等离子体室中使用的环形结构和系统

本申请是申请号为201780097690.9、申请日为2017年12月15日、发明名称为“等离子体室中使用的环形结构和系统”的申请的分案申请。

技术领域

所提供的实施方案涉及环、系统、方法和用于将环固定在等离子体室中的结构。

背景技术

等离子室用于对晶片执行各种处理。例如，等离子体室用于清洁晶片，在晶片上沉积材料或蚀刻晶片。等离子体室包括用于处理晶片的不同部分的各种部件，例如各种环。

在此上下文中，出现了本公开中描述的实施方案。

发明内容

在所描述的实施方案中，等离子体室设置有边缘环和支撑环。在一实施方案中，边缘环被耦合到设置在边缘环下方的支撑环。边缘环例如通过附接至边缘环的底侧的多个螺钉耦合至支撑环。为了固定支撑环，多个下拉结构耦合到支撑环的底侧，从而在处理期间被下拉以保持边缘环固定。如果在处理过程中未正确固定边缘环，则用于固定边缘环的粘合剂不足。单独的粘合剂不足的一个原因是，由于等离子体室内的高温循环，由在支撑环和边缘环之间形成的粘合凝胶提供的粘合力降低了。另外，有恒定的力施加到凝胶，因此凝胶会随时间推移而裂解。因此，即使在减小由凝胶提供的粘附力和/或凝胶裂解的同时，也希望边缘环和支撑环在衬底的处理过程中保持在适当的位置。举例来说，期望在衬底的处理期间将边缘环相对于支撑环固定。否则，边缘环在衬底的处理期间的任何移位都可能导致在衬底上执行不期望的处理，或者对衬底中不希望被处理的某些部分进行处理。在一实施方案中，边缘环的底表面具有狭槽，例如螺孔，用于容纳多个紧固件，以在衬底的处理期间将边缘环连接到支撑环。这有助于防止边缘环相对于支撑环移动。

在一实施方案中，期望边缘环具有一个或多个弯曲边缘，以减少当在等离子体室内形成等离子体时产生电弧的机会。

在另一实施方案中，期望提供盖环以包围边缘环。盖环还被配置为具有一个或多个弯曲的边缘，以减少当在等离子体室内形成等离子体时产生电弧的机会。此外，选择盖环的宽度，使得沿着该宽度的追踪距离有助于在盖环的竖直定位的内表面处实现隔离电压(stand-off voltage)。例如，如果盖环内耗散的射频(RF)电压在约7伏(V)至10伏/盖环的千分之一英寸(包括约7伏/盖环的千分之一英寸和10伏/盖环的千分之一英寸)的范围内，以达到在盖环的竖直定位的内表面处的预定的5000伏(V)隔离电压，则盖环的宽度对应于追踪距离。追踪距离是隔离电压的倍数(例如两倍或三倍)与盖环的每单位长度(例如千分之一英寸)内的电压耗散的比率。在一些实施方案中，盖环的宽度是通过该比率提供的追踪距离。在另一实施方案中，边缘环和地面之间的表面长度(例如沿着多个台阶状表面的表面长度)定义了追踪距离。

在一实施方案中，期望支撑环和边缘环相对于位于支撑环下方的绝缘体环固定。否则，支撑环相对于绝缘体环的任何移动都会使边缘环在支撑环的顶部移动。边缘环的移动在衬底的处理期间是不期望有的。在衬底的处理期间支撑环的任何移位都可能导致在衬底上执行不期望的处理，或者对衬底中不希望被处理的某些部分进行处理。同样，期望容易地移除支撑环和边缘环，以用于维护或更换支撑环或边缘环或边缘环和支撑环两者。

在一些实施方案中，描述了一种在等离子体处理室使用的边缘环。所述边缘环具有环形主体，该环形主体围绕所述等离子体处理室的衬底支撑件。所述环形主体具有底侧、顶侧、内侧和外侧。该边缘环具有多个紧固件孔，其沿所述底侧设置在所述环形主体中。每个紧固件孔具有带螺纹的内表面，以用于容纳用于将所述环形主体附接至支撑环的紧固件。该边缘环还包括台阶，其设置在所述环形主体的所述内侧。所述台阶具有与所述顶侧的上表面通过成角度的表面隔开的下表面。该边缘环具有在所述顶侧的所述上表面和所述外侧的侧表面之间形成的弯曲边缘。

在几个实施方案中，描述了一种在等离子体处理室中使用的盖环。所述盖环具有围绕边缘环的环形主体，所述环形主体与接地环相邻。所述环形主体具有上部主体部分、中间主体部分和下部主体部分。所述中间主体部分限定从所述上部主体部分开始的台阶收缩部，使得所述中间主体部分具有第一环形宽度。所述下部主体部分限定了从中间主体部分开始的台阶收缩部，使得所述下部主体部分具有第二环形宽度，所述第二环形宽度小于所述第一环形宽度。

在多种实施方案中，描述了一种用于固定等离子体室的边缘环的系统。该系统包括支撑环，所述边缘环定位在所述支撑环上。该系统还包括凝胶层，其设置在所述边缘环的底表面和所述支撑环的顶表面之间。该系统还包括多个螺钉，其被构造成将所述边缘环固定到所述支撑环上。所述多个螺钉中的每一个均附接到设置在边缘环的所述底表面的螺孔内并穿过所述支撑环。该系统还包括多个压紧杆，其连接到所述支撑环的底表面上。该系统还包括多个气动活塞。所述多个活塞中的每一个与所述多个压紧杆中的相应的压紧杆耦合。

本文描述的系统和方法的一些优点包括提供具有一个或多个不锋利的弯曲边缘的边缘环。当在等离子体室内形成等离子体时，锋利的边缘(例如具有90°角的边缘)通常会导致RF功率产生电弧。一个或多个弯曲边缘减少了这种产生电弧的机会。

所述系统和方法的其他优点包括为边缘环提供一个或多个狭槽，例如螺孔，以容纳紧固件，例如螺钉，以将边缘环耦合至支撑环上。即使在边缘环与支撑环之间的凝胶所提供的粘附力减小，或凝胶磨损，或凝胶在衬底处理过程中由于施加在凝胶上的力而裂解时，边缘环与支撑环的耦合也将边缘环相对于支撑环固定。此外，支撑环通过一根或多根压紧杆相对于绝缘体环固定。因此，边缘环经由支撑环相对于绝缘体环固定，并且因此，边缘环在衬底处理期间不会移位。没有这种移位减少了在衬底上执行任何不期望的处理的机会，例如避免在衬底上执行任何不期望的处理，或者减少了衬底的不期望的区域被处理的机会。

所述系统和方法的附加优点包括提供一个或多个机构，例如一个或多个气动机构，用于经由一个或多个压紧杆对支撑环进行下拉或上推。在衬底的处理期间执行下拉，以减少支撑环相对于绝缘体环移位的机会。这样，由于下拉，边缘环和支撑环在多个处理操作(诸如从一个处理操作到另一处理操作)期间保持在等离子体室内，直到被替换或从等离子体室移除以进行维护。进行上推以拆除边缘环或支撑环，以进行更换或维护，例如清洁。

本文描述的系统和方法的进一步的优点包括：为盖环提供一个或多个弯曲边缘，以减少当在等离子体室内形成等离子体时产生电弧的机会。此外，如上所述，盖环具有环形宽度以在盖环的竖直定位的内表面处实现隔离电压。

通过结合附图进行的以下详细描述，其他方面将变得显而易见。

附图说明

通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解实施方案。

图1是系统的实施方案的图，其示出了将边缘环固定到支撑环的方式。

图2是系统的实施方案的图，其示出了电源引脚与支撑环的耦合。

图3A是系统的实施方案的图，其示出了用于将多个压紧杆连接到支撑环的多个位置。

图3B是示出了压紧杆与支撑环的底表面的耦合的等距视图。

图4是用于将边缘环和支撑环固定到绝缘体环的系统的实施方案的侧视图。

图5是扣紧机构的实施方案的等距视图。

图6A是用于示出压紧杆的同步下拉的系统的实施方案的图。

图6B是用于示出压紧杆的同步上推的系统的实施方案的图。

图7是系统的实施方案的框图，其示出了向多个扣紧机构供应空气。

图8A是边缘环的实施方案的等距视图。

图8B是图8A的边缘环的实施方案的俯视图。

图8C是图8B的边缘环的剖视图。

图8D是系统的实施方案的图，其示出了紧固件与图8A的边缘环的耦合。

图9A是盖环的实施方案的等距视图。

图9B是图9A的盖环的实施方案的仰视图。

图9C是图9A的盖环的实施方案的俯视图。

图9D是图9C的盖环的实施方案的剖视图。

图9E是图9A的盖环的实施方案的剖视图。

图9F是图9A的盖环的实施方案的剖视图。

图9G是盖环的实施方案的剖视图。

具体实施方案

以下实施方案描述了用于将边缘环固定在等离子体室内的系统和方法。显然，可以在没有这些具体细节中的一些或所有的情况下实践所提供的实施方案。在其他情况下，没有详细描述众所周知的处理操作，以免不必要地使所提供的实施方案不清楚。

图1是系统100的实施方案的图，其示出了将边缘环108固定到支撑环112的方式，该支撑环在本文中有时被称为可调边缘护套(TES)环。系统100包括边缘环108、接地环114、基环116(下文在图9G中说明)、绝缘体环106、盖环118(下文在图9G中说明)和卡盘104。边缘环108由导电材料制成，所述导电材料诸如硅、硼掺杂的单晶硅、氧化铝、碳化硅层、氧化铝层顶部上的碳化硅层、或硅合金、或其组合。应当注意，边缘环108具有环形主体，例如圆形主体、或环状主体或盘状主体。此外，支撑环112由诸如石英或陶瓷，或氧化铝(Al

此外，绝缘体环106由诸如介电材料之类的绝缘体材料制成，并且基环116也由介电材料制成。接地环114由导电材料制成。接地环114耦合到接地电位。卡盘104的示例包括静电卡盘。每个环，例如边缘环108、支撑环112、接地环114、基环116和绝缘体环106具有环形形状，例如环的形状或盘的形状。盖环118由诸如熔融二氧化硅-石英之类的介电材料或诸如氧化铝(Al

边缘环108的底表面具有部分P1，该部分P1经由导热凝胶层110A耦合到支撑环112的上表面，以将支撑环112热沉到边缘环108上。本文所用的导热凝胶包括聚酰亚胺、聚酮、聚醚酮、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、氟乙烯-丙烯共聚物、纤维素、三乙酸酯和硅酮。此外，边缘环108的底表面具有另一部分P2，该另一部分P2经由导热凝胶层110B耦合至卡盘104的上表面。另外，边缘环108的底表面还具有位于基环116上方并与基环116相邻的另一部分P3。

边缘环108位于基环116，支撑环112和卡盘104上方。边缘环108的底表面面向基环116、支撑环112、和卡盘的一部分104。边缘环108还围绕着卡盘104的一部分，例如顶部PRTN1。支撑环112围绕着卡盘104的一部分，而绝缘体环106围绕着卡盘104的另一部分。基环116围绕支撑环112、和绝缘体环106的一部分。盖环118围绕边缘环108和基环116。接地环114围绕盖环118和一部分基环116。盖环118的一部分位于接地环114的上方，而盖环118位于接地环114的侧部附近。

边缘环108具有多个边缘，例如边缘1、边缘2、边缘3、边缘4、边缘5和边缘6。每个边缘1至6是弯曲的，例如弧形的。举例而言，每个边缘1至6缺乏锐度，具有半径以及具有平滑的曲线。应当注意，在多种实施方案中，边缘1至边缘6中的每一个的半径大于从约0.01英寸到约0.03英寸并且包括约0.01英寸和约0.03英寸的范围。边缘的半径在从约0.01英寸到约0.03英寸并且包括约0.01英寸和约0.03英寸，这减小了在半导体晶片的制造期间边缘碎裂的机会。碎裂在半导体晶片的处理期间产生颗粒。

在一实施方案中，边缘环108具有多个边缘。在一个实施方案中，限定边缘环108的边缘是圆形的。举例来说，边缘环108的边缘1被倒圆至约0.03英寸或更大，优选地大于0.07英寸的半径。举例而言，边缘1被倒圆以具有在约0.03英寸到约0.1英寸并且包括约0.03英寸和约0.1英寸的范围内的半径。举另一示例而言，边缘1被倒圆以具有在约0.07英寸至约0.1英寸范围内并且包括约0.07英寸和约0.1英寸的半径。边缘环108的边缘1由于靠近接地环114而特别容易产生电弧。由于等离子处理操作中使用的功率电平增加，边缘环108和接地环114之间将产生高电场。边缘1的倒圆减少了这种电弧产生的机会。已经确定，当等离子室在操作中时，这些边缘的较小的倒圆可能不足以防止或减小RF功率的电弧发生的机会。受等离子室内的特征的较尖锐边缘影响的电弧发生机会的减少可能有害于在半导体晶片的上方和上(over and on)执行的制造工艺。稍微变圆的边缘(例如边缘1)具有在约0.01英寸到约0.03英寸之间并且包括约0.01英寸和约0.03英寸的范围，这有助于减少在半导体晶片的制造过程中产生颗粒或在制造过程中边缘碎裂的可能性。因此，尽管在位于等离子体室中的特征的表面(例如边缘1)上进行了一些倒圆处理，但该倒圆处理小于为了防止或减少鉴于在等离子体处理操作中使用了增加的功率水平导致的电弧发生而进行的倒圆处理。

当在系统100所处的等离子体室内形成等离子体时，弯曲边缘1至6减少了碎裂或电弧发生的机会。应当注意，对边缘5的倒圆处理不如对边缘1的倒圆处理，以减少等离子体的等离子体离子进入边缘5和卡盘104之间的间隙的机会。例如，边缘5的半径比边缘1的半径小。举例而言，边缘环108沿x轴的外径在从约13.6英寸到约15英寸的范围内并且包括约13.6英寸和约15英寸。举另一示例而言，边缘环108的外径在从约13英寸到约15英寸的范围内并且包括约13英寸和约15英寸。举又一示例而言，边缘环108具有沿y轴测量的约0.248英寸的厚度。举例而言，边缘环108的厚度在从约0.24英寸到约0.256英寸的范围内并且包括约0.24英寸和约0.256英寸。x轴垂直于y轴。随着边缘环108的外径变大，与边缘环108的边缘1邻接的外侧表面与盖环118之间的距离减小。当在等离子体室内形成等离子体时，距离的减小使边缘环108与盖环118之间的RF功率产生电弧的机会减小。

边缘环108包括在边缘环108的底表面内形成的多个狭槽，例如狭槽125。边缘环内的狭槽的示例是螺孔。每个狭槽围绕紧固件孔，诸如紧固件孔124A。紧固件孔没有完全沿着边缘环108的沿y轴的长度延伸以在边缘环108内形成通孔。多个紧固件孔形成在边缘环108的底表面内。紧固件孔的一个示例是具有螺旋线的用于容纳螺钉的螺钉孔。狭槽125具有顶表面TS和侧表面SS。顶表面TS和侧面SS是通过钻入边缘环108的底表面而形成的表面。侧面SS基本上垂直于顶表面TS。例如，侧表面SS相对于顶表面TS成角度，例如形成在85度至95度之间的角度。作为另一示例，侧表面SS垂直于顶表面TS。顶表面TS部分地围绕紧固件孔124A，并且侧表面SS部分地围绕紧固件孔124A。

此外，在支撑环112内形成有通孔132A，其用于容纳诸如螺钉或螺栓或销之类的紧固件122。类似地，在支撑环112内的其他位置处形成另外的通孔，例如通孔132A，以容纳多个紧固件，例如紧固件122，以将支撑环112耦合到边缘环，如本文所述。例如，在沿x轴的水平面中的等边三角形的顶点处的支撑环112内形成三个通孔。作为另一示例，在支撑环112内形成六个或九个通孔，并且一组相邻的通孔之间的距离基本上等于另一组相邻的通孔之间的距离，例如等于另一组相邻的通孔之间的距离或与另一组相邻的通孔之间的距离相差在预定限度内。应当注意，一组相邻的通孔具有至少一个与另一组相邻的通孔中的至少一个通孔不同的通孔。

紧固件122由金属制成，例如钢、铝、钢的合金或铝的合金。通孔132A形成为与紧固件122的形状一致。例如，紧固件122具有头部，该头部的直径大于紧固件122的主体的直径。通孔132A的下部被制造成与紧固件122的头部相比，具有稍大的直径，例如大几分之一毫米(mm)。此外，通孔132A的上部被制造成与紧固件122的主体相比，具有稍大的直径，例如大几分之一毫米。另外，紧固件孔124A的直径被制造成与紧固件122的螺纹部分相比稍大，例如大几分之一毫米。此外，在狭槽125的顶表面TS和紧固件122的末端之间沿y轴形成空间。该空间的示例是间隙1，其范围在约0mm至约1mm之间，并且包括约0mm和约1mm。间隙1的另一示例是范围从约0mm到约0.5mm并且包括约0mm和约0.5mm的空间。间隙1的另一个示例是范围在约0mm至约0.25mm之间并且包括约0mm和约0.25mm的空间。间隙1的空间在沿y轴的竖直方向上。狭槽125的顶表面TS和紧固件122的螺纹部分之间的空间在从约0mm到约0.5mm的范围内并且包括约0mm和约0.5mm，以减少空间内的RF功率产生电弧的机会。如果产生电弧，则紧固件122可能由于由电弧产生的热量而熔化。

紧固件122插入通孔132A内，使得紧固件122的头部和主体位于支撑环112内，并且紧固件122的螺纹部分插入形成在边缘环108内的紧固件孔124A内。在紧固件122的侧表面与支撑环112的内侧表面之间形成的空间(例如间隙2)在约0mm至约0.2mm的范围内并且包括约0mm和约0.2mm。

支撑环112内嵌有电极EL，其用于经由诸如阻抗匹配电路之类的辅助匹配器接收从辅助RF发生器接收的RF信号的射频(RF)功率。

在一些实施方案中，支撑环112是耦合环。

在多种实施方案中，紧固件122由塑料制成。

在一些实施方案中，使用在两侧上都具有传导性凝胶的双面传导性带来代替传导性凝胶层。在多种实施方案中，使用具有传导性凝胶的填缝珠来代替传导性凝胶层。

在一些实施方案中，代替具有多个螺纹的紧固件孔，本文所述的边缘环的底表面内的紧固件孔装配有插入件，例如金属壳体。举例而言，将金属壳体拧到形成在边缘环的底表面内的狭槽中。插入件在插入件的内表面内具有螺纹。然后将紧固件拧到插入件的螺纹上，而不是拧到具有螺纹的紧固件孔上。

图2是系统200的实施方案的示意图，其用于说明电源引脚208与支撑环112的耦合。系统200包括边缘环228、盖环201、接地环114、绝缘体环106、基环210、设施板224、卡盘104、支撑环112、碗状部218和绝缘体壁230。绝缘体壁230是等离子体室的偏置壳体的壁，如本文所述。绝缘体环106相对于绝缘体壁230是固定的，例如不可移动。接地环114是未涂覆的。边缘环228在本文中有时被称为热边缘环(HER)。边缘环228由与图1的边缘环108相同的材料制成，但边缘环228具有与边缘环108不同的形状。例如，边缘环228沿x-轴具有外径，外径的范围从约13.6英寸到约15英寸，并且包括约13.6英寸和约15英寸。作为另一示例，边缘环228的外径在从约13英寸到约15英寸的范围内并且包括约13英寸和约15英寸。作为又一示例，边缘环228具有沿y轴测量的约0.248英寸的厚度。举例而言，边缘环228的厚度在从约0.24英寸到约0.256英寸的范围内并且包括约0.24英寸和约0.256英寸。在边缘环228内形成多个紧固件孔，例如图1的紧固件孔124A，以将边缘环228固定至支撑环112。

此外，盖环201由与图1的盖环118相同的材料制成，但盖环201具有与盖环118不同的形状。盖环201具有环形主体，例如盘形状的主体或环形状的主体。盖环201的一部分位于接地环114之上和附近，盖环201的另一部分位于基环210之上和附近。类似地，基环210由与图1的基环116相同的材料制成，但基环210具有与基环116不同的形状。

边缘环228的一部分P5经由凝胶层110C耦合至支撑环112，以将支撑环112热沉至边缘环228。类似地，边缘环228的另一部分P4经由凝胶层110C耦合至卡盘104的一部分。边缘环228围绕卡盘104的顶部PRTN1。此外，边缘环228的另一部分P6与基环210的顶表面的一部分相邻。此外，盖环201围绕边缘环228。支撑环112位于边缘环228的下方并且围绕卡盘104的一部分。绝缘体环106位于支撑环112的下方并且围绕卡盘104的底部。基环210位于盖环201的下方并且围绕绝缘体环106的一部分。接地环114围绕基环210和一部分的绝缘体环106。碗状部218位于绝缘体环106的下方。绝缘体壁230位于接地环114和一部分的绝缘体环106的下方。绝缘体壁230由绝缘体材料制成。

电源引脚馈通孔206通过绝缘体环106中的通孔和在支撑环112中形成的孔插入。电源引脚馈通孔206是由绝缘体(例如塑料或陶瓷)制成的套筒，以保护电源引脚208。电源引脚208位于电源引脚馈通孔206内。电源引脚208是由金属(例如铝或钢)制成的导电杆，以用于将RF功率传导到支撑环112或支撑环112内的电极EL。电源引脚208的末端与电极EL接触，以向电极EL提供RF功率。电源引脚馈通件206的中间部分被封装在由绝缘体材料制成的安装座216A内。

O形环214位于安装座216A上方并且邻近安装座216A，以将安装座216A抵靠电源引脚馈通孔206密封。O形环214围绕电源引脚馈通孔206的底部。本文所述的O形环的示例是由金属(例如铝或钢)制成的环。此外，另一O形环204位于电源引脚馈通孔206的顶部，以防止电源引脚208和电源引脚馈通孔206之间的空气进入包含系统200的等离子体室内的等离子体。电源引脚208与电源引脚馈通孔206之间没有真空。O形环204围绕电源引脚馈通孔206的顶部。

应当注意，在一些实施方案中，使用了多个电源引脚。例如，两个电源引脚可与电源引脚馈通孔一起使用，使用围绕电源引脚馈通孔的各个底部的O形环以及围绕电源引脚馈通孔的各个顶部的O形环，以在多个位置向电极EL提供功率。

从经由辅助匹配器从辅助RF发生器接收的RF信号的RF功率中产生间隔RF电压。间隔RF电压具有从盖环201的竖直定位的内表面203到接地环114的可追踪距离213。间隔RF电压是通过从竖直定位的内表面203到接地环114的可追踪距离213而产生的。应当注意，在一些实施方案中，盖环201的环形宽度被选择为使得边缘环228与接地环114之间的可追踪距离213足以使损失小于从边缘环228到接地环114的RF电压的预定量。例如，如果要在盖环201的竖直定位的内表面203处实现的隔离电压(stand-off voltage)的预定量是5000伏(V)，并且每千分之一英寸的盖环201消耗7到10伏之间的电压，则选择盖环201的环形宽度，以使可追踪距离213或环形宽度是5000伏的倍数(例如2或3倍)和10伏的比率。举例而言，该比率是(2×5000)/10伏。可追踪距离213在盖环201的横截面的x-y平面中。x-y平面由x轴和y轴形成，并且位于x轴和y轴之间。

在一些实施方案中，多个电源引脚馈通孔耦合到支撑环112以提供RF功率。每个电源引脚馈通孔都具有电源引脚。

在一些实施方案中，接地环114涂覆有导电材料，例如氧化铝，以增加接地环114的导电性。

在多种实施方案中，将凝胶层110C沿着边缘环228的下表面以及沿着支撑环112和卡盘104的上表面放置在多个位置处，以在边缘环228和支撑环112之间以及在边缘环228和卡盘104之间提供导电性和导热性。

图3A是系统300的实施方案的示意图。每个压紧杆302A和302B经由支撑环112的底表面308中的相应的槽插入。例如，压紧杆302A插入在底表面308中的位置L1处的第一狭槽中，以将支撑环112在位置L1处固定至绝缘体环106。类似地，压紧杆302B被插入底表面308中的位置L2处的第二狭槽中，以将支撑环112在位置L2处固定至绝缘体环106。作为另一示例，每个压紧杆302A和302B在其顶部具有螺纹，并且该螺纹与在底表面308内形成的相应狭槽的螺纹配合。作为又一个示例，每个压紧杆302A和302B具有基于弹簧的可伸缩机构，该机构在插入底表面308内的相应狭槽之前缩回，并在插入后延伸。

应当注意，沿着长度形成的每个通孔的尺寸随支撑环112的外径(OD)和内径(ID)而变化，该长度沿着支撑环112的y轴测量。支撑环112的内径随着图1和2的卡盘104的直径的变化而变化。

在多种实施方案中，使用任意数量的压紧杆，例如两个或两个以上压紧杆，以耦合到支撑环112。

图3B是示出了压紧杆302A与支撑环112的底表面308的耦合的等距视图。在底表面内形成有狭槽330，其沿支撑环112的长度部分地延伸。支撑环112的长度沿y轴延伸。狭槽330装配有接收器332，该接收器由金属制成，例如由铝或钢或钛，或者铝的合金或钢的合金或钛的合金制成。例如，接收器332经由诸如螺纹之类的附接机构被附接到狭槽330的表面。进一步举例而言，狭槽330具有螺纹，接收器332的螺纹被装配到该螺纹上。压紧杆302A的末端插入到接收器332中以装配到接收器332上，从而将压紧杆302A连接到支撑环112上。

图4是用于将边缘环924和支撑环112固定到绝缘体环106的系统900的实施方案的侧视图。边缘环924的示例包括图1的边缘环108和图2的边缘环228。系统900包括扣紧机构920A、绝缘体环106、支撑环112和边缘环924。扣紧机构920A包括气缸912、气动活塞922、带螺纹的适配器908、推压连接器906和用于将压紧杆302A安装到绝缘体壁230上的安装座604A。安装座604A通过多个带肩螺钉902安装到绝缘体壁230上。扣紧机构920A耦合到多个空气配件上，其包括在扣紧机构920A的侧面处的空气配件914A和空气配件914B。本文所述的扣紧机构由金属制成，例如由钢、铝、钢的合金或铝的合金等制成。此外，空气配件也由金属制成，例如由钢、铝、钢合金或铝合金等。

活塞922具有活塞主体916和活塞杆918。活塞主体916在气缸912内。活塞主体916的直径大于活塞杆918的直径。活塞主体916与活塞杆918成一体或与活塞杆918附接。安装座604A通过在气缸912的顶表面处的多个螺钉910附接到气缸912上。螺纹适配器908插入安装座604A的中心开口930内。该螺纹适配器908被装配到在活塞杆918的顶表面内形成的狭槽中。此外，螺纹适配器908具有狭槽，以将推动连接器906装配在该狭槽中。推动连接器906装配有压紧杆302A，压紧杆302A通过安装座604A的中心开口930插入。推动连接器906被附接到(例如螺纹连接到)压紧杆302A的底部。

类似地，另一个压紧杆302B(图3A)耦接到扣紧机构920B的另一个气动机构，这将在下面描述。例如，扣紧机构920B包括活塞，例如活塞922，该活塞耦合至压紧杆302B以在竖直方向上沿y轴上下移动压紧杆302B。压紧杆302A在其末端处具有螺纹932，以与在支撑环112的底表面308内形成的狭槽931的相应螺纹934相配合。压紧杆302A的顶部PR1经由支撑环112的底表面延伸到支撑环112的狭槽中，并且压紧杆302A的中间部分PR2经由绝缘体环106中的通孔延伸。类似地，压紧杆302B的顶部延伸到支撑环112的底表面中的狭槽中，并且压紧杆302B的中间部分延伸到绝缘体环106内的通孔中。

如上所述，支撑环112经由一个或多个紧固件物理地连接到边缘环924。当经由空气配件914B将空气供应到气缸912的下部时，通过在活塞主体916的下表面下方的空气产生压力。由于在活塞主体916的下表面下方产生的压力，活塞922沿y轴在竖直向上的方向上移动，以向上推压紧杆302A。当压紧杆302A被向上推时，支撑环112相对于绝缘体环106在竖直向上的方向上升高。边缘环924也与支撑环112同时在竖直向上的方向上升高远离绝缘体环106。支撑环112和边缘环924在竖直向上的方向上被向上推动远离绝缘体环106，以从等离子体室中移除支撑环112和边缘环924。支撑环112和边缘环924被移除以更换或维护支撑环112或边缘环924或其组合。

另一方面，当经由空气配件914A向气缸912的上部供给空气时，在活塞主体916的上表面上方的空气产生压力。由于在活塞主体916的上表面上产生的压力，活塞922沿着y轴在垂直向下的方向上移动，以下拉压紧杆302A。当压紧杆302A被下拉时，支撑环112相对于绝缘体环106在竖直向下的方向上被下拉。边缘环924也与支撑环112同时在竖直向下的方向上朝向绝缘体环106被下拉。为了处理放置在卡盘104上的衬底以及在处理放置在卡盘104上的衬底期间，支撑环112和边缘环924被向下拉向绝缘体环106。

图5是扣紧机构920A的实施方案的等距视图。图5中示出了螺钉910中的一个和安装座604A。

图6A是系统1100的实施方案的示意图，其用于示出多个下拉杆302A和302B(图3A)的同步下拉。系统1100包括空气路径1102A、扣紧机构920A、扣紧机构920B和扣紧机构920C。扣紧机构920B和920C具有与扣紧机构920A相同的结构和功能。例如，每个扣紧机构920A至920C具有双作用缸。扣紧机构920B经由安装座连接至压紧杆302B，并且扣紧机构920C经由安装座连接至压紧杆。

如本文所述，空气路径具有多个管，每个管由绝缘体材料制成，例如塑料和增塑剂的组合或塑料。空气路径是柔性的，以能够连接到扣紧机构920A-920C的上部或下部。

空气路径1102A包括多个管1106A、1106B、1106C、1106D和1106E。管1106A和1106D经由连接器C1连接至管1106B，并且管1106B和1106E经由连接器C2连接至管1106C。本文所述的连接多个管的每个连接器具有中空空间，以使得空气能经由该中空空间通过。作为示例，连接多个管的每个连接器均由绝缘材料制成。

管1106D经由空气配件914A(图4)连接至扣紧机构920A的上部1104A。类似地，管1106E经由空气配件(例如，空气配件914A)连接到扣紧机构920B的上部1104C，并且管1106C通过空气配件(例如，空气配件914A)连接到扣紧机构920C的上部1104E。

空气通过管1106A、连接器C1和管1106D供应到扣紧机构920A的上部1104A。类似地，空气通过管1106A、连接器C1、管1106B，连接器C2和管1106E被供应到扣紧机构920B的上部1104C。此外，空气通过管1106A、连接器C1、管1106B、连接器C2和管1106C被供应到扣紧机构920C的上部1104E。当将空气供应到上部1104A、1104C和1104E时，扣紧机构920A-920C的活塞沿y轴同步(例如同时)下拉，以朝向绝缘体环112(图4)移动支撑环106(图4)和边缘环924(图4)。

如下所述，在电源引脚208，压紧杆302A和302B以及温度探针轴周围有多个桶形密封件。这些桶形密封件沿着y轴在竖直向上的方向上在支撑环112上施加力。扣紧机构920A-920C克服了在竖直向上方向上的向上，以防止支撑环112在竖直方向上相对于卡盘104升高。此外，扣紧机构920A-920C向边缘环924和卡盘104之间的凝胶层110B和110C(图1和2)施加夹持力。双作用气缸独立于支撑环112的温度在竖直向上的方向或竖直向下的方向上对支撑环112施加恒定的力。

图6B是系统1150的实施方案的图，其用于说明多个压紧杆302A和302B(图3A)的异步推压。系统1150包括空气路径1102B、扣紧机构920A、扣紧机构920B和扣紧机构920C。

空气路径1102B包括多个管1106F、1106G、1106H、1106I和1106J。管1106F和1106I经由连接器C3连接至管1106G，并且管1106G和1106J经由连接器C4连接至管1106H。管1106I经由空气配件914B(图4)连接至扣紧机构920A的下部1104B。类似地，管1106J通过空气配件(例如空气配件914B)连接到扣紧机构920B的下部1104D，并且管1106H通过空气配件(例如空气配件914B)连接到扣紧机构920C的下部1104F。

空气通过管1106F、连接器C3和管1106I供应到扣紧机构920A的下部1104B。类似地，空气经由管1106F、连接器C3、管1106G、连接器C4和管1106J被供应到扣紧机构920B的下部1104D。此外，空气通过管1106F、连接器C3、管1106G、连接器C4和管1106H被供应到扣紧机构920C的下部1104F。当将空气供应到下部1104B、1104D和1104F时，将扣紧机构920A-920C的活塞沿y轴同步(例如同时)向上推，以移动支撑环112(图4)和边缘环924(图4)远离绝缘体环106(图4)。

图7是系统1200的实施方案的框图，其示出了向扣紧机构920A至920C供应空气。系统1200包括多个空气压缩机1202A和1202B、多个空气压力调节器1204A和1204B、多个节流孔1206A和1206B、空气路径1102A和1102B以及扣紧机构920A至920C。空气压缩机1202A经由调节器1204A和节流孔1206A以及空气路径1102A耦合至扣紧机构920A至920C的上部。类似地，空气压缩机1202B经由调节器1204B和节流孔1206B以及空气路径1102B耦合至扣紧机构920A至920C的下部。

空气压缩机1202A压缩空气以产生压缩空气。压缩空气被供应到空气压力调节器1204A。空气压力调节器1204A控制诸如将压缩空气的压力改变为预定空气压力，并且经由节流孔1206A和空气路径1102A将具有预定空气压力的压缩空气供应到扣紧机构920A的上部。在此描述的预定空气压力的示例是每平方英寸28磅(psi)的空气压力。如本文所述，预定空气压力的其他示例是介于25psi和31psi之间的空气压力。

类似地，空气压缩机1202B将空气压缩以产生压缩空气。压缩空气被供应到空气压力调节器1204B。空气压力调节器1204B控制诸如将压缩空气的压力改变为预定空气压力，并且经由节流孔1206B和空气路径1102B将具有预定空气压力的压缩空气供应到扣紧机构920B的下部。

图8A是边缘环228的实施方案的等距视图。边缘环228具有顶表面1604。图8A示出了在边缘环228的底表面1612内形成的多个紧固件孔124A、124B和124C的透视图。

在一些实施方案中，在底表面1612内形成任何其他数量的紧固件孔，例如六个或九个紧固件孔，以将相同数量的紧固件装配在相应的孔中。例如，在边缘环228的底表面1612内形成的一组的两个相邻孔之间的距离与在边缘环228的底表面1612内形成的另一组的两个相邻孔之间的距离相同。举例而言，该组的两个相邻孔中的任何一个与另一组的两个相邻孔中的一个相同或不同。

图8B是边缘环228的实施方案的俯视图。边缘环228具有内径ID1和外径OD1。外径OD1在从约13.6英寸到约15英寸的范围内并且包括约13.6英寸和约15英寸。作为另一示例，外径OD1在从约13.6英寸到约16英寸的范围内并且包括约13.6英寸和约16英寸。作为又一示例，外径OD1在从约12英寸到约18英寸的范围内并且包括约12英寸和约18英寸。当外径OD1超过13.6英寸时，例如大于14英寸或接近15英寸时，则边缘环228与盖环118之间的RF功率产生电弧的机会减小。内径ID1是边缘环228的内周缘的直径，外径OD1是边缘环228的外周缘的直径。在边缘环228的俯视图中可以看到顶表面1604。

图8C是沿图8B所示的A-A截面的边缘环228的截面图。边缘环228具有顶表面1604(在本文中有时称为顶侧)和底表面1612(在本文中有时称为底侧)。顶表面1604和底表面1612中的每个是水平定位的表面。顶表面1604在本文中有时被称为顶侧。边缘环228还具有内表面1620(有时在本文中称为内侧)和外表面1614(有时在本文中称为外侧)。外表面1614是竖直定位的表面。应当注意，边缘环228具有环形主体，例如圆形主体，或环状主体或盘状主体。

边缘环228具有台阶1622，台阶1622包括成角度的内表面1606和水平定位的内表面1608。成角度的内表面1606相对于竖直定位的内表面1610形成约15°或约50°的角A2。在一个实施方案中，角度A2在约5°至约55°的范围内。在另一个实施方案中，角度A2在约12°和约20°之间的范围内。在又一实施方案中，角度A2在约10°和约20°之间的范围内。成角度的内表面1606与顶表面1604邻接。例如，成角度的内表面1606相对于顶表面1604形成圆角R3。举例而言，半径R3最大为约0.01英寸。例如，在成角度的内表面1606和顶表面1604之间形成具有半径R3的曲线。作为示例，半径R3在从约0.009英寸到约0.011英寸的范围内并且包括约0.009英寸和约0.011英寸。

水平定位的内表面1608与成角度的内表面1606邻接。例如，水平定位的内表面1608相对于成角度的内表面1606形成圆角R4。举例而言，半径R4为约0.032英寸。例如，在水平定位的内表面1608和成角度的内表面1606之间形成具有半径R4的曲线。作为示例，半径R4在从约0.003英寸到约0.0034英寸的范围内并且包括约0.003英寸和约0.0034英寸。边缘环228上形成圆角R4的位置的中间直径(MD)为约11.858英寸。例如，中间直径在从约11.856英寸到约11.86英寸的范围内并且包括约11.856英寸和约11.86英寸。

如本文所述，水平定位的表面基本平行于x轴，并且如本文所述的竖直定位的表面基本平行于y轴。例如，水平定位的表面相对于x轴形成的角度范围为-5°到+5°，而竖直定位的表面相对于y轴形成的角度范围为-5°到+5°。举例而言，水平定位的表面平行于x轴并且垂直于y轴，而竖直定位的表面平行于y轴并且垂直于x轴。如本文所述，成角度的表面既不是竖直定位的表面也不是水平定位的表面。

水平定位的内表面1608通过成角度的内表面1606与顶表面1604间隔开。例如，成角度的内表面1606与顶表面1604以及水平定位的内表面1608相邻，但水平定位的内表面1608不与顶表面1604相邻。

此外，内表面1620具有竖直定位的内表面1610，该竖直定位的内表面1610与水平定位的内表面1608相邻。例如，竖直定位的内表面1610相对于水平定位的内表面1608形成圆角R5。举例而言，在竖直定位的内表面1610和水平定位的内表面1608之间形成具有半径R5的曲线。例如，半径R5为约0.012英寸。举例而言，半径R5在从约0.007英寸到约0.017英寸的范围内并且包括约0.007英寸和约0.017英寸。竖直定位的内表面1610沿y轴的距离d3约为0.0169英寸。例如，距离d3在从约0.0164英寸到约0.0174英寸的范围内并且包括约0.0164英寸和约0.0174英寸。竖直定位的表面的距离是沿着y轴在竖直定位的表面的竖直方向上的长度。此外，水平定位表面的距离是水平定位的表面沿着x轴在水平方向上的宽度。此外，沿着y轴在竖直方向上测量成角度的表面的距离。竖直定位的内表面1610具有约11.7英寸的内径ID1。例如，内径ID1在从约11英寸到约12.4英寸的范围内并且包括约11英寸和约12.4英寸。

此外，内表面1620具有成角度的内表面1618，该成角度的内表面1618相对于竖直定位的内表面1610和底表面1612成角度。成角度的内表面1618与竖直定位的内表面1610相邻。例如，成角度的内表面1618相对于竖直定位的内表面1610形成圆角R6。举例而言，在成角度的内表面1618和竖直定位的内表面1610之间形成具有半径R6的曲线。例如半径R6为约0.015英寸。举例而言，半径R6在从约0.0149英寸到约0.0151英寸的范围内并且包括约0.0149英寸和约0.0151英寸。此外，成角度的内表面1618与底表面1612邻接。例如，成角度的内表面1618相对于底表面1612形成圆角R7。举例而言，在成角度的内表面1618和底表面1612之间形成具有半径R7的曲线。作为示例，半径R7约是半径R6的两倍。举例而言，半径R6在从约2×0.0149英寸到约2×0.0151英寸的范围内并且包括约2×0.0149英寸和约2×0.0151英寸。

成角度的内表面1618具有长度d2，其约为0.035英寸。例如，长度d2在从约0.0345英寸到约0.0355英寸的范围内并且包括约0.0345英寸和约0.0355英寸。成角度的内表面1618相对于竖直定位的内表面1610形成约30°的角度A1。例如，角度A1在从约28°至约32°的范围内并且包括约28°和约32°。应当注意，在本文中有时将成角度的内表面1606、水平定位的内表面1608、竖直定位的内表面1610和成角度的内表面1618的组合称为边缘环228的内侧。

外表面1614与底表面1612邻接，例如与底表面1612相邻或连续。例如，外表面1614相对于底表面1612形成圆角R2。举例而言，在外表面1614和底表面1612之间形成具有半径R2的曲线。作为示例，半径R2约为0.012英寸。举例而言，半径R2在0.0119英寸和0.0121英寸之间的范围内。

边缘环228包括弯曲边缘1616，该弯曲边缘1616形成在边缘环228的顶表面1604和外表面1614之间。例如，弯曲边缘1616邻近于顶表面1604和外表面1614，例如在其附近。弯曲边缘1616具有半径R1。例如，半径R1约为0.1英寸。举例而言，半径R1在0.8英寸和0.12英寸之间。弯曲边缘1616的曲率减小了在边缘环228和盖环201之间RF功率产生电弧的机会。当在等离子体室中形成并维持等离子体时，产生电弧。尖锐的边缘增加了产生电弧的机会。距离d1约为0.23英寸，该距离d1是弯曲边缘1616沿y轴的高度与外表面1614沿y轴的长度的竖直距离的总和。例如，距离d1在从约0.229英寸到约0.231英寸的范围内并且包括约0.229英寸和约0.231英寸。外表面1614具有为约14.06英寸的外径OD1，例如，外径OD1在13.5英寸和14.5英寸之间的范围内。应当注意，本文所述的边缘环的内径或外径或中径相对于穿过边缘环的质心的中心轴形成。

应注意，本文所述的边缘环是消耗品(consumable)。例如，在多次使用边缘环来处理衬底之后，边缘环会磨损。举例而言，在等离子体用于处理衬底之后输出残余材料，并且残余材料腐蚀了边缘环。而且，等离子体腐蚀边缘环。

此外，边缘环是可更换的。例如，在重复使用边缘环之后，更换边缘环。举例而言，利用图3A的压紧杆302A和302B将边缘环竖直向上推离绝缘体环106(图2)，以将其从图1和2的绝缘体环106释放。将一个边缘环换成另一个边缘环。然后使用压紧杆302A和302B将另一个边缘环竖直向下拉向绝缘体环106，以处理衬底或另一衬底。

在一些实施方案中，边缘环228的边缘的每个半径R1至R7大于约0.03英寸，以减少朝向边缘或远离边缘的RF功率产生电弧的机会。进一步举例而言，边缘环228的边缘的每个半径R1至R7在从约0.03英寸到约0.1英寸的范围内并且包括约0.03英寸和约0.1英寸，以减少朝向边缘或远离边缘的RF功率产生电弧的机会。应当注意，在多种实施方案中，每个半径R1至R7大于从约0.01英寸到约0.03英寸(并且包括约0.01英寸和约0.03英寸)的范围。从约0.01英寸到约0.03英寸并且包括约0.01英寸和约0.03英寸的半径减小了在半导体晶片的制造期间圆角边缘的碎裂的机会。

在一实施方案中，边缘环228具有多个边缘。在一实施方案中，限定边缘环228的边缘是圆形的。举例来说，将边缘环228的具有半径RA和RC(如下文图9E中所图示的)的边缘倒圆至约0.03英寸或更大的半径。已经确定，当等离子室处于操作中时，这些边缘的较小的倒圆可能不足以防止或减小RF功率产生电弧的机会。受等离子室内的特征的较尖锐边缘影响的产生电弧的机会的减少可能有害于在半导体晶片之上和上面(over and on)执行的制造工艺。边缘稍微变圆，例如每个半径RA和RC(如下文图9E中所图示的)小于约0.03英寸，每个半径RA和RC(如下文图9E中所图示的)在约0.01英寸至约0.03英寸(并且包括约0.01英寸和约0.03英寸)的范围内，这有助于减少在制造半导体晶片过程中产生颗粒的或在该制造过程中边缘碎裂的可能性。因此，尽管在设置于等离子体室中的特征(例如半径RA和RC(如下文图9E中所图示的))的表面上进行了一些倒圆处理，但是该倒圆处理没有达到用于防止或减少由于在等离子处理操作中使用了增大的功率电平而导致的电弧发生的倒圆处理。

图8D是系统1650的实施方案的图，其示出了紧固件122与边缘环228的耦合。边缘环228的剖视图是沿图8A所示的剖视图a-a截取的。在边缘环228的底表面1612上钻出狭槽125。除了钻出狭槽125之外，还在狭槽125的侧表面SS上形成有螺纹1652。侧表面SS基本垂直于狭槽125的顶表面TS，例如垂直于狭槽125的顶表面TS，或相对于狭槽125的顶表面TS在85°至95°之间之间的范围内。狭槽125包围紧固件孔124A。

紧固件122具有形成在紧固件122的末端处的螺纹1654。此外，紧固件122具有在螺纹1654下方的主体1658。紧固件122的头部1660位于主体1658下方。

紧固件122插入紧固件孔124A中并沿顺时针方向旋转，以使螺纹1654与螺纹1652接合，以将支撑环112(图1)与边缘环228连接。类似地，其他紧固件(诸如紧固件122)被插入多个紧固件孔124B和124C中，以将支撑环112与边缘环228连接。多个紧固件孔124B和124C形成在边缘环228的底表面1612内的相应狭槽中。例如，紧固件孔124A-124C在边缘环228的底表面1612的水平面内形成等边三角形的顶点。在底表面1612内形成三个以上紧固件孔的情况下，紧固件孔以基本相等(例如相等)的距离定位。例如，底表面1612内的一组两个相邻紧固件孔之间的距离与底表面1612内的另一组两个相邻紧固件孔之间的距离相同。当一组两个紧固件孔中的至少一个紧固件孔与另一组两个紧固件孔中的一个紧固件孔不同时，该一组两个紧固件孔与另一组不同。举例而言，两组不同的紧固件孔具有至少一个非通用的紧固件孔。作为另一示例，在底表面1612内，该一组两个相邻紧固件孔之间的距离与该另一组两个相邻紧固件孔之间的距离相差在预定限度内。当支撑环112与边缘环228连接，并且边缘环228或支撑环112移动时，边缘环228和支撑环112在沿y轴的竖直方向上或在沿x轴的水平方向上同时移动。

图9A是盖环202的实施方案的等距视图。在一些实施方案中，使用盖环202代替图2的盖环201。盖环202具有顶表面1704。应当注意，本文所述的盖环是消耗品。例如，在处理衬底期间，在多次使用盖环后，盖环可能会磨损。举例而言，作为通过等离子体对衬底进行处理的结果，产生了残留材料并且残留材料腐蚀盖环。而且，等离子体腐蚀盖环。

此外，盖环是可更换的。例如，在重复使用盖环之后，更换盖环。举例而言，将盖环从等离子体室移除，以用另一盖环替换。

图9B是盖环202的实施方案的仰视图。盖环具有底表面1705。

图9C是盖环202的实施方案的俯视图。盖环202具有内径ID2和宽度W1。内径ID2是盖环202的内周缘的直径。宽度W1是盖环202的环形主体的在盖环202的内径ID2与外径之间的宽度。

图9D是沿图9C的截面A-A截取的盖环202的实施方案的截面图。盖环202具有竖直定位的内表面1724、另一竖直定位的内表面1720、竖直定位的外表面1716、另一竖直定位的外表面1714和竖直定位的外表面1710。竖直定位的内表面1724的直径是ID2。直径ID2为约13.615英寸。例如，直径ID2在从约13.4英寸到约13.8英寸的范围内并且包括约13.4英寸和约13.8英寸。此外，竖直定位的内表面1720的直径为D1。直径D1为约13.91英寸。例如，直径D1在从约13.8英寸到约14英寸的范围内并且包括约13.8英寸和约14英寸。另外，竖直定位的外表面1716的直径为D2。直径D2为约14.21英寸。例如，直径D2在从约14英寸到约14.5英寸的范围内并且包括约14英寸和约14.5英寸。竖直定位的外表面1714的直径为D3，并且竖直定位的外表面1710的直径为OD2。直径D3为约14.38英寸。例如，直径D3在从约14.2英寸到约14.5英寸的范围内并且包括约14.2英寸和约14.5英寸。直径OD2为约14.7英寸。例如，直径OD2在从约14英寸到约15英寸的范围内并且包括约14英寸和约15英寸。

直径D1大于直径ID2。此外，直径D2大于直径D1，并且直径D3大于直径D2。直径OD2大于直径D3。

图9E是盖环202的实施方案的剖视图。盖环202包括上部主体部分1730、中间主体部分1732和下部主体部分1734。上部主体部分1730具有竖直定位的外表面1710、水平定位的外表面1712、另一个水平定位的内表面1722、竖直定位的内表面1724和水平定位的顶表面1704。在竖直定位的外表面1710和顶表面1704之间形成弯曲边缘1706。弯曲边缘1706具有约0.06英寸的半径RC。例如，半径RC在从约0.059英寸到约0.061英寸的范围内并且包括约0.059英寸和约0.061英寸。弯曲边缘1706与顶表面1704以及竖直定位的外表面1710是邻接的，例如是连续的或相邻的。

竖直定位的外表面1710与水平定位的外表面1712邻接。例如，在竖直定位的外表面1710和水平定位的外表面1712之间形成具有半径RD的曲线。半径RD为约0.015英寸。例如，半径RD在从约0.0145英寸到约0.0155英寸的范围内并且包括约0.0145英寸和约0.0155英寸。

此外，水平定位的内表面1722与竖直定位的内表面1724邻接。例如，在竖直定位的内表面1724和水平定位的内表面1722之间形成具有半径RK的曲线。举例而言，半径RK为约0.015英寸。作为示例，半径RK在从约0.0145英寸到约0.0155英寸的范围内并且包括0.0145英寸和约0.0155英寸。

另外，顶表面1704与竖直定位的内表面1724邻接。例如，在竖直定位的内表面1724和顶表面1704之间形成具有半径RA的曲线。举例而言，半径RA是约0.015英寸。作为示例，半径RA在从约0.0145英寸到约0.0155英寸的范围内并且包括约0.0145英寸和约0.0155英寸。半径RA减小了盖环202和边缘环228之间的RF功率产生电弧的机会。该电弧发生在等离子体室中形成等离子体的时间期间。

中间主体部分1732包括竖直定位的内表面1720、竖直定位的外表面1714和水平定位的外表面1719。竖直定位的外表面1714与上部主体部分的水平定位的外表面1712邻接。例如，在竖直定位的外表面1714和水平定位的外表面1712之间形成具有半径RE的曲线。例如，半径RE为约0.03英寸。举例而言，半径RE在从约0.029英寸到约0.31英寸的范围内并且包括约0.029英寸和约0.31英寸。

此外，竖直定位的内表面1720与上部主体部分1730的水平定位的内表面1722邻接。例如，在水平定位的内表面1722和竖直定位的内表面1720之间形成具有半径RB的曲线。作为示例，半径RB为约0.01英寸。举例而言，半径RB在从约0.09英寸到约0.011英寸的范围内并且包括约0.09英寸和约0.011英寸。

水平定位的外表面1719与竖直定位的外表面1714邻接。例如，在水平定位的外表面1719和竖直定位的外表面1714之间形成具有半径RF的曲线。作为示例，半径RF为约0.015英寸。举例而言，半径RF在从约0.0145英寸到约0.0155英寸的范围内并且包括约0.0145英寸和约0.0155英寸。

下部主体部分1734包括竖直定位的内表面1736、底表面1718和竖直定位的外表面1716。竖直定位的内表面1736与中间主体部分1732的竖直定位的内表面1720邻接。例如，竖直定位的内表面1720和1736被集成为一个表面并且具有相同的直径D1(图9D)。竖直定位的内表面1736与底表面1718邻接。例如，在竖直定位的内表面1736和底表面1718之间形成具有半径RJ的曲线。例如，半径RJ为约0.02英寸。举例而言，半径RJ在从约0.019英寸到约0.021英寸的范围内并且包括约0.019英寸和约0.021英寸。

竖直定位的外表面1716与底表面1718邻接。例如，在底表面1718和竖直定位的外表面1716之间形成具有半径RH的曲线。作为示例，半径RH为约0.02英寸。举例而言，半径RH在从约0.019英寸到约0.021英寸的范围内并且包括约0.019英寸和约0.021英寸。

竖直定位的外表面1716与中间主体部分1732的水平定位的外表面1719邻接。例如，在竖直定位的外表面1716和水平定位的外表面1719之间形成具有半径RG的曲线。作为示例，半径RG为约0.01英寸。举例而言，半径RG在从约0.09英寸到约0.011英寸的范围内并且包括约0.09英寸和约0.011英寸。

在水平定位的内表面1722和顶表面1704之间形成竖直距离dB，例如沿着y轴的距离。作为示例，竖直距离dB为约0.27英寸。举例而言，竖直距离dB在从约0.25英寸到约0.29英寸的范围内并且包括约0.25英寸和约0.29英寸。

此外，在水平定位的外表面1712和水平定位的内表面1722之间形成竖直距离dA。作为示例，该距离dA约为0.011英寸。举例而言，距离dA在从约0.009英寸到约0.013英寸的范围内并且包括约0.009英寸和约0.013英寸。

另外，水平定位的内表面1722和水平定位的外表面1719之间的竖直距离是dD。例如，距离dD为约0.172英寸。举例而言，距离dD在从约0.17英寸到约0.174英寸的范围内并且包括约0.17英寸和约0.174英寸。

另外，水平定位的内表面1722和水平定位的底表面1718之间的竖直距离被表示为dC。例如，距离dC为约0.267英寸。举例而言，距离dC在从约0.265英寸到约0.269英寸的范围内并且包括约0.265英寸和约0.269英寸。

应当注意，盖环202的底表面1705包括水平定位的内表面1722、竖直定位的内表面1720和1736、底表面1718、竖直定位的外表面1716、水平定位的外表面1719、竖直定位的外表面1714和水平定位的外表面1712。

还应注意，盖环202的所有边缘都是弧形的，例如弯曲的。例如，半径RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、RH、RJ和RK定义了弧形的边缘。

图9F是包括边缘环228、盖环202、基环210和接地环212的系统的实施方案的剖视图。形成台阶收缩部1726，其包括沿从竖直定位的内表面1724到竖直定位的内表面1720的方向的改变。台阶收缩部1726是沿着x轴的水平定位，例如+x或x方向。台阶收缩部1726在上部主体部分1730和中间主体部分1732之间。台阶收缩部1726在+x方向上远离边缘环228。

此外，形成了另一台阶收缩部1729，其从竖直定位的外表面1710到竖直定位的外表面1714出现。再次，台阶收缩部1729是在x轴的水平方向上，诸如-x方向上，不同的是，台阶收缩部1729是在与台阶收缩部1726相反的方向上。台阶收缩部1729是在朝向边缘环228的方向上。

形成中间主体部分1732的深度1762，该深度1762是从水平定位的内表面1722到水平定位的外表面1719的距离。如本文所使用的深度在y轴的方向上，例如-y方向上。

另外，从竖直定位的外表面1714到竖直定位的外表面1716形成另一个台阶收缩部1728。台阶收缩部1728在-x方向上。

在下部主体部分1734的水平定位的外表面1719和底表面1718之间形成另一深度1764。深度1764是下部主体部分1734的深度。应当注意，深度1764小于深度1762。此外，竖直定位的内表面1724的深度大于深度1762。

在竖直定位的内表面1720和竖直定位的外表面1714之间产生环形宽度1746。如本文所使用的，环形宽度是沿x轴的。此外，在竖直定位的内表面1736和竖直定位的外表面1716之间产生另一环形宽度1754。环形宽度1754小于环形宽度1746。

可追踪距离1735在边缘环228和接地环212之间。可追踪距离1735沿着水平定位的内表面1722的宽度L11、竖直定位的内表面1720和1736的组合长度L12、底表面1718的宽度L13、竖直定位的外表面1716的长度L14和水平定位的外表面1719的宽度L15。组合长度L12是竖直定位的内表面1720的长度和竖直定位的内表面1739的长度的总和。可追踪距离1735是从RF电源引脚208接收的电压沿着盖环202消散所沿着的路径。边缘环228充当电容器的电容器极板，而电极EL(图2)充当该电容器的另一电容器极板，在两个电容器极板之间具有支撑环112的介电材料。距离1是边缘环228和接地环212之间沿x轴的水平距离，其用于使RF功率引脚208提供的电压消散。

可追踪距离1735或距离1限定了盖环202的环形宽度。此外，沿着可追踪距离1735或距离1的电压耗散限定了盖环202的环形宽度。环202是盖环202的内径ID2和盖环202的外径OD2之间的差。盖环202的环形宽度被限定为使得在竖直定位的内表面1724处实现预定量的隔离电压。例如，假设沿盖环202的千分之一英寸耗散了7-10伏的电压，并且竖直定位的内表面1724的隔离电压为5000伏，则盖环202的环形宽度等于5000伏的倍数(例如，两倍或三倍)与盖环202的每千分之一英寸损耗的7-10伏的比率。

在一些实施方案中，深度1764大于深度1762。此外，在多种实施方案中，竖直定位的内表面1724的深度小于深度1762。

图9G是包括边缘环108、盖环118、基环116和接地环114的系统的实施方案的截面图。盖环118包括上部主体部分1761，中部主体部分1763和下部主体部分1765。

上部主体部分1761包括竖直定位的内表面1782、水平定位的顶表面1766、竖直定位的外表面1768和水平定位的外表面1770。竖直定位的外表面1768与顶表面1766邻接，而水平定位的外表面1770与竖直定位的外表面1768邻接。例如，在竖直定位的外表面1768和顶表面1766之间形成具有半径的曲线，并且在水平定位的外表面1770和竖直定位的外表面1768之间形成具有半径的曲线。此外，竖直定位的内表面1782与顶表面1766邻接。例如，在竖直定位的内表面1782和顶表面1766之间形成具有半径的曲线。

中间主体部分1763包括竖直定位的外表面1772、竖直定位的内表面1780和水平定位的内表面1781。竖直定位的外表面1772与上部主体部分1761的水平定位的外表面1770邻接。例如，在竖直定位的外表面1772和水平定位的外表面1770之间形成具有半径的曲线。

此外，竖直定位的内表面1780与竖直定位的内表面1782邻接，例如相邻。举例而言，竖直定位的内表面1782位于与竖直定位的内表面1780相同的垂直平面中。

水平定位的内表面1781与竖直定位的内表面1780邻接。例如，在水平定位的内表面1781和竖直定位的内表面1780之间形成具有半径的曲线。

下部主体部分1765包括竖直定位的外表面1774、水平定位的底表面1776和竖直定位的内表面1778。竖直定位的内表面1778与中间主体部分1763的水平定位的内表面1781邻接。例如，在竖直定位的内表面1778和水平定位的内表面1781之间形成具有半径的曲线。

此外，底表面1776与竖直定位的内表面1778邻接。例如，在底表面1776和竖直定位的内表面1778之间形成具有半径的曲线。

此外，底表面1776与竖直定位的外表面1774邻接。例如，在底表面1776和竖直定位的外表面1774之间形成具有半径的曲线。竖直定位的外表面1774位于与中间主体部分1763的竖直定位的外表面1772相同的竖直平面。

在上部主体部分1761的竖直定位的外表面1768与中间主体部分1763的竖直定位的外表面1772之间形成台阶收缩部1783。台阶收缩部1783在朝向边缘环108的-x方向上。

此外，从中间主体部分1763的竖直定位的内表面1780到中间主体部分1763的水平定位的内表面1781形成了另一个台阶收缩部1784。从竖直方向的内表面1780开始的台阶收缩部1784发生在x轴的远离边缘环108的+x方向上。

环形宽度1786形成在中间主体部分1763的竖直定位的内表面1780和竖直定位的外表面1772之间。环形宽度1786沿x轴。此外，在下部主体部分1765的竖直定位的内表面1778和竖直定位的外表面1774之间形成另一环形宽度1788。环形宽度1788沿着x轴。环形宽度1788小于环形宽度1786。

中间主体部分1763沿y轴的深度1790从水平定位的外表面1770到水平定位的内表面1781形成。此外，下部主体部分1765沿y轴的另一深度1792从水平定位的内表面1781到底表面1776形成。深度1792小于深度1790。

应当注意，盖环118的底表面包括表面1781、1778、1776、1774、1772和1770。

可追踪距离1794形成在边缘环108和接地环114之间。可追踪距离1794沿着竖直定位的内表面1780的沿y轴的深度L21、水平定位的内表面1781的沿x轴的宽度L22、竖直定位的内表面1778的深度L23和底表面1776的宽度L24。深度L23与深度1792相同。可追踪距离1794为边缘环108通过支撑环112接收的电压到达接地环114所沿着的路径。边缘环108充当电容器的电容器极板，而电极EL(图2)充当电容器的另一电容器极板，在两个电容器极板之间是支撑环112的介电材料。

在边缘环108和接地环114之间形成沿x轴的距离2。距离2小于图9F的距离1。因为图9F的边缘环228的外径小于边缘环108的外径，所以图9F的盖环202的上部主体部分1730具有比盖的上部主体部分1761更大的宽度。与上部主体部分1761的宽度相比，上部主体部分1730的宽度增大，从而与距离2相比，距离1增大。较大的距离1补偿了与边缘环108相比边缘环228的减小的宽度，以便为由电源引脚208(图2)提供的RF信号的RF电压提供预定量的距离，以通过可追踪距离213(图2)或1735(图9F)遍历到接地环212。例如，每千分之一英寸的盖环损耗约7至约10伏。如果将在盖环的上部主体部分的竖直定位的内表面上达到5000V的预定隔离电压，则计算出盖环上部主体部分的环形宽度为(正实数×5000)/(电压损耗/盖环千分之一英寸)，其中“正实数”是倍数，例如2或3或4。

在一些实施方案中，深度1792大于深度1790。

本文描述的实施方案可以用各种计算机系统配置来实践，各种计算机系统配置包括手持式硬件单元、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、小型计算机、大型计算机等。实施方案还可以在分布式计算环境中实践，在分布式计算环境中，任务由通过网络链接的远程处理硬件单元执行。

在一些实施方案中，本文描述的控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器被编程以控制本文公开的任何处理，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、RF产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与系统耦合或通过接口连接的加载锁。

概括地说，在多种实施方案中，控制器被定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、内存和/或软件。集成电路包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为ASIC的芯片、PLD和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定处理的参数、因素、变量等。在一些实施方案中，程序指令是由工艺工程师定义的配方的一部分，该处理被设计成在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。

在一些实施方案中，控制器是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器是在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其允许对晶片处理的远程访问。计算机实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。

在一些实施方案中，远程计算机(例如服务器)通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供处理配方。远程计算机包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数、因素和/或变量。应当理解，参数、因素和/或变量特定于要执行的处理的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的处理和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的处理。

在多种实施方案中，使用所述方法的示例性系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、等离子增强化学气相沉积(PECVD)室或模块、清洁型室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

还应注意，在一些实施方案中，上述操作适用于几种类型的等离子体室，例如，包括感应耦合等离子体(ICP)反应器的等离子体室、变压器耦合等离子体反应器、导体工具、电介质工具、包括电子回旋共振(ECR)反应器的等离子体室等。例如，一个或多个RF发生器耦合到ICP反应器内的电感器。电感器的形状的示例包括螺线管、圆顶形线圈、扁平形线圈等。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，主机计算机与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。

有鉴于以上实施方案，应理解，这些实施方案中的一些采用许多以计算机实施的操作，其涉及储存于计算机系统中的数据。这些操作是实体操控物理量的操作。本文所述的构成实施方案的一部分的任何操作是有用的机器操作。

一些实施方案也涉及执行这些操作的硬件单元或设备。该设备可特别地针对特殊用途计算机而构建。当被定义为特殊用途计算机时，该计算机执行非特殊用途的部分的其他处理、程序执行或例程，同时仍能针对特殊用途进行操作。

在一些实施方案中，可通过储存于计算机内存、高速缓存中、或经由计算机网络获取的一或更多计算机程序选择性地启用或配置的计算机来处理所述操作。当数据通过计算机网络获取时，可通过计算机网络上(例如，计算资源的云)的其他计算机以处理该数据。

一个或多个实施方案也可以被制造为非暂时性计算机可读介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读介质是存储数据的任何数据存储硬件单元，例如存储设备等，所述数据其后被计算机系统读取。非暂时性计算机可读介质的示例包括硬盘驱动器、网络连接存储装置(NAS)、ROM、RAM、光盘ROM(CD-ROM)、CD可记录光盘(CD-R)、CD可重写光盘(CD-RW)、磁带以及其他光学和非光学数据存储硬件单元。在一些实施方案中，非暂时性计算机可读介质包括分布在网络耦合的计算机系统上的计算机可读有形介质，从而以分布式方式存储和执行计算机可读代码。

尽管以特定顺序描述了上述方法操作，但是应该理解，在多种实施方案中，在操作之间执行其他内务操作，或者对方法操作进行调整以使它们在稍微不同的时间发生，或者分布在允许以各种间隔进行方法操作的系统中，或者以与上述顺序不同的顺序执行。

应进一步注意，在一实施方案中，来自上述任何实施方案的一个或多个特征与任何其他实施方案的一个或多个特征相结合而不会脱离本公开中描述的各个实施方案中所描述的范围。

虽然前述的实施方案已为了清楚理解的目的而相当详细地进行了描述，但应明白，某些改变与修改可在随附的权利要求的范围内实施。因此，本实施方案应视为说明性的而非限制性的，且这些实施方案不应受限于本文中所提供的细节。