CN117355927A - 用于等离子体半导体处理的分段式聚焦环以及构造成使用这种分段式聚焦环的处理工具 - Google Patents

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Abstract

本公开总体涉及等离子体半导体处理和用于这种处理的处理工具。在示例中，处理工具包括腔室、基板支撑件和聚焦环(FR)移动组件。基板支撑件布置在腔室中并具有支撑表面。(FR)移动组件布置在腔室中，并且包括框架和机械联接到框架的区段支撑件。每个区段支撑件构造成支撑聚焦环的相应离散区段。聚焦环包括离散区段。(FR)移动组件构造成支撑横向环绕支撑表面布置的离散区段。该(FR)移动组件构造成(i)在与位于支撑表面中心的平面中并且起始于该中心的径向方向平行的方向上平移区段支撑件和/或(ii)使区段支撑件围绕平行于支撑表面的相应轴线倾斜。

Description

用于等离子体半导体处理的分段式聚焦环以及构造成使用这 种分段式聚焦环的处理工具
背景技术
等离子体处理在半导体工业中已经变得无处不在。等离子体半导体处理已被用于刻蚀材料、沉积材料等。已发现的是，相对于先前处理，这种等离子体处理在其执行处理的半导体基板上具有改进的加工质量或结果特性。例如，已经发现的是，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)具有优于先前化学气相沉积(CVD)工艺的优点，包括低的沉积温度、增加的材料纯度和改进的台阶覆盖率(step coverage)。然而，引入等离子体导致了各种挑战。
发明内容
本文描述的第一示例是用于半导体处理的处理工具。该处理工具包括腔室、基板支撑件和聚焦环移动组件。该腔室具有在腔室内的内部容积。基板支撑件布置在腔室的内部容积中。基板支撑件具有构造成支撑半导体基板的支撑表面。聚焦环移动组件布置在腔室的内部容积中。聚焦环移动组件包括框架和机械联接到框架的多个区段支撑件。多个区段支撑件中的每个区段支撑件构造成支撑聚焦环的相应离散区段。聚焦环包括多个离散区段。聚焦环移动组件构造成支撑横向环绕支撑表面布置的多个离散区段。聚焦环移动组件构造成在相应的第一方向上平移多个区段支撑件。相应第一方向中的每个第一方向平行于在支撑表面的平面中并且起始于支撑表面的中心的相应的径向方向。
第二示例是用于半导体处理的处理工具。该处理工具包括腔室、基板支撑件和聚焦环移动组件。该腔室具有在腔室内的内部容积。基板支撑件布置在腔室的内部容积中。基板支撑件具有构造成支撑半导体基板的支撑表面。聚焦环移动组件布置在腔室的内部容积中。聚焦环移动组件包括框架和机械连接到框架的多个区段支撑件。多个区段支撑件中的每个区段支撑件构造成支撑聚焦环的相应离散区段。聚焦环包括多个离散区段。聚焦环移动组件构造成支撑横向环绕支撑表面布置的多个离散区段。聚焦环移动组件构造成使多个区段支撑件围绕相应轴线倾斜，并且相应轴线的每个轴线平行于支撑表面。
第三示例是用于半导体处理的方法。该方法包括将聚焦环的多个聚焦环区段移动到相对于半导体基板的相应位置。半导体基板布置在基板支撑件的支撑表面上。基板支撑件布置在处理工具的腔室中。聚焦环的多个聚焦环区段横向环绕半导体基板。移动多个聚焦环区段包括在相应第一方向上平移多个聚焦环区段。相应第一方向中的每个第一方向平行于在支撑表面的平面中并且起始于支撑表面的中心的相应径向方向。该方法包括在该腔室的处理容积中产生等离子体。当多个聚焦环区段处于相对于半导体基板的相应位置时，半导体基板暴露于等离子体。
第四示例是用于半导体处理的方法。该方法包括将聚焦环的多个聚焦环区段移动到相对于半导体基板的相应位置。半导体基板布置在基板支撑件的支撑表面上。基板支撑件布置在处理工具的腔室中。聚焦环的多个聚焦环区段横向环绕半导体基板。移动多个聚焦环区段包括使多个聚焦环区段围绕相应轴线倾斜。这些轴线中的每个轴线平行于支撑表面。该方法包括在腔室的处理容积中产生等离子体。当多个聚焦环区段处于相对于半导体基板的相应位置时，半导体基板暴露于等离子体。
第五示例是用于半导体处理的方法。该方法包括使用处理工具对第一多个基板执行具有第一处理条件的等离子体半导体处理。在等离子体半导体处理期间，聚焦环的多个离散区段横向环绕基板。第一处理条件对应于在第一多个基板上的等离子体半导体处理期间布置在距基板相应第一径向距离处的多个离散区段的相应位置。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应中心的相应第一特性。第一特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应边缘的相应第二特性。第二特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括通过基于处理器的系统基于第一特性和第二特性来确定对第二多个基板执行等离子体半导体处理时要应用的第二处理条件。第二处理条件对应于在第二多个半导体基板上的等离子体半导体处理期间布置在距基板相应第二径向距离处的多个离散区段的相应位置。该方法包括使用处理工具对第二多个基板执行具有第二处理条件的等离子体半导体处理。
第六示例是用于半导体处理的方法。该方法包括使用处理工具对第一多个基板执行具有第一处理条件的等离子体半导体处理。在等离子体半导体处理期间，聚焦环的多个离散区段横向环绕基板。第一处理条件对应于在第一多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的多个离散区段的相应位置。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应中心的相应第一特性。第一特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应边缘的相应第二特性。第二特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括通过基于处理器的系统基于第一特性和第二特性来确定对第二多个基板执行等离子体半导体处理时要应用的第二处理条件。第二处理条件对应于在第二多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的多个离散区段的相应位置。该方法包括使用处理工具对第二多个基板执行具有第二处理条件的等离子体半导体处理。
前述发明内容相当广泛概述了本公开的示例的各种特征，以便可以更好理解以下具体实施方式。这些示例的其它特征和优点将在下文中描述。所描述的示例可以容易地用作修改或设计在所附权利要求范围内的其它示例的基础。
附图说明
为了能够详细理解上述特征，结合附图参考以下详细描述。
图1是根据一些示例的用于半导体处理的处理工具的示意图。
图2A和图2B分别是根据一些示例的分段式聚焦环的布局图和剖视图。
图3A和图3B分别是根据一些示例的分段式聚焦环的布局图和剖视图。
图4是根据一些示例的分段式聚焦环的布局图，示出了聚焦环区段的横向径向平移。
图5是根据一些示例的聚焦环径向平移组件的简化剖视图。
图6是根据一些示例的聚焦环径向平移组件的透视图。
图7和图8示出了由图5和图6的聚焦环径向平移组件进行的聚焦环区段的横向径向平移。
图9和图10概念性地示出了根据一些示例的聚焦环区段和半导体基板的边缘之间的间隙如何有助于等离子体控制。
图11是根据一些示例的分段式聚焦环的聚焦环区段的剖视图，示出了聚焦环区段的倾斜。
图12是根据一些示例的聚焦环倾斜组件的简化剖视图。
图13A是根据一些示例的聚焦环倾斜组件的透视图。
图13B是根据一些示例的图13A的聚焦环倾斜组件的一部分的透视图。
图14和图15示出了由图12的聚焦环倾斜组件引起的聚焦环区段的倾斜。
图16和图17概念性地示出了根据一些示例聚焦环区段的倾斜如何有助于等离子体控制。
图18示出了根据一些示例的聚焦环移动组件的示例，该聚焦环移动组件包括聚焦环径向平移子组件和聚焦环倾斜子组件。
图19、图20和图21是根据一些示例的包括聚焦环竖直平移子组件的各个聚焦环移动组件的简化剖视图。
图22和图23概念性地示出了根据一些示例的聚焦环区段的竖直平移如何有助于等离子体控制。
图24是根据一些示例的图1的处理工具的射频(RF)功率系统的示意图。
图25是根据一些示例的可以用图1的处理工具实现的RF功率系统的示意图。
图26是根据一些示例的基于处理器的系统。
图27是根据一些示例的半导体处理的方法的流程图。
图28是根据一些示例的半导体处理的方法的流程图。
提供附图和所附具体实施方式是为了理解各种示例的特征，而不是限制所附权利要求的范围。附图中所示和所附具体实施方式中所述的示例可容易地用作修改或设计在所附权利要求范围内的其它示例的基础。在可能的情况下，可以使用相同的附图标记来表示附图中共同的相同元件。绘制附图以清楚示出相关元件或特征，并且附图不一定按比例绘制。
具体实施方式
下文参照附图对各种特征进行描述。示例可能不具有所示的所有方面或优点。结合特定示例描述的方面或优点不一定限于该示例，并且即使没有如此示出或没有如此明确描述，也可以在任何其它示例中实践。此外，本文描述的方法可以以特定操作顺序来描述，但是根据其它示例的其它方法可以以具有更多或更少操作的各种其它顺序(例如，包括各种操作的不同的串行或并行执行)来实现。
本公开涉及等离子体半导体处理以及用于等离子体半导体处理的部件和处理工具。本文描述的一些示例包括分段式聚焦环，该分段式聚焦环包括多个离散的聚焦环区段。通常，聚焦环区段可以在相应的横向径向方向上平移和/或倾斜成相应的倾斜角。此外，在一些示例中，聚焦环区段可以在相应的竖直方向上平移。移动和/或定位聚焦环区段有助于控制半导体基板的边缘处的等离子体。本文描述的各种其他示例包括处理工具，该处理工具包括聚焦环移动组件，该聚焦环移动组件构造成以这种方式移动和/或定位聚焦环区段。此外，本文描述的其他示例包括例如使用这种分段式聚焦环和处理工具的半导体处理方法。进一步的示例包括用于半导体处理的方法，该方法基于半导体处理的先前处理的结果，来确定在半导体基板的后续处理中要实现的聚焦环区段的位置。
此外，在一些示例中，聚焦环区段可以包括相应的电极，可以向这些相应的电极施加相应的电压，诸如射频(RF)信号。在一些示例中，聚焦环区段可以包括相应的加热元件，可以向这些相应的加热元件施加相应的电压。处理工具可以包括在聚焦环区段上施加这种电压的部件。等离子体半导体处理可以包括在聚焦环区段上施加这种电压。
半导体处理中的等离子体不均匀性可能导致制造出有缺陷的集成电路(IC)芯片。已经观察到在半导体基板(例如，晶片)的中心和半导体基板的边缘附近之间的等离子体不均匀性。由于大量的IC芯片是在半导体基板的边缘附近制造的，所以半导体基板边缘处的等离子体不均匀性可能导致产量显著损失。
半导体基板的边缘处与半导体基板的中心相比的结构差异可能导致半导体基板的中心和边缘之间的等离子体不均匀性。例如，在半导体基板的边缘处，控制或限定等离子体的结构可以不同于半导体基板的中心处的结构。在中心处，等离子体由半导体表面的平坦的横向表面控制或限定，而具有竖直侧的边缘在结构上不同于平坦的横向表面。环绕半导体基板的聚焦环可以用来减小这种结构差异；然而，由于制造公差，聚焦环和半导体基板之间可能会存在间隙。等离子体的等离子体鞘层可能在边缘附近向间隙中弯曲，这会导致半导体基板的边缘附近的离子轰击的角度不同于在半导体基板的中心处的离子轰击的角度。
此外，处理工具的物理结构还可以至少部分确定用于产生等离子体的电磁场。电极的在其间产生等离子体的结构可以确定电磁场。在电极的中央处，电磁场可以被建模为由无限平面生成，而没有或几乎没有边缘效应。在电极的边缘附近，边缘效应变得更加明显，这可以减小和/或改变电磁场的方向性。结果，与半导体基板的中心相比，在半导体基板的边缘处的等离子体密度可能不同。此外，电极的边缘更靠近处理工具的腔壁，这可能产生低电阻率电磁回路，其可以导致中心和边缘之间的等离子体密度和离子能量差。
一些示例能够解决和/或减轻与等离子体半导体处理相关的这些挑战中的一些。通过调节聚焦环区段的位置，可以调节等离子体鞘层以在半导体基板的边缘处产生相对于中心更均匀的离子轰击的角度。此外，通过向聚焦环的电极施加电压，能够局部控制电磁场以促进等离子体均匀性，或者通过向聚焦环的加热元件施加电压，能够局部控制等离子体的能量以促进等离子体均匀性。使用本文描述的各个方面能够实现其他优点或益处。
为了简洁和方便，可以通过相同的基础附图标记来单独或共同表示图中所示的相似部件。在图中，这种部件的实例可以利用附加有相应实例标识符(以“-#”的形式)的基础附图标记来标记。例如，描述可以引用序号为x的小部件ZZZ，其中图中的实例标记为ZZZ-1、ZZZ-2、……ZZZ-x。在描述中对部件的特定实例的引用包括对基础附图标记和相对应实例标识符的引用(例如，小部件ZZZ-2的实例)。
图1是根据一些示例的用于半导体处理的处理工具100的示意图。图1包括X-Y-Z轴，以便于描述各种取向，并且这些轴在其它附图中根据取向而再现。图1中的处理工具100被简单地示出，以便不使本文所述的各个方面难以理解。本领域普通技术人员将容易理解处理工具100的其它方面。在该示例中，处理工具100被示为电容耦合等离子体(CCP)处理工具。在其它示例中，处理工具100可以构造为电感耦合等离子体(ICP)处理工具、电子回旋共振(ECR)处理工具或其它处理工具。本领域普通技术人员将容易理解这里描述的各方面适用于这样的其它处理工具。处理工具100可以用于执行等离子体半导体处理，诸如溅射、物理气相沉积(PVD)、改性双等离子体(MDP)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、离子束刻蚀(IBE)、反应离子刻蚀(RIE)和其它半导体处理。
处理工具100包括腔室102。腔室102具有由腔室102的内壁限定的内部容积104。处理工具100包括布置在腔室102的内部容积104中的基板支撑件106。基板支撑件106包括静电卡盘(ESC)108、中间板110和底板112。在所示的构造中，中间板110布置在底板112上方和之上，并且ESC 108布置在中间板110上方和之上。基板支撑件106布置在基座114上方并由基座114支撑。底板112布置在基座114上方和之上。
基板支撑件106具有支撑表面116，支撑表面116构造成在半导体处理期间支撑半导体基板120。在半导体处理期间，半导体基板120布置在基板支撑件106的支撑表面116上。在所示示例中，支撑表面116是ESC 108的顶表面。在图1的图示中，支撑表面116在x-y平面中。
ESC 108包括吸附电极122。吸附电极122构造成被施加直流(DC)电压，用于将半导体基板120吸附在支撑表面116上。ESC 108可以包括涂覆吸附电极122的介电材料，以提供与吸附电极122之间的直接接触的电隔离。介电材料可以是或包括任何非导电材料，诸如氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、氧化硅(SiO2)等或其组合。在一些示例中，ESC 108可以包括电阻加热元件，该电阻加热元件构造成使电流流过其中，这可能产生传导至半导体基板120的热能。
中间板110包括数量为n的RF电极132。RF电极132构造成被施加电压(例如，RF信号)以产生和/或控制等离子体。RF电极132可以具有任何布置和任何数量的电极。通过包括多个RF电极132，可以实现腔室102中等离子体的局部控制。RF电极132上可以具有介电材料，以提供RF电极132与其他部件的直接电接触的电隔离。在一些示例中，中间板110包括流体通道，该流体通道构造成使流体(例如，液体)从中流过，以从半导体基板120移除和消散热能。流体通道可以被称为冷却器。
底板112包括数量为n的偏压电极136。偏压电极136构造成被施加偏压(例如，RF信号)以提高RF电极132的可驱动性。偏压电极136可以具有任何布置和任何数量的电极。在一些示例中，偏压电极136的数量和布置对应于RF电极132的数量和布置。在一些示例中，底板112具有一个偏压电极136。偏压电极136上可以具有介电材料，以提供偏压电极136与其他部件的直接电接触的电隔离。
处理工具100包括聚焦环移动组件。如图1总体所示，聚焦环移动组件包括框架138。在所示示例中，框架138从基座114横向突出。框架138构造成支撑分段式聚焦环，分段式聚焦环横向环绕布置在支撑表面116上的半导体基板120。如图1所示，分段式聚焦环包括数量为m的聚焦环区段140，聚焦环区段140由聚焦环移动组件支撑、横向环绕半导体基板120。如随后详细描述的，在各种示例中，框架138可以是可移动的或固定的，并且进一步地，可以与基板支撑件106分离，或者附接到、固定到和/或集成到基板支撑件106(例如，ESC108)。在各种示例中，聚焦环移动组件构造成(i)横向径向平移聚焦环区段140(例如，在平行于支撑表面116的x-y平面中)，(ii)使聚焦环区段140倾斜(例如，相对于与支撑表面116垂直的轴线成相应角度)，或(iii)其组合。在各种示例中，聚焦环移动组件还可以构造成竖直平移聚焦环区段140(例如，在与支撑表面116垂直的z方向上)。聚焦环移动组件的其他细节将随后描述。
处理工具100还包括布置在腔室102的内部容积104中的气体分配板142和气体喷头144。气体分配板142具有贯穿其中的开口，并且气体喷头144具有贯穿其中的开口。气体分配板142和气体喷头144电联接到接地节点(例如，电接地)。腔室102具有流体联接到气体供应系统148的气体入口146，并且具有流体联接到排气系统152的气体出口150。气体分配板142和气体喷头144相对于基板支撑件106定位在腔室102的内部容积104中，使得在半导体处理期间，气体从气体供应系统148流动通过气体入口146、通过形成为穿过气体分配板142的开口，并且接着通过形成为穿过气体喷头144的开口，到达内部容积104中的处理容积154。处理容积154布置在气体喷头144和基板支撑件106之间，并且通常是在半导体处理期间(使用流入处理容积154的气体)产生等离子体的位置。在半导体处理期间，布置在基板支撑件106的支撑表面116上的半导体基板120暴露于处理容积154中的等离子体。然后，气体可以流过气体出口150到达排气系统152，以从腔室102的内部容积104排出。
处理工具100包括DC电源160和隔离滤波器162。DC电源160构造为产生并输出DC电压。DC电源160的输出节点(例如，正输出节点及负输出节点)电联接至隔离滤波器162的输入节点，并且隔离滤波器162的输出节点电联接至相应的吸附电极122。隔离滤波器162可以是例如低通滤波器。DC电源160可以选择性地接通和断开，以吸附和释放半导体基板120。
处理工具100包括RF电源164和数量为n的信号控制电路166。RF电源164可以包括RF功率发生器和RF匹配网络，并且RF电源164构造成在RF电源164的输出节点上产生和输出RF电压(例如，RF信号，其可以是连续RF信号和/或脉冲RF信号)。RF电源164的输出节点电联接到信号控制电路166的相应输入节点。信号控制电路166是单独可控的，以基于从RF电源164接收的RF电压产生相应的经调节的RF电压。由相应的信号控制电路166产生的经调节的RF电压可以具有接收到的RF电压的经调节的振幅(例如，通过信号控制电路166的增益，其可以具有大于、等于或小于1的大小)和/或可以具有相对于接收到的RF电压的相位偏移。增益和/或相位偏移可以分别从信号控制电路166构造实现的一组增益和/或相位偏移中选择。每个信号控制电路166具有输出节点，该输出节点电联接到中间板110的相应RF电极132。每个信号控制电路166构造成在输出节点上输出相应的经调节的RF电压，因此，经调节的RF电压可以被施加到相应的RF电极132。由每个信号控制电路166输出的RF电压可以用于在处理容积154中产生和/或控制等离子体(例如，局部产生和/或控制)。
处理工具100包括RF电源168和数量为n的信号控制电路172。RF电源168可以包括RF功率发生器和RF匹配网络，并且RF电源168构造成在RF电源168的输出节点上产生和输出RF电压(例如，RF信号，其可以是连续RF信号和/或脉冲RF信号)。RF电源168的输出节点电联接到信号控制电路172的相应输入节点。如信号控制电路166一样，信号控制电路172是单独可控的，以基于从信号控制电路172接收到的RF电压产生经调节的RF电压。由相应的信号控制电路172产生的经调节的RF电压可以具有接收到的RF电压的经调节的振幅(例如，通过信号控制电路172的增益，其可以具有大于、等于或小于1的大小)和/或可以具有相对于接收到的RF电压的相位偏移。增益和/或相位偏移可以分别从相应的信号控制电路172构造实现的一组增益和/或相位偏移中选择。每个信号控制电路172具有输出节点，该输出节点电联接到底板112的相应偏压电极136。在底板112具有单个偏压电极136的示例中，信号控制电路172类似地具有电联接到单个偏压电极136的输出节点(例如，可以省略额外的信号控制电路172)。
在该示例中，底板112可以与中间板110中的RF电极132强电容联接。因此，根据一些示例，底板112由信号控制电路172输出的RF电压而被施加偏压，以增加RF电极132的可驱动性，从而产生等离子体。在操作中，信号控制电路172输出相应的RF电压，该RF电压相对于施加到对应RF电极132的RF电压具有相应的目标振幅和相应的目标相位偏移。将这种RF电压施加到底板112的偏压电极136允许RF电极132的可驱动性增加，以产生和控制等离子体。
处理工具100包括RF电源180和数量为m的信号控制电路182。RF电源180可以包括RF功率发生器和RF匹配网络，并且RF电源180构造成在RF电源180的输出节点上产生和输出RF电压(例如，RF信号，其可以是连续RF信号和/或脉冲RF信号)。RF电源180的输出节点电联接到信号控制电路182的相应输入节点。信号控制电路182每个都是单独可控的，以基于从RF电源180接收到的RF电压产生经调节的RF电压。由相应的信号控制电路182产生的经调节的RF电压可以具有接收到的RF电压的经调节的振幅(例如，通过信号控制电路182的增益，其可以具有大于、等于或小于1的大小)和/或可以具有相对于接收到的RF电压的相位偏移。增益和/或相位偏移可以分别从相应的信号控制电路182构造实现的一组增益和/或相位偏移中选择。每个信号控制电路182具有输出节点，该输出节点电联接到分段式聚焦环的对应聚焦环区段140的外部电连接器186。相应的信号控制电路182构造成在输出节点上输出经调节的RF电压，因此，经调节的RF电压可以被施加到相应的聚焦环区段140。由信号控制电路182输出的RF电压可以用于控制处理容积154中位于半导体基板120的边缘附近的等离子体。
处理工具100包括控制器190。控制器190可以是或包括任何基于处理器的系统，该系统可以是或包括硬化处理器架构、软处理器(例如，在现场可编程门阵列(FPGA)的可编程结构上实现)、或其组合。例如，控制器190可以是或包括计算机、服务器、可编程逻辑控制器(PLC)等或其组合。控制器190可以控制处理工具100的操作，并且可以被编程以实现本文描述的处理工具100的操作。其中，控制器190通信地联接到信号控制电路166、172、182。控制器190可以被编程以实现用于控制信号控制电路166、172、182的各种设定值。这些设定值可以在信号控制电路166、172、182中实现，以实现和/或选择性地配置相应的控制电路，从而实现相应的增益和/或相位偏移。
尽管参照图1的处理工具100的分段式聚焦环(包括聚焦环区段140)被描述为实现对腔室102中的等离子体的控制，但是分段式聚焦环也可以在其他处理工具中实现，例如ICP处理工具。本文描述的方面可以适用于控制等离子体的其他工具和配置。
图2A和图2B分别是根据一些示例的分段式聚焦环200的布局图和剖视图。图2B是图2A示出的2B-2B的截面。在该示例中，分段式聚焦环200包括12个聚焦环区段240(例如，对应于图1中的聚焦环区段140)。在其他示例中，可以实现其他数量的聚焦环区段。
每个聚焦环区段240包括相应的电极250。聚焦环区段240的电极250电联接到相应的外部电连接器186，外部电连接器186构造成电联接到信号控制电路182。电极250涂覆有介电材料252。介电材料252可以提供电极250与其他部件(包括相邻聚焦环区段240的电极250)的直接电接触的电隔离。示例性介电材料252包括任何非导电材料，诸如氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、氧化硅(SiO2)等或其组合。电极250可以由任何导电材料(例如，金属)形成，导电材料诸如为铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)、钨(W)等或其组合。
可以将相应RF电压施加到聚焦环区段240的电极250上，以在等离子体半导体处理中控制半导体基板120的边缘附近的电磁场。通过使用多个聚焦环区段240，可以在每个聚焦环区段240附近局部控制电磁场。通过以这种方式控制电磁场，可以局部控制半导体基板120的边缘处的等离子体，这可以促进等离子体均匀性。
图3A和图3B分别是根据一些示例的分段式聚焦环300的布局图和剖视图。图3B是图3A示出的3B-3B的截面。在该示例中，分段式聚焦环300包括12个聚焦环区段340(例如，对应于图1中的聚焦环区段140)。在其他示例中，可以实现为其他数量的聚焦环区段。
每个聚焦环区段340包括相应的电阻加热元件350。聚焦环区段340的电阻加热元件350电联接在相应的外部电连接器186的两个节点之间，该外部电连接器186构造成电联接到信号控制电路182。电阻加热元件350在其电联接在相应外部电连接器186的两个节点之间时，构造成使电流流过电阻加热元件350以产生热能。电阻加热元件350在相应的聚焦环区段340中以蜿蜒蛇形布置。电阻加热元件350涂覆有介电材料352。介电材料352可以提供电阻加热元件350与其他部件(包括相邻聚焦环区段340的电阻加热元件350)的直接电接触的电隔离。
可以理解的是，由聚焦环区段240产生热能能够改变等离子体半导体处理中半导体基板120的边缘附近的等离子体的能量。施加到聚焦环区段340的电阻加热元件350的RF电压能够增加聚焦环区段340附近的等离子体的能量。通过使用多个聚焦环区段340，能够在每个聚焦环区段340附近局部控制等离子体的热能。通过以这种方式控制热能，据信能够局部控制半导体基板120的边缘处的等离子体，这可以促进等离子体均匀性。
在一些示例中，聚焦环移动组件是聚焦环径向平移组件，该聚焦环径向平移组件构造成横向径向平移聚焦环区段140(例如，在平行于支撑表面116的x-y平面中)。图4是根据一些示例的分段式聚焦环(包括聚焦环区段140)的布局图，示出了聚焦环区段140的横向径向平移。每个聚焦环区段140可以从分段式聚焦环的中心404沿着相应的横向径向方向402平移(例如，在平行于支撑表面116和/或半导体基板120的顶表面的x-y平面中)。每个聚焦环区段140可以位于最接近支撑表面116和/或半导体基板120的近端位置410。在近端位置410处，各个聚焦环区段140可以具有在相应聚焦环区段140的内侧壁表面和半导体基板120的边缘之间最小的横向径向间隙412。每个聚焦环区段140可以位于距支撑表面116和/或半导体基板120最远的远端位置420。在远端位置420处，各个聚焦环区段140可以具有在相应聚焦环区段140的内侧壁表面和半导体基板120的边缘之间最大的横向径向间隙422。聚焦环径向平移组件能够将聚焦环区段横向径向平移到从相应的近端位置410到远端位置420的任何相应的位置。
图5是根据一些示例的聚焦环径向平移组件的简化剖视图，并且图6是聚焦环径向平移组件的透视图。该示例中的聚焦环径向平移组件构造成支撑和移动六个聚焦环区段140。在其他示例中，聚焦环径向平移组件可以构造成支撑任何数量的聚焦环区段140。在图5的内容中示出了半导体基板120、聚焦环区段140、ESC 108、基座114和控制器190。
聚焦环径向平移组件包括具有驱动轴504的电机502、具有竖直支架508的框架506、横向平移导轨510、区段支撑件512、以及连杆514。电机502构造成使驱动轴504竖直突出和缩回(例如，沿着z方向)。在一些示例中，电机502是步进电机(例如，螺旋步进电机)、气动电机或直线致动器/驱动电机，并且在其他示例中，电机502可以是另一种类型的电机。电机502通信联接到控制器190，并且控制器190构造成控制电机502的操作。
在所示示例中，电机502布置在框架506上并由框架506支撑。在其他示例中，电机502和框架506可以是相对于彼此分离和固定的。例如，框架506可以附接至基板支撑件106或与基板支撑件106成一体，并且电机502可以固定地布置在基座114中。
框架506具有沿着框架506的边缘布置在相应位置的竖直支架508。竖直支架508从框架506竖直突出(例如，沿z方向)。相应的横向平移导轨510布置在每个竖直支架508上(例如，在竖直支架508的靠近支撑表面116的顶部处)。相应的区段支撑件512机械联接或附接到每个横向平移导轨510。横向平移导轨510被布置并机械联接到相应的区段支撑件512，以允许相应的区段支撑件512沿着相应的横向平移导轨510横向径向平移。
每个连杆514机械联接在相应的区段支撑件512和驱动轴504之间。连杆514经由销516或其他铰接联接件机械联接到区段支撑件512和驱动轴504。如图所示，连杆514的第一端经由销516机械联接到相应的区段支撑件512，并且连杆514的第二端(例如，与相应的第一端相对)经由销516机械联接到驱动轴504。连杆514(和销516)构造成将驱动轴504的竖直平移(例如，沿着z方向)转变为聚焦环区段140的横向径向平移(例如，在x-y平面中从分段式聚焦环的中心沿径向平移)。
图7和图8示出了由图5和图6的聚焦环径向平移组件引起的聚焦环区段140的横向径向平移。参照图7，驱动轴504处于从电机502突出的突出位置，这使得区段支撑件512(经由连杆514)处于相应的远端横向径向位置。位于相应远端横向径向位置的区段支撑件512在聚焦环区段140和半导体基板120的边缘之间产生相应最大的横向径向间隙422。
参照图8，驱动轴504通过电机502的操作而竖直移动802到缩回位置，这使得区段支撑件512(经由连杆514)处于相应的近端横向径向位置。位于相应近端横向径向位置的区段支撑件512在聚焦环区段140和半导体基板120的边缘之间产生相应最小的横向径向间隙412。
通常，当电机502操作以将驱动轴504移动到图7的突出位置时，连杆514将驱动轴504的竖直运动(例如，向上运动)转变为区段支撑件512的向外横向径向平移，该区段支撑件512沿着相应的横向平移导轨510平移。因此，将驱动轴504移向突出位置的电机502操作为增加聚焦环区段140和半导体基板120之间的间隙。当电机502操作为将驱动轴504移动到图8的缩回位置时，连杆514将驱动轴504的竖直运动(例如，向下运动)转变为区段支撑件512的向内横向径向平移，该区段支撑件512沿着相应的横向平移导轨510平移。因此，将驱动轴504移向缩回位置的电机502操作为减小聚焦环区段140和半导体基板120之间的间隙。
图9和图10概念性地示出了根据一些示例性聚焦环区段140和半导体基板120的边缘之间的间隙如何有助于等离子体控制。图9和图10是半导体基板120和聚焦环区段140(如布置在图1的处理工具100中那样)的剖视图。在图9中，横向径向间隙902位于半导体基板120和聚焦环区段140之间，并且在图10中，横向径向间隙1002位于半导体基板120和聚焦环区段140之间。图9中的横向径向间隙902大于图10中的横向径向间隙1002。在图9中，等离子体鞘层912在径向间隙902中下降(dip into)，并且在图10中，等离子体鞘层1012在径向间隙1002中下降。等离子体鞘层912在图9中的径向间隙902中下降比等离子体鞘层1012在图10中的径向间隙1002中下降得多。在图9和图10中，等离子体鞘层912、1012在半导体基板120的中心处通常是平坦的，因此，半导体基板120的中心处的来自等离子体的离子轰击914、1014通常可以垂直于半导体基板120的顶表面。在图9中，在半导体基板120的边缘处，等离子体鞘层912由于等离子体鞘层912在径向间隙902中下降而弯曲，因此，半导体基板120的边缘处的来自等离子体的离子轰击916通常可能偏离半导体基板120的顶表面的法线(例如，与法线成一定角度)。参照图10，在半导体基板120的边缘处，等离子体鞘层1012由于等离子体鞘层1012在径向间隙1002中轻微下降而弯曲不太严重，因此，半导体基板120的边缘处的来自等离子体的离子轰击1016通常可能更接近半导体基板120的顶表面的法线。因此，在半导体基板120的中心处的离子轰击1014和在半导体基板120的边缘处的离子轰击1016通常都垂直于半导体基板120的顶表面。因此，调节半导体基板120的边缘和聚焦环区段140之间的间隙能够控制等离子体鞘层的弯曲和半导体基板120上所产生的离子轰击的角度。
在一些示例中，聚焦环移动组件是聚焦环倾斜组件，该聚焦环倾斜组件构造成使聚焦环区段140倾斜(例如，相对于与支撑表面116垂直的轴线以相应的角度倾斜)。图11是根据一些示例的分段式聚焦环的聚焦环区段140的剖视图，示出了聚焦环区段140的倾斜。每个聚焦环区段140可以围绕与起始于分段式聚焦环的中心的相应横向径向方向402(例如，在平行于支撑表面116和/或半导体基板120的顶表面的x-y平面中)垂直的相应横向轴线倾斜。聚焦环区段可以围绕其倾斜的横向轴线可以在聚焦环区段140的外部(例如，图11中y方向上的轴线1102)，或者可以与聚焦环区段140相交(例如，图11中y方向上的轴线1104)。图11示出了聚焦环区段140的第一倾斜位置1112和第二倾斜位置1114。示出了相对于第一倾斜位置1112和第二倾斜位置1114而与聚焦环区段140的顶表面垂直的轴线1122。倾斜角1132在第一倾斜位置1112处的轴线1122和第二倾斜位置1114处的轴线1122之间。倾斜角1132的范围可以是任何范围。倾斜角1132可以相对于当聚焦环区段140处于非倾斜位置时的倾斜角1132(例如，聚焦环区段140的顶表面平行于支撑表面116)为正的或负的。
图12是根据一些示例的聚焦环倾斜组件的简化剖视图。该示例中的聚焦环倾斜组件构造成支撑和移动六个聚焦环区段140。在其他示例中，聚焦环倾斜组件可以构造成支撑任何数量的聚焦环区段140。在图12的内容中示出了半导体基板120、聚焦环区段140、ESC108、基座114和控制器190。
聚焦环倾斜组件包括具有驱动轴1204的电机1202、具有竖直支架1208的固定框架1206、区段支撑件1210、铰链1212、可移动框架1214、以及升降销1216。电机1202构造成使驱动轴1204竖直突出和缩回(例如，沿着z方向)。在一些示例中，电机1202是步进电机(例如，螺旋步进电机)、气动电机或直线致动器/驱动电机，并且在其他示例中，电机1202可以是另一种类型的电机。电机1202通信联接到控制器190，并且控制器190构造成控制电机1202的操作。
在图12所示的示例中，电机1202布置在固定框架1206上并由固定框架1206支撑。在其他示例中，电机1202和固定框架1206可以相对于彼此分离并且固定。例如，固定框架1206可以附接至基板支撑件106或与基板支撑件106成一体，并且电机1202可固定布置在基座114中。
固定框架1206具有沿着固定框架1206的边缘布置在相应位置处的竖直支架1208。竖直支架1208从框架1206竖直突出(例如，在z方向上)。相应的区段支撑件1210机械联接到相应的一个或多个竖直支架1208。区段支撑件1210可以通过允许区段支撑件1210倾斜的任何联接件(诸如通过铰链1212)机械联接到一个或多个竖直支架1208。
可移动框架1214机械附接到驱动轴1204。可移动框架1214横向延伸超过(例如，穿过)竖直支架1208。升降销1216机械附接到可移动框架1214，并且从可移动框架1214竖直突出(例如，在z方向上)。一个或多个升降销1216与相应的区段支撑件1210的下表面接触。在该示例中，升降销1216与区段支撑件1210的下表面接触的位置比铰链1212所处的位置横向径向地更远离分段式聚焦环的中心。通过使铰链1212更靠近支撑表面116，并且因此更靠近半导体基板120，区段支撑件1210的倾斜动作能够使聚焦环区段140保持为更靠近支撑表面116，并且因此更靠近半导体基板120。
图13A是根据一些示例的聚焦环倾斜组件的透视图，并且图13B是图13A的聚焦环倾斜组件的一部分的透视图。图13A和图13B的聚焦环倾斜组件通常是图12的聚焦环倾斜组件；因此，这里省略了相同部件的描述。图13A和图13B示出了固定框架1306，固定框架1306附接到基板支撑件106或与基板支撑件106成一体。升降销1216竖直延伸穿过固定框架1306(例如，穿过相应的开口1316)。在图13A和图13B中，两个升降销1216与相应的区段支撑件1210的下表面接触。
图14和图15示出了由图12的聚焦环倾斜组件引起的聚焦环区段140的倾斜。参照图14，驱动轴1204处于相对于电机1202的第一位置，这使得区段支撑件1210具有平行于支撑表面116的相应顶表面。垂直于聚焦环区段140的顶表面的轴线1402与垂直于支撑表面116的轴线(例如，在z方向上)平行。
参照图15，驱动轴1204通过电机1202的操作竖直移动1502到第二(例如，突出)位置，这导致升降销1216竖直移动。升降销1216的竖直运动竖直推动区段支撑件1210的径向远端部分。由于铰链1212机械联接区段支撑件1210，并且升降销1216推动区段支撑件1210，使得区段支撑件1210倾斜(例如，围绕相应的铰链1212旋转一定量)。区段支撑件1210倾斜了图15位置的轴线1402相对于图14位置的轴线1402的角度1504。
通常，当电机1202操作为将驱动轴1204移动到更缩回的位置时，升降销1216被降低，导致区段支撑件1210和其上的聚焦环区段140在远离支撑表面116和/或半导体基板120的旋转方向上围绕相应的铰链旋转。当电机1202操作为将驱动轴1204移动到更突出的位置时，升降销1216被提升，导致区段支撑件1210和其上的聚焦环区段140在朝向支撑表面116和/或半导体基板120的旋转方向上围绕相应的铰链旋转。
图16和图17概念性地示出了根据一些示例聚焦环区段140的倾斜如何有助于等离子体控制。图16和图17是半导体基板120和聚焦环区段140(如布置在图1的处理工具100中那样)的剖视图。在图16中，聚焦环区段140具有平行于半导体基板的顶表面的顶表面，并且在图17中，聚焦环区段140向半导体基板120倾斜(例如，向其旋转)一定量。在图16中，等离子体鞘层1612在半导体基板120的边缘和聚焦环区段140之间的间隙中下降，并且在图17中，等离子体鞘层1712在该间隙中下降不太明显，并且与倾斜的聚焦环区段140的轮廓相吻合。在图16和图17中，等离子体鞘层1612、1712在半导体基板120的中心处通常是平坦的，因此，半导体基板120中心处的来自等离子体的离子轰击1614、1714通常可以垂直于半导体基板120的顶表面。在图16中，在半导体基板120的边缘处，等离子体鞘层1612由于等离子体鞘层1612在间隙中下降而弯曲，因此，半导体基板120的边缘处的来自等离子体的离子轰击1616通常偏离半导体基板120的顶表面的法线(例如，与法线成一定角度)。参照图17，在半导体基板120的边缘处，等离子体鞘层1712由于等离子体鞘层1712在间隙中轻微地下降而弯曲得不太严重，因此，半导体基板120的边缘处的来自等离子体的离子轰击1716通常可以更接近于半导体基板120的顶表面的法线。因此，在半导体基板120的中心处的离子轰击1714和在半导体基板120的边缘处的离子轰击1716通常均可以垂直于半导体基板120的顶表面。因此，调节聚焦环区段140的倾斜能够控制等离子体鞘层的弯曲和半导体基板120上所产生的离子轰击的角度。
在一些示例中，聚焦环移动组件包括聚焦环径向平移子组件和聚焦环倾斜子组件。图18示出了这种聚焦环移动组件的示例。通常，从图18显而易见的是，聚焦环径向平移子组件包括与图5的聚焦环径向平移组件相似的部件，并且聚焦环倾斜子组件包括与图12的聚焦环倾斜组件相似的部件。图18的聚焦环移动组件中的一些部件可以被认为是聚焦环径向平移子组件和聚焦环倾斜子组件两者的部件。
聚焦环移动组件包括具有相应驱动轴504、1204的电机502、1202、具有竖直支架508的框架506、横向平移导轨510、连杆514、可移动支架1808、竖直平移导轨1810、区段支撑件1210、具有伸缩臂1816的框架1814、以及升降销1216。电机502、驱动轴504、框架506、竖直支架508和横向平移导轨510通常如参照图5所描述的那样构造。相应的可移动支架1808机械联接或附接到每个横向平移导轨510。横向平移导轨510被布置并机械联接到相应的可移动支架1808，以允许相应的可移动支架1808沿着相应的横向平移导轨510横向径向平移。相应的区段支撑件1210机械联接到相应的可移动支架1808。区段支撑件1210可以通过允许区段支撑件1210倾斜的任何联接件(诸如通过铰链1212)机械联接到可移动支架1808。
每个连杆514机械联接在相应的可移动支架1808和驱动轴504之间。连杆514经由销516或其他铰链联接件机械联接到可移动支架1808和驱动轴504。连杆514(和销516)构造成将驱动轴504的竖直平移(例如，沿着z方向)转变为聚焦环区段140的横向径向平移(例如，在x-y平面中从分段式聚焦环的中心沿径向平移)。
电机1202布置在驱动轴504上并由驱动轴504支撑。框架1814机械附接到电机1202的驱动轴1204。伸缩臂1816机械附接到框架1814。伸缩臂1816的径向外部(例如，管)构造成相对于机械附接到框架1814的伸缩臂1816的径向内部而径向平移。伸缩臂1816的径向外部机械联接到竖直平移导轨1810。升降销1216机械附接到伸缩臂1816的相应径向外部，并且从伸缩臂1816竖直地(例如，在z方向上)突出。伸缩臂1816和竖直平移导轨1810构造成当可移动支架1808沿横向平移导轨510径向横向地移动时，保持升降销1216相对于相应的区段支撑件1210的定位。竖直平移导轨1810通常不允许伸缩臂1816的径向外部相对于相应的可移动支架1808横向移动。因此，当可移动支架1808横向径向地移动时，相应的伸缩臂1816对应于可移动支架1808的移动而缩回或突出。
通常，当电机502操作为竖直移动1830驱动轴504时，连杆514将驱动轴504的竖直移动1830转变为沿着相应的横向平移导轨510平移的可移动支架1808的横向径向平移(并且因此转变为区段支撑件1210的横向径向平移)。因此，使驱动轴504竖直移动1830的电机502操作为导致区段支撑件1210的横向径向平移1832，从而调节聚焦环区段140和半导体基板120之间的间隙。通常，当电机1202操作为使驱动轴1204竖直移动1834时，伸缩臂1816沿着竖直平移导轨1810竖直平移，这导致升降销1216竖直移动。升降销1216的竖直移动导致区段支撑件1210和其上的相应聚焦环区段140围绕相应铰链1212倾斜1836。
在所示的示例中，电机1202布置在驱动轴504上并由驱动轴504支撑，所以当电机502被操作为移动驱动轴504时，在一些情况下，电机1202可以往复操作或者与电机502的操作相结合。例如，如果操作电机502以横向移动区段支撑件1210，驱动轴504的移动将使电机1202和驱动轴1204竖直移动，这将导致升降销1216的竖直移动。如果在这种情况下区段支撑件1210在径向横向移动时要保持倾斜，则驱动轴1204将沿与驱动轴504的相反方向移动与驱动轴504移动距离相等的距离。除了对电机502、1202的总体控制之外，通信联接到电机502、1202的控制器190可以控制和协调驱动轴504、1204的这种移动。
在一些示例中，除了聚焦环径向平移子组件和/或聚焦环倾斜子组件之外，聚焦环移动组件还包括聚焦环竖直平移子组件。图19、图20和图21是根据一些示例的包括聚焦环竖直平移子组件的相应聚焦环移动组件的简化剖视图。聚焦环竖直平移子组件包括具有驱动轴1904的电机1902，并且包括框架1906。框架1906机械附接到驱动轴1904。电机1902通信联接到控制器190，并且控制器190构造成控制电机1902的操作。
参照图19，除了聚焦环径向平移子组件之外，聚焦环移动组件还包括聚焦环竖直平移子组件。聚焦环径向平移子组件是图5的聚焦环径向平移组件。框架506机械附接到框架1906并由框架1906支撑。如参照图5所述，由电机502引起的驱动轴504的竖直移动1920导致区段支撑件512的横向径向平移1922。驱动轴1904的竖直移动1910导致聚焦环径向平移子组件的竖直移动，从而导致区段支撑件512的竖直移动1912。
参照图20，除了聚焦环倾斜子组件之外，聚焦环移动组件还包括聚焦环竖直平移子组件。聚焦环倾斜子组件是图12的聚焦环倾斜组件。框架1206机械附接到框架1906并由框架1906支撑。如参照图12所述，由电机1202引起的驱动轴1204的竖直移动2020导致区段支撑件1210的倾斜2022。驱动轴1904的竖直移动1910导致聚焦环倾斜子组件的竖直移动，从而导致区段支撑件1210的竖直移动1912。
参照图21，除了聚焦环径向平移子组件和聚焦环倾斜子组件之外，聚焦环移动组件还包括聚焦环竖直平移子组件。聚焦环径向平移子组件和聚焦环倾斜子组件如图18所示并参照图18进行描述。框架506机械附接到框架1906并由框架1906支撑。如参照图18所述的，由电机502引起的驱动轴504的竖直移动1830导致区段支撑件1210的横向径向平移1832，并且由电机1202引起的驱动轴1204的竖直移动1834导致区段支撑件1210的倾斜1836。驱动轴1904的竖直移动1910导致聚焦环径向平移子组件和聚焦环倾斜子组件的竖直移动，从而导致区段支撑件1210的竖直移动1912。
图22和图23概念性地示出了根据一些示例聚焦环区段140的竖直平移如何有助于等离子体控制。图22和图23是半导体基板120和聚焦环区段140(如布置在图1的处理工具100中那样)的剖视图。在图22中，聚焦环区段140处于第一竖直位置，并且在图23中，聚焦环区段140处于高于第一竖直位置的第二竖直位置。在图22中，等离子体鞘层2212在半导体基板120的边缘和聚焦环区段140之间的间隙中下降，并且在图23中，等离子体鞘层2312向上延伸以与聚焦环区段140的轮廓相吻合。在图22和图23中，等离子体鞘层2212、2312在半导体基板120的中心通常是平坦的，因此，半导体基板120的中心处的来自等离子体的离子轰击2214、2314通常可以垂直于半导体基板120的顶表面。在图22中，在半导体基板120的边缘处，等离子体鞘层2212由于等离子体鞘层2212在间隙中下降而弯曲，因此，半导体基板120的边缘处的来自等离子体的离子轰击2216通常偏离半导体基板120的顶表面的法线(例如，与法线成一定角度)。参照图23，在半导体基板120的边缘处，等离子体鞘层2312由于等离子体鞘层2312向上延伸以与聚焦环区段140的轮廓相吻合而弯曲得不太严重，因此，半导体基板120的边缘处的来自等离子体的离子轰击2316通常可以更接近于半导体基板120的顶表面的法线。因此，在半导体基板120的中心处的离子轰击2314和在半导体基板120的边缘处的离子轰击2316通常都垂直于半导体基板120的顶表面。因此，调节聚焦环区段140的竖直位置能够控制等离子体鞘层的弯曲和半导体基板120上所产生的离子轰击的角度。
图24是根据一些示例的处理工具100的RF功率系统2400的示意图。RF功率系统2400包括RF电源2402、数量为s的信号控制电路2404和数量为s的电极2406。RF电源2402可以是RF电源164、168、180(它们中的每一个都可以包括RF功率发生器和RF匹配网络)；信号控制电路2404可以是信号控制电路166、172、182；并且电极2406可以是聚焦环区段140的RF电极132、偏压电极136和/或电极250和/或电阻加热元件350。
每个信号控制电路2404包括相应的电压/功率控制电路2412和相应的相位控制电路2414。例如，信号控制电路2404-1包括电压/功率控制电路2412-1和相位控制电路2414-1，并且信号控制电路2404-s包括电压/功率控制电路2412-s和相位控制电路2414-s。每个电压/功率控制电路2412具有输入节点，该输入节点是相应信号控制电路2404的输入节点，并且电联接到RF电源2402的输出节点。每个电压/功率控制电路2412具有输出节点，该输出节点电联接到相应相位控制电路2414的输入节点。每个相位控制电路2414具有输出节点，该输出节点是电联接到相应电极2406的相应信号控制电路2404的输出节点。相应信号控制电路2404的电压/功率控制电路2412和相位控制电路2414通信联接到例如控制器190，以接收相应信号控制电路2404的一个或多个设定值。一个或多个设定值是数字或代码，该数字或代码选择性地配置电压/功率控制电路2412的增益和相位控制电路2414的相位偏移。
在一些示例中，电压/功率控制电路2412可以包括放大器和可选择性配置的阻抗网络，该阻抗网络构造成接收RF电压并输出相对于接收到的RF电压的经增益调节的RF电压。例如，可选择性配置的阻抗网络可以包括多个并联的开关电阻器。例如，开关电阻器可以包括与晶体管的沟道串联电连接的电阻器。例如，可以是设定值的比特(bit)或从解码设定值产生的比特的信号可以被施加到晶体管的栅极，以选择性地使晶体管的沟道处于导通状态或非导通状态。通过选择性地电连接和/或断开并联电阻器，可以选择性地配置电压/功率控制电路2412的增益。本领域普通技术人员将容易理解电压/功率控制电路2412的配置以及如何选择性地配置这种电压/功率控制电路2412以实现不同的增益，这可以通过使用诸如电阻器、电容器和/或电感器等阻抗元件的任意组合来实现。
类似地，在一些示例中，相位控制电路2414可以包括放大器和可选择性配置的阻抗网络，该阻抗网络构造成接收RF电压并输出相对于接收到的RF电压的经相位偏移调节的RF电压。可选择性配置的阻抗网络可以包括多个并联的开关阻抗元件，包括例如电阻器、电容器和/或电感器。例如，可以是设定值的比特或从解码设定值产生的比特的信号可以被施加到晶体管的栅极，以选择性地使晶体管的沟道处于导通状态或非导通状态。通过选择性地电连接和/或断开并联阻抗元件，可以选择性地配置相位控制电路2414的相位偏移。本领域普通技术人员将容易理解相位控制电路2414的配置以及如何选择性地配置这种相位控制电路2414以实现不同的相位偏移。
图25是根据一些示例的可以用处理工具100实现的RF功率系统2500的示意图。图25的RF功率系统2500是图24的RF功率系统2400的变型。RF功率系统2400是多频率RF功率系统。RF电源系统2400包括数量为t的RF电源2402。每个RF电源2402构造成以目标频率产生RF电压，并且RF电源2402的目标频率可以不同。例如，RF电源2402-1的目标频率可以是13.56MHz，而RF电源2402-t的目标频率可以是60MHz。
RF电源系统2500包括用于每个RF电源2402的数量为s的信号控制电路2404。总之，RF功率系统2500包括数量为(s×t)的信号控制电路2404。在图示中，每个信号控制电路2404具有附加到其上的“-ij”标记，其中i表示给定信号控制电路2404与哪个电极2406相关联，并且j表示给定信号控制电路2404与哪个RF电源2402相关联。每个信号控制电路2404包括电压/功率控制电路2412和相位控制电路2414，并且如上面关于图24所描述的那样配置。
对于每个RF电源2402，相应RF电源2402的输出节点电联接到与该RF电源2402相关联的s个信号控制电路2404的输入节点。每个信号控制电路2404具有输出节点，该输出节点电联接到相应RF隔离滤波器2502(其具有如信号控制电路2404一样附加的标记)的输入节点。每个RF隔离滤波器2502构造成供RF电压通过，该RF电压具有由相关RF电源2402产生的RF电压的目标频率。每个RF隔离滤波器2502可以从目标频率移除或减少一定频率的任何信号。例如，RF隔离滤波器2502可以是以相关RF电源2402产生的RF电压的频率为中心的带通滤波器。
RF功率系统2500包括数量为s的模拟求和器/加法器电路2504。每个模拟求和器/加法器电路2504具有数量为t的输入节点，并且与相应的电极2406相关联。相应RF隔离滤波器2502的与给定电极2406相关联的输出节点电联接到与该给定电极2406相关联的模拟求和器/加法器电路2504的相应输入节点。每个模拟求和器/加法器电路2504构造成对从相应RF隔离滤波器2502接收的数量为t的RF电压求和，以生成RF电压。每个模拟求和器/加法器电路2504具有电联接到电极2406的与模拟求和器/加法器电路2504相关联的输出节点。由模拟求和器/加法器电路2504生成的RF电压在输出节点上输出到电极2406。通过具有多个RF电源2402(其生成具有不同频率的RF电压)，RF电压可以包括施加到电极2406的多个RF分量。鉴于之前的描述，包括对图24的RF功率系统2400的描述，RF功率系统2500的其他方面对于本领域普通技术人员来说是明显的。
图26示出了根据一些示例的基于处理器的系统2600。基于处理器的系统2600可以是或包括计算机、服务器、PLC等或其组合。基于处理器的系统2600可以被实现为控制器190或任何其他基于处理器的系统，以实现本文描述的任何操作。基于处理器的系统2600包括一个或多个处理器2602、存储器系统2612、通信总线2622、一个或多个输入/输出(I/O)接口2632和网络接口2642。
每个处理器2602可以包括一个或多个处理器核2604。每个处理器2602和/或处理器核2604可以是例如硬化处理器，诸如中央处理单元(CPU)、精简指令集计算(RISC)处理器、复杂指令集计算(CISC)处理器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)等或其组合，或者是在可编程逻辑上实现的软处理器，诸如FPGA。
存储器系统2612包括一个或多个存储器控制器2614和存储器2616。存储器控制器2614构造成控制对特定存储器2616或存储器2616的子集的读和/或写访问。存储器2616可以包括主存储器、磁盘存储器或其任何合适的组合。存储器2616可以包括任何类型的易失性或非易失性存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、固态存储器等。存储器2616是非暂时性机器可读存储介质。指令2618存储在存储器2616中。指令2618可以是机器可执行代码(例如，机器代码)，并且可以包括固件、软件、程序、应用或其他机器可执行代码。指令2618可以例如体现为软件模块2620，软件模块2620在由一个或多个处理器2602执行时执行本文所述的各种功能和操作。
一个或多个I/O接口2632构造成电联接和/或通信联接到一个或多个I/O设备2634。I/O设备2634包括信号控制电路166、172、182和电机502、1202、1902。信号控制电路166、172、182和电机502、1202、1902可以经由I/O接口2632接收相应的设定值。其他示例性I/O设备2634包括键盘、鼠标、显示设备、打印机等。一个或多个I/O接口2632可以包括连接器或耦合电路，诸如工业应用连接、通用串行总线(USB)连接、高清多媒体接口(HDMI)连接、蓝牙电路等。
网络接口2642构造成通信联接到网络2644。网络接口2642可以包括用于有线通信的电路，诸如以太网连接，和/或可以包括用于无线通信的电路，诸如用于通信的电路。例如，通信联接到网络2644的一个或多个计算机和/或服务器可以经由网络2644和网络接口2642向基于处理器的系统2600发送工法(recipe)、处理条件等。
通信总线2622通信连接到一个或多个处理器2602、存储器系统2612、一个或多个I/O接口2632和网络接口2642。各种部件可以经由通信总线2622在彼此之间通信通信总线2622可以诸如通过包括仲裁器以仲裁通信来控制通信流。
图27是根据一些示例的半导体处理方法2700的流程图。方法2700可以使用之前描述的处理工具100来实现。方法2700的操作可以由控制器190启动和/或控制(例如，通过一个或多个处理器2602执行指令2618)。在框2702处，将半导体基板120传送到处理工具100的腔室102中，并且传送到腔室102中的基板支撑件106(例如，ESC 108)上。当半导体基板120被传送到腔室102中时，可以将分段式聚焦环(包括聚焦环区段140)布置在聚焦环移动组件上。通过向吸附电极122施加DC电压(例如，以吸附半导体基板120)，可以将半导体基板120固定到ESC 108。DC电压可以由DC电源160产生并施加到吸附电极122。随着半导体基板120被传送到腔室102中并布置在支撑表面116上，分段式聚焦环布置成横向环绕半导体基板120。
在框2704处，将分段式聚焦环的聚焦环区段140移动到相对于半导体基板120的相应位置。聚焦环区段140可以通过横向径向平移来移动，以调节半导体基板120和聚焦环区段140之间的间隙。聚焦环区段140可以通过倾斜或旋转来移动，以调节聚焦环区段140的顶表面相对于半导体基板120的顶表面的角度。此外，聚焦环区段140可以通过竖直平移来移动。如前所述，可以实现移动的任何组合或排列。聚焦环区段140可以由聚焦环移动组件移动，聚焦环移动组件可以是前面描述的任何聚焦环移动组件或者由任何其他组件移动。如前所述，控制器190可以控制相应的电机502、1202、1902以使聚焦环区段140移动。
在框2706处，在处理工具100的腔室102中执行等离子体半导体处理。等离子体半导体处理可以是例如刻蚀处理、沉积处理或任何其他适用处理。示例性等离子体半导体处理包括溅射、PVD、MDP、PECVD、IBE和RIE。框2706包括在框2708处在腔室102的处理容积154中产生等离子体。半导体基板120可以暴露于处理容积154中的等离子体。可通过使气体流入腔室102(例如，从气体供应系统148并通过气体入口146、气体分配板142和气体喷头144)并向相应的RF电极132施加RF电压来产生等离子体。等离子体可以通过RF电极132上的RF电压和接地的气体喷头144而产生。
框2706还包括在框2710处控制半导体基板120外围处的等离子体。尽管为了方便起见，框2708、2710被分开描述，但是它们可以由相同的操作来实现。通过施加到RF电极132的RF电压，可以在半导体基板120的外围处控制等离子体。可以使用包括聚焦环区段140的分段式聚焦环在外围处控制等离子体。
在聚焦环区段140包括相应电极250的示例中，如图2A和图2B所示，通过向聚焦环区段140的电极250施加相应的RF电压(例如，RF信号)来控制外围处的电磁场，可以在外围处控制等离子体。在聚焦环区段140包括相应的电阻加热元件350的示例中，如图3A和图3B所示，通过向聚焦环区段140的电阻加热元件350施加相应的RF电压(例如，RF信号)以使电流流过电阻加热元件350从而产生热能，可以在外围处控制等离子体。无论是对于电极250还是电阻加热元件350，均可以经由RF电源180和信号控制电路182来提供电压，如前所述，这些电压例如可以由控制器190来控制。
通过聚焦环区段140相对于半导体基板120的相应位置，可以在半导体基板120的外围处控制等离子体。如前所述，聚焦环区段140的横向径向距离、倾斜和/或竖直定位可以控制如前所述的外围处的等离子体。可以实现定位的任何组合或排列。在框2704，可以通过移动聚焦环区段140来实现定位。
另外，对偏压电极136施加偏压可以在框2708、2710期间执行。施加偏压可以包括向偏压电极136施加RF偏压。
在框2712处，等离子体半导体处理结束，并且将半导体基板120传送出处理工具100的腔室102。在等离子半导体处理结束时，可以停止向RF电极132和偏压电极136施加RF电压(例如，关闭RF电源164、168)。此外，可以停止向聚焦环区段140的电极250或电阻加热元件350施加电压(例如，关闭RF电源180)。气体可以停止供应到腔室102中，并且可以排出腔室102。然后，聚焦环移动组件可以将聚焦环区段140移动到某个位置，以提供用于传送半导体基板120的间隙。也可以停止DC电压(例如，通过关闭DC电源160)以从ESC 108释放半导体基板120。此后，半导体基板120可以被传送出腔室102。
图28是根据一些示例的半导体处理方法2800的流程图。在框2802处，使用处理工具100对第一多个半导体基板(例如，一批或多批半导体基板)执行关于图27所述的等离子体半导体处理。在第一处理条件下执行等离子体半导体处理。在适用的情况下，第一处理条件可以包括信号控制电路166、172、182和电机502、1202、1902的设定值。基于相应的设定值，将RF电压施加到RF电极132；将RF电压施加到偏压电极136；将RF电压(例如，RF信号)施加到聚焦环区段140的电极250或电阻加热元件350；并且根据横向径向位置、倾斜位置和/或竖直位置定位聚焦环区段140。
在框2804处，测量第一多个基板的靠近第一多个半导体基板的相应中心的相应第一特性，并且在框2806处，测量第一多个基板的靠近第一多个半导体基板的相应边缘的相应第二特性。第一特性和第二特性可以是相同的特征或部件；使用“第一”和“第二”是为了便于参考。可以通过计量工具来执行测量。在一些示例中，第一特性和第二特性可以是或包括由等离子体半导体处理刻蚀的凹入部的轮廓角。在一些示例中，第一特性和第二特性可以是或包括由等离子体半导体处理刻蚀的凹入部的深度。在一些示例中，第一特性和第二特性可以是或包括通过等离子体半导体处理沉积的膜的厚度。也可以测量其他特性。第一特性和第二特性之间的变化可以指示当处理第一多个基板时等离子体半导体处理中的等离子体的不均匀性。
在框2808处，使用一个或多个基于处理器的系统来确定对第二多个半导体基板执行等离子体半导体处理时要在处理工具中应用的第二处理条件。基于在框2804、2806中测量的第一特性和第二特性(诸如第一特性和第二特性之间的差异)来确定第二处理条件。这些第二处理条件分别是与第一处理条件相同类型的处理条件，尽管第一处理条件和第二处理条件的值或数据可以不同。作为示例，运行先进处理控制(APC)算法的基于处理器的系统可以确定要施加至RF电极132和偏压电极136上的RF电压(例如，RF信号，其可以包括相应的振幅和相位)，可以确定要施加到聚焦环区段140的电极250或电阻加热元件350上的RF电压(例如，RF信号，其可以包括相应的振幅和相位)，并且可以确定聚焦环区段140的定位，包括横向位置、径向位置、倾斜位置和/或竖直位置。然后，运行APC算法的基于处理器的系统可以确定用于在适用的情况下设定信号控制电路166、172、182和电机502、1202、1902的设定值。
在框2810处，将第二处理条件应用于执行等离子体半导体处理的处理工具。例如，运行APC算法的基于处理器的系统可以将第二处理条件(例如，经由网络2644)发送到控制器190。控制器190可以重置等离子体半导体处理的工法以具有第二处理条件，并且可以将第二处理条件(例如，设定值)发送到信号控制电路166、172、182，这使得信号控制电路166、172、182基于第二处理条件而被选择性地配置，并且将第二处理条件发送到电机502、1202、1902，这使得电机502、1202、1902响应性地定位聚焦环区段140。
在框2812处，使用处理工具100对第二多个半导体基板执行等离子体半导体处理。在第二处理条件下执行等离子体半导体处理。基于第二处理条件的设定值，在等离子体半导体处理期间，施加RF电压，并且电机502、1202、1902定位聚焦环区段140。
第一示例是用于半导体处理的处理工具。该处理工具包括腔室、基板支撑件和聚焦环移动组件。该腔室具有在腔室内的内部容积。基板支撑件布置在腔室的内部容积中。基板支撑件具有构造成支撑半导体基板的支撑表面。聚焦环移动组件布置在腔室的内部容积中。聚焦环移动组件包括框架和机械联接到框架的多个区段支撑件。多个区段支撑件中的每个区段支撑件构造成支撑聚焦环的相应离散区段。聚焦环包括多个离散区段。聚焦环移动组件构造成支撑横向环绕支撑表面布置的多个离散区段。聚焦环移动组件构造成在相应第一方向上平移多个区段支撑件。相应第一方向中的每个第一方向平行于在支撑表面的平面中并且起始于支撑表面的中心的相应的径向方向。
在第一示例的处理工具中，框架可以包括多个横向平移导轨。多个区段支撑件中的每个区段支撑件可以机械联接到多个横向平移导轨中的相应横向平移导轨，并且相应区段支撑件可以构造成成沿着相应横向平移导轨横向平移。聚焦环移动组件还可以包括驱动电机，该驱动电机包括驱动轴和多个连杆。多个连杆中的每个连杆可以具有机械联接到多个区段支撑件中的相应区段支撑件的第一端，并且可以具有机械联接到驱动轴的第二端。驱动电机可以构造成引起驱动轴和多个连杆的移动，并且驱动轴和多个连杆的移动可引起多个区段支撑件在相应第一方向上平移。
在第一示例的处理工具中，聚焦环移动组件可以进一步构造成使多个区段支撑件围绕相应轴线倾斜，并且相应轴线的每个轴线可以平行于支撑表面。
在第一示例的处理工具中，聚焦环移动组件还可以构造成在与垂直于支撑表面的方向平行的相应第二方向上平移多个区段支撑件。
第一示例的处理工具还可以包括多个聚焦环电连接器。多个聚焦环电连接器中的每个聚焦环电连接器可以构造成电连接到聚焦环的相应离散区段的电极并向其提供电压。
第一示例的处理工具还可以包括多个聚焦环电连接器。多个聚焦环电连接器中的每对聚焦环电连接器可以构造成电连接到聚焦环的相应离散区段的电阻热元件并向其提供电流。
第一示例的处理工具还可以包括电源和多个控制电路。电源可以构造成在电源的输出节点上输出电压。多个控制电路中的每个控制电路可以具有电联接到电源的输出节点的输入节点，并且可以具有构造成电联接到聚焦环的相应离散区段的输出节点。多个控制电路中的每个控制电路可以是可控的，以调节电压的振幅、相位或其组合，并在相应控制电路的输出节点上输出相应的经调节的电压。此外，处理工具还可以包括控制器。控制器可以包括一个或多个处理器和非暂时性存储器。非暂时性存储器可以包括存储的指令，当该指令由一个或多个处理器执行时，可以使得一个或多个处理器控制多个控制电路以调节相应振幅、相应相位或其组合。
第二示例是用于半导体处理的处理工具。该处理工具包括腔室、基板支撑件和聚焦环移动组件。该腔室具有在腔室内的内部容积。基板支撑件布置在腔室的内部容积中。基板支撑件具有构造成支撑半导体基板的支撑表面。聚焦环移动组件布置在腔室的内部容积中。聚焦环移动组件包括框架和机械连接到框架的多个区段支撑件。多个区段支撑件中的每个区段支撑件构造成支撑聚焦环的相应离散区段。聚焦环包括多个离散区段。聚焦环移动组件构造成支撑横向环绕支撑表面布置的多个离散区段。聚焦环移动组件构造成使多个区段支撑件围绕相应轴线倾斜，并且相应轴线的每个轴线平行于支撑表面。
在第二示例的处理工具中，聚焦环移动组件还可以包括驱动电机，该驱动电机包括驱动轴和多个升降销。多个升降销中的每个升降销可以机械联接到驱动轴，并且可以构造成与聚焦环的相应离散区段接触。驱动电机可以构造成引起驱动轴和多个升降销的移动，并且驱动轴和多个升降销的移动可以引起多个区段支撑件围绕相应的轴线倾斜。
在第二示例的处理工具中，聚焦环移动组件还可以构造成在相应方向上平移多个区段支撑件。相应方向中的每个方向可以平行于在支撑表面的平面中并且起始于支撑表面的中心的相应径向方向。
在第二示例的处理工具中，聚焦环移动组件还可以构造成在与垂直于支撑表面的方向平行的相应方向上平移多个区段支撑件。
第二示例的处理工具还可以包括多个聚焦环电连接器。多个聚焦环电连接器中的每个聚焦环电连接器可以构造成电连接到聚焦环的相应离散区段的电极并向该电极提供电压。
第二示例的处理工具还可以包括多个聚焦环电连接器。多个聚焦环电连接器中的每对聚焦环电连接器可以构造成电连接到聚焦环的相应离散区段的电阻热元件并向该电阻热元件提供电流。
第二示例的处理工具还可以包括电源和多个控制电路。电源可以构造成在电源的输出节点上输出电压。多个控制电路中的每个控制电路可以具有电联接到电源的输出节点的输入节点，并且可以具有构造成电联接到聚焦环的相应离散区段的输出节点。多个控制电路中的每个控制电路可以是可控的，以调节电压的振幅、相位或其组合，并在相应控制电路的输出节点上输出相应的经调节的电压。此外，处理工具还可以包括控制器。控制器可以包括一个或多个处理器和非暂时性存储器。非暂时性存储器可以包括存储的指令，当该指令由一个或多个处理器执行时，可以使得一个或多个处理器控制多个控制电路以调节相应振幅、相应相位或其组合。
第三示例是用于半导体处理的方法。该方法包括将聚焦环的多个聚焦环区段移动到相对于半导体基板的相应位置。半导体基板布置在基板支撑件的支撑表面上。基板支撑件布置在处理工具的腔室中。聚焦环的多个聚焦环区段横向环绕半导体基板。移动多个聚焦环区段包括在相应第一方向上平移多个聚焦环区段。相应第一方向中的每个第一方向平行于在支撑表面的平面中并且起始于支撑表面的中心的相应径向方向。该方法包括在腔室的处理容积中产生等离子体。当多个聚焦环区段处于相对于半导体基板的相应位置时，半导体基板暴露于等离子体。
在第三示例的方法中，移动多个聚焦环区段还可以包括使多个聚焦环区段围绕相应轴线倾斜。相应轴线的每个轴线可以平行于支撑表面。
在第三示例的方法中，移动多个聚焦环区段还可以包括在与垂直于支撑表面的方向平行的相应第二方向上平移多个聚焦环区段。
第三示例的方法还可以包括向多个聚焦环区段的每个聚焦环区段提供相应的电流。多个聚焦环区段中的每个聚焦环区段可以包括电阻加热元件。相应的电流可以流过电阻加热元件。
第三示例的方法还可以包括向多个聚焦环区段的每个聚焦环区段施加相应的电压。多个聚焦环区段中的每个聚焦环区段可以包括区段电极。
第四示例是用于半导体处理的方法。该方法包括将聚焦环的多个聚焦环区段移动到相对于半导体基板的相应位置。半导体基板布置在基板支撑件的支撑表面上。基板支撑件布置在处理工具的腔室中。聚焦环的多个聚焦环区段横向环绕半导体基板。移动多个聚焦环区段包括使多个聚焦环区段围绕相应轴线倾斜。这些轴线中的每个轴线平行于支撑表面。该方法包括在腔室的处理容积中产生等离子体。当多个聚焦环区段处于相对于半导体基板的相应位置时，半导体基板暴露于等离子体。
在第四示例的方法中，移动多个聚焦环区段还可以包括在与垂直于支撑表面的方向平行的相应方向上平移多个聚焦环区段。
第四示例的方法还可以包括向多个聚焦环区段的每个聚焦环区段提供相应的电流。多个聚焦环区段中的每个聚焦环区段可以包括电阻加热元件。相应的电流可以流过电阻加热元件。
第四示例的方法还可以包括向多个聚焦环区段的每个聚焦环区段施加相应的电压。多个聚焦环区段中的每个聚焦环区段可以包括区段电极。
第五示例是用于半导体处理的方法。该方法包括使用处理工具对第一多个基板执行具有第一处理条件的等离子体半导体处理。在等离子体半导体处理期间，聚焦环的多个离散区段横向环绕基板。第一处理条件对应于在第一多个基板上的等离子体半导体处理期间布置在距基板相应第一径向距离处的多个离散区段的相应位置。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应中心的相应第一特性。第一特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应边缘的相应第二特性。第二特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括，通过基于处理器的系统基于第一特性和第二特性来确定对第二多个基板执行等离子体半导体处理时要应用的第二处理条件。第二处理条件对应于在第二多个半导体基板上的等离子体半导体处理期间布置在距基板相应第二径向距离处的多个离散区段的相应位置。该方法包括使用处理工具对第二多个基板执行具有第二处理条件的等离子体半导体处理。
在第五实例的方法中，第一处理条件还可以对应于在第一多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的多个离散区段的相应位置，并且第二处理条件还可以对应于在第二多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的多个离散区段的相应位置。
在第五实例的方法中，第一处理条件还可以对应于在第一多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的多个离散区段的相应位置，并且第二处理条件还可以对应于在第二多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的多个离散区段的相应位置。
在第五示例的方法中，对于第一多个基板中的每个基板，第一特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应中心的凹入部的第一轮廓角，并且对于第一多个基板中的每个基板，第二特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应边缘的凹入部的第二轮廓角。
在第五示例的方法中，对于第一多个基板中的每个基板，第一特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应中心的凹入部的第一深度，并且对于第一多个基板中的每个基板，第二特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应边缘的凹入部的第二深度。
在第五示例的方法中，对于第一多个基板中的每个基板，第一特性可以包括沉积在相应基板的靠近相应基板的相应中心的膜的第一厚度，并且对于第一多个基板中的每个基板，第二特性可以包括靠近相应基板的相应边缘的膜的第二厚度。
第六示例是用于半导体处理的方法。该方法包括使用处理工具对第一多个基板执行具有第一处理条件的等离子体半导体处理。在等离子体半导体处理期间，聚焦环的多个离散区段横向环绕基板。第一处理条件对应于在第一多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的多个离散区段的相应位置。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应中心的相应第一特性。第一特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括测量第一多个基板的靠近第一多个基板的相应边缘的相应第二特性。第二特性由等离子体半导体处理形成。该方法包括通过基于处理器的系统基于第一特性和第二特性来确定对第二多个基板执行等离子体半导体处理时要应用的第二处理条件。第二处理条件对应于在第二多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的多个离散区段的相应位置。该方法包括使用处理工具对第二多个基板执行具有第二处理条件的等离子体半导体处理。
在第六示例的方法中，第一处理条件还可以对应于在第一多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的多个离散区段的相应位置，并且第二处理条件还可以对应于在第二多个基板上的等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的多个离散区段的相应位置。
在第六示例的方法中，对于第一多个基板中的每个基板，第一特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应中心的凹入部的第一轮廓角，并且对于第一多个基板中的每个基板，第二特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应边缘的凹入部的第二轮廓角。
在第六示例的方法中，对于第一多个基板中的每个基板，第一特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应中心的凹入部的第一深度，并且对于第一多个基板中的每个基板，第二特性可以包括刻蚀到相应基板中的靠近相应基板的相应边缘的凹入部的第二深度。
在第六示例的方法中，对于第一多个基板中的每个基板，第一特性可以包括沉积在相应基板上靠近相应基板的相应中心的膜的第一厚度，并且对于第一多个基板中的每个基板，第二特性可以包括靠近相应基板的相应边缘的膜的第二厚度。
尽管已经详细描述了各种示例，但是应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和变更。

Claims (36)

1.一种用于半导体处理的处理工具，所述处理工具包括：
腔室，其具有在所述腔室内的内部容积；
基板支撑件，其布置在所述腔室的所述内部容积中，所述基板支撑件具有构造成支撑半导体基板的支撑表面；以及
聚焦环移动组件，其布置在所述腔室的所述内部容积中，所述聚焦环移动组件包括框架和机械联接到所述框架的多个区段支撑件，所述多个区段支撑件中的每个区段支撑件构造成支撑聚焦环的相应离散区段，所述聚焦环包括多个离散区段，所述聚焦环移动组件构造成支撑横向环绕所述支撑表面布置的所述多个离散区段，所述聚焦环移动组件构造成在相应第一方向上平移所述多个区段支撑件，所述相应第一方向中的每个第一方向平行于在所述支撑表面的平面中并且起始于所述支撑表面的中心的相应径向方向。
2.根据权利要求1所述的处理工具，其中：
所述框架包括多个横向平移导轨，所述多个区段支撑件中的每个区段支撑件机械联接到所述多个横向平移导轨中的相应横向平移导轨，相应区段支撑件构造成沿着所述相应横向平移导轨横向平移；并且
所述聚焦环移动组件还包括：
驱动电机，其包括驱动轴；以及
多个连杆，所述多个连杆中的每个连杆具有机械联接到所述多个区段支撑件中的相应区段支撑件的第一端，并且具有机械联接到所述驱动轴的第二端，其中所述驱动电机构造成引起所述驱动轴和所述多个连杆的移动，所述驱动轴和所述多个连杆的移动引起所述多个区段支撑件在所述相应第一方向上平移。
3.根据权利要求1所述的处理工具，其中，所述聚焦环移动组件还构造成使所述多个区段支撑件围绕相应轴线倾斜，所述相应轴线的每个轴线平行于所述支撑表面。
4.根据权利要求1所述的处理工具，其中，所述聚焦环移动组件还构造成在与垂直于所述支撑表面的方向平行的相应第二方向上平移所述多个区段支撑件。
5.根据权利要求1所述的处理工具，还包括多个聚焦环电连接器，所述多个聚焦环电连接器中的每个聚焦环电连接器构造成电连接到所述聚焦环的相应离散区段的电极并向所述电极提供电压。
6.根据权利要求1所述的处理工具，还包括多个聚焦环电连接器，所述多个聚焦环电连接器中的每对聚焦环电连接器构造成电连接到所述聚焦环的相应离散区段的电阻热元件并向所述电阻热元件提供电流。
7.根据权利要求1所述的处理工具，还包括：
电源，其构造成在所述电源的输出节点上输出电压；以及
多个控制电路，所述多个控制电路中的每个控制电路具有电联接到所述电源的所述输出节点的输入节点，并且具有构造成电联接到所述聚焦环的相应离散区段的输出节点，所述多个控制电路中的每个控制电路是可控的，以调节所述电压的振幅、相位或其组合，并且在相应控制电路的所述输出节点上输出相应的经调节的电压。
8.根据权利要求7所述的处理工具，还包括：
控制器，所述控制器包括：
一个或多个处理器；以及
非暂时性存储器，其包括存储的指令，当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使所述一个或多个处理器控制所述多个控制电路以调节相应振幅、相应相位或其组合。
9.一种用于半导体处理的处理工具，所述处理工具包括：
腔室，其具有在所述腔室内的内部容积；
基板支撑件，其布置在所述腔室的所述内部容积中，所述基板支撑件具有构造成支撑半导体基板的支撑表面；以及
聚焦环移动组件，其布置在所述腔室的所述内部容积中，所述聚焦环移动组件包括框架和机械联接到所述框架的多个区段支撑件，所述多个区段支撑件中的每个区段支撑件构造成支撑聚焦环的相应离散区段，所述聚焦环包括多个离散区段，所述聚焦环移动组件构造成支撑横向环绕所述支撑表面布置的所述多个离散区段，所述聚焦环移动组件构造成使所述多个区段支撑件围绕相应轴线倾斜，所述相应轴线的每个轴线平行于所述支撑表面。
10.根据权利要求9所述的处理工具，其中，所述聚焦环移动组件还包括：
驱动电机，其包括驱动轴；以及
多个升降销，所述多个升降销中的每个升降销机械联接到所述驱动轴，并且构造成与所述聚焦环的相应离散区段接触，其中所述驱动电机构造成引起所述驱动轴和所述多个升降销的移动，所述驱动轴和所述多个升降销的移动引起所述多个区段支撑件围绕所述相应的轴线倾斜。
11.根据权利要求9所述的处理工具，其中，所述聚焦环移动组件还构造成在相应方向上平移所述多个区段支撑件，所述相应方向中的每个方向平行于在所述支撑表面的平面中并且起始于所述支撑表面的中心的相应径向方向。
12.根据权利要求9所述的处理工具，其中，所述聚焦环移动组件还构造成在与垂直于所述支撑表面的方向平行的相应方向上平移所述多个区段支撑件。
13.根据权利要求9所述的处理工具，还包括多个聚焦环电连接器，所述多个聚焦环电连接器中的每个聚焦环电连接器构造成电连接到所述聚焦环的相应离散区段的电极并向所述电极提供电压。
14.根据权利要求9所述的处理工具，还包括多个聚焦环电连接器，所述多个聚焦环电连接器中的每对聚焦环电连接器构造成电连接到所述聚焦环的相应离散区段的电阻热元件并向所述电阻热元件提供电流。
15.根据权利要求9所述的处理工具，还包括：
电源，其构造成在所述电源的输出节点上输出电压；以及
多个控制电路，所述多个控制电路中的每个控制电路具有电联接到所述电源的所述输出节点的输入节点，并且具有构造成电联接到所述聚焦环的相应离散区段的输出节点，所述多个控制电路中的每个控制电路是可控的，以调节所述电压的振幅、相位或其组合，并且在相应控制电路的所述输出节点上输出相应的经调节的电压。
16.根据权利要求15所述的处理工具，还包括：
控制器，所述控制器包括：
一个或多个处理器；以及
非暂时性存储器，其包括存储的指令，当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使所述一个或多个处理器控制所述多个控制电路以调节相应振幅、相应相位或其组合。
17.一种用于半导体处理的方法，所述方法包括：
将聚焦环的多个聚焦环区段移动到相对于半导体基板的相应位置，所述半导体基板布置在基板支撑件的支撑表面上，所述基板支撑件布置在处理工具的腔室中，所述聚焦环的所述多个聚焦环区段横向环绕所述半导体基板，移动所述多个聚焦环区段包括在相应第一方向上平移所述多个聚焦环区段，所述相应第一方向中的每个第一方向平行于在所述支撑表面的平面中并且起始于所述支撑表面的中心的相应径向方向；以及
在所述腔室的处理容积中产生等离子体，当所述多个聚焦环区段处于相对于所述半导体基板的相应位置时，所述半导体基板暴露于所述等离子体。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，移动所述多个聚焦环区段还包括使所述多个聚焦环区段围绕相应轴线倾斜，所述相应轴线的每个轴线平行于所述支撑表面。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，移动所述多个聚焦环区段还包括在与垂直于所述支撑表面的方向平行的相第二方向上平移所述多个聚焦环区段。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括向所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段提供相应的电流，所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段包括电阻加热元件，相应的电流流过所述电阻加热元件。
21.根据权利要求17所述的方法，还包括向所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段施加相应的电压，所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段包括区段电极。
22.一种用于半导体处理的方法，所述方法包括：
将聚焦环的多个聚焦环区段移动到相对于半导体基板的相应位置，所述半导体基板布置在基板支撑件的支撑表面上，所述基板支撑件布置在处理工具的腔室中，所述聚焦环的所述多个聚焦环区段横向环绕所述半导体基板，移动所述多个聚焦环区段包括使所述多个聚焦环区段围绕相应轴线倾斜，所述轴线中的每个轴线平行于所述支撑表面；以及
在所述腔室的处理容积中产生等离子体，当所述多个聚焦环区段处于相对于所述半导体基板的相应位置时，所述半导体基板暴露于所述等离子体。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，移动所述多个聚焦环区段还包括在与垂直于所述支撑表面的方向平行的相应方向上平移所述多个聚焦环区段。
24.根据权利要求22所述的方法，还包括向所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段提供相应的电流，所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段包括电阻加热元件，相应的电流流过所述电阻加热元件。
25.根据权利要求22所述的方法，还包括向所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段施加相应的电压，所述多个聚焦环区段的每个聚焦环区段包括区段电极。
26.一种用于半导体处理的方法，所述方法包括：
使用处理工具对第一多个基板执行具有第一处理条件的等离子体半导体处理，其中在所述等离子体半导体处理期间聚焦环的多个离散区段横向环绕基板，所述第一处理条件对应于在第一多个基板上的所述等离子体半导体处理期间布置在距基板相应第一径向距离处的所述多个离散区段的相应位置；
测量所述第一多个基板的靠近所述第一多个基板的相应中心的相应第一特性，所述第一特性由所述等离子体半导体处理形成；
测量所述第一多个基板的靠近所述第一多个基板的相应边缘的相应第二特性，所述第二特性由所述等离子体半导体处理形成；
通过基于处理器的系统基于所述第一特性和所述第二特性来确定对第二多个基板执行所述等离子体半导体处理时要应用的第二处理条件，第二处理条件对应于在所述第二多个半导体基板上的所述等离子体半导体处理期间布置在距基板相应第二径向距离处的所述多个离散区段的相应位置；以及
使用所述处理工具对所述第二多个基板执行具有所述第二处理条件的所述等离子体半导体处理。
27.根据权利要求26所述的方法，其中：
所述第一处理条件还对应于在所述第一多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的所述多个离散区段的相应位置；并且
所述第二处理条件还对应于在所述第二多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的所述多个离散区段的相应位置。
28.根据权利要求26所述的方法，其中：
所述第一处理条件还对应于在所述第一多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的所述多个离散区段的相应位置；并且
所述第二处理条件还对应于在所述第二多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的所述多个离散区段的相应位置。
29.根据权利要求26所述的方法，其中：
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第一特性包括刻蚀到相应基板中的靠近所述相应基板的相应中心的凹入部的第一轮廓角；并且
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第二特性包括刻蚀到相应基板中的靠近所述相应基板的相应边缘的凹入部的第二轮廓角。
30.根据权利要求26所述的方法，其中：
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第一特性包括刻蚀到相应基板中的靠近所述相应基板的相应中心的凹入部的第一深度；并且
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第二特性包括刻蚀到相应基板中的靠近所述相应基板的相应边缘的凹入部的第二深度。
31.根据权利要求26所述的方法，其中：
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第一特性包括沉积在相应基板上靠近所述相应基板的相应中心的膜的第一厚度；并且
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第二特性包括靠近所述相应基板的相应边缘的所述膜的第二厚度。
32.一种用于半导体处理的方法，所述方法包括：
使用处理工具对第一多个基板执行具有第一处理条件的等离子体半导体处理，其中在等离子体半导体处理期间聚焦环的多个离散区段横向环绕基板，所述第一处理条件对应于在所述第一多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应的倾斜角布置的所述多个离散区段的相应位置；
测量所述第一多个基板的靠近所述第一多个基板的相应中心的相应第一特性，所述第一特性由所述等离子体半导体处理形成；
测量所述第一多个基板的靠近所述第一多个基板的相应边缘的相应第二特性，所述第二特性由所述等离子体半导体处理形成；
通过基于处理器的系统基于所述第一特性和所述第二特性来确定在第二多个基板上执行所述等离子体半导体处理时要应用的第二处理条件，所述第二处理条件对应于在所述第二多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板的顶表面以相应倾斜角布置的所述多个离散区段的相应位置；以及
使用处理工具对所述第二多个基板执行具有所述第二处理条件的所述等离子体半导体处理。
33.根据权利要求32所述的方法，其中：
所述第一处理条件还对应于在所述第一多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的所述多个离散区段的相应位置；并且
所述第二处理条件还对应于在所述第二多个基板上的所述等离子体半导体处理期间相对于基板布置在相应竖直位置的所述多个离散区段的相应位置。
34.根据权利要求32所述的方法，其中：
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第一特性包括刻蚀到所述相应基板中的靠近所述相应基板的相应中心的凹入部的第一轮廓角；并且
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第二特性包括刻蚀到相应基板中的靠近所述相应基板的相应边缘的凹入部的第二轮廓角。
35.根据权利要求32所述的方法，其中：
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第一特性包括刻蚀到相应基板中的靠近所述相应基板的相应中心的凹入部的第一深度；并且
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第二特性包括刻蚀到相应基板中的靠近所述相应基板的相应边缘的凹入部的第二深度。
36.根据权利要求32所述的方法，其中：
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第一特性包括沉积在相应基板上靠近所述相应基板的相应中心的膜的第一厚度；并且
对于所述第一多个基板中的每个基板，所述第二特性包括靠近所述相应基板的相应边缘的所述膜的第二厚度。
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