阅读说明：本技术 管理等离子体处理副产物材料的组件和工艺 (Assembly and process for managing plasma processing byproduct materials ) 是由 戈登·文胤·彭 安巴里什(里什)·查特里 丹·玛罗希 塔马拉克·潘达姆所朴恩 伊格纳西奥(纳 于 2019-01-07 设计创作，主要内容包括：本文公开了用于管理在衬底上进行各种基于等离子体的处理期间在等离子体处理室的等离子体处理区域内产生的非挥发性和/或低挥发性副产物材料的组件和处理。这些组件包括顶部窗结构、衬套结构、边缘环结构、聚焦环结构、接地环结构、衬底进出端口护罩、用于在室壁中的端口开口的插入衬套以及用于定位在与室连接的排放通道内的排放挡板组件。对各种部件的一个或多个暴露于处理的表面进行表面粗糙化/纹理化处理,以赋予暴露于处理的表面用于促进等离子体处理副产物材料的黏附和保持的表面粗糙度和/或工程化形貌。具有粗糙化/纹理化的暴露于处理的表面的各种部件被配置用于锆酸钛酸铅(PZT)膜蚀刻和/或铂(Pt)膜蚀刻处理。(Disclosed herein are components and processes for managing non-volatile and/or low-volatile byproduct materials generated within a plasma processing region of a plasma processing chamber during various plasma-based processes on substrates. These assemblies include a top window structure, a bushing structure, an edge ring structure, a focus ring structure, a ground ring structure, a substrate access port shield, an insert bushing for a port opening in a chamber wall, and an exhaust baffle assembly for positioning within an exhaust channel connected to the chamber. One or more of the treatment-exposed surfaces of the various components are subjected to a surface roughening/texturing treatment to impart a surface roughness and/or engineered topography to the treatment-exposed surfaces for promoting adhesion and retention of plasma treatment byproduct materials. Various components having a roughened/textured treatment-exposed surface are configured for lead zirconate titanate (PZT) film etching and/or platinum (Pt) film etching processes.)

管理等离子体处理副产物材料的组件和工艺

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造。

背景技术

在各种半导体制造工艺中，处理气体在其中放置有衬底的处理室内被转化成等离子体。使衬底暴露于等离子体以在衬底上产生期望的效果，例如从衬底上蚀刻/去除材料，和/或在衬底上沉积材料，和/或改变衬底上的材料的特性。在某些半导体制造工艺中，可在处理室内产生非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料。随着这些副产物材料沉积并堆积在处理室中的各种部件上，可能会出现各种问题。例如，副产物材料会从部件剥落和/或剥离，并落在处理室内的应保持无污染的表面上，例如衬底支撑结构和衬底本身上。另外，副产物材料可扩散到处理室内的小开口和机械活性结构中，从而引起操作问题和/或增加清洁处理室所需的时间和成本。而且，副产物材料在处理室内的堆积和移出增加了必须停止使用处理室以进行清洁的频率，这不利地影响了处理室的衬底制造产量。在此背景下，产生了本发明。

发明内容

在示例性实施方案中，公开了一种表面纹理化的等离子体处理室部件，其作为被配置为放置在等离子体处理室内的陶瓷部件，其中所述陶瓷部件包括至少一个粗糙表面，所述至少一个粗糙表面被定位为在所述等离子体处理室内的操作期间将所述陶瓷部件放置在所述等离子体处理室内时暴露于等离子体处理副产物材料。所述至少一个粗糙表面被配置为促进所述等离子体处理副产物材料和所述陶瓷部件黏附。

在示例性实施方案中，公开了一种等离子体处理室。该等离子体处理室包括：衬底支撑结构，其被配置成在所述等离子体处理室的操作期间将衬底保持暴露于等离子体中。该等离子体处理室还包括：顶部窗结构，其位于所述衬底支撑结构上方，以在所述衬底支撑结构和所述顶部窗结构之间建立等离子体处理区域。所述顶部窗结构由陶瓷材料形成。所述顶部窗结构具有面对所述等离子体处理区域的底表面。所述底表面具有促进等离子体处理副产物材料与所述底表面黏附的表面粗糙度。

在示例性实施方案中，公开了一种用于衬底的等离子体处理的方法。该方法包括：配备等离子体处理室，该等离子体处理室包括衬底支撑结构和顶部窗结构。该衬底支撑结构被配置为将所述衬底保持暴露于等离子体。所述顶部窗结构位于所述衬底支撑结构上方，以在所述衬底支撑结构和所述顶部窗结构之间建立等离子体处理区域。所述顶部窗结构由陶瓷材料形成。所述顶部窗结构具有面对所述等离子体处理区域的底表面。所述底表面具有促进等离子体处理副产物材料与所述底表面黏附的表面粗糙度。该方法还包括在所述等离子体处理区域中产生等离子体。所述等离子体的成分与所述衬底上的材料相互作用以产生等离子体处理副产物材料，其中所述等离子体处理副产物材料中的一些黏附到所述顶部窗结构的所述底表面。

在示例性实施方案中，公开了一种用于制造在等离子体处理室内使用的部件的方法。该方法包括：形成用于安装在等离子体处理室内的陶瓷部件。所述陶瓷部件具有至少一个暴露于处理的表面。该方法还包括使所述至少一个暴露于处理的表面粗糙化以具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值。

在示例性实施方案中，公开了一种用于将在等离子体处理室内使用的涂覆部件转换为在所述等离子体处理室内使用的表面粗糙部件的方法。该方法包括：将涂层从陶瓷部件剥离至形成所述陶瓷部件的裸露的陶瓷材料。所述陶瓷部件被配置为安装在等离子体处理室内。所述陶瓷部件具有至少一个暴露于处理的表面。该方法还包括使所述至少一个暴露于处理的表面粗糙化以具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值。

在示例性实施方案中，公开了一种用于等离子体处理室的聚焦环。该聚焦环包括：由陶瓷材料形成的环结构。所述环结构被配置为外接等离子体处理室内的衬底支撑结构。所述环结构具有内表面，该内表面被定向为在所述等离子体处理室的操作期间在所述环结构放置在所述等离子体处理室内时暴露于等离子体处理副产物材料。所述内表面形成为具有受控的表面形貌变化，所述表面形貌变化促进等离子体处理副产物材料与所述内表面黏附。

在示例性实施方案中，公开了一种等离子体处理室。所述等离子体处理室包括：衬底支撑结构，其被配置成在所述等离子体处理室的操作期间将衬底保持暴露于等离子体。所述等离子体处理室包括：聚焦环，其包括由陶瓷材料形成的环结构。所述环结构被配置为外接所述等离子体处理室内的所述衬底支撑结构。所述环结构具有内表面，该内表面被定向为在所述等离子体处理室的操作期间暴露于等离子体处理副产物材料。所述内表面形成为具有受控的表面形貌变化，所述表面形貌变化促进等离子体处理副产物材料与所述内表面黏附。

在示例性实施方案中，公开了一种用于衬底的等离子体处理的方法。该方法包括：配备包括衬底支撑结构和聚焦环的等离子体处理室，所述聚焦环包括由陶瓷材料形成的环结构。所述环结构被配置为在等离子体处理室内外接所述衬底支撑结构。所述环结构具有定位成在所述等离子体处理室的操作过程中暴露于等离子体处理副产物材料的内表面。该内表面形成为具有受控的表面形貌变化，从而促进所述等离子体处理副产物材料与所述内表面黏附。该方法还包括：在所述衬底支撑结构上方的等离子体处理区域中产生等离子体。所述等离子体的成分与所述衬底上的材料相互作用以产生等离子体处理副产物材料，其中所述等离子体处理副产物材料中的一些黏附到所述环结构的所述内表面。

在示例性实施方案中，公开了一种制造用于等离子体处理室的聚焦环的方法。该方法包括：由陶瓷材料形成环结构。所述环结构被配置成外接等离子体处理室内的衬底支撑结构。该环结构具有内表面，所述内表面被定位成在所述等离子体处理室的操作期间在所述环结构放置在所述等离子体处理室内时暴露于所述等离子体处理副产物材料。该方法还包括：在所述环结构的所述内表面上形成受控的表面形貌变化。所述受控的表面形貌变化促进所述等离子体处理副产物材料与所述内表面黏附。

在示例性实施方案中，公开了一种用于等离子体处理室中的衬底进出端口护罩。该衬底进出端口护罩包括护罩段、第一支撑段和第二支撑段。所述第一支撑段从所述护罩段的第一端延伸。所述第一支撑段被配置成与等离子体处理室内的竖直可动部件接合。所述第二支撑段从所述护罩段的第二端延伸。所述第二支撑段被配置成与所述等离子体处理室内的所述竖直可动部件接合。所述护罩段以及所述第一和第二支撑段形成沿弧延伸的一体式护罩结构。所述竖直可动部件的竖直移动引起所述一体式护罩结构的相应竖直移动。所述护罩段被配置成当所述第一支撑段和所述第二支撑段接合所述竖直可动部件并且所述竖直可动部件处于降低的竖直位置时至少部分地覆盖所述等离子体处理室的衬底进出端口开口。所述护罩段被配置成当所述第一支撑段和所述第二支撑段接合所述竖直可动部件并且所述竖直可动部件处于升高的竖直位置时露出所述等离子体处理室的衬底进出端口开口。

在示例性实施方案中，公开了一种等离子体处理室。所述等离子体处理室包括：衬底支撑结构，其被配置成在所述等离子体处理室的操作期间将衬底保持暴露于等离子体。所述等离子体处理室包括：聚焦环结构，其被配置为外接所述等离子体处理室内的所述衬底支撑结构。所述聚焦环结构包括形成为正圆空心圆筒体的环部分和被配置为从所述环部分的外表面径向向外延伸的三个径向延伸结构。所述三个径向延伸结构沿所述环部分的外周间隔开。所述等离子体处理室还包括：一体式护罩结构，其包括护罩段、第一支撑段和第二支撑段。所述第一支撑段从所述护罩段的第一端延伸。所述第一支撑段被配置成与所述聚焦环结构的所述三个径向延伸结构中的第一个接合。所述第二支撑段从所述护罩段的第二端延伸。所述第二支撑段被配置成与所述聚焦环结构的所述三个径向延伸结构中的第二个接合。所述一体式护罩结构形成为沿着弧延伸。所述护罩段被配置成当所述聚焦环结构处于降低的竖直位置时至少部分覆盖所述等离子体处理室的所述衬底进出端口开口。所述护罩段被配置成当所述聚焦环结构处于升高的竖直位置时露出所述等离子体处理室的所述衬底进出端口开口。

在示例性实施方案中，公开了一种对衬底进行等离子体处理的方法。该方法包括：配备等离子体处理室，该等离子体处理室包括衬底支撑结构、聚焦环结构和一体式护罩结构。该聚焦环结构配置为外接所述衬底支撑结构。所述聚焦环结构包括形成为正圆空心圆筒体的环部分和被配置为从所述环部分的外表面径向向外延伸的三个径向延伸结构。所述三个径向延伸结构沿所述环部分的外周间隔开。所述一体式护罩结构包括护罩段、第一支撑段和第二支撑段。所述第一支撑段从所述护罩段的第一端延伸。所述第一支撑段被配置成与所述聚焦环结构的所述三个径向延伸结构中的第一个接合。所述第二支撑段从所述护罩段的第二端延伸。所述第二支撑段被配置成与所述聚焦环结构的所述三个径向延伸结构中的第二个接合。所述一体式护罩结构形成为沿着弧延伸。所述护罩段被配置成当所述聚焦环结构处于降低的竖直位置时至少部分覆盖所述等离子体处理室的所述衬底进出端口开口。所述护罩段被配置成当所述聚焦环结构处于升高的竖直位置时露出所述等离子体处理室的所述衬底进出端口开口。所述方法还包括：将所述聚焦环结构定位在所述降低的竖直位置处。所述方法还包括：在所述衬底支撑结构上方的等离子体处理区域中产生等离子体。

在示例性实施方案中，公开了一种用于等离子体处理室中的衬底进出端口护罩的制造方法。该方法包括：形成一体式护罩结构以包括护罩段、从所述护罩段的第一端延伸的第一支撑段和从所述护罩段的第二端延伸的第二支撑段。所述第一支撑段被配置成与等离子体处理室内的竖直可动部件接合。所述第二支撑段配置为与所述等离子体处理室内的所述竖直可动部件接合。所述一体式护罩结构形成为沿弧延伸，所述护罩段被配置成当所述第一支撑段和所述第二支撑段接合所述竖直可动部件并且所述竖直可动部件处于降低的竖直位置时至少部分地覆盖所述等离子体处理室的衬底进出端口开口。所述护罩段被配置成当所述第一支撑段和所述第二支撑段接合所述竖直可动部件并且所述竖直可动部件处于升高的竖直位置时露出所述等离子体处理室的衬底进出端口开口。

在示例性实施方案中，公开了一种用于等离子体处理室的端口的插入衬套。该插入衬套被配置为覆盖穿过等离子体处理室的壁形成的端口的内表面的插入衬套。该插入衬套被配置为具有足以压缩该插入衬套的外表面轮廓以使该插入衬套能够插入所述端口内的机械柔性。该插入衬套被配置成在释放该插入衬套的该外表面轮廓的压缩力时向所述端口的所述内表面施加弹力。

在示例性实施方案中，公开了一种等离子体处理系统。该等离子体处理系统包括：等离子体处理室，其包括等离子体处理区域，在等离子体处理室的操作期间在所述等离子体处理区域中产生等离子体。所述等离子体处理室包括形成围绕等离子体处理区域的外壳的一部分的壁。该壁包括穿过该壁形成的端口。所述等离子体处理室包括：插入衬套，其定位在所述端口内。所述插入衬套被配置成覆盖所述端口的内表面。所述插入衬套配置成对所述端口的所述内表面施加弹力，以将所述插入衬套保持在所述端口内的适当位置。

在示例性实施方案中，公开了一种对衬底进行等离子体处理的方法。该方法包括：配备等离子体处理室，其包括等离子体处理区域，在等离子体处理室的操作期间在所述等离子体处理区域中产生等离子体。所述等离子体处理室包括形成围绕等离子体处理区域的外壳的一部分的壁。该壁包括穿过该壁形成的端口。该方法还包括：将插入衬套定位在所述端口内。所述插入衬套被配置成覆盖所述端口的内表面。所述插入衬套配置成对所述端口的所述内表面施加弹力，以将所述插入衬套保持在所述端口内的适当位置。该方法还包括：在所述等离子体处理区域中产生暴露于衬底的等离子体。所述等离子体的成分与所述衬底上的材料相互作用以产生等离子体处理副产物材料。所述插入衬套防止等离子体处理副产物材料接触所述端口的所述内表面。

在示例性实施方案中，公开了一种制造用于等离子体处理室的端口的插入衬套的方法。该方法包括：形成用于覆盖穿过等离子体处理室的壁形成的端口的内表面的插入衬套。该插入衬套被配置为具有足以压缩该插入衬套的外表面轮廓以使该插入衬套能够插入所述端口内的机械柔性。该插入衬套被配置成在释放该插入衬套的该外表面轮廓的压缩力时向所述端口的所述内表面施加弹力。

在示例性实施方案中，公开了一种用于等离子体处理室的排放挡板组件。该排放挡板组件包括：至少一个挡板构件，其被配置为装配在等离子体处理室的排放通道内。所述至少一个挡板构件被成形为当位于所述排放通道内时使处理废气流偏转。调节所述至少一个挡板构件的外表面以促进存在于所述处理废气流中的等离子体处理副产物材料与至少一个挡板构件黏附。

在示例性实施方案中，公开了一种等离子体处理系统。其包括：等离子体处理室。所述等离子体处理系统包括等离子体处理区域，在等离子体处理室的操作期间在所述等离子体处理区域中产生等离子体。所述等离子体处理系统还包括：用于所述等离子体处理室的排放通道。该排放通道流体地连接到所述等离子体处理区域。所述排放通道被配置成引导来自等离子体处理区域的处理废气流。所述等离子体处理系统还包括：连接到所述排放通道的泵。所述泵被配置成向所述排放通道的内部施加负压。所述等离子体处理系统还包括：排放挡板组件，其定位在所述排放通道内。该排放挡板组件包括至少一个挡板构件，所述至少一个挡板构件被成形为使所述排放通道内的所述处理废气流偏转。调节所述至少一个挡板构件的外表面以促进存在于所述处理废气流中的等离子体处理副产物材料与至少一个挡板构件黏附。

在示例性实施方案中，公开了一种用于衬底的等离子体处理的方法。该方法包括：配备等离子体处理系统，所述等离子体处理系统包括等离子体处理室和用于所述等离子体处理室的排放通道。所述等离子体处理室包括等离子体处理区域，在等离子体处理室的操作期间在所述等离子体处理区域中产生等离子体。所述排放通道流体地连接到所述等离子体处理区域。所述排放通道被配置成引导来自等离子体处理区域的处理废气流。所述等离子体处理系统还包括连接到所述排放通道的泵。所述泵被配置成向所述排放通道的内部施加负压。所述等离子体处理系统包括排放挡板组件，其定位在所述排放通道内。该排放挡板组件包括至少一个挡板构件，所述至少一个挡板构件被成形为使所述排放通道内的所述处理废气流偏转。调节所述至少一个挡板构件的外表面以促进存在于所述处理废气流中的等离子体处理副产物材料与至少一个挡板构件黏附。该方法还包括：在等离子体处理区域中产生暴露于衬底的等离子体。该方法还包括：操作所述泵以将所述负压施加到所述排放通道的所述内部，以将所述处理废气流从所述等离子体处理区域吸入所述排放通道，并通过所述排放通道内的所述排放挡板组件。

在示例性实施方案中，公开了一种制造用于等离子体处理系统的排放挡板组件的方法。该方法还包括：形成用于装配在等离子体处理室的排放通道内的至少一个挡板构件。所述至少一个挡板构件被成形为当位于所述排放通道内时使处理废气流偏转。该方法还包括：调节所述至少一个挡板构件的外表面以促进存在于所述处理废气流中的等离子体处理副产物材料与至少一个挡板构件黏附。

通过结合附图以示例方式示出本发明的以下详细描述，本发明的其他方面和优点将变得更加明显。

附图说明

图1A示出了根据一些实施方案的用于在衬底上执行等离子体处理的示例性系统。

图1B示出了根据一些实施方案的图1A的系统的一部分的竖直截面图。

图1C示出了根据一些示例性实施方案的具有边缘环结构和接地环结构的衬底支撑结构的等距视图，所述边缘环结构和接地环结构被定位为围绕衬底支撑结构。

图1D示出了根据一些示例性实施方案的衬底支撑结构的等距视图，其中边缘环结构和接地环结构定位成围绕衬底支撑结构，并且聚焦环结构位于衬底支撑结构的上表面上方和周围。

图1E示出了根据一些示例性实施方案的图1D的配置，其中聚焦环结构相对于衬底支撑结构处于升高的位置。

图1F示出了根据一些示例性实施方案的位于接地环结构上的衬套结构的示例的等距视图。

图2示出了根据一些实施方案的顶部窗户结构的底表面的等距视图。

图3示出了根据一些实施方案的衬套结构的等距视图。

图4示出了根据一些实施方案的边缘环结构的等距视图。

图5示出了根据一些实施方案的聚焦环结构的等距视图。

图6示出了根据一些实施方案的接地环结构的等距视图。

图7示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。

图8示出了根据一些实施方案的用于制造表面纹理化的等离子体处理室部件的方法的流程图。

图9示出了根据一些实施方案的用于将涂覆的等离子体处理室部件转换成表面纹理化的等离子体处理室部件的方法的流程图。

图10A示出了根据一些实施方案的聚焦环结构的等距视图，该聚焦环结构在其环部分的内表面上具有受控的表面形貌变化。

图10B示出了根据一些实施方案的图10A的聚焦环结构的透视图。

图10C示出了根据一些实施方案的图10A的聚焦环结构的俯视图。

图10D示出了根据一些实施方案的如图10C中所引用的详细视图。

图10E示出了根据一些实施方案的通过两个相邻的凸出结构的截面图。

图10F示出了根据一些实施方案的通过聚焦环结构的中心的竖直截面。

图10G示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构的环部分的内表面上的矩形点阵中形成凸出结构的图。

图10H示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构的环部分的内表面上的正方形点阵中形成凸出结构的图。

图10I示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构的环部分的内表面上的六边形点阵中形成凸出结构的图。

图10J示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构的环部分的内表面上的平行四边形点阵中形成凸出结构的图。

图10K示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构的环部分的内表面上的菱形点阵中形成凸出结构的图。

图11示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。

图12示出了根据一些实施方案的用于制造在等离子体处理室中使用的聚焦环结构的方法的流程图。

图13A示出了根据一些实施方案的图1A的系统，该系统具有定位成覆盖开口的进出(access)控制装置。

图13B示出了根据一些实施方案的通过进出控制装置与衬底搬运模块对接的室的示意图。

图14示出了根据一些实施方案的用于室中的衬底进出端口护罩。

图15示出了根据一些实施方案的衬底进出端口护罩的等距视图，其示出了切口区域。

图16示出了根据本发明的一些实施方案的衬底进出端口护罩的一种变型，其中，护罩区段的竖直距离减小，使得当聚焦环结构处于其完全升高的竖直位置时，能够充分露出室的开口。

图17A示出了根据一些实施方案的位于聚焦环结构上的示例性衬底进出端口护罩的侧视图，其中聚焦环结构处于完全降低的位置。

图17B示出了根据一些实施方案的位于聚焦环结构上的示例性衬底进出端口护罩的侧视图，其中聚焦环结构处于完全升高的位置。

图18示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。

图19示出了根据一些实施方案的用于制造在等离子体处理室中使用的衬底进出端口护罩的方法的流程图。

图20示出了根据一些实施方案的具有开口的室，该开口用于将衬底转移进出室。

图21示出了根据一些实施方案的被配置成用于插入到用于衬底传送进出室的开口中的插入衬套和被配置成插入到视口的开口中的插入衬套。

图22示出了根据一些实施方案的插入衬套的等距视图，该插入衬套被配置为插入开口中以用于将衬底转移进出室。

图23示出了根据一些实施方案的被配置为插入到视口(viewport)的开口中的插入衬套的等距视图。

图24示出了根据一些实施方案的图22的插入衬套的变型，其中在衬套的竖直侧上切穿衬套以形成间隙。

图25示出了根据一些实施方案的图22的插入衬套的变型的正视图，其包括形成在插入衬套的上表面上方的凸形区域。

图26示出了根据一些实施方案的被配置为插入到用于视口的开口中并且包括竖直表面的插入衬套，该竖直表面在室壁的内表面处阻挡开口。

图27示出了根据一些实施方案的被配置为插入到用于视口的开口中并且包括基本覆盖通过开口暴露的窗的表面的竖直表面的插入衬套。

图28示出了根据一些实施方案的插入衬套，该插入衬套被配置为插入到用于视口的开口中并且包括第一竖直表面，该第一竖直表面基本覆盖通过开口暴露的窗的表面，并且包括第二竖直表面，该第二竖直表面阻挡室壁的内表面处的开口。

图29示出了根据一些实施方案的插入塞，该插入塞被配置为恰好装配在用于视口的开口内并且提供室壁的内表面的轮廓的延续。

图30示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。

图31示出了根据一些实施方案的用于制造用于等离子体处理室的插入衬套的方法的流程图。

图32示出了根据一些示例性实施方案的定位在排放组件的排放通道内的示例排放挡板组件。

图33示出了根据一些实施方案的定位在靠近室的排放通道内的排放挡板组件。

图34示出了根据一些实施方案的穿过室、排放组件和排放挡板组件的竖直截面图，其中排放挡板组件定位在室的排放出口处。

图35示出了根据一些实施方案的示例性排放挡板组件的等距视图。

图36示出了根据一些实施方案的排放挡板组件的前视图。

图37示出了根据一些实施方案的排放挡板组件的侧视图。

图38示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。

图39示出了根据一些实施方案的用于制造在等离子体处理系统中使用的排放挡板组件的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或所有的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的处理操作，以免不必要地使本发明难以理解。

图1A示出了根据一些实施方案的用于在衬底101上执行等离子体处理的示例性系统100。图1B示出了根据一些实施方案的系统100的一部分的竖直截面图。在一些示例性实施方案中，本文所指的衬底101是半导体晶片。然而，应理解，在其他实施方案中，本文所指的衬底101可以是由蓝宝石、GaN、GaAs或SiC或其他衬底材料形成的衬底，并且可以包括玻璃面板/衬底、金属箔、金属片、聚合物材料等。而且，在多种实施方案中，本文所指的衬底101可以在形式、形状和/或尺寸上变化。例如，在一些实施方案中，衬底101可以对应于200mm(毫米)的半导体晶片、300mm的半导体晶片或450mm的半导体晶片。另外，在一些实施方案中，衬底101可以对应于非圆形衬底，尤其诸如用于平板显示器之类的矩形衬底。

系统100包括用于在衬底101上执行基于等离子体的处理的等离子体处理室102。基于等离子体的处理实质上可以是其中使用等离子体的成分以规定和受控的方式来修改衬底101的特性的任何处理。在多种实施方案中，基于等离子体的处理是从衬底101去除材料的蚀刻处理，或者是将材料添加到衬底101的沉积处理，或者是蚀刻处理和沉积处理的组合。

室102包括包围室102的内部的壁105。在一些实施方案中，壁105由导电材料形成并且具有连接参考地电位的电连接件。壁105可包括被配置成用于各种目的的多个开口/端口。例如，示例性室102的壁105包括用于将衬底101转移进出室102的开口106A。在一些实施方案中，开口106A与狭缝阀对接，该狭缝阀为机械手衬底搬运装置通过开口106A进入室102提供通道，并且在室102运行时对开口106A进行密封。此外，示例性室102的壁105包括开口106B，该开口106B提供了用于手动或通过尤其诸如光学监视装置或光学终点检测装置之类的各种设备观察室102内的等离子体处理区域109的视口。开口106B可以由窗108以密封的方式覆盖，该窗108由诸如玻璃或塑料之类的光学透明材料或其他类似材料形成。

衬底支撑结构103存在于室102的内部，并且被配置为在室102内进行等离子体处理期间保持衬底101。在一些实施方案中，衬底支撑结构103是配置为产生保持衬底101的静电场的静电卡盘。在多种实施方案中，衬底支撑结构103可以包括各种部件和系统。例如，衬底支撑结构103可以被配置为包括一个或多个电极，其用于传输射频功率和/或用于产生偏置电压。而且，衬底支撑结构103可包括一个或多个温度控制装置，例如加热器和/或冷却通道。而且，衬底支撑结构103可以包括多个升降销和相关联的机械装置，以促进衬底101在机械手搬运装置和衬底支撑结构103之间的移动。此外，衬底支撑结构103可以包括多个传感器和/或探头，以用于测量温度和用于测量电参数，例如电压和/或电流。

顶部窗结构107位于衬底支撑结构103上方并与衬底支撑结构103分离，使得在衬底支撑结构103和顶部窗结构107之间存在等离子体处理区域109。在一些实施方案中，壁105包括上凸缘结构111，该上凸缘结构111被配置成接收并支撑顶部窗结构107。顶部窗结构107由可以使射频(RF)信号传输通过的材料(尤其是例如石英或陶瓷)形成。另外，在一些实施方案中，顶部窗结构107被配置为用作气体分配板。例如，顶部窗结构107可以包括多个气体输入端口、流体地连接到气体输入端口的内部流体通道的布置以及流体地连接到内部流体通道的多个气体输出端口。供应到顶部窗结构107的气体输入端口的处理气体通过内部流体通道流到顶部窗结构107的气体输出端口，在此处将处理气体分配到等离子体处理区域109中。顶部窗结构107的气体输出端口和内部流体通道可以被配置为以空间受控的方式将处理气体分配到等离子体处理区域109中。

线圈组件113位于顶部窗结构107上方。线圈组件113通过阻抗匹配电路117连接到射频(RF)发生器115。线圈组件113配置为当通过阻抗匹配电路117将RF功率从RF发生器115传输到线圈组件113时，将RF功率通过顶部窗结构107传输到达等离子体处理区域109。阻抗匹配电路117包括电容器和电感器的布置，其被配置以确保在阻抗匹配电路117的输入处由RF发生器115遇到的阻抗足够接近设计RF发生器115以操作所针对的输出阻抗(通常为50欧姆)，使得由RF发生器115产生和传输的RF功率将以有效的方式(例如，没有不可接受的或不希望的反射)传输到等离子体处理区域109中。

在多种实施方案中，RF发生器115可以包括以一种或多种频率操作的一个或多个RF信号发生器。可以将多个RF信号频率同时提供给线圈组件113。在一些实施方案中，由RF发生器115输出的信号频率被设置在从1kHz(千赫兹)到100MHz(兆赫兹)的范围内。在一些实施方案中，由RF发生器115输出的信号频率被设置在从400kHz延伸到60MHz的范围内。在一些实施方案中，RF发生器115被设置成产生频率为2MHz、27MHz、13.56MHz和60MHz的RF信号。在一些实施方案中，RF发生器115被设置为产生在从约2MHz到约60MHz的频率范围内的一个或多个高频RF信号，并产生在从约100kHz至约2MHz的频率范围内的一个或多个低频RF信号。应当理解，上述RF信号频率范围是作为示例提供的。在实践中，RF发生器115可以配置为产生基本上具有在等离子体处理区域109内产生等离子体所需的任何频率的基本上任何RF信号。另外，RF发生器115可以包括基于频率的滤波，即高通滤波和/或低通滤波，以确保将指定的RF信号频率传输到线圈组件113。

室102连接到处理气体供应系统120，使得可以以受控的方式将一种或多种处理气体供应到等离子体处理区域109。应当理解，处理气体供应系统120包括一个或多个处理气体源以及阀和质量流量控制器的布置，以使得能够以受控的流量和受控的流动时间将一种或多种处理气体提供给等离子体处理区域109。在操作期间，处理气体供应系统120进行操作以将一种或多种处理气体输送到等离子体处理区域109，并且RF功率从RF发生器115输送到线圈组件113，使得RF功率产生在等离子体处理区域109内的电磁场，以便将等离子体处理区域109内的一种或多种处理气体转换成等离子体。然后，等离子体的反应性成分(例如离子和/或自由基)可以与衬底101的多个部分相互作用。

排放组件119连接到等离子体处理室102。排放组件119包括排放通道121，排放通道121具有内部流动区域，该内部流动区域流体地连接到等离子体处理区域109。排放组件119还包括流体地连接到排放通道121的内部流动区域的泵123。在一些实施方案中，排放组件119包括导管/管122，以将排放通道121流体地连接到泵123。在运行期间，泵123运行以从等离子体处理区域109抽吸废气和处理副产物材料，通过排放通道121的内部流动区域，通过管道/管122，到达泵123。

在一些实施方案中，衬底支撑结构103被配置为通过阻抗匹配电路127从偏置RF产生器125接收偏置RF功率，以提供用于在衬底支撑结构103(以及衬底101本身上)上产生的偏置电压，以便将离子从等离子体处理区域109中的等离子体朝向保持在衬底支撑结构103上的衬底101吸引。阻抗匹配电路127包括电容器和电感器的布置，其被配置为确保在阻抗匹配电路127的输入处由RF发生器125遇到的阻抗足够接近设计RF发生器125以操作所针对的输出阻抗(通常为50欧姆)，使得由RF发生器125产生和传输的RF功率将以有效的方式(例如，没有不可接受的或不希望的反射)传输到衬底支撑结构103。

在多种实施方案中，偏置RF发生器125可以包括以一种或多种频率操作的一个或多个RF信号发生器。可以将多个RF信号频率同时提供给衬底支撑结构103。在一些实施方案中，由偏置RF发生器125输出的信号频率被设置在从1kHz到100MHz的范围内。在一些实施方案中，由偏置RF发生器125输出的信号频率被设置在从400kHz延伸到60MHz的范围内。在一些实施方案中，偏置RF发生器125被设置成产生频率为2MHz、27MHz、13.56MHz和60MHz的RF信号。在一些实施方案中，偏置RF发生器125被设置为产生在从约2MHz到约60MHz的频率范围内的一个或多个高频RF信号，以及产生在从约100kHz至约2MHz的频率范围内的一个或多个低频RF信号。应当理解，上述RF信号频率范围是作为示例提供的。在实践中，偏置RF发生器125可以配置为产生基本上具有在衬底101处产生规定的偏置电压所需的任何频率的基本上任何RF信号。另外，偏置RF发生器125可以包括基于频率的滤波，即高通滤波和/或低通滤波，以确保将指定的RF信号频率传输到衬底支撑结构103。

系统100还可以包括控制模块129。在一些实施方案中，控制模块129被实现为计算机硬件和软件的组合。控制模块129可以被连接到并且被配置为控制：处理气体供应系统120、RF发生器115和相关的阻抗匹配电路117、RF发生器125和相关的阻抗匹配电路127、泵123以及系统100的基本上任何其他可控部件(例如衬底支撑结构103内的温度控制装置和衬底升降销以及其他部件)。另外，控制模块129可以被连接到系统100内的各种部件、传感器和监视装置上并配置为从系统100内的各种部件、传感器和监视装置接收信号。例如，控制模块129可以被连接到衬底支撑结构103上并被配置为从衬底支撑结构103接收电压和/或电流测量信号。并且，控制模块129可以被连接到等离子体处理区域109并被配置为接收来自等离子体处理区域109内的温度和压强测量信号。应该理解，控制模块129可以被连接到并且配置为实质上控制系统100内的任何有源设备，即可控设备。并且，应该理解的是，控制模块129可以被连接到系统100内的基本上任何位置并且被配置成监控这些位置处的基本上任何物理和/或电气状态、状况和/或参数。控制模块129还可以被配置为以同步方式引导系统100内的各个部件的操作，以在衬底101上执行规定的等离子体处理操作。例如，控制模块129可以被配置为通过执行处理输入和控制指令/程序来操作系统100。处理输入和控制指令/程序可以包括在衬底101上获得期望的处理结果所需的处理配方，所述处理配方具有针对诸如功率电平、定时参数、处理气体、衬底101的机械运动等参数的时间依赖性指令(directions)。

图1C示出了根据一些示例性实施方案的具有边缘环结构131和接地环结构133的衬底支撑结构103的等距视图，所述边缘环结构131和接地环结构133被定位为围绕衬底支撑结构103。根据一些示例性实施方案，在图1B中还示出了边缘环结构131和接地环结构133的竖直截面图。在一些实施方案中，边缘环结构131被配置为在紧邻衬底支撑结构103的位置处围绕衬底支撑结构103。边缘环结构131提供均匀的RF场以支持等离子体处理区域109内等离子体产生的均匀性。在一些实施方案中，边缘环结构131由陶瓷材料形成。在一些实施方案中，边缘环结构131由氧化铝形成。在一些实施方案中，边缘环结构131由碳化硅形成。应当理解，在多种实施方案中，边缘环结构131可以基本上由具有足够高的电阻以维持衬底支撑结构103和接地环结构133之间的电分离、并且与在室102的操作期间将存在于等离子体处理区域109中的材料化学相容、并且在将在室102的操作期间存在于等离子体处理区域109中的温度和压强的存在下具有机械和热稳定性的任何材料形成。

接地环结构133由导电材料形成并且电连接至室壁105，从而电连接至基准接地电位。在一些实施方案中，接地环结构133尤其由金属材料形成，例如由铝或不锈钢、或其合金形成。应当理解，在多种实施方案中，接地环结构133可以基本上由具有足够高的电导率以在衬底支撑结构103周围提供在基准接地电位下的表面、并且与在室102的操作期间将存在于等离子体处理区域109中的材料化学相容、并且在将在室102的操作期间存在于等离子体处理区域109中的温度和压强的存在下具有机械和热稳定性的任何材料形成。

图1D示出了根据一些示例性实施方案的衬底支撑结构103的等距视图，其中边缘环结构131和接地环结构133被定位成围绕衬底支撑结构103，并且聚焦环结构135被定位在衬底支撑结构103的上表面上方和周围。在图1B中示出了根据一些示例性实施方案的聚焦环结构135的竖直截面图。在一些实施方案中，聚焦环结构135定位在等离子体处理室102内以围绕等离子体处理区域109。聚焦环结构135包括环部分135A，其被配置为具有高度H1、内径ID1和壁厚WT1的正圆形空心圆筒体。聚焦环结构135还可以包括三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3，其被配置成从环部分135A的外表面径向向外延伸。三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3以一定方式沿着环部分135A的外周间隔开，该方式使得能通过三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3提供环部分135A的稳定竖直运动。三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3被配置为与三个相应的升降部件137A、137B、137C接合，以在聚焦环结构135放置在等离子体处理室102内时，聚焦环结构135能相对于衬底支撑结构103升高和降低。例如，聚焦环结构135可相对于衬底支撑结构103升高，以将衬底101放置在衬底支撑结构103上，并且使得能从衬底支撑结构103上移除衬底101。图1E根据一些示例性实施方案示出了图1D的配置，其中聚焦环结构135相对于衬底支撑结构103处于升高位置。在衬底101的处理期间，聚焦环结构135可相对于衬底支撑结构103降低，以将聚焦环结构135定位成靠近衬底101的顶表面，如图1D所示。

在一些实施方案中，聚焦环结构135被配置为辅助将在等离子体处理区域109内的等离子体内产生的离子聚焦到保持在衬底支撑结构103上的衬底101的表面上。由聚焦环结构135提供的离子的聚焦可以增加整个衬底101以及衬底101的边缘处的处理均匀性。在一些实施方案中，聚焦环结构135由陶瓷材料形成。在一些实施方案中，聚焦环结构135由氧化铝形成。在一些实施方案中，聚焦环结构135由碳化硅形成。应当理解，在多种实施方案中，聚焦环结构135可以基本上由具有适当电特性以使得在室102的操作期间能够使离子从等离子体处理区域109内的等离子体朝向衬底101聚焦、并且与在室102的操作期间将存在于等离子体处理区域109中的材料化学相容、并且在将在室102的操作期间存在于等离子体处理区域109中的温度和压强的存在下具有机械和热稳定性的任何材料形成。

在一些实施方案中，衬套结构139位于等离子体处理室102内。图1F示出了根据一些示例性实施方案的位于接地环结构133上的衬套结构139的示例的等距视图。在一些实施方案中，衬套结构139被配置为与接地环结构133物理接触。衬套结构139被配置为围绕等离子体处理室102内的等离子体处理区域109的至少一部分延伸。衬套结构139具有面对等离子体处理区域109的内表面139A。在一些实施方案中，衬套结构139由陶瓷材料形成。在一些实施方案中，衬套结构139由氧化铝形成。在一些实施方案中，衬套结构139由碳化硅形成。应该理解的是，在多种实施方案中，衬套结构139可以基本上由具有与室102的操作期间的等离子体处理区域109内的等离子体的产生相容的适当的电学性质、并且与在室102的操作期间将存在于等离子体处理区域109中的材料化学相容、并且在将在室102的操作期间存在于等离子体处理区域109中的温度和压强的存在下具有机械和热稳定性的任何材料形成。

在一些实施方案中，衬套结构139配置成基本上在室102的操作期间覆盖和/或屏蔽室102的壁105的内表面免受在等离子体处理区域109内将存在的材料的影响。更具体地，衬套结构139可以形成为正圆空心圆筒体，并且可以包括多个切除部分，即开口，在该处，部件可以延伸穿过衬套结构139，和/或在该处，将穿过衬套结构139提供视野。例如，衬套结构139包括开口140A，以将等离子体处理区域109暴露于排放通道121。此外，衬套结构139包括开口140B、140C和140D，以提供聚焦环结构135的三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3的无障碍的竖直移动。此外，衬套结构139在室102的壁105内的开口106A的位置处包括开口140E，以用于将衬底101插入到室102中以及从室102中去除衬底101。此外，衬套结构139在位于室102的壁105内的开口106B的位置处包括开口140F，以提供对室102内部的无障碍的视野。

在室102内对衬底101进行处理期间，可以在等离子体处理区域109内生成非挥发性副产物材料和/或低挥发性副产物材料。在某些处理中，大量的这些非挥发性和/或低挥发性副产物材料会产生。例如，在一些处理中，存在于衬底101(例如硅衬底)上的锆酸钛酸铅(PZT)膜被蚀刻，并相应地产生大量的非挥发性和/或低挥发性副产物材料。并且，在另一个示例中，在一些处理中，存在于衬底101上的铂基膜被蚀刻，并相应地产生了大量的非挥发性和/或低挥发性副产物材料。另外，应当理解，在衬底101上执行的其他基于等离子体的处理可以使相应的大量非挥发性和/或低挥发性副产物材料产生。非挥发性和/或低挥发性副产物材料可以黏附到室102内的各种部件的表面。然而，非挥发性和/或低挥发性副产物材料可以与室102内的各种部件的表面具有差的黏附性或差的保留性，从而导致非挥发性和/或低挥发性副产物材料从室102内的各种部件的表面剥落和/或剥离。在室102内的表面剥落或剥离的非挥发性和/或低挥发性副产物材料会引起严重问题，例如衬底101上的颗粒数增加，进而导致器件故障，这导致更高的良率损失。剥落或剥离的非挥发性和/或低挥发性副产物材料当其沉积在衬底支撑结构103的顶表面或用于光学观察等离子体处理区域109(例如用于光学端点检测)的窗上时，也会引起问题。剥落或剥离的非挥发性和/或低挥发性副产物材料在被吸入排放泵和相关的排放机械系统时也会引起问题。

此外，随着倾向于在室102内的部件的表面剥落或剥离的非挥发性和/或低挥发性副产物的产生，可能必须频繁地停止使用室102，以在非挥发性和/或低挥发性副产物材料积聚到可能发生剥落和/或剥离的水平之前清洁这些副产物材料。应当理解，必须频繁使室102停止使用以进行清洁会降低衬底101的处理产量。另外，非挥发性和/或低挥发性副产物材料会耐受无晶片自动清洁处理，这意味着需要手动打开和清洁该室102，这既费时又昂贵。而且，室102内的部件可以由具有外部涂层的铝基材料形成，其可能不能耐受频繁的清洁过程。例如，室102内的一些部件可以由阳极氧化铝形成和/或具有涂层，例如具有氧化钇涂层。从这些部件除去非挥发性和/或低挥发性副产物材料所需的侵蚀性清洁会剥离阳极氧化物/涂层，从而需要在清洁后将这些部件重新阳极氧化/重新涂覆，这导致费用增加。同样，每次必须对部件进行重新阳极氧化/重新涂覆时，都会消耗该部件的基础材料，这会缩短该部件的使用寿命，即每个部件都可以进行有限次数的重新阳极氧化/重新涂覆循环。并且，每次必须侵蚀性清洁和/或重新阳极氧化/重新涂覆部件时，都有可能损坏部件并且变得无法使用，这会导致进一步的费用。

本文公开了用于管理在衬底101上的各种基于等离子体的处理期间在等离子体处理区域109内产生的非挥发性和/或低挥发性副产物材料的部件和工艺。在一些实施方案中，室102内的各种部件由陶瓷材料形成并形成为具有粗糙化/纹理化的外表面。例如，在多种实施方案中，顶部窗结构107和/或衬套结构139和/或边缘环结构131可以由陶瓷材料形成，并且可以形成为具有暴露于等离子体处理区域109的粗糙化/纹理化的外表面。粗糙化/纹理化的外表面促进了非挥发性和/或低挥发性副产物材料的黏附和保留。应当理解的是，在将非挥发性和/或低挥发性副产物材料黏附并保留在室102内的部件的表面上的情况下，可以在清洁之间使室102运行更长的时间。例如，在室102内对具有粗糙化/纹理化的外表面的陶瓷部件的使用可以通过不让非挥发性和/或低挥发性副产物材料剥落或剥离到衬底101和衬底支撑结构103上来将室102的平均清洁时间(MTBC)提高多达400％或更多。因此，使用在室102中具有粗糙化/纹理化外表面的陶瓷部件可以降低衬底101上的缺陷密度，增强生产率，即延长室102的可用性并通过室102增加衬底101的处理产量，且通过减少部件清洁和部件修复循环的频率来延长部件寿命。

此外，对于室102内的各种部件(例如顶部窗结构107和/或衬套结构139和/或边缘环结构131)使用未涂覆的陶瓷材料与使用阳极氧化/涂覆材料相比可以提供对表面粗糙度的更好的控制。更具体地，由于必须在完成对部件的表面粗糙化处理之后对部件进行阳极氧化/涂覆，因此难以预测和控制阳极氧化/涂覆的施加会如何影响部件先前施加的表面粗糙度。例如，在已经粗糙化/纹理化的部件的表面上施加涂层可能不利地使表面光滑。而且，在表面已被粗糙化/纹理化之后在部件的表面上施加涂层会通过在部件的表面上引入可导致部件破裂的应力而导致部件的损坏。另外，在许多翻新/清洁循环之后，陶瓷部件比非陶瓷部件更具弹性，因为在翻新/清洁处理和随后的重新粗糙化/重新纹理化处理中消耗了更少的陶瓷部件材料。陶瓷部件对侵蚀性翻新/清洁处理的回弹性能提供降低的成本，因为该部件的主体陶瓷可承受许多翻新/清洁/重新粗糙化/重新纹理化循环。

在一些实施方案中，对室102内的各种部件或其部分(例如顶部窗结构107的暴露于等离子体处理区域109的下表面、和/或衬套结构139、和/或边缘环结构131)例如进行表面粗糙化/纹理化处理，以具有在从约150微英寸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，对室102内的各种部件或其部分(例如顶部窗结构107的暴露于等离子体处理区域109的下表面、和/或衬套结构139、和/或边缘环结构131)例如进行表面粗糙化/纹理化处理，以具有约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。表面粗糙度平均值(Ra)是记录在沿表面的评估长度内的表面平均线的表面轮廓高度偏差的绝对值的算术平均值，如公式1所示：

式1.

其中L＝评估长度，Z(x)＝轮廓高度函数。

在多种实施方案中，公开了一种表面纹理化的等离子体处理室部件。例如表面纹理化的等离子体处理室部件包括陶瓷部件，该陶瓷部件被配置为放置在等离子体处理室内，例如室102内。在一些实施方案中，表面纹理化等离子体处理室部件的陶瓷部件由氧化铝形成。在一些实施方案中，表面纹理化等离子体处理室部件的陶瓷部件由碳化硅形成。然而，应当理解，在多种实施方案中，表面纹理化等离子体处理室部件的陶瓷部件可以由氧化铝或碳化硅以外的陶瓷材料形成。

陶瓷部件包括至少一个粗糙表面，其定位为当在等离子体处理室的操作期间将陶瓷部件放置在等离子体处理室内时暴露于等离子体处理副产物材料。所述至少一个粗糙表面被配置成促进等离子体处理副产物材料和陶瓷部件黏附。所述至少一个粗糙表面的表面粗糙度平均值(Ra)被配置为促进非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料和所述至少一个粗糙表面黏附。在一些实施方案中，至少一个粗糙表面具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，至少一个粗糙表面具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。同样，在一些实施方案中，形成陶瓷部件的裸露的陶瓷材料在陶瓷部件的至少一个粗糙表面上方暴露。

在一些实施方案中，通过提高范德华力在分子水平上影响非挥发性和/或低挥发性副产物材料对至少一个粗糙表面的改善的黏附性。与至少一个粗糙表面相反，具有低表面粗糙度的表面(即光滑的部件表面)产生了高的表面张力能量，该高表面张力能量用于拒绝等离子体处理副产物离子和/或分子的黏附。在一些实施方案中，被配置为促进等离子体处理副产物材料和陶瓷部件黏附的至少一个粗糙表面可以具有高接触角和较低的表面张力以促进等离子体处理副产物离子和/或分子的黏附。另外，陶瓷部件的至少一个粗糙表面使非挥发性和/或低挥发性副产物材料从陶瓷部件上的剥落和/或剥离减少。

在一些实施方案中，陶瓷部件的至少一个粗糙表面通过介质喷砂处理被粗糙化。换句话说，对陶瓷部件进行介质喷砂处理以在陶瓷部件上形成至少一个粗糙表面。在多种实施方案中，可以限定并执行介质喷砂处理，以增加表面粗糙度，在表面上产生高接触角，并增加经受介质喷砂处理的部件的表面的总表面积。在多种实施方案中，可以定义并执行介质喷砂处理以撞击陶瓷部件，其中用介质撞击所述至少一个粗糙表面，所述介质尤其包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。应当理解，介质喷砂处理提供了在部件的目标表面区域上的基本上均匀地施加的规定的粗糙度/纹理。同样，在一些实施方案中，可以结合图案化掩模来执行介质喷砂处理，以在部件的目标表面区域上产生规定的表面形貌。例如，图案化掩模可以包括开口区域的分布，当图案化掩模位于部件上方时，介质喷射材料可以通过开口区域到达部件的表面。介质喷射材料将去除图案化掩模的敞开区域内的一些部件材料，而不会去除由图案化掩模保护的部件材料，从而在部件的目标表面区域上产生规定的表面形貌。

应当理解，使用由具有粗糙化/纹理化的外表面的未涂覆的陶瓷形成的部件提高了翻新这些部件的能力。例如，为了翻新这样的部件，可以在部件上执行(或重新执行)介质喷砂处理以清洁部件并重新粗糙化/重新纹理化部件的外表面。通过介质喷砂翻新部件而不重新涂覆部件的能力避免了必须在部件上施加涂层的费用，并且避免了在部件中产生由涂层引起的应力，该应力可能导致部件的机械故障。另外，部件可通过介质喷砂处理翻新多次，例如二十次或更多次，而不会由于去除过多的部件材料而损害部件的机械完整性。另外，除了介质喷砂处理之外或作为介质喷砂处理的替代方案，至少一个粗糙表面也可以至少部分地通过在烧制陶瓷部件之前对陶瓷部件执行滚花处理来形成。

在一些实施方案中，上述表面纹理化的等离子体处理室部件是室102的顶部窗结构107。图2示出了根据本发明一些实施方案的顶部窗结构107的底表面107A的等距视图。顶部窗结构107是安装在室102内的陶瓷部件，其中底表面107A定向成面向等离子体处理区域109。与上述陶瓷部件一样，在多种实施方案中，顶部窗结构107可以由氧化铝、碳化硅或基本上任何其他陶瓷材料形成，该其他陶瓷材料在室102的操作过程中在化学、机械、热和电气方面相容以用作顶部窗结构107。此外，在一些实施方案中，顶部窗结构107被配置成用作气体分配板以使得能向等离子体处理区域109供应处理气体。在这些实施方案中，顶部窗结构107可以包括气体供应通道的内部布置，所述气体供应通道被配置为引导处理气体从一个或多个输入端口流到一个或多个输出端口107B，所述一个或多个输入端口位于顶部窗结构107的外部，例如位于顶部窗结构107的顶部表面或边缘表面，而一个或多个输出端口107B位于顶部窗结构107的底表面107A上。以这种方式，处理气体可以流过顶部窗结构107并进入等离子体处理区域109，其中顶部窗结构107用于基于一个或多个输出端口107B的空间位置和流动状态(打开或关闭)在空间上将处理气体分布到等离子体处理区域109中。

顶部窗结构107的底表面107A包括至少一个粗糙表面107C，该粗糙表面107C定位成当在室102操作期间将顶部窗结构107放置在室102中时暴露于等离子体处理副产物材料。在一些实施方案中，顶部窗结构107的底表面107A包括外围环形区域107D，该外围环形区域107D被配置成当顶部窗结构107安装在室102内时与密封部件接合。在一些实施方案中，外围环形区域107D被平滑处理以具有约20微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，底表面107A的在外围环形区域107D内部的区域是至少一个粗糙表面107C，该粗糙表面107C被粗糙化/纹理化以具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，至少一个粗糙表面107C被粗糙化/纹理化以具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，在底表面107A上形成至少一个粗糙表面107C之后以及在室102内使用顶部窗结构107期间，顶部窗结构107保持为未涂覆的裸露的陶瓷部件的形式。

在一些实施方案中，上述表面纹理化的等离子体处理室部件是衬套结构139。图3示出了根据一些实施方案的衬套结构139的等距视图。衬套结构139被配置为围绕室102内的等离子体处理区域109的至少一部分延伸。在一些实施方案中，衬套结构139具有内表面139A，该内表面139A是当在室102的操作期间将衬套结构139放置在室102内时被定位为暴露于离子体处理副产物材料的至少一个粗糙表面。在一些实施方案中，包括内表面139A和外表面139B在内的整个衬套结构139被粗糙化/纹理化以促进等离子体处理副产物材料和衬套结构139黏附。

在一些实施方案中，衬套结构139是安装在室102内以覆盖和保护室102的内壁的陶瓷部件。与上述陶瓷部件一样，在多种实施方案中，衬套结构139可以由氧化铝、碳化硅或基本上任何其他陶瓷材料形成，所述其他陶瓷材料在室102的操作期间在化学、机械、热和电气方面相容以用作衬套结构139。在一些实施方案中，在衬套结构139上形成至少一个粗糙表面之后以及在室102内使用衬套结构139期间，衬套结构139以未涂覆的、裸露的陶瓷部件的形式保持。在一些实施方案中，衬套结构139被粗糙化/纹理化以具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，衬套结构139被粗糙化/纹理化以具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。

在一些实施方案中，上述表面纹理化的等离子体处理室部件是用于安装在室102内的环结构，其中该环结构被配置为外接室102内的衬底支撑结构103。在多种实施方案中，举例来说，环结构可以是聚焦环结构135和边缘环结构131中的一者或两者。环结构的特征在于具有至少一个暴露于处理的表面，该表面是环结构的内表面和环结构的上表面中的一者或两者。所述至少一个暴露于处理的表面是当在室102的操作期间将环结构放置在室102内时定位为暴露于等离子体处理副产物材料的至少一个粗糙表面。

图4示出了根据一些实施方案的边缘环结构131的等距视图。示出了边缘环结构131具有暴露于处理的表面131A(图4中的浅灰色)，该暴露于处理的表面131A是在室102的操作期间在将边缘环结构131放置在室102中时被定位为暴露于等离子体处理副产物材料的至少一个粗糙表面。在一些实施方案中，仅使边缘环结构131的暴露于处理的表面131A被粗糙化/纹理化。然而，在一些实施方案中，边缘环结构131的超出暴露于处理的表面131A的部分也可以被粗糙化/纹理化以易于制造。在一些实施方案中，边缘环结构131是陶瓷部件。与上述陶瓷部件一样，在多种实施方案中，边缘环结构131可以由氧化铝、碳化硅或基本上任何其他陶瓷材料形成，所述其他陶瓷材料在室102的操作期间在化学、机械、热和电气方面相容以用作边缘环结构131。在一些实施方案中，在边缘环结构131上形成至少一个粗糙表面之后以及在在室102内使用边缘环结构131期间，边缘环结构131保持为未涂覆的、裸露的陶瓷部件的形式。在一些实施方案中，边缘环结构131的暴露于处理的表面131A被粗糙化/纹理化，以具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，将边缘环结构131的暴露于处理的表面131A粗糙化/纹理化以具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。

图5示出了根据一些实施方案的聚焦环结构135的等距视图。在一些实施方案中，聚焦环结构135的环部分135A的内表面135A1是在室102的操作期间在将聚焦环结构135放置在室102内时被定位为暴露于等离子体处理副产物材料的至少一个粗糙表面。在一些实施方案中，除了环部分135A的内表面135A1之外，径向延伸结构135B1、135B2、135B3的顶表面也是在室102的操作期间在将聚焦环结构135放置在室102内时被定位为暴露于等离子体处理副产物材料的至少一个粗糙表面中的一些。并且，在一些实施方案中，聚焦环结构135的整个环部分135A(包括环部分135A的内表面135A1和外表面135A2两者)和径向延伸结构135B1、135B2、135B3的顶表面是在室102的操作期间在将聚焦环结构135放置在室102内时被定位为暴露于等离子体处理副产物材料的至少一个粗糙表面。并且，在一些实施方案中，聚焦环结构135(包括环结构135A和径向延伸结构135B1、135B2、135B3)的整个外表面构成在室102的操作期间在将聚焦环结构135放置在室102内时被定位为暴露于等离子体处理副产物材料的至少一个粗糙表面。

在一些实施方案中，聚焦环结构135是陶瓷部件。与上述陶瓷部件一样，在多种实施方案中，聚焦环结构135可以由氧化铝、碳化硅或基本上任何其他陶瓷材料形成，所述其他陶瓷材料在室102的操作期间在化学、机械、热和电气方面相容以用作聚焦环结构135。在一些实施方案中，在聚焦环结构135上形成至少一个粗糙表面之后以及在室102内使用聚焦环结构135期间，聚焦环结构135以未涂覆的、裸露的陶瓷部件的形式保持。在一些实施方案中，聚焦环结构135的一个或多个暴露于处理的表面被粗糙化/纹理化以具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，聚焦环结构135的一个或多个暴露于处理的表面被粗糙化/纹理化以具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。

在一些实施方案中，上述表面纹理化的等离子体处理室部件可以是非陶瓷部件，例如接地环结构133。图6示出了根据本发明一些实施方案的接地环结构133的等距视图。接地环结构133包括在室102的操作期间暴露于等离子体处理副产物材料的几个暴露于处理的表面133A、133B、133C。可以以与如上对于陶瓷部件所述的方式相同的方式使暴露于处理的表面133A、133B、133C粗糙化/纹理化，以增强副产物材料与接地环结构133黏附。在一些实施方案中，接地环结构133由铝、不锈钢或另一种导电材料形成，所述另一种导电材料在化学、机械、热和电气方面与用室102执行的等离子体处理操作相容。在一些实施方案中，上述介质喷砂处理可用于使接地环结构的暴露于处理的表面133A、133B，133C粗糙化/纹理化133。然而，用于接地环结构133的介质类型可以不同于用于陶瓷部件的介质类型。例如，具有更高硬度的介质可以在介质喷砂处理中使用，以使接地环结构133的暴露于处理的表面133A，133B，133C粗糙化/纹理化。在一些实施方案中，使接地环结构133的暴露于处理的表面133A、133B、133C的表面粗糙化/纹理化以具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，使接地环结构133的暴露于处理的表面133A、133B、133C粗糙化/纹理化以具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，在经历粗糙化/纹理化处理之后以及在室102内使用接地环结构133的过程中，接地环结构133的暴露于处理的表面133A，133B，133C保持未被涂覆。然而，在一些实施方案中，接地环结构133的暴露于处理的表面133A，133B，133C在经历粗糙化/纹理化处理之后被涂覆，然后涂覆的接地环结构133被用于室102内。另外，在将要涂覆接地环结构133的暴露于处理的表面133A，133B，133C的实施方案中，在涂覆之前对暴露于处理的表面133A、133B、133C的粗糙化/纹理化可以被限定以确保在涂覆后在暴露于处理的表面133A、133B、133C上保留规定的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，施加到接地环结构133的经粗糙化/纹理化的暴露于处理的表面133A、133B、133C的涂层是氧化钇涂层、或阳极氧化涂层、或者另一种类型的涂层，所述另一种类型的涂层在化学、机械、热和电气方面与在室102内执行的等离子体处理相容。

应理解，本文公开的实施方案包括等离子体处理室(例如室102)的实施方案，其包括具有至少一个暴露于处理的表面的一个或多个部件，该至少一个暴露于处理的表面被配置为具有促进等离子体处理副产物材料黏附到暴露于处理的表面的表面粗糙度/纹理。另外，应当理解，本文公开的实施方案包括等离子体处理室的操作，该等离子体处理室包括在产生非挥发性和/或低挥发性副产物材料的等离子体处理操作中具有粗糙化/纹理化的暴露于处理的表面的一个或多个部件。例如，图7示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。该方法包括操作701，操作701用于配备等离子体处理室(即室102)，该室102包括衬底支撑结构103和顶部窗结构107。衬底支撑结构103被配置为将衬底101保持暴露于将在等离子体处理区域109内产生的等离子体中。顶部窗结构107位于衬底支撑结构103上方，以在衬底支撑结构103和顶部窗结构107之间建立等离子体处理区域109。顶部窗结构107由陶瓷材料形成并且具有面对等离子体处理区域109的底表面107A。在多种实施方案中，顶部窗结构107由氧化铝、碳化硅或另一陶瓷材料形成，所述另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与室102的操作相容。顶部窗结构107的底表面107A具有促进等离子体处理副产物材料与底表面107A黏附的表面粗糙度/纹理。在一些实施方案中，顶部窗结构107的底表面107A具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，顶部窗结构107的底表面107A具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，顶部窗结构107的底表面107A具有大于500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，形成顶部窗结构107的裸露的陶瓷材料在顶部窗结构107的底表面107A处暴露。

该方法还包括用于在等离子体处理区域109中产生等离子体的操作703，使得等离子体的成分与衬底101上的材料相互作用以产生等离子体处理副产物材料，并且其中一些等离子体处理副产物材料黏附到顶部窗结构107的底表面107A上。在一些实施方案中，衬底101上的材料是锆酸钛酸铅(PZT)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是铂(Pt)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是当暴露于在操作703中产生的等离子体时引起室102内大量副产物沉积的膜。

在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体可以包括将射频功率施加到等离子体处理区域109内的处理气体。在一些实施方案中，所施加的射频功率可以在从约400瓦(W)延伸至约1250W的范围内。但是，应理解，在多种实施方案中，所施加的射频功率可以小于400W或大于1250W。在一些实施方案中，射频功率由频率为约13.56MHz的射频信号施加。然而，应当理解，在多种实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来施加射频功率。而且，在一些实施方案中，该方法可以包括用于在衬底支撑结构103处产生偏置电压的操作。在一些实施方案中，偏置电压在从约100伏(V)到约600V的范围内产生。应当理解，在多种实施方案中，偏置电压可以小于100V或大于600V。而且，在一些实施方案中，偏置电压可以由具有约13.56MHz的频率的射频信号产生。然而，应当理解，在各个实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来产生偏置电压。而且，在多种实施方案中，偏置电压可以由直流电源产生。

此外，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将衬底支撑结构103的温度保持在从约40摄氏度(℃)到约100℃的范围内的操作。然而，应当理解，在多种实施方案中，衬底支撑结构103的温度可以保持在小于40℃或大于100℃。而且，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将等离子体处理区域109内的压强保持在从约5毫托到约50毫托的范围内。然而，应当理解，在多种实施方案中，等离子体处理区域109内的压强可以维持在小于5毫托或大于50毫托。

在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括向等离子体处理区域109供应处理气体，其中处理气体是氯(Cl₂)、三氯化硼(BCl₃)、氩气(Ar)、四氟化碳(CF₄)、氧气(O₂)、三氟甲烷(CHF₃)和六氟化硫(SF₆)中的一种或多种。在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括以从约20标准立方厘米每分钟(sccm)延伸到约300sccm的范围内的流速将氯(Cl₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氯化硼(BCl₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氩(Ar)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约200sccm的范围内的流速向等离子体处理区域109供应四氟化碳(CF₄)。在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括以在从约20sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氧气(O₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氟甲烷(CHF₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作703中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将六氟化硫(SF6)供应到等离子体处理区域109。

如图7所示的用于衬底的等离子体处理的方法还可以包括在室102内使用衬套结构139，其中衬套结构139被配置为围绕在室102内的等离子体处理区域109的至少一部分延伸。在这种方法中，衬套结构139具有被定位为暴露于等离子体处理副产物材料的内表面139A。衬套结构139的内表面139A具有促进等离子体处理副产物材料黏附到衬套结构139的内表面139A的表面粗糙度。在多种实施方案中，衬套结构139由氧化铝、碳化硅或另一陶瓷材料形成，所述另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与室102的操作相容。在一些实施方案中，衬套结构139的内表面139A的表面粗糙度平均值(Ra)在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内。在一些实施方案中，衬套结构139的内表面139A具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，衬套结构139的内表面139A具有大于500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，形成衬套结构139的裸露的陶瓷材料在衬套结构139的内表面139A处暴露。

应当理解，使用具有工程化的表面粗糙度/纹理(该表面粗糙度/纹理使得能够黏附等离子体处理副产物材料并促进该黏附)的未涂覆的陶瓷衬套结构139消除了必须翻新涂覆的衬套结构(例如具有氧化钇涂层的硬质阳极氧化铝衬套结构)的困难和费用。而且，使用具有工程化的表面粗糙度/纹理(该表面粗糙度/纹理使得能够黏附等离子体处理副产物材料并促进该黏附)的未涂覆的陶瓷衬套结构139通过以下方式延长衬套结构139的寿命：消除在翻新和再涂覆处理中在衬套结构139内引起的应力可能导致的(例如在与具有氧化钇涂层的硬质阳极化铝室衬套结构结合使用的翻新和重新涂覆处理中产生的)机械故障增加的风险。

如图7所示的用于衬底的等离子体处理的方法还可以包括在室102内使用环结构，其中该环结构被配置为外接在室102内的衬底支撑结构103。该环结构具有至少一个暴露于处理的表面，其是环结构的内表面和上表面中的一或两者。暴露于处理的表面被定位为暴露于等离子体处理副产物材料。而且，环结构的暴露于处理的表面具有能够使并促进等离子体处理副产物材料黏附到环结构的暴露于处理的表面的表面粗糙度。在一些实施方案中，环结构是聚焦环结构135。在一些实施方案中，环结构是边缘环结构131。在一些实施方案中，环结构是接地环结构133。在一些实施方案中，环结构是由氧化铝、碳化硅或另一陶瓷材料形成，所述另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与室102的操作相容。在其中环结构由陶瓷材料形成的一些实施方案中，形成环结构的裸露的陶瓷材料暴露在环结构的粗糙化/纹理化的暴露于处理的表面。在一些实施方案中，环结构由导电材料形成，例如由铝或不锈钢或另一种金属材料形成，该另一种金属材料在化学、机械、热和电气方面与室102的操作相容。在其中环结构由导电材料形成的一些实施方案中，当环结构在室102中使用时，环结构的粗糙化/纹理化的暴露于处理的表面可以保持未涂覆。或者，在其中环结构由导电材料形成的一些实施方案中，当在室102中使用环结构时，可以对环结构的粗糙化/纹理化的暴露于处理的表面进行涂覆。在一些实施方案中，施加到导电环结构上的涂层是氧化钇涂层、或阳极氧化物、或者另一类型的涂层，该另一类型的涂层在化学、机械、热和电气方面与室102的操作相容。在一些实施方案中，环结构的暴露于处理的表面具有在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，环结构的暴露于处理的表面具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，环结构的暴露于处理的表面具有大于500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。

使用具有在室102内的工程化表面粗糙度/纹理的部件来促进非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料与部件黏附已经证明提供了许多处理上的改进。例如，在其中产生大量非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料的PZT和Pt蚀刻处理中，在室102中使用具有工程化的表面粗糙度/纹理的部件显示出以下改进：

改善了整个衬底101的蚀刻均匀性，

更好的蚀刻控制，以减少在主蚀刻步骤或过蚀刻步骤中不必要的着陆层(Pt)去除，

衬底间和批次间的蚀刻重复性更好，

由于将非挥发性和/或低挥发性副产物材料的剥落和/或剥离最小化到衬底支撑结构103上，因此蚀刻效果更好，这有助于避免衬底101的夹持问题，

减少光致抗蚀剂的网状结构，

由于光致抗蚀剂侵蚀的一致性更好，因此蚀刻轮廓控制更好，

最小化微掩膜对衬底101造成的蚀刻缺陷，

防止由于夹持力不足而造成的衬底101夹持问题，

更好的衬底101背面散热和冷却，

防止经蚀刻的衬底101上的热点，

更好地将非挥发性和/或低挥发性蚀刻副产物材料保留在顶部窗结构107、衬套结构139、接地环结构133、边缘环结构131上，这有助于防止非挥发性和/或低挥发性蚀刻副产物材料剥落和/或剥离到衬底支撑结构101和/或衬底101上，以及

通过消除顶部窗结构107和衬套结构139上的外部涂层来降低成本。

图8示出了根据一些实施方案的用于制造表面纹理化的等离子体处理室部件的方法的流程图。该方法包括用于形成陶瓷部件的操作801，该陶瓷部件用于安装在等离子体处理室内，例如在室102内，其中陶瓷部件具有至少一个暴露于处理的表面。在一些实施方案中，陶瓷部件由氧化铝，碳化硅或另一陶瓷材料形成，该另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与室102的操作相容。在多种实施方案中，陶瓷部件是顶部窗结构107、衬套结构139、聚焦环结构135或边缘环结构131。

该方法还包括操作803，该操作803用于使至少一个暴露于处理的表面粗糙化以具有促进等离子体处理副产物材料黏附到至少一个暴露于处理的表面的表面粗糙度。在一些实施方案中，执行操作803以将范围从约150微英寸延伸到约500微英寸内的表面粗糙度平均值(Ra)赋予陶瓷部件的至少一个暴露于处理的表面。在一些实施方案中，执行操作803以将大于500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)赋予陶瓷部件的至少一个暴露于处理的表面。在一些实施方案中，用于粗糙化至少一个暴露于处理的表面的操作803通过介质喷砂处理完成。在一些实施方案中，所述介质喷砂处理用介质撞击所述至少一个暴露于处理的表面，所述介质包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。在一些实施方案中，用于形成陶瓷部件的操作801包括在烧制陶瓷部件之前在陶瓷部件上执行滚花处理，其中滚花处理被定义为向陶瓷部件的至少一个暴露于处理的表面赋予纹理。在一些实施方案中，在操作803中，形成陶瓷部件的裸露的陶瓷材料在至少一个暴露于处理的表面粗糙化之后暴露于该至少一个暴露于处理的表面处。

图9示出了根据一些实施方案的用于将涂覆的等离子体处理室部件转换成表面纹理化的等离子体处理室部件的方法的流程图。该方法包括用于将涂层从陶瓷部件剥离至形成该陶瓷部件的裸露的陶瓷材料的操作901。陶瓷部件被配置成用于安装在等离子体处理室内，例如在室102内。另外，陶瓷部件具有至少一个暴露于处理的表面。在一些实施方案中，陶瓷部件由氧化铝、碳化硅或另一陶瓷材料形成，该另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与室102的操作相容。在多种实施方案中，陶瓷部件是顶部窗结构107、衬套结构139、聚焦环结构135或边缘环结构131。

该方法还包括操作903，该操作903用于使陶瓷部件的至少一个暴露于处理的表面粗糙化以具有促进等离子体处理副产物材料黏附到至少一个暴露于处理的表面的表面粗糙度。在一些实施方案中，执行操作903以将从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)赋予陶瓷部件的至少一个暴露于处理的表面。在一些实施方案中，执行操作903以将大于500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)赋予陶瓷部件的至少一个暴露于处理的表面。

在一些实施方案中，用于粗糙化至少一个暴露于处理的表面的操作903通过介质喷砂处理完成。在一些实施方案中，所述介质喷砂处理用介质撞击所述至少一个暴露于处理的表面，所述介质包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。在一些实施方案中，在操作903中，形成陶瓷部件的裸露的陶瓷材料在至少一个暴露于处理的表面粗糙化之后暴露于该至少一个暴露于处理的表面处。另外，在一些实施方案中，用于从陶瓷部件上剥离涂层的操作901是使用介质喷砂处理完成的。并且，在一些实施方案中，使用相同的介质喷砂处理同时执行操作901和903两者。

在本文公开的表面粗糙化/纹理化实施方案之前，聚焦环结构135通常形成为在环部分135A的内表面和外表面两者上以及径向延伸结构135B1、135B2、135B3上均具有相对光滑、无特征的表面。非挥发性和/或挥发性低的等离子体处理副产物材料很难附着在光滑、无特征的表面上。例如，在衬底101上的PZT膜或Pt膜的基于等离子体的蚀刻中，产生大量的非挥发性和/或低挥发性蚀刻副产物材料，并且其与传统上形成具有光滑的、无特征的表面聚焦环结构135的黏附性较差。当等离子体处理副产物材料聚集在聚焦环结构135上时，由于聚焦环结构135非常接近衬底101和衬底支撑结构103两者，因此它们会剥落和/或剥离并着陆在衬底101和/或衬底支撑结构103上。使等离子体处理副产物材料着陆在衬底101上会损坏衬底101或导致在衬底101上形成的结构中形成缺陷。此外，使等离子体处理副产物材料沉积在衬底支撑结构103上，特别是当衬底101不存在于衬底支撑结构103上时，会干扰衬底101在衬底支撑结构103上的适当夹持，并且会在衬底101的背面引起不利的高氦气流量，即衬底101和衬底支撑结构103之间的区域的不利的高氦气流量，任何一个都可能导致在衬底101上形成缺陷。

如先前所论述，在多种实施方案中，聚焦环结构135的表面的粗糙化/纹理化可促进并实质上改善等离子体处理副产物材料与聚焦环结构135黏附，从而适应在等离子体处理副产物材料从聚焦环结构135剥落和/或剥离发生之前，等离子体处理副产物材料更大量地积聚在聚焦环结构135上。因此，聚焦环结构135的表面的粗糙化/纹理化用于延迟等离子体处理副产物材料从聚焦环结构135剥落和/或剥离的开始。然而，继续进一步增加聚焦环结构135的粗糙度/纹理可能对增加直到发生等离子体处理副产物材料从聚焦环结构135剥落和/或剥落为止的平均时间起到的作用减小。

由于聚焦环结构135靠近衬底101和衬底支撑结构103并位于其上方，因此特别关注防止等离子体处理副产物从聚焦环结构135剥落和/或剥离。在这方面，图10A根据一些实施方案显示了聚焦环结构135-1的等距视图，该聚焦环结构135-1在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上具有受控的表面形貌变化，以促进等离子体处理副产物材料与聚焦环结构135-1黏附。类似于关于图1D、1E和5描述的聚焦环结构135，聚焦环结构135-1包括环部分135-1A和三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3。环部分135-1A被配置为正圆空心圆筒体，以在室102内外接衬底支撑结构103。径向延伸结构135B1、135B2、135B3被配置为从环部分135-1A的外表面135-1A2径向向外延伸。径向延伸结构135B1、135B2、135B3被配置为与三个相应的升降部件137A、137B、137C接合，以使得能够相对于衬底支撑结构103升高和降低聚焦环结构135-1。聚焦环结构135-1由陶瓷材料形成。在多种实施方案中，聚焦环结构135可以由氧化铝、碳化硅或基本上其他陶瓷材料形成，该其他陶瓷材料在室102的操作过程中在化学、机械、热和电气方面相容以用作聚焦环结构135。

当在室102的操作过程中将聚焦环结构135-1放置在室102内时，环部分135-1A的内表面135-1A1被定位为暴露于在等离子体处理区域109内的等离子体处理副产物材料。聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1形成为具有受控的表面形貌变化，该表面形貌变化促进等离子体处理副产物材料黏附到内表面135-1A1上。在一些实施方案中，形成在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上的受控的表面形貌变化包括凸出结构1001的点阵，该凸出结构向内延伸至由该环部分135-1A限定的区域，即朝等离子体处理区域109向内延伸。在图10A中，凸出结构1001被示为以点阵图案布置的浅色结构。典型的凸出结构1001在图10A中用附图标记1001标注。图10B示出了根据一些实施方案的图10A的聚焦环结构135-1的透视图。图10B示出了凸出结构1001的点阵图案如何围绕聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1的整个圆周延伸。图10C示出了根据一些实施方案的图10A的聚焦环结构135-1的俯视图。图10D示出了根据一些实施方案的在图10C中所引用的详细视图1003。如图10D所示，在一些实施方案中，凸出结构1001形成为具有圆顶形状。然而，应当理解，在多种实施方案中，凸出结构1001可以形成为具有基本上任何几何形状，该几何形状有利于促进和增强聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上的等离子体处理副产物材料的黏附和保持。

图10E示出了根据一些实施方案的穿过两个相邻的凸出结构1001的截面图。在一些实施方案中，每个凸出结构1001朝着由聚焦环结构135-1的环部分135-1A所限定的区域向内延伸距离(d1)，距离(d1)在从约0.5毫米(mm)延伸到约2mm的范围内，或在约1mm延伸至约2mm的范围内，或为约1mm。在一些实施方案中，相邻凸出结构1001之间的距离(d2)在从约0.5mm延伸到约2mm的范围内。在一些实施方案中，相邻凸出结构1001之间的距离(d2)为约1mm。在一些实施方案中，每个凸出结构1001的基底宽度(d3)在约1mm延伸至约3mm的范围内，或约2mm延伸至约3mm的范围内，或为约2.5mm，其中在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1处沿径向跨过凸出结构1001测量基底宽度(d3)。在一些实施方案中，凸出结构1001的尺寸和间隔的公差为指定尺寸的约10％。

图10F示出了根据一些实施方案的通过聚焦环结构135-1的中心的竖直截面。在图10F的示例中，凸出结构1001以包括五行的矩形点阵布置。在其他实施方案中，凸出结构1001可以布置成包括少于五行或多于五行的矩形点阵。图10G示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上的矩形点阵中形成凸出结构1001的图。矩形点阵的特征在于，在围绕聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1的水平方向(x)上，和竖直方向(y)上，如矩形1005所示，具有以重复的矩形图案定位的凸出结构1001。在矩形点阵中，凸出结构1001在水平方向(x)上间隔开距离1007，并在竖直方向(y)上间隔开距离1009，其中距离1007大于距离1009。在一些实施方案中，距离1007和1009在从约0.5mm延伸到约2mm的范围内。在一些实施方案中，距离1009为大约1mm。在图10G的示例中，凸出结构1001的矩形点阵具有五行(R1至R5)。然而，应当理解，在多种实施方案中，凸出结构1001的矩形点阵可以具有两行或更多行。

除了如图10G所示的矩形点阵外，在一些实施方案中，凸出结构1001可以以正方形点阵、六边形点阵、平行四边形点阵或菱形点阵布置在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上。图10H示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上以正方形点阵形成凸出结构1001的图。正方形点阵的特征在于，在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1的周围的水平方向(x)上，和竖直方向(y)上，如正方形1011所示，具有以重复的正方形图案配置的凸出结构1001。在正方形点阵中，凸出结构1001在水平方向(x)上间隔开距离1013，并且在竖直方向(y)上间隔开距离1015，其中距离1013基本等于距离1015。在一些实施方案中，距离1013和1015在从约0.5mm延伸到约2mm的范围内。在一些实施方案中，距离1013和1015为约1mm。在图10H的示例中，凸出结构1001的正方形点阵具有五行(R1至R5)。然而，应当理解，在多种实施方案中，凸出结构1001的正方形点阵可以具有两行或更多行。

图10I示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上以六边形点阵形成凸出结构1001的图。六边形点阵的特征在于，在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1的周围的水平方向(x)上，和竖直方向(y)上，具有以重复的等边三角形图案配置的凸出结构1001，其中图案的相邻等边三角形在竖直方向(y)上反转，如等边三角形1017所示。在六边形点阵中，相邻凸出结构1001彼此间隔开距离1019。在一些实施方案中，距离1019在从约0.5mm延伸到约2mm的范围内。在一些实施方案中，距离1019为约1mm。在图10I的示例中，凸出结构1001的六边形点阵具有五行(R1至R5)。然而，应当理解，在多种实施方案中，凸出结构1001的六边形点阵可以具有两行或更多行。

图10J示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上以平行四边形点阵形成凸出结构1001的图。平行四边形点阵的特征在于，在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1的周围的水平方向(x)上，和竖直方向(y)上，具有以重复的平行四边形图案配置的凸出结构1001，其中图案的相邻平行四边形具有相同的顶点，如由平行四边形1021表示的。定义平行四边形点阵的平行四边形1021具有相等长度1023的两个水平平行边，其定位成基本上在水平方向(x)上延伸，并且具有相等长度1025的两个倾斜平行边，其定位为在两个水平平行边之间以角度1027延伸。在平行四边形点阵中，相邻的凸出结构1001彼此间隔开三个距离1029、1031、1033。在一些实施方案中，距离1029、1031、1033在从约0.5mm延伸到约2mm的范围内。在一些实施方案中，距离1029、1031、1033中的最小距离为约1mm。在图10J的示例中，凸出结构1001的平行四边形点阵具有五行(R1至R5)。然而，应当理解，在多种实施方案中，凸出结构1001的平行四边形点阵可以具有两行或更多行。

图10K示出了根据一些实施方案的用于在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上以菱形点阵形成凸出结构1001的图。菱形点阵的特征在于，在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1的周围的水平方向(x)上和在竖直方向(y)上，具有以重复的菱形图案配置的凸出结构1001，其中图案的相邻菱形具有相同的顶点，如由菱形1035表示的。定义菱形点阵的菱形1035是具有相反相等的锐角1037和相反相等的钝角1039、四边具有相等的长度1041的平行四边形。在菱形点阵中，相邻的凸出结构1001彼此隔开两个距离1043和1045。在一些实施方案中，距离1043和1045在从约0.5mm延伸至约2mm的范围内。在一些实施方案中，距离1043和1045中的最小距离是约1mm。在图10K的示例中，凸出结构1001的菱形点阵具有九行(R1至R9)。在一些实施方案中，菱形1035被配置为使得在竖直相邻的行(例如，R1至R9)中的凸出结构1001在竖直方向(y)上彼此不重叠。然而，在一些实施方案中，菱形1035被配置为使得在竖直相邻的行(例如，R1至R9)中的凸出结构1001在竖直方向(y)上确实具有一定量的彼此重叠。应当理解，在多种实施方案中，凸出结构1001的菱形点阵可以具有三行或更多行。

在一些实施方案中，聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上的受控的表面形貌变化是通过介质喷砂处理形成的。在一些实施方案中，保护掩模被施加到聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上，以覆盖将要形成凸出结构1001的位置。然后，对聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1进行介质喷砂处理，以从内表面135-1A1去除(即腐蚀)形成聚焦环结构135-1的陶瓷材料层，从而在内表面135-1A1上形成凸出结构1001。然后，去除保护掩模。在一些实施方案中，用于形成凸出结构1001的介质喷砂处理同时使内表面135-1A1的在凸出结构1001之间和周围的部分粗糙化/纹理化，以促进等离子体处理副产物材料与内表面135-1A1黏附。在多种实施方案中，在介质喷砂处理中用于形成凸出结构1001的介质尤其可以包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。而且，在一些实施方案中，聚焦环结构135-1的超过内表面135-1A1的表面可以经受介质喷砂处理以具有规定的表面粗糙度平均值(Ra)。例如，在一些实施方案中，可以对环部分135-1A的整体和径向延伸结构135B1、135B2、135B3的顶表面进行介质喷砂处理，以具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的规定的表面粗糙度平均值(Ra)。

在一些实施方案中，当形成聚焦环结构135-1的陶瓷材料在陶瓷烧制之前处于柔软的未烧结状态时，可以通过在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1上执行滚花处理来形成凸出结构1001。滚花处理是一种制造工艺，其中在材料内以柔软的可延展状态形成一定深度的图案。在聚焦环结构135-1的陶瓷材料的滚花和烧制之后，在环部分135-1A的内表面135-1A1上将存在凸出结构1001。然后，可以对聚焦环结构135-1进行上述介质喷砂处理，以将规定的表面粗糙度平均值(Ra)赋予聚焦环结构135-1的环部分135-1A和径向延伸结构135B1、135B2、135B3。凸出结构1001和赋予聚焦环结构135-1的裸露的陶瓷材料的表面粗糙度平均值(Ra)使得能够以裸露的、未涂覆的形式在室102内使用聚焦环结构135-1，这消除了与聚焦环结构135-1的涂覆和再涂覆有关的成本和风险。

应当理解，在环部分135-1A的内表面135-1A1上形成凸出结构1001显著增大了聚焦环结构135-1的表面积，等离子体处理副产物材料可以黏附在该聚焦环结构135-1上。例如，在一些实施方案中，可以以下述方式来限定凸出结构1001的布置：使环部分135-1A的内表面135-1A1的表面积增加400％或更多，这提供了有意的且对比明显的表面形貌，大量等离子体处理副产物可沉积并黏附在该形貌上。同样，通过介质喷砂处理赋予聚焦环结构135-1的表面粗糙度平均值(Ra)提供了稳固的、纹理化的表面，以更好地将非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料黏附到聚焦环结构135-1上。应当理解并知道，增强的等离子体处理副产物材料对聚焦环结构135-1的黏附和保持性使得室102的两次清洁之间的平均时间(MTBC)增加，这提高了衬底101的制造产量。而且，在室102内将聚焦环结构135-1用作裸露的、未涂覆的陶瓷部件的能力通过在聚焦环结构135-1的翻新期间消除从聚焦环结构135-1上除去涂层材料的需要而延长了聚焦环结构135-1的使用寿命。

图11示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。该方法包括操作1101，操作1101用于配备等离子体处理室(即室102)，该等离子体处理室包括衬底支撑结构103和聚焦环结构135-1。聚焦环结构135-1包括由陶瓷材料形成的环部分135-1A。在多种实施方案中，聚焦环结构135-1由氧化铝、碳化硅或另一陶瓷材料形成，该另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与用室102的操作相容。环部分135-1A被配置为外接室102内的衬底支撑结构103。环部分135-1A具有被定位为暴露于等离子体处理区域109的内表面135-1A1，在室102的操作期间在所述等离子体处理区域109中产生等离子体处理副产物材料102。内表面135-1A1形成为具有受控的表面形貌变化，其促进等离子体处理副产物材料与内表面135-1A1黏附。在一些实施方案中，聚焦环结构135-1具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，聚焦环结构135-1具有约500微英寸的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，形成聚焦环结构135-1的裸露的陶瓷材料在聚焦环结构135-1的外表面处暴露，并且特别是在聚焦环结构135-1的环部分135-1A的内表面135-1A1处暴露。

该方法还包括操作1103，操作1103用于在等离子体处理区域109中产生等离子体，使得等离子体的成分与衬底101上的材料相互作用以产生等离子体处理副产物材料，并且其中一些等离子体处理副产物材料黏附在聚焦环结构135-1上。在一些实施方案中，衬底101上的材料是锆酸钛酸铅(PZT)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是铂(Pt)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是当暴露于在操作1103中产生的等离子体时引起在室102内的大量副产物沉积的膜。

在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体可以包括将射频功率施加到等离子体处理区域109内的处理气体。在一些实施方案中，施加的射频功率可以在从约400W到约1250W的范围内。但是，应理解，在多种实施方案中，所施加的射频功率可以小于400W或大于1250W。在一些实施方案中，射频功率是由频率约为13.56MHz的射频信号施加的。然而，应当理解，在多种实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来施加射频功率。另外，在一些实施方案中，该方法可以包括用于在衬底支撑结构103处产生偏置电压的操作。在一些实施方案中，偏置电压在从约100V到约600V的范围内产生。然而应该理解，在多种实施方案中，偏置电压可以小于100V或大于600V。另外，在一些实施方案中，偏置电压可以由具有大约13.56MHz的频率的射频信号产生。然而，应当理解，在各个实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来产生偏置电压。而且，在多种实施方案中，偏置电压可以由直流电源产生。

此外，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将衬底支撑结构103的温度保持在从约40℃延伸到约100℃的范围内的操作。然而，应当理解，在多种实施方案中可以将衬底支撑结构103的温度保持在小于40℃或大于100℃。而且，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将等离子体处理区域109内的压强保持在从约5毫托延伸到约50毫托的范围内的操作。然而，应当理解，在多种实施方案中，等离子体处理区域109内的压强可以维持在小于5毫托或大于50毫托。

在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括向等离子体处理区域109供应处理气体，其中处理气体是氯(Cl₂)、三氯化硼(BCl₃)、氩气(Ar)、四氟化碳(CF₄)、氧气(O₂)、三氟甲烷(CHF₃)和六氟化硫(SF₆)中的一种或多种。在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括以从约20sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氯(Cl₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氯化硼(BCl₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氩(Ar)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约200sccm的范围内的流速向等离子体处理区域109供应四氟化碳(CF₄)。在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括以在从约20sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氧气(O₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氟甲烷(CHF₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1103中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将六氟化硫(SF6)供应到等离子体处理区域109。

图12示出了根据一些实施方案的用于制造在等离子体处理室中使用的聚焦环结构的方法的流程图。该方法包括操作1201，操作1201用于由陶瓷材料形成环结构，例如聚焦环结构135-1的环部分135-1A，其中该环结构被配置为外接位于等离子体处理室内(例如在室102内)的衬底支撑结构，例如衬底支撑结构103。环结构具有内表面，例如内表面135-1A1，其在等离子体处理室的操作期间在将环结构放置在等离子体处理室中时被定位为暴露于等离子体处理区域，在该等离子体处理区域中产生等离子体处理副产物材料。在一些实施方案中，环结构由氧化铝、碳化硅或另一陶瓷材料形成，该另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与等离子体室的操作相容。在一些实施方案中，在操作1201中形成环结构包括形成三个结构以从环结构的外表面径向向外延伸，例如，径向延伸结构135B1、135B2、135B3，其中该三个结构被配置为与相应的三个升降部件接合，以便当环结构被放置在等离子体处理室内时，能够使环结构相对于衬底支撑结构升高和降低。在一些实施方案中，从环结构的外表面径向向外延伸的三个结构的顶表面被粗糙化以具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。

该方法还包括用于在环结构的内表面上形成受控的表面形貌变化的操作1203。受控的表面形貌变化促进了等离子体处理副产物材料和环结构的内表面黏附。在一些实施方案中，操作1203包括通过设置在环结构的内表面上方的掩模来执行介质喷砂处理。掩模被配置为暴露环结构的内表面的一部分以进行去除/腐蚀，以在环结构的内表面上形成受控的表面形貌变化。在一些实施方案中，所述介质喷砂处理用介质撞击所述环结构的内表面，所述介质尤其包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。在一些实施方案中，操作1203包括在烧制形成环结构的陶瓷材料之前，在环结构的内表面上执行滚花处理。在一些实施方案中，该方法可以包括使环结构的内表面粗糙化以具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，通过介质喷砂处理对环结构的内表面进行粗糙化，该介质喷砂处理可以与操作1203中使用的介质喷砂处理相同或不同，以在环结构的内表面上形成受控的表面形貌变化。在一些实施方案中，形成环结构的裸露的陶瓷材料在环结构的内表面处暴露。

如前所述，室102的壁105包括开口106A，其用于将衬底101转移到室102中和从室102中转移出来。在一些实施方案中，开口106A由进出控制装置覆盖，例如狭缝阀或闸阀或类似装置，其提供机械手衬底搬运装置通过开口106A进入室102的通道，并在室102操作时提供对开口106A的密封。图13A示出了根据一些实施方案的图1A的系统100，其具有定位成覆盖开口106A的进出控制装置1301。图13B示出了根据一些实施方案的通过进出控制装置1301与衬底搬运模块1303相对接的室102的图。衬底搬运模块1303可以包括机械手衬底搬运装置1305，该机械手衬底搬运装置1305被配置为将衬底101转移进出室102。

在室102内对衬底101进行等离子体处理期间，等离子体处理副产物材料根据处理气体流动模式和/或现有压强梯度在室102内自由移动。在产生非挥发性和/或低挥发性副产物材料的等离子体处理操作(尤其例如PZT蚀刻处理或Pt蚀刻处理)期间，等离子体处理副产物材料可能行进到开口106A中并到达进出控制装置1301。这些等离子体处理副产物材料可能会沉积在开口106A内的室壁105上以及进出控制装置1301的内表面上。然后，在进出控制装置1301的后续操作期间，某些沉积的等离子体处理副产物材料可能移动到进出控制装置1301中，甚至可能移动到衬底处理模块1303中。应该理解，等离子体处理副产物材料进入和/或通过进出控制装置1301的移动使污染物扩散，这是不希望的。而且，应当理解，已经沉积在开口106A中并且移动到进出控制装置1301中的等离子体处理副产物材料的清洁/去除是困难、费时且昂贵的，因为经常需要拆卸室102和/或进出控制装置1301，以执行等离子体处理副产物材料的清洁/去除。另外，如果任何沉积的副产物剥落到机械手衬底处理装置1305上并转移且携带到制造设施的不同部分，则室102的开口106A与衬底处理模块1303的接近增加了交叉污染的可能性。

图14示出了根据一些实施方案的用于室102中的衬底进出端口护罩1401。衬底进出端口护罩1401包括被配置为定位在室102内的开口106A的一部分上方的护罩段1403。衬底进出端口护罩1401还包括从护罩段1403的第一端延伸的第一支撑段1405。衬底进出端口护罩1401还包括从护罩段1403的第二端延伸的第二支撑段1407。护罩段1403与第一支撑段1405以及第二支撑段1407形成沿弧延伸的一体式护罩结构。在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401的弧线与衬套结构139的弧共形。

第一支撑段1405被配置成与室102内的竖直可动部件接合，而第二支撑段1407被配置成与室102内的竖直可动部件接合，使得竖直可动部件的竖直可动部件102引起衬底进出端口护罩1401的相应竖直移动。在一些实施方案中，例如图14所示，室102内的竖直可动部件是聚焦环结构135/135-1。在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401包括对应于聚焦环结构135/135-1的径向延伸结构135B1、135B2、135B3的多个切口区域1409A、1409B、1409C。图15示出了根据一些实施方案的衬底进出端口护罩1401的等距视图，其示出了切口区域1409A、1409B、1409C。形成切口区域1409A、1409B、1409C以使衬底进出端口护罩1401能竖直地定位在聚焦环结构135/135-1的径向延伸结构135B1、135B2、135B3上，使得径向延伸结构135B1、135B2、135B3分别插入切口区域1409A、1409B、1409C。在一些实施方案中，切口区域1409A、1409B、1409C也被形成为使得衬底进出端口护罩1401能够仅通过重力(即没有其他紧固装置)而被牢固地保持在聚焦环结构135/135-1上。然而，在其他实施方案中，可以使用一个或多个紧固装置将衬底进出端口护罩1401固定到聚焦环结构135/135-1。另外，在一些实施方案中，当聚焦环结构135/135-1在等离子体处理位置时，衬底进出端口护罩1401可包括一个或多个附加切口区域以适应对等离子体处理区域109的观察，例如用于光学终点光谱法分析(OES)的目的或其他目的。

在将衬底进出端口护罩1401定位在聚焦环结构135/135-1上的实施方案中，聚焦环结构135/135-1通过升降部件137A、137B、137C的竖直运动导致衬底进出端口护罩1401的相应竖直运动。另外，应当理解，在某些实施方案中，当聚焦环结构135/135-1不存在于室102中时，可以在室102内使用衬底进出端口护罩1401。在这些实施方案中，衬底进出端口护罩1401被配置成与室102内的除聚焦环结构135/135-1之外的一个或多个竖直可动部件对接。例如，在一些实施方案中，当室102内不存在聚焦环结构135/135-1时，衬底进出端口护罩1401被配置为直接连接至升降部件137A、137B、137C。以这种方式，升降部件137A、137B、137C的竖直运动引起衬底进出端口护罩1401的相应竖直运动。

护罩段1403被配置为当第一支撑段1405和第二支撑段1407与竖直可动部件(例如与聚焦环结构135/135-1)接合时并且当竖直可动部件处于降低的竖直位置时至少部分地覆盖室102的开口106A。另外，护罩段1403被配置为当第一支撑段1405和第二支撑段1407与竖直可动部件(例如，与聚焦环结构135/135-1)接合时并且当竖直可动部件处于升高的竖直位置时不覆盖室102的开口106A。在一些实施方案中，聚焦环结构135/135-1的配置和聚焦环结构135/135-1的竖直行进距离可能需要在竖直方向上缩短衬底进出端口护罩1401的护罩段1403，使得当聚焦环结构135/135-1处于其完全升高的竖直位置时，室102的开口106A能充分露出。例如，图16示出了根据一些实施方案的衬底进出端口护罩1401A的变型，其中，护罩段1403A具有减小的竖直距离1411以使得当聚焦环结构135/135-1处于其完全升高的竖直位置中时，能够充分露出室102的开口106A。

图17A示出了根据一些实施方案的定位在聚焦环结构135/135-1上的示例性衬底进出端口护罩1401A的侧视图，其中聚焦环结构135/135-1处于完全降低的位置。在图17A的示例中，当聚焦环结构135/135-1处于完全降低的位置时，衬底进出端口护罩1401A的护罩段1403A的竖直距离1411覆盖开口106A的竖直范围的大约75％。在多种实施方案中，在衬底进出端口护罩1401A位于聚焦环结构135/135-1上并且聚焦环结构135/135-1处于完全降低的位置的情况下，衬底进出端口护罩1401A被配置为至少覆盖开口106A的竖直范围的约50％。在一些实施方案中，在衬底进出端口护罩1401A位于聚焦环结构135/135-1上并且聚焦环结构135/135-1处于完全降低的位置的情况下，衬底进出端口护罩1401A被配置为至少覆盖开口106A的竖直范围的约三分之二。在一些实施方案中，在衬底进出端口护罩1401A位于聚焦环结构135/135-1上并且聚焦环结构135/135-1处于完全降低的位置的情况下，衬底进出端口护罩1401A被配置为覆盖开口106A的整个竖直范围。

图17B示出了根据一些实施方案的位于聚焦环结构135/135-1上的示例性衬底进出端口护罩1401A的侧视图，其中聚焦环结构135/135-1处于完全升高的位置。在图17B的示例中，衬底进出端口护罩1401A的护罩段1403A的竖直距离1411被限定为使得护罩段1403A竖直地位于开口106A上方。在一些实施方案中，可以限定衬底进出端口护罩1401A的护罩段1403A的竖直距离1411，使得护罩段1403A仍覆盖开口106A的竖直范围的一部分，只要开口106A的未被遮挡的竖直范围足够大，以通过开口106A提供衬底101和机械手衬底搬运装置1305的无干扰运动即可。

在多种实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A被配置为正圆空心圆筒体的一部分。在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A的径向厚度是基本均匀的。在多种实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A的径向厚度为在从约0.125英寸延伸到约0.5英寸的范围内，或者在从约0.375英寸到约0.5英寸延伸的范围内，或约0.217英寸，或者约0.375英寸。在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A的径向厚度是不均匀的。例如，在一些实施方案中，第一支撑段1405和第二支撑段1407可具有与护罩段1403/1403A不同的径向厚度。另外，由于一些等离子体处理操作是在低压下进行的，因此等离子体处理副产物材料在室102内的扩散可能是显著的。因此，在一些实施方案中，令人感兴趣的是使衬底进出端口护罩1401/1401A定位成尽可能地径向靠近衬套结构139，而不接触衬套结构139，从而减小副产物材料在衬底进出端口护罩1401/1401A与衬套结构139之间可扩散通过的流通区域。在一些实施方案中，通过示例的方式，衬底进出端口护罩1401/1401A与衬套结构139之间的径向间隔1701为约0.1英寸。

在一些实施方案中，例如图15和图16所示，衬底进出端口护罩1401/1401A的护罩段1403/1403A是正圆空心圆筒体的第一部分，而第一支撑段1405是正圆空心圆筒体的第二部分，并且第二支撑段1407是正圆空心圆筒体的第三部分。而且，在一些实施方案中，护罩段1403/1403A具有在正圆空心圆筒体的轴线方向上测量的第一竖直高度，即，竖直距离1411，并且第一支撑段1405具有在正圆空心圆筒体的轴线方向上测量的第二竖直高度，而第二支撑段1407具有在正圆空心圆筒体的轴线方向上测量的第三竖直高度。在一些实施方案中，护罩段1403/1403A的第一竖直高度、第一支撑段1405的第二竖直高度和第二支撑段1407的第三竖直高度基本相等。在一些实施方案中，护罩段1403/1403A的第一竖直高度不同于第一支撑段1405的第二竖直高度和第二支撑段1407的第三竖直高度中的每一个。在一些实施方案中，第一支撑段1405的第二竖直高度和第二支撑段1407的第三竖直高度基本相等。在一些实施方案中，护罩段1403/1403A的第一竖直高度小于第一支撑段1405的第二竖直高度和第二支撑段1407的第三竖直高度中的每一个。

在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A形成为整体式陶瓷部件。在多种实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A可以由氧化铝、碳化硅或基本上任何其他陶瓷材料形成，所述其他陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面相容以在室102内使用。另外，在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A可以由非陶瓷材料形成，只要形成衬底进出端口护罩1401/1401A的材料与将用室102执行的等离子体处理操作在化学、机械、热和电气方面相容即可。

在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A的表面可以被粗糙化/纹理化以具有规定的表面粗糙度平均值(Ra)，该表面粗糙度平均值(Ra)促进等离子体处理副产物材料在衬底进出端口护罩1401/1401A上的黏附和保持。在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A的至少内径向表面具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)，其中内径向表面面向等离子体处理区域109。在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A的整个外表面具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。

在一些实施方案中，通过介质喷砂处理使衬底进出端口护罩1401/1401A的表面粗糙化。在多种实施方案中，可以定义并执行介质喷砂处理以增加表面粗糙度，在表面上产生高接触角，并增加衬底进出端口护罩1401/1401A的表面的总表面积。在多种实施方案中，可以定义和执行介质喷砂处理，以用介质撞击衬底进出端口护罩1401/1401A的表面，所述介质尤其包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。应当理解，在一些实施方案中，介质喷砂处理可以提供在衬底进出端口护罩1401/1401A的表面上基本上均匀地施加的规定的粗糙度/纹理。而且，在一些实施方案中，可以结合图案化掩模来执行介质喷砂处理，以在衬底进出端口护罩1401/1401A的表面上产生规定的表面形貌。例如，图案化的掩模可以包括开口区域的分布，介质喷射材料可以通过开口区域到达衬底进出端口护罩1401/1401A的表面。介质喷射材料将去除图案化掩模的开口区域内的一些陶瓷材料，而不会去除由图案化掩模保护的陶瓷材料，从而在衬底进出端口护罩1401/1401A的表面上产生规定的表面形貌。另外，除了介质喷砂处理之外，或者作为介质喷砂处理的替代方案，还可以通过在衬底进出端口护罩1401/1401A的陶瓷上在烧制陶瓷之前执行滚花处理来赋予衬底进出端口护罩1401/1401A表面粗糙度/纹理。

在一些实施方案中，形成衬底进出端口护罩1401/1401A的陶瓷材料在衬底进出端口护罩1401/1401A的内径向表面处暴露。更具体地，在一些实施方案中，由陶瓷材料形成的衬底进出端口护罩1401/1401A以未涂覆的状态留在室102内使用。另外，在衬底进出端口护罩1401/1401A由非陶瓷材料(例如铝)形成的一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A可以涂有适当的涂层材料，尤其例如氧化钇涂层或阳极氧化涂层。

衬底进出端口护罩1401/1401A是被动部件，其至少部分地阻挡/覆盖了与进出控制装置1301连接的室102的开口106A。尽管衬底进出端口护罩1401/1401A是被动部件，但是衬底进出端口护罩1401/1401A与主动部件对接，从而表现为好像是主动部件。例如，由于衬底进出端口护罩1401/1401A搁置在聚焦环结构135/135-1上，因此衬底进出端口护罩1401/1401A可以通过聚焦环结构135/135-1的受控竖直移动的方式而竖直移动。应当理解，在室102内使用衬底进出端口护罩1401/1401A不需要修改室102内的任何其他部件，也不需要在室102内安装额外的致动/运动部件。

衬底进出端口护罩1401/1401A可以配置为防止大多数非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料进入开口106A并沉积在进出控制装置1301中或附近。衬底进出端口护罩1401/1401A还在室102的内周边周围提供了额外的表面区域，以帮助俘获和保持非挥发性和/或低挥发性的等离子体处理副产物材料，尤其是在产生大量的此类副产物材料的等离子体处理操作(例如PZT蚀刻处理和Pt蚀刻处理)期间。衬底进出端口护罩1401/1401A提供了目标表面，蚀刻副产物可以在目标表面上沉积，而不是进入开口106A并且可能进入进出控制装置1301，在该位置清洗是繁琐的并且微粒污染的可能性很大。应当理解，衬底进出端口护罩1401/1401A通过减少和/或防止蚀刻副产物在开口106A内沉积而用于减少室102的平均清洁时间(MTTC)。

在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A是可消耗的物品，其可在有规律地排定的室102打开期间被丢弃和更换。衬底进出端口护罩1401/1401A通过捕获非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料而用于减少在衬底101传送进出室102的过程中在室102内和开口106A内的颗粒产生。此外，衬底访问端口护罩1401/1401A通过减少和/或防止非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料进入进出控制装置1301而用于防止进出控制装置1301的过早损坏，当副产物材料被捕获在进出控制装置1301内或在进出控制装置1301的密封件(即O形环)内时，可能会导致这种过早损坏。因此，衬底访问端口护罩1401/1401A用于延长进出控制装置1301的寿命。而且，衬底进出端口护罩1401/1401A有助于防止在进出控制装置1301区域中的泄漏，该泄漏可能是由非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料的沉积和/或捕获引起的，从而使室102具有更好的真空完整性。此外，衬底访问端口护罩1401/1401A通过帮助将副产物材料保持在进出控制装置1301之外而用于减少在打开和关闭操作期间的进出控制装置1301的故障，并且用于减少进出控制装置1301的物理清洁的频率、持续时间和难度。在某些情况下，使用衬底进出端口护罩1401/1401A可以将进出控制装置1301的清洁时间减少50％或更多。因为衬底进出端口护罩1401/1401A用于减少由于等离子体处理副产物材料侵入进出控制装置1301而引起的进出控制装置1301的问题，所以衬底进出端口护罩1401/1401A用于减少由进出控制装置1301的问题引起的室102的停机时间。

图18示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。该方法包括操作1801，操作1801用于配备等离子体处理室(即室102)，该等离子体处理室包括衬底支撑结构103、聚焦环结构135/135-1和衬底进出端口护罩1401/1401A。聚焦环结构135/135-1被配置为外接衬底支撑结构103。聚焦环结构135/135-1包括形成为正圆空心圆筒体的环部分135A和被配置成从环部分135A的外表面135A2径向向外延伸的三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3。衬底进出端口护罩1401/1401A包括护罩段1403、第一支撑段1405和第二支撑段1407。第一支撑段1405从护罩段1403的第一端延伸。第一支撑段1405配置为与聚焦环结构135/135-1的径向延伸结构135B1、135B2、135B3中的第一个接合。第二支撑段1407从护罩段1403的第二端延伸。第二支撑段1407被配置成与聚焦环结构135/135-1的径向延伸结构135B1、135B2、135B3中的第二个接合。

在一些实施方案中，该方法包括以无紧固件的方式将衬底进出端口护罩1401/1401A连接到聚焦环结构135/135-1。在一些实施方案中，衬底进出端口护罩1401/1401A通过重力固定到聚焦环结构135/135-1。在一些实施方案中，以无紧固件的方式将进出端口护罩1401/1401A连接到聚焦环结构135/135-1包括：将聚焦环结构135/135-1的第一径向延伸结构135B1插入在衬底进出端口护罩1401/1401A的第一支撑段1405内形成的切口1409A中。另外，以无紧固件的方式将进出端口护罩1401/1401A连接到聚焦环结构135/135-1包括：将聚焦环结构135/135-1的第二径向延伸结构135B2插入在衬底进出端口护罩1401/1401A的第二支撑段1407内形成的切口1409B中。并且，以无紧固件的方式将进出端口护罩1401/1401A连接到聚焦环结构135/135-1包括：将聚焦环结构135/135-1的第三径向延伸结构135B3插入在衬底进出端口护罩1401/1401A的第二支撑段1407内形成的切口1409C中。

该方法还包括用于将聚焦环结构135/135-1定位在降低的竖直位置的操作1803。在一些实施方案中，将聚焦环结构135/135-1定位在降低的竖直位置包括：操作三个升降部件137A、137B、137C，其分别与聚焦环结构135/135-1的三个径向延伸结构135B1、135B2、135B3接合。该方法还包括用于在衬底支撑结构103上方的等离子体处理区域109中产生等离子体的操作1805。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体，使得等离子体的成分与衬底101上的材料相互作用，以产生等离子体处理副产物材料，其中等离子体处理副产物材料中的一些被进出端口护罩1401/1401A阻止进入开口106A。在一些实施方案中，衬底101上的材料是锆酸钛酸铅(PZT)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是铂(Pt)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是当暴露于在操作1805中产生的等离子体时在室102内引起大量副产物沉积的膜。该方法还可以包括：停止在衬底支撑结构103上方的等离子体处理区域109中产生等离子体，并将聚焦环结构135/135-1定位在升高的竖直位置，以便竖直提升衬底进出端口护罩1401/1401A，以使衬底101和机械手衬底搬运装置1305能无障碍传送穿过通过开口106A。

在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体可以包括将射频功率施加到等离子体处理区域109内的处理气体。在一些实施方案中，所施加的射频功率可以在从约400W延伸至约1250W的范围内。但是，应理解，在多种实施方案中，所施加的射频功率可以小于400W或大于1250W。在一些实施方案中，射频功率由频率为约13.56MHz的射频信号施加。然而，应当理解，在多种实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来施加射频功率。而且，在一些实施方案中，该方法可以包括用于在衬底支撑结构103处产生偏置电压的操作。在一些实施方案中，偏置电压在从约100V到约600V的范围内产生。应当理解，在多种实施方案中，偏置电压可以小于100V或大于600V。而且，在一些实施方案中，偏置电压可以由具有约13.56MHz的频率的射频信号产生。然而，应当理解，在各个实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来产生偏置电压。而且，在多种实施方案中，偏置电压可以由直流电源产生。

此外，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将衬底支撑结构103的温度保持在从约40℃到约100℃的范围内的操作。然而，应当理解，在多种实施方案中，衬底支撑结构103的温度可以保持在小于40℃或大于100℃。而且，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将等离子体处理区域109内的压强保持在从约5毫托到约50毫托的范围内。然而，应当理解，在多种实施方案中，等离子体处理区域109内的压强可以维持在小于5毫托或大于50毫托。

在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括向等离子体处理区域109供应处理气体，其中处理气体是氯(Cl₂)、三氯化硼(BCl₃)、氩气(Ar)、四氟化碳(CF₄)、氧气(O₂)、三氟甲烷(CHF₃)和六氟化硫(SF₆)中的一种或多种。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括以从约20sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氯(Cl₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氯化硼(BCl₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氩(Ar)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约200sccm的范围内的流速向等离子体处理区域109供应四氟化碳(CF₄)。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括以在从约20sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氧气(O₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氟甲烷(CHF₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作1805中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将六氟化硫(SF₆)供应到等离子体处理区域109。

图19示出了根据一些实施方案的用于制造在等离子体处理室中使用的衬底进出端口护罩1401/1401A的方法的流程图。该方法包括操作1901，其用于形成衬底进出端口护罩1401/1401A以包括护罩段1403、从护罩段1403的第一端延伸的第一支撑段1405和从护罩段1403的第二端段延伸的第二支撑段1407。第一支撑段1405被配置为与等离子体处理室内(例如室102内)的竖直可动部件(例如，与聚焦环结构135/135-1)接合。第二支撑段1407被配置为与室102内的竖直可动部件接合。当第一支撑段1405和第二支撑段1407与竖直可动部件接合时并且当竖直可动部件处于降低的竖直位置时，衬底进出端口护罩1401/1401A形成为沿弧延伸并至少部分覆盖室102的壁105中的作为衬底进出端口的开口106A。衬底进出端口护罩1401/1401A被配置成当第一支撑段1405和第二支撑段1407与竖直可动部件接合时并且当竖直可动部件处于升高的竖直位置时露出开口106A。

在一些实施方案中，形成衬底进出端口护罩1401/1401A包括：在第一支撑段1405内形成切口1409A，以容纳竖直可动部件的第一部分，例如，以容纳径向延伸结构135B1。另外，形成衬底进出端口护罩1401/1401A可以包括：在第二支撑段1407内形成切口1409B，以容纳竖直可动部件的第二部分，例如，以容纳径向延伸结构135B2。而且，形成衬底进出端口护罩1401/1401A可以包括：在第二支撑段1407内形成切口1409C，以容纳竖直可动部件的第三部分，例如，以容纳径向延伸结构135B3。

在一些实施方案中，操作1901包括由氧化铝、碳化硅或另一陶瓷材料形成衬底进出端口护罩1401/1401A，该另一陶瓷材料在化学、机械、热和电气方面与等离子体室的操作相容。在一些实施方案中，操作1901包括使衬底进出端口护罩1401/1401A的外表面粗糙化，以具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。在一些实施方案中，通过介质喷砂处理对衬底进出端口护罩1401/1401A的外表面进行粗糙化，该介质喷砂处理用介质撞击衬底进出端口护罩1401/1401A的外表面，所述介质尤其包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。在一些实施方案中，操作1901包括在烧制形成衬底进出端口护罩1401/1401A的陶瓷材料之前，在衬底进出端口护罩1401/1401A的外表面上执行滚花处理。在一些实施方案中，形成有衬底进出端口护罩1401/1401A的裸露的陶瓷材料在衬底进出端口护罩1401/1401A的外表面处暴露。

如关于图1A和1B所讨论的，室102的壁105可包括用于各种目的的开口。例如，图20示出了根据一些实施方案的具有开口106A的室102，该开口106A用于将衬底101转移到室102中以及从室102转移出。而且，图20示出了根据一些实施方案的具有开口106B的室102，该开口106B提供了用于手动或通过各种设备观察室102内的等离子体处理区域109的视口。应当理解，开口106A和106B是作为示例设置的。在多种实施方案中，室102可以仅包括开口106A，或者室102可以包括比开口106A和106B更多的开口。穿过室102的壁105的每个开口，例如106A、106B，形成三维腔或通道，其具有由该开口的位置处的壁105的几何形状限定的几何构造(深度和横截面形状)。

在室102内对衬底101进行等离子体处理期间，等离子体处理副产物材料根据处理气体流动模式和/或现有压强梯度在室102内自由移动。在产生非挥发性和/或低挥发性副产物材料的等离子体处理操作(尤其例如PZT蚀刻处理或Pt蚀刻处理)期间，等离子体处理副产物材料可能行进到穿过室102的壁105形成的开口中，诸如开口106A和106B中，并沉积在开口内的壁105表面上。在形成非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料的低真空压强等离子体处理中，例如在PZT蚀刻处理和Pt蚀刻处理中，大量的副产物沉积会在穿过室102的壁105形成的开口(例如开口106A、106B)内堆积。至少部分由于开口的紧密构造，沉积在开口中的等离子体处理副产物材料的清洁/去除可能是困难、费时和昂贵的。而且，通常需要使用物理/机械技术来清洁/去除沉积在开口中的等离子体处理副产物材料，这增加了清洁工艺的难度、时间和费用。从壁105的开口内清洁等离子体处理副产物材料所需的时间被添加到整个室清洁时间，从而增加了室102的平均清洁时间(MTTC)，并减少了室102用于半导体制造操作的可用性。

本文公开了用于插入衬套的多种实施方案，其可以插入穿过室102的壁105形成的开口中，例如开口106A、106B中，以便为开口内的壁105表面提供保护并提供牺牲表面，等离子体处理副产物材料可以沉积在牺牲表面上而不是沉积在开口内的壁105表面上。例如，图21示出了根据一些实施方案的被配置成用于插入开口106A中的插入衬套2101和被配置成用于插入开口106B中的插入衬套2103。图22示出了根据一些实施方案的插入衬套2101的等距视图。图23示出了根据一些实施方案的插入衬套2103的等距视图。

在一些实施方案中，插入衬套2101、2103可以由金属板制成，例如由硬质阳极氧化的铝金属板，例如5056金属板铝制成。可以将金属板切割并弯曲成与穿过室102壁105的开口106A、106B共形的构造，在开口106A、106B中将要放置插入衬套。在一些实施方案中，插入衬套2101、2103由金属板形成，该金属板的厚度在从约0.030英寸延伸到约0.090英寸的范围内。在一些实施方案中，插入衬套2101、2103可以由金属板(例如由硬质阳极氧化铝板)形成，金属板被切割并焊接成与穿过室102的壁105的开口106A、106B共形的构造，在开口106A、106B中将要放置插入衬套。应当理解，插入衬套2101、2103形成为基本覆盖开口106A、106B内的壁105表面。

在一些实施方案中，例如图22和23所示，插入衬套2101、2103可以形成为具有连续结构，即闭合形状，其在插入开口106A、106B中时外接开口106A、106B的竖直横截面。然而，在一些实施方案中，插入衬套2101、2103可以形成为具有不连续的结构。例如，图24示出了根据一些实施方案的作为插入衬套2101的变型的插入衬套2101A，其中在插入衬套2101A的竖直侧上切穿插入衬套2101A以形成间隙2401。间隙2401将插入衬套2101A的第一边缘与插入衬套2101A的第二边缘分开，使得间隙2401在插入衬套2101A的外表面轮廓上形成不连续部。间隙2401为插入衬套2101A提供机械柔性，以压缩插入衬套2101A的外表面轮廓，以使插入衬套2101A能够插入开口106A中。

在一些实施方案中，插入衬套2101A具有弹簧特性，当插入衬套2101A被插入开口106A中时，该弹簧特性使得插入衬套2101A能抵靠壁105表面向外推动。例如，当插入衬套2101A由金属板制成时，金属板可以弯曲，使得当将插入衬套2101A插入开口106A中时，插入衬套2101A将对壁105表面施加弹力。在这些实施方案中，间隙2401使得能压缩插入衬套2101A，以促进插入衬套2101A插入开口106A以及从开口106A移除插入衬套2101A。在一些实施方案中，具有间隙2401的插入衬套2101A可以用手压缩。而且，在一些实施方案中，插入衬套2101A的一个或多个外表面可具有凸形状，当插入衬套2101A插入开口106A中时，该凸形状增强了施加在壁105表面上的弹力。例如，图25示出了根据一些实施方案的插入衬套2101B的前视图，该插入衬套2101B是插入衬套2101A的变型，其包括形成在插入衬套2101B的上表面上方的凸区域2501。示例性插入衬套2101B还包括间隙2401。应当理解，在一些实施方案中，插入衬套2103可以被配置成包括像间隙2401一样的间隙和/或包括像凸区域2501一样的凸区域。在一些实施方案中，插入衬套2101、2101A、2101B、2103被配置成具有足以压缩插入衬套的外表面轮廓以使得能够将所述插入衬套插入开口106A、106B内的机械柔性。

插入衬套例如2101、2101A、2101B、2103被配置成使得当安装在开口106A、106B内时，通过开口106A、106B保持所需的间隙。应当理解，插入衬套例如2101、2101A、2101B、2103可以被安装在开口106A、106B内而无需使用硬件紧固件、粘合剂或其他锁定/紧固装置，因为插入衬套是非-运动部件和由插入衬套施加在室102的壁105上的弹力足以在室102的操作期间将插入衬套保持在开口106A、106B内。

此外，在一些等离子体处理操作中，可能不需要通过室102的壁105形成的现有开口，例如106B。对于这种情况，可以将插入衬套配置为当插入衬套插入开口中时完全阻挡开口。例如，图26示出了根据一些实施方案的插入衬套2601，其被配置为插入开口106B中并且包括竖直表面2603，该竖直表面2603在室102壁105的内表面处阻挡开口106B。在一些实施方案中，插入衬套2601由金属板形成，如先前关于插入衬套2101、2103所讨论的。而且，在一些实施方案中，插入衬套2601可形成为包括切开穿过竖直侧边的间隙2605，类似于间隙2401，以使得能够压缩插入衬套2601，以利于将插入衬套2601插入开口106B中以及将插入衬套2601从开口106B去除。而且，在一些实施方案中，插入衬套2601可以形成为包括一个或多个凸区域，例如凸区域2501，以提供/增强由插入衬套2601施加在开口106B内的壁105表面上的弹力。

此外，图27示出了根据一些实施方案的包括竖直表面2703的插入衬套2701，该竖直表面2703基本上覆盖了通过开口106B暴露的窗108的表面。当不需要开口106B时，可以使用插入衬套2701。在一些实施方案中，插入衬套2701由金属板形成，如先前关于插入衬套2101、2103所讨论的。而且，在一些实施方案中，插入衬套2701可形成为包括切开穿过竖直侧边的间隙2705，类似于间隙2401，以使得能够压缩插入衬套2701，以利于将插入衬套2701插入开口106B中以及将插入衬套2701从开口106B去除。而且，在一些实施方案中，插入衬套2701可以形成为包括一个或多个凸区域，例如凸区域2501，以提供/增强由插入衬套2701施加在开口106B内的壁105表面上的弹力。

另外，图28示出了根据一些实施方案的插入衬套2801，插入衬套2801包括第一竖直表面2803，该第一竖直表面2803基本覆盖窗108的表面，窗108的表面通过开口106B暴露；并且插入衬套2801包括在室102壁105的内表面处阻挡该开口106B的第二竖直表面2805。当不需要开口106B时，可以使用插入衬套2801。在一些实施方案中，插入衬套2801由金属板形成，如先前关于插入衬套2101、2103所讨论的。而且，在一些实施方案中，插入衬套2801可形成为包括切开穿过竖直侧边的间隙2807，类似于间隙2801，以使得能够压缩插入衬套2801，以利于将插入衬套2801插入开口106B中以及将插入衬套2801从开口106B去除。而且，在一些实施方案中，插入衬套2801可以形成为包括一个或多个凸区域，例如凸区域2501，以提供/增强由插入衬套2801施加在开口106B内的壁105表面上的弹力。

在一些实施方案中，用于开口106A的插入件可以被配置为实心塞。图29示出了根据一些实施方案的被配置为恰好装配在开口106B内并提供室102的壁105的内表面的轮廓的延续的插塞2901。当不需要开口106B时，可以使用插塞2901。在一些实施方案中，插塞2901由铝块或由在化学、机械、热和电气相容以在室102内使用的其他合适的材料块加工而成。

在一些实施方案中，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插入塞2901可以被配置为一次性部件，其在清洗室102期间可以被移除和丢弃。例如，当插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801由低成本材料(例如硬质阳极氧化铝板)制造时，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801可以被认为是消耗品。然而，在一些实施方案中，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901可以被清洁和翻新，以在室102内重新使用。

插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和插塞2901中的每一个都具有暴露于处理的表面，当所述插入衬套插入开口106A、106B时，该表面暴露于室102的内部区域。可以对暴露于处理的表面进行调整，以促进等离子体处理副产物材料与暴露于处理的表面黏附。在一些实施方案中，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901可以形成为具有规定的表面粗糙度平均值(Ra)，该表面粗糙度平均值(Ra)促进等离子体处理副产物材料的黏附和保留。在一些实施方案中，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901的表面具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。而且，在一些实施方案中，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901可以形成为具有表面涂层，尤其例如氧化钇涂层或阳极氧化涂层。

应该理解，在等离子体刻蚀室内使用插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901是特别有益的，因为大量的非挥发性和/或低挥发性副产物材料在蚀刻过程中，尤其是在PZT蚀刻和Pt蚀刻过程中产生。插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和插塞2901提供了一种低成本且易于维护的解决方案，其用于管理穿过室102的壁105形成的开口(例如106A、106B)中的等离子体处理副产物材料沉积。应当理解，通过使用插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901，技术人员在室102清洁期间不再需要花费大量时间来清洁开口106A、106B内的难以到达的壁105表面。而是，技术人员仅需要移除并更换插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901。因此，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901通过减少室102的平均清洁时间(MTTC)来降低操作成本并增加衬底101的制造产量。在一些实施方案中，清洁开口106A、106B内的壁105表面所需的时间减少了50％或更多。而且，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801和/或插塞2901的使用有助于减少室102内的颗粒产生，因为没有将颗粒保留捕获在开口106A、106B内以免在随后的室102操作期间可能的移位。另外，使用插入衬套2101、2101A、2101B有助于防止通过进出控制装置1301的泄漏，并且通过帮助捕获沉积在开口106A内的副产物材料来保持室102内的真空完整性。

图30示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。该方法包括操作3001，操作3001用于配备等离子体处理室(即室102)，该等离子体处理室包括等离子体处理区域109，在室102的操作过程中在等离子体处理区域109中产生等离子体。室102包括壁105，该壁105形成围绕等离子体处理区域109的外壳的一部分。壁105包括穿过壁105形成的端口，例如开口106A、106B。在一些实施方案中，该端口是衬底进出端口，衬底101通过该衬底进出端口被插入室102中和被从室102移出。在一些实施方案中，端口是视口，其被配置为提供对等离子体处理区域109的观察。

该方法包括操作3003，操作3003用于将插入衬套(例如，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801)放置在端口内。插入衬套被配置成覆盖端口的内表面。当插入衬套位于端口内时，插入衬套成形为基本覆盖端口的内表面。在一些实施方案中，插入衬套包括暴露于处理的表面，当插入衬套位于端口中时，该暴露于处理的表面流体地暴露于等离子体处理区域109，其中该暴露处理的表面经调整以促进等离子体处理副产物材料与暴露于处理的表面黏附。在一些实施方案中，插入衬套被配置成包裹在端口内的开放容积周围，并且当插入衬套位于端口内时提供穿过端口内的开放容积的视野。在一些实施方案中，插入衬套被配置成包裹在端口内的开放容积周围，并且在插入衬套位于端口内时，覆盖端口内的开放容积的外边界，该外边界靠近室102的壁105的外表面。在一些实施方案中，插入衬套被配置成包裹在端口内的开放容积周围，并且在插入衬套位于端口内时，覆盖端口内的开放容积的内边界，该内边界接近室102的壁105的内表面。在一些实施方案中，插入衬套被配置成当插入衬套位于端口内时覆盖室102的壁105的内表面的在端口周围的部分。在一些实施方案中，操作3003包括将插塞(例如插塞2901)定位在端口内。

插入衬套被配置成向端口的内表面施加弹力，以将插入衬套保持在端口内的适当位置。在一些实施方案中，由插入衬套施加在端口的内表面上的弹力足以将插入衬套物理地固定在端口内，而无需使用额外的固定机构。在一些实施方案中，操作3003包括对插入衬套的外表面轮廓施加压缩力以使得能够将插入衬套插入端口中，并且包括释放插入衬套的外表面轮廓的压缩力，使得插入衬套能够赋予作用于端口的内表面的弹力。在一些实施方案中，插入衬套包括第一边缘，该第一边缘与第二边缘通过间隙分开，该间隙在插入衬套的外表面轮廓中形成不连续部。在这些实施方案中，操作3003可以包括对插入衬套的外表面轮廓施加压缩力以闭合间隙以使得能够将插入衬套插入端口。

该方法还包括操作3005，操作3005用于在暴露于衬底1001时在等离子体处理区域109中产生等离子体，以使等离子体的成分与衬底101上的材料相互作用以产生等离子体处理副产物材料。在一些实施方案中，衬底101上的材料是锆酸钛酸铅(PZT)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是铂(Pt)膜。在一些实施方案中，衬底101上的材料是当暴露于在操作3005中产生的等离子体时在室102内引起大量副产物沉积的膜。插入衬套防止等离子体处理副产物材料接触端口的内表面。另外，在一些实施方案中，一些等离子体处理副产物材料黏附到插入衬套上。

在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体可以包括将射频功率施加到等离子体处理区域109内的处理气体。在一些实施方案中，所施加的射频功率可以在从约400W延伸至约1250W的范围内。但是，应理解，在多种实施方案中，所施加的射频功率可以小于400W或大于1250W。在一些实施方案中，射频功率由频率为约13.56MHz的射频信号施加。然而，应当理解，在多种实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来施加射频功率。而且，在一些实施方案中，该方法可以包括用于在衬底支撑结构103处产生偏置电压的操作。在一些实施方案中，偏置电压在从约100V到约600V的范围内产生。应当理解，在多种实施方案中，偏置电压可以小于100V或大于600V。而且，在一些实施方案中，偏置电压可以由具有约13.56MHz的频率的射频信号产生。然而，应当理解，在各个实施方案中，可以通过具有除13.56MHz以外的频率的射频信号来产生偏置电压。而且，在多种实施方案中，偏置电压可以由直流电源产生。

此外，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将衬底支撑结构103的温度保持在从约40℃到约100℃的范围内的操作。然而，应当理解，在多种实施方案中，衬底支撑结构103的温度可以保持在小于40℃或大于100℃。而且，在一些实施方案中，该方法可以包括用于将等离子体处理区域109内的压强保持在从约5毫托到约50毫托的范围内。然而，应当理解，在多种实施方案中，等离子体处理区域109内的压强可以维持在小于5毫托或大于50毫托。

在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括向等离子体处理区域109供应处理气体，其中处理气体是氯(Cl₂)、三氯化硼(BCl₃)、氩气(Ar)、四氟化碳(CF₄)、氧气(O₂)、三氟甲烷(CHF₃)和六氟化硫(SF₆)中的一种或多种。在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括以从约20sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氯(Cl₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氯化硼(BCl₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氩(Ar)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约200sccm的范围内的流速向等离子体处理区域109供应四氟化碳(CF₄)。在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括以在从约20sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将氧气(O₂)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将三氟甲烷(CHF₃)供应到等离子体处理区域109。在一些实施方案中，在操作3005中产生等离子体包括以在从约50sccm延伸到约300sccm的范围内的流速将六氟化硫(SF₆)供应到等离子体处理区域109。

图31示出了根据一些实施方案的制造用于等离子体处理室(例如室102)的插入衬套的方法的流程图，例如，插入衬套2101、2101A、2101B、2103、2601、2701、2801。该方法包括操作3101，操作3101用于形成插入衬套以覆盖穿过室102的壁105形成的端口(例如，开口106A、106B)的内表面。插入衬套被配置为具有足以压缩插入衬套的外表面轮廓以使插入衬套能够插入端口的机械柔性。插入衬套被配置成在释放插入衬套的外表面轮廓的压缩力时向端口的内表面施加弹力。

再次参考图1B，在室102的操作过程中，泵123将处理气体从等离子体处理区域109通过排放通道121和导管/管道122吸入到泵123。非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物会被夹带在流动通过排放通道121和导管/管道122到达泵123的处理气体流中。随着系统100运行，等离子体处理副产物材料会沉积在排放通道121以及导管/管道122和泵123内。在一些实施方案中，泵123是涡轮分子泵，而不包括具有涡轮叶片的转子。随着时间的推移，等离子体处理副产物材料会堵塞泵123的涡轮机叶片，这可能会导致泵123的工作温度升高、功耗增加、摩擦、磨损、提前失效以及由于运动卡住转子而导致整个泵123失效。因此，令人感兴趣的是减少到达泵123的非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物的量，尤其是在产生大量此类副产物材料的等离子体处理中，例如在PZT蚀刻处理和Pt蚀刻处理中。

图32示出了根据一些示例性实施方案的示例性排放挡板组件3200，其位于排放组件119的排放通道121内。在图32中，以透明形式示出了排放组件119，以使得能够显示排放挡板组件3200。图33示出了根据一些实施方案的位于排放通道121内靠近室102的排放挡板组件3200。在图33中示出了排放组件119的剖视图，以能够显示排放挡板组件3200。图34示出了根据一些实施方案的穿过室102、排放组件119和排放挡板组件3200的竖直截面图，其中，排放挡板组件3200定位在室102的排放出口处。

一般而言，排放挡板组件3200用于通过减轻与非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料的下游沉积有关的风险来延长泵123的使用寿命。应当理解，通过将排放挡板组件3200安装在室102与泵123之间的排放通道121内，产生了繁琐的排放流动路径，其中排放挡板组件3200用于接触和捕获在废气流中夹带的非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料。另外，排放挡板组件3200的表面纹理和几何形状可被配置成促进非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料对排放挡板组件3200的黏附和保持，直到执行室102的清洁过程为止。并且，在室102清洁期间，排放挡板组件3200可以被移除以进行清洁，并且可以安装新的/清洁的排放挡板组件3200。

图35示出了根据一些实施方案的示例性排放挡板组件3200的等距视图。排放挡板组件3200包括顶部杆3501、底部杆3503、第一竖直支撑段3505A、第二竖直支撑段3505B以及五个挡板构件3507A-3507E。图36示出了根据一些实施方案的排放挡板组件3200的前视图。图37示出了根据一些实施方案的排放挡板组件3200的侧视图。在一些实施方案中，排放挡板组件3200被配置成使得挡板构件3507A-3507E插入形成在第一竖直支撑段3505A和第二竖直支撑段3505B内的槽/切口中，第一竖直支撑段3505A和第二竖直支撑段3505B中的每一个固定到顶部杆3501和底部杆3503上。在多种实施方案中，第一竖直支撑段3505A和第二竖直支撑段3505B中的每一个都可以通过焊接或通过紧固件(例如机器螺钉)或两者结合而固定到顶部杆3501和底部杆3503两者上。从图36和37应当理解，基本上所有来自等离子体处理区域109的废气流将通过挡板构件3507A-3507E的组合而改向。因此，在一些实施方案中，挡板构件3507A-3507E的组合被配置成跨越基本上所有流动路径延伸，所述流动路径穿过横向于主废气流动方向3701的排放通道121。

应理解，在多种实施方案中，排放挡板组件3200可被配置成包括一个或多个挡板构件，例如3507A-3507E。在多种实施方案中，排放挡板组件3200可具有少于五个或多于五个的挡板构件，例如3507A-3507E。挡板构件3507A-3507E被配置成使废气流重新定向，使得废气流内的等离子体处理副产物材料将撞击挡板构件3507A-3507E。在一些实施方案中，挡板构件3507A-3507E相对于主废气流动方向3701以约45度的角度定位，如图37所示。但是，应当理解，在多种实施方案中，挡板构件3507A-3507E可以相对于主废气流动方向3701以除45度以外的角度定位。在一些实施方案中，挡板构件3507A-3507E可以相对于主废气流动方向3701以在从约25度到约75度的角度定位。另外，在一些实施方案中，每个挡板构件3507A-3507E相对于主废气流动方向3701以基本上相同的角度定位。然而，在一些实施方案中，不同的挡板构件3507A-3507E可以相对于主废气流动方向3701以不同的角度定位。而且，在一些实施方案中，挡板构件3507A-3507E的角度是可调节的。

此外，如图37所示，在一些实施方案中，挡板构件3507A-3507E中的相邻挡板构件可以根据基本相等的竖直间隔距离3703来定位。然而，在一些实施方案中，竖直间隔距离3703在挡板构件3507A-3507E的不同相邻构件之间可以不同。另外，如图35所示，在一些实施方案中，每个挡板构件3507A-3507E具有基本相同的形状和尺寸。然而，在一些实施方案中，不同的挡板构件3507A-3507E的形状和/或尺寸可以不同。应当理解，可以限定挡板构件3507A-3507E的形状、尺寸和相对位置，以优化排放挡板组件3200对废气流和夹带在其中的副产物材料的拦截，同时确保维持足够的废气流率，并且泵123不会因排放挡板组件3200造成的对废气流动面积的限制而负担过大。在一些实施方案中，排放挡板组件3200被配置成减小排放通道121内正常的、开放的横截面流动面积的量在从约20％延伸到约30％的范围内。

在一些实施方案中，排放挡板组件3200由铝或硬质阳极氧化铝形成。然而，应当理解，在多种实施方案中，排放挡板组件3200可以由在化学、机械、热和电气方面适合于暴露于排放通道121内的废气流的基本上任何材料形成。此外，在一些实施方案中，排放挡板组件3200的表面可被调节以促进等离子体处理副产物材料与排放挡板组件3200表面黏附。在一些实施方案中，排放挡板组件3200可被形成为具有规定的表面粗糙度平均值(Ra)，该表面粗糙度平均值(Ra)促进等离子体处理副产物材料的黏附和保留。在一些实施方案中，排放挡板组件3200的表面具有在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内的表面粗糙度平均值(Ra)。而且，在一些实施方案中，排放挡板组件3200可形成为具有表面涂层，例如氧化钇涂层或阳极氧化涂层等。

在一些实施方案中，排放挡板组件3200的表面通过介质喷砂处理被粗糙化。在多种实施方案中，可以定义并执行介质喷砂处理，以增加表面粗糙度，在表面上产生高接触角，并增加排放挡板组件3200的总表面积。在多种实施方案中，可以限定并执行介质喷砂处理，以用介质撞击排放挡板组件3200的表面，所述介质尤其包括氧化铝、碳化硅、碎玻璃砂砾、玻璃珠、陶瓷、玻璃、胡桃壳、浮石、钢砂、钢丸、铝丸、锌丸、铜丸、切丝、石榴石、硅砂和十字石中的一种或多种。应当理解，在一些实施方案中，介质喷砂处理可以提供在排放挡板组件3200的表面上基本均匀地施加的规定的粗糙度/纹理。

在多种实施方案中，排放挡板组件3200可被配置成在使用或不使用紧固装置的情况下安装在排放通道121内。在一些实施方案中，排放挡板组件3200被配置为与排放通道121内的一个或多个对应结构配合，使得排放挡板组件3200在不使用紧固装置的情况下被排放通道121内的一个或多个对应结构保持在适当位置。例如，在一些实施方案中，底部杆3503可包括多个突出部，这些突出部刚好在室102下游的位置处键入排放通道121的底部内的相应孔中，和/或顶部杆3501可包括多个突出部，这些突出部刚好在室102的下游位置处键入排放通道121的顶部内的相应孔中。

排放挡板组件3200提供对从等离子体处理区域109到排放泵123的废气流中夹带的非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物材料的物理捕获和保留。因为排放挡板组件3200减少了移动通过排放通道121和导管/管道122的非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物的量，所以排放挡板组件3200用于减小系统100的MTTC，并从而减少了室102的停机时间，并相应地增加了衬底101的制造产量。另外，在一些实施方案中，在室102清洁期间，排放挡板组件3200可以被快速移除并用干净的排放挡板组件3200替换，这有助于实现室102的较低MTTC。在一些实施方案中，可以清洁和翻新排放挡板组件3200以便重新使用，这降低了系统100的运行成本。

此外，由于排放挡板组件3200减少了进入泵123的非挥发性和/或低挥发性等离子体处理副产物的量，所以排放挡板组件3200用于延长泵123的使用寿命，并减少了由于副产物材料侵入和积聚在泵123中而造成的泵123提前失效的可能性，特别是减少了由于副产物材料积聚在泵123内的叶片上以及副产物材料侵入到泵123内的轴承区域中而造成的泵123提前失效的可能性。另外，应当理解，在由于排放挡板组件3200用于捕获一些副产物而在泵123的叶片上积聚的副产物材料较少的情况下，可以在更长的操作时间内保持泵123的高旋转速度，这有助于维持来自等离子体处理区域109的目标废气流率，从而减少由于来自等离子体处理区域109的废气流率不足和/或改变而造成的处理影响/漂移。另外，排放挡板组件3200用于延长室102的平均清洁时间(MTBC)。因为泵123的操作问题通常是让室102停止使用的原因，因此使用排放挡板组件3200帮助保护泵123免受副产物材料损坏会显著增加室的可用性，例如增加超过90％，并降低泵123的更换率，从而用于降低系统100的运行成本。

在一些实施方案中，排放挡板组件，例如3200，包括至少一个挡板构件，例如3507A-3507E，其被配置为装配在等离子体处理室(例如102)的排放通道(例如121)内。所述至少一个挡板构件的形状设置为当定位在排放通道内时使处理废气流偏转。调节至少一个挡板构件的外表面以促进存在于处理废气流中的等离子体处理副产物材料与至少一个挡板构件黏附。在一些实施方案中，该至少一个挡板构件具有基本平坦的表面，当该至少一个挡板构件定位在排放通道内时，所述基本平坦的表面以横向于通过排放通道的流动方向的角度定位。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的角度相对于流动方向为约45度。在一些实施方案中，挡板构件的角度是可调节的。在一些实施方案中，至少一个挡板构件由阳极氧化铝形成。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的表面粗糙度平均值在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内。

在一些实施方案中，排放挡板组件例如3200包括框架，该框架被配置成保持至少一个挡板构件。在一些实施方案中，框架包括底部杆，例如3503，顶部杆，例如3501，第一端杆，例如3505A，以及第二端杆，例如3505B。第一端杆在顶部杆和底部杆之间延伸。并且，第二端杆在顶部杆和底部杆之间延伸。至少一个挡板构件从第一端杆延伸到第二端杆。在一些实施方案中，框架由阳极氧化铝形成。在一些实施方案中，框架的表面粗糙度平均值(Ra)在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内。

在一些实施方案中，等离子体处理系统，例如系统100，包括等离子体处理室，例如室102，其包括等离子体处理区域，例如109，在等离子体处理室操作期间在其中产生等离子体。另外，等离子体处理系统包括用于等离子体处理室的排放通道，例如排放通道121。排放通道流体地连接到等离子体处理区域。排放通道被配置为引导来自等离子体处理区域的处理废气的流动。等离子体处理系统还包括连接到排放通道的泵，例如泵123。泵被配置成向排放通道的内部施加负压。等离子体处理系统还包括位于排放通道内的排放挡板组件，例如排放挡板组件3200。排放挡板组件包括至少一个挡板构件，例如3507A-3507E，该挡板构件成形为使排放通道内的处理废气流偏转。调节至少一个挡板构件的外表面以促进存在于处理废气流中的等离子体处理副产物材料与至少一个挡板构件黏附。在一些实施方案中，排放挡板组件被配置为在排放通道内基本上在整个横截面流动区域上延伸，使得来自等离子体处理区域的处理废气流需要流过排放挡板组件。

图38示出了根据一些实施方案的用于衬底的等离子体处理的方法的流程图。该方法包括操作3801，操作3801用于配备等离子体处理系统(例如系统100)，该系统包括等离子体处理室(例如室102)和用于该等离子体处理室的排放通道(例如排放通道121)。等离子体处理室包括等离子体处理区域，例如109，在等离子体处理室的操作期间在其中产生等离子体。排放通道流体地连接到等离子体处理区域。排放通道被配置为引导来自等离子体处理区域的处理废气的流动。等离子体处理系统包括连接到排放通道的泵，例如泵123。泵被配置成向排放通道的内部施加负压。等离子体处理系统包括定位在排放通道内的排放挡板组件，例如排放挡板组件3200。排放挡板组件包括至少一个挡板构件，该至少一个挡板构件被成形为使排放通道内的处理废气流偏转。调节至少一个挡板构件的外表面以促进存在于处理废气流中的等离子体处理副产物材料与至少一个挡板构件黏附。

在一些实施方案中，排放挡板组件被配置成在排放通道内基本在整个横截面流动区域上延伸，使得来自等离子体处理区域的处理废气流需要流过排放挡板组件。在一些实施方案中，至少一个挡板构件具有大体上平坦的表面，该平坦的表面以横向于通过排放通道的主排放流动方向的角度定位。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的角度相对于主排放流动方向为约45度。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的角度是可调节的。在一些实施方案中，至少一个挡板构件由阳极氧化铝形成。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的表面粗糙度平均值在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内。

该方法还包括操作3803，其用于在暴露于衬底时在等离子体处理区域中产生等离子体。该方法还包括操作3805，该操作3805用于操作泵以向排放通道的内部施加负压，从而将处理废气流从等离子体处理区域吸入排放通道并通过排放通道内的排放挡板组件。等离子体的成分与衬底上的材料相互作用以产生等离子体处理副产物材料，其中一些等离子体处理副产物材料黏附至排放挡板组件的至少一个挡板构件。在一些实施方案中，衬底上的材料是锆酸钛酸铅(PZT)膜和铂(Pt)膜中的一者或两者。

图39示出了根据一些实施方案的制造用于等离子体处理系统(例如系统100)中的排放挡板组件(例如排放挡板组件3200)的方法的流程图。该方法包括操作3901，该操作3901用于形成至少一个挡板构件(例如3507A-3507E)，以装配在等离子体处理室(例如102)的排放通道(例如121)内。将至少一个挡板构件成形为当位于排放通道内时，使处理废气流偏转。该方法还包括操作3903，操作3903用于调节至少一个挡板构件的外表面，以促进存在于处理废气流中的等离子体处理副产物材料与该至少一个挡板构件黏附。在一些实施方案中，至少一个挡板构件形成为具有基本平坦的表面，当该至少一个挡板构件位于排放通道内时，所述基本平坦的表面以横向于通过排放通道的主排放流动方向的角度定位。在一些实施方案中，该至少一个挡板构件具有基本平坦的表面，所述基本平坦的表面以横向于通过排放通道的主排放流动方向的角度定位。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的角度相对于主排放流动方向为约45度。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的角度是可调节的。在一些实施方案中，至少一个挡板构件由阳极氧化铝形成。在一些实施方案中，至少一个挡板构件的表面粗糙度平均值在从约150微英寸延伸到约500微英寸的范围内。

在一些实施方案中，所述方法包括形成框架，以保持至少一个挡板构件。框架包括底部杆，例如3503，顶部杆，例如3501，第一端杆，例如3505A，以及第二端杆，例如3505B。第一端杆在顶部杆和底部杆之间延伸。第二端杆在顶部杆和底部杆之间延伸。至少一个挡板构件从第一端杆延伸到第二端杆。在一些实施方案中，框架由阳极氧化铝形成。在一些实施方案中，框架的表面粗糙度平均值在从约150微英寸延伸至约500微英寸的范围内。

尽管出于清楚理解的目的已经对上述发明进行了详细描述，但是显然可以在所附权利要求的范围内进行某些改变和修改。因此，所提供的实施方案应被认为是说明性的而不是限制性的，并且本发明不受限于在本文给出的细节，而是可以在所描述的实施方案的范围和等同方案内进行修改。