KR20220142498A

KR20220142498A - 열 확산기를 갖는 고온 기판 지지부

Info

Publication number: KR20220142498A
Application number: KR1020227032100A
Authority: KR
Inventors: 라메쉬 찬드라세카란; 카를 프레드릭 리저; 크리스토퍼 게이지; 세슈 님말라; 람키샨 라오 링감팔리; 조엘 홀링스워스; 빈센트 부르카르트; 윌리엄 래퍼티; 세르게이 게오르기에비치 벨로스토츠키
Original assignee: 램 리써치 코포레이션
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2021-02-17
Publication date: 2022-10-21
Also published as: CN115103929A; JP2023513938A; WO2021167939A1; TW202145431A; US20230073259A1

Abstract

기판 지지부를 위한 베이스플레이트는 베이스플레이트를 선택적으로 가열하도록 구성된 히터 층 및 히터 층과 베이스플레이트의 상부 표면 사이에 배치된 열 확산기 (heat spreader) 를 포함한다. 열 확산기는 베이스플레이트 전체에 걸쳐 (throughout) 히터 층에 의해 제공된 열을 분배하도록 구성된다. 베이스플레이트는 제 1 열 팽창 계수 (coefficient of thermal expansion; CTE) 및 제 1 열 전도도를 갖는 제 1 재료를 포함한다. 열 확산기는 제 2 CTE 및 제 1 열 전도도보다 보다 큰 제 2 열 전도도를 갖는 제 2 재료를 포함한다.

Description

열 확산기를 갖는 고온 기판 지지부

본 개시는 기판 프로세싱 시스템들의 기판 지지부들에서 온도 균일성을 유지하는 것에 관한 것이다.

본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.

기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들을 처리하기 위해 사용될 수도 있다. 기판 처리들의 예들은 에칭, 증착, 포토레지스트 제거, 등을 포함한다. 프로세싱 동안, 기판은 기판을 지지하도록 구성된 표면을 포함하는 페데스탈 또는 정전 척과 같은 기판 지지부 상에 배치된다. 하나 이상의 프로세스 가스들이 프로세싱 챔버 내로 도입될 수도 있다.

하나 이상의 프로세스 가스들은 가스 전달 시스템에 의해 프로세싱 챔버로 전달될 수도 있다. 일부 시스템들에서, 가스 전달 시스템은 하나 이상의 도관들에 의해 프로세싱 챔버 내에 위치되는 샤워헤드에 연결된 매니폴드를 포함한다. 일부 예들에서, 화학적 기상 증착 (Chemical Vapor Deposition; CVD), 플라즈마 강화된 CVD (Plasma Enhanced CVD; PECVD), 원자 층 증착 (Atomic Layer Deposition; ALD), 등과 같은 증착 프로세스들이 기판 상에 재료를 증착하기 위해 사용된다.

관련 출원들에 대한 교차 참조

본 출원은 2020년 2월 18일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 62/978,119 호의 이익을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.

다른 특징들에서, 히터 층은 저항성 가열 엘리먼트들 (elements) 을 포함한다. 제 1 재료는 유전체이다. 제 1 재료는 세라믹이다. 제 1 재료는 알루미늄 나이트라이드 (AlN), 알루미늄 옥시나이트라이드 (AlON) 및 알루미늄 옥사이드 (Al₂O₃) 중 적어도 하나를 포함한다. 제 2 재료는 탄소를 포함한다. 제 2 재료는 열 분해 흑연 (pyrolytic graphite), 몰리브덴-흑연 및 다이아몬드 중 하나를 포함한다. 제 2 CTE는 제 1 CTE와 동일하다. 제 2 CTE는 제 1 CTE와 상이하다. 제 2 CTE는 제 1 CTE보다 보다 크다. 제 2 열 전도도는 적어도 일 방향에서 제 1 열 전도도보다 보다 크다. 제 2 열 전도도는 적어도 x-y 평면에서 제 1 열 전도도보다 보다 크다.

다른 특징들에서, 열 확산기는 제 2 CTE를 갖는 내측 층 및 제 1 CTE와 제 2 CTE 사이에 있는 제 3 CTE를 갖는 제 3 재료를 포함하는 외측 층을 포함한다. 제 3 재료는 몰리브덴 (Mo) 을 포함한다. 열 확산기는 내측 층과 외측 층 사이에 배치된 중간 층을 포함한다. 중간 층은 금속성이다. 중간 층은 구리를 포함한다.

다른 특징들에서, 베이스플레이트는 열 확산기와 베이스플레이트의 상부 표면 사이 및 열 확산기와 히터 층 사이 중 적어도 하나에 배치된 복수의 인터레이어들 (interlayers) 을 더 포함한다. 복수의 인터레이어들은 제 1 CTE와 제 2 CTE 사이에 있는 제 3 CTE를 갖는 제 3 재료를 포함한다. 복수의 인터레이어들 중 개별 인터레이어들은 제 1 재료의 층들과 교번한다 (alternate). 베이스플레이트는 기능적으로 등급이 매겨진 재료 (functionally graded material; FGM) 를 더 포함한다. FGM은 제 1 재료 및 제 3 CTE를 갖는 제 3 재료를 포함한다. FGM은 기능적으로 등급이 매겨진 세라믹 (functionally graded ceramic; FGC) 이다. 베이스플레이트는 열 확산기 상에 배치된 캡 층 (cap layer) 을 더 포함한다. 캡 층은 제 1 재료를 포함한다.

다른 특징들에서, 기판 지지부는 베이스플레이트를 포함하고 그리고 베이스플레이트를 둘러싸는 스커트 링 (skirt ring) 어셈블리를 더 포함한다. 열 확산기는 등방성 (isotropic) 이다. 열 확산기는 이방성 (anisotropic) 열 전도도 및 이방성 CTE 중 적어도 하나를 갖는다.

기판 프로세싱 시스템을 위한 기판 지지부는 FGM (functionally graded material) 을 포함하는 베이스플레이트를 포함한다. FGM은 유전체 재료 및 등급화된 필러 (filler) 재료를 포함한다. 열 확산기는 베이스플레이트 내에 임베딩된다 (embed). 열 확산기는 베이스플레이트 전체에 걸쳐 열을 분배하도록 구성되고 그리고 열 확산기는 제 1 열 팽창 계수 (CTE) 및 제 1 열 전도도를 갖는다. FGM은 제 2 CTE 및 제 2 열 전도도를 갖는다.

다른 특징들에서, 제 1 CTE는 제 2 CTE와 동일하다. 제 1 CTE는 제 2 CTE와 상이하다. FGM은 기능적으로 등급이 매겨진 세라믹 (FGC) 이다. FGC는 세라믹 매트릭스 복합 (ceramic matrix composite; CMC) 재료이다. FGM의 제 2 CTE는 수직 방향으로 가변한다.

기판 프로세싱 시스템을 위한 기판 지지부는 베이스플레이트를 포함한다. 베이스플레이트는 제 1 열 팽창 계수 (CTE) 및 제 1 열 전도도를 갖는 제 1 재료를 포함한다. 히터 층이 베이스플레이트 내에 임베딩되고 그리고 열 확산기가 베이스플레이트 상에 배치된다. 열 확산기는 히터 층에 의해 생성된 열을 측 방향으로 확산시키도록 구성된다. 열 확산기는 제 2 CTE 및 제 1 열 전도도보다 보다 큰 제 2 열 전도도를 갖는 제 2 재료를 포함한다. 캡 층이 열 확산기 상에 배치된다.

다른 특징들에서, 캡 층은 제 1 재료를 포함한다. 캡 층은 제 2 재료를 포함한다. 캡 층은 제 3 재료를 포함한다. 스커트 링 어셈블리가 베이스플레이트를 둘러싼다. 제 1 CTE는 제 2 CTE와 동일하다. 제 1 CTE는 제 2 CTE와 상이하다.

본 개시의 추가 적용 가능 영역들은 상세한 기술 (description), 청구항들 및 도면들로부터 자명해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들을 위해 의도되고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.

본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 기판 프로세싱 시스템의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 2는 본 개시에 따른 열 확산기 (heat spreader) 를 포함하는 예시적인 기판 지지부이다.
도 3은 본 개시에 따른 열 확산기를 포함하는 또 다른 예시적인 기판 지지부이다.
도 4는 본 개시에 따른 열 확산기를 포함하는 또 다른 예시적인 기판 지지부이다.
도 5는 본 개시에 따른 열 확산기를 포함하는 또 다른 예시적인 기판 지지부이다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시에 따른 예시적인 열 확산기들을 도시한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.

원자 층 증착 (Atomic Layer Deposition; ALD) 과 같은 막 증착 프로세스들에서, 증착된 막의 다양한 특성들은 공간 (즉, 수평면의 x-y 좌표들) 분포에 걸쳐 가변한다. 예를 들어, 기판 프로세싱 툴들은 막 두께 불균일성 (non-uniformity; NU) 에 대한 각각의 사양들 (specifications) 을 가질 수도 있다. 막 두께 NU는 반도체 기판의 표면 상의 미리 결정된 위치들에서 취해진 측정 세트의 전체 범위, 절반 범위, 표준 편차, 등으로서 측정될 수도 있다. 일부 예들에서, NU는 NU의 직접적인 원인을 해결함으로써 감소될 수도 있다. 다른 예들에서, NU는 기존 NU를 보상하고 소거하기 (cancel) 위해 상쇄하는 (counteract) NU를 도입함으로써 감소될 수도 있다. 다른 예들에서, 재료는 프로세스의 다른 (예를 들어, 이전의 또는 후속) 단계들에서 공지된 불균일성들을 보상하기 위해 의도적으로 증착될 수도 있고 그리고/또는 불균일하게 제거될 수도 있다.

증착 레이트들은 기판 온도들에 부분적으로 종속될 수도 있다. 따라서, 온도 NU들 (즉, 기판에 걸친 온도들의 차들) 은 상이한 증착 레이트들 및 대응하는 막 두께 NU들을 유발할 수도 있다. 기판 프로세싱 시스템은 NU들을 최소화하기 위해 기판의 온도들을 제어하도록 다양한 온도 제어 스킴들 (schemes) 을 구현할 수도 있다. 예를 들어, 기판 지지부 (즉, 페데스탈과 같은, 프로세싱 동안 기판을 지지하도록 구성된 일반적으로 편평한 상부 표면을 갖는 구조체) 는 히터 층을 포함할 수도 있다. 히터 층은 기판 지지부 및 이에 대응하여, 기판의 목표된 온도들을 유지하도록 각각 제어되는 하나 이상의 존들 (zones) 을 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 히터 층은 저항성 가열 엘리먼트들 (elements) 또는 히터들을 포함한다. 통상적으로, 히터 층은 세라믹 (예를 들어, 알루미늄 나이트라이드 (AlN)) 과 같은 고 열 전도도를 갖는 유전체 재료로 구성된 기판 지지부 (예를 들어, 페데스탈) 내에 임베딩된다 (embed). AlN을 포함하여, 일부 세라믹 재료들은 보다 높은 온도들 (예를 들어, 500 ℃ 이상) 에서 열 전도도의 감소를 경험한다. 기판 지지부에 걸친 열 전도도의 차들은 증착에 영향을 주는 비대칭 열 NU들을 유발할 수도 있다. 보다 구체적으로, 히터 층에 의해 제공된 열은 온도 균일성을 제공하기 위해 기판 지지부 전체에 걸쳐 (throughout) 충분히 분배되지 않을 수도 있다. 또한, AlN과 같은 재료들은 일부 프로세스들 (예를 들어, 세정 프로세스들) 에서 사용될 수도 있는 온도들 및 화학 물질들을 제한할 수도 있다.

본 개시의 원리들에 따른 시스템들 및 방법들은 기판 지지부에 본딩되고 그리고/또는 기판 지지부 내에 임베딩된 열 확산기 (heat spreader) (예를 들어, 열 전도성 재료를 포함하거나 열 전도성 재료에 캡슐화된 층) 를 구현한다. 열 확산기는 기판 지지부 전체에 걸쳐 히터 층으로부터 열을 균일하게 (예를 들어, 수평 방향으로) 분배하도록 구성된다. 열 확산기는 기판 지지부 (예를 들어, 기판 지지부의 베이스플레이트) 의 재료 (예를 들어, AlN) 보다 보다 큰 열 전도도를 갖는다. 열 확산기는 이로 제한되는 것은 아니지만, AlN에 본딩된 또는 임베딩된/함유된 열 분해 흑연 (pyrolytic graphite), AlN에 본딩된 또는 임베딩된/함유된 몰리브덴-흑연 복합물, 다이아몬드 (예를 들어, CVD 다이아몬드), 등을 포함하는 재료로 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 기판 지지부는 이로 제한되는 것은 아니지만, 알루미늄 옥시나이트라이드 (AlON), Al₂O₃, 이들의 혼합물들, 등을 포함하는 AlN 이외의 다른 재료로 구성된다. 재료는 TiOx, Y₂Ox, La₂Ox, 등과 같은 2 차 안정화제들 (stabilizers) 을 포함할 수도 있다.

열 확산기는 연속적인 열 확산기 층일 수도 있다. 열 확산기는 목표된 온도 분포 패턴을 제공하기 위해 특정한 형상 또는 기하 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, 열 확산기는 하나 이상의 링들, 방위각 링들, 원주형 구조체들, 등을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 열 확산기는 기판 지지부의 인접한 층들에 기계적으로 부착되는 플레이트와 같은 층을 포함한다. 다른 예들에서, 열 확산기는 제작에 후속하여 기판 지지부 내의 캐비티들 (cavities) 또는 채널들을 충진하기 위해 임베딩되거나 그렇지 않으면 사용되는 분말 또는 다른 재료 (예를 들어, 인듐) 를 포함할 수도 있다.

이제 도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 기판 지지부 (예를 들어, ALD 페데스탈) (104) 를 포함하는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 일 예가 도시된다. 기판 지지부 (104) 는 프로세싱 챔버 (108) 내에 배치된다. 기판 (112) 은 프로세싱 동안 기판 지지부 (104) 상에 배치된다.

가스 전달 시스템 (120) 이 밸브들 (124-1, 124-2, … 및 124-N) (집합적으로 밸브들 (124)) 및 질량 유량 제어기들 (mass flow controllers; MFC들) (126-1, 126-2, … 및 126-N) (집합적으로 MFC들 (126)) 에 연결되는 가스 소스들 (122-1, 122-2, … 및 122-N) (집합적으로 가스 소스들 (122)) 을 포함한다. MFC들 (126) 은 가스 소스들 (122) 로부터 가스들이 혼합되는 매니폴드 (128) 로의 가스들의 플로우를 제어한다. 매니폴드 (128) 의 출력이 선택 가능한 (optional) 압력 조절기 (132) 를 통해 멀티-인젝터 샤워헤드 (140) 와 같은 가스 분배 디바이스로 공급된다.

기판 지지부 (104) 의 온도는 저항성 히터들 (144) 과 같은, 히터 층을 사용하여 제어될 수도 있다. 본 개시의 원리들에 따른 기판 지지부 (104) 는 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 열 확산기 (148) 를 포함한다. 기판 지지부 (104) 는 냉각제 채널들 (164) 을 포함할 수도 있다. 냉각 유체가 유체 저장부 (168) 및 펌프 (170) 로부터 냉각제 채널들 (164) 에 공급된다. 압력 센서 (172) 는 압력을 측정하기 위해 매니폴드 (128) 내에 배치될 수도 있다. 밸브 (178) 및 펌프 (180) 가 프로세싱 챔버 (108) 로부터 반응 물질들을 배기하기 위해 사용될 수도 있다. 밸브 (178) 및 펌프 (180) 는 프로세싱 챔버 (108) 내의 압력을 제어하기 위해 사용될 수도 있다.

제어기 (182) 가 멀티-인젝터 샤워헤드 (140) 에 의해 제공된 도징 (dosing) 을 제어하는 도징 제어기 (184) 를 포함한다. 제어기 (182) 는 또한 가스 전달 시스템 (120) 으로부터의 가스 전달을 제어한다. 제어기 (182) 는 밸브 (178) 및 펌프 (180) 를 사용하여 프로세싱 챔버 내 압력 및/또는 반응 물질들의 배기를 제어한다. 제어기 (182) 는 온도 피드백에 기초하여 기판 지지부 (104) 및 기판 (112) 의 온도를 제어한다. 예를 들어, 온도 피드백은 기판 지지부 내의 센서들 (미도시), 냉각제 온도를 측정하는 센서들 (미도시), 등으로부터의 피드백에 대응할 수도 있다.

일부 예들에서, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 동일한 프로세싱 챔버 (108) 내에서 기판 (112) 상에서 에칭을 수행하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 본 개시에 따른 트리밍 단계 및 스페이서 증착 단계 모두를 수행하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 (예를 들어, 전압 소스, 전류 소스, 등으로서) RF 전력을 생성하고 하부 전극 (예를 들어, 도시된 바와 같이, 기판 지지부 (104) 의 베이스플레이트) 및 상부 전극 (예를 들어, 샤워헤드 (140)) 으로 제공하도록 구성된 RF 생성 시스템 (188) 을 포함할 수도 있다. 단지 예시적인 목적들을 위해, RF 생성 시스템 (188) 의 출력은 RF 전압으로서 본 명세서에 기술될 것이다. 하부 전극 및 상부 전극은 DC 접지될 수도 있거나, AC 접지될 수도 있거나, 플로팅할 수도 있다. 예를 들면, RF 생성 시스템 (188) 은 기판 (112) 을 에칭하기 위해 프로세싱 챔버 (108) 내에서 플라즈마를 생성하도록 매칭 및 분배 네트워크 (196) 에 의해 피딩되는 (feed) RF 전압을 생성하도록 구성된 RF 생성기 (192) 를 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 플라즈마는 유도적으로 또는 리모트로 생성될 수도 있다. 예시적인 목적들을 위해 도시된 바와 같이, RF 생성 시스템 (188) 이 CCP (capacitively coupled plasma) 시스템에 대응하지만, 본 개시의 원리들은 또한 다른 적합한 시스템들에서 구현될 수도 있다. 예를 들어, 본 개시의 원리들은 TCP (transformer coupled plasma) 시스템들, CCP 캐소드 시스템들, 리모트 마이크로파 플라즈마 생성 및 전달 시스템들, 등에서 구현될 수도 있다.

이제 도 2를 참조하면, 본 개시에 따른 예시적인 기판 지지부 (200) 는 히터 층 (208) 및 임베딩된 열 확산기 (212) 를 갖는 베이스플레이트 (204) 를 포함한다. 예를 들어, 베이스플레이트 (204) 는 이로 제한되는 것은 아니지만, AlN 또는 Al₂O₃를 포함하는 유전체 재료로 구성된다. 일부 예들에서, 베이스플레이트 (204) 는 붕소 나이트라이드를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 베이스플레이트 (204) 는 불소 (F) 및 산소 내성 재료 (예를 들어, 지르코니아 (ZrO₂)) 로 코팅된다. 열 확산기 (212) 는 열 전도성 재료 (예를 들어, 열 분해 흑연, 다이아몬드, 또는 몰리브덴-흑연, 붕소 나이트라이드 (h-BN 또는 BN), 등과 같은 탄소) 를 포함하는 내측 (예를 들어, 캡슐화된) 층 (216) 을 포함한다. 예를 들어, 열 확산기 (212) 는 500 내지 700 ℃의 온도들에서 100 내지 1500 W/m K (watts per meter Kelvin) 의 열 전도도를 가질 수도 있다. 내측 층 (216) 은 히터 층 (208) 에 의해 생성된 열을 베이스플레이트 (204) 전체에 걸쳐 측 방향으로 (즉, 수평으로) 분배하도록 구성된다. 예를 들어, 내측 층 (216) 은 베이스플레이트 (204) 의 재료보다 보다 큰 열 전도도를 갖는다.

내측 층 (216) 의 재료는 베이스플레이트 (204) 의 재료에 대해 다양한 물리적 비호환성 및/또는 화학적 비호환성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 내측 층 (216) 및 베이스플레이트 (204) 는 상이한 열 팽창 계수들 (coefficients of thermal expansion; CTEs) 을 가질 수도 있다. 일부 예들에서, 내측 층 (216) 및 베이스플레이트는 동일한 CTE를 가질 수도 있다. 따라서, 내측 층 (216) 은 내측 층 (216) 과 베이스플레이트 (204) 사이에 안정한 물리적 계면을 제공하기 위해 하나 이상의 부가적인 층들로 캡슐화될 수도 있다. 예를 들어, 열 확산기 (212) 는 내측 층 (216) 을 둘러싸는 구리 (Cu) 와 같은 금속 재료로 구성된 중간 층 (220) 을 포함할 수도 있다. 외측 층 (224) 은 중간 층 (220) 을 둘러싼다. 단지 예를 들면, 외측 층 (224) 은 몰리브덴 (Mo) 으로 구성된다.

외측 층 (224) 은 내측 층 (216) 보다 베이스플레이트 (204) 의 CTE에 보다 가까운 CTE를 가질 수도 있다. 따라서, 내측 층 (216) 은 외측 층 (224) 과 유사한 비호환성들을 가질 수도 있다. 중간 층 (220) 은 내측 층 (216) 과 외측 층 (224) 사이에 계면을 제공한다. 일 예에서, 내측 층 (216) 은 베이스플레이트 (204) 의 제 2 CTE보다 보다 큰 (또는 보다 작은) 제 1 CTE를 가질 수도 있다. 중간 층 (220) 및/또는 외측 층 (224) 은 (개별적으로 또는 조합하여) 제 1 CTE와 제 2 CTE 사이에 있는 제 3 CTE를 가질 수도 있다. 이러한 방식으로, 열 확산기 (212) 는 베이스플레이트 (204) 의 CTE와 보다 밀접하게 매칭하도록 내측 층 (216), 중간 층 (220) 및 외측 층 (224) 의 각각의 재료들의 CTE들의 전이를 제공한다. 다른 적합한 재료들이 내측 층 (216), 중간 층 (220) 및/또는 외측 층 (224) 을 대체할 수도 있다. 재료들은 복합 재료들, 등급화된 (graded) 화학 물질 및/또는 등급화된 필러들 (fillers) 을 갖는 재료들 및 저 CTE 철 합금 및 니켈 합금과 같은 합금들을 포함할 수도 있다.

일부 예들에서, 열 확산기 (212) 는 등방성 (isotropic) 특성들을 갖는다. 다른 예들에서, 열 확산기 (212) 는 이방성 (anisotropic) 열 전도도 및/또는 이방성 CTE와 같은 이방성 특성들을 갖는다. 예를 들어, 열 확산기 (212) 는 수평 방향으로 기판 지지부 (200) 의 온도 균일도를 개선하기 위해 수직 방향에서보다 수평 방향에서 보다 큰 열 전도도를 가질 수도 있다. 다른 예들에서, 열 확산기 (212) 는 베이스플레이트 (204) 의 상이한 방사상 또는 방위각 존들 사이의 열 분배를 제한하면서 히터 층 (208) 으로부터 베이스플레이트 (204) 의 상부 표면으로 열의 분배를 최대화하기 위해 수평 방향에서보다 수직 방향에서 보다 큰 열 전도도를 가질 수도 있다. 또 다른 예들에서, 열 확산기 (212) 는 수직 또는 수평 방향으로 보다 큰 CTE를 가질 수도 있다.

일부 예들에서, 열 확산기는 고온 프로세스들에 대해 균일한 온도 분포를 제공하기 위해 CTE 등급을 제공하는 하나 이상의 재료들로서 구현될 수도 있다. 재료들은 또한 열 확산기의 층들과 주변 재료 사이의 디커플링 (decouple) 및 박리 (delamination) 를 최소화하기 위해 CTE 매칭을 제공한다. 예를 들어, 열 확산기 층들 및/또는 주변 재료는 필러 (예를 들어, 스피넬), 기능적으로 등급화된 재료 (functionally graded material; FGM), 등을 포함하는 세라믹 매트릭스 복합 재료 (ceramic matrix composite; CMC) 로서 구현될 수도 있다. 도 3은 또 다른 예시적인 기판 지지부 (300) 의 섹션을 도시한다. 기판 지지부 (300) 는 히터 층 (308) 및 임베딩된 열 확산기 (312) 를 갖는 베이스플레이트 (304) 를 포함한다. 예를 들어, 베이스플레이트 (304) 는 이로 제한되는 것은 아니지만, AlN 또는 Al₂O₃를 포함하는 유전체 재료로 구성된다. 이 예에서, 베이스플레이트 (304) 는 열 확산기 (312) 와 베이스플레이트 (304) 의 재료 사이에 전이 계면을 제공하는 하나 이상의 인터레이어들 (interlayers) (316) 을 포함한다.

예를 들어, 열 확산기 (312) 는 베이스플레이트 (304) 의 재료의 제 2 CTE보다 보다 큰 (또는 보다 작은) 제 1 CTE를 가질 수도 있다. 반대로, 인터레이어들 (316) 의 재료는 제 1 CTE와 제 2 CTE 사이에 있는 제 3 CTE를 가질 수도 있다. 베이스플레이트 (304) 의 재료는 인터레이어들 (316) 사이 및 인터레이어들 (316) 과 열 확산기 (312) 사이의 층들에 배치될 수도 있다.

이제 도 4를 참조하면, 또 다른 예시적인 기판 지지부 (400) 의 섹션은 기능적으로 등급화된 세라믹 (functionally graded ceramic; FGC) 과 같은 FGM을 포함하는 베이스플레이트 (404) 를 포함한다. 베이스플레이트는 히터 층 (408) 및 임베딩된 열 확산기 (412) 를 포함한다. 예를 들어, 베이스플레이트 (404) 는 유전체 재료 (예를 들어, AlN 또는 Al₂O₃와 같은 세라믹) (416) 및 등급화된 필러 (420) (예를 들어, 붕소 나이트라이드 (h-BN)) 를 포함하는 CMC로서 FGC를 구현한다. 단지 예를 들면, 유전체 재료 (416) 및/또는 필러 (420) 는 분말 야금 (powder metallurgy) 시트 라미네이션 (sheet lamination), CVD, 소결 및/또는 다른 제조 또는 코팅 프로세스들을 사용하여 형성될 수도 있다. FGM들은 치수들 (예를 들어, 수직 거리) 에 따라 변화하는 하나 이상의 물리적 특성들 (예를 들어, CTE) 을 갖는다. 물리적 특성들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 분획 (fraction) (유전체 재료 (416) 에 대한 양), 형상, 배향, 입자 크기, 등을 포함하는 필러 (420) 의 하나 이상의 특성들의 변화들에 기초하여 변화할 수도 있다.

예를 들어, 열 확산기 (412) 는 베이스플레이트 (404) 의 제 2 CTE 유전체 재료 (416) 보다 보다 큰 (또는 보다 작은) 제 1 CTE를 가질 수도 있다. 필러 (420) 는 제 1 CTE와 제 2 CTE 사이에 있는 제 3 CTE를 갖는다. 따라서, 유전체 재료 (416) 에 대한 필러 (420) 의 특성들의 변화들은 미리 결정된 수직 영역 또는 존에서 베이스플레이트 (404) 의 전체 CTE를 변화시킨다. 즉, 베이스플레이트 (404) 의 전체 CTE는 열 확산기 (412) 에 인접한 영역에서 열 확산기 (412) 의 제 1 CTE에 보다 가까울 수도 있다. 반대로, 열 확산기 (412) 로부터의 거리가 증가함에 따라, 베이스플레이트 (404) 의 CTE는 감소한다 (또는 증가한다). 베이스플레이트 (404) 의 CTE의 변화량 (gradient) 은 선형, 기하급수적, 단계적, 등일 수도 있다. 이러한 방식으로, 등급화된 필러 (420) 는 CTE 매칭을 제공하고 그리고 열 확산기 (412) 와 유전체 재료 (416) 사이의 CTE 미스 매칭들에 의해 유발된 열 응력을 감소시킨다.

이제 도 5을 참조하면, 또 다른 예시적인 기판 지지부 (500) 는 임베딩된 히터 층 (508) 을 갖는 베이스플레이트 (504) 를 포함한다. 열 확산기 (512) 가 베이스플레이트 (504) 상에 배치된다. 캡 층 (cap layer) (516) 은 열 확산기 (512) 상에 배치된다. 캡 층 (516) 은 1.0 내지 3.0 ㎜의 두께를 가질 수도 있다. 예를 들어, 베이스플레이트 (504) 및 캡 층 (516) 은 이로 제한되지 않지만, AlN 또는 Al₂O₃를 포함하는 유전체 재료 (예를 들어, 세라믹) 로 구성된다. 베이스플레이트 (504) 및 캡 층 (516) 은 동일하거나 상이한 재료들을 포함할 수도 있다. 열 확산기 (512) 는 캡 층 (516) 전체에 걸쳐 히터 층 (508) 에 의해 생성된 열을 측 방향으로 (즉, 수평으로) 분배하도록 구성되는 열 전도성 재료 (예를 들어, 열 분해 흑연, 다이아몬드 등과 같은 탄소) 를 포함한다. 일부 예들에서, 열 확산기 (512) 는 전기적으로 전도성이고 따라서 하부 전극으로서 기능할 수도 있다.

캡 층 (516) 은 제거 가능할 수도 있고 교체 가능할 수도 있다. 예를 들어, 프로세스 재료들에 대한 노출로부터 열 확산기 (512) 및 베이스플레이트 (504) 를 보호하는 동안 캡 층 (516) 은 프로세스 재료들에 노출될 수도 있다. 따라서, 캡 층 (516) 은 주기적으로 교체되는 소모성 부품일 수도 있다. 열 확산기 (512) 는 또한 교체 가능할 수도 있다. 캡 층 (516) 및 열 확산기 (512) 는 목표된 성능 특성들에 기초하여 구성될 수도 있다. 예를 들어, 특정한 프로세스들, 기판 타입들, 등에 대해 목표된 CTE 값들에 기초하여 캡 층 (516) 및/또는 열 확산기 (512) 중 다른 것들은 선택적으로 설치될 수도 있다. 일부 예들에서, 베이스플레이트 (504), 열 확산기 (512) 및/또는 캡 층 (516) 은 슬롯들 (520) 및 정렬 피처들 (features) (524) 의 각각의 쌍들을 사용하여 정렬될 수도 있다. 예를 들어, 슬롯들 (520) 은 캡 층 (516) 및/또는 열 확산기 (512) 의 각각의 하부 표면들에 제공될 수도 있다. 반대로, 정렬 피처들 (524) 은 베이스플레이트 (504) 및 열 확산기 (512) 의 각각의 상부 표면들로부터 상향으로 연장할 수도 있다.

열 확산기 (512) 는 베이스플레이트 (504) 및 캡 층 (516) 에 고정적으로 부착 (예를 들어, 접착제로 본딩) 되지 않는다. 따라서, 열 확산기 (512), 베이스플레이트 (504) 및 캡 층 (516) 의 각각의 CTE들 사이의 차들은 기판 지지부 (500) 의 대응하는 기계적 고장들 및 열적 응력을 유발하지 않는다.

스커트 링 어셈블리 (528) 는 기판 지지부 (500) 를 둘러쌀 수도 있다. 스커트 링 어셈블리 (528) 는 프로세스 재료들에 의해 유발된 부식으로부터 베이스플레이트 (504) 및 열 확산기 (512) 의 표면들을 보호하고, 기생 플라즈마를 감소시키고, 플라즈마 발광 (light-up) 을 감소시키는, 등을 한다. 일부 예들에서, 퍼지 가스는 베이스플레이트 (504) 아래 볼륨 내로 그리고/또는 스템 (stem) (532) 을 통해 상향으로 그리고 스커트 링 어셈블리 (528) 와 기판 지지부 (500) 사이의 갭들 내로 제공될 수도 있다. 퍼지 가스는 프로세스 재료들이 프로세싱 볼륨으로부터 갭들 내로 누설되는 것을 방지한다. 따라서, 베이스플레이트 (504) 및 열 확산기 (512) 의 표면들은 프로세스 재료들 및 기생 플라즈마로부터 더 보호된다. 또한, 베이스플레이트 (504) 의 후면 상에 그리고 갭들에서 플라즈마 발광이 감소된다.

일부 예들에서, 열 확산기는 연속적인 열 확산기 층일 수도 있다. 열 확산기는 목표된 온도 분포 패턴을 제공하기 위해 특정한 형상 또는 기하 구조를 가질 수도 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 예시적인 열 확산기 (600) 는 하나 이상의 링들 (604) 을 포함할 수도 있다. 링들 (604) 은 동일하거나 상이한 재료들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 링들 (604) 은 기판 지지부의 특정한 존들에 대해 목표된 CTE들을 갖는 재료들로 각각 구성될 수도 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 열 확산기 (600) 는 링들 (604) 을 함께 연결하는 방사상 스포크들 (spokes) (608) 을 더 포함한다. 이러한 방식으로, 열 확산기 (600) 는 특정한 존-기반 (예를 들어, 방사상 또는 방위각) NU들을 보상하도록 구성될 수도 있다.

전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용 예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서 및 이하의 청구항들의 연구 시 자명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시 예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시 예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상의 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않아도, 임의의 다른 실시 예들의 피처들로 및/또는 임의의 다른 실시 예들의 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 또 다른 실시 예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.

엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 관계 및 기능적 관계는, "연결된 (connected)", "인게이지된 (engaged)", "커플링된 (coupled)", "인접한 (adjacent)", "옆에 (next to)", "~의 상단에 (on top of)", "위에 (above)", "아래에 (below)" 및 "배치된 (disposed)"을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. "직접적 (direct)"인 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 이 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트들이 구역재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 구 A, B 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B 및 적어도 하나의 C"를 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱을 위한 플랫폼 또는 플랫폼들 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에, 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자 장치 (electronics) 와 통합될 수도 있다. 전자 장치는 시스템들 또는 시스템의 서브 파트들 또는 다양한 컴포넌트들을 제어할 수도 있는 "제어기 (controller)"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정 사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정 사항들, 진공 설정 사항들, 전력 설정 사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정 사항들, RF 매칭 회로 설정 사항들, 주파수 설정 사항들, 플로우 레이트 설정 사항들, 유체 전달 설정 사항들, 위치 및 동작 설정 사항들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드 록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.

일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드포인트 측정들을 인에이블하게 하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자 장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 수행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정 사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기와 통신하는 또는 시스템과 통신하는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.

제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 그렇지 않으면 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하거나, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하거나, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하거나, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하거나, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하거나, 새로운 프로세스를 시작하기 위해서, 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 가 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는, 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정 사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성되는 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공통 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 일 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 원격으로 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.

비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, 물리적 기상 증착 (Physical Vapor Deposition; PVD) 챔버 또는 모듈, CVD 챔버 또는 모듈, ALD 챔버 또는 모듈, 원자 층 에칭 (Atomic Layer Etch; ALE) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.

Claims

기판 지지부를 위한 베이스플레이트에 있어서,
베이스플레이트를 선택적으로 가열하도록 구성된 히터 층; 및
상기 히터 층과 상기 베이스플레이트의 상부 표면 사이에 배치된 열 확산기 (heat spreader) 를 포함하고, 상기 열 확산기는 상기 베이스플레이트 전체에 걸쳐 (throughout) 상기 히터 층에 의해 제공된 열을 분배하도록 구성되고,
상기 베이스플레이트는 제 1 열 팽창 계수 (coefficient of thermal expansion; CTE) 및 제 1 열 전도도를 갖는 제 1 재료를 포함하고, 그리고
상기 열 확산기는 상기 제 1 CTE와 상이한 제 2 CTE 및 상기 제 1 열 전도도보다 보다 큰 제 2 열 전도도를 갖는 제 2 재료를 포함하는, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 히터 층은 저항성 가열 엘리먼트들 (elements) 을 포함하는, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 재료는 유전체인, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 재료는 탄소, 열 분해 흑연 (pyrolytic graphite), 몰리브덴-흑연 및 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함하는, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 CTE는 상기 제 1 CTE와 상이한, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 CTE는 상기 제 1 CTE보다 보다 큰, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 열 확산기는 상기 제 2 CTE를 갖는 내측 층 및 상기 제 1 CTE와 상기 제 2 CTE 사이에 있는 제 3 CTE를 갖는 제 3 재료를 포함하는 외측 층을 포함하는, 베이스플레이트.
제 7 항에 있어서,
상기 열 확산기는 상기 내측 층과 상기 외측 층 사이에 배치된 중간 층을 포함하는, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
(i) 상기 열 확산기와 상기 베이스플레이트의 상기 상부 표면 사이 및 (ii) 상기 열 확산기와 상기 히터 층 사이 중 적어도 하나에 배치된 복수의 인터레이어들 (interlayers) 을 더 포함하는, 베이스플레이트.
제 9 항에 있어서,
상기 복수의 인터레이어들은 상기 제 1 CTE와 상기 제 2 CTE 사이에 있는 제 3 CTE를 갖는 제 3 재료를 포함하는, 베이스플레이트.
제 9 항에 있어서,
상기 복수의 인터레이어들 중 개별 인터레이어들은 상기 제 1 재료의 층들과 교번하는 (alternate), 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 열 확산기는 등방성 (isotropic) 인, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 열 확산기는 이방성 (anisotropic) 열 전도도 및 이방성 CTE 중 적어도 하나를 갖는, 베이스플레이트.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스플레이트는 기능적으로 등급화된 재료 (functionally graded material; FGM) 를 더 포함하는, 베이스플레이트.
기판 프로세싱 시스템을 위한 기판 지지부에 있어서,
기능적으로 등급화된 재료 (FGM) 를 포함하는 베이스플레이트로서, 상기 FGM은 유전체 재료 및 등급화된 필러 (filler) 재료를 포함하는, 상기 베이스플레이트; 및
상기 베이스플레이트 내에 임베딩된 (embed) 열 확산기를 포함하고, 상기 열 확산기는 상기 베이스플레이트 전체에 걸쳐 열을 분배하도록 구성되고, 그리고 상기 열 확산기는 제 1 열 팽창 계수 (CTE) 및 제 1 열 전도도를 갖고,
상기 FGM은 제 2 CTE 및 제 2 열 전도도를 갖는, 기판 지지부.
제 15 항에 있어서,
상기 FGM은 기능적으로 등급화된 세라믹 (functionally graded ceramic; FGC) 인, 기판 지지부.
제 16 항에 있어서,
상기 FGC는 세라믹 매트릭스 복합 (ceramic matrix composite; CMC) 재료인, 기판 지지부.
제 15 항에 있어서,
상기 FGM의 상기 제 2 CTE는 수직 방향으로 가변하는, 기판 지지부.
제 16 항에 있어서,
상기 제 1 CTE는 상기 제 2 CTE와 상이한, 기판 지지부.
기판 프로세싱 시스템을 위한 기판 지지부에 있어서,
제 1 열 팽창 계수 (CTE) 및 제 1 열 전도도를 갖는 제 1 재료를 포함하는 베이스플레이트;
상기 베이스플레이트 내에 임베딩된 히터 층;
상기 베이스플레이트 상에 배치된 열 확산기로서, 상기 열 확산기는 상기 히터 층에 의해 생성된 열을 측 방향으로 확산시키도록 구성되고, 그리고 상기 열 확산기는 제 2 CTE 및 상기 제 1 열 전도도보다 보다 큰 제 2 열 전도도를 갖는 제 2 재료를 포함하는, 상기 열 확산기; 및
상기 열 확산기 상에 배치된 캡 층 (cap layer) 을 포함하는, 기판 지지부.