[发明专利]多区段式基座的温度控制

说明书

一种处理半导体衬底的系统包含：衬底支撑件组件，其被配置成支撑所述半导体衬底。所述衬底支撑件组件包含：M个电阻加热器，其被分别设置于所述衬底支撑件组件的层中的M个区段中，其中M为大于1的整数。所述层邻近于所述半导体衬底。所述衬底支撑件组件包含：N个温度传感器，其被设置于所述层中的N个位置处，其中N为大于1且小于或等于M的整数。所述系统还包括：控制器，其被配置成基于由所述N个温度传感器中的一者所感测的温度和所述M个区段中的一或多者的平均温度而控制所述M个电阻加热器中的一或多者。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月24日申请的美国临时申请No.62/865,621的优先权。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术领域

本发明大体上涉及衬底处理系统，更具体而言，涉及多区段式基座的温度控制。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可以用于执行衬底(例如半导体晶片)的蚀刻、沉积和/或其他处理。可以在衬底上执行的处理的示例包含(但不限于)化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、原子层蚀刻(ALE)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)和/或其他蚀刻、沉积以及清洁处理。在处理期间，衬底被设置于衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件(例如基座、静电卡盘(ESC)等)上。将处理气体混合物导入处理室中以处理衬底。在一些示例中，可激励等离子体以增强处理室内的化学反应。

在衬底处理期间，可通过设置于衬底支撑件中的电阻加热器而控制衬底的温度。在一些示例中，将电阻加热器设置于单独受控的两个或更多个区段中。为了在由电阻加热器加热的区段中保持热均匀性，通常需要各个区段中的直接温度测量或单独校准的间接温度测量(例如，通过加热器电阻与温度的已知相关性)。

发明内容

一种处理半导体衬底的系统包含：衬底支撑件组件，其被配置成支撑所述半导体衬底。所述衬底支撑件组件包含：M个电阻加热器，其被分别设置于所述衬底支撑件组件的层中的M个区段中，其中M为大于1的整数。所述层邻近于所述半导体衬底。所述衬底支撑件组件包含：N个温度传感器，其被设置于所述层中的N个位置处，其中N为大于1且小于或等于M的整数。所述系统还包括：控制器，其被配置成基于由所述N个温度传感器中的一者所感测的温度和所述M个区段中的一或多者的平均温度而控制所述M个电阻加热器中的一或多者。

在其他特征中，所述M个区段包含：第一圆形区段，其位于所述层的中心区域处；第二环形区段，其围绕所述第一圆形区段；第一组区段，其位于围绕所述第二环形区段的第一环形区域中；以及第二组区段，其位于围绕所述第一环形区域的第二环形区域中。

在另一特征中，所述第一组区段相对于所述第二组区段旋转一定角度。

在另一特征中，所述第一组区段相对于所述第二组区段旋转四十五度的角度。

在另一特征中，所述第一和第二环形区域具有不同的宽度。

在另一特征中，所述第二环形区段具有与所述第一和第二环形区域中的每一者不同的宽度。

在另一特征中，所述第一和第二组区段中的每一者包含四个区段。

在其他特征中，所述N个温度传感器包含：第一温度传感器，其位于所述第一圆形区段内；第一对温度传感器，其沿着所述层的第一直径而位于所述第二环形区段与所述第一组区段之间的第一边界处；以及第二对温度传感器，其沿着所述层的第二直径而位于所述第一组区段与所述第二组区段之间的第二边界处。所述第一温度传感器位于所述第一与第二直径的交点处。