(57)【要約】  本明細書においては、ヒータおよび一体化された冷却装置を有する基板支持体の実施形態が提示される。いくつかの実施形態においては、基板支持体は、基板が第１の部材の第１の表面の上方に存在する場合に基板に対して熱を分配するための第１の部材と、第１の部材の下方に配設され、第１の部材に対して熱を供給するために１つまたは複数の加熱ゾーンを有するヒータと、ヒータにより供給される熱を除去するために第１の部材の下方に配設される複数の冷却チャネルと、第１の部材の第１の表面の上方に第１の距離を置いて配設された複数の基板支持体ピンであって、基板が基板支持体の上に存在する場合に基板の裏側表面を支持するための、複数の基板支持体ピンと、第１の部材の第１の表面から、および複数の基板支持体ピンの周囲に延在するアラインメントガイドとを備えることができる。
2014510392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板支持体であって、
基板が第１の部材の第１の表面の上方に存在する場合に、前記基板に対して熱を分配するための前記第１の部材と、
前記第１の部材の下方に配設され、前記第１の部材に対して熱を供給するために１つまたは複数の加熱ゾーンを有するヒータと、
前記ヒータにより供給される熱を除去するために前記第１の部材の下方に配設される複数の冷却チャネルと、
前記第１の部材の前記第１の表面の上方に第１の距離を置いて配設された複数の基板支持体ピンであって、基板が前記基板支持体の上に存在する場合に、前記基板の裏側表面を支持するための、前記複数の基板支持体ピンと、
前記第１の部材の前記第１の表面から、および前記複数の基板支持体ピンの周囲に延在するアラインメントガイドと
を備える、基板支持体。
【請求項２】
前記複数の基板支持体ピンのそれぞれが、前記第１の部材の前記第１の表面から延在する、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項３】
前記第１の部材、前記複数の基板支持体ピン、および前記アラインメントガイドは、同一の材料から形成される、請求項２に記載の基板支持体。
【請求項４】
前記第１の部材の前記第１の表面上に配設された支持体層であって、前記複数の基板支持体ピンのそれぞれが前記支持体層の表面から延在する、前記支持体層
をさらに備える、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項５】
前記複数の基板支持体ピンのそれぞれおよび前記支持体層は、同一の材料から形成される、請求項４に記載の基板支持体。
【請求項６】
前記ヒータは、
複数の抵抗加熱要素を備え、前記１つまたは複数の加熱ゾーンのそれぞれが、前記複数の抵抗加熱要素のうちの１つまたは複数の抵抗加熱要素を備える、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板支持体。
【請求項７】
前記第１の部材の下方に配設される第２の部材であって、前記複数の抵抗加熱要素のそれぞれが、前記第２の部材の上部表面の近傍に配設され、前記複数の冷却チャネルのそれぞれが、前記上部表面に対して平行な前記第２の部材中に配設される、前記第２の部材
をさらに備える、請求項６に記載の基板支持体。
【請求項８】
前記第１の部材の下方に配設される第２の部材であって、前記複数の冷却チャネルのそれぞれが、上部表面に対して平行な前記第２の部材中に配設され、前記複数の抵抗加熱要素のそれぞれが、前記第２の部材中に、および前記複数の冷却チャネルのそれぞれの下方に配設される、前記第２の部材
をさらに備える、請求項６に記載の基板支持体。
【請求項９】
第１の層内に形成された前記複数の抵抗加熱要素を有する前記第１の層と、
第２の層内に形成された前記複数の冷却チャネルのそれぞれを有する前記第２の層と
をさらに備える、請求項６に記載の基板支持体。
【請求項１０】
前記複数の冷却チャネルのそれぞれが、前記第２の層の上部表面中に形成され、前記第１の層の下部表面が、前記第２の層の前記上部表面に接触して、前記複数の冷却チャネルを形成する、請求項９に記載の基板支持体。
【請求項１１】
前記複数の冷却チャネルのそれぞれが、前記第２の層の上部表面中に形成され、前記第２の層の前記上部表面は、前記第１の部材の下部表面に接触して、前記複数の冷却チャネルを形成する、請求項９に記載の基板支持体。
【請求項１２】
前記１つまたは複数の加熱ゾーンは、前記基板支持体の中心軸の周囲に対称的に配設される、請求項６に記載の基板支持体。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の加熱ゾーンは、
前記第２の部材の前記上部表面に沿って前記中心軸から延在する第１の半径を有する第１の加熱ゾーンと、
前記第１の加熱ゾーンの周囲に配設される第２の加熱ゾーンと、
前記第２の加熱ゾーンの周囲に配設される複数の第３の加熱ゾーンと
をさらに含む、請求項１２に記載の基板支持体。
【請求項１４】
前記１つまたは複数の加熱ゾーンおよび前記複数の冷却チャネルの下方に配設される第３の部材
をさらに備える、請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の基板支持体。
【請求項１５】
前記第３の部材中にヒートシンクが存在する、請求項１４に記載の基板支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般的には基板処理設備に関し、より詳細には、基板支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスのクリティカルディメンションが縮小し続けるにつれて、加熱または冷却等々のプロセスに対する制御の改良が必要となる場合がある。例えば、基板支持体が、処理中に基板支持体上に配設された基板の所望の温度を実現するために、ヒータおよび／または冷却装置を備える場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
したがって、本発明者らは、改良された基板支持体を提供した。
【０００４】
本明細書においては、ヒータおよび一体化された冷却装置を有する基板支持体の実施形態が提供される。いくつかの実施形態においては、基板支持体は、基板が第１の部材の第１の表面の上方に存在する場合に基板に対して熱を分配するための第１の部材と、第１の部材の下方に配設され、第１の部材に対して熱を供給するために１つまたは複数の加熱ゾーンを有するヒータと、ヒータにより供給される熱を除去するために第１の部材の下方に配設される複数の冷却チャネルと、第１の部材の第１の表面の上方に第１の距離を置いて配設された複数の基板支持体ピンであって、基板が基板支持体の上に存在する場合に基板の裏側表面を支持するための複数の基板支持体ピンと、第１の部材の第１の表面から、および複数の基板支持体ピンの周囲に延在するアラインメントガイドとを備えることができる。
【０００５】
いくつかの実施形態においては、基板支持体は、基板が第１の部材の第１の表面の上方に存在する場合に基板に対して熱を分配するための第１の部材と、第１の部材の第１の表面から延在する複数の基板支持体ピンであって、基板が基板支持体の上に存在する場合に、基板の裏側表面を支持するための、複数の基板支持体ピンと、第１の部材の第１の表面から、および複数の基板支持体ピンの周囲に延在するアラインメントガイドであって、第１の部材、複数の基板支持体ピンのそれぞれ、およびアラインメントガイドが同一の材料から形成される、アラインメントガイドと、第１の部材に対して熱を供給するために１つまたは複数の加熱ゾーンが内部に配設され、複数の冷却チャネルが内部に配設された、第２の部材とを備えることができる。
【０００６】
いくつかの実施形態においては、基板支持体は、基板が第１の部材の上方表面の上方に存在する場合に基板に対して熱を分配するための第１の部材と、第１の部材の上方表面上に配設される支持体層であって、基板が基板支持体上に存在する場合に基板の裏側表面を支持するために、複数の基板支持体ピンのそれぞれが支持体層の表面から延在する、支持体層と、第１の部材の上方表面から、および複数の基板支持体ピンの周囲に延在するアラインメントガイドと、第１の部材の下方に配設され、１つまたは複数の加熱ゾーンのそれぞれが第１の表面の近傍に配設された第１の層と、第１の部材の下方に配設され、複数の冷却チャネルのそれぞれが内部に形成された第２の層とを備える。
【０００７】
以下、本発明の他のおよびさらなる実施形態を説明する。
【０００８】
上記で簡単に概説した、および以下でより詳細に論じられる、本発明の実施形態は、添付の図面において示される本発明の例示的な実施形態を参照とすることにより理解することが可能である。しかし、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがって本発明の範囲を限定するように見なされるべきではない点に留意されたい。なぜならば、本発明は、他の等しく有効な実施形態を許容し得るものであるからである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体の概略図である。
【図２Ａ】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体の一部分の断面図である。
【図２Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体の一部分の断面図である。
【図２Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体の一部分の断面図である。
【図３Ａ】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体の一部分の断面図である。
【図３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体の一部分の断面図である。
【図３Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体の一部分の断面図である。
【図４】本発明のいくつかの実施形態によるマルチゾーンヒータの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
理解を促すために、可能な場合には同一の参照数字を使用することにより、図面間で共通の同一要素を示している。これらの図面は、縮尺どおりには描かれておらず、明瞭化するために簡略化される場合がある。さらなる詳述を伴わずに、一実施形態の要素および特徴が、他の実施形態に有利に組み込まれる場合があることが企図される。
【００１１】
本明細書においては、ヒータおよび一体化された冷却装置を有する基板支持体の実施形態が開示される。本発明の基板支持体は、基板の加熱、基板の温度の維持、基板の温度の急速な変更、または基板への熱の均一な分配もしくは基板からの熱の除去のうちの１つまたは複数を容易化し得るため、有利である。
【００１２】
図１は、本発明のいくつかの実施形態による基板支持体１００を示している。基板支持体１００は、基板１０３が第１の部材１０２の第１の表面１０４（例えば上方表面）の上方に存在する場合に、基板１０３に熱を分配するための第１の部材１０２と、分配されることとなる熱を第１の部材１０２に供給するための１つまたは複数のゾーン１０８を有し、複数の冷却チャネル１１０を有する、第２の部材１０６とを備えてもよい。図１に示すように、第２の部材１０６は、第１の部材１０２の下方に配設され得る。
【００１３】
いくつかの実施形態においては、基板支持体は、摂氏約４５０度〜摂氏約６００の範囲の温度を供給してもよい。しかし、本明細書において開示される基板支持体の実施形態は、上述の温度範囲に限定されない。例えば、温度は、摂氏約１５０度〜摂氏約４５０度など、より低くても、または摂氏約６００度超など、より高くてもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態においては、基板支持体１００は、第１の部材１０２および第２の部材１０６の下方に配設される第３の部材１０７を備えてもよい。第３の部材１０７は、１つまたは複数の加熱ゾーン１０８および／または複数の冷却チャネル１１０に対する配線管理および／または配管管理などの、機能管理プレートとして機能し得る。いくつかの実施形態においては、例えば複数の冷却チャネル１１０が使用されない場合などには、第３の部材１０７が、ヒートシンク等々として使用されてもよい。いくつかの実施形態においては、第３の部材１０７は、下方の環境への対流損失を防止する絶縁体としての役割を果たしてもよい。あるいは、第３の部材１０７は、複数の冷却チャネル１１０が設けられる場合に、ヒートシンク等々としての役割を追加的に果たしてもよい。第３の部材１０７は、ＭＡＣＯＲ（登録商標）または任意の適切なセラミック材料を含んでもよい。
【００１５】
第３の部材１０７は、例えば第３の部材１０７の中央を貫通して配設される、開口１０９を備えてもよい。開口１０９は、基板支持体１００の部材１０２、１０６、および１０７に対してフィードスルーアセンブリ１１１を結合するために利用され得る。フィードスルーアセンブリ１１１は、１つまたは複数の加熱ゾーン１０８に対して電源１２６などの様々な供給源および／または制御デバイスを、複数の冷却チャネル１１０に対して冷却源１２８を、あるいは以下で論じるような制御装置１２２を送り込むことができる。いくつかの実施形態においては、フィードスルーアセンブリ１１１は、ガス源（図示せず）から基板１０３の裏側までガスを供給することが可能な導管１４０を備えてもよい。例えば、導管１４０により供給されるガスは、第１の部材１０２と基板１０３との間における熱伝達を改善するために利用されてもよい。いくつかの実施形態においては、ガスは、ヘリウム（Ｈｅ）である。
【００１６】
導管１４０は、ベローズ等々の可撓性セクション１４２を備えてもよい。導管１４０におけるかかる可撓性は、例えば基板支持体１００が平坦化される場合などに必要となり得る。例えば、基板支持体１００は、フィードスルーアセンブリ１１１の周囲に、および基板支持体１００の１つまたは複数の部材を貫通して配設された、１つまたは複数の平坦化デバイス（図示せず）によって平坦化されてもよい。例えば、かかる平坦化デバイスは、運動学的ジャッキ等々を備えてもよい。平坦化デバイスが、基板支持体１００を平坦化するように作動することにより、導管１４０における可撓性が必要となり得る。
【００１７】
基板支持体１００のこれらの部材は、任意の個数の適切な機構により一体的に結合されてもよい。例えば、適切な機構には、重力、接着剤、結合、ろう付け、成形、またはねじ、ばね、クランプ、もしくは真空による機械的圧縮等々が含まれ得る。機械的圧縮の非限定的な例示的形態が、図１に示される。例えば、ロッド１４４が、基板支持体１００の１つまたは複数の部材を貫通して配設され、フィードスルーアセンブリ１１１によりそれらの部材を圧縮するために使用されてもよい。ロッド１４４は、単一片として図示されるが、ヒンジまたは玉継手構造体等々により一体的に連結された複数の片（図示せず）であってもよい。ロッド１４４は、導管１４０に関して上述したのと同様の可撓性を、基板支持体１００の平坦化のために与えるものであってもよい。
【００１８】
ロッド１４４は、例えばろう付けもしくは溶接等々により第１の部材１０２に対して結合されてもよく、または、ロッド１４４は、ロッド１４４を受けるように構成された第１の部材１０２中の対応するねじ開口（図示せず）内に螺合されてもよい。ロッド１４４の対向側の端部は、ばね１４６を介してフィードスルーアセンブリ１１１に結合されてもよい。例えば、ばね１４６の第１の端部が、ロッド１４４に対して結合されてもよく、ばね１４６の対向側の第２の端部が、ハウジング１１１に対して結合されてもよい。図１に示すように、ハウジング１１１内に配設されたボルト１５０が、ばね１４６の第２の端部に対して結合される。いくつかの実施形態においては、カバー１４８が、ボルト１５０を覆って設けられてもよい。ばね１４６は、フィードスルーアセンブリ１１１の方向にロッド１４４を牽引する圧縮力を与えるように図示されるが、ばね１４６は、圧縮時に事前荷重を受け、それにより、ばね１４６が伸張することによって結合力が発生するように構成することも可能である。
【００１９】
いくつかの実施形態においては、基板支持体１００は、第１の部材１０２の第１の表面１０４の上方に第１の距離を置いて配設された複数の基板支持体ピン１１２を備えてもよく、この複数の基板支持体ピン１１２は、基板１０３が基板支持体の上に存在する場合に、基板１０３の裏側表面を支持することが可能である。いくつかの実施形態においては、（各支持体ピン１１２の近傍において破線により示されるように）複数の基板支持体ピンはそれぞれ、第１の部材１０２の第１の表面１０４から延在してもよい（例えば基板支持体ピンは、第１の部材１０２の一部であり、第１の部材１０２中に形成されてもよい）。あるいは、いくつかの実施形態においては、支持体層１１６が、第１の部材１０２の第１の表面１０４の上に配設されてもよく、複数の基板支持体ピン１１２のそれぞれが、支持体層１１６の表面１１４から延在してもよい。いくつかの実施形態においては、支持体層１１６および複数の基板支持体ピン１１２のそれぞれが、同一の材料から形成されてもよい。例えば、支持体層１１６および基板支持体ピン１１２のそれぞれが、単体構造（図２Ａに示し、以下において説明する）であってもよい。支持体層および複数の基板支持体ピン１１２のそれぞれは、耐摩耗特性を有する適切なプロセス適合材料から形成することが可能である。例えば、材料は、基板との間に、基板に対して実施されることとなるプロセスとの間に、または同様のものとの間に適合性を有するものであってもよい。いくつかの実施形態においては、支持体層１１６および／または基板支持体ピン１１２は、誘電体材料から作製されてもよい。いくつかの実施形態においては、支持体層１１６および／または基板支持体ピン１１２を形成するために使用される材料が、ポリイミド（ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）など）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、または窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等々のうちの１つまたは複数を含んでもよい。いくつかの実施形態においては、例えば低温用途（例えば摂氏約２００度未満の温度の）に関して、支持体層１１６および／または基板支持体ピン１１２は、ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）を含んでもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態においては、基板支持体１００は、第１の部材１０２の第１の表面１０４から、および複数の基板支持体ピン１１２の周囲に延在する、アラインメントガイド１１８を備えてもよい。アラインメントガイド１１８は、例えば基板が複数のリフトピン（図示せず。ただし、リフトピン穴１１３は、図１に示され、支持体層１１６ならびに第１の部材１０２および第２の部材１０６を貫通して延在してもよい）により基板支持体ピン１１２上へと下げられた場合などに、基板１０３の下方に配設された１つまたは複数の加熱ゾーン１０８および冷却チャネル１１０に対してなど、基板１０３を案内する、中央に位置決めする、および／または位置合わせする役割を果たしてもよい。アラインメントガイドは、（図１に示すように）アラインメントガイド１１８を貫通しておよびアラインメントガイド１１８の周囲に配設された、かつ／または、第１の部材１０２中になど基板１０３の周囲エッジの近傍に配設された（図示せず）、１つまたは複数のパージガスチャネル１１９を備えてもよい。１つまたは複数のパージガスチャネル１１９は、１つまたは複数のパージガスチャネル１１９を通してパージガスを供給することが可能なパージガス源１２１に対して結合されてもよい。例えば、パージガスは、処理中の基板１０３の裏側上における材料の堆積を制限するために供給されてもよい。パージガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ２）、または任意の適切な不活性ガスのうちの１つまたは複数を含んでもよい。パージガスは、基板１０３のエッジの近傍の間隙１１７を通して排出されてもよい。間隙１１７を通して排出されるパージガスは、プロセスガスが、処理中に基板１０３の裏側に到達し、基板１０３の裏側と反応するのを制限または防止してもよい。パージガスは、排出されるパージガスを適切に取り扱うために、処理チャンバから処理チャンバの排出システム（図示せず）を介して排出されてもよい。
【００２１】
アラインメントガイド１１８は、耐摩耗性および／または低い熱膨張係数を有する材料などの、適切なプロセス適合材料から形成されてもよい。アラインメントガイド１１８は、単片または複数構成要素のアセンブリであってもよい。いくつかの実施形態においては、アラインメントガイド１１８は、誘電体材料から作製されてもよい。例えば、アラインメントガイド１１８を形成するために使用される適切な材料は、ＣＥＬＡＺＯＬＥ（登録商標）ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）または酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等々のうちの１つまたは複数を含んでもよい。一般的には、基板支持体１００の様々な構成要素のうちのいずれについての材料も、それらの材料の相互間における、および／または所与のプロセスアプリケーションとの間における化学的適合性および熱的適合性に基づいて選択することができる。
【００２２】
第１の部材１０２は、基板１０３に対して熱を分配するために利用されてもよい。例えば、第１の部材は、１つまたは複数の加熱ゾーン１０８により供給される熱を分散させるための熱拡散器としての役割を果たすことができる。いくつかの実施形態においては、第１の部材１０２は、第１の部材１０２の第１の表面１０４に沿った１つまたは複数の位置において基板１０３に対して供給される温度をモニタリングするために、第１の部材１０２中に埋設された、または第１の部材１０２を貫通して延在する、１つまたは複数の温度モニタリングデバイス１２０を備えてもよい。温度モニタリングデバイス１２０は、温度センサ、高速温度検出器（ＲＴＤ）、または光学センサ等々のうちの１つまたは複数などの、温度をモニタリングするための任意の適切なデバイスを備えてもよい。１つまたは複数の温度モニタリングデバイス１２０は、複数の温度モニタリングデバイス１２０のそれぞれから温度情報を受領するためにコントローラ１２２に結合されてもよい。コントローラ１２２は、以下においてさらに論じるように温度情報に応答して加熱ゾーン１０８および冷却チャネル１１０を制御するためにさらに使用されてもよい。第１の部材１０２は、高い熱伝導性、高い剛性、および低い熱膨張率のうちの１つまたは複数を有する材料などの、適切なプロセス適合材料から形成されてもよい。いくつかの実施形態においては、第１の部材１０２は、少なくとも約１６０Ｗ／ｍＫの熱伝導性を有してもよい。いくつかの実施形態においては、第１の部材１０２は、約９×１０−６／℃以下の熱膨張率を有してもよい。第１の部材１０２を形成するために使用される適切な材料の例には、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）もしくは銅合金、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、熱分解窒化ホウ素（ＰＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等々のうちの１つまたは複数が含まれてもよい。
【００２３】
第１の部材１０２、複数の基板支持体ピン１１２、およびアラインメントガイド１１８の変形形態が可能である。例えば、かかる変形形態は、基板１０３に対して実施されるプロセスおよび／または基板１０３の組成によって決定されてもよい。例えば、所与のプロセスに対する温度要件に応じて、第１の部材１０２が、ある特定の熱伝導性等々を有する材料から形成されてもよいが、かかる材料は、基板１０３の裏側が第１の部材１０２の第１の表面１０４に対して露出される場合には、基板１０３を汚染する場合がある。したがって、支持体層１１６は、かかる状況下において利用され、第１の部材１０２とは異なる材料から形成されてもよい。この場合には、この異なる材料は、基板１０３を汚染しないことになる。同様に、アラインメントガイド１１８は、同様の理由により、第１の部材１０２とは異なる材料から形成されてもよい。例えば、図２Ａは、アラインメントガイド１１８、支持体層１１６および支持体層１１６から延在する支持体ピン、ならびに第１の部材１０２を備える、基板支持体１０２の一実施形態を示している。アラインメントガイド１１８、支持体層１１６、および支持体ピン１１２は、第１の部材１０２とは異なる材料から形成される。
【００２４】
あるいは、基板１０３に対して実施されるプロセスおよび／または基板１０３の組成に応じて、第１の部材１０２、複数の基板支持体ピン１１２、およびアラインメントガイド１１８は、図２Ｂに示すように、同一の材料から形成されてもよい。例えば、第１の部材の材料が、基板１０３に対して実施されるプロセスおよび／または基板１０３の組成との間に適合性を有する場合には、図２Ｂに示すような基板支持体１００の実施形態が、使用され得る。支持体層１１６が、図２Ｂにおいては第１の部材１０２と一体であるため、別個の支持体層１１６が、図２Ｂにおいては示されない。しかし、支持体層１１６は、第１の部材１０２の上方部分であると見なしてもよい。
【００２５】
あるいは、基板１０３に対して実施されるプロセスおよび／または基板の組成に応じて、第１の部材１０２は、図２Ｃに示すように厚さが変更されてもよい。例えば、第１の部材１０２に沿った厚さの変動により、基板１０３に沿って所望の加熱プロファイルを助長しても、および／または、堆積、硬化、ベーキング、アニーリング、エッチング、およびその他などの、基板１０３の表側表面に対して実施されるプロセスにおける非均一性を補償してもよい。例えば、いくつかの実施形態においては、図２Ｃに示すように、第１の部材１０２は、第１の部材１０２の中心からエッジにかけて、厚さが増大してもよい。しかし、図２Ｃの実施形態は、単なる例示に過ぎず、第１の部材１０２の厚さは、基板１０３に沿って所望の加熱プロファイルを実現するために任意の適した様態で変更されてもよい。図２Ｃに示すように、第１の部材１０２の厚さが変更される場合には、複数の支持体ピン１１２は、第１の部材１０２における厚さの変更を補償するために可変長さを有してもよい。図２Ｃに示すように、各支持体ピン１１２は、各支持体ピン１１２が、ほぼ同一の垂直方向高さにおいて基板１０３の裏側表面に接触するような長さを有する。複数の支持体ピン１１２は、図２Ｃに示すように、第１の部材１０２に対して個別に作り結合することができる。あるいは、（図示せず）複数の支持体ピン１１２は、例えば図２Ｂに示す支持体ピン１１２の実施形態と同様に、第１の部材１０２と一体であってもよい。
【００２６】
図１に戻ると、第２の部材１０６は、第２の部材１０６の中または上に形成された１つまたは複数の加熱ゾーン１０８および冷却チャネル１１０の両方を有してもよく、あるいは、第２の部材１０６を貫通して置かれた破線により示すように、第２の部材１０６は、複数の層を有してもよく、ある層は、加熱ゾーン１０８または冷却チャネル１１０の一方を備え、別の層は、加熱ゾーン１０８または冷却チャネル１１０の他方を備える。１つまたは複数の加熱ゾーン１０８および冷却チャネル１１０は、図１および図３Ａ〜図３Ｃにおいては第２の部材１０６に沿って均一に分布するものとして示されるが、第２の部材１０６に沿って、基板１０３に関して所望の温度プロファイルを実現するのに望ましい任意の適切な構成で分布してもよい。第２の部材１０６は、高い機械強度（例えば少なくとも約２００ＭＰａの曲げ強度）、高い電気抵抗（例えば少なくとも約１０１４オーム／ｃｍ）、低い熱膨張率（例えば約５×１０−６℃未満）のうちの１つまたは複数を有する材料などの、適切なプロセス適合材料から形成されてもよい。適切な材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、または酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等々の１つまたは複数を含んでもよい。
【００２７】
基板支持体１００は、１つまたは複数の抵抗加熱要素１２４を備える。１つまたは複数の加熱ゾーン１０８はそれぞれ、１つまたは複数の抵抗加熱要素１２４を備える。抵抗加熱要素１２４はそれぞれ、電源１２６に対して結合されてもよい。電源１２６は、抵抗加熱要素１２４との間に適合性を有する、直流電流（ＤＣ）または交流電流（ＡＣ）などの任意の適切なタイプの電力を供給してもよい。電源１２６は、コントローラ１２２に、または基板支持体が中に配設されたプロセスチャンバを制御するためのシステムコントローラ等々の別のコントローラ（図示せず）に結合され、コントローラ１２２により、または基板支持体が中に配設されたプロセスチャンバを制御するためのシステムコントローラ等々の別のコントローラ（図示せず）により制御されてもよい。いくつかの実施形態においては、電源１２６は、各加熱ゾーン１０８内の抵抗加熱要素１２４に対して供給される電力を分割する電力分割器をさらに備えてもよい。例えば、電力分割器は、温度モニタリングデバイス１２０のうちの１つまたは複数に応答して、特定の加熱ゾーン１０８内の抵抗加熱要素１２４に対して電力を選択的に分配するように作動してもよい。あるいは、いくつかの実施形態においては、複数の電源が、各抵抗加熱器ゾーン内の抵抗加熱要素に対して設けられてもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態においては、１つまたは複数の抵抗加熱要素１２４は、第２の部材１０６の表面上に堆積されてもよい。例えば、堆積は、所望のパターンの加熱ゾーン１０８を形成するのに適した任意の堆積技術を含んでもよい。例えば、１つまたは複数の抵抗加熱要素は、白金または他の適切な抵抗加熱材料を含んでもよい。いくつかの実施形態においては、１つまたは複数の抵抗加熱要素１２４の堆積が完了した後に、第２の部材１０６および１つまたは複数の抵抗加熱要素１２４の表面が、ガラスまたはセラミック等々の絶縁材料で被覆されてもよい。
【００２９】
例えば、６つのゾーン内に配置された１つまたは複数の加熱ゾーン１０８の構成の一実施形態が、図４に示されるが、より多数のまたはより少数のゾーンが使用されてもよい。上面図において示すように、加熱ゾーン１０８は、基板支持体１００の中心軸４０２の周囲に配設されてもよい。１つまたは複数の加熱ゾーン１０８は、第２の部材１０６の上方表面に沿って中心軸４０２から延在する第１の半径４０６を有する第１の加熱ゾーン４０４（例えば中央ゾーン）と、第１の加熱ゾーン４０４を囲む第２の加熱ゾーン４０８（例えば中間ゾーン）と、第２の加熱ゾーン４０８の周囲に配設された第３の加熱ゾーン、第４の加熱ゾーン、第５の加熱ゾーン、および第６の加熱ゾーン４１０（例えば複数の外方ゾーン）とを備えてもよい。いくつかの実施形態においては、および図示するように、第４の加熱ゾーン４１０のそれぞれは、基板支持体１００の外方領域の約１／４に相当してもよい。いくつかの実施形態においては、温度モニタリングデバイス（上記で論じた温度モニタリングデバイス１２０など）が、各ゾーン内の（または各ゾーン内の所望の位置の）温度に対応するデータを感知するために設けられてもよい。いくつかの実施形態においては、各温度モニタリングデバイスは、ＲＴＤである。温度モニタリングデバイスはそれぞれ、各対応する加熱ゾーン１０８に対してフィードバック制御を行うために、コントローラ（上記で論じたコントローラ１２２など）に対して結合されてもよい。
【００３０】
図１に戻ると、冷却チャネル１１０は、冷却チャネル１１０に対して冷却剤を供給し得る冷却源１２８に対して結合されてもよい。冷却剤は、例えば水または不活性ガス等々の、液体またはガスであってもよい。冷却チャネル１１０は、相互連結されてもよく、あるいは複数のゾーン１０８内に配置されてもよい。これらのゾーンは、１つまたは複数の加熱ゾーン１０８のうちの１つまたは複数と一致してもよい。例えば、各加熱ゾーン１０８が、対応する冷却ゾーンを有してもよく、または、冷却ゾーンが、複数の加熱ゾーン１０８に相関付けられるかもしくは隣接して配設されてもよい。冷却剤は、所望に応じて、または加熱ゾーン１０８に関して上記で論じたものと同様の様態において温度モニタリングデバイス１２０のうちの１つまたは複数により提供される温度情報に応じて、各冷却剤チャネルへと分配されてもよい。例えば、冷却剤源１２８から冷却剤チャネルへの冷却剤のデリバリは、加熱ゾーン１０８に関して上記で論じたのと同様の様態においてコントローラ１２２により制御され得る。例えば、冷却剤の温度または流量等々は、基板支持体１００の上に配設された基板の熱プロファイルを制御するために、基板支持体１００から所望に応じて熱を除去するように制御されてもよい。
【００３１】
基板支持体１００のコンパクトな設計、基板１０３に関する温度非均一性を調節するための加熱および冷却の可調整性、ならびに能動冷却機構（例えば冷却剤チャネル１１０および関連する冷却剤デバイス）の存在により、基板の加熱、基板の温度の維持、基板の温度の高速変更、または基板への熱の均一な分配もしくは基板からの熱の除去のうちの１つまたは複数が、容易にされ得る。
【００３２】
第２の部材１０６は、同一の材料または異なる材料から作製された１つまたは複数の層を備えてもよい。例えば、第２の部材１０６の複数の非限定的な変形形態が、図３Ａ〜図３Ｃに示す実施形態において示される。例えば、図３Ａに示すように、冷却チャネル１１０および加熱ゾーン１０８の位置決めが、図１に示す第２の部材１０６の実施形態に対して反転されてもよい。図１に示すように、加熱ゾーン１０８が、冷却チャネル１１０と第１の部材１０２との間に位置してもよい。あるいは、図３Ａに示すように、冷却チャネルが、加熱ゾーン１０８と第１の部材１０２との間に配設されてもよい。いくつかの実施形態においては、１つまたは複数の冷却チャネル１１０のそれぞれが、第１の部材１０２に隣接し、第２の部材１０６の第１の表面１３０に対して平行な、平明面配向で配設されてもよい。同様に、いくつかの実施形態においては、１つまたは複数の加熱ゾーン１０８のそれぞれが、第２の部材１０６の第１の表面１３０に対して平行に、平面配向で配設されてもよい。上記において論じたように、加熱ゾーン１０８および冷却チャネル１１０は、上方表面１３０に対して平行であり、第２の部材１０６に沿って均一に分布するものとして図示されるが、基板１０３上に所望の温度プロファイルを実現するのに適した任意の構成をとることが可能である。例えば、加熱ゾーン１０８および／または冷却チャネル１１０は、上方表面１３０に対してスタッガ状に配置される、および／または非均一に分布することが可能である。
【００３３】
いくつかの実施形態においては、第２の部材１０６は、第１の層１３２および第２の層１３４から形成されてもよい。図３Ｂに示すように、第１の層１３２は、１つまたは複数の加熱ゾーン１０８のそれぞれを備えてもよく、各加熱ゾーン１０８は、第１の層１３２の上方表面１３３の近傍にまたは上に配設される。例えば、各加熱要素１２４が、図３Ｂに示すように、第１の層１３２内に埋設されてもよい。あるいは、各加熱要素１２４は、例えば上方表面１３３の上に加熱要素１２４をプリント加工することにより、または別の適切なリソグラフィ技法もしくは堆積技法により、第１の層１３２の上に配設されてもよい（図示せず）。同様に、１つまたは複数の加熱要素１２４は、例えば第２の部材１０６が単一層から形成される場合（図示せず）などには、第２の部材１０６の上方表面１３０の上に配設されてもよい。例えば、第１の層１３２は、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＭＡＣＯＲ（登録商標）（ホウケイ酸塩ガラスマトリクス中にフッ素金雲母を含む、Ｃｏｍｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから入手可能な機械加工可能なガラス−セラミック）、ＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）（Ｓｈｏｔｔ  ＡＧから入手可能なガラス−セラミック）、ステンレス鋼等々のうちの１つまたは複数など、適切なプロセス適合材料から形成されてもよい。例えば、第１の層１３２は、例えば上記で挙げたプロセス適合材料のうちのいくつかを含む、多層または薄層構造体であってもよい。
【００３４】
第２の層１３４は、図３Ｂに示すように、第２の層１３４の上方表面１３５中に配設された複数の冷却チャネル１１０を有してもよい。あるいは、複数の冷却チャネルは、第２の層１３４の内部に配設することが可能である（図示せず）。第２の層１３４は、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＭＡＣＯＲ（登録商標）、ＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）、またはステンレス鋼等々のうちの１つまたは複数などの、適切なプロセス適合材料から形成されてもよい。例えば、第２の層１３４は、例えば上記で挙げた複数のプロセス適合材料を含む、多層構造体または薄層構造体であってもよい。
【００３５】
いくつかの実施形態においては、第１の層１３２は、第２の層１３４の上方に配設されてもよい。例えば、図３Ｂに示すように、第１の層１３２の上方表面１３３の上に配設された各加熱ゾーン１０８は、第１の部材１０２の下方表面に接触してもよいが、第１の部材１０２の下方表面の直接的な接触は、必要ではない。さらに、冷却チャネル１１０が中に配設された第２の層１３４の上方表面１３５は、図３Ｂに示すように、第１の層１３２の下方表面１３６に接触してもよいが、直接的な接触は必要ではない。そのため、第１の層１３２の上方表面１３３は、第１の部材１０２の下方表面に接触する。この接触は、図示するように直接的な、または間接的な（例えばいくつかの介在層が存在する）ものであることが可能である。第２の層１３４の上方表面１３５は、第１の層１３２の下方表面１３６に接触する。この接触は、示すように直接的な、または間接的な（例えばいくつかの介在層が存在する）ものであることが可能である。
【００３６】
あるいは、第２の層１３４は、図３Ｃに示すように、第１の層１３２の上方に配設されてもよい。例えば、図３Ｃに示すように、第２の層１３４の上方表面１３５は、第１の部材１０２の下方表面に接触してもよい。加熱要素１２４は、第１の層１３２中に埋設されるか、または第１の層１３２の上方表面の上に配設されてもよく、第２の層１３４の下方表面１３８とほぼ接触状態にまたは接触状態になってもよい。
【００３７】
したがって、本明細書では、基板支持体の実施形態を開示した。本発明の基板支持体は、基板の加熱、基板の温度の維持、基板の温度の急速な変更、または基板への熱の均一な分配もしくは基板からの熱の除去のうちの１つまたは複数を容易にし得るため、有利である。
【００３８】
前述は、本発明の実施形態を対象とするものであるが、本発明の基本範囲から逸脱することなく、本発明の他のおよびさらなる実施形態が案出され得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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