專利名稱：產(chǎn)生等離子體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過位于真空容器的真空室中的感應(yīng)線圈產(chǎn)生等離子體的方法，以及適于實(shí)施本發(fā)明的方法的裝置。本發(fā)明還涉及本發(fā)明方法的應(yīng)用，即用于提供具有可能的活性涂層的基體，或者用于在該基體上進(jìn)行可能的活性蝕刻。
背景技術(shù)：
當(dāng)在真空中對(duì)基體進(jìn)行活性處理時(shí)，例如生產(chǎn)半導(dǎo)體的情況，通常使用在真空容器的真空室中產(chǎn)生的等離子體進(jìn)行多個(gè)處理步驟，合適的例子是對(duì)基體進(jìn)行可能的活性涂覆或者對(duì)基體進(jìn)行可能的活性蝕刻。
關(guān)于這一點(diǎn)，已知等離子體可以通過感應(yīng)或電容裝置產(chǎn)生。
例如EP0271341A1描述了用于干法刻蝕半導(dǎo)體盤的裝置，其包括一個(gè)用于產(chǎn)生等離子體的感應(yīng)線圈和一個(gè)用于從等離子體取出電離粒子至基體上的電極裝置。同樣，在US6068784所述的裝置中，產(chǎn)生等離子體的能量通過線圈形天線感應(yīng)性地耦合到真空容器的真空室中，此情況下真空室用作反應(yīng)器?；w安裝在用作基體載體的電極上，對(duì)該電極施加一個(gè)所謂的RF(射頻)偏壓或極化電勢(shì)。
US5460707描述了一種用于電容式地產(chǎn)生等離子體的裝置，該裝置還能用于涂覆目的。在此情況下，可以提供一個(gè)由額外的永久磁體或電磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，用于控制等離子體的密度分布或產(chǎn)生局部密度較大的等離子體。
當(dāng)對(duì)基體進(jìn)行真空處理時(shí)，例如生產(chǎn)半導(dǎo)體時(shí)的情況，為了保證適當(dāng)均勻的基體處理，在基體的整個(gè)表面上具有非常均勻的等離子體密度分布是非常重要的。為此，屏蔽或補(bǔ)償所有的外部干擾影響特別是外部場(chǎng)的影響是必要的。
雖然，例如使用鐵磁外殼對(duì)真空容器進(jìn)行屏蔽在理論上是可能的，但是從實(shí)際角度出發(fā)，這樣做是非常不利的，因?yàn)檫@個(gè)外殼將會(huì)顯著增加真空容器的重量。而且，當(dāng)必須進(jìn)行維護(hù)或維修工作時(shí)，獲得進(jìn)入真空容器的通道將更加困難。
EP0413283教導(dǎo)了可以借助于導(dǎo)電平面扁平線圈得到平面等離子體，感應(yīng)場(chǎng)是通過將高頻電壓源連接至扁平線圈而產(chǎn)生的并在介電屏蔽中發(fā)生耦合。
US6022460建議由一對(duì)亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)應(yīng)當(dāng)被允許作用于等離子體，所述等離子體例如借助于施加有高頻交流電壓的扁平線圈或具有真空鐘形式的線圈感應(yīng)產(chǎn)生(或者至少共產(chǎn)生)。施加于這對(duì)亥姆霍茲線圈的是直流電流和交流電流的組合，從而產(chǎn)生受交流電流組件調(diào)制的弱的磁場(chǎng)，所述調(diào)制被描述成“磁場(chǎng)的振動(dòng)”。根據(jù)該專利，這主要用于獲得等離子體密度的增加和等離子體均勻性的提高。
US6022460所述的產(chǎn)生等離子體的裝置的缺陷之一包括一對(duì)額外的亥姆霍茲線圈使得更難實(shí)現(xiàn)緊湊設(shè)計(jì)且增加該裝置的成本。由于高頻技術(shù)的因素需要感應(yīng)線圈從這對(duì)亥姆霍茲線圈上去耦合，因此感應(yīng)線圈在空間上與亥姆霍茲線圈分離是絕對(duì)必要的。
因此本發(fā)明可以獲得一種用于產(chǎn)生高密度等離子體的方法和裝置，該方法和裝置或者能夠避免所述與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺陷或者能夠使其僅在很小的程度上受到這些缺陷的影響。本發(fā)明的其他任務(wù)見下述詳細(xì)描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生等離子體的方法，所述等離子體至少是在真空容器(1)的真空室(1a)中借助于至少一個(gè)通有交流電的感應(yīng)線圈(2)共產(chǎn)生的，其中使用于產(chǎn)生等離子體的氣體經(jīng)由至少一個(gè)入口(3)進(jìn)入真空室(1)中，且真空室(1a)受到至少一個(gè)泵設(shè)備(4)的抽吸作用，而且出于影響等離子體密度的目的，可能被調(diào)制并更適宜被脈沖調(diào)制的直流電流經(jīng)感應(yīng)線圈(2)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及本發(fā)明方法的應(yīng)用，用于對(duì)基體的可能的活性涂覆和/或可能的活性刻蝕。
本發(fā)明還涉及適于等離子體處理的裝置，其包括至少一個(gè)用于在真空容器(1)的真空室(1a)中至少共產(chǎn)生(co-producing)等離子體的感應(yīng)線圈(2)，其中真空室(1a)設(shè)有至少一個(gè)入口(3)用于容納用于產(chǎn)生等離子體的氣體，還設(shè)有一個(gè)泵設(shè)備(4)，其中感應(yīng)線圈(2)連接至一個(gè)或多個(gè)為感應(yīng)線圈提供交流電和直流電的發(fā)電機(jī)，直流電可能以單極或雙極方式進(jìn)行脈沖調(diào)制。


圖1表示本發(fā)明適于等離子體處理的裝置的示意圖。
圖2表示沿硅片對(duì)角線的標(biāo)準(zhǔn)化刻蝕深度，其中用于刻蝕的等離子體至少是通過通有直流和交流電(曲線I)或者僅僅是交流電(曲線II)的感應(yīng)線圈共產(chǎn)生的。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明適于產(chǎn)生等離子體的裝置包括一個(gè)帶有真空室1a的真空容器1，該真空室可以用一個(gè)或多個(gè)泵設(shè)備4抽空。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，為了保證真空容器具有好的密封性且屏蔽它特別是不受雜散外部場(chǎng)的影響，真空容器1包括一個(gè)由例如不銹鋼或鋁的金屬構(gòu)成的外殼20。在真空側(cè)，真空容器1的金屬外殼10優(yōu)選設(shè)有一個(gè)介電內(nèi)殼7，該內(nèi)殼7例如能夠自身支撐或者作為殼層附在外殼10的內(nèi)側(cè)。優(yōu)選介電材料，使其不僅相對(duì)于用于活性涂覆和刻蝕工藝的氣體而言盡可能是惰性的，所述氣體可能含有如氯和氟的元素，而且對(duì)于耦合電源而言是盡可能地可穿透的。優(yōu)選的介電材料包括聚合物材料，特別是陶瓷材料、石英和氧化鋁。例如只有真空容器1的內(nèi)壁或者用介電材料全部或部分地覆蓋或涂布，或者由介電材料構(gòu)成，而真空容器1的上面和下面設(shè)有如WO00/19483所述的金屬連接(聯(lián)軸)。EP0413283所述的真空容器1設(shè)有介電屏蔽，其裝在例如真空容器1的上殼壁。
上述關(guān)于真空容器1的描述應(yīng)被理解為僅僅是一個(gè)例子，用于解釋而非限制本發(fā)明。
真空室1包括一個(gè)或多個(gè)納入用于產(chǎn)生等離子體的氣體的氣體入口3。通過適當(dāng)考慮待處理的基體9的化學(xué)組成和物理參數(shù)以及將得到的基體表面的變化來(lái)選擇氣體，所述氣體可由單一的氣態(tài)混合物組成或者由幾種氣態(tài)混合物混合組成。如果要清潔基體的表面(濺射刻蝕)，所述氣體可包括例如氬或其他惰性氣體，而用于活性刻蝕工藝的氣體能夠包括例如氯(Cl2)、四氯化硅(SiCl4)、三氯化硼(BCl3)、四氟化碳(CF4)、三氟甲烷(CHF3)、六氟化硫(SF6)和/或氧(O2)。當(dāng)基體必須涂布薄膜時(shí)(例如，通過化學(xué)蒸氣沉積法——CVD或者等離子體增強(qiáng)的化學(xué)蒸氣沉積法——PECVD)，使用有機(jī)金屬化合物甲烷(CH4)、氫化硅(SiH4)、氨(NH3)、氮(N2)或氫(H2)是可行的。前述氣態(tài)化合物和用于處理基體9的方法還是應(yīng)被理解為僅僅是一個(gè)例子，僅僅用于解釋而非限制本發(fā)明。
優(yōu)選氣體的流動(dòng)和泵設(shè)備(4)的電源使得真空容器1的真空室1a中的壓力尤其在0.01～10Pa范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.05～0.2范圍內(nèi)。
本發(fā)明的裝置包括至少一個(gè)感應(yīng)線圈2，借助于該線圈，在真空容器1的真空室1a中產(chǎn)生的等離子體至少被共產(chǎn)生。優(yōu)選將感應(yīng)線圈2排布在真空容器1和/或真空室1a中，使其不暴露在等離子體中，從而避免例如導(dǎo)電干擾涂層或其他涂層沉積在感應(yīng)線圈2上或者避免由等離子體引起的感應(yīng)線圈2的損傷。優(yōu)選通過介電屏蔽(例如介電內(nèi)殼7)將感應(yīng)線圈2與產(chǎn)生等離子體的至少部分真空室1a分離。感應(yīng)線圈2優(yōu)選還被排布在真空室1a的外側(cè)。
本發(fā)明的裝置包括一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)線圈2，優(yōu)選一個(gè)或兩個(gè)感應(yīng)線圈2，特別是一個(gè)感應(yīng)線圈2。
在感應(yīng)線圈2的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述線圈包括直接纏繞在真空室1a和/或優(yōu)選纏繞在安裝在真空室內(nèi)側(cè)的介電內(nèi)殼7上的繞組。在圖1所示的本發(fā)明裝置中，線圈繞組纏繞在例如介電內(nèi)殼7的側(cè)壁。在這種情況下，感應(yīng)場(chǎng)的均勻性會(huì)受到例如感應(yīng)線圈2的繞組數(shù)和排布以及介電內(nèi)殼7的幾何尺寸的影響。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，感應(yīng)線圈2采用扁平或平面線圈的形式，所述線圈包括例如如EP0413282所述多個(gè)螺旋形繞組或一系列排列成同心環(huán)的繞組。扁平線圈具有例如優(yōu)選圓形或橢圓形。概念“扁平”或“平面”表示線圈厚度和線圈沿與該厚度方向成適當(dāng)角度的兩個(gè)其他方向的延伸幅度的比值小于0.3，優(yōu)選小于0.2。EP0413282公開了優(yōu)選將扁平線圈布置在靠近位于真空容器的外殼10中的介電屏蔽的位置，所述屏蔽物用作介電窗，允許感應(yīng)場(chǎng)發(fā)生耦合。當(dāng)然，將扁平線圈設(shè)置在靠近介電內(nèi)殼7的位置也是可行的。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，感應(yīng)線圈2具有US6022460所述的真空鐘的形式。
已發(fā)現(xiàn)，由感應(yīng)線圈2至少共產(chǎn)生的等離子體的密度會(huì)受到影響，而且特別地，當(dāng)向感應(yīng)線圈2同時(shí)施加交流電和直流電時(shí)，等離子體的均勻性增大。
向感應(yīng)線圈2施加交流電用于將高頻電源耦合到真空容器鐘，用于至少共產(chǎn)生等離子體。為此，將感應(yīng)線圈2連接至高頻發(fā)電機(jī)6，優(yōu)選通過適配器網(wǎng)絡(luò)13。適配器網(wǎng)絡(luò)13用于調(diào)整高頻發(fā)電機(jī)6的原始電阻以及感應(yīng)線圈2和真空室1a和/或在真空室鐘產(chǎn)生的等離子體的阻抗，從而可能得到高頻電源的高效耦合。
在本發(fā)明中，概念“高頻”用于具有頻率在10KHz～3GHz范圍內(nèi)的電磁振動(dòng)或波。高頻發(fā)電機(jī)6在較寬的高頻波譜范圍內(nèi)工作，優(yōu)選100KHz～100MHz，更優(yōu)選100KHz～14MHz，進(jìn)一步優(yōu)選400KHz～2MHz。
優(yōu)選頻率的選擇還依賴于感應(yīng)線圈2的幾何學(xué)。這樣，對(duì)于能夠得到的非扁平的三維感應(yīng)線圈2，例如，當(dāng)繞介電內(nèi)殼7纏繞線圈繞組時(shí)，其中高頻能量通過繞組內(nèi)的空間體積耦合到真空室1a中，所選頻率優(yōu)選在100KHz～2MHz的范圍內(nèi)，特別是在200KHz～1MHz的范圍內(nèi)。另一方面，對(duì)于二維的扁平線圈，其中高頻能量通過線圈區(qū)域耦合到真空室1a中，所選頻率將會(huì)更高，優(yōu)選在2MHz～14MHz的范圍內(nèi)。該頻率范圍的上限值這樣確定是由于工業(yè)中廣泛使用的高頻發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)頻率是13.56MHz。國(guó)際通信協(xié)議同意工業(yè)使用中采用該頻率。
已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)直流電也施加于感應(yīng)線圈2時(shí)，等離子體的密度分布會(huì)受影響，而且由此提高例如基體9表面的等離子體的均勻性。為此，還要將感應(yīng)線圈2連接至直流發(fā)電機(jī)6’，優(yōu)選通過低通濾波器12。低通濾波器12可以包括例如一個(gè)線圈和一個(gè)與其并聯(lián)的電容器，所述濾波器優(yōu)選設(shè)計(jì)成當(dāng)高頻電流被阻止時(shí)直流電能夠到達(dá)感應(yīng)線圈2，以至于高頻電流找不到進(jìn)入直流電源的通道。
直流電可以是均勻的或者可調(diào)節(jié)的，例如它可以單極或雙極的方式脈動(dòng)。記住感應(yīng)線圈2的繞組數(shù)目，調(diào)整直流電，使得繞組數(shù)目的結(jié)果和直流電都達(dá)到平均值，且絕對(duì)值在10～1000，優(yōu)選100～400安培繞組之間。感應(yīng)線圈2的繞組數(shù)目?jī)?yōu)選至少為7，最小值為10更好，最小值為12尤其好，因?yàn)楫?dāng)繞組數(shù)目減小時(shí)產(chǎn)生的等離子體的均勻密度分布所需的電流將會(huì)增大，以至于對(duì)直流發(fā)電機(jī)6’和低通濾波器12的要求將會(huì)提高。
例如可以使用朗繆爾探測(cè)器測(cè)量等離子體的密度分布。對(duì)于濺射刻蝕和活性刻蝕工藝，而且可能地對(duì)于活性涂覆工藝，由于基體面積上的等離子體密度分布的均勻性影響沿基體截面的刻蝕深度分布和/或涂覆厚度分布的均勻性，因此也可以通過測(cè)量刻蝕深度和/或涂覆厚度的分布來(lái)測(cè)量等離子體密度分布的均勻性。
對(duì)于熱氧化的硅片，例如，刻蝕深度可以使用例如橢率計(jì)測(cè)量，在例如覆蓋硅片的整個(gè)表面的光柵上或沿硅片直徑測(cè)量刻蝕前氧化硅層的厚度。然后在刻蝕過程完成后測(cè)量剩余的氧化硅的厚度。由刻蝕前后硅片的厚度差即可得到刻蝕厚度。
可以類似方式使用該方法測(cè)量涂覆厚度。
可以用所謂的均勻指數(shù)表征例如沿基體9的截面的例如刻蝕厚度、等離子體密度或涂覆厚度的分布均勻性，所述均勻指數(shù)定義如下均勻指數(shù)＝(最大值-最小值)/(最大值+最小值)其中，最大值和最小值分別是在基體9的整個(gè)表面區(qū)域或沿基體截面的特征分布的最大值和最小值。均勻指數(shù)通常表示為百分?jǐn)?shù)。
優(yōu)選施加于感應(yīng)線圈2的直流電使得例如沿基體9的任選截面或者在基體9的整個(gè)表面的特定部分的等離子體密度分布、刻蝕深度或涂覆深度的均勻指數(shù)不大于10％，優(yōu)選不大于7.5％，更優(yōu)選不大于5％。
在本發(fā)明裝置的又一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述裝置包括一對(duì)間隔特定距離的電極5a和5b。在WO00/19483所述的真空處理室的特殊設(shè)計(jì)中，電極5a和5b可以通過例如真空容器1的上殼壁和下殼壁之間的金屬連接形成，通過由介電材料構(gòu)成的側(cè)壁使所述上殼壁和下殼壁電分離。US6068784描述了三個(gè)電極的排列，其中基體板8用作陰極，真空容器的側(cè)壁用作陽(yáng)極，而真空容器的上端圓屋頂形突起的殼壁用作第三電極。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，電極對(duì)5a和5b的一個(gè)電極5a由基體板8構(gòu)成，基體9壓向基體板8，基體9通過常用的靜電或機(jī)械支持和/或居中裝置(對(duì)于晶片基體，有時(shí)稱作晶片卡盤)固定在基體板8上?；w板本身通常與真空室的外殼10電絕緣。當(dāng)電連接存在時(shí)，對(duì)電極5b由例如真空室上殼壁或端面的電連接構(gòu)成。在一個(gè)特別優(yōu)選的變體中，可能為圓形的基體板8被一個(gè)用作對(duì)電極的環(huán)圍繞，該基體板通常被稱作暗區(qū)屏蔽。真空室1a中的真空環(huán)境導(dǎo)致暗區(qū)屏蔽上部的基體板8和暗區(qū)屏蔽之間的絕緣。在其下部，暗區(qū)屏蔽被固定在基體板8上——盡管與后者電分離——使暗區(qū)屏蔽相對(duì)于環(huán)形陶瓷絕緣體居中。
電極對(duì)5a、5b可被連接至例如可能以單極或雙極方式脈動(dòng)的直流電源、交流電源，或同時(shí)連接至直流和交流電源。施加于電極對(duì)5a、5b上的電壓以電容方式激發(fā)等離子體，該電壓也可稱作偏壓。
優(yōu)選施加于電極對(duì)5a、5b上的是直流或交流電壓，特別是頻率在100KHz～100MHz之間的高頻交流電壓。當(dāng)選擇合適的交流電壓頻率時(shí)，優(yōu)選適當(dāng)考慮對(duì)基體9和/或真空室1a的影響，如US6068784中第4列第23～52行所述，這里具體參考此討論。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，基體板8用作電極5a，暗區(qū)屏蔽用作對(duì)電極5b，基體板8連接至高頻發(fā)電機(jī)11，頻率優(yōu)選大于3MHz，特別優(yōu)選大于10MHz，暗區(qū)屏蔽接地。
圖1表示了本發(fā)明裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意性截面圖。真空容器1包括罐10，罐10由例如不銹鋼制成，能夠被抽空，它圍住真空室1a且包括由例如石英或氧化鋁構(gòu)成的介電內(nèi)殼7。感應(yīng)線圈2繞介電內(nèi)殼纏繞，且通過適配器網(wǎng)絡(luò)13連接至交流發(fā)電機(jī)6并通過低通濾波器12連接至直流發(fā)電機(jī)6’，通過接地結(jié)束此電路結(jié)構(gòu)。將基體9支持于其上的基體板8用作電極5a，被圓形暗區(qū)屏蔽圍繞，暗區(qū)屏蔽排布在中心位置，用作對(duì)電極5b。真空室1a受到泵設(shè)備4的抽吸作用。真空容器1的上殼壁設(shè)有位于其中心的氣體入口3。
在圖1所示排布的實(shí)施方式中，該排布被設(shè)計(jì)用于處理直徑為200mm的晶片，介電內(nèi)殼的直徑達(dá)到275mm。真空容器的基體板8和上殼壁之間的距離為180mm。繞介電內(nèi)殼7纏繞的感應(yīng)線圈2的直徑為304mm，包括15個(gè)繞組。用于濺射刻蝕的氬氣經(jīng)由氣體入口3進(jìn)入真空室中，使操作壓力達(dá)到10-3。當(dāng)用作對(duì)電極的暗區(qū)屏蔽接地時(shí)，施加于用作電極5a的基體板8的偏壓具有13.56MHz的頻率。感應(yīng)線圈2通過由兩個(gè)電容器組成的適配器網(wǎng)絡(luò)13連接至在400KHz下工作的交流發(fā)電機(jī)6。位于感應(yīng)線圈2內(nèi)的該結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)達(dá)到5高斯。感應(yīng)線圈2還通過低通濾波器12連接至直流發(fā)電機(jī)，所述低通濾波器包括一個(gè)電容器和一個(gè)與其并聯(lián)的線圈。選擇直流電，使得沿用作基體9的晶片的直徑的濺射刻蝕深度分布具有小于±3％的均勻指數(shù)，所需直流電達(dá)到約10A，且產(chǎn)生約12高斯的磁場(chǎng)。
圖2表示沿圓形硅片的直徑的標(biāo)準(zhǔn)化濺射刻蝕深度分布，所用硅片的直徑為300mm，已對(duì)其進(jìn)行過熱氧化處理。測(cè)量是在圖1所述的操作條件和具有容納300mm的晶片所需的幾何尺寸的相似裝置中進(jìn)行的。圖2中的曲線I是用本發(fā)明的方法得到的，其中對(duì)感應(yīng)線圈2施加交流電和額外的約10A的交流電。為了比較，曲線II為當(dāng)僅有交流電施加于感應(yīng)線圈時(shí)所得到的濺射刻蝕深度分布。從曲線2可以看出，當(dāng)僅有交流電施加于感應(yīng)線圈時(shí)，越接近晶片基體9的邊緣，濺射刻蝕深度越?。欢?，濺射刻蝕深度分布不均勻。曲線I表示當(dāng)有一個(gè)額外的直流電施加于該感應(yīng)線圈2時(shí)，濺射刻蝕深度分布的均勻性明顯提高。對(duì)于所要實(shí)現(xiàn)的所有目的而言，濺射刻蝕深度分布不再與缺乏對(duì)稱性有關(guān)。特別地，在曲線II中觀察到的朝向晶片邊緣的濺射刻蝕深度的減小現(xiàn)在得到了補(bǔ)償。通過直流電產(chǎn)生的額外施加的磁場(chǎng)而獲得的等離子體密度分布的均勻化在不大于±3％的均勻指數(shù)中反映出來(lái)。如果需要這樣，還能選擇直流電的安培數(shù)，以得到對(duì)曲線II的過度補(bǔ)償，從而在晶片的邊緣得到比其中心更大的刻蝕深度；此時(shí)，具有凸形曲率的未受補(bǔ)償曲線II在特定意義上相對(duì)于曲線I的補(bǔ)償狀態(tài)是“反向的”，從而產(chǎn)生具有凹形曲率的過度補(bǔ)償曲線。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，作為一個(gè)處理站，本發(fā)明的裝置可以是所謂的組元件。這里的術(shù)語(yǔ)“組”應(yīng)被理解為幾個(gè)經(jīng)常不同的處理站的結(jié)合體，所述處理站由一個(gè)常見的運(yùn)輸裝置如操作機(jī)器人輔助。一個(gè)PVD(物理蒸氣沉積)車間這里可以稱作另一個(gè)處理站。優(yōu)選使用合適的閘門將各個(gè)處理站與運(yùn)輸空間分離。
在這個(gè)組中，運(yùn)輸裝置將被用來(lái)通過運(yùn)輸閘門(圖1中未示出)將基體9引入本發(fā)明裝置中。運(yùn)輸裝置將基體9放置于基體板8上，在基體板8上被居中放置(如有必要)并適當(dāng)保持。真空密閉式關(guān)閉閘門后，真空室用泵設(shè)備4抽空；在抽空的同時(shí)或緊隨其后，基體9被置于理想的處理溫度，可能地借助于裝在基體板8內(nèi)的調(diào)溫裝置。然后將產(chǎn)生等離子體所需的氣體經(jīng)由氣體入口3充入真空室中。而后，通過向感應(yīng)線圈2施加高頻電壓和向基體板8施加高頻偏壓來(lái)點(diǎn)燃等離子體。同時(shí)向感應(yīng)線圈2施加直流電。在所需處理完成后，將基體9經(jīng)由閘門從真空容器1中取出。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生等離子體的方法，等離子體在適于進(jìn)行等離子體處理的裝置的真空容器(1)的真空室(1a)中被至少共產(chǎn)生，該裝置具有至少一個(gè)通有交流電流的感應(yīng)線圈(2)，其中用于產(chǎn)生等離子體的氣體經(jīng)由至少一個(gè)入口(3)充入真空室(1a)中，真空室(1a)受到至少一個(gè)泵設(shè)備(4)的抽吸作用，其特征在于，為了影響等離子體的密度，還將直流電流施加于感應(yīng)線圈(2)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中直流電被調(diào)制，優(yōu)選脈沖調(diào)制，特別是以單極或雙極方式進(jìn)行脈沖調(diào)制。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其中交流電由高頻發(fā)電機(jī)(6)產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中高頻發(fā)電機(jī)(6)在100～14000KHz范圍內(nèi)工作，優(yōu)選在400～2000KHz范圍內(nèi)工作。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其中所選擇的直流電流和感應(yīng)線圈(2)的繞組數(shù)目使得繞組數(shù)目和直流電流的乘積將達(dá)到平均值，且絕對(duì)值在10～1000優(yōu)選100～400安培繞組之間。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中直流電流經(jīng)由低通濾波器(12)施加于感應(yīng)線圈(2)上。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，其中真空室(1a)內(nèi)的壓力達(dá)到0.01～10Pa，優(yōu)選0.05～0.2Pa。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，其中等離子體通過施加于至少一對(duì)間隔一定距離的電極(5a，5b)的電壓被共產(chǎn)生或共激發(fā)。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中所述電壓為交流電壓或直流電壓，后者可能以單極或雙極方式進(jìn)行脈沖調(diào)制。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中交流電壓是頻率至少為1MHz的高頻交流電壓。
11.如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的方法，其中真空室(1a)包括用于基體(9)的基體板(8)。
12.如權(quán)利要求8和11的方法，其中基體板(8)由電極(5a)構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求12的方法，其中暗區(qū)屏蔽用作對(duì)電極(5b)。
14.如權(quán)利要求12或13的方法，其中所選擇的交流和直流電使得基體(9)的平面和/或與之平行的平面上的等離子體密度的均勻指數(shù)不大于10％，優(yōu)選不大于5％。
15.如權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)的方法，其中借助于介電內(nèi)殼(7)或介電窗將感應(yīng)線圈(2)與產(chǎn)生等離子體的真空容器(1a)的至少一部分分離。
16.如權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所述方法用于對(duì)至少一個(gè)基體(9)的可能的活性涂覆的應(yīng)用。
17.如權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)所述方法用于對(duì)至少一個(gè)基體(9)的可能的活性刻蝕的應(yīng)用。
18.一種適于進(jìn)行等離子體處理的裝置，其包括至少一個(gè)用于在真空容器(1)的真空室(1a)中至少共產(chǎn)生等離子體的感應(yīng)線圈(2)，其中真空室(1a)設(shè)有至少一個(gè)納入用于產(chǎn)生等離子體的氣體的入口(3)，且感應(yīng)線圈(2)被連接至一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)上，發(fā)電機(jī)將交流電流或者可能被調(diào)制的直流電流施加于感應(yīng)線圈，直流電流優(yōu)選以單極或雙極方式脈動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18的裝置，其中感應(yīng)線圈(2)通過適配器濾波器(12)連接至交流發(fā)電機(jī)(6)，并通過低通濾波器(13)連接至直流發(fā)電機(jī)(6’)。
20.如權(quán)利要求18或19的裝置，其包括至少一對(duì)間隔一定距離的電極(5a，5b)。
21.如權(quán)利要求18或19的裝置，其中真空室(1a)裝有一個(gè)用于基體(9)的基體板(8)。
22.如權(quán)利要求20和/或21的裝置，其中基體板(8)由電極(5a)構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求20-22任一項(xiàng)的裝置，其中暗區(qū)屏蔽用作對(duì)電極(5b)。
24.如權(quán)利要求18-23任一項(xiàng)的裝置，其中借助于介電內(nèi)殼(7)或介電窗將感應(yīng)線圈(2)與產(chǎn)生等離子體的真空容器(1a)的至少一部分分離。
25.包括幾個(gè)由運(yùn)輸閘門連接至常見的運(yùn)輸裝置的處理站的組，其中至少一個(gè)處理站是如權(quán)利要求17-24的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生等離子體的方法，等離子體在適于進(jìn)行等離子體處理的裝置的真空容器(1)的真空室(1a)中被至少共產(chǎn)生，該裝置具有至少一個(gè)通有交流電的感應(yīng)線圈(2)，其中用于產(chǎn)生等離子體的氣體經(jīng)由至少一個(gè)入口(3)充入真空室(1a)中，真空室(1a)受到至少一個(gè)泵設(shè)備(4)的抽吸作用，且為了影響等離子體的密度，將可能被脈沖調(diào)制的直流電流也施加于感應(yīng)線圈(2)。
文檔編號(hào)H05H1/46GK1559077SQ02818918
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2002年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者于爾根·魏夏特, 多米尼克·威蒙·安曼, 西格弗力德·克拉斯尼茨, 于爾根 魏夏特, 克 威蒙 安曼, 力德 克拉斯尼茨 申請(qǐng)人:優(yōu)利訊斯巴爾扎斯股份公司