TW202602164A - 基板處理系統及用於斜面蝕刻器的下電漿排除區域環 - Google Patents

Abstract

一種用於處理基板的基板處理系統包含上電漿排除區域環，其於基板之斜面邊緣的電漿處理期間配置於基板上方。上部電極於電漿處理期間配置於基板上方。下電漿排除區域環於電漿處理期間至少部份配置於基板下方。下部電極於電漿處理期間至少部份配置於基板下方。下電漿排除區域環包含環形體，其具有至少部份配置於基板下方之一下部，以及在與該基板之徑向外緣隔開的位置而自環形體之該下部向上延伸的向上突出之凸緣。該向上突出之凸緣包含一最上方表面，其在垂直方向上延伸至該基板之中間部以及該基板之該中間部上方兩者其中之一。

Description

基板處理系統及用於斜面蝕刻器的下電漿排除區域環

[相關申請案]本申請案係主張於2018年10月18日申請之美國臨時專利申請案第62/747,226號的優先權，為了所有目的而將該申請案之內容併於此作為參考。

本揭露內容係關於基板處理系統，並且更具體地係關於用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環。

此處所提供之背景描述係為了總體上呈現本揭露內容的目的。在此背景技術部分中所描述的範圍內，目前列名的發明人之工作成果以及在提出申請時可能無法以其他方式視為先前技術的描述方面，均未明確或隱含不利於本發明之先前技術。

基板處理系統可以用於對例如半導體晶圓的基板執行蝕刻、沉積、清潔及/或其他處理。在處理期間，將基板配置在基板處理系統的處理室中的基板支座上（例如基座、靜電卡盤（ESC）等）。將處理氣體混合物引入處理室以處理基板。處理氣體混合物可包含用於沉積的前驅物或用於蝕刻的蝕刻氣體。電漿可以被撞擊以增強處理室內的化學反應。可以將RF偏壓提供給基板支座以控制離子能量。

在基板處理期間，會有多個膜層沉積到基板上。在沉積之後，電漿可以用於蝕刻預先沉積在基板上之某些部份的膜。在一些情況下，在基板邊緣附近的蝕刻電漿密度可以較低。結果，膜或副產物層的堆積可能會在基板之斜面邊緣的頂部及底部表面上發生。

隨著時間的流逝，一或多個副產物層與基板之間的結合可能變弱，且副產物層可能會脫落或剝落。例如，所產生的顆粒可能會在基板運輸過程中掉落，並可能污染其他基板，從而可能導致缺陷。用於蝕刻或清潔斜面邊緣的基板處理系統係用以去除副產物層。

一種用於處理基板的基板處理系統包含一上電漿排除區域環，其於基板之斜面邊緣的電漿處理期間配置於基板上方。上部電極於電漿處理期間配置於基板上方。下電漿排除區域環於電漿處理期間至少部份配置於基板下方。下部電極於電漿處理期間至少部份配置於基板下方。下電漿排除區域環包含一環形體，其具有至少部份配置於基板下方之一下部、以及在與該基板之徑向外緣隔開的位置而自環形體之該下部向上延伸的向上突出之凸緣。該向上突出之凸緣包含一最上方表面，其在垂直方向上延伸至該基板之中間部以及該基板之該中間部上方兩者其中之一。

在其他特徵中，該下部電極係至少部份位於下電漿排除區域環下方。該下電漿排除區域環包含配置於面向基板之表面上的複數個環形階梯。該向上突出之凸緣之最上方表面為平面的。

在其他特徵中，一弧形表面係從該最上方表面之徑向內緣向下延伸至與該基板之頂點相鄰的位置。一弧形表面係從該最上方表面之徑向內緣向下延伸至該環形體之該下部。

在其他特徵中，一間隙係定義位於該基板之頂點與該向上突出之凸緣的徑向內表面之間的水平面中。該間隙具有 0.1mm 至 1mm 的寬度。該寬度介於 0.1mm 至 0.5mm 的範圍。

在其他特徵中，該最上方表面係位於與包含該基板之上表面的平面平行之平面內。該基板之厚度係介於 50 微米至 2 mm 的範圍。該下電漿排除區域(PEZ)環係由選自由鋁氧化物及釔氧化物所組成之群組的材料所製成。

在其他特徵中，基板係貼附於一載體基板。下電漿排除區域環之向上突出之凸緣在位於該最上方表面之徑向向內處界定出一上口袋，並從該上口袋之徑向向內處界定出一下口袋。

在其他特徵中，位於該上口袋及該下口袋之間的環形脊部係配置於基板之徑向外緣的頂點處或位於該頂點上方。

一種用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其包含一環形體，該環形體定義出位於基板之徑向外緣之下方及徑向向內處的第一環形階梯、以及自該第一環形階梯向上並徑向向外延伸的第二環形階梯。第一環形階梯及第二環形階梯之間的轉換係位於基板之徑向外緣之徑向向內處。一向上突出之凸緣在基板之徑向外側處自第二環形階梯之上表面向上延伸。該向上突出之凸緣的最上方表面係自第二環形階梯之上表面向上延伸至垂直相鄰於下列中之至少一者的位置:該基板之中間部; 以及該基板之該中間部上方。

在其他特徵中，該向上突出之凸緣的最上方表面係位於與包含基板之上表面的平面平行之平面內。一弧形表面係從該向上突出之凸緣之徑向內緣向下且向內延伸至與該基板之頂點相鄰的位置。

在其他特徵中，一弧形表面係從該向上突出之凸緣之徑向內緣向下且向內延伸至第二環形階梯之上表面。

在其他特徵中，一間隙係定義位於基板之頂點與該向上突出之凸緣的徑向內表面之間的水平面中。該間隙具有 0.1mm 至 1mm 的寬度。該寬度介於 0.1mm 至 0.5mm 的範圍。該基板之厚度係介於 50 微米至 2 mm 的範圍。該環形體係由選自由鋁氧化物及釔氧化物所組成之群組的材料所製成。

一種用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，包含一環形體，該環形體定義出用以支撐該斜面蝕刻器之下部電極的第一環形階梯、自該第一環形階梯向上並徑向向外延伸且用於支撐基板的第二環形階梯、以及自該第二環形階梯向上並徑向向外延伸的第三環形階梯。 第三環形階梯之徑向內表面定義出：第一口袋; 第二口袋，位於第一口袋之徑向向內處且位於第一口袋下方; 以及環形脊部，位於該第一口袋及該第二口袋之間。

在其他特徵中，第二口袋係用以支撐該基板，且環形脊部係位於基板之徑向外緣之頂點處或位於該頂點上方。第三環形階梯之最上方表面係位於與包含基板之上表面的平面平行之平面內。一間隙係定義位於基板之頂點與環形脊部之間的水平面中。該間隙具有 0.1mm 至 1mm 的寬度。該寬度介於 0.1mm 至 0.5mm 的範圍。該基板之厚度係介於 50 微米至 2 mm 的範圍。該環形體係由選自由鋁氧化物及釔氧化物所組成之群組的材料所製成。

本揭露內容之其他應用領域從詳細描述、申請專利範圍以及附圖中將變得顯而易見。詳細描述和特定例子僅旨在說明的目的，並無意於限制本揭露內容的範圍。

如上所述，用於蝕刻基板斜面邊緣的基板處理系統通常設計成蝕刻基板的徑向外緣（且不蝕刻基板的徑向內部）。換言之，基板處理系統係蝕刻靠近基板之徑向外緣的基板上表面、基板的斜面邊緣以及靠近基板之徑向外緣的基板下表面。斜面蝕刻器通常會將副產物層或其它薄膜從這些表面移除。基板的徑向內部則未被蝕刻。

在一些應用中，期望在斜面邊緣的頂點上方而不在斜面邊緣的頂點下方執行基板的蝕刻。在其他應用中，基板包含貼附於下面之載體基板的第一基板。對第一基板進行蝕刻係為了修剪第一基板，並同時限制對載體基板的蝕刻。

在下面的描述中，係顯示出習知之斜面蝕刻器，其用以蝕刻或清潔基板的斜面邊緣（圖1）。在圖2中，係顯示出用於斜面蝕刻器之電極及下電漿排除區域環的另一種配置。在圖3中，下電漿排除區域（PEZ）環係經修改並配置於非常接近基板之底表面（接近基板之徑向外緣）處，以降低對基板之底表面的蝕刻。

在圖4和圖5中，根據本揭露內容，下PEZ環在基板的徑向外緣附近向上延伸至基板的頂點處或頂點上方的位置（通常在垂直方向上位於基板的中間部分）或基板的上表面。圖6 和圖7 說明了下PEZ環的額外變化。

現在參照圖1，其顯示出用於清潔基板118 之斜面邊緣的基板處理系統100 。基板處理系統100 包含具有閘142的腔室壁102，透過閘142，基板118得以進出裝載/卸載。上部電極組件104係連接到支架108。基板處理系統100包含下部電極組件106。致動器（未示出）係連接到支架108，而用於使上部電極組件104上下移動（在雙箭頭的方向）以調整上部電極組件104和基板118之間的間隙。

金屬伸縮囊148 在腔室壁102及支架108之間形成真空密封，同時允許支架108 相對於腔室壁102 而垂直移動。支架108具有中心氣體供給部（通道）112及邊緣氣體供給部（通道）120。氣體供給部112、120中的一或兩者可以輸送電漿氣體混合物以清潔斜面邊緣及/或在其上沉積薄膜。

在操作期間，電漿會在基板118的斜面邊緣周圍形成，且大致為環狀。為了防止電漿到達基板118的中心部分，上部電極組件104上之介電板116與基板118 之間的空間較小，並且從中心供給部（例如透過階梯狀孔洞114）供給處理氣體。然後，氣體便沿著基板的徑向通過上部電極組件104與基板118之間的間隙。

在一些例子中，吹掃氣體是透過中心氣體供給部112注入，而處理氣體則是透過邊緣氣體供給部120注入。經由複數個孔（出口）141而將電漿/處理氣體從腔室空間151排出至底部空間140。在一些例子中，在清潔或沉積操作期間，可以使用真空泵143抽空底部空間140 。

上部電極組件104包含上介電板116以及上部金屬元件110，上部金屬元件110係透過適當的固定機構而固定到支架108並經由支架108接地。上部金屬元件110具有一或多個邊緣氣體通道或通孔122a、122b以及邊緣氣體充氣部124a 。邊緣氣體通道或通孔122a、122b於操作期間係耦合到邊緣氣體供給部120以流體連通。上介電板116係連接至上部金屬元件110。

下部電極組件106包含具有上部126a及下部126 b的供電電極126。銷操作單元132及升降銷130會將基板118上下移動。底部介電環138 包含上部138a 及下部138b。在一些例子中，卡盤包含靜電卡盤或真空卡盤。在下文中，用語「供電電極」係指稱上部126a及下部126 b其中之一或兩者。類似地，用語「底部介電環138」係指稱上部138a及下部138 b其中之一或兩者。供電電極126係耦合到一個射頻（RF）電源170或兩個射頻（RF）電源170 及171，以在操作期間接收RF功率。

升降銷130係於圓柱形孔或路徑131內垂直移動，且其被位於供電電極126中之銷操作單元132在上下位置之間移動。銷操作單元132包含位於每一升降銷周圍的外殼以維持升降銷周圍之真空密封環境。銷操作單元132包含任何適當的升降銷機構，例如機械臂133（例如水平臂，其具有延伸入每個外殼中並連接到每個銷的區段）以及臂致動裝置（未示出），並具有銷導向組件133a。

基板118係安裝在下部電極上或下部可配置之電漿排除區域（PEZ）環160上。用語PEZ指的是從基板中心到欲將電漿排除之區域的外緣的徑向距離，該電漿係用於清潔斜面邊緣。在一實施例中，供電電極126 的最上方表面、基板118 的底表面以及下部可配置PEZ環160的內周緣可以形成封閉式的真空區域凹部（真空區域）119而與例如真空泵136的真空源流體連通。用於升降銷130的圓柱形孔或路徑亦可分享成為氣體通道，真空泵136於操作期間透過該通道而抽空真空區域119。供電電極126 包含充氣部134，以降低真空區域119中之暫時性的壓力波動。在使用多個升降銷的情況下，充氣部134 係提供圓柱形孔的均勻抽吸速率。

在操作期間，可利用基板118 之上表面及底表面之間的壓力差來減少基板彎曲。在操作期間，藉由耦合至充氣部134之真空泵136 ，真空區域119中之壓力係保持在真空下。藉由調整上介電板116與基板118之上表面之間的間隙，該間隙中的氣壓可以在不改變處理氣體的總流速而改變。因此，藉由控制間隙中的氣壓，可以改變基板118之上表面及底表面之間的壓力差，從而可以控制施加在基板118 上的彎曲力。

在一些例子中，底部介電環之下部138b具有形成於其上表面之內周緣上的階梯152以與供電電極126之下緣上的凹口相匹配。在一些例子中，下部138b具有形成於其外周緣上的階梯150以與底部介電環（稱為聚焦環）之上部138a之階梯狀表面相匹配。階梯150、152係將底部介電環138與供電電極126對齊。階梯150還沿著其表面形成曲折間隙，以消除供電電極126與腔室壁102之間的直接視線，從而降低供電電極126與腔室壁102之間發生二次電漿撞擊的可能性。

控制器190控制基板處理系統100的操作。該控制器係與氣體輸送系統192通信，以在處理期間之適當時間點將氣體輸送至基板處理系統100。控制器190係與真空泵136及143通信並對其進行控制，以控制基板處理系統中的壓力。控制器190係與機器人133通信並對其進行控制。控制器190係與RF 電源170及171進行通信並對其進行控制。

現在參考圖2，其顯示出斜面蝕刻器200 的部件的另一種配置。  斜面蝕刻器200 包含各別的上、下PEZ環202及204 。上、下PEZ環202及204具有環形體，且非常靠近基板205而分別位於基板205之徑向外緣的上方及下方。基板205的徑向外端係超出上、下PEZ環202及204之徑向外表面而伸入電漿處理區域207。結果，基板205在徑向外緣處之上表面和下表面在斜面蝕刻期間直接暴露於電漿。

上、下部電極206和208係配置於與上、下PEZ環202及204相鄰的位置並分別位於上、下PEZ環202及204的徑向外側上。當供應電漿氣體以產生電漿的同時，施加RF功率遍及上部電極202及下部電極204。下隔離環210係位於下PEZ環204及下部電極208的下方。介電板212在上PEZ環202之徑向向內的位置處被配置在基板205上方。冷卻板224係配置於上PEZ環202、上部電極206及介電板212 上方。下部電極板220則配置在基板205下方。

在圖3中，下PEZ環260 具有一環形體。下PEZ環260係配置在基板270下方，並以水平方向延伸超出基板270之頂點274（或徑向外緣）。下PEZ環260係配置於基板270下方並位於下部電極板264及下部電極266之間。下PEZ環260為環形，且包含大致顯示在272的一或多個階梯。基板270的底表面係放置於靠近基板270之頂點274附近之多個階梯272的最上面一個上。換句話說，靠近基板270之頂點274附近之底表面並非如圖1及圖2所顯示般的懸臂狀。如所見，由電漿產生的離子278入射在基板270 的頂點274 上。雖然基板270之底表面發生較少蝕刻，頂點274以及靠近基板270之徑向外表面的其它部分仍會被蝕刻。

現在參照圖4和圖5 ，其顯示出下電漿排除區域（PEZ）環310。下PEZ環310係配置在下部電極板264以及另一電極266之間。下PEZ環310為環形的，並界定出一個口袋312而用於接收基板270。口袋312具有大於或等於基板270之一半厚度的垂直袋深，且其直徑係大於基板270之直徑。下PEZ環310 包含具有一或多個階梯322的下部314。基板270之底表面係部分位於靠近基板270之徑向外緣的複數階梯322的最上面一個上。該些階梯322的第一者係包含從第一徑向內環形脊部323徑向朝外延伸的第一橫向延伸上表面。該些階梯322的第二者係包含係從第二徑向內環形脊部325徑向朝外延伸的第二橫向延伸上表面。向上突出之環形凸緣320的上(或最上方)表面318係從第三徑向內環形脊部327徑向朝外延伸。

下PEZ環310還包含一個向上突出之環形凸緣320，該環形凸緣320係自下部314向上延伸。 在一些例子中，向上突出之環形凸緣320係垂直延伸至位於基板270在垂直方向上之中間部的平面或於該中間部上方的平面。在一些例子中，向上突出之環形凸緣320係延伸至位於基板在垂直方向上之上表面的平面或於該上表面上方的平面。

在一些例子中，介於基板270之頂點274與向上突出之環形凸緣320的相鄰表面321之間的間隙（限定在水平方向上）係在0.1至1mm的範圍內。在一些例子中，介於基板270之頂點274與向上突出之環形凸緣320的相鄰表面321之間的間隙係在0.1至0.5mm的範圍內。

凹形彎曲部316可鄰接至基板270之下徑向外緣處而於頂點274下方。該凹形彎曲部316係從第二(或上)階梯322往相鄰表面321的轉換表面，該相鄰表面321係從第二階梯322垂直延伸至上表面318。向上突出之環形凸緣320 的上表面318 可位於由基板270 之下表面所界定之平面上方的距離d1 處，其中d1＞= d2/2 ，其中d2等於基板厚度。在其他例子中，d1＞= d2。在一些例子中，基板厚度d2在50 微米至2mm 的範圍內。在其他例子中，基板厚度d2在50微米至1.25 mm的範圍內。在一些例子中，下PEZ環310由鋁氧化物（Al₂O₃）或釔氧化物（Y₂O₃）製成。

基板270 可以具有不同的構造。在一些例子中，基板270 包含如圖2-4所示的單一基板。交替地，基板270包含接合至或以其他方式貼附於載體基板352的第一基板350，如圖5所示。

如圖4所見，由電漿產生之離子278部份被向上突出之環形凸緣阻擋，使得離子在頂點274 上方的區域中入射到基板270 的斜面邊緣上。結果，從頂點274 到靠近基板270 之徑向外表面的上表面處的選定區域便被蝕刻，而下部區域則沒有被蝕刻。

如圖5中可見，由電漿產生的離子278部分地被向上突出的環形凸緣阻擋，使得離子入射在第一基板350而不是載體基板352上。結果，靠近第一基板350之徑向外端的選定區域便被蝕刻或修整，而載體基板352沒有。吾人可以理解，可以變化向上突出之凸緣320的高度以提供不同的蝕刻效果。

現在參照圖6，其在610 處顯示出下PEZ環的另一種構造。下PEZ環610包含第一、第二及第三階梯614、616 及618且其高度分別增加。第一、第二及第三階梯614、616 及618係配置在下PEZ環610之面向基板側。在一些例子中，階梯618之最上方表面620大致為平坦，且位於與基板630之上表面的平面平行的平面中。在一些例子中，包含最上方表面620的平面位於包含基板630之上表面的平面處或該平面處上方。

最上方表面620之徑向內側部份633係轉換到弧形表面634，弧形表面634係朝向第二階梯616而下滑。弧形表面634係被稱為第一轉換表面。徑向內側部份633係被稱為第二轉換表面。在一些例子中，弧形表面634有助於在放置期間使基板630居中。

現在參照圖7 ，其在710 處顯示出下PEZ環的另一種構造。下PEZ環710包含高度增加之第一、第二及第三環形階梯714、716 及718。第一、第二及第三階梯714、716 及718係具有各自的橫向延伸表面715、717及720，且係配置在下PEZ環710之面向基板側。在一些例子中，橫向延伸表面720係第三環形階梯718之最上方表面720且大致為平坦的，且位於與基板630之上表面的平面平行的平面中。在一些例子中，於放置期間，包含最上方表面720的平面位於包含基板630之上表面的平面處或該平面處上方。

下PEZ環710之第三環形階梯718之徑向內表面係界定出第一口袋733、第二口袋735及環形脊部736且係向下轉換而朝向第二階梯716。第一口袋733係具有弧形表面734，該弧形表面734為凹形且在位於斜面邊緣之頂點274附近之懸崖(稱為脊部)736處轉換。在一些例子中，弧形表面734有助於使基板630居中。第二口袋735係具有表面738，該表面738係直接向下、向下且向外， 或向下且向內轉換到第一階梯714。

下PEZ環710界定出上、下口袋760及762。下口袋762具有大於或等於基板630之一半厚度的深度。下口袋762的直徑係大於基板630之直徑。上口袋760的內徑係大於下口袋762之直徑，且其外徑係大於其內徑。弧形表面734係從上口袋760之外徑延伸至上口袋760之內徑。

前面的描述本質上僅是說明性的，絕不旨在限制本揭露內容、其應用或用途。本揭露內容的廣泛教示可以以多種形式實現。因此，儘管本揭露內容包含特定例子，但是本揭露內容的真實範圍不應受到如此限制，因為在研究附圖、說明書以及申請專利範圍後，其他修改將變得顯而易見。吾人應理解，在不改變本揭露內容的原理的情況下，可以以不同的順序（或同時）執行方法內的一或多個步驟。此外，儘管以上將實施例中的每一個描述為具有某些特徵，但關於本揭露內容之任何實施例中所描述的那些特徵中的任一或多個亦可在任何其他實施例的特徵中實現和/或與其組合，即使該組合並無明確描述。換句話說，所描述的實施例並非互相排斥的，並且一或多個實施例彼此的置換仍在本揭露內容的範圍內。

此處使用各種用語來描述元件之間（例如模組、電路元件、半導體層等之間）的空間和功能關係，其包含「連接」、「接合」、「耦合」、「相鄰」、「在…旁邊」、「在...之上」、 「在…上方」、「在…下方」、以及「放置於…」。除非明確描述為「直接」，否則在以上揭露內容中描述之第一元件和第二元件之間的關係時，該關係可以是在第一元件和第二元件之間不存在其他中間元件的直接關係，但是也可以是在第一元件和第二元件之間（空間上或功能上）存在一或多個中間元件的間接關係。如本文所使用的，用語A、B和C中的至少一個應使用非排他性的邏輯「或（OR）」來解釋為表示邏輯（A或B或C），並且不應解釋為表示成「至少一個 A、至少一個B及至少一個C」。

在一些實施方式中，控制器是系統的一部分，其可以是上述例子的一部分。這樣的系統可以包含半導體處理設備，其包含一或多個處理工具、一或多個腔室、一或多個用於處理的平台和/或特定的處理組件（晶圓基座、氣流系統等）。這些系統可以與電子設備整合在一起，以控制在半導體晶圓或基板的處理前、中、後的操作。電子設備可以指稱為「控制器」，其可以控制一或多個系統的各個部件或子部件。取決於處理要求和/或系統的類型，控制器可以經程式化而控制此處揭露的任何處理，包含處理氣體的輸送、溫度設定（例如加熱和/或冷卻）、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻（RF）產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置和操作設定、晶圓傳送進出工具以及其他傳送工具及/或連接到特定系統或與特定系統相接的負載鎖。

廣義來說，控制器可以被定義為具有各種積體電路、邏輯、記憶體及/或軟體的電子設備，其接收指令、發出指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點測量等。積體電路可包含韌體形式的晶片，其儲存程式指令、數位訊號處理器（DSP）、定義為專用積體電路（ASIC）的晶片及/或執行程式指令之一或多個微處理器或微控制器（例如軟體）。程式指令可以是以各種個別設定（或程式文件）的形式傳遞給控制器的指令，其定義用於在半導體晶圓或系統上或針對半導體晶片或系統執行特定處理的操作參數。在一些實施例中，操作參數可以是由製程工程師定義的配方的一部分，以在製造下列一或多個的期間完成一或多個處理步驟:層、材料、金屬、氧化物、矽、矽氧化物、表面、電路以及/或晶圓之晶粒。

在一些實施方式中，控制器可以是電腦的一部份或是耦合至電腦，而該電腦則是整合至系統、耦合至系統或與系統聯網，或前述的組合。例如，控制器可以在「雲端」中或在晶圓廠電腦主機系統的全部或一部分中，如此可以允許對晶圓處理的遠端存取。該電腦可以對系統進行遠端存取，以監控製造操作的當前進度、檢查過去製造操作的歷史、檢查來自多個製造操作的趨勢或性能指標、改變當前製程的參數、設定製程步驟以接續當前製程、或開始新的製程。在一些例子中，遠端電腦（例如伺服器）可以通過網路向系統提供製程配方，該網路可以包含區域網路或網際網路。遠端電腦可以包含使用者界面，而使得能夠對參數及/或設定進行輸入或程式化，然後將參數及/或設定從遠端電腦傳送到系統。在一些例子中，控制器接收數據形式的指令，其為在一或多個操作期間要執行的每個製程步驟指定參數。吾人應理解，參數係針對於欲進行製程的類型以及控制器用以與之相接或控制的工具類型。因此如上所述，可以例如透過包含被聯網在一起並朝著共同目的而工作的一或多個離散控制器（例如本文中所描述的過程和控制）來分佈控制器。用於此種目的之分佈式控制器的例子為腔室中的一或多個積體電路，其與遠端（例如，在平台等級或作為遠端電腦的一部分）的一或多個積體電路進行通信，這些積體電路相結合以控制腔室中的製程。

系統範例可以包含電漿蝕刻室或模組、沉積室或模組、旋轉清洗室或模組、金屬電鍍室或模組、清潔室或模組、斜面邊緣蝕刻室或模組、物理氣相沉積（PVD）室或模組、化學氣相沉積（CVD）室或模組、原子層沉積（ALD）室或模組、原子層蝕刻（ALE）室或模組、離子植入室或模組、徑跡室或模組、以及可以與半導體晶圓製造和/或生產中相關聯或用於其中之任何其他半導體處理系統，而不受任何限制。

如上所述，取決於工具要執行的一或多個製程步驟，控制器可以與下列一或多個通信:其他工具電路或模組、其他工具組件、叢集工具、其他工具界面、相鄰工具、鄰近工具、遍佈工廠的工具、主電腦、另一控制器或用於可將晶圓容器往返於半導體製造工廠的工具位置和/或裝載埠之材料運輸的工具。

100:基板處理系統 102:腔室壁 104:上部電極組件 106:下部電極組件 108:支架 110:上部金屬元件 112:中心氣體供給部 114:孔洞 116:上介電板 118:基板 119:真空區域凹部（真空區域） 120:邊緣氣體供給部 122a:邊緣氣體通道或通孔 122b:邊緣氣體通道或通孔 124a:邊緣氣體充氣部 126:供電電極 126a:上部 126b:下部 130:升降銷 131:孔或路徑 132:銷操作單元 133:機械臂 133a:銷導向組件 134:充氣部 136:真空泵 138:底部介電環 138a:上部 138b:下部 140:底部空間 141:孔 142:閘 143:真空泵 148:金屬伸縮囊 150:階梯 151:腔室空間 152:階梯 160:下部可配置PEZ環 170:射頻（RF）電源 171:射頻（RF）電源 190:控制器 192:氣體輸送系統 200:斜面蝕刻器 202:上PEZ環 204:下PEZ環 205:基板 206:上部電極 207:電漿處理區域                208:下部電極 210:下隔離環 212:介電板 220:下部電極板 224:冷卻板 260:下PEZ環 264:下部電極板 266:下部電極 270:基板 272:階梯 274:頂點 278:離子 310:下電漿排除區域環 312:口袋 314:下部 316:凹形彎曲部 318:上表面 320:向上突出之環形凸緣 321:表面 322:階梯 323:第一徑向內環形脊部 325:第二徑向內環形脊部 327:第三徑向內環形脊部 350:第一基板 352:載體基板 610:下PEZ環 614:第一階梯 616:第二階梯 618:第三階梯 620:最上方表面 630:基板 633:徑向內側部份 634:弧形表面 710:下PEZ環 714:第一環形階梯 715:橫向延伸表面 716:第二環形階梯 717:橫向延伸表面 718:第三環形階梯 720:最上方表面 733:第一口袋 734:弧形表面 735:第二口袋 736:懸崖或脊部 738:表面 760:上口袋 762:下口袋

透過詳細描述及所附圖示將更加全面地理解本揭露內容，其中:

圖1為一側視橫剖面圖，說明基板處理系統之一部分的一個例子;

圖2為一放大側視橫剖面圖，說明具有上下電漿排除區域環的斜面蝕刻器之一例 ;

圖3為一側視橫剖面圖，說明根據本揭露內容之基板、下板及下電漿排除區域環之例子；

圖4和圖5為側視橫剖面圖，說明根據本揭露內容之基板、下板及下電漿排除區域環之其他例子；

圖6和圖7為側視橫剖面圖，說明根據本揭露內容之基板、下板及下電漿排除區域環之額外例子；

在附圖中，參照號碼係重複使用以標識相似和/或相同的元件。

260:下PEZ環

264:下部電極板

266:下部電極

270:基板

272:階梯

274:頂點

278:離子

Claims (47)

1. 一種用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，包含： 環形體，其包含下部，其中，該下部包含第一環形階梯及第二環形階梯，該第一環形階梯包含第一橫向延伸上表面，該第二環形階梯係從該第一環形階梯向上且徑向向外延伸且包含第二橫向延伸上表面；以及 向上突出之凸緣，在與基板之徑向外緣隔開的位置處從該環形體之該下部之該第二環形階梯向上延伸，其中該向上突出之凸緣係包含 相鄰表面，垂直延伸且相鄰於該基板之該徑向外緣，從而限制撞擊在該基板之該徑向外緣之下部上的離子量，以及 最上方表面，橫向延伸朝向該基板之該徑向外緣之中間部。
2. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上突出之凸緣之該最上方表面為平面的。
3. 如請求項2之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，一弧形表面係從該相鄰表面向下延伸朝向該第二橫向延伸上表面。
4. 如請求項3之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該弧形表面為凹形表面。
5. 如請求項2之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，一弧形表面係從該相鄰表面向下延伸至該環形體之該下部。
6. 如請求項5之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該弧形表面為凹形表面。
7. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中： 一間隙係定義位於該基板之該徑向外緣的頂點與該向上突出之凸緣的該相鄰表面之間的水平面中，且 該間隙具有在從 0.1mm 至 1mm 的範圍內的寬度。
8. 如請求項7之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該寬度在從 0.1mm 至 0.5mm 的範圍內。
9. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該最上方表面係位於與包含該基板之上表面的平面平行之平面內。
10. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該基板之厚度係在從 50 微米至 2 mm 的範圍內。
11. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該下電漿排除區域係由選自由鋁氧化物(alumina)及釔氧化物(yttria)所組成之群組的材料所製成。
12. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該基板係貼附於一載體基板。
13. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，從該第二橫向延伸上表面至該最上方表面所測得的該向上突出之凸緣之高度係小於2 mm。
14. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，從該第二橫向延伸上表面至該最上方表面所測得的該向上突出之凸緣之高度係小於1 mm。
15. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，從該第二橫向延伸上表面至該最上方表面所測得的該向上突出之凸緣之高度為25微米至1 mm。
16. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該最上方表面係在該徑向外緣之頂點與該基板之上表面之間朝向該基板之該徑向外緣的一部分而橫向延伸。
17. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該最上方表面係在該基板之上表面與一點之間朝向該基板之該徑向外緣的一部分而橫向延伸，該點係位於該基板之該上表面的高度與該基板之下表面的高度之間的距離之一半處。
18. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上突出之凸緣的該相鄰表面係朝上延伸至一點且不超過該點，該點係位於該基板之上表面的高度與該基板之下表面的高度之間的距離之一半處。
19. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該下部的該第二環形階梯係支撐該基板。
20. 如請求項1之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該下部的該第二環形階梯係配置在該基板下方。
21. 一種用於處理基板的基板處理系統，包含： 上電漿排除區域環，於該基板之斜面邊緣的電漿處理期間配置於該基板上方； 上部電極，於電漿處理期間配置於該基板上方； 如請求項1之該下電漿排除區域環，於該電漿處理期間至少部份配置於該基板下方；及 下部電極，於電漿處理期間至少部份配置於該基板下方。
22. 如請求項21之用於處理基板的基板處理系統，其中，該下部電極係至少部份位於該下電漿排除區域環下方。
23. 如請求項21之用於處理基板的基板處理系統，其中，該下電漿排除區域環之該下部係相鄰於該下部電極延伸，以支撐該基板。
24. 一種用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，包含： 環形體，其定義出 第一環形階梯，其包含第一橫向延伸上表面，且係位於基板之徑向外緣之下方及徑向向內處，以及 第二環形階梯，其包含第二橫向延伸上表面，且自該第一環形階梯向上且徑向向外延伸， 其中該第一環形階梯及該第二環形階梯之間的轉換係位於該基板之該徑向外緣之徑向向內處；以及 向上突出之凸緣，其係在該基板之徑向外側的位置處自該第二環形階梯之該第二橫向延伸上表面向上延伸， 其中 該向上突出之凸緣的向上延伸相鄰表面係自該第二環形階梯之該第二橫向延伸上表面向上延伸至與該基板之該徑向外緣的中間部水平相鄰的位置，及 該向上延伸相鄰表面係自該第二橫向延伸上表面延伸至該向上突出之凸緣之最上方表面。
25. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上突出之凸緣的該最上方表面係位於與包含該基板之上表面的平面平行之平面內。
26. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，一弧形表面係從該相鄰表面向下延伸朝向該第二環形階梯的該第二橫向延伸上表面。
27. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，一間隙係定義位於該基板之該徑向外緣的頂點與該向上突出之凸緣的徑向內表面之間的水平面中，且其中該間隙具有在從 0.1mm 至 1mm 的範圍內的寬度。
28. 如請求項27之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該寬度在從 0.1mm 至 0.5mm 的範圍內。
29. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該基板之厚度係在從 50 微米至 2 mm 的範圍內。
30. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該第二橫向延伸上表面係支撐該基板。
31. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該下電漿排除區域環係進行下列至少一者：排除及控制該基板之該徑向外緣處的電漿輪廓。
32. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該環形體係由選自由鋁氧化物(alumina)及釔氧化物(yttria)所組成之群組的材料所製成。
33. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上延伸相鄰表面係自該第二環形階梯之該第二橫向延伸上表面向上延伸至與該基板之該徑向外緣的頂點上方之位置垂直相鄰的位置。
34. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上延伸相鄰表面係自該第二環形階梯之該第二橫向延伸上表面向上延伸至與一點垂直相鄰的位置，該點位於該基板之上表面的高度與該基板之下表面的高度之間的距離之一半處。
35. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，更包含轉換表面，其係自該向上突出之凸緣之該向上延伸相鄰表面向下且徑向向內延伸至該第二環形階梯之該第二橫向延伸上表面。
36. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上突出之凸緣的該向上延伸相鄰表面之一部分在該第二環形階梯之該第二橫向延伸上表面至該向上突出之凸緣的該最上方表面之間逐漸向上且向外轉換。
37. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上突出之凸緣的該向上延伸相鄰表面為弧形。
38. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，從該第二橫向延伸上表面至該向上突出之凸緣的該最上方表面所測得的該向上突出之凸緣之高度係小於2 mm。
39. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，從該第二橫向延伸上表面至該向上突出之凸緣的該最上方表面所測得的該向上突出之凸緣之高度係小於1 mm。
40. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，從該第二橫向延伸上表面至該向上突出之凸緣的該最上方表面所測得的該向上突出之凸緣之高度係25微米至1 mm。
41. 如請求項24之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中： 該第一橫向延伸上表面包含第一徑向內環形脊部； 該第二橫向延伸上表面包含第二徑向內環形脊部；且 該向上突出之凸緣的該最上方表面包含第三徑向內環形脊部。
42. 一種基板處理系統，包含： 如請求項24之該下電漿排除區域環；及 該基板。
43. 一種用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，包含： 環形體，其定義出： 第一環形階梯，其包含第一橫向延伸表面； 第二環形階梯，其包含第二橫向延伸表面，並自該第一環形階梯向上且徑向向外延伸，且係配置於支撐基板；以及 第三環形階梯，其包含第三橫向延伸表面，且自該第二環形階梯向上並徑向向外延伸； 其中 該第三環形階梯係包含具有變化斜率的向上延伸轉換表面， 該向上延伸轉換表面係從該第二橫向延伸表面向上延伸，且 該向上延伸轉換表面係經塑形使該基板相對於該環形體居中，且從該第二橫向延伸表面向外延伸且向上朝向該第三橫向延伸表面。
44. 如請求項43之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該第三環形階梯包含該向上延伸轉換表面及垂直延伸表面。
45. 如請求項44之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該垂直延伸表面係從該向上延伸轉換表面向上延伸至該第三橫向延伸表面。
46. 如請求項43之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上延伸轉換表面係弧形表面。
47. 如請求項43之用於斜面蝕刻器之下電漿排除區域環，其中，該向上延伸轉換表面係向上傾斜。