KR20230022212A - 복수의 가열된 존들 및 열적 보이드들을 사용한 페데스탈 열적 프로파일 튜닝 - Google Patents

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Abstract

기판 지지부는 바디 및 열적 보이드를 포함한다. 바디는 기판의 프로세싱 동안 기판을 지지하도록 구성된다. 바디는 상단 플레이트, 제 1 중간 플레이트, 제 2 중간 플레이트 및 하단 플레이트를 포함하는 플레이트들을 포함한다. 플레이트들은 스택을 형성하도록 배치된다. 제 1 중간 플레이트는 제 2 중간 플레이트 상에 배치된다. 열적 보이드는 제 2 중간 플레이트의 상부 표면 및 제 1 중간 플레이트의 하부 표면 또는 상단 플레이트의 하부 표면 중 적어도 하나에 의해 규정된다. 열적 보이드는 환형 형상이다.

Description

복수의 가열된 존들 및 열적 보이드들을 사용한 페데스탈 열적 프로파일 튜닝
본 개시는 프로세싱 동안 기판을 지지하고 가열하기 위한 페데스탈들에 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 지지부 (예를 들어, 페데스탈) 는 기판이 진공 클램핑에 의해 홀딩될 수 있는 바디를 포함한다. 가열 엘리먼트는 페데스탈을 가열하고 그 결과 프로세싱 동안 기판을 가열하도록 바디 내에 배치될 수 있다. 전력은 기판 지지부의 지지 칼럼을 통해 가열 엘리먼트에 공급된다. 바디 및 가열 엘리먼트는 통상적으로 기판에 걸쳐 균일한 가열을 제공하도록 설계된다.
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2020년 6월 9일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제 63/036,650 호의 PCT 국제 출원이다. 상기 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.
기판 지지부가 제공되고 바디 및 열적 보이드를 포함한다. 바디는 기판의 프로세싱 동안 기판을 지지하도록 구성된다. 바디는 상단 플레이트, 제 1 중간 플레이트, 제 2 중간 플레이트 및 하단 플레이트를 포함하는 플레이트들을 포함한다. 플레이트들은 스택을 형성하도록 배치된다. 제 1 중간 플레이트는 제 2 중간 플레이트 상에 배치된다 (dispose). 열적 보이드는 제 2 중간 플레이트의 상부 표면 및 제 1 중간 플레이트의 하부 표면 또는 상단 플레이트의 하부 표면 중 적어도 하나에 의해 규정된다. 열적 보이드는 환형 형상이다.
다른 특징들에서, 플레이트들 각각은 플레이트들 중 하나 이상에 본딩된다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 적어도 부분적으로 시일링된 (seal) 통로들을 갖는 단일 (unitary) 구조체를 형성하도록 함께 본딩된다. 단일 구조체로 인해 플레이트들 사이에 열 전도도가 존재한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 중간 플레이트의 하부 표면 및 제 2 중간 플레이트의 상부 표면에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 제 1 중간 플레이트는 제 1 쌍의 대향하는 측면들을 포함하는 제 1 채널을 포함한다. 제 1 중간 플레이트의 하부 표면은 제 1 쌍의 대향하는 측면들 사이에서 연장한다. 제 2 중간 플레이트는 제 2 쌍의 대향하는 측면들을 포함하는 제 2 채널을 포함한다. 제 2 중간 플레이트의 상부 표면은 제 2 쌍의 대향하는 측면들 사이에서 연장한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 상단 플레이트의 하부 표면 및 제 2 중간 플레이트의 상부 표면에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 제 1 중간 플레이트는 제 1 쌍의 대향하는 측면들을 포함하는 제 1 채널을 포함한다. 상단 플레이트의 하부 표면은 제 1 쌍의 대향하는 측면들 사이에서 연장한다. 제 2 중간 플레이트는 제 2 쌍의 대향하는 측면들을 포함하는 제 2 채널을 포함한다. 제 2 중간 플레이트의 상부 표면은 제 2 쌍의 대향하는 측면들 사이에서 연장한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 제 1 열적 보이드는 제 1 중간 플레이트의 하부 표면 및 제 2 중간 플레이트의 상부 표면에 의해 규정된다. 바디는 상단 플레이트의 하부 표면 및 제 2 중간 플레이트의 상부 표면에 의해 규정된 제 2 열적 보이드를 포함한다.
다른 특징들에서, 바디는 제 3 열적 보이드를 포함한다. 제 3 열적 보이드는 환형 형상이다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 기판 지지부는 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함한다. 플레이트들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 2 ℃보다 보다 큰 온도 경사를 제공한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 기판 지지부는 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함한다. 플레이트들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 6 ℃ 이상의 온도 경사를 제공한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 3 개의 플레이트들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 제 2 열적 보이드를 포함한다. 제 2 열적 보이드는 환형 형상이고 대응하는 2 개 이상의 플레이트들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 제 1 방사상으로 연장하는 채널들 및 제 2 방사상으로 연장하는 채널들을 포함한다. 열적 보이드는 제 1 방사상으로 연장하는 채널들과 제 2 방사상으로 연장하는 채널들 사이에서 배제 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 바디는 또 다른 열적 보이드를 포함한다. 또 다른 열적 보이드는 환형 형상이고 제 2 방사상으로 연장하는 채널들과 플레이트들의 홀들 및 배제 가스 홈 (groove) 중 적어도 하나 사이에서 배제 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 방사상으로 연장하는 채널들 및 방사상으로 연장하는 홈들을 포함한다. 열적 보이드는 방사상으로 연장하는 채널들과 방사상으로 연장하는 홈들 사이에서 진공 하에서 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 바디는 또 다른 열적 보이드를 포함한다. 또 다른 열적 보이드는 환형 형상이고 방사상으로 연장하는 채널들과 플레이트들의 홀들 및 진공 홈들 중 적어도 하나 사이에서 진공 하에서 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 동심 패턴으로 배열된 4 개의 환형 형상 열적 보이드들을 포함한다. 4 개의 환형 형상 열적 보이드들은 제 1 열적 보이드를 포함한다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 2 개 이상의 동심 가열 코일들을 포함한다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 내측 가열 엘리먼트, 중간 가열 엘리먼트 및 외측 가열 엘리먼트를 포함한다. 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 제 2 열적 보이드를 포함한다. 제 1 열적 보이드는 외측 가열 엘리먼트와 중간 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치된다. 제 2 열적 보이드는 중간 가열 엘리먼트와 내측 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치된다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드 및 제 2 열적 보이드의 단면들의 높이들은 상이하다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드 및 제 2 열적 보이드의 단면들의 폭들은 상이하다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 3 개의 플레이트들에 의해 규정된다. 제 2 열적 보이드의 단면의 높이는 2 개의 플레이트들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 제 2 열적 보이드의 단면의 높이보다 보다 크다.
다른 특징들에서, 제 2 열적 보이드의 폭은 제 1 열적 보이드의 폭보다 보다 크다.
다른 특징들에서, 시스템이 제공되고 기판 지지부 및 제어 모듈을 포함한다. 기판 지지부는 2 개 이상의 가열 엘리먼트들 및 하나 이상의 센서들을 포함한다. 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 온도 신호들을 생성하도록 구성된다. 제어 모듈은 하나 이상의 온도 신호들 및 열적 보이드와 플레이트들 중 적어도 일부 사이의 관계에 기초하여, 2 개 이상의 가열 엘리먼트들로의 전류 또는 전력 중 적어도 하나의 공급을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 기판 지지부가 제공되고 바디 및 열적 보이드를 포함한다. 바디는 기판의 프로세싱 동안 기판을 지지하도록 구성된다. 바디는 상단 플레이트, 하나 이상의 중간 플레이트, 및 하단 플레이트를 포함하는 플레이트들을 포함한다. 플레이트들은 스택을 형성하도록 배치된다. 열적 보이드는 하나 이상의 중간 플레이트들 중 적어도 하나를 포함하는 2 개 이상의 플레이트들에 의해 규정된다. 열적 보이드는 환형 형상이고 2 개 이상의 플레이트들과 동심이다.
다른 특징들에서, 플레이트들 각각은 플레이트들 중 하나 이상에 본딩된다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 적어도 부분적으로 시일링된 (seal) 통로들을 갖는 단일 구조체를 형성하도록 함께 본딩된다. 단일 구조체로 인해 플레이트들 사이에 열 전도도가 존재한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 제 2 열적 보이드를 포함한다. 제 2 열적 보이드는 제 1 열적 보이드와 동심이다.
다른 특징들에서, 바디는 제 3 열적 보이드를 포함한다. 제 3 열적 보이드는 제 1 열적 보이드 및 제 2 열적 보이드와 동심이다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 기판 지지부는 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함한다. 플레이트들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 2 ℃보다 보다 큰 온도 경사를 제공한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 기판 지지부는 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함한다. 플레이트들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 6 ℃ 이상의 온도 경사를 제공한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 3 개의 플레이트들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 제 2 열적 보이드를 포함한다. 제 2 열적 보이드는 환형 형상이고 대응하는 2 개 이상의 플레이트들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 제 1 방사상으로 연장하는 채널들 및 제 2 방사상으로 연장하는 채널들을 포함한다. 열적 보이드는 제 1 방사상으로 연장하는 채널들과 제 2 방사상으로 연장하는 채널들 사이에서 배제 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 바디는 또 다른 열적 보이드를 포함한다. 또 다른 열적 보이드는 환형 형상이고 제 2 방사상으로 연장하는 채널들과 플레이트들의 홀들 및 배제 가스 홈 (groove) 중 적어도 하나 사이에서 배제 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 방사상으로 연장하는 채널들 및 방사상으로 연장하는 홈들을 포함한다. 열적 보이드는 방사상으로 연장하는 채널들과 방사상으로 연장하는 홈들 사이에서 진공 하에서 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 바디는 또 다른 열적 보이드를 포함한다. 또 다른 열적 보이드는 환형 형상이고 방사상으로 연장하는 채널들과 플레이트들의 홀들 및 진공 홈들 중 적어도 하나 사이에서 진공 하에서 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 동심 패턴으로 배열된 4 개의 환형 형상 열적 보이드들을 포함한다. 4 개의 환형 형상 열적 보이드들은 제 1 열적 보이드를 포함한다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 2 개 이상의 동심 가열 코일들을 포함한다.
다른 특징들에서, 플레이트들은 내측 가열 엘리먼트, 중간 가열 엘리먼트 및 외측 가열 엘리먼트를 포함한다. 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 제 2 열적 보이드를 포함한다. 제 1 열적 보이드는 외측 가열 엘리먼트와 중간 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치된다. 제 2 열적 보이드는 중간 가열 엘리먼트와 내측 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치된다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드 및 제 2 열적 보이드의 단면들의 높이들은 상이하다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드 및 제 2 열적 보이드의 단면들의 폭들은 상이하다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 3 개의 플레이트들에 의해 규정된다. 제 2 열적 보이드의 단면의 높이는 2 개의 플레이트들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 제 2 열적 보이드의 단면의 높이보다 보다 크다.
다른 특징들에서, 제 2 열적 보이드의 폭은 제 1 열적 보이드의 폭보다 보다 크다.
다른 특징들에서, 시스템이 제공되고 기판 지지부 및 제어 모듈을 포함한다. 기판 지지부는 2 개 이상의 가열 엘리먼트들 및 하나 이상의 센서들을 포함한다. 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 온도 신호들을 생성하도록 구성된다. 제어 모듈은 하나 이상의 온도 신호들 및 열적 보이드와 플레이트들 중 적어도 일부 사이의 관계에 기초하여, 2 개 이상의 가열 엘리먼트들로의 전류 또는 전력 중 적어도 하나의 공급을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 기판 지지부가 제공되고 바디 및 열적 보이드를 포함한다. 바디는 기판의 프로세싱 동안 기판을 지지하도록 구성된다. 바디는 상단 플레이트 층, 하나 이상의 중간 플레이트 층들, 및 하단 플레이트 층 포함하는 플레이트 층들을 포함한다. 하나 이상의 중간 플레이트 층들은 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트를 포함한다. 제 2 플레이트는 제 1 플레이트와 동심이다. 플레이트 층들은 스택을 형성하도록 배열된다. 열적 보이드는 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트에 의해 적어도 부분적으로 규정된다. 열적 보이드는 환형 형상이다.
다른 특징들에서, 플레이트들 각각은 플레이트들 중 하나 이상에 본딩된다.
다른 특징들에서, 플레이트 층들은 적어도 부분적으로 시일링된 통로들을 갖는 단일 구조체를 형성하도록 함께 본딩된다. 단일 구조체로 인해 플레이트 층들 사이에 열 전도도가 존재한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 상단 플레이트 층에 의해 더 규정된다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 3 플레이트에 의해 더 규정된다. 하나 이상의 중간 플레이트 층들은 제 3 플레이트를 포함한다.
다른 특징들에서, 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트는 제 3 플레이트 상에 그리고 제 3 플레이트와 콘택트하여 배치된다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트와 동심이다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 기판 지지부는 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함한다. 플레이트 층들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 2 ℃보다 보다 큰 온도 경사를 제공한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 기판 지지부는 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함한다. 플레이트 층들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 6 ℃ 이상의 온도 경사를 제공한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 3 개의 플레이트 층들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 제 2 열적 보이드를 포함한다. 제 2 열적 보이드는 환형 형상이고 대응하는 2 개 이상의 플레이트 층들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 플레이트 층들은 제 1 방사상으로 연장하는 채널들 및 제 2 방사상으로 연장하는 채널들을 포함한다. 열적 보이드는 제 1 방사상으로 연장하는 채널들과 제 2 방사상으로 연장하는 채널들 사이에서 배제 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 바디는 또 다른 열적 보이드를 포함한다. 또 다른 열적 보이드는 환형 형상이고 제 2 방사상으로 연장하는 채널들과 플레이트 층들의 홀들 및 배제 가스 홈 중 적어도 하나 사이에서 배제 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 플레이트 층들은 방사상으로 연장하는 채널들 및 방사상으로 연장하는 홈들을 포함한다. 열적 보이드는 방사상으로 연장하는 채널들과 방사상으로 연장하는 홈들 사이에서 진공 하에서 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 바디는 또 다른 열적 보이드를 포함한다. 또 다른 열적 보이드는 환형 형상이고 방사상으로 연장하는 채널들과 플레이트 층들의 홀들 및 진공 홈들 중 적어도 하나 사이에서 진공 하에서 가스를 전달한다.
다른 특징들에서, 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 동심 패턴으로 배열된 4 개의 환형 형상 열적 보이드들을 포함한다. 4 개의 환형 형상 열적 보이드들은 제 1 열적 보이드를 포함한다.
다른 특징들에서, 플레이트 층들은 2 개 이상의 동심 가열 코일들을 포함한다.
다른 특징들에서, 플레이트 층들은 내측 가열 엘리먼트, 중간 가열 엘리먼트 및 외측 가열 엘리먼트를 포함한다. 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이다. 바디는 제 2 열적 보이드를 포함한다. 제 1 열적 보이드는 외측 가열 엘리먼트와 중간 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치된다. 제 2 열적 보이드는 중간 가열 엘리먼트와 내측 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치된다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드 및 제 2 열적 보이드의 단면들의 높이들은 상이하다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드 및 제 2 열적 보이드의 단면들의 폭들은 상이하다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 3 개의 플레이트 층들에 의해 규정된다. 제 2 열적 보이드의 단면의 높이는 2 개의 플레이트 층들에 의해 규정된다.
다른 특징들에서, 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 제 2 열적 보이드의 단면의 높이보다 보다 크다.
다른 특징들에서, 제 2 열적 보이드의 폭은 제 1 열적 보이드의 폭보다 보다 크다.
다른 특징들에서, 기판 지지부가 제공되고 기판 지지부 및 제어 모듈을 포함한다. 기판 지지부는 2 개 이상의 가열 엘리먼트들 및 하나 이상의 센서들을 포함한다. 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 온도 신호들을 생성하도록 구성된다. 제어 모듈은 하나 이상의 온도 신호들 및 열적 보이드와 복수의 플레이트 층들 중 적어도 일부 사이의 관계에 기초하여, 2 개 이상의 가열 엘리먼트들로의 전류 또는 전력 중 적어도 하나의 공급을 제어하도록 구성된다.
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 개시의 일 예에 따른 열적 보이드들을 포함하는 기판 지지부를 포함하는 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 기능적 블록도이다.
도 2는 도 1의 기판 지지부의 상단 사시도이다.
도 3은 도 1의 기판 지지부의 하단 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 예에 따른 진공 파이프, 배제 가스 유입 파이프, 열전대 (thermocouple) 파이프, 및 가열 엘리먼트 단부들을 예시하는 도 1의 기판 지지부의 일부의 하단 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 예에 따른 열적 보이드들 및 배제 존 가스 경로를 예시하는 도 1의 기판 지지부의 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 예에 따른 배제 존 가스 경로 및 진공 경로의 부분들 및 열적 보이드들을 예시하는 도 1의 기판 지지부의 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일 예에 따른 진공 경로의 일부를 예시하는 도 1의 기판 지지부의 단면도이다.
도 8a는 본 개시의 일 예에 따른 도 1의 기판 지지부의 하단 플레이트 층의 상단 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 하단 플레이트 층의 하단 사시도이다.
도 9a는 본 개시의 일 예에 따른 도 1의 기판 지지부의 제 1 중간 플레이트 층의 상단 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 제 1 중간 플레이트 층의 하단 사시도이다.
도 10a는 본 개시의 일 예에 따른 도 1의 기판 지지부의 제 2 중간 플레이트 층의 상단 사시도이다.
도 10b는 도 10a의 제 2 중간 플레이트 층의 하단 사시도이다.
도 11a는 본 개시의 일 예에 따른 도 1의 기판 지지부의 상단 플레이트 층의 상단 사시도이다.
도 11b는 도 11a의 상단 플레이트 층의 하단 사시도이다.
도 12는 단일 가열 엘리먼트를 포함하는 전통적인 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 예시적인 플롯이다.
도 13은 본 개시의 일 예에 따라 에지 핫 모드 (edge hot mode) 에서 동작되고 도 1의 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 예시적인 플롯이다.
도 14는 본 개시의 일 예에 따른 에지 콜드 모드 (edge cold mode) 에서 동작되는 도 1의 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 예시적인 플롯이다.
도 15는 단일 가열 엘리먼트를 포함하는 전통적인 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 또 다른 예시적인 플롯이다.
도 16은 본 개시의 일 예에 따른 에지 핫 모드에서 동작되는 도 1의 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 예시적인 또 다른 플롯이다.
도 17은 본 개시의 일 예에 따라 에지 콜드 모드에서 동작되는 도 1의 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 또 다른 예시적인 플롯이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
특정한 기판 프로세스들은 기판의 외측 원주 에지에서 너무 많은 증착을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기판 상에 박층들을 증착하기 위한 반복적인 프로세스 동작들을 포함하는 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 프로세스는 기판의 외측 원주 에지 상에 너무 많은 증착을 나타낼 수 있다. 반복적인 프로세스 동작들은 (i) 전구체 및 퍼지 가스 동작들과 (ii) 수소 및 퍼지 가스 동작들 사이의 스위칭을 포함할 수도 있다. ALD 프로세스는 기판 내에 피처들 (예를 들어, 비아들, 홈들 (grooves), 홀들, 등) 을 충진할 때 사용될 수도 있다. 피처들은 예를 들어, 3 차원 (3D) NAND 메모리의 피처들일 수도 있다. 피처들을 균일하게 충진하기 위해, 박층들은 기판의 중심으로부터 기판의 외측 원주 에지로 기판 상에 균일하게 증착되어야 한다. ALD 프로세스 동안, 원주 에지 근방에서 수직으로 그리고 방사상으로 흐르는 프로세스 가스들 및 에지 피처들로부터의 포획을 포함하는 가스 역학은 ALD 반응이 아니라 부분적인 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD) 반응을 유발할 수 있다. 이는 원주 에지에서 증가된 증착을 유발할 수 있다. 증착 균일도를 유지하기 위해, 외측 원주 에지에서의 증착량은 예를 들어, 원주 에지의 방사상 내측 영역보다 원주 에지를 보다 덜 가열함으로써 원주 에지에서 온도를 낮춤으로써 감소될 수도 있다.
다른 기판 프로세스들은 기판의 외측 원주 에지에서 충분하지 않은 증착을 나타낼 수 있다. 예를 들어, CVD 프로세스 동안, 수소 가스 및 아르곤 가스가 기판의 원주 에지를 보호하도록 사용된다. 가스들은 증착으로부터 기판의 원주 에지를 보호할 수 있고 기판 상의 벌크 증착에 영향을 줄 수 있고 원주 에지 근방의 증착 양을 감소시킨다. 이 효과는 외측 원주 에지에서 증착 드롭 오프 (drop off) 를 나타내어 원주 에지에서 감소된 양의 증착을 발생시키는 경향이 있다. 언급된 효과는 원주 에지를 보다 가열함으로써 보상될 수 있다. 증착 균일도를 유지하기 위해, 원주 에지에서의 증착량은 예를 들어 원주 에지의 방사상 내측 영역보다 원주 에지를 보다 가열함으로써 증가될 수도 있다.
기판에 걸친 온도들을 보다 양호하게 제어하고 기판의 원주 에지로 하여금 기판의 다른 영역들과 상이하게 가열되게 하기 위해, 페데스탈은 복수의 가열 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 일 예로서, 페데스탈은 바디의 각각의 존들 및 따라서 바디에 의해 지지된 기판의 존들을 가열하도록 사용되는, 복수의 임베딩된 (embed) 가열 엘리먼트들을 갖는 바디 (또는 플래튼) 를 포함할 수도 있다. 부가적인 가열 엘리먼트들은 예를 들어, 단일 가열 엘리먼트만을 포함하는 페데스탈과 비교하여 바디에 걸쳐 개선된 균일한 가열을 제공하도록 사용될 수도 있다. 부가적인 가열 엘리먼트들 중 하나 이상은 에지 튜닝 목적들을 위해 배치되고 동작될 수도 있다. 예를 들어, 바디의 방사상으로 외측 부분에 배치된 제 1 가열 엘리먼트는 제 1 가열 엘리먼트의 방사상으로 내측에 배치된 또 다른 가열 엘리먼트와 비교하여 기판의 외측 원주 에지 근방에 상이한 양의 열을 제공하도록 사용될 수도 있다.
기판 프로세싱 동안 증착 격차들 (disparities) 을 보상하기 위해, 예를 들어, 기판의 외측 원주 에지와 기판의 중심 영역 사이에 큰 온도 경사가 필요할 수도 있다. 중심 영역은 외측 원주 에지의 방사상 내측 영역을 지칭한다. 예를 들어, 복수의 임베딩된 가열 엘리먼트들을 갖는 중실형 (solid) 알루미늄 바디를 포함하는 플래튼은 중심 영역과 원주 에지 사이에 적절한 온도 경사를 제공하는 제한된 능력을 갖는다.
본 명세서에 제시된 예들은 복수의 가열 엘리먼트들 및 복수의 열적 보이드들을 포함하는 기판 지지부들을 포함한다. 열적 보이드들은 기판 지지부들의 플레이트들에 의해 규정된 매니폴드-형상 보이드들 (이하 "매니폴드들"로 지칭됨) 을 포함한다. 매니폴드들은 플레이트들 내에서 환형 개방된 영역들이다. 매니폴드 각각은 하나 이상의 플레이트들에 의해 규정될 수도 있다. 매니폴드들은 입력 채널 및 출력 채널, 포트들, 및/또는 홈들을 갖는 대응하는 주 환형 챔버들을 갖는다. 열적 보이드들은 기판 지지부의 상이한 영역들 사이의 온도 경사들을 증가시키는 것을 보조한다.
도 1은 페데스탈로 도시된, 기판 지지부 (101) 를 포함하는 기판 프로세싱 시스템 (100) 을 도시한다. 기판 지지부 (101) 는 도 2 내지 도 11b에 도시된 임의의 피처들을 포함하여 본 명세서에 개시된 기반 지지부들 중 임의의 기판 지지부와 동일하거나 유사하게 구성될 수도 있다. 도 1은 용량성 커플링 플라즈마 (capacitive coupled plasma; CCP) 시스템을 도시하지만, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 변압기 커플링 플라즈마 (transformer coupled plasma; TCP) 시스템들, 유도 커플링 플라즈마 (inductively coupled plasma; ICP) 시스템들 및/또는 기판 지지부를 포함하는 플라즈마 소스들 및 다른 시스템들에 적용 가능하다. 실시 예들은 CVD (chemical vapor deposition) 프로세스들, ALD (atomic layer deposition) 프로세스들, 및/또는 기판 지지부에 걸친 큰 온도 경사들과 함께 구역 가열을 적용할 수 있는 다른 프로세스들에 적용 가능하다. CVD 프로세스 및 ALD 프로세스는 단지 예들로서 언급되고, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 큰 온도 경사들을 갖는 다른 프로세스들에 적용 가능하다. 도시된 예에서, 기판 지지부 (101) 는 바디 (102) 및 지지 칼럼 (또는 스템) (103) 을 포함한다. 바디 (102) 는 예를 들어, 알루미늄 (Al) 으로 형성될 수도 있는, 복수의 플레이트들 (102A 내지 102D) 을 포함한다. 일 실시 예에서, 바디 (102) 는 복수의 플레이트들을 포함하는 납땜된 (brazed) 알루미늄 플래튼이다. 도시된 예에서, 바디 (102) 는 플레이트 층들 (102A, 102B, 102C 및 102D) 을 포함한다. 플레이트 층들 (102A, 102B, 102C 및 102D) 각각은 하나 이상의 플레이트들을 포함한다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 플레이트 층들 (102A, 102B 및 102D) 은 단일 플레이트를 포함하고 플레이트 층 (102C) 은 2 개의 플레이트들, 내측 플레이트 및 외측 플레이트를 포함한다. 플레이트 층들 (102A, 102B, 102C 및 102D) 의 플레이트들이 더 도시되고 도 8a 내지 도 11b를 참조하여 기술된다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 프로세싱 챔버 (104) 를 포함한다. 기판 지지부 (101) 는 프로세싱 챔버 (104) 내에 둘러싸인다 (enclose). 프로세싱 챔버 (104) 는 또한 상부 전극 (105) 과 같은 다른 컴포넌트들을 둘러싸고, RF 플라즈마를 담는다. 동작 동안, 기판 (107) 은 기판 지지부 (101) 상에 배치되고 그리고 클램핑된다 (clamp). 단지 예를 들면, 상부 전극 (105) 은 가스들을 도입하고 분배하는 샤워헤드 (109) 를 포함할 수도 있다. 샤워헤드 (109) 는 프로세싱 챔버 (104) 의 상단 표면에 연결된 일 단부를 포함하는 스템 부분 (stem portion) (117) 을 포함할 수도 있다. 샤워헤드 (109) 는 일반적으로 실린더형이고 그리고 프로세싱 챔버 (104) 의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에서 스템 부분 (117) 의 반대편 단부로부터 방사상 외측으로 연장된다. 샤워헤드 (109) 의 기판-대면 표면은 이를 통해 프로세스 가스 또는 퍼징 (purge) 가스가 흐르는 홀들을 포함한다. 대안적으로, 상부 전극 (105) 은 전도성 플레이트를 포함할 수도 있고, 가스들은 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다.
기판 지지부 (101) 는 도시된 예에서 하단 플레이트 (102A) 에서 구현되는 2 개 이상의 가열 엘리먼트들 (3 개가 도 1에 도시되고 110, 111, 112로 지정됨) 을 포함한다. 가열 엘리먼트들은 각각이 복수의 권선들을 갖는 동심 코일들을 포함할 수도 있고, 권선 각각은 원형-형상일 수도 있다. 코일들 각각은 히터로 지칭될 수도 있다. 코일들의 예들은 도 8a에 도시된다. 가열 엘리먼트들은 이하에 더 기술된 바와 같이 전력을 수용하고 기판 지지부 (101) 를 가열한다. 기판 지지부는 하나 이상의 열적 보이드들을 더 포함한다 (2 개는 도 1에 도시되고 113, 114로 지정됨). 도 1에는 도시되지 않지만, 기판 지지부 (101) 는 도 5 내지 도 7 및 도 9a, 도 10a, 및 도 11a에 도시된 다른 열적 보이드들을 포함할 수도 있다. 열적 보이드들은 온도가 드롭 오프하는 곳에 열적 브레이크들을 제공하고, 이는 기판 지지부에 걸쳐 방사상으로 온도 경사들을 증가시킨다.
열적 보이드들 (113, 114) 은 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 사이의 영역들 위에 도시된다. 가열 엘리먼트들은 상이한 사이즈들, 형상들을 가질 수도 있고 대응하는 가열 패턴들을 제공할 수도 있고 기판 지지부 (101) 의 각각의 가열 존들에 할당될 수도 있다. 3 개의 가열 엘리먼트들 및 2 개의 열적 보이드들이 도 1에 도시되지만, 기판 지지부는 상이한 수의 가열 엘리먼트들 및/또는 열적 보이드들을 가질 수도 있다. 열적 보이드들은 상이한 사이즈들, 형상들 및 패턴들을 가질 수도 있다. 열적 보이드들은 바디 (102) 의 외측 원주 에지 (또는 주변부) (116) 와 바디 (102) 의 중심 영역 사이의 온도 경사들을 증가시킨다.
기판 지지부 (101) 는 기판 (107) 의 후면과 기판 지지부 (101) 의 상단 표면 사이에 진공을 제공하기 위한 채널들, 열적 보이드들, 홀들 및 홈들을 포함한다. 열적 보이드들 중 하나는 113으로 지정된다. 부가적인 채널들, 열적 보이드들, 홀들, 및 홈들이 포함되고 기판 (107) 의 외측 원주 에지로 배제 가스를 공급하도록 사용된다. 배제 가스를 공급하기 위해 사용된 열적 보이드들 중 하나는 114로 지정된다. 채널들, 열적 보이드들, 홀들, 및 홈들의 예들이 도 2 내지 도 11b에 도시된다.
RF 생성 시스템 (120) 은 RF 전압들을 생성하고 바디 (102) 일 수도 있는 하부 전극 및 상부 전극 (105) 에 출력한다. 상부 전극 (105) 및 기판 지지부 (101) 중 하나는 DC 접지되거나, AC 접지되거나 또는 플로팅 전위로 있을 수도 있다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (120) 은 RF 전압들은 매칭 및 분배 네트워크 (124) 에 의해 상부 전극 (105) 및/또는 기판 지지부 (101) 로 피딩되는 (feed) RF 전압들을 생성하는 RF 생성기 (122) (예를 들어, 용량성으로 커플링된 플라즈마 RF 전력 생성기) 를 포함할 수도 있다. RF 신호, RF 전압 및/또는 RF 전력을 수신하는 전극은 RF 전극으로 지칭된다.
가스 전달 시스템 (130) 이 하나 이상의 가스 소스들 (gas sources) (132-1, 132-2, … 및 132-N) (집합적으로 가스 소스들 (132)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 보다 큰 정수이다. 가스 소스들 (132) 은 하나 이상의 전구체들 및 이들의 가스 혼합물들을 공급한다. 가스 소스들 (132) 은 또한 에칭 가스, 캐리어 가스 및/또는 퍼징 가스를 공급할 수도 있다. 기화된 전구체가 또한 사용될 수도 있다. 가스 소스들 (132) 은 밸브들 (134-1, 134-2, … , 및 134-N) (집합적으로 밸브들 (134)) 및 질량 유량 제어기들 (mass flow controllers; MFC) (136-1, 136-2, …, 및 136-N) (집합적으로 MFC들 (136)) 에 의해 매니폴드 및 밸브 어셈블리 (140) 에 연결된다. 매니폴드 및 밸브 어셈블리 (140) 의 출력이 프로세싱 챔버 (104) 에 피딩된다. 단지 예를 들면, 매니폴드 및 밸브 어셈블리 (140) 의 출력은 샤워헤드 (109) 에 피딩된다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 가열 엘리먼트들 (110) 에 연결될 수도 있는, 온도 제어기 (142) 를 포함하는 가열 시스템 (141) 을 더 포함한다. 온도 제어기 (142) 는 가열 엘리먼트들 (110) 에 전력을 공급하는, 전력 소스 (144) 를 제어한다. 시스템 제어기 (160) 로부터 분리된 것으로 도시되지만, 온도 제어기 (142) 는 시스템 제어기 (160) 의 일부로서 구현될 수도 있다. 기판 지지부 (101) 는 복수의 온도 제어된 존들을 포함할 수도 있다. 존들 중 하나 이상은 온도 센서 및 대응하는 가열 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 일 실시 예에서, 열전대 (thermocouple) 는 환형 중간 존 및 방사상 최외측 존이 아니라 중심 존에 포함된다. 또 다른 실시 예에서, 열전대는 3 개의 존들 각각에 포함된다. 기판 지지부 (101) 는 2 개 이상의 온도-제어된 존들을 포함할 수도 있다. 예시적인 열전대 (145) 가 도시된다. 기판 지지부 (101) 에 통합된 열전대 (145) 및/또는 다른 열전대들은 베이요넷 (bayonet) 스타일 열전대들일 수도 있다.
온도 제어기 (142) 는 온도 센서들에 의해 나타낸 바와 같이 기판 지지부 (101) 의 온도들을 모니터링할 수도 있고 타깃 온도들과 매칭하도록 기판 지지부 (101) 의 온도들을 조정하기 위해 가열 엘리먼트들에 대한 전류, 전압 및/또는 전력을 조정할 수도 있다. 전류, 전압 및/또는 전력은 열적 보이드들 (113, 114) 의 치수들 및 위치들을 포함하는 기판 지지부 (101) 내의 열적 보이드들의 위치들 및 공지의 치수들에 기초하여 제어될 수도 있다.
예로서, 기판 지지부 (101) 는 중심 (또는 내측) 가열 엘리먼트로 지칭되는 3 개의 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112), 중간 가열 엘리먼트 및 외측 가열 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 은 링 형상일 수도 있다. 외측 가열 엘리먼트 (112) 는 내측 가열 엘리먼트 (110) 를 둘러쌀 수도 있는 중간 가열 엘리먼트 (111) 를 둘러쌀 수도 있다. 이는 링 형상의 외측 존, 링 형상의 중간 존 및 링 형상의 내측 존을 제공한다. 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 은 원형 형상일 수도 있고 그리고/또는 다른 기하학적 패턴들을 가질 수도 있다.
일 실시 예에서, 온도 제어기 (142) 는 제 1 존 (예를 들어, 중심 존) 의 온도를 모니터링하고 제 1 존에 대한 타깃 온도에 기초하여 내측 가열 엘리먼트 (110) 로의 전류 및/또는 전력을 조정한다. 온도 제어기 (142) 는 제 1 존에 대한 전류 및/또는 전력에 기초하여 다른 존들 (예를 들어, 중간 환형 존 및 방사상으로 가장 외측 존) 에 대한 전류 및/또는 전력을 조정할 수도 있다. 다른 존들에 대한 전류 및 전력의 조정은 예를 들어 가열 엘리먼트들 (111, 112) 에 공급된 전류 및 전력일 수도 있다. 일 실시 예에서, 중간 존 및 외측 존은 중심 존에서 종속된다 (slave). 중간 존 및 외측 존에 대한 종속 값들 (예를 들어, 전류 및 전력) 은 중심 존의 값들 (예를 들어, 전류 및 전력) 의 미리 결정된 백분율들; 알고리즘 및/또는 수학 방정식들을 사용하여 결정되고; 룩업 테이블들을 사용하여 결정되고; 그리고/또는 다른 방법들을 통해 결정된다. 존들에 대한 전류 값 및 전력 값은 프로세스 레시피에 기초하여 결정될 수도 있다. 전력 소스 (144) 는 온도 제어기 (142) 및/또는 시스템 제어기 (160) 에 의해 제어될 수도 있다.
온도 제어기 (142) 는 동작을 제어할 수도 있고 따라서 가열 엘리먼트들의 온도들, 그리고 결과적으로 기판 (예를 들어, 기판 (107)) 의 온도들을 제어할 수도 있다. 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 및/또는 다른 가열 엘리먼트들에 제공된 전류, 전압 및/또는 전력은 온도 제어 알고리즘에 기초하여 독립적으로 제어될 수도 있다. 온도 제어 알고리즘은 온도 제어기 (142) 에 의해 실행될 수도 있고 상단 플레이트 (102D) 에 걸쳐 그리고 그 결과 기판 (107) 에 걸친 타깃 온도 경사들을 제공하기 위해 열적 보이드들의 치수들 및 위치들에 기초하여 전류, 전압 및/또는 전력 설정들을 결정하도록 실행될 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 프로세싱 챔버 (104) 내의 상기 언급된 온도 센서들 및/또는 온도 센서들 (143) 로부터 검출된 파라미터들에 기초하여 가열 엘리먼트들에 공급된 전류를 제어한다. 전류 및/또는 전력은 가열 엘리먼트들에 독립적으로 공급될 수도 있다. 온도 센서들 (143) 은 저항성 온도 디바이스들, 열전대들, 디지털 온도 센서들 및/또는 다른 적합한 온도 센서들을 포함할 수도 있다. 증착 프로세스 동안, 기판 (107) 은 고-전력 플라즈마의 존재 시 가열될 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 진공 제어기 (152) 를 포함하는 진공 시스템 (150) 을 더 포함한다. 온도 제어기 (142) 및 시스템 제어기 (160) 로부터 별도로 도시되지만, 진공 제어기 (152) 는 온도 제어기 (142) 및/또는 시스템 제어기 (160) 의 일부로서 구현될 수도 있다. 진공 제어기 (152) 는 밸브 (156) 및 진공 펌프 어셈블리 (158) 의 동작을 제어한다. 진공 펌프 어셈블리 (158) 는 하나 이상의 펌프들을 포함할 수도 있고 기판 (107) 을 바디 (102) 에 진공 클램핑하고 그리고/또는 프로세싱 챔버 (104) 를 배기하도록 제어될 수도 있다. 밸브 (156) 및 진공 펌프 어셈블리 (158) 는 프로세싱 챔버 (104) 로부터 반응 물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다. 진공 제어기 (152) 및/또는 시스템 제어기 (160) 는 또한 기판 (107) 뒤의 가스 조성을 제어하고 기판 지지부 (101) 와 기판 (107) 사이의 열 전도도를 보조하도록 밸브 (159) 및 진공 펌프 어셈블리 (158) 의 동작을 제어함으로써 기판 (107) 의 후면에 공급된 후면 가스 (back side gas) 의 플로우를 제어할 수도 있다.
시스템 제어기 (160) 는 공급된 RF 전력 레벨들, 공급된 가스들의 압력들과 플로우 레이트들, RF 매칭, 등을 제어하는 것을 포함하여 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어할 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 밸브 (156) 및 진공 펌프 어셈블리 (158) 의 상태들을 제어할 수도 있다. 로봇 (164) 은 기판 지지부 (101) 상으로 기판들을 전달하고, 기판 지지부 (101) 로부터 기판들을 제거하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 (164) 은 기판 지지부 (101) 와 로드 록 (166) 사이에서 기판들을 이송할 수도 있다. 로봇 (164) 은 시스템 제어기 (160) 에 의해 제어될 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 로드 록 (166) 의 동작을 제어할 수도 있다.
본 명세서에 참조된 밸브들, 가스 펌프들, 전력 소스들, RF 생성기들, 등은 액추에이터들 (actuators) 로 지칭될 수도 있다. 본 명세서에 언급된 가열 엘리먼트들, 열적 보이드들, 가스 채널들, 가스 홈들, 등은 온도 조정 엘리먼트들로 지칭될 수도 있다.
기판 지지부 (101) 는 최소 오버랩 배제 링 (minimum overlap exclusion ring; MOER) (170) 을 더 포함할 수도 있다. 예시적인 최소 오버랩 배제 존 링들은 1996년 12월 31일에 출원된 명칭이 "Apparatus for Preventing Deposition on Frontside Peripheral Region and Edge of Wafer in Chemical Vapor Deposition Apparatus"인 미국 특허 제 5,882,417 호에 도시된다. 배제 가스 (예를 들어, 아르곤 및 선택 가능하게 수소) 는 MOER, 상단 플레이트 (102D) 및 기판 (107) 의 외측 원주 에지 사이의 환형 개방 영역으로 공급될 수도 있다. 상단 플레이트 (102D) 내의 홈 (172) 은 예를 들어, 매니폴드 및 밸브 어셈블리 (140) 로부터 지지 칼럼 (103) 을 통해 배제 가스를 수용할 수도 있다. 배제 가스는 프로세싱 동안 기판 (107) 의 외측 에지 및/또는 후면 상에 텅스텐이 증착되는 것을 방지하도록 제공된다.
도 1 내지 도 11b의 기판 지지부들은 특정한 피처들을 갖고 다른 피처들을 갖지 않는 것으로 각각 도시되지만, 기판 지지부들 각각은 도 1 내지 도 11b에 그리고 본 명세서에 개시된 피처들 중 임의의 피처들을 포함하도록 수정될 수도 있다.
도 2 및 도 3은 플레이트 층들 (102A, 102B, 102C, 102D) 및 지지 칼럼 (103) 을 포함하는 기판 지지부 (101) 의 도면들을 도시한다. 플레이트 층들 (102A, 102B 및 102D) 은 이하에서 또한 "플레이트들"로 지칭된다. 상단 플레이트 (102D) 는 내측 원형 진공 홈 (200), 제 1 방사상으로 연장하는 진공 홈들 (202), 중간 원형 진공 홈 (204), 제 2 방사상으로 연장하는 진공 홈들 (일부는 206으로 지정됨) 및 외측 원형 진공 홈 (208) 을 포함한다. 홈들 (200, 202, 204, 206, 208) 은 대칭, 환형 및 방사상 진공 클램핑 패턴을 제공하도록 대칭, 환형 및 방사상 패턴이다. 기판 (점선 원 (210) 으로 나타낸) 은 진공 클램핑 패턴을 제공하는 홈들 (200, 202, 204, 206 및 208) 을 통해 상단 플레이트 (102D) 와 기판 사이에 진공을 제공함으로써 상단 플레이트 (102D) 에 진공 클램핑된다. 제 1 방사상으로 연장하는 진공 홈들 (202) 은 내측 원형 진공 홈 (200) 으로부터 중간 원형 진공 홈 (204) 으로 연장한다. 제 2 방사상으로 연장하는 진공 홈들 (206) 은 중간 원형 진공 홈 (204) 으로부터 외측 원형 진공 홈 (208) 으로 연장한다.
홈들 (204 및 208) 은 홈들 (200 및 204) 보다 서로 보다 가깝다. 이에 더하여, 제 2 방사상으로 연장하는 진공 홈들 (206) 의 수는 제 1 방사상으로 연장하는 진공 홈들 (202) 의 수보다 보다 많다. 진공 홈들 (206) 은 보다 짧고 그리고 진공 클램핑 영역으로의 유일한 누설 경로가 기판의 외측 원주 에지로부터의 경로이기 때문에 보다 많은 진공 홈들이 존재한다. 진공 클램핑 패턴의 내측 부분으로의 누설 경로가 없고, 이는 홈들 (200 및 202) 을 지칭할 수도 있다. 이러한 이유로, 내측 부분의 통로들과 연관된 열 전도도가 거의 없다. 통로들은 기판과의 콘택트가 없기 때문에 열적 불균일도 영역들로서 나타난다. 그 결과, 통로들 (또는 홈들) 의 수는 최소화된다. 또한, 외측 원주 에지로부터 누설 경로를 사용하여, 가스는 또한 열 전도도를 변화시킬 수 있기 때문에 기판 아래에 압력 경사를 유발하지 않도록 효율적으로 펌핑하여 배출된다 (pump away). 이들 언급된 홈 관계들은 증가된 힘으로 기판 (210) 의 외측 환형 영역 (220) 을 상단 플레이트 (102D) 로 풀링하고 (pull) 결과적으로 프로세싱할 기판 (210) 을 편평하게 하도록 기판 (210) 의 외측 주변부 근방의 외측 환형 영역의 가스의 효율적인 펌핑을 제공한다. 이는 기판 아래에 압력 경사를 제공하지 않고 달성된다. 큰 직경의 기판들은 상단 플레이트 (102D) 상에 세팅될 때, 상단 플레이트 (102D) 와 콘택트하는 중심 및 상단 플레이트 (102D) 와 콘택트하지 않는 주변 에지를 갖는 오목한 형상 (또는 구부러진 형상) 일 수 있다. 진공 홈 패턴은 개선된 프로세싱을 위해 기판 (210) 을 편평하게 하는 것을 보조한다.
지지 칼럼 (103) 은 가열 엘리먼트들의 통로 및 가스 파이프들을 위한 채널들을 포함한다. 3 개의 파이프들 (230, 232, 234) 이 도시된다. 제 1 파이프 (230) 는 상술한 진공을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 제 2 파이프 (232) 는 상기 언급된 배제 가스를 제공하도록 사용될 수도 있다. 제 3 파이프 (234) 는 열전대를 위해 사용될 수도 있다. 예시적인 열전대가 도 6에 도시된다. 파이프들은 도 4 내지 도 7에 더 도시된다. 도 1의 내측 가열 엘리먼트 (110) 의 입력 및 출력 단부들 (236) 이 도시된다. 가열 엘리먼트들은 도 4, 도 6 및 도 8a에 더 도시된다.
상단 플레이트 (102D) 는 기판 (210) 의 외측 에지를 따라 배제 가스를 공급하도록 사용되는 외측 원형 배제 가스 홈 (172) 을 더 포함한다. 기판 지지부 (101) 는 도 1의 MOER (170) 과 같은, 하나 이상의 배제 가스 링들을 위치시키도록 사용되는 이어들 (240) 을 포함한다. 이어들 (240) 은 도 8a에 도시된, 최외측 가열 엘리먼트의 최외측 권선의 돌출부들에 의해 설명되는 연관된 열 손실을 갖는다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 지지 칼럼 (103) 내에 위치된 기판 지지부 (101) 의 부분 (400) 을 도시한다. 기판 지지부 (101) 는 3 개의 파이프들 (230, 232, 234) 을 포함한다. 파이프들 (230, 232, 234) 은 각각 진공 파이프, 배제 가스 유입 파이프, 열전대 파이프이다. 파이프들 (230, 232, 234) 은 도 1 내지 도 3의 하단 플레이트 층 (102A) 의 중심 영역 (401) 으로부터 연장한다. 기판 지지부 (101) 는 외측 튜브들 (402, 404, 406) 및 입력 및 출력 단부들 (236, 410, 412) 을 각각 갖는 도 1의 3 개의 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 을 더 포함한다. 입력 및 출력 단부들 (236, 410, 412) 은 절연 튜브들 (420, 422, 424) 및 내측 전도성 엘리먼트들 (426, 428, 430) 을 포함하고 도 1의 전력 소스 (144) 로부터 전력을 수용하고 전력을 전력 소스 (144) 로 리턴한다. 외측 튜브들 (402, 404, 406) 은 알루미늄으로 형성될 수도 있고 시일링 부분들 (432, 434, 436) 을 포함할 수도 있다. 외측 튜브들 (402, 404, 406) 은 중심 영역 (401) 의 각각의 슬롯들 (440, 442, 444) 로부터 연장된다. 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 각각은 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 의 입력 부분 및 출력 부분이 통과하는 단일의 연관된 포트 (또는 홀) 를 갖는다. 예를 들어, 가열 엘리먼트 (110) 의 입력 부분 및 출력 부분은 하단 플레이트 (102A) 의 2 개의 분리된 홀들을 통과하지 않고 하단 플레이트 (102A) 의 동일한 슬롯 (440) (또는 홀) 을 통과한다. 이는 단순화된 설계를 제공하고 연관된 코일들로 하여금 입력 포트 및 출력 포트의 수를 최소화하면서 보다 대칭이고 동심원인 관계에 있게 한다. 이들 관계들은 온도 방위각 불균일성을 감소시키고 그리고/또는 제거하는 것을 보조한다.
도 5는 플레이트 층들 (102A 내지 102D) 을 포함하는 기판 지지부 (101) 의 단면을 도시한다. 플레이트 층 (102C) 은 외측 플레이트 (102C1) 및 내측 플레이트 (102C2) 를 포함한다. 플레이트 층들 (102B 내지 102D) 은 다양한 사이즈들, 형상들 및 패턴들을 가질 수도 있는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함한다. 임의의 수의 열적 보이드들이 포함될 수도 있다. 열적 보이드들 각각은 원형 형상이고 복수의 목적들을 제공한다.
도시된 예에서, 2 개의 큰 열적 보이드들 (113, 114) 및 2 개의 작은 열적 보이드들 (504, 506) 이 도시된다. 열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 각각은 원형-형상이고 플레이트들 (102A 내지 102D) 중 대응하는 플레이트들에 의해 규정된 상부 표면 및 하부 표면, 내측 표면 및 외측 표면을 포함한다. 열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 은 대응하는 입력부 및 출력부를 갖는 환형 형상 매니폴드로서 구현될 수도 있다. 일 실시 예에서, 열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 은 2 ℃ 이상의 온도 경사를 제공한다. 또 다른 실시 예에서, 열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 은 2 ℃ 이상이다.
열적 보이드들 (113, 114) 은 복수의 층들, 예를 들어, 플레이트 층들 (102B 내지 102D) 에 의해 규정된다. 내측 열적 보이드 (113) 는 플레이트들 (102B, 102C2 및 102D) 에 의해 규정된다. 외측 열적 보이드 (114) 는 플레이트들 (102B, 102C1 및 102D) 에 의해 규정된다. 열적 보이드들 (113, 114) 은 직사각형 형상의 단면 또는 상이한 형상의 단면을 가질 수도 있다. 열적 보이드 (113) 는 열적 보이드 (113) 의 보다 긴 단면들이 수평으로 연장하도록 수평으로 배향된다. 열적 보이드 (114) 는 열적 보이드 (114) 의 보다 긴 단면들이 수직으로 연장하도록 수직으로 배향된다.
열적 보이드들 (114, 113) 은 하단 플레이트 (102A) 의 환형 영역들 (510, 512) 위에 각각 배치된다. 환형 영역 (510) 은 가열 엘리먼트들 (111, 112) 사이에 배치되고 환형 영역 (512) 은 가열 엘리먼트들 (110, 111) 사이에 있다. 열적 보이드들 (113, 114) 은 기판 지지부 (101) 의 주변 환형 영역 (522) 과 중심 영역 (524) 사이 보다 큰 열적 경사도들을 제공하도록 구성되고 배치된다. 열적 보이드들 (113, 114) 은 또한 기판 지지부 (101) 의 중간 환형 영역 (520) 과 환형 영역들 (522 및 524) 사이에 온도 경사를 제공할 수도 있다.
열적 보이드들 (504, 506) 은 단일 플레이트 층, 예를 들어, 플레이트 층 (102C) 내에 있다. 외측 열적 보이드 (504) 는 외측 플레이트 (102C1) 내에 있고 내측 열적 보이드 (506) 는 내측 플레이트 (102C2) 내에 있다. 열적 보이드들 (504, 506) 은 2 개의 플레이트 층들 (102B 및 102C) 에 의해 규정된다. 플레이트들 (102C1 및 102C2) 사이에 갭이 존재하고 열적 보이드 (114) 의 일부이다.
외측 열적 보이드들 (114 및 504) 은 파이프 (232) 를 통해 수용된 배제 가스를 도 2의 배제 가스 홈 (172) 으로 공급하도록 사용될 수도 있다. 배제 가스 경로가 도시되고 파이프 (232), 플레이트들 (102B 및 102C2) 의 홀들 (528), 홈들 (또는 채널들) (530), 열적 보이드들 (114, 504), 플레이트 (102C1) 의 홀들 (532), 플레이트 (102D) 의 홀들 (534) 및 배제 가스 홈 (172) 을 포함한다. 배제 가스 경로를 따른 가스 플로우는 화살표들 (550) 로 나타낸다. 일부 화살표들 (550) 이 단일 방사상 방향의 가스 플로우에 대해 도시되지만, 배제 가스는 파이프 (232) 로부터 채널들 (530) 을 통해 복수의 방향들로 방사상 외측으로 흐른다.
도시된 예에서, 열적 보이드들 (113, 114) 은 특정한 단면 치수들을 갖는다. 이들 치수들은 서로에 대해 그리고 플레이트들 (102A 내지 102D) 의 치수들에 대해 특정한 관계들을 갖는다. 이들 치수들 및 관계들은 일 예로서 제공되고 도시된 것과 상이할 수도 있다. 도시된 예에서, 열적 보이드 (113) 의 단면은 높이 (H1) 및 폭 (W1) 을 갖고 열적 보이드 (114) 의 단면은 높이 (H2) 및 폭 (W2) 를 갖는다. 높이 (H2) 는 폭 (W2) 보다 보다 클 수도 있다. 높이 (H1) 은 폭 (W1) 과 동일할 수도 있다. 높이 (H2) 는 높이 (H1) 보다 보다 클 수도 있다. 폭 (W1) 은 폭 (W2) 보다 보다 클 수도 있다. 높이 (H2) 는 플레이트들 (102B 및 102C) 의 두께들 (T1 및 T2) 의 합보다 보다 클 수도 있다. 높이 (H1) 은 플레이트들 (102B 및 102C) 중 하나의 두께보다 보다 클 수도 있지만, 두께들 (T1 및 T2) 의 합보다 보다 작을 수도 있다. 일 실시 예에서, 폭들 (W1, W2) 의 합은 플레이트들 (102A 내지 102D) 의 반경 (R) 의 20 ％보다 보다 크다. 반경 (R) 은 플레이트들 (102A 내지 102D) 의 중심선 (560) 으로부터 외측 원주 에지까지 측정된다. 또 다른 실시 예에서, 폭 (W1, W2) 의 합은 반경 (R) 의 25 %보다 보다 크다. 일 실시 예에서, 폭 (W1) 은 반경 (R) 의 5 내지 15 ％이고 폭 (W2) 는 반경 (R) 의 10 내지 20 ％이다. 또 다른 실시 예에서, 폭 (W1) 은 반경 (R) 의 10 ％이고 폭 (W2) 는 반경 (R) 의 15 ％이다. 또 다른 실시 예에서, 열적 보이드 (113) 는 단면 치수들 (H2, W2) 을 갖고 열적 보이드들 (114) 은 단면 치수들 (H1, W1) 을 갖는다.
열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 의 치수들 및 위치들은 상단 플레이트 (102D) 의 상단 표면에 걸쳐 타깃 온도 경사들을 갖는 온도 분포 프로파일을 제공하도록 설정된다. 예시적인 온도 경사들이 도 13, 도 14, 도 16 및 도 17에 도시된다. 열적 보이드들의 사이즈들 및 위치들을 변화시키는 것은 상단 플레이트 (102D) 의 상단 표면에 걸친 온도 프로파일을 변경시킨다. 열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 의 체적들을 증가시키는 것은 상단 플레이트 (102D) 에 걸쳐 방사상으로 온도 경사들을 증가시킬 수 있다. 도시된 예에서, 열적 보이드 (113) 는 열적 보이드 (114) 보다 보다 넓고 보다 작은 높이를 갖고 기판 지지부 (101) 의 대응하는 영역에서 온도의 점진적인 감소를 제공한다. 열적 보이드 (114) 는 열적 보이드 (113) 보다 보다 큰 높이 및 보다 작은 폭을 갖고 기판 지지부 (101) 의 대응하는 영역에서 온도의 큰 드롭 오프를 제공한다. 이들 및 다른 치수 관계들은 기판 지지부 (101) 의 중심으로부터 방사상 거리들에 대한 방사상 온도 경사들 및 방사상 온도 변화 레이트들을 제어하도록 제공될 수도 있다.
도 6은 플레이트 층들 (102A 내지 102D), 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112), 튜브들 (402, 406), 입력 및 출력 단부들 (236, 412), 및 열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 을 포함하는 기판 지지부 (101) 의 또 다른 단면을 도시한다. 도 6은 화살표들 (550) 로 나타낸 배제 구역 경로의 일부를 도시한다. 배제 존 경로는 방사상으로 연장하는 채널들에 의해 열적 보이드 (114) 로부터 열적 보이드 (504) 로 연장한다 (채널들 중 하나는 도 6에 도시되고 600으로 지정됨).
도 6은 또한 화살표들 (602) 로 나타낸 진공 경로의 일부를 도시한다. 도 7은 또한 진공 경로의 일 예를 제공한다. 진공 경로는 상단 플레이트 (102D) 의 홈들 (200, 202, 204, 206, 및 208) (도 2 및 도 11a에 가장 잘 도시됨) 에서 시작되고 플레이트들 (102D, 102C2) 및 내측 열적 보이드 (506) 내의 홀들 (610, 612) 을 포함한다.
도시된 예에서, 기판 지지부 (101) 는 파이프 (234) 내에서 플레이트 (102C2) 의 중심으로 연장하는 열전대 (145) 를 더 포함한다. 열전대 (145) 는 플레이트 (102C2) 의 중심 영역 (622) 의 온도를 나타내는 온도 신호를 제공한다. 온도 신호는 도 1의 온도 제어기 (142) 로 제공된다.
튜브들 (402, 406) 은 지지 칼럼 (103) 내에서 수직으로 그리고 이어서 하단 플레이트 (102A) 내에서 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 의 권선들까지 수평으로 연장하고, 이들은 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 가 두 플레이트들 (102A 및 102B) 과 콘택트하도록 하단 플레이트 (102A) 내에 있고 플레이트들 (102A 및 102B) 사이에 배치된다.
튜브들 (402, 406) 은 하단 플레이트 (102A) 내로 그리고 대응하는 코일들 (110, 112) 로 방사상으로 연장한다. 튜브 (406) 의 방사상으로 연장하는 부분 (624) 이 도시된다. 일 실시 예에서, 튜브들 (402, 406) 및 다른 튜브 (404) (도 5에 도시됨) 는 권선 부분들로 방사상으로 연장하고 이어서 코일들을 제공하도록 원형 패턴들로 권선된다.
동작 동안, 지지 칼럼 (103) 내 압력은 대기압일 수도 있는 한편, 스템 외부의 압력은 진공일 수도 있다. 스템 내 압력을 대기압으로 함으로써, 열전대 (145) 및 플레이트 (102C2) 의 대응하는 내측 부분들은 또한 대기압에 있고, 이는 열전대와 플레이트 (102C2) 사이에 보다 큰 열 전도도를 발생시킨다. 이는 열전대 (145) 가 정확한 신호 출력을 제공함을 보장하는 것을 보조한다. 이는 열전대와 대응하는 플레이트 사이의 열 전도도가 감소되는 진공 하에서와 달리, 측정 에러들을 발생시키는 경향이 있다.
도 7은 플레이트 층들 (102A 내지 102D), 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112), 파이프 (230), 및 열적 보이드들 (113, 114, 504, 506) 을 포함하는 기판 지지부 (101) 의 또 다른 단면을 도시한다. 도 7은 화살표들 (700) 로 나타낸 진공 경로의 일부를 예시한다. 진공은 열적 보이드 (113) 로부터 방사상으로 연장하는 홈들 (또는 채널들) (702) 을 통해 파이프 (230) 로 가스를 인출하도록 (draw) 제공된다.
플레이트들 (102A 내지 102D) 은 플레이트들 (102A 내지 102D) 이 중실형 단일 바디를 제공하는 방식으로 서로 본딩된다. 이는 플레이트들 (102A 내지 102D) 에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 개시된 채널들, 홈들, 매니폴드들, 및/또는 통로들을 시일링하고 플레이트들 (102A 내지 102D) 사이에 열 전도도를 제공한다.
도 8a 및 도 8b는 기판 지지부 (101) 의 하단 플레이트 층 (102A) 을 도시한다. 하단 플레이트 층 (102A) 은 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 의 권선들 (806, 808, 810) 을위한 채널들 (800, 802, 804) 을 포함한다. 동일한 히터 엘리먼트의 대응하는 권선들의 세트 각각은 코일로 지칭된다. 권선들 (806, 808, 810) 에 의해 제공된 코일들은 820, 822, 824로 지정된다. 코일들 (820, 822, 824) 은 원형 형상일 수도 있다. 일 실시 예에서, 권선들 (806, 808, 810) 및 코일들 (820, 822, 824) 은 동심이다. 내측 코일 (820) 은 외측 코일 (824) 에 의해 둘러싸인 중간 코일 (822) 에 의해 둘러싸인다.
가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 은 방사상으로 연장하는 부분들 (812, 814, 624) 을 포함한다. 외측 가열 엘리먼트 (112) 는 이어들 (240) 로부터 복사된 열을 보상하기 위해 도 2의 이어들 (240) 근방에 부가적인 가열을 제공하도록 방사상 외향으로 연장하는 돌출 부분들 (818) 을 포함한다. 이는 플레이트 (102A) 의 주변을 따라 다른 영역들과 동일한 온도로 또는 미리 결정된 온도 내에서 이어들 근방 영역들을 유지하는 것을 보조한다.
방사상으로 연장하는 부분들 (812, 814, 624) 은 가열을 최소로 제공하거나 제공하지 않는다. 이는 열을 방출하도록 구성된 권선들 (806, 808, 810) 과는 다르다. 방사상으로 연장하는 부분들 (812, 814, 624) 은 권선들 (806, 808, 810) 보다 보다 큰 단면적들을 갖고, 방사상으로 연장하는 부분들 (812, 814, 624) 로 하여금 열을 생성하지 않게 한다.
방사상으로 연장하는 부분들 (812, 814, 624) 내에 있는 가열 엘리먼트들의 전도성 엘리먼트들의 부분들은 권선들 (806, 808, 810) 내의 전도성 엘리먼트들의 부분들과 상이한 재료로 형성될 수도 있다. 일 예로서, 방사상으로 연장하는 부분들 (812, 814, 624) 의 전도성 엘리먼트들의 부분들은 니켈 (Ni) 로 형성될 수도 있고 권선들 (806, 808, 810) 내의 전도성 엘리먼트들의 부분들은 니켈-크롬 (NiCr) 으로 형성될 수도 있다. 도 8b는 가열 엘리먼트들 (110, 111, 112) 을 위한 슬롯들 (440, 442, 444) 을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 기판 지지부 (101) 의 플레이트 층 (102B) (제 1 중간 플레이트 층으로 지칭됨) 을 도시한다. 플레이트 층 (102B) 은 도 1 및 도 5 내지 도 7의 열적 보이드들 (113, 114) 의 하단 부분들을 규정하는, 2 개의 환형 형상 채널들 (910, 912) 에 의해 분리된 3 개의 섹션들 (900, 902, 904) 을 포함한다. 외측 섹션 (904) 은 도 2의 이어들 (240) 의 하단 부분들 (920) 을 포함한다. 섹션 (900) 은 디스크 형상이고 섹션들 (902, 904) 은 링 형상이다. 섹션들 (900, 902, 904) 은 베이스 부분 (922) 으로부터 수평으로 연장한다. 환형 형상 채널들 (910, 912) 은 섹션들 (900, 902, 904) 및 베이스 부분 (922) 에 의해 규정된다. 환형 형상 채널들 (910, 912) 은 도시된 바와 같이 대칭이고 동심 패턴일 수도 있다.
도 10a 및 도 10b는 기판 지지부 (101) 의 제 2 중간 플레이트 층 (102C) 의 일부인 플레이트들 (102C1 및 102C2) 을 도시한다. 플레이트 (102C1) 는 링 형상의 바디이고 홀들 (532), 도 5 내지 도 7의 열적 보이드 (504) 의 일부를 규정하는 채널 (1000) 및 방사상으로 연장하는 채널들 (600) 을 포함한다. 방사상으로 연장하는 채널들 (600) 은 링 형상 바디의 방사상으로 내측 섹션 (1001) 의 하단 부분을 따라 연장한다. 배제 가스는 플레이트들 (102C1, 102C2) 사이의 갭 G로부터 채널들 (600) 을 통해 채널 (1000) 로 그리고 홀들 (532) 을 통해 통과한다.
플레이트 (102C2) 는 외측 섹션 (1003), 중간 섹션 (1004), 홀들 (1005), 채널 (1006), 방사상으로 연장하는 채널들 (1007), 채널 (1008), 및 홈들 (702) 을 갖는 중심 섹션 (1010) 을 포함하는 바디 (1002) 를 포함한다. 가스는 홀들 (1005) 로부터 도 5 내지 도 7의 열적 보이드 (506) 의 일부를 규정하는 채널 (1006) 을 통해, 채널들 (1007) 을 통해 채널 (1008) 내로 진공에 의해 인출된다. 채널 (1008) 내의 가스는 홈들 (702) 을 통해 도 2 및 도 7의 파이프 (230) 로 인출될 수도 있다. 파이프 (230) 의 단부는 홈들 (702) 이 교차하는 지점 아래에 위치될 수도 있다. 진공 경로는 도 1의 기판 지지부 (101) 와 기판 (107) 사이의 영역으로 후면 가스를 공급할 때 수용될 수도 있다. 채널 (1008) 은 도 1 및 도 5 내지 도 7의 열적 보이드 (113) 의 상단 부분을 규정한다. 플레이트 (102C1) 는 도 2의 이어들 (240) 의 일부를 제공하는 중간 이어 섹션들 (1020) 을 포함할 수도 있다.
채널들 (600 및 1007) 은 도시된 바와 같이 대칭으로 방사상으로 연장하는 패턴일 수도 있다. 채널들 (600) 은 서로 균등하게 이격될 수도 있다. 채널들 (1007) 은 또한 서로 균등하게 이격될 수도 있다. 갭 (G) 및 채널들 (1000, 1006, 1008) 은 도시된 바와 같이 대칭이고 동심인 패턴일 수도 있다. 홀들 (532) 은 집합적으로 제 1 원형 패턴으로 배열되고 홀들 (1005) 은 제 2 원형 패턴으로 배열된다. 홀들 (532 및 1005) 은 또한 도시된 바와 같이 대칭이고 동심 패턴일 수도 있다. 홈들 (702) 은 기판 지지부 (101) 의 중심으로부터 파이프 (230) 를 오프셋하기 위해 대칭 패턴이 아닐 수도 있다.
도 11a 및 도 11b는 기판 지지부 (101) 의 상단 플레이트 (102D) 를 도시한다. 상단 플레이트 (102D) 는 (i) 홈들 (172, 200, 202, 204, 206, 208) 을 포함하는 주 상단 섹션 (1100), (ii) 링 형상 외측 섹션 (1102), 및 (iii) 중심 섹션 (1104) 을 포함한다. 섹션들 (1102, 1104) 은 주 상단 섹션 (1100) 으로부터 아래로 연장하고 도 1 및 도 5 내지 도 7의 열적 보이드 (114) 의 상단 부분을 규정하는 환형 형상 채널 (1110) 을 규정한다. 섹션 (1102) 은 홀들 (534) 을 포함한다. 중심 섹션 (1104) 은 홀들 (1112) 및 홈들 (530) 을 포함한다. 홀들 (1112) 은 도 10a의 홀들 (1005) 각각과 정렬된다. 도 11a의 홈 (204) 으로부터 인출된 가스는 홀들 (1112 및 1002) 을 통과한다. 홈들 (530) 은 도 2 내지 도 5의 파이프 (232) 로부터 채널 (1110) 에 배제 가스를 제공한다. 파이프 (232) 의 단부는 홈들 (530) 이 교차하는 지점 아래에 있을 수도 있다. 상단 플레이트 (102D) 는 도 2의 이어들 (240) 의 상단 부분을 제공하는 상단 이어 섹션들 (1120) 을 포함할 수도 있다.
홈들 (202) 은 서로 균등하게 이격될 수도 있다. 홈들 (206) 은 서로 균등하게 이격될 수도 있다. 홀들 (534) 은 제 1 원형 패턴으로 배열될 수도 있다. 홀들 (1112) 은 제 2 원형 패턴으로 배열될 수도 있다. 홈들 (530) 은 도시된 바와 같이 중심 섹션 (1104) 의 하단에 동일하게 사이징된 "파이" 형상 섹션 표면들을 제공하는 대칭 패턴으로 배치될 수도 있고, 또는 기판 지지부 (101) 의 중심으로부터 파이프 (232) 를 오프셋하기 위해 홈들은 대칭이 아닐 수도 있다.
도 12는 단일 가열 엘리먼트를 포함하는 전통적인 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 플롯을 도시한다. 이 예에서, 제공된 온도 경사는 대략 2 ℃이다. 이 예에서, 기판 지지부 (101) 의 외측 주변 에지는 기판 지지부 (101) 의 환형 중간 섹션 및 중심 섹션보다 보다 저온이다 (cool). 중심 섹션은 환형 중간 섹션보다 보다 저온이지만, 외측 주변 에지보다 보다 고온이다 (hot).
도 1의 기판 지지부 (101) 는 복수의 가열 엘리먼트들 및 열적 보이드들을 포함하고 복수의 상이한 동작 모드들에 따라 동작될 수도 있다. 일 실시 예에서, 기판 지지부 (101) 는 에지 핫 모드 (edge hot mode) 또는 에지 콜드 모드에서 동작된다. 에지 핫 모드에서 동작하는 동안, 기판 지지부의 외측 주변 에지는 기판 지지부의 중심 섹션보다 보다 높은 온도에 있다. 도 13은 에지 핫 모드에서 동작하는 동안 기판 지지부 (101) 의 직경을 따른 위치 대 온도의 플롯을 도시한다. 도시된 바와 같이, 기판 지지부 (101) 의 주변 에지와 중심 사이의 온도 경사는 대략 6 ℃이다. 도 14는 에지 콜드 모드에서 동작되는 동안 기판 지지부 (101) 의 직경을 따른 위치 대 온도의 플롯을 도시한다. 도시된 바와 같이, 기판 지지부의 주변 에지와 중심 사이의 온도 경사는 대략 6 ℃이다.
도 15는 단일 가열 엘리먼트를 포함하는 전통적인 기판 지지부의 직경을 따른 위치 대 온도의 또 다른 플롯을 도시한다. 이 예에서, 제공된 온도 경사는 대략 2 ℃이다. 이 예에서, 기판 지지부 (101) 의 외측 주변 에지는 기판 지지부 (101) 의 환형 중간 섹션 및 중심 섹션보다 보다 저온이다. 중심 섹션은 환형 중간 섹션보다 보다 저온이지만, 외측 주변 에지보다 보다 뜨겁다.
도 16은 에지 핫 모드에서 동작하는 동안 기판 지지부 (101) 의 직경을 따른 위치 대 온도의 플롯을 도시한다. 도시된 바와 같이, 기판 지지부 (101) 의 주변 에지와 중심 사이의 온도 경사는 대략 6 ℃이다. 도 17은 에지 콜드 모드에서 동작되는 동안 기판 지지부 (101) 의 직경을 따른 위치 대 온도의 플롯을 도시한다. 도시된 바와 같이, 기판 지지부의 주변 에지와 중심 사이의 온도 경사는 대략 6 ℃이다.
상기 제공된 예들은 도 13, 도 14, 도 16 및 도 17의 온도 프로파일들이 조정되게 한다. 이는 기판 지지부의 중심으로부터 외측 원주 에지로 방사상 온도 상승 및/또는 감소의 레이트들을 제어하는 것을 포함한다. 예들은 기판 지지부에 걸쳐 정밀한 방사상 온도 경사들 및 균일한 방위각 온도들을 제공하게 한다. 이는 피처들 (예를 들어, 홀들, 비아들, 등) 이 중심으로부터 외측 원주 에지로 기판에 걸쳐 균일하게 충진되어야 하는 ALD 프로세싱에 적용 가능한 정밀한 온도 프로파일 튜닝을 허용한다. 온도들은 외측 원주 에지를 중심에 대해 보다 두껍게 또는 보다 얇게 만들기 위해 증착 레이트들을 가변시키도록 가변될 수도 있다. 이는 후속하여 수행된 화학적 기계 연마 (chemical mechanical polishing; CMP) 프로세스를 조정하도록 행해질 수도 있다.
상기 제공된 예들은 기판 지지부의 상단 플레이트의 환형 및 방사상 온도 프로파일을 제어함으로써 중심 대 에지 (방사상) 증착 프로파일 튜닝을 제공하고 그 결과 기판의 환형 및 방사상 온도 프로파일을 제공한다. 예들은 중심과 외측 원주 에지 사이에 큰 포지티브 온도 경사 또는 네거티브 온도 경사를 제공한다. 경사들은 기판 증착 프로파일에 영향을 줄 수 있는, 프로세싱 동안의, 가스 플로우, 확산 및 샤워헤드 온도와 같은 다른 에지 효과들에 대한 보상을 허용한다. 예들은 외측 열적 보이드 (또는 브레이크) 및 배제 가스 매니폴드 및 내측 열적 보이드 (또는 브레이크) 진공 클램핑 매니폴드를 포함한다. 예들은 방사상 온도 경사들을 제공하는 동안 방위각 온도 균일도를 제공한다. 방사상 온도 경사들은 방위각으로 균일할 수도 있다.
제공된 예들은 기판 지지부의 상단 플레이트에 걸친 방사상 거리 당 온도의 변화가 상단 플레이트의 중심 근방에서 보다 작고 상단 플레이트의 외측 원주 에지 근방에서 보다 커지게 한다. 열적 보이드들을 제공하고 에지 배제 가스 및 진공 클램핑을 위한 가스 분배 매니폴드들로서 열적 보이드들을 사용함으로써, 열적 프로파일이 배제 가스 및 진공 클램핑 모두에 대해 개선된 가스 플로우 균일도를 제공한다. 진공 클램핑 매니폴드로서 내측 열적 보이드의 사용은 예를 들어, 구부러진 기판을 편평하게 하기 위해 클램핑의 초기 모멘트들 동안 보다 큰 클램핑 힘을 제공하는 진공 클램핑 포트들을 허용한다. 제공된 예들은 상이한 레이트들의 열 팽창 및 수축을 가질 수 있고 크랙킹을 유발할 수 있는 상이한 재료들의 영역들을 갖는 플레이트들을 포함하는 것과 반대로 동일한 재료 및 열적 보이드들로 형성된 플레이트들을 갖는 기판 지지부들을 포함한다.
제공된 예들은 타깃 온도 프로파일들을 제공하도록 설정될 수 있는, 부가적인 파라미터들 (예를 들어, 열적 보이드들의 수, 사이즈, 형상, 배치) 을 제공한다. 열적 보이드들의 포함은 다른 파라미터들로 하여금 상이한 방식으로 변경 및/또는 변경되지 않게 한다. 예를 들어, 기판의 외측 원주 에지에 제공된 수소의 양은 전통적인 기판 지지부를 사용할 때와 같이 증가하기 보다는 유지되거나 감소될 수도 있다. 수소량의 증가는 증착 레이트를 증가시킬 수 있지만, 증착된 막의 특성들에 부정적인 영향을 준다. 열적 보이드들을 포함함으로써, 외측 원주 에지에서 타깃 온도가 제공될 수 있어서 수소량이 증가되지 않게 한다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용 예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들 (teachings) 은 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.
용어 제 1, 제 2, 제 3 등이 다양한 플레이트들, 층들, 열적 보이드들, 가열 엘리먼트들, 전도성 엘리먼트들, 채널들, 홈들, 및/또는 다른 엘리먼트들을 기술하도록 본 명세서에서 사용될 수도 있지만, 이들 플레이트들, 층들, 열적 보이드들, 가열 엘리먼트들, 전도성 엘리먼트들, 채널들, 홈들, 및/또는 다른 엘리먼트들은 달리 지시되지 않는 한, 이들 용어들에 의해 제한되지 않아야한다. 이들 용어들은 단지 하나의 플레이트, 층, 열적 보이드들, 가열 엘리먼트, 전도성 엘리먼트, 채널, 홈, 및/또는 엘리먼트를 또 다른 플레이트, 층, 열적 보이드들, 가열 엘리먼트, 전도성 엘리먼트, 채널, 홈, 및/또는 엘리먼트와 구분하도록 사용될 수도 있다. 본 명세서에서 사용될 때 "제 1", "제 2" 및 다른 숫자 용어들과 같은 용어들은 문맥에 의해 명확하게 지시되지 않는 한 시퀀스 또는 순서를 암시하지 않을 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 논의된 제 1 플레이트, 층, 열적 보이드들, 가열 엘리먼트, 전도성 엘리먼트, 채널, 홈, 및/또는 엘리먼트는 예시적인 실시 예들의 교시들로부터 벗어나지 않고 제 2 플레이트, 층, 열적 보이드들, 가열 엘리먼트, 전도성 엘리먼트, 채널, 홈, 및/또는 엘리먼트로 칭할 수 있다.
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 존재하지 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, 프로세싱용 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 장치들과 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 설정들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정들, 진공 설정들, 전력 설정들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정들, RF 매칭 회로 설정들, 주파수 설정들, 플로우 레이트 설정들, 유체 전달 설정들, 위치 및 동작 설정들, 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 가능하게 하고, 엔드포인트 측정들을 가능하게 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 설정들 (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 가능하게 할 수 있는 팹 (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 설정들의 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 이산 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 (spin-rinse) 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, 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD) 챔버 또는 모듈, 원자 층 증착 (atomic layer deposition; 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 제작 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 (20)

  1. 기판의 프로세싱 동안 상기 기판을 지지하도록 구성된 바디로서, 상기 바디는 상단 플레이트, 제 1 중간 플레이트, 제 2 중간 플레이트 및 하단 플레이트를 포함하는 복수의 플레이트들을 포함하고, 상기 복수의 플레이트들은 스택을 형성하도록 배치되고 (arrange) 그리고 상기 제 1 중간 플레이트는 상기 제 2 중간 플레이트 상에 배치되는 (dispose), 상기 바디; 및
    상기 제 2 중간 플레이트의 상부 표면 및 상기 제 1 중간 플레이트의 하부 표면 또는 상기 상단 플레이트의 하부 표면 중 적어도 하나에 의해 규정된 열적 보이드로서, 상기 열적 보이드는 환형 형상인, 상기 열적 보이드를 포함하는, 기판 지지부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트들은 적어도 부분적으로 시일링된 (seal) 통로들을 갖는 단일 (unitary) 구조체를 형성하도록 함께 본딩되고; 그리고
    열 전도도가 상기 단일 구조체로 인해 복수의 플레이트들 사이에 존재하는, 기판 지지부.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 상기 제 1 중간 플레이트의 상기 하부 표면 및 상기 제 2 중간 플레이트의 상기 상부 표면에 의해 규정되는, 기판 지지부.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 상기 상단 플레이트의 상기 하부 표면 및 상기 제 2 중간 플레이트의 상기 상부 표면에 의해 규정되는, 기판 지지부.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이고;
    상기 제 1 열적 보이드는 상기 제 1 중간 플레이트의 상기 하부 표면 및 상기 제 2 중간 플레이트의 상기 상부 표면에 의해 규정되고; 그리고
    상기 바디는 상기 상단 플레이트의 상기 하부 표면 및 상기 제 2 중간 플레이트의 상기 상부 표면에 의해 규정된 제 2 열적 보이드를 포함하는, 기판 지지부.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이고;
    상기 기판 지지부는 상기 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함하고; 그리고
    상기 복수의 플레이트들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 상기 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 상기 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 2 ℃보다 보다 큰 온도 경사를 제공하는, 기판 지지부.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이고;
    상기 기판 지지부는 상기 제 1 열적 보이드를 포함하는 하나 이상의 열적 보이드들을 포함하고; 그리고
    상기 복수의 플레이트들 중 적어도 일부의 치수들에 대한 상기 하나 이상의 열적 보이드들의 치수들은 상기 바디의 환형 외주 영역과 중심 사이에 6 ℃ 이상의 온도 경사를 제공하는, 기판 지지부.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 상기 복수의 플레이트들 중 3 개의 플레이트들에 의해 규정되는, 기판 지지부.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이고;
    상기 바디는 제 2 열적 보이드를 포함하고; 그리고
    상기 제 2 열적 보이드는 환형 형상이고 상기 복수의 플레이트들 중 대응하는 2 개 이상의 플레이트들에 의해 규정되는, 기판 지지부.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트들은 제 1 방사상으로 연장하는 채널들 및 제 2 방사상으로 연장하는 채널들을 포함하고; 그리고
    상기 열적 보이드는 제 1 방사상으로 연장하는 채널들과 제 2 방사상으로 연장하는 채널들 사이에서 배제 가스를 전달하는, 기판 지지부.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트들은 방사상으로 연장하는 채널들 및 방사상으로 연장하는 홈들 (grooves) 을 포함하고; 그리고
    상기 열적 보이드는 상기 방사상으로 연장하는 채널들과 상기 방사상으로 연장하는 홈들 사이에서 진공 하에서 가스를 전달하는, 기판 지지부.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이고;
    상기 바디는 동심 패턴으로 배치된 4 개의 환형 형상 열적 보이드들을 포함하고; 그리고
    상기 4 개의 환형 형상 열적 보이드들은 상기 제 1 열적 보이드를 포함하는, 기판 지지부.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트들은 2 개 이상의 동심 가열 코일들을 포함하는, 기판 지지부.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트들은 내측 가열 엘리먼트, 중간 가열 엘리먼트 및 외측 가열 엘리먼트를 포함하고;
    상기 열적 보이드는 제 1 열적 보이드이고;
    상기 바디는 제 2 열적 보이드를 포함하고;
    상기 제 1 열적 보이드는 상기 외측 가열 엘리먼트와 상기 중간 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치되고; 그리고
    상기 제 2 열적 보이드는 상기 중간 가열 엘리먼트와 상기 내측 가열 엘리먼트 사이의 영역 위에 배치되는, 기판 지지부.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 열적 보이드 및 상기 제 2 열적 보이드의 단면들의 높이들은 상이하고; 또는
    상기 제 1 열적 보이드 및 상기 제 2 열적 보이드의 단면들의 폭들은 상이한 것 중 적어도 하나인, 기판 지지부.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 상기 복수의 플레이트들 중 3 개의 플레이트들에 의해 규정되고; 그리고
    상기 제 2 열적 보이드의 단면의 높이는 상기 복수의 플레이트들 중 2 개의 플레이트들에 의해 규정되는, 기판 지지부.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 열적 보이드의 단면의 높이는 상기 제 2 열적 보이드의 단면의 높이보다 보다 크고; 또는
    상기 제 2 열적 보이드의 폭은 상기 제 1 열적 보이드의 폭보다 보다 큰 것 중 적어도 하나인, 기판 지지부.
  18. 제 1 항에 기재된 기판 지지부로서, 2 개 이상의 가열 엘리먼트들 및 하나 이상의 센서들을 포함하고, 그리고 상기 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 온도 신호들을 생성하도록 구성되는, 상기 기판 지지부; 및
    상기 하나 이상의 온도 신호들 및 상기 열적 보이드와 상기 복수의 플레이트들 중 적어도 일부 사이의 관계에 기초하여, 상기 2 개 이상의 가열 엘리먼트들로의 전류 또는 전력 중 적어도 하나의 공급을 제어하도록 구성되는, 제어 모듈을 포함하는, 시스템.
  19. 기판의 프로세싱 동안 상기 기판을 지지하도록 구성된 바디로서, 상기 바디는 상단 플레이트, 하나 이상의 중간 플레이트들, 및 하단 플레이트를 포함하는 복수의 플레이트들을 포함하고, 그리고 상기 복수의 플레이트들은 스택을 형성하도록 배치되는, 상기 바디; 및
    상기 하나 이상의 중간 플레이트들 중 적어도 하나를 포함하는 상기 복수의 플레이트들 중 2 개 이상의 플레이트들에 의해 규정된 열적 보이드로서, 상기 열적 보이드는 환형 형상이고 상기 복수의 플레이트들 중 2 개 이상의 플레이트들과 동심인, 상기 열적 보이드를 포함하는, 기판 지지부.
  20. 기판의 프로세싱 동안 상기 기판을 지지하도록 구성된 바디로서, 상기 바디는 상단 플레이트 층, 하나 이상의 중간 플레이트 층들, 및 하단 플레이트 층을 포함하는 복수의 플레이트 층들을 포함하고, 상기 하나 이상의 중간 플레이트 층들은 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트를 포함하고, 상기 제 2 플레이트는 상기 제 1 플레이트와 동심이고, 그리고 상기 복수의 플레이트 층들은 스택을 형성하도록 배치되는, 상기 바디; 및
    상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트에 의해 적어도 부분적으로 규정된 열적 보이드로서, 상기 열적 보이드는 환형 형상인, 상기 열적 보이드를 포함하는, 기판 지지부.
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