特許 7101778 プラズマチャンバ内で使用するためのリング構造およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-07

(45)【発行日】2022-07-15

(54)【発明の名称】プラズマチャンバ内で使用するためのリング構造およびシステム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20220708BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

【請求項の数】 29

(21)【出願番号】P 2020531462

(86)(22)【出願日】2017-12-15

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-06-17

(86)【国際出願番号】 US2017066874

(87)【国際公開番号】W WO2019117969

(87)【国際公開日】2019-06-20

【審査請求日】2020-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】592010081

【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ケロッグ・マイケル・シー．

(72)【発明者】

【氏名】メース・アダム

(72)【発明者】

【氏名】マラクタノフ・アレクセイ

(72)【発明者】

【氏名】ホーランド・ジョン

(72)【発明者】

【氏名】チェン・ジーガン

(72)【発明者】

【氏名】コザケビッチ・フェリックス

(72)【発明者】

【氏名】マチュシキン・アレクサンダー

【審査官】加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１８１１４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００４－５１１９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１９８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１６６９７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－００７２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９２４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５４６３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６７

Ｈ０５Ｈ １／４６

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／５０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラズマ処理チャンバ内で使用するためのエッジリングであって、前記エッジリングは、前記プラズマ処理チャンバの基板支持体を取り囲むように構成される環状本体を有し、
底側、頂側、内側、および外側を有する前記環状本体と、
前記底側に沿って前記環状本体内に製作された複数の締結具孔であって、前記複数の締結具孔のそれぞれは前記底側の水平配向面から前記頂側に向かって延びており、前記水平配向面は、前記内側の垂直配向内面から前記複数の締結具孔まで延びており、前記複数の締結具孔のそれぞれは、前記環状本体をサポートリングに取り付けるために使用される複数の締結具のそれぞれの一つを受け入れるための前記底側内に形成されたねじ付き内面を有する複数の締結具孔と、
を備える、エッジリング。

【請求項2】

請求項１に記載のエッジリングであって、
前記エッジリングは、消耗品であり、交換可能である、エッジリング。

【請求項3】

請求項１に記載のエッジリングであって、さらに、
前記頂側と前記外側との間に形成された湾曲エッジを有し、
前記内側は、傾斜面、前記傾斜面と連続している水平配向内面、および前記水平配向内面と連続している前記垂直配向内面を有し、
前記底側は、水平に配向し、前記外側および前記垂直配向内面と連続しており、
前記外側は、垂直配向面であり、
前記湾曲エッジは、前記頂側および前記外側に隣接している、エッジリング。

【請求項4】

請求項１に記載のエッジリングであって、
前記基板支持体は、チャックであり、前記サポートリングは、調節可能なエッジシースリングであり、前記底側は、伝導性ゲルを介して前記チャックに伝導的に結合されるように構成される第１の部分と、伝導性ゲルを介して前記調節可能なエッジシースリングに伝導的に結合されるように構成される第２の部分と、ベースリングに隣接する第３の部分とを有する、エッジリング。

【請求項5】

請求項１に記載のエッジリングであって、
前記複数の締結具孔は、前記底側に等距離で離間されている、エッジリング。

【請求項6】

請求項１に記載のエッジリングであって、
前記複数の締結具孔の１つは、前記エッジリングの前記底側内に形成されたスロットの頂面および前記スロットの側面によって部分的に囲まれている、エッジリング。

【請求項7】

請求項６に記載のエッジリングであって、
前記複数の締結具の１つが前記スロットに受け入れられたときの前記スロットの前記頂面と前記締結具の１つとの間のギャップは、前記ギャップでのアーク放電の可能性を低減するために１ミリメートル未満である、エッジリング。

【請求項8】

請求項１に記載のエッジリングであって、
前記エッジリングは、１３．６インチ（３５．５４４ｃｍ）以上、１５インチ（３８．１ｃｍ）以下の外径を有し、前記外径は、前記外側によって制限される、エッジリング。

【請求項9】

請求項１に記載のエッジリングであって、
カバーリングが前記外側に隣接して載置されたときに前記頂側から前記カバーリングへのアーク放電の可能性を低減するために、前記頂側が、１３．６インチ（３５．５４４ｃｍ）よりも大きく最大で１５インチ（３８．１ｃｍ）の外径を有する、エッジリング。

【請求項10】

請求項１に記載のエッジリングであって、さらに、
前記頂側と前記外側との間に形成された湾曲エッジを有し、
カバーリングが前記外側に隣接して載置されたときに、前記湾曲エッジが、前記湾曲エッジから前記カバーリングへのアーク放電の可能性を低減する、エッジリング。

【請求項11】

請求項１に記載のエッジリングであって、
前記エッジリングのすべてのエッジが弧状である、エッジリング。

【請求項12】

プラズマ処理チャンバ内で使用するためのカバーリングであって、
前記カバーリングは、上本体部分、中間本体部分、および下本体部分を有する環状本体であって、エッジリングを取り囲むように構成されるとともに接地リングに隣接するように構成された環状本体を備え、前記中間本体部分は、前記中間本体部分が第１の環状幅を有するように、前記上本体部分からの縮幅段部を画定し、前記下本体部分は、前記下本体部分が前記第１の環状幅よりも小さい第２の環状幅を有するように、前記中間本体部分からの縮幅段部を画定する環状本体
を備え、
前記上本体部分からの前記中間本体部分の前記縮幅段部は、前記エッジリングに向かう方向に設けられ、前記中間本体部分からの前記下本体部分の前記縮幅段部は、前記エッジリングに向かう方向に設けられる、カバーリング。

【請求項13】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記カバーリングは、消耗品であり、交換可能である、カバーリング。

【請求項14】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分、中間本体部分および前記下本体部分は、前記エッジリングから前記接地リングへの電圧の経路を提供する、カバーリング。

【請求項15】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記中間本体部分は、第１の細長い深さを有し、前記下本体部分は、第２の細長い深さを有する、カバーリング。

【請求項16】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分は、水平配向頂面、前記水平配向頂面と連続している湾曲エッジ、前記湾曲エッジと連続している垂直配向外面、前記水平配向頂面と連続している垂直配向内面、前記垂直配向内面と連続している水平配向内面、および前記垂直配向外面と連続している水平配向外面を有し、
前記中間本体部分が、前記上本体部分の前記水平配向内面と連続している垂直配向内面を有し、
前記中間本体部分が、前記上本体部分の前記水平配向外面と連続している垂直配向外面、および前記中間本体部分の前記垂直配向外面と連続している水平配向外面を有し、
前記下本体部分が、前記中間本体部分の前記水平配向外面と連続している垂直配向外面、前記下本体部分の前記垂直配向外面と連続している水平配向底面、および前記下本体部分の前記水平配向底面と連続し、かつ、前記中間本体部分の前記垂直配向内面と連続している垂直配向内面を有する、カバーリング。

【請求項17】

請求項１６に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分は、前記上本体部分の前記垂直配向外面と前記上本体部分の前記水平配向外面との間に第２の湾曲エッジを有し、前記上本体部分は、前記上本体部分の前記水平配向頂面と前記上本体部分の前記垂直配向内面との間に第３の湾曲エッジを有し、前記上本体部分は、前記上本体部分の前記垂直配向内面と前記上本体部分の前記水平配向内面との間に第４の湾曲エッジを有する、カバーリング。

【請求項18】

請求項１７に記載のカバーリングであって、
前記中間本体部分は、前記上本体部分の前記水平配向外面と前記中間本体部分の前記垂直配向外面との間に第５の湾曲エッジを有し、前記中間本体部分は、前記上本体部分の前記水平配向内面と前記中間本体部分の前記垂直配向内面との間に第６の湾曲エッジを有し、前記中間本体部分は、前記中間本体部分の前記垂直配向外面と前記中間本体部分の前記水平配向外面との間に第７の湾曲エッジを有する、カバーリング。

【請求項19】

請求項１８に記載のカバーリングであって、
前記下本体部分は、前記中間本体部分の前記水平配向外面と前記下本体部分の前記垂直配向外面との間に第８の湾曲エッジを有し、前記下本体部分は、前記下本体部分の前記垂直配向外面および前記下本体部分の前記水平配向底面と連続している第９の湾曲エッジを有し、前記下本体部分は、前記下本体部分の前記垂直配向内面と前記下本体部分の前記水平配向底面との間に第１０の湾曲エッジを有する、カバーリング。

【請求項20】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記カバーリングの内側エッジは、前記内側エッジと前記エッジリングとの間のアーク放電の可能性を低減するために湾曲している、カバーリング。

【請求項21】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記カバーリングのすべてのエッジが弧状である、カバーリング。

【請求項22】

プラズマチャンバのエッジリングを固着するためのシステムであって、
サポートリングと、
前記サポートリング上で配向される前記エッジリングと、
前記エッジリングの底面と前記サポートリングの頂面との間に配置されたゲル層と、
前記エッジリングを前記サポートリングに固着するように構成された複数のねじであって、前記複数のねじの各々は、前記エッジリングの前記底面に配置され前記サポートリングを通過するねじ孔に取り付けられる複数のねじと、
前記サポートリングの底面に接続された複数の押さえ棒と、
複数の空気圧ピストンであって、前記複数の空気圧ピストンの各々は、前記サポートリングおよび前記エッジリングを垂直方向に同時に移動させるために前記複数の押さえ棒のうち対応する１つに結合される複数の空気圧ピストンと
を備え、
前記複数の空気圧ピストンは、メンテナンスの際に前記プラズマチャンバから前記エッジリングおよび前記サポートリングを取り外すために前記複数の押さえ棒を押し上げるように構成される、システム。

【請求項23】

請求項２２に記載のシステムであって、
前記複数の空気圧ピストンは、前記プラズマチャンバ内での基板の処理中に前記エッジリングおよび前記サポートリングが絶縁体リングに固着されるように前記複数の押さえ棒に引き下げ力を加えるように構成される、システム。

【請求項24】

請求項２２に記載のシステムであって、
前記サポートリングの下に位置する絶縁体リングと、
前記複数の押さえ棒を有するように構成された複数のクラスプ機構であって、前記複数の押さえ棒の各々は、前記サポートリング内に延びる部分と、前記絶縁体リング内に延びる部分とを有し、前記複数のクラスプ機構の各々は、前記複数の押さえ棒のうち対応する１つを引き下げて、前記プラズマチャンバでの処理動作中に前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングと係合させるよう構成されるとともに、前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに対して押し上げて前記サポートリングおよび前記エッジリングを解放するように構成される複数のクラスプ機構と
をさらに備える、システム。

【請求項25】

請求項２４に記載のシステムであって、
前記複数のクラスプ機構の各々は、
エアシリンダと、
前記エアシリンダ内のピストン本体と、
前記ピストン本体に取り付けられたピストンロッドと、
前記複数の押さえ棒のうち対応する１つを前記エアシリンダに対して装着するように構成されたマウントと
を含む、システム。

【請求項26】

請求項２５に記載のシステムであって、
圧縮空気を前記エアシリンダの頂部に供給して前記複数の押さえ棒を引き下げるように構成された空気経路と、
圧縮空気を前記エアシリンダの底部に供給して前記複数の押さえ棒を押し上げるように構成された空気経路と
をさらに備える、システム。

【請求項27】

請求項２２に記載のシステムであって、
前記複数の空気圧ピストンの第１のピストンは、第１のクラスプ機構の一部であり、前記複数の空気圧ピストンの第２のピストンは、第２のクラスプ機構の一部であり、前記複数の空気圧ピストンの第３のピストンは、第３のクラスプ機構の一部であり、
前記システムは、
前記第１のクラスプ機構が前記サポートリングおよび前記エッジリングを絶縁体リングに固着する場所と比較して異なる場所で、前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着するように構成された前記第２のクラスプ機構と、
前記第２のクラスプ機構が前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着する前記場所、および前記第１のクラスプ機構が前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着する前記場所と比較して異なる場所で、前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着するように構成された前記第３のクラスプ機構と
をさらに備える、システム。

【請求項28】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記中間本体部分は、前記接地リングによって取り囲まれるように構成された垂直配向外面を有し、前記下本体部分は、ベースリングによって取り囲まれるように構成された垂直配向外面を有する、カバーリング。

【請求項29】

請求項１２に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分は、前記エッジリングを取り囲むように構成された垂直配向内面を有し、前記中間本体部分は、前記接地リングによって取り囲まれるように構成された垂直配向外面を有し、前記下本体部分は、ベースリングによって取り囲まれるように構成された垂直配向外面を有する、カバーリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、プラズマチャンバ内でリングを固着するためのリング、システム、方法、および構造に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマチャンバは、ウエハに様々なプロセスを実施するために使用される。例えば、プラズマチャンバは、ウエハの洗浄、ウエハへの材料の堆積、またはウエハのエッチングに使用される。プラズマチャンバは、ウエハの異なる部分を処理するために使用される様々な構成要素（多様なリングなど）を含む。

【0003】

本開示で説明される実施形態は、このような状況で生じるものである。

【発明の概要】

【0004】

説明される実施形態では、プラズマチャンバには、エッジリングおよびサポートリングが設けられる。一実施形態では、エッジリングは、エッジリングの下に配置されるサポートリングに結合される。エッジリングは、例えば、エッジリングの下側に取り付けられる複数のねじによってサポートリングに結合される。サポートリングを固着するため、サポートリングの下側には複数の引き下げ構造が結合されており、これらの引き下げ構造が下がることにより、処理中にエッジリングが固着状態で維持される。処理中にエッジリングが適切に固着されていない場合、エッジリングの固着に使用される接着剤が不十分である。接着剤だけでは不十分である理由の１つは、サポートリングとエッジリングとの間に形成された接着剤ゲルによって提供される接着力が、プラズマチャンバ内の高温サイクルにより低下することである。さらに、ゲルには一定の力が加わるため、ゲルが時間の経過と共に崩壊する可能性がある。したがって、ゲルによって提供される接着力が低下し、かつ／またはゲルが崩壊した場合であっても、エッジリングおよびサポートリングが基板の処理中に所定の位置に留まることが望ましい。例として、基板の処理中にエッジリングがサポートリングに対して固定されることが望ましい。そうでない場合、基板の処理中にエッジリングがずれると、望ましくないプロセスが基板に対して実施されたり、または処理が望ましくない特定の基板部分が処理されたりする可能性がある。一実施形態では、エッジリングの底面は、基板の処理中にエッジリングをサポートリングに接続する複数の締結具を受け入れるためのスロット（例えば、ねじ孔）を有する。これは、エッジリングがサポートリングに対して移動するのを防止するのに役立つ。

【0005】

一実施形態では、エッジリングは、プラズマがプラズマチャンバ内で形成されるときにアーク放電の可能性を低減する１つまたは複数の湾曲エッジを有することが望ましい。

【0006】

別の実施形態では、カバーリングがエッジリングを取り囲むように設けられることが望ましい。カバーリングは、プラズマがプラズマチャンバ内で形成されるときにアーク放電の可能性を低減するために湾曲した１つまたは複数のエッジを有するようにさらに構成される。また、カバーリングの幅は、その幅に沿ったトラッキング距離がカバーリングの垂直配向内面でのスタンドオフ電圧の達成を容易にするように選択される。例えば、カバーリング内で消失する無線周波数（ＲＦ）電圧がカバーリングの１０００分の１インチ（２．５４ｃｍ）あたり約７ボルト（Ｖ）以上１０ボルト以下である場合、カバーリングの垂直配向内面で所定の５０００ボルト（Ｖ）のスタンドオフ電圧を達成するために、カバーリングの幅がトラッキング距離に対応している。トラッキング距離は、スタンドオフ電圧の倍数（２倍または３倍など）と、カバーリングの単位長さ（例えば、１０００分の１インチ）あたりの電圧消失との比率である。いくつかの実施形態では、カバーリングの幅は、前記比率によって提供されるトラッキング距離である。別の実施形態では、エッジリングと接地の間の表面長さ（例えば、いくつかの段差面に沿った表面長さ）によって、トラッキング距離を定義する。

【0007】

一実施形態では、サポートリングおよびエッジリングは、サポートリングの下に位置する絶縁体リングに対して固定されることが望ましい。そうでない場合、絶縁体リングに対するサポートリングのモーメントにより、サポートリングの上のエッジリングが移動する。基板の処理中にエッジリングが移動することは望ましくない。基板の処理中にサポートリングがずれると、望ましくないプロセスが基板に対して実施されたり、または処理が望ましくない特定の基板部分が処理されたりする可能性がある。また、サポートリングおよびエッジリングは、そのいずれか一方または両方のメンテナンスまたは交換の際に容易に取り外されることが望ましい。

【0008】

いくつかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ内で使用するためのエッジリングを説明する。エッジリングは、プラズマ処理チャンバの基板支持体を取り囲む環状本体を有する。環状本体は、底側、頂側、内側、および外側を有する。エッジリングは、底側に沿って環状本体に配置された複数の締結具孔を有する。各締結具孔は、環状本体をサポートリングに取り付けるために使用される締結具を受け入れるためのねじ付き内面を有する。エッジリングは、環状本体の内側に配置された段部をさらに含む。この段部は、傾斜面によって頂側の上面から分離された下面を有する。エッジリングは、頂側の上面と外側の側面との間に形成された湾曲エッジを有する。

【0009】

いくつかの実施形態では、プラズマ処理チャンバで使用するためのカバーリングを説明する。カバーリングは、エッジリングを取り囲むとともに接地リングに隣接する環状本体を有する。環状本体は、上本体部分、中間本体部分、および下本体部分を有する。中間本体部分は、中間本体部分が第１の環状幅を有するように、上本体部分からの縮幅段部を画定する。下本体部分は、下本体部分が第１の環状幅よりも小さい第２の環状幅を有するように、中間本体部分からの縮幅段部を画定する。

【0010】

様々な実施形態において、プラズマチャンバのエッジリングを固着するためのシステムを説明する。システムは、サポートリングを含み、このサポートリング上でエッジリングが配向される。システムは、エッジリングの底面とサポートリングの頂面との間に配置されたゲル層をさらに含む。システムはまた、エッジリングをサポートリングに固着するように構成された複数のねじを含む。複数のねじの各々は、エッジリングの底面に配置されサポートリングを通過するねじ孔に取り付けられる。システムはまた、サポートリングの底面に接続された複数の押さえ棒を含む。システムは、複数の空気圧ピストンを含む。複数のピストンの各々は、複数の押さえ棒のうち対応する１つに結合される。

【0011】

本明細書に記載のシステムおよび方法のいくつかの利点は、鋭くない１つまたは複数の湾曲エッジを有するエッジリングを提供することを含む。鋭いエッジ（９０°の角度を有するエッジなど）は、通常、プラズマがプラズマチャンバ内で形成されるときにＲＦ電力のアーク放電の原因となる。１つまたは複数の湾曲エッジは、そのようなアーク放電の可能性を低減する。

【0012】

システムおよび方法のさらなる利点は、エッジリングをサポートリングに結合するために締結具（ねじなど）を受け入れるための１つまたは複数のスロット（ねじ孔など）を有するエッジリングを提供することを含む。エッジリングとサポートリングとの間のゲルによって提供される接着力が低下したり、ゲルがすり減ったり、または基板の処理中にゲルに加えられた力によってゲルが崩壊した場合であっても、そのようなエッジリングとサポートリングの結合により、エッジリングがサポートリングに対して固定される。さらに、サポートリングは、１つまたは複数の押さえ棒を介して絶縁体リングに対して固定される。したがって、エッジリングは、サポートリングを介して絶縁体リングに対して固定されているので、基板の処理中にエッジリングがずれるおそれがない。このようなずれがないことで、望ましくないプロセスが基板に対して実施される可能性が低減する（例えば、回避される）か、または基板の望ましくない領域が処理される可能性が低減する。

【0013】

システムおよび方法の追加の利点は、１つまたは複数の押さえ棒を介してサポートリングを引き下げる、または押し上げるための１つまたは複数の機構（１つまたは複数の空気圧機構など）を提供することを含む。この引き下げ動作は、基板の処理中に実施され、サポートリングが絶縁体リングに対してずれる可能性を低減する。したがって、この引き下げ動作により、エッジリングおよびサポートリングは、交換されるまで、またはメンテナンスのためにプラズマチャンバから取り外されるまで、複数の処理動作の間（例えば、１つの処理動作から次の処理動作まで）プラズマチャンバ内に固定されたままである。押し上げ動作は、交換またはメンテナンス（清掃など）の際にエッジリングまたはサポートリングを取り外すために実施される。

【0014】

本明細書に記載のシステムおよび方法のさらなる利点は、プラズマがプラズマチャンバ内で形成されるときにアーク放電の可能性を低減する１つまたは複数の湾曲エッジを有するカバーリングを提供することを含む。さらに、カバーリングは、上述のようにカバーリングの垂直配向内面でスタンドオフ電圧を達成するための環状幅を有する。

【0015】

他の態様は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

実施形態は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。

【0017】

【図1】図１は、エッジリングをサポートリングに固着する方法を示すシステムの一実施形態の図である。

【0018】

【図2】図２は、サポートリングへの電力ピンの結合を示すシステムの一実施形態の図である。

【0019】

【図3A】図３Ａは、複数の押さえ棒をサポートリングに接続するための複数の場所を示すシステムの一実施形態の図である。

【0020】

【図3B】図３Ｂは、押さえ棒とサポートリングの底面との結合を示す等角図である。

【0021】

【図4】図４は、エッジリングおよびサポートリングを絶縁体リングに固着するためのシステムの一実施形態の側面図である。

【0022】

【図5】図５は、クラスプ機構の一実施形態の等角図である。

【0023】

【図6A】図６Ａは、押さえ棒の同期引き下げ動作を示すためのシステムの一実施形態の図である。

【0024】

【図6B】図６Ｂは、押さえ棒の同期押し上げ動作を示すためのシステムの一実施形態の図である。

【0025】

【図7】図７は、複数のクラスプ機構への空気の供給を示すシステムの一実施形態のブロック図である。

【0026】

【図8A】図８Ａは、エッジリングの一実施形態の等角図である。

【0027】

【図8B】図８Ｂは、図８Ａのエッジリングの一実施形態の上面図である。

【0028】

【図8C】図８Ｃは、図８Ｂのエッジリングの断面図である。

【0029】

【図8D】図８Ｄは、図８Ａのエッジリングへの締結具の結合を示すシステムの一実施形態の図である。

【0030】

【図9A】図９Ａは、カバーリングの一実施形態の等角図である。

【0031】

【図9B】図９Ｂは、図９Ａのカバーリングの一実施形態の底面図である。

【0032】

【図9C】図９Ｃは、図９Ａのカバーリングの一実施形態の上面図である。

【0033】

【図9D】図９Ｄは、図９Ｃのカバーリングの一実施形態の断面図である。

【0034】

【図9E】図９Ｅは、カバーリング図９Ａの一実施形態の断面図である。

【0035】

【図9F】図９Ｆは、図９Ａのカバーリングの一実施形態の断面図である。

【0036】

【図9G】図９Ｇは、カバーリングの一実施形態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下の実施形態は、プラズマチャンバ内でエッジリングを固着するためのシステムおよび方法を説明する。本実施形態は、これらの特定の詳細の一部またはすべてがなくても実施され得ることは明らかであろう。他の例では、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス動作は詳細には説明されていない。

【0038】

図１は、エッジリング１０８をサポートリング１１２に固着する方法を示すシステム１００の一実施形態の図である。本明細書において、サポートリング１１２は、調節可能なエッジシース（ＴＥＳ）リングと呼ばれることもある。システム１００は、エッジリング１０８、接地リング１１４、ベースリング１１６（以図９Ｇに示す）、絶縁体リング１０６、カバーリング１１８（図９Ｇに示す）、およびチャック１０４を含む。エッジリング１０８は、ケイ素、ホウ素ドープ単結晶ケイ素、アルミナ、炭化ケイ素、またはアルミナ層の上に炭化ケイ素層を設けたもの、またはケイ素の合金、またはそれらの組み合わせなどの導電性材料で作られる。エッジリング１０８は、円形の本体、またはリング状の本体、または皿状の本体などの環状本体を有することに留意されたい。さらに、サポートリング１１２は、石英、またはセラミック、またはアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、またはポリマーなどの誘電体材料から作られる。一例として、サポートリング１１２は、内径が約１２．５インチ（約３１．７５ｃｍ）、外径が約１３．５インチ（約３４．２９ｃｍ）、およびｙ軸に沿った厚さが約０．５インチ（約１．２７ｃｍ）である。例示すると、サポートリング１１２は、内径が約１２．７インチ（約３２．２６ｃｍ）以上、約１３インチ（約３３．０２ｃｍ）以下であり、外径が約１３．３インチ（約３３．７８ｃｍ）以上、約１４インチ（約３３．５６）以下であり、厚さが約．５インチ（約１．２７ｃｍ）以上、約．７インチ（約１．７８ｃｍ）以下である。これは、３００ｍｍウエハの処理に使用されるプラズマチャンバに対する例示的な寸法にすぎない。

【0039】

さらに、絶縁体リング１０６は、誘電体材料などの絶縁体材料から作られ、ベースリング１１６も誘電体材料から製作される。接地リング１１４は、導電性材料から作られる。接地リング１１４は、接地電位に結合される。チャック１０４の一例は、静電チャックを含む。エッジリング１０８、サポートリング１１２、接地リング１１４、ベースリング１１６、および絶縁体リング１０６などの各リングは、リング状またはディスク状などの環状形状を有する。カバーリング１１８は、溶融シリカ（溶融石英）などの誘電体材料、または酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）もしくは酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）などのセラミック材料から作られる。カバーリング１１８は、ディスク状またはリング状などの環状本体を有する。

【0040】

エッジリング１０８の底面は、熱伝導性ゲル層１１０Ａを介してサポートリング１１２の上面に結合され、サポートリング１１２をエッジリング１０８に熱的シンクする部分Ｐ１を有する。本明細書で使用される熱伝導性ゲルの例は、ポリイミド、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、フルオロエチレンプロピレンコポリマー、セルロース、トリアセテート、およびシリコンを含む。さらに、エッジリング１０８の底面は、熱伝導性ゲル層１１０Ｂを介してチャック１０４の上面に結合される別の部分Ｐ２を有する。加えて、エッジリング１０８の底面は、ベースリング１１６の上に位置するとともに隣接するさらに別の部分Ｐ３を有する。

【0041】

エッジリング１０８は、ベースリング１１６、サポートリング１１２、およびチャック１０４の上に位置する。エッジリング１０８の底面は、ベースリング１１６、サポートリング１１２、およびチャック１０４の一部に面している。エッジリング１０８はまた、チャック１０４の一部（頂部ＰＲＴＮ１など）を取り囲んでいる。サポートリング１１２は、チャック１０４の一部を取り囲み、絶縁体リング１０６は、チャック１０４の別の部分を取り囲んでいる。ベースリング１１６は、絶縁体リング１０６の一部およびサポートリング１１２を取り囲んでいる。カバーリング１１８は、エッジリング１０８およびベースリング１１６を取り囲んでいる。接地リング１１４は、カバーリング１１８の一部およびベースリング１１６を取り囲んでいる。カバーリング１１８の一部は、接地リング１１４の上に位置し、カバーリング１１８は、接地リング１１４の側部に隣接して位置する。

【0042】

エッジリング１０８は、エッジ１、およびエッジ２、およびエッジ３、およびエッジ４、エッジ５、およびエッジ６などの複数のエッジを有する。各エッジ１～６は、弧状などの曲線である。例示すると、各エッジ１～６は、鋭さがなく、半径を有し、滑らかな曲線を有する。様々な実施形態において、エッジ１～６の各々の半径は、約０．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）以上、約０．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以下の範囲よりも大きいことに留意されたい。エッジの半径が約０．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）以上、約０．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以下であると、半導体ウエハの製作中にエッジのチッピングが発生する可能性が低減する。チッピングは、半導体ウエハの処理中に粒子を形成する。

【0043】

一実施形態では、エッジリング１０８は、複数のエッジを有する。一実施形態では、エッジリング１０８を画定するエッジに丸みがつけられる。例として、エッジリング１０８のエッジ１は、約．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以上、好ましくは．０７インチ（約０．１７７８ｃｍ）よりも大きい半径の丸みがつけられる。例示すると、エッジ１は、約０．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以上、約０．１インチ（約０．２５４ｃｍ）以下の半径を有するように丸みがつけられる。別の例示として、エッジ１は、約０．０７インチ（約０．１７７８ｃｍ）以上、約０．１インチ（約０．２５４ｃｍ）以下の半径を有するように丸みがつけられる。エッジリング１０８のエッジ１は、接地リング１１４に近接しているため、特にアーク放電の影響を受けやすい。プラズマ処理動作で使用される電力レベルが高いため、エッジリング１０８と接地リング１１４の間に高電界が発生する。エッジ１の丸みは、そのようなアーク放電の可能性を低減する。これらのエッジの丸みが少ないと、プラズマチャンバの動作時にＲＦ電力のアーク放電が発生する可能性を防止または低減するには不十分であり得ることが判明している。アーク放電はプラズマチャンバ内のフィーチャのエッジの鋭さに影響を受けており、アーク放電の可能性が低減することは、半導体ウエハ上で半導体ウエハ全体に実施される製作プロセスにとって有害であり得る。エッジのわずかな丸み（例えば、エッジ１が約．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）以上、約．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以下）は、半導体ウエハ製作中の粒子生成の可能性、または製作中のエッジのチッピングの可能性の低減に役立つ。そのため、プラズマチャンバ内に配置されたフィーチャの表面にある程度の丸み（例えば、エッジ１）がつけられていたが、プラズマ処理動作で使用される電力レベルの高さに鑑みると、この丸みはアーク放電を防止または低減するための丸みよりも少ない。

【0044】

湾曲エッジ１～６は、システム１００が位置するプラズマチャンバ内でプラズマが形成される際にチッピングまたはアーク放電が発生する可能性を低減する。エッジ５は、プラズマのプラズマイオンがエッジ５とチャック１０４との間のギャップに入る可能性を低減するために、エッジ１と比較して丸みが少ないことに留意されたい。例えば、エッジ５の半径は、エッジ１の半径よりも小さい。一例として、エッジリング１０８は、ｘ軸に沿った外径が、約１３．６インチ（約３４．５４４ｃｍ）以上、約１５インチ（約３８．１ｃｍ）以下である。別の例として、エッジリング１０８の外径は、約１３インチ（約３３．０２ｃｍ）以上、約１５インチ（約３８．１ｃｍ）以下である。さらに別の例として、エッジリング１０８は、ｙ軸に沿って測定される厚さが約．２４８（約０．６２９９２ｃｍ）インチである。例示すると、エッジリング１０８の厚さは、約．２４インチ（約０．６０９６ｃｍ）以上、約．２５６インチ（約０．６５０２４ｃｍ）以下である。ｘ軸は、ｙ軸に垂直である。エッジリング１０８の外径が大きくなると、エッジリング１０８のエッジ１と連続している外側面とカバーリング１１８との間の距離が短くなる。この距離が小さくなることにより、プラズマがプラズマチャンバ内で形成されるときにエッジリング１０８とカバーリング１１８との間でＲＦ電力のアーク放電が発生する可能性が低減される。

【0045】

エッジリング１０８は、エッジリング１０８の底面内に形成された複数のスロット（スロット１２５など）を含む。エッジリング内のスロットの一例は、ねじ孔である。各スロットは締結具孔（締結具孔１２４Ａなど）を取り囲んでいる。締結具孔は、エッジリング１０８内に貫通孔を形成するようにｙ軸に沿ってエッジリング１０８の全長に延びるものではない。複数の締結具孔は、エッジリング１０８の底面内に形成される。締結具孔の例は、ねじを受け入れるための螺旋ねじ山を有するねじ孔である。スロット１２５は、頂面ＴＳおよび側面ＳＳを有する。頂面ＴＳおよび側面ＳＳは、エッジリング１０８の下面へのドリル加工によって形成された面である。側面ＳＳは、頂面ＴＳに実質的に垂直である。例えば、側面ＳＳは頂面ＴＳに対して傾斜しており、８５度～９５度のような範囲の角度を形成する。別の例として、側面ＳＳは、頂面ＴＳに垂直である。頂面ＴＳは締結具孔１２４Ａを部分的に囲み、側面ＳＳは締結具孔１２４Ａを部分的に囲んでいる。

【0046】

さらに、サポートリング１１２内には、ねじまたはボルトまたはピンなどの締結具１２２を受け入れるための貫通孔１３２Ａが形成される。同様に、サポートリング１１２を本明細書に記載のエッジリングに結合する複数の締結具（締結具１２２など）を受け入れるために複数の追加の貫通孔（貫通孔１３２Ａなど）がサポートリング１１２内の他の場所に形成される。例えば、サポートリング１１２内には、３つの貫通孔が、ｘ軸に沿った水平面内の正三角形の頂点に形成される。別の例として、サポートリング１１２内には６つまたは９つの貫通孔が形成され、一組の隣接する貫通孔における貫通孔同士の間の距離は、別の一組の隣接する貫通孔における貫通孔同士の間の距離と実質的に等しい（例えば、等しい、または所定の限度内にある）。この一組の隣接する貫通孔において、少なくとも１つの貫通孔は、別の一組の隣接する貫通孔の少なくとも１つと同じではないことに留意されたい。

【0047】

締結具１２２は、鋼、アルミニウム、鋼の合金、またはアルミニウムの合金などの金属製である。貫通孔１３２Ａは、締結具１２２の形状に合わせて形成される。例えば、締結具１２２は、締結具１２２の本体よりも大きい直径を有するヘッドを有する。貫通孔１３２Ａの下部は、締結具１２２のヘッドと比較してわずかに（例えば、数分の１ミリメートル（ｍｍ））大きい直径を有するように製作される。さらに、貫通孔１３２Ａの上部は、締結具１２２の本体と比較して、わずかに（例えば、数分の１ミリメートル）大きい直径を有するように製作される。加えて、締結具孔１２４Ａの直径は、締結具１２２のねじ付き部分と比較して、わずかに（例えば、数分の１ミリメートル）大きく製作される。さらに、スロット１２５の頂面ＴＳと締結具１２２の先端との間には、ｙ軸に沿って空間が形成される。空間の一例は、約０ｍｍ以上、約１ｍｍ以下のギャップ１である。ギャップ１の別の例は、約０ｍｍ以上、約．５ｍｍ以下の空間である。ギャップ１のさらに別の例は、約０ｍｍ以上、約．２５ｍｍ以下の空間である。ギャップ１の空間は、ｙ軸に沿って垂直方向にある。スロット１２５の頂面ＴＳと締結具１２２のねじ付き部分との間の空間は、その空間内でＲＦ電力のアーク放電が発生する可能性を低減するため、約０ｍｍ以上、約０．５ｍｍ以下とされる。アーク放電が発生した場合、締結具１２２は、アーク放電の結果として生成された熱により溶融することがある。

【0048】

締結具１２２が貫通孔１３２Ａ内に挿入されると、締結具１２２のヘッドおよび本体がサポートリング１１２内に位置し、締結具１２２のねじ付き部分が、エッジリング１０８内に形成された締結具孔１２４Ａに挿入される。締結具１２２の側面とサポートリング１１２の内側面との間に形成されたギャップ２などの空間は、約０ｍｍ以上、約０．２ｍｍ以下である。

【0049】

サポートリング１１２には、インピーダンス整合回路などの補助整合を介して補助ＲＦ発生器から受信したＲＦ信号の無線周波数（ＲＦ）電力を受け取るための電極ＥＬが埋め込まれている。

【0050】

いくつかの実施形態では、サポートリング１１２は、結合リングである。

【0051】

様々な実施形態において、締結具１２２は、プラスチック製である。

【0052】

いくつかの実施形態では、伝導性ゲル層の代わりに、両面に伝導性ゲルを有する両面伝導性テープが使用される。様々な実施形態において、伝導性ゲル層の代わりに、伝導性ゲルを有するコーキングビードが使用される。

【0053】

いくつかの実施形態では、複数のねじ山を有する締結具孔を設ける代わりに、本明細書で説明されるエッジリングの底面内の締結具孔に、金属ケーシングなどのインサートを装着する。例示すると、金属ケーシングは、エッジリングの底面内に形成されたスロットにねじ止めされる。インサートは、その内面にねじ山を有する。次に、締結具は、ねじ山を有する締結具孔にねじ止めされる代わりに、インサートのねじ山にねじ止めされる。

【0054】

図２は、サポートリング１１２への電力ピン２０８の結合を示すシステム２００の一実施形態の図である。システム２００は、エッジリング２２８、カバーリング２０１、接地リング１１４、絶縁体リング１０６、ベースリング２１０、設備プレート２２４、チャック１０４、サポートリング１１２、ボウル２１８、および絶縁体壁２３０を含む。絶縁体壁２３０は、本明細書に記載のプラズマチャンバのバイアスハウジングの壁である。絶縁体リング１０６は、絶縁体壁２３０に対して（例えば、可動ではないように）固定される。接地リング１１４は、コーティングされていない。エッジリング２２８は、本明細書ではホットエッジリング（ＨＥＲ）と呼ばれることもある。エッジリング２２８は、図１のエッジリング１０８とは異なる形状を有することを除いて、図１のエッジリング１０８と同じ材料で作られる。一例として、エッジリング２２８は、ｘ軸に沿った外径が約１３．６インチ（約３４．５４４ｃｍ）以上、約１５インチ（約３８．１ｃｍ）以下である。別の例として、エッジリング２２８の外径は、約１３インチ（約３３．０２ｃｍ）以上、約１５インチ（３８．１ｃｍ）以下である。さらに別の例として、エッジリング２２８は、ｙ軸に沿って測定される厚さが約．２４８インチ（約０．６２９９２ｃｍ）である。例示すると、エッジリング２２８の厚さは、約．２４インチ（約０．６０９６ｃｍ）以上、約．２５６インチ（約０．６５０２４ｃｍ）以下である。エッジリング２２８をサポートリング１１２に固着するため、図１の締結具孔１２４Ａのような複数の締結具孔がエッジリング２２８内に形成される。

【0055】

さらに、カバーリング２０１は、図１のカバーリング１１８とは異なる形状を有することを除いて、図１のカバーリング１１８と同じ材料で作られる。カバーリング２０１は、ディスク状またはリング状などの環状本体を有する。カバーリング２０１の一部は、接地リング１１４の上に位置するとともに隣接しており、カバーリング２０１の別の部分は、ベースリング２１０に隣接するとともにその上に位置する。同様に、ベースリング２１０は、図１のベースリング１１６とは異なる形状を有することを除いて、図１のベースリング１１６と同じ材料から作られる。

【0056】

エッジリング２２８の部分Ｐ５は、ゲル層１１０Ｃを介してサポートリング１１２に結合され、サポートリング１１２をエッジリング２２８に熱的シンクする。同様に、エッジリング２２８の別の部分Ｐ４は、ゲル層１１０Ｃを介してチャック１０４の一部に結合される。エッジリング２２８は、チャック１０４の頂部ＰＲＴＮ１を取り囲んでいる。また、エッジリング２２８の別の部分Ｐ６は、ベースリング２１０の頂面の一部に隣接している。さらに、カバーリング２０１は、エッジリング２２８を取り囲んでいる。サポートリング１１２は、エッジリング２２８の下に位置し、チャック１０４の一部を取り囲んでいる。絶縁体リング１０６は、サポートリング１１２の下に位置し、チャック１０４の底部を取り囲んでいる。ベースリング２１０は、カバーリング２０１の下に位置し、絶縁体リング１０６の一部を取り囲んでいる。接地リング１１４は、絶縁体リング１０６の一部およびベースリング２１０を取り囲んでいる。ボウル２１８は、絶縁体リング１０６の下に位置する。絶縁体壁２３０は、絶縁体リング１０６の一部および接地リング１１４の下に位置する。絶縁体壁２３０は、絶縁体材料から製作される。

【0057】

電力ピンフィードスルー２０６は、絶縁体リング１０６の貫通孔およびサポートリング１１２に形成された孔を介して挿入される。電力ピンフィードスルー２０６は、電力ピン２０８を保護するために、プラスチックまたはセラミックなどの絶縁体から作られたスリーブである。電力ピンフィードスルー２０６内には、電力ピン２０８が配される。電力ピン２０８は、ＲＦ電力をサポートリング１１２またはサポートリング１１２内の電極ＥＬに伝導するための、アルミニウムまたは鋼などの金属製の導電性ロッドである。電力ピン２０８の先端は、電極ＥＬと接触しており、ＲＦ電力を電極ＥＬに提供する。電力ピンフィードスルー２０６の中間部分は、絶縁体材料から製作されるマウント２１６Ａに囲まれている。

【0058】

マウント２１６Ａの上に位置し、マウント２１６Ａに隣接しているＯリング２１４は、電力ピンフィードスルー２０６に対してマウント２１６Ａを封止する。Ｏリング２１４は、電力ピンフィードスルー２０６の底部を取り囲んでいる。本明細書で説明されるＯリングの一例は、アルミニウムまたは鋼などの金属製のリングである。さらに、電力ピンフィードスルー２０６の頂部には別のＯリング２０４が設けられ、電力ピン２０８と電力ピンフィードスルー２０６の間の空気が、システム２００を含むプラズマチャンバ内のプラズマに入るのを防止する。電力ピン２０８と電力ピンフィードスルー２０６の間に、真空は存在しない。Ｏリング２０４は、電力ピンフィードスルー２０６の頂部を取り囲んでいる。

【0059】

いくつかの実施形態では、複数の電力ピンが使用されることに留意されたい。例えば、電極ＥＬに複数の場所で電力を提供するために、２つの電力ピンを、電力ピンフィードスルー、電力ピンフィードスルーのそれぞれの底部を取り囲むＯリング、および電力ピンフィードスルーのそれぞれの頂部を取り囲むＯリングと共に用いることができる。

【0060】

スタンドオフＲＦ電圧は、補助整合を介して補助ＲＦ発生器から受け取られるＲＦ信号のＲＦ電力から生成される。スタンドオフＲＦ電圧は、カバーリング２０１の垂直配向内面２０３から接地リング１１４までのトラッキング可能距離２１３を有する。スタンドオフＲＦ電圧は、垂直配向内面２０３から接地リング１１４までのトラッキング可能距離２１３を介して生成される。いくつかの実施形態では、エッジリング２２８と接地リング１１４の間のトラッキング可能距離２１３が、エッジリング２２８から接地リング１１４までのＲＦ電圧の損失を所定量未満とするのに十分な距離であるように、カバーリング２０１の環状幅が選択されることに留意されたい。例えば、カバーリング２０１の垂直配向内面２０３で達成される所定量のスタンドオフ電圧が５０００ボルト（Ｖ）であり、カバーリング２０１の１０００分の１インチ（２．５４ｃｍ）あたり７～１０ボルトが消失する場合、カバーリング２０１の環状幅は、トラッキング可能距離２１３または環状幅が５０００ボルトの倍数（２倍または３倍など）と１０ボルトとの比率であるように選択される。例示すると、比率は、（２×５０００）／１０ボルトである。トラッキング可能距離２１３は、カバーリング２０１の断面のｘ－ｙ平面にある。ｘ－ｙ平面は、ｘ軸とｙ軸によって形成され、ｘ軸とｙ軸の間に位置する。

【0061】

いくつかの実施形態では、複数の電力ピンフィードスルーがサポートリング１１２に結合され、ＲＦ電力を提供する。電力ピンフィードスルーのそれぞれが電力ピンを有する。

【0062】

いくつかの実施形態では、接地リング１１４は、接地リング１１４の導電性を高めるために、アルミナなどの導電性材料でコーティングされる。

【0063】

様々な実施形態において、ゲル層１１０Ｃは、エッジリング２２８の下面に沿って、かつサポートリング１１２およびチャック１０４の上面に沿って複数の場所に載置され、エッジリング２２８とサポートリング１１２の間、およびエッジリング２２８とチャック１０４の間に電気伝導性と熱伝導性を提供する。

【0064】

図３Ａは、システム３００の一実施形態の図である。押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂはそれぞれ、サポートリング１１２の底面３０８の対応するスロットを介して挿入される。例えば、押さえ棒３０２Ａは、底面３０８の場所Ｌ１で第１のスロットに挿入され、場所Ｌ１でサポートリング１１２を絶縁体リング１０６に固着する。同様に、押さえ棒３０２Ｂは、底面３０８の場所Ｌ２で第２のスロットに挿入され、場所Ｌ２でサポートリング１１２を絶縁体リング１０６に固着する。別の例として、各押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂは、その頂部にねじ山を有し、このねじ山は、底面３０８内に形成されたそれぞれのスロットのねじ山と噛み合う。さらに別の例として、各押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂは、底面３０８内のそれぞれのスロットへの挿入前に収縮し、挿入後に伸長する、ばねを用いた伸縮式機構を有する。

【0065】

サポートリング１１２のｙ軸に沿って測定された長さに沿って形成される各貫通孔のサイズは、サポートリング１１２の外径（ＯＤ）および内径（ＩＤ）によって変化することに留意されたい。サポートリング１１２の内径は、図１および図２のチャック１０４の直径によって変化する。

【0066】

様々な実施形態において、２つまたは３つ以上などの任意の数の押さえ棒が、サポートリング１１２に結合するために使用される。

【0067】

図３Ｂは、押さえ棒３０２Ａとサポートリング１１２の底面３０８との結合を示す等角図である。底面内には、サポートリング１１２の長さの一部に沿ってスロット３３０が形成されている。サポートリング１１２の長さは、ｙ軸に沿っている。スロット３３０には、アルミニウムまたは鋼またはチタンまたはアルミニウムの合金または鋼の合金またはチタンの合金などの金属製の受容部３３２が嵌められる。例えば、受容部３３２は、ねじ山などの取り付け機構を介してスロット３３０の表面に取り付けられる。さらに例示すると、スロット３３０は、受容部３３２のねじ山と嵌合するねじ山を有する。押さえ棒３０２Ａの先端は、受容部３３２に挿入されて受容部３３２に嵌合し、押さえ棒３０２Ａをサポートリング１１２に接続する。

【0068】

図４は、エッジリング９２４およびサポートリング１１２を絶縁体リング１０６に固着するためのシステム９００の一実施形態の側面図である。エッジリング９２４の例は、図１のエッジリング１０８および図２のエッジリング２２８を含む。システム９００は、クラスプ機構９２０Ａ、絶縁体リング１０６、サポートリング１１２、およびエッジリング９２４を含む。クラスプ機構９２０Ａは、エアシリンダ９１２、空気圧ピストン９２２、ねじ付きアダプタ９０８、プッシュコネクタ９０６、および押さえ棒３０２Ａを絶縁体壁２３０に装着するためのマウント６０４Ａを含む。マウント６０４Ａは、複数の肩付きねじ９０２を介して絶縁体壁２３０に装着される。クラスプ機構９２０Ａは複数の空気継手９１４に結合される。空気継手９１４は、クラスプ機構９２０Ａの側部に設けられる空気継手９１４Ａおよび空気継手９１４Ｂを含む。本明細書で説明されるクラスプ機構は、鋼、アルミニウム、鋼の合金、またはアルミニウムの合金などの金属製である。さらに、空気継手９１４もまた、鋼、アルミニウム、鋼の合金、またはアルミニウムの合金などの金属製である。

【0069】

ピストン９２２は、ピストン本体９１６とピストンロッド９１８を有する。ピストン本体９１６は、エアシリンダ９１２内にある。ピストン本体９１６の直径は、ピストンロッド９１８の直径よりも大きい。ピストン本体９１６は、ピストンロッド９１８と一体化されているか、ピストンロッド９１８に取り付けられる。マウント６０４Ａは、エアシリンダ９１２の頂面で複数のねじ９１０を介してエアシリンダ９１２に取り付けられる。そのねじ付きアダプタ９０８は、マウント６０４Ａの中央開口部９３０に挿入される。そのねじ付きアダプタ９０８は、ピストンロッド９１８の頂面内に形成されたスロットに嵌入される。さらに、ねじ付きアダプタ９０８は、プッシュコネクタ９０６が嵌入されるスロットを有する。プッシュコネクタ９０６は、マウント６０４Ａの中央開口部９３０を介して挿入される押さえ棒３０２Ａと嵌合する。プッシュコネクタ９０６は、押さえ棒３０２Ａの底部に、ねじ止めなどで取り付けられる。

【0070】

同様に、もう一方の押さえ棒３０２Ｂ（図３Ａ）は、以下で説明されるクラスプ機構９２０Ｂの別の空気圧機構に結合される。例えば、クラスプ機構９２０Ｂは、ピストン９２２などのピストンを含み、ピストン９２２は、押さえ棒３０２Ｂに結合され、ｙ軸に沿って垂直方向に押さえ棒３０２Ｂを上下に移動させる。押さえ棒３０２Ａの先端に設けられるねじ山９３２は、サポートリング１１２の底面３０８内に形成されたスロット９３１の対応するねじ山９３４と噛み合う。押さえ棒３０２Ａの頂部ＰＲ１は、サポートリング１１２の底面を介してサポートリング１１２内のスロットに延び、押さえ棒３０２Ａの中間部分ＰＲ２は、絶縁体リング１０６の貫通孔を介して延びる。同様に、押さえ棒３０２Ｂの頂部は、サポートリング１１２の底面内のスロットに延び、押さえ棒３０２Ｂの中間部分は、絶縁体リング１０６内の貫通孔に延びる。

【0071】

サポートリング１１２は、上述のように、１つまたは複数の締結具を介してエッジリング９２４に物理的に接続される。空気が空気継手９１４Ｂを介してエアシリンダ９１２の下部に供給されると、ピストン本体９１６の下面の下の空気によって圧力が発生する。ピストン本体９１６の下面の下に発生した圧力により、ピストン９２２はｙ軸に沿って上方向に垂直に移動し、押さえ棒３０２Ａを押し上げる。押さえ棒３０２Ａが押し上げられると、サポートリング１１２は、絶縁体リング１０６に対して上方向に垂直に持ち上げられる。サポートリング１１２と同時に、エッジリング９２４もまた、絶縁体リング１０６から離れるように上方向に垂直に持ち上げられる。サポートリング１１２およびエッジリング９２４をプラズマチャンバから取り外すために、サポートリング１１２およびエッジリング９２４は、絶縁体リング１０６から離れるように上方向に垂直に押し上げられる。サポートリング１１２およびエッジリング９２４は、サポートリング１１２、またはエッジリング９２４、またはそれらの組み合わせの交換またはメンテナンスのために取り外される。

【0072】

一方、空気が空気継手９１４Ａを介してエアシリンダ９１２の上部に供給されると、ピストン本体９１６の上面の上の空気によって圧力が発生する。ピストン本体９１６の上面の上に発生した圧力により、ピストン９２２はｙ軸に沿って下方向に垂直に移動し、押さえ棒３０２Ａを引き下げる。押さえ棒３０２Ａが引き下げられると、サポートリング１１２は、絶縁体リング１０６に対して下方向に垂直に引き下げられる。サポートリング１１２と同時に、エッジリング９２４もまた、絶縁体リング１０６に向けて下方向に垂直に引き下げられる。サポートリング１１２およびエッジリング９２４は、チャック１０４上に載置された基板を処理するため、その処理中に絶縁体リング１０６に向けて引き下げられる。

【0073】

図５は、クラスプ機構９２０Ａの一実施形態の等角図である。図５に示されているのは、複数のねじ９１０の１つおよびマウント６０４Ａである。

【0074】

図６Ａは、複数の押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂ（図３Ａ）の同期引き下げ動作を示すためのシステム１１００の一実施形態の図である。システム１１００は、空気経路１１０２Ａ、クラスプ機構９２０Ａ、クラスプ機構９２０Ｂ、およびクラスプ機構９２０Ｃを含む。クラスプ機構９２０Ｂおよび９２０Ｃは、クラスプ機構９２０Ａと同じ構造および機能を有する。一例として、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃは、それぞれ複動シリンダを有する。クラスプ機構９２０Ｂは、マウントを介して押さえ棒３０２Ｂに接続され、クラスプ機構９２０Ｃは、マウントを介して押さえ棒に接続される。

【0075】

本明細書で説明される空気経路は、複数の管を有し、その各々は、プラスチックと可塑剤の組み合わせ、またはプラスチックなどの絶縁体材料から作られる。空気経路は可撓性であり、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃの上部または下部に接続することができる。

【0076】

空気経路１１０２Ａは、複数の管１１０６Ａ、１１０６Ｂ、１１０６Ｃ、１１０６Ｄ、および１１０６Ｅを含む。管１１０６Ａおよび１１０６Ｄは、コネクタＣ１を介して管１１０６Ｂに接続され、管１１０６Ｂおよび１１０６Ｅは、コネクタＣ２を介して管１１０６Ｃに接続される。本明細書で説明される複数の管を接続する各コネクタは、空気の通過を可能にする中空空間を有する。一例として、複数の管を接続する各コネクタは、絶縁体材料から作られる。

【0077】

管１１０６Ｄは、空気継手９１４Ａ（図４）を介してクラスプ機構９２０Ａの上部１１０４Ａに接続される。同様に、管１１０６Ｅは、空気継手９１４Ａなどの空気継手を介して、クラスプ機構９２０Ｂの上部１１０４Ｃに接続され、管１１０６Ｃは、空気継手９１４Ａなどの空気継手を介して、クラスプ機構９２０Ｃの上部１１０４Ｅに接続される。

【0078】

空気は、管１１０６Ａ、コネクタＣ１、および管１１０６Ｄを介して、クラスプ機構９２０Ａの上部１１０４Ａに供給される。同様に、空気は、管１１０６Ａ、コネクタＣ１、管１１０６Ｂ、コネクタＣ２、および管１１０６Ｅを介して、クラスプ機構９２０Ｂの上部１１０４Ｃに供給される。さらに、空気は、管１１０６Ａ、コネクタＣ１、管１１０６Ｂ、コネクタＣ２、および管１１０６Ｃを介して、クラスプ機構９２０Ｃの上部１１０４Ｅに供給される。空気が上部１１０４Ａ、１１０４Ｃ、１１０４Ｅに供給されると、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃのピストンは、同期して（例えば、同時に）ｙ軸に沿って引き下げられ、サポートリング１１２（図４）およびエッジリング９２４（図４）を絶縁体リング１０６（図４）に向けて移動させる。

【0079】

電力ピン２０８、押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂ、ならびに温度プローブシャフトの周りには、以下で説明される複数のバレルシールが存在する。これらのバレルシールは、ｙ軸に沿って上方向に垂直な力をサポートリング１１２に及ぼす。クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃは、上方向に垂直な上昇を抑え、サポートリング１１２がチャック１０４に対して垂直方向に浮上するのを防止する。さらに、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃは、エッジリング９２４とチャック１０４との間のゲル層１１０Ｂおよび１１０Ｃ（図１および図２）にクランプ力を加える。複動シリンダは、サポートリング１１２の温度に関係なく、上方向に垂直にまたは下方向に垂直に一定の力をサポートリング１１２に加える。

【0080】

図６Ｂは、複数の押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂ（図３Ａ）の同期押し上げ動作を示すためのシステム１１５０の一実施形態の図である。システム１１５０は、空気経路１１０２Ｂ、クラスプ機構９２０Ａ、クラスプ機構９２０Ｂ、およびクラスプ機構９２０Ｃを含む。

【0081】

空気経路１１０２Ｂは、複数の管１１０６Ｆ、１１０６Ｇ、１１０６Ｈ、１１０６Ｉ、および１１０６Ｊを含む。管１１０６Ｆおよび１１０６Ｉは、コネクタＣ３を介して管１１０６Ｇに接続され、管１１０６Ｇおよび１１０６Ｊは、コネクタＣ４を介して管１１０６Ｈに接続される。管１１０６Ｉは、空気継手９１４Ｂ（図４）を介してクラスプ機構９２０Ａの下部１１０４Ｂに接続される。同様に、管１１０６Ｊは、空気継手９１４Ｂなどの空気継手を介して、クラスプ機構９２０Ｂの下部１１０４Ｄに接続され、管１１０６Ｈは、空気継手９１４Ｂなどの空気継手を介して、クラスプ機構９２０Ｃの下部１１０４Ｆに接続される。

【0082】

空気は、管１１０６Ｆ、コネクタＣ３、および管１１０６Ｉを介して、クラスプ機構９２０Ａの下部１１０４Ｂに供給される。同様に、空気は、管１１０６Ｆ、コネクタＣ３、管１１０６Ｇ、コネクタＣ４、および管１１０６Ｊを介して、クラスプ機構９２０Ｂの下部１１０４Ｄに供給される。さらに、空気は、管１１０６Ｆ、コネクタＣ３、管１１０６Ｇ、コネクタＣ４、および管１１０６Ｈを介して、クラスプ機構９２０Ｃの下部１１０４Ｆに供給される。空気が下部１１０４Ｂ、１１０４Ｄ、および１１０４Ｆに供給されると、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃのピストンは、同期して（例えば、同時に）ｙ軸に沿って押し上げられ、サポートリング１１２（図４）およびエッジリング９２４（図４）を絶縁体リング１０６（図４）から離れるように移動させる。

【0083】

図７は、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃへの空気の供給を示すシステム１２００の一実施形態のブロック図である。システム１２００は、複数の空気圧縮機１２０２Ａおよび１２０２Ｂ、複数の空気圧調節器１２０４Ａおよび１２０４Ｂ、複数のオリフィス１２０６Ａおよび１２０６Ｂ、空気経路１１０２Ａおよび１１０２Ｂ、ならびにクラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃを含む。空気圧縮機１２０２Ａは、調節器１２０４Ａおよびオリフィス１２０６Ａおよび空気経路１１０２Ａを介して、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃの上部に結合される。同様に、空気圧縮機１２０２Ｂは、調節器１２０４Ｂおよびオリフィス１２０６Ｂおよび空気経路１１０２Ｂを介して、クラスプ機構９２０Ａ～９２０Ｃの下部に結合される。

【0084】

空気圧縮機１２０２Ａは、空気を圧縮して圧縮空気を生成する。圧縮空気は、空気圧調節器１２０４Ａに供給される。空気圧調節器１２０４Ａは、圧縮空気の圧力を所定の空気圧に変化させるなどの制御を行い、所定の空気圧を有する圧縮空気をオリフィス１２０６Ａおよび空気経路１１０２Ａを介してクラスプ機構９２０Ａの上部に供給する。本明細書で説明される所定の空気圧の一例は、２８ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（１２．７００６Ｋｇ／２．５４平方ｃｍ）の空気圧である。本明細書で説明される所定の空気圧の他の例は、２５ｐｓｉ～３１ｐｓｉの範囲の空気圧である。

【0085】

同様に、空気圧縮機１２０２Ｂは、空気を圧縮して圧縮空気を生成する。圧縮空気は、空気圧調節器１２０４Ｂに供給される。空気圧調節器１２０４Ｂは、圧縮空気の圧力を前記所定の空気圧に変化させるなどの制御を行い、前記所定の空気圧を有する圧縮空気をオリフィス１２０６Ｂおよび空気経路１１０２Ｂを介してクラスプ機構９２０Ｂの下部に供給する。

【0086】

図８Ａは、エッジリング２２８の一実施形態の等角図である。エッジリング２２８は、頂面１６０４を有する。図８Ａは、エッジリング２２８の底面１６１２内に形成された複数の締結具孔１２４Ａ、１２４Ｂ、および１２４Ｃの透視図を示す。

【0087】

いくつかの実施形態では、任意の他の数の締結具孔（６つまたは９つの締結具孔など）が、同数の締結具をそれぞれの孔内に嵌合するため底面１６１２内に形成される。例えば、エッジリング２２８の底面１６１２内に形成されたある一組の孔において隣接する２つの孔の間の距離は、エッジリング２２８の底面１６１２内に形成された別の一組の孔において隣接する２つの孔の間の距離と同じである。例示すると、前記一組の孔において隣接する２つの孔のいずれか１つは、別の一組において隣接する２つの孔のうちの１つと同じであるか、または同じではない。

【0088】

図８Ｂは、エッジリング２２８の一実施形態の上面図である。エッジリング２２８は、内径ＩＤ１および外径ＯＤ１を有する。外径ＯＤ１は、約１３．６インチ（約３４．５４４ｃｍ）以上、約１５インチ（約３８．１ｃｍ）以下である。別の例として、外径ＯＤ１は、約１３．６インチ（約３４．５４４ｃｍ）以上、約１６インチ（約４０．６４ｃｍ）以下である。さらに別の例として、外径ＯＤ１は、約１２インチ（約３０．４８ｃｍ）以上、約１８インチ（約４５．７２ｃｍ）以下である。外径ＯＤ１が１３．６インチ（３４．５４４ｃｍ）を超えると（例えば、１４インチ（３５．５６ｃｍ）よりも大きい、または１５インチ（３８．１ｃｍ）に近いと）、エッジリング２２８とカバーリング１１８の間でＲＦ電力のアーク放電が発生する可能性が低減される。内径ＩＤ１は、エッジリング２２８の内周端の直径であり、外径ＯＤ１は、エッジリング２２８の外周端の直径である。エッジリング２２８の上面図では、頂面１６０４が見える。

【0089】

図８Ｃは、図８Ｂに示されているＡ－Ａ断面に沿ったエッジリング２２８の断面図である。エッジリング２２８は、頂面１６０４（本明細書では頂側と呼ぶこともある）および底面１６１２（本明細書では底側と呼ぶこともある）を有する。頂面１６０４および底面１６１２の各々は、水平配向面である。本明細書では、頂面１６０４を頂側と呼ぶこともある。エッジリング２２８は、内面１６２０（本明細書では内側と呼ぶこともある）および外面１６１４（本明細書では外側と呼ぶこともある）をさらに有する。外面１６１４は、垂直配向面である。エッジリング２２８は、円形の本体、またはリング状の本体、または皿状の本体などの環状本体を有することに留意されたい。

【0090】

エッジリング２２８は、傾斜内面１６０６および水平配向内面１６０８を含む段部１６２２を有する。傾斜内面１６０６は、垂直配向内面１６１０に対して、約１５°または約５０°である角度Ａ２を形成する。一実施形態では、角度Ａ２は、約５°～約５５°の範囲である。別の実施形態では、角度Ａ２は、約１２°～約２０°の間の範囲である。°。さらに別の実施形態では、角度Ａ２は、約１０°～約２０°の範囲である。傾斜内面１６０６は、頂面１６０４と連続している。例えば、傾斜内面１６０６は、頂面１６０４に対して半径Ｒ３を形成する。例示すると、半径Ｒ３は、最大約．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）である。例えば、半径Ｒ３を有する曲線が、傾斜内面１６０６と頂面１６０４との間に形成される。一例として、半径Ｒ３は、約．００９インチ（約０．０２２８６ｃｍ）以上、約．０１１インチ（約０．０２７９４ｃｍ）以下である。

【0091】

水平配向内面１６０８は、傾斜内面１６０６と連続している。例えば、水平配向内面１６０８は、傾斜内面１６０６に対して半径Ｒ４を形成する。例示すると、半径Ｒ４は、約０．０３２インチ（約０．０８１２８ｃｍ）である。例えば、半径Ｒ４を有する曲線が、水平配向内面１６０８と傾斜内面１６０６との間に形成される。一例として、半径Ｒ４は、約．００３インチ（０．００７６２ｃｍ）以上、約．００３４インチ（約０．００８６３６ｃｍ）以下である。半径Ｒ４が形成されるエッジリング２２８上の場所の中間直径（ＭＤ）は、約１１．８５８インチ（約３０．１１９３２ｃｍ）である。例えば、中間直径は、約１１．８５６インチ以上（約３０．１１４２４ｃｍ）、約１１．８６インチ以下（約３０．１２４４ｃｍ）である。

【0092】

本明細書で説明される水平配向面は、ｘ軸に実質的に平行であり、本明細書で説明される垂直配向面は、ｙ軸に実質的に平行である。例えば、水平配向面は、ｘ軸に対して－５°～＋５°の範囲の角度を形成し、垂直配向面は、ｙ軸に対して－５°～＋５°の範囲の角度を形成する。例示すると、水平配向面は、ｘ軸に平行かつｙ軸に垂直であり、垂直配向面は、ｙ軸に平行かつｘ軸に垂直である。本明細書で説明される傾斜面は、垂直配向面でも水平配向面でもない。

【0093】

水平配向内面１６０８は、傾斜内面１６０６によって頂面１６０４から分離されている。例えば、傾斜内面１６０６は頂面１６０４と水平配向内面１６０８に隣接しているが、水平配向内面１６０８は頂面１６０４に隣接していない。

【0094】

さらに、内面１６２０は垂直配向内面１６１０を有し、垂直配向内面１６１０は水平配向内面１６０８と連続している。例えば、垂直配向内面１６１０は、水平配向内面１６０８に対して半径Ｒ５を形成する。例示すると、半径Ｒ５を有する曲線が、垂直配向内面１６１０と水平配向内面１６０８との間に形成される。一例として、半径Ｒ５は、約０．０１２インチ（約０．０３０４８ｃｍ）である。例示すると、半径Ｒ５は、約．００７インチ（約０．０１７７８ｃｍ）以上、約．０１７インチ（約０．０４３１８ｃｍ）以下である。垂直配向内面１６１０は、ｙ軸に沿った距離ｄ３が約．０１６９インチ（約０．０４２９２６ｃｍ）である。例えば、距離ｄ３は、約．０１６４インチ（約０．０４１６５６ｃｍ）以上、約０．０１７４インチ（約０．０４４１９６ｃｍ）以下である。垂直配向面の距離は、垂直方向のｙ軸に沿った垂直配向面の長さである。さらに、水平配向面の距離は、水平方向のｘ軸に沿った水平配向面の幅である。さらに、傾斜面の距離は、ｙ軸に沿って垂直方向に測定される。垂直配向内面１６１０は内径ＩＤ１を有し、ここでの内径ＩＤ１は約１１．７インチ（約２９．７１８ｃｍ）である。例えば、内径ＩＤ１は、約１１インチ以上（約２７．９４ｃｍ）、約１２．４インチ（約３１．４９６ｃｍ）以下である。

【0095】

さらに、内面１６２０は、垂直配向内面１６１０および底面１６１２に対して傾斜した傾斜内面１６１８を有する。傾斜内面１６１８は、垂直配向内面１６１０と連続している。例えば、傾斜内面１６１８は、垂直配向内面１６１０に対して半径Ｒ６を形成する。例示すると、半径Ｒ６を有する曲線が、傾斜内面１６１８と垂直配向内面１６１０との間に形成される。一例として、半径Ｒ６は、約．０１５インチ（約０．０３８１ｃｍ）である。例示すると、半径Ｒ６は、約．０１４９インチ（約０．０３７８４６ｃｍ）以上、約．０１５１インチ（約０．０３８３５４ｃｍ）以下である。さらに、傾斜内面１６１８は、底面１６１２と連続している。例えば、傾斜内面１６１８は、底面１６１２に対して半径Ｒ７を形成する。例示すると、半径Ｒ７を有する曲線が、傾斜内面１６１８と底面１６１２との間に形成される。一例として、半径Ｒ７は、半径Ｒ６の約２倍である。例示すると、半径Ｒ６は、約２×．０１４９インチ（約０．０３７８４６ｃｍ）以上、約２×．０１５１インチ（約０．０３８３５４ｃｍ）以下である。

【0096】

傾斜内面１６１８の長さｄ２は、約０．０３５インチ（約０．０８８９ｃｍ）である。例えば、長さｄ２は、約．０３４５インチ（約０．０８７６３ｃｍ）以上、約．０３５５インチ（約０．０９０１７ｃｍ）以下である。傾斜内面１６１８は、垂直配向内面１６１０に対して約３０°である角度Ａ１を形成する。例えば、角度Ａ１は、約２８°以上、約３２°以下である。なお、本明細書において、傾斜内面１６０６、水平配向内面１６０８、垂直配向内面１６１０、および傾斜内面１６１８の組み合わせをエッジリング２２８の内側と呼ぶ場合もあることに留意されたい。

【0097】

外面１６１４は、底面１６１２と連続している（例えば、隣接している、または途切れずに続いている）。例えば、外面１６１４は、底面１６１２に対して半径Ｒ２を形成する。例示すると、半径Ｒ２を有する曲線が、外面１６１４と底面１６１２との間に形成される。一例として、半径Ｒ２は、約．０１２インチ（約０．０３０４８ｃｍ）である。例示すると、半径Ｒ２は、．０１１９インチ（約０．０３０２２６ｃｍ）以上、．０１２１インチ（約０．０３０７３４ｃｍ）以下である。

【0098】

エッジリング２２８は、エッジリング２２８の頂面１６０４と外面１６１４との間に形成される湾曲エッジ１６１６を含む。例えば、湾曲エッジ１６１６は、頂面１６０４および外面１６１４に隣接している（例えば、隣り合う）。湾曲エッジ１６１６は、半径Ｒ１を有する。一例として、半径Ｒ１は、約．１インチ（約０．２５４ｃｍ）である。例示すると、半径Ｒ１は．８インチ～．１２インチ（約２．０３２ｃｍ～約０．３０４８ｃｍ）の範囲である。湾曲エッジ１６１６の湾曲は、エッジリング２２８とカバーリング２０１の間でＲＦ電力のアーク放電が発生する可能性を低減する。アーク放電は、プラズマがプラズマチャンバ内で形成されて維持されるときに発生する。エッジが鋭いと、アーク放電の可能性が高くなる。湾曲エッジ１６１６のｙ軸に沿った高さと、外面１６１４のｙ軸に沿った長さとの垂直距離の合計である距離ｄ１は、約．２３インチ（約０．５８４２ｃｍ）である。一例として、距離ｄ１は、約０．２２９インチ（約０．５８１６６ｃｍ）以上、約．２３１インチ（約０．５８６７４ｃｍ）以下である。外面１６１４の外径ＯＤ１は約１４．０６インチ（約３５．７１２４ｃｍ）であり、一例として、外径ＯＤ１は１３．５インチ（３４．２９ｃｍ）～１４．５インチ（３５．８３ｃｍ）の範囲である。本明細書で説明されるエッジリングの内径または外径または中間直径は、エッジリングの重心を通過する中心軸に対して形成されることに留意されたい。

【0099】

本明細書で説明されるエッジリングは、消耗品であることに留意されたい。例えば、エッジリングは、基板を処理するため複数回使用すると摩耗する可能性がある。例示すると、基板を処理するために使用されるプラズマの後に残余材料が発生し、その残余材料がエッジリングを腐食する。さらに、プラズマがエッジリングを腐食する。

【0100】

加えて、エッジリングは、交換可能である。例えば、エッジリングを繰り返し使用した後、エッジリングを交換する。例示すると、エッジリングは、図３Ａの押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂを使用して絶縁体リング１０６（図２）から離れるように垂直に押し上げられ、図１および図２の絶縁体リング１０６から取り外される。その後、エッジリングを別のエッジリングと交換する。次に、その別のエッジリングは、基板または別の基板を処理するために、押さえ棒３０２Ａおよび３０２Ｂを使用して絶縁体リング１０６に向けて垂直に押し下げられる。

【0101】

いくつかの実施形態では、エッジリング２２８のエッジの半径Ｒ１～Ｒ７は、それぞれ約０．０３インチ（０．０７６２ｃｍ）よりも大きく、ＲＦ電力のアーク放電がエッジに向かう方向またはエッジから離れる方向に発生する可能性を低減する。さらに例示すると、ＲＦ電力のアーク放電がエッジに向かう方向またはエッジから離れる方向に発生する可能性を低減するため、エッジリング２２８のエッジの半径Ｒ１～Ｒ７は、それぞれ約０．０３インチ（０．０７６２ｃｍ）以上、約０．１インチ（０．２５４ｃｍ）以下である。様々な実施形態において、半径Ｒ１～Ｒ７は、それぞれ約０．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）以上、約０．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以下の範囲よりも大きいことに留意されたい。約０．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）以上、約０．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以下の半径は、半導体ウエハの製作中に半径のエッジのチッピングが発生する可能性を低減する。

【0102】

一実施形態では、エッジリング２２８は、複数のエッジを有する。一実施形態では、エッジリング２２８を画定するエッジに丸みがつけられる。例として、エッジリング２２８の半径ＲＡおよびＲＣ（図９Ｅに示す）を有するエッジは、約．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以上の半径の丸みがつけられる。これらのエッジの丸みが少ないと、プラズマチャンバの動作時にＲＦ電力のアーク放電が発生する可能性を防止または低減するには不十分であり得ることが判明している。アーク放電はプラズマチャンバ内のフィーチャのエッジの鋭さに影響を受けており、アーク放電の可能性が低減することは、半導体ウエハ上で半導体ウエハ全体に実施される製作プロセスにとって有害であり得る。エッジのわずかな丸み（例えば、図９Ｅに示す半径ＲＡおよびＲＣのそれぞれが約．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以下、図９Ｅに示す半径ＲＡおよびＲＣのそれぞれが約．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）以上、約．０３インチ（約０．０７６２ｃｍ）以下）は、半導体ウエハ製作中の粒子生成の可能性、または製作中のエッジのチッピングの可能性の低減に役立つ。そのため、プラズマチャンバ内に配置されたフィーチャの表面にある程度の丸み（例えば、図９Ｅに示す半径ＲＡおよびＲＣ）がつけられていたが、プラズマ処理動作で使用される電力レベルの高さに鑑みると、この丸みはアーク放電を防止または低減するための丸みよりも少ない。

【0103】

図８Ｄは、エッジリング２２８への締結具１２２の結合を示すシステム１６５０の一実施形態の図である。エッジリング２２８の断面図は、図８Ａに示されている断面ａ－ａに沿って取られている。エッジリング２２８の底面１６１２内には、スロット１２５がドリル加工される。スロット１２５のドリル加工に加えて、ねじ山１６５２がスロット１２５の側面ＳＳに形成される。側面ＳＳは、スロット１２５の頂面ＴＳに対して実質的に垂直である（例えば、垂直であるか、８５～９５°の範囲にある）。スロット１２５は、締結具孔１２４Ａを囲んでいる。

【0104】

締結具１２２の先端には、ねじ山１６５４が形成されている。さらに、締結具１２２は、ねじ山１６５４の下に本体１６５８を有する。締結具１２２のヘッド１６６０は、本体１６５８の下に位置する。

【0105】

締結具１２２を締結具孔１２４Ａに挿入し、時計回りに回して、ねじ山１６５４をねじ山１６５２と係合させて、サポートリング１１２（図１）をエッジリング２２８と接続する。同様に、追加の締結具（締結具１２２など）を複数の締結具孔１２４Ｂおよび１２４Ｃに挿入し、サポートリング１１２をエッジリング２２８と接続する。複数の締結具孔１２４Ｂおよび１２４Ｃは、エッジリング２２８の底面１６１２内のそれぞれのスロットに形成される。例えば、締結具孔１２４Ａ～１２４Ｃは、エッジリング２２８の底面１６１２の水平面内に正三角形の頂点を形成する。４つ以上の締結具孔を底面１６１２内に形成する場合、締結具孔は、実質的に等距離（例えば、等距離）に配置される。例えば、底面１６１２内の一組の締結具孔において隣接する２つの締結具孔の間の距離は、底面１６１２内の別の一組の締結具孔において隣接する２つの締結具孔の間の距離と同じである。２つの締結具孔を含む一組の締結具孔における少なくとも１つの締結具孔が、別の一組の締結具孔における１つの締結具孔と同じでないとき、その一組と別の一組とは異なる。例示すると、異なる二組の締結具孔は、共通ではない締結具孔を少なくとも１つ有する。別の例として、一組の締結具孔において隣接する２つの締結具孔の間の距離は、底面１６１２内の別の一組の締結具孔において隣接する２つの締結具孔の間の距離に対して所定の限度内にある。サポートリング１１２がエッジリング２２８と接続され、エッジリング２２８またはサポートリング１１２が移動されると、エッジリング２２８およびサポートリング１１２は、ｙ軸に沿った垂直方向またはｘ軸に沿った水平方向に同時に移動する。

【0106】

図９Ａは、カバーリング２０２の一実施形態の等角図である。カバーリング２０２は、いくつかの実施形態では、図２のカバーリング２０１の代わりに使用される。カバーリング２０２は、頂面１７０４を有する。本明細書で説明されるカバーリングは、消耗品であることに留意されたい。例えば、カバーリングは、基板の処理中に複数回使用すると摩耗する可能性がある。例示すると、プラズマによる基板の処理の結果、残余材料が発生し、その残余材料がカバーリングを腐食する。さらに、プラズマがカバーリングを腐食する。

【0107】

加えて、カバーリングは、交換可能である。例えば、カバーリングを繰り返し使用した後、カバーリングが交換される。例示すると、カバーリングは、別のカバーリングと交換するためにプラズマチャンバから取り外される。

【0108】

図９Ｂは、カバーリング２０２の一実施形態の底面図である。カバーリングは、底面１７０５を有する。

【0109】

図９Ｃは、カバーリング２０２の一実施形態の上面図である。カバーリング２０２は、内径ＩＤ２および幅Ｗ１を有する。内径ＩＤ２は、カバーリング２０２の内周端の直径である。幅Ｗ１は、カバーリング２０２の環状本体の幅であり、カバーリング２０２の内径ＩＤ２と外径との間の幅である。

【0110】

図９Ｄは、図９Ｃの断面Ａ－Ａに沿ったカバーリング２０２の一実施形態の断面図である。カバーリング２０２は、垂直配向内面１７２４、別の垂直配向内面１７２０、垂直配向外面１７１６、別の垂直配向外面１７１４、および垂直配向外面１７１０を有する。垂直配向内面１７２４の直径はＩＤ２である。直径ＩＤ２は、約１３．６１５インチ（約３４．５８２１ｃｍ）である。例えば、直径ＩＤ２は、約１３．４インチ（約３４．０３６ｃｍ）以上、約１３．８インチ（約３５．０５２ｃｍ）以下である。さらに、垂直配向内面１７２０の直径はＤ１である。直径Ｄ１は、約１３．９１インチ（約３５．３３１４ｃｍ）である。例えば、直径Ｄ１は、約１３．８インチ（約３５．０５２ｃｍ）以上、約１４インチ（約３５．５６ｃｍ）以下である。加えて、垂直配向外面１７１６の直径はＤ２である。直径Ｄ２は、約１４．２１インチ（約３６．０９３４ｃｍ）である。例えば、直径Ｄ２は、約１４インチ（約３５．５６ｃｍ）以上、約１４．５インチ（約３６．８３ｃｍ）以下である。垂直配向外面１７１４の直径はＤ３であり、垂直配向外面１７１０の直径はＯＤ２である。直径Ｄ３は、約１４．３８インチ（約３６．５２５２ｃｍ）である。例えば、直径Ｄ３は、約１４．２インチ（約３６．０６８ｃｍ）以上、約１４．５インチ（約３６．８３ｃｍ）以下である。直径ＯＤ２は、約１４．７インチ（約３７．３３８ｃｍ）である。例えば、直径ＯＤ２は、約１４インチ（約３５．５６ｃｍ）以上、約１５インチ（約３８．１ｃｍ）以下である。

【0111】

直径Ｄ１は直径ＩＤ２よりも大きい。さらに、直径Ｄ２は直径Ｄ１よりも大きく、直径Ｄ３は直径Ｄ２よりも大きい。直径ＯＤ２は直径Ｄ３よりも大きい。

【0112】

図９Ｅは、カバーリング２０２の一実施形態の断面図である。カバーリング２０２は、上本体部分１７３０、中間本体部分１７３２、および下本体部分１７３４を含む。上本体部分１７３０は、垂直配向外面１７１０、水平配向外面１７１２、別の水平配向内面１７２２、垂直配向内面１７２４、および水平に配向された頂面１７０４を有する。垂直配向外面１７１０と頂面１７０４との間に湾曲エッジ１７０６が形成される。湾曲エッジ１７０６は、約０．０６インチ（約０．１５２４ｃｍ）である半径ＲＣを有する。例えば、半径ＲＣは、約０．０５９インチ（約０．１４９８６ｃｍ）以上、約０．０６１インチ（約０．１５４９４ｃｍ）以下である。湾曲エッジ１７０６は、頂面１７０４および垂直配向外面１７１０と連続している（例えば、途切れずに続いている、または隣接している）。

【0113】

垂直配向外面１７１０は、水平配向外面１７１２と連続している。例えば、半径ＲＤを有する曲線が、垂直配向外面１７１０と水平配向外面１７１２との間に形成される。半径ＲＤは、約．０１５インチ（約０．０３８１ｃｍ）である。例えば、半径ＲＤは、約０．０１４５インチ（約０．０３６８３ｃｍ）以上、約．０１５５インチ（約０．０３９３７ｃｍ）以下である。

【0114】

さらに、水平配向内面１７２２は、垂直配向内面１７２４と連続している。例えば、半径ＲＫを有する曲線が、垂直配向内面１７２４と水平配向内面１７２２との間に形成される。例示すると、半径ＲＫは、約．０１５インチ（約０．０３８１ｃｍ）である。一例として、半径ＲＫは、約．０１４５インチ（約０．０３６８３ｃｍ）以上、約．０１５５インチ（約０．０３９３７ｃｍ）以下である。

【0115】

加えて、頂面１７０４は、垂直配向内面１７２４と連続している。例えば、半径ＲＡを有する曲線が、垂直配向内面１７２４と頂面１７０４との間に形成される。例示すると、半径ＲＡは、約．０１５インチ（約０．０３８１ｃｍ）である。一例として、半径ＲＡは、約．０１４５インチ（約０．０３６８３ｃｍ）以上、約．０１５５インチ（約０．０３９３７ｃｍ）以下である。半径ＲＡは、カバーリング２０２とエッジリング２２８との間でＲＦ電力のアーク放電が発生する可能性を低減する。アーク放電は、プラズマがプラズマチャンバ内で形成される間に発生する。

【0116】

中間本体部分１７３２は、垂直配向内面１７２０、垂直配向外面１７１４、および水平配向外面１７１９を含む。垂直配向外面１７１４は、上本体部分１７３０の水平配向外面１７１２と連続している。例えば、半径ＲＥを有する曲線が、垂直配向外面１７１４と水平配向外面１７１２との間に形成される。一例として、半径ＲＥは、約．０３インチである。例示すると、半径ＲＥは、約．０２９インチ（約０．０７３６６ｃｍ）以上、約．３１インチ（約０．７６７４ｃｍ）以下である。

【0117】

さらに、垂直配向内面１７２０は、上本体部分１７３０の水平配向内面１７２２と連続している。例えば、半径ＲＢを有する曲線が、水平配向内面１７２２と垂直配向内面１７２０との間に形成される。一例として、半径ＲＢは、約．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）である。例示すると、半径ＲＢは、約．０９インチ（約０．２２８６ｃｍ）以上、約．０１１インチ（約０．０２７９４ｃｍ）以下である。

【0118】

水平配向外面１７１９は、垂直配向外面１７１４と連続している。例えば、半径ＲＦを有する曲線が、水平配向外面１７１９と垂直配向外面１７１４との間に形成される。一例として、半径ＲＦは、約．０１５インチ（約０．０３８１ｃｍ）である。例示すると、半径ＲＦは、約．０１４５インチ（約０．０３６８３ｃｍ）以上、約．０１５５インチ（約０．０３９３７ｃｍ）以下である。

【0119】

下本体部分１７３４は、垂直配向内面１７３６、底面１７１８、および垂直配向外面１７１６を含む。垂直配向内面１７３６は、中間本体部分１７３２の垂直配向内面１７２０と連続している。例えば、垂直配向内面１７２０および１７３６は、１つの面として一体化され、同じ直径Ｄ１（図９Ｄ）を有する。垂直配向内面１７３６は、底面１７１８と連続している。例えば、半径ＲＪを有する曲線が、垂直配向内面１７３６と底面１７１８との間に形成される。一例として、半径ＲＪは、約．０２インチ（約０．０５０８ｃｍ）である。例示すると、半径ＲＪは、約．０１９インチ（約０．０４８２６ｃｍ）以上、約．０２１インチ（約０．０５３３４ｃｍ）以下である。

【0120】

垂直配向外面１７１６は、底面１７１８と連続している。例えば、半径ＲＨを有する曲線が、底面１７１８と垂直配向外面１７１６との間に形成される。一例として、半径ＲＨは、約．０２インチ（約０．０５０８ｃｍ）である。例示すると、半径ＲＨは、約．０１９インチ（約０．０４８２６ｃｍ）以上、約．０２１インチ（約０．０５３３４ｃｍ）以下である。

【0121】

垂直配向外面１７１６は、中間本体部分１７３２の水平配向外面１７１９と連続している。例えば、半径ＲＧを有する曲線が、垂直配向外面１７１６と水平配向外面１７１９との間に形成される。一例として、半径ＲＧは、約．０１インチ（約０．０２５４ｃｍ）である。例示すると、半径ＲＧは、約．０９インチ（約０．２２８６ｃｍ）以上、約．０１１インチ（約０．０２７９ｃｍ）以下である。

【0122】

ｙ軸に沿った距離などの垂直距離ｄＢは、水平配向内面１７２２と頂面１７０４との間に形成される。一例として、垂直距離ｄＢは、約．２７インチ（約）０．６８５８ｃｍである。例示すると、垂直距離ｄＢは、約．２５インチ（約０．６３５ｃｍ）以上、約．２９インチ（約０．７３６６ｃｍ）以下である。

【0123】

さらに、垂直距離ｄＡは、水平配向外面１７１２と水平配向内面１７２２との間に形成される。一例として、距離ｄＡは、約．０１１インチ（約０．０２７９４ｃｍ）である。例示すると、距離ｄＡは、約．００９インチ（約０．０２２８６ｃｍ）以上、約．０１３インチ（約０．０３３０２ｃｍ）以下である。

【0124】

加えて、水平配向内面１７２２と水平配向外面１７１９との間の垂直距離は、ｄＤである。一例として、距離ｄＤは、約．１７２インチ（約０．４３６８８ｃｍ）である。例示すると、距離ｄＤは、約．１７インチ（約０．４３１８ｃｍ）以上、約．１７４（約０．４４１９６ｃｍ）以下である。

【0125】

また、水平配向内面１７２２と水平に配向された底面１７１８との間の垂直距離をｄＣで表す。一例として、距離ｄＣは、約．２６７インチ（約０．６７８１８ｃｍ）である。例示すると、距離ｄＣは、約．２６５インチ（約０．６７３１ｃｍ）以上、約．２６９インチ（約０．６８３２６ｃｍ）以下である。

【0126】

カバーリング２０２の底面１７０５は、水平配向内面１７２２、垂直配向内面１７２０および１７３６、底面１７１８、垂直配向外面１７１６、水平配向外面１７１９、垂直配向外面１７１４、および水平配向外面１７１２を含むことに留意されたい。

【0127】

さらに、カバーリング２０２のすべてのエッジは、湾曲状などの弧状であることにも留意されたい。例えば、半径ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＤ、ＲＥ、ＲＦ、ＲＧ、ＲＨ、ＲＪ、およびＲＫは、弧状のエッジを画定する。

【0128】

図９Ｆは、エッジリング２２８、カバーリング２０２、ベースリング２１０、および接地リング２１２を含むシステムの一実施形態の断面図である。垂直配向内面１７２４から垂直配向内面１７２０にかけて方向転換を伴う縮幅段部１７２６が形成される。縮幅段部１７２６は、ｘ軸に沿って水平方向（＋ｘまたはｘ方向など）に設けられる。縮幅段部１７２６は、上本体部分１７３０と中間本体部分１７３２との間にある。縮幅１７２６は、エッジリング２２８から離れる＋ｘ方向に設けられる。

【0129】

さらに、垂直配向外面１７１０から垂直配向外面１７１４にかけて生じる別の縮幅段部１７２９が形成される。この場合も、縮幅段部１７２９は、水平方向（ｘ軸の－ｘ方向など）に設けられるが、縮幅段部１７２６とは向きが反対である。縮幅段部１７２９は、エッジリング２２８から向かう方向に設けられる。

【0130】

中間本体部分１７３２には、水平配向内面１７２２から水平配向外面１７１９までの距離である深さ１７６２が形成される。本明細書で使用される深さは、ｙ軸方向（－ｙ方向など）の深さである。

【0131】

加えて、別の縮幅段部１７２８が垂直配向外面１７１４から垂直配向外面１７１６にかけて形成される。縮幅段部１７２８は、－ｘ方向に設けられる。

【0132】

また、下本体部分１７３４の水平配向外面１７１９と底面１７１８との間に別の深さ１７６４が形成される。深さ１７６４は、下本体部分１７３４の深さである。深さ１７６４は、深さ１７６２よりも小さいことに留意されたい。さらに、垂直配向内面１７２４の深さは、深さ１７６２よりも大きい。

【0133】

環状幅１７４６は、垂直配向内面１７２０と垂直配向外面１７１４との間に形成される。本明細書で使用される環状幅は、ｘ軸に沿っている。さらに、別の環状幅１７５４が、垂直配向内面１７３６と垂直配向外面１７１６との間に形成される。環状幅１７５４は、環状幅１７４６よりも小さい。

【0134】

トラッキング可能距離１７３５は、エッジリング２２８と接地リング２１２の間の距離である。トラッキング可能距離１７３５は、水平配向内面１７２２の幅Ｌ１１、垂直配向内面１７２０および１７３６の合計長さＬ１２、底面１７１８の幅Ｌ１３、垂直配向外面１７１６の長さＬ１４、および水平配向外面１７１９の幅Ｌ１５に沿っている。合計長さＬ１２は、垂直配向内面１７２０の長さと垂直配向内面１７３６の長さとの合計である。トラッキング可能距離１７３５は、ＲＦ電力ピン２０８から受け取られた電圧がカバーリング２０２に沿って消失する経路である。エッジリング２２８はコンデンサのコンデンサプレートとして作用し、電極ＥＬ（図２）はコンデンサの別のコンデンサプレートとして作用し、これら２つのコンデンサプレートの間にサポートリング１１２の誘電体材料が存在する。距離１は、ＲＦ電力ピン２０８によって提供される電圧が消失するための、エッジリング２２８と接地リング２１２の間のｘ軸に沿った水平距離である。

【0135】

トラッキング可能距離１７３５または距離１は、カバーリング２０２の環状幅を画定する。さらに、トラッキング可能距離１７３５または距離１に沿った電圧消失は、カバーリング２０２の環状幅を画定する。カバーリング２０２の環状幅は、カバーリング２０２の内径ＩＤ２とカバーリング２０２の外径ＯＤ２との差である。カバーリング２０２の環状幅は、所定の量のスタンドオフ電圧が垂直配向内面１７２４で達成されるように画定される。例えば、カバーリング２０２の１０００分の１インチ（１０００分の２．５４ｃｍ）に沿って７～１０ボルトが消失し、垂直配向内面１７２４でのスタンドオフ電圧が５０００ボルトであると仮定すると、カバーリング２０２の環状幅は、５０００ボルトの倍数（２倍または３倍など）と、カバーリング２０２の１０００分の１インチ（１０００分の２．５４ｃｍ）あたり７～１０ボルトの消失との比率に等しい。

【0136】

いくつかの実施形態では、深さ１７６４は、深さ１７６２よりも大きい。さらに、様々な実施形態において、垂直配向内面１７２４の深さは、深さ１７６２よりも小さい。

【0137】

図９Ｇは、エッジリング１０８、カバーリング１１８、ベースリング１１６、および接地リング１１４を含むシステムの一実施形態の断面図である。カバーリング１１８は、上本体部分１７６１、中間本体部分１７６３、および下本体部分１７６５を含む。

【0138】

上本体部分１７６１は、垂直配向内面１７８２、水平配向頂面１７６６、垂直配向外面１７６８、および水平配向外面１７７０を含む。垂直配向外面１７６８は頂面１７６６と連続しており、水平配向外面１７７０は垂直配向外面１７６８と連続している。例えば、半径を有する曲線が、垂直配向外面１７６８と頂面１７６６との間に形成され、また、半径を有する曲線が、水平配向外面１７７０と垂直配向外面１７６８との間に形成される。さらに、垂直配向内面１７８２は頂面１７６６と連続している。例えば、半径を有する曲線が、垂直配向内面１７８２と頂面１７６６との間に形成される。

【0139】

中間本体部分１７６３は、垂直配向外面１７７２、垂直配向内面１７８０、および水平配向内面１７８１を含む。垂直配向外面１７７２は、上本体部分１７６１の水平配向外面１７７０と連続している。例えば、半径を有する曲線が、垂直配向外面１７７２と水平配向外面１７７０との間に形成される。

【0140】

さらに、垂直配向内面１７８０は、垂直配向内面１７８２と連続している（例えば、隣接している）。例示すると、垂直配向内面１７８２は、垂直配向内面１７８０と同じ垂直平面にある。

【0141】

水平配向内面１７８１は、垂直配向内面１７８０と連続している。例えば、半径を有する曲線が、水平配向内面１７８１と垂直配向内面１７８０との間に形成される。

【0142】

下本体部分１７６５は、垂直配向外面１７７４、水平配向底面１７７６、および垂直配向内面１７７８を含む。垂直配向内面１７７８は、中間本体部分１７６３の水平配向内面１７８１と連続している。例えば、半径を有する曲線が、垂直配向内面１７７８と水平配向内面１７８１との間に形成される。

【0143】

さらに、底面１７７６は、垂直配向内面１７７８と連続している。例えば、半径を有する曲線が、底面１７７６と垂直配向内面１７７８との間に形成される。

【0144】

また、底面１７７６は、垂直配向外面１７７４と連続している。例えば、半径を有する曲線が、底面１７７６と垂直配向外面１７７４との間に形成される。垂直配向外面１７７４は、中間本体部分１７６３の垂直配向外面１７７２と同じ垂直平面にある。

【0145】

上本体部分１７６１の垂直配向外面１７６８と中間本体部分１７６３の垂直配向外面１７７２との間には、縮幅段部１７８３が形成される。縮幅段部１７８３は、エッジリング１０８に向かう－ｘ方向に設けられる。

【0146】

さらに、中間本体部分１７６３の垂直配向内面１７８０から中間本体部分１７６３の水平配向内面１７８１にかけて、別の縮幅段部１７８４が形成される。垂直配向内面１７８０からの縮幅段部１７８４は、エッジリング１０８から離れるｘ軸の＋ｘ方向に形成される。

【0147】

環状幅１７８６は、中間本体部分１７６３の垂直配向内面１７８０と垂直配向外面１７７２との間に形成される。環状幅１７８６は、ｘ軸に沿っている。さらに、別の環状幅１７８８が、下本体部分１７６５の垂直配向内面１７７８と垂直配向外面１７７４との間に形成される。環状幅１７８８は、ｘ軸に沿っている。環状幅１７８８は、環状幅１７８６よりも小さい。

【0148】

中間本体部分１７６３の深さ１７９０は、ｙ軸に沿って水平配向外面１７７０から水平配向内面１７８１にかけて形成される。さらに、下本体部分１７６５には、別の深さ１７９２が、ｙ軸に沿って水平配向内面１７８１から底面１７７６にかけて形成される。深さ１７９２は、深さ１７９０よりも小さい。

【0149】

カバーリング１１８の底面は、表面１７８１、１７７８、１７７６、１７７４、１７７２、および１７７０を含むことに留意されたい。

【0150】

トラッキング可能距離１７９４は、エッジリング１０８と接地リング１１４の間に形成される。トラッキング可能距離１７９４は、垂直配向内面１７８０のｙ軸に沿った深さＬ２１、水平配向内面１７８１のｘ軸に沿った幅Ｌ２２、垂直配向内面１７７８の深さＬ２３、および底面１７７６の幅Ｌ２４に沿っている。深さＬ２３は、深さ１７９２と同じである。トラッキング可能距離１７９４は、サポートリング１１２を介してエッジリング１０８によって受け取られた電圧が接地リング１１４に到達する経路である。エッジリング１０８はコンデンサのコンデンサプレートとして作用し、電極ＥＬ（図２）はコンデンサの別のコンデンサプレートとして作用し、これら２つのコンデンサプレートの間にサポートリング１１２の誘電体材料が存在する。

【0151】

ｘ軸に沿った距離２は、エッジリング１０８と接地リング１１４との間に形成される。距離２は、図９Ｆの距離１よりも小さい。図９Ｆのエッジリング２２８の外径がエッジリング１０８の外径よりも小さいので、図９Ｆのカバーリング２０２の上本体部分１７３０は、カバーリング１１８の上本体部分１７６１よりも幅が大きい。上本体部分１７６１の幅よりも上本体部分１７３０の幅が大きいため、距離２よりも距離１のほうが大きくなる。エッジリング１０８よりもエッジリング２２８の幅が小さいことは、距離１のほうが大きいことによって補われ、電力ピン２０８（図２）によって供給されるＲＦ信号のＲＦ電圧に対して、トラッキング可能距離２１３（図２）または１７３５（図９Ｆ）を介して接地リング２１２まで横断する所定量の距離を提供する。例えば、カバーリングの１０００分の１インチ（１０００分の２．５４ｃｍ）あたり約７～約１０ボルトの損失が存在する。５０００Ｖの所定のスタンドオフ電圧をカバーリングの上本体部分の垂直配向内面で達成する場合、カバーリングの上本体部分の環状幅は、（正の実数×５０００）／（カバーリングの１０００分の１インチ（１０００分の２．５４ｃｍ）あたりの損失ボルト）として計算される。ここで、「正の実数」は、２または３または４などの倍数である。

【0152】

いくつかの実施形態では、深さ１７９２は、深さ１７９０よりも大きい。

【0153】

本明細書で説明される実施形態は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサを使用した家電またはプログラム可能な家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む様々なコンピュータシステム構成で実施され得る。本実施形態はまた、ネットワークを介してリンクされるリモート処理ハードウェアユニットによってタスクが実施される分散型コンピューティング環境で実施することもできる。

【0154】

いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるコントローラはシステムの一部であり、そのようなシステムは上述した例の一部であってもよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理装置を含む。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化される。そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれ、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示されるプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされる。そのようなプロセスとしては、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、ＲＦ発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、システムに接続または連動する他の搬送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入と搬出が含まれる。

【0155】

広義には、多様な実施形態において、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、論理、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義される。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣとして定義されたチップ、ＰＬＤ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実行するためのパラメータ、係数、変数などを定義する。プログラム命令は、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部である。

【0156】

コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であるか、またはそのようなコンピュータに結合されるか、またはそれらの組み合わせである。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあるか、ファブホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であり、これによりウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在のプロセスまたは新たなプロセスに続く処理ステップを設定する。

【0157】

いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、プロセスレシピをネットワークを通じてシステムに提供する。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含む。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含み、そのようなパラメータおよび／または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは、命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される処理ステップの各々のためのパラメータ、係数、および／または変数を特定する。パラメータ、係数、および／または変数は、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のものであることを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書で説明されるプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを含むことによって分散される。このような目的のための分散型コントローラの一例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔配置されており、チャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられる。

【0158】

限定はしないが、様々な実施形態において、方法が適用される例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、洗浄タイプのチャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用される任意の他の半導体処理システムを含む。

【0159】

さらに、いくつかの実施形態では、上述の動作は、複数のタイプのプラズマチャンバ、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）リアクタを含むプラズマチャンバ、トランス結合プラズマリアクタ、導体ツール、誘電体ツール、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）リアクタを含むプラズマチャンバなどに適用されることに留意されたい。例えば、１つまたは複数のＲＦ発生器がＩＣＰリアクタ内のインダクタに結合される。インダクタの形状の例は、ソレノイド、ドーム型コイル、平板型コイルなどを含む。

【0160】

上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、ホストコンピュータは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信する。

【0161】

上記の実施形態を念頭に置いて、実施形態のいくつかは、コンピュータシステムに格納されたデータを伴う様々なコンピュータ実装動作を用いることを理解されたい。これらの動作は、物理量を物理的に操作する動作である。本明細書で説明され実施形態の一部を形成する動作は、いずれも有用な機械動作である。

【0162】

実施形態のいくつかはまた、これらの動作を実施するためのハードウェアユニットまたは装置に関する。装置は、専用コンピュータ用に特別に構築されている。専用コンピュータとして定義されるとき、コンピュータは、その専用の目的のために動作可能でありつつ、専用の目的の一部ではない他の処理、プログラム実行、またはルーチンを実施する。

【0163】

いくつかの実施形態では、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュに格納されるか、またはコンピュータネットワークを介して取得される１つまたは複数のコンピュータプログラムによって選択的にアクティブ化または構成されるコンピュータによって処理され得る。コンピュータネットワークを介してデータが取得される場合、そのデータは、コンピュータネットワーク上の他のコンピュータ、例えば、コンピューティングリソースのクラウドによって処理され得る。

【0164】

１つまたは複数の実施形態は、非一時的コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして製作することもできる。非一時的コンピュータ可読媒体は、データを格納する任意のデータストレージハードウェアユニット（例えば、メモリデバイスなど）であり、データはその後コンピュータシステムによって読み取られる。非一時的コンピュータ可読媒体の例は、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＣＤレコーダブル（ＣＤ－Ｒ）、ＣＤリライタブル（ＣＤ－ＲＷ）、磁気テープ、ならびに他の光学および非光学データストレージハードウェアユニットを含む。いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードが分散方式で格納および実行されるように、ネットワーク結合コンピュータシステム上に分散されたコンピュータ可読有形媒体を含む。

【0165】

上記の方法動作は特定の順序で説明されたが、様々な実施形態において、各動作間に他のハウスキーピング動作が実施されるか、または各方法動作がわずかに異なる時間に発生するように調整されるか、または各方法動作を様々な間隔で発生可能にするシステムに分散されるか、または上述の順序とは異なる順序で実施されることを理解されたい。

【0166】

さらに、一実施形態では、本開示で説明される様々な実施形態で説明される範囲から逸脱することなく、上述の任意の実施形態の１つまたは複数の特徴が、任意の他の実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わされることに留意されたい。

【0167】

前述の実施形態は、明確な理解のために多少詳しく説明されてきたが、一定の変更および修正が添付の特許請求の範囲の範囲内で実施されてもよいことは明らかであろう。したがって、本実施形態は、限定ではなく例示と見なされるべきであり、実施形態は本明細書に述べられる詳細に限定されるべきではない。本開示は以下の適用例としても実現できる。
［適用例１］
プラズマ処理チャンバ内で使用するためのエッジリングであって、前記エッジリングは、前記プラズマ処理チャンバの基板支持体を取り囲むように構成される環状本体を有し、
底側、頂側、内側、および外側を有する前記環状本体と、
前記底側に沿って前記環状本体に配置された複数の締結具孔であって、各締結具孔は、前記環状本体をサポートリングに取り付けるために使用される締結具を受け入れるためのねじ付き内面を有する複数の締結具孔と、
前記環状本体の前記内側に配置された段部であって、傾斜面によって前記頂側の上面から分離された下面を有する段部と、
前記頂側の前記上面と前記外側の側面との間に形成された湾曲エッジと
を備える、エッジリング。
［適用例２］
適用例１に記載のエッジリングであって、
前記エッジリングは、消耗品であり、交換可能である、エッジリング。
［適用例３］
適用例１に記載のエッジリングであって、
前記内側は、前記傾斜面、前記傾斜面と連続している水平配向面、および前記水平配向面と連続している垂直配向面を有し、
前記底側は、水平に配向し、前記外側および前記垂直配向面と連続しており、
前記外側は、垂直配向面であり、
前記湾曲エッジは、前記頂側および前記外側に隣接している、エッジリング。
［適用例４］
適用例１に記載のエッジリングであって、
前記基板支持体は、チャックであり、前記サポートリングは、調節可能なエッジシースリングであり、前記底側は、伝導性ゲルを介して前記チャックに伝導的に結合されるように構成される第１の部分と、伝導性ゲルを介して前記調節可能なエッジシースリングに伝導的に結合されるように構成される第２の部分と、ベースリングに隣接する第３の部分とを有する、エッジリング。
［適用例５］
適用例１に記載のエッジリングであって、
前記複数の締結具孔は、前記底側に等距離で離間されている、エッジリング。
［適用例６］
適用例１に記載のエッジリングであって、
前記複数の締結具孔の１つは、前記エッジリングの前記底側内に形成されたスロットの頂面および前記スロットの側面によって部分的に囲まれている、エッジリング。
［適用例７］
適用例６に記載のエッジリングであって、
前記締結具の１つが前記スロットに受け入れられたときの前記スロットの前記頂面と前記締結具の１つとの間のギャップは、前記ギャップでのアーク放電の可能性を低減するために１ミリメートル未満である、エッジリング。
［適用例８］
適用例１に記載のエッジリングであって、
前記エッジリングは、約１３．６インチ（約３５．５４４ｃｍ）以上、約１５インチ（約３８．１ｃｍ）以下の外径を有し、前記外径は、前記外側によって制限される、エッジリング。
［適用例９］
適用例１に記載のエッジリングであって、
カバーリングが前記外側に隣接して載置されたときに前記頂側から前記カバーリングへのアーク放電の可能性を低減するために、前記頂側が、１３．６インチ（３５．５４４ｃｍ）よりも大きく最大で１５インチ（３８．１ｃｍ）の外径を有する、エッジリング。
［適用例１０］
適用例１に記載のエッジリングであって、
カバーリングが前記外側に隣接して載置されたときに、前記湾曲エッジが、前記湾曲エッジから前記カバーリングへのアーク放電の可能性を低減する、エッジリング。
［適用例１１］
適用例１に記載のエッジリングであって、
前記エッジリングのすべてのエッジが弧状である、エッジリング。
［適用例１２］
プラズマ処理チャンバ内で使用するためのカバーリングであって、前記カバーリングは、エッジリングを取り囲むように構成されるとともに接地リングに隣接するように構成される環状本体を有し、
上本体部分、中間本体部分、および下本体部分を有する前記環状本体であって、前記中間本体部分は、前記中間本体部分が第１の環状幅を有するように、前記上本体部分からの縮幅段部を画定し、前記下本体部分は、前記下本体部分が前記第１の環状幅よりも小さい第２の環状幅を有するように、前記中間本体部分からの縮幅段部を画定する環状本体
を備える、カバーリング。
［適用例１３］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記カバーリングは、消耗品であり、交換可能である、カバーリング。
［適用例１４］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分、中間本体部分および前記下本体部分は、前記エッジリングから前記接地リングへの電圧の経路を提供する、カバーリング。
［適用例１５］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分からの前記中間本体部分の前記縮幅段部は、前記エッジリングから離れる方向に設けられ、前記中間本体部分からの前記下本体部分の前記縮幅段部は、前記エッジリングに向かう方向に設けられる、カバーリング。
［適用例１６］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分からの前記中間本体部分の前記縮幅段部は、前記エッジリングに向かう方向に設けられ、前記中間本体部分からの前記下本体部分の前記縮幅段部は、前記エッジリングから離れる方向に設けられる、カバーリング。
［適用例１７］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記中間本体部分は、第１の細長い深さを有し、前記下本体部分は、第２の細長い深さを有する、カバーリング。
［適用例１８］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分は、水平配向頂面、前記水平配向頂面と連続している湾曲エッジ、前記湾曲エッジと連続している垂直配向外面、前記水平配向頂面と連続している垂直配向内面、前記垂直配向内面と連続している水平配向内面、および前記垂直配向外面と連続している水平配向外面を有し、
前記中間本体部分が、前記上本体部分の前記水平配向内面と連続している垂直配向内面を有し、
前記中間本体部分が、前記上本体部分の前記水平配向外面と連続している垂直配向外面、および前記中間本体部分の前記垂直配向外面と連続している水平配向外面を有し、
前記下本体部分が、前記中間本体部分の前記水平配向外面と連続している垂直配向外面、前記下本体部分の前記垂直配向外面と連続している水平配向底面、および前記下本体部分の前記水平配向底面と連続し、かつ、前記中間本体部分の前記垂直配向内面と連続している垂直配向内面を有する、カバーリング。
［適用例１９］
適用例１８に記載のカバーリングであって、
前記上本体部分は、前記上本体部分の前記垂直配向外面と前記上本体部分の前記水平配向外面との間に第２の湾曲エッジを有し、前記上本体部分は、前記上本体部分の前記水平配向頂面と前記上本体部分の前記垂直配向内面との間に第３の湾曲エッジを有し、前記上本体部分は、前記上本体部分の前記垂直配向内面と前記上本体部分の前記水平配向内面との間に第４の湾曲エッジを有する、カバーリング。
［適用例２０］
適用例１９に記載のカバーリングであって、
前記中間本体部分は、前記上本体部分の前記水平配向外面と前記中間本体部分の前記垂直配向外面との間に第５の湾曲エッジを有し、前記中間本体部分は、前記上本体部分の前記水平配向内面と前記中間本体部分の前記垂直配向内面との間に第６の湾曲エッジを有し、前記中間本体部分は、前記中間本体部分の前記垂直配向外面と前記中間本体部分の前記水平配向外面との間に第７の湾曲エッジを有する、カバーリング。
［適用例２１］
適用例２０に記載のカバーリングであって、
前記下本体部分は、前記中間本体部分の前記水平配向外面と前記下本体部分の前記垂直配向外面との間に第８の湾曲エッジを有し、前記下本体部分は、前記下本体部分の前記垂直配向外面および前記下本体部分の前記水平配向底面と連続している第９の湾曲エッジを有し、前記下本体部分は、前記下本体部分の前記垂直配向内面と前記下本体部分の前記水平配向底面との間に第１０の湾曲エッジを有する、カバーリング。
［適用例２２］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記カバーリングの内側エッジは、前記内側エッジと前記エッジリングとの間のアーク放電の可能性を低減するために湾曲している、カバーリング。
［適用例２３］
適用例１２に記載のカバーリングであって、
前記カバーリングのすべてのエッジが弧状である、カバーリング。
［適用例２４］
プラズマチャンバのエッジリングを固着するためのシステムであって、
サポートリングと、
前記サポートリング上で配向される前記エッジリングと、
前記エッジリングの底面と前記サポートリングの頂面との間に配置されたゲル層と、
前記エッジリングを前記サポートリングに固着するように構成された複数のねじであって、前記複数のねじの各々は、前記エッジリングの前記底面に配置され前記サポートリングを通過するねじ孔に取り付けられる複数のねじと、
前記サポートリングの底面に接続された複数の押さえ棒と、
複数の空気圧ピストンであって、前記複数のピストンの各々は、前記複数の押さえ棒のうち対応する１つに結合される複数の空気圧ピストンと
を備える、システム。
［適用例２５］
適用例２４に記載のシステムであって、
前記複数の空気圧ピストンは、前記プラズマチャンバ内での基板の処理中に前記エッジリングおよび前記サポートリングが絶縁体リングに固着されるように前記複数の押さえ棒に引き下げ力を加えるように構成される、システム。
［適用例２６］
適用例２４に記載のシステムであって、
前記複数の空気圧ピストンは、メンテナンスの際に前記プラズマチャンバから前記エッジリングおよび前記サポートリングを取り外すために前記複数の押さえ棒を押し上げるように構成される、システム。
［適用例２７］
適用例２４に記載のシステムであって、
前記サポートリングの下に位置する絶縁体リングと、
前記押さえ棒を有するように構成された複数のクラスプ機構であって、前記押さえ棒の各々は、前記サポートリング内に延びる部分と、前記絶縁体リング内に延びる部分とを有し、前記クラスプ機構の各々は、前記押さえ棒のうち対応する１つを引き下げて、前記プラズマチャンバでの処理動作中に前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングと係合させるよう構成されるとともに、前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに対して押し上げて前記サポートリングおよび前記エッジリングを解放するように構成される複数のクラスプ機構と
をさらに備える、システム。
［適用例２８］
適用例２７に記載のシステムであって、
前記複数のクラスプ機構の各々は、
エアシリンダと、
前記エアシリンダ内のピストン本体と、
前記ピストン本体に取り付けられたピストンロッドと、
前記押さえ棒のうち対応する１つを前記エアシリンダに対して装着するように構成されたマウントと
を含む、システム。
［適用例２９］
適用例２８に記載のシステムであって、
圧縮空気を前記エアシリンダの頂部に供給して前記複数の押さえ棒を引き下げるように構成された空気経路と、
圧縮空気を前記エアシリンダの底部に供給して前記複数の押さえ棒を押し上げるように構成された空気経路と
をさらに備える、システム。
［適用例３０］
適用例２４に記載のシステムであって、
前記複数のピストンの第１のピストンは、第１のクラスプ機構の一部であり、前記複数のピストンの第２のピストンは、第２のクラスプ機構の一部であり、前記複数のピストンの第３のピストンは、第３のクラスプ機構の一部であり、
前記システムは、
前記第１のクラスプ機構が前記サポートリングおよび前記エッジリングを絶縁体リングに固着する場所と比較して異なる場所で、前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着するように構成された前記第２のクラスプ機構と、
前記第２のクラスプ機構が前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着する前記場所、および前記第１のクラスプ機構が前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着する前記場所と比較して異なる場所で、前記サポートリングおよび前記エッジリングを前記絶縁体リングに固着するように構成された前記第３のクラスプ機構と
をさらに備える、システム。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図9E】

【図9F】

【図9G】