TWI869012B

TWI869012B - 電漿處理裝置及方法

Info

Publication number: TWI869012B
Application number: TW112141596A
Authority: TW
Inventors: 陳志壕; 黃崇銓; 謝佾蒼; 林育奇; 趙家忻; 蔡哲恩
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2023-05-25
Filing date: 2023-10-30
Publication date: 2025-01-01
Also published as: TW202447753A; US20240395508A1; US20250357090A1; CN222530369U; US12444580B2

Abstract

公開了一種用於執行一製程的半導體製造裝置。一種裝置包含配置用以接收用於蝕刻製程的晶圓的腔室；設置於腔室內並且配置用以聚焦電場以控制蝕刻製程的蝕刻方向的導電聚焦環；以及設置於腔室內的絕緣蓋環。絕緣蓋環配置用以改變電場。絕緣蓋環具有內環絕緣部分和外環絕緣部分，且其中在內環絕緣部分與外環絕緣部分之間定義出一間隙。

Description

電漿處理裝置及方法

無

半導體裝置用於多種電子應用，比如個人電腦、手機、數位相機、與其他電子設備。半導體裝置的製作方法通常為依序沉積絕緣或介電層、導電層、與半導體層的材料於半導體基板上，並採用微影與蝕刻製程圖案化多種材料層，以形成電路構件與單元於其上。

半導體產業持續減少最小結構尺寸，可持續改良多種電子構件(如電晶體、二極體、電阻、電容、或類似物)的積體密度，以將更多構件整合至給定面積中。然而隨著最小結構尺寸縮小，所用的每一製程將出現額外問題，且需解決這些額外問題。

無

之後的揭示內容提供了許多不同的實施方式或實施例，以實現所提供的標的的不同特徵。以下描述組件和配置的具體實施例，以簡化本揭示內容。這些當然僅是實施例，並不意圖限定。例如，在隨後的描述中，形成第一特徵高於第二特徵或在第二特徵上方，可能包括第一和第二特徵以直接接觸形成的實施方式，且也可能包括附加的特徵可能形成於第一和第二特徵之間，因此第一和第二特徵可能不是直接接觸的實施方式。此外，本揭示內容可在各個實施例中重複標示數字和/或字母。這樣的重複，是為了簡化和清楚起見，並不是意指所討論的各個實施方式之間和/或配置之間的關係。

此外，為易於說明，本文中可使用例如「位於…之下（beneath）」、「位於…下方（below）」、「下部的（lower）」、「位於…上方（above）」、「上部的（upper）」等空間相對性用語來闡述如圖中所示的一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向以外還囊括器件在使用或操作中的不同取向。裝置可具有其他取向（旋轉90度或處於其他取向），且本文中所使用的空間相對性描述語可同樣相應地進行解釋。

為了易於說明，本文中可使用例如「約」、「大致」、「實質上」等用語。此項技術中具有通常知識者將能夠理解並推導出此些用語的含義。舉例來說，「約」可指示20%、10%、5%及類似值的尺寸的變化，但適當時也可使用其他值。例如半導體鰭的最長尺寸等大的特徵可具有小於5%的變化，而例如界面層的厚度等非常小的特徵可具有高達50%的變化，且兩種類型的變化均可通過用語「約」來表示。「實質上」一般來說比「約」嚴格，使得10%、5%或更小變化可能是適當的，而並不限於此。「實質上是平坦的」特徵可能相對於直線具有處於10%或小於10%內的偏差。具有「實質上恒定的濃度」的材料可沿著一個或多個維度具有處於5%或小於5%內的濃度變化。同樣，此項技術中具有通常知識者將能夠基於行業知識、當前製作技術等來理解並推導出此些用語的適當含義。

在本文的某些實施例中，「材料層」是包含至少50 wt.%的已識別材料的層，例如至少50 wt.%的已識別材料、至少75 wt.%的已識別材料、至少90 wt.%的已識別材料、或者實質上100 wt.%的識別材料；以及包含至少50 wt.%的已識別材料的「材料」的層，例如為至少60 wt.%的已識別材料、至少75 wt.%的已識別材料、或者至少90 wt.%的已識別材料、或者實質上100 wt.%的識別材料。舉例來說，在某些實施例中，各氮化鈦層和為氮化鈦的層是至少50 wt.%、至少60 wt.%、至少75 wt.%、或者至少90 wt.%或實質上100 wt.%的氮化鈦。

半導體製造通常涉及通過執行材料層的多次沉積、蝕刻、退火製程和/或植入來形成電子電路，由此形成包括許多半導體裝置和其間的互連的堆疊結構。尺寸縮放（縮小）是一種用於在同一區域安裝更多半導體裝置的技術。然而，在先進技術節點中，尺寸縮放變得越來越困難。

根據各種實施例描述了一種用於處理半導體晶圓以製造半導體裝置的的設備。具體的，此設備可以是蝕刻裝置，例如電漿蝕刻裝置。半導體晶圓或工件的電漿蝕刻通常使用反應氣體，包含用於蝕刻矽、電介質和金屬的氯或氟的蝕刻化學品。在蝕刻期間，反應氣體被高頻電磁場激發，產生包含轟擊半導體工件表面的離子的蝕刻電漿。

在某些實施例中，電漿蝕刻設備包括導電聚焦環，以將電漿引導至晶圓並確保電漿均勻地分佈在晶圓上。具體地，導電聚焦環將產生或聚焦一電場以控制電漿離子的蝕刻方向。

電漿蝕刻機在晶圓邊緣附近可能會出現傾斜角問題，特別是當電漿蝕刻製程在高射頻（RF）功率下進行較長時間時。此問題可能導致晶圓蝕刻不均勻，從而影響所製造裝置的質量和產量。傾斜角問題的發生是由於晶圓邊緣附近電場分佈不均勻造成的。電場在電極中心最強，並向電極邊緣減弱。這可能會導致晶圓中心和邊緣之間的蝕刻速率存在差異，從而導致輪廓傾斜。在高射頻時間下，問題變得更加嚴重，因為電場被放大，導致晶圓升溫和變形。晶圓的變形會進一步加劇電場分佈的不均勻性，導致更大的傾斜角問題。

在某些實施例中，圍繞晶圓的聚焦環可以配備有直流(DC)電源。雖然通過聚焦環施加直流電源可以減少傾斜角問題，但在130至145毫米的晶圓半徑（半徑為150毫米的晶圓）處仍然存在通孔至金屬重疊偏移(via-to-metal overlap shifting)的情況。

本揭露的實施例減少或消除了在130至145mm的晶圓半徑處的傾斜角問題和通孔至金屬重疊。具體地，在本揭露的一個實施例中，絕緣蓋環位於導電聚焦環上方。絕緣蓋環包括直接位於聚焦環的內邊緣上方的內環部分或屏蔽。此外，絕緣蓋環包括位於聚焦環的外邊緣上方的外環部分或屏蔽。在內環部分和外環部分之間的蓋環中形成有環形間隙或開口。中心環形間隙直接位於聚焦環的中心環部分上方。結果，絕緣蓋環被配置為改變由聚焦環聚焦的電場。由於蓋環的修改，聚焦環暴露面積影響電漿鞘層厚度並影響朝向晶圓的離子入射角。因此，可以解決晶圓邊緣輪廓傾斜並且可以減少或消除通孔至金屬的重疊。

此外，在某些實施例中，蓋環的內環部分和外環部分的尺寸可以容易地修改，以根據需要調節靠近晶圓邊緣的電漿鞘。例如，可以修改內環部分、環形間隙和外環部分的徑向寬度。而且，內環部分和外環部分的橫截面輪廓可以被修改，包括內環部分和外環部分兩者的內和/或外側壁的高度，以及側壁表面與頂表面之間的角度。在某些實施例中，內環部分和外環部分的橫截面輪廓可以是規則多邊形、不規則多邊形、凹多邊形和/或階梯多邊形，並且在某些實施例中可以具有這樣的形狀：多邊形，但可以形成有一個或多個彎曲的邊。

第1圖是根據本揭露的各個實施例的半導體處理裝置100的示意圖。在一些實施例中，半導體處理裝置100配置以執行蝕刻、沉積或其他合適的製程。

如第1圖所示，半導體處理裝置100包括處理腔室110和配置成在處理室110中提供RF功率的射頻(radio frequency，RF)功率源120。半導體處理裝置100還包括處理腔室110內的靜電吸盤130，並且靜電吸盤130配置以接收並固定晶圓105。半導體處理裝置100還包括吸盤電極135和連接到吸盤電極135的直流(direct current，DC)電源140。DC電源140配置成向吸盤電極135提供電力。半導體處理裝置100還包括氣體源310，其被配置以將處理氣體和/或載氣引入到處理腔室110中。半導體處理裝置100還可以包括流量驗證單元320，其被配置以測量和/或驗證進入處理腔室110的處理氣體和/或載氣的流量。

在某些實施例中，半導體處理裝置100是蝕刻裝置100，例如電漿蝕刻裝置100。在一些實施例中，半導體處理裝置100是從處理氣體(通常是氧氣、含氯氣體或含氟氣體)產生電漿並使用射頻(RF)電場的任何電漿蝕刻或乾蝕刻工具。在一些實施例中，半導體處理裝置100是離子束蝕刻機(ion-beam etcher)、反應離子蝕刻機(reactive ion etcher)等。在其他實施例中，半導體處理裝置100不是蝕刻裝置，而是電漿沉積裝置，例如電漿增強原子層沉積(plasma-enhanced atomic layer deposition，PEALD)裝置等。電漿蝕刻裝置和電漿沉積裝置可以統稱為電漿處理裝置。

在一些實施例中，晶圓105至少在其表面上包括單晶半導體層。在一些實施例中，晶圓105包括單晶半導體材料，例如但不限於Si、Ge、SiGe、GaAs、InSb、GaP、GaSb、InAlAs、InGaAs、GaSbP、GaAsSb和InP。在一些實施例中，晶圓105由Si製成。在一些實施例中，晶圓105是矽晶片。在一些實施例中，晶圓105是使用氧注入分離(implantation of oxygen，SIMOX)、晶圓接合和/或其他合適的方法製造的絕緣體上半導體襯底，例如絕緣體上矽(silicon-on-insulator，SOI)基板、絕緣體上矽鍺(silicon germanium-on-insulator，SGOI)基板，或絕緣體上鍺(germanium-on-insulator，GOI)基板。在一些實施例中，晶圓105是在一側或兩側具有鏡面拋光表面的Si晶圓。在一些實施例中，晶圓105包括處於製造的中間(未完成)階段的一個或多個集成電路(integrated circuit，IC)晶片，使得通過半導體處理裝置100在每個IC晶片的至少最頂層上執行電漿蝕刻或沉積。

在一些實施例中，處理腔室110包括上部112和下部114，上部112和下部114可以包括至少一種導電材料，例如鋁，以及其他非導電或半導體材料。在一些實施例中，上部112包括上電極113。在一些實施例中，下部114包括絕緣陶瓷框架116並且包括絕緣陶瓷框架116內的靜電吸盤130。例如，靜電吸盤130設置在處理腔室110的下部114內的絕緣陶瓷框架116內，如第1圖所示。在一些實施例中，靜電吸盤130包括用作吸盤電極135的導電片。在一些實施例中，導電片包括彼此電隔離的至少兩個片部分。如第1圖所示，吸盤電極135連接至DC功率源140。當來自DC功率源140的DC電壓施加至其上設置有晶圓105的靜電吸盤130的吸盤電極135時，在晶圓105和吸盤電極135之間產生庫侖力。庫侖力吸引晶圓105並將其保持在靜電吸盤130上，直到停止施加來自DC功率源140的DC電壓。在一些實施例中，通過DC功率源140將至少一個DC電壓施加到吸盤電極135的至少兩個片部分。

在一些實施例中，為了改善晶圓105和靜電吸盤130之間的熱傳遞，通過氣體源310在晶圓105和靜電吸盤130之間引入一種或多種氣體，例如He或Ar。在一些實施例中，氣體散發在施加DC電壓期間晶圓105與靜電吸盤130之間產生的熱量。

如第1圖所示，半導體處理裝置100還包括連接到處理腔室110的泵160。泵160被配置以在處理腔室110內提供真空或維持一定的氣壓。在一些實施例中，通過由氣體源310引入的一種或多種氣體與由泵160執行的泵送水平(level of pumping)的組合來維持處理腔室110內的壓力。在一些實施例中，處理腔室110內的壓力僅通過泵160的泵送來維持。

在一些實施例中，打開RF功率源120以施加電漿125以進行電漿蝕刻操作。RF功率源120可以配置為生成以設定頻率(例如，13.56MHz)操作的RF信號，其將能量從RF功率源120傳遞到處理腔室110內的氣體。當向氣體輸送足夠的能量時，電漿就會被點燃(ignited)。在一些實施例中，在蝕刻操作期間施加的功率在約200瓦至約700瓦的範圍內。在一些實施例中，RF脈衝的施加持續約10秒至約60秒的持續時間。

在一些實施例中，半導體處理裝置100還包括聚焦環170。聚焦環170圍繞靜電吸盤130和/或晶圓105的至少一部分並且可以具有大致環形形狀(annular shape)。沿著垂直徑向平面，例如圖紙平面，聚焦環170可具有矩形橫截面，如第1圖所示，或者可具有不規則橫截面或不同形狀的橫截面，例如，規則多邊形、不規則多邊形、凹多邊形和/或階梯多邊形(staircase polygon)的形狀，並且在某些實施例中可以具有這種多邊形的形狀，但形成有彎曲的邊或多個邊。聚焦環170可以具有2.5mm至50mm的垂直厚度，即Z軸方向上的厚度。然而，可以使用任何合適的尺寸或合適的形狀。

聚焦環170可以由導電材料、金屬材料、半導體材料或其他材料製成。在一些實施例中，聚焦環70可以由摻雜或未摻雜的矽製成。

在一些實施例中，聚焦環170可以耦合到DC功率源140。例如，通過DC功率源140向聚焦環170施加至少一個DC電壓，使得聚焦環170可以在蝕刻製程期間通過DC功率源140以DC電壓電偏置。

如第1圖進一步所示，半導體處理裝置100還包括蓋環180。在某些實施例中，蓋環180包括內環部分或屏蔽181和外環部分或屏蔽182。蓋環180的每個部分181和182可以由能夠耐受高溫和惡劣環境的絕緣材料製成，例如，諸如石英、氧化鋁、氮化矽的陶瓷材料或其他合適的材料。環形部分181和182可以由相同的材料製成，或者可以由不同的材料製成。

在示例性實施例中，每個環形部分181和182可以獨立地具有如第1圖所示的矩形橫截面，或者每個環形部分181和182可以獨立地具有不規則橫截面或不同形狀的橫截面，例如，多邊形可以是規則多邊形、不規則多邊形、凹多邊形和/或階梯多邊形，並且在某些實施例中，每個多邊形可以獨立地具有這種多邊形的形狀，但形成有彎曲的邊或多個邊。

如下所述，環形部分181和182可以是斷開的分離件，或者可以是連接件。例如，一個或多個橋接部分(第1圖中未示出)可以將環形部分181和182互連。

在一些實施例中，蓋環180可以用於在晶圓105的整個表面上實現更均勻的電漿分佈，並且用於將電漿雲的分佈限製到僅晶圓表面區域。

處理裝置100的各種組件的操作可由連接到組件的控制器60控制，例如通過一個或多個有線連接和/或無線連接。有線連接可以是電連接、光連接或其他合適的連接類型。無線連接可以是通過電天線、光接收器或其他合適的無線連接類型。在一些實施例中，控制器60連接到RF功率源120、DC功率源140、泵160、氣體源310和流量驗證單元320中的一者或多者以用於控制其操作。

儘管半導體處理裝置100在上面可以被描述為電容耦合電漿產生器，但是實施例並不旨在限於電容耦合電漿產生器。相反地，可以利用任何合適的產生電漿的方法，例如感應耦合電漿系統(inductively coupled plasma system)、磁增強反應離子蝕刻(magnetically enhanced reactive ion etching)、電子迴旋共振(electron cyclotron resonance)、遠程電漿產生器(remote plasma generator)等。所有這樣的方法完全旨在包括在實施例的範圍內。

儘管上面已經描述了半導體處理裝置100的多個特定部件，但是也可以包括其他合適的部件。例如，還可以包括端點安裝件(endpoint mount)、襯墊(liner)以及可以幫助操作或控制蝕刻過程的任何其他部件。所有這些部分完全旨在包括在實施例的範圍內。

第2圖繪示出了用於蝕刻晶圓10的方法200。

如圖所示，方法200包括，在操作S210處，確定由於蝕刻製程（例如使用聚焦環170的電漿蝕刻製程）的通孔傾斜而導致的通孔至金屬重疊偏移。此外，方法200包括，在操作S220，確定蓋環180的設計以修改聚焦環170的電場，從而減少或消除由於通孔傾斜而導致的通孔至金屬重疊偏移。而且，方法200包括在操作S230處將具有適當設計的蓋環180安裝在聚焦環170之上和/或周圍。

如圖所示，方法200包括在操作S240處將晶圓105定位在靜電吸盤130上。晶圓105可以通過靜電吸盤130固定就位。例如，半導體晶圓可以通過靜電吸盤上的靜電力在單個階段中被夾持，其中整個半導體晶圓被同時夾持。或者，靜電力可以以交錯的方式逐漸施加在半導體晶圓和靜電吸盤的區域上。

此外，方法200包括在操作S250處施加電漿125。例如，操作裝置100以將期望的蝕刻劑引入腔室110中並通過施加RF功率將它們點燃到電漿125中。RF功率源120可以被配置為生成以設定頻率(例如，13.56MHz)操作的RF信號，其將能量從RF功率源120傳遞到處理腔室110內的蝕刻氣體。當向氣體輸送足夠的能量時，電漿就會被點燃。在一些實施例中，在蝕刻操作期間施加的功率在約200瓦至約700瓦的範圍內。在一些實施例中，RF脈衝的施加持續約10秒至約60秒的持續時間。

在操作S260中，方法200包括用聚焦環170和蓋環180聚焦電漿125，以在晶圓105的整個表面上實現更均勻的電漿分佈，並將電漿雲的分佈僅限制在晶圓的表面區域。

具體地，操作S260包括，在操作S261中，從DC功率源140向聚焦環170提供電偏壓，以通過維持偏壓來在蝕刻製程期間維持電漿並幫助加速離子從電漿流向半導體。例如，偏置聚焦環170聚焦電場以控制蝕刻製程的蝕刻方向。

與操作S261同時，操作S260包括在操作S262處用蓋環180改變電場。具體地，絕緣蓋環180阻擋或減弱由聚焦環170聚焦的電場以影響電漿125的鞘層(sheath)。

因為蓋環180可以被設計並安裝在現有的半導體加工裝置100中現有的聚焦環170上方和/或周圍，所以半導體加工裝置100可以針對特定加工操作中的性能進行優化，而無需更換或修改聚焦環170。此外，蓋環180可以被更換或重新設計和更換，以在不同的操作中處理額外的晶圓。

現在參照第3圖，示意性局部剖面圖更清楚地描繪了根據本揭露實施例的半導體處理裝置100中的蓋環180和聚焦環170的形狀和尺寸。具體地，第3圖集中在位於吸盤130上的晶圓105的一個邊緣以及聚焦環170和蓋環180的相鄰部分。

如第3圖所示，吸盤130定位在底座131上方，或者包括底座131。此外，吸盤130具有中心部分132和外側壁134，該中心部分132具有上表面133，晶圓105位於上表面133上。如圖所示，吸盤130具有外部136，外部136具有上表面137和外側壁138。

在第3圖中，黏合層90位於吸盤130的外部136的上表面137上。此外，聚焦環170固定至黏合層90。

如圖所示，半導體處理裝置100還包括支撐環190，其位於吸盤130的外側壁138的徑向向外處以及聚焦環170的徑向向外處。此外，半導體處理裝置100包括位於支撐環190與吸盤130的底座131和聚焦環170之間的導電O形環195。

在第3圖中，蓋環180的內環部分181位於吸盤130的中心部分132的側壁134與聚焦環170的界面上方。此外，蓋環180的外環部分182位於聚焦環170的外部之上並且在O形環195和支撐環190之上延伸。

如配置的，蓋環180和聚焦環170控制聚焦環暴露區域129和電場，其影響電漿鞘126和離子127的流動方向。

在第3圖中，靜電吸盤130的上表面133定義為平面139。此外，平面139延伸穿過蓋環180的內環形部分181和外環部分182，使得平面139位於每個環形部分181和182的下表面與上表面之間。

在第3圖中，晶圓105具有上表面106。在一些實施例中，上表面106基本上是平面的並且定義為平面109。如圖所示，內環部分181和外環部分182具有位於平面109和靜電吸盤130之間或者與平面109共面的最上表面。

第4圖提供了半導體處理裝置100的聚焦環170和蓋環180的聚焦視圖。如圖所示，聚焦環170的上表面171上形成有內環槽172和外環槽173。在一些實施例中，聚焦環170的上表面171基本上是平面的並且可以是水平的，即，垂直於Z軸。聚焦環170從內邊緣174徑向向外延伸到外邊緣175。如圖所示，聚焦環170具有可以黏附或以其他方式固定到吸盤130的底表面176。

此外，聚焦環170的上表面171包括鄰接內邊緣174的內環形表面177、鄰接外邊緣175的外環形表面178以及位於內環形表面177與外環形表面179之間的中間環形表面179。

在第4圖中，蓋環180的內環部分181從內邊緣811徑向向外延伸至外邊緣812。此外，內環部分181位於聚焦環170的內環表面177之上。如圖所示，內環部分181具有上表面813。在一些實施例中，上表面813基本上是平面的並且可以是水平的，即垂直於Z軸。如進一步所示，內環部分具有鄰接聚焦環170的底表面814。在一些實施例中，內環部分181形成有凹槽815。如圖所示，凹槽815可以形成在內環形邊緣811和底表面814的相交處。在一些實施例中，底表面814基本上是平面的並且可以是水平的，即垂直於Z軸。

在第4圖中，內環部分181具有從凹槽815處的底表面814到上表面813的垂直高度H1，並且具有從底表面814到鄰近外邊緣812的上表面813的垂直高度H2。在一些實施例中，垂直高度H1是內環部分181的最小垂直高度。在一些實施例中，垂直高度H2是內環部分181的最大垂直高度。在一些實施例中，高度H1為1至15毫米(mm)並且高度H2為1至30毫米(mm)。

根據內環部分181和聚焦環170的結構，可以看出，內環部分181可以位於聚焦環170的內環凹槽172中。此外，內環部分181可在聚焦環的內邊緣174上方延伸。在一些實施例中，內環部分181的內邊緣811可與聚焦環的內邊緣174對齊。

在第4圖中，蓋環180的外環部分182從內邊緣821徑向向外延伸到外邊緣822。如圖所示，外環部分182位於聚焦環170的外環形表面178之上。如圖所示，外環部分182具有上表面823。在一些實施例中，上表面823基本上是平面的並且可以是水平的，即垂直於Z軸。如進一步所示，內環部分具有鄰接聚焦環170的底表面824。在一些實施例中，外環形部分182形成有凹槽825。如圖所示，凹槽825可以形成在內環形邊緣821和底表面824的相交處。在一些實施例中，底表面824基本上是平面的並且可以是水平的，即垂直於Z軸。

在第4圖中，外環部分182具有從底表面824到鄰近內邊緣821的上表面823的最大垂直高度H3，具有從凹槽825處的底表面824到上表面823的最小垂直高度H5，並且具有從底表面824到鄰近外邊緣822的上表面823的垂直高度H4。在一些實施例中，垂直高度H5是外環部分182的最小垂直高度。在一些實施例中，垂直高度H3是外環部分182的最大垂直高度。在一些實施例中，高度H3為1至30毫米(mm)，高度H4為1至15毫米(mm)，並且高度H5為1至15毫米(mm)。

通過外環部分182和聚焦環170的結構，可以看出外環部分182可以位於聚焦環170的外環凹槽173中。此外，外環部分182可在聚焦環170的外邊緣175上方延伸。在一些實施例中，外環部分182在支撐環190上延伸。在一些實施例中，外邊緣822與支撐環190的外邊緣192對齊。

在第4圖中，內環部分181具有從內邊緣811到外邊緣812的水平徑向寬度Wl，並且外環部分182具有從內邊緣821到外邊緣822的水平徑向寬度W2。在一些實施例中，徑向寬度W1為1至92毫米(mm)並且徑向寬度W2為1至92毫米(mm)。

在第4圖中，寬度W2大於寬度W1。在一些實施例中，寬度W1與寬度W2的比例至少為1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少5:6；至少1:1；至少6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；或至少8:1。在一些實施例中，寬度W1與寬度W2的比例至多為至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多4:1；至多5:1；至多6:1；至多7:1；或至多8:1。

此外，蓋環180中的間隙80形成在內環部分181和外環部分182之間。如圖所示，間隙80位於聚焦環170的中間環形表面179上方。如圖所示，間隙80具有徑向距離或寬度W3。在一些實施例中，徑向寬度W3為1至180毫米(mm)。

第5圖至第7圖繪示出了具有兩個斷開且分離的環形部分181和182的蓋環180的實施例。第5圖是透視圖，第6圖是俯視圖，第7圖是沿第5圖中的線7—7截取的剖面圖。

如第5圖至第7圖所示，環形部分181和182可以是基本上圓形的。此外，每個環形部分181和182可以具有基本上矩形的橫截面。

如圖所示，內環部分181具有基本線性的內邊緣811、基本線性的外邊緣812、基本平坦的上表面813和基本平坦的底表面814。內環部分181具有從底表面814延伸到鄰近內邊緣811的上表面813的垂直高度H1，並且具有從底表面814延伸到鄰近外邊緣812的上表面813的垂直高度H2。在第5圖至第7圖中，內邊緣811和外邊緣812基本垂直，上表面813和底表面814基本水平，使得高度H1和H2基本相等。

如圖所示，外環形部分182具有基本線性的內邊緣821、基本線性的外邊緣822、基本平坦的上表面823和基本平坦的底表面824。外環部分182具有從底表面824延伸到鄰近內邊緣821的上表面823的垂直高度H3，並且具有從底表面824延伸到鄰近外邊緣822的上表面823的垂直高度H4。在第5圖至第7圖中，內邊緣821和外邊緣822基本垂直，上表面813和底表面814基本水平，使得高度H3和H4基本相等。

在一些實施例中，底表面814和824是共面的，並且高度Hl和H2大於高度H3和H4，使得上表面813位於聚焦環上方比上表面823更高的高度處。

在第5圖至第7圖中，內邊緣811和外邊緣812彼此間隔徑向寬度W1，並且內邊緣821和外邊緣822彼此間隔徑向寬度W2。進一步地，外邊緣812和內邊緣821彼此間隔徑向寬度W3。

在一些實施例中，寬度W1、寬度W2和寬度W3獨立地為至少1毫米、至少2毫米、至少5毫米、至少10毫米、至少15毫米、至少20毫米、至少25毫米、至少30毫米、至少35毫米、至少40毫米、至少45毫米、至少50毫米、至少55毫米、至少60毫米、至少65毫米、至少70毫米、至少75毫米、至少80毫米、至少85毫米、至少90毫米。在一些實施例中，寬度Wl和寬度W2獨立地為至多2毫米、至多5毫米、至多10毫米、至多15毫米、至多20毫米、至多25毫米、至多30毫米、至多35毫米、至多40毫米、至多45毫米、至多50毫米、至多55毫米、至多60毫米、至多65毫米、至多70毫米、至多75毫米、至多80毫米、至多85毫米、至多90毫米或至多92毫米。

在一些實施例中，寬度W1與寬度W2的比例至少為1:20；至少1:10；至少1:9；至少1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少5:6；至少1:1；至少6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；至少8:1；至少9:1；至少10:1；或至少 20:1。

在一些實施例中，寬度W1與寬度W2的比例至多為1:20；至多1:10；至多1:9；至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多4:1；至多5:1；至多6:1；至多 7:1；至多 8:1；至多9:1；至多10:1；或至多20:1。

在一些實施例中，寬度W1與寬度W3的比例至少為1:20；至少1:10；至少1:9；至少1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少5:6；至少1:1；至少6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；至少8:1；至少9:1；至少10:1；或至少20:1。

在一些實施例中，寬度W1與寬度W3的比例至多為1:20；至多1:10；至多1:9；至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多 6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多 4:1；至多5:1；至多 6:1；至多7:1；至多 8:1；至多 9:1；至多10:1；或至多20:1。

在一些實施例中，垂直高度Hl和垂直高度H4獨立地為至少1毫米、至少2毫米、至少3毫米、至少4毫米、至少5毫米、至少6毫米、至少7毫米、至少8毫米、至少9毫米、至少10毫米、至少11毫米、至少12毫米、至少13毫米或至少14毫米。在一些實施例中，垂直高度Hl和垂直高度H4獨立地為至多2毫米、至多3毫米、至多4毫米、至多5毫米、至多6毫米、至多7毫米、至多8毫米、至多9毫米、至多10毫米、至多11毫米、至多12毫米、至多13毫米、至多14毫米或至多15毫米。

在一些實施例中，垂直高度H2和垂直高度H3獨立地為至少1毫米、至少2毫米、至少3毫米、至少4毫米、至少5毫米、至少6毫米、至少7毫米、至少8毫米、至少9毫米、至少10毫米、至少11毫米、至少12毫米、至少13毫米、至少14毫米、至少15毫米、至少16毫米、至少17毫米、至少18毫米、至少19毫米、至少20毫米、至少21毫米、至少22毫米、至少23毫米、至少24毫米、至少25毫米、至少26毫米、至少27毫米、至少28毫米或至少29毫米。在一些實施例中，垂直高度H2和垂直高度H3獨立地為至多2毫米、至多3毫米、至多4毫米、至多5毫米、至多6毫米、至多7毫米、至多8毫米、至多9毫米、至多10毫米、至多11毫米、至多12毫米、至多13毫米、至多14毫米、至多15毫米、至多16毫米、至多17毫米、至多18毫米、至多19毫米、至多20毫米、至多21毫米、至多22毫米、至多23毫米、至多24毫米、至多25毫米、至多26毫米、至多27毫米、至多28毫米、至多29毫米或至多30毫米。

第8圖至第9圖繪示出了具有通過橋接部分900互連的環形部分181和182的蓋環180的實施例。第8圖是立體圖，第9圖是俯視圖。

在第8圖至第9圖中，至少一個橋接部分900在內環部分181的外邊緣812和外環部分182的內邊緣821之間延伸並將其互連。在示例性實施例中，每個橋接部分900從外邊緣812徑向延伸至內邊緣821。

雖然繪示出了兩個橋接部分900，但是蓋環180可以包括任何合適數量的橋接部分900。在一些實施例中，蓋環180具有一至三十二個橋接部分900。在一些實施例中，橋接部分900圍繞蓋環180的圓周等距間隔開。

在一些實施例中，橋接部分900是絕緣的。例如，橋接部分可以是陶瓷材料，例如石英、氧化鋁、氮化矽或其他合適的材料。在一些實施例中，橋接部分900、內環部分181和外環部分182形成為單件，即整體式(monolithic)。在一些實施例中，橋接部分900是導電的。例如，橋接部分可以是金屬材料、諸如摻雜或未摻雜矽的半導體材料、或另一材料。

第10圖提供了沿第5圖中的線7—7截取的內環部分181或外環部分182（單獨稱為環形部分1000）的剖面圖。在第10圖中，環形部分1000沿著總徑向寬度W5從第一環形邊緣1001延伸到第二環形邊緣1002。在一些實施例中，第一邊緣1001是內部環形邊緣並且第二邊緣1002是外部環形邊緣。

如圖所示，環形部分1000沿著總垂直高度H6從底表面1003延伸到上表面1004。在一些實施例中，高度H6可以為1mm至30mm，例如在上面針對高度H2或H3公開的範圍內。

如圖所示，環形部分1000具有凹多邊形形狀並且包括上部1010和下部1020。上部1010從上表面1004沿垂直高度H7向下延伸至表面1013。因此，第一邊緣1001可以具有等於垂直高度H7的長度。而且，上部1010從邊緣1001向內延伸至表面1021。

下部部分1020沿著徑向寬度W7從邊緣1002向內延伸至表面1021。因此，底表面1003可以具有等於徑向寬度W7的長度。此外，下部部分1020沿著垂直高度H8從表面1003向上延伸到表面1013。因此，表面1021可以具有等於高度H8的長度。

如進一步所示，環形部分1000包括將邊緣1002和上表面1004互連的成角度的表面1009。邊緣1002沿著垂直高度H9從表面1003延伸到傾斜表面1009。表面1004沿著徑向寬度W6從邊緣1001延伸到傾斜表面1009。

如圖所示，總高度H6等於高度H7和高度H8之和。在一些實施例中，高度H7與高度H8的比率至少為1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少 5:6；至少1:1；至少 6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；或至少8:1。在一些實施例中，高度H7與高度H8的比率至多為至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多4:1；至多5:1；至多6:1；至多7:1；或至多8:1。

在第10圖中，寬度W7小於高度H7。在一些實施例中，寬度W7與高度H7的比率至少為1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少5:6；至少1:1；至少6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；或至少8:1。在一些實施例中，寬度W7與高度H7的比例至多為至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多4:1；至多5:1；至多6:1；至多7:1；或至多8:1。

在第10圖中，高度H9大於高度H8。在一些實施例中，高度H8與高度H9的比率至少為1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少5:6；至少1:1；至少6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；或至少8:1。在一些實施例中，高度H8與高度H9的比率至多為至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多4:1；至多5:1；至多6:1；至多7:1；或至多8:1。

在第10圖中，寬度W6大於寬度W7。在一些實施例中，寬度W6與寬度W7的比率至少為1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少5:6；至少1:1；至少6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；或至少8:1。在一些實施例中，寬度W6與寬度W7的比率至多為至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多4:1；至多5:1；至多6:1；至多7:1；或至多8:1。

在第10圖中，總寬度W5大於總高度H6。在一些實施例中，寬度W5與高度H6的比率至少為1:8；至少1:7；至少1:6；至少1:5；至少1:4；至少1:3；至少1:2；至少2:3；至少3:4；至少5:6；至少1:1；至少6:5；至少4:3；至少3:2；至少2:1；至少3:1；至少4:1；至少5:1；至少6:1；至少7:1；或至少8:1。在一些實施例中，寬度W5與高度H6的比例至多為至多1:8；至多1:7；至多1:6；至多1:5；至多1:4；至多1:3；至多1:2；至多2:3；至多3:4；至多5:6；至多1:1；至多6:5；至多4:3；至多3:2；至多2:1；至多3:1；至多4:1；至多5:1；至多6:1；至多7:1；或至多8:1。

在一些實施例中，環形部分1000的下部部分1020位於聚焦環170中形成的凹槽內，或者位於聚焦環170的外部，例如抵靠聚焦環170的外邊緣。

在一些實施例中，第1圖至第10圖的裝置和部件被配置為保持和處理具有100mm、150mm、200mm或300mm或其他期望直徑的直徑的晶圓105。

如本文所述，蓋環180設置有具有期望寬度W3的環形間隙80。間隙80從具有期望高度H2的內環部分181的外邊緣812延伸到具有期望高度H3的外環部分182的內邊緣821。內環部分181具有具有期望高度H1的內邊緣811，並且外環部分182具有具有期望高度H4的外邊緣822。蓋環180的每個尺寸可以被優化以提供期望的聚焦環暴露區域129和電場，以影響電漿鞘126並改變離子127的流動方向。結果，蓋環180可以減少或消除傾斜角度問題和通孔至金屬重疊，特別是在半徑為150mm的晶圓的130至145mm的晶圓半徑處。

因此，本揭露的一個實施例描述了一種蝕刻裝置，其包括配置用以接收用於蝕刻製程的晶圓的腔室；設置於腔室內的導電聚焦環，其配置用以聚焦電場以控制蝕刻製程的蝕刻方向；以及設置在腔室內的絕緣蓋環，其中絕緣蓋環配置用以改變電場，其中絕緣蓋環具有內環絕緣部分和外環絕緣部分，並且其中在內環絕緣部分與外環絕緣部分之間定義出一間隙。

在此裝置的一些實施例中，導電聚焦環具有內環表面鄰接內邊緣、外環表面鄰接外邊緣和中心環表面位於內環表面與外環表面之間；內環絕緣部分位於內環表面上方；以及外環絕緣部分位於外環表面上方。

在此裝置的一些實施例中，外環絕緣部分徑向延伸超出外邊緣。

在此裝置的一些實施例中，內環絕緣部分具有一徑向寬度為1至92毫米；以及外環絕緣部分具有一徑向寬度為1至92毫米。

在此裝置的一些實施例中，內環絕緣部分的內邊緣的垂直高度為1至15毫米；內環絕緣部分的外邊緣的垂直高度為1至30毫米；外環絕緣部分的內邊緣的垂直高度為1至30毫米；以及外環絕緣部分的外邊緣的垂直高度為1至15毫米。

在此裝置的一些實施例中，絕緣蓋環更包含多個橋接部分與內環絕緣部分和外環絕緣部分互連，其中這些橋接部分是絕緣的。

在此裝置的一些實施例中，絕緣蓋環更包含多個橋接部分與內環絕緣部分和外環絕緣部分互連，其中這些橋接部分是具有導電性的。

在此裝置的一些實施例中，內環絕緣部分和外環絕緣部分不相連且彼此獨立。

在本揭露的另一個實施例中，提供了一種電漿處理裝置。電漿處理裝置包含腔室；設置於腔室內的靜電吸盤，此靜電吸盤配置用以在對晶圓執行電漿處理製程期間支撐晶圓；設置於腔室內並環繞靜電吸盤的一部分的聚焦環，其中聚焦環具有鄰接聚焦環內邊緣的內部部分以及鄰接聚焦環外邊緣的外部部分；位於聚焦環的內部部分上方的內屏蔽；以及位於該聚焦環的該外部部分上方外的屏蔽。

在電漿蝕刻裝置的一些實施例中，聚焦環配置用以控制電漿處理製程中離子的方向；以及內屏蔽和外屏蔽配置用以修正對電漿處理製程中離子的所述方向的控制。

在電漿蝕刻裝置的一些實施例中，各屏蔽具有下表面和上表面，其中靜電吸盤具有定義為一平面的上表面，以及其中平面位於各屏蔽的下表面與上表面之間。

在電漿蝕刻裝置的一些實施例中，靜電吸盤配置用以在對晶圓執行電漿處理製程期間支撐晶圓，使得晶圓的上表面位於第一平面，以及其中內屏蔽和外屏蔽具有位於第一平面與靜電吸盤之間或者與第一平面共平面的多個最上表面。

在電漿蝕刻裝置的一些實施例中，外環絕緣部分徑向延伸超出外邊緣。

在電漿蝕刻裝置的一些實施例中，內環絕緣部分具有徑向寬度為1至92毫米(mm)；以及外環絕緣部分具有徑向寬度為1至92毫米。

在電漿蝕刻裝置的一些實施例中，內屏蔽的內邊緣的垂直高度為1至15毫米(mm)；內屏蔽的外邊緣的垂直高度為1至30毫米；外屏蔽的內邊緣的垂直高度為1至30毫米；以及外屏蔽的外邊緣的垂直高度為1至15毫米。

在一些實施例中，電漿蝕刻裝置更包含多個架橋與內屏蔽和外屏蔽互連，其中這些架橋是絕緣的。

在一些實施例中，電漿蝕刻裝置更包含多個架橋與內屏蔽和外屏蔽互連，其中這些架橋是具導電性的。

在電漿蝕刻裝置的一些實施例中，內屏蔽和外屏蔽不相連且彼此獨立。

在本揭露的另一個實施例中，提供了一種用於電漿處理的方法。將晶圓設置於電漿腔室內的靜電吸盤上，電漿腔室包含聚焦環和蓋環，其中聚焦環環繞靜電吸盤的一部分，且其中蓋環位於聚焦環上方。激發電漿腔室內的電漿。通過用直流功率源偏置聚焦環以形成電場，將離子流的方向引導至晶圓。用蓋環改變電場，其中聚焦環的內部部分被蓋環遮擋，聚焦環的中間部分未被蓋環遮擋，且聚焦環的外部部分被蓋環遮擋。

在此方法的一些實施列中，聚焦環的內部部分被蓋環的內環部分遮擋，且聚焦環的外部部分被蓋環的外環部分遮擋。

在此方法的一些實施列中，聚焦環的中間部分未被蓋環阻擋。

在一些實施列中，此方法更包含確定蓋環的設計以修改聚焦環的電場以減少或消除通孔傾斜。

前文概述了若干實施例之特徵，使得熟習此項技藝者可較佳理解本揭露之各個實施例。熟習此項技藝者應瞭解，他們可容易地使用本揭示案之各個實施例作為設計或修改用於實現相同目的及/或達成本文中所介紹之實施例之相同優勢的其它製程及結構的基礎。熟習此項技藝者亦應認識到，此些等效構造不脫離本揭示案之各個實施例的精神及範疇，且他們可在不脫離本揭示案之各個實施例的精神及範疇的情況下在本文進行各種改變、代替及替換。

100 : 裝置 1000 : 環形部分 1001 : 邊緣 1002 : 邊緣 1003 : 底表面 1004 : 上表面 1009 : 表面 1010 : 上部 1013 : 表面 1020 : 下部部分 1021 : 表面 105 : 晶圓 106 : 上表面 109 : 平面 110 : 腔室 112 : 上部 113 : 上電極 114 : 下部 116 : 絕緣陶瓷框架 120 : RF功率源 125 : 電漿 126 : 電漿鞘 127 : 離子 129 : 暴露區域 130 : 靜電吸盤 131 : 底座 132 : 中心部分 133 : 上表面 134 : 外側壁 135 : 吸盤電極 136 : 外部 137 : 上表面 138 : 外側壁 139 : 平面 140 : DC功率源 160 : 泵 170 : 聚焦環 171 : 上表面 172 : 內環凹槽 173 : 外環凹槽 174 : 內邊緣 175 : 外邊緣 176 : 底表面 177 : 內環形表面 178 : 外環形表面 179 : 中間環形表面 180 : 蓋環 181 : 內環部分 182 : 外環部分 190 : 支撐環 192 : 外邊緣 195 : O形環 310 : 氣體源 320 : 流量驗證單元 60 : 控制器 7—7 : 線 80 : 間隙 811 : 內邊緣 812 : 外邊緣 813 : 上表面 814 : 底表面 815 : 凹槽 821 : 內邊緣 822 : 外邊緣 823 : 上表面 824 : 底表面 825 : 凹槽 90 : 黏合層 900 : 橋接部分 H1 : 高度 H2 : 高度 H3 : 高度 H4 : 高度 H5 : 高度 H6 : 高度 H7 : 高度 H8 : 高度 H9 : 高度 S210 : 操作 S220 : 操作 S230 : 操作 S240 : 操作 S250 : 操作 S260 : 操作 S261 : 操作 S262 : 操作 W1 : 寬度 W2 : 寬度 W3 : 寬度 W4 : 寬度 W5 : 寬度 W6 : 寬度 W7 : 寬度 X : 軸 Z : 軸

當結合隨附諸圖閱讀時，得以自以下詳細描述最佳地理解本揭示案。應強調，根據行業上之標準實務，各種特徵並未按比例繪製且僅用於說明目的。事實上，為了論述清楚，可任意地增大或減小各種特徵之尺寸。第1圖是根據本揭示實施例之半導體處理裝置的視圖。第2圖是根據本揭示實施例之半導體處理方法的流程圖。第3圖是更清楚地繪示根據本揭示實施例之半導體處理裝置中蓋環和聚焦環的示意性局部剖面圖。第4圖是根據本揭示實施例之半導體處理裝置中蓋環和聚焦環的示意性局部剖面圖。第5圖是根據本揭示實施例之兩片式蓋環的透視圖。第6圖是第5圖之兩片式蓋環的俯視圖。第7圖是第5圖之兩片式蓋環沿第5圖中線7—7的剖面圖。第8圖是根據本揭示實施例之一體式蓋環的透視圖。第9圖是第8圖之一體式蓋環的俯視圖。第10圖是根據本揭示實施例之蓋環的環形部分沿第5圖中線7—7的剖面圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100 : 裝置 105 : 晶圓 110 : 腔室 112 : 上部 113 : 上電極 114 : 下部 116 : 絕緣陶瓷框架 120 : RF功率源 125 : 電漿 130 : 靜電吸盤 135 : 吸盤電極 140 : DC功率源 160 : 泵 170 : 聚焦環 180 : 蓋環 181 : 內環部分 182 : 外環部分 310 : 氣體源 320 : 流量驗證單元 60 : 控制器 X : 軸 Z : 軸

Claims

一種電漿處理裝置，包含：一腔室，配置用以接收用於一蝕刻製程的一晶圓；一導電聚焦環，設置於該腔室內並且配置用以聚焦一電場以控制該蝕刻製程的一蝕刻方向；以及一絕緣蓋環，設置於該腔室內，其中該絕緣蓋環配置用以改變該電場，其中該絕緣蓋環具有一內環絕緣部分和一外環絕緣部分，且其中在該內環絕緣部分與該外環絕緣部分之間定義出一間隙。
如請求項1所述之電漿處理裝置，其中：該導電聚焦環具有一內環表面鄰接一內邊緣、一外環表面鄰接一外邊緣和一中心環表面位於該內環表面與該外環表面之間；該內環絕緣部分位於該內環表面上方；以及該外環絕緣部分位於該外環表面上方。
如請求項2所述之電漿處理裝置，其中該外環絕緣部分徑向延伸超出該外邊緣。
如請求項1所述之電漿處理裝置，其中：該內環絕緣部分具有一徑向寬度為1至92毫米；以及該外環絕緣部分具有一徑向寬度為1至92毫米。
如請求項1所述之電漿處理裝置，其中：該內環絕緣部分的一內邊緣的一垂直高度為1至15毫米；該內環絕緣部分的一外邊緣的一垂直高度為1至30毫米；該外環絕緣部分的一內邊緣的一垂直高度為1至30毫米；以及該外環絕緣部分的一外邊緣的一垂直高度為1至15毫米。
一種電漿處理裝置，包含：一腔室；一靜電吸盤，設置於該腔室內，該靜電吸盤配置用以在對一晶圓執行一電漿處理製程期間支撐該晶圓；一聚焦環，設置於該腔室內並環繞該靜電吸盤的一部分，其中該聚焦環具有鄰接該聚焦環一內邊緣的一內部部分以及鄰接該聚焦環一外邊緣的一外部部分；以及一絕緣蓋環，設置於該腔室內，其中該絕緣蓋環配置用以改變一電場，其中該絕緣蓋環具有一內環絕緣部分和一外環絕緣部分，該內環絕緣部分位於該聚焦環的該內部部分上方，該外環絕緣部分位於該聚焦環的該外部部分上方，且該內環絕緣部分與該外環絕緣部分之間定義出一間隙。
如請求項6所述之電漿處理裝置，其中：該聚焦環配置用以控制該電漿處理製程中離子的一方向；以及該絕緣蓋環配置用以改變該電場包括該內環絕緣部分和該外環絕緣部分配置用以修正對該電漿處理製程中離子的該方向的控制。
如請求項6所述之電漿處理裝置，其中：該內環絕緣部分的一內邊緣的一垂直高度為1至15毫米；該內環絕緣部分的一外邊緣的一垂直高度為1至30毫米；該外環絕緣部分的一內邊緣的一垂直高度為1至30毫米；以及該外環絕緣部分的一外邊緣的一垂直高度為1至15毫米。
如請求項6所述之電漿處理裝置，更包含多個架橋與該內環絕緣部分和該外環絕緣部分互連，其中該些架橋是絕緣的。
一種電漿處理方法，包含：將一晶圓設置於一電漿腔室內的一靜電吸盤上，該電漿腔室包含一聚焦環和一蓋環，其中該聚焦環環繞該靜電吸盤的一部分，且其中該蓋環位於該聚焦環上方；激發該電漿腔室內的一電漿；通過用一直流功率源偏置該聚焦環以形成一電場，將離子流的一方向引導至該晶圓；以及用該蓋環改變該電場，其中該聚焦環的一內部部分被該蓋環遮擋，該聚焦環的一中間部分未被該蓋環遮擋，且該聚焦環的一外部部分被該蓋環遮擋。