(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部材と、
前記下部材に近接する上部材と、
前記上部材と前記下部材のうちの一又は複数に形成された複数の溝と、
光ベースの加熱を提供するように適合された、前記溝内に延在する複数の光ファイバーと
を備える、基板温度制御装置。
【請求項２】
前記複数の光ファイバーが金属膜を含む、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項３】
前記上部材の上部支持体と、前記下部材の下部支持体が各々、セラミック材料を含む、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項４】
前記複数の溝が、前記下部材の上面、又は前記上部材の下面に形成されている、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項５】
前記下部材が通路を含み、前記複数の光ファイバーが束状で前記通路を通り、その後前記複数の溝に経路指定される、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項６】
前記通路が、下部支持体から下向きに延在している遷移脚部を通って延在する、請求項５に記載の基板温度制御装置。
【請求項７】
前記複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーが、前記複数の溝のうちの少なくとも幾つかの溝内に、又は前記複数の溝のうちの少なくとも幾つかの溝上にバリアを含む、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項８】
前記バリアが、前記複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーを包むシースを含む、請求項７に記載の基板温度制御装置。
【請求項９】
前記複数の溝のうちの一又は複数の溝内に光温度センサを備える、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項１０】
前記複数の溝が、一又は複数の放射状スポークを含むパターンで配設されている、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項１１】
前記複数の溝が、一又は複数の円形溝部を含むパターンで配設されている、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項１２】
前記複数の溝のうちの一又は複数の溝内で、前記複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーが、ディヒューザーにおいて終端している、請求項１に記載の基板温度制御装置。
【請求項１３】
上部材及び下部材、並びに複数の溝において横方向に延在している複数の光ファイバーを含む基板温度制御装置と、
前記複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーに連結された複数の光源と、
前記複数の光ファイバーにおける光強度を制御するように適合された光コントローラと、を含む光加熱システム
を備える基板温度制御システム。
【請求項１４】
基板に処理を行うように適合された処理チャンバと、
前記処理チャンバ内の基板温度制御装置であって、前記基板と熱的に接触するように適合された下部材及び上部材、並びに複数の溝において横方向に延在している複数の光ファイバーとを含む基板温度制御装置と、
前記複数の光ファイバーに連結され、前記上部材の温度制御を提供するために、前記複数の光ファイバーにおける光強度を制御するように適合された温度コントローラと
を備える、電子デバイス処理システム。
【請求項１５】
下部材と、前記下部材に近接する上部材と、複数の溝において横方向に延在する複数の光ファイバーとを含む基板温度制御装置を提供することと、
前記上部材の光ベースの温度制御を達成するために、前記複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーに提供される光強度を制御することと
を含む、基板を処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本出願は、２０１４年７月２日に出願された「ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＧＲＯＯＶＥ−ＲＯＵＴＥＤ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＦＩＢＥＲ  ＨＥＡＴＩＮＧ，ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ，ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ，ＡＮＤ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＭＥＴＨＯＤＳ」（代理人整理番号第２１９４９／Ｌ号）と題する米国特許出願第６２／０２０，３７０号に関連し、米国特許出願第６２／０２０，３７０号から優先権を主張し、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
［０００２］本発明は、電子デバイスの製造において使用されるように適合された装置に関し、より具体的には、基板の高温処理中に基板の温度を制御するための装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
［０００３］従来型の電子デバイス製造システムは、一又は複数の処理チャンバを含みうる。ある電子デバイス製造システムでは、移送チャンバと一又は複数のロードロックチャンバとを有するメインフレームハウジング周囲に、一又は複数の処理チャンバが配置されうる。これらのシステムは、処理チャンバに挿入された基板（例えばウェハ）に処理を実施しうる一又は複数の処理チャンバを用いうる。処理には、基板に薄膜を堆積させるために使用される化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、例えばプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセス、又はその他の高温プロセスが含まれうる。処理中、ウエハは台（例えば基板支持体）に置かれ得、ウエハの温度はプロセスの間に一又は複数回、制御（例えば加熱又は冷却）されうる。従来は、ある実施形態において、台内に配設された抵抗ヒータによって加熱が行われうる。
【０００４】
［０００４］しかしながら、上記高温処理中での基板全体の温度のわずかな変動さえも、処理に差が生じうる（例えば非平坦な堆積の可能性等）ことを認識すべきである。
【０００５】
［０００５］したがって、基板の高温処理、特にＰＥＣＶＤ処理において改善された温度制御を提供する装置、システム、及び方法が望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
［０００６］一態様では、基板温度制御装置が提供される。基板温度制御装置は、下部材と、下部材に近接する上部材と、上部材と下部材のうちの一又は複数に形成された複数の溝と、溝内に延在する光ベースの加熱を提供するように適合された複数の光ファイバーとを含む。
【０００７】
［０００７］別の態様では、基板温度制御システムが提供される。基板温度制御システムは、上部材及び下部材、並びに複数の溝において横方向に延在している複数の光ファイバーとを含む基板温度制御装置と、複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーに連結された複数の光源と、複数の光ファイバーにおける光強度を制御するように適合された光コントローラとを含む光加熱システムを含む。
【０００８】
［０００８］別の態様では、電子デバイス処理システムが提供される。電子デバイス処理システムは、基板にプロセスを実施するように適合された処理チャンバと、処理チャンバ内の基板温度制御装置であって、基板と熱的に接触するように適合された下部材及び上部材、並びに複数の溝において横方向に延在している複数の光ファイバーとを含む基板温度制御装置と、複数の光ファイバーに連結され、熱接触部材の温度制御を提供するために、複数の光ファイバーにおける光強度を制御するように適合された温度コントローラとを含む。
【０００９】
［０００９］別の態様では、基板を処理する方法が提供される。本方法は、下部材と、下部材に近接する上部材と、溝において横方向に延在する複数の光ファイバーとを含む基板温度制御装置を提供することと、上部材の光ベースの温度制御を達成するために、複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーに提供される光強度を制御することとを含む。
【００１０】
［００１０］別の態様では、基板温度制御装置が提供される。基板温度制御装置は、下部材と、下部材に近接する上部材と、上部材と下部材のうちの一又は複数に形成された複数の溝と、溝内に延在する複数の光ファイバーとを含む。
【００１１】
［００１１］本発明のこれらの及びその他の実施形態によって、多数の他の態様が提供される。本発明の実施形態の他の特徴及び態様は、以下の説明、付随する特許請求の範囲、及び添付の図面から、より完全に明らかになるだろう。
【００１２】
［００１２］下記に記載される図面は、単なる例であることを当業者は理解するであろう。これらの図面は、必ずしも原寸に比例しておらず、本開示の範囲を何らか限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る一又は複数の処理チャンバにおける光ファイバーによる加熱を含む電子デバイス処理システムを示す概略上面図である。
【図２】実施形態に係る、光ファイバーが溝に載置される光ファイバーによる加熱を含む基板温度制御システムを示す部分概略断面図である。
【図３】実施形態に係る、溝（例えばスポーク）内への光ファイバーの位置決めを示すために上部材が取り除かれている基板温度制御装置の一部を示す概略上面図である。
【図４Ａ】溝内に光ファイバーを位置決めする第１の実施形態を示す基板温度制御装置の一部を示す部分拡大断面図である。
【図４Ｂ】溝内にシースバリア（ｓｈｅａｔｈ  ｂａｒｒｉｅｒ）と共に光ファイバーを位置決めする第２の実施形態を示す基板温度制御装置の一部を示す部分拡大断面図である。
【図４Ｃ】溝内に光ファイバーを位置決めする第３の実施形態を示す基板温度制御装置の一部を示す部分拡大断面図である。
【図４Ｄ】実施形態に係る、溝内に挿入された光センサを示す基板温度制御装置の一部を示す部分拡大側面図である。
【図４Ｅ】実施形態に係る、溝内に挿入され詰められた光センサを示す基板温度制御装置の一部を示す部分拡大側面断面図である。
【図４Ｆ】実施形態に係る、溝内に挿入されシリカ製毛細チューブで終端する光センサを示す基板温度制御装置の一部を示す部分拡大側面断面図である。
【図４Ｇ】実施形態に係る、上部材に形成された溝に挿入された光センサを示す基板温度制御装置の一部を示す部分拡大側面断面図である。
【図５】様々な溝のパターンを示すために上部材が取り除かれた、実施形態に係る基板温度制御装置の一部を示す概略上面図である。
【図６Ａ】様々な溝の蛇行形態を示すために上部材が取り除かれた、実施形態に係る基板温度制御装置の一部を示す概略上面図である。
【図６Ｂ】実施形態に係る、上部材を下部材に接合させた後に溝に挿入されるように適合されたファイバーアセンブリの一部を示す部分側面図である。
【図７】実施形態に係る基板を処理する方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［００２７］高温で基板を処理するように適合された電子デバイス製造システム内では、非常に正確な温度制御が所望されうる。ある電子デバイス製造システム、例えばＰＥＣＶＤシステムでは、システムは、例えば５００℃を超える、６００℃を超える、及び約６５０℃の高さの作動温度で作動するように構成され、適合される。温度制御を達成するために、区域ごとの抵抗加熱を用いた様々な方法が用いられてきた。しかしながら、一般に上記システムでは、十分な温度制御が欠けている場合がある。
【００１５】
［００２８］本発明の一又は複数の実施形態によれば、高温処理中に改善された基板温度制御を提供するように適合された基板温度制御装置を含む電子デバイス処理システムが提供される。本明細書に記載される装置、システム、及び方法は、例えば５００℃を超える、６００℃を超える、及び約６５０℃等の高温においても基板の温度を熱的に制御するように適合された温度制御プラットフォームを提供することによって、改善された温度制御を提供しうる。
【００１６】
［００２９］ある実施形態では、基板温度制御装置は温度制御プラットフォームを含み得、プラットフォーム内に形成された溝内に固定された複数の光ファイバーを含みうる。光ファイバーは一又は複数の束状で入れられ、溝内部に（例えば横方向に）延在し、プラットフォーム内の複数の所望位置で終端する。個別に制御可能なピクセルを使用した熱源を提供するために複数の光ファイバーが使用されうる、あるいは任意選択的に、ピクセルを使用した熱源は区域ごとに制御されうる。光ファイバーによる加熱を基本の熱源として単独で使用しうる、あるいは、例えば抵抗加熱等のその他の形態の温度制御への補助的なものとして使用しうる。光ファイバーによる加熱を含むことにより、温度の調整範囲と柔軟性が改善されうる。
【００１７】
［００３０］例示の基板温度制御装置、溝に経路指定された光ファイバーによる加熱を含む基板温度制御システム、電子デバイス処理システム、及び方法の更なる詳細が、本明細書において図１〜７を参照して説明される。
【００１８】
［００３１］図１は、本発明の一又は複数の実施形態に係る光ファイバー加熱を含む電子デバイス処理システム１００の例示的な実施形態の概略上面図である。電子デバイス処理システム１００は、移送チャンバ１０２を画定する壁面を有するハウジング１０１を含みうる。壁面は、例えば側壁、床、及び天井を含みうる。ロボット１０３（点線の円で示す）は、少なくとも部分的に、移送チャンバ１０２の中に収納されうる。ロボット１０３は、ロボット１０３の可動アームの作動を介して、基板を様々な目標位置に配置するか、又は目標位置から取り出すように構成され、適合されうる。本書で使用する場合、「基板」とは、シリカ含有ウエハ又は物品、パターン付き又はマスクに覆われたシリコンウエハ又は物品等のような、電子デバイス又は電子回路構成要素を作るために使用される物品を意味するものとする。しかしながら、本明細書に記載された装置、システム、及び方法は、基板の高温制御が所望されるところではどこでも広範囲に有用でありうる。本明細書の実施形態は、例えば５００℃を超える、６００℃を超える、約６５０℃である又は更に高い温度等の制御された高温加熱において役立ちうる。
【００１９】
［００３２］図示した実施形態では、ロボット１０３は、移送チャンバ１０２に連結され、移送チャンバ１０２からアクセス可能な様々なチャンバで稼働するように適合された任意の適切な種類のロボットでありうる。ロボット１０３は、水平多関節（ＳＣＡＲＡ）ロボット又は他の適切な種類のロボットであってよい。例えば、ＵＳ  ５，８３８，１２１、ＵＳ  ６，５８２，１７５、ＵＳ  ６，３７９，０９５、ＵＳ  ７，９２７，０６２、ＵＳ  ８，０１６，５４２及びＵＳ特許公報２０１０／０１７８１４７及びＵＳ  ２０１０／０１７８１４６に開示されるロボット等のロボット１０３が使用されうる。他の種類のロボットが使用されてもよい。
【００２０】
［００３３］ロボット１０３の様々なアームの動作は、ロボットコントローラ１０４から、複数の駆動モータを包含する駆動アセンブリ（図示せず）への適切なコマンドによって制御されうる。ロボットコントローラ１０４からの信号により、処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃと、一又は複数のロードロックチャンバ１１０Ｃとの間で基板を移動させるために、ロボット１０３の様々な構成要素が動作しうる。適切なフィードバック機構が、位置エンコーダのような様々なセンサ等によって、構成要素のうちの一又は複数に提供されうる。ロボット１０３は、ハウジング１０１の壁面（例えば床又は天井）に取り付けられるよう適合されたベースを含みうる。ロボット１０３のアームは、ハウジング１０１に対して（図示したように）Ｘ−Ｙ平面で動作可能となるように適合されうる。基板を運ぶよう適合された、任意の適切な数のアーム構成要素及びエンドエフェクタ（「ブレード」とも称される）が使用されうる。
【００２１】
［００３４］加えて、ロボット１０３の駆動アセンブリは、いくつかの実施形態では、Ｚ軸動作能力を含みうる。特に、処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃと、一又は複数のロードロックチャンバ１１０Ｃとの間で基板を配置し、つかみ取るために、（図１において図面上から出し入れするように）垂直方向に沿ったアームの垂直動作が提供されうる。
【００２２】
［００３５］図示した実施形態では、移送チャンバ１０２は、移送チャンバ１０２に連結され、そこからアクセス可能な一又は複数の処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃを有していてよく、処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃのうちの少なくとも幾つかは、そこに挿入された基板に高温処理を施すように適合される。処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃは、ハウジング１０１のファセットに連結されていてよく、各処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃは、適切なプロセス（例えばＰＥＣＶＤプロセス）を基板に施すように構成され、動作可能であってよい。本明細書に記載される溝に経路指定された光ファイバーによる加熱を含む基板温度制御装置１３０は、例えば物理蒸着及びイオン注入等、高温でなされる他の処理においても有用でありうることを理解すべきである。特に、処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃで行われる一又は複数の処理には、本発明の一態様に係る溝に経路指定された光ファイバーによる加熱を介した温度制御が含まれうる。
【００２３】
［００３６］基板は、電子デバイス処理システム１００内で、ファクトリーインターフェース１０８から受け入れられ、またロードロック装置１１０のロードロックチャンバ１１０Ｃを通って移送チャンバ１０２からファクトリーインターフェース１０８へ搬出されうる。ファクトリーインターフェース１０８は、ファクトリーインターフェースチャンバ１０８Ｃを形成する壁面を有するいずれかの筐体であってよい。ファクトリーインターフェース１０８のある表面に一又は複数のロードポート１１２が配設され得、一又は複数の基板キャリア１１４（例えば前部開口一体型ポッド−ＦＯＵＰ）を例えばその前面で受け入れる（例：引き出す）ように構成され、適合されうる。
【００２４】
［００３７］ファクトリーインターフェース１０８は、そのファクトリーインターフェースチャンバ１０８Ｃの中に、従来型構造の適切なロード／アンロードロボット１１６（点線で示す）を含みうる。ロード／アンロードロボット１１６は、一又は複数の基板キャリア１１４の内部から基板を取り出し、ロードロック装置１１０の一又は複数のロードロックチャンバ１１０Ｃに基板を提供するように構成され、動作可能であってよい。
【００２５】
［００３８］本発明の一又は複数の実施形態によれば、処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃのうちの一又は複数に基板温度制御装置１３０が提供されうる。下記から明らかとなるように、基板温度制御装置１３０によって、基板の光ベースの加熱を提供するように適合された溝に経路指定された光ファイバーによる加熱が提供されうる。本明細書の説明は、基板温度制御装置１３０を処理チャンバ１０６Ｂに配設することに焦点を当てることになる。しかしながら、他の処理チャンバ１０６Ａ、１０６Ｂの一方又は両方に、同一の基板温度制御装置１３０が含まれていてもよい。ある実施形態では、全ての処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃに基板温度制御装置１３０が含まれうる。基板温度制御装置１３０を含む、それより多い又は少ない数の処理チャンバが提供されうる。
【００２６】
［００３９］ここで図１及び２を参照する。ある実施形態では、基板２４０の一又は複数の部分の温度を所望の温度に制御するために、基板温度制御装置１３０によって提供される溝に経路指定された光ファイバーによる加熱と併用して、一又は複数の熱素子２４２（例えば抵抗加熱素子）に結合されうる温度ユニット１２２が使用されうる。
【００２７】
［００４０］システムレベルにおいて、図示した実施形態では、基板温度制御システム１２０によって温度制御が提供されうる。基板温度制御システム１２０は、電子デバイス処理システム１００の下位部品でありうる。基板温度制御システム１２０は、熱素子２４２と連結して熱素子２４２（例えば金属の抵抗加熱素子又は配線）に電力を供給し得、一又は複数の処理チャンバ（例えば処理チャンバ１０６Ａ，１０６Ｂ、１０６Ｃ）に対する温度制御（例えば加熱）の基本装置を構成しうる温度ユニット１２２を含みうる。
【００２８】
［００４１］ある実施形態では、温度ユニット１２２と熱素子２４２と併用して、光加熱システム１２４が補助加熱システムとして作動しうる。他の実施形態では、光加熱システム１２４が、一又は複数の処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃ内で基板２４０を加熱するように適合された唯一の加熱システムでありうる。
【００２９】
［００４２］光加熱システム１２４は、基板温度制御装置１３０、及び光コントローラ１２６に結合された（例えば光学的に結合された）光源アレイ１２５を含みうる。基板温度制御システム１２０は、チャンバ（例えば処理チャンバ１０６Ｂ）内で温度制御されている基板２４０の温度を制御するように動作可能な温度コントローラ１２８を含みうる。温度コントローラ１２８は、温度ユニット１２２を制御するように動作可能であってよく、ある実施形態では光コントローラ１２６と連動しうる。したがって、温度コントローラ１２８は、基板温度制御装置１３０と熱的に接触している基板２４０の温度を制御するために、光コントローラ１２６及び温度ユニット１２２と連通するように使用されうる。一又は複数の位置から適切な温度のフィードバックが提供されうる。ある実施形態では、本明細書で更に説明するように、基板温度制御装置１３０に埋込式光センサから、温度コントローラ１２８及び／又は光コントローラ１２６が温度のフィードバックを受信しうる。
【００３０】
［００４３］ここで図２及び３を参照しながら、光加熱システム１２４に含まれる基板温度制御装置１３０を更に詳しく説明する。光加熱システム１２４は、（点線で示す）基板２４０が置かれうるあるいは熱的に接触状態にありうるプラットフォームを含みうる基板温度制御装置１３０を含みうる。基板温度制御装置１３０は、図示したように、下部材２３２と、下部材２３２に近接する上部材２３４とを含む。複数の溝２３５は、上部材２３４と下部材２３２のうちの一又は複数に形成される。光ベースの加熱を提供するように適合された複数の光ファイバー２３６が、溝２３５内部に固定され延在する。
【００３１】
［００４４］図２及び３に示すように、溝２３５は下部材２３２にのみ形成されうる。しかしながら、溝２３５が上部材２３４に、あるいは、上部材２３４と下部材２３２の両方に形成されうることを認識すべきである。図示した実施形態では、基板２４０の温度を制御するために、上部材２３４が基板２４０と熱的に接触するように配設される。
【００３２】
［００４５］図示したように、複数の光ファイバー２３６が溝内で横方向に延在するように構成されている。本明細書で使用する「横方向に延在する」とは、光ファイバーの縦軸に沿った）光ファイバーの長さが溝２３５内を水平に通っていることを意味する。溝２３５は、上部材２３４の上平面に対してほぼ平行に延在するように方向づけされうる。溝２３５における光ファイバー２３６の設置に起因する、平行からある程度のわずかな逸脱は可能である。複数の溝２３５は、任意の好適なパターンで配設されうる。あるパターンは、図３に示すように、複数の放射状スポークを含む。他の適切な溝パターンが用いられてもよい。
【００３３】
［００４６］複数の光ファイバー２３６は、基板に光ベースの加熱を提供するように適合される。複数の光ファイバー２３６は、溝２３５（例えば図３を参照）の複数の半径方向の位置において終端しうる。光ファイバー２３６は、束で（例えばファイバーの群として）下部材２３２を通り、次に溝２３５内で曲がり、溝２３５内で横方向に延在しうる。光加熱システム１２４は、複数の光ファイバー２３６の少なくとも幾つかと、そして好ましくはほとんどと、あるいは全部と連結した複数の光源２３８を含む光源アレイ１２５を含みうる。光コントローラ１２６は、複数の光ファイバー２３６に流れる、また複数の光ファイバー２３６によって伝達される光電力（例えば強度）を制御するように構成されうる。
【００３４】
［００４７］工程では、複数の光ファイバー２３６のうちの少なくとも幾つかに伝達される光を使用して、上部材２３４の下側の局所部分が加熱され、これにより少なくとも伝導によって基板が加熱される。複数の光ファイバー２３６が曲がり、所望の位置に位置決めされ終端すると、上部材２３４の多くの局所部分が加熱されうる。ある実施形態では、この局所的な加熱は、温度ユニット１２２と熱素子２４２とによって提供される温度制御と連動しうる。他の実施形態では、複数の光ファイバー２３６による局所的な（例えばピクセルを使用した）加熱が、上部材２３４に加えられる唯一の加熱でありうる。
【００３５】
［００４８］ある実施形態では、例えば温度制御により、（点線で示す）基板２４０が約５００℃を超える、約５５０℃を超える、約６００℃を超える、あるいは約６５０℃以上の公称温度に加熱されうる。ある実施形態では、例えば温度制御により、（点線で示す）基板２４０が約６００℃と約７００℃の間の公称温度に加熱される。上記加熱は、ある実施形態では一又は複数の処理チャンバ１０６Ａ〜１０６Ｃ内で基板２４０に実施されうる。ある実施形態では、例えば温度制御により、（点線で示す）基板２４０が例えばＰＥＣＶＤプロセスにおいて加熱されうる。
【００３６】
［００４９］ある実施形態では、熱素子２４２は、上部材２３４を公称温度に加熱するために、基本の熱源を提供し得、基板温度制御装置１３０は、公称温度が例えば、公称温度から約＋／−１０℃の間、交渉温度から約＋／−２０℃の間、又は公称温度から約＋／−３０℃の間等の範囲で更に調節されうるように、補助的な又は補足的な加熱源を提供しうる。その他の温度調節の範囲は、（より高い又はより低い光出力電力を有する）より強力な又は少し劣る光源２３８を使用することによって達成されうる。従って、本発明の態様によれば、温度制御は、ピクセル使用に基づく光ファイバーによる加熱によって実行されうる。
【００３７】
［００５０］光ファイバー２３６の幾つかは、拡散エミッター、レンズ付き先端部、角度がついた切断部（ｃｌｅａｖｅ）を含むファイバーの終端部に様々な光学的特徴を含みうる。上記光学的特徴は、ディフューザーの一又は複数の表面に光を当てるために、又はそうでなければ反射して光ファイバー２３６に戻る光を最低限に抑えるために使用されうる。上記光学的特徴は、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ，ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ  ＵＳＩＮＧ  ＥＭＢＥＤＤＥＤ  ＦＩＢＥＲ  ＯＰＴＩＣＳ  ＡＮＤ  ＥＰＯＸＹ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＤＩＦＦＵＳＥＲＳ」と題する、２０１４年７月２日に出願された米国特許仮出願第６２／０２０，３６７号に更に詳しく記載されている。
【００３８】
［００５１］光ファイバーによる加熱工程をここで説明する。例えば、基板２４０の所望の公称温度は約６５０℃であるが、処理チャンバ１０６Ｂの形状寸法的又は熱的異常又はその他の差、あるいは上部材２３４と下部材２３２の設計により、基板２４０全体にわたる公称温度の達成が困難である場合、温度ユニット１２２及び連結された熱素子２４２によって供給される全ての熱に加えて、光加熱システム１２４によって補助的な加熱が提供されうる。補助的な加熱は、一又は複数の実施形態では、任意の所望の温度プロファイルを満たすように、局所領域を調節するために、光加熱システム１２４によって提供されうる。ある実施形態では、局所領域を調節して、基板２４０にほぼ均一の温度プロファイルを提供するために、光加熱システム１２４が使用されうる。しかしながら、所望の温度プロファイルは、ある実施形態では意図的に非均一にされうる。
【００３９】
［００５２］ある実施形態では、光加熱システム１２４が唯一の熱源であってよい（すなわち、温度ユニット１２２又は熱素子２４２が存在しない）こともまた明らかである。この実施形態では、光コントローラ１２６が、存在する唯一の温度コントローラであってよく、光コントローラ１２６は、個別に又はゾーンごとにのいずれかで、個々の光ファイバー２３６への光強度を調節することによって、局所領域の温度を調節しうる。
【００４０】
［００５３］更に詳細には、下部材２３２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック材料であってよい。下部材２３２は、平面の円盤であってよい下部支持体２３２Ｂを含み得、下部支持体２３２Ｂから下向きに延在する遷移脚部２３２Ｔを含みうる。下部材２３２はまた、下部支持体２３２Ｂから下向きに延在する下部材支持体２３２Ｓも含み得、処理チャンバ１０６Ｂ内で基板温度制御装置１３０を支持するために使用されうる。遷移脚部２３２Ｔと下部材支持体２３２Ｓは各々、下部支持体２３２Ｂに拡散接合されうる、あるいは活性金属のろう付けを使用することによってろう付けされうる。遷移脚部２３２Ｔの一部は、ＯＨ吸収又は失透による高温での光ファイバーの劣化を防止するために、不活性ガス（例えば窒素又は別の不活性ガス）でパージされうる。
【００４１】
［００５４］下部材２３２はまた、下部支持体２３２Ｂを通る一又は複数の通路２４４（例えば一又は複数の穴）も含みうる。図示した実施形態では、図示したように、下部支持体２３２Ｂを通る、中央に位置づけされた単一の通路２４４が配設される。通路２４４は、遷移脚部２３２Ｔを通って延在しうる。通路２４４は、その上端部に半径２４９を含みうる。半径２４９は例えば約６ｍｍと２０ｍｍの間であってよく、これにより光ファイバー２３６が溝２３５の中に移る時に、光ファイバー２３６の曲げ応力が軽減されやすくなりうる。一又は複数の通路２４４を通って、複数の光ファイバー２３６が進入しうる。例えば、複数の光ファイバー２３６は束で通路２４４を通って進入し得、その後例えば図３に示すように、一又は複数の光ファイバー２３６が溝２３５内に固定されうる。ある実施形態では、各溝２３５に単一の光ファイバー２３６が受容されうる。他の実施形態では、幾つかの溝２３５（図６Ａ〜６Ｂ参照）に複数の光ファイバー２３６が受容されうる。
【００４２】
［００５５］リフトピン２４６、温度プローブ等を収納するために、第２の通路２４５が下部支持体２３２Ｂ全体に含まれ得る。追加として、又は任意選択的に、ある実施形態では、電線がある場合、電線を熱素子２４２に通すために、第３の通路２４７が含まれ得る。第３の通路２４７は、電線がある場合、電線を静電チャック要素に通すためにも使用されうる。ある実施形態では、光ファイバー２３６の束を様々なゾーンに固定するために（通路２４４のような）複数の通路が配設されうるが、光ファイバー２３６は、複数の通路から一又は複数の溝に延びて広がる。光ファイバー２３６の束を下部材２３２に通すために、任意の好適な数の通路２４４が使用されうる。
【００４３】
［００５６］一又は複数の通路２４４を通ると、光ファイバー２３６は半径２４９周囲で（例えばおおよそ９０度の角度で）曲がり、外向きに（例えばある実施形態では放射状に）延在し、溝２３５に設置される。ある実施形態では、基板温度制御装置１３０における光ファイバー２３６の長さの曲り又は全部には、曲った形状が保持され得、曲げ応力が軽減されうるように、アニーリングが含まれうる。アニーリングは、例えば光ファイバー２３６の劣化を防止するために、真空又は不活性ガス環境において、約８００℃と約９００℃の間で十分な時間実施されうる。
【００４４】
［００５７］光ファイバー２３６は、様々な適切な長さのものであってよく、溝２３５内の様々な所望の終端位置に対して横方向に延在しうる。溝２３５は、図３に示すように異なる長さのものであってよく、任意の好適な溝形状を有しうる。ある実施形態では、溝２３５は一又は複数の通路２４４から始まり、直線であってよいが、その他は一又は複数の２４４から始まり、曲線、円形、又は蛇行形態（図５及び６Ａ参照）であってよい。各溝２３５を構成するために、直線、曲線、円形、及び蛇行形態の溝２３５の組み合わせ、あるいは、直線、曲線、円形、及び蛇行形態部分が使用されうる。
【００４５】
［００５８］溝２３５は、任意の好適な断面形状も有しうる。例えば、図４Ａ〜４Ｃ及び４Ｅに、溝２３５の様々な形状と、溝２３５内に光ファイバー２３６を固定する方法を示す。図４Ａは、図３の断面線４Ａー４Ａに沿って切り取った部分拡大断面図であるが、上部材２３４と、上部材２３４を下部材２３２に接合するように適合されたボンディング材４４８とを含む。溝２３５の形状は、図示したように、断面がおおむね長方形であってよい。しかしながら、例えば半円、台形等のその他の断面形状も使用されうる。溝２３５は、例えばレーザー加工、研磨水ジェット切断、ダイアモンド工具による研削又はフライス加工等の任意の好適な加工手段によって、下部材２３２に形成されうる。溝２３５は、熱膨張による不一致に起因して光ファイバー２３６に応力がかからなくてよいように、光ファイバー２３６の幅よりも幅が大きくてよい。例えば、溝２３５の幅は、溝２３５内に固定される光ファイバー２３６の光ファイバー２３６又は群（例えば束）の外径よりも約１ｍｍ以上大きくてよい。例えば、溝２３５の寸法は、約１ｍｍと約３ｍｍの間の広さ、また約１ｍｍと約３ｍｍの間の深さであってよい。他の寸法が使用されてもよい。
【００４６】
［００５９］溝２３５の数は２０以上であってよく、ある実施形態では、例えば単一の光ファイバー２３６が各溝に受容される等の場合に、約５０と５００の間であってよい。各溝２３５に複数の光ファイバー２３６が受容されるある実施形態では、約５と約５０の間の溝２３５が配設されうる。従って、設計に応じて、例えば約５と約５００の溝が配設されうる。光の吸収を改善するために、一又は複数の溝２３５の内部にコーティングが施されうる。例えば、高温で可動するのに好適な黒色の高温コーティングが使用されうる。
【００４７】
［００６０］幾つかの実施形態では、バリア４５０は、光ファイバー２３６とボンディング材４４８の間に配置されうる。例えば、図４Ａ〜４Ｃにおいて、溝２３５内又は溝２３５上に光ファイバー２３６の長さに沿ってバリア４５０が配設されうる。図４Ｂでは、バリア４５０は溝２３５に配設され得、光ファイバー２３６の長さに沿って光ファイバー２３６をゆるく囲みうるシース材又はスリーブ材であってよい。図４Ｅにおいて、バリア４５０は、光ファイバー２３６の少なくとも一部を囲む粉末であってよい。粉末は、炭化ケイ素の粉末材料であってよい。バリア４５０は、ロウ箔又はガラスフリット等であってよいボンディング材４４８が光ファイバー２３６と接触するのを防止する任意の適切な材料であってよい。これにより、下部材２３２の熱が上昇した時に、光ファイバー２３６が溝２３５で縦方向に移動することが可能になる。一又は複数の実施形態では、バリア４５０は、織布、編布、又はファイバー状のセラミック布又は紙であってよい。ファイバーグラス又は粉末状セラミック、例えば粉末状炭化ケイ素等のその他の材料も使用されうる。バリア４５０には、その他適切な高温材料が使用されうる。使用される構成に応じて、バリア４５０及び／又は光ファイバー２３６が溝２３５に接着されうる、又はバリア４５０が適切な有機接着剤で溝２３５に、又は溝２３５の上に接着される。例えば、ある実施形態では、溝２３５に光ファイバー２３６を固定するために、紫外線（ＵＶ）硬化性エポキシ系接着剤が使用されうる。紫外線（ＵＶ）硬化性エポキシ系接着剤はまた、バリア４５０を固定するのにも使用されうる。有機接着剤は、基板温度制御装置１３０の次の処理又は工程の間に熱的に除去されることが望ましい。溝２３５に光ファイバー２３６を固定するための他の手段も使用されうる。例えば、光ファイバー２３６は、高温金属（例えばインコネル７５０）から形成された金属製クリップ又はバネ等のクリップによって、溝２３５内の適所に保持されうる。他の実施形態では、光ファイバー２３６は、個々の光ファイバー２３６の上に挿入されたプラスチックチューブによって適所に保持されうる。チューブは、約４００℃と約５００℃の温度で熱分解されうるＰＴＦＥであってよい。ある実施形態では、光ファイバー２３６は、プラスチックシムによって、又はニューヨーク州バレーカッテージのＡｒｅｍｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社より市販されているＣＲＹＳＴＡＬＢＯＮＤ５５５等の、熱湯でアセンブリから除去可能である、ホットメルト熱可塑性樹脂系接着剤によって適所に保持されうる。ある実施形態では、光ファイバー２３６は、アセンブリを簡単にするために、熱収縮チューブで束にまとめられうる。熱収縮チューブは、熱分解によって除去されうるＰＴＦＥで構成されうる。ある実施形態では、光ファイバー２３６は、例えば適切な高温金属（例えば金属又は金属合金）で構成された毛細チューブを使用して、溝２３５に、又は溝２３５内に固定されうる。
【００４８】
［００６１］図２及び３に示す実施形態では、光ファイバー２３６は、光ファイバー２３６の束として通路２４４を通ることができ、通路２４４内に拘束あるいは取付けられうる。例えば、光ファイバー２３６の束は、例えばセラミック接着剤等で、通路２４４内に付与されるポッティング材２５１でポッティングされうる。ある適切なセラミック接着剤は、ニューヨーク州バレーカッテージのＡｒｅｍｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社から市販されているＣＥＲＡＭＡＣＡＳＴ８６５である。他の適切なポッティング材を使用してもよい。ポッティング材２５１は、通路２４４の底部、上部、中間部、又は通路２４４全部に沿って位置づけされうる。ポッティング材２５１は、光ファイバー２３６を通路２４４の適所に固定するように機能する。ある実施形態では、光ファイバー２３６の束は、スリーブ及び／又は金属毛細チューブに拘束されうる。光ファイバー２３６が溝２３５で曲がる遷移領域は、バリア４５０に使用されるいずれかの材料の高温材料の円盤状ガスケット（例：ダイ抜きガスケット）でカバーされていてよい。遷移領域におけるバリア４５０及びガスケットにより、光ファイバー２３６がボンディング材４４８と接触しないように絶縁されうる。
【００４９】
［００６２］上部材２３４は、下部材２３２の上に配設され得、円盤形状を有しうる上部支持体２３４Ｂを備えうる。上部材２３４はまた、下部材２３２と同様に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミック等のセラミック材料であってもよい。光ファイバー２３６は、上部材２３４の様々な下側部分を加熱するために、溝２３５に設置され、横方向に延在しうる。上部材２３４と下部材２３２を互いに接合させるために、適切なボンディング材４４８、例えば金属ロウ付け膜又はガラスフリット等が使用されうる。接合前に光ファイバー２３６が挿入されるある実施形態では、上部材２３４を下部材２３２に接合させるのにガラスフリット又は金属ろう付けが使用されうる。ある可能なろう付けは、銅ー銀ろう付け材料を使用したものであり、これは約８５０℃の温度でろう付け可能である。別の実施例では、ガラスフリット粉末が使用されうる。フリット粉末は、上部材２３４と下部材２３２に対して使用されるセラミック材料のＣＴＥと一致させて、適切な融点が得られるように、充填材を加え、ガラスの化学的物質を調節することによって調節されうる。ボンディング材４４８の接合部の厚さは、例えば約０．３ｍｍと約０．５ｍｍの間であってよい。
【００５０】
［００６３］ある実施形態では、基板温度制御装置１３０の半径方向のエッジは、耐エッチング性材料の保護層２５６を含みうる。保護層２５６は、処理チャンバ１０６Ｂ内に存在するガス又は他の物質によるエッチングに耐性を持ついかなる材料でできていてもよい。例えば、保護層２５６は、噴霧プロセス（例えばプラズマ噴霧）によって形成されうる、酸化イットリウム（イットリア）材料であってよい。他の適切な形成プロセスが用いられてもよい。保護層２５６は、ボンディング  材４４８の層、特に処理チャンバ１０６Ｂで使用されうるフッ素ベースの洗浄化学物質の保護を提供しうる。
【００５１】
［００６４］上部材２３４は、上部材２３４に埋め込まれた熱素子２４２を含みうる。熱素子２４２は、ある実施形態ではシングルゾーン加熱又はデュアルゾーン加熱を提供することができ、ある実施形態では光ファイバー２３６の位置の上に、又はファイバーの位置の下に垂直に構成されうる。熱素子２４２は、熱の大部分を提供し、光ファイバー２３６によって提供される光ベースの加熱は、光ファイバー２３６の終端部の位置に隣接する局所温度を調節する能力を提供するために、局所加熱の補助を提供しうる。
【００５２】
［００６５］図１〜２に示す実施形態では、光コントローラ１２６は、閉ループ又は他の適切な制御スキームを実行し、光源アレイ１２５の各光源２３８から発せられる光電力（例：ワット）を制御するように適合されたプロセッサ、メモリ及び周辺部品を有する任意の適切なコントローラであってよい。少なくとも幾つかの光源２３８が光ファイバー２３６に連結され、光ファイバー２３６に光電力（例えば赤外線エネルギー）を供給する。光ファイバー２３６は（図示したように）束状に配置され得、光ファイバー２３６が下部材２３２に固定される時に、少なくともある程度の長さの上に保護シース２５２を含みうる。保護シース２５２は、ある実施形態では軟性のステンレス鋼チューブであってよい。他の適切なシース材を使用してもよい。
【００５３】
［００６６］光ファイバー２３６には、例えばグレーデッドインデックスの光ファイバー、ステップインデックスの単一モード光ファイバー、マルチモード光ファイバー、又はフォトニック結晶光ファイバー等の任意の好適な種類の光ファイバーが含まれ得る。比較的高い曲げ抵抗を示す光ファイバー２３６が使用されうる。例えばＮＡが約０．１よりも高い、約０．２よりも高い、又は約０．３よりも高い、比較的開孔数（ＮＡ）の高いファイバーが使用されうる。例えば２０本以上、５０本以上、１００本以上、２００本以上、３００本以上、４００本以上、及び５００本以上もの、任意の適切な数の光ファイバー２３６が使用されうる。光ファイバー２３６の終端部は、上部材２３４の上面から約０．１２５インチ（約３．２ｍｍ）〜約０．５インチ（１２．３ｍｍ）下に位置づけされうる。他の垂直位置も可能である。
【００５４】
［００６７］２７７本の光ファイバー２３６が１０Ｗの光源２３８に連結され、溝２３５における光ファイバー２３６の終端部が上部材２３４の上面から０．３２５インチ（８．３ｍｍ）下に位置決めされる一つの例では、比較的均一な光ベースの加熱が提供される。光ファイバー２３６は、任意の適切な従来型連結手段によってそれぞれの光源２３８に連結されうる。
【００５５】
［００６８］図４Ａに示すように、光ファイバー２３６は各々、外面に金属膜４５３を含みうる。金属膜４５３には、動作温度に応じて、アルミニウム、銅、又は金が使用されうる。６５０℃前後の温度では、金属膜４５３に金が使用されうる。金属膜４５３は、例えば約１５ミクロンの厚さであってよい。他の厚さも使用されうる。
【００５６】
［００６９］光源アレイ１２５から保護シース２５２の下部材２３２へ延在する光ファイバー２３６は、標準のポリマーでコーティングされた光ファイバー（例えばアクリレート又はアクリレート−エポキシポリマーコーティング）を含みうる。光ファイバー２３６は、例えば遷移脚部２３２Ｔの下のポイントにおいてポリマーでコーティングされたファイバーに接合されうる。
【００５７】
［００７０］ある実施形態では、センサファイバー２５４によって、一又は複数の光源２３８Ｃが制御センサ２５５、例えば光受信器（例：フォトダイオード）に連結されうる。各光源２３８は、レーザーダイオード、例えば単一のエミッタダイオードであってよい。レーザーダイオードは、例えば約９１５ｎｍと約９８０ｎｍとの間等の任意の適切な出力波長範囲を有しうる。他の出力範囲も使用されうる。出力電力は、約０Ｗと約１０Ｗとの間で調節されうる。しかしながら、より高い出力ダイオード（例：＞１０Ｗ）が使用されうる。レーザーダイオードは、例えば１０５又は１１０ミクロンのコア径を有する光ファイバー出力を含みうる。例えば、マサチューセッツ州オックスフォードのＩＰＧ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ社のモデルＰＬＤ−１０が使用されうる。他の種類の光源２３８も代わりに使用されうる。実施形態によれば、約２０と約５００の間の光源２３８が使用されうる。図示したように、光源２３８は、冷却源４６２によって約２０℃と約３０℃との間に冷却（例えば液体冷却）されうる、一般的なヒートシンク４５９に設置されうる、又は熱嵌合しうる。冷却源４６２は、例えば冷水の供給源でありうる。他の種類の冷却源４６２も使用されうる。
【００５８】
［００７１］制御センサ２５５は、制御光源２３８Ｃの相対出力上で光コントローラ１２６に（例えば光強度又は熱発生の）フィードバックを提供するのに使用されうる。任意選択的に、又は加えて、図４Ｄに示すように、基板温度制御装置１３０の内側部分の局所温度の監視を可能にするために、一又は複数の溝２３５に一又は複数の光温度センサ４５８が配設され、温度測定システム４６０に連結されうる。例えば、光温度センサ４５８は、温度測定システム４６０であってよい、スペクトロメータに連結されたファイバーブラッググレーティングでありうる。複数の光温度センサ４５８を単一のスペクトロメータに接続するために、ファイバーマルチプレクサ又は他の同様のコンポーネントが使用されうる。光温度センサ４５８はまた、他の適切な手段、例えば光ファイバーの先端部を適切な接着剤（例えばニューヨーク州バレーカッテージのＡｒｅｍｃｏ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社から市販されているＣＥＲＡＭＡＣＡＳＴ８６５）に埋め込み、その材料によって放出される熱放射線を測定するなどによっても実現されうる。熱測定は、光ファイバーをインジウムガリウムヒ化物リンに結合させることによって、達成されうる。光温度センサ４５８に連結された光ファイバーは、溝２３５にも配置されうる。光温度センサ４５８に問い合わせするために、任意の適切な温度測定システム４６０が使用されうる。温度測定システム４６０は、温度フィードバックを提供するために、温度コントローラ１２８及び／又は光コントローラ１２６とインターフェースで連結しうる。任意選択的に、又は加えて、他の方法、例えば基板温度制御装置１３０の２以上のＲＴＤによる熱のフィードバックが使用されうる。
【００５９】
［００７２］各光源２３８は、低い又はゼロレベルの光電力出力から高い又は最大レベルの光電力出力まで、個別に制御され調節されうる。各光源２３８は、温度を有限点（ピクセル）に制御するために個別に制御されうる、あるいは基板温度制御装置１３０の一又は複数の領域又はゾーンの温度を制御するために、光ファイバーの群でまとめて制御されうる。図４Ｆに示すように、光ファイバー２３６は、下部材２３２に形成された一又は複数の溝２３５に配設されうる。一又は複数の光ファイバー２３６は、ディフューザー４５７で終端しうる。ディフューザー４５７により、伝達された光が、光ファイバー２３６の端部の表面積よりも大きい表面積に拡散されることが可能になる。ディフューザー４５７は、光ファイバー２３６の端部が挿入されうる、又は他のやり方で接合されうる溶融シリカ含有チューブ等の透明又は半透明のチューブであってよい。他の適切なディフューザーも使用されうる。図４Ｇに、光ファイバー２３６が上部材２３４に形成された溝２３５に受容される別の実施形態を示す。本明細書に記載されるいずれのシステムも、上部材２３４又は下部材２３２のいずれかに形成された溝２３５に受容されるファイバーで実装されうる。
【００６０】
［００７３］任意の適切な温度制御原理が実行されうる。ある制御態様では、基板２４０の上面にわたって均一性の高い温度分布が求められうる。別の態様では、意図的に（例：基板２４０のエッジがより熱い又はより冷たい）非均一な温度分布が所望されうる。光コントローラ１２６によって実行される制御原理により、本発明の態様にしたがい、必要に応じて、各温度プロファイルが提供されうる。本発明の幾つかの実施形態は従って、方位角による温度変化を提供しうる。
【００６１】
［００７４］ここで、パターン状に形成され、通路５４４に内部接続している複数の溝５３５を含む下部材５３２の別の実施形態を示す図５を参照する。予め測定された長さの光ファイバー（図示せず）は、束で通路５４４に送り込まれ、複数の溝５３５内に固定され、適所に位置決めされ（例えば設置され、少なくとも一時的に接着され）うる。複数の溝５３５は、少なくとも幾つかの放射状スポーク５３５Ｓを含むパターン状に配設されうる。放射状スポーク５３５Ｓは通路５４４から、又は通路５４４近辺から始まり、放射状に外向きに延在しうる。幾つかの実施形態では、放射状スポーク５３５Ｓは直線でなくてよいが、湾曲部を含みうる。幾つかの実施形態では、放射状スポーク５３５Ｓは、完全に放射状の配向から逸脱してもよく、そこから６０度程度まで角度がついていてよい。６つの放射状スポーク５３５Ｓを示したが、より多い又は少ない数の放射状スポーク５３５Ｓが使用されうる。
【００６２】
［００７５］別の態様では、複数の溝５３５は、部分的な又は完全な円であってよい一又は複数の円形溝区域５３５Ｃを含むパターン状に配設されうる。図５に、円形溝区域５３５Ｃのように複数の完全な円を示す。円形溝区域５３５Ｃは、幾つかの実施形態では、図示したように同心であってよい。８つの円形溝区域５３５Ｃを示したが、より多い又は少ない数の円形溝区域５３５Ｃが使用されうる。
【００６３】
［００７６］図５に示すように、複数の溝５３５が複数の放射状スポーク５３５Ｓと円形溝区域５３５Ｃの両方を有するパターンを含む場合、遷移溝５３５Ｔが配設されうる。遷移溝５３５Ｔは、放射状スポーク５３５Ｓから円形溝区域５３５Ｃまでの滑らかな遷移を可能にするために、約１５ｍｍを超える半径を有しうる。各溝５３５は（幾つか図に示す）溝ポケット５３５Ｐで終端し得、光ファイバー（図示せず）は、溝ポケット５３５Ｐ内の終端端部においてある長さに切断されうる。これにより、終端部が正確に位置づけされやすくなる。
【００６４】
［００７７］図６Ａに、下部材６３２に形成された溝６３５を含む下部材６３２の別の実施形態の上面図を示す。溝６３５は、図示したように蛇行路を含むが、溝状経路はいかなる形状であってもよい。下部材６３２に機械加工で形成された溝６３５を示す。これら溝６３５は中央近辺で始まり、外向きに移動するにつれ、所望の「ピクセル」位置と交差する。８つの溝６３５を示したが、溝６３５の数は、所望の「ピクセル」位置の数に応じて、より多い又は少ないものであってよい。
【００６５】
［００７８］図６Ａの部分側面図に示すように、上部材２３４が下部材６３２に接合された後に、光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃ等が溝６３５に挿入されうる。上部材２３４が下部材６３２接合された時点では光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃ等は設置されていないため、高温ボンディングプロセス（例えば拡散ボンディングプロセス）の使用が可能である。拡散ボンディングは、光ファイバーの融点（約１６００℃）を超えるおおよそ１８００℃で行われ、高い接合強度を提供しうる。下部材６３２の底部から金属毛細チューブが挿入され、溝６３５と交差しうる。これら毛細チューブは、ファイバーアセンブリ６６５の溝６３５への固定を助ける導管を提供する。毛細チューブは、適切な高温接着剤によって下部材６３２に接着されうる。
【００６６】
［００７９］接合後に光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃ等が挿入される幾つかの実施形態では、上部材２３４を下部材６３２に接合させるために上述したガラスフリット又は活性金属のろう付けが使用されうる。
【００６７】
［００８０］接合後の溝６３５への挿入を達成するために、前述したような金属膜付き（例：金膜付き）光ファイバーであってよい複数の光ファイバー（例えば図示した光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃ）が、図６Ｂに示すように、ファイバーアセンブリ６６５として束ねられうる。ファイバーアセンブリ６６５は、例えば球状のプラスチック先端部等が形成された、案内部材６７０を有するプッシャーワイヤ６６９を含みうるコア６６８を含みうる。他の種類の案内部材６７０も使用可能である。このコア６６８により、ファイバーアセンブリ６６５を溝６３５に通すための剛性及び案内機能が得られる。
【００６８】
［００８１］プッシャーワイヤ６６９周囲に束ねられた光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃを示し、ここで光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃの終端端部はファイバーアセンブリ６６５の長さに沿って互いに異なる位置にある。ファイバーアセンブリ６６５のコンポーネントを互いに固定するために、（点線で示す）熱収縮チューブ６７２が使用されうる。ファイバーアセンブリ６６５を互いに束ねるために、例えば適切な接着剤等の他の手段も使用されうる。
【００６９】
［００８２］プッシャーワイヤ６６９は、高温（例えば約６５０℃）での動作に適切な、例えばインコネル６００等の高温合金でできていてよい。プッシャーワイヤ６６９は金メッキされていてよく、これにより、レーザーエネルギーが上部材２３４（図示せず）と下部材６３２周囲のセラミック材料へ反射し返される。熱収縮チューブ６７２と案内部材６７０は、高温接合プロセスの間、又は個別の除去プロセスにおいて熱分解しうるＰＴＦＥでできていてよい。熱分解プロセスには、ＰＴＦＥ材料を完全に除去するという利点がある。
【００７０】
［００８３］一又は複数の実施形態では、ファイバーアセンブリ６６５の光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃは、（例えば４５度の）角度のついた切断部を含み得、これによりレーザーエネルギーが側方に向けて発せられる。光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃの角度のついた切断部が向く方向は、制御されない場合がある。個々の光ファイバー６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃは各々、上、下、又は側方に向いていてよい。３本の光ファイバー（例：６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃ）を、図示した実施形態に示す。しかしながら、約２本から約５０本の光ファイバー、又は２本から１００本までもの光ファイバーが、各ファイバーアセンブリ６６５に含まれうる。各ファイバーアセンブリ６６５には、約５本から約２０本の光ファイバーが好ましい場合がある。
【００７１】
［００８４］図６Ａに示す熱温度制御装置の下部材６３２は、各溝６３５に沿って約１インチ（約２５ｍｍ）の間隔で配置された１３２のピクセルを有する。各溝６３５に示すドットは、図６Ｂのファイバーアセンブリ６６５が溝６３５に完全に挿入された時の、各溝６３５に沿ったファイバー（６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃ等）の終端部の位置を示している。ピクセルの数は、より大きい又は少ない数にすることができる。ファイバーアセンブリ６６５は、ファイバーアセンブリ６６５の端部が溝６３５の端部に位置づけされるように、それぞれの溝６３５の正しい深さまで挿入され、通されうる。他の適切なファイバーアセンブリ６６５、及びアセンブリの方法も使用可能である。
【００７２】
［００８５］電子デバイス処理システム（例：電子デバイス処理システム１００）内等において基板を処理する方法を、図７を参照しながら本明細書で説明していく。本方法７００は、７０２において下部材（例：下部材２３２、５３２、６３２）と、下部材に近接する上部材（例：上部材２３４）と、溝（例：溝２３５、５３５、６３５）において横方向に延在する複数の光ファイバー（例：光ファイバー２３６、６３６Ａ、６３６Ｂ、６３６Ｃ）とを含む基板温度制御装置（例：基板温度制御装置１３０）を提供することを含む。光ファイバーは、上部材を下部材に接合させる前、又は接合させた後に、溝に設置されうる。
【００７３】
［００８６］本方法７００は更に、７０４において上部材の光ベースの温度制御を達成するために、前記複数の光ファイバーのうちの少なくとも幾つかの光ファイバーに提供される光強度を制御することを含む。当然ながら、上部材の温度制御により、上部材と熱接触している基板（例：基板２４０）の温度も制御される。一又は複数の実施形態では、方法７００は更に、連結された温度ユニット（例：温度ユニット１２２）と熱素子（例：熱素子２４２）を用いることによって基板温度制御装置を加熱することを含みうる。
【００７４】
［００８７］基板２４０の温度を制御する方法７００は、一又は複数の溝２３５、５３５、６３５に埋め込まれた光センサ（例：光センサ）の使用等を通して温度のフィードバックを提供することを含みうる。幾つかの実施形態では、多数の埋込型光センサが使用されうる。その他では、モデルベースの制御及び少数の温度センサが用いられうる。光ファイバー２３６を制御するための制御方法は、例えば基板２４０上のプロセス結果を測定する等によって、処理チャンバ（例：処理チャンバ１０６Ｂ）で行われるプロセスからのフィードバックに基づいて調節されうる。
【００７５】
［００８８］前述の説明は、本発明の例示的な実施形態を開示しているにすぎない。本発明の範囲に含まれる、上記で開示された装置、システム、及び方法の変形例が、当業者には容易に自明となろう。そのため、本発明は例示的な実施形態に関連して開示されているが、他の実施形態も、以下の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲に含まれうることを理解すべきである。
【図１】
0006608923.tif 000002
【図２】
0006608923.tif 000003
【図３】
0006608923.tif 000004
【図４Ａ】
0006608923.tif 000005
【図４Ｂ】
0006608923.tif 000006
【図４Ｃ】
0006608923.tif 000007
【図４Ｄ】
0006608923.tif 000008
【図４Ｅ】
0006608923.tif 000009
【図４Ｆ】
0006608923.tif 000010
【図４Ｇ】
0006608923.tif 000011
【図５】
0006608923.tif 000012
【図６Ａ】
0006608923.tif 000013
【図６Ｂ】
0006608923.tif 000014
【図７】
0006608923.tif 000015