CN117616550A - 具有最小rf损耗的多区加热器 - Google Patents

具有最小rf损耗的多区加热器 Download PDF

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V·斯里尼瓦萨穆尔西
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Abstract

示例性基板支撑组件可包括限定基板支撑表面的静电卡盘主体，所述基板支撑表面限定基板座。基板支撑组件可以包括与静电卡盘主体耦接的支撑柄。基板支撑组件可以包括嵌入在静电卡盘主体内的上部加热器。上部加热器可包括中心加热器区，以及与中心加热器区同心的一个或多个环形加热器区。基板支撑组件可以包括在上部加热器下方的位置处嵌入在静电卡盘主体内的下部加热器。下部加热器可以包括多个弧形加热器区域。

Description

具有最小RF损耗的多区加热器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年7月9日提交的题为“MULTI-ZONE HEATER WITH MINIMUM RFLOSS(具有最小RF损耗的多区加热器)”的美国专利申请第17/371,592号的权益和优先权，所述专利申请通过引用以其全文并入本文。
技术领域
本技术涉及用于半导体制造的部件和装置。更具体地，本技术涉及基板支撑组件和其他半导体处理装备。
背景技术
集成电路通过在基板表面上产生复杂图案化材料层的工艺而成为可能。在基板上产生图案化材料需要受控方法来形成和去除材料。这些工艺发生的温度可直接影响最终产品。基板温度通常通过在处理期间支撑基板的组件来控制和保持。位于内部的加热装置可以在支撑件内产生热量，并且热量可以传导性地传递到基板。在一些技术中也可以利用基板支撑件来产生基板级(substrate-level)等离子体，以及将基板静电卡紧到支撑件上。在基板附近产生的等离子体可能会导致对部件的轰击，以及在腔室的不利区域中形成寄生等离子体。这些条件也可能导致基板支撑件电极之间的放电。此外，利用基座用于产生热量和产生等离子体两者可能会导致干扰效应。
由于各种操作工艺可以利用增加的温度以及基板级等离子体形成，基板支撑件的组成材料可能暴露于影响组件的电操作的温度。因此，需要可用于生产高质量器件和结构的改进系统和方法。本技术解决了这些和其他需求。
发明内容
示例性基板支撑组件可以包括静电卡盘主体，所述静电卡盘主体限定基板支撑表面，所述基板支撑表面限定基板座。基板支撑组件可以包括与静电卡盘主体耦接的支撑柄(stem)。基板支撑组件可以包括嵌入在静电卡盘主体内的上部加热器。上部加热器可包括中心加热器区，以及与中心加热器区同心的一个或多个环形加热器区。基板支撑组件可以包括在上部加热器下方的位置处嵌入在静电卡盘主体内的下部加热器。下部加热器可以包括多个弧形加热器区。
在一些实施例中，基板支撑组件可以包括延伸穿过支撑柄的多个AC电力杆，多个加热器电力杆中的每一者与相应的加热器区电耦接。多个加热器电力杆中的每一者可以在支撑柄内间隔开至少2mm。基板支撑组件可以包括延伸穿过支撑柄并且与静电卡盘主体电耦接的RF杆。RF杆可以在支撑柄内与多个加热器杆中的每一者间隔开至少3mm。基板支撑组件可以包括与一个或多个环形加热器区中的每一者和中心加热器区耦接的第一加热器返回杆。基板支撑组件可以包括与多个弧形加热器区中的每一者耦接的第二加热器返回杆。下部加热器可以设置在与上部加热器相距约2mm至10mm之间的距离处。多个弧形加热器区中的每一者的内边缘可以设置在基板座的径向内侧。多个弧形加热器区中的每一者的外边缘可以设置在与基板座的中心相距一定距离处，所述基板座的中心与基板座的外围边缘对齐或在基板座的外围边缘的径向外侧。
本技术的一些实施例还可以涵盖基板支撑组件，所述基板支撑组件包括静电卡盘主体，所述静电卡盘主体限定基板支撑表面，所述基板支撑表面限定基板座。基板支撑组件可以包括与静电卡盘主体耦接的支撑柄。基板支撑组件可以包括嵌入在静电卡盘主体内的上部加热器。基板支撑组件可以包括在上部加热器下方的位置处嵌入在静电卡盘主体内的下部加热器。下部加热器可以包括多个下部加热器区。
在一些实施例中，多个下部加热器区中的每一者可以包括加热线圈。多个下部加热器区中的每一者的内边缘可以定位在基板座的半径的至少约50％的径向外侧。多个下部加热器区中的每一者可以包括弧形形状或楔形形状。多个下部加热器区可以包括至少四个下部加热器区。上部加热器可以包括多个上部加热器区。多个上部加热器区可以包括圆形加热器区和至少两个环形圆形加热器区，所述至少两个环形圆形加热器区定位在圆形加热器区的径向外侧。基板支撑组件可以包括嵌入在上部加热器上方的静电卡盘主体内的RF网。多个下部加热器区可以共同形成限定开放中心区域的环形形状。
本技术的一些实施例还可涵盖处理基板的方法。所述方法可包括加热嵌入在基板支撑组件内的上部加热器。所述方法可包括加热嵌入在上部加热器下方的所述基板支撑组件内的多个下部加热器区中的至少一个下部加热器区，其包括加热基板支撑组件的顶表面。所述方法可以包括使前驱物流入处理腔室。所述方法可以包括在处理腔室的处理区域内产生前驱物的等离子体。所述方法可以包括在基板上沉积材料。在一些实施例中，上部加热器可以包括多个上部加热器区。加热上部加热器可以包括加热多个上部加热器区中的至少一个上部加热器区。所述方法可以包括使用卡紧电压将半导体基板夹持到基板平台的支撑表面。
这种技术可以提供优于传统系统和技术的许多好处。例如，本技术的实施例可以提供基板支撑件，所述基板支撑件可以提供更好的边缘加热能力以增加芯片边缘区域处的膜沉积。结合以下描述和附图更详细地描述这些和其他实施例以及它们的优点和特征中的许多优点和特征。
附图说明
可以通过参考说明书的其余部分和附图来实现对本公开技术的性质和优点的进一步理解。
图1A示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理工具的示意性俯视图。
图1B示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的示意性局部截面视图。
图2示出了根据本技术的一些实施例的示例性基板处理系统的传送部分的示意性等距视图。
图3示出了根据本技术的一些实施例的示例性半导体处理腔室的示意性部分截面视图。
图4示出了根据本技术的一些实施例的示例性基板支撑组件的示意性局部截面视图。
图5示出了根据本技术的一些实施例的示例性上部加热器的示意性俯视平面图。
图6示出了根据本技术的一些实施例的示例性下部加热器的示意性俯视平面图。
图7示出了根据本技术的一些实施例的示例性基板支撑柄的示意性局部截面俯视图。
图8示出了根据本技术的一些实施例的处理方法中的示例性操作。
附图中的若干附图被包括作为示意图。应当理解，附图是为了说明的目的，并且除非特别说明是按比例的，否则不被认为是按比例的。此外，作为示意图，提供附图是为了帮助理解，并且可能不包括与现实表示相比的所有方面或信息，并且可能包括用于说明目的的夸大材料。
在附图中，相似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种部件可以通过在附图标记后加上区分相似部件的字母来加以区分。如果说明书中仅使用第一附图标记，则说明适用于具有相同第一附图标记的类似部件中的任何一者，而与字母无关。
具体实施方式
等离子体增强沉积工艺可以激发一种或多种成分前驱物以促进在基板上的膜形成。可以产生任何数量的材料膜来形成半导体结构，包括导电膜和介电膜，以及用于促进材料传送和去除的膜。例如，可以形成硬模膜以促进基板的图案化，同时保护下层的材料另外被保持。在许多处理腔室中，许多前驱物可以在气体面板中混合并且被输送到腔室的处理区域，在所述处理区域中可以设置基板。虽然盖叠层的部件可能会影响进入处理腔室的流量分布，但许多其他工艺变量可能会类似地影响沉积的均匀性。
随着器件特征尺寸的减小，整个基板表面上的公差可以减小，并且整个膜上的材料性质差异可以影响器件的实现和均匀性。许多腔室包括特征工艺特征(characteristicprocess signature)，这可能会在基板上产生残留的不均匀性。温度差异、流动模式均匀性和处理的其他方面可能会影响基板上的膜，从而在整个基板上为产生或去除的材料产生膜均匀性差异。例如，湍急的沉积气流和/或阻挡板的孔与气体盒的面板的未对准可能导致沉积气体的不均匀流动。在一些情况下，阻挡板可能不会将前驱物流均匀地分布到基板的边缘区域。此外，在一些实施例中，其上设置基板的基板支撑件或加热器可包括一个或多个加热机构以加热基板。当热量在基板的区域之间以不同的方式被输送或损失时，膜沉积可能会受到影响，例如，基板的较热部分可由相对于较冷部分的较厚的沉积或不同的膜特性来表征。这种温度不均匀性可归因于例如基座轴周围的温度波动，并且可能特别影响基板的边缘区域。
本技术可以结合包括多个加热器的基板支撑组件，所述多个加热器可以各自包括多个加热器区。例如，根据本技术的一些实施例的基板支撑组件可包括具有设计成减轻径向膜厚度不均匀性的多个加热器区的上部加热器和具有设计成减轻方位角(azimuthal)膜厚度不均匀性的多个加热器区的下部加热器。每个加热器区可以是独立可控的，从而能够仔细控制整个基板支撑组件上的温度分布，以最小化热点和冷点，从而提高芯片上的膜均匀性。另外，实施例可以将加热器彼此隔开，并且与RF网隔开足够远以最小化RF耦接损耗和/或DC泄漏电流。
尽管剩余的公开内容将例行性地识别利用本公开技术的特定沉积工艺，但将容易理解的是，这些系统和方法同样适用于其他沉积、蚀刻和清洁腔室，以及可能发生在所描述的腔室的工艺。因此，不应认为所述技术仅限于与这些特定的沉积工艺或腔室一起使用。本公开将讨论可以包括根据本技术实施例的基座的一种可能的系统和腔室，然后在描述根据本技术实施例的对这种系统的附加变化和调整。
图1A示出了根据本技术的一些实施例的沉积、蚀刻、烘烤和固化腔室的基板处理工具或处理系统100的一个实施例的俯视平面图。在图中，一组前开式标准舱102供应各种尺寸的基板，这些基板由机械臂104a和104b接收在工厂接口103内，并被放置到装载锁定或低压保持区域106中，然后被输送到定位在腔室系统或四联部分109a-c中的基板处理区域108中的一者，所述腔室系统或四联部分109a-c可以各自是具有与多个处理区域108流体耦接的传送区域的基板处理系统。尽管图示了四联系统，但应理解，结合独立腔室、双腔室和其他多腔室系统的平台同样被本技术涵盖。容纳在传送腔室112中的第二机械臂110可用于将基板芯片从保持区域106传送到四联部分109和返回，并且第二机械臂110可容纳在传送腔室中，四联部分或处理系统中的每一者可以与所述传送腔室连接。每个基板处理区域108可以装备成执行多个基板处理操作，包括任何数量的沉积工艺，包括循环层沉积、原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积，以及蚀刻、预清洁、退火、等离子体处理、脱气、定向和其他基板工艺。
每个四联部分109可以包括可以从第二机械臂110接收基板和将基板输送到第二机械臂110的传送区域。腔室系统的传送区域可以与具有第二机械臂110的传送腔室对齐。在一些实施例中，机器人可以横向访问传送区域。在随后的操作中，传送部分的部件可以将基板垂直地平移到上覆的处理区域108中。类似地，传送区域也可以可操作用于在每个传送区域内的位置之间旋转基板。基板处理区域108可以包括用于在基板或芯片上沉积、退火、固化和/或蚀刻材料膜的任何数量的系统部件。在一种配置中，两组处理区域(诸如四联部分109a和109b中的处理区域)可用于在基板上沉积材料，而第三组处理腔室(诸如四联部分109c中的处理腔室或区域)可用于固化、退火或处理沉积的膜。在另一种配置中，所有三组腔室(诸如所示的所有十二个腔室)可以配置为在基板上沉积和/或固化膜。
如图所示，第二机械臂110可包括用于同时输送和/或取回多个基板的两个臂。例如，每个四联部分109可以包括沿着传送区域的外壳的表面的两个进出口107，这两个进出口107可以与第二机械臂横向对齐。进出口可以沿着与传送腔室112相邻的表面来限定。在一些实施例中，诸如在所图示的实施例中，第一进出口可以与四联部分的多个基板支撑件中的第一基板支撑件对齐。此外，第二进出口可以与四联部分的多个基板支撑件中的第二基板支撑件对齐。在一些实施例中，第一基板支撑件可以与第二基板支撑件相邻，并且两个基板支撑件可以限定第一行基板支撑件。如图示配置中所示，第二行基板支撑件可以在传送腔室112横向外侧定位在第一行基板支撑件之后。第二机械臂110的两个臂可以间隔开以允许这两个臂同时进入四联部分或腔室系统以将一个或两个基板输送或取回至传送区域内的基板支撑件。
所描述的传送区域中的任何一个或多个传送区域可以和与不同实施例中所示的制造系统分开的附加腔室结合。应当理解，处理系统100设想了用于材料膜的沉积、蚀刻、退火和固化腔室的附加配置。此外，任何数量的其他处理系统可以与本技术一起使用，其可以结合用于执行特定操作(诸如基板移动)中的任一者的传送系统。在一些实施例中，可以提供对多个处理腔室区域的进出口同时在各个部分(诸如所述的保持和传送区域)中保持真空环境的处理系统可以允许在多个腔室中执行操作同时在离散的工艺之间保持特定的真空环境。
图1B示出了根据本技术的一些实施例的(诸如穿过腔室系统的)示例性处理工具的一个实施例的示意性截面正视图。图1B可以图示穿过任何四联部分109中的任何两个相邻处理区域108的截面视图。正视图可以说明一个或多个处理区域108与传送区域120的配置或流体耦接。例如，连续的传送区域120可以由传送区域外壳125限定。外壳可以限定开放的内部容积，多个基板支撑件130可以设置在所述开放的内部容积中。例如，如图1A所示，示例性处理系统可以包括四个或更多个处理系统，包括分布在外壳内围绕传送区域的多个基板支撑件130。基板支撑件可以是如图所示的基座，但也可以使用许多其他配置。在一些实施例中，基座可以在传送区域120和上覆于传送区域的处理区域之间垂直平移。基板支撑件可以沿着基板支撑件的中心轴线沿腔室系统内的第一位置和第二位置之间的路径垂直平移。因此，在一些实施例中，每个基板支撑件130可以与由一个或多个腔室部件所限定的上覆处理区域108轴向对齐。
开放的传送区域可以提供传送装置135(诸如转盘)的能力，以在各种基板支撑件之间(诸如旋转地)接合和移动基板。传送装置135可以围绕中心轴线可旋转。这可以允许将基板定位在处理系统内的处理区域108中的任一者内进行处理。传送装置135可包括一个或多个终端受动器，这些终端受动器可从上方、下方接合基板，或可接合基板的外边缘，以用于围绕基板支撑件移动。传送装置可从传送腔室机器人接收基板，诸如先前描述的机器人110。然后传送装置可将基板旋转到替代的基板支撑件以促进额外基板的输送。
一旦被定位并等待处理，传送装置可以将终端受动器或臂定位在基板支撑件之间，这可以允许基板支撑件被提升通过传送装置135并将基板输送到处理区域108中，处理区域108可以与传输区域垂直偏移。例如，如图所示，基板支撑件130a可以将基板输送到处理区域108a中，而基板支撑件130b可以将基板输送到处理区域108b中。这可能发生在其他两个基板支撑件和处理区域，以及发生在包括附加处理区域的实施例中的附加基板支撑件和处理区域。在这种配置中，当基板支撑件被操作地接合以处理基板(诸如在第二位置中)时，基板支撑件可以从下方至少部分地限定处理区域108，并且处理区域可以与相关联的基板支撑件轴向对齐。处理区域可以由面板140以及其他盖叠层部件来从上方限定。在一些实施例中，每个处理区域可以具有单独的盖叠层部件，尽管在一些实施例中部件可以容纳多个处理区域108。基于这种配置，在一些实施例中，每个处理区域108可以与传送区域流体耦接，同时从上方与腔室系统或四联部分内的每个其他处理区域流体隔离。
在一些实施例中，面板140可以作为系统的电极操作，用于在处理区域108内产生局部等离子体。如图所示，每个处理区域可以利用或结合单独的面板。例如，面板140a可以被包括以从上方限定处理区域108a，并且面板140b可以被包括以从上方限定处理区域108b。在一些实施例中，基板支撑件可以作为配对电极操作，用于在面板和基板支撑件之间产生电容耦合等离子体。取决于容积几何形状，泵送衬里145可以至少部分地径向地或横向地限定处理区域108。同样，可以为每个处理区域使用单独的泵送衬里。例如，泵送衬里145a可以至少部分地径向限定处理区域108a，并且泵送衬里145b可以至少部分地径向限定处理区域108b。在实施例中，阻挡板150可以定位在盖155和面板140之间，并且同样地，单独的阻挡板可以被包括以促进每个处理区域内的流体分布。例如，阻挡板150a可以被包括以用于向处理区域108a进行分配，并且阻挡板150b可以被包括以用于向处理区域108b进行分配。
盖155可以是每个处理区域的单独部件，或者可以包括一个或多个共同方面。在一些实施例中，盖155可以是系统的两个单独的盖板中的一者。例如，第一盖板158可以安置在传送区域外壳125上。传送区域外壳可以限定开放容积，并且第一盖板158可以包括穿过盖板的多个孔，从而将上覆容积分隔成特定的处理区域。在一些实施例中，诸如在所图示的实施例中，盖155可以是第二盖板，并且可以是限定多个孔160以用于对各个处理区域的流体输送的单个部件。例如，盖155可以限定用于对处理区域108a的流体输送的第一孔160a，并且盖155可以限定用于对处理区域108b的流体输送的第二孔160b。可以为每个部分内的附加处理区域(当被包括时)定义附加孔。在一些实施例中，每个四联部分109或可容纳多于或少于四个基板的多处理区域部分可包括一个或多个远程等离子体单元165，以用于将等离子体流出物输送到处理腔室中。在一些实施例中，可以为每个腔室处理区域结合单独的等离子体单元，尽管在一些实施例中可以使用较少的远程等离子体单元。例如，如图所示，单个远程等离子体单元165可用于多个腔室，诸如两个、三个、四个或更多个腔室，直至特定四联部分的所有腔室。在本技术的实施例中，管道可以从远程等离子体单元165延伸到每个孔160以用于输送等离子体流出物以供进行处理或清洁。
在一些实施例中，净化通道170可以延伸穿过靠近或接近每个基板支撑件130的传送区域外壳。例如，多个净化通道可以延伸穿过传送区域外壳，以为流体耦接的净化气体提供流体进出口，以将所述净化气体输送到传送区域中。净化通道的数量可以相同或不同，包括多于或少于处理系统内的基板支撑件的数量。例如，净化通道170可以延伸穿过每个基板支撑件下方的传送区域外壳。在图示的两个基板支撑件130的情况下，第一净化通道170a可以延伸穿过靠近基板支撑件130a的外壳，并且第二净化通道170b可以延伸穿过靠近基板支撑件130b的外壳。应当理解，任何附加的基板支撑件可以类似地具有延伸穿过传送区域外壳的铅垂的净化通道以将净化气体提供到传送区域中。
当净化气体通过一个或多个净化通道输送时，净化气体可以类似地通过泵送衬里145排出，泵送衬里145可以提供来自处理系统的所有排放路径。因此，在一些实施例中，处理前驱物和净化气体两者都可以通过泵送衬里排出。净化气体可以向上流动到相关联的泵送衬里，例如流过净化通道170b的净化气体可以从泵送衬里145b从处理系统中排出。
如所指出的，处理系统100，或更具体地结合处理系统100或其他处理系统的四联部分或腔室系统，可以包括定位在所示处理腔室区域下方的传送部分。图2示出了根据本技术的一些实施例的示例性腔室系统200的传送部分的示意性等距视图。图2可以说明上述传送区域120的附加方面或各方面的变化，并且可以包括所描述的部件或特性中的任一者。所示的系统可以包括限定传输区域的传输区域外壳205，在所述传输区域中可以包括许多部件。传送区域可以另外至少部分地由与传送区域流体耦接的处理腔室或处理区域从上方限定，诸如图1A的四联部分109中所示的处理腔室区域108。传送区域外壳的侧壁可以限定一个或多个进出位置207，可以诸如通过如上文所讨论的第二机械臂110通过一个或多个进出位置207输送和取回基板。在一些实施例中，进出位置207可以是狭缝阀或其他可密封的进出位置，其包括门或其他密封机构以在传送区域外壳205内提供密封环境。尽管用两个这样的进出位置207示出，但是应当理解，在一些实施例中，可以仅包括单个进出位置207以及在传送区域外壳的多个侧面上的进出位置。还应理解，所示的传送部分的尺寸可以设置为适应任何基板尺寸，包括200mm、300mm、450mm或更大或更小的基板，包括由任何数量的几何形状或形状表征的基板。
在传送区域外壳205内的可以是围绕传送区域容积定位的多个基板支撑件210。尽管图示了四个基板支撑件，但应理解，任何数量的基板支撑件类似地涵盖在本技术的实施例中。例如，根据本技术的实施例，多于或约三个、四个、五个、六个、八个或更多个基板支撑件210可以容纳在传送区域中。第二机械臂110可以通过进出口207将基板输送到基板支撑件210a或210b中的一者或两者。类似地，第二机械臂110可以从这些位置取回基板。升降杆212可以从基板支撑件210突出，并且可以允许机器人进入基板下方。在一些实施例中，升降杆可固定在基板支撑件上，或固定在基板支撑件可向下凹入的位置，或者升降杆可额外地穿过基板支撑件升高或降低。基板支撑件210可以垂直平移，并且在一些实施例中可以延伸到高达定位在传送区域外壳205上方的基板处理系统的处理腔室区域，诸如处理腔室区域108。
传送区域外壳205可以为对准系统提供进出口215，对准系统可以包括对准器，所述对准器可以如图所示延伸穿过传送区域外壳的孔并且可以与穿过相邻的孔突出或传输的激光器、相机或其他突出的监测设备，这可以确定正在平移的基板是否正确对齐。传送区域外壳205还可以包括传送装置220，传送装置220可以以多种方式操作以定位基板并在各种基板支撑件之间移动基板。在一个示例中，传送装置220可以将基板支撑件210a和210b上的基板移动到基板支撑件210c和210d，这可以允许将额外的基板输送到传送腔室中。额外的传送操作可包括在基板支撑件之间旋转基板以在上覆处理区域中进行额外处理。
传送装置220可以包括中心毂225，中心毂225可以包括延伸到传送腔室中的一个或多个轴。与轴耦接的可以是终端受动器235。终端受动器235可包括从中心毂径向或横向向外延伸的多个臂237。尽管示出了臂从其延伸的中心主体，但是在各种实施例中，终端受动器可以额外包括分开的臂，每个臂都与轴或中心毂耦接。在本技术的实施例中可以包括任意数量的臂。在一些实施例中，臂237的数量可以与被包括在腔室中的基板支撑件210的数量相似或相等。因此，如图所示，对于四个基板支撑件，传送装置220可包括从终端受动器延伸的四个臂。臂可由任意数量的形状和轮廓表征，诸如直轮廓或弧形轮廓，以及包括任何数量的远程轮廓，包括钩子、环、叉子或用于支撑基板和/或提供对基板的进出口(诸如用于对齐或接合)的其他设计。
终端受动器235或终端受动器的部件或部分可用于在传送或移动期间接触基板。这些部件以及终端受动器可以由多种材料制成或包括多种材料，所述材料包括导电材料和/或绝缘材料。在一些实施例中，材料可以被涂覆或镀覆以承受与可能从上覆处理腔室进入传送腔室的前驱物或其他化学品的接触。
此外，可以提供或选择材料以承受其他环境特性，诸如温度。在一些实施例中，基板支撑件可操作用于加热设置在支撑件上的基板。基板支撑件可以配置为将表面或基板温度提高到大于或约100℃、大于或约200℃、大于或约300℃、大于或约400℃、大于或约500℃、大于或约600℃、大于或约700℃、大于或约800℃或更高的温度。这些温度中的任何一个都可以在操作期间被保持，并且因此传送装置220的部件可以暴露于这些阐明或涵盖的温度中的任何一个。因此，在一些实施例中，可以选择材料中的任一者以适应这些温度状态，并且可以包括诸如陶瓷和金属之类的材料，所述材料由相对低的热膨胀系数或其他有益特性表征。
部件耦接件也可以适用于在高温和/或腐蚀性环境中操作。例如，在终端受动器和端部各自是陶瓷的情况下，耦接件可包括压装配件、卡扣配件或可能不包括额外材料(诸如螺栓)的其他配件，这些材料可能会随着温度而膨胀和收缩，并可能导致陶瓷中的裂纹。在一些实施例中，端部可以与终端受动器续接，并且可以与终端受动器一体地形成。可以使用可以促进操作或操作期间的抗性的任何数量的其他材料，并且类似地被本技术所涵盖。
图3示出了根据本技术的一些实施例的示例性半导体处理腔室300的示意性局部截面视图。图3可以包括上文关于图2讨论的一个或多个部件，并且可以说明与此腔室有关的进一步细节。腔室300可用于执行半导体处理操作，包括如前所述的介电材料堆叠的沉积。腔室300可以显示半导体处理系统的处理区域的局部视图，并且可以不包括所有部件(诸如前面描述的附加盖叠层部件)，这些部件被理解为包含在腔室300的一些实施例中。
如上所述，图3可以说明处理腔室300的一部分。腔室300可包括喷头305以及基板支撑组件310。腔室侧壁315、喷头305和基板支撑件310一起可以限定可以在其中产生等离子体的基板处理区域320。基板支撑组件可包括静电卡盘主体325，静电卡盘主体325可包括嵌入或设置在主体内的一个或多个部件。在一些实施例中，包含在顶部圆盘内的部件可以不暴露于处理材料，并且可以完全保持在卡盘主体325内。静电卡盘主体325可以限定基板支撑表面327，并且可以由取决于卡盘主体的具体几何形状的厚度和长度或直径来表征。在一些实施例中，卡盘主体可以是椭圆形的，并且可以由从中心轴线穿过卡盘主体的一个或多个径向尺寸来表征。应当理解，顶部圆盘可以是任何几何形状，并且当讨论径向尺寸时，它们可以限定从卡盘主体的中心位置开始的任何长度。
静电卡盘主体325可以与柄330耦接，柄330可以支撑卡盘主体并且可以包括用于输送和接收可以与卡盘主体325的内部部件耦接的电线和/或流体管线的通道。卡盘主体325可以包括相关联的通道或部件以作为静电卡盘操作，尽管在一些实施例中组件可以作为用于真空卡盘或任何其他类型的卡盘系统的部件操作或包括用于真空卡盘或任何其他类型的卡盘系统的部件。柄330可以在卡盘主体的与基板支撑表面相对的第二表面上与卡盘主体耦接。在一些实施例中，静电卡盘主体325可以由导电材料(诸如像铝之类的金属或可以导热和/或导电的任何其他材料)形成并且可以通过滤波器与电功率源(诸如DC功率、脉冲DC功率、RF偏压功率、脉冲RF源或偏压功率、或这些或其他电源的组合)耦接，所述滤波器可以是阻抗匹配电路，以使静电卡盘主体325能够作为电极来操作。在其他实施例中，静电卡盘主体325的顶部可以由介电材料形成。在这样的实施例中，静电卡盘主体325可以包括分开的电极。例如，静电卡盘主体325可包括第一双极电极335a，第一双极电极335a可嵌入卡盘主体内靠近基板支撑表面。电极335a可以与DC电源340a电耦接。电源340a可以被配置为向导电卡盘电极335a提供能量或电压。这可以被操作以在半导体处理腔室300的处理区域320内形成前驱物的等离子体，尽管可以类似地维持其他等离子体操作。例如，电极335a也可以是作为电容等离子体系统的电接地操作的卡紧网，所述电容等离子体系统包括与喷头305电耦接的RF源307。例如，电极335a可用作来自RF源307的RF功率的接地路径，同时还用作对基板的电偏压以将基板静电夹持到基板支撑表面。电源340a可以包括滤波器、电源和配置成提供卡紧电压的多个其他电部件。
静电卡盘主体还可以包括第二双极电极335b，第二双极电极335b也可以嵌入在接近基板支撑表面的卡盘主体内。电极335b可以与DC电源340b电耦接。电源340b可以被配置为向导电卡盘电极335b提供能量或电压。此外，下文将进一步描述根据一些实施例的关于双极卡盘的电部件和细节，并且设计中的任一者都可以用处理腔室300实施。例如，可以结合额外的等离子体相关电源或部件。
在操作中，基板可以与静电卡盘主体的基板支撑表面至少部分接触，这可以产生接触间隙，并且可以在基座的表面和基板之间基本上产生电容效应。可以将电压施加到接触间隙，这可以产生用于卡紧的静电力。电源340a和340b可以提供电荷，所述电荷从电极迁移到电荷可在其中累积的基板支撑表面，并且可以在基板处产生具有与相反电荷的库仑吸引力的电荷层，并且可以将基板静电地保持抵靠在卡盘主体的基板支撑面上。这种电荷迁移可以通过电流流过卡盘主体的介电材料而发生，所述电流基于用于约翰逊-瑞贝卡(Johnsen-Rahbek)型卡紧的电介质内的有限电阻，这可以用于本技术的一些实施例中。
卡盘主体325还可以在基板支撑表面内限定凹入区域345，凹入区域345可以提供其中可以设置基板的凹入袋。凹入区域345可以形成在顶部圆盘的内部区域并且可以被配置为接收基板以供处理。如图所示，凹入区域345可以涵盖静电卡盘主体的中心区域，并且可以尺寸设计成适应任何种类的基板尺寸。基板可安置在凹入区域内，并被外部区域347包含，外部区域347可包围基板。在一些实施例中，外部区域347的高度可以使得基板与外部区域347处的基板支撑表面的表面高度齐平或凹入在所述表面下方。在一些实施例中，凹入表面可以控制处理期间的边缘效应，这可以提高整个基板上的沉积均匀性。在一些实施例中，边缘环可以围绕顶部圆盘的外围设置，并且可以至少部分地限定其中可以安置基板的凹部。在一些实施例中，卡盘主体的表面可以是基本上平坦的，并且边缘环可以完全限定其中可以安置基板的凹部。
在一些实施例中，静电卡盘主体325和/或柄330可以是绝缘或介电材料。例如，可以使用氧化物、氮化物、碳化物和其他材料来形成部件。示例性材料可包括陶瓷，包括氧化铝、氮化铝、碳化硅、碳化钨和任何其他金属或过渡金属氧化物、氮化物、碳化物、硼化物或钛酸盐，以及这些材料和其他绝缘或介电材料的组合。不同等级的陶瓷材料可用于提供被配置为在特定温度范围内操作的复合材料，因此在一些实施例中，类似材料的不同陶瓷等级可用于顶部圆盘和柄。在一些实施例中也可以加入掺杂剂以调节电特性。示例性掺杂剂材料可以包括钇、镁、硅、铁、钙、铬、钠、镍、铜、锌，或任何数量的已知结合在陶瓷或介电材料中的其他元素。
静电卡盘主体325还可以包括被包含在卡盘主体内的嵌入式加热器350。在实施例中，加热器350可以包括电阻加热器或流体加热器。在一些实施例中，电极335可以作为加热器操作，但是通过将这些操作解耦，可以提供更多单独的控制，并且可以提供扩展的加热器覆盖范围，同时限制等离子体形成的区域。加热器350可以包括与卡盘主体材料结合或耦接的聚合物加热器，尽管导电元件可以嵌入在静电卡盘主体内并且被配置为接收电流(诸如AC电流)以加热顶部圆盘。电流可以通过与上文讨论的DC功率类似的通道通过柄330输送。加热器350可与电源365耦接，电源365可向电阻加热元件提供电流以促进对相关联的卡盘主体和/或基板的加热。在实施例中，加热器350可以包括多个加热器，并且每个加热器可以与卡盘主体的区相关联，因此示例性卡盘主体可以包括与加热器相似数量或更多数量的区。如果卡紧网状电极335存在的话，在一些实施例中，卡紧网状电极335可以定位在加热器350和基板支撑表面327之间，并且在如下将要进一步描述的一些实施例中可以在卡盘主体内的电极和基板支撑表面之间保持一定距离。
加热器350可以能够调节跨静电卡盘主体325以及驻留在基板支撑表面327上的基板的温度。加热器可以具有将卡盘主体和/或基板加热到高于或约100℃的工作温度范围，并且加热器可以被配置为加热到高于或约125℃、高于或约150℃、高于或约175℃、高于或约200℃、高于或约250℃、高于或约300℃、高于或约350℃、高于或约400℃、高于或约450℃、高于或约500℃、高于或约550℃、高于或约600℃、高于或约650℃、高于或约700℃、高于或约750℃、高于或约800℃、高于或约850℃、高于或约900℃、高于或约950℃、高于或约1000℃或更高。加热器还可以被配置为在这些阐明数字中的任何两个数字之间涵盖的任何范围内操作，或者在被涵盖在这些范围中的任一者内的较小范围内操作。
在一些实施例中，腔室300可以包括净化气体源，诸如与腔室主体315的底部流体耦接的净化气体源。净化气体源可以向腔室300供应净化气体以去除已经沉积在腔室300的各种部件(诸如支撑组件310)上的任何膜。
图4示出了根据本技术的一些实施例的基板支撑组件400的示意性局部截面视图。如上文所解释的，本技术可以在一些实施例中用于在单个腔室内执行膜沉积和固化。基板支撑组件400可以类似于基板支撑组件130、210和/或310，并且可以包括上述支撑件的任何特征、部件或特性，包括任何相关联的部件或电源。基板支撑组件400可以包括支撑柄405，支撑柄405可以是导电材料。可以包括嵌入或设置在主体内的一个或多个部件的静电卡盘主体425可以定位在支撑柄405的顶部。在一些实施例中，包含在顶部圆盘内的部件可以不暴露于处理材料，并且可以完全保持在卡盘主体425内。静电卡盘主体425可以限定基板支撑表面427。
静电卡盘主体425可以包括一个或多个RF电极430，一个或多个RRF电极430可以嵌入在接近基板支撑表面的卡盘主体内。例如，电极430可以包括作为电容等离子体系统的电接地来操作的卡紧网，所述电容等离子体系统包括与喷头电耦接的RF源。RF杆460可以将RF电极430与向电极提供能量和/或电压的电源465(诸如RF电源和/或DC电源)耦接。例如，电极430可以用作来自RF源的RF功率的接地路径，同时还用作对基板的电偏压以将基板静电夹持到基板支撑表面427。
在操作中，基板可以与静电卡盘主体425的基板支撑表面427至少部分接触，这可以产生接触间隙，并且这可以基本上在基座的表面和基板之间产生电容效应。可以将电压施加到接触间隙，这可以产生用于卡紧的静电力。电荷从电极迁移到电荷可在其中积累的基板支撑表面427，并且这可以在基板处产生具有与相反电荷的库仑吸引力的电荷层，并且这可以将基板静电地保持抵靠在卡盘主体的基板支撑表面427上。这种电荷迁移可以通过电流流过卡盘主体的介电材料而发生，所述电流基于用于约翰逊-瑞贝卡型卡紧的电介质内的有限电阻，这可以用于本技术的一些实施例中。
静电卡盘主体425可以包括上部加热器435，上部加热器435可以包括一个或多个加热元件，诸如导电板和/或加热线圈。仅作为一个示例，可以在静电卡盘主体425内以径向扩展的螺旋形或其他迂回形状提供导线，以在整个基板支撑表面427上提供相对均匀的加热。上部加热器435可以分成多个上部加热器区440，其中每个上部加热器区440由相应的导电板和/或加热线圈形成。上部加热器435可以被分成任何数量的上部加热器区440。例如，上部加热器435可以包括至少或约一个上部加热器区、至少或约两个上部加热器区、至少或约三个上部加热器区、至少或约四个上部加热器区、至少或约五个上部加热器区，或更多个上部加热器区。如图所示，上部加热器435被分成三个上部加热器区440。例如，中心圆形加热器区440a由内部环形上部加热器区440b和外部环形上部加热器区440c环绕，其中上部加热器区440中的每一者与基板支撑件同心。
上部加热器435可以定位在RF电极430下方足够远的距离以防止RF耦接损失和DC泄漏电流，同时仍然足够靠近基板支撑表面427以有效地加热基板支撑表面427。例如，上部加热器435可以定位成与RF电极相距2mm至10mm之间或约2mm或10mm、与RF电极430相距3mm至9mm之间或约3mm或9mm、与RF电极430相距4mm至8mm之间或约4mm或8mm、或与RF电极430相距5mm至7mm之间或约5mm或7mm。
静电卡盘主体425可包括下部加热器445，下部加热器445可包括一个或多个加热元件，诸如导电板和/或加热线圈。下部加热器445可以被分成多个下部加热器区450，其中每个下部加热器区450由相应的导电板和/或加热线圈形成。下部加热器445可以被分成任何数量的下部加热器区450。例如，下部加热器445可包括至少或约一个下部加热器区、至少或约两个下部加热器区、至少或约三个下部加热器区、至少或约四个下部加热器区、至少或约五个下部加热器区、至少或约六个下部加热器区、至少或约七个下部加热器区、至少或约八个下部加热器区、至少或约九个下部加热器区、至少或约十个下部加热器区，或更多个下部加热器区。如图所示，下部加热器445被分成四个下部加热器区450。例如，每个下部加热器区440的形状可以是弧形的，并且可以沿着基板支撑表面427的半径的一部分延伸。
下部加热器445可以定位在上部加热器435下方足够远的距离以防止泄漏电流，同时仍然足够靠近基板支撑表面427以有效地加热基板支撑表面427。例如，下部加热器445可定位成与上部加热器435相距2mm至10mm之间或约2mm或10mm、与上部加热器435相距3mm至9mm之间或约3mm或9mm、与上部加热器435相距4mm至8mm之间或约4mm或8mm、或与上部加热器435相距5mm至7mm之间或约5mm或7mm。虽然示出为用于加热基板支撑表面427的边缘区域的弧形加热器区是下部加热器445的一部分，但是一些实施例可以使用这样的加热器区布置作为上部加热器435，其中整个加热器区覆盖作为下部加热器445。
上部加热器435和下部加热器445的每个加热元件可以与电源470(诸如将AC和/或DC电流输送到相应加热器的电源)耦接以加热顶部圆盘。电流可以通过一根或多根杆或线437输送到加热器，这些杆或线437设置在形成于柄405和静电卡盘主体425内的通道内。在一些实施例中，温度传感器可以沿着杆或线437延伸。每个加热器可以具有将卡盘主体425和/或基板加热到高于或约100℃的工作温度范围，并且加热器435可以被配置为加热到高于或约125℃、高于或约150℃、高于或约175℃、高于或约200℃、高于或约250℃、高于或约300℃、高于或约350℃、高于或约400℃、高于或约450℃、高于或约500℃、高于或约550℃、高于或约600℃、高于或约650℃、高于或约700℃、高于或约750℃、高于或约800℃、高于或约850℃、高于或约900℃、高于或约950℃、高于或约1000℃或更高的温度。每个加热器还可以被配置为在这些阐明的数字中的任何两个数字之间涵盖的任何范围内操作，或者在这些范围中的任一者内涵盖的较小范围内操作。可以独立控制具有相应加热器的每个加热器区，这可以允许每个加热器区在其自身温度下操作(或停用)以解决径向和/或方位角不均匀性问题，尽管在一些情况下，加热器区中的一些或全部加热器区可以加热到相同的温度。
通过如本文所述在基板组件内提供上部加热器和下部加热器，对基板支撑表面的改进的温度控制是可能的。特别地，通过使每个加热器区能够被用作调节旋钮以控制定位在基板支撑表面的顶部的给定基板区域内的温度(以及随后的沉积速率)，各个加热器区的独立温度可用于解决径向和/或方位角不均匀性问题。另外，通过将加热器与RF电极充分隔开，RF耦接损耗和DC泄漏电流可以被减少和/或最小化。
图5示出了根据本技术实施例的上部加热器500的示意性俯视平面图。上部加热器500可以是先前描述的加热器中的任一者，诸如被包括在基板支撑组件400或任何其他数量的基座或卡盘中的加热器。上部加热器500可嵌入如上所述的圆盘或卡盘主体(诸如包括氮化铝的陶瓷)中，并且可由如上文针对任何基板支撑件所讨论的特征、配置或特性中的任一者表征。上部加热器500可以被分成多个上部加热器区505。例如，上部加热器500可以被分成三个上部加热器区505。例如，中心圆形加热器区505a被内部环形上部加热器区505b和外部环形上部加热器区505c环绕，其中上部加热器区505中的每一者彼此同心。上部加热器区505的这种布置可以实现对基板支撑表面和基板的温度的径向调整。
可以调整上部加热器区505中的每一者的尺寸以满足特定应用的需要。在特定实施例中，中心加热器区505a可径向向外延伸至基板支撑表面的径向距离的至少或约30％、基板支撑表面的径向距离的至少或约40％、基板支撑表面的径向距离的至少或约50％、基板支撑表面的径向距离的至少或约60％，或更多。内部环形上部加热器区505b的内径可以从基板支撑表面的径向距离的至少或约30％、基板支撑表面的径向距离的至少或约40％、基板支撑表面的径向距离的至少或约50％、基板支撑表面的径向距离的至少或约60％，或更多开始。内部环形加热器区505b的外径可以径向向外延伸到基板支撑表面的径向距离的至少或约60％、基板支撑表面的径向距离的至少或约65％、基板支撑表面的径向距离的至少或约70％、基板支撑表面的径向距离的至少或约75％、基板支撑表面的径向距离的至少或约80％、基板支撑表面的径向距离的至少或约85％，或更多。外部环形上部加热器区505c的内径可以从基板支撑表面的径向距离的至少或约70％、基板支撑表面的径向距离的至少或约75％、基板支撑表面的径向距离的至少或约80％、基板支撑表面的径向距离的至少或约85％、基板支撑表面的径向距离的至少或约90％，或更多开始。外部环形加热器区505c的外径可以径向向外延伸至基板支撑表面的径向距离的至少或约100％、基板支撑表面的径向距离的至少或约105％、基板支撑表面的径向距离的至少或约110％、基板支撑表面的径向距离的至少或约115％、基板支撑表面的径向距离的至少或约120％、基板支撑表面的径向距离的至少或约125％，或更多。在一些实施例中，上部加热器区505中的一些或全部可以彼此接触，而在其他实施例中，上部加热器区505中的一者或多者可以由小间隙隔开。这些间隙可以是小于或约15mm宽、小于或约10mm宽、小于或约5mm宽、或更小。
图6示出了根据本技术实施例的下部加热器600的示意性俯视平面图。下部加热器600可以是先前描述的加热器中的任一者，诸如被包括在基板支撑组件400或任何其他数量的基座或卡盘中的加热器。下部加热器600可嵌入如上所述的圆盘或卡盘主体(诸如包括氮化铝的陶瓷)中，并且可由如上文针对任何基板支撑件所讨论的特征、配置或特性中的任一者表征。下部加热器600可以被分成多个下部加热器区605。例如，下部加热器600可以被分成四个下部加热器区605。例如，下部加热器区605中的每一者的形状可以是弧形的，其中下部加热器区605共同形成限定开放内部的环形形状。下部加热器600的这种配置可以使基板支撑表面的边缘区域的温度能够独立于基板支撑表面的中间部分被加热，这可以使得能够减轻径向膜厚度不均匀性问题，尤其是在靠近外围边缘区域。例如，下部加热器区605中的一者或多者可被供电以向基板支撑表面的靠近基板支撑表面的边缘区域的一个或多个致动区域提供额外的热量。此外，使用弧形下部加热器区605可以实现对基板支撑表面和基板的温度的方位角调整。
可以调整下部加热器区605中的每一者的尺寸以满足特定应用的需要。例如，多个弧形加热器区中的每一者的内边缘设置在基板座的径向内侧。在特定实施例中，每个下部加热器区605的内径可以从基板支撑表面的径向距离的至少或约50％、从基板支撑表面的径向距离的至少或约60％、从基板支撑表面的径向距离的至少或约70％、从基板支撑表面的径向距离的至少或约80％，或更多开始。下部加热器区中的每一者的外边缘可以设置在与基板座的中心相距一定距离处，基板座的中心与基板座的外围边缘对齐或在基板座的径向外侧。例如，每个下部加热器区605的外径可以径向向外延伸到基板支撑表面的径向距离的至少或约100％、基板支撑表面的径向距离的至少或约105％、基板支撑表面的径向距离的至少或约110％、基板支撑表面的径向距离的至少或约115％、基板支撑表面的径向距离的至少或约120％、基板支撑表面的径向距离的至少或约125％，或更多。
尽管示出了具有四个下部加热器区，但是应当理解，在各种实施例中可以提供更多或更少的下部加热器区，其具有更多数量的加热器区提供更大的粒度以控制基板支撑表面的更小、更受限的径向和/或方位角区域中的温度。此外，下部加热器区不限于弧形形状。在一些实施例中，可以使用其他形状，诸如楔形区。可以提供额外的一行或多行下部加热器区以实现对基板支撑表面的温度的更多径向控制。下部加热器区中的一些或所有下部加热器区可以完全延伸到基板支撑表面的中心和/或以其他方式在中心的径向距离的内部50％内。
图7示出了根据本技术实施例的基板支撑柄700的示意性截面俯视图。柄700可用于支撑前述的加热器中的任一者，诸如被包括在基板支撑组件400或任何其他数量的基座或卡盘中的加热器。柄700可以包括多个加热器线或加热器杆705，多个加热器线或加热器杆705可以将来自电源的电力输送到各个加热器区。例如，主加热器杆705a可各自与多个上部加热器区中的一者耦接并向其输送电力。如图所示，提供了三个主加热器杆705a，每个主加热器杆705a向一个上部加热器区供电，诸如用于图5所示配置的上部加热器。辅助加热器杆705b可各自与多个下部加热器区中的一者耦接并向多个下部加热器区中的一者输送电力。如图所示，提供了四个辅助加热器杆705a，每个辅助加热器杆705a向一个下部加热器区供电，诸如用于图6所示配置的下部加热器。柄700可包括一个或多个加热器返回杆710，一个或多个加热器返回杆710可用作加热器中的一个或多个加热器的电流返回连接。例如，柄700可以包括单个主返回杆710a，单个主返回杆710a可以耦接到上部加热器区中的每一者。单个辅助返回杆710a可以耦接到下部加热器区中的每一者。柄700可包括一个或多个RF杆715，一个或多个RF杆715可各自将基板支撑件的RF网或其他电极与RF电源耦接以促进等离子体形成和/或在基板支撑件的基板支撑表面处产生卡紧力。在一些实施例中可以包括额外的连接。例如，柄700可包括一个或多个热电偶720，一个或多个热电偶720可用于监测基板支撑件的加热器区中的一个或多个加热器区的温度。此外，可提供净化通道725，净化通道725可用于将净化气体供应至基板的背面。
为了防止AC/DC和/或RF电流泄漏，各种杆可以满足最小间距要求。例如，加热器/RF杆中的每一者可以保持(从中心线到中心线)间隔开至少或约8mm、至少或约9mm、至少或约10mm、至少或约11mm、至少或约12mm、至少或约13mm、至少或约14mm、至少或约15mm或更长的距离。每个AC杆705和/或返回杆710的任何部分之间的距离可以是至少或约2mm、至少或约3mm、至少或约4mm、至少或约5mm或更长。RF杆715与加热器杆705和/或返回杆710的任何部分之间的距离可以是至少或约3mm、至少或约4mm、至少或约5mm、至少或约6mm或更长。
应当理解，柄700内的杆的布局仅仅是布局的一个示例，并且存在许多变化。可以修改柄700的配置以满足特定应用的需要。例如，对于具有更多或更少加热器区的基板支撑件，所述布局可适于包括更多或更少的加热器杆和/或返回杆。在一些实施例中，每个加热器区可以具有专用的返回杆，而不是共享返回杆。为了保持杆之间的最小间距以防止电流泄漏，可以扩大柄的尺寸以容纳更多数量的加热器区。
图8示出了根据本技术的一些实施例的半导体处理的示例性方法800的操作。所述方法可以在各种处理腔室中执行，包括上述处理系统100或腔室300，这些处理腔室可以包括根据本技术的实施例的基板支撑组件，诸如本文描述的基板支撑组件130、210、310和/或400。方法800可以包括多个可选操作，这些可选操作可以与或可以不与根据本技术的方法的一些实施例具体相关联。
方法800可以包括处理方法，所述处理方法可以包括用于形成硬模膜的操作或其他沉积操作。所述方法可以包括在方法800开始之前的可选操作，或者所述方法可以包括附加操作。例如，方法800可以包括以与所示不同的顺序执行的操作。在一些实施例中，方法800可包括在操作805处加热嵌入基板支撑组件内的上部加热器以加热基板支撑组件的顶表面。例如，可以将AC或DC电流提供给形成上部加热器的一个或多个加热元件以加热静电卡盘主体的顶部。在一些实施例中，上部加热器可包括多个加热器区，每个加热器区可在操作805期间被加热。例如，上部加热器可以包括圆形中心加热器区，所述圆形中心加热器区被一个或多个环形加热器区包围。在操作810处，方法800可包括加热嵌入在上部加热器下方的基板支撑组件内的多个下部加热器区中的至少一个下部加热器区。例如，可以将AC或DC电流提供给构成要加热的(多个)下部加热器区的加热元件。在一些实施例中，下部加热器区的形状可以是弧形的，并且可以共同形成环形形状的下部加热器，所述环形形状的下部加热器可以用于向基板支撑表面的外围边缘区域提供额外的热量。取决于特定沉积工艺的需要，各种上部加热器区和/或下部加热器区可以被加热到相同和/或不同的温度。
在一些实施例中，方法800可以包括使用卡紧电压将半导体基板夹持到基板平台的支撑表面。在操作815处，一种或多种前驱物可以流入处理腔室。例如，前驱物可以流入腔室，诸如被包括在腔室300中。在操作820处，可以在处理区域内产生前驱物的等离子体，例如通过向面板提供RF功率以产生等离子体。在操作825处，在等离子体中形成的材料可以沉积在基板上。
在前面的描述中，为了解释的目的，已经阐述了许多细节以便提供对本技术的各种实施例的理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，某些实施例可以在没有这些细节中的一些的情况下或具有附加细节的情况下实施。
已经公开了几个实施例，本领域技术人员将认识到，在不背离实施例的精神的情况下，可以使用各种修改、替代构造和等效物。此外，为了避免不必要地混淆本技术，没有描述许多众所周知的工艺和元件。因此，以上描述不应被视为限制本技术的范围。
在提供值的范围的情况下，应当理解，除非上下文另有明确规定，否则此范围的上限和下限之间的每个中间值，直到下限单位的最小分数也被具体公开。在阐明范围中的任何阐明值或未阐明的中间值与此阐明范围内的任何其他阐明值或中间值之间的任何较窄范围被涵盖。这些较小范围的上限和下限可以被独立地包括或排除在范围内，并且限制中的任一者、一者都不或两者都被包括在较小范围中的每个范围也被涵盖在本技术内，受限于阐明范围中任何具体排除的限值。在阐明范围包括限值中的一者或两者地情况下，排除那些所包括的限值中的任一者或两者的范围也被包括。
如在本文和所附权利要求书中使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述”包括复数指代。因此，例如，对“一加热器”的指代包括多个此类前驱物，对“所述突起”的指代包括对本领域技术人员已知的一个或多个突起及其等效物的指代，以此类推。
此外，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包含(contain)”、“包含(containing)”、“包括(include)”和“包括(including)”旨在指定所阐明特征、整数、部件或操作的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、部件的存在或添加。

Claims (20)

1.一种基板支撑组件，包括：
静电卡盘主体，所述静电卡盘主体限定基板支撑表面，所述基板支撑表面限定基板座；
支撑柄，所述支撑柄与所述静电卡盘主体耦接；
上部加热器，所述上部加热器嵌入在所述静电卡盘主体内，所述上部加热器包括中心加热器区，以及与所述中心加热器区同心的一个或多个环形加热器区；以及
下部加热器，所述下部加热器在所述上部加热器下方的位置处嵌入在所述静电卡盘主体内，所述下部加热器包括多个弧形加热器区。
2.根据权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包括：
多个加热器电力杆，所述多个加热器电力杆延伸穿过所述支撑柄，所述多个加热器电力杆中的每一者与相应的加热器区电耦接。
3.根据权利要求2所述的基板支撑组件，其中：
所述多个加热器电力杆中的每一者在所述支撑柄内间隔开至少2mm。
4.根据权利要求2所述的基板支撑组件，进一步包括：
RF杆，所述RF杆延伸穿过所述支撑柄并与所述静电卡盘主体电耦接。
5.根据权利要求4所述的基板支撑组件，其中：
所述RF杆在所述支撑柄内与所述多个AC杆中的每一者间隔开至少3mm。
6.根据权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包括：
第一加热器返回杆，所述第一加热器返回杆与所述一个或多个环形加热器区中的每一者和所述中心加热器区耦接；以及
第二加热器返回杆，所述第二加热器返回杆与所述多个弧形加热器区中的每一者耦接。
7.根据权利要求1所述的基板支撑组件，其中：
所述下部加热器设置在与所述上部加热器相距约2mm至10mm之间的距离处。
8.根据权利要求1所述的基板支撑组件，其中：
所述多个弧形加热器区中的每一者的内边缘设置在所述基板座的径向内侧；以及
所述多个弧形加热器区中的每一者的外边缘设置在与所述基板座的中心相距一距离处，所述基板座的所述中心与所述基板座的外围边缘对齐或在所述基板座的所述外围边缘的径向外侧。
9.一种基板支撑组件，包括：
静电卡盘主体，所述静电卡盘主体限定基板支撑表面，所述基板支撑表面限定基板座；
支撑柄，所述支撑柄与所述静电卡盘主体耦接；
上部加热器，所述上部加热器嵌入在所述静电卡盘主体内；以及
下部加热器，所述下部加热器在所述上部加热器下方的位置处嵌入在所述静电卡盘主体内，所述下部加热器包括多个下部加热器区。
10.根据权利要求9所述的基板支撑组件，其中：
多个下部加热器区中的每一者都包括加热线圈。
11.根据权利要求9所述的基板支撑组件，其中：
所述多个下部加热器区中的每一者的内边缘定位在所述基板座的半径的至少约50％的径向外侧。
12.根据权利要求9所述的基板支撑组件，其中：
所述多个下部加热器区中的每一者都包括弧形形状或楔形形状。
13.根据权利要求9所述的基板支撑组件，其中：
所述多个下部加热器区包括至少四个下部加热器区。
14.根据权利要求9所述的基板支撑组件，其中：
所述上部加热器包括多个上部加热器区。
15.根据权利要求14所述的基板支撑组件，其中：
所述多个上部加热器区包括圆形加热器区和至少两个环形圆形加热器区，所述至少两个环形圆形加热器区定位在所述圆形加热器区的径向外侧。
16.根据权利要求9所述的基板支撑组件，进一步包括：
RF网，所述RF网嵌入在所述上部加热器上方的所述静电卡盘主体内。
17.根据权利要求9所述的基板支撑组件，其中：
所述多个下部加热器区共同地形成限定开放中心区域的环形形状。
18.一种处理基板的方法，包括以下步骤：
加热嵌入在基板支撑组件内的上部加热器；
加热嵌入在所述上部加热器下方的所述基板支撑组件内的多个下部加热器区中的至少一个下部加热器区；
使前驱物流入处理腔室，所述基板支撑组件设置在所述处理腔室中；
在所述处理腔室的处理区域内产生所述前驱物的等离子体；以及
在所述基板上沉积材料。
19.根据权利要求18所述的处理基板的方法，其中：
所述上部加热器包括多个上部加热器区；以及
加热所述上部加热器的步骤包括以下步骤：加热所述多个上部加热器区中的至少一个上部加热器区。
20.根据权利要求18所述的处理基板的方法，进一步包括以下步骤：
使用卡紧电压将半导体基板夹持到基板平台的支撑表面。
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