TWI619163B - 用於具有熱控制元件陣列之靜電夾頭的電力切換系統 - Google Patents

用於具有熱控制元件陣列之靜電夾頭的電力切換系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI619163B
TWI619163B TW102143867A TW102143867A TWI619163B TW I619163 B TWI619163 B TW I619163B TW 102143867 A TW102143867 A TW 102143867A TW 102143867 A TW102143867 A TW 102143867A TW I619163 B TWI619163 B TW I619163B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
power
board
semiconductor substrate
substrate support
bottom plate
Prior art date
Application number
TW102143867A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201438097A (zh
Inventor
凱伊斯 威廉 高夫
湯姆 安得森
凱伊斯 卡門登特
勞夫 詹品 盧
保羅 羅伯森
艾利克Ａ 派博
尼爾 班傑明
Original Assignee
蘭姆研究公司
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 蘭姆研究公司 filed Critical 蘭姆研究公司
Publication of TW201438097A publication Critical patent/TW201438097A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI619163B publication Critical patent/TWI619163B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/14—Measuring as part of the manufacturing process for electrical parameters, e.g. resistance, deep-levels, CV, diffusions by electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/683—Apparatus 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
    • H01L21/6831—Apparatus 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)

Abstract

一種用以支撐電漿處理腔室中之半導體基板的半導體基板支撐件，該半導體基板支撐件包括：一加熱器陣列，包含可操作以調整半導體基板上之空間溫度分佈的熱控制元件，熱控制元件定義複數加熱器區域，各加熱器區域係由二或更多電源線及二或更多電力返回線供電，其中各電源線係連接至加熱器區域其中至少二者，且各電力返回線連接至加熱器區域其中至少二者；一電力分配電路，與基板支撐件之底板接合，電力分配電路係連接至加熱器陣列之各電源線及電力返回線；以及一切換裝置，連接至電力分配電路，以藉由複數開關的分時多工來獨立提供時間平均電力至各加熱器區域。

Description

用於具有熱控制元件陣列之靜電夾頭的電力切換系統
本揭露內容涉及電漿處理腔室，例如具有基板支撐組件之電漿蝕刻腔室，該基板支撐組件具有熱控制元件的陣列，進而在電漿處理期間達成半導體基板分配上之空間溫度分佈。
在半導體基板製造步驟(如電漿蝕刻)期間，臨界尺寸(CD，critical dimension)控制是一項挑戰。基板各處之CD的均勻性亦可影響出自基板之晶片的產量。在已知的半導體製造節點中，可指定小於1nm的CD均勻性。
就數個原因而言，控制溫度並非簡單的工作。第一，許多因素可能影響熱傳遞，例如：熱源和散熱器的位置，以及介質的移動、材料、和形狀。第二，熱傳遞為動態過程。除非討論中的系統處於熱平衡，否則熱傳遞就會發生，並且溫度分佈及熱傳遞將隨時間變化。第三，不平衡現象(例如當然一直存在於電漿處理中的電漿)使得任何實際電漿處理設備之熱傳遞行為的理論預測(如果不是不可能的話)變得非常困難。
電漿處理設備中的基板溫度分佈受到許多因素(例如：電漿密度分佈、射頻(RF)電力分佈、以及靜電夾盤組件中之各種加熱和冷卻元件的細部結構)影響，因此基板溫度分佈通常不均勻且難以利用少量的加熱或冷卻元件來控制。此缺點轉變為整個基板各處之處理速率不均勻性、以及基板上之裝置晶粒的臨界尺寸不均勻性。
在已知電漿處理系統中，用於具有一或更多熱控制元件(如加熱器或帕耳帖(Peltier)裝置)之靜電夾盤系統的控制電子元件可能易受RF雜訊影響。因此，藉由將控制電子元件設置在處理腔室外部，而使控制 電子元件與電漿處理的主動RF隔離。亦即，在已知系統中，基板支撐組件之控制電子元件係設置在位於電漿處理腔室外部之RF濾波器的高壓側上。另一方面，靜電夾盤控制電子元件係位於RF濾波器的低RF電壓側上。 已知此配置能使ESC加熱器電力線上的RF電壓降低至不干擾控制電子元件的程度。當電力線的數目很少(例如少於8-10電力線)時，例如就具有單一溫度控制元件之基板支撐組件而言，RF濾波器的尺寸及費用能相當小。 然而，就具有多數熱控制元件之靜電夾盤系統而言，介於切換控制電子元件與靜電夾盤組件之間的電力線數目可能遠大於8-10線(例如16或28對線)，因此RF濾波器可能變得過大又昂貴。靜電夾盤系統之RF濾波的尺寸、成本、以及複雜度對製程均勻性有非常嚴格控制(例如CD小於1nm偏差)的靜電夾盤系統及電漿處理腔室之設計造成限制及問題。
根據一實施例，一種用以支撐電漿處理腔室中之半導體基板 的半導體基板支撐件包括：一加熱器陣列，可操作以調整半導體基板上之空間溫度分佈，加熱器係由二或更多電源線及二或更多電力返回線供電，其中各電源線係連接至該等加熱器其中至少二者，且各電力返回線係連接至該等加熱器其中至少二者；一電力分配電路，與基板支撐件之底板接合，該電力分配電路包括連接至加熱器陣列之各電源線及電力返回線的導線；以及一切換裝置，連接至電力分配電路，以經由電源線其中一者及電力返回線其中一者而獨立供應電力至每一加熱器，以便藉由複數開關的分時多工來提供時間平均電力至各加熱器。
根據另一實施例，一種電漿蝕刻在包括上述基板支撐件之電 漿處理腔室中的半導體基板(如晶圓)之方法包括：經由電源線其中一者及電力返回線其中一者而獨立供應電力至每一熱控制元件，以藉由電力切換裝置之複數開關的分時多工來提供時間平均電力至各熱控制元件。
100‧‧‧電漿處理設備
102‧‧‧腔室
104‧‧‧上噴淋頭電極
106‧‧‧基板支撐組件
108‧‧‧基板
110‧‧‧裝載埠
112‧‧‧氣體管線
114‧‧‧氣體源
116‧‧‧射頻電源
118‧‧‧真空泵
200‧‧‧基板支撐組件
201‧‧‧基板支撐表面
202‧‧‧ESC組件
204‧‧‧陶瓷層
206‧‧‧主要加熱板
206A、206B‧‧‧電性絕緣層
208‧‧‧輔助加熱層
210‧‧‧冷卻板
211‧‧‧電力分配組件
212‧‧‧夾持電極
214‧‧‧主要加熱器
216‧‧‧熱控制元件
218‧‧‧熱阻障層
219‧‧‧電力分配電路
220‧‧‧通道
221‧‧‧電力切換裝置
222‧‧‧切換電路
223‧‧‧控制電路
224‧‧‧設備板
226‧‧‧切換電子板
228‧‧‧分配板
230‧‧‧金屬籠
232‧‧‧RF電極
234‧‧‧封閉容積
236a‧‧‧外表面
238a‧‧‧外表面
240‧‧‧對準栓
242‧‧‧收容器
244‧‧‧供應線
246‧‧‧供應線
247‧‧‧密封構件
250‧‧‧RF供應
302‧‧‧電源線
304‧‧‧電力返回線
306‧‧‧二極體
310、312‧‧‧切換裝置
314‧‧‧電源
316‧‧‧處理器
318‧‧‧二極體
320‧‧‧高壓側電晶體
322‧‧‧低壓側電晶體
324、326‧‧‧電流感測器
327‧‧‧分壓電路
328‧‧‧A/D轉換器
330‧‧‧資料處理器
401‧‧‧RF濾波器
402‧‧‧電力切換裝置
403‧‧‧電力線
405‧‧‧外部處理器
406‧‧‧通信電路
407‧‧‧光纖
408‧‧‧DC/DC轉換器
413‧‧‧供應線
418‧‧‧供應線
420‧‧‧外部AC源
422‧‧‧電容
S500、S502、S504、S506、S508‧‧‧步驟
以下，將利用示範實施例並參考附圖加以詳細敘述本揭露內容。
圖1顯示依據本揭露內容之示範實施例之電漿處理系統的 示意概略圖。
圖2顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及控制電子元件的第一配置之示意圖。
圖3顯示依據本揭露內容之示範實施例之電力分配組件的示意圖。
圖4顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及控制電子元件的第一配置之剖視圖。
圖5顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及控制電子元件的第二配置之示意圖。
圖6顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及控制電子元件的第三配置之示意圖。
圖7顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及控制電子元件的第四配置之示意圖。
圖8A顯示依據本揭露內容之示範實施例之基板支撐組件的輔助加熱層。
圖8B顯示依據本揭露內容之示範實施例之用以控制輔助加熱層的計時電路。
圖9顯示依據一示範實施例之用以控制並監控熱控制元件的控制電路之電路圖。
圖10顯示依據本揭露內容之示範實施例之切換電子板的控制電子元件之示意圖。
圖11係依據本揭露內容之示範實施例之電漿蝕刻在電漿處理腔室中之晶圓的方法之流程圖。
考慮到在電漿處理腔室中之基板支撐組件的表面上之溫度控制的複雜性質，將多數獨立可控制平面熱控制元件結合在基板支撐組件中會是具有優點的，以使設備能主動產生並維持期望的空間和時間溫度分佈、以及補償其他影響CD均勻性的不利因素(例如由上游或下游製程所引起的不均勻性)。此外，藉由將電力分配、控制、及切換電子元件設置在RF 濾波元件的低壓側上(例如在電漿處理腔室內部之一位置處)而可降低RF濾波元件的尺寸、複雜度、以及數目。
圖1顯示依據本揭露內容之示範實施例之電漿處理設備的 示意概略圖。如圖1所示，電漿處理設備100包括腔室102，腔室102具有上噴淋頭電極104及基板支撐組件106，基板支撐組件106包括下電極。基板108(如晶圓)可通過裝載埠110而裝載至基板支撐組件106上。氣體管線112將處理氣體供應至上噴淋頭電極104，且噴淋頭電極將處理氣體遞送至腔室102內。氣體源114(例如供應適當氣體混合物的質流控制器)係連接至氣體管線112。射頻(RF)電源116係連接至上噴淋頭電極104。真空泵118可用以排空腔室102，使得RF電力在上噴淋頭電極104與基板支撐組件106中的下電極(未顯示)之間電容耦合，以便在基板108與上噴淋頭電極104之間的空間將處理氣體激發成為電漿。電漿可用來將裝置晶粒特徵部蝕刻至基板108上的層中。
應瞭解雖然可變更電漿處理設備100的詳細設計，但是在示 範實施例中，RF電力係經由基板支撐組件106而耦合。雖然顯示了電容耦合電漿腔室，惟電漿處理設備仍可依靠其他機制來產生電漿，如感應耦合(變壓器耦合)、螺旋波(helicon)、電子迴旋加速共振、或其類似者。舉例而言，高密度電漿可產生在變壓器耦合電漿(TCPTM)處理腔室之中、或在電子迴旋加速共振(ECR)處理腔室之中。例如，在變壓器耦合電漿處理腔室中，RF能量係經由介電窗而感應耦合至腔室內。此外，電漿處理設備100可配置有高密度電漿源(如感應耦合電漿(ICP)源)，並結合射頻(RF)偏壓之基板電極。本揭露內容之示範實施例的上下文中之電漿處理設備不限於上述範例，而且可為所期望的一些適當實施其中任一者。
圖2顯示依據本揭露內容之示範實施例之基板支撐組件200 及控制電子元件的第一配置之示意概略圖。
基板支撐組件200可配置成用於電漿處理期間的各種功 能，例如：支撐基板、調整基板溫度、及供應射頻電力。為達到這些功能，基板支撐組件可包括靜電夾盤(ESC)組件202。ESC組件202可包括陶瓷層204、主要加熱板206、輔助加熱層208、及冷卻板(例如底板)210。陶瓷層204包括於處理期間用以將基板靜電夾持在基板支撐組件200上的一或 更多夾持電極(例如單極或雙極)212。ESC陶瓷層204係位於主要加熱板206上方。在一示範實施例中，ESC陶瓷層204可接合至輔助加熱層208，輔助加熱層208係接合至主要加熱板206。當施加DC電壓至夾持電極212時，便建立起一靜電夾持力，且該靜電夾持力使基板108黏附至ESC陶瓷層204的基板支撐表面201。
主要加熱板206可包括一或更多主要加熱器214，其係結合 在二電性絕緣層206A及206B的疊層中、或接附至一金屬板(未顯示)。電性絕緣層206A、206B可由聚合物材料、無機材料、陶瓷(如氧化矽)、氧化鋁、氧化釔、氮化鋁、或所期望之任何其他合適的絕緣材料所形成。當連接至DC電力時，一或更多主要加熱器214產生大部份的熱量，以達到所期望之基板支撐表面201的表面溫度分佈。主要加熱板206可位於輔助加熱層208的上方或下方。
輔助加熱層208可為陶瓷或聚合物層，並可包括嵌入於其中 之多數獨立控制的熱控制元件216。由主要加熱板206所建立之表面溫度分佈的微調可藉由熱控制元件216來提供，其經由適當選擇及計時而可降低基板支撐表面201各處的溫度差。熱控制元件216可包括加熱器的陣列，加熱器的陣列可操作以調整半導體基板支撐表面上的空間溫度分佈。在一示範實施例中，加熱器陣列可包括至少49個局部溫度元件，例如：排列成任何合適的幾何陣列或圖案之膜加熱器、二極體、熱電(帕耳帖)元件、以及電阻加熱器。應瞭解在示範實施例之中，加熱器陣列可包括單一類型的局部溫度元件、或所期望之局部溫度元件類型的任何組合。舉例而言，加熱器陣列可包括其範圍為5%加熱元件和95%冷卻元件至95%加熱元件和5%冷卻元件之局部溫度元件的混合、或任何其他適當的溫度元件組合，以達到期望之空間溫度分佈。
在較佳實施例中，輔助加熱層208係位於陶瓷ESC層204 與主要加熱板206之間。在此配置中，主要加熱板206係形成在熱阻障層218的表面上，熱阻障層218係設置在冷卻板210上。
冷卻板210具有供冷卻劑流動之複數通道220。冷卻板210 亦形成ESC組件202的底板。冷卻板210可經由陶瓷絕緣體環而接附至腔室。冷卻板210與陶瓷絕緣體環之接附可藉由螺釘、或所期望之任何其他 合適的接附手段來實現。
圖3顯示依據本揭露內容之示範實施例之電力分配組件的 示意圖。電力分配組件211可電性連接至電漿處理腔室內部的冷卻板210，以在電漿處理期間將AC、DC、及/或RF電力分配至支撐組件200。電力分配組件211包括電力分配電路219及設備板(facilities plate)224，電力分配電路219係配置成將AC及DC電力其中至少一者供應至支撐組件200，設備板224係電性連接至電力分配電路219、以及係配置成當設備板224與支撐組件200的冷卻板210接合(例如接附、電性連接)且RF電力供應至設備板224時，電力分配電路219處於由設備板224及冷卻板210所共有之RF電位。
如圖2所示，冷卻板210係設置在設備板224上，其提供冷 卻劑流體、氣體、以及電力至靜電夾盤組件。冷卻板210經由螺釘或所期望之其他合適的接附手段而可接附(例如電性連接)至設備板224。在於此所述之示範實施例中，靜電夾盤組件的冷卻劑板及設備板係由導電材料(如金屬)所製成、或塗佈以導電材料。可將導電之RF襯墊(未顯示)設置在冷卻板210的外緣與設備板224之間，以在冷卻板210的外緣與設備板224之間建立一電性連接。設備板224係連接至RF電源VRF，並提供RF電力至冷卻板210。在另一示範實施例中，設備板224可包括絕緣及/或屏蔽之連接及導管，其提供RF電力及/或其他特定輔助品(例如氦、冷卻劑、或所期望之其他適當供給品)至ESC組件202。所有用於靜電夾盤組件之DC及AC電力可經由單一纜線(未顯示)而饋送通過設備板224。所期望之任何組合及數目的RF濾波器可設置在位於電漿處理腔室外部之AC或DC電源與設備板224之間。在連接AC電源以饋送電力至設備板224的示範實施例中，一或更多AC/DC轉換器可用以在信號饋送至設備板224之前，將電力信號從AC電源轉換為DC電力信號。
電力分配電路219係形成在第一電路板(例如分配板228) 上，第一電路板係配置成在介於冷卻板210與設備板224之間的封閉容積234中接合至支撐組件200的冷卻板210。分配板228可經由接合(例如黏著層)、或藉由機械方式(如螺釘(未顯示))、或所期望之其他合適的接合手段而接附至冷卻板210的底面。當冷卻板210及設備板224係由導電材料 所製成、或塗佈以導電材料時，其作為RF屏蔽(例如靜電屏蔽)，以使RF電流沿著設備板224及冷卻板210的外表面且繞著封閉容積234行進，而非穿過分配板及控制電子元件。在此配置中，分配板228受到屏蔽而不被RF雜訊影響(例如干擾)。在本揭露內容之示範實施例的上下文中，無論是否具有隨機功率譜或由系統中的RF源(如連接至靜電夾盤組件202的偏壓產生器)所產生之特定頻率的不必要耦合，RF雜訊可能是任何不必要或假的(spurious)RF信號。根據本揭露內容之示範實施例，RF屏蔽係一封閉導體屏蔽(例如冷卻板210及設備板224)，其包含有線數目的連接器穿透(connector penetrations)，各連接器穿透利用旁路電容以解耦RF。旁路連接器係位在電性連接與RF屏蔽之間，並且位在封閉容積234外部。
分配板228可包括其中一層為共同電壓面(例如共同導電 面)之多層，共同電壓面供電子元件連接至設備板224，使得共同面上的電壓與設備板224及冷卻板210的電位相同，以便在RF電力供應至冷卻板210時，降低從設備板或冷卻板210到分配板228上之元件或電路的電弧作用之可能性。分配板228包括至少二端子，以便將電力分配電路219的輸入電力線連接至AC或DC電源。分配板228亦包括至少輸出電力線，以便將電力分配電路219的輸入電力線連接至靜電夾盤組件202中之熱陣列的熱控制元件216，其中N等於熱控制元件216的數目。分配板228亦可包括沿著從焊墊經過冷卻板210到導線的路徑傳送電流之線路。分配板228可包括濾波元件(例如：連接在輸入電力線其中之一或多者與設備板224之間、從輸出電力線到設備板、及/或在共同電壓面與冷卻板210及/或設備板224之間的電容)，以使流經設備板的RF電流分流，從而防止RF電流流過分配板228的元件。在一示範實施例中，分配板228可包括供儲存ESC組件202之校正資料或識別碼的記憶體。
在另一示範實施例中，設備板224可由非導電、介電、及/ 或網狀(mesh)材料形成。在如此情況下，藉由將分配板228接附(例如電性連接)至冷卻板210，分配板228的共同電壓面便可形成分配板228之屏蔽封閉體。應瞭解在此示範實施例中，共同電壓面為金屬板或金屬模板(metal form)，使得當共同電壓面接附至冷卻板210時，建立一法拉第屏蔽以使電漿處理腔室中的主動RF不進入封閉體。
如圖3所示，電力分配組件211亦包括電力切換裝置221。 電力切換裝置221包括切換電路222及控制電路223。切換裝置221之切換電路222係連接至電力分配電路219以經由電源線其中一者及電力返回線其中一者而獨立供應電力至每一熱控制元件216，以藉由利用將基板支撐組件200之熱陣列的一或更多熱控制元件216可定址連接至AC或DC電力之複數開關的分時多工來提供時間平均電力至各熱控制元件216。控制電路223與外部裝置(如電漿處理腔室外部之處理器或電腦)傳達電力分配及切換電路的指令和控制。在一示範實施例中，切換及控制電路222、223可形成在電力分配組件211之分配電路板228上。在另一示範實施例中，切換及控制電路222、223可形成在第二電路板(例如切換電子板226)上，其可與電力分配電路219之分配板228接合。
切換電子板226係印刷電路板(PCB)，其包括可定址供應 切換之電力至輔助加熱層208之熱控制元件216的陣列之電路。切換電子板226可設置在介於設備板224與冷卻板210之間的封閉容積234中，且位於分配電路板228與設備板224之間。切換電子板226包括供電子元件電性連接至設備板224之共同電壓面227，使得共同面227上的電壓與設備板224的電位相同，以便降低設備板224與切換電子板226上之元件或電路之間的電弧作用之可能性。切換電子板226亦可包括連接在輸入電力線其中之一或多者與設備板224之間、從輸出電力線到設備板224、以及在共同電壓面227與設備板224之間的電容，以使流經設備板224的RF電流分流，從而防止RF電流流過切換電子板226的切換及控制電路。在另一示範實施例中，切換電子板226可接附至設備板224的上表面。例如，切換電子板226可與分配板228的下表面接合，使得切換電子板226位在介於分配板228與設備板224的上表面之間的封閉容積234內。
由設備板224自RF源VRF所接收之RF電力係經由電性連接 至冷卻板210而提供至ESC組件202。正如已討論般，RF襯墊可設置在設備板224與冷卻板210之間，並提供一建立二元件間之電性連接的介面。應瞭解到ESC組件202可結合可調整式ESC(T-ESC，tunable ESC)的特徵。 該等組件已敘述在共同受讓之美國專利第6847014及6921724號之中，其係於此併入作為參考。
分配板228可包括焊墊，其提供與切換電子板226上之引腳 的電性接觸。分配板228亦可包括沿著從焊墊經過冷卻板210到導線的路徑傳送電流之線路。在另一示範實施例中，插口係位在分配板228的各輸入線上，並與位在切換電子板226上之引腳接合。分配板228可包括供儲存ESC組件202之校正資料或識別碼的記憶體。有了此配置，切換電子板226便具有對分配板228之記憶體讀出/寫入的權限。
在另一示範實施例中，切換電子板226包括各輸出線上之插 口，其與接附至冷卻板210的分配板228上之引腳接合，以使電性連接能得以建立。在一示範實施例中，切換電子板226包括各輸出線上之焊墊，其接觸冷卻板210的分配板228上之引腳以建立電性連接。
圖4顯示依據本揭露內容之示範實施例之電子夾盤組件及 控制電子元件的第一配置之剖視圖。
如圖4所示，分配板228及切換電子板226係設置在設備板 224與冷卻板210之間的封閉容積234中。封閉容積234係藉由對準冷卻板210的底面中之凹部與設備板224的頂面中之凹部而形成。冷卻板210及設備板224的外表面(例如邊緣)236a、238a分別形成封閉容積234的側壁。 對準栓240係用以在組裝期間對準冷卻板210及設備板224。對準栓240自設備板224延伸，並且與延伸自冷卻板210的收容器242接合。將電力經由供應線244供應至主要加熱板206、且經由供應線246供應至輔助加熱層208。RF電力可經由RF供應250而供應至設備板224。
供應線244及246之每一者延伸通過(例如穿透)冷卻板， 而供應線244終止於主要加熱板206及分配板228、以及供應線246終止於輔助加熱層208及分配板228。
正如已討論般，分配板228係於封閉容積234內接附至冷卻 板210的底面。切換電子板226係於封閉容積234內接附至設備板224的頂面。分配板228及切換電子板226係電性連接，使得切換電子板226的切換裝置221可經由電源線其中一者及電力返回線其中一者而供應電力至每一熱控制元件216，以藉由複數開關的分時多工來提供時間平均電力至每一熱控制元件216。
切換電子板226在其表面之至少一者上包括電晶體。各電晶 體對應至切換電路222之複數開關的其中一者，且可包括金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、電力切換FET、或所期望之任何其他合適的電晶體。在一示範實施例中，切換裝置可為延伸自切換電子板226的表面通過設備板224的頂面而至設備板224的底面之MOSFET，設備板224作為使電晶體冷卻之散熱器。設備板224包括自第一表面延伸至第二表面的複數孔洞，且各孔洞係配置成容納MOSFET其中之一者。密封構件247(如至少一密封蓋件)可接附至設備板224的底面，且位於複數垂直MOSFET終止的位置。密封構件247提供了保護MOSFET不受RF影響的阻障及封閉。
圖5顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及 控制電子元件的第二配置之示意概略圖。在本揭露內容的上下文中，相同元件號碼係用以標示圖式之間的共同特徵。圖5所示之示範性配置具有與如圖2所示之ESC組件202配置實質上相同之配置。然而，就控制電子元件而言，切換電子板226係形成在設備板224的下表面上。金屬籠230可形成為蓋住整個切換電子板226，以將切換電子板226圍在介於金屬籠230與設備板224之間的容積內。切換電子板226係電性連接至設備板224(其為金屬、或以金屬塗層)，以使封閉容積234建立起保護板電子元件不受RF雜訊影響之法拉第籠。例如，如已討論之切換電子板226可為具有連接至設備板224之共同電壓面227的多層板。金屬籠230可經由螺釘或其他合適的接附手段而接附(例如電性連接)至設備板224的外表面，使得切換電子板226被完全包圍在金屬籠230內。
圖6顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及 控制電子元件的第三配置之示意概略圖。
如圖6所示，ESC組件202的陶瓷層204包括夾持電極212 及RF電極232。在此示範實施例中，RF源係連接至RF電極232。因為此配置降低了耦合至主要加熱板206及輔助加熱層208之RF量，故其具有優勢。
圖7顯示依據本揭露內容之示範實施例之靜電夾盤組件及 控制電子元件的第四配置之示意概略圖。圖7顯示圖5之配置的另一示範實施例，其中圖6之示範性配置包括陶瓷層204中的RF電極232，且RF源提供RF電力至RF電極232。
圖8A顯示依據本揭露內容之示範實施例之基板支撐組件的 輔助加熱層。
如圖8A所示，ESC組件202包括經由連接至二或更多電源 線302及二或更多電力返回線304而供電之熱控制元件216的陣列(例如加熱器、局部溫度元件)。各電源線係連接到熱控制元件216其中至少二者，且各電力返回線係連接到熱控制元件216其中至少二者。局部熱控制元件216其中任二者皆不共用同一對電源線302及電力返回線304。藉由合適的電切換配置，便能將一對電源線302及電力返回線304連接至一電源(未顯示)，藉此僅開啟連接至該對線的熱控制元件216。例如，其定義一局部加熱器區域之各熱控制元件216可藉由切換電子板226而為可定址，以便在一特定時序提供電力至相關的熱控制元件216。各個熱控制元件216的時間平均加熱電力可藉由時域多工而個別調整。為了防止不同熱控制元件216之間的串擾(crosstalk)，可將二極體306串聯連接在各熱控制元件216與電源線302之間、或在各熱控制元件216與電力返回線304之間。
在示範實施例中，主要加熱板206可包括一中央加熱器及圍 繞該中央加熱器之三同心加熱器。輔助加熱層208可包括膜電阻加熱器的陣列，各個膜電阻加熱器與基板上之單一裝置晶粒或裝置晶粒群組為約相同尺寸或較小。因此，在各熱控制元件216上方的位置處，基板溫度以及電漿蝕刻製程因而可受到控制，以使出自基板之裝置的產量最大化。輔助加熱層208的可縮放結構可輕易容納任何數量的局部熱控制元件216(例如：加熱器、或帕耳帖裝置)當作所指定之逐一晶粒的基板溫度控制。例如，在示範實施例中，範圍在16至25、26至49、50至99、或大於100的局部溫度元件可設置在300mm或更大直徑的基板各處。用於具有多數可獨立控制之平面熱控制元件之半導體處理設備中的基板支撐組件之ESC組件的詳細描述係揭露在共同所有之美國專利公開案第2011/0092072及2011/0143462號中，該等揭露內容藉此併入作為參考。
圖8B顯示依據本揭露內容之示範實施例之用以控制熱控制 元件的計時電路之示意概略圖。
電力切換裝置221係配置成控制並供電給輔助加熱層208中 的各熱控制元件216，以產生期望的溫度分佈。為簡單起見，僅顯示了四熱 控制元件216。應瞭解到熱陣列可包括適用於獲得所期望之ESC組件202的表面溫度分佈之任何數量的熱控制元件。
電力切換裝置221包括連接至各電力返回線304的切換裝置 310、以及連接至各電源線302的切換裝置312。切換裝置312可將各電源線302連接至電源(例如電力供應器)314，或將電源線302與電源314電性隔離。切換裝置310可將各電力返回線304連接至電性接地，或將返回線與接地或電源314的低壓側電性隔離。控制電路223的處理器316(例如微控制器單元、電腦等等)控制切換裝置310及312。例如，當(且僅當)連接至各別熱控制元件216的電源線302係連接至電源314的高壓側、以及連接至此熱控制元件216的電力返回線304係連接至電性接地或電源的低壓側時，熱控制元件216才受到供電。為了防止在各熱控制元件216間的串擾，可將二極體318串聯連接在各熱控制元件216和與其連接的電源線302之間、或在各熱控制元件216和與其連接的電力返回線304之間。切換裝置可為電晶體，如金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、電力切換FET、或所期望之任何其他適合的電晶體開關。
電力切換裝置221更包括一或更多溫度感測器，這些溫度感 測器係配置成監控在分配或切換電子板226上之各別位置處的溫度、及/或板元件的溫度。溫度感測器的位置和各熱控制元件216的位置可(或可不)一致。藉由基於理論或經驗模型之實際量測、校正、或計算而可獲得或估計各熱控制元件216的溫度。例如，估計量測可基於校正之估計、預測估計、或建模之估計。
為啟動各別熱控制元件216，控制電路223基於熱控制元件 216的設定點溫度來計算各熱控制元件216之工作週期(duty cycle)。各熱控制元件216的設定點溫度係由整個加熱板之期望溫度分佈所決定。在時域多工方案中，控制電路223控制電力切換裝置221的時序，以每次維持一電源線302與電源314間的連接達一持續時間T，在此期間電力切換裝置221維持了電性接地或電源之低壓端子與連接至該電源線302之各熱控制元件216間的連接達持續時間Ti，其中i表示各熱控制元件216。因為各加熱器區域可具有不同的溫度設定點且因此需要不同的電力工作週期，所以各熱控制元件216的Ti可不必為相同值。若電源314輸出一固定DC電壓V0、 且所有熱控制元件216具有相同電阻R0、以及陣列具有N電源線302，則熱控制元件216的平均加熱電力與比率成比例。在持續時間T開始時，控制電路223為各熱控制元件216啟動持續時間Ti，然而這導致在持續時間T開始時由一電源線302所傳送之總電流的高峰。有利的是，在根據一實施例之時域多工方案中，控制器可在持續時間T期間於時間上分散持續時間Ti的起始，亦即不在同一時間啟動所有的持續時間Ti，以降低一電源線302在整個持續時間T期間傳送的最大總電流。
圖9顯示依據一示範實施例之用以控制及監控溫度控制元 件之控制電路的電路圖。如圖9所示，各熱控制元件216係連接在高壓側與低壓側電晶體320、322之間。高壓側電晶體320其汲極係連接至電流感測器324(如霍爾效應電流感測器)，電流感測器324亦連接至DC電力。低壓側電晶體322具有連接至熱控制元件216之汲極，且其源極連接至電流感測器326(如霍爾效應電流感測器)，電流感測器326亦連接至接地。當溫度控制元件係由控制電路223所定址時，高壓及低壓側電晶體之閘極被選通以啟動(例如：加熱/冷卻)溫度控制元件。各電流感測器324、326之輸出係提供至切換電子板226上的電壓取樣/類比數位(A/D)轉換器328。連接至高壓側電晶體320之汲極的分壓電路327亦提供輸出至A/D轉換器328。 A/D轉換器328的輸出係提供至資料處理器330，例如可編程邏輯裝置、場式可編程閘陣列(FPGA)、或所期望之其他合適處理裝置。資料處理器330處理所接收的資料以決定流過各加熱區域216之瞬間電流、DC供應器上之瞬間總電流、以及DC供應器上之電壓。這些值可儲存在處理器記憶體、切換電子板226(或分配板228)上的記憶體中。
圖10顯示依據本揭露內容之示範實施例之電力分配組件的 控制電子元件之示意圖。圖10顯示一示範實施例，其中切換及控制電路222、223係設置在切換電子板226上，切換電子板226係連接至設置在分配板228上的分配電路。應瞭解在另一示範實施例中，該等切換、控制、及電力分配電路222、223、219可設置在分配板228上，使得電力分配組件僅包括一電路板在介於冷卻板210與設備板224之間的封閉容積234中。
如圖10所示，切換電子板226係設置成接收DC電力並且視需要而選擇性提供電力至熱控制元件216之陣列的各元件，以控制在ESC 陶瓷層204之表面201處的溫度。在一示範實施例中，切換電子板226可包括經由二電力線403(例如供應線及返回線)而接收經由RF濾波器401來自DC電源之電力的連接，所供應之DC電力係額定在ESC陶瓷層204之熱控制元件216的操作電壓。切換電子板226亦包括連接至各電力線403之電力切換裝置402(如功率電晶體，例如金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)或所期望之其他合適電晶體)，從而提供電力至熱控制元件216之陣列。切換電子板226經由分配板228(與圖2所述相關之連接)來提供切換之DC電力至ESC組件202。
如關於圖8B所述般，控制電路的處理器316提供控制信號 至切換電路的切換裝置402，使得各熱控制元件216可被唯一定址以如所期望般在ESC陶瓷層204的表面201處產生熱量。切換電子板226調節自DC電源經由RF濾波器在二電源線上所接收之DC電力。DC電力係經由分配板228而從切換電子板226供應至ESC陶瓷層204之熱控制元件216。連接切換電子板226以接收DC電力，使得輔助加熱層208及/或主要加熱板206之控制電子元件被屏蔽在電漿處理腔室內部的封閉體中、並連接在RF濾波器的高RF電壓側上，二電源線403其中一者具有正電位，且其餘供應線具有負或較低電位。因為切換電子板226僅用二輸入電力線接收DC電力，所以降低了特定用於RF濾波之連接的數目，其進而降低了用於從切換電子板226到ESC陶瓷層204之的電源線403之RF濾波的尺寸、成本、及複雜度。
切換電子板226亦可包括通信電路406(如光傳送器及接收 器)，以在光纖407上建立起處理器316與例如電腦或所期望之其他合適控制裝置的外部處理器405(例如外部通信裝置)之間的資料通信。在另一示範實施例中，通信電路406可配置成在一無線通道上(如在所選擇之RF頻率上)通信。應配置通信電路406，以使切換電子板226之處理器316和外部處理器405之間所傳達的指令及控制信號與電漿處理腔室內部的主動RF隔離。在另一示範實施例中，可利用隔離變壓器、光耦合器、操作在與電漿處理腔室中的主動RF之不同頻率的RF收發器、Wi-Fi收發器、或所期望之任何其他合適的通信配置來達成此隔離。在又另一示範實施例中，通信電路406可配置成在硬接線的通信通道上通信。在接線式通道中，額外濾波元件可用於RF、DC、及/或電流隔離，以使通信信號隔離且不受RF干擾。
切換電子板226可包括用於將與外部處理器405通信之控制 或狀態訊息進行加密及解密之邏輯。切換電子板226包括將接收自二電力線403的電壓降壓之DC/DC轉換器408。例如，各DC/DC轉換器408提供經降壓之電壓至處理器316及切換裝置402。感測器可如期望般策略性裝設在切換電子板226上，以偵測板溫度及/或特定板元件之溫度。連接各感測器以提供輸出至處理器316，處理器316將所接收之信號儲存在記憶體中。 在一示範實施例中，感測器的輸出可儲存在切換電子板226及/或分配板228上之記憶體中。在切換電子板226外部之元件(如ESC陶瓷層204或冷卻板210)的溫度例如可由感測器加以監控並紀錄。
經由和分配板228連接，切換電子板226可包括將DC或 AC電力從外部電源傳送到ESC組件202中之電路的電性元件及電路。例如，在一示範實施例中，切換電子板226可配置成包括導電線路或供應線413，以將DC電力從外部DC源經由分配板228傳送到嵌入ESC陶瓷層204中的靜電夾持電極212。在另一示範實施例中，切換電子板226可配置成包括導電線路或供應線418，以將AC電力從外部AC源420經由分配板228傳送到設置在ESC組件202之主要加熱板206中的主要加熱器214。
正如已討論般，為使來自ESC組件202之輔助加熱器(例 如溫度控制元件)216的RF電流分流而遠離切換電子板電路，並代替經過金屬或金屬塗佈之設備板224，可將電容422設置在切換電子板226的電力輸入及輸出線上，其中將各電容422之一端連接至電力線403其中一者、並將各電容422之另一端連接至設備板224或PCB上的共同電壓面(例如共同導電面)，其係連接至設備板以使共同電壓面及設備板處於相同電位。以此方式在切換電子板226上使用電容422降低了切換電子板226上之RF電壓干擾同樣設置在切換電子板226上之電子電路(切換裝置402、處理器316、電力轉換器408、或所期望之其他合適元件)的操作之風險。
在一示範實施例中，切換電子板226可包括用以監控傳入資 料線及匯流排電路上之電壓/電流的電壓及/或電流感測器(見圖9)。處理器316可配置成如期望般基於電阻變化或感測器其中任一者之輸出變化來修改匯流排電路上之電流或電壓輸出。
在上述之另一示範實施例中，處理器316可配置成執行傳達 至外部裝置或處理器之資料的即時加密及解密。例如，在與外部裝置或處理器通信期間可將資料(包括控制或狀態訊息、及資料紀錄)進行加密及/或解密。處理器亦可包括非揮發性駐存或外部記憶體，以供儲存與ESC組件202的主要加熱器214及熱控制元件216之陣列相關的校正資料。處理器316可配置成接收軟體更新、或經由通信電路406而由外部裝置或處理器重新編程。在另一示範實施例中，儲存在記憶體中的資料可受密碼保護以防止未經授權存取該處理器及其內容。
圖11係依據本揭露內容之示範實施例之蝕刻電漿處理腔室 中的晶圓之方法的流程圖。
正如經由先前圖1-10所討論般，電漿處理腔室102包括於 電漿處理期間支撐基板之靜電夾盤組件202。靜電夾盤組件202包括冷卻板210及溫度控制元件216之陣列(例如加熱器陣列)，溫度控制元件216之陣列可操作以調整半導體基板上的空間溫度分佈。溫度控制元件216係由二或更多電源線302及二或更多電力返回線304供電，其中各電源線302係連接至加熱器216其中至少二者，且各電力返回線304係連接至加熱器216其中至少二者。靜電夾盤組件202係經由冷卻板210而與電力分配組件211接合。電力分配組件211包括連接至加熱器陣列之各電源線302及電力返回線304的電力分配電路219，並且電力切換裝置221係連接至電力分配電路219。正如已討論般，靜電夾盤組件202亦包括設備板224。電力分配組件211係至少裝設在冷卻板210、並位在冷卻板210與設備板224間的RF屏蔽之封閉體內。
如圖11所示，在操作期間，將RF電力經由設備板224供應 至靜電夾盤組件，以使RF電流沿著設備板及冷卻板的外表面流動、並環繞RF屏蔽之封閉體(S500)。當RF電力供應至靜電夾盤組件時，電力分配電路219的RF電位與設備板224的RF電位匹配。指令及控制訊息在電漿處理腔室內部之電力分配組件的控制電路223與電漿處理腔室外部的處理器405之間進行通信(S502)。基於指令及控制訊息，可命令切換電路222經由電源線其中以一者以及電力返回線其中一者來獨立供應電力至每一熱控制元件，以藉由複數開關的分時多工來提供時間平均電力至各熱控制元件(S504)。電力分配組件211經由感測器來監控各種參數，如溫度、電壓、 及電流(S506)，並將與所監控之參數相關的數值儲存在記憶體中(S508)。
雖然已參考隨附圖式及說明書來描述本揭露內容，惟因本揭露內容是受到申請專利範圍所允許之範圍內的變化所界定，故本揭露內容絕不限於此。
本領域中具有通常技術者將瞭解在不離開本發明之精神或實質特徵的情況下，本發明當可以其他特定形式體現。因此目前所揭露之實施例在各方面視為示例性而非限制性。本發明的範圍係由隨附之申請專利範圍所指示，而非先前敘述，並欲將其意義及範圍內的所有變化及其均等者皆包括在其中。

Claims (27)

  1. 一種半導體基板支撐件，用以支撐電漿處理腔室中的半導體基板，該半導體基板支撐件包含：一加熱器陣列，包含可操作以調整該半導體基板上之空間溫度分佈的複數熱控制元件，該等熱控制元件係配置成由二或更多電源線及二或更多電力返回線供電，其中各電源線係連接至該等熱控制元件其中至少二者，且各電力返回線係連接至該等熱控制元件其中至少二者；一電力分配電路，與該基板支撐件之底板接合，該電力分配電路連接至該加熱器陣列之各電源線及電力返回線，其中該電力分配電路係形成在第一電路板上，該第一電路板具有接附至該底板且與該底板處於一電位之導電共同面；一電力切換裝置，連接至該電力分配電路，以經由該等電源線其中一者及該等電力返回線其中一者而將電力獨立供應至該等熱控制元件之每一者，以藉由複數開關的分時多工來提供時間平均電力至該等熱控制元件之每一者；以及一設備板，接附至該基板支撐件之該底板，使得至少該電力分配電路位在該底板與該設備板之間的靜電屏蔽之容積中。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，其中該電力切換裝置包含切換電路及控制電路。
  3. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，其中該電力切換裝置係形成在該第一電路板上。
  4. 如申請專利範圍第2項之半導體基板支撐件，其中該電力切換裝置係形成在該第一電路板上。
  5. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，其中該電力分配電路係形成在第一電路板上，該第一電路板具有接附至該底板且與該底板處於一電位 之導電共同面。
  6. 如申請專利範圍第5項之半導體基板支撐件，其中該電力切換裝置係形成在第二電路板上，該第二電路板具有接附至該設備板且與該設備板處於一DC電位之導電共同面。
  7. 如申請專利範圍第6項之半導體基板支撐件，其中該第二電路板係接附至該設備板的上表面、並位於該設備板的凹部中，使得該第二電路板位在該底板與該設備板之間的該靜電屏蔽之容積內。
  8. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，其中介於該底板與該設備板之間的該靜電屏蔽之容積為第一靜電屏蔽之容積，該基板支撐件更包含：一金屬籠，接附至該設備板，以使第二靜電屏蔽之容積形成在該金屬籠與該設備板之間。
  9. 如申請專利範圍第8項之半導體基板支撐件，其中該第二靜電屏蔽之容積位於該第一靜電屏蔽之容積下方。
  10. 如申請專利範圍第9項之半導體基板支撐件，其中該電力分配電路係形成在第一電路板上，該第一電路板具有接附至該底板之導電共同面，其中該導電共同面係處於該底板的DC電位。
  11. 如申請專利範圍第10項之半導體基板支撐件，其中該電力切換裝置係形成在第二電路板上，該第二電路板對接地呈DC隔離且具有導電共同面，該導電共同面對接地呈浮接且電性連接至該設備板以維持與該設備板實質上相同的DC電位。
  12. 如申請專利範圍第11項之半導體基板支撐件，其中該第二電路板係接附至該設備板的下表面，使得該第二電路板位於該金屬籠與該設備板之間的該第二靜電屏蔽之容積內。
  13. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，更包含：一導電襯墊，介於該底板外圍與該設備板之間。
  14. 如申請專利範圍第6項之半導體基板支撐件，其中該電力切換裝置的該第二電路板係接附至該設備板的第一表面且在該第二電路板的至少一表面上包含複數開關作為電晶體，各電晶體延伸在該設備板的該第一表面與該設備板的第二表面之間，且其中在該設備板的該第二表面上之終止點處，用密封構件將該等電晶體密封以免受RF干擾。
  15. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，包含：至少一電容，介於各返回線與該底板之間，以使該底板與該加熱器陣列之間的RF分流，使得該底板與該加熱器陣列處於同一RF電位。
  16. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，包含：至少一RF濾波器，配置成自電源接收其中一電力、並將調節之電力經由該切換裝置及該分配電路分別提供至該加熱器陣列。
  17. 如申請專利範圍第6項之半導體基板支撐件，其中該第一及第二電路板之每一者包含複數信號導線或線路、以及連接在各線路與各別導電共同電壓面之間的濾波元件。
  18. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，其中該電力分配電路包括記憶體，該記憶體儲存該電力切換裝置的配置資料、識別資料、操作資料之其中至少一者。
  19. 如申請專利範圍第1項之半導體基板支撐件，包含：一通信模組，提供該電力切換裝置與該電漿處理腔室外部的處理器之間的無線通信。
  20. 如申請專利範圍第19項之半導體基板支撐件，其中該電力切換裝置係配置成將與該外部處理器通信之資料信號進行加密及解密。
  21. 如申請專利範圍第7項之半導體基板支撐件，其中該第一電路板係接附至該底板的下表面，且位在該底板的凹部中。
  22. 如申請專利範圍第21項之半導體基板支撐件，其中該底板及該設備板之該等凹部建立一RF屏蔽之容積，使得當RF施加至該設備板時，RF電流沿著該設備板及該底板的外表面而在該第一及第二電路板周圍流動。
  23. 一種在電漿處理腔室中蝕刻半導體基板的方法，該電漿處理腔室具有於電漿處理期間支撐該基板之靜電夾盤組件，該靜電夾盤組件包括底板及加熱器陣列，該加熱器陣列包含可操作以調整該半導體基板上之空間溫度分佈的複數熱控制元件，該等熱控制元件係配置成由二或更多電源線及二或更多電力返回線供電，其中各電源線係連接至該等熱控制元件其中至少二者，且各電力返回線係連接至該等熱控制元件其中至少二者，該靜電夾盤組件係經由該底板而與電力分配組件接合，該電力分配組件包括連接至該加熱器陣列之各電源線及電力返回線的電力分配電路、以及連接至該電力分配電路的電力切換裝置、及一設備板，其中該電力分配電路係形成在第一電路板上，該第一電路板具有接附至該底板且與該底板處於一電位之導電共同面，且該設備板接附至該基板支撐件之該底板，使得至少該電力分配電路位在該底板與該設備板之間的靜電屏蔽之容積中，該方法包含：經由該等電源線其中一者及該等電力返回線其中一者而獨立供應電力至該等熱控制元件之每一者，以藉由該電力切換裝置之複數開關的分時多工來提供時間平均電力至該等熱控制元件之每一者。
  24. 如申請專利範圍第23項之在電漿處理腔室中蝕刻半導體基板的方法，更包含：在該電力分配組件與外部處理器之間傳達指令及控制訊息。
  25. 如申請專利範圍第23項之在電漿處理腔室中蝕刻半導體基板的方法，其 中該靜電夾盤組件包含設備板，且該電力分配組件係裝設在至少該底板、並在該底板與該設備板之間的RF屏蔽之封閉體中，該方法更包含：供應RF電力至該設備板，以使RF電流沿著該設備板及該底板的外表面流動、並環繞該RF屏蔽之封閉體。
  26. 如申請專利範圍第23項之在電漿處理腔室中蝕刻半導體基板的方法，包含：經由該電力分配組件的感測器來監控各種參數，包括溫度、電壓、及電流其中至少一者。
  27. 如申請專利範圍第26項之在電漿處理腔室中蝕刻半導體基板的方法，包含：將與該監控之參數相關的數值儲存在記憶體中。
TW102143867A 2012-11-30 2013-11-29 用於具有熱控制元件陣列之靜電夾頭的電力切換系統 TWI619163B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/690,745 2012-11-30
US13/690,745 US10049948B2 (en) 2012-11-30 2012-11-30 Power switching system for ESC with array of thermal control elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201438097A TW201438097A (zh) 2014-10-01
TWI619163B true TWI619163B (zh) 2018-03-21

Family

ID=50825824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102143867A TWI619163B (zh) 2012-11-30 2013-11-29 用於具有熱控制元件陣列之靜電夾頭的電力切換系統

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10049948B2 (zh)
JP (1) JP6276005B2 (zh)
KR (2) KR102208488B1 (zh)
CN (1) CN103854947B (zh)
SG (2) SG10201604261TA (zh)
TW (1) TWI619163B (zh)

Families Citing this family (123)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5973731B2 (ja) * 2012-01-13 2016-08-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びヒータの温度制御方法
US9681497B2 (en) 2013-03-12 2017-06-13 Applied Materials, Inc. Multi zone heating and cooling ESC for plasma process chamber
US10332772B2 (en) 2013-03-13 2019-06-25 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
US9622375B2 (en) 2013-12-31 2017-04-11 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with external flow adjustments for improved temperature distribution
US9520315B2 (en) 2013-12-31 2016-12-13 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with internal flow adjustments for improved temperature distribution
US11158526B2 (en) 2014-02-07 2021-10-26 Applied Materials, Inc. Temperature controlled substrate support assembly
US9472410B2 (en) 2014-03-05 2016-10-18 Applied Materials, Inc. Pixelated capacitance controlled ESC
JP6219227B2 (ja) * 2014-05-12 2017-10-25 東京エレクトロン株式会社 ヒータ給電機構及びステージの温度制御方法
JP6219229B2 (ja) * 2014-05-19 2017-10-25 東京エレクトロン株式会社 ヒータ給電機構
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
US10410897B2 (en) 2014-06-23 2019-09-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Electrostatic chuck
KR102164611B1 (ko) 2014-07-02 2020-10-12 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 매립형 광섬유들 및 에폭시 광학 확산기들을 사용하는 기판들의 온도 제어를 위한 장치, 시스템들, 및 방법들
JP6335341B2 (ja) * 2014-07-23 2018-05-30 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 可変型温度制御式基板支持アセンブリ
JP6463938B2 (ja) 2014-10-08 2019-02-06 日本特殊陶業株式会社 静電チャック
US10002782B2 (en) * 2014-10-17 2018-06-19 Lam Research Corporation ESC assembly including an electrically conductive gasket for uniform RF power delivery therethrough
CN107004626B (zh) * 2014-11-20 2019-02-05 住友大阪水泥股份有限公司 静电卡盘装置
JP6172301B2 (ja) * 2014-11-20 2017-08-02 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
JP6325424B2 (ja) * 2014-11-21 2018-05-16 日本特殊陶業株式会社 静電チャック
US9872341B2 (en) 2014-11-26 2018-01-16 Applied Materials, Inc. Consolidated filter arrangement for devices in an RF environment
US20160149733A1 (en) * 2014-11-26 2016-05-26 Applied Materials, Inc. Control architecture for devices in an rf environment
KR102288349B1 (ko) 2014-12-09 2021-08-11 삼성디스플레이 주식회사 정전 척 시스템과, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
JP6796066B2 (ja) * 2014-12-11 2020-12-02 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 高温ｒｆ用途のための静電チャック
CN104538341B (zh) * 2014-12-17 2017-06-27 中国地质大学（北京） 一种真空腔室静电卡盘调节装置
JP5962833B2 (ja) * 2015-01-16 2016-08-03 Toto株式会社 静電チャック
KR102308906B1 (ko) 2015-03-26 2021-10-06 삼성디스플레이 주식회사 정전 척 시스템과, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
CN107636817B (zh) * 2015-05-22 2021-08-27 应用材料公司 方位可调整的多区域静电夹具
US10386821B2 (en) 2015-06-22 2019-08-20 Lam Research Corporation Systems and methods for calibrating scalar field contribution values for a limited number of sensors including a temperature value of an electrostatic chuck and estimating temperature distribution profiles based on calibrated values
US10763142B2 (en) 2015-06-22 2020-09-01 Lam Research Corporation System and method for determining field non-uniformities of a wafer processing chamber using a wafer processing parameter
US10381248B2 (en) * 2015-06-22 2019-08-13 Lam Research Corporation Auto-correction of electrostatic chuck temperature non-uniformity
US9779974B2 (en) 2015-06-22 2017-10-03 Lam Research Corporation System and method for reducing temperature transition in an electrostatic chuck
JP6655310B2 (ja) 2015-07-09 2020-02-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US9673025B2 (en) * 2015-07-27 2017-06-06 Lam Research Corporation Electrostatic chuck including embedded faraday cage for RF delivery and associated methods for operation, monitoring, and control
US20170092470A1 (en) * 2015-09-28 2017-03-30 Applied Materials, Inc. Plasma reactor for processing a workpiece with an array of plasma point sources
US10237916B2 (en) * 2015-09-30 2019-03-19 Tokyo Electron Limited Systems and methods for ESC temperature control
US10186437B2 (en) * 2015-10-05 2019-01-22 Lam Research Corporation Substrate holder having integrated temperature measurement electrical devices
US10083853B2 (en) * 2015-10-19 2018-09-25 Lam Research Corporation Electrostatic chuck design for cooling-gas light-up prevention
US10690414B2 (en) 2015-12-11 2020-06-23 Lam Research Corporation Multi-plane heater for semiconductor substrate support
CN106935468A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 中微半导体设备(上海)有限公司 一种半导体处理器及用于半导体处理器的多区控温加热器
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
WO2017159590A1 (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 Toto株式会社 静電チャック
KR102513443B1 (ko) * 2016-03-15 2023-03-24 삼성전자주식회사 정전 척 및 그를 포함하는 기판 처리 장치
US10973088B2 (en) 2016-04-18 2021-04-06 Applied Materials, Inc. Optically heated substrate support assembly with removable optical fibers
KR20170123830A (ko) * 2016-04-29 2017-11-09 세메스 주식회사 기판 온도 제어 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 그 제어 방법
JP6982126B2 (ja) * 2016-05-06 2021-12-17 日本特殊陶業株式会社 加熱部材及び静電チャック
US10667379B2 (en) * 2016-05-10 2020-05-26 Lam Research Corporation Connections between laminated heater and heater voltage inputs
US10764966B2 (en) 2016-05-10 2020-09-01 Lam Research Corporation Laminated heater with different heater trace materials
JP6611666B2 (ja) * 2016-05-16 2019-11-27 東京エレクトロン株式会社 載置台システム、基板処理装置及び温度制御方法
JP6238097B1 (ja) * 2016-07-20 2017-11-29 Toto株式会社 静電チャック
US20180053666A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Applied Materials, Inc. Substrate carrier with array of independently controllable heater elements
US10685861B2 (en) 2016-08-26 2020-06-16 Applied Materials, Inc. Direct optical heating of substrates through optical guide
US10892179B2 (en) * 2016-11-08 2021-01-12 Lam Research Corporation Electrostatic chuck including clamp electrode assembly forming portion of Faraday cage for RF delivery and associated methods
US10079168B2 (en) * 2016-11-08 2018-09-18 Lam Research Corporation Ceramic electrostatic chuck including embedded Faraday cage for RF delivery and associated methods for operation, monitoring, and control
US10725485B2 (en) * 2016-12-15 2020-07-28 Lam Research Corporation System and method for calculating substrate support temperature
KR101877667B1 (ko) * 2017-02-28 2018-07-11 세메스 주식회사 반도체 패키지 테스트 방법
US11350490B2 (en) * 2017-03-08 2022-05-31 Raytheon Company Integrated temperature control for multi-layer ceramics and method
JP6688763B2 (ja) * 2017-05-30 2020-04-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法
JP7158131B2 (ja) * 2017-05-30 2022-10-21 東京エレクトロン株式会社 ステージ及びプラズマ処理装置
KR102398880B1 (ko) * 2017-06-02 2022-05-17 삼성디스플레이 주식회사 열 처리 장치 및 이를 이용한 막 제조 방법
KR102435888B1 (ko) * 2017-07-04 2022-08-25 삼성전자주식회사 정전 척, 기판 처리 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조방법
US10904996B2 (en) 2017-09-20 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Substrate support with electrically floating power supply
US10811296B2 (en) 2017-09-20 2020-10-20 Applied Materials, Inc. Substrate support with dual embedded electrodes
US10510575B2 (en) 2017-09-20 2019-12-17 Applied Materials, Inc. Substrate support with multiple embedded electrodes
US10714372B2 (en) 2017-09-20 2020-07-14 Applied Materials, Inc. System for coupling a voltage to portions of a substrate
US10763150B2 (en) 2017-09-20 2020-09-01 Applied Materials, Inc. System for coupling a voltage to spatially segmented portions of the wafer with variable voltage
US11551909B2 (en) * 2017-10-02 2023-01-10 Tokyo Electron Limited Ultra-localized and plasma uniformity control in a plasma processing system
US11236422B2 (en) * 2017-11-17 2022-02-01 Lam Research Corporation Multi zone substrate support for ALD film property correction and tunability
US10306776B1 (en) * 2017-11-29 2019-05-28 Lam Research Corporation Substrate processing system printed-circuit control board assembly with one or more heater layers
CN108766904B (zh) * 2018-04-26 2021-03-12 上海华力微电子有限公司 一种静电吸附盘的温度监控方法
US10555412B2 (en) 2018-05-10 2020-02-04 Applied Materials, Inc. Method of controlling ion energy distribution using a pulse generator with a current-return output stage
CN117238742A (zh) * 2018-06-29 2023-12-15 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、等离子体状态检测方法以及程序
CN118360588A (zh) 2018-07-05 2024-07-19 朗姆研究公司 衬底处理系统中的衬底支撑件的动态温度控制
US11183400B2 (en) 2018-08-08 2021-11-23 Lam Research Corporation Progressive heating of components of substrate processing systems using TCR element-based heaters
KR20200023988A (ko) 2018-08-27 2020-03-06 삼성전자주식회사 정전 척 및 상기 정전 척을 탑재한 웨이퍼 식각 장치
US11476145B2 (en) 2018-11-20 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Automatic ESC bias compensation when using pulsed DC bias
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
TWI843772B (zh) 2018-12-07 2024-06-01 美商蘭姆研究公司 用於具有多工加熱器陣列之靜電卡盤的長壽命延伸溫度範圍嵌入式二極體設計
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
CN109459896A (zh) * 2018-12-29 2019-03-12 武汉华星光电技术有限公司 窄边框显示模块及其显示装置
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
CN111383894B (zh) * 2018-12-29 2022-12-30 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种等离子处理器以及静电夹盘加热方法
JP7451540B2 (ja) 2019-01-22 2024-03-18 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド パルス状電圧波形を制御するためのフィードバックループ
US11508554B2 (en) 2019-01-24 2022-11-22 Applied Materials, Inc. High voltage filter assembly
JP7254542B2 (ja) * 2019-02-01 2023-04-10 東京エレクトロン株式会社 載置台及び基板処理装置
US11367645B2 (en) * 2019-03-13 2022-06-21 Applied Materials, Inc. Temperature tunable multi-zone electrostatic chuck
US11562913B2 (en) * 2019-04-25 2023-01-24 Watlow Electric Manufacturing Company Multi-zone azimuthal heater
KR102255449B1 (ko) * 2019-08-13 2021-05-25 파워큐브세미 (주) 대면적 히터
US11043387B2 (en) 2019-10-30 2021-06-22 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for processing a substrate
US20210175103A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10 Applied Materials, Inc. In situ failure detection in semiconductor processing chambers
KR102323082B1 (ko) * 2019-12-30 2021-11-09 세메스 주식회사 기판 온도 제어 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
CN111121452B (zh) * 2020-01-09 2020-09-18 永康市利高工具厂 一种基于导体半导体互相切换的加热器
JP7411431B2 (ja) 2020-01-31 2024-01-11 新光電気工業株式会社 静電チャック、基板固定装置
JP7429126B2 (ja) * 2020-01-31 2024-02-07 新光電気工業株式会社 基板固定装置
JP7018978B2 (ja) * 2020-01-31 2022-02-14 株式会社日立ハイテク プラズマ処理装置
JP7539236B2 (ja) * 2020-02-21 2024-08-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP7413128B2 (ja) * 2020-04-01 2024-01-15 東京エレクトロン株式会社 基板支持台
KR102593142B1 (ko) 2020-05-19 2023-10-25 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 그의 페라이트 코어 온도 제어 방법
KR20220006952A (ko) * 2020-07-09 2022-01-18 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조방법
US11462388B2 (en) 2020-07-31 2022-10-04 Applied Materials, Inc. Plasma processing assembly using pulsed-voltage and radio-frequency power
CN114496693A (zh) * 2020-11-11 2022-05-13 中微半导体设备(上海)股份有限公司 多区加热装置、下电极组件、等离子处理装置及调温方法
CN114496692B (zh) * 2020-11-11 2024-03-12 中微半导体设备(上海)股份有限公司 加热组件、基片承载组件及其等离子体处理装置
CN114496886A (zh) 2020-11-13 2022-05-13 新光电气工业株式会社 基板固定装置、静电吸盘和静电吸盘的制造方法
US11901157B2 (en) 2020-11-16 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
US11798790B2 (en) 2020-11-16 2023-10-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
US20220248500A1 (en) * 2021-02-04 2022-08-04 Applied Materials, Inc. Multi-zone heater control for wafer processing equipment
KR102695408B1 (ko) * 2021-02-26 2024-08-16 세메스 주식회사 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
US11495470B1 (en) 2021-04-16 2022-11-08 Applied Materials, Inc. Method of enhancing etching selectivity using a pulsed plasma
US11791138B2 (en) 2021-05-12 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11948780B2 (en) 2021-05-12 2024-04-02 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11967483B2 (en) 2021-06-02 2024-04-23 Applied Materials, Inc. Plasma excitation with ion energy control
US11984306B2 (en) 2021-06-09 2024-05-14 Applied Materials, Inc. Plasma chamber and chamber component cleaning methods
US11810760B2 (en) 2021-06-16 2023-11-07 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of ion current compensation
US11569066B2 (en) 2021-06-23 2023-01-31 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications
KR102368832B1 (ko) * 2021-07-08 2022-03-02 에이피티씨 주식회사 다중 가열 영역 구조의 정전 척
JP7213592B1 (ja) 2021-08-19 2023-01-27 アダプティブ プラズマ テクノロジー コーポレーション 多重加熱領域構造の静電チャック
US11476090B1 (en) 2021-08-24 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Voltage pulse time-domain multiplexing
US12106938B2 (en) 2021-09-14 2024-10-01 Applied Materials, Inc. Distortion current mitigation in a radio frequency plasma processing chamber
US11972924B2 (en) 2022-06-08 2024-04-30 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications
US12111341B2 (en) 2022-10-05 2024-10-08 Applied Materials, Inc. In-situ electric field detection method and apparatus
WO2024201683A1 (ja) * 2023-03-27 2024-10-03 株式会社日立ハイテク プラズマ処理装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090178764A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Hitachi High-Technologies Corporation Plasma processing apparatus including electrostatic chuck with built-in heater
TW201125067A (en) * 2009-10-21 2011-07-16 Lam Res Corp Heating plate with planar heater zones for semiconductor processing

Family Cites Families (118)

* 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
JPS5546346A (en) 1978-09-27 1980-04-01 Tokyo Electric Co Ltd Roaster
JPS601918B2 (ja) 1980-04-26 1985-01-18 ライオン株式会社 再汚染の少ない無燐洗剤組成物
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
JPH0610391B2 (ja) 1989-11-17 1994-02-09 株式会社ナブコ プラグドアのガイド装置
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
JPH07106319A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Hitachi Electron Eng Co Ltd Ｃｖｄ反応炉の加熱装置の電磁遮蔽方法
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
US5740016A (en) 1996-03-29 1998-04-14 Lam Research Corporation Solid state temperature controlled substrate holder
US5802856A (en) 1996-07-31 1998-09-08 Stanford University Multizone bake/chill thermal cycling module
KR200159921Y1 (ko) 1996-11-23 1999-11-01 이세원 리프터의 업/다운 제어회로
JPH10204645A (ja) * 1997-01-17 1998-08-04 Hitachi Electron Eng Co Ltd 下部電極
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
US6222161B1 (en) 1998-01-12 2001-04-24 Tokyo Electron Limited Heat treatment apparatus
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
US6353209B1 (en) 1999-03-04 2002-03-05 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Temperature processing module
US6100506A (en) 1999-07-26 2000-08-08 International Business Machines Corporation Hot plate with in situ surface temperature adjustment
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
US6271459B1 (en) 2000-04-26 2001-08-07 Wafermasters, Inc. Heat management in wafer processing equipment using thermoelectric device
US6515207B1 (en) 2000-11-08 2003-02-04 Maestro Alex Gregory Adjustable string tree
US6403403B1 (en) 2000-09-12 2002-06-11 The Aerospace Corporation Diode isolated thin film fuel cell array addressing method
US7075031B2 (en) 2000-10-25 2006-07-11 Tokyo Electron Limited Method of and structure for controlling electrode temperature
US6630201B2 (en) 2001-04-05 2003-10-07 Angstron Systems, Inc. Adsorption process for atomic layer deposition
US6501052B2 (en) 2000-12-22 2002-12-31 Chrysalis Technologies Incorporated Aerosol generator having multiple heating zones and methods of use thereof
AU2002240261A1 (en) 2001-03-02 2002-09-19 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for active temperature control of susceptors
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
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
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
DE10392912B4 (de) 2002-07-11 2015-09-17 Temptronic Corp. Werkstück-Einspannvorrichtung mit Temperatursteuerbaueinheit mit Abstandshaltern zwischen Schichten, die einen Zwischenraum für thermoelektrische Module schaffen und Verfahren zum Halten eines Werkstücks
US6825681B2 (en) 2002-07-19 2004-11-30 Delta Design, Inc. Thermal control of a DUT using a thermal control substrate
US20040027781A1 (en) 2002-08-12 2004-02-12 Hiroji Hanawa Low loss RF bias electrode for a plasma reactor with enhanced wafer edge RF coupling and highly efficient wafer cooling
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
JP3950068B2 (ja) * 2003-02-07 2007-07-25 三井造船株式会社 半導体製造装置の温度制御方法
US6825617B2 (en) 2003-02-27 2004-11-30 Hitachi High-Technologies Corporation Semiconductor processing apparatus
JP4607865B2 (ja) 2003-03-28 2011-01-05 東京エレクトロン株式会社 基板の温度コントロールのための方法とシステム
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
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
US6972524B1 (en) 2004-03-24 2005-12-06 Lam Research Corporation Plasma processing system control
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
US7837826B2 (en) 2006-07-18 2010-11-23 Lam Research Corporation Hybrid RF capacitively and inductively coupled plasma source using multifrequency RF powers and methods of use thereof
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
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
US7297894B1 (en) 2006-09-25 2007-11-20 Tokyo Electron Limited Method for multi-step temperature control of a substrate
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
DE102007015368A1 (de) 2007-03-28 2008-10-02 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Betreiben eines magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräts
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
JP5301812B2 (ja) * 2007-11-14 2013-09-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
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
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
US20090274590A1 (en) 2008-05-05 2009-11-05 Applied Materials, Inc. Plasma reactor electrostatic chuck having a coaxial rf feed and multizone ac heater power transmission through the coaxial feed
US8206552B2 (en) 2008-06-25 2012-06-26 Applied Materials, Inc. RF power delivery system in a semiconductor apparatus
US20100116788A1 (en) 2008-11-12 2010-05-13 Lam Research Corporation Substrate temperature control by using liquid controlled multizone substrate support
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
US8503151B2 (en) 2009-09-30 2013-08-06 Lam Research Corporation Plasma arrestor insert
KR101690327B1 (ko) * 2009-03-31 2016-12-27 램 리써치 코포레이션 플라즈마 어레스터 인서트
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
JP6066728B2 (ja) 2009-12-15 2017-01-25 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｃｄの均一性を向上させるための基板温度調整を行う方法及びプラズマエッチングシステム
KR101892911B1 (ko) * 2010-08-06 2018-08-29 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 정전 척 및 정전 척의 사용 방법들
US8633423B2 (en) * 2010-10-14 2014-01-21 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for controlling substrate temperature in a process chamber
US8791392B2 (en) 2010-10-22 2014-07-29 Lam Research Corporation Methods of fault detection for multiplexed heater array
US9123762B2 (en) * 2010-10-22 2015-09-01 Applied Materials, Inc. Substrate support with symmetrical feed structure
US8546732B2 (en) 2010-11-10 2013-10-01 Lam Research Corporation Heating plate with planar heater zones for semiconductor processing
DE102010053194A1 (de) * 2010-12-03 2012-06-06 Carl Zeiss Nts Gmbh Teilchenstrahlgerät mit Ablenksystem
EP2752083A1 (en) * 2011-08-30 2014-07-09 Watlow Electric Manufacturing Company System and method for controlling a thermal array
JP6010391B2 (ja) 2012-08-24 2016-10-19 旭化成株式会社 モールドの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090178764A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Hitachi High-Technologies Corporation Plasma processing apparatus including electrostatic chuck with built-in heater
TW201125067A (en) * 2009-10-21 2011-07-16 Lam Res Corp Heating plate with planar heater zones for semiconductor processing

Also Published As

Publication number Publication date
US10049948B2 (en) 2018-08-14
KR102357476B1 (ko) 2022-02-08
JP6276005B2 (ja) 2018-02-07
TW201438097A (zh) 2014-10-01
SG2013083647A (en) 2014-06-27
US20140154819A1 (en) 2014-06-05
CN103854947A (zh) 2014-06-11
SG10201604261TA (en) 2016-07-28
JP2014112672A (ja) 2014-06-19
US10770363B2 (en) 2020-09-08
KR20210013247A (ko) 2021-02-03
US20180374763A1 (en) 2018-12-27
KR20140070494A (ko) 2014-06-10
KR102208488B1 (ko) 2021-01-27
CN103854947B (zh) 2017-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI619163B (zh) 用於具有熱控制元件陣列之靜電夾頭的電力切換系統
US10690414B2 (en) Multi-plane heater for semiconductor substrate support
US11265971B2 (en) Sensor system for multi-zone electrostatic chuck
US12009244B2 (en) Tunable temperature controlled substrate support assembly
US10544508B2 (en) Controlling temperature in substrate processing systems
JP2019505092A5 (zh)
US20150228513A1 (en) Pixilated temperature controlled substrate support assembly
WO2016126422A1 (en) High temperature chuck for plasma processing systems
CN110226222B (zh) 具有射频隔离式加热器的静电吸盘
JP2020145435A (ja) Ｒｆ環境内の装置のための制御アーキテクチャ