KR20240014568A - 통합된 온도 측정 전기 디바이스들을 가진 기판 홀더 - Google Patents

통합된 온도 측정 전기 디바이스들을 가진 기판 홀더 Download PDF

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KR20240014568A
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Abstract

기판 홀더는 베이스 플레이트, 베이스 플레이트 위에 배치된 본드 층, 및 본드 층 위에 배치된 세라믹 층을 포함한다. 세라믹 층은 기판을 지지하도록 구성된 영역을 포함한 상단 표면을 갖는다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들은 세라믹 층에 부착된다. 전기 전도성 트레이스들은 세라믹 층 내에 임베딩되고 그리고 복수의 온도 측정 전기 디바이스들의 하나 이상의 전기 콘택트들과 전기적으로 연결되도록 라우팅되고 (routed) 위치된다. 전기 와이어들은 전기 전도성 트레이스들과 전기적으로 콘택트하도록 배치된다. 전기 와이어들은 세라믹 층으로부터 본드 층을 통해 그리고 베이스 플레이트를 통해 제어 회로로 연장된다.

Description

통합된 온도 측정 전기 디바이스들을 가진 기판 홀더{SUBSTRATE HOLDER HAVING INTEGRATED TEMPERATURE MEASUREMENT ELECTRICAL DEVICES}
본 발명은 반도체 디바이스 제조에 관한 것이다.
많은 현대의 반도체 제조 프로세스들은 기판이 플라즈마에 대한 노출시 기판 홀더 상에 홀딩되는 플라즈마 프로세스 모듈들 내에서 수행된다. 플라즈마 프로세싱 동작들 동안 기판의 온도 제어는 프로세싱 동작들의 결과에 영향을 줄 수 있는 일 요인이다. 플라즈마 프로세싱 동작 동안 기판 온도의 제어를 제공하기 위해서, 기판 홀더 상에 홀딩된 기판의 온도를 추론하도록 기판 홀더의 온도를 정확하게 그리고 확실하게 측정할 필요가 있다. 본 발명은 이 맥락 내에서 발생한다.
일 예시적인 실시예에서, 기판 홀더가 개시된다. 기판 홀더는 베이스 플레이트, 베이스 플레이트 위에 배치된 본드 층, 및 본드 층 위에 배치된 세라믹 층을 포함한다. 세라믹 층은 기판을 지지하도록 구성된 영역을 포함한 상단 표면을 갖는다. 기판 홀더는 세라믹 층에 부착된 복수의 온도 측정 전기 디바이스들을 포함한다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 각각은 세라믹 층의 대응하는 국부적 온도를 측정하기 위해 구성된다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 각각은 복수의 전기 콘택트들을 갖는다. 기판 홀더는 세라믹 층 내에 임베딩된 (embedded) 복수의 전기 전도성 트레이스들을 포함한다. 복수의 전기 전도성 트레이스들 중 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들의 복수의 전기 콘택트들 중 하나 이상과 전기적으로 콘택트하여 위치된다. 기판 홀더는 또한 복수의 전기 전도성 트레이스들 중 하나 이상과 전기적으로 콘택트하는 복수의 전기 와이어들을 포함한다. 복수의 전기 와이어들은 세라믹 층으로부터 본드 층을 통해 그리고 베이스 플레이트를 통해 제어 회로로 연장된다.
일 예시적인 실시예에서, 시스템이 개시된다. 시스템은 베이스 플레이트 및 베이스 플레이트와 세라믹 층 사이에 배치된 본드 층을 사용하여 베이스 플레이트의 상단 표면에 부착된 세라믹 층을 포함한 기판 홀더를 포함한다. 세라믹 층은 기판을 지지하도록 구성된 영역을 포함한 상단 표면을 갖는다. 시스템은 또한 세라믹 층에 부착된 복수의 온도 측정 전기 디바이스들을 포함한다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 각각은 세라믹 층의 대응하는 국부적 온도를 측정하기 위해 구성된다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 각각은 복수의 전기 콘택트들을 갖는다. 세라믹 층은 세라믹 층 내에 임베딩된 복수의 전기 전도성 트레이스들을 포함한다. 복수의 전기 전도성 트레이스들의 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들의 전기 콘택트들 사이에서 라우팅된다. 복수의 전기 전도성 트레이스들의 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들의 복수의 전기 콘택트들 중 하나 이상으로부터 복수의 노출된 전기 콘택트들 중 대응하는 하나로 라우팅된다. 시스템은 또한 복수의 노출된 전기 콘택트들 중 대응하는 노출된 전기 콘택트들에 연결된 복수의 전기 와이어들을 포함한다. 시스템은 또한 복수의 전기 와이어들과 각각 전기적으로 콘택트하는 복수의 전기 노드들을 포함한 모니터링 및 제어 회로를 포함한다. 모니터링 및 제어 회로는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들의 동작을 제어하도록 구성된다.
일 예시적인 실시예에서, 기판 홀더를 제작하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 또한 기판을 지지하도록 구성된 영역을 포함한 상단 표면을 갖는 세라믹 층을 형성하는 단계를 포함한다. 세라믹 층은 복수의 온도 측정 전기 디바이스들을 포함하도록 형성된다. 세라믹 층은 세라믹 층의 하단 표면에서 복수의 노출된 전기 콘택트들에 복수의 온도 측정 전기 디바이스들을 전기적으로 연결하도록 라우팅된 임베딩된 전기 전도성 트레이스들을 포함하도록 형성된다. 방법은 또한 복수의 전기 와이어들을 복수의 노출된 전기 콘택트들에 각각 연결하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 복수의 전기 와이어들이 본드 층을 통해 그리고 베이스 플레이트를 통해 라우팅되도록, 본드 층을 사용하여 세라믹 층을 베이스 플레이트에 고정시키는 단계를 포함한다. 방법은 또한 복수의 전기 와이어들을 제어 회로에 연결하는 단계를 포함한다.
일 예시적인 실시예에서, 기판 홀더의 온도를 측정하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 전력을 기판 홀더의 세라믹 층 내에 임베딩된 제 1 수의 전기 전도성 트레이스들을 통해 세라믹 층 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들로 공급하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 세라믹 층 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들을 세라믹 층 내에 임베딩된 제 2 수의 전기 전도성 트레이스들을 통해 기준 접지 전위에 연결하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 세라믹 층의 대응하는 국부적 온도들을 측정하게 복수의 온도 측정 전기 디바이스들에 지시하도록 제어 신호들을 기판 홀더의 세라믹 층 내에 임베딩된 제 3 수의 전기 전도성 트레이스들을 통해 세라믹 층 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들로 공급하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 온도 측정 데이터 신호들을 세라믹 층 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들로부터 기판 홀더의 세라믹 층 내에 임베딩된 제 4 수의 전기 전도성 트레이스들을 통해 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태들 및 이점들은 본 발명의 예에 의해 예시된, 첨부된 도면들과 함께 취해진, 다음의 상세한 기술로부터 보다 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 예시적인 기판 프로세스 모듈을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 정전 척으로서 구성된 기판 홀더의 예의 수직 단면도를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 도 2a에 도시된 바와 같은 기판 홀더의 수직 단면의 절반의 확대도를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들의 예시적인 배열을 도시한다.
도 3b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 도 3a에 도시된 복수의 온도 측정 어레이들 중 미리 결정된 하나에 대한 복수의 전기 전도성 트레이스들의 예시적인 레이아웃을 도시한다.
도 3c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 도 3b에 도시된 바와 같은 복수의 온도 측정 어레이들 중 미리 결정된 하나에 대한 전기 개략도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들의 대안적인 배열을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들의 또 다른 배열을 도시한다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들의 또 다른 배열을 도시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들의 쿼드런트 (quadrant) 배열을 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 기판 홀더를 제작하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 기판 홀더의 온도를 측정하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
다음의 기술에서, 다수의 특정한 세부 사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정한 세부 사항들 전부 또는 일부 없이도 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 예시적인 기판 프로세스 모듈 (100) 을 도시한다. 프로세스 모듈 (100) 은 플라즈마 (104) 가 생성되는 플라즈마 프로세싱 분위기에 대한 노출시 기판 (101) 을 홀딩하도록 구성된 기판 홀더 (102) 를 포함한다. 본 개시는 주로 기판 홀더 (102) 의 다양한 부분들의 온도들이 프로세스 모듈 (100) 내에서 플라즈마 프로세싱 동작들 동안 측정될 수 있는 장치들, 시스템들, 및 방법들에 관한 것이다. 예시적인 맥락을 제공하기 위해서, 프로세스 모듈 (100) 은 ICP (inductively coupled plasma) 프로세스 모듈로서 도시된다. 그러나, 다른 실시예들에서 프로세스 모듈 (100) 이 반도체 제조에 사용되는 다른 타입들의 프로세스 모듈들로서 규정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
예시적인 실시예에서, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 기판 (101) 은 반도체 웨이퍼로 지칭된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 기판 (101) 은 사파이어, GaN, GaAs 또는 SiC, 또는 다른 기판 재료들로 형성된 기판들로 지칭될 수 있고, 그리고 유리 패널들/기판들, 금속 포일들, 금속 시트들, 폴리머 재료들, 등을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다양한 실시예들에서, 본 명세서에서 지칭된 바와 같은 기판 (101) 은 형태, 형상, 및/또는 사이즈가 가변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 본 명세서에서 지칭된 바와 같은 기판 (101) 은 200 ㎜ (millimeters) 반도체 웨이퍼, 300 ㎜ 반도체 웨이퍼, 또는 450 ㎜ 반도체 웨이퍼에 대응할 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 본 명세서에서 지칭된 바와 같은 기판 (101) 은 다른 형상들 중에서도, 비원형 기판, 예컨대, 평판 디스플레이를 위한 직사각형 기판, 등에 대응할 수도 있다.
프로세스 모듈 (100) 은 미리 정해진 그리고 제어된 방식으로 기판 (101) 의 특성들을 수정하도록 플라즈마-기반 프로세싱 동작에 대한 기판 (101) 의 노출을 제공하도록 구성된다. 프로세스 모듈 (100) 은 하나 이상의 벽 구조체들 (103A), 하단 구조체 (103B), 및 상단 구조체 (103C) 를 포함한 주변 구조체들에 의해 규정된 챔버 (103) 를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상단 구조체 (103C) 는 다른 것들 중에서도, 석영 또는 세라믹과 같은, RF (radiofrequency) 신호들이 전송될 수 있는 재료로 형성된다. 프로세스 모듈 (100) 은 상단 구조체 (103C) 위에 배치된 코일 어셈블리 (105) 를 포함한다.
RF 전력 공급부 (107) 는 RF 전력 (RF 신호들) 을 공급하도록 연결 (109) 을 통해 코일 어셈블리 (105) 에 연결된다. 다양한 실시예들에서, RF 전력 공급부 (107) 는 코일 어셈블리 (105) 로의 RF 전력의 적절한 전송을 제공하도록 하나 이상의 RF 생성기들 및 연관된 임피던스 매칭 회로를 포함한다. 챔버 (103) 는 전기적으로 전도성 재료로 형성될 수 있고 그리고 기준 접지 전위 (106) 에 대한 전기적 연결을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 프로세스 모듈 (100) 은 기판 (101) 이 챔버 (103) 내외로 이송될 수 있는, 게이트 밸브 또는 다른 컴포넌트 (component) 와 같은, 폐쇄 가능한 액세스 포트 (111) 를 포함한다. 프로세스 모듈 (100) 은 또한 하나 이상의 프로세스 가스 조성물(들)이 기판 홀더 (102) 위에 가로 놓인 챔버 (103) 의 내부 구역에 공급될 수 있는 복수의 프로세스 가스 공급 포트들 (113A, 113B, 113C) 을 포함한다. 동작 동안, 프로세스 가스 공급부 (115) 는 하나 이상의 프로세스 가스 조성물(들)을 하나 이상의 연결 라인들 (117A, 117B, 117C) 을 통해 프로세스 가스 공급 포트들 (113A, 113B, 113C) 로 각각 전달하도록 동작하고, 그리고 RF 전력이 플라즈마 생성 구역 내에서 하나 이상의 프로세스 가스 조성물(들)을 플라즈마 (104) 로 변환하기 위해서 상단 구조체 (103C) 아래 그리고 기판 홀더 (102) 위에 가로 놓인 플라즈마 생성 구역 내에 전자기장을 생성하도록, RF 전력이 RF 전력 공급부 (107) 로부터 코일 어셈블리 (105) 로 전달된다. 그래서, 이온들 및/또는 라디칼들과 같은, 플라즈마 (104) 의 반응성 구성 요소들이 기판 (101) 의 노출된 표면들의 부분들과 상호작용한다.
프로세스 모듈 (100) 은 사용된 프로세스 가스들 및 부산물 재료들의 배기를 용이하게 하기 위해서 챔버 (103) 의 내부에 부압을 인가하도록 구성된 배기 모듈 (123) 에 연결되는 배기 포트 (121) 로 가스들 및 부산물 재료들이 흐를 수 있는 복수의 측면 벤팅 (vent) 구조체들 (119) 을 포함한다. 또한, 일부 실시예들에서, 기판 홀더 (102) 는, 플라즈마 (104) 로부터 기판 홀더 (102) 및 기판 홀더 (102) 상에 홀딩된 기판 (101) 을 향하여 이온들을 끌어당기기 위해서 기판 홀더 (102) 상의 바이어스 전압의 생성을 제공하고 그리고/또는 플라즈마 (104) 의 생성에 기여하도록 또 다른 RF 전력 공급부 (125) 로부터 연결 (127) 을 통해 RF 전력을 수용하도록 구성된다. 다양한 실시예들에서, RF 전력 공급부 (125) 는 기판 홀더 (102) 로의 RF 전력의 적절한 전송을 제공하도록 하나 이상의 RF 생성기들 및 연관된 임피던스 매칭 회로를 포함한다.
프로세스 모듈 (100) 이 ICP 프로세스 모듈의 예를 도시하지만, 다양한 실시예들에서, 프로세스 모듈 (100) 은 본질적으로 반도체 디바이스 제조에 사용되는 임의의 타입의 프로세스 모듈일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 프로세스 모듈 (100) 은 CCP (capacitively coupled plasma) 프로세스 모듈일 수 있고, CCP 프로세스 모듈은 ICP 프로세스 모듈에서 사용된 코일 어셈블리 (105) 대신에, 챔버 (103) 내에 배치된 하나 이상의 전극들을 포함하고, RF 전력은 하나 이상의 전극들에 전달된다. CCP 프로세스 모듈에서, 하나 이상의 전극들은 상단 전극 (예를 들어, 다른 것들 중에서도, 샤워헤드 전극 또는 고체 전극), 하단 전극 (예를 들어, 다른 것들 중에서도, 정전 척 또는 기판 지지부), 및 측면 전극 (예를 들어, 다른 것들 중에서도, 주변의 링 형상의 전극) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 상단, 하단, 및 측면 전극들은 플라즈마 생성 구역 주위에 구성된다. CCP 프로세스 모듈의 하나 이상의 전극들로 전달된 RF 전력은 하나 이상의 전극들로부터 플라즈마 생성 구역 내에 존재하는 하나 이상의 프로세스 가스 조성물(들)을 통해 기준 접지 전위로 전송되고, 그리고 그렇게 함으로써 플라즈마 생성 구역 내에서 하나 이상의 프로세스 가스 조성물(들)을 플라즈마 (104) 로 변환한다.
상기에 언급된 ICP 및 CCP 프로세스 모듈 예들은 기술의 용이함을 위해 간략화된 방식으로 논의된다는 것이 이해되어야 한다. 실제로, 프로세스 모듈 (100) 은, ICP, CCP, 또는 일부 다른 타입이든, 본 명세서에 기술되지 않은 많은 컴포넌트들을 포함하는 복잡한 시스템이다. 그러나, 본 논의에서 이해되어야 하는 것은 프로세스 모듈 (100) 이 타입에 상관없이, 특정한 결과를 획득하도록 기판 (101) 의 프로세싱을 인에이블하기 (enable) 위해서 플라즈마 (104) 에 대한 노출시 고정된 방식으로 기판 (101) 을 홀딩하도록 구성된 기판 홀더 (102) 를 포함한다는 것이다. 프로세스 모듈 (100) 에 의해 수행될 수도 있는 플라즈마 프로세싱 동작들의 예들은 다른 것들 중에서도, 에칭 동작들, 증착 동작들, 및 애싱 동작들을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 기판 홀더 (102) 는 정전 척 또는 다른 타입의 기판 지지 부재일 수 있다. 도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 정전 척으로서 구성된 기판 홀더 (102) 의 예의 수직 단면도를 도시한다. 기판 홀더 (102) 는 베이스 플레이트 (201), 베이스 플레이트 (201) 위에 배치된 본드 층 (203), 및 본드 층 (203) 위에 배치된 세라믹 층 (205) 을 포함한다. 본드 층 (203) 은 베이스 플레이트 (201) 에 세라믹 층 (205) 을 고정시킨다. 본드 층 (203) 은 또한 세라믹 층 (205) 과 베이스 플레이트 (201) 사이에서 열 절연부 (thermal break) 로서 작용한다.
베이스 플레이트 (201) 는, RF 전력 공급부 (125) 로부터 설비 모듈 (206) 을 통해 베이스 플레이트 (201) 로 RF 전력의 전송을 인에이블하기 위해서 전기적 연속성이 베이스 플레이트 (201) 와 설비 모듈 (206) 사이에 확립되도록, 설비 모듈 (206) 에 구조적으로 고정된다. 설비 모듈 (206) 은 챔버 (103) 내에 존재하는 플라즈마 분위기와 별개로 기판 홀더 (102) 의 다양한 지지 컴포넌트들을 하우징하기 위한 중공형의, 전기적으로 전도성 구조체로서 구성된다. 일부 실시예들에서, 베이스 플레이트 (201) 및 설비 모듈 (206) 은 알루미늄으로 형성된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 베이스 플레이트 (201) 및 설비 모듈 (206) 이 기판 홀더 (102) 의 동작을 지원하도록 충분한 전기 전도, 열 전도, 및 기계적 강도를 제공하는 한, 베이스 플레이트 (201) 및 설비 모듈 (206) 은 다른 재료들 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다.
세라믹 층 (205) 의 상단 표면은 프로세싱 동안 기판 (101) 을 지지하도록 구성된 영역을 포함한다. 일부 실시예들에서, 세라믹 층 (205) 의 상단 표면은 메사 구조체들 (mesa structure) 로서 지칭된 복수의 상승된 구조체들의 코플래너 (co-planar) 상단 표면들에 의해 형성된다. 메사 구조체들의 상단 표면들 상에 지지된 기판 (101) 에 대해, 메사 구조체들의 측면들 사이의 구역들은 기판 (101) 의 향상된 온도 제어를 제공하도록 기판 (101) 의 후면에 대하여, 헬륨 가스과 같은 유체의 플로우를 제공한다.
세라믹 층 (205) 은 전기적 연결 (211) 을 통해 클램프 전압 공급부 (209) 와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 클램프 전극들 (207) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 클램프 전극들 (207) 은 세라믹 층 (205) 의 상단 표면 상에 기판 (101) 을 홀딩하기 위한 전기장을 생성하도록 사용된 단일의 전극일 수 있다. 일부 실시예들에서, 클램프 전극 (207) 은 세라믹 층 (205) 의 상단 표면 상에 기판 (101) 을 홀딩하기 위한 전기장을 생성하도록 2 개의 분리된 클램프 전극들 사이에 차동 전압이 인가되는 양극성 동작을 위해 구성된 2 개의 분리된 클램프 전극들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 2 개의 분리된 클램프 전극들은 양극성 동작을 인에이블하도록 기하학적으로 인터디지테이팅되거나 (interdigitated) 인터리빙될 (interleaved) 수 있다.
일부 실시예들에서, 세라믹 층 (205) 은 전기적 연결 (217) 을 통해 히터 전력 공급부 (215) 와 전기적으로 연결되는 저항 히터 (213) 를 포함한다. 또한, 일부 실시예들에서, 세라믹 층 (205) 은 RF 전력 전달 전극 (219) 및 세라믹 층 (205) 의 주변 주위에 실질적으로 균일한 방식으로 분포된 연관된 RF 전력 전달 연결부 모듈들 (221) 을 포함한다. RF 전력 전달 연결부 모듈들 (221) 각각은 베이스 플레이트 (201) 와 RF 전력 전달 전극 (219) 사이에 RF 신호들을 위한 저 임피던스 전송 경로를 제공한다. 보다 구체적으로, RF 전력 전달 연결부 모듈들 (221) 각각은, 베이스 플레이트 (201) 로부터 RF 전력 전달 전극 (219) 으로 그 각각의 위치에 RF 전력 전송 경로를 형성하기 위해서 베이스 플레이트 (201) 로부터 RF 전력 전달 전극 (219) 으로 그 각각의 위치에 전기적 연결을 형성하도록 구성된다. 이 방식으로, 베이스 플레이트 (201), RF 전력 전달 연결부 모듈들 (221), 및 RF 전력 전달 전극 (219) 은 함께 RF 전력 전달 연결부 모듈들 (221) 이 위치되는 세라믹 층 (205) 의 방사상 주변에 가장 가까운 원주 내 그리고 베이스 플레이트 (201) 의 상단 표면과 RF 전력 전달 전극 (219) 사이에 존재하는 기판 홀더 (102) 의 내부 볼륨 주위로 RF 전력 전송을 지향시켜서, 기판 홀더 (102) 의 내부 볼륨 내에 존재하는 전기적 컴포넌트들의 동작을 방해할 수도 있는 RF 신호들로부터 기판 홀더 (102) 의 내부 볼륨을 차폐하는 패러데이 케이지를 형성한다.
일부 실시예들에서, 기판 홀더 (102) 는 본드 층 (203) 의 방사상 주변 외부의 베이스 플레이트 (201) 의 상단 표면과 세라믹 층 (205) 의 하단 표면 사이에 배치된 주변 시일 (223) 을 포함한다. 주변 시일 (223) 은 세라믹 층 (205) 및 베이스 플레이트 (201) 가 본드 층 (203) 과 인터페이싱하는 내부 구역들로의 플라즈마 (104) 구성 요소들 및/또는 프로세스 부산물 재료들의 진입을 방지하도록 구성된다.
다양한 실시예들에서, 기판 홀더 (102) 는 다양한 냉각 메커니즘들, 가열 메커니즘들, 클램핑 메커니즘들, 바이어스 전극들, 기판 리프팅 핀들, 및 센서들을 포함하도록 구성될 수 있고, 여기서 센서들은 다른 파라미터들 중에서도, 온도, 전압, 및/또는 전류의 측정을 제공할 수 있다. 예를 들어, 베이스 플레이트 (201) 는 냉각 유체가 흐를 수 있는 복수의 냉각 채널들 (225) 을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 세라믹 층 (205) 은 후면 가스가 기판 (101) 밑에 있는 메사 구조체들 사이의 구역 내로 흐르고 디스펜싱되는 (dispensed) 유체 플로우 채널들의 배열을 포함할 수 있다. 설비 모듈 (206) 은 다양한 회로, 배관, 제어 컴포넌트들, 및 기판 홀더 (102) 의 내부 컴포넌트들, 예컨대, 저항 히터 (213), 후면 가스 전달 시스템, 기판 리프팅 핀들, 클램프 전극(들) (207), 냉각 채널들 (225), 센서들, 등에 대한 지지 부품들을 홀딩하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
특히 기판 홀더 (102) 내에 존재하는 온도 센서들에 대하여, 본 발명의 다양한 실시예들은 세라믹 층 (205) 내에 배치된 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함한다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 의 대응하는 국부적 온도를 측정하기 위해 구성된다. 또한, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 복수의 전기 콘택트들을 갖는다. 일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 온도를 측정하도록 구성된 별개의 집적 회로 칩이다. 일부 실시예들에서, 이들 집적 회로 칩들은 측정된 온도 데이터를 저장하고 그리고 다른 회로로의 온도 측정 데이터의 전송을 제공하도록 구성된다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 도 2a에 도시된 바와 같은 기판 홀더 (102) 의 수직 단면의 절반의 확대도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 온도 측정 전기 디바이스 (227) 와 세라믹 층 (205) 사이에 양호한 열적 콘택트를 제공하도록 열 전도성 고정 재료 (228) 에 의해 세라믹 층 (205) 에 고정된다. 다양한 실시예들에서, 열 전도성 고정 재료 (228) 는 땜납 재료 또는 접착제 재료이다.
또한, 일부 실시예들에서, 세라믹 층 (205) 은 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에 걸쳐 분포된 복수의 리세스된 영역들 (233) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각이 세라믹 층 (205) 의 리세스된 영역 (233) 내에 배치될 때 세라믹 층 (205) 의 상단 표면과 하단 표면 사이에 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각이 위치되도록, 복수의 리세스된 영역들 (233) 각각은 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 중 대응하는 하나를 수용하도록 세라믹 층 (205) 내에 형성된 카운터-보어 (counter-bore) 로서 구성된다. 일부 실시예들에서, 카운터-보어의 깊이는 세라믹 층 (205) 의 상단 표면과 하단 표면 사이에서 수직으로 측정될 때 세라믹 층 (205) 의 총 두께의 약 4분의 1 미만이다. 예를 들어, 세라믹 층 (205) 의 총 두께가 약 4 ㎜ (millimeters) 내지 5 ㎜라면, 그러면 리세스된 영역 (233) 의 카운터-보어의 깊이는 약 1 ㎜일 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 기판 홀더 (102) 는 상이한 카운터-보어 깊이들을 갖는 상이한 리세스된 영역들 (233) 을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 리세스된 영역 각각의 직경은 약 5 ㎜ 미만이다.
일부 실시예들에서, 백필 (backfill) 재료는 대응하는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 커버하도록 그리고 세라믹 층 (205) 의 하단 표면과 실질적으로 균등한 레벨로 복수의 리세스된 영역들 (233) 각각을 충진하도록 복수의 리세스된 영역들 (233) 각각 내에 배치된다. 이들 실시예들에서, 백필 재료는 유전체 재료일 것이고 그리고 제어된 열 전도도를 가질 것이다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 백필 재료는 다른 것들 중에서도, 고 열 전도도 에폭시, 고 열 전도도 실리콘, 고 열 전도도 도핑된 실리콘일 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 은, 세라믹 층 (205) 이 본드 층 (203) 상에 배치될 때 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 에 의해 점유된 체적들을 수용하도록 수정/성형된 본드 층 (203) 의 상단 표면과, 세라믹 층 (205) 의 하단 표면 상에 표면-장착될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 기판 홀더 (102) 는 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 복수의 전기 전도성 트레이스들, 예를 들어, 229A, 229B, 231A, 231B를 포함한다. 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 등) 의 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 복수의 전기 콘택트들 중 하나 이상과 전기적으로 콘택트하여 위치된다. 일부 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은, 전기적으로 전도성 패드들 및 세라믹 층 (205) 내에서 수직으로 연장하도록 형성된 대응하는 비아 구조체들 (235) 을 사용하여 복수의 레벨들의 세라믹 층 (205) 을 통해 라우팅된다. 일부 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 전기 전도체로서 텅스텐을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 전기 전도도를 위해, 다른 것들 중에서도, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 팔라듐, 루테늄, 백금 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 이 세라믹 층 (205) 의 온도 응답과 실질적으로 동일한 온도 응답을 갖도록 세라믹 층 (205) 과 공소성된다 (co-fired). 보다 구체적으로, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 의 열 전도도는 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 이 형성되는 세라믹 층 (205) 의 열 전도도와 대략 동일하다.
세라믹 층 (205) 이 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 위한 상호연결 전도체들을 포함하도록 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 이 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 이로 제한되지 않지만 다른 것들 중에서도, 전도성 잉크들의 스크린 인쇄 후 세라믹 층 (205) 의 소결, 물리적 기상 증착, 전기도금, 리소그래피 마스크/에칭/충진 프로세스들을 포함한 상이한 방법들을 사용하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 각각은 약 10 ㎛ 두께이다.
일부 실시예들에서, 복수의 전기적으로 전도성 장착 패드들은 복수의 리세스된 영역들 (233) 내에 각각 고정되고, 복수의 전기적으로 전도성 장착 패드들 각각은 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 등) 중 하나 이상에 의해 형성된 접지 버스에 전기적으로 연결된다. 이들 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 복수의 전기적으로 전도성 장착 패드들 중 각각의 패드에 납땜된 노출된 접지 패드를 갖는다. 이들 실시예들에서, 세라믹 층 (205) 으로부터 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 로의 열 전달의 대부분은 대응하는 수의 전기적으로 전도성 장착 패드들 및 연관된 땜납 연결들을 통해 발생한다.
기판 홀더 (102) 는 또한 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 중 하나 이상과 전기적으로 콘택트하는 복수의 전기 와이어들 (237) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 전기 와이어들 (237) 은 세라믹 층 (205) 으로부터 본드 층 (203) 을 통해 그리고 베이스 플레이트 (201) 를 통해 제어 회로로 연장한다. 일부 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 의 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 전기 콘택트들 사이에서 라우팅된다. 그리고, 일부 실시예들에서, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 의 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 복수의 전기 콘택트들 중 하나 이상으로부터 복수의 노출된 전기 콘택트들 (239) 중 대응하는 하나로, 복수의 노출된 전기 콘택트들 (239) 중 대응하는 노출된 전기 콘택트들에 각각 연결된 복수의 전기 와이어들 (237) 을 사용하여 라우팅된다.
일부 실시예들에서, 복수의 전기 와이어들 (237) 이 라우팅되는 제어 회로는 복수의 전기 와이어들 (237) 과 전기적으로 콘택트하는 복수의 전기 노드들을 각각 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어 회로는 회로 기판 (241) 상에서 구현된다. 제어 회로는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 동작을 제어하고 그리고 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 로부터 온도 측정 데이터를 수용하도록 구성된다. 제어 회로와 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 사이의 데이터 전달은 디지털 신호들을 사용하여 수행된다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 회로 기판 (241) 은 기판 홀더 (102) 와 단독으로 연관된다. 그리고, 일부 실시예들에서, 회로 기판 (241) 은 설비 모듈 (206) 내에서 베이스 플레이트 (201) 아래에 배치된다. 또한, 일부 실시예들에서, 회로 기판 (241) 은 연결 (245) 을 통해 기판 홀더 (102) 외부의 컴퓨터 (243) 로 그리고 컴퓨터 (243) 로부터의 데이터의 전달을 위한 데이터 잭을 포함한다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 에 의해 제공된 온도 측정 데이터는 기판 홀더 (102) 의 폐루프 피드백 온도 제어를 제공하기 위해 온도 제어 시스템에 전달될 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 복수의 온도 측정 존들 내에 분포되고, 복수의 온도 측정 존들은 세라믹 층 (205) 의 상단 표면의 중심을 통해 수직으로 연장하는 세라믹 층 (205) 의 중심선 (247) 을 중심으로 동심원 방식으로 규정된다. 예를 들어, 도 2a의 기판 홀더 (102) 는 내측 존, 중간-내측 존, 중간-외측 존, 및 외측 존을 포함한 4 개의 온도 측정 존들을 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서 기판 홀더 (102) 는 본질적으로 임의의 수의 온도 측정 존들을 포함하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 존들은 저항 히터 (213) 에 의해 제공될 때 히터 제어 존들에 공간적으로 대응하도록 규정된다.
일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227), 및 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등), 및 복수의 전기 와이어들 (237) 이 복수의 온도 측정 어레이들로 분리된다. 일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 어레이들 각각은: a) 복수의 온도 측정 존들 중 상이한 온도 측정 존들 내에 각각 배치된 분리된 온도 측정 전기 디바이스들 (227), 및 b) 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된, 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 의 전용 세트, 및 c) 복수의 전기 와이어들 (237) 의 전용 세트를 포함한다. 이 방식으로, 복수의 전기 와이어들 (237) 의 단일의 전용 세트는 하나의 대응하는 온도 측정 어레이 내에서 모든 별개의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 서비스하도록 (service) 제공된다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들의 예시적인 배열을 도시한다. 도 3a의 A-A 뷰는 도 2a에서 참조되었다. 도 3a의 예에서, 기판 홀더 (102) 는 4 개의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 을 포함한다. 온도 측정 어레이 (301A, 301B, 301C, 301D) 각각은 4 개의 온도 측정 존들 사이에 분포된 4 개의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 내에 형성된 각각의 리세스된 영역 (233) 내에 배치된다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에 부착될 수 있다. 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 각각은 노출된 전기 콘택트들 (239) 의 각각의 세트 및 복수의 전기 와이어들 (237) 의 각각의 세트를 포함한다.
도 3b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 도 3a에 도시된 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이에 대한 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 의 예시적인 레이아웃을 도시한다. 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이에 대한 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이 내에서 온도 측정 전기 디바이스들 (227), 예를 들어, 집적 회로 칩들 각각으로의 전력의 공급을 위한 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 을 포함한다. 또한, 이 예시적인 실시예에서, 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이에 대한 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이 내에서 온도 측정 전기 디바이스들 (227), 예를 들어, 집적 회로 칩들 각각으로 기준 접지 전위를 제공하도록 제 2 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229A) 을 포함한다. 또한, 이 예시적인 실시예에서, 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이에 대한 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이 내에서 온도 측정 전기 디바이스들 (227), 예를 들어, 집적 회로 칩들 각각으로의 클록 신호의 공급을 위한 제 3 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231B) 을 포함한다. 또한, 이 예시적인 실시예에서, 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이에 대한 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이 내에서 온도 측정 전기 디바이스들 (227), 예를 들어, 집적 회로 칩들 각각으로 그리고 각각으로부터의 데이터의 전달을 위한 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 을 포함한다.
상기에 언급된 예시적인 실시예에서, 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이에 대한 복수의 전기 와이어들 (237) 은 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 의 전력을 공급하기 위한 제 1 와이어 (237A), 및 제 2 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229A) 을 기준 접지 전위에 연결하기 위한 제 2 와이어 (237B), 및 제 3 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231B) 에 클록 신호를 공급하기 위한 제 3 와이어 (237C), 및 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 로 그리고 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 로부터 데이터를 전달하기 위한 제 4 와이어 (237D) 를 포함한다. 이 방식으로, 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 은 전력 버스를 형성하고, 그리고 제 2 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229A) 은 접지 버스를 형성하고, 그리고 제 3 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231B) 은 클록 버스를 형성하고, 그리고 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 은 데이터 버스를 형성한다.
또한, 상이한 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 연결 필요조건들 때문에, 상이한 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B) 의 단락 (shorting) 을 함께 회피하도록 상이한 레벨들의 세라믹 층 (205) 에서 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A), 제 2 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229A), 제 3 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231B), 및 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 을 라우팅하는 것이 필요할 수도 있다. 예를 들어, 도 3b는 접지 버스를 위한 제 2 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229A) 및 데이터 버스를 위한 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 이 세라믹 층 (205) 의 동일한 레벨에 형성된다는 것을 도시한다. 보다 구체적으로, 접지 버스를 위한 제 2 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229A) 및 데이터 버스를 위한 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 은 세라믹 층 (205) 의 집적 회로 칩 인터페이스 레벨에 형성된다.
도 3b는 또한 전력 버스를 위한 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 및 클록 버스를 위한 제 3 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231B) 이 세라믹 층 (205) 의 보다 저 집적 회로 칩 인터페이스 레벨에 상대적인 세라믹 층 (205) 의 보다 고레벨에 형성된다는 것을 도시한다. 클록 버스를 위한 제 3 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231B) 은 1 내지 6으로 라벨링된 비아 연결들을 통해 세라믹 층 (205) 의 보다 저 집적 회로 칩 인터페이스 레벨에서 대응하는 전도성 트레이스들에 전기적으로 연결된다. 그리고, 전력 버스를 위한 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 은 7 내지 12로 라벨링된 비아 연결들을 통해 세라믹 층 (205) 의 보다 저 집적 회로 칩 인터페이스 레벨에서 대응하는 전도성 트레이스들에 전기적으로 연결된다.
부가적으로, 일부 실시예들에서, 신호 노이즈 감소 목적들을 위해, 데이터 버스를 위한 제 4 세트의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 은 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 에 의해 형성된 전력 버스와 데이터 버스의 단부 사이에 배치된 제 1 레지스터 (R1) 로 종결된다. 유사하게, 신호 노이즈 감소 목적들을 위해, 클록 버스를 위한 제 3 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231B) 은 제 1 세트의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 에 의해 형성된 전력 버스와 클록 버스의 단부 사이에 배치된 제 2 레지스터 (R2) 로 종결된다. 또한, 신호 노이즈 감소 목적들을 위해, 4 개의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 그 전력 입력 단자와 기준 접지 전위 사이에 전기적으로 연결된 대응하는 커패시터 (C1, C2, C3, C4) 를 갖는다. 제 1 레지스터 (R1), 제 2 레지스터 (R2), 및 커패시터들 (C1, C2, C3, C4) 각각은 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된다는 것이 이해되어야 한다. 그러므로, 상이한 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 에 따라 신호 노이즈를 제어하도록 세라믹 층 (205) 외부에 배치된 신호 노이즈 제어 회로를 갖는 것이 필요하지 않을 수도 있다.
도 3c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 도 3b에 도시된 바와 같은 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 중 미리 결정된 하나에 대한 전기 개략도를 도시한다. 이 예에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 데이터 포트 (SDA), 클록 포트 (SCL), 리셋 포트 (OS), 접지 포트 (GND), 노출된 패드 연결부 (EPAD), 전력 포트 (VDD), 및 3 개의 어드레스 포트들 (A0, A1, A2) 을 가진 집적 회로 칩으로서 규정된다. 집적 회로 칩 (227) 각각의 3 개의 어드레스 포트들 (A0, A1, A2) 은 상이한 집적 회로 칩들 (227) 의 고유의 어드레싱을 확립하도록 상이한 조합들로 전력부 및 접지에 연결될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 집적 회로 칩 (227) 각각의 3 개의 어드레스 포트들 (A0, A1, A2) 각각은 고유의 어드레스 조합들의 수를 증가시키도록 그리고 이에 따라 미리 결정된 복수의 온도 측정 어레이 내에서 증가된 수의 유일하게 어드레싱가능한 집적 회로 칩들 (227) 의 구현예를 제공하도록, 전력, 접지, 클록 포트 (SCL), 또는 데이터 포트 (SDA) 에 연결될 수 있다. 이 방식으로, 집적 회로 칩 (227) 각각은 집적 회로 칩 (227) 의 고유의 어드레싱을 위한 고유의 트레이스 설계를 가질 수 있다. 예를 들어, 표준 I2C (Inter-Integrated Circuit) 직렬 인터페이스 프로토콜을 사용하여, 온도 측정 전기 디바이스 각각은 (집적 회로의 어드레스 포트들의 고유의 연결에 기초하여) 개별적으로 그리고 유일하게 어드레싱될 수 있다. 그리고, 온도 측정 전기 디바이스들로부터 수신된 데이터 패킷들은 다양한 온도 측정 전기 디바이스들의 고유의 어드레싱에 기초하여 식별될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 집적 회로 칩들 (227) 은 디지털 신호들, 아날로그 신호들, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 집적 회로 칩 (227) 은 I2C 직렬 인터페이스를 활용하는, 캘리포니아 산 호세 소재의 Maxim Integrated Products, Inc.에 의해 제공된 MAX31725 집적 회로 칩으로서 구현된다. 그러나, MAX31725 집적 회로 칩은 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 위해 사용될 수 있는 많은 상이한 디바이스들 중 하나임이 이해되어야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 집적 회로 칩 (227) 은 SPI (Serial Peripheral Interface) 프로토콜, 또는 다른 버스-기반 전달 프로토콜을 활용하도록 구성될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 모든 실시예들에서 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 위한 MAX31725 집적 회로 칩의 사용에 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 도 3c의 복수의 온도 측정 어레이 내의 4 개의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 예로서 제공된다는 것이 이해되어야 한다. 미리 결정된 복수의 온도 측정 어레이 내의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 수는 5 이상일 수 있다. 부가적으로, 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 도 3c의 예에 도시된 바와 같이 4 이상 또는 2 이하의 어드레스 포트들 (A0, A1, A2) 인 복수의 어드레스 포트들을 포함할 수 있다.
기판 홀더 (102) 의 다양한 실시예들에서, 온도 측정 어레이당 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 수, 및 온도 측정 어레이들의 수와 위치 양자는 가변할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에서 기판 홀더 (102) 는 1 개, 2 개, 3 개, 4 개, 5 개, 6 개, 7 개, 8 개, 등의 온도 측정 어레이들을 포함할 수 있다. 그리고, 일부 실시예들에서, 동일한 기판 홀더 (102) 내의 상이한 온도 측정 어레이들은 상이한 수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들 (301A, 301B, 301C, 301D) 의 대안적인 배열을 도시한다. 도 4의 대안적인 A-A 뷰는 도 2a에서 참조되었다. 도 4의 예에서, 기판 홀더 (102) 는 3 개의 온도 측정 어레이들 (401A, 401B, 401C) 을 포함한다. 온도 측정 어레이 (401A, 401B, 401C) 각각은 4 개의 온도 측정 존들 사이에 분포된 4 개의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 내에 형성된 각각의 리세스된 영역 (233) 내에 배치된다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에 부착될 수 있다. 온도 측정 어레이들 (401A, 401B, 401C) 각각은 노출된 전기 콘택트들 (239) 의 각각의 세트 및 복수의 전기 와이어들 (237) 의 각각의 세트를 포함한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들 (501A, 501B, 501C, 501D, 503A, 503B, 503C, 503D) 의 또 다른 배열을 도시한다. 도 5의 대안적인 A-A 뷰는 도 2a에서 참조되었다. 도 5의 예에서, 기판 홀더 (102) 는 8 개의 온도 측정 어레이들 (501A, 501B, 501C, 501D, 503A, 503B, 503C, 503D) 을 포함한다. 온도 측정 어레이 (501A, 501B, 501C, 501D) 각각은 4 개의 온도 측정 존들 사이에 분포된 4 개의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함한다. 그리고, 온도 측정 어레이 (503A, 503B, 503C, 503D) 각각은 4 개의 온도 측정 존들 중 3 개의 온도 측정 존들 사이에 분포된 3 개의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 내에 형성된 각각의 리세스된 영역 (233) 내에 배치된다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에 부착될 수 있다. 온도 측정 어레이들 (501A, 501B, 501C, 501D, 503A, 503B, 503C, 503D) 각각은 노출된 전기 콘택트들 (239) 의 각각의 세트 및 복수의 전기 와이어들 (237) 의 각각의 세트를 포함한다. 복수의 독립적으로 동작 가능한 온도 측정 어레이들의 사용은 하나 이상의 온도 측정 어레이들이 동작 불가능하게 되는 경우에 리던던시 (redundancy) 를 제공한다는 것이 이해되어야 한다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들 (601A, 601B, 601C, 601D, 601E, 601F, 601G, 601H, 601I, 601J) 의 또 다른 배열을 도시한다. 도 6의 대안적인 A-A 뷰는 도 2a에서 참조되었다. 도 6의 예에서, 기판 홀더 (102) 는 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 직사각형 어레이를 포함한다. 복수의 온도 측정 어레이들 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 노출된 전기 콘택트들 (239) 의 단일의 세트 및 복수의 전기 와이어들 (237) 의 대응하는 세트를 공유하기 위해서 상호 연결되도록, 직사각형 어레이의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 은 복수의 온도 측정 어레이들 (601A, 601B, 601C, 601D, 601E, 601F, 601G, 601H, 601I, 601J) 로 도시된다 (delineated). 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 내에 형성된 각각의 리세스된 영역 (233) 내에 배치된다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에 부착될 수 있다. 복수의 온도 측정 어레이들 (601A, 601B, 601C, 601D, 601E, 601F, 601G, 601H, 601I, 601J) 중 상이한 온도 측정 어레이들은 상이한 수들의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 노출된 전기 콘택트들 (239) 의 세트들의 도시된 위치들이 예로서 제공되고, 그리고 다양한 실시예들에서 상이한 위치들에 위치될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 복수의 온도 측정 어레이들 (701A, 701B, 701C, 701D) 의 쿼드런트 (quadrant) 배열을 도시한다. 도 7의 대안적인 A-A 뷰는 도 2a에서 참조되었다. 도 7의 예에서, 기판 홀더 (102) 는 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 직사각형 어레이를 포함한다. 미리 결정된 쿼드런트, 즉, 복수의 온도 측정 어레이들 중 미리 결정된 일 온도 측정 어레이의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 노출된 전기 콘택트들 (239) 의 단일의 세트 및 복수의 전기 와이어들 (237) 의 대응하는 세트를 공유하기 위해서 상호 연결되도록, 직사각형 어레이의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 은 복수의 온도 측정 어레이들 (701A, 701B, 701C, 701D) 의 쿼드런트 배열로 도시된다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 내에 형성된 각각의 리세스된 영역 (233) 내에 배치된다. 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에 부착될 수 있다. 상이한 실시예들에서, 복수의 온도 측정 어레이들 (701A, 701B, 701C, 701D) 중 상이한 온도 측정 어레이들이 상이한 수들의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 노출된 전기 콘택트들 (239) 의 세트들의 도시된 위치들이 예로서 제공되고, 그리고 다양한 실시예들에서 상이한 위치들에 위치될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 3a, 도 4, 및 도 5에 표시된 바와 같이, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 작은 사이즈 및 필요하다면 세라믹 층 (205) 내에 전기 전도성 트레이스들을 추가하는 능력은, 미리 결정된 온도 측정 존 내의 하나 이상 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 고장을 허용하도록, 미리 결정된 온도 측정 존 내의 리던던트 (redundant) 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 분포를 허용한다. 또한, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 세라믹 층 (205) 에 공간적으로 분포될 수 있는 방법의 융통성은 세라믹 층 (205) 의 중심선 (247) 을 중심으로 세라믹 층 (205) 온도들의 방위각 측정의 개선된 정확도를 제공한다. 또한, 일부 실시예들에서, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 수는 온도 측정 존들의 미리 정해진 수보다 클 수 있어서, 보다 고 밀도 온도 측정 시스템을 제공한다.
전술한 내용에 기초하여, 예시적인 실시예에서, 시스템은 기판 홀더 (102), 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227), 복수의 전기 와이어들 (237), 및 회로 기판 (241) 상에서 구현된 제어 회로를 포함하도록 개시된다. 기판 홀더 (102) 는 베이스 플레이트 (201) 및 베이스 플레이트 (201) 와 세라믹 층 (205) 사이에 배치된 본드 층 (203) 을 사용하여 베이스 플레이트 (201) 의 상단 표면에 부착된 세라믹 층 (205) 을 포함한다. 세라믹 층의 상단 표면은 기판 (101) 을 지지하도록 구성된 영역을 포함한다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 은 세라믹 층 (205) 에 부착된다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 세라믹 층 (205) 의 대응하는 국부적 온도를 측정하기 위해 구성된다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 대응하는 복수의 전기 콘택트들을 갖는다.
세라믹 층 (205) 은 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 을 포함한다. 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 의 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 전기 콘택트들 사이에서 라우팅된다. 복수의 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 의 일부는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 복수의 전기 콘택트들 중 하나 이상으로부터 복수의 노출된 전기 콘택트들 (239) 중 대응하는 노출된 전기 콘택트들로 라우팅된다. 복수의 전기 와이어들 (237) 은 복수의 노출된 전기 콘택트들 (239) 중 대응하는 노출된 전기 콘택트들에 연결된다. 제어 회로는 복수의 전기 와이어들 (237) 과 전기적으로 콘택트하는 복수의 전기 노드들을 각각 포함한다. 제어 회로는 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 동작을 제어하도록 그리고 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 로부터 온도 측정 데이터를 수신하도록 구성된다.
온도 측정 전기 디바이스들 (227) 및 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 대응하는 전기 전도성 트레이스들을 가짐으로써, 기판 홀더 (102) 가 프로세스 모듈 (100) 내에 설치되기 전, 그리고 심지어 기판 홀더 (102) 가 반도체 제조 설비로 수송되기 (shipped) 전에 기판 홀더 (102) 의 온도 측정 퍼포먼스 (performance) 를 미리 캘리브레이팅하는 (pre-calibrate) 것이 가능하다. 기판 홀더 (102) 의 온도 측정 퍼포먼스를 미리 캘리브레이팅하는 것은 상당한 비용 절약을 제공하고 그리고 상이한 기판 홀더들 (102) 사이의 보다 일관된 캘리브레이션을 제공한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 기판 홀더를 제작하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 세라믹 층 (205) 을 형성하기 위한 동작 801을 포함한다. 세라믹 층 (205) 은 기판 (101) 을 지지하도록 구성된 영역을 포함한 상단 표면을 갖도록 형성된다. 세라믹 층 (205) 은 또한 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 포함하도록 형성된다. 일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 각각은 대응하는 집적 회로 칩이다. 일부 실시예들에서, 동작 801에서 세라믹 층 (205) 을 형성하는 것은 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에 걸쳐 분포된 복수의 리세스된 영역들 (233) 을 형성하는 것을 포함한다. 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각이 세라믹 층 (205) 의 리세스된 영역 (233) 내에 배치될 때 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각이 세라믹 층 (205) 의 상단 표면과 세라믹 층 (205) 의 하단 표면 사이에 위치되도록, 복수의 리세스된 영역들 (233) 각각은 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 중 대응하는 온도 측정 전기 디바이스를 수용하도록 구성된다.
세라믹 층 (205) 은 또한 세라믹 층 (205) 의 하단 표면에서 복수의 노출된 전기 콘택트들 (239) 에 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 전기적으로 연결하도록 라우팅된 임베딩된 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 을 포함하도록 형성된다. 일부 실시예들에서, 임베딩된 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 은 세라믹 층 (205) 내에서 수직으로 연장하도록 형성된 전기 전도성 비아 구조체들 (235) 을 사용하여 복수의 레벨들의 세라믹 층 (205) 을 통해 라우팅된다. 일부 실시예들에서, 동작 801에서 세라믹 층 (205) 을 형성하는 것은 임베딩된 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 이 세라믹 층 (205) 의 온도 응답과 실질적으로 동일한 온도 응답을 갖도록 세라믹 층 (205) 과 임베딩된 전기 전도성 트레이스들 (229A, 229B, 231A, 231B, 등) 을 공소성하는 (co-firing) 것을 포함한다.
방법은 또한 복수의 전기 와이어들 (237) 을 복수의 노출된 전기 콘택트들 (239) 에 각각 연결하기 위한 동작 803을 포함한다. 방법은 또한 복수의 전기 와이어들 (237) 이 본드 층 (203) 을 통해 그리고 베이스 플레이트 (201) 를 통해 라우팅되도록, 본드 층 (203) 을 사용하여 베이스 플레이트 (201) 에 세라믹 층 (205) 을 고정시키기 위한 동작 805를 포함한다. 방법은 또한 제어 회로에 복수의 전기 와이어들 (237) 을 연결하기 위한 동작 807을 포함한다. 일부 실시예들에서, 방법은 회로 기판 (241) 상의 제어 회로를 구현하는 것 및 설비 모듈 (206) 내의 베이스 플레이트 (201) 아래에 회로 기판 (241) 을 배치하는 것을 포함한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 기판 홀더의 온도를 측정하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 전력을 기판 홀더 (102) 의 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 제 1 수의 전기 전도성 트레이스들 (231A) 을 통해 세라믹 층 (205) 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 로 공급하기 위한 동작 901을 포함한다. 방법은 또한 세라믹 층 (205) 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 을 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 제 2 수의 전기 전도성 트레이스들 (229A) 을 통해 기준 접지 전위에 연결하기 위한 동작 903을 포함한다. 방법은 또한 세라믹 층 (205) 의 대응하는 국부적 온도들을 측정하게 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 에 지시하도록 기판 홀더 (102) 의 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 제 3 수의 전기 전도성 트레이스들 (231B) 을 통해 세라믹 층 (205) 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 로 제어 신호들을 공급하기 위한 동작 905를 포함한다. 방법은 또한 세라믹 층 (205) 내의 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 로부터 기판 홀더 (102) 의 세라믹 층 (205) 내에 임베딩된 제 4 수의 전기 전도성 트레이스들 (229B) 을 통해 온도 측정 데이터 신호들을 수신하기 위한 동작 907을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 각각은 대응하는 집적 회로 칩이다.
전술한 내용에 기초하여, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 취급시 손상되지 않도록, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 기판 홀더 (102) 의 세라믹 층 (205) 내에 영구적으로 장착된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 예를 들어, 납땜에 의해, 세라믹 층 (205) 과 매우 양호하게 열적으로 콘택트하여 장착되기 때문에, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 은 냉각기 베이스 플레이트 (201) 온도와 관계없이 정확한 온도 측정을 제공할 것이다. 게다가, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 및 세라믹 층 (205) 내의 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 의 대응하는 전기 전도성 트레이스들의 형성은 세라믹 층 (205) 의 온도 측정의 신뢰도 및 정확도를 개선하기 위한 저 비용 수단을 제공해야 한다. 또한, 온도 측정 전기 디바이스들 (227) 이 프로세스 모듈 (100) 의 외부에서 세라믹 층을 사용하여 캘리브레이팅될 수 있기 때문에, 기판 (101) 온도 측정의 정확도 및 기판 별로 온도 측정의 반복이 개선되어야 한다.
전술한 발명이 이해의 명료성의 목적들을 위해 일부 상세히 기술될지라도, 특정한 변화들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실행될 수 있다는 것이 분명할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로서 고려되고, 본 발명은 본 명세서에 주어진 상세사항들로 제한되지 않지만, 기술된 실시예들의 범위 및 등가물들 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 기판을 지지하도록 구성된 영역을 포함하는 상단 표면을 갖는 세라믹 층;
    상기 세라믹 층 내의 RF (radiofrequency) 전력 전달 전극;
    상기 RF 전력 전달 전극과 전기적으로 연결되는 상기 세라믹 층 내의 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들로서, 상기 RF 전력 전달 전극 아래의 상기 세라믹 층 내에 패러데이 케이지를 형성하도록 위치되는, 상기 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들; 및
    상기 패러데이 케이지의 내부 영역 내 상기 세라믹 층에 부착된 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스로서, 상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 각각은 상기 세라믹 층의 대응하는 국부적 온도를 측정하도록 구성되고, 상기 패러데이 케이지는 상기 RF 전력 전달 전극으로의 상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 주위로 RF 전력을 라우팅하도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스를 포함하는, 기판 홀더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들은 상기 세라믹 층의 주변 영역 내에 분포되는, 기판 홀더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들은 상기 세라믹 층의 상기 상단 표면에 수직으로 연장하는 상기 세라믹 층의 중심선을 중심으로 방위각으로 측정될 때 실질적으로 동일하게 이격된 방식으로 위치되는, 기판 홀더.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 각각은 대응하는 마운팅 패드를 통해 상기 세라믹 층에 부착되고, 마운팅 패드 각각은 대응하는 온도 측정 전기 디바이스와 상기 세라믹 층 사이의 열적 콘택트를 제공하는, 기판 홀더.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 각각은 별개의 집적 회로 칩인, 기판 홀더.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 각각은 상기 세라믹 층 내에 그리고 상기 패러데이 케이지의 상기 내부 영역 내에 위치된 대응하는 전기 전도성 트레이스들과 전기적으로 연결된 전기 콘택트들을 포함하는, 기판 홀더.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 트레이스들 중 일부는 상기 세라믹 층의 외부 표면으로 연장하는, 기판 홀더.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 트레이스들 중 일부는 상기 세라믹 층 내에 그리고 상기 패러데이 케이지의 상기 내부 영역 내에 위치된 전기 전도성 비아 구조체들을 통해 다른 상기 전기 전도성 트레이스들에 전기적으로 연결되는, 기판 홀더.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스는 상기 세라믹 층의 상기 상단 표면에 수직으로 연장하는 상기 세라믹 층의 중심선을 중심으로 실질적으로 대칭적인 배열로 상기 세라믹 층 내에 분포된 복수의 온도 측정 전기 디바이스들을 포함하는, 기판 홀더.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 온도 측정 전기 디바이스들 각각은 복수의 온도 측정 어레이들 중 임의의 온도 측정 어레이에 할당되고, 상기 복수의 온도 측정 어레이들 각각은 독립적으로 제어 가능한, 기판 홀더.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 온도 측정 어레이들 각각은 상기 세라믹 층 내에 그리고 상기 패러데이 케이지의 상기 내부 영역 내에 위치된 전기적으로 전도성 트레이스들의 대응하는 세트를 포함하는, 기판 홀더.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 온도 측정 어레이들 각각은 상기 세라믹 층의 외부 표면에서 그리고 상기 패러데이 케이지의 상기 내부 영역 내에 노출된 전기 콘택트들의 대응하는 세트를 포함하는, 기판 홀더.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 패러데이 케이지의 외부 위치에서 상기 세라믹 층 내의 적어도 하나의 클램프 전극을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 클램프 전극은 상기 세라믹 층의 상기 상단 표면 상에 상기 기판을 홀딩하기 위한 전기장을 생성하도록 구성되는, 기판 홀더.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 중 하나 이상은 상기 세라믹 층의 외부 표면에서 액세스 가능한, 기판 홀더.
  15. 기판을 홀딩하기 위한 시스템에 있어서,
    전기 전도성 재료로 형성된 베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트에 고정된 기판 홀더를 포함하고, 상기 기판 홀더는 기판을 지지하도록 구성된 영역을 포함하는 상단 표면을 갖는 세라믹 층을 포함하고, 상기 세라믹 층은 RF 전력 전달 전극을 포함하고, 상기 세라믹 층은 상기 RF 전력 전달 전극과 전기적으로 연결된 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들 각각은 상기 세라믹 층을 통해 연장하고 상기 베이스 플레이트에 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들은 상기 RF 전력 전달 전극 아래의 상기 세라믹 층 내에 패러데이 케이지를 형성하도록 위치되고, 상기 세라믹 층은 상기 패러데이 케이지의 내부 영역 내 상기 세라믹 층에 부착된 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스를 포함하고, 상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 각각은 상기 세라믹 층의 대응하는 국부적 온도를 측정하도록 구성되고, 상기 패러데이 케이지는 상기 RF 전력 전달 전극으로의 상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 주위로 RF 전력을 라우팅하도록 구성되는, 기판 홀딩 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 RF 전력 전달 연결 모듈들은 상기 세라믹 층의 주변 영역 내에 분포되는, 기판 홀딩 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 각각은 별개의 집적 회로 칩인, 기판 홀딩 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 측정 전기 디바이스 각각은 상기 세라믹 층 내에 그리고 상기 패러데이 케이지의 상기 내부 영역 내에 위치된 대응하는 전기 전도성 트레이스들과 전기적으로 연결된 전기 콘택트들을 포함하고, 상기 전기적으로 전도성 트레이스들 중 일부는 상기 세라믹 층의 외부 표면으로 연장하는, 기판 홀딩 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 기판 홀더 및 상기 베이스 플레이트 모두로부터 물리적으로 분리된 제어 회로; 및
    상기 전기 콘택트들을 상기 제어 회로에 전기적으로 연결하는 전기 와이어들을 더 포함하는, 기판 홀딩 시스템.
  20. 제 15 항에 있어서,
    RF 전력을 상기 베이스 플레이트에 공급하도록 연결된 RF 전력 공급부를 더 포함하는, 기판 홀딩 시스템.
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