TW200845828A - Plasma source with liner for reducing metal contamination - Google Patents

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200845828 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於離子植入器，特別是關於電漿浸沒離子 植入設備（plasma immersion ion implantation device)。 【先前技術】 習知射束線離子植入器（beam-line ion implanter)藉 由電場來加速離子。經加速離子根據其質荷比 (mass-to-charge ratio)來過濾，以選擇用於植入的所要離 ^ 子。近來’已開發電漿摻雜(plasma doping)系統，以滿足 一些現代電子以及光學設備之摻雜要求。電漿摻雜有時稱 作PLAD或琶聚 >叉 >又離子植入（piasma immersion ion implantation，PIII)。此等電漿摻雜系統將目標浸沒於包括 離子摻雜劑（dopant ion)之電漿中，且藉由一系列負電塵 脈衝來偏壓目標。電漿鞘（plaSma sheath)内的電場加速 離子朝向目標，其將離子植入至目標表面中。 電漿摻雜系統通常包括由鋁製造之電漿腔室（plasma G chamber)，其因為鋁抵抗許多處理氣體，且因為鋁可容易 形成以及加工成所要形狀。許多電漿摻雜系統亦包括用於 ’ 將射頻（radi〇fre职ency;耵）以及微波信號自外部天線傳 ♦ 送至電漿腔室中之氧化鋁（Al2〇3)介電窗（dielectric window)。鋁以及鋁基材料之存在可能導致金屬污染經摻 雜的基板。 【發明内容】 針對以上問題之解決方案，本發明提供_種電蒙源， 6 200845828 zoy^jpu 其包括電漿腔室、介電 二”趣錢，且電裝腔1漿腔室具 二::窗將RF信號傳送至電7内部包括處理氣 ，，漿腔室中以激發以及離子化，中及奸信號電磁 T腔至中形成電漿。電漿腔室襯套2 =體，藉以在電 f電漿腔室概套提供電漿腔室之 ^讀腔室内部， c o 敝離擊電漿腔室的金屬壁而濺錢的全ί線遮蔽，以遮 室、發明進-步提供-種電浆源^一 W電固以及電漿腔室襯套。 其包括電漿腔 ，漿腔室在電漿腔室 理金屬腔室壁， 將毛以及離子化處理氣體，藉以在雷將Bf电漿腔室中 二電漿腔室襯套包括至少-控制㈣It室中形成電 路’且電漿腔室襯套定:於套之溫度的 室之内部的位點線遮蔽，以‘d，以便提 至的金屬壁而濺錢的金屬。 輪離子撞擊電漿腔 法包::下ί:明種產生電漿之方法。本方 體；經由介電窗輕RF ^蜀壁之電漿腔室中包括處理氣 藉以在電漿腔室中及離子化處理氣體， 【實施方式】使侍盈屬離子亚未濺鍍至處理腔室中。 儘官結合各種實施例以及實例來描述本教示，但並不 7 200845828 2〇y4^pif 思奴將本教不限於所述實施例。相反地，如熟習此項 者各㈣代實關、錢从等效物。 + + ' 仏官結合減少電漿摻雜裝置中之金屬污_ 室襯細㈣，但可將本發f月3 =空=襯套用以減少許多類型之處理裝置中之 其包括（但不限於）各種類型的㈣以及沈積系統。 ο ο 1理解只要本發明㈣可操作，财以任何次序及/ ^同時執彳了本糾之妓之烟步驟。 本發明储可操作，則本發明之裝置 部所描述之實施例。 」双㈢：¾王 掺==可=有害雜質引入至藉由電漿摻雜系統所 >7Γ 土 電水腔室之任何金屬内部均潛在地為金屬 2染源。此項技射已域污染可能她錢壁之 ^sputtering),0 f t 屬。鋁污染亦可能由通常用以 二二 之其他結叙Α丨办介電㈣^騎^賴腔室内 賤鍍由於形成電襞之RF天線以及其他電極在電货反 ^内部施加相對高之電壓而發生。 至〇姉高之能量位準。所得能量離^ 及A1 〇八，:丨電材料’且因此變位_·)鋁原子以 ί之^=:之_子以及Al2〇3分子撞擊經摻 奴而導致基板至少聚集_些有害金屬推雜。 、、亏上要將電”沒離子植入過程中之鋁以及Al2〇3 〜減少至小於5x1〇1W之區域密度（area】de崎）。 8 ο ❹ 200845828

Z〇y^3piI :、、、:而使用已知電漿反應器以及使用BF3與AsH3之許多 =術導致顯著大於5，]w的銘一3 本發明之—方面是關於一種具有在電漿腔室壁（以及 月工至内之開° )與腔室内部間提供位點線遮蔽（line-of-site shieldmg)之結構的電漿摻雜系統。在一個實施例中，藉 ==_提供障壁(barrier)之特^設計之電漿腔室觀 ^凡位點線遮蔽。使用本發明之特 1 參雜過程情止任何顯著金屬污染。特定而 ° I明之特定設計之電漿腔室襯套 =室之《摻雜裝置所處理之基板中的任何顯著= 細蝴已知電聚推 摻雜氣體之電漿摻雜過程)相容。：二:及二 套與各種類型之放電（諸如，砂 本毛月之腔至襯 discharge so職））協^。 以及輝光放電源（glow 圖1說明包括根據本發明之電裝 源的一個實施例。電漿源u RF線圈以及傳導頂部區之電感輕合電 受讓人之於2004年12月20日申言主^、在·^予本务明

Source with Conductive Top Section^ ^ m ^ ? 10/905,172號中描述了類似R 利申請案第 利申請™，-虎之完整 9 200845828 zw^pn 文中。電漿源100非常適合於PLAD應用，因為電漿源 可提供高度均一之離子流(ion flux)，且電漿源亦有效消 由二次電子發射所產生的熱。 月 . 更特定而言，電漿源100包括電漿腔室102，其包括 • 由外部氣體源104所供應之處理氣體。經由比^閥 (proportional valve )丨06耦接至電漿腔室丨〇2之外部氣^ 源104將處理氣體供應至腔室1〇2。在一些實施例中，使 p 用氣體擋板來將氣體分散至電漿腔室102中。壓力計1〇8 量測腔室102内部之壓力。腔室102中之排氣口（饮^时对 port) 110耦接至抽空腔室1〇2的真空泵112。排氣閥114 控制經由排氣口 110之排氣傳導率。 氣體壓力控制器116電連接至比例閥106、壓力計1〇8 以及排氣閥114。氣體壓力控制器116藉由回應於壓力古十 1〇8而控制反饋迴路中之排氣傳導率以及處理氣體流動速 率，從而維持電漿腔室102中之所要壓力。藉由排氣閥j = 來控制排氣傳導率。藉由比例閥1〇6來控制處理氣體流動 ϋ 速率。 • 在一些實施例中，藉由與提供主要摻雜氣體物質之處 . 理氣體直列（in-line)耦接的質量流量計來向處理氣體提供 微量氣體種類（trace gas species)之比率控制。又，在一 些實施例中，分離氣體注入構件用於原位(in-situ)調節種 類。此外，在另一些實施例中，使用多口氣體注入構件來 提供導致中性化學效應（其導致横穿基板之變化）的氣體。 腔室102具有包括第一區120之腔室頂部118，第一 10 200845828 26945pif 區120由在大致水平方向上延伸之介電材料形成。妒 第二入區122由在大致垂直方向上自第-區1:延 伸一咼度之"電材料所形成。本文中第一以 辅作介電窗。應理解存在腔室了二^ 之伞夕变化。舉例而言，如在以引用方式併 國專利:請案第職5,172號中所描述，第—區二： 在大致畜曲方向上延伸之介電材料形成，使得 _ Ο =2::不正交。在其他實施例中，腔室頂“ 成弟二以及第二區120、122的形狀以及尺寸以達 室頂部=例而s ’熟習此項技術者將理解可選擇腔 ㈣! Γ以及第二區120、122之尺寸，以改良電 ==與在水平方向上之橫穿第二區122之= 中在=2 電裝。舉例而言’在一個特定實施例 橫穿第二區12，上之第二區122的高度與在水平方向上之 C f之長度的比率介於1.5至5.5之範圍内。 财功 17^第二區120、122中之介電材料提供用於將 -個f 士天線傳輸至腔室1〇2内部之電漿的介質。在 材料:二理氣用體^二:，及第 有優声埶W所、_，、有化子抗性（ChemiCa】 reS1StanCe)且具 Y又；^貝之高純度陶瓷材料。舉例而言，在一虺實施 3他=為99:6%之氧化_〇織一^ 歹’介電材料為氧化釔（Yttria)以及镱鋁石 11 Ο ο 足夠壓縮力的方式來將蓋124安裝至第二區122。在一些 才呆作模式中，盍124為RF以及DC接地，如圖1中所示。 200845828 26945ριί 才留石（yttrium aluminum garnet ; YAG)。 腔室頂部118之蓋124由在水平方向上延伸橫穿第二 區122 —長度之傳導材料形成。在許多實施例中，用以形 成蓋124之材料的傳導性足夠高，以消散熱負載且最小化 由二次電子發射所導致之充電效應。通常，用以形成蓋124 之傳導材料對處理氣體具有化學抗性。在一些實施例中， 傳導材料為紹或砍。 可藉由由氟碳聚合物(fluorocarbon polymer)製成之抗 鹵素〇形環（諸如，由Chemrz及/或Kalrex材料形成之〇 形環）來將蓋124耦接至第二區122。通常，以最小化第 二區122上之壓縮力但提供用以將蓋124密封至第二區之 根據本發明之電漿源包括電漿腔室襯套125。如本文 所描述，電漿腔室襯套125藉由提供電漿腔室1〇2之内部 的位點線遮蔽，以遮蔽電漿中的離子撞擊電漿腔室 内部金屬壁而贿的金屬，來防止或大幅減少金屬污 染。電漿腔室襯套125可為如結合圖2所描述之單件(〇ne 卿e)或整體(unitary)賴腔室概套，或可為如結合圖3所 描述之分段(segemented)電漿腔室襯套。在許多實 ^腔f套125由諸㈣之金屬基底材料形成。在此等 貝也例中，如本文所描述，電漿腔室襯套125之至少内表 包括防止電漿腔室襯套基底材料之濺触硬塗 枓(hard coatmg material)。 200845828 26945pif 之内;由於二次電子發射而在《源I。。 聚。在-些實施例中，電 =二:些實施例中，蓋1鳩調節請 消散在處理期間產生之熱負載的冷 σρ糸統。冷部糸統可為流體冷卻 冷卻劑源循環液體冷卻社冷卻通路U 中自 RF天線位於鄰近於允 二區⑵中之至少一者=”18之第-區120以及第 者圖1中之電漿源丨⑻說明彼此電 = rf = 126 (有時稱作平面天線或水平天線）。此 卜：有夕個阻之螺旋線圈RF天線128 (有時稱作 線或垂直天，）圍繞腔室頂部m之第二區122。’、 o 哭實施例中，藉由減少有效天線線圈電壓之電容 12S rf 來立-抓么 本文疋義*§# ‘‘有效天線線圈電麗” 以π:=，上=落。換言之，有效線 所經歷的電ΐ所見电屋或纽地由電聚中之離子 又，在—些實施例中，平面線圈RF天線 方:2，天線128中之至少—者包括具有與 = 自材料之介電常數相比相對低之介電常數的介電層⑼包 13 200845828 26945pif 相對低之介電常數之介電層134有效地形成電容分壓器 (capacitive voltage divider)可用於減少有效天線線圈電 壓。此外，在一些實施例中，平面線圈RF天線126以及 • 螺旋線圈RF天線128中之至少一者包括亦減少有效天線 線圈電壓之法拉第遮罩（Faraday shield) 136。 RF源130 (諸如，RF電源）電連接至平面線圈RF天 線126以及螺旋線圈RF天線128中的至少一者。在許多 n 實施例中，藉由阻抗相配網路（impedance mathcing 1 network)132來將RF源130耦接至RF天線126、128，阻 抗相配網路132使RF源130之輸出阻抗與rf天線126、 128之阻抗一致以最大化自RF. 13〇傳輸至处天線126、 128之功率。自阻抗相配網路132之輸出至平面線圈RF 天線126以及螺旋線圈Rjp天線128的虛線，顯示可進行 自阻抗相配網路132之輸出至平面線圈RF天線126以及 螺旋線圈RF天線128中之任一者或兩者的電連接。 在一些實施例中，形成可被液體冷卻的平面線圈RF 〇 天線126以及螺旋線圈RF天線128中之至少一者。冷卻 平面線圈RF天線126以及螺旋線圈RF天線128中之至少 一者將減少由傳播於RF天線126、128中之RF功率所導 致的溫度梯度（temperature gradient)。 在一些實施例中，電漿源100包括電漿點燃器138。 眾多類型之電漿點燃器可與本發明之電漿源裝置一起使 用。在一個實施例中，電漿點燃器138包括撞擊氣體（strike gas)之儲集器14〇，撞擊氣體為諸如氬（Ar)之高度可離 14 200845828 26945pif 子化，體，其輔助點燃電漿。藉由高傳導率氣體連接來將 儲集器140耦接至電漿腔室1〇2。膜片閥（burstvaWe)i42 將儲集器140與處理腔室1〇2隔離。在另一實施例中，使 * 用低傳導率氣體連接來將撞擊氣體源直接垂射（plmnb) •至膜片閥142。在一些實施例中，由在初始高流動速率爆 發後提供撞擊氣體之穩定流動速率的有限傳導率孔或計量 閥(metering valve)來分離儲集器14〇之一部分。 壓板144定位於處理腔室102中低於電漿腔室1〇2之 頂部區118以下的高度處。壓板144固持用於電漿摻雜之 基板146。在許多實施例中，基板146電連接至壓板144。 在圖1中所不之實施例中，壓板144平行於電漿腔室1〇2。 二;、而，在本發明之一個實施例中，壓板相對於電漿腔 室102傾斜。 使用壓板144來支樓基板146或用於處理之其他工 件。在一些實施例中，壓板144機械耦接至在至少二方向 j 上平移、掃描或振盪基板146之可移動平臺。在一個實施 i 例中，可移動平臺為抖動或振盪基板146之抖動產生器 . (dither generator )或振盪器（〇sc迦〇r)。平移、抖動 ϋ . 或振盪運動可減少或消除陰影效應(shadowing effect)，且 可改良碰撞基板146之表面之離子束流的均一性。 来在些貝施例中，偏轉柵格（deflection grid)配置於 =近於塵板144的電漿腔室搬中。偏轉栅格的結構為形 ^電漿腔室H)2中所產生之電漿的障壁，而且當拇格被 k虽偏壓時，偏轉栅格亦界定電漿中之離子經由其穿過之 15 200845828 2694i>pif 通路。 熟習此項技術者將瞭解存在可與本發明之特徵一起使 用之電漿源100的許多不同可能變化。參見例如在2〇〇5 年4月25日申δ月之通為Tilted Plasma Doping”之美國專 利申請案第1〇/908,009號中之電漿源的描述。亦參見在 2005年10月13曰申請之題為“c〇nf〇rmal D〇ping Apparatus and Method”之美國專利申請案第11/163,3〇3號 中之電漿源的描述。亦參見在2005年1〇月13日申請之題 為 Conformal Doping Apparatus and Method” 之美國專 利申請案第11/163,307號中之電漿源的描述。此外，參見 在2006年12月4日申請之題為“Plasma D〇ping with

Electronically Controllable Implant Angle，，之美國專利申 請案第11/566,418號中之電漿源的描述。美國專利申請案 第 10/908,009 號、第 11/163,303 號、第 11/163,3〇7 號以= 第11/566,418號之完整說明書以引用方式併入本文中。 在操作中’RF源130產生傳播於rf天線126以及128 中之至少一者中的RF電流。亦即，平面線圈RF天線126 以及螺旋線圈RF天線128中之至少一者為有源天線 (active antenna)。本文將術語“有源天線，，定義 電 直接驅動之天線。RF天線126、128中之 好電流引入至腔室1〇2中。腔請中之 及離子化處理氣體，以便在腔室102中產生電漿。電漿腔 室襯套125遮蔽由電漿中之離子所濺鍍之金屬以免達到基 板140。電漿源100可在連續模式或脈衝模式下操作。土 16 200845828

20V4DpiI 在二μ轭例中，平面線圈天線120以及螺旋線圈天 二^28“ I的者為寄生天線（Parasit:ic antenna )。本文定義 、可生天線來意謂與有源天線電磁通信但未直接連 • ά3源之天線。換言之，寄生天線未由電源直接激勵而 • _敍線來激勵。在本發明之-些實_中，寄生天線 =一個末端電連接至接地電位，以提供天線調諧能力 @u=mg capablllty)。在此實施例中，寄生天線包括用 以改 Γ) 天線線圈中之®之有效數目的線圈調整器148。可 吏用諸如孟屬短路之眾多不同類型之線圈調整器。 圖2說明根據本發明在電漿腔室壁與電衆腔室内部間 位點線遮蔽之單件或整體電漿腔室齡2GG的示音 圖。翏看圖1以及圖2，整體電漿腔室襯套2〇〇定位於鄰 =電漿腔室102之内壁的電漿腔室1〇2内。在一個 η]中’包漿腔室襯套200由抵抗所要推雜劑及/或其他 ^理氣體之域材料或某種其他可容《成形的材料所形 .)、。銘為工業中所廣泛接受且-般為許多應用所需要的。 銘，為優良熱導體。因此，使用紹將改良電漿腔室中之熱 • 消散。在一些實施例中，電漿腔室襯套200經特定成形^ 改良熱消散。在此等實施例中，電漿腔室襯套200可包括 增加熱消散之結構。 一整體電漿腔室襯套200可由固體原料材料（諸如，固 ，鋁片）所加工。在一些實施例中，整體電漿腔室襯套2〇〇 ^由扣件(fastener)實體附接至電漿腔室1〇2。整體電漿腔 至襯套200可以眾多方式直接栓接(b〇lted)至電漿腔室 17 200845828 200。舉例而言，整體電漿腔室襯套2〇〇可直接栓接至電漿 腔室102之底部。 水 、、舉例而言，在-些實施例中，電漿腔室襯套基底材料 塗覆有類鑽石塗層（diamond like coating)、Si、SiC 戋 γ2〇 塗層。在其他實施例中，陽極化電漿腔室襯# 200美底2材 ^舉例而言，可陽極化_漿腔室襯套以形成陽極化紹 在許多實施例中，電漿腔室襯套基底材料塗覆有硬塗 層。在一些實施例中，整個電漿腔室襯套塗覆有硬塗層Γ 在其他實施例中，僅電漿腔室襯套200之内表面2〇2 ^覆 有硬塗層材料。根據本發明存在有眾多適合於之電漿腔= 襯套的可能硬塗層。通常被選擇的硬塗層材料可以使彳$在 電漿摻雜過程期間不存在硬塗層材料之顯著濺鍍。在一此 實施例中，被選擇的硬塗層材料用以增強熱消散。 一

室襯套300的示意圖。在一 电漿腔室通常包括用於各種目的（諸如， 備之進入）之開口（p〇rt)。在—此 18 200845828 26^4Dpif 個實施例中，本發明之分段電漿腔室襯套300包括多個金 屬區段（諸如，鋁或某種其他可成形材料）。可由各種構件 來附接多個金屬區段。舉例而言，在一些實施例中，將多 個區段炼接在一起。在其他實施例中，藉由扣件（諸如， 螺釘或銷）來附接多個區段。在一些商用實施例中，分段 電漿腔室襯套300可較簡單且較便宜地製造。 Ο ϋ 參看圖1以及圖3，在一個實施例中，由整合成分隔 板(spacer plate)302之多個加工組件來製造多個區段。將分 隔板302附接至電漿腔室襯套3〇〇之頂部。分隔板3〇2允 許電漿腔室襯套300容易定位於電漿腔室1〇2中。分隔板 3〇2可經設計以使電漿腔室襯套3〇〇位於電漿腔室ι〇2中 ^舉例而δ，分隔板300可包括相配於電漿腔室1〇2中 以便將電漿腔室襯套卿自對準㈣aHgn) 主％聚腔室102。 隹疔多貫施例中，分段電漿腔室 之至少一者塗覆有硬塗層。名一此與丨山 腔室襯套3。。之内表面以; 中’多個區段中之每一者之在其他實施例 本發明存在衫乡適合於分段電層。根據 層。舉例而言，在一些每 7工至襯套的可能硬塗 材料塗覆有類鑽石塗二二’分段電漿腔室襯套基底 ，中’陽極化分段;漿腔室襯套：2〇二：。在其他實 =’可陽極她電漿腔室 2底_。舉例而 塗層。 备自’基底材枓以形成陽極化銘 19 200845828 ZW^pif 部間本發刪在㈣物與電漿腔室内 制之溫度& >1、敝以及對襯套之内表面上之溫度分佈的控 襯套之的示意圖。本發明之電漿腔室 襯套400之内夺面二广2控制暴露於電漿中的電漿腔室 電漿腔室魅二π、之溫度分佈的冷卻通路。溫度受控 襯套7或可可為如結合圖2所描述之整體電漿腔室

溫===:描r分段腔室襯套。亦即， 個區段形成縣姻可由—件材料形成，或可由多 硬汝^許中’溫度受控電聚腔室襯套_塗覆有 之二二面二些貫施例巾’僅溫度受控電漿腔室襯套400 更塗層材料。卿 套400塗覆有硬塗層。根據本發明存 硬涂於如本文所描述之溫度受控腔麵套的可能 1 更ί=例而言，在-些實施例中，溫度受控電衆腔室 襯套基，材料塗覆有類鑽石塗層、Si、sic或γ仙塗層。 例中’可陽極化溫度受控電漿腔室概套400的 此外，溫度受控電漿腔室襯套400包括為形成於溫度 受控電漿腔室絲_㈣之管道之㈣冷卻通路404。 此等冷卻通路404可直接加工至襯套铜卜熟習此項技 術者將瞭解存在形成此等内部冷卻通路的許多方式（諸 如，加工、鑽孔以及蝕刻）。 在一個特定實施例中，以-螺旋圖案來加工内部冷卻 20 200845828 2ό^4^ριΐ 通路404。在此實施例中，可變化螺旋之螺距(pitch)以補償 熱輸入中之某些不規則性。舉例而言，當需要自鄰近於相 對較高熱輸入之區域吸取熱時，可使用較短螺距。當需要 自鄰近於相對較低熱輸入之區域吸取熱時，可使用較高螺 距。可在多個區段中形成溫度受控電漿腔室襯套4〇〇，以 簡化形成内部通路。 Ο

Lj 一在一個實施例中，冷卻通路404控制溫度控制電漿腔 至概套400之内表面402的溫度分佈，使得襯套之内 表面402具有大致均一之溫度分佈。一般而言，自電浆至 襯套40〇之内表面402之熱流並非為均一的。然而，1些 用需要在襯套400之内表面402上具有均一溫度分佈了 而言，襯套400之内表面402上之均一溫度分佈可改 ς，装的均-性’從而可改良電漿摻雜過程或其他過程之 二眭。在一個特定實施例中，冷卻通路404控制概套4〇〇 =表面402的溫度分佈，使得將襯套之内表面搬 、、隹才寸在特定所要的溫度。 室福另—實施例中’冷卻通路撕控制温度受控電漿腔 f 400之内表面4〇2的溫度分佈’使得襯套4⑻之内 400 ； ° 些靡用2某—局部區域中具有非均—溫度分佈的- 某^始if而言，可選擇概套彻之溫度分佈，以達成 的竿〜二Α皿度刀佈，其經選擇以將襯套400之内表面402 丄==蝴贿度。具有相對低溫度之 之此寺局部區域可補償某些電漿非均—性，以 21 200845828 2694^pif 改良電漿之總均一性。 等效物 儘管結合各種實施例以及實例來描述本教八 意欲將本教示限於所述實施例。相反地，如孰=，但並不 者將瞭解，本教示涵蓋各種替代實施例、修改、以白此項技術 其可在不脫離如由隨附申請專利範圍所界Α 及等攻物， 神以及範疇的情況下實施。 疋之本發明之精 Ο 【圖式簡單說明】 可藉由結合附圖參看以下描述來較 以中在各圖中相同數字指示相同結構元件以態 :=，目的。圖式並不意欲二= 圖^明包絲據本發明之轉腔室 源的一個實施例。 r包水 線』據本發明在腔室壁與腔室内部間提供位點 線遮敝之早件或整體電漿腔室襯套的示意圖。 圖3說明根據本發明在電漿腔室壁^裝腔 提供位點線遮蔽之分段電漿腔室襯套的示音圖。 邱本發明提供在電襞腔室ϊ:電漿腔室内 遮蔽以及對電裝腔室概套之内表面上之溫度 刀佈私制之溫度受控電漿腔麵套的示意圖。 【主要元件符號說明】 100:電漿源 22 200845828 26945pif 102 :電漿腔室 102’ ：内部金屬壁 104 :外部氣體源 106 :比例閥 108 :壓力計 110 :排氣口 112 :真空泵 114 :排氣閥 116 :氣體壓力控制器 118 :腔室頂部 120 :第一區 122 :第二區 124 ··蓋 125 :電漿腔室襯套 125f :内表面 126 ··平面線圈RF天線 128 :螺旋線圈RF天線 129 :電容器 130 ·· RF 源 132 :阻抗相匹網路 134 :介電層 136 :法拉第遮罩 138 :電漿點燃器 140 :儲集器 23 200845828 2bV4^plf 142 :膜片閥 144 :壓板 146 :基板 148 :線圈調整器 200 :電漿腔室襯套 202 :内表面 300 :分段電漿腔室襯套 302 :分隔板 400 ··溫度受控電漿腔室襯套 402 :内表面 404 :内部冷卻通路 24

Claims (1)

1. 200845828 z〇y43pif 十、申請專利範圍： 1. 一種電漿源，包括： a) 電漿腔室，其具有金屬腔室壁，所述電漿腔室在 所述電漿腔室内部包括處理氣體； b) 介電窗，其將RF信號傳送至所述電漿腔室中， 所述RF信號電磁耦合至所述電漿腔室中以激發以及離 子化所述處理氣體，藉以在所述電漿腔室中形成電漿； 以及 c) 電漿腔室襯套，其定位於所述電漿腔室内部，所 述電漿腔室襯套提供所述電漿腔室之所述内部的位點線 遮蔽，以遮蔽離子撞擊所述電漿腔室的所述金屬壁而濺 鍍的金屬。 2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室襯套包括整體襯套。 3. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室襯套包括多個區段。 4. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室由鋁形成。 5. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室襯套由具有硬塗層之鋁基金屬形成。 6. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室襯套經成形以增強熱消散。 7. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室概套在内表面上包括硬塗層。 25 200845828 26945pif 8. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室襯套在所有表面上包括硬塗層。 9. 如申請專利範圍第8項所述之電漿源，其中所述硬 塗層包括類鑽石塗層。 10. 如申請專利範圍第8項所述之電漿源，其中所述硬 塗層包括陽極化塗層。 11. 如申請專利範圍第8項所述之電漿源，其中所述硬 塗層包括Si、SiC或Y203硬塗層中之至少一者。 12. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室襯套經緊扣至所述電漿腔室。 13. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室襯套更包括分隔板。 14. 如申請專利範圍第13項所述之電漿源，其中所述 分隔板自對準所述電漿腔室内之所述電漿腔室襯套。 15. 如申請專利範圍第1項所述之電漿源，其中所述電 漿腔室包括至少一包括開口襯套之開口，所述開口襯套提 供所述電漿腔室的所述内表面的位點線遮蔽，以遮蔽所述 電漿中的離子撞擊所述至少一開口而濺鍍的金屬。 16. —種電漿源，包括： a) 電漿腔室，其具有金屬腔室壁，所述電漿腔室在 所述電漿腔室内部包括處理氣體； b) 介電窗，其將RF信號傳送至所述電漿腔室中， 所述RF信號電磁耦合至所述電漿腔室中以激發以及離 子化所述處理氣體，藉以在所述電漿腔室中形成電漿； 26 200845828 26945pil 以及 C)電漿腔室襯套，其包括至少一控制所述電漿腔室 襯套之溫度的冷卻通路，所述電漿腔室襯套定位於所述 電漿腔至内部，以便提供所述電漿腔室之所述内部的位 點線遮蔽，以遮蔽離子撞擊所述電漿腔室的所述金屬壁 而濺鍵的金屬。 Π·如申請專利範圍第16項所述之電漿源，其中所述 至少一冷卻通路包括至少一形成於所述電漿腔室襯套内之 内部冷卻通路。 18·如申請專利範圍第π項所述之電漿源，其中所述 至少一冷卻通路包括至少一至少部分地形成於所述電漿腔 室襯套之外表面上的外部冷卻通路。 其中所述 19·如申請專利範圍第16項所述之電漿源 至少一冷卻通路包括水冷卻通路。 其中所述 其中所述 其中所述

   20·如申請專利範圍第π項所述之電漿源 至少一冷卻通路以螺旋形狀形成。 >21·如申請專利範圍第20項所述之電漿源 累方疋形狀之螺距並非恒定的。 螺〃22·如申請專利範圍第20項所述之電漿源六丫所现 的部分的螺距經賴以提供所要局部區域 螺>23·如申請專利範圍第20項所述之電漿源，其中所述 表i形狀之至少一部分的螺距經選擇以維持所述襯套之内 之至少一部分上的怪定溫度。 27 200845828 2b^4^pif 螺旋^如申請專利範圍帛20項所述之電漿源，其中所述 i 、至夕、σ卩刀的螺距經選擇以提供所述概套之内 其中所述 其中所述 其中所述 表' 之至少-部分上的預定溫度分佈。 電將^如申請專利範圍第16項所述之電漿源 次腔室襯套包括整體襯套。 電激所述之電漿源 Γ 28·—種產生電漿 am女Γ 法’所述方法包括： 逑處理氣體，域’以激發以及離子化所 C)提供所i電漿^電聚腔室中形成電槳；以及 所述電漿中之離子=之内部的位點線遮蔽，以遮蔽 屬〜金屬離子並未_至所述處理腔室中。 28