CN116454003A - 有冷却气体区域和相应槽及单极静电夹持电极模式的静电卡盘 - Google Patents

有冷却气体区域和相应槽及单极静电夹持电极模式的静电卡盘 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于衬底处理系统的静电卡盘，并且所述静电卡盘包括底板；设置在所述底板上的中间层；和顶板。所述顶板经由所述中间层结合到所述底板上并且被配置成静电夹持衬底。所述顶板包括：单极夹持电极和密封件。单极夹持电极包括具有冷却剂气体槽开口组的槽开口模式。所述密封件将冷却剂气体区域分隔开。所述冷却剂气体区域包括四个或更多个冷却剂气体区域。所述冷却剂气体区域中的每一个包括不同的冷却剂气体槽组。所述顶板包括所述不同的冷却剂气体槽组。所述不同的冷却剂气体槽组中的每一个具有一个或多个冷却剂气体供应孔，并且对应于所述冷却剂气体槽开口组中的相应一个。

Description

有冷却气体区域和相应槽及单极静电夹持电极模式的静电 卡盘
本申请是申请号为201880005804.7，申请日为2018年4月5日，申请人为朗姆研究公司，发明创造名称为“有冷却气体区域和相应槽及单极静电夹持电极模式的静电卡盘”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及衬底处理系统的静电卡盘。
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。举例而言，在蚀刻处理期间，衬底可以布置在衬底处理系统中的静电卡盘(ESC)上，并且蚀刻衬底上的薄膜。
发明内容
提供了一种用于衬底处理系统的静电卡盘，并且所述静电卡盘包括底板；设置在所述底板上的中间层；和顶板。所述顶板经由所述中间层结合到所述底板上并且被配置成静电夹持衬底。所述顶板包括：单极夹持电极和密封件。单极夹持电极包括具有冷却剂气体槽开口组的槽开口模式。所述密封件将冷却剂气体区域分隔开。所述冷却剂气体区域包括四个或更多个冷却剂气体区域。所述冷却剂气体区域中的每一个包括不同的冷却剂气体槽组。所述顶板包括所述不同的冷却剂气体槽组。所述不同的冷却剂气体槽组中的每一个具有一个或多个冷却剂气体供应孔，并且对应于所述冷却剂气体槽开口组中的相应一个。
在其他特征中，所述冷却剂气体槽开口组设置在所述顶板的一个或层中并且在所述单极夹持电极的层上。在其他特征中，所述冷却剂气体槽开口组分别设置在所述不同的冷却剂气体槽组下方。在其他特征中，所述冷却剂气体槽组中的每一个包括用于将冷却剂气体分配到所述顶板的整个顶部的冷却剂气体槽。
在其他特征中，所述冷却剂气体区域中的最外面的一个中的所述不同的冷却剂气体槽组中的每一个包括布置为环形系列元件的槽和供应孔。所述冷却剂气体区域中的三个或更多个最里面的冷却剂气体区域中的所述不同的冷却剂气体槽组中的每一个包括径向延伸的槽和环形延伸的槽。
在其他特征中，所述不同的冷却剂气体槽组中的每一个的所述环形延伸的槽从所述径向延伸的槽中的对应的一个延伸。在其他特征中，所述槽开口模式类似于所述不同的冷却剂气体槽组的布置模式。在其他特征中，当在所述顶板中存在不同的冷却剂气体槽组时，在所述槽开口模式中存在相同数量的冷却剂气体开口。
在其他特征中，所述冷却剂气体区域中的一个包括第一冷却剂气体槽组和第二冷却剂气体槽组。第一冷却剂气体槽组包括第一径向延伸的槽和从所述第一径向延伸的槽延伸的第一槽。第二冷却剂气体槽组包括第二径向延伸的槽和从所述第二径向延伸的槽延伸的第二槽。所述不同的冷却剂气体槽组包括所述第一冷却剂气体槽组和所述第二冷却剂气体槽组。在其他特征中，所述第一槽包括第一分支对。所述第二槽包括第二分支对。所述第一分支对与所述第二分支对沿着相同的圆形路径延伸，并且通过间隙与所述第二分支对分隔开。所述间隙设置在所述第一分支对和所述第二分支对之间。
在其他特征中，所述不同的冷却剂气体槽组包括：第一冷却剂气体槽组，其设置在第一冷却剂气体区域中，和第二冷却剂气体槽组，其设置在第二冷却剂气体区域中。所述第一冷却剂气体槽组与所述第二冷却剂气体槽组径向对齐，使得所述第一冷却剂气体槽组和所述第二冷却剂气体槽组定中心于从所述顶板中心延伸的同一径向延伸线。
在其他特征中，所述不同的冷却剂气体槽组包括：第一冷却剂气体槽组，其设置在第一冷却剂气体区域中，和第二冷却剂气体槽组，其设置在第二冷却剂气体区域中。所述第一冷却剂气体槽组径向向外设置并且环形地偏离所述第二冷却剂气体槽组。
在其他特征中，所述冷却剂气体槽开口组包括：第一冷却剂气体槽开口组，其设置在第一冷却剂气体区域下方，和第二冷却剂气体槽开口组，其设置在第二冷却剂气体区域下方。所述第一冷却剂气体槽开口组与所述第二冷却剂气体槽开口组径向对齐，使得所述第一冷却剂气体槽组和所述第二冷却剂气体槽组定中心于从所述顶板的中心延伸的同一径向延伸线。
在其他特征中，所述冷却剂气体槽开口组包括：第一冷却剂气体槽开口组，其设置在第一冷却剂气体区域下方，和第二冷却剂气体槽开口组，其设置在第二冷却剂气体区域下方。所述第一冷却剂气体槽开口组径向向外设置并且环形地偏离所述第二冷却剂气体槽开口组。在其他特征中，所述冷却剂气体区域是同心的。在其他特征中，所述单极夹持电极覆盖所述顶板的径向表面区域的至少95％。
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方案仅用于说明的目的，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ESC的衬底处理系统的示例的功能框图；
图2是根据本公开的实施方案的包括四个冷却剂气体区域的ESC的示例的透视图，所述冷却剂气体区域具有交错的槽组的冷却剂气体槽模式和对应的夹持电极模式；
图3是根据本公开的实施方案的包括四个冷却剂气体区域的另一ESC的示例的透视图，所述冷却剂气体区域具有带有一些径向对齐的槽组的冷却剂气体槽模式和相应的夹持电极模式。
图4是根据本公开的实施方案的包括三个冷却剂气体区域的另一个ESC的示例的透视图，所述冷却剂气体区域具有带有径向对齐的槽组的冷却剂气体槽模式和对应的夹持电极模式。
图5是根据本公开的实施方案的单极夹持电极的示例的俯视图，该单极夹持电极具有用于四个冷却剂气体区域的夹持电极模式和冷却剂气体槽开口模式，所述四个冷却剂气体区域包括冷却剂气体槽开口与气体供应孔部分；
图6是根据本公开的一实施方案的具有夹持电极模式和用于四个冷却剂气体区域的冷却剂气体槽开口模式的单极夹持电极的示例的俯视图，所述四个冷却剂气体区域包括冷却剂气体槽开口和气体供应源和返回孔部分。
图7是根据本公开的实施方案的ESC的顶板的一部分的横截面侧视图，其示出了密封件、台面、冷却剂槽和单极夹持电极。
图8是根据本公开的实施方案的ESC的一部分的示例的剖视图，其示出了在冷却剂气体槽的底部处的冷却剂气体供应孔；和
图9是根据本公开的实施方案的密封区域的示例部分的俯视图，该密封区域包括冷却剂气体槽开口组和相应的冷却剂气体槽组。
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
ESC在处理衬底期间保持衬底。ESC使用静电力将衬底保持在例如真空处理室中的适当位置。ESC可以具有双板装置，所述双板装置包括由介电材料(例如，陶瓷)形成的薄顶板(例如，1.25毫米(mm)厚)和主体(或厚)底板。顶板可包括密封件、台面、冷却剂槽和电极。密封件将ESC的顶表面和衬底之间的冷却剂区域分开。衬底在处理期间设置在密封件和台面上，并且经由电极通过静电力保持在ESC上，所述静电力将衬底静电夹持在ESC上。
需要在衬底和ESC的顶板之间进行热接触，以便在处理期间调节衬底的温度。无论正在执行的工艺是包括从衬底吸收热量还是包括向衬底供应热量，都是如此。冷却剂气体(例如，氦气)可以包含在(i)衬底和顶板的接触表面之间，以及(ii)在顶板的密封件之间。密封件设置在衬底和顶板之间，并且是顶板的整体部分。当衬底静电夹持在顶板上时形成密封区域。密封区域径向地设置在密封件之间并且竖直地设置在顶板的顶表面和衬底的底部相对表面(或背面)之间。在密封区域之间和/或在径向最外密封区域和真空处理室内部之间可能发生冷却剂气体泄漏。
可以在没有过量气体泄漏的情况下在密封区域中提供的冷却剂气体压强的量受到由通过电极和相应的夹持系统提供的静电夹持力的限制。为将衬底保持在ESC的顶板上而提供的夹持力越大，可提供的冷却剂气体压强越高。因此，对可用于影响衬底和顶板之间的热传递的冷却剂气体压强的量存在限制。
此外，诸如传热率、冷却剂气体的压强以及衬底和ESC的顶板之间的距离之类的参数是相关的。例如，随着所述距离减小，传热率增大。然而，减小所述距离会导致横向流导的减少，这会导致衬底和顶板之间的压强不均匀。所产生的压强变化可能导致(i)在衬底和ESC之间的整体的传热不充分，从而导致衬底温度升高，和/或(ii)在整个ESC的顶表面区域的区域中局部的传热不充分，从而导致温度不均匀。可以调节冷却剂气体的供应和压强以提供足够的热传递。可以结合冷却剂气体槽以帮助均匀地分配冷却剂气体以防止温度不均匀。
如果冷却剂气体槽和静电夹持电极之间的距离小于预定距离，则在冷却剂气体槽和静电夹持电极之间会发生介电击穿和随后的电弧形成。例如，具有薄顶板和设置在顶板的顶表面附近并靠近一个或多个冷却剂气体槽的夹持电极的ESC可以在夹持电极和冷却剂气体槽之间经历介电击穿和电弧形成。电弧形成会对ESC造成不可修复的损害，并成为缺陷的来源。
这里阐述的示例包括具有顶板的ESC，所述顶板具有冷却剂气体槽模式和相应的夹持电极，使得能均匀地分配冷却剂气体，同时在冷却剂气体槽和夹持电极之间提供适当的分离。冷却剂气体槽模式包括树形模式的槽组，所述树形模式的槽组均匀地分布在顶板的顶表面上，以均匀地分布冷却剂气体并适当地冷却衬底的背面。冷却剂气体槽促进冷却剂气体在整个顶板上的分配。夹持电极是单极电极，其中每个ESC包括单个非分段的夹持电极。夹持电极覆盖多于ESC的预定径向表面区域并且具有相应的槽开口模式。通过覆盖超过预定量(例如，大于95％)的总顶板/衬底界面表面区域，夹持电极提供改进的衬底夹持。夹紧力与电极的表面积成比例。槽开口模式在夹紧电极和冷却剂气体槽之间提供预定量的空间，以防止介电击穿和电弧形成。
图1示出了包含ESC 101的衬底处理系统100。ESC 101可以与本文公开的任何ESC相同或类似地配置。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PVD工艺、PECVD工艺、化学增强等离子体气相沉积(CEPVD)工艺、离子注入工艺、等离子体蚀刻处理、和/或其他蚀刻、沉积和清洁工艺。
ESC 101包括顶板102和底板103。板102和板103两者都可以由陶瓷和/或其他合适的材料形成。下面参照图1-8中所示的示例进一步描述板102和板103、其他顶板和底板、以及所公开的ESC的其他特征。尽管图1-8的ESC各自都显示为具有某些特征而不是其他特征，但是每个ESC可以被修改为包括本文和图1-8中公开的任何特征。
衬底处理系统100包括处理室104。ESC 101被包围在处理室104内。处理室104还包围其他部件，例如上电极105，并包含RF等离子体。在操作期间，衬底107布置在并且静电夹持到ESC 101的顶板102上。仅举例而言，上电极105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104的顶表面的一端。喷头109通常为圆柱形并且在与处理室104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105可以包括导电板，并且气体可以以另一种方式引入。板102和板103中的一个或两个可以用作下电极。
中间(或粘合)层114布置在板102和板103之间。中间层114可以将顶板102结合到底板103上。举例而言，中间层可以由适合用于将顶板102结合到底板103的粘合材料形成。底板103可包括一个或多个气体通道115和/或一个或多个冷却剂通道116，其用于使背面(或冷却剂)气体流到衬底107的背面，并使冷却剂通过底板103。
RF产生系统120产生RF电压并将RF电压输出到上电极105和下电极(例如，板103中的一个或多个电极121)。上电极105和ESC 101中的一个可以是DC接地的、AC接地的或处于浮动电位。仅举例而言，RF生成系统120可以包括生成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功率发生器、偏置RF功率发生器和/或其他RF功率发生器)，所述RF电压通过一个或多个匹配和分配网络124被馈送到上电极105和/或ESC 101。举例而言，等离子体RF发生器123、偏置RF发生器125，等离子RF匹配网络127和偏置RF匹配网络129被显示。等离子体RF发生器123可以是产生例如6-10千瓦(kW)的功率或更大功率的高功率RF发生器。偏置RF匹配网络向RF电极(例如板103中的RF电极121)供应功率。
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气体混合物。气体源132还可以供应蚀刻气体、载气和/或吹扫气体。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104。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还包括冷却系统141，冷却系统141包括温度控制器142。虽然与系统控制器160分开示出，但是温度控制器142可以实现为系统控制器160的一部分。板102和板103中的一个或多个可包括多个温控区。
温度控制器142和/或系统控制器160可以控制流到气体通道115的背面气体(例如，氦气)的流速，以通过控制从气体源132中的一个或多个到气体通道115的流动来冷却衬底。温度控制器142还可以与冷却剂组件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)。第一冷却剂组件146可以从贮存器(未示出)接收冷却流体。例如，冷却剂组件146可包括冷却剂泵和贮存器。温度控制器142操作冷却剂组件146以使冷却剂流过通道116以冷却底板103。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104内的传感器143的检测参数来控制供应到通道115,116的气体和/或冷却剂的压强和流速。温度传感器143可包括电阻温度装置、热电偶、数字温度传感器和/或其他合适的温度传感器。在蚀刻工艺期间，在高功率等离子体的存在下，衬底107可以被加热升高到预定温度(例如，120摄氏度(℃))。通过通道115,116的气体和/或冷却剂的流动降低了底板103的温度，从而降低衬底107的温度(例如，从120℃冷却到80℃)。
阀156和泵158可以用于从处理室104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功率等级、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ESC101上并从ESC101移走衬底。例如，机械手170可以在ESC101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。
功率源180可以向单极夹持电极182提供功率，包括提供高电压，以将衬底107静电夹持到顶板102上。电源180可以由系统控制器160控制。阀、气体和/或冷却剂泵、电源、RF发生器等可以称为致动器。气体通道、冷却剂通道等可以称为温度调节元件。
图2示出了ESC 200，其包括顶板202和底板204。顶板202可以经由中间层(其示例在图1中示出)结合到底板204。顶板202包括密封件206A、密封件206B、密封件206C、密封件206D，其将(i)密封(或气体冷却剂)区域208A、208B、208C、208D和(ii)区域208A与处理室(例如，图1的处理室104)的内部隔离开。区域208是同心的。每个密封区域208包括台面209。台面209可以在整个顶板202上和/或以具有预定尺寸的预定模式中均匀地分布。尽管ESC200显示为具有四个冷却剂气体区域，但ESC 200可具有三个或更多个冷却剂气体区域。具有三个区域的ESC的一个示例如图4所示。密封件206是环形的并且从顶板202向上突出。密封件206可以由与顶板202的材料相同的材料形成，并且可以与顶板202的一部分一体成型。密封件206可以是同心的，如图所示。
径向最外侧密封区域208A包括冷却剂气体槽210A、210B、210C、210D，它们串联并沿同一圆(或圆形路径)延伸。冷却剂气体槽210可以统称为单个分段槽，其是圆形的并且具有多个间隙。单个分段槽可具有任何数量的间隙和相应的槽。在一实施方案中，单个分段槽中的间隙的数量被最小化，以改善冷却剂气体分布，同时保持分布对称性。冷却剂气体槽210可各自具有任何数量的冷却剂气体供应孔，冷却剂气体(例如，氦)通过该冷却剂气体供应孔供应到冷却剂气体槽210。图8中示出了气体供应孔的示例。
每个密封区域208包括多个冷却剂气体槽组，其中每个冷却剂气体槽组是树形的并且包括径向延伸的槽和多对环形延伸的槽(称为分支对)。每个冷却剂气体槽组可具有任何数量的分支对。在所示的示例中，密封区域208B包括9个冷却剂气体槽组，密封区域208C包括7个冷却剂气体槽组，并且径向最内部密封区域208D包括4个冷却剂气体槽组。举例而言，对于密封区域208B的冷却剂气体槽组中的一个，识别出径向延伸的槽220和分支222、224、226、228。密封区域208C、208D中的每一个的冷却剂气体槽组中的一个分别标记为230、240。每个分支对中的分支彼此相对并且在相反的方向上远离相应的交叉点延伸，其中分支与径向延伸的槽中的相应一个相交。
在图2中，冷却剂气体槽组的槽显示为线。实际上，槽是浅沟道，其在整个密封区域208中均匀地引导和分配冷却剂气体。每个槽具有相应的最大深度和相应的最大宽度。举例而言，每个槽可以具有100微米(μ)的最大深度并且具有300μ的最大宽度。槽可具有不均匀的深度，因此不具有矩形横截面。如图所示，每个冷却剂气体槽组的分支的长度沿着相应的径向延伸的槽减小，使得径向最外侧的分支最长，径向最内侧的分支最短。
举例而言，每个冷却剂气体槽组可以具有一个或多个相应的冷却剂气体供应孔。每个冷却剂气体槽组可具有一个或多个相应的冷却剂气体返回孔。在一实施方案中，冷却剂气体槽组包括冷却剂气体供应孔而不包括冷却剂气体返回孔。在另一实施方案中，冷却剂气体槽组包括冷却剂气体供应孔和冷却剂气体返回孔。在另一实施方案中，每个冷却剂气体槽组仅包括单个冷却剂气体供应孔和仅一个冷却剂气体返回孔。冷却剂气体供应孔可以位于相应的径向延伸的槽的径向最外端处的槽交叉点中。每个槽交叉点处是径向延伸的槽与两个分支的最内端相交的位置。冷却剂气体返回孔可以是(i)在径向延伸的槽的径向最内端，(ii)在相应的冷却剂气体槽组的槽中并且在远离冷却剂气体供应孔的最远点处，或者(iii)在它们之间的点处。
顶板202可包括具有相应夹持电极模式(其示例在图5-6中示出)的单个单极电极(下文中称为电极)。电极具有冷却剂气体槽开口模式，其中为相应的顶板的每个冷却剂气体槽和相应的供应孔和返回孔提供开口。冷却剂气体槽开口模式具有大于一个或多个冷却剂气体槽和/或相应的冷却剂气体槽组中的一个冷却剂气体槽组并且模仿其形状的冷却剂气体槽开口。这将在下面参照图5-7进一步描述。
每个密封区域的冷却剂气体槽组包括与相同密封区域的其他冷却剂气体槽组中的分支串联的分支。例如，密封区域208B的每个冷却剂气体槽组的最外侧分支沿着相同的圆(或圆形路径)串联延伸。尽管沿同一圆(或圆形路径)的分支可能未示出为具有相同的长度，但是沿着相同的圆(或圆形路径)的每个分支可以具有相同的长度，使得相应的径向延伸的槽每个都在两个相等长度的分支之间居中。每个冷却剂气体槽组的分支通过周向间隙(例如，冷却剂气体槽组252的分支与冷却剂气体槽组254的分支之间的间隙250)与相邻的冷却剂气体槽组的分支分开。
每个密封区域的每个径向延伸的槽与其他密封区域的径向延伸的槽交错。这与图3的ESC的径向延伸的槽不同。没有一个冷却剂气体槽从一个密封区域延伸到另一个密封区域。这有助于保持为每个密封区域选择的压强和温度。
图3示出了ESC 300，其包括顶板302和底板304。顶板302可以经由中间层(其示例在图1中示出)结合到底板304上。顶板302包括密封件306A、306B、306C，其将密封(或气体冷却剂)区域308A、308B、308C、308D隔离开。这些区308是同心的。每个密封区域308包括台面309。尽管ESC 300示出为具有四个冷却剂气体区域，但是ESC 300可以具有三个或更多个冷却剂气体区域。图4示出了具有三个区域的ESC的示例。密封件306是环形的并且从顶板302向上突出。密封件306可以由与顶板302的材料相同的材料形成，并且可以与顶板302的一部分一体成型。密封件306可以是是同心的，如图所示。
径向最外侧密封区域308A包括冷却剂气体槽310A、310B、310C、310D，它们串联并沿同一圆(或圆形路径)延伸。冷却剂气体槽310可以统称为单个分段槽，其是圆形的并且具有多个间隙(非槽区域)。单个分段槽可具有任何数量的间隙和相应的槽。冷却剂气体槽310可各自具有任何数量的冷却剂气体供应孔，冷却剂气体(例如，氦)通过该冷却剂气体供应孔供应到冷却剂气体槽310。图8中示出了气体供应孔的示例。
每个密封区域308包括多个冷却剂气体槽组，其中每个冷却剂气体槽组是树形的并且包括径向延伸的槽和多对环形延伸的槽(称为分支对)。每个冷却剂气体槽组可具有任何数量的分支对。在所示的示例中，密封区域308B包括9个冷却剂气体槽组，密封区域308C包括7个冷却剂气体槽组，并且径向最内部密封区域308D包括4个冷却剂气体槽组。举例而言，对于密封区域308B的冷却剂气体槽组中的一个，识别出径向延伸的槽320和分支322、324、326、328。密封区域308C、308D中的每一个的冷却剂气体槽组中的一个分别标记为330、340。每个分支对中的分支彼此相对并且在相反的方向上远离相应的交叉点延伸，其中分支与径向延伸的槽中的相应一个相交。
在图3中，冷却剂气体槽组的槽显示为线。实际上，槽是浅沟道，其在整个密封区域308中均匀地引导和分配冷却剂气体。每个槽具有相应的最大深度和相应的最大宽度，如上文参照图2的ESC所述。如图所示，每个冷却剂气体槽组的分支的长度沿着相应的径向延伸的槽减小，使得径向最外侧的分支最长，径向最内侧的分支最短。
举例而言，密封区域308的每个冷却剂气体槽组可以具有一个或多个相应的冷却剂气体供应孔。每个冷却剂气体槽组可具有一个或多个相应的冷却剂气体返回孔。在一实施方案中，冷却剂气体槽组包括冷却剂气体供应孔而不包括冷却剂气体返回孔。在另一实施方案中，冷却剂气体槽组包括冷却剂气体供应孔和冷却剂气体返回孔。在另一实施方案中，每个冷却剂气体槽组仅包括单个冷却剂气体供应孔和仅一个冷却剂气体返回孔。冷却剂气体供应孔可以位于相应的径向延伸的槽的径向最外端处的槽交叉点中。每个槽交叉点处是径向延伸的槽与两个分支的最内端相交的位置。冷却剂气体返回孔可以是(i)在径向延伸的槽的径向最内端，(ii)在相应的冷却剂气体槽组的槽中并且在远离冷却剂气体供应孔的最远点处，或者(iii)在它们之间的点处。
顶板302可包括具有相应夹持电极模式(其示例在图5-6中示出)的单个单极电极(下文中称为电极)。电极具有冷却剂气体槽开口模式，其中为相应的顶板的每个冷却剂气体槽和相应的供应孔和返回孔提供开口。冷却剂气体槽开口模式具有大于一个或多个冷却剂气体槽和/或相应的冷却剂气体槽组中的一个冷却剂气体槽组并且模仿其形状的冷却剂气体槽开口。这将在下面参照图5-7进一步描述。
密封区域308中的每一个的冷却剂气体槽组包括与相同密封区域的其他冷却剂气体槽组中的分支串联的分支。例如，密封区域308B的每个冷却剂气体槽组的最外侧分支沿着相同的圆(或圆形路径)串联延伸。尽管沿同一圆(或圆形路径)的分支可能未示出为具有相同的长度，但是沿着相同的圆(或圆形路径)的每个分支可以具有相同的长度，使得相应的径向延伸的槽每个都在两个相等长度的分支之间居中。每个冷却剂气体槽组的分支通过周向间隙(例如，冷却剂气体槽组352的分支与冷却剂气体槽组354的分支之间的间隙350)与相邻的冷却剂气体槽组的分支分开。
每个密封区域308的一些径向延伸的槽与其他密封区域308的其他径向延伸的槽径向对齐。例如，径向延伸的槽360、362、364是串联的并且沿着相同的直线延伸。径向延伸的槽由密封件306B、306C分开。没有一个冷却剂气体槽从一个密封区域延伸到另一个密封区域。这有助于保持为每个密封区域选择的压强和温度。
图4示出了ESC 400，其包括顶板402和底板404。顶板402可以经由中间层(其示例在图1中示出)结合到底板404上。顶板402包括密封件406A、406B、406C，其将密封(或气体冷却剂)区域408A、408B、408C隔离开。这些区408是同心的。每个密封区域408包括台面409。尽管ESC 400示出为具有三个冷却剂气体区域，但是ESC 400可以具有三个或更多个冷却剂气体区域。密封件406是环形的并且从顶板402向上突出。密封件406可以由与顶板402的材料相同的材料形成，并且可以与顶板402的一部分一体成型。密封件406可以是是同心的，如图所示。
径向最外侧密封区域408A包括冷却剂气体槽410A、410B、410C、410D，它们串联并沿同一圆(或圆形路径)延伸。与如图3所示的冷却剂气体槽310沿着密封件306A的内部延伸不同，冷却剂气体槽410沿着密封件406B的外侧延伸。冷却剂气体槽410可以统称为单个分段槽，其是圆形的并且具有多个间隙。单个分段槽可具有任何数量的间隙和相应的槽。冷却剂气体槽410可各自具有任何数量的冷却剂气体供应孔，冷却剂气体(例如，氦)通过该冷却剂气体供应孔供应到冷却剂气体槽410。图8中示出了气体供应孔的示例。
每个密封区域408包括多个冷却剂气体槽组，其中每个冷却剂气体槽组是树形的并且包括径向延伸的槽和多对环形延伸的槽(称为分支对)。每个冷却剂气体槽组可具有任何数量的分支对。在所示的示例中，密封区域408B包括10个冷却剂气体槽组，密封区域408C包括10个冷却剂气体槽组。举例而言，对于密封区域408B的冷却剂气体槽组中的一个，识别出径向延伸的槽420和分支422、424、426、428。密封区域408C的冷却剂气体槽组中的一个被标记为430。每个分支对中的分支彼此相对并且在相反的方向上远离相应的交叉点延伸，其中分支与径向延伸的槽中的相应一个相交。
在图4中，冷却剂气体槽组的槽显示为线。实际上，槽是浅沟道，其在整个密封区域408中均匀地引导和分配冷却剂气体。每个槽具有相应的最大深度和相应的最大宽度，如上文参照图2的ESC所述。如图所示，每个冷却剂气体槽组的分支的长度沿着相应的径向延伸的槽减小，使得径向最外侧的分支最长，径向最内侧的分支最短。
举例而言，密封区域408的每个冷却剂气体槽组可以具有一个或多个相应的冷却剂气体供应孔。每个冷却剂气体槽组可具有一个或多个相应的冷却剂气体返回孔。在一实施方案中，冷却剂气体槽组包括冷却剂气体供应孔而不包括冷却剂气体返回孔。在另一实施方案中，冷却剂气体槽组包括冷却剂气体供应孔和冷却剂气体返回孔。在另一实施方案中，每个冷却剂气体槽组仅包括单个冷却剂气体供应孔和仅一个冷却剂气体返回孔。冷却剂气体供应孔可以位于相应的径向延伸的槽的径向最外端处的槽交叉点中。每个槽交叉点处是径向延伸的槽与两个分支的最内端相交的位置。
顶板402可包括具有相应夹持电极模式(其示例在图5-6中示出)的单个单极电极(下文中称为电极)。电极具有冷却剂气体槽开口模式，其中为相应的顶板的每个冷却剂气体槽和相应的供应孔和返回孔提供开口。冷却剂气体槽开口模式具有大于一个或多个冷却剂气体槽和/或相应的冷却剂气体槽组中的一个冷却剂气体槽组并且模仿其形状的冷却剂气体槽开口。这将在下面参照图5-7进一步描述。
密封区域408中的每一个的冷却剂气体槽组包括与相同密封区域的其他冷却剂气体槽组中的分支串联的分支。例如，密封区域408B的每个冷却剂气体槽组的最外侧分支沿着相同的圆(或圆形路径)串联延伸。尽管沿同一圆(或圆形路径)的分支可能未示出为具有相同的长度，但是沿着相同的圆(或圆形路径)的每个分支可以具有相同的长度，使得相应的径向延伸的槽每个都在两个相等长度的分支之间居中。每个冷却剂气体槽组的分支通过周向间隙(例如，冷却剂气体槽组452的分支与冷却剂气体槽组454的分支之间的间隙450)与相邻的冷却剂气体槽组的分支分开。
每个密封区域408的一些径向延伸的槽与其他密封区域408的其他径向延伸的槽径向对齐。例如，径向延伸的槽420、460、462、464是串联的并且沿着相同的直线延伸。在所示的示例中，存在沿着相应的直线延伸的四个其他类似的径向延伸的槽系列。径向延伸的槽由密封件406B和中心区域470分开。没有一个冷却剂气体槽从一个密封区域延伸到另一个密封区域。这有助于保持为每个密封区域选择的压强和温度。
图5示出了具有夹持电极模式502和冷却剂气体槽开口模式504的单极夹持电极500。模式502和504是针对四个冷却剂气体区域的，其中四个冷却剂气体(或密封)区域中的每一个包括相应的冷却剂气体开口506A、506B、506C、506D。可以针对三个或更多个冷却剂气体区域修改模式502和504。冷却剂气体开口506具有相应的气体供应部分(其中一些标记为510)。
在一实施方案中，单极夹持电极500是导电膜层，其覆盖超过ESC的顶板的预定百分比的径向表面区域。单极夹持电极500的夹持电极模式502提供了整体结构，当使用时该整体结构处于单个电压电位。夹持电极模式502在整个顶板上提供改进的夹持力。在所示的示例中，单极夹持电极可以从图1的电源180接收功率。单极夹持电极可以连接到端子，该端子可以连接到电源180。
尽管针对相应顶板的每个密封区域示出了一定数量的冷却剂气体开口，但是可以为每个密封区域包括任何数量的气体开口。每个冷却剂气体开口506A具有多个串联连接的气体供应孔部分和槽开口。例如，冷却剂气体开口506A中的一个的气体供应孔部分和槽开口被标记为520和522。尽管每个冷却剂气体开口506A被示出具有五个气体供应孔部分，但是与图示的相比，冷却剂气体开口506A可以具有不同的数量的气体供应孔部分。气体供应孔部分对应于顶板的相应冷却剂气体槽中的多个冷却剂气体供应孔。通过在最外区域中的每个冷却剂气体槽设置多个冷却剂气体供应孔，冷却剂气体压强保持在顶板的周边附近。这补偿了通过顶板的径向最外侧密封件(例如，图2的密封件206A)的冷却剂气体泄漏。
冷却剂气体开口506B、506C、506D中的每一个具有径向延伸部分(其中一个标记为530)和分支对部分(从径向延伸部分530的一侧延伸的单个分支部分标记为532、534、536、538)。径向延伸部分和分支对部分位于顶板的相应的径向延伸的槽和槽分支对的下方。径向延伸的槽在径向延伸部分上居中。槽分支对槽在分支对部分上居中。径向延伸部分530在径向最外端具有气体供应开口部分540。如图所示，分支对部分的长度沿着相应的径向延伸部分的长度减小，使得径向最外侧的分支部分是最长的，并且径向最内侧的分支部分是最短的。
单极夹持电极500的冷却剂气体槽开口模式504对应于与图2的ESC 200的槽模式类似的槽模式，除了单极夹持电极500的与径向最内侧的冷却剂区域对应的部分不同之外。相应顶板的径向最内侧的冷却剂区域中每个冷却剂气体槽组具有两个分支对(而不是每个冷却剂气体槽组具有三个分支对)，因此单极夹持电极500中每个冷却剂气体开口组具有两个相应的分支对部分。
图6示出了单极夹持电极600，其具有用于四个冷却剂气体区域的夹持电极模式600和冷却剂气体槽开口模式602，所述冷却剂气体区域包括具有气体供应和返回部分的冷却剂气体开口。通过设置对应于返回部分的返回孔，可以增加冷却剂气体流量。单极夹持电极600类似于图5的单极钳位电极500，不同的是，单极夹紧电极600包括用于径向内部三个区域中的冷却剂气体槽开口的气体返回部分。
模式602和604是针对四个冷却剂气体区域的，其中四个冷却剂气体(或密封)区域中的每一个包括相应的冷却剂气体开口606A、606B、606C、606D。冷却剂气体开口606具有相应的气体供应部分(其中一些标记为610)。在一实施方案中，单极夹持电极600是导电膜层，其覆盖超过ESC的顶板的预定百分比的径向表面区域。单极夹持电极600的夹持电极模式602提供了整体结构，当使用时该整体结构处于单个电压电位。夹持电极模式602在整个顶板上提供改进的夹持力。
每个冷却剂气体开口606A具有多个串联连接的气体供应孔部分和槽开口。例如，冷却剂气体开口606A中的一个的气体供应孔部分和槽开口被标记为620和622。尽管每个冷却剂气体开口606A被示出具有五个气体供应孔部分，但是与图示的相比，冷却剂气体开口606A可以具有不同的数量的气体供应孔部分。气体供应孔部分对应于顶板的相应冷却剂气体槽中的多个冷却剂气体供应孔。通过在最外区域中的每个冷却剂气体槽设置多个冷却剂气体供应孔，冷却剂气体压强保持在顶板的周边附近。这补偿了通过顶板的径向最外侧密封件(例如，图2的密封件206A)的冷却剂气体泄漏。
冷却剂气体开口606B、606C、606D中的每一个具有径向延伸部分(其中一个标记为630)和分支对部分(从径向延伸部分630的一侧延伸的单个分支部分标记为632、634、636、638)。径向延伸部分和分支对部分位于顶板的相应的径向延伸的槽和槽分支对的下方。径向延伸的槽在径向延伸部分上居中。槽分支对槽在分支对部分上居中。径向延伸部分630在径向最外端具有气体供应开口部分640。如图所示，分支对部分的长度沿着相应的径向延伸部分的长度减小，使得径向最外侧的分支部分是最长的，并且径向最内侧的分支部分是最短的。
单极夹持电极600的冷却剂气体槽开口模式604对应于与图2的ESC 200的槽模式类似的槽模式，除了单极夹持电极600的与径向最内侧的冷却剂区域对应的部分不同之外。相应顶板的径向最内侧的冷却剂区域中每个冷却剂气体槽组具有两个分支对(而不是每个冷却剂气体槽组具有三个分支对)，因此单极夹持电极600中每个冷却剂气体开口组具有两个相应的分支对部分。
图7示出了ESC的顶板的一部分700，其图解了密封件702、台面704、冷却剂槽706和单极夹持电极(示出了其部分708)。部分700可以是例如图2的顶板202的一部分。密封件702可以向上突出到顶板的其他部分上方的高度。尽管台面704被示出为与密封件702具有相同的高度，但是台面704可以具有变化的高度并且可以比密封件702更低或更高。举例而言，至少一些台面704的高度可以是10μ。在一实施方案中，分隔密封区域的密封件702和/或顶板的其他密封件的高度可以具有等于周围表面特征的高度(例如台面704的高度)的0-100％的高度。
单极夹持电极的部分708与槽706相距预定距离。这防止了顶板700的在部分708和槽706之间的区域中的介电击穿。冷却剂气体槽706是本文公开的冷却剂槽的示例，并且具有变化的深度和宽度。最大深度位于槽的中心。最大宽度(例如，300μ)位于槽的顶部。单极夹持电极的深度D1可以是例如300μ。冷却剂气体槽706的深度D2可以是例如100μ。尽管单极夹持电极在图2中示出为具有如图7所示的分离部分708，但是部分708通过单极夹持电极的其他部分连接。在一实施方案中，平面径向延伸通过单极夹持电极的所有部分。
图8示出了ESC的一部分800，其包括顶板852、中间层854和底板856。底板856包括气体通道860，其将后侧气体引导到气体通道862中，气体通道862从气体通道860向上延伸，穿过中间层854，穿过冷却剂气体供应孔863，并进入冷却剂气体槽864。虽然冷却剂气体供应孔863被设置为冷却剂气体供应孔的示例，但是上述冷却剂气体返回孔可以与冷却剂气体供应孔863类似地配置，并且具有与气体通道860、862类似的相应气体通道。还示出了单极夹持电极的部分866。
图9示出了密封区域的示例部分，该部分包括设置在ESC的顶板904的密封件903之间的单极夹持电极的冷却剂气体槽开口组901和相应的冷却剂气体槽组902。提供组901、902作为示例以说明分支对和分支开口对之间的关系。本文公开的任何槽和/或槽开口可具有类似的关系。冷却剂气体槽开口组901包括径向延伸的槽906和环形延伸槽(或分支对)908。冷却剂气体槽组902包括径向延伸的槽开口910和环形延伸的槽开口(或分支开口对)912。图9还示出了在径向延伸的槽906的径向最外端处的示例性冷却剂气体供应孔914和在径向延伸的槽906的径向最内端处的气体返回孔916。冷却剂气体槽开口组901位于冷却剂气体槽组902和孔914、916下方，并且从上方看，其周边围绕冷却剂气体槽组902和孔914、916。冷却剂槽开口组901与冷却剂气体槽组902和孔914、916其相距至少预定的距离。
上述示例包括电极模式和冷却剂气体槽模式，其构造成为多个区域提供改进的静电夹紧和冷却剂气体分布。本文公开的ESC包括多个冷却剂气体区域，其可设定在不同的冷却剂气体压强下(例如，10托(T)至80T之间)。所述区域可包括中心圆形区域和多个对应的同心区域。每个区域可以具有预定数量(例如，4个或更多)的冷却剂气体供应孔，其可以位于相应的冷却剂气体槽中。
对于多区域ESC，可能重要的是在区域和区域的每个边界(例如，密封带)上有足够的冷却剂气体供应，以最小化来自相邻区域的压强影响并使区域(径向)温度调节效率高。所公开的模式有助于提供这种供应和相应的冷却剂气体分布，而没有介电材料破坏。所公开的槽模式的另一个好处是能够沿整个密封带有效地输送冷却剂气体，这降低了由于区域之间的冷却剂气体泄漏引起的温度漂移的影响。当密封带磨损并且在分离区域时效率降低时尤其如此。所公开的高导电槽有助于在每个区域中产生等压条件。台面和其他结构的高度可导致对气流的高阻抗。所公开的槽通过增加气流来补偿这种高阻抗。
将静电夹持电极放置在冷却剂气体槽下方可以在薄介电材料上产生高电场并且导致冷却剂气体槽中的点亮和/或在静电夹持电极与冷却剂气体槽之间的介电材料的破坏。所公开的示例不包括直接位于冷却剂气体槽下方的夹持电极。每个夹持电极位于顶板的在冷却剂气体槽所在的层下方的层中，并且在冷却剂气体槽的正下方具有开口。夹持电极的材料与冷却剂气体槽的距离至少为预定距离。冷却剂气体开口的面积大于相应的冷却剂气体槽的面积。
薄顶板使得包括通过下面的导电总线层连接的多个单独电极变得具有挑战性并且不切实际。所公开的示例包括单极夹持电极，每个夹持电极设置在相应ESC的单层中。相应的槽模式有助于为每个环形区域产生等压条件，并且具有使夹持电极能位于内部介电层中的间隙。基于冷却剂气体压强、冷却剂气体区域尺寸等，分配槽模式可呈现各种不同的模式。每个区域使用更多环形槽改善了分布。在一实施方案中，每个区域内的环形槽包括环形不连续部分(或沿相同圆的相邻槽之间的间隙)。在区域的两个相邻径向不连续部分(或密封件)之间的每组环形槽内，环形槽通过径向槽连接以形成分支模式。径向槽在每个分支模式内提供连续性并改善冷却剂气体分布。在一实施方案中，每个分支模式包括至少一个供应冷却剂气体的孔。
所公开的模式使得能将单极夹持电极用于具有很少层的薄顶板。在具有例如1mm-1.25mm厚度和中等厚度的生片结构(例如，0.3mm-0.8mm)的薄顶板中通过下面的导电总线层互连多个电极层是不可行的。生片结构是指堆叠的薄材料层(例如介电带)并烧结堆叠层以形成板。对于这种类型的顶板，难以制造下面的总线层，因为用于总线层的层数不足。而且，包括多个电极层的堆叠的层可能太靠近顶表面并且破坏周围的介电材料。所公开的不连续的分支氦槽模式提供均匀的冷却剂气体分布，同时提供靠近ESC的顶表面(在预定距离内)设置的连续单极夹持电极(即，未分成多个部分的单极夹持电极)。顶表面是暴露于顶板和衬底之间存在的冷却剂气体的表面。顶表面会面向衬底的背侧表面。
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 (20)

1.一种用于衬底处理系统的静电卡盘的顶板，所述顶板结合到所述静电卡盘的底板上，所述顶板包括：
所述顶板的主体，其具有多个不同的冷却剂气体槽组，其中，所述多个不同的冷却剂气体槽组中的每一个具有一个或多个冷却剂气体供应孔；和
单极夹持电极，其设置在所述主体内，其中，所述单极夹持电极包括槽开口模式，其中所述凹槽开口模式包括多个分隔开的冷却剂气体槽开口组，并且
其中，所述多个不同的冷却剂气体槽组中的每一个设置在所述多个分隔开的冷却剂气体槽开口组中中的相应的一个的上方。
2.根据权利要求1所述的顶板，其中，所述单极夹持电极为圆形。
3.根据权利要求1所述的顶板，其中，所述单极夹持电极从所述主体的中心径向延伸至所述主体的外围。
4.根据权利要求1所述的顶板，其中，所述单极夹持电极覆盖所述顶板的径向表面区域的95％。
5.根据权利要求1所述的顶板，其中，所述多个不同的冷却剂气体槽组中的每一个都居中于所述多个分隔开的冷却剂气体槽开口组中的相应的一个的上方。
6.根据权利要求1所述的顶板，其中，所述顶板的所述主体仅包括单个夹持电极，其为所述单极夹持电极。
7.根据权利要求1所述的顶板，其中所述多个不同的冷却剂气体槽组中的每一个包括用于将冷却剂气体分配到所述顶板的整个顶部的多个冷却剂气体槽。
8.根据权利要求1所述的顶板，其中所述槽开口模式类似于所述多个不同的冷却剂气体槽组的布置模式。
9.根据权利要求1所述的顶板，其中：
所述多个不同的冷却剂气体槽组包括
第一冷却剂气体槽组，和
第二冷却剂气体槽组；并且
所述第一冷却剂气体槽组与所述第二冷却剂气体槽组径向对齐，使得所述第一冷却剂气体槽组和所述第二冷却剂气体槽组定中心于从所述顶板中心延伸的同一径向延伸线。
10.根据权利要求1所述的顶板，其中：
所述多个不同的冷却剂气体槽组包括
第一冷却剂气体槽组，和
第二冷却剂气体槽组，并且
所述第一冷却剂气体槽组径向向外设置并且环形地偏离所述第二冷却剂气体槽组。
11.根据权利要求1所述的顶板，其中：
所述多个分隔开的冷却剂气体槽开口组包括
第一冷却剂气体槽开口组，和
第二冷却剂气体槽开口组，并且
所述第一冷却剂气体槽开口组与所述第二冷却剂气体槽开口组径向对齐，使得所述第一冷却剂气体槽组和所述第二冷却剂气体槽组定中心于从所述顶板中心延伸的同一径向延伸线。
12.根据权利要求1所述的顶板，其中：
所述多个分隔开的冷却剂气体槽开口组包括
第一冷却剂气体槽开口组，和
第二冷却剂气体槽开口组；以及
所述第一冷却剂气体槽开口组径向向外设置并且环形地偏离所述第二冷却剂气体槽开口组。
13.根据权利要求1所述的顶板，其中，当在所述顶板中存在不同的冷却剂气体槽组时，在所述槽开口模式中存在相同数量的冷却剂气体开口。
14.根据权利要求1所述的顶板，其还包括：多个密封件，其将所述顶板的多个冷却剂气体区域分隔开，其中所述多个冷却剂气体区域中的每一个包括所述多个不同的冷却剂气体槽组中的两个或更多个。
15.根据权利要求14所述的顶板，其中：
所述多个冷却剂气体区域中的最外面的一个中的所述多个不同的冷却剂气体槽组中的每一个包括布置为环形系列元件的多个槽和多个供应孔；并且
所述多个冷却剂气体区域中的三个或更多个最里面的冷却剂气体区域中的所述多个不同的冷却剂气体槽组中的每一个包括径向延伸的槽和多个环形延伸的槽。
16.根据权利要求15所述的顶板，其中：
所述多个不同的冷却剂气体槽组中的每一个的所述多个环形延伸的槽从并且远离所述径向延伸的槽中的对应的一个延伸。
17.根据权利要求14所述的顶板，其中所述多个冷却剂气体区域是同心的。
18.根据权利要求14所述的顶板，其中：
所述多个冷却剂气体区域中的一个包括
第一冷却剂气体槽组，其包括
第一径向延伸的槽，和
第一多个槽，其从所述第一径向延伸的槽延伸，和
第二冷却剂气体槽组，其包括
第二径向延伸的槽，和
第二多个槽，其从所述第二径向延伸的槽延伸；并且
所述多个不同的冷却剂气体槽组包括所述第一冷却剂气体槽组和所述第二冷却剂气体槽组。
19.根据权利要求18所述的静电卡盘，其中：
所述第一多个槽包括第一多个分支对；并且
所述第二多个槽包括第二多个分支对；并且
所述第一多个分支对与所述第二多个分支对沿着相同的圆形路径延伸，并且通过间隙与所述第二多个分支对分隔开；并且
所述间隙设置在所述第一多个分支对和所述第二多个分支对之间。
20.一种静电卡盘，所述静电卡盘包括：
根据权利要求1所述的顶板，其中所述顶板被配置成静电夹持衬底；
所述底板；和
所述中间层，其将所述顶板结合到所述底板。
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