本發(fā)明的實施方式一般地涉及在用于制造微電子器件的處理腔室中所使用的基板支撐件。

背景技術(shù)：

在高精準(zhǔn)度制造(例如半導(dǎo)體制造)中，在制造操作期間可能需要通過固定裝置精確地固持工件，以增加一致的品質(zhì)并減少缺損。在某些制造操作中可利用基板支撐件作為固定裝置，以抵靠支撐結(jié)構(gòu)來固持工件。在一個或多個制造操作期間，靜電力或其它力(“夾緊力”)經(jīng)常被用來精確地固持工件到基板支撐件的工件支撐表面。

在高精準(zhǔn)度制造操作中，應(yīng)該以盡可能最小的夾緊力、對所述工件支撐表面以盡可能最少的接觸來固持工件，以減少缺損。然而，由于制造的變動(諸如施加至工件的表面處理會改變夾持力、基板支撐件的支撐表面的磨損及污染)以及由于其它環(huán)境影響，制造人員經(jīng)常發(fā)現(xiàn)自己增加了目標(biāo)夾緊力，以提供安全因子來確保施加了足夠的夾緊力以應(yīng)對前述的變動和所述這些變動對夾持力的影響。

半導(dǎo)體制造工業(yè)中使用的絕大部分基板支撐件經(jīng)常施加大于所需的夾緊力，也就是過度夾持。過度夾持對工件造成損壞，例如：造成工件背側(cè)中有坑洞、將基板支撐件的零件嵌入至工件中、增加工件中的薄膜應(yīng)力、和/或造成在工件的處理側(cè)上產(chǎn)生品質(zhì)問題的微粒子。此外，在工件的不同區(qū)域中的不平衡夾持力，連同工件的變動，造成產(chǎn)量不一致的相關(guān)問題。

減少過度夾持問題的常規(guī)方法已包括在施加夾緊力之前測量工件的電位，這可能影響夾緊力。常規(guī)方法接著在演算法中運用測得的電位來補償在夾緊期間所述工件的電位，以確定和施加最小夾緊力。然而，就算利用常規(guī)方法的方式，工件仍可經(jīng)常被過度夾持并且因此仍被損壞。隨著制造容錯度變得越來越嚴(yán)格而降低成本的需求變得更重要，需要新的方法來提供更一致且可預(yù)測的夾緊力，以容許更大范圍的制造變動。

因此，需要一種改良的基板支撐件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開的實施方式包括一種具有傳感器組件的基板支撐件，以及具有所述基板支撐件的處理腔室。在一個實施方式中，一基板支撐件具有定位盤(puck)。所述定位盤具有工件支撐表面和排出所述工件支撐表面的氣孔。傳感器組件設(shè)置在所述氣孔中，且經(jīng)配置以檢測一度量，所述度量指示出設(shè)置在所述工件支撐表面上的工件的偏折(deflection)，其中所述傳感器組件經(jīng)配置以當(dāng)被定位在所述氣孔中時允許氣體流過所述傳感器組件。

在另一個實施方式中，處理腔室具有內(nèi)部腔室容積?；逯渭O(shè)置在所述內(nèi)部腔室容積中。所述基板支撐件具有定位盤。所述定位盤具有工件支撐表面和排出所述工件支撐表面的氣孔。傳感器組件設(shè)置在所述氣孔中且經(jīng)配置以檢測一度量，所述度量指示出設(shè)置在所述工件支撐表面上的工件的偏折，其中所述傳感器組件經(jīng)配置以當(dāng)被定位在所述氣孔中時允許氣體流過所述傳感器組件。

在又一個另一實施方式中，基板支撐件具有定位盤。所述定位盤具有工件支撐表面和設(shè)置在所述定位盤中的升降銷。傳感器組件設(shè)置在所述升降銷中且經(jīng)配置以檢測一度量，所述度量指示出設(shè)置在所述工件支撐表面上的工件的偏折。

在以下的詳細描述中將闡述額外的特征以及優(yōu)點，并且其中一部分對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說從這些說明將是顯而易見的，或者通過施行本發(fā)明中所描述的實施方式將得以被理解，包括以下的詳細描述、權(quán)利要求以及附圖。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上概略的描述以及以下的詳細的描述都僅為例示性的，且旨在提供用以理解權(quán)利要求的性質(zhì)和特征的概觀或框架。附圖被包括以提供進一步理解，并且附圖被并入且構(gòu)成本說明書的一部分。這些附圖示出一個或多個實施方式，并連同說明書用以解釋各種實施方式的原理及操作。

附圖說明

因此，以上簡要總結(jié)的本發(fā)明的實施方式的上述特征可被詳細理解的方式、對本公開內(nèi)容更加特定的描述可以通過參考實施方式獲得，所述實施方式中的一些示出于附圖之中。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，所述附圖僅示出了本發(fā)明的典型的實施方式，而由于本公開內(nèi)容可允許其它等效的實施方式，所述附圖因此并不會被視為對本公開內(nèi)容范圍的限制。

圖1是示例性等離子體處理腔室的示意性側(cè)面圖，所述等離子體處理腔室內(nèi)安裝有基板支撐件。

圖2是基板支撐件的部分截面等距圖，所述基板支撐件具有傳感器組件安裝在背側(cè)氣體貫通孔中。

圖3是描繪在背側(cè)氣體貫通孔中的傳感器組件和控制系統(tǒng)間的垂直連接的截面等距圖。

圖4a是傳感器外殼的裂口墊板(splitplate)的等距圖。

圖4b是裂口墊板的平面圖。

圖5是傳感器外殼的安裝頭的截面透視圖。

圖6是基板支撐件的部分截面圖，所述基板支撐件上設(shè)置有工件。

圖7a～7d是基板支撐件的俯視圖，圖示出了所述傳感器組件的不同位置。

圖8是基板支撐件的部分截面透視圖，所述基板支撐件具有傳感器組件安裝在升降銷中。

具體實施方式

現(xiàn)將詳細參照實施方式，實施方式的范例示出在附圖中，其中的部分實施方式被示出，而并非全部。確實，本發(fā)明的概念可體現(xiàn)為許多不同的形式而不應(yīng)被解釋為限制于此；相反的，提供這些實施方式是為了讓本說明書符合適用的法律需求。只要可能，相同的參考數(shù)字將被用來指示相同的部件或零件。

本發(fā)明公開的實施方式包括傳感器組件，所述傳感器組件包括傳感器外殼和偏折傳感器中的一個或多個。傳感器組件經(jīng)配置以被設(shè)置在基板支撐組件內(nèi)，基板支撐組件諸如是靜電卡盤、座、真空卡盤、加熱器、或其它適用的組件以供在處理腔室處理的同時固持工件。例如，傳感器組件可被設(shè)置在基板支撐組件的現(xiàn)有的背側(cè)氣體輸送孔中。偏折傳感器可提供設(shè)置在基板支撐組件上的工件(諸如半導(dǎo)體晶片或基板)的偏折的即時測量結(jié)果，所述工件因被施加的夾緊或其它力而造成缺損。通過利用偏折傳感器來確定基板支撐組件上的工件的偏折，控制系統(tǒng)可利用所測得的工件的偏折來確定施加至工件的力?？刂葡到y(tǒng)運用來自偏折傳感器的信息來修改施加至工件的夾緊力，并維持目標(biāo)夾緊力。以這種方式，夾緊力可將工件固定至基板支撐組件，并避免在制造操作期間由于過度的夾緊力所致的不必要的工件過度偏折而生的基板損壞。

圖1圖示了傳感器組件190的一個實施方式。涂1描繪了示例性等離子體處理腔室100的示意圖，等離子體處理腔室100中安裝有基板支撐組件170?；逯谓M件170中設(shè)置有傳感器組件190。在一個實施方式中，等離子體處理腔室100是濺射蝕刻處理腔室或等離子體蝕刻系統(tǒng)。然而，也可使用其它類型的處理腔室，諸如物理氣相沉積(即濺射)腔室、化學(xué)氣相沉積腔室、或其它真空處理腔室，來實施本發(fā)明公開的實施方式。

處理腔室100是真空腔室，所述真空腔室可經(jīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)適以在工件101(諸如例如硅晶片的基板)處理期間維持腔室內(nèi)容積120內(nèi)的低大氣壓力(sub-atmosphericpressure)。處理腔室100包括腔室主體106，所述腔室主體具有底表面126并由一蓋子104所覆蓋，所述蓋子封閉腔室內(nèi)容積120。腔室主體106和蓋子104可由金屬制成，諸如鋁或其它適當(dāng)材質(zhì)。

處理腔室100被耦接至且流體連通于真空系統(tǒng)114，所述真空系統(tǒng)包括用來抽氣和排空處理腔室100的節(jié)流閥(未示出)和真空泵(未示出)。處理腔室100內(nèi)部的壓力可通過調(diào)整節(jié)流閥和/或真空泵來調(diào)節(jié)。處理腔室100還被耦接至且流體連通于處理氣源118，所述處理氣源可供應(yīng)一種或多種處理氣體至處理腔室100，諸如氬氣、氧氣、氯氣、或其它適合用于處理工件101的氣體。

rf等離子體電源117可將這些處理氣體通電來維持等離子體102，以供處理工件101?？蛇x地，基板支撐組件170可將工件101偏壓以從往此處的等離子體102吸引離子。處理氣體(諸如氯)從氣源118被導(dǎo)入至處理腔室100中，且氣體壓力被調(diào)整至預(yù)設(shè)值以供等離子體點燃。當(dāng)被傳遞rf電力時，等離子體102在腔室內(nèi)容積120中透過電容耦合被點燃?？烧{(diào)整或預(yù)設(shè)rf匹配(未示出)以改善從rf等離子體電源117到等離子體102的電力傳輸效率。

在腔室內(nèi)容積120內(nèi)設(shè)置有基板支撐組件170?；逯谓M件170具有工件支撐表面172，在處理期間工件101安放于工件支撐表面上?；逯谓M件170可包括真空卡盤、靜電卡盤、承受器、加熱器、或其它適合用于處理期間在處理腔室100內(nèi)支撐工件101的基板支撐件。

在一個實施方式中，基板支撐組件170包括靜電卡盤122?；逯谓M件170可額外地包括冷卻板151，以及支撐座152。支撐座152可包括支撐件外殼149、伸縮管組件110以及支撐桿112。支撐桿112可被耦接至升降機構(gòu)113，所述升降機構(gòu)可提供基板支撐組件170在較高的處理位置(如圖示)和較低的工件傳遞位置(未示出)之間的垂直移動。伸縮管組件110可圍繞支撐桿112而設(shè)置，且伸縮管組件110可被耦接在支撐座152和處理腔室100的底表面126之間，以提供允許基板支撐組件170的垂直運動的可撓的(flexible)密封，同時避免失去在處理腔室100內(nèi)的真空。

設(shè)置在基板支撐組件170上的工件101的溫度調(diào)節(jié)可通過設(shè)置在冷卻板151中的多個冷卻通道160來促成。冷卻通道160被耦接至且流體連通于流體源142，所述流體源提供冷卻劑流體(諸如水)，不過可使用任何適當(dāng)?shù)睦鋮s劑流體(氣體或液體)。

基板支撐組件170可包括基板升降器130，以用于在通過機械臂(未示出)將工件101傳遞進出處理腔室100的期間支撐在工件支撐表面172上方間隔開(spaced)的工件101?；迳灯?30可包括升降銷109，所述升降銷與連接至桿111的平臺108對齊。在一個實施方式中，升降銷109具有細長中空主體，如圖8中所示?；逯谓M件170可包括貫通孔(未示出)，所述貫通孔用以在升降銷109于被升起位置時(例如當(dāng)支撐工件101時)接收從中通過的升降銷109?；迳灯?30被耦接至第二升降機構(gòu)132，所述第二升降機構(gòu)用于延長穿過這些貫通孔的升降銷109以在工件支撐表面172上方的位置中支撐工件101，來促進工件101的自動傳遞?；迳灯?30額外地降低升降銷109到工件支撐表面172下方，以將工件101放在工件支撐表面172上。

靜電卡盤122包括定位盤150。定位盤150可包括加熱元件?？衫靡粋€或多個溫度傳感器(未示出)來監(jiān)測定位盤150、冷卻板151、和/或靜電卡盤122的其它組件的溫度，諸如熱電耦和類似物，所述一個或多個溫度傳感器耦接至一個或多個溫度監(jiān)測器。在一個范例中，定位盤150耦接至用于溫度監(jiān)測的至少一個熱電耦。

定位盤150支撐并夾持(也就是施加夾緊力(fc)至)工件101。定位盤150可包括電絕緣定位盤基座162，所述電絕緣定位盤基座中嵌入有電極134以供產(chǎn)生夾緊力(fc)。電極134被電連接至夾持電源140，諸如dc電源。電極134供應(yīng)用于夾持工件101至定位盤150的工件支撐表面172的夾緊力(fc)。電極134可由任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材質(zhì)制成，諸如金屬或金屬合金。向電極134的供電可通過耦接至夾持電源140的控制系統(tǒng)194來控制。在一個范例中，定位盤150包括用于夾持工件101的一個電極134。電極134可為設(shè)置在定位盤基座162內(nèi)的薄盤或線。在另一個范例中，定位盤150包括用于夾持工件101的兩個或更多個電極134。電極134可各為可彼此獨立操作的薄的半圓形或“d”字形板。然而，一個或多個電極134可具有任何適當(dāng)?shù)男螤?，可包括環(huán)形、楔形、條狀等等。

凸部168和凹部164被設(shè)置在定位盤基座162的工件支撐表面172上。工件支撐表面172可額外地含有凹槽和通道中的一種或多種或其它幾何形狀。工件101可被支撐在凸部168上并被升高在凹部164上方。凹部164可流體連通于氣源141，以在這些凸部168之間提供流體(諸如背側(cè)氣體)。通過形成在定位盤150中的一個或多個背側(cè)氣體輸送孔198可從氣源141傳遞背側(cè)氣體至凹部164。背側(cè)氣體可在工件101和定位盤150之間流通，以協(xié)助調(diào)節(jié)定位盤150和工件101之間的熱傳遞速率。在一個范例中，背側(cè)氣體可包含惰性氣體(諸如氬氣)。

傳感器組件190可被設(shè)置在形成于定位盤150中的貫通孔中，諸如背側(cè)氣體輸送孔198?；蛘撸鐖D8中所示，具有細長主體832的升降銷809可具有傳感器組件896，所述傳感器組件被設(shè)置在細長主體832的中空部820中。升降銷809具有頭部834，其中所述頭部經(jīng)配置以接觸并支撐所述升降銷上的基板。傳感器組件896被設(shè)置在靠近升降銷809的頭部834處。中空部820可延伸細長主體832的長度?；蛘撸锌詹?20可從頭部834沿著所述細長主體延伸足夠距離以在中空部820中支撐傳感器組件190，無須傳感器組件190從頭部834突出并接觸設(shè)置在頭部834上的基板。傳感器組件896大致類似于傳感器組件190，且傳感器組件896包括傳感器280并且可額外地包括傳感器組件190的其它組件中一個或多個。在又一個另一實施方式中，傳感器組件190可被安裝在凹部164中或其它適當(dāng)位置。傳感器組件190可為多孔的并允許流體(諸如背側(cè)氣體)從中穿越。例如，傳感器組件190可具有允許流體穿過傳感器組件190的通路。

傳感器組件190可與控制系統(tǒng)194連通。傳感器組件190測量工件支撐表面172上的工件101的偏折?？刂破?92根據(jù)由傳感器組件190測得的偏折來確定施加至工件101的夾緊力fc。以這種做法，控制器192可通過調(diào)整夾持電源140所提供給電極134的夾持電壓vc調(diào)整夾緊力fc，以維持所期望的夾緊力fc。通過透過即時監(jiān)測真正的夾緊力(經(jīng)由傳感器組件190)和即時調(diào)整提供給電極134的電力維持所期望的夾緊力fc，相較于常規(guī)的夾持技術(shù)，來自靜電卡盤122的至工件101的損壞能被降低。

盡管傳感器組件190被圖示為安裝在圖1的定位盤150中，有利地，用于安裝傳感器組件190的一種類似配置方式可延伸到需要以納米或微米層級來測量零件偏折的其它產(chǎn)品。然而，以下有關(guān)傳感器組件190的討論和優(yōu)點將針對如上所述的定位盤150來討論。例如，定位盤150的操作參數(shù)可較佳地通過根據(jù)傳感器組件190所提供數(shù)據(jù)的反饋回路來控制。由傳感器組件190所做的偏折測量能被延伸以額外地計算工件101的震動和被施加的力，以用于緩解薄膜應(yīng)力和維持工件101上的平坦表面，以減少處理期間在工件101上所形成薄膜層的變異和缺損。

圖2是圖1中所示靜電卡盤122的部分截面圖，所述靜電卡盤具有傳感器組件190被安裝在背側(cè)氣體輸送孔198中。垂直線298被提供為垂直于工件支撐表面172。垂直線298僅為示例性的而不一定位于背側(cè)氣體輸送孔198中或定位盤150的其它孔洞中。所述傳感器組件安裝所在的孔洞的形狀不限于圓形孔洞。所述孔洞可以為雷射鉆孔、機械加工、或其它方式所形成的孔。

背側(cè)氣體通道218可包括背側(cè)氣體輸送孔198和過渡管道210，所述過渡管道連接至所述背側(cè)氣體通道以提供背側(cè)氣體至定位盤150的工件支撐表面172。在被設(shè)置在背側(cè)氣體輸送孔198中的傳感器組件190是固定連接至控制系統(tǒng)194的實施方式中，傳感器組件190和控制系統(tǒng)194之間的通訊連接284可至少部分地穿越通過背側(cè)氣體通道218。在傳感器組件896被設(shè)置在升降銷809的中空部820中并且固定連接至控制系統(tǒng)194的實施方式中(如圖8中所示)，傳感器組件896和控制系統(tǒng)194之間的通訊連接884可至少部分地穿越通過靜電卡盤122的升降銷孔。

簡單參照圖3，圖3是描繪背側(cè)氣體輸送孔198中的一在傳感器組件190與控制器192之間的垂直連接300的截面圖。過渡管道210可與t形連接310(teeconnection)耦接?；蛘?，在過渡管道210和t形連接310之間可耦接有一定數(shù)量的管道或其它適用手段，以維持背側(cè)氣體通道218。盡管所述t形連接被圖示為在水平通路320上有一個開口322(第三開口)并在垂直通路330上有二個開口332、334(分別為第一和第二開口)，可預(yù)期t形連接310可被旋轉(zhuǎn)90度左右以使在水平上有第二開口而在垂直上僅有一個開口。在其它實施方式中，t形連接310可經(jīng)被另一適當(dāng)?shù)臍怏w連接器替代。例如，t形連接310可具有多個開口，諸如四個。t形連接310可具有流體耦接至過渡管道210的第一開口。第二和第三開口可被流體耦接至流體源。最后，第四(也是最后)開口可被耦接至控制系統(tǒng)194。

圖3的實施方式中，t形連接310的第一開口332耦接至過渡管道210。然而，如上所討論，可設(shè)想出用于將傳感器組件190連接至控制系統(tǒng)194同時允許通過傳感器組件190的氣體傳遞的其它配置方式。在一個實施方式中，第二開口334可被耦接至連接器336。連接器336經(jīng)調(diào)適以接口連接(interfacewith)于配線直通管件340。配線直通管件340具有通道342，所述通道經(jīng)配置以接口連接于通訊連接284。配線直通管件340密封連接器336以免于流體流失，同時允許通訊連接284通過其間傳送通訊信號。在一個實施方式中，通道342是以墊片材料形成，所述材料提供配線直通管件340和通訊連接284之間的密封。在另一個實施方式中，通道342可為通訊連接284可插入的連接器(諸如針銷連接器)。

背側(cè)氣體經(jīng)由第三開口322進入t形連接310。氣源141流體耦接至第一開口332。背側(cè)氣體通過開口322進入t形連接310，并經(jīng)由第一開口332離開t形連接310，第一開口332連接至靜電卡盤122上的背側(cè)氣體輸送孔198。

在另一個實施方式中，背側(cè)氣體經(jīng)由第二開口334進入t形連接310。配線直通管件340被附接至第三開口322以流體密封第三開口322同時允許傳感器組件190和控制系統(tǒng)194之間的通訊。在又一個實施方式中，t形連接310從定位盤150的背側(cè)氣體輸送孔198分流針對背側(cè)氣體的流體源和到控制系統(tǒng)194的通訊。

回到圖2，傳感器組件190包括傳感器280和傳感器外殼220。傳感器280可為基于光纖的傳感器(諸如法布里培洛傳感器(fabry-pérotsensor，fps))，或是干涉儀，或是其它適合用于測量小偏折的傳感器。在一個實施方式中，傳感器280是fps。傳感器280與控制系統(tǒng)194通訊。在一個實施方式中，傳感器280可具有通訊連接284固定連接至控制系統(tǒng)194中的控制器192。在另一個實施方式中，傳感器組件190可無線地與控制系統(tǒng)194通訊。傳感器280可測量一度量，所述度量指示出離設(shè)置在定位盤150上的工件(未示出)的距離，并即時提供所述度量至控制系統(tǒng)194以供控制系統(tǒng)194或其它適當(dāng)器件的分析。

傳感器280可具有傳感器頭282。傳感器頭282可發(fā)射和接收用于做距離測量的信號。傳感器280可精準(zhǔn)地安裝在定位盤150中，使得傳感器頭282和任何物體(諸如工件(未示出))之間的距離能即時被測量以確定具納米準(zhǔn)確度的相對位移。傳感器280可被準(zhǔn)確地安裝在背側(cè)氣體通道218的過渡管道210內(nèi)。傳感器外殼220保持傳感器280在背側(cè)氣體通道218中。傳感器頭282可對準(zhǔn)垂直線298而誤差在+/-3度之內(nèi)，換言之所述傳感器頭經(jīng)對準(zhǔn)垂直于工件支撐表面而誤差在+/-3度之內(nèi)。傳感器頭282的距離能通過調(diào)整傳感器外殼220在定位盤150內(nèi)的位置，從距離凸部168的頂端大約小于5mm調(diào)整到距離凸部168的頂端大約小于300mm。

傳感器280可包括用以發(fā)射放射線的放射線發(fā)射器和用以測量由工件101所反射的放射線部分的放射線檢測器。放射線(或信號)可能是例如所具有波長在大約600納米到大約1700納米之間的電磁放射線。傳感器280中的放射線檢測器測量所發(fā)射的放射線信號的返回路徑。因此，傳感器280的角度和位置可影響測量。傳感器外殼220將傳感器280維持在精確位置和方位以促進準(zhǔn)確的測量。

傳感器外殼220可包括裂口墊板222和安裝頭224。額外參照圖4a、4b、和5圖來討論裂口墊板222和安裝頭224。圖4a是用于傳感器組件190的裂口墊板222的透視圖。利用錐形安裝頭224與六邊裂口墊板222的組合可實現(xiàn)傳感器280的自身對齊。圖4b是裂口墊板222的平面圖。圖5是傳感器組件190的安裝頭224的截面圖。

安裝頭224和裂口墊板222可都是由適合用于低溫操作的聚合物所形成?；蛘?，安裝頭224和裂口墊板222可由高溫或低溫應(yīng)用都適合的陶瓷或金屬材料形成。安裝頭224和裂口墊板222可由金屬制成，諸如不銹鋼(sst)、鈦、鋁、鎢、鎳或其它合金?；蛘?，安裝頭224和裂口墊板222可由陶瓷材料(諸如氧化鋁或氮化鋁)或石英制成。安裝頭224和裂口墊板222也能以金屬或陶瓷材料來3d打印成。

傳感器外殼220經(jīng)配置以允許氣體流通穿過傳感器組件190。傳感器外殼220可為多孔的。安裝頭224和裂口墊板222可都是多孔的且可額外地或替代地具有多個孔洞或插槽，以允許背側(cè)氣體從中流過。例如圖5中所示，安裝頭224具有孔洞526、564以允許氣體穿過傳感器組件190。此外，如圖4a和4b中所示，裂口墊板222具有多個孔洞464。裂口墊板222中的孔洞464對齊安裝頭224中的孔洞564，以促進流體流動穿過傳感器組件190?？锥?26、564可延伸通過安裝頭224。安裝頭224和裂口墊板222可經(jīng)精確加工而具有孔洞526、564、464。例如，安裝頭224和裂口墊板222可沿周圍具有4個或更多孔洞526、564、464，以允許背側(cè)氣體流動穿過傳感器組件190。或者，多個孔洞526可在增加的制造工藝(諸如3d打印)中經(jīng)形成在安裝頭224和裂口墊板222中?？锥?26、564、464的個數(shù)范圍可從大約1到大約100或更多，以調(diào)整從其中流通的流體的傳導(dǎo)性?；蛘撸瑐鞲衅魍鈿?20可由多孔材料(諸如多孔陶瓷)形成，以在傳感器280被安裝在背側(cè)氣體輸送孔198或其它貫通孔中時進一步改善背側(cè)氣體流。

簡單返回圖4a和4b，安裝頭224具有主體401。主體401可為環(huán)形。主體401可選性地具有側(cè)開口430。主體410具有中心開口450。在一個實施方式中，主體401是六邊環(huán)形，所述六邊環(huán)形缺少一面六邊形以形成側(cè)開口430。在另一個實施方式中，主體401可具有圓環(huán)形而所述主體401缺了一扇形以有效形成側(cè)開口430。

中心開口450可具有內(nèi)周402。中心開口450可具有內(nèi)凸耳420，所述內(nèi)凸耳從內(nèi)周402延伸到中心開口450中。內(nèi)凸耳420可具有內(nèi)周432。中心開口450的內(nèi)周402經(jīng)調(diào)整大小以允許傳感器280從中通過。內(nèi)凸耳420的內(nèi)周432小于中心開口450的內(nèi)周402。內(nèi)凸耳420的內(nèi)周432也小于傳感器280的寬度，使得傳感器280可由內(nèi)凸耳420所支撐。在這種方式中，安裝頭224中的傳感器280的位置可經(jīng)配置以精確地將傳感器280排列在背側(cè)氣體輸送孔198內(nèi)。

安裝頭224的主體401具有多個孔洞464?？锥?64從頂表面409延伸至底表面408。在一個實施方式中，安裝頭224有4個孔洞464。在另一個實施方式中，所述安裝頭有6個以上的孔洞464。孔洞464經(jīng)配置以當(dāng)傳感器組件190被安裝在背側(cè)氣體輸送孔198中時允許流體流過安裝頭224的主體401。有利地，傳感器組件190可被安裝在常規(guī)靜電卡盤中現(xiàn)有的流體傳遞孔中，因此允許改造現(xiàn)有的靜電卡盤而不需傳感器組件190干擾穿過容納傳感器組件190的孔洞的流體流動。

安裝頭224的主體401額外地具有一個或多個針銷474。針銷474從頂表面409延伸穿過底表面408。在一個實施方式中，安裝頭224有三個針銷474以用于接口連接于裂口墊板222并將安裝頭224定位于裂口墊板222中。

簡單返回圖5，裂口墊板222有多個接收孔574。裂口墊板222中的接收孔574接受來自安裝頭224的針銷474。因此，裂口墊板222可以以預(yù)先確定方式對齊安裝頭224。

裂口墊板222具有主體501。主體501可具有底表面507和頂表面508。主體501可為環(huán)形并具有內(nèi)部開口575，所述內(nèi)部開口從底表面507延伸至頂表面508。多個鰭片(fin)570可在頂表面508上方延伸。鰭片570提供了裂口墊板222和安裝頭224之間的接頭的穩(wěn)定性。此外，鰭片570可輔助對齊安裝頭224中的針銷474于裂口墊板222中的接收孔574。

主體501可具有延伸通過主體501的多個通路560(即孔洞526、564)。通路560可對齊安裝頭224中的孔洞464。因此，通路560和孔洞464的組合提供用于流體的連續(xù)管道以跨越傳感器外殼220流動并因此通過傳感器組件190。在一個范例中，流體于裂口墊板222的底部507進入內(nèi)部開口575。所述流體通過裂口墊板222朝頂表面508往上移動。流體進入形成在裂口墊板222中的通路560并被導(dǎo)向至安裝頭224的孔洞464中并穿過安裝頭224的孔洞464。所述流體于安裝頭424的頂表面409處離開孔洞464，并繼續(xù)沿背側(cè)氣體輸送孔198往上到定位盤150的工件支撐表面172。因此，通路560和孔洞464的組合一起允許流體穿過傳感器組件190。

裂口墊板222的主體501經(jīng)配置以在不干擾流通過背側(cè)氣體通道218的流體的情抗下接口連接于背側(cè)氣體通道218中的過渡管道210。主體501于底表面507處具有內(nèi)直徑544。內(nèi)直徑544朝頂表面508往上延伸。內(nèi)直徑544于角度532處轉(zhuǎn)變成傾斜內(nèi)部表面530。傾斜內(nèi)部表面530可從內(nèi)直徑544于角度532處朝外往頂表面508延伸。角度532和傾斜內(nèi)部表面530可經(jīng)配置以影響流體流動的屬性，諸如流體傳導(dǎo)性、壓力或速率。

主體501可額外地在外表面577上具有倒角(chamfer)550。倒角550可為有角度的以在裂口墊板222和過渡管道210之間形成壓入配合(pressfit)。倒角550可為從頂表面508開始的規(guī)定距離552。距離552可被設(shè)為任何大小以適應(yīng)需求。例如，通過將主體501形成為在倒角550和頂表面508之間有更長或更短的距離552，可調(diào)整距離552的大小。或者，主體501可被形成為兩段，第一段包含頂表面508而第二段包含倒角550。這些段可用諸如將所述螺栓在一起、使用踏階和平臺的組合(acombinationstepsandlandings)的方式來接合在一起，或是使用允許修改距離552的另一適當(dāng)方式接合在一起。有利地，傳感器頭282(如圖2中所示)能被精確地從距離工件支撐表面172的頂端大約小于5mm到大約30mm朝上朝向或朝下遠離工件支撐表面172調(diào)整。通過利用有不同厚度的裂口墊板222或改變倒角550到頂表面508的距離552，可修改傳感器頭282到工件支撐表面172的距離的調(diào)整。

圖6是具有工件101設(shè)置于其上的靜電卡盤122的部分截面圖。圖6示出了接近背側(cè)氣體輸送孔198的靜電卡盤122的定位盤150和凸部168。凸部168被設(shè)置在一個或個多凹部164交叉處之間。凸部168可包含正方形或矩形方塊、錐形、楔形、金字塔形、柱形、圓柱丘形、或其它具有不同大小的突出形狀，或是以上的組合，從用于支撐工件101的定位盤150往上突出。如上所討論的，可用夾緊力fc固定工件101至靜電卡盤122。

相鄰的凸部168的中心可相隔距離660。在一個實施方式中，距離660可在從大約0.3英寸到大約0.5英寸的范圍中。相鄰的凸部168個自的高度可從大約五十(50)微米到大約七百(700)微米。相鄰的凸部168個自的寬度可在從大約五百(500)微米到大約五千(5000)微米的范圍中。凹部164可具有的寬度從大約二(2)毫米到大約十(10)毫米。凸部168和凹部164允許靜電卡盤122支撐工件101，同時額外地提供工件101的溫度管理。

凸部168具有支撐工件101的頂表面642。頂表面642概略界定基準(zhǔn)面620，當(dāng)來自靜電卡盤122的夾緊力fc未被施加時，工件101置于所述基準(zhǔn)面上。在一個實施方式中，基準(zhǔn)面620是地點?；鶞?zhǔn)面620可作為參考點，從所述參考點可通過傳感器280測量工件101的偏折。

一旦施加了夾緊力fc，工件101可被固定至靜電卡盤122。夾緊力fc將工件101拉向凸部168并連同與凸部168的接觸避免了工件101相對于靜電卡盤122的移動。在靜電卡盤122的整個工件支撐表面172上，夾緊力fc不為相同的或甚至大致類似的。夾緊力fc的可變程度可歸因于因材料沉積所致的定位盤150中變動、因清潔和蝕刻所致的侵蝕、以及磨損(僅列舉其中數(shù)種原因)。此外，可遍及工件支撐表面172來刻意區(qū)別夾緊力fc，諸如以分區(qū)化靜電卡盤配置方式。

傳感器280測量工件101相對于基準(zhǔn)面620的偏折。為了控制夾緊力fc，夾緊電壓被施加至所述靜電卡盤中的電極134。可響應(yīng)于傳感器280所測得的工件101的偏折來改變所述夾緊電壓。一旦施加了夾緊力fc，即可將工件101對齊凹部164中的幾何平面610。描繪可接受偏折的范圍可與所測得的偏折比較，并且可調(diào)整所述夾緊電壓直到所測得的偏折落在預(yù)定范圍內(nèi)為止。例如，可接受的偏折的預(yù)定范圍可在三十(30)微米和大約七十(70)微米之間。當(dāng)所測得偏折大于大約70微米時，可減少是夾緊電壓直到所述傳感器即時確定偏折在三十(30)微米和大約七十(70)微米之間為止?？梢砸苑胖糜趦蓚€或更多個位置處的傳感器組件190來測量偏折，因此能精確地調(diào)校夾緊電壓。

傳感器280可測量跨越短時間間隔的工件101偏折的改變。控制系統(tǒng)194可以利用來自傳感器280的即時偏折測量結(jié)果，來檢測工件101中的震動?？刂葡到y(tǒng)194可將來自傳感器280的偏折數(shù)據(jù)與所述夾緊電壓在相同時間區(qū)間上的任何改變作比較。對于恒定的夾緊電壓，在可接受范圍以外的偏折測量結(jié)果的變化可能代表工件101的移動(或震動)。在控制系統(tǒng)194確定了基板正在移動之下，控制系統(tǒng)194可調(diào)整所述夾緊電壓并經(jīng)由傳感器280監(jiān)測偏折的改變。在有多個傳感器280監(jiān)測工件101的偏折、且靜電卡盤122配備有多個夾緊區(qū)域的實施方式中，控制系統(tǒng)194可利用來自位于不同夾緊區(qū)域中的個別傳感器280的數(shù)據(jù)，來控制所述特定夾緊區(qū)域的夾緊。有利地，控制系統(tǒng)194能最小化工件101中的薄膜應(yīng)力。

靜電卡盤122可配備有多個夾緊區(qū)域并使用具有傳感器280的多個傳感器組件190來監(jiān)測各夾緊區(qū)域。圖7a～7d是針對基板支撐件(諸如靜電卡盤122)的俯視圖，示出了傳感器組件190的各種位置。傳感器組件190可被定位在靜電卡盤122中提供的現(xiàn)有孔洞中。例如，傳感器組件190可被定位在背側(cè)氣體輸送孔198中。傳感器組件190可額外地經(jīng)調(diào)適以定位在升降銷109的中空部中。或者，在制造靜電卡盤122期間或其后可在靜電卡盤122中形成孔洞，這些孔洞經(jīng)配置以具有傳感器組件190位于其中?？苫陟o電卡盤122的定位盤150的現(xiàn)有配置方式來確定傳感器組件190的位置。

圖7a示出了一個實施方式，其中傳感器組件190被置中地定位在定位盤150的工件支撐表面172上，定位盤150具有背側(cè)氣體輸送孔198和升降銷孔709。傳感器組件190可定位在所述靜電卡盤的中心的背側(cè)氣體輸送孔198中?；蛘撸蛇\用置中定位在靜電卡盤122中的另一個合適的孔洞來定位傳感器組件190。有利地，針對傳感器組件190的此種排列方式提供數(shù)據(jù)以用于避免過度夾持以及用于工件101上的震動檢測。可運用所述數(shù)據(jù)來減少薄膜應(yīng)力以及最小化工件101中的缺損。此外，將傳感器組件190定位在定位盤150中已形成的現(xiàn)有孔洞成本低廉且允許改造現(xiàn)有的靜電卡盤。

圖7b示出了第二實施方式，其中兩個或更多個傳感器組件791沿著定位盤150的工件支撐表面172遠端定位，定位盤150具有背側(cè)氣體輸送孔198和升降銷孔709。三個傳感器組件791定位在升降銷孔709中。傳感器組件791可在所述升降銷(圖1中的部件109)中?；蛘?，傳感器組件791可圍繞所述升降銷。在又一個另一選擇中，可在定位盤150中形成適當(dāng)孔洞以在其中放置所述傳感器組件。在一些實施方式中，兩個或更多個傳感器組件791可額外地包括圖1中所示的中心傳感器組件190。有利地，三個定位于遠端的傳感器組件791的此種排列方式提供跨越所述工件的偏折數(shù)據(jù)，以在作用于工件101的夾緊力上得到更大的控制。此外，此種將傳感器組件791定位于遠端的排列方式可被提供在靜電卡盤122的未經(jīng)修改的定位盤150上，因此允許改造靜電卡盤122而僅有小額實施成本。

圖7c示出了第三實施方式，其中多個傳感器組件711、712、713、714沿著定位盤150的工件支撐表面172遠端定位，定位盤150具有背側(cè)氣體輸送孔198和升降銷孔709。四個傳感器組件711、712、713、714被定位在適當(dāng)孔洞中。所述適當(dāng)孔洞可為背側(cè)氣孔、升降銷孔，或形成在定位盤150中的其它孔洞。傳感器組件711、712、713、714可檢測夾持力的變化或所述工件跨越定位盤150的四個象限的震動。在一些實施方式中，多個傳感器組件711、712、713、714可額外地包括圖1中示出的的中心傳感器組件190。有利地，傳感器組件711、712、713、714的此種排列方式在工件101的四個象限上提供測量，以得到對于作用在工件101的夾緊力的精確控制。因此，可即時監(jiān)測和調(diào)整各象限的夾緊力fc，而允許避免過度夾緊以及簡單檢測工件101中的震動。

圖7d示出了第四實施方式，其中多個傳感器組件721～728、190遍及定位盤150的工件支撐表面172定位，所述定位盤具有背側(cè)氣體輸送孔198和升降銷孔709。傳感器組件721～728、190可對應(yīng)于夾持電極的排列方式而被放置在定位盤150的同心列和/或區(qū)域中。例如，靜電卡盤122可具有多個同心排列的獨立夾持電極。傳感器組件721～728可被排列成內(nèi)環(huán)組730和外環(huán)組740。傳感器組件721～728可檢測夾持力的小變化或是所述工件沿著定位盤150中的夾持電極的震動。在一些實施方式中，多個傳感器組件721～728可額外地包括圖7a中所示的中心傳感器組件190和/或圖7b中所示的傳感器組件790～793。有利地，傳感器組件721～728的此種排列方式在整個工件101上提供離散的偏折測量，以獲得免于過度夾持的加強保護。

有利地，本發(fā)明所述的傳感器組件協(xié)助避免了放置在靜電卡盤上的工件的過度夾持。避免過度夾持也協(xié)助減少了制造期間的薄膜應(yīng)力。一個或多個傳感器組件的此種排列方式可被用以避免不同區(qū)域中的不均衡的夾持力，并允許解決工件震動。上述實施方式針對測量靜電卡盤上的工件的過度夾持提供一種簡單且節(jié)約成本的解決方案。在無需修改下使用靜電卡盤允許現(xiàn)有的處理設(shè)備以節(jié)約成本的方式被改造而具有一個或多個傳感器組件，同時提供更一致且可預(yù)期的夾緊力，容許更大范圍的卡盤制造變異性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到在此未闡述的許多修改和其它實施方式，這些相關(guān)實施方式具有前述實施方式中以及附圖中展示的教導(dǎo)的益處。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，說明書和權(quán)利要求不被限制于所公開的特定實施方式，而那些修改的和其它實施方式被包括在所附的權(quán)利要求的的范圍之內(nèi)。只要這些修改和改變落在所附權(quán)利要求及其等同形式的范圍之內(nèi)，則意味著這些修改和改變屬于本發(fā)明盡管本發(fā)明中采用特定用語，這些用語僅以通用和描述性意義使用而不為用作限制的目的。

盡管以上針對本發(fā)明實施方式，但可在不脫離本發(fā)明的的基本范圍和由以下權(quán)利要求所確定的范圍下，設(shè)計本發(fā)明的其它以及進一步的實施方式。