(57)【要約】  本開示の実施形態は、一般に様々な場所での、基板支持体の温度などの１つまたは複数のプロセスパラメータをモニタするための装置および方法を提供する。本開示の一実施形態は、処理チャンバ内で１つまたは複数のパラメータを測定するためのセンサカラムを提供する。センサカラムは、測定されるチャンバ構成要素とコンタクトするための先端部と、第１の端部および第２の端部から延在する内部容積を有する保護チューブであって、先端部が保護チューブの第１の端部に取り付けられ、第１の端部で保護チューブを密閉する、保護チューブと、先端部の近くに配置されたセンサと、を含む。保護チューブの内部容積は、センサのコネクタを収納し、先端部は、動作中は処理チャンバの開口部を通って処理チャンバ内に置かれる。【選択図】図２
2016510181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するための上部表面を有する基板支持体本体と、
前記基板支持体本体の裏面から延在する支持体シャフトであって、前記基板支持体本体を移動させるために、長手方向軸に沿って移動可能な支持体シャフトと、
前記基板支持体本体の前記裏面とコンタクトするための先端部を有するセンサカラムであって、前記先端部と前記基板支持体本体の前記裏面との間の前記コンタクトを維持するように、前記支持体シャフトと共時的に移動可能なセンサカラムと、
を備える基板支持体アセンブリ。
【請求項２】
前記基板支持体本体が前記基板を加熱するための１つまたは複数のヒータを備え、前記センサカラムが前記基板支持体本体の温度を測定するための前記先端部内に配置された温度センサを備える、請求項１に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項３】
前記センサカラムが、
前記基板支持体本体の前記裏面とコンタクトするための前記先端部と、
前記先端部の近くに配置されたセンサと、
前記先端部に取り付けられた、第１の端部および第２の端部を有する保護チューブであって、前記第１の端部が前記先端部に取り付けられ、前記第１の端部と前記第２の端部とを結ぶ線が前記支持体シャフトの前記長手方向軸と平行となるように置かれ、前記保護チューブの内部容積が前記センサのコネクタを収納する、保護チューブと、
を備える、請求項１に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項４】
前記センサカラムが、
前記保護チューブを取り囲む内部ベローズであって、前記内部ベローズの第１の端部が前記保護チューブの前記第２の端部に隣接して前記保護チューブに取り付けられ、前記内部ベローズの第２の端部が前記内部ベローズの前記第１の端部に対して移動するときに、前記保護チューブを前記基板支持体本体の前記裏面に向かって付勢する力をかける、内部ベローズをさらに備える、請求項３に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項５】
前記センサカラムが、
前記内部ベローズを取り囲む外部ベローズであって、前記内部ベローズの前記第２の端部が前記外部ベローズに接続され、前記内部ベローズ、前記保護チューブ、および前記先端部に密封された環境を提供するように置かれている、外部ベローズをさらに備える、請求項４に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項６】
前記支持体シャフトと平行に置かれた１つまたは複数の追加のセンサカラムであって、前記１つまたは複数の追加のセンサカラムのそれぞれが、
前記基板支持体本体の前記裏面とコンタクトするための先端部と、
前記先端部の近くに配置されたセンサと、
前記先端部に取り付けられた保護チューブと、
を備える、１つまたは複数の追加のセンサカラムをさらに備える、請求項５に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項７】
前記センサカラムのそれぞれが前記基板支持体本体の異なる径方向の場所とコンタクトするように置かれている、請求項６に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項８】
１つまたは複数の追加の内部ベローズをさらに備え、前記追加の内部ベローズのそれぞれが前記追加の保護チューブのそれぞれを取り囲み、前記追加の保護チューブのそれぞれに取り付けられている、請求項７に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項９】
１つまたは複数の追加の外部ベローズをさらに備え、前記追加の外部ベローズのそれぞれが前記追加の内部ベローズのそれぞれを取り囲み、前記追加の内部ベローズのそれぞれと接続されている、請求項８に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項１０】
前記先端部および前記保護チューブが一体型の本体であり、前記保護チューブの前記第１の端部が前記先端部を形成するために閉じており、センサウェルが前記先端部の内側に形成され、前記センサウェルが前記センサを受けるために前記保護チューブの前記内部容積に対して開口する、請求項３に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項１１】
先端部が前記保護チューブの前記第１の端部にボンディングされ、前記先端部が第１の材料から形成され、前記保護チューブが第２の材料から形成され、前記第１の材料が前記第２の材料よりも高い熱伝導率を有する、請求項３に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項１２】
前記先端部が前記センサを受けるために前記保護チューブの前記内部容積に対して開口するセンサウェルを含む、請求項１１に記載の基板支持体。
【請求項１３】
処理容積を画成するチャンバ本体と、
基板支持体アセンブリと、を備え、前記基板支持体アセンブリが、
基板を支持するための上部表面を有する、前記処理容積内に配置された基板支持体本体と、
前記チャンバ本体を貫いて形成されたシャフト開口部を通って前記基板支持体本体の裏面から前記チャンバ本体の外面に延在する支持体シャフトであり、前記基板支持体本体を移動させるために、長手方向軸に沿って移動可能な支持体シャフトと、
前記基板支持体本体の前記裏面とコンタクトするための先端部を有するセンサカラムであり、前記チャンバ本体を貫いて形成されたセンサ開口部を通って前記チャンバ本体の外面に延在し、前記先端部と前記基板支持体本体の前記裏面との間の前記コンタクトを維持するように前記支持体シャフトと共に共時的に移動可能なセンサカラムと、を備える、処理チャンバ。
【請求項１４】
前記処理容積の外側に配置されたブラケットであって、前記支持体シャフトおよび前記センサカラムが１つの単一アクチュエータによって駆動されるように、前記支持体シャフトと前記センサカラムとの間に連結されたブラケットをさらに備える、請求項１３に記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
測定されるチャンバ構成要素とコンタクトするための先端部と、
第１の端部および第２の端部から延在する内部容積を有する保護チューブであって、前記先端部が前記保護チューブの前記第１の端部に取り付けられ、前記第１の端部で前記保護チューブを密閉する、保護チューブと、
前記先端部の近くに配置されたセンサであって、前記保護チューブの前記内部容積が前記センサのコネクタを収納し、前記先端部が、動作中は処理チャンバの開口部を通って前記処理チャンバ内に置かれる、センサと、
を備える、前記処理チャンバ内で１つまたは複数のパラメータを測定するためのセンサカラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、半導体基板を処理するための装置および方法に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、処理チャンバの様々な場所での１つまたは複数のパラメータをモニタするための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造中に、基板は、処理チャンバ内で通常処理され、この処理チャンバ内で基板に対する堆積、エッチング、熱処理を行うことができる。処理される基板がある温度に加熱され、および／または維持されることをプロセスが必要とする場合、１つまたは複数のヒータを含む基板支持体アセンブリが使用されることがある。しかしながら、処理される基板のサイズが増大するとともに、様々な場所での、たとえば、基板支持体の様々な半径での温度が異なる場合があるため、基板支持体および基板の端から端まで一様な温度を維持するのが難しくなる。従来、様々な場所での温度を測定するために光学窓を介して置かれた赤外線センサが使用されている。しかしながら、赤外線センサシステムは、高価なだけでなく、精度が、時間とともに変化する測定されている構成要素の放射率に強く依存するため信頼できない。他の解決策、たとえば、基板支持体に埋め込まれた複数の熱センサの使用、および１つまたは複数の発熱体の電気抵抗のモニタなどは、非実用的であり、または一部の処理温度範囲には適切でない場合がある。
【０００３】
したがって、基板支持体の様々な場所での温度または他のプロセスパラメータをモニタする改善された装置および方法が必要である。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の実施形態は、一般に、様々な場所での、基板支持体の温度などの１つまたは複数のプロセスパラメータをモニタするための装置および方法を提供する。
【０００５】
本開示の一実施形態は、処理チャンバ内で１つまたは複数のパラメータを測定するためのセンサカラムを提供する。センサカラムは、測定されるチャンバ構成要素とコンタクトするための先端部と、第１の端部および第２の端部から延在する内部容積を有する保護チューブであって、先端部が保護チューブの第１の端部に取り付けられ、第１の端部で保護チューブを密閉する、保護チューブと、先端部の近くに配置されたセンサと、を含む。保護チューブの内部容積は、センサのコネクタを収納し、先端部は、動作中は処理チャンバの開口部を通って処理チャンバ内に置かれる。
【０００６】
本開示の別の実施形態は、基板支持体アセンブリを提供する。基板支持体アセンブリは、基板を支持するための上部表面を有する基板支持体本体と、基板支持体本体の裏面から延在する支持体シャフトであって、基板支持体本体を移動させるために、長手方向軸に沿って移動可能な支持体シャフトと、基板支持体本体の裏面とコンタクトするための先端部を有するセンサカラムであって、先端部と基板支持体本体の裏面との間のコンタクトを維持するように、支持体シャフトと共時的に移動可能なセンサカラムと、を含む。
【０００７】
本開示の別の実施形態は、処理チャンバを提供する。処理チャンバは、処理容積を画成するチャンバ本体と、基板支持体アセンブリと、を含む。基板支持体アセンブリは、基板を支持するための上部表面を有する、処理容積内に配置された基板支持体本体と、チャンバ本体を貫いて形成されたシャフト開口部を通って基板支持体本体の裏面からチャンバ本体の外面に延在する支持体シャフトであって、基板支持体本体を移動させるために、長手方向軸に沿って移動可能な支持体シャフトと、基板支持体本体の裏面とコンタクトするための先端部を有するセンサカラムであって、チャンバ本体を貫いて形成されたセンサ開口部を通ってチャンバ本体の外面に延在し、先端部と基板支持体本体の裏面との間のコンタクトを維持するように支持体シャフトと共に共時的に移動可能なセンサカラムと、を含む。
【０００８】
本開示のさらに別の実施形態は、基板を処理するための方法を提供する。本方法は、処理チャンバの処理容積内に配置された基板支持体本体の上部表面上に基板を置くことと、基板支持体本体およびセンサカラムを同期させて処理容積内の処理位置に移動させることと、を含み、センサカラムの先端部が基板支持体本体の裏面とコンタクトしており、センサカラム内に配置されたセンサからのセンサ信号をモニタしながら処理容積内の基板を処理する。
【０００９】
上記で本開示の特徴を説明したやり方が詳細に理解され得るように、簡潔に上で要約された本開示のより詳細な説明が実施形態を参照することによって行われ得て、その一部が添付された図面に示される。しかし、添付された図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがって、本開示の範囲を限定していると考えられるべきではなく、その理由は本開示が他の等しく効果的な実施形態を受け入れることができるためであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態による処理チャンバの概略断面図である。
【図２】本開示の一実施形態によるセンサカラムの概略断面図である。
【図３】本開示の一実施形態による外部ベローズの概略断面図である。
【図４】本開示の一実施形態による内部ベローズの概略断面図である。
【図５Ａ】本開示の一実施形態によるセンサハウジングの概略断面図である。
【図５Ｂ】本開示の一実施形態によるセンサハウジングの概略断面図である。
【図５Ｃ】本開示の一実施形態によるセンサハウジングの概略断面図である。
【図６】本開示の別の実施形態によるセンサカラムの概略部分断面図である。
【図７Ａ】本開示の一実施形態による２つ以上のセンサカラムを有する処理チャンバの概略断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの処理チャンバの概略部分底面図である。
【図７Ｃ】本開示の別の実施形態による処理チャンバの概略部分底面図である。
【図８】本開示の別の実施形態によるセンサカラムを有する処理チャンバの概略部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
理解を容易にするために、各図に共通の同一の要素を指定するために、可能な場合は、同一の参照数字が使用された。一実施形態において開示された要素が、特に詳細な説明なしに他の実施形態で有益に利用されてもよいことが意図されている。
【００１２】
本開示の実施形態は、処理チャンバの様々な場所での、温度などの１つまたは複数の処理パラメータを測定するための装置および方法を提供する。本開示の一実施形態は、基板支持体の支持体シャフトと平行に配置された１つまたは複数のセンサカラムを有する処理チャンバを提供する。１つまたは複数のセンサカラムは、１つまたは複数のセンサカラムのそれぞれの先端部が、基板支持体の裏面とのコンタクトを維持するように、同期して基板支持体と共に上下に移動する。１つまたは複数のセンサカラムは、局所的なプロセス温度を測定するために基板支持体の様々な半径に沿って置かれてもよい。センサを１つまたは複数の同期がとられたセンサカラム内に置くことによって、本開示の実施形態は、処理チャンバ内の異なる場所での、温度などのプロセスパラメータの低コストで、信頼性のある測定を提供する。
【００１３】
一実施形態において、センサカラムは、真空密閉を行うための外部ベローズ、およびセンサカラムの先端部を基板支持体の裏面に付勢するスプリング力を提供するための内部ベローズを有する二重ベローズ構造を含む。二重ベローズ構造によって、熱膨張によって引き起こされるミスマッチに影響されることなく、センサカラムの先端部と基板支持体の裏面との間の密接なコンタクトが幅広い温度範囲において可能となる。
【００１４】
図１は、本開示の一実施形態による処理チャンバ１００の概略断面図である。処理チャンバ１００は、基板支持体アセンブリ１３０、および基板支持体アセンブリ１３０とコンタクトすることによって１つまたは複数のパラメータを測定するための、基板支持体アセンブリ１３０と共時的に移動するセンサカラム１６０を含む。処理チャンバ１００は、堆積、エッチングまたは熱処理に使用され得る。
【００１５】
処理チャンバ１００は、処理容積１１８を画成するチャンバ壁１１０、チャンバ底部１１２、およびリッドアセンブリ１１４を含む。基板支持体アセンブリ１３０は、基板１０２を支持するために処理容積１１８内に配置される。リッドアセンブリ１１４は、ガス源１２４からの１つまたは複数の処理ガスを処理容積１１８に分配するためのシャワーヘッド１１６を含むことができる。真空システム１２８は、処理容積１１８をポンプで吸い出すために処理容積１１８に連結されてもよい。スリットバルブ開口部１２０は、基板の通路ができるようにチャンバ壁１１０を貫いて形成されてもよい。スリットバルブドア１２２は、スリットバルブ開口部１２０を選択的に開閉するために、チャンバ壁１１０の１つに連結されてもよい。任意選択で、リッドアセンブリ１１４は、ＵＶに透明であってもよく、ＵＶアセンブリ１２６は、基板１０２に対するアニールなどのＵＶ処理を行うためにリッドアセンブリ１１４の上に配置されてもよい。
【００１６】
基板支持体アセンブリ１３０は、一般に基板１０２が配置される実質的に平面の基板支持面１３４を有する基板支持体本体１３２を含む。基板支持体本体１３２は、円板であってもよい。支持体シャフト１３６は、基板支持体本体１３２の裏面から中心軸１３８に沿って延在する。支持体シャフト１３６は、チャンバ底部１１２の開口部１４０を通って処理容積１１８に延出する。支持体シャフト１３６は、支持体シャフト１３６および基板支持体本体１３２を垂直に移動させるためのアクチュエータ１０４にさらに接続されている。
【００１７】
支持体シャフト１３６は、電気コネクタおよび／またはセンサコネクタを収容するための内部容積１４８を有する中空であってもよい。一実施形態において、基板支持体アセンブリ１３０は、基板支持体本体１３２に埋め込まれた１つまたは複数のセンサ１４２を含む。一実施形態において、１つまたは複数のセンサ１４２は、中心軸１３８の近くに配置された１つまたは複数のセンサを含んでもよい。一実施形態において、１つまたは複数のセンサ１４２は、熱電対、抵抗温度検出器、サーミスタ、またはその他の適用可能な温度センサなどの温度センサであってもよい。１つまたは複数のセンサ１４２は、支持体シャフト１３６の内部容積１４８を通ってデータ収集装置１５６に向かって延在するコネクタを有することができる。
【００１８】
基板支持体アセンブリ１３０は、基板支持体本体１３２に埋め込まれた１つまたは複数のヒータ１４４をさらに含む。一実施形態において、１つまたは複数のヒータ１４４は、中心軸１３８に近い領域を加熱するための内部ヒータ、および中心軸１３８から径方向に離れた領域を加熱するための外部ヒータを含む。別の実施形態では、１つまたは複数のヒータ１４４は、それぞれが基板支持体本体１３２の１つのゾーンを加熱するように置かれた複数のヒータを含んでもよい。一実施形態において、１つまたは複数のヒータ１４４のそれぞれは、個々に制御されてもよい。１つまたは複数のヒータ１４４は、支持体シャフト１３６の内部容積１４８に配置されたケーブルによって電源１５８に接続されてもよい。
【００１９】
また、基板支持体本体１３２は、基板支持体本体１３２および基板１０２に対する冷却を行うために、冷却流体を、基板支持体本体１３２を通って循環させるための冷却チャネル１４６を含む。冷却チャネル１４６の一部は、冷却流体源１５２とさらにコンタクトするために、支持体シャフト１３６の側壁を貫いて形成されてもよい。
【００２０】
基板支持体本体１３２は、基板支持体本体１３２の基板支持面１３４に対して開口する複数の真空チャネル１５０を含んでもよい。複数の真空チャネル１５０は、真空チャックによって基板１０２を基板支持面１３４上に固定するために使用されてもよい。真空チャネル１５０の一部は、真空源１５４にさらに接続するために、支持体シャフト１３６の側壁を貫いて形成されてもよい。
【００２１】
センサカラム１６０は、測定される構成要素とコンタクトするための先端部１６２を含む。先端部１６２には保護チューブ１６４が取り付けられている。保護チューブ１６４は、内部容積１６６を有する中空である。先端部１６２は、保護チューブ１６４の上端部１６４ａに取り付けられており、上端部１６４ａで内部容積１６６を密閉する。センサカラム１６０は、先端部１６２の近くに配置されたセンサ１６８をさらに含む。センサ１６８のコネクタ１７０は、保護チューブ１６４の内部容積１６６を通って延在し、下端部１６４ｂで保護チューブ１６４を出る。コネクタ１７０は、データ収集装置１７２にさらに接続してもよい。
【００２２】
動作中は、先端部１６２および保護チューブ１６４の一部は、先端部１６２が、センサ１６８によって測定される処理容積１１８内の構成要素とコンタクトできるように、開口部１７８を通って処理容積１１８に入る。一実施形態において、開口部１７８は、チャンバ底部１１２を貫いて形成されてもよく、先端部１６２は、基板支持体本体１３２の裏面１８０とコンタクトするように置かれてもよい。
【００２３】
センサカラム１６０は、開口部１７８のまわりの処理容積１１８を密閉するための、保護チューブ１６４の下端部１６４ｂとチャンバ底部１１２との間に連結されたベローズ１７４をさらに含む。図１は、ベローズ１７４が処理容積１１８の外側に配置されていることを示す。代替として、ベローズ１７４は、処理容積１１８の内側に置かれてもよい。
【００２４】
一実施形態において、基板支持体アセンブリ１３０と共に垂直に移動するように、保護チューブ１６４と基板支持体アセンブリ１３０との間にブラケット１７６が固定して連結されていてもよい。
【００２５】
図１では１つのセンサ１６８のみが示されているが、センサカラム１６０は、適切なパラメータを測定するための２つ以上のセンサを含んでもよい。一実施形態において、センサ１６８は、接点１８０ａで基板支持体本体１３２の温度を測定するための温度センサを含む。温度センサは、熱電対、抵抗温度検出器、サーミスタまたは他の適用可能な温度センサであってもよい。先端部１６２は、先端部１６２の温度が、接点１８０ａでの基板支持体本体１３２の温度とともに速やかに変化するように高い熱伝導率を有する材料から形成されてもよい。したがって、先端部１６２とコンタクトするセンサ１６８は、先端部１６２の温度を測定することができる。一実施形態において、先端部１６２と、垂直方向に接点１８０ａに対応する、基板１０２上の点１８０ｂとの間の温度オフセットは、センサ１６８の測定値が点１８０ｂでの基板１０２の温度を反映するように、経験的にまたはソフトウェアによって較正されてもよい。
【００２６】
先端部１６２および保護チューブ１６４は、高熱伝導率を有し処理化学反応と両立性のあるセラミックから形成されてもよい。一実施形態において、先端部１６２は、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物から形成されてもよい。保護チューブ１６４は、アルミニウム酸化物によって形成されてもよい。先端部１６２および保護チューブ１６４は、ろう付けによって、もしくはボンディング材料によって一体的に形成されても、または共につなぎ合わされてもよい。
【００２７】
図１では１つのセンサカラム１６０のみが示されているが、処理チャンバ１００は、異なる場所に置かれた複数のセンサカラム１６０を含んでもよい。一実施形態において、処理チャンバ１００は、１つまたは複数のヒータ１４４のそれぞれを独立して制御することが容易となるように、１つまたは複数のヒータ１４４に対応する加熱ゾーンをそれぞれが測定するように置かれた複数のセンサカラム１６０を含んでもよい。センサカラム１６０は、リッドアセンブリ１１４を開けることなく、開口部１７８を通して保守され、および／または交換され得て、したがって保守するのに便利である。
【００２８】
図２は、本開示の一実施形態によるセンサカラム２００の概略断面図である。センサカラム２００は、二重ベローズ構造を含む。センサカラム２００は、本開示の実施形態に記載されるすべてのセンサカラムを置き換えるために使用されてもよい。
【００２９】
センサカラム２００は、測定される構成要素とコンタクトするための外側表面２０６を有する先端部２０２を含む。先端部２０２は、外側表面２０６の反対側に形成されたセンサウェル２０４を含む。センサウェル２０４は、そこでセンサ２１２を受ける。
【００３０】
保護チューブ２０８は、先端部２０２に取り付けられている。保護チューブ２０８は、内部容積２１０を有する中空である。先端部２０２は、保護チューブ２０８の上端部２０８ａに取り付けられており、上端部２０８ａで内部容積２１０を密閉する。
【００３１】
センサ２１２は、先端部２０２とセンサ２１２との間の強固なコンタクトを実現するように、センサウェル２０４内でばね留めされてもよい。センサ２１２のコネクタ２１４は、保護チューブ２０８の内部容積２１０を通って延在し、下端部２０８ｂで保護チューブ２０８を出る。
【００３２】
内部ベローズ２２０は、先端部２０２を上向きに付勢するために、下端部２０８ｂの近くで保護チューブ２０８に取り付けられている。内部ベローズ２２０の上部キャップ２２２は、保護チューブ２０８に固定して接続されている。一実施形態において、上部キャップ２２２は、ろう付けによって保護チューブ２０８につなぎ合わされてもよい。内部チューブ２２８は、上部キャップ２２２から延在し、内部容積２２８ａを形成することができる。センサ２１２の接合部２１６は、内部容積２２８ａ内に収納されてもよい。センサ移行部２１８は、内部チューブ２２８に取り付けられてもよい。コイルばね２１９が歪み緩和のために内部チューブ２２８とセンサ移行部２１８との間に置かれてもよい。
【００３３】
センサカラム２００は、内部ベローズ２２０の外側に配置された外部ベローズ２３０をさらに含む。外部ベローズ２３０は、保護チューブ２０８が通り抜ける開口部のまわりの真空密閉を行うように置かれる。一実施形態では、外部ベローズ２３０の上部コネクタ２３２が開口部１７８を密閉するためにチャンバ底部１１２に取り付けられている。外部ベローズ２３０の下部コネクタ２３４は、止めナット２４０によって内部ベローズ２２０の下部キャップ２２４に固定されている。内部ベローズ２２０は、内部ベローズ２２０が先端部２０２を上向きに押すばね力２２６をかけ、測定される先端部２０２と構成要素との間の強固なコンタクトを促進するように置かれる。
【００３４】
止めナット２４０は、内部ベローズ２２０の内部チューブ２２８、およびセンサ移行部２１８が通り抜ける中央開口部２４２を有してもよい。気密密閉を実現するために、シール２３６が上部コネクタ２３２とチャンバ底部１１２との間に配置されてもよく、シール２３８が下部コネクタ２３４と下部５０６  ２２４との間に配置されてもよい。一実施形態において、シール２３６、２３８は、オーリングシールであってもよい。外部ベローズ２３０の下部コネクタ２３４は、保護チューブ２０８および先端部２０２を垂直に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）に連結されたブラケット２５０にさらに接続してもよい。
【００３５】
図３は、本開示の一実施形態による外部ベローズ２３０の概略断面図である。下部コネクタ２３４は、図２に示される止めナット２４０と連結するための内部ねじを含んでもよい。また、下部コネクタ２３４は、アクチュエータに直接または間接的に接続するための、ねじ孔などの固定手段３０４を含んでもよい。
【００３６】
図４は、本開示の一実施形態による内部ベローズ２２０の概略断面図である。上部キャップ２２２は、ボンディング部分４０２によって保護チューブ２０８に取り付けられてもよい。一実施形態において、ボンディング部分４０２は、ろう付け継ぎ手であってもよい。
【００３７】
図５Ａは、本開示の実施形態によるセンサハウジング５００の概略断面図である。センサハウジング５００は、先端部５０２および保護チューブ５０４を有する一体型の本体である。先端部５０２および保護チューブ５０４は、１つまたは複数のセンサを収納するための内部容積５０６を形成する。センサウェル５０８は、先端部５０２内に内部容積５０６から形成される。センサウェル５０８は、内部容積５０６を通して機械加工されてもよい。センサウェル５０８は、熱電対などのセンサをばね留めすることができるようにサイズが調整されてもよい。センサハウジング５００は、セラミックおよび金属などのいかなる熱伝導性材料から形成されてもよい。一実施形態において、センサハウジング５００は、アルミニウム窒化物から形成される。別の実施形態では、センサハウジング５００は、アルミニウム酸化物から形成される。一体型であるため、センサハウジング５００は、センサのまわりの優れた真空密閉を行う。センサウェル５０８によって、センサハウジング５００を交換せずにセンサを交換することができる。
【００３８】
図５Ｂは、本開示の実施形態によるセンサハウジング５２０の概略断面図である。センサハウジング５２０は、互いにボンディングされた先端部５２２および保護チューブ５２４を含む。先端部５２２は、内部に形成されたセンサウェル５２８を有する。センサウェル５２８は、保護チューブ５２４の内部容積５２６に対して開口する。先端部５２２と保護チューブ５２４との間のボンディング５３０によって、センサウェル５２８内に置かれたセンサのまわりの真空密閉を行う。ボンディング５３０は、ろう付け接合材、または他の適切なボンディング材料であってもよい。センサウェル５２８は、熱電対などのセンサをセンサウェル５２８内でばね留めすることができるようにサイズが調整されてもよい。先端部５２２および保護チューブ５２４は、異なる材料から形成されてもよい。一実施形態において、先端部５０２は、より高い熱伝導率を有する材料から形成され、保護チューブ５２４は、より低い熱伝導率を有する材料から形成される。先端部５２２のより高い熱伝導率によって、先端部５２２は、測定される構成要素の温度変化に速やかに応答することができ、保護チューブ５２４のより低い熱伝導率によって、測定される構成要素がセンサハウジング５２０にコンタクトすることによる熱損失を低減させることができる。一実施形態において、先端部５２２は、アルミニウム窒化物から形成され、保護チューブ５２４は、アルミニウム酸化物から形成される。
【００３９】
図５Ｃは、本開示の実施形態によるセンサハウジング５４０の概略断面図である。センサハウジング５４０は、保護チューブ５４４が先端部５４２につなぎ合わされている以外はセンサハウジング５２０と同様である。保護チューブ５４４および先端部５４２は、内部容積５４６を画成する。先端部５４２は、内部に埋め込まれた１つまたは複数のセンサを有する。
【００４０】
図６は、本開示の別の実施形態によるセンサカラム６００の概略部分断面図である。センサカラム６００は、センサカラム６００が、内部に配置された１つまたは複数のセンサをそれぞれが有する少なくとも２つの保護チューブ６０８ａ、６０８ｂを含む以外は図２のセンサカラム２００と同様である。少なくとも２つの保護チューブ６０８ａ、６０８ｂは、互いに平行であってもよい。内部ベローズ６２０および外部ベローズ６３０は、少なくとも２つの保護チューブ６０８ａ、６０８ｂを取り囲む。
【００４１】
図７Ａは、本開示の一実施形態による少なくとも２つのセンサカラム７６０ａ、７６０ｂを有する処理チャンバ７００の概略断面図である。少なくとも２つのセンサカラム７６０ａ、７６０ｂは、異なる開口部７７８ａを通って、基板支持体アセンブリ１３０の異なる場所７８０ａ、７８０ｂに対応して、たとえば、異なる半径に置かれる。少なくとも２つのセンサカラム７６０ａ、７６０ｂのそれぞれは、ベローズ７７４ａ、７７４ｂによって取り囲まれた保護チューブ７６４ａ、７６４ｂを含む。ブラケット７０４は、センサカラム７６０ａ、７６０ｂが基板支持体アセンブリ１３０と共に垂直に移動するように、保護チューブ７６４ａ、７６４ｂと基板支持体アセンブリ１３０との間に固定して連結されていてもよい。
【００４２】
図７Ｂは、図７Ａの処理チャンバ７００の概略部分底面図である。少なくとも２つのセンサカラム７６０ａ、７６０ｂは、処理される基板１０２の異なる半径の場所に対応する温度を測定するように置かれる。
【００４３】
図７Ｃは、本開示の別の実施形態による処理チャンバ７００Ｃの概略部分底面図である。処理チャンバ７００Ｃは、処理チャンバ７００Ｃが単一のベローズ７７４ｃの内側に複数のセンサカラム７６４ｃを含んでいるという点を除いて、処理チャンバ７００と同様である。
【００４４】
図８は、本開示の別の実施形態によるセンサカラム８６０を有する処理チャンバ８００の概略部分断面図である。処理チャンバ８００は、センサカラム８６０が基板支持体アセンブリ１３０に対するアクチュエータ１０４とは異なるアクチュエータ８０２によって駆動される以外は処理チャンバ１００と同様である。コントローラ８０４は、同期を実現するために、アクチュエータ８０２がアクチュエータ１０４に対する従属装置となるように、またはその逆となるように、アクチュエータ８０２および１０４に接続されてもよい。
【００４５】
本開示の実施形態は、他の処理チャンバ、たとえば、プラズマ化学気相堆積チャンバ、有機金属化学気相堆積チャンバ、原子気相堆積チャンバ、ＵＶ処理チャンバで使用されてもよい。
【００４６】
前述の事項は、本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他のおよびさらなる実施形態が、本開示の基本的な範囲から逸脱せずに考案されてもよく、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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