相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2015年11月23日提交的美國臨時申請no.62/258,825的權(quán)益。上述申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。

本公開涉及襯底處理系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于控制襯底處理系統(tǒng)中的襯底支撐件的溫度的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

在這里提供的背景描述是為了一般地呈現(xiàn)本公開的語境的目的。在該背景技術(shù)部分中描述的程度的目前署名的發(fā)明人的工作以及在提交時可能還不定為現(xiàn)有技術(shù)的描述的方面既不明確地也不隱含地被承認(rèn)為針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

襯底處理系統(tǒng)可用于處理襯底(例如，半導(dǎo)體晶片)?？梢栽谝r底上執(zhí)行的示例工藝包括但不限于化學(xué)氣相沉積(cvd)、原子層沉積(ald)和/或其它蝕刻、沉積或清潔工藝。襯底可以布置在襯底處理系統(tǒng)的處理室中的襯底支撐件上，例如基座、靜電卡盤(esc)上等。在蝕刻期間，可以將包括一種或多種前體(precursor)的氣體混合物引入到處理室中，并且可以使用等離子體來引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。

在工藝步驟期間，系統(tǒng)的各種部件的溫度和襯底本身的溫度可以變化。這些溫度變化可能對所得襯底產(chǎn)生不期望的影響(例如缺陷或不均勻的臨界尺寸)。因此，襯底處理系統(tǒng)可試圖在處理期間控制各種部件和襯底的溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種用于在襯底處理系統(tǒng)中支撐襯底的襯底支撐件包括多個熱元件。所述熱元件布置在一個或多個熱區(qū)中，并且所述熱區(qū)中的每一個包括所述熱元件中的至少一個。所述熱元件中的每一個包括具有正電阻溫度系數(shù)的第一電阻材料和具有負(fù)電阻溫度系數(shù)的第二電阻材料。所述第二電阻材料電連接到所述第一電阻材料。所述熱元件中的每一個的所述第一電阻材料和所述第二電阻材料中的至少一個電連接到電源以接收功率，并且所述熱元件中的每一個基于接收到的所述功率加熱所述熱區(qū)中的相應(yīng)一個。鄰近所述熱元件布置至少一個陶瓷層。

一種在襯底處理系統(tǒng)中形成襯底支撐件的方法包括形成至少一個陶瓷層并且鄰近所述陶瓷層布置多個熱元件。所述熱元件被布置成對應(yīng)于一個或多個熱區(qū)，并且所述熱區(qū)中的每一個包括所述熱元件中的至少一個。所述熱元件中的每一個包括具有正電阻溫度系數(shù)的第一電阻材料和具有負(fù)電阻溫度系數(shù)的第二電阻材料。所述第二電阻材料電連接到所述第一電阻材料。所述熱元件中的每一個的所述第一電阻材料和所述第二電阻材料中的至少一個電連接到電源以接收功率。所述熱元件中的每一個基于接收到的所述功率加熱所述熱區(qū)中的相應(yīng)一個。

具體而言，本發(fā)明的一些方面可以闡述如下：

1.一種用于在襯底處理系統(tǒng)中支撐襯底的襯底支撐件，所述襯底支撐件包括：

多個熱元件，其中所述熱元件布置在一個或多個熱區(qū)中，并且其中所述熱區(qū)中的每一個包括所述熱元件中的至少一個，

其中所述熱元件中的每一個包括：

具有正電阻溫度系數(shù)(tcr)的第一電阻材料，

具有負(fù)tcr的第二電阻材料，其中所述第二電阻材料電連接到所述

第一電阻材料，并且

其中所述熱元件中的每一個的所述第一電阻材料和所述第二電阻材料中的至少一個電連接到電源以接收功率，并且其中所述熱元件中的每一個基于接收到的所述功率加熱所述熱區(qū)中的相應(yīng)一個；以及

鄰近所述熱元件布置的至少一個陶瓷層。

2.根據(jù)條款1所述的襯底支撐件，其中所述至少一個陶瓷層包括第一陶瓷層和第二陶瓷層，其中所述熱元件布置在形成于所述第一陶瓷層上的加熱層中，其中所述第二陶瓷層形成在所述加熱層上。

3.根據(jù)條款2所述的襯底支撐件，其中所述加熱層對應(yīng)于沉積在所述至少一個陶瓷層的表面上的金屬化層。

4.根據(jù)條款1所述的襯底支撐件，其中所述正tcr和所述負(fù)tcr的相應(yīng)絕對值基本上相等。

5.根據(jù)條款1所述的襯底支撐件，其中所述正tcr和所述負(fù)tcr的總和近似為零。

6.根據(jù)條款1所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料和所述第二電阻材料串聯(lián)電連接在一起。

7.根據(jù)條款1所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料和所述第二電阻材料并聯(lián)電連接在一起。

8.根據(jù)條款1所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料布置在所述第二電阻材料上方。

9.根據(jù)條款8所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料布置在所述第二電阻材料正上方。

10.根據(jù)條款8所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料橫向偏離所述第二電阻材料。

11.根據(jù)條款1所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料和所述第二電阻材料共面。

12.根據(jù)條款11所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料和所述第二電阻材料交織。

13.根據(jù)條款12所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料和所述第二電阻材料交織以形成“s”形、螺旋形和“u”形中的至少一種。

14.根據(jù)條款12所述的襯底支撐件，其中所述第一電阻材料和所述第二電阻材料包括交替互鎖的指狀物。

15.一種在襯底處理系統(tǒng)中形成襯底支撐件的方法，所述方法包括：

形成至少一個陶瓷層；以及

鄰近所述陶瓷層布置多個熱元件，其中所述熱元件被布置成對應(yīng)于一個或多個熱區(qū)，并且其中所述熱區(qū)中的每一個包括所述熱元件中的至少一個，

其中所述熱元件中的每一個包括：

具有正電阻溫度系數(shù)(tcr)的第一電阻材料，

具有負(fù)tcr的第二電阻材料，其中所述第二電阻材料電連接到所述

第一電阻材料，并且

其中所述熱元件中的每一個的所述第一電阻材料和所述第二電阻材料中的至少一個電連接到電源以接收功率，并且其中所述熱元件中的每一個基于接收到的所述功率加熱所述熱區(qū)中的相應(yīng)一個。

16.根據(jù)條款15所述的方法，其中形成所述至少一個陶瓷層包括形成第一陶瓷層和第二陶瓷層，其中所述熱元件布置在形成于所述第一陶瓷層上的加熱層中，并且其中所述第二陶瓷層形成在所述加熱層上。

17.根據(jù)條款16所述的方法，其中形成所述加熱層包括在所述至少一個陶瓷層的表面上沉積金屬化層。

18.根據(jù)條款15所述的方法，其中所述正tcr和所述負(fù)tcr的相應(yīng)絕對值基本上相等。

19.根據(jù)條款15所述的方法，其中所述第一電阻材料和所述第二電阻材料串聯(lián)電連接在一起。

20.根據(jù)條款15所述的方法，其中所述第一電阻材料布置在所述第二電阻材料上方。

根據(jù)詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖，本公開的其它適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。詳細(xì)描述和具體示例僅意圖用于說明的目的，并且不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

從詳細(xì)描述和附圖將更充分地理解本公開，其中：

圖1是根據(jù)本公開的原理的包括襯底支撐件的示例性襯底處理系統(tǒng)的功能框圖；

圖2a和2b分別示出了根據(jù)本公開的原理的包括多個加熱元件的示例性加熱板的側(cè)視圖和俯視圖；

圖3示出了根據(jù)本公開的原理的多個加熱元件的示例布線；

圖4示出了根據(jù)本公開原理的多個加熱元件的另一示例布線；

圖5a，5b和5c示出了根據(jù)本公開的原理的包括具有第一電阻溫度系數(shù)(tcr)的第一材料和具有第二tcr的第二材料的加熱層的示例布置；以及

圖6a，6b，6c和6d示出了根據(jù)本公開的原理的包括第一加熱材料和第二加熱材料兩者的單個加熱層的結(jié)構(gòu)。

在附圖中，附圖標(biāo)記可以重復(fù)使用以標(biāo)識類似和/或相同的元件。

具體實(shí)施方式

在襯底處理系統(tǒng)中，襯底支撐件(例如靜電卡盤(esc))的溫度可在工藝步驟期間被控制。例如，不同的工藝和相應(yīng)的步驟可能需要將襯底保持在相同或不同的溫度下。可以控制襯底支撐件的接觸表面溫度以將襯底保持在期望的溫度。僅作為示例，襯底支撐件可以包括加熱板(例如，陶瓷加熱板)。襯底可以布置在加熱板上。因此，控制加熱板的溫度以實(shí)現(xiàn)襯底的期望溫度。

可以通過選擇性地向多個加熱元件提供電流來控制加熱板的溫度，這可以使用嵌入加熱板內(nèi)的電阻材料來實(shí)現(xiàn)。換句話說，加熱板實(shí)現(xiàn)電阻(即焦耳)加熱。加熱元件可以布置在襯底支撐件(例如，多區(qū)域襯底支撐件)的多個區(qū)域內(nèi)。僅作為示例，襯底支撐件可以包括2，3，4或100個或更多個區(qū)域。每個區(qū)域可以包括一個或多個加熱元件。

電阻材料可以具有相關(guān)聯(lián)的電阻溫度系數(shù)(tcr)，其對應(yīng)于隨著溫度增加而增加的電阻(對于正tcr材料)或隨著溫度增加而減小的電阻(對于負(fù)tcr材料)。因此，提供給加熱元件以控制襯底支撐件的溫度的功率隨溫度而變化，從而導(dǎo)致功率輸出、溫度控制效率和精度等的變化。僅作為示例，具有0.3％每℃的tcr的材料在0℃至200℃下經(jīng)歷60％的電阻變化。

根據(jù)本公開的系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)具有互補(bǔ)的正和負(fù)tcr的匹配電阻加熱元件對。例如，每個加熱元件包括具有正tcr的第一材料和具有負(fù)tcr的第二材料。僅作為示例，具有正tcr的材料包括但不限于高摻雜的在氧化物中的鉑、鎢釕等，而具有負(fù)tcr的材料包括但不限于半導(dǎo)體、在氧化物中的低百分比摻雜金屬等。因此，隨著襯底支撐件的各個區(qū)域的溫度變化，包括匹配的正和負(fù)tcr材料的加熱元件的電阻保持基本上恒定和/或以較低的速率變化。在一些示例中，第一材料和第二材料串聯(lián)連接。在其他示例中，第一材料和第二材料并聯(lián)連接。第一材料和第二材料可以在加熱板的不同平面中垂直對準(zhǔn)。在一些示例中，第一和第二材料在不同的層中間隔開，并且另一層(例如，電介質(zhì)層、總線層等)布置在第一和第二材料之間。在其他示例中，第一材料和第二材料可以是共面的(例如，在加熱板的同一平面中交織)。

現(xiàn)在參考圖1，示出了用于使用rf等離子體執(zhí)行蝕刻的示例性襯底處理系統(tǒng)100。襯底處理系統(tǒng)100包括封裝襯底處理系統(tǒng)100的其他部件并且包含rf等離子體的處理室102。襯底處理系統(tǒng)100包括上電極104和襯底支撐件106，例如靜電卡盤(esc)。在操作期間，襯底108被布置在襯底支撐件106上。

僅作為示例，上電極104可以包括引入和分配工藝氣體的噴頭109。噴頭109可以包括桿部，桿部包括連接到處理室的頂表面的一端?；客ǔ閳A柱形并且在與處理室的頂表面間隔開的位置處從桿部的相對端徑向向外延伸。噴頭的基部的面向襯底的表面或面板包括多個孔，工藝氣體或吹掃氣體通過所述多個孔流動。替代地，上電極104可以包括導(dǎo)電板，并且工藝氣體可以以另一種方式引入。

襯底支撐件106包括用作下電極的導(dǎo)電基板110。基板110支撐加熱板112，加熱板112可對應(yīng)于陶瓷多區(qū)域加熱板。熱阻層114可以布置在加熱板112和基板110之間?；?10可以包括用于使冷卻劑流過基板110的一個或多個冷卻劑通道116。

rf產(chǎn)生系統(tǒng)120產(chǎn)生rf電壓并將其輸出到上電極104和下電極(例如，襯底支撐件106的基板110)中的一個。上電極104和基板110中的另一個可以是dc接地、ac接地或浮動的。僅作為示例，rf產(chǎn)生系統(tǒng)120可以包括rf電壓發(fā)生器122，所述rf電壓發(fā)生器122產(chǎn)生由匹配和分配網(wǎng)絡(luò)124饋送到上電極104或基板110的rf電壓。在其他示例中，可以感應(yīng)地或遠(yuǎn)程地產(chǎn)生等離子體。盡管如為了示例目的所示的，rf產(chǎn)生系統(tǒng)120對應(yīng)于電容耦合等離子體(ccp)系統(tǒng)，但是本公開的原理也可以在其他合適的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，諸如例如僅變壓器耦合等離子體(tcp)系統(tǒng)、ccp陰極系統(tǒng)等。

氣體輸送系統(tǒng)130包括一個或多個氣體源132-1、132-2、...和132-n(統(tǒng)稱為氣體源132)，其中n是大于零的整數(shù)。氣體源供應(yīng)一種或多種前體及其混合物。氣體源還可以供應(yīng)吹掃氣體。也可以使用氣化前體。氣體源132通過閥134-1、134-2、...和134-n(統(tǒng)稱為閥134)以及質(zhì)量流量控制器136-1、136-2、...和136-n(統(tǒng)稱為質(zhì)量流量控制器136)連接到歧管140。歧管140的輸出被饋送到處理室102。僅作為示例，歧管140的輸出被饋送到噴頭109。

溫度控制器142可以連接到布置在加熱板112中的多個加熱元件(例如，溫度控制元件或tce)144。例如，加熱元件144可以包括但不限于對應(yīng)于多區(qū)域加熱板中的相應(yīng)區(qū)域的宏加熱元件和/或跨越多區(qū)域加熱板的多個區(qū)域設(shè)置的微加熱元件陣列。溫度控制器142可以用于控制多個加熱元件144以控制襯底支撐件106和襯底108的溫度。如下文更詳細(xì)地描述的，根據(jù)本公開的原理的加熱元件144中的每一個包括具有正tcr的第一材料和具有負(fù)tcr的第二材料。

溫度控制器142可與冷卻劑組件146連通以控制通過通道116的冷卻劑流。例如，冷卻劑組件146可包括冷卻劑泵和儲存器。溫度控制器142操作冷卻劑組件146以選擇性地使冷卻劑流過通道116以冷卻襯底支撐件106。

閥150和泵152可以用于從處理室102排出反應(yīng)物。系統(tǒng)控制器160可以用于控制襯底處理系統(tǒng)100的部件。機(jī)械手170可以用于將襯底輸送到襯底支撐件106上以及從襯底支撐件106移除襯底。例如，機(jī)械手170可以在襯底支撐件106和裝載鎖172之間輸送襯底。雖然示出為單獨(dú)的控制器，但溫度控制器142可以在系統(tǒng)控制器160內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在參考圖2a和2b，分別示出了包括多個加熱元件204的示例加熱板200(例如，陶瓷加熱板)的側(cè)視截面圖和俯視圖。每個加熱元件204包括第一材料208和第二材料212。第一材料208可以具有正tcr，而第二材料212可以具有負(fù)tcr，反之亦然。多個加熱元件204的tcr的相應(yīng)絕對值可以相同或不同。換句話說，加熱元件204之一的第一材料208可以具有第一正tcr，而加熱元件204中的另一個的第一材料208可以具有相同的第一正tcr或者第二不同的正tcr。第一材料208和第二材料212可以如圖所示間隔開，其間布置有層。在一些示例中，如下面更詳細(xì)地描述的，在其之間布置電介質(zhì)層、總線層等。加熱元件204可以完全或部分地被加熱板200的一個或多個陶瓷層包封。

盡管加熱元件204在本文中被描述為布置在陶瓷層內(nèi)，但是在一些實(shí)施方式中，加熱元件204可以形成在(例如，在相應(yīng)陶瓷層被燒制之前或之后)沉積在陶瓷層的底表面上的金屬化層中。僅作為示例，金屬化層可以包括鎢、鈀、銀等，以用作加熱層。在一些實(shí)例中，可在陶瓷層燒制之前通過pvd、無電沉積、電鍍等來沉積金屬化層。在其它實(shí)例中，可以在陶瓷層燒制之前通過絲網(wǎng)印刷來沉積金屬化層。

盡管如圖所示，第一材料208在垂直方向上設(shè)置在第二材料212正上方，但是該圖示僅僅是示例性的，并且可以使用如下面更詳細(xì)描述的其他布置。例如，第一材料208和第二材料212可以在橫向方向上偏離，使得第一材料208僅部分地重疊第二材料212、與另一加熱元件的第二材料212部分地重疊等。在一些示例中，第一材料208可以在橫向方向上完全偏離第二材料212(即，同一加熱元件的第一材料208不與第二材料212重疊)，并且第一材料208和第二材料212可以共面。

每個加熱元件204可以對應(yīng)于加熱板200的不同區(qū)，或者多個加熱元件204可以對應(yīng)于單個區(qū)。盡管示出為布置成矩形網(wǎng)格，但在其他示例中，加熱元件204可以布置成其他配置，例如同心環(huán)、六邊形網(wǎng)格等。

如示意性地所示，加熱元件204中的每一個連接到功率供應(yīng)線216和/或功率返回線220。僅作為示例示出了功率供應(yīng)線216和功率返回線220的連接，并且可以使用其他布置。例如，總線層224可以布置在包括功率供應(yīng)線216和功率返回線220的加熱元件204下方。使用相應(yīng)的通孔228提供總線層224和加熱元件204之間的連接。在本示例中，沒有兩個加熱元件204共享同一對功率供應(yīng)線216和功率返回線220。因此，通過選擇性地切換相應(yīng)的功率供應(yīng)線216和功率返回線220，加熱元件204中的每一個可以獨(dú)立于其他加熱元件204設(shè)置功率。在一些實(shí)施方式中，為了防止不同加熱元件204之間的串?dāng)_，整流器(例如，二極管，圖3)可以串聯(lián)連接在加熱元件204中的每一個和功率供應(yīng)線之間或者在加熱元件204中的每一個和功率返回線220之間。整流器可以布置在加熱板內(nèi)(例如，在總線層224中)或任何合適的位置。在其它實(shí)施方案中，可使用其它電流阻斷元件(例如，固態(tài)開關(guān))來防止串?dāng)_。

在示例中，第一材料208和第二材料212可各自包括各種絕緣體和導(dǎo)體的復(fù)合材料。僅作為示例，第一材料208可以包括導(dǎo)致正tcr的al2o3、sio2、si3n4、aln、al、cu、mo、w、au、ag、pt、pd、c、mosi2、wc、sic及其混合物。相反，第二材料212可以包括si或ge(例如，以粉末形式作為絲網(wǎng)印刷油墨施加)、金屬氧化物，所述金屬氧化物包括但不限于尖晶石相錳酸鹽、鈷氧化物、鎳氧化物及其混合物(例如，fe2o3和ti、noo和li等)、rh、ru、pt、w和其它已知的低溫半導(dǎo)體金屬氧化物。在一些實(shí)施方式中可適合的其它材料包括c、ni、cr和co。可以通過將絕緣體和導(dǎo)體的粉末(例如僅具有0.2至10微米的粒度)與合適的液體(例如甲醇、乙醇、丙酮、異丙醇、水、礦物油或其混合物)組合成漿料并燒結(jié)該漿料來形成材料208和212。

可以使用各種方法由陶瓷形成加熱板200。例如，可以將陶瓷粉末、粘合劑和液體的混合物壓制成陶瓷層片(其可以稱為“生片(greensheet)”)。將生片干燥并在生片中沖孔以形成通孔(例如，對應(yīng)于通孔228)。通孔用導(dǎo)電材料(例如，導(dǎo)電粉末的漿料)填充。對應(yīng)于第一總線層或布線層的功率供應(yīng)線216和功率返回線220在生片上形成。僅舉例來說，通過絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電粉末(例如w、wc、摻雜的sic、mosi2等)的漿料、按壓預(yù)切割金屬箔、噴涂導(dǎo)電粉末的漿料、和/或其它合適的技術(shù)來在陶瓷生片上形成功率供應(yīng)線216和功率返回線220。

然后，在陶瓷生片上形成加熱元件204。僅作為示例，加熱元件204可以通過絲網(wǎng)印刷或噴涂絕緣體和導(dǎo)體粉末的漿料在一個或多個加熱層生片(例如，對應(yīng)于第一材料的第一加熱層生片以及對應(yīng)于第二材料的第二加熱層生片)形成。例如，第一加熱層生片可以沉積在陶瓷生片上，可以在第一加熱層生片上形成中間層(例如，另一陶瓷生片層、電介質(zhì)層和/或第二總線層)?？梢酝ㄟ^第一加熱層生片形成附加的通孔，以將第一總線層和/或第一加熱層生片連接到第二總線層。然后在中間層上形成第二加熱層生片。

將陶瓷生片和加熱層生片對準(zhǔn)，然后通過燒結(jié)將其結(jié)合在一起。例如，在一個示例中，陶瓷生片和第一加熱層生片可以在形成中間層之前對準(zhǔn)并結(jié)合在一起。然后，形成中間層，將其對準(zhǔn)并結(jié)合到第一加熱層；并且形成第二加熱層生片，將其對準(zhǔn)并結(jié)合到中間層。在其它實(shí)例中，陶瓷生片、第一加熱層生片、中間層和第二加熱層生片在同一工藝步驟中對準(zhǔn)并結(jié)合在一起?？梢栽谌缟纤龅募訜釋由闲纬善渌沾缮孕纬赏耆饧訜釋拥牡谝缓偷诙訜岵牧系幕具B續(xù)的陶瓷層。

現(xiàn)在參考圖3，示意性地示出了多個加熱元件300的示例布線。在該實(shí)例中，第一材料tcr1(例如，具有正tcr)和第二材料tcr2(例如，具有負(fù)tcr)串聯(lián)連接。例如，第一材料tcr1的第一端連接到功率供應(yīng)總線304，并且第一材料tcr1的第二端連接到第二材料tcr2的第一端。第二材料tcr2的第二端連接到功率返回總線308。在一些實(shí)施方式中，二極管312(例如，用作如上文在圖2a和2b中所述的整流器)可以串聯(lián)連接在加熱元件300中的每一個和功率供應(yīng)總線304之間。如圖3所示，節(jié)點(diǎn)316表示相交導(dǎo)線之間的連接，并且不包括節(jié)點(diǎn)316的相交導(dǎo)線不連接在一起。

現(xiàn)在參考圖4，示意性地示出了多個加熱元件400的另一示例布線。在該示例中，第一材料tcr1(例如，具有正tcr)和第二材料tcr2(例如，具有負(fù)tcr)并聯(lián)連接。例如，第一材料tcr1和第二材料tcr2的相應(yīng)第一端連接到功率供應(yīng)總線404，并且第一材料tcr1和第二材料tcr2的相應(yīng)第二端連接到功率返回總線408。在一些實(shí)施方式中，二極管412可以串聯(lián)連接在加熱元件400中的每一個和功率供應(yīng)總線404之間。如圖4所示，節(jié)點(diǎn)416表示相交導(dǎo)線之間的連接，并且不包括節(jié)點(diǎn)416的相交導(dǎo)線不連接在一起。

圖5a、5b和5c示出了對應(yīng)于具有第一(例如，正)tcr的第一材料和具有第二(例如，負(fù))tcr的第二材料的加熱層的示例布置。如圖5a中的示例所示，層500對應(yīng)于生片的第一陶瓷層，其可以包括形成在其上的總線層504。通孔508形成在層500中，以將總線層504連接到功率供應(yīng)件和功率返回件。包括第一加熱層512和第二加熱層516的生片在層500上形成。介電層520可以形成在第一加熱層512和第二加熱層516之間。對應(yīng)于生片的第二陶瓷層的層524可以形成在第一加熱層512上。根據(jù)所需的配置(例如，各個加熱元件中的第一加熱層512和第二加熱層516是否串聯(lián)連接、并聯(lián)連接等)，穿過第二加熱層516、介電層520和/或第一加熱層512形成的多個通孔528將總線層504連接到第一加熱層512和第二加熱層516。

如圖5b中的另一個例子所示，層532對應(yīng)于生片的第一陶瓷層，其可以包括形成在其上的總線層536。通孔540形成在層532中，以將總線層536連接到功率供應(yīng)件和功率返回件。包括第一加熱層544和第二加熱層548的生片在層552和層532上形成。層552對應(yīng)于生片的第二陶瓷層，其可以包括形成在其上的總線層556。對應(yīng)于生片的第三陶瓷層的層560可以形成在第一加熱層544上。根據(jù)所需的配置(例如，各個加熱元件中的第一加熱層544和第二加熱層548是否串聯(lián)連接、并聯(lián)連接等)，穿過第二加熱層548、層552和/或第一加熱層544形成的多個通孔564將總線層536連接到第一加熱層544、第二加熱層548和總線層556。

如圖5c中的示例所示，層568對應(yīng)于生片的第一陶瓷層，其可以包括形成在其上的總線層572。通孔576形成在層568中以將總線層572連接到功率供應(yīng)件和功率返回件。包括具有第一加熱材料和第二加熱材料兩者的加熱層580的生片在層568上形成。換句話說，相同的加熱層580包括正tcr材料和負(fù)tcr材料兩者(即，第一加熱材料和第二加熱材料基本上共面)，這與如圖5a和5b中所示的將第一加熱材料和第二加熱材料布置在不同層中相反。對應(yīng)于生片的第二陶瓷層的層584可以形成在第一加熱層580上。

現(xiàn)在參考圖6a，6b，6c和6d，示出了包括如圖5c所述的第一加熱材料604和第二加熱材料608兩者的單個加熱層600的示例性結(jié)構(gòu)。第一加熱材料604和第二加熱材料608在同一加熱層600中(例如，在同一平面中)交織。在圖6a中，第一加熱材料604和第二加熱材料608以“s”形交織。在圖6b中，第一加熱材料604和第二加熱材料608包括互鎖交替的指狀物。在圖6c中，第一加熱材料604和第二加熱材料608以“u”形交織。在圖6d中，第一加熱材料604和第二加熱材料608以螺旋形狀交織。

如圖6a，6b，6c和6d中的每一個所示，第一加熱材料604和第二加熱材料608以串聯(lián)配置連接在一起。然而，在其他示例中，第一加熱材料604和第二加熱材料608可以以并聯(lián)配置連接在一起。使用通孔612將功率提供給第一加熱材料604的第一端。使用相應(yīng)的通孔618和622將第一加熱材料604的第二端連接到第二加熱材料608的第一端。使用通孔624將第二加熱材料608的第二端連接到功率返回件。

前面的描述本質(zhì)上僅僅是說明性的，并且決不意圖限制本公開、其應(yīng)用或用途。本公開的廣泛示教可以以各種形式實(shí)現(xiàn)。因此，盡管本公開包括特定示例，但是本公開的真實(shí)范圍不應(yīng)當(dāng)如此限制，因?yàn)樵谘芯扛綀D、說明書和所附權(quán)利要求時，其他修改將變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，在不改變本公開的原理的情況下，方法中的一個或多個步驟可以以不同的順序(或同時地)執(zhí)行。此外，雖然每個實(shí)施方式在上面被描述為具有某些特征，但是關(guān)于本公開的任何實(shí)施方式描述的那些特征中的任何一個或多個可以在任何其它實(shí)施方式的特征中實(shí)現(xiàn)和/或與任何其它實(shí)施方式的特征組合，即使該組合沒有明確描述。換句話說，所描述的實(shí)施方式不是相互排斥的，并且一個或多個實(shí)施方式彼此的置換保持在本公開的范圍內(nèi)。

使用包括“連接”、“接合”、“耦合”、“相鄰”、“鄰近”、“在...之上”、“在...上方”、“在…下方”和“設(shè)置”的各種術(shù)語來描述元件之間(例如，在模塊、電路元件、半導(dǎo)體層等之間)的空間和功能關(guān)系。除非明確地描述為“直接的”，否則當(dāng)在上述公開中描述的第一和第二元件之間的關(guān)系時，該關(guān)系可以是其中在第一和第二元件之間不存在其它中間元件的直接關(guān)系，但是也可以是其中在第一和第二元件之間(在空間上或功能上)存在一個或多個中間元件的間接關(guān)系。如本文所使用的，短語“a、b和c中的至少一個”應(yīng)當(dāng)被解釋為意味著使用非排他性邏輯or的邏輯(a或b或c)，并且不應(yīng)被解釋為表示“a中的至少一個，b中的至少一個和c中的至少一個”。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，控制器是系統(tǒng)的一部分，所述系統(tǒng)可以是上述示例的一部分。這樣的系統(tǒng)可以包括半導(dǎo)體處理設(shè)備，所述半導(dǎo)體處理設(shè)備包括一個或多個處理工具、一個或多個室、用于處理的一個或多個平臺、和/或特定處理部件(晶片基座、氣流系統(tǒng)等)。這些系統(tǒng)可以與用于在半導(dǎo)體晶片或襯底的處理之前、期間和之后控制其操作的電子器件集成。電子器件可以被稱為“控制器”，其可以控制一個或多個系統(tǒng)的各種部件或子部件。取決于處理要求和/或系統(tǒng)類型，控制器可以被編程以控制本文公開的任何處理，包括處理氣體的輸送、溫度設(shè)置(例如加熱和/或冷卻)、壓力設(shè)置、真空設(shè)置、功率設(shè)置、射頻(rf)發(fā)生器設(shè)置、rf匹配電路設(shè)置、頻率設(shè)置、流速設(shè)置、流體輸送設(shè)置、位置和操作設(shè)置、進(jìn)出工具以及其他輸送工具和/或連接到特定系統(tǒng)或與特定系統(tǒng)接口的裝載鎖的晶片輸送。

廣義地說，控制器可以定義為具有接收指令、發(fā)出指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用終點(diǎn)測量等的各種集成電路、邏輯、存儲器和/或軟件的電子設(shè)備。集成電路可以包括存儲程序指令的固件形式的芯片、數(shù)字信號處理器(dsp)、限定為專用集成電路(asic)的芯片、和/或一個或多個微處理器、或執(zhí)行程序指令(例如，軟件)的微控制器。程序指令可以是以各種單個的設(shè)置(或程序文件)的形式傳送到控制器的指令，所述單個的設(shè)置(或程序文件)定義用于在半導(dǎo)體晶片上或?yàn)榘雽?dǎo)體晶片或系統(tǒng)執(zhí)行特定處理的操作參數(shù)。在一些實(shí)施方式中，操作參數(shù)可以是由工藝工程師定義的配方的一部分，以在一個或多個層、材料、金屬、氧化物、硅、二氧化硅、表面、電路和/或晶片的管芯的制備過程中完成一個或多個處理步驟。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，控制器可以是計(jì)算機(jī)的一部分或耦合到計(jì)算機(jī)。所述計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)集成、耦合到系統(tǒng)、以其它方式聯(lián)網(wǎng)到系統(tǒng)或這些的組合。例如，該控制器在“云”中，或在制造設(shè)施(fab)主機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全部或部分中，其使得能夠?qū)幚磉M(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問以監(jiān)控制備操作的目前進(jìn)展，研究過去的制備操作的歷史，從多個制備操作來研究趨勢或性能指標(biāo)，以改變當(dāng)前處理的參數(shù)，設(shè)置當(dāng)前處理之后的處理步驟，或開始新的處理。在一些示例中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(例如服務(wù)器)可以通過網(wǎng)絡(luò)(其可以包括本地網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng))向系統(tǒng)提供工藝配方。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以包括使得能夠輸入或編程參數(shù)和/或設(shè)置的用戶接口，然后將所述參數(shù)和/或設(shè)置從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳送到系統(tǒng)。在一些示例中，控制器以數(shù)據(jù)的形式接收指令，所述指令指定在一個或多個操作期間要執(zhí)行的每個處理步驟的參數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，對于要執(zhí)行的處理的類型和與控制器接口或由控制器控制的工具的類型，設(shè)置是特定的。因此，如上所述，控制器可以是分布式的，例如通過包括一個或多個聯(lián)網(wǎng)在一起并朝著共同目的(例如，本文所述的處理和控制)而工作的離散控制器。用于這種目的的分布式控制器的示例是在與遠(yuǎn)程(例如在平臺級或作為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的一部分)定位的一個或多個集成電路通訊的室上的一個或多個集成電路，它們結(jié)合以控制在室上的處理。

非限制性地，示例系統(tǒng)可以包括等離子體蝕刻室或模塊、沉積室或模塊、旋轉(zhuǎn)漂洗室或模塊、金屬電鍍室或模塊、清潔室或模塊、倒角邊緣蝕刻室或模塊、物理氣相沉積(pvd)室或模塊、化學(xué)氣相沉積(cvd)室或模塊、原子層沉積(ald)室或模塊、原子層蝕刻(ale)室或模塊、離子注入室或模塊、軌道室或模塊、以及可以與半導(dǎo)體晶片的制備和/或制造相關(guān)聯(lián)或在半導(dǎo)體晶片的制備和/或制造中使用的任何其它半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。

如上所述，取決于由工具執(zhí)行的一個或多個工藝步驟，控制器可以與一個或多個其它工具電路或模塊、其他工具部件、群集工具、其它工具接口、相鄰工具、鄰近工具、位于整個工廠中的工具、主計(jì)算機(jī)、另一控制器、或在半導(dǎo)體制造工廠中將晶片容器往返工具位置和/或裝載端口輸送的材料運(yùn)輸中使用的工具聯(lián)通。