CN111052344A - 可更换和/或可折叠的用于等离子鞘调整的并入边缘环定位和定心功能的边缘环组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于衬底支撑件的第一边缘环。所述第一边缘环包括环形主体和一个或多个升降销接收元件。所述环形主体的尺寸和形状设计成围绕所述衬底支撑件的上部。所述环形主体限定：上表面、下表面、径向内表面和径向外表面。所述一个或多个升降销接收元件，沿着所述环形主体的下表面设置，并且其尺寸和形状设计成接收三个或更多个升降销的相应顶端并提供与所述三个或更多个升降销的相应顶端的运动耦合。

Description

可更换和/或可折叠的用于等离子鞘调整的并入边缘环定位 和定心功能的边缘环组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月13日提交的美国临时申请No.62/718,112的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及在衬底处理系统中的可移动边缘环。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的描述的各方面中描述的范围内的当前指定的发明人的工作既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于处理诸如半导体晶片之类的衬底。可以在衬底上执行的示例性处理包括但不限于化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、导体蚀刻和/或其他蚀刻、沉积或清洁工艺。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件上，衬底支撑件例如基座、静电卡盘(ESC)等。在蚀刻期间，可以将包括一种或多种前体的气体混合物引入处理室，并且可以使用等离子体来引发化学反应。

衬底支撑件可包括布置成支撑晶片的陶瓷层。例如，晶片在处理期间可以被夹持到陶瓷层上。衬底支撑件可以包括围绕衬底支撑件的外部部分(例如，在周边的外部和/或与周边相邻)布置的边缘环。可以提供边缘环以将等离子体约束到衬底上方的体积，保护衬底支撑件免受等离子体引起的侵蚀、使等离子体鞘成形和定位等。

发明内容

提供了一种用于衬底支撑件的第一边缘环。所述第一边缘环包括环形主体和一个或多个升降销接收元件。所述环形主体的尺寸和形状设计成围绕所述衬底支撑件的上部。所述环形主体限定：上表面、下表面、径向内表面和径向外表面。所述一个或多个升降销接收元件，沿着所述环形主体的下表面设置，并且其尺寸和形状设计成接收三个或更多个升降销的相应顶端并提供与所述三个或更多个升降销的相应顶端的运动耦合。

在其他特征中，提供了一种用于衬底支撑件的可折叠边缘环组件。所述可折叠边缘环组件包括边缘环和三个或更多个环对准和间隔元件。所述边缘环以堆叠方式布置。所述边缘环中的至少一个的形状和尺寸被设计成围绕所述衬底支撑件的上部。所述边缘环包括顶部边缘环和至少一个中间边缘环。所述三个或更多个环对准和间隔元件接触所述边缘环中的每一个并且被配置为保持所述边缘环的径向对准和竖直间隔。所述三个或更多个环对准和间隔元件被配置为在所述顶部边缘环升降时使所述至少一个中间边缘环升降。

在其他特征中，提供了一种用于衬底支撑件的可折叠边缘环组件。所述可折叠边缘环组件包括多个边缘环和台阶式外边缘环。所述边缘环以堆叠方式布置。所述边缘环中的至少一个的形状和尺寸被设计成围绕所述衬底支撑件的上部。所述边缘环包括顶部边缘环和至少一个中间边缘环。所述台阶式外边缘环包括水平层。所述多个边缘环分别设置在所述水平层上。所述台阶式外边缘环被构造成保持所述多个边缘环的径向对准和竖直间隔。所述台阶式外边缘环被配置为在所述顶部边缘环升降时使所述至少一个中间边缘环升降。

附图说明

根据详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：

图1是根据本公开的实施方式的包括边缘环组件的衬底处理系统的示例的功能框图。

图2A是根据本公开的实施方式的具有升降销接收元件的可移动边缘环的示例的横截面侧视图；

图2B是图2A的处于升高位置的可移动边缘环的横截面侧视图；

图3A是根据本公开的实施方式的边缘环组件、衬底支撑件和衬底的一部分的示例的径向横截面图；

图3B是穿过图3A的剖面线A-A的方位角横截面图。

图4是根据本公开的实施方式的顶部边缘环和对应的升降销的一部分的方位角横截面视图的示例，示出了销与凹槽的相互作用；

图5是根据本公开的实施方式的具有“V”形凹槽的升降销接收元件的示例的透视图；

图6是根据本公开的实施方式的具有多个升降销接收元件的顶部边缘环的示例的仰视图，所述升降销接收元件具有相应的“V”形凹槽；

图7是根据本公开的实施方式的顶部边缘环的一部分的横截面侧视图，示出了“V”形凹槽的尺寸；

图8是根据本发明的一个实施方式的边缘环堆层的一部分的横截面侧视图，其示出了具有凹槽形式的升降销接收元件的顶部边缘环的示例，该升降销接收元件具有平坦凹陷顶部；

图9是图8的升降销接收元件的透视图；

图10是根据本公开的实施方式的边缘环堆层的一部分的横截面侧视图，其示出了具有呈凹穴(divot)形式的升降销接收元件的顶部边缘环的一示例；

图11是图10的升降销接收元件的透视图；

图12是根据本发明的一实施方式的边缘环组件、衬底支撑件和衬底的示例的横截面侧视图，其示出了具有升降销接收元件的顶部边缘环的示例，该升降销接收元件包括具有凹入顶部的凹槽，该顶部具有四分之一的球形端部；

图13是图12的顶部边缘环的升降销接收元件的透视图；

图14是根据本公开的实施方式的边缘环组件、衬底支撑件和衬底的示例性部分的横截面侧视图，其示出了设置在衬底支撑件和/或一个或多个边缘环内的稳定元件的结合；

图15是根据本公开的实施方式的边缘环组件、衬底支撑件和衬底的示例的横截面侧视图，其示出了具有位于外围的升降销接收元件的顶部边缘环；

图16是图15的顶部边缘环的一部分的实例的俯视图；

图17是图15的位于外围的升降销接收元件之一的仰视图；

图18是图15的顶部边缘环的仰视图；

图19是根据本公开的实施方式的边缘环系统、衬底支撑件和衬底的横截面侧视图，其示出了可折叠边缘环组件的示例；

图20是根据本公开的实施方式的处于第一部分展开状态的另一可折叠边缘环组件的一部分的示例的横截面侧视图，并且示出了对应的等离子体鞘倾斜角度；

图21是图20的可折叠边缘环组件的一部分的横截面侧视图，其处于第二部分展开状态并示出了相应的等离子体鞘倾斜角；

图22A是根据本公开的实施方式的另一可折叠边缘环组件的一部分的示例的横截面侧视图，该可折叠边缘环组件包括内部设置并处于收缩状态的环对准和间隔元件；

图22B是图22A的可折叠边缘环组件的一部分的横截面侧视图，其中环对准和间隔元件处于展开状态；

图23A是根据本公开的实施方式的另一可折叠边缘环组件的一部分的示例的横截面侧视图，该可折叠边缘环组件包括处于展开状态的环对准和间隔元件；

图23B是图23A的可折叠边缘环组件的仰视图；

图24是根据本公开的实施方式的边缘环系统、衬底支撑件和衬底的一部分的横截面侧视图，其示出了可折叠边缘环组件的示例，该可折叠边缘环组件包括由台阶式外环升降的边缘环；

图25是根据本公开的实施方式的边缘环组件、衬底支撑件和衬底的示例的横截面侧视图，其示出了由台阶式升降销提升的边缘环；以及

图26是根据本公开的实施方式的另一可折叠边缘环组件的一部分的示例的横截面侧视图，该可折叠边缘环组件包括具有可伸缩区段的环对准和间隔元件。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

衬底处理系统中的衬底支撑件可包括边缘环。边缘环的上表面可以在衬底支撑件的上表面上方延伸，使得衬底支撑件的上表面(并且在一些示例中，布置在衬底支撑件上的衬底(或晶片)的上表面)相对于边缘环凹陷。该凹陷可以称为凹部。边缘环的上表面和衬底的上表面之间的距离可以被称为“凹部深度”。凹部深度可以根据边缘环相对于衬底的上表面的高度来固定。

一些衬底处理系统可以实现可移动(例如，可调节)和/或可替换的边缘环。在一个示例中，可以在处理期间调整边缘环的高度，以控制蚀刻均匀性、等离子体鞘的形状和离子倾斜角。致动器升高和降低边缘环。在一示例中，衬底处理系统的控制器控制致动器的操作以在处理期间并根据正在执行的特定配方和相关的气体注入参数来调整边缘环的高度。

边缘环和其他相应的部件可包括随时间磨损/腐蚀的消耗材料。因此，可以调节边缘环的高度以补偿腐蚀。边缘环可以是可拆除的和可更换的，以便在处于侵蚀和/或损坏状态使得边缘环具有不可用的几何形状时更换。这里使用的术语“可拆除的”是指在真空下使用例如真空传送臂从处理室拆除边缘环的能力。边缘环可以通过升降销升到一定高度，在该高度处真空传送臂能够将边缘环移出相应的处理室并将该边缘环用另一边缘环替换。

边缘环可以具有平坦的底部表面，当边缘环放置在升降销上时，该底部表面接触升降销的顶端。对于单边缘环，升降销上的放置可以变化，并且对于不同的边缘环，该放置可以是不同的。例如，第一边缘环可以相对于升降销放置，使得升降销在第一点处接触第一边缘环。在第一边缘环的整个生命周期中，升降销可以多次升高和降低。接触点的位置可能由于例如第一边缘环的随着时间的推移的等离子体侵蚀，第一边缘环的水平移动等而变化。结果，第一边缘环相对于相应的衬底支撑件和正在处理的衬底的相对定位是不同的。这会影响衬底的处理。

举另一示例而言，第一边缘环可以用第二边缘环代替。当第一边缘环是新的和未使用时，第二边缘环可以与第一边缘环具有相同的尺寸。第二边缘环可相对于升降销放置，使得升降销在第二点处接触第二边缘环。第二点可能与第一点不同。结果，第二边缘环相对于相应的衬底支撑件和被处理的衬底的相对定位不同于第一边缘环的相对定位，这可能影响衬底的处理。

本文所述的示例包括用于等离子体鞘调谐的可更换和/或可折叠边缘环组件(下文中称为“组件”)，其包括用于边缘环的可预测、可重复且一致定位的特征，使得升降销在相同的地点接触边缘环。对于在多个过程期间多次升高和降低的单边缘环来说这是正确的，使得升降销多次移动到与边缘环接触并且远离边缘环移动。对于不同的边缘环，例如，其中第一边缘环被第二边缘环代替，也是如此。

组件包括边缘环定位、对准和定心特征，例如运动耦合特征、稳定特征、倒角表面、倾斜表面、台阶式升降销、分配给各边缘环的升降销组等。运动耦合特征包括边缘环的用于接收升降销的凹槽、凹部、凹口和/或其他升降销接收和/或凹入部分。在一些示例中，组件(也称为“套件”)包括多个堆叠的边缘环，这些边缘环通过环对准和间隔元件布置并保持对准。稳定功能包括稳定边缘环、弹簧等。

如本文所使用的，短语“运动耦合”是指使用具有限制特征的升降销接收元件，所述限制特征约束相应边缘环的横向移动。运动耦合不是指仅制约横向移动的约束特征或特征。举例而言，可以通过一个或多个升降销接收元件提供运动耦合。凹槽的形状和尺寸可以设计成与一个或多个升降销接触。例如，线性凹槽可以接触例如一个或两个升降销，而圆形凹槽可以接触三个升降销。约束特征包括升降销接收元件的表面，例如“V”形凹槽的表面，其在两个升降销接触点处接触相应的升降销。每个升降销在两个接触点处接触升降销接收元件中的一个。

举例而言，当边缘环具有三个升降销接收元件时，边缘环被横向约束，其中每个升降销接收元件在两个接触点处接触相应的升降销。在该示例中，每个升降销接收元件没有在多于两个接触点处接触相应的升降销。然而，运动耦合不限于该示例。实现相同效果的替代的技术包括三个升降销，一个在恰好三个点(锥形或金字塔形的凹穴)接触边缘环，第二个在恰好两个点(V形凹槽)接触边缘环，第三个是单一接触点。存在其他类似的技术。每种示例技术的最终效果是相同的，因为每种技术通过总共6个接触点来精确约束边缘环，以实现对所有6个自由度(X、Y、Z、纵摇、横摇、艏摇)的完全控制。请注意，限制与约束不同。例如，如果边缘环包括被配置成接收三个升降销的三个立方体形状的凹口，则可以约束边缘环。立方体形状的凹口的宽度可以大于升降销的直径，使得在升降销和立方体形状的凹口之间存在间隙。边缘环可以被约束(或制约横向移动)，但不受限制。

图1示出了衬底处理系统100，举例而言，其可以使用RF等离子体执行蚀刻和/或执行其他衬底处理操作。衬底处理系统100包括处理室102，处理室102包围衬底处理系统100的一些部件并包含RF等离子体。衬底处理室102包括上电极104和衬底支撑件106，例如静电卡盘(ESC)。在操作期间，衬底108布置在衬底支撑件106上。虽然作为示例示出了特定衬底处理系统100和室102，但是本公开的原理可以应用于其他类型的衬底处理系统和室，例如原位产生等离子体、实现远程等离子体产生和输送(例如，使用等离子体管、微波管)等的衬底处理系统。

仅举例而言，上电极104可包括气体分配装置，例如喷头109，其引入和分配处理气体(例如，蚀刻处理气体)。喷头109可包括杆部，杆部包括连接到处理室102的顶部表面的一端。基部通常为圆柱形，并且在与处理室102的顶部表面间隔开的位置处从杆部的相对端径向向外延伸。喷头109的基部的面向衬底的表面或面板包括让处理气体或吹扫气体流过的孔。替代地，上电极104可包括导电板，并且可以以另一种方式引入处理气体。

衬底支撑件106包括用作下电极的导电基板110。基板110支撑陶瓷层(或顶板)112。在一些示例中，陶瓷层112可包括加热层，例如陶瓷多区加热板。热阻层114(例如，结合层)可以布置在陶瓷层112和基板110之间。基板110可以包括用于使冷却剂流过基板110的一个或多个冷却剂通道116。

RF产生系统120产生RF电压并将RF电压输出到上电极104和下电极(例如，衬底支撑件106的基板110)中的一个。上电极104和基板110中的另一个可以是DC接地的、AC接地的或浮动的。仅举例而言，RF产生系统120可以包括RF电压产生器122，其产生RF电压，该RF电压由匹配和分配网络124馈送到上电极104或基板110。在其他示例中，可以感应或远程生成等离子体。尽管如为了示例目的所示出的，RF产生系统120对应于电容耦合等离子体(CCP)系统，但是本公开的原理也可以在其他合适的系统中实现，例如，仅举例而言，在变压器耦合等离子体(TCP)系统、CCP阴极系统、远程微波等离子体产生和输送系统等中实现。

气体输送系统130包括一个或多个气体源132-1、132-2、…和132-N(统称为气体源132)，其中N是大于零的整数。气体源提供一种或多种气体(例如，蚀刻气体、载气、吹扫气体等)及其混合物。气体源还可以供应吹扫气体。气体源132通过阀134-1、134-2、…和134-N(统称为阀134)和质量流量控制器136-1、136-2、…和136-N(统称为质量流量控制器)与歧管140连接。歧管140的输出被供给到处理室102。仅举例而言，歧管140的输出被供给到喷头109。

温度控制器142可以连接到加热元件，例如布置在陶瓷层112中的热控制元件(TCE)144。例如，加热元件144可以包括但不限于对应于多区域加热板中的各个区域的宏观加热元件和/或跨多区域加热板的多个区域设置的微加热元件阵列。温度控制器142可以控制加热元件144的功率，以控制衬底支撑件106和衬底108的温度。

温度控制器142可以与冷却剂组件146连通以控制流过通道116的冷却剂流。例如，冷却剂组件146可以包括冷却剂泵和贮存器。温度控制器142操作冷却剂组件146以选择性地使冷却剂流过通道116以冷却衬底支撑件106。

阀150和泵152可用于从处理室102排空反应物。系统控制器160可用于控制衬底处理系统100的部件。机械手170可用于将衬底输送到衬底支撑件106上，和从衬底支撑件106拆除衬底。例如，机械手170可以在衬底支撑件106和加载锁172之间传送衬底。虽然温度控制器142示出为单独的控制器，但是温度控制器142可以在系统控制器160内实现。在一些示例中，可以在陶瓷层112和基板110之间，在热阻层114的外周周围提供保护性密封176。

衬底支撑件106包括边缘环180。这里公开的边缘环是环形的，包括边缘环180。边缘环180可以是顶环，其可以由底环184支撑。在一些示例中，边缘环180可以进一步由一个或多个中间环(图1中未示出)和/或衬底支撑件106的其他部分支撑。边缘环180可以包括接收升降销185的顶端的销接收元件182。升降销接收元件182和相应的边缘环和环对准和间隔元件的示例在下面至少参照图2A-26描述。

边缘环180可相对于衬底108移动(例如，可在竖直方向上向上和向下移动)。例如，边缘环180可响应于控制器160通过致动器来控制。在一些示例中，边缘环180可以在衬底处理期间竖直移动(即，边缘环180可以是可调节的)。在其他示例中，在处理室102处于真空下时，边缘环180可以使用例如机械手170经由气锁拆除。在其他示例中，边缘环180可以是可调节的和可拆除的。在其他实施方式中，边缘环180可以实施为可折叠边缘环组件，如下面进一步描述的。

图2A和2B示出了示例性衬底支撑件200，其上布置有衬底204。衬底支撑件200可包括具有内部部分(例如，对应于ESC)208和外部部分212的基部或基座。在示例中，外部部分212可独立于内部部分208并且可相对于内部部分208移动。例如，外部部分212可包括底部环216和顶部边缘环220。衬底204布置在内部部分208上(例如，在陶瓷层(或顶板)224上)以进行处理。控制器228控制一个或多个致动器232的操作以选择性地升高和降低边缘环220。例如，可以升高和/或降低边缘环220以在处理期间调节支撑件200的凹部深度。在另一个示例中，可以升高边缘环220以便于拆除和更换边缘环220。

仅举例而言，边缘环220在图2A中示出处于完全降低的位置，在图2B中处于完全升高位置。如图所示，致动器232对应于销致动器，该销致动器构造成在竖直方向上选择性地延伸和缩回升降销236。仅举例而言，边缘环220可以由陶瓷、石英和/或其他合适的材料(例如，碳化硅、氧化钇等)形成。在图2A中，控制器228与致动器232通信以经由升降销236直接升高和降低边缘环220。在一些示例中，内部部分208可相对于外部部分212移动。

边缘环220包括升降销接收元件240，其接收升降销236的顶端。边缘环220可包括一个或多个升降销接收元件，其用于接收三个或更多个升降销。在一实施方式中，边缘环220包括三个升降销接收元件，其分别接纳三个升降销。三个升降销接收元件可以彼此间隔120°设置(这种布置的示例在图6中示出)。升降销接收元件240可包括凹槽、凹穴、凹部、凹口、凹陷区和/或其他合适的升降销接收元件。升降销接收元件240和升降销之间的接触提供运动耦合，该运动耦合将边缘环220定位在升降销上并且保持边缘环220在水平(或横向)方向(例如，在X和Y方向)上和竖直方向(例如，Z方向)上的位置。这提供了防走动功能。边缘环“走动”是指顶部边缘环相对于被处理的衬底随时间推移的位置漂移，这导致极端边缘(EE)均匀性的漂移。

防走动特征有助于在衬底支撑件200上未夹紧(或浮动)时；在热循环期间；当存在与不同热膨胀系数相关的热差异时；衬底的卸除不良；和/或在振动事件期间，防止衬底204水平移动。升降销接收元件的示例至少在图3A-13、15-21和25中示出。当如上所述在处理期间升高边缘环220以进行调节时，控制器228被配置为控制边缘环220的可调范围。换句话说，边缘环220可以从完全降低的位置(例如，0.0英寸(”))升高到完全升高的位置(例如，0.25英寸)。升降销236可以在与边缘环220接触之前从初始位置升高预定量(例如，0.050英寸)。

图3A和3B示出了边缘环组件302、衬底支撑件304和衬底306的一部分300。边缘环组件302可包括顶部边缘环308、中间边缘环310和底部边缘环312。衬底支撑件304可包括顶板314和底板318。

顶部边缘环308带有(cupped with)顶部构件319和外部凸缘320，外部凸缘320从顶部构件319向下延伸。顶部构件319包括升降销接收元件(示出了一个升降销接收元件322)。升降销接收元件322位于顶部构件319的底侧并且面向升降销324，升降销324延伸穿过底板318、底部边缘环312中的孔328和中间边缘环310中的孔329。升降销324延伸穿过底板318中的孔330。外凸缘320保护中间边缘环310、升降销324的上部、底部边缘环312的上部以及衬底支撑件304的直接接收等离子体和/或与等离子体接触的部分。这防止了腐蚀并且延长了中间边缘环310、升降销324、底部边缘环312和衬底支撑件304的寿命。类似地，底部边缘环312保护升降销324和底板318的一部分避免直接暴露于和/或接触等离子体。孔329尺寸过大以防止升降销324接触中间边缘环310。

升降销324的顶端332被接纳在升降销接收元件322中。升降销接收元件322可以是例如具有半圆锥形(或四分之一球形)端部的“V”形凹槽。凹槽的“V”形可以在图3B、4、5和7中看到。升降销324的顶端332可以是半球形的，或者可以具有(i)与升降销接收元件322的表面342、344接触的圆形边缘部分340，和(ii)平顶部表面346。顶端332成形为使得升降销324的两个点接触升降销接收元件322而不是升降销324的其他部分。顶端332可具有平坦的顶部表面346以：增加制造升降销324的简易性，从而降低制造成本；增加产量；和/或防止顶端332接触升降销接收元件322的顶点部分(或弯曲部分)。顶点部分用图4中的数字标号400标识。顶端332和顶点部分400之间的接触被称为“触底”“V”形凹槽中的升降销324。

中间边缘环310包括从第一顶部表面352过渡到第二顶部表面354的脚背状部350。衬底306设置在第一顶部表面352上。顶部边缘环308设置在第二顶部表面354上。第二顶部表面354位于比第一顶部表面352低的高度处。顶部边缘环308可以升高到高于第一顶部表面352的高度和/或衬底306的顶部表面的高度的高度。举例而言，顶部边缘环308可以相对于中间边缘环310提升0.24英寸-0.60英寸。顶部边缘环308可以被提升到，例如，高于衬底306的顶部表面的高度0.15英寸-0.2英寸。当顶部边缘环308处于完全在下(或缩回)位置时，衬底306设置在顶部边缘环308的径向内侧。当顶部边缘环308完全处于完全升高(或伸展)位置时，顶部边缘环308可以高于衬底306。脚背状部350(i)有助于从衬底支撑件304放开衬底306，(ii)有助于保持顶部边缘环308的定位，包括防止顶部边缘环相对于衬底306倾斜，以及(iii)有助于在例如衬底306未被夹持到衬底支撑件304时，防止衬底306在顶部边缘环308下方移动。

顶部边缘环308可包括一个或多个升降销接收元件322，如图6所示。这与相应的升降销的接触一起提供了运动耦合和防走动功能。基于升降销和升降销接收元件322之间的相互作用，顶部边缘环308相对于衬底支撑件304居中。如果顶部边缘环308最初被放置成使得升降销接收元件322离相应的升降销在预定的距离内，然后升降销接收元件322移动以接收升降销，从而定位顶部边缘环308。换句话说，如果顶部边缘环308放置在离目标位置的预定距离内(在升降销的顶端位于升降销接收元件中时的位置)，然后顶部边缘环308移动到目标位置。这是由于包括“V”形凹槽并且也可能是由于升降销接收元件的倾斜开口边缘。示例性的斜切开口边缘示于图5和7中。举例而言，如果顶部边缘环308位于目标位置的±5％内，则顶部边缘环308移动到由升降销接收元件322限定的目标位置。顶部边缘环308落入到位并通过重力保持在升降销上。

顶部边缘环308的升降销接收元件与升降销之间的运动耦合使得顶部边缘环308能相对于衬底支撑件304居中于相同位置，而不受边缘环308、310、312随时间推移的腐蚀的影响。由于表面342、344的均匀腐蚀(即，相同速率的腐蚀)和顶端332的均匀腐蚀而产生这种一致的居中。运动耦合还使得能放宽(即，增大)某些公差。例如，可以增大升降销接收元件的尺寸公差，因为每次放置边缘环308时边缘环308相对于升降销定位在大致相同的位置。举另一示例而言，由于边缘环308在升降销上的一致放置，边缘环308、310、312之间的间隙可以增大。在顶部边缘环308的使用寿命内，均匀腐蚀使得顶部边缘环308保持居中。

而且，如果顶部边缘环308不在衬底支撑件304上居中和/或与衬底306不同心，则顶部边缘环308的中心(i)偏离衬底支撑件304和/或衬底支撑件304的顶板的中心，和/或(ii)偏离衬底306的中心。这些偏离可以确定并且将一致地存在。结果，当处理衬底306时，图1的控制器142、160可以解决和/或补偿这些偏离。这可以包括调整参数，例如气体压力、电极电压、偏置电压等，以补偿这些偏离。

在一实施方式中，边缘环308、310、312由石英和/或一种或多种其他合适的非挥发性材料形成。升降销324可以由蓝宝石和/或一种或多种其他合适的挥发性材料形成。这最小化了在处理过程中的侵蚀和颗粒产生。挥发性材料的示例是氧化铝、碳化硅和蓝宝石。

图4示出了顶部边缘环308和相应的升降销324的一部分，其示出了销与槽的相互作用。升降销324的顶端332经由圆形边缘部分340分别在两个点401、402处接触表面342、344。这提供了最小的接触以使反作用力最小。最小接触使表面342、344和顶端332的腐蚀最小化。圆形边缘部分340和表面342、344之间的这种径向到平坦的接触遵循赫兹定律。举例而言，升降销324的直径D1可以是0.040英寸并且可以高达0.0250英寸。在一实施方式中，直径D1为0.060英寸-0.080英寸。中间边缘环310中的孔329的直径可以是升降销324的直径的2-3倍。升降销324的平坦顶部346不接触顶点部分400。

图5示出了升降销接收元件322，其包括具有表面342、344和半圆锥形(或四分之一球形)端部502、504的“V”形凹槽500。表面342、344和端部502、504在顶点部分506处相遇，顶点部分506可以是圆形的，如图所示。表面342、344和端部502、504具有倾斜的开口边缘508、510、512、514。倾斜的开口边缘508、510、512、514有助于将升降销定位到“V”形凹槽500中。

图6示出了具有多个升降销接收元件322、322'、322”的顶部边缘环308，升降销接收元件322、322'、322”包括各自的具有如图所示的半圆锥形端部或四分之一半球形端部的“V”形凹槽。每个“V”形凹槽允许相应的升降销相对于“V”形凹槽径向移动，但是防止相应的升降销的环形运动。示出了三个升降销600，其中一个可以是图3A的升降销324。

图7示出了顶部边缘环308的一部分，其显示了“V”形凹槽700的尺寸。“V”形凹槽700包括侧表面342、344，顶点部分702和倾斜边缘704、706。顶点部分702可以具有第一预定半径R1，并且倾斜边缘704、706可以具有各自的预定半径R2、R3。举例而言，半径R1、R2、R3可以是0.015英寸。半径R1可以在0.002英寸和0.125英寸之间。半径R2可以在0.002英寸和0.125英寸之间。半径R3可以在0.002英寸和0.125英寸之间。每个表面342、344相对于“V”形凹槽700的中心线710可以处于预定角度A1。表面342、344相对于彼此可以处于预定角度A2。举例而言，预定角度A1可以是45°。预定角度A1可以在5°和90°之间。举例而言，预定角度A2可以是90°。预定角度A2可以在10°和180°之间。

“V”形凹槽700具有预定的开口宽度W1。倾斜边缘704、706具有预定的开口宽度W2，W2大于W1。举例而言，预定开口宽度W1可以是0.104英寸。预定开口宽度W1可以在0.020英寸和0.500英寸之间。预定开口宽度W2可以在0.024英寸和0.750英寸之间。'V'形凹槽700具有预定深度DP1。深度DP1可以在0.010英寸和0.250英寸之间。

深度DP1与相应的升降销324的直径D1(图4中所示)之间的比率可以近似等于1(或1：1)。深度DP1和直径D1之间的比率可以在10：1和1：8之间。在一个实施方式中，深度DP1是0.062英寸。深度DP1可以在0.005英寸和0.250英寸之间。宽度W1和直径D1之间的比率可以是2：1。宽度W2和直径D1之间的比率可以在20：1和1：4之间。“V”形凹槽700中的升降销324的深度DP2与深度DP1之间的比率可以近似等于5.0：6.2或80％，其中深度DP2是0.050英寸并且深度DP1是0.062英寸。深度DP2和深度DP1之间的比率可以在10：1和99：100之间。深度DP2可以在0.001英寸和0.500英寸之间。在一个实施方式中，深度DP2是0.05英寸。

在一实施方式中，角度A2是90°，深度DP2是0.050英寸，直径D1是0.060英寸，深度DP1是0.062英寸，宽度W1是0.104英寸。这：在升降销324和'V'形凹槽700之间提供两个接触点；在升降销324的顶部和'V'形凹槽700的顶点部分702(或顶部)之间提供适当的空间，以防止触底；最大化'V'形凹槽700和顶部边缘环308的顶部表面之间的厚度T1；并且提供开口宽度，其尺寸设置成提供适当的放置公差量，以使相应的顶部边缘环308相对于衬底支撑件定位和居中，并将升降销324引导到“V”形凹槽700中。边缘环308可以具有总厚度T2和顶部表面到'V'形凹槽的厚度T1。厚度T2可以在0.025英寸和10英寸之间。厚度T1可以在0.02英寸和9.995英寸之间。在一个实施方式中，厚度T2是0.145英寸，厚度T1是0.083英寸。

角度A2越大，升降销324越可能触底并接触顶点部分702。角度A2越小，凹槽700越深，厚度T1越小，这缩短了顶部边缘环308的寿命。在将角度A2保持在恒定值的同时，开口的宽度W1越宽，厚度T1越小，升降销324的水平放置限制越小。在将角度A2保持在恒定值的同时，宽度W1越窄，厚度T1越大并且升降销324的水平放置限制越大。

图8示出了边缘环堆层的一部分800，其显示了具有凹槽形式的升降销接收元件803的顶部边缘环802的示例，该升降销接收元件803具有平坦凹陷顶部804。该类型升降销接收元件可以代替图3A-7所示的升降销接收元件或者是与图3A-7所示的升降销接收元件组合使用，如下面进一步描述的。顶部边缘环802可以设置在中间边缘环806上，中间边缘环806可以设置在底部边缘环808上。升降销接收元件803包括朝向平坦凹陷部分804向内延伸的“V”形侧壁810、812。平坦凹陷部分804是杯形的并且包括侧壁814、816，侧壁814、816是平坦凹陷部分804的连续槽形侧壁818(图9中示出)的一部分。图9示出了升降销接收元件803。平坦凹陷部分804还包括平坦的顶部表面820。

升降销822可设置在升降销接收元件803中并接触侧壁810、812的顶部。升降销822不接触平坦凹陷部分804。升降销822的顶部824可以突出到由平坦凹陷部分804限定的开放区域中。顶部824可以具有顶部平坦表面，如图所示。升降销接收元件803，如图9所示，还包括与侧壁810、812相邻的半圆锥形端部830、832。

图10示出了边缘环堆层的一部分1000，其显示了顶部边缘环1001的示例，该顶部边缘环1001具有呈凹穴形式的升降销接收元件1004。边缘环堆层包括边缘环1001、1002、1003。凹穴1004可包括倒角侧壁1006和半球形部分1010。升降销1014的顶部1012可以是半球形并且可以被布置在半球形部分1010中，部分1010、1012可以具有顶部平坦表面，如图所示。图11示出了凹穴1004并且示出了倒角侧壁1006和半球形部分1010。

图12示出了边缘环组件1201、衬底支撑件1202和衬底1204的一部分1200，其显示了顶部边缘环1206的示例，顶部边缘环1206具有凹槽形式的升降销接收元件1208，升降销接收元件1208具有凹陷顶部1210，凹陷顶部1210具有四分之一球形端部1212、1214。部分1200可以类似于图3A的部分300，但是包括顶部边缘环1206，顶部边缘环1206具有升降销接收元件1208而不是凹槽322。图13示出了升降销接收元件1208。升降销接收元件1208包括'V'形侧壁1320、1322，圆锥形端壁1324、1326、'U'形顶壁1328和四分之一球形端部1212、1214。

图14示出了边缘环组件1402、衬底支撑件1404和衬底1406的一部分1400，其显示了并入的稳定元件1408、1410。稳定元件1408、1410分别设置在顶部边缘环1412和衬底支撑件1414内。尽管示出了两个稳定元件，但可以包括任何数量的稳定元件。顶部边缘环1412可包括三个或更多个稳定元件。类似地，衬底支撑件1414可包括三个或更多个稳定元件。在一个实施方式中，顶部边缘环1412的稳定元件彼此间隔120°设置。在一实施方式中，衬底支撑件1414的稳定元件彼此间隔120°设置。稳定元件可包括弹簧和/或实现为弹簧。

稳定元件1408设置在顶部边缘环1412的内凹部1430中并且在边缘环1416的外周边表面1432上施加压力。稳定元件1410设置在衬底支撑件1414的外凹部1440中，并且在边缘环1416的内表面1442上施加压力。虽然稳定元件被示出为设置在顶部边缘环1412和衬底支撑件1410中，但是稳定元件可以位于其他边缘环中，例如在边缘环1416中。

在一实施方式中，包括稳定元件而不在顶部边缘环1412中使用升降销接收元件。升降销的顶部可邻接顶部边缘环1412的底部内表面1420。在另一实施方式中，稳定元件与升降销接收元件组合并入，升降销接收元件例如图1-13、15-21和25中所示的升降销接收元件。

图15示出了边缘环组件1502、衬底支撑件1504和衬底1506的一部分1500。边缘环组件1502包括顶部边缘环1508、内部稳定边缘环1510、边缘环堆层1512和衬垫1514。边缘环堆叠1512包括外周边缘环1520、中边缘环1522和底边缘环1524。衬底支撑件1504包括顶板1526和底板1532。升降销1534被接纳在屏蔽件1538中。升降销1534延伸穿过底板1532的通道1540。屏蔽件1538设置在底板1532上并分别延伸穿过边缘环1524、1522、1520中的孔1542、1544和1546。屏蔽件1538保护升降销1534的上部不被腐蚀。衬垫1514是环形的，设置在边缘环1522、1524的外侧，并且保护边缘环1522、1524的外周边不被腐蚀，且在外周边缘环1520的外周边的底部。

顶部边缘环1508包括位于周边的升降销接收元件(示出了一个升降销接收元件1550)。在所示的示例中，升降销接收元件是位于顶部边缘环1508的外部底部周边处的凹口的形式。可以并入不同类型的升降销接收元件。凹口的示例显示在图16-18中。升降销1534在底板1532和屏蔽件1538中向上移动并进入升降销接收元件1550内以升高顶部边缘环1508。顶部边缘环1508可以升高，使得顶部边缘环1508的底部表面1552位于衬底1506的顶部表面1554上方。举例而言，顶部边缘环1508可以升高0.24英寸-0.60英寸。在一实施方式中，在处理衬底1506期间，顶部边缘环1508升高0.15英寸-0.2英寸。升高顶部边缘环1508使位于衬底1506和顶部边缘环1508上方的等离子体鞘移动并成形，这影响离子如何被朝向衬底1506引导。顶部边缘环1508相对于衬底1506升高得越高，等离子体鞘的倾斜角度变化就越大。示例性的倾斜角度示于图20-21中。在处理期间，顶部边缘环1508可以升高到第一高度。如上所述，顶部边缘环1508可以升高到第二高度以通过臂拆除。第二高度可以高于第一高度。

稳定边缘环1510包括第一顶部表面1560和第二顶部表面1562以及脚背状部1564。第一顶部表面1560设置在衬底1506下方。第二顶部表面1562设置在顶部边缘环1508下方。第一顶部表面1560经由脚背状部1564过渡到第二顶部表面1562。举例而言，脚背状部1564从第二顶部表面1562到第一顶部表面1560的高度可以是0.30英寸。脚背状部1564(i)有助于从衬底支撑件1504松开衬底1506，(ii)有助于保持顶部边缘环1508的定位，包括防止顶部边缘环相对于衬底1506倾斜，以及(iii)有助于例如，当衬底1506未被夹持到衬底支撑件1504时，防止衬底1506在顶部边缘环1508下方移动。

举例而言，边缘环1508和1520可以由非挥发性材料形成，非挥发性材料例如石英。边缘环1510可以由挥发性材料形成，挥发性材料例如碳化硅和/或蓝宝石。边缘环1522和1524可以由挥发性材料(例如氧化铝)形成。衬垫1514可以由金属材料形成。

图16-17示出了顶部边缘环1508的部分1600、1602，其示出了升降销接收元件1550。升降销接收元件1550以凹口的形式示出并且包括“V”形侧壁1604、1606和半锥形(或四分之一球形)的端部1608。升降销接收元件1550沿升降销接收元件1550的底部外部部分可包括倾斜边缘1610。升降销1620显示为被接纳在升降销接收元件1550内。升降销接收元件1550从顶部边缘环1508的周边边缘1622延伸。升降销接收元件1550可包括顶点部分1624，顶点部分1624可以是扁平的、杯形的和/或圆形的。'V'形侧壁1604、1606可以在周边边缘附近向上倾斜，以提供倾斜区段1626、1628。

图18示出了顶部边缘环1508，其可包括三个或更多个升降销接收元件。在图18中，示出了三个升降销接收元件1800，其中一个可以是升降销接收元件1550。三个升降销接收元件1800可以沿顶部边缘环1508的外围边缘间隔120°。

图19示出了边缘环系统1900、衬底支撑件1902和衬底1904。边缘环系统1900包括可折叠边缘环组件1906、上外边缘环1908，下外边缘环1910、对准销1911和衬垫1912。对准销1911保持边缘环1908、1910之间的对准。衬垫1912保护下外边缘环1910的外周边和上外边缘环1908的底部部分不被腐蚀。衬底支撑件1902包括顶板1926、密封件1928、1930和底板1932。升降销1938延伸穿过边缘环1908、1910并进入可收缩边缘环组件1906。

可折叠边缘环组件1906包括顶部边缘环1940、一个或多个中间边缘环(示出中间边缘环1942、1944、1946)以及三个或更多个环对准和间隔元件(显示了一个环对准和间隔元件1948)。边缘环1940、1942、1944、1946使用多个边缘环提供调节。这比单边缘环设计增加了调节范围，因为顶部边缘环1940能够被提升到增高的高度而没有等离子体在顶部边缘环1940下方流动。多个边缘环可以被设定尺寸和可以通过升降销来提升，以在相应的处理室处于真空下时更换。结合环对准和间隔元件以保持边缘环1940、1942、1944、1946相对于彼此的横向(或径向)对准，并控制边缘环1940、1942、1944、1946之间的竖直间距。边缘环1940、1942、1944、1946由顶部边缘环1940中的升降销接收元件(示出了一个升降销接收元件1950)的“V”形凹槽辅助。顶部边缘环1940包括一个或多个升降销接收元件。升降销接收元件可以实现为例如在图3A-13中公开的任何升降销接收元件。边缘环1942、1944、1946包括孔1952、1954、1956，升降销1938穿过孔1952、1954、1956。

环对准和间隔元件可以至少部分地延伸到和/或穿过、连接、粘附、压靠边缘环1940、1942、1944、1946的相应部分。环对准和间隔元件可以可折叠。环对准和间隔元件可具有六角形壁(或“手风琴状”)和/或具有允许环对准和间隔元件被压缩和展开的伸缩特征。环对准和间隔元件可包括类似于伸缩装置的互锁元件，使得环对准和间隔元件的每个区段与一个或多个相邻区段互锁。环对准和间隔元件的示例示于图22A-26中。环对准和间隔元件允许相应的升降销(例如，升降销1938)直接升降顶部边缘环1940，然后由于边缘环1940、1942、1944、1946通过环形对准和间隔元件连接而间接且连续地升降中间边缘环1942、1944、1946。边缘环1940、1942、1944、1946被升降到不同的高度。在一实施方式中，每个环对准和间隔元件具有相应量的包裹物，以在相应的边缘环之间提供相应的分离量。环对准和间隔元件可以提供边缘环1940、1942、1944、1946的预定间隔模式。可以为不同的应用、配方、蚀刻模式等提供不同的间隔模式。

环对准和间隔元件具有完全缩回状态、完全展开状态、以及它们之间的多个中间(或部分展开)状态。当处于完全缩回状态时，环对准和间隔元件可以彼此接触或者在相邻的环对准和间隔元件之间具有最小量的间隔。当处于完全展开状态时，边缘环1940、1942、1944、1946彼此分开并且在相邻的边缘环1940、1942、1944、1946之间具有最大的间隔量。在被提取时，顶部边缘环1940在中间边缘环1942、1944、1946没有移动的情况下首先提升。当顶部边缘环1940与第一个中间边缘环1942之间的距离最大时，则第一中间边缘环1942被提升。对于每个连续的中间边缘环产生类似的过程。虽然特定数量的边缘环被示出为可折叠边缘环组件1906的一部分，但是可以包括两个或更多个边缘环。

举例而言，边缘环1908可以由非挥发性材料(例如石英)形成。边缘环1910可以由挥发性材料(例如氧化铝)形成。衬垫1912可以由金属材料形成。边缘环1940、1942、1944、1946可以由诸如石英之类的非挥发性材料形成。环对准和间隔元件1948可以由诸如蓝宝石之类的挥发性材料形成。

环对准和间隔元件1948可限制边缘环1940、1942、1944、1946之间的最大间隔距离，以防止等离子体在边缘环1940、1942、1944、1946之间流动。边缘环1940、1942、1944、1946之间的等离子体流动可以减少和/或消除与顶部边缘环1940的竖直运动相关的等离子体鞘可调性方面。此外，可以限制升降销1938提升最下面的中间边缘环1946超过在衬底1904的顶部表面1960上方的预定距离。举例而言，图1的系统控制器160可以限制升降销1938的移动量以限制最底部中间边缘环1946的竖直提升，从而防止等离子体在边缘环1946和稳定边缘环1962之间流动。边缘环1946和边缘环1962之间的等离子体流动还可以减少和/或消除与顶部边缘环1940的竖直移动相关联的等离子体鞘可调性方面。通过限制相邻的成对的边缘环1940、1942、1944、1946、1962之间的最大间隔距离，防止相邻的成对的边缘环之间的等离子体流动。

图20-21示出了图19的可折叠边缘环组件1906的一部分2000，可折叠边缘环组件1906包括边缘环1940、1942、1944、1946。可折叠边缘环组件1906被显示处于(i)第一部分展开状态并具有第一对应等离子体鞘倾斜角α₁，以及(ii)第二部分展开状态并具有第二对应的等离子体鞘倾斜角α₂。可折叠边缘环组件1906在图21中比图20中以更展开的状态示出。因此，与图21的示例相比较，对于图20的示例，等离子体鞘倾斜角α较大。等离子体鞘角α可以指(i)延伸通过顶部边缘环1940的内周边缘2002的竖直线2001与(ii)表示竖直地沿着边缘环1940、1942、1944和1946的周边的等离子体的近似周边的线2004之间的角度。

如果边缘环1940、1942、1944、1946中的每个的横截面的宽度WC相同，则边缘环1940、1942、1944、1946和等离子体2010之间的间隙可以从顶部边缘环1940的顶部表面向下到最底部的中间边缘环1946的底部表面递增。在一实施方式中，边缘环1940、1942、1944、1946的横截面的宽度可以从顶部边缘环1940向下至最底部的中间边缘环1946递增，使得：边缘环1946的横截面宽于边缘环1944的横截面；边缘环1944的横截面宽于边缘环1942的横截面；边缘环1942的横截面宽于边缘环1940的横截面。另外，由于下边缘环的间隙尺寸增大，因此下边缘环的径向移动自由度的公差高于上边边缘环径向运动自由度的公差。

通过控制边缘环1940、1942、1944、1946的升降位置，调节等离子体鞘的形状和倾斜角α。边缘环1940、1942、1944、1946被升降越多，形状和倾斜角α被调整得越多。这在衬底1904的在0.039英寸以内的周边(或周缘)附近提供可控的蚀刻调谐。随着顶部边缘环1940被提升，倾斜角α增大并且被蚀刻的顶部表面1960的面积减小。这增加了蚀刻的外围范围以及如何蚀刻衬底1904的外围范围内的顶部表面1960。

图22A-22B示出了包括环对准和间隔元件2202的可折叠边缘环组件2200，环对准和间隔元件2202在图22A中被设置在内部并处于折叠状态，并且在图22B中处于展开状态。可折叠边缘环组件2200可包括边缘环2210、2212、2214、2216。环对准和间隔元件2202是“金字塔”形状并且分层以包括多个水平层2217、2219、2221、2223；每个水平层用于边缘环2210、2212、2214、2216中的相应一个。当顶部边缘环2210被提升时，环对准和间隔元件2202展开，保持边缘环2210、2212、2214、2216之间的对准，并连续提升边缘环2210、2212、2214、2216。

举例而言，边缘环2210、2212、2214、2216可以具有厚度T1-T4，并且环对准和间隔元件2202的层可以具有高度H1-H4。在一实施方式中，厚度T2-T4彼此相等。在另一实施方式中，厚度T2-T4是不同的。在又一实施方式中，厚度T2-T4的尺寸从T2递增到T4，使得T4>T3>T2。在一实施方式中，高度H1-H3彼此相等。水平层2217、2219、2221、2223具有宽度W1、W2、W3、W4。水平层越低，宽度越大，使得W4>W3>W2>W1。

图23A和23B示出了可折叠边缘环组件2300，其包括边缘环2302、2304、2306和环对准和间隔元件2308、2309、2310(在图1中示出了环对准和间隔元件2308)。环对准和间隔元件2308在图23A显示为处于展开状态。环对准和间隔元件2308、2309、2310位于边缘环2302、2304、2306的周边处。环对准和间隔元件2308、2309、2310中的每一个可以是“梳状”形状并且包括分别用于升降边缘环2302、2304、2306的指状物2320、2322、2324。指状物2320、2322、2324从主构件2326径向向内延伸。虽然示出了每个环对准和间隔元件的三个边缘环和三个指状物，但是可以包括两个或更多个边缘环和两个或更多个指状物。指状物2320、2322、2324可以配置成与相应的边缘环2302、2304、2306互锁、连接、配合、和/或保持相应的边缘环2302、2304、2306。虽然未示出，但是升降销可以延伸通过一个或多个边缘环(例如，边缘环2304、2306)并进入最上边缘环(例如，边缘环2302)的升降销接收元件中。升降销可以直接升降边缘环2302，然后由于被环对准和间隔元件2308的指状物2320、2322、2324保持、连接和/或位于其上而间接地升降边缘环2304、2306。指状物2320、2322、2324的长度可以从最上部的指状物2320递减到最底部的指状物2324，使得最上部的指状物2320比中间指状物2322短，中间指状物2322比最底部的指状物2324短。

图24示出了边缘环系统2400、衬底支撑件2402和衬底2404。边缘环系统2400包括可折叠边缘环组件2406，可折叠边缘环组件2406包括由台阶式外边缘环2416升降的边缘环2408、2410、2412、2414，台阶式外边缘环2416可以称为环对准和间隔元件。升降销2418升降台阶式外边缘环2416，其进而升降边缘环2408、2410、2412、2414。边缘环2408、2410、2412、2414的径向外围端部2420、2422、2424、2426被设置在台阶式外边缘环2416的台阶2430、2432、2434、2436上。升降销2418可以在台阶式外边缘环2416的凸缘2450上向上推动。凸缘2450从台阶2436径向向内延伸并且在边缘环2452和升降销2418之间。边缘环2452类似于图3A和15的边缘环310和1510。尽管未示出，但是凸缘2450可包括升降销接收元件，以接收升降销2418的顶端，如上所述。台阶式外边缘环2416可以包括在如图所示的堆叠的边缘环中，并且设置在中间边缘环2452上，中间边缘环2452设置在底部边缘环2454上。

台阶式外边缘环2416可以由诸如石英之类的非挥发性材料形成。中间边缘环2452可以由诸如蓝宝石之类的挥发性材料形成。底部边缘环2454可以由诸如石英的非挥发性材料形成。

图25示出了边缘环组件2500、衬底支撑件2502和衬底2504。边缘环组件2500包括顶部边缘环2506、中间边缘环2508、稳定边缘环2510、边缘环堆层2512和衬垫2514。边缘环堆叠包括边缘环2516、2518、2520，其类似于图15的边缘环1520、1522、1524。边缘环2506类似于边缘环1508，但由于边缘环2508的并入，边缘环2506可以比边缘环1508薄。

边缘环2506、2508可以由三个或更多个升降销升降(示出了一个升降销2530)。每个升降销可包括用于分别升降一个或多个边缘环的一个或多个台阶。例如，升降销2530被示出为包括台阶2532，其用于升降边缘环2508。升降销2530的尖端2534移动通过边缘环2508中的孔2536并且被接纳在升降销接收元件2538中。升降销2530包括具有第一直径D1的第一部分2540和具有第二直径D2的第二部分2542，第二直径D2大于D1。升降销2530可以具有任意数量的台阶以升降任意数量的边缘环。这通过允许将各种数量的边缘环并入并升降到相应的预定高度而提供增加的多功能性和处理灵敏度。升降销2530可以延伸穿过底板2544和屏蔽件2552，屏蔽件2552可以类似于图15的屏蔽件1538。

作为图25中所示的示例的替代，可以使用多组升降销，其中第一组升降销提升第一边缘环(例如，顶部边缘环2506)，第二组升降销提升第二边缘环(例如，中间边缘环2508)。在该示例中，对于两组升降销，第二边缘环可以具有类似于孔2536的孔。第一组升降销可以不提升中间边缘环2508和/或设置在顶部边缘环2506下方的一个或多个边缘环。第二组升降销可以不提升顶部边缘环2506。第二组升降销如果是台阶式的，则可以提升一个或多个设置在中间边缘环2508下方的边缘环。可以包括任意数量的升降销组、边缘环和相应的孔组。举另一示例而言，设置在顶部边缘环2506下方的一个或多个边缘环可以包括用于接收相应的成组的升降销的升降销接收元件。结果，可以在被提升的每个边缘环和相应的成组的升降销之间提供运动耦合。

图26示出了可折叠边缘环组件2600，其包括具有可伸缩区段2604、2606、2608、2610的环对准和间隔元件2602。伸缩区段2604、2606、2608、2610中的每个可用于附接到和/或提升相应的边缘环，例如边缘环2612、2614、2616、2618。伸缩区段2604、2606、2608分别部分地滑动到伸缩区段2606、2608、2610中。伸缩区段2604、2606、2608、2610是互锁部分。

本文公开的示例具有运动耦合和防走动特征，以及用于增加调谐的边缘环组件。举例而言，本文公开的运动耦合可以将边缘环相对于衬底的顶部保持定位在100微米内。与传统的定位和居中技术相比，包含运动耦合特征将顶部边缘环的定位和居中改进了2个数量级。包含“V”形凹槽提供运动耦合，而不会过度限制边缘环或绑定边缘环套件。结果，顶部边缘环不需要相互影响的因素(constellations)来居中并提供一致的对准。边缘环组件包括边缘环，该边缘环被致动和提升以通过调节等离子体鞘在衬底的顶部表面上的倾斜角来物理地操纵等离子体，这进而影响衬底的关键尺寸设计和蚀刻速率。

设计用于更高射频(RF)和直流(DC)功率电平的边缘环可能需要彻底映射基准和相对偏移以计算部件之间的每个维度和相关间隙，以避免在最小化间隙的大小的同时过度限制(见帕邢定律)。为了改善晶片的极端边缘(EE)均匀性，如本文所公开的那样提升边缘环并且具有增大的调谐范围量。有效凹部高度可以在晶片的单个工艺中变化。对于包括存储器部件的晶片，边缘环可以随时间推移逐渐致动以补偿腐蚀，使得单边缘环套件能够保持预定水平的EE均匀性以增加清洁之间的平均时间(MTBC)。这降低了操作成本。

前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方式在上面被描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其它实施方式的特征中实现和/或与任何其它实施方式的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个或多个实施方式彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间、电路元件之间、半导体层之间等)的空间和功能关系，各种术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨”、“在...顶部”、“在...上面”、“在...下面”和“设置”。除非将第一和第二元件之间的关系明确地描述为“直接”，否则在上述公开中描述这种关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元件之间不存在其它中间元件，但是也可以是间接关系，其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、进出工具和其他输送工具和/或连接到特定系统或与特定系统接口的装载锁的晶片输送。

概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用终点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式输送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。

在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或在晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分中，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、从多个制造操作研究趋势或性能度量，以改变当前处理的参数、设置要跟随当前处理的处理步骤、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户接口，然后将该参数和/或设置从远程计算机输送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个离散控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)定位的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。

示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。

前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方式在上面被描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其它实施方式的特征中实现和/或与任何其它实施方式的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个或多个实施方式彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间、电路元件之间、半导体层之间等)的空间和功能关系，各种术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨”、“在...顶部”、“在...上面”、“在...下面”和“设置”。除非将第一和第二元件之间的关系明确地描述为“直接”，否则在上述公开中描述这种关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元件之间不存在其它中间元件，但是也可以是间接关系，其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、进出工具和其他输送工具和/或连接到特定系统或与特定系统接口的装载锁的晶片输送。

概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用终点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式输送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。

在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或在晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分中，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、从多个制造操作研究趋势或性能度量，以改变当前处理的参数、设置要跟随当前处理的处理步骤、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户接口，然后将该参数和/或设置从远程计算机输送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个离散控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)定位的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。

示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。

Claims (64)

1.一种用于衬底支撑件的第一边缘环，所述第一边缘环包括：

环形主体，其尺寸和形状设计成围绕所述衬底支撑件的上部，其中所述环形主体限定：

上表面，

下表面，

径向内表面，和

径向外表面；和

一个或多个升降销接收元件，其沿着所述环形主体的下表面设置，并且其尺寸和形状设计成接收三个或更多个升降销的相应顶端并提供与所述三个或更多个升降销的相应顶端的运动耦合。

2.根据权利要求1所述的第一边缘环，其包括沿着所述环形主体的下表面设置的三个升降销接收元件。

3.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中：

所述环形主体包括内径；并且

所述内径大于所述衬底支撑件的顶部的外径。

4.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述环形主体至少部分地由非挥发性材料形成。

5.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹槽。

6.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个“V”形凹槽。

7.根据权利要求6所述的第一边缘环，其中，所述至少一个“V”形凹槽包括彼此相对成60°-120°的壁。

8.根据权利要求6所述的第一边缘环，其中所述至少一个“V”形凹槽包括彼此相对成45°的壁。

9.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中：

所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个具有圆形顶点部分的凹槽；和

所述圆形顶点部分具有在0.018英寸和0.035英寸之间的半径。

10.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括圆形凹槽、具有半圆锥形端部的凹槽或具有四分之一半球形端部的凹槽中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹穴。

12.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括倒角侧壁。

13.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件中的至少一个包括倾斜部分，以将所述三个或更多个升降销中的一个引导到所述一个或多个升降销接收元件中的至少一个中。

14.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括：

具有凹槽的第一升降接收元件；和

具有凹穴的第二升降销接收元件。

15.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹槽，所述至少一个凹槽具有平行的侧壁和平坦或圆形的顶壁。

16.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件仅包括三个升降销接收元件。

17.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括设置在所述环形主体的底部周边处的至少一个凹口。

18.根据权利要求17所述的第一边缘环，其中所述至少一个凹口包括：

'V'形凹槽和半圆锥形端部；或者

四分之一的半球形端部。

19.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件相对于所述环形主体的中心间隔120°。

20.根据权利要求1所述的第一边缘环，其中所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹槽，所述至少一个凹槽成形为一次仅在两个点处接触所述三个或更多个升降销中的相应一个。

21.根据权利要求20所述的第一边缘环，其中，所述至少一个凹槽被成形为使得所述三个或更多个升降销中的所述相应一个不接触所述至少一个凹槽的最上部分或顶点部分。

22.一种系统，其包括：

根据权利要求1所述的第一边缘环；和

所述三个或更多个升降销。

23.根据权利要求22所述的系统，其中：

所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹槽；以及

所述至少一个凹槽的深度与所述三个或更多个升降销中的相应一个的直径的比率是1：1。

24.根据权利要求22所述的系统，其中：

所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹槽；以及

所述至少一个凹槽的深度与所述三个或更多个升降销中的相应一个的直径之间的比率介于10：1和1：8之间。

25.根据权利要求22所述的系统，其中：

所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹槽；

所述至少一个凹槽包括侧壁；以及

所述凹槽的宽度与所述三个或更多个升降销中的相应一个的直径之间的比率介于20：1和1：4之间。

26.根据权利要求22所述的系统，其中：

所述一个或多个升降销接收元件包括至少一个凹槽；以及

所述三个或更多个升降销中的相应一个设置在所述至少一个凹槽中的深度与所述至少一个凹槽的深度之间的比率介于10：1和1：8之间。

27.根据权利要求22所述的系统，其中，所述三个或更多个升降销中的每一个被成形为一次接触所述一个或多个升降销接收元件中的相应一个的表面上的两个点，而不接触所述一个或多个升降销接收元件中的所述相应一个的顶部表面或顶点部分。

28.根据权利要求22所述的系统，其中所述三个或更多个升降销至少部分地由挥发性材料形成。

29.根据权利要求22所述的系统，其还包括：

至少一个致动器，其用于移动所述三个或更多个升降销；和

控制器，其被配置为控制所述至少一个致动器的操作。

30.根据权利要求22所述的系统，其还包括：

第二边缘环；和

至少一个稳定元件，其设置在所述环形主体的至少一个凹部中并在所述第二边缘环上施加压力。

31.根据权利要求22所述的系统，其还包括：

第二边缘环；和

第三边缘环，

其中，所述第一边缘环、所述第二边缘环和所述第三边缘环堆叠布置。

32.根据权利要求31所述的系统，其中所述第二边缘环和所述第三边缘环各自至少部分地由挥发性材料形成。

33.根据权利要求22所述的系统，其还包括第二边缘环，所述第二边缘环包括第一顶部表面和第二顶部表面，其中：

所述第一顶部表面邻近所述衬底支撑件的顶部表面并且在衬底的周边下方设置，其中所述第一顶部表面设置(i)在高于所述第一边缘环的底部表面的高度的高度处，并且(ii)在所述第一边缘环的径向内侧；

所述第二顶部表面设置在所述第一边缘环的一部分下方，所述第二顶部表面设置在低于所述第一边缘环的所述底部表面的高度的高度处；和

从所述第一顶部表面到所述第二顶部表面的脚背状部。

34.根据权利要求33所述的系统，其中所述第二边缘环至少部分地由挥发性材料形成。

35.一种用于衬底支撑件的可折叠边缘环组件，所述可折叠边缘环组件包括：

以堆叠方式布置的多个边缘环，其中所述多个边缘环中的至少一个的形状和尺寸被设计成围绕所述衬底支撑件的上部，并且其中所述多个边缘环包括顶部边缘环和至少一个中间边缘环；和

三个或更多个环对准和间隔元件，其接触所述多个边缘环中的每一个并且被配置为保持所述多个边缘环的径向对准和竖直间隔，其中所述三个或更多个环对准和间隔元件被配置为在所述顶部边缘环升降时使所述至少一个中间边缘环升降。

36.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中所述三个或更多个环对准和间隔元件的尺寸被设定成在所述多个边缘环的竖直位移期间限定所述多个边缘环中的相邻边缘环之间的间隔。

37.根据权利要求36所述的可折叠边缘环组件，其中所述顶部边缘环包括三个或更多个升降销接收元件，所述三个或更多个升降销接收元件的尺寸和形状被设计成接收三个或更多个升降销的顶端。

38.根据权利要求37所述的可折叠边缘环组件，其中，所述至少一个中间边缘环包括用于使所述三个或更多个升降销通过的孔。

39.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中所述多个边缘环具有：

完全缩回状态，其中所述多个边缘环彼此接触；和

展开状态，其中多个边缘环彼此间隔开。

40.根据权利要求39所述的可折叠边缘环组件，其中，与所述多个边缘环处于所述展开状态时相比，当所述多个边缘环处于所述完全缩回状态时，与所述顶部边缘环的周边相关联的等离子体鞘倾斜角较小。

41.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中所述三个或更多个环对准和间隔元件仅包括彼此间隔120°的三个环对准和间隔元件。

42.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述三个或更多个环对准和间隔元件中的至少一个被分层以具有多个水平层；以及

所述多个水平层中的每个水平层使多个边缘环中的相应一个升降。

43.根据权利要求42所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述多个水平层具有各自的台阶；并且

所述各自的台阶的高度的尺寸相等。

44.根据权利要求42所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述多个水平层包括第一水平层、第二水平层和第三水平层；

所述第一水平层位于所述第二水平层之上；

所述第二水平层位于所述第三水平层之上；

所述第三水平层比所述第二水平层更宽；并且

所述第二水平层比所述第一水平层更宽。

45.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中所述三个或更多个环对准和间隔元件中的至少一个包括多个互锁区段。

46.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中所述三个或更多个环对准和间隔元件中的至少一个包括多个伸缩区段。

47.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述三个或更多个环对准和间隔元件中的至少一个包括主构件和多个指状物；并且

所述多个指状物从所述主构件径向向内延伸并使所述多个边缘环中的相应边缘环升降。

48.根据权利要求47所述的可折叠边缘环组件，其中，所述多个指状物构造成互锁或设置在所述多个边缘环中的相应边缘环的凹口中。

49.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述至少一个中间边缘环包括第一中间边缘环和第二中间边缘环；

所述第一中间边缘环具有第一厚度；并且

所述第二中间边缘环具有第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度。

50.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述三个或更多个环对准和间隔元件实施为台阶式升降销；并且

所述台阶式升降销构造成升降所述多个边缘环。

51.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其还包括第一组升降销，其中：

所述三个或更多个环对准和间隔元件被实现为第二组升降销；并且

所述第一组升降销配置为使所述顶部边缘环升降。

52.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中所述多个边缘环各自至少部分地由非挥发性材料形成。

53.根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件，其中所述三个或更多个环对准和间隔元件各自至少部分地由挥发性材料形成。

54.一种系统，其包括：

根据权利要求35所述的可折叠边缘环组件；和

多个升降销，其延伸穿过所述多个边缘环中的至少一个并进入所述三个或更多个升降销接收元件。

55.根据权利要求54所述的系统，其还包括：

至少一个致动器，其用于移动多个升降销；和

控制器，其被配置为控制所述至少一个致动器的操作。

56.一种用于衬底支撑件的可折叠边缘环组件，所述可折叠边缘环组件包括：

以堆叠方式布置的多个边缘环，其中所述多个边缘环中的至少一个的形状和尺寸被设计成围绕所述衬底支撑件的上部，并且其中所述多个边缘环包括顶部边缘环和至少一个中间边缘环；和

台阶式外边缘环，其包括多个水平层，其中所述多个边缘环分别设置在所述多个水平层上，其中所述台阶式外边缘环被构造成保持所述多个边缘环的径向对准和竖直间隔，并且其中所述台阶式外边缘环被配置为在所述顶部边缘环升降时使所述至少一个中间边缘环升降。

57.根据权利要求56所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述多个水平层具有各自的台阶；并且

所述各自的台阶的高度的尺寸相等。

58.根据权利要求56所述的可折叠边缘环组件，其中：

所述多个水平层包括第一水平层、第二水平层和第三水平层；

所述第一水平层位于所述第二水平层之上；

所述第二水平层位于所述第三水平层之上；

所述第三水平层具有比所述第二水平层的内径大的内径；并且

所述第二水平层的所述内径大于所述第一水平层的所述内径。

59.根据权利要求56所述的可折叠边缘环组件，其中，所述台阶式外边缘环至少部分地由非挥发性材料形成。

60.根据权利要求56所述的可折叠边缘环组件，其中，所述台阶式外边缘环具有径向向内延伸的将被设置在多个升降销上的凸缘。

61.一种系统，其包括：

根据权利要求60所述的可折叠边缘环组件；和

所述多个升降销。

62.根据权利要求61所述的系统，其还包括设置在所述多个边缘环和所述凸缘之间的稳定边缘环。

63.根据权利要求62所述的系统，其还包括所述衬底支撑件，其中所述稳定环设置在所述衬底支撑件和所述多个边缘环之间。

64.根据权利要求62所述的系统，其中：

所述稳定边缘环包括第一顶部表面和第二顶部表面，其中：

所述第一顶部表面设置成邻近所述衬底支撑件的顶部表面并且在衬底的周边下方，其中所述第一顶部表面设置(i)在高于所述第一边缘环的底部表面的高度的高度处，并且(ii)在所述第一边缘环的径向内侧；

所述第二顶部表面设置在所述第一边缘环的一部分下方，所述第二顶部表面设置在低于所述第一边缘环的所述底部表面的高度的高度处；和

从所述第一顶部表面到所述第二顶部表面的脚背状部。

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