專利名稱：使用磁場集中器的具有金屬噴淋頭的電感應(yīng)式等離子體源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的實施例大體上涉及制造半導(dǎo)體器件。更具體地，在此描述的實施例涉及基板的等離子體處理的方法和裝置。
背景技術(shù)：
等離子體處理通常被用于許多半導(dǎo)體制造工藝上，該半導(dǎo)體制造工藝用于制造集成電路、平板顯示器、磁性介質(zhì)以及其它裝置。通過對在腔室內(nèi)的低壓氣體施加電磁場而在處理腔室內(nèi)部產(chǎn)生等離子體或離子化氣體，產(chǎn)生的等離子體或離子化氣體繼而被施加于工件，以完成諸如沈積、蝕刻或離子注入的處理。等離子體也可在腔室外部產(chǎn)生，然后在壓力條件下被引導(dǎo)至腔室內(nèi)，以增加等離子體內(nèi)自由基與離子的比例，而用于需要這種處理的工藝。
等離子體可利用電場、磁場或電磁場而產(chǎn)生。利用電場產(chǎn)生的等離子體通常使用間隔(spaced-apart)的電極以在充滿氣體的空間中產(chǎn)生電場。電場使氣體離子化，所產(chǎn)生的離子與電子在電場的影響下移向一個電極或另一個電極。電場可給予離子非常高的能量，這些離子沖向工件，這會從工件上濺射出材料、破壞工件并且在腔室內(nèi)產(chǎn)生潛在的污染粒子。此外，伴隨這種等離子體的高電勢會產(chǎn)生不希望的放電以及寄生電流。電感耦合等離子體可被用在許多情況中以避免電容耦合等離子體的一些影響。電感應(yīng)線圈被配置于處理腔室內(nèi)的等離子體產(chǎn)生區(qū)域附近。電感應(yīng)線圈投射磁場至腔室內(nèi)，以使腔室內(nèi)的氣體離子化。電感應(yīng)線圈經(jīng)常位于腔室外，穿過電介質(zhì)窗口投射磁場至腔室內(nèi)。電感應(yīng)線圈經(jīng)常由高頻電磁能量驅(qū)動，這會遭受功率損失，該功率損失的提高速度超過施加給電感應(yīng)線圈的電壓。因此，等離子體源與腔室內(nèi)部的等離子體的強烈耦合減少了功率損失。等離子體均勻性的控制同樣通過等離子體源與等離子體之間的強烈耦合而得到改
盡
口 ο隨著各式各樣的半導(dǎo)體工業(yè)器件的幾何結(jié)構(gòu)的持續(xù)下降，一般而言，處理均勻性尤其是等離子體均勻性，越發(fā)有助于提高器件制造的可靠性。因此，對于感應(yīng)式等離子體處理裝置以及方法有持續(xù)性的需求。

發(fā)明內(nèi)容
在此描述的實施例提供一種用于等離子體腔室的蓋組件，該蓋組件具有與第一導(dǎo)電環(huán)嵌套在一起的第一環(huán)形電感應(yīng)線圈。其它實施例提供一種用于半導(dǎo)體基板的處理腔室，該處理腔室具有腔室主體、基板支撐件以及蓋組件，該腔室主體界定內(nèi)部區(qū)域，該基板支撐件被配置于內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，該蓋組件被配置于內(nèi)部空間內(nèi)且面向基板支撐件。該蓋組件具有氣體分配器以及等離子體源，該等離子體源具有第一導(dǎo)電表面、第二導(dǎo)電表面以及多個導(dǎo)電線圈，該第一導(dǎo)電表面面向基板支撐件，該第二導(dǎo)電表面背對基板支撐件，該多個導(dǎo)電線圈被配置于介于該第一導(dǎo)電表面與該第二導(dǎo)電表面之間的導(dǎo)電等離子體源內(nèi)。
其它實施例提供一種處理基板的方法，所述方法是通過以下幾個步驟完成的將基板配置于處理腔室內(nèi)的基板支撐件上；提供面向基板支撐件的等離子體源以界定介于等離子體源與基板支撐件之間的處理區(qū)域，該等離子體源包括被配置于電極內(nèi)的多個導(dǎo)電回路；提供混合氣體至處理區(qū)域；將電極接地；以及通過將電功率施加給導(dǎo)電回路而從混合氣體形成等離子體。


為使以上列舉的本發(fā)明的特征可以更加詳細的方式理解，上文所綜述的本發(fā)明的更加詳細的描述可通過參考實施例獲得，一些實施例在附圖中示出。應(yīng)注意，附圖僅示出本發(fā)明的典型實施例，因此不被認為是限制本發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明可容納其它等效的 實施例。圖I是根據(jù)一個實施例的處理腔室的示意性截面圖。圖2是根據(jù)另一個實施例的氣體分配器的示意性截面圖。圖3是根據(jù)另一個實施例的氣體分配器的分解圖。
具體實施例方式圖I是根據(jù)一個實施例的處理腔室100的示意性截面圖。處理腔室100包括腔室主體102、基板支撐件104以及面對基板支撐件104的氣體分配器106，該腔室主體102、該基板支撐件104以及該氣體分配器106共同界定處理區(qū)域118。氣體分配器106包括噴淋頭108以及包圍噴淋頭108的等離子體源110。等離子體源110包括導(dǎo)電分隔物114以及導(dǎo)電線圈112，該導(dǎo)電線圈112被配置于導(dǎo)電分隔物114內(nèi)部?？梢杂幸粋€或更多個導(dǎo)電線圈112被配置于導(dǎo)電分隔物114內(nèi)。導(dǎo)電分隔物114可為盤狀構(gòu)件，該盤狀構(gòu)件具有容納導(dǎo)電線圈112的通道或?qū)Ч??；蛘撸瑢?dǎo)電分隔物114可為多個圈環(huán)，這些圈環(huán)分隔導(dǎo)電線圈112并與導(dǎo)電線圈112嵌套在一起。每一個導(dǎo)電線圈112被容納在通道或凹槽116內(nèi)，該通道或凹槽116以絕緣材料作為襯里。通道或凹槽116的絕緣材料防止電流從導(dǎo)電線圈112傳入導(dǎo)電分隔物114。導(dǎo)電線圈112在處理區(qū)域118產(chǎn)生磁場，該磁場將配置于處理區(qū)域118中的處理氣體離子化以形成等離子體。在一些實施例中，導(dǎo)電線圈112可為線圈組件，該線圈組件包括可移除的絕緣構(gòu)件，如在下文結(jié)合圖2所進一步描述的。導(dǎo)電分隔物114提供具有大的表面面積的接地電極，該接地電極面向基板支撐件104。大的接地電極容許利用較低的功率等級在基板支撐件產(chǎn)生較高的電壓。將導(dǎo)電線圈112配置在導(dǎo)電分隔物114內(nèi)還能使等離子體源接近處理區(qū)域118的等離子體產(chǎn)生區(qū)域，從而提高與等離子體的耦合效率。此外，導(dǎo)電分隔物114的大的接地表面積減低了腔室內(nèi)的等離子體外殼電壓(sheath voltage)，這減輕了腔室壁與腔室蓋組件的濺射，從而減輕了配置于基板支撐件上的工件的污染。使用多個導(dǎo)電線圈112還提供了這樣一種可能性，SP在線圈上使用不同的功率等級以調(diào)整在處理區(qū)域118內(nèi)的等離子體分布。圖2為根據(jù)另一個實施例的蓋組件200的示意性截面圖。與圖I中的氣體分配器106相似，蓋組件200包括噴淋頭202與等離子體源204。氣體導(dǎo)管206將氣源(未標示)連接至噴淋頭202，從而透過噴淋頭202內(nèi)的開孔208，使氣源與處理腔室流體連通。等離子體源204包括配置于通道212內(nèi)的導(dǎo)電線圈210，該通道212形成在導(dǎo)電氣體分配構(gòu)件214之間。在一些實施例中，氣體分配構(gòu)件214可為金屬或金屬合金，并且可被涂覆介電材料，若有需要，或可為抗化學(xué)性或抗等離子體性材料，例如氧化釔材料。導(dǎo)電線圈210也可為金屬、金屬合金或?qū)щ姀?fù)合物，例如涂覆有金屬的電介質(zhì)或具有不同金屬導(dǎo)電特性的金屬復(fù)合物，該導(dǎo)電線圈210的數(shù)量可為大于一個。用于導(dǎo)電線圈210的材料的選擇通常根據(jù)所期望的導(dǎo)熱與導(dǎo)電性所決定。導(dǎo)電性較低的材料通常成本較低，但是由低導(dǎo)電性材料所制的導(dǎo)電線圈會產(chǎn)生多余的熱，并需要過量的功率來運行。高導(dǎo)電性材料，例如銅和銀，可被有效地用于導(dǎo)電線圈。導(dǎo)電性較低和成本較低的材料例如鋁、鋅或鎳可被納入為合金或?qū)拥慕M成成分?？赏ㄟ^使導(dǎo)電線圈210形成有用于熱控制媒介的導(dǎo)管來散發(fā)熱量，該熱控制媒介可為冷卻液體例如水或冷卻氣體例如氮氣。在一些實施例中，導(dǎo)電線圈210可為環(huán)形管或超環(huán)形管。可根據(jù)所需的導(dǎo)熱性與導(dǎo)電性而明確規(guī)定管壁厚度。當(dāng)例如大于約500瓦的高功率將被施加給導(dǎo)電線圈210時，冷卻會是有用的。在一個實施例中，導(dǎo)電線圈是包括銅層和銀層的超環(huán)形管。通道212通常以絕緣構(gòu)件216作為襯里，該絕緣構(gòu)件216可為例如陶瓷、塑料或鐵·氟隆。絕緣構(gòu)件216將電流限制在導(dǎo)電線圈210內(nèi)。絕緣材料可為嵌入件，該嵌入件適配于通道212內(nèi)，或在其它實施例中，該嵌入件可為粘附于通道212的內(nèi)表面的襯里。圖2所示的實施例包括兩個絕緣構(gòu)件216,這些絕緣構(gòu)件216中的每一個都為適配于各自通道內(nèi)部的環(huán)形構(gòu)件，這些絕緣構(gòu)件216中的一個適配于最里面的通道212內(nèi)部，該最里面的通道212為圖2所示實施例中的第一通道，而另一個絕緣構(gòu)件216適配于最外面的通道212內(nèi)部，該最外面的通道212為圖2所示實施例中的第二通道。每個通道212內(nèi)配置有導(dǎo)電線圈210。在圖2所示的實施例中，每個導(dǎo)電線圈包括兩個導(dǎo)電回路218。一對導(dǎo)電回路21 8置于由各自的絕緣構(gòu)件216所形成的凹槽內(nèi)部。兩個導(dǎo)電回路21 8由各自的隔離器220互相電隔離，該隔離器220用來包圍每個導(dǎo)電回路218。在圖2所示的實施例中，每個隔離器220為環(huán)形電介質(zhì)構(gòu)件，該環(huán)形電介質(zhì)構(gòu)件具有凹槽224，而導(dǎo)電回路218適配于凹槽內(nèi)。隔離器220的凹槽224以及通道212通常朝向相反的方向，隔離器220適配于該通道212內(nèi)。因此，每一個導(dǎo)電回路被隔離器220包圍三個側(cè)邊，而被絕緣構(gòu)件216包圍一個側(cè)邊。應(yīng)該要注意的是，隔離器220的截面可為任何合適的形狀。例如，在替代的實施例中，隔離器220可為圓形，以依循圓形的、管狀的導(dǎo)電回路218的輪廓，從而凹槽224具有圓形的截面形狀。在另一個實施例中，每一個隔離器220和/或每一個凹槽224的截面輪廓可為具有斜角角落(beveled corners)的矩形。在其它實施例中，導(dǎo)電回路218上可形成有將回路隔離的涂層。隔離器220可為任何絕緣材料，例如陶瓷、玻璃或者塑料。在圖2的實施例中，每一個隔離器220被圖示成單件，該單件覆蓋單個導(dǎo)電回路218，但是在替代的實施例中，隔離器可形成為覆蓋兩個相鄰的導(dǎo)電回路218，同時在兩個導(dǎo)電回路之間設(shè)置壁。在每一個導(dǎo)電線圈210周圍配置場集中器222，以放大由每一個導(dǎo)電線圈210產(chǎn)生的磁場。在圖2的實施例中，集中器222被配置于一對導(dǎo)電回路218以及該對導(dǎo)電回路218各自的隔離器220周圍，但是在其它的實施例中，每一個回路218可搭配有場集中器222，或者多于兩個回路可被耦接至場集中器222。場集中器222將由每一個導(dǎo)電線圈210產(chǎn)生的磁場朝向處理腔室的等離子體產(chǎn)生區(qū)域聚集，將從等離子體產(chǎn)生區(qū)域投射出的磁場能量降至最低。每一個場集中器222通常包括亞鐵鹽(ferrite)或其它磁敏感材料或可磁化材料，例如低矯頑磁性(low coercivity)材料。導(dǎo)電線圈210的熱控制將場集中器222的溫度變化降至最低，導(dǎo)電線圈210的熱控制保持了場集中器222的磁特性，用于控制由導(dǎo)電線圈210所產(chǎn)生的磁場。電感應(yīng)線圈210被安插在氣體分配構(gòu)件214內(nèi)，該氣體分配構(gòu)件214與絕緣構(gòu)件216嵌套在一起，并且氣體分配構(gòu)件214與絕緣構(gòu)件216共同界定通道212。導(dǎo)電構(gòu)件226也可與電感應(yīng)線圈210以及氣體分配構(gòu)件214同被安插在一起。在一個實施例中，導(dǎo)電構(gòu)件226為環(huán)件，這些環(huán)件包括金屬、金屬合金或金屬混和物，這些環(huán)件中的每一個可連接至支撐構(gòu)件228。絕緣構(gòu)件216適配于導(dǎo)電構(gòu)件226與氣體分配構(gòu)件214之間，以使通道212具有與導(dǎo)電構(gòu)件214以及導(dǎo)電構(gòu)件226實質(zhì)上共平面的配置，使得電感應(yīng)線圈210與導(dǎo)電構(gòu)件214以及導(dǎo)電構(gòu)件226實質(zhì)上共平面。 支撐構(gòu)件228通?？蓪?dǎo)電。在一些實施例中，支撐構(gòu)件228是金屬塊。支撐構(gòu)件228具有凹槽230，凹槽230與導(dǎo)電構(gòu)件226共同界定捕捉空間(capture space) 232，捕捉空間232捕捉每一個絕緣構(gòu)件216的各個肩部部分234，以將絕緣構(gòu)件216固定在蓋組件200內(nèi)。導(dǎo)電構(gòu)件214以及導(dǎo)電構(gòu)件216實現(xiàn)使大的接地表面被置于靠近鄰近等離子體之處，使得在較低的功率等級和較低的熱輸入的情況下能夠使較高的偏壓被使用在基板支撐件上(圖I)。圖2的蓋組件配置同樣使電感應(yīng)線圈210的等離子體源能量與處理區(qū)域中的氣體靠近，使得在較低功率等級的條件下實現(xiàn)較高的等離子體密度。使用如電感應(yīng)線圈210的多個電感應(yīng)線圈，也能夠?qū)崿F(xiàn)通過調(diào)節(jié)施加給每個線圈的功率等級來調(diào)整在腔室內(nèi)產(chǎn)生的等離子體的分布。支撐構(gòu)件228包括一個或更多個導(dǎo)管236，這些導(dǎo)管236將處理氣體弓I導(dǎo)至導(dǎo)電氣體分配構(gòu)件214。此外,在一些實施例中，為了使氣體分布均勻，導(dǎo)電氣體分配構(gòu)件214可包括導(dǎo)管(未圖示)，該導(dǎo)管將來自導(dǎo)管236的氣體分散在氣體分配構(gòu)件214的邊界周圍。通過將導(dǎo)電氣體分配構(gòu)件214與電感應(yīng)線圈210安插在一起，裝置200可同時被當(dāng)作等離子體源與噴淋頭來使用。氣流遍及該裝置的表面被均勻地分布，而射頻功率緊密耦合至離開不同開孔的處理氣體?？赏ㄟ^在支撐構(gòu)件228內(nèi)選擇性地納入熱控制導(dǎo)管210來加強熱控制。將熱控制導(dǎo)管安置在支撐構(gòu)件228內(nèi)可加強場集中器222的熱控制，因為在另一方面，該場集中器222因隔離器220而至少部分地與在回路218內(nèi)流通的熱控制流體熱絕緣。場集中器222附近區(qū)域的熱控制可有助于保持場集中器222的電磁特性。同樣也是可選擇地，可在場集中器222與支撐構(gòu)件228之間配置緩沖墊238，以防止對場集中器222的任何損壞，場集中器222可能因與支撐構(gòu)件228的金屬表面的直接接觸而輕易受損。緩沖墊238可為導(dǎo)熱材料如Gt’afoil , Grafoilw是一種由GrafTech International的子公司，位于俄亥俄州的Lakewood的Natural Graphite Operations生產(chǎn)的，并且由位于德克薩斯州的Deer Park的Leader Global Technologies經(jīng)銷的可接石墨密封材料。通常，蓋組件200可具有任何合適的形狀或大小，以用于處理任何尺寸的基板。蓋組件200可為圓形、矩形或任意多邊形的形狀。蓋組件200可具有適于處理半導(dǎo)體晶圓的大小和形狀，該半導(dǎo)體晶圓用于制造各種類型的半導(dǎo)體芯片，或者蓋組件200可具有適于處理半導(dǎo)體面板的大小和形狀，該半導(dǎo)體面板例如大面積顯示面板或太陽能面板。也可利用在此描述的蓋組件處理其它類型的基板，例如LED基板或磁介質(zhì)基板。在一些實施例中，導(dǎo)電線圈(或線圈)210可被配置成同心圓的形狀、同中心但非圓形的形狀(矩形、多邊形、方形或不規(guī)則圖形)，或非同心形狀例如交互形(boustrophedonic)或鋸齒形圖案。在另一個非同心的實施例中，導(dǎo)電線圈(或線圈)210可被配置成螺旋圖案。在一些實施例中，蓋組件可與圖2中的蓋組件200類似，但存在一些差異。在一個實施例中，蓋組件可具有凹或凸方向的曲面，該曲面面向基板支撐件。在一個方面中，整個等離子體源可呈彎曲狀(即，等離子體源面向基板支撐件的表面，及背向基板支撐件的表面皆為凹面或凸面)。在另一個方面中，只有面向基板支撐件的蓋組件的表面可呈彎曲狀。在一個實施例中，特別是對于大面積的蓋組件，可提供多個噴淋頭。在一個實施例中，通過提供穿過支撐構(gòu)件228的一個或更多個導(dǎo)管，氣體可穿過導(dǎo)電構(gòu)件226而被注入。在其它實施例中，可提供包括單一電路而非多個分立電路的導(dǎo)電線圈。例如，在一個實施例中，導(dǎo)電線圈可被安排成平面形狀、圓形形狀或矩形螺旋形狀，該導(dǎo)電線圈與互補的導(dǎo)電構(gòu)件嵌套在一起或被配置于互補的導(dǎo)電構(gòu)件中，使得導(dǎo)電構(gòu)件與導(dǎo)電線圈形成實質(zhì)上呈平面的等離子體源。這樣的螺旋形狀也可在z軸偏移(z-displaced)，使得等離子體源并非平坦，而是以凹或凸的方式具有z軸的維度。 圖3為根據(jù)另一個實施例的蓋組件300的分解圖。蓋組件300在大多數(shù)方面與圖2的蓋組件200類似，并且相同的特征都以同樣的識別標簽標識。蓋組件300包括導(dǎo)管206，該導(dǎo)管206用于將氣體傳遞至腔室的處理區(qū)域，蓋組件300安裝于該腔室上。蓋組件300還包括第一射頻線圈302和與該第一射頻線圈302類似的第二射頻線圈304，在圖中該第一射頻線圈302以分解形式顯示。該第一射頻線圈302包括被配置于絕緣通道308內(nèi)的多個導(dǎo)體306。在圖3的實施例中，導(dǎo)體306呈圓形以及同心形，但是在替代實施例中，如在本文中所描述的，導(dǎo)體306可被配置成任何合適的型態(tài)。導(dǎo)體306中的每一個都具有觸點310，該觸點310用于向?qū)w306提供功率。如同在本文其它地方所描述的，導(dǎo)體306可為導(dǎo)電管，該導(dǎo)電管被配置成除了攜帶功率外還裝載冷卻劑。因此，接點310還可被用來向?qū)w306提供冷卻劑。導(dǎo)體306通常是金屬或其它導(dǎo)電材料。上述金屬可為單一金屬、合金、金屬混和物或是金屬的其它組合。在一些實施例中，導(dǎo)體306也可被涂覆有非導(dǎo)電材料，例如陶瓷或聚合物。在一個實施例中，導(dǎo)體306為鍍銀的銅管。通常是根據(jù)特定實施例所需的電性質(zhì)與熱性質(zhì)來決定將使用何種金屬。在高功率的應(yīng)用中，較高的導(dǎo)電性通常將產(chǎn)生較低的熱預(yù)算(thermal budget)，因此導(dǎo)電性更好的材料是有益的。應(yīng)注意到，當(dāng)使用多個射頻線圈時，每一個線圈可具有不同的組成。例如，鍍銀的銅管可具有不同的鍍銀厚度或不同的管壁厚度，以在各銅管中提供不同的導(dǎo)電性。在其它實施例中，每一個射頻線圈可僅具有一個導(dǎo)體，或多于兩個導(dǎo)體。絕緣體312被配置于導(dǎo)體306上方，從而導(dǎo)體306被絕緣材料包圍。這能防止電功率流至安插于第一射頻線圈302與第二射頻線圈304之間的導(dǎo)電環(huán)314與導(dǎo)電環(huán)316。絕緣體312包括壁，該壁在圖3的俯視圖中不可見。該壁在兩個導(dǎo)體306之間延伸，以防止在給定的射頻線圈302或304中的導(dǎo)體306之間的電串?dāng)_(cross talk)。因此，每一個導(dǎo)體306被絕緣材料包圍。當(dāng)功率被提供給導(dǎo)體306時，該導(dǎo)體306產(chǎn)生磁場。為了提升效率，場集中器318被配置成部分圍繞導(dǎo)體306，以將磁場聚集并將磁場引導(dǎo)至處理區(qū)域的方向。
絕緣體312還包括用于每一個觸點310的通道320。通道320穿過在場集中器318中的開孔，以為將耦接至電功率的接點310提供通路，同時防止接點310與場集中器318之間的電接觸。該觸點穿過場集中器318而突出，在該突出處這些接點可被耦接至射頻源。如同圖2的實施例，任意數(shù)量的射頻線圈可被配置在蓋組件300中。除了以導(dǎo)管206的方式或是取代導(dǎo)管206的方式，也可經(jīng)由導(dǎo)電環(huán)314與316提供處理氣體，這是通過在具有開孔的導(dǎo)電環(huán)314與316內(nèi)提供導(dǎo)管以釋放處理氣體進入處理區(qū)域來實現(xiàn)的。根據(jù)在此所述的任一個實施例，也可使蓋組件300形成為具有一定曲率。在此公開的實施例還提供一種在處理腔室內(nèi)的基板支撐件上處理基板的方法?？稍诿嫦蚧逯渭奈恢锰峁┑入x子體源，以形成用于處理基板的等離子體。該方法包括提供等離子體源，該等離子體源具有多個配置在電極內(nèi)的導(dǎo)電回路；向腔室提供處理氣體；將電極接地；以及通過對導(dǎo)電回路施加功率而從處理氣體形成等離子體。該導(dǎo)電回路可通過涂覆、包覆(wrapping)或?qū)⒃摶芈钒卜?situating)于電絕緣材料內(nèi)的方式而與電極電絕緣，該電絕緣材料可為容器，涂覆于導(dǎo)電回路的涂層，或者配置于通道(該通道形成于電極內(nèi))內(nèi)部的襯里，所述容器例如形成于電極內(nèi)的通道。射頻功率被施加于該回路，并且可 被獨立地控制以在處理腔室內(nèi)形成一定的等離子體密度。如果需要，可通過使熱控制媒介在管狀導(dǎo)電回路內(nèi)流通的方式，而使該導(dǎo)電回路被熱控制，所述熱控制媒介例如冷卻液。在一些實施例中，導(dǎo)電回路可與電極實質(zhì)上共平面。在其它實施例中，電極可為非平面，而在該電極內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)電回路。同樣在其它實施例中，導(dǎo)電回路可部分被配置在電極內(nèi)而部分被配置在電極外，同時該導(dǎo)電回路被配置在電極外部的任何部分被容納或被封裝在絕緣材料里?？赏ㄟ^提供場集中器來進一步增強等離子體，該場集中器被配置用來在處理腔室的等離子體區(qū)域內(nèi)將磁場集中。例如，該場集中器通?？膳渲糜诨逯渭γ妫沟脤?dǎo)電回路介于場集中器與基板支撐件之間。這種定位防止磁場線在腔室外發(fā)展，并且將等離子體源能量聚集在處理氣體內(nèi)。雖然以上描述是針對本發(fā)明的實施例，但是可以在不偏離本發(fā)明的基本范圍的條件下設(shè)計出本發(fā)明的其它和更多的實施例，而這些實施例的范圍由所附的權(quán)利要求書所決定。
權(quán)利要求
1.一種用于等離子體腔室的蓋組件，該蓋組件包括 第一環(huán)形電感應(yīng)線圈，該第一環(huán)形電感應(yīng)線圈與第一導(dǎo)電環(huán)嵌套在一起。
2.如權(quán)利要求I所述的蓋組件，其中該第一環(huán)形電感應(yīng)線圈被配置于絕緣通道內(nèi)，該絕緣通道與該第一導(dǎo)電環(huán)嵌套在一起。
3.如權(quán)利要求2所述的蓋組件，還包括場集中器，該場集中器被配置于在該絕緣通道內(nèi)部的該第一環(huán)形電感應(yīng)線圈周圍。
4.如權(quán)利要求3所述的蓋組件，還包括第二環(huán)形電感應(yīng)線圈，該第二環(huán)形電感應(yīng)線圈被配置在第二絕緣通道內(nèi)，該第二絕緣通道與該第一導(dǎo)電環(huán)嵌套在一起。
5.如權(quán)利要求4所述的蓋組件，其中該第一環(huán)形電感應(yīng)線圈與該第二環(huán)形電感應(yīng)線圈各包括金屬管，該第一環(huán)形電感應(yīng)線圈被嵌套在該導(dǎo)電環(huán)的中央開孔內(nèi)，且該第二環(huán)形電感應(yīng)線圈被嵌套在該導(dǎo)電環(huán)的外圍邊緣的周圍，該導(dǎo)電環(huán)與該第一環(huán)形電感應(yīng)線圈以同心的方式安置。
6.一種用于等離子體腔室的蓋組件，該蓋組件包括 氣體分配器； 支撐板，該支撐板被配置于該氣體分配器的周圍； 導(dǎo)電環(huán)，該導(dǎo)電環(huán)被配置于該氣體分配器的周圍并且被耦接至該支撐板； 環(huán)形電感應(yīng)線圈，該環(huán)形感應(yīng)線圈被配置于絕緣通道內(nèi)，該絕緣通道與該導(dǎo)電環(huán)嵌套在一起；以及 場集中器，該場集中器被配置于在該電感應(yīng)線圈周圍的該絕緣通道內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的蓋組件，其中該絕緣通道被同心地配置于該導(dǎo)電環(huán)的中央開孔內(nèi)，該絕緣通道具有面對該支撐板的開孔，且該絕緣通道具有超出該導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)邊緣的延伸部分。
8.如權(quán)利要求7所述的蓋組件，其中該支撐板可導(dǎo)電并且電連接至該導(dǎo)電環(huán)。
9.如權(quán)利要求6所述的蓋組件，其中該氣體分配器耦接至導(dǎo)管，該導(dǎo)管經(jīng)過該支撐板的中央開孔、該導(dǎo)電環(huán)以及該環(huán)形電感應(yīng)線圈，該支撐板電連接至該導(dǎo)電環(huán)，該環(huán)形導(dǎo)電線圈與該支撐板以及該導(dǎo)電環(huán)電絕緣，并且該環(huán)形導(dǎo)電線圈與該導(dǎo)電環(huán)實質(zhì)上共平面。
10.如權(quán)利要求6所述的蓋組件，還包括隔離器，該隔離器被配置于該絕緣通道內(nèi)，該隔離器具有通道，該環(huán)形電感應(yīng)線圈適配于該通道內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的蓋組件，其中該環(huán)形電感應(yīng)線圈與該導(dǎo)電環(huán)實質(zhì)上共平面，并且該環(huán)形電感應(yīng)線圈包括用于熱控制媒介的導(dǎo)管。
12.一種用于半導(dǎo)體基板的處理腔室，該處理腔室包括 腔室主體，該腔室主體界定內(nèi)部區(qū)域； 基板支撐件，該基板支撐件被配置于該內(nèi)部區(qū)域內(nèi)；以及 蓋組件，該蓋組件被配置于該內(nèi)部區(qū)域內(nèi)并面向該基板支撐件，該蓋組件包括 氣體分配器；以及 等離子體源，該等離子體源具有第一導(dǎo)電表面、第二導(dǎo)電表面以及多個導(dǎo)電線圈，該第一導(dǎo)電表面面向該基板支撐件，該第二導(dǎo)電表面背對該基板支撐件，該多個導(dǎo)電線圈被配置于導(dǎo)電等離子體源內(nèi)，該導(dǎo)電等離子體源介于該第一表面與該第二表面之間。
13.如權(quán)利要求12所述的處理腔室，其中每一個該導(dǎo)電線圈被配置于導(dǎo)管內(nèi)，該導(dǎo)管形成于該導(dǎo)電等離子體源內(nèi)，并且該導(dǎo)管以絕緣材料作為襯里。
14.如權(quán)利要求13所述的處理腔室，其中在該導(dǎo)管內(nèi)配置磁場集中器。
15.如權(quán)利要求14所述的處理腔室，其中每一個導(dǎo)電線圈形成有內(nèi)部通路，該內(nèi)部通路用于熱控制媒介。
16.如權(quán)利要求15所述的處理腔室，其中每一個導(dǎo)電線圈包括由絕緣體分隔的多個導(dǎo)電回路。
全文摘要
本發(fā)明提供用于基板的等離子體處理的方法與裝置。處理腔室具有基板支撐件與面向該基板支撐件的蓋組件。該蓋組件具有包括電感應(yīng)線圈的等離子體源，該電感應(yīng)線圈被配置于導(dǎo)電平板內(nèi)，該導(dǎo)電平板可包括被嵌套的導(dǎo)電環(huán)。該電感應(yīng)線圈與導(dǎo)電平板實質(zhì)上共平面，并由絕緣體與導(dǎo)電平板絕緣，該絕緣體適配于通道內(nèi)，該通道形成于導(dǎo)電平板中，或嵌套于導(dǎo)電環(huán)內(nèi)。于電感應(yīng)線圈周圍提供場集中器，并且該場集中器由隔離器與電感應(yīng)線圈絕緣。該等離子體源由導(dǎo)電支撐板支撐。氣體分配器將氣體從穿過導(dǎo)電平板配置的導(dǎo)管，經(jīng)由穿過支撐平板與等離子體源的中心開孔，而供應(yīng)至該腔室。
文檔編號H01L21/3065GK102893705SQ201180024010
公開日2013年1月23日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者坎芬·萊, 杰弗里·托賓, 彼得·I·波爾施內(nèi), 喬斯·安東尼奧·馬林 申請人:應(yīng)用材料公司