阅读说明：本技术 具有用于边缘均匀性控制的可调整调节环的工艺配件 (Process kit with adjustable tuning ring for edge uniformity control ) 是由 Y·萨罗德维舍瓦纳斯 于 2019-05-28 设计创作，主要内容包括：提供了用于处理基板的工艺配件、处理腔室和方法。所述工艺配件包括边缘环、滑环、可调整调节环、以及致动机构。所述边缘环具有第一环部件,所述第一环部件与相对于所述第一环部件可移动的第二环部件相接,在所述第一环部件和所述第二环部件之间形成间隙。所述滑环定位在所述边缘环的下方。所述可调整调节环定位在所述滑环的下方。所述致动机构与所述可调整调节环的下表面相接,并且被配置为致动所述可调整调节环从而使得所述第一环部件与所述第二环部件之间的间隙改变。在一个或多个示例中,滑环包括基质和涂层,所述基质包含导电材料,并且所述涂层包含电绝缘材料。(A process kit, a processing chamber, and a method for processing a substrate are provided. The process kit includes an edge ring, a slip ring, an adjustable adjustment ring, and an actuating mechanism. The edge ring has a first ring member that interfaces with a second ring member that is movable relative to the first ring member, forming a gap between the first and second ring members. The slip ring is positioned below the edge ring. The adjustable adjustment ring is positioned below the slip ring. The actuation mechanism interfaces with a lower surface of the adjustable adjustment ring and is configured to actuate the adjustable adjustment ring such that a gap between the first ring member and the second ring member changes. In one or more examples, a slip ring includes a substrate and a coating, the substrate including an electrically conductive material, and the coating including an electrically insulating material.)

具有用于边缘均匀性控制的可调整调节环的工艺配件

背景技术

技术领域

本文所描述的实施例总的来说涉及基板处理装置，并且更具体地涉及用于基板处理装置的改进的工艺配件。

现有技术

随着半导体技术节点伴随减小大小的器件几何形状、基板边缘临界尺寸而进步，均匀性要求变得更为严苛并影响管芯良率。商用等离子体反应器包括多个可调旋钮以用于控制跨基板的工艺均匀性，诸如例如温度、气流、RF功率等。通常，在蚀刻工艺中，硅基板在被静电夹持在静电卡盘上的同时被蚀刻。

在处理期间，安放在基板支撑件上的基板可通常在连续的或交替的工艺中经受将材料沉积于基板上和将材料的部分从基板移除或蚀刻的工艺。跨基板的表面具有均匀的沉积和蚀刻速率通常是有益的。然而，跨基板的表面往往存在工艺非均匀性，并且工艺非均匀性在基板的周边或边缘处可能是显著的。在周边处的这些非均匀性可以归因于电场终止影响并且通常被称作边缘效应。在沉积或蚀刻期间，提供本文所讨论和所述的工艺配件来有利地影响基板周边或边缘处的均匀性。等离子体鞘可根据边缘环的几何形状而在基板边缘处弯曲，并因此离子在垂直于等离子体鞘的方向上加速。离子可因等离子体鞘中的弯曲而聚焦在基板边缘处或在基板边缘处被偏转。

因此，存在对用于基板处理装置的改进的工艺配件的持续的需求。

发明内容

本文描述的实施例总的来说涉及基板处理装置。更为具体地，提供了用于处理基板的工艺配件、处理腔室和方法。在一个或多个实施例中，工艺配件包括用于基板处理腔室的工艺配件，所述工艺配件包括边缘环、滑环、可调整调节环、以及致动机构。边缘环包括第一环部件以及第二环部件。所述第一环部件与第二环部件相接(interfaced)，使得所述第二环部件相对于所述第一环部件是可移动的，在所述第一环部件和所述第二环部件之间形成间隙。所述第二环部件具有上表面以及下表面。所述滑环定位在所述边缘环的下方。所述滑环具有上表面以及下表面，并且所述滑环的上表面与所述第二环部件的下表面接触。所述可调整调节环定位在所述滑环的下方。所述可调整调节环具有上表面以及下表面，并且所述可调整调节环的上表面与所述滑环的下表面接触。所述致动机构与所述可调整调节环的下表面相接。所述致动机构被配置为致动所述可调整调节环，使得所述第一环部件与所述第二环部件之间的间隙改变。在一个或多个示例中，所述滑环包括基质和涂层，所述基质包含一种或多种导电材料(例如铝)，并且所述涂层包含一种或多种电绝缘材料(例如碳化硅)。

在其他的实施例中，处理腔室可包括：基板支撑构件，所述基板支撑构件被配置为支撑基板；和所述工艺配件，所述工艺配件被所述基板支撑构件支撑。所述基板支撑构件可包括基部、由所述基部支撑的冷却板、和/或定位在所述冷却板的上表面上的静电卡盘。

在一些实施例中，用于处理基板的方法可包括：将所述基板定位在设置于如上所述的具有所述工艺配件的处理腔室中的所述基板支撑构件上。所述方法进一步包括：在所述基板上方形成等离子体，以及通过致动与所述部件相接的所述可调整调节环来调整所述边缘环的所述第二环部件的高度从而改变所述基板的边缘处的离子的方向。间隙设置在所述可调整调节环的下部对准耦合件与所述第二环的上部对准耦合件之间。方法还包括：通过移动所述第二环部件来调整所述间隙的大小，从而改变所述可调整调节环与所述第二环部件之间的电容耦合。

附图说明

为了以能够详细理解本公开内容的以上记载特征的方式，可以通过参考实施例来对以上简要概括的公开文本进行更具体的描述，这些实施例中的一些在所附附图中被示出。然而应该注意，所附附图仅示出了本公开文本的典型实施例，故不应被认为限制其范围，因为本公开文本可允许有其他等效的实施例。

图1A描绘了根据一个或多个实施例的处理腔室的截面图。

图1B至图1D描绘了根据一个或多个实施例的图1A的处理腔室中所包含的工艺配件的经放大的部分截面图。

图2A至图2J描绘了根据一个或多个实施例的包含有包括对准耦合件的各种边缘环和可调整调节环的多个工艺配件的经放大的部分截面图。

图3描绘了根据一个或多个实施例的包含具有向内成角度的上表面的边缘环的工艺配件的经放大的部分截面图。

图4A至图4C描绘了根据一个或多个实施例的包含具有另一个向内成角度或倾斜的上表面的边缘环的其他工艺配件的经放大的部分截面图。

图5描绘了根据一个或多个实施例的包含边缘环、滑环和可调整调节环的另一个工艺配件的经放大的部分截面图。

图6描绘了根据一个或多个实施例的包含设置在可调整调节环和致动机构之间的电绝缘支撑环的另一个工艺配件的经放大的部分截面图。

图7A和图7B描绘了根据一个或多个实施例的示出致动机构的放置位置的可调整调节环的底视图。

图8描绘了根据一个或多个实施例的包含具有用于容纳致动机构的插槽的可调整调节环的工艺配件的经放大的部分截面图。

图9A和图9B描绘了根据一个或多个实施例的在图8中示出的可调整调节环的底视图。

为清楚起见，在可适用的情况下已使用了相同的附图标记来指定附图之间共有的相同要素。另外，一个实施例的要素可有利地适用于本文所描述的其他实施例中。

具体实施方式

图1A是根据一个实施例的具有可调整调节环的处理腔室100的截面图。如所示，处理腔室100是适合于蚀刻基板(诸如基板150)的蚀刻腔室。可适于从本公开文本受益的处理腔室的示例为可从位于加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(Applied Materials，Inc.)购得的处理腔室、处理腔室和Mesa^TM处理腔室。构想到其他处理腔室(包括沉积腔室和来自其他制造商的那些处理腔室)可适于从本公开文本受益。

处理腔室100包括腔室主体101和设置于腔室主体101上的盖103，腔室主体101以及盖103一起限定内部容积130。腔室主体101通常耦合到电接地107。基板支撑构件180(例如，基板支撑组件)设置在内部容积130内，以在处理期间在基板支撑构件180上支撑基板150。处理腔室100还包括：电感耦合等离子体装置102，电感耦合等离子体装置102用于在处理腔室100内产生等离子体；和控制器155，所述控制器155被适配为控制处理腔室100的示例。

基板支撑构件180包括一个或多个电极153，所述一个或多个电极153通过匹配网络120耦合至偏压源119以在处理期间促进基板150的偏压。说明性地，偏压源119可以是在例如大约13.56MHz的频率下的高达约1000W(但是不限于约1000W)的RF能量的源，尽管可以针对特定的应用按期望提供其他的频率和功率。偏压源119可以能够产生连续功率或脉冲功率或者连续功率和脉冲功率这两者。在一些示例中，偏压源119可以是DC或脉冲DC源。在一些示例中，偏压源119可以能够提供多种频率。一个或多个电极153可以耦合到卡紧电源160以在处理期间促进对基板150的卡紧。

电感耦合等离子体装置102设置在盖103上方并且被配置为将RF功率电感耦合到腔室100中以于处理腔室100内产生等离子体。电感耦合等离子体装置102包括设置于盖103上方的第一和第二线圈110、112。每个线圈110、112的相对位置、直径比和/或每个线圈110、112中的匝数可各自按期望调整以控制正被形成的等离子体的分布或密度。第一和第二线圈110、112中的每一个经由RF馈送结构106并通过匹配网络114耦合到RF电源108。说明性地，RF电源108可以能够在从50kHz至13.56MHz的范围内的可调频率下产生高达约4000W(但是不限于约4000W)，尽管可针对特定的应用按期望利用其他的频率和功率。在一些示例中，功率分配器105(诸如分配电容器)可以提供在RF馈送结构106与RF电源108之间，以控制被提供到相应的第一和第二线圈的RF功率的相对量。在一些示例中，功率分配器105可以被并入匹配网络114.

加热器元件113可以被设置在盖103的顶部，以促进加热处理腔室100的内部。加热器元件113可以被设置在盖103与第一和第二线圈110、112之间。在一些示例中，加热器元件113可以包括电阻式加热元件，并且可以耦合至电源115(诸如AC电源)，所述电源115被配置为提供足以将加热器元件113的温度控制在所期望范围内的能量。

在操作期间，基板150(诸如半导体晶片或适合于等离子体处理的其他基板)被放置在基板支撑构件180上，并且工艺气体从气体面板116通过进入口117供应至腔室主体101的内部容积130中。通过将来自RF电源108的功率施加到第一和第二线圈110、112而在处理腔室100中将工艺气体点燃成等离子体118。在一些示例中，来自偏压源119(诸如RF源或者DC源)的功率也可以通过匹配网络120被提供到基板支撑构件180内的电极153。处理腔室100的内部内的压力可以使用阀121和真空泵122来控制。腔室主体101的温度可以使用穿过腔室主体101的含有液体的导管(未示出)来控制。

处理腔室100可以用于各种等离子体工艺。在一个实施例中，处理腔室100可用于用一种或多种蚀刻剂来执行干法蚀刻。例如，处理腔室100可以用于从一种或多种前驱物或工艺气体(诸如一种或多种氟碳化合物(例如CF₄或C₂F₆)、O₂、NF₃、N₂、Ar、He或它们的组合)点燃等离子体。

处理腔室100包括控制器155以控制在处理期间的处理腔室100的操作。控制器155可包括中央处理单元(CPU)123、存储器124、和用于CPU 123的支持电路125，并促进对处理腔室100的部件的控制。控制器155可以是可在工业环境中使用以用于控制各种腔室和子处理器的通用计算机处理器的任何形式中的一种。存储器124存储可被执行或调用从而以本文所述的方式来控制处理腔室100的操作的软件(源代码或目标代码)。

为了促进对处理腔室100的控制，CPU 123可以是可在工业环境中使用以用于控制各种腔室和子处理器的通用计算机处理器的任何形式中的一种，诸如可编程逻辑控制器(PLC)。存储器124耦合到CPU 123，并且存储器124是非瞬态的且可以是容易获得的存储器中的一种或多种，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘驱动器、硬盘或任何其他形式的数字存储(本地的或远程的)。支持电路125耦合至CPU 123以用于以常规方式支持处理器。带电荷物质产生、加热、和其他工艺通常典型地作为软件例程存储在存储器124中。软件例程还可以由定位在CPU 123正控制的处理腔室100远程的第二CPU(未示出)存储和/或执行。

存储器124是以包含指令的计算机可读存储介质的形式，所述指令在被CPU 123执行时促进处理腔室100的操作。存储器124中的指令是以诸如实现本公开文本的方法的程序之类的程序产品的形式。程序代码可以符合数种不同的编程语言中的任何一种。在一个示例中，本公开文本可以被实现作为存储在与计算机系统一起使用的计算机可读存储介质上的程序产品。程序产品的(一个或多个)程序限定实施例的功能(包括本文所述的方法)。说明性计算机可读存储介质包括但不限于：(i)在其上永久存储信息的不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储器设备，诸如CD-ROM驱动器可读取的CD-ROM盘、闪存、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器)；和(ii)在其上存储可变信息的可写存储介质(例如，磁盘驱动器内的软盘或硬盘驱动器或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。这样的计算机可读存储介质在携载引导本文所述方法的功能的计算机可读指令时是本公开文本的实施例。

处理腔室100还包括设置在内部容积130中(诸如在基板支撑构件180上)的工艺配件200，如图1A中所描绘。工艺配件200和其他工艺配件的各种实施例在下文描述。工艺配件200在基板150的处理操作期间(诸如在等离子体工艺期间)被使用。图1B和图1C描绘了包括处理腔室100中的基板支撑构件180的工艺配件200的经放大的部分截面图。

基板支撑构件180包括静电卡盘(ESC)202、冷却板(或阴极)204、基部206、和阴极堆叠212。冷却板204设置在基部206上。冷却板204可以包括用于将冷却剂循环通过其中的多个冷却通道(未示出)。冷却板204可以通过粘合剂或其他合适机制来与静电卡盘202接合或粘接。一个或多个电源208可耦合至冷却板204。电源可以是或包括用于射频(RF)、交流电(AC)、和/或直流电(DC)的源和/或馈送。静电卡盘202可以包括一个或多个加热器(未示出)。一个或多个加热器可以是独立可控制的。一个或多个加热器使得静电卡盘202能够将基板150加热到所期望的温度。

工艺配件200包括边缘环210，边缘环210包含形成环形主体的第一环部件220和第二环部件230。第一环部件220和第二环部件230可独立地由一种或多种电绝缘材料制成或者包括一种或多种电绝缘材料，诸如碳化硅、氧化硅、石英或它们的任何组合。两个环部件220、230彼此相接，使得第二环部件230相对于第一环部件220是可移动的。

如图1C中所示，第一环部件220包括上表面218、下表面219、内边缘222、和外边缘224。上表面218基本上平行于下表面219。内边缘222基本上平行于外边缘224，并且基本上垂直于下表面219。第一环部件220进一步包括阶梯状表面226，阶梯状表面226限定在所述第一环部件220中。在所示的实施例中，阶梯状表面226形成在外边缘224中，使得阶梯状表面226基本上平行于下表面219。阶梯状表面226限定用于接收第二环部件230的凹槽。通常，第一环部件220的高度被静电卡盘202的高度限制。例如，第一环部件220的内边缘222不延伸超过静电卡盘202的高度。如此，第一环部件220保护静电卡盘202的侧部。在一些实施例中，基板150在被定位于静电卡盘202上时延伸到部分超过第一环部件220，诸如在上表面218的上方。

第二环部件230包括上表面228、下表面231、内边缘232、和外边缘234。上表面228基本上平行于下表面231。内边缘232基本上平行于外边缘234，并且基本上垂直于下表面231。在一个实施例中，第二环部件230经由下表面231与第一环部件220相接。例如，第一环部件220的阶梯状表面226与第二环部件230的下表面231的至少一部分相接。当与第一环部件220相接时，第二环部件230的内边缘232与基板150间隔开。例如，第二环部件230的内边缘232可以与基板150间隔开约0.02mm与约0.1mm之间。

在其他实施例中，当相接时，第一环部件220和第二环部件230形成连续的下表面和连续的上表面，如图1C中所描绘。在另一个实施例中，当不相接时，第一环部件220和第二环部件230不形成连续的下表面或连续的上表面，如图1D中所描绘。相反，在一些实施例中，第一环部件220的上表面218可以比第二环部件230的上表面228更高。在其他实施例中，第二环部件230的下表面231可以位于第一环部件220的下表面219下方。由此，在一些实施例中，第一环部件220和第二环部件230不形成连续的顶表面或下表面。

工艺配件200进一步包括具有上表面254和下表面256的可调整调节环250。可调整调节环250可以由一种或多种导电材料形成或以其他方式包括一种或多种导电材料。例如，导电材料可以是或包括铝或一种或多种铝合金。所述可调整调节环250设置在边缘环210的下方。例如，可调整调节环250设置在第二环部件230的下方。可调整调节环250接触第二环部件230的下表面231。在一个实施例中，可调整调节环250向下延伸静电卡盘202和冷却板204的长度，从而使得可调整调节环250具有与静电卡盘202和冷却板204的组合高度基本上相等的高度。如此，可调整调节环250能够将来自冷却板204的功率耦合到边缘环210。

可调整调节环250可以围绕冷却板204，从而在可调整调节环250与冷却板204之间形成横向间隔开的间隙258。在一个示例中，横向间隔开的间隙258具有大于0英寸且小于或等于0.03英寸的宽度。在其他示例中，横向间隔开的间隙258的宽度是约0.005英寸、约0.007英寸、或约0.009英寸到约0.0010英寸、约0.0013英寸、约0.0015英寸、或约0.0019英寸。例如，横向间隔开的间隙258具有约0.007英寸至约0.0015英寸的宽度。可调整调节环250与升降杆260相接。例如，升降杆260可以与可调整调节环250可操作耦合。

在一个或多个实施例中，基板150边缘处的等离子体鞘201可通过调节经由可调整调节环250(可调整调节环250设置在第二环部件230下方并以横向间隔开的间隙258在冷却板204旁边)耦合到第二环部件230的功率来调整，并且另外的RF功率通过形成与冷却板204的电容耦合被递送到可调整调节环250。

升降杆260由升降机(lift)或致动机构280驱动。致动机构280可包括一个或多个升降机构282、一个或多个密封的波纹管284、一个或多个致动器、一个或多个控制器、和其他部件。升降机构282可以是或包括一个或多个伺服驱动机、伺服电机、电动机、齿轮、或它们的组合。在一个或多个配置中，致动机构280包括伺服驱动机和致动器组件，所述伺服驱动机和致动器组件安装在处理腔室100外部或处理腔室100的大气侧并使用波纹管连接到致动器或升降机构282以密封内部容积130内的真空。

在一个或多个实施例中，致动机构280包括两个、三个、四个或更多个升降杆260，升降杆260中的每一个具有第一端和第二端，升降杆260的第一端接触可调整调节环250的下表面256，且升降杆260的第二端与升降机构282连通。致动机构280允许可调整调节环250在处理腔室100内垂直移动。作为调节环250垂直移动的结果，致动机构280使第二环部件230上升、下降或以其他方式移动第二环部件230

如图1D中所描绘，第二环部件230可以上升到第一环部件220的上方，从而在第一环部件220的阶梯状表面226与第二环部件230的下表面231之间形成间隙237。间隙237可以是从约0mm、约1mm、约2mm、或约3mm至约5mm、约7mm、约10mm、或约12mm。致动机构280与可调整调节环250的下表面256相接，致动机构280被配置为致动可调整调节环250以使得第一环部件220与第二环部件230之间的间隙237改变。

在一个实施例中，可调整调节环250可以包括涂层，所述涂层被形成在可调整调节环250的上表面254上或以其他方式被设置于可调整调节环250的上表面254上。例如，涂层可以是或包括氧化钇涂层或凝胶状涂层。涂层用于限制等离子体与可调整调节环250之间的化学反应并因此限制颗粒产生和环损伤。在另一个实施例中，一个或多个介电垫(例如，包含聚四氟乙烯的垫)定位在边缘环210与静电卡盘202之间。

工艺配件200还包括盖环组件270、环形主体276以及设置在盖环组件270与环形主体276之间的等离子体屏蔽件278。盖环组件270具有环形形状，且包括盖环272和套管274。盖环272和套管274可独立地由石英材料或其他抗等离子体材料制成或者包括石英材料或其他抗等离子体材料。例如，盖环272可以是石英环，且套管274可以是石英管。

在一个或多个实施例中，如图1C和图1D中所描绘，等离子体鞘201在处理腔室100中的工艺配件200内形成在基板150和边缘环210的部分之上。电压V_DC可用于控制基板150的边缘处的等离子体鞘201轮廓，以补偿基板150的边缘处的临界尺寸均匀性。等离子体鞘201是将等离子体主体与等离子体材料的边界连接起来的由空间电荷形成的强电场的薄区域。数学上来说，鞘厚度d由蔡尔德-朗缪尔(Child-Langmuir)等式来表示：

其中i是离子电流密度，ε是真空电容率，e是元电荷，V_p是等离子体电势，并且V_DC是DC电压。

在蚀刻反应器的情况中，等离子体鞘201形成在等离子体与正被蚀刻的基板150之间，腔室主体101、以及工艺配件200的每一个其他零件以及工艺腔室100与等离子体接触。等离子体中所产生的离子在等离子体鞘中被加速并垂直于等离子体鞘移动。控制V_DC(即，控制施加到边缘环210的电压)影响着等离子体鞘201的厚度d。可以相对于边缘环210测量等离子体鞘201的鞘厚度d。例如，厚度d描绘于图1C和图1D中。在所示的实施例中，致动可调整调节环250使第二环部件230上升。因为V_DC保持为常数，所以在边缘环210上方的鞘厚度保持为常数。因此，致动可调整调节环250使等离子体鞘210垂直地上升而不影响鞘厚度。因此，移动可调整调节环250影响基板150的边缘处的等离子体鞘201的形状，这进而控制等离子体离子的方向。

图1D示出图1C的处理腔室100中的工艺配件200的部分，其中第二环部件230在上升位置。如图1C中所示的以及所讨论的，可调整调节环250上升使第二环部件230上升，这进而使等离子体鞘201上升。因为电势V_DC因接近固定的电容而保持为接近常数，所以等离子体201厚度d自始至终保持为常数。

图2A至图2J描绘了根据一个或多个实施例的包括设置在边缘环210和可调整调节环250之间的对准耦合件的工艺配件200a-200j的经放大的部分截面图。工艺配件200a-200j中的每一个可通过用工艺配件200a-200j中的任何一个完全地或部分地替换工艺配件200而用在处理腔室100中。

工艺配件200a-200j中的每一个包括具有第一环部件220和第二环部件230的边缘环210。第一环部件220可以与第二环部件230相接，使得第二环部件230相对于第一环部件220是可移动的，以便在第一环部件220与第二环部件230之间形成间隙237(如图1D所描绘)。例如，间隙237可形成于第一环部件220的阶梯状表面226与第二环部件230的下表面231之间。可调整调节环250的上表面254和第二环部件230的下表面231可彼此接合或以其他方式来彼此接触。

第二环部件230的下表面231包括上部对准耦合件236，且可调整调节环250的上表面254包括下部对准耦合件252。可调整调节环250的下部对准耦合件252可与第二环部件230的上部对准耦合件236配合，以形成具有相互轮廓或者配合轮廓的界面。

上部对准耦合件236可以是阳型耦合件或阴型耦合件，且下部对准耦合件252是与上部对准耦合件236相反类型的耦合件。例如，如果上部对准耦合件236是阳型耦合件，则下部对准耦合件252是阴型耦合件。替代地，如果上部对准耦合件236是阴型耦合件，则下部对准耦合件252是阳型耦合件。形成在上部对准耦合件236与下部对准耦合件252之间的相互轮廓或者配合轮廓可具有燕尾、花键、带鳍片、三角形、长方形、正方形、梯形、弧形、圆形的几何形状、这样的几何形状的组合、以及其他几何形状。

在工艺配件200a中，如图2A中所描绘的，上部对准耦合件236是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从第二环部件230的下表面231延伸的燕尾或梯形的几何形状。下部对准耦合件252是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到可调整调节环250的上表面254中的燕尾或梯形的几何形状。

在工艺配件200b中，如图2B中所描绘的，上部对准耦合件236是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到第二环部件230的下表面231中的燕尾或梯形的几何形状。下部对准耦合件252是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从可调整调节环250的上表面254延伸的燕尾或梯形的几何形状。

在工艺配件200c中，如图2C中所描绘的，上部对准耦合件236是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从第二环部件230的下表面231延伸的三角形的几何形状。下部对准耦合件252是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到可调整调节环250的上表面254中的三角形的几何形状。

在工艺配件200d中，如图2D中所描绘的，上部对准耦合件236是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到第二环部件230的下表面231中的三角形的几何形状。下部对准耦合件252是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从可调整调节环250的上表面254延伸的三角形的几何形状。

在工艺配件200e中，如图2E中所描绘的，上部对准耦合件236是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从第二环部件230的下表面231延伸的正方形或长方形的几何形状。下部对准耦合件252是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到可调整调节环250的上表面254中的正方形或长方形的几何形状。

在工艺配件200f中，如图2F中所描绘的，上部对准耦合件236是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到第二环部件230的下表面231中的正方形或长方形的几何形状。下部对准耦合件252是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从可调整调节环250的上表面254延伸的正方形或长方形的几何形状。

在工艺配件200g中，如图2G中所描绘的，上部对准耦合件236是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从第二环部件230的下表面231延伸的弧形或圆形的几何形状。下部对准耦合件252是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到可调整调节环250的上表面254中的弧形或圆形的几何形状。

在工艺配件200h中，如图2H中所描绘的，上部对准耦合件236是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到第二环部件230的下表面231中的弧形或圆形的几何形状。下部对准耦合件252是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从可调整调节环250的上表面254延伸的弧形或圆形的几何形状。

在工艺配件200i中，如图2I中所描绘的，上部对准耦合件236是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从第二环部件230的下表面231延伸的带鳍片的几何形状。下部对准耦合件252是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到可调整调节环250的上表面254中的带鳍片的几何形状。

在工艺配件200j中，如图2J中所描绘的，上部对准耦合件236是阴型耦合件，所述阴型耦合件具有形成到第二环部件230的下表面231中的带鳍片的几何形状。下部对准耦合件252是阳型耦合件，所述阳型耦合件具有从可调整调节环250的上表面254延伸的带鳍片的几何形状。

带鳍片的几何形状可以具有两种、三种或更多种形状的轮廓(相同或不同的几何形状)，作为阳型耦合件和/或阴型耦合件。带鳍片的几何形状可以是图2A至图2J中示出的任何耦合件以及其他几何的形状。例如，带鳍片的几何形状可以包括两种长方形几何形状(如图2I以及图2J中所示)。替代地，带鳍片的几何形状可以包括两种三角形的几何形状、长方形几何形状和三角形几何形状的组合、长方形几何形状和燕尾几何形状的组合、或者任何其他的组合。

如图2A至图2J中所描绘的，间隙253可设置在可调整调节环250的上表面254与第二环部件230的下表面231之间。更为具体地，间隙253设置在可调整调节环250的下部对准耦合件252与第二环的上部对准耦合件236之间。可调整调节环250被致动、调整或以其他方式移动以调整间隙253的大小，并改变可调整调节环250与第二环部件230之间的电容耦合。因此，通过改变可调整调节环250与第二环部件230之间的距离(例如间隙253的大小)，可调整调节环250与第二环部件230之间的电容耦合成比例地改变。

在一个或多个实施例中，对于调节等离子体鞘201可有两种不同的方法。在一个示例中，在可调整调节环250与第二环部件230之间的间隙253的大小可以可变地维持或调整。在另一个示例中，可调整调节环250和第二环部件230正彼此触及或接触，并且因而其间的间隙253不存在。

图3描绘了根据一个或多个实施例的包含具有向内成角度的上表面228的边缘环210的工艺配件300的经放大的部分截面图。图4A描绘了根据一个或多个实施例的包含具有向内倾斜的上表面228的边缘环210的工艺配件400a的经放大的部分截面图。图4B和图4C分别描绘了包含具有向内倾斜的上表面228的边缘环210的工艺配件400b、400c的经放大的部分截面图。对于工艺配件300和400a-400c，第一环部件220与第二环部件230相接，使得第二环部件230相对于第一环部件220是可移动的，在第一环部件220和所述第二环部件230之间形成间隙253。工艺配件300和400a-400c中的任何一个可通过用工艺配件300或400a-400c中的任何一个完全地或部分地替换工艺配件200或工艺配件200a-200j中任一个而用在处理腔室100中。

在一个或多个实施例中，第二环部件230的上表面228的至少一部分向内倾斜朝向第一环部件220。在一个实施例中，第二环部件230的上表面228从外边缘234向内成角度到内边缘232，如图3中所描绘。在另一个实施例中，如图4A中所描绘的，第二环部件230的上表面228的一部分或一区段远离外边缘234向内成角度并朝向内边缘232。第二环部件230的上表面228可以具有倾斜的上表面229b，倾斜的上表面229b设置在内部上表面229a与外部上表面229c之间。倾斜的上表面229b向内成角度朝向内边缘232，诸如朝向第一环部件220和/或基板150。内部上表面229a和外部上表面229c可以是彼此平行的或是基本上彼此平行的，如图4A中所描绘。替代地，内部上表面229a和外部上表面229c不彼此平行(未示出)。

在另一个实施例中，如图4B中所描绘的，第二环部件230的上表面228的一部分或一区段远离外边缘234向内成角度并朝向内边缘232。第二环部件230的上表面228可以具有向内成角度或倾斜的上表面229b，向内成角度或倾斜的上表面229b设置成与外部上表面229c相邻。在另一个实施例中，如图4C中所描绘的，第二环部件230的上表面228的两个或更多个部分或区段从外边缘234向内成角度到内边缘232。第二环部件230的上表面228可以具有内部上表面229a，内部上表面229a紧邻第一向内成角度或倾斜的上表面229b，第一向内成角度或倾斜的上表面229b紧邻第一外部上表面229c，第一外部上表面229c紧邻第二向内成角度或倾斜的上表面229b，第二向内成角度或倾斜的上表面229b紧邻第二外部上表面229c。如图2B和图2C中所示，倾斜的上表面229b向内成角度朝向内边缘232，诸如朝向第一环部件220和/或基板150。

在处理期间，向内成角度的上表面228(图3)和内部上表面229a(图4A至图4C)将等离子体通过漏斗般输送或以其它方式引导朝向第二环部件230的内边缘232、第一环部件220的上表面218、以及基板150。如此，向内成角度的上表面228(图3)和内部上表面229a(图4A至图4C)引导等离子体远离第二环部件230的外边缘224和盖环272。

如在上表面228与下表面231之间测量的，第二环部件230具有内部厚度D1和外部厚度D2。对于图4A至图4C中所描绘的第二环部件230而言，内部厚度D1在内部上表面229a与下表面231之间测量，且外部厚度D2在外部上表面229c与下表面231之间测量。内部厚度D1小于外部厚度D2，如图3和图4A至图4C所示。第二环部件230的内部厚度D1为约1mm、约1.8mm、约2mm、或约2.5mm至约3mm、约4mm、约5mm、或约6mm。第二环部件230的外部厚度D2为约1mm、约2mm、或约3mm至约5mm、约7mm、约10mm、约12mm、或约15mm。

图5描绘了根据一个或多个实施例的包含边缘环210、滑环520和可调整调节环250的工艺配件500的经放大的部分截面图。滑环520定位在边缘环210的下方。滑环520具有上表面512以及下表面514。滑环520的下表面512与第二环部件230的下表面231接触。可调整调节环250定位在滑环520的下方。滑环250的下表面254与滑环520的下表面514接触。

在一个或多个实施例中，在滑环520不存在的情况下，等离子体可在处理期间侵蚀可调整调节环250的部分。一旦在第二环部件230与可调整调节环250之间放置滑环520，与不包括滑环520并使第二环部件230直接接触可调整调节环250相反，滑环520减少在第二环部件230与可调整调节环250之间(由等离子体侵蚀)形成并收集到的颗粒的量。

边缘环210的第一环部件220与边缘环210的第二环部件230相接，使得第二环部件230相对于第一环部件220是可移动的，在第一环部件220与第二环部件230之间形成间隙(未在图5中示出)。致动机构280与可调整调节环250的下表面256相接。致动机构280移动或致动可调整调节环250和滑环520，使得滑环520的上表面512与第二环部件230的下表面231之间的间隙253改变。类似地，致动机构280移动或致动可调整调节环250和与第二环部件230接触的滑环520，改变第二环部件230之间的间隙的大小。

在一个或多个实施例中，滑环520可以包括由铝或铝合金制成的或者包含铝或铝合金的主体或基质。滑环520的主体或基质可以完全地或部分地涂覆有包含阳极化氧化物的抗等离子体涂层或膜(例如，由任何阳极化工艺形成的氧化铝层)、氧化钇、氧化铪、氧化硅、它们的氧化物、或它们的任何组合。在其他实施例中，滑环520可以包括不同材料的两个或更多个区段或部分，诸如包含两个或多个环的分离式结构。例如，滑环520可以包括：上区段，所述上区段包含由一种或多种抗等离子体材料(例如碳化硅)制成的或包含一种或多种抗等离子体材料的环；和下区段，所述下区段包含由一种或多种导电材料(例如铝或铝合金)制成的或包含一种或多种导电材料的环。滑环520的下区段提供与静电卡盘202的RF耦合。可以将形成滑环520的两个或更多个区段粘接到一起或通过重力保持在一起。在一个或多个示例中，滑环520的上区段(例如，碳化硅)和下区段(例如，铝或铝合金)可以通过扩散铝粘接来粘接或以其他方式接合在一起，以形成可以与冷却板204RF耦合的滑环520。

图6描绘了根据一个或多个实施例的包含设置在可调整调节环250和致动机构280之间的电绝缘支撑环620的工艺配件600的经放大的部分截面图。每个致动机构280包括升降杆260。例如，绝缘支撑环620定位在或以其他方式设置在可调整调节环250与升降杆260之间并且接触可调整调节环250和升降杆260。一旦绝缘支撑环620放置在可调整调节环250与致动机构280之间，则相对于不使用绝缘支撑环620并替代地升降杆260与可调整调节环250直接接触或连接时，绝缘支撑环620减少了在可调整调节环250与致动机构280之间形成和收集到的颗粒的量。

绝缘支撑环620具有上表面622和下表面624。在一个或多个实施例中，如图6中所示，上表面622和下表面624中的每一个独立地包括一个或多个对准耦合件632和634。对准耦合件632是设置在上表面622上的阳型耦合件，而对准耦合件634是设置在下表面624上的阴型耦合件。替代地，虽未示出，但是对准耦合件632可以是阴型耦合件且对准耦合件634可以是阳型耦合件。如图6上所示，对准耦合件257(示出为阴型耦合件)在可调整调节环250的下表面256上，且对准耦合件632被设置在绝缘支撑环620的上表面622上，对准耦合件257与对准耦合件632相配合以在它们间形成相互轮廓或配合轮廓。在另一个实施例中，虽未示出，但是可调整调节环250或绝缘支撑环620都不具有对准耦合件，且绝缘支撑环620的上表面622与可调整调节环250的下表面256相接触。

在另一个实施例中，对准耦合件634可以是或包括形成在绝缘支撑环620的下表面624内的一个、两个、三个、四个、或更多个阴型耦合件，诸如插槽或孔。阴型对准耦合件634可以与升降杆260配合。因此，在一些示例中，存在与升降杆260的数量相同数量的阴型对准耦合件634。在一个或多个示例中，绝缘支撑环620具有两个、三个、四个、或更多个对准耦合件634，所述两个、三个、四个、或更多个对准耦合件634为从绝缘支撑环620的下表面624朝向绝缘支撑环620的上表面622延伸的插槽，并且每个插槽包含设置在其中的升降杆260。在另一个实施例中，虽未示出，但是绝缘支撑环620不具有对准耦合件，从而在举升和降低绝缘支撑环620和可调整调节环250时升降杆260与绝缘支撑环620的下表面624直接地接触。

绝缘支撑环620包含一种或多种聚合物材料，所一种或多种聚合物材料可以是或包括一种或多种氟化碳、氟化烃、热固***联聚苯乙烯共聚物(例如，聚合物)、陶瓷、或它们的任何组合。在一个或多个示例中，绝缘支撑环620包含聚四氟乙烯(PTFE)材料。

尽管图6描绘了上部对准耦合件(所述上部对准耦合件是在第二环部件230的下表面231上的阳型耦合件)和下部对准耦合件(所述下部对准耦合件是在可调整调节环250的上表面254上的阴型耦合件)，但下表面231和上表面254中的每个可以独立地具有任何类型的阳型耦合件或阴型耦合件(如图2A至图2J中所示)以及不存在耦合件(如图1C和图1D中所示)，使得第二环部件230的下表面231和可调整调节环250的上表面254在没有耦合件的情况下彼此接触。

图7A和图7B描绘了根据一个或多个实施例的示出致动机构280的放置位置的可调整调节环250的底视图。图7A描绘了设置在可调整调节环250的下表面256上的三个位置702。在一个示例中，这些位置702在致动机构280(诸如升降杆260)的上端与下表面256接触的位置处。三个位置702彼此以角度α1分开，从可调整调节环250的中心测量，所述角度α1为约110度至约130度、约115度至约125度、或约118度至约122度，例如为约120度。

图7B描绘了设置在可调整调节环250的下表面256上的四个位置702。在另一个示例中，这些位置702中的每一个在致动机构280(诸如升降杆260)的上端与下表面256接触的位置处。四个位置702彼此以角度α2分开，从可调整调节环250的中心测量，所述角度α2为约80度至约100度、约85度至约95度、或约88度至约92度，例如为约90度。

图8描绘了根据一个或多个实施例的包含具有用于容纳致动机构280的至少一部分的对准耦合件259的可调整调节环250的工艺配件800的经放大的部分截面图。对准耦合件259可以是或包括形成在可调整调节环250的下表面256内的一个、两个、三个、四个、或更多个阴型耦合件，诸如插槽或孔。

阴型对准耦合件259可以与升降杆260配合，如图8中所示。因此，在一些示例中，存在与升降杆260的数量相同数量的阴型对准耦合件259。在一个或多个示例中，可调整调节环250具有两个、三个、四个、或更多个对准耦合件259，所述两个、三个、四个、或更多个对准耦合件259为从可调整调节环250的下表面256朝向可调整调节环250的上表面254延伸的插槽，并且每个插槽包含设置在其中的升降杆260。对准耦合件259可以从下表面256延伸距离D3到可调整调节环250中例如，距离D3可以是约1mm、约2mm、约3mm、或约4mm至约5mm、约7mm、约10mm、约12mm、或约15mm。

尽管图8描绘了上部对准耦合件(所述上部对准耦合件是在第二环部件230的下表面231上的阴型耦合件)和下部对准耦合件(所述下部对准耦合件是在可调整调节环250的上表面254上的阳型耦合件)，但下表面231和上表面254中的每个可以独立地具有任何类型的阳型耦合件或阴型耦合件(如图2A至图2J中所示)以及不存在耦合件(如图1C和图1D中所示)，使得第二环部件230的下表面231和可调整调节环250的上表面254在没有耦合件的情况下彼此接触。

图9A和图9B描绘了根据一个或多个实施例的在图8示出的可调整调节环250的底视图。图9A描绘形成在可调整调节环250中并在其中包含点902的插槽或阴型对准耦合件259中的三个。在一个示例中，这些点902在致动机构280(诸如升降杆260)***或以其它方式设置于阴型对准耦合件259中的位置处。三个插槽或阴型对准耦合件259彼此以角度α3分开，从可调整调节环250的中心测量，所述角度α3为约110度至约130度、约115度至约125度、或约118度至约122度，例如为约120度。

图9B描绘形成在可调整调节环250中并在其中包含点902的插槽或阴型对准耦合件259中的四个。在另一个示例中，这些点902在致动机构280(诸如升降杆260)***或以其它方式设置于阴型对准耦合件259中的位置处。四个插槽或阴型对准耦合件259彼此以角度α4分开，从可调整调节环250的中心测量，所述角度α4为约80度至约100度、约85度至约95度、或约88度至约92度，例如为约90度。

本公开文本的实施例进一步地涉及以下段落1-24中的任何一个或多个段落：

1.一种用于基板处理腔室的工艺配件，所述工艺配件包括：边缘环，所述边缘环具有第一环部件和第二环部件，所述第一环部件与所述第二环部件相接，使得所述第二环部件相对于所述第一环部件是可移动的，在所述第一环部件与所述第二环部件之间形成间隙，并且所述第二环部件具有上表面和下表面；滑环，所述滑环定位于所述边缘环的下方，所述滑环具有上表面和下表面，并且所述滑环的上表面与所述第二环组件的下表面接触；可调整调节环，所述可调整调节环定位于所述滑环的下方，所述可调整调节环具有上表面和下表面，所述可调整调节环的上表面与所述滑环的下表面接触；以及致动机构，所述致动机构与所述可调整调节环的下表面相接，所述致动机构被配置为致动所述可调整调节环，使得所述第一环部件与所述第二环部件之间的间隙改变。

2.一种处理腔室，所述处理腔室包括：基板支撑构件，所述基板支撑构件被配置为支撑基板；和工艺配件，所述工艺配件被所述基板支撑构件支撑，所述工艺配件包括：边缘环，所述边缘环具有第一环部件和第二环部件，所述第一环部件与所述第二环部件相接，使得所述第二环部件相对于所述第一环部件是可移动的，在所述第一环部件与所述第二环部件之间形成间隙，并且所述第二环部件具有上表面和下表面；滑环，所述滑环定位于所述边缘环的下方，所述滑环具有上表面和下表面，并且所述滑环的上表面与所述第二环组件的下表面接触；可调整调节环，所述可调整调节环定位于所述滑环的下方，所述可调整调节环具有上表面和下表面，所述可调整调节环的上表面与所述滑环的下表面接触；以及致动机构，所述致动机构与所述可调整调节环的下表面相接，所述致动机构被配置成致动所述可调整调节环，使得所述第一环部件与所述第二环部件之间的间隙改变。

3.根据段落2所述的处理腔室，其中所述基板支撑构件包括：基部；冷却板，所述冷却板由所述基部支撑；以及静电卡盘，所述静电卡盘定位在所述冷却板的上表面上。

4.根据段落1至3中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述滑环包括基质和涂层。

5.根据段落1至4中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述基质包括铝或铝合金。

6.根据段落1至5中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述涂层包括选自由以下项组成的群组的材料：氧化钇、氧化铪、碳化硅、和它们的任何组合。

7.根据段落1至6中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述基质包括导电材料，并且所述涂层包括电绝缘材料。

8.根据段落1至7中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述滑环包括设置在下区段上的上区段，所述上区段包括碳化硅，而所述下区段包括铝或者铝合金。

9.根据段落1至8中任一项所述的工艺配件或处理腔室，进一步包括电绝缘支撑环，所述电绝缘支撑环设置在所述可调整调节环与所述致动机构之间。

10.根据段落9所述的工艺配件或处理腔室，其中所述绝缘支撑环包括聚四氟乙烯材料。

11.根据段落9所述的工艺配件或处理腔室，其中所述致动机构包括升降杆，并且其中所述绝缘支撑环在所述可调整调节环与所述升降杆之间并且接触所述可调整调节环和所述升降杆。

12.根据段落8所述的工艺配件或处理腔室，其中所述可调整调节环的下表面上的对准耦合件和所述绝缘支撑环的上表面上的对准耦合件配合，以在所述可调整调节环的下表面上的对准耦合件与所述绝缘支撑环的上表面上的对准耦合件之间形成配合轮廓。

13.根据段落12所述的工艺配件或处理腔室，其中所述绝缘支撑环配合包括三个或更多个插槽，所述三个或更多个插槽从所述绝缘支撑环配合的下表面朝向所述绝缘环配合的上表面延伸，并且其中每个插槽包含设置在其中的升降杆。

14.根据段落1至13中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述可调整调节环包括导电材料。

15.根据段落14所述的工艺配件或处理腔室，其中所述导电材料包括铝或铝合金。

16.根据段落1至15中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述第二环部件包括碳化硅。

17.根据段落1至16中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述第一环部件包括形成在所述第一环部件中的阶梯状表面，并且其中所述第一环部件的所述阶梯状表面与所述第二环部件的下表面的一部分相接。

18.根据段落1至17中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述可调整调节环包括三个或更多个插槽，所述三个或更多个插槽从所述可调整调节环的下表面朝向所述可调整调节环的上表面延伸，并且其中每个插槽包含设置在其中的升降杆。

19.根据段落18所述的工艺配件或处理腔室，其中所述可调整调节环包括三个插槽，所述三个插槽设置在所述可调整调节环周围，从所述可调整调节环的中心测量，所述三个插槽以约110度至约130度的角度彼此分开。

20.根据段落18所述的工艺配件或处理腔室，其中所述可调整调节环包括四个插槽，所述四个插槽设置在所述可调整调节环周围，从所述可调整调节环的中心测量，所述四个插槽以约80度至约100度的角度彼此分开。

21.根据段落1至20中任一项所述的工艺配件或处理腔室，其中所述致动机构包括两个或更多个升降杆，所述升降杆中的每一个升降杆具有第一端和第二端，所述升降杆的所述第一端与所述可调整调节环的下表面接触，并且所述升降杆的所述第二端与升降机构连通。

22.根据段落21所述的工艺配件，其中所述致动机构包括四个升降杆，所述升降杆的所述第一端中的每一个第一端接触所述可调整调节环的下表面上的点，从所述可调整调节环的中心测量，所述下表面上的所述点以约80度至约100度的角度彼此分开。

23.一种用于处理基板的方法，其中所述方法用根据段落1至22中任一项所述的工艺配件或处理腔室执行。

24.一种用于处理基板的方法，所述方法包括：将所述基板定位在设置在根据段落1至22中任一项所述的工艺配件或处理腔室中的所述基板支撑构件上；在所述基板上方形成等离子体；以及通过致动与所述部件相接的所述可调整调节环来调整所述边缘环的所述第二环部件的高度以改变所述基板的边缘处的离子的方向。

尽管上述内容针对本公开内容的特定实施例，然而可在不脱离本公开内容的基本范围的情况下设计出本公开内容的其他和进一步的实施例，并且其范围由所附权利要求确定。

已经使用一组数值上限以及一组数值下限描述了特定的实施例以及特征。应当理解，除非另外指示，构想到范围包括任何两个值的组合，例如任何较低值与任何较高值的组合、任何两个较低值的组合、和/或任何两个较高值的组合。特定下限、上限和范围出现在所附的一个或多个权利要求中。