JP2024511441A - ウエハのチャッキング及びデチャッキングを検出する静電容量方式 - Google Patents

Abstract

例示的な支持アセンブリは、基板座を画定する支持面を画定する静電チャック本体を含み得る。アセンブリは、チャック本体に結合された支持ステムを含み得る。アセンブリは、チャック本体内に埋め込まれたヒータを含み得る。アセンブリは、静電チャック本体内でヒータと支持面との間に埋め込まれた第１のバイポーラ電極を含み得る。アセンブリは、チャック本体内でヒータと支持面との間に埋め込まれた第２のバイポーラ電極を含み得る。アセンブリは、静電チャック本体内で基板座の中心に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの内側静電容量センサを含み得る。アセンブリは、静電チャック本体内で基板座の周縁部に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの外側静電容量センサを含み得る。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
［０００１］本出願は、２０２１年３月２２日出願の「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ ＷＡＦＥＲ ＣＨＵＣＫＩＮＧ ＡＮＤ ＤＥ－ＣＨＵＣＫＩＮＧ」と題する米国特許出願第１７／２０８，４４１号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容を全て、参照により本明細書に援用する。

［０００２］本技術は、半導体製造用の構成要素及び装置に関する。より具体的には、本技術は、基板支持アセンブリ及び他の半導体処理機器に関する。

［０００３］集積回路は、基板表面に複雑にパターニングされた材料層を作製するプロセスによって可能になる。基板にパターニングされた材料を作製するには、材料を形成及び除去するための制御された方法が必要である。これらのプロセスが行われる温度は、最終製品に直接影響を与える可能性がある。基板の温度は多くの場合、処理中に基板を支持するアセンブリで制御され、維持される。内部に位置する加熱装置が支持体内で熱を発生させることができ、その熱が基板に伝導され得る。また、一部の技術では、基板支持体を用いて基板レベルのプラズマを発生させたり、基板を支持体に静電チャックしたりすることもある。基板近傍で発生したプラズマは、チャンバの好ましくない領域で寄生プラズマを形成するだけでなく、構成要素に衝撃を与える原因となり得る。またこの状態が、基板支持体の電極間の放電につながる可能性もある。更に、ペデスタルを発熱とプラズマ発生の両方に用いると、干渉効果が生じる可能性がある。

［０００４］様々な動作プロセスが、基板レベルのプラズマ形成と同様に、温度の上昇を用いる可能性があるため、基板支持体の構成材料が、アセンブリの電気動作に影響を与える温度に暴露される可能性がある。したがって、高品質のデバイス及び構造を製造するために使用できる改良されたシステム及び方法が必要とされている。これら及びその他のニーズは、本技術によって対処される。

［０００５］例示的な基板支持アセンブリは、基板座を画定する支持面を画定する静電チャック本体を含み得る。基板支持アセンブリは、チャック本体に結合された支持ステムを含み得る。基板支持アセンブリは、チャック本体内に埋め込まれたヒータを含み得る。基板支持アセンブリは、静電チャック本体内でヒータと支持面との間に埋め込まれた第１のバイポーラ電極を含み得る。基板支持アセンブリは、チャック本体内でヒータと支持面との間に埋め込まれた第２のバイポーラ電極を含み得る。基板支持アセンブリは、静電チャック本体内で基板座の中心に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの内側静電容量センサを含み得る。基板支持アセンブリは、静電チャック本体内で基板座の周縁部に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの外側静電容量センサを含み得る。

［０００６］幾つかの実施形態では、少なくとも１つの内側静電容量センサ及び少なくとも１つの外側静電容量センサの各々は、基板座の表面と、第１のバイポーラ電極及び第２のバイポーラ電極の一方又は両方の上面との間に配置され得る。少なくとも１つの内側静電容量センサ及び少なくとも１つの外側静電容量センサの各々は、負電極及び正電極を含み得る。少なくとも１つの外側静電容量センサは、基板座の周縁部の周りに配置された複数の外側静電容量センサを含み得る。複数の外側静電容量センサのうちの少なくとも２つは、基板座の中心から等しい半径方向距離に配置され得る。複数の外側静電容量センサは、基板座の周縁部の周りに等角度間隔で配置され得る。基板支持アセンブリは、少なくとも１つの内側静電容量センサ及び少なくとも１つの外側静電容量センサの各々に結合されたＡＣ電圧供給部を含み得る。

［０００７］本技術の幾つかの実施形態は、基板座を画定する基板支持面を画定するチャック本体を含む基板支持アセンブリも包含し得る。基板支持アセンブリは、チャック本体に結合された支持ステムを含み得る。基板支持アセンブリは、チャック本体内に埋め込まれたヒータを含み得る。基板支持アセンブリは、チャック本体内でヒータと基板支持面との間に配置されたチャッキング機構を含み得る。基板支持アセンブリは、チャック本体内で基板座の中心に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの内側静電容量センサを含み得る。基板支持アセンブリは、チャック本体内で基板座の周縁部に近接した位置に埋め込まれた複数の外側静電容量センサを含み得る。

［０００８］幾つかの実施形態では、複数の外側静電容量センサのうちの少なくとも２つは、基板座の中心から等しい半径方向距離に間隔を置いて配置され得る。基板支持アセンブリは、少なくとも１つの内側静電容量センサ及び複数の外側静電容量センサの各々に結合されたＡＣ電圧供給部を含み得る。複数の外側静電容量センサは、基板座の周縁部の周りに等角度間隔で配置され得る。少なくとも１つの内側静電容量センサ及び複数の外側静電容量センサの各々は、基板座の表面とヒータの上面との間に配置され得る。チャッキング機構は、バイポーラ静電チャック、モノポーラ静電チャック、又は真空チャックを含み得る。

［０００９］本技術の幾つかの実施形態は、ウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法も包含し得る。本方法は、チャック本体内に埋め込まれた複数の静電容量センサに電圧を供給することを含み得る。チャック本体は、基板座を画定する基板支持面を画定し得る。複数の静電容量センサのうちの少なくとも１つは、基板座の中心に近接して位置決めされ得る。複数の静電容量センサのうちの少なくとも１つは、基板座の周縁部に近接して位置決めされ得る。本方法は、複数の静電容量センサの各々において静電容量を測定することを含み得る。本方法は、複数の静電容量センサの各々の静電容量に少なくとも部分的に基づいて、基板座の上に位置決めされたウエハが基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することを含み得る。

［００１０］幾つかの実施形態では、基板座の上に位置決めされたウエハが基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することは、各静電容量をベースライン値と比較することを含み得る。基板座の上に位置決めされたウエハが基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することは、複数の静電容量センサの各々の静電容量を、複数の静電容量センサのうちの少なくとも他の１つの静電容量と比較することを含み得る。基板座の上に位置決めされたウエハが基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することは、複数の静電容量センサの平均静電容量を決定することと、複数の静電容量センサの各々の静電容量を平均静電容量と比較することとを含み得る。本方法は、複数の静電容量センサの各々の静電容量に基づいてウエハの反りの種類及びウエハの反りの大きさの一方又は両方を決定することを含み得る。本方法は、複数の静電容量センサの各々の静電容量に基づいてチャッキング力を調整することを含み得る。チャッキング力を調整することは、ウエハと基板座との間の間隙が減少するようにチャッキング電圧を増加させることを含み得る。

［００１１］上記技術は、従来のシステム及び技法を超える多くの利点を提供することができる。例えば、本技術の実施形態は、ウエハがチャックされているか、あるいはデチャックされているかを検出することができる基板支持体を提供することができる。実施形態はまた、ウエハのチャック状態及び／又は反り状態をインシトゥ決定することを可能にし、これにより、チャッキング力を調整して、いかなる望ましくない状態にも対応することが可能になり得る。これら及び他の実施形態は、その多くの利点及び特徴と共に、以下の説明及び添付の図面と併せてより詳細に記載される。

［００１２］明細書の残りの部分及び図面を参照することによって、開示された技術の性質及び利点を更に理解することができる。

本技術の幾つかの実施形態に係る例示的な処理システムを示す上面図である。 本技術の幾つかの実施形態に係る例示的なプラズマシステムを示す概略断面図である。 本技術の幾つかの実施形態に係る例示的な基板支持アセンブリを示す概略部分断面図である。 本技術の幾つかの実施形態に係る例示的な基板支持アセンブリの静電容量センサ配置を示す概略上面図である。 図４の静電容量センサの配置を示す概略部分断面図である。 図４の静電容量センサの配置を示す概略部分断面図である。 本技術の幾つかの実施形態に係るウエハが完全にチャックされているか否かを決定する例示的な方法のフロー図である。

［００２０］図の幾つかは概略図として含まれている。図は説明のためのものであり、縮尺が明記されていない限り縮尺通りとみなすべきではないことを理解されたい。更に、概略として、図は理解を助けるために提供されており、現実的な表現と比較して、全ての態様又は情報を含まない場合があり、説明のために誇張された材料を含む場合がある。

［００２１］添付の図では、同様の構成要素及び／又は特徴には、同じ参照ラベルが付いている場合がある。更に、同じ種類の様々な構成要素は、参照ラベルの後に類似の構成要素を区別する文字を付けることで区別され得る。本明細書で第１の参照ラベルのみを使用した場合、その説明は、文字に関係なく、同じ第１の参照ラベルを有する類似の構成要素のいずれか１つに適用可能である。

［００２２］プラズマ堆積プロセスは、基板上の膜形成を促進するために、１又は複数の構成前駆体に電圧を加える場合がある。これらの形成された膜は、基板に応力を生じさせる条件下で作製され得る。静電チャック等のチャックを使用して、基板に対するクランプ作用を生じさせ、反り応力を克服することができる。しかし、半導体処理の高精度化とデバイスの小型化が進むにつれて、チャッキングが処理上の問題に関与することがある。場合によっては、基板にチャッキング電圧が供給されなくなっても、処理後に基板がデチャックされているか否かわからないことがある。これは、例えば、基板の底面とチャック本体との間に残った残留静電荷に起因し得る。これらの残留電荷は、基板の下に閉じ込められたプラズマによって生じることがあり、そのため、処理工程中に放散されない。このような場合、リフトピンを使用する等してクランプされた基板を移動させようとすると、基板が破損する可能性がある、又はその他の損傷を受ける可能性がある。更に、処理中、所定のチャッキング力が、基板上の膜厚が厚くなるにつれて経時的に変化し得る反り応力を克服するのに十分かどうかを決定するのが困難な場合がある。チャッキング力が低すぎると、反り応力によって基板が反り、基板上の膜の均一性の問題の原因となり得る。

［００２３］本技術は、基板が完全にクランプされているか否か、及び／又は反り又は他の間隙が存在するか否かを決定するために使用され得るいくつかの静電容量センサを含む基板支持アセンブリを用いてこれらの課題を克服する。更に、本技術は、インシトゥ静電容量方式による感知を実施することができ、これにより、現在の基板の状態を考慮して緩和措置（チャッキング力の調整等）を行うことができる。

［００２４］残りの開示は、開示された技術を用いた特定の堆積プロセスを常に特定するが、システム及び方法は、他の堆積、エッチング、及び洗浄チャンバ、ならびに記載されたチャンバで行われ得るプロセスに等しく適用可能であることが容易に理解されるであろう。従って、本技術は、これらの特定の堆積プロセス又はチャンバのみでの使用に限定されるとみなすべきではない。本開示では、本技術の実施形態に係るこのシステムの追加の変形例及び調整を説明する前に、本技術の実施形態に係るペデスタルを含み得る１つの可能なシステム及びチャンバについて説明する。

［００２５］図１は、実施形態に係る堆積、エッチング、焼成、及び硬化チャンバの処理システム１００の一実施形態を示す上面図である。図において、一対の前方開口型統一ポッド１０２は、ロボットアーム１０４によって受け入れられ、タンデムセクション１０９ａ～ｃに位置決めされた基板処理チャンバ１０８ａ～ｆの１つの中に配置される前に低圧保持エリア１０６内に配置される様々なサイズの基板を供給する。第２のロボットアーム１１０は、基板ウエハを保持エリア１０６から基板処理チャンバ１０８ａ～ｆに往復輸送するのに使用され得る。各基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、プラズマ化学気相堆積、原子層堆積、物理的気相堆積、エッチング、前洗浄、ガス抜き、配向、及びアニール、アッシング等を含む他の基板プロセスに加えて、本明細書に記載の半導体材料のスタックの形成を含むいくつかの基板処理工程を実行するように装備され得る。

［００２６］基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、基板上に誘電体膜又は他の膜を堆積、アニール、硬化及び／又はエッチングするための１又は複数のシステム構成要素を含み得る。１つの構成では、２つの対の処理チャンバ、例えば、１０８ｃ～ｄ及び１０８ｅ～ｆを、基板上に誘電体材料を堆積させるのに使用することができ、３つ目の対の処理チャンバ、例えば、１０８ａ～ｂが、堆積された誘電体をエッチングするために使用され得る。別の構成では、３対のチャンバすべて、例えば１０８ａ～ｆが、基板上に交互の誘電体膜のスタックを堆積させるように構成され得る。記載されたプロセスのいずれか１又は複数を、異なる実施形態で示した製造システムから分離されたチャンバで実施することができる。誘電体膜のための堆積、エッチング、アニール、及び硬化チャンバの追加の構成が、システム１００によって企図されることが理解されるであろう。

［００２７］図２は、本技術の幾つかの実施形態に係る例示的なプラズマシステム２００を示す概略断面図である。プラズマシステム２００は、上述したタンデムセクション１０９のうちの１又は複数に装備されていてよく、本技術の実施形態に係る基板支持アセンブリを含み得る一対の処理チャンバ１０８を例示し得る。プラズマシステム２００は、概して、側壁２１２、底壁２１６、及び一対の処理領域２２０Ａ及び２２０Ｂを画定する内部側壁２０１を有するチャンバ本体２０２を含み得る。処理領域２２０Ａ～２２０Ｂの各々は、同様に構成されていてよく、同一の構成要素を含んでいてよい。

［００２８］例えば、処理領域２２０Ｂ（処理領域２２０Ｂの構成要素は処理領域２２０Ａにも含まれ得る）は、プラズマシステム２００の底壁２１６に形成された通路２２２を貫通して処理領域に配置されたペデスタル２２８を含み得る。ペデスタル２２８は、本体部分等のペデスタルの露出表面上に基板２２９を支持するように適合されたヒータを提供し得る。ペデスタル２２８は、例えば抵抗加熱要素等の加熱要素２３２を含んでいてよく、基板温度を所望のプロセス温度に加熱及び制御し得る。ペデスタル２２８はまた、ランプアセンブリ等の遠隔加熱要素、又は他のいずれかの加熱装置によって加熱され得る。

［００２９］ペデスタル２２８の本体は、フランジ２３３によってステム２２６に結合され得る。ステム２２６は、ペデスタル２２８を電源コンセント又は電源ボックス２０３に電気的に結合することができる。電源ボックス２０３は、処理領域２２０Ｂ内でのペデスタル２２８の上昇及び移動を制御する駆動システムを含んでいてよい。ステム２２６はまた、ペデスタル２２８に電力を供給するための電力インタフェースを含み得る。電源ボックス２０３はまた、例えば熱電対インタフェース等の電力及び温度インジケータ用のインタフェースを含んでいてよい。ステム２２６は、電源ボックス２０３と着脱可能に結合するように適合されたベースアセンブリ２３８を含んでいてよい。周囲リング２３５が電源ボックス２０３の上方に図示されている。幾つかの実施形態では、周囲リング２３５は、ベースアセンブリ２３８と電源ボックス２０３の上面との間に機械的インタフェースを提供するように構成された機械的停止又はランドとして適合された肩部であってよい。

［００３０］ロッド２３０が、処理領域２２０Ｂの底壁２１６に形成された通路２２４を通って含まれていてよく、ペデスタル２２８の本体を貫通して配置された基板リフトピン２６１を位置決めするために用いられ得る。基板リフトピン２６１により、基板２２９をペデスタルから選択的に離間させて、基板移送ポート２６０を通して基板２２９を処理領域２２０Ｂの内外へ移送するために用いられるロボットによる基板２２９の交換を容易にすることができる。

［００３１］チャンバリッド２０４は、チャンバ本体２０２の上部に結合され得る。リッド２０４は、それに結合された１又は複数の前駆体分配システム２０８を収容することができる。前駆体分配システム２０８は、デュアルチャネルシャワーヘッド２１８を通して処理領域２２０Ｂ内に反応物及び洗浄前駆体を供給し得る前駆体入口通路２４０を含み得る。デュアルチャネルシャワーヘッド２１８は、フェースプレート２４６の中間に配置されたブロッカプレート２４４を有する環状ベースプレート２４８を含み得る。無線周波数（「ＲＦ」）源２６５がデュアルチャネルシャワーヘッド２１８に結合されていてよく、デュアルチャネルシャワーヘッド２１８に電力を供給して、デュアルチャネルシャワーヘッド２１８のフェースプレート２４６とペデスタル２２８との間にプラズマ領域を生成しやすくすることができる。幾つかの実施形態では、ＲＦ源は、プラズマ発生を促進するために、ペデスタル２２８等のチャンバ本体２０２の他の部分に結合されていてよい。誘電体アイソレータ２５８を、リッド２０４とデュアルチャネルシャワーヘッド２１８との間に配置して、ＲＦ電力がリッド２０４に伝導するのを防止することができる。ペデスタル２２８に係合するシャドーリング２０６を、ペデスタル２２８の周辺部に配置することができる。

［００３２］工程中に環状ベースプレート２４８を冷却するために、オプションの冷却チャネル２４７がガス分配システム２０８の環状ベースプレート２４８に形成されていてよい。ベースプレート２４８が所定の温度に維持されるように、水、エチレングリコール、ガス等の熱伝達流体が、冷却チャネル２４７を通して循環され得る。ライナアセンブリ２２７を、処理領域２２０Ｂ内でチャンバ本体２０２の側壁２０１、２１２に密接に配置して、側壁２０１、２１２が処理領域２２０Ｂ内の処理環境に暴露されないようにすることができる。ライナアセンブリ２２７は、周囲ポンピングキャビティ２２５を含んでいてよく、このポンピングキャビティ２２５は、処理領域２２０Ｂからガス及び副生成物を排気し、処理領域２２０Ｂ内の圧力を制御するように構成されたポンピングシステム２６４に結合されていてよい。複数の排気ポート２３１が、ライナアセンブリ２２７に形成されていてよい。排気ポート２３１は、システム２００内の処理を促進する方法で、処理領域２２０Ｂから周囲ポンピングキャビティ２２５へのガスの流れを可能にするように構成され得る。

［００３３］図３は、本技術の幾つかの実施形態に係る例示的な半導体処理チャンバ３００を示す概略部分断面図である。図３は、図２に関して上述した１又は複数の構成要素を含んでいてよく、そのチャンバに関連する更なる詳細を示し得る。チャンバ３００は、前述したように、誘電体材料のスタックの堆積を含む半導体処理工程を実行するために使用され得る。チャンバ３００は、半導体処理システムの処理領域の部分図を示すことができ、チャンバ３００の幾つかの実施形態に組み込まれると理解される前述の追加のリッドスタック構成要素等の構成要素のすべてを含まない場合がある。

［００３４］前述のように、図３は、処理チャンバ３００の一部を示す図である。チャンバ３００は、基板支持アセンブリ３１０と同様に、シャワーヘッド３０５を含み得る。チャンバ側壁３１５と共に、シャワーヘッド３０５及び基板支持体３１０は、プラズマが発生し得る基板処理領域３２０を画定し得る。基板支持アセンブリは、本体内に埋め込まれた又は配置された１又は複数の構成要素を含み得る静電チャック本体３２５を含んでいてよい。トップパック内に組み込まれた構成要素は、幾つかの実施形態では処理材料に暴露されることなく、チャック本体３２５内に完全に保持され得る。静電チャック本体３２５は、基板支持面３２７を画定していてよく、チャック本体の特定の形状寸法に応じた厚さ及び長さ又は直径で特徴づけられ得る。幾つかの実施形態では、チャック本体は楕円形であってよく、チャック本体を通る中心軸からの１又は複数の半径方向寸法によって特徴付けられ得る。トップパックはどのような形状寸法であってもよく、半径方向寸法について説明する場合、チャック本体の中心位置からどのような長さをも画定し得ることを理解されたい。

［００３５］静電チャック本体３２５は、チャック本体を支持し、チャック本体３２５の内部構成要素と結合し得る電気及び／又は流体ラインを供給及び受け入れるためのチャネルを含み得るステム３３０に結合され得る。チャック本体３２５は、静電チャックとして動作するための関連するチャネル又は構成要素を含んでいてよいが、幾つかの実施形態では、アセンブリは、真空チャック、又は他のいずれかの種類のチャッキングシステムとして動作し得る、又はそのための構成要素を含み得る。ステム３３０は、基板支持面とは反対側のチャック本体の第２の面でチャック本体と結合していてよい。静電チャック本体３２５は、基板支持面に近接してチャック本体内に埋め込まれ得る第１のバイポーラ電極３３５ａを含み得る。電極３３５ａは、ＤＣ電源３４０ａと電気的に結合していてよい。電源３４０ａは、導電性チャック電極３３５ａにエネルギー又は電圧を供給するように構成される。これは、半導体処理チャンバ３００の処理領域３２０内に前駆体のプラズマを形成するように動作し得るが、他のプラズマ工程も同様に持続させることができる。例えば、電極３３５ａはまた、シャワーヘッド３０５に電気的に結合されたＲＦ源３０７を含む容量プラズマシステムの電気的グラウンドとして動作するチャッキングメッシュであってよい。例えば、電極３３５ａは、ＲＦ源３０７からのＲＦ電力のグラウンド経路として動作し、基板支持面への基板の静電クランプを提供するための基板への電気バイアスとしても動作し得る。電源３４０ａは、フィルタ、電源、及びチャッキング電圧を供給するように構成されたいくつかの他の電気的構成要素を含み得る。

［００３６］静電チャック本体は、第２のバイポーラ電極３３５ｂも含んでいてよく、この第２のバイポーラ電極３３５ｂも、基板支持面に近接してチャック本体内に埋め込まれていてよい。電極３３５ｂは、ＤＣ電源３４０ｂと電気的に結合していてよい。電源３４０ｂは、導電性チャック電極３３５ｂにエネルギー又は電圧を供給するように構成され得る。更に、幾つかの実施形態に係るバイポーラチャックに関する電気的構成要素及び詳細を以下に更に説明するが、いずれの設計も、処理チャンバ３００を用いて実施することができる。例えば、以下に更に説明するように、追加のプラズマ関連電源又は構成要素が組み込まれていてよい。

［００３７］工程中、基板は、静電チャック本体の基板支持面に少なくとも部分的に接触し得、これにより、接触間隙が生じ、ペデスタルの表面と基板との間に本質的に容量性の効果が生じ得る。接触間隙に電圧を印加することができ、チャッキングのための静電力を発生させることができる。電源３４０ａ及び３４０ｂは、電極から基板支持面へと移動する電荷を供給することができ、この電荷が基板支持面に蓄積し得、基板において反対の電荷とクーロン引力を有する電荷層を生成することができ、チャック本体の基板支持面に対して基板を静電的に保持することができる。この電荷の移動は、ジョンセンラーベック型チャッキングの誘電体内の有限抵抗に基づいて、チャック本体の誘電体材料を通って流れる電流によって起こり得、本技術の幾つかの実施形態で使用され得る。

［００３８］チャック本体３２５は、基板支持面内に凹部領域３４５を画定していてよく、この凹部領域３４５は、基板３３７が配置され得る基板座として機能する凹部ポケットを提供し得る。凹部領域３４５は、トップパックの内側領域に形成されていてよく、処理用の基板を受け入れるように構成され得る。凹部領域３４５は、図示したように、静電チャック本体の中央領域を包含していてよく、あらゆる多様なサイズの基板を収容する大きさであってよい。基板は、凹部領域内に着座し、基板を取り囲み得る外側領域３４７によって収容され得る。幾つかの実施形態では、外側領域３４７の高さは、基板が外側領域３４７における基板支持面の表面高さと水平となる、又はそれよりも低く下がっているようにすることができる。下がった表面により、処理中のエッジ効果を制御することができ、幾つかの実施形態では、基板全体にわたる堆積の均一性が改善され得る。幾つかの実施形態では、エッジリングがトップパックの周辺部に配置されていてよく、基板が内部に着座し得る凹部を少なくとも部分的に画定し得る。幾つかの実施形態では、チャック本体の表面は実質的に平面であってよく、エッジリングは、基板が内部に着座し得る凹部を完全に画定し得る。

［００３９］幾つかの実施形態では、静電チャック本体３２５及び／又はステム３３０は、絶縁材料又は誘電体材料であってよい。例えば、酸化物、窒化物、炭化物、及び他の材料を使用して構成要素を形成することができる。例示的な材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化タングステン、及び他のいずれかの金属又は遷移金属の酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、又はチタン酸塩を含むセラミック、ならびにこれらの材料と他の絶縁材料又は誘電体材料との組み合わせを挙げることができる。特定の温度範囲で動作するように構成された複合材を提供するために、異なる等級のセラミック材料を使用することができ、したがって、幾つかの実施形態では、同様の材料の異なるセラミック等級をトップパック及びステムに使用することができる。幾つかの実施形態では、電気的特性を調整するためにドーパントを組み込むこともできる。例示的なドーパント材料としては、イットリウム、マグネシウム、ケイ素、鉄、カルシウム、クロム、ナトリウム、ニッケル、銅、亜鉛、又はセラミック材料もしくは誘電体材料内に組み込まれることが知られているいずれかの数の他の元素が挙げられる。

［００４０］静電チャック本体３２５は、チャック本体内に収容された埋込ヒータ３５０を含んでいてよい。ヒータ３５０は、実施形態では、抵抗ヒータ又は流体ヒータを含み得る。幾つかの実施形態では、電極３３５をヒータとして動作させることができるが、これらの動作を切り離すことによって、より個別的な制御を行うことができ、プラズマ形成のための領域を制限しながら、ヒータカバレッジを拡大することができる。ヒータ３５０は、チャック本体材料に接着又は結合されたポリマーヒータを含み得るが、導電性要素を静電チャック本体内に埋め込んで、トップパックを加熱するためにＡＣ電流等の電流を受けるように構成することもできる。電流は、上述したＤＣ電力と同様のチャネルを通ってステム３３０を通して供給され得る。ヒータ３５０は、電源３６５と結合していてよく、この電源３６５は、関連するチャック本体及び／又は基板の加熱を促進するために、抵抗加熱要素に電流を供給し得る。ヒータ３５０は、実施形態では複数のヒータを含んでいてよく、各ヒータはチャック本体のゾーンに関連づけられていてよく、したがって例示的なチャック本体は、ヒータと同様の数又はヒータよりも多い数のゾーンを含んでいてよい。チャッキングメッシュ電極３３５は、幾つかの実施形態では、ヒータ３５０と基板支持面３２７との間に位置決めされていてよく、以下に更に説明するように、幾つかの実施形態では、チャック本体内の電極と基板支持面との間に距離が維持され得る。

［００４１］ヒータ３５０は、基板支持面３２７上に存在する基板だけでなく、静電チャック本体３２５全体にわたって温度を調整することができる場合がある。ヒータは、チャック本体及び／又は基板を約１００℃以上に加熱する動作温度範囲を有していてよく、ヒータは、約１２５℃以上、約１５０℃以上、約１７５℃以上、約２００℃以上、約２５０℃以上、約３００℃以上、約３５０℃以上、約４００℃以上、約４５０℃以上、約５００℃以上、約５５０℃以上、約６００℃以上、約６５０℃以上、約７００℃以上、約７５０℃以上、約８００℃以上、約８５０℃以上、約９００℃以上、約９５０℃以上、約１０００℃以上、又はそれ以上に加熱するように構成され得る。ヒータはまた、これらの記載された数値のうちのいずれか２つの間に包含される任意の範囲、又はこれらの範囲のうちの任意の範囲内に包含されるより小さい範囲で動作するようにも構成され得る。幾つかの実施形態では、チャックヒータは、堆積工程の間、少なくとも５００℃を超える基板温度を維持するように操作され得る。

［００４２］静電チャック本体３２５は、基板支持面３２７に近接してチャック本体３２５内に埋め込まれ得る１又は複数の静電容量センサ３７０を含む。静電容量センサ３７０は、チャック本体３２５内に配置されていてよく、各静電容量センサ３７０の上面は、凹部領域３４５の上面の下方に、しかし近接して位置決めされる。例えば、静電容量センサ３７０は、凹部領域３４５の上面とチャッキング電極３３５及び／又はヒータ３５０との間に配置され得る。静電容量センサ３７０は、凹部領域３４５の下方で凹部領域３４５の中心に対して１又は複数の半径方向位置に配置され得る。図示したように、内側静電容量センサ３７０ａは、凹部領域３４５の中心に近接する位置に配置される。例えば、内側静電容量センサ３７０ａは、凹部領域３４５の中心及び凹部領域３４５の周縁部から半径方向距離の内方又は約２５％、半径方向距離の内方又は約２０％、半径方向距離の内方又は約１５％、半径方向距離の内方又は約１０％、半径方向距離の内方又は約５％、半径方向距離の内方又は約３％、半径方向距離の内方又は約１％、又はそれ以下の位置に配置され得る。内側静電容量センサ３７０ａは、凹部領域３４５と同軸にアライメントされ得る。１つの内側静電容量センサ３７０ａを有するように図示したが、ゼロ又は複数の内側静電容量センサ３７０ａが使用され得ることが理解されるであろう。複数の内側静電容量センサ３７０ａが使用される場合、内側静電容量センサ３７０ａは、凹部領域３４５に対して同じあるいは異なる半径方向及び／又は角度位置にあってよい。

［００４３］図示したように、いくつかの外側静電容量センサ３７０ｂが、凹部領域３４５の周縁部に近接する位置に配置され得る。例えば、外側静電容量センサ３７０ｂは、凹部領域３４５の中心及び凹部領域３４５の周縁部から半径方向距離の外方又は約７５％、半径方向距離の外方又は約８０％、半径方向距離の外方又は約８５％、半径方向距離の外方又は約９０％、半径方向距離の外方又は約９５％、半径方向距離の外方又は約９７％、半径方向距離の外方又は約９９％、又はそれ以上の位置に配置され得る。外側静電容量センサ３７０ｂは、凹部領域３４５の周縁部とアライメントされていてよく、及び／又は重なっていてよい。同じ半径方向位置にある外側静電容量センサ３７０ｂを図示したが、外側静電容量センサ３７０ｂの一部又は全部が、凹部領域３４５の中心に対して異なる半径方向位置に配置され得ることが理解されよう。

［００４４］凹部領域の中心及び周縁部に近接して配置された静電容量センサ３７０のみを図示したが、静電容量センサの配置はそれほど限定されないことが理解されよう。例えば、１又は複数の静電容量センサ３７０は、中間の半径方向位置、例えば、凹部領域３４５の中心と凹部領域３４５の周縁部との間の半径方向距離の２５％から７５％にある半径方向位置に配置され得る。各静電容量センサ３７０の半径方向位置は、それぞれの静電容量センサ３７０の中心、最内縁、及び／又は最外縁から測定することができる。

［００４５］各静電容量センサ３７０は、ＡＣ電源３７５と電気的に結合され得る。電源３７５は、静電容量センサ３７０にエネルギー又は電圧を供給することができる。例えば、電力は、ステム３３０を通して各静電容量センサ３７０に供給され得る。動作時には、電圧が静電容量センサ３７０に供給され、これにより基板３３７上に電位が生じ、電子が各静電容量センサ３７０の正電極に向かって流れ、正孔が各静電容量センサ３７０の負電極に向かって流れる。これにより、基板３３７の静電容量を静電容量センサ３７０の各位置で決定することができる。静電容量は直接測定することができる、及び／又はインピーダンス測定から変換することができる。各静電容量センサ３７０からの静電容量は、凹部領域３４５の上面と基板３３７の底面との間に間隙があるか否かを決定するために使用され得る。例えば、より低い静電容量値は、凹部領域３４５の上面と基板３３７の底面との間により大きい間隙が形成されたことと関連づけられ得るが、高い静電容量値は、より小さい間隙及び／又は間隙なしに関連づけられ得る。静電容量センサ３７０は、静電容量の特定の変化に対応する特定の電圧を生成することができる。電圧は、距離の変化を表すようにスケーリングされ得る。例えば、特定の電圧は、所定の距離の変化に関連付けられ得る。ほんの一例として、静電容量センサ３７０では、感知された電圧の各１ボルトの変化が、基板３３７と基準点（静電容量センサ３７０、凹部領域３４５、及び／又は他の基準点等）との間の所定の方向（電圧測定の極性に基づく）における１００μｍの距離を表すように、１Ｖ／１００μｍによって距離の変化が決定され得る。他の電圧／距離比も用いることができることが理解されよう。幾つかの実施形態は、電圧と同様の方法で、所定の静電容量値及び／又は静電容量値の変化を所定の距離と相関させ得る。

［００４６］基板３３７と凹部領域３４５との間に間隙があるか否かの決定は、多くの方法で実行され得る。例えば、各静電容量センサ３７０の静電容量値が、ベースライン値と比較され得る。ベースライン値は、基板３３７が凹部領域３４５の上面に直接接触していることに関連付けられた既知の静電容量値であってよい。測定された静電容量値がベースライン値と一致する（又は実質的に一致する）場合、所定の静電容量センサ３７０の直上の基板３３７の一部が凹部領域３４５と接触していると決定され得る。本明細書で使用される場合、実質的に一致するとは、ベースライン（又は他の）値の約１０％以内、ベースライン値の約５％以内、ベースライン値の約３％以内、ベースライン値の約１％以内、又はそれ以下を意味し得る。静電容量値は、値が静電容量センサ３７０の誤差の範囲内にある場合、実質的に一致するとみなされる。所定の静電容量センサ３７０の測定された静電容量値がベースライン値未満（又は閾値限界未満）である場合、基板３３７と凹部領域３４５との間に間隙が存在すると決定することができる。閾値限界は、ベースライン（又は他の）値からの偏差のうち、ベースライン値の約１０％以上、ベースライン値の約５％以上、ベースライン値の約３％以上、又はベースライン値の約１％以上のものであってよい。閾値限界は、静電容量センサ３７０の誤差の範囲に基づいていてよい。

［００４７］幾つかの実施形態では、基板３３７と凹部領域３４５の上面との間に間隙があるか否かの決定は、各静電容量センサ３７０の静電容量を少なくとも１つの静電容量センサ３７０の静電容量と比較することによって実行され得る。例えば、複数の静電容量値がほぼ同じである場合、基板３３７の一部が、同じおおよその静電容量値を有する各静電容量センサ３７０において、凹部領域３４５の上面から同じ距離（基板３３７が凹部領域３４５と接触している場合、ゼロであってよい）にあると決定され得る。本明細書で使用される場合、用語「約」は、約１０％以内、約５％以内、約３％以内、約１％以内、又はそれ以下を意味し得る。互いに異なる静電容量値は、より小さい静電容量測定値を有する静電容量センサ３７０にアライメントされた基板３３７の部分が間隙を有する（又はより大きい間隙を有する）が、より大きい静電容量測定値を有する静電容量センサ３７０にアライメントされた基板３３７の部分は間隙を有さない（又はより小さい間隙を有する）ことを意味し得る。静電容量センサ測定値は、他のすべての静電容量センサ測定値及び／又は静電容量センサ３７０のサブセットのみからの測定値と比較することができる。例えば、外側静電容量センサ３７０ｂからの測定値は、他の外側静電容量センサ３７０ｂのみからの測定値と比較することができ、内側静電容量センサ３７０ａからの測定値は、他の内側静電容量センサ３７０ａからの測定値と比較され得る。内側及び外側静電容量センサからの測定値を互いに比較することができ、これにより、基板３３７が反っているか否かの指標を得ることができる。例えば、内側又は外側静電容量センサからの静電容量測定値が、基板３３７が凹部領域３４５に接触していることを示し、静電容量センサの他のサブセットからの静電容量測定値が間隙が存在することを示す場合、基板３３７が反っていると決定することができる。

［００４８］基板３３７と凹部領域３４５との間に間隙があるか否かの決定は、ベースライン静電容量測定値として機能し得る、静電容量センサ３７０のすべて又はサブセットの平均静電容量を決定することによって実行され得る。次いで、個々の静電容量センサ３７０からの測定値が、平均静電容量と比較され得る。各測定静電容量と平均静電容量との差を使用して、基板３３７と凹部領域３４５との間の間隙が小さい、大きい、及び／又は間隙がないエリアを識別することができる。基板３３７と凹部領域３４５との間に間隙があるか否かを決定するために他の技法を使用することができ、これには、上述した技法の１又は複数の組み合わせが含まれ得ることが理解されよう。

［００４９］基板３３７と凹部領域３４５との間に間隙があるか否かの決定は、インシトゥで実行することができ、基板３３７と凹部領域３４５との間に間隙があるか否かに基づいて、チャッキング力を調整すること、及び／又は他の措置を講じることが可能になり得る。例えば、１又は複数の間隙が検出された場合、チャッキング力を増加させて間隙をなくし、基板３３７を凹部領域３４５に対して完全にクランプすることができ、これにより、存在する反りをなくすことができる。幾つかの実施形態では、チャッキング力を増加させることは、チャッキング電極３３５に供給されるチャッキング電圧を増加させることを含み得る。１つ又はすべての基板処理工程が完了した後に、基板３３７を持ち上げる及び／又は他の方法で移動させることができるようにチャッキング力の印加を停止することができる。ある場合には、残留静電荷が残り、基板３３７の全部又は一部をクランプし続ける。クランプされた基板３３７を移動させようとすると基板３３７に損傷を与える可能性があるため、間隙が存在するか否かを検出することによって残留チャッキング力が残っているかどうかを決定することができ、これにより、リフトピン又は他の機構を使用して基板を移動させようとする前に、残留静電力を排出するための緩和措置を講じることができるようになる。主にバイポーラ静電チャックに関して説明したが、本発明の技術はそれに限定されるものではなく、本明細書に記載の静電容量感知技法は、モノポーラ静電チャック及び／又は真空チャック等の他のチャッキング機構と組み合わせて使用できることが理解されよう。

［００５０］図４は、本技術の幾つかの実施形態に係る例示的な基板支持アセンブリの静電容量センサ配置４００を示す概略上面図である。静電容量センサ配置４００は、上述したチャック本体３２５と同様であってよいチャック本体４１０内に配置されたいくつかの静電容量センサ４０５を含み得る。例えば、チャック本体４１０は、外側領域４２０に囲まれた基板座４１５を含み得る。基板座４１５は、凹部領域３４５と同様であってよく、外側領域４２０は基板座４１５の上面より上方に突出している。静電容量センサ４０５は、基板支持アセンブリ３１０に関連して前述した静電容量センサ３７０と同様であってよい、又は任意の他の数のペデスタル又はチャックであってよい。各静電容量センサ４０５は、基板座４１５にＡＣ電圧を供給するために使用され得る正電極４０７及び負電極４０９を含み得る。図示したように、静電容量センサ配置４００は、基板座４１５の中心に近接して位置決めされた単一の内側静電容量センサ４０５ａと、基板座４１５の周縁部に近接して位置決めされたいくつかの外側静電容量センサ４０５ｂとを含み得る。

［００５１］内側静電容量センサ４０５ａとともに図示したが、任意の数の内側静電容量センサ４０５ａが、所定の実施形態に含まれていてよい。例えば、センサ配置４００は、１つ以上の内側静電容量センサ４０５ａ、２つ以上の内側静電容量センサ４０５ａ、３つ以上の内側静電容量センサ４０５ａ、４つ以上の内側静電容量センサ４０５ａ、５つ以上の内側静電容量センサ４０５ａ、又はそれ以上を含み得る。各内側静電容量センサ４０５ａは、基板座４１５の中心に対して同じ又は異なる半径方向位置及び／又は角度方向位置にあってよい。外側静電容量センサ４０５ｂは、本書で示すように、基板座４１５の中心からほぼ同じ半径方向距離に配置され得る、あるいは外側静電容量センサ４０５ｂの１又は複数が異なる半径方向位置にあるように配置され得る。本書では、基板座４１５の周りに等角度間隔で配置された外側静電容量センサ４０５ｂを図示したが、外側静電容量センサ４０５ｂの１又は複数が不規則な角度で間隔を置いて配置され得ることが理解されよう。更に、任意の数の内側及び／又は外側静電容量センサ４０５が、所定の基板座４１５のエリア全体にわたって配設されていてよい。例えば、外側静電容量センサ４０５ｂの数は、約２個以上、約３個以上、約４個以上、約５個以上、約１０個以上、約２０個以上、約３０個以上、又はそれ以上であってよい。基板座４１５全体にわたる静電容量センサの数が多いほど、基板と基板座４１５との間の間隙の存在及びサイズに関してより高いレベルの詳細を得ることができる。

［００５２］基板座４１５の内側及び外側の両方の領域に静電容量センサを含むことによって、基板のあらゆる反りの存在を決定することができる。更に、反りの大きさ及び／又は種類は、静電容量センサ配置４００等の静電容量センサ配置からの静電容量測定値に基づいて識別可能であり得る。例えば、内側静電容量センサ４０５ａからの静電容量測定値が間隙を示し、外側静電容量センサ４０５ｂの静電容量測定値が基板４２５と基板座４１５との接触を示す場合、図４Ａに示すように、基板が圧縮反りを呈していると決定することができる。内側静電容量センサ４０５ａの静電容量測定値が基板４２５と基板座４１５との接触を示し、外側静電容量センサ４０５ｂの静電容量測定値が間隙の存在を示す場合、図４Ｂに示すように、基板４２５が引張反りを呈していると決定することができる。更に、静電容量測定値は、各静電容量センサの位置における各間隙の大きさを決定するのに使用可能であり得る。例えば、上記のように、各静電容量センサ４０５からの静電容量及び／又は電圧読み取り値は、静電容量センサ４０５、基板座４１５、及び／又は他の基準点からの基板４２５の所定の距離と相関させることができる。距離に基づいて、間隙が検出された各静電容量センサの位置において、間隙の大きさが決定され得る。間隙の位置、間隙の大きさ、及び／又は反りの種類に基づいて、チャッキング力等の１又は複数の処理パラメータを調整して、間隙／反りを低減させることができる、及び／又は間隙／反りの影響を緩和することができる。

［００５３］図５は、本技術の幾つかの実施形態に係るウエハが完全にチャックされているか否かを決定する例示的な方法５００の工程を示す図である。方法５００は、上述した処理システム２００及びチャンバ３００を含む様々な処理チャンバにおいて実行することができ、上述したチャック本体３２５及び４１０を含む様々なチャック本体を用いることができる。方法５００は、本技術に係る方法の幾つかの実施形態に特に関連し得る、あるいは関連していない場合もある、いくつかのオプションの工程を含み得る。

［００５４］方法５００は、ハードマスク膜を形成する工程又は他の堆積工程を含み得る処理方法を含み得る。本方法は、方法５００の開始前のオプションの工程を含んでいてよい、又は本方法は追加の工程を含んでいてよい。例えば、方法５００は、図示とは異なる順序で実行される工程を含んでいてよい。幾つかの実施形態では、方法５００は、工程５０５において、チャック本体内に埋め込まれた複数の静電容量センサ（上述した静電容量センサ３７０及び４０５と同様であってよい）に電圧を供給することを含み得る。例えば、電圧はＡＣ電源からチャック本体のステムを通して供給され得る。チャック本体は、バイポーラ静電チャック本体、モノポーラ静電チャック本体、及び／又は真空チャック本体であってよい。チャック本体は、基板座を画定する基板支持面を画定し得る。静電容量センサの少なくとも１つは基板座の中心に近接して位置決めされていてよく、静電容量センサの少なくとも１つは基板座の周縁部に近接して位置決めされていてよい。工程５１０において、複数の静電容量センサの各々において静電容量が測定され得る。

［００５５］工程５１５において、基板座の上に位置決めされたウエハが基板に対して平坦に位置決めされているか否かの決定が行われ得る。この決定は、各静電容量センサの静電容量測定値に少なくとも部分的に基づいて行われ得る。例えば、この決定は、測定された各静電容量をベースライン値と比較することによって行うことができる。測定された静電容量が少なくとも実質的にベースラインと一致する場合、ウエハの所定の位置に間隙がないことを示していてよく、測定された静電容量がベースラインから逸脱している場合、間隙の存在を示し得る。工程５１５における決定は、各静電容量センサの静電容量を少なくとも１つの他の静電容量センサの静電容量と比較することによって行うことができ、比較的高い静電容量は間隙がないこと又は間隙が小さいことを示し、比較的低い静電容量は間隙があること及び／又は大きい間隙があることを示す。幾つかの実施形態では、工程５１０における決定は、静電容量センサの平均静電容量を決定すること、及び各静電容量センサの静電容量を平均静電容量と比較することを含み得る。

［００５６］方法５００は、静電容量センサの静電容量測定値に基づいて、ウエハの反りの種類及び／又はウエハの反りの大きさを決定することを含み得る。例えば、内側静電容量センサの静電容量測定値が間隙を示し、外側静電容量センサの静電容量測定値が基板と基板座との接触を示す場合、ウエハに圧縮反りがある可能性がある。逆に、内側静電容量センサの静電容量測定値が基板と基板座との接触を示し、外側静電容量センサの静電容量測定値が間隙の存在を示す場合、ウエハに引張反りがある可能性がある。各静電容量センサの測定値に基づいて、各間隙の大きさを計算することができる。

［００５７］処理測定値に対する１又は複数の調整は、静電容量測定値及び／又は間隙が存在するか否かの決定に基づいて行うことができる。例えば、各静電容量センサの静電容量に基づいてチャッキング力を調整することができる。１又は複数の間隙が検出された場合、チャッキング力を増加させて間隙をなくし、ウエハを基板座に対して完全にクランプすることができる。チャッキング力の増加には、供給されるチャッキング電圧及び／又は真空力を増加させることが含まれる。場合によっては、１又は複数の処理ステップを完了してチャッキング力を切った後に残留静電荷が残り、ウエハの全部又は一部をクランプし続ける場合がある。１又は複数の静電容量センサの静電容量が、ウエハがまだ完全に又は部分的にチャックされていることを示す場合、リフトピン又は他の機構を使用して基板を移動させようとする前に、残留静電力を排出するために、１又は複数の緩和措置を講じることができる。

［００５８］上述では、説明の目的で、本技術の様々な実施形態の理解を提供するために、いくつかの詳細が示されている。しかしながら、特定の実施形態は、これらの幾つかの詳細なく、又は追加の詳細とともに実施され得ることが当業者には明らかであろう。

［００５９］幾つかの実施形態を開示したが、実施形態の主旨から逸脱することなく、様々な修正例、代替構造、及び同等物を使用できることが当業者によって認識されるであろう。更に、本技術を不必要に曖昧にすることを避けるために、いくつかの周知のプロセス及び要素は説明していない。したがって、上述の内容は、本技術の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

［００６０］値の範囲が提供される場合、文脈が明確に別段の指示をしていない限り、その範囲の上限と下限との間の、下限の単位の最小部分までの各介在値もまた、具体的に開示されることを理解されたい。いずれかの記載された値又は記載された範囲の記載されていない介在値と、その記載された範囲の他のいずれかの記載された値又は介在値との間のいかなるより狭い範囲も含まれる。これらのより小さい範囲の上限と下限は、独立して範囲に含まれる又は除外される場合があり、より小さい範囲に一方、又は両方の限界値が含まれる、又はどちらも含まれない各範囲も、記載された範囲におけるいずれかの具体的に除外された限界値に従って、本技術内に含まれる。記載された範囲に限界値の一方又は両方が含まれる場合、それら含まれる限界値の一方又は両方を除外する範囲も含まれる。

［００６１］本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、複数形の参照を含む。したがって、例えば、「ヒータ（ａ ｈｅａｔｅｒ）」への言及は、複数の上記ヒータを含み、「メッシュ（ｔｈｅ ｍｅｓｈ）」への言及は、当業者に周知の１又は複数のメッシュ及びその同等物への言及等を含む。

［００６２］また、本明細書及び以下の特許請求の範囲で使用する場合、「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、記載された特徴、整数、構成要素、又は工程の存在を指定するものであるが、１又は複数の他の特徴、整数、構成要素、工程、実施、又は群の存在又は追加を排除するものではない。

Claims (20)

1. 基板支持アセンブリであって、
   基板座を画定する基板支持面を画定する静電チャック本体と、
   前記静電チャック本体に結合された支持ステムと、
   前記静電チャック本体内に埋め込まれたヒータと、
   前記静電チャック本体内で前記ヒータと前記基板支持面との間に埋め込まれた第１のバイポーラ電極と、
   前記静電チャック本体内で前記ヒータと前記基板支持面との間に埋め込まれた第２のバイポーラ電極と、
   前記静電チャック本体内で前記基板座の中心に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの内側静電容量センサと、
   前記静電チャック本体内で前記基板座の周縁部に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの外側静電容量センサと
   を備える、基板支持アセンブリ。
2. 前記少なくとも１つの内側静電容量センサ及び前記少なくとも１つの外側静電容量センサの各々は、前記基板座の表面と、前記第１のバイポーラ電極及び前記第２のバイポーラ電極の一方又は両方の上面との間に配置される、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。
3. 前記少なくとも１つの内側静電容量センサ及び前記少なくとも１つの外側静電容量センサの各々は、負電極及び正電極を含む、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。
4. 前記少なくとも１つの外側静電容量センサは、前記基板座の周縁部の周りに配置された複数の外側静電容量センサを含む、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。
5. 前記複数の外側静電容量センサのうちの少なくとも２つは、前記基板座の中心から等しい半径方向距離に配置される、請求項４に記載の基板支持アセンブリ。
6. 前記複数の外側静電容量センサは、前記基板座の周縁部の周りに等角度間隔で配置される、請求項４に記載の基板支持アセンブリ。
7. 前記少なくとも１つの内側静電容量センサ及び前記少なくとも１つの外側静電容量センサの各々に結合されたＡＣ電圧供給部
   を更に備える、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。
8. 基板支持アセンブリであって、
   基板座を画定する基板支持面を画定するチャック本体と、
   前記チャック本体に結合された支持ステムと、
   前記チャック本体内に埋め込まれたヒータと、
   前記チャック本体内で前記ヒータと前記基板支持面との間に配置されたチャッキング機構と、
   前記チャック本体内で前記基板座の中心に近接した位置に埋め込まれた少なくとも１つの内側静電容量センサと、
   前記チャック本体内で前記基板座の周縁部に近接した位置に埋め込まれた複数の外側静電容量センサと
   を備える、基板支持アセンブリ。
9. 前記複数の外側静電容量センサのうちの少なくとも２つは、前記基板座の中心から等しい半径方向距離に間隔を置いて配置される、請求項８に記載の基板支持アセンブリ。
10. 前記少なくとも１つの内側静電容量センサ及び前記複数の外側静電容量センサの各々に結合されたＡＣ電圧供給部
    を更に備える、請求項８に記載の基板支持アセンブリ。
11. 前記複数の外側静電容量センサは、前記基板座の周縁部の周りに等角度間隔で配置される、請求項８に記載の基板支持アセンブリ。
12. 前記少なくとも１つの内側静電容量センサ及び前記複数の外側静電容量センサの各々は、前記基板座の表面と前記ヒータの上面との間に配置される、請求項８に記載の基板支持アセンブリ。
13. 前記チャッキング機構は、バイポーラ静電チャック、モノポーラ静電チャック、又は真空チャックを含む、請求項８に記載の基板支持アセンブリ。
14. ウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法であって、
    チャック本体内に埋め込まれた複数の静電容量センサに電圧を供給することであって、
    前記チャック本体は、基板座を画定する基板支持面を画定し、
    前記複数の静電容量センサのうちの少なくとも１つは、前記基板座の中心に近接して位置決めされ、
    前記複数の静電容量センサのうちの少なくとも１つは、前記基板座の周縁部に近接して位置決めされる、
    チャック本体内に埋め込まれた複数の静電容量センサに電圧を供給することと、
    前記複数の静電容量センサの各々において静電容量を測定することと、
    前記複数の静電容量センサの各々の静電容量に少なくとも部分的に基づいて、前記基板座の上に位置決めされたウエハが前記基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することと
    を含む方法。
15. 前記基板座の上に位置決めされたウエハが前記基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することは、各静電容量をベースライン値と比較することを含む、請求項１４に記載のウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法。
16. 前記基板座の上に位置決めされたウエハが前記基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することは、前記複数の静電容量センサの各々の静電容量を、前記複数の静電容量センサのうちの少なくとも他の１つの静電容量と比較することを含む、請求項１４に記載のウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法。
17. 前記基板座の上に位置決めされたウエハが前記基板座に対して平坦に配置されているか否かを決定することは、
    前記複数の静電容量センサの平均静電容量を決定することと、前記複数の静電容量センサの各々の静電容量を前記平均静電容量と比較することと
    を含む、請求項１４に記載のウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法。
18. 前記複数の静電容量センサの各々の静電容量に基づいて、前記ウエハの反りの種類及び前記ウエハの反りの大きさの一方又は両方を決定すること
    を更に含む、請求項１４に記載のウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法。
19. 前記複数の静電容量センサの各々の静電容量に基づいてチャッキング力を調整すること
    を更に含む、請求項１４に記載のウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法。
20. 前記チャッキング力を調整することは、前記ウエハと基板座との間の間隙が減少するようにチャッキング電圧を増加させることを含む、請求項１９に記載のウエハが完全にチャックされているか否かを決定する方法。

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