【手続補正書】
【提出日】平成29年5月25日(2017.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定ウエハ熱流束センサであって、
基板と、
前記基板の一部に熱的に連結されるカバーと、
前記基板と前記カバーとの間で形成されるセンサキャビティと、
前記センサキャビティの少なくとも一部内に配置される熱障壁と、
前記基板に熱的に連結され、かつ前記熱障壁の第１の一部によって前記カバーから断熱される底部温度センサと、
前記カバーに熱的に連結され、かつ前記熱障壁の追加部分によって前記基板から断熱される上部温度センサと、を備え、前記熱障壁の第１の一部は、前記熱障壁の他の部分と連続しており、
前記底部温度センサと前記上部温度センサとの間の温度差が、前記センサキャビティに近接する前記基板及びカバーを通過する熱流束に関連する、測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項２】
前記測定ウエハが、前記底部温度センサ及び前記上部温度センサのうちの少なくとも１つに対する１つ以上の電気接続を提供する１つ以上のセンサ回路を含む、請求項１に記載の測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項３】
前記熱障壁が、前記底部温度センサ及び前記上部温度センサのうちの少なくとも１つに対する１つ以上の電気接続を提供する１つ以上のセンサ回路を含む、請求項２に記載の測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項４】
前記１つ以上のセンサ回路が、前記基板と前記カバーとの間に少なくとも部分的に配置されるフレキシブルプリント回路、前記基板上に少なくとも部分的に配置される基板一体型回路、前記カバー上に少なくとも部分的に配置されるカバー一体型回路、及び前記基板と前記カバーとの間に少なくとも部分的に配置される多層フレキシブルプリント回路のうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項５】
前記基板が、
基板ウエハを含む、請求項１に記載の測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項６】
前記カバーが、
カバーウエハを含む、請求項１に記載の測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項７】
前記熱障壁が、
断熱層を含む、請求項１に記載の測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項８】
前記測定ウエハ熱流束センサがプラズマ処理チャンバと互換性がある、請求項１に記載の測定ウエハ熱流束センサ。
【請求項９】
熱流束検知システムであって、
測定ウエハ熱流束センサであって、
基板、
前記基板の一部に熱的に連結されるカバー、
前記基板と前記カバーとの間で形成されるセンサキャビティ、
前記センサキャビティの少なくとも一部内に配置される熱障壁、
前記基板に熱的に連結され、かつ前記熱障壁の第１の一部によって前記カバーから断熱される底部温度センサ、ならびに
前記カバーに熱的に連結され、かつ前記熱障壁の追加部分によって前記基板から断熱される上部温度センサであって、前記熱障壁の第１の一部は、前記熱障壁の他の部分と連続しており、前記底部温度センサと前記上部温度センサとの間の温度差が、前記センサキャビティに近接する前記基板及び前記カバーを通過する熱流束に関連する、前記上部温度センサ、を含む、測定ウエハ熱流束センサと、
前記測定ウエハ熱流束センサに通信可能に連結されるコントローラであって、前記コントローラが、プログラム命令のセットを実行するように構成される１つ以上のプロセッサを含み、前記プログラム命令のセットが、前記１つ以上のプロセッサに、
前記底部温度センサ及び前記上部温度センサからの温度測定値を受け取らせ、
前記上部温度センサ及び底部温度センサとの間の差温を決定させ、かつ
前記底部温度センサと前記上部温度センサとの間の前記差温に基づいて、前記センサキャビティに近接する前記基板及びカバーを通過する熱流束を決定させるように構成される、コントローラと、を備える、熱流束検知システム。
【請求項１０】
前記上部温度センサ及び前記底部温度センサが、熱エネルギー流の方向に対して実質的に垂直に位置付けられる、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１１】
前記熱障壁が、
１つ以上の断熱層を含む、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１２】
前記１つ以上の断熱層が、
断熱フィルム及び断熱プレートのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の熱流束検知システム。
【請求項１３】
前記コントローラが前記基板の一部上に位置付けられる、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１４】
前記コントローラが前記基板から遠隔に位置付けられる、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１５】
前記測定ウエハ熱流束センサが、プラズマ処理チャンバと互換性がある、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１６】
前記上部温度センサと前記底部温度センサとの間の差温の前記決定が、
１つ以上の差分較正係数を前記差温に適用させて、較正された差温を生成することを含む、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１７】
前記センサキャビティに近接する前記基板及びカバーを通過する前記熱流束の前記決定が、
前記上部温度センサ及び前記底部温度センサを介して、１つ以上の較正熱流束測定値を得ることと、
前記得られた１つ以上の較正熱流束測定値から、１つ以上の熱流束較正係数を生成することと、
前記生成された１つ以上の熱流束較正係数を、前記底部温度センサと前記上部温度センサとの間の前記差温に適用して、前記センサキャビティに近接する前記基板及びカバーを通過する前記熱流束を決定することと、を含む、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１８】
前記センサキャビティに近接する前記基板及びカバーを通過する前記熱流束の前記決定が、
１つ以上の熱流束較正係数を前記差温に適用して、前記センサキャビティに近接する前記基板及びカバーを通過する前記熱流束を決定することを含む、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項１９】
前記１つ以上の熱流束較正係数が温度依存性である、請求項１８に記載の熱流束検知システム。
【請求項２０】
前記コントローラが、
前記上部温度センサ及び前記底部温度センサを熱較正範囲内で等温的に較正して、前記測定ウエハ熱流束センサのための１つ以上のセンサ較正値を形成し、かつ
前記１つ以上のセンサ較正値を、前記底部温度センサ及び上部温度センサから検出された温度に適用して、１つ以上の熱流束較正係数を形成するようさらに構成される、請求項９に記載の熱流束検知システム。
【請求項２１】
測定ウエハを用いて熱流束を測定するための方法であって、
基板に熱的に連結され、かつ熱障壁の第１の一部によってカバーから断熱される少なくとも底部温度センサと、前記カバーに熱的に連結され、かつ前記熱障壁の追加部分によって前記基板から断熱される少なくとも上部温度センサとを含む測定ウエハ熱流束センサを提供することであって、前記熱障壁の第１の一部は、前記熱障壁の追加部分と連続しており、前記底部温度センサ及び前記上部温度センサが、前記測定ウエハ熱流束センサのセンサキャビティ内に配置される、提供することと、
前記測定ウエハ熱流束センサの前記底部温度センサ及び前記上部温度センサからの温度測定値を得ることと、
前記上部温度センサと前記底部温度センサとの間の差温を決定することと、
前記底部温度センサと前記上部温度センサとの間の前記差温に基づいて、前記センサキャビティに近接する前記基板及び前記カバーを通過する熱流束を決定すること、を含む、方法。
【請求項２２】
１つ以上の熱流束較正係数を決定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記１つ以上の熱流束較正係数が温度依存性である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記１つ以上の熱流束較正係数の前記決定が、
前記上部温度センサ及び前記底部温度センサを熱較正範囲内で等温的に較正して、前記測定ウエハ熱流束センサのための１つ以上のセンサ較正値を形成することと、
前記１つ以上のセンサ較正値を、前記底部温度センサ及び上部温度センサから検出された温度に適用して、１つ以上の熱流束較正係数を形成することと、を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記１つ以上の熱流束較正係数を前記差温に適用して、前記センサキャビティに近接する前記基板及び前記カバーを通過する前記熱流束を決定することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
別の実施形態では、熱障壁材料１０４は、熱障壁材料１０４のための取り付け表面として機能するウエハ基板１０２の一部上に配置される。一実施形態では、底部温度センサ１１０は基板１０２に熱的に連結され、かつ、熱障壁１０４の一部によって、カバー１１４から断熱される。別の実施形態では、上部温度センサ１０８はカバー１１４に熱的に連結され、かつ熱障壁１０４の追加部分によって、基板１０２から断熱される。これに関連して、上部温度センサ１０８は基板１０２から断熱され、かつカバー１１４への熱伝導率が高い接続（図示せず）を有するため、上部温度センサ１０８の温度を読み出すことで、カバー１１４の局部温度が概算される。同様に、底部センサ１１０はカバー１１４から断熱され、かつ基板１０２への熱伝導率が高い接続（図示せず）を有するため、底部温度センサ１１０の温度を読み出すことで、基板１０２の局部温度が概算される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
別の実施形態では、複数の構成要素を一体化して、測定ウエハ熱流束センサ１０１を形成することができる。一実施形態では、（本明細書中に記載の差温センサから構成される）複数の個別の熱流束センサを、センサ１０１の基板１０２またはカバー１１４に対して分配することができる。これに関連して、測定ウエハ熱流束センサ１０１の構成される個別の熱センサは、基板１０２の表面にわたる様々な処理条件で、勾配を検出することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
一実施形態では、コントローラ１１３は、基板１０２またはカバー１１４のうちの少なくとも１つの一部上に設置することができる。これに関連して、コントローラ１１３は、測定ウエハ１０１に、「オンボード」で設置することができる。別の実施形態では、本明細書中でさらに考察される１つ以上のセンサ回路は、上部温度センサ１０８と、底部温度センサ１１０と、オンボードコントローラ１１３（例えば、コントローラのプロセッサ）との間の通信連結を確立することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
第１のステップ４０２では、測定ウエハ熱流束センサ１０１を提供する。一実施形態では、測定ウエハ熱流束センサ１０１は、基板１０２に熱的に連結され、かつ熱障壁１０４の一部によってカバーから断熱される底部温度センサ１１０を少なくとも含む。別の実施形態では、測定ウエハ熱流束センサ１０１は、少なくともカバー１１４に熱的に連結され、かつ熱障壁１０４の追加部分によって基板１０２から断熱される上部温度センサ１０８を少なくとも含む。別の実施形態では、底部温度センサ１１０及び上部温度センサ１０８は、測定ウエハ熱流束センサ１０１のセンサキャビティ１１６内に配置される。