TW202137276A - 基板處理系統中的中間環侵蝕補償 - Google Patents

Abstract

一種基板處理系統包含一基板支撐組件，用以在該基板處理系統中對半導體基板進行處理的期間支撐該半導體基板。第一邊緣環係佈置於該基板支撐組件周圍。第一邊緣環係相對於該基板支撐組件而可移動。第二邊緣環係佈置於該基板支撐組件周圍且位於該第一邊緣環下方。控制器係配置用以基於該第一及第二邊緣環之侵蝕而補償該第一邊緣環之高度。

Description

基板處理系統中的中間環侵蝕補償

本揭露內容係大致關於基板處理系統，更具體而言，本揭露內容係關於基板處理系統中之中間環侵蝕補償。

此處所提供之背景描述係為了總體上呈現本揭露內容之上下文的目的。目前列名的發明人之工作成果到在此先前技術部分中所描述的範圍內，以及在提出申請時可能無法以其他方式視為先前技術的描述方面，均未明確或隱含不利於本發明的先前技術。

基板處理系統典型上係包含多個處理室（亦稱為處理模組），以執行對例如半導體晶圓的基板的沉積、蝕刻和其他處理。可以在基板上執行的處理的範例包含但不限於電漿增強化學氣相沉積（PECVD）、化學增強電漿氣相沉積（CEPVD）、濺射物理氣相沉積（PVD）、原子層沉積（ALD）和電漿增強ALD（PEALD）。可以在基板上執行之處理的其他例示包含但不限於蝕刻（例如化學蝕刻、電漿蝕刻、反應性離子蝕刻等）和清潔處理。

在處理期間，將基板佈置在基板處理系統之處理室中的基板支撐件上，例如基座、靜電卡盤（ESC）等。電腦控制的機器人典型上係依照要進行處理之基板的順序而將基板從一處理室轉移到另一處理室。在沉積期間，將包含一或多種前驅物的氣體混合物引入處理室，並撞擊電漿以激活化學反應。在蝕刻期間，將包含蝕刻氣體的氣體混合物引入處理室，並撞擊電漿以激活化學反應。藉由供應清潔氣體至處理室並撞擊電漿來定期清潔處理室。

一種基板處理系統包含基板支撐組件，以在該基板處理系統中之半導體基板的處理期間支撐半導體基板。第一邊緣環圍繞基板支撐組件佈置。第一邊緣環可相對於基板支撐組件移動。第二邊緣環佈置在基板支撐組件周圍並且在第一邊緣環下方。控制器係配置用於基於第一邊緣環和第二邊緣環的侵蝕來補償第一邊緣環的高度。

在另一個特徵中，控制器係進一步配置用以基於第一邊緣環和第二邊緣環在半導體基板之處理期間供應的RF功率下暴露的時數來確定第一邊緣環和第二邊緣環的侵蝕。

在另一個特徵中，控制器係進一步配置用以在半導體基板之處理期間根據補償的高度使第一邊緣環相對於基板支撐組件移動。

在其他特徵中，控制器係進一步配置用以確定第一邊緣環在半導體基板之處理期間所供應的RF功率下暴露的第一時數。控制器係進一步配置用以確定第一邊緣環因半導體基板處理而受到侵蝕的第一速率。控制器係進一步配置用以確定第二邊緣環暴露在RF功率下的第二時數。控制器係進一步配置用以確定第二邊緣環因半導體基板處理以及第一邊緣環的移動而受到侵蝕的第二速率。控制器係進一步配置用以基於第一及第二時數以及第一及第二速率來補償第一邊緣環之高度。

在其他特徵中，控制器係進一步配置用以基於第一時數以及第一速率來確定補償第一邊緣環之高度的第一數量。控制器係進一步配置用以基於第二時數以及第二速率來確定補償第一邊緣環之高度的第二數量。控制器係進一步配置用以基於第一及第二數量的總和來補償第一邊緣環之高度。

在其他特徵中，控制器係進一步配置用以確定在處理期間使用之電漿可調式邊緣鞘層相對於前一第一邊緣環的高度偏移。控制器係進一步配置用以基於電漿可調式邊緣鞘層的高度偏移以及基於用於補償前一第一邊緣環之高度的前一數量，來確定用於補償第一邊緣環之高度的調諧因子。控制器係進一步配置用以基於第一時數、第一速率以及調諧因子來確定補償第一邊緣環之高度的第一數量。控制器係進一步配置用以基於第二時數、第二速率以及調諧因子來確定補償第一邊緣環之高度的第二數量。

在另一個特徵中，控制器係進一步配置用以基於邊緣至中心之蝕刻速率的標準化比率或基於在半導體基板上之臨界尺寸的偏移，來確定電漿可調式邊緣鞘層的高度偏移。

在另一個特徵中，該調諧因子為電漿可調式邊緣鞘層的高度偏移比上用於補償前一第一邊緣環之高度的前一數量的比率。

在另一個特徵中，控制器係進一步配置用以基於半導體基板上相對於電漿啟用時間的處理效能來確定該第一速率。

在其他特徵中，控制器係進一步配置用以確定第二邊緣環暴露至RF功率的時數與第二邊緣環之侵蝕速率之間的關聯性。控制器係進一步配置用以基於該關聯性而確定第二速率。

在更其他的特徵中，提出一種用於基板處理系統的方法，其步驟包含在基板處理系統之基座周圍佈置第一邊緣環；在基座周圍且於第一邊緣環下方佈置第二邊緣環；以及基於第一及第二邊緣環之侵蝕而補償第一邊緣環之高度。

在另一個特徵中，該方法更包含基於第一及第二邊緣環暴露至半導體基板之處理期間所供應的RF功率的時數來確定第一及第二邊緣環之侵蝕。

在另一個特徵中，該方法更包含根據該補償高度而在半導體基板之處理期間將第一邊緣環相對於基座移動。

在其他特徵中，該方法更包含計數第一邊緣環暴露至半導體基板之處理期間所供應之RF功率的第一時數。該方法更包含確定第一邊緣環因半導體基板之處理而受到侵蝕的第一速率。該方法更包含計數第二邊緣環暴露至RF功率的第二時數。該方法更包含確定第二邊緣環因處理以及因第一邊緣環的移動而受到侵蝕的第二速率。該方法更包含基於第一及第二時數以及第一及第二速率來補償第一邊緣環之高度。

在其他特徵中，該方法更包含基於第一時數以及第一速率來確定補償第一邊緣環之高度的第一數量。該方法更包含基於第二時數以及第二速率來確定補償第一邊緣環之高度的第二數量。該方法更包含基於第一及第二數量的總和來補償第一邊緣環之高度。

在其他特徵中，該方法更包含確定在處理期間使用之電漿可調式邊緣鞘層相對於前一第一邊緣環的高度偏移。該方法更包含基於電漿可調式邊緣鞘層的高度偏移以及基於用於補償該前一第一邊緣環之高度的前一數量，來確定補償第一邊緣環之高度的調諧因子。該方法更包含基於第一時數、第一速率以及調諧因子來確定補償第一邊緣環之高度的第一數量。該方法更包含基於第二時數、第二速率以及調諧因子來確定補償第一邊緣環之高度的第二數量。

在另一個特徵中，該方法更包含基於邊緣至中心之蝕刻速率的標準化比率或基於在半導體基板上之臨界尺寸的偏移，來確定電漿可調式邊緣鞘層的高度偏移。

在另一個特徵中，該方法更包含確定該調諧因子為電漿可調式邊緣鞘層的高度偏移比上用於補償前一第一邊緣環之高度的前一數量的比率。

在另一個特徵中，該方法更包含基於半導體基板上相對於電漿啟用時間的處理效能來確定第一速率。

在其他特徵中，該方法更包含確定第二邊緣環暴露至RF功率的時數與第二邊緣環之侵蝕速率之間的關聯性，並基於該關聯性而確定第二速率。

根據詳細描述、申請專利範圍以及附圖，本揭露內容之進一步應用領域將變得顯而易見。詳細描述和特定範例僅旨在說明的目的，並不意欲限制本揭露內容的範圍。

在對半導體基板進行電漿蝕刻處理的處理室中（通常在真空下），於基板支撐組件周圍佈置一邊緣耦合環（稱為頂部環）以幫助形塑電漿，從而對基板進行均勻的蝕刻。在使用幾次之後，由於在基板上執行的蝕刻處理，頂部環的上表面可能表現出侵蝕。結果，電漿可能傾向於與蝕刻基板之徑向內部不同速率的方式來蝕刻基板的徑向外緣，如此便可能發生基板的不均勻蝕刻。

為了減輕這個問題，當頂部環被侵蝕時，使用升降銷將頂部環向上移動。頂部環逐漸向上移動，使得頂部環的邊緣相對於基板的頂表面更高。頂部環的移動在蝕刻或其他基板處理期間改變了電漿相對於基板的邊緣耦合效應。結果，提高了蝕刻均勻性。頂部環乃逐漸向上移動，以在頂部環的使用壽命期間將頂部環保持在基板支撐組件上方的最佳高度。

在因侵蝕而造成一定程度的磨損後，頂部環便會被新的頂部環取代。頂部環的更換並無需打開腔室。具體而言，在不破壞真空的情況下，使用機器手臂將頂部環傳送出處理室並***新的頂部環到處理室中。

在頂部環的下方，圍繞基板支撐組件而佈置一第二環（中間環）。第二環係稱為中間的環或簡稱為中間環，因為在第二環下方還存在其他環形結構或環（例如底部環）。與可移動的頂部環不同，無法使用機械手臂將中間環自處理室中移出，因為它的直徑通常大於處理室的端口。中間環的內緣部分通常在基板的外緣下方延伸（稱為晶圓懸垂或晶圓袋），且部分暴露於電漿。隨著頂部環在使用期間的向上移動，中間環開始因處理室中執行的蝕刻處理而受到侵蝕。但是，與無需打開處理室即可更換的頂部環不同，不打開處理室就無法更換中間環。

當頂部環因侵蝕而更換時，中間環繼續侵蝕。在晶圓袋下方的中間環侵蝕特別明顯。中間環的侵蝕會導致行程損失(stroke loss)（參考下面圖3的說明），繼而導致整個晶圓上的蝕刻速率不均勻。

本揭露內容提供了一種中間環侵蝕的補償方法，以自動調整頂部環的高度而解決頂部環和中間環的侵蝕，並且還確保在頂部環的整個使用壽命期間的完全調諧行程(full tuning stroke)。因此，處理室在兩次清潔之間的平均時間（MTBC）內無需打開以更換中間環。換句話說，MTBC可以延長。該中間環侵蝕的補償方法係提供包含高邊緣產出、高MTBC和低耗材成本（CoC）的好處。

具體而言，頂部環調諧行程的減少量相對於中間環侵蝕量呈線性變化，特別是在晶圓懸垂下方的位置。中間環在該位置的侵蝕速率係相對於RF時數（即中間環經受或暴露於RF功率的總時數）呈線性變化。本揭露內容提供了一種方法，以補償因中間環侵蝕所造成之行程損失，俾使該處理室在清潔之間的平均時間（MTBC ）內無需打開以更換中間環。

更具體來說，該方法追蹤用於頂部和中部邊緣環的RF時數，並產生一個基於該處理蝕刻速率資料的調諧因子而可透過使用者介面（UI）輸入。該調諧因子係微調頂部環的高度並補償中間環的侵蝕，以確保在頂部環的整個使用壽命期間的完全調諧行程。下面將詳細描述本揭露內容的這些和其他特徵。

本揭露內容係安排如下。首先，參考圖1顯示之處理室的例示並描述根據本揭露內容可以在何處使用中間環侵蝕補償方法。圖2顯示頂部環和中間環之佈置的例示。此後，參照圖3至圖5來詳細描述中間環侵蝕補償方法。

圖1顯示基板處理系統100的範例，其包含用於產生電容耦合電漿之處理室102。處理室102係包圍基板處理系統100的其他部件並且包含RF電漿（如果使用的話）。處理室102包含上部電極104以及靜電卡盤（ESC）106或其他類型的基板支撐件。在處理期間，將基板108佈置在ESC 106上。

例如，上部電極104可以包含例如噴淋頭的氣體分配裝置110而導入和分配處理氣體。氣體分配裝置110可包含桿部，該桿部的一端連接至處理室102的頂表面。噴淋頭之底部大致為圓柱形，且在與處理室102的頂表面間隔開的位置處從桿部的相對端徑向向外延伸。噴淋頭之該底部之面向基板的表面或面板包含複數個孔，汽化前驅物、處理氣體、清潔氣體及/或吹掃氣體係通過這些孔流動。交替地，上部電極104可以包含導電板，且可以以另一種方式導入處理氣體。

ESC 106包含用來當作下部電極的底板112。底板112係支撐加熱板114，其可以對應於陶瓷多區域加熱板。可以在加熱板114和底板112之間佈置一熱阻層116。底板112可以包含一或多個通道118而用於使冷卻劑流過底板112。

若使用電漿，電漿產生系統(或RF源)120會產生並輸出一RF電壓到上部電極104和下部電極（例如ESC 106的底板112）兩者其中之一。上部電極104和底板112中的另一個可以是DC接地、AC接地或浮動。例如，電漿產生系統120可以包含RF產生器122，其產生由匹配及分配網路124饋送到上部電極104或底板112的RF功率。在其他範例中，雖然並未顯示出來，電漿可以感應地或遠端地產生，然後提供給處理室102。

氣體輸送系統130包含一或多個氣體源132-1、132-2、......和132-N（統稱為氣體源132），其中N是大於零的整數。氣體源132係由閥134-1、134-2、......和134-N（統稱為閥134）和質量流量控制器136-1、136-2、......和136-N（統稱為MFC 136）而連接至歧管140。蒸汽輸送系統142供應汽化前驅物至歧管140或連接至處理室102之另一歧管（未示出）。歧管140的輸出係供應至處理室102。氣體源132可以供應處理氣體、清潔氣體和/或吹掃氣體。

溫度控制器150可以連接到配置在加熱板114中的多個熱控制元件（TCE）152。溫度控制器150可以用於控制複數個TCE 152以控制ESC 106及基板108的溫度。溫度控制器150可以與冷卻劑組件154連通以控制冷卻劑流過通道118。例如，冷卻劑組件154可以包含冷卻劑泵、貯存器和一或多個溫度感應器(未顯示)。溫度控制器150操作冷卻劑組件154以選擇性地使冷卻劑流過通道118以冷卻ESC 106。閥156和泵158可用於將反應物自處理室102中排出。

系統控制器160可用於控制基板處理系統100的部件。使用者介面（UI）170係透過系統控制器160 與基板處理系統連接。

圖2A和2B顯示基板支撐組件之部分橫剖面圖的一個例子。此範例顯示頂部環200以及環繞基板支撐組件204的中間環202。基板206 係佈置在基板支撐組件204上。升降銷208和致動器209係用以提升頂部環200。雖然在此部分橫剖面圖中僅顯示一個升降銷208，但吾人應當理解，複數個升降銷208以及個別的致動器209係用來提升頂部環200。 致動器209的例子包含壓電致動器、步進馬達、氣動驅動器、或其它合適的致動器。致動器209係由系統控制器160 （圖1所示）控制。

隨著頂部環200的升高（見圖2B），在基板206之外緣下方的中間環202 的內緣部分210 （稱為晶圓袋）開始侵蝕。晶圓袋下方（即在位置210處）之中間環202的侵蝕速率相對於RF時數（即中間環202經受或暴露於RF功率的總時數）係呈線性變化。此外，不論頂部環200使用何種類型的材料（例如石英、矽碳化物等），因中間環202的侵蝕造成之頂部環200的行程損失係相對於中間環202的侵蝕呈線性變化。

圖3顯示使用曲線圖說明行程損失的範例。該曲線圖顯示出相對於電漿可調式邊緣鞘層（TES）的高度，晶圓之邊緣至中心之蝕刻速率的標準化比率的變化。例如，在給定的蝕刻處理中，可能有頂部環200和TES的基本高度。TES高度係隨著將頂部環200舉升到基本高度之上所提供的行程大小而增加。例如，頂部環200和TES 的基本高度可以是2.57 mm。對於0.5 mm的行程，TES高度可以是3.07 mm； 對於1 mm的行程，TES高度可以是3.57mm；對於1.5mm的行程，TES高度可以是4.07mm；對於2 mm的行程，TES高度可以是4.57 mm。

每次安裝新的頂部環200時，中間環202的持續侵蝕會引起行程損失（例如圖3所示的0.1 mm）。即，將頂部環200升高一給定距離（例如0.5 mm）並不會使TES高度改變至期望的量。行程損失會隨著每個接續的頂部環200而逐漸增加，直到更換中間環202為止。

考慮直到中間環202被更換為止的行程損失，電漿之TES的高度可以透過調節頂部環200的高度來操縱，而這又有助於保持整個晶圓的蝕刻速率均勻性。用於調整頂部環200之高度的調諧因子係以如下方式來確定（例如藉由圖1所示的系統控制器160）。

為了確定調諧因子，對頂部環更換之後的TES高度之偏移量進行量化（例如「s」 mm）。從記憶體（例如從系統控制器160的記憶體）中取出在頂部環替換前所確定之頂部環200（將於下面描述）之前一高度補償量（例如「a'」 mm）。該調諧因子為s/ a'（即s除以a'）。

已安裝之頂部環200的補償量的「a」係以下述方式所確定（例如透過圖1中所示的系統控制器160）。用於已安裝之頂部環200的RF時數係使用第一計數器（例如在系統控制器160中）來計數。每次更換頂部環200並安裝新的頂部環200時，都會重置第一計數器。使用第二計數器（例如在系統控制器160中）來計數已安裝之中間環202 的RF時數。每次更換頂部環200時，不會重置第二計數器。直到更換了中間環202，才重置第二計數器。

確定所安裝之頂部環200 的侵蝕速率（例如藉由圖1所示的系統控制器160）。例如，已安裝之頂部環200的侵蝕速率可以由系統控制器160基於已安裝之頂部環200經受或暴露於RF功率的RF時數而憑經驗確定。或者，可以將頂部環200傳送到一氣鎖室，並且使用例如光學測量系統的測量系統來掃描頂部環200並從掃描所收集到的數據來測量頂部環200上的侵蝕。藉由週期性地（例如每天）重複進行這些測量，便可確定頂部環200的侵蝕速率。

基於第二計數器（例如由圖1所示的系統控制器160）所計數出的RF時數來確定中間環202的侵蝕速率。例如，對於給定的蝕刻處理，可以使用經驗數據來建立RF時數與中間環202的侵蝕速率之間的關聯性。使用該關聯性以及第二計數器所計數的RF時數，便確定了中間環202的侵蝕速率。

已安裝之頂部環200的總補償量「a」 為兩個項的和（由圖1所示之系統控制器160所確定）：已安裝之頂部環200的補償量以及中間環202的中間環補償量。頂部環補償量是頂部環侵蝕速率、第一計數器的RF時數計數以及第三項（1-調諧因子）或（1-(s/a'））的乘積（即，乘），其中，a'是在頂部環更換之前之頂部環的前一補償量，其可以儲存在系統控制器160的記憶體中。中間環補償量是中間環侵蝕速率、第二計數器之RF時數計數以及等於調諧因子（即s/a'）之第三項的乘積（即，乘）。

圖4顯示根據本揭露內容之確定調諧因子的方法300，以用於調整頂部環200的高度。例如，方法300可藉由圖1所示的系統控制器160 執行。在302處，方法300係確定頂部環是否被新的頂部環取代。如果頂部環被更換，則在304處，方法300收集使用新的頂部環在晶圓上執行蝕刻處理的蝕刻速率數據，並且標準化晶圓之邊緣至中心的蝕刻速率之比率或晶圓臨界尺寸（CD）對TES高度的靈敏度。

在306，基於該標準化的比率或晶圓臨界尺寸（CD）對TES高度的靈敏度，方法300係量化（即測量或確定）了新的頂部環之TES高度相對於替換掉之頂部環之TES高度的偏移量。在308處，方法300 取出在替換頂部環之前就已儲存在記憶體（例如從系統控制器160的記憶體）中之該替換掉之頂部環的前一高度補償量（a'）的值。在310處，方法300確定調諧因子以將新的頂部環之高度調整為比率（s/a'）。

圖5顯示使用根據方法300所確定之調諧因子來調整新的頂部環之高度的方法400。在402，方法400對新安裝的頂部環之RF時數（RFH）進行計數（稱為第一RFH計數）。在404，方法400對中間環的RF時數進行計數（稱為第二RFH計數）。在406處，方法400確定了TES補償率（mm / RF時數）以補償侵蝕對處理的影響（例如基於半導體基板上相對於電漿啟用時間的處理效能）。在408處，方法400 確定中間環的侵蝕速率。在410處，方法400確定了對新安裝之頂部環的補償量，該補償量等於第一RFH計數* TES補償率*（1-（s/a'））的乘積，其中（s / a'）係根據方法300所確定的。

在412處，方法400確定了對中間環的補償量，該補償量等於第二RFH計數* TES補償率*（s / a'）的乘積，其中（s / a'）係根據方法300所確定的。在414處，方法400 確定了對新安裝之頂部環的高度的總補償量，該總補償量是頂部環補償量和中間環補償量之和。透過以總補償量來補償頂部環的高度，可以補償由於中間環的侵蝕所起的行程損失。

以上描述本質上僅是說明性的，絕不旨在限制本揭露內容、其應用或用途。本揭露內容的廣泛教示可以以多種形式實現。因此，儘管本揭露內容包含特定範例，但是本揭露內容的真實範圍不應受到如此限制，因為在研究附圖、說明書和所附申請專利範圍之後，其他修改將變得顯而易見。

吾人應當理解，在不改變本揭露內容之原理的情況下，可以以不同的順序（或同時）執行方法內的一或多個步驟。此外，儘管以上將實施例中的每一個描述為具有某些特徵，但是對於本揭露內容中之任何實施例所描述的那些特徵中的任何一或多個特徵可以在任何其他實施例的特徵中實現及/或與其他實施例的特徵組合，即使沒有明確描述該組合。換句話說，所描述的實施例並非互相排斥，且一或多個實施例彼此的置換仍在本揭露內容的範圍內。

此處使用各種用語來描述元件之間（例如模組、電路元件、半導體層等之間）的空間和功能關係，其包含「連接」、「接合」、「耦合」、「相鄰」、「在…旁邊」、「在...之上」、 「在…上方」、「在…下方」、以及「放置於…」。除非明確描述為「直接」，否則在以上揭露內容中描述之第一元件和第二元件之間的關係時，該關係可以是在第一元件和第二元件之間不存在其他中間元件的直接關係，但是也可以是在第一元件和第二元件之間（空間上或功能上）存在一或多個中間元件的間接關係。如本文所使用的，用語A、B和C中的至少一個應使用非排他性的邏輯「或（OR）」來解釋為表示邏輯（A或B或C），並且不應解釋為表示成「至少一個 A、至少一個B及至少一個C」。

在一些實施方式中，控制器是系統的一部分，其可以是上述例子的一部分。這樣的系統可以包含半導體處理設備，其包含一或多個處理工具、一或多個腔室、一或多個用於處理的平台及/或特定的處理組件（晶圓基座、氣流系統等）。這些系統可以與電子設備整合在一起，以控制在半導體晶圓或基板的處理前、中、後的操作。電子設備可以指稱為「控制器」，其可以控制一或多個系統的各個部件或子部件。

取決於處理要求及/或系統的類型，控制器可以經程式化而控制此處揭露的任何處理，包含處理氣體的輸送、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、流率設定、流體輸送設定、位置和操作設定、晶圓傳送進出工具以及其他傳送工具及/或連接到特定系統或與特定系統相接的負載鎖。

廣義來說，控制器可以定義為具有各種積體電路、邏輯、記憶體及/或軟體的電子設備，其接收指令、發出指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點測量等。積體電路可包含韌體形式的晶片，其儲存程式指令、數位訊號處理器（DSP）、定義為專用積體電路（ASIC）的晶片及/或一或多個微處理器或執行程式指令之微控制器（例如軟體）。

程式指令可以是以各種個別設定（或程式文件）的形式傳遞給控制器的指令，其定義用於在半導體晶圓或系統上或針對半導體晶片或系統執行特定處理的操作參數。在一些實施例中，操作參數可以是由製程工程師定義之配方的一部分，以在製造下列一或多個的期間完成一或多個處理步驟: 層、材料、金屬、氧化物、矽、矽氧化物、表面、電路以及/或晶圓之晶粒。

在一些實施方式中，控制器可以是電腦的一部份或是耦合至電腦，而電腦則是整合至系統、耦合至系統或與系統聯網，或前述的組合。例如，控制器可以在「雲端」中或在晶圓廠電腦主機系統的全部或一部分中，如此可以允許對晶圓處理的遠端存取。該電腦可以啟動對系統進行遠端存取，以監控製造操作的當前進度、檢查過去製造操作的歷史、檢查來自多個製造操作的趨勢或性能指標、改變當前製程的參數、設定製程步驟以接續當前製程、或開始新的製程。

在一些例子中，遠端電腦（例如伺服器）可以通過網路向系統提供製程配方，該網路可以包含區域網路或網際網路。遠端電腦可以包含使用者介面，而使得能夠對參數及/或設定進行輸入或程式化，然後將參數及/或設定從遠端電腦傳送到系統。在一些例子中，控制器接收數據形式的指令，其為在一或多個操作期間要執行的每個製程步驟指定參數。吾人應理解，參數係針對於欲進行製程的類型以及控制器用以與之相接或控制的工具類型。

因此如上所述，可以例如透過包含被聯網在一起並朝著共同目的而工作的一或多個離散控制器（例如本文中所描述的處理和控制）來分佈控制器。用於此種目的之分佈式控制器的例子為腔室中的一或多個積體電路，其與遠端（例如在平台等級或作為遠端電腦的一部分）的一或多個積體電路進行通信，這些積體電路相結合以控制腔室中的處理。

系統範例可以包含電漿蝕刻室或模組、沉積室或模組、旋轉清洗室或模組、金屬電鍍室或模組、清潔室或模組、斜面邊緣蝕刻室或模組、物理氣相沉積（PVD）室或模組、化學氣相沉積（CVD）室或模組、原子層沉積（ALD）室或模組、原子層蝕刻（ALE）室或模組、離子植入室或模組、徑跡室或模組、以及可以與半導體晶圓製造及/或生產中相關聯或用於其中之任何其他半導體處理系統，而不受任何限制。

如上所述，取決於工具要執行的一或多個處理步驟，控制器可以與下列一或多個通信: 其他工具電路或模組、其他工具組件、叢集工具、其他工具界面、相鄰工具、鄰近工具、位於工廠各處的工具、主電腦、另一控制器或用於可將晶圓容器往返於半導體製造工廠的工具位置及/或裝載埠之材料運輸的工具。

100:基板處理系統 102:處理室 104:上部電極 106:靜電卡盤（ESC） 108:基板 110:氣體分配裝置 112:底板 114:加熱板 116:熱阻層 118:通道 120:電漿產生系統 122:RF產生器 124:匹配及分配網路 130:氣體輸送系統 132，132-1，132-2，132-N:氣體源 134，134-1，134-2，134-N:閥 136，136-1，136-2，136-N:質量流量控制器(MFC) 140:歧管 142:蒸汽輸送系統 150:溫度控制器 152:熱控制元件(TCE) 154:冷卻劑組件 156:閥 158:泵 170:使用者介面(UI) 200:頂部環 202:中間環 204:基板支撐組件 206:基板 208:升降銷 209:致動器 210:內緣部分 300，400:方法 302，304，306，308，310，402，404，406，408，410，412，414:步驟

透過詳細描述以及附圖，將更加全面地理解本揭露內容，其中：

圖1顯示一具有處理室之基板處理系統的一例；

圖2A和圖2B顯示局部橫剖面圖，說明包含頂部環和中間環之基板支撐組件的一例；

圖3係使用邊緣至中心之蝕刻速率比相對於電漿可調式邊緣鞘層(TES)之高度的曲線圖來顯示行程損失的一例；

圖4顯示一種確定調諧因子的方法，以根據本揭露內容而用以調節頂部環之高度；以及

圖5顯示一種利用圖4所示之方法所確定之調諧因子來調節頂部環之高度的方法。

在圖示中，圖示標記可以再次使用以識別相似及/或相同的元件。

200:頂部環

202:中間環

204:基板支撐組件

206:基板

208:升降銷

209:致動器

210:內緣部分

Claims (20)

1. 一種基板處理系統，其包含： 一基板支撐組件，用以在該基板處理系統中對一半導體基板進行處理的期間支撐該半導體基板； 一第一邊緣環，佈置於該基板支撐組件周圍，該第一邊緣環係可相對於該基板支撐組件移動； 一第二邊緣環，佈置於該基板支撐組件周圍且位於該第一邊緣環下方；以及 一控制器，其配置係用以基於該第一及第二邊緣環之侵蝕而補償該第一邊緣環之一高度。
2. 如請求項1之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以基於該第一及第二邊緣環暴露在該半導體基板之該處理期間所供應的RF功率下的時數來確定該第一及第二邊緣環之該侵蝕。
3. 如請求項1之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以在該半導體基板之該處理期間，基於該補償高度而使該第一邊緣環相對於該基板支撐組件移動。
4. 如請求項1之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以： 確定該第一邊緣環暴露至該半導體基板之該處理期間所供應之一RF功率的一第一時數； 確定該第一邊緣環因該半導體基板之該處理而受到侵蝕的一第一速率； 確定該第二邊緣環暴露至該RF功率的一第二時數； 確定該第二邊緣環因該半導體基板之該處理以及因該第一邊緣環的移動而受到侵蝕的一第二速率；以及 基於該第一及第二時數以及該第一及第二速率來補償該第一邊緣環之該高度。
5. 如請求項4之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以： 基於該第一時數以及該第一速率來確定補償該第一邊緣環之該高度的一第一數量； 基於該第二時數以及該第二速率來確定補償該第一邊緣環之該高度的一第二數量；以及 基於該第一及第二數量的總和來補償該第一邊緣環之該高度。
6. 如請求項5之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以： 確定在該處理期間使用之一電漿可調式邊緣鞘層相對於前一第一邊緣環的一高度偏移； 基於該電漿可調式邊緣鞘層之該高度偏移以及基於用於補償該前一第一邊緣環之高度的前一數量，來確定用於補償該第一邊緣環之該高度的一調諧因子； 基於該第一時數、該第一速率以及該調諧因子來確定補償該第一邊緣環之該高度的該第一數量； 基於該第二時數、該第二速率以及該調諧因子來確定補償該第一邊緣環之該高度的該第二數量。
7. 如請求項6之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以基於邊緣至中心之蝕刻速率的標準化比率或基於在該半導體基板上之臨界尺寸的一偏移，來確定該電漿可調式邊緣鞘層之該高度偏移。
8. 如請求項6之基板處理系統，其中該調諧因子為該電漿可調式邊緣鞘層之該高度偏移比上用於補償該前一第一邊緣環之該高度的該前一數量的比率。
9. 如請求項4之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以基於該半導體基板上相對於電漿啟用時間的處理效能來確定該第一速率。
10. 如請求項4之基板處理系統，其中該控制器係進一步用以： 確定該第二邊緣環暴露至該RF功率的時數與該第二邊緣環之一侵蝕速率之間的關聯性；以及 基於該關聯性而確定該第二速率。
11. 一種用於基板處理系統的方法，其步驟包含： 在該基板處理系統中之一基座周圍佈置一第一邊緣環； 在該基座周圍且於該第一邊緣環下方佈置一第二邊緣環；以及 基於該第一及第二邊緣環之侵蝕而補償該第一邊緣環之一高度。
12. 如請求項11之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含基於該第一及第二邊緣環暴露至一半導體基板之處理期間所供應的RF功率的時數來確定該第一及第二邊緣環之該侵蝕。
13. 如請求項11之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含根據該補償高度而在一半導體基板之處理期間將該第一邊緣環相對於該基座移動。
14. 如請求項11之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含： 計數該第一邊緣環暴露至一半導體基板之處理期間所供應之RF功率的一第一時數； 計算該第一邊緣環因該半導體基板之該處理而受到侵蝕的一第一速率； 計數該第二邊緣環暴露至該RF功率的一第二時數； 計算該第二邊緣環因該處理以及因該第一邊緣環的移動而受到侵蝕的一第二速率；以及 基於該第一及第二時數以及該第一及第二速率來補償該第一邊緣環之該高度。
15. 如請求項14之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含： 基於該第一時數以及該第一速率來確定補償該第一邊緣環之該高度的一第一數量； 基於該第二時數以及該第二速率來確定補償該第一邊緣環之該高度的一第二數量；以及 基於該第一及第二數量的總和來補償該第一邊緣環之該高度。
16. 如請求項15之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含： 確定在該處理期間使用之一電漿可調式邊緣鞘層相對於一前一第一邊緣環的一高度偏移； 基於該電漿可調式邊緣鞘層之該高度偏移以及基於用於補償該前一第一邊緣環之高度的一前一數量，來確定補償該第一邊緣環之該高度的一調諧因子； 基於該第一時數、該第一速率以及該調諧因子來確定補償該第一邊緣環之該高度的該第一數量； 基於該第二時數、該第二速率以及該調諧因子來確定補償該第一邊緣環之該高度的該第二數量。
17. 如請求項16之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含基於邊緣至中心之蝕刻速率的標準化比率或基於在該半導體基板上之臨界尺寸的一偏移，來確定該電漿可調式邊緣鞘層的該高度偏移。
18. 如請求項16之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含確定該調諧因子為該電漿可調式邊緣鞘層之該高度偏移比上用於補償該前一第一邊緣環之該高度的該前一數量的比率。
19. 如請求項14之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含基於該半導體基板上相對於電漿啟用時間的處理效能來確定該第一速率。
20. 如請求項14之用於基板處理系統的方法，其步驟更包含： 確定該第二邊緣環暴露至該RF功率的時數與該第二邊緣環之一侵蝕速率之間的關聯性；以及 基於該關聯性而確定該第二速率。

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