CN114975053A - 用于等离子体处理设备的静电吸盘组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种静电吸盘，其包括具有第一夹持电极和第二夹持电极的夹持层。提供了限定第一夹持区域和第二夹持区域的第一夹持电极。第一夹持区域和第二夹持区域由第一间隙分开，并且通过跨第一间隙延伸的至少一个电连接件电连接。第二夹持电极设置为从第一夹持电极径向向外。第二夹持电极限定由第二间隙分开的第三夹持区域和第四夹持区域。第三夹持区域和第四夹持区域通过跨第二间隙延伸的至少一个电连接件电连接。还提供了结合有静电吸盘的等离子体处理设备和系统。

Description

用于等离子体处理设备的静电吸盘组件

技术领域

本公开总体上涉及一种用于对工件进行等离子体处理的等离子体处理设备。更具体地，本公开针对一种用于等离子体处理设备的静电吸盘组件。

背景技术

各种类型的处理室(process chamber)可用于处理不同类型的工件。工件可以包括例如玻璃板、膜、带、太阳能板、镜子、液晶显示器、半导体晶片等。许多不同类型的处理室可用于例如在集成电路芯片的制造过程中处理半导体晶片。处理室可用于使晶片退火，执行化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体和化学蚀刻处理、热处理、表面工程和其他处理。这些类型的处理室通常包含用于将工件保持在处理室内的工件支撑件。

在许多处理中，期望在处理期间控制工件的某些参数，以便控制处理期间的均匀性。尽管已经进行了各种尝试来设计可以控制温度不均匀性的工件支撑件，但是仍然存在各种缺陷和缺点。因此，需要改进的工件支撑件以及等离子体处理设备和系统。

附图说明

在说明书中参考附图阐述了针对本领域普通技术人员的实施例的详细讨论，其中：

图1描绘了根据本公开的示例实施例的示例处理设备。

图2描绘了根据本公开的示例实施例的示例工件支撑件。

图3描绘了根据本公开的示例实施例的示例工件支撑件。

图4描绘了根据本公开的示例实施例的具有两个夹持电极的夹持层的俯视图。

图5描绘了根据本公开的示例实施例的具有一个或多个加热电极的加热层的俯视图。

图6描绘了根据本公开的示例实施例的夹持层和迹线连接的底视图。

图7描绘了根据本公开的示例实施例的夹持层和迹线连接的底视图。

图8描绘了根据本公开的示例实施例的夹持层和迹线连接的底视图。

图9描绘了根据本公开的示例实施例的热控制系统的俯视图。

图10描绘了根据本公开的示例实施例的工件支撑件的一部分。

具体实施方式

现在将详细描述实施例，其一个或多个实例在附图中示出。每个实例通过说明实施例而不是限制本公开的方式来提供。实际上，本领域技术人员明白，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以对实施例进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此，意图是本公开的方面覆盖这样的修改和变化。

为了说明和讨论的目的，参照“工件”、“晶片”或半导体晶片来讨论本公开的方面。使用本文提供的公开内容的本领域普通技术人员将理解，本公开的示例方面可以与任何半导体工件或其他合适的工件结合使用。另外，术语“约”与数值结合使用是指在所述数值的百分之十(10％)之内。“底座”是指可用于支撑工件的任何结构。“远程等离子体”是指远离工件(例如在通过分离栅与工件分离的等离子体室中)而产生的等离子体。“直接等离子体”是指直接暴露于工件的等离子体，例如在具有可操作以支撑工件的底座的处理室中产生的等离子体。

如本文所用，术语“约”与所述及的数值结合使用可以包括在所述及的数值的10％以内的值的范围。

传统的等离子体处理设备包括工件支撑件，该工件支撑件可以包括静电吸盘。通常，静电吸盘包括嵌入陶瓷盘(puck)中的一个或多个电极。当电极带电时，电极与工件中的静电荷差异会将工件保持在工件支撑件上。现有的静电吸盘包括单极(例如，单个电极)或双极(例如，两个电极)设计。然而，发明人发现，由电极产生的静电力可能在工件上产生处理不均匀性。例如，由于电极的布局，现有的双极静电吸盘可引起边到边蚀刻速率不均匀的图案，其由于电极与其各自的一个或多个电源的连接，而在电场分布中具有清晰的边到边图案。

因此，本公开的示例方面提供了用于夹持(例如，夹住)电极的独特的径向布局。夹持电极可以热隔离和电连接，方式为在夹持电极中得到总共四个隔离的区域。一般地，本公开的示例方面针对一种静电吸盘，该静电吸盘包括具有一个或多个夹持电极的夹持层。夹持电极包括限定第一夹持区域和第二夹持区域的第一夹持电极。夹持电极包括限定第三夹持区域和第四夹持区域的第二夹持电极。第一夹持区域和第二夹持区域由第一间隙分开。第一夹持区域和第二夹持区域通过跨第一间隙延伸的至少一个电连接件电连接。第三夹持区域和第四夹持区域由第二间隙分开。第三夹持区域和第四夹持区域通过跨第二间隙延伸的至少一个电连接件电连接。

第一和第二夹持电极以径向方式设置，使得第一夹持区域在径向最内侧，第二夹持区域从第三夹持区域径向向内并且从第一夹持区域径向向外，并且第三夹持区域从第四夹持区域径向向内并且从第二夹持区域径向向外。夹持区域可以对应于限定在具有加热电极的加热层中的一个或多个加热区域的布置。

此外，静电吸盘可以包括热控制系统。热控制系统可以包括设置在吸盘中的层，以便分配热交换流体或气体(例如，氦气)。热控制系统可以包括一个或多个流动通道，该一个或多个流动通道与设置在某些释放区域中的一个或多个释放孔互连。例如，在实施例中，孔的释放区域可以以与夹持区域和/或加热区域相对应的径向图案设置。例如，释放孔的第一区域可以定位在径向最内侧，并且释放孔的第二区域可以定位为从释放孔的第一区域径向向外。释放孔的第三区域可以定位为从释放孔的第二区域径向向外并且从释放孔的第四区域径向向内。

在某些实施方式中，静电吸盘还可以包括密封带。密封带通常位于静电吸盘的工件支撑表面的至少一部分的顶部，更具体地，密封带围绕静电吸盘的外周。密封带被配置为具有宽度W1，该宽度W1大于约3毫米(mm)直到约10mm。根据本公开的示例方面，对密封带进行尺寸设置提供了能够更好地承受处理和清洁条件而不会发生受到损坏导致可能发生热交换气体泄漏的情形的、更坚固的密封带。

根据本公开的示例实施例的静电吸盘可以提供许多益处和技术效果。例如，至少两个夹持电极可以径向布置和连接，得到至少四个热隔离区。可以控制每个热隔离区以提高处理均匀性。另外，静电吸盘偏置(bias)补偿(例如，夹持电压偏移)可用于在处理期间主动控制蚀刻速率均匀性和/或工件上的化学沉积。此外，设置所提供的某些加热区域和/或释放孔区域可以进一步增强跨工件的径向和方位方向上的温度控制。此外，如本文中所提供的，对密封带进行尺寸设置确保了密封带更耐用并且更不易受到等离子体暴露导致的侵蚀，因此，不太可能使热交换气体泄漏到工件外周的周围。

参考图1-2，例如，示出了根据本公开制成的工件处理系统100的一个实施例。在图1所示的实施例中，系统包括处理室9。处理室9包括工件处理站13。处理站13包括根据本公开制成的工件支撑件12。图1所示的处理室包括用于处理一个工件(例如半导体晶片)的一个处理站13。然而，应理解，在其他实施例中，处理室9可以包括多于一个处理站。如图所示，处理站13包括处理区域14。处理区域14与隔离阀17连通。隔离阀17打开和关闭以便允许更换工件。隔离阀17密封至处理室壁10。

在所示的实施例中，工件支撑件12或工件支撑件的至少一部分包括静电吸盘24。静电吸盘24被配置为产生静电力，该静电力将工件16保持在工件支撑件12的顶表面上。更具体地，静电吸盘通过在静电吸盘和工件之间施加一个(单极)或两个(双极)高DC电压来起作用。例如，两个(双极)DC电压在第一介电层28的一侧引起正电荷和负电荷二者。这些电荷在工件支撑件12的顶表面和工件16之间产生吸引性库仑力。如在下面更详细地描述，工件支撑件12包括具有一个或多个实现静电吸盘功能的夹持电极的夹持层。然而，应当理解，本公开的教导和原理也可应用于不一定包括静电吸盘的其他工件支撑件。

处理站13被配置为容纳工件支撑件12上的工件16。一旦将诸如半导体晶片的工件16载到处理室中，则工件16经受能量源以用于使工件16经历期望的物理和/或化学变化。可用于处理工件的能量源可以包括例如离子源、反应性化学源、热源、等离子体源或其混合物。可用于使工件经受能量的热源包括光能量源，例如等离子弧灯、钨卤素灯、微波、感应、电阻加热器或其混合物。

在某些实施例中，处理室10包括用于使工件经受等离子体的等离子体源。等离子体通过一个或多个感应线圈39提供，该感应线圈39与RF阻抗匹配装置(未示出)连通并且与RF电源(未示出)连通。尽管示出了仅一个感应线圈39，但是本公开不限于此。实际上，可以提供任何数量的感应线圈以便在处理室9中产生等离子体。

提供了图1的工件处理系统100以用于说明和讨论的目的。使用本文提供的公开内容的本领域普通技术人员将理解，根据本公开的示例方面的静电吸盘可以用于任何合适的处理系统(例如，任何合适的等离子体处理系统)中。

现在参考图2，如图所示，工件支撑件12包括由介电部分20限定的工件容纳表面18。介电部分20位于基座的顶部，在该实施例中，基座包括位于第二基座部分15上方的第一基座部分22。在实施例中，介电部分20、第一基座部分22和第二基座部分15的组合可以被称为静电吸盘24。静电吸盘24和代表性层由任何合适的金属或陶瓷材料制成。例如，在一个实施例中，基座部分22和15可以由铝制成。静电吸盘24还可以包括氧化铝、氮化铝、氧化钇、氧化锆和/或任何其他耐化学的陶瓷或塑料材料。静电吸盘24附接于工件支撑底座57。底座57的目的是为静电吸盘24提供刚性机械支撑，并提供与处理室9的热隔离和电隔离。

如上所述，介电部分20位于第一基座部分22的顶部并限定了工件容纳表面18。介电部分20可以由任何合适的介电材料(例如陶瓷材料)制成。介电部分可以包括介电材料的多个层，或者可以包括单层。在该实施例中，介电部分20包括位于第二介电层30的顶部上的第一介电层28以及较厚的第二介电层30。第一介电层28例如可以具有约0.4mm至约1mm的厚度，而第二介电层30可以具有约2mm至约5mm的厚度。

如图2所示，工件支撑件12还可以与RF导管36连通，该RF导管36与和RF电源38连通的RF阻抗匹配装置(未示出)连通，RF电源38用于向工件提供RF偏置功率。

在一个替代实施例中，RF源功率可以通过与RF导管36连通的RF阻抗匹配装置(未示出)耦合至工件支撑件12。在该实施例中，没有额外的RF功率供应给处理站13。在一个替代实施例中，没有RF源功率耦合至工件支撑件12。在工件处理过程中，可以给RF电源通电以在等离子体中产生离子和电子，以与工件16的顶表面进行期望的化学反应。在其他实施例中，RF电源对离子撞击到工件的顶表面时离子所具有的能量进行独立控制。可以使用任何适当的技术将RF电源和DC电源二者接地。在一个实施例中，例如，RF和DC电源二者可以接地到与处理室连通的电极。在所示的实施例中，处理室采用感应耦合的RF功率来产生并维持工件处理所需的等离子体。RF偏置功率通过工件支撑件12电容耦合至等离子体。

为了在工件容纳表面18上加载和卸载工件，工件支撑件12可以包括任何合适的安装装置。例如，在一个实施例中，工件支撑件12可以包括多个升降销(未示出)，这些升降销可用于将工件16适当地定位在工件容纳表面18上并且在工件容纳表面上升高和降低工件16。就此而言，工件支撑件12可以包括用于升降销组件的多个销通道。在一个实施例中，例如，工件支撑件12可以包括三个销通道，用于盛放三个销。

在实施例中，工件处理系统100可以包括控制器175。控制器175控制处理室9中的各组件以指导工件16的处理。例如，控制器175可用于控制连接到夹持层40和/或加热层50中的电极的电源(例如，DC电源、AC电源和/或RF电源)。另外地和/或可替代地，控制器175可用于控制热管理系统70以控制或维持所需的工件温度。控制器175还可以实现一个或多个处理参数，例如在工件16的处理期间控制气流控制器和/或改变处理室9的条件。控制器175可以包括例如一个或多个处理器和/或一个或多个存储设备。一个或多个存储设备可以存储计算机可读指令，该计算机可读指令在由一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器执行操作，例如本文所述的任何控制操作。

现在参考图3，示出了工件支撑件12的静电吸盘24部分。如图所示，工件16放置在工件容纳表面18上。密封带80围绕静电吸盘24的周边设置，并且设置在工件容纳表面18的至少一部分上。密封带80将在本文中进一步讨论。夹持层40设置在第一介电层28和第二介电层30之间。夹持层40可以包括一个或多个夹持区域42、44、46、48，其将在本文中进一步讨论。加热层50在z方向上设置在夹持层40的下方。加热层52可以设置在第二介电层30内或在第二介电层30和第一基底部分22之间。加热层包括一个或多个加热区域52、54、56、58，其将在本文中进一步讨论。热控制系统70设置在静电吸盘24中。热控制系统70可以设置在第二介电层30或第一基底部分22内。类似于夹持层40和加热层50，热控制系统70包括释放孔73的一个或多个区域72、74、76、78，用于释放热交换流体或气体以便控制工件16的温度。热控制系统70将在本文中进一步讨论。

如图3和4所示，在一个实施例中，为了形成静电吸盘24，可以将包括一个或多个夹持电极的夹持层40定位在静电吸盘24内。例如，在实施例中，夹持层40可以定位在第一介电层28和第二介电层30之间。如图2所示，可以将存在于夹持层40中的一个或多个夹持电极设置成与DC电源34连通。可以由单个DC电源或两个独立电源供应两个不同的DC电压。DC电源34供应产生电场所需的电压，该电场用于在工件容纳表面18和保持在该表面上的工件16之间产生静电吸引。DC电源产生的电压量可用于调节静电吸引的量。此外，当需要从工件支撑件12移除工件16时，可以关闭DC电源，从而不产生电压，或者可以从启动电位产生反极性电压。DC电压通常在约500至2000伏之间变化。

如图4所示，夹持层40可以包括以径向布置设置的一个或多个电极，例如至少两个电极41、43。第一夹持电极41可以耦合至负电荷源，而第二夹持电极43可以耦合至正电荷源。然而，在其他实施例中，可以设想第一或第二夹持电极41、43可以耦合至正或负电荷源中任一。例如，在实施例中，第一夹持电极41耦合至负DC电压，并且第二夹持电极43耦合至正DC电压。此外，第一夹持电极41和第二夹持电极43可以耦合至DC电源、AC电源和/或RF电源。在实施例中，第一夹持电极41和第二夹持电极43二者可以耦合至相同的RF电源。

此外，如图4所示，夹持层40包括以径向布置设置的第一夹持电极41和第二夹持电极43。即，第一夹持电极41设置为从第二夹持电极43径向向内。第一夹持电极41限定第一夹持区域48和第二夹持区域46。第二夹持电极43限定第三夹持区域44和第四夹持区域42。如图所示，第一夹持区域48设置在径向最内侧。第二夹持区域46设置为从第一夹持区域48径向向外并且从第三夹持区域44径向向内。第四夹持区域42设置在径向最外侧。

每个夹持区域42、44、46和48可以彼此热隔离。例如，第一夹持区域48和第二夹持区域46可以由间隙45a分开。第三夹持区域44和第四夹持区域42也可以由间隙45b分开。此外，间隙45a减少第一夹持区域48与第二夹持区域46之间的热传导，并且第二间隙45b减少第三夹持区域44与第四夹持区域42之间的热传导。间隙45a、45b可以包括空气间隙或可以包含任何合适的材料。例如，在某些实施例中，间隙45a、45b包含介电材料(例如，陶瓷材料)。

可以使用一个或多个电连接件47来将第一夹持区域48与第二夹持区域46耦合。例如，可以使用多个电连接件47，例如至少五个电连接件47。类似地，可以使用一个或多个电连接件49来将第三夹持区域44耦合至第四夹持区域42。电连接件49的数量可以包括多于1个，例如多于5个，例如多于10个。在某些实施例中，连接第一夹持区域48和第二夹持区域46的电连接件47的数量可以小于连接第三夹持区域44和第四夹持区域42的电连接件49的数量。

虽然两个夹持电极41和43中的每一个各自被热隔离成两个区域，但是它们通过电连接件47或49连接，以将它们保持在大致相同的电位。例如，在实施例中，第一夹持区域48和第二夹持区域46为正极承载相同的夹持电压，而第三夹持区域44和第四夹持区域42为负极承载相同的夹持电压。一般地，正夹持电压和负夹持电压之间的偏移可以按平衡夹持力为目标，以补偿工件上的自DC偏置，或者可以出于均匀性协调的目的而有意地以不平衡模式来操作。例如，可以处理工件并且可以评估工件的均匀性。在评估是否存在均匀性问题时，可以调节静电吸盘偏置，以便调节将来处理的工件的工件均匀性。例如，可以调节第一夹持电极41或第二夹持电极43中的任一个的夹持电压，以调节工件均匀性。

此外，如所指出的，夹持电极41和43可以连接到任何合适的电源或电压源(例如DC电源或RF电源)。在某些实施例中，夹持电极41、43耦合至电压源(例如，高DC电压源)，该电压源被配置为提供DC偏移调节以平衡一个或多个夹持力或调节工件处理均匀性。在某些配置中，夹持电极耦合至双极高电压源(例如，双极高DC电压源)。在某些配置中，夹持区域42、44、46和/或48中的每一个可以彼此独立地操作，以便调节工件均匀性。例如，在实施例中，可以将不同量的功率输出和/或不同的电源本身应用到夹持区域42、44、46和48中的任一，以便调节工件均匀性。例如，可以将不同量的DC电压、RF功率输出和/或不同的电源应用到任何夹持区域42、44、46、48，以便调节工件均匀性。例如，在某些实施例中，跨夹持区域42、44、46、48施加的不同量的DC电压和/或RF功率的施加可以修改夹持电极41、43，以便提供三极或四极静电吸盘。此外，夹持电极可以通过沿着RF路径设置的一个或多个电容器连接到DC电源或RF电源，以防止DC电压干扰或接近RF输送。另外地或可替代地，可以在DC路径中设置串联的电感器和/或电阻器，以防止RF电压接近DC电压供应。

另外，可以利用一个或多个迹线，以便以任何类型的电气配置来布置夹持区域42、44、46、48。例如，第一夹持区域48和第三夹持区域44可以电耦合至嵌入在静电吸盘24的层中的一个或多个迹线以形成第一夹持电极41，并且第二夹持区域46和第四夹持区域42可以电耦合至嵌入在静电吸盘24的层中的一个或多个迹线以形成第二夹持电极43。此外，在实施例中，第一夹持区域48和第四夹持区域42可以电耦合至嵌入在静电吸盘24的层中的一个或多个迹线以形成第一夹持电极41，并且第二夹持区域46和第三夹持区域44可以电耦合至嵌入在静电吸盘24的层中的一个或多个迹线以形成第二夹持电极43。在这样的实施例中，用于连接不同夹持区域42、44、46、48的迹线一般可以位于静电吸盘的在夹持层40下方的层中。一旦选定的夹持区域通过迹线耦合，则该迹线可以连接到本文所述的任何合适的电源。

在一个或多个实施例中，加热层50可以设置在工件支撑件12中。例如，图5示出了加热层50的不同区域。例如，加热层50可以包括一个或多个电极51，例如以径向图案布置的多个电极51a、51b、51c、51d。例如，在某些实施例中，加热层50包括至少四个电极51a、51b、51c、51d。每个电极51a、51b、51c、51d可以连接至合适的AC或DC电源。在某些实施例中，多个加热电极51a、51b、51c、51d以径向方式设置，以形成第一加热区域58、第二加热区域56、第三加热区域54和第四加热区域52，如图5所示。加热区域52、54、56和58可以按任何方式设置在静电吸盘24中的加热层50上或内部。

在某些实施例中，加热区域52、54、56和58对应于存在于夹持层40中的夹持区域42、44、46和48。例如，如图3所示，第一加热区域52在z方向上设置在第一夹持区域42的下方。第二加热区域56在z方向上设置在第二夹持区域46的下方。第三加热区域54在z方向上设置在第三夹持区域44的下方。第四加热区域52在z方向上设置在第四夹持区域42的下方。另外，加热区域52、54、56、58的宽度与夹持区域42、44、46、48的宽度基本相同。例如，第一加热区域58的宽度与第一夹持区域48的宽度基本相同。第二加热区域56的宽度与第二夹持区域46的宽度基本相同。第三加热区域54的宽度与第三夹持区域44的宽度基本相同。第四加热区域52的宽度与第四夹持区域42的宽度基本相同。加热区域52、54、56、58相对于夹持区域42、44、46、48的布置可以帮助径向区域之间的热隔离。此外，每个加热区域52、54、56、58与其对应的夹持区域42、44、46、48重叠，以帮助径向上区域之间的热转移(thermaltransition)。

加热区域52、54、56、58中的每一个可以独立控制，以便在处理过程中调节工件不同径向区域的加热。例如，每个加热区域52、54、56、58可以由至少一个电极形成，用于形成单独的加热区域52、54、56、58的每个单独的电极(例如51a、51b、51c、51d)可以独立连接到电源。因此，可以向每个电极供应不同量和/或类型的功率，以便调节每个加热区域52、54、56、58的温度。

为了将存在于静电吸盘中的每个电极(例如，夹持电极和/或加热电极)连接至适当或期望的电源，可以使用一个或多个迹线和/或通孔来将电极连接至电源。参考图6-8，例如，在某些实施例中，迹线60用于将第二夹持电极43连接至适当的电源。例如，迹线60可以从第二电极43朝向夹持层40的中心延伸。在某些实施例中，迹线60在位于夹持电极41、43下方的层中朝着居中定位的输送插座位置延伸，以便将第二夹持电极43耦合至合适的电源。此外，在实施例中，一个或多个通孔61可用于将迹线60连接到第二电极43和输送插座位置。可以使用通孔61以便在夹持层40下方的层中延伸迹线60，也就是说，迹线60与夹持层40不在垂直于z方向的同一平面上。类似地，一个或多个迹线60可以从每个加热电极(例如51a、51b、51c、51d)朝着居中定位的输送插座位置延伸，以便将加热电极耦合至合适的电源。类似于夹持电极布置，可以使用一个或多个通孔以便在加热层50下方延伸迹线60，即用于将加热电极连接到电源的一个或多个迹线60与加热层50不在与z方向正交的同一平面上。

在某些实施例中，工件支撑件12还可以包括热控制系统70。热控制系统70可以包括用于循环热交换流体或热交换气体(例如，氦气)的一个或多个通道71。热控制系统70可以作为设置在静电吸盘内的层而被包括在内。例如，在某些实施例中，当将工件布置在工件支撑件12上时，热控制系统70层可以位于工件16的下方。例如，在某些实施例中，热控制系统70可以设置在工件16和夹持层40之间。然而，在某些其他实施例中，可以设想的是，热控制系统70可以位于夹持层40和加热层50之间或在加热层50的下方。热控制系统70可以按适合于在处理室中处理工件16的任何方式设置在静电吸盘内。回到图3，热控制系统70在z方向上设置在夹持层40和加热层50二者的下方。

如图9所示，热控制系统70包括一个或多个通道71，并且还包括一个或多个释放孔73。一个或多个通道71通过图案与每个释放孔73互连。释放孔73根据释放孔73的区域72、74、76、78进行组织。显示了单个热交换流体或热交换气体入口75。例如，在实施例中，热控制系统70包括释放孔73的第一区域78、释放孔73的第二区域76、释放孔73的第三区域74、以及释放孔73的第四区域72。释放孔73的第一区域78设置在径向最内侧。释放孔73的第二区域76设置为从释放孔73的第一区域78径向向外并且从释放孔73的第三区域74径向向内。释放孔73的第三区域74设置为从释放孔73的第四区域72径向内并且从释放孔73的第二区域76径向向外。尽管示出了释放孔73的至少四个区域(例如72、74、76、78)，但是本公开不限于此。实际上，可以在本文公开的热控制系统70中配置任意数量的释放孔区域。此外，与其他区域72、74、76相比，释放孔73的第一区域78包括最少数量的释放孔73。释放孔73的第二区域76包括比释放孔73的第一区域78更多的释放孔73但是比释放孔73的第三区域74更少的释放孔73。释放孔73的第三区域74包括比释放孔73的第二区域76更多的释放孔73但是比释放孔73的第四区域72更少的释放孔73。与其他区域74、76、78相比，释放孔73的第四区域72包括最多的释放孔73。

在实施例中，释放孔73的每个区域72、74、76、78一般分别对应于一个或多个加热区域52、54、56、58和/或夹持区域42、44、46、48。即，释放孔73的区域72、74、76、78可以设置在夹持层40和加热层50的对应区域的下方或顶部。这样的设置示出在图3中。在某些实施例中，释放孔的区域72、74、76、78可以设置在位于夹持层40和加热层50二者下方的层中。因此，一个或多个热交换导管可钻穿工件容纳表面18、夹持层40和加热层50，使得从位于区域72、74、76、78中的每一个中的释放孔73释放的热交换流体或气体可以与工件16的背面接触，以调节工件16的温度。然而，在其他实施例中，当将工件16保持在工件支撑件12上时，热控制系统70可以位于工件16的正下方。例如，释放孔73的区域72、74、76、78可位于第一介电层28内或其正下方。在实施例中，一个或多个导管可以钻穿仅第一介电层28，从而使从位于区域72、74、76、78中的每一个中的释放孔73释放的热交换气体或热交换流体可以与工件16的背面接触，以调节工件16的温度。

现在参考图10，在某些实施例中(例如，包括能够进行氦气分配的热控制系统的实施例)，静电吸盘24可以包括密封带80。密封带80大体上围绕静电吸盘24的外周，包括工件容纳表面18的至少一部分。密封带80被配置为具有宽度W1，该宽度W1大于约3毫米(mm)直到约10mm，例如大于4mm直到约9mm，例如大于5mm直到约8mm，例如大于5mm直到约7mm。密封带80一般位于静电吸盘24的顶部，以便在将工件16卡紧到静电吸盘24上时密封工件16下方的任何热交换流体和/或气体(例如，氦气)。此外，静电吸盘通常进行原位干洗(ISD)，并可以在维护期间进一步进行异位清洁。如果密封带在使用数小时后或在清洁过程中损坏或磨损，则这种损坏会导致热交换气体(例如，氦气)泄漏，从而使工件温度无法保持应有的水平。此外，如果热交换气体(例如，氦气)能够渗出并围绕密封带，使得其在处理期间能够进入工件的顶部，则这可能在工件处理期间引起进一步的均匀性问题。因此，本文提供的密封带80的宽度W1使得密封带80更坚固并且能够更好地承受处理和清洁条件而不会损坏，从而使得不太可能发生热交换气体的泄漏。

尽管已经针对本主题的特定示例实施例对本主题进行了详细描述，但是应当理解，本领域技术人员在理解了前述内容之后，会容易得到这些实施例的替代、变型和等同形式。因此，本公开的范围是通过示例而不是通过限制的形式来表现的，并且本公开不排除包括对本主题的这种修改、变化和/或添加，因为其对于本领域技术人员来说是易知的。

Claims (20)

1.一种静电吸盘，包括：

工件支撑表面，所述工件支撑表面被配置为在处理期间支撑工件；和

夹持层，所述夹持层包括一个或多个夹持电极，所述夹持层包括：

限定第一夹持区域和第二夹持区域的第一夹持电极，所述第一夹持区域和所述第二夹持区域由第一间隙分开，所述第一夹持区域和所述第二夹持区域通过跨所述第一间隙延伸的至少一个电连接件电连接；以及

设置为从所述第一夹持电极径向向外的第二夹持电极，所述第二夹持电极限定第三夹持区域和第四夹持区域，所述第三夹持区域和所述第四夹持区域由第二间隙分开，所述第三夹持区域和所述第四夹持区域通过跨所述第二间隙延伸的至少一个电连接件电连接。

2.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中所述第一间隙减少所述第一夹持区域与所述第二夹持区域之间的热传导，并且其中所述第二间隙减少所述第三夹持区域与所述第四夹持区域之间的热传导。

3.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中所述第一间隙和/或所述第二间隙包含陶瓷材料。

4.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中所述第一电极和所述第二电极耦合至电压源，所述电压源被配置为提供DC偏移调节以平衡夹持力或调节工件处理均匀性。

5.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中所述第一夹持电极和所述第二夹持电极连接至DC电源、AC电源和/或RF电源。

6.根据权利要求5所述的静电吸盘，其中所述第一夹持电极和所述第二夹持电极连接至相同的RF电源。

7.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中所述第一夹持电极耦合至负DC电压，并且其中所述第二夹持电极耦合至正DC电压。

8.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中所述第一夹持区域设置在径向最内侧，其中所述第二夹持区域设置为从所述第一夹持区域径向向外并且从所述第三夹持区域径向向内，并且其中所述第三夹持区域设置为从所述第二夹持区域径向向外并且从所述第四夹持区域径向向内。

9.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中可以将不同量的DC电压、不同量的RF功率输出和/或不同的电源施加到所述第一夹持区域、所述第二夹持区域、所述第三夹持区域和/或所述第四夹持区域以调节工件均匀性。

10.根据权利要求1所述的静电吸盘，还包括限定加热层的多个加热电极，其中所述加热电极以径向方式设置，以形成第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域和第四加热区域。

11.根据权利要求10所述的工件支撑件，其中所述加热层在z方向上设置在所述夹持层的下方，进一步地其中所述第一加热区域在z方向上设置在所述第一夹持区域的下方，所述第二加热区域在z方向上设置在所述第二夹持区域的下方，所述第三加热区域在z方向上设置在所述第三夹持区域的下方，并且所述第四加热区域在z方向上设置在所述第四夹持区域的下方。

12.一种工件处理设备，包括：

处理室；和

设置在所述处理室中的工件支撑件，所述工件支撑件包括：

静电吸盘，所述静电吸盘包括被配置为在处理期间支撑工件的工件支撑表面和包括一个或多个夹持电极的夹持层，所述夹持层包括：

限定第一夹持区域和第二夹持区域的第一夹持电极，所述第一夹持区域和所述第二夹持区域由第一间隙分开，所述第一夹持区域和所述第二夹持区域通过跨所述第一间隙延伸的至少一个电连接件电连接；以及

设置为从所述第一夹持电极径向向外的第二夹持电极，所述第二夹持电极限定第三夹持区域和第四夹持区域，所述第三夹持区域和所述第四夹持区域由第二间隙分开，所述第三夹持区域和所述第四夹持区域通过跨所述第二间隙延伸的至少一个电连接件电连接；

其中所述第一间隙减少所述第一夹持区域与所述第二夹持区域之间的热传导，并且其中所述第二间隙减少所述第三夹持区域与所述第四夹持区域之间的热传导。

13.根据权利要求12所述的工件处理设备，包括能够在所述处理室中从一种或多种处理气体产生等离子体的感应耦合等离子体源。

14.根据权利要求12所述的工件处理设备，包括能够对所述工件进行热处置的一个或多个热源。

15.根据权利要求12所述的工件处理设备，其中负DC电压被施加到所述第一夹持电极，并且其中正DC电压被施加到所述第二夹持电极。

16.根据权利要求12所述的工件处理设备，其中所述第一夹持区域设置在径向最内侧，其中所述第二夹持区域设置为从所述第一夹持区域径向向外并且从所述第三夹持区域径向向内，并且其中所述第三夹持区域设置为从所述第二夹持区域径向向外并且从所述第四夹持区域径向向内。

17.根据权利要求12所述的工件处理设备，其中能够将不同量的DC电压、RF功率输出和/或不同的电源施加到所述第一夹持区域、第二夹持区域、第三夹持区域和/或第四夹持区域以调节工件均匀性。

18.根据权利要求12所述的工件处理设备，还包括多个加热电极，所述多个加热电极形成沿z方向设置在所述夹持层下方的加热层，其中所述加热电极以径向方式设置，以形成第一加热区域、第二加热区域、第三加热区域和第四加热区域。

19.根据权利要求18所述的工件处理设备，其中所述第一加热区域在z方向上设置在所述第一夹持区域的下方，所述第二加热区域在z方向上设置在所述第二夹持区域的下方，所述第三加热区域在z方向上设置在所述第三夹持区域的下方，并且所述第四加热区域在z方向上设置在所述第四夹持区域的下方。

20.一种用于处理工件的系统，所述系统包括：

处理室，所述处理室被配置为对工件执行至少一个处置处理；

设置在所述处理室中的工件支撑件，所述工件支撑件包括静电吸盘，所述静电吸盘包括：

工件支撑表面，所述工件支撑表面被配置为在处理期间支撑所述工件；

夹持层，所述夹持层包括一个或多个夹持电极，所述夹持层包括：

限定第一夹持区域和第二夹持区域的第一夹持电极，所述第一夹持区域和所述第二夹持区域由第一间隙分开，所述第一夹持区域和所述第二夹持区域通过跨所述第一间隙延伸的至少一个电连接件电连接；以及

设置为从所述第一夹持电极径向向外的第二夹持电极，所述第二夹持电极限定第三夹持区域和第四夹持区域，所述第三夹持区域和所述第四夹持区域由第二间隙分开，所述第三夹持区域和所述第四夹持区域通过跨所述第二间隙延伸的至少一个电连接件电连接；其中所述第一间隙减少所述第一夹持区域与所述第二夹持区域之间的热传导，并且其中所述第二间隙减少所述第三夹持区域与所述第四夹持区域之间的热传导；以及

一个或多个电源电压源，所述一个或多个电源电压源耦合至所述一个或多个夹持电极，所述电压源被配置为提供DC偏移调节以平衡夹持力或调节工件处理均匀性；以及

控制器，所述控制器被配置为调节从所述一个或多个电源电压源到所述一个或多个夹持电极的功率输出或电源电压源。

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