TWI478274B - 調整靜電夾盤支撐組件之導熱性的方法 - Google Patents

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Description

調整靜電夾盤支撐組件之導熱性的方法
隨著半導體技術進步，減小電晶體大小要求晶圓程序及程序設備中的更高程度之準確度、可重複性及清潔度。各種類型設備可存在用於半導體處理，包括涉及電漿使用之應用，例如電漿蝕刻、電漿增強化學汽相沈積(plasma-enhanced chemical vapor deposition；PECVD)及光阻帶。該等程序所需設備類型包括佈置於電漿室內之元件，並且必須採用持續高性能運作。為實現成本效率，此類元件通常必須耐受數百或數千個晶圓周期，同時保留其功能性及清潔度。一種此類組件，即靜電夾盤支撐組件，用於在處理期間將半導體晶圓或其他基板保留於固定位置，並提供持續、均勻之溫度。組件之一元件，靜電夾盤，比使用機械夾持之夾盤提供更均勻的夾持，並可在無法使用真空夾盤之真空室內運作。然而，組件導熱性方面之變更可導致晶圓內的不合需要之程序變更。
本發明提供一種調整靜電夾盤(ESC)支撐組件之導熱性的方法。該組件包含溫度控制之底板及可選加熱器板，且該方法包含測量支撐組件之表面上的複數個部位之溫度，其中各部位與一給定單元相關聯，從該等測量決定針對各單元而建議之面積上的任何部分減小，以及根據該建議之部分減小從各單元內之支撐組件表面移除材料，以便降低該單元內之導熱性。與給定ESC支撐組件相關聯的所有單 元之綱要稱為"單元結構"。
材料移除可導致夾盤表面處之靜電夾盤支撐組件的平衡溫度均勻性之一改良，或者可導致接近或實現一目標平衡溫度分佈之ESC支撐組件的一平衡溫度分佈。
可採用溫度感測器執行溫度測量，例如熱耦合或IR感測器，並可藉由在底板或加熱器板表面內形成孔移除材料，其中孔可具有相同或不同深度之相同或不同形狀。單元結構之一範例係包含複數個格柵單元之格柵圖案。從各格柵單元移除之材料較佳的係採用孔形式，其中形成於各單元內之孔數目可為零、一或多於一個。可藉由(例如)採用數字控制之加工設備鑽孔、選路、雷射加工或噴砂加工實現材料移除。可將靜電夾盤支撐組件焊接至靜電夾盤，並用於在電漿處理室(例如電漿蝕刻室)內部支撐半導體基板。
可用於決定目標導熱性輪廓之裝置可包括支撐件，以固定ESC夾盤組件；數字控制定位部件，其能夠將感測器定位於支撐組件表面上的複數個預定點；一探針，其係由定位部件支撐；一控制器，其可操作以將定位部件移動至表面上各種位置；以及一單元，其能夠暫存及記錄來自探針之測量資料信號，並從該等資料信號以電子方式決定目標面積密度組態。
用於半導體基板(例如矽晶圓)之電漿處理裝置包括電漿蝕刻室，其在半導體器件製造程序中用於蝕刻材料，例如半導體、金屬及介電質。電漿處理裝置之元件包括靜電夾 盤，其用於在處理期間將半導體基板(例如晶圓)保留於固定位置。靜電夾盤比機械夾盤提供更均勻之夾持及更佳的晶圓表面利用，並可在真空夾盤效率較低的真空室內運作。靜電夾盤使用靜電電位以在處理期間將基板保持於適當位置。藉由將基板夾持於夾盤，可提供基板與夾盤間的改良導熱性。視需要，可在基板與夾盤間引入高導熱性氣體，例如氦，以便改善兩者間之熱傳輸。共同擁有之美國專利第6,847,014、5,880,922及5,671,116號內提供靜電夾盤之範例。另外請參見共同擁有之美國專利公開案第2005/0211385A1號。
一般而言，靜電夾盤包含電絕緣陶瓷支撐件，其具有嵌入陶瓷內之一或多個電極。例如，電極可為鎢熔塊、金屬粉末及陶瓷或玻璃之混合物，例如金屬玻璃或金屬陶瓷。電極不必為連續金屬，並可藉由許多技術應用，包括網版印刷。厚度從0.8mm至15mm之ESC可從加州聖荷西Shinko Electric America獲得。藉由電接觸將夾定電壓施加於電極。夾定電壓之施加建立吸引庫侖(coulombic)引力，使晶圓維持在緊靠絕緣陶瓷層之位置。夾盤形狀可包括通常用於電漿蝕刻系統內之傳統磁碟，並可藉由各種配置將夾盤支撐於室內，例如藉由使用懸臂式支撐臂。絕緣層可具有溝槽、平台、開口、凹陷區域、及類似特徵，並且厚度可從大約0.2mm至大約2mm。
隨著程序輸出需求增加，例如晶圓均勻性，需要基板支撐表面以遞送較高性能。例如，關鍵蝕刻應用中的程序控 制問題要求橫跨晶圓之溫度的改良控制。某些蝕刻程序中橫向尺寸準確度錯誤可對溫度敏感，並且高至+/-1nm/℃。因此，1至2nm之橫向特徵的期望控制需要低於1℃，較佳的係低於0.4℃之溫度均勻性及可重複性。改善基板支撐表面之熱均勻性較佳的係包括設計更精確控制之ESC支撐組件。ESC支撐組件包含多個元件零件，每一個均可能引入錯誤。例如，支撐組件可包含ESC、對併入薄膜加熱器之加熱器板的焊接、對底板之焊接及/或直接焊接於底板本身之ESC。用於結構之各元件的熱均勻性之偏差可額外地構成總體偏差。對應用於可包含多個元件之靜電夾盤的製造程序內之自然變更的補償會很有利。
圖1顯示ESC支撐組件之範例。支撐組件100包含經聚矽氧黏合層104黏合於加熱器板103之靜電夾盤105。靜電夾盤併入至少一個電極106。加熱器板103較佳的係由導熱材料製成，例如金屬或適當陶瓷，其緊密接觸薄膜加熱器102，例如圖案化電阻加熱器。例如，薄膜加熱器可包括蝕刻之箔電阻元件，其係層壓於撓性絕緣物層之間。電阻元件可為金屬，而絕緣物可為聚醯亞胺，例如KAPTONTM 。此一薄膜加熱器之組合厚度係從大約3至大約15密爾。示範性薄膜加熱器可從Minco公司(明尼蘇達州，明尼阿波利斯市)獲得。接著將加熱器102黏著於冷卻板107上。加熱器與冷卻板之間，0.5至40密爾之聚矽氧101可用於提供熱阻。採用穿過電漿處理反應器之包圍壁到達外部電源(未顯示)的電連接器為加熱器102及電極106 供電。
冷卻板107係設計成維持預定溫度分佈之較大導熱板。冷卻板可由一材料製成，例如鋁，並電連接至電漿處理裝置(未顯示)之射頻電路，以便以電漿處理基板，例如200mm或300mm矽晶圓。可將溫度感測器109併入冷卻板107，以便進行溫度測量。可在冷卻板內提供同心流體通道108，以便供應溫度控制流體或氣體。特定言之，冷卻板107較佳的係調適成與溫度控制單元或能夠藉由流經循環迴路之液體的使用將板107之溫度維持在期望溫度的TCU(未顯示)協作。
來自加熱器板之熱流入夾盤101並進入冷卻板。在平衡中，夾盤可到達大約30℃至大約40℃之溫度，其高於冷卻板。藉由聚矽氧之熱阻維持此溫度差異。一旦實現平衡，高於加熱器板之所有層標稱上處於相同溫度。電漿處理期間，來自電漿之能量可有助於夾盤加熱。經由夾盤熱耦合或其他感測器輸入監視溫度可為調節加熱器功率之控制系統提供回授。例如，若夾盤加熱自晶圓之電漿處理發生，可減小或切斷加熱器功率以便將夾盤保持在恆定溫度。
用於ESC支撐組件之示範性尺寸包括厚1mm(40密爾)之夾盤105、小於1密爾之黏合層104、厚16密爾之加熱器板103、厚12密爾之薄膜加熱器102、厚30密爾之熱阻層101以及厚1.5英吋之冷卻板107。若需要，冷卻板107可寬於加熱器103及夾盤105及/或加熱器及夾盤大小可調為使晶圓懸突於夾盤外邊緣。
在一較佳具體實施例中，ESC支撐組件之導熱性在垂直方向上係設計成實現目標溫度分佈。藉由修改夾盤支撐組件之一或多個層，例如冷卻(底)板及/或加熱器板，執行ESC支撐組件之導熱性設計。例如，藉由從加熱器板表面或冷卻板表面移除導熱材料，降低結構之垂直導熱性。藉由選擇性移除材料，來自靜電夾盤之熱在導熱性較低之該等區域將具有更高熱阻路徑，若在適當位置完成材料移除則導致夾盤表面處之更均勻溫度。
可修改加熱器板或冷卻板之表面以實現目標面積密度。當從表面之一部分移除材料時面積密度度量之使用上升，使得表面具有兩個考量區域：未移除材料之"高"面積；以及構成移除區域之底部表面的"低"面積。面積密度則係高面積除以給定區域之總面積。若將複數個孔形成至平坦表面內之給定深度，兩個主要尺寸將影響面積密度：孔密度；以及孔大小或直徑。定義區域內孔大小或孔密度的增加將導致面積密度之減小。
在製造具有設計之導熱性的ESC支撐組件時，製造程序較佳的係包含加熱器板或冷卻板表面處的到達大約5密爾至大約10密爾之深度的材料移除，以便在夾盤較低表面及孔底部間形成間隙。孔底部係低面積，而加熱器板之最初較高表面係高面積。與給定ESC支撐組件相關聯的所有單元之綱要對應於"單元結構"。藉由在加熱器板或冷卻板之表面上施加單元結構，以便單元結構之各元件具有已知面積，可藉由該元件內之部分高面積決定單元結構之各元件 內的密度。用於單元結構內所有元件的面積密度之決定決定加熱器板或冷卻板之較高表面的平面圖內之量化評估。
圖2內可見已製造孔之加熱器板的較高表面之示範性平面圖。較佳具體實施例中，孔具有恆定大小(直徑)及深度，並且其密度有變化。圖2中，可見數個孔分組。已將格柵21疊加於加熱器板22之頂部上。對於具有孔之單元，可看出不同數目之恆定大小的孔之相同數目可屬於由格柵邊界定義的矩形面積內。各矩形面積23可稱為一單元。各單元可藉由單元識別符i加以識別並具有面積Ai ，其中下標i稱為單元識別符。若各具有面積ah 的n個孔佔用之面積總和包含一面積nah ，則給定單元i之部分低面積由fi =nah /Ai 給出。例如，單元n24之fi 值大於單元m25之fi 值。因此增加fi 之效應將係降低給定單元i附近之ESC支撐組件在垂直方向上之導熱性。
金屬加熱器板之導熱性明顯大於絕緣物之導熱性。熱絕緣物之範例包括適當陶瓷、聚矽氧及空氣。例如，鋁之已報告導熱性為237W/(m K)，而石英之導熱性係大約10W/(m K)，聚矽氧之導熱性係1.0W/(m K)，而空氣之導熱性係0.026W/(m K)。因此熟習此項技術人士會明白，與使孔保持空白相比，以絕緣物填充給定單元之孔不會實質上改變單元導熱性。因此視需要填充孔，其可符合需要，以便在完成焊接時避免虛擬真空洩漏。若需要，可由熱絕緣材料之一或多個層形成孔內填充。此類絕緣材料之範例包括但不限於氮化矽、二氧化矽、氧化鋁、聚矽氧、玻璃纖 維鬆散填充物、聚胺酯噴霧發泡塑料、以及矽土氣凝膠。
熟習此項技術人士會清楚，可更精細或粗略地製成格柵i。格柵解析度較佳的係最低解析度，其可實現指定目標溫度分佈之達成。換言之，若可在邊緣上採用1英吋格柵大小實現所有期望目標溫度分佈，則邊緣上不需要比1英吋更精細(小於)的格柵大小。格柵大小越精細，需要的測量越多，且製造程序效率變得越低。相反，若無法在邊緣上採用1英吋之格柵大小實現所有期望目標溫度分佈，但可在邊緣上採用1/2英吋之格柵大小實現，則較佳格柵大小在邊緣上係小於1英吋，但至少在邊緣上係1/2英吋。
其他較佳具體實施例中，決定在何處形成孔以及在各位置形成多少孔可透過使用一方法實現，其包含決定在各格柵單元內形成至多一個孔的此一解析度之格柵。使用此方法，各格柵單元將包含一個孔或無孔。圖3顯示此一格柵之示範性具體實施例。此情形中，單一孔31佔據單元32。其他單元，如單元33，則無孔。
額外具體實施例中，孔可具有實質任何大小、形狀及配置。例如，孔可係橢圓形、多邊形或環形，具有垂直或傾斜壁，底部表面可為凹形、平坦或凸形，而角落可為銳角或圓形。孔可採用"凹坑"形狀，其中在平坦表面內形成部分球形形狀。較佳孔形狀、大小及配置實質上係具有垂直壁之圓形，直徑為大約5.0密爾至大約50密爾，而間距為大約1密爾至大約100密爾。
一項具體實施例中，該方法包含部分地建立ESC支撐組 件，以包括冷卻板、聚矽氧焊接層、薄膜加熱器及加熱器板，但不包括加熱器板與夾盤之間的聚矽氧黏合劑，以及靜電夾盤本身。將加熱器啟動至預設溫度，並提供足夠時間以實現結構之熱平衡。結構頂部表面係加熱器板之平滑頂部表面。加熱器板表面之初始溫度測量係依據覆蓋板之預定格柵完成。另一具體實施例中，藉由循環溫度控制液體使冷卻板到達預設溫度。
可使用溫度探針測量局部溫度，例如可從Omega Engineering(康涅狄格州，Stamford市)獲得之HPS-RT-(*)-18G-12快速回應k型探針。替代具體實施例中，可使用非接觸紅外線(IR)感測器。亦可使用其他溫度探針，例如電阻溫度器件(Resistance Temperature Device；RTD)、雙金屬溫度測量器件、流體膨脹溫度測量器件及狀態變化溫度測量器件。或者，可使用能夠實現格柵大小之空間解析度的IR相機，例如可從Sierra Pacific Corp(內華達州，拉斯維加斯市)獲得之ExplorIRTM 熱紅外線成像輻射測量相機。然而，也可使用任何能夠在格柵大小解析度下測量關注範圍內溫度的適當溫度測量器件。
較佳的係，接著在各單元執行單一測量。與x-y位置成一函數關係的最終資料之集合提供一溫度映射。接著在測量溫度不同於目標溫度且處於指定公差範圍外部的各格柵單元內形成一或多個孔。加熱器板或冷卻板內之孔形成藉由降低局部導熱性修改導熱性輪廓。較佳具體實施例中，在將ESC焊接至加熱器板或直接焊接至冷卻板後修改導致 夾盤表面處ESC支撐組件之平衡溫度均勻性的改良，以便夾盤表面處可見之平衡溫度分佈處於提供的規格內。其他具體實施例中，修改導致平衡溫度分佈之改變，以便輪廓處於目標平衡溫度分佈之提供規格內。
較佳具體實施例中，藉由至少一個孔之形成移除材料。若需要更多材料移除，可形成複數個孔，其中各孔標稱上係相同大小，即斷面面積。替代具體實施例中，藉由形成單一孔實現單元內之材料移除。此情形中，若需要更多材料移除，形成具有較大直徑的孔。其他具體實施例中，可藉由形成任何延伸至加熱器板表面和冷卻板表面內之形狀實現材料移除。
根據上述說明，材料移除將導致ESC與冷卻板間熱通量之降低，從而在由於用電漿處理基板而予以加熱時增加夾盤溫度。因此，單獨使用材料移除，可藉由選擇加熱器表面和冷卻板表面上之目標溫度(其至少與測量之Tm 中最高者同高)實現夾盤溫度之期望均勻性。因此選擇並將用於格柵所有部位i的目標溫度表示為To ，且其一般與測量之Tm 相差由εi 表示之一數量，其中：εi =To -Tm (1)
局部材料移除之目標則係將εi 代入用於所有部位i之規格內。若將q定義為每單位面積之熱通量，一般熱傳輸等式由下式給出q=Q/Ai =△T×Keff . (2)其中keff 係基板支撐結構在單元i之垂直方向上的有效熱傳 輸係數，而△T係定義垂直突出面積之各端的兩點間(其間keff 係有效熱傳輸係數)之正溫度差異。
較佳具體實施例中，△T係設定為等於εi ，即各單元測量與加熱器表面處單元測量最高者之間的測量溫度差異。儘管等式2中△T與垂直方向上的溫度差異相關聯，並且εi 與橫向方向上的溫度差異相關聯，△T係設定為等於εi ，因為εi 係實現目標溫度所需的單元i之期望目標溫度差異。keff 之調節係為單元i實現溫度To 的較佳方法。
由於單元i將由金屬和陶瓷材料及孔組成，有效熱傳輸係數keff 由兩個成分組成：未移除區域內之唯傳導熱傳輸，以及移除區域內之傳導加對流熱傳輸。例如，在鋁加熱器板之情形中，由於空氣導熱性顯著低於鋁導熱性，移除區域內之導熱性被忽略。因此，Keff 可近似Kh ，即加熱器板之導熱性乘以單元之未移除區域之部分。
若加熱器板之單元i內具有n個孔，各具有面積ah ，具有與夾盤進行標稱接觸的較高表面面積之單元i的面積密度在已執行較佳調節後("部分高面積")由下式給出：αf =[Ai -nah ]/Ai =1-fi . (3)術語"標稱"用於表示忽略任何偶然表面粗糙度，且表面近似平坦。換言之，若忽略粗糙度及非平行性，αf 係單元面積Ai 內之部分表面面積。則對於各探針溫度測量Tm ，尋求為各單元αf 決定目標表面面積，從而尋求用於該單元之總移除面積，以便實現期望Keff 。
若無孔，導熱性係指定為Km ，而若有孔，導熱性Keff 可 近似αf Kh 。若對導熱性之變化與絕對導熱性相比較小(即若給定單元之總孔面積與單元面積相比較小)，q可視為恆定。另外，將冷卻板維持在恆定溫度Tc 。此情況中，等式1及2可重寫為Kh (To -Tc )=Km (Tm -Tc ). (4)為使Tm 到達To ，必須將Km 降低至Kh 值。因此，將αf 設定為Kh /Km ，且從等式4已知fi =nAh /Ai 。由於形成之孔及單元的面積已知，決定建議孔數目n。為單元i之給定探針測量提供n的等式接著可寫為：n=(Ai /An )×(To -Tm )/(To -Tc ) (5)因此針對複數個測量部位決定的Tm 集可用於決定用於各單元之較佳部分孔面積，或者給定大小的較佳孔數目。
替代具體實施例中，可決定fi 而不使用fi 遠小於一的近似值。提供或形成測試加熱器板，其中格柵之各單元具有不同孔數目n，其中數目針對各單元從零增加。例如，測試板可在單元1內具有零個孔，在單元2內具有一個孔，在單元3內具有兩個孔，等等。然而，任何數目之不同情況可產生可接受結果。例如，測試板可在單元1內具有10個孔，在單元2內具有5個孔，在單元3內具有13個孔，依此類推。在測試加熱器板情形中，由於在收集溫度資料前形成孔，無法在加熱器板表面上測量溫度。相反，建立基板支撐結構之剩餘部分，即將聚矽氧黏合層及靜電夾盤建立於測試加熱器板上，使得結構之頂部表面係夾盤之頂部表面。
將加熱器啟動至預設溫度，並提供足夠時間以實現測試ESC支撐組件結構之熱平衡。在由配置成以格柵大小及橫向位置等於為加熱器板定義之格柵的此一方式覆蓋夾盤之格柵決定的位置執行夾盤表面之初始溫度測量。從該等測量決定一組T'm ，其中標記(')用於指示在夾盤表面而非加熱器板表面上測量溫度。接著繪製T' m 對n值，而資料之直線擬合的斜率β之決定提供隨各額外孔之T'm 變化的量度。
β因此提供由於各額外孔引起的夾盤表面處溫度差異之實際估計。儘管出現由於ESC支撐組件之垂直導熱性的隨機變更引起之夾盤表面溫度變更，並因此而併入資料，其較佳的係實質上藉由執行資料直線擬合之技術平均化。建立β後，可藉由直接應用孔對溫度之效應的知識，校正任何觀察的單元溫度差異。未來ESC支撐組件內較佳每單元孔數目建立加熱器板，如同上述具體實施例，接著可藉由對各單元i使用以下關係決定該數目n=εi /β (6)。經驗上，可實行此方法之進一步精細化。例如，在第一次應用此技術後，若決定使用等式6產生過校正或校正不足，可引入一校正因數C，使得用於n之較佳值係n=Cεi /β。
使用較佳方法之範例在以下分析中加以考慮：圖4內顯示位於示範性部分建立ESC支撐組件上的探針412之描述。平衡中，熱通量Q 407在向上及向下方向上從加熱器403流動。向上方向上，熱透過加熱器板404流至表面 405，而在向下方向上熱透過聚矽氧黏合劑402流入冷卻板401。出於此分析之目的，吾人考慮具有面積Ai 之平面斷面圖413，其等效於一個單元大小，例如圖2內示範性地顯示，參考21。藉由考慮穿過基板支撐結構之平面面積A1 406的垂直投影，並忽略到達或來自支撐組件剩餘部分的橫向熱流執行近似熱分析。
若將加熱器403設定為恆定溫度To ，則熱流將與高於及低於加熱器之溫度及導熱性成一函數關係。一時間週期後，隨著加熱器板404之溫度上升至等於加熱器之溫度，將到達支撐組態之平衡。將冷卻板401維持在恆定溫度Tc ，以便在平衡中，熱持續透過聚矽氧402流入冷卻板401。相應地，加熱器板404之較高表面405係自由表面，而若存在空氣能夠透過對流，以及透過發射或輻射發射熱。熱平衡中，流入及流出加熱器板404之熱相等，並且溫度保持恆定。
若聚矽氧層402具有任何厚度非均勻性，非均勻性附近的導熱性將不同於周圍面積之導熱性。例如，若聚矽氧較薄，更多熱將從加熱器傳輸至該面積內的冷卻板。由於加熱器在給定面積內發出固定數量的熱，若在一面積內從加熱器一側汲取更多熱，則加熱器另一側將在該面積內變冷。因此在薄聚矽氧面積內，將較少熱供應至上述夾盤，並且基板會發現冷卻點。例如，若將完美傳導散熱器放置於加熱器一側之一點上，可能汲取該點面積內藉由加熱器產生的所有熱，導致其他方向上無熱通量。
聚矽氧厚度之非均勻性係視為分別比較單元面積A1 及A2 之溫度分佈，圖4內係顯示為413及414。與單元面積A相關聯之柱形體積包含採用聚矽氧厚度降低之形式的瑕疵408。與單元面積A1 相關聯之柱形體積內的垂直導熱性("K1 ")因此高於與單元面積A2 相關聯之相似體積的導熱性("K2 ")，而在經由曝露於電漿加熱後，預期413之表面的溫度比414之表面的溫度更冷。
現在對加熱器板執行機械校正，以實現橫跨支撐組件的更均勻導熱性。使用Tm ，從而使用從探針412獲得之To 以及從熱耦合411獲得之Tc ，或者可視需要地從先前實驗獲得的β，根據等式5或等式6決定各單元內之目標部分高面積αf 。接著藉由將孔引入單元413將K1 調節至目標導熱性值α1 K1 。此可使用任何用於座標控制材料移除之熟知技術方便地完成，其中，例如，藉由鑽孔、選路、雷射加工或噴砂加工實現移除，並利用X-Y表實現座標控制。針對各測量部位重複面積減小程序。圖5內顯示加熱器板53之單元52內的示範性孔51。
測試較佳的係在允許夾盤支撐組件之支撐以及期望測試狀況之致能的裝置內執行(未顯示)。適當裝置包含測試室，其經組態以將冷卻板維持在設定溫度。裝置較佳的係能夠支撐及在數字上控制溫度探針之x-y定位。另外裝置較佳的係能夠暫存並記錄來自探針之測量資料信號，以及以電子方式從資料決定目標孔組態。
目標孔組態較佳的係設計成在夾盤支撐表面上的任何點 實現期望溫度分佈。由於僅在執行溫度測量之位置測量溫度，增加期望溫度分佈之解析度需要增加加熱器板或冷卻板上測量部位的數目，即增加格柵精細度。從而以實驗方式並透過經驗決定格柵解析度。例如，若採用給定格柵已滿足溫度均勻性規格，而在不位於最初格柵上之點執行的額外測量顯示與建立之規格的偏差，則較精細各格柵解析度較佳。
根據所有先前說明，包含減小ESC支撐組件之局部導熱性以實現橫跨黏著於其上之夾盤表面之目標溫度分佈的程序之較佳具體實施例包含以下實驗程序：
1.建立具有或無加熱器板之ESC支撐組件，即不將夾盤焊接至組件之頂部表面。
2.為加熱器板供電或加熱冷卻板，並等待建立平衡溫度。
3.根據預建立之格柵密度，將探針定位於加熱器板或冷卻板表面上之各測量部位。
4.測量並記錄最終加熱器板或冷卻板溫度以及各部位之x-y座標，從而決定用於格柵上所有部位的Tm 。
5.藉由選擇至少與Tm 最高者同樣大的溫度決定To 。
6.從等式1決定用於各部位之ε。
7.使用等式5決定fi 或使用等式6決定用於格柵上所有部位的n。
8.在與各決定之fi 一致的各格柵單元內形成n個孔。
在已調節加熱器板表面或冷卻板表面以實現期望溫度映 射後，可建立ESC支撐組件之剩餘部分。例如，在校正之加熱器板表面上方塗敷一層聚矽氧黏合劑，然後放置靜電夾盤。圖6內顯示示範性完整ESC支撐組件，其顯示冷卻板601、聚矽氧黏合劑602、加熱器603、加熱器板604、聚矽氧黏合劑605及靜電夾盤606。斷面圖內可見孔607，其始於加熱器板604之表面並延伸至部分穿過加熱器板之深度。
雖然已說明各種具體實施例，應瞭解可按熟習此項技術人士清楚的方式進行變更及修改。此類變更及修改係視為屬於隨附申請專利範圍之條款及範疇內。所有上述參考係以提及方式整體併入本文，如同各個別參考係專門且個別指出以提及方式整體併入本文。
21‧‧‧格柵
22‧‧‧加熱器板
23‧‧‧矩形面積
24‧‧‧單元n
25‧‧‧單元m
31‧‧‧孔
32‧‧‧單元
33‧‧‧單元
51‧‧‧孔
52‧‧‧單元
53‧‧‧加熱器板
100‧‧‧支撐組件
101‧‧‧聚矽氧/夾盤/熱阻層
102‧‧‧薄膜加熱器
103‧‧‧加熱器(板)
104‧‧‧聚矽氧黏合層
105‧‧‧靜電夾盤
106‧‧‧電極
107‧‧‧冷卻板
108‧‧‧同心流體通道
109‧‧‧溫度感測器
401‧‧‧冷卻板
402‧‧‧聚矽氧黏合劑/聚矽氧層
403‧‧‧加熱器
404‧‧‧加熱器板
405‧‧‧表面
406‧‧‧平面面積A1
408‧‧‧瑕疵
412‧‧‧探針
601‧‧‧冷卻板
602‧‧‧聚矽氧黏合劑
603‧‧‧加熱器
604‧‧‧加熱器板
605‧‧‧聚矽氧黏合劑
606‧‧‧靜電夾盤
607‧‧‧孔
圖1描述示範性靜電夾盤支撐組件之示意性斷面圖。
圖2顯示已製造孔的加熱器板之較高表面的平面圖上之示範性格柵。
圖3顯示在各格柵單元內形成至多一個孔的此一解析度之示範性格柵。
圖4顯示位於具有一瑕疵之部分建立ESC支撐組件上的示範性探針。
圖5顯示形成於部分建立ESC支撐組件上之加熱器板的一單元內之示範性孔。
圖6顯示具有校正之加熱器板表面的示範性完整ESC支撐組件，其中孔延伸至小於加熱器板厚度之一深度。
601‧‧‧冷卻板
602‧‧‧聚矽氧黏合劑
603‧‧‧加熱器
604‧‧‧加熱器板
605‧‧‧聚矽氧黏合劑
606‧‧‧靜電夾盤
607‧‧‧孔

Claims (19)

  1. 一種調整一靜電夾盤支撐組件之導熱性的方法，該組件可視需要地包含一加熱器板，且該方法包含：a.測量該支撐組件表面上複數個部位處之溫度，其中各部位與一給定單元相關聯；b.從測量決定針對各單元而建議之面積上的任何部分減小；以及，c.根據該建議之部分減小從各單元內之該支撐組件表面移除材料，以便降低該單元內之導熱性。
  2. 如請求項1之方法，其中從一目標溫度分佈決定一目標導熱性組態。
  3. 如請求項1之方法，其中使用一溫度感測器執行該等測量。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包含將一靜電夾盤焊接至該支撐組件表面，其中該材料移除導致夾盤表面處之該靜電夾盤支撐組件的平衡溫度均勻性之一改良。
  5. 如請求項1之方法，其中藉由在該支撐組件表面內形成孔移除該材料。
  6. 如請求項5之方法，其中該等孔具有橢圓形、多邊形或環形斷面形狀。
  7. 如請求項5之方法，其中該等孔具有垂直或傾斜壁，並且底部表面實質上為凹形、平坦或凸形。
  8. 如請求項5之方法，其中該等孔具有斷面為大約5.0密爾至大約50密爾之一最大尺寸。
  9. 如請求項5之方法，其中一給定單元內之該等孔具有大約1密爾與大約20密爾間的一間距。
  10. 如請求項5之方法，其中一給定單元內之該等孔的斷面具有一標稱恆定最大尺寸。
  11. 如請求項1之方法，其中在複數個部位獲得的該等測量係按包含複數個格柵單元之一格柵圖案配置。
  12. 如請求項11之方法，其中該格柵圖案包含0.1英吋與1英吋間之一格柵大小。
  13. 如請求項5之方法，其中各單元內會形成至多一個孔。
  14. 如請求項3之方法，其中藉由一數字控制定位裝置移動該感測器。
  15. 如請求項1之方法，其中藉由鑽孔、選路、雷射加工或噴砂加工實現該材料移除。
  16. 如請求項1之方法，其進一步包含將一靜電夾盤焊接至該支撐組件表面並將該支撐組件安裝於一電漿處理室內部。
  17. 一種使用如請求項16之靜電夾盤支撐組件處理一半導體晶圓的方法，其包含用電漿處理該半導體晶圓。
  18. 如請求項1之方法，其中該支撐組件表面位於一冷卻板上，該方法進一步包含將一靜電夾盤焊接至該冷卻板。
  19. 如請求項1之方法，其中該支撐組件表面位於焊接至一膜加熱器之一加熱器板上並將該膜加熱器焊接至一冷卻板，該方法進一步包含將一靜電夾盤焊接至該加熱器板。
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