特許 7444842 ピクセル型温度制御式基板支持アセンブリ

(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】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】ピクセル型温度制御式基板支持アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240228BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240228BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20240228BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20240228BHJP

   H05B 3/16 20060101ALI20240228BHJP

   H05B 3/74 20060101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/205

H02N13/00 D

H05B3/16

H05B3/74

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021193875

(22)【出願日】2021-11-30

(62)【分割の表示】P 2020024027の分割

【原出願日】2015-01-07

(65)【公開番号】P2022043074

(43)【公開日】2022-03-15

【審査請求日】2021-12-27

(31)【優先権主張番号】61/937,348

(32)【優先日】2014-02-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】14/285,606

(32)【優先日】2014-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100101502

【弁理士】

【氏名又は名称】安齋 嘉章

(72)【発明者】

【氏名】パルキー ビジャイ ディー

(72)【発明者】

【氏名】マフラチェフ コンスタンティン

(72)【発明者】

【氏名】小野 真徳

(72)【発明者】

【氏名】グオ ジキアング

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０３３３８１（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特開平１１－１１１８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１１－５０２０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５０８９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１５４９８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０４２０２７（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０２Ｎ １３／００

Ｈ０５Ｂ ３／１６

Ｈ０５Ｂ ３／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

静電チャック（ＥＳＣ）であって、
セラミック材料から形成された誘電体であって、
上面及び下面と、
誘電体内に配置されたチャック電極と、
誘電体内に配置された１つ以上の主抵抗ヒータ、及び誘電体内で主抵抗ヒータと上面及び下面の１つの間の複数の二次ヒータを含み、
二次ヒータの数量は主抵抗ヒータの数量よりも多く、各々の二次ヒータは誘電体と共に固有の電源回路と接続され、
各々の電源回路は、他の全ての個々の二次ヒータ及び１つ以上の主抵抗ヒータのオン状態を変更することなく、複数の二次ヒータうち個々の二次ヒータの各々の組み合わせをオン状態とオフ状態の間で独立して制御可能とするように接続された二次ヒータを独立して動作するように構成される誘電体と、
複数のスイッチであって、各々の二次ヒータが各々の二次ヒータに個別の制御を提供する各々のスイッチに結合されている複数のスイッチと、
複数の制御リードであって、各々の制御リードは複数のスイッチのうち各々のスイッチに接続され、各々の制御リードは複数の二次ヒータのうち唯一の個別の二次ヒータを制御するように構成される複数のリードを含み、
スイッチは、各々二次ヒータの端子上に配置され、負端子を通過する電流の流れを選択的に遮断する、静電チャック。

【請求項2】

静電チャック（ＥＳＣ）であって、
セラミック材料から形成された誘電体であって、
上面及び下面と、
誘電体内に配置されたチャック電極と、
誘電体内に配置された１つ以上の主抵抗ヒータ、及び誘電体内で主抵抗ヒータと上面及び下面の１つの間の複数の二次ヒータを含み、
二次ヒータの数量は主抵抗ヒータの数量よりも多く、各々の二次ヒータは誘電体と共に固有の電源回路と接続され、
各々の電源回路は、他の全ての個々の二次ヒータ及び１つ以上の主抵抗ヒータのオン状態を変更することなく、複数の二次ヒータうち個々の二次ヒータの各々の組み合わせをオン状態とオフ状態の間で独立して制御可能とするように接続された二次ヒータを独立して動作するように構成される誘電体と、
複数のスイッチであって、各々の二次ヒータが各々の二次ヒータに個別の制御を提供する各々のスイッチに結合されている複数のスイッチと、
複数の制御リードであって、各々の制御リードは複数のスイッチのうち各々のスイッチに接続され、各々の制御リードは複数の二次ヒータのうち唯一の個別の二次ヒータを制御するように構成される複数のリードを含み、
スイッチは、電力の５０％が各々の二次ヒータの各々の１つを通過することを可能にするように動作可能である、静電チャック。

【請求項3】

複数の二次ヒータは、共通の半径に沿った二次ヒータのグループ内で、誘電体の中心の周りに同心円状に配置される、請求項１又は２に記載のＥＳＣ。

【請求項4】

任意の１つの電力回路は結合された二次ヒータがオフ状態のままで、他の全ての二次ヒータを同時にオン状態に切り替えることを可能にする、請求項１又は２に記載のＥＳＣ。

【請求項5】

各々のスイッチは、個々に且つ直接的に電源に接続されるように構成される、請求項１又は２に記載のＥＳＣ。

【請求項6】

チャック電極が、複数の二次ヒータと上面との間に配置される、請求項１又は２に記載のＥＳＣ。

【請求項7】

基板支持アセンブリであって、
誘電体を有する基板支持体であって、誘電体は、
基板支持面及び下面と、
誘電体に結合又は配置された主抵抗ヒータと、
誘電体内に配置された複数の抵抗性二次ヒータであって、複数の抵抗性二次ヒータの各々は、他の全ての抵抗性二次ヒータ及び主抵抗性ヒータに対して独立して制御可能である抵抗性二次ヒータを備え、
複数の抵抗性二次ヒータは各々の状態スイッチによって個別に切り替えられるように構成され、各々の状態スイッチによって、個々の状態スイッチの各々の組み合わせが、他の全ての抵抗性二次ヒータの数量に対して、抵抗性二次ヒータの各々組み合わせに独立して電力を供給できるように構成され、数量は２以上である基板支持体と、
複数の制御リードであって、各々の制御リードは状態スイッチのうち各々の状態スイッチに接続され、各々の制御リードは複数の二次ヒータのうち唯一の個別の二次ヒータを制御するように構成される複数のリードを含み、
状態スイッチは、各々二次ヒータの端子上に配置され、負端子を通過する電流の流れを選択的に遮断する、静電チャック。

【請求項8】

基板支持アセンブリであって
誘電体を有する基板支持体であって、誘電体は、
基板支持面及び下面と、
誘電体に結合又は配置された主抵抗ヒータと、
誘電体内に配置された複数の抵抗性二次ヒータであって、複数の抵抗性二次ヒータの各々は、他の全ての抵抗性二次ヒータ及び主抵抗性ヒータに対して独立して制御可能である抵抗性二次ヒータを備え、
複数の抵抗性二次ヒータは各々の状態スイッチによって個別に切り替えられるように構成され、各々の状態スイッチによって、個々の状態スイッチの各々の組み合わせが、他の全ての抵抗性二次ヒータの数量に対して、抵抗性二次ヒータの各々組み合わせに独立して電力を供給できるように構成され、数量は２以上である基板支持体と、
複数の制御リードであって、各々の制御リードは状態スイッチのうち各々の状態スイッチに接続され、各々の制御リードは複数の二次ヒータのうち唯一の個別の二次ヒータを制御するように構成される複数のリードを含み、
スイッチは、電力の５０％が各々の二次ヒータの各々の１つを通過することを可能にするように動作可能である、基板支持アセンブリ。

【請求項9】

個々の状態スイッチの各々は、コントローラに個々に且つ直接的に接続されるように構成された制御リードを有する、請求項７又は８に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項10】

基板支持体は静電チャックであり、静電チャックの誘電体はセラミックである、請求項７又は８に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項11】

複数の抵抗性二次ヒータは、共通の半径に沿った抵抗性二次ヒータのグループ内で、誘電体の中心の周りに同心円状に配置される、請求項７又は８に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項12】

主抵抗ヒータが誘電体本体の下面に形成される、請求項１１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項13】

主抵抗ヒータは、誘電体の下面に結合されたポリマ本体内に配置される、請求項１１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項14】

基板支持体に結合された冷却板を含む、請求項７又は８に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項15】

チャンバ本体と、
コントローラと、
静電チャックを有する基板支持アセンブリであって、静電チャックはセラミック材料の単一のコヒーレントな塊から形成された誘電体を有する基板支持アセンブリを含む処理チャンバであって、
誘電体は、
上面及び下面と、
誘電体内に配置されたチャック電極と、
誘電体内に配置された１つ以上の主抵抗ヒータと、
誘電体内で主抵抗ヒータと上面及び下面の１つの間の複数の二次ヒータを含み、
二次ヒータの数量は主抵抗ヒータの数量よりも多く、各々の二次ヒータは誘電体と共に固有の電源回路と接続され、
各々の電源回路は、他の二次ヒータ及び１つ以上の主抵抗のオン状態とオフ状態を変更することなく、接続された二次ヒータをオン状態とオフ状態の間で独立して動作するように構成され、
電源回路は、各々の二次ヒータに接続された複数の個別の状態スイッチと、各々の個別の状態スイッチをコントローラに個々に且つ直接的に接続する複数の制御リードを備え、個別の状態スイッチは各々の抵抗性二次ヒータの電力状態を変更し、
各々の状態スイッチは、各々の二次ヒータの負の電力リードに配置され、各々の二次ヒータに電力供給する負の電力リードを通過する電流の流れを選択的に遮断する、処理チャンバ。

【請求項16】

任意の１つの二次ヒータはオフ状態のままであり、他の全ての二次ヒータが同時にオン状態に切り替えられるように構成された、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項17】

状態スイッチは、電力の５０％が各々の接続された二次ヒータを通過することを可能にするように動作可能である、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【発明の詳細な説明】

【背景】

【0001】

（分野）
本明細書に記載した実施形態は、一般的に、半導体製造に関し、特に、温度制御式基板支持アセンブリ及びそれを用いる方法に関する。

【0002】

（関連技術の説明）
デバイスパターンの加工寸法が小さくなると、これらの加工の臨界寸法（ＣＤ）要件は、安定しかつ繰り返し可能なデバイス性能のさらに重要な判断基準になる。処理チャンバ内において処理される基板全体の許容可能なＣＤのばらつきは、チャンバ及び基板温度等のチャンバ非対称性、フローコンダクタンス、ならびにＲＦフィールドにより、達成するのが困難である。

【0003】

静電チャックを利用する処理において、基板の表面全体の温度制御の均一性は、基板の下のチャックの非均質な構造により、さらに困難である。例えば、静電チャックの一部の領域は、ガス孔を有し、一方、他の領域は、ガス孔から横方向にオフセットしたリフトピンホールを有する。さらに他の領域は、チャック電極を有し、一方、他の領域は、チャック電極から横方向にオフセットしたヒータ電極を有する。静電チャックの構造が横方向及び方位角方向双方にばらつき得ることから、チャックと基板との間の熱伝達の均一性は、複雑で実現するのが極めて困難であり、その結果、チャック表面全体に局所的な熱い及び冷たいスポットが生じ、これによって、基板の表面に沿う処理結果の不均一性が生じる。

【0004】

チャックと基板との間の熱伝達の横方向及び方位角方向の均一性は、静電チャックが搭載される従来の基板支持体に通常用いられる熱伝達方式によってさらに複雑になる。例えば、従来の基板支持体は、通常、端部から中心までの温度制御手段だけを有する。従って、静電チャック内における局所的な熱い及び冷たいスポットは、従来の基板支持体の熱伝達の特徴を利用しながらでは、補正できない。

【0005】

従って、基板支持アセンブリ基板支持アセンブリに対する改善の必要がある。

【概要】

【0006】

本明細書に述べた実施形態は、静電チャックと加熱アセンブリとの間の熱伝達の横方向及び方位角方向双方の調整を可能にするピクセル型基板支持アセンブリを提供する。ピクセル型基板支持アセンブリは、上面及び下面と、ピクセル型基板支持体に配置された１つ又は複数の主抵抗ヒータと、主抵抗ヒータと列をなし、また基板支持体内に配置される複数のピクセルヒータとを含む。ピクセルヒータの数量は、主抵抗ヒータの数量より一桁大きく、ピクセルヒータは、主抵抗ヒータと同様、互いに独立して制御可能である。

【0007】

一実施形態では、基板支持アセンブリは、基板支持面及び下面を有する基板支持体と、基板支持体に結合又はその中に配置された複数の抵抗ヒータであって、互いに対して独立して制御可能な複数の抵抗ヒータと、複数の抵抗ヒータに結合されたピクセルヒータ・コントローラとを含み、ピクセルヒータ・コントローラには、光学系及びヒータコントローラが含まれる。

【0008】

さらに他の実施形態では、処理チャンバは、チャンバ本体及びピクセル型基板支持アセンブリを含む。ピクセル型基板支持アセンブリは、上面及び下面と、ピクセル型基板支持体内に配置された１つ又は複数の主抵抗ヒータと、主抵抗ヒータと列をなし、また、基板支持体内に配置された複数のピクセルヒータとを含む。ピクセルヒータの数量は、主抵抗ヒータの数量より１桁大きく、ピクセルヒータは、主抵抗ヒータと同様に、互いに対して独立して制御可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本発明の上記列挙した特徴を詳細に理解できるように、簡潔に要約して上に述べた本発明のさらに詳細な説明を、そのいくつかを添付図面に示す実施形態を参照して行う。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示すものであり、従って、本発明が他の同様に有効な実施形態を含み得るため、その範囲を限定するものと解釈されないことを留意すべきである。

【図1】ピクセル型基板支持アセンブリの一実施形態を有する処理チャンバの概略断面側面図である。

【図2】ピクセル型基板支持アセンブリの部位を詳細に示す部分概略断面側面図である。

【図3A】図２の断面線Ａ－Ａに沿う断面図である。

【図3B】～

【図3D】図２の断面線Ａ－Ａに沿う横断面図であって、ピクセルヒータ用の他の選択肢のレイアウトを示す図である。

【図4A】～

【図4E】ピクセル型基板支持体内におけるピクセルヒータ及び主抵抗ヒータ用の様々な位置を示す部分概略側面図である。

【図5】ピクセル型基板支持アセンブリを利用して基板を処理するための方法の一実施形態のフロー図である。

【図6】ピクセルヒータを動作するための簡易概略配線図である。

【図7】ハードウェアキーを備えた主抵抗ヒータの配線を示す描写図である。

【図8】ハードウェアキーを用いるように構成された施設板の上部平面図である。

【図9】ハードウェアキーを備えていない主抵抗ヒータ用の代替の配線方式を示す描写図である。

【図10】図９に示す配線方式のために構成された冷却ベースの上部平面図である。

【0010】

理解を容易にするために、可能な場合、同じ参照番号を用いて、全ての図に共通な同じ要素を指定した。一実施形態において開示した要素を特定の引用無しで他の実施形態に有利に用いてもよいと考えられる。

【詳細な説明】

【0011】

本明細書に述べた実施形態は、基板支持アセンブリを構成する静電チャックの温度の横方向及び方位角方向双方の調整を可能にし、これによって、基板支持アセンブリ上で処理される基板の横方向の温度プロファイルの横方向及び方位角方向双方の調整を可能にするピクセル型基板支持アセンブリを提供する。さらに、ピクセル型基板支持アセンブリにより、基板上の局所的な熱い又は冷たいスポットが実質的に解消できる。ピクセル型基板支持アセンブリ上で処理される基板の横方向の温度プロファイルを調整するための方法も本明細書で述べる。ピクセル型基板支持アセンブリについては、エッチング処理チャンバにおいて後述するが、ピクセル型基板支持アセンブリは、他の種類のプラズマ処理チャンバ、とりわけ、例えば、物理蒸着チャンバ、化学蒸着チャンバ、イオン注入チャンバ、及び横方向の温度プロファイルの方位角方向の調整が望ましい他のシステムに用いてもよい。また、ピクセル型ヒータは、半導体処理に用いられないものを含む他の面の温度を制御するためにも用いてもよいと考えられる。

【0012】

１つ又は複数の一実施形態では、ピクセル型基板支持アセンブリは、基板温度を利用して、チャンバの不均一性、例えば、温度、フローコンダクタンス、電界、プラズマ密度等を補償することによって、エッチング、成膜、注入等の真空処理時、基板の端部における臨界寸法（ＣＤ）のばらつきの補正が可能になる。さらに、いくつかの実施形態では、基板全体の温度均一性を約±０．３℃未満に制御する能力が実証されている。

【0013】

図１は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６を有する例示的なエッチング処理チャンバ１００の概略断面図である。上述したように、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、表面又は基板等のワークピースの温度プロファイルを制御する能力が望ましい他のシステムのみならず、他の処理チャンバ、とりわけ、例えば、プラズマ処理チャンバ、アニーリングチャンバ、物理蒸着チャンバ、化学蒸着チャンバ、及びイオン注入チャンバに用いてもよい。表面全体の多数の離散的領域に渡って温度を局所的に独立して制御すると、温度プロファイルの方位角調整、温度プロファイルの中心から端部への調整、ならびに熱い及び冷たいスポット等の局所的な温度の凹凸の低減が可能になり有益である。

【0014】

処理チャンバ１００には、接地されたチャンバ本体１０２が含まれる。チャンバ本体１０２には、内部容積１２４を密閉する壁１０４、底部１０６、及び蓋１０８が含まれる。ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、内部容積１２４内に配置され、処理中、その上で基板１３４を支持する。

【0015】

処理チャンバ１００の壁１０４には、開口部（図示せず）が含まれ、これを通して、基板１３４を内部容積１２４の内外にロボット制御で搬入・搬出し得る。ポンピングポート１１０が、壁１０４の内の１つに又はチャンバ本体１０２の底部１０６に形成され、ポンピングシステム（図示せず）に流体接続される。このポンピングシステムは、処理副生成物を除去しつつ、処理チャンバ１００の内部容積１２４内に真空環境を維持するために用いられる。

【0016】

ガスパネル１１２は、チャンバ本体１０２の蓋１０８又は壁１０４の内の少なくとも１つを通って形成される１つ又は複数の吸気ポート１１４を介して、処理ガス及び／又は他のガスを処理チャンバ１００の内部容積１２４に提供する。ガスパネル１１２によって提供された処理ガスは、内部容積１２４内において活性化されて、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６上に配置された基板１３４を処理するために用いられるプラズマ１２２を形成する。処理ガスは、チャンバ本体１０２の外側に配置されたプラズマアプリケータ１２０から処理ガスに誘導結合されたＲＦ電力によって活性化し得る。図１に示す実施形態では、プラズマアプリケータ１２０は、整合回路１１８を介してＲＦ電源１１６に結合された一対の同軸コイルである。

【0017】

コントローラ１４８が、処理チャンバ１００に結合され、処理チャンバ１００の動作及び基板１３４の処理を制御する。コントローラ１４８は、工業的な環境において、様々なサブプロセッサやサブコントローラを制御するために用いることができる、任意の形態の汎用データ処理システムの内の１つであってもよい。一般的に、コントローラ１４８には、共通の構成要素の中でもとりわけメモリ１７４及び入出力（Ｉ／Ｏ）回路１７６と通信状態にある中央処理装置（ＣＰＵ）１７２が含まれる。コントローラ１４８のＣＰＵによってソフトウェア命令が実行されると、処理チャンバは、例えば、エッチャント－ガス混合物（即ち、処理ガス）を内部容積１２４に導入して、プラズマアプリケータ１２０からＲＦ電力を印加することによって処理ガスからプラズマ１２２を形成し、そして、基板１３４上の一層の材料をエッチングする。

【0018】

ピクセル型基板支持アセンブリ１２６には、一般的に、少なくとも基板支持体１３２が含まれる。基板支持体１３２は、真空チャック、静電チャック、サセプタ、又は他のワークピース支持面であってもよい。図１の実施形態では、基板支持体１３２は、静電チャックであり、本明細書では以下、静電チャック１３２と記載する。ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、ヒータアセンブリ１７０をさらに含んでもよい。ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、冷却ベース１３０をさらに含んでもよい。冷却ベースは、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６と交互に分離していてもよい。ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、支持台座１２５に着脱可能に結合してもよい。支持台座１２５は、台座ベース１２８及び施設板１８０を含んでもよいが、チャンバ本体１０２に搭載される。ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の１つ又は複数の構成要素を改修するために、支持台座１２５から定期的に取り外してもよい。

【0019】

施設板１８０は、複数のリフトピンを昇降させるように構成された複数の駆動機構を収容するように構成されている。さらに、施設板１８０は、静電チャック１３２及び冷却ベース１３０からの複数の流体接続部を収容するように構成されている。施設板１８０は、さらに、静電チャック１３２及びヒータアセンブリ１７０からの複数の電気的接続部を収容するように構成されている。その無数の接続部は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の内部又は外部を走らせてもよいが、一方で、施設板１８０は、それぞれの末端への接続部用のインターフェイスを提供する。

【0020】

静電チャック１３２は、搭載面１３１及び搭載面１３１に対向するワークピース面１３３を有する。静電チャック１３２には、一般的に、誘電体１５０に埋め込まれたチャック電極１３６が含まれる。チャック電極１３６は、単極又は双極の電極、又は他の適切な仕組みとして構成してよい。チャック電極１３６は、ＲＦ又はＤＣ電力を提供するチャック電源１３８にＲＦフィルタ１８２を介して結合され、誘電体１５０の上面に基板１３４を静電的に固定する。ＲＦフィルタ１８２は、処理チャンバ１００内においてプラズマ１２２を形成するために用いられるＲＦ電力が、電気設備を破壊することやチャンバ外部に電気的な危険性を生じさせることを防ぐ。誘電体１５０は、ＡｌＮ又はＡｌ_２Ｏ_３等のセラミック材料から製造してもよい。あるいは、誘電体１５０は、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン等のポリマから製造してもよい。

【0021】

静電チャック１３２のワークピース面１３３は、基板１３４と静電チャック１３２のワークピース面１３３との間に画成された格子間空間に裏面熱伝達ガスを提供するためのガス経路（図示せず）を含んでもよい。静電チャック１３２には、さらに、処理チャンバ１００の内外へのロボット搬入・搬出を円滑にするために、静電チャック１３２のワークピース面１３３の上方に基板１３４を持ち上げるためのリフトピンを収容するためのリフトピンホール（双方共図示せず）を含んでもよい。

【0022】

温度制御式冷却ベース１３０は、熱伝達流体源１４４に結合される。熱伝達流体源１４４は、ベース１３０に配置された１つ又は複数の管１６０中を循環する熱伝達流体、例えば、液体、ガス又はその組合せを提供する。隣接する管１６０を流れる流体は、隔離して、静電チャック１３２と冷却ベース１３０の異なる領域との間の熱伝達の局所的な制御を可能にすることができ、これによって、基板１３４の横方向の温度プロファイルの制御を支援する。

【0023】

流体分配器は、熱伝達流体源１４４の出口と温度制御式冷却ベース１３０との間で流体結合してもよい。流体分配器は、管１６０に提供された熱伝達流体の量を制御するように動作する。流体分配器は、処理チャンバ１００外に、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６内に、台座ベース１２８内に又は他の適切な位置に配置してもよい。

【0024】

ヒータアセンブリ１７０には、本体１５２に埋め込まれた１つ又は複数の主抵抗ヒータ１５４及び／又は複数のピクセルヒータ１４０を含んでもよい。主抵抗ヒータ１５４は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の温度を、チャンバ処理を行う温度に上昇させるために設けてもよい。ピクセルヒータ１４０は、主抵抗ヒータ１５４によって生成されたピクセル型基板支持アセンブリ１２６の温度プロファイルの局所的な調整を行う。従って、ピクセルヒータが局所的なミクロな規模で動作する一方で、主抵抗ヒータ１５４は、全体的なマクロな規模で動作する。主抵抗ヒータ１５４は、ＲＦフィルタ１８４を介して主ヒータ電源１５６に結合される。電源１５６は、主抵抗ヒータ１５４に５００ワット以上の電力を提供してもよい。コントローラ１４８は、一般的に、基板１３４を所定の温度付近まで加熱するために設定される主ヒータ電源１５６の動作を制御してもよい。一実施形態では、主抵抗ヒータ１５４には、複数の横方向に分離された加熱ゾーンが含まれ、１つ又は複数の他のゾーンに配置された主抵抗ヒータ１５４と対比して、コントローラ１４８により、主抵抗ヒータ１５４の１つのゾーンを優先的に加熱することができる。例えば、主抵抗ヒータ１５４は、複数の分離された加熱ゾーンに同心円状に配置してもよい。

【0025】

ピクセルヒータ１４０は、ＲＦフィルタ１８６を介して、ピクセルヒータ電源１４２に結合される。ピクセルヒータ電源１４２は、ピクセルヒータ１４０に１０ワット以下の電力を提供してもよい。一実施形態では、ピクセルヒータ電源１４２によって供給される電力は、主抵抗ヒータの電源１５６によって供給される電力より一桁小さい。ピクセルヒータ１４０は、ピクセルコントローラ２０２にも結合してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、基板支持アセンブリ１２６内に又はその外に配置してもよい。基板支持アセンブリ１２６の全体に横方向に分散された各ピクセルヒータ１４０において局所的に生成される熱を制御するために、ピクセルコントローラ２０２は、ピクセルヒータ電源１４２から個別の又はグループのピクセルヒータ１４０に提供される電力を管理してもよい。光学電源１７８は、コントローラ１４８にピクセルコントローラ２０２を結合して、処理チャンバ１００によるＲＦエネルギの影響からコントローラ１４８を切り離してもよい。

【0026】

あるいは、１つ又は複数の主抵抗ヒータ１５４及び／又はピクセルヒータ１４０は、静電チャック１３２内に形成してもよい。主抵抗ヒータ１５４及びピクセルヒータ１４０双方が静電チャック１３２内に形成される一実施形態では、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、ヒータアセンブリ１７０無しで形成してもよく、静電チャック１３２は、冷却ベース１３０上に直接配置してもよい。

【0027】

静電チャック１３２は、主ヒータ電源１５６によって主抵抗ヒータ１５４に印加された電力を制御するための、冷却ベース１３０の動作を制御するための、またピクセルヒータ電源１４２によってピクセルヒータ１４０に印加された電力を制御するための、コントローラ１４８に温度フィードバック情報を提供するための１つ又は複数の熱電対（図示せず）を含んでもよい。

【0028】

処理チャンバ１００における基板１３４の表面の温度は、ポンプによる処理ガスの排気、スリット弁ドア、プラズマ１２２及び他の要因によって影響され得る。冷却ベース１３０、１つ又は複数の主抵抗ヒータ１５４、及びピクセルヒータ１４０は全て、基板１３４の表面温度の制御に役立つ。

【0029】

主抵抗ヒータ１５４の２ゾーン構成において、主抵抗ヒータ１５４は、１つのゾーンから他の１つのゾーンまでのばらつき約＋／－１０℃での処理に適する温度まで基板１３４を加熱するために用いてもよい。主抵抗ヒータ１５４用の４ゾーンアセンブリでは、主抵抗ヒータ１５４は、特定のゾーン内においてばらつき約＋／－１．５℃での処理に適する温度まで基板１３４を加熱するために用いてもよい。各ゾーンは、処理条件及びパラメータに依存して、隣接するゾーンから約０℃から約２０℃まで変動してもよい。しかしながら、基板全体の重要な寸法のばらつきを最小にするための要件によって、基板面の表面の決定された処理温度の許容可能なばらつきが小さくなっている。基板１３４の表面温度が０．５度ばらつくと、そこでの構造物の形成時、ナノメートルもの差異が生じ得る。ピクセルヒータ１４０は、温度プロファイルのばらつきを約＋／－０．３℃に低減することによって、主抵抗ヒータ１５４によって生成される基板１３４の表面の温度プロファイルを改善する。温度プロファイルは、所望の結果を実現できるようにピクセルヒータ１４０を利用して、基板１３４の領域全体で一様にしたり、あるいは所定の方法で正確に変動したりするようにしてもよい。

【0030】

図２は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の部位を示す部分概略断面図である。図２に含まれるものは、静電チャック１３２、ヒータアセンブリ１７０、及び施設板１８０の部位である。

【0031】

ヒータアセンブリ１７０の本体１５２は、ポリイミド等のポリマから製造してもよい。本体１５２は、一般的に、平面視で円柱状であってもよいが、他の幾何学的形状に形成してもよい。本体１５２は、上面２７０及び下面２７２を有する。上面２７０は、静電チャック１３２に面し、一方、下面２７２は、冷却ベース１３０に面する。

【0032】

ヒータアセンブリ１７０の本体１５２は、２つ以上の誘電体層（３つの誘電体層２６０、２６２、２６４として図２に示す）から形成してもよく、圧力をかけた状態で層２６０、２６２、２６４を加熱して単一の本体１５２を形成してもよい。例えば、本体１５２は、主及びピクセルヒータ１５４、１４０を分離するポリイミド層２６０、２６２、２６４から形成し得るが、これらが圧力をかけた状態で加熱され、ヒータアセンブリ１７０の単一の本体１５２が形成される。ピクセルヒータ１４０は、本体１５２の形成に先立って、第１、第２、又は第３層２６０、２６２、２６４内、上、又はそれらの間に配置してもよい。さらに、主抵抗ヒータ１５４は、層２６０、２６２、２６４の内の少なくとも１つがヒータ１５４、１４０を分離し電気的に絶縁した状態で、組立に先立って、第１、第２、又は第３層２６０、２６２、２６４内、上、又はそれらの間に配置してもよい。このようにして、ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４は、ヒータアセンブリ１７０の一体化部位になる。

【0033】

主抵抗ヒータ１５４及びピクセルヒータ１４０の位置の他の構成では、ヒータ１５４、１４０の内の１つ又は双方を静電チャック１３２の中又は下に配置してよい。図４Ａ－４Ｅは、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の部分概略図であり、全ての実施形態に限定するものではないが、ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４用の様々な位置を詳細に示す。

【0034】

図４Ａに示す実施形態では、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、ヒータアセンブリ１７０を有さず、ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４は、静電チャック１３２内に、例えば、チャック電極１３６の下に配置される。ピクセルヒータ１４０は、主抵抗ヒータ１５４の下に示すが、ピクセルヒータ１４０は、他の選択肢として、主抵抗ヒータ１５４の上方に配置してもよい。図４Ｂに示す実施形態では、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６用のヒータアセンブリ１７０には、ピクセルヒータ１４０が含まれ、一方、主抵抗ヒータ１５４は、静電チャック１３２内に、例えば、チャック電極１３６の下に配置される。他の選択肢として、ピクセルヒータ１４０は、静電チャック１３２内に配置でき、一方、主抵抗ヒータ１５４は、ヒータアセンブリ１７０内に配置される。図４Ｃに示す実施形態では、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６用のヒータアセンブリ１７０には、主抵抗ヒータ１５４が配置されている。ピクセルヒータ１４０は、静電チャック１３２内に、例えば、チャック電極１３６の下に配置される。図４Ｄに示す実施形態では、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６用のヒータアセンブリ１７０には、ピクセルヒータ１４０が配置されており、一方、主抵抗ヒータ１５４は、ヒータアセンブリ１７０又は静電チャック１３２の内の１つに接して配置されている。ヒータアセンブリ１７０は、冷却板１３０からピクセルヒータ１４０を隔離する。図４Ｅに示す実施形態では、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６のヒータアセンブリ１７０には、主抵抗ヒータ１５４が配置されている。ピクセルヒータ１４０は、ヒータアセンブリ１７０内に又はその上に、例えば、静電チャック１３２の下に配置される。ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４は、他の方位に構成してもよいと考えられる。例えば、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、基板１３４を加熱するための複数のピクセルヒータ１４０だけを有してもよい。一実施形態では、ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６内において互いの下に直接配置される。ピクセルヒータ１４０は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６によって支持された基板１３４の温度プロファイルの微調整制御を行う。

【0035】

ピクセルヒータ１４０は、ヒータアセンブリ１７０の本体１５２又は静電チャック１３２上に又は内に形成又は配置してもよい。ピクセルヒータ１４０は、めっき、インクジェット印刷、スクリーン印刷、物理蒸着、スタンピング、ワイヤメッシュ又は他の適切な方法で形成してもよい。このようにして、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の製造は、簡易化される。一実施形態では、ピクセルヒータ１４０は、ヒータアセンブリ１７０を形成しつつ、ヒータアセンブリ１７０内に配置される。他の実施形態では、ピクセルヒータ１４０は、静電チャック１３２の搭載面１３１上に直接配置される。例えば、ピクセルヒータ１４０は、静電チャック１３２の搭載面１３１に付着することができるシート状であってもよく、あるいは、ピクセルヒータは、他の手段によって成膜してもよい。例えば、ピクセルヒータ１４０は、物理蒸着、化学蒸着、スクリーン印刷又は他の適切な方法によって搭載面１３１上に成膜することができる。主抵抗ヒータ１５４は、上に示したように、静電チャック１３２又は加熱アセンブリ１７０内にあってよい。

【0036】

主抵抗ヒータ１５４は、ヒータアセンブリ１７０の本体１５２又は静電チャック１３２上に又は内に形成又は配置してもよい。主抵抗ヒータ１５４は、めっき、インクジェット印刷、スクリーン印刷、物理蒸着、スタンピング、ワイヤメッシュ又は他の適切な方法によって形成してもよい。このようにして、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の組立は、簡易化される。一実施形態では、主抵抗ヒータ１５４は、ヒータアセンブリ１７０を形成しつつ、ヒータアセンブリ１７０内に配置される。他の実施形態では、主抵抗ヒータ１５４は、静電チャック１３２の搭載面１３１上に直接配置される。例えば、主抵抗ヒータ１５４は、静電チャック１３２の搭載面１３１に付着することができるシート状であってもよく、あるいは、主抵抗ヒータ１５４は、他の手段によって成膜してもよい。例えば、主抵抗ヒータ１５４は、物理蒸着、化学蒸着、スクリーン印刷又は他の適切な方法によって搭載面１３１上に成膜することができる。ピクセルヒータ１４０は、上に示したように、静電チャック１３２又は加熱アセンブリ１７０内にあってもよい。

【0037】

いくつかの実施形態では、主抵抗ヒータ１５４は、ピクセルヒータ１４０と同様に製造でき、また、そのような実施形態では、追加のピクセルヒータ１４０の恩恵無しで自由に利用してもよい。言い換えると、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の主抵抗ヒータ１５４は、複数の目立たない抵抗加熱要素にピクセル化、即ち、セグメント化される。小さい抵抗ヒータの形態に主抵抗ヒータ１５４をセグメント化することによって、基板１３４の表面上の熱い及び冷たいスポットの局所的な制御が可能である。追加の層のピクセルヒータ１４０は、温度制御の所望のレベルに依存して、取捨選択できる。

【0038】

図７は、複数のユニットヒータ８４６から形成されたセグメント型主抵抗ヒータ１５４用の配線レイアウトの描写図である。ユニットヒータ８４６は、上述したようにピクセルコントローラ２０２を用いて、又は、図７に示すように、ハードウェア配線キー８０２の形態でピクセルヒータ・コントローラを利用して、制御してもよい。ハードウェア配線キー８０２を用いるための一実施形態を図８に示す施設板１８０の上部平面図に示す。

【0039】

図７及び８を一緒に参照すると、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、４ゾーン８１０、８２０、８３０、８４０の内の１つを各々画成する４つの主抵抗ヒータ１５４として例示的に図示した１つ又は複数の主抵抗ヒータ１５４を有してもよい。各ゾーン８１０、８２０、８３０、８４０における温度は、ゾーンに関連付けられた主抵抗ヒータ１５４によって独立して制御してもよい。さらに、各主抵抗ヒータ１５４は、複数の分離型ユニットヒータ８４６を含む。ユニットヒータ８４６は、活性（活性ユニットヒータ８４２）又は不活性（不活性ユニットヒータ８４４）のいずれかであってもよい。活性ユニットヒータ８４２は、電源に結合され、主抵抗ヒータ１５４に熱を付与する。不活性ユニットヒータ８４４は、電源であり、従って、主抵抗ヒータ１５４に熱を付与しない。従って、どの主抵抗ヒータ１５４が活性ユニットヒータ８４２又は不活性ユニットヒータ８４４であるかを選択的に選ぶことによって、基板支持アセンブリ１２６の温度プロファイルを制御して、例えば、局所的な熱い又は冷たいスポットを制御したり、温度プロファイルの中心から端部への調整をしたり、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の横方向の温度プロファイルの方位角調整をしたりしてもよく、その結果、基板１３４がその上で処理される。

【0040】

各主抵抗ヒータ１５４用のユニットヒータ８４６を選択して、各ゾーン８１０、８２０、８３０、８４０内において活性ヒータ密度の１つのパターンを形成してもよい。ユニットヒータ８４６のパターンは、８５４と表記されたユニットヒータのパターンと同様に、密集させ均一にしてもよい。あるいは、ユニットヒータ８４６用のパターンは、疎に間隔をおいて配置してもよい。ユニットヒータ８４６は、ハードウェア配線キー８０２、ピクセルコントローラ２０２等のハードウェアを用いて、コントローラ１４８によって実行されるソフトウェア又はファームウェアを用いて、又は他の方法又は装置を介して、活性ユニットヒータ８４２と不活性ユニットヒータ８４４との間で切換えてもよい。従って、各ゾーン８１０、８２０、８３０、８４０において、主抵抗ヒータ１５４から生成された温度プロファイルは、ユニットヒータ８４６を選択的に起動して、主抵抗ヒータ１５４によって供給される熱を制御することによって洗練してもよい。

【0041】

各ユニットヒータ８４６、即ち、全ての活性ユニットヒータ８４２及び全ての不活性ユニットヒータ８４４は、有線接続８６０を有する。有線接続８６０は、受け口８０４に配線され、例えば、施設板１８０内に形成される。一実施形態では、有線接続８６０は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の外部に延在して、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の外側を施設板１８０の受け口８０４まで走ってもよい。あるいは、有線接続８６０は、ヒータアセンブリ１７０の内部を通って、例えば、冷却ベース１３０の孔を通って施設板１８０の受け口８０４に走らせてもよい。

【0042】

施設板１８０の受け口８０４は、内面８０５及び側面８０６を有する。有線接続８６０は、内面８０５で終端することによって、コネクタ又はソケットを形成してもよい。制御盤接続８６８は、コネクタ又はソケットで側面８０６において終端してもよい。制御盤接続８６８は、単一の電力リード線又は複数の電力リード線であってよい。有線接続８６０及び制御盤接続８６８は、回路の一部である。あるいは、有線接続８６０及び制御盤接続８６８は、双方共、施設板１８０の同一面にあってもよい。例えば、有線接続８６０及び制御盤接続８６８は、双方共、受け口８０４の内面８０５にあってもよい。電流が回路を横切って、即ち、制御盤接続８６８から有線接続８６０に流れないように、回路の間隙が受け口８０４に形成される。

【0043】

ハードウェア配線キー８０２は、受け口８０４に装着されるように構成される。ハードウェア配線キー８０２は、施設板１８０の外面８８０と面一であってもよく、一方、ハードウェア配線キー８０２の前面８８５は、受け口８０４の内面８０５に接触している。さらに、ハードウェア配線キー８０２の側面８８６は、受け口の側面８０６に接触している。ハードウェア配線キー８０２は、電流が制御盤接続８６８から選択された有線接続８６０に流れてもよいように、受け口８０４における回路の間隙を選択的に埋めるように構成されている。このようにして、有線接続８６０と制御盤接続８６８との間を電気的に接続できる。従って、ハードウェア配線キー８０２は、選択的に電力をユニットヒータ８４６に提供するように構成されている。

【0044】

ハードウェア配線キー８０２は、共通の負端子を各有線接続８６０に対して用いてもよい。例えば、全ての負端子は、ハードウェア配線キー８０２の外装に形成し得る共通のバスを利用するか、又は、負端子は、共有ピン接続であってもよい。あるいは、ハードウェア配線キー８０２は、各有線接続８６０に対して個別の負端子を用いてもよい。負端子は、ゲートスイッチ又は端子を流れる電流を選択的に遮断するための他の手段を有してもよい。

【0045】

ハードウェア配線キー８０２は、ユニットヒータ８４６に電力を供給するために、活性状態にして利用可能にしたい回路だけを予め選択する方法で形成してもよい。不活性回路は、主抵抗ヒータ１５４内のユニットヒータ８４６の有線接続８６０への電力の流れを遮断するための他の適切な手段の中でもとりわけ、間隙又はゲート８６４、又はハードウェア配線キー８０２内の無定形の回路、又は絶縁キャップ（図示せず）を有してもよい。従って、１つのハードウェア配線キー８０２は、１つの処理を実施しつつ基板の所定の横方向の温度分布を提供するために用いてもよく、また、他の処理を実施しつつ基板の異なる所定の横方向の温度分布を生成するユニットヒータ８４６に電力を供給するために、活性状態にして利用可能にしたい異なる予め選択した回路を有するハードウェア配線キー８０２によって置き換えてもよい。このようにして、異なるハードウェア配線キー８０２は、効率的に取り替えて、異なる温度プロファイルを提供してもよく、それに応じて、有益な処理結果の実現を確保する際の柔軟性を高めることができる。

【0046】

有線接続８６０は、分割して、施設板１８０の外面８８０の周囲に等間隔に配置してもよい。一実施形態では、施設板は、４つの受け口８０４を有し、各受け口は、実質的に同じ数の有線接続８６０を有する。この構成によって、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、対称的にバランスをとることができ、処理チャンバ１００内において起こる処理に対する配線の影響を最小限にできる。利点として、ユニットヒータ８４６の構成及び接続は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６に均質な構造を提供し、また、処理の対称性を促進する。

【0047】

主抵抗ヒータ１５４のユニットヒータ８４６によって、主抵抗ヒータ１５４は、約０．３℃の単位でプロファイルされた横方向の温度を制御する能力を備えた状態で、ほぼ周囲温度と約５００℃との間の温度範囲を有することができる。ピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、ユニットヒータ８４６で構成された主抵抗ヒータ１５４を有するが、その上で処理される基板の温度均一性を約±１．５℃未満に制御する能力を実証した。

【0048】

図２に示す実施形態に戻ると、ヒータアセンブリ１７０は、接合剤２４４を利用して、静電チャック１３２の搭載面１３１に結合してもよい。接合剤２４４は、アクリル系の接着材、エポキシ樹脂、シリコン系の接着材、ネオプレン系の接着材又は他の適切な接着材等の、接着材であってもよい。一実施形態では、接合剤２４４は、エポキシ樹脂である。接合剤２４４は、０．０１から２００Ｗ／ｍＫの範囲において選択された熱伝導率の係数を有してもよいが、例示的な一実施形態では、０．１から１０Ｗ／ｍＫの範囲内のものを有してもよい。接合剤２４４を構成する接着材材料には、さらに、少なくとも１つの熱伝導性セラミック充填剤、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二ホウ化チタン（ＴｉＢ_２）等を含んでもよい。

【0049】

一実施形態では、ヒータアセンブリ１７０は、接合剤２４２を利用して、冷却ベース１３０に結合される。接合剤２４２は、接合剤２４４と同様であってもよく、また、アクリル系の接着材、エポキシ樹脂、ネオプレン系の接着材又は他の適切な接着材等の、接着材であってもよい。一実施形態では、接合剤２４２は、エポキシ樹脂である。接合剤２４２は、０．０１から２００Ｗ／ｍＫの範囲において選択された熱伝導率の係数を有してもよいが、例示的な一実施形態では、０．１から１０Ｗ／ｍＫの範囲内のものを有してもよい。接合剤２４２を構成する接着材材料には、さらに、少なくとも１つの熱伝導性セラミック充填剤、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二ホウ化チタン（ＴｉＢ_２）等を含んでもよい。

【0050】

接合剤２４４、２４２は、静電チャック１３２、冷却ベース１３０及びヒータアセンブリ１７０の内の１つ又は双方を改修する時、除去してもよい。他の実施形態では、ヒータアセンブリ１７０は、締結具又は締め付け具（図示せず）を利用して、静電チャック１３２及び冷却ベース１３０に着脱可能に結合される。

【0051】

ヒータアセンブリ１７０には、ピクセルヒータ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃとして例示的に図示した複数のピクセルヒータ１４０が含まれる。ピクセルヒータ１４０は、一般的に、複数の抵抗ヒータがヒータアセンブリ１７０と静電チャック１３２との間の熱伝達を実現するヒータアセンブリ１７０内の密閉された容積である。各ピクセルヒータ１４０は、ヒータアセンブリ１７０全体に渡って横方向に構成でき、従って、セル２００に位置合わせされたヒータアセンブリ１７０の領域（及び主抵抗ヒータ１５４の一部）に追加の熱を局所的に提供するためのそのセル２００をヒータアセンブリ１７０内に画成してもよい。ヒータアセンブリ１７０内に形成されるピクセルヒータ１４０の数は、変動してもよく、主抵抗ヒータ１５４の数より少なくとも１桁大きいピクセルヒータ１４０（及びセル２００）が存在すると考えられる。ヒータアセンブリ１７０が４つの主抵抗ヒータ１５４を有する一実施形態では、４０を超える数のピクセルヒータ１４０が存在してもよい。しかしながら、３００ｍｍ基板に用いるために構成された基板支持アセンブリ１２６の所与の一実施形態では、約２００、約４００又はそれを超える数のピクセルヒータ１４０が存在してもよいと考えられる。ピクセルヒータ１４０の例示的な分布については、図３Ａ－３Ｄを参照してさらに後述する。

【0052】

セル２００は、ヒータアセンブリ１７０の本体１５２を構成する１つ又は複数の層２６０、２６２、２６４を介して形成してもよい。一実施形態では、セルは、本体１５２の下面及び上面２７２、２７２に対して開口している。セルは、側壁２１４を含んでもよい。側壁２１４は、熱チョーク２１６としての役割を果たす材料（又は間隙）から構成してもよい。熱チョーク２１６は、本体１５２の上面２７０に形成される。熱チョーク２１６は、隣接セル２００間の伝導を分離し低減する。従って、各ピクセルヒータ１４０に提供される電力を、そして、その結果、セル２００を介した熱伝達を個別にまた独立して制御することによって、温度制御に対するピクセル毎のアプローチを実現して基板１３４の特定の点を加熱又は冷却でき、これによって、基板１３４の表面の正確に対処可能な横方向の温度プロファイル調整及び制御が可能になる。

【0053】

追加の熱チョーク２１６は、半径方向に最も外側のセル２００と本体１５２の横方向に最も外側の側壁２８０との間に形成し得る。セル２００と本体１５２の横方向に最も外側の側壁２８０との間に配置されたこの最も外側の熱チョーク２１６は、横方向に最も外側の側壁２８０に隣接するセル２００と処理チャンバ１００の内部容積１２４との間の熱伝達を最小にする。これによって、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の端部により近いさらに高精度の温度制御が可能であり、その結果、基板１３４の外側直径端部に対して、より良い温度制御が可能になる。

【0054】

上述したように、各ピクセルヒータ１４０は、ピクセルコントローラ２０２に独立して結合してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６内に配置してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、各セル２００におけるヒータアセンブリ１７０のピクセルヒータ１４０の温度を他のセル２００に対して調整してもよいか、又は、他の選択肢として、１つのグループのセル２００全体に渡ってヒータアセンブリ１７０の１つのグループのピクセルヒータ１４０の温度を他のグループのセル２００に対して調整してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、個別の又はグループのピクセルヒータ１４０のオン／オフ状態を切り換えてもよいか、又は、そのデューティサイクルを制御できる。あるいは、ピクセルコントローラ２０２は、個別の又はグループのピクセルヒータ１４０に供給される電力の量を制御してもよい。例えば、ピクセルコントローラ２０２は、１つ又は複数のピクセルヒータ１４０に１０ワットの電力を、他のピクセルヒータ１４０に９ワットの電力を、またさらに、他のピクセルヒータに１ワットの電力を提供してもよい。

【0055】

一実施形態では、各セル２００は、例えば、さらに高精度の温度制御を可能にする熱チョーク２１６を用いて、隣り合ったセル２００から熱的に絶縁してもよい。他の実施形態では、各セル２００は、熱的に隣接するセルと結合して、ヒータアセンブリ１７０の上面２７０に沿って、アナログ（即ち、滑らかな又は合成された）温度プロファイルを生成してもよい。例えば、主抵抗ヒータ１５４とピクセルヒータ１４０との間でアルミ箔等の金属層を熱拡散機として用いてもよい。

【0056】

独立して制御可能なピクセルヒータ１４０を用いて、主抵抗ヒータ１５４によって生成される温度プロファイルを滑らかにするか又は補正すると、基板全体における局所的な温度の均一性を極めて小さい許容誤差に制御することが可能になり、これによって、基板１３４を処理する場合、高精度の処理及びＣＤ制御が可能になる。さらに、主抵抗ヒータ１５４に対してピクセルヒータ１４０のサイズが小さくまた密度が高いと、実質的に隣接エリアの温度に影響を及ぼすことなく、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の特定の位置における温度制御が可能になり、これによって、スキュー又は他の温度非対称性を招くことなく局所的な熱い及び冷たいスポットの補正が可能になる。複数のピクセルヒータ１４０を有するピクセル型基板支持アセンブリ１２６は、その上で処理される基板１３４の温度均一性を約±０．３℃未満に制御する能力を実証した。

【0057】

ピクセル型基板支持アセンブリ１２６のいくつかの実施形態の他の利点は、ＲＦ電力が制御回路を通過することを防止する能力である。例えば、ピクセルコントローラ２０２には、電力回路２１０及び光制御回路２２０を含んでもよい。電力回路２１０は、ピクセルヒータ１４０に結合される。各ピクセルヒータ１４０は、電力回路２１０に接続された一対の電力リード線（コネクタ２５０）を有する。５０個のピクセルヒータ１４０を有する例示的なヒータアセンブリ１７０では、５０対の電力リード線（コネクタ２５０）が、ピクセルヒータ１４０を制御するために必要である。プラズマを形成するための処理チャンバ１００に供給されるＲＦエネルギは、電力リード線に結合する。図１に示すＲＦフィルタ１８２、１８４、１８６等のフィルタは、主ヒータ電源１５６等の電気設備をＲＦエネルギから保護するために用いられる。電力回路２１０において電力リード線（コネクタ２５０）を終端することによって、また、光制御回路２２０を利用して、各ピクセルヒータ１４０に提供する電力の量を制御することによって、単一のＲＦフィルタ１８４だけが、電力回路２１０と電源１５６との間に必要になる。従来の用途では、各ヒータは、専用のＲＦフィルタを必要とする。従って、専用のＲＦフィルタのためのスペースが非常に制限されているため、基板支持アセンブリ内において利用されるヒータの数も制限され、これによって、用い得る主なヒータゾーンの数が制限され、また、ピクセル型矯正ヒータの実現が不可能になる。従って、光制御回路２２０と共に電力回路２１０を用いると、より多くのヒータを可能とし、その結果、優れた横方向の温度制御が可能になる。

【0058】

簡単に図６を参照すると、ピクセルヒータ１４０用の簡易化した配線概略図は、ＲＦ信号から電気的なチャンバ構成要素を保護するのに必要なＲＦフィルタの低減された数を示す。フレックス回路６００は、複数のピクセルヒータ１４０の制御を支援するために用いてもよい。フレックス回路６００は、ピクセルヒータ１４０と共に行列パターンを形成してもよい。フレックス回路６００は、多数の交差しない正極リード線６４０及び負極リード線６５０から構成してもよく、各々、一端においてピクセルコントローラ２０２に取り付けられている。各正極リード線６４０は、対応する負極リード線６５０に接続を橋渡しする複数のピクセルヒータアセンブリ６６２を有してもよい。従って、ピクセルヒータアセンブリ６６２は、正極及び負極リード線６４０、６５０の各接続間に配置される。例示的な一実施形態では、フレックス回路６００は、９つの正極リード線６４０と９つの負極リード線６５０を有してもよく、従って、８１個ものピクセルヒータアセンブリ６６２を有してもよい。

【0059】

ピクセルヒータアセンブリ６６２は、直列に接続されたピクセルヒータ６６３及びダイオード６６４を有する。ピクセルヒータ６６３は、正極リード線６４０に取り付け、ダイオード６６４は、負極リード線６５０に取り付けてもよい。あるいは、ピクセルヒータ６６３は、負極リード線６５０に取り付け、ダイオード６３０は、正極リード線６４０に取り付けてもよい。ダイオード６６４は、電流が一方向だけに流れることを保証する。一実施形態では、各ピクセルヒータアセンブリ６６２の電流の方向は、正極リード線６４０から負極リード線６５０である。

【0060】

ピクセルコントローラ２０２は、個々の回路を開く及び／又は閉じて、正極リード線６４０及び負極リード線６５０の内の選択したものに所定の電流を提供する。例えば、ピクセルコントローラ２０２は、他の全ての正極及び負極リード線６４０、６５０が開回路としての役割を果たす状態で、６４１と表記された正極リード線に電流を提供し、６５３と表記された負極リード線にその電流のリターンフローを提供してもよい。あるいは、ピクセルコントローラ２０２は、他の全ての正極及び負極リード線６４０、６５０が開回路としての役割を果たす状態で、負極リード線６５２にリターンフローを提供しつつ、６４２及び６４３と表記された正極リード線に選択的に電流を提供してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、従って、正極及び負極リード線６４０、６５０の選択された組合せのものの間に配置されたピクセルヒータアセンブリ６６２に選択的に電流を提供してもよい。フレックス回路６００は、各ピクセルヒータ６６３に電力を供給するために、ピクセルコントローラ２０２へ戻る最小数の接続で個々の回路を完成する。

【0061】

一実施形態では、ピクセルコントローラ２０２は、６４１と表記された正極リード線に電流を提供し、その電流の帰路は、全ての負極リード線６５０に提供される。最上行６１２に沿うピクセルヒータ１４０は、選択的にオン（活性状態）になり、一方、残りのピクセルヒータ１４０は、不活性状態である。他の実施形態では、ピクセルコントローラ２０２は、６４１及び６４２と表記された正極リード線に電流を提供し、６５１及び６５２と表記された負極リード線にその電流の帰路を提供する。この構成では、小さいグループの４つのピクセルヒータ６９１、６９２、６９３、６９４が、選択的にオンになり、一方、残りのピクセルヒータ１４０は、不活性状態（即ち、無通電状態）のままである。従って、ピクセルコントローラ２０２は、選択された正極リード線６４０及び選択された負極リード線６５０を導通状態にすることによって、様々なピクセルヒータ１４０を選択的に導通状態にするために用いてもよい。ピクセルコントローラ２０２は、さらに、所定のピクセルヒータ両端の電圧又はそれを通過する電流を制御して、特定のピクセルヒータによって生成される熱の量を制御してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、他の選択肢として又は追加的に、所定のピクセルヒータのデューティサイクルを制御して、時間が経つにつれて特定のピクセルヒータによって生成される熱の量を制御してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、他の選択肢として又は追加的に、ピクセルヒータを走査して、時間が経つにつれて特定のピクセルヒータによって生成される熱の量を制御してもよい。

【0062】

フレックス回路６００は、ヒータアセンブリ１７０の本体１５２を構成する層２６０、２６２、２６４の内の１つの中、上、又は下に形成してもよい。ピクセルヒータ１４０は、フレックス回路６００の上方に又はそれと共に配置してもよい。フレックス回路６００は、成膜、メッキ、インクジェット印刷、スクリーン印刷、又は何らかの適切なやり方で形成してもよい。正極リード線６４０及び負極リード線６５０は、フレックス回路６００をピクセルコントローラ２０２に接続する１つ又は複数のコネクタ２５０を形成してもよい。コネクタ２５０は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の内部を通って延在してもよい。例えば、冷却ベース１３０及び施設板１８０は、そこを通して形成された１つ又は複数の経路を有し、コネクタ２５０の経路を収容してもよい。コネクタ２５０は、処理チャンバ１００内で進行中のプラズマ処理に対する配線のあらゆる影響のバランスをとるように、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６全体に分割、配置、分散してもよい。例えば、４つのコネクタ２５０は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の中心周辺に形成された４つの等間隔に配置された経路を通過してもよい。一実施形態では、フレックス回路６００は、５０個以上のピクセルヒータ１４０を動作させるための１００本以上の端子リード線を備えたヒータアセンブリ１７０の層上又は層内に印刷してもよい。一例では、４００本の端子リード線が、２００個のピクセルヒータ１４０に電力を提供するために用いられる。端子リード線は、冷却板１３０に形成されたスロットを通り抜けるリボンケーブル又は回路等の分離した可撓性帯状片に分割してもよい。端子リード線を含む可撓性帯状片は、冷却板１３０を通り施設板１８０まで形成された等間隔に配置されたスロットを通り抜けて、対称の温度制御及び処理の均一性に寄与する対称の幾何学的形状を提供してもよい。

【0063】

図２に戻ると、電力回路２１０は、フレックス回路６００からの複数のコネクタ２５０への電力を切換え又は循環させてもよい。電力回路２１０は、各コネクタ２５０に電力を提供して、１つ又は複数のピクセルヒータ１４０を導通状態にする。この電源は、最終的に複数のピクセルヒータ１４０に電力を供給するが、電力回路２１０は、単一の電源、即ち、ピクセルヒータ電源１４２を有し、従って、単一のフィルタ１８４だけを必要とする。利点として、追加のフィルタ用のスペースと経費が軽減され、一方、多くのヒータ及びヒータゾーンが使用可能になる。

【0064】

光制御回路２２０は、光ファイバケーブル等の光ケーブル２２６によって電力回路２１０に結合して、コネクタ２５０に供給される電力を、従って、ピクセルヒータ１４０を制御してもよい。光制御回路２２０は、光導波路２２８を介して光学電源１７８に結合してもよい。光学電源１７８は、ピクセルヒータ１４０の機能を制御する信号を提供するためのコントローラ１４８に結合される。光ケーブル２２６及び光導波路２２８は、電磁干渉又は無線周波数（ＲＦ）エネルギの影響を受けない。従って、ピクセルコントローラ２０２においてＲＦエネルギから光学電源１７８を保護するＲＦフィルタは不要であり、これによって、基板支持アセンブリ１２６内に他の有用な物のための配線用のスペースを確保できる。

【0065】

光制御回路２２０は、各ピクセルヒータ１４０又はピクセルヒータ１４０のグループ／領域を調整するための命令又は指示を電力回路２１０に送ってもよい。図６のフレックス回路６００において分かるように、単一のピクセルヒータ１４０又はピクセルヒータ１４０のグループ／領域は、電力回路２１０に戻る最小数の接続を用いて導通状態にし、光制御回路２２０によって制御してもよい。

【0066】

光制御回路２２０は、プログラムされ、各ピクセルヒータ１４０での温度上昇を測定することによって較正してもよい。温度上昇は、ピクセルヒータ１４０に対する徐々に増える電力増加量に対応付けしてもよい。例えば、温度上昇は、ピクセルヒータ１４０に供給される電力の百分率増加量、例えば、５％増加量に対応付けしてもよい。温度マップは、この方法を用いてもよい。このマップは、ＣＤ又は温度を各ピクセルヒータ１４０の電力分布曲線に関係付けてもよい。従って、ピクセルヒータ１４０は、個々のピクセルヒータ１４０用のプログラム制御電力設定値に基づき基板上の温度プロファイルを生成するために用いてもよい。論理回路は、光制御回路２２０に直接又はコントローラ１４８等の外部接続されたコントローラに配置することができる。

【0067】

次に、ピクセルヒータ１４０の構成について、図３Ａ～３Ｄを参照して述べる。図３Ａは、一実施形態による断面線Ａ－Ａに沿う図２の断面図である。図３Ｂ～３Ｄは、他の実施形態による図２の同じ断面線Ａ－Ａに沿う断面図である。

【0068】

次に、図３Ａにおいて、複数のピクセルヒータ１４０は、ヒータアセンブリ１７０の本体１５２を通る断面線Ａ－Ａの面に沿って配置される。熱チョーク２１６は、各隣接セル２００間に配置され、各セル２００は、ピクセルヒータ１４０の内の少なくとも１つに対応付けられる。さらに、熱チョーク２１６は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の外面３２６に沿って配置される。図示したセル２００の数は、説明のみのためのものであり、任意の数の実施形態が、実質的により多くの（又はより少ない）セル２００を有してもよい。ピクセルヒータ１４０の数は、主抵抗ヒータ１５４の数より少なくとも１桁大きくてもよい。ピクセル型基板支持アセンブリ１２６全体に配置されたピクセルヒータ１４０の数は、優に数百を超えてもよい。

【0069】

各ピクセルヒータ１４０は、端子３０６、３０８で終端する抵抗器３０４を有する。電流が３０６と表記された端子等の一方の端子に入り、３０８と表記された端子等の他方の端子から出るので、電流は、抵抗器３０４の電線を進み、熱を発生する。ピクセルヒータ１４０は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の外面３２６に沿って適切な温度上昇を提供するための設計電力密度を有してもよい。抵抗器３０４によって放出される熱の量は、そこを通過する電流の二乗に比例する。電力設計密度は、約１ワット／セルと約１００ワット／セルとの間、例えば、１０ワット／セルであってもよい。

【0070】

抵抗器３０４は、ニクロム、レニウム、タングステン、プラチナ、タンタル又は他の適切な材料の膜から形成してもよい。抵抗器３０４は、電気抵抗率（ρ）を有し得る。低いρは、抵抗器３０４を電荷が容易に動く材料を示す。抵抗（Ｒ）は、ρ×長さ（ｌ）／電線の断面積（Ａ）に依存する、即ち、単に、Ｒ＝ρ・ｌ／Αである。プラチナは、２０℃において、約１．０６×１０^－７（Ω・ｍ）のρを有する。タングステンは、２０℃において、約５．６０×１０^－８（Ω・ｍ）のρを有する。ニクロムは、２０℃において、約１．１×１０^－８から約１．５×１０^－８（Ω・ｍ）のρを有する。上記３つの材料の内、ニクロムから構成された抵抗器３０４では、電荷の移動がより容易であり、従って、より多くの熱を発生する。しかしながら、タングステンの電気特性は、ある温度範囲では、その材料を抵抗ヒータとして差別化し得る。

【0071】

抵抗器３０４は、電流が抵抗器３０４を流れる場合、効率的に熱を提供するように構成された膜厚（図示せず）及び電線の太さ３７２を有し得る。抵抗器３０４の電線の太さ３７２が大きくなると、抵抗器３０４の抵抗Ｒが小さくなる。電線の太さ３７２は、タングステン線の場合、約０．０５ｍｍから約０．５ｍｍまでの範囲であり、ニクロム線の場合、約０．５ｍｍから約１ｍｍの範囲であってもよい。

【0072】

式Ｒ＝ρ・ｌ／Αに戻ると、材質、電線の長さ、及び電線の太さは、コスト、消費電力、及び各ピクセルヒータ１４０によって生成される熱を制御するために、抵抗器３０４について選択してもよいことが分かる。一実施形態では、抵抗器３０４は、約０．０８ｍｍの電線の太さ３７２と、１０ワットの電力で約５０オームの抵抗とを有するタングステンを含む。

【0073】

ピクセルヒータ１４０は、パターン３９０で構成して、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の表面に沿う熱プロファイルを効率的に生成してもよい。パターン３９０は、リフトピン用の孔３２２内及びその周囲のクリアランス又は他の機械、流体又は電気接続を提供しつつ、中心点３９２について対称であってよい。各ピクセルヒータ１４０は、ピクセルコントローラ２０２によって制御してもよい。ピクセルコントローラ２０２は、ヒータ３４０を画成する単一のピクセルヒータ１４０をオンにするか、又は、内側ウェッジ３６２、周囲グループ３６４、パイ形状のエリア３６０、又は不連続構成を含む他の所望の幾何学的な構成を画成するためにグループ化された複数のピクセルヒータ１４０をオンにし得る。このようにして、温度は、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６の表面に沿う独立した位置において正確に制御し得るが、そのような独立した位置は、当分野で公知の同心リングに限定されない。図示したパターンは、より小さい単位から構成されるが、このパターンは、他の選択肢として、より大きな及び／又はより小さい単位を有したり、端部まで延在したり、又は、他の形態を有したりしてもよい。

【0074】

図３Ｂは、他の実施形態による、本体１５２を通る断面線Ａ－Ａの面に沿って配置された複数のピクセルヒータ１４０の上面図である。熱チョーク２１６は、オプションとして存在してもよい。ピクセルヒータ１４０は、格子状に構成され、従って、同様に格子パターンに配置された温度制御セル２００の配列を画成する。ピクセルヒータ１４０の格子パターンを行及び列から構成されるＸ／Ｙ格子として示すが、ピクセルヒータ１４０の格子パターンは、他の選択肢として、いくつかの他の一様にぎっしり詰まった形態、例えば、六方最密構造を有してもよい。上述したように、ピクセルヒータ１４０は、グループで又は単独で導通状態にできることを認識すべきである。

【0075】

図３Ｃは、他の実施形態による、本体１５２を通る断面線ＡーＡの面に沿って配置された複数のピクセルヒータ１４０の上面図である。図３Ｃは、本体１５２において極配列に配置された複数のピクセルヒータ１４０を示す。オプションとして、１つ又は複数の熱チョーク２１６をピクセルヒータ１４０間に配置してもよい。ピクセルヒータ１４０の極配列パターンは、隣り合ったセル２００を画成し、従って、これにより、隣り合ったセル２００も極配列に構成される。オプションとして、熱チョーク２１６は、隣接するセル２００を隣り合ったセル２００から隔離するために用いてもよい。

【0076】

図３Ｄは、他の実施形態による、本体１５２を通る断面線Ａ－Ａの面に沿って配置された複数のピクセルヒータ１４０の上面図である。図３Ｄは、本体１５２において同心チャネルに配置された複数のピクセルヒータ１４０を示す。ピクセルヒータ１４０の同心チャネルパターンは、オプションとして、熱チョーク２１６によって分離してもよい。ピクセルヒータ１４０及びセル２００は、他の方位にも構成し得ると考えられる。

【0077】

簡単に図９を参照すると、主抵抗ヒータ１５４及びピクセルヒータ１４０用の交互配線方式の描写図が提供されている。この配線方式は、ハードウェアキー（図７の８０２）を利用しない。主抵抗ヒータ１５４及びピクセルヒータ１４０は、コントローラ９０２に取り付けてもよい。コントローラ９０２は、共通フィルタ９１０を介して電源９７８に取り付けられる。コントローラ９０２は、図１及び２に示すコントローラ２０２と同様であり、同様のバージョンの電気コントローラ２１０及び光学コントローラ２２０を有する。

【0078】

ピクセルヒータ１４０_{（１－ｎ）}は、比喩的に図示され、ピクセルヒータ１４０_１は、共通のゾーンにおける大きなグループのピクセルヒータ、又は他の選択肢として、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６全体に配置された全てのピクセルヒータ１４０を表し得ると理解すべきである。主ヒータ１５４より１桁多いピクセルヒータ１４０が存在し、従って、電気コントローラ２１０及び光学コントローラ２２０への１桁多い接続が存在する。

【0079】

電気コントローラ２１０は、冷却ベース１３０を通して形成された孔又はスロット９２０を介して、ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４の双方から複数の電力リボン９１２、９２２を受け入れる。リボン９１２、９２２は、各ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４用の多数の電力リード線を図示する。例えば、電力リボン９１２は、ピクセルヒータ１４０_{（１－ｎ）}用の個別の電力リード線から構成される。一実施形態では、各電力リード線は、それぞれの制御リード線によって導通状態にし得るスイッチ９６０を有する。単一のリボン又は３つ以上のリボンでも、ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４用の電力リード線を配線するために用い得ると考えられる。

【0080】

光学コントローラ２２０は、冷却ベース１３０を通して形成されたスロット９２０を介して、ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４の双方から複数の制御リボン９４０、９５０を受け入れる。リボン９４０、９５０は、各ピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４用の多数の制御リード線を図示する。例えば、制御リボン９４０は、個別の制御リード線から構成される。光学コントローラ２２０は、プログラム、温度測定装置、外部コントローラ、ユーザ、又は他の入力元からの入力を受け取り、どのピクセルヒータ１４０及び主抵抗ヒータ１５４を通電すべきか決定し得る。光学コントローラ２２０は、入力装置、スイッチ及び電気コントローラ間の伝送のために光学部品を用いることから、光学コントローラは、ＲＦ干渉を受けにくく、それを処理チャンバ外の領域に伝搬しない。単一のリボン又は３つ以上のリボンでも制御リード線を配線するために用い得ると考えられる。

【0081】

制御リード線９４０は、スイッチ９６０の状態を制御するために光学コントローラ２２０によって生成された信号を提供する。スイッチ９６０は、電界効果トランジスタ又は他の適切な電子スイッチであってもよい。あるいは、スイッチ９６０は、電気コントローラ２１０中の光制御式回路基板に埋め込んでもよい。スイッチ９６０は、ヒータ１５４、１４０に通電（活性）状態と非通電（不活性）状態との間の単純なサイクル動作を提供してもよい。あるいは、スイッチは、可変抵抗器、又はヒータ１５４、１４０に供給される電力の量を制御し得る他の適切なデバイスであってもよい。

【0082】

一実施形態では、コントローラ２０２は、制御リボン９４０_１に沿って信号を提供して、スイッチ９６０_１に電力の５０％がそこを通過できるように指示する。電力コントローラ２１０は、電力リボン９１２_１に沿って約１０ワットの電力を提供する。スイッチ９６０_１によって、供給された電力の５０％が通過して、ピクセルヒータ１４０_１に到達し、ピクセルヒータ１４０_１は、約５ワットの電力で発熱する。

【0083】

他の実施形態では、コントローラ２０２は、制御リボン９５０_２に沿って信号を提供して、スイッチ９６０_２に電力の１００％がそこを通過できるように指示する。電力コントローラ２１０は、電力リボン９２２_２に沿って約１００ワットの電力を提供する。スイッチ９６０_２によって、供給された電力の１００％が通過して、主抵抗ヒータ１５４_２に到達し、主抵抗ヒータ１５４_２は、約１００ワットの電力で発熱する。同様に、主抵抗ヒータ１５４_{（１－Ｎ）}は、コントローラ２０２から全て動作させてもよい。

【0084】

さらに他の実施形態では、ピクセルコントローラ２０２は、制御リボン９４０に沿って信号を提供して、スイッチ９６０に対して、電力がそこを通過できる活性状態又は電力がそこを通過できないようにする不活性状態のいずれかであるように指示する。電力コントローラ２１０は、活性状態においてスイッチ９６０に結合された各ピクセルヒータ１４０に約１０ワットの電力を電力リボン９１２に沿って提供する。ピクセルコントローラ２０２は、スイッチ９６０が活性状態である持続時間と、他のスイッチ９６０に対する各スイッチ９６０のデューティサイクルとの内の少なくとも１つを独立して制御し、これによって、最終的に、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６及びその上に配置された基板の温度均一性の制御を行う。主抵抗ヒータ１５４への電力を制御するスイッチ９６０も同様に制御できる。

【0085】

他の実施形態では、別個のゾーンを表す各主抵抗ヒータ１５４_{（１－Ｎ）}は、別個のコントローラ２０２を有してもよい。本実施形態では、１つの主抵抗ヒータ１５４_{（１－Ｎ）}を備えたゾーンに共通するピクセルヒータ_{（１－Ｎ）}は、共通の主抵抗ヒータ１５４_{（１－Ｎ）}とコントローラ２０２を共有してもよい。例えば、４つのゾーンがあった場合、４つの主抵抗ヒータ１５４_{（１－４）}及び４つの等間隔に配置されたコントローラ２０２が存在する。図１０は、４つのゾーン及び４つの等間隔に配置されたコントローラ２０２の配線方式のために構成された孔９６０を有する冷却ベース１３０の上部平面図である。

【0086】

他の実施形態では、別個のコントローラ２０２は、単一のコントローラによってサービスされているピクセルヒータ１４０の数を分割するために用いてもよい。ピクセルヒータ１４０の制御を分割すると、コントローラが小さくなり、図９に示すように、冷却ベースを介して形成されたスロット９２０を介してリボンを配線するために必要なスペースが小さくなる。

【0087】

図２に戻ると、ピクセルヒータ１４０の数及び密度は、基板全体に渡る温度均一性を極めて小さい許容誤差に制御するための能力に寄与し、これによって、基板１３４を処理する場合、高精度の処理及びＣＤ制御が可能になる。さらに、他のピクセルヒータ１４０に対して一方のピクセルヒータ１４０を個々に制御すると、隣接エリアの温度に実質的な影響を及ぼすことなく、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６内の特定の位置における温度制御が可能になり、これによって、スキュー又は他の温度非対称性を招くことなく、局所的な熱い及び冷たいスポットの補正ができる。ピクセルヒータ１４０は、約０．０℃と約１０．０℃との間の個々の温度範囲を有し、温度上昇を制御する能力は、約０．１℃単位である。一実施形態では、主抵抗ヒータ１５４と共にピクセル型基板支持アセンブリ１２６における複数のピクセルヒータ１４０は、その上で処理される基板１３４の温度均一性を、約±０．３℃未満に制御する能力を実証している。従って、ピクセルヒータ１４０によって、ピクセル型基板支持アセンブリ１２６上で処理される基板１３４の横方向の温度プロファイルの横方向及び方位角方向双方の調整が可能になる。

【0088】

図５は、とりわけ、上述したピクセル型基板支持アセンブリ等のピクセル型基板支持アセンブリを利用して基板を処理するための方法５００の一実施形態のフロー図である。方法５００は、ブロック５０２において、ピクセル型基板支持アセンブリ内に形成された主抵抗ヒータに電力を印加することによって開始する。主抵抗ヒータは、単一のヒータであったり又はゾーンにセグメント化されていたりしてもよい。主抵抗ヒータゾーンは、独立して制御可能であってもよい。

【0089】

ブロック５０４では、電力が、ピクセル型基板支持アセンブリ内において横方向に分散された複数のピクセルヒータに提供される。少なくとも２つのピクセルヒータが、所定の異なる量の熱を生成する。他方に対して一方のピクセルヒータによって生成される熱の差異は、デューティサイクル、電圧、電流、他方に対して一方のピクセルヒータに印加される電力の持続時間の内の少なくとも１つ又は複数を制御することによって制御してもよい。また、電力は、ピクセルヒータ全体に渡って順次走査してもよい。

【0090】

ピクセルヒータに提供される電力の制御は、ピクセル型基板支持アセンブリ内に配置されたコントローラとのインターフェイスとなる光信号を介して提供してもよい。

【0091】

ブロック５０６において、基板等のワークピースは、ピクセル型基板支持アセンブリ上で処理してもよい。例えば、基板は、プラズマ処理等を用いて、真空チャンバ内で処理してもよい。真空処理は、処理チャンバ内においてプラズマがある状態でオプションとして実施してもよいが、エッチング、化学蒸着、物理蒸着、イオン注入、プラズマ処理、アニーリング、酸化物除去、除害、又は他のプラズマ処理の内の１つであってもよい。ワークピースは、他の環境下で、例えば、他の用途の場合、大気圧の条件で、温度制御された面の上で処理してもよいと考えられる。

【0092】

オプションとして、ブロック５０６において、ピクセル型基板支持アセンブリ内において横方向に分散された複数のピクセルヒータに提供される電力は、処理条件又は処理レシピの変更に応じて変えることができる。例えば、複数のピクセルヒータに提供される電力は、ピクセルコントローラ２０２からの命令を利用して又は１つのハードウェア配線キー８０２を異なるハードウェア配線キー８０２に変更して、変えてもよい。

【0093】

上述した例に加えて、いくつかの追加の非制限的な実施例について以下に述べる。
（実施例１）
チャンバ本体と、
上面及び下面を含むピクセル型基板支持アセンブリと、
ピクセル型基板支持アセンブリ内に配置された１つ又は複数の主抵抗ヒータと、
主抵抗ヒータと列をなし、またピクセル型基板支持体内に配置される複数のピクセルヒータと、を含む処理チャンバであって、ピクセルヒータの数量は、主抵抗ヒータの数量より１桁大きく、ピクセルヒータは、主抵抗ヒータと同様に、互いに対して独立して制御可能である処理チャンバ。
（実施例２）
ピクセル型基板支持体は、静電チャックである実施例１の処理チャンバ。
（実施例３）
静電チャックが、セラミック本体を有する実施例１の処理チャンバ。
（実施例４）
主抵抗ヒータ及び複数のピクセルヒータの内の少なくとも１つが、セラミック本体の下面に形成される実施例３の処理チャンバ。
（実施例５）
主抵抗ヒータ及び複数のピクセルヒータの内の少なくとも１つが、セラミック本体の下面に結合されたポリマ本体内に配置される実施例３の処理チャンバ。
（実施例６）
ピクセル型基板支持体に結合された冷却板をさらに含む実施例１の処理チャンバ。
（実施例７）
各ピクセルヒータの温度出力を調整するためのピクセルヒータ・コントローラが、冷却板に結合されている実施例６の処理チャンバ。
（実施例８）
ピクセルヒータ・コントローラには、光ファイバ制御回路及び電力制御手段が含まれる実施例７の処理チャンバ。
（実施例９）
基板支持面及び下面を有する基板支持体と、
基板支持体全体に配置された複数の抵抗ヒータであって、同心ゾーンにグループ化された複数の抵抗ヒータと、
各グループの抵抗ヒータに結合されたピクセルヒータ・コントローラであって、所定ゾーン内のどの抵抗ヒータが、その所定ゾーン内の他の抵抗ヒータより多くの熱を生成するかを制御するように動作可能なピクセルヒータ・コントローラとを含む基板支持アセンブリ。
（実施例１０）
ピクセルヒータ・コントローラは、光ファイバ制御回路及び電力制御手段を含む実施例９の処理チャンバ。
（実施例１１）
ピクセルヒータ・コントローラは、１つ又は複数のハードウェア配線キーを含む実施例９の処理チャンバ。

【0094】

上記内容は、本発明の実施形態に向けたものであるが、本発明の他の及び更なる実施形態もその基本的な範囲から逸脱することなく創作することができ、その範囲は、以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】