TWI869158B

TWI869158B - 可偏壓靜電吸盤

Info

Publication number: TWI869158B
Application number: TW113100883A
Authority: TW
Inventors: 帕寧德拉普拉卡什巴特; 奇偉梁; 道格拉斯布卻柏格; 迪米奇路柏曼斯基; 那費恩庫瑪納加拉札; 維傑Ｄ帕克
Original assignee: 美商應用材料股份有限公司
Priority date: 2023-01-10
Filing date: 2024-01-09
Publication date: 2025-01-01
Also published as: EP4649524A1; JP2026503092A; US20240234108A1; TW202435336A; WO2024151539A1; TWI897738B; TW202527185A; CN120584403A; KR20250134098A

Abstract

示例性基板支座組件可包括靜電吸盤主體，靜電吸盤主體限定基板支座表面，基板支座表面限定基板座。靜電吸盤主體可限定背側氣體腔，背側氣體腔延伸穿過基板座的表面。組件可包括與靜電吸盤主體耦合的偏壓電極。偏壓電極可包括複數個導電檯面，導電檯面在基板座上向上突出。組件可包括與靜電吸盤主體耦合的支撐桿。組件可包括嵌入靜電吸盤主體內的至少一個吸附電極。組件可包括嵌入靜電吸盤主體內的至少一個加熱器。

Description

可偏壓靜電吸盤

本申請案主張對2023年1月10日提交的美國專利申請第63/438,123號「可施加偏壓的靜電吸盤」的利益和優先權，現將其全文併入作為參考。

本技術涉及半導體製程和裝置。更具體地說，本技術涉及基板處理系統和部件。

曝光後烘烤（PEB）是半導體微影術製程中的一個關鍵步驟。對於化學放大光阻劑（CAR），PEB期間較高的溫度可完成曝光期間啟動的光反應。當阻劑膜在曝光過程中形成的反應產物在PEB過程中起催化作用時，就會發生化學放大。在PEB（EFE-PEB）中加入電場會導致反應酸在CAR中的各向異性擴散，從而大大提高微影術曝光過程中的靈敏度和製程裕度。

一些製程利用溫度和弱電漿（施加電場）來進行EFE-PEB。衆所周知，許多關鍵參數，如施加阻劑的線粗糙度、LCDU等，都是溫度和電流不均勻性以及施加電場與晶圓進入腔室之間的時間延遲的強函式。

通常情況下，基板會被真空吸附到基板支座上。然而，真空吸盤的使用會導致晶圓匯入和電場施加在晶圓上之間出現較大的延遲。這導致晶圓長時間處於較高的溫度環境中，可能會造成晶圓品質問題並降低處理量。

因此，需要改進系統和方法，用於有效加熱和吸附基板，以進行曝光後烘烤操作。本技術可滿足這些需求和其他需求。

在一些具體實施例中，偏壓電極可包括設定在基板座表面頂部的導電網格。組件可包括與靜電吸盤主體的外圍邊緣耦合的邊緣環。偏壓電極的邊緣可包括與邊緣環接觸的導電元件。組件可包括設定在靜電吸盤主體下方的冷卻板。冷卻板可與邊緣環的底表面耦合。組件可包括邊緣環和冷卻板之間的電連結。複數個導電檯面可包括抗磨損導電塗層。靜電吸盤主體可作為Johnsen-Rahbek吸盤操作。靜電吸盤主體可限定從基板座表面突出的複數個額外檯面。組件可包括與偏壓電極電耦合的功率源。至少一個加熱器可包括一或多個上加熱器和一或多個下加熱器。一或多個上加熱器可包括複數個小單元化加熱器。複數個小單元化加熱器可包括相對於基板座中心處於不同角度位置的複數個加熱器和相對於基板座中心處於不同徑向位置的複數個加熱器。一或多個下加熱器可包括複數個分割槽加熱器。複數個分割槽加熱器可包括一或多個選自複數個楔形加熱器、複數個弧形加熱器、一個中心圓形加熱器和一或多個與中心圓形加熱器同心的環形加熱器組成的組的加熱器。偏壓電極可嵌入靜電吸盤主體內，複數個導電檯面可穿過基板座表面突出。

本技術的一些具體實施例可包括基板支座組件，組件包括靜電吸盤主體，靜電吸盤主體限定基板支座表面，基板支座表面限定基板座。靜電吸盤主體可限定背側氣體腔，背側氣體腔延伸穿過基板座的表面。組件可包括偏壓電極，偏壓電極的導電網格設置在基板座表面的頂部。偏壓電極可包括從導電網格向上突出的複數個導電檯面。組件可包括與靜電吸盤主體耦合的支撐桿。組件可包括嵌入靜電吸盤主體內的至少一個吸附電極。組件可包括嵌入靜電吸盤主體內的至少一個加熱器。

在一些具體實施例中，組件可包括與靜電吸盤主體的外圍邊緣耦合的邊緣環。偏壓電極的邊緣可包括與邊緣環接觸的導電元件。組件可包括設定在靜電吸盤主體下方的冷卻板。冷卻板可與邊緣環的底表面耦合。組件可包括邊緣環和冷卻板之間的電連結。偏壓電極上的複數個導電檯面可包括硬度高、摩擦係數低、抗磨損的導電塗層。靜電吸盤主體可限定複數個額外的導電檯面或其他檯面，這些檯面從基板座表面突出，而不在偏壓電極上。靜電吸盤主體可作為庫侖吸盤操作。導電網格可包括內環、外環以及連接內環和外環的複數個輻條。導電網格還可包括一個設定在內環和外環之間的中間環。中間環可與複數個輻條耦合。基板座表面至少75%的表面積可以沒有檯面。

本技術的一些具體實施例可包括基板支座組件，基板支座組件包括靜電吸盤主體，靜電吸盤主體限定基板支座表面，基板支座表面限定基板座。靜電吸盤主體可限定背側氣體腔，背側氣體腔延伸穿過基板座的表面。組件可包括與靜電吸盤主體耦合的偏壓電極。偏壓電極可包括複數個向上突出穿過基板座的導電檯面。組件可包括與靜電吸盤主體的外圍邊緣耦合的邊緣環。偏壓電極的邊緣可包括與邊緣環接觸的導電元件。組件可包括設定在靜電吸盤主體下方的冷卻板。冷卻板可與邊緣環的底表面耦合。組件可包括邊緣環和冷卻板之間的電連結。組件可包括與靜電吸盤主體耦合的支撐桿。組件可包括嵌入靜電吸盤主體內的至少一個吸附電極。組件可包括嵌入靜電吸盤主體內的至少一個加熱器。

在一些具體實施例中，組件可包括具有第一直徑的額外複數個檯面。複數個檯面可具有比第一直徑大的第二直徑。基板支座組件可包括比複數個導電檯面更多數量的額外複數個檯面。額外的複數個檯面可包括與複數個導電檯面相同的材料。

與傳統系統和技術相比，此類技術可帶來諸多優勢。例如，基板支座組件可以提供一個偏壓電極，使支撐在其上的基板能夠被電偏壓，從而在基板上產生一個電場。電場的使用，可使使用靜電吸盤進行電場增強型曝光後烘烤操作成為可能。此外，惰性氣體可流向基板的背側，這可提高基板的熱均勻性和溫度上升率，並有助於提高腔室內基板處理的處理量。這些和其他具體實施例，以及它們的許多優點和特徵，將結合下面的說明和附圖進行更詳細的描述。

曝光後烘烤（PEB）可能需要使用高溫來完成曝光過程中啟動的化學放大光阻劑（CAR）的光反應。當曝光過程中在阻劑膜中形成的反應產物在PEB過程中起催化作用時，就會發生化學放大。在PEB（EFE-PEB）中加入電場會導致反應酸在CAR中的各向異性擴散，從而大大提高微影術曝光過程中的靈敏度和製程裕度。傳統上，在這種PEB操作過程中，真空吸盤被用來將基板夾持在基板支座上。然而，真空吸盤可能不適合輔以電場的PEB操作。例如，為了將基板加熱到所需溫度，必須明顯增加腔室內的壓力，以便將基板壓在基板支座上，從而促進充分的熱傳送。然而，在腔室內的壓力降低到初始位準之前，電漿可能不會被擊穿，電場可能不會被施加。這將導致基板長時間處於較高的溫度環境中，可能導致晶圓品質問題，並降低處理量。

本技術透過在靜電吸盤中加入偏壓電極克服了這些難題。偏壓電極可向與偏壓電極接觸的基板提供偏壓電流，並可使吸盤用於EFE-PEB操作。靜電吸盤的使用無需改變腔室壓力來加熱基板，這有助於減少基板在較高溫度環境內的時間。這可提高處理過程的品質，並可增加腔室的處理量。為了進一步增強從基板支座到基板的熱傳導，可將惰性氣體流向基板的背側，以更好地使基板與基板支座熱耦合。插入氣體可加快熱傳遞，進一步提高EFE-PEB操作的品質和效率。

儘管剩餘的公開內容將例行決定利用所公開技術的特定曝光後烘烤製程，但很容易理解的是，這些系統和方法同樣適用於其他沉積、蝕刻和清潔腔室，以及可能在所述腔室中發生的製程。因此，不應認為該技術僅限於用於這些特定的沉積製程或腔室。在描述根據本技術的具體實施例對該系統進行額外的變化和調整之前，本揭示內容將討論根據本技術的具體實施例可包括底座的一種可能的系統和腔室。

圖1顯示了根據具體實施例的沉積、蝕刻、烘烤和固化腔室的處理系統100的一個實施例的頂平面圖。圖中，一對前開式晶圓傳送盒102供應各種尺寸的基板，這些基板由機械臂104接收並放入低壓保持區106，然後再放入定位在串聯部分109a-c中的其中一個基板處理腔室108a-f。第二機械臂110可用於將基板晶圓從保持區106運送到基板處理腔室108a-f並返回。每個基板處理腔室108a-f，可裝備用於執行一系列基板處理操作，包括本文所述的半導體材料堆疊的形成，此外還包括電漿增強化學氣相沉積、原子層蒸發器、物理氣相沉積、蝕刻、預清洗、脫氣、定向，以及包括退火、灰化等在內的其他基板處理。

基板處理腔室108a-f可包括一或多個系統部件，用於在基板上沉積、退火、固化和/或蝕刻介電質或其他膜。在一種配置中，兩對處理腔室，例如108c-d和108e-f，可用於在基板上沉積介電質材料，第三對處理腔室，例如108a-b，可用於蝕刻沉積的介電質。在另一種配置中，所有三對腔室，例如，108a-f，可配置為在基板上沉積交替介電質膜堆。所述的任何一或多個處理腔室都可以在不同具體實施例所示的與製造系統分離的腔室中進行。可以理解的是，系統100考慮了介電質薄膜的沉積、蝕刻、退火和固化腔室的額外配置。

圖2顯示了示例性處理腔室系統200的剖面圖，處理腔室內有分割槽電漿產生器區域。在膜蝕刻過程中，例如氮化鈦、氮化鉭、鎢、矽、多晶矽、氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、碳氧化矽等，可藉由氣體入口組件205將處理氣體流入第一電漿區域215。遠端電漿系統（RPS）201可以選擇性地包括在系統中，可以處理第一氣體，然後藉由氣體入口組件205。氣體入口組件205可包括兩個或複數個不同的氣體供應器通道，其中第二通道（未顯示）可繞過RPS 201（如果包括）。

圖中顯示了冷卻板203、面板217、離子抑制件223、噴淋頭225和底座265或基板支座，基座上放置有基板255，根據具體實施例，這些部件可以包括在冷卻板203、基板217、離子抑制件223、噴淋頭225和底座265中。底座265可具有熱交換通道，熱交換流體流經熱交換通道以控制基板的溫度，可在處理操作期間操作熱交換通道以加熱和/或冷卻基板或晶圓。底座265的晶圓支撐盤可包括鋁、陶瓷或其組合，也可使用嵌入式電阻式加熱器元件進行電阻加熱，以達到相對較高的溫度，例如從高達或約100℃到高於或約1100℃。

面板217可以是金字塔形、圓錐形或其他類似結構，其頂部狹窄，底部寬闊。如圖所示，面板217可額外呈扁平狀，並包括複數個用於分配處理氣體的通道。根據RPS 201的使用情況，電漿產生器氣體和/或電漿激發物質可通過面板217中的複數個孔（如圖2B所示），以便更均勻地輸送到第一電漿區域215中。

示例性配置可包括使氣體入口組件205開啟通向氣體供應器區域258中，氣體供應器區域258透過面板217與第一電漿區域215隔開，以便氣體/物質通過面板217中的孔流到第一電漿區域215中。可選擇結構和操作特徵來防止電漿從第一電漿區域215大量回流到供應區域258、氣體入口組件205和流體供應系統210。面板217或腔室的導電頂端部分和噴淋頭225顯示為具有位於特徵之間的絕緣環220，它允許相對於噴淋頭225和/或離子抑制件223對面板217施加交流電勢。絕緣體220可以設定在面板217和噴淋頭225和/或離子抑制件223之間，使電容耦合電漿（CCP）能夠在第一電漿區域形成。擋板（未圖示）可額外位於第一電漿區域215中，或以其他方式與氣體入口組件205耦合，以影響流體藉由氣體入口組件205流入第一電漿區域215。

離子抑制件223可以包括一個板或其他幾何形狀，在整個結構中限定了複數個孔隙，這些孔隙被配置為抑制離子帶電物質從第一電漿區域215遷移出來，同時允許不帶電的中性或自由基物質通過離子抑制件223進入抑制件和噴淋頭之間的活化氣體輸送區域。在具體實施例中，離子抑制件223可包括具有各種孔隙配置的穿孔板。這些不帶電的物質可包括高活性物質，它們與活性較低的載氣一起通過孔隙輸送。如上所述，離子物質通過孔的遷移可以減少，在一些情況下可以完全抑制。控制通過離子抑制件223的離子物質的數量可有利地增強對與下層晶圓基板接觸的氣體混合物的控制，進而增強對氣體混合物的沉積和/或蝕刻特性的控制。例如，調整氣體混合物的離子濃度可顯著改變其蝕刻選擇性，如SiNx:SiOx蝕刻比、Si:SiOx蝕刻比等。在進行沉積的替代實施例中，還可以改變介電質材料保形性到流動性式沉積的平衡。

離子抑制件223中的複數個孔隙可配置為控制活化氣體，即離子、自由基和/或中性物質通過離子抑制件223的通道。例如，可以控制孔的深寬比，或孔的直徑與長度的比值，和/或孔的幾何形狀，以便減少通過離子抑制件223的活化氣體中離子帶電物質的氣流。離子抑制件223中的孔可包括面向電漿激發區215的漸縮部分和面向噴淋頭225的圓柱形部分。圓柱形部分的形狀和尺寸可以控制離子物質通過噴淋頭225的流量。還可對離子抑制件223施加可調節的電偏壓，作為控制離子物質流經抑制件的額外手段。

離子抑制件223的作用是減少或減弱從電漿產生器區域流向基板的帶離子物質的數量。不帶電的中性和自由基物質仍可通過離子抑制件的開口與基板反應。應該注意的是，在具體實施例中可能不會完全減弱基板周圍反應區域中的離子帶電物質。在一些情況下，離子物質要到達基板，以便執行蝕刻和/或沉積製程。在這些情況下，離子抑制件可幫助將反應區域中離子物質的濃度控制在有助於處理過程的位準。

噴淋頭225與離子抑制件223結合使用可使存在於第一電漿區域215中的電漿避免直接激發基板處理區域233中的氣體，同時仍允許激發物質從腔室電漿區域215進入基板處理區域233。這樣，腔室可配置為防止電漿接觸正在蝕刻的基板255。這可以有利地保護基底上圖案化的各種複雜結構和膜，如果直接與產生器電漿接觸，這些結構和膜可能會被損傷、錯位或以其他方式翹曲。額外地，當電漿被允許接觸基板或接近基板位準時，氧化物物質的蝕刻速度可能會增加。因此，如果材料的暴露區域是氧化物，則可透過保持電漿遠離基板來進一步保護該材料。

處理系統可進一步包括與處理腔室電耦合的功率源240，以向面板217、離子抑制件223、噴淋頭225和/或底座265提供電力，從而在第一電漿區域215或處理區域233中產生電漿。功率源可配置為根據所執行的處理腔室提供可調節的功率。這樣的配置可以使可調電漿用於正在執行的製程中。與通常以開或關功能呈現的遠端電漿裝置不同，可調電漿可配置為向電漿區域215輸送特定量的功率。這反過來又可以開發出特定的電漿特性，從而使前驅物以特定的方式解離，以增強這些前驅物產生的蝕刻剖面。

可在噴淋頭225上方的腔室電漿區域215或噴淋頭225下方的基板處理腔室區域233中點燃電漿。電漿可存在於腔室電漿區域215中，以便從流入的例如含氟前驅物或其他前驅物中產生自由基前驅物。在沉積期間，可在處理腔室的導電上部（例如面板217）與噴淋頭225和/或離子抑制件223之間施加通常在射頻（RF）範圍內的交流電壓，以點燃腔室電漿區域215中的電漿。射頻功率供應器可產生13.56MHz的高射頻頻率，但也可單獨或與13.56MHz頻率結合產生其他頻率。

圖3示出了根據本技術的一些具體實施例的示例性半導體處理腔室300的示意性區域性截面圖。圖3可包括上文就圖2討論的一或多個部件，並可說明與該腔室有關的進一步細節。腔室300可用於執行半導體處理操作，包括如前所述的介電質材料堆的沉積腔室。腔室300可以示出半導體處理系統的處理區域的區域性視圖，並且可以不包括所有部件，例如前面描述的額外的腔室蓋部件，這些部件被理解為併入腔室300的一些具體實施例中。

如前所述，圖3可以示出處理腔室300的一部分。腔室300可包括噴淋頭305以及基板支座組件310。與腔室側壁315一起，噴淋頭305和基板支座310可以限定一個基板處理區域320，其中可以產生電漿。基板支座組件可包括靜電吸盤主體325，靜電吸盤主體325可包括嵌入或佈置在主體內的一或多個組件。在一些具體實施例中，納入頂部圓盤內的部件可以不暴露於處理材料，可以完全保留在吸盤主體325內。靜電吸盤主體325可限定基板支座表面327，並可根據吸盤主體的具體幾何形狀以厚度和長度或直徑為特徵。在一些具體實施例中，吸盤主體可以是橢圓形的，並且可以由一或多個從中心軸穿過吸盤主體的徑向尺寸來表徵。應該理解的是，頂部圓盤可以是任何幾何形狀，當討論徑向尺寸時，它們可以定義從吸盤主體的中心位置起的任何長度。

靜電吸盤主體325可以與桿330耦合，桿330可以支撐吸盤主體，並可以包括用於輸送和接收電氣和/或流體管路的通道，這些通道可以與吸盤主體325的內部部件耦合。吸盤主體325可包括相關通道或部件，以作為靜電吸盤執行，儘管在一些具體實施例中，組件可作為真空吸盤或任何其他型別的吸附系統執行或包括其部件。閥桿330可在與基板支座表面相對的卡盤主體第二表面上與卡盤主體耦合。靜電吸盤主體325可包括第一雙極電極335a，第一雙極電極335a可嵌入靠近基板支座表面的吸盤主體內。電極335a可以與直流功率源340a電耦合。功率源340a可配置為向導電吸附電極335a提供能量或電壓。這可操作為在半導體處理腔室300的處理區域320內形成前驅物的電漿，儘管其他電漿操作同樣可持續進行。例如，電極335a也可以是吸附電極網格，作為電容性電漿系統的電接地操作，電容性電漿系統包括與噴淋頭305電耦合的射頻源307。例如，電極335a可用作來自RF源307的RF功率的接地路徑，同時還可用作基板的電偏壓，以便將基板靜電吸附到基板支座表面。功率源340a可包括濾波器、功率源和其他一些配置為提供吸附電壓的電氣部件。

靜電吸盤主體還可包括第二雙極電極335b，第二雙極電極335b也可嵌入靠近基板支座表面的吸盤主體內。電極335b可以與直流功率源340b電耦合。功率源340b可配置為向導電吸附電極335b提供能量或電壓。額外的電氣部件和關於根據一些實施例的雙極吸盤的細節將在下文進一步描述，任何設計都可以用處理腔室300實施。例如，可加入額外的電漿相關功率供應或部件，下文將進一步說明。

在操作過程中，基板可與靜電吸盤主體的基板支座表面至少部分接觸，這可能會產生接觸間隙，並且基本上會在底座表面和基板之間產生電容性效應。可向接觸間隙施加電壓，從而產生用於吸附的靜電力。功率源340a和340b可提供從電極遷移到基板支座表面的電荷，電荷可在該表面積聚，並可產生與基板上的相反電荷具有庫侖吸引力的電荷層，電荷層可將基板靜電吸附在卡盤主體的基板支座表面上。這種電荷遷移可藉由電流流經吸盤主體的介電質材料而發生，其依據是介電質內的有限電阻率，用於Johnsen-Rahbek型吸附，可用於本技術的一些具體實施例中。

吸盤主體325還可以在基板支座表面內限定一個凹槽區域345，凹槽區域345可以提供一個凹槽，基板可以放置在其中。凹槽區域345可在圓盤頂部的內部區域形成，並可配置為接收用於處理的基板。如圖所示，凹槽區域345可包括靜電吸盤主體的中央區域，其大小可容納任何各種尺寸的基板。基板可位於凹槽內，並由外部區域347容納，外部區域347可包括基板。在一些具體實施例中，外部區域347的高度可使基板與外部區域347的基板支座表面高度持平或凹槽低於基板支座表面高度。凹槽表面可在處理過程中控制邊緣效應，這在一些具體實施例中可改善整個基板的沉積均勻性。在一些具體實施例中，邊緣環可圍繞頂部圓盤的外圍佈置，並可至少部分限定凹槽，基板可位於凹槽內。在一些具體實施例中，吸盤主體的表面可以是基本平整的，邊緣環可以完全限定凹槽，基板可以固定在凹槽內。

在一些具體實施例中，靜電吸盤主體325和/或桿330可以是絕緣體或介電質材料。例如，可以使用氧化物、氮化物、碳化物和其他材料來形成部件。示例性材料可包括陶瓷，包括氧化鋁、氮化鋁、碳化矽、碳化鎢和任何其他金屬或過渡金屬氧化物、氮化物、碳化物、硼化物或鈦酸鹽，以及這些材料和其他絕緣或介電材料的組合。不同等級的陶瓷材料可用於提供配置為在特定溫度範圍內工作的複合物，因此在一些具體實施例中，類似材料的不同陶瓷等級可用於頂部圓盤和桿。在一些具體實施例中還可以摻雜劑來調整電特性。示例性摻雜劑材料可包括釔、鎂、矽、鐵、鈣、鉻、鈉、鎳、銅、鋅或已知可摻入陶瓷或介電質材料中的任何其它元素。

靜電吸盤主體325還可以包括包含在吸盤主體內的嵌入式加熱器350。加熱器350在具體實施例中可包括電阻式加熱器或流體加熱器。在一些實施例中，電極335可作為加熱器執行，但藉由將這些操作去耦的方式，可提供更多的單獨控制，並可在限制電漿形成區域的同時，擴大加熱器的覆蓋範圍。加熱器350可以包括與吸盤主體材料黏接或耦合的聚合物加熱器，當然也可以在靜電吸盤主體內嵌入導電元件，並配置為接收電流（例如交流電）以加熱頂部圓盤。電流可藉由與上文討論的直流功率類似的通道藉由閥桿330輸送。加熱器350可以與功率源365耦合，功率源365可以向電阻式加熱器提供電流，以促進相關吸盤主體和/或基板的加熱。加熱器350在具體實施例中可包括多個加熱器，每個加熱器可與吸盤主體的一個區相關聯，因此示例性吸盤主體可包括類似數量或更多數量的區，而不是加熱器。吸附網格電極335在一些具體實施例中可以設定在加熱器350和基板支座表面327之間，並且在一些具體實施例中可以在吸盤主體內的電極和基板支座表面之間保持一定距離，這將在下文中進一步描述。

加熱器350可以能夠調整整個靜電吸盤主體325以及駐留在基板支座表面327上的基板的溫度。加熱器可具有一定範圍的工作溫度，以加熱吸盤主體和/或高於或約100°C的基板，加熱器可配置為加熱高於或約125°C、高於或約150°C、高於或約175°C、高於或約200°C、高於或約250°C、高於或約300°C、高於或約350°C、以上或約400°C、以上或約450°C、以上或約500°C、以上或約550°C、以上或約600°C、以上或約650°C、以上或約700°C、以上或約750°C、以上或約800°C、以上或約850°C、以上或約900°C、以上或約950°C、以上或約1000°C，或更高。加熱器也可配置為在上述任意兩個數字之間的任意範圍內執行，或在上述任意範圍內的較小範圍內執行。在一些具體實施例中，吸盤加熱器可執行以在沉積操作期間將基板溫度保持在至少500°C以上。

圖4示出了根據本技術的一些具體實施例的基板支座組件400的區域性截面示意圖。如上所述，本技術在一些具體實施例中可用於在單個腔室內執行膜沉積和固化。基板支座組件400可以類似於基板支座組件310，並且可以包括上述支座的任何特徵、部件或特性，包括任何相關組件或功率源供應組件。基板支座組件400可以包括一個支撐桿405。靜電吸盤主體425，可包括嵌入或佈置在主體內的一或多個部件，可定位在支撐桿405的頂部。在一些具體實施例中，包含在頂部圓盤內的部件可以不暴露於處理材料，可以完全保留在吸盤主體425內。在圖示的具體實施例中，靜電吸盤主體425可由介電質材料形成，例如但不限於氧化鋁和/或氮化鋁。

靜電吸盤主體425可限定基板支座表面或基板座427，並可根據吸盤主體的具體幾何形狀以厚度和長度或直徑為特徵。在一些具體實施例中，吸盤主體425可以是橢圓形的，並且可以由一或多個從中心軸穿過吸盤主體的徑向尺寸來表徵。應該理解的是，頂部圓盤可以是任何幾何形狀，當討論徑向尺寸時，它們可以定義從吸盤主體425的中心位置起的任何長度。在一些具體實施例中，基板座427的表面可以是實質平整的（例如，至少95%平坦，至少97%平坦，至少99%平坦，或更平坦），靜電吸盤主體425可以作為庫侖吸盤執行，當然也可以採用其他設計。靜電吸盤主體425可限定背側氣體腔429，背側氣體腔429可延伸穿過基板座427的表面，以向晶圓的背側供應氣體。例如，背側氣體腔429可從基板座427的表面延伸並穿過靜電吸盤主體425和/或桿405的厚度，其中背側氣體腔429可與氣體源495耦合。氣體源495可以藉由背側氣體腔429向基板背側供應惰性氣體，例如氦氣。氣體可填充基板與基板座427之間的間隙，並可促進靜電吸盤主體425與基板之間的熱交換，從而更有效地將基板加熱到給定處理操作所需的溫度。

如上所述，一或多個部件可嵌入或佈置在靜電吸盤主體425內。例如，至少一個吸附電極430可嵌入靜電吸盤主體425內。至少一個吸附電極430可包括一或多個單極電極或許多雙極/多極電極。在一些具體實施例中，至少一個加熱器（例如交流加熱線圈）可以佈置在靜電吸盤主體425內。例如，如圖所示，靜電吸盤主體425可包括一或多個上加熱器435和/或一或多個下加熱器440。在各種具體實施例中，加熱器可設定在吸附電極430的上方和/或下方。如圖所示，上加熱器435和下加熱器440都設定在吸附電極430的下方。在一個具體實施例中，上加熱器435可包括若干小單元化加熱器，在基板座427的大量小單元化位置提供溫度控制。例如，許多上加熱器435可以佈置在不同的角度和/或徑向位置，如飛鏢靶型（dartboard）配置。更具體地說，最中央的上加熱器435a可以是圓形和/或環形的，如圖4A所示，最中央的上加熱器435a的徑向外側佈置有若干和環形帶狀的弧形上加熱器435b，如較佳地圖示於圖4A。這樣的配置可提供較高的粒度，以仔細調節基板座427各個區域的溫度，並可用於對抗各種形式的溫度不均勻性（例如，平面的、徑向的、殘留的等等）。在各種具體實施例中可提供任意數量的上加熱器435。例如，靜電吸盤主體425可包括至少或大約一個上加熱器、至少或大約5個上加熱器、至少或大約10個上加熱器、至少或大約20個上加熱器、至少或大約40個上加熱器、至少或大約50個上加熱器、至少或大約75個上加熱器、至少或大約100個上加熱器、至少或大約125個上加熱器、至少或大約150個上加熱器或更多。可以理解的是，圖示的上加熱器435的尺寸、數量和佈局僅作為一個示例提供，在本發明的範圍內存在許多變化。

下加熱器440可包括許多分割槽加熱器，可為基板座427的一或多個較大區域提供溫度控制，以解決溫度均勻性問題。在一些具體實施例中，下加熱器440可包括一個呈圓形和/或環形的最中央下加熱器440a，如圖4B所示，具有一或多個與最中央下加熱器440a同心的環形下加熱器440b。在一些具體實施例中，下加熱器440c可大致呈楔狀，如圖4C所示。可包括任意數量的下加熱器440，以提供溫度控制區，解決各種不均勻性問題。例如，靜電吸盤主體425可包括至少或大約一個下加熱器、至少或大約兩個下加熱器、至少或大約三個下加熱器、至少或大約四個下加熱器、至少或大約五個下加熱器、至少或大約十個下加熱器或更多。可以理解的是，圖示的下加熱器440的尺寸、數量和佈局僅作為一個示例提供，在本發明的範圍內存在許多變化。

每個加熱器435、440都可以與功率源耦合，例如透過可延伸穿過靜電吸盤主體425和/或桿405的一根或多根桿、導線和/或其他電連結。雖然描述上加熱器435為小單元化加熱器，下加熱器440為分割槽加熱器，但可以理解的是，在各種具體實施例中，這種定位可以相反。此外，在一些具體實施例中，兩組加熱器都可以是分割槽加熱器或小單元化加熱器。一些具體實施例可包括較少（例如零組或一組）的加熱器，而其它實施例可包括額外層的加熱器。

偏壓電極445可與靜電吸盤主體425耦合。例如，偏壓電極445可包括設定在基板座427頂部的導電網格450。在一些具體實施例中，導電網格450可以透過原子層沉積、濺射、銅焊和/或其他技術施加到基板座427上。圖4D示出了根據本發明的一些具體實施例的導電網格450的頂平面圖。例如，導電網格450可以包括一或多個同心圓環452，它們透過一或多個輻條454耦合在一起。如圖所示，導電網格450可以包括一個內環452a、一個外環452c和一個設定在內環452a和外環452c之間的中間環452b。雖然圖中顯示的是三個環452，但可以理解的是，在各種具體實施例中可以包括更多或更少的環452。例如，導電網格450可以包括至少一個環、至少兩個環、至少三個環、至少四個環、至少五個環、至少六個環或更多。環452可以有規則和/或不規則的徑向間隔。如圖所示，內環452a設定在距離導電網格450中心50毫米的位置，中間環452b設定在距離中心150毫米的位置，外環452c設定在距離中心250毫米的位置，不過在各種具體實施例中也可以採用其他間隔。

每個環452都可以透過一或多個輻條454與一或多個（也可能是所有）其他環452相互連接，輻條454在各個環452之間延伸並耦合。在一些具體實施例中，部分或全部輻條454可以沿徑向從導電網格450的中心延伸，並可以與每個環452耦合。如圖所示，導電網格450包括從中心延伸到內環452a的內輻條454a。內輻條454a可以圍繞導電網格450以規則和/或不規則的角度間隔設定。雖然圖中顯示了四個內輻條454a，但可以理解的是，在各種具體實施例中可以包括更多或更少的內輻條454a。若干徑向輻條454b可從內環452a延伸至外環452c（在一些具體實施例中可接觸中間環452b）。徑向輻條454b在圖示中與內輻條454a成角度偏移，但在一些具體實施例中，徑向輻條454b可與內輻條454a對齊。徑向輻條454b可以圍繞導電網格450以規則和/或不規則的角度間隔排列。雖然圖中顯示了四個徑向輻條454b，但可以理解的是，在各種具體實施例中可以包括更多或更少的徑向輻條454b，內輻條454a和徑向輻條454b的數量可以相同或不同。一些V形輻條454c可以從內環452a向外環452c延伸。例如，在內環輻條454a和內環452a的每個接面處，V形輻條454c可向外分支，V的一個點位於接面處。每個V形輻條454c的外端（例如，超出中間環452b）可分支成靠近外環452c的額外V形部分454d。然後，每個V形部分454d可與外環452c接觸。V形輻條454c可以圍繞導電網格450以規則和/或不規則的角度間隔分佈。雖然圖中顯示了四個V形輻條454c，但可以理解的是，在各種具體實施例中可以包括更多或更少的V形輻條454c。此外，雖然圖示為V形，但可以理解的是，在各種具體實施例中還可以使用其他形狀的輻條（如徑向/線性輻條）。

雖然被描述為具有若干相互連接的環和輻條，但在各種具體實施例中，導電網格450還可以採用其他形式。例如，導電網格450可包括由若干矩形和/或其他形狀形成的網格。網格可由大小均勻和/或不同的形狀形成，並可圍繞基板座427均勻和/或不規則地分佈節點（例如，多個分段相交的接面）。

偏壓電極445可包括一些從導電網格450向上突出的導電檯面455。導電檯面455和/或導電網格450可由導電材料形成，例如鋁、鉻、金和/或其他導電材料。檯面455可在處理操作期間支撐基板的底表面。在一些具體實施例中，檯面455可設定在導電網格450的環和/或輻條上。例如，如圖所示，檯面455圍繞每個環佈置，並且可以圍繞每個環（或輻條）以規則和/或不規則的間隔佈置。在一些具體實施例中，每個檯面455可以具有小於約10密耳、小於約9密耳、小於約8密耳、小於約7密耳、小於約6密耳、小於約5密耳、小於約4密耳、小於約3密耳、小於約2密耳、小於約1密耳、小於約0.5密耳或更小的高度（相對於基板座427的表面）。在各種具體實施例中，檯面455可以各自具有相同的直徑（或橫截面積），或者有些可以具有不同的直徑（或橫截面積）。

在一些具體實施例中，基板座427的表面不是實質平整的，而是可以限定出一些額外的檯面470。額外檯面470可插在導電檯面455之間，每個額外檯面470可具有與導電檯面455實質相同的高度。額外檯面470可具有與檯面455相同或不同的橫向尺寸。例如，在一些具體實施例中，每個額外檯面470的直徑可以小於檯面455的直徑。例如，每個額外檯面470的直徑可以在約0.5毫米和1.5毫米之間，約0.75毫米和1.25毫米之間，或約1毫米。每個檯面455的直徑可以在約1.5毫米和2.5毫米之間，約1.75毫米和2.25毫米之間，或約2毫米。基板支座組件400可包括比檯面455更多的額外檯面470。例如，在一個具體實施例中，可以有大約150到600個額外檯面之間，大約200到550個額外檯面之間，大約250到500個額外檯面之間，大約300到450個額外檯面之間，或者大約350到400個額外檯面之間。可有約25至150個導電檯面，約50至125個導電檯面，或約75至100個導電檯面。額外檯面470的數量可以超過導電檯面455至少1.5倍、至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍或更多。

額外檯面470可以不與導電網格450耦合，而是設定在各個環452和輻條454之間。在一些具體實施例中，額外檯面470可以由介電質材料形成，例如用於形成靜電吸盤主體425的材料。在其他具體實施例中，額外檯面470雖然沒有供電，也不是偏壓電極445的一部分，但可以由導電材料形成。例如，額外檯面可以由與導電網格450和/或導電檯面455相同的材料形成。這可以使導電檯面45和額外檯面470能夠以單一步驟沉積和/或以其他方式施加到基板座427的表面，並且可以更容易地製造各種檯面，使其具有實質相同的高度。

導電網格450、檯面455和/或檯面470（當檯面470由導電材料形成時）的暴露表面（例如，不接觸靜電吸盤主體425的表面）可以塗有抗磨損塗層，至少塗在檯面455和/或檯面470上的塗層是導電的。例如，塗在一或多個部件上的塗層可以包括類金剛石碳（DLC）塗層、碳化物材料、氮化物材料和/或其他塗層。塗層可以是硬度高的，可以具有較低的摩擦係數。開放區域（例如，沒有檯面455和/或檯面470的基板座427表面的平坦表面）可以為基板座427表面的至少75%的表面積、至少80%的表面積、至少85%的表面積、至少90%的表面積、至少95%的表面積或更多。

偏壓電極445可透過可延伸穿過靜電吸盤主體425和/或桿405的一條或多條電線485（如導線、桿、引線等）與一或多個功率源490耦合。功率源490可為偏壓電極445提供偏壓電壓。例如，直流功率源可向偏壓電極445提供直流電壓。偏壓可傳遞到位於導電檯面455上的基板，從而可在基板上產生電場，從而可執行電場曝光後烘烤操作。

在一些具體實施例中，電線485可完全延伸至偏壓電極445，並可與偏壓電極445直接耦合。在其他具體實施例中，電線485可以藉由一個或多個中間部件與偏壓電極445間接耦合。例如，如圖所示，基板支座組件400可以包括邊緣環460。邊緣環460可以由導電材料（如鋁）形成。邊緣環460可以包括環形主體462和凸緣464，凸緣464從環形主體462的內徑向內突出。如圖所示，凸緣464從環形主體462的頂表面延伸，使得凸緣464和環形主體462的頂表面實質上（例如，在95%、97%、99%或更多範圍內）為平面，儘管在各種實施例中可以採用其他配置。凸緣464的底表面可以延伸到靜電吸盤主體425的外圍邊緣上方和/或座落在靜電吸盤主體425的外圍邊緣上方。導電網格450的外圍邊緣（可徑向向外延伸超出待支撐基板的斜角）可位於靜電吸盤主體425和凸緣464的底表面之間，並可與凸緣464接觸。在一些具體實施例中，與凸緣464接觸的導電網格450的至少一部分可包括導電材料，例如但不限於已電鍍、沉積和/或以其他方式與導電網格450耦合的金屬跡線（例如金、銀、鎳、DLC、碳化物、氮化物等）。導電材料可在導電網格450和邊緣環460之間建立電連結，可促進從邊緣環460電氣轉移偏壓到偏壓電極445。可在450和464之間添加撓性導電墊片，以改善電連接並防止靜電吸盤主體425受力過大。

在一些具體實施例中，基板支座組件400可包括導電冷卻板465，導電冷卻板465可與靜電吸盤主體425耦合。例如，冷卻板465可以與靜電吸盤主體425的底表面耦合。在一些具體實施例中，冷卻板465的直徑可以大於靜電吸盤主體425的直徑，從而冷卻板465的外圍邊緣橫向延伸至靜電吸盤主體425的外圍邊緣之外。在這種情況下，邊緣環460的環形主體462的底表面可以定位在冷卻板465的頂表面之上和/或（直接或間接）座落在冷卻板465的頂表面之上。在一些具體實施例中，邊緣環460和冷卻板465可以緊固件、夾具和/或以其他方式耦合在一起。例如，可以使用一或多個緊固件（如螺釘466）、夾子或其他耦合機構將兩個部件固定在一起。在一些具體實施例中，可使用導電銷和/或其他導電元件等電連結480來電耦合和/或改善邊緣環460與冷卻板465之間的電耦合。例如，環形主體462和冷卻板465中的每一個都可以定義一或多個凹槽，每個凹槽都接收各自的電連結480。邊緣環460和冷卻板465的電耦合可使偏壓從冷卻板465傳輸到邊緣環460，並隨後傳輸到偏壓電極445。例如，冷卻板465可直接或間接與電線485耦合，以使冷卻板465與功率源490耦合。

在一些具體實施例中，靜電吸盤主體425可以定義和/或以其它方式包括密封帶475，密封帶475可以徑向設定在各個檯面的外側。密封帶475的高度可與檯面實質相同，在一些具體實施例中，其尺寸和位置可支撐基板的邊緣件。密封帶475可大致呈環形，在一些具體實施例中，可連續或實質連續（例如，可延伸約大於90%、大於95%、大於97%、大於99%或更多）圍繞檯面的圓周。這可使密封帶475防止任何惰性氣體從基板的背側泄漏到處理區域。密封帶475可由導電材料製成，並可在與偏壓電極445相同的處理過程中形成。在一些具體實施例中，與邊緣環460的電連結480可以形成在密封帶475上。

圖5示出了根據本技術的一些實施例的示例性基板支座組件500的示意性區域性剖視圖。基板支座組件500可以類似於基板支座組件310和/或400，並且可以包括上述支座的任何特徵、部件或特性，包括任何相關組件或功率源供應組件。基板支座組件500可以包括支撐桿（未示出）和靜電吸盤主體525。靜電吸盤主體525可以由介電質材料形成，例如氧化鋁和/或氮化鋁。靜電吸盤主體525可以限定基板支座表面或基板座527。靜電吸盤主體525可限定背側氣體腔529，背側氣體腔529可延伸穿過基板座527的表面，以向晶圓的背側供應氣體。支撐桿和/或靜電吸盤主體525可以包括嵌入或設定在主體內的一或多個部件。例如，靜電吸盤主體525可包括一或多個加熱器535，加熱器535具有一或多個加熱元件，例如交流加熱線圈。每個加熱元件可與功率源耦合，例如向加熱器535輸送交流電的交流功率源，以加熱頂部圓盤。電流可藉由一根或多根棒或線輸送到加熱器535，這些棒或線佈置在形成於閥桿和靜電吸盤主體525內的通道內。基板支座組件500可包括嵌入其中的一或多個吸附電極530。基板支座組件500可包括設定在基板座527頂部的偏壓電極545。偏壓電極540可以類似於偏壓電極445，並且可以包括導電網格550和從導電網格550的頂表面向上突出的複數個導電檯面555。在一個具體實施例中，吸附電極530可以包括單極電極，偏壓電極545可以形成與單極吸附電極530相反的極。

與基板支座組件400相比，基板支座組件500的基板座527可以不是實質平坦/平面的。例如，基板座527的表面可以限定複數個額外檯面570。額外檯面570可以由介電材料（例如用於形成靜電吸盤主體525的材料）形成，並且在一些具體實施例中可以與靜電吸盤主體525一體形成。檯面570可以具有與檯面555類似的結構，並且可以插接在相鄰的檯面555之間。可以包括任意數量的檯面570。例如，靜電吸盤主體525可以限定或以其他方式包括至少或大約100個檯面570、至少或大約150個檯面570、至少或大約200個檯面570、至少或大約250個檯面570、至少或大約300個檯面570、至少或大約350個檯面570、至少或大約400個檯面570、至少或大約450個檯面570、至少或大約500個檯面570或更多。檯面570可以圍繞基板座527以規則和/或不規則的間隔排列。每個檯面570可具有與每個檯面555相同或實質相同的高度，從而當吸附基板時，基板接觸到所有或實質所有（例如95%、97%、99%或更多）的不同檯面。檯面570的存在可使靜電吸盤主體525作為Johnsen-Rahbek吸盤執行，當然也可以採用其他設計。

圖6示出了根據本技術的一些實施例的示例性基板支座組件600的示意性區域性剖視圖。基板支座組件600可以類似於基板支座組件310、400和/或500，並且可以包括上述支座的任何特徵、部件或特性，包括任何相關組件或功率源供應組件。基板支座組件600可以包括支撐桿（未示出）和靜電吸盤主體625。靜電吸盤主體625可以由介電質材料形成，例如氧化鋁和/或氮化鋁。靜電吸盤主體625可以限定基板支座表面或基板座627。在一些具體實施例中，基板座627的表面可以是實質平整的（例如，至少95%平面、至少97%、平面、至少99%平面或更多），並且靜電吸盤主體625可以作為庫侖吸盤執行，當然也可以採用其他設計。靜電吸盤主體625可限定背側氣體腔629，背側氣體腔629可延伸穿過基板座627的表面，以向晶圓的背側供應氣體。支撐桿和/或靜電吸盤主體625可以包括嵌入或設定在主體內的一或多個部件。例如，靜電吸盤主體625可包括一或多個加熱器635，加熱器635具有一或多個加熱元件，例如交流加熱線圈。每個加熱元件可與功率源耦合，例如向加熱器635輸送交流電的交流功率源，以加熱頂部圓盤。電流可藉由一根或多根棒或線輸送到加熱器635，這些棒或線佈置在形成於閥桿和靜電吸盤主體625內的通道中。基板支座組件600可包括嵌入其中的一或多個吸附電極630。

基板支座組件600可包括與靜電吸盤主體625耦合的偏壓電極645。偏壓電極645可包括導電網格650，導電網格650可嵌入靜電吸盤主體625內。例如，在一些具體實施例中，導電網格650可以佈置在吸附電極630和加熱器635之間，當然也可以採用其他配置。導電網格650可以定義和/或以其他方式包括複數個導電檯面655，這些導電檯面從導電網格650的頂表面向上突出。導電網格655可以向上延伸穿過靜電吸盤主體625並突出穿過基板座627的表面並高於基板座627的表面。每個導電檯面655的頂表面可高於基板座627表面小於約10密耳、小於約9密耳、小於約8密耳、小於約7密耳、小於約6密耳、小於約5密耳、小於約4密耳、小於約3密耳、小於約2密耳、小於約1密耳、小於約0.5密耳或更小。這些檯面可共同為定位在基板座627頂部的基板提供最小接觸支座表面，在基板的底表面與基板座627的表面之間留有間隙，其中可藉由背側氣腔629流動插入氣體。

在一些具體實施例中，儘管導電網格650被嵌入靜電吸盤主體625內，但其結構可能與導電網格450相似。同樣，檯面655相對於基板座627的佈局和/或最大垂直高度可與上述偏壓電極445相似。雖然圖中所示偏壓電極645佈置在吸附電極630下方，但可以理解的是，在一些具體實施例中，偏壓電極645可以佈置在吸附電極630的上方。在一個具體實施例中，吸附電極630可以包括單極電極，偏壓電極645可以形成與單極吸附電極630相反的電極。

圖7示出了根據本技術的一些實施例的示例性基板支座組件700的示意性區域性剖視圖。基板支座組件700可以類似於基板支座組件310、400、500和/或600，並且可以包括上述支座的任何特徵、部件或特性，包括任何相關組件或功率源供應組件。基板支座組件700可包括支撐桿（未顯示）和靜電吸盤主體725。靜電吸盤主體725可以由介電質材料形成，例如氧化鋁和/或氮化鋁。靜電吸盤主體725可限定基板支座表面或基板座727。靜電吸盤主體725可限定背側氣體腔729，背側氣體腔729可延伸穿過基板座727的表面，以向晶圓的背側供應氣體。支撐桿和/或靜電吸盤主體725可包括嵌入或設定在主體內的一或多個部件。例如，靜電吸盤主體725可包括一或多個加熱器735，加熱器735具有一或多個加熱元件，例如交流加熱線圈。每個加熱元件可與功率源耦合，例如向加熱器735輸送交流電的交流功率源，以加熱頂部圓盤。電流可藉由一根或多根棒或線輸送到加熱器735，這些棒或線佈置在形成於閥桿和靜電吸盤主體725內的通道內。基板支座組件700可包括內嵌的一或多個吸附電極730。

基板支座組件700可包括與靜電吸盤主體725耦合的偏壓電極745。偏壓電極745可包括導電網格750，導電網格750可嵌入靜電吸盤主體725內。例如，在一些具體實施例中，導電網格750可以佈置在吸附電極730和加熱器735之間，當然也可以採用其他配置。導電網格750可以限定和/或以其他方式包括從導電網格750的頂表面向上突出的複數個導電檯面755。導電檯面755可以向上延伸穿過靜電吸盤主體725，並突出穿過基板座727的表面並高於基板座727的表面。每個導電檯面755的頂表面可高於基板座627的表面小於約10密耳、小於約9密耳、小於約8密耳、小於約7密耳、小於約6密耳、小於約5密耳、小於約4密耳、小於約3密耳、小於約2密耳、小於約1密耳、小於約0.5密耳或更小。檯面可共同為定位在基板座727頂部的基板提供最小接觸支座表面，在基板的底表面和基板座727的表面之間留有間隙，其中可藉由背側氣孔729流動插入氣體。

在一些具體實施例中，儘管導電網格750被嵌入靜電吸盤主體725內，但其結構可能與導電網格450類似。類似地，檯面755相對於基板座727的佈局和/或最大垂直高度可類似於上文所述的偏壓電極445。在一個具體實施例中，吸附電極730可以是雙極吸附電極。在另一個具體實施例中，吸附電極730可以包括單極電極，偏壓電極745可以形成與單極吸附電極730相反的極。

與基板支座組件600相比，基板支座組件700的基板座727可以不是實質平坦/平面的。例如，基板座727的表面可以限定複數個額外檯面770。額外檯面770可以由介電材料（例如用於形成靜電吸盤主體725的材料）形成，並且在一些具體實施例中可以與靜電吸盤主體725一體形成。檯面770可以具有與檯面755類似的結構，並且可以插接在相鄰的檯面755之間。可以包括任意數量的檯面770。例如，靜電吸盤主體725可以限定或以其他方式包括至少或大約100個檯面770、至少或大約150個檯面770、至少或大約200個檯面770、至少或大約250個檯面770、至少或大約300個檯面770、至少或大約350個檯面770、至少或大約400個檯面770、至少或大約450個檯面770、至少或大約500個檯面770或更多。檯面770可以圍繞基板座727以規則和/或不規則的間隔排列。每個檯面770可具有與每個檯面755相同或實質相同的高度，從而當吸附基板時，基板接觸到所有或實質所有（例如95%、97%、99%或更多）的不同檯面。檯面770的存在可使靜電吸盤主體725作為Johnsen-Rahbek吸盤執行，當然也可以採用其他設計。

圖8示出了根據本技術的一些實施例的示例性基板支座組件800的示意性區域性剖視圖。基板支座組件800可以類似於基板支座組件310、400、500、600和/或700，並且可以包括上述支座的任何特徵、部件或特性，包括任何相關組件或功率源供應組件。基板支座組件800可包括支撐桿（未顯示）和靜電吸盤主體825。靜電吸盤主體825可以由導電材料（如鋁）形成。靜電吸盤主體825可以限定基板支座表面或基板座827。靜電吸盤主體825可限定背側氣體腔829，背側氣體腔829可延伸穿過基板座827的表面，以向晶圓的背側供應氣體。支撐桿和/或靜電吸盤主體825可以包括嵌入或設定在主體內的一或多個部件。例如，靜電吸盤主體825可包括一或多個加熱器835，加熱器835具有一或多個加熱元件，例如交流加熱線圈。每個加熱元件可與功率源耦合，例如向加熱器835輸送交流電的交流功率源，以加熱頂部圓盤。電流可藉由一根或多根棒或線輸送到加熱器835，這些棒或線佈置在形成於閥桿和靜電吸盤主體825內的通道中。基板支座組件800的基板座827可以不是實質平坦/平面的。例如，基板座827的表面可以限定複數個檯面870。檯面870可以由導電材料（例如用於形成靜電吸盤主體825的材料）形成，並且在一些實施例中可以與靜電吸盤主體825一體形成。靜電吸盤主體825和檯面870的導電材料可使靜電吸盤主體825充當偏壓電極，類似於上文所述。例如，靜電吸盤主體825可與功率源耦合，例如直流功率源，功率源可對靜電吸盤主體825進行直流偏壓。施加到靜電吸盤主體825上的直流電壓可對支撐在檯面870上的基板進行電偏壓，從而在基板上形成電場。檯面870可以具有與本文所述類似的結構。可包括任意數量的檯面870。例如，靜電吸盤主體825可以限定或以其它方式包括至少或約100個檯面870、至少或約150個檯面870、至少或約200個檯面870、至少或約250個檯面870、至少或約300個檯面870、至少或約350個檯面870、至少或約400個檯面870、至少或約450個檯面870、至少或約500個檯面870或更多。檯面870可以圍繞基板座827以規則和/或不規則的間隔排列。每個檯面870可具有與每個檯面855相同或實質相同的高度，從而當吸附基板時，基板接觸到所有或實質所有（例如95%、97%、99%或更多）不同的檯面。導電基板支座組件800可以作為庫侖吸盤執行，當然也可以採用其他設計。

基板支座組件800可以包括聚合材料860，聚合材料860黏接在每個檯面870之間的基板座827的頂部。在一些具體實施例中，聚合材料860可以由介電質聚合物（例如聚醯胺）形成。一或多個吸附電極830可以嵌入聚合材料860內，在各種具體實施例中，聚合材料860可以是單極、雙極和/或多極的。吸附電極830可與一或多個功率源耦合，這些功率源可供應吸附電流，以使基板支座組件800作為靜電吸附件（例如庫侖吸附件）執行。在一個具體實施例中，吸附電極830可以是雙極和/或多極吸附電極。在另一個具體實施例中，吸附電極830可以包括單極電極，由靜電吸盤主體825形成的偏壓電極可以形成與單極吸附電極830相反的極。

圖9示出了根據本技術的一些具體實施例的半導體處理的示例性方法900的操作。方法900可在各種處理腔室中執行，包括上文所述的處理系統200或腔室300，其中可包括根據本技術的具體實施例的基板支座組件，例如本文所述的基板支座組件310、400、500、600、700和/或800。方法900可以包括一些可選操作，這些操作可能與根據本技術的方法的一些具體實施例相關，也可能與根據本技術的方法的一些具體實施例無關。

方法900可包括處理方法，方法可包括用於形成硬遮罩或其他沉積操作、執行電場曝光後烘烤和/或其他處理操作的操作。方法可包括啟動方法900之前的可選操作，或者方法可包括額外的操作。例如，方法900可以包括以與圖示不同的順序執行的操作。在操作905處，可將基板（例如半導體基板）定位在基板支座組件之上。例如，基板可位於圍繞靜電吸盤主體的基板座佈置的若干導電檯面（可能還有若干介電質檯面）之上。在操作910，可使用施加到一或多個吸附電極上的吸附電壓將基板夾持到基板平臺的支座表面。在操作915時，可使用由靜電吸盤主體形成和/或與靜電吸盤主體耦合的偏壓電極向基板施加偏壓電壓，例如直流偏壓電壓。偏壓可在基板上產生電場，從而可執行電場曝光後烘烤操作和/或其他沉積操作。在操作920時，可將一種或多種前驅物流入處理腔室。例如，前驅物可以流入腔室，例如包括在腔室300中的腔室。在操作925處，可在處理區域內產生前驅物的電漿。

在操作930中，一旦基板被吸附到靜電吸盤主體上，處理過程900可以選擇性地包括向基板的背側流動惰性氣體，例如氦氣。惰性氣體可在基板和靜電吸盤主體之間的間隙中流動，並可將基板與靜電吸盤主體熱耦合。這可能會增強物體之間的熱傳導，並有助於更快、更均勻地加熱基板。這可能有助於改善基板上膜的均勻性，並且增加的加熱速率可能有助於提高腔室的處理量。在一些具體實施例中，方法900可包括在操作935處加熱靜電吸盤主體的頂表面。例如，可向一或多個加熱元件提供交流電流，以加熱靜電吸盤主體的頂部。雖然基板和/或支座可以加熱到前面描述的任何溫度，但在一些具體實施例中，基板支座可以加熱到高於或約80℃的溫度，同時被加熱到小於或約500℃、小於或約400℃、小於或約300℃或更低的溫度。加熱可在吸附基板之前、期間和/或之後進行。在前面的描述中，出於解釋的目的，已經闡述了許多細節，以便提供對本技術各種具體實施例的理解。但是，對於本領域的技術人員來說，顯而易見的是，一些具體實施例可以不採用其中的一些細節，或者採用額外的細節。

可以理解的是，製程900的各種操作可以以不同的順序進行，其中一些操作可以並行進行。例如，施加偏壓、流過前驅物和/或產生電漿可與流過背側氣體和/或加熱基板並行形成。此外，施加偏壓、流過前驅物和/或發生電漿可循序地和/或並行地進行。同樣，在加熱基板時，也可以循序地和/或並行地流動背側氣體。

在公開了幾個具體實施例之後，本領域技術人員會認識到，可以在不背離實施例精神的情況下使用各種修改、替代結構和均等物。此外，為了避免不必要地遮蔽本技術，一些衆所周知的過程和要素並未描述。因此，上述描述不應被視為對本技術範圍的限制。

在提供數值範圍的情況下，除非上下文另有明確規定，否則應理解為該範圍的上限和下限之間的每個間隔值，到下限單位的最小部分，也被具體公開。在指定範圍內的任何指定值或未指定的中間值與該指定範圍內的任何其他指定值或中間值之間的任何較窄範圍也包括在內。這些較小範圍的上限和下限可獨立地包括或不包括在該範圍內，並且在較小範圍內包括一個、兩個或兩個限值的每個範圍也包含在該技術中，但須受所述範圍中任何明確排除的限值的限制。當所述範圍包括一個或兩個限值時，不包括其中一個或兩個限值的範圍也包括在內。

本文及所附申請專利範圍中使用的單數形式「一」、「一個」和「該」包括複數形式，除非上下文明確另有要求。因此，例如，「加熱器」包括複數個此類加熱器，「網格」包括本領域技術人員已知的一或多個網格及其均等物，等等。

另外，「包括」、「包含」、「具有」、「含有」等詞語，在本說明書和下列申請專利範圍中使用時，是為了指明所述特徵、整數、部件或操作的存在，但並不排除一或多個其它特徵、整數、部件、操作、行為或組的存在或額外存在。

100:處理系統 102:前開式晶圓傳送盒 104:機械臂 106:低壓保持區 108a-f:基板處理腔室 109a-c:串聯部分 110:第二機械臂 200:處理腔室系統 201:遠端電漿系統（RPS） 203:冷卻板 205:氣體入口組件 210:流體供應系統 215:第一電漿區域 217:面板 220:絕緣環 223:離子抑制件 225:噴淋頭 233:基板處理區域 240:功率源 255:基板 258:氣體供應器區域 265:底座 300:半導體處理腔室 305:噴淋頭 307:射頻源 310:基板支座組件 315:腔室側壁 320:基板處理區域 325:靜電吸盤主體 327:基板支座表面 330:桿 335a:第一雙極電極 335b:第二雙極電極 340a:功率源 340b:功率源 345:凹槽區域 347:外部區域 350:嵌入式加熱器 365:功率源 400:基板支座組件 405:支撐桿 425:靜電吸盤主體 427:基板座 429:背側氣體腔 430:吸附電極 435:上加熱器 435a:上加熱器 435b:上加熱器 440:下加熱器 440a:下加熱器 440b:下加熱器 440c:下加熱器 445:偏壓電極 450:導電網格 452a:內環 452b:中間環 452c:外環 454a:內輻條 454b:徑向輻條 454c:V形輻條 454d:V形部分 455:導電檯面 460:邊緣環 462:環形主體 464:凸緣 465:導電冷卻板 466:螺釘 470:螺釘 475:密封帶 480:電連結 485:電線 490:功率源 495:氣體源 500:基板支座組件 525:靜電吸盤主體 527:基板座 529:背側氣體腔 530:吸附電極 535:加熱器 545:偏壓電極 550:導電網格 555:導電檯面 570:額外檯面 600:基板支座組件 625:靜電吸盤主體 627:基板座 629:背側氣體腔 630:吸附電極 635:加熱器 645:偏壓電極 650:導電網格 655:導電檯面 700:基板支座組件 725:靜電吸盤主體 727:基板座 729:背側氣體腔 730:吸附電極 735:加熱器 745:偏壓電極 750:導電網格 755:導電檯面 770:額外檯面 800:基板支座組件 825:靜電吸盤主體 827:基板座 829:背側氣體腔 830:吸附電極 835:加熱器 860:聚合材料 870:檯面 900:方法 905-925:操作

參考說明書的其餘部分和附圖，可以進一步理解所公開技術的性質和優點。

圖1顯示了根據本技術一些具體實施例的示例性處理系統的頂平面圖。

圖2顯示了根據本技術一些具體實施例的示例性電漿系統的示意性剖面圖。

圖3顯示了根據本技術一些實施例的示例性基板支座組件的示意性區域性截面圖。

圖4顯示了根據本技術一些實施例的示例性基板支座組件的示意性區域性截面圖。

圖4A顯示了根據本技術一些具體實施例的用於示例性基板支座組件的加熱器佈置的頂平面圖。

圖4B顯示了根據本技術一些具體實施例的示例性基板支座組件的加熱器佈置的頂平面圖。

圖4C示出了根據本技術一些具體實施例的用於示例性基板支座組件的加熱器佈置的頂平面圖。

圖4D顯示了根據本技術一些具體實施例的示例性基板支座組件的導電網格佈置的頂平面圖。

圖5顯示了根據本技術一些實施例的示例性基板支座組件的示意性區域性截面圖。

圖6顯示了根據本技術一些實施例的示例性基板支座組件的示意性區域性截面圖。

圖7顯示了根據本技術一些實施例的示例性基板支座組件的示意性區域性截面圖。

圖8顯示了根據本技術一些實施例的示例性基板支座組件的示意性區域性截面圖。

圖9是顯示根據本技術一些具體實施例的基板處理方法的操作流程圖。

其中有幾幅圖是示意圖。應當理解的是，這些圖僅供參考，除非特別說明是按比例繪製的，否則不得視為按比例繪製。此外，作為示意圖，這些圖是為了幫助理解而提供的，可能不包括與現實表述相比的所有方面或資訊，並且可能包括用於說明目的的誇張材料。

在附圖中，類似的部件和/或特徵可具有相同的參考標籤。此外，同一型別的各種部件可藉由在參考標號後面加一個區分類似部件的字母來區分。如果說明書中只使用了第一個參考標籤，則無論字母如何，說明都適用於具有相同的第一個參考標籤的任何一個類似部件。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

400:基板支座組件 405:支撐桿 425:靜電吸盤主體 427:基板座 429:背側氣體腔 430:吸附電極 435:上加熱器 440:下加熱器 445:偏壓電極 450:導電網格 455:導電檯面 460:邊緣環 462:環形主體 464:凸緣 465:導電冷卻板 466:螺釘 470:螺釘 475:密封帶 480:電連結 485:電線 490:功率源 495:氣體源

Claims

一種基板支座組件，該基板支座組件包括：一靜電吸盤主體，該靜電吸盤主體限定一基板支座表面，該基板支座表面限定一基板座，其中該靜電吸盤主體限定一背側氣體腔，該背側氣體腔延伸穿過該基板座的一表面；一偏壓電極，該偏壓電極與該靜電吸盤主體耦合，該偏壓電極包括複數個導電檯面，該複數個導電檯面在該基板座上向上突出；一支撐桿，該支撐桿與該靜電吸盤主體耦合；至少一個吸附電極，該至少一個吸附電極嵌入該靜電吸盤主體內；以及至少一個加熱器，該至少一個加熱器嵌入該靜電吸盤主體內。
如請求項1所述之基板支座組件，其中：該偏壓電極包括設定在該基板座的該表面頂部的一導電網格。
如請求項1所述之基板支座組件，該基板支座組件進一步包括：一邊緣環，該邊緣環與該靜電吸盤主體的一外圍邊緣耦合，其中該偏壓電極的一邊緣包括與該邊緣環接觸的一導電元件；一冷卻板，該冷卻板設置在該靜電吸盤主體下方，該冷卻板與該邊緣環的一底表面耦合；以及一電連結，該電連結在該邊緣環和該冷卻板之間。
如請求項1所述之基板支座組件，其中：該複數個導電檯面包括一抗磨損導電塗層。
如請求項1所述之基板支座組件，其中：該靜電吸盤主體作為一Johnsen-Rahbek吸盤操作；以及該靜電吸盤主體限定複數個額外檯面，該複數個額外檯面從該基板座的該表面突出。
如請求項1所述之基板支座組件，該基板支座組件進一步包括：一功率源，該功率源與該偏壓電極電耦合。
如請求項1所述之基板支座組件，其中：該至少一個加熱器包括一或多個上加熱器和一或多個下加熱器。
如請求項7所述之基板支座組件，其中：該一或多個上加熱器包括複數個小單元化加熱器；該複數個小單元化加熱器包括相對於該基板座的一中心處於不同角度位置的多個加熱器，以及相對於該基板座的該中心處於不同徑向位置的多個加熱器；以及該一或多個下加熱器包括複數個分割槽加熱器。
如請求項8所述之基板支座組件，其中：該複數個分割槽加熱器包括從由以下組成之組別中選出的一或多個加熱器：複數個楔形加熱器；複數個弧形加熱器；一中央圓形加熱器；以及一或多個環形加熱器，該一或多個環形加熱器與該中央圓形加熱器同心。
如請求項1所述之基板支座組件，其中：該偏壓電極嵌入該靜電吸盤主體內，且該複數個導電檯面穿過該基板座的該表面突出。
一種基板支座組件，該基板支座組件包括：一靜電吸盤主體，該靜電吸盤主體限定一基板支座表面，該基板支座表面限定一基板座，其中該靜電吸盤主體限定一背側氣體腔，該背側氣體腔延伸穿過該基板座的一表面；一偏壓電極，該偏壓電極包括設置在該基板座的該表面頂部的一導電網格，該偏壓電極包括從該導電網格向上突出的複數個導電檯面；一支撐桿，該支撐桿與該靜電吸盤主體耦合；至少一個吸附電極，該至少一個吸附電極嵌入該靜電吸盤主體內；以及至少一個加熱器，該至少一個加熱器嵌入該靜電吸盤主體內。
如請求項11所述之基板支座組件，該基板支座組件進一步包括：一邊緣環，該邊緣環與該靜電吸盤主體的一外圍邊緣耦合，其中該偏壓電極的一邊緣包括與該邊緣環接觸的一導電元件；一冷卻板，該冷卻板設置在該靜電吸盤主體下方，該冷卻板與該邊緣環的一底表面耦合；以及一電連結，該電連結在該邊緣環和該冷卻板之間。
如請求項11所述之基板支座組件，其中：該靜電吸盤主體作為一庫侖吸盤操作；以及在該複數個導電檯面都不存在的情況下，該基板座的該表面實質上是平坦的。
如請求項11所述之基板支座組件，其中：該導電網格包括一內環、一外環以及複數個輻條，該複數個輻條連接該內環和該外環。
如請求項14所述之基板支座組件，其中：該導電網格進一步包括一中間環，該中間環設定在該內環和該外環之間；以及該中間環與該複數個輻條耦合。
如請求項11所述之基板支座組件，其中：該基板座的該表面的一表面區域的至少75%沒有檯面。
一種基板支座組件，該基板支座組件包括：一靜電吸盤主體，該靜電吸盤主體限定一基板支座表面，該基板支座表面限定一基板座，其中該靜電吸盤主體限定一背側氣體腔，該背側氣體腔延伸穿過該基板座的一表面；一偏壓電極，該偏壓電極與該靜電吸盤主體耦合，該偏壓電極包括複數個導電檯面，該複數個導電檯面在該基板座上向上突出；一邊緣環，該邊緣環與該靜電吸盤主體的一外圍邊緣耦合，其中該偏壓電極的一邊緣包括與該邊緣環接觸的一導電元件；一冷卻板，該冷卻板設置在該靜電吸盤主體下方，該冷卻板與該邊緣環的一底表面耦合；以及一電連結，該電連結在該邊緣環和該冷卻板之間；一支撐桿，該支撐桿與該靜電吸盤主體耦合；至少一個吸附電極，該至少一個吸附電極嵌入該靜電吸盤主體內；以及至少一個加熱器，該至少一個加熱器嵌入該靜電吸盤主體內。
如請求項17所述之基板支座組件，該基板支座組件進一步包括：額外的複數個檯面，其中該額外的複數個檯面具有一第一直徑，其中該複數個檯面的一第二直徑大於該第一直徑。
如請求項18所述之基板支座組件，其中：該基板支座組件包括的該額外的複數個檯面的數量大於該複數個導電檯面的數量。
如請求項18所述之基板支座組件，其中：該額外的複數個檯面由與該複數個導電檯面相同的材料組成。