特許 6211053 フィードスルー構造体を備える基板支持体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6211053

(24)【登録日】2017年9月22日

(45)【発行日】2017年10月11日

(54)【発明の名称】フィードスルー構造体を備える基板支持体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20171002BHJP

   H05B 3/68 20060101ALI20171002BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20171002BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 N

   H05B3/68

   H01L21/02 Z

【請求項の数】14

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-503364(P2015-503364)

(86)(22)【出願日】2013年3月19日

(65)【公表番号】特表2015-518275(P2015-518275A)

(43)【公表日】2015年6月25日

(86)【国際出願番号】US2013032874

(87)【国際公開番号】WO2013148406

(87)【国際公開日】20131003

【審査請求日】2016年3月22日

(31)【優先権主張番号】61/617,946

(32)【優先日】2012年3月30日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/845,492

(32)【優先日】2013年3月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100109726

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 吉隆

(74)【代理人】

【識別番号】100101199

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義教

(72)【発明者】

【氏名】ヴォルフォフスキ， レオン

(72)【発明者】

【氏名】クルカルニ， マユル ジー．

【審査官】 儀同 孝信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２２９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１４４３１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭６３−１２５３１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−１０６３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１３９０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９５７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１３１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１４９４６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２６６２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２０５０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／００８８２７（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２０１１／０７５４３７（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０５Ｂ ３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板支持体であって、
基板をその上で支持する基板処理面を有する支持部材と、
前記基板支持体内に配置された複数の電気要素であり、前記基板処理面に配置されているときに前記基板を監視することと前記基板を処理することのうちの少なくとも一方を実行する複数の電気要素と、
１つまたは複数の開口を画定する壁を有する本体であり、前記１つまたは複数の開口が、前記支持部材に面した前記本体の第１の端部と反対側の前記本体の第２の端部との間に配置された、本体と、
前記第１の端部から前記第２の端部までの前記壁の中に配置され、前記複数の電気要素のうちの少なくとも第１の電気要素に第１の電気信号を供給する１つまたは複数の第１の導体と、
前記第１の端部から前記第２の端部までの前記壁の中に配置され、前記複数の電気要素のうちの少なくとも第２の電気要素に第２の電気信号を供給する１つまたは複数の第２の導体と
を備え、
前記壁の中に配置された複数の導電性メッシュをさらに備え、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第１の導体を含む前記壁の第１の領域を取り囲み、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第２の導体を含む前記壁の第２の領域を取り囲み、前記複数の導電性メッシュが、前記第１の領域を、前記第１の領域の外側の第１の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁し、前記第２の領域を、前記第２の領域の外側の第２の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁する、基板支持体。

【請求項2】

前記１つまたは複数の開口の中に配置された１つまたは複数の第３の導体をさらに備え、前記複数の導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第３の導体を流れている電流によって生み出される第３の外部電磁場から、前記第１および第２の領域を電気的に絶縁する、請求項１に記載の基板支持体。

【請求項3】

前記複数の導電性メッシュが、
第１の導電性メッシュと、前記第１の導電性メッシュの周りに同心に配置された第２の導電性メッシュと、前記第２の導電性メッシュの周りに同心に配置された第３の導電性メッシュ、または
前記第１の領域を取り囲む第１の導電性メッシュと、前記第２の領域を取り囲む第２の導電性メッシュ
のうちの一方をさらに含み、前者においては、前記第２の導電性メッシュと前記第３の導電性メッシュの間に前記第１の領域が形成され、前記第１の導電性メッシュと前記第２の導電性メッシュの間に前記第２の領域が形成されている、請求項１または２に記載の基板支持体。

【請求項4】

前記第１の端部と前記第２の端部の間の前記壁の中に配置された１つまたは複数の第１の開口であり、それらを貫いて配置された前記１つまたは複数の第１の導体を有する１つまたは複数の第１の開口と、
前記第１の端部と前記第２の端部の間の前記壁の中に配置された１つまたは複数の第２の開口であり、それらを貫いて配置された前記１つまたは複数の第２の導体を有する１つまたは複数の第２の開口と、
前記第１の端部と前記第２の端部の間の前記壁の中に配置された複数の第３の開口であり、それぞれの第３の開口がそれらを貫いて配置された前記複数の導電性メッシュのうちの１つを有する複数の第３の開口と
をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板支持体。

【請求項5】

前記１つまたは複数の第１の開口が複数の第１の開口であり、前記１つまたは複数の第１の導体が複数の第１の導体であり、それぞれの第１の導体が対応する第１の開口の中に配置された、請求項４に記載の基板支持体。

【請求項6】

前記複数の電気要素のうちの前記少なくとも第１の電気要素が複数の抵抗加熱要素を有するヒータであり、前記複数の電気要素のうちの前記少なくとも第２の電気要素が複数の温度センサである、請求項１から５のいずれか一項に記載の基板支持体。

【請求項7】

前記複数の抵抗加熱要素が１つまたは複数の加熱ゾーンに配置された、請求項６に記載の基板支持体。

【請求項8】

前記基板処理面にあるときに前記基板を固定する静電チャックと、
前記静電チャックに電力を供給するために前記本体の前記１つまたは複数の開口を貫いて配置された１つまたは複数の第３の導体と
をさらに備え、
前記複数の導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第３の導体を流れている電流によって生み出される第３の外部電磁場から、前記第１の領域および前記第２の領域を電気的に絶縁する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の基板支持体。

【請求項9】

前記本体の前記１つまたは複数の開口を貫いて配置された１つまたは複数の導管と、
前記１つまたは複数の導管に結合された真空装置であり、基板が前記基板処理面にあるときに前記基板の裏側に、前記１つまたは複数の導管を介して吸引を提供して、前記基板処理面に前記基板を固定する真空装置と
をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の基板支持体。

【請求項10】

前記基板処理面にあるときに前記基板にＲＦエネルギーを供給する電極と、
前記電極に電力を供給するために前記本体の前記１つまたは複数の開口を貫いて配置された１つまたは複数の第４の導体と
をさらに備え、
前記複数の導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第４の導体を流れている電流によって生み出される第４の外部電磁場から、前記第１の領域および前記第２の領域を電気的に絶縁する、
請求項１から９のいずれか一項に記載の基板支持体。

【請求項11】

基板支持体用のフィードスルー構造体であって、
壁を有する本体であり、前記壁が、前記本体の第１の端部から前記本体の第２の端部まで前記本体を貫いて配置された１つまたは複数の開口を画定する本体と、
前記第１の端部から前記第２の端部までの前記壁の中に配置された１つまたは複数の第１の導体と、
前記第１の端部から前記第２の端部までの前記壁の中に配置された１つまたは複数の第２の導体と、
前記壁の中に配置された複数の導電性メッシュであり、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第１の導体を含む前記壁の第１の領域を取り囲み、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第２の導体を含む前記壁の第２の領域を取り囲み、前記複数の導電性メッシュが、前記第１の領域を、前記第１の領域の外側の第１の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁し、前記第２の領域を、前記第２の領域の外側の第２の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁する複数の導電性メッシュと
を備えるフィードスルー構造体。

【請求項12】

前記１つまたは複数の開口の中に配置された１つまたは複数の第３の導体をさらに備え、前記複数の導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第３の導体を流れている電流によって生み出される第３の外部電磁場から、前記第１および第２の領域を電気的に絶縁する、請求項１１に記載のフィードスルー構造体。

【請求項13】

前記複数の導電性メッシュが、
第１の導電性メッシュ、前記第１の導電性メッシュの周りに同心に配置された第２の導電性メッシュ、および前記第２の導電性メッシュの周りに同心に配置された第３の導電性メッシュであって、前記第２の導電性メッシュと前記第３の導電性メッシュの間に前記第１の領域が形成され、前記第１の導電性メッシュと前記第２の導電性メッシュの間に前記第２の領域が形成されている、または
前記第１の領域を取り囲む第１の導電性メッシュおよび前記第２の領域を取り囲む第２の導電性メッシュ
のうちの一方をさらに含む、請求項１１または１２に記載のフィードスルー構造体。

【請求項14】

前記本体が、
前記第１の端部と前記第２の端部の間の前記壁の中に配置された１つまたは複数の第１の開口であり、それらを貫いて配置された前記１つまたは複数の第１の導体を有する１つまたは複数の第１の開口と、
前記第１の端部と前記第２の端部の間の壁の中に配置された１つまたは複数の第２の開口であり、それらを貫いて配置された前記１つまたは複数の第２の導体を有する１つまたは複数の第２の開口と、
前記第１の端部と前記第２の端部の間の前記壁の中に配置された複数の第３の開口であり、それぞれの第３の開口がそれらを貫いて配置された、前記複数の導電性メッシュのうちの１つを有する複数の第３の開口と
をさらに備える、請求項１１または１２に記載のフィードスルー構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は一般に基板処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電子デバイスの限界寸法（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が縮小し続けるにつれて、基板処理システムは、このような寸法を再現可能に達成するために、改良されたプロセス制御を必要とする。例えば、いくつかの実施形態では、基板支持体上に配置された基板上で均一な温度プロファイルを達成することができ、かつ／または処理中に温度プロファイルを速やかに変化させることができるようなよりコンパクトな設計の基板支持体が製作される。基板支持体設計にこのようなコンパクトさを加えると、適当な設備（例えば配管および／または配線）を提供するためのフィードスルー構造体内の限られた空間が、基板支持体内または基板支持体上に提供される真空チャック、静電チャック、裏側ガス管路、電極、温度センサ、ヒータまたは他の適当なデバイスなどのうちの１つまたは複数の構成要素のために残されることを本発明の発明者らは見出した。

【0003】

したがって、本発明の発明者らは、基板支持体とともに利用することができる改良されたフィードスルー構造体を提供した。

【発明の概要】

【0004】

本明細書では、電流を供給する装置およびこの装置を利用する基板支持体が提供される。いくつかの実施形態では、フィードスルー構造体が、壁を有する本体であり、この壁が、本体の第１の端部から本体の第２の端部まで本体を貫いて配置された１つまたは複数の開口を画定する本体と、第１の端部から第２の端部までの壁の中に配置された１つまたは複数の第１の導体と、第１の端部から第２の端部までの壁の中に配置された１つまたは複数の第２の導体と、壁の中に配置された複数の導電性メッシュであり、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第１の導体を含む壁の第１の領域を取り囲み、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第２の導体を含む壁の第２の領域を取り囲み、前記複数の導電性メッシュが、第１の領域を、第１の領域の外側の第１の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁し、第２の領域を、第２の領域の外側の第２の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁する複数の導電性メッシュとを含む。

【0005】

いくつかの実施形態では、装置が基板支持体を含み、この基板支持体が、基板をその上で支持する基板処理面を有する支持部材と、基板支持体内に配置された複数の電気要素であり、基板処理面に配置されているときに基板を監視することと基板を処理することのうちの少なくとも一方を実行する複数の電気要素と、１つまたは複数の開口を画定する壁を有する本体であり、前記１つまたは複数の開口が、支持部材に面した本体の第１の端部と反対側の本体の第２の端部との間に配置された本体と、第１の端部から第２の端部までの壁の中に配置された１つまたは複数の第１の導体であり、前記複数の電気要素のうちの少なくとも第１の電気要素に第１の電気信号を供給する１つまたは複数の第１の導体と、第１の端部から第２の端部までの壁の中に配置された１つまたは複数の第２の導体であり、前記複数の電気要素のうちの少なくとも第２の電気要素に第２の電気信号を供給する１つまたは複数の第２の導体とを備える。

【0006】

いくつかの実施形態では、装置が基板支持体を含み、この基板支持体が、基板をその上で支持する基板処理面を有する支持部材と、基板処理面にあるときに基板に熱を供給するヒータであり、複数の加熱ゾーンとして配置された複数の抵抗加熱要素を有するヒータと、基板処理面にあるときに基板に基板の温度を監視する複数の温度センサと、１つまたは複数の開口を画定する壁を有する本体であり、前記１つまたは複数の開口が、支持部材に面した本体の第１の端部と反対側の本体の第２の端部との間に配置された本体と、第１の端部から第２の端部までの壁の中に配置された複数の第１の導体であり、それぞれの第１の導体が、第１の電気信号を供給し、１つまたは複数の抵抗加熱要素から第１の電気信号を受け取る複数の第１の導体と、第１の端部から第２の端部までの壁の中に配置された複数の第２の導体であり、それぞれの第２の導体が、第２の電気信号を供給し、１つまたは複数の温度センサから第２の電気信号を受け取る複数の第２の導体と、壁の中に配置された複数の導電性メッシュであり、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第１の導体を含む壁の第１の領域を取り囲み、少なくとも１つの導電性メッシュが、前記１つまたは複数の第２の導体を含む壁の第２の領域を取り囲み、前記複数の導電性メッシュが、第１の領域を、第１の領域の外側の第１の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁し、第２の領域を、第２の領域の外側の第２の外部電磁場から電気的に実質的に絶縁する複数の導電性メッシュとを備える。

【0007】

本発明の他の追加の実施形態は以下で説明される。

【0008】

上で簡単に概説し後により詳細に論じる本発明の実施形態は、添付図面に示された本発明の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態だけを示したものであり、したがって添付図面を本発明の範囲を限定するものと考えるべきではないことに留意すべきである。これは、等しく有効な別の実施形態を本発明が受け入れる可能性があるためである。

【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基づくフィードスルー構造体を有する基板支持体の略部分図である。

【図1A】図１に示した本発明のいくつかの実施形態に基づくフィードスルー構造体の断面図である。

【図1B】本発明のいくつかの実施形態に基づくフィードスルー構造体の断面図である。

【図1C】本発明のいくつかの実施形態に基づくフィードスルー構造体の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

理解を容易にするため、可能な場合には、上記の図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照符号を使用した。これらの図は、一定の比率では描かれておらず、分かりやすくするために単純化されていることがある。特段の言及なしに、１つの実施形態の要素および特徴を別の実施形態に有利に組み込むことが企図される。

【0011】

本明細書では、電流を供給する装置およびこの装置を利用する基板支持体が提供される。本発明のフィードスルー構造体は、後に論じる基板を処理する基板支持体の部分として利用することができる。しかしながら、本発明のフィードスルー構造体は、電気フィードスルーを必要とする適当な任意のデバイスとともに利用することができる。本発明の装置は、複数の電気配線および／または配管を管理し、かつ／または効率的な空間利用を提供するコンパクトな設計を有利に提供することができる。本発明の装置は、後に論じるようにして各信号間の干渉（例えば混信）を制限しまたは排除することによって、多数の異なる電気信号の正確な送達を有利に提供することができる。さらに、本発明のフィードスルー装置は、フィードスルー構造体の壁に配置された導体、フィードスルー構造体の壁によって画定される１つまたは複数の開口の中にある導体、または電磁場を発生させる可能性がある他の構成要素、例えばプラズマ源、基板支持体の上方もしくは離れた位置にプラズマを発生させるためにＲＦエネルギーを供給する電極、プラズマ自体によって生み出される外部電磁場などによって生み出される外部電磁場などの外部電磁場からの干渉を制限しまたは防ぐことができる。

【0012】

図１は、本発明のいくつかの実施形態に基づく基板支持体１００を示す。基板支持体１００は、その第１の表面１０４（例えば上面または基板処理面）上またはその第１の表面１０４の上方にあるときに基板１０３に熱を分配する支持部材１０２と、支持部材１０２に熱を供給する１つまたは複数の加熱ゾーン１０８（図１には多数の加熱ゾーンが示されている）を有するヒータ１０６とを含むことができる。任意選択で、ヒータ１０６はさらに、前記１つまたは複数の加熱ゾーン１０８の下にあって、前記１つまたは複数の加熱ゾーン１０８と範囲が重なり、第１の表面１０４に対して追加の温度制御を提供する第２の加熱ゾーンを含むことができる。図１に示されているように、ヒータ１０６は、支持部材１０２の下方に配置することができる。しかしながら、この配置は単に、ヒータ１０６の例示的な一実施形態にすぎない。ヒータ１０６は、支持部材１０２の内部、支持部材１０２の表面または支持部材１０２の下方に配置することができる。

【0013】

いくつかの実施形態では、基板支持体が、摂氏約４５０度から摂氏約６００度の範囲の温度を提供する。しかしながら、本明細書に開示された基板支持体の実施形態は上記の温度範囲だけに限定されない。例えば、この温度を、室温以上もしくは摂氏約１５０度から摂氏約４５０度などのようにこの温度範囲よりも低くし、または摂氏約６００度超などのようにこの温度範囲よりも高くすることもできる。

【0014】

支持部材１０２を利用して基板１０３に熱を分配することができる。例えば、支持部材は、前記１つまたは複数の加熱ゾーン１０８によって供給された熱を拡散させるヒートスプレッダ（ｈｅａｔ ｓｐｒｅａｄｅｒ）の働きをすることができる。いくつかの実施形態では、支持部材１０２が、支持部材１０２に埋め込まれたまたは支持部材１０２を貫いて延びる１つまたは複数の温度監視デバイス１２０であって、基板１０３に供給されている温度を、支持部材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監視する１つまたは複数の温度監視デバイス１２０を含む。温度監視デバイス１２０は、温度センサ、抵抗温度デバイス（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｅｍｐｅａｔｕｒｅ ｄｅｖｉｃｅ）（ＲＴＤ）、光センサ、熱電対、サーミスタなどのうちの１つまたは複数のデバイスなど、温度を監視する適当な任意のデバイスを含むことができる。前記１つまたは複数の温度監視デバイス１２０をコントローラ１２２に結合して、前記複数のそれぞれの温度監視デバイス１２０から温度情報を受け取ることができる。後にさらに論じるように、コントローラ１２２を使用して、この温度情報に応じて加熱ゾーン１０８を制御することもできる。支持部材１０２は、高い熱伝導率、高い剛性および低い熱膨張係数のうちの１つまたは複数の特性を有する材料など、プロセスに適合する適当な材料から形成することができる。いくつかの実施形態では、支持部材１０２の熱伝導率が少なくとも約１４０Ｗ／ｍＫである。いくつかの実施形態では、支持部材１０２の熱膨脹係数が約９×１０^−６／℃以下である。支持部材１０２を形成する目的に使用される適当な材料の例には、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）または銅の合金、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、パイロリティックボロンナイトライド（ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）（ＰＢＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ＰＢＮでコーティングされた黒鉛、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）でコーティングされたＡｌＮなどのうちの１種または数種の材料が含まれる。支持部材１０２とともに利用することができる他の適当なコーティングにはダイヤモンド状コーティング（ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ ｃｏａｔｉｎｇ）（ＤＬＣ）などがある。

【0015】

ヒータ１０６は、１つまたは複数の抵抗加熱要素１２４を含むことができる。例えば、前記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を含む。図１には一様に分布しているように示されているが、基板１０３上に所望の温度プロファイルを提供するために望まれる適当な任意の構成で、前記１つまたは複数の加熱ゾーン１０８を分布させることができる。抵抗加熱要素１２４はそれぞれ電源１２６に結合することができる。電源１２６は、直流（ＤＣ）、交流（ＡＣ）など、抵抗加熱要素１２４に適合する適当なタイプの電力を供給することができる。電源１２６を、コントローラ１２２に結合し、コントローラ１２２によって制御することができ、または基板支持体がその中に配置された処理チャンバを制御するシステムコントローラなどの別のコントローラ（図示せず）によって制御することができる。いくつかの実施形態では、電源１２６がさらに、それぞれの加熱ゾーン１０８内の抵抗加熱要素１２４に供給される電力を分割する電力分割器（図示せず）を含む。例えば、電力分割器は、第１の表面１０４付近に配置された１つまたは複数の温度監視デバイス１２０に応答して作動して、特定の加熱ゾーン１０８内の抵抗加熱要素１２４に電力を選択的に分配することができる。あるいは、いくつかの実施形態では、対応するそれぞれのヒータゾーン内の抵抗加熱要素に対して多数の電源が提供される。

【0016】

ヒータ１０６の下方に配置されたフィードスルー構造体１２８を介して、抵抗加熱要素１２４および温度監視デバイス１２０をそれぞれ電源１２６およびコントローラ１２２に結合することができる。いくつかの実施形態では、フィードスルー構造体１２８が、ボルト、溶接、エポキシ樹脂、拡散接合、プレスばめ、共燃焼、焼結または適当な取付け手段および／もしくは方法などの適当な固定手段および／または方法によってヒータ１０６の裏側に直接に結合される。いくつかの実施形態では、例えばヒータ１０６および／またはＲＦ電極、静電チャック、第１の表面１０４などの基板支持体１００の残りの要素に各種給電および／またはガス供給を提供するために、２つ以上のフィードスルー構造体１２８がヒータ１０６の裏側に結合される。

【0017】

図１の側面断面図および図１Ａの上面断面図にフィードスルー構造体１２８が示されている。フィードスルー構造体１２８は、壁１３４を有する本体１３０を含むことができ、壁１３４は、第１の端部１３８から第２の端部１４４まで本体１３０を貫いて配置された１つまたは複数の開口１３６（図１および１Ａには中心開口が示されている）を画定する。図１〜１Ａに示されている中心開口は単なる例であり、中心から外れた構成、多数の開口など、前記１つまたは複数の開口１３６の他の構成も可能である。前記１つまたは複数の開口１３６を利用して、ガス、真空、ＲＦ電力、静電チャック電力、または基板支持体とともに利用することができる適当な電力もしくはガスのための配線および／または導管を提供することができる。例えば、配線はさらに、光ファイバおよび光ファイバに関係したデバイスを含むことができる。本体１３０は、セラミックなどの誘電体材料、または支持部材１０２と同じかもしくは支持部材１０２よりも低い熱伝導率を有する他の適当な材料から形成することができる。セラミック、ガラス繊維、空気、真空などの適当な誘電体材料によって導電性要素、例えば後に論じる導体またはメッシュを分離することができる。

【0018】

本体１３０は、壁１３４の中に配置された複数の開口を含むことができ、これらの複数の開口は、第１の端部１３８と第２の端部１４４の間の前記１つまたは複数の開口１３６に沿って１つまたは複数の導電性要素、例えば後に論じる導体またはメッシュを収容する目的に利用することができる。例えば、それらの導電性要素を利用して、抵抗加熱要素１２４、または温度監視デバイス１２０などの基板支持体１００の部分である電気デバイスに電力を供給することができ、または、電気信号を運ぶ目的に使用される電気配線を、望ましくない電磁場、例えば隣接する電気配線および／または他のデバイス、例えばＲＦ電極、ＲＦエネルギーを使用する遠隔プラズマ源、静電チャックなどの基板支持体１００の部分である他のデバイスに起因する望ましくない電磁場から遮蔽することができる。図１〜１Ａには、壁１３４の開口が、開口を貫いて配置された各種導電性材料の寸法よりも大きいものとして示されている。しかしながら、これは単に説明のためであり、導電性材料が開口全体を満たしてもよい。壁１３４の開口および／または本体１３０は、円形（図１および１Ａに示されている）、長方形または望ましい任意の形状など、適当な任意の形状を有することができる。例えば、本体１３０は、開口が形成された後に開口の中に導電性要素が入れられるのではなく、導電性要素の周囲に開口が形成されるような態様で、モールド（ｍｏｌｄ）、フォーム（ｆｏｒｍ）などから製造することができる。しかしながら、開口を形成してからその中に導電性要素を入れる方法を含め、多くの製造方法が可能である。

【0019】

壁１３４は、第１の端部１３８と第２の端部１４４の間の前記１つまたは複数の開口１３６に沿って壁１３４の中に配置された１つまたは複数の第１の開口１４６を含むことができる。壁１３４の中に、例えば第１の端部１３８と第２の端部１４４の間の前記１つまたは複数の第１の開口１４６を貫いて、１つまたは複数の第１の導体１４８を配置することができる。図１Ａに示されているように、前記１つまたは複数の第１の導体１４８を複数の第１の導体１４８とすることができ、前記１つまたは複数の第１の開口１４６を複数の第１の開口１４６とすることができ、第１の導体１４８はそれぞれ対応する第１の開口１４６の中に配置される。いくつかの実施形態では、任意選択で、それぞれの第１の導体１４８を遮蔽体１４９によって個別に遮蔽することができる。例えば、遮蔽体１４９を、非導電性材料などの絶縁体とすることができ、あるいは、遮蔽体１４９が、それぞれの第１の導体１４８を外部電磁場から隔離するファラデーケージ（Ｆａｒａｄａｙ ｃａｇｅ）として機能してもよい。このような外部電磁場は例えば、後に論じる１つまたは複数の第２の導体１５２、前記１つまたは複数の開口１３６の中にある導体、または電磁場を発生させる他の構成要素、例えばプラズマ源、基板支持体１００の上方もしくは離れた位置にプラズマを発生させるためにＲＦエネルギーを供給する電極、あるいはプラズマ自体によって生み出される外部電磁場などによって発生しうる。また、第１の導体１４８と第１の開口１４６のこの構成は単なる例であり、他の構成、例えば単一の第１の開口１４６の中に複数の第１の導体１４８が配置され、それぞれの第１の導体１４８が遮蔽体１４９を含み、かつ／または隣接する第１の導体１４８が互いに接触することを防ぐ適当な構成によってそれぞれの第１の導体１４８が物理的に分離された構成も可能である。

【0020】

図１に示されているように、前記１つまたは複数の第１の導体１４８を利用して、それぞれの抵抗加熱要素１２４に電源１２６を結合することができる。いくつかの実施形態では、互いから絶縁された隣接する複数のワイヤを使用するなどして電力を供給することと電力を戻すことの両方を実行するように、それぞれの第１の導体１４８が構成される。前記１つまたは複数の第１の導体１４８を、１つまたは複数の電気信号を運ぶ導電性ワイヤとすることができる。あるいは、前記１つまたは複数の第１の導体１４８を、例えば熱電対などのデバイス、または光ファイバケーブルもしくは他の適当な光学ワイヤなどの光学ワイヤとすることもできる。

【0021】

壁１３４は、第１の端部１３８と第２の端部１４４の間の１つまたは複数の開口１３６に沿って壁１３４の中に配置された１つまたは複数の第２の開口１５０を含むことができる。壁１３４の中に、例えば第１の端部１３８と第２の端部１４４の間の前記１つまたは複数の第２の開口１５０を貫いて、１つまたは複数の第２の導体１５２を配置することができる。図１Ａに示されているように、前記１つまたは複数の第２の導体１５２を複数の第２の導体１５２とすることができ、前記１つまたは複数の第２の開口１５０を複数の第２の開口１５０とすることができ、第２の導体１５２はそれぞれ対応する第２の開口１５０の中に配置される。第１の導体１４８に関して上で論じた方式と実質的に同様の方式で、第２の導体１５２とともに遮蔽体１４９を利用することができる。また、この第２の導体１５２と第２の開口１５０の構成は単なる例であり、他の構成、例えば単一の第２の開口１５０の中に複数の第２の導体１５２が配置され、それぞれの第２の導体１５２が遮蔽体１４９を含み、かつ／または隣接する第２の導体１５２が互いに接触することを防ぐ適当な構成によってそれぞれの第２の導体１５２が物理的に分離された構成も可能である。

【0022】

図１に示されているように、前記１つまたは複数の第２の導体１５２を利用して、それぞれの温度監視デバイス１２０にコントローラ１２２を結合することができる。例えば、１つの第２の導体１５２が、所与の温度監視デバイス１２０に電気信号を供給することができ、別の第２の導体１５２が、コントローラ１２２に電気信号を戻すことができる。いくつかの実施形態では、第２の導体１５２の数が、温度監視デバイス１２０の数の２倍もしくは３倍、または３倍超である。温度監視デバイス１２０の数と比較して追加されたこれらの第２の導体１５２は例えば、それぞれの第２の導体１５２の長さに沿った抵抗補償のために利用し、または他の目的に利用することができる。あるいは、第１の導体１４８に関して論じたのと同様に、電気信号を供給し、電気信号を戻すように、それぞれの第２の導体１５２を構成することもできる。前記１つまたは複数の第１の導体１４８と同様に、前記１つまたは複数の第２の導体１５２を、１つまたは複数の電気信号を運ぶ導電性ワイヤとすることができる。あるいは、前記１つまたは複数の第２の導体１５２を、例えば熱電対などのデバイス、または光ファイバケーブルもしくは他の適当な光学ワイヤなどの光学ワイヤとすることもできる。

【0023】

壁１３４は、第１の端部１３８と第２の端部１４４の間の１つまたは複数の開口１３６に沿って壁の中に配置された複数の第３の開口１５４を含むことができる（図１Ａには３つの第３の開口１５４が示されている）。第３の開口１５４はそれぞれ、その中に配置された導電性メッシュ１５６を有することができる。図１〜１Ａに示されているように、第３の開口１５４および導電性メッシュ１５６は、前記１つまたは複数の第１の導体１４８の両側に、例えば図１Ａに示されているように前記１つまたは複数の第１の導体の両側の同心環として配置することができる。例えば、図１Ａに示されているように組み合わされた導電性メッシュ１５６（例えば２つの導電性メッシュ１５６）は、示されているように前記１つまたは複数の第１の導体１４８を取り囲むことができ、前記１つまたは複数の第２の導体１５２を流れている電流によって生み出される電磁場などの外部電磁場から前記１つまたは複数の第１の導体１４８を電気的に絶縁することができる。前記１つまたは複数の第１の導体１４８および前記１つまたは複数の第１の開口１４６を含む、導電性メッシュ１５６間の壁１３４の第１の領域１５８を、外部電磁場から電気的に絶縁することができる。このような外部電磁場は例えば、後に論じる１つまたは複数の第２の導体１５２、前記１つまたは複数の開口１３６の中にある導体、または電磁場を発生させる他の構成要素、例えばプラズマ源、基板支持体１００の上方もしくは離れた位置にプラズマを発生させるためにＲＦエネルギーを供給する電極、あるいはプラズマ自体によって生み出される外部電磁場などによって発生しうる。いくつかの実施形態では、導電性メッシュ１５６が、ファラデーケージと実質的に同様の方式で機能して、第１の導体１４８を含む第１の領域１５８から外部電気信号を隔離する。

【0024】

例えば、本発明の発明者らは、１つのデバイス用の所与のワイヤを流れている電流によって生み出される電磁場は、基板支持体上の別のデバイス用の別のワイヤを流れている電流によって生み出される別の電磁場と干渉しうることを見出した。電磁場の干渉によって、それぞれのデバイスに供給される所望の電流が望ましくなく変化することがあり、また、望ましくないことに、温度センサのような監視デバイスなどが誤って読み取られ、かつ／またはヒータからの温度や、ＲＦ電極からの高周波（ＲＦ）エネルギーなどの間違った処理パラメータが基板に送達されることがある。いくつかの実施形態では、ＲＦエネルギーが、前記１つまたは複数の第１の導体１４８および／または前記１つまたは複数の第２の導体１５２内における、高い電圧ノイズならびに／または急速に変化する電圧および／もしくは電流などの干渉を引き起こすことがある。

【0025】

図１Ａに示されているように、第１の領域１５８と前記１つまたは複数の開口１３６の間に、前記１つまたは複数の第２の導体１５２を含む第２の領域１５９を、例えば前記１つまたは複数の第２の導体と前記１つまたは複数の開口１３６の間に第３の導電性メッシュ１５６を配置することによって形成することができる。したがって、図１Ａに示された実施形態などのいくつかの実施形態では、フィードスルー構造体１２８が、前記１つまたは複数の開口１３６の周りに同心に配置された３つの導電性メッシュ１５６を含み、隣接する導電性メッシュ１５６間に、第１および第２の領域１５８、１５９が形成される。第１の領域１５８と同様に、導電性メッシュ１５６は、前記１つまたは複数の第１の導体１４８を流れている電流によって生み出される外部電磁場、または上で論じた外部電磁場などの一切の外部電磁場から第２の領域１５９を電気的に絶縁する働きをすることができる。

【0026】

代替として、図１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に基づくフィードスルー構造体１２８を示す。図１Ｂに示されているように、フィードスルー構造体１２８は、導電性メッシュ１５６がその中に配置された２つの第３の開口１５４を含むことができる。図１Ｂに示されているように、それぞれの第３の開口１５４および導電性メッシュ１５６は、半環状断面（ｓｅｍｉ−ｔｏｒｏｉｄａｌ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ）を描くことができ、前記２つの第３の開口１５４および前記２つの導電性メッシュ１５６は、前記１つまたは複数の開口１３６の両側に配置される。一方の半環状トレース（ｔｒａｃｅ）内に、前記１つまたは複数の第１の導体１４８を含む第１の領域１５８を配置することができ、もう一方の半環状トレース内に、前記１つまたは複数の第２の導体１５２を含む第２の領域１５９を配置することができる。図１Ｂにおいて、導電性メッシュ１５６、第１の領域１５８、第２の領域１５９、１つまたは複数の第１の導体１４８および１つまたは複数の第２の導体１５２は、図１Ａに関して上で論じた方式と実質的に同様の方式で機能することができる。

【0027】

図１に戻ると、基板支持体１００は、以下に論じるように、例示的で非限定的な任意選択のさまざまな実施形態を含むことができる。いくつかの実施形態では、基板支持体１００が、ガス源１４１から基板１０３の裏側にガスを供給することと、基板支持体１００に基板１０３を固定するために真空ポンプ１４３（または他の真空源）から真空を供給することのうちの少なくとも一方を実行することができる第１の導管１４０を含む。この真空またはガスは例えば、別法では真空ポンプ１４３およびガス源１４１を第１の導管１４０に結合する多方弁１４７によって供給することができる。例えば、第１の導管１４０によって供給されるガスを利用して、支持部材１０２と基板１０３の間の熱伝達を向上させる（または反復可能な基板−ヒータインタフェースを達成する）ことができる。いくつかの実施形態ではこのガスがヘリウム（Ｈｅ）である。例えば、動作時に、真空ポンプ１４３を使用して、基板支持体１００に基板１０３を固定することができる。基板１０３が固定された後、ガス源１４１が、基板１０３と支持部材１０２の間の空間にガスを供給して、熱伝達を向上させることができる。

【0028】

第１の導管１４０は、ベローズなどの可撓性のセクション１４２を含むことができる。第１の導管１４０のこのような可撓性は例えば、基板支持体１００を水平にするとき、および／または加熱中の基板支持体１００の熱変形もしくは熱膨張時に役立つことがある。水平にするこのようなデバイスは例えば、キネマチックジャッキ（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ｊａｃｋ）などを含むことができる。図１に示されているように、基板支持体１００はさらに、可撓性のセクション１６２を有する第２の導管１６０であって、第１の導管１４０を通してガス源１４１によって供給されたガスを排出する第２の導管１６０を含むことができる。しかしながら、第２の導管１６０がない場合でも、第１の導管１４０によって真空ポンプ１４３を通してこのガスを排出することもできる。

【0029】

その代わりにまたはそれと組み合わせて、基板支持体１００は、第１の表面１０４に基板１０３を固定する静電チャック１６４を含むことができる。静電チャック１６４の電力は、静電チャック１６４に電力を供給するために本体１３０の前記１つまたは複数の開口１３６を貫いて配置された１つまたは複数の第３の導体１６６を通して供給することができる。また、導電性メッシュ１５６が、前記１つまたは複数の第３の導体１６６を流れている電流によって生み出される外部電磁場から、第１の領域１５８および／または第２の領域１５９を電気的に絶縁することができる。

【0030】

その代わりにまたはそれと組み合わせて、基板支持体１００は、基板１０３にＲＦエネルギーを供給する電極１６８を含むことができる。電極１６８の電力は、電極１６８に電力を供給するために本体１３０の前記１つまたは複数の開口１３６を貫いて配置された１つまたは複数の第４の導体１７０を通して供給することができる。また、導電性メッシュ１５６が、前記１つまたは複数の第４の導体１７０を流れている電流によって生み出される外部電磁場から、第１の領域１５８および／または第２の領域１５９を電気的に絶縁することができる。

【0031】

あるいは、図１Ｃに示されているように、いくつかの実施形態では、前記１つまたは複数の開口１３６の中に配置された導管および／または導体のうちの１つまたは複数の導管および／または導体を経済的に使用して、空間を節約することができる。例えば、図１Ｃに示されているように、第１の導管１４０の周りに第２の導管１６０を同心に配置することができ、第３または第４の導体１６６、１７０の周りに第１の導管１４０を同心に配置することができる。前記１つまたは複数の開口１３６内の空間を節約するこれらの導管および／または導体の他の構成が可能なこともある。さらに、図１Ｃに示されているように、第３または第４の導体１６６、１７０の周りに遮蔽体１８０を配置することができる。遮蔽体１８０は、上で論じた遮蔽体１４９と実質的に同様の遮蔽体とすることができ、電気絶縁体および／またはファラデーケージとして利用することができる。

【0032】

いくつかの実施形態では、基板支持体１００が、支持部材１０２の第１の表面１０４から第１の距離だけ上方に配置された複数の基板支持ピン１１２を含み、前記複数の基板支持ピン１１２は、基板支持体上にあるときに基板１０３の裏面を支持することができる。前記複数の基板支持ピン１１２を取り囲んで支持リング１２３を配置することができる。支持リング１２３は、基板１０３の周縁の近くで基板１０３の裏側と接触することができる。例えば、支持リング１２３を使用して、例えば基板１０３の裏側と基板支持体１００の間に空間または容積を画定することができる。例えば、この空間を使用して、上で論じたように、基板１０３を基板支持体１００に固定するための真空を形成すること、および／または基板支持体１００と基板１０２の間で熱を伝達するためのガスを供給することができる。

【0033】

いくつかの実施形態では、（それぞれの基板支持ピン１１２および支持リング１２３の近くの点線によって示されているように、）前記複数のそれぞれの基板支持ピンおよび支持リング１２３が支持部材１０２の第１の表面１０４から延びる（例えば、基板支持ピン１１２および支持リング１２３を支持部材１０２の部分とし、支持部材１０２内に形成することができる）。あるいは、いくつかの実施形態では、支持部材１０２の第１の表面１０４に支持層１１６が配置され、前記複数のそれぞれの基板支持ピン１１２および支持リング１２３が支持層１１６の表面１１４から延びる。いくつかの実施形態では、支持層１１６ならびに前記複数のそれぞれの基板支持ピン１１２および支持リング１２３が同じ材料から形成される。例えば、支持層１１６ならびに前記複数のそれぞれの基板支持ピン１１２および支持リング１２３をワンピース構造（図２Ａに示されている。これについては後に論じる）とすることができる。支持層ならびに前記複数のそれぞれの基板支持ピン１１２および支持リング１２３は、耐摩耗特性を有しプロセスに適合する適当な材料から形成することができる。例えば、材料は、基板、基板上で実行するプロセスなどに適合させることができる。いくつかの実施形態では、支持層１１６および／または基板支持ピン１１２および／または支持リング１２３が誘電体材料から製造される。いくつかの実施形態では、支持体層１１６および／または基板支持ピン１１２および／または支持リング１２３を形成するのに使用する材料が、ポリイミド（ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）など）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、石英、サファイヤなどのうちの１つまたは複数の材料を含む。いくつかの実施形態、例えば低温用途（例えば温度が摂氏約２００度未満の用途）のいくつかの実施形態では、支持層１１６および／または基板支持ピン１１２および／または支持リング１２３がＫＡＰＴＯＮ（登録商標）を含む。

【0034】

いくつかの実施形態では、基板支持体１００が、支持部材１０２の第１の表面１０４から、前記複数の基板支持ピン１１２を取り囲んで（例えば支持部材１０２の外縁１１９の近くから）延びる位置合わせガイド１１８を含む。位置合わせガイド１１８は、例えば、複数のリフトピン（図示せず。図１にはリフトピン穴１１３が示されており、リフトピン穴１１３は、支持層１１６および支持部材１０２を貫いて延びることができる）によって基板が基板支持ピン１１２上に降ろされたときに、基板１０３を案内し、基板１０３を中心に置き、かつ／または基板１０３の下方に配置された前記１つまたは複数の加熱ゾーン１０８などに対して基板１０３の位置を合わせる役目を果たすことができる。

【0035】

位置合わせガイド１１８は、耐摩耗特性および／または低い熱膨脹係数を有する材料など、プロセスに適合する適当な材料から形成することができる。位置合わせガイド１１８は、単一の材料片または多数の構成要素の組立品とすることができる。いくつかの実施形態では、位置合わせガイド１１８が誘電体材料から製造される。位置合わせガイド１１８を形成するのに使用する適当な材料は例えば、ＣＥＬＡＺＯＬＥ（登録商標） ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などのうちの１つまたは複数の材料を含むことができる。基板支持体１００の各種構成要素の材料は一般に、材料相互間の化学的および熱的適合性ならびに／または所与のプロセス用途との化学的および熱的適合性に基づいて選択することができる。

【0036】

以上の説明は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく本発明の他の追加の実施形態を考案することができる。

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図1C】