TW201724160A - 靜電夾頭溫度控制用系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本揭露內容係關於溫度控制系統，其可用於使用電漿來處理微電子基板之電漿處理系統中。該溫度控制系統可包含加熱陣列，其係設置於微電子基板附近，且其可選擇性地在微電子基板的不同部分產生熱能。該加熱陣列可包含加熱模組，其依據矽雙向觸發二極體(SIDAC, Silicon Diode for Alternating Current)的導通電壓而選擇性地產生熱能。所產生之熱能的量可取決於加熱模組的電阻及可變電壓信號的工作週期。

Description

靜電夾頭溫度控制用系統及方法
本發明係關於半導體處理技術，而更具體而言係關於用於在電漿處理期間控制微電子基板之溫度的系統及方法。
微電子特徵部的幾何結構持續縮放至更小的尺寸而複雜度持續增加。因此，用以生產微電子裝置的處理技術可能需要變得更精準，以在微電子基板上產生更小的特徵部。再者，微電子基板之尺寸亦可能隨時間增加。電漿處理可用於在微電子基板上形成或蝕刻特徵部。電漿處理可能會受到許多不同的處理條件所影響，但在以均勻的方式在整個微電子基板上形成特徵部時，基板溫度可能扮演著重要的角色。儘管現存的電漿系統可使用基板夾頭內之加熱元件，但其可能缺乏下列能力：精細地控制整個微電子基板的溫度的能力而以具成本效益之方式形成更小特徵部。因此，以具成本效益之方式來改善基板夾頭的溫度解析度係為期望的。
本揭露內容係關於在用以製造微電子裝置之微電子基板處理期間控制溫度的系統及方法。各種各樣的半導體處理技術可受到微電子基板之溫度所影響。處理技術可包含(但不限於)蝕刻、沉積、固化等。溫度控制可包含將能量(例如熱能)施加至微電子基板的部分，以在整個微電子基板之表面達到穩定狀態或溫度分布。然而，在微電子基板的較小部分上改善溫度解析度可能是有困難的，因為使現存系統縮放而包含更多可較接近彼此的電源及加熱元件可能會增加成本及系統複雜度。該增加的成本可能因添加額外電源以及用於以合作之方式管理額外電源的硬體/軟體基礎設施所引起。本說明書中所揭露的係為可藉由使用可利用單一電源來分別控制之加熱元件而使工具成本最小化的系統及方法。
在一實施例中，系統可包含可利用電漿處理微電子基板的製程腔室。製程腔室可與數個系統元件電連通或流體連通，該等系統元件可輸送可用以產生電漿的氣體、能量、或真空。此外，製程腔室可包含基板固持器，其可用以在電漿處理期間加熱微電子基板。基板固持器可包含支撐表面，其可使用靜電耦合元件來固緊微電子基板。在一特定實例中，基板固持器亦可包含加熱陣列，其可用以選擇性地加熱微電子基板的不同部分。加熱陣列可包含可配置於整個基板固持器的加熱模組，其可用以選擇性地加熱微電子基板。加熱模組可並聯地配置，以使單一電源可施加電壓至所有的加熱模組。加熱陣列可接收功率調節信號或可變電壓信號，其可至少部分基於相對應之開關元件(例如：閘流器或雙向二極體)的配置而被選擇性地施加至負載元件(例如：電阻器)。在此實例中，開關元件可設定有不同的引發電壓或導通電壓，其可容許電流在特定條件下可到達相對應的負載元件。電流可驅使熱能產生，其經由電阻器而傳遞至微電子基板。信號產生器或電源可變化以脈衝調節之信號的電壓及工作週期，以選擇性地導通開關。例如，加熱陣列的部分可至少部分基於開關元件的導通設計以及可變電壓信號的設計而選擇性地在特定加熱模組接收電流。以此方式，本領域中具通常知識者可產生以脈衝調節之信號，其選定所設計的加熱模組為目標，以在整個微電子基板維持所期望之溫度分布。
在一實施例中，可將開關元件分配為不同的群組，其可使基板固持器的不同部分被加熱。例如，加熱陣列可具有第一群組的加熱模組及第二群組的加熱模組，第一群組的加熱模組包含相同或相似的導通電壓，而第二群組的加熱模組可具有與第一群組不同的導通電壓。基板可使用第一群組的加熱模組而不使用第二群組的加熱模組來選擇性地加熱微電子基板。然而，以如此的方式，可變電壓信號可轉移，俾藉由同時使用第一及第二群組來完成加熱。例如，第一群組可具有在第一範圍內的導通電壓，而使第一群組可用於使用由信號產生器所提供的第一功率調節信號來加熱。第一功率調節信號可引發開關元件之導通，而使電流流過負載元件，此情況可產生可傳遞至基板或電漿的熱能。第二功率調節信號可配置以引發第一群組及第二群組的加熱模組之開關導通。在其他實施例中，第二功率調節信號可引發第二群組的開關元件之開關導通，而不引發第一群組的開關元件之開關導通。以此方式，可使功率信號調節信號及開關元件最佳化以至少部分基於加熱模組相對於基板的位置而選擇性地加熱基板。因此，可使加熱模組的配置、功率調節信號、開關元件的導通電壓、及負載元件的電阻最佳化以達到不同的溫度分布，其可被最佳化以在微電子基板上改變電漿蝕刻/沉積效能。
在另一實施例中，可將加熱陣列設置於微電子基板之支撐表面的下方，且加熱陣列可包含並聯配置的加熱元件。加熱元件可依幾何原理、電學原理、或兩者，而並聯地配置。加熱陣列可電耦合至單一功率信號產生器，其可提供變化的電壓信號，該變化的電壓信號可用以選擇性地將電流施加至加熱陣列的不同部分。選擇性地將電流施加至加熱陣列的部分可在電漿處理期間達到不同的基板溫度分布。本領域中具通常知識者可使加熱陣列設計及電壓信號調節最佳化以獲得不同的溫度分布，以解決整個微電子基板上之製程非均勻性。加熱陣列可設置於靜電耦合元件之上或之下，該靜電耦合元件可用以將微電子基板固緊(例如磁力地)至支撐表面。
在此實施例中，加熱陣列可包含加熱元件，其可包含負載元件(例如電阻器)及雙向電流元件(例如閘流器)，以當電流可被施加至負載元件時進行調節。可將雙向電流元件設計成具有特定的導通電壓，其可在鈍態(其可防止電流流過雙向電流元件而至負載元件)間切換。當由信號產生器所施加的導通電壓超過臨界量，則雙向元件可轉變為活性狀態，並使電流可流過各自的負載元件。在一特定實施例中，雙向電流元件可包含矽雙向觸發二極體(SIDAC, Silicon Diode for Alternating Current)，其可在前述之鈍態及活性狀態間轉變。
在另一特定實施例中，雙向電流元件可包含不同的導通電壓，其可容許本領域中具通常知識者可引導電流流至特定元件或流至負載元件的子集。加熱的量可與電流大小及負載元件(單或複數)的電阻有關。在一實例中，負載元件可具有相同或相似的電阻值，且可產生相同或相似量的熱能。然而，在其他實施例中，負載元件可具有不同的電阻值，且可產生不同量的熱能，即使相同或相似的電流或電壓可被施加至負載元件。在此實例中，加熱陣列可包含兩或更多群組的加熱元件，其可具有共同的導通電壓，其可容許電流選擇性地施加至其各自的負載元件。並且，加熱元件之群組可具有不同的電阻，以使該等群組的部分可使用相同的所施加之電壓來產生不同量的熱能。隨時間經過，該選擇性的電流施加可在整個微電子基板產生溫度分布。
在特定實施例中，加熱陣列可包含溫度反饋系統，其可使功率調節信號最佳化以在整個微電子基板維持特定溫度條件。例如，此可包含在微電子基板邊緣較在中央更高的溫度。在其他實施例中，溫度分布可具有中央高而邊緣低的溫度分布。
在整個微電子基板獲得溫度分布的一方法可包含在電漿處理腔室之基板固持器上接收微電子基板。基板固持器亦可包含固持器，其可用以將微電子基板磁力地固緊於基板固持器。在此實施例中，基板固持器可包含加熱元件之配置，其可包含彼此串聯配置的負載元件及開關元件。加熱元件可形成電路，其中加熱元件彼此並聯地配置，以使各加熱元件可在其各自的開關元件接收相同的電壓。加熱元件可藉由選擇性地加熱基板固持器的部分以抵銷電漿處理期間的熱損失(heat loss)/熱獲得(heat gain)，而用以在整個微電子基板形成溫度分布。在此實例中，用於電漿系統的控制器可將可變電壓信號施加至加熱元件的並聯配置。開關元件的第一部分可超過其導通電壓，並容許電流流至其各自的負載元件。因此，負載元件(例如電阻器)可至少部分基於電流量、工作週期、及負載元件的電阻大小而增加溫度。該加熱步驟可沿基板夾頭形成第一溫度分布。在其他實施例中，第一溫度分布可基於可變電壓信號之改變(其可增加或減少可處於活性狀態之加熱元件的量)而轉變為第二溫度分布。在其他實施例中，可藉由使用相同的加熱元件但變化可被提供至負載元件的電流量來達成第二溫度分布。例如，可針對第二電壓電量而維持導通電壓，但信號的大小可為更低或更高，以減少或增加在負載元件所產生之熱能的量。
此「發明內容」係意欲提供本揭露內容之概要，且不意為將申請專利範圍之範疇限制為上述之實施例。敘述於「發明內容」中的該等實施例僅係為了說明性之目的。
以下「實施方式」參照隨附之圖以說明依據本揭露內容之例式性實施例。「實施方式」中提及之「一個實施例」、「一實施例」、「一例示性實施例」等，指示該描述之例示性實施例可包含特定特徵、結構、或特性，但並非每一例示性實施例皆必包含該特定特徵、結構、或特性。此外，此類用語未必代表相同的實施例。再者，當結合一實施例描述特定特徵、結構、或特性時，無論是否明確描述，結合其他例示性實施例實現此類特徵、結構、或特性，係落入熟悉該相關技術(單或複數)者之知識範圍內。
依據本說明書中所敘述之實施例，其中所使用之「基板」或「微電子基板」，一般意指所處理之對象。該微電子基板可包含裝置(尤其係半導體或其他電子裝置)的任何材料部分或結構，且可為，舉例而言，基座基板結構(如半導體基板)、或者為位於基座基板結構之上或上覆於基座基板結構之層(如薄膜)。因此，此處並不將基板限定於任何特定的基座結構、下伏層或上覆層、圖案化或未圖案化，而是意指基板係包含任何此類層或基座基板，及任何層及/或基座基板之組合。以下說明可參照特定類型之基板，但僅以說明性為目的，而非限制。
本說明書中描述之例示性實施例係用於說明性目的，而非限制。在本揭露內容之範圍內，其他實施例係可能的，且可對例示性實施例進行修改。因此，本「實施方式」並非意指限制本揭露內容。而是，本揭露內容之範圍僅依據以下申請專利範圍及其均等物而界定。
以下例示性實施例之「實施方式」將相當充分地揭示本揭露內容的一般性質，使得他人藉由應用熟悉該相關技術(單或複數)者之知識，可輕易修改及/或調整以使其適用於此類例示性實施例之各種應用，而不需過度的實驗，亦不離開本揭露內容之範圍。因此，基於本說明書中所呈現之教示或指導，此類調整及修改將落於該例示性實施例之意義及其多個均等物之內。應了解，本說明書中之用語或術語係以說明為目的而非限制，如此一來，本說明書之用語或術語係由熟悉該相關技術(單或複數)者依據本說明書中之教示來解釋。
圖1描繪電漿處理系統100，其用於使用可在電漿腔室102中產生的電漿(未顯示)來處理基板。可藉由將電磁能量(如電源106)施加至製程氣體(單或複數)來產生電漿，該製程氣體可由氣體輸送系統104提供至電漿腔室102。氣體輸送系統104可包含質量流量控制器、逆止閥、及用以控制氣體混合物之分配的此類裝置。與電漿腔室102流體連通之真空系統108亦可在電漿產生期間維持次大氣壓力。真空系統108可包含一或更多泵浦及控制系統(例如，N2 壓載系統、蝶閥系統)以控制電漿腔室102內之壓力。
可藉由將電磁能量施加至電中性氣體以使電子自氣體分子釋放而完成電漿產生，而該氣體分子由於失去電子而帶正電荷(如：離子)。離子的特徵在於，電子總數不等於質子總數而導致帶正電的分子或原子。亦可自電中性氣體產生分子或原子自由基(如：具有至少一不成對之電子的分子或原子)。一般而言，該等自由基可帶有中性電荷、正電荷、或負電荷，且相對於該等離子可具有高化學反應性。隨時間經過，電磁能量及該氣體混合物內增加之電子碰撞可增加可用於處理基板110的氣體混合物內之離子化分子及自由基的密度。
電漿處理系統100可改變某些製程條件以影響離子及/或自由基朝向基板流動的量，以使離子化之分子(未顯示)可受到電漿腔室102內之電位差影響。例如，電漿腔室102內之電位差可引導離子化之分子(或原子、或自由基)朝向基板110。該等離子及自由基可透過沉積作用或鈍化作用而與基板110交互作用或處理基板，或該情況可移除基板的部分。
在圖1中，電漿腔室102橫剖面圖112繪示電漿腔室102的一實施例，其包含電源組件114，電源組件114可將電磁能量(例如微波能量、射頻能量)及氣體混合物(未顯示)傳輸至鄰近基板110的區域中。可沿著通過電源組件114中央的氣體通道120而將氣體混合物引至鄰近基板固持器124的電漿處理區域116中。在其他實施例中，可自電漿腔室102內的其他位置引入氣體混合物。電漿處理區域116亦可自第一能源122接收能量以產生電漿，其可用以處理設置於基板固持器124上的基板110。電磁能量可包含以某些方式自電源106傳輸至電源組件114之電磁能量(例如：大於300 MHz的微波能量及/或小於300MHz的射頻(RF, radio-frequency)能量)。在圖1實施例中，電源組件114可包含微波波導126及介電元件128，其可設置於氣體通道120周圍。
電漿處理區域116中的氣體混合物亦可自第二來源(例如偏壓電源130)接收電磁能量，該第二來源可對基板固持器124施加偏壓，並影響鄰近基板110的電漿特性。在若干實施例中，可共同操作或單獨操作偏壓電源130及第一電源122以在電漿處理區域116內產生電漿。除了電磁能量，電漿特性亦可受到溫度所影響，尤其是在接近基板110處。整個基板110的溫度分布可受到流失至腔室壁的熱損失(heat loss)或來自電漿的熱獲得(heat gain)所影響。此等熱源及/或散熱部可影響在基板110處的處理溫度，其可能會在整個基板110引起製程非均勻性(例如蝕刻速率、沉積速率等)。用以控制溫度分布的一方案可為包含加熱陣列132，加熱陣列132可包含分配於基板110底下的熱源(未顯示)。加熱陣列132可選擇性地將熱能施加至基板110來改變溫度分布，以降低製程非均勻性。當信號產生器142將電子信號施加至加熱陣列132的一或更多部分時，熱源(未顯示)可產生熱能。可藉由使用控制器134來實施基板固持器124、電源組件114、及加熱陣列132的偏壓施加，其中控制器134可協調在電漿處理區域116內產生電漿的製程排序。
控制器134可使用電腦處理器136及記憶體138來執行可透過電通訊網路140而提供的電腦可讀指令以控制電漿處理系統100的元件(如電源106、氣體輸送系統104等)。一或更多電腦處理器136可包含但不限於：中央處理單元(CPU, central processing unit)、數位信號處理器(DSP, digital signal processor)、精簡指令集電腦(RISC, reduced instruction set computer)、複雜指令集電腦(CISC, complex instruction set computer)、微處理器、微控制器、場可程式化閘極陣列(FPGA, field programmable gate array)、或其任何組合。記憶體138可包含一或更多電腦可讀儲存媒體(CRSM, computer-readable storage media)。在若干實施例中，該一或更多記憶體可包含非暫態媒體，如隨機存取記憶體 (RAM, random access memory)、快閃隨機RAM、固態媒體等。廣泛而言，控制器134可控制製程事件之排序，俾產生電漿或在基板110所暴露之不同類型之電漿間轉換。
可使用電漿處理系統100來實施數種不同類型的電漿，其可用以將圖案蝕刻至基板110中、將膜沉積於基板110上、或使基板110進行摻雜。隨著電子裝置的尺寸及複雜度增加，均勻分配於整個基板110之更高精確性的處理之需求亦日益增加。在若干電漿處理實施例中，整個基板110的溫度分布可對整個基板110的蝕刻速率、沉積速率、或摻雜濃度有重大影響。例如，在基板110的中央及邊緣具有不同的蝕刻速率可能會造成基板110不同的被移除量。此不均勻的移除可能會影響特徵部尺寸或幾何結構，而使基板110上不同位置的元件可能會彼此不同地運作，或該等元件的某些部分可能不會適當地運作(若有的話)。本領域中具通常知識者可使用控制器134來選定基板110之區域，且可利用加熱陣列132來加熱該區域，以使整個基板110的電漿製程非均勻性最小化。控制器134可以封閉迴路或開放迴路的方式來操作加熱陣列132。
圖2為加熱陣列132的一實施例之電路圖200的圖示，其中加熱陣列132可設置於基板固持器124中。加熱陣列132可包含複數加熱模組202，其可彼此並聯地排列，以使任何傳至共用端子204的輸入信號或所施加的電壓可被同時施加至複數加熱模組202。儘管圖2繪示四個加熱模組202、202a、202b、202c，但其他實施例可包含高達n個之加熱模組202。可使用加熱模組(單或複數)202來產生熱能，該熱能可被傳輸至基板固持器124及/或基板110。
加熱模組202、202a、202b、202c可包含開關元件210、210a、210b、210c，且可與其各自的負載元件208、208a、208b、208c串聯地設置。藉由控制流至負載元件208的電流，可使加熱模組202於活性狀態(例如：產生熱能)或鈍態(例如：不加熱)間調節。開關元件210、210a、210b、210c可防止電流流往負載元件208、208a、208b、208c或自負載元件208、208a、208b、208c流返，或可使電流能夠流往負載元件208、208a、208b、208c或自負載元件208、208a、208b、208c流返。開關元件210可為雙向電流元件，其在超過臨界電壓後能夠使電流流過開關元件210。例如，雙向元件可配置以在超過電壓臨界值時使電流能夠流過它。在一特定實施例中，雙向元件可為閘流器，其可包含四層，其在不同的摻雜條件(例如：n-型或p-型)間交替，其可作為雙穩態式的開關來操作，其在超過電壓臨界值時會轉變為導電態，例如，若電壓臨界值為5V，而信號產生器提供小於5V的電子信號，則開關元件210不會容許電流流至負載元件208。然而，當施加至共用端子204的電子信號超過5V，則開關元件210可容許電流流至負載元件208，其可產生可被傳輸至基板固持器124及/或基板110的熱能。因此，流至負載元件208、208a、208b、208c的電流可至少部分基於其對應的開關元件210、210a、210b、210c之臨界電壓以及由信號產生器142所提供之信號的類型而受到控制。可使用加熱模組202之配置、負載元件208之類型、及開關元件210之類型的許多不同實施例，以在基板110產生不同的溫度分布。
在一實施例中，可將加熱模組202均勻分配於整個基板固持器124。負載元件可具有相同或相似的電阻值，而對所有加熱模組202而言，開關元件210的臨界電壓可為相同或相似的。在該實例中，當來自信號產生器142的電子信號可被施加至加熱陣列132時，加熱模組202可產生相同量或相似量的熱能。在此實施例中，開關元件210、210a、210b、210c可同時轉變為活性狀態，並容許相同量或相似量的電流施加至負載元件208、208a、208b、208c。加熱模組202可產生相同量的熱能傳至基板固持器124。
然而，在若干實施例中，由於製程腔室102及電漿製程固有的熱損失及/或熱獲得所致，整個基板110的溫度分布可能不均勻。例如，基板固持器124的中央可較基板固持器124的周緣更易保留熱能。可能會因基板固持器的幾何結構特性而造成邊緣處之較高的熱損失，其邊緣區域可被製程冷卻水等更有效地冷卻。在此實例中，基板固持器124的邊緣可具有較高的熱損失，且在此特定實施例中，可能使基板固持器124的邊緣較基板固持器124的中央更冷。
在其他實施例中，加熱陣列132可包含任何數量的加熱模組202，其可設置於基板固持器124內或其附近。可將加熱模組202分配於整個基板固持器124，以使各加熱模組202可負責加熱基板110底下的特定區。取決於特定製程所需的溫度分布，該等加熱區可能彼此重疊或不彼此重疊。該等加熱區亦可取決於加熱模組202、202a、202b、202c的特性而重疊，以使加熱模組的響應時間、穩定時間、及過衝控制可在製程與製程間改變。加熱模組202可包含開關元件210及負載元件208，其可彼此串聯地連接。加熱模組202a、202b、202c可彼此並聯地配置，以使各加熱模組202、202a、202b、202c可自信號產生器接收到相同的電子信號。然而，開關元件210、210a、210b、210c可具有不同的臨界電壓，以使開關元件的部分(例如210、210a)可流動電流至其各自的負載元件(例如208、208a)，同時其餘的開關元件(例如210b、210c)不流動電流至其各自的負載元件(例如208b、208c)。以此方式，加熱模組202、202a、202b、202c可用以選擇性地在不同的時間及/或以不同的強度加熱基板固持器124的部分。
加熱模組202、202a、202b、202c、202nth可分組地遍及基板固持器124而配置，以涵蓋基板110的區或區域。例如，基板110的中央區域可被加熱模組202的第一組(未顯示)所涵蓋，而基板110的邊緣區域可被加熱模組202的第二組(未顯示)所涵蓋。以此方式，加熱模組202可以選擇性的方式在整個基板固持器124或在基板固持器124周圍產生熱能。選擇性的加熱可取決於加熱模組202的位置、及其可如何相對於彼此而配置、以及其相對的加熱效能。整個基板110的加熱效能或溫度分布可至少部分基於負載元件208的電阻、開關元件210的臨界電壓、及所施加至加熱模組202之電子信號的電壓及/或工作週期。
在一實施例中，第一組及第二組的加熱模組202可與來自其他組的至少一加熱模組202共同設置。鄰近彼此的該兩加熱模組202中，其開關元件210可具有不同的臨界電壓，而其負載元件208可具有不同的電阻。在此實例中，成對的加熱模組202可涵蓋相同或相似的區，但可至少部分基於不同的負載元件208以及提供至負載元件208的電流大小而以不同的情況加熱該區。以此方式，加熱模組202可設計以基於不同的負載元件208回應由信號產生器142所施加的信號之方式而以不同方式產生熱能。此等因素可造成不同溫度大小、勻變(ramping)時間、穩定時間、或溫度過衝。加熱陣列132的另一態樣可為使用單一信號產生器142藉由共用端子204對所有負載元件208施加功率。使用單一信號產生器142可減少電漿處理系統100的成本及減少維護成本。
圖3為電子信號300或者可由信號產生器142所產生且施加至加熱陣列132的功率調節信號之一實施例的圖示。電子信號300可設計以在整個基板夾頭124產生均勻溫度分布。然而，溫度分布不必為均勻的，而電子信號300可設計以在加熱陣列132之所選的部分產生較高或較低的溫度。如上所提及，電漿腔室102之不同的熱傳特性可在整個基板110引起溫度改變，如此有必要使用加熱陣列132而造成整個基板夾頭124之較不均勻或非均勻的溫度分布。例如，在一特定實例中，來自電漿的離子及電流可在基板夾頭124的中央以較高的速率或數值增加溫度。因此，限制由加熱陣列132在基板夾頭124的中央所產生的熱能的量可為樂見的。此情況可藉由設計負責加熱模組202之臨界電壓及電阻的電子信號300而完成，以減少由基板夾頭124的中央附近的加熱模組202所產生之熱能的量。然而，整個基板夾頭124的溫度分布亦可受到除了電漿之外的其他條件所影響。同樣地，電子信號300可設計以施加更多能量至其他的加熱模組202，該加熱模組202可具有較基板夾頭124之中央更低的溫度。例如，基板夾頭124的邊緣或周緣可具有較高的熱損失，其可能會影響整個基板110之電漿處理的均勻性。因此，電子信號300可設計以施加更多能量至在基板夾頭124之邊緣的加熱模組202，以增加整個基板110的處理均勻度。本領域中具通常知識者可將控制器134程式化以使信號產生器142能夠選擇性地選定加熱模組202為目標，以達到所期望的電漿處理結果。
信號產生器142為可產生重複的或非重複的電子信號(類比或數位)的任何裝置，該電子信號的電壓及工作週期(例如脈衝持續時間及週期)可變化。電子信號300可設計以針對個別的時段而選擇性地超過所選之開關元件210的臨界電壓，以容許電流流至其各自的負載元件208(其會產生熱能)。由負載元件所產生的熱能的量可取決於(但不限於)負載元件208的電阻、開關元件210的臨界電壓、及工作週期。
工作週期為可施加臨界電壓之持續時間與在加熱模組202之「開」與「關」狀態間擺盪的電子信號300之週期的比例。工作週期可變化以針對不同的時段而將電壓施加至不同的加熱模組202。以此方式，本領域中具通常知識者可藉由針對不同時段而施加不同電壓以選擇加熱模組202，來調節溫度分布。以此方式，整個基板固持器124或電漿腔室102的熱保留或通量之差異可由加熱陣列132所補償，以在電漿處理期間產生所期望的溫度分布。
轉向圖3，電子信號300的一實施例可以電壓(U(t))相對於時間(τ)的曲線來呈現，該曲線繪示何時可將電壓以及可將多少電壓施加至加熱陣列132。信號產生器142可針對個別的時段(例如：第一時間310、第二時間312、第三時間314、…第n時間316)而在兩或更多臨界電壓(例如：第一電壓302、第二電壓304、第三電壓306、 …第n電壓308)之間變化電壓。例如，第一電壓302可為第一開關元件210a的臨界電壓，第二電壓304可為第二開關元件210b的臨界電壓，而第三電壓306可為第三開關元件210c的臨界電壓。在此實例中，該等電壓可為累積性的，因為將第二電壓304施加至加熱陣列132時，第一負載元件208a及第二負載元件208b可產生功率。然而，第二負載元件208b可在第二時間312時段期間產生功率，但第一負載元件208a可在第一時間310時段期間及第二時間312期間產生功率。同樣地，在第三時間314時段期間，三個負載元件208a、208b、208c皆可在該時間期間產生功率(例如熱能)。在一實施例中，可透過相同的條件再次重複電子信號300，或者可改變電子信號300以用不同的方式對加熱模組202施加功率。因此，本領域中具通常知識者可改變電子信號300以藉由改變電子信號300的臨界電壓及工作週期而在整個加熱陣列132的特定位置產生功率或熱能。表1繪示電子信號300變化的數個實施例。 表1
表1繪示電子信號300可如何變化以將功率供應至相同加熱陣列132中之不同加熱模組202的6個實施例。如設定欄位下所顯示，假設負載元件208的電阻及開關元件210的臨界電壓不改變。在此實例中，負載元件208a、208b、208c可具有自400 Ω往下變化至22 Ω的電阻，而開關元件210a、210b、210c可具有自5 V變化至200 V的臨界電壓。然而，在其他實施例中，電阻及臨界電壓不必為固定的值。但是，藉由改變電子信號300的電壓及工作週期，固定的設定能夠產生不同的溫度分布。此作法可比從加熱陣列132更換掉元件更為可取。表1的欄位A-F提供單一加熱陣列132可如何用以藉由相同的負載元件208而在不同的位置獲得不同的溫度之代表性實施例。
表1的欄位A說明所期望的溫度分布(例如：T1＜T2＜T3)，其中在第一負載元件208a的溫度係小於第二負載元件208b及第三負載元件208c的溫度，且第三負載元件208c的溫度係大於第二負載元件208b的溫度。在此實施例中，在0.7之工作週期的情況下，第一電壓302可約為85 V，該工作週期表示可施加第一電壓302達電子信號300之週期的約70%。接著，在約為0.1之工作週期的情況下，電子信號300可增加至100 V。在此實例中，第一負載元件208a及第二負載元件208b可在此部分或時段之期間產生功率。最後，在0.01之工作週期的情況下，電子信號300可轉變為210 V。欄位A的電子信號300可視需求而重複，以在整個基板夾頭124達到所期望的溫度分布。在此實施例中，第一負載元件208a可產生16 W或較第二負載元件208b(例如18 W)及第三負載元件208c(例如20 W)更低的溫度。可使用描述於以下圖6之敘述中的方程式(1)來決定功率。
欄位B之實施例繪示使用用以實施欄位A之實施例的相同加熱陣列132之另一所期望的溫度分布(例如：T1＜T3＜T2)。在此實例中，電壓可與欄位A之實施例的電壓相似，但欄位B之實施例的工作週期與欄位A之實施例稍微不同。例如，在0.75之工作週期的情況下，第一電壓302可為約85 V，該工作週期表示可施加第一電壓302達電子信號300之週期的約75%。接著，在約為0.12之工作週期的情況下，電子信號300可增加至100 V。在此實例中，第一負載元件208a及第二負載元件208b可在此部分之期間產生功率。最後，在0.009之工作週期的情況下，電子信號300可轉變為210 V。在此實施例中，第一負載元件208a可產生16 W或較第二負載元件208b(例如18 W)及第三負載元件208c(例如20 W)更低的溫度，但第二負載元件208b(20 W)會產生較第三負載元件208c(例如18 W)更高的溫度。如上所提及，可使用描述於以下圖6之敘述中的方程式(1)來決定功率。
欄位C之實施例繪示使用欄位A之實施例中所述的相同加熱陣列132之另一所期望的溫度分布(例如：T3＜T2＜T1)。例如，在0.85之工作週期的情況下，第一電壓302可為約88 V，該工作週期表示可施加第一電壓302達電子信號300之週期的約85%。接著，在約為0.08之工作週期的情況下，電子信號300可增加至115 V。在此實例中，第一負載元件208a及第二負載元件208b可在此部分之期間產生功率。最後，在0.008之工作週期的情況下，電子信號300可轉變為210 V。在此實施例中，第一負載元件208a可產生16 W或較第二負載元件208b(例如18 W)及第三負載元件208c(例如20 W)更低的溫度，但第二負載元件208b(20 W)會產生較第三負載元件208c(例如18 W)更高的溫度。如上所提及，可使用描述於以下圖6之敘述中的方程式(1)來決定功率。
欄位D、E、F中所說明的該等實施例提供如何藉由對電子信號300進行改變(尤其是電壓大小及工作週期)而改變整個基板之溫度分布的額外範例。
圖4為加熱陣列132之另一電路圖400的圖示，該加熱陣列增加了(例如，可能加倍)來自圖2實施例之加熱模組202的量。在此實例中，另一列加熱模組402可與來自圖2之加熱模組202串聯。加熱模組402可包含開關元件404，其串聯地與負載元件406連接，且可與另一信號調節元件408(例如二極體)並聯。再次，可跨共用端子204而施加電子信號300，俾可將各電子信號300施加至各組加熱模組(例如：202、402)。在圖4之實施例中，電路圖400包含八個加熱模組202、202a、202b、202c、402、402a、402b、402c，但其他實施例可不限於八個，且可包含較圖4中所示的多更多的加熱模組(例如：202、402)。
增加加熱陣列132中加熱模組202、402的量可達成較高程度的溫度控制解析度。例如，若圖2實施例中之基板夾頭124的表面面積亦與圖4之加熱陣列132一起使用，則較高的密度的熱源可增進溫度控制解析度。在各熱源可用以控制較小表面面積上之溫度的情況下，較高的熱源密度可增進調節或獲得所期望之溫度分布的能力。具有較高密度的熱源使本領域中具通常知識者能夠將溫度分布控制至較小的容許度，或減少整個基板夾頭124的溫度變化。藉由將熱源設置為彼此較接近俾其可協作管理瞬時溫度條件，尤其是例如基板夾頭周緣之高熱通量區域(在該處的溫度變化可能較難以穩定化或控制)中的瞬時溫度條件，較高的熱源密度亦可減少溫度變化。
儘管添加加熱模組402可增進溫度控制，加熱陣列132仍可自一或更多信號產生器(未顯示)接收相同或相似的電子信號。然而，在一特定實施例中，圖4的加熱陣列132仍可由信號產生器142施加功率，其使用雙極性功率信號以配合額外的加熱模組402。
圖5包含雙極性電子信號500或功率調節信號之圖示的圖，該信號可被施加至圖4之加熱陣列132以在整個基板夾頭124產生理想的溫度分布。圖5僅繪示雙極性電子信號500的一實施例。在其他實施例中，本領域中具通常知識者可設計其他雙極性電子信號(未顯示)，類似表1之實施例，以在整個基板夾頭124達到不同溫度分布的多樣性。
藉由使用針對個別時段而被施加的正電壓值或負電壓值，雙極性電子信號500可開啟或關閉個別的或群組的加熱模組202、402。個別的加熱模組(例如：202、402)或群組的加熱模組(例如：202a、202b、202c)可具有與其餘加熱模組(例如：402a、402b、402c)不同的導通電壓。同樣地，其餘的加熱模組(例如：402a、402b、402c)亦可具有彼此不同的導通電壓，如圖5中所示。然而，其不必具有不同的導通電壓。
如圖5中所示，雙極性電子信號500可具有隨時間改變的電壓變化(例如U(t))，其可在正電壓狀態與負電壓狀態之間交替。與圖3實施例相反，圖5實施例利用負電壓狀態以達成選擇性地選定額外的加熱源為目標的能力，而不需增加加熱模組202、402(其可同時為活性狀態的)的數量。例如，在表1的欄位A中，使用負電壓狀態可容許額外的加熱模組402變成活性狀態的(例如，被施加負電壓)，而正電壓狀態的加熱模組202(在欄位A中)可被關閉。因此，雙極性電子信號500可增加「多少加熱模組202、402可被開啟或關閉」的選擇性。使用正電壓狀態及負電壓狀態，且結合工作週期及開關元件210、404的不同臨界電壓，可增加加熱模組202、402(如圖4中所示)的量，該等加熱模組可使用單一功率信號產生器142來個別控制。因此，圖4之加熱陣列132的實施例可具有較圖2的實施例更高的溫度解析度。
在圖5之實施例中，雙極性電子信號500可在個別時段τ1n 510(例如：τ11 512、τ12 514、τ13 516)的正電壓U1n 502(例如：U11 504、U12 506、U13 508)與個別時段τ2n 524(例如：τ21 526、τ22 528、τ23 530)的負電壓U2n(例如：U21 518、U22 520、U23 522)之間交替，其可依據所期望的工作週期或整個基板110的溫度分布而變化。圖5之實施例僅係為了說明性的目的而提供，且本揭露內容之範圍不意為受到此實施例所限制。本領域中具通常知識者可變化電壓及工作週期以達成如表1之實施例中所述之複數溫度分布。例如，在一實施例中，可使加熱模組202的第一陣列圍繞基板夾頭124的邊緣而設置，而可使加熱模組402的第二陣列接近基板夾頭124的中央而設置。在此實例中，本領域中具通常知識者可變化工作週期以施加更多功率至加熱模組202的一或更多第一陣列，因為基板夾頭124的邊緣可較基板夾頭124的中央具有更高的熱通量。在一實例中，該較高的熱通量可能係由於基板邊緣接近較冷之製程腔室102的壁部所造成。因此，溫度分布可遍及基板110而變化，且可使雙極性電子信號500的工作週期及電壓變化以使整個基板110的溫度非均勻性最小化。
然而，在其他實施例中，本領域中具通常知識者可使用加熱陣列132以在整個基板110引起溫度非均勻性。溫度非均勻性可用以增加在基板110之不同位置的反應速率(例如沉積或蝕刻的反應速率)。在一實施例中，局部化的溫度變化可用以應付基板110中的變化，其可包含(但不限於)整個基板110的厚度變化或特徵部尺寸變化。例如，基板110可包含在基板110之邊緣具有較在基板110之中央更大的膜厚度。因此，在基板之邊緣處，具有與在基板110之中央處相同的蝕刻速率之情況下，可能無法移除足夠的膜。整個基板110之膜的不完全移除可能會對在基板110上所製造之裝置的品質或產率不利。本領域中具通常知識者可藉由使用雙極性電子信號500而變化工作週期及電壓以選擇性地將功率施加至加熱模組202、402其中各者，其可增加可用以在整個基板110產生溫度分布之加熱模組202、402的量。雙極性電子信號500的變化可與表1之實施例相似，除了電阻性元件之數量及負電壓設定點的增加(其可達成對個別加熱模組202、402之較高程度的控制)。
在一雙極性電子信號500的實施例中，取決於信號調節元件206、408的配置，信號調節元件206、408會引導電流朝向加熱模組202的第一陣列或加熱模組402的第二陣列。在圖4之實施例中，信號調節元件408可為二極體，其具有可大於由功率信號產生器142所提供之電壓的導通電壓。當將正電壓施加至電路圖400時，電流流過第二信號調節元件408，其會引導電流朝向加熱模組202的第一陣列。由於橫跨二極體408的少量電壓降所致，有最小的電流或無電流流過加熱模組402的第二陣列。當將負電壓施加至電路400時，信號調節元件206、408可將電流引導至第二組的加熱模組402，且不會使第一組的加熱模組202受到由功率信號產生器142所施加的電壓。開關元件404可配置以至少部分基於開關元件404之導通電壓的差異而選擇性地施加雙極性電子信號500。因此，加熱模組404可以類似表1中所示的方式而選擇性地加熱基板夾頭，但結合了正電壓及負電壓及不同工作週期，以負責表1中未顯示的額外元件。以此方式，藉由至少部分基於工作週期、信號電壓、及開關元件210、404的導通電壓之組合而選擇性地施加功率至負載元件208、406，本領域中具通常知識者可選擇性地在整個基板110產生熱能。
圖6係為在電漿製程處理期間使用加熱陣列132以在整個微電子基板110產生溫度分布之方法的流程圖600。圖6之方法說明一實施例，該實施例係使用加熱陣列132及可添加或省略的其他步驟，以達到由電漿處理領域中具通常知識者所決定的期望之結果。在一實施例中，加熱陣列132可包含分配於整個基板夾頭124的加熱模組202。加熱陣列132可包含開關元件210及負載元件208的組合。開關元件210可設計以在特定電壓下使電流傳至其各自的負載元件208，如表1中所示。負載元件208可依據自功率信號產生器142所接收的電流量及負載元件208的電阻而產生熱能，如表1中所示。工作週期及功率信號電壓可如圖3及圖5中所示地變化，以針對個別時段使用加熱模組202、402而選擇性地產生熱能。
現轉向圖6，在方塊602，電漿處理製程可始於當微電子基板110可設置於基板固持器(例如基板夾頭124)上時，其中該基板固持器可包含靜電夾頭或元件，其可用以將基板110固緊於電漿腔室102中。靜電夾頭可與加熱陣列132分開或不與加熱陣列132分開，加熱陣列132可包含並聯配置的加熱元件(加熱模組202)，該加熱元件可用以在基板110的局部部分產生熱能，或可加以組合使用以在整個基板110產生溫度分布。
在方塊604，靜電夾頭可在基板110下方產生靜電電位，其可用以夾持或固緊基板110以防止電漿處理期間的移動。靜電夾頭可自夾持功率源接收夾持電壓，該夾持功率源可獨立於功率信號產生器142之外而操作。然而，當加熱陣列132可自功率信號產生器142接收信號時，夾持電壓可被施加至基板夾頭124。在施加夾持電壓後，電漿製程處理可開始，或者電漿製程處理可於在整個基板110建立所期望的溫度分布(在電漿處理前)之後開始。在另一實施例中，可不使用靜電夾持。因此，在此實例中，可將方塊604自圖6之方法省略。
在方塊606，可產生溫度分布，其係藉由將可變電壓信號施加至並聯配置(例如加熱陣列132)以在整個基板夾頭124達到第一溫度分布。可變電壓信號可類似於圖3及圖5中所繪示的的信號或表1中所敘述的信號。在圖3之實施例中，可變電壓信號可針對個別時段在不同的正電壓設定點間變化。可使用變化的電壓以選擇可用以在整個基板110之不同位置產生熱能的加熱模組202。工作週期可決定可使變化的電壓保持不變多久的時間以使個別的加熱模組(單或複數)202能夠產生熱能。在該時段的結尾，該電壓可改變至不同的電壓設定點，以使不同的或另一個加熱模組202可暴露於該電壓。如上在圖2至圖5之敘述所提及，電壓暴露可取決於被選定為目標的加熱模組202之開關元件210的臨界電壓。若電壓暴露大於臨界電壓，則該電壓可被施加至負載元件208，以針對該個別時段產生熱能。再者，在該時段的結尾，該電壓可改變至另一時段的另一電壓設定點，且使用不同的加熱模組202以針對另一個別時段產生熱能。
在另一實施例中，可變電壓信號可為可包含正電壓部分及負電壓部分的雙極性電子信號500。如圖5之敘述中所提及，雙極性電子信號500會在正電壓與負電壓間變化，以選擇性地選定特定開關元件404或開關元件404a、404b之群組為目標。此外，可針對個別時段而施加雙極性電子信號500，以選定特定加熱模組402為目標。
在方塊608，可至少部分基於可變電壓、工作週期、及負載元件而選擇性地加熱基板固持器(例如基板夾頭124)的部分。更具體而言，基板固持器內的加熱陣列132可在整個基板110產生溫度分布。藉由將加熱模組202配置於基板固持器內的不同位置，加熱陣列132可選擇性地加熱基板110之部分。加熱模組202可包含開關元件(例如開關元件210、210a等)，其可防止或允許電流到達會產生熱能之其各自的電阻器(例如負載元件208、208a等)。
如圖2至圖5的敘述中所提及，可變電壓信號可包含電壓信號，該電壓信號可隨時間變化以選擇性地選定特定加熱模組202或加熱模組202、202a之群組為目標，以針對個別時段或所期望之工作週期來產生熱能。例如，表1說明加熱陣列132的一實施例，其包含三個加熱模組202，而加熱模組202包含三個負載元件208(例如R1、R2、R3)，及其相對應的開關元件210(例如Uth1、Uth2、Uth3)。當可變電壓信號超過Uth1、Uth2、Uth3的臨界值時，負載元件208可接收電流，如此一來，當可變電壓信號具有大於5 V的電壓時，R1可接收電流，而當可變電壓信號具有大於90V的電壓時，R1及R2可接收電流，而當可變電壓信號具有大於200 V的電壓時，R1、R2、及R3可接收電流。
然而，負載元件208可暴露於電流的時間量亦可取決於可變電壓信號的工作週期。如表1中所示，R1可暴露於電流達約70%的時間，R2可暴露於電流達約1%的時間，而R3可暴露於電流達約0.1%的信號週期。本領域中具通常知識者可安排工作週期，以使R1、R2、及R3暴露於電流的時間量不超過100%。在此實施例中，R1可產生約16 W的功率，R2可產生約18 W的功率，而R3可產生約20 W的功率。可藉由使用方程式(1)來決定功率：(1)
在其他實施例中，本領域中具通常知識者亦可選擇加熱模組202在整個基板固持器124的量及其配置，以達成所期望的溫度分布。再者，可變電壓信號可設計以有助於在整個基板110維持溫度分布。以此方式，加熱陣列132可使用基板固持器中相同的加熱模組202來達到不同的溫度分布。本領域中具通常知識者可改變工作週期以因功率變化而產生不同的加熱條件，如表1中所示，其中由各負載元件208(例如R1、R2、R3)所產生的功率可至少部分基於工作週期而在4 W與20 W的功率間變化。因此，本領域中具通常知識者可安排工作週期，以在負載元件208(例如R1、R2、R3)達到所期望的功率位準，或者在整個基板110達到所期望的溫度分布。
應瞭解，「實施方式」部分(非「發明摘要」部分)旨在用以解釋申請專利範圍。「發明摘要」部分可提出本揭露內容之一或更多例示性實施例，但非所有的例示性實施例，因此，即非意欲以任何方式限制本揭露內容及隨附之申請專利範圍。
儘管本揭露內容已藉由其一或更多實施例的敘述來說明，且儘管已詳細地闡述該等實施例，但該等實施例並非意欲限定或以任何方法將隨附之申請專利範圍限制於此類細節的範圍內。熟習該相關技術者當能輕易推知額外的優點與修改。因此，廣義地，本發明並不限於所示及所述的特定細節、代表性設備、方法及說明性的範例。故在不脫離本發明之廣義發明概念範圍的情況下，可變更此類細節。
100‧‧‧電漿處理系統
102‧‧‧電漿腔室/製程腔室
104‧‧‧氣體輸送系統
106‧‧‧電源
108‧‧‧真空系統
110‧‧‧基板
112‧‧‧橫剖面圖
114‧‧‧電源組件
116‧‧‧電漿處理區域
120‧‧‧氣體通道
122‧‧‧第一能源
124‧‧‧基板固持器/基板夾頭
126‧‧‧微波波導
128‧‧‧介電元件
130‧‧‧偏壓電源
132‧‧‧加熱陣列
134‧‧‧控制器
136‧‧‧處理器
138‧‧‧記憶體
140‧‧‧電通訊網路
142‧‧‧信號產生器
200‧‧‧電路圖
202(202a、202b、202c)‧‧‧加熱模組
204‧‧‧共用端子
206‧‧‧信號調節元件
208(208a、208b、208c)‧‧‧負載元件
210(210a、210b、210c)‧‧‧開關元件
300‧‧‧電子信號
302‧‧‧第一電壓
304‧‧‧第二電壓
306‧‧‧第三電壓
308‧‧‧第n電壓
310‧‧‧第一時間
312‧‧‧第二時間
314‧‧‧第三時間
316‧‧‧第n時間
400‧‧‧電路圖/電路
402‧‧‧加熱模組
404(404a、404b、404c)‧‧‧開關元件
406(406a、406b、406c)‧‧‧負載元件
408‧‧‧信號調節元件/二極體
500‧‧‧雙極性電子信號
502‧‧‧正電壓U1n
504‧‧‧正電壓U11
506‧‧‧正電壓U12
508‧‧‧正電壓U13
510‧‧‧時段τ1n
512‧‧‧時段τ11
514‧‧‧時段τ12
516‧‧‧時段τ13
518‧‧‧負電壓U21
520‧‧‧負電壓U22
522‧‧‧負電壓U23
524‧‧‧時段τ2n
526‧‧‧時段τ21
528‧‧‧時段τ22
530‧‧‧時段τ23
600‧‧‧流程圖
602‧‧‧方塊
604‧‧‧方塊
606‧‧‧方塊
608‧‧‧方塊
併入於此且構成本說明書之部分的該等隨附圖式說明本發明之實施例，且連同以上提出之本發明的概括說明、及以下提出之「實施方式」共同用以說明本發明。此外，參考編號最左邊的數字(單或複數)代表該參考編號首次出現之圖號。
圖1依據至少一實施例，係為電漿處理系統之代表性實施例的圖示，其顯示電漿腔室之示意性橫剖面，該電漿腔室可包含設置於基板固持器中的加熱陣列。
圖2依據至少一實施例，係為加熱陣列之電路圖的圖示。
圖3依據至少一實施例，係為可被施加至加熱陣列的功率調節信號之代表性實施例的圖示。
圖4依據至少一實施例，係為加熱陣列之另一電路圖的圖示。
圖5依據至少一實施例，係為可被施加至加熱陣列的功率調節信號之另一代表性實施例的圖示。
圖6依據至少一實施例，係為使用加熱陣列對微電子基板產生溫度分布之方法的流程圖。
132‧‧‧加熱陣列
200‧‧‧電路圖
202(202a、202b、202c)‧‧‧加熱模組
204‧‧‧共用端子
208(208a、208b、208c)‧‧‧負載元件
210(210a、210b、210c)‧‧‧開關元件

Claims (20)

  1. 一種設備，其包含： 信號產生器，其產生功率調節信號； 加熱陣列，其耦合至該信號產生器，該加熱陣列包含並聯配置的加熱模組，該加熱模組包含與該信號產生器電連通的負載元件及開關元件，該負載元件係與該開關元件串聯； 基板夾頭，其位於該加熱陣列的附近，該基板夾頭包含用於微電子基板的支撐表面；及 靜電耦合元件，其可產生電磁場，該靜電耦合元件係位於該基板夾頭的下方。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該負載元件其中至少兩者包含不同的電阻值，而該開關元件包含不同的導通電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該開關元件包含閘流器裝置或雙向二極體。
  4. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該信號產生器包含變化電壓及工作週期的電壓元件。
  5. 如申請專利範圍第4項之設備，其中第一群組的加熱模組包含第一範圍內的導通電壓，而第二群組的加熱模組包含第二範圍內的導通電壓，該第二範圍係與該第一範圍不同。
  6. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該加熱陣列包含第一群組的加熱模組及第二群組的加熱模組；其中該第一群組的加熱模組包含第一範圍內的導通電壓，而該第二群組的加熱模組包含第二範圍內的導通電壓，該第二範圍係與該第一範圍不同。
  7. 一種設備，其包含： 基板支撐表面，其可支撐微電子基板； 加熱陣列，其位於該基板支撐表面的下方，該加熱陣列包含加熱元件的第一並聯配置，該加熱元件包含負載元件及雙向電流元件；及 靜電耦合元件，其位於該基板支撐表面的下方。
  8. 如申請專利範圍第7項之設備，其中該加熱陣列包含加熱元件的第二並聯配置，其係與該加熱元件的第一並聯配置串聯，其係與至少一個二極體並聯。
  9. 如申請專利範圍第7項之設備，其中該雙向電流元件包含不同的導通電壓。
  10. 如申請專利範圍第9項之設備，其中該負載元件包含不同的電阻值。
  11. 如申請專利範圍第9項之設備，其中該負載元件包含共同的電阻值。
  12. 如申請專利範圍第9項之設備，其中該負載元件包含兩或更多群組的該負載元件，其具有不同的電阻值。
  13. 如申請專利範圍第7項之設備，其中該加熱元件包含兩或更多群組的該雙向電流元件，其具有不同的導通電壓。
  14. 如申請專利範圍第7項之設備，其中該雙向電流元件包含電氣元件，當施加第一電壓時該電氣元件傳導電流，而當施加第二電壓時防止電流流過該電氣元件。
  15. 如申請專利範圍第7項之設備，更包含單一電源，其耦合至該加熱陣列。
  16. 一種處理基板的方法，其包含下列步驟： 在基板固持器上接收微電子基板，該基板固持器包含靜電夾頭及加熱元件的並聯配置，其包含負載元件串聯開關元件； 將夾持電壓施加至該靜電夾頭； 將可變電壓的信號施加至該並聯配置，以在整個該基板固持器達到第一溫度分布；及 至少部分基於該可變電壓及該負載元件而加熱該基板固持器的部分。
  17. 如申請專利範圍第16項之處理基板的方法，其中該可變電壓的信號包含雙極性的部分。
  18. 如申請專利範圍第16項之處理基板的方法，其中該加熱之步驟更包含改變該可變電壓的信號以在整個該基板固持器獲得第二溫度分布。
  19. 如申請專利範圍第16項之處理基板的方法，其中該加熱之步驟係進一步至少部分基於該負載元件之導通電壓。
  20. 如申請專利範圍第16項之處理基板的方法，其中該加熱之步驟係進一步至少部分基於該可變電壓的工作週期。
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