本申請是pct國際申請?zhí)枮閜ct/us2015/029725、國際申請日為2015年5月7日、進入中國國家階段的申請?zhí)枮?01580001486.3，題為“可調(diào)諧溫度受控的基板支撐組件”的發(fā)明專利申請的分案申請。

背景

本文所描述的實現(xiàn)方式大體而言關(guān)于半導體制造，并且更特定地關(guān)于溫度受控的基板支撐組件以及使用所述溫度受控的基板支撐組件的方法。

背景技術(shù)：

隨著器件圖案的特征尺寸變得更小，對這些特征的臨界尺度(criticaldimension；cd)的要求成為獲得穩(wěn)定且可重復的器件性能的更重要的標準。由于腔室的不對稱性(諸如，腔室和基板溫度、流導和rf場)，跨在處理腔室內(nèi)經(jīng)處理的基板的可允許的cd變化難以實現(xiàn)。

在利用靜電夾盤的工藝中，由于基板下方的夾盤的非均勻的構(gòu)造，跨基板的表面的溫度控制的均勻性更具挑戰(zhàn)性。例如，靜電夾盤的一些區(qū)域具有氣孔，而其他區(qū)域具有從這些氣孔橫向地偏離的升舉銷孔。另一些區(qū)域具有夾持電極，而其他區(qū)域具有從這些夾持電極橫向地偏離的加熱器電極。由于靜電夾盤的結(jié)構(gòu)在橫向和方位角兩者上都可能變化，因此夾盤與基板之間的熱傳遞的均勻性是復雜且非常難以獲得的，造成跨夾盤表面的局部熱點和冷點，從而導致沿基板的表面的處理結(jié)果的非均勻性。

在靜電夾盤被裝配至的常規(guī)的基板支撐件中通常使用的熱傳遞方案使夾盤與基板之間的熱傳遞的橫向和方位角上的均勻性進一步復雜化。例如，常規(guī)的基板支撐件通常僅具有邊緣至中心的溫度控制。因此，在利用常規(guī)的基板支撐件的熱傳遞特征時可能無法補償靜電夾盤內(nèi)的局部熱點和冷點。

因此，需要一種改善的基板支撐組件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文所描述的實現(xiàn)方式提供一種基板支撐組件，所述基板支撐組件允許對靜電夾盤與加熱組件之間的熱傳遞的橫向調(diào)諧與方位角調(diào)諧兩者。基板支撐組件包含：主體，具有基板支撐表面和下表面；一個或更多個主電阻加熱器，設(shè)置在主體中；多個空間可調(diào)諧加熱器，設(shè)置在主體中；以及調(diào)諧加熱器控制器，耦接至多個空間可調(diào)諧加熱器，所述調(diào)諧加熱器控制器配置成用于獨立地控制多個空間可調(diào)諧加熱器中的一者相對于多個空間可調(diào)諧加熱器中的另一者的輸出。

在一個實施例中，基板支撐組件包含：基板冷卻基座，具有穿過所述基板冷卻基座而形成的槽縫；主體，具有基板支撐表面和下表面；一個或更多個主電阻加熱器，設(shè)置在主體中；多個空間可調(diào)諧加熱器，設(shè)置在主體中；以及可調(diào)諧加熱器控制器，耦接至多個空間可調(diào)諧加熱器，所述調(diào)諧加熱器控制器配置成用于獨立地控制多個空間可調(diào)諧加熱器中的一者相對于多個空間可調(diào)諧加熱器中的另一者的輸出。

在又一實施例中，提供一種用于控制工件的溫度的方法。所述方法包括以下步驟：將功率施加至形成在基板支撐件中的主電阻加熱器；將功率提供至多個空間可調(diào)諧加熱器，其中，由調(diào)諧加熱器控制器單獨地控制至每一個空間可調(diào)諧加熱器的功率；處理基板支撐件上的工件；以及響應(yīng)于工藝條件或工藝配方的變化來改變提供至單獨的空間可調(diào)諧加熱器的功率。

附圖說明

因此，為了可詳細地理解本發(fā)明的上述特征的方式，可通過參照實現(xiàn)方式進行對上文簡要概述的本發(fā)明的更特定的描述，在所附附圖中圖示實現(xiàn)方式中的一些。然而，應(yīng)當注意，所附附圖僅圖示本發(fā)明的典型實現(xiàn)方式，并且因此不視為對本發(fā)明的范圍的限制，因為本發(fā)明可允許其他同等有效的實現(xiàn)方式。

圖1是具有基板支撐組件的一個實施例的處理腔室的橫截面示意性側(cè)視圖；

圖2是詳述基板支撐組件的多個部分的部分橫截面示意性側(cè)視圖；

圖3a至圖3e是圖示基板支撐組件內(nèi)的空間可調(diào)諧加熱器和主電阻加熱器的各個位置的部分示意性側(cè)視圖；

圖4a是沿圖2的剖面線a-a截取的橫截面視圖；

圖4b至圖4d是圖示空間可調(diào)諧加熱器的替代布局的、沿圖2的剖面線a-a截取的橫截面視圖；

圖5是用于空間可調(diào)諧加熱器和主電阻加熱器的布線簡圖的圖形描繪；

圖6是用于空間可調(diào)諧加熱器及主電阻加熱器的替代布線簡圖的圖形描繪；

圖7是配置成用于圖6中所描繪的布線簡圖的基板支撐組件的底部透視圖；

圖8是配置成用于圖6中所描繪的布線簡圖的冷卻基座的底部透視圖；

圖9是用于利用基板支撐組件來處理基板的方法的一個實施例的流程圖；以及

圖10是用于將靜電夾盤連接至控制器的插接連接器的橫截面視圖。

為了促進理解，在可能的情況下，已使用完全相同的元件符號來指定諸圖共有的完全相同的元件。構(gòu)想了一個實現(xiàn)方式中公開的元件可有益地用于其他實現(xiàn)方式而無需特別陳述。

具體實施方式

本文所描述的實現(xiàn)方式提供一種基板支撐組件，所述基板支撐組件允許對包含所述基板支撐組件的靜電夾盤的溫度的橫向調(diào)諧與方位角調(diào)諧兩者，進而允許對在所述基板支撐組件上經(jīng)處理的基板的橫向溫度輪廓的橫向調(diào)諧與方位角調(diào)諧兩者。此外，基板支撐組件還使得基板上的局部熱點或冷點能夠被基本上消除。本文還描述了用于對基板支撐組件上經(jīng)處理基板的橫向溫度輪廓的調(diào)諧的方法。盡管下文中描述了蝕刻處理腔室中的基板支撐組件，但是可在其他類型的等離子體處理腔室中利用所述基板支撐組件，其他類型的等離子體處理腔室諸如，物理氣相沉積腔室、化學氣相沉積腔室、離子植入腔室等、以及需要對橫向溫度輪廓進行方位角調(diào)諧的其他系統(tǒng)。還構(gòu)想了空間可調(diào)諧加熱器還可用于控制其他表面的溫度，其他表面包括不用于半導體處理的那些表面。

在一個或更多個實施例中，基板支撐組件通過允許利用基板溫度來補償腔室非均勻性(諸如，溫度、流導、電場、等離子體密度等)來允許在真空工藝(諸如，蝕刻、沉積、植入等)期間對基板邊緣處的臨界尺度(cd)變化的校正。此外，一些實施例已證明了將跨基板的溫度均勻性控制到小于約±0.3攝氏度的能力。

圖1是具有基板支撐組件126的示例性蝕刻處理腔室100的橫截面示意圖。如上文所討論，基板支撐組件126可用于其他處理腔室中，例如，等離子體處理腔室、退火腔室、物理氣相沉積腔室、化學氣相沉積腔室和離子植入腔室等，以及需要用于控制表面或工件(諸如，基板)的溫度輪廓的能力的其他系統(tǒng)。對跨表面的許多分立區(qū)域的溫度的獨立和局部的控制有益地實現(xiàn)了對溫度輪廓的方位角調(diào)諧、對溫度輪廓的中心至邊緣調(diào)諧以及局部溫度突點(諸如，熱點和冷點)的減少。

處理腔室100包括接地的腔室主體102。腔室主體102包括封圍內(nèi)部容積124的壁104、底部106和蓋108?；逯谓M件126設(shè)置在內(nèi)部容積124中，并且在處理期間在所述基板支撐組件126上支撐基板134。

處理腔室100的壁104包括開口(未示出)，可穿過所述開口利用機器人將基板134移送進和移送出內(nèi)部容積124。泵送端口110形成在腔室主體102的壁104或底部106中的一者中，并且流體地連接至泵送系統(tǒng)(未示出)。利用泵送系統(tǒng)來維持處理腔室100的內(nèi)部容積124內(nèi)的真空環(huán)境，同時移去處理副產(chǎn)物。

氣體面板112經(jīng)由穿過腔室主體102的蓋108或壁104中的至少一者而形成的一個或更多個入口端口114而將工藝氣體和/或其他氣體提供至處理腔室100的內(nèi)部容積124。在內(nèi)部容積124內(nèi)激勵由氣體面板112提供的工藝氣體以形成等離子體122，所述等離子體122用于處理設(shè)置在基板支撐組件126上的基板134?？捎蓃f功率來激勵工藝氣體，所述rf功率經(jīng)電感耦合至來自定位在腔室主體102外部的等離子體施加器120的工藝氣體。在圖1中所描繪的實施例中，等離子體施加器120是一對同軸線圈，這對同軸線圈通過匹配電路118而耦接至rf電源116。

將控制器148耦接至處理腔室100以控制處理腔室100的操作和基板134的處理?？刂破?48可以是任何形式的通用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的一個，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可用于工業(yè)設(shè)置中以控制各種子處理器和子控制器。一般而言，控制器148包括中央處理單元(cpu)172，所述cpu172與存儲器174和輸入/輸出(i/o)電路系統(tǒng)176以及其他常見部件通信。由控制器148的cpu執(zhí)行的軟件命令使處理腔室例如將蝕刻劑氣體混合物(即，處理氣體)引入內(nèi)部容積124中，通過施加來自等離子體施加器120的rf功率而由處理氣體形成等離子體122，并且蝕刻基板134上的材料層。

基板支撐組件126一般包括至少基板支撐件132?；逯渭?32可以是真空夾盤、靜電夾盤、基座或其他工件支撐表面。在圖1的實施例中，基板支撐件132是靜電夾盤，并且在下文中將基板支撐件132描述為靜電夾盤132。基板支撐組件126可另外包括加熱器組件170?；逯谓M件126還可包括冷卻基座130。冷卻基座可替代地與基板支撐組件126分離?？蓪⒒逯谓M件126可移除地耦接至支撐托架125。將支撐托架125裝配至腔室主體102，所述支撐托架125可包括托架基座128和設(shè)施板180?？芍芷谛缘貜闹瓮屑?25處移除基板支撐組件126以允許對基板支撐組件126的一個或更多個部件的整修。

設(shè)施板180配置成用于容納多個驅(qū)動機構(gòu)，所述多個驅(qū)動機構(gòu)配置成用于升高和降低多個升舉銷。此外，設(shè)施板180配置成用于容納來自靜電夾盤132和冷卻基座130的多個流體連接。設(shè)施板180還配置成用于容納來自靜電夾盤132和加熱器組件170的多個電連接。許多連接可在基板支撐組件126的外部或內(nèi)部延伸，同時設(shè)施板180提供這些鏈接至對應(yīng)的終點的接口。

靜電夾盤132具有裝配表面131以及與所述裝配表面131相對的工件表面133。靜電夾盤132一般包括嵌入在電介質(zhì)主體150中的夾持電極136。夾持電極136可配置為單極性或雙極性電極、或其他合適的布置。夾持電極136通過rf過濾器而耦接至夾持電源138，所述夾持電源138提供rf或dc功率以將基板134靜電地固定至電介質(zhì)主體150的上表面。rf過濾器182防止用于在處理腔室100內(nèi)形成等離子體122的rf功率損壞電氣裝備或在腔室外部存在電氣危害。電介質(zhì)主體150可由陶瓷材料(諸如，aln或al2o3)制成?；蛘撸娊橘|(zhì)主體150可由聚合物(諸如，聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚芳基醚酮等)制成。

靜電夾盤132的工件表面133可包括氣體通道(未示出)，所述氣體通道用于將背側(cè)熱傳遞氣體提供至基板134與靜電夾盤132的工件表面133之間所限定的空隙空間。靜電夾盤132還可包括升舉銷孔，所述等升舉銷孔用于容納升舉銷(兩者都未示出)，所述升舉銷用于升高靜電夾盤132的工件表面133上方的基板134以便于利用機器人移送進和移送出處理腔室100。

溫度受控的冷卻基座130耦接至熱傳遞流體源144。熱傳遞流體源144提供熱傳遞流體，諸如，液體、氣體或液體和氣體的組合，所述熱傳遞流體循環(huán)穿過設(shè)置在冷卻基座130中的一個或更多個導管160?？筛綦x流過相鄰的導管160的流體以允許對靜電夾盤132與冷卻基座130的不同的區(qū)域之間的熱傳遞的局部控制，從而輔助控制基板134的橫向溫度輪廓。

流體分配器可耦接在熱傳遞流體源144的出口與溫度受控的冷卻基座130之間。流體分配器操作以控制提供至導管160的熱傳遞流體的量。流體分配器可設(shè)置在處理腔室100的外部，在基板支撐組件126內(nèi)，在托架基座128內(nèi)，或其他合適的位置處。

加熱器組件170可包括一個或更多個主電阻加熱器154和/或嵌入在主體152中的多個空間可調(diào)諧加熱器140?？商峁┲麟娮杓訜崞?54以將基板支撐組件126的溫度升高至用于執(zhí)行腔室工藝的溫度?？臻g可調(diào)諧加熱器140與主電阻加熱器154互補，并且配置成用于調(diào)節(jié)在由主電阻加熱器154限定的多個橫向分離的加熱區(qū)域中的任何一個或更多個區(qū)域內(nèi)的多個分立的位置中的靜電夾盤132的局部化溫度?？臻g可調(diào)諧加熱器140提供對放置在基板支撐組件126上的基板的溫度輪廓的局部化調(diào)節(jié)。因此，主電阻加熱器154在全局化的宏觀尺度上操作，而空間可調(diào)諧加熱器140在局部化的微觀尺度上操作。

主電阻加熱器154通過rf過濾器184而耦接至主加熱器電源156。電源156可將900瓦特或更高的功率提供至主電阻加熱器154?？刂破?48可控制主加熱器電源156的操作，所述主加熱器電源156通常設(shè)置為用于將基板134加熱至約預定義的溫度。在一個實施例中，主電阻加熱器154包括橫向地分離加熱區(qū)域，其中，控制器148使得的主電阻加熱器154的一個區(qū)域相對于位于其他區(qū)域中的一個或更多個區(qū)域中的主電阻加熱器154能夠被優(yōu)先加熱。例如，可在多個分離的加熱區(qū)域中同心地布置主電阻加熱器154。

空間可調(diào)諧加熱器140通過rf過濾器186耦接至調(diào)諧加熱器電源142。調(diào)諧加熱器電源142可將10瓦特或更低的功率提供至空間可調(diào)諧加熱器140。在一個實施例中，由調(diào)諧加熱器電源142供應(yīng)的功率比由主電阻加熱器的電源156供應(yīng)的功率小一個數(shù)量級。可附加地將空間可調(diào)諧加熱器140耦接至調(diào)諧加熱器控制器202。調(diào)諧加熱器控制器202可位于基板支撐組件126內(nèi)部或外部。調(diào)諧加熱器控制器202可管理從調(diào)諧加熱器電源142提供至單個的或成組的空間可調(diào)諧加熱器140的功率，從而控制在跨基板支撐組件126而橫向地分布的每一空間可調(diào)諧加熱器140處局部地生成的熱。調(diào)諧加熱器控制器202配置稱用于相對于多個空間可調(diào)諧加熱器140中的另一個的輸出來獨立地控制所述多個空間可調(diào)諧加熱器140中的一個的輸出。光學轉(zhuǎn)換器178可將調(diào)諧加熱器控制器202耦接至控制器148以將控制器148從rf能量對處理腔室100的影響中解耦。

在一個實施例中，一個或更多個主電阻加熱器154和/或空間可調(diào)諧加熱器140可形成在靜電鍵盤132中?？稍跊]有加熱器組件170的情況下形成基板支撐組件126，并且靜電鍵盤132直接設(shè)置在冷卻基座130上。調(diào)諧加熱器控制器202可鄰近冷卻基座而設(shè)置，并且所述調(diào)諧加熱器控制器可選擇性地控制單獨的空間可調(diào)諧加熱器140。

靜電夾盤132可包括一個或更多個溫度傳感器(未示出)，所述溫度傳感器用于將溫度反饋信息提供至控制器148以：控制由主加熱器電源156施加至主電阻加熱器154的功率，控制冷卻基座130的操作，并且控制由調(diào)諧加熱器電源142施加至空間可調(diào)諧加熱器140的功率。

處理腔室100中的基板134的表面溫度可受以下因素影響：由泵進行的對工藝氣體的排空、狹縫閥門、等離子體122以及其他因素。冷卻基座130、一個或更多個主電阻加熱器154以及空間可調(diào)諧加熱器140都有助于控制基板134的表面溫度。

在主電阻加熱器154的兩區(qū)域式配置中，主電阻加熱器154可用于將基板134加熱至適合于處理的溫度，并且從一個區(qū)域到另一區(qū)域的變化為約+/-10攝氏度。在主電阻加熱器154的四區(qū)域式組件中，主電阻加熱器154可用于將基板134加熱至適合于處理的溫度，并且在特定的區(qū)域內(nèi)的變化為約+/-1.5攝氏度。取決于工藝條件和參數(shù)，每一個區(qū)域相對于鄰接的區(qū)域可變化約0攝氏度至約20攝氏度。然而，使跨基板的臨界尺度的變化最小化的要求已減小了基板表面的所確定的表面工藝溫度的可接受變化。基板134的表面溫度的半度的變化可能在所述基板134中的結(jié)構(gòu)的形成中的導致多達一納米的差異。空間可調(diào)諧加熱器140通過將溫度輪廓的變化減小至約+/-0.3攝氏度來改善由主電阻加熱器154產(chǎn)生的基板134的表面的溫度輪廓。通過使用空間可調(diào)諧加熱器140可使溫度輪廓均勻或使溫度輪廓跨基板134的多個區(qū)域以預定的方式精確地變化，從而獲得所需的結(jié)果。

圖2是圖示基板支撐組件126的多個部分的部分橫截面示意圖。在圖2中包括的是靜電夾盤132、冷卻基座130、加熱器組件170和設(shè)施板180的多個部分。

加熱器組件170的主體152可由諸如聚酰亞胺之類的聚合物制成。主體152在計劃形式上一般可以是圓柱形，但也可以其他的幾何形狀來形成。主體152具有上表面270和下表面272。上表面270面向靜電夾盤132，而下表面272面向冷卻基座130。

加熱器組件170的主體152可由兩個或更多個電介質(zhì)層形成(在圖2中示出為三個電介質(zhì)層260、262、264)，并且可在壓力下加熱層260、262、264以形成單個的主體152。例如，主體152可由聚酰亞胺層260、262、264形成，這些聚酰亞胺層260、262、264將主加熱器154與空間可調(diào)諧加熱器140分離，在壓力下加熱所述聚酰亞胺層260、262、264以形成加熱器組件170的單個的主體152。在形成主體152之前，空間可調(diào)諧加熱器140可放置在第一層260、第二層262或第三層264之中、之上或之間。另外，在組裝之前，主電阻加熱器154可放置在第一層260、第二層262或第三層264之中、之上或之間，并且層260、262、264中的至少一者與加熱器154、140分離且電氣絕緣。以此方式，空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154稱為加熱器組件170的一體式部分。

針對主電阻加熱器154和空間可調(diào)諧加熱器140的位置的替代配置可將加熱器154、140中的一者或兩者放置在靜電夾盤132中或下方。圖3a至圖3e詳述空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154的各種位置的基板支撐組件126的部分示意圖，但是不限于所有的實施例。

在圖3a中所描繪的實施例中，基板支撐組件126不具有加熱器組件(170)，并且空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154設(shè)置在靜電夾盤132中，例如，在夾持電極136下方。盡管空間可調(diào)諧加熱器140示出為在主電阻加熱器154下方，但是空間可調(diào)諧加熱器140可替代地在主電阻加熱器154上方。在圖3b中所描繪的實施例中，基板支撐組件126的加熱器組件170包括空間可調(diào)諧加熱器140，而主電阻加熱器154設(shè)置在靜電夾盤132中，例如，在夾持電極136下方?；蛘撸臻g可調(diào)諧加熱器140可設(shè)置在靜電夾盤132中，而主電阻加熱器154可設(shè)置在加熱器組件170中。在圖3c中所描繪的實施例中，基板支撐組件126的加熱器組件170具有設(shè)置在其中的主電阻加熱器154?？臻g可調(diào)諧加熱器140設(shè)置在靜電夾盤132中，例如，在夾持電極136下方。在圖3d中所描繪的實施例中，基板支撐組件126的加熱器組件170具有設(shè)置于其中的空間可調(diào)諧加熱器140，而主電阻加熱器154設(shè)置在加熱器組件170或靜電夾盤132中的一者上。加熱器組件170使空間可調(diào)諧加熱器140與冷卻基座130隔離。在圖3e中所描繪的實施例中，基板支撐組件126的加熱器組件170具有設(shè)置在其中的主電阻加熱器154。空間可調(diào)諧加熱器140設(shè)置在加熱器組件170之中或之上，例如，在靜電夾盤132下方。構(gòu)想了能以其他的取向來安排空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154。例如，基板支撐組件126可僅具有多個空間可調(diào)諧加熱器140以用于加熱基板134。在一個實施例中，在基板支撐組件126內(nèi)，空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154直接設(shè)置在彼此下方?？臻g可調(diào)諧加熱器140提供對由基板支撐組件126支撐的基板134的溫度輪廓的精調(diào)控制。

返回參見圖2，空間可調(diào)諧加熱器140可形成在或設(shè)置在加熱器組件170的主體152或靜電夾盤132之上或之中?？赏ㄟ^電鍍、噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、物理氣相沉積、沖壓、線網(wǎng)格、圖案化聚酰亞胺柔性電路或通過其他合適的方式來形成空間可調(diào)諧加熱器140?？稍诩訜崞鹘M件170或靜電夾盤132中形成通孔，以便提供從空間可調(diào)諧加熱器140到加熱器組件170或靜電夾盤132的外表面的連接。例如，靜電夾盤132的主體150在空間可調(diào)諧加熱器140與主體150的裝配表面131之間具有形成在所訴主體150中的通孔?；蛘撸訜崞鹘M件170的主體152在空間可調(diào)諧加熱器140與主體152鄰接的冷卻基座130的表面之間具有形成在所述主體152中的通孔。以此方式，簡化了基板支撐組件126的制造。在一個實施例中，當形成加熱器組件170時，在加熱器組件170內(nèi)設(shè)置空間可調(diào)諧加熱器140。在另一實施例中，空間可調(diào)諧加熱器140直接設(shè)置在靜電夾盤132的裝配表面131上。例如，空間可調(diào)諧加熱器140可以是可粘合至靜電夾盤132的裝配表面131上的片材形式的，或者可通過其他手段來沉積空間可調(diào)諧加熱器。例如，可通過物理氣相沉積、化學氣相沉積、絲網(wǎng)印刷或其他合適的方法在裝配表面131上沉積空間可調(diào)諧加熱器140。如上文所示，主電阻加熱器154可以在靜電夾盤132或加熱器組件170中。

主電阻加熱器154可形成在或設(shè)置在加熱器組件170的主體152或靜電夾盤132之上或之中?？赏ㄟ^電鍍、噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、物理氣相沉積、沖壓、線網(wǎng)格或其他合適的方式來形成主電阻加熱器154。以此方式，簡化了基板支撐組件126的制造。在一個實施例中，當形成加熱器組件170時，在加熱器組件170內(nèi)設(shè)置主電阻加熱器154。在另一實施例中，主電阻加熱器154直接設(shè)置在靜電夾盤132的裝配表面131上。例如，主電阻加熱器154可以是可粘合至靜電夾盤132的裝配表面131上的片材形式的，或可通過其他手來段沉積主電阻加熱器154。例如，可通過物理氣相沉積、化學氣相沉積、絲網(wǎng)印刷或其他合適方法在安裝表面131上沉積主電阻加熱器154。如上文所示，空間可調(diào)諧加熱器140可以在靜電夾盤132或加熱器組件170中。

在一些實施例中，可類似于空間可調(diào)諧加熱器140來制造主電阻加熱器154，并且在此類實施例中，可以任選地利用所述主電阻加熱器而不具有附加的空間可調(diào)諧加熱器140的益處。換言之，基板支撐組件126的主電阻加熱器154自身可以是空間可調(diào)諧的，也就是說，主電阻加熱器154分段成多個分立的電阻加熱元件。以小電阻加熱器的形式將主電阻加熱器154分段允許對基板134的表面上的熱點和冷點的局部控制。取決于溫度控制的所需水平，附加的空間可調(diào)諧加熱器140的層是任選的。

可利用粘接劑244將加熱器組件170耦接至靜電夾盤132的裝配表面131。粘接劑244可以是粘合劑，諸如，丙烯酸基粘合劑、環(huán)氧樹脂、硅基粘合劑、氯丁橡膠基粘合劑或其他合適的粘合劑。在一個實施例中，粘接劑244是環(huán)氧樹脂。粘接劑244可具有在從0.01到200w/mk范圍內(nèi)選擇的熱導系數(shù)，并且在一個示例性實施例中具有在從0.1到10w/mk范圍內(nèi)選擇的導熱系數(shù)。包含粘接劑244的粘合劑材料可另外包括至少一種導熱陶瓷填充物，例如，氧化鋁(al2o3)、氮化鋁(aln)以及二硼化鈦(tib2)等。

在一個實施例中，利用粘接劑242將加熱器組件170耦接至冷卻基座130。粘接劑242可與粘接劑244類似，并且可以是粘合劑，諸如，丙烯酸基粘合劑、環(huán)氧樹脂、氯丁橡膠基粘合劑或其他合適的粘合劑。在一個實施例中，粘接劑242是環(huán)氧樹脂。粘接劑242可具有在從0.01到200w/mk范圍內(nèi)選擇的導熱系數(shù)，并且在一個示例性實施例中具有在從0.1到10w/mk范圍內(nèi)選擇的導熱系數(shù)。包含粘接劑242的粘合劑材料可另外包括至少一種導熱陶瓷填充物，例如，氧化鋁(al2o3)、氮化鋁(aln)以及二硼化鈦(tib2)等。

當整修靜電夾盤132、冷卻基座130和加熱器組件170中的一者或兩者時，可去除粘接劑244、242。在其他實施例中，利用緊固件或夾持件(未示出)將加熱器組件170可移除地耦接至靜電夾盤132并可移除地耦接至冷卻基座130。

加熱器組件170包括多個空間可調(diào)諧加熱器140，所述空間可調(diào)諧加熱器140被說明性地圖示為空間可調(diào)諧加熱器140a、140b、140c?？臻g可調(diào)諧加熱器140通常是在加熱器組件170內(nèi)的被封圍的容積，在所述加熱器組件170中，多個電阻加熱器實施加熱器組件170與靜電夾盤132之間的熱傳遞?？煽缂訜崞鹘M件170橫向地布置每一個空間可調(diào)諧加熱器140，并且因此每一個空間可調(diào)諧加熱器140可被限定為加熱器組件170內(nèi)的單元200，所述單元200用于局部地將附加的熱提供至對準那個單元200的加熱器組件170的區(qū)域(以及主電阻加熱器154的部分)。加熱器組件170中形成的空間可調(diào)諧加熱器140的數(shù)目可有所不同，并且構(gòu)想了存在比主電阻加熱器154的數(shù)目大至少一個數(shù)量級的空間可調(diào)諧加熱器140(和單元200)。在加熱器組件170具有四個主電阻加熱器154的一個實施例中，可存在多于40個的空間可調(diào)諧加熱器140。然而，構(gòu)想了配置成用于300mm基板的基板支撐組件126的給定的實施例中，可存在約200個、約400個或甚至更多個空間可調(diào)諧加熱器140。下文中參照圖4a至圖4d進一步描述空間可調(diào)諧加熱器140的示例性分布。

可穿過包含加熱器組件170的主體152的一個或更多個層260、262、264來形成單元200。在一個實施例中，單元對主體152的下表面272和上表面272是開放的。單元可包括側(cè)壁214。側(cè)壁214可由充當阻熱器216的材料(或間隙)組成。在主體152的上表面270中形成阻熱器216。阻熱器216分離并減小鄰接的單元200之間的傳導。因此，通過單獨地以及獨立地控制提供至每一個空間可調(diào)諧加熱器140的功率，并且因此控制通過單元200的熱傳遞，可實現(xiàn)逐像素的溫度控制方法，所述方法使得基板134的特定的點能夠被加熱或冷卻，從而允許對基板134的表面的真實可定址的橫向溫度輪廓調(diào)諧和控制。

可在徑向最外部單元200與主體152的橫向最外部側(cè)壁280之間形成附加的阻熱器216。位于單元200與主體152的橫向最外部側(cè)壁280之間的此最外部阻熱器216使鄰接橫向最外部側(cè)壁280的單元200與處理腔室100的內(nèi)部容積124之間的熱傳遞最小化。從而允許對更接近基板支撐組件126的邊緣處的更精確的溫度控制，且因此允許對基板134的外徑邊緣的較佳的溫度控制。

每一個空間可調(diào)諧加熱器140獨立地耦接至調(diào)諧加熱器控制器202。調(diào)諧加熱器控制器202可設(shè)置在基板支撐組件126中。調(diào)諧加熱器控制器202可在每一個單元200處，相對于其他單元200來調(diào)節(jié)加熱器組件170中的空間可調(diào)諧加熱器140的溫度，或替代地，可跨一組單元200，相對于另一組單元200來調(diào)節(jié)加熱器組件170中的一組空間可調(diào)諧加熱器140的溫度。調(diào)諧加熱器控制器202可針對單獨的空間可調(diào)諧加熱器140來切換接通/關(guān)閉狀態(tài)或控制占空比?；蛘?，調(diào)諧加熱器控制器202可控制輸送至單獨的空間可調(diào)諧加熱器140的功率量。例如，調(diào)諧加熱器控制器202可將十瓦的功率提供給一個或更多個空間可調(diào)諧加熱器140，將九瓦的功率提供給另一些空間可調(diào)諧加熱器，并且將一瓦的功率提供給又一些空間可調(diào)諧加熱器140。

在一個實施例中，可例如使用阻熱器216來將每一個單元200與相鄰的單元200熱隔離，從而允許更精確的溫度控制。在另一實施例中，每一個單元200可熱接合至鄰接的單元，從而沿加熱器組件170的上表面270產(chǎn)生類似的(即，平滑或混合的)溫度輪廓。例如，金屬層(諸如，鋁箔)可用作主電阻加熱器154與空間可調(diào)諧加熱器140之間的熱散布器。

使用獨立地可控的空間可調(diào)諧加熱器140來平滑化或校正由主電阻加熱器154生成的溫度輪廓使得將跨基板的局部溫度均勻性控制到非常小的容限，從而允許在處理基板134時的精確的工藝和cd控制。此外，空間可調(diào)諧加熱器140相對于主電阻加熱器154的小尺寸和高密集度允許在基板支撐組件126上的特定位置處的溫度控制，并且基本上不影響相鄰的區(qū)域的溫度，從而允許補償局部熱點和冷點且不引入偏移或其他溫度不對稱性。具有多個空間可調(diào)諧加熱器140的基板支撐組件126已證明了將在所述基板支撐組件126上處理的基板134的溫度均勻性控制至小于約±0.3攝氏度的能力。

基板支撐組件126的一些實施例的另一益處是防止rf功率行進穿過控制電路系統(tǒng)的能力。例如，調(diào)諧加熱器控制器202可包括電功率電路210和光學控制器220。電功率電路210耦接至空間可調(diào)諧加熱器140。每一個空間可調(diào)諧加熱器140具有連接至電功率電路210的一對電力引線(連接器250)。在具有五十個空間可調(diào)諧加熱器140的示例性加熱器組件170中，需要60個熱引線個1個共用的電力引線(連接器250)以控制空間可調(diào)諧加熱器140。供應(yīng)至處理腔室100中以形成等離子體的rf能量耦接至電力引線。使用過濾器(諸如，圖1中所示的rf過濾器182、184、186)以保護電氣裝備(諸如，主加熱器電源156)免受rf能量。通過在電功率電路210處端接電力引線(連接器250)，并且對每一個空間可調(diào)諧加熱器140利用光學控制器220，在電功率電路210與電源156之間僅需要單個的rf過濾器184。與每一個加熱器具有專用的rf過濾器相反，空間可調(diào)諧加熱器能夠使用一個rf過濾器，這顯著地減少了所需的rf過濾器的數(shù)目。用于專用的rf過濾器的空間非常受限，并且在基板支撐組件內(nèi)所利用的加熱器的數(shù)目也受限。因此，主加熱器區(qū)域的數(shù)目不受限，并且實現(xiàn)空間可調(diào)諧加熱器成為可能。因此，結(jié)合光學控制器220來使用電功率電路210允許更多的加熱器，且因此允許優(yōu)異的橫向溫度控制。

電功率電路210可切換或循環(huán)至多個連接器250的功率。電功率電路210將功率提供至連接器250中的每一個以啟動一個或更多個空間可調(diào)諧加熱器140。盡管電功率源最終將功率供應(yīng)至多個空間可調(diào)諧加熱器140，但是電功率電路210具有單個的電源(即，調(diào)諧加熱器電源142)，并且因此僅需要僅單個的過濾器184。有利的是，減少了附加的過濾器的空間和費用，同時允許使用許多加熱器和加熱器區(qū)域。

可由光纖接口226(諸如，光纖電纜)將光學控制器220耦接至電功率電路210以控制供應(yīng)給連接器250的功率，并且因此控制空間可調(diào)諧加熱器140?？赏ㄟ^光波導228將光學控制器220耦接至光學轉(zhuǎn)換器178。光學轉(zhuǎn)換器178耦接至控制器148以提供控制空間可調(diào)諧加熱器140的功能的信號。光纖接口226和光波導228不經(jīng)受電磁干擾或射頻(rf)能量。因此，用于保護控制器148免受來自調(diào)諧加熱器控制器202的rf能量傳遞的rf過濾器是不必要的，從而允許基板支撐組件126中有更多空間用于引導其他公用設(shè)施。

光學控制器220可將命令或指令發(fā)送至電功率電路210以調(diào)節(jié)每一個空間可調(diào)諧加熱器140或空間可調(diào)諧加熱器140的組/區(qū)域。可使用附連至電功率電路210的正極引線與負極引線的組合(即，連接器250)來啟動每一空間可調(diào)諧加熱器140。功率可從電功率電路210通過正極引線線流動至空間可調(diào)諧加熱器140，并且可通過負極引線返回至電功率電路210。在一個實施例中，在空間可調(diào)諧加熱器140之間共享負極引線。因此，空間可調(diào)諧加熱器140將各自都具有單獨的專用正極引線，同時共享共用的負極引線。按此布置，從電功率電路210到多個空間可調(diào)諧加熱器140的連接器250的數(shù)目比空間可調(diào)諧加熱器140的數(shù)目多一個。例如，如果基板支撐組件126具有一百(100)個空間可調(diào)諧加熱器140，則在空間可調(diào)諧加熱器140與電功率電路210之間將具有100個正極引線和1個負極引線以達導總共101個連接器250。在另一實施例中，每一個空間可調(diào)諧加熱器140具有將空間可調(diào)諧加熱器140連接至電功率電路210的單獨的負極引線。按此布置，從電功率電路210到空間可調(diào)諧加熱器140的連接器250的數(shù)目是空間可調(diào)諧加熱器140的數(shù)目的兩倍。例如，如果基板支撐組件126具有一百(100)個空間可調(diào)諧加熱器140，則在空間可調(diào)諧加熱器140與電功率電路210之間將具有100個正極引線和100個負極引線以達到總共200個連接器250。可通過測量每一空間可調(diào)諧加熱器140處的溫度來對光學控制器220編程并校準所述光學控制器220。光學控制器220可通過調(diào)節(jié)單獨的空間可調(diào)諧加熱器140的功率參數(shù)來控制溫度。在一個實施例中，可利用至空間可調(diào)諧加熱器140的遞增的功率增量來調(diào)節(jié)溫度。例如，可利用供應(yīng)給空間可調(diào)諧加熱器140的功率的百分比增量(例如，9％的增量)來獲得溫升。在另一實施例中，可通過循環(huán)開啟和關(guān)畢空間可調(diào)諧加熱器140來調(diào)節(jié)溫度。在又一實施例中，可通過循環(huán)與遞增地調(diào)節(jié)至每一個空間可調(diào)諧加熱器140的功率的組合來調(diào)節(jié)溫度?？墒褂么朔椒▉慝@得溫度映射。此映射可使cd或溫度與每一個空間可調(diào)諧加熱器140的功率分布曲線關(guān)聯(lián)。因此，空間可調(diào)諧加熱器140可用于基于調(diào)節(jié)單獨的空間可調(diào)諧加熱器140的功率設(shè)置的程序以在基板上生成溫度輪廓。邏輯可直接放置在光學控制器220中或放置在外部連接的控制器(諸如，控制器148)中。

現(xiàn)在將參照圖4a至圖4d來討論空間可調(diào)些加熱器140的布置。圖4a是根據(jù)一個實施例的、沿剖面線a--a的圖2的橫截面視圖。圖4b至圖3d是根據(jù)替代實施例的、沿圖2的相同的剖面線a--a的橫截面視圖。

現(xiàn)在參見圖4a，穿過加熱器組件170的主體152，沿剖面線a--a的平面設(shè)置多個空間可調(diào)諧加熱器140。阻熱器216設(shè)置在每一相鄰的單元200之間，每一個單元200與空間可調(diào)諧加熱器140中的至少一者相關(guān)聯(lián)。此外，阻熱器216沿基板支撐組件126的外表面426而設(shè)置。所示的單元200的數(shù)目僅用于圖示目的，并且任何數(shù)量的實施例可具有實質(zhì)上更多(或更少)的單元200?？臻g可調(diào)諧加熱器140的數(shù)目可比主電阻加熱器154的數(shù)目大至少一個數(shù)量級?？缁逯谓M件126而定位的空間可調(diào)諧加熱器140的數(shù)目可輕易地超過數(shù)百個。

每一個空間可調(diào)諧加熱器140具有在端子406、408處終止的電阻器404。當電流進入一個端子(諸如，標記為406的端子)并存在另一端子(諸如，標記為408的端子)時，電流跨電阻器404的導線行進并生成熱?？臻g可調(diào)諧加熱器140可具有設(shè)計功率密度以提供沿基板支撐組件126的外表面426的合適的溫升。由電阻器404釋放的熱量與通過電阻器404的電流的平方成比例。功率設(shè)計密度可在約1瓦特/單元至約100瓦特/單元之間，諸如，10瓦特/單元。

電阻器404可由鎳鉻合金、錸、鎢、鉑、鉭或其他合適的材料的膜形成。電阻器404可具有電阻率(ρ)。低ρ指示易于允許電荷跨電阻器404的移動的材料。電阻(r)取決于ρ乘以長度(l)除以導線的橫截面積(a)，或簡寫為r＝ρ·l/a。鉑具在20℃下具有約1.06×10^-7(ω·m)的ρ。鎢具在20℃下具有約6.60×10^-8(ω·m)的ρ。鎳鉻在20℃下約1.1×10^-8至約1.5×10^-8(ω·m)的ρ。在三種上述材料中，由鎳鉻制成的電阻器404允許電荷更容易地移動，并且因此生成更多熱。然而，鎢的電特性可在某些溫度范圍內(nèi)區(qū)分作為電阻加熱器的材料。

電阻器404可具有膜厚度(未示出)以及導線厚度472，這些厚度配置成當沿電阻器404傳遞電流時高效地提供熱。電阻器404的導線厚度472的增加可導致電阻器404的電阻r的減小。對于鎢導線，導線厚度472的范圍可從約0.05mm至約0.5mm，而對于鎳鉻導線，導線厚度的范圍可自從約0.5mm至約1mm。

回看公式r＝ρ·l/a，可以看出，可針對電阻器404選擇材料、導線長度和導線厚度以控制成本、功耗以及由每一個空間可調(diào)諧加熱器140生成的熱。在一個實施例中，電阻器404由鎢制成，所述鎢具有約0.08mm的導線厚度472以及在10瓦特功率下的約90歐姆的電阻。

能以圖案490來配置空間可調(diào)諧加熱器140，以便沿基板支撐組件126的表面高效地生成熱輪廓。圖案490可關(guān)于中點492對稱，同時在孔422中以及周圍提供間隙用于升舉銷或其他機械、流體或電連接?？赏ㄟ^調(diào)諧加熱器控制器202來控制每一個空間可調(diào)諧加熱器140。調(diào)諧加熱器控制器202可開啟限定了加熱器440的單個空間可調(diào)諧加熱器140；或可開啟成組而限定了內(nèi)楔形462、外圍群組464、餅形區(qū)域460或其他需要的幾何配置(包括非連續(xù)的配置)的多個空間可調(diào)諧加熱器140。以此方式，可在沿基板支撐組件126的表面的獨立的位置處精確地控制溫度，此類獨立的位置不限于諸如本領(lǐng)域中已知的同心環(huán)。盡管所示的圖案由較小的單元組成，但是圖案可替代地具有更大和/或更小單元，可延伸至邊緣，或可具有其他形式。

圖4b是根據(jù)另一實施例的、穿過主體152、沿剖面線aa的平面而設(shè)置的多個空間可調(diào)諧加熱器140的俯視圖。阻熱器216可以是可任選地存在的?？臻g可調(diào)諧加熱器140以柵格形式來布置，因此，對溫度控制單元200的陣列的限定也以山歌圖案來布置。盡管空間可調(diào)諧加熱器140的柵格圖案示出為由行與列組成的x/y柵格，但是空間可調(diào)諧加熱器140的柵格圖案可替代地具有某種其他均勻地填充的形式，諸如，六邊形閉合填充。應(yīng)當了解，如前文所討論，可按群組或單獨地啟動空間可調(diào)諧加熱器140。

圖4c是根據(jù)另一實施例的、穿過主體152、沿剖面線aa的平面而設(shè)置的多個空間可調(diào)諧加熱器140的俯視圖。圖4c圖示在主體152中以極性(polar)陣列來布置的多個空間可調(diào)諧加熱器140。任選地，阻熱器216中的一個或更多個可設(shè)置在空間可調(diào)諧加分器140之間?？臻g可調(diào)諧加熱器140的極性陣列圖案限定了相鄰的單元200，因此這些相鄰的單元也按極性陣列來布置。任選地，可利用阻熱器216將鄰接的單元200與相鄰的單元200隔離。

圖4d是根據(jù)另一實施例的、穿過主體152、沿剖面線a--a的平面而設(shè)置的多個空間可調(diào)諧加熱器140的俯視圖。圖4d圖示在主體152中按同心通道中來布置的多個空間可調(diào)諧加熱器140?？臻g可調(diào)諧加熱器140的同心通道圖案可以可任選地由阻熱器216分離。構(gòu)想了能以其他取向來布置空間可調(diào)諧加熱器140和單元200。

空間可調(diào)諧加熱器140的數(shù)目和密集度有助于將跨基板的溫度均勻性控制到非常小的容限的能力，這允許在處理基板134時的精確的工藝和cd控制。此外，相對于另一空間可調(diào)諧加熱器140、對一個空間可調(diào)諧加熱器140的單獨的控制允許在基本上不影響相鄰區(qū)域的溫度的情況下在基板支撐組件126中的多個特定位置處的溫度控制，從而允許在布引入偏移或其他溫度不對稱性的情況下補償熱點和冷點?？臻g可調(diào)諧加熱器140可具有約0.0攝氏度與約10.0攝氏度之間的各自的溫度范圍，并具有以約0.1攝氏度的增量來控制溫升的能力。在一個實施例中，基板支撐組件126中的多個空間可調(diào)諧加熱器140結(jié)合主電阻加熱器154已證明了將基板支撐組件126上經(jīng)處理的基板134的溫度均勻性控制到小于±0.3攝氏度的能力。因此，空間可調(diào)諧加熱器140允許對基板支撐組件126上經(jīng)處理的基板134的橫向溫度輪廓的橫向調(diào)諧和方位角調(diào)諧兩者。

轉(zhuǎn)至圖5，提供了主電阻加熱器154和空間可調(diào)諧加熱器140的布線簡圖的圖形描繪。布線簡圖提供了對空間可調(diào)諧加熱器140的單獨的控制(與多工控制相對)。單獨控制提供任一個空間可調(diào)諧加熱器140或空間可調(diào)諧加熱器140的選集，所述任何一個空間可調(diào)諧加熱器140或所述空間可調(diào)諧加熱器140的選集可與任何其他空間可調(diào)諧加熱器140或空間可調(diào)諧加熱器140的選集同時變成是活動的。布線簡圖允許對相對于多個空間可調(diào)諧加熱器中的另一個的、至所述多個空間可調(diào)諧加熱器中的一個的輸出的獨立控制。因此，空間可調(diào)諧加熱器140并不具有在接通狀態(tài)與關(guān)斷狀態(tài)之間循環(huán)的功率來允許功率傳至其他空間可調(diào)諧加熱器140或空間可調(diào)諧加熱器140的選集。不需要循環(huán)空間可調(diào)諧加熱器處的功率的此布置有利地允許在空間可調(diào)諧加熱器140處的快速的響應(yīng)時間，從而實現(xiàn)所需的溫度輪廓。

主電阻加熱器154和空間可調(diào)諧加熱器140可附連至控制板502?？刂瓢?02通過單個的rf過濾器510而附連至電源578。由于每一個加熱器154、140共享單個的rf過濾器510并且不具有其自身的rf過濾器，因此節(jié)省了基板支撐組件126中的空間，并且有利地減少與附加的過濾器相關(guān)聯(lián)的附加成本。控制板502與圖1和圖2中所示的控制器202類似，并且具有與電控制器210和光學控制器220類似的版本。控制板502可以在基板支撐組件126的內(nèi)部或外部。在一個實施例中，控制板502形成在設(shè)施板180與冷卻基座130之間。

以圖形方式示出空間可調(diào)諧加熱器140(1-n)，并且應(yīng)當理解，空間可調(diào)諧加熱器1401可表示共用區(qū)域內(nèi)的一大組空間可調(diào)諧加熱器，或替代地跨基板支撐組件126而設(shè)置的所有的空間可調(diào)諧加熱器140。具有比主加熱器154多一個數(shù)量級的空間可調(diào)諧加熱器140，并且因此具有多一個數(shù)量級的至電控制器210和光學控制器220的連接。

電控制器210從空間可調(diào)諧加熱器140，通過穿過冷卻基座130而形成的一個或更多個孔或槽縫520收納多個連接器512。連接器512可含有適于空間可調(diào)諧加熱器140與電控制器210之間的通信的眾多連接。連接器512可以是電纜、單獨的導線、扁平柔性電纜(諸如，帶)、插接連接器或用于在空間可調(diào)諧加熱器140與電控制器210之間傳輸信號的其他合適的方法/手段。在一個實施例中，連接器512是帶狀電纜。將使用術(shù)語電力帶(powerribbon)512來討論連接器512。

電力帶512可在一端處連接至esc132中的空間可調(diào)諧加熱器140，并且在另一端處連接至電控制器210。電力帶512可經(jīng)由直接布線、插口或合適的插座連接至電控制器。在一個實施例中，電控制器210具有配置成用于高密集度連接的插口。電力帶512可使用高密集度連接器來提供從空間可調(diào)諧加熱器140到電控制器210的大量連接(諸如，50個或更多個連接)。電控制器210可具有高密集度互連(highdensityinterconnect；hdi)，所述hdi具有大于常規(guī)的印刷電路板的每單位面積的布線密集度。hdi可與電力帶512的高密集度連接器對接。所述連接器有利地允許高密集度的連接以及基板支撐組件126的容易的組裝與拆卸。例如，esc132可能需要維護、重修表面或替換，并且連接器提供移除esc132的快速且容易的手段以進行維護并迅速地將esc132往回重新連接至基板支撐組件126。

電控制器210可附加地從主電阻加熱器154，通過穿過冷卻基座130而形成的槽縫520收納多個電力帶522。電力帶512、522以圖形方式描繪用于每一個空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154的眾多電力引線。例如，電力帶512包括用于每一個空間可調(diào)諧加熱器140的多個分開的正極與負極電力引線。同樣，電力帶522包含用于每一個主電阻加熱器154的分開的正極與負極電力引線。在一個實施例中，每一個電力引線都具有由光學控制器220管理的開關(guān)560。開關(guān)560可駐留在電控制器210中，在控制板502上或在其他合適的位置處。構(gòu)想了可利用單個的帶或甚至三個或更多個等間隔的帶來引導用于空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154的電力引線。等間隔的帶增強了場均勻性，并且因此增強了處理結(jié)果的均勻性。

光學控制器220連接至外部控制器(圖1中的148)，并且配置成用于將指令提供至電控制器，以便向每一個空間可調(diào)諧加熱器140供電。光學控制器220收納用于管理空間可調(diào)諧加熱器140的多個控制帶540。在一個實施例中，控制帶540嵌入在控制板502中，并且將光學控制器220連接至電控制器210。例如，控制帶540可以是連接兩個控制器210、220的電路系統(tǒng)。在另一實施例中，控制帶可經(jīng)由電纜或控制板502外部的其他合適的連接來將光學控制器220附連至電控制器210。在又一實施例中，控制帶540可通過穿過冷卻基座而形成的槽縫520，并且單獨地管理每一個空間可調(diào)諧加熱器140。

光學控制器220可以任選地用于管理主電阻加熱器154的多個控制帶550?；蛘?，可由第二光學控制器或由外部控制器來管理主電阻加熱器。與控制帶540類似，控制帶550可嵌入在控制板502中或附連至主電阻加熱器154?；蛘撸麟娮杓訜崞骺刹痪哂锌刂茙?50，并且可在電源138外部管理功率的循環(huán)和強度。

帶540、550以圖形方式描繪用于每一個空間可調(diào)諧加熱器140和主電阻加熱器154的眾多控制引線。例如，控制帶540包含用于多個空間可調(diào)諧加熱器140的分開的正極與負極控制引線。光學控制器220可從程序、溫度測量裝置、外部控制器、使用者或通過其他源獲取輸入，并且確定將管理空間可調(diào)諧加熱器140和/或主電阻加熱器154中的何者。當光學控制器220使用光學裝置與其他裝置(諸如，電控制器210)通信時，光學控制器不經(jīng)受rf干擾，并且并不將rf信號傳播到處理腔室外部的區(qū)域。構(gòu)想了可利用單個的帶或甚至三個或更多個帶來引導控制引線。

控制帶540提供由光學控制器220生成的信號以控制開關(guān)560的狀態(tài)。開關(guān)560可以是場效晶體管或其他合適的電子開關(guān)。或者，開關(guān)560可嵌入在電控制器210中的光控電路板中。開關(guān)560可提供加熱器154、140在激勵(活動的)狀態(tài)與去激勵(不活動的)狀態(tài)之間的簡單的循環(huán)。

控制器202可控制相對于另一者的、且同時施加至一個或更多個所選擇的空間可調(diào)諧加熱器140的功率的占空比、電壓、電流或持續(xù)時間中的至少一者或更多者。在一個實施例中，控制器202沿控制帶5401提供信號以指示開關(guān)5601允許90％的功率從中通過。電控制器210沿電力帶5121提供約10瓦特的功率。開關(guān)5601允許90％的供應(yīng)的功率通過并到達空間可調(diào)諧加熱器1401，所述主電阻加熱器1401利用約9瓦特的功率加熱。

在另一實施例中，控制器202沿控制帶5502提供信號以指示開關(guān)5602允許100％的功率從中通過。電控制器210沿電力帶5222提供約100瓦特的功率。開關(guān)5602允許100％的供應(yīng)功率通過并到達主電阻加熱器1542，所述主電阻加熱器1542利用約100瓦特功率加熱。類似地，主電阻加熱器154(1-n)可全部都由控制器202操作。

在又一實施例中，調(diào)諧加熱器控制器202沿控制帶540提供信號以指示開關(guān)560處于允許功率從中通過的活動的狀態(tài)或者防止功率從中通過的非活的動狀態(tài)。電控制器210沿電力帶512將約10瓦特的功率提供至耦接至處于活動的狀態(tài)中的開關(guān)560的每一個單獨的空間可調(diào)諧加熱器140。調(diào)諧加熱器控制器202獨立地控制開關(guān)560保持在活動的狀態(tài)中的持續(xù)時間以及開關(guān)560中的每一個相對于其他開關(guān)560的占空比中的至少一者，這最終控制基板支撐組件126以及定位所述基板支撐組件上的基板的溫度均勻性?？深愃频乜刂朴靡钥刂浦林麟娮杓訜崞?54的功率的開關(guān)560。

在另一實施例中，表示分開的區(qū)域的每一個主電阻加熱器154(1-n)可具有分開的控制器202。在此實施例中，為具有一個主電阻加熱器154(1-n)的區(qū)域所共用的空間可調(diào)諧加熱器(1-n)可與共用的主電阻加熱器154(1-n)共享控制器202。例如，如果存在四個區(qū)域，則將存在四個主電阻加熱器154(1-4)以及四個等間隔的控制器202。

在其他實施例中，可利用分開的控制器202來分割由單個的控制器服務(wù)的空間可調(diào)諧加熱器140的數(shù)目。例如，每一個控制帶540可具有用于管理設(shè)置數(shù)目的空間可調(diào)諧加熱諧140個體的分開的光學控制器220。分割對空間可調(diào)諧加熱器140的控制允許通過穿過冷卻基座而形成的槽縫520來引導帶所需的較小的控制器和較少的空間。

轉(zhuǎn)至圖6，提供主電阻加熱器154和空間可調(diào)諧加熱器140的另一布線簡圖的圖形描繪。圖6中所描繪的布線簡圖提供了對空間可調(diào)諧加熱器140的單獨的控制?？臻g可調(diào)諧加熱器140附連至調(diào)諧加熱器控制器202。控制板502上的電控制器210通過過濾器184而附連至電源156。光學控制器220連接至外部控制器(圖1中的148)，并且配置成用于將指令提供至電控制器，以便向每一個空間可調(diào)諧加熱器140供電。光學控制器220通過光纖接口226與電控制器210通信以管理空間可調(diào)諧加熱器140。與圖5的布線簡圖類似，圖6的布線簡圖提供相對于其他空間可調(diào)諧加熱器的、對多個空間可調(diào)諧加熱器中的一個的輸出的獨立的控制。

主電阻加熱器154可以任選地附連至調(diào)諧加熱器控制器202'、調(diào)諧加熱器控制器202或基板支撐組件126外部的其他控制器。調(diào)諧加熱器控制器202'可與調(diào)諧加熱器控制器202基本上類似。應(yīng)當了解，對主電阻加熱器154的控制可與對于空間可調(diào)諧加熱器140所描述的控制類似?；蛘?，如圖1中所示，可在外部管理主電阻加熱器154。

以圖形方式示出空間可調(diào)諧加熱器140(1-n)，并且應(yīng)當理解，空間可調(diào)諧加熱器1401可表示共用的區(qū)域內(nèi)的一大組空間可調(diào)諧加熱器，或替代地跨基板支撐組件126而設(shè)置的所有的空間可調(diào)諧加熱器140。每一個空間可調(diào)諧加熱器140具有用于將功率從電控制器210提供至空間可調(diào)諧加熱器140的連接器250。

電控制器210從空間可調(diào)諧加熱器140，通過穿過冷卻基座130而形成的一個或更多個孔或槽縫520收納多個電力帶612。帶612以圖形方式描繪了用于每一個空間可調(diào)諧加熱器140的眾多電力引線。電力帶612為功率提供至空間可調(diào)諧加熱器140的電路徑。在一個實施例中，電力帶612包含用于每一空間可調(diào)諧加熱器140的分開的正極電力引線。電力帶612可以任選地具有為附連至電力帶612的所有空間可調(diào)諧加熱器140共用的單個的負極電力陰險?；蛘?，電力帶612可不具有負極功率返回路徑，并且可通過分開的電纜、共用的總線或其他合適的手段來提供電流的返回路徑。在另一實施例中，電力帶612包含用于每一個空間可調(diào)諧加熱器140的分開的負極電力引線。電力帶612可以任選地具有為附連至電力帶612的所有的空間可調(diào)諧加熱器140共用的單個的正極電力引線。或者，電力帶612可不具有正極功率供應(yīng)路徑，并且可通過分開的電纜、共用的總線或其他合適的手段來提供電流的功率供應(yīng)路徑。

簡短地轉(zhuǎn)至圖7，圖7是配置成用于圖6中所描繪的布線簡圖的靜電夾盤132的底部794的透視圖。靜電夾盤132可具有多個電極742以便將夾持力供應(yīng)至設(shè)置在靜電夾盤132上的基板。電力帶612可電氣附連至靜電夾盤132的底部794，所述靜電夾盤132具有形成在其中的空間可調(diào)諧加熱器140。電力帶612可以是扁平的柔性電纜(ffc)或構(gòu)型印刷電路(fpc)，諸如，聚酰亞胺扁平的柔性電纜，所述電力帶612在一端處具有連接器712，并且在另一端處具有觸點720。連接器712連接至電控制器210。連接器712可以是多個單獨的導線、插口連接器、插塞、高密集度連接器(諸如，與扁平的柔性電纜或柔性印刷電路一起使用的那些高密集度連接器)或其他合適的連接器。觸點720可附連至形成在靜電夾盤132中的電連接(即，通孔)?？赏ㄟ^其他手段將觸點720焊接、膠接或附連至靜電夾盤132?；蛘?，觸點720可形成為直接連接至空間可調(diào)諧加熱器140，諸如，接線的電力引線。觸點720可具有與靜電夾盤132接觸的組合的區(qū)域，所述組合的區(qū)域約小于0.75英寸直徑的圓。觸點720與靜電夾盤132所具有的此最小的區(qū)域減少了從靜電夾盤132到冷卻基座130的熱傳遞。觸點720可以是圓形、矩形、半圓形或任何其他形狀。電力帶612可具有多于一個的觸點720，并且因此具有一百個或更多個引線。因此，取決于至電控制器210的布線連接配置(諸如，共享共用的負極引線)，單個的電力帶612可能能夠連接并單獨地控制許多空間可調(diào)諧加熱器140。在一個實施例中，靜電夾盤132具有等距地間隔并焊接在所述靜電夾盤132上的六個電力帶612。電力帶612可各自具有二十五個經(jīng)焊接的觸點720。

或者，可用引腳/插座連接器來替代電力帶612。簡短地轉(zhuǎn)至圖10，圖10圖示將esc132連接至調(diào)諧加熱器控制器202的插接連接器1010的橫截面視圖。插接連接器1010可經(jīng)尺寸設(shè)定以通過冷卻基座130中的槽縫520，從而提供調(diào)諧加熱器控制器202與esc132之間的連接。插接連接器1010可具有凸緣1008。凸緣1008可設(shè)置在冷卻基座130與調(diào)諧加熱器控制器202之間。間隙1050可形成在冷卻基座130與調(diào)諧加熱器控制器202之間?；蛘撸{(diào)諧加熱器控制器202可具允許插接連接器1010從中通過并大大地減小調(diào)諧加熱器控制器202與冷卻基座130之間的縫隙1050的切口、缺口、孔、空隙或其他開口。

插接連接器1010可具有第一端1002和第二端1004。第一端1002可與esc132對接。第二端1004可與調(diào)諧加熱器控制器202對接。多個接觸引腳1012、1014與多個引腳插座1020、1022對接以提供esc132與調(diào)諧加熱器控制器202之間的電連接。引腳1012、1014可為約0.3mm或更小。插腳1012、1014具有對應(yīng)多個引腳插座1020、1022，所述插腳插座1020、1022配置成用于收納引腳1012、1014，并且提供電連續(xù)性。引腳1012、1014或插座1020、1014可形成在插接連接器1010的第一端1002和第二端1004中的一者或更多者上，并且在esc132與調(diào)諧加熱器控制器202之間對接。

插接連接器1010可提供調(diào)諧加熱器控制器202與esc132之間的直接的物理電連接。例如，插座可形成在調(diào)諧加熱器控制器202上，所述插座收納引腳1014。因此，冷卻基板130可直接放置在esc132上，插接連接器1010可穿過冷卻基座130中的槽縫520而插入，并且調(diào)諧加熱器控制器可放置在插接連接器1010上，從而形成esc132與調(diào)諧加熱器控制器202之間的連接?；蛘?，插接連接器1010可利用電纜、帶或扁平的連接器來完成調(diào)諧加熱器控制器202與esc132之間的連接。

有利的是，插接連接器1010可具有小橫截面積，所述小橫截面積對應(yīng)地要求冷卻基座130中的很小的開放空間，這使冷卻基座130的熱傳導或干擾最小化，從而獲得更佳的熱均勻性。此外，插接連接器1010可保護連接免受處理環(huán)境，并且可延長電連接的壽命。

返回參見圖6，電控制器210可具有形成在所述電控制器210中的多個開關(guān)660。每一個開關(guān)660可收納來自電力帶612中的一個的正極電力引線以控制單獨的空間可調(diào)諧加熱器140。光學控制器220經(jīng)由至電控制器210的光纖接口226來管理開關(guān)660。電路系統(tǒng)640可嵌入在電控制器210或調(diào)諧加熱器控制器202中以將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，用于將指令提供至開關(guān)660。

開關(guān)660可為場效晶體管或其他合適的電子開關(guān)。開關(guān)660可提供加熱器154、140在激勵(活動的)狀態(tài)與去激勵(非活動的)狀態(tài)之間的簡單的循環(huán)。或者，開關(guān)660可以是可控制供應(yīng)至空間可調(diào)諧加熱器140的功率量的另一合適的器件。

開關(guān)660可經(jīng)形成在基板支撐組件126內(nèi)部，諸如，在靜電夾盤132、冷卻基座130內(nèi)、加熱器組件170和設(shè)施板180內(nèi)?；蛘?，開關(guān)660可形成在基板支撐組件126外部，或甚至在處理腔室100外部，諸如，在控制器148中。

轉(zhuǎn)至圖8，圖8圖示配置成用于圖6中所描繪的布線簡圖的冷卻基座130的底部透視圖。冷卻基座130可具有底表面894、多個冷卻通道(圖8中未示出)以及通道842。冷卻通道可配置成使冷卻流體穿過其中而循環(huán)以調(diào)節(jié)靜電夾盤132的溫度。通道842經(jīng)配置成用于允許將功率供應(yīng)至靜電夾盤132的電極742通過冷卻基座130?？墒雇ǖ?42電氣絕緣以保護免受激勵冷卻基座130的電極742。另外，冷卻基座可具有一個或更多個槽縫520。槽縫520可配置成用于允許帶612從靜電夾盤132在內(nèi)部穿過冷卻基座130而去往底表面894。

電控制器210可設(shè)置在冷卻基座130的底表面894上。電控制器210裝配在rf環(huán)境中，并且因此可經(jīng)由光纖來執(zhí)行與電控制器210的通信，同時可通過rf過濾器來將功率供應(yīng)至電控制器210。電控制器210可具有發(fā)送826和接收828光纖接口226。光纖接口226提供至光學控制器220的光學連接。光纖接口226免受rf和其他電干擾的影響，并且因此不需要過濾器來保護所連接裝置/控制器(諸如，光學控制器220)。

調(diào)諧加熱器控制器202可具有多個插口812。插口812可配置成與附連至帶612的端的連接器712連接。插口可為每一個帶612提供五十個或更多個單獨的連接。電控制器210可由基板830組成，所述基板具有形成在其上的多個電路832、834。多個電路832、834可包括晶體管、電阻器、電容器以及用于形成開關(guān)并控制至插座812中的單獨的連接的功率流的其他電特征。電控制器210可因此通過控制施加在附連至帶612的插座812中的多個單獨的連接的功率的占空比、電壓、電流或持續(xù)時間中的至少一者或更多者來管理單獨的空間可調(diào)諧加熱器140。

在一個實施例中，開關(guān)形成在電控制器210上。具有連接器712的帶612通過冷卻基座130中的槽縫520來將靜電夾盤132中的空間可調(diào)諧加熱器140連接至電控制器210。連接器712將帶612連接至電控制器210上的插口812。光學控制器220通過光纖接口226將光信號提供至電控制器210，以便控制至插口812中的多個單獨的連接的功率。光學控制器220與電控制器210的組合允許單獨的空間可調(diào)諧加熱器140的任何選集被同時供電和/或被循環(huán)接通或關(guān)閉，從而在設(shè)置在靜電夾盤132上的基板上創(chuàng)建所需的溫度輪廓。高密集度互連件的使用允許大量的空間可調(diào)諧加熱器140的獨立的控制，并且因此允許對溫度輪廓的增強的控制。有利的是，對空間可調(diào)諧加熱器140的獨立的控制允許針對每一個單獨的空間可調(diào)諧加熱器140的高占空比以及較大的動態(tài)溫度范圍。因此，對空間可調(diào)諧加熱器140的單獨的控制提供了每單位時間的更多功率以及快速的響應(yīng)時間。

圖9是用于使用諸如上文所描述的基板支撐組件等的基板支撐組件來處理基板的方法900的一個實施例的流程圖。方法900從框902處開始，將功率施加至形成在基板支撐組件中的主電阻加熱器。主電阻加熱器可以是單個的加熱器或被分段為多個區(qū)域。主電阻加熱器區(qū)域可以是獨立地受控的。

在框904處，將功率提供至圍繞基板支撐組件而分布的多個單獨的空間可調(diào)諧加熱器。調(diào)諧加熱器控制器單獨地控制至每一個空間可調(diào)諧加熱器的功率。空間可調(diào)諧加熱器中的至少兩者生成預定的不同熱量?？赏ㄟ^控制相對于另一者的、施加至任何一個空間可調(diào)諧加熱器的功率的占空比、電壓、電流、持續(xù)時間中的至少一者或更多者來控制由一個空間可調(diào)諧加熱器生成的相對于另一者的熱差異。還可跨多個單獨的空間可調(diào)諧加熱器來順序地掃描供應(yīng)至空間可調(diào)諧加熱器的功率。

可在靜電夾盤132中同時執(zhí)行對于每一個空間可調(diào)諧加熱器的控制，從而允許空間可調(diào)諧加熱器的任何選集能夠迅速地生成特定的溫度輪廓?？赏ㄟ^外部控制器來提供對提供至多個單獨的空間可調(diào)諧加熱器的功率的控制，所述外部控制器在至設(shè)置在基板支撐組件上的調(diào)諧加熱器控制器的光學連接上對接。因此，通過至調(diào)諧加熱器控制器的光學連接將外部控制器與rf隔離。

在框906處，可在基板支撐組件上處理工件(諸如，基板)。例如，可在真空腔室中處理基板，例如，使用等離子體工藝?？扇芜x地在處理腔室內(nèi)的等離子體存在的情況下執(zhí)行的真空工藝可以是以下各項中的一者：蝕刻、化學氣相沉積、物理氣相沉積、離子植入、等離子體處理、退火、氧化物去除、減除或其他等離子體工藝。構(gòu)想了可在其他環(huán)境中的溫度受控的表面上處理工件，例如，在大氣條件下，針對其他應(yīng)用。

任選地，在框906處，響應(yīng)于工藝條件或工藝配方的變化，可改變提供至基板支撐組件內(nèi)橫向地分布的多個單獨的空間可調(diào)諧加熱器的功率。例如，可利用來自調(diào)諧加熱器控制器的命令來改變提供至空間可調(diào)諧加熱器中的一者或更多者的功率。因此，調(diào)諧加熱器控制器可在循環(huán)另一空間可調(diào)諧加熱器并以不同的重疊時間間隔循環(huán)其他空間可調(diào)諧加熱器時，同時地將功率提供至一個空間可調(diào)諧加熱器。

盡管上述內(nèi)容針對本發(fā)明的實現(xiàn)方式，但是可設(shè)計本發(fā)明的其他和進一步的實現(xiàn)方式而不背離本發(fā)明的基本范圍，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書來確定。