[发明专利]用于控制晶片晶边/边缘上的沉积的承载环设计

说明书

提供了各种承载环设计和配置，以控制位于晶片正面和晶边边缘处的沉积量。虽然沉积是在晶片背面进行，而在晶片正面不期望沉积，但该承载环设计可控制在晶片的诸多位置处的沉积量。这些位置包含晶边的正面、边缘和背面以及晶片的正面和背面。承载环的边缘轮廓被设计以控制处理气体流、正面清扫气体流、以及等离子体效应。在一些设计中，添加通孔至承载环以控制气流。边缘轮廓以及添加的特征可以降低或消除在晶片正面以及晶边边缘处的沉积。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年2月11日申请的美国临时申请No.62/975,146的优先权。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术领域

本公开内容总体上涉及衬底处理系统，尤其是涉及用于控制晶片晶边(bevel)/边缘上的沉积的承载环设计。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

衬底处理系统典型地包含多个处理室(也称为处理模块)，以执行对例如半导体晶片之类的衬底的沉积、蚀刻和其他处理。可以在衬底上执行的处理的示例包含但不限于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)处理、化学增强等离子体气相沉积(CEPVD)处理以及溅射物理气相沉积(PVD)处理。可以在衬底上执行的处理的其他例示包含但不限于蚀刻(例如化学蚀刻、等离子体蚀刻、反应性离子蚀刻等)和清洁处理。

在处理期间，将衬底布置在衬底处理系统的处理室中的例如基座之类的衬底支撑件上。在沉积期间，将包含一或多种前体的气体混合物引入处理室，并激励等离子体以激活化学反应。计算机控制的机械手典型上按照要进行处理的衬底的顺序而将衬底从一处理室转移到另一处理室。

发明内容

一种在处理室中环绕半导体衬底的环状结构，其包含具有内径的环状结构的内部以及具有外径的环状结构的外部。所述内部包含从环状结构的顶表面下伸(descend)的第一部分、从第一部分的底端水平地朝向半导体衬底延伸的第二部分、从第二部分的远端竖直下伸的第三部分、从第三部分的底端水平地朝向所述外径延伸的第四部分、从第四部分的远端以相对于第二部分呈锐角角度而朝向所述外径下伸的第五部分、以及从第五部分的底端水平地朝向所述外部延伸的第六部分。

在其他特征中，环状结构的顶表面与半导体衬底的顶表面共平面，且第一部分从环状结构的顶表面竖直下伸的距离大约为半导体衬底的厚度。

在另一特征中，第一部分与半导体衬底的外缘间隔预定距离。

在另一特征中，第二部分的远端在半导体衬底的外缘下方延伸。

在另一特征中，第三部分的第一端在第二部分的远端处形成直角。

在另一特征中，环状结构还包含从环状结构的顶表面延伸穿过环状结构的第四部分的多个通孔。

在另一特征中，通孔具有预定直径且布置在距环状结构的第一部分预定径向距离处。

在另一特征中，通孔以非90度的角度从环状结构的顶表面下伸到环状结构的第四部分。

在另一特征中，通孔从环状结构的顶表面竖直下伸到环状结构的第四部分。

在另一特征中，通孔以相对于从环状结构的顶表面竖直下伸的第一部分呈45度角而从环状结构的顶表面下伸到环状结构的第四部分。

在另一特征中，环状结构还包含多个突片以支撑半导体衬底。