JP6479085B2 - 半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ - Google Patents

半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ Download PDF

Info

Publication number
JP6479085B2
JP6479085B2 JP2017082498A JP2017082498A JP6479085B2 JP 6479085 B2 JP6479085 B2 JP 6479085B2 JP 2017082498 A JP2017082498 A JP 2017082498A JP 2017082498 A JP2017082498 A JP 2017082498A JP 6479085 B2 JP6479085 B2 JP 6479085B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission line
conductive
common
branch transmission
heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017082498A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017191940A (ja
Inventor
ピース・ジョン
ベンジャミン・ネイル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lam Research Corp
Original Assignee
Lam Research Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lam Research Corp filed Critical Lam Research Corp
Publication of JP2017191940A publication Critical patent/JP2017191940A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6479085B2 publication Critical patent/JP6479085B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227Applications
    • H05B1/023Industrial applications
    • H05B1/0233Industrial applications for semiconductors manufacturing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612Formation types
    • H01L21/02617Deposition types
    • H01L21/0262Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

半導体技術世代を重ねるごとに、基板の直径は大きくなり、トランジスタサイズは小さくなる傾向にあり、その結果、基板処理において、ますます高い精度および再現性が要求されるようになる。シリコン基板などの半導体基板材料は、真空室の使用を伴う技術によって処理される。これらの技術には、電子ビーム蒸着といった非プラズマ応用例だけではなく、スパッタリング蒸着、プラズマ化学気相成長(PECVD)、レジスト除去、およびプラズマエッチングといったプラズマ応用例が含まれる。
既存のプラズマ処理システムは、そのような精度および再現性の向上への高まりつつある要求にさらされている半導体製造装置の一つである。プラズマ処理システムの場合の一つの基準は、均一性の向上であり、それには各半導体基板表面における処理結果の均一性だけではなく、建前としては同じ入力パラメータで処理された一連の基板の処理結果の均一性が含まれる。基板上の均一性の継続的な向上が望まれる。特に、プラズマ室に対して、均一性、一貫性、および自己診断機能の向上が求められる。
本明細書で記載するのは、半導体処理装置において半導体基板を支持するために用いられる基板支持アセンブリ用の加熱プレートであって、該加熱プレートは、第1の電気絶縁層と、この第1の電気絶縁層上に横方向に分布する第1、第2、第3、第4の平面ヒータゾーンを少なくとも含む平面ヒータゾーンであって、基板上の空間温度プロファイルを調整するように機能する平面ヒータゾーンと、第1と第2の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第1の導電性電力ラインおよび第3と第4の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第2の導電性電力ラインを少なくとも含む第1の電力ラインと、第1と第3の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第3の導電性電力ラインおよび第2と第4の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第4の導電性電力リターンラインを少なくとも含む第2の電力ラインと、を備え、電源装置、電力ライン、またはダイオードのうちの少なくとも1つは、加熱プレート上方の電磁場を低減するように構成されている。
図1は、平面ヒータゾーンのアレイを備える加熱プレートが組み込まれた基板支持アセンブリの概略断面図であり、この基板支持アセンブリは、さらに静電チャック(ESC)を有する。
図2は、基板支持アセンブリに組み込むことができる加熱プレートの一実施形態における、平面ヒータゾーン・アレイへの送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン間の位相的接続を示している。
図3は、平面ヒータゾーンを備える例示的な加熱プレートを示しており、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、およびダイオードが、加熱プレート内のいくつかの平面に様々に配置されている。 図4は、平面ヒータゾーンを備える例示的な加熱プレートを示しており、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、およびダイオードが、加熱プレート内のいくつかの平面に様々に配置されている。 図5は、平面ヒータゾーンを備える例示的な加熱プレートを示しており、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、およびダイオードが、加熱プレート内のいくつかの平面に様々に配置されている。 図6は、平面ヒータゾーンを備える例示的な加熱プレートを示しており、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、およびダイオードが、加熱プレート内のいくつかの平面に様々に配置されている。 図7は、平面ヒータゾーンを備える例示的な加熱プレートを示しており、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、およびダイオードが、加熱プレート内のいくつかの平面に様々に配置されている。 図8は、平面ヒータゾーンを備える例示的な加熱プレートを示しており、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、およびダイオードが、加熱プレート内のいくつかの平面に様々に配置されている。
図9は、加熱プレート内のオプションの主ヒータを示している。
図10は、平面ヒータゾーンのうちの1つの、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、およびダイオードへの電気的接続を示している。
図11は、基板支持アセンブリの概略図を示しており、平面ヒータゾーン・アレイに対する送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ライン、ダイオード間の接続を示している。
基板上で所望の限界寸法(CD)均一性を達成するため、半導体処理装置での径方向および角度方向の基板温度制御についての要求がますます高まりつつある。半導体製造プロセスにおいて、特にCDがサブ100nmに近づくと、温度の小さなバラツキでも、容認できないほどCDに影響することがある。
基板支持アセンブリは、処理の際に、基板の支持、基板温度の調整、高周波電力の供給など、様々な機能のための設定を行うことができる。基板支持アセンブリは、処理中に基板を基板支持アセンブリ上に静電的に固定するのに有用な静電チャック(ESC)を備えることができる。ESCは、チューナブルESC(T−ESC)とすることができる。T−ESCは、本出願と譲受人が同一である米国特許第6847014号および第6921724号に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。基板支持アセンブリは、ESCなどのセラミック基板プレートと、流体冷却式ヒートシンク(以下、冷却プレートと呼ぶ)と、段階的な空間温度制御を実現するための複数の平面ヒータゾーンと、を備えることができる。一般的には、冷却プレートは、0℃〜30℃の間またはこの範囲外とすることができる定温に維持される。ヒータは、断熱材の層を間に挟んで冷却プレートから分離されている。ヒータは、プラズマ処理中に基板が熱流束による加熱を受けるか否かに関わりなく、基板支持アセンブリの支持面を冷却プレート温度よりも高い約0℃〜80℃の温度に維持することができる。複数の平面ヒータゾーンの範囲内でヒータ出力を変化させることにより、基板支持温度プロファイルを変更することができる。さらには、平均基板支持温度を、冷却プレート温度よりも高い0〜80℃またはさらに高い動作範囲内で段階的に変更することができる。半導体技術の進歩に伴ってCDが小さくなるにつれて、小さな角度方向の温度のバラツキが、ますます大きな課題となる。
温度を制御することは、いくつかの理由によって、簡単なことではない。第一に、熱源およびヒートシンクの位置、伝熱媒体の動き、材質、形状など、多くの要因が熱伝達に影響し得る。第二に、熱伝達は動的プロセスである。当該システムが熱平衡状態にあるのでなければ、熱伝達が生じ、温度プロファイルおよび熱伝達は時間とともに変化することになる。第三に、プラズマ処理では当然生じているプラズマなどの非平衡現象が、実際のプラズマ処理装置の熱伝達挙動の正確な理論予測を、不可能ではないにしても非常に困難にしている。
プラズマ処理装置における基板温度プロファイルは、プラズマ密度プロファイル、RF電力プロファイル、チャック内のいくつかの加熱および冷却エレメントの詳細な構造といった多くの要因に影響され、このため、基板温度プロファイルは、均一ではないことが多く、少数の加熱または冷却エレメントで制御することは難しい。この欠点は、基板全体での処理速度の不均一性、および基板上の素子ダイの限界寸法の不均一性と言い換えることができる。限定するものではないが、投入される基板の不均一性、実施されるプロセスの均一性、および後続ステップで予想される均一性を含む他の効果を補償するために、意図的な不均一温度プロファイルを導入することが望ましい場合がある。
装置が所望の空間的および時間的温度プロファイルを能動的に作り出して維持することを可能にするため、また、CD均一性に影響を与える他の有害因子を補償するためには、温度制御の複雑性を考えると、独立に制御可能な複数の平面ヒータゾーンを基板支持アセンブリに組み込むことが効果的となる。
半導体処理装置における基板支持アセンブリ用の、独立に制御可能な複数の平面ヒータゾーンを備える加熱プレートは、本出願と同一の所有者による米国特許出願公開第2011/0092072号に開示されており、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。この加熱プレートは、平面ヒータゾーンと、これらの平面ヒータゾーンに電力を供給するための導体ラインの、スケーラブルな多重化レイアウト方式を含むものである。平面ヒータゾーンの出力を調整することで、処理中の温度プロファイルを、径方向と角度方向の両方に関して具現化することができる。
本明細書で記載するのは、独立に制御可能な複数の平面ヒータゾーンを備える加熱プレートであって、加熱プレート全体にわたる平面ヒータゾーンを、交流電流で個別に駆動することができる。本明細書で使用される場合の「交流電流」とは、交流電源により供給される電流、または直流電源により適切なスイッチング装置を介して供給される電流を指す。
この加熱プレートの平面ヒータゾーンは、規定のパターンで配置されることが好ましく、例えば、矩形格子、六角格子、円形状、同心環状、または任意の望ましいパターンで配置される。各平面ヒータゾーンは、任意の適切なサイズとすることができ、1つまたは複数のヒータエレメントを備えることができる。1つの平面ヒータゾーン内のすべてのヒータエレメントは、一緒にオン・オフされる。交流電流による平面ヒータゾーンの駆動を可能としながら、電気的接続の数を最小限にするため、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ラインといった電力ラインは、各送り分岐伝送ラインが平面ヒータゾーンの異なるグループに接続され、その送り分岐伝送ラインが接続されている同じグループの平面ヒータゾーンに、対応する戻り分岐伝送ラインが接続され、各共通伝送ラインが平面ヒータゾーンの異なるグループに接続されるように配置され、このとき、各平面ヒータゾーンは、特定の送り分岐伝送ラインに接続されたグループの1つの中にあり、かつ特定の共通伝送ラインに接続されたグループの1つの中にある。どの2つの平面ヒータゾーンも、同じ送り分岐伝送ラインと共通伝送ラインのペアには接続されていない。この場合、1つの平面ヒータゾーンは、その特定の平面ヒータゾーンが接続されている送り分岐伝送ラインまたはその対応する戻り分岐伝送ラインと、共通伝送ラインに交流電流を流すことにより、駆動することができる。ヒータエレメントの出力は、好ましくは20W未満であり、より好ましくは5〜10Wである。ヒータエレメントは、ポリイミド・ヒータ、シリコーンラバー・ヒータ、マイカ・ヒータ、金属ヒータ(例えば、W、Ni/Cr合金、Mo、またはTa)、セラミック・ヒータ(例えば、WC)、半導体ヒータ、またはカーボン・ヒータなどの薄膜抵抗ヒータとすることができる。ヒータエレメントは、スクリーン印刷、巻線、またはエッチドフォイルのヒータとすることができる。一実施形態では、各平面ヒータゾーンは、半導体基板上に作られる4つの素子ダイ以下の大きさであるか、または半導体基板上に作られる2つの素子ダイ以下の大きさであるか、または半導体基板上に作られる1つの素子ダイ以下の大きさであるか、または基板上の素子ダイに対応する16〜100cm2の面積もしくは1〜15cm2の面積もしくは2〜3cm2の面積である。ヒータエレメントの厚さは、2マイクロメートルから1ミリメートル、好ましくは5〜80マイクロメートルとすることができる。平面ヒータゾーンの間、さらに/または送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、共通伝送ラインの間にスペースを確保するため、平面ヒータゾーンの総面積は、最大で基板支持アセンブリの上面の面積の90%までとすることができ、例えば、その面積の50〜90%とすることができる。送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、または共通伝送ライン(まとめて、電力ライン)は、平面ヒータゾーン間の1〜10mmの間隙に配置することができ、あるいは平面ヒータゾーンの平面から電気絶縁層により分離された別々の平面に配置することができる。分岐伝送ラインおよび共通伝送ラインは、大きな電流を運ぶと共にジュール熱を低減するため、スペースが許す限り幅を広くすることが好ましい。一実施形態では、電力ラインは平面ヒータゾーンと同じ平面内にあり、電力ラインの幅は、好ましくは0.3mm〜2mmの間である。他の実施形態では、電力ラインは平面ヒータゾーンとは異なる平面上にあり、電力ラインの幅は、平面ヒータゾーンと同じような大きさとすることができ、例えば300mmチャックの場合、その幅は1〜2インチとすることができる。電力ラインの材料は、ヒータエレメントの材料と同じであっても、または異なるものであってもよい。電力ラインの材料は、Cu、Al、W、インコネル(登録商標)、またはMoなど、低抵抗率の材料であることが好ましい。電力ラインのレイアウトによって、所望の温度プロファイルへの外乱を最小限とし、磁場不均一性への局所効果を最小限に抑えることが好ましい。
図1〜2は、基板支持アセンブリを示しており、これは、2つの電気絶縁層104A、104Bの間に組み込まれた平面ヒータゾーン101のアレイを有する一実施形態の加熱プレートを備える。電気絶縁層104A、104Bは、ポリマ材料または無機材料、酸化ケイ素、アルミナ、イットリア、窒化アルミニウムなどのセラミック、または他の適切な材料とすることができる。基板支持アセンブリは、さらに、(a)直流電圧で基板をセラミック層103の表面に静電的に固定するための、電極102(例えば、単極または双極)が埋め込まれたセラミック層103(静電固定層)を有するESCと、(b)断熱層107と、(c)クーラント流路106を含む冷却プレート105と、を備える。
図2に示すように、平面ヒータゾーン101のそれぞれは、送り分岐伝送ライン201F、その送り分岐伝送ライン201Fに対応する戻り分岐伝送ライン201R、および共通伝送ライン202に接続されている。どの2つの平面ヒータゾーン101も、同じ送り分岐伝送ライン201Fと共通伝送ライン202のペア、または同じ戻り分岐伝送ライン201Rと共通伝送ライン202のペアを共有してはいない。適切な電気的スイッチング構成により、送り分岐伝送ライン201Fと共通伝送ライン202のペア、または戻り分岐伝送ライン201Rと共通伝送ライン202のペアを、電源装置(図示せず)に接続することが可能であり、これにより、このライン・ペアに接続されている平面ヒータゾーンのみがオンになる。各平面ヒータゾーンの時間平均加熱出力は、時間領域多重化により、個別に調整することができる。ダイオード250Fが、(図2に示すように)各平面ヒータゾーン101とそれに接続された送り分岐伝送ライン201Fとの間に直列に接続されて、このダイオード250Fにより、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rが、(図2に示すように)各平面ヒータゾーン101とそれに接続された戻り分岐伝送ライン201Rとの間に直列に接続されて、このダイオード250Rにより、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。これらのダイオード250F、250Rは、物理的には、加熱プレート内またはいずれかの適切な場所に配置することができる。
送り分岐伝送ライン201F、戻り分岐伝送ライン201R、共通伝送ライン202、ダイオード250F、250R、および平面ヒータゾーン101を含む電気部品は、加熱プレート内で任意の適切な順序のいくつかの平面内に配置することができ、それらの平面は、電気絶縁材によって互いから分離されている。それらの平面間の電気的接続は、垂直に延在するビアを適切に配置することにより構成することができる。好ましくは、ヒータは、基板支持アセンブリの上面に最も近く配置される。
図3〜8は、電気部品の配置が様々に異なる加熱プレートの実施形態を示している。
図3は、基板支持アセンブリを示しており、これは、第1の平面501に平面ヒータゾーン101(1つのみ図示している)が配置され、第2の平面502に共通伝送ライン202(1つのみ図示している)が配置され、第3の平面503に送り分岐伝送ライン201F(1つのみ図示している)および戻り分岐伝送ライン201R(1つのみ図示している)が配置された、一実施形態による加熱プレートを備える。第1の平面501、第2の平面502、および第3の平面503は、電気絶縁層504、304によって互いから分離されている。送り分岐伝送ライン201Fは、第3の平面503に配置されたダイオード250F、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。戻り分岐伝送ライン201Rは、第3の平面503に配置されたダイオード250R、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。共通伝送ライン202は、ビア301を介して平面ヒータゾーン101に接続されている。ダイオード250Fは、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rは、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。
図4は、基板支持アセンブリを示しており、これは、第1の平面501に平面ヒータゾーン101(1つのみ図示している)が配置され、第2の平面502に共通伝送ライン202(1つのみ図示している)が配置され、第1の平面501に、送り分岐伝送ライン201F(1つのみ図示している)および戻り分岐伝送ライン201R(1つのみ図示している)が配置された、一実施形態による加熱プレートを備える。第1の平面501と第2の平面502は、電気絶縁層304によって互いから分離されている。送り分岐伝送ライン201Fは、第1の平面501に配置されたダイオード250Fを介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。戻り分岐伝送ライン201Rは、第1の平面501に配置されたダイオード250Rを介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。共通伝送ライン202は、ビア301を介して平面ヒータゾーン101に接続されている。ダイオード250Fは、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rは、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。
図5は、基板支持アセンブリを示しており、これは、第1の平面501に平面ヒータゾーン101(1つのみ図示している)が配置され、第1の平面501に共通伝送ライン202(1つのみ図示している)が配置され、第3の平面503に送り分岐伝送ライン201F(1つのみ図示している)が配置され、第2の平面502に戻り分岐伝送ライン201R(1つのみ図示している)が配置された、一実施形態による加熱プレートを備える。第1の平面501、第2の平面502、および第3の平面503は、電気絶縁層504、304によって互いから分離されている。送り分岐伝送ライン201Fは、第3の平面503に配置されたダイオード250F、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。戻り分岐伝送ライン201Rは、第2の平面502に配置されたダイオード250R、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。共通伝送ライン202は、平面ヒータゾーン101に接続されている。ダイオード250Fは、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rは、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。
図6は、基板支持アセンブリを示しており、これは、第1の平面501に平面ヒータゾーン101(1つのみ図示している)が配置され、第2の平面502に共通伝送ライン202(1つのみ図示している)が配置され、第3の平面503に送り分岐伝送ライン201F(1つのみ図示している)が配置され、第1の平面501に戻り分岐伝送ライン201R(1つのみ図示している)が配置された、一実施形態による加熱プレートを備える。第1の平面501、第2の平面502、および第3の平面503は、電気絶縁層504、304によって互いから分離されている。送り分岐伝送ライン201Fは、第3の平面503に配置されたダイオード250F、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。戻り分岐伝送ライン201Rは、第1の平面501に配置されたダイオード250Rを介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。共通伝送ライン202は、ビア301を介して平面ヒータゾーン101に接続されている。ダイオード250Fは、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rは、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。
図7は、基板支持アセンブリを示しており、これは、第1の平面501に平面ヒータゾーン101(1つのみ図示している)が配置され、第1の平面501に共通伝送ライン202(1つのみ図示している)が配置され、第2の平面502に送り分岐伝送ライン201F(1つのみ図示している)および戻り分岐伝送ライン201R(1つのみ図示している)が配置された、一実施形態による加熱プレートを備える。第1の平面501と第2の平面502は、電気絶縁層304によって互いから分離されている。送り分岐伝送ライン201Fは、第2の平面502に配置されたダイオード250F、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。戻り分岐伝送ライン201Rは、第2の平面502に配置されたダイオード250R、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。ダイオード250Fは、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rは、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。
図8は、基板支持アセンブリを示しており、これは、第1の平面501に平面ヒータゾーン101(1つのみ図示している)が配置され、第2の平面502に共通伝送ライン202(1つのみ図示している)が配置され、第3の平面503に送り分岐伝送ライン201F(1つのみ図示している)が配置され、第4の平面504に戻り分岐伝送ライン201R(1つのみ図示している)が配置された、一実施形態による加熱プレートを備える。第1の平面501、第2の平面502、第3の平面503、および第4の平面504は、電気絶縁層504、304、804によって互いから分離されている。送り分岐伝送ライン201Fは、第3の平面503に配置されたダイオード250F、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。戻り分岐伝送ライン201Rは、第4の平面504に配置されたダイオード250R、およびビア301を介して、平面ヒータゾーン101に接続されている。共通伝送ライン202は、ビア301を介して平面ヒータゾーン101に接続されている。ダイオード250Fは、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rは、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。
簡略にするため、送り分岐伝送ライン201F、戻り分岐伝送ライン201R、共通伝送ライン202、ダイオード250、およびビア301を省略している図9に示すように、基板支持アセンブリは、1つまたは複数の追加のヒータ(以下、主ヒータ601と呼ぶ)が組み込まれた追加の電気絶縁層604を備えることができる。主ヒータ601は、個別に制御される高出力ヒータであることが好ましい。主ヒータの総出力は、100〜10000Wの間であり、好ましくは1000〜5000Wの間である。主ヒータは、矩形格子、同心環状ゾーン、放射状ゾーン、または環状ゾーンと放射状ゾーンの組み合わせなど、所望のパターンで配置することができる。主ヒータは、平均温度を変更するため、例えば径方向の温度制御を提供する同心状ヒータの空間温度プロファイルの粗調整のため、または基板上の段階的温度制御のために用いることができる。主ヒータは、加熱プレートの平面ヒータゾーンの上方または下方に配置することができる。
一実施形態では、加熱プレート内の絶縁層のうち少なくとも1つは、ポリマ材料のシートである。他の実施形態では、加熱プレート内の絶縁層のうち少なくとも1つは、セラミックまたは酸化ケイ素といった無機材料のシートである。また、絶縁層は、ポリマ材料とセラミック材料の組み合わせとすることもできる。セラミック・チャックの製造に用いるのに適した絶縁性および導電性の材料の例は、本出願と譲受人が同一である米国特許第6483690号で開示されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
基板支持アセンブリは、一実施形態の加熱プレートを備えることができ、その加熱プレートの各平面ヒータゾーンは、基板上の1つの素子ダイまたは素子ダイ群と同じような大きさであるか、またはそれより小さく、これによって、基板からの素子の歩留まりを最大限に高めるように、各素子ダイの位置ごとに、基板温度ひいてはプラズマエッチング・プロセスを制御することができる。加熱プレートのスケーラブルなアーキテクチャによって、最小数の分岐伝送ライン、共通伝送ライン、および冷却プレートのフィードスルーで、ダイごとの基板温度制御(一般的には、300mm径の基板上に100個超のダイ)のために必要な平面ヒータゾーンの数に容易に適応することができ、これによって、基板温度への外乱、製造コスト、および基板支持アセンブリの電力ラインに接続を追加する複雑さ、が低減される。図示はしていないが、基板支持アセンブリは、基板を持ち上げるためのリフトピン、ヘリウムの背面冷却、温度フィードバック信号を提供するための温度センサ、加熱出力フィードバック信号を提供するための電圧および電流センサ、ヒータへの給電、および/またはクランプ電極、および/またはRFフィルタなどの機能を備えることができる。
加熱プレートを製造する方法の一実施形態では、絶縁層はセラミックであり、これらの絶縁層は、プラズマ溶射、化学気相成長、またはスパッタリングなどの手法を用いて、適切な基板上にセラミックを堆積させることにより形成することができる。この層は、初期開始層、または加熱プレートの絶縁層の1つとすることができる。
加熱プレートを製造する方法の一実施形態では、絶縁層はセラミックであり、これらの絶縁層は、セラミック粉末と結合剤と液体の混合物をプレスしてシートにし、それらのシート(以下、グリーンシートと呼ぶ)を乾燥させることにより形成することができる。グリーンシートは、約0.3mmの厚さなど、所望の厚さとすることができる。グリーンシートに孔を打ち抜くことにより、グリーンシートにビアを形成することができる。これらの孔には導電性粉末スラリーが充填される。ヒータエレメント、分岐伝送ラインおよび共通伝送ラインは、導電性粉末(例えば、W、WC、ドープSiC、またはMoSi2)スラリーのスクリーン印刷、予めカットした金属箔のプレス、導電性粉末スラリーの噴霧、または他の適切な手法により形成することができる。ダイオードを収容するための凹部を、グリーンシートの成形プロセス中にプレスするか、または成形プロセス後にグリーンシートにカットすることができる。これらの凹部に、ダイオードを実装することができる。そして、様々な構成部品(伝送ライン、ビア、ダイオード、およびヒータエレメント)を備える複数のグリーンシートを揃えて、プレスし、焼結させることにより、完全な加熱プレートを形成する。
加熱プレートを製造する方法の他の実施形態では、絶縁層はセラミックであり、これらの絶縁層は、セラミック粉末と結合剤と液体の混合物をプレスしてグリーンシートとし、それらのグリーンシートを乾燥させることにより形成することができる。グリーンシートは、約0.3mmの厚さとすることができる。ビアのための孔がグリーンシートに打ち抜かれる。ダイオードを収容するための凹部を、グリーンシートの成形プロセス中にプレスするか、または成形プロセス後にグリーンシートにカットすることができる。次に、個々のグリーンシートを焼結させる。焼結されたシートのビアのための孔には、導電性粉末スラリーが充填される。ヒータエレメント、分岐伝送ラインおよび共通伝送ラインは、焼結シート上に、導電性粉末(例えば、W、WC、ドープSiC、またはMoSi2)スラリーでスクリーン印刷するか、または他の適切な手法を用いて形成することができる。そして、様々な構成部品(伝送ライン、ビア、ダイオード、およびヒータエレメント)を備える複数の焼結シートを揃えて、接着剤で接合することにより、完全な加熱プレートを形成する。
絶縁層が酸化ケイ素シートである一実施形態では、それらの絶縁層は、蒸着、スパッタリング、PVD、CVD、PECVDなどの手法を用いて、適切な基板上に酸化ケイ素薄膜を堆積させることにより形成することができる。
加熱プレートを製造する方法の好ましい一実施形態では、Al、インコネル(登録商標)またはCuの箔といった薄い金属シート(構成部品層)を、ポリイミドなどの第1のポリマ膜に接合(例えば、加熱プレス、接着剤で接着)する。パターニングされたレジスト膜が構成部品層の表面に塗布され、このとき、それらのパターンは、ヒータエレメント、分岐伝送ラインまたは共通伝送ラインといった電気部品の形状および位置を画定している。露出した金属は化学的にエッチングされて、レジストパターンが残りの金属シートに保持される。その後、レジストは、適切な溶液での溶解または乾式剥離により除去される。ビアのための孔を有する第2のポリマ膜(ビア層)が、第1のポリマ膜に揃えて接合される。孔の側壁には、そこへの金属めっきにより被覆を施してもよい。任意の適切な数の構成部品層とビア層を直列に組み込むことができる。最後に、露出した金属構成部品が、電気絶縁用の連続ポリマ膜で覆われる。
別の実施形態では、ヒータエレメント、分岐伝送ラインおよび共通伝送ラインは、絶縁層または基板(例えば、グリーンシート)の上に堆積(例えば、プラズマ溶射、電気めっき、化学気相成長、またはスパッタリング)された金属膜で構成される。
別の実施形態では、ヒータエレメント、分岐伝送ラインおよび共通伝送ラインは、絶縁層または基板(例えば、グリーンシート)の上に堆積(例えば、電気めっき、化学気相成長、またはスパッタリング)されたインジウム・スズ酸化物などの非晶質導電性無機膜の薄層で構成される。
さらに別の実施形態では、ヒータエレメント、送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、および共通伝送ラインは、絶縁層または基板(例えば、グリーンシート)の上に堆積(例えば、化学気相成長、またはスパッタリング)された導電性セラミック膜の薄層で構成される。
一実施形態では、冷却プレートに埋め込まれているが電気的には絶縁されているバネ付きパススルーなどの端子コネクタによって、加熱プレートの送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、および共通伝送ラインを、外部回路に接続することができる。
別の実施形態では、リード線を分岐伝送ラインおよび共通伝送ラインに接続(ハンダ付け、導電性接着剤で接合、またはスポット溶接)し、これらのリード線を冷却プレートの貫通孔またはコンジットに通すことにより、加熱プレートの送り分岐伝送ライン、戻り分岐伝送ライン、および共通伝送ラインを、外部回路に接続することができる。
図10は、平面ヒータゾーン101のうちの1つの、送り分岐伝送ライン201F、戻り分岐伝送ライン201R、共通伝送ライン202、およびダイオード250F、250Rへの電気的接続を示している。これらの電気部品を通る電流の流れを、コントローラ1000によって制御する。コントローラ1000は、直流電源装置、交流電源装置、ならびに少なくとも1つの電源装置を制御するためのロジック(ハードウェアまたはソフトウェア)などの要素を備えることができる。コントローラ1000は、数ある技術の中でも特に、各種電源装置を異なる伝送ラインにルーティングするためのロジック、電源装置をオン/オフに切り替えるためのロジック、電圧または電流に基づいて電力量を設定するためのロジック、および交流周波数を設定するためのロジックを含むことができる。
図11は、平面ヒータゾーン101のアレイを有する一実施形態の加熱プレートを備える基板支持アセンブリの概略図を示している。各平面ヒータゾーン101は、送り分岐伝送ライン201F、その送り分岐伝送ライン201Fに対応する戻り分岐伝送ライン201R、および共通伝送ライン202に接続されている。ダイオード250Fが、(図11に示すように)各平面ヒータゾーン101とそれに接続された送り分岐伝送ライン201Fとの間に直列に接続されて、このダイオード250Fにより、平面ヒータゾーン101から送り分岐伝送ライン201Fへの電流の流れを禁じている。ダイオード250Rが、各平面ヒータゾーン101とそれに接続された戻り分岐伝送ライン201Rとの間に直列に接続されて、このダイオード250Rにより、戻り分岐伝送ライン201Rから平面ヒータゾーン101への電流の流れを禁じている。これらのダイオード250F、250Rは、物理的には、加熱プレート内またはいずれかの適切な場所に配置することができる。
直流電源方式では、コントローラ1000は、ヒータゾーン101を分岐伝送ラインと共通伝送ラインのペアに選択的に接続することができ、例えば、送り分岐伝送ライン201Fを電気的に切り離すか、またはこれに通電し、戻り分岐伝送ライン201Rを電気的に切り離すか、またはこれを電気的コモンに接続し、共通伝送ライン202を電気的コモンに接続するか、またはこれに通電することができる。
コントローラ1000は、以下の例示的な方式で、交流電流により平面ヒータゾーン101を駆動することができる。平面ヒータゾーン101を交流電流で駆動することは、基板支持アセンブリの上方で、プラズマ均一性に悪影響を及ぼし得る直流電磁場効果を最小限に抑えるという効果がある。交流電流の周波数は、好ましくは最低でも10Hz、より好ましくは最低でも100Hz、最も好ましくは最低でも1000Hzであり、あるいはさらに高いが、プラズマに対して高周波の影響を直接的に引き起こすほどは高くない周波数である。
第1の例示的な方式では、正の定電圧を出力する単一の直流電源装置を使用する。平面ヒータゾーン101がオンにされると、コントローラ1000は、表1に示すようなステート1とステート2との間で、高速周期で交互に切り替えることにより、矩形波交流電流を平面ヒータゾーン101に供給する。
Figure 0006479085
第2の例示的な方式では、正と負の電圧を交互に出力する交流電源装置を使用する。平面ヒータゾーン101がオンにされると、コントローラ1000は、送り分岐伝送ライン201Fと、戻り分岐伝送ライン201Rの両方を、交流電源装置に接続し、電気的コモンを共通伝送ライン202に接続する。好ましくは、交流電源装置からの出力は直流成分を持たず、すなわち、交流電源装置から出力される電流の時間平均はゼロに略等しい。
あるいは、上記の単一の直流電源装置は、デュアル出力直流電源装置、単一スイッチを備えたバイポーラ直流電源装置、または他の適切な構成で置き換えることができる。
好ましくは、送り分岐伝送ライン201Fと、それに対応する戻り分岐伝送ライン201Rとは、物理的に相互に近接した経路で配線される。すなわち、送り分岐伝送ライン201Fから平面ヒータゾーン101と共通伝送ライン202を通って流れる電流で囲まれた領域は、共通伝送ライン202から平面ヒータゾーン101と戻り分岐伝送ライン201Rを通って流れる電流で囲まれた領域に、基本的に重なる。例えば、送り分岐伝送ライン201Fと、それに対応する戻り分岐伝送ライン201Rとが、異なる平面に配置される場合、それらを、一方が他方に基本的に重なるような経路で配線することができる。
実行されるプロセスに応じて、ヒータプレートは、所望のプロセス要件を達成するのに適した個数のヒータゾーンを有することができる。例えば、ヒータプレートは、少なくとも10個の、少なくとも100個の、そして最大1000個までのヒータゾーンを有することができ、例えば、100〜1000個のヒータゾーンを有することができる。例えば、ヒータアレイは、少なくとも16個、25個、36個、49個、64個、81個、100個、121個、144個、149個、196個、225個、256個、289個、324個のヒータゾーン、またはさらに多くのヒータゾーンを含むことができる。
上記のサイズのヒータ構成では、ESC全体に分配するために、約1KWまたはさらに多くを必要とし得る。これは、電力を所望の使用場所に運ぶため、個々の通電用導電性トレースが、高電流通電用バスと併せて、ESCセラミック内に配置されることを意味する。関連するスイッチング/制御回路によって、電流を如何にしてどこに分配するのかを制御し、これは、アナログ制御もしくはデジタル制御、または両制御の混合のいずれかを用いて実現することができる。デジタルスイッチングの利点として、その場合の制御は、時分割多重化方式およびパルス幅変調(PWM)方式によって実施されるものの、より簡単で、より効率的であることが挙げられる。そのような電流が、オンとオフで切り替えられ、ESCの表面下ひいてはウェハの下で様々な経路で流れることで、かなりの電磁場が生じることがあり、これによって、処理中のプラズマに対して、ひいてはウェハのプラズマ処理に対して、(望ましくない)変化を発生させることがある。関わる電流は、ヒータゾーンごとに最大で3Aまたはさらに大きく、特にバス群では、群ごとに最大で35Aまたはさらに大きく、これによって、最大で1ガウスおよびこれを超える磁場を、ウェハ上方のプラズマ領域内に生じさせることがある。このような大きさの磁場が、ウェハ上方の室内ボリューム中で全体に印加されると、ウェハにおいて1nmのオーダのCD変化が生じることがあり、これは、顧客仕様を満たすためには、容認できない場合がある。
そこで、ESCから発生する電磁場を低減することが有効となり得る。長所および短所が異なる様々な手法を、個々に、または組み合わせて用いることができる。1つの考え方は、相殺的に干渉する磁場を作り出すことである。簡単に言えば、電磁場を、反対の電磁場の近くに設定することで、これら2つが互いに打ち消し合って、ESC上方で正味の磁場が低減する。もう1つの考え方は、流れる最大電流をより少なくし、さらに/またはインダクタンスを最小限とするように、ESCをレイアウトすることであり、これにより、発生する電磁場を制限する。
互いに打ち消し合う反対の電磁場を作り出すように、電力ラインを空間的に配置することができ、これにより、ESC上方の正味の磁場が低減し、ひいてはプラズマ不均一性が低減する。例えば、電力ラインは、水平面内で互いに隣り合うように配置することができる。あるいは、電力ラインは、垂直面内で上下に重なるように配置することができる。電力ラインの対角構成を採用することもできる。加えて、互いに略平行となるように電力ラインを配置することで、ESC上方の正味の磁場を最小限に抑えることができる。
別の考え方は、電力ライン自体の特性を変えることである。幅広であるが低背の電力ラインは、より細幅であるが背高の電力ラインとは、結果的に生じる磁場が異なる。加えて、同軸配置を採用すると、プラズマ不均一性を低減するのに、より効果的であり得る。
理想的な空間配置では、上記の手法を組み合わせて用いることができる。例えば、電力ラインが幅広かつ低背である場合には、それらを垂直面内に配置することが、正味の電磁場を低減する最も効果的な方法であり得る。一方、電力ラインが、より背高であって、それほど幅広ではない場合には、水平または対角配置が、より効果的となり得る。このように空間的に配置された電力ラインの2つに、電流が反対方向に流れるようにする手法によって、結果的に正味の磁場を低減させることができる。空間的配置および電力ライン特性の最適な構成が、適用ごとに異なり得ることは、当業者には明らかであろう。
加熱プレート、その加熱プレートを製造する方法、その加熱プレートを備える基板支持アセンブリ、その加熱プレートへの通電のためのコントローラについて、その具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、種々の変更および変形を実施すること、および均等物を採用することが可能であることは、当業者には明らかであろう。例えば、基板支持アセンブリは、基板温度を監視するための温度センサ、ESCに所望のクランプ電圧で通電するための給電構成、基板を上げ下げするためのリフトピン構成、基板の下面にヘリウムなどのガスを供給するための伝熱ガス供給構成、冷却プレートに熱伝導液を供給するための温度制御液体供給構成、平面ヒータゾーンの上方または下方にある主ヒータに個別に通電するための給電構成、基板支持アセンブリに組み込まれた下部電極に1つ以上の周波数でRF電力を供給するための給電構成、などを含むことができる。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
[適用例1]
半導体処理装置において半導体基板を支持するために用いられる基板支持アセンブリ用の加熱プレートであって、該加熱プレートは、
第1の電気絶縁層と、
前記第1の電気絶縁層上に横方向に分布する第1、第2、第3、第4の平面ヒータゾーンを少なくとも含む平面ヒータゾーンであって、前記基板上の空間温度プロファイルを調整するように機能する平面ヒータゾーンと、
前記第1と前記第2の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第1の導電性電力ラインおよび前記第3と前記第4の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第2の導電性電力ラインを少なくとも含む第1の電力ラインと、
前記第1と前記第3の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第3の導電性電力ラインおよび前記第2と前記第4の平面ヒータゾーンに電気的に接続された第4の導電性電力ラインを少なくとも含む第2の電力ラインと、を備え、
前記電力ラインは、当該加熱プレート上方の電磁場を最小限に抑えて、かかる電磁場に起因するプラズマ不均一性を低減するように、空間的に配置されている、加熱プレート。
[適用例2]
適用例1の加熱プレートであって、
少なくとも第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8のダイオードをさらに備え、
前記第1の電力ラインは、第1、第2、第3、第4の導電性分岐伝送ラインを含む分岐伝送ラインであり、
前記第2の電力ラインは、第1と第2の導電性共通伝送ラインを含む共通伝送ラインであり、
前記第1のダイオードのアノードは、前記第1の分岐伝送ラインに接続されており、前記第1のダイオードのカソードは、前記第1のヒータゾーンに接続されており、
前記第2のダイオードのアノードは、前記第1のヒータゾーンに接続されており、前記第2のダイオードのカソードは、前記第3の分岐伝送ラインに接続されており、
前記第3のダイオードのアノードは、前記第1の分岐伝送ラインに接続されており、前記第3のダイオードのカソードは、前記第2のヒータゾーンに接続されており、
前記第4のダイオードのアノードは、前記第2のヒータゾーンに接続されており、前記第4のダイオードのカソードは、前記第3の分岐伝送ラインに接続されており、
前記第5のダイオードのアノードは、前記第2の分岐伝送ラインに接続されており、前記第5のダイオードのカソードは、前記第3のヒータゾーンに接続されており、
前記第6のダイオードのアノードは、前記第3のヒータゾーンに接続されており、前記第6のダイオードのカソードは、前記第4の分岐伝送ラインに接続されており、
前記第7のダイオードのアノードは、前記第2の分岐伝送ラインに接続されており、前記第7のダイオードのカソードは、前記第4のヒータゾーンに接続されており、
前記第8のダイオードのアノードは、前記第4のヒータゾーンに接続されており、前記第8のダイオードのカソードは、前記第4の分岐伝送ラインに接続されており、
前記第1の共通伝送ラインは、前記第1と前記第3のヒータゾーンの両方に接続されており、
前記第2の共通伝送ラインは、前記第2と前記第4のヒータゾーンの両方に接続されている、加熱プレート。
[適用例3]
適用例2の加熱プレートであって、
(a)前記平面ヒータゾーンは、第1の平面内にあり、前記共通伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第2の平面内にあり、前記分岐伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第3の平面内にあり、前記第1、前記第2、前記第3の平面は、前記第1の電気絶縁層および第2の電気絶縁層によって互いから分離されており、前記共通伝送ラインは、前記第1の電気絶縁層内に垂直に延在するビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されており、前記分岐伝送ラインは、前記第1と前記第2の電気絶縁層内に垂直に延在するビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されている、あるいは、
(b)前記平面ヒータゾーンおよび前記分岐伝送ラインは、第1の平面内にあり、前記共通伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第2の平面内にあり、前記第1と前記第2の平面は、前記第1の電気絶縁層によって互いから分離されており、前記共通伝送ラインは、前記第1の電気絶縁層内に垂直に延在するビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されている、あるいは、
(c)前記平面ヒータゾーンおよび前記共通伝送ラインは、第1の平面内にあり、前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第3の平面内にあり、前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第2の平面内にあり、前記第1と前記第2の平面は、前記第1の電気絶縁層によって分離されており、前記第2と前記第3の平面は、第2の電気絶縁層によって分離されており、前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは、前記第1と前記第2の電気絶縁層に貫通して延びるビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されており、前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは、前記第1の電気絶縁層に貫通して延びるビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されている、あるいは、
(d)前記平面ヒータゾーンおよび前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは、第1の平面内にあり、前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第3の平面内にあり、前記共通伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第2の平面内にあり、前記第1と前記第2の平面は、前記第1の電気絶縁層によって分離されており、前記第2と前記第3の平面は、第2の電気絶縁層によって分離されており、前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは、前記第1と前記第2の電気絶縁層に貫通して延びるビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されており、前記共通伝送ラインは、前記第1の電気絶縁層に貫通して延びるビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されている、あるいは、
(e)前記平面ヒータゾーンおよび前記共通伝送ラインは、第1の平面内にあり、前記分岐伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第2の平面内にあり、前記第1と前記第2の平面は、前記第1の電気絶縁層によって互いから分離されており、前記分岐伝送ラインは、前記第1の電気絶縁層内に垂直に延在するビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されている、あるいは、
(f)前記平面ヒータゾーンは、第1の平面内にあり、前記共通伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第2の平面内にあり、前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第3の平面内にあり、前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは、前記第1の平面に平行な第4の平面内にあり、前記第1と前記第2の平面は、前記第1の電気絶縁層によって分離されており、前記第2と前記第3の平面は、第2の電気絶縁層によって分離されており、前記第3と前記第4の平面は、第3の電気絶縁層によって分離されており、前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは、前記第1と前記第2の電気絶縁層に貫通して延びるビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されており、前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは、前記第1、前記第2、前記第3の電気絶縁層に貫通して延びるビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されており、前記共通伝送ラインは、前記第1の電気絶縁層に貫通して延びるビアによって前記平面ヒータゾーンに電気的に接続されている、加熱プレート。
[適用例4]
適用例2の加熱プレートであって、
前記平面ヒータゾーンの大きさは、
(a)各平面ヒータゾーンが、前記半導体基板上に作られる4つの素子ダイ以下の大きさであるか、または、
(b)各平面ヒータゾーンが、前記半導体基板上に作られる2つの素子ダイ以下の大きさであるか、または、
(c)各平面ヒータゾーンが、前記半導体基板上に作られる1つの素子ダイ以下の大きさであるか、または、
(d)各平面ヒータゾーンの面積が、2〜3平方センチメートルの間であるか、または、
(e)当該加熱プレートに100〜400個の平面ヒータゾーンが含まれるか、または、
(f)各平面ヒータゾーンが、1〜15cm 2 であるか、または、
(g)各平面ヒータゾーンが、16〜100cm 2 であるか、または、
(h)各平面ヒータゾーンの大きさが、前記半導体基板上の素子ダイのサイズおよび前記半導体基板の全体サイズに応じて調整される、ようになっている、加熱プレート。
[適用例5]
適用例2の加熱プレートであって、
(a)前記第1の電気絶縁層は、ポリマ材料、セラミック材料、またはそれらの組み合わせを含み、さらに/または(b)前記平面ヒータゾーンの総面積は、当該加熱プレートの上面の50%〜90%または90%超であり、さらに/または(c)前記平面ヒータゾーンは、矩形格子、六角格子、もしくは円形状に配置されており、前記平面ヒータゾーンは、幅が少なくとも1ミリメートルかつ幅が最大で10ミリメートルの間隙によって互いから分離されている、加熱プレート。
[適用例6]
適用例2の加熱プレートであって、
当該加熱プレートを交流電流で駆動することが可能であるように、当該加熱プレートは、電力信号を整流するように構成されている、加熱プレート。
[適用例7]
適用例1の加熱プレートであって、
前記第1の電力ラインの電流は、前記第2の電力ラインの電流とは反対方向に流される、加熱プレート。
[適用例8]
適用例7の加熱プレートであって、
(a)ヒータゾーンはダイオードに電気的に接続されて、該ダイオードは、さらに電力ラインに電気的に接続されており、または(b)1つの電力ラインのセグメントは、垂直面内で他の電力ラインのセグメントの上方にあり、または(c)1つの電力ラインのセグメントは、他の電力ラインのセグメントに平行かつ隣接しており、または(d)各ヒータゾーンは、3つの電力ラインに電気的に接続されており、または(e)少なくとも10個のヒータを備えており、または(f)前記第1と前記第2の電力ラインはそれぞれ、少なくとも約1キロワットの電力を各ヒータゾーンに伝えるように構成されており、または(g)少なくとも1つの電力ラインは、高電流通電用バスであるように構成されている、加熱プレート。
[適用例9]
適用例7の加熱プレートであって、
(a)前記ヒータゾーンは、矩形格子、六角格子、円形状、同心環状からなる群から選択されたパターンで配置されており、または(b)各ヒータゾーンは、電源による供給を個別に受けることが可能であり、または(c)当該加熱プレートの第1の半分の上にあるヒータゾーンに電気的に接続されている電力ラインは、当該加熱プレートの前記第1の半分の上にないヒータゾーンには電気的に接続されていない、または(d)前記ヒータゾーンは、ヒータゾーンの個数の平方根の2倍よりも多い数の電力ラインに接続されている、加熱プレート。
[適用例10]
基板支持アセンブリであって、
当該基板支持アセンブリ上で半導体基板を静電的に固定するように構成された、少なくとも1つのクランプ電極を有する静電固定層を含む静電チャック(ESC)と、
前記静電固定層の下方に配置された、適用例2の加熱プレートと、
断熱層によって前記加熱プレートの下側に装着された冷却プレートと、を備える、基板支持アセンブリ。
[適用例11]
適用例10の基板支持アセンブリであって、
(a)前記冷却プレート内の少なくとも1つの分岐伝送コンジットを通って延びる互いから電気的に絶縁されたリード線に、前記分岐伝送ラインが接続され、さらに、前記冷却プレート内の少なくとも1つの共通伝送コンジットを通って延びる互いから電気的に絶縁されたリード線に、前記共通伝送ラインが接続されている、あるいは、
(b)前記分岐伝送ラインおよび前記共通伝送ラインは、前記冷却プレートに埋め込まれた端子コネクタに接続されている、基板支持アセンブリ。
[適用例12]
適用例10の基板支持アセンブリであって、
前記平面ヒータゾーンのうちの1つまたは複数に対して選択的に交流電流を供給するように機能するコントローラをさらに備える、基板支持アセンブリ。
[適用例13]
適用例12の基板支持アセンブリであって、
前記コントローラは、
(a)交流電源装置を前記第1と前記第3の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1の共通伝送ラインに接続することにより、前記第1の平面ヒータゾーンのみに対して、
(b)前記交流電源装置を前記第1と前記第3の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第2の共通伝送ラインに接続することにより、前記第2の平面ヒータゾーンのみに対して、
(c)前記交流電源装置を前記第2と前記第4の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1の共通伝送ラインに接続することにより、前記第3の平面ヒータゾーンのみに対して、
(d)前記交流電源装置を前記第2と前記第4の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第2の共通伝送ラインに接続することにより、前記第4の平面ヒータゾーンのみに対して、
(e)前記交流電源装置を前記第1と前記第3の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1と前記第2の共通伝送ラインに接続することにより、前記第1と前記第2の平面ヒータゾーンのみに対して、
(f)前記交流電源装置を前記第1、前記第2、前記第3、前記第4の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1の共通伝送ラインに接続することにより、前記第1と前記第3の平面ヒータゾーンのみに対して、
(g)前記交流電源装置を前記第1、前記第2、前記第3、前記第4の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第2の共通伝送ラインに接続することにより、前記第2と前記第4の平面ヒータゾーンのみに対して、
(h)前記交流電源装置を前記第2と前記第4の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1と前記第2の共通伝送ラインに接続することにより、前記第3と前記第4の平面ヒータゾーンのみに対して、
(i)前記交流電源装置を前記第1、前記第2、前記第3、前記第4の分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1と前記第2の共通伝送ラインに接続することにより、前記平面ヒータゾーンのすべてに対して、選択的に交流電流を供給するように機能する、基板支持アセンブリ。
[適用例14]
適用例13の基板支持アセンブリであって、
前記交流電源装置からの交流電流は、直流成分を持たない、基板支持アセンブリ。
[適用例15]
適用例12の基板支持アセンブリであって、
前記コントローラは、
(a)前記第1の分岐伝送ラインは直流電源装置に接続され、かつ前記第3の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第1の平面ヒータゾーンのみに対して、
(b)前記第1の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第2の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第2の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第2の平面ヒータゾーンのみに対して、
(c)前記第2の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第4の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第2の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第4の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第3の平面ヒータゾーンのみに対して、
(d)前記第2の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第4の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第2の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第2の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第4の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第2の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第4の平面ヒータゾーンのみに対して、
(e)前記第1の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1と前記第2の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1と前記第2の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第1と前記第2の平面ヒータゾーンのみに対して、
(f)前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3および前記第4の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1および前記第2の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第1と前記第3の平面ヒータゾーンのみに対して、
(g)前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3および前記第4の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第2の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1および前記第2の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第2の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第2と前記第4の平面ヒータゾーンのみに対して、
(h)前記第2の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第4の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1と前記第2の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第2の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第4の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1と前記第2の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第3と前記第4の平面ヒータゾーンのみに対して、
(i)前記第1と前記第2の分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3および前記第4の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1と前記第2の共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1および前記第2の分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3と前記第4の分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1と前記第2の共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記平面ヒータゾーンのすべてに対して、選択的に交流電流を供給するように機能し、
前記直流電源装置は、定電圧を出力する、基板支持アセンブリ。
[適用例16]
適用例12の基板支持アセンブリであって、
前記交流電流は、最低でも10Hzの周波数である、基板支持アセンブリ。
[適用例17]
適用例10の基板支持アセンブリであって、
前記加熱プレートの前記第1の電気絶縁層の上方または下方に配置された、少なくとも1つの主ヒータ層をさらに備え、
前記主ヒータ層は、前記加熱プレートの前記平面ヒータゾーン、前記分岐伝送ライン、前記共通伝送ラインから電気的に絶縁されており、
前記主ヒータ層は、前記半導体基板の平均温度制御を提供する少なくとも1つのヒータを含み、
前記平面ヒータゾーンは、前記半導体基板の径方向および角度方向の温度プロファイル制御を、その処理中に提供する、基板支持アセンブリ。
[適用例18]
適用例17の基板支持アセンブリであって、
前記主ヒータ層は2つ以上のヒータを含む、基板支持アセンブリ。
[適用例19]
適用例10の基板支持アセンブリであって、
デジタル電力を生成することが可能な電力コントローラをさらに備える、基板支持アセンブリ。
[適用例20]
適用例10の基板支持アセンブリであって、
時分割多重化電力、パルス幅変調電力、交流電力、または直流相交流電力のうち、少なくとも1つを生成することが可能な電力コントローラをさらに備える、基板支持アセンブリ。

Claims (19)

  1. 半導体処理装置において半導体基板を支持するために用いられる基板支持アセンブリ用の加熱プレートであって、該加熱プレートは、
    前記加熱プレート上にそれぞれ平面的に分布する第1、第2、第3、第4のヒータゾーンを少なくとも含む複数のヒータゾーンと、
    前記第1と前記第2のヒータゾーンに電気的に接続された第1の導電性電力ラインおよび前記第3と前記第4のヒータゾーンに電気的に接続された第2の導電性電力ラインを少なくとも含む第1のグループの電力ラインと、
    前記第1と前記第3のヒータゾーンに電気的に接続された第3の導電性電力ラインおよび前記第2と前記第4のヒータゾーンに電気的に接続された第4の導電性電力ラインを少なくとも含む第2のグループの電力ラインと、を備え、
    前記第1と第2のグループの電力ラインは、当該加熱プレート上方の電磁場を最小限に抑えて、かかる電磁場に起因するプラズマ不均一性を低減するように、空間的に配置され、
    複数のダイオードは、少なくとも第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8のダイオードをさらに備え、
    前記第1のグループの電力ラインは、第1、第2、第3、第4の導電性分岐伝送ラインを含む分岐伝送ラインであり、
    前記第2のグループの電力ラインは、第1と第2の導電性共通伝送ラインを含む共通伝送ラインであり、
    前記第1のダイオードは、前記第1の導電性分岐伝送ラインと前記第1のヒータゾーンの間に接続されており、
    前記第2のダイオードは、前記第1のヒータゾーンと前記第3の導電性分岐伝送ラインの間に接続されており、
    前記第3のダイオードは、前記第1の導電性分岐伝送ラインと前記第2のヒータゾーンの間に接続されており、
    前記第4のダイオードは、前記第2のヒータゾーンと前記第3の導電性分岐伝送ラインの間に接続されており、
    前記第5のダイオードは、前記第2の導電性分岐伝送ラインと前記第3のヒータゾーンの間に接続されており、
    前記第6のダイオードは、前記第3のヒータゾーンと前記第4の導電性分岐伝送ラインの間に接続されており、
    前記第7のダイオードは、前記第2の導電性分岐伝送ラインと前記第4のヒータゾーンの間に接続されており、
    前記第8のダイオードは、前記第4のヒータゾーンと前記第4の導電性分岐伝送ラインの間に接続されており、
    (i)前記ヒータゾーンは、第1の平面内にある第1の電気絶縁層内にあり、(ii)前記共通伝送ラインは、前記第1の平面とは異なる、前記第1の平面に平行な第2の平面内にある第2の電気絶縁層内にあり、(iii)前記複数のダイオードおよび前記分岐伝送ラインは、前記第1の平面とは異なる、前記第1の平面に平行な第3の平面内にある第3の電気絶縁層内にあり、(iv)前記第2の平面は、前記第1の平面と前記第3の平面との間に配置され、(v)前記第1、前記第2、前記第3の平面は、前記第2の電気絶縁層および前記第3の電気絶縁層によって互いから分離されており、(vi)前記共通伝送ラインは、前記第2の電気絶縁層内に垂直に延在するビアによって前記ヒータゾーンに電気的に接続されており、(vii)前記分岐伝送ラインは、前記第2と前記第3の電気絶縁層内に垂直に延在するビアによって前記ヒータゾーンに電気的に接続されており、
    前記分岐伝送ラインは、(i)前記第3の電気絶縁層内にあり、および(ii)前記複数のヒータゾーンのうち同一のものに接続された、送り分岐伝送ラインおよびそれぞれの戻り分岐伝送ラインを含む、加熱プレート。
  2. 請求項1に記載の加熱プレートであって、
    前記第1のダイオードのアノードは、前記第1の導電性分岐伝送ラインに接続されており、前記第1のダイオードのカソードは、前記第1のヒータゾーンに接続されており、
    前記第2のダイオードのアノードは、前記第1のヒータゾーンに接続されており、前記第2のダイオードのカソードは、前記第3の導電性分岐伝送ラインに接続されており、
    前記第3のダイオードのアノードは、前記第1の導電性分岐伝送ラインに接続されており、前記第3のダイオードのカソードは、前記第2のヒータゾーンに接続されており、
    前記第4のダイオードのアノードは、前記第2のヒータゾーンに接続されており、前記第4のダイオードのカソードは、前記第3の導電性分岐伝送ラインに接続されており、
    前記第5のダイオードのアノードは、前記第2の導電性分岐伝送ラインに接続されており、前記第5のダイオードのカソードは、前記第3のヒータゾーンに接続されており、
    前記第6のダイオードのアノードは、前記第3のヒータゾーンに接続されており、前記第6のダイオードのカソードは、前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続されており、
    前記第7のダイオードのアノードは、前記第2の導電性分岐伝送ラインに接続されており、前記第7のダイオードのカソードは、前記第4のヒータゾーンに接続されており、
    前記第8のダイオードのアノードは、前記第4のヒータゾーンに接続されており、前記第8のダイオードのカソードは、前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続されており、
    前記第1の導電性共通伝送ラインは、前記第1と前記第3のヒータゾーンの両方に接続されており、
    前記第2の導電性共通伝送ラインは、前記第2と前記第4のヒータゾーンの両方に接続されている、加熱プレート。
  3. 請求項2に記載の加熱プレートであって、
    前記ヒータゾーンの大きさは、
    各ヒータゾーンの面積が、2〜3平方センチメートルの間であるか、または、
    当該加熱プレートに100〜400個のヒータゾーンが含まれるか、または、
    各ヒータゾーンの面積が、1〜15cm2であるか、または、
    各ヒータゾーンの面積が、16〜100cm2である、加熱プレート。
  4. 請求項1に記載の加熱プレートであって、
    (a)前記第2の電気絶縁層は、ポリマ材料、セラミック材料、またはそれらの組み合わせを含み、または(b)前記ヒータゾーンの総面積は、当該加熱プレートの上面の50%〜90%または90%超であり、または(c)前記ヒータゾーンは、矩形格子、六角格子、もしくは円形状に配置されており、前記ヒータゾーンは、幅が少なくとも1ミリメートルかつ幅が最大で10ミリメートルの間隙によって互いから分離されている、加熱プレート。
  5. 請求項2に記載の加熱プレートであって、
    当該加熱プレートを交流電流で駆動することが可能であるように、当該加熱プレートは、電力信号を整流するように構成されている、加熱プレート。
  6. 請求項1に記載の加熱プレートであって、
    前記第1のグループの電力ラインの電流は、前記第2のグループの電力ラインの電流とは反対方向に流される、加熱プレート。
  7. 請求項6に記載の加熱プレートであって、
    (a)各ヒータゾーンは前記複数のダイオードの一つに電気的に接続されており、該ダイオードは、電力ラインに電気的に接続されており、または(b)1つの電力ラインのセグメントは、垂直面内で他の電力ラインのセグメントの上方にあり、または(c)1つの電力ラインのセグメントは、他の電力ラインのセグメントに平行かつ隣接しており、または(d)各ヒータゾーンは、3つの電力ラインに電気的に接続されており、または(e)前記第1と前記第2のグループの電力ラインはそれぞれ、少なくとも約1キロワットの電力を各ヒータゾーンに伝えるように構成されており、または(f)少なくとも1つの電力ラインは、高電流通電用バスであるように構成されている、加熱プレート。
  8. 請求項6に記載の加熱プレートであって、
    (a)前記ヒータゾーンは、矩形格子、六角格子、円形状、同心環状からなる群から選択されたパターンで配置されており、または(b)各ヒータゾーンは、電源による供給を個別に受けることが可能であり、または(c)当該加熱プレートの第1の半分の上にあるヒータゾーンに電気的に接続されている電力ラインは、当該加熱プレートの前記第1の半分の上にないヒータゾーンには電気的に接続されていない、または(d)前記ヒータゾーンは、ヒータゾーンの個数の平方根の2倍よりも多い数の電力ラインに接続されている、加熱プレート。
  9. 基板支持アセンブリであって、
    当該基板支持アセンブリ上で半導体基板を静電的に固定するように構成された、少なくとも1つのクランプ電極を有する静電固定層を含む静電チャック(ESC)と、
    前記静電固定層の下方に配置された、請求項1に記載の加熱プレートと、
    断熱層によって前記加熱プレートの下側に装着された冷却プレートと、を備える、基板支持アセンブリ。
  10. 請求項9に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第1のグループの電力ラインは、分岐伝送ラインであり、
    前記第2のグループの電力ラインは、共通伝送ラインであり、
    (a)前記冷却プレート内の少なくとも1つの分岐伝送コンジットを通って延びる互いから電気的に絶縁されたリード線に、前記分岐伝送ラインが接続され、さらに、前記冷却プレート内の少なくとも1つの共通伝送コンジットを通って延びる互いから電気的に絶縁されたリード線に、前記共通伝送ラインが接続されている、あるいは、
    (b)前記分岐伝送ラインおよび前記共通伝送ラインは、前記冷却プレートに埋め込まれた端子コネクタに接続されている、基板支持アセンブリ。
  11. 請求項9に記載の基板支持アセンブリであって、
    ヒータゾーンのうちの1つまたは複数に対して選択的に交流電流を供給するように機能するコントローラをさらに備える、基板支持アセンブリ。
  12. 請求項11に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第1のグループの電力ラインは、第1と第2のヒータゾーンに接続された第1の導電性分岐伝送ラインと、第3と第4のヒータゾーンに接続された第2の導電性分岐伝送ラインと、前記第1と前記第2のヒータゾーンに接続された第3の導電性分岐伝送ラインと、前記第3と前記第4のヒータゾーンに接続された第4の導電性分岐伝送ラインとを含む分岐伝送ラインであり、前記第2のグループの電力ラインは、前記第1と前記第3のヒータゾーンに接続された第1の導電性共通伝送ラインと、前記第2と前記第4のヒータゾーンに接続された第2の導電性共通伝送ラインとを含む共通伝送ラインであり、
    前記コントローラは、
    (a)交流電源装置を前記第1と前記第3の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第1のヒータゾーンのみに対して、
    (b)前記交流電源装置を前記第1と前記第3の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第2の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第2のヒータゾーンのみに対して、
    (c)前記交流電源装置を前記第2と前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第3のヒータゾーンのみに対して、
    (d)前記交流電源装置を前記第2と前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第2の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第4のヒータゾーンのみに対して、
    (e)前記交流電源装置を前記第1と前記第3の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第1と前記第2のヒータゾーンのみに対して、
    (f)前記交流電源装置を前記第1、前記第2、前記第3、前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第1と前記第3のヒータゾーンのみに対して、
    (g)前記交流電源装置を前記第1、前記第2、前記第3、前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第2の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第2と前記第4のヒータゾーンのみに対して、
    (h)前記交流電源装置を前記第2と前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記第3と前記第4のヒータゾーンのみに対して、
    (i)前記交流電源装置を前記第1、前記第2、前記第3、前記第4の導電性分岐伝送ラインに接続するとともに、電気的コモンを前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインに接続することにより、前記ヒータゾーンのすべてに対して、選択的に交流電流を供給するように機能する、基板支持アセンブリ。
  13. 請求項12に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記交流電源装置からの交流電流は、直流成分を持たない、基板支持アセンブリ。
  14. 請求項11に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記第1のグループの電力ラインは、前記第1と前記第2のヒータゾーンに接続された第1の導電性分岐伝送ラインと、前記第3と前記第4のヒータゾーンに接続された第2の導電性分岐伝送ラインと、前記第1と前記第2のヒータゾーンに接続された第3の導電性分岐伝送ラインと、前記第3と前記第4のヒータゾーンに接続された第4の導電性分岐伝送ラインとを含む分岐伝送ラインであり、前記第2のグループの電力ラインは、前記第1と前記第3のヒータゾーンに接続された第1の導電性共通伝送ラインと、前記第2と前記第4のヒータゾーンに接続された第2の導電性共通伝送ラインとを含む共通伝送ラインであり、
    前記コントローラは、
    (a)前記第1の導電性分岐伝送ラインは直流電源装置に接続され、かつ前記第3の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第1のヒータゾーンのみに対して、
    (b)前記第1の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第2の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第2の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第2のヒータゾーンのみに対して、
    (c)前記第2の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第2の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第3のヒータゾーンのみに対して、
    (d)前記第2の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第2の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第2の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第2の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第4のヒータゾーンのみに対して、
    (e)前記第1の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第1と前記第2のヒータゾーンのみに対して、
    (f)前記第1と前記第2の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3および前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1および前記第2の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3と前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第1と前記第3のヒータゾーンのみに対して、
    (g)前記第1と前記第2の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3および前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第2の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1および前記第2の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3と前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第2の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第2と前記第4のヒータゾーンのみに対して、
    (h)前記第2の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第2の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記第3と前記第4のヒータゾーンのみに対して、
    (i)前記第1と前記第2の導電性分岐伝送ラインは前記直流電源装置に接続され、かつ前記第3および前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインは電気的コモンに接続されたステートと、前記第1および前記第2の導電性分岐伝送ラインは電気的に切り離され、かつ前記第3と前記第4の導電性分岐伝送ラインは電気的コモンに接続され、かつ前記第1と前記第2の導電性共通伝送ラインは前記直流電源装置に接続されたステートとの間で、周期的に交互に切り替えることにより、前記ヒータゾーンのすべてに対して、選択的に交流電流を供給するように機能し、
    前記直流電源装置は、定電圧を出力する、基板支持アセンブリ。
  15. 請求項11に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記交流電流は、最低でも10Hzの周波数である、基板支持アセンブリ。
  16. 請求項9に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記加熱プレートの上方または下方に配置された、少なくとも1つの主ヒータ層をさらに備え、
    前記主ヒータ層は、前記加熱プレートの前記ヒータゾーン、前記第1のグループの電力ライン、前記第2のグループの電力ラインから電気的に絶縁されており、
    前記主ヒータ層は、前記半導体基板の平均温度制御を提供する少なくとも1つのヒータを含み、
    前記ヒータゾーンは、前記半導体基板の径方向および角度方向の温度プロファイル制御を、提供する、基板支持アセンブリ。
  17. 請求項16に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記主ヒータ層は2つ以上のヒータを含む、基板支持アセンブリ。
  18. 請求項9に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記ヒータゾーンに供給されるデジタル電力を生成することが可能な電力コントローラをさらに備える、基板支持アセンブリ。
  19. 請求項9に記載の基板支持アセンブリであって、
    前記ヒータゾーンに供給される、時分割多重化電力、パルス幅変調電力、交流電力、または直流相交流電力のうち、少なくとも1つを生成することが可能な電力コントローラをさらに備える、基板支持アセンブリ。
JP2017082498A 2012-02-28 2017-04-19 半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ Active JP6479085B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/406,978 2012-02-28
US13/406,978 US9324589B2 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Multiplexed heater array using AC drive for semiconductor processing

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014558750A Division JP6133335B2 (ja) 2012-02-28 2013-01-30 半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017191940A JP2017191940A (ja) 2017-10-19
JP6479085B2 true JP6479085B2 (ja) 2019-03-06

Family

ID=49001718

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014558750A Active JP6133335B2 (ja) 2012-02-28 2013-01-30 半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ
JP2017082498A Active JP6479085B2 (ja) 2012-02-28 2017-04-19 半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014558750A Active JP6133335B2 (ja) 2012-02-28 2013-01-30 半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9324589B2 (ja)
JP (2) JP6133335B2 (ja)
KR (1) KR102084808B1 (ja)
CN (2) CN107452647B (ja)
TW (1) TWI634605B (ja)
WO (1) WO2013130210A1 (ja)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8637794B2 (en) 2009-10-21 2014-01-28 Lam Research Corporation Heating plate with planar heating zones for semiconductor processing
US8791392B2 (en) 2010-10-22 2014-07-29 Lam Research Corporation Methods of fault detection for multiplexed heater array
US9307578B2 (en) 2011-08-17 2016-04-05 Lam Research Corporation System and method for monitoring temperatures of and controlling multiplexed heater array
MX338215B (es) * 2011-08-30 2016-04-06 Watlow Electric Mfg Sistema y metodo para controlar un arreglo termico.
US10388493B2 (en) * 2011-09-16 2019-08-20 Lam Research Corporation Component of a substrate support assembly producing localized magnetic fields
WO2014129625A1 (ja) * 2013-02-25 2014-08-28 京セラ株式会社 試料保持具
WO2014164910A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 Applied Materials, Inc. Multi zone heating and cooling esc for plasma process chamber
WO2014164449A1 (en) 2013-03-13 2014-10-09 Applied Materials, Inc. Multi-zone heated esc with independent edge zones
TW201518538A (zh) 2013-11-11 2015-05-16 Applied Materials Inc 像素化冷卻溫度控制的基板支撐組件
US10460968B2 (en) 2013-12-02 2019-10-29 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with variable pixelated magnetic field
US10217615B2 (en) 2013-12-16 2019-02-26 Lam Research Corporation Plasma processing apparatus and component thereof including an optical fiber for determining a temperature thereof
US9716022B2 (en) 2013-12-17 2017-07-25 Lam Research Corporation Method of determining thermal stability of a substrate support assembly
US9520315B2 (en) 2013-12-31 2016-12-13 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with internal flow adjustments for improved temperature distribution
US9622375B2 (en) 2013-12-31 2017-04-11 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with external flow adjustments for improved temperature distribution
US9435692B2 (en) 2014-02-05 2016-09-06 Lam Research Corporation Calculating power input to an array of thermal control elements to achieve a two-dimensional temperature output
US11158526B2 (en) 2014-02-07 2021-10-26 Applied Materials, Inc. Temperature controlled substrate support assembly
US9589853B2 (en) 2014-02-28 2017-03-07 Lam Research Corporation Method of planarizing an upper surface of a semiconductor substrate in a plasma etch chamber
US9472410B2 (en) 2014-03-05 2016-10-18 Applied Materials, Inc. Pixelated capacitance controlled ESC
US9543171B2 (en) * 2014-06-17 2017-01-10 Lam Research Corporation Auto-correction of malfunctioning thermal control element in a temperature control plate of a semiconductor substrate support assembly that includes deactivating the malfunctioning thermal control element and modifying a power level of at least one functioning thermal control element
US10736182B2 (en) 2014-07-02 2020-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus, systems, and methods for temperature control of substrates using embedded fiber optics and epoxy optical diffusers
CN105474381B (zh) 2014-07-23 2018-06-05 应用材料公司 可调谐温度受控的基板支撑组件
WO2016080502A1 (ja) * 2014-11-20 2016-05-26 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
US20160149733A1 (en) * 2014-11-26 2016-05-26 Applied Materials, Inc. Control architecture for devices in an rf environment
US9872341B2 (en) 2014-11-26 2018-01-16 Applied Materials, Inc. Consolidated filter arrangement for devices in an RF environment
US20160240366A1 (en) * 2015-02-17 2016-08-18 Infineon Technologies Ag Processing of Semiconductor Devices
JP6344297B2 (ja) * 2015-04-16 2018-06-20 株式会社デンソー 撮像装置およびそれに用いられるプリント基板
US9728430B2 (en) 2015-06-29 2017-08-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Electrostatic chuck with LED heating
US20170051402A1 (en) * 2015-08-17 2017-02-23 Asm Ip Holding B.V. Susceptor and substrate processing apparatus
KR102429619B1 (ko) * 2015-11-18 2022-08-04 삼성전자주식회사 본딩 스테이지와 이를 포함하는 본딩 장치
JP6256454B2 (ja) * 2015-11-30 2018-01-10 株式会社デンソー ヒータプレート、このヒータプレートを用いる熱流束センサの製造装置、このヒータプレートの製造方法、及び、このヒータプレートの製造装置
US10690414B2 (en) 2015-12-11 2020-06-23 Lam Research Corporation Multi-plane heater for semiconductor substrate support
US10582570B2 (en) * 2016-01-22 2020-03-03 Applied Materials, Inc. Sensor system for multi-zone electrostatic chuck
JP6226092B2 (ja) * 2016-03-14 2017-11-08 Toto株式会社 静電チャック
US10973088B2 (en) 2016-04-18 2021-04-06 Applied Materials, Inc. Optically heated substrate support assembly with removable optical fibers
JP6238097B1 (ja) * 2016-07-20 2017-11-29 Toto株式会社 静電チャック
US10636690B2 (en) 2016-07-20 2020-04-28 Applied Materials, Inc. Laminated top plate of a workpiece carrier in micromechanical and semiconductor processing
US10366867B2 (en) 2016-08-19 2019-07-30 Applied Materials, Inc. Temperature measurement for substrate carrier using a heater element array
US10685861B2 (en) 2016-08-26 2020-06-16 Applied Materials, Inc. Direct optical heating of substrates through optical guide
JP2018056333A (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 日本発條株式会社 基板載置台、および基板載置台の作製方法
KR20180078881A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치
WO2018131440A1 (ja) * 2017-01-10 2018-07-19 パナソニック株式会社 電磁界分布調整装置、および、マイクロ波加熱装置
US20180233321A1 (en) * 2017-02-16 2018-08-16 Lam Research Corporation Ion directionality esc
KR102019790B1 (ko) * 2017-06-29 2019-09-09 주식회사 디아이티 층별 소재가 다른 다층 세라믹 기판 및 그의 제조 방법
KR102435888B1 (ko) 2017-07-04 2022-08-25 삼성전자주식회사 정전 척, 기판 처리 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조방법
US10128084B1 (en) * 2017-09-18 2018-11-13 Axcelis Technologies, Inc. Wafer temperature control with consideration to beam power input
US11236422B2 (en) * 2017-11-17 2022-02-01 Lam Research Corporation Multi zone substrate support for ALD film property correction and tunability
CN212542359U (zh) * 2017-11-21 2021-02-12 沃特洛电气制造公司 一种支撑基座
US10460914B2 (en) 2017-11-30 2019-10-29 Lam Research Corporation Ferrite cage RF isolator for power circuitry
US10976542B2 (en) 2018-01-26 2021-04-13 Analog Photonics LLC Aberration correction of optical phased arrays
US10775559B2 (en) 2018-01-26 2020-09-15 Analog Photonics LLC Photonics fabrication process performance improvement
US11908715B2 (en) 2018-07-05 2024-02-20 Lam Research Corporation Dynamic temperature control of substrate support in substrate processing system
US11177067B2 (en) 2018-07-25 2021-11-16 Lam Research Corporation Magnetic shielding for plasma sources
KR20200023988A (ko) 2018-08-27 2020-03-06 삼성전자주식회사 정전 척 및 상기 정전 척을 탑재한 웨이퍼 식각 장치
US10998205B2 (en) * 2018-09-14 2021-05-04 Kokusai Electric Corporation Substrate processing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
KR101935944B1 (ko) 2018-10-15 2019-01-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치
CN111211029B (zh) * 2018-11-21 2023-09-01 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种多区控温等离子反应器
CN111326388B (zh) * 2018-12-17 2023-02-28 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种用于基片支撑的加热装置以及等离子体处理器
CN111383891B (zh) * 2018-12-29 2023-03-10 中微半导体设备(上海)股份有限公司 用于半导体处理设备的温度控制装置及其温度控制方法
KR20210134046A (ko) * 2019-06-28 2021-11-08 엔지케이 인슐레이터 엘티디 정전 척 히터
US11676804B2 (en) 2019-07-01 2023-06-13 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for treating substrate
US20220277928A1 (en) * 2019-07-25 2022-09-01 Lam Research Corporation In situ real-time sensing and compensation of non-uniformities in substrate processing systems
CN113707591A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 细美事有限公司 静电卡盘和其制造方法以及基板处理装置
KR102578703B1 (ko) * 2020-11-24 2023-09-18 세메스 주식회사 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 온도 제어 방법
JP7495334B2 (ja) 2020-11-26 2024-06-04 株式会社リンテック 気化器
CN117063617A (zh) * 2022-03-14 2023-11-14 株式会社日立高新技术 等离子处理装置
US20240055289A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Applied Materials, Inc. Vacuum seal for electrostatic chuck
JP7471566B2 (ja) 2022-09-28 2024-04-22 Toto株式会社 静電チャック

Family Cites Families (127)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3440883A (en) 1966-12-01 1969-04-29 Monsanto Co Electronic semiconductor thermometer
IT1052903B (it) 1975-02-24 1981-08-31 Kendall & Co Raccordo perfezionato per collegare una siringa ad un catetere
JPS601918A (ja) 1983-06-17 1985-01-08 Fuji Electric Co Ltd マトリツクス形選択回路
JPS621176A (ja) 1985-06-26 1987-01-07 Hitachi Ltd ヘツド支持装置
JPH01152655A (ja) 1987-12-09 1989-06-15 Fujitsu Ltd ペルチェ素子制御回路
US5059770A (en) 1989-09-19 1991-10-22 Watkins-Johnson Company Multi-zone planar heater assembly and method of operation
US5536918A (en) 1991-08-16 1996-07-16 Tokyo Electron Sagami Kabushiki Kaisha Heat treatment apparatus utilizing flat heating elements for treating semiconductor wafers
FR2682253A1 (fr) 1991-10-07 1993-04-09 Commissariat Energie Atomique Sole chauffante destinee a assurer le chauffage d'un objet dispose a sa surface et reacteur de traitement chimique muni de ladite sole.
US5255520A (en) 1991-12-20 1993-10-26 Refir Technologies Advanced thermoelectric heating and cooling system
US5414245A (en) * 1992-08-03 1995-05-09 Hewlett-Packard Corporation Thermal-ink heater array using rectifying material
DE4231702C2 (de) 1992-09-22 1995-05-24 Litef Gmbh Thermoelektrische, beheizbare Kühlkammer
KR100290748B1 (ko) 1993-01-29 2001-06-01 히가시 데쓰로 플라즈마 처리장치
US5504471A (en) 1993-09-16 1996-04-02 Hewlett-Packard Company Passively-multiplexed resistor array
JP3257328B2 (ja) 1995-03-16 2002-02-18 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US5667622A (en) 1995-08-25 1997-09-16 Siemens Aktiengesellschaft In-situ wafer temperature control apparatus for single wafer tools
JPH09213781A (ja) 1996-02-01 1997-08-15 Tokyo Electron Ltd 載置台構造及びそれを用いた処理装置
US6095084A (en) 1996-02-02 2000-08-01 Applied Materials, Inc. High density plasma process chamber
US5740016A (en) 1996-03-29 1998-04-14 Lam Research Corporation Solid state temperature controlled substrate holder
WO1998005060A1 (en) 1996-07-31 1998-02-05 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Multizone bake/chill thermal cycling module
KR200159921Y1 (ko) 1996-11-23 1999-11-01 이세원 리프터의 업/다운 제어회로
EP0855452B1 (en) * 1997-01-24 2003-06-04 Applied Materials, Inc. Process and apparatus for depositing titanium layers
US5994675A (en) 1997-03-07 1999-11-30 Semitool, Inc. Semiconductor processing furnace heating control system
JP3526184B2 (ja) 1997-03-17 2004-05-10 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US6091060A (en) 1997-12-31 2000-07-18 Temptronic Corporation Power and control system for a workpiece chuck
US6222161B1 (en) 1998-01-12 2001-04-24 Tokyo Electron Limited Heat treatment apparatus
US5886866A (en) 1998-07-06 1999-03-23 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having a combination electrode structure for substrate chucking, heating and biasing
JP3892609B2 (ja) 1999-02-16 2007-03-14 株式会社東芝 ホットプレートおよび半導体装置の製造方法
DE19907497C2 (de) 1999-02-22 2003-05-28 Steag Hamatech Ag Vorrichtung und Verfahren zur Wärmebehandlung von Substraten
US6353209B1 (en) 1999-03-04 2002-03-05 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Temperature processing module
US6523493B1 (en) 2000-08-01 2003-02-25 Tokyo Electron Limited Ring-shaped high-density plasma source and method
US6100506A (en) 1999-07-26 2000-08-08 International Business Machines Corporation Hot plate with in situ surface temperature adjustment
US6175175B1 (en) 1999-09-10 2001-01-16 The University Of Chicago Levitation pressure and friction losses in superconducting bearings
US6740853B1 (en) 1999-09-29 2004-05-25 Tokyo Electron Limited Multi-zone resistance heater
WO2001031978A1 (fr) 1999-10-22 2001-05-03 Ibiden Co., Ltd. Plaque chauffante en ceramique
JP2001210683A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Tokyo Seimitsu Co Ltd プローバのチャック機構
US6271459B1 (en) 2000-04-26 2001-08-07 Wafermasters, Inc. Heat management in wafer processing equipment using thermoelectric device
US6403403B1 (en) * 2000-09-12 2002-06-11 The Aerospace Corporation Diode isolated thin film fuel cell array addressing method
US6475336B1 (en) 2000-10-06 2002-11-05 Lam Research Corporation Electrostatically clamped edge ring for plasma processing
WO2002034451A1 (en) 2000-10-25 2002-05-02 Tokyo Electron Limited Method of and structure for controlling electrode temperature
US6501052B2 (en) 2000-12-22 2002-12-31 Chrysalis Technologies Incorporated Aerosol generator having multiple heating zones and methods of use thereof
JP5000842B2 (ja) 2001-03-02 2012-08-15 東京エレクトロン株式会社 サセプタの駆動温度制御のための方法並びに装置
US6746616B1 (en) 2001-03-27 2004-06-08 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for providing etch uniformity using zoned temperature control
US6741446B2 (en) 2001-03-30 2004-05-25 Lam Research Corporation Vacuum plasma processor and method of operating same
JP3582518B2 (ja) 2001-04-18 2004-10-27 住友電気工業株式会社 抵抗発熱体回路パターンとそれを用いた基板処理装置
US7161121B1 (en) * 2001-04-30 2007-01-09 Lam Research Corporation Electrostatic chuck having radial temperature control capability
US6847014B1 (en) 2001-04-30 2005-01-25 Lam Research Corporation Method and apparatus for controlling the spatial temperature distribution across the surface of a workpiece support
EP1391140B1 (en) 2001-04-30 2012-10-10 Lam Research Corporation Method and apparatus for controlling the spatial temperature distribution across the surface of a workpiece support
US20050211385A1 (en) 2001-04-30 2005-09-29 Lam Research Corporation, A Delaware Corporation Method and apparatus for controlling spatial temperature distribution
US6795292B2 (en) 2001-05-15 2004-09-21 Dennis Grimard Apparatus for regulating temperature of a process kit in a semiconductor wafer-processing chamber
US20060191637A1 (en) 2001-06-21 2006-08-31 John Zajac Etching Apparatus and Process with Thickness and Uniformity Control
US6483690B1 (en) 2001-06-28 2002-11-19 Lam Research Corporation Ceramic electrostatic chuck assembly and method of making
JP3897563B2 (ja) 2001-10-24 2007-03-28 日本碍子株式会社 加熱装置
US6739138B2 (en) 2001-11-26 2004-05-25 Innovations Inc. Thermoelectric modules and a heating and cooling apparatus incorporating same
US20030121898A1 (en) * 2001-11-26 2003-07-03 Tom Kane Heated vacuum support apparatus
JP4087190B2 (ja) 2002-02-12 2008-05-21 古河電気工業株式会社 光学装置、光学装置の起動方法及び駆動方法、並びに光通信機器
US6835290B2 (en) * 2002-02-13 2004-12-28 Seagate Technology Llc System and method for controlling thin film defects
US6921724B2 (en) 2002-04-02 2005-07-26 Lam Research Corporation Variable temperature processes for tunable electrostatic chuck
US6612673B1 (en) 2002-04-29 2003-09-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for predicting dynamic thermal conditions of an inkjet printing system
JP3808407B2 (ja) 2002-07-05 2006-08-09 住友大阪セメント株式会社 電極内蔵型サセプタ及びその製造方法
US6886347B2 (en) 2002-07-11 2005-05-03 Temptronic Corporation Workpiece chuck with temperature control assembly having spacers between layers providing clearance for thermoelectric modules
US6825681B2 (en) 2002-07-19 2004-11-30 Delta Design, Inc. Thermal control of a DUT using a thermal control substrate
US7504006B2 (en) 2002-08-01 2009-03-17 Applied Materials, Inc. Self-ionized and capacitively-coupled plasma for sputtering and resputtering
JP3924524B2 (ja) 2002-10-29 2007-06-06 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置およびその製造方法
US7372001B2 (en) 2002-12-17 2008-05-13 Nhk Spring Co., Ltd. Ceramics heater
US6979805B2 (en) 2003-01-08 2005-12-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel-cell resistors and methods
US6825617B2 (en) 2003-02-27 2004-11-30 Hitachi High-Technologies Corporation Semiconductor processing apparatus
KR100904361B1 (ko) 2003-03-28 2009-06-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판의 온도제어방법 및 시스템
US6989210B2 (en) 2003-04-23 2006-01-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel cartridge with thermo-degradable barrier system
US8974630B2 (en) 2003-05-07 2015-03-10 Sungkyunkwan University Inductively coupled plasma processing apparatus having internal linear antenna for large area processing
US20050016465A1 (en) 2003-07-23 2005-01-27 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having electrode with rounded edge
TWI247551B (en) 2003-08-12 2006-01-11 Ngk Insulators Ltd Method of manufacturing electrical resistance heating element
JP4442171B2 (ja) 2003-09-24 2010-03-31 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP2005123286A (ja) 2003-10-15 2005-05-12 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
KR20050053464A (ko) 2003-12-01 2005-06-08 정준호 직렬 연결된 2개의 다이오드를 이용한 반도체 기억소자
US20100257871A1 (en) 2003-12-11 2010-10-14 Rama Venkatasubramanian Thin film thermoelectric devices for power conversion and cooling
US7250309B2 (en) 2004-01-09 2007-07-31 Applied Materials, Inc. Integrated phase angle and optical critical dimension measurement metrology for feed forward and feedback process control
US6870728B1 (en) 2004-01-29 2005-03-22 Tdk Corporation Electrolytic capacitor
JP4349952B2 (ja) 2004-03-24 2009-10-21 京セラ株式会社 ウェハ支持部材とその製造方法
US7141763B2 (en) 2004-03-26 2006-11-28 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for rapid temperature change and control
US7697260B2 (en) 2004-03-31 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Detachable electrostatic chuck
JP2005294237A (ja) 2004-04-05 2005-10-20 Aun:Kk 面状ヒーター
JP4281605B2 (ja) 2004-04-08 2009-06-17 住友電気工業株式会社 半導体加熱装置
US20050229854A1 (en) 2004-04-15 2005-10-20 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for temperature change and control
US7415312B2 (en) 2004-05-25 2008-08-19 Barnett Jr James R Process module tuning
KR20050121913A (ko) 2004-06-23 2005-12-28 삼성전자주식회사 베이크 장치
US7396431B2 (en) 2004-09-30 2008-07-08 Tokyo Electron Limited Plasma processing system for treating a substrate
KR100632544B1 (ko) 2004-12-15 2006-10-09 현대자동차주식회사 직류변환기의 게이트 드라이버 회로
US7475551B2 (en) 2004-12-23 2009-01-13 Nanocoolers, Inc. System employing temporal integration of thermoelectric action
US20060226123A1 (en) 2005-04-07 2006-10-12 Applied Materials, Inc. Profile control using selective heating
JP4667158B2 (ja) 2005-08-09 2011-04-06 パナソニック株式会社 ウェーハレベルバーンイン方法
JP2007081160A (ja) 2005-09-14 2007-03-29 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP4483751B2 (ja) 2005-09-16 2010-06-16 株式会社デンソー 電源逆接続保護回路
US20070125762A1 (en) 2005-12-01 2007-06-07 Applied Materials, Inc. Multi-zone resistive heater
US8168050B2 (en) 2006-07-05 2012-05-01 Momentive Performance Materials Inc. Electrode pattern for resistance heating element and wafer processing apparatus
JP4394667B2 (ja) 2006-08-22 2010-01-06 日本碍子株式会社 ヒータ付き静電チャックの製造方法
US7297894B1 (en) 2006-09-25 2007-11-20 Tokyo Electron Limited Method for multi-step temperature control of a substrate
US7723648B2 (en) 2006-09-25 2010-05-25 Tokyo Electron Limited Temperature controlled substrate holder with non-uniform insulation layer for a substrate processing system
US7557328B2 (en) 2006-09-25 2009-07-07 Tokyo Electron Limited High rate method for stable temperature control of a substrate
JP4850664B2 (ja) 2006-11-02 2012-01-11 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法、プログラム、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び熱処理板の温度設定装置
KR20080058109A (ko) 2006-12-21 2008-06-25 동부일렉트로닉스 주식회사 웨이퍼 가열장치 및 가열방법
US8222574B2 (en) 2007-01-15 2012-07-17 Applied Materials, Inc. Temperature measurement and control of wafer support in thermal processing chamber
US20080197015A1 (en) 2007-02-16 2008-08-21 Terry Bluck Multiple-magnetron sputtering source with plasma confinement
KR100849069B1 (ko) 2007-04-20 2008-07-30 주식회사 하이닉스반도체 정전기 방전 보호 장치
US8057602B2 (en) 2007-05-09 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for supporting, positioning and rotating a substrate in a processing chamber
US20090000738A1 (en) 2007-06-29 2009-01-01 Neil Benjamin Arrays of inductive elements for minimizing radial non-uniformity in plasma
JP4486135B2 (ja) 2008-01-22 2010-06-23 東京エレクトロン株式会社 温度制御機構およびそれを用いた処理装置
JP5351479B2 (ja) 2008-01-28 2013-11-27 東京エレクトロン株式会社 加熱源の冷却構造
JP2009231247A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及び高周波電力の供給方法
JP5307445B2 (ja) 2008-04-28 2013-10-02 日本碍子株式会社 基板保持体及びその製造方法
US8299391B2 (en) * 2008-07-30 2012-10-30 Applied Materials, Inc. Field enhanced inductively coupled plasma (Fe-ICP) reactor
US20100116788A1 (en) 2008-11-12 2010-05-13 Lam Research Corporation Substrate temperature control by using liquid controlled multizone substrate support
JP5270310B2 (ja) * 2008-11-13 2013-08-21 東京エレクトロン株式会社 静電チャック及び基板処理装置
JP2010153730A (ja) 2008-12-26 2010-07-08 Omron Corp 配線構造、ヒータ駆動装置、計測装置および制御システム
JP5476726B2 (ja) 2009-01-30 2014-04-23 住友電気工業株式会社 半導体製造装置用ウエハ保持体、及びそれを備えた半導体製造装置
JP5239988B2 (ja) 2009-03-24 2013-07-17 東京エレクトロン株式会社 載置台構造及び処理装置
CN101872713B (zh) * 2009-04-24 2012-03-28 中微半导体设备(上海)有限公司 静电夹盘装置、等离子处理装置和制造静电夹盘装置的方法
GB2470063B (en) 2009-05-08 2011-09-28 Siemens Magnet Technology Ltd Quench propagation circuit for superconducting magnets
KR101842675B1 (ko) 2009-07-08 2018-03-27 플라즈마시, 인크. 플라즈마 처리를 위한 장치 및 방법
US8637794B2 (en) * 2009-10-21 2014-01-28 Lam Research Corporation Heating plate with planar heating zones for semiconductor processing
KR101810254B1 (ko) 2009-11-06 2017-12-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 그 동작 방법
CN102652352B (zh) 2009-12-15 2015-12-02 朗姆研究公司 调节基板温度来改进关键尺寸(cd)的均匀性
US8817449B2 (en) * 2010-03-26 2014-08-26 Ulvac, Inc. Substrate holding device
US8791392B2 (en) * 2010-10-22 2014-07-29 Lam Research Corporation Methods of fault detection for multiplexed heater array
US8546732B2 (en) * 2010-11-10 2013-10-01 Lam Research Corporation Heating plate with planar heater zones for semiconductor processing
CN103828031B (zh) * 2011-08-17 2016-10-26 朗姆研究公司 用于监测复用加热器阵列的温度并控制该阵列的系统和方法
US8624168B2 (en) * 2011-09-20 2014-01-07 Lam Research Corporation Heating plate with diode planar heater zones for semiconductor processing
US8461674B2 (en) * 2011-09-21 2013-06-11 Lam Research Corporation Thermal plate with planar thermal zones for semiconductor processing

Also Published As

Publication number Publication date
TW201407708A (zh) 2014-02-16
KR20140130215A (ko) 2014-11-07
CN107452647A (zh) 2017-12-08
JP2015515713A (ja) 2015-05-28
US20130220989A1 (en) 2013-08-29
CN104205307A (zh) 2014-12-10
KR102084808B1 (ko) 2020-05-28
CN104205307B (zh) 2017-04-19
US9324589B2 (en) 2016-04-26
CN107452647B (zh) 2020-11-24
TWI634605B (zh) 2018-09-01
US20160198524A1 (en) 2016-07-07
US9775194B2 (en) 2017-09-26
WO2013130210A1 (en) 2013-09-06
JP6133335B2 (ja) 2017-05-24
JP2017191940A (ja) 2017-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6479085B2 (ja) 半導体処理用の交流駆動を用いる多重ヒータアレイ
JP6351669B2 (ja) 加熱プレートおよびシステム
CN103946423B (zh) 用于半导体处理的具有二极管平面加热器区域的加热板
JP6144263B2 (ja) 半導体処理のための平面熱ゾーンを伴う熱板
TW201534754A (zh) 像素化溫度控制的基板支撐組件

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180710

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20181010

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6479085

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250