CN110931415B - 支撑件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支撑件，该支撑件包括：包括上表面的静电卡盘；盖，该盖定位在静电卡盘上以覆盖静电卡盘的上表面，盖包括与静电卡盘的上表面相邻的第一面、用于支撑衬底的第二面以及延伸穿过盖以允许冷却气体从第二面流到第一面的一个或多个导管；其中，盖由介电材料制成。

Description

支撑件
技术领域
本发明涉及一种用于支撑衬底的支撑件，特别是一种用于支撑在等离子体处理设备中使用的半导体衬底的衬底支撑件。本发明还涉及相关的等离子体处理设备和支撑衬底的方法。
背景技术
静电卡盘(Electrostatic chuck，ESC)通常用于在微电子制造过程期间将衬底夹持就位。例如，静电卡盘可以用于等离子体蚀刻和沉积工艺，以将半导体衬底静电夹持到静电卡盘。在这些工艺中，静电卡盘通常还用于帮助调节衬底温度。例如，在等离子体处理期间，衬底通常由等离子体加热。此外，可能存在将射频(RF)偏压电容耦合到衬底的工艺需求，这可能进一步导致衬底热负载。静电卡盘通过将衬底静电夹持到冷却的静电卡盘来调节衬底温度，使得热量可以从衬底传递出去。显而易见的是，静电卡盘通常是等离子体处理设备中的关键且昂贵的部件。
然而，静电卡盘的暴露于处理条件的表面可能例如通过溅射或离子轰击而随时间侵蚀。此外，例如通过薄膜沉积，衬底破裂和/或静电卡盘表面的污染也可能导致静电卡盘的劣化。这些因素可能导致昂贵的静电卡盘更换和工具停机。
图1示出了已知的衬底支撑件2，该衬底支撑件包括附接到台板5的静电卡盘(ESC)4。环形盖6保护静电卡盘4的其他暴露的边缘区域。衬底7定位在静电卡盘4上。在该示例中，采用环形聚焦环8来控制衬底处理期间的等离子体均匀性。当这种衬底支撑件2用于等离子体处理设备(例如等离子体蚀刻工具)中时，颗粒沉积物9可以形成在环形盖6上。诸如聚合物沉积物的颗粒沉积物9的积聚可能导致污染问题。
图2示出了静电卡盘10的平面图，其中聚合物沉积物12通过使用而积聚在环形盖16上。还示出了提升销14。颗粒沉积物12可能污染后续的处理步骤。期望避免这些沉积物积聚在环形盖16或静电卡盘10上。
发明内容
本发明在其至少一些实施例中寻求解决上述问题、期望和需求中的至少一些。特别地，本发明在其至少一些实施例中提供了以下优点中的一个或多个：改进的静电卡盘的寿命、减少的静电卡盘的侵蚀和/或减少的颗粒沉积物的积聚。这可以在保持高效和有效的静电卡盘的功能和夹持的同时实现。也就是说，静电卡盘提供衬底的有效的热调节并且在衬底上提供足够的夹持力，以在支撑件上将衬底固定就位。
根据本发明的第一方面，提供了一种衬底支撑件，该衬底支撑件包括：
包括上表面的静电卡盘(ESC)；
盖，该盖定位在静电卡盘上以覆盖该静电卡盘的上表面，盖包括与静电卡盘的上表面相邻的第一面、用于支撑衬底的第二面以及延伸穿过盖以允许冷却气体从第二面流到第一面的一个或多个导管；
其中，盖由介电材料制成。
根据本发明的第二方面，提供了一种等离子体处理设备，该等离子体处理设备包括：
腔室；和
根据本发明的第一方面的衬底支撑件，该衬底支撑件被设置在腔室内。
根据本发明的第三方面，提供了一种根据本发明的第二方面的与定位在盖的第二面上的衬底相结合的等离子体处理设备。
根据本发明的第四方面，提供了一种使用本发明的第一方面的衬底支撑件对衬底进行处理的方法，该方法包括以下步骤：
提供包括上表面的静电卡盘；
将盖定位在静电卡盘上以覆盖该静电卡盘的上表面，盖包括与静电卡盘的上表面相邻的第一面、用于支撑衬底的第二面以及延伸穿过盖以允许冷却气体从第一面流到第二面的一个或多个导管；
将衬底定位在盖的第二面上；
操作静电卡盘以将衬底静电夹持就位，其中，衬底通过盖静电耦合到静电卡盘；
使冷却气体经由一个或多个导管从第一面流到第二面，以对衬底进行冷却；和
对衬底进行处理。
可以以任何合适的顺序执行该方法的步骤。例如，使冷却气体流动的步骤可以在对衬底进行处理的步骤之前、之后或者同时执行。
盖覆盖静电卡盘的上表面以保护上表面例如在等离子体处理(诸如等离子体蚀刻或沉积)期间免于暴露于恶劣的处理条件。这防止了静电卡盘的侵蚀，从而显著地增加了静电卡盘的寿命。作为替代，盖被设计成相对廉价的可消耗部件。在等离子体处理期间，盖暴露于处理条件并且可能随时间被侵蚀。
在对衬底进行处理的步骤之后，第四方面的方法可以进一步包括用根据第一方面的第二盖替换盖。可以重复该方法的步骤以对第二衬底进行处理，其中，第二盖替换了盖。例如，该方法可以进一步包括将第二盖定位在静电卡盘上以覆盖该静电卡盘的上表面。第二盖可以包括与静电卡盘的上表面相邻的第一面、用于支撑第二衬底的第二面以及延伸穿过盖以允许冷却气体从第一面流到第二面的一个或多个导管。该方法可以包括将第二衬底定位在盖的第二面上。该方法可以包括操作静电卡盘以将第二衬底静电夹持就位，其中，第二衬底通过第二盖静电耦合到静电卡盘。该方法可以包括使冷却气体经由一个或多个导管从第一面流到第二盖的第二面，以对第二衬底进行冷却。该方法可以包括对第二衬底进行处理。
静电卡盘可以可操作地提供静电夹持力，该静电夹持力通过盖将衬底夹持到衬底支撑件。静电卡盘通过盖静电耦合到衬底。作用在衬底上的静电夹持力用于将盖夹持到静电卡盘。优选地，除此之外，盖不静电夹持或机械夹持到静电卡盘。在衬底与静电卡盘之间使用盖是有悖常规并且不是直截了当的。预计盖会降低静电卡盘与正在处理的衬底之间的导热性。类似地，预计这种盖会降低衬底在静电卡盘上的夹持效果。然而，本发明人已经发现，包括一个或多个导管并且具有适当厚度的盖可以提供对衬底的充分的热调节和夹持。
盖可以具有100μm至1500μm、优选地300μm至1000μm的厚度。较厚的盖为可消耗部件提供了更长的寿命。然而，较厚的盖在较大程度上减弱了衬底与静电卡盘之间的静电耦合，从而降低了衬底受到的夹持力。如果夹持力太弱，则当经受背面冷却气体时，衬底可以被部分提升或移位。优选地，当施加至少25托(Torr)的背面冷却气体时，衬底保持夹持到支撑件。相反，较薄的盖具有较短的寿命，但是允许静电卡盘与衬底之间更大的静电耦合。
盖的第二面可以是平面的。盖可以是圆盘或盘状物。在此使用圆盘或盘状物以表示衬底具有基本上平坦的圆形的形状或外观。盖的平面的第二面有助于在盖与衬底之间提供高的表面面积接触。这确保了盖与衬底之间的良好的热接触，这可以增强对衬底的冷却。可选地，盖的第二面可以包括通道或凹槽，以提高穿过第二面的气体传导率。
第二面可以包括衬底支撑区域和衬底支撑区域的径向向外的周边区域，使得当衬底被支撑时，衬底覆盖衬底支撑区域。周边区域可以保持未被覆盖。衬底支撑区域和周边区域可以是共面的。
优选地，盖的直径大于被支撑的衬底的直径。盖的衬底支撑区域对应于盖的直接支撑衬底的区域。提供延伸超过衬底的直径的盖有助于减少颗粒沉积物在衬底支撑件上的积聚。特别地，具有在处理期间暴露的周边区域允许在暴露的区域上发生离子轰击。不受任何理论或猜想的束缚，据信，在等离子体处理期间，来自等离子体的离子轰击盖的暴露的周边区域，使得从周边区域去除颗粒沉积物或污染物。这有助于防止或至少减少污染物在衬底支撑件上的积聚。
一个或多个导管可以被设置在衬底支撑区域中。通常，导管将冷却气体供应到被支撑的衬底的下侧。冷却气体可以为衬底提供有效的冷却。优选地，导管被布置成使得将基本均匀的冷却气体的流供应到被支撑的衬底的下侧。
静电卡盘的上表面可以包括用于提供静电夹持力的夹持区域。静电夹持力可以由包含在静电卡盘的主体内的合适的电极结构提供，该电极结构位于夹持区域的下方。静电卡盘的上表面可以进一步包括从夹持区域径向向外延伸的边缘区域。夹持力可以是静电夹持力。静电卡盘的上表面可以是平面的。夹持区域可以与边缘区域共面。
夹持区域的直径可以大于衬底支撑区域的直径。夹持区域可以延伸超过被支撑的衬底的直径。这增强了衬底与静电卡盘之间的静电耦合。衬底可以在其整个直径上静电耦合到静电卡盘。
盖和静电卡盘可以各自具有直径，并且盖的直径等于或大于静电卡盘的直径。优选地，盖完全覆盖静电卡盘的上表面。盖的周边区域可以延伸超过静电卡盘的边缘区域。盖在静电卡盘上提供保护屏障。这保护静电卡盘的上表面免受恶劣的处理环境的影响，并且可以有助于增加静电卡盘的寿命。
盖可以由诸如Al2O3或AlN的介电材料制成。Al2O3和AlN都可以容易地加工并且非常适合于这种应用。与Al2O3相比，AlN提供了改进的导热性，但是需要额外的成本。
除了通过由静电卡盘的操作引起的衬底的静电夹持之外，盖可以通过不附接到静电卡盘而可被更换。可更换的盖可以是可消耗部件。盖可以不具有电极。
静电卡盘可以进一步包括一个或多个冷却通道，该一个或多个冷却通道用于向盖的第一面提供冷却气体。一个或多个冷却通道可以提供冷却气体，该冷却气体用于流过盖中的一个或多个导管。
冷却气体可以是氦气。静电卡盘与盖的第一面之间的冷却气体可以是至少10托、优选地至少25托。较高的气体压力可以改进远离衬底的热传递。
静电卡盘可以包括上介电板。静电卡盘的上表面可以是上介电板。盖可以定位在上介电板上。盖可以完全覆盖静电卡盘的上介电板。盖的直径可以大于上介电板的直径。
静电卡盘可以进一步包括由直流(DC)电源供应的至少一个直流(DC)电极。通常，DC电源是高压DC电源。静电卡盘可以进一步包括由射频(RF)偏压供应的至少一个射频(RF)电极。DC电极和/或RF电极可以是金属电极。一个或多个DC电极可以限定静电卡盘的夹持区域。一个或多个RF电极可以延伸超过衬底支撑区域。RF偏压可以具有约380kHz至约13.56MHz的频率。金属电极可以嵌入静电卡盘中的上介电板与下介电板之间。静电卡盘的上表面可以由介电材料制成。例如，静电卡盘的上表面可以由Al2O3或AlN制成。静电卡盘的上表面可以由与盖相同或不同的介电材料制成。静电卡盘的上表面可以由具有与盖类似或相同的热膨胀性能的材料制成。上介电板可以包括静电卡盘的上表面。上介电板的厚度可以约为盖的厚度或小于盖的厚度。上介电板可以具有小于3mm、小于2mm或小于1mm的厚度。上介电板可以具有100μm至1500μm、200μm至1500μm或300μm至1000μm的厚度。在使用时，盖可以保护上介电板免受恶劣的等离子体处理条件的影响。因此，静电卡盘的上介电板的厚度可以被制成比已知的静电卡盘的上介电板的厚度更薄，而不影响静电卡盘的使用寿命。较薄的上介电板还可以提供改进的静电夹持力。
DC电源可以供应大于约1500V、优选地大于约2000V、更优选地大于约3000V、最优选地大于约3500V的电压。DC电源可以供应大约2kV的电压。DC电源可以供应大约3.5kV的电压。DC电源可以供应大约5kV的电压。
衬底支撑件可以进一步包括提升组件，该提升组件在使用中可操作地将衬底与盖分离。提升组件可以可操作地从盖提升衬底。也就是说，提升组件可以独立于盖从衬底支撑件提升衬底，使得当从盖提升衬底时，盖在静电卡盘上保持就位。提升组件可以包括一个或多个提升构件，其中，提升组件可操作地使提升构件通过盖中的相应开孔移动，以将衬底与盖分离。提升构件可以是提升销。提升组件可以包括中心提升销和从中心提升销延伸的至少三个臂。这为衬底提供了稳定的提升支撑件。盖可以包括与提升组件形状互补的开孔。第二提升组件可以可操作地从静电卡盘的上表面提升盖。
等离子体处理设备可以是等离子体蚀刻设备。等离子体处理设备可以进一步包括聚焦环。聚焦环可以有助于在处理期间改进腔室中的等离子体的均匀性。聚焦环可以围绕待处理的衬底的边缘。聚焦环可以围绕盖、衬底支撑区域和/或盖的周边区域。
衬底可以是半导体衬底。衬底可以是硅衬底。衬底可以是晶圆。
盖的第二面可以包括衬底支撑区域和衬底支撑区域的外部的周边区域，使得衬底覆盖衬底支撑区域。周边区域可以保持未被覆盖。导管可以被设置在衬底支撑区域中。
在以上已经对本发明进行描述的同时，本发明适用于上述、或者后续说明书、附图或权利要求书中所述的特征的任何创造性组合。例如，关于本发明的一个方面所公开的任何特征可以与本发明的任何其他方面的任何特征组合。
附图说明
现在将参照附图仅以示例的方式对本发明的实施例进行描述，在附图中：
图1为现有技术的衬底支撑件的横截面视图；
图2是现有技术的平坦的静电卡盘的平面图，其中插图以更高的放大率示出了静电卡盘的一部分；
图3是根据第一实施例的衬底支撑件的横截面视图；
图4是根据第一实施例的衬底支撑件的剖切透视图；
图5是根据第一实施例的盖的透视图；和
图6是示出了第一实施例的盖的标准化吹离压力的图表。
具体实施方式
图3和图4示出了根据第一实施例的总体上以附图标记20示出的衬底支撑件的视图。为了避免疑义，已使用相同的附图标记来表示相同的特征。衬底支撑件20包括静电卡盘(ESC)22和定位在静电卡盘22上的盖24。静电卡盘22通常附接到台板25并且由该台板支撑。台板25通常是由铝或不锈钢制成的金属体。盖24通常由诸如Al2O3或AlN的介电材料或陶瓷材料制成。盖24可从静电卡盘22上拆卸，使得可以根据需要更换该盖。盖24覆盖静电卡盘22的上表面26。在第一实施例中，盖24完全覆盖静电卡盘22的上表面26，使得上表面26未被暴露。特别地，静电卡盘22的上表面26在等离子体处理期间被完全覆盖。在一些实施例中，盖可以包括一个或多个辅助盖构件(未示出)，以确保静电卡盘22的上表面26在等离子体处理期间被完全覆盖。
盖24(在图5中更详细地示出)具有与静电卡盘22的上表面26相邻的第一面24a。第一面24a通常在上表面26的整个区域上接触上表面26。这在上表面26与盖24之间提供了良好的热接触，并且这允许静电卡盘22与盖24之间的有效的热交换。盖24具有背离静电卡盘22的第二面24b。第二面24b向上定向以便支撑衬底28。通常，衬底28置于盖24的第二面24b上。衬底28通常是诸如硅晶圆的半导体衬底。图3示出了衬底28在盖24上的位置。
盖24进一步包括延伸穿过盖24的一个或多个开孔或导管27。更具体地，导管27从第一面24a延伸到第二面24b，以允许冷却气体流过该导管。
在第一实施例中，盖24的直径大于衬底28的直径。也就是说，衬底28不会悬置在盖24的圆周上。盖24包括支撑衬底28的衬底支撑区域30。衬底28叠置并覆盖基板支撑区域30。盖24进一步包括从衬底支撑区域30向外延伸的周边区域32。在第一实施例中，衬底支撑区域30和周边区域32是共面的。周边区域32未被衬底28覆盖并且通常在等离子体处理期间保持未被覆盖。在一些实施例中，附加的环形聚焦环50可以覆盖在盖24的外周(例如，周边区域32的外周)。
本发明人已经发现，延伸超过晶圆28的直径的盖24令人惊讶地有助于防止或至少减少诸如聚合物沉积物的颗粒沉积物在衬底支撑件20上的积聚。不希望受任何理论或猜想的束缚，据信，在等离子体处理期间对盖24的暴露区域的离子轰击从面向上的表面24b去除颗粒沉积物。因此，具有比衬底28的直径更大的直径的盖24有助于减少不期望的沉积物的形成。
导管27位于衬底支撑区域30中，使得可以将冷却气体施加到衬底28的背面。冷却气体将热量从衬底传递出去并且提供有效的方法以对衬底28进行冷却。冷却气体通常是氦气，但是可以使用本领域已知的其他冷却剂。
静电卡盘22和/或台板25通常包括由冷却连接件36供应的一个或多个冷却通道。冷却通道使冷却气体通过静电卡盘流到盖的与上表面26相邻的第一面24a。当供应气体时，冷却气体层通常存在于静电卡盘的上表面26与盖的第一面24a之间。这提供了静电卡盘22与盖24之间的有效冷却。此外，冷却气体流过导管27，以在衬底28与盖的向上面24b之间形成冷却气体层。这允许通过盖24在衬底28与冷却的静电卡盘22之间发生有效的热交换。冷却气体层有助于促进衬底28与静电卡盘22之间的热交换。
静电卡盘22通常包括嵌入在上介电板22a与下介电板22b之间的一个或多个金属电极34。在一些实施例中，金属电极是由直流(DC)偏压供应的直流(DC)电极。DC偏压通常产生静电夹持力。在一些实施例中，金属电极是由射频(RF)偏压供应的射频(RF)电极。RF偏压可以电容耦合到正在处理的衬底。一个或多个电极的直径限定了夹持区域。在第一实施例中，夹持区域延伸超过衬底支撑区域30并因此延伸超过衬底28的直径。这有利地提供了延伸区域(即超过衬底28的直径的区域)，衬底通过该延伸区域与RF电极电容耦合。上表面26进一步包括从夹持区域向外延伸的边缘区域。
衬底支撑件20进一步包括提升组件42。提升组件42被构造成从衬底支撑件20提升衬底28，同时在静电卡盘22上将盖24保持就位。在第一实施例中，提升组件42包括中心提升销44，该中心提升销具有从其向外延伸的三个臂46。在一些实施例中，可以提供额外的提升销，以在衬底28被提升时有助于稳定该衬底。盖24包括互补开孔48，以允许三个臂46穿过盖24，使得衬底28可以独立于盖24被提升。
在操作中，静电卡盘22提供将衬底28夹持就位的静电夹持力。也就是说，在衬底28与静电卡盘22之间存在库伦引力。通常，盖24不直接静电地或机械地夹持到静电卡盘22。盖24借助于衬底28与静电卡盘22之间的静电夹持力被固定就位。衬底28经受的静电耦合的程度取决于盖24的材料和厚度。盖通常由诸如Al2O3或AlN的介电材料或陶瓷材料制成。这种介电材料提供良好的导热性，同时保持衬底28与静电卡盘22之间的足够的静电耦合。通常对盖24的厚度进行优化，以提供期望的条件。盖24的厚度通常与静电卡盘的上介电板22a的厚度相似。
较厚的盖24使得静电卡盘22与衬底28之间的静电耦合减少。因此，衬底28与静电卡盘22之间的静电夹持力较弱，并且降低了去除或提升衬底28所需的“吹离”压力。“吹离”压力是从支撑件去除或提升衬底所需的背面压力。另一方面，较厚的盖24增加了盖24的使用寿命，从而降低了盖24的更换频率。
相反，较薄的盖24在静电卡盘22与衬底28之间具有更大的静电耦合并且具有更高的“吹离”压力。然而，较薄的盖24在需要更换之前具有较短的使用寿命。盖通常具有100μm至1500μm、优选地300μm至1000μm的厚度。
图6示出了当向静电卡盘供应5kV(线60)和2kV(线62)时预测的“吹离”压力(以托(Torr)为单位)如何随盖24的厚度(以μm为单位)变化的曲线图。在该示例中，上介电板22a的厚度为1mm。通常，“吹离”压力优选地为至少10托，更优选地为至少25托。较高的吹离压力使得较高的冷却气体的压力能够在从衬底支撑件20去除衬底28之前被施加到该衬底的背面。较高的冷却气体的背面压力可以有助于衬底28与静电卡盘22之间的热传递。盖24在衬底28与静电卡盘22之间提供导热通路，该导热通路通过导管27和通过盖24的介电材料。
尽管不限于此，但是第一实施例的衬底支撑件20在等离子体处理设备(诸如等离子体蚀刻和沉积设备)中具有特定用途。环形聚焦环50可以围绕衬底支撑件20设置，以控制等离子体的均匀性并且控制等离子体中离子的方向。在等离子体处理中，盖24的暴露的周边区域32未被保护免受等离子体条件的影响并且可能随时间而侵蚀。由于盖24的直径大于被支撑(即，不存在悬置)的衬底28的直径，因此避免或至少减少了颗粒沉积物的形成。此外，盖24保护静电卡盘22的上表面26免于暴露于等离子体处理条件，从而防止静电卡盘22的侵蚀。这增加了静电卡盘22的使用寿命。

Claims (14)

1.一种衬底支撑件，所述衬底支撑件包括：
包括上表面的静电卡盘，其中，所述静电卡盘的所述上表面包括用于提供静电夹持力的夹持区域和从所述夹持区域径向向外延伸的边缘区域；
能拆卸的盖，所述盖定位在所述静电卡盘上以覆盖所述静电卡盘的所述上表面，所述盖包括与所述静电卡盘的所述上表面相邻的第一面、用于支撑衬底的第二面以及延伸穿过所述盖以允许冷却气体从所述第一面流到所述第二面的一个或多个导管，所述第二面包括衬底支撑区域和所述衬底支撑区域的径向向外的周边区域，使得当衬底被支撑时，所述衬底覆盖所述衬底支撑区域；以及
其中，所述盖由介电材料制成且是圆盘或盘状物，且所述夹持区域的直径大于所述衬底支撑区域的直径。
2.根据权利要求1所述的支撑件，其中，所述盖具有100μm至1500μm的厚度。
3.根据权利要求2所述的衬底支撑件，其中，所述盖具有300μm至1000μm的厚度。
4.根据权利要求1所述的支撑件，其中，所述一个或多个导管被设置在所述衬底支撑区域中。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑件，其中，所述盖和所述静电卡盘各自具有直径，并且所述盖的直径等于或大于所述静电卡盘的直径。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑件，其中，所述盖由Al2O3或AlN制成。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑件，其中，除了通过由所述静电卡盘的操作引起的所述衬底的静电夹持之外，所述盖通过不附接到所述静电卡盘而能够更换。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的衬底支撑件，其中，所述静电卡盘进一步包括一个或多个冷却通道，所述一个或多个冷却通道用于向所述盖的所述第一面提供冷却气体。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的衬底支撑件，其中，所述静电卡盘进一步包括由DC电源供应的至少一个DC电极。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的衬底支撑件，其中，所述静电卡盘进一步包括由RF电源供应的至少一个RF电极。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的衬底支撑件，所述衬底支撑件进一步包括提升组件，所述提升组件在使用中能够操作地将衬底与所述盖分离。
12.根据权利要求11所述的衬底支撑件，其中，所述提升组件包括一个或多个提升构件，其中，所述提升组件能够操作地使提升构件通过所述盖中的相应开孔移动，以将所述衬底与所述盖分离。
13.一种等离子体处理设备，所述等离子体处理设备包括：
腔室；和
根据权利要求1-12中任一项所述的衬底支撑件，所述衬底支撑件设置在所述腔室内。
14.一种使用根据权利要求1至12中任一项所述的衬底支撑件对衬底进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：
提供包括上表面的静电卡盘，其中，所述静电卡盘的所述上表面包括用于提供静电夹持力的夹持区域和从所述夹持区域径向向外延伸的边缘区域；
将能拆卸的盖定位在所述静电卡盘上以覆盖所述静电卡盘的所述上表面，所述盖包括与所述静电卡盘的所述上表面相邻的第一面、用于支撑所述衬底的第二面以及延伸穿过所述盖以允许冷却气体从所述第一面流到所述第二面的一个或多个导管，所述第二面包括衬底支撑区域和所述衬底支撑区域的径向向外的周边区域，其中所述盖是圆盘或盘状物；
将所述衬底定位在所述盖的所述第二面上，使得所述衬底覆盖所述衬底支撑区域且所述夹持区域的直径大于所述衬底支撑区域的直径；
操作所述静电卡盘以将所述衬底静电夹持就位，其中，所述衬底通过所述盖静电耦合到所述静电卡盘；
使冷却气体经由所述一个或多个导管从所述第一面流到所述第二面，以对所述衬底进行冷却；和
对所述衬底进行处理。
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