用于等离子体处理系统的可移动边缘环技术方案

一种用于衬底处理系统的可移动边缘环系统包括：顶部可移动环，其包括围绕衬底支撑件布置的第一环状主体。所述顶部可移动环在衬底处理期间暴露于等离子体。可移动支撑环被布置在所述顶部可移动环下方和所述衬底支撑件的基板的径向外侧，并且包括第二环状主体。屏蔽环被布置在所述可移动支撑环的径向外侧，并且包括第三环状主体。覆盖环包括被布置在所述顶部可移动环的径向外边缘上方的第四环状主体。致动器和升降销被配置成调整所述顶部可移动环和所述可移动支撑环相对于所述屏蔽环和所述覆盖环的位置。述覆盖环的位置。述覆盖环的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于等离子体处理系统的可移动边缘环
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2020年10月5日申请的美国专利申请No.63/087,814的权益。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。


[0002]本公开整体总体上涉及等离子体处理系统，且更具体而言涉及具有可移动边缘环的边缘环系统。

技术介绍

[0003]这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
[0004]衬底处理系统在例如半导体晶片之类的衬底上执行处理。衬底处理的示例包括沉积、灰化、蚀刻、清洁和/或其他工艺。可将工艺气体混合物供应至处理室以对该衬底进行处理。等离子体可用于将气体点燃以增强化学反应。
[0005]在处理期间，衬底被配置在衬底支撑件上。边缘环具有环状主体，该环状主体围绕且相邻于衬底的径向外边缘而配置。边缘环可用于将等离子体塑形、或是将等离子体聚焦在衬底上。在操作期间，衬底和边缘环的暴露表面被等离子体蚀刻。因此，该边缘环会损耗且该边缘环对于等离子体的效果会改变，而这可能会对于均匀性造成不利的影响。

技术实现思路

[0006]一种用于衬底处理系统的可移动边缘环系统包括：顶部可移动环，其包括围绕衬底支撑件布置的第一环状主体。所述顶部可移动环在衬底处理期间暴露于等离子体。可移动支撑环被布置在所述顶部可移动环下方和所述衬底支撑件的基板的径向外侧，并且包括第二环状主体。屏蔽环被布置在所述可移动支撑环的径向外侧，并且包括第三环状主体。覆盖环包括被布置在所述顶部可移动环的径向外边缘上方的第四环状主体。致动器和升降销被配置成调整所述顶部可移动环和所述可移动支撑环相对于所述屏蔽环和所述覆盖环的位置。
[0007]在其他特征中，所述顶部可移动环包括位于所述第一环状主体的径向外侧上表面上的第一环状凹陷部。所述屏蔽环包括从所述第三环状主体的径向外侧上表面朝上延伸的凸部。所述覆盖环包括：第二环状凹陷部，其被配置成接收所述凸部。第三环状凹陷部被配置成在将所述顶部可移动环和所述可移动支撑环升起时与所述顶部可移动环的所述第一环状凹陷部对准。
[0008]在其他特征中，所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环是导电的，而所述覆盖环是不导电的。当将所述顶部可移动环和所述可移动支撑环从最低位置移动至中间位置和最上方位置时，所述可移动支撑环保持：所述可移动支撑环的径向外表面的竖直
侧部的大于或等于约70％的部分位于所述屏蔽环的预定耦合间隙内；以及所述可移动支撑环的径向内表面的竖直侧部的大于或等于约50％的部分位于所述基板的预定耦合间隙内。在一些实施方案中，所述预定耦合间隙大于0且小于或等于约20密耳。
[0009]在其他特征中，当将所述顶部可移动环和所述可移动支撑环从最低位置移动至中间位置和最上方位置时，所述可移动支撑环保持：所述可移动支撑环的径向外表面的竖直侧部的大于或等于约90％的部分位于所述屏蔽环的预定耦合间隙内；以及所述可移动支撑环的径向内表面的竖直侧部的大于或等于约60％的部分位于所述基板的预定耦合间隙内。在一些实施方案中，所述预定耦合间隙大于0且小于或等于约20密耳。
[0010]在其他特征中，边缘环包括具有“L”形横截面的第五环状主体。所述衬底支撑件包括配置在所述基板上的加热层。所述边缘环被配置在所述衬底支撑件的所述加热层与所述顶部可移动环的径向内侧和所述可移动支撑环的径向内侧之间。
[0011]在其他特征中，所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环是导电的，而所述覆盖环和所述边缘环是不导电的。边缘环包括第五环状主体且被配置在所述屏蔽环和所述覆盖环的径向外侧。所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环是导电的，而所述覆盖环和所述边缘环是不导电的。
[0012]在其他特征中，所述边缘环包括位于其径向内侧上表面上以接收所述覆盖环的环状凹陷部。所述可移动支撑环的下表面包括环定心部分，以在所述升降销使所述环定心部分偏移时使所述可移动支撑环居中。所述顶部可移动环的下表面包括环定心部分，以在所述可移动支撑环使所述顶部可移动环的所述环定心部分偏移时使所述顶部可移动环居中。
[0013]在其他特征中，所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环中的至少一者包括水平环间隔物。所述水平环间隔物包括垫片、凸部和销中的至少一者。
[0014]一种系统包括：所述可移动边缘环系统；和所述衬底支撑件，其被配置成支撑衬底。控制器被配置成控制所述致动器以移动所述升降销，以调整所述可移动支撑环和所述顶部可移动环相对于所述衬底支撑件的高度。
[0015]在其他特征中，所述控制器被配置成响应于下列至少一者而调整所述可移动支撑环和所述顶部可移动环的所述高度：RF等离子体循环的数量、经处理的衬底的数量以及RF暴露的时间。
[0016]一种用于衬底处理系统的边缘环系统包括：顶部固定环，其包括在衬底处理期间直接暴露于等离子体的第一环状主体。可移动环被布置在所述顶部固定环下方和衬底支撑件的基板的径向外侧，并且包括第二环状主体。屏蔽环被布置在所述可移动环的下方且径向外侧，并且包括第三环状主体。致动器和升降销被配置成调整所述可移动环相对于所述顶部固定环和所述屏蔽环的位置。
[0017]在其他特征中，覆盖环是不导电的且被布置在所述顶部固定环的径向外边缘上方。所述顶部固定环包括位于所述第一环状主体的径向外侧上表面上的第一环状凹陷部。
[0018]在其他特征中，所述屏蔽环包括从所述第三环状主体的径向外侧上表面朝上延伸的凸部。所述覆盖环包括：第二环状凹陷部，其被配置成接收所述凸部；以及第三环状凹陷部，其被配置成与所述顶部固定环的所述第一环状凹陷部啮合。
[0019]在其他特征中，所述顶部固定环、所述可移动环和所述屏蔽环由导电材料制成。当将所述可移动环从最低位置移动至中间位置和最上方位置时，所述可移动环保持：所述可
移动环的径向外表面的竖直侧部的大于或等于约70％的部分位于所述屏蔽环的预定耦合间隙内；以及所述可移动环的径向内表面的竖直侧部的大于或等于约50％的部分位于所述基板的预定耦合间隙内。所述预定耦合间隙小于或等于约30密耳。
[0020]在其他特征中，所述可移动环具有“T”形横截面，而所述屏蔽环具有反向“T”形横截面。覆盖环包括第四环状主体。衬底支撑件包括被布置在所述基板上的加热层，且其中当所述顶部固定环位于下降位置时，所述覆盖环被布置在所述衬底支撑件的所述加热层与所述顶部固定环的径向内表面之间。
[0021]在其他特征中，所述顶部固定环、所述可移动环和所述屏蔽环是导电的，而所述覆盖环是不导电的。
[0022]在其他特征中，边缘环包括环状主体且被布置在所述屏蔽环的径向外侧。
[0023]在其他特征中，所述边缘环包括位于其径向内侧上表面上以接收所述覆盖环的环状凹陷部。所述顶部固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于衬底处理系统的可移动边缘环系统，其包括：顶部可移动环，其包括围绕衬底支撑件布置的第一环状主体，其中所述顶部可移动环在衬底处理期间暴露于等离子体；可移动支撑环，其被布置在所述顶部可移动环下方和所述衬底支撑件的基板的径向外侧，并且包括第二环状主体；以及屏蔽环，其被布置在所述可移动支撑环的径向外侧，并且包括第三环状主体；覆盖环，其包括被布置在所述顶部可移动环的径向外边缘上方的第四环状主体；以及致动器和升降销，其被配置成调整所述顶部可移动环和所述可移动支撑环相对于所述屏蔽环和所述覆盖环的位置。2.根据权利要求1所述的可移动边缘环系统，其中所述顶部可移动环包括位于所述第一环状主体的径向外侧上表面上的第一环状凹陷部。3.根据权利要求2所述的可移动边缘环系统，其中：所述屏蔽环包括从所述第三环状主体的径向外侧上表面朝上延伸的凸部；以及所述覆盖环包括：第二环状凹陷部，其被配置成接收所述凸部；以及第三环状凹陷部，其被配置成在将所述顶部可移动环和所述可移动支撑环升起时与所述顶部可移动环的所述第一环状凹陷部对准。4.根据权利要求1所述的可移动边缘环系统，其中所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环是导电的，而所述覆盖环是不导电的。5.根据权利要求4所述的可移动边缘环系统，其中当将所述顶部可移动环和所述可移动支撑环从最低位置移动至中间位置和最上方位置时，所述可移动支撑环保持：所述可移动支撑环的径向外表面的竖直侧部的大于或等于70％的部分位于所述屏蔽环的预定耦合间隙内；以及所述可移动支撑环的径向内表面的竖直侧部的大于或等于50％的部分位于所述基板的预定耦合间隙内，其中所述预定耦合间隙大于0且小于或等于20密耳。6.根据权利要求4所述的可移动边缘环系统，其中当将所述顶部可移动环和所述可移动支撑环从最低位置移动至中间位置和最上方位置时，所述可移动支撑环保持：所述可移动支撑环的径向外表面的竖直侧部的大于或等于90％的部分位于所述屏蔽环的预定耦合间隙内；以及所述可移动支撑环的径向内表面的竖直侧部的大于或等于60％的部分位于所述基板的预定耦合间隙内，其中所述预定耦合间隙大于0且小于或等于20密耳。7.根据权利要求1所述的可移动边缘环系统，其还包括边缘环，所述边缘环包括具有“L”形横截面的第五环状主体，其中所述衬底支撑件包括配置在所述基板上的加热层，且其中所述边缘环被配置在所述衬底支撑件的所述加热层与所述顶部可移动环的径向内侧和所述可移动支撑环的径向内侧之间。8.根据权利要求7所述的可移动边缘环系统，其中所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环是导电的，而所述覆盖环和所述边缘环是不导电的。
9.根据权利要求1所述的可移动边缘环系统，其还包括边缘环，所述边缘环包括第五环状主体且被配置在所述屏蔽环和所述覆盖环的径向外侧，其中所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环是导电的，而所述覆盖环和所述边缘环是不导电的。10.根据权利要求9所述的可移动边缘环系统，其中所述边缘环包括位于其径向内侧上表面上以接收所述覆盖环的环状凹陷部。11.根据权利要求1所述的可移动边缘环系统，其中所述可移动支撑环的下表面包括环定心部分，以在所述升降销使所述环定心部分偏移时使所述可移动支撑环居中。12.根据权利要求1所述的可移动边缘环系统，其中所述顶部可移动环的下表面包括环定心部分，以在所述可移动支撑环使所述顶部可移动环的所述环定心部分偏移时使所述顶部可移动环居中。13.根据权利要求1所述的可移动边缘环系统，其中所述顶部可移动环、所述可移动支撑环和所述屏蔽环中的至少一者包括水平环间隔物。14.根据权利要求13所述的可移动边缘环系统，其中所述水平环间隔物包括垫片、凸部和销中的至少一者。15.一种系统，其包括：根据权利要求1所述的可移动边缘环系统；所述衬底支撑件，其被配置成支撑衬底；以及控制器，其被配置成控制所述致动器以移动所述升降销，以调整所述可移动支撑环和所述顶部可移动环相对于所述衬底支撑件的高度。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器被配置成响应于下列至少一者而调整所述可移动支撑环和所述顶部可移动环的所述高度：RF等离子体循环的数量、经处理的衬底的数量以及RF暴露的时间。17.一种用于衬底处理系统的边缘环系统，其包括：顶部固定环，其包括在衬底处理期间直接暴露于等离子体的第一环状主体；可移动环，其被布置在所述顶部固定环下方和衬底支撑件的基板的径向外侧，并且包括第二环状主体；屏蔽环，其被布置在所述可移动环的下方且径向外侧，并且包括第三环状主体；以及致动器和升降销，其被配置成调整所述可移动环相对于所述顶部固定环和所述屏蔽环的位置。18.根据权利要求17所述的边缘环系统，其还包括不导电且被布置在所述顶部固定环的径向外边缘上方的覆盖环。19.根据权利要求18所述的边缘环系统，其中所述顶部固定环包括位于所述第一环状主体的径向外侧上表面上的第一环状凹陷部。20.根据权利要求19所述的边缘环系统，其中：所述屏蔽环包括从所述第三环状主体的径向外侧上表面朝上延伸的凸部；以及所述覆盖环包括：第二环状凹陷部，其被配置成接收所述凸部；以及第三环状凹陷部，其被配置成与所述顶部固定环的所述第一环状凹陷部啮合。21.根据权利要求17所述的边缘环系统，其中所述顶部固定环、所述可移动环和所述屏
蔽环由导电材料制成。22.根据权利要求21所述的边缘环系统，其中当将所述可移动环从最低位置移动至中间位置和最上方位置时，所述可移动环保持：所述可移动环的径向外表面的竖直侧部的大于或等于70％的部分位于所述屏蔽环的预定耦合间隙内；以及所述可移动环的径向内表面的竖直侧部的大于或等于50％的部分位于所述基板的预定耦合间隙内，其中所述预定耦合间隙小于或等于30密耳。23.根据权利要求21所述的边缘环系统，其中所述可移动环具有“T”形横截面，而所述屏蔽环具有反向“T”...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：