特許 6618984 ボンド層での一体化された温度検知を有する接合アッセンブリ

(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】6618984

(24)【登録日】2019年11月22日

(45)【発行日】2019年12月11日

(54)【発明の名称】ボンド層での一体化された温度検知を有する接合アッセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20191202BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20191202BHJP

   G01N 21/64 20060101ALI20191202BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 R

   H02N13/00 D

   G01N21/64 Z

   G01N21/64 B

【請求項の数】20

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-501278(P2017-501278)

(86)(22)【出願日】2015年7月7日

(65)【公表番号】特表2017-527987(P2017-527987A)

(43)【公表日】2017年9月21日

(86)【国際出願番号】US2015039306

(87)【国際公開番号】WO2016007462

(87)【国際公開日】20160114

【審査請求日】2018年6月29日

(31)【優先権主張番号】62/021,937

(32)【優先日】2014年7月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502137880

【氏名又は名称】ワトロー エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100083895

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100175983

【弁理士】

【氏名又は名称】海老 裕介

(72)【発明者】

【氏名】バーゲン， ジョン パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ジェイムズ， ダリル ジー．

【審査官】 中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０７４２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６４８１８８６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特表２００２−５２０５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２９９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５９０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０９３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０３２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００９３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０４８０６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｇ０１Ｎ ２１／６４

Ｈ０２Ｎ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の部材と、
前記第１の部材に近接して配置されている第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材の間に配置されて前記第２の部材を前記第１の部材に固定し、燐光材料を備えているボンド層であって、単一の層からなり、前記燐光材料が当該ボンド層の一部である、ボンド層と、
前記ボンド層に近接して配置されている少なくとも１つの光学的センサであって、当該光学的センサの視野内の前記ボンド層の温度を検知するようにされた光学的センサと、
を備えているアッセンブリ。

【請求項2】

前記第１の部材が静電チャックであり、前記第２の部材が半導体加工での支持体アッセンブリ用の加熱板である、請求項１に記載のアッセンブリ。

【請求項3】

少なくとも１つの加熱要素が前記加熱板に埋め込まれている、請求項２に記載のアッセンブリ。

【請求項4】

少なくとも１つの加熱要素が前記加熱板に固定されている、請求項２に記載のアッセンブリ。

【請求項5】

前記光学的センサからの信号を受信して処理し、前記ボンド層内の温度を前記燐光材料の減衰率に従って判定し、それに応じて前記少なくとも１つの加熱要素を制御するようにされた制御部を更に備えている、請求項３又は請求項４に記載のアッセンブリ。

【請求項6】

前記加熱板に近接して配置されているチューニング層を更に備えている、請求項２から請求項５の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項7】

前記光学的センサが前記ボンド層の下面を観測するように配置されている、請求項１から請求項６の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項8】

前記第２の部材を貫いて延びる開口を更に備えており、前記光学的センサが前記開口内に配置されている、請求項１から請求項７の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項9】

前記燐光材料が、前記開口と整列されている前記ボンド層の少なくとも１つの部分を備えている、請求項８に記載のアッセンブリ。

【請求項10】

前記燐光材料が、前記ボンド層の全体の少なくとも一部分を備えている、請求項１から請求項９の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項11】

前記燐光材料が、前記ボンド層の少なくとも一部分に混合されている燐光粉末を備えている、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項12】

前記光学的センサの少なくとも一部分が前記ボンド層に埋め込まれている、請求項１から請求項１１の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項13】

前記ボンド層がシリコンエラストマーを備えている、請求項１から請求項１２の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項14】

前記ボンド層がセラミックエポキシを備えている、請求項１から請求項１２の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項15】

前記ボンド層が感圧接着剤である、請求項１から請求項１２の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項16】

前記ボンド層が、重量パーセントで、
おおよそ７５％からおおよそ９９％のシリコン、及び
おおよそ１％からおおよそ２５％の燐光粉末、
の組成を備えている、請求項１１に記載のアッセンブリ。

【請求項17】

前記光学的センサが光ファイバーを備えている、請求項１から請求項１６の何れか一項に記載のアッセンブリ。

【請求項18】

前記静電チャックと前記加熱板の間に配置されている前記燐光材料を備える前記ボンド層が第１のボンド層であり、
当該アッセンブリが、
前記燐光材料を観測するために位置付けられている光学的センサと、
前記加熱板に近接して配置されている冷却板と、
前記加熱板と前記冷却板の間に配置されている第２のボンド層と、
を更に備えている、請求項２に記載のアッセンブリ。

【請求項19】

静電チャックの温度を検知及び制御する方法であって、
少なくとも一部分に燐光材料を備えている単一の層からなるボンド層であって、前記燐光材料が当該ボンド層の一部であるボンド層を前記静電チャックと加熱板の間に準備する段階と、
前記ボンド層に近接して光学的センサを位置付ける段階と、
前記燐光材料から発せられる光の減衰率に関する前記光学的センサからの信号を受信する段階と、
前記光学的センサから受信された前記信号に基づいて前記ボンド層の温度を判定する段階と、
前記加熱板の前記温度を制御する段階と、
を含む方法。

【請求項20】

制御部が、ある範囲の前記燐光材料の減衰率を相関する範囲の前記静電チャックの温度に関連付けるように、前記制御部を較正する段階を更に備えている、請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０１４年７月８日出願の米国仮特許出願第６２／０２１，９３７号の合衆国法典第３５巻第１１９条(ｅ)の下での出願期日の恩典を主張し、それらの内容全体をこれにより参考文献としてここに援用する。

【0002】

本開示は、概括的には加熱アッセンブリに関し、より詳しくは、一例として半導体加工装置での静電チャック及び基板を含むその様なアッセンブリのための温度検知及び制御システムに関する。

【背景技術】

【0003】

この項の記述は本開示に関係のある背景情報を提供しているにすぎず、先行技術を構成しているとは限らない。

【0004】

加熱アッセンブリは、限られた空間を有する用途及び精密な制御を要する用途でよく使用される。半導体加工の技術では、例えば、基板（又はウェーハ）を保持して加工中の基板に対して均一な温度プロファイルを提供するためにチャック又はサセプターが使用されている。

【0005】

図１を参照すると、静電チャックのための先行技術による支持体アッセンブリ１１０が示されており、それは、埋め込み電極１１４を有する静電チャック１１２と、接着剤層１１８を介して静電チャック１１２に貼り合わされている加熱板１１６と、を含んでいる。加熱板１１６にはヒーター１２０が固定されており、このヒーター１２０は、例えばエッチング加工された箔ヒーターである。このヒーターアッセンブリは更に接着剤層１２４によって冷却板１２２に接合されている。基板１２６が静電チャック１１２上へ配置されてから、電極１１４が電流源（図示せず）に接続されて静電力が発生し、これによって基板１２６がその位置に保持される。静電チャック１１２へは無線周波数（ＲＦ）電力源（図示せず）が接続され、支持体アッセンブリ１１０を取り囲んでいるチャンバは接地される。ヒーター１２０は、こうして、基板１２６上に材料を蒸着するときや基板１２６上の薄膜をエッチングするときに必要な熱を基板１２６へ提供する。このようにして、ヒーター１２０は、材料が基板１２６の上に蒸着されるときや基板１２６からエッチングされるときに必要な熱を基板１２６へ提供する。

【0006】

基板１２６の加工中、エッチングされている基板１２６内のばらつきを低く抑えるには静電チャック１１２の温度プロファイルが極めて均一であることが重要である。用途の中でも特に半導体加工の技術においては温度均一性を向上させるための改善された装置及び方法が兼ねてより望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国仮特許出願第６２／０２１，９３７号

【特許文献2】米国特許第４，６５２，１４３号

【特許文献3】米国特許第４，７７６，８２７号

【特許文献4】米国特許公開第２０１３／０１６１３０５号

【発明の概要】

【0008】

ここに提供されている説明から適用可能性の更なる分野が明らかになるであろう。説明及び特定の実施例は例示のみが目的であり、本開示の範囲を限定する意図はないものと理解されたい。

【0009】

本開示の１つの形態では、第１の部材と、第１の部材に近接して配置されている第２の部材と、を備えるアッセンブリが提供されている。第１の部材は静電チャック又は基板の形態をとっていてもよい。第２の部材は加熱板の形態をとっていてもよい。アッセンブリは第１の部材と第２の部材の間に配置されているボンド層を更に備えている。ボンド層は第２の部材を第１の層に固定しており、ボンド層の少なくとも一部分は燐光材料で構成されている。アッセンブリは、更に、第１の部材の温度を検知するためボンド層に近接して配置されている光学的センサを含んでいる。

【0010】

本開示の別の形態では、静電チャックと、静電チャックの下方に配置されている加熱板と、を備える静電チャック支持体アッセンブリが提供されている。支持体アッセンブリは、静電チャックと加熱板の間に配置されている第１のボンド層を更に備えている。第１のボンド層の少なくとも一部分は燐光材料を備えている。支持体アッセンブリは、更に、第１のボンド層の燐光材料で構成されている部分を観測するように位置付けられている光学的センサを備えている。支持体アッセンブリは、更に、加熱板に近接して配置されている冷却板と、加熱板と冷却板の間に配置されている第２のボンド層と、を含んでいる。

【0011】

本開示の更に別の形態では、静電チャックの温度を検知及び制御する方法であって、静電チャックと加熱板の間にボンド層を準備する段階を備える方法が提供されている。ボンド層の少なくとも一部分は燐光材料を備えている。この方法は、光学的センサをボンド層に近接して位置付ける段階、及び燐光材料から発せられる光の減衰率に関する光学的センサからの信号を受信する段階、を更に備えている。この方法は、光学的センサから受信された信号に基づいてボンド層の温度を判定する段階、及び加熱板の温度を制御する段階、を更に備えている。

【0012】

開示が十分に理解されるために、一例として与えられているその様々な形態をこれより添付図面を参照しながら説明してゆく。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】従来の静電チャックの立面側面図である。

【図2】一形態に係るアッセンブリの側面断面図であり、本開示の原理に従って構築されている、基板、静電チャック、ボンド層、加熱板、及び光学的ンサを示す図である。

【図3】別の形態のアッセンブリの側面断面図であり、本開示の原理に従って構築されている、基板、静電チャック、加熱板、冷却板、２つのボンド層、及び２つの光学的センサを示す図である。

【図4】更に別の形態のアッセンブリの側面断面図であり、本開示の原理に従って構築されている、基板、静電チャック、ボンド層、及びアッセンブリの側面に配置されている開口を有する加熱板を示す図である。

【図5】別の形態のアッセンブリの部分平面図であり、本開示の原理に従って構築されている加熱要素及び光学的センサを示す図であるしている。

【図6】時間に対する燐光材料の輝度の一例を示すグラフである。

【図7】減衰率を静電チャックの温度に相関付ける制御部によって使用される較正データの一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

ここに説明されている図面は例示のみが目的であり、本開示の範囲を如何様にも限定するものではない。

【0015】

次に続く説明は本質的に例示にすぎず、本開示、適用、又は使用を限定しようとするものではない。

【0016】

一般に、光ファイバーセンサでは、光源を使用して燐光材料に光を短時間照射し、燐光材料がそれに応答して発する光放射を光信号コンディショナを使用して検知する。燐光放射の減衰率はその温度に比例し、したがって対象物の温度を判定できる。その様な光ファイバーセンサは、例えば米国特許第４，６５２，１４３号及び同第４，７７６，８２７号に更に詳細に示されており、それら特許をこれにより参考文献としてそっくりそのまま援用する。

【0017】

ここで使用されているように、「光学的センサ」という用語は、燐光材料の温度を検知及び判定するのに使用される光ファイバー光導体と光信号コンディショナの両方を意味すると解釈されたい。

【0018】

図２を参照すると、基板１２、静電チャック１４、加熱板２０、及び静電チャック１４と加熱板２０の間に配置されているボンド層１６、を備えるアッセンブリ１０が示されている。ボンド層１６は、加熱板２０を静電チャック１４に固定していて、光学的に透明なマトリクス２７内に配置されている燐光材料２６を備えている。マトリクス２７は、シリコンボンディング材料の様な実際のボンド材料であってもよい。代わりに、燐光材料２６はマトリクス２７と混合され、次いでこの複合材料をボンド層１６の材料と組み合わせてもよい。さらに、燐光材料２６は、ボンド層１６とは別々のマトリクス２７を有するか又は有さないで、ボンド層１６の全体に亘って均一に混合されていてもよいし、又はボンド層１６の全体に亘って特定の区域にのみ位置していてもよい。加えて、ここに示されている特定の説明図は本開示の範囲を限定するものと解釈されてはならない。

【0019】

１つの形態では、加熱板２０は、更に、ボンド層１６の下面２８の燐光部分を光学的センサ２４に対して露出させる開口２２を画定しており、当該開口２２内に光学的センサ２４が配置されている。動作時、光学的センサ２４は燐光材料２６に光を照射し、次いで静電チャック１４及び基板１２に伝導によって熱的に結合されたボンド層１６の温度を判定するために燐光材料２６の減衰からの光を受信する。この情報は、静電チャック１４及び基板１２の温度を判定及び制御する制御部５４へ送信される。

【0020】

加熱板２０は静電チャック１４に対する支持を提供している。それは、更に、静電チャック１４の温度を変えるのに使用することのできる１つ又はそれより多い加熱要素１８を内蔵していてもよい。加熱板２０は金属又は別の熱伝導性材料で作製される。

【0021】

ボンド層１６は加熱板２０を静電チャック１４に固定している。それは、シリコンエラストマー、感圧接着材、ガラスフリット、セラミックエポキシ、又はインジウム層、の様な数多くの物質から作ることができる。ボンド層１６は、加熱板２０と静電チャック１４とをアッセンブリ１０の動作温度範囲の全体を通して有効に固定することができなくてはならず、尚且つ適用に先立って燐光材料２６を組み入れることができなくてはならない。ボンド層１６は、ダウコーニング社によって製造されているＳｙｌｇａｒｄ（登録商標）１８４ブランドのシリコン化合物の様な透明で熱伝導性のエラストマー系材料で作ることもできる。接着性は、結合面に下塗剤を添加することで改善することができる。様々な光学的に透明なシリコンエラストマーを、ボンド強度、温度範囲、熱伝導性、粘度、デュロメーター、硬化時間、及びボンド層１６の厚さ、についての要件に応じて使用することができるであろう。

【0022】

燐光材料２６はボンド層１６の中に混合され、混合後もその燐光特性を維持することができなくてはならない。燐光材料２６は、約１ミクロンから約１００ミクロンのサイズとしてもよい小さい粒子サイズの粉末で作られていれば、ボンド層１６へより容易に混合できる。ボンド層１６の材料に対する燐光材料２６の混合比は用途の要件に依存する。おおよそ２５重量％の様な高い燐光材料濃度からはより高い信号強度が得られる。代わりに、向上したボンド強度及び弾力性は、おおよそ１重量％の様なより低い燐光材料濃度比で実現することができる。

【0023】

燐光材料２６は、概して、従来型のＬＥＤ源によって励起させることのできる無機燐光体である。適した燐光材料２６の例としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３：Ｃｒ^３＋、Ｍｇ_２８Ｇｅ_１０Ｏ_４８：Ｍｎ^４＋、又はＭｇ_４ＦＧｅＯ_６：Ｍｎ^４＋がある。これらの特定の化合物は一例にすぎず、燐光材料２６として使用され得る化合物の範囲を限定するものと解釈されてはならない。概して、本願では、採用され得る化合物は、約３８０ｎｍから約６５０ｎｍの間の吸収帯及び約５００ｎｍから約９５０ｎｍの間の励起帯を、用途に要求される温度範囲に亘って温度に対する強い時間減衰依存性と共に呈するものである。所与の温度でのより短い減衰時定数を有する選択された材料であれば、より速い更新速度を可能にするかもしれない。様々な他の材料を採用することもでき、温度範囲、燐光減衰率、費用、及び商業的入手可能性に基づいて選択されてもよい。

【0024】

燐光材料２６をボンド層１６に混合するプロセスは、燐光材料２６がボンド層１６の一部分にのみ配置されることになるのか又はボンド層１６の全体に配置されることになるのかに依る。燐光材料２６をボンド層１６全体に混合する場合には、ボンド層１６の材料が混合される際に燐光粉末を添加すればよい。また一方、燐光材料２６をボンド層１６の材料の一部分にのみ配置させる場合には、ボンド層１６の材料を加熱板２０か又は静電チャック１４のどちらか一方へ最初に塗布しておくのが望ましいであろう。その後に燐光材料２６をボンド層１６の光学的センサ２４と整列するところに、例えば加熱板２０の開口２２と整列するところに混合すればよい。随意的に、燐光材料２６は、全体としてのボンド層１６が塗布された後に、ボンド層１６の特定の場所に混合されてもよい。

【0025】

図３を参照すると、別の実施可能な形態のアッセンブリ３０の断面が示されている。図２の形態と同様に、この形態は、基板１２、静電チャック１４、加熱要素１８と光学的センサ２４を配置させる開口２２とを有する加熱板２０、及び加熱板２０と静電チャック１４の間の、燐光材料２６を備える第１のボンド層１６、を含んでいる。但し、図３は冷却要素３６を有する追加の冷却板３４を示している。加熱板２０と冷却板３４の間には第２のボンド層３２がある。

【0026】

冷却板３４は、加熱板２０及び静電チャック１４からの熱を冷却板３４へ伝達する。冷却板３４は金属か又は効率的に熱を伝導する別の材料で作ることができる。冷却板３４の冷却要素３６は対流熱伝導を提供するように流体通路を備えていてもよい。冷却板３４は更に第１の開口２２及び第２の開口４０を画定している。冷却板３４の第１の開口２２は加熱板２０によって画定されている開口２２と整列されて、第１のボンド層１６を観測するために光学的センサ２４を開口２２に配置できるようにしている。第２の開口４０は、燐光材料２６を備えている第２のボンド層の下面５０の燐光部分と整列されていてもよい。

【0027】

第２の光学的センサ３８を第２の開口４０に配置し、燐光材料２６に光を照射して燐光材料２６の減衰率を観測するようにしてもよい。この情報は、２つのボンド層１６、３２における熱勾配をモデル化し、静電チャック１４及び加熱板２０の加熱又は冷却の速度をより高精度で制御するのに使用することができる。第２の光学的センサ３８又は更なる追加的な光学的センサ（図示せず）が、必要に応じて更なる精度又は冗長性のために採用されてもよい。更に理解しておくべきこととして、本開示のこの形態での光学的センサ２４、３８は示されている様に開口２２、４０内に配置されている必要はなく、これは例示にすぎず、燐光材料を有しているボンド層に対する光学的センサの構成を限定するものと解釈されてはならない。

【0028】

第２のボンド層３２は第１のボンド層１６と同様の範囲の材料で作ることができる。同じく、第２のボンド層３２の一部分に混合することのできる燐光材料２６の範囲は第１のボンド層１６と同様であってもよい。

【0029】

加えて、アッセンブリ３０は、基板１２の温度に対する高精度な制御を実現するため追加のチューニング層（図示せず）を備えていてもよい。このチューニング層は、加熱板２０の加熱要素に加えて基板１４の熱分布を細かく調整するのに使用される追加的な加熱要素を備えていてもよい。その様なチューニング層の組成、機能、及び集積化は、一例として、本願と同一の出願人が所有する米国特許公開第２０１３／０１６１３０５号及びその関連出願群に見出すことができ、それらの内容全体をここに参考文献としてそっくりそのまま援用する。

【0030】

図４を参照すると、更に別の形態のアッセンブリ４８の断面が示されている。図２と同様に、この形態は、基板１２、静電チャック１４、加熱要素１８を有する加熱板２０、及びボンド層１６、を含んでいる。但し、図４に示されている形態は、アッセンブリの側面に開口４４を画定している加熱板２０を有している。この開口の中に、ボンド層１６のプロファイルを観測するため光学的センサ２４が配置されている。ボンド層１６の一部分だけが燐光材料２６を含有しているかもしれないが、図４のボンド層１６の周辺部の少なくとも一部分は燐光材料２６を備えている。これにより、光学的センサ２４が、ボンド層４６の外周の周りのどこかに配置されるか又はボンド層４６内に埋め込まれて、当該領域のボンド層４６を観測して静電チャック１４の温度を測定することができる。或る追加の形態では、光学的センサ２４は物理的にボンド層１６の外に留まっているのではなく光学的センサ２４そのものがボンド層１６内に埋め込まれている。

【0031】

加熱板２０は、少なくとも２通りのやり方でボンド層４６の側面に開口４４を画定することができる。図４に示されている様に、加熱板２０は、静電チャック１４の一部分を包囲するように加熱板２０の基部より上に立ち上がっている側壁４２を含んでいてもよい。この側壁４２が、部分的に基部２０の周りを周方向に配列されていてもよいし、又は加熱板２０の基部を完全に一周していてもよい。加熱板２０の開口４４は、静電チャック１４と加熱板２０の基部との間の空間のボンド層４６を露出させる、この側壁４２の孔４５によって画定されていてもよい。

【0032】

代わりに、光学的センサ２４は、側壁４２無しで加熱板２０の基部上に配置されて、ボンド層４６のプロファイルを観測するようにしてもよい。その様な構成では、開口４４は静電チャック１４と加熱板２０の間の空間によって画定されることになる。

【0033】

図５を参照すると、更に別の形態のアッセンブリ５８のための加熱板２０の部分平面図が示されている。この形態では、加熱要素１８の１つの実施可能な構成が示されている。加えて、数多くの開口２２が加熱板２０上に示されて、光学的センサ２４を配置させることのできる位置を指し示している。更に、光学的センサ２４が加熱板２０の外周の周りに示され、さらに制御部５４及び加熱要素の電力供給部５６も示されている。

【0034】

図５に示されている加熱要素１８は単一の抵抗加熱要素１８を備えており、これは加熱板２０の表面を覆うように均等に離間した形で配列されている。抵抗加熱要素１８の両端はワイヤ５２によって電力供給部５６へ接続されている。代わりに、加熱要素は個別の加熱要素として配列されていて、加熱板２０の表面６０の個別領域又は個別帯域を覆うようになっていてもよい。これらの加熱要素は、ワイヤ５２によって、直列又は並列に若しくは他の回路構成で電力供給部５６へ接続されていてもよい。加えて、中でも特に積層式、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）、及びセラミックの様な種々のヒーターの形式に加え、加熱要素の様々な配列を、本開示の範囲内に留まりながらも採用することができ、而してここでの特定の例示及び説明は本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきでない。

【0035】

加熱板２０の表面上及び加熱板２０の外周の周りに画定されている複数の開口２２によって、静電チャック１４の温度を測定するときの融通性及び冗長性がもたらされる。各開口２２は、静電チャック１４の多くの部分の定常的な温度監視を提供するように光学的センサ２４のアレイによって占められていてもよい。代わりに、より少ない光学的センサ２２を任意の開口に挿入し又は任意の開口から除去して、必要に応じて静電チャック１４の特定の区域を監視するようにしてもよい。

【0036】

図６を参照すると、ボンド層１６に混合された燐光材料２６の減衰を光学的センサ２４がどの様に測定するかの一例としてのグラフが示されている。最初に、光学的センサ２４は光のパルスを照射することによって燐光材料２６を励起する。すると燐光材料２６は判定可能な輝度を有する燐光放射を発し、その輝度はある期間に亘って減衰してゆく。光学的センサはこの輝度減衰率を使い、時定数（τ）を式ｌ（ｔ）＝ｌ_０ｅ^-kt/τに従って判定する。ここで、ｌは輝度、ｔは時間、そしてｋは定数値である。燐光放射の時定数（τ）は固有の燐光材料２６に依存する。

【0037】

アッセンブリ１０は、使用に先立って（単数又は複数の）光学的センサ２４及び制御部５４と共に較正されるようになっていてもよい。結果として、制御部５４は燐光材料２６の減衰の時定数に関する情報を受信し、ボンド層１６の様々な光学的センサの場所での温度を判定することができる。

【0038】

図７を参照すると、アッセンブリ１０のための制御器５４を較正するのに使用することのできるデータの一例を与えるグラフが示されている。制御部５４は、燐光材料２６の減衰率を静電チャック１４又は基板１２の温度に関連付けるように構成されていてもよい。以上に論じられている様に、ボンド層１６の温度は、ボンド層１６内の燐光材料２６の減衰率を観測することによって判定することができる。実験的使用又は熱力学的モデル化を通じ、静電チャック１４の温度をボンド層１６の温度から予測させることもできる。従って、制御部５４は、減衰率の範囲を静電チャック１４の温度の相関範囲に関連付けるように較正される。必要であれば、同様のプロセスを用いて基板１２の温度を予測することもできる。制御部５４が静電チャック１４の温度を判定すると、制御部５４は、必要に応じて、電力供給部５６に修正を加えて加熱要素１８の出力を変更させ、静電チャック１４の温度を調節することもできる。

【0039】

本開示は本質的に例示にすぎず、而して開示の要旨から逸脱しない変型は本開示の範囲内にあるものとする。例えば、複合ボンド層（即ち、ボンド材料と燐光材料を有しているものであって、別体の結着剤の有無は問わない）は、温度検知が所望されているアッセンブリの何れの部材間に採用されてもよく、それらの部材が、加熱要素、冷却要素、それらの組合せ、又は他の機能的部材、として機能しているかどうかを問わない。その様な変型は本開示の精神及び範囲からの逸脱とは見なされない。

【符号の説明】

【0040】

１０ アッセンブリ
１２ 基板
１４ 静電チャック
１６ ボンド層
１８ 加熱要素
２０ 加熱板
２２ 開口
２４ 光学的センサ
２６ 燐光材料
２７ 光学的に透明なマトリクス
２８ ボンド層下面
３０ アッセンブリ
３２ ボンド層
３４ 冷却板
３６ 冷却要素
３８ 光学的センサ
４０ 開口
４２ 側壁
４４ 開口
４５ 孔
４６ ボンド層
４８ アッセンブリ
５０ ボンド層下面
５２ ワイヤ
５４ 制御部
５６ 電力供給部
５８ アッセンブリ
６０ 加熱要素表面
１１０ 先行技術による支持体アッセンブリ
１１２ 静電チャック
１１４ 埋め込み電極
１１６ 加熱板
１１８ 接着剤層
１２０ ヒーター
１２２ 冷却板
１２４ 接着剤層
１２６ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】