TW202123300A - 清潔邊緣環凹部的系統及方法 - Google Patents

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史考特 布立格茲
約翰 霍藍德
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菲力克斯 萊布 柯札維奇
肯尼斯 露千西
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Abstract

揭露邊緣環凹部之清理系統及方法。其中一方法包含：將一或多種處理氣體提供至電漿室、將低頻(LF)射頻(RF)功率供給至與電漿室之夾頭相鄰的邊緣環。LF RF功率係於將一或多種處理氣體供給至電漿室時供給，以維持電漿室內的電漿。供給LF RF功率增加靠近邊緣環凹部之電漿離子的能量，以移除邊緣環凹部內的殘餘物。LF RF功率係於電漿室內未處理基板的時間段期間內供給。

Description

清潔邊緣環凹部的系統及方法
本發明之實施例係關於邊緣環凹部之清理系統及方法。
文中所提供的背景說明係針對大致上說明本發明之背景的目的。吾人並未明示亦未暗示在此背景部分說明之目前列名發明人的成果以及在申請時無法適格作為先前技藝的說明態樣為本發明的前案。
在電漿設備中，一或多個射頻(RF)產生器係耦合至阻抗匹配網路。阻抗匹配網路係耦合至電漿室。RF訊號係自RF產生器供給至阻抗匹配網路。阻抗匹配網路在接收到RF訊號時輸出RF訊號。RF訊號係自阻抗匹配電路供給至電漿室以在電漿室中處理晶圓。
在一或多片晶圓在電漿室中處理經過一段時間後，非所欲之材料係沉積在電漿室之各種部件的表面上。若不清理部件，材料會更進一步地累積在部件上且累積之材料會不利地影響晶圓的處理效率。又，某些移除累積之材料的清理處理需要過長的時間或無法有效地移除材料。
本發明之實施例係於此背景下產生。
本發明之實施例提供邊緣環凹部的清理設備、方法、及電腦程式。應明白，本發明之實施例可以許多方式實施，如處理、設備、系統、硬體、或電腦可讀媒體上的方法。下面將說明數個實施例。
在一實施例中，揭露一種邊緣環凹部的清理方法。方法包含將一或多種處理氣體提供至一電漿室並將一低頻(LF)射頻(RF)功率提供至與該電漿室之一夾頭相鄰的一邊緣環。該邊緣環凹部的一部分係由該邊緣環之一上表面所定義。供給LF RF功率的操作係於將該一或多種處理氣體供給至該電漿室時進行，以維持該電漿室內的電漿。又，供給該LF RF功率的操作係於在未將RF功率供給至該電漿室的一時間段期間進行。又，供給該LF RF功率的操作能量化該電漿中的電漿離子以移除該邊緣環凹部中的殘餘物。供給該LF RF功率的操作係於在該電漿室內未處理一基板的一時間段期間內進行。
在一實施例中，揭露一種邊緣環凹部的清理方法。方法包含將一或多種處理氣體提供至一電漿室。該方法更包含將一LF RF功率供給至與該電漿室之一夾頭相鄰的一邊緣環。該邊緣環凹部的一部分係由該邊緣環之一上表面所定義。方法更包含將一高頻(HF)RF功率供給至該夾頭。供給該LF RF功率的操作及供給HF RF功率係於將該一或多種處理氣體供給至該電漿室時進行，以維持該電漿室內的電漿。又，供給該LF RF功率的操作能量化該電漿中的電漿離子以移除該邊緣環凹部中的殘餘物。供給該LF RF功率的操作及供給該HF RF功率係於在該電漿室內未處理基板的一時間間隔期間進行。
在一實施例中，揭露一種邊緣環凹部的清理方法。該方法包含將一或多種處理氣體提供至一電漿室及將一LF RF功率供給至與該電漿室之一夾頭相鄰的一邊緣環。該邊緣環凹部的一部分係由該邊緣環之一上表面定義。該方法更包含將一HF RF功率供給至該夾頭一時間段的一預定部分，於該時間段期間將該LF RF功率供給至該邊緣環。供給該LF RF功率的操作係於將該一或多種處理氣體供給至該電漿室時進行，以維持該電漿室內的電漿。又，供給該LF RF功率的操作能量化該電漿中的電漿離子以移除該邊緣環凹部中的殘餘物。供給該LF RF功率的操作係於在該電漿室內未處理基板的一時間段期間進行。
文中所述之邊緣環凹部之清理系統及方法的某些優點包含增加減少或移除沉積在邊緣環凹部內之殘餘物的效率。其比其他傳統方法有更高的移除率。例如，當應用文中所述之方法時，移除率增加兩或更多倍。例如，邊緣環凹部內之殘餘物係以每分鐘1.5微米的速率移除。又例如，邊緣環凹部內之殘餘物係以每分鐘1.6微米的速率移除。又更例如，邊緣環凹部內之殘餘物係以介於每分鐘1.4微米與每分鐘2微米之間的速率移除。
又，相較於其他傳統方法，殘餘物係以更有效的方式移除。藉著應用文中所述之邊緣環凹部清理方法，移除全部或實質量之沉積在邊緣環凹部內的殘餘物。例如，應用文中所述之邊緣環凹部清理方法移除全部或實質量的殘餘物約3 RF小時。例如，應用文中所述之方法移除全部或實質量的殘餘物一段時間，此段時間範圍係介於2小時45分鐘與3小時15分鐘之間。又例如，自邊緣環凹部所移除之殘餘物的量係高於藉著施加功率至夾頭而不施加功率至邊緣環自邊緣環凹部所移除之量。所有或實質量的殘餘物的移除及效率的增加係藉著下列方式達到：相較於施加至夾頭的功率量，將更高的功率量施加至邊緣環。有時移除全部或實質量的殘餘物係藉由使用者對邊緣環凹部的視覺檢查判斷。
此外，為了清理邊緣環凹部所施加之一或多種處理氣體比傳統方法中所施加者更不傷夾頭及邊緣環。例如，清理邊緣環凹部所施加的氟的量係低於無晶圓自動清理操作期間所施加的氟的量。在無晶圓自動清理操作期間將功率施加至夾頭但不施加功率至邊緣環且在電漿室內供給較高量的氟。較低量的氟不會磨損電漿室的元件或將磨損最少化。
參考附圖及下面的詳細說明，將明白其他態樣。
下面的實施例說明邊緣環凹部之清理系統及方法。應明白，本發明之實施例可在缺乏某些或所有此些特定實施例的情況下實施。在其他情況中，不詳細說明習知之操作以免不必要地模糊本發明之實施例。
圖1A為系統100之一實施例圖，其例示施加射頻(RF)功率至邊緣環102但不施加任何RF功率至夾頭106以清理邊緣環凹部130及間隙138。系統150係用以例示不對夾頭106供給功率之供電之邊緣環(PER)晶圓自動清理(WAC)操作。系統100包含邊緣環102、夾頭106、阻抗匹配電路108、RF產生器122、及主計算裝置112。RF產生器122包含RF電源110。主計算裝置112包含處理器114及記憶體裝置116。
主計算裝置112的實例包含電腦、伺服器、平板、智慧手機、桌上型電腦、筆記型電腦。又，記憶體裝置116的實例包含隨機存取記憶體(RAM)及唯讀記憶體(ROM)。例如，記憶體裝置116為快閃記憶體、非揮發性記憶體、靜態隨機存取記憶體、動態隨機存取記憶體、或可程式化之唯讀記憶體。文中所用之處理器的實例包含微處理器、微控制器、一或多個控制器、處理器及一或多個控制器的組合、中央處理單元、特殊應用積體電路(ASIC)、及可程式化邏輯裝置 (PLD)。
文中所述之RF電源的實例包含能產生週期性振盪電訊號如正弦波或方波的電子振盪器。例如，RF電源110產生落在自400千赫(kHz)至27 MHz(MHz)之低頻(LF)RF範圍內的訊號。又例如，RF電源110不產生頻率為60 MHz的RF訊號。更例如，RF電源110產生頻率為400 kHz的RF訊號。當RF訊號在自400 kHz之預定範圍內如介於395 kHz與405 kHz之間之範圍的頻率下振盪時，RF訊號具有400 kHz的頻率。類似地，又例如，RF電源110產生2 MHz、或13.56 MHz 、或27 MHz頻率的RF訊號。例如，當RF訊號在自2 MHz之預定範圍內如介於1.98 MHz與2.2 MHz之間之範圍的頻率下振盪時，RF訊號具有2 MHz的頻率。電子振盪器的實例包含電晶體及操作放大器。
文中所述之阻抗匹配電路包含一或多個電路元件如一或多個電感、或一或多個電容器、或一或多個電阻器、或其兩或更多者彼此耦合的組合。例如，阻抗匹配電路108包含以串聯方式與一電感之一端耦合的一系列電容器且更包含一分流電容器，分流電容器的一端係耦合於阻抗匹配電路108之輸入118與該系列電容器之間。分流電容器的另一端係耦合至地連接件。電感的另一端係耦合至阻抗匹配電路108的輸出120。
邊緣環102係自一或多種材料所製成，材料例如包含結晶矽、多晶矽、矽之碳化物、石英、氧化鋁、氮化鋁、及氮化矽。邊緣環102具有許多功率，包含將基板置於夾頭106上而受到處理並屏蔽電漿室中未受到基板保護的下方元件不受電漿室內之電漿離子的損傷。下面將更進一步說明的電漿室包含夾頭106 及邊緣環102。
夾頭102的實例包含靜電夾頭(ESC)。夾頭102包含下電極。夾頭102 可被支撐於底板上，底板包含平台基座及廠務板。廠務板係安裝於平台基座的上部上且夾頭102係安裝在廠務板的上部上。夾頭102係由金屬如陽極化之鋁或鋁合金所製造。
處理器114係耦合至記憶體裝置116且藉由連接纜線124而耦合至RF產生器122。例如，處理器114係耦合至RF產生器122的數位訊號處理器(DSP)且RF產生器122的數位訊號處理器係耦合至RF電源110。文中所述之連接纜線的實例包含用以在RF產生器122與處理器114之間達到平行數據傳輸的平行傳輸纜線、或在RF產生器122與處理器114之間達到序列數據傳輸的序列傳輸纜線、或通用序列匯流(USB)纜線。
又，RF電源110之輸出係藉由RF纜線126而耦合至阻抗匹配電路108之輸入118。阻抗匹配電路108之輸出120係藉由RF連接件128如銷或RF纜線而耦合至邊緣環102。RF連接件128的實例包含被套筒所圍繞的同軸纜線。套筒隔絕同軸纜線與圍繞同軸纜線的電場。RF連接件128的另一實例為被套筒所圍繞的銷。
當如下面所述之一或多種處理氣體係供給至電漿室時，處理器114 產生具有複數參數值如頻率及功率的初始功率供給指令並連接纜線124將初始功率供給指令提供至RF產生器122。在接收到初始功率供給指令時，RF產生器122產生具有頻率及功率的RF訊號132並將RF訊號132供給至阻抗匹配電路108的輸入118。RF訊號132的實例為連續波訊號。阻抗匹配電路108匹配耦合至阻抗匹配電路108之輸出120之負載的阻抗與耦合至阻抗匹配電路108之輸入118之源的阻抗，以輸出經修改之RF訊號134。耦合至輸出120之負載的實例包含邊緣環102及RF連接件128。源的實例包含RF纜線126及RF產生器122。
邊緣環102藉由RF連接件128接收經修改之RF訊號134以受到經修改之RF訊號134供能而清理邊緣環凹部130及間隙138。邊緣環凹部130及間隙138包含在電漿室處理基板期間所產生的殘餘物如電漿及其他材料的剩餘物。其他材料的實例包含用以在基板上沉積一或多膜層之液體或氣體材料的剩餘物、或受到蝕刻之基板之部分的剩餘物、或其組合。
當邊緣環102受到經修改之RF訊號134供能時，在電漿室內擊發及/或維持電漿。在電漿室內的電漿具有電漿鞘邊界136。電漿鞘邊界136屬電漿鞘，電漿鞘為介於電漿室之元件之表面與大量電漿之間的區域。又，當邊緣環102係受到經修改之RF訊號134供能時，電漿之離子的能量增加或離子受到能量化，且較多數目之離子被引導朝向指向邊緣環凹部130之箭頭所指示的邊緣環凹部130。離子能量比被覆晶圓自動清理(CWAC)操作增加且離子數目比CWAC操作增加。例如，功率通量(電漿離子之通量與離子平均能量的乘積)的量約為在CWAC操作期間所產生之功率通量的量的兩倍。更例如，功率通量的量為在CWAC操作期間所產生之功率通量的量的兩倍。比在CWAC操作期間更高的功率通量會將邊緣環凹部130中之殘餘物之清理效率增加為約CWAC操作之清理效率的兩倍。例如，更高的功率通量會達到在CWAC操作期間所達到之移除率的兩倍。使用電漿移除或減少沉積在邊緣環凹部130上的殘餘物以清理邊緣環凹部130。亦使用電漿移除或減少間隙138內的殘餘物以清理間隙138。
應明白，相較於未自經修改之RF訊號134將RF功率供給至邊緣環102時及將RF功率供給至夾頭106時，電漿鞘邊界136自邊緣環102移動遠離。又，相較於夾頭106，電漿鞘邊界136亦更遠離邊緣環102。例如，電漿鞘邊界136與邊緣環102之間的垂直距離係大於電漿鞘邊界136與夾頭106之間的垂直距離。由於在邊緣環102處的電壓偏壓大於夾頭106處的，因此電漿鞘邊界136自邊緣環102移動遠離。相較於夾頭106處的電壓偏壓，將RF功率供給至邊緣環102增加了邊緣環102處的電壓偏壓。邊緣環102處之電壓偏壓的實例包含介於20伏(V)與1千伏(kV)之間的偏壓。又，邊緣環102處的電壓偏壓隨著RF產生器122所供給之 RF訊號132之頻率的減少而增加。
應明白，在經修改之RF訊號134被供給至邊緣環102的期間，未將任何RF功率供給至夾頭106。例如，如下所述，處理器114不會發送初始功率供給指令至RF產生器以產生RF訊號。如下所述，RF產生器係藉由阻抗匹配電路而耦合至夾頭106。
更應注意，當經修改之RF訊號134供給至邊緣環102時，電漿室中並未處理基板。例如，在經修改之RF訊號134供給至邊緣環102的時間段期間內，電漿室內未處理任何基板。處理基板的實例包含蝕刻基板、清理基板、沉積材料至基板上、及濺射基板等。
在一實施例中，阻抗匹配電路、阻抗匹配、匹配、阻抗匹配網路、及匹配電路等詞在文中可互換使用。
在一實施例中，RF電源110產生經脈動之RF訊號來取代連續波RF訊號132。經脈動之RF訊號具有複數狀態如兩或更多狀態。狀態資訊如每一狀態之邏輯位準係由處理器114提供至RF產生器122。此外，每一狀態之頻率位準及功率位準係由處理器114提供至RF產生器122。RF產生器122之DSP接收複數狀態之狀態資訊、功率位準、及頻率位準。DSP基於狀態資訊自複數狀態判斷出第一狀態、並將第一狀態之功率位準及第一狀態之頻率位準提供至RF產生器122之RF電源110。類似地，DSP基於狀態資訊自複數狀態判斷出第二狀態、並將第二狀態之功率位準及第二狀態之頻率位準提供至RF產生器122之RF電源110。RF電源110產生具有複數狀態之經脈動之RF訊號且RF訊號的每一狀態具有對應的功率位準及對應的頻率位準。例如，RF電源110所產生之經脈動之RF訊號在第一過渡時間期間自第一狀態之功率位準轉換至第二狀態之功率位準，並在第二過渡時間期間自第二狀態之功率位準轉換至第一狀態之功率位準。例如，過渡時間為參數位準如頻率位準或功率位準改變、或轉換、或逐步上升或下降至另一參數位準的時間期間。例如，時間期間係與頻率及功率之設定點的定義逐步上升或下降相關。設定點係於時間期間內達到。
圖1B為系統150之一實施例圖，其例示同時將RF功率供給至夾頭106及邊緣環102以清理邊緣環凹部130及間隙138。除了將功率供給至夾頭106外，系統150係用以例示PER WAC操作。系統150係與系統100相同。又，系統150包含RF產生器152及阻抗匹配電路154。
處理器114係藉由連接纜線158而耦合至RF產生器152。例如，處理器114係耦合至RF產生器152之DSP且RF產生器152之DSP係耦合至RF產生器152的RF電源156。RF產生器152之RF電源156係藉由RF纜線160而耦合至阻抗匹配電路154的輸入162。阻抗匹配電路154之輸出164係藉由RF傳輸線168而耦合至夾頭106的下電極。RF傳輸線168的實例包含被鞘所圍繞的纜線。鞘與纜線之間存在絕緣件。
當如下所述一或多種處理氣體被供給至電漿室時，處理器114 產生具有複數參數值如頻率及功率的初始功率供給指令並藉由連接纜線158將初始功率供給指令提供至RF產生器152。在接收到初始功率供給指令時，RF產生器152 產生具有頻率及功率的RF訊號170並將RF訊號170供給至阻抗匹配電路154的輸入162。RF訊號170的實例為連續波訊號。
RF電源156產生之RF訊號170的頻率係高於RF電源110(圖1A)之低頻。例如，RF電源156產生具有60 MHz 頻率的RF訊號170。更例如，當RF訊號170在自60 MHz之預定範圍內如介於58 MHz與62 MHz之間之範圍的頻率下振盪時，RF訊號170具有60 MHz之頻率。又例如，RF電源156不產生頻率為400 kHz的RF訊號。又更例如，RF電源156產生具有27 MHz 之頻率的RF訊號170且RF電源110產生具有400 kHz頻率的RF訊號134。又更例如，RF電源156產生具有27 MHz 之頻率的RF訊號170且RF電源110產生具有2 MHz頻率的RF訊號134。
在接收到RF訊號170時，阻抗匹配電路154匹配耦合至阻抗匹配電路154之輸出164之負載的阻抗與耦合至阻抗匹配電路154之輸入162之源的阻抗，以輸出經修改之RF訊號172。耦合至輸出164之負載的實例包含夾頭106及RF傳輸線168。源的實例包含RF纜線126及RF產生器122。
夾頭106之下電極藉由RF傳輸線168接收經修改之RF訊號172以受到經修改之RF訊號172供能而清理邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物。當夾頭106之下電極受到經修改之RF訊號172供能時，在電漿室內擊發電漿。
又，邊緣環102係受到經修改之RF訊號134供能，以引導電漿之離子朝向指向邊緣環凹部130之箭頭所指示的邊緣環凹部130。例如，當清理邊緣環凹部130用之一或多種處理氣體係供給至電漿室時，產生RF訊號132並將經修改之RF訊號134供給至邊緣環102 以維持電漿室內的電漿。經修改之RF訊號132 及170兩者彼此共同作用以將RF功率提供至邊緣環102及夾頭106，以移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物。
更應注意，當經修改之RF訊號134係供給至邊緣環102且經修改之RF訊號172係供給至夾頭106之下電極時，電漿室中並未處理基板。例如，在經修改之RF訊號134係供給至邊緣環102且經修改之RF訊號172係供給至夾頭106之下電極的時間段期間內，電漿室內未處理任何基板。
在一實施例中，RF電源156不會產生頻率為2 MHz或13.56 MHz或27 MHz 的RF訊號。
在一實施例中，在RF電源110供給RF訊號132之時間段期間的一部分期間RF電源156供給RF訊號170。例如，在將初始功率供給指令提供至RF產生器152產生RF訊號170之前，處理器114將初始功率供給指令提供至RF產生器122產生RF訊號132。又，在將結束功率供給指令提供至RF產生器152以停止產生RF訊號170之後，處理器114將結束功率供給指令提供至RF產生器122以停止產生RF訊號132。
在一實施例中，在RF電源156供給RF訊號170之時間段期間的一部分期間RF電源110供給RF訊號132。例如，在將初始功率供給指令提供至RF產生器152產生RF訊號170之後，處理器114將初始功率供給指令提供至RF產生器122產生RF訊號132。又，在將結束功率供給指令提供至RF產生器152以停止產生RF訊號170之前，處理器114將結束功率供給指令提供至RF產生器122以停止產生RF訊號132。
在一實施例中，RF訊號132及170兩者係同時供給相同量的時間或實質相同量的時間。例如，在處理器114將初始功率供給指令提供至RF產生器152以產生RF訊號170的相同時間處或實質相同時間處，處理器114將初始功率供給指令提供至RF產生器122以產生RF訊號132。例如，自將初始功率供給指令提供至RF產生器152的預定時間段期間之前或之後，處理器114將初始功率供給指令提供至RF產生器122，以在實質相同之時間處將初始功率供給指令提供至RF產生器122及152。又，在處理器114將結束功率供給指令提供至RF產生器152以停止產生RF訊號170的相同時間處或實質相同時間處，處理器114將結束功率供給指令提供至RF產生器122以停止產生RF訊號132。例如，自將結束功率供給指令提供至RF產生器152的預定時間段期間之前或之後，處理器114將結束功率供給指令提供至RF產生器122，以在實質相同之時間處將結束功率供給指令提供至RF產生器122及152。
在一實施例中，RF電源156產生經脈動之RF訊號來取代連續波RF訊號170。RF電源156所產生之經脈動之RF訊號具有複數狀態如兩或更多狀態。狀態資訊如每一狀態之邏輯位準係由處理器114提供至RF產生器152。此外，每一狀態之頻率位準及功率位準係由處理器114提供至RF產生器152。RF產生器152之DSP接收複數狀態之狀態資訊、功率位準、及頻率位準。RF產生器152之DSP基於狀態資訊自複數狀態判斷出第一狀態並將第一狀態之功率位準及第一狀態之頻率位準提供至RF產生器152之RF電源156。類似地，DSP基於狀態資訊自複數狀態判斷出第二狀態並將第二狀態之功率位準及第二狀態之頻率位準提供至RF產生器152之RF電源156。RF電源156產生具有複數狀態之經脈動之RF訊號且RF訊號的每一狀態具有對應的功率位準及對應的頻率位準。例如，RF電源156所產生之經脈動之RF訊號在第一過渡時間期間自第一狀態之功率位準轉換至第二狀態之功率位準，並在第二過渡時間期間自第二狀態之功率位準轉換至第一狀態之功率位準。
圖1C為系統180之一實施例圖，其例示邊緣環凹部130及間隙138。又，圖1D為系統190之一實施例圖，其例示夾頭106及邊緣環102的不同部分。參考圖1D，夾頭106具有上表面121、傾斜表面123、側表面125、及下表面127。傾斜表面123係與上表面121相鄰。例如，傾斜表面123係位於上表面121旁並相對於上表面121形成銳角。側表面125係與上表面121並位於上表面121下方的一位準處。例如，側表面125係位於上表面121旁並相對於上表面121形成直角或近乎90°的角度。近乎90°之角度的一實例為介於85°與95°之間的一角度。下表面127係與側表面125相鄰。例如，下表面127係位於側表面125旁並相對於側表面125形成直角或近乎90°的角度。
又，邊緣環102係與夾頭106相鄰且圍繞至少一部分之夾頭106。例如，邊緣環102圍繞夾頭106之傾斜表面123及一部分之側表面125。又例如，在邊緣環102之內側表面115與夾頭106之側表面125之間並無環如絕緣環或介電環。 邊緣環106具有內上表面部分109、傾斜上表面部分111、及外上表面部分113。內上表面部分109、傾斜上表面部分111、及外上表面部分113共同形成邊緣環102之上表面107。邊緣環102亦具有內側表面115、外側表面117、及下表面119。
傾斜上表面部分111係與外上表面部分113相鄰。例如，傾斜上表面部分111係位於外上表面部分113旁並相對於外上表面部分113形成銳角。又，內上表面部分109係與傾斜上表面部分111相鄰且位於外上表面部分113之位準下方的一位準處。例如，傾斜上表面部分111係位於內上表面部分109旁且相對於內上表面部分109形成鈍角。
內側表面115係與內上表面部分109相鄰。例如，內側表面115係位於內上表面部分109旁且相對於內上表面部分109形成直角或近乎90°的角度。
又，下表面119係與內側表面115相鄰。例如，下表面119係位於內側表面115旁且相對於內側表面115形成直角或近乎90°的角度。外側表面117係與外上表面部分113及下表面119兩者相鄰。例如，外側表面117係位於外上表面部分113旁並相對於外上表面部分113形成直角或近乎90°的角度。又，在實例中，外側表面117係位於下表面119旁並相對於下表面119形成直角或近乎90°的角度。
現在同時參考圖1C及1D，邊緣環凹部130的區域131或一部分係形成在夾頭106之傾斜表面123的上部分上並與其相鄰。又，邊緣環凹部130的區域133或一部分係形成在間隙138的上部上並與其相鄰，間隙138亦為一區域。區域133亦位於和夾頭之側表面125平行並包含夾頭之側表面125的一垂直平面與和邊緣環102之內側表面115平行並包含邊緣環102之內側表面115的一垂直平面之間。間隙138係形成於側表面125與115之間。例如，間隙138自夾頭106之側表面125延伸至邊緣環102之內側表面115。邊緣環凹部130之區域133係位於間隙138的上部上。
邊緣環凹部130的一部分如區域105及135係由邊緣環102之內上表面109及傾斜上表面部分111所定義。例如，邊緣環凹部130的區域105或一部分係形成在邊緣環102之內上表面部分109的上部上並與其相鄰。又，邊緣環凹部130的區域135或一部分係形成在邊緣環102之傾斜上表面部分111的上部上並與其相鄰。區域133係與區域131相鄰而區域105係與區域133相鄰。又，區域135係與區域105相鄰。區域133係位於區域131與105之間而區域105係位於區域133與135之間。
邊緣環凹部130自夾頭106之上表面121延伸至邊緣環102之外上表面部分113。例如，邊緣環凹部130自夾頭106之上表面121之邊緣於夾頭106之傾斜表面123、邊緣環102之內上表面部分109、及邊緣環102之傾斜上表面部分111上方延伸直到邊緣環112之外上表面部分113。邊緣環凹部130之部分133在間隙138的上方延伸。
在一實施例中，當元件如邊緣環102或夾頭106之第一與第二表面之間並無第三表面時，第一表面係與元件之第二表面相鄰。
在一實施例中，當第一區域如區域131與第二區域如區域133之間缺乏第三區域時，第一區域係與第二區域相鄰。
在一實施例中，間隙138在邊緣環102之內上表面部分109的水平位準與邊緣環102之下表面119的水平位準之間延伸。
圖2A為系統200之一實施例圖，其例示在電漿室202內達到期望之壓力設定點處之壓力之穩態的次操作。期望之壓力設定點係儲存在可被處理器114存取的記憶體裝置116中。達到穩態的次操作為PER WAC操作的第一部分。系統200包含氣體供給件204、閥系統206、電漿室202、主計算裝置112、壓力感測器208、驅動器系統222、及馬達224。
氣體供給件204的實例為氣體歧管、或氣體源、或氣體儲存裝置、或儲存一或多種處理氣體的一或多個氣體容器。下面提供一或多種處理氣體的實例。氣體供給件204的每一容器儲存一種處理氣體、或兩或更多種處理氣體的混合物。閥系統206包含一或多個閥件，其能允許或限制一或多種處理氣體自氣體供給件204前往電漿室202。
電漿室202包含各種元件如噴淋頭210、上邊緣電極212、C形罩214、壓力環216、夾頭106、及邊緣環102。噴淋頭210包含上電極且更包含用以將一或多種處理氣體供給至間隙219的一或多個區域。例如，每一區域為自噴淋頭210之例如上電極的一元件延伸至間隙219的一開口或一組開口。又，每一區域係藉由噴淋頭210之元件的一部分而與相鄰區域分隔。又例如，每一區域為延伸至噴淋頭210之上電極與噴淋頭板之間之空間的一開口或一組開口。又更例如，某些區域係位於噴淋頭210內以引導一或多種處理氣體朝向間隙219的中央或內區域，而剩餘區域係位於噴淋頭210內以引導一或多種處理氣體朝向間隙219的外緣或外區域。噴淋頭板為噴淋頭210的另一例示性元件，且係與間隙219相鄰且位於其上方。噴淋頭210之上電極係位於噴淋頭板上方之空間的上方。
間隙219的外區域圍繞間隙219的內區域或在其附近。間隙219係受到C形罩214、上邊緣電極212、噴淋頭210、邊緣環102、及夾頭106的圍繞。
上邊緣電極212圍繞噴淋頭210，且C形罩214的上部圍繞上邊緣電極212。上邊緣電極212係由金屬如鋁或鋁合金所製成。上邊緣電極212在噴淋頭210的外緣且C形罩214在上邊緣電極212的外緣。類似地，邊緣環102圍繞夾頭106之部分且C形罩214之下部圍繞邊緣環102。
邊緣環102係與夾頭106相鄰。例如，邊緣環102與夾頭106之間並無其他環。又例如，邊緣環102與夾頭106之間有間隙138(圖1C)或空間。
C形罩214包含複數開口O1、O2、及O2，開口係用以控制電漿室202內之壓力及促進電漿及/或殘餘物自間隙219離開至間隙219下方之電漿室202區域並更進一步到達一或多個真空泵浦。一或多個真空泵浦係與電漿室202之下壁BW相鄰並位於其下方。
壓力環216係由金屬如鋁或鋁合金所製成。壓力環216係與C形罩214之開口O1至O3相鄰並位於其下方。壓力感測器208的實例包含壓力傳感器及壓力計。壓力感測器208係設置於電漿室202的上壁TW上或固定至電漿室202的上壁TW。電漿室202的側壁SW係位於上壁TW與下壁BW之間。側壁SW可為多角形如方形或圓形。
文中所述之驅動器系統的實例包含一或多個電晶體。例如，驅動器系統222包含一或多個電晶體。有時驅動器系統的每一電晶體或一組電晶體在文中被稱為驅動器。
處理器114係耦合至閥系統206。氣體供給件204係藉由氣體線系統的部分218A而耦合至閥系統206且閥系統206 係藉由氣體線系統的剩餘部分218B而耦合至噴淋頭210。氣體線系統之一部分的實例包含一或多條氣體線如一或多條氣體管線。閥系統206係耦合至氣體線系統的部分218A及218B以控制一或多種處理氣體自氣體供給件204供給至電漿室202的噴淋頭210。處理器114係耦合至壓力感測器208且亦耦合至驅動器系統222。驅動器系統222係耦合至馬達224且馬達224係耦合至壓力環216。
在PER WAC操作中，處理始於在電漿室202內達到設定點處之壓力之穩態的次操作。在將一或多種處理氣體供給至電漿室202之前，處理器114控制壓力環216的移動俾使壓力環216係位於預設位置處。例如，處理器114藉由驅動器系統222控制馬達224。當控制馬達224時，馬達224操作以使壓力環216沿著垂直方向向上或向下移動，以改變開口O1至O3與壓力環216之間的空間或距離量。以此方式，處理器114控制壓力環216之移動以增加或減少壓力環216與開口O1至O3之間的空間量，直到壓力環216相對於開口O1至O3係位於預設位置處為止。例如，一旦壓力環216係位於預設位置處之後，壓力環216之上表面與C形罩214之開口O1至O3之間已無間隙或有最少量的間隙。壓力環216之預設位置係儲存在可被處理器114存取的記憶體裝置116中。
又，在PER WAC操作中，一旦壓力環216係位於預設位置處之後，氣體供給件204藉由氣體線系統之部分218A、閥系統206、及氣體線系統之部分218B將一或多種處理氣體供給至噴淋頭210的一或多個區域。例如，處理器114將處理氣體供給訊號發送至閥系統206。在接收到處理氣體供給訊號時，閥系統206之一或多個閥件開啟或部分開啟。
當閥系統206之一或多個閥件係開啟或部分開啟時，一或多種處理氣體自氣體供給件204藉由氣體線系統之部分218B而流至噴淋頭210的一或多個區域。一或多種處理氣體藉由噴淋頭210之一或多個區域而流至間隙219，以增加間隙219內的壓力。在一或多種處理氣體係供給至間隙219之後，電漿室202內的壓力達到期望之壓力設定點處的穩態。
當將一或多種處理氣體供給至間隙219時，壓力感測器208量測電漿室202內的壓力並將壓力量測值提供至處理器114。又，在將一或多種處理氣體 供給至間隙219時、或之後一段時間處，活化壓力控制系統。例如，處理器114控制壓力環216的位置以改變間隙219內的壓力。處理器114持續控制壓力環216的位置，直到電漿室202內之壓力已到達某些可允許範圍內之期望之壓力設定點為止。例如，回應判斷出電漿室202內之壓力不匹配期望之壓力設定點，處理器114藉由驅動器系統222控制馬達224。當馬達224係受到控制時，馬達224操作以使壓力環216沿著垂直方向向上或向下移動，以改變開口O1至O3與壓力環216之間的空間或距離量。以此方式，處理器114控制壓力環216的移動以增加或減少壓力環216 與開口O1至O3之間的空間量，直到電漿室202內之壓力到達期望之壓力設定點為止。
處理器114自與電漿室202相關之壓力對時間量測值判斷電漿室202內之壓力是否已到達穩態。例如，處理器114判斷第一壓力量測值是否落在自第二壓力量測值的預定範圍內。在處理器114自壓力感測器208接收第二量測值之前，處理器114自壓力感測器208接收第一量測值。第一及第二量測值係由處理器114自壓力感測器208於預定時間期間內所獲得並儲存在記憶體裝置116中。在判斷出第一量測值係落在自第二量測值之預定範圍內時，處理器114判斷出電漿室202內之壓力已到達穩態。另一方面，在判斷出第一量測值未落在自第二量測值之預定範圍內時，處理器114判斷出電漿室202內之壓力尚未到達穩態。有時，基於壓力量測值，處理器114判斷出壓力已到達期望之壓力設定點且處於穩態。基於此發現，處理器114判斷出已完成在電漿室202內達到期望之壓力設定點處之壓力穩態的次操作及系統200已準備好啟動下面參考圖2B所述之擊發電漿之次操作。
在一實施例中，C形罩214所具有之開口數目係不同於C形罩214之下部中的三個。例如，C形罩214具有四或五個開口。
在一實施例中，氣體供給件204包含氣體容器且閥系統206包含複數閥件，複數處理氣體係於氣體容器中混合在一起。複數處理氣體之混合物係藉由氣體線系統之部分218A、閥系統206之閥件、及氣體線系統之部分218B而供給至噴淋頭210。
在一實施例中，除了控制壓力環216之外，控制真空泵浦與電漿室202之間的一或多個閥件以達到儲存在記憶體裝置116中的一或多個對應預設位置。例如，處理器114係耦合至驅動器系統，驅動器系統係耦合至馬達系統。馬達系統係耦合至真空泵浦與電漿室202之間的一或多個閥件。處理器114將關閉指令發送至驅動器系統。在接收到關閉指令時，驅動器系統將一或多個電流訊號輸出至馬達系統。馬達系統的一或多個馬達旋轉以關閉真空泵浦與電漿室202之間的一或多個對應閥件以達到一或多個預設位置。
在一實施例中，噴淋頭210包含任何數目之區域如三個、四個、或五個區域。
在一實施例中，任何數目之開口如一個、兩個、或四個開口係位於C形罩214的下部內以取代三個開口O1至O3。
在一實施例中，一或多個介電環係位於噴淋頭210與上邊緣電極212之間。類似地，在一實施例中，一或多個介電環係位於上邊緣電極212與C形罩214之間。
圖2B為系統230之一實施例圖，其例示在電漿室202之間隙219內擊發電漿之次操作(圖2A) 。擊發電漿之次操作為上面參考圖2A所述之PER WAC操作的第二部分。例如，在電漿室202內達到期望之壓力設定點處之壓力之穩態的次操作之後，進行擊發電漿之次操作(圖2A)。系統230包含RF產生器122及152、阻抗匹配電路108及154、邊緣環102、及夾頭106。
在電漿室202內擊發電漿之次操作期間，RF電源110及156兩者分別供給RF訊號132及170。例如，處理器114藉由連接纜線124將初始功率供給指令供給至RF產生器122並同時藉由連接纜線158將初始功率供給指令發送至RF產生器152。在藉由連接纜線124接收到初始功率供給指令時，RF產生器122之RF電源110 產生RF訊號132。類似地，在藉由連接纜線158接收到初始功率供給指令時，RF產生器152之RF電源156產生RF訊號170。又例如，自發送初始功率供給指令至RF產生器152的預定時間段之後，處理器114將初始功率供給指令發送至RF產生器122。預定之時間段係儲存在記憶體裝置116中。在此實例中，在產生RF訊號170之後產生RF訊號132。又更例如，自發送初始功率供給指令至RF產生器122的預設時間段之後，處理器114將初始功率供給指令發送至RF產生器152。預定之時間段係儲存在記憶體裝置116中。在此實例中，在產生RF訊號132之後產生RF訊號170。預定之時間段係儲存在記憶體裝置116中。當產生RF訊號170 時，將經修改之RF訊號172供給至夾頭106之下電極並在電漿室202內擊發電漿 (圖2A)。
當用以清理邊緣環凹部130之穩態下之一或多種處理氣體係供給至電漿室202內之間隙219時，將經修改之RF訊號172供給至電漿室202。在供給經修改之RF訊號172的期間持續供給用以清理邊緣環凹部130的一或多種處理氣體。例如，在用以在電漿室202內擊發電漿之穩態下之一或多種處理氣體係供給至間隙219的同時，將經修改之RF訊號172供給至電漿室202，以清理邊緣環凹部130。
類似地，當用以清理邊緣環凹部130之穩態下之一或多種處理氣體係供給至電漿室202內之間隙219時，將經修改之RF訊號134供給至電漿室202。在供給經修改之RF訊號134的期間持續供給用以清理邊緣環凹部130的一或多種處理氣體。例如，在用以在電漿室202內維持電漿之穩態下之一或多種處理氣體係供給至間隙219的同時，將經修改之RF訊號134供給至電漿室202，以清理邊緣環凹部130。
圖2C為系統230之一實施例圖，其例示中斷供給RF訊號170(圖2B)及持續供給RF訊號132的次操作。中斷供給RF訊號170及持續供給RF訊號132的次操作為上面參考圖2A所啟動之PER WAC操作的第三部分。例如，在進行在電漿室202內擊發電漿之次操作之後，進行中斷供給RF訊號170及持續供給RF訊號132的次操作(圖2A)。在電漿室202內擊發電漿之次操作係參考圖2B說明。
一旦自供給RF訊號170起經過預定時間量之後， RF產生器152中斷供給RF訊號170。例如，在自處理器114初始功率供給指令起經過預定時間量後，處理器114將停止功率供給指令發送至RF產生器152。預定時間量係儲存在記憶體裝置116中。自供給RF訊號170起之預定時間量的實例為少於或等於5秒的時間。例如，預定時間量的範圍係介於1秒與5秒之間。在自處理器114接收到停止功率供給指令時，RF產生器152之RF電源156停止供給RF訊號170。例如，RF電源156逐步降低RF訊號170。例如，RF訊號170之RF功率位準減少且減少至零，以逐步降低RF訊號170。一旦RF電源156不再產生RF訊號170之後，阻抗匹配電路154不再將經修改之RF訊號172(圖2B)輸出至夾頭106且夾頭106不再接收任何RF功率。
在RF產生器152停止供給RF訊號170之後，RF產生器122持續供給 RF訊號132。例如，自RF產生器152供給RF訊號170起之預定時間量之後，處理器114不提供停止功率供給指令至RF產生器122。RF產生器122持續供給RF訊號132以維持經由將經修改之RF訊號172供給至夾頭106之下電極所擊發的電漿。
圖2D為系統230之一實施例圖，其例示RF產生器122之功率逐步降低次操作。RF產生器122之功率逐步降低次操作為上面參考圖2A所啟動之PER WAC操作的第四部分。例如，在進行中斷供給RF訊號170(圖2B)及持續供給RF訊號132(圖2C)之第三次操作之後，進行RF產生器122的功率逐步降低次操作。第三次操作係於上面參考圖2C說明。
在RF產生器122之功率逐步降低次操作期間，處理器114產生功率逐步降低指令並將其供給至RF產生器122。在接收到功率逐步降低指令時，RF產生器122逐步降低如減少及最終停止供給RF訊號132。又，在RF產生器122之功率逐步降低次操作期間，RF產生器152不供給RF訊號170(圖2B)。一旦RF電源110不再產生RF訊號132之後，阻抗匹配電路108不再將經修改之RF訊號134輸出至邊緣環102且邊緣環102不再接收任何RF功率。
圖2E為系統240之一實施例圖，其例示關閉供給清理邊緣環凹部130及間隙138用之一或多種處理氣體的次操作。在上面參考圖2B至2D之次操作期間，持續供給清理邊緣環凹部130及間隙138用之一或多種處理氣體以在電漿室202內維持穩態。關閉供給一或多種處理氣體之次操作為上面參考圖2A所啟動之PER WAC操作的第五部分。例如，在進行上面參考圖2D所述之RF訊號132之功率逐步降低次操作之後，進行關閉供給一或多種處理氣體至電漿室202的次操作。
在關閉供給一或多種處理氣體至電漿室202的次操作期間，閥系統206關閉藉由氣體線系統之部分218B供給至噴淋頭210的一或多種處理氣體。例如，處理器114將氣體切斷訊號發送至閥系統206。在接收氣體切斷訊號時，閥系統206之閥件關閉。當閥系統206之閥件關閉時，一或多種處理氣體無法藉由閥系統206通過而到達噴淋頭210。上面參考圖2A所啟動之PER WAC操作在停止供給一或多種處理氣體的次操作之後結束。
在一實施例中，在上面參考圖2E所述之次操作期間關閉將一或多種處理氣體供給至噴淋頭210之後，自氣體供給件204供給一或多種惰性氣體。惰性氣體的實例包含氬及氮。惰性氣體之供給至噴淋頭210之方式與一或多種處理氣體供給至噴淋頭210之方式相同。例如，處理器114將惰性氣體供給訊號發送至閥系統206。在接收到惰性氣體供給訊號時，閥系統206的一或多個閥件開啟或部分開啟。
當閥系統206之一或多個閥件開啟或部分開啟時，一或多種惰性氣體自氣體供給件204藉由氣體線系統之部分218A、閥系統206、氣體線系統之部分218B、及噴淋頭210之一或多個區域流至間隙219。在供給一或多種惰性氣體的次操作之後，上面參考圖2A所啟動之PER WAC操作結束。
圖3A為系統300之一實施例圖，其例示在上面參考圖1A、1B、或2A-2E所述之PER WAC操作之前進行的被覆晶圓自動清理(CWAC)操作。系統300包含邊緣環102、夾頭106、RF產生器152、及匹配件154。
在CWAC操作期間，基板S1係置於夾頭106的上表面121上。基板S1的實例為不欲受到處理如受到蝕刻、或沉積、或濺射、或清理的虛置基板。虛置基板可由一或多種半導體如矽所製成。基板S1係置於夾頭106之上部上以具有垂懸部304，垂懸部304在夾頭106之一部分、間隙138、及邊緣環102之一部分上方垂懸或延伸。例如，垂懸部304在夾頭106之傾斜表面123、間隙138、及邊緣環102之內上表面部分109上方延伸。垂懸部304自夾頭106的上表面121延伸直到之傾斜上表面部分111為止。
在CWAC操作期間，處理器114(圖1A)控制閥系統206(圖2A)以供給一或多種處理氣體，此處之一或多種處理氣體係不同於上面參考圖1A、1B、或2A-2E所述之PER WAC操作期間所供給的一或多種處理氣體。例如，在CWAC操作期間一或多種處理氣體內之清理劑的量係多於在PER WAC操作期間所供給之一或多種處理氣體內的清理劑的量。例如，在CWAC操作期間所供給之一或多種處理氣體所包含之氟系氣體的氟量係高於在PER WAC操作期間所供給之一或多種處理氣體之氟量。氟為清理劑的一實例。在CWAC操作期間一或多種處理氣體的供給方式係與PER WAC操作期間一或多種處理氣體的供給方式相同。
又，在CWAC操作期間，RF電源156產生RF訊號306，且經修改之RF訊號308係自阻抗匹配電路154輸出至夾頭106之下電極以在電漿室202內產生電漿(圖2A)。例如，處理器114(圖1A)產生具有複數參數值如頻率及功率的初始功率供給指令並藉由連接纜線158(圖1B)將初始功率供給指令提供至RF產生器152。在接收到初始功率供給指令時，RF產生器152產生具有該頻率及功率的 RF訊號306並將RF訊號306供給至阻抗匹配電路154的輸入162。RF訊號306的實例為連續波訊號。阻抗匹配電路154匹配耦合至阻抗匹配電路154之輸出164之負載的阻抗與耦合至阻抗匹配電路154之輸入162之源的阻抗，以輸出經修改之RF訊號308。夾頭106之下電極藉由RF傳輸線168接收經修改之RF訊號308以受到經修改之RF訊號308供能，以在電漿室202內擊發電漿(圖2A)。在CWAC操作期間所產生的電漿清理如減少或最少減少區域135內的殘餘物。又，在CWAC操作期間所產生的電漿清理電漿室202之側壁SW(圖2A)、上壁TW(圖2A)、及下壁BW(圖2A)的內表面以及電漿室202之元件如噴淋頭210(圖2A)、上邊緣電極212(圖2A)、及C形罩214(圖2A)。
又，在CWAC操作期間未將RF功率供給至邊緣環102。例如，在CWAC操作期間，處理器114 (圖1A)並未產生及發送初始功率供給指令至藉由阻抗匹配電路108(圖1A)而耦合至邊緣環102的RF產生器122(圖1A)。是以，在CWAC操作期間，經修改之RF訊號134(圖1A)並未自阻抗匹配電路108輸出至邊緣環102。
應明白，在CWAC操作期間，邊緣環凹部130及間隙138內之至少部分殘餘物並未受到移除。例如，在CWAC操作期間，通常邊緣環凹部130及間隙138內之大部分殘餘物並未被CWAC操作移除。又例如，在CWAC操作之後，實質量的殘餘物留在邊緣環凹部130及間隙138內。垂懸部304保護殘餘物不受在CWAC操作期間所產生之電漿移除。在CWAC操作期間所產生的電漿清理如減少未位於基板S1之垂懸部304下方之區域135內的殘餘物。
在CWAC操作的結束部分期間，處理器114控制閥系統206(圖2A)以關閉在CWAC操作期間期間供給的一或多種處理氣體並控制RF產生器152以停止產生RF訊號306。例如，處理器114以上述方式控制閥系統206以關閉CWAC操作將一或多種處理氣體供給至電漿室202。處理器114關閉閥系統206之閥件以關閉CWAC操作自氣體供給件204經由氣體線系統之部分218B將一或多種處理氣體供給至噴淋頭210。又，處理器114產生功率停止指令並將其供給至RF產生器152。在接收到功率停止指令時，RF產生器152逐步降低如減少及最終停止供給RF訊號306。一旦RF電源156不再產生RF訊號306，阻抗匹配電路154不再將經修改之RF訊號308輸出至夾頭106的下電極且夾頭106不再接收任何RF功率。
一旦CWAC操作結束後，處理器114控制閥系統206及RF產生器122及152兩者或其中一者，以進行PER WAC操作。例如，在進行CWAC操作之後，處理器114控制閥系統206 及RF產生器122以進行上面參考圖1A、1B、或圖2A-2E所述之PER WAC操作。在上面參考圖1A、1B、或圖2A-2E所述之PER WAC操作期間，PER WAC操作用之一或多種處理氣體係自氣體供給件204藉由氣體線系統之部分218A、閥系統206(圖2A)、及氣體線系統之部分218B而供給至電漿室202(圖2A)。PER WAC操作用之一或多種處理氣體的實例包含氧、氮、氬、二氧化碳、氫、氟系氣體、及其兩或更多者之組合。例如，氟系氣體之量的範圍係介於用以清理邊緣環凹部130之處理氣體之兩或更多者的0.5%至15%之間。更例如，氟系氣體佔氟系氣體與氫之混合物的總量的0.5%。又例如，氟系氣體佔氟系氣體、氧、及二氧化碳之混合物的總量的12%。在PER WAC操作期間所用之氟系氣體的實例包含一種氣體，此種氣體之含氟量係少於用以進行CWAC操作所用之一或多種處理氣體的含氟量。相較於在CWAC操作期間供給之一或多種處理氣體的含氟量，在PER WAC操作期間較少量之氟不會損傷夾頭106或將對夾頭106的損傷最少化。在PER WAC操作期間一或多種處理氣體的供給方式係與上述參考圖2A的方式相同。又，有時邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物為矽。相較於在PER WAC操作期間使用氟系氣體，在在PER WAC操作期間難以使用氧作為處理氣體而減少或移除矽。氟系氣體的其他實例包含三氟化氮(NF3 )及四氟甲烷(CF4 )。
在一實施例中，垂懸部304自上表面121延伸，直到夾頭106之上表面121與邊緣環102之外上表面部分113之間的任何點為止。例如，垂懸部304在夾頭106之傾斜表面123、間隙138、及 邊緣環102之內上表面部分109的一部分上方延伸。
圖3B為系統320之一實施例圖，其例示進行CWAC操作之後的銷上狀態自動清理操作。例如，銷上狀態自動清理操作係接著CWAC操作執行。系統320包含夾頭106、邊緣環102、RF產生器152、阻抗匹配電路154、處理器114、驅動器系統322、及馬達系統324。
馬達系統324的實例包含一或多個電動馬達。驅動器系統322的實例包含一或多個驅動器，驅動器的實例已於上面提供。
處理器114係耦合至驅動器系統322，驅動器系統322係耦合至馬達系統324。馬達系統324的每一馬達係藉由一或多個連接機構而耦合至舉升銷326A及326B中的對應者。連接機構的實例包含一或多個桿軸及一或多個桿軸與一或多個齒輪的組合。桿軸係藉由一或多個齒輪而彼此耦合。舉升銷326A及326B中的每一者延伸通過夾頭106的本體或藉由本體延伸。例如，舉升銷326A及326B中的每一者自夾頭106之下表面127延伸至夾頭106之上表面121。舉升銷326A及326B中的每一者係自金屬如鋁或鋁合金所製成。
CWAC操作之進行方式係與上面參考圖3A之CWAC操作的進行方式相同，以藉由RF傳輸線168將經修改之RF訊號308提供至夾頭106之下電極。又，在參考圖3B之CWAC操作期間，處理器114不會發送舉升指令至驅動器系統322。當未接收到舉升指令時，驅動器系統322不會產生一或多個電流訊號。當未自驅動器系統322接收到一或多個電流訊號時，馬達系統324之馬達不會旋轉。又，當馬達系統324之馬達不旋轉時，舉升銷326A及326B不會沿著垂直方向被舉升而在夾頭106之上表面121上方延伸而將虛置基板S1舉升至上表面121上方。虛置基板S1未受到舉升時係座落在夾頭106的上表面121上。
在CWAC操作結束後，進行銷上狀態自動清理操作。銷上狀態自動清理操作包含參考圖1A所述之PER WAC操作。在銷上狀態自動清理操作期間，在將用以進行PER WAC操作的一或多種處理氣體供給至電漿室202(圖2A)之前，將基板S1舉升至夾頭106之上表面121上。例如，在銷上狀態自動清理操作期間，處理器114產生舉升指令並將其發送至驅動器系統322。當接收到舉升指令時，驅動器系統322產生一或多個電流訊號。當自驅動器系統322接收到一或多個電流訊號時，馬達系統324的馬達旋轉。又，當馬達系統324之馬達旋轉時，舉升銷326A及326B係沿著垂直方向受到舉升以延伸至夾頭106之上表面121上方的一位準，以將虛置基板S1舉升至上表面121上方。當虛置基板S1係受到舉升時，其不會座落於夾頭106之上表面121上而是位於上表面121上方。例如，當虛置基板S1被舉升至上表面121上方時，虛置基板S1與上表面121之間存在間隙326或空間。
在CWAC操作與銷上狀態自動清理操作之間毋須自電漿室202移除基板S1(圖2A)。而是在CWAC操作之後及銷上狀態自動清理操作之前將基板S1舉升至夾頭106之上表面121之上方。基板S1在PER WAC操作期間持續受到舉升以進行銷上狀態自動清理操作。CWAC及銷上操作兩者皆可利用電漿室202內的基板S1加以進行。例如，在使用CWAC操作預先沉積電漿室202以使準備好電漿室202處理電漿室202內之基板之後，在不移除虛置基板S1的情況下使用PER WAC操作自邊緣環凹部130及間隙138清理殘餘物。在預塗佈操作期間，電漿室202之壁SW、BW、及TW沉積有在CWAC操作期間所產生之電漿的殘餘物。
又，相較於在PER WAC操作期間未將基板S1置於夾頭106之上表面121上對夾頭106的磨耗量，在銷上狀態自動清理操作對夾頭106磨耗較少。在銷上狀態自動清理操作期間基板S1保護夾頭106不受夾頭106上部上所產生電漿的影響。
圖3C為系統320之一實施例圖，其例示參考圖3B所述之CWAC操作之後的銷上狀態自動清理操作。例如，銷上狀態自動清理操作係接著CWAC操作進行。銷上狀態自動清理操作包含上面參考圖1、或圖2A-2E所述之BPER WAC操作。例如，在上面參考圖1、或圖2A-2E所述之PER WAC操作期間，除了RF訊號132之外，更產生RF訊號170。基於RF訊號170所輸出之經修改之RF訊號172係藉由RF傳輸線168而供給至夾頭106且基於RF訊號132所輸出之經修改之RF訊號134係藉由RF連接件128而供給至邊緣環102。又，在銷上狀態自動清理操作期間，在用以進行PER WAC操作的一或多種處理氣體係供給至電漿室202(圖2A)之前，將基板S1舉升至夾頭106之上表面121上方以在基板S1之下表面與夾頭106之上表面121之間形成間隙326。基板S1在PER WAC操作期間持續受到舉升以進行銷上狀態自動清理操作。
圖4為系統400之一實施例圖，其例示在PER WAC操作期間期間移除沉積在上電極延伸件212之下表面404下方的殘餘物402。系統400之電漿室202包含噴淋頭210之上電極408(圖2A)。電漿室202更包含設置於噴淋頭210之一部分如上電極408附近或圍繞上電極408的上電極延伸件212。上電極408係由矽或碳化矽所製成。系統400包含設置在上電極延伸件212附近或圍繞上電極延伸件212的C形罩214。
電漿室202包含夾頭106。夾頭106之上表面121的位置係自噴淋頭210橫跨間隙219以面向噴淋頭210之下表面。邊緣環102係位於夾頭106之上部416附近或圍繞上部416。
又，電漿室202包含耦合環410，耦合環410係位於邊緣環102下方且設置於夾頭106之下部418附近或圍繞下部418。例如，耦合環410的位置係與邊緣環102相鄰。下部418為與上部416鄰近且位於上部416下方的一部分。耦合環410係由電絕緣材料如介電材料、陶瓷、玻璃、複合聚合物、氧化鋁等所製成。
電漿室202包含設置在邊緣環102及耦合環410附近或圍繞邊緣環102及耦合環410的一或多個絕緣物環412。一或多個絕緣物環412中的每一者係由電絕緣材料如石英或另一介電材料所製成。又，電漿室202包含圍繞一或多個絕緣物環412之下部的複數地環414。複數地環414中的每一者係由金屬如鋁或鋁合金所製成。
又，電漿室202包含蓋環420如石英蓋環、介電蓋環等，其位於地環414之上部上以保護地環414不受間隙219內所產生之電漿的RF功率的影響。蓋環420圍繞一或多個絕緣物環412的上部。一或多個絕緣物環412的上部係位於一或多個絕緣物環412之下部的上部上。C形罩214係設置於蓋環420、上電極延伸件212、及間隙219附近或圍繞蓋環420、上電極延伸件212、及間隙219。
在上面參考圖1A、1B、或2A-2E所述之PER WAC操作期間，藉由間隙219內的電漿清理如移除或減少沉積在上電極延伸件212之下表面404下方並與其相關的殘餘物402。當經修改之RF訊號134之RF功率係供給至邊緣環102且PER WAC操作用之一或多種處理氣體係供給至電漿室202時，在間隙219內產生電漿。
在一實施例中，上電極延伸件212為噴淋頭210的一部分且位於噴淋頭210內。
在一實施例中，在電漿室202內使用限制環來取代C形罩。例如，限制環係設置在上電極延伸件212、間隙219、及蓋環420附近或圍繞上述者以封閉間隙219。
在一實施例中，一或多個絕緣物環係位於上電極408與上電極延伸件212之間。類似地，在一實施例中，一或多個絕緣物環係設置於上電極延伸件212與C形罩214之間。
圖5A為系統500之一實施例圖，其例示在兩個分離的位置502及504或區域或點處自經修改之RF訊號134對邊緣環102提供RF功率。位置502係與位置504相對且對稱地分佈於邊緣環102的下表面119。例如，自邊緣環102之形心510量測，位置502與504彼此分隔180度或近180度如介於175度與185度之間。
RF連接件128在點508、或一區域、或一位置處係耦合至兩個RF連接件506A及506B。RF連接件之實例包含受到套筒圍繞的同軸纜線、或受到套筒圍繞的銷。RF連接件506A係耦合至邊緣環102之下表面119處的位置502且RF連接件506B係耦合至下表面119處的位置504。
經修改之RF訊號134在點508處係分為兩個經修改之RF訊號508A 與508B。來自經修改之RF訊號508A之RF功率係藉由RF連接件506A而傳輸至位置502且來自經修改之RF訊號508B之RF功率係藉由RF連接件506B而傳輸至位置504。以此方式，經修改之RF訊號134之RF功率係以對稱或均勻的方式分佈於邊緣環102各處。
圖5B為系統530之一實施例圖，其例示在三個分離的位置502、532、及534或區域或點處自經修改之RF訊號134對邊緣環102提供RF功率。位置502、532、及534係以對稱或均勻的方式分佈於邊緣環102的下表面119各處。例如，自邊緣環102之形心510量測，位置502、532、及534中任何兩個相鄰的位置係彼此分隔60度、或近60度如介於55度與65度之間。例如，位置532與位置502分隔60度或近60度，位置534與位置532分隔60度或近60度。
RF連接件128在點508、或一區域、或一位置處耦合至三個RF連接件540A、540B、及540C。RF連接件540A係耦合至下表面119處的位置502、RF連接件540B係耦合至下表面119處的位置504、RF連接件540C係耦合至下表面119處的位置532。
經修改之RF訊號134在點508處被分為三個經修改之RF訊號536A、536B、及536C。來自經修改之RF訊號536A之RF功率係藉由RF連接件540A而傳輸至位置502、來自經修改之RF訊號536B之RF功率係藉由RF連接件540B而傳輸至位置504、且來自經修改之RF訊號536C之RF功率係藉由RF連接件540C而傳輸至位置532。以此方式，經修改之RF訊號134之RF功率係以對稱或均勻的方式分佈於邊緣環102各處。
在一實施例中，邊緣環102在任何其他數目之位置如四或五或六個位置處而非兩或三個位置處接收RF功率。
圖6A為系統600之一實施例圖，其例示RF連接件60，RF連接件60為RF連接件128(圖1A)、或RF連接件506A(圖5A)、或RF連接件506B(圖5A)、或RF連接件540A(圖5B)、或RF連接件540B(圖5B)、或RF連接件540C(圖5B)的實例。RF連接件602包含受到套筒606圍繞的功率銷604。功率銷604係由金屬所製成。絕緣件608係位於功率銷604與套筒606之間。功率銷604係受到絕緣件608圍繞，絕緣件608係受到套筒606圍繞。套筒606覆蓋功率銷604以使功率銷604與圍繞功率銷604的電場隔絕。套筒606係由電絕緣材料如塑膠、玻璃、塑膠與玻璃的組合等所製成。
功率銷604之尖端部610自套筒606延伸以接觸邊緣環102之下表面119。尖端部610延伸超出套筒606。經修改之RF訊號如經修改之RF訊號134(圖1A) 或經修改之RF訊號508A(圖5A)或經修改之RF訊號508B(圖5A)或經修改之RF訊號536A(圖5B)或經修改之RF訊號536B(圖5B)或經修改之RF訊號536C(圖5B)係藉由功率銷604而供給至邊緣環102之下表面119以將RF功率提供至邊緣環102。
在一實施例中，使用同軸纜線取代功率銷604。
圖6B為系統620之一實施例圖，其例示尖端部610在邊緣環102之槽口622或形成在下表面119內的溝槽或凹口內延伸(圖6A)。槽口622係成在下表面119內以形成邊緣環102之內下表面624、邊緣環102之垂直表面626、邊緣環102之水平表面628、邊緣環102之垂直表面630、及邊緣環102之外下表面632。
垂直表面626係垂直或實質垂直於內下表面624。又，水平表面628 係垂直或實質垂直於垂直表面626。又，垂直表面630係垂直或實質垂直於水平表面628。外下表面632係垂直或實質垂直於垂直表面630。例如，相對於另一表面形成介於85度至90度之間之角度的一表面係實質上垂直於該另一表面。水平表面628所處之位準係高於內下表面624及外下表面632的位準但低於內上表面部分109之位準。
垂直表面626係與內下表面624相鄰且水平表面628係與垂直表面626相鄰。又，垂直表面630係與水平表面628相鄰且外下表面632係與垂直表面630相鄰。槽口622之三側係受到垂直表面626、水平表面628、及垂直表面630圍繞。
尖端部610延伸進入槽口622以接觸水平表面628。例如，尖端部610之位準係高於內下表面624及外下表面632之位準以連接至水平表面628而將RF功率提供至邊緣環102。
在一實施例中，槽口622為半圓形、或多角形、或三角形、或圓頂形。例如，在邊緣環102之下壁119內形成圓頂形溝槽以取代垂直表面626與630及 水平表面628。
圖7A為系統700之一實施例圖，其例示處理基板S2。不若基板S1(圖3A)，基板S2為欲接受處理如蝕刻、沉積材料、或濺射、或清理之矽晶圓。例如，一或多個積體電路將會被製造在基板S2上但不會有任何積體電路被製造於基板S1上。
系統700包含RF產生器系統702、阻抗匹配電路708、主計算裝置112、氣體供給件204、閥系統206、電漿室202。RF產生器系統702包含一或多個RF產生器如RF產生器152(圖2D)。例如，RF產生器系統702包含操作頻率為2 MHz的RF產生器、操作頻率為27 MHz的另一RF產生器、及RF產生器152。又例如，RF產生器系統702包含操作頻率為2 MHz的RF產生器及操作頻率為27 MHz的另一RF產生器。又更例如，RF產生器系統702包含操作頻率為400 kHz的RF產生器、操作頻率為2 MHz的另一RF產生器、及RF產生器152。
RF產生器系統702之每一RF產生器包含RF電源。是以，RF產生器系統702包含一或多個RF電源704。RF產生器系統702之一或多個電源704係藉由RF纜線系統706而耦合至阻抗匹配電路708。例如，一或多個RF電源704中的每一電源係藉由各別之RF纜線而耦合至阻抗匹配電路708的各別輸入。例如，一或多個RF電源704之第一RF電源係藉由第一RF纜線而耦合至阻抗匹配電路708之第一輸入、一或多個RF電源704之第二RF電源係藉由第二RF纜線而耦合至阻抗匹配電路708之第二輸入、且一或多個RF電源704之第三RF電源係藉由第三RF纜線而耦合至阻抗匹配電路708之第三輸入。
阻抗匹配電路708之輸出係藉由RF傳輸線168而耦合至夾頭106之下電極。又，處理器114係藉由一或多條連接纜線而耦合至RF產生器系統702之一或多個RF產生器。例如，處理器114係藉由第一連接纜線而耦合至RF產生器系統702之第一RF產生器、藉由第二連接纜線而耦合至RF產生器系統702之第二RF產生器、及藉由第三連接纜線而耦合至RF產生器系統702之第三RF產生器。
為了處理基板S2，處理器114控制閥系統206以藉由氣體線系統之部分218A、閥系統206、及部分218B將用以處理基板S2之一或多種處理氣體供給至噴淋頭210。用以處理基板S2或如下所述用以處理另一基板如S3之一或多種處理氣體的實例包含含氧氣體如O2 。用以處理基板S2及S3之一或多種處理氣體的其他實例包含含氟氣體如四氟甲烷(CF4 )、六氟化硫(SF6 )、及六氟乙烷(C2 F6 )。
又，為了處理基板S2，處理器114藉由一或多條連接纜線針對RF產生器系統704之一或多個RF產生器之每一產生器提供複數參數值如頻率及功率。在接收到複數參數時，RF產生器系統702之一或多個RF產生器產生一或多個RF訊號710。例如，一或多個RF電源704 產生並供給一或多個RF訊號710。例如，第一RF電源產生並供給第一RF訊號、第二RF電源產生並供給第二RF訊號、第三RF電源產生並供給第三RF訊號。
一或多個RF訊號710係藉由一或多條RF纜線706而傳輸至阻抗匹配電路708之一或多個輸入。例如，第一RF訊號係藉由第一RF纜線而傳輸至阻抗匹配電路708之第一輸入、第二RF訊號係藉由第二RF纜線而傳輸至阻抗匹配電路708之第二輸入、且第三RF訊號係藉由第三RF纜線而傳輸至阻抗匹配電路708之第三輸入。
阻抗匹配電路708接收一或多個RF訊號710並匹配耦合至阻抗匹配電路708之輸出之負載的阻抗與耦合至阻抗匹配電路708之一或多個輸入之源的阻抗，以輸出經修改之RF訊號712。例如，阻抗匹配電路708藉由第一RF纜線及阻抗匹配電路708接收第一RF訊號，藉由第二RF纜線及阻抗匹配電路708接收第二RF訊號，且藉由第三RF纜線及阻抗匹配電路708接收第三RF訊號，且阻抗匹配電路708結合第一、第二、及第三RF訊號、修改第一RF訊號的阻抗、第二RF訊號的阻抗、及第三RF訊號的阻抗，並在阻抗匹配電路708的輸出處結合第一、第二、及第三RF訊號。第一RF訊號藉由阻抗匹配電路708的第一分支電路通過、第二RF訊號藉由阻抗匹配電路708的第二分支電路通過、且第三RF訊號藉由阻抗匹配電路708的第三分支電路通過。耦合至阻抗匹配電路708之輸出之負載的實例包含電漿室202及RF傳輸線168，耦合至阻抗匹配電路708之輸入之源的實例包含RF產生器系統702及一或多條RF纜線706。
經修改之RF訊號712係藉由RF傳輸線168而傳輸至夾頭106之下電極。當經修改之RF訊號712及用以處理基板S2之一或多種處理氣體係供給至電漿室202時，在間隙219內擊發電漿而處理基板S2。應明白，在處理基板S2期間，上電極408係耦合至地電位。在處理基板S2之結束期間，處理器114控制閥系統206以關閉用以處理基板S2之一或多種處理氣體的供給或流程並控制RFG系統702以停止供給一或多個RF訊號710。又，一旦處理基板S2之後，藉由延伸通過電漿室202之側壁SW的開口如槽口自電漿室202移除基板S2。
在一實施例中，上電極408自阻抗匹配電路之輸出接收經修改之RF訊號而非耦合至地電位。阻抗匹配電路係藉由一或多條RF纜線而耦合而自一或多個RF產生器接收一或多個RF訊號。
在一實施例中，在處理基板S2期間上電極延伸件212及邊緣環102兩者係耦合至地電位。
在一實施例中，在處理基板期間自處理器114提供至RF產生器系統702之參數值係不同於在移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物的清理操作期間自處理器114提供至RF產生器122之參數值(圖2A)及自處理器114提供至RF產生器152之參數值(圖2B)。例如，自處理器114將較高的功率位準提供至RF產生器系統702以產生具有較高功率位準的RF訊號。此功率位準係高於自處理器114提供至RF產生器152之功率位準(圖2A)及/或自處理器114提供至RF產生器122的功率位準。又例如，自處理器114將較低的功率位準提供至RF產生器系統702以產生具有較低功率位準的RF訊號。此功率位準係低於自處理器114提供至RF產生器152之功率位準(圖2A)及/或自處理器114提供至RF產生器122的功率位準。
圖7B為系統720之一實施例圖，其例示在利用上面參考圖7A所述之方法處理基板S2之後清理邊緣環102。當移除或減少邊緣環凹部130內之殘餘物及/或間隙138內之殘餘物(圖1C)時清理邊緣環102。系統720包含主計算裝置112、RF產生器122、阻抗匹配電路108、電漿室122、氣體供給件204、及閥系統206。
在利用上面參考圖7A所述之方法處理基板S2之後，移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物 (圖1C)。例如，進行上面參考圖1A、圖1B、或圖2A-2E所述之PER WAC操作。例如，處理器114控制閥系統206俾使用以移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物 (圖1C)的一或多種處理氣體係藉由氣體線系統之部分218A、閥系統206、及氣體線系統之部分218B而供給至噴淋頭210。更例如，處理器114控制閥系統206之一或多個閥件開啟，以藉由氣體線系統之部分218A、閥系統206、及氣體線系統之部分218B將用以移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物的一或多種處理氣體供給至噴淋頭210的一或多個區域(圖2A)。又例如，進行上面參考圖3A所述之CWAC及PER WAC操作。又更例如，進行CWAC操作及上面參考圖3B或圖3C所述之銷上狀態自動清理操作。在移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物的處理期間(圖1C)，上電極延伸件212係耦合至地電位且上電極408係耦合至地電位。
在一實施例中，在移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物的處理期間(圖1C)，上電極延伸件212自阻抗匹配電路之輸出接收經修改之RF訊號而非耦合至地電位。阻抗匹配電路係藉由一或多條RF纜線耦合而自一或多個RF產生器接收一或多個RF訊號。
在一實施例中，在移除或減少邊緣環凹部130及間隙138內之殘餘物的處理期間(圖1C)，上電極408自阻抗匹配電路之輸出接收經修改之RF訊號而非耦合至地電位。阻抗匹配電路係藉由一或多條RF纜線耦合而自一或多個RF產生器接收一或多個RF訊號。
圖7C為系統700之一實施例圖，其例示在進行上面參考圖7B所述之清理操作之後處理基板S3。基板S3類似於基板S2之處在於，基板S3並非虛置基板而是在其上欲製造一或多個積體電路的基板。基板S3係藉由電漿室202之側壁SW中的開口而被插入至電漿室202中。處理器114控制閥系統206及RF產生器系統702以處理基板S3的方式係與處理器114控制閥系統206及RF產生器系統702以處理基板S2(圖7A)的方式相同。例如，將一或多種處理氣體供給至噴淋頭210並將經修改之RF訊號712供給至夾頭106之下電極以處理基板S3。
圖7D為系統720之一實施例圖，其例示自邊緣環凹部130及間隙138清理殘餘物。在利用上面參考圖7C之方法處理基板S3之後，進行清理邊緣環凹部130及間隙138(圖3A)之殘餘物的操作。清理操作的進行方式係與上面參考圖7B之方式相同。
藉著自邊緣環凹部130及間隙138清理殘餘物(圖3A)，清理之間的平均時間(MTBC)增加。例如，為了清理電漿室202之元件毋須開啟電漿室202之上壁TW或上蓋。例如，在開啟電漿室202清理元件之前，可進行近乎400個RF小時之上面參考圖7A及7C所述之處理操作。
文中所述之實施例可以各種電腦系統配置實施，包含手持硬體單元、微處理器系統、微處理器系或可程式化之消費電子裝置、迷你電腦、主機電腦等。文中所述之實施例亦可在分散式計算環境中施行，在分散式環境中任務係藉著電腦網路連接在一起之遠端處理硬體單元實施。
在某些實施例中，控制器為系統的一部分，系統可為上述實例的一部分。此類系統包含半導體製程設備，半導體製程設備包含處理工具或複數處理工具、處理室或複數處理室、處理平臺或複數平臺、及/或特定的處理元件(晶圓座臺、氣體流動系統等)。系統係與一些電子裝置整合，此些電子裝置係用以在半導體晶圓或基板的處理之前、期間及之後控制系統的操作。此些電子裝置係稱為「控制器」，其可控制系統的各種元件或子部件。取決於處理需求及/或系統類型，控制器可被程式化以控制文中所揭露的任何處理，處理包含處理氣體的輸送、溫度設定(如加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、RF產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置與操作設定、晶圓傳輸進入或離開設備與連接至系統或與系統具有界面的其他傳輸設備及/或裝載互鎖機構。
概括地說，在各種實施例中，控制器可被定義為具有各種積體電路、邏輯、記憶體及/或軟體的電子裝置，其可接收指令、發佈指令、控制操作、致能清理操作、致能終點量測等。積體電路可包含儲存了程式指令之具有韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSP)、被定義為特殊應用積體電路(ASIC)的晶片、PLD、及/或能執行程式指令(如軟體)的一或多個微處理器或微控制器。程式指令為與控制器通訊之具有各種獨立設定(或程式檔案)形式的指令，其定義為了在半導體晶圓上或針對半導體晶圓進行處理所用的操作參數。在某些實施例中，操作參數為製程工程師為了完成一或多膜層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路及/或晶圓之晶粒之製造期間的一或多個製程步驟所定義之配方的一部分。
在某些實施例中控制器為整合至系統、耦合至系統、藉由網路連接至系統、或其組合的電腦的一部分或控制器耦合至電腦。例如，控制器係位於「雲端」中或工廠主機電腦系統的全部或部分中，這允許使用者遠端接取晶圓處理。電腦致能遠端接取系統以監控製造操作的目前進展、檢視過去製造操作的歷程、自複數製造操作檢視驅勢或效能度量、改變現有處理的參數、設定處理步驟以符合現有處理、或開始一新的製程。
在某些實施例中，遠端電腦(如伺服器)可經由電腦網路對系統提供處理配方，電腦網路包含區域網路或網際網路。遠端電腦可包含使用者介面，使用者介面讓使用者能進入或程式化參數及/或設定，然後自遠端電腦與系統通訊。在某些實例中，控制器接收晶圓處理用之設定之形式的指令。應瞭解，設定係特別針對在晶圓上欲施行之處理的類型及控制器用以交界或控制之設備的類型。因此如上所述，可分散控制器如藉著包含一或多個藉由網路互連並朝向共同目的如文中所述之處理工作的離散控制器。為了此類目的的分散控制器的實例包含處理室上的一或多個積體電路，其係與一或多個位於遠端(例如位於平臺位準處或為遠端電腦的一部分)的積體電路通訊而共同控制處理室中的處理。
不受限地，在各種實施例中，系統包含電漿蝕刻室、沉積室、旋轉沖洗室、金屬鍍室、清理室、邊緣蝕刻室、物理氣相沉積(PVD)室、化學氣相沉積(CVD)室、原子層沉積(ALD)室、原子層蝕刻(ALE)室、離子植入室、軌道室、及和半導體晶圓之製造相關及/或用於製造的任何其他半導體處理室。
更應注意，雖然上述操作係參考平行板電漿室如電容耦合電漿室等說明，但在某些實施例中上述操作可應用至其他類型的電漿室如包含感應耦合電漿(ICP)反應器的電漿室、變壓器耦合電漿(TCP)室、導體設備、介電設備、包含電子迴旋共振(ECR)反應室的電漿室等。例如，X MHz RF產生器、Y MHz RF產生器、及Z MHz RF產生器係耦合至ICP電漿室內的一電感。
如上所述，取決於設備所欲進行的處理操作，控制器可與下列的一或多者通訊交流：其他設備電路或模組、其他設備的元件、叢集設備、其他設備的界面、相鄰設備、鄰近設備、位於工廠內的設備、主電腦、另一控制器、或半導體製造工廠中用以將晶圓容器載入與載出設備位置及/或裝載接口的材料運輸用設備。
考慮到上述實施例，應瞭解，某些實施例可進行涉及儲存在電腦系統中之數據的各種電腦施行操作。此些電腦施行操作為需要操控物理數量的操作。
某些實施例亦關於用以執行此些操作的硬體單元或設備。可針對專門用途的電腦專門建構設備。當一電腦被定義為專門用途之電腦時，此電腦除了能夠針對專門用途運行之外，亦可進行其他處理、程式執行或其他非屬特別用途的子程式。
在某些實施例中，操作可由儲存在電腦記憶體、或自電腦網路所獲得的一或多個電腦程式所配置或選擇性活化的電腦所執行。當數據係自電腦網路獲得時，該數據可由電腦網路上的其他電腦如雲端計算資源所處理。
亦可將文中所述之一或多個實施例製作成非暫態電腦可讀媒體上的電腦可讀碼。非暫態電腦可讀媒體可以是可儲存數據且後續可被電腦系統讀取的任何數據儲存硬體單元如記憶體裝置。非暫態電腦可讀媒體的實例包含硬碟、網路附加儲存(NAS)、ROM、RAM、光碟-ROM(CD-ROM)、可錄CD(CD-R)、可重覆寫入之CD(CD-RW)、磁帶及其他光學式及非光學式資料儲存硬體單元。在某些實施例中，非暫態電腦可讀媒體包含分散於網路耦合電腦系統的電腦可讀實質媒體，因此電腦可讀碼係以分散方式儲存及執行。
雖然上述某些方法操作係以特定順序說明之，但應瞭解，在各種實施例中，在方法操作之間可進行其他閒雜步驟或者可調整方法操作使其發生的時間略有不同，或者可將方法操作分配至允許方法操作以各種間隔進行的系統中，或者可以不同於文中所示的順序來進行方法操作。
更應注意，在不脫離本文所述之各種實施例的範圍的情況下，在一實施例中，來自任何上述實施例的一或多個特徵可與任何其他實施例的一或多個徵特結合。
為了讓熟知此項技藝者能清楚瞭解本發明，已詳細說明了前面的實施例，應明白，在隨附請求項的範疇內可進行某些變化與修改。因此，本發明之此些實施例應被視為是說明性而非限制性的，且實施例並不限於文中所述的細節，而是可在隨附請求項的範疇與等效物之內可進行修改。
100:系統 102:邊緣環 105:區域 106:夾頭 108:阻抗匹配電路 109:內上表面部分 110:RF電源 111:傾斜上表面部分 112:主計算裝置 113:外上表面部分 114:處理器 115:內側表面 116:記憶體裝置 117:外側表面 118:輸入 119:下表面 120:輸出 121:上表面 122:RF產生器 123:傾斜表面 124:連接纜線 125:側表面 126:RF纜線 127:下表面 128:RF連接件 130:邊緣環凹路 131:區域 132:RF訊號 133:區域 134:經修改之RF訊號 135:區域 136:電漿鞘邊界 138:間隙 150:系統 152:RF產生器 154:阻抗匹配電路 156:RF電源 158:連接纜線 160:RF纜線 162:輸入 164:輸出 168:RF傳輸線 170:RF訊號 172:經修改之RF訊號 180:系統 190:系統 200:系統 202:電漿室 204:氣體供給件 206:閥系統 208:壓力感測器 210:噴淋頭 212:上邊緣電極 212C:上電極延伸件 214:C形罩 216:壓力環 218A:氣體線系統的部分 218B:氣體線系統的剩餘部分 219:間隙 222:驅動器系統 224:馬達 230:系統 240:系統 300:系統 304:垂懸部 306:RF訊號 308:經修改之RF訊號 320:系統 322:驅動器系統 324:馬達系統 326A:舉升銷 326B:舉升銷 400:系統 402:殘餘物 404:下表面 408:上電極 410:耦合環 412:絕緣物環 414:地環 416:上部 418:下部 420:蓋環 500:系統 502:位置 504:位置 506A:RF連接件 506B:RF連接件 508:點 508A:RF訊號 508B:RF訊號 510:形心 530:系統 532:位置 536A:經修改之RF訊號 536B:經修改之RF訊號 536C:經修改之RF訊號 540A:RF連接件 540B:RF連接件 540C:RF連接件 600:系統 602:RF連接件 604:功率銷 606:套筒 608:絕緣件 610:尖端部 620:系統 622:槽口 624:內下表面 626:垂直表面 628:水平表面 630:垂直表面 632:外下表面 700:系統 702:RF產生器系統 704:RF電源 706:RF纜線系統 708:阻抗匹配電路 710:RF訊號 712:經修改之RF訊號 720:系統
參考附圖及下面的說明，將瞭解本發明之實施例。
圖1A系統之一實施例圖，其例示施加射頻(RF)功率至邊緣環但不施加任何RF功率至夾頭以清理邊緣環凹部及清理間隙。
圖1B系統之一實施例圖，其例示RF功率係同時供給至夾頭及邊緣環以清理邊緣環凹部及間隙。
圖1C系統之一實施例圖，其例示邊緣環凹部及間隙。
圖1D系統之一實施例圖，其例示夾頭及邊緣環的不同部分。
圖2A系統之一實施例圖，其例示達到電漿室內之壓力之穩態的次操作。
圖2B系統之一實施例圖，其例示在電漿室內之間隙內擊發電漿的次操作。
圖2C系統之一實施例圖，其例示中斷將RF訊號供給至夾頭及持續將RF訊號供給至邊緣環的次操作。
圖2D系統之一實施例圖，其例示將功率供給至邊緣環用之RF產生器的功率逐步降低次操作。
圖2E系統之一實施例圖，其例示關閉供給清理邊緣環凹部及間隙用之一或多種處理氣體的次操作。
圖3A系統之一實施例圖，其例示在上面參考圖1A、1B、或2A-2E所述之供電之邊緣環晶圓自動清理(PER WAC)操作之前進行的被覆晶圓自動清理(CWAC)操作。
圖3B系統之一實施例圖，其例示以銷上狀態自動清理操作進行CWAC操作。
圖3C系統之一實施例圖，其例示在上面參考圖3B所述之CWAC操作之後的銷上狀態自動清理操作。
圖4系統之一實施例圖，其例示在圖1A、1B、或2A-2E 之PER WAC操作期間減少或移除沉積在上電極延伸件之下表面上的殘餘物。
圖5A系統之一實施例圖，其例示在邊緣環之兩個分離位置處自經修改之RF訊號對邊緣環提供RF功率。
圖5B系統之一實施例圖，其例示在邊緣環之三個分離位置處自經修改之RF訊號對邊緣環提供RF功率。
圖6A系統之一實施例圖，其例示RF連接件。
圖6B系統之一實施例圖，其例示RF連接件的尖端部在邊緣環之下表面內所形成的槽口內延伸。
圖7A系統之一實施例圖，其例示處理基板。
圖7B系統之一實施例圖，其例示在處理基板之後利用上面參考圖7A所述之方法清理邊緣環。
圖7C系統之一實施例圖，其例示在進行參考圖7B所述之清理操作之後處理另一片基板。
圖7D系統之一實施例圖，其例示在處理另一片基板之後清理邊緣環之表面上的殘餘物。
100:系統
102:邊緣環
106:夾頭
108:阻抗匹配電路
110:RF電源
112:主計算裝置
114:處理器
116:記憶體裝置
118:輸入
120:輸出
122:RF產生器
124:連接纜線
126:RF纜線
128:RF連接件
130:邊緣環凹部
132:RF訊號
134:經修改之RF訊號
136:電漿鞘邊界
138:間隙

Claims (20)

  1. 一種邊緣環凹部的清理方法，包含： 將一或多種處理氣體提供至一電漿室；及 將一低頻(LF)射頻(RF)功率供給至與該電漿室之一夾頭相鄰的一邊緣環，其中該邊緣環凹部的一部分係由該邊緣環之一上表面所定義， 其中供給該LF RF功率係於將該一或多種處理氣體供給至該電漿室時進行，以維持該電漿室內的電漿， 其中供給該LF RF功率係於在未將RF功率供給至該電漿室的一時間段期間進行， 其中供給該LF RF功率能量化該電漿中的電漿離子，以移除該邊緣環凹部中的殘餘物， 其中供給該LF RF功率係在該電漿室內未處理一基板的一時間段期間內進行。
  2. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中該一或多種處理氣體包含氧、或氮、或氬、或二氧化碳、或氫、或氟系氣體、或上述兩或更多者的一組合。
  3. 如請求項2之邊緣環凹部的清理方法，其中該一或多種處理氣體包含兩或更多種處理氣體，其中該氟系氣體之一量的一範圍係介於該兩或更多種處理氣體之一總量的0.5%與該總量的15%之間，且此範圍包含0.5%及15%。
  4. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中該低頻為400千赫、或2兆赫(MHz)、或13.56 MHz、或27 MHz。
  5. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中該邊緣環之該上表面包含一內上表面部分、傾斜上表面部分、及外上表面部分，該邊緣環具有一內側表面、一外側表面、及一下表面，其中該邊緣環之該內上表面部分係與該內側表面相鄰，該傾斜上表面部分係與該內上表面部分相鄰，該外上表面部分係與該傾斜上表面部分相鄰，該外側表面係與該外上表面部分相鄰，該下表面係與該外側表面部分相鄰，且該內側表面係與該下表面相鄰。
  6. 如請求項5之邊緣環凹部的清理方法，其中該夾頭具有一上表面、一傾斜表面、及一側表面，其中該邊緣環凹部在該夾頭之該上表面與該邊緣環之該外上表面部分之間延伸。
  7. 如請求項6之邊緣環凹部的清理方法，其中在該夾頭之該側表面及該邊緣環之該內側表面之間形成一間隙，其中該邊緣環凹部自該夾頭之該上表面藉由該夾頭之該傾斜表面上部上之一區域、該間隙上部上之一區域、該邊緣環之該內上表面部分上部上之一區域、及該邊緣環之該傾斜表面部分上部上之一區域而延伸至該邊緣環之該外上表面部分。
  8. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中該邊緣環及該夾頭之間並無一或多個環使該邊緣環的位置與該夾頭相鄰。
  9. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中提供該一或多種處理氣體係在將該LF RF功率供給至該邊緣環之前開始，其中在將該LF RF功率供給至該邊緣環期間持續提供該一或多種處理氣體。
  10. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中提供該一或多種處理氣體以達到該電漿室內之一壓力之一穩態。
  11. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，更包含： 逐步降低供給至該邊緣環的該LF RF功率； 在逐步降低該LF RF功率之後中斷提供該一或多種氣體。
  12. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中提供該一或多種處理氣體及將該LF RF功率供給至該邊緣環為一供電之邊緣環無晶圓自動清理(PER WAC)處理的部分，該方法更包含在執行該PER WAC處理之前執行一被覆晶圓自動清理操作。
  13. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，更包含： 在提供該一或多種處理氣體及將該LF RF功率供給至該邊緣環之前執行一被覆晶圓自動清理操作，其中該被覆晶圓自動清理操作係藉著將一虛置基板放置到該夾頭上部上而加以進行；及 舉升該虛置基板，其中提供該一或多種處理氣體及供給該LF RF功率係於舉升該虛置基板之後進行。
  14. 如請求項1之邊緣環凹部的清理方法，其中提供該一或多種處理氣體及供給該LF RF功率的執行係用以減少該電漿室之一上邊緣電極之一下表面處的殘餘物。
  15. 一種邊緣環凹部的清理方法，包含： 將一或多種處理氣體提供至一電漿室； 將一低頻(LF)射頻(RF)功率供給至與該電漿室之一夾頭相鄰的一邊緣環，其中該邊緣環凹部的一部分係由該邊緣環之一上表面所定義；及 將一高頻(HF)RF功率供給至該夾頭； 其中供給該LF RF功率及供給該HF RF功率係於將該一或多種處理氣體供給至該電漿室時進行，以維持該電漿室內的電漿， 其中供給該LF RF功率係能量化該電漿中的電漿離子，以移除該邊緣環凹部中的殘餘物， 其中供給該LF RF功率及供給該HF RF功率係於在該電漿室內未處理基板的一時間間隔期間進行。
  16. 如請求項15之邊緣環凹部的清理方法，更包含在提供該一或多種處理氣體、將該LF RF功率供給至該邊緣環、及將該HF RF功率供給至該夾頭之前執行一被覆晶圓自動清理操作。
  17. 如請求項15之邊緣環凹部的清理方法，其中提供該一或多種處理氣體係於將該LF RF功率供給至該邊緣環、及將該HF RF功率供給至該夾頭之前開始，其中在將該LF RF功率供給至該邊緣環、及將該HF RF功率供給至該夾頭期間持續提供該一或多種處理氣體。
  18. 如請求項15之邊緣環凹部的清理方法，更包含： 逐步降低供給至該邊緣環的該LF RF功率； 逐步降低供給至該夾頭的該HF RF功率； 在逐步降低供給至該邊緣環的該LF RF功率及逐步降低供給至該夾頭的該HF RF功率之後中斷提供該一或多種氣體。
  19. 一種邊緣環凹部的清理方法，包含： 將一或多種處理氣體提供至一電漿室； 將一低頻(LF)射頻(RF)功率供給至與該電漿室之一夾頭相鄰的一邊緣環，其中該邊緣環凹部的一部分係由該邊緣環之一上表面定義； 將一高頻(HF)RF功率供給至該夾頭達一時間段的一預定部分，於該時間段期間將該LF RF功率供給至該邊緣環；及 其中供給該LF RF功率係於將該一或多種處理氣體供給至該電漿室時進行，以維持該電漿室內的電漿， 其中供給該LF RF功率能量化該電漿中的電漿離子以移除該邊緣環凹部中的殘餘物， 其中供給該LF RF功率係於在該電漿室內未處理基板的一時間段期間進行。
  20. 如請求項19之邊緣環凹部的清理方法，更包含： 在該時間段之該預定部分之後，中斷將該HF RF功率供給至該夾頭，其中在中斷將HF RF功率供給至該夾頭之後，持續將該LF RF功率供給至該邊緣環。
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