CN113539931A - 温度受控的基板支撑组件 - Google Patents

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Abstract

本文所述的实现方式提供了像素化基板支撑组件，所述像素化基板支撑组件允许对静电夹盘与加热组件之间热传递的侧向调谐和方位角调谐两者。像素化基板支撑组件包括：上表面和下表面；设置在像素化基板支撑件中的一个或更多个主电阻式加热器；以及多个像素加热器，所述多个像素加热器与主电阻式加热器同列，并且设置在基板支撑件中。像素加热器的数量比主电阻式加热器的数量大一个数量级，并且像素加热器相对于彼此以及相对于主电阻式加热器都是独立地受控的。

Description

温度受控的基板支撑组件
本申请是申请日为2015年1月7日、申请号为201580001498.6、名称为“像素化温度受控的基板支撑组件”的中国专利申请(PCT申请号为PCT/US2015/010468)的分案申请。
技术领域
本文所述的实现方式总体上关于半导体制造，并且更特定地关于温度受控的基板支撑组件以及使用所述温度受控的基板支撑组件的方法。
背景技术
随着器件图案的特征结构尺寸越变越小，对这些特征结构的临界尺寸(criticaldimension；CD)的要求成为稳定且可再现的器件性能的更重要的标准。由于腔室的不对称性(诸如，腔室和基板温度、流导和RF场)，跨处理腔室内经处理的基板的可允许的CD变化难以实现。
在利用静电夹盘的工艺中，由于基板下方的夹盘的非均质构造，跨基板的表面的温度控制的均匀性更具挑战性。例如，静电夹盘的一些区域具有气孔，而其他区域具有从所述气孔侧向地偏离的升举销孔。又一些其他区域具有夹紧电极，而其他区域则具有侧向偏离夹紧电极的加热器电极。由于静电夹盘的结构可能侧向地以及在方位角两者上改变，因此夹盘与基板之间的热传递均匀性是复杂的并且很难获得，从而导致跨夹盘表面的局部热点和冷点，这最终导致沿基板表面的处理结果的不均匀性。
静电夹盘被装配到的常规的基板支撑件中常用的热传递方案进一步使夹盘与基板之间的热传递的侧向和方位角均匀性复杂化。例如，常规的基板支撑件通常仅具有边缘至中心的温度控制。由此，在利用常规的基板支撑件的热传递特征时，不能补偿静电夹盘内的局部热点与冷点。
由此，存在着对于改善的基板支撑组件的需求。
发明内容
本文所述的实现方式提供像素化(pixelated)基板支撑组件，所述像素化基板支撑组件允许对静电夹盘与加热组件之间的热传递的侧向调谐和方位角调谐两者。像素化基板支撑组件包括：上表面和下表面；设置在像素化基板支撑件中的一个或更多个主电阻式加热器；以及多个像素加热器，所述多个像素加热器与主电阻式加热器同列，并且设置在基板支撑件中。像素加热器的数量比主电阻式加热器的数量大一个数量级，并且像素加热器相对于彼此以及相对于主电阻式加热器都是独立地受控的。
在一个实施例中，基板支撑组件包括：具有基板支撑表面和下表面的基板支撑件；耦接至基板支撑件或设置在基板支撑件中的多个电阻式加热器，所述多个电阻式加热器相对于彼此是独立地受控的；以及耦接至所述多个电阻式加热器的像素加热器控制器，其中，所述像素加热器控制器包括光学装置和加热器控制器。
在又一实施例中，处理腔室包括腔室主体和像素化基板支撑组件。像素化基板支撑组件包括：上表面和下表面；设置在像素化基板支撑件中的一个或更多个主电阻式加热器；以及多个像素加热器，所述多个像素加热器与主电阻式加热器同列，并且设置在基板支撑件中。像素加热器的数量比主电阻式加热器的数量大一个数量级，并且像素加热器相对于彼此以及相对于主电阻式加热器都是独立地受控的。
附图说明
因此，为了可详细地理解本发明的上述特征的方式，可通过参考实现方式对上文中简要概述的本发明进行更特定的描述，这些实现方式中的一些在附图中示出。然而，将注意的是，附图仅示出本发明的典型实现方式，并且因此将不视作限制本发明的范围，因为本发明可承认其他同等有效的实现方式。
图1是处理腔室的示意性横剖面侧视图，所述处理腔室中具有像素化(pixelated)基板支撑组件的一个实施例；
图2是详细说明像素化基板支撑组件的多个部分的部分示意性横剖面视图；
图3A是沿图2的剖面线A-A截取的横剖面视图；
图3B-3D是沿图2的剖面线A-A截取的横剖面视图，这些图示出像素加热器的替代布局；
图4A-4E是示出像素化基板支撑件内的像素加热器和主电阻式加热器的多个位置的部分示意性侧视图；
图5是用于利用像素化基板支撑组件来处理基板的方法的一个实施例的流程图；
图6是用于操作像素加热器的简化的布线示意图；
图7是具有硬件键(hardware key)的主电阻式加热器的布线的图形描绘；
图8是配置成用于使用硬件键的设施板的顶部平面图；
图9是不具有硬件键的主电阻式加热器的替代布线简图的图形描绘；以及
图10是配置成用于图9中所描绘的布线简图的冷却基座的顶部平面图。
为了便于理解，在可能的情况下，已使用完全相同的元件符号来指定各图所共有的完全相同的元件。构想了在一个实现方式中公开的元件可有益地用于其他实现方式而无需特定的陈述。
具体实施方式
本文所述的实现方式提供像素化基板支撑组件，所述基板支撑组件允许对包括所述基板支撑组件的静电夹盘的温度的侧向调谐和方位角调谐两者，这进而允许对在所述基板支撑组件上经处理的基板的侧向温度分布的侧向调谐和方位角调谐两者。此外，像素化基板支撑组件还使基板上的局部热点或冷点能够大基本上被消除。本文中还描述了用于对在像素化基板支撑组件上经处理的基板的侧向温度分布进行调谐的方法。尽管下文中描述了蚀刻处理腔室中的像素化基板支撑组件，但是所述像素化基板支撑组件还可用于其他类型的等离子体处理腔室，诸如，物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子植入腔室等以及需要对侧向温度分布的方位角调谐的其他系统。还构想了像素化加热器还可用于控制其他表面的温度，所述其他表面包括不用于半导体处理的那些表面。
在一个或更多个实施例中，像素化基板支撑组件通过允许利用基板温度来补偿腔室不均匀性(诸如，温度、流导、电场、等离子体密度，等等)而允许在真空工艺(诸如，蚀刻、沉积、植入等)期间对基板边缘处的临界尺寸(CD)变化的校正。此外，一些实施例已证实了将跨基板的温度均匀性控制到小于约±0.3℃的能力。
图1是示例性蚀刻处理腔室100的示意性横剖面视图，所述蚀刻处理腔室100具有像素化基板支撑组件126。如上文所讨论，像素化基板支撑组件126可用于其他处理腔室中，例如，等离子体处理腔室、退火腔室、物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室，离子植入腔室等以及需要控制表面或工件(诸如，基板)的温度分布的能力的其他系统。对跨于表面的跨许多分立的区域的温度的独立和局部的控制有益地允许对温度分布的方位角调谐、对温度分布的中心至边缘调谐以及局部温度突点(诸如，热点和冷点)的减少。
处理腔室100包括接地的腔室主体102。腔室主体102包括封围内部容积124的壁104、底部106和盖108。像素化基板支撑组件126设置在内部容积124中，并且在处理期间将基板134支撑在所述像素化基板支撑组件126上。
处理腔室100的壁104包括开口(未示出)，能以机器人方式通过所述开口将基板134移送进和移送出内部容积124。泵送端口110在腔室主体102的壁104或底部106中的一者中形成，并且泵送端口110流体地连接至泵送系统(未示出)。泵送系统用于维持处理腔室100的内部容积124内的真空环境，同时移去处理副产物。
气体面板112通过一个或更多个入口端114而将工艺气体和/或其他气体提供至处理腔室100的内部容积124，所述入口端114穿过腔室主体102的盖108或壁104中的至少一者而形成。由气体面板112提供的工艺气体在内部容积124内经激励以形成等离子体122，所述等离子体122用于处理设置在像素化基板支撑组件126上的基板134。可由感性地耦接至工艺气体的RF功率来激励工艺气体，所述RF功率来自定位在腔室主体102外部的等离子体施加器120。在图1中描绘的实施例中，等离子体施加器120是一对同轴线圈，所述同轴线圈通过匹配电路118而耦接至射频电源116。
控制器148耦接至处理腔室100以控制所述处理腔室100的操作以及对基板134的处理。控制器148可以是任何形式的通用数据处理系统中的一种，所述通用数据处理系统可在工业设置中用于控制各种子处理器和子控制器。一般而言，控制器148包括与存储器174和输入/输出(I/O)电路系统176通信的中央处理单元(CPU)172、以及其他常用的部件。由控制器148的CPU执行的软件命令使处理腔室执行例如将蚀刻剂气体混合物(即，处理气体)引入到内部容积124中，通过施加来自等离子体施加器120的RF功率来从处理气体中形成等离子体122，并且蚀刻基板134上的材料层。
像素化基板支撑组件126一般包括至少一基板支撑件132。基板支撑件132可以是真空夹盘、静电夹盘、基座或其他工件支撑表面。在图1的实施例中，基板支撑件132是静电夹盘，并且在下文中将会将基板支撑件132描述为静电夹盘132。像素化基板支撑组件126可附加地包括加热器组件170。像素化基板支撑组件126还可包括冷却基座130。或者，将冷却基座可与像素化基板支撑组件126分开。像素化基板支撑组件126能以可移除方式耦接至支撑台座125。支撑台座125(所述支撑台座125可包括台座基底128和设施板180)装配至腔室主体102。可周期性地将像素化基板支撑组件126从支撑台座125上移除以允许对所述像素化基板支撑组件126的一个或更多个部件进行整修。
设施板180配置成用于容纳多个驱动机构，所述多个驱动机构配置成用于升高和降低多个升举销。此外，设施板180配置成用于容纳来自静电夹盘132和冷却基座130的多个流体连接器。设施板180还配置成用于容纳来自静电夹盘132和加热器组件170的多个电连接装置。各种连接装置可在像素化基板支撑组件126的外部或内部运行，而设施板180提供这些连接装置至对应的终点的接口。
静电夹盘132具有装配表面131以及与所述装配表面131相对的工件表面133。静电夹盘132一般包括嵌入在150中的夹紧电极136。夹紧电极136可配置为单极性或双极性电极、或其他合适的布置。夹紧电极136通过RF过滤器182耦接至夹紧电源138，所述夹紧电源提供将RF或DC功率以便将基板134静电地固定至电介质体150的上表面。RF过滤器182防止用于在处理腔室100内形成等离子体122的RF功率损害电气设备或防止在腔室外部导致电气危害。电介质体150可由陶瓷材料制成，诸如，AlN或Al2O3。或者，电介质体150可由聚合物制成，诸如，聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳醚酮，等等。
静电夹盘132的工件表面133可包括气道(未示出)，所述气道用于将背侧热传递气体提供至在基板134与静电夹盘132的工件表面133之间限定的间隙空间。静电夹盘132还可包括升举销孔，所述升举销孔用于容纳升举销(两者都未示出)，所述升举销用于在静电夹盘132的工件表面133上方提升基板134，以便于以机器人方式移送进和移送出处理腔室100。
温度受制的冷却基座130耦接至热传递流体源144。热传递流体源144提供热传递流体，诸如，液体、气体或两者的组合，所述热传递流体通过设置在基座130中的一个或更多个导管160进行循环。可隔离流经相邻的导管160的流体以允许对静电夹盘132与冷却基座130中的不同区域之间的热传递的局部控制，这协助控制基板134的侧向温度分布。
流体分配器可流体地耦接在热传递流体源144的出口与温度受控的冷却基座130之间。流体分配器操作以控制提供至导管160的热传递流体的量。流体分配器可设置在处理腔室100外部，在像素化基板支撑组件126内，在台座基底128内，或在其他适合的位置处。
加热器组件170可包括一个或更多个主电阻式加热器154和/或嵌入在主体152中的多个像素(pixel)加热器140。可提供主电阻式加热器154以将像素化基板支撑组件126的温度提升至用于执行腔室工艺的温度。像素加热器140提供由主电阻式加热器154生成的、像素化基板支撑组件126的温度分布的局部化调整。由此，主电阻式加热器154在全局化的宏观尺度上操作，而像素加热器则在局部化的微观尺度上操作。主电阻式加热器154通过RF过滤器184而耦接至主加热器电源156。电源156可500瓦特或更高的功率提供至主电阻式加热器。控制器148可控制主加热器电源156的操作，所述主加热器电源156的操作一般设置成用于将基板134加热至大约预定的温度。在一个实施例中，主电阻式加热器154包括多个被侧向地分开的加热区，其中，控制器148使得主电阻式加热器154的一个区域能够相对于位于其他区域中的一个或更多个区域中的主电阻式加热器154优先地被加热。例如，主电阻式加热器154可同心地布置在多个分开的加热区域中。
像素加热器140通过RF过滤器186而耦接至像素加热器电源142。像素加热器电源142可提供10瓦特或更少的功率至像素加热器140。在一个实施例中，由像素加热器电源142供应的功率比由主电阻式加热器的电源156供应的功率小一个数量级。像素加热器140可附加地耦接至像素控制器202。像素控制器202可位于基板支撑组件126内或外部。像素控制器202可管理从像素加热器电源142提供至单独的或成组的像素加热器140的功率，以便控制在跨基板支撑组件126侧向地分布的每一像素加热器140处局部地生成的热。光学电源178可将像素控制器202耦接至控制器148，以将控制器148从RF能量对处理腔室100的影响中解耦。
或者，一个或更多个主电阻式加热器154和/或像素加热器140可在静电夹盘132中形成。在主电阻式加热器154与像素加热器140两者都形成在静电夹盘132中的实施例中，像素化基板支撑组件126可在没有加热器组件170的情况下形成，并且静电夹盘132可直接设置在冷却基座130上。
静电夹盘132可包括一个或更多个热电偶(未示出)所述热电偶用于将温度反馈信息提供至控制器148，以便控制由主加热器电源156施加至主电阻式加热器154的功率，控制冷却基座130的操作，并且控制由像素加热器电源142施加至像素加热器140的功率。
处理腔室100中的基板134的表面温度可受通过泵对工艺气体的抽真空、狭缝阀门、等离子体122和其他因素的影响。冷却基座130、一个或更多个主电阻式加热器154以及像素加热器140全部都有助于控制基板134的表面温度。
在主电阻式加热器154的两区域式配置中，主电阻式加热器154可用于将基板134加热至适于处理的温度，并且从一个区域到另一个区域的变化为约+/-10℃。在用于主电阻式加热器154的四区域式组件中，主电阻式加热器154可用于将基板134加热至适于处理的温度，并且在特定的区域内的变化为约+/-1.5℃。取决于工艺条件和参数，每一个区域可与邻接的区域的相差从约0℃至约20℃。然而，对使跨基板的临界尺寸的变化最小化的要求已减小了基板表面的所确定的表面工艺温度的可接受的变化。基板134的表面温度的半度的变化可能导致在形成基板中的结构时一纳米的差异。像素加热器140通过将温度分布变化减少至约+/-0.3℃来改善由主电阻式加热器154产生的基板134的表面的温度分布。通过使用像素加热器140，可使温度分布跨基板134的多个区域变得均匀，并且使温度分布跨基板134的多个区域，以预定的方式精确地变化，从而允许所需的结果的实现。
图2是示出像素化基板支撑组件126的多个部分的部分横剖面示意图。图2中所包括的是静电夹盘132、加热器组件170和设施板180的多个部分。
加热器组件170的主体152可由诸如聚酰亚胺之类的聚合物制成。主体152一般可以是平面形式的圆柱形，但还能以其他几何形状来形成。主体152具有上表面270和下表面272。上表面270面向静电夹盘132，而下表面272面向冷却基座130。
加热器组件170的主体152可由两个或更多个的电介质层(在图2中示出为三个电介质层260、262、264)形成，并且在压力下加热层260、262、264以形成单个的主体152。例如，主体152可由聚酰亚胺层260、262、264形成，这些层将主电阻式加热器154与像素加热器140分开，这些层在压力下经加热以形成加热器组件170的单个的主体152。在形成主体152之前，像素加热器140可置于第一、第二或第三层260、262、264之中、之上或之间。此外，在组装之前，主电阻式加热器154可置于第一、第二或第三层260、262、264之中、之上或之间，并且层260、262、264中的至少一者将加热器154与140分开以及电绝缘。以此方式，像素加热器140和主电阻式加热器154成为加热器组件170的一体式部分。
主电阻式加热器154和像素加热器140的位置的替代性配置可将加热器154、140中的一者或两者置于静电夹盘132之中或之下。图4A-4E是详细示出像素加热器140和主电阻式加热器154的各种位置的像素化基板支撑组件126的部分示意图，但是不限于全部实施例。
在图4A中描绘的实施例中，像素化基板支撑组件126不具有加热器组件(170)，并且像素加热器140和主电阻式加热器154设置在静电夹盘132中，例如，在夹紧电极136下方。尽管像素加热器140示出为在主电阻式加热器154下方，但像素加热器140可替代地定位在主电阻式加热器154上方。在图4B中描绘的实施例中，用于像素化基板支撑组件126的加热器组件170包括像素加热器140，而主电阻式加热器154设置在静电夹盘132中，例如，在夹紧电极136下方。或者，像素加热器140可设置在静电夹盘132中，而主电阻式加热器154设置在加热器组件170中。在图4C中描绘的实施例中，用于像素化基板支撑组件126的加热器组件170中具有设置在其中的主电阻式加热器154。像素加热器140设置在静电夹盘132中，例如，在夹紧电极136下方。在图4D中描绘的实施例中，用于像素化基板支撑组件126的加热器组件170中具有设置在其中的像素加热器140，而主电阻式加热器154设置在加热器组件170或静电夹盘132中的一者上。加热器组件170将像素加热器140与冷却板130隔绝。在图4E中描绘的实施例中，像素化基板支撑组件126的加热器组件170具有设置在其中的主电阻式加热器154。像素加热器140设置在加热器组件170之中或的上，例如，在静电夹盘132下方。构想了能以其他取向来布置像素加热器140和主电阻式加热器154。例如，像素化基板支撑组件126可仅具有用于加热基板134的多个像素加热器140。在一个实施例中，像素加热器140和主电阻式加热器154在像素化基板支撑组件126内直接设置在彼此下方。像素加热器140提供对由像素化基板支撑组件126支撑的基板134的温度分布的精细调谐控制。
像素加热器140可形成在或设置在加热器组件170的主体152或静电夹盘132之上或之中。像素加热器140可通过电镀、喷墨印刷、丝网印刷、物理气相沉积、压印、金属丝网或其他适合的方式形成。以此方式，简化了像素化基板支撑组件126的制造。在一个实施例中，在形成加热器组件170时将像素加热器140设置在加热器组件170内。在另一实施例中，像素加热器140直接设置在静电夹盘132的装配表面131上。例如，像素加热器140可以是可附着于静电夹盘132的装配表面131的片状，或者像素加热器可通过其他手段来沉积。例如，通过物理气相沉积、化学气相沉积、丝网印刷或其他适合的方法将像素加热器140沉积在装配表面131上。如上文所示，主电阻式加热器154可以在静电夹盘132或加热组件170中。
主电阻式加热器154可形成在或设置在加热器组件170的主体152或静电夹盘132之上或之中。主电阻式加热器154可通过电镀、喷墨印刷、丝网印刷、物理气相沉积、压印、金属丝网或其他适合的方式来形成。以此方式，简化了像素化基板支撑组件126的制造。在一个实施例中，在形成加热器组件170时，将主电阻式加热器154设置在加热器组件170内。在另一实施例中，主电阻式加热器154直接设置在静电夹盘132的装配表面131上。例如，主电阻式加热器154可以是可附着于静电夹盘132的装配表面131的片状，或者主电阻式加热器154可通过其他手段来沉积。例如，可通过物理气相沉积、化学气相沉积、丝网印刷或其他适合的方法将主电阻式加热器沉积在装配表面131上。如上文所示，像素加热器140可以在于静电夹盘132或加热组件170中。
在一些实施例中，主电阻式加热器154的制造可与像素加热器140类似，并且在此类实施例中，可在不具有附加的像素加热器140的益处的情况下任选地利用主电阻式加热器154。换言之，像素化基板支撑组件126的主电阻式加热器154是像素化的，也就是说，被分段为多个精细的电阻式加热元件。将主电阻式加热器154分段为小型电阻式加热器的形式允许对基板134的表面上的热点和冷点的局部控制。取决于所需的温度控制水平，附加的像素加热器140的层是任选的。
图7是由多个单元加热器846形成的、经分段的主电阻式加热器154的布线布局的图形描绘。可通过使用上述像素控制器202或通过使用图7中所描绘的硬件布线键(hardware wiring key)802形式的像素加热器控制器来控制单位加热器846。图8中所示的设施板180的顶部平面图中示出用于使用硬件布线键802的一种实现方式。
请结合参见图7和图8，像素化基板支撑组件126可具有一个或更多个主电阻式加热器154，这些主电阻式加热器以图形方式示出为四个主电阻式加热器154，并且每一主电阻式加热器限定四个区域810、820、830、840中的一者。可由与区域关联的主电阻式加热器154独立地控制每一个区域810、820、830、840中的温度。此外，每一个主电阻式加热器154由多个分开的单位加热器846组成。单位加热器846可以是主动的(主动的单位加热器842)或非主动的(非主动的单位加热器844)。主动的单位加热器842耦接至电源，并且向主电阻式加热器154贡献热。非主动的单位加热器844是电源，并且因此不向主电阻式加热器154贡献热。由此，通过选择性地选择哪些主电阻式加热器154是主动的单位加热器842或非主动的单位加热器844，可控制基板支撑组件126的温度分布以例如控制局部热点或冷点，提供对温度分布的中心至边缘调谐，并且提供对像素化基板支撑组件126(以及进而对在所述基板支撑组件126上经处理的基板134)的侧向温度分布的方位角调谐。
可选择用于每一主电阻式加热器154的单位加热器846以在区域810、820、830、840中的每一个区域内形成主动的加热器密集度图案。与标记为854的单位加热器的图案类似，单位加热器846的图案可以是紧凑地堆积且均匀的。或者，单位加热器846的图案可以是松散地间隔开的。可使用硬件(诸如，硬件布线键802、像素控制器202)、由控制器148控制的软件或固件、或通过另一方法或装置来使单位加热器846在主动的单位加热器842与非主动的单位加热器844之间切换。由此，可通过选择性地激活单位加热器846以控制由主电阻式加热器154供应的热来改良由区域810、820、830、840中的每一者中的主电阻式加热器154生成的温度分布。
每一个单位加热器846(即，所有主动的单位加热器842和所有非主动的单位加热器844)具有布线连接860。布线连接860被引导至插座804，诸如，形成在设施板180中的插座。在一个实施例中，布线连接860可相对于像素化基板支撑组件126向外延伸，并且可在像素化基板支撑组件126的外部向下延伸到设施板180中的插座804。或者，布线连接860可在内部延伸穿过加热器组件170(例如，穿过冷却基座130中的孔)而到达设施板180中的插座804。
设施板180中的插座804具有内表面805与侧表面806。布线连接860可端接在内表面805处，并且由此形成连接器或插口。控制板连接868可利用连接器或插口而端接在侧表面806处。控制板连接868可以是单根的电力引线或多根电力引线。布线连接860和控制板连接868是电路的一部分。或者，布线连接860和控制板连接868两者都可驻留在设施板180的同一表面上。例如，布线连接860和控制板连接868都可驻留在插座804的内表面805上。电路中的间隙在插座804处形成，使得没有电流可流过电路，即，从控制板连接868流到布线连接860。
硬件布线键802配置成用于适合装入插座804中。硬件布线键802可与设施板180的外表面880齐平，而硬件布线键802的前表面885与插座804的内表面805接触。此外，硬件布线键802的侧表面886与插座的侧表面806接触。硬件布线键802配置成用于选择性地在插座804处充填电路中之间隙，使得电流可从控制板连接868流至所选择的布线连接860。以此方式，可进行布线连接860与控制板连接868之间的电连接。由此，硬件布线键802配置成用于选择性地将功率提供至单位加热器846。
硬件布线键802可对布线连接860中的每一个使用共用的负极端子。例如，全部负极端子都可利用共用的总线，所述共用的总线可在硬件布线键802的封套中形成，或者负极端子可以是共享的引脚连接。或者，硬件布线键802可对布线连接860中的每一个使用单独的负极端子。负极端子可具有栅极开关或用于选择性地中断跨端子的电流流动的其他手段。
能以仅预先选择需要变得主动的电路可用于将功率输送至单位加热器846的那些电路的方式来形成硬件布线键802。非主动的电路可具有间隙或门864、硬件布线键802内的未形成的电路系统，或绝缘盖(未示出)以及用于中断到达主电阻式加热器154内的单位加热器846的布线连接860的功率流的其他适合的手段。由此，一个硬件布线键802可用于在执行一个工艺时提供基板的预定的侧向温度分布，并且所述一个硬件布线键802可由具有对电路的不同的预先选择的硬件布线键802来替代，所述需要变成主动的所述电路可用于将功率输送至单位加热器846，这将在执行另一工艺时产生不同的基板的预定的侧面温度分布。以此方式，可高效地交换出不同的硬件布线键802以提供不同的温度分布，并且相应地提供确保实现有益的处理结果的更好的灵活性。
可围绕设施板180的外表面880来划分并等距地间隔布线连接860。在一个实施例中，设施板具有四个插座804，每一个插座都具有基本上相等数目的布线连接860。此布置允许使像素化基板支撑组件126对称地平衡，并且使布线对在处理腔室100内发生的工艺的效应最小化。有利的是，单位加热器846与连接的布置为像素化基板支撑组件126提供了均质的构造，并且促进了工艺对称性。
主电阻式加热器154的单位加热器846允许利用以约0.3摄氏度的递增来控制侧向温度分布的能力而使主电阻式加热器154具有在约环境温度至约500℃的温度范围。具有配置了单位加热器846的主电阻式加热器154的像素化基板支撑组件126已证实了将在所述像素化基板支撑组件126上经处理的基板的温度均匀性控制到低于约±1.5℃的能力。
请返回图2中描绘的实施例，加热器组件170可利用粘结剂244而耦接至静电夹盘132的装配表面131。粘结剂244可以是粘合剂，诸如，丙烯酸基粘合剂、环氧树脂、硅基粘合剂、氯丁橡胶型粘合剂或其他适合的粘合剂。在一个实施例中，粘结剂244是环氧树脂。粘结剂244可具有选自从0.01至200W/mK的范围中的热传导系数，并且在一个示例性实施例中，可具有选自从0.1至10W/mK的范围中的热传导系数。包括粘结剂244的粘合剂材料可附加地包括至少一种热传导陶瓷填料，例如，氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)以及二硼化钛(TiB2)，等等。
在一个实施例中，加热器组件170利用粘结剂242而耦接至冷却基座130。粘结剂242可与粘结剂244类似，并且可以是粘合剂，诸如，丙烯酸基粘合剂、环氧树脂、硅基粘合剂、氯丁橡胶型粘合剂或其他适合的粘合剂。在一个实施例中，粘结剂242是环氧树脂。粘结剂242可具有选自从0.01至200W/mK的范围中的热传导系数，并且在一个示例性实施例中，可具有选自从0.1至10W/mK的范围中的热传导系数。包括粘结剂242的粘合剂材料可附加地包括至少一种热传导陶瓷填料，例如，氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)以及二硼化钛(TiB2)，等等。
当整修静电夹盘132、冷却基座130和加热器组件170中的一者或两者时，可去除粘结剂244、242。在其他实施例中，加热器组件170以可移除方式耦接至静电夹盘132，并且利用紧固件或夹持器(未示出)耦接至冷却基座130。
加热器组件170包括多个像素加热器140，这些像素加热器说明性地示出为像素加热器140a、140b、140c。像素加热器140一般是加热器组件170内的封闭容积，在所述封闭容积中，多个电阻式加热器在加热器组件170与静电夹盘132之间实行热传递。每一个像素加热器140可跨加热器组件170而侧向地布置，并且由此在加热器组件170内限定单元200以用于局部地将附加的热提供至对准单元200的加热器组件170的区域(以及主电阻式加热器154的部分)。在加热器组件170中形成的像素加热器140的数目可有所不同，并且构想了比主电阻式加热器154的数目大至少一个数量级的像素加热器(与单元200的)。在加热器组件170具有四个主电阻式加热器154的一个实施例中，可能有大于40个像素加热器140。然而，构想了在配置成用于300mm基板的基板支撑组件126的给定的实施例中，可能有约200个、约400个、甚至更多个像素加热器140。下文中参照图3A-3D进一步描述像素加热器140的示例性分布。
单元200可穿过一个或更多个层260、262、264而形成，这些层包括加热器组件170的主体152。在一个实施例中，这些单元向主体152的下表面272和上表面272开放。这些单元可包括侧壁214。侧壁214可由充当阻热器216的材料(或间隙)组成。阻热器216形成在主体152的上表面270中。阻热器216分离邻接的单元200，并且降低邻接的单元200之间的传导。由此，通过分别地以及单独控制提供至每一各像素加热器140的功率，并且因此控制通过单元200的热传递，可实现一个像素接着一个像素的温度控制方法，这允许对基板134的特定的点加热或冷却，由此允许对基板134的表面的侧向温度分布的真实可定址的调谐和控制。
附加的阻热器216可在径向最外侧单元200与主体152的侧向最外侧的侧壁280之间形成。位于单元200与主体152的侧向最外侧的侧壁280之间的此最外侧阻热器216邻接侧向最外侧的侧壁280的单元200与处理腔室100的内部容积124之间的热传递最小化。由此允许对更靠近像素化基板支撑组件126边缘处进行更精密的温度控制，并且因此允许对基板134的外径边缘进行更佳的温度控制。
如上文所讨论，每一个像素加热器140可独立地耦接像素控制器202。像素控制器202可设置在像素化基板支撑组件126中。像素控制器202可在每一个单元200处调整相对于其他单元200的、加热器组件170中的像素加热器140温度，或者跨一组单元200来调整相对于另一组单元200的、加热器组件170中的一组像素加热器140温度。像素控制器202可切换开/关状态或控制单独的或成组的像素加热器140的占空比。或者，像素控制器202可控制传递至单独的或成组的像素加热器140的功率量。例如，像素控制器202可向一个或更多个像素加热器140提供10瓦特的功率，可向其他像素加热器140提供9瓦特的功率，并且可向另一些像素加热器140提供1瓦特的功率。
在一个实施例中，每一单元200可例如使用阻热器216来与相邻的单元200热隔离，这允许更精确的温度控制。在另一实施例中，每一个单元200可与邻接的单元热接合，从而沿加热器组件170的上表面270产生类似的(即，平滑或混合的)温度分布。例如，诸如铝箔的金属层可用作主电阻式加热器154与像素加热器140之间的均热器。
使用独立地受控的像素加热器140以平滑化或校正由主电阻式加热器154生成的温度分布允许将跨基板的局部温度均匀性控制到非常小的容差，由此允许在处理基板134时的精密的工艺与CD控制。此外，像素加热器140相对于主电阻式加热器154的小尺寸和高密集度允许在像素化基板支撑组件126的特定的位置处进行温度控制，并且基本上不影响邻近的区域的温度，由此允许补偿局部热点和冷点而不引入偏斜或其他温度不对称性。具有多个像素加热器140的像素化基板支撑组件126已证实了将在所述像素化基板支撑组件126上经处理的基板134的温度均匀性控制到低于约±0.3℃的能力。
像素化基板支撑组件126的一些实施例中的另一益处是能够防止RF功率行进通过控制电路系统的能力。例如，像素控制器202可包括电功率电路210与光学控制电路220。电功率电路210耦接至像素加热器140。每一个像素加热器140都具有连接至点功率电路210的一对电力引线(连接器250)。在具有五十个像素加热器140的示例性加热器组件170中，需要50对电力引线(连接器250)来控制像素加热器140。供应至处理腔室100内以用于形成等离子体的RF能量耦接至电力引线。诸如图1中所示的RF过滤器182、184、186之类的过滤器用于保护诸如主加热器电源156之类的电气设备免受RF能量。通过将电力引线(连接器250)端接在电功率电路210处，并且利用光学控制电路220来控制将多少功率提供至每一个像素加热器140，在电功率电路210与电源156之间仅需要单个的RF过滤器184。在常规应用中，每一个加热器都需要专用的RF过滤器。相应地，由于用于专用的RF过滤器的空间是非常有限的，因此，在基板支撑组件内利用的加热器的数目也是有限的，进而限制了可采用的主加热器区域的数目，并且使得像素化的校正式加热器不可能实现。由此，使用具有光学控制电路220的电功率电路210允许更多的加热器，并且因此允许优异的侧向温度控制。
请简要参见图6，像素加热器140的简化的布线示意图示出保护电气腔室部件免受RF信号所需的减少数量的RF过滤器。柔性电路600可用于辅助控制多个像素加热器140。柔性电路600可利用像素加热器140来形成矩阵图案。柔性电路600可由许多不相交的正极引线640和负极引线650组成，每一个引线在一端处都附连至像素控制器202。每一个正极引线640可具有桥接去往对应的负极引线650的多个像素加热器组件662。由此，像素加热器组件662设置在正极引线640与负极引线650的每一个连接之间。在一个示例性实施例中，柔性电路600可具有9个正极引线640和9个负极引线650，并且因此具有多达81个像素加热器组件662。
像素加热器组件662具有串联连接的像素加热器663和二极管664。像素加热器663附连至正极引线640，并且二极管664可附连至负极引线650。或者，像素加热器663附连至负极引线650，并且二极管630可附连至正极引线640。二极管664确保了电流仅向一个方向流动。在一个实施例中，每一个像素加热器组件662的电流流动的方向为从正极引线640到负极引线650。
像素控制器202可断开和/或闭合单独的电路以跨的正极引线640与负极引线650的选集来提供预定的电流流动。例如，像素控制器202可在标记为641的正极引线上提供电流流动，并且在标记为653的负极引线上提供电流的回流，并且所有其他正极引线640与负极引线650充当开路。或者，像素控制器202可选择性地在标记为642与643的正极引线上提供电流流动，同时在负极引线652上提供回流，并且所有其他正极引线640与负极引线650充当开路。像素控制器202可因此选择性地将电路提供至设置在正极引线640与负极引线650的所选择的组合之间的像素加热器组件662。柔性电路600利用返回至像素控制器202的最少数目的连接来完成单独的电路，以便将功率供应至每一个像素加热器663。
在一个实施例中，像素控制器202在标记为641的正极引线上提供电流，并且在全部负极引线650上提供电流的返回路径。沿顶部的行612的像素加热器140可被选择性地开启(主动的)，而像素加热器140的其余部分是非主动的。在另一实施例中，像素控制器202在标记为641与642的正极引线上提供电流，并且在标记为651与652的负极引线上提供电流的返回路径。在此配置中，四个像素加热器691、692、693、694的小组被选择性地开启，同时像素加热器140的其余部分保持为非主动的(即，未供电)。由此，通过激活所选择的正极引线640与所选择的负极引线650，可利用像素控制器202来选择性地激活各个像素加热器140。像素控制器202还可控制跨给定的像素加热器的电压或通过所述像素加热器的电流来控制由所述特定的像素加热器生成的热量。像素控制器202可替代地或附加地控制给定的像素加热器的占空比以控制随时间的推移由特定的像素加热器生成的热量。像素控制器202可替代地或附加地扫描过给定的像素加热器以控制随时间的推移由特定的像素加热器生成的热量。
柔性电路600可形成在层260、262、264中的一者之中、之上，或之下，这些层包括加热器组件170的主体152。像素加热器140可设置在柔性电路600上方或与柔性电路600结合地设置。可沉积、电镀、喷墨列印、丝网印刷，或以任何适合的方式来形成柔性电路600。正极引线640与负极引线650可形成一个或更多个连接器250以将柔性电路600连接至像素控制器202。连接器250可在内部延伸穿过像素化基板支撑组件126。例如，冷却基座130与设施板180可具有穿过这两者而形成的一个或更多个通路以容纳连接器250的通过。能以平衡布线对处理腔室100中正在进行的等离子体工艺的任何效应的方式，遍及像素化基板支撑组件126来划分、定位或分布连接器250。例如，四个连接器250可穿过围绕像素化基板支撑组件126的中心而形成的四个等距的通路。在一个实施例中，柔性电路600可被打印在加热器组件170层之上或之内，并且用于操作五十个或更多个像素加热器140的一百个或更多个端子引线。在一个示例中，利用四百个端子引线来将功率提供至两百个像素加热器140。端子引线可被分成分开的柔性带条(诸如，带状电缆或电路)，可使这些引线贯穿形成在冷却板130中的槽。通过贯穿穿过冷却板130而形成的等距的槽，包含端子引线的柔性带条到达设施板180以提供对称的几何形状，这促进了对称的温度控制与工艺均匀性。
请返回参见图2，电功率电路210可切换或循环从柔性电路600到多个连接器250的功率。电功率电路210将功率提供给连接器250中的每一个以激活一个或更多个像素加热器140。尽管电源最终将功率供应至多个像素加热器140，但是电功率电路210具有单个的电源(即，像素加热器电源142)并且因此仅需要单个的过滤器184。有利地的是，减小了用于附加的过滤器的空间和开销，同时允许使用许多加热器与加热器区域。
光学控制电路220可通过诸如光纤电缆之类的光缆226而耦接至电功率电路210以控制供应至连接器250的功率，并且由此控制供应至像素加热器140的功率。光学控制电路220可通过光学波导228耦接至光学电源178。光学电源178耦接至控制器148以用于提供用于控制像素加热器140功能的信号。光缆226和光学波导228不经受电磁干扰或射频(RF)能。由此，在像素控制器202中用于保护光学电源178免受RF能的RF过滤器是不需要的，由此允许基板支撑组件126中的更多空间用于引导其他设施。
光学控制电路220可将命令或指令发送至电功率电路210，以用于调整每一个像素加热器140或像素加热器140的组/区域。如图6的柔性电路600中可见，单个的像素加热器140或像素加热器140的组/区域可使用返回至电功率电路210的最小数目的连接来激活，并且可由光学控制电路220控制。
通过测量每一个像素加热器140处的温升，可对光学控制电路220编程并校准光学控制电路220。温升可与至像素加热器140的递增的功率增量相关联。例如，温升可与供应至像素加热器140的功率的百分数增量(例如，5％的增量)相关联。可使用此方法来获得温度映射。此映射可使每一个像素加热器140的CD或温度与功率分布曲线关联。由此，像素加热器140可用于基于调整单独的像素加热器的功率设置的程序来生成基板上的温度分布。可将逻辑直接置于光学控制电路220中或置于外部连接的控制器(诸如，控制器148)中。
现将将参照图3A-3D来讨论像素加热器140的布置。图3A是根据一个实施例的、沿剖面线A-A截取的图2横剖面视图。图3B-3D是根据替代性实施例的、沿图2的同一剖面线A-A截取的横剖面视图。
现请参件图3A，多个像素加热器140沿穿过加热器组件170主体152的横剖面线A-A的平面而设置。阻热器216设置在每一个相邻的单元200之间，每一个单元200与像素加热器140中的至少一者相关联。此外，阻热器216沿像素化基板支撑组件126的外表面326而设置。所示的单元200的数目仅用于说明，并且任何数量的实施例可具有实质上更多(或更少)的单元200。像素加热器140的数目可以比主电阻式加热器154的数目大至少一个数量级。跨像素化基板支撑组件126而定位的像素加热器140的数目可能轻易地超过数百个。
每一个像素加热器140都具有端接在端子306、308中的电阻器304，。当电流进入一个端子(诸如，标记为306的端子)时，并且当存在其他端子(诸如，标记为308的端子)时，电流穿过电阻器304的导线并生成热。像素加热器140可具有设计功率密度以提供沿像素化基板支撑组件126的外表面326的适当的温升。由电阻器304释放的热量与通过所述电阻器304的电流的平方成比例。功率设计密度可在约1瓦特/单元至约100瓦特/单元之间，诸如，10瓦特/单元。
电阻器304可由镍铬合金、铼、钨、铂、钽或其他适当的材料的膜形成。电阻器304可具有电阻率(ρ)。低的ρ指示了易于允许电荷跨电阻器304的移动的材料。电阻(R)取决于ρ乘以长度(l)除以导线的横剖面积(A)，或简写为R＝ρ·Ι/Α。铂在20℃下具有约1.06×10-7(Ω·m)的ρ。钨在20℃下具有约5.60×10-8(Ω·m)的ρ。镍铬合金在20℃下具有约1.1×10-8至约1.5×10-8(Ω·m)的ρ。在前述三种材料中，包含镍铬合金的电阻器304允许电荷更容易地移动，并且因此生成更多的热。然而，在某些温度范围中，钨的电特性可能将材料辨别为电阻式加热器。
电阻器304可具有配置成用于在使电流沿电阻器304通过时高效地提供热的膜厚度(未示出)和导线厚度372。电阻器304的导线厚度372的增大可导致电阻器304的电阻R的减小。对于钨导线，导线厚度372的范围可从约0.05mm至约0.5mm，而对于镍铬合金导线，导线厚度372的范围可从约0.5mm至约1mm。
请回顾方程式R＝ρ·l/Α，可以看到，可选择电阻器304的材料、导线长度以及导线厚度以控制由每一个像素加热器140生成的成本、功耗和热。在一个实施例中，电阻器304由具有约0.08mm的导线厚度372以及在10瓦特的功率下的约50欧姆的电阻的钨。
能以图案390来配置像素加热器140以高效地生成沿像素化基板支撑组件126的表面的热分布。图案390可以是关于中点392对称的，同时在孔322中以及围绕孔322为升举销或其他机构、流体或电连接装置提供空隙。每一个像素加热器140可由像素控制器202控制。像素控制器202可开启限定加热器340的单个的像素加热器140；或者开启成组以限定内楔362、外围组364、饼状区域360或其他所需的几何配置(包括非连续的配置)的多个像素加热器140。以此方式，可在沿像素化基板支撑组件126的表面的独立的位置处精确地控制温度，此类独立的位置不限定于如本领域中已知的同心环。尽管所示的图案由较小的单元组成，但是所述图案可替代地具有更大和/或更小单元，可延伸至边缘，或具有其他形式。
图3B是根据另一实施例的、沿穿过主体152的横剖面线AA的平面而设置的多个像素加热器140的俯视图。阻热器216可以是任选地存在的。像素加热器140以栅格形式布置，由此限定也以栅格图案布置的温度控制单元200的阵列。尽管像素加热器140的栅格图案示出为由行和列的X/Y栅格组成，但是像素加热器140的栅格图案可替代地具有某个其他均匀地堆积的形式，诸如，六角形紧密堆积。将当了解，如上文所讨论，可成组地或单个地激活像素加热器140。
图3C是根据另一实施例的、沿穿过主体152的横剖面线AA的平面而布置的多个像素加热器140的俯视图。图3C示出在主体152中以极性阵列布置的多个像素加热器140。任选地，阻热器216中的一个或更多个可设置在像素加热器140之间。像素加热器140的极性阵列图案限定了相邻的单元200，这些相邻的单元由此也以极性阵列来布置。任选地，可利用阻热器216来将邻接的单元200与相邻的单元200隔离。
图3D是根据另一实施例的、沿穿过主体152的横剖面线A-A的平面而设置的多个像素加热器140的俯视图。图3D示出以同心通道的形式布置在主体152中的多个像素加热器140。可以任选地由阻热器216来分开像素加热器140的同心通道图案。构想了能以其他取向来布置像素加热器140和单元200。
简要参见图9，提供了主电阻式加热器154和像素加热器140的替代布线简图的图形描绘。布线简图不利用硬件键(图7中的802)。主电阻式加热器154和像素加热器140可附连至控制器902。控制器902通过共用的过滤器910而附连至电源978。控制器902与图1和图2中所示的控制器202类似，并且具有与电控制器210和光学控制器220类似的版本。
象征性地示出像素加热器140(1-n)，并且应当理解，像素加热器1401可表示共同的区域中的一大组像素加热器、或者跨像素化基板支撑组件126而设置的全部的像素加热器140。存在比主加热器154多一个数量级的像素加热器140，因此，存在至电控制器210和光学控制器220的多一个数量级的连接。
电控制器210经由穿过冷却基座130而形成的孔或槽920来接受来自像素加热器140和主电阻式加热器154两者的多个电力带条912、922。带条912、922以图形方式描绘用于每一个像素加热器140和主电阻式加热器154的多个电力引线。例如，电力带条912包括用于像素加热器140(1-n)的分开的电力引线。在一个实施例中，每一个电源引线都具有可由各个的控制引线激活的开关960。构想了单个的带条、或甚至三个或更多个带条可用于引导用于像素加热器140和主电阻式加热器154的电力引线。
光学控制器220经由穿过冷却基座130而形成的槽920来接受来自像素加热器140和主电阻式加热器154的多个控制带条940、950。带条940、950以图形方式描绘用于每一个像素加热器140和主电阻式加热器154的多个控制引线。例如，控制带条940包括分开的控制引线。光学控制器220可从程序、温度测量装置、外部控制器、使用者或通过其他源接收输入，并且确定将激励哪些像素加热器140和主电阻式加热器154。由于光学控制器220使用光学装置以在输入装置、开关与电控制器之间进行传输，因此光学控制器不经受RF干扰且不将RF干扰传播至处理腔室外部的区域。构想了单个的带条、或甚至三个或更多带条可用于引导控制引线。
控制引线940提供由光学控制器220生成的信号以控制开关960的状态。开关960可以是场效应晶体管或其他适合的电子开关。或者，开关960可嵌入在电控制器210中的光控电路板中。开关960可为加热器154、140提供在经激励的(主动的)状态与去激励(非主动的)状态之间的简单的循环。或者，开关可以是可变电阻器或其他可控制供应至加热器154、140的功率量的其他适合的装置。
在一个实施例中，控制器202沿控制带条9401提供信号以指示开关9601允许50％的功率通过所述开关9601。功率控制器210沿电力带条9121提供约10瓦特的功率。开关9601允许所供应的功率的50％穿过所述开关9601而至像素加热器1401，所述像素加热器1401利用约5瓦特的功率进行加热。
在另一实施例中，控制器202沿控制带条9502提供信号以指示开关9602允许100％的功率通过所述开关9601。功率控制器210沿电力带条9222提供约100瓦特的功率。开关9602允许的所供应的功率的100％通过所述开关9602而至主电阻式加热器1542，所述主电阻式加热器1542利用约100瓦特的功率进行加热。类似地，主电阻式加热器154(1-N)可全部从控制器202来进行操作。
在又一实施例中，像素控制器202沿控制带条940提供信号以指示开关960处于主动的状态或者非主动的状态，所述主动的状态允许功率通过所述开关，所述非主动的状态阻止功率通过所述开关。功率控制器210沿电力带条912将约10瓦特的功率提供至耦接至处于主动的状态的开关960的每一个像素加热器140。像素控制器202独立地控制开关960保持在主动的状态的持续时间以及每一各开关960相对于其他开关960的占空比，这最终提供了对像素化基板支撑组件126与定位在所述像素化基板支撑组件126上的基板的温度均匀性的控制。控制至主电阻式加热器154的功率的开关960可类似地受控。
在另一实施例中，表示分开的区域的每一个主电阻式加热器154(1-N)可具有分开的控制器202。在此实施例中，为具有一个主电阻式加热器154(1-N)的区域共用的像素加热器(1-N)可与共用的主电阻式加热器154(1-N)共享控制器202。例如，如果有四个区域，则将有四个主电阻式加热器154(1-4)以及四个等距的控制器202。图10是具有孔960的冷却基座130的顶部平面图，所述孔960配置成用于四个区域以及四个等距的控制器202的布线简图。
在其他实施例中，分开的控制器202可用于分割由单个的控制器服务的像素加热器140的数目。分割像素加热器140的控制允许经由通过如图9中所述的冷却基座而形成的槽920来引导带条所需的更小的控制器以及更少的空间。
返回参见图2，像素加热器140的数目和密集度有助于将跨基板的温度均匀性控制到非常小容差的能力，这允许在处理基板134时的精确的工艺和CD控制。此外，对一个像素加热器140的相对于另一像素加热器140的单独的控制允许在像素化基板支撑组件126中的特定的位置处进行温度控制，并且基本上不影响相邻的区域的温度，由此允许补偿局部热点和冷点而不引入偏斜或其他温度不对称性。像素加热器140可利用将以约0.1℃的递增来控制温升的能力而具有在约0.0℃与约10.0℃之间的单独的温度范围。在一个实施例中，像素化基板支撑组件126中与主电阻式加热器154结合的多个像素加热器140已证实了将在所述像素化基板支撑组件126上经处理的基板134的温度均匀性控制到低于约±0.3℃的能力。由此，像素加热器140允许对在像素化基板支撑组件126上经处理的基板134的侧向温度分布的侧向调谐和方位角调谐两者。
图5是用于利用像素化基板支撑组件来处理基板的方法500的一个实施例的流程图，所述像素化基板支撑组件诸如，上述的像素化基板支撑组件，等等。方法500从框502处开始：将功率施加至形成在像素化基板支撑组件中的主电阻式加热器。主电阻式加热器可以是单个的加热器，或可被分段为多个区域。主电阻式加热器区域可以是独立地受控的。
在框504处，将功率提供至在像素化基板支撑组件内侧向地分布的多个像素加热器。像素加热器中的至少两者生成预定的不同热量。可通过控制施加于一个像素加热器相对于另一像素加热器的功率的占空比、电压、电流、持续时间中的至少一者或更多者来控制由一个像素加热器相对于另一像素加热器生成的热差异。还可跨像素加热器连续地扫描功率。
可通过与设置在像素化基板支撑组件中的控制器对接的光学信号来提供对提供至像素加热器的功率的控制。
在框506处，可在像素化基板支撑组件上处理工件(诸如，基板)。例如，基板可在真空腔室中处理，例如，使用等离子体工艺。可处理腔室内的等离子体存在的情况下可任选地执行的真空工艺可以是以下一者：蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、离子植入、等离子体处理、退火、氧化物去除、剥蚀或其他等离子体工艺。构想了可在其他环境中的温度受控的表面上处理工件，例如，在大气压条件下，用于其他应用。
任选地，在框506处，响应于工艺条件或工艺配方的改变，可改变提供至在像素化基板支撑组件内侧向地分布的多个像素加热器的功率。例如可利用来自像素控制器202的命令，或通过将一个硬件布线键802改变为不同的硬件布线键802来改变提供至多个像素加热器的功率。
除了上述示例之外，一些附加的非限定性示例还可描述如下。
示例1.一种处理腔室，所述处理腔室包括：
腔室主体；
像素化基板支撑组件，所述像素化基板支撑组件包括：
上表面和下表面；
一个或更多个主电阻式加热器，所述一个或更多个主电阻式加热器设置在像素化基板支撑组件中；以及
多个像素加热器，所述多个像素加热器与主电阻式加热器同列，并且设置在像素化基板支撑件中，其中，像素加热器的数量比主电阻式加热器的数量大一个数量级，并且像素加热器相对于彼此以及相对于主电阻式加热器都是独立地受控的。
示例2.如示例1所述的处理腔室，其中，所述像素化基板支撑件是静电夹盘。
示例3.如示例1所述的处理腔室，其中，静电夹盘具有陶瓷主体。
示例4.如示例3所述的处理腔室，其中，所述主电阻式加热器以及所述多个像素加热器中的至少一者形成在所述陶瓷主体的下表面上。
示例5.如示例3所述的处理腔室，其中，所述主电阻式加热器以及所述多个像素加热器中的至少一者设置在聚合物主体中，所述聚合物主体耦接至所述陶瓷主体的下表面。
示例6.如示例1所述的处理腔室，进一步包括：冷却板，耦接至所述像素化基板支撑件。
示例7.如示例6所述的处理腔室，用于调整每一个像素加热器的温度输出的像素加热器控制器耦接至所述冷却板。
示例8.如示例7所述的处理腔室，其中，所述像素加热器控制器包括光纤控制电路和电功率控制装置。
示例9.一种基板支撑组件，包括：
基板支撑件，具有基板支撑表面和下表面；
跨所述基板支撑件而设置的多个电阻式加热器，所述多个电阻式加热器成组为同心的区域；以及
耦接每一组电阻式加热器的像素加热器控制器，所述像素加热器控制器可操作以控制给定的区域内的哪些电阻式加热器生成比给定的区域内的其他电阻式加热器更多的热。
示例10.如示例9所述的处理腔室，其中，所述像素加热器控制器包括：
光纤控制电路与电功率控制器。
示例11.如示例9所述的处理腔室，其中，所述像素加热器控制器包括：
一个或更多个硬件布线键。
尽管前述内容针对本发明的实现方式，但是可设计本发明的其他和进一步的实现方式而不背离本发明的基本范围，并且本发明的范围由所附权利要求书来确定。

Claims (16)

1.一种静电夹盘(ESC)，包括：
由单个连贯质量的陶瓷材料形成的电介质体，所述电介质体包括：
上表面和下表面；
夹紧电极，所述夹紧电极设置在所述电介质体中；
一个或更多个主电阻式加热器，所述一个或更多个主电阻式加热器设置在所述电介质体中；以及
多个次级加热器，所述多个次级加热器与所述主电阻式加热器同列，每个次级加热器耦接控制器并耦接至单独的引线和单独的开关，所述控制器被配置为向每个单独的开关提供功率以便加热每个次级加热器，所述多个次级加热器设置在所述电介质体中，其中所述次级加热器的数量比所述主电阻式加热器的数量大，并且其中所述控制器被配置为使得各个开关的每个组合在不对所有其他单独的次级加热器以及所述一个或更多个主电阻式加热器改变开状态的情况下控制所述多个次级加热器的各个次级加热器的每个组合在开状态与关状态之间独立地受控。
2.如权利要求1所述的ESC，其特征在于，所述多个次级加热器围绕所述电介质体的中心沿着共同的半径被同心地布置成几组次级加热器。
3.如权利要求2所述的ESC，其特征在于，所述多个次级加热器进一步布置成极性栅格。
4.如权利要求1所述的ESC，其特征在于，所述夹紧电极设置在所述多个次级加热器与所述上表面之间。
5.一种基板支撑组件，包括：
基板支撑件，所述基板支撑件具有电介质体，所述电介质体包括：
基板支撑表面和下表面；以及
多个电阻式次级加热器，所述多个电阻式次级加热器设置在所述基板支撑件的所述电介质体中，每个电阻式次级加热器耦接至单独的引线和单独的开关，所述多个电阻式次级加热器中的每一个相对于彼此是独立地受控的；
主电阻式加热器，所述主电阻式加热器耦接至或设置在所述电介质体中，所述多个电阻式次级加热器相对于所述主电阻式加热器是独立地受控的；以及
加热器控制器，所述加热器控制器耦接至所述多个电阻式次级加热器，所述加热器控制器被配置为向每个单独的开关提供功率以便加热每个电阻式次级加热器，其中所述加热器控制器包括光学控制器和电功率控制器，所述光学控制器光学耦合至用于所述多个电阻式次级加热器内的每个电阻式次级加热器的对应的状态开关，并且其中所述加热器控制器配置成使得各个开关的每个组合相对于所有其他电阻式次级加热器的数量对电阻式次级加热器的每个组合独立地供能，所述数量大于或等于2。
6.如权利要求5所述的基板支撑组件，其特征在于，所述基板支撑件是静电夹盘，且所述静电夹盘的所述电介质体是陶瓷。
7.如权利要求6所述的基板支撑组件，其特征在于，所述多个电阻式次级加热器沿着共同的半径被同心地布置成几组电阻式次级加热器。
8.如权利要求7所述的基板支撑组件，其特征在于，所述主电阻式加热器形成在所述电介质体的所述下表面上。
9.如权利要求7所述的基板支撑组件，其特征在于，所述主电阻式加热器设置在聚合物主体中，所述聚合物主体耦接至所述电介质主体的所述下表面。
10.如权利要求5所述的基板支撑组件，其特征在于，进一步包括：
冷却板，所述冷却板耦接至所述基板支撑件。
11.如权利要求5所述的基板支撑组件，其特征在于，在所述多个电阻式次级加热器与所述基板支撑表面之间设置夹紧电极。
12.一种处理腔室，包括：
腔室主体；
耦接的控制器；以及
基板支撑组件，所述基板支撑组件具有：
静电夹盘，所述静电夹盘具有由单个连贯质量的陶瓷材料形成的电介质体，所述电介质体包括：
上表面和下表面；
夹紧电极，所述夹紧电极设置在所述电介质体中；
一个或更多个主电阻式加热器，所述一个或更多个主电阻式加热器设置在所述电介质体中；以及
多个次级加热器，所述多个次级加热器与所述主电阻式加热器同列并且在所述电介质体内围绕所述电介质体的中心沿着共同的半径被同心地布置成几组次级加热器，每个次级加热器耦接所述控制器并耦接至单独的引线和单独的开关，所述控制器被配置为向每个单独的开关提供功率以便加热每个次级加热器，其中所述次级加热器的数量比所述主电阻式加热器的数量大，其中所述控制器被配置为使得各个开关的每个组合控制所述多个次级加热器内的次级加热器的每个组合相对于所有其他次级加热器以及所述主电阻式加热器的开状态在关状态与开状态之间独立地能寻址和受控，并且其中次级加热器的每个组合配置成接收电压或电流，所述电压或所述电流与施加至所述其他次级加热器中的每一个次级加热器的电压或电流无关。
13.如权利要求12所述的处理腔室，其特征在于，所述多个次级加热器进一步布置成极性栅格。
14.如权利要求12所述的处理腔室，其特征在于，所述夹紧电极设置在所述多个次级加热器与所述上表面之间。
15.如权利要求12所述的处理腔室，其特征在于，进一步包括：
加热器控制器，用于调整耦接至冷却板的每一个次级加热器的温度输出，所述加热器控制器独立于其他次级加热器向每个次级加热器提供电流或电压的范围。
16.如权利要求15所述的处理腔室，其特征在于，所述加热器控制器包括光纤控制电路和电功率控制装置。
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