(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱制御された基板支持体であって、
基板に熱的に連結される、基板を支持するための上面と、
前記上面に熱的に連結された、前記上面から熱を奪い前記上面に熱を付与する熱流体を運ぶための、熱流体チャネルと、
前記熱流体チャネルに熱流体を供給するための熱交換器であって、前記基板の温度を調整するために前記熱流体を交互に加熱及び冷却する熱交換器とを含み、
前記上面が、前記基板を支持する複数の突起を有し、前記突起は前記基板を、前記上面から前記突起によって決まる距離で支持し、前記上面が同心のゾーンを有しており、各ゾーンは前記基板から異なる距離にあり、前記上面は最も高い突起を有する中央ゾーンにおいて前記基板から最も離れており、前記上面は最も短い突起を有する周縁ゾーンにおいて前記基板に最も近く、
さらに、前記中央ゾーンの前記突起は、前記周縁ゾーンの前記突起よりも直径が小さい、基板支持体。
【請求項２】
前記上面に熱的に連結され、前記熱交換器に連結されて、感知した温度を前記熱交換器に提供する、温度センサを更に含み、前記熱交換器は、前記感知した温度に少なくとも部分的に基づいて、前記熱流体の前記加熱及び冷却を制御する、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項３】
前記温度センサが、前記熱交換器を制御するプロセッサを有したコントローラを通じて、前記熱交換器に連結されている、請求項２に記載の基板支持体。
【請求項４】
前記温度センサが、前記基板支持体の前記上面の温度を感知するために前記上面に位置している、請求項２に記載の基板支持体。
【請求項５】
前記上面が、円形領域を有する円形の基板を担持するために円形であり、前記熱流体チャネルが、前記基板の前記領域と同一の広がりを有する弧の形状で延びている、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項６】
前記熱流体チャネルが、ペデスタルの中心から前記ペデスタルのエッジまで螺旋形パターンで延びている、請求項５に記載の基板支持体。
【請求項７】
前記上面を含む誘電性パックと、前記上面の反対側で前記誘電性パックに取り付けられたヒータプレートとを更に含み、前記熱流体チャネルが前記ヒータプレート中にある、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項８】
前記熱流体チャネル中を流れる熱流体が前記誘電性パックと物理的に接触するよう、前記熱流体チャネルが、前記ヒータプレートの前記誘電性パックに面した側で開いている、請求項７に記載の基板支持体。
【請求項９】
前記中央ゾーンは、前記基板と前記上面との間で熱を伝導するために、前記上面と前記突起との間の空間にガスを供給するガス出口を含み、前記空間が、前記中央ゾーンにおける前記突起の高さによって画定される、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項１０】
前記ガス出口が、前記上面全体にわたる方向にガスを放出するための複数の横方向の排気口を有する、請求項９に記載の基板支持体。
【請求項１１】
前記基板からの中間の距離と、中間の高さの突起とを有する中間ゾーンを更に含む、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項１２】
処理チャンバ内で支持アセンブリ上に基板を配置すること、
前記基板を加熱するために、前記支持アセンブリの熱流体チャネルに熱流体を通流させること、
前記基板にエネルギーを印加することにより、処理チャンバを作動させること、
前記基板を冷却するために、前記支持アセンブリの前記熱流体チャネルに前記熱流体を通流させること、
前記処理チャンバの作動を停止すること、及び
前記基板を前記支持アセンブリから取り外すこと
を含む、方法であって、
前記支持アセンブリは、前記基板を担持するための誘電性の上面を含み、前記上面は前記基板に熱的に連結されており、前記支持アセンブリは、前記熱流体を運ぶための、前記上面に熱的に連結された熱流体チャネルを有し、前記熱流体は、前記支持アセンブリの上面から熱を奪い、前記支持アセンブリの上面に熱を付与し、
前記支持アセンブリの上面が、前記基板を支持する複数の突起を有し、前記突起は前記基板を、前記上面から前記突起によって決まる距離で支持し、前記上面が同心のゾーンを有しており、各ゾーンは前記基板から異なる距離にあり、前記上面は最も高い突起を有する中央ゾーンにおいて前記基板から最も離れており、前記上面は最も短い突起を有する周縁ゾーンにおいて前記基板に最も近く、
さらに、前記中央ゾーンの前記突起は、前記周縁ゾーンの前記突起よりも直径が小さい、
方法。
【請求項１３】
前記熱流体を通流させることが、熱流体チャネル中を流れる熱流体が前記支持アセンブリの誘電性パックと物理的に接触するよう、ヒータプレートの上面で開いている熱流体チャネルを通じて、前記熱流体を流すことを含み、前記誘電性パックは前記基板が配置される上面を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記熱流体の温度を測定すること、並びに、前記温度の測定値に応じて、前記熱流体を交互に加熱及び冷却するために、熱交換器によって前記熱流体の前記温度を制御することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板と前記支持アセンブリとの間で熱を対流させるよう、前記支持アセンブリと前記基板の裏側との間の空間にガスを供給するために、前記支持アセンブリのガス出口を通じて裏側ガスを送り込むことを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
基板処理システムであって、
基板に処理を施す処理チャンバと、
前記処理チャンバ内の熱制御された支持アセンブリであって、前記支持アセンブリは、前記基板を担持するための誘電性の上面を含み、前記上面は前記基板に熱的に連結されており、前記支持アセンブリは、熱流体を運ぶための、前記上面に熱的に連結された熱流体チャネルを有し、前記熱流体は、前記支持アセンブリの上面から熱を奪い、前記支持アセンブリの上面に熱を付与する、支持アセンブリと
前記熱流体チャネルを通じて前記熱流体を送り、前記熱流体の温度を制御することにより前記基板の温度を制御する、熱交換器と
を含み、
前記支持アセンブリの上面が、前記基板を支持する複数の突起を有し、前記突起は前記基板を、前記上面から前記突起によって決まる距離で支持し、前記上面が同心のゾーンを有しており、各ゾーンは前記基板から異なる距離にあり、前記上面は最も高い突起を有する中央ゾーンにおいて前記基板から最も離れており、前記上面は最も短い突起を有する周縁ゾーンにおいて前記基板に最も近く、
さらに、前記中央ゾーンの前記突起は、前記周縁ゾーンの前記突起よりも直径が小さい、
システム。
【請求項１７】
前記基板の前記温度の指標である温度を測定するために、前記支持アセンブリに取り付けられた温度センサを更に含み、前記温度センサは、前記熱流体の前記温度の制御に用いられるために前記熱交換器に連結されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記支持アセンブリが、導電性の金属で形成された下方のヒータプレートと、前記上面を含む誘電性パックとを含み、前記誘電性パックが、セラミック材料で形成されて前記下方のヒータプレートに取り付けられている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記基板と前記上面との間で熱を伝導するために、前記支持アセンブリへ、そして前記支持アセンブリのガス出口を通じて、前記上面と前記基板との間の空間内へと裏側ガスを送り込むための、裏側ガス源を更に含む、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態はマイクロエレクトロニクス製造業に関し、より詳細には、処理中のワークピースを支持する、温度制御されたペデスタルに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの製造においては、シリコンウエハ又はその他の基板が、様々な処理チャンバ内で多種多様な処理を施される。そのようなチャンバがウエハに幾つかの異なる化学的及び物理的処理を施すことにより、基板上に微細集積回路が形成される。集積回路をなす材料の層は、化学気相堆積、物理気相堆積、エピタキシャル成長などを含む処理によって作成される。材料の層には、フォトレジストマスク及び湿式もしくは乾燥エッチング技法を使用して、パターン形成されるものもある。基板は、ケイ素、ガリウムヒ素、リン化インジウム、ガラス、又は他の適切な材料であり得る。
【０００３】
このような製造プロセスにおいて、様々な材料層の堆積又はエッチングにプラズマが用いられることがある。プラズマ処理は、熱処理よりも利点が多い。例えば、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）により、類似の熱処理よりも低温かつ速い堆積速度で堆積処理を行うことができる。従って、ＰＥＣＶＤによって材料をより低温で堆積することができる。
【０００４】
これらの処理で使用される処理チャンバは、典型的には、処理中に基板を支持するために内部に配置された基板支持体又はペデスタルを含む。いくつかの処理では、ペデスタルが、基板の温度を制御し且つ／又は処理に用いる昇温を提供するように適合された、埋め込みヒータを含み得る。
【０００５】
製造技術が進歩するにつれ、ウエハ処理中の温度の重要性が増している。基板（ワークピースと称されることもある）の表面全体で熱を均一化するペデスタルが幾つか設計されている。液体による冷却を用いて、プラズマ出力熱が吸収されてワークピースから除去される。ペデスタルは、複数のゾーンで独立に制御されるヒータも含み得る。これにより、化学気相状態及びプラズマ状態などの異なるプロセス下において、より広い処理ウィンドウが可能となる。
【０００６】
多くのプロセスにおいて、ウエハ処理中の温度は、ウエハ上に構造物が形成、露出、成長、又はエッチングされる速度に影響を与える。その他のプロセスもまた、温度への依存性を有し得る。熱的性能が精密であるほど、より精緻な構造物をウエハ上に形成することができる。ウエハ全体でエッチング速度が均一であることにより、より小さな構造物がウエハ上に形成され得る。従って、熱的性能又は温度制御は、シリコンチップ上のトランジスタや他の構造物のサイズを低減する要因である。
【発明の概要】
【０００７】
熱流体を用いた、基板キャリアの熱制御が開示される。一実施例で、熱制御された基板支持体は、基板に熱的に連結される、基板を支持するための上面と、上面に熱的に連結された、上面から熱を奪い上面に熱を付与するための熱流体を運ぶための熱流体チャネルと、熱流体チャネルに熱流体を供給するための熱交換器であって、基板の温度を調整するために熱流体を交互に加熱及び冷却する熱交換器と、を含む。
【０００８】
本発明の実施形態は、下記の添付図面において、限定ではなく例示のために図示されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態によるペデスタルアセンブリを含む半導体処理システムの概略図である。
【図２】本発明の実施形態によるペデスタルアセンブリの等角図である。
【図３】本発明の実施形態による図２のペデスタルアセンブリの断面図である。
【図４】本発明の実施形態による図２のペデスタルアセンブリの冷却プレートの上面図である。
【図５】本発明の実施形態による図２のペデスタルアセンブリの等角図である。
【図６】本発明の実施形態による図２のペデスタルアセンブリの上面の部分の部分断面図である。
【図７】本発明の実施形態による図２のペデスタルアセンブリに設けられたガスプラグの側部断面図である。
【図８】本発明の実施形態による図７のガスプラグの上面図である。
【図９】本発明の実施形態による基板支持アセンブリを用いた処理チャンバの工程のプロセスフロー図である。
【図１０】本発明の実施形態による静電チャックの形態の基板支持アセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
下記の記載において、幾つかの細部が述べられているが、そのような具体的な細部なしに本発明が実施可能であり得ることは当業者には明らかであろう。場合によっては、本発明を不明瞭にすることを避けるため、周知の方法及び装置については詳示せずブロック図で示している。本明細書全体を通じて、「実施形態」又は「一実施形態」への言及は、実施形態との関連で述べられる特定の特徴、構造、機能、又は特質が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、「ある実施形態で」又は「一実施形態で」とのフレーズが本明細書の様々な箇所で現れたとしても、必ずしも本発明の同じ実施形態をさすものではない。更に、特定の特徴、構造、機能、又は特質は、一つ又は複数の実施形態において、任意の適当な方法で組み合わされ得る。例えば、第１の実施形態と第２の実施形態とが、それら２つの実施形態に関連する特定の特徴、構造、機能、又は特質が互いに排他的でない場合には、組み合されてよい。
【００１１】
本発明の記載及び添付の特許請求の範囲において使用する、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、そうでないと文脈上明示されていない限り、複数形も包含するように意図されている。本明細書で用いる用語「及び／又は」は、関連する列挙されたアイテムのうちの一又は複数の、任意且つすべての起こり得る組み合わせを指し、且つ包含することも理解すべきであろう。
【００１２】
用語「連結され（ｃｏｕｐｌｅｄ）」及び「接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」並びにこれらの派生語は、本明細書において、構成要素間の機能上又は構造上の関係を記載するために用いられ得る。これらの用語は、互いに同義であることを意図しないことを理解すべきである。むしろ、具体的な実施形態において、「接続され」は、２つ以上の要素が直接且つ物理的、光学的、又は電機的に互いに接触していることを示すために用いられ得る。「連結され」は、２つ以上の要素が、直接的又は非直接的に（間に介在する他の要素によって）物理的、光学的、又は電機的に互いに接触し、且つ／又は、２つ以上の要素が互いに協働するかもしくは相互作用すること（例えば、因果関係など）を示すために用いられ得る。
【００１３】
本明細書で用いる用語「上に（ｏｖｅｒ）」、「下に（ｕｎｄｅｒ）」、「間に（ｂｅｔｗｅｅｎ）」、及び「上の（ｏｎ）」は、１つの構成要素又は材料層の他の構成要素又は層に対する相対的な位置を、そのような物理的な関係が特筆すべきである場合に、表している。例えば、材料層の文脈で、他の層の上に又は下に配置された１つの層は、当該他の層と直接接触していてもよく、一以上の介在する層を有してもよい。更に、２つの層の間に位置する１つの層が、当該２つの層と直接接触していてもよく、一以上の介在する層を有してもよい。対照的に、第２の層「上の」第１の層  は、当該第２の層と直接接触している。構成要素の組み立ての文脈においても、同様の区別がなされる。
【００１４】
冷却流体を加熱流体としても使用することにより、ウエハペデスタルの上面の温度、結果としてウエハの温度が、処理中、より精密に制御され得る。余分な熱の除去に用いるのと同じ流体が、追加の熱を付与するのにも用いられ得る。冷却流体の温度は、チャンバの外の熱交換器を用いて精密に制御され得る。
【００１５】
抵抗加熱要素が用いられないのであれば、ペデスタルアセンブリからヒータ構造を取り除くことができる。これによりペデスタルをより薄くできる。ペデスタルの厚みが減ることにより、冷却流体がウエハにより効率的に熱的に連結することが可能となる。抵抗ヒータのトレース（ｔｒａｃｅ）が取り除かれると、ＰＩＤ（比例・積分・微分）温度制御センサ、制御システム、及び電気コネクタなどのその他のヒータ部品も回避される。
【００１６】
代わって、冷却剤の温度の増減に、外部の熱交換器が用いられ得る。冷却剤がペデスタルから流れるので、冷却剤の温度がペデスタルの温度及びウエハの温度の指標として測定され用いられ得る。冷却剤の温度に加えて又は替えて、熱電対などの追加のセンサが用いられてもよい。多くのプロセスにおいて、冷却剤の温度を３０℃〜２００℃の範囲内に制御するには熱交換器で十分である。
【００１７】
ウエハとペデスタルとの間の熱対流を向上させるために、ペデスタルの上面とウエハとの間で、ウエハの裏側にガスが送達され得る。高効率な径方向のガス流により、前記ウエハ裏側全体でガスの流れを向上させる。ガスはチャネルを通じて、ペデスタルアセンブリの基部において、ペデスタルの上部まで送り込まれ得る。ペデスタルを通るフローを制御するのに、マスフローコントローラが使用され得る。真空又は化学堆積チャンバでは、そのような裏側ガスが、処理中、ウエハの加熱及び冷却のための熱伝導のための媒体を提供する。ヒータペデスタルのデザインにおいて、ウエハの中心から段階的なポケット状に径方向のフローパターンを確立することにより、ガスの流れが向上し得る。
【００１８】
熱伝導は、ウエハの裏側に接するペデスタルとウエハとの間の突起の使用によっても改善し得る。突起を介した熱伝導を増大させるために、表面の直径及び突起の数を増やしてもよい。
【００１９】
図１は、本明細書に記載の実施形態によるペデスタル１２８を有するプラズマシステム１００の部分断面図である。ペデスタル１２８は、ペデスタル上に位置する基板が種々のプロセス及びチャンバ条件に晒されている間、基板の温度を広い温度範囲でアクティブに制御することが可能な能動的冷却システムを有する。プラズマシステム１００は、処理領域１２０を画定する側壁１１２及び底壁１１６を有する処理チャンバ本体１０２を含む。
【００２０】
ペデスタル１２８は、システム１００の底壁１１６に形成された通路１２２を通って処理領域１２０に設けられる。ペデスタル１２８は上面で基板（図示せず）を支持するように構成されている。基板は、多種多様な材料のうち任意のもので作製されたチャンバ１００によって施される処理のための、多種多様なワークピースのうち任意のものであってよい。任意選択的に、ペデスタル１２８は、所望の処理温度で基板温度を加熱及び制御するための加熱要素（図示せず）、例えば抵抗要素を含み得る。代替的には、ペデスタル１２８が、ランプアセンブリなどの遠隔加熱要素によって加熱されてもよい。
【００２１】
ペデスタル１２８はシャフト１２６によって、電力出力又は電力ボックス１０３に連結されている。電力出力又は電力ボックス１０３は、処理領域１２０内でペデスタル１２８の上昇及び運動を制御する駆動システムを含み得る。シャフト１２６はまた、ペデスタル１２８に電力を供給するための電力インターフェースを含む。電力ボックス１０３はまた、熱電対インターフェースなどの、電力及び温度計用のインターフェースを含む。シャフト１２６は、電力ボックス１０３に着脱可能に連結するように適合された基部アセンブリ１２９も含む。電力ボックス１０３の上方に周方向リング１３５を示す。一実施形態で、周方向リング１３５は、基部アセンブリ１２９と電力ボックス１０３の上面との間に機械的インターフェースを提供するように構成された機械的止め部又はランドとして適合された肩部（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）である。
【００２２】
底壁１１６に形成された通路１２４を通って、ロッド１３０が設けられており、ペデスタル１２８を貫通して設けられた基板リフトピン１６１を起動するために用いられる。基板リフトピン１６１は、ワークピースをペデスタル上面から離れるように持ち上げ、基板搬送ポート１６０を介して、典型的にはロボット（図示せず）を用いてワークピースが除去されてチャンバ内へ持ち込まれるか又は外へ持ち出されることを可能にする。
【００２３】
チャンバ本体１０２の上部にチャンバリッド１０４が連結されている。リッド１０４は、一又は複数のガス供給システム１０８に連結され且つこれを収容している。ガス供給システム１０８はガス注入通路１４０を含む。ガス注入通路１４０はシャワーヘッドアセンブリ１４２を通じて処理領域１２０Ｂ内に反応ガス及び洗浄ガスを供給する。シャワーヘッドアセンブリ１４２は、面板１４６との中間に配置された遮蔽板１４４を有する環状のベース板１４８を含む。
【００２４】
シャワーヘッドアセンブリ１４２に高周波（ＲＦ）源１６５が連結されている。ＲＦ源１６５は、シャワーヘッドアセンブリ１４２の面板１４６と加熱されたペデスタル１２８との間でプラズマの発生を促すために、シャワーヘッドアセンブリ１４２に電力供給する。１つの実施形態では、ＲＦ源１６５は、１３．５６ＭＨｚのＲＦ発生器などの高周波無線周波数（ＨＦＲＦ）電源であり得る。別の実施形態では、ＲＦ源１６５は、ＨＦＲＦ電源、及び３００ｋＨｚのＲＦ発生器などの低周波無線周波数（ＬＦＲＦ）電源を含み得る。代替的に、ＲＦ源は、プラズマの発生を促すために、ペデスタル１２８などチャンバ本体１０２の他の部分に連結されてもよい。ＲＦ電力がリッド１０４へ伝わるのを防ぐために、リッド１０４とシャワーヘッドアセンブリ１４２との間に誘電体アイソレータ１５８が配置される。ペデスタル１２８の外縁にシャドウリング１０６が設けられ、ペデスタル１２８の所望の高さで基板に係合し得る。
【００２５】
任意選択的に、動作中に環状のベース板１４８を冷却するために、ガス供給システム１０８の環状のベース板１４８に冷却チャネル１４７が形成される。ベース板１４８が所定の温度で維持されるように、水、エチレングリコール、ガス、又は同種のものなどの熱伝導流体が冷却チャネル１４７を通じて循環され得る。
【００２６】
処理領域１２０内で側壁１０１、１１２が処理環境に晒されるのを防ぐために、チャンバ本体１０２の側壁１０１、１１２に接近して、処理領域１２０内にチャンバライナアセンブリ１２７が設けられ得る。ライナアセンブリ１２７は、処理領域１２０からガス及び副生成物を排気し処理領域１２０内で圧力を制御するように構成されたポンピングシステム１６４に連結された、周方向のポンピングキャビティ１２５を含む。複数の排気口１３１が、チャンバライナアセンブリ１２７に形成され得る。排気口１３１は、システム１００内での処理を促進するように、処理領域１２０から周方向ポンピングキャビティ１２５までガスが流れることができるよう構成される。
【００２７】
システムコントローラ１７０は、チャンバ内の製造プロセスを制御する多種多様なシステムに連結される。コントローラ１７０は、温度制御アルゴリズム（例えば、フィードバック温度制御）を実行する温度コントローラ１７５を含み得、ソフトウェアもしくはハードウェア、又はソフトウェア及びハードウェアの両方の組み合わせであり得る。システムコントローラ１７０は、中央処理装置１７２、メモリ１７３、及び入出力インターフェース１７４も含む。温度コントローラは、ペデスタル上のセンサ（図示せず）から温度の読取り値１４３を受け取る。温度センサは冷却剤チャネルの近位もしくはウエハの近位にあってよく、或いはペデスタルの誘電性材料内に位置していてもよい。温度コントローラ１７５は、感知した温度（一又は複数）を用いて制御信号を出力する。制御信号は、ペデスタルアセンブリ１４２と、熱源及び／又は熱交換器１７７などのプラズマチャンバ１０５の外部のヒートシンクとの間の熱伝導のレートに影響を与える。
【００２８】
システムは、温度フィードバックループに基づいてフローが制御される、制御された熱伝導流体ループ１４１も含み得る。例示的実施形態で、温度コントローラ１７５は熱交換器（ＨＴＸ）／冷却機１７７に連結される。熱伝導流体は、熱伝導流体ループ１４１を通って、バルブによって制御された流量でバルブ（図示せず）を通流する。バルブは、熱流体の流量を制御するために、熱交換器に又は熱交換器の内部又は外部のポンプに組み込まれていてよい。熱伝導流体はペデスタルアセンブリ１４２中の導管を通流し、ＨＴＸ１７７に戻る。熱伝導流体の温度はＨＴＸによって上下され、流体はループを通ってペデスタルアセンブリに戻る。
【００２９】
ＨＴＸは、熱伝導流体を加熱するヒータ１８６を含み、これにより基板が加熱される。ヒータは、熱交換器内のパイプの周囲の抵抗コイルを用いて形成されているか、又は、加熱された流体が交換器を通って熱流体を含む導管まで熱を伝導する熱交換器によって形成されている。ＨＴＸは、熱流体から熱を奪うクーラ１８８も含む。これは、大気中又は冷却流体中に、又は様々な他の方式で熱を放出するラジエータを用いてなされ得る。温度制御された流体がまず加熱されるか又は冷却されて、制御流体の熱が熱伝導流体ループ中の熱流体の熱と交換されるように、ヒータ及びクーラが組み合わされ得る。
【００３０】
ペデスタルアセンブリ１４２中の、ＨＴＸ１７７と流体導管との間のバルブ（又はその他のフロー制御デバイス）は、熱伝導流体の流体ループへの流量を制御する温度コントローラ１７５によって制御され得る。温度コントローラ１７５、温度センサ、及びバルブは、構成及び工程を単純化するために組み合され得る。ある実施形態で、熱交換器は、流体導管から戻った後の熱伝導流体の温度を感知し、流体の温度とチャンバ１０２の動作条件にとって所望の温度とに基づいて、熱伝導流体の加熱又は冷却の何れかを行う。
【００３１】
ペデスタルアセンブリで、ペデスタルアセンブリに熱を加えるために電気ヒータ（図示せず）が用いられてもよい。電気ヒータは典型的に抵抗要素の形態である。抵抗要素は、ヒータ要素に給電して所望の温度を得るために、温度制御システム１７５によって制御される給電１７９に連結される。
【００３２】
熱伝導流体は、非限定的に、脱イオン水／エチレングリコール、３Ｍ社のＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ（登録商標）もしくはＳｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ，  Ｉｎｃ．社のＧａｌｄｅｎ（登録商標）などのフッ素系冷却剤、又はその他の適切な、例えば不活性ペルフルオロポリエーテルを含有するものなどの誘電性流体などの液体であり得る。本書はＰＥＣＶＤ処理チャンバの文脈でのペデスタルについて記載しているが、本書に記載のペデスタルは多種多様なプロセスのための多種多様なチャンバで使用され得る。
【００３３】
加圧ガス供給又はポンプなどの裏側ガス源１７８と、ガスリザーバとは、マスフローメータ１８５又は他のタイプのバルブを介してチャックアセンブリ１４２に連結される。裏側ガスはアルゴンであり得るか、チャンバのプロセスに影響することなくウエハとパック（ｐｕｃｋ）との間に熱対流をもたらす任意のガスであってよい。ガス源は、下記で詳述する、ペデスタルアセンブリのガス出口を通じて、システムが接続されているシステムコントローラ１７０の制御下で、ウエハの裏側にガスを送り込む。
【００３４】
図１に具体的に示していないが、処理システム１００は、プラズマ源、真空ポンプシステム、アクセスドア、マイクロマシニング、レーザシステム、及び自動ハンドリングシステムなどのその他のシステムも含み得る。図示のチャンバは１つの例として提供されており、ワークピースの性質や所望のプロセスに応じて、他の様々なチャンバのうち任意のものが本発明と共に用いられてよい。本書に記載のペデスタル及び熱流体制御システムは、種々の物理的なチャンバ及びプロセスでの使用に適合され得る。
【００３５】
図２は、一実施形態による、ウエハペデスタル２００の形態の基板支持アセンブリの等角図である。ペデスタル又はカソードは、誘電性の上面２０２及び支持シャフト２０４を有する。誘電性の上面は、鋳造及び機械加工された後に窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、もしくは他の酸化物又はセラミック材料などの誘電体で被覆されたアルミニウムプレートを用いて形成され得る。代替的に、上面が完全に、酸化物、セラミック、又は他の誘電性材料から形成されていてもよい。ウエハペデスタルの誘電性の上面を含むこの上部プレートは、本書ではパックと称されるであろう。ガス出口２０６は誘電性パック２０２の中心を貫通している。支持柱２０４から出てガス出口２０６を通り誘電性パック２０２の上面へのガス流を制御するために、ガス出口チャネル２０６の中心にガスプラグ２０８が挿入される。
【００３６】
誘電性パックの上面は、複数の突起２１０を有することにより、誘電性パックの上部に載置されるウエハ又は任意の他の基板は、小突起のアレイによって支持されるであろう。小突起は誘電性パックの表面上に形成され得るか、又は接着されていてもよい。突起は、ウエハをパックの上面から離して保持する。ウエハの位置は各突起の高さによって決定づけられる。
【００３７】
図３は、図２のペデスタルアセンブリ２００の側部断面図である。図３に示すように、ペデスタルアセンブリの基部２０４は、図１のガス源１７８などの外部ソースから熱伝導性のガスを受け取る中央ガス管３０４を有する。ガスは、ペデスタル支持体の中心の管を通じてガスプラグ２０８へポンプアップされる。ガスプラグから、ガスはペデスタルから出て誘電性パック２０２と誘電性パックの上方のウエハ３０２との間の空間３０６に至る。
【００３８】
ペデスタルアセンブリは、３つの別個の主要な部品で構成されているが、本発明はそのように限定されるものではない。誘電性パックによって形成されて、ウエハ３０２とほぼ同じ表面積を有する、上方ディスク形状構造２０２が存在する。図示の例で、ウエハは例えば約３００ｍｍの直径を有する。従って、パックは、例えば約３３０ｍｍの直径を有する。ワークピース及びパックは、矩形を含むその他の形状であってもよく、任意の所望のサイズであってよい。パックは、セラミック又は低導電性の他の剛性材料で作製され得る。なかでも、酸化アルミニウム及び窒化アルミニウムは適切な材料であり得る。幾つかの用途では高い熱伝導性が有利であるが、熱伝導はパックをごく薄くすることによっても強化され得る。
【００３９】
パックに取り付けられる下方ヒータプレート３０８、及び、ヒータプレートに取り付けられる支持シャフト２０４が存在する。ヒータプレート及び支持シャフトは、アルミニウムなどの熱伝導性の高い強力な金属、又はその他の材料で作製され得る。誘電性パックは、溶接処理接着剤又はボルトもしくはねじなどの他の締結具（図示せず）を用いて、ヒータプレートに取り付けられ得る。
【００４０】
ヒータプレートは、冷却剤チャネル３１０のパターンを有する。図示の例で、冷却剤チャネルは、ヒータプレートの上面において開いている溝として、下方ヒータプレートに機械加工される。上部の誘電性パック２０２を冷却剤チャネルの上に取り付けることによって、冷却剤チャネルが閉鎖されている。パックが冷却剤チャネルの上面を形成しているこのデザインによって、熱伝導流体が直接パックに接触することが可能となり、パックと熱伝導流体との間の熱伝導が向上する。冷却剤チャネルは、冷却流体が熱交換器からペデスタル２０４の基部を通って冷却剤チャネル内に流れる入口３１２を有する。冷却剤は、チャネルを通流して冷却剤出口３１４に到達し、ここで、流入する冷却剤によって出口から熱交換器へと戻るように押し出される。図１に示すような熱交換器１７７は、様々なチャンバ内の一以上のペデスタルへ、特定の制御された温度で熱伝導流体を供給し得る。
【００４１】
熱伝導流体の温度を制御することにより、ウエハの温度を制御できる。熱伝導流体は、ヒータプレート３０８及びパックと、物理的に直接接触する。ヒータプレートはまた、ウエハ３０２を支持する上方の誘電性パック２０２に熱的に連結される。ガスチャネル３０４は、ウエハと誘電性パックとの間の空間にガスを供給する。このガスは、チャンバが真空チャンバであってもウエハと誘電性パックとの間の熱伝導を可能にする熱伝導媒体である。この方式で、冷却剤チャネル内の熱伝導流体の温度を制御することでウエハの温度が制御され得る。
【００４２】
図４は、誘電性パック２０２が除去されたヒータプレート３０８の上部を示している、ペデスタルアセンブリ２００の上面図である。図示のように、冷却剤入口３１２は、冷却剤ヒータプレートを円形のパターンで周回する開かれた冷却剤チャネル３１０内に、熱伝導流体を供給する。円形パターンは、ガス出口２０６付近のパック中心付近で始まり、中心の周囲を動いて外方向へと、各弧がパックの周縁４０４に近付く同心の弧状である。リターンチャネル４０６が、周縁からパックの中心の方へと戻り冷却剤出口３１４へと、径方向に伸びている。
【００４３】
冷却剤チャネルがたどる経路は、種々の用途、構成材料、フロー要件、及び熱伝導要件に適応すべく改変されてよい。図示のように、各弧はほぼ一周する円であり、各弧はその前の弧よりも中心から遠い。弧は、一周している円の半分、三分の一、又は他の割合をカバーするよう、より短くてもよい。内側の弧が外側の弧によって追従され、これが別の内側の弧によって追従されるというように、弧が異なる順序で接続されていてもよい。
【００４４】
円形のパターンが示されているが、代わりに螺旋形パターン、径方向パターン、又は任意の他のパターンが用いられてもよい。冷却剤がヒータプレートの上の異なる位置又は複数の位置に／から、供給／除去されるように、経路が改変されてもよい。中央の入口及び出口により、冷却剤チャネルがスタンド２０４によって容易に供給を受けることが可能となるが、冷却剤が別の方式でヒータプレートに供給される場合には、入口及び出口がヒータプレートのエッジ又は周縁のより近くに配置されてもよい。
【００４５】
ヒータプレートの中心に、ガス流のための孔２０６も図示されている。この孔は、ガスプラグが挿入される、誘電性パックの孔に連結している。
【００４６】
図５は、基部２０４上に立っているペデスタルアセンブリ２００の上面の拡大等角図である。ペデスタルは、上部の誘電性パック２０２と下方のヒータプレート３０８とを有する。リフトピン３２２は、誘電性パックの周縁付近で、ウエハがパックに静電的に付着するとウエハの下となるであろう位置に配置されている。プロセスが完了した後、リフトピンはウエハを誘電性パックから離れるように持ち上げる。誘電性パックの中心にはガスプラグ２０８も存在する。
【００４７】
誘電性パックの上面は、異なる３つの段階的ゾーン５０２、５０４、５０６に区分されている。ゾーンは、中央ゾーン５０２が中間ゾーン５０４によって取り巻かれ囲まれ、中間ゾーン５０４が周縁ゾーン５０６によって取り巻かれ囲まれるよう、同心である。各ゾーンは、高さの異なる突起を有する。この方式で、突起の上部はすべて同じ高さである。換言すれば、誘電性パックの表面が各段階で次第に高くなるが、ウエハの平坦な底面は突起全体で水平に支持される。これにより、ウエハと誘電性パックとの間の空間で、ガスプラグ２０６からのガスが誘電性パックの中心から誘電性パックの周縁に向かって外方向に容易に流れる。ガスは、周縁から誘電性パックの側部へ逃げることができる。次いで、このガスが、排気ポンプ又は任意の他の所望の方式でチャンバから除去され得る。
【００４８】
異なる３つの段階的ゾーンは、図６の断面図として示されている。中央ゾーン５０２で、突起５２０は、はじめのより高い高さ５２６を有し、突起の周囲の誘電性パック５２４の底部は第１の深さにある。中間ゾーン５０４では、突起５３２がより低く、換言すれば、突起の上部が、誘電性パック５３４の表面の底部のより近くに離間している。従って、誘電性パックがウエハにより近く、パックの上の突起の高さ５３６が減少している。周縁ゾーン５０６では、パック５４４の表面が更に高く、突起５４２がより短く、即ち、より低い高さ５４６を有している。誘電性パックの底部は、ウエハに更に近い。ウエハの中心から外へとウエハの周縁に向かうフローを制限し、ウエハから外方向へ離れるように流れる前に、ガスが中心付近で集積する余地を提供する。ウエハペデスタルの中心からエッジへのガス流が制限されると、ガス中に更に熱が吸収され対流が向上する。
【００４９】
図６は縮尺通りではない。各突起は約２ｍｍ〜３ｍｍの幅を有し、各突起の高さは約０．１ｍｍであり得る。高さの差は約０．０２〜０．０３ｍｍであり得るか、又は、突起の高さ全体の約１０分の１〜３分の１であり得る。この突起サイズ、及び突起の数は、種々の実装例に適応するように調整されてよい。
【００５０】
ガスは、ウエハと誘電性パックとの間で熱を伝導するのに適した、アルゴンなどを含む多種多様なガスのうちの任意のものであってよい。一実施例では突起が、より高いのみならず、直径がより小さい。この直径の減少は、図６の断面図に断面幅の減少として示されている。中央段、中間段、及び周縁段の３つの段階のみが示されているが、フローを低減するために、且つ、ウエハの中心から周縁へのガスの径方向フローパターンを促すために、より多くの又はより少ない段階が使用されてもよい。代替的に、裏側ガス流システムが、誘電性パックにおいて如何なる段階もなしに使用されてもよい。
【００５１】
図７は、本明細書に記載のガスプラグ２０８の側部断面図である。ガスプラグは、パックとウエハとの間の熱伝導の均一性を高めるために、裏側ガスのフローをウエハとパックとの間の空間に案内する。裏側ガスは、ウエハの裏側に対して放出される。ガス流はガス流チャネル３０４を通って流れ、冷却剤ヒータプレート３０８及び誘電性パック２０２を通流する。ガスはチャネルからプラグアセンブリ２０８へと流入する。プラグアセンブリの一端で、ガス流は、基部からガスプラグへの垂直の上方向のフローから、水平フロー導管３５２内の横方向の水平なフローへと変化する。これらの水平フロー導管で、ガスはプラグ３５４のエッジへと流れ、通路３５６を通り、ガスプラグから上方向に離れウエハ裏側に向かって流れる。
【００５２】
ガスプラグは、ガスプラグをヒータプレート中の所定位置に保持するばねクリップ３６０を有するように示されている。これにより、ガスプラグが上方の誘電性パックではなく下方のヒータプレート内で固定される。ヒータプレートは典型的に、アルミニウムなど熱伝導性の高い金属で作製される。これにより、ガスプラグを支持するための強い表面がもたらされる。ウエハに静電性を付与するために、誘電性パックは典型的に、耐熱性が高く誘電特性を有するセラミック材料で構成される。これにより、エラストマ製プラグが、温度及び圧力の変化によってセラミックに対して摩耗するばね３６０からの摩耗なしに、セラミック中に機械加工された孔の形状に容易に一致する。
【００５３】
図８はガスプラグ２０８の上面図であり、内部の特徴は点線で示してある。中央ガス流導管３０４は、ガスプラグのチャンバの中心に来ている。次いで、ガスは水平導管３５２へと横方向に案内され、外方向へと進出する。図示の実施形態で、ガスは、直角又は９０°で分割される異なる４つの方向に流れるが、横方向導管の数及び方向は、任意の具体的な実装に適応するように改変されてよい。更に、横方向導管は必ずしも水平である必要はなく、所望のガス流特性を達成するために、多種多様な方式のうち任意のもので角度付けされてよい。
【００５４】
図９は、処理チャンバ内でペデスタルを操作するためのプロセスフロー図である。ペデスタルは、広範囲の様々な処理チャンバで使用され得、処理チャンバ内で実施されないプロセスに使用されてもよい。ペデスタルは、シリコンウエハなどの半導体及び微小機械基板などの多種多様なタイプの基板を保持するのに用いられ得る。
【００５５】
９０２で、ＰＥＣＶＤなどの製造プロセス用の処理チャンバを準備する。準備は、具体的なプロセスに依存するであろう。また、チャンバを排気及び洗浄すること、チャンバにガスもしくは化学環境を付加すること、及びチャンバを特定の温度へと駆動することを含み得る。
【００５６】
９０４で、シリコンウエハなどの基板又はその他の基板が、ペデスタルの上面に配置される。本書に記載するように、ウエハは、上面又はペデスタルアセンブリの誘電性パックに形成された誘電性突起のアレイの上に配置され得る。これは、ロボット又は任意の他の手段を用いて、準備されたチャンバ内で行われ得る。代替的に、チャンバの性質によっては、基板がチャンバの外で取り付けられ、ペデスタルと基板とがチャンバ内へ移動され得る。
【００５７】
９０６で、熱流体がペデスタルアセンブリの冷却剤チャネルを通じて送り込まれ、基板が加熱される。これは、熱交換器のポンプ、又は、冷却剤チャネルを通るフローを促す何らかの他のデバイスを用いて行われ得る。同時に、裏側ガスがガスプラグを通じてウエハ裏側へ送り込まれ、基板とペデスタルとの間の熱対流が引き起こされる。基板が意図した温度に達すると、基板にエネルギーを印加することにより処理チャンバが作動する。例えば、プラズマ処理ではＲＦエネルギー及び化学反応エネルギーが基板に印加される。これが基板を加熱する。プロセスの性質に応じて、種々の方式で、他のプロセスにより基板を加熱してもよい。
【００５８】
９０８で、熱流体を用いて、基板の温度が基板処理中に維持される。熱流体は、ペデスタルアセンブリの冷却剤チャネルを通流し、必要に応じて基板を冷却又は加熱する。熱交換器内の流体を加熱する代わりに、当該流体を冷却することにより、当該流体は基板を冷却してプロセスの効果に対抗するように作用する。流体は、冷却剤の測定温度、又は、基板の所望の温度を維持するための流体を含み得るシステムの一以上のその他の部分の測定温度に基づいて、交互に加熱されたり冷却されたりする。
【００５９】
９１０で、熱流体が熱交換器で冷却され、ペデスタルアセンブリの冷却剤チャネルを通って送り込まれて基板を冷却する。９１０で、処理チャンバの動作が停止され、９１２で基板がペデスタルの上面から除去される。これは典型的に、リフトピンを起動してウエハをペデスタルから離れるように持ち上げ、次いで、ロボットアームのグリッパがウエハのエッジを把持することによって行われる。次いで、ウエハが他の処理チャンバ又は他の処理ステーションへと移動され得る。
【００６０】
本書に記載の特定の機械的構成を用いて、冷却剤チャネル内を流れる冷却剤が誘電性パックと物理的に接触するように、冷却剤は、ヒータプレートの上面で開いている冷却剤チャネルを通流する。これにより流体とパックとの間の熱伝導が向上する。パックに熱を伝えるよう、ヒータプレートも熱伝導性の材料で作製されてよい。
【００６１】
パック上面と基板との間の空間内にガスを供給するために誘電性パックのガス出口を通じて送り込まれる裏側ガスを用いて基板とパックとの間で熱を伝導し、パックと基板との間の熱伝導が向上し得る。
【００６２】
図９の例は、処理チャンバの作動、及び、チャンバ内のペデスタル上での基板支持という文脈で示されているが、本発明がそのように限定されるものではない。ペデスタルがチャンバの外で使用されてもよい。冷却流体は、広範囲の多種多様な状況及びプロセスにおいて、基板の温度の精密な制御を可能にする。
【００６３】
図１０は、本発明の代替的な実施形態による、静電チャック（ＥＳＣ）の形態の基板支持アセンブリの断面図である。ＥＳＣ６３２は３つのプレート６０２、６０４、６０６で形成されている。シリコンウエハなどの基板６０８をＥＳＣに静電的に付着させるために、上方又は上部プレート６０２は、静電電極６１２を担持している。上部プレートは、ウエハを加熱するためのオプションの抵抗ヒータ要素６２０も含む。これらのヒータ要素は、熱流体のみよりも高い温度を発生させるために、冷却剤チャネル内の熱流体と共に使用され得る。
【００６４】
上部プレート６０２は、冷却剤チャネル６３０を有する冷却剤プレート６０４に取り付けられている。この実施例で、冷却剤チャネルは上部が開いている。これにより、チャネルを冷却剤プレートに容易に機械加工することが可能となり、冷却剤チャネルの熱流体と上部プレートとの間の熱伝導が可能となる。上部プレートと冷却剤プレートとは、支持のための強力な金属バッキング又は基部プレート６０６によって支持される。３つのプレートは、アルミニウム、又は熱伝導が良好で且つ処理チャンバの化学的、熱的条件に耐えられるその他の材料から鋳造及び機械加工され得る。ＥＳＣについては、上部プレートが、ウエハ６０８を定位置に保持する静電荷を維持するために、誘電性材料で被覆され得るか、又はこれで作製され得る。
【００６５】
ＥＳＣは、静電電極６１２に印加され維持される電荷を制御するために、駆動電圧６１４に接続されたコントローラ６４０によって制御される。コントローラは、オプションのヒータ要素６２０に印加される電力を制御するために、駆動電流６２２に接続される。コントローラは、冷却剤チャネル６３０を通じて送り込まれる熱流体の流量及び温度を制御するために、熱交換器６３６にも連結される。熱交換器は、温度調節された冷却剤を冷却剤プレートの冷却剤チャネルに供給する供給側ライン６３２と、熱流体をＥＳＣから受け取り、加熱されるか又は冷却されて供給ラインに戻されるために熱交換器６３６に戻すリターンライン６３４とに連結される。熱交換器は、図１の文脈で説明したものと同様の流体加熱システム及び流体冷却システムを有する。
【００６６】
任意選択的に、コントローラは更に、裏側ガスチャネル６２６を通ってウエハの裏側へ至る裏側ガスの流量を制御するために、ガス供給６２８に接続され得る。裏側ガスは、ウエハ６０８とＥＳＣ６３２との間の熱対流を向上させる。において、熱センサ６３８からの温度情報
【００６７】
任意選択的に、ＥＳＣ６３２は、上部プレート６０２、冷却剤チャネル６３０、又は任意の他の所望の位置において、一以上の熱センサ６３８を更に含んでもよい。図示の熱センサは、ウエハ６０８、又は例えば上部プレートなど、ウエハの温度に関連する温度を有する構成要素の温度についての情報を提供するために、熱交換器に連結されている。熱交換器はこの情報を用いて冷却流体の温度を制御する。熱交換器は、温度情報をコントローラ６４０に提供し得るか、又は、温度センサが、熱交換器に接続されることに代えて又は加えて、コントローラにダイレクトに接続されていてもよい。
【００６８】
ＥＳＣは、リフトピン６１６、及び、リフトピンを上方向に駆動してＥＳＣの表面６０２からウエハ６０８を解放するためのリフトピン駆動モータ６１８も有する。リフトピンの数、位置、及び動作は、ＥＳＣの種々の用途及びＥＳＣの種々のタイプに適するように適合されてよい。図１０のＥＳＣは一例として提供されている。本発明の原理は、制御された温度が望まれる多種多様な基板支持体に適用され得る。本書に記載のＥＳＣ及びペデスタルは、具体的な実装形態に応じて、より多くの又はより少ない特徴を有してよい。
【００６９】
本書に記載するように、熱交換器は基板支持アセンブリに連結される。基板支持アセンブリは、基板を担持するための上面と、熱流体又は冷却剤が通流する流体チャネルとを有する。熱流体は、基板支持体の、且つ非直接的には基板の、加熱及び冷却の両方を行う。上述のように、基板は多種多様なタイプであってよい。シリコン、ガラス、又は何らかの他の材料のシングルウエハであり得るか、或いは一以上の層を有していてもよい。基板は、既に多くの処理工程が加えられたものであってもよく、基板に加えて、ビルドアップされた層、半導体層、光学層、又は微小機械の層などが存在してもよい。
【００７０】
基板支持体もまた種々の形態をとり得る。ウエハペデスタル及び静電チャックが記載され図示されているが、処理チャンバ内で基板を担持し支持する他のデバイスが本書に記載の流体による熱制御と共に用いられてもよい。基板支持アセンブリは、単純に、基板を支持する物品であって、例えば基板を担持する上面、及び温度を制御する流体チャネルなどの、１つよりも多い部品を有する物品をさす。図示の例で、基板支持アセンブリは、互いに締結された２つ又は３つのプレートで形成されているが、基板支持体は単一の材料の一体ピースで作製されて、穿孔、機械加工、又はビルドアップされて本書に記載の構造を有していてもよい。
【００７１】
上記の説明は、限定ではなく例示を意図するものであることを理解されたい。例えば、図面中のフロー図には、本発明のある実施形態で実施される工程の具体的な順番が示されているが、そのような順番が要求されている訳ではない（例えば、代替的な実施形態においては工程は異なる順番で実施され得、ある工程が組み合わされ得、ある工程が重複し得る）ことは理解されるべきである。さらに、上記記載を読み且つ理解すれば、多くの他の実施形態が、当業者にとって明らかになるであろう。本発明は具体的な実施例に関連して記載されているが、本発明は記載された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の要旨及び範囲内で、修正及び変更を伴って実施され得ることは認識されよう。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照し、且つ当該請求の範囲が権利付与される均等物の完全な範囲と共に、定められるべきである。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１） 
熱制御された基板支持体であって、
基板に熱的に連結される、基板を支持するための上面と、
前記上面に熱的に連結された、前記上面から熱を奪い前記上面に熱を付与する熱流体を運ぶための、熱流体チャネルと、
前記熱流体チャネルに熱流体を供給するための熱交換器であって、前記基板の温度を調整するために前記熱流体を交互に加熱及び冷却する熱交換器と
を含む、基板支持体。
（態様２）
前記上面に熱的に連結され、前記熱交換器に連結されて、感知した温度を前記熱交換器に提供する、温度センサを更に含み、前記熱交換器は、前記感知した温度に少なくとも部分的に基づいて、前記熱流体の前記加熱及び冷却を制御する、態様１に記載の基板支持体。
（態様３）
前記温度センサが、前記熱交換器を制御するプロセッサを有したコントローラを通じて、前記熱交換器に連結されている、態様２に記載の基板支持体。
（態様４）
前記温度センサが、前記基板支持体の前記上面の温度を感知するために前記上面に位置している、態様２に記載の基板支持体。
（態様５）
前記上面が、円形領域を有する円形の基板を担持するために円形であり、前記熱流体チャネルが、前記基板の前記領域と同一の広がりを有する弧の形状で延びている、態様１に記載の基板支持体。
（態様６）
前記熱流体チャネルが、ペデスタルの中心から前記ペデスタルのエッジまで螺旋形パターンで延びている、態様５に記載の基板支持体。
（態様７）
前記上面を含む誘電性パックと、前記上面の反対側で前記誘電性パックに取り付けられたヒータプレートとを更に含み、前記熱流体チャネルが前記ヒータプレート中にある、態様１に記載の基板支持体。
（態様８）
前記熱流体チャネル中を流れる熱流体が前記誘電性パックと物理的に接触するよう、前記熱流体チャネルが、前記ヒータプレートの前記誘電性パックに面した側で開いている、態様７に記載の基板支持体。
（態様９）
前記上面が、前記基板を支持する複数の突起を有し、前記突起は前記基板を、前記上面から前記突起によって決まる距離で支持し、前記上面が同心のゾーンを有しており、各ゾーンは前記基板から異なる距離にあり、前記上面は最も高い突起を有する中央ゾーンにおいて前記基板から最も離れており、前記上面は最も短い突起を有する周縁ゾーンにおいて前記基板に最も近い、態様１に記載の基板支持体。
（態様１０）
前記中央ゾーンは、前記基板と前記上面との間で熱を伝導するために、前記上面と前記突起との間の空間にガスを供給するガス出口を含み、前記空間が、前記中央ゾーンにおける前記突起の高さによって画定される、態様９に記載の基板支持体。
（態様１１）
前記ガス出口が、前記上面全体にわたる方向にガスを放出するための複数の横方向の排気口を有する、態様１０に記載の基板支持体。
（態様１２）
前記基板から中間の距離と、中間の高さの突起とを有する中間ゾーンを更に含む、態様９に記載の基板支持体。
（態様１３）
処理チャンバ内で支持アセンブリ上に基板を配置すること、
前記基板を加熱するために、前記支持アセンブリの熱流体チャネルに熱流体を通流させること、
前記基板にエネルギーを印加することにより、処理チャンバを作動させること、
前記基板を冷却するために、前記支持アセンブリの前記熱流体チャネルに前記熱流体を通流させること、
前記処理チャンバの作動を停止すること、及び
前記基板を前記支持アセンブリから取り外すこと
を含む、方法。
（態様１４）
前記熱流体を通流させることが、熱流体チャネル中を流れる熱流体が前記支持アセンブリの誘電性パックと物理的に接触するよう、ヒータプレートの上面で開いている熱流体チャネルを通じて、前記熱流体を流すことを含み、前記誘電性パックは前記基板が配置される上面を含む、態様１３に記載の方法。
（態様１５）
前記熱流体の温度を測定すること、並びに、前記温度の測定値に応じて、前記熱流体を交互に加熱及び冷却するために、熱交換器によって前記熱流体の前記温度を制御することを更に含む、態様１３に記載の方法。
（態様１６）
前記基板と前記支持アセンブリとの間で熱を対流させるよう、前記支持アセンブリと前記基板の裏側との間の空間にガスを供給するために、前記支持アセンブリのガス出口を通じて裏側ガスを送り込むことを更に含む、態様１３に記載の方法。
（態様１７）
基板処理システムであって、
基板に処理を施す処理チャンバと、
前記チャンバ内の熱制御された支持アセンブリであって、前記支持アセンブリは、前記基板を担持するための誘電性の上面を含み、前記上面は前記基板に熱的に連結されており、前記支持アセンブリは、熱流体を運ぶための、前記上面に熱的に連結された熱流体チャネルを有し、前記熱流体は、前記支持アセンブリの上面から熱を奪い、前記支持アセンブリの上面に熱を付与する、支持アセンブリと
前記熱流体チャネルを通じて前記熱流体を送り、前記熱流体の温度を制御することにより前記基板の温度を制御する、熱交換器と
を含む、システム。
（態様１８）
前記基板の前記温度の指標である温度を測定するために、前記支持アセンブリに取り付けられた温度センサを更に含み、前記温度センサは、前記熱流体の前記温度の制御に用いられるために前記熱交換器に連結されている、態様１７に記載のシステム。
（態様１９）
前記支持アセンブリが、導電性の金属で形成された下方のヒータプレートと、前記上面を含む誘電性パックとを含み、前記誘電性パックが、セラミック材料で形成されて前記下方のヒータプレートに取り付けられている、態様１７に記載のシステム。
（態様２０）
前記基板と前記上面との間で熱を伝導するために、前記支持アセンブリへ、そして前記支持アセンブリのガス出口を通じて、前記上面と前記基板との間の空間内へと裏側ガスを送り込むための、裏側ガス源を更に含む、態様１７に記載のシステム。

【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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