 잘 알려진 방법들 및 디바이스들은, 본 발명을 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 상세한 것 보다는 블록도 형태로 도시된다. 본 명세서 전체에 걸친 "실시예" 또는 "일 실시예"에 대한 언급은, 실시예와 관련하여 설명된 특정한 피처(feature), 구조, 기능 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 다양한 곳들에서 "실시예에서" 또는 "일 실시예에서"라는 문구의 출현은, 반드시 본 발명의 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 피처들, 구조들, 기능들 또는 특성들은 하나 또는 그 초과의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 예컨대, 제 1 실시예는, 2개의 실시예들과 연관된 특정한 피처들, 구조들, 기능들 또는 특성들이 상호 배타적이지 않은 어디에서나 제 2 실시예와 결합될 수 있다.
[0014] 프로세싱 챔버를 사용한 반도체, 마이크로머신, 및 다른 컴포넌트들의 생산에서, 프로세스들 중 일부는 고온에서 수행되고, 다른 프로세스들은 저온에서 수행된다. 프로세스들 중 일부는 고압 또는 저압 또는 진공 압력에서 수행될 수 있다. 더 차가운(cooler) 프로세스들 동안 주변 공기가 척 또는 페데스탈 내로 운반될 수 있고, 그런 다음에 장비의 표면들 상에 응축될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 질소와 같은 건성 가스가 주변 공기 및 주변 공기의 수분을 퍼징하는 데에 사용될 수 있다. 건성 가스는 주변 공기를 천천히 밀어보내기 위해 보통의(modest) 압력 하에서 척 또는 페데스탈 내로 밀어넣어질 수 있다. 이러한 가스는 본원에서 건성 가스 또는 퍼지 가스로 지칭될 것이고, N2 가스 또는 작업물 지지부의 내부 표면들로부터 임의의 원치 않는 유형의 수분을 제거하기에 적합한 임의의 다른 가스일 수 있다.
[0015] 퍼지 가스의 유동은, 전용(dedicated) 가스 유입구들을 척의 내부에 제공하는 것에 의해 제어될 수 있다. 일단 척 내로 전도되면, 퍼지 가스가, 임의의 개구부를 투과하여 임의의 수분을 척의 작은 갭들 및 공간들을 통해 척 밖으로 밀어내는 것이 허용될 수 있다. 퍼지 가스가 습한(moist) 공기를 척 밖으로 밀어낼 수 있게 하는 데에 브리더(breather) 튜브들이 사용될 수 있다.
[0016] 척 컴포넌트들 중 하나의 컴포넌트의 표면에 채널들을 형성하는 것에 의해 척 내에서 가스 유동이 더 안내될 수 있으며, 채널들은 하나 또는 그 초과의 방향들로 유동을 증가시키거나 가스를 안내하는 데에 사용될 수 있다. 다수의 플레이트들로 만들어진 척의 경우, 채널들은 플레이트들 중 하나의 플레이트의 표면 상의 그루브들의 형태일 수 있다.
[0017] 도 1은, 예컨대, 도 6의 챔버와 같은 챔버에서의 프로세싱을 위해 웨이퍼를 지지하기 위한 정전 척(202)의 부분의 등각 단면도이다. 유전체 퍽(204)은, 웨이퍼를 지탱하기 위해, 척의 정상부에 있다. 차례대로, 유전체 퍽은 정상부 플레이트(206)에 의해 지지되고, 정상부 플레이트(206)는 냉각 플레이트(208)에 의해 지지되며, 냉각 플레이트(208)는 베이스 플레이트(210)에 의해 지탱된다. 냉각 플레이트는 정상부 플레이트에 체결되고 열 커플링된다. 베이스 플레이트는 퍽에 대향하여 냉각 플레이트에 체결된다. 베이스 플레이트는 샤프트(212)에 의해 지탱된다. 척은 진공 척, 페데스탈, 캐리어, ESC, 또는 유사한 타입의 디바이스일 수 있다.
[0018] 샤프트 및 베이스 플레이트는, Rexolite®와 같은 열경화성 폴리스티렌을 포함하여 다양한 상이한 강성의 유전체 및 열 절연 재료들로 구성될 수 있다. 대안적으로, 샤프트 및 베이스 플레이트는 세라믹, Inconel®, 알루미늄 옥사이드들, 및 다양한 다른 재료들로 구성될 수 있다. 본 발명은 진공 척(202)의 맥락으로 설명할 것이지만, 대안적으로, 척은 유전체 퍽(204)에 맞대어(against) 웨이퍼를 홀딩하기 위해, 전자기력, 정전기력, 진공, 및 접착제를 포함하여 여러 가지 다른 기술들 중 임의의 기술을 사용할 수 있다.
[0019] 냉각 플레이트는, 냉각제 플레이트(208)를 통해 냉각제를 운반하기 위해 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들(222)을 갖는다. 냉각제가 척(202) 내로 다시 펌핑되기 전에 냉각제의 온도를 제어하기 위해, 냉각제는 샤프트(212)를 통해 공급되고, 샤프트로부터 열 교환기들(177)로 펌핑된다. 냉각제(coolant) 플레이트는 O-링들(224)에 의해 베이스 플레이트(210)에 맞대어 밀봉된다.
[0020] 정상부 플레이트는 선택적으로, 저항성 가열기들(도시되지 않음)을 수반한다. 저항성 가열기들은 정상부 플레이트의 정상부 표면에 부착될 수 있거나, 정상부 플레이트의 구조 내에 내장될 수 있다. 가열기들은 샤프트(212)를 통해 전류 공급부에 의해 전력을 공급받는다. 동작 시에, 정상부 플레이트 가열기들이 열을 퍽(204)에 제공하는 동안 냉각 플레이트는 열을 제거한다. 이는, 가열기에 대한 구동 전류를 감소시키는 것에 의해 온도가 간단하게 감소될 수 있도록, 열의 어떠한 축적도 방지한다. 냉각 채널과 가열기의 조합된 효과는 웨이퍼 온도에 대해서 온도 제어기에 의한 정밀한 제어를 제공하는 것이다.
[0021] 몇몇 실시예들에서, 가열기들은, 인가되는 전류에 대한 응답으로 열을 생성하는 저항성 가열기들이다. 척은 또한, 유전체 퍽의 또는 상부 플레이트의 열을 감지하기 위해, 온도 센서(143), 예컨대, 열전대를 포함한다. 가열기는, 도 1의 온도 제어기(175)와 같은 외부 제어기로부터 가열 전류를 수용하기 위해, 샤프트(212)를 통해 이어지는 와이어 도관을 통해 커플링된다. 대안적으로, 가열기들이 제공되지 않으며, 웨이퍼는 프로세싱 챔버 내에서 웨이퍼에 적용되는 조건들에 의해 가열된다.
[0022] 베이스 플레이트 및 냉각 플레이트는, 베이스 플레이트의 바닥부로부터 냉각 플레이트의 정상부로 그리고 따라서 냉각 플레이트와 정상부 플레이트(206) 사이의 공간으로 연장되는 원통형 보어들(bores)(226)을 갖는다. 원통형 보어들은, 공기가 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이에서 그리고 냉각 플레이트와 정상부 플레이트 사이에서 유동할 수 있게 하기 위해, 브리더 튜브들로서 역할을 한다. 브리더 튜브들은 척의 내부가 주변 공기 압력의 변화들에 적응할 수 있게 한다. 이는, 상이한 유형들의 제조 프로세스들 동안에 척이 진공 챔버들 및 고압 챔버들에서 안정적인 상태를 유지할 수 있게 한다.
[0023] 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이에 작은 갭(228)이 있다. 냉각 플레이트와 정상부 플레이트 사이에 유사한 작은 갭(230)이 있다. 다양한 위치들에 O-링들(224)이 있지만, 이들은 특정 채널들을 밀봉하도록 의도되며, 표면들 사이의 전체 갭을 밀봉하도록 의도되지는 않는다. 갭들(228, 230)은 브리더 튜브들(226)을 통하는 주변 공기에 대해 그리고 샤프트(212)에 대해 개방된다. 일 실시예에서, 샤프트(212)는 중앙 샤프트이다. 브리더 튜브들 및 중앙 샤프트는 주변 공기가 작은 갭들에 진입하고 그로부터 떠날 수 있게 한다. 이는, 압력이 척의 내부와 외부에서 동일해질 수 있게 한다. 제조 프로세스들이 과도한 주변 공기 압력 차이들을 나타낼 수 있기 때문에, 개방된 내부는 척의 신뢰성을 향상시킨다.
[0024] 더 차가운 프로세스들에서, 주변 공기는 수분 및 다른 오염 물질들을 포함할 수 있다. 이러한 수분은 주변 공기에 의해 운반되며, 플레이트들 사이의 작은 갭들 및 척 내의 다른 개방된 공간들에 진입하는 것이 허용된다. 열 및 정전기 사이클링과 같은 일부 조건들 하에서, 수분이 척의 내부 표면들 상에 응축된다. 수분이 이러한 표면들 상에 증착된 이후에, 수분은 이러한 내부 표면들을 부식시키거나, 마모시키거나, 또는 다른 방식으로 열화시킬 수 있다. 부가적으로, 물 응축 및 다른 재료의 응축의 경우, 증착된 물 또는 다른 재료들은 프로세싱 챔버의 전자기장들, 예컨대, 플라즈마 및 이온 장들(fields)과 상호작용하여, 챔버에서 수행되고 있는 제조 프로세스들을 방해할 수 있다.
[0025] 이러한 지역들을 외부 공기 진입으로부터 밀봉하는 것이 가능하지만, 이는, 압력 차가 척에 응력을 가할 수 있게 하며, 척에 손상을 줄 수 있거나 척의 서비스 수명을 감소시킬 수 있다. 이러한 지역들을 밀봉하는 대신에, 질소와 같은 건성 가스가 이러한 지역들 내로 펌핑되어 지역들을 플러싱하여(flush) 어떠한 수분들도 제거한다. 건성 가스의 소스를 연결하기 위해, 하나 또는 그 초과의 입력 커넥터들(232)이 베이스 플레이트 상에 제공된다. 입력 커넥터는, 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이의 작은 갭(228) 내에 건성 가스를 피딩하기 위해, 베이스 플레이트를 통해 보어에 커플링된다.
[0026] 도 2는 베이스 플레이트(210)의 부분을 위에서 바라본 등각도이다. 베이스 플레이트는, 냉각 플레이트를 부착시키기 위한 볼트 홀들(254)을 갖는 외측 림(rim)(252)을 포함한다. 냉각 플레이트는 외측 림에 맞대어 또는 다른 외측 표면에 맞대어 안착될(seat) 수 있다. 도 1의 예에서, 에지 근처에서, 베이스 플레이트에 맞대어 안착된 냉각 플레이트에 O-링(224)이 있다. 베이스 플레이트는 중앙 샤프트(212)에 대한 개구부를 가지며, 전기 및 유체 도관들이 냉각 및 정상부 플레이트들의 컴포넌트들과 연결되기 위해 중앙 샤프트(212)를 통과한다. 온도 프로브들, 개별 와이어링 디바이스들, 부착 스크류들, 등과 같은 다른 컴포넌트들 및 피팅들(fittings)이 통과할 수 있는 다른 홀들(256, 262)이 또한 존재할 수 있다.
[0027] 베이스 플레이트는, 압력 하에서 건성 가스를 수용하기 위해, 베이스 플레이트의 바닥부 표면 상의 피팅들을 이용하여 끼워맞춤된다. 베이스 플레이트는 정상부 표면 상에 개구부 또는 배출구(260)를 갖고, 개구부 또는 배출구(260)를 통해 건성 가스가 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이의 작은 갭(228)으로 빠져나간다. 가스 소스(181)로부터의 저압이 건성 가스를 이러한 갭 내로 가압한다. 배출구(260)로부터, 건성 가스가 퍼져서 작은 갭을 채울 수 있다. 건성 가스는 시일(224)에 의해 베이스 플레이트의 에지 주위로 제한되며, 갭 내로의 가스의 연속된 유동은 작은 갭의 임의의 액세싱 가능한 공동들 및 척의 임의의 다른 공동들 내로 가스를 가압할 것이다.
[0028] 연속된 건성 가스 유동에 의해, 건성 가스는 결국, 중앙 샤프트(212)를 통해 척 밖으로 흘러나올 것이다. 중앙 샤프트는 냉각제 튜브들, 와이어링, 및 다른 도관들을 포함하지만, 중앙 샤프트 내의 상이한 컴포넌트들 사이에 공간들이 있도록, 밀봉되지 않는다. 이러한 공간들은, 건성 가스가 샤프트를 통해 상하로 유동하는 것을 허용한다. 다른 애플리케이션들에서, 건성 가스가 척 밖으로 흘러나가는 것을 허용하기 위해, 특별히 제조된 가스 도관들이 중앙 샤프트에 또는 다른 위치들에 있을 수 있다. 예시된 예에서, 브리딩 튜브들(226)이 이러한 기능을 수행한다. 그러나, 중앙 샤프트가 가스가 더 자유롭게 유동하는 것을 허용하기 때문에, 브리더 튜브들을 통하는 것보다 더 많은 가스가 중앙 샤프트를 통해 척 밖으로 흘러나간다. 이러한 방식으로, 건성 가스는 습한 주변 공기를 척 밖으로 밀어내고, 척 내부의 임의의 응축을 감소시킨다.
[0029] 건성 가스의 유동은, 배출구(260)의 포지션을 선택하는 것에 의해, 그리고 또한, 베이스 플레이트의 정상부 표면을 성형하는(shaping) 것에 의해 영향받을 수 있다. 베이스 플레이트의 정상부 표면은, 냉각 플레이트와 대면하는(facing) 표면이다. 건성 가스 유동을 특정한 방향들로 촉진하거나(encourage), 유도하거나(lead), 또는 안내하기(guide) 위해, 그루브들(264)이 베이스 플레이트의 이러한 정상부 표면에 형성될 수 있다. 건성 가스는 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이에서 유동한다. 건성 가스가 특정 압력에 의해 배출구를 빠져나가기 때문에, 건성 가스는 최소 저항을 갖는 경로들을 따라 더 높은 유동을 가질 것이다. 그루브들 및 다른 표면 형성(surfacing)은 임의의 원하는 경로를 따라서 저항을 감소시키는 데에 사용될 수 있다. 이는 건성 가스를 의도된 방향으로 유도한다. 그루브들은 베이스 플레이트 내에 기계가공될 수 있거나, 또는 그루브들은 성형되거나(molded), 주조되거나(cast), 또는 다양한 다른 방법들 중 임의의 방법으로 형성될 수 있다.
[0030] 도 2의 그루브들은 건성 가스 배출구(260)에 연결되고, 건성 가스를 림 근처의, 베이스 플레이트의 외측 에지를 향해서, 순환(circular) 경로로 유도한다. 에지로부터, 그루브는 가스 유동을 다시 중앙 샤프트(212)로 안내한다. 이러한 곡선 경로는 가스를 에지를 향하여 끌어들이고 다시 되돌리는 경향이 있으며, 배출구로부터의 유동을 촉진한다. 건성 가스는 그루브 내에 가둬지는 것이 아니라, 그루브의 안과 밖으로, 플레이트들 사이의 작은 갭으로 유동한다. 그루브는 또한 지선(spur; 266)을 포함한다. 이러한 지선은, 주 경로와 상이한 방향으로, 그루브의 주 곡선 경로로부터 브리더 튜브(226)로 이어진다. 지선은, 건성 가스가 브리더 튜브로 더 쉽게 유동할 수 있게 한다. 도 1 에 도시된 바와 같은 브리더 튜브는 건성 가스를 냉각 플레이트와 정상부 플레이트 사이의 작은 갭(230)까지 유도한다. 브리더 튜브는 또한, 건성 가스를 베이스 플레이트의 바닥부로 그리고 챔버 밖으로 유도한다.
[0031] 냉각 플레이트와 정상부 플레이트 사이에 그루브들을 형성하기 위해, 유사한 접근법이 사용될 수 있다. 그루브들은 냉각 플레이트의 정상부 표면 상에 또는 정상부 플레이트의 바닥부 표면 상에 있을 수 있다. 유사하게, 도 2에 도시된 그루브들과 유사한 그루브들이, 대향하는 표면 상에 협소한 갭으로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 베이스 플레이트의 정상부 표면 상에 그루브들을 형성하는 대신에, 그루브들은 오히려 냉각 플레이트의 바닥부 표면 상에 형성될 수 있다. 일부는 베이스 플레이트 상에 있고 일부는 냉각 플레이트 상에 있는, 그루브들의 조합된 패턴이 또한 사용될 수 있다.
[0032] 도 3은, 대안적인 베이스 플레이트의 부분 또는 동일한 베이스 플레이트의 다른 부분을 위에서 바라본 등각도이다. 베이스 플레이트(211)는, 베이스 플레이트가 다른 플레이트들 및 장비에 부착될 수 있게 하기 위해, 일련의 부착 피팅들(272)을 갖는 외측 림(270)을 갖는다. 베이스 플레이트는 다른 연결들 및 피팅들을 위한 다양한 홀들 및 개구부들(274)을 갖는다.
[0033] 베이스 플레이트의 정상부에는, 건성 가스 배출구(282)에 연결되는 직선 그루브(276)가 있다. 직선 그루브는, 직선 그루브가 정상부 플레이트 상의 상이한 점들에 연결되고 정상부 플레이트의 표면에 걸쳐서 건성 가스를 상이한 위치들로 안내할 수 있게 하는 상이한 세그먼트들(276, 278, 280)을 갖는다. 특히, 중앙 샤프트(212)로의 경로(278), 및 브리더 튜브(226)로의 경로가 존재한다. 이러한 그루브들의 직선 경로는, 상기 설명된 그루브들의 곡선 경로보다, 유동에 대해 더 낮은 저항을 나타낸다. 또한, 직선 세그먼트(276)로부터 연장되며 직선 세그먼트(276)에 연결되는 곡선 지선(284)이 존재한다. 곡선 세그먼트는 건성 가스를, 더 많은 건성 가스가 요구되는 지역으로 유도한다. 이는, 동일한 표면 상의 그루브들에 대한 곡선 경로와 직선 경로의 조합을 보여준다.
[0034] 베이스 플레이트의 정상부 표면의 더 많은 또는 더 적은 부분이 그루브들을 가질 수 있다. 더 많은 또는 더 적은 그루브들이 존재할 수 있고, 그루브들의 경로들이 상이한 목적들에 맞도록 선택될 수 있다. 곡선 그루브들 및 직선 그루브들이, 정상부 플레이트 상의 상이한 위치들에 대해서 사용되거나 조합될 수 있다. 그루브들의 깊이 및 폭은, 그루브의 경로를 따라 요구되는 유량을 제공하도록 적응될 수 있다. 플레이트들 사이의 대략 수 밀리미터인 갭의 경우, 1-10mm 폭 및 1-10mm 깊이인 그루브가, 현저한 양의 유동을 그루브를 따라서 그리고 그루브에 유도한다. 더 많은 유동 용적을 제공하기 위해 깊이가 증가될 수 있으며, 더 큰 유동 속도를 제공하기 위해 폭이 증가될 수 있다.
[0035] 도 4는, 도 5의 조립된 ESC의 등각도이다. 지지 샤프트(212)는 열 절연체(216)를 통해 베이스 플레이트(210)를 지지한다. 냉각 플레이트(208) 및 가열기 플레이트(206)는 지지 플레이트에 의해 지탱된다. 정상부 가열기 플레이트(206)는 가열기 플레이트의 정상부 표면(205) 상에서 퍽(204)을 지탱한다. 차례대로, 작업물(도시되지 않음)은 퍽 위에 지탱되고, 정전기적으로 또는 다른 방식으로 부착될 수 있다.
[0036] 일차 지지 샤프트(212)는, 지지 샤프트와 베이스 플레이트 사이의 절연된 열 차단부(thermal break; 216)를 이용하여 베이스 플레이트(210)를 지지한다. 샤프트는 내부가 중공이며, 척의 정상부에 공급되는 전도체들, 가스들, 및 다른 재료들을 위한 도관들을 포함한다. 베이스 플레이트는 냉각 플레이트(208)를 지지한다. 냉각 플레이트는 전형적으로, 알루미늄으로 기계가공되고 그런 다음에 냉각 채널들 각각을 위한 탄성중합체 캡들로 커버된다.
[0037] 냉각 플레이트는 유전체 퍽(204) 및 정상부 플레이트를 통해 작업물로부터 열을 흡수한다. 냉각 플레이트는 또한, 정상부 플레이트 가열기들로부터 열을 흡수한다. 정상부 플레이트(206)의 정상부 표면(205)은 실리콘과 같은 고온 접착제를 이용하여 유전체 퍽(204)에 본딩 결합된다. 퍽은 전형적으로 세라믹이지만, 대안적으로, 다른 재료들로 만들어질 수 있다. 정전 척의 경우에, 실리콘 기판과 같은 작업물을 그립핑(grip)하기 위한 정전기장을 생성하기 위해 전극들(도시되지 않음)이 퍽 내에 내장된다.
[0038] 베이스 플레이트(210)는 냉각 플레이트(208)에 구조적 보강을 제공한다. 베이스 플레이트는, 냉각 플레이트와 비교하여 더 낮은 열 전도율 또는 열악한 열 전도율을 갖는 강성 재료로 형성될 수 있다. 이는, 베이스 플레이트를 통한, 냉각 채널들 간의 열 유동을 막는다. 베이스 플레이트는 폴리스티렌, 티타늄, 알루미나, 세라믹, 스테인레스 스틸, 니켈 및 유사한 재료들로 형성될 수 있다. 이는 일체로(single piece) 형성될 수 있거나, 여러 가지 파트들이 함께 납땜되어 형성될 수 있다. 베이스 플레이트는, 특정 구현예에 따라, 냉각 플레이트에 볼트 결합(bolted), 스크류 결합(screwed), 또는 리벳 결합(riveted)될 수 있다.
[0039] 베이스 플레이트(210)는 샤프트(212) 상에서 지탱된다. 샤프트는 내부가 중공이며, 척의 정상부에 공급되는 전도체들, 가스들, 및 다른 재료들을 위한 도관들을 포함한다. 샤프트와 베이스 플레이트 사이의 열 전도를 감소시키기 위해, 아이솔레이터(isolator; 216)가 금속 샤프트와 금속 베이스 플레이트(210) 사이에 위치된다. 이는 샤프트를 더 차갑게 유지시키고, 또한, 샤프트에 부착될 수 있는 임의의 핸들링 메커니즘으로부터 열을 차폐한다(shield).
[0040] 도 5는, 건성 가스 공급 시스템 및 대안적인 작업물 지지부의 개략도이다. 차가운(cold) 공기 프로세싱 챔버(502)는 챔버의 바닥부 부근에 장착된 작업물 지지부(504)를 갖는다. 작업물 지지부는, 실리콘 웨이퍼를 지지하기 위한 정전 척일 수 있거나, 또는 갈륨 비소, 니오브산 리튬, 세라믹, 및 다른 재료들과 같은 다른 재료들로 만들어진 다른 작업물들을 위한 페데스탈 또는 다른 캐리어와 같은 다른 지지부일 수 있다.
[0041] 척(504)은, 캐소드 플레이트(508)에 부착된 유전체 플레이트(506)에 의해 지지된다. 슈라우드(shroud) 또는 커버(510)는, 캐소드의 부착물들 및 피팅들을 보호하고 커버하기 위해, 캐소드의 바닥부에 장착된다. 이러한 부착물들은 2개의 질소 가스(N2) 유입구 피팅들(528)을 포함한다. N2 소스(520)는, 압력 하에서, N2와 같은 건성 가스를 제어 밸브(522)에 제공한다. 가스는 소스로부터 제어 밸브로, 그리고 그런 다음에 티(tee)와 같은 제 1 분배기(524)로, 그리고 다른 티와 같은 다른 제 2 분배기(526)를 통해, 캐소드의 2개의 건성 가스 부착 피팅들(528)로 유동한다. 도시되고 상기 설명된 바와 같이, 피팅은 캐소드를 통해 베이스 플레이트(506)에 연결된다.
[0042] 또한, 건성 가스는 제 1 분배기(524)로부터 임의의 다른 원하는 컴포넌트들에 제공될 수 있다. 예시적인 예에서, 제 1 분배기는, 열 교환기(512) 및 제어 밸브(514)에 대한 인터페이스로서 역할을 하는 인터페이스 박스(516)에 커플링된다. 그러한 예에서, 건성 가스는 척에 대해, 그리고 또한, 인터페이스 박스에 대해 퍼지 가스로서 역할을 한다. 이는, 양쪽 모두의 지역들에서의 응축을 감소시킨다. 건성 가스가, 특정 하드웨어 구성에 바람직할 수 있는 다른 컴포넌트들에 제공될 수 있다.
[0043] 도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 척 조립체(142)를 포함하는 플라즈마 에칭 시스템(100)의 개략도이다. 플라즈마 에칭 시스템(100)은 당업계에 알려진, Enabler®, DPS II®, AdvantEdge™ G3, EMAX®, Axiom®, 또는 MesaTM 챔버들과 같은 (그러나 이에 제한되지는 않으며, 이들 모두는 미국 캘리포니아 소재의 Applied Materials에 의해 제조됨) 임의의 타입의 고성능 에칭 챔버일 수 있다. 다른 상업적으로 이용 가능한 에칭 챔버들이 유사하게, 본원에서 설명되는 척 조립체들을 활용할 수 있다. 예시적인 실시예들이 플라즈마 에칭 시스템(100)의 맥락에서 설명되지만, 본원에서 설명되는 척 조립체는 또한, 임의의 플라즈마 제조 프로세스를 수행하는 데에 사용되는 다른 프로세싱 시스템들(예컨대, 플라즈마 증착 시스템들, 등)에 적응 가능하다.
[0044] 도 6을 참조하면, 플라즈마 에칭 시스템(100)은 접지된(grounded) 챔버(105)를 포함한다. 프로세스 가스들은, 질량 유동 제어기(149)를 통해서 챔버에 연결된 가스 소스(들)(129)로부터 챔버(105)의 내부로 공급된다. 챔버(105)는 고용량 진공 펌프 스택(high capacity vacuum pump stack; 155)에 연결된 배기 밸브(151)를 통해 진공배기된다(evacuated). 플라즈마 전력이 챔버(105)에 인가될 때, 프로세싱 영역에서 작업물(110) 위에 플라즈마가 형성된다. 플라즈마를 에너자이징(energize)하기 위해, 플라즈마 바이어스(bias) 전력(125)이 척 조립체(142) 내에 커플링된다. 플라즈마 바이어스 전력(125)은 전형적으로, 약 2MHz 내지 60MHz의 낮은 주파수를 가지며, 예컨대, 13.56MHz 대역(band)에 있을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 플라즈마 에칭 시스템(100)은, RF(무선 주파수) 매치(127)에 연결된, 약 2MHz 대역에서 동작하는 제 2 플라즈마 바이어스 전력(126)을 포함한다. 플라즈마 바이어스 전력(125)이 또한, RF 매치에 커플링되며, 구동 전류(128)를 공급하기 위해 전력 도관을 통해 하부 전극에 또한 커플링된다. 플라즈마를 유도성으로(inductively) 또는 용량성으로(capacitively) 에너자이징하기 위해, 고주파수 소스 전력을 제공하도록, 플라즈마 소스 전력(130)이, 다른 매치(도시되지 않음)를 통해 플라즈마 생성 엘리먼트(135)에 커플링된다. 플라즈마 소스 전력(130)은 플라즈마 바이어스 전력(125)보다 더 높은, 예컨대, 100 내지 180MHz의 주파수를 가질 수 있으며, 예컨대, 162MHz 대역에 있을 수 있다.
[0045] 작업물(110)은 개구부(115)를 통해 로딩되며(loaded) 챔버 내부의 척 조립체(142)에 클램핑된다. 반도체 웨이퍼와 같은 작업물(110)은 임의의 웨이퍼, 기판, 또는 반도체 프로세싱 분야에서 채용되는 다른 작업물일 수 있으며, 이러한 점에 있어서 본 발명은 제한되지 않는다. 작업물(110)은, 척 조립체의 냉각 베이스 조립체(144) 위에 배치된, 척 조립체의 퍽 또는 유전체 층의 정상부 표면 상에 배치된다. 클램프 전극(도시되지 않음)은 유전체 층 내에 내장된다(embedded). 특정 실시예들에서, 척 조립체(142)는 전기 가열기들(도시되지 않음)을 포함한다. 가열기들은 동일한 또는 상이한 온도 설정점들에 대해 독립적으로 제어가능할 수 있다.
[0046] 시스템 제어기(170)는, 챔버에서의 제조 프로세스를 제어하기 위해, 여러 가지 다양한 시스템들에 커플링된다. 제어기(170)는, 온도 제어 알고리즘들(예컨대, 온도 피드백 제어)을 실행하기 위한 온도 제어기(175)를 포함할 수 있고, 소프트웨어 또는 하드웨어이거나 또는 소프트웨어와 하드웨어 양자 모두의 조합일 수 있다. 온도 제어기는 척의 열 센서(143)로부터 온도 정보를 수신하고 그런 다음에 그에 따라서 가열기들 및 열 교환기들을 조정한다. 오직 하나의 열 센서만 도시되었지만, 특정 구현예들에 따라서, 많은 상이한 위치들에 더 많이 있을 수 있다. 시스템 제어기(170)는 또한, 중앙 처리 장치(172), 메모리(173), 및 입력/출력 인터페이스(174)를 포함한다. 온도 제어기(175)는 제어 신호들 또는 구동 전류(128)를 가열기들로 출력하여, 가열 레이트에, 그리고 따라서 작업물과 척 조립체(142)의 각각의 가열기 구역 사이의 열 전달 레이트에 영향을 미친다.
[0047] 실시예들에서, 가열기들에 부가하여, 하나 또는 그 초과의 냉각제 온도 구역들이 있을 수 있다. 냉각제 구역들은, 온도 피드백 루프에 기초하여 제어되는 유동 제어를 갖는 열 전달 유체 루프들(loops)을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 온도 제어기(175)는, 특정 구현예에 따라, 제어 라인(176)을 통해 열 교환기(HTX)/칠러(chiller)(177)에 커플링된다. 제어 라인은, 온도 제어기가 열 교환기의 온도, 유량, 및 다른 파라미터들을 설정할 수 있게 하는 데에 사용될 수 있다. 척 조립체(142)의 도관들을 통하는 냉각제 또는 열 전달 유체의 유량은 대안적으로 또는 부가적으로, 열 교환기에 의해 제어될 수 있다.
[0048] 척 조립체(142)의 유체 도관들과 열 교환기/칠러(177) 사이의 하나 또는 그 초과의 밸브들(185)(또는 다른 유동 제어 디바이스들)은, 열 전달 유체의 유량을 독립적으로 제어하기 위해, 온도 제어기(175)에 의해 제어될 수 있다. 온도 제어기는 또한, 열 전달 유체를 냉각시키기 위해, 열 교환기에 의해 사용되는 온도 설정점을 제어할 수 있다.
[0049] 열 전달 유체는, 탈이온수(deionized water)/에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 3M으로부터의 Fluorinert® 또는 Solvay Solexis, Inc.로부터의 Galden®과 같은 불화 냉각제(fluorinated coolant), 또는 과불화 불활성 폴리에테르들(perfluorinated inert polyethers)을 함유한 것과 같은 임의의 다른 적합한 유전체 유체들과 같은 (그러나 이에 제한되지는 않음) 액체일 수 있다. 본 설명은 플라즈마 프로세싱 챔버의 맥락에서 진공 척을 설명하지만, 본원에서 설명되는 원리, 구조들, 및 기법들은 여러 가지 다양한 챔버들에서 그리고 여러 가지 다양한 프로세스들을 위해, 여러 가지 다양한 작업물 지지부들과 함께 사용될 수 있다.
[0050] 프로세싱 시스템(100)은 또한, 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 밸브(182)를 통해 척 조립체(142)에 커플링된 건성 가스 소스(181)를 포함한다. 건성 가스 소스는 N2, 또는 수분을 척 밖으로 퍼징하기에 적합한 임의의 다른 가스의 소스일 수 있다. 건성 가스 소스는 또한, 다른 컴포넌트들로부터 가스를 퍼징하기 위해, 다른 컴포넌트들에 커플링될 수 있다. 설명된 바와 같이, 가스는 척에 공급되지만, 챔버에 진입하는 것은 허용되지 않는다. 작업물(110)에 적용되는 제조 프로세스들을 지원하기 위해, 반응성 가스들(129)의 개별 소스가 제공된다. 건성 가스 소스는, 특정 구현예에 따라, 다른 프로세스들을 지원하는 데에 사용될 수 있다.
[0051] 동작 시에, 작업물은 제조 프로세스들을 위해 챔버의 개구부를 통해 이동되고 캐리어의 퍽에 부착된다. 작업물이 프로세싱 챔버에 있고 캐리어에 부착되어 있는 동안, 다양한 상이한 제조 프로세스 중 임의의 것이 작업물에 적용될 수 있다. 프로세스 동안 그리고 선택적으로 프로세스 이전에, 압력 하에서 건성 가스가 베이스 플레이트의 건성 가스 유입구에 공급된다. 압력은 건성 가스를 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이의 공간 내로 밀어넣는다. 가스 유동은 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이로부터 주변 공기를 밀어보낸다.
[0052] 요약하면, 건성 가스 유입구에 양압을 인가함으로써 캐리어 내의 건성 가스 및 임의의 다른 가스가 캐리어의 배출구들을 통해 배출되도록 밀려난다. 중앙 샤프트 및 브리더 튜브들에 배출구들이 있다. 캐리어의 특정 설계에 따라, 다른 배출구들이 또한 있을 수 있다. 예컨대, 건성 가스를 공급하는 것은, 건성 가스를 중앙 샤프트를 통해 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이로, 그리고 캐리어를 빠져나가도록 베이스 플레이트와 냉각 플레이트 사이로부터 중앙 샤프트를 통해 밀어보낸다. 그루브들은 또한, 건성 가스가 중앙 샤프트 및 임의의 이용 가능한 개구부들을 통해 빠져나가도록, 압력이 베이스 플레이트에 걸쳐 건성 퍼지 가스를 밀어보낼 때까지, 공급되는 건성 가스를 중앙 샤프트로 그리고 캐리어의 임의의 다른 의도된 지역으로 유도한다.
[0053] 본 발명의 상세한 설명 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명백히 달리 나타내지 않는 한, 또한 복수의 지시대상들도 포함하도록 의도된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "및/또는"이라는 용어는, 연관된 열거된 항목들 중 하나 또는 그 초과의 임의의 그리고 모든 가능한 조합들을 지칭하고 그리고 포함한다는 것이 또한 이해될 것이다.
[0054] "커플링된(coupled)" 및 "연결된(connected)"이라는 용어들은, 이들의 파생어들과 함께, 본원에서 컴포넌트들 간의 기능적 또는 구조적 관계들을 설명하는 데에 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 서로에 대해 동의어들로서 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 그보다는, 특정한 실시예들에서, "연결된"은 둘 또는 그 초과의 엘리먼트들이 서로 직접적으로 물리적, 광학적 또는 전기적으로 접촉하고 있음을 나타내기 위해 사용될 수 있다. "커플링된"은, 둘 또는 그 초과의 엘리먼트들이 서로 직접적으로 또는 (그들 사이의 다른 개재된 엘리먼트들과 함께) 간접적으로 물리적, 광학적 또는 전기적으로 접촉하고 있음을, 그리고/또는 둘 또는 그 초과의 엘리먼트들이 (예컨대, 원인 결과 관계로서) 서로 협동하거나 상호 작용한다는 것을 나타내기 위해 사용될 수 있다.
[0055] 본원에서 사용되는 바와 같은 "위에(over)", "하에(under)", "사이에(between)", 및 "상에(on)"라는 용어들은, 그러한 물리적 관계들이 주목할만한, 하나의 컴포넌트 또는 재료 층의, 다른 컴포넌트들 또는 층들에 대한 상대적인 포지션을 지칭한다. 예컨대, 재료 층들의 맥락에서, 다른 층 위에 또는 하에 배치된 하나의 층은, 다른 층과 직접적으로 접촉할 수 있거나 하나 또는 그 초과의 개재 층들을 가질 수 있다. 또한, 2개의 층들 사이에 배치된 하나의 층은, 2개의 층들과 직접적으로 접촉할 수 있거나 하나 또는 그 초과의 개재 층들을 가질 수 있다. 반면에, 제 2 층 "상의" 제 1 층은 제 2 층과 직접적으로 접촉한다. 유사한 구별들이, 컴포넌트 조립체들의 맥락에서 이루어져야 한다.
[0056] 상기 설명은 예시적인 것으로 의도되며, 제한적으로 의도되지 않음이 이해되어야 한다. 예컨대, 도면들의 흐름도들은 본 발명의 특정 실시예들에 의해 수행되는 동작들의 특정 순서를 도시하지만, 그러한 순서가 필수적인 것은 아니라는 점이 이해되어야 한다(예컨대, 대안적인 실시예들이 동작들을 상이한 순서로 수행할 수 있고, 특정 동작들을 조합할 수 있으며, 특정 동작들을 중첩할 수 있는 것 등등이다). 또한 많은 다른 실시예들은 상기 설명을 읽고 이해함에 따라 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명은 특정한 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 설명된 실시예들에 제한되지 않고, 첨부된 청구항들의 사상과 범위 내의 수정 및 변경에 의해 실시될 수 있음이 인지될 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는, 첨부된 청구항들, 그리고 그러한 청구항들에 권리가 부여되는 등가물들의 전체 범위에 관하여 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 장치로서,
    제조 프로세스들을 위해 작업물(workpiece)을 지탱하기 위한 퍽;
    상기 퍽에 열 커플링된(thermally coupled) 정상부 플레이트;
    상기 정상부 플레이트에 체결되고 열 커플링된 냉각 플레이트 ― 상기 냉각 플레이트는, 상기 냉각 플레이트로부터 열을 전달하기 위한 열 전달 유체를 운반하기 위한 냉각 채널을 가짐 ―;
    상기 퍽에 대향하여 상기 냉각 플레이트에 체결된 베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터 주변 공기를 밀어보내기 위해, 상기 베이스 플레이트의 주변부와 중앙 샤프트 사이에 포지셔닝된 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이의 공간에, 가압 건성(dry) 가스를 공급하기 위한 상기 베이스 플레이트의 건성 가스 유입구를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트는 상기 건성 가스를 가두지 않도록 구성된 그루브를 갖고, 상기 그루브는 상기 건성 가스 유입구로부터 상기 베이스 플레이트의 외측 에지를 향하고 그리고 나서 순환(circular) 경로로 상기 베이스 플레이트의 외측 에지로부터 상기 중앙 샤프트로 되돌아오는 경로를 갖는,
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터의 상기 건성 가스를 상기 냉각 플레이트와 상기 정상부 플레이트 사이로 연결하기 위해, 상기 냉각 플레이트를 통하는 브리더(breather) 튜브를 더 포함하고, 상기 브리더 튜브는 상기 그루브가 상기 건성 가스를 상기 브리더 튜브로 인도하도록 포지셔닝되는,
    장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 샤프트는 상기 베이스 플레이트를 지지하기 위해 상기 베이스 플레이트 및 상기 냉각 플레이트를 통해 배치되고, 상기 중앙 샤프트는 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이의 가스 유동을 허용하며, 상기 건성 가스는 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터 상기 중앙 샤프트를 통해 빠져나가는,
    장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 그루브는, 상기 베이스 플레이트 및 상기 냉각 플레이트를 통하는 브리더 튜브로 이어지고, 상기 브리더 튜브는 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터의 상기 건성 가스를 상기 냉각 플레이트와 상기 정상부 플레이트 사이로 연결하는,
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 그루브는, 상기 베이스 플레이트를 통하는 중앙 샤프트로 이어져서 상기 건성 가스가 상기 중앙 샤프트를 통해 빠져나가는,
    장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 그루브는, 상기 베이스 플레이트의 정상부 표면에 걸친 곡선 경로를 따르는,
    장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 그루브는, 상기 베이스 플레이트의 정상부 표면에 걸친, 상기 건성 가스 유입구로부터의 직선 경로를 따르는,
    장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 그루브는 유동을 제 2 방향으로 안내하기 위해 지선(spur)을 갖는,
    장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 건성 가스는 질소인,
    장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정상부 플레이트는, 상기 퍽을 가열하기 위해, 복수의 저항성 가열기들을 포함하는,
    장치.
  11. 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
    플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버에서 가스 이온들을 포함하는 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 소스; 및
    상기 챔버의 작업물 홀더(holder)를 포함하고,
    상기 작업물 홀더는,
    제조 프로세스들을 위해 작업물을 지탱하기 위한 퍽,
    상기 퍽에 열 커플링된 정상부 플레이트,
    상기 정상부 플레이트에 체결되고 열 커플링된 냉각 플레이트 ― 상기 냉각 플레이트는, 상기 냉각 플레이트로부터의 열을 전달하기 위한 열 전달 유체를 운반하기 위한 냉각 채널을 가짐 ―,
    상기 퍽에 대향하여 상기 냉각 플레이트에 체결된 베이스 플레이트, 및
    상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터 주변 공기를 밀어보내기 위해, 상기 베이스 플레이트의 주변부와 중앙 샤프트 사이에 포지셔닝된 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이의 공간에, 가압 건성 가스를 공급하기 위한 상기 베이스 플레이트의 건성 가스 유입구를 가지며,
    상기 베이스 플레이트는 상기 건성 가스를 가두지 않도록 구성된 그루브를 갖고, 상기 그루브는 상기 건성 가스 유입구로부터 상기 베이스 플레이트의 외측 에지를 향하고 그리고 나서 순환 경로로 상기 베이스 플레이트의 외측 에지로부터 상기 중앙 샤프트로 되돌아오는 경로를 갖는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트의, 상기 냉각 플레이트와 대면하는 정상부 표면에 그루브를 더 포함하고, 상기 그루브는 상기 건성 가스 유입구로부터의 건성 가스의 유동을 안내하기 위한 것인,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  13. 방법으로서,
    작업물을, 제조 프로세스들을 위해 상기 작업물을 지탱하기 위한 캐리어의 퍽에 부착시키는 단계 ― 상기 캐리어는,
    상기 퍽에 열 커플링된 정상부 플레이트,
    상기 정상부 플레이트에 체결되고 열 커플링된 냉각 플레이트로서, 상기 냉각 플레이트로부터의 열을 전달하기 위한 열 전달 유체를 운반하기 위한 냉각 채널을 가지는 냉각 플레이트,
    상기 퍽에 대향하여 상기 냉각 플레이트에 체결된 베이스 플레이트, 및
    상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터 주변 공기를 밀어보내기 위해, 상기 베이스 플레이트의 주변부와 중앙 샤프트 사이에 포지셔닝된 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이의 공간에, 가압 건성 가스를 공급하기 위한 상기 베이스 플레이트의 건성 가스 유입구를 포함하고,
    상기 베이스 플레이트는 상기 건성 가스를 가두지 않도록 구성된 그루브를 갖고, 상기 그루브는 상기 건성 가스 유입구로부터 상기 베이스 플레이트의 외측 에지를 향하고 그리고 나서 순환 경로로 상기 베이스 플레이트의 외측 에지로부터 상기 중앙 샤프트로 되돌아오는 경로를 가짐 ―;
    상기 작업물이 상기 캐리어에 부착되어 있는 동안, 프로세싱 챔버에서 상기 작업물에 제조 프로세스를 적용하는 단계; 및
    상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터 주변 공기를 밀어보내기 위해, 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이의 공간에 상기 가압 건성 가스를 공급하도록, 제조 프로세스 동안, 상기 베이스 플레이트의 유입구에 상기 가압 건성 가스를 공급하는 단계를 포함하는,
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 캐리어는, 상기 베이스 플레이트를 지지하기 위해, 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트를 통하는 중앙 샤프트를 더 포함하고, 상기 건성 가스를 공급하는 단계는, 상기 건성 가스를 중앙 샤프트를 통해 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로, 그리고 상기 캐리어를 빠져나가도록 상기 베이스 플레이트와 상기 냉각 플레이트 사이로부터 상기 중앙 샤프트를 통해 밀어보내는,
    방법.
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