[发明专利]用于衬底处理系统的边缘环系统

说明书

一种用于衬底处理系统的边缘环系统，包括顶部边缘环，所述顶部边缘环包括具有内径和外径的环形体。顶部边缘环的外径小于衬底处理系统的衬底端口的水平开口。第一边缘环设置在顶部边缘环的下方，所述顶部边缘环包括具有内径和外径的环形体。第一边缘环的外径大于衬底处理系统的衬底端口。第一边缘环的内径小于顶部边缘环的内径。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月5日提交的美国临时申请No.62/882,901的权益。上述引用的申请的全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体涉及等离子体处理系统，更具体地涉及边缘环系统。

背景技术

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。当前指定的发明人的工作在其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说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

衬底处理系统在例如半导体晶片之类的衬底上执行处理。衬底处理的示例包含沉积、灰化、蚀刻、清洁和/或其他处理。可以将处理气体混合物供应至处理室以处理衬底。等离子体可以用于点燃气体以增强化学反应。

在处理期间将衬底放置在衬底支撑件上。在一些衬底处理系统中，环形边缘环设置在邻近衬底的径向外边缘的衬底支撑件周围。边缘环可用于将等离子体成形或聚焦到衬底上。在操作期间，通过等离子体蚀刻衬底和边缘环的暴露表面。结果，边缘环随着时间而磨损，并且边缘环对等离子体的作用改变。

发明内容

一种用于衬底处理系统的边缘环系统，所述边缘环系统包括顶部边缘环，所述顶部边缘环包括具有内径和外径的环形体。所述顶部边缘环的外径小于所述衬底处理系统的衬底端口的水平开口。第一边缘环设置在所述顶部边缘环的下方，所述顶部边缘环包括具有内径和外径的环形体。所述第一边缘环的所述外径大于所述衬底处理系统的所述衬底端口。所述第一边缘环的所述内径小于所述顶部边缘环的所述内径。

在其它特征中，所述顶部边缘环的下表面与所述第一边缘环的上表面配合。第二边缘环位于所述第一边缘环的下方并且位于所述衬底处理系统的基板的径向外侧。所述第二边缘环包括环形体，从所述环形体的上部和径向内部延伸的向上突出的腿部，以及从所述环形体的下部和径向外部延伸的向下突出的腿部。

在其它特征中，第三边缘环位于所述第一边缘环的下方并且位于所述第二边缘环的径向外侧。所述第三边缘环包括环形体，从所述环形体的上部延伸的径向向内突出的腿部，以及从所述环形体的上表面和径向外表面向上延伸的突起。

在其它特征中，所述第一边缘环包括在其下表面和径向外表面上的环形凹槽。所述第三边缘环的所述突起与所述环形凹槽配合以限定阶梯路径。

在其它特征中，环形密封件设置在所述第二边缘环下方和所述第三边缘环与所述衬底处理系统的所述基板之间。所述环形密封件包括环形体和从所述环形体的下部径向向内延伸的腿部。所述腿部的径向内表面处的直径小于所述基板的外径。所述环形密封件的所述环形体的径向内表面的直径大于所述基板的外径。

在其它特征中，所述顶部边缘环包括由所述顶部边缘环的下表面和内表面在所述顶部边缘环的径向内腿部和径向外腿部与所述第一边缘环之间限定的腔。所述下表面和内表面位于竖直高于所述顶部边缘环的所述径向外腿部的下表面处。

衬底处理系统包括所述边缘环系统和包括所述基板的衬底支撑件。密封材料设置在所述基板的外表面上，位于所述基板与所述环形密封件之间以及所述基板与所述第二边缘环之间。所述密封材料设置在所述基板和所述环形密封件的所述腿部的上表面的一部分之间。