[发明专利]利用边缘环升降的动态鞘控制

说明书

基座组件包含用于支撑衬底的基座。中央轴在操作期间将基座定位于一定高度。环沿着基座的周缘而放置。环调整器次组件包含设置在中央轴的中间区段周围的调整器凸缘。次组件包含连接至调整器凸缘且从调整器凸缘延伸至设置于基座下方的调整器板的套管。次组件包含连接至调整器板且从调整器板竖直延伸的环调整器销。环调整器销中的每一者在邻近基座直径且在其外部的位置定位于调整器板上。环调整器销接触环的边缘下表面。调整器凸缘耦合于至少三个调整器致动器，以用于限定环相对于基座的顶部表面的升高和倾斜。

技术领域

本文的实施方案涉及半导体衬底处理设备工具，且尤其涉及针对边缘环升降而配置的动态鞘控制。

背景技术

改善的膜均匀性在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)及等离子体原子层沉积(ALD)技术中是重要的。实施PECVD和ALD工艺的室系统可能引入诸多来源的不均匀性。尤其是，执行PECVD和ALD的多站模块的特征为大型开放反应器，其可能促成方位角不均匀性和边缘降低效应(edge drop effects)。不均匀性也存在于单站模块中。举例而言，在等离子体处理期间，标准基座配置没有提供晶片边缘附近期望的流动曲线和/或材料条件。当前在晶片附近使用PECVD硬件的配置的结果可能导致较低或较高的边缘沉积轮廓，具体取决于配方条件。当使管芯推进到更加靠近晶片边缘时，该方位角不均匀性对于整体不均匀性的数值贡献度增长。尽管尽最大努力使损伤和/或不均匀沉积轮廓最小化，但传统PECVD和等离子体ALD方案仍需要改善。

尤其是，在等离子体处理期间，标准基座配置没有提供晶片边缘附近期望的流动曲线和/或材料条件。当前在晶片附近使用PECVD硬件的配置的结果可能导致较低的边缘沉积轮廓。进一步而言，均匀性随着时间推移而降低，主要是在晶片边缘处，该处对于流动曲线和局部条件最为敏感，从而产生对于一直维持稳定边缘条件的需求。

此外，单一承载/聚焦环将不适合各种各样的沉积膜。即使可针对不同承载/聚焦环和晶片的组合产生优化的边缘轮廓，替换承载/聚焦环仍因为其他平台侧的限制(槽阀、装载锁等)而不具有自动化方式的可行性。基于膜类型而人工替换承载件也不可行，因为其将无法保持产品上线时间(室冷却、开启、替换、关闭、重新验证)。

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的描述的各方面中描述的范围内的当前指定的发明人的工作既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

就是在这种背景下，出现了本公开内容的实施方案。。

发明内容

本文的实施方案涉及解决相关领域中所发现的一或更多问题，且具体而言涉及执行半导体工艺，包含通过举起和/或降低PECVD沉积基座的边缘环以调节RF场在晶片之间或通过边缘环所遇到的相对电容来调谐接近晶片边缘的沉积轮廓。本公开内容的若干创造性的实施方案在下文描述。

沉积室(例如PECVD、ALD等)包含具有射频(RF)源、晶片、以及相对所述源的接地表面的一或更多站。边缘(例如承载、聚焦)环用于将站内设置在基座上的晶片的边缘附近的沉积轮廓成形。在本公开内容的实施方案中，动态鞘控制(DSC)提供沉积基座上的边缘(例如承载/聚焦)环的边缘的举起，以调节RF场在通过晶片及通过边缘环的流动路径中所遇到的相对电容。