半导体衬底支撑组件温控板中失灵热控元件的自动校正的制作方法
【技术领域】
本发明总体上涉及半导体处理领域，更具体地涉及半导体衬底支撑组件的温度控制板中的失灵热控元件的自动校正。
【背景技术】
[0001]随着每一代半导体技术的产生，衬底直径趋于增大且晶体管尺寸减小，导致在衬底处理中需要更高的精确度和可重复性。
[0002]当今市售的等离子体处理系统是在那些半导体制造工具中满足改善精确度和可重复性的日益增加的需求的半导体制造工具。等离子体处理系统的一个度量是提高的均匀性，其包括在半导体衬底表面上的处理结果的均匀性以及用标称相同的输入参数处理的连续的衬底的处理结果的均匀性。衬底上的均匀性的持续改进是合乎期望的。除其他事项外，这要求具有改进的均匀性、一致性和自我诊断的等离子体室。在半导体芯片的晶片的蚀刻和/或沉积工艺的过程中控制衬底支撑组件的温度是至关重要的，以控制来自晶片的器件的产量。
【发明内容】
[0003]根据一种实施方式，一种用于热控元件阵列中的至少一个发生故障的热控元件的自动校正的方法，所述热控元件阵列是独立可控的，并且位于衬底支撑组件的温度控制板中，所述衬底支撑组件在半导体衬底的处理的过程中支撑半导体衬底，所述方法包括:通过包括处理器的控制单元检测所述热控元件阵列中的至少一个热控元件有故障；通过所述控制单元停用所述至少一个发生故障的热控元件；以及通过所述控制单元修改在所述温度控制板中的至少一个工作的热控元件的功率电平，以最小化所述发生故障的热控元件对所述至少一个发生故障的热控元件的位置处的所期望的温度输出的影响。
[0004]根据另一种实施方式，一种非临时性计算机可读存储介质，其存储指令，所述指令在通过处理器执行时，执行用于热控元件阵列中的至少一个发生故障的热控元件的自动校正的方法，所述热控元件阵列是独立可控的，并且位于衬底支撑组件的温度控制板中，所述衬底支撑组件在半导体衬底的处理的过程中支撑半导体衬底。所述指令使得以下步骤能被执行:(1)检测所述热控元件阵列中的至少一个热控元件有故障；(2)停用所述至少一个发生故障的热控元件；以及(3)修改在静电卡盘中的至少一个工作的热控元件的功率电平，以最小化所述发生故障的热控元件对所述至少一个发生故障的热控元件的位置处的所期望的温度输出的影响。
[0005]根据进一步的实施方式，一种用于热控元件阵列中的至少一个发生故障的热控元件的自动校正的方法，所述热控元件阵列是独立可控的，并且位于衬底支撑组件的温度控制板中，所述衬底支撑组件在半导体衬底的处理的过程中支撑半导体衬底，所述方法包括:通过包括处理器的控制单元检测所述热控元件阵列中的至少一个热控元件有故障；通过所述控制单元停用所述至少一个发生故障的热控元件；以及通过所述控制单元维持在所述温度控制板中的所有工作的热控元件的功率电平，以最小化所述发生故障的热控元件对所述至少一个发生故障的热控元件的位置处的所期望的温度输出的影响。
[0006]现在将通过示例性实施方式的方式来描述用于在热控元件阵列中的至少一个发生故障的热控元件的自动校正的方法的特定实施方式的这些和其他示例性特征和优点，它们不局限于示例性实施方式。
【附图说明】
[0007]当结合附图阅读以下示例性实施方式的详细描述时最好理解本公开内容的范围。在附图中包含以下图:
[0008]图1示出了可以根据示例性实施方式采用的系统架构。
[0009]图2示出了在示例性实施方式中使用的衬底支撑组件。
[0010]图3A-C是在示例性实施方式中使用的衬底支撑组件的热像。
[0011]图4是示例性衬底支撑组件的俯视图。
[0012]图5A是当不执行补偿时含有与有缺陷的热控元件相关联的温度数据的示例性图表。
[0013]图5B是当执行补偿时含有与有缺陷的热控元件相关联的温度数据的示例性图表。
[0014]图6是示出一实施方式的示例性方法的流程图。
[0015]图7示出了可以根据示例性实施方式使用的示例性单元响应矩阵。
[0016]图8A-B示出了可以根据示例性实施方式使用的示例性单元响应矩阵。
[0017]图9是示出一实施方式的示例性方法的流程图。
[0018]从下文提供的详细描述中本公开内容的适用性的其它方面将变得显而易见。应当理解的是，示例性实施方式的详细描述仅用于说明的目的，并且因此并不意在必然限制本公开的范围。
【具体实施方式】
[0019]图1示出了等离子体处理室的示例性示意图，该等离子体处理室包括室122，室122具有上部喷头电极108和装有加热板的衬底支撑组件112。该衬底支撑组件112也被称为卡盘或静电卡盘(ESC)。衬底110通过装载端口(未示出)装载到衬底支撑组件112。气体管线104供应工艺气体至上部喷头电极108，上部喷头电极108输送工艺气体到室。气体源102(例如，供给适当的气体混合物的质量流量控制器)被连接到气体管线104。射频(RF)功率源106连接到上部喷头电极108。在操作中，室通过真空栗被排空，RF功率在上部喷头电极108和衬底支撑组件112中的下电极之间进行电容耦合，以将工艺气体在衬底110与上部喷头电极108之间的空间内激励成等离子体。等离子体可用于将器件管芯特征蚀刻到在衬底110上的层。衬底支撑组件112可包括至少一个热控元件(TCE) 114(114a、114b、114c、114D，等)，TCE 114可以加热衬底支撑组件112至所需温度。在一个非限制性的实施方式中，衬底支撑组件112包括逐个管芯热控元件以以高的空间分辨率控制衬底支撑组件的表面温度。特定热控元件114的功率输出通过给定温度的需求来计算和优化，功率输出与温度之间的关系由矩阵(例如，单元响应矩阵(URM))给出，这将在之后更详细讨论。
[0020]每个热控元件114被连接到控制单元116，控制单元116包括用于存储数据的存储装置118，存储装置118诸如硬盘驱动器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘驱动器、闪速存储器、磁带驱动器等。可使用不具有射频/功率控制等的室122。
[0021]控制单元116还可以包括处理器装置120，例如计算机处理器。代替一个控制单元116，可以使用多个控制单元。控制单元116可以被实现为编译在计算机上的计算机可读代码，从而使其成为特定用途的计算机。例如，控制单元116可利用硬件、软件、固件、具有指令存储在其上的非临时性计算机可读介质，或者它们的组合在计算机系统中实现，并且可以在一个或多个计算机系统或其他处理系统中实现。硬件、软件、或它们的任何组合可以体现用于实现图6和图9的示例性方法的模块和组件。
[0022]如果使用可编程逻辑，则这样的逻辑可以在市售处理平台或特殊用途装置上执行。本领域的普通技术人员可以理解，本文所公开的实施方式可用各种计算机系统配置来实现，各种计算机系统配置包括多核的多处理器系统、小型计算机、大型计算机、连接或群集有分布式功能的计算机，以及可嵌入几乎任何设备的普通计算机的或微型计算机。例如，存储器和至少一个处理器装置可被用来实现上述实施方式。
[0023]如本文所讨论的处理器装置可以是单个处理器，多个处理器，或它们的组合。处理器装置可具有一个或多个处理器“内核”。如这里讨论的术语“计算机程序介质”、“非临时性计算机可读介质”和“计算机可用介质”用于通常指有形介质，诸如可移动存储单元或安装在硬盘驱动器中的硬盘。
[0024]各种实施方式根据示例性控制单元116来描述。在阅读本说明书后，对有关技术领域中的技术人员而言，如何使用其它计算机系统和/或计算机架构来实现这样的实施方式将变得显而易见。尽管操作可以被描述为顺序的工艺，但一些操作实际上可并行、同时和/或以分布式环境执行，并用本地或远程地存储的用于通过单处理器机器或多处理器机器访问的程序代码来执行。此外，在一些实施方式中操作的顺序可以被重新安