[發(fā)明專利]直接出口環(huán)狀等離子體源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580066237.2
• 申請(qǐng)日: 2015-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107004562B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·盧博米爾斯基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

一種用于供應(yīng)等離子體產(chǎn)物的裝置，包括等離子體生成阻件，該等離子體生成阻件在其中定義了環(huán)狀等離子體腔。該等離子體腔關(guān)于環(huán)軸基本對(duì)稱，且該環(huán)軸定義該等離子體生成阻件的第一及第二軸向側(cè)。磁構(gòu)件，相對(duì)于該環(huán)軸以一個(gè)方位位置至少部分地圍繞該等離子體生成阻件，使得該磁構(gòu)件內(nèi)的磁通量將相對(duì)應(yīng)電場(chǎng)誘發(fā)進(jìn)該等離子體腔，以從一個(gè)或更多個(gè)源氣體生成等離子體，該等離子體形成等離子體產(chǎn)物。該等離子體生成阻件通過(guò)多個(gè)輸出孔供應(yīng)該等離子體產(chǎn)物，該多個(gè)輸出孔是在該第一軸向側(cè)上由該等離子體生成阻件所定義。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭示案廣泛地應(yīng)用于等離子體處理設(shè)備的領(lǐng)域。更具體而言，公開(kāi)了用于提供空間上一致的等離子體產(chǎn)物的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體處理通常利用等離子體處理來(lái)在半導(dǎo)體晶片上蝕刻、清潔或沉積材料。所有這樣的處理在受處理晶片的整個(gè)表面上最好是高度一致的。顯著地在這幾年，在特征尺寸已減少的同時(shí)晶片尺寸已增加，以致于每個(gè)受處理晶片可收獲更多的集成電路。一般的晶片直徑從1970年代的約2或3英寸增加到2010年代的12英寸或更多。在同一時(shí)間框架下，商務(wù)集成電路的一般最小特征尺寸從約5微米減少到約0.015微米。在晶片成長(zhǎng)得更大的同時(shí)處理較小的特征需要處理一致性上的顯著改良。晶片以外的工件的等離子體處理也可受益于改良的處理一致性。

發(fā)明內(nèi)容

在一實(shí)施例中，一種用于供應(yīng)等離子體產(chǎn)物的裝置包括等離子體生成阻件，該等離子體生成阻件在其中定義環(huán)狀等離子體腔。該等離子體腔關(guān)于環(huán)軸基本對(duì)稱，且該環(huán)軸定義該等離子體生成阻件的第一軸向側(cè)及第二軸向側(cè)。磁構(gòu)件，相對(duì)于該環(huán)軸以一個(gè)方位位置至少部分地圍繞該等離子體生成阻件，使得該磁構(gòu)件內(nèi)的磁通量將相對(duì)應(yīng)電場(chǎng)誘發(fā)進(jìn)該等離子體腔，以從一個(gè)或更多個(gè)源氣體生成等離子體，該等離子體形成等離子體產(chǎn)物。該等離子體生成阻件通過(guò)多個(gè)輸出孔供應(yīng)該等離子體產(chǎn)物，該多個(gè)輸出孔是在該第一軸向側(cè)上由該等離子體生成阻件所定義。

在實(shí)施例中，一種用于供應(yīng)等離子體產(chǎn)物的裝置包括等離子體生成槽，該等離子體生成槽定義了等離子體腔。該等離子體腔關(guān)于環(huán)軸基本對(duì)稱。該等離子體生成槽包括：(1)等離子體生成阻件，在其徑向朝內(nèi)、徑向朝外及第二軸向側(cè)上約束該等離子體腔，且定義了一個(gè)或更多個(gè)孔，以供將一個(gè)或更多個(gè)源氣體引進(jìn)該等離子體腔；及(2)平板，安置于該等離子體腔的第一軸向側(cè)上，該平板通過(guò)該平板定義多個(gè)孔，該多個(gè)孔在方位上分布于該等離子體腔周圍。該等離子體生成阻件的徑向朝內(nèi)及徑向朝外邊緣鄰接該平板以形成該等離子體生成槽，基本上圍住該等離子體腔。該裝置更包括第一及第二電感線圈、用于在該第一及第二電感線圈內(nèi)提供電流的電源，及第一及第二磁構(gòu)件，該第一及第二磁構(gòu)件至少部分地延伸于該等離子體生成阻件周圍，且分別安置于該第一及第二電感線圈附近，以便該電流在該磁構(gòu)件內(nèi)誘發(fā)磁通量，且該磁構(gòu)件內(nèi)的該磁通量在該等離子體腔內(nèi)生成方位電場(chǎng)以從一個(gè)或更多個(gè)源氣體形成等離子體，形成等離子體產(chǎn)物。通過(guò)該平板的該孔對(duì)于該等離子體產(chǎn)物向相鄰區(qū)域提供流體連通，以用于等離子體處理中。

在一實(shí)施例中，一種用于提供等離子體產(chǎn)物的方法包括以下步驟：將源氣體流引進(jìn)等離子體生成阻件，該等離子體生成阻件在其中定義環(huán)狀等離子體腔。該等離子體腔關(guān)于環(huán)軸基本對(duì)稱。該等離子體生成阻件僅在其第一軸向側(cè)上相對(duì)于該環(huán)軸定義多個(gè)輸出孔。該輸出孔在方位上基本分布于該等離子體生成阻件周圍。該方法也包括以下步驟：將電場(chǎng)誘發(fā)進(jìn)該等離子體腔，以從該源氣體流生成等離子體，該等離子體形成該等離子體產(chǎn)物，及將該等離子體產(chǎn)物穿過(guò)由該等離子體生成阻件所定義的該多個(gè)輸出孔。

附圖說(shuō)明

圖1示意性地繪示了依據(jù)實(shí)施例的等離子體處理系統(tǒng)的主要構(gòu)件。

圖2示意性地繪示了依據(jù)實(shí)施例的直接出口環(huán)狀等離子體源的受選構(gòu)件。

圖3示意性地繪示了依據(jù)實(shí)施例的直接出口環(huán)狀等離子體源的受選構(gòu)件。

圖4示意性地繪示了依據(jù)實(shí)施例的直接出口環(huán)狀等離子體源的受選構(gòu)件。

圖5示意性地繪示了依據(jù)實(shí)施例的直接出口環(huán)狀等離子體源的受選構(gòu)件。