[实用新型]用于半导体处理模块的顶环

说明书

本实用新型涉及一种用于半导体处理模块的顶环，所述顶环构造成沿着所述半导体处理模块的衬底支撑件的外围放置，其中所述顶环的顶侧具有在所述顶环的内边缘和外边缘之间延伸的面向等离子体的表面；所述顶环的下侧具有设置在所述顶环的所述内边缘和所述外边缘之间的通道；以及一组凹槽设置在所述下侧上在所述通道和所述外边缘之间。

优先权要求

本实用新型要求2019年5月10日提交的题为“Automated Process Module RingPositioning and Replacement”的美国临时专利申请号62/846,579的优先权，该美国临时专利申请通过引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及一种用于半导体处理模块的环。

背景技术

在处理半导体衬底中使用的典型衬底处理系统包括用于传送和存储衬底的衬底存储盒[另外称为“衬底存储站”或前开口统一盒(FOUP)]、接合在FOUP与一个或多个负载锁定室(也称为“气闸”)的第一侧之间的设备前端模块(EFEM)、耦合到一个或多个气闸的第二侧的真空传输模块，以及耦合到真空传输模块的一个或多个处理模块。每个处理模块用于执行特定的制造操作，例如清洁操作、沉积、蚀刻操作、漂洗操作、干燥操作等。用于执行这些操作的化学品和/或处理条件导致处理模块的一些硬件组件破损，这些硬件组件经常暴露于处理模块中的恶劣条件。

需要定期且及时地更换破损或磨损的硬件组件，以确保这些破损的组件在半导体衬底处理期间不会将处理模块中的其他下层硬件组件暴露于恶劣条件。硬件组件可以是例如顶环、中环、或其他这样的环(例如边缘环)，其可以与处理模块内的半导体衬底相邻地设置。在蚀刻操作期间，顶环基于其位置可能由于其连续暴露于来自等离子体的离子轰击而破损或消耗，该等离子体在蚀刻操作中使用的处理模块内生成。破损或使用过的环需要立即更换，以确保破损的顶环不会使其他下层硬件组件(例如静电卡盘或基座的其余组件)暴露于恶劣的处理条件。可以更换的硬件组件在本文中称为可消耗部件。

目前的顶环，其缺点在于，在不将处理模块打开至真空的情况下不能轻易地移除。这种缺点的原因在于，它们的形状使得不能通过自动化工具在处理模块内进行有效搬运(handling)，也不能通过末端执行器机器人进行相关搬运。

正是在这种背景下，出现了本实用新型的实施方案。

实用新型内容

本实用新型涉及一种用于半导体处理模块的顶环，所述顶环构造成沿着所述半导体处理模块的衬底支撑件的外围放置，所述顶环的特征在于，所述顶环的顶侧具有在所述顶环的内边缘和外边缘之间延伸的面向等离子体的表面；所述顶环的下侧具有设置在所述顶环的所述内边缘和所述外边缘之间的通道；以及一组凹槽设置在所述下侧上在所述通道和所述外边缘之间。

一方面，所述一组凹槽中的每一个由成角度的侧壁限定，其中所述成角度的侧壁形成会聚到一点的开口。

一方面，会聚到所述点的所述成角度的侧壁限定V形凹槽。

一方面，所述一组凹槽中的每一个用于连接到在所述处理模块内实施的提升销，以提升和降低所述顶环。

一方面，所述顶环具有径向横截面，所述径向横截面标识所述凹槽中的一个，在所述凹槽处设置有由所述成角度的侧壁形成的所述点。

一方面，所述顶环具有周向横截面，所述周向横截面暴露所述顶侧的所述面向等离子体的表面和所述下侧的所述通道。

一方面，顶侧表面经倒角处理，所述顶侧表面限定在所述顶环的所述外边缘处并连接到所述面向等离子体的表面。

一方面，底侧表面经圆角处理，所述底侧表面限定在所述顶环的所述外边缘处并连接到所述下侧。