CN203895409U - 边缘环组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开用于硅基板处理的高性能和持久边缘环。提供一种具有可嵌套在一起的外环主体和内环主体的边缘环组件。外环主体由石英材料制造且具有顶表面和基本上平行于顶表面的多个底表面。外环主体具有第一环形台阶、第二环形台阶和第三环形台阶。内环主体由碳化硅材料制造。边缘环组件可用于半导体处理腔室中。
Description
技术领域
本文描述的实施方式大体涉及用于蚀刻腔室或其他等离子体处理腔室的边缘环和环组件。
背景技术
在半导体处理腔室中，基板经历各种处理，诸如沉积、蚀刻和退火。在一些处理期间，基板放置至基板支撑件上(诸如处理腔室中安置的静电夹盘(electrostatic chuck；ESC))用于处理。RF功率施加至存在的电极用以激励处理腔室内部的处理气体，在所述处理腔室中形成处理气体的等离子体。等离子体用于处理基板，例如用于在基板上沉积材料或从基板移除材料。在蚀刻处理中，边缘环可放置在基板周围以阻止对基板支撑件的区域的腐蚀，所述基板支撑件的区域未由基板覆盖。边缘环也可设计成聚集基板上方的等离子体且也可使基板定位于基板支撑件上的中心。
边缘环一般由石英材料制造且由于在处理期间暴露至蚀刻气体和/或流体而在蚀刻处理期间受到腐蚀。边缘环在基板处理期间受到腐蚀且在处理一组基板后需要被替换。显着腐蚀的边缘环通常在湿法清洗期间被替换。湿法清洗是使用清洗化学品移除蚀刻残余物的处理且一些清洗化学品可能在腔室清洗后会残留在腔室中。因此，边缘环可能会暴露至清洗化学品且被清洗化学品腐蚀，因此显着减少了边缘环的使用寿命。在一些情况中，边缘环可能需要在每次湿法清洗之后替换，这导致了昂贵的石英材料的浪费，最终增加了执行蚀刻处理的拥有成本。
因此，所属技术领域中存在对改进的边缘环的需要。
实用新型内容
本文描述的实施方式大体涉及可用于蚀刻或其他等离子体处理腔室的边缘环组件。在一个实施方式中，提供边缘环组件，所述边缘环组件包括外环主体，所述外环主体紧密配接内环主体。外环主体由石英材料制造且具有顶表面和基本上平行于顶表面的多个底表面。外环主体也具有第一环形台阶，所述第一环形台阶具有第一底表面和在第一底 表面与第二底表面之间延伸的第一垂直表面。进一步来说，外环主体具有第二环形台阶，所述第二环形台阶具有第二底表面和在第二底表面与第三底表面之间延伸的第二垂直表面。外环主体具有第三环形台阶，所述第三环形台阶具有第三底表面和在第三底表面与第四底表面之间延伸的第三垂直表面。外环主体也具有在第一底表面与顶表面之间延伸的最内表面和在第四底表面与顶表面之间延伸的最外表面，其中最外表面具有邻近第四底表面且从第四底表面延伸的直线部分和邻近顶表面且从顶表面延伸的非直线部分。内环主体由碳化硅材料制造且具有顶表面、基本上平行于顶表面的底表面、最内垂直表面和最外垂直表面。最外垂直表面经安置邻近外环主体的第一垂直表面且内环主体的至少一部分顶表面经安置邻近外环主体的第一底表面并位于外环主体的第一底表面下方。
在另一实施方式中，提供边缘环组件，所述边缘环组件包括嵌套内环主体的外环主体。外环主体由石英材料制造且具有顶表面和基本上平行于顶表面的多个底表面。外环主体也具有第一环形台阶，所述第一环形台阶具有第一底表面和在第一底表面与第二底表面之间延伸的第一垂直表面。进一步来说，外环主体具有第二环形台阶，所述第二环形台阶具有第二底表面和在第二底表面与第三底表面之间延伸的第二垂直表面。外环主体也具有在第一底表面与顶表面之间延伸的最内表面和在第三底表面与顶表面之间延伸的最外表面。边缘环组件也具有内环主体，所述内环主体由碳化硅材料制造，具有顶表面、基本上平行于顶表面的底表面、最内垂直表面和最外垂直表面。最外垂直表面经安置邻近外环主体的第一垂直表面且内环主体的至少一部分顶表面经安置邻近外环主体的第一底表面并位于外环主体的第一底表面下方。
附图说明
因此，以可详细理解本实用新型的上述特征的方式，上文简要概述的本实用新型的更特定描述可参阅实施方式获得，所述的一些实施方式图示于随附图式中。然而，应注意，随附图式仅图示本实用新型的典型实施方式，故随附图式不应被视为会对本实用新型的范围构成限制，因为本实用新型可允许其他等效实施方式。
图1A是具有安置于处理腔室中的传统单件边缘环的示例性基板支撑件的示意性横截面视图；
图1B是图1A的边缘环的示意性横截面视图；
图1C是图示图1A的边缘环的腐蚀轮廓的示意图；
图2A是根据本实用新型的一个实施方式的具有边缘环组件的示例性基板支撑件的横截面视图；
图2B是根据本实用新型的一个实施方式的图2A的边缘环组件的横截面视图；
图2C是根据本实用新型的一个实施方式的图2A的边缘环组件的部分横截面视图；
图3A是根据本实用新型的一个实施方式的外环主体的平面视图；
图3B是根据本实用新型的一个实施方式的图3A的外环主体的横截面视图；
图3C是根据本实用新型的一个实施方式的图3A的外环主体的示意性横截面视图；
图4A是根据本实用新型的一个实施方式的外环主体的平面视图；
图4B是根据本实用新型的一个实施方式的图4A的外环主体的横截面视图；
图4C是根据本实用新型的一个实施方式的图4A的外环主体的示意性横截面视图；
图5A是根据本实用新型的一个实施方式的外环主体的平面视图；
图5B是根据本实用新型的一个实施方式的图5A的外环主体的横截面视图；
图5C是根据本实用新型的一个实施方式的图5A的外环主体的示意性横截面视图；
图6A是根据本实用新型的一个实施方式的内环主体的平面视图；
图6B是根据本实用新型的一个实施方式的图6A的内环主体的横截面视图；
图6C是根据本实用新型的一个实施方式的图6A的内环主体的示意性横截面视图；
图7A是根据本实用新型的一个实施方式的边缘环组件的示意性横截面视图；
图7B是根据本实用新型的一个实施方式的边缘环组件的示意性横截面视图；和
图7C是根据本实用新型的一个实施方式的边缘环组件的示意性横截面视图。
为促进理解，已尽可能使用相同参考数字表示图中共用的相同元件。考虑到一个实施方式的元件和特征可有利地并入其他实施方式，无需进一步详述。
具体实施方式
本文描述的实施方式大体涉及可用于蚀刻腔室或其他等离子体处理腔室的边缘环组件。边缘环组件可制造成至少二个分离的配接件，例如，嵌套在一起的内环主体和外环主体。内环主体具有几何形状，所述几何形状允许当内环主体和外环主体嵌套在一起时环组件维持单个截面轮廓。所述二个主体一般共同地具有传统单件边缘环形状，但是边缘环组件的使用寿命比传统的单件边缘环更长。
图1A是具有安置于处理腔室128中的传统单件环104的示例性基板支撑件100的示意性横截面视图。虽然本文未详细地论述，然而基板支撑件100可安置在等离子体处理腔室中，诸如蚀刻或沉积腔室。可单独使用处理腔室128或作为集成半导体基板处理系统的处理模块或组合工具使用处理腔室128。基板支撑件100安置在喷淋头120下方，所述喷淋头120用于供应各种气体至处理腔室128中。基板支撑件100可由DC电源(未 示出)偏压。RF电源126可视情况经由匹配网络122耦合至基板支撑件100。喷淋头120可经由匹配网络124耦合至RF电源132。处理腔室128的内部是高真空容器，所述高真空容器经由节流阀(未示出)耦合至真空泵134。
操作中，基板144放置在基板支撑件100上且腔室内部经抽空至真空环境。一种或更多种气体从气体面板经由喷淋头120引入处理腔室128中，且经由施加来自RF电源132的功率至安置于基板支撑件100上方的喷淋头120和/或施加来自RF源126的RF功率至基板支撑件100同时施加来自偏压源的功率以偏压基板支撑件100来在处理腔室128中点燃所述气体形成等离子体。等离子体可用于在处理期间蚀刻基板中的特征结构。蚀刻副产物经由真空泵134从处理腔室128中抽出。应理解出于简洁目的省略了处理腔室128的其他部件。
基板支撑件100一般包括静电夹盘(ESC)102、传统单件环104、电性地偏压ESC102的阴极106和延伸电极115、绝缘体110、用于连接延伸电极115至阴极106的连接器108，和基座支撑件112。绝缘体110和基座支撑件112用以分别电性地将腔室壁和基板支撑件100与施加至ESC102的电偏压隔离。在图1A图示的实施方式中，传统单件环104为安置在ESC102和绝缘体110上的单件环。基板144当被放置至基板支撑件100上时将被安置在ESC102上且由传统的单件环104围绕。
图1B是图1A的传统单件环104的示意性横截面视图。传统单件环104具有上表面130，处理期间所述上表面130暴露至等离子体。传统单件环也包括座位区域114，所述座位区域114具有与放置在ESC102上的基板144基本上齐平的顶表面116。现有的“单件”环设计由于暴露至等离子体蚀刻处理通常在基板座位区域114附近经历最大腐蚀。图1C图示接近环使用寿命终点的传统单件环104的顶表面的近似腐蚀轮廓118，其中原始上表面130以影痕显示以用于比较。如图1C所图示的，座位区域114比传统单件环104的剩余区域腐蚀得更显著且被非均匀的腐蚀。由于座位区域114不再具有座位区域114原始的基本上平面形状，因此基板定位和处理可受到不利影响。整个环104通常在此时被替换，这产生石英材料的浪费。
在等离子体蚀刻腔室中，传统单件环104保护ESC免于在处理期间暴露至等离子体。由于环104也聚集等离子体，因此环104通常由石英制造且在处理期间是高度消耗的。为了延长环的寿命，本实用新型的边缘环组件设计为降低制造成本且允许多次使用从而降低顾客的工具拥有成本(cost of tool ownership；CoO)。
图2A是根据本实用新型的一个实施方式的具有边缘环组件230的示例性基板支撑件100的示意性横截面视图。虽然未在图2A图示，然而基板支撑件100安置在处理腔 室中，诸如图1A图示的等离子体处理腔室，所述腔室出于简洁原因省略。边缘环组件230包含与内环主体206紧密配接和嵌套的外环主体204。
图2B是根据本实用新型的一个实施方式的图2A的边缘环组件230的示意性横截面视图。本实用新型的边缘环组件230一般由二个环主体组成，即，内环主体206和外环主体204，所述环主体在处理期间定位于静电夹盘上。
图2C是根据本实用新型的一个实施方式的图2A的边缘环组件230的部分横截面视图。如图2A和图2B所图示的，边缘环组件230包含内环主体206和外环主体204。外环主体204经安置邻近绝缘体110和延伸电极115且位于绝缘体110和延伸电极115上方。连接器108耦合延伸电极115至阴极106。内环主体206经安置邻近ESC102使得一部分内环主体206垂直邻近ESC102且水平邻近ESC102。内环主体206的至少一部分经安置邻近延伸电极115且位于延伸电极115上方。内环主体206具有至少四个表面，所述表面将关于图6C更详细地描述。表面中的一者经安置垂直邻近外环主体204且表面中的一者经安置水平邻近外环主体204。内环主体206一般形成边缘环组件230的内部部分，相较于如关于图1B和图1C描述的座位区域114。外环主体204的总高度可变化，如以下将更详细论述的。
在一个实施方式中，外环主体204可涂覆有材料或由材料制造，诸如陶瓷、聚醚醚酮(polyether ether ketone；PEEK)、聚酰胺、聚酰亚胺、环氧化物等等，所述材料抵抗腐蚀环境和其他非导电材料。在一个实施方式中，外环主体204由石英制造。在一个实施方式中，内环主体206可由陶瓷材料(诸如碳化硅)制造。
边缘环组件230的二件式设计使得外环主体204在处理期间得以保留。边缘环组件230的二件式设计也使得外环主体204能够多次重复使用且从而节省石英材料并减少CoO。这是可能的，因为由碳化硅制造的内环主体206对等离子体处理造成的腐蚀比外环主体204石英材料更有抵抗力。由于内环主体206的存在外环主体204远离基板144，这使得外环主体204更少地经历等离子体暴露从而保留石英材料。一般来说，内环主体206的碳化硅在诸如蚀刻的处理期间是惰性的且不影响基板144上形成的特征结构的临界尺寸(宽度和深度)。因此，基板144的边缘处没有可引起对基板144的不期望影响的化学反应。
边缘环组件230也经由在基板144的边缘周围产生处理气体的均匀分布来改进基板144的边缘附近的特征结构大小的均匀性。进一步来说，内环主体206允许外环主体204的内边缘经定位远离基板144且因此定位于暴露至相较于内环主体206减少的蚀刻剂浓度的位置中。基板144的边缘附近的石英外环204的相对高度的减少改进基板144边缘 特征结构轮廓，因为蚀刻剂等离子体一般受石英外环主体206与基板144的接近度的影响。内环主体206的宽度也使外环主体204移动远离基板144边缘。选择内环主体206的宽度使得基板144的极端边缘的特征结构轮廓对石英外环主体204的高度不敏感。本实用新型的另一个优点是处理腔室中颗粒减少，这是因为相较于现有技术中已知的传统环消耗了更少的碳化硅内环主体206。处理腔室中颗粒数减少最终提高基板144产出率。
本文公开的环组件可用于金属/导体蚀刻和电介质蚀刻腔室，诸如可从加州圣克拉拉Applied Materials公司购买的ADVANTEDGETM MESATM ETCH、CENTRISTMADVANTEDGETM MESATM ETCH、MXP+TM、eMxP+、SUPER-ETM、和CT+腔室。将理解本文论述的环组件也可用于其他制造商出售的适当配置的腔室中。应考虑到双边缘环概念可延伸至处理基板的腔室或任何大小的基板。
图3A是根据本实用新型的一个实施方式的外环主体304的平面视图。图3A的外环主体304描绘在双边缘环组件(诸如图2A至图2C中描绘的边缘环组件230)中与内环主体206一起使用的外环主体的一个实施方式。外环主体304的内直径E具有大约12.00英寸和大约12.50英寸之间的直径，诸如大约12.25英寸。内直径E是最内垂直表面340(参见图3C)之间的直径。外环主体304的外直径F具有大约15.00英寸和大约15.50英寸之间的直径，诸如大约15.12英寸。外直径F是最外垂直表面342(参见图3C)之间的直径。
图3B是根据本实用新型的一个实施方式的图3A的外环主体304的横截面视图。外环主体304的第一表面344(参见图3C)之间的直径G具有大约12.25英寸和大约12.75英寸之间的直径，诸如大约12.50英寸。外环主体304的第二表面346(参见图3C)之间的直径H具有大约13.75英寸和大约14.25英寸之间的直径，诸如13.96英寸。外环主体304的第三表面348(参见图3C)之间的直径I具有大约14.75英寸和大约15.25英寸之间的直径，诸如大约14.91英寸。
图3C是根据本实用新型的一个实施方式的图3A的外环主体的示意性横截面视图。外环主体304具有顶表面360和基本上垂直于中心线(centerline；CL)参考的多个底表面350、352、354、356。第一环形台阶具有第一底表面350和在第一底表面350与第二底表面352之间延伸的第一表面344。第二环形台阶具有第二底表面352和在第二底表面352与第三底表面354之间延伸的第二表面346。第三环形台阶具有第三底表面354和在第三底表面354与第四底表面356之间延伸的第三表面348。最内表面340在第一底表面350和顶表面360之间延伸。最外表面342在第四底表面356和顶表面360之间延伸。最外表面342具有基本上垂直于CL且邻近第四底表面356并从第四底表面356延 伸的直线部分。最外表面342也具有邻近顶表面360且从顶表面360延伸的非直线部分。
在一个实施方式中，最内表面340基本上垂直于CL且延伸距离J。最内表面340的距离J延伸大约0.020英寸和大约0.060英寸之间的距离，诸如大约0.044英寸。第一表面344延伸大约0.100英寸和大约0.400英寸之间的距离K，诸如大约0.118英寸。第二表面346延伸大约0.040英寸和大约0.080英寸之间的距离L，诸如大约0.063英寸。第三表面348延伸大约0.110英寸和大约0.150英寸之间的距离M，诸如大约0.134英寸。
在一个实施方式中，第一底表面350延伸大约0.10英寸和大约0.40英寸之间的距离N，诸如大约0.25英寸。第二底表面352延伸大约1.20英寸和大约1.60英寸之间的距离O，诸如大约1.46英寸。第三底表面354延伸大约0.80英寸和大约1.20英寸之间的距离P，诸如大约0.95英寸。第四底表面356延伸大约0.10英寸和大约0.30英寸之间的距离Q，诸如大约0.21英寸。
在替换性实施方式中，外环主体304可基本上如上所述形成。然而，在替换性实施方式中，第三底表面354延伸至最外表面342且第三表面348或第四底表面356可能不存在。
出于简洁目的，如上关于图3A至图3C论述的量测同样应用至图4A至图4C和图5A至图5C，除非其中出现差异，如以下将详细论述的。
图4A是根据本实用新型的一个实施方式的外环主体404的平面图，所述外环主体404可与内环主体206一起使用以形成边缘环组件230。图4B是根据本实用新型的一个实施方式的图4A的外环主体404的横截面视图。外环主体404的尺寸关于图3A至图3B详细描述。
图4C是根据本实用新型的一个实施方式的图4A的外环主体404的示意性横截面视图。以下未论述的外环主体404的尺寸关于图3C描述。在一个实施方式中，外环主体404的最内表面445具有基本上垂直于CL的第一部分440，所述CL延伸大约0.030英寸和大约0.070英寸之间的距离R，诸如大约0.055英寸。最内表面445也具有角形部分470，所述角形部分470从第一部分440延伸距离R'至外环主体404的顶表面460。角形部分470的高度延伸大约0.070英寸和大约0.110英寸的距离R'，诸如大约0.090英寸。最内表面445的角形部分470以大约8°和大约12°之间的角度S径向向外延伸，诸如大约10°，从第一部分440至顶表面460。
图5A是根据本实用新型的一个实施方式的外环主体504的平面视图。图5B是根据本实用新型的一个实施方式的图5A的外环主体504的横截面视图。外环主体504的尺寸关于图3A至图3B详细描述。
图5C是根据本实用新型的一个实施方式的图5A的外环主体504的示意性横截面视图。以下未论述的外环主体504的尺寸关于图3C描述。在一个实施方式中，外环主体504的最内表面545具有基本上垂直于CL的第一部分540，所述CL延伸大约0.030英寸和大约0.070英寸之间的距离R，诸如大约0.055英寸。最内表面545也具有角形部分570，所述角形部分570延伸从第一部分540至外环主体504的顶表面560的距离T。角形部分570的高度延伸大约0.140英寸和大约0.180英寸之间的距离T，诸如大约0.160英寸。最内表面545的角形部分570以大约8°和大约12°之间(诸如大约10°)的角度S径向向外延伸，从基本上垂直的部分540至顶表面560。
图6A是根据本实用新型的一个实施方式的内环主体的示意性顶视图。图6A的内环主体206描绘在双边缘环组件(诸如图2A至图2C中描绘的边缘环组件230)中与外环主体一起使用的内环主体的一个实施方式。内环主体206由具有顶表面620和基本上垂直于CL的底表面622的碳化硅材料制造。内环主体206也具有最内表面624和基本上平行于CL的最外表面626。最外表面626经安置邻近外环主体的第一表面(344，参见图3C)且内环主体206的至少一部分顶表面620经安置邻近外环主体的第一底表面(350，参见图3C)并位于第一底表面下方。
内环主体206的内直径V具有大约11.500英寸和大约11.900英寸之间的直径，诸如大约11.726英寸。内环主体206的外直径W具有大约12.200英寸和大约12.600英寸之间的直径，诸如大约12.476英寸。内环主体206也具有多个保持元件610，所述保持元件610配置为当在处理期间正在使用边缘环组件230(参见图2A至图2C)时将内环主体206与外环主体(204、304、404、504、704中的任一者)对齐。在一个实施方式中，三个保持元件610安置在内环主体206的顶表面620上。保持元件610沿着内环主体206的周边相同地间隔。保持元件610的每一者沿着周边分离一距离，如由角度A所决定的，所述角度A为大约120°。当内环主体206用于与边缘环组件230的外环主体合作时，多个保持元件基本上邻接外环主体(分别304、404或504)的最内表面(340、440或540)。
在一个实施方式中，内环主体206具有大约0.100英寸和大约0.400英寸之间的厚度Z，诸如大约0.118英寸。内环主体206具有大约0.50英寸和大约1.00英寸之间的宽度Z'，诸如0.75英寸。安置在内环主体206的顶表面620上的多个保持元件610的每一者具有大约0.030英寸和大约0.070英寸之间的高度X，诸如大约0.054英寸。多个保持元件610的每一者的宽度Y在大约0.050英寸和大约0.300英寸之间，诸如0.158英寸。
考虑到图6A至图6C的内环主体206可与本文描述的外环主体中的任一者交换地使 用以形成边缘环组件230。
图7A是根据本实用新型的一个实施方式的边缘环组件的示意性横截面视图。基板支撑件720一般包括静电夹盘(ESC)702、电性偏压ESC702的阴极706、绝缘体715、用于连接绝缘体115至阴极706的连接器(未示出)和基座支撑件712。绝缘体715和基座支撑件712用以分别将腔室壁(未示出)和基板支撑件720与施加至ESC102的电偏压电性地隔离。在图示的实施方式中，边缘环组件具有内环主体705与外环主体704(所述主体安置在ESC702上)、绝缘体715和基座支撑件712。基板744(当放置至基板支撑件720上时)将安置在ESC702上且由边缘环组件705和704围绕。
在一个实施方式中，边缘环组件包含内环主体705和外环主体704。外环主体704经安置与绝缘体715和支撑件基座712邻近且位于绝缘体715和支撑件基座712上方。连接器耦合绝缘体至阴极706。内环主体705经安置邻近ESC702使得一部分内环主体705垂直邻近ESC702且水平邻近ESC702。至少一部分内环主体705经安置邻近绝缘体715且位于绝缘体715上方。内环主体705具有至少四个表面。表面中的一者经安置垂直邻近外环主体704且表面中的一者经安置水平邻近外环主体704。内环主体705一般形成边缘环组件的内部部分。
在一个实施方式中，外环主体704具有顶表面721和多个底表面727、729和722。第一环形台阶具有第一底表面727和在第一底表面727与第二底表面729之间延伸的第一表面728。第二环形台阶具有第二底表面729和在第二底表面729与第三底表面722之间延伸的第二表面745。第三底表面722从第二表面745延伸至最外表面726。最内表面723在第一底表面727和顶表面721之间延伸。最外表面726在第三底表面722和顶表面721之间延伸。最外表面726具有邻近第三底表面722且从第三底表面722延伸的直线部分。最外表面726也具有邻近顶表面721且从顶表面721延伸的非直线部分。
最内表面723的具体量测对应于图3C中的最内表面340的量测。当基板支撑件720包含绝缘体715代替延伸电极时，使用之前描述的实施方式的边缘环组件704和705。
图7B和图7C是根据本实用新型的各种实施方式的边缘环组件的示意性横截面视图。基板支撑件730、740一般参阅图7A描述。一部分绝缘体725邻近内环主体705并位于内环主体705下方且一部分绝缘体725邻近内环主体705并从内环主体705径向向外安置。一部分绝缘体725也经安置邻近支撑件主体712上方。在一个实施方式中，绝缘体725由石英材料制造。
在一个实施方式中，外环主体714具有顶表面731和多个底表面736和732。第一环形台阶具有第一底表面736和在第一底表面736与第二底表面732之间延伸的第一表 面746。第二底表面从第一表面746延伸至最外表面735。最内表面具有第一部分734和角形部分733，所述角形部分733在第一底表面736和顶表面731之间延伸。最外表面735在第二底表面732和顶表面731之间延伸。最外表面735具有邻近第二底表面732且从第二底表面732延伸的直线部分。最外表面735也具有邻近顶表面731且从顶表面731延伸的非直线部分。
在各种实施方式中，图7B的最内表面733和734分别对应于图4C中的最内表面470和440。最内表面470和440的量测分别类似于图7B的最内表面733和734，但出于简洁原因没有在此重复。类似于图7B，图7C具有内表面733和734。图7C中的内表面733和734分别对应于图5C的内表面570和540。最内表面570和540的量测分别类似于图7C的最内表面733和734，但出于简洁原因没有在此重复。
在以上关于图7A至图7C的实施方式中，外环主体704、714、724可涂覆材料或由材料制造，诸如陶瓷、PEEK、聚酰胺、聚酰亚胺、环氧化物等等，所述材料抵抗腐蚀环境和其他非导电材料。在一个实施方式中，外环主体704、714、724由石英制造。在一个实施方式中，内环主体705可由诸如碳化硅的陶瓷材料制造。在图7A至图7C图示的实施方式的每一者中，内环主体705与外环主体704、714、724可套嵌以形成边缘环组件。
虽然上文针对本实用新型的实施方式，然而可设计本实用新型的其他和进一步实施方式，而不脱离本实用新型的基本范围，且本实用新型的范围由随附申请专利范围决定。
Claims (20)
1.一种边缘环组件，包含：
外环主体，所述外环主体包括石英材料，所述石英材料具有顶表面和多个底表面，所述底表面基本上平行于所述顶表面，其中所述外环主体进一步包含：
第一环形台阶，所述第一环形台阶具有第一底表面和第一垂直表面，所述第一垂直表面在所述第一底表面和第二底表面之间延伸；
第二环形台阶，所述第二环形台阶具有所述第二底表面和第二垂直表面，所述第二垂直表面在所述第二底表面和第三底表面之间延伸；
第三环形台阶，所述第三环形台阶具有所述第三底表面和第三垂直表面，所述第三垂直表面在所述第三底表面和第四底表面之间延伸；
最内表面，所述最内表面在所述第一底表面和所述顶表面之间延伸；和
最外表面，所述最外表面在所述第四底表面和所述顶表面之间延伸，其中所述最外表面具有邻近所述第四底表面且从所述第四底表面延伸的直线部分和邻近所述顶表面且从所述顶表面延伸的非直线部分。
2.如权利要求1所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述第一垂直表面具有大约0.100英寸和大约0.400英寸之间的长度。
3.如权利要求2所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述第二垂直表面具有大约0.040英寸和大约0.080英寸之间的长度。
4.如权利要求3所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述第三垂直表面具有大约0.110英寸和大约0.150英寸之间的长度。
5.如权利要求4所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述第一底表面具有大约0.10英寸和大约0.40英寸之间的宽度。
6.如权利要求5所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述第二底表面具有大约1.20英寸和大约1.60英寸之间的宽度。
7.如权利要求6所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述第三底表面具有大约0.80英寸和大约1.20英寸之间的宽度。
8.如权利要求7所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述第四底表面具有大约0.10英寸和大约0.30英寸之间的宽度。
9.如权利要求8所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述最内表面为基 本上垂直的且具有大约0.020英寸和大约0.060英寸之间的长度。
10.如权利要求8所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述最内表面具有基本上垂直的部分和角形部分，所述基本上垂直的部分具有大约0.030英寸和大约0.070英寸之间的长度且所述角形部分从所述基本上垂直的部分延伸至所述外环主体的所述顶表面，其中所述角形部分的高度在大约0.070英寸和大约0.110英寸之间。
11.如权利要求8所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体的所述最内表面具有基本上垂直的部分和角形部分，所述基本上垂直的部分具有大约0.030英寸和大约0.070英寸之间的长度且所述角形部分从所述基本上垂直部分延伸至所述外环主体的所述顶表面，其中所述角形部分的高度在大约0.140英寸和大约0.180英寸之间。
12.如权利要求1所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体具有大约12.00英寸和大约12.50英寸之间的内直径。
13.如权利要求1所述的边缘环组件，其特征在于：所述外环主体具有大约15.00英寸和大约15.50英寸之间的外直径。
14.如权利要求1所述的边缘环组件，进一步包含内环主体，所述内环主体包含碳化硅材料，所述碳化硅材料具有顶表面、基本上平行于所述顶表面的底表面、最内垂直表面和最外垂直表面，其中所述最外垂直表面经安置邻近所述外环主体的所述第一垂直表面，且所述内环主体的所述顶表面的至少一部分经安置邻近所述外环主体的所述第一底表面且位于所述外环主体的所述第一底表面下方。
15.如权利要求14所述的边缘环组件，其特征在于：所述内环主体的厚度在大约0.100英寸和大约0.400英寸之间。
16.如权利要求14所述的边缘环组件，其特征在于：所述内环主体的宽度在大约0.50英寸和大约1.00英寸之间。
17.如权利要求14所述的边缘环组件，其特征在于：所述内环主体进一步包含3个保持元件，所述保持元件安置在所述内环主体的所述顶表面，其中各保持元件之间沿着所述内环主体的周边的间隔为大约120°。
18.如权利要求17所述的边缘环组件，其特征在于：所述3个保持元件中每一保持元件的高度在大约0.030英寸和大约0.070英寸之间。
19.如权利要求14所述的边缘环组件，其特征在于：所述内环主体的内直径在大约11.500英寸和大约11.900英寸之间。
20.一种边缘环组件，包含：
石英外环主体，包含材料，所述材料具有顶表面和多个底表面，所述底表面基本上平行于所述顶表面，其中所述外环主体进一步包含：
第一环形台阶，所述第一环形台阶具有第一底表面和第一垂直表面，所述第一垂直表面在所述第一底表面和第二底表面之间延伸；
第二环形台阶，所述第二环形台阶具有所述第二底表面和第二垂直表面，所述第二垂直表面在所述第二底表面和第三底表面之间延伸；
第三环形台阶，所述第三环形台阶具有所述第三底表面和第三垂直表面，所述第三垂直表面在所述第三底表面和第四底表面之间延伸；
最内表面，所述最内表面在所述第一底表面和所述顶表面之间延伸；和
最外表面，所述最外表面在所述第四底表面和所述顶表面之间延伸，其中所述最外表面具有邻近所述第四底表面且从所述第四底表面延伸的直线部分和邻近所述顶表面且从所述顶表面延伸的非直线部分；和
矩形碳化硅内环主体，所述内环主体包含顶表面、基本上平行于所述顶表面的底表面、最内垂直表面和最外垂直表面，其中所述最外垂直表面为可嵌套的与所述外环主体的所述第一垂直表面邻近，且所述内环主体的所述顶表面的至少一部分为可嵌套的与所述外环主体的所述第一底表面邻近且位于所述外环主体的所述第一底表面下方。
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108369922A (zh) * | 2016-01-26 | 2018-08-03 | 应用材料公司 | 晶片边缘环升降解决方案 |
| CN108369922B (zh) * | 2016-01-26 | 2023-03-21 | 应用材料公司 | 晶片边缘环升降解决方案 |
| US12094752B2 (en) | 2016-01-26 | 2024-09-17 | Applied Materials, Inc. | Wafer edge ring lifting solution |
| WO2019042179A1 (zh) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 下电极组件及工艺腔室 |
| TWI725336B (zh) * | 2017-08-28 | 2021-04-21 | 大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司 | 下電極組件及製程腔室 |
| CN111434799A (zh) * | 2019-01-15 | 2020-07-21 | 应用材料公司 | 用于衬底处理腔室的底座 |
| CN111434799B (zh) * | 2019-01-15 | 2023-12-29 | 应用材料公司 | 用于衬底处理腔室的底座 |
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