TW202208672A - 用於控制晶圓斜邊/邊緣上之沉積的噴淋頭設計 - Google Patents

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麥克 Ｊ 傑尼奇
布萊恩 喬瑟夫 威廉斯
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美商蘭姆研究公司
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Abstract

一種基板處理系統包含一噴淋頭底座、一承載環、一噴淋頭、及一RF源。噴淋頭底座包含界定第一複數通孔的頂表面，該第一複數通孔係配置以輸出電漿氣體混合物。該承載環係設置於該噴淋頭底座的頂表面上，以將基板支撐於距該噴淋頭底座的頂表面一預定距離處。該噴淋頭係設置於該承載環上方，且包含界定一充氣部的主體、位在該主體的面向基板之表面上的凹陷區域、及第二複數通孔，該第二複數通孔係從該充氣部延伸穿過該主體在該凹陷區域中的面向基板之表面，以將排淨氣體分散至基板的頂表面上。該RF源係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿。

Description

用於控制晶圓斜邊/邊緣上之沉積的噴淋頭設計
[相關申請案的交互參照]本申請案主張2020年4月28日提交的美國臨時專利申請案第63/016,641號、及2020年6月19日提交的美國臨時專利申請案第63/041,630號的優先權。在此將上述申請案之全部內容引入以供參照。
本發明大體上關於基板處理系統，更具體而言，關於用於控制晶圓斜邊/邊緣上之沉積的噴淋頭設計。
此處所提供之先前技術說明係為了大體上介紹本發明之背景。在此先前技術章節中所敘述之範圍內之本案列名之發明人的成果、以及在申請時不適格作為先前技術之說明書的實施態樣，皆非有意地或暗示地被承認為對抗本發明之先前技術。
基板處理系統通常包括複數處理腔室(亦稱為處理模組)，用以執行基板(如半導體晶圓)之沉積、蝕刻、及其他處理。可在基板上執行之處理的範例包括(但不限於)電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、化學輔助電漿氣相沉積(CEPVD)、濺鍍物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、以及電漿輔助ALD (PEALD)。可在基板上執行之處理的其他範例包括(但不限於)蝕刻(例如化學蝕刻、電漿蝕刻、反應離子蝕刻等)及清潔處理。
在處理期間，將基板設置於基板處理系統之處理腔室中的底座上。在沉積期間，將包含一或更多前驅物的氣體混合物導入處理腔室中，並且觸發電漿以活化化學反應。機器人通常依照欲處理基板的順序將基板從一處理腔室轉移至另一處理腔室。
一種基板處理系統包含一噴淋頭底座、一承載環、一噴淋頭、及一RF源。噴淋頭底座包含界定第一複數通孔的頂表面，該第一複數通孔係配置以輸出電漿氣體混合物。該承載環係設置於該噴淋頭底座的頂表面上，且係配置以將基板支撐於距該噴淋頭底座的頂表面一預定距離處。該噴淋頭係設置於該承載環上方，且包含界定一充氣部的主體、位在該主體的面向基板之表面上的凹陷區域、及第二複數通孔，該第二複數通孔係從該充氣部延伸穿過該主體在該凹陷區域中的面向基板之表面，以將該排淨氣體分散至基板的頂表面上。該RF源係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿。
在另一特徵中，分散至該基板之頂表面上的該排淨氣體防止在該基板之頂表面及斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理。
在另一特徵中，該排淨氣體防止在該基板之頂表面及斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理，而不會減耗由該電漿在該基板之底表面上進行的處理。
在其他特徵中，該噴淋頭之該主體為圓柱形，且該噴淋頭之該凹陷區域的外緣朝該主體之外徑相對於該主體的半徑而以一鈍角漸縮。
在其他特徵中，該噴淋頭之該主體為圓柱形，且該噴淋頭之該凹陷區域的外緣朝該主體之外徑沿一曲線漸縮。
在其他特徵中，該噴淋頭的該凹陷區域具有一高度。該主體的面向基板之表面係設置於該承載環上方的第二距離處。該第二距離等於該高度。
在另一特徵中，該基板處理系統更包含一間隔環，其係設置在該噴淋頭底座的頂表面上且在該承載環下方，以界定欲在其中觸發電漿的一間隙。
在其他特徵中，該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該凹陷區域的外形為圓形且具有小於或等於該基板之直徑的直徑。
在其他特徵中，該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該凹陷區域的外形為圓形且具有大於或等於該基板之直徑的直徑。
在其他特徵中，該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該凹陷區域的外形為圓形且具有小於或等於該承載環之內徑的直徑。
在其他特徵中，該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該凹陷區域的外形為圓形且具有大於或等於該承載環之內徑的直徑。
在另一特徵中，該主體的面向基板之表面接觸該承載環。
在另一特徵中，該噴淋頭更包含一非凹陷區域，其位在該主體的面向基板之表面上且圍繞該凹陷區域。
在其他特徵中，該噴淋頭之該凹陷區域係設置於該基板上方，且該噴淋頭之該非凹陷區域係設置於該承載環上方。
在其他特徵中，該充氣部延伸至該噴淋頭的該非凹陷區域上方。該噴淋頭更包含第三複數通孔，該第三複數通孔係從該充氣部延伸穿過該主體在該非凹陷區域中的面向基板之表面，以將該排淨氣體分散至該基板及該承載環之其中至少一者上。該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該非凹陷區域為環形且具有小於或等於該基板之直徑的內徑。該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該非凹陷區域為環形且具有大於或等於該基板之直徑的內徑。該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該非凹陷區域為環形且具有小於或等於該承載環之內徑的內徑。該噴淋頭之該主體為圓柱形，並且該噴淋頭之該非凹陷區域為環形且具有大於或等於該承載環之內徑的內徑。
在其他特徵中，該基板處理系統更包含：一氣體分配系統，用以將該排淨氣體供應至該噴淋頭；以及一控制器，用以控制供應至該噴淋頭之該排淨氣體的壓力。
在其他特徵中，該基板處理系統更包含：一致動器，用以使該噴淋頭底座相對於該噴淋頭而垂直移動；以及一控制器，用以控制該致動器以調整該噴淋頭與該承載環之間的距離。
在又其他特徵中，一種基板處理系統包含一噴淋頭底座、一承載環、一噴淋頭、及一RF源。噴淋頭底座包含界定第一複數通孔的頂表面，該第一複數通孔係配置以輸出電漿氣體混合物。該承載環係設置於該噴淋頭底座的頂表面上，且係配置以將基板支撐於距該噴淋頭底座的頂表面一預定距離處。該噴淋頭係設置於該承載環上方，且包含界定一主體，該主體界定與第一入口流體連通的第一充氣部、以及與第二入口流體連通的第二充氣部。該噴淋頭包含第二複數通孔，其係從該第一充氣部延伸穿過該主體的面向基板之表面，以將排淨氣體於第一壓力下供應至基板的頂表面上。該噴淋頭包含第三複數通孔，其係從該第二充氣部延伸穿過該主體的面向基板之表面，以將排淨氣體於第二壓力下供應至基板的頂表面上。該RF源係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿。
在另一特徵中，該第一壓力小於該第二壓力。
在另一特徵中，分散至該基板之頂表面上的該排淨氣體防止在該基板之頂表面及斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理。
在另一特徵中，該排淨氣體防止在該基板之頂表面及斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理，而不會減耗由該電漿在該基板之底表面上進行的處理。
在另一特徵中，該基板處理系統更包含一間隔環，其係設置在該噴淋頭底座的頂表面上且在該承載環下方，以界定欲在其中觸發電漿的一間隙。
在另一特徵中，該第二充氣部圍繞該第一充氣部。
在另一特徵中，該第一充氣部係設置於該基板上方，且該第二充氣部係設置於該承載環上方。
在另一特徵中，該第一充氣部的外形為圓形且具有小於或等於該基板之直徑的直徑。
在另一特徵中，該第一充氣部的外形為圓形且具有大於或等於該基板之直徑的直徑。
在另一特徵中，該第一充氣部的外形為圓形且具有小於或等於該承載環之內徑的直徑。
在另一特徵中，該第一充氣部的外形為圓形且具有大於或等於該承載環之內徑的直徑。
在其他特徵中，該第一充氣部的外形為圓形；並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有小於或等於該基板之直徑的內徑。
在其他特徵中，該第一充氣部的外形為圓形；並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有大於或等於該基板之直徑的內徑。
在其他特徵中，該第一充氣部的外形為圓形；並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有小於或等於該承載環之內徑的內徑。
在其他特徵中，該第一充氣部的外形為圓形；並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有大於或等於該承載環之內徑的內徑。
在其他特徵中，該第二及第三複數通孔的幾何係不同的。
在其他特徵中，該基板處理系統更包含：一氣體分配系統，用以供應該排淨氣體；以及一控制器，用以將第一壓力設定為小於第二壓力。
在其他特徵中，該基板處理系統更包含：一致動器，用以使該噴淋頭底座相對於該噴淋頭而垂直移動；以及一控制器，用以控制該致動器以調整該噴淋頭與該承載環之間的距離。
在又其他特徵中，一種用於基板處理系統的噴淋頭包含：一主體，其包含界定一充氣部的頂表面、底表面、及側部；一入口，其係連接至該主體之頂表面以將排淨氣體供應至該充氣部；一凹陷區域，其位在該主體的底表面上；一非凹陷區域，其位在該主體的底表面上且圍繞該凹陷區域；以及第一複數通孔，其係從該充氣部延伸穿過該凹陷區域中的該底表面，以將該排淨氣體分散至設置於該基板處理系統中的基板上。
在其他特徵中，該主體為圓柱形，且其中該凹陷區域的外緣朝該主體之外徑相對於該主體的半徑而以一鈍角漸縮。
在其他特徵中，該主體為圓柱形，且其中該凹陷區域的外緣朝該主體之外徑沿一曲線漸縮。
在其他特徵中，該主體為圓柱形，並且該凹陷區域的外形為圓形且具有小於或等於該基板之直徑的直徑。
在其他特徵中，該主體為圓柱形，並且該凹陷區域的外形為圓形且具有大於或等於該基板之直徑的直徑。
在其他特徵中，該主體為圓柱形，並且該非凹陷區域為環形且具有小於或等於該基板之直徑的內徑。
在其他特徵中，該主體為圓柱形，並且該非凹陷區域為環形且具有大於或等於該基板之直徑的內徑。
在又其他特徵中，一種系統包含噴淋頭及包含界定第二複數通孔的頂表面之噴淋頭底座，該第二複數通孔係配置以輸出電漿氣體混合物。該系統包含一承載環，其係設置於該噴淋頭底座的頂表面上，且係配置以將該基板支撐於距該噴淋頭底座的頂表面一預定距離處，且該噴淋頭係設置於該承載環上方。該系統更包含一間隔環，其係設置在該噴淋頭底座的頂表面上且在該承載環下方，以界定欲在其中觸發電漿的一間隙。該噴淋頭的該凹陷區域係設置於該基板上方，且該噴淋頭的該非凹陷區域係設置於該承載環上方。該充氣部延伸至該噴淋頭的該非凹陷區域上方，且該噴淋頭更包含第三複數通孔，該第三複數通孔係從該充氣部延伸穿過該主體在該非凹陷區域中的該底表面，以將該排淨氣體分散至該基板及該承載環之其中至少一者上，且該噴淋頭之該主體的底表面接觸該承載環。
在其他特徵中，該噴淋頭的該凹陷區域具有一高度，且該主體的底表面係設置於該承載環上方的第二距離處，其中該第二距離等於該高度。該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該凹陷區域的外形為圓形且具有小於或等於該承載環之內徑的直徑。該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該凹陷區域的外形為圓形且具有大於或等於該承載環之內徑的直徑。該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該非凹陷區域為環形且具有小於或等於該承載環之內徑的內徑。該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該非凹陷區域為環形且具有大於或等於該承載環之內徑的內徑。
在其他特徵中，該系統更包含：一氣體分配系統，用以將該排淨氣體供應至該噴淋頭；以及一控制器，用以控制供應至該噴淋頭之該排淨氣體的壓力。該系統更包含：一致動器，用以使該噴淋頭底座相對於該噴淋頭而垂直移動；以及一控制器，用以控制該致動器以調整該噴淋頭與該承載環之間的距離。
該系統更包含：一RF源，其係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿，分散至該基板之頂表面上的該排淨氣體防止在該基板之頂表面及該基板之斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理。該系統更包含：一RF源，其係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿，且該排淨氣體防止在該基板之頂表面及該基板之斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理，而不會減耗由該電漿在該基板之底表面上進行的處理。
在又其他特徵中，一種用於基板處理系統的噴淋頭包含：一主體，其包含頂表面、底表面、及側部；第一及第二入口，其係設置於該主體上；第一及第二充氣部，其係設置於該主體中並且分別與第一及第二入口流體連通；第一複數通孔，其係從第一充氣部延伸穿過該底表面，以將該排淨氣體於第一壓力下供應至設置於該基板處理系統中的基板上；以及第二複數通孔，其係從第二充氣部延伸穿過該底表面，以將該排淨氣體於第二壓力下供應至基板上。
在另一特徵中，該第一壓力小於該第二壓力。
在其他特徵中，該第一及第二複數通孔的幾何係不同的。
在另一特徵中，該第二充氣部圍繞該第一充氣部。
在另一特徵中，該第一充氣部的外形為圓形且具有小於或等於該基板之直徑的直徑。
在另一特徵中，該第一充氣部的外形為圓形且具有大於或等於該基板之直徑的直徑。
在其他特徵中，該第一充氣部的外形為圓形，並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有小於或等於該基板之直徑的內徑。
在其他特徵中，該第一充氣部的外形為圓形，並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有大於或等於該基板之直徑的內徑。
在其他特徵中，一種系統包含噴淋頭及包含界定第三複數通孔的頂表面之噴淋頭底座，該第三複數通孔係配置以輸出電漿氣體混合物。該系統包含一承載環，其係設置於該噴淋頭底座的頂表面上，且係配置以將該基板支撐於距該噴淋頭底座的頂表面一預定距離處，且該噴淋頭係設置於該承載環上方。該系統更包含一間隔環，其係設置在該噴淋頭底座的頂表面上且在該承載環下方，以界定欲在其中觸發電漿的一間隙。
在其他特徵中，該第一充氣部係設置於該基板上方，且該第二充氣部係設置於該承載環上方。該第一充氣部的外形為圓形且具有小於或等於該承載環之內徑的直徑。該第一充氣部的外形為圓形且具有大於或等於該承載環之內徑的直徑。該第一充氣部的外形為圓形；並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有小於或等於該承載環之內徑的內徑。該第一充氣部的外形為圓形；並且該第二充氣部為環形、圍繞該第一充氣部、且具有大於或等於該承載環之內徑的內徑。
在其他特徵中，該系統更包含：一氣體分配系統，用以將該排淨氣體供應至該第一及第二入口；以及一控制器，用以將第一壓力設定為小於第二壓力。該系統更包含：一致動器，用以使該噴淋頭底座相對於該噴淋頭而垂直移動；以及一控制器，用以控制該致動器以調整該噴淋頭與該承載環之間的距離。
該系統更包含一RF源，其係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿，且分散至該基板之頂表面上的該排淨氣體防止在該基板之頂表面及該基板之斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理。該系統更包含一RF源，其係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿，且該排淨氣體防止在該基板之頂表面及該基板之斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理，而不會減耗由該電漿在該基板之底表面上進行的處理。
本揭露內容之進一步的可應用領域將從實施方式、發明申請專利範圍及圖式中變得明顯。詳細說明及具體範例係意圖為僅供說明的目的，而非意欲限制本揭示內容的範圍。
通常，將製程氣體從附接於處理腔室頂部的噴淋頭導入處理腔室。基板係設置在噴淋頭下方且在位於處理腔室底部的底座上。在噴淋頭與基板的頂表面之間引燃電漿以處理基板的頂表面。
取而代之地，在某些基板處理系統中，如下文中參照圖1A及1B所顯示和描述，以相反方向導入製程氣體。具體而言，製程氣體係從底座頂表面上的通孔朝向基板的底表面導入。因此，底座的功能類似於倒置的噴淋頭，因此被稱為噴淋頭底座。藉由承載環而將基板固持在噴淋頭底座的頂表面上方。承載環包含凸片，用於支撐基板的底表面。承載環係設置於間隔環上，該間隔環係設置在噴淋頭底座的頂表面上(亦即，該間隔環係設置在噴淋頭底座的頂表面與承載環之間)，以在噴淋頭底座的頂表面與基板的底表面之間界定一間隙。在該間隙中引燃電漿以處理基板的底表面。
在該等系統中，於沉積處理期間，僅意圖沉積在基板之底表面(亦即，背側)上的材料有時亦會被沉積在基板的頂表面(亦即，前側)、邊緣、及斜邊上。當前的噴淋頭設計在基板的前側及斜邊緣部上導致不可接受的沉積量；或者，在某些噴淋頭設計中，基板背側上的沉積在承載環過渡處係以均勻的方式減少，其係非所欲的。
本揭示內容提供各種噴淋頭設計及配置以控制基板之前側及斜邊緣部上的沉積量而不會使基板背側的沉積減少。噴淋頭設計將排淨氣體注入至基板的前側上，以控制基板之以下所有三個位置的沉積量：斜邊的前側、斜邊的邊緣及背側、以及基板的前側及背側(其中前側不需要沉積)。具體而言，噴淋頭係經設計以控制前側排淨氣體的流動(壓力和速度)。該等噴淋頭設計不會使基板背側的沉積量減少。因此，本揭示內容的噴淋頭設計控制基板的該三個位置處的沉積量，而不會使基板背側的沉積量減少。
根據第一種設計，袋式噴淋頭係設置在鄰近基板及承載環之處，在噴淋頭的底部與基板和承載環的頂部之間留下小間隙。在第二種設計中，袋式噴淋頭與承載環之間不存在間隙；亦即，袋式噴淋頭的外徑(OD)區域接觸承載環。此外，在第一種和第二種設計中，將諸如袋部直徑和高度、基板OD與承載環ID之間的距離等尺寸最佳化，以減少或消除基板的前側及斜邊緣部上之沉積。
在第三種設計中，噴淋頭包含各別的充氣部以調節噴淋頭與基板之間以及噴淋頭與承載環之間的排淨氣體壓力。該等設計減少或消除基板前側及斜邊緣部上之沉積。現將於下文中詳細描述根據本揭示內容之噴淋頭設計的該等和其他特徵。
本揭示內容組織如下。首先，參照圖1A及1B而顯示和描述包括處理腔室之基板處理系統的範例，在該處理腔室中可使用本揭示內容的噴淋頭。之後，參照圖2而顯示和描述本揭示內容之噴淋頭設計所解決的問題。隨後，參照圖3-6而顯示和描述根據本揭示內容之噴淋頭的各種設計。
圖1A顯示包括處理腔室12之基板處理系統10的範例。處理腔室12包含噴淋頭(亦稱為噴淋頭組件)14及噴淋頭底座16。間隔環21係設置在噴淋頭底座16上。承載環19係設置在間隔環21上。承載環19包含在處理期間支撐基板18的多個凸片23-1、23-2、…、及23-6(統稱為凸片23)。
間隔環21在基板18的底側與噴淋頭底座16的頂表面之間界定一間隙，以在其中產生電漿。在某些實施例中，可將間隔環21省略，且承載環19可界定該間隙並且亦為機器人(未圖示)的末端效應器提供通路以將承載環19運送進出處理腔室12。
噴淋頭14具有圓柱形主體並且包括電極15及充氣部17。噴淋頭14包含位在頂表面處的入口，以接收來自下述之氣體輸送系統40的排淨氣體。噴淋頭14包含位在底表面的通孔，俾將排淨氣體注入至基板18的前(頂)側上以避免在基板18之前(頂)側上的沉積。充氣部17係與噴淋頭14的入口及通孔流體連通。下文中參照圖3-6而顯示和描述噴淋頭及充氣部之額外的構造。
為了將製程氣體導入處理腔室12以在基板18的背(底)側上沉積材料，噴淋頭底座16包含充氣部20及位在噴淋頭底座16之頂表面上的複數通孔。噴淋頭底座16的頂表面面向基板18的底側，材料係欲沉積在該底側上。製程氣體及經汽化的化學品係經由噴淋頭底座16之底部處的入口22而導入。製程氣體從入口22流入充氣部20中，並從充氣部20經由噴淋頭底座16之頂表面上的通孔排出。
為了在由基板18之底側與噴淋頭底座16之頂表面之間的間隔環21所界定的間隙中產生電漿，RF產生系統30將RF電壓供應至噴淋頭14(例如，供應至電極15)，且噴淋頭底座16係接地的。例如，RF產生系統30可包括產生RF電壓的RF電壓產生器32，該RF電壓係由匹配網路34饋送至噴淋頭14。當經由噴淋頭底座16供應一或更多製程氣體並跨噴淋頭14與噴淋頭底座16而施加RF電壓時，在基板18與噴淋頭底座16之間的間隙中產生電漿26，以在基板18的底部(背側)上沉積材料。
致動器24使噴淋頭底座16相對於靜止的噴淋頭14而垂直移動。藉由利用致動器24使噴淋頭底座16相對於噴淋頭14而垂直移動，可改變噴淋頭14與承載環19之間的間隙(並因此改變噴淋頭14與基板18之間的間隙)。可在處理期間或在基板18上所進行的複數處理之間動態調整該間隙。例如，在第一處理中，可根據以下參照圖3描述的設計而設定該間隙。例如，在第二處理中，可根據以下參照圖4描述的設計而設定該間隙。
氣體輸送系統40包含氣體源42-1、…、42-(N-1)、及42-N(統稱為氣體源42)，其中N為正整數。氣體源42將一或更多製程氣體、前驅物氣體、清潔氣體、排淨氣體等供應至處理腔室12。氣體源42係經由閥44-1、…、44-(N-1)、及44-N(統稱為閥44)及質量流量控制器46-1、…、46-(N-1)、及46-N(統稱為質量流量控制器46)而連接至歧管48。歧管48的輸出被饋送至噴淋頭底座16。亦可使用汽化的前驅物。針對某些汽化的前驅物，不使用MFC。氣體輸送系統40將排淨氣體輸送至噴淋頭14。氣體輸送系統40將製程氣體及汽化的前驅物輸送至噴淋頭底座16。
可將加熱器控制器50連接至設置在噴淋頭底座16中和噴淋頭14中的加熱器元件(未圖示)。加熱器控制器50可用於控制噴淋頭14、噴淋頭底座16、及基板18的溫度。閥60及泵浦62可用於從處理腔室12中排空反應物。
控制器70可控制基板處理系統10的元件。僅舉例而言，控制器70可控制分別流至噴淋頭底座16及噴淋頭14的製程氣體及排淨氣體之流動。控制器70可控制致動器24、監視製程參數(例如，溫度、壓力、RF功率等)、觸發和消退電漿、去除反應物等。
圖2顯示基板100之包含其斜邊緣部的一部分。如上所述，在基板100的前側及斜邊緣部上的沉積係非所欲的。以下參照圖3-6而顯示和描述的根據本揭示內容之噴淋頭設計防止或最小化在基板100的前側及斜邊緣部上(具體而言，在水平虛線之上的基板100之斜邊緣部的部分上)的沉積。
圖3-6顯示噴淋頭的各種設計。該等設計控制從噴淋頭注入至基板前側之排淨氣體的壓力及速度，以控制斜邊的前側、斜邊的邊緣及背側、以及基板的前側及背側之沉積量(其中前側不需要沉積)。在該等設計中，隨著從噴淋頭注入至基板前側之排淨氣體的速度增加，基板前側、斜邊的前側、及斜邊的邊緣及背側上的沉積物濃度降低。基板背側上的沉積並未減少。
該等設計係經最佳化以在一參數變化範圍內實現上述目標，例如噴淋頭及底座溫度、基板位置、及所使用之排淨氣體的類型、壓力、及流率。該等設計亦係依據基板直徑而加以最佳化。亦即，依據基板直徑而最佳化噴淋頭與承載環之間的間隙、以及其他參數，包括下述的袋部尺寸、基板OD與承載環ID之間的距離、及排淨氣體壓力。此外，一種設計可用於一處理，而另一種設計可用於另一處理。
在某些應用中，噴淋頭係由陶瓷材料所製成，而非由金屬所製成，因為陶瓷材料可承受相對較高的製程溫度(例如，約攝氏550度)。在製程溫度低得多的應用中，噴淋頭係由金屬(例如鋁)所製成。
圖3顯示根據本揭示內容的第一噴淋頭300。噴淋頭300包括袋部302，其為位在噴淋頭300底部處的圓形凹陷區域。僅舉例而言，袋部302的外緣304係顯示為朝噴淋頭300之OD相對於袋部302的半徑而以一鈍角漸縮。在另一實施例中，外緣304可朝噴淋頭300之OD沿一曲線漸縮(例如，如圖4所示)，而非以一角度漸縮。袋部302的上緣306與噴淋頭300的底緣308之間的距離稱為袋部302的高度「h」。
噴淋頭300包含充氣部309，用以將排淨氣體從噴淋頭300之底緣308處的通孔注入至基板310的前側上，如從噴淋頭300的底部向下指向的箭頭所示。通孔係設置在噴淋頭300的袋部區域中、以及噴淋頭300之圍繞袋部302的外側非凹陷區域中。
基板310係佈置在承載環314上，該承載環314係與間隔環(例如，圖1A中所示的元件21)一起設置在噴淋頭底座(例如，圖1A中所示的噴淋頭底座16)上，如以上參照圖1A所描述。當經由噴淋頭底座而供應製程氣體並且跨噴淋頭300與噴淋頭底座而供應RF功率時，在由間隔環界定於基板210下方的間隙中觸發電漿，如以上參照圖1A所描述。
基板310的頂表面316與承載環314的頂表面318係共面的，且係設置在距噴淋頭300之底緣308一距離「d」處。在一實施例中，d＝h。僅舉例而言，對於300 mm之基板而言，d = h = 0.5 mm。在其他實施例中，d ＞ h或d ＜ h。在某些實施例中，可藉由垂直移動噴淋頭底座而改變d，如以上參照圖1A所描述。
袋部302的外緣304(亦即，袋部302的端部)與基板310的OD之間的距離係以L表示。基板310的OD與承載環314的ID之間的距離係以M表示。僅舉例而言，對於300 mm之基板而言，L＝3 mm，且M＝6 mm。在某些實施例中，可對承載環314的ID進行選擇，俾使承載環314的ID可更接近基板310的OD(例如，M可小於6 mm)。
L的值決定排淨氣體的速度。例如，袋部302下方的排淨氣體壓力小於袋部302周圍之外側區域中的排淨氣體壓力。一般而言，隨著L減小，袋部302周圍之外側區域中的排淨氣體壓力及速度增加(亦即 ，從袋部302的外緣304朝向基板310的OD)。較高的排淨氣體壓力及速度減少或消除在基板310的前側、斜邊的前側、及斜邊的邊緣與背側的沉積。
因此，可藉由選擇袋部302的直徑而使L的值最佳化。例如，隨著袋部302的直徑增加，袋部302朝基板310之OD(亦即，朝噴淋頭300之OD)徑向地往外延伸，並且L減小。相反地，隨著袋部302的直徑減小，袋部302朝基板310之中心(亦即，朝噴淋頭300之中心)徑向地往內延伸，並且L增加。控制器(例如，圖1A中所示的元件70)控制噴淋頭300注入排淨氣體的壓力。壓力亦控制排淨氣體的速度。
圖4顯示根據本揭示內容的第二噴淋頭400。基板310、承載環314、及間隔環係如以上參照圖3所述地設置在噴淋頭底座上。經由噴淋頭底座而供應製程氣體並且觸發電漿，如以上參照圖3所描述。
噴淋頭400包含袋部402，其為位在噴淋頭400底部處的圓形凹陷區域。僅舉例而言，袋部402的外緣404係顯示為朝噴淋頭400之OD沿一曲線而漸縮。在另一實施例中，外緣404可朝噴淋頭400之OD相對於袋部402的半徑而以一鈍角漸縮(例如，如圖3所示)。袋部402的上緣406與噴淋頭400的底緣408之間的距離被稱為袋部402的高度「h」。僅舉例而言，對於300mm之基板而言，h＝1mm。
噴淋頭400包含充氣部409，用以將排淨氣體從噴淋頭400之底緣408處的通孔注入至基板310的前側上，如從噴淋頭400的底部向下指向的箭頭所示。通孔係設置在噴淋頭400的袋部區域中。袋部402周圍的噴淋頭400之外側非凹陷底部接觸承載環314的頂表面318。亦即，袋部402周圍的噴淋頭400之外側非凹陷底部與承載環314的頂表面318之間沒有間隙。
基板310的頂表面316與承載環314的頂表面318係共面的。承載環的頂表面318與噴淋頭400的底緣408相接觸。基板310的頂表面316與袋部402的上緣406係由袋部402的高度「h」所隔開。
僅舉例而言，袋部402係顯示為具有比基板310更大的直徑。在某些實施例中，袋部402可具有比基板310更小的直徑。僅舉例而言，袋部402亦係顯示為具有等同承載環314之ID的直徑。在某些實施例中，袋部402可進一步朝噴淋頭400之OD徑向地延伸；亦即，袋部402的直徑可大於承載環314的ID。
排淨氣體壓力及速度係經最佳化以減少或消除在基板310的前側、斜邊的前側、及斜邊的邊緣與背側之沉積。此外，可將基板310的OD與承載環314的ID之間的距離M最佳化，以減少或消除在基板310的前側、斜邊的前側、及斜邊的邊緣與背側之沉積。例如，在一實施例中，可對承載環314的ID進行選擇，俾使承載環314的ID可更接近基板310的OD(亦即，使M減小)。例如，在另一實施例中，可對承載環314的ID進行選擇，俾使承載環314的ID可離基板310的OD更遠(亦即，使M增加)。控制器(例如，圖1A中所示的元件70)控制噴淋頭400注入排淨氣體的壓力。壓力亦控制排淨氣體的速度。
在第一及第二噴淋頭設計300、400之各者中，噴淋頭的主體為圓柱形的，且噴淋頭之凹陷區域(亦即，袋部)的外形為圓形的。在一實施例中，凹陷區域的直徑小於或等於基板的直徑。在另一實施例中，凹陷區域的直徑大於或等於基板的直徑。在另一實施例中，凹陷區域的直徑小於或等於承載環的內徑。在另一實施例中，凹陷區域的直徑大於或等於承載環的內徑。
此外，在第一及第二噴淋頭設計300、400之各者中，噴淋頭的非凹陷區域為環形且圍繞凹陷區域。在一實施例中，非凹陷區域的內徑小於或等於基板的直徑。在另一實施例中，非凹陷區域的內徑大於或等於基板的直徑。在另一實施例中，非凹陷區域的內徑小於或等於承載環的內徑。在另一實施例中，非凹陷區域的內徑大於或等於承載環的內徑。
上述的各種直徑配置並非互斥的。亦即，可使用上述各種直徑配置的任何合適且可行之組合。
圖5顯示根據本揭示內容的第三噴淋頭500。基板310、承載環314、及間隔環係如以上參照圖3所述地設置在噴淋頭底座上。經由噴淋頭底座而供應製程氣體並且觸發電漿，如以上參照圖3所描述。
噴淋頭500不包含袋部。噴淋頭500包含兩個充氣部：圓形的第一充氣部502及環形的第二充氣部504。第二充氣部504圍繞第一充氣部502。第一充氣部502的直徑小於第二充氣部504的內徑(ID)。充氣部502、504係分離且不互連。
充氣部502、504之各者經由噴淋頭500之底部處的相應通孔將排淨氣體注入至基板310的前側上，如從噴淋頭500之底部向下指向的箭頭所示。第一充氣部502從設置在噴淋頭500之第一(內側)底部上的第一組通孔提供處於第一壓力下的排淨氣體，該第一組通孔係位於基板310的前側上方並且覆蓋該前側。第二充氣部504從設置在噴淋頭500之第二(外側)底部上的第二組通孔提供處於第二壓力下的排淨氣體，該第二組通孔係位於承載環314的ID與噴淋頭500的OD之間的區域上方並且覆蓋該區域。第一壓力小於第二壓力，以減少或消除在基板310的前側、斜邊的前側、及斜邊的邊緣與背側之沉積。
利用以下方案中之一或多者，可於不同壓力下經由第一與第二充氣部502、504供應排淨氣體。例如，充氣部502、504的每單位面積之通孔數量(稱為通孔密度)可為不同的。因此，當以預定壓力及/或流率將排淨氣體供應至充氣部502、504時，經由第一充氣部502的第一組通孔與經由第二充氣部504的第二組通孔分散之排淨氣體的壓力不同。
替代地或附加地，與第一和第二充氣部502、504相關聯的通孔之尺寸可為不同的。因此，當以預定壓力及/或流率將排淨氣體供應至充氣部502、504時，經由第一充氣部502的第一組通孔與經由第二充氣部504的第二組通孔分散之排淨氣體的壓力不同。
替代地或附加地，如圖6所示，兩個個別的入口510、512係設置在噴淋頭500中。充氣部502、504之各者係與相應的入口510、512流體連通。在一實施例中，入口510、512之各者自同一氣體源(例如，圖1A中所示的氣體源42N)經由以下者而接收排淨氣體：連接至氣體源42N之兩個個別的閥(例如，閥44N及額外的閥 44(N+1))和分別連接至該兩個個別的閥之兩個個別的MFC(例如，MFC 46N及額外的MFC 46(N+1))。控制器70藉由控制兩個個別的閥和兩個個別的MFC而控制充氣部502、504中的不同壓力。
在另一實施例中，入口510、512之各者自兩個個別的氣體源(例如，氣體源42N及額外的氣體源42(N+1))經由以下者而接收排淨氣體：分別連接至該兩個氣體源之兩個個別的閥(例如，閥44N及額外的閥 44(N+1))和分別連接至該兩個個別的閥之兩個個別的MFC(例如，MFC 46N及額外的MFC 46(N+1))。控制器70藉由控制兩個個別的閥和兩個個別的MFC而控制充氣部502、504中的不同壓力。
一般而言，第一充氣部502的直徑可大於、等於、或小於基板310的直徑。替代地或附加地，第二充氣部504的ID可大於、等於、或小於承載環314的ID(或基板310的OD)。
更一般地，第一充氣部502的外形係圓形的。在一實施例中，第一充氣部502的直徑小於或等於基板310的直徑。在另一實施例中，第一充氣部502的直徑大於或等於基板310的直徑。在另一實施例中，第一充氣部502的直徑小於或等於承載環314的內徑。在另一實施例中，第一充氣部502的直徑大於或等於承載環314的內徑。
此外，第二充氣部504係環形的，並且圍繞第一充氣部502。在一實施方式中，第二充氣部504的內徑小於或等於基板310的直徑。在另一實施例中，第二充氣部504的內徑大於或等於基板310的直徑。在另一實施例中，第二充氣部504的內徑小於或等於承載環314的內徑。在另一實施例中，第二充氣部504的內徑大於或等於承載環314的內徑。
上述的各種直徑配置並非互斥的。亦即，可使用上述各種直徑配置的任何合適且可行之組合。
基板310的頂表面316與承載環314的頂表面318係共面的，並且係設置在距噴淋頭500之底緣508一距離「d」處。僅舉例而言，對於300 mm之基板而言，d = 1 mm。在某些實施例中，可藉由如以上參照圖1A所述地垂直移動噴淋頭底座而改變d。
可將基板310的OD與承載環314的ID之間的距離M最佳化以減少或消除在基板310的前側、斜邊的前側、及斜邊的邊緣與背側之沉積。例如，在一實施例中，可對承載環314的ID進行選擇，俾使承載環314的ID可更接近基板310的OD(亦即，使M減小)。例如，在另一實施例中，可對承載環314的ID進行選擇，俾使承載環314的ID可離基板310的OD更遠(亦即，使M增加)。
在某些應用中，噴淋頭500可於第一充氣部502下方包含分別顯示於圖3和圖4中的袋部302或袋部402。替代地或附加地，噴淋頭500可於第二充氣部504下方包含一環形袋部，其中該袋部的內緣朝承載環314的ID以一鈍角或沿一曲線而漸縮。
在上述設計中，所有描述的尺寸(例如，直徑、距離、間隙、高度、壓力等)皆可藉由僅改變該等尺寸之其中一者或藉由改變多個尺寸組合而加以改變和最佳化，俾減少或消除在基板310的前側、斜邊的前側、及斜邊的邊緣與背側之沉積。此外，可改變和最佳化該等尺寸，以使得在基板310之背側上的沉積不會減少。
以上敘述在本質上僅為說明性的，而非意圖限制本揭露內容、其應用、或用途。本揭露內容之廣泛指示可以各種形式實行。因此，雖本揭露內容包含特定例子，但由於當研究圖式、說明書、及以下申請專利範圍時，其他變化將更顯清楚，故本揭露內容之真實範疇不應如此受限。應理解，在不改變本揭露內容之原理的情況下，可以不同次序(或同時)執行方法中之一或更多步驟。再者，雖實施例之各者係於以上描述為具有某些特徵，但關於本揭露內容之任何實施例所述之任一或更多該等特徵可在任何其他實施例中實行，及/或與任何其他實施例之特徵組合(即使並未詳細敘述該組合)。換句話說，所述之實施例並非互相排斥，且一或更多實施例彼此之間的置換維持於本揭露內容之範疇內。
元件 (例如，在模組、電路元件、半導體層等) 之間的空間及功能上之關係係使用各種用語所敘述，該等用語包含「連接」、「接合」、「耦合」、「鄰近」、「在…旁邊」、「在…之上」、「上面」、「下面」、以及「設置」。除非明確敘述為「直接」之情形下，否則當於上述揭露內容中描述第一與第二元件之間的關係時，該關係可係在第一與第二元件之間不存在其它中介元件之直接關係，但亦可係在第一與第二元件之間存在一或更多中介元件(空間上或功能上)的間接關係。如本文所使用的，詞組「A、B、及C其中至少一者」應解釋為意指使用非排除性邏輯OR之邏輯(A OR B OR C)，且不應解釋為意指「A之至少一者、B之至少一者、及C之至少一者」。
在一些實施例中，控制器為系統的一部分，該系統可為上述例子的一部分。此系統可包含半導體處理設備，該半導體處理設備包含(複數)處理工具、(複數)腔室、(複數)處理用平台、及/或特定的處理元件(晶圓基座、氣體流動系統等)。該等系統可與電子設備整合，以在半導體晶圓或基板之處理之前、期間、以及之後，控制其運作。電子設備可被稱為「控制器」，其可控制(複數)系統的各種元件或子部件。取決於處理需求及/或系統類型，可將控制器程式設計成控制本文所揭露之任何處理，包含處理氣體的傳送、溫度設定(例如，加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻(RF)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流速設定、流體傳送設定、位置和操作設定、晶圓轉移(進出與特定系統連接或接合之工具及其他轉移工具、及/或負載鎖)。
廣泛來說，可將控制器定義為具有接收指令、發佈指令、控制運作、啟動清洗操作、啟動終點量測等之許多積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子設備。積體電路可包含：儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSPs)、定義為特殊應用積體電路(ASICs)的晶片、及/或一或更多微處理器、或執行程式指令(例如，軟體)的微控制器。程式指令可為以不同的單獨設定(或程式檔案)之形式而傳達至控制器或系統的指令，該單獨設定(或程式檔案)為實行特定處理(在半導體晶圓上，或是對半導體晶圓)定義操作參數。在一些實施例中，操作參數可係由製程工程師所定義之配方的一部分，俾在一或更多以下者(包含：覆層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或基板的晶粒)的製造期間實現一或更多處理步驟。
在一些實施例中，控制器可為電腦的一部分，或耦接至電腦，該電腦係與系統整合、耦接至系統、或以網路連接至系統、或以其組合之方式連接至系統。例如，控制器可在能容許遠端存取晶圓處理之「雲端」或廠房主機電腦系統的全部或部分中。電腦可使系統能夠遠端存取，以監控製造運作的當前進度、檢查過去製造運作的歷史、由複數之製造運作而檢查趨勢或效能指標，以改變當前處理的參數、設定當前處理之後的處理步驟、或開始新的製程。
在一些例子中，遠端電腦(例如，伺服器)可通過網路提供製程配方至系統，該網路可包含局域網路或網際網路。遠端電腦可包含使用者介面，其可達成參數及/或設定的接取、或對參數及/或設定進行程式化，接著將該參數及/或該設定由遠端電腦傳達至系統。在一些例子中，控制器以資料的形式接收指令，該指令為將於一或更多操作期間執行之每個處理步驟指定參數。吾人應理解，參數可特定地針對將執行之製程的類型及將控制器設定以接合或控制之工具的類型。
因此，如上所述，控制器可為分散式，例如藉由包含以網路的方式連接彼此且朝向共同目的(例如，本文所敘述的製程及控制)而運作的一或更多分離的控制器。用於此目的之分散式控制器的範例將係在腔室上、與位於遠端的一或更多積體電路(例如，在作業平臺位準處、或作為遠端電腦的一部分)進行通訊的一或更多積體電路，兩者結合以控制腔室上的製程。
範例系統可包含但不限於以下各者：電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉淋洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、清洗腔室或模組、斜角緣部蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD)腔室或模組、原子層沉積(ALD)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE)腔室或模組、離子植入腔室或模組、軌道腔室或模組、以及可在半導體晶圓的製造及/或加工中相關聯、或使用的任何其他半導體處理系統。
如上所述，取決於將藉由工具執行之(複數)處理步驟，控制器可與半導體製造工廠中之一或更多的以下各者進行通訊：其他工具電路或模組、其他工具元件、群集工具、其他工具介面、鄰近之工具、相鄰之工具、遍布工廠的工具、主電腦、另一控制器、或材料運輸中所使用之工具，該材料運輸中所使用之工具將晶圓容器輸送往返於工具位置及/或裝載埠。
10:基板處理系統 12:處理腔室 14:噴淋頭 15:電極 16:噴淋頭底座 17:充氣部 18:基板 19:承載環 20:充氣部 21:間隔環 22:入口 23-1:凸片 23-2:凸片 23-3:凸片 23-4:凸片 23-5:凸片 23-6:凸片 23:凸片 24:致動器 26:電漿 30:RF產生系統 32:RF電壓產生器 34:匹配網路 40:氣體輸送系統 42-1:氣體源 42-(N-1):氣體源 42-N:氣體源 42:氣體源 44-1:閥 44-(N-1):閥 44-N:閥 44:閥 46-1:質量流量控制器(MFC) 46-(N-1):質量流量控制器(MFC) 46-N:質量流量控制器(MFC) 46:質量流量控制器(MFC) 48:歧管 50:加熱器控制器 60:閥 62:泵浦 70:控制器 100:基板 210:基板 300:噴淋頭 302:袋部 304:外緣 306:上緣 308:底緣 309:充氣部 310:基板 314:承載環 316:頂表面 318:頂表面 400:噴淋頭 402:袋部 404:外緣 406:上緣 408:底緣 409:充氣部 500:噴淋頭 502:第一充氣部 504:第二充氣部 510:入口 512:入口 M:距離 L:距離
本揭露內容從實施方式及隨附圖式可更完全了解，其中：
圖1A顯示包含處理腔室之基板處理系統的範例；
圖1B顯示用於基板處理系統中之承載環的範例；
圖2顯示半導體基板的一部分，其指示出沉積係非所欲的區域以及沉積係藉由本揭示內容之噴淋頭設計而避免或最小化的區域；
根據本揭示內容，圖3顯示第一噴淋頭設計之範例的截面圖；
根據本揭示內容，圖4顯示第二噴淋頭設計之範例的截面圖；
根據本揭示內容，圖5顯示第三噴淋頭設計之範例的截面圖；以及
根據本揭示內容，圖6顯示用於供應氣體至第三噴淋頭設計的入口之範例的平面圖。
在圖式中，元件符號可被再次使用以辨別相似及/或相同的元件。
300:噴淋頭
302:袋部
304:外緣
306:上緣
308:底緣
309:充氣部
310:基板
314:承載環
316:頂表面
318:頂表面
M:距離
L:距離

Claims (21)

  1. 一種用於基板處理系統的噴淋頭，包含： 一主體，其包含界定一充氣部的頂表面、底表面、及側部； 一入口，其係連接至該主體之頂表面以將排淨氣體供應至該充氣部； 該主體之底表面上的一凹陷區域； 該主體之底表面上的一非凹陷區域，其圍繞該凹陷區域；以及 第一複數通孔，其係從該充氣部延伸穿過該凹陷區域中的該底表面，以將該排淨氣體分散至設置於該基板處理系統中的基板上。
  2. 如請求項1之用於基板處理系統的噴淋頭，其中該主體為圓柱形，且其中該凹陷區域的外緣朝該主體之外徑相對於該主體的半徑而以一鈍角漸縮。
  3. 如請求項1之用於基板處理系統的噴淋頭，其中該主體為圓柱形，且其中該凹陷區域的外緣朝該主體之外徑沿一曲線漸縮。
  4. 如請求項1之用於基板處理系統的噴淋頭，其中該主體為圓柱形，並且該凹陷區域的外形為圓形且具有小於或等於該基板之直徑的直徑。
  5. 如請求項1之用於基板處理系統的噴淋頭，其中該主體為圓柱形，並且該凹陷區域的外形為圓形且具有大於或等於該基板之直徑的直徑。
  6. 如請求項1之用於基板處理系統的噴淋頭，其中該主體為圓柱形，並且該非凹陷區域為環形且具有小於或等於該基板之直徑的內徑。
  7. 如請求項1之用於基板處理系統的噴淋頭，其中該主體為圓柱形，並且該非凹陷區域為環形且具有大於或等於該基板之直徑的內徑。
  8. 一種基板處理系統，包含： 請求項1之噴淋頭； 一噴淋頭底座，其包含界定第二複數通孔的頂表面，該第二複數通孔係配置以輸出電漿氣體混合物；以及 一承載環，其係設置於該噴淋頭底座的頂表面上，且係配置以將該基板支撐於距該噴淋頭底座的頂表面一預定距離處， 其中該噴淋頭係設置於該承載環上方。
  9. 如請求項8之基板處理系統，更包含一間隔環，其係設置在該噴淋頭底座的頂表面上且在該承載環下方，以界定欲在其中觸發電漿的一間隙。
  10. 如請求項8之基板處理系統，其中該噴淋頭的該凹陷區域係設置於該基板上方，且該噴淋頭的該非凹陷區域係設置於該承載環上方。
  11. 如請求項8之基板處理系統，其中該充氣部延伸至該噴淋頭的該非凹陷區域上方，且該噴淋頭更包含第三複數通孔，該第三複數通孔係從該充氣部延伸穿過該主體之在該非凹陷區域中的底表面，以將該排淨氣體分散至該基板及該承載環之其中至少一者上。
  12. 如請求項8之基板處理系統，其中該噴淋頭之該主體的底表面接觸該承載環。
  13. 如請求項8之基板處理系統，其中該噴淋頭的該凹陷區域具有一高度，且該主體的底表面係設置於該承載環上方的第二距離處，其中該第二距離等於該高度。
  14. 如請求項8之基板處理系統，其中該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該凹陷區域的外形為圓形且具有小於或等於該承載環之內徑的直徑。
  15. 如請求項8之基板處理系統，其中該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該凹陷區域的外形為圓形且具有大於或等於該承載環之內徑的直徑。
  16. 如請求項8之基板處理系統，其中該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該非凹陷區域為環形且具有小於或等於該承載環之內徑的內徑。
  17. 如請求項8之基板處理系統，其中該噴淋頭的該主體為圓柱形，並且該噴淋頭的該非凹陷區域為環形且具有大於或等於該承載環之內徑的內徑。
  18. 如請求項8之基板處理系統，更包含： 一氣體分配系統，用以將該排淨氣體供應至該噴淋頭；以及 一控制器，用以控制供應至該噴淋頭之該排淨氣體的壓力。
  19. 如請求項8之基板處理系統，更包含： 一致動器，用以使該噴淋頭底座相對於該噴淋頭而垂直移動；以及 一控制器，用以控制該致動器以調整該噴淋頭與該承載環之間的距離。
  20. 如請求項8之基板處理系統，更包含： 一RF源，其係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿， 其中分散至該基板之頂表面上的該排淨氣體防止在該基板之頂表面及該基板之斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理。
  21. 如請求項8之基板處理系統，更包含： 一RF源，其係配置以在該基板的底表面與該噴淋頭底座的頂表面之間觸發電漿， 其中該排淨氣體防止在該基板之頂表面及該基板之斜邊緣部上發生由該電漿進行的處理，而不會減耗由該電漿在該基板之底表面上進行的處理。
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