CN108091592B - 平坦衬底边缘与开放体积接触的平衡途径和侧封 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了平坦衬底边缘与开放体积接触的平衡途径和侧封，具体提供了用于衬底处理***的基座，其包括具有面向衬底的表面的基座主体。环形带布置在面向衬底的表面上，该表面构造成支撑衬底的径向外边缘。腔被限定在基座主体的面向衬底的表面中并且位于环形带的径向内侧。腔在衬底的底表面和基座主体的面向衬底的表面之间产生体积。多个排气孔通过基座主体并且与腔流体连通，以在处理期间使衬底的相对面上的压力平衡。

Description

平坦衬底边缘与开放体积接触的平衡途径和侧封
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月28日提交的美国临时申请No.62/414,072的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及衬底处理***，更具体地涉及用于衬底处理***的基座。
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背景的目的。在该背景技术部分中描述的程度上的目前提名的发明人的工作和在申请时可能无资格另外作为现有技术的描述的方面既未清楚地，也未隐含地被承认作为针对本公开的现有技术。
衬底处理***可用于在衬底上沉积膜，蚀刻或处理在衬底上的膜，衬底例如半导体晶片。衬底处理***通常包括处理室、气体分配装置和基座。在处理期间，衬底被布置在基座上。可以将不同的气体混合物引入处理室以处理膜。衬底加热和/或射频(RF)等离子体也可用于激活化学反应。
基座的承载环通常以沿着衬底的径向外边缘的窄带的形式接触衬底。通常，窄带的宽度为1.0mm至1.5mm。最小接触面积(MCA)销用于支撑衬底的中心区域。衬底中心处的MCA销将衬底的中心提升高于支撑衬底外边缘的窄带，从而产生衬底弯曲状态。换句话说，MCA销的顶表面被抬升高于由窄带限定的平坦表面。衬底边缘以切线或线接触接触承载环。这需要在输送和处理期间衬底和基座的精确对准。由于所需的精度和“现场”设置的限制，销和承载环通常不会充分地阻挡在衬底的背面上的沉积。由于与衬底的背面边缘的接触量也受到限制，所以这种方法在偏心衬底放置方面也不那么能耐受。
发明内容
一种用于衬底处理***的基座，其包括：基座主体，其包括面向衬底的表面。布置在所述面向衬底的表面上的环形带被构造成支撑所述衬底的径向外边缘。腔被限定在所述基座主体的所述面向衬底的表面中并且位于所述环形带的径向内侧。所述腔在所述衬底的底表面和所述基座主体的所述面向衬底的表面之间产生体积。多个排气孔通过所述基座主体并与所述腔流体连通，以在处理期间使所述衬底的相对面上的压力平衡。
在其他特征中，带的宽度在4mm至12mm的范围内。带的宽度在5mm至9mm的范围内。带的宽度在6mm至7mm的范围内。带的表面粗糙度(Ra)在2至32的范围内。表面粗糙度(Ra)在2至24的范围内。表面粗糙度(Ra)在2至16的范围内。
在其他特征中，多个排气孔包括从基座主体的径向外侧径向向内延伸的第一排气部分和从第一排气部分的径向内边缘延伸到腔的第二排气部分。
在其他特征中，多个排气孔包括从基座主体的底侧朝向腔轴向延伸的第一排气部分和包括将第一排气部分连接到腔的多个孔的第二排气部分。
在其它特征中，带由选自导电材料的表面上形成的电介质涂层、未涂覆的导电材料、未涂覆的金属和未涂覆的电介质材料组成的材料制成。
在其他特征中，环被布置在衬底和带的径向外侧。环的顶表面布置在衬底的顶表面上方。环由电介质材料制成。
在其它特征中，电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。环包括径向设置在衬底的内部和下方的径向内表面以及径向设置在衬底外侧的径向外表面。环的顶表面平行于衬底的顶表面。环由电介质材料制成。
在其它特征中，电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。基座主体包括围绕其径向外边缘的环形凹口。环布置在环形凹口中。环的底表面位于衬底的底表面下方。环的顶表面位于衬底的顶表面下方。环由电介质材料制成。
在其它特征中，电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。
在其他特征中，多个销布置在腔中以支撑衬底的中心。在处理期间，所述突起的顶表面是下列之一：在所述环形带的顶表面的下方，与所述环形带的顶表面平行或在所述环形带的顶表面的上方。
在其他特征中，多个突起支撑衬底的中心。突起的顶面是下列之一：在所述环形带的顶表面的下方，与所述环形带的顶表面平行或在所述环形带的顶表面的上方。衬底的沿衬底的径向外边缘的背面在加工期间平行于带。
衬底处理***包括处理室和基座。基座设置在处理室中。RF发生器布置在该处理室内。
在其他特征中，多个最小接触面积(MCA)销从基座主体延伸。控制器被配置为在处理期间延伸所述MCA销，使得所述MCA销的顶表面是下列之一：在所述带的下方，与所述带平行或在所述带的上方。
在其它特征中，多个突起从腔中的基座主体向上延伸。
具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：
1.一种用于衬底处理***的基座，其包括：
基座主体，其包括面向衬底的表面；
环形带，其布置在所述面向衬底的表面上，其构造成支撑所述衬底的径向外边缘；以及
腔，其被限定在所述基座主体的所述面向衬底的表面中并且位于所述环形带的径向内侧，其中所述腔在所述衬底的底表面和所述基座主体的所述面向衬底的表面之间产生体积；以及
多个排气孔，其通过所述基座主体并与所述腔流体连通，以在处理期间使所述衬底的相对面上的压力平衡。
2.根据条款1所述的基座，其中，所述带的宽度在4mm至12mm的范围内。
3.根据条款1所述的基座，其中，所述带的宽度在5mm至9mm的范围内。
4.根据条款1所述的基座，其中所述带的宽度在6mm至7mm的范围内。
5.根据条款1所述的基座，其中所述带的表面粗糙度(Ra)在2至32的范围内。
6.根据条款5所述的基座，其中所述表面粗糙度(Ra)在2至24的范围内。
7.根据条款5所述的基座，其中所述表面粗糙度(Ra)在2至16的范围内。
8.根据条款1所述的基座，其中所述多个排气孔包括：
第一排气部分，其从所述基座主体的径向外侧径向向内延伸；以及
第二排气部分，其从所述第一排气部分的径向内边缘延伸到所述腔。
9.根据条款1所述的基座，其中所述多个排气孔包括：
第一排气部分，其从所述基座主体的底侧朝向所述腔轴向延伸；以及
第二排气部分，其包括将所述第一排气部分连接到所述腔的多个孔。
10.根据条款1所述的基座，其中所述带由选自导电材料的表面上形成的电介质涂层、未涂覆的导电材料、未涂覆的金属和未涂覆的电介质材料组成的群组中的材料制成。
11.根据条款1所述的基座，其还包括：
布置在所述衬底和所述带的径向外侧的环，
其中所述环的顶表面布置在所述衬底的顶表面上方，以及
其中所述环由电介质材料制成。
12.根据条款11所述的基座，其中所述电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。
13.根据条款1所述的基座，其还包括：
环，其包括径向设置在所述衬底的内部和下方的径向内表面以及径向设置在所述衬底的径向外侧的径向外表面，
其中所述环的顶表面平行于所述衬底的顶表面，以及
其中所述环由电介质材料制成。
14.根据条款13所述的基座，其中所述电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。
15.根据条款1所述的基座，其中所述基座主体包括围绕其径向外边缘的环形凹口，并且还包括：
设置在所述环形凹口中的环，
其中所述环的底表面位于所述衬底的底表面下方，
其中所述环的顶表面位于所述衬底的顶表面下方，并且
其中所述环由电介质材料制成。
16.根据条款15所述的基座，其中所述电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。
17.根据条款1所述的基座，其还包括：
布置在所述腔中以支撑所述衬底的中心的多个销，
其中在处理期间所述销的顶表面是下列之一：在所述环形带的顶表面的下方，与所述环形带的顶表面平行，或在所述环形带的顶表面的上方。
18.根据条款1所述的基座，其还包括：
多个用于支撑所述衬底的中心的突起，
其中所述突起的顶表面是下列之一：在所述环形带的顶表面的下方，与所述环形带的顶表面平行或在所述环形带的顶表面的上方。
19.根据条款1所述的基座，其中，所述衬底的沿着所述衬底的所述径向外边缘的后侧表面在处理期间平行于所述带。
20.一种衬底处理***，其包括：
处理室；
根据条款1所述的基座，其中，所述基座布置在所述处理室中；以及
设置在所述处理室中的RF发生器。
21.根据条款20所述的衬底处理***，其还包括：
多个最小接触区域(MCA)销，其能从所述基座主体延伸；以及
控制器，其被配置为在处理期间延伸所述MCA销，使得所述MCA销的顶表面是下列之一：在所述带的下方，与所述带平行或在所述带的上方。
22.根据条款1所述的衬底处理***，其还包括从所述腔中的所述基座主体向上延伸的多个突起。
根据详细描述、权利要求和附图，本公开的其他适用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅意图用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：
图1是根据本公开的包括基座的衬底处理***的示例的功能框图；
图2是根据本公开的基座的示例的横截面图；
图3是根据本公开的基座的示例的透视图；
图4-5分别是示出针对根据现有技术的窄带的背面沉积厚度和针对根据本公开的较宽带的背面沉积厚度的曲线图；
图6是根据本公开的包括到衬底下方的腔的径向排气口的基座的示例的透视图；
图7是根据本公开的包括通向在衬底的下方的腔的轴向排气口的基座的示例的透视图；
图8是示出在处理期间根据本公开的在有排气以及根据现有技术没有排气的衬底位置变化的样本的曲线图；
图9是根据本公开的包括位于衬底的顶表面上方的顶表面的环的示例的透视图；
图10是根据本公开的包括平行于衬底的顶表面的顶表面的环的示例的透视图；以及
图11是根据本公开的包括位于衬底的顶表面下方的顶表面的环的示例的透视图。
在附图中，附图标记可以重复使用以标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
根据本公开的基座包括面向上并在处理期间支撑衬底的径向外边缘的环形带。与上述窄带相比，环带具有明显更大的宽度。衬底的沿着衬底背面的外径保持与环形带平行或切向接触。
基座的上表面限定在衬底的底表面和基座的上表面之间的腔。腔径向设置在环形带的内部。提供排气孔以允许气体从处理室的主处理体积流到衬底下方的腔体积。在一些示例中，MCA销用于支撑衬底的中心。在其他示例中，多个固定突起从腔中的基座的上表面延伸以支撑衬底的中心。
电介质材料环可以径向设置在环形带的外侧。环的径向内部可以位于衬底的外径的径向内侧、径向邻近处或径向外侧。环的顶表面可以位于衬底的顶表面的上方，与衬底的顶表面平行或在衬底的顶表面的顶表面的下方。
根据本公开的基座的环形带在衬底的背面的边缘处提供较宽的接触面积，从而增加了衬底位置容差。排气孔提供腔中的体积和主处理体积之间的压力平衡。排气孔可以朝基座的外径径向地定向或者从基座的底部轴向地定向。排气孔的数量和排气通道的尺寸将根据在特定工艺中使用的处理压力和气体流率而变化。
环带的宽度根据用于在衬底上沉积膜的处理温度和化学物质而变化。环的几何形状和位置相对于衬底直径和底座变化，以调整要沉积的特定膜的工艺变量。环的厚度、体积和形状可以根据要沉积的特定膜的工艺变量而变化。
现在参考图1，示出了用于进行本文所述的沉积的衬底处理***的示例。虽然示出了衬底处理***的具体示例，但是可以使用其他衬底处理***。在一些示例中，衬底处理***执行膜的等离子体增强(PE)沉积。在一些示例中，衬底处理***执行等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或等离子体增强原子层沉积(PEALD)，但可以执行其他工艺。
衬底处理***10包括处理室12，其包围衬底处理***10的其他部件并且包含RF等离子体(如果用于特定衬底处理的话)。衬底处理***10包括喷头14和基座组件16。衬底18布置在基座组件16上。喷头14引入和分配处理气体。
如果使用等离子体，则等离子体可以是直接或远程等离子体。在该示例中，RF发生***30产生并输出RF电压到喷头14或基座组件16(另一个是DC接地、AC接地或浮置的)。仅示例，RF发生***30可以包括RF电压发生器32，其产生由匹配网络34馈送到喷头14或基座组件16的RF电压。替代地，等离子体可以通过远程等离子体源36来输送。
气体输送***40包括一个或多个气体源42-1、42-2、...和42-N(统称为气体源42)，其中N是大于零的整数。气体源42将一种或多种蚀刻气体混合物、前体气体混合物、清洁气体混合物、灰化气体混合物等提供给处理室12。也可以使用气化前体。气体源42通过阀44-1、44-2、...和44-N(统称为阀44)和质量流量控制器46-1、46-2、...和46-N(统称为质量流量控制器46)连接到歧管48。歧管48的输出被馈送到处理室12。仅示例，歧管48的输出被馈送到喷头14。
加热器50可以连接到布置在基座组件16中的加热器线圈(未示出)。加热器50可以用于控制基座组件16和衬底18的温度。阀60和泵62可以用于从处理室12排出反应物。控制器70可以用于控制衬底处理***10的部件。仅示例，控制器70可以用于控制处理气体的流率，监控工艺参数(如温度、压强、功率等)，激励和熄灭等离子体，去除反应物等。
在一些示例中，最小接触面积(MCA)销71用于在处理期间支撑衬底18的中心区域。如果使用控制器70，则控制器70也可用于致动MCA销71。在一些示例中，MCA销71的顶表面定位在环形带的顶表面的下方的高度处，与环形带的顶表面平行的高度处或在环形带的顶表面的上方的高度处，以提供衬底和环形带之间的平行接触。在一些示例中，MCA销71由蓝宝石制成，但可以使用其他材料。为了改变衬底(晶片)和环形圈(密封带)之间的接触力，可以设置MCA销的高度高于、平齐于或低于环形带。较高的接触力可以通过减小衬底和环形环之间的间隙来确保减少衬底上的背面沉积。MCA销可以到环形圈的上方和下方的距离都有限制；在两个方向上，太远都会降低衬底和环之间的接触力，从而增加间隙。
现在参考图2-3，基座组件16包括支撑衬底18的基座主体110。腔118可以限定在衬底18和基座主体110的顶表面119之间。在一些示例中，腔118具有圆筒形形状。环形带122径向地布置在腔118的外侧。在一些示例中，环形带122是平坦的并且包括径向内边缘126和径向外边缘128。衬底18的外径在处理期间保持与环形带122平行或切向接触。环132布置在基座主体110上通常在衬底18的径向外侧。
在一些示例中，环形带122的表面粗糙度Ra为2-32。在一些示例中，环形带122的表面粗糙度Ra为2-24。在一些示例中，环形带122的表面粗糙度Ra为2-16。在一些示例中，环形带122的表面粗糙度Ra为2-8。
环形带122的径向宽度被选择为足够宽以至足以确保不管衬底如何放置都与衬底边缘保持接触。在一些示例中，环形带122的径向宽度在4mm至12mm的范围内。在一些示例中，环形带122的径向宽度在5mm至9mm范围内。在一些示例中，环形带122的径向宽度在6mm至7mm的范围内。
形成环形带122的材料可以包括形成在导电材料的表面上的电介质涂层、未涂覆的导电材料或金属或未涂覆的电介质材料。可以选择用于环形带122的材料，使得其不与用于沉积膜的处理化学物质发生化学相互作用。其他选择标准包括阻抗和等离子体相互作用。在一些示例中，也可以选择用于环形带122的材料以提供与某些处理化学物质的特定相互作用。
现在参考图4-5，示出了环形带122的宽度对背面沉积的影响。可以看出，如上所述，当环形带122具有窄的宽度时，容易发生如图4所示的背面沉积。当环形带122具有如本文所公开的较宽的宽度时，背面沉积被减少或消除，如图5所示。
现在参考图6-7，示出了用于使腔118中的体积通气以提供与主处理体积的压力平衡的几个不同的变化。通气在衬底18的相对表面之间提供压力平衡，以减少衬底18在环形带122上的运动。减少的运动趋于改善沉积均匀性并防止背面沉积。
例如，如图6所示，基座主体110包括多个排气孔150-1、150-2、150-3、...150-V(统称为排气孔150)(其中V是大于或等于1的整数)。可以理解，可以根据需要调节排气孔的数量以提供合适的动态压力平衡。排气孔150提供主处理体积和衬底18下方的腔118中的体积之间的流体连通。在该示例中，排气孔150包括在径向方向上延伸并包括位于基座主体110的径向外表面上的开口154-1的第一排气部分152-1。第二排气部分156-1在轴向方向上从第一排气部分152-1的径向内端158-1延伸到腔118中的基座主体110的上表面。第一排气部分152-1和第二排气部分156-1提供用于在衬底之下(在腔118中)的体积与其中进行处理的主处理体积之间的流体连通的路径。换句话说，发生压力平衡是因为处理室的主体积包括衬底18的顶表面，并且排气孔150在衬底18下方的腔118的体积中提供压力平衡以防止衬底运动。
衬底18下方的腔118的高度被选择为使得气体能进出腔118进行交换，而不会对衬底18产生足够大以致使衬底18在预定限度内移动的向上的压力。在一些示例中，腔118的深度在0.004英寸至0.010英寸的范围内。在一些示例中，腔的深度在0.004英寸至0.008英寸的范围内。可以使用多个MCA销161来支撑和提升衬底18的中心。在一些示例中，MCA销161移动到使MCA销161的顶表面平行于环形带122的顶表面的高度。在一些示例中，MCA销161移动到使MCA销161的顶表面在环形带122的顶表面的上方的高度。在一些示例中，MCA销161可以包括三个或六个MCA销，但可以使用额外的或更少的MCA销。
在图7中，示出了排气装置的另一示例。多个排气孔200-1和200-2(统称为排气孔200)沿轴向布置以将流体从主处理体积排出到布置在衬底18下方的腔118。可以理解，虽然示出了两个排气孔，额外的排气孔可以以隔开的间隔径向布置在基座主体110周围。在一些示例中，排气孔200-1包括从基座主体110的底表面延伸穿过基座主体110到在腔118中的基座的顶表面(或者靠近但间隔开的位置)的一个或多个层的第一排气部分210-1。第二排气部分210-2可选地将第一排气部分210-1连接到腔118。在一些示例中，第二排气部分210-2中的每个包括多个间隔开的通孔220，通孔220具有分别与第一排气部分210-1和腔118流体连通的相对端。
在一些示例中，第一排气部分210-1的直径在0.2英寸至0.8英寸的范围内。在一些示例中，第一排气部分210-1的直径在0.3英寸至0.5英寸的范围内。在一些示例中，多个间隔开的通孔220比第一排气部分210-1小约一个数量级。在一些示例中，多个间隔开的通孔220的直径在0.01英寸至0.08英寸的范围内。在一些示例中，多个间隔通孔220的直径在0.01英寸至0.03英寸的范围内。
现在参考图8，多个衬底被输送以加工，处理，然后被取回。衬底最初被传送在位置(0,0)附近，随后在处理后由机械臂拾取。可以理解，机械臂的拾取位置提供了在处理期间衬底移动多少的指示。当基座主体不排气时，由于主处理体积和腔118中的体积之间的压力差，衬底倾向于在基座主体的顶表面上移动。相反，当使用排气时，衬底移动较小。当衬底相对于环移动时，可能发生沉积的局部差异。当衬底18的移动减小时，沉积中的变化较小。
现在参考图9-11，示出了环132的各种示例性配置。环132具有大致环形的形状，并且可由电介质材料制成。在一些示例中，电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。在图9中，环132-1径向地设置在衬底的外径(OD)和环形带122的外侧。环132-1包括容纳在基座主体110的凹口315中的下部313。环132-1还包括上部317。在一些示例中，环132-1的上部317与下部313相比具有较大的径向厚度。环132-1包括与环形带122的外边缘128的径向外侧和衬底18的径向外边缘间隔开的径向内表面300-1。环132-1的顶表面310-1在衬底18的顶表面的上方，与衬底18的顶表面平行或在衬底18的顶表面的下方。
在图10中，环132-2包括至少部分地位于衬底18的径向外边缘下方的第一环形凹口330。第一环形凹口330设置在衬底18的外径的径向内侧和环形带122的径向外侧。环132-2还包括与衬底18的径向外边缘的径向内侧间隔开径向最内表面334。环132-2的径向内顶表面332提供缺口(relief)以容纳径向外部衬底18的边缘。环132-2的顶表面310-2位于衬底18的顶表面的下方、上方或平行于衬底18的顶表面。在一些示例中，顶表面310-2位于平行于包括衬底18的顶表面的平面。
在图11中，基座主体110包括围绕基座主体110的径向外边缘布置的环形凹槽340。环132-3具有环形形状，并且包括具有大于环形凹槽340的轴向高度d1的轴向高度d2的下部342。环132-3的顶表面350布置在平行于衬底18的顶表面或在衬底18的顶表面上方或下方距离d3的平面中。
环132改变与衬底18的边缘相邻处的电离速率和电子密度。环132降低了该区域中不需要的等离子体不连续性的发生。环132还物理地限制衬底18在基座主体110上的运动。当使用一些气体种类、带和/或排气时，环132减小可能在衬底18的边缘处发生的等离子体团。环132接近衬底18的外径可以降低衬底边缘附近的电子密度和离子化速率。
前面的描述在本质上仅仅是说明性的并且不意在以任何方式限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式来实现。因此，虽然本公开包括特定的实施例，但本公开的真实范围不应被如此限制，因为一旦研究附图、说明书和以下权利要求，其它的修改方案就会变得清楚。应当理解的是，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)进行，而不会改变本公开的原理。此外，虽然各实施方式在上面描述为具有某些特征，但相对于本公开的任何实施方式所描述的这些特征中的任何一个或多个可以在任何其它实施方式中实现和/或结合任何其它实施方式中的特征实现，即使这种结合未明确说明也如此。换言之，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个或多个实施方式相互的更换方案保持在本公开的范围内。
在元件之间(例如，在模块、电路元件、半导体层等等之间)的空间和功能关系使用各种术语描述，这些术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧接”、“在……顶部”、“在……上面”、“在……下面”和“被设置”。除非明确地描述为“直接”，否则当第一和第二元件之间的关系在上述公开内容中描述时，这种关系可以是直接的关系，其中没有其它中间元件存在于第一和第二元件之间，但也可以是间接的关系，其中一个或多个中间元件(或在空间上或功能上)存在于第一和第二元件之间。如本文所用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当解释为意味着使用非排他逻辑“或”的逻辑(A或B或C)，并且不应当被解释为是指“至少一个A，至少一个B，和至少一个C”。
在一些实现方式中，控制器是***的一部分，该***可以是上述示例的一部分。这种***可以包括半导体处理设备，其包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台和/或具体的处理组件(衬底基座、气流***等)。这些***可以与用于控制它们在处理半导体衬底或衬底之前、期间和之后的操作的电子器件一体化。电子器件可以称为“控制器”，该控制器可以控制一个或多个***的各种元件或子部件。根据处理要求和/或***的类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括控制处理气体的输送、温度设置(例如，加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)发生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、出入工具和其它传送工具和/或连接到特定***或与特定***交互的负载锁的衬底传送。
宽泛地讲，控制器可以被定义为接收指令、发布指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等等的具有各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件的电子器件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片和/或一个或多个微处理器或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式传送到控制器的指令，该单独设置(或程序文件)定义用于在半导体衬底或***上或针对半导体衬底或***执行特定过程的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的用于在制备衬底的一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、氧化硅、表面、电路和/或管芯期间完成一个或多个处理步骤的配方的一部分。
在一些实现方式中，控制器可以是与***集成、耦合或者说是通过网络连接***或它们的组合的计算机的一部分或者与该计算机耦合。例如，控制器可以在“云”中或者是工厂主机***的全部或一部分，其可以允许远程访问衬底处理。计算机可以启用对***的远程访问以监测制造操作的当前进程，检查过去的制造操作的历史，检查多个制造操作的趋势或性能标准，以改变当前处理的参数，设置处理步骤以跟随当前的处理或者开始新的工艺。在一些示例中，远程计算机(例如，服务器)可以通过网络给***提供工艺配方，网络可以包括本地网络或互联网。远程计算机可以包括能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，该参数和/或设置然后从远程计算机传送到***。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，该指令指明在一个或多个操作期间将要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以针对将要执行的工艺类型以及工具类型，控制器被配置成连接或控制该工具类型。因此，如上所述，控制器可以例如通过包括一个或多个分立的控制器而分布，这些分立的控制器通过网络连接在一起并且朝着共同的目标(例如，本文所述的工艺和控制)工作。用于这些目的的分布式控制器的示例可以是与一个或多个远程集成电路(例如，在平台水平或作为远程计算机的一部分)通信的室上的一个或多个集成电路，它们结合以控制室上的工艺。
在非限制性的条件下，示例性***可以包括等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转清洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及在半导体衬底的制备和/或制造中可以关联上或使用的任何其它的半导体处理***。
如上所述，根据工具将要执行的一个或多个工艺步骤，控制器可以与一个或多个其它的工具电路或模块、其它工具组件、群集工具、其它工具界面、相邻的工具、邻接工具、位于整个工厂中的工具、主机、另一个控制器、或者在将衬底的容器往来于半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口搬运的材料搬运中使用的工具通信。

Claims (19)

1.一种用于衬底处理***的基座，其包括：
基座主体，其包括面向衬底的表面和围绕其径向外边缘的环形凹口；
环形带，其布置在所述面向衬底的表面上，其构造成支撑衬底的径向外边缘；以及
腔，其被限定在所述基座主体的所述面向衬底的表面中并且位于所述环形带的径向内侧，其中所述腔在所述衬底的底表面和所述基座主体的所述面向衬底的表面之间产生体积；
多个排气孔，其通过所述基座主体并与所述腔流体连通，以在处理期间使所述衬底的相对面上的压力平衡，
其中所述多个排气孔各自包括：
第一排气部分，其从所述基座主体的径向外侧径向向内延伸；以及
第二排气部分，其从所述第一排气部分的径向内边缘垂直延伸到所述腔; 以及
环，其与所述基座主体分开并设置在所述基座主体上的所述环形凹口中，
其中所述环的底表面位于所述衬底的底表面下方，
其中所述环的顶表面位于所述衬底的顶表面下方。
2.根据权利要求1所述的基座，其中，所述环形带的宽度在4mm至12mm的范围内。
3.根据权利要求1所述的基座，其中，所述环形带的宽度在5mm至9mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的基座，其中所述环形带的宽度在6mm至7mm的范围内。
5.根据权利要求1所述的基座，其中所述环形带的表面粗糙度（Ra）在2至32的范围内。
6.根据权利要求5所述的基座，其中所述表面粗糙度（Ra）在2至24的范围内。
7.根据权利要求5所述的基座，其中所述表面粗糙度（Ra）在2至16的范围内。
8.根据权利要求1所述的基座，其中所述环形带由选自: 导电材料的表面上形成的电介质涂层、未涂覆的导电材料和未涂覆的电介质材料组成的群组中的材料制成。
9.根据权利要求1所述的基座，
其中所述环由电介质材料制成，其中所述电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。
10.根据权利要求1所述的基座，还包括：
布置在所述腔中以支撑所述衬底的中心的多个销，
其中在处理期间所述销的顶表面是下列之一：在所述环形带的顶表面的下方，与所述环形带的顶表面平行，或在所述环形带的顶表面的上方。
11.根据权利要求1所述的基座，其还包括：
多个用于支撑所述衬底的中心的突起，
其中所述突起的顶表面是下列之一：在所述环形带的顶表面的下方，与所述环形带的顶表面平行或在所述环形带的顶表面的上方。
12.根据权利要求1所述的基座，其中，所述环形带被配置成支撑所述衬底的沿着所述径向外边缘的后侧表面使得所述衬底在处理期间平行于所述环形带。
13.根据权利要求1所述的基座，其还包括从所述腔中的所述基座主体向上延伸的多个突起。
14.一种用于衬底处理***的基座，其包括：
基座主体，其包括面向衬底的表面；
环形带，其布置在所述面向衬底的表面上，其构造成支撑衬底的径向外边缘；以及
腔，其被限定在所述基座主体的所述面向衬底的表面中并且位于所述环形带的径向内侧，其中所述腔在所述衬底的底表面和所述基座主体的所述面向衬底的表面之间产生体积；
多个排气孔，其通过所述基座主体并与所述腔流体连通，以在处理期间使所述衬底的相对面上的压力平衡，
其中所述多个排气孔各自包括：
第一排气部分，其从所述基座主体的径向外侧径向向内延伸；以及
第二排气部分，其从所述第一排气部分的径向内边缘垂直延伸到所述腔; 以及
环，其与所述基座主体分开并径向设置在所述衬底和所述基座主体上的环形带外，以及
其中所述环的顶表面位于所述衬底的顶表面下方。
15.根据权利要求14所述的用于衬底处理***的基座，其中所述环由电介质材料制成，所述电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。
16.一种用于衬底处理***的基座，其包括：
基座主体，其包括面向衬底的表面；
环形带，其布置在所述面向衬底的表面上，其构造成支撑衬底的径向外边缘；以及
腔，其被限定在所述基座主体的所述面向衬底的表面中并且位于所述环形带的径向内侧，其中所述腔在所述衬底的底表面和所述基座主体的所述面向衬底的表面之间产生体积；
多个排气孔，其通过所述基座主体并与所述腔流体连通，以在处理期间使所述衬底的相对面上的压力平衡，
其中所述多个排气孔各自包括：
第一排气部分，其从所述基座主体的径向外侧径向向内延伸；以及
第二排气部分，其从所述第一排气部分的径向内边缘垂直延伸到所述腔; 以及
环，其与所述基座主体分开、设置在所述基座主体上并包括径向布置在所述衬底的内部和下方的径向内表面和在所述衬底的外部径向布置的径向外表面，以及
其中，所述环的顶表面平行于所述衬底的顶表面。
17.根据权利要求16的用于衬底处理***的基座，其中所述环由电介质材料制成，所述电介质材料选自氧化铝、氮化铝、蓝宝石、石英和氧化硅。
18.一种衬底处理***，其包括：
处理室；
根据权利要求1所述的基座，其中，所述基座布置在所述处理室中；以及
设置在所述处理室中的RF发生器。
19.根据权利要求18所述的衬底处理***，其还包括：
多个最小接触区域（MCA）销，其能从所述基座主体延伸；以及
控制器，其被配置为在处理期间延伸所述MCA销，使得所述MCA销的顶表面是下列之一：在所述环形带的下方，与所述环形带平行或在所述环形带的上方。
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