CN114342037A - 清洁边缘环凹部的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文描述了用于清洁边缘环凹部的系统和方法。所述方法中的一种包含：将一或多种处理气体提供至等离子体室、将低频(LF)射频(RF)功率供给至邻近等离子体室的卡盘定位的边缘环。LF RF功率在将一或多种处理气体供给至等离子体室时供给，以维持等离子体室内的等离子体。供给LF RF功率增加靠近边缘环凹部的等离子体离子的能量，以去除边缘环凹部内的残余物。LF RF功率是在等离子体室内未处理衬底的时间段期间内供给。

Description

清洁边缘环凹部的系统和方法

技术领域

本公开的实施方案涉及用于清洁边缘环凹部的系统和方法。

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。当前指定的发明人的工作在其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说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

在等离子体工具中，一个或多个射频(RF)发生器耦合到阻抗匹配网络。阻抗匹配网络耦合到等离子体室。RF信号从RF发生器提供给阻抗匹配网络。阻抗匹配网络在接收到RF信号时输出RF信号。RF信号从阻抗匹配电路提供给等离子体室，以用于在等离子体室中处理晶片。

在一或多个晶片在等离子体室中处理经过一段时间后，非所期望的材料沉积在等离子体室的各种部件的表面上。如果不清洁部件，材料会更进一步地累积在部件上且累积的材料会不利地影响晶片的处理效率。此外，某些移除累积的材料的清洁处理需要过长的时间或无法有效地移除材料。

本公开中描述的实施方案正是在这种情况下出现的。

发明内容

本公开的实施方案提供了用于清洁边缘环凹部的装置、方法和计算机程序。应当理解，本发明实施方案可以以多种方式实现，例如，处理、装置、系统、一件硬件或计算机可读介质上的方法。下面描述几个实施方案。

在一实施方案中，描述了一种用于清洁边缘环凹部的方法。该方法包含：将一或多种处理气体提供至等离子体室；以及将低频(LF)射频(RF)功率供给至邻近所述等离子体室的卡盘定位的边缘环。所述边缘环凹部的一部分由所述边缘环的上表面限定。供给所述LFRF功率是在将所述一或多种处理气体供给至所述等离子体室时执行，以维持所述等离子体室内的等离子体。此外，供给所述LF RF功率是在未将RF功率供给至所述等离子体室的时间段期间执行。另外，供给所述LF RF功率能量的操作激发所述等离子体中的等离子体离子，以去除所述边缘环凹部中的残余物。供给所述LF RF功率的操作是在所述等离子体室内未处理衬底的时间段期间内执行。

在一实施方案中，描述了一种用于清洁边缘环凹部的方法。该方法包含：将一或多种处理气体提供至等离子体室。该方法还包括将LF RF功率供给至邻近所述等离子体室的卡盘定位的边缘环。所述边缘环凹部的一部分由所述边缘环的上表面限定。所述方法还包括将高频(HF)RF功率供给至所述卡盘。供给所述LF RF功率以及供给所述HF RF功率的操作是在将所述一或多种处理气体供给至所述等离子体室时执行，以维持所述等离子体室内的等离子体。此外，供给所述LF RF功率能量的操作激发所述等离子体中的等离子体离子，以去除所述边缘环凹部中的残余物。供给所述LF RF功率以及供给所述HF RF功率的操作是在所述等离子体室内未处理衬底的时间间隔期间内执行。

在一实施方案中，描述了一种用于清洁边缘环凹部的方法。该方法包含：将一或多种处理气体提供至等离子体室；以及将LF RF功率供给至邻近所述等离子体室的卡盘定位的边缘环。所述边缘环凹部的一部分由所述边缘环的上表面限定。该方法还包括将HF RF功率供给至所述卡盘并持续时间段的预定部分，在所述时间段期间将所述LF RF功率供给至所述边缘环。供给所述LF RF功率的操作是在将所述一或多种处理气体供给至所述等离子体室时执行，以维持所述等离子体室内的等离子体。此外，供给所述LF RF功率能量的操作激发所述等离子体中的等离子体离子，以去除所述边缘环凹部中的残余物。供给所述LF RF功率的操作是在所述等离子体室内未处理衬底的时间段期间内执行。

本文中所述的边缘环凹部的清洁系统和方法的某些优点包含提高减少或去除沉积在边缘环凹部内的残余物的效率。其比其他传统方法有更高的去除率。例如，当应用本文中所述的方法时，去除率提高两或更多倍。例如，边缘环凹部内的残余物以每分钟1.5微米的速率去除。又例如，边缘环凹部内的残余物以每分钟1.6微米的速率去除。又例如，边缘环凹部内的残余物以介于每分钟1.4微米与每分钟2微米之间的速率去除。

此外，相比于其他传统方法，残余物以更有效的方式去除。通过应用本文中所述的边缘环凹部清洁方法，完全去除沉积在边缘环凹部内的残余物或去除大量的残余物。例如，应用本文中所述的边缘环凹部清洁方法并持续约3RF小时完全去除或基本上去除残余物。例如，应用本文中所述的方法并持续一段时间，该段时间范围介于2小时45分钟与3小时15分钟之间，完全去除或基本上去除残余物。又例如，从边缘环凹部所去除的残余物的量大于通过施加功率至卡盘而不施加功率至边缘环时从边缘环凹部所去除的量。所有或大量的残余物的去除及效率的增加通过下列方式达到：相比于施加至卡盘的功率量，将更高的功率量施加至边缘环。有时完全去除或基本上完全去除残余物通过用户对边缘环凹部的视觉检查判断。

此外，为了清洁边缘环凹部所施加的一或多种处理气体比传统方法中所施加的更不损伤卡盘及边缘环。例如，清洁边缘环凹部所施加的氟的量低于无晶片自动清洁操作期间所施加的氟的量。在无晶片自动清洁操作期间，将功率施加至卡盘但不施加功率至边缘环且在等离子体室内供给较高量的氟。较低量的氟不会磨损等离子体室的部件或将磨损最少化。

根据以下结合附图的详细描述，其他方面将变得显而易见。

附图说明

通过参考以下结合附图进行的描述来理解实施方案。

图1A是系统的一实施方案的图，其说明施加射频(RF)功率至边缘环但不施加任何RF功率至卡盘以清洁边缘环凹部以及清洁间隙。

图1B是系统的一实施方案的图，其说明RF功率被同时供给至卡盘和边缘环以清洁边缘环凹部和间隙。

图1C是系统的一实施方案的图，其说明边缘环凹部和间隙。

图1D是系统的一实施方案的图，其说明卡盘及边缘环的不同部分。

图2A是系统的一实施方案的图，其说明达到等离子体室内的压力的稳态的子操作。

图2B是系统的一实施方案的图，其说明在等离子体室内的间隙内激励等离子体的子操作。

图2C是系统的一实施方案的图，其说明中断将RF信号供给至卡盘以及继续将RF信号供给至边缘环的子操作。

图2D是系统的一实施方案的图，其说明将功率供给至边缘环的RF产生器的功率逐渐降低子操作。

图2E是系统的一实施方案的图，其说明关闭供给用于清洁边缘环凹部和间隙的一或多种处理气体的子操作。

图3A是系统的一实施方案的图，其说明在上面参考图1A、1B、或2A-2E所述的被供电边缘环晶片自动清洁(PER WAC)操作之前进行的被覆盖晶片自动清洁(CWAC)操作。

图3B是系统的一实施方案的图，其说明通过上销自动清洁操作进行CWAC操作。

图3C是系统的一实施方案的图，其说明在上面参考图3B所述的CWAC操作之后的上销自动清洁操作。

图4是系统的一实施方案的图，其说明在图1A、1B、或2A-2E的PER WAC操作期间移除或减少沉积在上电极延伸件的下表面上的残余物。

图5A是系统的一实施方案的图，其说明在边缘环的两个分离位置处从经修改的RF信号对边缘环提供RF功率。

图5B是系统的一实施方案的图，其说明在边缘环的三个分离位置处从经修改的RF信号对边缘环提供RF功率。

图6A是系统的一实施方案的图，其说明RF连接器。

图6B是系统的一实施方案的图，其说明RF连接器的尖端在边缘环的下表面内所形成的槽口内延伸。

图7A是系统的一实施方案的图，其说明处理衬底。

图7B是系统的一实施方案的图，其说明在处理衬底之后利用上面参考图7A所述的方法清洁边缘环。

图7C是系统的一实施方案的图，其说明在进行参考图7B所述的清洁操作之后处理另一片衬底。

图7D是系统的一实施方案的图，其说明在处理另一片衬底之后清洁边缘环的表面上的残余物。

具体实施方式

以下实施方案描述了用于清洁边缘环凹部的系统和方法。显然，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践本发明实施方案。在其他情况下，没有详细描述众所周知的处理操作，以免不必要地使本发明实施方案难以理解。

图1A为系统100的一实施方案的图，其说明施加射频(RF)功率至边缘环102但不施加任何RF功率至卡盘106以清洁边缘环凹部130和间隙138。系统150用于说明不对卡盘106供给功率的被供电边缘环(PER)晶片自动清洁(WAC)操作。系统100包含边缘环102、卡盘106、阻抗匹配电路108、RF产生器122、以及主计算设备112。RF产生器122包含RF电源110。主计算设备112包含处理器114和存储器设备116。

主计算设备112的示例包含计算机、服务器、平板、智慧手机、桌上型计算机和笔记本电脑。此外，存储器设备116的示例包含随机存取存储器(RAM)以及只读存储器(ROM)。例如，存储器设备116为闪存、非挥发性存储器、静态随机存取存储器、动态随机存取存储器、或可编程只读存储器。如本文所述，处理器的示例包含微处理器、微控制器、一或多个控制器、处理器以及一或多个控制器的组合、中央处理单元、专用集成电路(ASIC)、以及可编程逻辑设备(PLD)。

本文中所述的RF电源的示例包含产生周期性振荡电信号(如正弦波或方波)的电子振荡器。例如，RF电源110产生在自400千赫(kHz)至27MHz(MHz)的低频(LF)RF范围内的信号。又例如，RF电源110不产生频率为60MHz的RF信号。还例如，RF电源110产生频率为400kHz的RF信号。当RF信号在与400kHz相差在预定范围内(例如介于395kHz与405kHz之间)的频率下振荡时，RF信号具有400kHz的频率。类似地，又例如，RF电源110产生频率为2MHz、或13.56MHz、或27MHz的RF信号。例如，当RF信号在与2MHz相差在预定范围内(例如介于1.98MHz与2.2MHz之间)的频率下振荡时，RF信号具有2MHz的频率。电子振荡器的示例包含晶体管和操作放大器。

本文中所述的阻抗匹配电路包含一或多个电路部件，例如一或多个电感器、或者一或多个电容器、或者一或多个电阻器、或者其两或更多者彼此耦合的组合等等。例如，阻抗匹配电路108包含以串联方式与电感器的一端耦合的一系列电容器且还包含分流电容器，分流电容器的一端耦合于阻抗匹配电路108的输入118与该系列电容器之间。分流电容器的另一端耦合至接地连接件。电感器的另一端耦合至阻抗匹配电路108的输出120。

边缘环102由一或多种材料制成，所述材料的示例包含结晶硅、多晶硅、碳化硅、石英、氧化铝、氮化铝以及氮化硅。边缘环102执行许多功能，包含将衬底定位于卡盘106上以进行处理并且屏蔽等离子体室中未受到衬底保护的下方部件以使其不被等离子体室内形成的等离子体离子损伤。下面将更进一步说明的等离子体室包含卡盘106和边缘环102。

卡盘102的示例包含静电卡盘(ESC)。卡盘102包含下电极。卡盘102可被支撑于基板上，基板包含底座和设施板。设施板被安装于底座的上部上且卡盘102被安装在设施板的上部上。卡盘102由金属(如阳极化的铝或铝合金)制造。

处理器114耦合至存储器设备116且通过连接电缆124而耦合至RF产生器122。例如，处理器114耦合至RF产生器122的数字信号处理器(DSP)且RF产生器122的数字信号处理器耦合至RF电源110。本文中所述的连接电缆的示例包含用于在RF产生器122与处理器114之间实现并行数据传输的并行传输电缆、或在RF产生器122与处理器114之间实现串行数据传输的串行传输电缆、或通用串行总线(USB)电缆。

此外，RF电源110的输出通过RF电缆126而耦合至阻抗匹配电路108的输入118。阻抗匹配电路108的输出120通过RF连接件128(例如销或RF电缆)而耦合至边缘环102。RF连接件128的示例包含被套筒包围的同轴电缆。套筒将同轴电缆与同轴电缆周围的电场绝缘。RF连接件128的另一示例是被套筒所包围的销。

当如下面所述的一或多种处理气体被供给至等离子体室时，处理器114产生具有参数(例如频率和功率)的值的启动供电指令并且通过连接电缆124将启动供电指令提供至RF产生器122。在接收到启动供电指令时，RF产生器122产生具有频率和功率的RF信号132并且将RF信号132供给至阻抗匹配电路108的输入118。RF信号132的示例为连续波信号。阻抗匹配电路108使耦合至阻抗匹配电路108的输出120的负载的阻抗与耦合至阻抗匹配电路108的输入118的源的阻抗匹配，以输出经修改的RF信号134。耦合至输出120的负载的示例包含边缘环102和RF连接件128。源的示例包含RF电缆126和RF产生器122。

边缘环102通过RF连接件128接收经修改的RF信号134以通过经修改的RF信号134供给能量而清洁边缘环凹部130和间隙138。边缘环凹部130和间隙138包含在等离子体室内处理衬底期间所产生的残余物，例如等离子体和其他材料的剩余物。其他材料的示例包含用于在衬底上沉积一或多个层的液体或气体材料的剩余物、或衬底的被蚀刻的部分的剩余物、或其组合。

当边缘环102通过经修改的RF信号134供给能量时，在等离子体室内激励和/或维持等离子体。在等离子体室内的等离子体具有等离子体鞘边界136。等离子体鞘边界136属于等离子体鞘，等离子体鞘是介于等离子体室的部件的表面与主体等离子体之间的区域。此外，当边缘环102通过经修改的RF信号134供给能量时，等离子体的离子的能量增加或离子被激发，且较大数量的离子被导向边缘环凹部130，如由指向边缘环凹部130的箭头所指示的。离子能量比被覆盖晶片自动清洁(CWAC)操作增加且离子数量比CWAC操作增加。例如，功率通量(等离子体离子的通量与离子平均能量的乘积)的量约为在CWAC操作期间所产生的功率通量的量的两倍。还例如，功率通量的量为在CWAC操作期间所产生的功率通量的量的两倍。相比于在CWAC操作期间的功率通量，提高功率通量会导致与CWAC操作相比将边缘环凹部130中的残余物的清洁效率提高约两倍。例如，与CWAC操作期间实现的去除率相比，功率通量的提高实现了两倍的去除率。使用等离子体去除或减少沉积在边缘环凹部130上的残余物以清洁边缘环凹部130。还使用等离子体去除或减少间隙138内的残余物以清洁间隙138。

应注意，相比于当没有将RF功率从经修改的RF信号134供给至边缘环102时以及当将RF功率供给至卡盘106时，等离子体鞘边界136移动远离边缘环102。此外，相比于卡盘106，等离子体鞘边界136还更远离边缘环102。例如，等离子体鞘边界136与边缘环102之间的垂直距离大于等离子体鞘边界136与卡盘106之间的垂直距离。由于在边缘环102处的偏压大于卡盘106处的偏压，因此等离子体鞘边界136移动远离边缘环102。相比于卡盘106处的偏压，将RF功率供给至边缘环102增大了边缘环102处的偏压。边缘环102处的偏压的示例包含介于20伏(V)与1千伏(kV)之间的偏压。此外，边缘环102处的偏压随着由RF产生器122所供给的RF信号132的频率的减小而增大。

应注意，在经修改的RF信号134被供给至边缘环102的期间，未将任何RF功率供给至卡盘106。例如，如下所述，处理器114不会发送启动供电指令至RF产生器以产生RF信号。如下所述，RF产生器通过阻抗匹配电路而耦合至卡盘106。

还应注意，当经修改的RF信号134供给至边缘环102时，等离子体室中并未处理衬底。例如，在经修改的RF信号134供给至边缘环102的时间段期间内，等离子体室内未处理任何衬底。处理衬底的示例包含蚀刻衬底、清洁衬底、沉积材料至衬底上、以及溅射衬底等。

在一实施方案中，术语阻抗匹配电路、阻抗匹配、匹配、阻抗匹配网路和匹配电路在本文中可互换使用。

在一实施方案中，RF电源110产生脉冲化RF信号来取代连续波RF信号132。脉冲化RF信号具有多种状态，例如两或更多种状态。状态信息(例如每一状态的逻辑电平)由处理器114提供至RF产生器122。此外，每一状态的频率电平和功率电平由处理器114提供至RF产生器122。RF产生器122的DSP接收多种状态的状态信息、功率电平以及频率电平。DSP基于状态信息从多种状态判断出第一状态、并将第一状态的功率电平及第一状态的频率电平提供至RF产生器122的RF电源110。类似地，DSP基于状态信息从多种状态判断出第二状态、并将第二状态的功率电平以及第二状态的频率电平提供至RF产生器122的RF电源110。RF电源110产生具有多种状态的脉冲化RF信号且RF信号的每一状态具有对应的功率电平以及对应的频率电平。例如，RF电源110所产生的脉冲化RF信号在第一过渡时间期间从第一状态的功率电平转换至第二状态的功率电平，并且在第二过渡时间期间从第二状态的功率电平转换至第一状态的功率电平。例如，过渡时间为参数水平(例如频率电平或功率电平)改变、或转换、或渐变(ramp)至另一参数水平的持续时间。例如，持续时间与频率以及功率的设定点的限定的渐变相关。设定点在该持续时间内达到。

图1B是系统150的一实施方案的图，其说明同时将RF功率供给至卡盘106和边缘环102以清洁边缘环凹部130和间隙138。除了将功率供给至卡盘106外，系统150用于说明PERWAC操作。系统150与系统100相同。此外，系统150包含RF产生器152以及阻抗匹配电路154。

处理器114通过连接电缆158而耦合至RF产生器152。例如，处理器114耦合至RF产生器152的DSP且RF产生器152的DSP耦合至RF产生器152的RF电源156。RF产生器152的RF电源156通过RF电缆160而耦合至阻抗匹配电路154的输入162。阻抗匹配电路154的输出164通过RF传输线168而耦合至卡盘106的下电极。RF传输线168的示例包含被鞘包围的电缆。鞘与电缆之间存在绝缘体。

当如下所述的一或多种处理气体被供给至等离子体室时，处理器114产生具有参数值(例如频率和功率)的启动供电指令并且通过连接电缆158将启动供电指令提供至RF产生器152。在接收到启动供电指令时，RF产生器152产生具有频率以及功率的RF信号170并且将RF信号170供给至阻抗匹配电路154的输入162。RF信号170的示例是连续波信号。

RF电源156产生的RF信号170的频率高于RF电源110(图1A)的低频。例如，RF电源156产生具有60MHz频率的RF信号170。还例如，当RF信号170在与60MHz相差在预定范围内(例如介于58MHz与62MHz之间)的频率下振荡时，RF信号170具有60MHz的频率。又例如，RF电源156不产生频率为400kHz的RF信号。还例如，RF电源156产生具有27MHz的频率的RF信号170且RF电源110产生具有400kHz频率的RF信号134。还例如，RF电源156产生具有27MHz的频率的RF信号170且RF电源110产生具有2MHz频率的RF信号134。

在接收到RF信号170时，阻抗匹配电路154使耦合至阻抗匹配电路154的输出164的负载的阻抗与耦合至阻抗匹配电路154的输入162的源的阻抗匹配，以输出经修改的RF信号172。耦合至输出164的负载的示例包含卡盘106和RF传输线168。源的示例包含RF电缆126和RF产生器122。

卡盘106的下电极通过RF传输线168接收经修改的RF信号172以通过经修改的RF信号172供给能量而清洁边缘环凹部130和间隙138内的残余物。当卡盘106的下电极通过经修改的RF信号172供给能量时，在等离子体室内激励等离子体。

此外，边缘环102通过经修改的RF信号134供给能量，以引导等离子体的离子朝向边缘环凹部130，如由指向边缘环凹部130的箭头所指示的。例如，当用于清洁边缘环凹部130的一或多种处理气体供给至等离子体室时，产生RF信号132并且将经修改的RF信号134供给至边缘环102以维持等离子体室内的等离子体。经修改的RF信号132和170两者彼此共同作用以将RF功率提供至边缘环102和卡盘106，以去除或减少边缘环凹部130以及间隙138内的残余物。

还应注意，当经修改的RF信号134被供给至边缘环102且经修改的RF信号172被供给至卡盘106的下电极时，等离子体室中并未处理衬底。例如，在经修改的RF信号134被供给至边缘环102且经修改的RF信号172被供给至卡盘106的下电极的时间段期间内，等离子体室内未处理任何衬底。

在一实施方案中，RF电源156不产生频率为2MHz或13.56MHz或27MHz的RF信号。

在一实施方案中，在RF电源110供给RF信号132的时间段中的一部分期间RF电源156供给RF信号170。例如，在将启动供电指令提供至RF产生器152以产生RF信号170之前，处理器114将启动供电指令提供至RF产生器122以产生RF信号132。此外，在将结束供电指令提供至RF产生器152以停止产生RF信号170之后，处理器114将结束供电指令提供至RF产生器122以停止产生RF信号132。

在一实施方案中，在RF电源156供给RF信号170的时间段中的一部分期间由RF电源110供给RF信号132。例如，在将启动供电指令提供至RF产生器152以产生RF信号170之后，处理器114将启动供电指令提供至RF产生器122以产生RF信号132。此外，在将结束供电指令提供至RF产生器152以停止产生RF信号170之前，处理器114将结束供电指令提供至RF产生器122以停止产生RF信号132。

在一实施方案中，RF信号132和170两者同时供给相同量的时间或基本上相同量的时间。例如，在处理器114将启动供电指令提供至RF产生器152以产生RF信号170的相同时间处或基本上相同时间处，处理器114将启动供电指令提供至RF产生器122以产生RF信号132。例如，在将启动供电指令提供至RF产生器152的预定时间段期间之前或之后，处理器114将启动供电指令提供至RF产生器122，以在基本相同的时间处将启动供电指令提供至RF产生器122和152。此外，在处理器114将结束供电指令提供至RF产生器152以停止产生RF信号170的相同时间处或基本相同时间处，处理器114将结束供电指令提供至RF产生器122以停止产生RF信号132。例如，在将结束供电指令提供至RF产生器152的预定时间段期间之前或之后，处理器114将结束供电指令提供至RF产生器122，以在基本相同的时间处将结束供电指令提供至RF产生器122和152。

在一实施方案中，RF电源156产生脉冲化RF信号来取代连续波RF信号170。RF电源156所产生的脉冲化RF信号具有多种状态如两或更多种状态。状态信息(例如每一状态的逻辑电平)由处理器114提供至RF产生器152。此外，每一状态的频率电平及功率电平由处理器114提供至RF产生器152。RF产生器152的DSP接收多种状态的状态信息、功率电平和频率电平。RF产生器152的DSP基于状态信息从多种状态判断出第一状态并将第一状态的功率电平及第一状态的频率电平提供至RF产生器152的RF电源156。类似地，DSP基于状态信息从多种状态判断出第二状态并将第二状态的功率电平及第二状态的频率电平提供至RF产生器152的RF电源156。RF电源156产生具有多种状态的脉冲化RF信号且RF信号的每一状态具有对应的功率电平和对应的频率电平。例如，RF电源156所产生的脉冲化RF信号在第一过渡时间期间从第一状态的功率电平转换至第二状态的功率电平，并在第二过渡时间期间从第二状态的功率电平转换至第一状态的功率电平。

图1C为系统180的一实施方案的图，其说明边缘环凹部130和间隙138。此外，图1D为系统190的一实施方案的图，其说明卡盘106和边缘环102的不同部分。参考图1D，卡盘106具有上表面121、倾斜表面123、侧表面125和下表面127。倾斜表面123与上表面121相邻。例如，倾斜表面123位于上表面121旁并相对于上表面121形成锐角。侧表面125与上表面121相邻并位于上表面121下方的水平面处。例如，侧表面125位于上表面121旁并相对于上表面121形成直角或大约90°的角度。大约90°的角度的一示例为介于85°与95°之间的角度。下表面127与侧表面125相邻。例如，下表面127位于侧表面125旁并相对于侧表面125形成直角或大约90°的角度。

此外，边缘环102与卡盘106相邻且包围至少一部分的卡盘106。例如，边缘环102包围卡盘106的倾斜表面123和一部分的侧表面125。又例如，在边缘环102的内侧表面115与卡盘106的侧表面125之间没有环，例如绝缘环或介电环。边缘环106具有内上表面部分109、倾斜上表面部分111、以及外上表面部分113。内上表面部分109、倾斜上表面部分111、以及外上表面部分113共同形成边缘环102的上表面107。边缘环102还具有内侧表面115、外侧表面117以及下表面119。

倾斜上表面部分111与外上表面部分113相邻。例如，倾斜上表面部分111位于外上表面部分113旁并且相对于外上表面部分113形成锐角。此外，内上表面部分109与倾斜上表面部分111相邻且位于外上表面部分113的水平面下方的水平面处。例如，倾斜上表面部分111位于内上表面部分109旁且相对于内上表面部分109形成钝角。

内侧表面115与内上表面部分109相邻。例如，内侧表面115位于内上表面部分109旁且相对于内上表面部分109形成直角或大约90°的角度。

此外，下表面119与内侧表面115相邻。例如，下表面119位于内侧表面115旁且相对于内侧表面115形成直角或大约90°的角度。外侧表面117是与外上表面部分113和下表面119两者相邻的。例如，外侧表面117位于外上表面部分113旁并且相对于外上表面部分113形成直角或大约90°的角度。此外，在一示例中，外侧表面117位于下表面119旁并且相对于下表面119形成直角或大约90°的角度。

现在同时参考图1C和1D，边缘环凹部130的区域131或一部分形成在卡盘106的倾斜表面123的上部分上并与其相邻。此外，边缘环凹部130的区域133或一部分形成在间隙138的上部上并与其相邻，间隙138也是一区域。区域133也位于和卡盘的侧表面125平行并且包含卡盘的侧表面125的竖直平面与和边缘环102的内侧表面115平行并且包含边缘环102的内侧表面115的竖直平面之间。间隙138形成于侧表面125与115之间。例如，间隙138从卡盘106的侧表面125延伸至边缘环102的内侧表面115。边缘环凹部130的区域133位于间隙138的上部上。

边缘环凹部130的一部分(例如区域105和135)由边缘环102的内上表面109和倾斜上表面部分111限定。例如，边缘环凹部130的区域105或一部分形成在边缘环102的内上表面部分109的上部上并与其相邻。此外，边缘环凹部130的区域135或一部分形成在边缘环102的倾斜上表面部分111的上部上并与其相邻。区域133与区域131相邻，而区域105与区域133相邻。此外，区域135与区域105相邻。区域133位于区域131与105之间，而区域105位于区域133与135之间。

边缘环凹部130从卡盘106的上表面121延伸至边缘环102的外上表面部分113。例如，边缘环凹部130从卡盘106的上表面121的边缘延伸经过卡盘106的倾斜表面123、边缘环102的内上表面部分109以及边缘环102的倾斜上表面部分111上方直至边缘环112的外上表面部分113。边缘环凹部130的部分133在间隙138的上方延伸。

在一实施方案中，当部件(例如边缘环102或卡盘106)的第一与第二表面之间没有第三表面时，第一表面与部件的第二表面相邻。

在一实施方案中，当第一区域(例如区域131)与第二区域(例如区域133)之间没有第三区域时，第一区域与第二区域相邻。

在一实施方案中，间隙138在边缘环102的内上表面部分109的水平高度与边缘环102的下表面119的水平高度之间延伸。

图2A是系统200的一实施方案的图，其说明在等离子体室202内实现期望的压力设定点处的压力的稳态的子操作。期望的压力设定点被储存在可被处理器114访问的存储器设备116中。实现稳态的子操作是PER WAC操作的第一部分。系统200包含气体供给源204、阀系统206、等离子体室202、主计算设备112、压力传感器208、驱动器系统222以及马达224。

气体供给源204的示例为气体歧管、或气体源、或气体储存设备、或储存一或多种处理气体的一或多个气体容器。下面提供一或多种处理气体的示例。气体供给源204的每一容器储存一种处理气体、或两或更多种处理气体的混合物。阀系统206包含一或多个阀，其允许或限制一或多种处理气体从气体供给源204流向等离子体室202。

等离子体室202包含各种部件，例如喷头210、上边缘电极212、C形罩214、压力环216、卡盘106和边缘环102。喷头210包含上电极且还包含用于将一或多种处理气体供给至间隙219的一或多个区域。例如，每一区域为从喷头210的例如上电极之类的部件延伸至间隙219的开口或成组开口。此外，每一区域通过喷头210的部件的一部分而与相邻区域分隔开。又例如，每一区域为延伸至喷头210的上电极与喷头板之间的空间的开口或成组开口。又例如，某些区域位于喷头210内以引导一或多种处理气体朝向间隙219的中央或内区域，而剩余区域位于喷头210内以引导一或多种处理气体朝向间隙219的外缘或外区域。喷头板为喷头210的另一示例性部件，且与间隙219相邻且位于其上方。喷头210的上电极位于喷头板上方的空间的上方。

间隙219的外区域包围间隙219的内区域或在其附近。间隙219被C形罩214、上边缘电极212、喷头210、边缘环102和卡盘106包围。

上边缘电极212包围喷头210，且C形罩214的上部包围上边缘电极212。上边缘电极212由金属(例如铝或铝合金)制成。上边缘电极212在喷头210的外缘且C形罩214在上边缘电极212的外缘。类似地，边缘环102包围卡盘106的部分且C形罩214的下部包围边缘环102。

边缘环102与卡盘106相邻。例如，边缘环102与卡盘106之间没有其他环。又例如，边缘环102与卡盘106之间有间隙138(图1C)或空间。

C形罩214包含多个开口O1、O2和O2，开口用于控制等离子体室202内的压力以及促进等离子体和/或残余物从间隙219离开至间隙219下方的等离子体室202区域并更进一步到达一或多个真空泵。一或多个真空泵与等离子体室202的下壁BW相邻并位于其下方。

压力环216由金属(例如铝或铝合金)制成。压力环216与C形罩214的开口O1至O3相邻并位于其下方。压力传感器208的示例包含压力转换器及压力计。压力传感器208被设置于等离子体室202的上壁TW上或固定至等离子体室202的上壁TW。等离子体室202的侧壁SW位于上壁TW与下壁BW之间。侧壁SW可以是多角形如方形或圆形。

本文中所述的驱动器系统的示例包含一或多个晶体管。例如，驱动器系统222包含一或多个晶体管。有时驱动器系统的每一晶体管或成组晶体管在本文中被称为驱动器。

处理器114被耦合至阀系统206。气体供给源204通过气体管线系统的部分218A而耦合至阀系统206且阀系统206通过气体管线系统的剩余部分218B而耦合至喷头210。气体管线系统的一部分的示例包含一或多条气体管线如一或多条气体管道。阀系统206耦合至气体管线系统的部分218A和218B以控制一或多种处理气体从气体供给源204供给至等离子体室202的喷头210。处理器114耦合至压力传感器208且还耦合至驱动器系统222。驱动器系统222被耦合至马达224且马达224被耦合至压力环216。

在PER WAC操作中，处理开始于在等离子体室202内实现设定点处的压力的稳态的子操作。在将一或多种处理气体供给至等离子体室202之前，处理器114控制压力环216的移动以使压力环216位于预设位置处。例如，处理器114通过驱动器系统222控制马达224。当控制马达224时，马达224操作以使压力环216沿着垂直方向向上或向下移动，以改变开口O1至O3与压力环216之间的空间或距离量。以此方式，处理器114控制压力环216的移动以增加或减少压力环216与开口O1至O3之间的空间量，直到压力环216相对于开口O1至O3位于预设位置处为止。例如，一旦压力环216位于预设位置处之后，压力环216的上表面与C形罩214的开口O1至O3之间已无间隙或有最少量的间隙。压力环216的预设位置被储存在可被处理器114访问的存储器设备116中。

此外，在PER WAC操作中，一旦压力环216位于预设位置处之后，气体供给源204通过气体管线系统的部分218A、阀系统206和气体管线系统的部分218B将一或多种处理气体供给至喷头210的一或多个区域。例如，处理器114将处理气体供给信号发送至阀系统206。在接收到处理气体供给信号时，阀系统206的一或多个阀开启或部分开启。

当阀系统206的一或多个阀开启或部分开启时，一或多种处理气体从气体供给源204通过气体管线系统的部分218B而流至喷头210的一或多个区域。一或多种处理气体通过喷头210的一或多个区域而流至间隙219，以增加间隙219内的压力。在一或多种处理气体供给至间隙219之后，等离子体室202内的压力达到期望的压力设定点处的稳态。

当将一或多种处理气体供给至间隙219时，压力传感器208测量等离子体室202内的压力并且将压力测量值提供至处理器114。此外，在将一或多种处理气体供给至间隙219时、或之后一段时间处，致动压力控制系统。例如，处理器114控制压力环216的位置以改变间隙219内的压力。处理器114持续控制压力环216的位置，直到等离子体室202内的压力已到达某些可允许范围内的期望的压力设定点为止。例如，响应于判断出等离子体室202内的压力不匹配期望的压力设定点，处理器114通过驱动器系统222控制马达224。当马达224被控制时，马达224操作以使压力环216沿着竖直方向向上或向下移动，以改变开口O1至O3与压力环216之间的空间或距离量。以此方式，处理器114控制压力环216的移动以增加或减少压力环216与开口O1至O3之间的空间量，直到等离子体室202内的压力到达期望的压力设定点为止。

处理器114由与等离子体室202相关的压力对时间(pressure versus time)测量值来判断等离子体室202内的压力是否已达到稳态。例如，处理器114判断第一压力测量值与第二压力测量值相差是否落在预定范围内。在处理器114从压力传感器108接收第二测量值之前，处理器114从压力传感器108接收第一测量值。第一和第二测量值在预定时间段内由处理器114从压力传感器208获得，其被储存在存储器设备116中。在判断出第一测量值与第二测量值相差在预定范围内时，处理器114判断出等离子体室202内的压力已达到稳态。另一方面，在判断出第一测量值与第二测量值相差未在预定范围内时，处理器114判断出等离子体室202内的压力尚未达到稳态。有时，基于压力测量值，处理器114判断出压力已到达期望的压力设定点且处于稳态。基于此发现，处理器114判断出已完成在等离子体室202内达到期望的压力设定点处的压力稳态的子操作以及系统200已准备好启动下面参考图2B所述的激励等离子体的子操作。

在一实施方案中，C形罩214所具有的开口数量不同于C形罩214的下部中的三个。例如，C形罩214具有四或五个开口。

在一实施方案中，气体供给源204包含气体容器且阀系统206包含多个阀，多种处理气体在气体容器中混合在一起。多种处理气体的混合物通过气体管线系统的部分218A、阀系统206的阀和气体管线系统的部分218B而供给至喷头210。

在一实施方案中，除了控制压力环216外，控制真空泵与等离子体室202之间的一或多个阀以达到储存在存储器设备116中的一或多个对应的预设位置。例如，处理器114耦合至驱动器系统，驱动器系统耦合至马达系统。马达系统耦合至真空泵与等离子体室202之间的一或多个阀。处理器114将关闭指令发送至驱动器系统。在接收到关闭指令时，驱动器系统将一或多个电流信号输出至马达系统。马达系统的一或多个马达旋转以关闭真空泵与等离子体室202之间的一或多个对应阀以达到一或多个预设位置。

在一实施方案中，喷头210包含任何数量的区域，例如三个、四个、或五个区域。

在一实施方案中，任何数量的开口(例如一个、两个、或四个开口)位于C形罩214的下部内以取代三个开口O1至O3。

在一实施方案中，一或多个介电环位于喷头210与上边缘电极212之间。类似地，在一实施方案中，一或多个介电环位于上边缘电极212与C形罩214之间。

图2B是系统230的一实施方案的图，其说明在等离子体室202的间隙219(图2A)内激励等离子体的子操作(图2A)。激励等离子体的子操作是上面参考图2A所述的PERWAC操作的第二部分。例如，在执行使等离子体室202内达到期望的压力设定点处的压力的稳态的子操作之后，进行激励等离子体的子操作(图2A)。系统230包含RF产生器122及152、阻抗匹配电路108及154、边缘环102和卡盘106。

在等离子体室202内激励等离子体的子操作期间，RF电源110和156两者分别供给RF信号132和170。例如，处理器114通过连接电缆124将启动供电指令供给至RF产生器122并同时通过连接电缆158将启动供电指令发送至RF产生器152。在通过连接电缆124接收到启动供电指令时，RF产生器122的RF电源110产生RF信号132。类似地，在通过连接电缆158接收到启动供电指令时，RF产生器152的RF电源156产生RF信号170。又例如，在发送启动供电指令至RF产生器152的预定时间段之后，处理器114将启动供电指令发送至RF产生器122。预定的时间段被储存在存储器设备116中。在该示例中，在产生RF信号170之后产生RF信号132。又例如，在发送启动供电指令至RF产生器122的预设时间段之后，处理器114将启动供电指令发送至RF产生器152。在该示例中，在产生RF信号132之后产生RF信号170。预定的时间段被储存在存储器设备116中。当产生RF信号170时，将经修改的RF信号172供给至卡盘106的下电极并且在等离子体室202内激励等离子体(图2A)。

当用于清洁边缘环凹部130的在稳态下的一或多种处理气体被供给至等离子体室202内的间隙219时，将经修改的RF信号172供给至等离子体室202。在供给经修改的RF信号172的期间持续供给用于清洁边缘环凹部130的一或多种处理气体。例如，在用于在等离子体室202内激励等离子体的在稳态下的一或多种处理气体被供给至间隙219的同时，将经修改的RF信号172供给至等离子体室202，以清洁边缘环凹部130。

类似地，当用于清洁边缘环凹部130的在稳态下的一或多种处理气体被供给至等离子体室202内的间隙219时，将经修改的RF信号134供给至等离子体室202。在供给经修改的RF信号134的期间持续供给用于清洁边缘环凹部130的一或多种处理气体。例如，在用于在等离子体室202内维持等离子体的在稳态下的一或多种处理气体被供给至间隙219的同时，将经修改的RF信号134供给至等离子体室202，以清洁边缘环凹部130。

图2C是系统230的一实施方案的图，其说明中断供给RF信号170(图2B)及持续供给RF信号132的子操作。中断供给RF信号170以及持续供给RF信号132的子操作为上面参考图2A所启动的PER WAC操作的第三部分。例如，在执行在等离子体室202内激励等离子体的子操作之后，进行中断供给RF信号170以及持续供给RF信号132的子操作(图2A)。在等离子体室202内激励等离子体的子操作参考图2B说明。

一旦自从供给RF信号170起经过预定时间量之后，RF产生器152中断供给RF信号170。例如，在从处理器114提供启动供电指令起经过预定时间量后，处理器114将停止供电指令发送至RF产生器152。预定时间量被储存在存储器设备116中。从供给RF信号170起的预定时间量的示例为少于或等于5秒的时间。例如，预定时间量的范围介于1秒与5秒之间。在从处理器114接收到停止供电指令时，RF产生器152的RF电源156停止供给RF信号170。例如，RF电源156逐渐降低RF信号170。例如，RF信号170的RF功率电平减少且减少至零，以逐渐降低RF信号170。一旦RF电源156不再产生RF信号170之后，阻抗匹配电路154不再将经修改的RF信号172(图2B)输出至卡盘106且卡盘106不再接收任何RF功率。

在RF产生器152停止供给RF信号170之后，RF产生器122持续供给RF信号132。例如，在自从RF产生器152供给RF信号170起的预定时间量之后，处理器114不提供停止供电指令至RF产生器122。RF产生器122持续供给RF信号132以维持经由将经修改的RF信号172供给至卡盘106的下电极所激励的等离子体。

图2D是系统230的一实施方案的图，其说明RF产生器122的功率逐渐降低子操作。RF产生器122的功率逐渐降低子操作是上面参考图2A所启动的PER WAC操作的第四部分。例如，在进行中断供给RF信号170(图2B)以及持续供给RF信号132(图2C)的第三子操作之后，进行RF产生器122的功率逐渐降低子操作。第三子操作在上面参考图2C说明。

在RF产生器122的功率逐渐降低子操作期间，处理器114产生功率逐渐降低指令并将其供给至RF产生器122。在接收到功率逐渐降低指令时，RF产生器122逐渐降低(如减少及最终停止)供给RF信号132。此外，在RF产生器122的功率逐渐降低子操作期间，RF产生器152不供给RF信号170(图2B)。一旦RF电源110不再产生RF信号132之后，阻抗匹配电路108不再将经修改的RF信号134输出至边缘环102且边缘环102不再接收任何RF功率。

图2E是系统240的一实施方案的图，其说明关闭供给用于清洁边缘环凹部130和间隙138的一或多种处理气体的子操作。在上面参考图2B至2D的子操作期间，持续供给用于清洁边缘环凹部130和间隙138的一或多种处理气体以在等离子体室202内维持稳态。关闭供给一或多种处理气体的子操作是上面参考图2A所启动的PER WAC操作的第五部分。例如，在进行上面参考图2D所述的RF信号132的功率逐渐降低子操作之后，执行关闭供给一或多种处理气体至等离子体室202的子操作。

在关闭供给一或多种处理气体至等离子体室202的子操作期间，阀系统206关闭通过气体管线系统的部分218B供给至喷头210的一或多种处理气体。例如，处理器114将气体切断信号发送至阀系统206。在接收气体切断信号时，阀系统206的阀关闭。当阀系统206的阀关闭时，一或多种处理气体无法经由阀系统206传送而到达喷头210。上面参考图2A所启动的PER WAC操作在停止供给一或多种处理气体的子操作之后结束。

在一实施方案中，在上面参考图2E所述的子操作期间关闭将一或多种处理气体供给至喷头210之后，从气体供给源204供给一或多种惰性气体。惰性气体的示例包含氩和氮。惰性气体的供给至喷头210的方式与一或多种处理气体供给至喷头210的方式相同。例如，处理器114将惰性气体供给信号发送至阀系统206。在接收到惰性气体供给信号时，阀系统206的一或多个阀开启或部分开启。

当阀系统206的一或多个阀开启或部分开启时，一或多种惰性气体从气体供给源204通过气体管线系统的部分218A、阀系统206、气体管线系统的部分218B和喷头210的一或多个区域流至间隙219。在供给一或多种惰性气体的子操作之后，上面参考图2A所启动的PER WAC操作结束。

图3A是系统300的一实施方案的图，其说明在上面参考图1A、1B、或2A-2E所述的PER WAC操作之前进行的被覆盖晶片自动清洁(CWAC)操作。系统300包含边缘环102、卡盘106、RF产生器152和匹配件154。

在CWAC操作期间，衬底S1被置于卡盘106的上表面121上。衬底S1的示例是将不会进行处理(例如不会进行蚀刻、或沉积、或溅射、或清洁)的虚拟衬底。虚拟衬底可由一或多种半导体(例如硅)制成。衬底S1被置于卡盘106的上部上以具有悬垂部304，悬垂部304在卡盘106的一部分、间隙138和边缘环102的一部分上方悬垂或延伸。例如，悬垂部304在卡盘106的倾斜表面123、间隙138和边缘环102的内上表面部分109上方延伸。悬垂部304从卡盘106的上表面121延伸直到边缘环102的倾斜上表面部分111为止。

在CWAC操作期间，处理器114(图1A)控制阀系统206(图2A)以供给一或多种处理气体，所述一或多种处理气体不同于上面参考图1A、IB、或2A-2E所述的PER WAC操作期间所供给的一或多种处理气体。例如，在CWAC操作期间，一或多种处理气体内的清洁剂的量多于在PER WAC操作期间所供给的一或多种处理气体内的清洁剂的量。例如，在CWAC操作期间，所供给的一或多种处理气体所包含的基于氟的气体的氟量高于在PER WAC操作期间所供给的一或多种处理气体的氟量。氟是清洁剂的一示例。在CWAC操作期间一或多种处理气体的供给方式与PER WAC操作期间一或多种处理气体的供给方式相同。

此外，在CWAC操作期间，RF电源156产生RF信号306，且经修改的RF信号308从阻抗匹配电路154输出至卡盘106的下电极以在等离子体室202内产生等离子体(图2A)。例如，处理器114(图1A)产生具有多个参数值(例如频率和功率)的启动供电指令并通过连接电缆158(图1B)将启动供电指令提供至RF产生器152。在接收到启动供电指令时，RF产生器152产生具有该频率和功率的RF信号306并将RF信号306供给至阻抗匹配电路154的输入162。RF信号306的示例为连续波信号。阻抗匹配电路154使耦合至阻抗匹配电路154的输出164的负载的阻抗与耦合至阻抗匹配电路154的输入162的源的阻抗匹配，以输出经修改的RF信号308。卡盘106的下电极通过RF传输线168接收经修改的RF信号308以通过经修改的RF信号308供给能量，以在等离子体室202内激励等离子体(图2A)。在CWAC操作期间所产生的等离子体清洁(如减少或最低限度地减少)区域135内的残余物。此外，在CWAC操作期间所产生的等离子体清洁等离子体室202的侧壁SW(图2A)、上壁TW(图2A)和下壁BW(图2A)的内表面以及等离子体室202的部件，如喷头210(图2A)、上边缘电极212(图2A)和C形罩214(图2A)。

此外，在CWAC操作期间，未将RF功率供给至边缘环102。例如，在CWAC操作期间，处理器114(图1A)并未产生及发送启动供电指令至通过阻抗匹配电路108(图1A)而耦合至边缘环102的RF产生器122(图1A)。因此，在CWAC操作期间，经修改的RF信号134(图1A)并未从阻抗匹配电路108输出至边缘环102。

应注意，在CWAC操作期间，边缘环凹部130和间隙138内的至少部分残余物并未被去除。例如，在CWAC操作期间，通常边缘环凹部130和间隙138内的大部分残余物并未通过CWAC操作去除。又例如，在CWAC操作之后，大量的残余物留在边缘环凹部130和间隙138内。悬垂部304保护残余物而不被在CWAC操作期间所产生的等离子体去除。在CWAC操作期间所产生的等离子体清洁(例如减少)未位于衬底S1的悬垂部304下方的区域135内的残余物。

在CWAC操作的结束部分期间，处理器114控制阀系统206(图2A)以关闭在CWAC操作期间供给的一或多种处理气体并且控制RF产生器152以停止产生RF信号306。例如，处理器114以上述方式控制阀系统206以关闭CWAC操作的一或多种处理气体向等离子体室202的供给。处理器114关闭阀系统206的阀以关闭CWAC操作的一或多种处理气体从气体供给源204经由气体管线系统的部分218B向喷头210的供给。此外，处理器114产生功率停止指令并将其供给至RF产生器152。在接收到功率停止指令时，RF产生器152逐渐降低(例如减少及最终停止)供给RF信号306。一旦RF电源156不再产生RF信号306，阻抗匹配电路154不再将经修改的RF信号308输出至卡盘106的下电极且卡盘106不再接收任何RF功率。

一旦CWAC操作结束后，处理器114就控制阀系统206以及RF产生器122和152中的一者或两者，以进行PER WAC操作。例如，在进行CWAC操作之后，处理器114控制阀系统206和RF产生器122以进行上面参考图1A、1B、或图2A-2E所述的PER WAC操作。在上面参考图1A、1B、或图2A-2E所述的PER WAC操作期间，用于PER WAC操作的一或多种处理气体从气体供给源204通过气体管线系统的部分218A、阀系统206(图2A)和气体管线系统的部分218B而供给至等离子体室202(图2A)。用于PER WAC操作的一或多种处理气体的示例包含氧、氮、氩、二氧化碳、氢、基于氟的气体和其中的两或更多者的组合。例如，基于氟的气体的量的范围介于用于清洁边缘环凹部130的处理气体的两或更多者的0.5％至15％之间。还例如，基于氟的气体占基于氟的气体与氢的混合物的总量的0.5％。又例如，基于氟的气体占基于氟的气体、氧和二氧化碳的混合物的总量的12％。在PER WAC操作期间所使用的基于氟的气体的示例包含一种气体，这种气体的含氟量少于用于进行CWAC操作所使用的一或多种处理气体的含氟量。相比于在CWAC操作期间供给的一或多种处理气体的含氟量，在PER WAC操作期间较少量的氟不会损伤卡盘106或将对卡盘106的损伤最少化。在PER WAC操作期间一或多种处理气体的供给方式与上述参考图2A的方式相同。此外，有时边缘环凹部130和间隙138内的残余物为硅。相比于在PER WAC操作期间使用基于氟的气体，在PER WAC操作期间难以使用氧作为处理气体而减少或去除硅。基于氟的气体的其他示例包含三氟化氮(NF₃)和四氟甲烷(CF₄)。

在一实施方案中，悬垂部304从上表面121延伸，直到卡盘106的上表面121与边缘环102的外上表面部分113之间的任何点为止。例如，悬垂部304在卡盘106的倾斜表面123、间隙138和边缘环102的内上表面部分109的一部分上方延伸。

图3B是系统320的一实施方案的图，其说明执行CWAC操作，之后执行上销自动清洁操作。例如，上销自动清洁操作在CWAC操作之后执行。系统320包含卡盘106、边缘环102、RF产生器152、阻抗匹配电路154、处理器114、驱动器系统322和马达系统324。

马达系统324的示例包含一或多个电动马达。驱动器系统322的示例包含一或多个驱动器，驱动器的示例已于上面提供。

处理器114耦合至驱动器系统322，驱动器系统322耦合至马达系统324。马达系统324的每一马达通过一或多个连接机构而耦合至升降销326A和326B中的对应的一者。连接机构的示例包含一或多个轴以及一或多个轴与一或多个齿轮的组合。轴通过一或多个齿轮而彼此耦合。升降销326A及326B中的每一者延伸通过卡盘106的主体或通过主体延伸。例如，升降销326A和326B中的每一者从卡盘106的下表面127延伸至卡盘106的上表面121。升降销326A和326B中的每一者由金属(例如铝或铝合金)制成。

CWAC操作的执行方式与上面参考图3A的CWAC操作的执行方式相同，以通过RF传输线168将经修改的RF信号308提供至卡盘106的下电极。此外，在参考图3B的CWAC操作期间，处理器114不会发送举升指令至驱动器系统322。当未接收到举升指令时，驱动器系统322不会产生一或多个电流信号。当未从驱动器系统322接收到一或多个电流信号时，马达系统324的马达不会旋转。此外，当马达系统324的马达不旋转时，升降销326A和326B不会沿着竖直方向被举升而在卡盘106的上表面121上方延伸，进而将虚拟衬底S1举升至上表面121上方。虚拟衬底S1未受到举升时坐落在卡盘106的上表面121上。

在CWAC操作结束后，执行上销自动清洁操作。上销自动清洁操作包含参考图1A所述的PER WAC操作。在上销自动清洁操作期间，在将用于执行PER WAC操作的一或多种处理气体供给至等离子体室202(图2A)之前，将衬底S1举升至卡盘106的上表面121上。例如，在上销自动清洁操作期间，处理器114产生举升指令并将其发送至驱动器系统322。当接收到举升指令时，驱动器系统322产生一或多个电流信号。当从驱动器系统322接收到一或多个电流信号时，马达系统324的马达旋转。此外，当马达系统324的马达旋转时，升降销326A和326B沿着竖直方向被举升以延伸至卡盘106的上表面121上方的水平面，以将虚拟衬底S1举升至上表面121上方。当虚拟衬底S1被举升时，其不会坐落在卡盘106的上表面121上而是位于上表面121上方。例如，当虚拟衬底S1被举升至上表面121上方时，虚拟衬底S1与上表面121之间存在间隙326或空间。

在CWAC操作与上销自动清洁操作之间不需要从等离子体室202去除衬底S1(图2A)。而是在CWAC操作之后以及上销自动清洁操作之前将衬底S1举升至卡盘106的上表面121的上方。衬底S1在PER WAC操作期间持续被举升以执行上销自动清洁操作。CWAC和上销操作两者都可利用等离子体室202内的衬底S1执行。例如，在使用CWAC操作预涂布等离子体室202以使准备好等离子体室202处理等离子体室202内的衬底之后，在不去除虚拟衬底S1的情况下使用PER WAC操作而从边缘环凹部130和间隙138清洁残余物。在预涂布操作期间，等离子体室202的壁SW、BW和TW涂覆有在CWAC操作期间所产生的等离子体的残余物。

此外，相比于在未将衬底S1置于卡盘106的上表面121上的PER WAC操作期间对卡盘106的磨耗量，在上销自动清洁操作期间对卡盘106的磨耗较少。在上销自动清洁操作期间衬底S1保护卡盘106不受卡盘106上部上所产生等离子体的影响。

图3C为系统320的一实施方案的图，其说明参考图3B所述的CWAC操作之后的上销自动清洁操作。例如，上销自动清洁操作在CWAC操作后执行。上销自动清洁操作包含上面参考图1、或图2A-2E所述的PER WAC操作。例如，在上面参考图1、或图2A-2E所述的PER WAC操作期间，除了RF信号132外，还产生RF信号170。基于RF信号170所输出的经修改的RF信号172通过RF传输线168而供给至卡盘106且基于RF信号132所输出的经修改的RF信号134通过RF连接件128而供给至边缘环102。此外，在上销自动清洁操作期间，在用于执行PER WAC操作的一或多种处理气体供给至等离子体室202(图2A)之前，将衬底S1举升至卡盘106的上表面121上方以在衬底S1的下表面与卡盘106的上表面121之间形成间隙326。衬底S1在PER WAC操作期间持续受到举升以执行上销自动清洁操作。

图4是系统400的一实施方案的图，其说明在PER WAC操作期间去除沉积在上电极延伸件212的下表面404下方的残余物402。系统400的等离子体室202包含喷头210的上电极408(图2A)。等离子体室202还包含设置于喷头210的一部分(例如上电极408)附近或包围上电极408的上电极延伸件212。上电极408由硅或碳化硅制成。系统400包含设置在上电极延伸件212附近或包围上电极延伸件212的C形罩214。

等离子体室202包含卡盘106。卡盘106的上表面121从喷头210横跨间隙219定位以面向喷头210的下表面。边缘环102设置于卡盘106的上部416附近或包围上部416。

此外，等离子体室202包含耦合环410，耦合环410位于边缘环102下方且设置于卡盘106的下部418附近或包围下部418。例如，耦合环410的位置与边缘环102相邻。下部418是与上部416邻近且位于上部416下方的一部分。耦合环410由电绝缘材料如介电材料、陶瓷、玻璃、复合聚合物、氧化铝等制成。

等离子体室202包含设置在边缘环102和耦合环410附近或包围边缘环102和耦合环410的一或多个绝缘物环412。一或多个绝缘物环412中的每一者由电绝缘材料如石英或另一介电材料制成。此外，等离子体室202包含包围一或多个绝缘物环412的下部的多个接地环414。多个接地环414中的每一者由金属如铝或铝合金制成。

此外，等离子体室202包含盖环420，例如石英盖环、介电盖环等，其位于接地环414的上部上以保护接地环414不受间隙219内所产生的等离子体的RF功率的影响。盖环420包围一或多个绝缘物环412的上部。一或多个绝缘物环412的上部位于一或多个绝缘物环412的下部的上部上。C形罩214设置于盖环420、上电极延伸件212和间隙219附近或包围盖环420、上电极延伸件212和间隙219。

在上面参考图1A、1B、或2A-2E所述的PER WAC操作期间，通过间隙219内的等离子体清洁(如去除或减少)沉积在上电极延伸件212的下表面404下方并与其相邻的残余物402。当经修改的RF信号134的RF功率被供给至边缘环102且用于PER WAC操作的一或多种处理气体被供给至等离子体室202时，在间隙219内产生等离子体。

在一实施方案中，上电极延伸件212为喷头210的一部分且位于喷头210内。

在一实施方案中，在等离子体室202内使用约束环来取代C形罩。例如，约束环被设置在上电极延伸件212、间隙219和盖环420附近或将其包围以封闭间隙219。

在一实施方案中，一或多个绝缘物环位于上电极408与上电极延伸件212之间。类似地，在一实施方案中，一或多个绝缘物环被设置在上电极延伸件212与C形罩214之间。

图5A为系统500的一实施方案的图，其说明在两个分离的位置502和504或区域或点处从经修改的RF信号134对边缘环102提供RF功率。位置502与位置504相对且对称地分布于边缘环102的下表面119。例如，自边缘环102的形心510测量，位置502与504彼此分隔180度或大约180度，如介于175度与185度之间。

RF连接器128在点508、或一区域、或一位置处耦合至两个RF连接器506A和506B。RF连接器的示例包含由套筒包围的同轴电缆、或由套筒包围的销。RF连接器506A耦合至边缘环102的下表面119处的位置502且RF连接器506B耦合至下表面119处的位置504。

经修改的RF信号134在点508处分为两个经修改的RF信号508A与508B。来自经修改的RF信号508A的RF功率通过RF连接器506A而传输至位置502且来自经修改的RF信号508B的RF功率通过RF连接器506B而传输至位置504。以此方式，经修改的RF信号134的RF功率以对称或均匀的方式分布于边缘环102各处。

图5B为系统530的一实施方案的图，其说明在三个分离的位置502、532和534或区域或点处从经修改的RF信号134对边缘环102提供RF功率。位置502、532和534以对称方式分布于边缘环102的下表面119各处。例如，从边缘环102的形心510测量，位置502、532和534中任何两个相邻的位置彼此分隔60度、或大约60度，例如介于55度与65度之间。例如，位置532与位置502分隔60度或大约60度，位置534与位置532分隔60度或大约60度。

RF连接器128在点508、或区域、或位置处耦合至三个RF连接器540A、540B和540C。RF连接器540A耦合至下表面119处的位置504、RF连接器540B耦合至下表面119处的位置534、RF连接器540C耦合至下表面119处的位置534。

经修改的RF信号134在点508处被分为三个经修改的RF信号536A、536B和536C。来自经修改的RF信号536A的RF功率通过RF连接器540A而传输至位置502、来自经修改的RF信号536B的RF功率通过RF连接器540B而传输至位置534、且来自经修改的RF信号536C的RF功率通过RF连接器540C而传输至位置532。以此方式，经修改的RF信号134的RF功率以对称或均匀的方式分布于边缘环102各处。

在一实施方案中，边缘环102在任何其他数量的位置如四或五或六个位置处而非两或三个位置处接收RF功率。

图6A是系统600的一实施方案的图，其说明RF连接器60，RF连接器60为RF连接件128(图1A)、或RF连接器506A(图5A)、或RF连接器506B(图5A)、或RF连接器540A(图5B)、或RF连接器540B(图5B)、或RF连接器540C(图5B)的示例。RF连接器602包含由套筒606包围的功率销604。功率销604由金属制成。绝缘件608位于功率销604与套筒606之间。功率销604由绝缘件608包围，绝缘件608由套筒606包围。套筒606覆盖功率销604以使功率销604与包围功率销604的电场隔绝。套筒606由电绝缘材料如塑料、玻璃、塑胶与玻璃的组合等制成。

功率销604的尖端610从套筒606延伸以接触边缘环102的下表面119。尖端610延伸超出套筒606。经修改的RF信号如经修改的RF信号134(图1A)或经修改的RF信号508A(图5A)或经修改的RF信号508B(图5A)或经修改的RF信号536A(图5B)或经修改的RF信号536B(图5B)或经修改的RF信号536C(图5B)通过功率销604而供给至边缘环102的下表面119以将RF功率提供至边缘环119。

在一实施方案中，使用同轴电缆取代功率销604。

图6B是系统610的一实施方案的图，其说明尖端610在边缘环102的槽口622或形成在下表面119内的沟槽或凹口内延伸(图6A)。槽口622形成在下表面119内以形成边缘环102的内下表面624、边缘环102的竖直表面626、边缘环102的水平表面628、边缘环102的竖直表面630和边缘环102的外下表面632。

竖直表面626垂直或基本上垂直于内下表面624。此外，水平表面628垂直或基本上垂直于竖直表面626。此外，竖直表面630垂直或基本上垂直于水平表面628。外下表面632垂直或基本上垂直于竖直表面630。例如，相对于另一表面形成介于85度至90度之间的角度的表面基本上垂直于该另一表面。水平表面628所处的高度高于内下表面624和外下表面632的高度但低于内上表面部分109的高度。

竖直表面626与内下表面624相邻且水平表面628与竖直表面626相邻。此外，竖直表面630与水平表面628相邻且外下表面632与竖直表面630相邻。槽口622由竖直表面626、水平表面628和竖直表面630在三侧包围。

尖端610延伸进入槽口610以接触水平表面628。例如，尖端610的高度高于内下表面624及外下表面632的高度以连接至水平表面628，从而将RF功率提供至边缘环102。

在一实施方案中，槽口622为半圆形、或多角形、或三角形、或圆顶形。例如，在边缘环102的下壁119内形成圆顶形沟槽以取代竖直表面626与630以及水平表面628。

图7A为系统700的一实施方案的图，其说明处理衬底S2。不同于衬底S1(图3A)，衬底S2是将进行处理(例如蚀刻、沉积材料、或溅射、或清洁)的硅晶片。例如，一或多个集成电路将会被制造在衬底S2上但不会有任何集成电路被制造于衬底S1上。

系统700包含RF产生器系统702、阻抗匹配电路708、主计算设备112、气体供给源204、阀系统206和等离子体室202。RF产生器系统702包含一或多个RF产生器，例如RF产生器152(图2D)。例如，RF产生器系统702包含操作频率为2MHz的RF产生器、操作频率为27MHz的另一RF产生器、以及RF产生器152。又例如，RF产生器系统702包含操作频率为2MHz的RF产生器及操作频率为27MHz的另一RF产生器。又例如，RF产生器系统702包含操作频率为400kHz的RF产生器、操作频率为2MHz的另一RF产生器、以及RF产生器152。

RF产生器系统702的每一RF产生器包含RF电源。因此，RF产生器系统702包含一或多个RF电源704。RF产生器系统702的一或多个电源704通过RF电缆系统706而耦合至阻抗匹配电路708。例如，一或多个RF电源704中的每一电源通过相应的RF电缆而耦合至阻抗匹配电路708的相应的输入。例如，一或多个RF电源704中的第一RF电源通过第一RF电缆而耦合至阻抗匹配电路708的第一输入、一或多个RF电源704中的第二RF电源通过第二RF电缆而耦合至阻抗匹配电路708的第二输入、且一或多个RF电源704中的第三RF电源通过第三RF电缆而耦合至阻抗匹配电路708的第三输入。

阻抗匹配电路708的输出通过RF传输线168而耦合至卡盘106的下电极。此外，处理器114通过一或多条连接电缆而耦合至RF产生器系统702的一或多个RF产生器。例如，处理器114通过第一连接电缆而耦合至RF产生器系统702的第一RF产生器、通过第二连接电缆而耦合至RF产生器系统702的第二RF产生器以及通过第三连接电缆而耦合至RF产生器系统702的第三RF产生器。

为了处理衬底S2，处理器114控制阀系统206以通过气体管线系统的部分218A、阀系统206和部分218B将用于处理衬底S2的一或多种处理气体供给至喷头210。用于处理衬底S2或如下所述用于处理另一衬底(例如S3)的一或多种处理气体的示例包含含氧气体如O₂。用于处理衬底S2及S3的一或多种处理气体的其他示例包含含氟气体如四氟甲烷(CF₄)、六氟化硫(SF₆)和六氟乙烷(C₂F₆)。

此外，为了处理衬底S2，处理器114通过一或多条连接电缆为RF产生器系统704的一或多个RF产生器中的每一产生器提供参数值，例如频率和功率。在接收到参数时，RF产生器系统702的一或多个RF产生器产生一或多个RF信号710。例如，一或多个RF电源704产生并供给一或多个RF信号710。例如，第一RF电源产生并供给第一RF信号，第二RF电源产生并供给第二RF信号，而第三RF电源产生并供给第三RF信号。

一或多个RF信号710通过一或多条RF电缆706而传输至阻抗匹配电路708的一或多个输入。例如，第一RF信号通过第一RF电缆而传输至阻抗匹配电路708的第一输入，第二RF信号通过第二RF电缆而传输至阻抗匹配电路708的第二输入，而第三RF信号通过第三RF电缆而传输至阻抗匹配电路708的第三输入。

阻抗匹配电路708接收一或多个RF信号710并且使耦合至阻抗匹配电路708的输出的负载的阻抗与耦合至阻抗匹配电路708的一或多个输入的源的阻抗匹配，以输出经修改的RF信号712。例如，阻抗匹配电路708通过第一RF电缆和阻抗匹配电路708接收第一RF信号，通过第二RF电缆和阻抗匹配电路708接收第二RF信号，且通过第三RF电缆和阻抗匹配电路708接收第三RF信号，且阻抗匹配电路708结合第一、第二和第三RF信号、修改第一RF信号的阻抗、第二RF信号的阻抗和第三RF信号的阻抗，并且在阻抗匹配电路708的输出处结合第一、第二和第三RF信号。第一RF信号经由阻抗匹配电路708的第一分支电路传递，第二RF信号经由阻抗匹配电路708的第二分支电路传递，且第三RF信号经由阻抗匹配电路708的第三分支电路传递。耦合至阻抗匹配电路708的输出的负载的示例包含等离子体室202和RF传输线168，耦合至阻抗匹配电路708的输入的源的示例包含RF产生器系统702和一或多条RF电缆706。

经修改的RF信号712通过RF传输线168而传输至卡盘106的下电极。当经修改的RF信号712和用于处理衬底S2的一或多种处理气体被供给至等离子体室202时，在间隙219内激励等离子体而处理衬底S2。应当注意，在处理衬底S2期间，上电极408耦合至地电位。在处理衬底S2的结束期间，处理器114控制阀系统206以关闭用于处理衬底S2的一或多种处理气体的供给或流动并且控制RFG系统702以停止供给一或多个RF信号710。此外，一旦处理衬底S2之后，通过延伸通过等离子体室202的侧壁SW的开口(例如槽口)从等离子体室202去除衬底S2。

在一实施方案中，上电极408从阻抗匹配电路的输出接收经修改的RF信号而非耦合至地电位。阻抗匹配电路通过一或多条RF电缆耦合以从一或多个RF产生器接收一或多个RF信号。

在一实施方案中，在处理衬底S2期间上电极延伸件212和边缘环102两者耦合至地电位。

在一实施方案中，在处理衬底期间从处理器114提供至RF产生器系统702的参数值不同于在去除或减少边缘环凹部130和间隙138内的残余物的清洁操作期间从处理器114提供至RF产生器122的参数值(图2A)以及从处理器114提供至RF产生器152的参数值(图2B)。例如，从处理器114将较高的功率电平提供至RF产生器系统702以产生具有较高功率电平的RF信号。该功率电平高于从处理器114提供至RF产生器152的功率电平(图2A)和/或从处理器114提供至RF产生器122的功率电平。又例如，从处理器114将较低的功率电平提供至RF产生器系统702以产生具有较低功率电平的RF信号。该功率电平低于从处理器114提供至RF产生器152的功率电平(图2A)和/或从处理器114提供至RF产生器122的功率电平。

图7B是系统720的一实施方案的图，其说明在利用上面参考图7A所述的方法处理衬底S2之后清洁边缘环102。当去除或减少边缘环凹部130内的残余物和/或间隙138内的残余物(图1C)时清洁边缘环102。系统720包含主计算设备112、RF产生器122、阻抗匹配电路108、等离子体室122、气体供给源204和阀系统206。

在利用上面参考图7A所述的方法处理衬底S2之后，去除或减少边缘环凹部130和间隙138内的残余物(图1C)。例如，执行上面参考图1A、图1B、或图2A-2E所述的PER WAC操作。例如，处理器114控制阀系统206以使用于去除或减少边缘环凹部130和间隙138内的残余物(图1C)的一或多种处理气体通过气体管线系统的部分218A、阀系统206和气体管线系统的部分218B而供给至喷头210。还例如，处理器114控制阀系统206的一或多个阀开启，以通过气体管线系统的部分218A、阀系统206和气体管线系统的部分218B将用于去除或减少边缘环凹部130和间隙138内的残余物的一或多种处理气体供给至喷头210的一或多个区域(图2A)。又例如，执行上面参考图3A所述的CWAC及PER WAC操作。还例如，执行CWAC操作及上面参考图3B或图3C所述的上销自动清洁操作。在去除或减少边缘环凹部130和间隙138内的残余物的处理期间(图1C)，上电极延伸件212耦合至地电位且上电极408耦合至地电位。

在一实施方案中，在去除或减少边缘环凹部130和间隙138内的残余物的处理期间(图1C)，上电极延伸件212从阻抗匹配电路的输出接收经修改的RF信号而非耦合至地电位。阻抗匹配电路通过一或多条RF电缆耦合而从一或多个RF产生器接收一或多个RF信号。

在一实施方案中，在去除或减少边缘环凹部130和间隙138内的残余物的处理期间(图1C)，上电极408从阻抗匹配电路的输出接收经修改的RF信号而非耦合至地电位。阻抗匹配电路通过一或多条RF电缆耦合而从一或多个RF产生器接收一或多个RF信号。

图7C是系统700的一实施方案的图，其说明在执行上面参考图7B所述的清洁操作之后处理衬底S3。衬底S3类似于衬底S2之处在于，衬底S3并非虚拟衬底而是在上面将制造一或多个集成电路的衬底。衬底S3通过等离子体室202的侧壁SW中的开口而被插入至等离子体室202中。处理器114控制阀系统206和RF产生器系统702以与处理器114控制阀系统206和RF产生器系统702以处理衬底S2的方式(图7A)相同的方式来处理衬底S3。例如，将一或多种处理气体供给至喷头210并将经修改的RF信号712供给至卡盘106的下电极以处理衬底S3。

图7D是系统720的一实施方案的图，其说明从边缘环凹部130和间隙138清洁残余物。在利用上面参考图7C的方法处理衬底S3之后，执行清洁边缘环凹部130和间隙138的残余物的操作(图3A)。清洁操作的执行方式与上面参考图7B的方式相同。

通过从边缘环凹部130和间隙138清洁残余物(图3A)，清洁之间的平均时间(MTBC)增加。例如，为了清洁等离子体室202的组件不需要开启等离子体室202的上壁TW或上盖。例如，在开启等离子体室202以清洁部件之前，可执行大约400个RF小时的上面参考图7A和7C所述的处理操作。

本发明描述的实施方案可以用包含手持式硬件单元、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、小型计算机、大型计算机等的各种计算机系统配置来实施。本发明所描述的实施方案也可以在其中由通过计算机网络链接的远程处理硬件单元执行任务的分布式计算环境中实施。

在一些实施方案中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述实施例的一部分。所述系统包含半导体处理设备，该半导体处理设备包含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/或具体的处理组件(晶片基座、气流系统等)。该系统可以与用于控制它们在处理半导体晶片或衬底之前、期间和之后的操作的电子器件一体化。电子器件被称为“控制器”，该控制器可以控制系统的各种元件或子部件。根据处理要求和/或系统的类型，控制器被编程以控制本文所公开的任何处理，包含控制处理气体输送、温度设置(例如，加热和/或冷却)、压强设置、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、流速设置、流体输送设置、位置及操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。

宽泛地讲，在多种实施方案中，控制器定义为接收指令、发布指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等等的具有各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件的电子器件。集成电路包含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ASIC的芯片、PLD、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。程序指令是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，该设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片上或针对半导体晶片执行特定过程的操作参数。在一些实施方案中，操作参数是由工艺工程师定义的用于在制备晶片的一个或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或管芯期间完成一个或多个处理步骤的配方的一部分。

在一些实施方案中，控制器是与系统集成、耦合或者说是通过网络连接系统或它们的组合的计算机的一部分或者与该计算机耦合。例如，控制器在“云”中或者是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，从而可以允许远程访问晶片处理。控制器启用对系统的远程访问以监测制造操作的当前进程，检查过去的制造操作的历史，检查多个制造操作的趋势或性能标准，以改变当前处理的参数，以设置处理步骤来跟随当前的处理或者开始新的处理。

在一些实施方案中，远程计算机(例如，服务器)通过计算机网络给系统提供处理配方，计算机网络包含本地网络或互联网。远程计算机包含允许输入或编程参数和/或设置的用户界面，该参数和/或设置然后从远程计算机传输到系统。在一些实施例中，控制器接收设定形式的用于处理晶片的指令。应当理解，设置针对将要在晶片上执行的处理类型以及工具类型，控制器被配置成连接或控制该工具类型。因此，如上所述，控制器例如通过包含一个或多个分立的控制器而分布，这些分立的控制器通过网络连接在一起并且朝着共同的目标(例如，本文所述的实现处理)工作。用于这些目的的分布式控制器的实施例包含与一个或多个远程集成电路(例如，在平台水平或作为远程计算机的一部分)通信的室上的一个或多个集成电路，它们结合以控制室内处理。

在多种实施方案中，系统包含但不限于，等离子体蚀刻室、沉积室、旋转清洗室、金属电镀室、清洁室、倒角边缘蚀刻室、物理气相沉积(PVD)室、化学气相沉积(CVD)室、原子层沉积(ALD)室、原子层蚀刻(ALE)室、离子注入室、轨道室、以及在半导体晶片的制备和/或制造中关联或使用的任何其他的半导体处理系统。

还应当注意，虽然上述的操作参照平行板等离子体室(例如，电容耦合等离子室等)进行描述，但在一些实施方案中，上述操作适用于其他类型的等离子体室，例如，包含感应耦合等离子体(ICP)反应器的等离子体室，变压器耦合等离子体(TCP)反应器，导体工具，电介质工具，包含电子回旋共振(ECR)反应器的等离子体室，等。例如，X MHz RF产生器，YMHz RF产生器和Z MHz RF产生器被耦合到ICP等离子体室内的电感器。

如上所述，根据工具将要执行的一个或多个处理操作，控制器与一个或多个其他的工具电路或模型、其他工具组件、组合工具、其他工具界面、相邻的工具、邻接工具、位于整个工厂中的工具、主机、另一个控制器、或者在将晶片的容器往来于半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口搬运的材料搬运中使用的工具通信。

考虑到上述实施方案，应该理解的是，一些实施方案采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实现的操作。这些计算机实现的操作是那些操纵物理量的操作。

一些实施方案还涉及用于执行这些操作的硬件单元或装置。该装置针对专用计算机构成。当被定义为专用计算机时，该计算机执行其他的处理，不属于专用部分的程序执行或例程，同时仍能够操作以供专用。

在一些实施方案中，本文所述的操作通过选择性地激活的计算机执行，由存储在计算机存储器中的一个或多个计算机程序配置，或者通过计算机网络获得。当通过计算机网络得到数据时，该数据可以由计算机网络(例如，云计算资源)上的其他计算机处理。

本文所述的一个或多个实施方案也可以制造为在非暂时性计算机可读介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读介质是存储数据的任何数据存储硬件单元(例如，存储设备)，这些数据之后由计算机系统读取。非暂时性计算机可读介质的示例包含硬盘驱动器、网络附加存储器(NAS)、ROM、RAM、光盘只读存储器(CD-ROM)、可录光盘(CD-R)、可重写CD(CD-RW)、磁带和其他光学以及非光学数据存储硬件单元。在一些实施方案中，非暂时性计算机可读介质包含分布在与网络耦合的计算机系统中的计算机可读有形介质，使得计算机可读代码以分布的方式存储和执行。

尽管如上所述的一些方法操作以特定的顺序呈现，应当理解的是，在不同的实施方案中，其他日常操作在方法操作之间执行，或者方法操作被调整以使它们发生在稍微不同的时间，或分布在允许在不同的时间间隔的方法操作发生的系统内，或以与上述不同的顺序执行。

还应该注意的是，在一个实施方案中，在不脱离本公开内容所描述的各种实施方案中描述的范围的情况下，来自上述的任何实施方案的一个或多个特征与任何其他实施方案的一个或多个特征组合。

虽然为了清晰理解的目的，已经在一定程度上详细描述了上述实施方案，但显而易见，可以在所附权利要求的范围内实践某些变化和修改。因此，本发明的实施方案应被视为说明性的，而不是限制性的，并且这些实施方案并不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同方案内进行修改。

Claims (20)

1.一种用于清洁边缘环凹部的方法，其包含：

将一或多种处理气体提供至等离子体室；以及

将低频(LF)射频(RF)功率供给至邻近所述等离子体室的卡盘定位的边缘环，其中所述边缘环凹部的一部分由所述边缘环的上表面限定，

其中所述供给LF RF功率是在将所述一或多种处理气体供给至所述等离子体室时执行，以维持所述等离子体室内的等离子体，其中所述供给LF RF功率是在未将RF功率供给至所述卡盘的时间段期间执行，

其中所述供给LF RF功率能量激发所述等离子体中的等离子体离子，以去除所述边缘环凹部中的残余物，

其中所述供给LF RF功率是在所述等离子体室内未处理衬底的时间段期间内执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一或多种处理气体包含氧、或氮、或氩、或二氧化碳、或氢、或基于氟的气体、或其两者或更多者的组合。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述一或多种处理气体包含两或更多种处理气体，其中所述基于氟的气体的量的范围介于所述两或更多种处理气体的总量的0.5％与所述总量的15％之间，且此范围包含0.5％及15％。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述低频为400千赫、或2兆赫(MHz)、或13.56MHz、或27MHz。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述边缘环的所述上表面包含内上表面部分、倾斜上表面部分和外上表面部分，其中所述边缘环具有内侧表面、外侧表面和下表面，其中所述边缘环的所述内上表面部分与所述内侧表面相邻，所述倾斜上表面部分与所述内上表面部分相邻，所述外上表面部分与所述倾斜上表面部分相邻，所述外侧表面与所述外上表面部分相邻，所述下表面与所述外侧表面部分相邻，且所述内侧表面与所述下表面相邻。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述卡盘具有上表面、倾斜表面和侧表面，其中所述边缘环凹部在所述卡盘的所述上表面与所述边缘环的所述外上表面部分之间延伸。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述卡盘的所述侧表面和所述边缘环的所述内侧表面之间形成间隙，其中所述边缘环凹部从所述卡盘的所述上表面经由所述卡盘的所述倾斜表面上部上的区域、所述间隙上部上的区域、所述边缘环的所述内上表面部分上部上的区域和所述边缘环的所述倾斜表面部分上部上的区域而延伸至所述边缘环的所述外上表面部分。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述边缘环和所述卡盘之间不存在一或多个环以使所述边缘环邻近所述卡盘定位。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供一或多种处理气体是在所述将LF RF功率供给至所述边缘环之前开始，其中在所述将LF RF功率供给至所述边缘环期间持续进行所述提供一或多种处理气体。

10.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述提供一或多种处理气体以实现所述等离子体室内的压力的稳态。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包含：

逐渐降低供给至所述边缘环的所述LF RF功率；

在逐渐降低所述LF RF功率之后中断所述提供一或多种气体。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供一或多种处理气体以及所述将LF RF功率供给至所述边缘环是供电的边缘环无晶片自动清洁(PER WAC)处理的部分，所述方法还包含在执行所述PER WAC处理之前执行被覆盖晶片自动清洁操作。

13.根据权利要求1所述的方法，其还包含：

在所述提供一或多种处理气体以及所述将LF RF功率供给至所述边缘环之前执行被覆盖晶片自动清洁操作，其中所述被覆盖晶片自动清洁操作通过将虚拟衬底放置到所述卡盘上部上来执行；以及

举升所述虚拟衬底，其中所述提供一或多种处理气体以及供给所述LF RF功率是在举升所述虚拟衬底之后执行。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供一或多种处理气体以及所述供给LF RF功率被执行以减少所述等离子体室的上边缘电极的下表面处的残余物。

15.一种用于清洁边缘环凹部的方法，其包含：

将一或多种处理气体提供至等离子体室；

将低频(LF)射频(RF)功率供给至邻近所述等离子体室的卡盘定位的边缘环，其中所述边缘环凹部的一部分由所述边缘环的上表面限定；以及

将高频(HF)RF功率供给至所述卡盘；

其中所述供给LF RF功率以及所述供给HF RF功率是在将所述一或多种处理气体供给至所述等离子体室时执行，以维持所述等离子体室内的等离子体，

其中所述供给LF RF功率能量激发所述等离子体中的等离子体离子，以去除所述边缘环凹部中的残余物，

其中所述供给LF RF功率以及所述供给HF RF功率是在所述等离子体室内未处理衬底的时间间隔期间内执行。

16.根据权利要求15所述的方法，其还包含在所述提供一或多种处理气体、所述将LFRF功率供给至所述边缘环和所述将HF RF功率供给至所述卡盘之前，执行被覆盖晶片自动清洁操作。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述提供一或多种处理气体是在所述将LF RF功率供给至所述边缘环和所述将HF RF功率供给至所述卡盘之前开始，其中在所述将LFRF功率供给至所述边缘环和所述将HF RF功率供给至所述卡盘期间持续进行所述提供一或多种处理气体。

18.根据权利要求15所述的方法，其还包含：

逐渐降低供给至所述边缘环的所述LF RF功率；

逐渐降低供给至所述卡盘的所述HF RF功率；

在所述逐渐降低LF RF功率以及所述逐渐降低供给至所述卡盘的HF RF功率之后中断所述提供一或多种气体。

19.一种用于清洁边缘环凹部的方法，其包含：

将一或多种处理气体提供至等离子体室；

将低频(LF)射频(RF)功率供给至邻近所述等离子体室的卡盘定位的边缘环，其中所述边缘环凹部的一部分由所述边缘环的上表面限定；

将高频(HF)RF功率供给至所述卡盘并持续时间段的预定部分，在所述时间段期间将所述LF RF功率供给至所述边缘环；以及

其中所述供给LF RF功率是在将所述一或多种处理气体供给至所述等离子体室时执行，以维持所述等离子体室内的等离子体，

其中所述供给LF RF功率能量激发所述等离子体中的等离子体离子，以去除所述边缘环凹部中的残余物，

其中所述供给LF RF功率是在所述等离子体室内未处理衬底的时间段期间内执行。

20.根据权利要求19所述的方法，其还包含：

在所述时间段的所述预定部分之后，中断所述将HF RF功率供给至所述卡盘，其中在中断所述将HF RF功率供给至所述卡盘之后，持续进行所述将LF RF功率供给至所述边缘环。

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