TWI460811B - 在處理室中用來對正電極以保護晶圓之邊緣外圍部內的禁止處理區之設備 - Google Patents

Description

在處理室中用來對正電極以保護晶圓之邊緣外圍部內的禁止處理區之 設備

本發明係大致上關於半導體製造，更具體地說係有關於在處理室中用來對正電極以界定製造半導體晶圓用之處理室中禁止處理與執行處理之區域的設備。

【交又參考之相關申請案】

本申請案係有關於2007年2月2日提出申請之美國專利申請案第11/701,854號，稱作「相關案」，其發明名稱為「用以界定處理室中之禁止處理區與執行處理區的設備」(Apparatus For Defining Regions of Process Exclusion and Process Performance In A Process Chamber)。此相關案之揭示併入於此以供參考。

真空處理室已被用來從基板蝕刻材料，以及將材料沉積在基板上。舉例來說，基板可以是半導體晶圓。一般上，吾人期望精確的處理(且如此之裝置的高良率)發生在晶圓的中央區(central area)。吾人在試圖精確地處理晶圓之頂部或上部表面之一部分時遭遇了眾多困難，其中該部分係介於中央區與晶圓上環繞中央區的周圍邊緣之間。諸如此類之困難的重大程度已足以使一「邊緣禁止區」(edge exclusion area)被界定於中央區與環繞晶圓中央區的周圍邊緣之間。吾人並不會試圖在該邊緣禁止區設置裝置。

此外，中央區進行期望處理時，不期望的沉積物、材料或製程副產物(統稱「不希望有之物質」(undesired materials))會積聚或造成在晶圓上部表面之邊緣禁止區上，在晶圓之周圍邊緣之周圍邊緣區上，以及在周圍邊緣區下方之晶圓反側(底部)表面的底部區域上。這三個區域不接受處理而不會形成裝置。邊緣禁止區、邊緣區域及底部區域統稱為「邊緣外圍部」(edge environ)。這些不希望有之物質通常會積聚在邊緣外圍部上。該積聚能很廣泛，以 致必須打斷中央區的期望處理；因為通常來說，吾人期望邊緣外圍部實質上保持乾淨，俾能避免物質微粒剝落而重新附著在晶圓上部表面之活性裝置區上。此般剝落會發生在任何數量之晶圓處理或運輸操作程序中，因此，在製造積體電路裝置晶片用之眾多製程操作期間，吾人通常期望從受處理之晶圓的邊緣外圍部進行定時清潔(如蝕刻)或監視其清潔(如蝕刻)。會打斷中央區之期望處理以執行此般定期清潔，試圖將不希望有之物質從邊緣外圍部移除，例如從整個邊緣外圍部移除，以及試圖在如執行此般移除時不會損害到裝置。

鑒於前述，有必要確保有此般需求之設備在使用前準確地對正，以在使用該設備時，使不希望有之物質從整個邊緣外圍部精確(如均勻)移除，且不會從中央區移除物質或以其他方式損壞之。

廣義地說，在相關案之實施例的背景下，本發明之實施例可在製造半導體晶圓用之處理室中提供用來界定禁止處理與執行處理之分開區域的半導體製造設備。相關案之設備可如此配置以使如蝕刻之處理係從晶圓中央區隔離開，且如蝕刻之處理能只在晶圓之邊緣外圍部上執行。本發明之實施例滿足這些需求，藉由確保此般需求設備的電極在使用前精確地對正，俾使因使用此般需求設備造成從整個邊緣外圍部之精確(如均勻)移除，同時不從中央區移除物質或以其他方式損壞之。

本發明之實施例可在晶圓處理室中提供用來對正第一與第二隔開之參照表面(reference surfaces)的設備。一定位具(fixture)可設有一上定位具參照表面以及一與上定位具參照表面平行的下定位具參照表面。下定位具參照表面可用以被支撐於第一隔開參照表面，以將下定位具參照表面及上定位具參照表面定向成與第一隔開參照表面平行。上定位具參照表面可用以支撐第二隔開參照表面，以將第二隔開參照表面定向成與上定位具參照表面平行，且 與第一隔開參照表面平行。

本發明之實施例亦可提供裝置，該裝置用來在晶圓處理室中將上部電極相對於下部電極之一既有期望定向(desired existing orientation)而定向，各電極設有一參照表面。一定位具可設有一上嵌套部(nest)及一下嵌套部，該上嵌套部設有一上定位具參照表面及一上壁(upper wall)。該下嵌套部可設有一下定位具參照表面及一下壁。該下定位具參照表面可平行於上定位具參照表面。該上壁可與下壁共軸並與之平行。各上嵌套部與下嵌套部可用以容納個別上部與下部電極參照表面之至少一部分。藉由將下定位具參照表面與上定位具參照表面對正成平行於下部電極參照表面且藉由將上部電極相對下部電極置中，該等嵌套部將上部電極相對於下部電極之既有期望定向定向。

本發明之實施例可提供設備，該設備用來在處理室中建立位置關係(positional relationships)，用以保護晶圓邊緣外圍部內之禁止區。設備可包括一下部電極設有一第一電極參照表面以支撐邊緣外圍部受處理之晶圓。一基部可設有一框架(frame)，該基部用以安裝下部電極使第一電極參照表面呈一期望定向以處理邊緣外圍部，而非晶圓之禁止區。一禁止處理插入件(process exclusion insert)可設有用以保護禁止區免於處理之相互平行的第一與第二插入件表面。一上部電極可設有一第二電極參照表面，以以可移除方式安裝該插入件，使第一插入件表面抵靠於第二電極參照表面，且第二插入件表面平行於第二電極參照表面。一對正定位具(alignment fixture)可設為與上部電極與下部電極一同使用，而非與插入件使用。該定位具可設有一上定位具參照表面與平行於該上定位具參照表面之一下定位具參照表面。該定位具可配置為使下定位具參照表面接合第一電極參照表面，以在下部電極上支撐定位具，並且下定位具參照表面與上定位具參照表面呈該期望定向。該定位具可配置為使上定位具參照表面接合第二電極參照表面，以在定位具上以可移除方式支撐上部電極，並且呈期望定向 之上部電極參照表面中平行於上部第一電極參照表面。一接合器(adapter)可介於框架與上部電極之間，該接合器可在介於一鬆弛結構(loose configuration)與緊固結構(tight configuration)之間作調整。在鬆弛結構中，接合器界定在介於接合器與框架之間的可變對正間隔(variable alignment spaces)，以讓上部電極被支撐在定位具上成期望定向。在緊固結構中，接合器將上部電極固定於框架，使上部電極呈期望定向以容許移除定位具與安裝插入件，同時上部電極保持期望定向以保護禁止區免於處理。

本發明之實施例可提供一方法，該方法在一處理室中將一上部電極相對於具有既有期望定向之一下部電極定向，以界定處理晶圓用之處理室中的活性與非活性處理區。該方法可包含一包括將各電極設有一參照表面之操作步驟。一下部電極參照表面可呈該既有期望定向。一上部電極參照表面欲將定向為平行於下部電極參照表面。另一操作步驟可暫時性地固持上部電極參照表面而使其平行定向於下部電極參照表面。又另一操作步驟將上部電極固定於一驅動器，以將上部電極參照表面安裝為平行於下部電極參照表面。

然而，對於熟悉本技藝之人士可能顯而易見的是，本發明之實施例可不用這些某部份或全部之特定細節來實施。在其他示例中，熟知之處理操作不再詳述，以免混淆本發明。

為使徹底了解本發明之實施例，下述說明將提出眾多特定細節。然而，熟悉本技藝之人士當可了解到，本發明並不需要這些某部份或全部的特定細節而得以實施。在其他例子中，不再詳述習知操作程序，以免混淆本發明。

下述之本發明之實施例可藉由製造半導體的裝置來滿足前述需求，，該裝置作為界定製造半導體晶圓用之處理室中禁止處理與執行處理之分開的區域。針對禁止處理，此般設備可如此配置 以使一處理(如蝕刻)從晶圓中央區隔離開。針對執行處理，則可容許例示性蝕刻處理僅在晶圓邊緣外圍部上執行。本發明之實施例可滿足這些需求，藉由確保此般設備之電極在使用前精確地對正。依此方式，此般設備可設置成俾能從晶圓中央區隔離蝕刻，該設置並容許例示性蝕刻處理僅在晶圓邊緣外圍部上執行。本發明之實施例可滿足這些需求，俾使使用界定此般設備之蝕刻室之精確對正表面之設置時，蝕刻室晶精確地(如均勻地)將不希望有之物質從整個邊緣外圍部移除，且不會從中央區移除材料或以其他方式損壞該中央區。

圖1顯示一處理室50，其中可建立複數之位置關係。大致上，位置關係可於處理室50中介於一基部52與一頂部或上部電極53之間所建立。詳述之，基部52可設有一下部或底部電極(或夾頭)54，該下部電極具有一第一電極參照表面56以支撐一受理處晶圓，如由蝕刻或另外適合之期望處理將不希望有之物質從晶圓移除。上部電極53可設有一第二電極參照表面60及一第三參照表面61。上部電極53為所支撐之晶圓提供處理用之電源。

圖2A顯示圖1之一放大部分，說明一第一位置關係介於第一參照表面56與第二參照表面60之間，或與該等表面有關。為了建立該關係，圖1顯示一驅動器62安裝於基部52上，且設有安裝在基部52上之如楔形組件(wedge assembly)64之線性馬達的實施例。圖1亦顯示一連結件66連接於驅動器62與上部電極53之間。連結件66可調整以容許介於個別第一與第二參照表面56與60之間期望定向的建立，例如，個別第一與第二參照表面56與60的平行。驅動器62移動上部電極53以建立處理晶圓用之位置關係之際，連結件66的緊固亦可維持該期望定向。圖2A與2C之放大圖顯示移動上部電極53可導致個別第一與第二參照表面56與60相對地移動。該移動可從第一位置關係(圖2A)到圖2C所示之第二位置關係，並且再回到原關係。

圖2A顯示上部電極53具有一中心區(center area)68。中心區 68如括號68E之一部分所示徑向地延伸。圖2B的橫剖面圖顯示中心區68係呈圓形，且晶圓58在X軸具有一中心。中心區68無動力，且可從一禁止處理插入件69配置而成。圖3顯示出入物69可設有安置於(即固定於)上部電極53之第三參照表面61上的一內部(或上部)參照表面69I。該插入件之上部參照表面69I設有一凹部69R，該凹部與X軸共軸，且可作為延伸穿過插入件69的孔洞。插入件69藉由與X軸共軸之一突部53P在上部電極53上置中。突部53P延伸進入插入件69的凹部69R。凹部69R及突部53P個別具有接合之圓柱狀壁53W與69W，該等壁與X軸共軸。

經由位於內部參照表面69I反側之插入件69的外部(下部)表面，上部電極53設有第二參照表面60，使第二參照表面60可稱作插入件69的外部參照表面。個別內部與外部參照表面69I與60呈平行。因此，在插入件69之內部參照表面69I安裝於(且固定於)第三參照表面61上，以及內部與外部參照表面69I與60平行的情況下，第三參照表面61與第一參照表面56平行的定向將第二(外部)參照表面60設置為與下部參照表面56平行。舉例來說，插入件69可從如陶瓷之介電質製造。如下所述，中心區68由68X代表的一部分比插入件69更朝外徑向延伸。

圖2A顯示插入件69設有第二參照表面60與晶圓之一中央區70相對。在圖2A中所示之第一位置關係中，當晶圓58由下部電極54所支撐且於X軸置中時，一空隙72將第二參照表面60從第一參照表面56分離。空隙72設成徑向延伸跨過插入件69與晶圓58(或在其兩者間徑向延伸)，且以X軸之垂直或軸向方向(箭頭74)延伸，而此軸向延伸在兩方面係足夠(大)。第一方面，空隙72用以容許在下部電極54上接近晶圓58而將晶圓裝載在下部電極上及從下部電極移除晶圓。第二方面，空隙72亦用以在下部電極54上且介於上部電極53與晶圓58之中央區70之間的一般尺寸(normal－size)處理或蝕刻區76。有了這空隙72，假若上部電極53有動力，電漿可在一般尺寸區76中點燃。吾人當可了解到，有了 介於上部電極53與晶圓之間的一般尺寸區76(由第一位置關係所造成)，此般電漿將可到達中央區70。此時方可了解到，空隙72可以是處理室空腔77的一部分。

圖2A中，括號70E界定延伸至X軸之中央區70的左側與中央範圍。圖2B中，括號70E代表中央區70的整個範圍。圖2A表示當期望處理係為了僅從晶圓之邊緣外圍部80移除不希望有之物質78，且不是為了將不希望有之物質78或任何其他物質從晶圓上可能有裝置之中央區移除時，一般尺寸處理區76中則不容許有電漿，因為裝置不能受到損壞(如遭電漿損壞)。

本發明之實施例有助於避免對裝置造成此般損壞，且有助於將電漿限制作用於需接受處理的邊緣外圍部80上。圖2C顯示第二位置關係，且說明當晶圓由下部電極54支撐時，第二參照表面60近接晶圓58之中央區70。括號70E代表中央區70之徑向延伸的部分，該部分從晶圓58的X軸延伸。與第一參照表面56近接之第二參照表面60幾乎接觸到晶圓的上部表面82。舉例來說，表面60可由下述定義之距離84與表面82隔開。圖2C顯示在第二位置關係中，所述之空隙72(圖2A)已不復存在。因此，當部分的上部電極53通電時，電漿不被容許接近晶圓58的中央區70，且在下部電極54上並無介於上部電極53之中心區68與晶圓58之中央區70之間的一般尺寸處理(蝕刻)區76。因此，電漿不會在介於中心區68與中央區70之間點燃。取代空隙72及取代處理室空腔77之一般尺寸區76的是，圖2C顯示當表面56與60近接時，距離84沿軸向較短薄，且將處理室空腔77界定為在介於晶圓之中央區70與頂部電極53之中心區68之間設有一非活性處理區86。該非活性處理區86由薄距離84所界定而稱作「非活性」(inactive)處理區，這是因為中央區70與中心區68非常接近，以致電漿無法在距離84中點燃。因此，當容許在處理室空腔77之其他部分執行製程操作時，蝕刻不會發生在距離84中，且不會損壞此般可能在晶圓58之中央區70上的裝置。此中央區70與中心區 68間的空隙由第二參照表面60與第一參照表面56近接所造成，且可將非活性處理區86設有一在電極53之移動方向(即X軸的方向)的尺寸(dimension)，舉例來說，該尺寸可為大約0.010英吋至大約0.020英吋，且具有大約為正負0.002英吋的尺寸公差。

本發明之實施例有助於避免對裝置造成此般損壞，藉由將上部電極53與下部電極54對正，以在介於第一與第二參照表面56與60之間界定期望定向，如個別第一與第二參照表面56與60的平行。此上部電極53與下部電極54的對正(該期望定向下)係由本發明之實施例於連結件66鬆弛時所建立。該對正(alignment)暫時維持時，連結件66可為緊固的，且可將本發明之實施例移除。當上部電極53之上安裝有插入件69，該緊固連結件66便維持期望定向，例如個別第一與第二參照表面56與60的平行。依此方式，當驅動器62接下來相對於下部電極54移動上部電極53時(例如，使個別第一與第二參照表面56與60從圖2A之第一位置關係相對移動到圖2C之第二位置關係，且又回到原狀)，該期望定向能維持住。藉由維持該期望定向，該界定非活性處理區86的軸向薄距離84便可均勻地維持著。對此而言，「均勻地」(以及一「均勻間隔」)便被界定為中央區70與中心區68呈接近及平行，且介於第一與第二參照表面之間在X軸周圍且在距離X軸之各種距離上有著所測量之相等距離。該均勻間隔的結果，即電漿不會在薄距離84中點燃，而使中央區70的裝置不會受損壞。

將上部電極53與下部電極54對正之本發明之實施例不僅在介於第一與第二參照表面56與60之間界定該期望定向，亦促進接受如蝕刻般處理之邊緣外圍部80的處理均勻性。圖2B顯示邊緣外圍部80包括晶圓的周圍邊緣90。邊緣90徑向地從晶圓的X軸隔開，如對一300mm的晶圓58而言，從X軸的徑向間隔即為150mm。晶圓之上部表面82(圖2C)從邊緣90向內徑向延伸，且包括了中央區70。晶圓之底部表面92位於邊緣90之下且在上部表面82的反側。圖2B顯示邊緣外圍部80沿著上部表面82之一 外部環形部分從邊緣90向內徑向延伸。該外部環形部分相對於X軸徑向延伸。此向內徑向部分的延伸範圍描述於下，且可包括如上述介於中央區70與邊緣90之間所界定之邊緣禁止區。為了表示邊緣禁止區是上部表面82的一部分，圖2B中以82EEA代表邊緣禁止區，且因此邊緣禁止區也是邊緣外圍部80的一部分。如上述，邊緣禁止區82EEA包圍住中央區70，且在中央區70進行處理時，並不試圖在邊緣禁止區82EEA上產生合格的裝置。

為了明確敘述，圖2C中，一弧線96表示邊緣外圍部80的範圍(如下述，以80－C表示)。弧線96將邊緣外圍部表示為晶圓最外部之環形表面部分。晶圓X軸係位於該環形部分的中心。圖2C顯示環形邊緣外圍部80(即邊緣90以及部分表面82與92)具有不希望有之物質78的積聚。圖2B顯示相當於邊緣禁止區82EEA的部分上部表面82上以及邊緣90上的一些不希望有之物質。如此，該環形邊緣外圍部80(該環形部分包含邊緣90及表面82與92的區域或部份)不受處理以致不會形成裝置，而是受蝕刻以移除不希望有之物質78。此外，是要將不希望有之物質78從邊緣外圍部80均勻地移除，所以使物質78的完全移除發生在晶圓之所有外部環形部分，亦即，從邊緣外圍部80完全移除。此移除係在晶圓所有周圍的均勻移除。

圖1顯示處理室50界定處理室空腔77，該空腔包容上部電極53之一下部且包容下部電極54。圖2C亦顯示第二位置關係建立起時，處理室50的處理室空腔77可設有一環形蝕刻區100，該環形(toroidal,or annular)蝕刻區係在介於上部電極53與下部電極54之間所界定。該蝕刻區100界定一可建構的活性蝕刻區102，其表示於一鏈線(dash－dot－dash line)102L之內。圖2C中顯示由鏈線102L所界定之蝕刻區100的一例示性橫剖面。圖2C所示之環形蝕刻區100係表示設有具有例示性大致呈C形橫剖面之活性蝕刻區102的一實施例。此C形環繞著環形邊緣外圍部80延伸，或將該邊緣外圍部包圍住，且從一末端C1延伸至一反側末端C2。為 了作為參考，圖2A中顯示出表示活性蝕刻區102之鏈線102L的末端C1。在圖2B的橫剖面中，末端C1及鏈線102L顯示為圓形且在X軸周圍延伸，表示環形區100外的徑向位置。

活性蝕刻區102亦表示為鄰接邊緣外圍部80(見80－C)。圖2A中，線段2B－2B亦跨過鏈線102L。圖2B亦將鏈線102L顯示為從邊緣90向外徑向延伸，以代表環形蝕刻區100的徑向範圍。蝕刻區100的例示性大致呈C形橫剖面係電漿點燃的區域。圖2C將蝕刻區100及此例示性橫剖面表示為鄰接晶圓上部表面82之一頂部徑向延伸長度L1。針對此例示性C形橫剖面，L1代表上部表面82上期望將不希望有之物質78移除的一徑向延伸部分。蝕刻區100亦顯示為與晶圓58之邊緣90鄰接。對於此例示性C形橫剖面，邊緣90亦為晶圓表面上期望將不希望有之物質78移除的一部份。蝕刻區100從C1沿著上部表面82之長度L1(即邊緣禁止區82EEA之長度)且環繞著周圍邊緣90延伸到晶圓底部表面92。蝕刻區100沿著底部表面92之一底部長度L2延伸到C2。針對此例示性C形橫剖面，L2代表晶圓58之下部表面92上期望將不希望有之物質78移除的一徑向延伸部分。在此示例中，晶圓58之邊緣外圍部80因此包括了長度L1與L2及邊緣90，且為了容易描述，在圖2C中標示為80－C。活性蝕刻區102如此地環繞邊緣外圍部80－C。

如前述，下部電極54與上部電極53的這些結合結構將環形蝕刻區100界定為介於下部電極54與上部電極53之間的環形處理室區域。蝕刻區100界定了為處理室空腔77一部分的活性蝕刻區102。將上部電極53與下部電極54對正以及促進接受如蝕刻般處理之邊緣外圍部80的處理均勻性之本發明之實施例，以如此配置使上部電極53與下部電極54的對正造成環形蝕刻區100及活性蝕刻區102圍繞在非活性處理區86(並與之分開)均勻地延伸。更詳述之，如圖2C中所見，上述均勻空隙設置了介於第一與第二參照表面56與60之間且於離X軸之各種徑長位置上測量的相同 距離86D，俾使電漿不會在薄距離84中點燃，且中央區70上的裝置不會受損壞。設置該相同距離86D之該均勻間隔亦均勻地界定了活性蝕刻區102，且促進X軸所有周圍之邊緣外圍部80－C的處理均勻性。

在非活性處理區86之離X軸的例示性徑向距離上之該等距離84都相等的情況下，圖2C顯示一距離102D1介於上部電極53之一可建構部份或環110與一下部電極54之一可建構部份或環120之間。藉由將上部電極53與下部電極54對正之本發明之實施例，在活性蝕刻區102之內之X軸周圍各位置上所測量的距離102D1皆相等。此外，在活性蝕刻區102之內之X軸周圍各位置所測量之距離102D2也相等，以及在活性蝕刻區102之內之X軸周圍各位置所測量之距離102D3也相等。因此，將上部電極53與下部電極54對正之本發明之實施例造成邊緣外圍部80－C上在X軸所有周圍的電漿作用係均勻的。

圖2C中顯示有關蝕刻界定環110與120之活性蝕刻區102的一例示性結構，且顯示有關這些界定環110與120之上述距離102D1~102D3。圖2C顯示一邊界B介於前述之例示性環形蝕刻區100之末端C1與例示性非活性處理區86之間。此外，圖2B表示邊界B的徑向位置，並且將該邊界顯示為圓形且鄰接表示活性蝕刻區之鏈線102L的末端C1。邊界B依據一晶圓規格可相對於X軸而位於徑長上，且通常是由頂部電極53之插入件69之外向外的。有各自等距之距離102D1~102D3可在圍繞X軸之任一點上測量。

各個界定環110的結構可與由介於第一與第二參照表面56與60之間的連結件66所設置之上述期望定向作關聯。此般期望定向之一示例係第一與第二參照表面56與60呈平行。如關於界定環110之所述，即關於頂部蝕刻界定環之所述，各個界定環120的結構亦可與上述如呈平行之第一與第二參照表面56與60的例示性期望定向有關。圖2C顯示夾頭54之界定環120之一實施例，即 一底部蝕刻界定環的實施例，設有一底部環形凹部122。底部環形凹部122設有距X軸徑向位置以設置長度L2之一壁124。底部環形凹部122更設有一壁126，該壁以距離102D3從晶圓表面92隔開，該分開係於軸向方向74(圖2A)以讓蝕刻區100延伸橫過下部邊緣禁止區(稱作92EEA但未顯示)。在本發明之實施例造成之期望平行定向中，且下部電極54位於第二位置關係時(圖2C)，底部環形凹部122界定了處理室空腔77之下部空腔部128。下部空腔部128位於晶圓58之下部邊緣外圍部區80－C之下部表面92之下。處理室空腔77之下部空腔部128相對於下部邊緣外圍部80－C而定向，以界定環形蝕刻區100與活性蝕刻區102的一下部部分，以容許下部邊緣外圍部80－C的蝕刻。在下部空腔部128中受到電漿蝕刻之下部邊緣外圍部80－C的部分相當於圖2C所示之沿著長度L2曝露在電漿中之底部晶圓表面92。若晶圓下部表面92不要有任何蝕刻，則下部L2的值為零，且底部蝕刻界定環120沒有下部空腔部128。在此情況下，活性蝕刻區102將會是一例示性倒L形。相反地，若晶圓上部表面82不要有任何蝕刻，則上部L1的值為零，且頂部蝕刻界定環110沒有上部空腔部129。在此情況下，活性蝕刻區102將會是一例示性L形。

吾人可了解到使用選定之界定環110與120的結構後，可將基部52及上部電極53配置為使選定之頂部蝕刻界定環110安裝於上部電極53上，且選定之底部界定環120安裝於下部電極54上。在例示性C形活性蝕刻區102的例子中，此結構界定晶圓之頂部邊緣禁止區82EEA的蝕刻範圍。該範圍與長度L1相符且環繞著X軸延伸。此例示性結構亦界定晶圓之底部邊緣禁止區92EEA之蝕刻範圍，該範圍與長度L2相符且環繞著X軸延伸。此例示性結構亦界定晶圓之禁止區82EEA之邊緣90的蝕刻，該蝕刻環繞著X軸延伸。

如先前亦大致說明者，圖2C顯示藉由本發明之實施例，且於距離X軸的例示性徑向距離處之距離102D1都相等的情況下，在 活性蝕刻區102內環繞X軸之各點所測量的介於壁126與下部邊緣外圍部80EEA(如表面92)間之距離102D3均為相同。圖2C亦顯示在距離X軸之例示性距離處的距離102D1~102D3為相同的情況下，在活性蝕刻區102內環繞X軸之各點所測量介於可建構界定環110之部分68X與下部電極54之可建構界定環120的表面126之間的距離均為相等。因此，藉由使用本實施例所造成之對正，在活性蝕刻區102內，邊緣外圍部80－C上在X軸所有周圍的電漿作用係均勻的。

更詳細參考驅動器62，圖2B顯示環形蝕刻區100在一環繞著晶圓58之環形路徑延伸。蝕刻界定環110與120亦在一環繞著晶圓58之環形路徑延伸。非活性處理區86亦徑向延伸橫越晶圓58，且在介於中央區70與由中心區68所界定之第二參照表面60之間軸向地延伸。為確保在X軸周圍之邊緣外圍部80的均勻蝕刻，介於表面56與60之間的位置關係要呈現並保持平行。這意味著，在上部電極53(藉連結件66與驅動器62)進入並位於各第一與第二位置關係的移動時，表面56與60所建立之平行狀態能夠維持。因此，此平行狀態能夠在該等關係中移動期間保持住。此平行狀態為所述之均勻移除不希望有之物質78提供了：(1)晶圓58之上部表面82係均勻地與上部電極53之中心區68近接；及(2)為使不希望有之物質78之均勻蝕刻的發生，邊緣外圍部80係軸向置中於環形蝕刻區100。

使用處理室50之前，依本發明之實施例，連結件66受調整以維持表面56與60所建立之平行且置中的位置關係，亦即所建立之定向。參考圖4的平面圖，連結件66表示為設成例示性三個以例示性120度間隔在X軸周圍間隔開來的連結部180。以下描述一連結部180，且適用所有連結部180。連結部180與固定在上部電極53之一第一支臂182合作。顯示於圖4及5A中之支臂182從上部電極53水平延伸而進入連結部180。連結部180如下述般鬆弛時，依據第一與第二參照表面56與60平行且置中時上部電 極53該如何安置，支臂182將鬆弛之連結部180定向。如此，各支臂182與鬆弛連結部180可對於X軸有著不同定向。牢記此支臂與連結部180的定向之後，參考圖5A所顯示之典型連結部180之一垂直部連同定向之支臂182。圖5A顯示連結部180之一鬆弛結構。圖5B顯示連結部180係在一緊固之結構中。

仍舊參考圖5A，定向之支臂182顯示為水平延伸，且固定於一調整部件184。部件184設有一孔186，容納旋轉用之調整螺絲190。舉例來說，適當的旋轉將螺絲180往上或往下移動。螺絲190固定於一閂鎖構件或閂鎖板194。參照圖5A中所示之連結部180之鬆弛結構，例示性螺絲的向上移動將閂鎖構件194往上移，以使連結部180用來相對於下部電極54之既有期望定向將上部電極53定向。執行此般定向之前，閂鎖構件194相對於部件184的向上移動提供了一介於驅動器62與閂鎖構件194之間的對正間隔195V。如下所述，廣義上，對正間隔195V容許上部電極53與下部電極54呈現對正平行之關係。詳述之，對正間隔195V具有一由螺絲190之旋轉程度所決定之初始值。間隔195V之初始值足夠使閂鎖構件194在不接觸到驅動器62的情況下，讓上部電極53與下部電極54形成該對正平行關係。如此，當上部電極53相對於下部電極54之既有期望定向定向(如垂直地定向)時，間隔195V的值可由初始值改變。完成定向後，各連結部180的間隔195V具有由已定向之上部電極53所界定的某正值。

此外，閂鎖構件194設有一凹槽195S，該凹槽在介於閂鎖構件194與一結件(如一閂鎖螺絲196)之間界定一對正間隔195H。如圖5A所示，螺絲196被固定於位在一固定水平位置之驅動器62中的一螺孔198。凹槽195S配置成使對正間隔195H環繞著閂鎖螺絲196延伸，將閂鎖構件194從閂鎖螺絲分開。如下所述，通常，當上部電極53對下部電極54形成對正置中之關係時，凹槽195H用以界定間隔195H之初始值(圖5A)，使其足夠讓上部電極53將閂鎖構件194相對於結件196移動。舉例來說，此般移動 可如圖5B所示(水平地往左移)，讓上部電極53對有下部電極54置中之X軸形成對正與置中。間隔195H的初始值足夠在使凹槽195S的內壁不接觸到螺絲196的情況下，讓上部電極53與下部電極54形成該對正置中關係。如此，當上部電極53相對於下部電極54之既有期望定向定向(如水平地往左移動)時，間隔195H的值可由初始值改變。完成定向後，各連結部180的各間隔195H具有如圖5B中之某正值。如此，對正間隔195H的初始值可由預期之水平移動的程度和方向(左或右)來決定，需要以該移動程度和方向使上部電極53對於X軸(及下部電極54)置中，同時凹槽195S不會接觸到螺絲196。

回顧前述，在進行此定向前，各連結部180設有對正間隔195H與195V，以致該定向的成立使閂鎖構件194不接觸到驅動器62且凹槽195S之內壁不接觸螺絲196。對各個連結部180而言，對於下部電極54之既有期望定向之上部電極53的定向可造成對正間隔195V與195H的初始值受到改變。圖5B顯示於完成該定向之後，藉由旋轉螺絲190，可使閂鎖構件194從已改變之升高位置(受該定向所改變)向下移動，直至閂鎖構件194從支臂182移開且接觸到驅動器62。必須小心不該過度旋轉螺絲190，只需讓閂鎖構件194剛好接觸到驅動器62，俾使上部電極53的定向不會由此般閂鎖構件194改變。當閂鎖構件194移動去接觸驅動器62時，用來界定對正間隔195H的凹槽195S保持與閂鎖螺絲196隔開。藉由將閂鎖螺絲196轉入該延伸進去驅動器62的螺孔，閂鎖構件194與驅動器62鎖住。閂鎖螺絲196延伸穿過凹槽195S，且螺絲196的螺絲頭按壓在閂鎖構件194上，以將閂鎖構件194推向並頂著驅動器。頂著驅動器62並固持住的閂鎖構件194固持在一位置，該位置係基於上部電極53對於下部電極54之置中且對正的位置(定向)。如此，一旦閂鎖構件194固定於驅動器62，定向之支臂192不會相對於閂鎖構件194移動，且由驅動器62固持之上部電極53相對於下部電極54定向。此將閂鎖構件194與驅動器 62的閂鎖(例如，藉由閂鎖螺絲196延伸穿過凹槽195S並將構件194牢牢頂住驅動器62而固持住，間隔195V之值為零)稱作為連結件66之連結部180的緊固(tightened or tight)結構。

如所述，各連結部180可以是相同的。因此，描述一連結部180的相同結構提供給其他兩個例示性隔開之位置上的連結部180。在各連結部180產生有：螺絲190的相同方式旋轉，以及相同之閂鎖構件194與驅動器92的閂鎖。藉由各連結部180的協同運作，上部電極53的定向不會由將個別連結部180成為緊固結構的緊固而改變。依此方式，表面56與60所建立之平行且置中的位置關係不會改變。該多數連結部180相互配合以將上部電極53固定於驅動器62，且維持表面56與60所建立之平行且置中的位置關係。

有了連結部180固定於驅動器62，便可操作驅動器62。驅動器92之一實施例可為楔形組件64。參考圖6，圖中顯示楔形組件64之三個楔形部的一代表性楔形部200。如圖4所示，楔形部200位於X軸周圍。各楔形部200可以是相同的。因此，描述一楔形部200的相同結構提供在其他兩個隔開之位置。該一楔形部200實施例設有可藉由螺栓196(圖5B)而固定於閂鎖構件194的一第一楔形構件202。一第一滑座203不使楔形構件202作水平移動而將其固持住，容許第一楔形構件202將閂鎖構件194上下移動以對應地將支臂182與上部電極53上下移動。此上下移動係受到一第二楔形構件204的作用力，該第二楔形構件連接到安裝在基部53上之一第二滑座206。一馬達208可啟動以將第二楔形構件204在滑座206上水平移動，俾使第一楔形構件202的一第一傾斜表面210藉由例如第二楔形構件204的一第二傾斜表面212向上推進。相反地，馬達208的反向啟動則導致表面212讓第一楔形構件202向下移動。

如所示，描述楔形部200的相同結構係位於各三個間隔之位置。此外，各楔形部200的馬達208可由例如源自一共同歧管214 之液壓流體所啟動，俾使相同之壓力施加於各馬達，且如圖4所示之各楔形部200同時施加相同之向上與向下之動作。依此方式，上部電極53上下移動俾使表面56與60所建立之平行與置中位置關係不會改變，且上部電極53在表面56與60保持所建立之平行與置中位置關係之際作移動。

從圖1及圖6可了解，藉由馬達208將第二楔形構件204往左移，第一楔形構件202會往上移，且將上部電極53及第二參照表面60從第一參照表面56向上移開而進入第一位置關係(圖2A)。相反地，如圖1及圖6，藉由馬達208將第二楔形構件204往右移，能讓第一楔形構件202向下移動，以使上部電極及第二參照表面60朝著第一參照表面向下移動而進入第二位置關係(圖2C)。

依此方式，藉由第一楔形構件202與第二楔形構件204之傾斜角形，驅動器62經由例示性楔形組件64用以施加一驅動力穿過連結件66到達上部電極53。此驅動力均等地作用穿過各連結部180，俾使表面56與60平行且置中之該期望定向(造成上部晶圓表面82亦相對於參照表面60呈平行且置中的)藉由移動之第一楔形構件202來驅動連結件66以移動上部電極53來維持。回顧前述，一此般移動可為上部電極53將第二參照表面移入第二位置關係(圖2C)，其中第二位置關係為第二參照表面60與第一參照表面56近接，且如此地晶圓58之上部表面82亦與第二參照表面60近接，以界定處理室50中的非活性處理區86。第二參照表面60與第一參照表面56的此般近接將非活性處理區86設有在X軸方向之例示性尺寸，舉例來說，該尺寸為大約0.010英吋到0.020英吋。有了所述之多重連結部180與楔形部200，在移動方向之此般尺寸可設為在大約加減0.002英吋之尺寸公差的範圍內。例如，因為介於表面56與60之間之位置關係保持平行且置中以確保X軸週遭之邊緣外圍部80的均勻蝕刻，距離84在移動方向之該尺寸在上部電極53與下部電極54之相對移動中是可重複的(repeatable)。距離 84與蝕刻區100的各個情況中，皆有如上述之X軸周圍的均勻蝕刻。

知悉上述之結構與操作後，便可容易了解本發明之實施例的詳細內容。首先參考圖3，上部電極53表示為有裝設插入件69，使該內部參照表面69I抵靠於第三參照表面61，且突部53P位於凹部69R中。界定環110表示為由肩部132固持在上部電極53上。在圖3的結構中，設備100已正且置中，以用來蝕刻邊緣外圍部80。相較於圖3而參考圖7A，其中表示設備100在圖3中的某些結構已移除而未顯示於圖7A。舉例來說，圖3所示之插入件69及界定環110已從上部電極53移除。此係由移除一結件(未顯示)來完成，該結件將插入件69以可移除方式固定於頂部電極53並使表面69I緊密地抵靠於表面61。該結件的此般移除釋放了插入件69，俾使肩部132不再將界定環110固持在頂部電極53上。此外，圖3所示之晶圓58不在下部電極54之下部參照表面56上，且藉由將界定環120從下部電極54提起後取出，已將界定環120從下部電極54移除。再者，如上述，連結件66對於上部電極53調整成鬆弛結構，亦即，係鬆弛的而非緊密地連接到基部52或驅動器62。

藉由缺少插入件69、界定環110與120及晶圓58，且連結件66係於鬆弛結構，對正間隔195V與195H(圖5A)容許上部電極53對於下部電極54維持對正之平行且置中位置關係。如此，設備100便可成為備以依據本發明之實施例進行對正與置中或定向之操作。圖7A中將上部電極53顯示為設有第三參照表面61從X軸徑向延伸出去。第三參照表面61將與下部電極54之第一參照表面56對正。因為第二參照表面60與插入件69之表面69I平行，在插入件69與上部電極53重新組裝以將表面69I置放成抵靠於第三參照表面61時，插入件69之第二參照表面60亦會平行於第一參照表面56。此外，若上部電極53之突部53P對下部電極54置中，則當插入件69與其突部53P在凹槽69R中組裝時，插入件 69亦會對下部電極54置中。

在圖7A中，下部電極54顯示為設有第一參照表面56徑向延伸至具有垂直壁242之一肩部240。肩部240可設有一環形橫剖面(於俯視之時)。上部電極53顯示為與下部電極54隔開，以使這些電極可稱作為具有隔開參照表面(即參照表面56與61)的間隔電極(spaced electrodes)。一定位具244表示為設有一上定位具參照表面246及平行於該上定位具參照表面246之一下定位具參照表面248。下定位具參照表面248用以被支撐在第一(間隔)參照表面56上，以將下定位具參照表面248與上定位具參照表面246定向為平行於第一參照表面56。上定位具參照表面246用以支撐第三(間隔)參照表面61，以將第三隔開參照表面61定向成平行於上定位具參照表面246且平行於第一(間隔)參照表面56。

圖7A亦顯示第一(間隔)參照表面56設有一周邊(periphery)250，該周邊與X軸隔開且與X軸共軸。周邊250可由垂直壁242界定，且於俯視下與圖2B相似，兩者皆設有圓形橫剖面且與X軸同圓心。定位具244亦更顯示為對於X軸做如以下般設定。下定位具參照表面248設有具有一環形內壁254之一環形邊緣(rim)252。邊緣252與內壁254平行壁242而延伸，突懸出(overhanging)第一參照表面56。環形內壁254相對於X軸建構成使得於下定位具參照表面248支撐在第一(間隔)參照表面56上的情況下，內壁254平行於X軸且與X軸共軸而延伸，並環繞壁242與邊緣250。內壁254對X軸設有間隔並緊密地容納壁242與邊緣250，以將定位具244相對於X軸在第一(間隔)參照表面上置中。

有了定位具244在第一(間隔)參照表面56上置中，且注意到突部53P設成與一上部電極Y軸共軸，且上定位具參照表面246設有一凹部(或開口)244R與X軸共軸地延伸進入定位具244，圖7B顯示定位具244用以將上部電極53對下部電極54置中。凹部244R設有與定位具244之內壁254共軸之一置中表面244C。

為將上部電極53與定位具244接合而達到對正與置中，便將 上部電極53朝向下部電極54移動(如用手移動)在圖7A中為朝下)。將上部電極53小心擱置在定位具244上(圖7B)。當上部電極53降低時，上部電極53左右移動地導引(與X軸垂直地)以將突部53P插入凹部244R中(在間隔195H與195V容許下)。為了明確顯示，圖7B將表面244C顯示為稍微與突部53P之壁53W間隔開來。置中表面244C及凹部244R用以緊貼地容納突部53P與壁53W以將突部53P對X軸置中(亦即，Y軸與X軸共軸)。因此，突部53P將上部電極53對X軸置中。在此降低期間，上部電極53相對於下部電極54之既有期望定向定向時，各連結部180(圖5A及5B)之對正間隔195H與195V的初始值因可改變。為完成定向，上部電極53完全置放在定位具244上，以使第三參照表面61置放在上定位具參照表面246上。在上部電極53相對於下部電極54之既有期望定向而定向完成後，各連結部180之對正間隔195H與195V可存在與其初始值相較之下不同之值，而皆藉由定位具244的作用，這些不同的值導因於如第三參照表面61變成與下部電極(或第一)參照表面56平行，且導因於突部53P對X軸置中。

藉由上述插入件69的使用，吾人當可了解到，晶圓處理室50用以隔離晶圓58之中央區(括號70E)的處理。中央區70E通常具有一區域相當於上定位具參照表面246的區域。各插入件69與晶圓58在X軸方向具有一厚度。牢記此點後，吾人可了解到，定位具244如此設定俾使下定位具參照表面248與上定位具參照表面246藉由一對正距離270相隔開(圖7A)。對正距離270在圖7A中不按比例而顯示出，但設有一值與以下之總和相等：晶圓58與插入件69之厚度，以及界定處理室50之非活性處理區86的距離84(圖2C)。此般非活性處理區86禁止晶圓中央區70的處理。設有此般對正距離270使在所述之對正與置中之際上部電極53置放於定位具244上(如圖7B所示)，該定位具將第三參照表面61從第一參照表面56間隔開，使該二表面將會在電漿室50的操作中間隔開，以蝕刻邊緣外圍部80而不蝕刻晶圓58之中央區70。如此， 該對正與置中發生的上部與下部電極53與54之間隔與用來處理晶圓58之間隔相同。這樣減低了X軸周圍之距離84與102D1~D3之不均勻性的可能性，且助長了上述期望之均勻性。舉例來說，X軸周圍之均勻空隙將非活性處理區86維持非活性，以保護晶圓裝置免於電漿。此外，所述之上部電極53對下部電極54之對正確保了環形蝕刻區100的徑向範圍在X軸所有週遭將會是均勻的。如此，藉由容許在環形蝕刻區100的蝕刻操作，在X軸所有周圍的邊緣外圍部80將會產生不希望有之物質78的同等蝕刻。

吾人可執行下述操作以維持此建立之定向，該定向係：上部參照表面61平行於下部電極參照表面56，且上部電極53對於下部電極54置中(亦即，對X軸對正且置中)。上部電極53如前述為擱置於定位具244上(亦即，第三參照表面61擱置在上定位具參照表面246上，且凹部244R緊貼地容納突部53P)。記起連結件66的各連結部180可能已在定向時被移動過，且個別對正間隔195H與195V可能已作必要改變以讓上部電極53定向為對下部電極54平行且置中。上部電極53如此地擱置後，以及間隔195H與195V有著改變後之值，連結件66接著如前述般調整，俾使各連結部180變成配置為緊固結構。此緊固結構將上部電極53固定於驅動器62，以維持所建立之定向(上部參照表面61平行於下部電極參照表面56，且上部電極53對下部電極54置中)。接著可啟動驅動器62以將上部電極53提昇並從定位具244移除且回到例示性之如圖7A所示之原位置。接著可將定位具244從下部電極54移除，而設備100可接著返回如圖3所述且顯示之例示性結構或在相關案之其他結構。如圖3所顯示，界定環110抵靠於電極53安裝且固持住。插入件69安裝在且固定於置中之上部電極53(藉由突部53P與凹部69R)。該置中係對於X軸的。插入件69固定於上部電極53時，界定環110在上部電極53上由肩部132與130固持著。此外，藉由已呈平行之下部電極參照表面56與第三參照表面61，插入件69I係平行於表面61，造成表面56與60的平行 與置中。界定環120與晶圓放置在電極54上，且該對正與置中之設備100係準備好用來將物質78從晶圓58之邊緣外圍部80移除。

檢視前述，本發明之實施例藉由用以在晶圓處理室50中相對下部電極54之既有期望定向將上部電極53定向之設備100來敘述。電極53與54個別設有參照表面56與60，且電極53亦設有第三參照表面61。參考圖7A，定位具244可描述為設有一上嵌套部280及一下嵌套部282。上嵌套部280從上部定位具表面246與置中表面(或上壁)244C配置而成。下嵌套部282從下定位具參照表面248與環狀邊緣252之內部(或下部)環狀壁254配置而成。下定位具參照表面248係平行於上定位具參照表面246。上壁244C與下壁254共軸且與其平行。各上嵌套部280與下嵌套部282用以容納個別上部電極參照表面61與下部電極參照表面56的至少一部分。表面61的一部分是為突部53P。表面56之至少一部分係介於環形邊緣252徑向相對部分之間的整個表面56。藉由將下定位具參照表面248及上定位具參照表面246與下部電極參照表面60對正平行，且藉由對下部電極54將上部電即53置中，嵌套部280與282相對於下部電極54之既有期望定向定將上部電極53定向。

本發明之實施例可包括設備100，該設備包含具有一底部290之基部52(圖1)，該底部用以支撐下部電極54，同時下部電極參照表面56位於用以蝕刻邊緣外圍部80之既有期望定向中。基部52更設有一框架292支撐驅動器62。因連結件66可如上述般調整，連結件66可稱為接合器。經由連結件66，該接合器係介於框架292與上部電極53之間。該接合器(連結件66)可調整於所述之鬆弛結構與緊固結構之間，俾使在鬆弛結構時，接合器界定在介於接合器66與框架292(支撐驅動器62)間之可變的對正間隔195H與195V。在定向期間，對正間隔195H與195V的初始值可改變以使上部電極53與下部電極54形成對正平行且置中關係。如所定向，上部電極53由嵌套部280與282相對於下部電極54之既 有期望定向所定向，而藉由該上部電極之界定，對正間隔195H與195V之值已改變。上部電極53之上定位具參照表面61係如此位於與下部電極參照表面56對正平行且置中之關係，俾使插入件(第二)參照表面60在插入件69與上部電極53組裝時位於該相同對正平行且置中之關係。

在更進一步檢視，在緊固結構中，接合器66(經由驅動器62)固定於框架292以消除各連結部180之可變對正間隔195V，並在上部電極53一旦呈置中定向時緊密地將各個對正間隔195H固持住，使上部電極53(經由驅動器62)裝設於框架292時，上部電極53維持相對於晶處理室50中下部電極54之既有期望定向之對正平行且置中的定向。

吾人當可了解到，上部電極53相對於下部電極54的置中係相對於下部電極54之中央X軸的。接合器66設有複數之以連結部180型態呈現之連接部(connectors)。連結部180在X軸周圍均勻地間隔開。各連接部(連結部180)設為可調整於介於(a)相對於框架292一部分(鄰接個別連結部180)之鬆弛結構及(b)相對於框架292個別部分之緊固結構(如圖5B所示)之間。依經由該緊固結構之方式，各連接部連結部180固定於框架292之對應部分，且連接部協同將上部電極53安裝於框架292，使上部電極53維持在對於晶圓處理室50中下部電極54之既有期望定向之對正平行且置中的定向中。

有了X軸周圍之均勻間隔的連接部(連結部180)，該對正間隔195H與195V(例如，介於框架292之一部分與個別連接部或連結部180其中一個之間)之值便可不同於介於框架292之另一部分與個別連接部180其中一另個之間的對正間隔195H與195V之值。各個連接部180可設為在X軸方向以不同程度調整。依此方式，上部電極53定位時，雖然介於框架292之一部分與個別連接部180其中一個之間的對正間隔195V具有一值不同於介於框架292之另一部分與個別連接部180其中另外一個之間的對正間隔195V之 值，上部電極53可對應至個別連接部180而固定於框架292的各個部分。如前之同樣方式施加於各個對正間隔195H。緊固結構中對連結部180之閂鎖構件194的固定，將上部電極53安裝於框架292之部分，使上部電極53維持相對於晶圓處理室50中的下部電極54之既有期望定向，呈對正平行且置中的定向。

如上述，接合器(連結部180)包括閂鎖構件194，而閂鎖構件194用以藉由螺栓196可選擇性地固定於(且接觸到)框架292之部分，使其橫向與縱向皆緊固。或者，閂鎖構件194可藉對正間隔195V從框架292之部分分開，且可藉凹槽195S之對正間隔195H從螺栓196分開。該接合器(連結件66)包括一調整機構(dajustment mecanism)(例如，以螺絲190裝設於上部電極53之支臂182上並連接至閂鎖板194之形式)以界定對正間隔195V的值(如初始值)。該調整機構亦包括凹槽195S以界定對正間隔195H之初始值。依此方式，在藉由嵌套部280與282定向期間，上部電極53依據下部電極53之既有期望定向而能夠修改對正間隔195V與195H之初始值。該調整機構(包括螺絲190)更進一步地用以將間隔之閂鎖構件194垂直移動而接觸到框架292之部分，而凹槽195S用以容許閂鎖螺絲196之螺絲頭將閂鎖構件194推進而抵住驅動器62，以將閂鎖構件194固定於框架292之部分，以將上部電極53如藉由嵌套部280與282定向般固定於框架292。

本發明之實施例亦可包括設備100，該設備設有固定於框架292之驅動器62，且用以移動接合器66以如所述將上部電極53相對於下部電極54移動。針對各連結部180，閂鎖板194用以藉由螺絲196可選擇性地固定於框架292之個別部分以界定緊固結構，或是用以藉由可變對正間隔195H與195V從框架292之個別部分分開以界定鬆弛結構。一連結部180之這兩個對正間隔195H與195V可稱為一對(a pair)間隔195H與195V。針對諸如此類之一對間隔，調整機構(以安裝在上部電極53並連接到個別閂鎖板194之連結部180的形式)界定可變對正間隔195V的初始值，其中一 間隔195V係在鬆弛結構中介於各閂鎖板194與框架292之部分之間。此般調整機構更以連結部180安裝在上部電極53上並連接到個別閂鎖板194的形式更進一步地界定可變對正間隔195H之初始值，其中間隔195H介於凹槽195S之間且螺絲196係裝設於鬆弛結構中框架292之個別部分。依據(必須藉由)相對於下部電極54之既有期望定向的上部電極53之對正平行且置中關係，可變對正間隔195H與195V之初始值足夠容許上部電極53藉由改變可變對正間隔195H與195V之初始值，與下部電極54形成對正平行且置中之關係。

此外，設備100可描述為在處理室50中建立位置關係，以用來保護在晶圓58之邊緣外圍部80之內的禁止區(exclusion area)。本發明之實施例可包括設有下部電極54之設備100。下部電極54可設有第一電極參照表面56以支撐有邊緣外圍部80受處理的晶圓58。基部52設有框架292，該基部用以安裝下部電極54，使第一電極參照表面56在一期望定向中用以處理邊緣外圍部80上且不處理晶圓58之中央區70。禁止處理插入件69設有用以保護禁止區(中央區70)免於處理之個別平行第一與第二插入件表面69I與60。上部電極53設有第三電極參照表面61以以可移除方式安裝插入件69，使第一插入件表面69I抵靠於第三電極參照表面61且插入件表面69I平行於電極參照表面61。對正定位具244配置為與上部電極53及下部電極54一同使用，而非與插入件69使用。定位具244設有上定位具參照表面246及平行於該上定位具參照表面之下定位具參照表面248。定位具244配置成使下定位具參照表面248接合第一電極參照表面56，以將定位具244支撐在下部電極53上，使下定位具參照表面248與上定位具參照表面246位於與第一電極參照表面56平行之期望定向。定位具244配置成使上定位具參照表面246接合第三電極參照表面61，以以可移除方式支撐上部電極53於定位具244之上，使上部(第三電極)參照表面61在期望定向中平行於上定位具參照表面246。

以該接合器介於框架292與上部電極53之間的形式可調整於上述介於鬆弛結構與緊固結構之間。在鬆弛結構中，接合器66界定介於接合器66與框架292之間的可變對正間隔195H與195V。對正間隔195H與195V之初始值容許支撐在定位具244上之上部電極53呈期望定向。在緊固結構中，接合器66牢扣住固定於框架292的上部電極53，使上部電極53在期望之定向中以容許定位具244的移除，及容許將環110與插入件69安裝在上部電極53上，同時上部電極53保持在期望定向中以保護晶圓58之中央區70免於處理且從邊緣外圍部80移除不希望有之物質78。

晶圓58設有如圖2C所示在X軸方向之晶圓厚度。插入件69亦設有一插入件厚度(即對正厚度270)，俾使當擱置在定位具上244上的上部電極53被安置而使上部電極53位於有相同垂直位置之下部電極54的上方時，插入件69在介於晶圓58與插入件69之間(即介於表面82與表面60之間)界定了非活性蝕刻區86。非活性處理區86具有距離84的厚度。驅動器62固定於框架292，且用以移動接合器66以相對下部電極54來移動上部電極53。定位具244如此配置以使下定位具參照表面248與上定位具參照表面246藉由對正厚度270來間隔開，該對正厚度具有一值等於晶圓厚度與插入件厚度以及非活性處理區86厚度之和，俾使上部電極53之期望定向設為上部電極53位於相對於下部電極54之第一位置(亦即，電極53擱置在定位具244上)。該第一位置相當於安裝有插入件69之上部電極53的位置，以界定具有距離84之非活性處理區86(圖2C)。

吾人當可了解到，下部電極參照表面56與X軸設為共軸，此X軸可稱為一電極X軸。如有關於所述之壁254及肩部240，下部電極參照表面56及定位具244用以將定位具244對X軸置中。如有關於所述之突部53P與置中表面244C，定位具244及電極參照表面61用以將上部電極53對X軸置中。

吾人可了解到，如圖8所示之流程圖，本發明之實施例可包 括一方法用來將上部電極53相對於下部電極54定向。在處理室50中，如在基部52上，下部電極54具有既有期望定向。該定向係用來界定處理晶圓58用之處理室50中活性處理(或蝕刻)區102及非活性處理區86。該方法可從開始進行到一將各電極53與54設有一參照表面之操作步驟302。下部電極參照表面56可位於既有期望定向，且欲將上部電極參照表面61定向為平行於下部電極參照表面56。該方法可進行到一操作步驟304，該步驟暫時固持住上部電極參照表面61並使之定向為平行於下部電極參照表面56。此般固持可藉由上述之定位具244。該方法可進行到操作步驟306，該步驟將上部電極53固定於一驅動器(如62)，以將上部電極參照表面61安裝且固定而平行於下部電極參照表面56。此般固定可藉由如接合器66與閂鎖板194之螺栓196；而該方法方可完成。

該方法之其他實施態樣可包括該固持操作步驟304有效藉由一定位具厚度將上部電極參照表面61從下部電極參照表面56隔開。該定位具厚度可等於以下之和：晶圓之厚度、非活性蝕刻區86之距離84及固定於上部電極參照表面61之禁止處理插入件69的厚度。此固持操作步驟304可由參考定位具244來了解。對正距離270之值等於晶圓58、插入件69之厚度與距離84之和(圖2C)，且該值界定處理室50中之非活性部分(即界定非活性處理區86)，使該部分禁止處理晶圓之中央區70；而藉由此對正距離，該定位具如此配置以使下定位具參照表面248與上定位具參照表面246隔開。此般對正距離270的設置使在所述之對正與置中期間，定位具244如圖7B所示擱置在表面56之際，定位具244將第三參照表面61從第一參照表面隔開，使其隔開程度等於該兩表面56與60於從邊緣外圍部80移除物質78用之電漿處理室50的操作中會隔開的程度。造成結果是，圖2C中之設備可均勻地在X軸所有周圍蝕刻邊緣外圍部80，而不會在X軸其他任何周圍蝕刻晶圓58的中央區70。如此，藉由定位具244的對正與置中，會產生 與上部與下部電極53與54相同之間隔，具有上述之好處以用來處理晶圓58。

吾人可了解到，該方法更可包括從下部電極54移除定位具244後將禁止處理插入件69裝設在上部電極53之操作步驟。此外，一操作步驟可將晶圓58安裝在下部電極參照表面56上。驅動器62可操作來將上部電極53朝向下部電極54移動，藉由非活性處理區86之距離84以將禁止處理插入件69(表面60)從晶圓58之表面82隔開。如上述，藉由使用定位具244，非活性處理區86之厚度係可均勻地跨越過晶圓58且介於晶圓58與禁止處理插入件69之間，以及X軸所有周圍。

該方法之實施例包括該固持操作步驟304，該步驟包括一操作步驟將對正定位具244置放在下部電極參照表面56上。上部電極53容許上部電極53相對於驅動器62與框架292自由地移動(如連結件66於鬆弛結構時)之際，可移動到對正定位具244之上。各個對正間隔195H與195V容許上部電極53作此般移動。上部電極53可如此般地定向，俾使上部電極參照表面61定向為平行於下部電極參照表面56並對X軸置中，且不與驅動器62或該框架產生干涉。

鑒於上述，茲提供設備與方法用來在下部電極54已置放於一期望定向時將上部電極53迅速定向。該定向能使不希望有之物質78從邊緣外圍部80均勻地移除，而依其方式僅從邊緣外圍部80移除不希望有之物質78且不會損害到中央區70。所述之定向滿足前述需求以確保蝕刻設備在使用前係精確對正的，俾使使用該設備(如連同界定環110與120)促成從整個邊緣外圍部80精確(如均勻)移除不希望有之物質78，並不會從中央區70移除物質或以其他方式損壞之。

本發明之實施例亦可滿足上述需求，藉由設成從整個邊緣外圍部80均勻移除不希望有之物質78(亦即，在上部晶圓表面82環繞中央區70之環形邊緣區域的周圍，在晶圓邊緣90的周圍，以 及在晶圓58靠近邊緣90之沿著底部表面92的邊緣區域下)。此般均勻移除不會從中央區70移除物質或以其他方式損壞之。使表面56與60所建立平行且置中之位置關係不改變之連結部180的操作，以及保持表面56與60所建立平行且置中之位置關係之際多數連結部180相互配合將頂部電極53固定於基部53的操作，皆促進滿足這些需求。舉例來說，此係藉由在X軸所有周圍建立與維持表面56與60之近接，俾使界定處理室空腔77之軸向薄距離84在介於晶圓中央區70與頂部電極53之中心區68之間之X軸所有周圍上均勻地設有非活性處理區86。

縱使為了清楚了解前述之發明而詳細描述之，吾人當可了解到特定改變及修飾可在隨附之申請專利範圍之範疇內實施。因此，本實施例應視為具例示性而非限制性的，且本發明不該侷限於提供在此之細節，而可在隨附申請專利範圍之範疇及與之均等的條件下進行修改。

50‧‧‧處理室

52‧‧‧基部

53‧‧‧頂部電極

53P‧‧‧突部

53W‧‧‧壁

56‧‧‧第一參照表面

58‧‧‧晶圓

60‧‧‧第二參照表面

61‧‧‧第三參照表面

62‧‧‧驅動器

64‧‧‧線性驅動器組件

66‧‧‧連結件(接合器)

68‧‧‧中心區

68X‧‧‧中心區的一部分

69‧‧‧插入件

69I‧‧‧內部參照表面

69R‧‧‧凹部

69W‧‧‧壁

70‧‧‧中央區

70E‧‧‧括號

72‧‧‧空隙

74‧‧‧表示X軸之軸向方向之箭頭

76‧‧‧一般尺寸處理區

77‧‧‧處理室空腔

78‧‧‧不希望有之物質

80‧‧‧邊緣外圍部

80－C‧‧‧邊緣外圍部的一範圍

82‧‧‧晶圓上部表面

82EEA‧‧‧邊緣禁止區

84‧‧‧距離

86‧‧‧非活性處理區

86D‧‧‧距離

90‧‧‧周圍邊緣

92‧‧‧晶圓底部表面

96‧‧‧弧線

100‧‧‧蝕刻區

102‧‧‧活性蝕刻區

102D1‧‧‧距離

102D2‧‧‧距離

102D3‧‧‧距離

102L‧‧‧鏈線

110‧‧‧蝕刻界定環

120‧‧‧蝕刻界定環

122‧‧‧底部環形凹部

124‧‧‧壁

126‧‧‧壁

128‧‧‧下部空腔部

129‧‧‧上部空腔部

130‧‧‧肩部

132‧‧‧肩部

180‧‧‧連結件66的連結部

182‧‧‧支臂

184‧‧‧調整部件

186‧‧‧孔

190‧‧‧調整螺絲

194‧‧‧閂鎖構件

195H‧‧‧對正間隔

195S‧‧‧凹槽

195V‧‧‧對正間隔

196‧‧‧閂鎖螺絲

198‧‧‧螺孔

200‧‧‧楔形部

202‧‧‧第一楔形構件

203‧‧‧第一滑座

204‧‧‧第二楔形構件

206‧‧‧第二滑座

208‧‧‧馬達

210‧‧‧第一傾斜表面

212‧‧‧第二傾斜表面

240‧‧‧肩部

242‧‧‧壁

244‧‧‧定位具

244R‧‧‧凹部

244C‧‧‧置中表面

246‧‧‧上定位具參照表面

248‧‧‧下定位具參照表面

250‧‧‧周邊

252‧‧‧邊緣

254‧‧‧壁

270‧‧‧對正距離

280‧‧‧上嵌套部

282‧‧‧下嵌套部

290‧‧‧底部

292‧‧‧框架

B‧‧‧邊界

C1‧‧‧末端

C2‧‧‧末端

L1‧‧‧長度

L2‧‧‧長度

X‧‧‧軸

Y‧‧‧軸

本發明之實施例可由參考前述詳細說明連同隨附之圖例而容易了解，其中相似之參考數字代表對應之結構元件，且其中：圖1係本發明之實施例之處理室的概略前視圖，其中複數之位置關係可於介於如一底部/下部電極或夾頭之一基部與一上部/頂部電極之間建立。

圖2A係圖1之放大部分的圖，其中說明其中一個位置關係介於下部電極之第一參照表面與頂部電極之第二參照表面之間。

圖2B係圖2A中沿線段2B－2B所擷取之橫剖面圖，說明介於下部電極與頂部電極之間所界定之蝕刻區的環形結構。

圖2C係圖2B中沿線段2C－2C所擷取之橫剖面圖，顯示頂部電極之一放大圖，該頂部電極設有一在中心區具有第二參照表面之禁止處理插入件，該第二參照表面與第一參照表面呈第二位置關係，並表示該環形蝕刻區之一實施例之一大致呈C形橫剖面結 構。

圖3係一橫剖面圖，說明晶圓由下部電極支撐，表示頂部與底部邊緣界定環能夠蝕刻晶圓之邊緣外圍部。

圖4係圖1中在線段4－4所擷取之俯視圖，顯示驅動器之部分之晶圓軸線周圍的間隔，該驅動器透過可調整之連結件的連結部來操作，用以將參照表面移進位置關係。

圖5A係圖4中在線段5A－5A所擷取之放大橫剖面圖，顯示鬆弛結構中連結件之一連結部，該連結部用來促進關於呈既有期望定向之第一參照表面的第二參照表面的定向。

圖5B係一放大橫剖面圖，表示圖5A中連結的一部分，說明該連結在緊固結構中固持第二參照表面對於第一參照表面的定向。

圖6係圖4中在線段6－6所擷取之橫剖面圖，顯示驅動器之其中之一部份的結構。

圖7A係與圖2A相似之橫剖面圖，其中禁止處理插入件及界定環已被移除，說明一定位具與圖1~3所示之電極一同使用，以定向第一與第二參照表面，以及在介於下部電極與上部電極之間建立一期望位置關係。

圖7B係與圖7A相似之橫剖面圖，說明上部電極擱置在定位具上以將第二電極參照表面對於第一參照表面定向。

圖8係一流程圖，說明本發明之一實施例之方法的操作步驟，用來在晶圓處理室中相對下部電極之期望定向將上部電極定向，以界定處理室中的活性與非活性處理區。

53‧‧‧頂部電極

62‧‧‧驅動器

66‧‧‧連結件(接合器)

180‧‧‧連結件66的連結部

182～支臂

184‧‧‧調整部件

186‧‧‧孔

190‧‧‧調整螺絲

194‧‧‧閂鎖構件

195H‧‧‧對正間隔

195S‧‧‧凹槽

195V‧‧‧對正間隔

196‧‧‧閂鎖螺絲

198‧‧‧螺孔

292‧‧‧框架

Claims (16)

1. 一種對正設備，用以在一晶圓處理室中對正第一隔開參照表面與第二隔開參照表面，該設備包含：一定位具，設有一上定位具參照表面與平行於該上定位具參照表面之一下定位具參照表面，該下定位具參照表面被支撐於該第一隔開參照表面上，以將該下定位具參照表面與該上定位具參照表面定向為平行於該第一隔開參照表面；該上定位具參照表面支撐該第二隔開參照表面，以將該第二隔開參照表面定向為平行於該上定位具參照表面且平行於該第一隔開參照表面。
2. 如申請專利範圍第1項之對正設備，其中該第一隔開參照表面設有一周邊，該周邊與一縱軸隔開且與該縱軸共軸，其中：該定位具更相對於該縱軸作配置；及該下定位具參照表面包含具有一內壁之一邊緣，該內壁配置成使得於下定位具參照表面被支撐在該第一隔開參照表面上的情況下，該內壁平行於該縱軸延伸且與該縱軸共軸，且該內壁設成與該縱軸隔開以緊密地容納該周邊，而將該定位具相對於該縱軸而置中於該第一隔開參照表面上。
3. 如申請專利範圍第2項之對正設備，其中該第二隔開參照表面設有一突部，該突部與一上部電極軸線共軸，且其中：該上定位具參照表面設有與該縱軸共軸地延伸進入延伸進入該定位具之一開口部，該開口部具有一與該內壁共軸之置中表面，且用以容納該突部，以使該突部與該電極軸線相對於該縱軸置中。
4. 如申請專利範圍第1項之對正設備，其中該晶圓處理室設有一插入件以禁止該晶圓之中心的處理，該中心具有之一區域對應於該上定位具參照表面之區域，且各該插入件與該晶圓具有一厚 度；且其中：該定位具係建構成使該下定位具參照表面與該上定位具參照表面隔開一對正距離，該對正距離具有一值，該值等於下列之和：該晶圓之厚度、該插入件之厚度、及界定禁止處理該晶圓中心用之該處理室之一非活性部分的一距離。
5. 一種定向設備，用以相對於一晶圓處理室中的一下部電極之一既有期望定向將一上部電極定向，各電極設有一參照表面，該定向設備包含：一定位具，設有一上嵌套部與一下嵌套部，該上嵌套部係設有一上定位具參照表面及一上壁，該下嵌套部係設有一下定位具參照表面及一下壁，該下定位具參照表面係平行於該上定位具參照表面，該上壁與該下壁共軸且平行於該下壁，該上嵌套部用以容納該上部電極參照表面之至少一部分，而該下嵌套部用以容納下部電極參照表面之至少一部分；藉由將該下定位具參照表面和平行於該下部電極參照表面之該上定位具參照表面對正，且藉由將該上部電極相對於該下部電極置中的方式，該兩嵌套部相對於該下部電極之該既有期望定向將該上部電極定向。
6. 如申請專利範圍第5項之定向設備，更包含：一基部，設有一底部以支撐該下部電極，使該下部電極參照表面處於既有定向，該基部另設有一框架；及一接合器，設於該框架與該上部電極之間，該接合器係可在一鬆弛結構與一緊固結構之間調整；在鬆弛結構中，該接合器在該接合器與該框架之間界定可變之對正間隔，以令該上部電極相對於呈該既有期望定向之該下部電極被定向成一對正平行且置中之關係，該對正間隔具有的值係藉由呈該定向關係之該上部電極來決定。
7. 如申請專利範圍第6項之定向設備，其中在該緊固結構中，該接合器係固定於該框架，以將該上部電極安裝並固定於該框架，使該上部電極維持該定向關係。
8. 如申請專利範圍第7項之定向設備，其中該上部電極相對於該下部電極的置中係相對於該下部電極之一中心軸，且其中：該接合器設有複數之連接部，該複數之連接部環繞中心軸呈等距間隔，且各該連接部設為可在相對於該框架之一部分之該鬆弛結構與相對於該框架之個別部分之該緊固結構兩者之間調整。
9. 如申請專利範圍第8項之定向設備，其中，在該緊固結構中，各連接部固定於該框架之個別部分，且該等連接部共同將該上部電極安裝並固定於該框架，而在該晶圓處理室中，相對於該下部電極之該既有期望定向，使該上部電極維持於該定向關係中。
10. 如申請專利範圍第8項之定向設備，其中該等連接部圍繞中心軸之該等距間隔容許該框架其中一部分與該等連接部其中之一個間的該對正間隔所具有之值不同於該框架其中另一部分與該等連接部其中之另一個間的另一對正間隔之值。
11. 如申請專利範圍第10項之定向設備，其中即使該框架其中一部分與該等連接部其中之一個間的該對正間隔所具有之值不同於該框架其中另一部分與該等連接部其中之另一個間的另一對正間隔之值，各該連接部藉由不同程度調整以將上部電極安裝並固定於該框架，其中，將該上部電極安裝並固定於該框架係於該上部電極在該晶圓處理室中相對於該下部電極之該既有期望定向維持該定向關係的情況下施行之。
12. 如申請專利範圍第6項之定向設備，其中： 該接合器包含一板，該板選擇性地固定於該框架，或與該框架隔開該等對正間隔其中之一；該接合器更包含一調整機構，該調整機構安裝於該上部電極上且連接到該板，以移動該板並界定一個該對正間隔的初始值，俾將由該等嵌套部所定向之該上部電極配置，以依據該下部電極之該既有期望定向修正該對正間隔的初始值；且該調整機構更用以將該隔開之板移動至使其接觸到該框架，使該板能被固定於該框架以將由該等嵌套部所定向之該上部電極固持住。
13. 如申請專利範圍第6項之定向設備，其中：該定向設備更包含一驅動器，該驅動器固定於該框架且用以移動該接合器，以將該上部電極相對於該下部電極移動；該接合器更包含一板，該板選擇性地固定於該驅動器，以界定該緊固結構；或以一對可變對正間隔與該驅動器隔開，俾相對於該驅動器鬆弛地間隔開，以界定該鬆弛結構；該接合器更包含一調整機構，該調整機構安裝於該上部電極上且連接到該板，以界定該接合器之該鬆弛結構中之該對可變對正間隔的初始值；及該調整機構係配置成使藉由依據該下部電極之該既有期望定向而改變該等可變對正間隔之初始值之方式，該等可變對正間隔之初始值足夠容許該上部電極相對於該下部電極形成該對正平行且置中關係。
14. 一種在處理室中建立位置關係之設備，用以保護一晶圓之一邊緣外圍部內的一禁止區，該設備包含：一下部電極，設有一第一電極參照表面，以將待處理之一晶圓支撐於一該邊緣外圍部上；一基部，設有一框架，該基部用以安裝該下部電極，而使該 第一電極參照表面呈一期望定向，以處理該邊緣外圍部而不處理該晶圓之該禁止區；一禁止處理插入件，設有用來保護該禁止區免於受處理之平行的第一與第二插入件表面；一上部電極，設有一第二電極參照表面，用來以可移除方式安裝該插入件，使該第一插入件表面抵靠於該第二電極參照表面，且該第二插入件表面平行於該第二電極參照表面；一對正定位具，用以協同該上部電極與該下部電極使用，而不協同該插入件使用，該定位具設有一上定位具參照表面及平行於該上定位具參照表面之一下定位具參照表面；該定位具建構成使得該下定位具參照表面接合於該第一電極參照表面以將該定位具支撐於該下部電極上，而使該下定位具參照表面與該上定位具參照表面呈該期望定向；該定位具建構成使該上定位具參照表面接合於該第二電極參照表面，俾以可移除方式將該上部電極支撐於該定位具上，使該上部電極參照表面在該期望定向中平行於該第一電極參照表面；及一接合器，介於該框架與該上部電極之間，該接合器係可在一鬆弛結構與一緊固結構之間調整；於該鬆弛結構中，該接合器界定介於該接合器與該框架之間之可變對正間隔，以容許支撐在該定位具上之該上部電極呈該期望定向；於該緊固結構中，該接合器將該上部電極固定於該框架，且該上部電極呈該期望定向，以容許該定位具的移除及該插入件之安裝於該上部電極上，同時該上部電極維持於該期望定向以保護該禁止區免於處理。
15. 如申請專利範圍第14項之在處理室中建立位置關係之設備，其中該晶圓具有一晶圓厚度，且其中：該插入件具有一插入件厚度，該插入件厚度用以界定介於該晶圓與該插入件之間之一非活性處理區，該非活性處理區具有一非活性區厚度； 該設備更包含一驅動器，該驅動器固定於該框架且用以移動該接合器，以相對於該下部電極移動該上部電極；且該定位具配置成使得該下定位具參照表面與該上定位具參照表面相隔開一對正距離，該對正距離具有一值，該值等於該晶圓厚度、該插入件厚度及該非活性處理區厚度之和，俾提供該上部電極之該期望定向使該上部電極相對於該下部電極位於一第一位置，該第一位置相當於安裝有該插入件以界定具有該非活性區厚度之該非活性處理區之情況下的該上部電極之位置。
16. 如申請專利範圍第14項之在處理室中建立位置關係之設備，其中：該第一電極參照表面係與一電極軸線共軸；該第一電極參照表面與該定位具用以將該定位具相對於該電極軸線置中；且該定位具與該第二電極參照表面用以將該上部電極相對於該電極軸線置中。