CN108335993A - 台面间区域深度变化的衬底支撑件和温度依赖性制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及台面间区域深度变化的衬底支撑件和温度依赖性制造方法。一种方法被提供并且包括：确定在整个衬底或衬底支撑件的支撑板上的温度分布图案；基于温度分布图案确定施加于支撑板的顶表面的掩模数，其中掩模数大于或等于2；以及基于所述温度分布图案确定所述掩模的图案；并将掩模施加在顶表面上。该方法还包括：执行第一加工处理以去除支撑板的未被掩模保护的一部分，以形成第一台面和在第一台面之间的第一凹陷区域；从支撑板去除第一掩模；执行第二加工处理以形成第二凹陷区域和第二台面或第一密封带区域中的至少一个；并从支撑板去除第二掩模。

Description

台面间区域深度变化的衬底支撑件和温度依赖性制造方法
技术领域
本发明涉及衬底处理系统的衬底支撑件。
背景技术
这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此 背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的描述的各方面中描述 的程度上的当前指定的发明人的工作，既不明确也不暗示地承认是针对本公 开的现有技术。
衬底处理系统可用于执行衬底(例如，半导体晶片)的蚀刻、沉 积和/或其他处理。可以在衬底上执行的示例性工艺包括但不限于等离子体增 强化学气相沉积(PECVD)工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、离子注入工 艺和/或其他蚀刻、沉积和清洁工艺。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室 中的衬底支撑件上，例如基座、静电卡盘(ESC)等上。例如在PECVD工艺 中的蚀刻期间，将包括一种或多种前体的气体混合物引入到处理室中，并且 点燃等离子体以在衬底上沉积材料。
发明内容
一种方法被提供并且包括：确定在整个衬底或衬底支撑件的支撑 板上的温度分布图案；基于所述温度分布图案确定将施加到所述支撑板的顶 表面的掩模的数量，其中所述掩模的数量大于或等于2；以及基于所述温度 分布图案确定所述掩模的图案；并且将所述掩模施加在所述顶表面上。所述 方法还包括：执行第一加工处理以去除所述支撑板的未被所述掩模保护的部 分，以形成第一台面和在所述第一台面之间的第一凹陷区域；从所述支撑板 上去除所述掩模中的第一掩模；执行第二加工处理以形成第二凹陷区域和第 二台面或第一密封带区域中的至少一者；以及从所述支撑板去除所述掩模中 的第二掩模。
在其他特征中，提供了一种用于衬底处理系统的衬底支撑件。所 述衬底支撑件包括：主体和台面。所述台面在整个所述主体上分布并且从所 述主体并沿远离所述主体的方向延伸且被构造成支撑衬底。台面中的每一个 包括接触并支撑所述衬底的表面区域。台面中的每一个相对于所述主体的底 部具有相同的高度。台面之间的区域的深度根据所述衬底的或所述衬底支撑 件的基板的并且在衬底的加工期间经历的温度分布图案而在尺寸方面变化。
在其他特征中，一种方法被提供并且包括：确定在整个衬底或衬 底支撑件的支撑板上的温度分布图案；基于所述温度分布图案确定以下项中 的至少一项：(i)加工工具通过所述支撑板的速率，或者(ii)所述加工工 具在所述支撑板的相应区域上花费的时间段；并且基于确定的速率或时间段， 将加工工具从支撑板上的第一位置移动到支撑板上的第二位置。该方法还包 括：在移动加工工具的同时，加工支撑板的顶表面以提供台面和在第一位置 与第二位置之间的凹陷区域的深度的梯度，其中所述台面相对于支撑板的底 部具有相同高度。
具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：
1.一种方法，其包括：
确定在整个衬底或衬底支撑件的支撑板上的温度分布图案；
基于所述温度分布图案确定将施加到所述支撑板的顶表面的掩模的数 量，其中所述掩模的数量大于或等于2；
基于所述温度分布图案确定所述掩模的图案；
将所述掩模施加在所述支撑板的所述顶表面上；
执行第一加工处理以去除所述支撑板的未被所述掩模保护的部分，以形 成第一台面和在所述第一台面之间的第一凹陷区域；
从所述支撑板上去除所述掩模中的第一掩模；
执行第二加工处理以形成第二凹陷区域和第二台面或第一密封带区域中 的至少一者；以及
从所述支撑板去除所述掩模中的第二掩模。
2.根据条款1所述的方法，其中，在执行所述第二加工处理之后，所述 第一凹陷区域的深度不同于所述第二凹陷区域的深度。
3.根据条款2所述的方法，其中：
所述第二加工处理包括增大所述第一凹陷区域的深度；以及
在执行所述第二加工处理之后，所述第一凹陷区域的深度大于所述第二 凹陷区域的深度。
4.根据条款1所述的方法，其中，在执行所述第二加工处理之后，所述 第一凹陷区域的深度等于所述第二凹陷区域的深度。
5.根据条款1所述的方法，其中所述第二台面和所述第一密封带区域在 所述第二加工处理期间形成。
6.根据条款1所述的方法，其中所述第一台面、所述第二台面和所述第 一密封带区域的带的高度相对于所述支撑板的底部处于相同的高度。
7.根据条款1所述的方法，其还包括：
执行第三加工处理以形成第三台面和第二密封带区域中的至少一者；以 及
从所述支撑板上去除所述掩模中的第三掩模。
8.一种用于衬底处理系统的衬底支撑件，所述衬底支撑件包括：
主体；和
多个台面，其在整个所述主体上分布并且从所述主体并沿远离所述主体 的方向延伸且被构造成支撑衬底，
其中，
所述多个台面中的每一个包括接触并支撑所述衬底的表面区域，
所述多个台面中的每一个相对于所述主体的底部具有相同的高度， 并且
在所述多个台面之间的区域的深度根据所述衬底的或所述衬底支撑 件的基板的并且在所述衬底的加工期间经历的温度分布图案而在尺寸方面变 化。
9.根据条款8所述的衬底支撑件，其中所述多个台面之间的区域的深度 随着离所述衬底支撑件的中心的径向距离增大而在尺寸上减小。
10.根据条款8所述的衬底支撑件，其中所述多个台面之间的所述区域的 深度在尺寸上从所述基板的冷却剂通道入口上方的区域到所述基板的冷却剂 通道出口上方的区域减小。
11.根据条款8所述的衬底支撑件，其中：
所述多个台面之间的所述区域的深度在整个所述主体上从沿着所述主体 的直径的第一点到沿着所述主体的直径的第二点径向地减小；并且
相对于所述主体的中心，所述第二点与所述第一点相对。
12.根据条款8所述的衬底支撑件，其还包括限定密封带区域的多个带， 其中：
所述密封带区域具有第一深度；并且
在所述密封带区域外部的所述多个台面的深度在尺寸上大于所述第一深 度。
13.根据条款12所述的衬底支撑件，其中在所述密封带区域外部的所述 多个台面定位成比所述密封带区域在径向上更接近所述主体的中心。
14.根据条款8所述的衬底支撑件，其中，所述多个台面的深度的图案被 布置成考虑所述基板中的热点，使得所述多个台面中的在所述热点上的台面 的深度在尺寸上小于所述多个台面中的不在所述热点上的其他台面的深度。
15.根据条款8所述的衬底支撑件，其还包括第一密封带区域、第二密封 带区域和非密封带区域，其中：
所述第一密封带区域和所述第二密封带区域各自由两个带限定；并且
所述第一密封带区域的深度不同于所述第二密封带区域的深度，也不同 于所述非密封带区域的深度。
16.根据条款8所述的衬底支撑件，其还包括：
所述基板；
设置在所述基板上的热粘合层；以及
包括所述主体和所述多个台面的支撑板。
17.一种衬底处理系统，其包括：
根据条款8所述的衬底支撑件；
射频(RF)功率发生器，其被配置为产生RF功率并将所述RF功率提 供给所述衬底支撑件；和
控制所述RF功率发生器的运行的系统控制器。
根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步 范围将变得显而易见。详细描述和具体实施例仅用于说明的目的，并非意在 限制本公开的范围。
附图说明
根据详细描述和附图，本发明将被更充分地理解，其中：
图1是根据本公开的实施方式的结合有衬底支撑件的衬底处理系 统的示例的功能框图；
图2是根据本公开的包括衬底支撑件的静电卡盘的示例的侧视截 面图；
图3是根据本公开的实施方式的包括衬底支撑控制件的衬底支撑 件制造系统的示例；
图4是根据本公开的实施方式的示例性衬底支撑件制造方法；
图5是包括冷却通道的基板的俯视截面图；
图6是根据本公开的实施方式的包括密封带和台面的衬底支撑件 的示例的俯视图；
图7是根据本公开的实施方式的衬底支撑件的一部分上的掩模的 示例的俯视图；
图8是根据本公开的实施方式的衬底支撑件的支撑板的顶表面区 域的示例的顶部透视图；
图9A是根据本公开的实施方式的上面施加有多个掩模的支撑板 的示例的俯视图；
图9B是沿着图9A中的线A-A表示的平面的侧面剖视图；
图10A是图9A的在掩模中的一个被去除后的支撑板的俯视图；
图10B是沿着图10A的线B-B表示的平面的侧面剖视图；和
图11是根据本公开的实施方式示出的定制局部掩模的示例的支撑 板的俯视图；图12示出并描述了显示使用掩模的示例。
在附图中，附图标记可以重新用于标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
在高功率蚀刻室中，使用衬底支撑件在等离子体存在下保持衬底 的预定温度。衬底支撑件使与所提供的功率相关联的热发散。在蚀刻过程 中，在整个衬底上的散热越均匀，则蚀刻工艺的结果越好。在蚀刻工艺过程 中，衬底被保持在衬底支撑件上的介电蚀刻室内，其中衬底在大功率等离子 体存在的情况下被加热到预定温度。由于不均匀性与等离子体和衬底支撑件 的冷却相关，因此在整个衬底上的平均温度可以例如变化5-20℃，具体取决 于等离子体输入功率。工艺变化引起的衬底处理的温度敏感程度影响到所得 到的衬底是否满足预定的建造要求。因此，这些工艺变化可能会负面地影响 对温度变化高度敏感的衬底处理的产量。
降低温度敏感性和/或提高衬底温度均匀性的一种技术包括通过衬 底支撑件内的流体通道提供冷却图案以使温度均匀性最大化。降低温度敏感 性和/或提高衬底的温度均匀性的另一种技术包括在介电层和衬底支撑件的基 板之间均匀地形成热粘合层。这两种技术是有限的。衬底支撑件的冷却通道 图案受限于：(i)衬底支撑件的基板的尺寸和构型，(ii)包括衬底支撑件 中的加热元件和/或传感器在内的电连接件的布局，以及(iii)限制冷却液通 道的可用位置的冷却气体馈通件。此外，由于冷却流体的温度随着冷却流体通过衬底支撑件的基板而变化，所以可能出现冷却剂入口附近的冷点和冷却 剂出口附近的热点。热粘合层的厚度不能局部控制，例如以补偿与冷却剂入 口和/或冷却剂出口相关的冷点和热点。由于与调节冷却剂通道图案和热粘合 层厚度有关的有限影响，因而高功率蚀刻室可能存在在整个衬底上的5-20℃ 的温度变化。
以下阐述的实施例包括设计用于提高整个衬底上的温度均匀性 (有时称为“晶片内温度”)内的衬底支撑件。设置台面和密封带的高度以及 台面之间的区域深度，以补偿非均匀性，例如在(i)整个衬底上的等离子体 图案(称为“室均匀性”)方面，和(ii)衬底的冷却方面的不均匀性。整个衬 底上的等离子体图案可以指整个衬底上的等离子体浓度水平，并且与衬底的 加热模式直接相关。
图1示出了使用RF等离子体处理衬底的示例性衬底处理系统 100。尽管图1示出了电容耦合等离子体(CCP)系统，但本文公开的实施方 式可应用于变压器耦合等离子体(TCP)系统、电子回旋共振(ECR)等离 子体系统、电感耦合等离子体(ICP)系统和/或包括衬底支撑件的其他系统 和等离子体源。这些实施方式可应用于物理气相沉积(PVD)工艺、等离子 体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、化学增强等离子体气相沉积 (CEPVD)工艺、离子注入工艺和/或其他蚀刻、沉积和清洁工艺。
衬底处理系统100包括处理室102。处理室102包围处理室102 的其他部件并且包含RF等离子体。处理室102包括上电极104和衬底支撑件 106(例如，ESC)。在操作期间，衬底108布置在衬底支撑件106上。衬底 支撑件106包括最小接触面积(MCA)特征107。MCA特征107中的每一个 可以被称为“台面”。台面107跨越衬底支撑件106的顶部(或最接近衬底108的部分)分布，并向上远离衬底支撑件106的基板110。台面107支撑并接 触衬底108的背面。衬底108可以静电夹持在衬底支撑件106上。台面107 可以作为衬底支撑件106的电介质层、半导电层或顶部金属层的一部分一体 地形成。衬底支撑件106可以包括任何数量的台面。
如下面进一步描述的，台面107相对于衬底108的接触表面积可 以随着衬底支撑件106的半径(或距离衬底支撑件106的中心的距离)的增 大而增大，并且因此随着衬底108的半径(或距离衬底108的中心的距离) 的增大而增大。这是因为衬底108在衬底支撑件上居中。随着离衬底支撑件 106的中心的径向距离增加，衬底支撑件106的顶部横向表面的每单位面积 的台面的直径、表面积、尺寸和/或数量可以增加。在一实施方式中，随着离 衬底支撑件106的中心的径向距离增大，台面的接触表面积和数量不变。台 面107可以是圆柱形的，如图6、9A和10A所示的，和/或可以不同地成形 (例如，半球状(hemi-spherically-shaped)或半球面状(semi-spherically- shaped))。下面参照图2-12进一步描述台面107的结构和形成。
仅举例而言，上电极104可以包括引入和分配气体的喷头109。 喷头109可以包括杆部111，杆部111包括连接到处理室102的顶表面的一 端。喷头109通常为圆柱形并且在与处理室102的顶表面间隔开的位置处从 杆部111的相对端径向向外延伸。面向衬底的表面或喷头109包括孔，处理 气体或吹扫气体通过所述孔流动。替代地，上电极104可以包括导电板，并 且气体可以以另一种方式引入。
衬底支撑件106包括用作下电极的导电基板110。基板110支撑 支撑板112，支撑板112可以至少部分地由陶瓷材料形成。在高功率电介质 蚀刻实施方式中，支撑板112不是加热板。在低功率导体蚀刻实施方式中， 支撑板112可以是加热板。热阻层114可以布置在支撑板112和基板110之 间。基板110可以包括一个或多个用于使冷却剂流过基板110的冷却剂通道 116。
RF生成系统120产生并输出RF电压到上电极104和下电极(中 例如，衬底支撑件106的基板110)的一个。上电极104和基板110中的另一 个可以是直流接地、交流接地或处于浮动电位。仅举例而言，RF生成系统 120可以包括产生RF电压的一个或多个RF发生器122(例如，电容耦合等 离子体RF发生器、偏置RF发生器和/或其他RF功率发生器)，RF电压由一个或更多匹配和分配网络124提供给上电极104和/或基板110。举例而 言，示出了等离子体RF发生器123、偏置RF发生器125、等离子体RF匹配 网络127和偏置RF匹配网络129。等离子体RF发生器123可以是产生例如 6-10千瓦(kW)的功率的高功率RF发生器。
气体输送系统130包括一个或多个气体源132-1、132-2、...和 132-N(统称为气体源132)，其中N是大于零的整数。气体源132供应一种 或多种前体及其混合物。气体源132还可以供应吹扫气体。也可以使用气化 前体。气体源132通过阀134-1、134-2、...和134-N(统称为阀134)以及质 量流量控制器136-1、136-2、...和136-N(统称为质量流量控制器136)连接 到歧管140。歧管140的输出被馈送到处理室102。仅举例而言，歧管140的 输出被馈送到喷头109。
衬底处理系统100包括冷却系统141，冷却系统141包括温度控 制器142，温度控制器142可以连接到布置在支撑板112中的TCE 144(有时 称为致动器)。在一个实施方式中，不包括TCE 144。温度控制器142尽管 与系统控制器160分开示出，但是可以作为系统控制器160的一部分被实 现。举例而言，TCE 144可以包括但不限于对应于支撑板112的每个宏区域 的相应的宏TCE(或TCE的第一阵列)和/或对应于支撑板112的每个微区 域的微TCE(或TCE的第二阵列)。宏TCE可用于粗调节支撑板112的宏 区域的温度和/或其他场。微TCE可用于微调支撑板的微区域的温度和/或其 他场。宏区域可以包括微区域。一个或多个微区域可以与两个或多个宏区域 重叠。宏区域和微区域可以具有预定的、匹配的、不同的或任何任意的形 状。
支撑板112包括多个温度控制区域(例如，4个区域，其中每个 区域包括4个温度传感器)。每个温度控制区具有相应的宏TCE和/或微 TCE。控制宏TCE以在相应的温度控制区域中的每一个大致实现选定的温 度。可以单独地控制微TCE以微调相应的温度控制区域中的温度和/或补偿每 个温度控制区域中的温度不均匀性。例如，对于宏TCE的每个设定点温度， 在支撑板112的整个顶表面上的温度分布响应可以是已知的并被映射(即存 储在存储器中)。类似地，在支撑板112的整个表面上的每个微TCE的温度 分布响应可以是已知的并被映射。虽然本文公开的系统和方法相对于多区域 支撑板和/或未加热的ESC进行了描述，但是本公开的原理可以应用于衬底处 理系统的其他温度受控的部件。
温度控制器142可以控制TCE 144的操作并因此控制TCE 144的 温度，以控制衬底支撑件106和衬底支撑件106上的衬底(例如，衬底 108)的温度。温度控制器142可以与(i)第一冷却剂组件146通信，以控 制第一冷却剂通过通道116的流动(冷却流体的压强和流速)，以及与(ii) 第二冷却剂组件147通信以控制第二冷却剂通过其他通道(一个通道148被 示出)和通过台面107之间的区域的流动(例如，冷却气体的压强和流 速)。第一冷却剂组件146可以从储存器(未示出)接收冷却流体。第二冷 却剂组件147可以从歧管140接收气体。例如，冷却剂组件146可以包括冷 却剂泵和储存器。温度控制器142操作冷却剂组件146以选择性地使冷却剂 流过通道116以冷却衬底支撑件106和支撑板112。温度控制器142可以控制 冷却剂流动的速率和冷却剂的温度。温度控制器142基于来自处理室102内 的传感器的检测到的参数来控制提供给TCE 144的电流以及供应到通道116 的冷却剂的压强和流速。在蚀刻过程中，衬底108可以在大功率等离子体存 在下加热预定温度(例如，120摄氏度(℃))。冷却剂流过通道的流动降 低了衬底支撑件106的温度，从而降低了衬底108的温度(例如，从120℃ 冷却到80℃)。
阀156和泵158可以用于从处理室102排出反应物。系统控制器 160可以控制衬底处理系统100的部件，包括控制供应的RF功率水平、供应 的气体的压强和流率、RF匹配等。系统控制器160控制阀156和泵158的状 态。机械手170可用于将衬底输送到衬底支撑件106上并从衬底支撑件106 移走衬底。例如，机械手170可以在衬底支撑件106和装载锁172之间传送 衬底。机械手170可以由系统控制器160控制。系统控制器160可以控制装 载锁172的操作。
图2示出了衬底支撑件200，其包括基板202、热粘合层204和支 撑板206。支撑板206可以是衬底支撑件200的最上层。支撑板206包括主体 207和台面208，并且类似于图1的支撑板112，支撑板206可以包括电极和/ 或加热元件。衬底210设置在台面208的顶部接触表面上并且与台面208的 顶部接触表面接触。台面208可以是支撑板206的最上层。台面208构造成 在整个支撑板206上并因此在衬底210上提供相同的平均温度，同时由于与 衬底支撑件200的冷却和等离子体室中的等离子体相关联的不均匀性而导致 的温度变化最小化。
在一个实施方式中，台面208相对于支撑板206的底部(或底部 表面)211具有相同的高度，使得台面208的最上表面处于相同的水平面。 主体207的底表面处的台面208的最上表面之间的距离在整个支撑板206上 是相同的。凹陷表面213上方的且在台面208之间的区域212的深度可以变 化，如图所示。此外，台面208中的某些台面的竖直边的长度可以变化，而 台面中其他台面的竖直边的长度可以不变化。长度指的是台面208的侧面的 竖直尺寸。举例而言，台面218的侧面214、216的长度(或竖直尺寸)是不 同的。例如，侧面214的长度为D1，而侧面216的长度为D2。尽管示出了 深度D1-D4，但是在台面208之间可以存在任何数量的不同深度。举例而 言，深度可以在支撑板206上沿径向从位于冷却剂通道入口220上方的第一 位置到位于冷却剂通道出口222上方的第二位置在尺寸上减小，如箭头224 所示的。
与图1的基板110类似，基板202可以包括电极、加热元件、冷 却剂通道(例如，冷却通道209被示出)等。如箭头226所示，冷却剂在冷 却剂通道入口220处被接收，并且在冷却剂通道出口222处从基板202输 出，如分别由箭头228、230所示。尽管示出了单个冷却剂通道入口和单个冷 却剂通道出口，但各自可以包括任何数量。此外，尽管冷却剂通道入口220和冷却剂通道出口222被示出为靠近基板202的周边，但是冷却剂通道入口 220和冷却剂通道出口222可以在其他位置。参见例如图5。
如图所示，台面208之间的区域212的深度在冷却剂通道出口附 近且在其上可以较小，而在冷却剂通道入口附近且在其上可以较大。这使得 相比于具有较小深度的台面208之间的区域，具有较大深度的台面208之间 的区域上能通过较大体积的冷却气体(例如氦气)。较大体积的冷却气体提 供额外的冷却。可以通过基板202、热粘合层204和支撑板206中的通道 (示出了一个通道232)提供冷却气体并且使其返回。输入到通道232的气 体由箭头234示出。台面208可以划分为包含两个或更多个在不同压强下接 收冷却气体的区域。其示例相对于图6和图8被示出和描述。箭头236表示 热能从衬底210并穿过衬底支撑件200传递，使得衬底支撑件200的温度通 常从台面208到基板202降低。
举例而言，支撑板206可以由陶瓷和/或其他合适的介电材料形 成。热粘合层204可以包括粘合剂材料。基板202可以由铝和/或其他合适的 材料形成。支撑板206通过基板202经由热粘合层204冷却。热从衬底210 传递到支撑板206并从支撑板206传递到基板202，基板202以由通道209限 定的图案，被通过通道209的冷却流体冷却。衬底温度的不均匀性会与在冷 却过程中的每个步骤相关联。例如，不均匀性会关联于：基板、热粘合层和 提供在支撑板和基板之间的相应的热粘合物中的冷却通道；和/或支撑板的厚 度。本文公开的台面的配置和台面之间的区域的深度使得温度变化的不均匀 性对相应支撑板的至少上部并且因此对设置在其上的整个衬底的影响最小 化。
图3示出了包括计算机272、加工系统274和传感器275的衬底 支撑件制造系统270。计算机272包括衬底支撑件控制器276和存储器278。 衬底支撑件控制器276可以包括温度分布控制器278、基板冷却图案控制器 280、衬底支撑件冷却图案模块282、压强控制器284、等离子体控制器 285、不规则温度控制器286、面密度控制器288、深度控制器290、台面配 置控制器292、掩模图案控制器294、制造控制器296和软抛光控制器298。 下面参照图4的方法描述控制器278、控制器280、控制器282、控制器 284、控制器286、控制器288、控制器290、控制器292、控制器296、控制 器298的操作。
存储器278存储参数299、台面图案300、温度分布数据301、基 板冷却图案302、支撑板冷却图案303、热传递数据304、等离子体图案 305、不规则温度数据306等。参数299、图案300、图案302、图案303、图 案305、数据301、数据304、以及数据306可对应于衬底支撑件的模型和/或 作为表的一部分存储，并且包括历史的、预定的、估计的、和/或模拟的值。 历史的、预定的、估计的、和/或模拟的值可以用于根据一个或多个处理系统 配方操作的一个或多个衬底支撑件。
参数299可以包括由图1的处理系统100的传感器检测的参数和/ 或在图4的方法期间使用、估计和/或确定的参数。传感器275可以包括图1 的处理系统100的传感器、温度感测阵列、热通量探针、室内红外照相机和/ 或本文公开的其他传感器。台面图案可以包括：台面的接触表面区域的形状 和尺寸；衬底支撑件的每个预定局部区域中的台面的数量；台面高度；整个 衬底支撑件上的台面的位置(或布局)；预定局部区域的面密度；和/或从衬 底支撑件的中心到外围边缘的面密度变化。
温度分布数据301可以包括在整个支撑板和/或衬底上的温度。基 板冷却图案302可以包括指示在整个基板上提供的冷却水平的值。支撑板冷 却图案303可以包括指示在整个支撑板上提供的冷却水平的值。传热数据 304可以包括指示由于在支撑板的台面之间的区域中传送冷却气体而在整个 支撑板上传递的热的量的值。等离子体图案305可以包括在衬底上的等离子 体的浓度水平、电压和/或功率电平。不规则的温度数据306可以指示冷/热点 在支撑板上的位置以及冷/热点的温度。上述图案和数据可以指(i)预定值， 和/或(ii)在衬底处理期间存在的测量值、估计值和/或实际值。
加工系统274可以包括计算机数控(CNC)铣床、滚花机、成型 机、铸造机、三维(3D)打印机和/或适合用于制造衬底支撑件的其他机器和 /或设备。加工系统274可以包括加工控制器310、加工工具312、掩模施加 控制器314和用于制造衬底支撑件318的掩模施加设备316。加工控制器310 和掩模施加控制器314可以经由接口320从计算机272接收参数299、图案 300、图案302、图案303、图案305和数据301、数据304、数据306。控制 器310、314控制加工工具312和掩模施加设备316的操作以制造衬底支撑件 318。加工工具312可以包括CNC铣削工具和/或其他合适的加工工具。
为了进一步限定图1和图3的控制器的结构，参见下文图4提供 的方法和下文为术语“控制器”提供的定义。本文公开的系统可以使用许多方 法来操作，图4中示出了一示例性方法。在图4中，示出了衬底支撑件制造 方法。尽管下面的操作主要是参照图2-10B和12的实施方案进行描述，但是 可以容易地修改这些操作以应用于本公开的其他实施方案。可以迭代地执行 这些操作。
该方法可以在400开始。在402，温度分布控制器278可以确定 (i)衬底支撑件的整个衬底支撑板(例如，本文公开的支撑板206或其他支 撑板)上的温度分布图案，和/或(ii)估计衬底的温度分布图案。这可以提 供存储在存储器301中的温度分布数据301。可以使用例如位于支撑板上和/ 或内部的热通量探头和/或温度传感器并运行测试以检测温度来确定温度分布 数据。另外和/或作为替代，可以使用室内红外摄像机来检测温度并在施加的热负荷下提供温度分布数据。
在404，基板冷却图案控制器280可以确定与衬底支撑件的基板 中的冷却通道相关联的基板冷却图案。这可以提供存储在存储器301中的基 板冷却图案302。
在406，衬底支撑冷却图案模块282可以结合冷却通道和支撑板 之间的任何热阻材料的均匀性图案来确定支撑板冷却图案。这可能包括(i) 台面之间的区域中的均匀和/或不均匀的冷却图案，和/或(ii)在密封带之间 的区域中的均匀和/或不均匀的冷却图案。操作406可以提供存储在存储器 278中的支撑板冷却图案303。如果支撑板本身不包含加热器，则可以施加外 部热负荷以测量冷却的均匀性。
在408处，压强控制器284可以确定与衬底支撑件和/或密封带区 域中的台面之间的区域的气体分布、热传递和/或气体压强相关联的传热分布 图案。衬底支撑件可以包括一个或多个密封带区域。密封带区域中的气体压 强可以不同于(i)在密封带区域外的气体压强，和(ii)在支撑板的台面之 间的区域中的气体压强。每个密封带区域可以具有相应的气体压强。操作 406可以提供传热数据304。
在409，等离子体控制器可以确定在整个支撑板上的等离子体图 案。这可以提供存储在存储器278中的等离子体图案305。在410，不规则温 度控制器286可以识别支撑板中的冷点和/或热点。这可以提供存储在存储器 278中的不规则温度数据306。
在412，面密度控制器288确定在整个衬底支撑件上和/或衬底支 撑件的预定局部区中的台面的面密度。台面的面密度是指衬底支撑件的局部 区中台面的总接触面积。例如，支撑板的局部接触区的面密度等于在台面的 顶表面区域的在局部区内的总接触面积除以局部区的面积。例如，局部区的 面密度等于(i)台面的面积a至d的在局部区内的部分的总和除以(ii)局 部区的面积(或)，其中rl是局部区的半径。面积a-d的不在所 识别的局部区内的部分不包括在总和中。
台面可以被缩放和配置，使得台面的面密度随衬底支撑件的半径 增大而单调增大和/或线性地增大。面密度控制器288可以估计一个或多个局 部区的面密度γ。等式1可以用于估计面密度γ，其中AMCA是相应局部区内 的总台面接触表面面积，并且Ao是相应局部区的总横向局部表面面积。
在一实施方式中，衬底支撑件的面密度从衬底支撑件的中心到衬 底支撑件的外部和/或最外周边缘增大。面密度可以随着离衬底支撑件的中心 的径向距离增大而单调和/或线性地增大。在一实施方式中，台面的衬底接触 表面面积和/或直径的大小从中心到外围边缘增大，并且因此随着衬底和/或衬 底支撑件的半径的增大而增大。替代或附加于使台面的接触表面面积的大小 随着半径的增大而增大之外，衬底的每单位顶部横向表面区域和/或衬底支撑 件的每个局部区的台面数目也可以随着衬底和/或衬底支撑件的半径的增大而 增大。
在414，台面配置控制器292确定用于衬底支撑件的台面的台面 配置和/或台面图案，包括确定台面之间的区域的深度。在414A，台面配置 控制器292可以基于一个或多个确定的面密度来确定台面的接触表面区域的 形状和尺寸。台面可以是圆柱形的、半球形的或半球面形的和/或可以具有其 他形状。台面可以是形成均匀的形状或可以具有不同的形状。台面的衬底表 面区域可能增大，使得远离衬底中心的台面比靠近衬底中心的台面具有较大 的衬底表面区域。另外地或替代地，台面的数量可以随着衬底支撑件的半径 的增大而增大。操作414A可以包括确定台面高度的台面配置控制器292。
在414B，台面配置控制器292确定在整个衬底支撑件上的台面的 数量、位置和图案。可以实现增加面积密度的不同模式，具体取决于由于不 同的工艺RF功率水平和条件而引起的衬底膨胀的量。这些模式中的每一个 可以包括随着衬底支撑件半径增大而单调和/或线性增大的面密度，以在整个 衬底上提供最小和均匀的磨损，包括最小化衬底和衬底支撑件之间的接触压 强以最小化及台面的上部周边边缘处的应力集中。
台面之间的区域的尺寸和形状和/或衬底支撑件的局部区的半径可 以被最小化和/或设定为使衬底在所述区域和/或局部区中的竖直偏转最小化。 可以基于台面的外周边缘的确定的半径或以与台面的外周边缘的确定的半径 相容的方式来设置台面之间的区域的尺寸和形状和/或衬底支撑件的局部区的 半径。可以在414A基于台面之间的区域的尺寸和形状和/或衬底支撑件的局 部区的半径，确定台面的外周边缘的确定的半径。
在414C，深度控制器290确定台面之间的区域的深度。这可以基 于在操作402、操作404、操作406、操作408、操作409、操作410、操作 412、操作414A和/或操作414B期间确定的信息来完成。深度可以间接地与 支撑板的温度成正比。例如，对于经历低温的区域的深度比对于经历高温的 区域的深度较大，以补偿存在外部热负荷时冷却能力的不均匀性。在一个实 施方式中，深度的尺寸在整个支撑板上沿从冷却剂入口到冷却剂出口的方向 减小。在一实施方式中，这种减小是从沿着支撑板的周边的第一点，并且径 向跨越支撑板到沿着支撑板的周边的第二点。在另一实施方式中，这种减小 是从支撑板的中心径向向外到靠近支撑板的周边的点。
在416处，掩模图案控制器294确定要用于形成台面的一个或多 个掩模图案。这可以基于操作414期间提供的信息，包括台面的尺寸、形 状、高度和位置以及台面之间的区域的深度。确定掩模的数量、掩模的图案 以及掩模的施加和去除顺序。
在操作402、操作404、操作406、操作408、操作410、操作 412、操作414和操作416期间确定的参数是相关的，因此改变一个参数可以 影响其他参数的值。这些操作的迭代性能允许调整参数，直到这些参数的进 一步变化可忽略不计地改变竖直偏转、磨损深度、局部应力等的估计值。可 以迭代地调整参数，直到竖直偏转、磨损深度、局部应力等的值在预定范围 内。还可以调整参数，直到在整个支撑板上的估计的温度和/或得到的温度在 预定范围内，和/或直到在整个衬底、温度感测阵列或热通量探头的估计的温 度和/或得到的温度在预定范围内。也可以调整参数，直到在整个衬底、温度 感测阵列或热通量探头的估计的平均估计的温度和/或得到的温度在预定范围 内。温度感测阵列和/或热通量探针可以放置在支撑板上并且用于检测在等离 子体处理期间衬底将经历的温度。在另一实施方式中，支撑板可以包括用于 检测在整个支撑板上的温度的温度传感器，其可用于检测和/或估计在整个支 撑板和衬底上的温度。
在418处，制造控制器296向加工系统274发送在操作402、操 作404、操作406、操作408、操作410、操作412、操作414、操作416、操 作418期间确定的用于衬底支撑件的参数。控制器310、操作314控制加工 工具312和掩模施加设备316的操作以形成衬底支撑件和/或衬底支撑件的层 (例如，最上层)，包括形成台面和形成台面之间的区域。该层被形成为具 有在414处确定的台面图案的台面。
在418A，将一个或多个掩模施加在支撑板的顶表面上。在一实施 方式中，形成两个掩模。将第二掩模施加在第一掩模和支撑板的一部分上。 参照图9A、9B、10A、10B示出并描述了显示使用两个掩模的示例。在另一 实施方式中，形成三个或更多个掩模。参照图12示出并描述了显示使用5个 掩模的示例。在加工支撑板期间，这些掩模保护支撑板的在掩模下方的表 面。这些掩模彼此可以上下重叠或可覆盖支撑板的不同区域。掩模防止在例如操作418B期间支撑板的在掩模下面的区域被蚀刻。举例而言，掩模可以由 诸如聚氨酯树脂之类的弹性树脂材料形成。
在418B，加工工具312执行加工和/或喷砂处理以形成包括台面 之间的一些或全部区域的至少一部分的第一深度图案。该处理基于在操作 414期间提供的信息，该信息包括台面的规格和台面之间的区域的深度。加 工和/或喷砂处理可以包括例如喷砂、砂粒(或珠)喷砂、激光加工和/或用于 去除未被一个或多个掩模保护的支撑板的材料的其他技术。在一实施方式 中，加工工具312是珠粒喷砂工具，并且未被掩模保护的暴露表面被二氧化硅珠的冲击侵蚀。在支撑板的顶表面上的喷砂和/或在顶表面的任何一个或多 个局部区域上的喷砂可以持续一个或多个预定的时间段以提供预定的深度。 在一实施方式中，台面之间的多个区域被蚀刻并具有相同的最终的深度。
在掩模和支撑板上执行加工和/或喷砂处理。可以使用的喷砂材料 的实例是基于碳化硅(SiC)的研磨材料和基于氧化铝(Al2O3)的研磨材 料。举例而言，图9B示出了当施加两个掩模时的蚀刻结果。图10B示出了 对于图9B的相同支撑板去除第二掩模之后的第二次蚀刻迭代的结果。
在418C，掩模施加控制器314可以确定是否要去除掩模。如果要 去除掩模，则执行操作418D，否则执行操作418E。在418D，去除最上面的 掩模。这可能包括剥离这最上面的掩模。
在418E，加工控制器310确定是否形成另一深度图案。例如，如 果另一个掩模保留在支撑板上，则要形成另一深度图案。如果要形成另一个 深度图案，则执行操作418B，否则可以执行操作418F。
在418F，软抛光控制器298可进行软抛光。软抛光包括弄圆台面 的外周边缘，以减少边缘处的应力集中，并减少衬底支撑件的表面粗糙度， 以在衬底和衬底支撑件之间发生滑移时降低固体-固体侧向接触。软抛光控制 器298基于衬底支撑件的局部区域中的衬底竖直偏转量来估计台面边缘半径 (例如半径mr)和/或软抛光量。短语“软抛光”是指弄圆台面的上边缘。可以 确定台面的半径和/或软抛光量以用于抛光上周边缘，以具有所述半径。半径 越大，竖直偏转越大。然而，半径越大，台面边缘的局部应力越小。基于确 定的竖直偏转，可以确定台面边缘处的偏转量。可以基于台面边缘处的偏转 量来确定半径和/或软抛光的量。衬底的竖直偏转越大，半径rl可能减小得越 多。该方法可以在420处结束。
上述操作意指是说明性的示例；可以根据应用在重叠时间段期间 顺序地、同步地、同时地、连续地或以不同的次序执行操作。此外，可以不 执行或跳过操作中的任何操作，具体取决于事件的实现和/或顺序。
图5示出了包括冷却通道452的基板450的示例。虽然基板450 被示为包括单个冷却通道，但是基板可以具有任何数量的冷却通道。基板 450可以分区，其中每个区域包括具有相应的冷却剂入口和冷却剂出口的相 应的冷却通道。冷却通道452被示出为具有在基板450的中心处的冷却剂入 口454和在基板450的圆周附近的冷却剂出口456。这在基板的中心处提供 更多的冷却，在等离子体处理期间，在基板的中心会经受较高的热负荷。基 板450还可以包括任何数量的孔(例如，示出了孔455、孔457、孔458和孔 459)。孔455是用于温度测量的馈通。温度传感器可以连接成具有通过孔 455的相应的电线。孔457是靠近基板450的周边的螺栓孔。
孔458可以包括至少一个供应孔和至少一个返回孔。孔458可以 用于将气体通过基板450传送到支撑板，以循环通过支撑板的台面之间的开 放区域。孔459可以用于不同的目的。孔459可以用作电馈通件，例如以用 于提供钳位电压、加热器连接和RF输送。在一实施方式中，孔459的直径 大于孔455的直径。孔455的直径可以大于孔457和458的直径。
冷却通道452在基板450的中心处提供最大量的冷却。随着冷却 通道452中的冷却流体温度升高，冷却量从基板450的中心到圆周减小。
图6示出了包括密封带502和台面504的衬底支撑件500。密封 带502包括与另一区域(例如，内部区域508)分离的环形区域(或区) 506。密封带502包括第一带510和第二带512。尽管带510、带512被示出 为环并且是圆形的，但是带510、带512可以采用其他形状。第一带510位 于衬底支撑件500和/或对应的支撑板514的圆周上。第二密封带512比第一 密封带510具有较小的直径，并且较靠近衬底支撑件500的中心定位。第二 带512将环形区域506与内部区域(或非密封带区域)508隔开。环形区域 506可以设置有压强比提供到内部区域508的气体的压强高的气体。
现在还参考图7，其示出了在图6的衬底支撑件500的一部分上 的掩模520的示例。如图所示，掩模520的形状是环形的并且包括内径和外 径。掩模520的外径与衬底支撑件500的外径是相同的尺寸。掩模520不覆 盖支撑板514的由掩模520的内径限定的圆形区域522。掩模520覆盖密封带 区域506，并且可以覆盖内部区域508的一部分。尽管示出掩模520的内径 覆盖超过密封带区域506，但掩模520的内径可以增大以匹配或类似于第二 带512的直径，使得掩模520仅覆盖密封带区域506。
图8示出了衬底支撑件的支撑板551的顶表面区域550的示例。 顶表面区域550包括密封带552和台面(示出了表示台面的位置的点 554)。密封带552包括带556、带558。加热元件和/或夹持电极(图8中未 示出)可以包括在支撑板551中。如图所示，台面可以存在于带556、带558 之间的密封带区域内以及在非密封带区域564内。
示出的下面的图9A-9B和10A-10B仅用于示例目的，并且未按比 例绘制。掩模的直径、台面的数量、台面的尺寸以及台面之间的区域的深度 可以不同于所示出的。而且，在图9B和图10B中仅仅示出了在图9A和图 10A示出的台面中的一些。图9A-9B示出了支撑板600。多个掩模602、604 示出在支撑板600上。图9A-9B示出了在执行图4的操作418B的第一次迭代之后的支撑板600的示例。第一掩模602具有第一图案。第二掩模604具 有第二图案。已经基于掩模602、604的图案蚀刻了支撑板600，以提供台面 606。可以看出，第二掩模604防止在第二掩模604的环形区域内的圆形区域 中的蚀刻。第一掩模602具有较复杂的图案以防止在与台面606相关联的区 域中的蚀刻。在通过操作418B的第一次迭代进行的蚀刻之后，台面606之间 的区域可以具有第一深度D1。第二掩模604可仅覆盖支撑板600的密封带区域608，或者可以覆盖超出密封带区域608。
图10A-10B示出了在去除第二掩模604之后的支撑板600。图 10A-10B示出了在执行图4的操作418B的第二次迭代之后的支撑板600的示 例。在执行操作418B的第二次迭代之后，台面606之间的区域可以具有可以 大于第一深度D1的第二深度D2。在操作418B的第二次迭代期间形成密封 带620和带622。带620和带622的内部和外部的区域可以具有小于第二深度 D2的第三深度D3。如果第二掩模604覆盖超出密封带区域608和带620、带 622，则带622和一些台面606之间的一个或多个区域可以具有多个深度，如 区域624、区域626所示的。区域624，626具有对应于深度D2和D3的台 阶628。
在一实施方式中，台面606和带620、622的顶表面相对于支撑板 600的底部处于相同的高度。举例而言，深度D2可以是10微米，并且深度 D3可以是8微米。带620、622可以与衬底的背面形成连续的密封。这在密 封带区域608中比在带622的内径内的区域中提供了较小的深度以用于增加 冷却。在另一实施方式中，深度D2等于深度D3以在整个支撑板600上提供 均匀的深度。在操作期间，提供冷却气体至(i)密封带区域608，(ii)带 622和台面606之间的区域，以及(iii)台面606之间的区域。举例而言，冷 却气体的压强可以高达80托，以便将热传导穿过所述区域并且到达支撑板的 上表面上。
如在等离子体反应器中那样，在存在外部热负荷的情况下，减小 深度D2、D3可以降低支撑板上的衬底的温度。举例而言，对于6千瓦的功 率，将深度D2、D3从10微米减小到9微米可以将衬底的温度降低1摄氏 度。这是因为改善了所述区域(或者衬底和支撑板之间的间隙)的热传递。
如果台面高度接近冷却气体原子的平均自由程，则从陶瓷 (ceramic)顶表面到晶片(wafer)的传热系数hg可以由等式2表示，其中： kg是气体的热导率；d是两个表面之间的距离(我们系统中的台面高度)； g1和g2代表在界面处的以有效较大的气隙距离表示的热传递；并且hg是传热 系数，使得跨越间隙的温度下降可以由等式3表示，其中P是进入晶片的加 热功率，A是加热面积。加热功率P与等离子体功率成正比。
例如，由于气体相互作用的表面积增加，因此较粗糙的表面与较 平滑的表面相比，可以较有效地传递热量。如果表面状态保持恒定并且只有 台面高度变化，那么g1和g2是常数。在这种情况下，从晶片(wafer)到陶 瓷(ceramic)表面的温度下降与台面高度d以及等离子体功率(或与等离子 体功率成正比的热输入功率P)成线性比例。该温度下降可以由等式4表 示。
由本文公开的实施例提供的改进的传热特性可以将晶片内温度变 化减少10-50％，这可以提高衬底处理产量。在一实施方式中，深度从8-15 微米之间变化，潜在地使得对于6千瓦的输入功率，可以补偿高达约7℃的 晶片内的不均匀性。通过调整在支撑板上的深度，调整衬底和支撑板之间的 间隙的尺寸，从而调整局部冷却的量以控制晶片内的温度均匀性。在支撑板 上的间隙的尺寸是完全可调节的，并且不像其他冷却调节方法那样受到几何 考虑因素的限制，例如调整基板内的冷却通道。此外，与支撑板和基板之间 的热粘合层的厚度不同，对于支撑板的局部区域，可以容易地调整间隙的尺 寸。
在一实施方式中，使用三个或更多个掩模。每个附加掩模使得能 形成不同尺寸的深度。深度越短，提供的冷却越多，这有助于冷却热点。热 点可以与未被基板充分冷却的区域相关联和/或与热粘合层相关联。任务 418A-418E的迭代使得能对在支撑板上的深度进行精细控制。
作为替代，为了迭代地执行任务418A-418E，加工工具312可以 用于局部地提供预定的深度。该实施方案可以例如当深度图案与喷砂处理具 有相同的对称性时使用。例如，如果需要间隙距离的支撑板中心到边缘的梯 度，使得间隙的尺寸将从支撑板的中心径向向外到支撑板的边缘在尺寸上逐 渐减小，则可以使用这种技术。加工工具312可以以递增的速度从支撑板的 中心到边缘径向移动通过支撑板，使得加工工具312在中心处加工最长的时 间段并且在边缘附近加工最短的时间段。结果，支撑板的中心比支撑板的边 缘更长地暴露于喷砂。在执行该方法之前，支撑板的区域上的径向移动速率 和/或时间段可以被预先确定并存储在存储器278中。
图12示出了图解定制的局部的掩模652、掩模654、掩模656、 掩模658的示例的支撑板650。掩模652、掩模654、掩模656、掩模658可 以具有各种形状并且可以位于外部环形掩模660的内径内。
所公开的实施例提供了在冷却功率均匀性方面的增强的局部改 进，这提高了衬底温度均匀性。通过提供整个衬底上的温度均匀性，上述实 施方式减少了衬底对衬底(substrate-to-substrate)的变化。支撑板表面特征的 深度可以针对特定应用进行定制，并被精确控制以设置局部深度。
前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且决不意图限制本公开、 其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，尽管本公开 包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当如此限制，因为在研究附图、 说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变 本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同 时地)执行。此外，虽然每个实施方式在上面被描述为具有某些特征，但是 关于本公开的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或多个可以在任何 其他实施方式的特征中实现和/或与任何其他实施方式的特征组合，即使该组 合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个 或多个实施方式彼此的置换保持在本公开的范围内。
使用包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“邻 近”、“在...之上”、“在...上方”、“在…下方”和“设置”的各种术语 来描述元件之间(例如，在模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功 能关系。除非明确地描述为“直接的”，否则当在上述公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是其中在第一和第二元件之间不存在其他 中间元件的直接关系，但是也可以是其中在第一和第二元件之间(在空间上 或功能上)存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文所使用的，短语 “A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或 (OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个，B中的至少一个和C中的至少一个”。
在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，所述系统可以是上 述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，所述半导体处理设 备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、 和/或特定处理部件(晶片基座、气流系统等)。这些系统可以与用于在半导 体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制其操作的电子器件集成。电子器 件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部 件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何 处理，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压强设置、 真空设置、功率设置、射频(RF)发生器设置、RF匹配电路设置、频率设 置、流速设置、流体输送设置、位置和操作设置、进出工具以及其他输送工 具和/或连接到特定系统或与特定系统接口的装载锁的晶片输送。
广义地说，控制器可以定义为具有接收指令、发出指令、控制操 作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软 件的电子设备。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信 号处理器(DSP)、限定为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个 微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以 各种单个的设置(或程序文件)的形式传送到控制器的指令，所述单个的设 置(或程序文件)定义用于在半导体晶片上或为半导体晶片或系统执行特定 处理的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的 配方的一部分，以在一个或多个层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、 表面、电路和/或晶片的管芯的制备过程中完成一个或多个处理步骤。
在一些实现方式中，控制器可以是计算机的一部分或耦合到计算 机，所述计算机与系统集成、耦合到系统、以其他方式联网到系统或这些的 组合。例如，该控制器可以在“云”中，或在晶片厂(fab)主机计算机系统 的全部或部分中，其使得能够对晶片处理进行远程访问。计算机可以实现对 系统的远程访问以监控制备操作的目前进展，研究过去的制备操作的历史， 从多个制备操作来研究趋势或性能标准，改变当前处理的参数，设置当前处 理之后的处理步骤，或开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服 务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配 方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户接口，然 后将所述参数和/或设置从远程计算机传送到系统。在一些示例中，控制器以 数据的形式接收指令，所述指令指定在一个或多个操作期间要执行的每个处 理步骤的参数。应当理解，对于要执行的处理的类型和与控制器接口或由控 制器控制的工具的类型，参数可以是特定的。因此，如上所述，控制器可以 是分布式的，例如通过包括一个或多个联网在一起并朝着共同目的(例如， 本文所述的处理和控制)而工作的离散控制器。用于这种目的的分布式控制 器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)定位的一 个或多个集成电路通讯的室上的一个或多个集成电路，它们结合以控制在室 上的处理。
示例系统可以包括但不限于，等离子体蚀刻室或模块、沉积室或 模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀 刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或 模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子 注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制备和/或制造相关 联或可以在半导体晶片的制备和/或制造中使用的任何其他半导体处理系统。
如上所述，根据将由工具执行的一个或多个工艺步骤，控制器可 以与一个或多个其他工具电路或模块、其他工具部件、群集工具、其他工具 接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制 器、或在半导体制造工厂中将晶片容器往返工具位置和/或装载端口输送的材 料运输中使用的工具通信。

Claims (10)

1.一种方法，其包括：
确定在整个衬底或衬底支撑件的支撑板上的温度分布图案；
基于所述温度分布图案确定将施加到所述支撑板的顶表面的掩模的数量，其中所述掩模的数量大于或等于2；
基于所述温度分布图案确定所述掩模的图案；
将所述掩模施加在所述支撑板的所述顶表面上；
执行第一加工处理以去除所述支撑板的未被所述掩模保护的部分，以形成第一台面和在所述第一台面之间的第一凹陷区域；
从所述支撑板上去除所述掩模中的第一掩模；
执行第二加工处理以形成第二凹陷区域和第二台面或第一密封带区域中的至少一者；以及
从所述支撑板去除所述掩模中的第二掩模。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行所述第二加工处理之后，所述第一凹陷区域的深度不同于所述第二凹陷区域的深度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
所述第二加工处理包括增大所述第一凹陷区域的深度；以及
在执行所述第二加工处理之后，所述第一凹陷区域的深度大于所述第二凹陷区域的深度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行所述第二加工处理之后，所述第一凹陷区域的深度等于所述第二凹陷区域的深度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二台面和所述第一密封带区域在所述第二加工处理期间形成。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一台面、所述第二台面和所述第一密封带区域的带的高度相对于所述支撑板的底部处于相同的高度。
7.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
执行第三加工处理以形成第三台面和第二密封带区域中的至少一者；以及
从所述支撑板上去除所述掩模中的第三掩模。
8.一种用于衬底处理系统的衬底支撑件，所述衬底支撑件包括：
主体；和
多个台面，其在整个所述主体上分布并且从所述主体并沿远离所述主体的方向延伸且被构造成支撑衬底，
其中，
所述多个台面中的每一个包括接触并支撑所述衬底的表面区域，
所述多个台面中的每一个相对于所述主体的底部具有相同的高度，并且
在所述多个台面之间的区域的深度根据所述衬底的或所述衬底支撑件的基板的并且在所述衬底的加工期间经历的温度分布图案而在尺寸方面变化。
9.根据权利要求8所述的衬底支撑件，其中所述多个台面之间的区域的深度随着离所述衬底支撑件的中心的径向距离增大而在尺寸上减小。
10.一种衬底处理系统，其包括：
根据权利要求8所述的衬底支撑件；
射频(RF)功率发生器，其被配置为产生RF功率并将所述RF功率提供给所述衬底支撑件；和
控制所述RF功率发生器的运行的系统控制器。
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