TW202514711A - 利用氣靜壓軸承的基板蝕刻 - Google Patents

Abstract

提供用於處理半導體基板之技術及設備。在一些實施例中，此等技術可包括 : 透過第一電極子組件之第一表面啟動第一氣靜壓軸承氣體；將半導體基板接收於第一電極子組件的第一表面與設置成相對於第一電極子組件之第二電極子組件的第二表面之間；透過第二表面啟動第二氣靜壓軸承氣體；移動第二電極子組件以在半導體基板與第一及第二表面之間產生剛性；以及利用第一電極子組件及第二電極子組件所產生的電漿來處理半導體基板的邊緣部分。

Description

利用氣靜壓軸承的基板蝕刻

本發明係關於利用氣靜壓軸承的基板蝕刻。

半導體製造製程可能在製造期間於半導體基板或晶圓上產生膜層，且可能導致在基板上(特別是在邊緣上)產生非所欲之材料或金屬。一些製程，例如邊緣斜角去除(EBR)，可大體上處理晶圓邊緣以去除材料。EBR可透過應用電漿源所產生的反應性物質(例如蝕刻劑)以去除所欲處材料，例如晶圓邊緣的材料。然而，隨著對蝕刻速率、良率及蝕刻輪廓精準度的要求不斷提高，EBR正達到其效能極限。

本文所包含的背景及情境描述僅為了總體呈現本發明脈絡之目的而提供。本發明大部分內容呈現發明人的成果，且僅因此等成果在先前技術段落中描述或在本文其他處呈現作為背景並非意指其被承認為先前技術。

在本發明之一態樣中，揭示配置成處理半導體基板的設備。在一些實施例中，該設備包括 : 一第一子組件，包括一第一表面、一第一電極及一第一孔口；以及一第二子組件，包括一第二表面、一第二電極及一第二孔口，第二表面設置成相對於第一表面，以形成尺寸為將半導體基板接收於第一子組件與第二子組件之間的區域；其中 : 當處於第一配置時，第一氣靜壓軸承氣體流過第一孔口且第二氣靜壓軸承氣體流過第二孔口，以在半導體基板與第一表面之間產生剛性以及在半導體基板與第二表面之間產生實質上相等的剛性；以及第一及第二電極配置成在半導體基板繞著半導體基板中心軸旋轉時產生施加至半導體基板邊緣部分的電漿。

在本發明之另一態樣中，揭示配置成處理半導體基板的系統。在一些實施例中，該系統包括 : 一上電極子組件，包括一上表面、一上電極及一上氣靜壓軸承孔；一下電極子組件，包括一下表面、一下電極及一下氣靜壓軸承孔，下表面設置成相對於上表面以形成尺寸為將半導體基板接收於上電極子組件與下電極子組件之間的區域；一平台組件，具有複數自由度並配置成透過至少第一自由度將半導體基板移至該區域；其中 : 當處於第一配置時，上氣靜壓軸承氣體流過上氣靜壓軸承孔，且下氣靜壓軸承氣體流過下氣靜壓軸承孔，以在半導體基板與上表面之間產生剛性以及在半導體基板與下表面之間產生剛性；以及上及下電極配置成在平台組件對半導體基板實施第二自由度時產生施加至半導體基板邊緣部分的電漿。

在本發明之另一態樣中，揭示處理半導體基板的方法。在一些實施例中，該方法包括 : 啟動第一氣靜壓軸承氣體通過第一電極子組件之第一表面；在啟動第一氣靜壓軸承氣體之後，將半導體基板接收於第一電極子組件之第一表面與設置成相對於第一電極子組件之第二電極子組件的第二表面之間； 在接收半導體基板之後，啟動第二氣靜壓軸承氣體通過第二表面；在啟動第二氣靜壓軸承氣體之後，移動第二電極子組件以在半導體基板與第一及第二表面之間產生剛性；以及利用第一及第二電極子組件所產生的電漿來處理半導體基板的邊緣部分。

以下將參考相關圖式詳細描述所揭示實施例之此些及其他特徵。

在整篇本說明書中使用以下術語 :

如本文所使用之「半導體裝置製造操作」為半導體裝置製造期間所執行的操作。如本文所提及，此等製造操作有時簡稱為「製程」或「處理」。處理的示例包括在基板上沉積材料、從基板選擇性地蝕刻材料、以及灰化基板上的光阻。通常，整個製造製程包括多個半導體裝置製造操作，每一操作係在其自己的半導體製造工具中執行，例如電漿反應器、電鍍槽、化學機械平坦化工具、濕式蝕刻工具及類似者。半導體裝置製造操作的類別包括減材製程，例如蝕刻製程及平坦化製程，以及增材製程，例如沉積製程 (例如，物理氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積、電化學沉積、無電沉積)。在蝕刻製程的背景下，基板蝕刻製程包括蝕刻遮罩層的製程，或更一般是蝕刻先前沉積於基板表面上及/或以其他方式駐留在基板表面上之任何材料層的製程。此等蝕刻製程可蝕刻基板中之層堆。

術語「半導體晶圓」、「晶圓」、「基板」、「晶圓基板」及「部分已製成之積體電路」可互換使用。本領域普通技術人員理解，術語「部分已製成之積體電路」可指在其上進行積體電路製造之許多階段中任一者期間的半導體晶圓。半導體裝置產業中所使用之晶圓或基板通常具有200 mm或300 mm或450 mm的直徑。半導體基板材料的示例包括矽(Si)、砷化鎵(GaAs)及矽鍺(SiGe)。

除了半導體晶圓之外，可採用所揭示實施例之其他工件包括諸多製品，例如磁記錄媒體、磁記錄感測器、反射鏡、光學元件、顯示裝置或組成件(例如用於像素化顯示裝置之背板、平面顯示器、微機械裝置及類似者)。工件可有諸多形狀、尺寸及材料。

本發明總體上係關於處理半導體基板以例如從基板之一部分(例如基板之邊緣)去除非所欲材料。一些實施方式涉及使用至少一氣靜壓軸承及旋轉基板以用電漿噴流(plasma jet)處理邊緣。需要具有高蝕刻速率、改進之蝕刻輪廓(例如，從蝕刻邊緣至未處理膜呈短過渡部)、保持成本效益並減少系統佔用空間的增強方法。

根據本發明之一些實施例，此等增強方法可利用配方控制蝕刻中用於邊緣斜角去除(EBR)技術之所謂大氣壓電漿噴流(APPJ)技術，以從半導體基板之部分去除材料(例如，一或更多現有層)，此在一些態樣中可能涉及在大氣條件下操作一或更多噴嘴以朝基板提供電漿自由基之加壓噴流。

由於APPJ可用於使用某些配置來沉積材料，因此本發明不一定限於蝕刻。亦即，材料去除系統100或200儘管其命名方式如此而仍可用於沉積，且其功能不限於材料去除。例如，可選擇前驅物用於化學氣相沉積(PECVD)或電漿增強原子層沉積(PEALD)，如下文其他處提及。然而，以下描述將主要集中於使用蝕刻之材料去除以進行增強的EBR。

將參考圖1A至2M討論使用APPJ進行EBR之系統組成件的細節。 此等系統可配置成發射處理半導體基板之特定位置的電漿自由基，例如以去除基板邊緣處的材料。使用此等系統的硬體，晶圓可在對準器硬體上旋轉並通過受控電漿發射區域，其中電漿源(例如電漿噴流)可配置成蝕刻(或在某些配置中沉積)晶圓上(包括晶圓的前側、邊緣及/或背側上)的材料。更具體地，電漿化學可蝕刻晶圓邊緣附近的區域(或晶圓之其他部分)。在本發明之一些實施例中，並非使用單一噴口，而是可採用由單一噴口區域或噴口陣列所組成之弧形噴口。在一些實施方式中，此等陣列可能就是許多噴口分佈在晶圓半徑上。如上所述，可替代地，合適之電漿進料氣體選擇可引發材料之電漿增強化學氣相沉積，而非蝕刻。 利用大氣壓電漿噴流 (APPJ) 之邊緣斜角去除 (EBR)

圖1A示出根據本文所述材料去除系統100之一些實施方式電漿自由基施加至半導體基板102的示例視圖。在一些實施例中，系統100可包括一源子組件(或複數子組件)101，其包含上子組件104、下子組件106及電漿源108。 如其他處所述，電漿源108可包括至少一電漿噴口或至少一噴嘴。在一些實施例中，上子組件104可包括電極或電極子組件。在一些實施例中，上子組件104可提供氣靜壓軸承或氣動壓軸承。在一些實施例中，下子組件106可包括電極或與上子組件104之電極子組件分離的電極子組件。在一些實施例中，下子組件106可提供氣靜壓軸承及氣動壓軸承承載能力。氣靜壓軸承使用一層加壓氣體以在表面之間提供低摩擦的承載軸承介面。氣動壓軸承可透過靜態與移動表面之間(例如，子組件表面與旋轉基板表面之間)之移動氣體的相對速度形成承載能力。氣動壓軸承能力有利於實現較低的氣體消耗，並可允許在不需外部供應氣體流下執行一些操作。

在一些實施例中，半導體基板102可設於或置於上子組件104與下子組件106之間的電漿發射區域處，其中結合之組成件(包括電漿源108)可在基板沿選定方向111相對於上子組件104及下子組件106以例如繞著基板中心軸114旋轉時大體上地處理半導體基板102的邊緣102-e。更具體地，在一些配置中，透過將基板邊緣102-e置於接近與電漿源108噴嘴或噴口相關聯之尖端附近，可使電漿源108實質上限制於半導體基板102的邊緣。電漿源108可設成沿著上子組件104(例如，電漿源108之尖端可與上子組件104的表面齊平)。在一些實施例中，靠近電漿之半導體基板102的一部分可夾置於上及下子組件104、106之一或更多表面之間，以達精準間隙控制。例如，上子組件104可包括用於氣靜壓軸承氣體流至半導體基板102上表面上的開口。所述靠近可為微米等級(例如微米至幾十微米範圍或低於約100微米)。有利地，半導體基板102與氣靜壓軸承表面之間產生的微米級間隙對電漿限制(例如，遠離基板之內部或中心)、邊緣清除(例如，從蝕刻部分去除殘留物)、旋轉半導體基板102之穩定性及高效處理提供益處。有利地，可使電漿源108能夠處理晶圓的邊緣，且在限定距離內具有從蝕刻邊緣至未處理膜的短過渡部。經處理之半導體基板102的邊緣可能具有實質上垂直的切口，且在厚度上有急劇的轉變。垂直切口可助於防止電漿自由基流向基板內部或中心。

在處理(例如，蝕刻)期間，半導體基板102可繞著軸114沿選定方向111(例如，逆時針或順時針)旋轉，並透過其他硬體(例如對準器硬體110)固定。 在一些例子中，對準器硬體110可配置成平移、橫移及/或旋轉(例如，在X-Y或R-θ-Z方向上致動)。在一些例子中，對準器硬體110可配置成控制另一設備並使另一設備平移、橫移及/或旋轉。半導體基板102可透過背側固定，例如透過用對準器硬體110進行真空卡固(或在一些例子中，靜電卡固或夾持)以固定半導體基板102。在一些例子中，源子組件101可具有與其耦接之平台112，用於致動源子組件101的至少部分(例如，沿X-Y-Z方向)。

在一些實施方式中，對準器硬體110可致動(例如，在X-Y-Z方向上移動)及/或調整旋轉速率，並視情況地，可調變與電漿源108相關聯之射頻(RF)功率以停止或開始蝕刻。RF功率之頻率的示例範圍可介於約10千赫(kHz)至約100兆赫(MHz)之間。急劇轉變可增加晶圓上產生有效晶粒的區域，而指定的直徑確保在所欲處去除材料。以下將參考圖2-2I更詳細地討論關於使用子組件104、106之組成件(例如，電極)及電漿源108之材料去除的額外細節。

圖1B示出根據本文所述系統100(例如，圖1系統)之一些實施方式具有屏蔽氣體(被引向半導體基板102之邊緣102-e)之電漿自由基的示例視圖。在此配置中，電漿源108可配置成透過電漿源108之相應第一及第二開口發射第一氣體(例如，電漿自由基)及第二氣體(例如，屏蔽氣體)。在一些實施方式中，第一氣體及第二氣體可從電漿源108開口之外的開口發射。第二氣體可作為使自由基集中施加至半導體基板102特定位置(例如，邊緣)的屏蔽。屏蔽氣體亦可防止電漿自由基分散或與周圍空氣再結合(例如，如關於圖2F所示(再結合221))，從而能夠將電漿自由基集中施加至基板邊緣102-e。在所示之示例操作中，當基板102繞著軸114旋轉時，基板邊緣102-e之不同部分可能變成暴露於電漿自由基。

在一些操作中，系統配置可用於在基板102旋轉時於基板102之一或更多部分上(例如，在前側上)沉積層，例如在內部102-i或基板邊緣102-e上。

一般而言，不希望電漿自由基到達除基板邊緣102-e之外的部分(例如內部102-i)，因為沉積膜或組成件應保持不受干擾。因此，在一些實施方式中，電漿源108(例如，其噴嘴)可設成或具有角度朝向或遠離基板102之內部102-i。 圖1B中所示之示例示出噴嘴指向遠離基板102中心，其可助於去除邊緣材料並防止自由基積聚於基板102之其他部分中。為進一步幫助，在一些實施方式中，透過定義為鄰近或以其他方式靠近電漿源108(例如，在上子組件104之另一部分處)之第三通道137所接收的第三氣體(例如沖洗氣體及/或氣靜壓軸承氣體)可透過靠近基板102表面的第三開口來供應。然而，在一些實施方式中，第三通道137可為電漿源108的一部分(例如，在與電漿源108相同的外殼內)。可利用足夠的力來供應第三氣體，以保持將電漿自由基引向遠離基板102中心並朝向基板邊緣102-e，並使基板邊緣102-e充分暴露於電漿自由基。在一些例子中，沖洗氣體及氣靜壓軸承氣體可透過分開的第三及第四開口來供應。其他配置中可存在其他入口及開口。

有利地，相較於傳統方法，當與相對高壓之氣體一起使用時(例如，處於約大氣壓或其指定的某比例)，材料去除系統100可提供較高的反應產物密度(比使用較低壓力時可能達到的高)。所揭示之概念提供以下優點及益處 : 高製程可調性之直寫能力(direct-write capability)、因非常高之蝕刻(或沉積)速率所致之非常高的產量、低得多的成本、易與蝕刻(或沉積)工具整合的能力、以及若以獨立實施方式進行時之少得多的產品佔用空間。因此，相較於部分基於較小部件體積之當前技術，圖1A及1B中所示之拓撲結構可提供顯著的硬體成本節省。

使用結合EBR之APPJ的另一優點是，儘管晶圓旋轉可能很快(例如每分鐘60-120轉的旋轉速率)，但調變與電漿源108相關之電漿噴流的RF功率可更快地完成。除了控制電漿生成及傳送之外，使功率及基板角度或位置同步可產生諸多膜特性的區域，以根據需要調整最終蝕刻輪廓，例如，使用開/關或高/低RF功率調變。

圖2示出根據一些實施例之材料去除系統200硬體配置的概圖。在一些實施例中，系統200可包括上電極子組件202、下電極子組件204、電漿源(未示出)、配置用於致動上及/或下電極子組件(例如，在X-Y-Z方向上)的平台206、及配置用於致動半導體基板210(例如，在X-Y或R-θ-Z上)的對準器212。在一些實施方式中，圖1之上子組件104可對應或包括上電極子組件202，且圖1之下子組件106可對應或包括下電極子組件204。然而，如圖2所示之系統200可能對氣靜壓軸承無特定要求，其取決於實施方式。

在一些實施例中，電漿源可與上電極子組件202併置(例如鄰近、在其內部或靠近)。在一些實施例中，電漿源可(額外地或可替代地)與下電極子組件204併置。電漿源可產生化學反應性物質，例如蝕刻劑，當半導體基板210旋轉時，其可以受控方式提供至半導體基板210之部分(例如邊緣或其他位置)。電漿的空間分佈(即蝕刻輪廓)可透過電極及氣流配置來控制。例如，可控制上電極子組件202及/或下電極子組件204的RF功率調變。進一步地，可控制如關於圖1B所討論之第一、第二及/或第三氣體的流動。控制與電極及氣流相關之此些參數可產生所欲之晶圓上蝕刻輪廓。

作為背景介紹，可透過對氣體施加RF場(例如，經由一或更多電極)來產生電漿。電漿產生反應性物質。反應性物質可包括電子、離子、自由基及中性物質。RF場對氣體之離子化點燃電漿，在電漿放電區域(例如，電漿源內)產生自由電子。此些電子被RF場加速並可能與氣相反應物分子碰撞。此些電子與反應物分子的碰撞可形成參與蝕刻製程或沉積製程的自由基物質。

當半導體基板210旋轉(例如，透過對準器212)並設於上及/或下電極子組件202、204之間時，基板之部分(例如，邊緣)可暴露於電漿源產生的蝕刻劑， 藉此，施加至上及/或下電極子組件202、204之電漿化學物質及/或RF功率調變可蝕刻基板210之部分。在一些實例中，不應去除材料之半導體基板210的內部部分可透過固體物體(例如，蓋子)保護以防止蝕刻劑擴散至晶圓的內部區域。此等固體物體之示例可為限制凸緣，如將關於圖2H及2I所討論。因此，至少部分地基於物理障礙物(及/或沖洗氣體)，即使電漿生成之蝕刻劑填充製程容積，亦可僅去除晶圓邊緣處材料。

然而，如前所述，產業對蝕刻速率的要求正提高，且蝕刻輪廓之所需精準度變得更窄。考慮到此點，可精準地控制半導體基板210相對於上電極子組件202之下表面及相對於下電極子組件204之上表面的定位。更具體地，可限定兩子組件之間的間隙。在一些例子中，此需高技能之操作員或工程師，且需長時間對硬體配置進行最佳化。固體物體或蓋子亦可能需重新設計以改變蝕刻輪廓。一旦硬體設定完畢並封閉腔室，便難以在不打開腔室下調整蝕刻輪廓及蝕刻寬度。

因此，本發明可利用氣體擴散率在較高壓力下較小的事實。例如，在較高氣體壓力(例如大氣壓)下，氣體擴散率比典型低壓操作條件低760 倍。因此，可透過控制氣幕而非機械硬體來調整蝕刻輪廓。此外，可選擇具有晶圓旋轉器的點源，而非具有固定基座之環形源。此可降低晶圓斜角周圍之不均勻蝕刻或將其降至最小，因為晶圓旋轉均化空間及時間電漿波動。此外，大氣壓EBR無需真空泵，其可降低機械佔地面積及成本。因此，系統200的配置可有利地使蝕刻材料能夠僅施加於晶圓邊緣而無需真空系統，其可降低成本及系統佔地面積。

然而，將知悉，系統200亦可配置成在晶圓之不同部分處(例如，除了邊緣之外)施加蝕刻劑，用於其他應用所需之蝕刻輪廓，例如補償現有晶圓彎曲。例如，可延伸電極子組件202、204之間的間隙及/或可不存在保護固體物體(例如蓋子)或將其放置成使得對準器212可將晶圓「更深地」移至組件中，從而允許在除邊緣之外的部分處進行蝕刻(例如，如圖1B所示之內部102-i)。

圖2A示出根據一些實施例之材料去除系統200硬體配置的剖面概圖。在一些實施例中，上電極子組件202、下電極子組件204及平台206可配置成接收半導體基板210，半導體基板210可透過對準器212致動，可如以上關於圖2所討論使用。在一些實施例中，上電極子組件202、下電極子組件204及平台206可為如關於圖1A所述之源子組件101的一部分。在一些實施例中，對準器212可包括卡盤213、一或更多銷214、及/或對位感測器215。

對準器212可包括配置成牢固地固持並致動半導體基板210之諸多組成件，以例如升高、降低、插入至源子組件101中(例如，上電極子組件202與下電極子組件204之間)。雖然將更詳細地描述關於圖4A-4D及圖5之此插入方法的細節，但現提供組成件的概述。在一些實施方式中，對準器212可用於調整基板210在卡盤213上的位置，使得晶圓在最小化偏心率下旋轉。當基板210以測得之偏心率(以將基板202邊緣移動(例如在上電極組件之電漿噴流下方)降至最小)旋轉時，基板210亦可被伺服控制或致動(例如，在與上及下電極子組件202、204正交的方向上沿x或y方向接近或遠離)。

本領域一般技術人員將知悉相對於卡盤213固定基板210之諸多配置。在一些實施例中，卡盤可為真空卡盤213。亦即，對準器212可利用真空卡盤之吸力以足夠的固持力牢固地固持基板210。真空卡盤實施簡單、方便且具成本效益。實際上，根據本發明，真空卡固可能特別適合在大氣壓力下進行處理，因為在壓力已顯著低於大氣壓之真空腔室中，將無法真空卡固基板210。在真空環境中，或在大氣環境中，可使用其他類型的卡固，例如下述。

在可替代實施例中，卡盤213可為靜電卡盤(ESC)，其可使用靜電力牢固地固持基板210。在一些例子中，此等ESC可為雙極ESC，其具有產生靜電力之一對互補且共平面的夾持電極(其可嵌入基座結構內)。在一些例子中，ESC可為具有一個夾持電極之單極ESC， 其中該一電極可具有對其施加之電壓，且可利用例如基板210上方之相對電極在基板210中感應相反電荷(或者，在某些實施方式中，在基板210上方產生電漿，例如，若在製程腔室內的話)。

在一些實施例中，卡盤可配置成在多個自由度下移動。自由度的示例為平移。另一示例為旋轉。卡盤可配置成沿x軸、y軸及/或z軸平移，例如，使用致動器，使基板210沿著對應方向移動。此外，卡盤可配置成相對於z軸旋轉，使固定基板210以相同的旋轉速率旋轉(例如，每分鐘60-120轉，例如每分鐘100轉)。在一些實施方式中，卡盤可固定至分開的平台(或分開的致動器)，例如配置成平移(沿x軸、y軸及/或z軸)及/或自旋或旋轉(相對於z軸)或使卡盤平移、自旋及/或旋轉的平台(未示出)。繞z軸旋轉可允許噴嘴覆蓋基板210整個周緣(例如，沿著其外邊緣)，且透過控制噴嘴狀態(高/低或開/關)，可形成諸多圖案。在一些實施方式中，噴嘴外殼或噴嘴可配置成繞著x軸及/或y軸旋轉或傾斜或成角度，使得當基板210位於噴嘴上方時噴嘴可覆蓋基板210之較大部分。在一些實施方式中，噴嘴的位置可相對於噴嘴外殼變化。例如，噴嘴可沿著x軸、y軸、z軸、徑向(r)方向及/或角(θ)方向重新定位。角度重新定位可使噴嘴相對於噴嘴外殼傾斜，但噴嘴外殼可保持在相同的角度位置或傾斜。

在一些實施例中，銷214可為陶瓷、金屬或彈性體墊或凸起平台，其配置成當基板未被卡盤213固定時固持半導體基板210。例如，半導體基板210可放置於銷214上。在一些例子中，根據基板上之晶圓凹口或標記及/或對位感測器215所感測的位置，可將基板置於特定位置(例如，相對於卡盤)、方位或方向。將半導體基板210正確放置於銷214上可允許卡盤213例如使用上述方法(例如，真空卡固或ESC)固定半導體基板210。當基板210正確對準時，半導體基板210之中心軸可與卡盤213之中心軸重疊。在一些實施方式中，對位感測器215可使用一或更多光學感測器(例如，雷射)或用於成像之視覺感測器(例如，相機)以用於上述定位感測或測量晶圓偏心率。對位感測器215可用於感測晶圓凹口的位置，且此資訊可用於考慮凹口附近可能需要之不同製程條件及/或晶圓定位以獲得所欲蝕刻結果。

以下是關於上述相關系統及組成件的額外細節。

圖2B示出在一些實施方式中可用於系統200之電漿源208噴嘴的放大垂直剖面圖。電漿源208可為電漿源108的示例。電漿源208可包括定義於大約噴嘴中心的第一電極233。介電材料238可設置成環繞第一電極233，使得第一通道235定義於第一電極233與介電材料238之間。第一通道235可透過定義於第一端處之第一入口231連接至第一氣體源(圖1B)，並連接至定義於靠近噴嘴頂部之第二端處的第一開口242。第一通道235可配置成透過第一入口231從第一氣體源接收第一氣體。第二電極234可嵌入介電材料238內並環繞第一電極233。介電材料238可作為金屬表面的阻障，以在施加RF功率時防止電弧放電及金屬污染。

在一些實施方式中，第一氣體可為蝕刻劑氣體。在一些例子中，第一氣體可為反應物氣體或氣體混合物，包括例如，基於氧、基於氟、基於氫、基於氯的化學物質、或另一蝕刻劑前驅物及/或惰性載氣，例如氬、氖或氦。惰性氣體可用於攜帶蝕刻劑之電漿自由基通過第一開口242。應注意，氣體之前述示例僅提供作為範例且不應被視為限制。當系統200用於邊緣斜角去除時，取決於將去除之基板邊緣的膜(即殘留物)類型，載氣可為任何穩定的惰性氣體，例如氬、氖或氦，且蝕刻劑氣體可含有氧、氟、氯或一些其他鹵素或氫。在需利用APPJ系統進行沉積的一些例子中，第一氣體可為沉積氣體與載氣的混合物。

如上所述，可調變RF功率以隨著基板210旋轉而改變電漿自由基的發射，因而例如在基板210之前側建立所欲蝕刻圖案。此等調變可基於耦接至電漿源、上電極子組件202及/或下電極子組件204之控制器、邏輯、差速驅動(differential drive)等所產生的訊號來執行。

進一步地，控制器或邏輯可進一步控制以下參數中之一者或任何組合 : 基板之旋轉速率、噴嘴相對於基板的位置(例如，在x、y及/或z軸上)、及電漿參數(例如電漿功率、電漿頻率、氣體流速、氣體組成及/或氣體壓力)。在一些實施方式中，電漿功率可在開與關之間變化。在一些實施方式中，電漿功率可在高與低RF功率之間變化，而非開/關。影響蝕刻之其他參數可包括噴嘴噴流發射在晶圓上任何位置的停留時間。此些參數中之任一者可影響例如基板210邊緣或其他部分之一或更多層的蝕刻。此些參數可在基板210旋轉時或在噴嘴相對於基板210定位處(包括在X-Y-Z空間中、徑向上及方位角上)進行控制。在子組件(例如，上電極子組件202)中使用或包含多個噴嘴的一些實施方式中，可分開控制多個噴嘴中之每一者。

設置於噴嘴內之介電材料238可限進一步在介電材料238與噴嘴外壁239之間定義第二通道236。第二通道236可透過定義於第一端處之第二入口232連接至第二氣體源(圖1B)以接收第二氣體，且第二開口243定義於第二端(其定義於噴嘴底部處)。第二開口243可定義為鄰近且環繞第一開口242。第二開口243可為單一開口或環繞第一開口242之複數開口(圖2B中繪示兩個)。第二氣體可為惰性氣體，例如氬、氖或氦。 第二通道236可形成用於第二氣體之分開的氣體路徑，且噴嘴頂部中的第二開口 243可引導第二氣體向上流動，而不擾動流過第一開口 242之電漿自由基。離開第二開口243之第二氣體可透過包圍電漿自由基及載氣之混合物而作為與載氣混合之電漿自由基(離開第一開口242)的屏蔽。

將知悉，靠近第一入口231及/或第二入口232之額外第三入口或通道(未示出)可透過第三開口(未示出)供應第三氣體，例如沖洗氣體及/或氣靜壓軸承氣體。圖1B之第三通道137可為第三入口或通道的示例。在一些實施方式中，可在足夠力下供應第三氣體，以保持將電漿自由基引至遠離基板210中心並朝向基板邊緣，並使基板邊緣充分暴露於電漿自由基。在一些例子中，沖洗氣體及氣靜壓軸承氣體可透過分開的第三與第四入口及開口供應。其他配置中可存在其他入口及開口。

再次參考圖2B，在一些實施方式中，嵌入介電材料238中之第二電極234可定向成與設置於大致噴嘴中心之第一電極233呈平行方位。在一些可替代實施方式中，嵌入介電材料238中之第二電極234可定向成至少部分垂直於第一電極233。在又另一可替代實施方式中，第二電極234可成形為遵循介電材料238輪廓並可定向成平行於第一電極233。無論方位為何，第二電極234可設置於與第一電極233相距一預定距離處，其中該預定距離可決定為能夠產生接收於第一通道235中之第一氣體的電漿。在一些實施方式中，第一電極233可由金屬製成。在一些實施方式中，第一電極233與第二電極234可由相同材料製成。在一些實施方式中，第一電極233可由與第二電極234不同的材料製成。用於第二電極234之材料可選為能夠承受高溫。在一些方法中，用於第二電極234的材料可選為具有與介電材料238(其中嵌有第二電極234)之熱膨脹係數(CTE)相匹配的CTE。在一些方法中，第一與第二電極233、234可由鎢、鉬、銥、錸或鉑中之任一者製成，且介電材料238可由鋁氮化物、鋁氮氧化物、矽氮化物、鋁氧化物或釔 氧化物中之任一者製成。在一些實施方式中，介電材料238及/或第一電極233可使用一或更多冷卻元件(未示出)來冷卻。在一些例子中，冷卻元件可設置於靠近第二電極234的區域中。

在一些實施方式中，設置為靠近噴嘴中心之第一電極233可耦接至前述RF功率源，且第二電極234可透過匹配網路接地。在一些其他實施方式中，第一電極233可接地且第二電極234可透過匹配網路耦接至RF功率源。在另其他實施方式中，第一電極233及第二電極234可透過匹配網路耦接至RF功率源，且第一電極233與第二電極234可皆不接地。

在一些配置中，可將差動電壓施加至第一電極233及第二電極234。作為說明性示例，對於2伏特(V)之輸入電壓，施加至第一電極之電壓將為 +1V，而施加至第二電極之電壓將為–1V(即，每一電極可提供有輸入電壓的一半)。在一些實例中，差速驅動(未示出)可耦接至RF功率源並用於在兩電極(第一電極233、第二電極234)之間切換RF功率輸入。在一些實施方式中，差速驅動可為具有用以提供差動電壓之二次繞組的隔離變壓器。

噴嘴的結構可定義成對基板210供應高密度電漿自由基，以達到高精準度蝕刻(或在某些例子中為沉積)。在一些示例實施方式中，第一氣體中之反應物氣體的流速可定義成介於約100每分鐘標準立方厘米(sccm)與約300 sccm之間，且載氣流的流速可定義成介於約1,000 sccm與約30,000 sccm之間。在一些實施例中，在上與下電極子組件間之區域中所產生的電漿壓力可高於閾值，例如至少200托耳(Torr)。在一些實施方式中，電漿壓力可約760 Torr (大氣壓)。在一些實施方式中，電漿壓力可為大氣壓之一些其他比例。

噴嘴的結構可提供使用包含最少硬體之簡單製程腔室來處理基板210之高效且有效的方式。電漿可遠端產生並提供至基板210邊緣或其他部分。除了施加至基板210之第一與第二氣體之外，還可從定義為鄰近噴嘴之第三通道提供第三氣體。第三氣體可作為氣幕，將第二氣體中包覆之第一氣體推離晶圓中心，以提供集中施加電漿自由基，無論是在晶圓邊緣或在距中心之限定半徑處。該簡單的設計可使製程腔室保持質輕且小型，使製程腔室能夠堆疊在其他現有模組(例如裝載室)上，而無額外佔地面積。

在一些實施方式中，噴嘴外殼內可具有「n」個噴嘴(其中「n」為整數)，n個噴嘴中之至少一些同時提供電漿自由基以覆蓋基板210或其邊緣之較大區域。在一些實施方式中，噴嘴外殼可包括設置為相互鄰近之3或5或7或9個噴嘴。在一些實施方式中，「n」個噴嘴可設置成沿著定義於噴嘴外殼中的弧形。 該弧形可定義成匹配基板邊緣的曲率。在一些實施方式中，「n」個噴嘴可以實質上線性的方式設置，而非與基板邊緣曲率匹配之弧形。在一些例子中，線性噴嘴可在徑向方向上分佈，使得噴嘴可實現在沿著基板之不同徑向位置處蝕刻。 儘管本文已參考使用噴嘴之系統200描述諸多實施方式，但該等實施方式不限於噴嘴操作，且亦可使用其他非噴嘴工具或部件來處理基板210。

在某些實施例中，用於噴嘴之外殼及/或噴嘴本身可配置成根據距半導體基板210之一部分(例如其邊緣)的距離在z軸(例如，垂直)及/或徑向上致動。例如，外殼可在上電極子組件202內致動及/或噴嘴可在外殼內致動。距半導體基板210之該部分的距離可使用例如一或更多光學感測器(例如雷射)來測量。基於外殼或噴嘴與半導體基板210間之距離存在的任何變化(其可能因基板之不平整、弓形、偏心等而出現)，可對外殼或噴嘴對應致動(例如，透過控制器)該測得之距離，因而保持距離恆定。

圖2C為示出根據一些實施例之上電極子組件202、半導體基板210(例如，晶圓)及下電極子組件204的剖面圖。可看出，晶圓係設於(例如，插置)於上與下電極子組件202、204表面之間，且半導體基板210邊緣(晶圓邊緣)係置於電漿源208下方。電漿源208可為電漿源108的示例。

電漿源208可產生自由基。在一些配置中，可將所產生之自由基傳送至晶圓邊緣。自由基生成可能涉及僅在上電極子組件202處施加RF功率。此方法可稱為「間接」電漿生成。然而，在一些配置中， 自由基可直接在半導體基板210邊緣生成，例如，透過對上與下電極子組件施加RF功率。此方法可稱為「直接」電漿生成。

圖2D示出間接電漿生成及傳送，其中RF功率可施加至上電極子組件202(更具體地，施加至上電極203)，使得在電漿源208內產生自由基。在一些實施例中，可使用感應耦合式電漿(ICP)源，其為一種透過電磁感應(即，透過時變磁場)產生之電流來提供能量的電漿源。電漿自由基在遠離待處理材料(例如，半導體基板210上的層或膜)處產生。所產生的自由基接著可從電漿源208發射並透過電漿源208之噴嘴與載氣一起傳送。半導體基板210之部分(例如，晶圓邊緣)可使用傳輸至彼處的自由基來處理(例如，蝕刻)。

圖2E示出直接電漿生成，其中可將RF功率施加至上電極子組件202(上電極203)及下電極子組件204(下電極205)，使得直接在半導體基板210之部分(例如，晶圓邊緣)上產生自由基。在一些實施例中，可使用電容耦合式電漿(CCP)源。由於蝕刻劑直接在晶圓邊緣產生，因此不會進行傳送，有利於減少自由基的損失，例如，透過自由基的再結合221(例如，O + O ₂→O ₃)，如圖2F所示， 因而增加蝕刻。此等再結合及損失可能仍發生在間接電漿生成及傳送中，特別是在傳送期間，因為自由基氧原子可能與分子氧反應。

如圖2F所示，使用電漿源208處理晶圓邊緣時可能涉及之因素的示例包括 : (1)自由基生成，(2)自由基的傳送，以及(3)表面反應。自由基的生成可能包括氣體物質的分解，例如分子氧(O ₂→ O + O)。

影響自由基生成的因素可包括O ₂濃度(包含在載氣中)、電漿密度及電子溫度、以及所使用的載氣。在一些實施方式中，載氣中O ₂濃度可小於10%。 高壓ICP可用於產生最佳電漿密度及電子溫度。反應器內之氣體壓力可為大氣壓(約760 Torr)，或其可低於大氣壓，即，大氣壓的一部分(例如，約200 Torr或以上)。較高壓力可能有助於EBR中較高的蝕刻速率。載氣可為惰性氣體，例如氦(He)、氖(Ne)或氬(Ar)。

影響自由基傳送的因素可包括距離晶圓的距離、氣流及再結合條件。在一些實施方式中，可使用CCP源，使得距晶圓邊緣的距離實際上為零且不涉及傳送。例如，可使用如關於圖2E所述之直接電漿生成方法。可使用較高氣體流速(例如，以防止蝕刻不應蝕刻的區域)。對於再結合，例如可指定惰性氣體中小於10%的O ₂壓力。

表面反應可涉及晶圓邊緣的蝕刻。影響表面反應的因素可包括溫度，其中可利用較高的溫度來實現蝕刻。氣體組成亦可能影響蝕刻速率，發現沖洗氣體中較高的O ₂濃度及/或製程氣體中較低的O ₂濃度具有較高的蝕刻速率。

圖2G示出根據一些實施例之材料去除系統200硬體配置的近距圖。半導體基板210可透過對準器212(包括例如卡盤)支撐且固定，並插至上電極子組件202與下電極子組件204之間的間隙中。在一些實施例中，電漿源可包括尖端250，例如在電漿源的噴嘴處。若需要，可選擇尖端250材料來實現高溫性能。難熔金屬(例如鎢)可允許較高的尖端溫度。尖端材料可替代地包括其他金屬 ，在一些實施方式中，例如鉬、銥、錸或鉑。在一些實施例中，半導體基板210的邊緣可至少部分地透過固體物體(例如限制凸緣252)來限制。限制凸緣252可配置、設置且成形成使得其限制及/或至少部分地防止蝕刻劑、材料、氣體、電漿等擴散至晶圓的內部區域。

在一些實施例中，系統200(具體為對準器212)可進一步包括卡盤或配置成與卡盤相互作用。在一些實施例中，卡盤可包括桿部及與基板210介接之卡固部。桿部可足夠窄(例如，桿部的直徑顯著小於(例如小於一半)基板210的直徑)以適應卡盤移動至上與下電極子組件202、204之間的間隙中，使得電漿源及尖端250(或在一些實施方式中，多個尖端或噴嘴)可接近至少基板210的邊緣。 卡盤的一示例直徑可為10英吋。

返回圖2G，可將一或更多製程氣體254提供至電漿源。在不同實施方式中，製程氣體254可包括反應物或蝕刻劑氣體(例如氧)及載氣(例如，氦、氖或氬之惰性氣體)。可將製程氣體254激發至電漿狀態(例如，透過利用上及/或下電極之RF功率施加)以用於直接電漿生成或間接電漿生成及傳送。至少部分地基於限制凸緣252及系統的其他組成件(例如，存在於限制凸緣252上的壁)，所產生的電漿自由基可被限制於真空或製程容積255中。

製程氣體254可藉此用於在某壓力下之電漿源處產生電漿並經由尖端250釋出。在一些實施例中，電漿可為大氣壓電漿(亦稱為常壓電漿)，其壓力與周圍大氣壓大致相符。在一些實施例中，電漿可具有至少約200 Torr或至少約300 Torr的壓力。此與透過低壓電漿產生蝕刻劑之一些傳統EBR應用成對比。然而，低壓蝕刻劑之性能限制(例如，低蝕刻速率、高擴散率)及蝕刻輪廓的寬度(例如，蝕刻劑輸送的控制、蝕刻劑輸送處之準確性及位置)可使用高壓電漿來改進。儘管如此，電漿的壓力可根據本文所揭示之系統的實施方式及其使用應用作改變。事實上，調整電漿壓力對於使用者或操作員來說是容易完成的，且當需調整蝕刻輪廓及蝕刻寬度時無需對硬體配置進行最佳化或重新設計。

另外，可透過開口257提供一或更多沖洗氣體256以影響EBR的蝕刻輪廓。沖洗氣體256的示例可包括不同比例的蝕刻劑與載氣或惰性氣體。在一些例子中，沖洗氣體256可包括氮或空氣。上部間隙259可設計成足夠小，以在小間隙下實質上抑制電漿點亮，但離開到達電漿點亮區域之蝕刻劑與載氣的組合可促進蝕刻輪廓及蝕刻速率。在一些應用中，所需之蝕刻輪廓可從名義上無蝕刻快速過渡到完全蝕刻的膜，並可透過蝕刻劑與載氣的比例進行最佳化。沖洗氣體256可發射至半導體基板210上部(例如，前側)處的整個上部間隙259。透過材料去除系統處理之半導體基板210可能非常靠近上電極子組件202之介電表面(例如，介電屏蔽260)及下電極子組件204之介電表面(例如，介電阻障258)。因此，上部間隙259可能非常小。在一些例子中，上部間隙259可約3密耳(約0.003英吋或大致76.2微米)。在一些例子中，上部間隙259可約100微米或更小(例如，微米至數十微米)。下部間隙261可存在於半導體基板210與下電極子組件204之間。在一些實施方式中，下部間隙261可具有與上部間隙259類似的尺寸。在一些實施方式中，下部間隙261可具有小(例如，小於約10微米)但非零的距離。

希望對半導體基板210與上電極子組件202之間的上部間隙259選擇足夠窄的尺寸。當上氣靜壓軸承氣體或沖洗氣體256在上部間隙259中之小間隙中流動時，可在半導體基板210與介電表面(例如，介電屏蔽260)之間提供顯著的剛性。尖端250的孔口可設計成在孔口外徑與距晶圓之小間隙之間形成阻流。 通過小間隙之黏滯力可提供與孔出口處之壓力平衡的壓力。若間隙尺寸增大，黏滯力將減小，因而降低孔出口處的壓力，導致流量增加。同時，介電質與基板之間的力隨著間隙變化，因而存在剛性。沖洗氣體256可透過抑制電漿進入上部間隙259而利於製程結果，其可確保蝕刻不會擴散太遠而進入晶圓內部(例如，102-i)，此可提高晶圓邊緣周圍區域之反應產物密度。因此，另一項考量可為氣體流量的獨立控制，例如以將沖洗氣體256及/或氣靜壓軸承氣體配置成供應所需量的氣體，例如，流量為0.1至100每分鐘標準公升(slm)，名義上進入上部間隙259中以將晶圓邊緣的處理最佳化。選擇氣靜壓軸承表面積、孔口陣列間距、孔口直徑及壓力，以在受控間隙範圍內產生足夠的力及剛性，使得旋轉基板210在存在平面外晶圓移動時不接觸氣靜壓軸承表面。平面外移動可能由下列原因引起，包括對準器212移動缺陷、基板210變形(包括電漿噴流而熱引起的變形)、以及基板210厚度變化。上及下氣靜壓軸承以相等且相反的力達平衡，其將晶圓保持在具顯著剛性之實質上恆定間隙處。高剛性可使軸承的力隨間隙減小而快速增大，因而穩定晶圓的定位以在無論是否存在對準器212移動或基板210不平坦下保持實質上一致的間隙。

換言之，氣靜壓軸承可將基板210保持在相對固定的平面上，且當基板旋轉時減少對硬體表面的摩擦。當基板210旋轉時，可將化學反應性物質(例如在上電極子組件202處產生之蝕刻劑)施加至基板210邊緣或其他部分。對於直接電漿生成，可在上電極203與下電極205之間施加RF電壓，並可在晶圓邊緣周圍相對較小且受限區域中(例如，在製程容積255內)產生電漿。在一些蝕刻實施方式中，可選擇電漿化學物質以與待蝕刻的膜產生揮發性反應產物。作為示例，氧自由基可針對碳(C)或基於碳的膜，而對於鉬(Mo)或鎢(W)材料可選擇氟(F)自由基進行去除。可選擇適當的反應物以將待蝕刻的金屬或材料作為目標。對於沉積，可選擇電漿化學物質以產生用於電漿增強化學氣相沉積(PECVD)或電漿增強原子層沉積(PEALD)的沉積產物。用於二氧化矽沉積之示例前驅物包括矽烷及四乙氧基矽烷(TEOS)。用於矽氮化物之沉積氣體可包括矽烷、氮及氨氣作為示例。用於鎢沉積之示例前驅物包括六氟化鎢(WF ₆)。此些示例為說明性且不排除對特定膜組成選擇的其他化學物質。

在一些示例操作中，上電極子組件202與下電極子組件204之間的距離或間隙可設定或調整(例如，透過電極子組件及/或基板210之z軸移動，其透過例如卡盤)成即使是彎曲基板也可在不接觸上及下電極子組件表面下被接收。 將詳細描述關於圖4A-4D之裝載程序。

在一些實施方式中，噴嘴之電漿噴流或電漿噴流發射器可在基板210表面上進行光柵化(rasterized)。多個噴嘴(例如，2-10個噴嘴或電漿噴流的陣列或群組)可進行光柵化(rasterization)。在一些變化態樣中，多個噴嘴可相對於彼此處於固定位置，且在一些例子中，多個電漿噴流發射器可設置於給定噴嘴內。

在一些實施方式中，材料去除系統200可包括排出部(未示出)，以在用系統200執行EBR操作期間或之後迅速去除從基板210及/或其邊緣釋出的電漿自由基及殘留物。迅速去除殘留物及自由基確保殘留物不會污染基板表面且自由基不會損壞基板表面上存在的任何形成的裝置(例如，在前側上)。

在一些實施方式中，上及下電極可相互垂直偏移及/或水平偏移，使得其不在同一垂直軸上。在此等例子中，可迫使電場線穿過半導體基板210中需進行處理(例如，蝕刻)的邊緣區域。

現參考圖2H，示出具有限制凸緣252之電漿源208的剖面圖。在一些實施例中，如上所述，限制凸緣252可為額外的物理特徵部，其可為(例如，單一)上電極子組件202的一部分或以其他方式與系統硬體合併。在一些配置中，限制凸緣252可與電漿源208相關聯(例如，鄰近或靠近)。在一些例子中，限制凸緣252可延伸出以在半導體基板210上定義排除區域，其中電漿可在限制凸緣252下被實質地抑制。

在一些實施方式中，如圖2I所示，可存在額外限制凸緣253。類似於限制凸緣252，額外限制凸緣253可配置成進一步抑制電漿可點亮的容積。例如，限制凸緣253可限制及/或至少部分地防止蝕刻劑、材料、氣體、電漿等擴散出製程容積255。允許電漿在半導體基板210邊緣所在之局部區域(例如，製程容積255)中並在可能無用之容積或區域262中抑制電漿，可改善電漿生成組成件(例如，電漿源208、上電極子組件202及/或下電極子組件202)的效率，並可阻止在不需要的區域進行處理。允許氣靜壓軸承之小間隙259亦可增強限制的有效性，例如，透過提供剛性及平衡電漿源208孔出口處壓力之壓力、抑制在半導體基板210內部不希望進行處理之上部間隙259中產生電漿、控制蝕刻輪廓及蝕刻寬度。

凸緣特徵部(例如限制凸緣252及/或額外限制凸緣253)可防止其他大氣氣體(例如，氮)進入製程容積255，以進一步隔離正處理晶圓邊緣的電漿。

據此， 透過利用上述諸多物理配置，可利用氣靜壓軸承將反應性物質(例如蝕刻劑)實質上限制於晶圓與硬體(例如上電極組件)之間的窄間隙處，以處理旋轉晶圓的邊緣。透過調變RF功率、透過致動上及/或下電極子組件(例如，在X-Y-Z方向上)、及/或透過致動晶圓(例如，在X-Y方向上)，可實現晶圓精準定位及處理。快速調變RF功率(如上所述可比晶圓旋轉更快)及/或在晶圓旋轉時改變所產生之電漿的發射或流速可允許在所欲位置處進行處理(例如，蝕刻)， 例如從晶圓邊緣去除非所欲材料。基於晶圓致動(例如，沿X-Y方向將其更深地插入窄間隙中)，可進一步對邊緣以外的區域(例如內部)進行處理。在一些例子中，可例如在晶圓前側進行沉積，以消除過度蝕刻或實現弓形補償，或在晶圓背側上以實現弓形補償。

如上所述，可調變RF功率以隨基板210旋轉而改變電漿自由基的發射，因而形成所欲蝕刻圖案。此等調變可基於耦接至電漿源208、上電極及/或下電極之控制器、邏輯、差速驅動等所產生的訊號來執行。

此外，如本文別處所提或將提及，控制器或邏輯可進一步控制下列參數中之一或任何組合 : 基板之旋轉速率、尖端相對於基板的位置(例如，在x、y及/或z軸上)、及蝕刻速率參數(例如電漿功率、電漿頻率、氣體流速、氣體組成及/或氣體壓力)。

在一些操作中，控制蝕刻輪廓的參數可包括發生材料去除的徑向位置。此可產生於基板210之指定半徑(或直徑)。在一些實施方式中，基板半徑可定義於約147.8至148.4 mm(或0.6 mm差值)之間的範圍內。在一些實施方式中，基板半徑可定義於約147.7至148.2 mm之間的範圍內(或0.5 mm差值)。在一些例子中，基板半徑可定義為無具有實質上垂直切口的範圍。可縮小此基板半徑範圍以具有精確的餘裕(例如0.1 mm以內)，使得晶圓厚度轉變陡劇，形成垂直切割，其可助於防止自由基流向晶圓內部或中心。

一些參數亦可能影響沉積的方式。此等沉積參數可包括 : 電漿功率(開/關；或高/低RF功率之間的高/低，而非開到關)、電漿頻率、氣體流速、氣體組成、氣體壓力、噴嘴噴流發射至晶圓上任何位置的停留時間。此些沉積參數中之任一者均會影響背側層之局部厚度及/或內應力。此些參數可在基板旋轉時或噴嘴相對於基板定位處(包括在X-Y-Z空間、徑向上及方位角上)進行控制。 在噴嘴外殼中使用或包含多個噴嘴的一些實施方式中，可分開控制多個噴嘴中之每一者。 氣靜壓軸承

圖2J-2M示出根據一些實施例配置成在處理半導體基板210(例如，蝕刻其邊緣)時提供氣靜壓軸承之硬體組成件的剖面圖。

圖2J為根據一些實施例配置成對半導體基板提供氣靜壓軸承之上電極子組件202及其組成件中諸多者的剖面圖。在一些實施例中，上電極子組件202可進一步包括支架264，其構造成物理地耦接至上電極安裝件266，上電極安裝件266又可構造成物理地耦接至冷卻板268a及/或上電極203。在一些實施方式中，冷卻板268a可配置成管理系統200的溫度。例如，液體冷卻之冷卻板可包含於上電極子組件202中以冷卻上電極子組件202用於高功率密度操作。在另一示例中，冷卻劑可在上電極203之主體中以及尖端250內部周圍循環，以允許更高的功率密度。在一些實施方式中，冷卻板268a可由具有高導熱率之散熱材料製成(例如銅、鋁或其他合適的材料)，以防止上電極203或其他周圍組成件因高功率密度操作而過熱。在一些例子中，支架264可作為耦接至另一硬體組成件或物體(例如平台206、下電極子組件204、壁或其他表面)或處理腔室的穩定組成件。類似地，上電極安裝件266可配置成牢固地保持上電極子組件202之其他組成件固定。可選擇用於上電極203之主體的材料以達最佳化(較低)成本及排熱。例如，可選擇鋁。由於介電屏蔽260及介電阻障258亦可具有高熱負載，因此可對此些介電部件選擇具有高耐熱衝擊性、導熱性及電絕緣性的陶瓷，一示例為鋁氮化物(AlN)。在一些示例配置中，亦可確保熱負載區域遠離陶瓷邊緣並位於超大直徑的中心，以減輕因熱膨脹差異而在陶瓷部件中產生張應力(tensile stress)。

在一些實施例中，此等其他組成件可包括上氣靜壓軸承氣體歧管272、至少一上氣靜壓軸承孔274a、上氣靜壓軸承表面276及/或一或更多夾持特徵部278。在一些實施方式中，上氣靜壓軸承氣體歧管272可對上氣靜壓軸承氣體270提供諸多入口、路徑及出口，例如，朝向半導體基板210的頂表面。在諸多實施方式及應用中，上氣靜壓軸承氣體270可為惰性氣體，例如氬、氖、氦、氮。在諸多實施方式及應用中，上氣靜壓軸承氣體270可具有一定比率的載氣與蝕刻劑氣體。可沿著間隙尺寸選擇該比率以控制蝕刻輪廓及蝕刻速率。上氣靜壓軸承氣體270可透過至少一上氣靜壓軸承孔274a噴出。

當上氣靜壓軸承氣體270從該至少一上氣靜壓軸承孔274a噴出時，半導體基板210及上氣靜壓軸承表面276可形成如本文所討論之小的上部間隙259。在一些配置中，上氣靜壓軸承孔274a可配置成在上氣靜壓軸承孔274a外徑與距基板210之小間隙259之間形成阻流(被限制以增加噴出速度)。通過間隙259之黏滯力可提供與孔出口處壓力平衡的壓力。若間隙增大，黏滯力將減小，因而降低孔出口處的壓力，導致流量增加。同時，介電屏蔽260與基板210之間的力隨間隙變化，因此可能存在剛性。

圖2K為根據一些實施例配置成對半導體基板210提供下氣靜壓軸承之下電極子組件204及其組成件中諸多者的剖面圖。在一些實施例中，下電極子組件204可進一步包括支架264(其在一些實施方式中可與用於上電極子組件202之支架或該部分分離)，其構造成物理地耦接至下電極安裝件286，下電極安裝件286又可構造成物理地耦接至冷卻板268b及/或下電極205。冷卻板268b可類似冷卻板268a，或兩個冷卻板可具有不同的尺寸、形狀、組成等。下電極安裝件286可配置成牢固地保持下電極子組件204之其他組成件固定。

在一些實施例中，此等其他組成件可包括下氣靜壓軸承氣體歧管292、至少一下氣靜壓軸承孔294a、下氣靜壓軸承表面296及/或一或更多夾持特徵部298。在一些實施方式中，下氣靜壓軸承氣體歧管292可對下氣靜壓軸承氣體290提供諸多入口、路徑及出口，例如，朝向半導體基板210的底表面。在諸多實施方式及應用中，下氣靜壓軸承氣體290可為惰性氣體，例如氬、氖、氦、氮。在諸多實施方式及應用中，下氣靜壓軸承氣體290可具有一定比率的載氣與蝕刻劑氣體。可沿著間隙尺寸選擇該比率以控制蝕刻輪廓及蝕刻速率，其中對半導體基板210之斜角底部及背側的影響最顯著。下氣靜壓軸承氣體290可透過至少一下氣靜壓軸承孔294a噴出。

當下氣靜壓軸承氣體290從該至少一下氣靜壓軸承孔294a噴出時，半導體基板210及下氣靜壓軸承表面296可形成如本文所討論之小的下部間隙261。在一些配置中，下氣靜壓軸承孔294a可配置成在下氣靜壓軸承孔294a外徑與距基板210之小間隙261之間形成阻流。介電阻障258與基板210之間的力隨間隙變化，因此可能存在剛性。在一些實施例中，上氣靜壓軸承表面276及基板210所產生的剛性與下氣靜壓軸承表面296及基板210所產生的剛性可實質上相等。

基本上，上及下電極子組件202、204的組成件可相互平行並在許多方面呈鏡像。此外，上及下電極203、205的相對設置可實現直接電漿生成，例如，根據圖2E。在一些實施方式中，可利用機械調整將整個源子組件201對準半導體基板210的邊緣。上及下電極子組件202、204皆可使用具有可調節性及撓性(compliant)之相應上及/或下電極安裝件266、286，以當氣靜壓軸承氣體正流動時於上及下氣靜壓軸承表面276、296與半導體基板210之間建立高平行度。電動平台206可配置成精準地移動例如下電極子組件204，以控制夾持半導體基板210所需的總間隙，且在晶圓與氣靜壓軸承表面276、296之間具有小間隙259、261。

然而，上及下電極子組件202、204之某些組成件的設置及對位可能存在變化。例如，上及下電極203、205可能偏移規定的量，如上所述。亦即，在一些配置中，它們可能不會沿同一軸線。上及/或下電極203、205可具有尖端狀特徵部(例如，尖端250、280)以提供用於產生高功率密度電漿之有利電場分佈。 尖端250、280之間的水平偏移以及垂直偏移可為用於調整基板210邊緣周圍蝕刻(或沉積)速率之製程調節控因(process-tuning knobs)。基於本文別處所討論之理由，使用直接電漿生成亦可增加蝕刻速率。在一些配置中，遠離尖端250、280處，相應電極的主體可具有較大的橫截面，其可增加熱容量及可提取熱量之表面的傳導。

圖2L為相對於半導體基板210出現氣靜壓軸承之近距剖面圖。在一些配置中，上氣靜壓軸承氣體路徑271可構造成提供用於上氣靜壓軸承氣體270從氣體源(未示出)流向基板210的導管。在一些例子中，可實施上氣靜壓軸承密封件273及下氣靜壓軸承密封件293以確保所有氣靜壓軸承氣體流至基板210並維持所欲壓力而不洩漏。取決於實施方式，上氣靜壓軸承氣體路徑271可分成多於一個孔口，例如透過使用圖2L所示實施例中具有三個孔口之上氣靜壓軸承孔陣列274，其中孔口274a可為其中之一者。類似地，下氣靜壓軸承氣體路徑291可分成多個孔口，如圖2L所示，其中孔口294a可為其中之一者。

取決於所欲之實施方式， 改變孔口之幾何形狀、直徑及數量，以及上與下氣靜壓軸承墊277、297的寬度與長度可改變與氣靜壓軸承墊相關之負載能力、剛性、晶圓平整度及氣體流速特性。供應之氣體壓力亦可能是影響此些特性的因素。例如，當孔口數較少(例如，少於10個)時，孔口直徑可為50微米至數百微米數量級。然而，若例如透過使用多孔介質產生許多孔口，則孔口的有效尺寸可例如為微米數量級。供應之氣體壓力可能對氣靜壓軸承之極限負載能力、氣體消耗及剛性產生很大影響。所供應之氣體壓力的示例包括50至150磅/每平方英吋表壓(PSIG)。氣靜壓軸承墊277之面積無論為矩形、圓形或其他皆可為例如10 cm ²數量級。然而，氣靜壓軸承墊277面積之其他示例範圍可為從1 cm ²或更小至幾十cm ²之範圍內。應用可考慮晶圓平整度、熱致偏斜(thermally induced deflection)及/或間隙及氣流所致之電漿限制，以在氣體消耗或成本最小化下實現產生所需製程結果的軸承。如圖2M所示，氣靜壓軸承墊係指提供氣靜壓軸承之上及下氣靜壓軸承表面276、296的區域或部分。在一些實施例中，上及下氣靜壓軸承墊276、297的寬度與長度可實質上匹配且實質上相等，以避免至少在氣靜壓軸承墊277、297之區域或寬度中引起基板210不平坦。

在替代實施方式中，對氣靜壓軸承氣體使用孔口可包括對氣靜壓軸承墊區域使用多孔介質來代替離散孔口，例如所示之三孔口陣列274、294。多孔介質的材料可選為與該製程相容，並具有貫穿其體積之足夠比例的孔。可選擇多孔陶瓷，例如，含有鋁氮化物、鋁氮氧化物、矽氮化物、鋁氧化物或釔氧化物之彼等。

根據配置，上及下氣靜壓軸承表面276、296的面積、孔口陣列274、294(其可包括上氣靜壓軸承孔274a及下氣靜壓軸承孔294a)的間距、每一孔口274a、294a的直徑以及上與下氣靜壓軸承氣體270、290的壓力及/或組成可選為在受控間隙範圍(使得存在平面晶圓移動時旋轉基板不會接觸氣靜壓軸承表面(例如，上氣靜壓軸承表面276、下氣靜壓軸承表面296))下產生足夠的力及剛性(例如，根據以上討論之示例值及範圍進行選擇)。平面外移動的原因可能包括對準器212移動缺陷、基板變形(包括例如電漿熱引起之弓形或晶圓變形)、及基板厚度變化。在所揭示之實施例中，上與下氣靜壓軸承可透過實質上相等且相反的力平衡，其利用顯著的剛性將晶圓保持在實質上恆定的間隙。在一些實施例中，上氣靜壓軸承表面276與基板210所產生之剛性及下氣靜壓軸承表面296與基板210所產生之剛性可因此實質上相等。有利地，無論平面外移動的來源為何，相對的氣靜壓軸承均可接著將基板210邊緣保持固持於氣靜壓軸承表面276、296之間，而不接觸基板210。空氣軸承之剛性與安裝架(例如，包括上及/或下電極安裝件266、286)可結合定義力與間隙的總剛性。

利用上述結構組成件之實施例及實施方式，可供應上及下氣靜壓軸承氣體270、290，例如，分別透過上及下氣靜壓軸承氣體歧管272、292。當在上電極203與下電極205之間施加RF電壓時，可在晶圓邊緣周圍之相對小且受限的區域(例如，製程容積255)中產生電漿。對於蝕刻，可選擇電漿化學物質以與待蝕刻的膜產生揮發性反應產物，例如選擇氧以與基板上基於碳之材料反應。對於沉積，可選擇電漿化學物質以產生用於PECVD或PEALD的沉積產物。離開相應氣靜壓軸承孔(例如，274a、294a)之氣靜壓軸承氣體270、290可透過抑制氣靜壓軸承表面間之小間隙(例如，上氣靜壓軸承表面276之間的間隙259及下氣靜壓軸承表面296之間的間隙261)中電漿生成或遷移來促進製程結果， 並可提高基板邊緣周圍區域的反應產物密度。因此，一項考量可為控制氣靜壓軸承以供應名義上離開空氣軸承之所欲氣體量以進行製程最佳化。可使用之氣靜壓軸承氣體的可能氣體流速值包括例如0.1至100 slm。

圖3為繪出其邊緣310之至少一部分被處理(以經處理區域320表示)之半導體基板302的示例影像。根據本文所述之實施例，可去除經處理區域320處材料，且基板302之其餘部分可仍在其上具有膜或其他材料，而不損壞材料或基板。當使用本文所述之實施例執行EBR時，未處理部分306與蝕刻部分308之間的過渡部(以範圍304表示)相當陡劇，導致基板302邊緣處有清晰的斜角。 基板裝載及處理

對於上述蝕刻或以其他方式處理半導體基板之材料去除系統，可能涉及裝載程序，其中基板在不被損壞下被正確地接收，且氣靜壓軸承保持基板平坦而電漿被限制於半導體基板的邊緣。例如，圖2A所示之對準器子組件212可用於將基板對準、固定且定位於上與下電極子組件202、204之間，上與下電極子組件202、204可接著被致動以在基板上方及下方產生小間隙，如上詳細討論。具體步驟如下。

圖4A-4D示出根據一些實施例裝載半導體基板以利用上述材料去除系統進行處理之程序的一些步驟。

圖4A示出程序步驟401，其中半導體基板210可最初裝載至對準器212上並擱置於一或更多銷214上。在此圖示中，可能已將基板210對位(例如，使用對位感測器215)成使晶圓偏心率降至最小，並將其伺服控制或致動成朝向上及下電極子組件202、204。此時，上及下電極子組件202、204無需靠近基板210。

圖4B示出程序步驟402，其中卡盤213可例如透過伸長以將半導體基板210升至銷214上方。在一些實施例中，卡盤213可固定半導體基板210。在一些實施方式中，卡盤213可為配置成如本文別處所述進行操作之真空卡盤。在一些實施方式中，卡盤213可為ESC。當半導體基板210透過卡盤213固定時，卡盤213可相對於對準器212垂直地(例如，z軸)及/或水平地(例如，x軸及/或y軸)將半導體基板210移至設定位置。該移動可將半導體基板210帶至更靠近上電極子組件202。

圖4C示出程序步驟409，其中對準器212可將半導體基板210升高至更靠近上電極子組件202。在一些方法中，上氣靜壓軸承氣體可在半導體基板210朝上電極子組件202升高之前已開啟，以防止半導體基板210接觸上電極子組件202的任何表面。

圖4D示出程序步驟411，其中下電極子組件204之至少一部分(例如，下電極205)可朝製程位置升高。在一些方法中，下氣靜壓軸承氣體可在下電極子組件204升高前已開啟。

將理解，此些程序步驟可依與所述不同的順序來進行。此裝載順序可能存在變化。例如，程序步驟401及402可改變成將晶圓直接裝載至升高的墊上，對調將基板裝載至對準器上的步驟以及將卡盤伸長至銷上方的步驟。另外，以下描述之一些步驟(例如，基板之對位)可省略，取而代之是測量偏心率並補償沿x軸的偏心率。

圖5為示出根據一些實施例處理半導體基板之方法500的流程圖。基板可具有前側，該前側具有製造在其上之電子裝置特徵部。方法500之一或更多方塊可透過運算裝置所控制之設備或系統執行或引起。此等系統可包括諸多硬體組成件，例如一或更多電極、RF功率供應源及/或致動器(例如平台、對準器)，如上所述。用於執行圖5所示之一或更多方塊中所示功能的結構可包括此等設備或系統之硬體及/或軟體、或運算裝置，例如舉例包括儲存電腦可讀及/或電腦可執行指令之儲存媒體的控制器或電腦可讀設備，所述指令配置成當透過處理器設備執行時使處理器設備執行操作。以下討論關於圖7之設備或系統的示例組成件。

亦應注意，方法500的操作可以任何合適的順序來執行，不一定是圖5所繪的順序。進一步地，方法500可包括比圖5中所繪操作更多或更少的操作以處理半導體基板。

在方塊501，方法500可包括將半導體基板210接收至對準器212之一或更多銷214上。圖4A所示之上述程序步驟401可對應於方塊501。

在方塊502，方法500可包括將半導體基板210移至該一或更多銷214上方。在一些實施例中，此可包括使用卡盤213(例如，真空卡盤)固定半導體基板210並致動銷214上方之卡盤(例如，在z方向上)。圖4B所示之前述程序步驟402可對應於方塊502。

在方塊503，方法500可包括使半導體基板210旋轉，並測量基板的偏心率。在一些實施例中，對準器212及其組成件可用於旋轉基板(例如，卡盤213可配置成在其固定基板時旋轉)及/或測量晶圓偏心率(使用例如對位感測器215)。

在方塊504，方法500可視情況地包括對半導體基板210定向，使得偏心率與對準器212的軸線對準。可停止卡固以允許基板210下降至對準器212之銷214上。

在方塊505，方法500可視情況地包括將半導體基板降低至對準器212之一或更多銷214上。

在方塊506，方法500可可視情況地包括平移x軸，使得對準器212之旋轉軸與基板210之中心對準。對準器212可接著將基板210升高至銷214上方並重新啟動卡盤213。此可有效地確保基板210以對準器212之旋轉軸為中心，其中基板210可接著以最小化之偏心率旋轉。

若半導體基板210尚未定位於上與下電極子組件202、204之間，則可將基板移動(例如，在x及/或y方向上)至相對於上電極203及下電極205之位置。例如，基板210的邊緣可定位於上電極203正下方，而基板210之內部可定位於下電極205上方。在一些實施方式中，上與下電極203、205之間可能存在偏移，使得它們不在同一垂直軸上。

可替代地，將半導體基板210定位於上與下電極子組件202、204之間可在裝載程序中之另一時刻執行，例如，在方塊501期間(例如，當將基板210接收於對準器212之銷上時，可將基板210放置於上與下電極子組件202、204之間)或在方塊503之前(例如，在卡盤213已固定基板210之後，對準器212可在x及/或y方向上移動)。

在方塊508，方法500可包括啟動上氣靜壓軸承氣體270。在一些實施例中，可啟動上氣靜壓軸承氣體源。一旦開啟，上氣靜壓軸承氣體可流過上氣靜壓軸承氣體歧管272中之上氣靜壓軸承氣體路徑271，並流出一或更多上氣靜壓軸承孔274。在一些實施方式中，此處之初始氣體壓力可比稍後處理期間更低，以節省氣體供應或功率。

在方塊509，方法500可包括將半導體基板210移至製程位置。圖4C所示之前述程序步驟409可對應於方塊509。基板210可移至非常靠近上電極子組件202(更具體地，上氣靜壓軸承表面276)，其具有100微米或更小的間隙。方方塊508中啟動上氣靜壓軸承氣體270可在移動基板210之前完成，以防止基板210接觸上氣靜壓軸承表面276。在一些例子中，半導體基板210可額外地或可替代地被降低而非升高。

在方塊510，方法500可包括啟動下氣靜壓軸承氣體。在一些實施例中，可啟動下氣靜壓軸承氣體源。一旦開啟，下氣靜壓軸承氣體可流過下氣靜壓軸承氣體歧管292中之下氣靜壓軸承氣體路徑291，並流出一或更多下氣靜壓軸承孔294。

在方塊511，方法500可包括將下電極子組件204致動至製程位置。在一些實施例中，與下電極子組件204相關聯之平台206(例如，如圖2及2A所示)可配置成在z方向上致動下電極子組件204。例如，平台206可將下電極子組件204升高至製程位置，使得下氣靜壓軸承表面296非常靠近基板，其具有100微米或更小的間隙。方塊510中啟動下氣靜壓軸承氣體290可在致動下電極子組件204之前完成，以防止基板210接觸下氣靜壓軸承表面296。在一些例子中，上電極子組件202亦可降低或升高。

在方塊512，方法500可包括使半導體基板210旋轉。在一些實施例中，卡盤213可配置成在固定半導體基板210時旋轉。旋轉可為例如透過EBR處理基板210之一部分，其中在基板正旋轉時蝕刻基板210的邊緣。

為此，在方塊513，方法500可包括產生電漿，以及用電漿處理半導體基板210。在一些實施例中，可使用在大氣壓下直接產生電漿。亦即，可將RF功率施加至基板210相對側上之上及下電極203、205，其可能導致電漿自由基直接在基板210的邊緣上產生，如圖2E所示。在一些實施方式中，電漿壓力可為大氣壓力的一部分(例如，至少約200 Torr或至少約300 Torr)。

有利地，且如本文別處所述，氣靜壓軸承氣體可穩定基板的旋轉並提供惰性氣幕以防止電漿自由基到達基板210中除其邊緣以外的部分。 將蝕刻劑電漿進一步限制於晶圓邊緣可能需小製程容積255與一或更多限制凸緣252及/或253的組合。此些因素可提供高蝕刻速率(例如，大約或至少大約每分鐘1 mm) ，且傳送期間不會因再結合221而損耗(如圖2D之間接電漿產生方案中可能發生的，其中RF功率係施加至其中一電極(例如，上電極203))。

在方塊514，方法500可包括例如當處理完成或暫停時停止電漿生成。

在方塊515，方法500可包括例如當處理完成或暫停時停止半導體基板的旋轉。

在方塊516，方法500可包括降低下電極子組件204。

在方塊517，方法500可包括將半導體基板210下降至該一或更多銷上。在一些實施例中，可停止卡盤213以對已處理的基板210解除真空。

圖6為示出根據一些實施例處理半導體基板之方法600的流程圖。基板可具有前側，該前側具有製造在其上之電子裝置特徵部。方法600之一或更多方塊可透過運算裝置所控制之設備或系統執行或引起。此等系統可包括諸多硬體組成件，例如一或更多電極、RF功率供應源及/或致動器(例如平台、對準器)，如上所述。用於執行圖6所示之一或更多方塊中所示功能的結構可例如包括此等設備或系統之硬體及/或軟體、或運算裝置，例如，包括儲存電腦可讀及/或電腦可執行指令之儲存媒體的控制器或電腦可讀設備，所述指令配置成當透過處理器設備執行時使處理器設備執行操作。以下討論關於圖7之設備或系統的示例組成件。

亦應注意，方法600的操作可以任何合適的順序來執行，不一定是圖6所繪的順序。進一步地，方法600可包括比圖6中所繪操作更多或更少的操作以處理半導體基板。

在方塊610，方法600可包括啟動第一氣靜壓軸承氣體通過第一電極子組件之第一表面。在一些實施例中，上電極子組件202可為第一電極子組件的示例，而上氣靜壓軸承表面276可為第一電極子組件之第一表面的示例。在一些實施方式中，第一電極子組件可能不一定指上電極子組件202的所有組成件，例如圖2J及2L所示的彼等，但可指其部分，例如上氣靜壓軸承氣體路徑271、上氣靜壓軸承氣體歧管272、上氣靜壓軸承孔陣列274及/或介電屏蔽260。在一些實施例中，上氣靜壓軸承氣體270可為第一氣靜壓軸承氣體的示例。

在方塊620，方法600可包括將半導體基板接收於第一電極子組件之第一表面與設置成相對於第一電極子組件之第二電極子組件的第二表面之間。在一些實施例中，接收半導體基板可在啟動第一氣靜壓軸承氣體之後發生。在一些實施例中，下電極子組件204可為第二電極子組件的示例，且下氣靜壓軸承表面296可為第二電極子組件之第二表面的示例。在一些實施方式中，第二電極子組件可能不一定指下電極子組件204之所有組成件，例如圖2K及2L所示之彼等，但可指其部分，例如下氣靜壓軸承氣體路徑291、下氣靜壓軸承氣體歧管292、下氣靜壓軸承孔陣列294及/或介電屏障258。在一些實施例中，下氣靜壓軸承氣體290可為第二氣靜壓軸承氣體的示例。

在一些實施例中，可利用關於圖4A-4D所述之程序步驟中的至少一些或關於圖5所述之方法500的一些部分來接收半導體基板(例如，半導體基板210)。例如，當其相對於第一及第二電極子組件沿x、y及/或z方向移動時，可利用真空卡固來牢固地固持半導體基板。

在方塊630，方法600可包括啟動第二氣靜壓軸承氣體通過第二表面。在一些實施例中，啟動第二氣靜壓軸承氣體可在接收半導體基板之後發生。

在方塊640，方法600可包括移動第二電極子組件以在半導體基板與第一及第二表面之間產生剛性。在一些實施例中，可在半導體基板與第一表面之間產生剛性，其實質上等於在半導體基板與第二表面之間所產生的剛性，以例如使半導體基板在其旋轉時保持平坦。基板與第一及第二表面之間的剛性及實質上恆定的間隙可由利用實質上相等且相反力(例如，來自第一及第二氣靜壓軸承氣體之實質上相等且相反的流動)達平衡之上及下氣靜壓軸承所導致。

在一些實施例中， 移動第二電極子組件可在啟動第二氣靜壓軸承氣體之後發生。在一些例子中，方塊640可對應程序步驟411，其中第二電極子組件朝半導體基板升高，且第一及第二氣靜壓軸承氣體被啟動。

在一些實施方式中，在半導體基板充分靠近第一及第二表面之前，第一及/或第二氣靜壓軸承氣體可處於較低之初始流速，例如，以節省氣體供應或功率。例如，半導體基板與第一表面之間的閾值距離及/或半導體基板與第二表面之間的閾值距離可為增加流速的條件。在一些實施方式中，此等閾值距離可大於半導體基板與第一及第二表面之間所產生的間隙；例如，閾值可大於100微米。

在方塊650，方法600可包括使用第一及第二電極子組件所產生之電漿來處理半導體基板的邊緣部分。在一些實施例中，處理半導體基板之邊緣部分可包括在旋轉半導體基板時蝕刻邊緣部分。如本文其他處所討論，半導體基板可透過對準器或其他可移動平台來旋轉。例如，卡盤213耦接至對準器212且可固定並旋轉基板(例如，以每分鐘60-120轉的速率)。在一些實施例中，可透過將RF功率施加至第一及第二電極子組件之相應電極來產生電漿。上電極203及下電極205可為相應電極的示例，其可設成彼此相對，例如在基板之相對端上。

可在基板本身之邊緣上進行直接電漿生成(例如，透過點燃製程氣體，如氧)，其中電漿自由基可在邊緣部分上直接產生，因而在基板旋轉時引起邊緣部分的蝕刻。第一及第二氣靜壓軸承氣體所提供之氣靜壓軸承可穩定基板的旋轉(例如，使晶圓變平)。第一及第二氣靜壓軸承氣體(在一些實施方式中與一或更多限制凸緣252、253結合)可進一步用於防止電漿遠離邊緣部分而流向無需處理之基板中心。上述特徵部之組合(存在於本文所討論之材料去除系統中)可有利地導致半導體基板邊緣部分之高蝕刻速率。 設備 — 運算及控制器實施例

圖7示出如本文所述基於APPJ之材料去除系統或設備700的簡化方塊圖，其可包括至少一子組件710、至少一致動器720(例如，卡盤、對準器)以及耦接至子組件710及/或致動器720之至少一控制器設備730。子組件710可包括(在一些實施例中)一或更多子組件，其示例包括具有與其相關聯之相應一或更多電極712(例如，上電極及下電極)的上子組件及下子組件。因此，該至少一控制器設備730可配置成耦接至該一或更多電極712。該至少一控制器設備730亦可配置成耦接至外部RF功率源721。控制器730可使用內部RF功率源719及/或外部RF功率源721以使功率提供至至少子組件710及/或致動器720之組成件。子組件710可進一步包括(在一些實施例中)一或更多氣體入口(或入口管線)714。氣體入口714之示例可包括提供製程氣體(及/或氣簾)之第一氣體入口及/或提供沖洗氣體之第二氣體入口。入口714可配置成將氣體及/或電漿從源輸送至噴嘴716的出口。噴嘴716的軸線可相對於平行於基板之平面成一角度，該角度可在正交與非正交(成角度)之間調整。在一些實施例中，致動器720可包括卡盤(例如真空卡盤、靜電夾持件)及/或對準器，其配置成固持、移動(例如，沿著 X-Y-Z-R-θ)及/或在基板702定位於靠近子組件710之一部份(例如，在上與下電極子組件之間，且在基板702上方具有小間隙，用於供沖洗氣體或氣靜壓軸承氣體流動)時旋轉基板702。在一些實施例中，致動器720可包括一平台(例如，X-Y-Z)，配置成致動子組件710之至少部分。例如，根據本文所述之實施方式，對準器可固持基板702並使其沿X-Y-Z移動至可垂直移動以接收基板702之上或下組件之間的空間。

在一些實施例中，子組件710可包括至少一噴嘴716，其至少部分地被子組件710或被噴嘴外殼容納，噴嘴外殼又可至少部分地容置於子組件710中。噴嘴716可配置成將電漿噴流引至基板702一部分所在之製程容積中，並因此蝕刻並去除例如基板702邊緣上的材料。致動器720可配置成在蝕刻期間相對於噴嘴716可調控地定位基板702，而控制器730可配置成控制內部RF功率源719及/或外部RF功率源721以對例如電漿源718提供功率，以產生蝕刻基板邊緣的電漿自由基。電漿源718可為直接電漿源(例如，可將RF功率施加至上電極及下電極)或間接電漿源(例如，可將RF功率施加至上電極)。

在一些實施例中，子組件710可包括一或更多氣靜壓軸承組成件717。此些組成件的示例可包括上氣靜壓軸承氣體歧管272、上氣靜壓軸承密封件273、上氣靜壓軸承孔陣列274、上氣靜壓軸承表面276、下氣靜壓軸承氣體歧管292、上氣靜壓軸承密封件293、下氣靜壓軸承孔陣列294、及/或下氣靜壓軸承表面296。如本文所討論，此些氣靜壓軸承組成件717可共同配置成提供氣體(例如，上氣靜壓軸承氣體270、下氣靜壓軸承氣體290)，以對正處理之基板提供氣靜壓軸承。

設備700可配置成使用前述組成件710-730中之一或更多者來實施前述方法500及600。在一些實施例中，設備700之操作可包括在約大氣壓或其一部份(例如，至少約200-300 Torr)下從電漿源718產生及/或傳送電漿自由基，其可與沖洗氣體及/或氣靜壓軸承氣體結合導致對基板702之一部分或邊緣增強蝕刻。 設備700可實現在晶圓整個邊緣之邊緣周圍以每分鐘微米之蝕刻速率去除材料，其與產量要求一致。

在諸多配置中，控制器730可進一步配置成在設備700操作期間調整一或更多製程條件。製程條件可包括 : 使用致動器720之基板702旋轉速率、與噴嘴716相關之位置及/或角度、RF功率源719之RF功率、與噴嘴716之電漿噴流相關的電漿功率、與噴嘴716之電漿噴流相關的電漿頻率、電漿噴流在基板上一位置處的停留時間、氣體流速、氣體組成、氣體壓力、或其任何組合。在一些例子中，控制器730可配置成在基板702單次旋轉期間調整電漿功率。在一些例子中，控制器730可配置成在基板702多次旋轉期間重複地調整電漿功率(例如，高/低或開/關)。

在一些實施方式中，致動器720可配置成在基板邊緣之EBR/蝕刻期間旋轉基板702。致動器720亦可配置成使基板702沿著平行於基板的平面(例如，x軸及/或y軸)、或者沿與平行於基板之平面正交的平面(例如，z軸)平移，或使基板相對於基板徑向移動。取決於應用，基板的旋轉速度可為每分鐘60-120轉。在一示例中，旋轉速率可約每分鐘100轉。致動器720亦可配置成提供材料之光柵化沉積。致動器720亦可配置成在蝕刻期間維持基板與子組件710表面之間的小間隙，且其中該間隙可介於約0與100微米之間。

本發明可在電腦程式碼或機器可用指令之一般情境中加以描述，包括透過電腦或其他機器(例如個人資料助理或其他手持裝置)執行之電腦可執行指令(例如程式模組) 。一般來說，程式模組(包括例程、程式、物件、元件、資料結構等)係指執行特定任務或實現特定抽象資料類型的程式碼。本發明可在各種系統配置中實行，包括手持設備、消費電子產品、通用電腦、更專用運算裝置等。本發明亦可在分散式運算環境中實行，其中任務係透過遠端處理裝置(其透過通訊網路連結)執行。

在一些實施例中，「控制器」(例如，190)為包含本文所述之諸多類型感測器之系統的一部分。此等系統包括具有相機感測器之製造工具。此等系統可包括半導體處理設備，而半導體處理設備包含一處理工具或複數工具、一腔室或複數腔室、一處理平台或複數平台、及/或特定處理組成件(晶圓基座、氣流系統等)。此些系統可與電子設備結合，以控制半導體晶圓或基板處理前、處理期間及處理後之操作。控制器可利用如上所述之分析邏輯來實施或耦接至分析邏輯。控制器可實施為邏輯，例如具有一或更多積體電路之電子裝置、記憶體裝置及/或接收指令、發出指令、控制操作及/或啟用感測操作的軟體。

此等電子設備可指「控制器」，其可控制該系統或複數系統之諸多組成件或次部件。取決於處理需求及/或系統類型，控制器可程式化成控制本文所揭示之任何製程，包括處理氣體之輸送、溫度設定(如加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、一些系統中之射頻(RF)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流速設定、流體輸送設定、位置及操作設定、晶圓轉移(進出與特定系統相連接或相接合之工具及其他轉移工具、及/或裝載室)。

廣泛地講，控制器可定義為具有用以接收指令、發佈指令、控制操作、啟動清洗操作、啟動終點量測以及類似者之諸多積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子設備。積體電路可包含 : 儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSP，digital signal processor)、定義為特殊應用積體電路(ASIC，application specific integrated circuit)的晶片、及/或一或更多微處理器、或執行程式指令(例如，軟體)的微控制器。程式指令可為以諸多各別設定(或程式檔案)之形式而傳送至控制器的指令，該各別設定(或程式檔案)為實行(半導體晶圓上，或針對半導體晶圓，或對系統之)特定的製程而定義操作參數。在一些實施例中，操作參數可為由製程工程師為了在一或更多以下者的製造期間實現一或更多處理步驟而定義之配方的一部分 : 層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓的晶粒。

控制器可配置成控制或引起對一系統或複數系統之諸多組成件或次部件的控制。取決於處理需求及/或系統類型，控制器可程式化成控制製造操作期間製造工具可使用的任何製程，包括調整或維持處理氣體之輸送、包括基板溫度及腔室壁溫度之溫度設定(如加熱及/或冷卻)、包括真空設定之壓力設定、電漿設定、RF匹配電路設定、及基板位置及操作設定，包括基板轉移進出製造工具及/或裝載室。製程氣體參數包括製程氣體組成、流速、溫度及/或壓力。與所揭示實施例特別相關的是，控制器參數可涉及電漿產生器功率、脈衝速率及/或RF頻率。

控制器控制下之製程參數可以配方形式提供並可利用使用者介面來輸入。用於監控製程之訊號可透過系統控制器之類比及/或數位輸入連接提供。用於控制製程的訊號在沉積設備之類比及數位輸出連接上輸出。

在一示例中，用於引起電漿點燃或維持的指令係以製程配方形式提供。相關製程配方可依序排列，使得用於製程之至少一些指令可同時執行。在一些實施方式中，用於設定一或更多電漿參數之指令可包含於電漿點燃製程之前的配方階段中。例如，第一配方可包括用於第一時間延遲的指令、用於設定惰性氣體及/或反應物氣體之流速的指令、以及用於將電漿產生器設定至第一功率設定點的指令。第二後續配方可包括用於第二時間延遲的指令以及用於啟動電漿產生器以在定義之參數組下供應功率的指令。第三配方可包括用於第三時間延遲的指令以及用於停止電漿產生器的指令。將知悉，此些配方可在本發明之範圍內以任何合適方式進一步細分及/或重複。在一些沉積製程中，電漿撞擊之持續時間可例如對應於幾秒的持續時間， 例如約3秒至約15秒，或可涉及更長的持續時間，例如長達約30秒的持續時間。在本文所述之某些實施方式中，在處理循環期間可應用短得多的電漿撞擊。此等電漿撞擊持續時間可為小於約50毫秒的數量級，其中在特定示例中約25毫秒。如所解釋，電漿可為脈衝式。

在一些實施例中，控制器配置成控制及/或管理RF訊號產生器的操作。在某些實施方式中，控制器配置成確定將輸送至製造工具之RF訊號功率的上及/或下閾值、輸送至積體電路製造腔室之RF訊號功率的實際(例如即時)位準、RF訊號功率啟動/停止時間、RF訊號調變持續時間(例如，高/低或開/關狀態)、工作週期、操作頻率等。

作為進一步示例，控制器可配置成控制諸多操作的時序，氣體的混合，製造工具中的壓力，製造工具中的溫度，基板或基座的溫度，基座、卡盤及/或基座位置，以及對一或更多基板上執行之循環數。

控制器可包括一或更多程式或例程，用於控制與製造工具相關聯之經設計的子系統。此等程式或例程的示例包括基板定位程式、製程氣體控制程式、壓力控制程式、加熱器控制程式及電漿控制程式。基板定位程式可包括用於製程工具組成件(用以將基板裝載至基座上並控制基板與製造工具之其他部件之間的間距)的程式碼。定位程式可包括用於將基板移入及移出反應腔室以在基板上沉積膜並清潔腔室的指令。

製程氣體控制程式可包含編碼，用於控制氣體組成及流速及用於在沉積前使氣體流入一或更多製程站中以實現製程站中壓力的穩定。在一些實施方式中，製程氣體控制程式包括用於在反應腔室中基板上形成膜期間引入氣體的指令。此可包括引入氣體用於對一批基板內之一或更多基板進行不同循環數。壓力控制程式可包含用於控制製程站中壓力的編碼，其透過調節例如該製程站之排出系統中的節流閥、進入該製程站之氣體流量等。壓力控制程式可包括用於在該批處理期間對一或更多基板進行不同循環數沉積期間維持相同壓力的指令。

加熱器控制程式可包含編碼，用於控制流至用於加熱基板之加熱單元的電流。可替代地，加熱器控制程式可控制熱傳導氣體(例如，氦)往基板的輸送。

在一些實施方式中，可有與控制器相關聯之使用者介面。該使用者介面可包含顯示螢幕、設備及/或製程條件之圖形化軟體顯示器、及使用者輸入裝置(例如指向裝置、鍵盤、觸控螢幕、麥克風等)。

控制器在一些實施方式中可為電腦的一部分，或耦接至電腦，該電腦係與系統整合、耦接至系統、以其他網路的方式接至系統、或其組合。舉例而言，控制器可在能容許遠端存取晶圓處理之「雲端」或廠房主機電腦系統的全部、或部分中。電腦可使系統能夠遠端存取，以監控處理操作的目前進度、檢查過去處理操作的歷史、自複數的處理操作而檢查其趨勢或效能度量，以改變目前處理的參數、設定目前處理之後的處理步驟、或開始新的製程。在一些示例中，遠端電腦(例如，伺服器)可通過網路而提供製程配方至系統，該網路可包含局域網路或網際網路。遠端電腦可包含能夠進行參數及/或設定輸入或程式設計之使用者介面，接著該參數及/或設定可自遠端電腦傳送至系統。在一些示例中，控制器接收數據形式指令，該指令為即將於一或更多操作期間進行之每一處理步驟指定參數。應當理解，參數可特定針對待執行之製程類型、及控制器與之接合或加以控制之工具類型。因此，如上所述，控制器可為分散式，例如藉由包含以網路方式接在一起、且朝向共同目的(例如，本文所述之製程及控制)運作之一或更多分離的控制器。用於此目的之分散式控制器舉例為，腔室上與位於遠端的一或更多積體電路(例如，於平臺水平處、或作為遠端電腦的一部分)進行通訊的一或更多積體電路，兩者相結合以控制腔室上的製程。

示例性系統可包含，但不限於，電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉清洗腔室或模組、金屬鍍覆腔室或模組、清潔腔室或模組、斜角緣部蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD)腔室或模組、原子層沉積(ALD)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE)腔室或模組、離子植入腔室或模組、顯影機(track)腔室或模組、及可在半導體晶圓的製造及/或加工中相關聯的、或使用的任何其他半導體處理系統。

系統軟體可以許多不同方式(其可具有不同架構)來組織。例如， 可根據所揭示之實施例編寫諸多腔室組成件子例程或控制物件來控制執行沉積製程(及其他製程，在一些例子中)所需之腔室組成件的操作。

如上所述，取決於待藉由工具而執行之製程步驟或複數步驟，控制器可與半導體製造工廠中的一或更多以下者進行通訊 : 其他工具電路或模組、其他工具組成件、叢集工具、其他工具介面、鄰近的工具、相鄰的工具、遍及工廠而分布的工具、主電腦、另一控制器、或材料輸送中使用之工具，該材料輸送中使用之工具攜帶晶圓容器往返工具位置及/或裝載埠。

對本發明中所述實施方式之諸多修改對於本領域技術人員而言為顯而易見，且本文所定義之一般原理可在不脫離本發明精神或範圍下應用於其他實施方式。因此，請求項並非旨在限制於本文所示之實施方式，而是應符合與本發明、本文所揭示之原理及新穎特徵一致的最寬範圍。

本說明書中在個別實施方式背景下所描述的某些特徵亦可組合實施於單一實施方式中。相反地，在單一實施方式背景下所描述之諸多特徵亦可個別實施於多個實施方式中或以任何合適的子組合來實施。此外，儘管特徵可能在上文描述為在某些組合中起作用且甚至最初是如此主張，但在一些例子中可從所主張之組合中刪除來自該組合之一或更多特徵，且所主張之組合可針對子組合或子組合的變體。

類似地，雖然在圖式中以特定順序繪出操作，但此不應被理解為要求以所示之特定順序或連續順序來執行此等操作、或執行所有所示的操作，以達到所欲結果。進一步地，圖式可以流程圖形式示意性地繪出一或更多示例程序。然而，未繪出之其他操作可併入示意性示出之示例程序中。例如，可在任何所示操作之前、之後、同時或之間執行一或更多額外操作。在某些情況下，多工及並行處理可能是有利的。此外，上述實施方式中之諸多系統組成件的分離不應被理解為在所有實施方式中均需此等分離，而是應理解為所述程式元件及系統一般可在單個軟體產品中整合在一起或封裝成多個軟體產品。另外，其他實施方式亦在以下請求項之範圍內。在一些例子中，請求項中所載之動作可以不同順序執行且仍達到所欲結果。

100:材料去除系統 101:源子組件 102:半導體基板、基板 102-e:基板邊緣、邊緣 102-i:內部 104:上子組件 106:下子組件 108:電漿源 110:對準器硬體 111:選定方向 112:平台 114:中心軸 137:第三通道 200:材料去除系統 202:上電極子組件 203:上電極 204:下電極子組件 205:下電極 206:平台 208:電漿源 210:基板 212:對準器 213:卡盤 214:銷 215:對位感測器 221:再結合 231:第一入口 232:第二入口 233:第一電極 234:第二電極 235:第一通道 236:第二通道 238:介電材料 239:噴嘴外壁 242:第一開口 243:第二開口 250:尖端 252:限制凸緣 253:限制凸緣 254:製程氣體 255:製程容積 256:沖洗氣體 257:開口 258:介電阻障 259:上部間隙 260:介電屏蔽 261:下部間隙 262:區域 264:支架 266:下電極安裝件 268a:冷卻板 268b:冷卻板 270:上氣靜壓軸承氣體 271:上氣靜壓軸承氣體路徑 272:上氣靜壓軸承氣體歧管 273:上氣靜壓軸承密封件 274:上氣靜壓軸承孔、孔口陣列 274a:上氣靜壓軸承孔、孔口 276:上氣靜壓軸承表面 277:下氣靜壓軸承墊 278:夾持特徵部 280:尖端 286:下電極安裝件 290:下氣靜壓軸承氣體 291:下氣靜壓軸承氣體路徑 292:下氣靜壓軸承氣體歧管 293:下氣靜壓軸承密封件、上氣靜壓軸承密封件 294:下氣靜壓軸承孔、孔口陣列 294a:下氣靜壓軸承孔、孔口 296:下氣靜壓軸承表面 297:下氣靜壓軸承墊 298:夾持特徵部 302:半導體基板、基板 304:範圍 306:未處理部分 308:蝕刻部分 310:邊緣 320:經處理區域 401:程序步驟 402:程序步驟 409:程序步驟 411:程序步驟 500:方法 501:方塊 502:方塊 503:方塊 504:方塊 505:方塊 506:方塊 508:方塊 509:方塊 510:方塊 511:方塊 512:方塊 513:方塊 514:方塊 515:方塊 516:方塊 517:方塊 600:方法 610:方塊 620:方塊 630:方塊 640:方塊 650:方塊 700:材料去除系統或設備 702:基板 710:子組件 712:電極 714:氣體入口 716:噴嘴 717:氣靜壓軸承組成件 718:電漿源 719:內部射頻(RF)功率源 720:致動器 721:外部射頻(RF)功率源 730:控制器設備、控制器

圖1A及1B為根據一些實施例利用電漿源從半導體基板去除材料之硬體配置的簡化圖。

圖2為根據一些實施例用於材料去除系統之硬體配置的概圖，其配置成朝半導體基板提供加壓電漿噴流。

圖2A為圖2用於材料去除系統之硬體配置概圖的剖面圖。

圖2B及2C為圖2材料去除系統之部分的剖面圖，其示出系統之組成件及可用於實施該系統之限制凸緣。

圖2D及2E示出可用於本文所述材料去除系統之間接及直接電漿生成。

圖2F示出使用電漿源處理晶圓邊緣時可能涉及的三個因素，包括自由基生成、傳送及表面反應。

圖2G為根據一些實施例之材料去除系統之硬體配置的近距圖。

圖2H為具有限制凸緣之電漿源的剖面圖。

圖2I為具有多個限制凸緣之電漿源的剖面圖。

圖2J-2M示出根據一些實施例配置成在處理半導體基板(例如，蝕刻其邊緣)時提供氣靜壓軸承之硬體組成件的剖面圖。

圖3為實施本文所揭示之材料去除系統所致之半導體基板邊緣的圖示。

圖4A-4D示出裝載半導體基板以進行處理的步驟。

圖5為示出根據一些實施例處理半導體基板之方法的流程圖。

圖6為示出根據一些實施例處理半導體基板之另一方法的流程圖

圖7示出本文所述之系統或設備的簡化方塊圖。

600:方法

610:方塊

620:方塊

630:方塊

640:方塊

650:方塊

Claims (20)

1. 一種配置成處理半導體基板的設備，該設備包括： 一第一子組件，包括一第一表面、一第一電極及一第一孔口； 一第二子組件，包括一第二表面、一第二電極及一第二孔口，該第二表面設置成相對於該第一表面以形成尺寸為將該半導體基板接收於該第一子組件與該第二子組件之間的區域； 其中： 當處於第一配置時，一第一氣靜壓軸承氣體流過該第一孔口，且一第二氣靜壓軸承氣體流過該第二孔口，以在該半導體基板與該第一表面之間產生剛性以及在該半導體基板與該第二表面之間產生實質上相等的剛性；以及 該第一及第二電極配置成在該半導體基板相對於該第一及第二子組件旋轉時產生施加至該半導體基板之邊緣部分的電漿。
2. 如請求項1所述之配置成處理半導體基板的設備，其中一氣靜壓軸承基於該第一氣靜壓軸承氣體而處於該第一表面與該半導體基板之間，且一氣靜壓軸承基於該第二氣靜壓軸承氣體形成而處於該第二表面與該半導體基板之間。
3. 如請求項1所述之配置成處理半導體基板的設備，其中當處於該第一配置時，該第一子組件係設於相對於該半導體基板之一第一距離，且該第二子組件係設於相對於該半導體基板之一第二距離，該第二距離實質上等於該第一距離。
4. 如請求項3所述之配置成處理半導體基板的設備，其中該第一距離在該第一表面與該半導體基板之間形成100微米或更小的第一間隙，而該第二距離在該第二表面與該半導體基板之間形成100微米或更小的第二間隙。
5. 如請求項3所述之配置成處理半導體基板的設備，其中為了將該第一子組件及該第二子組件定位成該第一配置，該第一子組件利用一可移動平台朝該半導體基板下降，而該第二子組件利用該可移動平台朝該半導體基板升高。
6. 如請求項1所述之配置成處理半導體基板的設備，其中： 當處於該第一配置時，該半導體基板係接收於該第一與第二表面之間的該區域中並透過耦接至一可移動平台之一真空卡盤固定；以及 該半導體基板之軸線與該真空卡盤之軸線重疊。
7. 如請求項1所述之配置成處理半導體基板的設備，其中當處於第二配置時，氣靜壓軸承氣體未流過該第一孔口或該第二孔口。
8. 如請求項1所述之配置成處理半導體基板的設備，其中該第一子組件進一步包括一或更多凸緣特徵部，配置成當處於該第一配置時將該產生的電漿限制於該半導體基板暴露於該電漿的區域。
9. 如請求項8所述之配置成處理半導體基板的設備，其中將該產生的電漿限制於該區域內包括利用至少該一或更多凸緣特徵部及該第一氣靜壓軸承氣體之該流動來防止該產生的電漿擴散至該半導體基板中除該邊緣部分以外的一部份。
10. 如請求項1所述之配置成處理半導體基板的設備，其中： 該第一子組件進一步包括複數第一孔口，該複數第一孔口之每一者配置成噴出該第一氣靜壓軸承氣體；以及 該第二子組件進一步包括複數第二孔口，該複數第二孔口之每一者配置成噴出該第二氣靜壓軸承氣體。
11. 如請求項1所述之配置成處理半導體基板的設備，其中流過該第一孔口之該第一氣靜壓軸承氣體的第一流速包括0.1至100每分鐘標準公升(slm)範圍，而流過該第二孔口之該第二氣靜壓軸承氣體的第二流速包括0.1至100 slm，該第一及第二流速實質上相等。
12. 一種配置成處理半導體基板的系統，該系統包括： 一上電極子組件，包括一上表面、一上電極及一上氣靜壓軸承孔； 一下電極子組件，包括一下表面、一下電極及一下氣靜壓軸承孔，該下表面設置成相對於該上表面以形成尺寸為將該半導體基板接收於該上電極子組件與該下電極子組件之間的區域； 一平台組件，具有複數自由度並配置成透過至少第一自由度將該半導體基板移至該區域； 其中： 當處於第一配置時，一上氣靜壓軸承氣體流過該上氣靜壓軸承孔，且一下氣靜壓軸承氣體流過該下氣靜壓軸承孔，以在該半導體基板與該上表面之間產生剛性以及在該半導體基板與該下表面之間產生剛性；以及 該上及下電極配置成在該平台組件對該半導體基板上實施第二自由度時產生施加至該半導體基板之邊緣部分的電漿。
13. 如請求項12所述之配置成處理半導體基板的系統，其中該第一自由度包括平移，而該第二自由度包括旋轉。
14. 如請求項12所述之配置成處理半導體基板的系統，其中一氣靜壓軸承基於該上氣靜壓軸承氣體而處於該上表面與該半導體基板之間，且一氣靜壓軸承基於該下氣靜壓軸承氣體而處於該下表面與該半導體基板之間。
15. 如請求項12所述之配置成處理半導體基板的系統，其中當處於該第一配置時，該上電極子組件係設於相對於該半導體基板之100微米或更小的第一距離，且該下電極子組件係設於相對於該半導體基板之100微米或更小的第二距離，該第一距離實質上等於該第二距離。
16. 如請求項12所述之配置成處理半導體基板的系統，其中： 該系統進一步包括耦接至該上及下電極子組件之一第一可移動平台及與該第一可移動平台分開之一第二可移動平台； 該下電極子組件配置成利用該第一可移動平台朝該半導體基板上升；以及 為了於該第一配置將該半導體基板接收於該區域中，該半導體基板透過耦接至該第二可移動平台之一真空卡盤固定。
17. 一種處理半導體基板的方法，該方法包括： 啟動一第一氣靜壓軸承氣體通過一第一電極子組件之一第一表面； 在啟動該第一氣靜壓軸承氣體之後，將該半導體基板接收於該第一電極子組件之該第一表面與設置成相對於該第一電極子組件之一第二電極子組件的一第二表面之間； 在接收該半導體基板之後，啟動一第二氣靜壓軸承氣體通過該第二表面； 在啟動該第二氣靜壓軸承氣體之後，移動該第二電極子組件以在該半導體基板與該第一及第二表面之間形成剛性；以及 使用該第一及第二電極子組件所產生之電漿來處理該半導體基板之邊緣部分。
18. 如請求項17所述之處理半導體基板的方法，其中： 該第一電極子組件包括一第一電極，且該第二電極子組件包括一第二電極；以及 該方法進一步包括在該半導體基板處於該第一表面與該第二表面之間時，利用該第一及第二電極產生該電漿。
19. 如請求項17所述之處理半導體基板的方法，其中該處理該半導體基板之該邊緣部分包括在該半導體基板正旋轉時蝕刻該邊緣部分。
20. 如請求項17所述之處理半導體基板的方法，其中： 該第一電極子組件包括一或更多凸緣特徵部，配置成將該產生的電漿限制於該半導體基板暴露於該電漿的區域； 該處理該半導體基板之該邊緣部分包括利用該第一電極子組件之該一或更多凸緣特徵部將該產生的電漿限制於該區域；以及 將該產生的電漿限制於該區域內包括利用至少該一或更多凸緣特徵部及該第一氣靜壓軸承氣體之該流動來防止該產生的電漿擴散至該半導體基板中除該邊緣部分以外的一部份。

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