CN116469743A - 等离子体径向边缘环阻隔密封件 - Google Patents

Abstract

一种用于等离子腔室的阻隔密封环包含沿外径从顶表面竖直向下延伸至底表面的外密封支腿和从顶表面向下延伸至内径的内密封支腿。内密封支腿的上支腿部相对于外密封支腿以一定角度延伸，并且下支腿部从上支腿部的底部向下延伸，并且界面被限定在上支腿部和下支腿部之间。该界面允许内密封支腿在安装在设置于等离子体腔室的下电极中的基底环的凹槽内期间朝向外密封支腿的内表面向内折叠。

Description

等离子体径向边缘环阻隔密封件

技术领域

本公开涉及在半导体处理模块中提供密封环。

背景技术

在半导体处理中，晶片经历各种操作以形成限定集成电路的特征。例如，在等离子体蚀刻操作中，晶片被接收到等离子体腔室中并暴露于在等离子体腔室中限定的等离子体处理区域内生成的等离子体。等离子体与晶片表面上的材料相互作用以去除材料或将材料改性以最终从表面去除。根据要形成的特征的类型，将特定类型的反应气体供应到腔室，并施加来自射频(RF)电源的RF信号以激发特定反应气体以生成等离子体。RF信号通过包含反应气体的等离子体处理区域提供。

在等离子处理区域中控制等离子，使得等离子的自由基被限制在晶片上方的区域以引起最佳的等离子蚀刻操作。边缘环被限定为围绕限定在下电极中的晶片支撑件(例如，静电卡盘)。持续暴露于高反应性等离子体自由基导致边缘环腐蚀，从而限制边缘环的寿命。随着边缘环的表面腐蚀，边缘环下方的其他部件，例如其上将边缘环支撑在下电极上的热垫圈，也暴露于等离子体的高反应性自由基，从而损坏这些部件。当边缘环达到其寿命时，需要更换边缘环。热垫圈也需要与边缘环一起更换。

RF信号的传输路径影响等离子体的生成方式以及等离子体鞘的管控方式。例如，反应气体可以在等离子体处理区域的特定部分中更大程度地被激发，在该特定部分中传输更大量的RF信号功率，从而导致整个等离子体处理区域的等离子体特性的空间不均匀性。导致空间不均匀性的一些等离子体特性包括离子密度、离子能量、反应气体密度等方面的不均匀性。等离子体特性中的空间不均匀性可以转化为晶片上等离子体处理结果的不均匀性。

为了解决空间不均匀性和控制等离子体鞘的轮廓，可调边缘鞘(TES)组件被限定为独立地为边缘电极提供功率。边缘电极与主电极分开，该主电极用于发送RF信号以为等离子处理区域中接收的反应气体提供功率。TES组件包括多个石英部件/元件、陶瓷支撑件和边缘电极，该边缘电极连接到RF电源以经由边缘环向等离子体处理区域提供RF功率。随着TES组件的引入，还引入了易受等离子体自由基攻击的其他部件(例如塑料部件)。这些TES组件部件由于自由基攻击而腐蚀已成为影响平均清洁间隔时间及耗材加法器高成本的限制因素。

本发明的实施方案正是在这种情况下出现的。

发明内容

在本文讨论的各种实施方式中，阻隔密封环被引入限定在等离子体处理腔室(或简称为“等离子体腔室”)的下部中的可调边缘鞘(TES)组件中。等离子体腔室的下部包括下电极，在一些实施方式中，该下电极由射频(RF)电源提供功率，并且TES组件被限定在围绕限定在下电极中的晶片支撑表面[例如，静电卡盘(ESC)]的边缘环下方。TES组件被引入等离子体腔室中，以更好地控制晶片边缘上的等离子体鞘的轮廓。提供TES组件以独立地为设置在边缘环下方的边缘电极提供功率，该边缘电极不同于为等离子体腔室中的ESC(即下电极)提供功率的主电极。阻隔密封环集成到TES组件中并用于密封TES组件的一些部件之间的间隙，使得成功阻止等离子体自由基到达TES组件的其他底层部件(例如塑料部件)。阻隔密封环由具有较低腐蚀率的材料制成。堵住通向TES组件部件的路径使得附加部件的寿命延长并降低耗材成本以及改善TES组件部件平均清洁间隔时间。

通常，边缘环被设计成包括边缘环和与边缘环相邻的不同部件之间的间隙。考虑到热膨胀余量和/或机械公差余量，引入这些间隙。在边缘环和与边缘环相邻的不同部件之间具有间隙的不利之处在于，间隙为等离子体自由基提供了一条阻力最小的路径，以跟随并攻击设置在等离子体腔室中边缘环下方的材料。在等离子体腔室中引入TES组件之前，边缘环组件的不同部件之间的间隙不会影响边缘环下方等离子体腔室的不同部件的完整性，因为下电极的不同部件较不易受到等离子自由基的攻击。然而，随着TES组件的引入，引入了绝缘部件，例如塑料部件，以封装为边缘电极提供功率的导电棒。边缘环和相邻部件之间的间隙导致等离子体自由基流过间隙并攻击易受影响的塑料部件，从而导致部件的机械弱化和包含在其中的零件(例如导电棒)的可见腐蚀。

为了防止对易受影响的绝缘部件(例如塑料部件)的攻击，在TES组件的塑料部件上方引入了阻隔密封环，以便阻止等离子体自由基流向塑料部件。阻隔密封环集成到凹槽中，该凹槽限定在设置于边缘环下方的TES组件的基底环中。基底环由石英制成。阻隔密封环由不易受等离子体自由基影响的材料制成，并且具有柔韧性，使得其可以很容易地被推入限定在基底环中的凹槽内。基底环设置成邻近并围绕TES环和设置在TES环下方的陶瓷支撑元件的一部分。TES组件的绝缘材料(例如塑料或陶瓷部件)嵌入限定在TES环下方的陶瓷支撑元件中并围绕ESC。阻隔密封环用于密封TES环和基底环之间的间隙。通过成功地密封间隙，阻隔密封环防止等离子体自由基到达嵌入TES组件的陶瓷支撑元件中的绝缘材料，由此保持绝缘材料和封装在其中的导电棒的完整性。通过防止绝缘材料的腐蚀，阻隔密封环改善了平均清洁间隔时间并降低了耗材成本，因为绝缘材料(例如塑料部件)可以重复用于多次湿法清洁。

在一实施方式中，公开了一种用于等离子体腔室中的阻隔密封环。阻隔密封环包括沿外径竖直向下延伸的外密封支腿。外密封支腿包括沿阻隔密封环的外径限定的上倒角和下倒角。内密封支腿连接到外密封支腿的顶部。内密封支腿相对于外密封支腿以一定角度定向。内密封支腿包括上支腿部和下支腿部。内密封支腿的下支腿部与外密封支腿形成第一距离的初始间隙。下支腿部被配置为朝向外密封支腿弯曲以创建小于初始间隙的第一距离但大于零的第二间隙。阻隔密封环被配置为位于第一环的凹槽中并且当内密封支腿压靠第二环时提供密封。第一环和第二环是等离子体腔室的一部分。

附图说明

图1示出了根据一实施方式的等离子体腔室的下部(其中在可调边缘鞘组件内采用阻隔密封环)的简化框图。

图2示出了具有用于容纳其阻隔密封环的凹槽的基底环的侧透视图。

图3示出了其阻隔密封环的放大剖视图。

图4示出了图3的阻隔密封环的标识其一些维度的放大剖视图。

图5示出了图3的阻隔密封环的标识其位置轮廓的放大剖视图。

图6是其顶部透视图。

图7是其侧视图。

图8是其俯视图。

图9是其仰视图。

图10A是用于提供其阻隔密封环的放大剖视图的图7的侧视图。

图10B是其阻隔密封环的放大剖视图。

具体实施方式

详细描述了阻隔密封环的各种部件的特征，其在等离子体处理模块(本文中替代性地称为“处理模块”)中使用以阻止等离子体自由基流向在处理模块中限定的等离子体腔室的不同底层部件并且防止对不同部件的攻击。阻隔密封环集成到第一环中，该第一环邻近并围绕限定在处理模块的下部中的第二环。在一实施方式中，第一环是设置在边缘环的第一部分下方的基底环，该边缘环围绕限定在处理模块的下部中的衬底支撑表面，并且第二环是限定在边缘环的第二部分下方的TES组件的可调边缘鞘(TES)环。阻隔密封环用于有效地堵住等离子体自由基用来攻击不同底层部件[包括TES组件的绝缘(例如塑料)部件]的在第一环和第二环之间的路径。沿着基底环的内侧壁限定凹槽。凹槽的尺寸适合容纳阻隔密封环。阻隔密封环由柔性且不易受到氟和/或等离子体自由基的其他成分腐蚀的材料制成。在阻隔密封环的各个外拐角(顶部和底部)提供倒角，以允许阻隔密封环被推入凹槽内的适当位置以确保合理就位并与限定在基底环中的凹槽内侧壁完全配合。阻隔密封环的尺寸和柔性确保阻隔密封环被完全接收并保持在凹槽内的适当位置，而不会在凹槽的下部外拐角和阻隔密封环的部件之间造成任何干扰。此外，阻隔密封环的尺寸、形状和设计被限定为密封基底环和处理模块的下部中相邻部件之间的路径，使得等离子体自由基无法找到其攻击下方部件的途径。

广义地说，等离子体腔室包括上部构件(也可互换地称为“上部”)、下部构件(也可互换地称为“下部”)和在上部构件和下部构件之间延伸以在其中限定等离子处理区域的侧壁。上部构件被配置为耦合到气体源以将反应气体供应到等离子体处理区域。下部构件至少包括耦合到射频(RF)电源的静电卡盘(ESC)，该电源通过ESC向反应气体提供功率以在等离子体处理区域中生成等离子体。通过ESC向反应气体提供功率的RF电源表示主电源，而ESC充当主电极。除了主电源之外，下部构件还包括第二RF电源，该第二RF电源用于提供RF功率以控制被设置为围绕ESC的边缘环上方的等离子体鞘轮廓。第二电源耦合到边缘电极，该边缘电极嵌入在包括在下部构件中的TES组件的可调边缘鞘(TES)环内。TES组件用于控制ESC上和边缘环上方接收的晶片的外围边缘附近的等离子体鞘的特性，其中可受控的特性包括等离子体密度、吸引或排斥离子等。通过控制等离子体的特性，TES组件能够调整晶片边缘处的等离子体鞘(即影响等离子体鞘轮廓)以改进晶片表面的径向均匀性。改进径向均匀性导致在晶片上形成的器件的产量增加和质量改进。

然而，在下部构件中引入TES组件也引入了易受等离子体影响的元件，例如塑料部件，该元件用于封装TES组件的某些部件(例如，耦合到第二RF电源的导电棒)。例如，具有导电棒的塑料部件被嵌入设置在TES环下方的陶瓷支撑元件中。塑料部件充当围绕导电棒的绝缘体。导电棒在第一端耦合到RF电源并延伸穿过塑料部件，并且在第二端耦合到嵌入TES环中的边缘电极。TES环限定在围绕ESC的边缘环的一部分下方。当不同的晶片使用等离子体处理区域中生成的等离子体进行处理时，与其上接收晶片的ESC相邻的边缘环不断地暴露于等离子体自由基。持续的暴露腐蚀边缘环的表面。随着边缘环表面腐蚀，设置在边缘环与诸如盖环、TES环(即耦合环)等相邻部件之间的间隙开始变宽，并且等离子体自由基开始找到通过间隙到TES组件的底层部件的路径。边缘环和相邻部件之间的间隙是考虑到热膨胀公差或机械公差才提供的。为了防止底层部件(特别是TES组件的易受影响的塑料部件)的彻底腐蚀，并改善平均清洁间隔时间(MTBC)并降低耗材成本(CoC)，在塑料部件上方的路径中引入了阻隔密封环，以便阻止等离子自由基流向TES组件的塑料部件，并防止等离子自由基攻击塑料部件。隔离密封环被容纳到凹槽中，该凹槽限定在邻近并围绕TES环(例如第二环)的基底环(例如第一环)的内侧壁中。

选择用于围绕ESC的各种零件(即部件)以闭合ESC和接地环之间的任何高压通路。为了避免电弧风险并闭合高压通路，各个零件被设置为彼此物理接触。例如，边缘环使用热垫圈耦合到ESC。替代地，边缘环使用O形环直接耦合。基底环设置在边缘环的一部分下方。边缘环的另一部分和基底环两者都放置在围绕ESC的陶瓷支撑件(即绝缘环)上。部件的这种堆叠尤其在边缘环的底面和基底环之间留下间隙。边缘环设计的挑战在于，在没有柔性部件的情况下，无法闭合间隙。热垫圈和其他耦合边缘环的装置与边缘环一样容易受到等离子体自由基的影响，因此不能提供所需的柔韧性和化学/机械强度。

阻隔密封环被设计成提供所需的柔韧性和化学/机械强度以确保路径被完全密封以便保持塑料部件和其他底层部件的完整性。阻隔密封环包括外密封支腿和内密封支腿，该外密封支腿延伸的外径等于在其中容纳阻隔密封环的基底环中限定的凹槽的外径，并且该内密封支腿延伸的内径等于凹槽的内径。阻隔密封环的宽度限定成确保阻隔密封环的外径和基底环凹槽的内径之间始终接触，以及阻隔密封环的内径和相邻TES环的外径之间始终接触。阻隔密封环的外径限定成确保阻隔密封环的外径在安装期间压缩在基底环内以确保密封在中心并保持与基底环凹槽内径的接触。阻隔密封环的内径限定成确保与TES环的外径过盈配合(interference fit)并且设计为可弯曲以确保始终保持接触。用于限定阻隔密封环的材料被选择为不易受等离子体自由基的影响，使得阻隔密封环可以重复使用。外密封支腿在外径处的高度限定成确保阻隔密封环在等离子体腔室的操作温度下不会过度填充阻隔密封环所在的基底环中的凹槽的高度。阻隔密封环的外密封支腿和内密封支腿的高度和凹槽的尺寸设计成保证内密封支腿在向内弯曲时可以折叠到凹槽中。倒角被限定在阻隔密封环的外拐角中以确保阻隔密封环可以容纳在基底环的凹槽中，而不会干扰限定凹槽以及内密封支腿和内密封支腿之间的基底环的任何表面。应该注意的是，在TES组件中使用阻隔密封环来保护底层部件免受等离子体攻击是阻隔密封环的一种用途。阻隔密封环的概念可以扩展到在等离子体腔室中的TES组件以外的地方使用，以防止等离子体或其他气体或其他气态副产物流入不应接收这种流的区域，并用于成功密封其他区域。

图1示出了根据一个实施方式，用于晶片处理的处理模块100的等离子体处理腔室(或以下简称为“等离子体腔室”)的下部(即下部构件102)的竖直剖视图。处理模块100的等离子体腔室被设计为包括TES组件内的阻隔密封环125，其限定在等离子体腔室中以便防止等离子体自由基到达TES组件的下方部件。处理模块100中的等离子体腔室包括电极109，在一些实施方式中，该电极109由诸如铝之类的导电元件形成。陶瓷层110形成在电极109的顶表面上。陶瓷层110被配置为当要对晶片W执行等离子体处理操作时接收和支撑晶片W。在一些实施方式中，陶瓷层110、电极109和相关部件限定静电卡盘(ESC)。

从射频(RF)电源向ESC提供功率。在一实施方式中，RF电源包括一个或多个RF信号发生器，其通过诸如阻抗匹配系统(IMS)140之类的匹配电路提供功率。在图1所示的示例性实施方式中，RF电源包括两个RF信号发生器为ESC提供功率。因此，第一RF信号发生器141用于提供约60MHz的RF功率，并且第二RF信号发生器142用于经由阻抗匹配系统(IMS)140向电极109提供约400kHz的RF功率。包括第一RF信号发生器141、第二RF信号发生器142和IMS140的RF电源表示处理模块的主电源，并且电极109被限定为主电极。将提供给电极109的RF功率施加到引入限定在陶瓷层110上方的等离子体处理区域180中的反应气体(即，气态物质)，以产生用于晶片处理操作(例如蚀刻)的等离子体。边缘环112被限定为围绕陶瓷层110，并且被配置为促进等离子体鞘径向向外延伸超出晶片W的外围边缘，以便改善晶片W的外围边缘附近的处理结果。除了边缘环、ESC和RF电源之外，等离子腔室的下部构件还包括邻近并围绕边缘环112限定的盖环114。盖环114由绝缘材料制成。考虑到热膨胀余量或机械公差余量，在边缘环112附近引入间隙。

可调边缘鞘(TES)组件在等离子腔室的下部构件中实施，以更好地控制在等离子处理区域180中生成的等离子的等离子鞘特性。TES组件设置在边缘环112下方以通过控制等离子体鞘特性更好地控制等离子鞘轮廓，特别是晶片W的外围边缘区域处的等离子鞘轮廓。TES组件包括设置(嵌入)在TES环(在本文中也称为耦合环)150内的TES电极(也称为“边缘电极”)158。TES环150设置在边缘环112的第一部分下方并且被配置为围绕电极109的至少第一部分。在一实施方式中，导电凝胶113或热垫圈(未示出)用于将边缘环112安装在电极109顶部的一部分上和TES(耦合)环150上方。在替代实施方式中，边缘环112直接附接到TES环150。在其他实施方式中，可以接合其他安装装置以将边缘环112安装在电极109的部分和TES环150的上方。陶瓷支撑件118设置在TES环150下方并且被配置为围绕电极109的第二部分。绝缘部件嵌入陶瓷支撑件118内并延伸从陶瓷支撑件118的顶面到底面限定的第一长度。在一实施方式中，绝缘部件是套筒122。在一些实施方式中，套筒122由塑料或陶瓷或其他绝缘材料制成，以保护和封装导电棒160。TES射频(RF)信号发生器154被接合以通过TES阻抗匹配系统(IMS)152将RF功率提供给TES电极158。因此，导电棒160的第一端通过TESIMS 152耦合到TES RF信号发生器154，并且导电棒160的第二端耦合到TES电极158。在一个实施方式中，来自TES RF信号发生器154的功率通过TES RF信号滤波器156提供给TES电极158。由TES RF信号发生器154生成的RF功率通过TES IMS 152和TES RF信号滤波器156(如果可用)传输到导电棒160。导电棒160延伸第二长度，其中第二长度被限定为包括套筒122在陶瓷支撑件118内的第一长度和在TES环150内从TES环150底面到TES电极158的底部的长度。TES组件用于控制晶片W的外围边缘附近的等离子体特性，例如控制等离子体鞘特性、等离子体密度，以及吸引或排斥离子。通过向TES电极158施加RF功率，TES系统能够调整晶片边缘处的等离子体鞘的轮廓以改善径向均匀性。

基底环116限定在边缘环112的第二部分下方。基底环116设置为邻近并围绕TES环150和陶瓷支撑件118的一部分，以使TES组件的部件电绝缘。在一实施方式中，基底环116由石英制成。凹槽117被限定在邻近TES环150的基底环116内侧壁部分中。凹槽117在基底环116的内侧壁中的位置被标识为在陶瓷支撑件118的顶表面上方。凹槽117被限定为从基底环116的第一内径(‘FID1’)延伸到第二内径(‘FID2’)，其中FID2大于FID1。凹槽117被限定为具有适合容纳阻隔密封环125的尺寸。阻隔密封环125被容纳到凹槽117中以堵住由TES环150和基底环116之间的间隙限定的路径。接地环120被限定为邻近并围绕盖环114的至少一部分、基底环116，以及陶瓷支撑件118的一部分。由于阻隔密封环125用于堵住等离子体自由基找到它们通过限定在边缘环和下电极的其他部件之间的间隙的路径，因此阻隔密封环125也被称为“等离子自由基边缘环阻隔密封件”。

由于不断暴露于等离子体的反应性自由基，边缘环112的表面开始腐蚀。考虑到热膨胀余量或机械公差余量而在边缘环112和相邻部件(如盖环114)之间限定的间隙为等离子自由基提供了行进路径并沿途腐蚀脆弱的材料。在一些实施方式中，TES组件将一个(或多个)塑料轴结合到用于封装导电棒的设计中。参考图1，在没有阻隔密封环125的情况下，等离子体自由基可以沿着间隙(例如，边缘环112和盖环114之间、边缘环112和基底环116之间、耦合环150和基底环116之间等的间隙)行进以到达套筒122。等离子自由基会导致套筒122的机械/材料弱化，并且这种腐蚀会缩短套筒122的使用寿命以及损坏封装在其中的导电棒160。随着边缘环112的表面腐蚀随每个工艺操作而进展，边缘环112和相邻部件之间的间隙变宽，使得自由基能够更自由地朝向攻击目标(例如，套筒122和导电棒160)移动。

在一些实施方式中，阻隔密封环125安装在位于套筒122上方的基底环116部分中并用于有效地密封基底环116和TES环150之间的间隙。将阻隔密封环125放置为邻近TES环150的外侧壁防止了等离子体自由基到达TES组件的底层部件，例如套筒122。防止等离子体自由基移动超出阻隔密封环125所在的区域确保了套筒122不暴露于等离子体自由基并且保存了套筒122(其可以由塑料制成)和嵌入其中的导电棒的完整性。这种配置将改善平均清洁间隔时间(MTBC)并降低更换套筒122的成本[即降低耗材成本(CoC)]。因此，保存的套筒122可以在每次清洁循环之后重复使用多次。

除了下部构件102之外，处理模块100的等离子体腔室还包括用于将反应气体供应到等离子体处理区域180的上部构件(未示出)，以及在上部构件和下部构件102之间延伸的从而封装等离子体处理区域180的侧壁。在一些实施方式中，下部构件102还包括排放口，通过该排放口去除来自等离子体处理操作的废气。在一些实施方式中，排放口可以连接到真空装置以提供抽吸力以去除废气。在一些实施方式中，处理模块100内的等离子体腔室由铝形成。然而，在其他实施方式中，等离子体腔室可以基本上由提供足够机械强度、具有热性能能力以及与在等离子体腔室内进行的等离子体处理操作期间暴露的气态物质和其他物质具有化学相容性的任何材料形成。等离子体腔室的至少一个侧壁包括由门操作的开口，半导体晶片W通过该门被引入等离子体腔室并从中取出。在一些实施方式中，门被配置为狭缝阀门。

在一些实施方式中，半导体晶片W是经历制造过程的衬底。为了便于理解和讨论，以下将半导体晶片W简称为晶片W。然而，应当理解，在各种实施方式中，晶片W基本上可以是经受基于等离子体的制造过程的任何类型的衬底。例如，在一些实施方式中，晶片W可以是由硅、SiC或其他衬底材料形成的衬底，并且可以包括玻璃面板/衬底、金属箔、金属片、聚合物材料等。此外，在各种实施方式中，晶片W的形式、形状和/或尺寸可以变化。例如，在一些实施方式中，晶片W可以对应于其上限定有集成电路器件的圆形半导体晶片。在替代实施方式中，晶片W可对应于非圆形(如矩形、椭圆形等)衬底等。类似地，在处理圆形晶片W的实施方式中，晶片W可以具有不同的直径，例如200mm(毫米)、300mm、450mm或任何其他尺寸。

在处理模块100的等离子体腔室中，在一实施方式中，电极109由铝形成。在替代实施方式中，电极109可以由具有相当的机械强度以及相容的热和化学性能特性的其他导电材料形成。陶瓷层110被配置为在对晶片W执行等离子体处理操作期间接收和支撑晶片W。在一些实施方式中，陶瓷层110包括两个或更多个钳位电极(未示出)的径向布置以在等离子体处理操作期间生成静电力以将晶片W保持在陶瓷层110的顶表面上。在一实施方式中，陶瓷层110包括两个钳位电极(未示出)，它们彼此在直径上相对设置并且被配置为以双极方式操作以在处理操作期间向晶片W提供夹持力。钳位电极连接到直流(DC)电源，该电源被配置为生成受控钳位电压以将晶片W保持抵靠在陶瓷层110的顶表面上。DC电源经由陶瓷层110和电极109电连接到钳位电极。DC电源通过一个或多个信号导体连接到控制系统(未示出)，以便允许控制系统控制提供给晶片W的夹持力。

图2示出了在一实施方式中，其中结合阻隔密封环125的基底环116的放大立体图。凹槽117被限定在基底环116的内侧壁上。凹槽117的位置被限定在基底环116的区域中，该区域在限定于处理模块100内的等离子体腔室的下部构件102中的陶瓷支撑件118的顶表面上方(参见例如图1)。凹槽117被限定为具有内侧壁，其中顶部内半径限定在内侧壁的顶部而底部内半径限定在内侧壁的底部。阻隔密封环125的尺寸和几何形状设计为与凹槽117的尺寸和几何形状相匹配以确保阻隔密封环125可以轻松且紧密地安装到凹槽117中。阻隔密封环125的材料被选择为承受暴露于等离子体自由基并且是柔性的以通过施加适当的力被推入凹槽117内的适当位置。阻隔密封环125的设计和柔性特性确保TES环150和基底环116之间的间隙被完全覆盖，由此防止等离子体自由基找到攻击套筒122的路径。

图3示出了在一实施方式中，用于密封TES组件的TES环150和基底环116之间的间隙的阻隔密封环125的放大竖直剖视图。阻隔密封环125由外密封支腿126和内密封支腿127限定。外密封支腿126被限定为沿外径‘OD’竖直向下延伸外部高度“h1”。在一实施方式中，外部高度h1被限定为在约4.7mm和约5.0mm之间。在另一实施方式中，外部高度h1被限定为约4.85mm。在一实施方式中，外密封支腿126具有沿外密封支腿126的长度的均匀厚度。在一实施方式中，外密封支腿126的厚度被限定在约1.32mm和约1.72mm之间。在替代实施方式中，外密封支腿126的厚度可以沿着外密封支腿126的长度变化。外密封支腿126的顶部外拐角和底部外拐角(即沿外径的拐角)设计为包括倒角(C1、C2)。外密封支腿126上的顶部和底部外拐角处的倒角(C1、C2)的轮廓被设计成与其中容纳有阻隔密封环125的凹槽117的内侧壁的相应顶部拐角和底部拐角的内半径处的几何形状相匹配。倒角的轮廓至少包括相邻表面之间的角度和长度。在一实施方式中，顶部外倒角C1的长度被限定为等于底部外倒角C2的长度。在该实施方式中，倒角C1、C2的长度被限定在约0.60mm和约1.0mm之间。在替代实施方式中，倒角C1和C2的长度被限定为约0.8mm。在另一实施方式中，顶部外倒角C1的长度与底部外倒角C2的长度不同，并且长度差由凹槽117的几何形状和凹槽117的内侧壁的顶部拐角和底部拐角的内半径驱动。在一实施方式中，顶部外倒角C1和底部外倒角C2的角度被限定为相等。在一些实施方式中，倒角C1和C2的角度是相对于阻隔密封环的外径侧限定的(例如，倒角C1和C2相对于阻隔密封环外侧壁的倾斜角)。在替代实施方式中，倒角C1和C2的角度相对于阻隔密封环125的上表面被限定。在一些实施方式中，倒角C1、C2的角度被限定为约45°。在替代实施方式中，倒角C1、C2的角度相等但大于或小于45°并且取决于凹槽117的内侧壁的顶部和底部拐角的轮廓。在一实施方式中，凹槽117的内侧壁的顶部拐角和底部拐角被限定为直角。在替代实施方式中，顶部拐角的角度与凹槽117的底部拐角的角度不同，并且顶部和底部拐角的角度中的每一个均小于90°。在该实施方式中，顶部外倒角C1的角度和底部外倒角C2的角度被限定为与凹槽117的内侧壁的顶部和底部拐角的角度轮廓紧密匹配，其中顶部外倒角C1的角度与底部外倒角C2的角度不同。

内密封支腿127被限定为从外密封支腿126的内表面的顶部延伸内部高度“h2”。在一些实施方式中，内密封支腿127的轮廓被限定为与外密封支腿126的轮廓不同。在一实施方式中，内密封支腿127的轮廓相对于顶表面成角度，而外密封支腿126的轮廓是直的(即垂直于顶表面)。在一实施方式中，内密封支腿127的内高度h2被限定为不同于外密封支腿126的外高度h1。在一实施方式中，高度h2小于高度h1。在一实施方式中，内密封支腿127的内部高度h2被限定在约4.45mm和约4.75mm之间。在另一实施方式中，内密封支腿127的内部高度h2被限定为约4.6mm。内密封支腿127由上支腿部128、下支腿部129和连接上支腿部128和下支腿部129的界面限定。上支腿部128连接到外密封支腿126的内表面的顶部并且定向为相对于外密封支腿126成一定角度以便在外密封支腿126的内表面和内密封支腿127的下支腿部129的内表面之间限定初始间隙131。在一实施方式中，上支腿部128相对于外密封支腿126的内表面延伸的角度被限定为锐角。在一实施方式中，下支腿部129从上支腿部128的底表面向下延伸，使得下支腿部129的内表面竖直向下延伸并且与外密封支腿126的内表面基本平行(+/-5％)。下支腿部的外表面包括顶部下支腿部和底部下支腿部。顶部下支腿部延伸第一支腿高度‘h5’并且底部支腿部延伸第二支腿高度‘h6’。在如图3所示的一实施方式中，顶部下支腿部的外表面贴合上支腿部128的外表面的轮廓，并且底部下支腿部的外表面从顶部下支腿部的底部竖直向下延伸以便与外密封支腿126的内表面基本平行(+/-5％)。应该注意，本文限定的外密封支腿和内密封支腿的轮廓作为示例提供并且还可以设想到其他轮廓。

在一实施方式中，内部密封支腿127的厚度在整个内部高度h2中是均匀的。在替代实施方式中，内密封支腿127的上支腿部128的厚度不同于下支腿部129的厚度。在一实施方式中，上支腿部128的厚度是均匀的(如图3所示)并且下支腿部129的厚度是均匀的(未示出)。然而，在一些实施方式中，上支腿部128的厚度大于或小于下支腿部129的厚度。在替代实施方式中，上支腿部128的厚度从上支腿部128的顶表面到底表面逐渐增加。类似地，下支腿部129的厚度从下支腿部129的顶表面到底表面逐渐增加，其中下支腿部129的顶表面的厚度等于上支腿部128的底表面处的厚度。可以看出，阻隔密封环125可以具有不同的轮廓，其中每个轮廓由以下项限定：内密封支腿127和外密封支腿126的几何形状和尺寸，上支腿部128相对于外密封支腿126的内表面设置的角度，外密封支腿126和内密封支腿127之间所需的初始间隙量，内密封支腿外表面的轮廓，仅举几例。

初始间隙131可以通过在内密封支腿处施加力而使内密封支腿向内朝向外密封支腿弯曲来调节。在一种情况下，在TES环150的安装期间施加力。在一实施方式中，初始间隙131通过内密封支腿向内弯曲以限定折叠间隙132而减小(如图5所示)。在一实施方式中，上支腿部128和下支腿部129的向内弯曲程度变化。例如，上支腿部128向内弯曲的程度小于下支腿部129。在这种情况下，当内密封支腿127向外密封支腿126弯曲时，高度h1不变—即，阻隔密封环125的顶表面被配置为当内密封支腿127向外密封支腿126移动时不会向上挪动(budge)或突出。类似地，当内密封支腿127从外密封支腿126释放(即移开)时，阻隔密封环125的顶表面不应塌陷。

下支腿部129的底部内拐角被限定为包括倒角C3。在一实施方式中，内密封支腿127的底部内拐角中的倒角C3的长度被限定在约0.4mm和约0.6mm之间。在替代实施方式中，倒角C3的长度被限定为约0.5mm。在一实施方式中，倒角C3的角度被限定为使得下支腿部129容易弯曲并因此使得内密封支腿127容易弯曲。

在一实施方式中，内密封支腿127的角轮廓导致沿阻隔密封环125的顶表面和底表面具有变化的宽度。在一实施方式中，阻隔密封环125在顶表面处延伸上部宽度‘w1’，而在底表面处延伸下部宽度‘w2’。在一实施方式中，上部宽度w1被限定在约2.4mm和约2.8mm之间。在另一实施方式中，上部宽度w1被限定为约2.65mm。在一实施方式中，下宽度w2被限定为在约4.2mm和约4.6mm之间。在另一实施方式中，下宽度w2被限定为约4.4mm。

在一个实施方式中，限定在基底环116的内侧壁上的凹槽117从第一内径‘FID1’延伸到第二内径‘FID2’，其中凹槽117的FID1小于FID2。凹槽117的FID1大于阻隔密封环125的内径‘ID’。此外，在一实施方式中，凹槽117的FID2等于阻隔密封环125的外径‘OD’。在替代实施方式中，凹槽117的FID2小于阻隔密封环125的OD。在该实施方式中，当安装阻隔密封环125时，力抵靠凹槽117的内侧壁压缩OD。在一实施方式中，阻隔密封环125的外径OD、内径ID以及凹槽117的第一内径(FID1)和第二内径(FID2)取决于ESC的尺寸。在一实施方式中，阻隔密封环125的外径OD被限定在约350mm和约355mm之间。在另一实施方式中，阻隔密封环125的外径OD被限定为约352mm。在又一实施方式中，阻隔密封环125的外径被限定在约383mm和约387mm之间。在一些实施方式中，阻隔密封环125的外径OD被限定为约385.5mm。

限定在内密封支腿127的上支腿部128和下支腿部129之间的界面被配置为允许内密封支腿127朝外密封支腿126的内表面向内弯曲。在安装期间，力‘F’沿阻隔密封环125的内径ID(即在下支腿部129的外表面处)施加，并且用于阻隔密封环125的设计和材料允许内密封支腿127弯曲和向内折叠到初始间隙131中并朝向外密封支腿126。在一实施方式中，允许内密封支腿127折叠的程度被限制为折叠角度。在一实施方式中，折叠角度被限定为在外密封支腿126的尖端和内密封支腿127的内表面之间保持折叠间隙132。折叠间隙132小于初始间隙131，并且在一实施方式中，被限定为确保内密封支腿127的弯曲不会干扰外密封支腿126的任何部分/表面和凹槽117、基底环116的表面。在替代实施方式中，内密封支腿127可以折叠，使得内密封支腿127的其中限定有倒角C3的底部内拐角触及外密封支腿126的内壁，而不留任何折叠间隙132。内密封支腿127可折叠的程度被限定为确保足够量的内密封支腿朝TES环150伸出，以便堵住TES环150和基底环116之间的间隙。在安装期间将力施加到阻隔密封环125以确保阻隔密封环125在凹槽117内合理就位，并且外密封支腿126的外表面与凹槽117的内侧壁完全配合。在一实施方式中，术语“完全配合”通过外密封支腿126的外壁的长度完全邻接凹槽117的内侧壁的长度进行限定。倒角C1、C2进一步有助于将阻隔密封环125定位在凹槽117中并且倒角C3有助于内密封支腿127的弯曲。

图4标识了一实施方式中阻隔密封环125的附加特征。如图所示，内密封支腿127包括上支腿部128和下支腿部129。上支腿部128从阻隔密封环125的顶表面向下延伸高度‘h3’，并且下支腿部129从上支腿部128的底表面向下延伸高度‘h4’。在该实施方式中，上支腿部128和下支腿部129的高度(h3，h4)一起限定内密封支腿127的内部高度‘h2’。在一实施方式中，下支腿部129的高度h4被限定为使得在初始间隙131中有足够的空间来容纳折叠的下支腿部129而不触及(即接触)外密封支腿126。弯曲允许下支腿部129的一些部分被容纳到凹槽117，同时确保阻隔密封环125的内密封支腿127完全阻塞TES环150和基底环116之间的间隙。内拐角倒角C3的长度和角度允许下支腿部129容易折叠到初始间隙131中而不干扰凹槽117的下部外拐角，同时向外延伸以阻塞TES环150和基底环116之间的间隙。在没有内拐角倒角C3的情况下，外密封支腿127可弯曲的程度可受以下一项或多项限制：外密封支腿127的下支腿部129的厚度；外密封支腿的高度h1、h2；以及凹槽117的高度。换言之，外密封支腿127的底表面可碰到凹槽117的下部外拐角并在安装期间防止阻隔密封环完全处于凹槽117中。此外，在一实施方式中，上支腿部(128)的高度(h3)、下支腿部(129)的高度(h4)和下支腿部129的弯曲程度被限定为确保下支腿部129在折叠时不延伸超过外密封支腿126的外部高度h1。在一实施方式中，上支腿部(128)的高度(h3)、下支腿部(129)的高度(h4)取决于上支腿部128相对于外密封支腿126内表面设置的角度。在一实施方式中，上支腿部128的高度h3大于下支腿部129的高度h4。在替代实施方式中，上支腿部128的高度h3等于或小于下支腿部129的高度h4。在一实施方式中，上支腿部128的高度h3在约2.5mm和约2.7mm之间。在替代实施方式中，上支腿部128的高度h3被限定为约2.62mm。在一实施方式中，下支腿部129的高度h4被限定在约1.85mm和约2.05mm之间。在替代实施方式中，下支腿部129的高度h4被限定为约1.95mm。在一实施方式中，上支腿部128从外密封支腿126的内表面延伸的角度由“α°”限定，其中α°是锐角。在图4所示的一实施方式中，α°为约24°。在图5所示的另一实施方案中，α°为约20°。

界面表示上支腿部128和下支腿部129之间的界面。在一实施方式中，界面设置在距阻隔密封环125的顶表面的高度h3(即，上支腿部128的高度)处。该界面允许当在下支腿部129的外表面处施加力F时内密封支腿127向内弯曲。

图5示出了一实施方式中的阻隔密封环的不同位置轮廓。内密封支腿127由实线和虚线两者表示。由实线表示的内密封支腿127对应于处于释放位置时的阻隔密封环125，而虚线对应于弯曲位置。当TES环150被安装为邻近被限定在基底环116中的凹槽117内容纳的阻隔密封环125的内径时，阻隔密封环125通过在下支腿部129的外表面处施加力‘F’而移动到弯曲位置。在图5所示的实施方式中，阻隔密封环125的上支腿部128相对于外密封支腿126的内表面以角度α°定向，其中α°被限定为锐角。当施加力F时，内密封支腿127被朝向外密封支腿126向内推动。结果，上支腿部128和下支腿部129被向内推动。在一实施方式中，上支腿部128被向内推动的量小于下支腿部129被向内推动的量。内密封支腿127的上支腿部128和下支腿部129弯曲的程度受界面限制。在一实施方式中，由于内密封支腿127的成角度轮廓，内密封支腿127的上支腿部128被向内推动(即弯曲)第一折叠角度‘a°’，而内密封支腿127的下支腿部129向内弯曲/推动第二折叠角度‘A°’。在一实施方式中，上支腿部128的第一折叠角度a°小于下支腿部129的第二折叠角度A°。在替代实施方式中，上支腿部128的第一折叠角度a°等于下支腿部129的第二折叠角度A°。在一个实施方式中，上支腿部128的第一折叠角度a°小于上支腿部128相对于外密封支腿126的内表面设置的角度α°。在一实施方式中，下支腿部129的第二折叠角度A°大于上支腿部128相对于外密封支腿126的内表面设置的角度α°。在替代实施方式中，下支腿部129的第二折叠角度A°小于或等于上支腿部128相对于外密封支腿126的内表面设置的角度α°。在一些实施方式中，上支腿部(128)能够弯曲/推动的第一折叠角度(a°)和下支腿部(129)能够弯曲/推动的第二折叠角度(A°)基于以下项限定：上支腿部128的高度h3、下支腿部129的高度h4，上支腿部128从外密封支腿126的内表面延伸的初始角度α°，当阻隔密封环125处于释放位置时在内密封支腿127和外密封支腿126之间限定的初始间隙131的量，当阻隔密封环125处于弯曲位置时需要在内密封支腿127和外密封支腿126之间留下的折叠间隙132的量，以及施加到下支腿部129的外表面的力F的量。折叠间隙132被限定为防止外密封支腿126和内密封支腿127之间的任何干涉。另外，第一和第二折叠角度以及外密封支腿126和内密封支腿127(即上支腿部128、下支腿部129)的尺寸被限定为确保阻隔密封环125的任何表面与凹槽117和基底环116的表面之间没有干涉。在一实施方式中，此处使用的干涉是指例如，由于凹槽117的下部外拐角防止外密封支腿弯曲而防止外密封支腿被推入凹槽117内适当位置的量或程度。另外，第一和第二折叠角度、上支腿部128的高度h3和下支腿部129的高度h4均被限定为确保下支腿部129不延伸超过在弯曲位置时外密封支腿126的外高度h1。

应当注意，用于限定阻隔密封环125的设计、尺寸、材料均作为示例提供并且不应被视为穷举或限制。此外，要注意的是，在限定阻隔密封环125的各种尺寸(长度和角度)时，术语“约”的使用可以包括所引用尺寸的+/-10-15％的变化。在一实施方式中，阻隔密封环125由不易受氟和/或等离子体自由基的其他反应成分腐蚀的材料制成，使得阻隔密封环125可以在多次操作中重复使用，并且是柔性以被推入基底环116的凹槽内的适当位置。在一些实施方式中，阻隔密封环125由聚四氟乙烯(PTFE)或全氟弹性体(FFKM)材料制成。在替代实施方式中，阻隔密封环125可以由与在等离子体腔室中使用以防止气体和流体泄漏的O形环相同或相似的材料制成。阻隔密封环125不限于上述材料，而是可以由具有相同或相当的热和化学性质的任何其他材料制成。

在一实施方式中，阻隔密封环125在安装在凹槽中时可以经受退火以保持原始尺寸。正使用阻隔密封环125的等离子体腔室内的环境可以根据正在执行的操作而变化。结果，阻隔密封环125可能收缩，从而导致阻隔密封环125无法阻止等离子体自由基流向并攻击底层部件，例如绝缘(塑料)部件。为避免阻隔密封环125在等离子体腔内使用时的尺寸和形状受到影响，阻隔密封环在其安装到基底环116的凹槽117中之前经受退火处理。通过经受退火，在使用期间保持阻隔密封环125的几何形状，由此确保阻隔密封环125的功能不受等离子体腔室中的条件的不利影响。退火处理使阻隔密封环能够保持其结构和尺寸。用于退火的温度和时间取决于所使用的材料，并且上述温度和时间范围是作为示例提供的而不应被视为限制性的。

图6示出了可用于等离子体腔室的等离子体自由基边缘环阻隔密封件125的顶部透视图的侧视图。阻隔密封件125呈环形，因此在本申请中也称为“阻隔密封环”125。阻隔密封环125被配置成集成在凹槽117中，该凹槽117限定在设置于围绕静电卡盘(其是处理模块100的等离子体腔室的下电极的一部分)的边缘环112下方的基底环116的内表面上。阻隔密封环125用于密封基底环116和可调边缘鞘(TES)环150(其是设置在边缘环112下方的TES组件的部分)之间的间隙，其中TES组件用于提供功率以控制边缘环112上方的等离子体鞘轮廓。尽管已经参考密封基底环116和TES环150之间的间隙的阻隔密封环125描述了各种实施方式，但阻隔密封环125还可以用于密封边缘环112和盖环114之间、边缘环112和基底环116之间、盖环114和基底环116之间等的间隙。

图7示出了阻隔密封环125的侧视图，该阻隔密封环125被配置为密封基底环116和设置在边缘环112下方的其他部件之间的间隙。

图8示出了阻隔密封环125的俯视图，以及图9示出了在等离子体腔室中使用的阻隔密封环125的仰视图。参考图10A和10B示出并讨论了阻隔密封环125的更详细视图。

图10A示出了阻隔密封环125的侧视图，其显示了图10B中提供的阻隔密封环的放大剖视图的位置。同时参考图10A和10B，阻隔密封环125包括一对支腿，其中外密封支腿126限定在外径OD处并且包括侧壁，其中倒角(C1、C2)被限定在侧壁的顶表面和底表面处，并且内密封支腿127被限定为延伸到内径ID并且包括上支腿部128和下支腿部129。上支腿部128从外密封支腿126的顶部以一定角度延伸，以便在外密封支腿126和内密封支腿127之间限定初始间隙131。界面130限定在上支腿部128和下支腿部129之间并且被配置成允许内密封支腿127在界面130处朝外密封支腿126向内弯曲。内密封支腿127的弯曲被限制以允许在外密封支腿126和内密封支腿127之间限定折叠间隙132。折叠间隙132是为了确保在外密封支腿126和内密封支腿127的下支腿部129之间没有接触。弯曲允许阻隔密封环125紧贴在凹槽117内，并且外密封支腿126的高度h1被最大化以使基底环116的凹槽117中的余量最小化。此外，外密封支腿126的外部高度h1被限定为确保阻隔密封环125不会在阻隔密封环125暴露于等离子腔室温度时溢出凹槽的高度。阻隔密封环125的外径OD被限定为确保在安装期间发生密封件压缩，使得阻隔密封环125可以重复使用并且易于安装。设置在外密封支腿126的外拐角中的倒角(C1，C2)确保在安装期间阻隔密封环125与凹槽117的内表面完全匹配(即，除了在其中限定有倒角C1和C2的顶部和底部外拐角处之外，邻接凹槽117的内侧壁的长度)。设置在内密封支腿127的下支腿部129的内拐角中的倒角C3允许内密封支腿127容易地弯曲而不接触基底环116的凹槽117的外拐角(即，面对TES环150的下部外拐角)。在没有倒角C3的情况下，在某些情况下，内密封支腿127的弯曲可能损坏内密封支腿127的内拐角处的阻隔密封环125，或者可能难以向内推动内密封支腿127。阻隔密封环125的下部宽度w2被限定为确保阻隔密封环125和TES环150之间的接触，以便堵住TES环150和基底环116之间的间隙。内部高度h2被限定为确保内密封支腿127有空间而折叠到凹槽117中。

Claims (15)

1.一种用于等离子体腔室的阻隔密封环，所述阻隔密封环包括：

在外径处竖直向下延伸的外密封支腿，所述外密封支腿在外表面上具有上倒角和下倒角；

连接到所述外密封支腿的顶部的内密封支腿，所述内密封支腿相对于所述外密封支腿成角度地定向，并且所述内密封支腿包括上支腿部和下支腿部，其中所述内密封支腿的所述下支腿部与所述外密封支腿形成第一距离的初始间隙；

所述下支腿部被配置为朝向所述外密封支腿弯曲以创建小于所述初始间隙的所述第一距离但大于零的第二间隙；

其中所述阻隔密封环被配置为位于第一环的凹槽中并且当所述内密封支腿压靠在第二环上时提供密封，所述第一环和所述第二环是所述等离子体腔室的部分。

2.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述内密封支腿相对于所述外密封支腿以锐角定向，

其中所述第一环是设置在边缘环下方的基底环，所述边缘环围绕设置在所述等离子体腔室的下部中的衬底支撑表面，并且所述第二环是耦合环，其是邻近所述基底环设置并被所述基底环围绕的可调边缘鞘(TES)组件的部分。

3.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述内密封支腿中的界面将所述上支腿部连接到所述下支腿部，并且其中所述内密封支腿沿所述界面向内弯曲，并且所述弯曲的程度对于所述上支腿部和所述下支腿部中的每一个来说是变化的。

4.根据权利要求3所述的阻隔密封环，其中所述上支腿部以第一折叠角度弯曲并且所述下支腿部以第二折叠角度弯曲，并且其中所述第一折叠角度小于所述第二折叠角度。

5.根据权利要求3所述的阻隔密封环，其中所述下支腿部的内表面竖直向下延伸并且平行于所述外密封支腿的内表面，并且

其中所述下支腿部的外表面包含顶部和底部，所述顶部延伸第一高度并贴合所述上支腿部的外表面的轮廓，并且所述底部竖直向下延伸第二高度至所述阻隔密封环的内径。

6.根据权利要求3所述的阻隔密封环，其中所述外密封支腿在所述外径处延伸第一高度，并且所述内密封支腿向内径延伸第二高度，其中所述第一高度大于所述第二高度，

其中所述上支腿部延伸第三高度并且所述下支腿部延伸第四高度，所述第三高度和所述第四高度限定所述内密封支腿的所述第二高度。

7.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述内密封支腿具有限定在内表面中的内倒角。

8.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述上倒角和所述下倒角的轮廓与所述第一环的所述凹槽的内侧壁的顶部拐角和底部拐角的相应内半径处的轮廓相匹配。

9.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述阻隔密封环的顶部宽度小于所述阻隔密封环的底部宽度。

10.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述凹槽限定在设置在所述等离子体腔室的下部中的所述第一环的内侧壁上，所述凹槽从第一内径向内延伸至第二内径，

其中所述第一环的所述凹槽的所述第二内径等于所述阻隔密封环的所述外径，并且所述阻隔密封环的所述外密封支腿的所述上倒角和下倒角被限定为允许所述外密封支腿在所述外径处与所述第一环中限定的所述凹槽的所述内侧壁完全配合。

11.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中限定在所述第一环中的所述凹槽的高度等于在所述外径处所述外密封支腿的第一高度。

12.根据权利要求10所述的阻隔密封环，其中所述第一环和所述第二环是限定在所述等离子体腔室的下部中的可调边缘鞘(TES)组件的部分，其中所述TES组件包含：

所述第一环，其设置在边缘环的第一部分下方，所述边缘环围绕设置在所述等离子体腔室的下部的中心的静电卡盘(ESC)，

所述第二环，其设置在所述边缘环的第二部分下方，所述第二环包含嵌入在所述第二环的顶表面内并靠近所述第二环的顶表面的耦合器，

陶瓷支撑元件，其设置在所述第二环下方并围绕所述ESC，所述陶瓷支撑元件包含容纳在竖直轴中的套筒，所述竖直轴延伸所述陶瓷支撑元件的高度，所述套筒是被配置为封装导电棒的绝缘部件，以及

具有匹配网络的射频(RF)电源，

其中所述导电棒的第一端通过所述匹配网络耦合到所述RF电源，并且所述导电棒的第二端耦合到嵌入在所述第二环中的所述耦合器，所述导电棒通过所述绝缘部件延伸到所述第二环中的所述耦合器的底座，所述导电棒被配置为将功率从所述RF电源传输到所述边缘环，以便影响在所述等离子体腔室的等离子体处理区域中生成并在所述边缘环上方延伸的等离子体的鞘轮廓。

13.根据权利要求12所述的阻隔密封环，其中第二RF电源通过第二匹配网络耦合到所述ESC以向所述ESC提供功率以在所述等离子体处理区域中生成所述等离子体。

14.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述阻隔密封环被退火以防止所述阻隔密封环在使用时收缩。

15.根据权利要求1所述的阻隔密封环，其中所述阻隔密封环由聚四氟乙烯或全氟弹性体材料制成。