CN107112258A - 通过背面气体流量控制工件温度 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在加工期间调制及控制工件的局部温度的系统及方法。所述系统使用具有一或多个壁的台板，所述一或多个壁在所述台板的顶面上界定多个分立的区。当工件安置于所述台板上时，形成多个隔室，其中每一隔室由所述工件的背面及所述台板的相应区界定。所述隔室中的每一隔室内的背面气体的压力可被单独地控制。背面气体的压力决定自所述工件传递至所述台板的热量的量。通过局部地调节背面气体的压力，所述工件的不同区可维持在不同温度。在某些实施例中，使用多个阀来控制流至所述隔室的流动速率。

Description

通过背面气体流量控制工件温度
技术领域
本揭示的实施例涉及用于在加工期间控制工件的温度的系统及方法，且更具体而言，涉及利用背面气体流量的变化来局部地控制所述工件温度的系统及方法。
背景技术
半导体元件的制造涉及多个分立的复杂工艺。一个此种工艺可为自工件移除材料的蚀刻工艺。另一工艺可为将材料沉积于工件上的沉积工艺。再一工艺可为其中将离子植入至工件中的离子植入工艺。
此外，在某些实施例中，总体半导体制造过程中的某些工艺可具有不均匀性。举例而言，例如化学机械抛光(chemical mechanical planarization，CMP)等某些工艺可以非均匀方式研磨工件，以使较多材料自所述工件的某些部分移除。
在某些实施例中，某些工艺可用于修正在制造过程早期中引入的不均匀性。举例而言，所述蚀刻工艺、所述沉积工艺或所述离子植入工艺可用于修正在早期工艺中引入的不均匀性。此外，这些工艺可用于补偿在后续工艺中引入的不均匀性。
在某些实施例中，这些工艺可因在工件的某些部分上进行加工的持续时间较长而变化。然而，也可使用其他机制。在某些实施例中，这些工艺可对工件的温度敏感。举例而言，在某些时间段中所加工的材料的量可基于工件的温度而变化。因此，通过改变工件温度，可使这些工艺不均匀。
然而，所述工件温度的精确控制并非不重要。由于工件及台板起到传播热量的作用，因而可能难以维持工件的两个邻近部分之间的温度梯度。
因此，若存在用于在加工期间控制工件的温度的系统及方法，则将有所助益。若所述工件上多个区的温度可独立控制，则也将较为有益。
发明内容
公开了一种用于在加工期间调制及控制工件的局部温度的系统及方法。所述系统使用具有一或多个壁的台板，所述一或多个壁在所述台板的顶面上界定多个分立的区。当工件安置于所述台板上时，形成多个隔室，其中每一隔室均为由所述工件的背面及所述台板的相应区所界定的闭合体积。所述隔室中的每一个中的背面气体的压力可被单独地控制。所述背面气体的压力决定自所述工件传递至所述台板的热量的量。通过局部地调节所述背面气体的压力，所述工件的不同区可维持于不同的温度。在某些实施例中，使用多个阀来控制流至所述隔室的流动速率。
在一个实施例中，公开了一种用于在加工期间控制工件的多个区的温度的系统。所述系统包括：台板，所述台板包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区，其中所述多个隔室中的每一个具有相关联的开口；多个管道，所述多个管道中的每一个分别与相应的开口连通；多个阀，每一个阀分别与所述多个管道中的相应一个管道连通且与背面气体供应系统连通；以及控制器，与所述多个阀连通，以独立地控制通过所述多个阀中的每一个的流动速率以维持所述多个隔室中的每一个内的压力，其中所述压力被选择以维持对应至相应隔室的所述工件的每一个区的温度。
在另一实施例中，公开了一种用于在加工期间控制工件的多个区的温度的系统。所述系统包括：台板，所述台板包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区；背面气体供应系统；以及控制器，用以独立地调节自所述背面气体供应系统至所述隔室中的每一个的流动速率。
根据另一实施例，公开了一种控制工件的多个区的温度的方法。所述方法包括：将工件安置于台板上，所述台板包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当所述工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区，其中所述多个隔室中的每一个均与背面气体供应系统连通；以及调整所述多个隔室中的每一个中的背面气体的压力，以独立地控制所述工件中的所述多个区的所述温度。
附图说明
为更佳地理解本揭示，请参照附图，所述附图并入本文供参考且其中：
图1是根据一个实施例的台板的顶视图。
图2是使用图1所示台板的温度控制系统的实施例。
图3是示出图2所示系统的操作的流程图。
图4是使用图1所示台板的温度控制系统的另一实施例。
图5是示出图4所示系统的操作的流程图。
具体实施方式
如上所述，半导体元件的制造包括各种工艺，包括蚀刻工艺、沉积工艺及离子植入。这些工艺中的一或多个工艺可对温度敏感。在某些实施例中，此种温度依赖性可用于改善总体半导体制造过程及提高其效率。换言之，可调制工件的温度而非改变用于加工工件的某些区的时间。此能够得到与增加时间相同的结果而不降低效率。
一种用于改变工件温度的机制可为控制工件向台板散发热量的能力。举例而言，通常在工件的背面与台板之间的小体积中安置背面气体。此种背面气体的压力决定在工件与台板之间所实现的热传递的量，其中工件通常充当热源，且台板通常充当散热件(heatsink)。换言之，越大的背面气体压力会使越多的热量自工件传递至台板。
图1示出根据一个实施例的台板100。台板100包括顶面106，顶面106被一或多个壁120划分成多个分立的区110。壁120完全包绕分立的区110中的每一个。因此，壁120界定邻近的分立的区110之间的边界。
尽管未示出，然而台板100还可包括外部密封环。此外部密封环充当背面气体的屏障，从而有效地在台板的外圆周周围形成壁以容纳背面气体。在某些实施例中，壁120中的一或多个壁可充当外部密封环。举例而言，最外侧的壁120还可充当外部密封环。在某些实施例中，台板还可包括多个凸起(图中未示出)。这些凸起可为小的环形突出部，用于支撑工件并维持台板与工件之间所期望的间距以使背面气体流过。
这些壁120可为台板100的一部分。换言之，在某些实施例中，壁120可被机械加工或蚀刻至台板100的顶面中。在其他实施例中，可例如通过以化学气相沉积(chemicalvapor deposition，CVD)、等离子体气相沉积(plasma vapor deposition，PVD)、或等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)进行图案化沉积(patterned deposition)而将壁120添加至台板100的顶面。在其他实施例中，壁120可为附加至台板100的顶面的单独元件。举例而言，密封环可用作壁120。此外，在某些实施例中，可进行最终研磨或抛光工艺以确保所有壁120均具有相同高度。在一个实施例中，壁120可延伸至高于台板100的顶面约5μm。
尽管图1示出了具有总共十三个分立的区110的台板100，然而分立的区110的数目不受本揭示限制。分立的区110的数目可大得多，例如大于150个。此外，安置于台板100的顶面上的分立的区的图案可有所变化。尽管图1示出了基于同心圆的扇区的分立的区110的图案，然而也可使用其他图案。举例而言，可使用格栅图案。此外，可使用基于同心圆的扇区的其他图案。举例而言，图案可包括更大数目的同心圆，所述同心圆中的每一个具有相应数目的扇区。当然，每一同心圆中的扇区的数目并不需要相同。在某些实施例中，每一同心圆的扇区的数目可被选择成使每一分立的区110占据与工件大致相同的面积。此外，尽管图中未示出，然而一或多个凸起可安置于分立的区110中。举例而言，若分立的区涵盖大的面积，则引入一或多个凸起可有利于确保维持台板100与工件之间的所期望间距。
分立的区110中的每一个具有相应的开口130，所述相应的开口130与相应的阀及管道连通。这样，背面气体可被递送至相互独立的分立的区110中的每一个。尽管示出了一个开口，然而分立的区中的一或多个者中可包括多个开口。
图2示出使用图1所示台板100的系统200的第一实施例。具体而言，具有背面12的工件10安置于台板100上。壁120接触工件10的背面12而形成多个隔室115a、115b、115c、115d。每一隔室115均为由工件10的背面12与台板100的相应的分立的区110所界定的闭合体积。因此，每一相应的分立的区110中的开口130也充当进出由此分立的区110所部分地界定的隔室115的通道。尽管示出了四个此种隔室115a、115b、115c、115d，然而应理解，所形成的隔室115的数目不受本揭示限制。
每一分立的区110均与相应的管道210a、210b、210c、210d连通，且因此每一隔室115a、115b、115c、115d均与相应的管道210a、210b、210c、210d连通。每一管道210a、210b、210c、210d分别与相应的阀220a、220b、220c、220d连通。
尽管图2示出了安置于台板外部的阀220a、220b、220c、220d，然而其他实施例也处于本揭示的范围内。举例而言，在某些实施例中，可将微型阀(micro-valves)嵌置于台板100中。在其他实施例中，如在图2及图4中所示，阀220a、220b、220c、220d可位于台板100的外部。因此，阀220a、220b、220c、220d的位置不受本揭示限制。
每一相应阀体220a、220b、220c、220d还可与背面气体供应系统240连通。因此，特定的阀220a、220b、220c、220d的开启使得背面气体自背面气体供应系统240流至对应于此特定的阀220a、220b、220c、220d的隔室115a、115b、115c、115d。
阀220a、220b、220c、220d中的每一个可为模拟阀(analog valve)或数字阀(digital valve)。在为模拟阀的情形中，所述阀可开启至达到最大流动速率的所示百分比。而在为数字阀的情形中，所述阀完全开启或完全关闭。数字阀的流动速率由阀开口的脉冲速率及负载循环决定。举例而言，开启10％的时间的数字阀将达到相当于最大流动速率的10％的流动速率。
阀220a、220b、220c、220d中的每一个还与控制器230连通。控制器230可包括与存储元件电性通信的处理单元。存储元件可容纳将由处理单元执行的指令。控制器230还包括多个输出，例如每一个阀220a、220b、220c、220d一个输出，所述输出向此阀220a、220b、220c、220d指示所期望的流动速率。
工件10在特定区中的温度可通过调制对应于此区的隔室115中的背面气体流动速率来控制。在图2所示的实施例中，阀220a、220b、220c、220d的流动速率可由控制器230准确地控制。此外，自每一隔室115泄漏的背面气体的泄漏速率可被准确地建模或估算。
控制器230还可接收其他信息。举例而言，可将由特定制造工艺在工件10的每平方厘米上提供的热功率的量输入至控制器230。此种热功率可为由特定工艺(例如对工件10进行的蚀刻工艺、离子植入工艺或沉积工艺)所赋予的热能或热量。在某些实施例中，此种功率密度可处于0.1.W/cm2与10W/cm2之间。此外，还可输入可由背面气体自工件10吸取的热量。所述热量可被吸取的速率(也称为传热系数(heat transfer coefficient，HTC))相依于台板的几何结构及对背面气体使用的物质。在某些实施例中，传热系数处于0.05W/cm2℃至0.2W/cm2℃之间。
因此，基于经由特定隔室115的相应阀220而流入特定隔室115的已知流动速率以及自此隔室115泄漏的背面气体的泄漏速率，控制器230可得知且可控制此特定隔室115中的背面气体的压力。此外，基于此隔室115中的背面气体的压力，可导出每一隔室115a、115b、115c、115d的传热系数。在某些情形中，背面气体压力与传热系数之间可存在线性关系。在其他情形中，可存在其他关系。换言之，基于输入至控制器230的最大传热系数、及背面气体压力与传热系数之间的关系，可确定将产生给定传热系数的背面气体压力。
为降低当工件10比台板100热时的工件10的特定区的温度，控制器230可增大与对应于工件10的此特定区的隔室115连通的阀220的流动速率。此会使传热系数增大，使得工件10与台板100之间的耦合增大。相反地，为提高当工件10比台板100热时的工件10的特定区的温度，控制器230可减小与对应于工件10的此特定区的隔室115连通的阀220的流动速率，以使此隔室115中的传热系数降低。
在某些实施例中，台板100可用于将工件10加热至较高温度。在此实施例中，则将上述操作反转。具体而言，为降低当工件10比台板100冷时的工件10的特定区的温度，控制器230可减小与对应于工件10的此特定区的隔室115连通的阀220的流动速率。此会使传热系数减小，使得工件10与所加热台板之间的耦合减小。相反地，为提高当工件10比台板100冷时的工件10的特定区的温度，控制器230可增大与对应于工件10的此特定区的隔室115连通的阀220的流动速率，以使此隔室115中的传热系数提高。
图3示出图2所示系统200的操作的流程图。在操作中，如在操作300中所示，可为工件10准备所期望温度图。此所期望温度图可代表在蚀刻工艺期间工件10的不同区中的所期望温度。可将此温度图输入至控制器230。此外，如在操作310中所示，控制器230还可含有相关阵列(correlation array)，所述相关阵列用于将工件10的特定区映射至一或多个隔室115。
控制器230还可接收额外的输入。举例而言，可将由工艺所提供的可取决于各种因素的热功率提供至控制器230。如上所述，此种热功率可为由特定工艺(例如对工件10进行的蚀刻工艺、离子植入工艺或沉积工艺)所赋予的热能或热量。此外，如在操作320中所示，还可将最大传热系数输入至控制器230，所述最大传热系数可基于用作背面气体的物质。可基于建模或基于对其他工件进行的经验性测量来确定这些参数。
如在操作330中所示，基于所述温度图、所述相关阵列、所述工艺热功率及所述最大传热系数，控制器230可确定台板的每一隔室115的所期望背面气体压力。如在操作340中所示，基于工件10的每一区的所期望温度、所确定背面气体压力、由工艺提供的热量、最大传热系数及此隔室115的泄漏率，控制器230可确定流至此隔室115的背面气体的所期望流动速率。如在操作350中所示，控制器230接着将对此流动速率的指示提供至对应于此隔室115的阀220。在某些利用数字阀的实施例中，此种指示可代表所述阀的所期望负载循环。在其他实施例中，此种指示可为代表阀应开启的百分比的模拟电压。
控制器230对每一隔室115a、115b、115c、115d执行此序列。在此实施例中，不存在指示每一隔室115a、115b、115c、115d中的实际压力的对控制器230的反馈。因此，在此实施例中，控制器230利用开环控制工作。
前面的说明表明阀220可以以下两种模式中的一种模式工作。在一种模式中，阀220开启且背面气体自背面气体供应系统流至相应隔室115。在第二种模式中，阀220关闭且不存在背面气体的流动。在某些实施例中，阀220a、220b、220c、220d可以三种模式工作。在第三种模式中，所述阀可用于自相应隔室115排出背面气体。举例而言，在某些实施例中，工件10的所期望温度可利用隔室115中比此隔室115内的当前压力小的背面压力。因此，与通过泄漏进行移除相比，可有益于更快地自隔室115移除背面气体以达到所期望温度。在此第三种模式中，来自隔室115的背面气体可被排出而返回至真空环境。
图4示出使用图1的台板100的系统400的第二实施例。在此实施例中，压力传感器440a、440b、440c、440d分别安置于每一隔室115a、115b、115c、115d或管道210a、210b、210c、210d中。这些压力传感器440a、440b、440c、440d耦合至也与阀220a、220b、220c、220d连通的控制器430。如上所述，此控制器430包括处理单元及存储元件。
在此实施例中，控制器430利用闭环控制，使用阀220a、220b、220c、220d与相关联的压力传感器440a、440b、440c、440d来确保在每一相应隔室115a、115b、115c、115d中维持所期望背面压力。
除控制器430对每一隔室115a、115b、115c、115d中的压力进行闭环控制外，图4所示系统400的工作类似于图2所示的系统。图5示出在此实施例中所使用的序列。如前面一样，如在操作500中所示，可为工件10准备所期望温度图。此种所期望温度图可代表在蚀刻工艺期间工件10的不同区中的所期望温度。可将此温度图输入至控制器430。此外，如在操作510中所示，控制器430还可含有用于将工件10的特定区映射至一或多个隔室115的相关阵列。
此外，如参照图3所述，如在操作520中所示，可将由工艺提供的热功率以及最大传热系数输入至控制器430。
如在操作530中所示，基于所述温度图及所述相关阵列、所述由工艺提供的热功率、以及所述最大传热系数，控制器430可确定在此隔室115中的背面气体的所期望压力。如在操作540中所示，控制器430接着将对流动速率的指示提供至对应于此隔室115的阀220。在某些利用数字阀的实施例中，此种指示可代表所述阀的所期望负载循环。在其他实施例中，此种指示可为代表阀应开启的百分比的模拟电压。
如在操作550中所示，控制器430接着读取压力传感器440的值。如在操作560中所示，控制器430接着基于现有流动速率及压力读数来计算新流动速率。控制器430接着调整阀220的流动速率并监控隔室115内的压力，直至隔室115内的压力达到所期望水平。此可由控制器430通过重复地读取压力传感器440、确定新流动速率及将对此流动速率的指示应用至阀220来实现。
在此实施例中，如前面所述，阀220可以两种模式中的一种模式工作，或可以三种模式中的一种模式工作。
可变背面气体压力的使用提高了工件的局部温度控制。其他系统尝试通过例如使用嵌置式加热区域在台板的不同区上诱发不同的温度来调节工件温度。然而，当使用所述嵌置式加热区域在台板的表面上形成温度差时，可在台板上诱发热应力。在一个实例中，本系统使台板能够维持于恒定温度、不受任何热应力、并基于台板与工件之间的局部传热而实现局部温度控制。在另一实例中，本系统可与具有嵌置式加热区域的台板一起使用来实现额外温度控制。
此外，此种系统及方法允许形成任意数目的隔室，所述隔室中的每一个对应于工件的某个区。因此，可精确地且细微地控制工件的局部温度。
本揭示的范围不受本文所述具体实施例的限制。事实上，除了本文所述者之外，通过前述说明及附图，本揭示的其他各种实施例及修改将对所属领域的普通技术人员显而易见。因此，此种其他实施例及修改旨在落于本揭示的范围内。此外，尽管本文中已在用于特定用途的特定环境中的特定实施方式的上下文中阐述了本揭示，但所属领域的普通技术人员将认识到，其适用性并不仅限于此，而是本揭示可在用于任何数量的用途的任何数量的环境中有利地实施。因此，应虑及本文所述本揭示的全部范围及精神来解释上文所述权利要求书。

Claims (15)

1.一种用于在加工期间控制工件的多个区的温度的系统，包括：
台板，包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区，其中所述多个隔室中的每一个具有相关联的开口；
多个管道，所述多个管道中的每一个分别与相应的开口连通；
多个阀，每一个阀分别与所述多个管道中的相应一个管道连通且与背面气体供应系统连通；以及
控制器，与所述多个阀连通，以独立地控制通过所述多个阀中的每一个的流动速率以维持所述多个隔室中的每一个内的压力，其中所述压力被选择以维持对应至相应隔室的所述工件的每一个区的温度。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个阀包括数字阀，其中所述控制器调制每一个阀的负载循环以控制所述流动速率。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个阀以下列两种模式中的一种模式工作：在第一种模式中，背面气体经由所述阀朝所述相应隔室流动，在第二种模式中，流动停止。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个阀以下列三种模式中的一种模式工作：在第一种模式中，背面气体经由所述阀朝所述相应隔室流动，在第二种模式中，流动停止，且在第三种模式中，所述背面气体流出所述相应隔室。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器使用开环控制来控制所述流动速率。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括多个压力传感器，所述多个压力传感器中的每一个分别与相应隔室连通。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述多个阀以下列两种模式中的一种模式工作：在第一种模式中，背面气体经由所述阀朝所述相应隔室流动，在第二种模式中，流动停止。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述多个阀以下列三种模式中的一种模式工作：在第一种模式中，背面气体经由所述阀朝所述相应隔室流动，在第二种模式中，流动停止，且在第三种模式中，背面气体流出所述相应隔室。
9.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器使用来自所述多个压力传感器的压力信息来调整相应阀的所述流动速率。
10.一种用于在加工期间控制工件的多个区的温度的系统，包括：
台板，包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区；
背面气体供应系统；以及
控制器，用以独立地调节自所述背面气体供应系统至所述隔室中的每一个的流动速率。
11.一种控制工件中的多个区的温度的方法，包括：
将工件安置于台板上，所述台板包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当所述工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区，其中所述多个隔室中的每一个均与背面气体供应系统连通；以及
调整所述多个隔室中的每一个中的背面气体的压力，以独立地控制所述工件中的所述多个区的所述温度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述调整包括调节自所述背面气体供应系统至所述多个隔室中的每一个的背面气体流动速率。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
将所期望温度图输入至控制器；以及
将由过程所提供的热功率输入至所述控制器，其中所述控制器基于所述所期望温度图及由所述过程提供的所述热功率来确定所述多个隔室中的每一个中的背面气体的所期望压力。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将最大传热系数输入至所述控制器，其中所述控制器基于所述最大传热系数来调节所述背面气体流动速率。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括：
使用压力传感器来测量所述多个隔室中的每一个中的压力；以及
基于所述所测量压力及所述背面气体的所期望压力来调节流至所述多个隔室中的每一个的所述背面气体流动速率。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016136554A (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
JP7227154B2 (ja) * 2017-03-31 2023-02-21 ラム リサーチ コーポレーション 柔軟なウエハ温度制御を伴う静電チャック
TW202209530A (zh) * 2020-05-11 2022-03-01 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 具有氣流特徵之靜電夾盤及相關之方法
KR102654628B1 (ko) * 2020-05-25 2024-04-03 엔지케이 인슐레이터 엘티디 정전 척
US12001193B2 (en) * 2022-03-11 2024-06-04 Applied Materials, Inc. Apparatus for environmental control of dies and substrates for hybrid bonding

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5609720A (en) * 1995-09-29 1997-03-11 Lam Research Corporation Thermal control of semiconductor wafer during reactive ion etching
JP2005079415A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
CN101504928A (zh) * 2008-02-06 2009-08-12 东京毅力科创株式会社 基板载置台、基板处理装置和被处理基板的温度控制方法
CN101681870A (zh) * 2007-03-12 2010-03-24 东京毅力科创株式会社 用于提高衬底内处理均匀性的动态温度背部气体控制
CN101911278A (zh) * 2007-11-07 2010-12-08 马特森技术有限公司 具有用于温度控制的流体区域的工件支撑

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3714248B2 (ja) * 1993-12-22 2005-11-09 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び処理方法
US6140612A (en) 1995-06-07 2000-10-31 Lam Research Corporation Controlling the temperature of a wafer by varying the pressure of gas between the underside of the wafer and the chuck
US6138745A (en) * 1997-09-26 2000-10-31 Cvc Products, Inc. Two-stage sealing system for thermally conductive chuck
US6290274B1 (en) 1999-04-09 2001-09-18 Tsk America, Inc. Vacuum system and method for securing a semiconductor wafer in a planar position
JP2001338914A (ja) 2000-05-30 2001-12-07 Tokyo Electron Ltd ガス導入機構およびガス導入方法、ガスリーク検出方法、ならびに真空処理装置
US6689221B2 (en) * 2000-12-04 2004-02-10 Applied Materials, Inc. Cooling gas delivery system for a rotatable semiconductor substrate support assembly
KR100508754B1 (ko) 2003-12-22 2005-08-17 삼성전자주식회사 온도 컨트롤러 및 이를 갖는 식각 장치
US7534627B2 (en) * 2006-08-07 2009-05-19 Sokudo Co., Ltd. Methods and systems for controlling critical dimensions in track lithography tools
US7674636B2 (en) 2007-03-12 2010-03-09 Tokyo Electron Limited Dynamic temperature backside gas control for improved within-substrate process uniformity
US9338871B2 (en) * 2010-01-29 2016-05-10 Applied Materials, Inc. Feedforward temperature control for plasma processing apparatus
JP5689283B2 (ja) * 2010-11-02 2015-03-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及びその方法を実行するプログラムを記憶する記憶媒体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5609720A (en) * 1995-09-29 1997-03-11 Lam Research Corporation Thermal control of semiconductor wafer during reactive ion etching
JP2005079415A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
CN101681870A (zh) * 2007-03-12 2010-03-24 东京毅力科创株式会社 用于提高衬底内处理均匀性的动态温度背部气体控制
CN101911278A (zh) * 2007-11-07 2010-12-08 马特森技术有限公司 具有用于温度控制的流体区域的工件支撑
CN101504928A (zh) * 2008-02-06 2009-08-12 东京毅力科创株式会社 基板载置台、基板处理装置和被处理基板的温度控制方法

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