[发明专利]用于可调/可更换边缘耦合环的检测系统

说明书

一种衬底处理系统包括处理室。在处理室中布置有基座。边缘耦合环被布置成邻近基座并且围绕衬底的径向外边缘。致动器配置成相对于衬底选择性地移动边缘耦合环以改变边缘耦合环的边缘耦合轮廓。衬底处理系统包括基于相机的检测系统，其指示致动器调节边缘耦合环的位置。相机被配置为与控制器通信，并且控制器调节相机的位置和/或焦点。响应于来自相机的边缘耦合环状况信息，控制器操作致动器以竖直移动边缘耦合环。响应于来自相机的边缘耦合环位置信息，控制器操作致动器以水平移动边缘耦合环。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月31日提交的美国申请No.15/609,570的优先权，该申请是2015年5月6日提交的美国申请No.14/705,430的部分继续申请。该申请进而是2015年1月16日提交的美国专利申请No.14/598,943的部分继续申请。本申请通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统，更具体地，涉及衬底处理系统的边缘耦合环，并且更具体地，涉及用于衬底处理系统的边缘耦合环的检测系统。更特别地，本公开涉及用于检测衬底处理系统的边缘耦合环的位置和/或状况的检测系统。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。目前所指名的发明人的工作，在该背景技术部分中描述的程度以及本说明书的可能在申请时不被另外认为是现有技术的部分，既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于执行诸如半导体晶片之类的衬底的蚀刻和/或其它处理。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的基座上。例如在等离子体蚀刻器中的蚀刻期间，将包括一种或多种前体的气体混合物引入到处理室中，并且激励等离子体以蚀刻衬底。

边缘耦合环已经用于调节靠近衬底的径向外边缘的等离子体的蚀刻速率和/或蚀刻轮廓。边缘耦合环通常围绕衬底的径向外边缘位于基座上。可以通过改变边缘耦合环的位置、边缘耦合环的内边缘的形状或轮廓、边缘耦合环相对于衬底的上表面的高度、边缘耦合环的材料等来改变衬底的径向外边缘处的工艺条件。

改变边缘耦合环通常需要打开处理室，这是不希望有的。换句话说，边缘耦合环的边缘效应在不打开处理室的情况下不可能被改变。当在蚀刻期间边缘耦合环被等离子体腐蚀时，边缘耦合效应改变。校正边缘耦合环的腐蚀需要打开处理室以更换边缘耦合环。

现在参考图1和2，衬底处理系统可以包括基座20和边缘耦合环30。边缘耦合环30可以包括单片或两个或更多个部分。在图1和图2的示例中，边缘耦合环30包括布置在衬底33的径向外边缘附近的第一环形部分32。第二环形部分34从衬底33下方的第一环形部分径向向内定位。第三环形部分36布置在第一环形部分32的下方。在使用期间，等离子体42被引导到衬底33处以蚀刻衬底33的暴露部分。边缘耦合环30被布置成帮助使等离子体成形，使得发生衬底33的均匀蚀刻。

在图2中，在已经使用边缘耦合环30之后，边缘耦合环30的径向内部部分的上表面可以表现出如48处所示的侵蚀。结果，等离子体42可能趋于以比在44处可看到的在其径向内部部分的蚀刻速率更快的速率蚀刻衬底33的径向外边缘。

在衬底处理系统中，边缘耦合环的一个或多个部分可以相对于衬底或基座竖直和/或水平移动。该移动在蚀刻或其他衬底处理期间改变了等离子体相对于衬底的边缘耦合效应，而无需打开处理室。

现在参照图3-5，衬底处理系统包括基座20和边缘耦合环60。边缘耦合环60可以由单个部分制成或者可以使用两个或更多个部分。在图3-5的示例中，边缘耦合环60包括布置在衬底33的径向外侧的第一环形部分72。第二环形部分74从衬底33下方的第一环形部分72径向向内定位。第三环形部分76布置在第一环形部分72下方。