TW202534870A - 靜電基板支撐 - Google Patents

Abstract

靜電夾盤(ESC)包括具有第一表面的陶瓷主體，其中在第一表面上界定的兩個或多個區域在第一表面上相對於彼此同心地佈置。每個區域包括在第一表面上佈置並且界定該區域的外邊緣的保持環、及在第一表面上並且在該區域內佈置的結構，該等結構經配置為當基板藉由靜電夾盤保持時支撐基板的表面。ESC包括經配置為穿過陶瓷主體將氣體引入兩個或多個區域中並且引入至第一表面的氣體管道、及在陶瓷主體內並且相對於第一表面佈置且經配置為在基板的表面上產生保持力的嵌入電極。

Description

靜電基板支撐

本申請案根據專利法主張於2023年6月15日提交的美國專利申請案第18/210,328號及於2023年5月8日提交的印度專利申請案第202341032416號的優先權權益，該等申請案的內容藉由引用方式併入本文中。

本說明書係關於半導體系統、製程、及設備。

電漿蝕刻可以用於半導體處理以製造積體電路。積體電路可以由包括多個（例如，兩個或多個）層組合物的層結構形成。不同的蝕刻氣體化學物質（例如，氣體的不同混合物）可以用於在處理環境中形成電漿，使得給定的蝕刻氣體化學物質可以對於待蝕刻的層組合物具有增加的精度及更高的選擇性。隨著積體電路的縮放繼續朝向更小的特徵及增加的深寬比發展，對層結構的精密蝕刻的需求日益增長。

本說明書描述了用於靜電夾盤及有關部件的技術。此等技術通常涉及使用增材製造技術來設計及製造用於基板處理腔室中的靜電夾盤。

如本說明書中使用的，基板指晶圓或另一載體結構，例如，玻璃板。晶圓可以包括半導體材料，例如，矽、GaAs、InP、或另一基於半導體的晶圓材料。晶圓可以包括絕緣體材料，例如，絕緣體上矽(silicon-on-insulator, SOI)、金剛石等。有時，基板包括在晶圓/載體結構的表面上形成的膜。膜可以係例如介電膜、導電膜、或絕緣膜。膜可以使用各種沉積技術在晶圓的表面上形成，例如，旋塗、原子層沉積(atomic layer deposition, ALD)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)、金屬有機化學氣相沉積(metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD)、分子束磊晶(molecular beam epitaxy, MBE)、或用於在晶圓或另一載體結構上形成薄膜層的其他類似技術。在一些實施例中，在本說明書中描述的製造工具係基於電漿的蝕刻工具，其中蝕刻製程可以在晶圓/載體結構的表面上及/或在晶圓上形成的層上執行。

通常，在本說明書中描述的標的的一個創新態樣可以體現在靜電夾盤(electrostatic chuck, ESC)結構中，該ESC結構體現在用於設計、製造、或測試設計的機器可讀取媒體中。ESC包括具有第一表面及在第一表面上界定的兩個或多個區域的陶瓷主體，其中兩個或多個區域在第一表面上相對於彼此同心地佈置。每個區域包括在第一表面上佈置並且界定該區域的外邊緣的保持環、及在第一表面上並且在該區域內佈置的多個結構，該等多個結構經配置為當基板藉由靜電夾盤保持時支撐基板的表面。ESC可以包括嵌入陶瓷主體的一部分內的感測器，其中該感測器的一部分相對於陶瓷主體的第一表面佈置，並且其中該感測器經配置為當基板藉由靜電夾盤保持時收集基板表面的量測結果（例如，基板表面的直接或間接量測結果）。ESC包括一或多個氣體管道，該等氣體管道經配置為穿過陶瓷主體將氣體引入兩個或多個區域中並且引入第一表面，其中兩個或多個區域經配置為當基板藉由靜電夾盤保持時，在相應的區域及基板表面內保持正氣體壓力。ESC包括在陶瓷主體內並且相對於第一表面佈置的一或多個嵌入電極，其中一或多個電極經配置為當基板藉由靜電夾盤保持時在基板表面上產生保持力。

此態樣的其他實施例包括在一或多個電腦儲存裝置上記錄的對應方法、電腦系統、設備、及電腦程式。

通常，在本說明書中的標的的另一創新態樣可以體現在製造靜電夾盤(electrostatic chuck, ESC)結構的方法中。方法包括藉由增材製造系統形成多個層，該等多個層包括具有第一表面的陶瓷主體、在第一表面上界定的兩個或多個區域，其中兩個或多個區域在第一表面上相對於彼此同心地佈置，並且其中區域包括在第一表面上佈置並且界定該區域的外邊緣的保持環、及在第一表面上且在該區域內佈置並且經配置為當基板藉由靜電夾盤保持時支撐基板表面的多個支撐結構。多個層包括氣體管道，該等氣體管道經配置為穿過陶瓷主體將氣體引入兩個或多個區域中並且引入至第一表面。方法包括在形成多個層期間將一或多個嵌入電極嵌入陶瓷主體內並且相對於第一表面佈置，以及將感測器嵌入陶瓷主體的一部分內，其中感測器的一部分相對於陶瓷主體的第一表面佈置。

此態樣的其他實施例包括在一或多個電腦儲存裝置上記錄的對應系統、電腦系統、設備、及電腦程式，各自經配置為執行方法的動作。

在本說明書中描述的標的可以在此等及其他實施例中實施，以便實現以下優點中的一或多個。使用增材製造(additive manufacturing, AM)技術來製造靜電夾盤(ESC)可以克服用於製造ESC的方法中的挑戰、改進良率並且增加複雜性、以及開拓材料的可能性。在ESC的陶瓷主體內用於施加夾持力或產生局部加熱的嵌入電極的設計靈活性可以使用AM改進。例如，AM可以為ESC的特徵開拓設計空間。例如，AM可以用於為嵌入電極打開設計空間，諸如電極的放置/對準、尺寸、及形狀。在另一實例中，AM可以用於引入藉由傳統的非AM技術無法獲得或成本過高的特徵，例如，嵌入感測器、複雜的內部通道/管道等。AM技術可以用於在ESC的表面上為支撐結構（例如，臺面結構）打開設計空間。例如，AM可以用於形成使用傳統的非AM技術（例如，錐形臺面結構）成本過高或無法獲得的臺面結構。

特定於AM的設計可以用於控制基板與ESC之間的熱傳遞係數，其中取決於腔室及/或製造製程的製程要求來選擇臺面的類型、形狀、分佈（例如，圖案）、密度、及大小中的一或多種。例如，錐形臺面設計可以用於減少與基板的接觸面積（低接觸面積）並且增加可用於背側冷卻氣體的體積，用於與基板的對流熱傳遞及傳導。在另一實例中，ESC參數的診斷能力及閉環控制以及監測效能可以使用AM技術來改進。

AM技術可以導致對製造零件的保真度的改進控制（例如，缺陷減少），從而導致製造零件的較佳性能，例如，減少的氦氣洩漏、改進的電容、更嚴格（關鍵）的尺寸控制、歸因於加工的減少的破裂等。例如，AM可以用於改進使用傳統非AM技術可以具有挑戰性的嵌入電極的平面度，此可以藉由改進嵌入電極產生的並聯電容來改進作為夾持電極操作的嵌入電極的效能。

此外，AM技術可以用於翻新/再生/修改現有的ESC，此可以藉由重複使用而非完全更換來導致增加的ESC部件的壽命及降低的成本。翻新/修改製程可以針對局部劣化，例如，歸因於在處理環境中使用並且暴露於電漿及蝕刻化學物質，以便恢復ESC的功能性以獲得持續的目標效能及用途。用於翻新的基於局部AM的再生技術可以降低翻新的成本、材料消耗、及時間。此外，翻新/修改可以用於更新現有部件，而非製造全新的部件來整合新特徵。

儘管剩餘揭示內容將識別使用所揭示技術的基於蝕刻的製造工具的具體製程，但將容易理解系統及方法等效地應用於各種其他製造工具及腔室。由此，技術不應當被認為限制為僅與所描述的蝕刻製造工具一起使用。在描述根據本技術的一些實施例的系統及示例性製程序列的方法或操作之前，本揭示將論述一種可以與本技術一起使用的可能系統及腔室。將理解，本技術不限於所描述的設備，並且所論述的製程可以在任何數量的處理腔室及系統中執行。

本說明書提供了使用增材製造來製造在基板處理腔室中使用的靜電夾盤(ESC)的改進的方法及組件。本揭示的實施例包括藉由增材製造實現的靜電夾盤設計，其中ESC的設計參數可以取決於增材製造系統及製程的設計窗口。

第1圖示出了示例處理腔室100的示意性橫截面圖，該處理腔室適於蝕刻在處理腔室100（例如，電漿處理腔室）中的基板103（例如，亦稱為「晶圓」）上設置的一或多個材料層。處理腔室100包括界定其中可以處理基板的腔室體積101的腔室主體105。腔室主體105具有與地面126耦合的側壁112及底部118。側壁112可以包括襯墊115，用於保護側壁112並且延長在電漿處理腔室100的維護循環之間的時間。腔室主體105支撐腔室蓋組件110以封閉腔室體積101。腔室主體105可以由例如陶瓷、鋁或其他適宜材料製造。基板出入埠113穿過腔室主體105的側壁112形成，此可以促進將基板103移送進出電漿處理腔室100。出入埠113可以與基板處理系統的移送腔室及/或其他腔室（未圖示）耦合，例如，用於在基板上執行其他製程。泵送埠145穿過腔室主體105的底部118形成並且連接到腔室體積101。泵送裝置可以穿過泵送埠145耦合到腔室體積101以抽空及控制處理體積內的壓力。泵送裝置可以包括一或多個泵及節流閥。

腔室體積101包括處理區域107，例如，用於處理基板的站。基板支撐件135可以在腔室體積101的處理區域107中設置以在處理期間支撐基板103。基板支撐件135可以包括用於在處理期間固持基板103的靜電夾盤122。靜電夾盤（「ESC」）122可以使用靜電引力來將基板103固持到基板支撐件135。ESC 122可以藉由與匹配電路124整合的RF或DC電源供應器125供電。ESC 122可以包括嵌入介電主體內的電極121。電極121可以與RF或DC電源供應器125耦合並且可以將偏壓提供到ESC 122及在基座上安置的基板103，該偏壓吸引由腔室體積101中的處理氣體形成的電漿離子。在基板103的處理期間，RF或DC電源供應器125可以循環打開及關閉、或脈衝。ESC 122可以具有隔離器128，用於使ESC 122的側壁對電漿的引力較小，以延長ESC 122的維護壽命循環。此外，基板支撐件135可以具有陰極襯墊136，用於保護基板支撐件135的側壁不受電漿的影響並且延長在電漿處理腔室100的維護之間的時間。

電極121可以與DC電源150耦合。電源150可以將約5000伏特至約-5000伏特的夾持電壓提供到電極121。電源150亦可以包括系統控制器，用於藉由將DC電流導引到電極121用於夾持及解夾持基板103來控制電極121的操作。ESC 122可以包括在陶瓷內設置並且連接到電源用於加熱基板的加熱器，而支撐ESC 122的冷卻基底129可以包括用於循環熱傳遞流體以維持ESC 122及其上設置的基板103的溫度的管道。ESC 122可以經配置為在基板103上製造的元件的熱預算需要的溫度範圍中執行。例如，取決於所執行的製程，ESC 122可以經配置為將基板103維持在約-150℃或更低至約500℃或更高的溫度下。蓋環130可以在ESC 122上並且沿著基板支撐件135的周邊設置。蓋環130可以經配置為將蝕刻氣體限制到基板103的暴露頂表面的期望部分，同時使基板支撐件135的頂表面與電漿處理腔室100內部的電漿環境屏蔽。

氣體面板160（例如，本文中亦稱為「氣體分配歧管」）可以藉由氣體管線167穿過腔室蓋組件110與腔室主體105耦合，以將處理氣體供應到腔室體積101中。氣體面板160可以包括一或多個處理氣體源161、162、163、164並且可以額外包括惰性氣體、非反應氣體、及反應氣體，該些氣體可以用於任何數量的適宜製程。可以藉由氣體面板160提供的處理氣體的實例包括但不限於含烴氣體，包括甲烷、六氟化硫、氯化矽、四氯化矽、四氟化碳、溴化氫。可以藉由氣體面板提供的處理氣體可以包括但不限於氬氣、氯氣、氮氣、氦氣、或氧氣、二氧化硫、以及任何數量的額外材料。此外，處理氣體可以包括含有氮、氯、氟、氧、或氫的氣體，包括例如BCl₃、C₂F₄、C₄F₈、C₄F₆、CHF₃、CH₂F₂、CH₃F、NF₃、NH₃、CO₂、SO₂、CO、N₂、NO₂、N₂O、及H₂，以及任何數量的額外適宜前驅物。來自處理氣體源（例如，源161、162、163、164）的處理氣體可以結合以形成一或多種蝕刻氣體混合物。例如，氣體面板160包括特定於基於氧化物的蝕刻化學物質的一或多個處理氣體源。在另一實例中，氣體面板160包括特定於基於氮化物的蝕刻化學物質的一或多個處理氣體源。

氣體面板160包括相對於氣體源161、162、163、164佈置的各個閥、壓力調節器（未圖示）、及質量流量控制器（未圖示），以控制來自源的處理氣體的流動。閥166可以控制來自氣體面板160的源161、162、163、164的處理氣體的流動。閥、壓力調節器、及/或質量流量控制器的操作可以藉由控制器165控制。控制器165可以可操作地耦合到電動閥(electro-valve, EV)歧管（未圖示）以控制閥、壓力調節器、及/或質量流量控制器中的一或多個的致動。蓋組件110可以包括氣體遞送噴嘴114。氣體遞送噴嘴114可以包括一或多個開口，用於將來自氣體面板160的源161、162、163、164的處理氣體引入腔室體積101中。在將處理氣體引入電漿處理腔室100中之後，可以激勵氣體以形成電漿。天線148（諸如一或多個電感器線圈）可以鄰近電漿處理腔室100提供。天線電源供應器142可以經由匹配電路141為天線148供電以將能量（諸如RF或DC能量）感應耦合到處理氣體以維持在電漿處理腔室100的腔室體積101中由處理氣體形成的電漿。替代天線電源供應器142或除了天線電源供應器142之外，在基板103之下及/或在基板103之上的處理電極可以用於將RF或DC功率電容耦合到處理氣體以維持腔室體積101內的電漿。電源供應器142的操作可以藉由控制器（諸如控制器165）控制，該控制器亦控制電漿處理腔室100中的其他部件的操作。

控制器165可以用於控制製程序列，從而調節從氣體面板160到電漿處理腔室100中的氣體流量、及其他處理參數。當藉由具有與一或多個記憶體儲存裝置資料通訊的一或多個處理器（例如，中央處理單元(central processing unit, CPU)）的計算裝置執行時，軟體常式將計算裝置轉換成專用電腦，諸如控制器，其可以控制電漿處理腔室100，使得根據本揭示執行製程。軟體常式亦可以藉由一或多個其他控制器儲存及/或執行，該（等）控制器可以與電漿處理腔室100相關聯。

在一些實施例中，控制器165與特性化裝置172進行資料通訊。特性化裝置172可以包括一或多個感測器（例如，影像感測器），該等感測器可操作以收集與處理腔室100有關的處理資料。例如，特性化裝置172包括光學發射光譜裝置，該光學發射光譜裝置經配置為在處理腔室100的處理區域內監測信號，例如，電漿的發射光。例如，信號可以係一次或最高強度波長的發射光。來自處理區域內的電漿的發射光的特性（例如，波長及強度）可以部分取決於用於產生電漿的蝕刻氣體混合物以及所蝕刻層的層組合物。例如，每種蝕刻氣體混合物及所蝕刻的對應層組合物可以具有相應的信號特徵。可以監測對於每種蝕刻氣體混合物及對應層組合物係獨特的或有區別的發射波長以決定所蝕刻層的蝕刻條件。例如，所蝕刻層的剩餘厚度。來自電漿的發射光的特性可以例如基於蝕刻製程而改變。例如，當材料從所處理的層中移除時，監測的信號的強度可以改變。特性化裝置172可以經配置為收集處理資料，包括對應於晶圓處理中利用的蝕刻氣體混合物及正在處理腔室100中處理的結構的對應層組合物的相應信號。控制器165可以從特性化裝置172接收處理資料並且從處理資料決定要執行的一或多個動作。

在一些實施例中，在用於晶圓的蝕刻製程的終止點處，自動或半自動機器人操縱器（未圖示）可以用於將晶圓從基板支撐件移送出處理腔室，例如穿過基板出入埠113移送出。例如，機器人操縱器可以將晶圓移送到另一腔室（或另一位置）以執行製造製程中的另一步驟。

在一些實施例中，可以選擇ESC設計以改進跨基板的製程均勻性，包括調適ESC的各種設計參數。ESC設計中的各種設計參數之間的關係可能係複雜的，其中設計參數可影響一或多個其他設計參數。將各種設計參數調適到ESC設計中可以產生用於ESC的獨特解決方案，以在製造製程期間中改進跨基板的製程均勻性（例如，溫度均勻性）。此外，如下文進一步詳細論述的，AM技術可以代替或補充傳統的非AM製造技術而使用，以擴大製造的可能實現的ESC設計的設計窗口。

第2A圖至第2D圖圖示了用於基板處理的示例靜電夾盤(ESC)的各個視圖。第2A圖圖示了ESC 200的示例部分的橫截面圖。ESC 200包括具有頂表面201的陶瓷主體202。數個冷卻區域在頂表面201上佈置，例如，內冷卻區域204a及外冷卻區域204b。一或多個冷卻區域各自具有藉由在ESC 200的頂表面201上形成的相應保持環206a、206b界定的外邊緣。在一些實施方式中，保持環206a、206b在與ESC的陶瓷主體相同的陶瓷材料組合物的頂表面上形成。例如，保持環206a、206b及陶瓷主體202可以使用陶瓷主體的減材製造及/或增材製造而形成為單個主體。

氣體（例如，氦氣）可以經由氣體管道（例如，氣體管道208）引入。氣體管道的一部分在陶瓷主體202內佈置並且經配置為促進氣體穿過ESC 200的陶瓷主體流動到冷卻區域204a、204b中，用於將冷卻提供到對應於冷卻區域的基板的一部分。氣體管道（例如，氣體管道208）可以包括多孔插塞。多孔插塞可以由與ESC的陶瓷主體不同的材料組合物組成及/或具有不同的內部結構（例如，孔隙率）。多孔插塞可以經配置為允許氣體穿過多孔插塞流動到陶瓷主體的頂表面並且限制（例如，防止）污染物從陶瓷主體的頂表面回流到氣體管道中。氣體管道可以包括位於多孔插塞與陶瓷主體的頂表面之間的氣體流動路徑中的氣體孔，例如，雷射鑽孔或AM界定的孔。氣體孔可以經配置為允許氣體穿過氣體孔流動到陶瓷主體的表面，但限制（例如，防止）污染物從陶瓷主體的頂表面回流到氣體管道中。

可以將正壓力的氣體引入多個冷卻區域的每一者中，其中引入氣體的壓力可以單獨地（例如，獨立地）控制。對到多個冷卻區域的每一者的氣體壓力的獨立控制可以包括使用流量計及閥（未圖示）控制氣體流量，以將相同或不同的氣體壓力提供到多個冷卻區域的每一者。在一些實施例中，控制到給定冷卻區域的氣體的壓力控制了施加到對應於該冷卻區域的基板的一部分的冷卻程度。有時，藉由操作到每個冷卻區域的氣體壓力的控制器，不同的冷卻量可以施加到對應於不同冷卻區域的基板的不同部分。

陶瓷主體202的頂表面201包括邊緣區域210，該邊緣區域位於保持環206b外部並且不包括在冷卻區域204a、204b內。保持環206a、206b相對於ESC 200的頂表面201的中心點同心地佈置。儘管在第2A圖、第2B圖中描繪為均勻地間隔，但是保持環可以不均勻地間隔開。每個保持環206a、206b的高度209從頂表面201到平面212實質上相等，使得當基板藉由ESC 200保持在平面212處時，氣密密封在每個冷卻區域204a、204b中形成。在其他實施例中，ESC可能不包括邊緣區域210。

藉由保持環206a界定的內冷卻區域204a包圍圓形體積，其中當基板藉由ESC 200保持時，體積藉由保持環206a的內表面、ESC 200的頂表面201、及在平面212上對準的基板的背側界定，例如，如在第2A圖中在ESC 200的部分橫截面圖中描繪。

冷卻區域耦合到一或多個氣體管道，例如，氣體管道208，該等氣體管道部分嵌入ESC 200的陶瓷主體202內並且經配置為將氣體（例如，氣體流205）引入冷卻區域的每一者中。儘管在第2A圖中描繪為每個冷卻區域中的相應氣體管道，但冷卻區域可具有將氣體引入冷卻區域中的兩個或多個氣體管道，例如，如第4A圖至第4C圖中描繪的。氣體管道可以將氦氣或另一氣體引入冷卻區域的每一者中。冷卻區域內的氣體壓力可以在傳導區中操作，例如，當在穩態條件下操作時，藉由氣體引入冷卻區域中的紊流為低至可忽略不計的。冷卻區域的氣體壓力可以部分基於冷卻區域的導熱性需求來選擇。例如，對於給定氣體，引入冷卻區域中的較高氣體壓力可以產生與較低氣體壓力相比較大的導熱性。

在冷卻區域的每一者中界定的體積實質上係氣密的並且可以在一段時間內保持正壓力。正壓力可以包括在約1 Torr與約50 Torr之間。例如，正壓力可以包括至少約2 Torr、5 Torr、10 Torr、15 Torr、20 Torr、25 Torr、或更高。正壓力可以基於藉由電極230施加在基板的背側上的夾持力的量。例如，可以選擇正壓力以在基板的背側上施加與在製造製程期間在電極與晶圓的背側之間施加的夾持力相比較小的力。

在一些實施例中，ESC 200包括一或多個感測器，例如，感測器214a、214b，該等感測器經配置為捕獲溫度量測結果。感測器214a的一部分可以嵌入ESC 200的陶瓷主體202內。感測器214a的一部分可以與陶瓷主體202的頂表面201接觸，並且可以經配置為收集（例如，直接）在平面212處藉由ESC 200保持的基板的頂表面201及/或背側表面的量測結果。例如，感測器214a、214b可以係溫度量測感測器，例如，熱電偶。在基板的背側處的溫度量測結果可以具有改進的準確度並且可能不太容易出現與光學探針相關聯的視線問題。感測器214a、214b可以經配置為直接量測相同或不同冷卻區域中的頂表面201及/或陶瓷主體202的溫度。在另一實例中，感測器214a、214b可以經配置為量測（例如，非接觸）藉由ESC 200保持的基板的背側的溫度。在另一實例中，感測器214a、214b可以經配置為量測（例如，接觸）藉由ESC 200保持的基板的背側的溫度。

在一些實施例中，ESC 200包括一或多個感測器，例如，經配置為捕獲與藉由ESC保持的基板的狀態有關的量測結果的感測器214a、214b。例如，感測器214a可以係經配置為量測來自基板的背側的聲學反饋的聲學發射感測器。聲學發射感測器可以嵌入在ESC 200內的各個點處，使得可以在不同點處量測聲學反饋，例如，用於決定基板的結構完整性（例如，基板是否破壞），及/或ESC陶瓷的一部分是否破裂。嵌入感測器可以用於將反饋提供到製造工具，以防止當在製造製程期間基板破壞時可導致的製造製程的污染。在另一實例中，感測器214a、214b可以係電壓感測器或電荷感測器，其經配置為量測基板上的剩餘電荷，以便知道基板在解夾持製程期間何時充分放電，並且可以安全地升舉而沒有破壞的風險。

在一些實施例中，ESC 200可以包括感測器，其中感測器的一部分包括印刷電路。感測器的印刷電路可以直接印刷到陶瓷主體中/印刷於其上，例如，使用增材製造技術、絲網印刷、沉積等。

在一些實施例中，冷卻區域204a、204b包括一或多個支撐結構，例如，支撐結構216。支撐結構（例如，臺面）在陶瓷主體202的頂表面201上佈置並且延伸到平面212，例如，高度209。支撐結構的高度209可以（例如，實質上）具有相等的高度，並且額外（例如，實質上）等於保持環206a、206b的高度，使得當基板藉由ESC 200保持時，支撐結構各自接觸基板的背側表面。

在一些實施例中，在冷卻區域中的支撐結構的密度可以高於閾值密度，使得冷卻區域的冷卻在彼區域中係接觸主導的。換言之，當基板藉由ESC保持時，用於在區域中冷卻的主導貢獻者集中於支撐結構及保持環與基板的背側之間的接觸點。在接觸主導的冷卻方案中，氣體冷卻機構係用於彼冷卻區域的次級冷卻機構。

在一些實施例中，一或多個冷卻區域可以包括非均勻分佈的支撐結構。第3圖描繪了包括相對於ESC 300的陶瓷主體306的頂表面301佈置的支撐結構（例如，錐形臺面302）的密度的梯度304的冷卻區域。較高密度的支撐結構可以位於鄰近界定冷卻區域的一或多個保持環處，並且逐漸變為冷卻區域的中心區域中的較低密度的支撐結構。支撐結構的密度梯度可以降低保持環處的接觸主導的冷卻與冷卻區的中心區域中的氣體主導的冷卻之間的邊界的銳度。儘管在第2A圖及第2B圖中描繪為稀疏分佈的支撐結構，例如，支撐結構216，支撐結構可在冷卻區域204a、204b內並且相對於保持環206a、206b均勻地或不均勻地分佈。

在一些實施例中，支撐結構216包括圓柱形，具有平行於ESC的陶瓷主體的頂表面的圓形橫截面，例如，如第2A圖及第2B圖中描繪的。在冷卻區域中的支撐結構的最小密度可以基於當基板藉由ESC保持時維持基板的至少閾值平度所需的支撐結構的數量來設置。例如，在冷卻區域中的支撐結構的最小密度可以經設置以防止當基板例如藉由電極121夾持/解夾持時基板彎曲或撓曲。

在一些實施例中，其他橫截面形狀係可能的，例如，矩形、多邊形、及類似者。在一些實施例中，可以使用兩種或多種不同類型的形狀的組合，例如，每個冷卻區域具有相應類型的形狀、或冷卻區域中的兩種或多種類型的形狀的混合。在一些實施例中，支撐結構可以包括錐形結構，例如，錐形臺面。例如，當基板藉由ESC保持時，支撐結構可在接觸ESC的陶瓷主體的頂表面的支撐結構的基底處具有第一直徑，並且在支撐結構接觸基板的背側表面的接觸點處具有第二較小直徑。

冷卻區域204a、204b包括在ESC的陶瓷主體內並且經配置為將氣體（例如，氣體流205）引入冷卻區域的每一者中的一或多個氣體管道，例如，氣體管道208。儘管在第2A圖中描繪為每個冷卻區域中的相應氣體管道，但冷卻區域可具有將氣體引入冷卻區域中的兩個或多個氣體管道。例如，氣體管道可以將氦氣或另一惰性氣體引入冷卻區域的每一者中。

在一些實施例中，如在第4A圖至第4C圖中描繪的，氣體管道（例如，氣體管道400）可以嵌入ESC的陶瓷主體402內。氣體管道可以包括嵌入的分支結構，其中每個起始管道（例如，來自氣室）可以在陶瓷主體內分支一或多次，以在兩個或多個點處將氣體引入冷卻區域中。例如，如在第4A圖及第4C圖中描繪的，氣體管道400可以分支至少四次，以產生到陶瓷主體的頂表面的氣體管道的16個出口。第4B圖描繪了包括嵌入的氣體管道（例如，氣體管道400）的陶瓷主體402的部分橫截面圖。氣體管道可以嵌入陶瓷主體中，使得氣體管道的一部分橫向穿過陶瓷主體並且平行於陶瓷主體的頂表面。

在一些實施例中，如在第3圖中描繪的，一或多個冷卻區域可以包括不同密度的支撐結構。在冷卻區域中的支撐結構的密度可以低於閾值密度，使得冷卻區域的冷卻在彼區域中係氣體主導的。換言之，用於在冷卻區域中冷卻的主導貢獻者係歸因於當基板藉由ESC保持時藉由氣體管道引入冷卻區域中的正氣體壓力，例如，氦氣壓力。在氣體主導的冷卻方案中，當基板藉由ESC保持時，在支撐結構及保持環與基板的背側之間的接觸點係用於冷卻區域的次級冷卻機構。

在一些實施例中，ESC 200包括嵌入陶瓷主體202內的冷卻通道，例如，冷卻通道220。第9A圖至第9F圖圖示了冷卻通道的示例橫截面示意圖。冷卻通道可以產生額外的局部冷卻，此可(i)克服用於將陶瓷圓盤與冷卻子組件（例如，由不同材料組成）接合在一起的接合材料的限制，以及(ii)改進在ESC的頂表面的邊界處的冷卻，以提供更多的熱控制。冷卻通道可在陶瓷主體內形成複雜的內部結構，例如，用於在陶瓷主體內提供均勻及局部的冷卻。可以選擇冷卻通道的內部結構以最大化冷卻劑與冷卻通道的內部結構的表面區域的接觸。此外，冷卻通道可界定在ESC的陶瓷主體內的冷卻路徑（例如，冷卻劑流動路徑），用於當基板藉由ESC保持時，提供跨基板背側的局部冷卻。冷卻通道可以位於ESC的陶瓷主體內，例如，在ESC的加熱電極222、224之下。第11A圖至第11C圖圖示了冷卻通道的各個示例平面圖示意圖。冷卻通道可以包括用於冷卻劑流動的一或多個界定的路徑。例如，冷卻通道可以包括如第11B圖中描繪的內流動路徑及外流動路徑。在另一實例中，冷卻通道可以包括兩個或多個流動路徑，例如，像限流動路徑，如第11A圖中描繪的。用於冷卻通道的冷卻劑路徑可以經選擇以適應ESC的一或多個其他內部結構，例如，升舉銷、電氣饋通、氣體管道、或類似者。有時，冷卻通道的內部結構及/或藉由嵌入陶瓷主體內的冷卻通道界定的冷卻路徑可能僅使用增材製造技術（例如，可能不具有成本效益、無法使用減材或其他傳統的製造技術實現）。

ESC 200包括陶瓷主體內的一或多個加熱器電極，例如，加熱器電極222，用於產生局部加熱。一或多個電極可以包括例如多區加熱器，其中多區加熱器的每一者可操作以加熱ESC的一部分。例如，多區加熱器可以包括兩區、三區、或四區加熱器。在另一實例中，多區加熱器可以係微區（例如，像素）加熱器，其中ESC可以包括約20、40、50、100、150、200、或更多個微區加熱器，每個微區加熱器可操作以加熱ESC的一部分。

如第2A圖中描繪的，ESC可以包括多個加熱區（例如，多個加熱電極）222、224，該等加熱區可以在製造製程期間產生次級溫度調節，其中加熱區可以在製造製程期間局部地（並且獨立地）調節加熱區中的基板的溫度。多個加熱區（例如，四個加熱區）可以位於陶瓷主體內並且與ESC的陶瓷主體的頂表面進一步間隔開。因此，多個加熱區的相應效應可以（有時）小於如上文描述的氣體加壓冷卻區的效應。

在一些實施例中，ESC可以包括（例如，進一步包括）微區加熱器（未圖示），該等微區加熱器可以在製造製程期間產生三級溫度調節，其中微區加熱器可以在製造製程期間局部地（並且獨立地）調節微區加熱器的「像素狀」區中的基板的溫度。微區加熱器可以位於陶瓷主體內並且與來自多個加熱器區的ESC的陶瓷主體的頂表面進一步間隔開。因此，微區加熱器的相應效應可以（有時）小於如上文描述的多個加熱區及氣體加壓冷卻區的效應。

在一些實施例中，ESC 200可以包括（例如，進一步包括）邊緣加熱區，例如，邊緣加熱器電極226，用於整合跨藉由ESC 200保持的基板表面的溫度的額外控制。有時，一或多個加熱器電極（例如，電極222、224、226）可以具有與另一加熱器電極不同的尺寸（例如，面積/形狀）。例如，邊緣加熱器電極226可以包括對應於ESC 200的邊緣區域210的環形形狀。

ESC 200包括嵌入ESC 200的陶瓷主體202內的夾持電極，例如，夾持電極230。夾持電極可以包括直流(direct current, DC)網格。在一些實施例中，DC網格可以由鎢、鉬、或另一金屬材料組成。在一些實施例中，ESC 200可以包括兩個或多個夾持電極，例如，雙夾持網格。兩個或多個夾持電極可以具有不同或相同的形狀、網格密度等，此可以用於調節藉由ESC 200保持的基板的特定區域上的夾持力的功率/面積（密度）。例如，不同形狀的嵌入網格可以用於調節藉由相應夾持電極施加在基板上的力的大小。在一些實施例中，ESC可以包括邊緣區域210中的額外邊緣夾持電極232，用於主動邊緣控制。邊緣區域210中的邊緣夾持電極的DC網格可以例如使用增材製造技術嵌入陶瓷主體內。

夾持電極230可以包括通孔，例如，如第2D圖中描繪的通孔234，以允許部件經過夾持電極而不接觸夾持電極。例如，允許氣體管道經過夾持電極230。在另一實例中，允許升舉銷經過夾持電極230。

ESC 200包括端子引線228，例如，DC及/或AC引線。端子引線228的一部分可以嵌入ESC 200的陶瓷主體202內（例如，饋通）並且嵌入到相應的電極、感測器等。例如，端子引線228可以與相應的加熱器電極222、224、226、感測器214a、214b、及夾持電極230、232電氣接觸。端子引線228可以經過ESC的陶瓷主體202的基底，例如，如第2C圖中的ESC 200的底表面的平面圖中描繪的。端子引線228可以自ESC的子部件穿過陶瓷主體的基底（例如，如第1圖中描述的冷卻基底129）、穿過陶瓷主體202的一部分饋送到陶瓷主體內的點（例如，以將電壓/電流提供到電極）或饋送到陶瓷主體的頂表面201（例如，以讀出感測器）。

ESC 200包含升舉銷孔，例如，如第2B圖中描繪的升舉銷孔233，升舉銷可以穿過該等升舉銷孔經過陶瓷主體202並且接觸基板的背側。升舉銷孔可以具有足夠大的直徑以允許升舉銷自由地穿過該等孔。升舉銷可以經配置為接觸基板的背側並且將基板升舉到遠離ESC 200的第二位置。

在一些實施例中，製造工具的控制器（例如，控制器165）可以執行包括用於製造製程的指令的配方。配方可以包括可藉由控制器165執行的溫度控制指令，以控制製造工具的各個有關溫度的部件的操作。例如，有關溫度的部件可以包括(A)引入ESC的冷卻區域的每一者中的氣體壓力，(B)ESC的陶瓷主體內具有相應加熱區的多個加熱器的每一者的溫度設置，(C)ESC的陶瓷主體內的微區加熱器的每一者的溫度設置，(D)流入位於基板支撐件的基底中的冷卻通道中的冷卻劑流量，或(E)其任何組合。除了ESC的操作之外，配方指令可以額外包括與其他處理參數有關的可執行指令，以操作製造工具的部件來控制例如電漿功率、蝕刻氣體的流量等。

在一些實施例中，增材製造（例如，三維印刷（或3D印刷））可用於產生（或製成）本文描述的靜電夾盤(ESC)。在一個實施例中，首先製成所需零件的電腦(CAD)模型並且隨後切片演算法映射每一層的資訊。層以散佈在粉末床表面上方的細(thin)粉末分佈來開始。所選的黏合劑材料隨後選擇性地結合顆粒，此處將形成物件。隨後，支撐粉末床及半成品的活塞下降，以便形成下一粉末層。在每個層之後，重複相同製程，接著最終熱處理以製成物件。由於3D印刷可以對材料組合物、微結構、及表面紋理實施局部控制，各種（並且先前無法得到的）幾何形狀可利用此方法實現。

在一個實施例中，如本文描述的ESC可以藉由電腦呈現裝置或電腦顯示裝置可讀取的資料結構來表示。第5圖係根據一個實施例的具有電腦可讀取媒體的電腦系統的示意性表示。電腦可讀取媒體可含有表示ESC的資料結構。資料結構可係電腦檔案，並且可含有關於一或多個物品的結構、材料、紋理、物理性質、或其他特性的資訊。資料結構亦可含有代碼，諸如參與電腦呈現裝置或電腦顯示裝置的已選功能性的電腦可執行代碼或裝置控制代碼。資料結構可儲存在電腦可讀取媒體上。電腦可讀取媒體可包括實體儲存媒體，諸如磁記憶體、軟碟、或任何習知的實體儲存媒體。實體儲存媒體可藉由電腦系統讀取以在電腦螢幕或實體呈現裝置（其可係增材製造裝置，諸如3D印表機）上呈現藉由資料結構表示的物品。

在一些實施例中，增材製造技術可以與其他製造技術（例如，減材製造）結合使用。例如，減材製造可以用於修改/移除ESC的多個部分，並且增材製造可以用於添加/修改ESC的多個部分。技術的組合可以在製造ESC或修改/翻新/再生現有ESC的初始製程期間使用，以修復損壞或改變ESC特徵的配置。

在一些實施例中，增材製造技術可以用於再生/翻新ESC的多個部分，例如，修復操作損壞或製造損壞。例如，增材製造技術可以用於再生/翻新ESC的支撐結構（例如，臺面）。在另一實例中，增材製造技術可以用於再生/翻新保持環。在一些實施例中，增材製造技術可以用於修改/適應ESC的部分，以添加特徵。特徵可以使用增材製造技術來添加，以補償在包括ESC的製造工具中的製造製程期間跨基板量測的不均勻蝕刻製程。例如，可以添加或修改支撐結構以補償在製造製程期間的不均勻溫度控制。

在一些實施例中，增材製造技術可以用於使用兩種或多種材料組合物（例如，同時或順序地）形成ESC及/或處理腔室的部件。不同的材料組合物可以包括例如AlN及Al₂O₃。不同的材料組合物可以包括例如相同材料組合物的不同孔隙率或另一材料結構差異。例如，氣體管道可以包括多孔插塞以將氦氣傳遞到ESC的頂表面，其中多孔插塞由與ESC的陶瓷主體不同的材料組合物形成（或具有相同材料組合物的不同材料結構）。不同材料可以包括例如陶瓷材料及金屬材料，例如，AlN及鋁。

在一些實施例中，增材製造技術可以包括基於陶瓷的增材製造，包括黏合劑，例如，聚合物黏合劑，以形成包括陶瓷粉末的漿料，並且其中光敏劑可以包括在對光的波長敏感（例如，可由其固化）的漿料中。例如，使用紫外(ultraviolet, UV)光的光聚合技術可以用於形成陶瓷生坯，其可以隨後使用燒結製程從生坯固結成陶瓷零件。

在一些實施例中，增材製造技術可以包括塗佈製程，其中主體層使用塗佈技術（例如，電漿噴塗、絲網印刷等）以逐層製程形成。電漿噴塗製程可以用於由粉末（例如，陶瓷粉末、金屬粉末、或陶瓷及金屬粉末的組合）塗佈暴露表面。絲網印刷可以用於形成例如在本說明書中描述的基於金屬的電極。

在一些實施例中，燒結（例如，燒製）製程可以用於固結生坯狀態陶瓷零件的陶瓷粉末/顆粒（例如，移除孔隙率並且使陶瓷材料緻密化）。例如，燒結製程可以在低於陶瓷材料的熔點的高溫下執行，其中單獨顆粒的材料朝向鄰近的粉末顆粒擴散以形成緻密陶瓷主體。在一些實施例中，燒結製程包括預熱製程以移除有機材料，例如，聚合物、潤滑劑、黏合劑等。在一些實施例中，燒結製程包括冷卻製程以冷卻陶瓷零件來減少破裂/應力形成。

在一些實施例中，可以對生坯陶瓷主體的一組生坯陶瓷層執行快速燒結製程（例如，急驟燒結製程）。例如，燒結製程可以與形成/AM製程交替，其中一組數個層及/或組合厚度的一組層由AM形成，並且隨後依序燒結，然後在主體的暴露表面上藉由AM形成另一組層。換言之，陶瓷主體的部分以生坯狀態形成並且連續燒結，其中製程的最終結果係緻密化的陶瓷主體。例如，快閃燒結製程可以用於燒結約0.025毫米至約0.8毫米之間的生坯陶瓷主體的層。

在一些實施例中，翻新零件（例如，ESC，其中ESC的至少一部分藉由增材製造再生）可以經燒結，使得翻新製程的再生層經緻密化，例如，以匹配原始ESC的特性。

第5圖係用於製造用於基板處理的靜電夾盤的示例製程500的流程圖。為了方便起見，製程500將關於執行該製程的至少一些步驟的增材製造系統來描述。

增材製造系統形成包括具有第一表面的陶瓷主體的多個層(502)。增材製造系統可以從電腦系統接收表示ESC的資料結構，並且使用該資料結構來形成ESC的多個層。

增材製造系統形成包括在第一表面上界定的兩個或多個區域的多個層，其中兩個或多個區域在第一表面上相對於彼此同心地佈置，並且其中每個區域包括在第一表面上佈置並且界定該區域的外邊緣的保持環、及在第一表面上且在該區域內佈置的多個支撐結構，該等支撐結構經配置為當基板藉由靜電夾盤保持時支撐基板表面(504)。

增材製造系統形成包括氣體管道的多個層，該等氣體管道經配置為穿過陶瓷主體將氣體引入兩個或多個區域中並且引入第一表面(506)。氣體管道的每一者可以包括相應的多孔插塞，其中多孔插塞可以由與陶瓷主體不同的材料組合物（例如，不同的陶瓷）製成及/或具有不同的結構特性（例如，不同的孔隙率、內部結構）。形成包括多孔插塞的層可以包括增材製造技術，包括同時或順序地形成包括兩種不同的材料組合物的層。

在藉由增材製造系統形成多個層期間，將一或多個嵌入電極嵌入陶瓷主體內並且相對於第一表面佈置(508)。嵌入一或多個嵌入電極可以藉由人類操作者或自動化系統（例如，機械臂、基於金屬的增材製造系統）執行。嵌入一或多個嵌入電極可以包括延遲（例如，暫停）藉由增材製造系統形成多個層、插入一或多個嵌入電極、及重新開始在嵌入電極上方/周圍形成多個層。

在藉由增材製造系統形成多個層期間，將感測器嵌入陶瓷主體的一部分內，其中感測器的一部分相對於陶瓷主體的第一表面佈置(510)。嵌入感測器可以藉由人類操作者或自動化系統（例如，機械臂、基於金屬的增材製造系統）執行。嵌入感測器可以包括延遲（例如，暫停）藉由增材製造系統形成多個層、插入感測器、及重新開始在感測器上方/周圍形成多個層。在一個實例中，感測器的一部分可以係印刷電路，其中基於金屬的增材製造系統可以用於將感測器的印刷電路印刷到ESC的形成層上。

在一些實施例中，ESC的陶瓷主體可以使用各種增材製造技術直接形成到冷卻基底（例如，冷卻基底129）的表面上並且可以在沒有中間黏合層的情況下執行。ESC的材料組合物可以與冷卻基底的材料組合物不同。例如，ESC可以由陶瓷材料（例如，AlN或Al₂O₃）組成，並且冷卻基底可以由金屬（例如，鋁或鋁合金）組成。例如，基於陶瓷的ESC可以在金屬冷卻基底上形成，而在陶瓷與金屬層之間沒有彈性體/黏合劑層。例如，基於陶瓷的ESC可以在金屬冷卻基底上形成，而在ESC的陶瓷主體與金屬冷卻基底之間沒有金屬黏合層。

在一些實施例中，ESC的陶瓷主體可以使用一組過渡層在冷卻基底上形成，該等過渡層包括在冷卻基底的相應組合物與ESC之間的組合物梯度。第8圖係用於基板處理的ESC 802及冷卻基底804的一部分的示例示意圖。ESC 802藉由冷卻基底804支撐，其中過渡區806位於ESC 802與冷卻基底804之間。如上文描述，過渡區806包括多個過渡子區，例如，子區808、810、812、及814。每個子區可以包括使用增材製造技術形成的一或多個層。冷卻基底804、過渡區806、及ESC 802形成為整體結構，其中ESC 802藉由過渡區806附接到冷卻基底804。換言之，使得不使用額外的黏合層來附接ESC 802及冷卻基底804。冷卻基底804包括冷卻劑通道，例如，冷卻劑通道816，以促進冷卻劑流入及流出冷卻基底804。

在一些實施例中，過渡區806包括在鄰近冷卻基底的第一子區（包括一或多個層）與鄰近ESC的最後子區（包括一或多個層）之間的組合物梯度。組合物的梯度可以包括在組合物A與組合物B之間的組合物比率。在一些實施例中，組合物A包括冷卻基底的材料的組合物並且組合物B包括ESC的材料的組合物。例如，組合物的梯度可以包括在鋁及AlN或Al₂O₃之間的組合物A與組合物B的比率。過渡區806的每個子區可以包括組合物A與組合物B的不同比率。儘管在第8圖中描繪為包括四個子區808、810、812、及814的過渡區806，更多或更少的過渡子區可以包括在過渡區806中。

在一些實施例中，過渡區806的子區包括組合物梯度，每個子區具有組合物A與組合物B與其相鄰子區的不同比率。例如，位於鄰近冷卻基底804的第一子區（例如，子區808）包括與冷卻基底804的材料組合物對準（例如，匹配或具有較大部分）的材料組合物，並且位於鄰近ESC 802的第四子區（例如，子區814）包括與ESC 802的材料組合物對準（例如，具有較大部分）的材料組合物。表1包括過渡區806的示例組合物梯度，該過渡區包括五個子區，例如，層1-5。表1

層	組合物A	組合物B
ESC	100	0
1	80	20
2	60	40
3	50	50
4	40	60
5	20	80
冷卻基底	0	100

每個過渡子區具有相應的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion, CTE)，其中CTE部分取決於層的組合物，例如，組合物A與組合物B的比率。例如，隨著組合物朝向更多陶瓷及更少金屬偏移，過渡區的子區的CTE將接近ESC 802的陶瓷主體的CTE。

在一些實施例中，過渡區806的最後過渡子區（例如，814）可以係與ESC 802的陶瓷主體組合物不同的組合物，例如，仍然可以包括一定百分比的冷卻基底的組合物。鄰近ESC 802的過渡子區814的組合物可以經選擇為具有在ESC 802的陶瓷主體的CTE的閾值偏差內的CTE。組合物的CTE可以使用方程式(1)作為複合材料的相應CTE與其比率之間的線性關係來計算。(1)

其中CTE_A係組合物的材料A（例如，鋁）的CTE且CTE_B係組合物的材料B（例如，AlN）的CTE，並且X表示在過渡子區的組合物中的材料A的百分比。例如，過渡子區814可以具有與ESC 802的陶瓷主體的CTE偏差約＜10%、＜5%、＜2%、或更小的CTE。在另一實例中，子區814的CTE具有經選擇為ESC 802的陶瓷主體的CTE的約＜2x的CTE。

在一些實施例中，鄰近ESC 802的過渡子區814的組合物可以經選擇為具有在ESC 802的CTE的容差閾值內並且滿足最小結構穩定性閾值的CTE，例如，在金屬基質中陶瓷固體的負載約55-70%。例如，在金屬基質內的陶瓷粉末的組合物可以經選擇為使得將陶瓷粉末的陶瓷粒子之間的接觸限制在金屬基質內。在另一實例中，在金屬基質內的陶瓷粉末的組合物可以部分基於在金屬基質內的陶瓷粉末的體積比來選擇。

在一些實施例中，鄰近ESC 802的過渡子區814的組合物可以部分基於沉積層的溫度來選擇，可以部分基於在處理腔室內的ESC的操作溫度的範圍來選擇。過渡子區814的組合物可以經選擇為使得歸因於在操作期間的ESC的加熱而在層中引起的應力低於閾值應力。例如，過渡子區814的組合物可以經選擇為使得在操作期間，子區的沉積層處於接近零應力狀態。ESC的操作溫度可以包括例如攝氏90至120度。

在一些實施例中，過渡區806可以使用增材製造技術形成。在一個實例中，增材製造技術包括噴塗，例如，電漿噴塗。噴塗可以用於形成過渡區的多個層，每個層具有沿著z方向在約10-30微米之間的厚度。組合物A及組合物B（例如，陶瓷粉末及金屬粉末）的分配比可以經調節，以調節過渡區806的子區的每一者的組合物。增材製造技術可以用於形成包括金屬基質的層，該金屬基質具有在金屬基質內分佈的陶瓷顆粒。在一些實施例中，層包括在金屬基質內具有至少閾值分散隨機性的陶瓷顆粒，其中層的CTE與陶瓷粉末相對於金屬基質的體積比有關。在一些實施例中，除了或替代層的材料組合物的變化，過渡區806的梯度層的孔隙率可以變化。

在一些實施例中，冷卻基底804的表面可以在冷卻基底的暴露表面上形成過渡區806的層之前預處理。預處理可以包括例如表面粗糙化、紋理化等。表面的粗糙化可以係例如約1至5微米的表面RMS粗糙度。

在一些實施例中，在形成過渡區806之後，陶瓷主體可以逐層製程形成以形成ESC 802。在一個實例中，陶瓷主體可以使用黏合劑及利用週期性快閃燒結的光聚合以生坯狀態形成，其中技術可以包括在ESC 802的形成期間週期性地使用快閃燒結製程來緻密化陶瓷主體的一組生坯狀態層。在另一實例中，陶瓷主體可以使用陶瓷粉末的直接燒結來形成。

在一些實施例中，ESC、冷卻基底、及/或過渡區的一或多層可以使用增材製造系統由相應的粉末組合物形成。增材製造系統包括用於分配起始材料（例如，粉末或漿料）的分配子系統、及用於固化或熔化起始材料的能源（例如，雷射、LED、UV光源等）。增材製造系統可以進一步包括用於燒結生坯狀態陶瓷主體的一或多個層的燒結子系統，例如，快閃燒結子系統。第10圖圖示了製造用於基板處理的靜電夾盤的部分的增材製造系統1000的示例示意圖。用於形成ESC、冷卻基底、及/或過渡區的多個層的起始材料可以由起始材料1002（例如，鋁粉末）製備。系統1000可以例如使用施加的熱量及/或氣體源N2的相應溫度T1、T2、及T3來反應起始材料1002，用於產生放熱反應以產生其他起始材料。例如，直接氮化製程可以將熱量及氮氣施加到鋁粉末以藉由放熱反應：熱量來產生氮化鋁(AlN)。在另一實例中，可以形成金屬基質複合物，例如，具有Al芯顆粒的AlN殼、或部分熔合的Al/AlN顆粒。由此產生的起始材料1004可以經進一步處理，例如，研磨成粉末分佈1006，並且保持1008以提供到處理腔室1010，用於增材製造製程以形成零件1012。鋁粉末可以經提供(A)以形成鋁層，例如，冷卻基底及/或過渡區的鋁層。金屬基質複合粉末可以經提供(B)以形成過渡區的層。AlN陶瓷粉末可以經提供(C)以形成陶瓷層，例如，ESC或過渡區的陶瓷層。(A)、(B)、及(C)的所提供材料可以用於使用增材製造製程形成零件1012的一或多個層，如本文描述。在一些實施例中，(A)、(B)、及(C)的材料的任一者可以在增材製造製程中以選擇的比率組合以形成層。選擇的比率可以使用相應閥調節。

在一些實施例中，在ESC 802的陶瓷主體的形成期間，ESC的額外特徵可以例如使用增材製造技術（如上文描述）形成。例如，加熱器（例如，加熱器818）及夾持電極（例如，夾持電極820）可以使用絲網印刷技術在陶瓷主體內形成。

在一些實施例中，增材製造技術可以用於翻新及/或修改ESC。例如，增材製造系統可以用於添加ESC的陶瓷的一或多個層。一或多個層可以包括一或多個局部形成的層，例如，用於重新形成ESC的一部分的層。增材製造系統可以用於翻新ESC，該ESC可例如歸因於製造製程、蝕刻化學物質、電漿等而磨損或劣化ESC的至少一部分。例如，增材製造系統可以用於再生ESC的一或多個支撐結構（例如，臺面）的一部分。在另一實例中，增材製造系統可以用於再生氣體管道的一部分，例如，多孔插塞。在另一實例中，增材製造系統可以用於再生保持環的一部分。

第6圖係用於再生用於基板處理的靜電夾盤的示例製程600的流程圖。為了方便起見，製程600將關於執行該製程的至少一些步驟的增材製造系統來描述。在一些實施例中，翻新製程可以包括使用計量工具來決定ESC的特徵在ESC的特徵的閾值容差範圍之外(602)。例如，三維映射/掃描系統可以用於產生ESC的三維圖。例如，臺面可以劣化，使得臺面的尺寸（例如，高度）在臺面高度的閾值範圍之外。決定ESC的特徵在閾值容差範圍之外可以包括例如將ESC的三維圖與ESC的電腦產生的模型（例如，CAD模型）進行比較。在一些實施例中，電腦系統可以接收三維映射及與電腦產生的模型的比較，並且識別需要翻新的一或多個特徵。電腦系統可以產生指令，包括形成一或多個層以添加到一或多個特徵。

在一些實施例中，方法包括在再生製程之前製備ESC的表面的預處理步驟。例如，預處理步驟可以包括表面的表面製備（例如，紋理化、刻劃、清潔等），其中一或多個層將藉由增材製造形成。在另一實例中，預處理步驟可以包括製備平坦表面，例如，平坦化其上將形成多個層的至少一者的表面。

在一些實施例中，預處理步驟可以包括移除決定為在閾值容差範圍之外的特徵的至少一部分。例如，預處理步驟可以包括從陶瓷主體的頂表面移除多個特徵，例如，決定為在閾值容差範圍內的特徵及決定為在閾值容差範圍之外的特徵兩者。在另一實例中，預處理步驟可以包括從陶瓷主體的頂表面移除保持環及支撐結構（例如，臺面）。

在一些實施例中，增材製造系統可以接收ESC及用於形成一或多個層的指令，其中該等層藉由增材製造製程形成特徵的至少再生部分(604)。例如，增材製造系統可以將一或多個層形成到識別的一或多個特徵上，使得一或多個特徵的尺寸在相應特徵的閾值容差範圍內。

在一些實施例中，計量工具可以用於驗證翻新的ESC，包括驗證ESC的一或多個特徵的尺寸在相應特徵的閾值容差範圍內(606)。例如，驗證可以包括捕獲ESC的另一三維圖並且將該圖與零件的電腦產生的模型進行比較。

第7圖係可以用於執行上文描述的操作的示例電腦系統700的方塊圖。例如，諸如藉由靜電夾盤模型執行的操作。系統700包括處理器710、記憶體720、儲存裝置730、及輸入/輸出裝置740。部件710、720、730、及740的每一者可以例如使用系統匯流排750互連。處理器710能夠處理用於在系統700內執行的指令。在一個實施方式中，處理器710係單執行緒處理器。在另一實施方式中，處理器710係多執行緒處理器。處理器710能夠處理在記憶體720中或在儲存裝置730上儲存的指令。

記憶體720在系統700內儲存資訊。在一個實施方式中，記憶體720係電腦可讀取媒體。在一個實施方式中，記憶體720係揮發性記憶體單元。在另一實施方式中，記憶體720係非揮發性記憶體單元。

儲存裝置730能夠為系統700提供大容量儲存。在一個實施方式中，儲存裝置730係電腦可讀取媒體。在各個不同的實施方式中，儲存裝置730可以包括例如硬碟裝置、光碟裝置、藉由多個計算裝置經由網路共享的儲存裝置（例如，雲端儲存裝置）、或一些其他大容量儲存裝置。

輸入/輸出裝置740為系統700提供輸入/輸出操作。在一個實施方式中，輸入/輸出裝置740可以包括網路介面裝置（例如，乙太網路卡）、串列通訊裝置（例如，及RS-232埠）、及/或無線介面裝置（例如，及802.11卡）中的一或多者。在另一實施方式中，輸入/輸出裝置可以包括經配置為接收輸入資料並且將輸出資料發送到週邊裝置760（例如，鍵盤、印表機及顯示裝置）的驅動器裝置。然而，亦可以使用其他實施方式，諸如行動計算裝置、行動通訊裝置、機上盒電視客戶端裝置等。

儘管已經在第7圖中描述了示例處理系統，在本說明書中描述的標的及功能操作的實施方式可以在其他類型的數位電子電路中，在電腦軟體、韌體、或硬體（包括在本說明書中揭示的結構及其結構均等物）中，或在其等的一或多個的組合中實施。

在本說明書中描述的標的以及動作及操作的態樣（例如，計算裝置，諸如控制器165，及藉由控制器165執行的製程，諸如控制電漿處理腔室的蝕刻氣體的切換）可以在數位電子電路系統中，在有形體現的電腦軟體或韌體中，在電腦硬體（包括在本說明書中揭示的結構及其結構均等物）中，或在其等的一或多個的組合中實施。在本說明書中描述的標的以及動作及操作可以作為一或多個電腦程式實施或在一或多個電腦程式中實施，例如，在電腦程式載體上編碼的電腦程式指令的一或多個模組，用於藉由資料處理設備執行或控制資料處理設備的操作。載體可以係有形非暫時性電腦儲存媒體。替代地或額外地，載體可以係人工產生的傳播信號，例如，機器產生的電氣、光學、或電磁信號，產生該訊號以編碼資訊，用於傳輸到適當的接收器設備以由資料處理設備執行。電腦儲存媒體可以係機器可讀取儲存裝置、機械可讀取儲存基板、隨機或串列存取記憶體裝置、或其等的一或多個的組合或係前述各者的部分。電腦儲存媒體不係傳播信號。

術語「資料處理設備」涵蓋用於處理資料的所有種類的設備、裝置、及機器，舉例而言包括可程式設計處理器、電腦、或多個處理器或電腦。資料處理設備可以包括專用邏輯電路系統，例如，FPGA（現場可程式設計閘陣列）、ASIC（特殊應用積體電路）、或GPU（圖形處理單元）。除了硬體之外，設備亦可以包括建立電腦程式的執行環境的代碼，例如，構成處理器韌體、協定堆疊、資料庫管理系統、作業系統、或其等的一或多個的組合的代碼。

電腦程式可以任何形式的程式設計語言寫入，包括編譯或解釋語言，或聲明性或過程性語言；並且其可以以任何形式部署，包括作為獨立程式，例如，作為應用程式，或作為模組、部件、引擎、子常式、或適於在計算環境中執行的其他單元，該環境可以包括在一或多個位置中藉由資料通訊網路互連的一或多個電腦。

電腦程式可以但不必對應於檔案系統中的檔案。電腦程式可以在保存其他程式或資料（例如，在標記語言文檔中儲存的一或多個腳本）的檔案的一部分中、專用於所論述的程式的單個檔案中、或多個協同檔案（例如，儲存一或多個模組、子程式、或代碼的部分的檔案）中儲存。

在本說明書中描述的製程及邏輯流程可以藉由一或多個電腦執行，該等電腦執行一或多個電腦程式以藉由對輸入資料進行操作並且產生輸出來執行操作。製程及邏輯流程亦可以藉由專用邏輯電路系統（例如，FPGA、ASIC、或GPU）、或藉由專用邏輯電路系統及一或多個程式設計的電腦的組合來執行。

適於執行電腦程式的電腦可以基於通用或專用微處理器或兩者、及任何其他種類的中央處理單元。通常，中央處理單元將從唯讀記憶體或隨機存取記憶體或兩者接收指令及資料。電腦的基本元件係用於執行指令的中央處理單元及用於儲存指令及資料的一或多個記憶體裝置。中央處理單元及記憶體可以由專用邏輯電路系統補充或整合到專用邏輯電路系統中。

通常，電腦將亦包括、或可操作地耦合到一或多個大容量儲存裝置，並且經配置為從大容量儲存裝置接收資料或向大容量儲存裝置傳遞資料。大容量儲存裝置可以係例如磁碟、磁光或光碟、或固態驅動器。然而，電腦不需要具有此種裝置。此外，電腦可以嵌入另一裝置中，例如，行動電話、個人數位助理(personal digital assistant, PDA)、行動音訊或視訊播放器、遊戲控制台、全球定位系統(Global Positioning System, GPS)接收器、或可攜式儲存裝置，例如，通用串列匯流排(universal serial bus, USB)快閃驅動器，僅舉幾例。

為了提供與使用者的交互，在本說明書中描述的標的可以在一或多個電腦上實施，該電腦具有用於向使用者顯示資訊的顯示裝置（例如，LCD（液晶顯示器）監視器、或虛擬實境(virtual-reality, VR)或擴增實境(augmented-reality, AR)顯示器）、及使用者可以藉由其向電腦提供輸入的輸入裝置（例如，鍵盤及指向裝置，例如，滑鼠、軌跡球或觸控板），或該電腦經配置為與該顯示裝置及該輸入裝置通訊。其他種類的裝置亦可以用於提供與使用者的交互；例如，提供到使用者的反饋及回應可以係任何形式的感官反饋，例如，視覺、聽覺、語音或觸覺；並且來自使用者的輸入可以以任何形式接收，包括聲學、語音、或觸覺輸入，包括觸控運動或手勢、或動態運動或手勢、或定向運動或手勢。此外，電腦可以藉由向使用者所使用的裝置發送檔案及從該裝置接收檔案來與使用者交互；例如，藉由回應於從網路瀏覽器接收的請求而將網頁發送到使用者的裝置上的網路瀏覽器、或利用與在使用者裝置（例如，智慧電話或電子平板電腦）上運行的應用程式交互。此外，電腦可以藉由向個人裝置（例如，運行訊息傳送應用的智慧電話）發送文本訊息或其他形式的訊息，以及繼而從使用者接收回應訊息來與使用者交互。

本說明書與系統、設備、及電腦程式部件結合使用術語「經配置為」。一或多個電腦的彼系統經配置為執行特定操作或動作意味著系統已經在其上安裝在操作中導致系統執行該等操作或動作的軟體、韌體、硬體、或其等的組合。彼一或多個電腦程式經配置為執行特定操作或動作意味著一或多個程式包括當藉由資料處理設備執行時導致該設備執行該等操作或動作的指令。彼專用邏輯電路系統經配置為執行特定操作或動作意味著該電路系統具有執行該等操作或動作的電子邏輯。

儘管本說明書含有許多具體的實施方式細節，此等不應當被解釋為限制藉由申請專利範圍本身定義的所要求保護的範圍，而應解釋為對可以具體於特定發明的特定實施例的特徵的描述。在分離的實施例的上下文中在本說明書中描述的某些特徵亦可以在單個實施例中組合實施。相反地，在單個實施例的上下文中描述的各個特徵亦可以在多個實施例中分離地實施或以任何適宜的子組合來實施。此外，儘管特徵可以在上文描述為在某些組合中起作用並且甚至最初如此要求保護，在一些情況下，來自要求保護的組合的一或多個特徵可以從該組合中刪除，並且申請專利範圍可以涉及子組合或子組合的變化。

類似地，儘管操作在附圖中描繪並且在申請專利範圍中以特定順序記載，但此本身不應當理解為要求以所示的特定順序或連續的順序執行此種操作，或者執行所有示出的操作，以實現期望的結果。在某些情況下，多工及並行處理可以係有利的。此外，上文描述的實施例中的各個系統模組及部件的分離不應當理解為在所有實施例中皆需要此種分離，並且應當理解，所描述的程式部件及系統通常可以在單個軟體產品中整合在一起或封裝成多個軟體產品。

已經描述了標的的特定實施例。其他實施例係在以下申請專利範圍的範疇內。例如，在申請專利範圍中記載的動作可以不同的順序執行並且仍實現期望的結果。作為一個實例，在附圖中描繪的製程不一定需要所示的特定順序或連續的順序，以實現期望的結果。在一些情況下，多工及並行處理可以係有利的。

100:處理腔室101:腔室體積103:基板105:腔室主體107:處理區域110:腔室蓋組件112:側壁113:基板出入埠114:氣體遞送噴嘴115:襯墊118:底部121:電極122:靜電夾盤（「ESC」）124:匹配電路125:RF或DC電源供應器126:地面128:隔離器129:冷卻基底130:蓋環135:基板支撐件136:陰極襯墊141:匹配電路142:天線電源供應器145:泵送埠148:天線150:DC電源160:氣體面板161:處理氣體源162:處理氣體源163:處理氣體源164:處理氣體源165:控制器166:閥167:氣體管線172:特性化裝置200:ESC201:頂表面202:陶瓷主體204a:內冷卻區域204b:外冷卻區域205:氣體流206a:保持環206b:保持環208:氣體管道209:高度210:邊緣區域212:平面214a:感測器214b:感測器216:支撐結構220:冷卻通道222:加熱電極224:加熱電極226:邊緣加熱器電極228:端子引線230:夾持電極232:夾持電極233:升舉銷孔234:通孔300:ESC301:頂表面302:錐形臺面304:梯度306:陶瓷主體400:氣體管道402:陶瓷主體500:製程600:製程700:電腦系統710:處理器720:記憶體730:儲存裝置740:輸入/輸出裝置750:系統匯流排760:周邊裝置802:ESC804:冷卻基底806:過渡區808:子區810:子區812:子區814:子區816:冷卻劑通道818:加熱器820:夾持電極1002:起始材料1004:起始材料1006:粉末分佈1008:保持1010:處理腔室1012:零件T1:溫度T2:溫度T3:溫度

第1圖圖示了示例電漿處理腔室的示意性橫截面圖。

第2A圖至第2D圖圖示了用於基板處理的靜電夾盤的多個部分的各個示例示意圖。

第3圖圖示了用於基板處理的靜電夾盤的一部分的示例示意圖。

第4A圖至第4C圖圖示了用於基板處理的靜電夾盤的多個部分的各個示例示意圖。

第5圖係用於製造靜電夾盤的示例製程的流程圖。

第6圖係用於靜電夾盤的再生的示例製程的流程圖。

第7圖圖示了示例通用電腦系統。

第8圖係用於基板處理的靜電夾盤及冷卻基底的部分的示例示意圖。

第9A圖至第9F圖圖示了冷卻通道的各個示例橫截面示意圖。

第10圖圖示了製造用於基板處理的靜電夾盤的多個部分的增材製造系統的示例示意圖。

第11A圖至第11C圖圖示了冷卻通道的各個示例平面圖示意圖。

各個附圖中的類似元件符號及名稱指示類似元件。

200:ESC

201:頂表面

202:陶瓷主體

204a:內冷卻區域

204b:外冷卻區域

205:氣體流

206a:保持環

206b:保持環

208:氣體管道

209:高度

210:邊緣區域

212:平面

214a:感測器

214b:感測器

216:支撐結構

220:冷卻通道

222:加熱電極

224:加熱電極

226:邊緣加熱器電極

228:端子引線

230:夾持電極

232:夾持電極

Claims (28)

1. 一種體現在一機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的靜電夾盤(ESC)結構，該ESC結構包含：一陶瓷主體，包含一第一表面；兩個或多個區域，在該第一表面上界定，其中該等兩個或多個區域在該第一表面上相對於彼此同心地佈置，其中每個區域包含：一保持環，在該第一表面上佈置並且界定該區域的一外邊緣；以及複數個結構，在該第一表面上並且在該區域內佈置，該複數個結構經配置為當一基板藉由該靜電夾盤保持時支撐該基板的一表面；一或多個氣體管道，經配置為穿過該陶瓷主體將一氣體引入該等兩個或多個區域中並且引入至該第一表面，其中該等兩個或多個區域經配置為當該基板藉由該靜電夾盤保持時，在一相應的區域及一基板的該表面內保持一正氣體壓力；以及至少兩個電極，在該陶瓷主體內並且相對於該第一表面佈置，以及經配置為當該基板藉由該ESC結構保持時在該基板的該表面上產生一保持力，其中該至少兩個電極包含嵌入該陶瓷主體內的網格層，其在該等網格層的(i)一形狀及(ii)一密度中的至少一者方面彼此不同。
2. 如請求項1所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該等兩個或多個區域的至少一者的該複數個結構包含錐形臺面，並且其中當該基板藉由該ESC結構保持時，該等錐形臺面包含在接觸該第一表面的該等錐形臺面的一基底處的一第一橫截面直徑及在該等錐形臺面與該基板的該表面的一接觸點處的一第二不同的橫截面直徑。
3. 如請求項2所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該第一橫截面直徑大於該第二不同的橫截面直徑。
4. 如請求項1所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該至少兩個電極中之一或多者經配置為在該基板的該表面的一外邊緣上產生一保持力。
5. 如請求項1所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，進一步包含在該陶瓷主體的一部分內並且經配置為促進冷卻劑穿過該陶瓷主體的一部分的一流動的冷卻通道。
6. 如請求項1所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該等氣體管道進一步包含在該等氣體管道的至少一者內的一多孔插塞，並且其中該陶瓷主體包含一第一材料組合物，並且其中多孔插塞包含一第二材料組合物。
7. 如請求項1所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該結構作為用於佈局資料的一交換的一資料格式保留在儲存媒體上。
8. 一種體現在一機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的靜電夾盤(ESC)結構，該ESC結構包含：一陶瓷主體，包含一第一表面；兩個或多個區域，在該第一表面上界定，其中該等兩個或多個區域在該第一表面上相對於彼此同心地佈置，其中每個區域包含：一保持環，在該第一表面上佈置並且界定該區域的一外邊緣；以及複數個結構，在該第一表面上並且在該區域內佈置，該複數個結構經配置為當一基板藉由該靜電夾盤保持時支撐該基板的一表面；一或多個氣體管道，經配置為穿過該陶瓷主體將一氣體引入該等兩個或多個區域中並且引入至該第一表面，其中該等兩個或多個區域經配置為當該基板藉由該靜電夾盤保持時，在一相應的區域及一基板的該表面內保持一正氣體壓力；一或多個電極，在該陶瓷主體內並且相對於該第一表面佈置，以及經配置為當該基板藉由該ESC結構保持時在該基板的該表面上產生一保持力；以及一感測器，嵌入該陶瓷主體的一部分內，其中該感測器的一部分相對於該陶瓷主體的該第一表面佈置，並且其中該感測器經配置為當該基板藉由該靜電夾盤保持時收集該基板的該表面的一量測結果。
9. 如請求項8所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該感測器包含經配置為量測該陶瓷主體的該第一表面的一溫度或該基板的該表面的一溫度的一熱電偶。
10. 如請求項9所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該感測器包含一嵌入的聲學發射感測器。
11. 一種體現在一機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的靜電夾盤(ESC)結構，該ESC結構包含：一陶瓷主體，包含一第一表面；兩個或多個區域，在該第一表面上界定，其中該等兩個或多個區域在該第一表面上相對於彼此同心地佈置，其中每個區域包含：一保持環，在該第一表面上佈置並且界定該區域的一外邊緣；以及複數個結構，在該第一表面上並且在該區域內佈置，該複數個結構經配置為當一基板藉由該靜電夾盤保持時支撐該基板的一表面；一或多個氣體管道，經配置為穿過該陶瓷主體將一氣體引入該等兩個或多個區域中並且引入至該第一表面，其中該等兩個或多個區域經配置為當該基板藉由該靜電夾盤保持時，在一相應的區域及一基板的該表面內保持一正氣體壓力；一或多個電極，在該陶瓷主體內並且相對於該第一表面佈置，以及經配置為當該基板藉由該ESC結構保持時在該基板的該表面上產生一保持力；以及一過渡區，形成在一冷卻基底的一表面上，該過渡區包含複數個層，該等層包括在該冷卻基底與該陶瓷主體之間的材料組合物的一梯度。
12. 如請求項11所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中該過渡區包含：兩個或多個過渡子區，每個過渡子區包含一不同材料組合物，其中該過渡子區的每種材料組合物包含在該冷卻基底的一第一材料組合物與該陶瓷主體的一第二材料組合物之間的一比率。
13. 如請求項12所述的體現在該機器可讀取媒體中的用於設計、製造、或測試一設計的ESC結構，其中每個過渡子區包含在一金屬基質內分散的一陶瓷粉末，其中在該金屬基質內的陶瓷粉末的一體積針對該等兩個或多個過渡子區的每個子區不同。
14. 一種用於基板處理的靜電夾盤(ESC)結構，該靜電夾盤包含：一陶瓷主體，包含一第一表面；兩個或多個區域，在該第一表面上界定，其中該等兩個或多個區域在該第一表面上相對於彼此同心地佈置，其中每個區域包含：一保持環，在該第一表面上佈置並且界定該區域的一外邊緣；以及複數個結構，在該第一表面上並且在該區域內佈置，該複數個結構經配置為當一基板藉由該靜電夾盤保持時支撐該基板的一表面；一或多個氣體管道，經配置為穿過該陶瓷主體將一氣體引入該等兩個或多個區域中並且引入至該第一表面，其中該等兩個或多個區域經配置為當該基板藉由該靜電夾盤保持時，在一相應的區域及一基板的該表面內保持一正氣體壓力；以及至少兩個電極，在該陶瓷主體內並且相對於該第一表面佈置，以及經配置為當該基板藉由該ESC結構保持時在該基板的該表面上產生一保持力，其中該至少兩個電極包含嵌入該陶瓷主體內的網格層，其在該等網格層的(i)一形狀及(ii)一密度中的至少一者方面彼此不同。
15. 如請求項14所述的ESC結構，進一步包含嵌入該陶瓷主體的一部分內的一感測器，其中該感測器的一部分相對於該陶瓷主體的該第一表面佈置，並且其中該感測器經配置為當該基板藉由該靜電夾盤保持時收集該基板的該表面的一量測結果。
16. 如請求項15所述的ESC結構，其中該感測器包含(A)經配置為量測該陶瓷主體的該第一表面的一溫度或該基板的該表面的一溫度的一熱電偶、或一嵌入聲學發射感測器。
17. 如請求項14所述的ESC結構，其中該等兩個或多個區域的至少一者的該複數個結構包含錐形臺面，並且其中當該基板藉由該ESC結構保持時，該等錐形臺面包含在接觸該第一表面的該等錐形臺面的一基底處的一第一橫截面直徑及在該等錐形臺面與該基板的該表面的一接觸點處的一第二不同的橫截面直徑。
18. 如請求項17所述的ESC結構，其中該第一橫截面直徑大於該第二不同的橫截面直徑。
19. 如請求項14所述的ESC結構，其中該至少兩個電極中之一或多者經配置為在該基板的該表面的一外邊緣上產生一保持力。
20. 如請求項14所述的ESC結構，進一步包含在該陶瓷主體的一部分內並且經配置為促進冷卻劑穿過該陶瓷主體的一部分的一流動的冷卻通道，其中該等氣體管道進一步包含在該等氣體管道的至少一者內的一多孔插塞，並且其中該陶瓷主體包含一第一材料組合物，並且其中多孔插塞包含一第二材料組合物。
21. 如請求項14所述的ESC結構，進一步包含在一冷卻基底的一表面上形成的一過渡區，該過渡區包含複數個層，該等層包括在該冷卻基底與該陶瓷主體之間的材料組合物的一梯度。
22. 如請求項21所述的ESC結構，其中該過渡區包含：兩個或多個過渡子區，每個過渡子區包含一不同材料組合物，其中該過渡子區的每種材料組合物包含在該冷卻基底的一第一材料組合物與該陶瓷主體的一第二材料組合物之間的一比率。
23. 如請求項22所述的ESC結構，其中每個過渡子區包含在一金屬基質內分散的一陶瓷粉末，其中在該金屬基質內的陶瓷粉末的一體積針對該等兩個或多個過渡子區的每個子區不同。
24. 一種製造一靜電夾盤(ESC)結構的方法，該方法包含以下步驟：藉由一增材製造系統形成複數個層，該複數個層包含：一陶瓷主體，包含一第一表面；兩個或多個區域，在該第一表面上界定，其中該等兩個或多個區域在該第一表面上相對於彼此同心地佈置，以及其中每個區域包含：一保持環，在該第一表面上佈置並且界定該區域的一外邊緣；以及複數個支撐結構，在該第一表面上並且在該區域內佈置，該複數個支撐結構經配置為當一基板藉由該靜電夾盤保持時支撐該基板的一表面；以及氣體管道，經配置為穿過該陶瓷主體將一氣體引入該等兩個或多個區域中並且引入至該第一表面。
25. 如請求項24所述的方法，進一步包含以下步驟：形成一過渡區，該過渡區包含複數個層，該等層包括在一冷卻基底與該陶瓷主體之間的材料組合物的一梯度，其中形成該陶瓷主體的該複數個層之步驟包含以下步驟：在該過渡區上形成至少一個層。
26. 如請求項25所述的方法，其中形成該過渡區之步驟包含以下步驟：形成兩個或多個過渡子區，每個過渡子區包含一不同材料組合物，其中該過渡子區的每種材料組合物包含在一冷卻基底的一第一材料組合物與該陶瓷主體的一第二材料組合物之間的一比率。
27. 如請求項25所述的方法，其中形成該過渡區之步驟包含以下步驟：形成兩個或多個過渡子區，每個過渡子區包含在一金屬基質內分散的一陶瓷粉末，其中在該金屬基質內的陶瓷粉末的一體積針對該等兩個或多個過渡子區的每個子區不同。
28. 如請求項24所述的方法，其中形成該複數個層之步驟包含以下步驟：針對該複數個層的每個層子組，藉由該增材製造系統形成該複數個層的該層子組；以及藉由急驟燒結緻密化該層子組。