方位可调整的多区域静电夹具的制作方法

方位可调整的多区域静电夹具
1.本技术是申请日为2016年1月13日、申请号为201680023970.0，题为“方位可调整的多区域静电夹具”的申请的分案申请。
技术领域
2.本文所述的实施方式总体上涉及半导体制造，且更具体地涉及静电夹具的实时温度控制以及使用该静电夹具的实时温度控制的方法。


背景技术：

3.随着装置图案的特征尺寸变得更小，这些特征的临界尺寸(cd)要求变成对稳定且可重复的装置性能的更重要标准。因为腔室的不对称性，诸如腔室与基板温度、流动传导性以及rf场，所以跨处理腔室内所处理的基板的可允许的cd变化是难以达成。
4.在使用静电夹具的工艺中，因为基板下方的夹具的非均质架构，所以跨基板表面的温度控制的均匀性变得甚至更有挑战性。例如，静电夹具的一些区域具有气孔，而其他区域具有与气孔横向偏移的升举销孔。又其他区域具有夹持电极，而其他区域具有与夹持电极横向偏移的加热器电极。因为静电夹具的结构可在横向与方位角两者上变化，夹具与基板之间的热传递的均匀性为复杂的并且非常难以获得，从而导致跨夹具表面的局部热点与冷点，这因此导致沿着基板表面的处理结果的不均匀性。
5.夹具与基板之间的热传递的横向与方位角上的不均匀性由于传统的冷却板中通常使用的热传递方案而进一步复杂化，静电夹具安装至冷却板而形成基板支撑组件。例如，传统的冷却板通常仅具有边缘至中心的温度控制。另外，在生产运行时间期间，当基板移进与移出处理腔室时，冷却板的温度分布对于每个基板会有所不同。因此，当在生产运行时间使用传统的基板支座的热传递特征时，静电夹具内的局部热点与冷点会难以控制。
6.因此，需要改良的基板支撑组件。


技术实现要素：

7.本文所述的实施方式提供一种用于处理基板支撑组件上的基板的方法与设备，该方法与设备实现静电夹具(esc)与基板之间的热传递的横向与方位角两者上的调整。该方法包括下述步骤：使用esc上的第一温度分布来处理第一基板，esc具有主加热器与空间上可调整的加热器。从处理第一基板的结果来确定偏离目标结果分布的偏移分布。基于偏移分布来将第一温度分布调整为esc上的第二温度分布。调整为第二温度分布包括下述步骤：递增提供给对应于偏移分布的一个或更多个离散位置中的一个或更多个空间上可调整的加热器的功率。然后使用第二温度分布来处理esc上的第二基板。
附图说明
8.因此，为了可详细理解本发明的上述特征的方式，可参考各实施方式得到以上简要概括的本发明的更具体的描述，实施方式中的一些被描绘在所附附图中。但是，注意到，
所附附图仅描绘本发明的典型实施方式且因此不视为限制其范围，因为本发明可允许其他等效实施方式。
9.图1为具有至少一个处理腔室的多腔室真空处理系统的示意性俯视图；
10.图2为详述基板支撑组件的具有空间上可调整的加热器的部分的局部剖面示意性侧视图；
11.图3a至图3d为描绘空间上可调整的加热器的示例布局的基板支撑组件的俯视图；
12.图4为适于存储与执行软件例程而其中可实施本发明的实施例的系统的一个架构的图示；
13.图5为根据一个实施例的用于确定空间上可调整的加热器的工艺配方的流程图；
14.图6为根据另一实施例的用于确定空间上可调整的加热器的工艺配方的流程图；
15.图7为根据又另一实施例的用于确定空间上可调整的加热器的工艺配方的流程图。
16.为了促进了解，已经在任何可能的地方使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可了解到，一个实施方式中揭示的元件可有利地用于其他实施方式中，而不用具体详述。
具体实施方式
17.本文所述的实施方式提供一种用于控制空间上可调整的加热器的方法，该方法实现基板支撑组件的温度分布的离散的横向与方位角上调整，这进而允许基板支撑组件上处理的基板的横向温度分布的横向与方位角两者上的调整。此外，该方法实现基板上的局部热点或冷点被基本上消除。
18.虽然具有空间上可调整的加热器的基板支撑组件在下文叙述于蚀刻处理腔室中，但该基板支撑组件可用于其他类型的等离子体处理腔室，诸如物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室、离子布植腔室等，以及期望横向温度分布的方位角上调整的其他系统。也可设想到，空间上可调整的加热器也可用来控制其他表面的温度，包括并非用于半导体处理的那些。
19.在一个或更多个实施例中，通过允许基板温度用于补偿腔室的不均匀性，诸如温度、流动传导性、电场、等离子体密度等，用于控制基板支撑组件的温度分布的方法可允许真空工艺(诸如蚀刻、沉积、布植等)期间在基板边缘处的临界尺寸(cd)变化的校正。
20.如本领域技术人员将理解的，本发明的各方面可体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的实施方式可采用下述的形式：完全硬件的实施例、完全软件的实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)、或者结合有软件与硬件方面的实施例，在本文可称为“电路”、“模块”、或“系统”。此外，本公开的实施方式可采用体现在一个或更多个计算机可读取介质中的计算机程序产品的形式，计算机可读取介质具有计算机可读取程序代码体现于其上。
21.一个或更多个计算机可读取介质的任何组合可用于存储程序产品，程序产品在执行时配置来执行用于编程预防性维护事件的方法。计算机可读取介质可以是计算机可读取信号介质或计算机可读取存储介质。计算机可读取存储介质可以是例如(但不限于)电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的、或半导体系统、设备或装置，或上述的任何适当的组
合。计算机可读取存储介质的更特定示例(非穷举的列表)将包括下述：便携计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、可携式光盘只读存储器(cd
‑
rom)、光学存储装置、磁性存储装置、或上述的任何适当的组合。在本文的上下文中，计算机可读取存储介质可以是任何有形的介质，可含有或存储程序来由指令执行系统、设备或装置使用或相关于指令执行系统、设备或装置使用。
22.计算机可读取信号介质可包括具有计算机可读取程序代码体现于其中的传播的数据信号，例如，在基频中或作为载波的部分。此种传播信号可采用各种形式的任一种，包括(但不限于)电磁的、光学的、无线电的、或其任何合适的组合。计算机可读取信号介质可以是并非是计算机可读取存储介质的任何计算机可读取介质，并且可通讯、传播、或传送程序来由指令执行系统、设备、或装置使用或相关于指令执行系统、设备、或装置使用。
23.体现在计算机可读取介质上的程序代码可使用任何适当的介质来传输，包括(但不限于)无线的、有线的、光纤电缆、rf等、或上述的任何适当的组合。
24.用于实施本发明的各方面的操作的计算机程序码可用一个或更多个程序语言的任何组合来写成，包括面向对象的程序语言，例如java
tm
、smalltalk
tm
、c

等，以及传统的程序程序语言，例如“c”程序语言或类似的程序语言。程序代码可完全执行在用户的计算机上、部分执行在用户的计算机上、作为独立的软件封装、部分执行在用户的计算机上且部分执行在远程计算机上、或完全执行在远程计算机或服务器上。在后一种情况中，远程计算机可通过任何类型的网络而连接至用户的计算机，包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者该连接可至外部计算机(例如，使用因特网服务提供商(isp)通过因特网)。
25.计算机程序指令也可加载至计算机、其他可编程数据处理设备、或其他装置，以导致一系列的操作步骤执行在计算机、其他可编程设备、或其他装置上，以产生计算机实施的程序，使得执行在计算机或其他可编程设备上的指令提供程序来用于实施流程图和/或框图中指定的功能/动作。
26.本公开的实施例可通过云计算基础结构来提供给终端使用者。云计算指的是提供可扩展的计算资源作为网络上的服务。更正式来说，云计算可定义为提供计算资源与其底层技术架构(例如，服务器、存储器、网络)之间的抽象计算能力，促成可快速提供且用最少的管理工作或服务提供商互动来释放的可配置式计算资源的共享池的方便的、依需要的网络存取。因此，云计算允许使用者存取“云”中的虚拟计算资源(例如，存储器、数据、应用程序、与甚至完全虚拟的计算系统)，而不用考虑到用于提供计算资源的底层实体系统(或那些系统的位置)。
27.通常，将云计算资源在按使用付费的基础上提供给使用者，其中仅针对实际使用的计算资源来对使用者收费(例如，使用者所消耗的存储空间的量，或使用者所实时化的虚拟系统的量)。使用者可存取任何时候驻留在云中的任何资源，以及跨因特网来自任何地方的任何资源。在本发明的上下文中，用户可存取软件例程(例如，用于检测一个或更多个接地条带的断裂的方法)或云中可用的相关数据。例如，软件例程可在云中的计算系统上执行。在此种情况中，软件例程可维护云中的存储位置处的空间与非空间性数据。如此做可允许使用者从附接至连接至云的网络(例如，因特网)的任何计算系统存取此信息。
28.图1为具有至少一个处理腔室120的多腔室真空处理系统100的示意性俯视图。多腔室真空处理系统100也包括系统控制器160、真空密闭处理平台110以及工厂接口140。多
腔室真空处理系统100可额外附接至预先工艺控制器(apc)180。apc 180可具有数据库182与计算平台184。除了系统控制器160以外，可选择性地使用apc 180，且apc 180整合了在制造设施处的多个工艺工具102。apc 180可追踪其中进行制造的基板上的操作并且存储基板上的测量结果。
29.工厂接口(fi)140可具有多个前开式通用舱(foup)144与至少一个fi机器人142。fi 140也可具有额外的站，诸如计量站150。计量站150可替代地位于foup 144附近。fi机器人1420可具有轨道与可移动式端效器，该端效器可以是叶片、多个指状件、夹持器、或用于转移其上的基板118的其他合适的设备。fi机器人142可在大气状况下操作，并且配置成具有运动范围足以在foup 144、计量站150以及处理系统100的一个或更多个负载锁定腔室134、132之间转移可移动式端效器上所设置的基板118。foup 144可固持多个基板118，用以将基板118转移往返多腔室真空处理系统100。例如，foup 144可移动多腔室真空处理系统100上所处理的基板118至分开的计量站、化学研磨站、或用于进一步处理的其他设备。
30.负载锁定腔室134、132设置在工厂接口140与真空密闭处理平台110之间，以促进基板118在工厂接口140中维持的实质上周围环境与真空密闭处理平台110中维持的真空环境之间转移。负载锁定腔室134、132具有一个或更多个入口/出口槽(未示出)，基板118可通过入口/出口槽而从fi 140转移进出负载锁定腔室134、132。同样地，负载锁定腔室134、132具有相同数量的入口/出口槽，基板118可通过入口/出口槽而在负载锁定腔室134、132的内部与真空密闭处理平台110之间转移。负载锁定腔室134、132的每一入口/出口槽选择性地通过狭缝阀(未示出)来密封，以将负载锁定腔室134、132的内部与fi 140或真空密封处理平台110的内部隔离。
31.除了负载锁定腔室134、132之外，真空密闭处理平台110具有设置于转移腔室130周围的多个附接腔室120。转移腔室130耦接至真空系统(未示出)，以提供真空密封处理平台110中的降低的气压状况。转移腔室130容纳至少一个转移腔室机器人114。转移腔室机器人114可旋转以转移任何腔室120内的基板118。附接腔室120中的一个或更多个可包括具有用于处理基板118于其上的基板支撑组件200(绘示于图2中)的蚀刻腔室或沉积腔室，诸如化学气相沉积腔室、物理气相沉积腔室、或原子层沉积腔室。此外，附接腔室120之一者可以是计量腔室152(具有计量设备来测量基板118的属性)、定向腔室、脱气腔室、或用于处理基板118的其他适当的腔室。在一些实施例中，一个腔室120可同时蚀刻并测量基板118。例如，用于测量基板118的属性的计量设备可并入至腔室120中。或者，用于测量基板118的属性的计量设备可位于转移腔室130、fi 140或其他方便的位置。
32.系统控制器160耦接至多腔室真空处理系统100的每一腔室120和/或模块并且控制每一腔室120和/或模块。通常，系统控制器160可使用处理系统100的腔室与设备的直接控制或者替代地通过控制与这些腔室和设备相关的计算机，来控制处理系统100的操作的所有方面。此外，系统控制器160也可配置成通过apc 180来与同转移腔室机器人114相关的控制单元以及其他控制器通信。例如，转移腔室机器人114的移动(将基板118转移往返处理腔室120并且执行工艺序列，协调多腔室真空处理系统100的各种组件的操作等)可由系统控制器160来控制。另外，系统控制器160可控制处理腔室120中的工艺配方。例如，系统控制器可控制真空、腔室温度、基板支撑表面温度分布、气体流率、以及工艺配方的各种其他处理参数。在操作中，系统控制器160实现来自相应腔室与设备的反馈，以优化基板产量。
33.系统控制器160将相关于图4讨论于下。系统控制器160可改变用于腔室120中进行处理的基板118的工艺配方。系统控制器160可使用来自计量设备的反馈，以确定工艺配方的变化。计量设备可测量跨基板118的临界尺寸并且改变工艺参数(例如跨基板支撑组件的局部温度)，以改变局部处理。
34.图2为详述基板支撑组件200的部分的局部剖面示意性侧视图，该基板支撑组件200配置来提供跨基板支撑组件的温度分布的方位角上调整。跨基板支撑组件200的温度分布的方位角上调整可通过控制器160上运行的软件例程来控制。软件例程也可或替代地由远离多腔室真空处理系统100的第二控制器(未示出)来存储和/或执行，诸如在处理腔室120或apc 180处。
35.基板支撑组件200通常至少包括基板支座210。基板支座210可以是真空夹具、静电夹具、基座、或其他工件支撑表面。在一个实施例中，基板支座210为静电夹具，且在下文中将叙述为静电夹具210。基板支撑组件200也可包括冷却基座260。冷却基座260可替代地与基板支撑组件200分开。基板支撑组件200可移除地耦接至支撑底座205。支撑底座205可包括底座基座244。基板支撑组件200可定期从支撑底座205移除，以允许基板支撑组件200的一个或更多个部件的整修。
36.静电夹具210具有安装表面203以及与安装表面203相对的工件支撑表面202，其中基板118可移除地设置在工件支撑表面202上。静电夹具210通常包括夹持电极207，夹持电极207嵌入于电介质主体208中。虽然夹持电极207绘示成靠近静电夹具210的安装表面203，但夹持电极207可嵌入于静电夹具210的其他部分中，诸如刚好在工件支撑表面202下方。夹持电极207可配置为单极或双极电极，或其他适当的布置。夹持电极207通过rf滤波器204而耦接至夹持电源206，夹持电源206提供rf或dc电力，以静电固定基板118至静电夹具210的工件支撑表面202。rf滤波器204防止用于形成处理腔室120内的等离子体的rf电力损坏电性设备或在腔室外部呈现电性危险。
37.静电夹具210的电介质主体208可由陶瓷材料制成，诸如aln或al2o3。或者，电介质主体208可由聚合物制成，诸如聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳醚酮等。加热器可嵌入于电介质主体208内。电介质主体208可包括一个或更多个主电阻式加热器212和/或多个空间上可调整的加热器214。主电阻式加热器212可提供来升高基板支撑组件200的温度至用于实行腔室处理(诸如处理基板118和/或清洗处理腔室120的内部)的温度。主电阻式加热器212可配置来提供任何一个或更多个横向分开的加热区域，例如，多个同中心的环形区域。空间上可调整的加热器214为对于主电阻式加热器212的补充，并且配置来调整主要电阻式加热器212所界定的多个横向分开的加热区域的任何一者或更多者内的多个离散位置中的静电夹具210的局部温度。例如，空间上可调整的加热器214可布置成极阵列、列与行的笛卡尔网格、六边形网格、或其他合适的矩阵。空间上可调整的加热器214因此提供对放置在基板支撑组件200上的基板118的温度分布的局部调整。因此，主电阻式加热器212操作来以全局宏观尺度维持工件支撑表面202上的温度分布，而空间上可调整的加热器214操作来以局部微观尺度调整工件支撑表面202的温度分布的离散位置处的温度。
38.主电阻式加热器212与空间上可调整的加热器214通过rf滤波器218而耦接至加热器电源222。加热器电源222可提供900瓦特或更多功率至加热器212、214。控制器160可控制加热器电源222的操作，加热器电源222通常设定为提供功率至各个加热器212、214，用来加
热基板118至预定的温度分布。在一个实施例中，主电阻式加热器212包括横向分开的加热区域，其中控制器160实现主电阻式加热器212的一个区域或甚至单一空间上可调整的加热器214相对于相邻的加热器212、214能优先加热。在一些实施例中，每一空间上可调整的加热器214可独立地控制，以提供不同于另一空间上可调整的加热器214的温度。在一些实施例中，多个(诸如至少两个以及多达全部)空间上可调整的加热器214独立地且同时地被供电，以提供非常稳定且不会到处跳动的温度分布，这产生稳定且容易控制的温度分布，这有助于提高基板处理结果的均匀性与可预测性。
39.静电夹具210可包括一个或更多个温度传感器254。温度传感器254可测量工件支撑表面202上的多个离散位置处的温度。温度传感器254可提供温度反馈信息给控制器160，用于控制加热器电源222施加至主电阻式加热器212与空间上可调整的加热器214的功率。另外，反馈信息可用于控制冷却基座260的操作。
40.静电夹具210可设置在温度受控制的冷却基座260上。温度受控制的冷却基座260耦接至热传递流体源262。热传递流体源262提供热传递流体，诸如液体、气体或其组合，热传递流体循环通过设置在冷却基座260中的一个或更多个导管290。控制器160可控制流体流动通过隔离的相邻导管290，以实现静电夹具210与冷却基座260的不同区域之间的热传递的局部控制，这有助于控制基板118的横向温度分布。
41.底座基座244设置在冷却基座260下方，并且配置来容纳多个驱动机构，驱动机构配置来升高与降低多个升降销。此外，底座基座244配置来容纳来自静电夹具210与冷却基座260的多个流体连接。底座基座244还配置来容纳来自静电夹具210的多个电性连接。无数的连接(例如，流体、电性、数据信号)可运行于基板支撑组件200的外部或内部。
42.系统控制器160可包括控制器板250，控制器板250可设置在底座基座244中。或者，控制器板250可设置在基板支撑组件200内部或外部的别处。控制器板250可具有脉冲宽度调制(pwm)加热器控制器216。控制器板250也可具有光学通讯接口板256。控制器板250也可选择性地具有温度传感器控制器252。
43.温度传感器控制器252可通讯地耦接至用于测量基板118温度的温度传感器254。温度传感器控制器252可将来自温度传感器254的信号转换成关于工件支撑表面202的离散位置中的实际温度读数。控制器板250也可选择性地具有计量控制器(未示出)，用于确定设置在工件支撑表面202上的基板118的厚度。
44.pwm加热器控制器216可连接至加热器212、214。pwm加热器控制器216可修改从加热器电源222至各个加热器212、214的功率。pwm加热器控制器216可通过测量在每一空间上可调整的加热器214处的温度而受到编程与校准。也就是说，每一空间上可调整的加热器214具有其自身独立的pwm控制。pwm加热器控制器216可通过调整各个空间上可调整的加热器214的功率参数，来控制温度。例如，至空间上可调整的加热器214中的一个的100％功率可产生大约5摄氏度的热输出，用于针对空间上可调整的加热器214上方的表面位置增加由主加热器所设定的温度。此外，至空间上可调整的加热器214中的一个或更多个的20％功率可产生大约1摄氏度的热输出，用于针对空间上可调整的加热器214上方的表面位置增加由主加热器所设定的温度。可针对空间上可调整的加热器214中的若干个，将功率降低至20％，并且在整个处理操作都维持在该水平。此外，pwm加热器控制器216可以第一功率水平(例如80％)操作一个或更多个空间上可调整的加热器214，而同时以第二功率水平(例如
20％)操作一个或更多个分开的空间上可调整的加热器214。在一个实施例中，可利用至空间上可调整的加热器214的增量功率增加来调节温度。例如，在工艺的过程期间，可利用供应至空间上可调整的加热器214的功率的百分比增加(例如9％增加)来获得温度上升。在另一实施例中，可通过循环开关空间上可调整的加热器214来调节温度，而同时其他可调整的加热器214也可同相或非同相地循环开关。在又另一实施例中，可通过结合维持期望温度分布所需那样地调整功率水平、循环并且增量地调整至空间上可调整的加热器214的功率，来调节温度。
45.可通过同时改变每一个单独的空间上可调整的加热器214的热输出来获得温度映射。该映射可将cd或基板温度分布相关联于每一空间上可调整的加热器214的功率分布曲线。因此，基于针对各个空间上可调整的加热器214的程序调节功率设定，空间上可调整的加热器214可用于产生基板上的温度分布。逻辑可直接放置在pwm加热器控制器216中或外部连接的控制器中，诸如控制器160。因此，pwm加热器控制器216配置来相对于多个空间上可调整的加热器214的另一者以及主电阻式加热器212，独立地控制多个空间上可调整的加热器214中的一者的输出。
46.光学通讯接口板256可与pwm加热器控制器216对接。光学通讯接口板256也可与其他控制器对接，诸如温度传感器控制器252。光学通讯接口板256可具有至光学转换器258的光学连接。光学接口板256可发送光学信号至光学转换器258，以与控制器160通信。因此，pwm加热器控制器216与控制器160之间的通信可通过不会破坏rf能量的光学信号来执行。例如，控制器160可发送信号来控制空间上可调整的加热器214中的一个或更多个的热输出，用以调整设置在静电夹具210上的基板118的温度分布。在递送指令至用于在处理期间控制基板118的加热分布的pwm加热器控制器216之前，来自控制器160的信号指令可进入至光学转换器258中，用以传输至光学通信接口板256。光学通信接口板256的益处在于能够防止rf功率行进通过控制电路系统离开基板支撑组件200的能力。
47.处理腔室120中的基板118的表面温度会受到泵对工艺气体进行排放、流量阀门、等离子体以及其他因素的影响。控制器160可具有针对基板118的温度分布映射，以用于获得高质量的处理结果。控制器160可接收来自计量设备或其他处理设备的输入，以校正基板118的工艺结果中的偏移或逆向趋势。例如，基板118的一个区域可能比基板118的另一区域蚀刻得更快。控制器160可发送信号至空间上可调整的加热器214，以调整偏离蚀刻速率的区域中的基板118的表面温度。控制器160可以形状上类似于这些区域的图案来激活空间上可调整的加热器214。空间上可调整的加热器214通过减少温度分布的变化至大约 /
‑
0.3摄氏度，来改善主电阻式加热器212所产生的基板118的表面的温度分布。通过使用空间上可调整的加热器214，跨基板118区域的温度分布可变得均匀或者以预定的方式精确地改变，以获得所需的结果。使用可独立控制的空间上可调整的加热器214来平滑化或校正主电阻式加热器212所产生的温度分布实现控制跨基板的局部温度均匀性至非常小的公差，由此实现在处理基板118时的精确的处理与cd控制。此外，空间上可调整的加热器214相对于主电阻式加热器212的小尺寸与高密度实现基板支撑组件200上的特定位置处的温度控制，而实质上不会影响邻近区域的温度，由此允许局部热点与冷点被补偿，而不会引入偏斜或其他温度不对称。
48.可设想到，在配置来与300mm基板一起使用的基板支撑组件200的给定实施例中，
可以有大约200个至大约400个(或甚至更多)空间上可调整的加热器214。可设想到，对于450mm或更大的基板，可有甚至更多个空间上可调整的加热器214。空间上可调整的加热器214的示例性分布进一步参见图3a至图3d叙述于下。
49.图3a至图3d为静电夹具210的俯视图，描绘了其中具有空间上可调整的加热器214的单元390的示例布局。图3a为根据一个实施例的图2的静电夹具210的俯视图。图3b至图3d为根据替代的实施例的图2的静电夹具210的俯视图。单元390可具有材料(或间隙)，用作相邻单元390之间的热扼流器316。热扼流器316分开且减少相邻单元390之间的传导。因此，通过单独地且独立地控制提供给每一单元390中的每一空间上可调整的加热器214的功率，可达成用于控制温度的局部化方法，实现基板118的特定点被加热或冷却，由此实现基板118表面的真正可寻址的横向温度分布调整与控制。
50.现在参见图3a，热扼流器316设置于每一相邻单元390之间。每一单元390具有与其相关的空间上可调整的加热器214中的至少一个。所示的单元390的数量仅为说明性的，且任何数量的实施例可具有基本上更多(或更少)的单元390。空间上可调整的加热器214的数量可至少大于主电阻式加热器212的数量有一个数量级。跨基板支撑组件200定位的空间上可调整的加热器214的数量可容易地超过数百个。
51.空间上可调整的加热器214可配置成图案399，以有效率地产生沿着静电夹具210的表面的热分布。图案399可以关于中点392对称，同时在孔322中以及周围提供间隙，用于升举销或其他机械的、流体的或电性的连接。每一空间上可调整的加热器214可由控制器160通过pwm控制器216来控制。pwm控制器216可接通界定局部区域340的单一空间上可调整的加热器214；或者接通多个空间上可调整的加热器214，这些空间上可调整的加热器214成组以界定内部楔形362、周界群组364、派形区域330、或者用于确定所需温度分布的其他所需的几何配置，包括非连续的配置。以此方式，可在沿着静电夹具210表面的独立位置处准确地控制温度，此种独立位置不限于同心环或本领域中已知的其他中心至边缘配置。虽然所示的图案399包括不连续的较小单位，图案399可替代地具有较大和/或较小的单位，延伸至边缘，或具有其他的形式。在图3a所绘的实施例中，空间上可调整的加热器214的图案399布置成绕中点392的极阵列，中点392在一些实施例中可与静电夹具210的中心线重合。
52.图3b为根据另一实施例的在图2中所绘示的静电夹具210的俯视图。空间上可调整的加热器214布置成网格的形式，因此界定了也布置成网格图案的温度控制单元390的阵列。虽然空间上可调整的加热器214的网格图案绘示为包括列与行的x/y(笛卡尔)网格，空间上可调整的加热器214的网格图案可替代地具有一些其他均匀填充的形式，诸如六角形的紧密填充。应理解到，如同上文所讨论的，空间上可调整的加热器214可成组地或单独地激活。
53.图3c为根据另一实施例的在图2中所绘示的静电夹具210的俯视图。图3c描绘布置成极阵列的多个空间上可调整的加热器214。选择性地，一个或更多个热扼流器316可设置在空间上可调整的加热器214之间。空间上可调整的加热器214的极阵列图案界定了相邻的单元390，相邻的单元390因此也配置成极阵列。选择性地，热扼流器316可用于隔离每一单元390与相邻的单元390。
54.图3d为根据另一实施例的在图2中所绘示的静电夹具210的俯视图。图3d例示配置成同中心通道的多个空间上可调整的加热器214。空间上可调整的加热器214的同中心通道
图案可选择性地由热扼流器316来分开。可设想到，空间上可调整的加热器214与单元390可配置成其他定向。
55.空间上可调整的加热器214的数量与密度有助于控制跨基板的温度均匀性至非常小的公差的能力，这实现在处理基板118时的精确的处理与cd控制。此外，空间上可调整的加热器214之一个相对于另一个空间上可调整的加热器214的单独控制实现沿着基板支撑组件200表面的离散位置处的温度控制，而实质上不会影响该表面的邻近或相邻区域的温度。此特征允许局部热点与冷点被补偿，而不会引入偏斜或其他温度不对称。空间上可调整的加热器214可具有在大约0.0摄氏度与大约10.0摄氏度之间的单独温度范围，具有以大约0.1摄氏度的增量控制温度上升的能力。在一个实施例中，已经证明，基板支撑组件200中的多个空间上可调整的加热器214联合主电阻式加热器212有能力来控制其上处理的基板118的温度均匀性至小于大约
±
0.3摄氏度。因此，空间上可调整的加热器214允许基板支撑组件200上所处理的基板118的横向温度分布的横向与方位角上两者的调整。
56.加热器214、212可由软件例程来控制。软件可并入目前的基板cd测量与处理结果以及工艺配方与其他参数，以调整在处理腔室120中进行处理的基板118的温度分布。
57.转至图4，提供适于存储与执行软件例程的系统的示例架构的图示。软件例程可包括用于控制多个区域中以及沿着基板表面离散的温度的实施例。本图并不限制或打算限制实施工艺控制器的范围。系统400可以是个人计算机、工业处理器、个人数字助理、移动电话、移动装置、或适于实施一个或更多个实施例的任何其他装置。控制器160可具有与系统400类似的架构。系统400运行软件例程，用于控制在处理系统100的一个或更多个处理腔室120中进行处理的基板118的温度分布。额外地，或替代地，次要或外部控制器(诸如，apc 180)可具有与系统400类似的架构，并且提供支持(诸如，数据或软件)来控制基板118的温度分布。
58.系统400包括中央处理单元(cpu)402与系统存储器404，两者经由总线路径(可包括存储器桥405)来通信。cpu 402包括一个或更多个处理核心，且在操作中，cpu 402为系统400的主要处理器，控制并且协调其他系统组件的操作。系统存储器404存储软件应用程序406与数据，以供cpu 402使用。cpu 402运行软件应用程序且选择性运行操作系统。存储器桥405可以是例如北桥芯片，经由总线或其他通讯路径(例如，超传输链路)连接至i/o(输入/输出)桥407。i/o桥407可以是例如南桥芯片，从一个或更多个使用者输入设备408(例如，键盘、鼠标、操纵杆、数字绘图板、触控垫、触控屏幕、静止或视频相机、运动传感器、和/或麦克风)接收用户输入，并经由存储器桥405将输入前传至cpu 402。
59.显示处理器412经由总线或其他通信路径(例如，pci express、加速图形端口、或超传输链路)耦接至存储器桥405；在一个实施例中，显示处理器412为图形子系统，包括至少一个图形处理单元(gpu)与图形存储器。图形存储器包括显示存储器(例如，帧缓冲器)，用于存储输出影像的每一像素的像素数据。图形存储器可整合于与gpu相同的装置中，作为分开的装置连接于gpu，和/或实施于系统存储器404中。
60.显示处理器412定期传送像素至显示设备410(例如，屏幕或传统crt、等离子体、oled、sed或lcd型的监视器或电视)。此外，显示处理器412可输出像素至胶卷纪录器，胶卷纪录器适于重现计算机产生的图像于照相胶卷上。显示处理器412可对显示设备410提供模拟或数字信号。
61.系统盘414也连接至i/o桥407，并且可配置来存储内容与应用程序与数据，例如数据库集415，以由cpu 402与显示处理器412使用。系统盘414提供应用程序与数据的非挥发性存储，并且可包括固定或可移除的硬盘机、闪存装置、与cd
‑
rom、dvd
‑
rom、蓝光、hd
‑
dvd、或其他磁性、光学、或固态存储装置。
62.切换器416提供i/o桥407与其他组件(诸如，网络适配器418与各种附加卡420与421)之间的连接。网络转接器418允许系统400经由电子通信网络与其他系统通信，并且可包括通过局域网440与广域网(例如，因特网)的有线或无线通信。
63.其他部件(未示出，包括usb或其他端口连接、影片记录装置等)也可连接至i/o桥407。例如，处理设备470可从cpu 402、系统存储器404、或系统盘414提供的指令和/或数据来操作。互连图4中的各种部件的通信路径可使用任何合适的协议来实施，例如：pci(外部部件互连)、pci express(pci
‑
e)、agp(加速图形端口)、超传输、或任何其他总线或点对点协议，以及可使用不同协议的不同装置之间的连接，如同本领域中已知的。
64.处理设备470可以是一个或更多个半导体处理腔室，诸如处理腔室120。在一个实施例中，显示处理器412并入有针对执行数学计算而优化的电路(包括例如，数学协处理器)，并且可另外构成图形处理单元(gpu)。在另一实施例中，显示处理器412并入有针对通用目的处理而优化的电路。在又另一实施例中，显示处理器412可整合于一个或更多个其他的系统组件，例如存储器桥405、cpu 402、与i/o桥407，以形成片上系统(soc)。在更进一步的实施例中，省略显示处理器412，并且由cpu 402执行的软件来执行显示处理器412的功能。
65.像素数据可直接从cpu 402提供至显示处理器412。在本发明的一些实施例中，代表预测分析的指令和/或数据是经由网络转接器418或系统盘414而提供至服务器计算机集，每一服务器计算机类似于系统400。服务器可使用用于分析的提供指令，来在数据子集上执行操作。这些操作的结果可用数字的格式存储在计算机可读取介质上，并且选择性地回送至系统400，以进一步分析或显示。类似地，数据可输出至其他系统来显示，存储在系统盘414上的数据库集415中、或用数字的格式存储在计算机可读取介质上。
66.或者，cpu 402提供给显示处理器412的数据和/或指示界定了所需的输出影像，显示处理器412从该数据和/或指示产生一个或更多个输出影像的像素数据，包括特征化和/或调整立体影像对之间的偏移。界定了所需的输出影像的数据和/或指示可存储在系统存储器404或显示处理器412内的图形存储器中。
67.cpu 402和/或显示处理器412可使用本领域中已知的任何数学、功能、或技术，来从所提供的数据与指令产生一个或更多个结果，包括将设施状态信息关联至维护信息以预测维护事件的需求的预测分析。
68.将理解到，本文所示的系统为示例性的，且变化与修改都是可能的。连接的拓扑结构(包括桥的数量与配置)可依需要来修改。例如，在一些实施例中，系统存储器404直接连接至cpu 402，而不通过桥，且其他装置经由存储器桥405和cpu 402而与系统存储器404通信。在其他替代的拓扑结构中，显示处理器412连接至i/o桥407或直接连接至cpu 402，而不连接至存储器桥405。在又其他实施例中，i/o桥407与存储器桥405可整合至单一芯片中。本文所示的特定组件为选择性的；例如，可支援任何数量的附加卡或周边装置。在一些实施例中，处理设备470可直接连接至i/o桥407。在一些实施例中，去除切换器416，且网络转接器
418与附加卡420、421直接连接至i/o桥407。
69.本发明的各种实施例可实施为与计算机系统一起使用的程序产品。程序产品的软件例程界定了实施例的功能(包括本文所述的方法)，并且可包括于各种计算机可读取存储介质上。例示的计算机可读取存储介质包括(但不限于)：(i)不可写入的存储介质(例如，计算机内的只读存储器装置，例如cd
‑
rom机可读取的cd
‑
rom碟、闪存、rom芯片或任何类型的固态非挥发性半导体存储器)，其上信息是永久存储；与(ii)可写入的存储介质(例如，磁盘驱动器内的软盘、硬盘机、或任何类型的固态随机存取半导体存储器)，其上存储可改变的信息。
70.反馈控制与前馈控制设计(即，软件例程)两者可用于程序代码所运行的方法中，用于调整基板的温度分布。来自处理目前的基板的计量数据反馈至控制器(查找表、pid、mpc、或迭代学习控制器的任一者)。上游计量数据也可输入至前馈控制器例程。反馈或前馈控制器例程的任一者或两者可确定用于处理后续基板的所需的补偿温度分布。补偿温度分布然后输入至模型类的温度调整器，调整器的结果将产生下个运行配方参数，包括整个温度分布在离散位置处所确定的补偿。经由调整空间上可调整的加热器与冷却组件，此种处理将实现利用静电夹具温度的控制的处理调整。模型类基板温度分布可以给予具有大电阻式加热器的多区域温度控制静电夹具来用于主要的调整，且给予小尺寸均匀或不均匀形态的空间上可调整的加热器来用于精细分辨率的控制。例如，静电夹具可具有形成四个区域的主要加热器，以及重叠于这四个区域的多个小的空间上可调整的加热器。基板温度模型从实体模型开发，并且利用实验数据来校准。在生产中，因为各个静电夹具的差异与rf小时的变化，i4晶片用于进一步校准模型。
71.用于工艺调整温度分布控制的多区域与高分辨率温度控制静电夹具可受到加热或冷却或两者。静电夹具可具有不均匀的图案，用于激活空间上可调整的加热器，其中每一空间上可调整的加热器具有独特的热输出，取决于输出至空间上可调整的加热器的编程功率。温度分布可受到调整，以调整处理来达成临界尺寸(cd)均匀性调整、传入的cd补偿、蚀刻速率(er)调整等。温度分布控制方法可反馈自目前的计量数据，或者前馈自先前的计量数据或上游工艺数据。控制方法不限于迭代学习控制(这是非模型类)。可使用典型的控制调整(例如，pid、lut(查找表))，或可使用高等的模型类控制。
72.假设有从一个esc至另一个esc的差异以及rf小时关联性，多区域主加热器与esc中的空间上可调整的加热器所达成的分辨率温度控制可用于维持一致的基板温度。在改变腔室的状况下，esc的多区域与分辨率温度控制可用于匹配基板的温度分布至模型分布。例如，每一区域温度控制可用于最少化工艺套件的腐蚀或补偿边缘工艺漂移，以增加清洗腔室之间的平均时间。影响温度控制分布的不均匀形状的能力设计来校正腔室硬件的固有不均匀性。此外，空间上可调整的加热器可使用作为温度或热通量测量的探测器，以建立实时的温度分布。
73.图5为根据第一实施例的用于使用工艺配方处理基板的方法500的流程图，其中使用前馈控制器例程来确定工艺配方。流程图可实施为诸如由系统400所述的计算装置上的软件例程。空间上可调整的加热器可独立地受到控制，并且确定其上处理的基板的温度分布。通过相对于另一加热器来控制分别施加至每一单独的空间上可调整的加热器的功率的工作周期、电压、电流、持续时间的至少一者或更多者，控制器可相对于另一加热器来改变
一个空间上可调整的加热器所产生的热。供应给空间上可调整的加热器的功率也可在多个加热器之间同时提供，如同上述，或者替代地，相继地跨各个空间上可调整的加热器来扫描提供。工件(诸如，基板118)可在基板支撑组件上处理。例如，基板可在真空腔室中处理，例如使用等离子体处理。真空处理可选择性地在处理腔室内的等离子体存在时执行，真空处理可以是蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、离子布植、等离子体处理、退火、氧化物移除、减排或其他等离子体处理的一者。可设想到，针对其他应用，工件可在其他环境中、在温度受控的表面上处理，例如，在大气状况下。
74.方法500开始于操作510，将工艺灵敏性、目标工艺数据、以及上游计量工艺数据中的一者或更多者输入至前馈控制器例程中。前馈控制器例程设定成取用上游计量数据、目标工艺数据、与工艺灵敏性，并且直接输出所需的晶片温度补偿映射。在操作520，从所输入的数据确定所需的晶片温度补偿映射。
75.在操作530，从工艺配方与温度补偿映射来创建模型晶片温度调整参数。基于晶片温度与工艺配方的前馈，将温度补偿映射反馈至温度调整器。
76.在操作540，使用模型晶片温度调整参数来控制多区域温度esc的加热分布。每一空间上可调整的加热器的控制可在静电夹具210中同时执行，以允许任何选择的空间上可调整的加热器快速产生特定的温度分布。提供至各个空间上可调整的加热器的功率的控制可通过外部控制器来提供，外部控制器经由光学连接而与基板支撑组件中所设置的调整加热器控制器对接。此外，调整加热器控制器可同时提供功率至一个空间上可调整的加热器，而同时以不同的重叠的时间间隔来循环另一空间上可调整的加热器且循环又另一空间上可调整的加热器。以此方式，空间上可控制的加热器可具有经调节成匹配模型晶片温度调整参数的跨基板支座的温度分布。
77.基于模型的晶片温度调整器然后输出所需的工艺参数，以形成新的配方。在操作550中，运行配方，且在多区域温度esc上处理基板。
78.图6为用于使用空间上可调整的加热器联合反馈控制器例程来处理基板的方法600的第二实施例。该处理开始于操作610，其中工艺灵敏性、目标工艺数据、与第k次运行计量工艺数据输入至迭代学习控制器中。在第k次迭代时(其中，k＝1、2、...)，反馈控制器例程设定成：基于对温度灵敏度与基板温度数据的工艺，应用差异计量数据(即，第k次运行计量数据、目标工艺数据)的输入来获得所需的基板温度分布。反馈控制器例程可以是迭代学习控制器或其他类型的控制器，诸如lut、pid、mpc、或其他合适的控制器。
79.在操作620，从输入的数据确定所需的基板温度补偿映射。所需的基板温度补偿映射变成控制器的输入，以调整配方参数，诸如指示pwm控制器修改来自空间上可调整的加热器的输出，使得下个基板是利用尽可能接近所需的基板温度分布的温度分布来运行。迭代进行，直到达到所需的工艺表现。该工艺可包括利用多个基板的多次迭代。
80.在操作630，可从工艺配方与温度补偿映射来产生模型基板温度调整参数。关键的配方输出(诸如，温度)可在每次新的所需的工艺目标与工艺灵敏度改变时调整。
81.在操作640，多区域与空间上可调整温度的静电夹具的加热分布可利用模型基板温度调整参数来控制。例如，模型基板温度调整参数可包括对若干单独的空间上可调整的加热器的功率的唯一递增的增加，同时另外减少至其他单独的空间上可调整的加热器的功率，以获得校正，来达成所需的温度分布。
82.在操作650，在第k 1个基板上利用第k次迭代配方来运行工艺。也就是说，在测量基板后，修改工艺配方。然后使用该工艺配方来处理下一个基板。在一些实施例中，工艺配方可从前面一组基板的测量来确定。例如，基板可放置在foup中，并且移动至单独的计量装置。配方可从foup中所处理的最后一个基板来确定。或者，控制器可查看foup中的基板的计量趋势，并且基于该趋势来调整目前的工艺配方。
83.在操作660，确定第k 1个基板的计量数据。计量数据可存储在数据库中，诸如在apc处，以在未来使用。在操作670，提供第k 1次运行计量工艺数据至迭代学习控制器。控制器可基于该计量处理数据，来调整目前的第k 2个工艺配方。
84.图7为用于处理基板的方法700的流程图，其中使用反馈与前馈控制器例程来确定用于空间上可调整的加热器的工艺配方。基于反馈目前的工艺数据与前馈上游计量数据两者，可修改用于目前的基板的工艺配方。
85.方法700开始于操作710，其中工艺灵敏性、目标工艺数据以及第k次运行计量工艺数据输入至迭代学习控制器中，即，反馈控制器例程。在操作715，工艺灵敏性、目标工艺数据以及上游计量数据输入至前馈控制器例程中。
86.在操作720，从来自前馈控制器例程与迭代学习控制器例程的输入数据创建所需的基板温度补偿映射。因此，使用目前的工艺数据与上游计量数据两者。
87.在操作730，除了所需的温度补偿映射之外，从工艺配方与温度补偿映射来创建模型基板温度调整参数。模型基板调整参数用于确定各个空间上可调整的加热器的所需的热输出，以达成基板的所需温度分布。
88.在操作740，多区域温度静电夹具的加热分布是使用模型晶片温度调整参数来控制的。pwm控制器调整至每一单独的空间上可调整的加热器的功率，以达成所需的温度分布。当至一个空间上可调整的加热器的功率正在被调整时，其他空间上可调整的加热器可断开或保持给定的输出。或者，至多个(诸如，两个、更多个或全部)空间上可调整的加热器的功率可同时被调整。可有140或更多个空间上可调整的加热器，其中每一空间上可调整的加热器单独地受到控制，以获得可定制的热输出。控制器可指示pwm控制器提供20％功率给一个空间上可调整的加热器，例如空间上可调整的加热器
x
，以在相邻于该加热器的第一位置中达到大约1摄氏度的温度增加。控制器可同时指示pwm提供80％功率给第二空间上可调整的加热器，例如空间上可调整的加热器
y
，以在相邻于该加热器的第二位置中达到大约4摄氏度的温度增加。以此方式，高达100％的空间上可调整的加热器可单独地同时控制，以创建独特的温度分布。
89.在操作750，利用第k个迭代配方的工艺运行于第k 1个基板上。因此，针对每一个后续的基板，可调整该配方，以独特地修改温度分布，来达成所需的结果。
90.在操作760，确定针对第k 1个基板的计量数据。在操作770，提供第k 1个运行计量工艺数据至迭代学习控制器例程中，以用于确定第k 2个基板的基板温度补偿映射。
91.有利地，工艺调整可控制临界尺寸的均匀性、传入的临界尺寸补偿、与蚀刻速率。空间上可调整的加热器在各种腔室环境中、在不同的esc都维持一致的基板温度。空间上可调整的加热器可用于促进边缘区域温度控制，边缘区域温度控制配置来最少化工艺套件的腐蚀或补偿边缘工艺漂移，并且增加清洗之间的平均时间。空间上可调整的加热器可具有不均匀的形状，以校正处理腔室的固有不均匀性。此外，空间上可调整的加热器可使用作为
温度或热通量测量的探测器。因此，空间上可调整的加热器调整工艺结果，以补偿随时间的变化。
92.虽然前述内容针对本发明的实施方式，可在不偏离本发明基本范围的情况下设想到本发明的其他与进一步的实施方式，且本发明范围由所附权利要求书确定。