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TWI428061B - 場加強感應耦合電漿（ｆｅ－ｉｃｐ）反應器 - Google Patents

場加強感應耦合電漿（ｆｅ－ｉｃｐ）反應器 Download PDF

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TWI428061B
TWI428061B TW098124752A TW98124752A TWI428061B TW I428061 B TWI428061 B TW I428061B TW 098124752 A TW098124752 A TW 098124752A TW 98124752 A TW98124752 A TW 98124752A TW I428061 B TWI428061 B TW I428061B
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plasma
power
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coupled
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TW098124752A
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TW201036496A (en
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托多羅法倫帝Ｎ
巴那沙莫
拉馬斯瓦米卡帝克
威沃斯麥克Ｄ
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應用材料股份有限公司
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
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    • H10P50/242—

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Description

場加強感應耦合電漿(FE-ICP)反應器
本發明之實施例大體上是關於半導體處理設備，且特別是關於感應耦合電漿處理系統。
感應耦合電漿(ICP)處理反應器一般是利用設在處理腔室外的一或多個感應線圈來感應處理腔室內的製程氣體電流而產生電漿。感應線圈可設於腔室外部並例如藉由介電質蓋而與腔室電氣分隔。對一些電漿製程來說，加熱器元件設在介電質蓋上方，以助於維持製程期間或之間的腔室中之恆定溫度。
加熱器可為斷開式(open break)加熱器(如非閉合電迴路)或不斷式(no break)加熱器(如閉合電迴路)。在加熱器元件為斷開式加熱器元件的實施例中，加熱器元件會引起電漿不均勻性，以致例如造成不均勻的處理基板蝕刻速度或不對稱的蝕刻圖案。以不斷式加熱器元件取代斷開式加熱器元件可消除電漿不均勻性。但在加熱器元件為不斷式加熱器元件的實施例中，傳遞至感應線圈的射頻(RF)能量也會感應耦合至不斷式加熱器元件，因而不當減少處理腔室內用於產生電漿的能量(例如，不斷式加熱器元件縮小電漿點燃操作範圍【plasma strike window】)。
因此，需要改良的感應耦合電漿反應器。
在此提出場加強感應耦合電漿反應器和其使用方法的實施例。在一些實施例中，場加強感應耦合電漿處理系統包括處理腔室，該處理腔室具有介電質蓋和設於介電質蓋上方的電漿源組件。電漿源組件包括：一或多個線圈，配置以感應耦合射頻(RF)能量至處理腔室內，以在其中形成及維持電漿；一或多個電極，配置以電容耦合RF能量至處理腔室內，以在其中形成電漿，其中一或多個電極係電氣耦接至一或多個線圈之一者；以及一RF產生器，耦接至一或多個感應線圈和一或多個電極。在一些實施例中，加熱器元件係設置在介電質蓋與電漿源組件之間。
在一些實施例中，形成電漿的方法包括：提供製程氣體至處理腔室的內容積，該處理腔室具有介電質蓋、以及設於蓋上方的一或多個線圈和一或多個電極，其中一或多個電極係電氣耦接至一或多個線圈之一者。來自RF功率源的RF功率提供至一或多個線圈和一或多個電極。利用RF功率源提供的RF功率而可由製程氣體產生電漿，RF功率源分別透過一或多個線圈和一或多個電極而感應及電容耦合至製程氣體。
在此提出場加強感應耦合電漿反應器和其使用方法的實施例。本發明之感應耦合電漿反應器有利於提供較高的射頻(RF)能量來點燃電漿(如提高或加強電漿點燃操作範圍)。此外，本發明之感應耦合電漿反應器有利於提供極佳的電漿點燃能力，又不會實質改變電漿之均勻性、密度或其他預定電漿特性。
第1圖繪示根據本發明一些實施例之場加強感應耦合電漿反應器(反應器100)的側視圖。反應器100可單獨使用或做為整合式半導體基板處理系統或叢集工具(cluster tool)的處理模組，例如整合式半導體晶圓處理系統，其可取購美國加州聖克拉拉市的應用材料公司(Applied Materials,Inc.)。適合受益於根據本發明實施例修改的電漿反應器例子包括感應耦合電漿蝕刻反應器，例如半導體設備的線(如、II、AE、G3多晶矽蝕刻機、G5等)也可購自應用材料公司。上列半導體設備僅為舉例說明而已，其他蝕刻反應器和非蝕刻設備(如CVD反應器或其他半導體處理設備)亦適合根據本發明教示而修改。
反應器100一般包括具導電主體(壁)130與介電質蓋120(其一同定義處理容積)的處理腔室110、設於處理容積內的基板支撐基座116、電漿源組件160和控制器140。壁130通常耦接至電氣接地134。在一些實施例中，支撐基座(陰極)116經由第一匹配網絡124耦接至偏壓功率源122。偏壓源122例如為高達1000瓦(W)、頻率約13.56兆赫(MHz)的來源，其可產生連續或脈衝功率，然也可視特殊應用需求而採取其他頻率和功率。在其他實施例中，源122可為直流(DC)或脈衝式DC源。
在一些實施例中，介電質蓋120呈實質平坦。腔室110的其他變化例具有其他類型的蓋，例如圓頂狀或其他形狀的蓋。電漿源組件160一般設在蓋120上方，用以感應耦合RF功率至處理腔室110內。電漿源組件160包括一或多個感應線圈、一或多個電極和電漿功率源。一或多個感應線圈可設在介電質蓋120上方。如第1圖所示，二線圈(內部線圈109和外部線圈111)置於蓋120上方。若設置多個線圈，則可按同心圓排列線圈，例如將內部線圈109置於外部線圈111內。各線圈的相對位置、直徑比及/或各線圈中的匝數可依需求調整，以例如控制所形成之電漿的分佈或密度。一或多個感應線圈(如第1圖所示之線圈109、111)經由第二匹配網絡119耦接至電漿功率源118。電漿源118例如可以50千赫(kHz)至13.56MHz之變頻產生高達4000W之功率，然也可視特殊應用需求而採取其他頻率和功率。
在一些實施例中，功率分配器(power divider)(如分頻電容器；dividing capacitor)設在一或多個感應線圈之間，用以控制電漿功率源118供給各線圈的相對RF功率量。例如，如第1圖所示，功率分配器104置於一線路上，該線路係將內部線圈109和外部線圈111耦接至電漿功率源118，以控制供給各線圈的RF功率量(進而協助控制對應於內部與外部線圈之區域中的電漿特性)。
一或多個電極係電氣耦接至一或多個感應線圈之一者(如第1圖之內部線圈109或外部線圈111)。在一示例之非限定實施例中，如第1圖所示，電漿源組件160的一或多個電極為二電極112A 、112B ，其設在內部線圈109與外部線圈111之間且鄰接介電質蓋120。每一電極112A 、112B 電氣耦接至內部線圈109或外部線圈111。如第1圖所示，各電極112A 、112B 分別經由電連接器113A 、113B 耦接至外部線圈111。RF功率可經由電漿功率源118和與之相連的感應線圈(如第1圖中的內部線圈109或外部線圈111)而提供至一或多個電極。
在一些實施例中，一或多個電極係可移動地耦接至一或多個感應線圈之一者，以助於一或多個電極相對於介電質蓋120的相對定位，及/或一或多個電極相對於彼此的相對定位。例如，一或多個定位構件可耦接至至少一電極的一或多者來控制其位置。定位構件可為任何能依需求而協助定位一或多個電極的手動或自動裝置，例如包括導螺桿、線性軸承、步進馬達、楔等裝置。耦接一或多個電極至特定感應線圈的電連接器可為彈性的，以協助此種相對移動。例如，在一些實施例中，電連接器包括一或多個彈性構件，例如包線(braided wire)或其他導體。
在一些實施例中，如第1圖所示，定位構件115A 、115B 可耦接至各電極(如電極112A 、112B )，以獨立控制其位置和定向(以垂直雙箭頭102和電極112A 、112B 的虛線延伸部分表示)。在一些實施例中，定位構件可獨立控制一或多個電極之各電極的垂直位置。例如，如第4A圖所示，電極112A 的位置受控於定位構件115A ，而與電極112B 的位置無關，其受控於定位構件115B 。此外，定位構件115A 、115B 更控制電極的角度或傾斜(或一或多個電極定義的電極平面)。例如，如第4B圖所示，電極112A 、112B 定義之平面404相對於參考平面402(如平行腔室蓋120)的角度係受控於一或二個定位構件115A 、115B 。或者，不同的構件(未繪示)可設置來控制電極傾斜。針對一電極相對於其他電極的垂直位置之獨立控制，及/或針對電極平面的傾斜或角度的控制可促進電極提供之相對的電容耦合量(例如，設置靠近處理腔室之處理容積的電極引起較多電容耦合，設置遠離處理腔室之處理容積的電極引起較少電容耦合)。
例如，在一些實施例中，如第1圖所示，電極設置鄰近線圈基底並位於實質平行於介電質蓋120的平面，因而增強電極所提供的電容耦合。也可採用其他電極配置，例如電極相對於介電質蓋120和相對於電極彼此而置於不同垂直距離及/或不同角度。控制電漿源組件160之一或多個電極所提供的RF功率之電容耦合量有助於控制腔室內的電漿特性。例如，增強電漿源組件160之一或多個電極所提供的電容耦合可加大電漿點燃操作範圍(增強在更寬的處理條件下點燃電漿的能力)，同時維持感應耦合電漿的預期特性。選擇性控制一或多個電極的位置容許產生剛好的電容耦合來點燃電漿，而不會耦合太多的RF能量至形成電漿內，以致不當改變其特性(如密度、解離比例、離子/中子比率等)。再者，控制一或多個電極的相對位置或傾斜更有助於補償可能造成不均勻電漿的製程影響(如不對稱氣體輸送及/或抽吸所引起的不均勻氣體速度)。例如，藉由增強低電漿密度區域相對高電漿密度區域的電容耦合，則腔室內的整體電漿分佈將更均勻，故有助於更均勻的處理。
電漿源組件160的一或多個電極可對稱排列在介電質蓋120頂部，以促進RF能量均勻耦合至電漿。在一些實施例中，一或多個電極並非配置以提供連續路徑來感應一或多個電極內的電流。故在採用單一電極的實施例中，電極包括介電斷路，如此電極不會形成導電圓環。然此單一斷路可能因非對稱配置而造成電漿不均勻性。在採用單一電極的實施例中，電極中的介電斷路係設置來補償腔室內的自然電漿分佈，以符合較高電漿密度或鄰近腔室之泵埠的區域。
在一些實施例中，至少二電極用來對稱分配任何由電極間之介電空間引起的電漿作用。例如，第2A圖繪示反應器100之一實施例的上視圖，反應器100具有實質等距相隔且置於內部線圈109與外部線圈111間的二拱形電極112A 、112B 。把電極表面積作為因素而計入對電極所提供之電容耦合的控制。故電極可為平面或實質平面。在一些實施例中，電極的弧長和寬度恰適合置於感應線圈間，並保持電極間的介電空間。寬度則相應地選擇而用於定義各電極的表面積，和電容耦合至處理腔室110內的RF能量大小。
雖然第1及2A圖顯示一對電極，但也可採用其他數量和形狀的電極，例如三、四或更多個。例如，如第2B圖所示，四個四分之一環狀電極117A 、117B 、117C 、117D 設置而沿著其周長實質圍繞內部線圈109。四個四分之一環電極可實質為彼此等距間隔設置，並且可設置在內部線圈109與外部線圈111間。每一電極117A-D 透過各電連接器125A-D 耦接至外部線圈111(或內部線圈109)。電連接器125A-D 實質同於參照第1圖而描述如下之電連接器113A-B 。
回溯第1圖，加熱器元件121設在介電質蓋120頂部，以協助加熱處理腔室110的內部。加熱器元件121置於介電質蓋120與感應線圈109、111和電極112A-B 之間。在一些實施例中，加熱器元件121包括電阻式加熱元件，且可耦接至電源供應器123，例如交流(AC)電源供應器，配置以提供充足的能量來將加熱器元件121的溫度控制在約50℃至約100℃之間。在一些實施例中，加熱器元件121為斷開式加熱器。在一些實施例中，加熱器元件121包含不斷式加熱器，例如環狀元件，以助於在處理腔室110內形成均勻電漿。
例如，第3圖繪示根據本發明一些實施例之加熱器元件121的平面視圖。加熱器元件121包括環狀部分300，環狀部分300具有往內延伸的鰭狀物302。在一些實施例中，如第1及3圖所示，環狀部分300沿著介電質蓋120的周圍設置(例如，環狀部分300的外徑實質等於介電質蓋120的外徑)。在一些實施例中，環狀部分300的外徑大於或小於介電質蓋120的外徑。亦可採用其他適合的環狀部分300構造，以允許實質均勻加熱介電質蓋120。鰭狀物302可具任何適當寬度、長度、數量及/或位於環狀部分300附近的任何位置，以提供處理腔室110預定的熱量和分佈。如第3圖所示，鰭狀物302對稱排列在加熱器元件121之環狀部分300的四周，並由環狀部分300放射狀向內延伸。
回溯第1圖，操作期間，基板114(如半導體晶圓或其他適合電漿處理的基板)放在基座116上，製程氣體從氣體分配盤(gas panel)138經由入口126供應，而於處理腔室110內形成氣態混合物150。藉由施加電漿源118之功率至感應線圈109、111和一或多個電極(如電極112A 、112B )，則可在處理腔室110中，將氣態混合物150點燃成電漿155，此將參照第5圖詳述於後。在一些實施例中，偏壓源122之功率也可施加至基座116。腔室110的內部壓力可利用節流閥127和真空幫浦136控制。腔室壁130的溫度可利用穿過壁130的含液體導管(未繪示)控制。
藉由穩定支撐基座116的溫度可控制晶圓114的溫度。在一實施例中，氦氣從氣源148經由氣體導管149供給位於晶圓114背側與設於基座表面內之溝槽(未繪示)間的通道。氦氣用來促進基座116與晶圓114間的熱傳。處理時，基座116由基座內的電阻式加熱器(未繪示)加熱達穩態溫度，氦氣有助於均勻加熱晶圓114。透過此種熱控制，晶圓114可例如維持在約0-500℃之間。
控制器140包含中央處理單元(CPU)144、用於CPU 144的記憶體142和支援電路146，以協助控制反應器110的部件和所述之形成電漿的方法。控制器140可為任一型式的通用電腦處理器，其用於工業設定來控制不同的腔室和子處理器。CPU 144的記憶體(或電腦可讀取媒體)142可為一或多種容易取得的記憶體，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、或其他近端或遠端的數位儲存器。支援電路146耦接至CPU 144，以藉由傳統方式支援處理器。這些電路包括高速緩衝儲存器(cache)、電源供應器、時鐘電路、輸入/輸出電路、次系統等。本發明之方法儲存於記憶體142當作軟體常式(routine)，其經執行或請求而依上述方式控制反應器100的運作。軟體常式亦可儲存及/或由第二CPU(未繪示)執行，其設置遠離CPU 144控制的硬體。
第5圖繪示根據本發明一些實施例，在類似上述反應器100的場加強感應耦合反應器中形成電漿的方法500。方法一般始於步驟502，其中製程氣體提供到處理腔室110。製程氣體從氣體分配盤138經由入口126供應，而於處理腔室110內形成氣態混合物150。在提供製程氣體之前或之後，如上述般加熱諸如壁130、介電質蓋120和支撐基座116之腔室部件達預定溫度。施加功率源123之功率至加熱器元件121，藉以加熱介電質蓋120。控制供應功率，以維持處理腔室110於處理時呈預定溫度。
接著，在步驟504中，提供RF功率源118之RF功率至一或多個感應線圈和一或多個電極，進而分別感應及電容耦合至製程氣體混合物150。RF功率例如以高達4000W和50kH至13.56MHz之變頻提供，然也可採用其他功率和頻率來產生電漿。當一或多個電極電氣耦接至一或多個感應線圈之一時，RF功率同時供給一或多個感應線圈和一或多個電極。
在一些實施例中，如步驟506所示，利用一或多個感應線圈，將第一RF功率量感應耦合至製程氣體。設有不斷式加熱元件(如加熱器元件121為不斷式加熱元件的實施例)會因部分第一RF功率量感應耦合至加熱器元件121而不期望地減少第一RF功率量，以致難以點燃電漿。然如步驟508所示，利用電極112A-B ，將第二RF功率量電容耦合至製程氣體。由於第二RF功率量電容耦合至製程氣體，且不會因感應耦合至加熱器元件121而減少，故第二RF功率量可增強在更寬的條件範圍內點燃電漿的能力。
電容耦合至製程氣體的第二RF功率量例如可藉由加長(以減少電容耦合)或縮短(以增加電容耦合)各電極(如電極112A 、112B )與介電質蓋120間的距離而控制。如上所述，一或多個電極的位置經獨立控制，使得電極和介電質蓋為等距或不等距相隔。也可控制各電極與加熱器元件121間的距離，以免二者間產生電弧。
電容耦合至製程氣體的第二RF功率量例如可藉由控制電極平面(如電極112A 、112B 底部)與介電質蓋120間的傾斜或角度而控制。一或多個電極(如電極112A 、112B )的平面定向可經控制，以協助調整處理腔室110之特定區域中電容耦合至製程氣體混合物150的第二RF功率量(例如，當電極平面傾斜時，一或多個電極的某一部分將比其他部分更靠近介電質蓋120)。
在步驟510中，利用感應線圈109、111和電極112A-B 各別提供的第一和第二RF功率量，藉以由製程氣體混合物150產生電漿155。一旦點燃電漿並獲得電漿穩定性，方法500通常將結束，電漿處理則依需求持續進行。例如，至少部分製程可採用每一標準製程配方的RF功率設定和其他處理參數而繼續進行。或者或此外，一或多個電極可進一步移動遠離介電質蓋120，以減少處理期間RF功率電容耦合至處理腔室110。或者或此外，一或多個電極可移動更靠近介電質蓋120或傾斜呈一角度，以增加RF功率電容耦合至處理腔室110、或控制電容耦合至處理腔室110區域的相對RF功率量。
在此已提出場加強感應耦合電漿反應器和其使用方法。本發明之場加強感應耦合電漿反應器有利於增加腔室內用來點燃電漿的RF功率，又不會改變其他電漿特性，例如電漿均勻性或離子密度。本發明之場加強整合式電漿反應器更有利於控制及/或調整處理時的電漿特性，例如均勻性及/或密度。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．反應器
102．．．箭頭
104．．．功率分配器
109、111．．．線圈
110．．．腔室
112A-B 、117A-D ．．．電極
113A-B 、125A-D ．．．連接器
114．．．基板/晶圓
115A-B ．．．定位構件
116．．．基座/陰極
118、122．．．源
119、124．．．網絡
120．．．蓋
121．．．加熱器元件
123．．．電源供應器/功率源
126．．．入口
127．．．閥
130．．．主體/壁
134．．．電氣接地
136．．．幫浦
138．．．氣體分配盤
140．．．控制器
142．．．記憶體
144．．．CPU
146．．．支援電路
148．．．氣源
149．．．導管
150．．．混合物
155．．．電漿
160．．．電漿源組件
300．．．環狀部分
302．．．鰭狀物
402、404．．．平面
500．．．方法
502、504、506、508、510．．．步驟
為讓本發明之上述特徵更明顯易懂，可配合參考實施例說明，其部分乃繪示如附圖式。須注意的是，雖然所附圖式揭露本發明特定實施例，但其並非用以限定本發明之精神與範圍，任何熟習此技藝者，當可作各種之更動與潤飾而得等效實施例。
第1圖繪示根據本發明一些實施例之場加強感應耦合電漿反應器的側視圖。
第2A-B圖繪示根據本發明一些實施例，場加強感應耦合電漿反應器之線圈和電極的上視圖。
第3圖繪示根據本發明一些實施例，場加強感應耦合電漿反應器之加熱器元件的上視圖。
第4A-B圖分別繪示根據本發明一些實施例，第1圖場加強感應耦合電漿反應器之電漿源組件的不同配置之示意圖。
第5圖繪示根據本發明一些實施例，形成電漿之方法的流程圖。
為助於了解，各圖中共通的元件以相同的元件符號表示。應理解某一實施例所揭露的元件和特徵結構當可用於其他實施例，而不需特別提及。
100．．．反應器
102．．．箭頭
104．．．功率分配器
109、111．．．線圈
110．．．腔室
112A-B ．．．電極
113A-B ．．．連接器
114．．．基板/晶圓
115A-B ．．．定位構件
116．．．基座/陰極
118、122．．．源
119、124．．．網絡
120．．．蓋
121．．．加熱器元件
123．．．電源供應器/功率源
126．．．入口
127．．．閥
130．．．主體/壁
134．．．電氣接地
136．．．幫浦
138．．．氣體分配盤
140．．．控制器
142．．．記憶體
144．．．CPU
146．．．支援電路
148．．．氣源
149．．．導管
150．．．混合物
155．．．電漿
160．．．電漿源組件

Claims (20)

  1. 一種場加強感應耦合電漿處理系統，包含：一處理腔室，具有一介電質蓋；以及一電漿源組件，設於該介電質蓋上方，該電漿源組件包含：一或多個線圈，配置以感應耦合一射頻(RF)能量至該處理腔室內，以在其中形成及維持一電漿；一或多個電極，配置以電容耦合一RF能量至該處理腔室內，以在其中形成該電漿，其中該一或多個電極係透過一電連接器電氣耦接至該一或多個線圈；以及一RF產生器，耦接至該一或多個感應線圈和該一或多個電極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該一或多個線圈更包含：一外部線圈；以及一內部線圈。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該一或多個電極更包含：二個電極，係等距相隔且設置於該內部線圈與該外部線圈之間，其中每一電極係電氣耦接至該外部線圈。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該一或多個電極更包含：四個四分之一(quarter)環狀電極，係等距相隔且設置於該內部線圈與該外部線圈之間，其中每一電極係電氣耦接至該外部線圈。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含：一或多個位置控制構件，耦接至該一或多個電極，用以獨立控制定義於該介電質蓋與該一或多個電極間的一垂直距離。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該一或多個電極所定義的一電極平面相對於該介電質蓋之一角度是可調整的。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含：一加熱器元件，設置在該介電質蓋與該電漿源組件之該一或多個電極間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之系統，更包含：一交流(AC)電源供應器，耦接至該加熱器元件。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該加熱器元 件為一不斷式(no break)加熱器元件。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含：一支撐基座，設置在該處理腔室內，該處理腔室具有耦接至該支撐基座的一偏壓功率源。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該一或多個電極更包含：二個電極，係等距相隔設置。
  12. 一種形成一電漿的方法，包含：提供一製程氣體至一處理腔室的一內容積，該處理腔室具有一介電質蓋，且具有一或多個線圈和一或多個電極設置於該介電質蓋上方，其中該一或多個電極係透過一電連接器電氣耦接至該一或多個線圈之一者；藉由透過該一或多個線圈將來自一射頻(RF)功率源的一第一RF功率量感應耦合至該製程氣體，並透過該一或多個電極將來自該RF功率源的一第二RF功率量電容耦合至該製程氣體，以自該RF功率源提供RF功率至該一或多個線圈和該一或多個電極；以及利用該RF功率源提供的該RF功率，而由該製程氣體形成一電漿，該RF功率源分別透過該一或多個線圈和該一或多個電極而感應及電容耦合至該製程氣體。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包含：藉由調整該一或多個電極與該介電質蓋間的一垂直距離，以控制來自該RF功率源而電容耦合至該製程氣體之該第二RF功率量。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，該處理腔室更包含設置於該介電質蓋頂部的一不斷式加熱器元件。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包含：由一交流(AC)電源供應器供應一功率至該加熱器元件，以控制該處理腔室的該溫度。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包含：調整該一或多個電極的至少一者與該介電質蓋間的一垂直距離。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包含：調整該一或多個電極之各者與該介電質蓋間的一垂直距離。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中對各個電極來說，該一或多個電極之各者與該介電質蓋間的該垂直距離是不同的。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包含：調整由該一或多個電極所定義之一電極平面相對於該介電質蓋的一角度。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之方法，更包含：調整該一或多個電極之各者與該介電質蓋間的一垂直距離、或調整該一或多個電極所定義之一電極平面相對於該介電質蓋的一角度，以控制電漿的均勻性或離子密度的至少其中之一者。
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110094994A1 (en) * 2009-10-26 2011-04-28 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma apparatus
US20110097901A1 (en) * 2009-10-26 2011-04-28 Applied Materials, Inc. Dual mode inductively coupled plasma reactor with adjustable phase coil assembly
US8652297B2 (en) 2010-08-03 2014-02-18 Applied Materials, Inc. Symmetric VHF plasma power coupler with active uniformity steering
BR112013005968B1 (pt) * 2010-09-16 2022-04-26 Koninklijke Philips N.V Método de codificação de dados de vídeo de alta amplitude dinâmica e de dados adicionais, dispositivo de codificação de vídeo, método de decodificação de dados de vídeo e de dados adicionais que são adicionais aos dados de vídeo e dispositivo de decodificação de vídeo disposto para decodificar dados de vídeo
US10595365B2 (en) * 2010-10-19 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Chamber lid heater ring assembly
US8492980B2 (en) 2010-10-28 2013-07-23 Applied Materials, Inc. Methods for calibrating RF power applied to a plurality of RF coils in a plasma processing system
WO2012129724A1 (zh) 2011-03-30 2012-10-04 通用电气公司 基于图像内容的自动亮度检测方法与装置
KR101251930B1 (ko) * 2011-06-03 2013-04-08 (주)스마텍 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 형성 방법
US20130017315A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-17 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for controlling power distribution in substrate processing systems
US8808561B2 (en) * 2011-11-15 2014-08-19 Lam Research Coporation Inert-dominant pulsing in plasma processing systems
US9324589B2 (en) * 2012-02-28 2016-04-26 Lam Research Corporation Multiplexed heater array using AC drive for semiconductor processing
US9082589B2 (en) * 2012-10-09 2015-07-14 Novellus Systems, Inc. Hybrid impedance matching for inductively coupled plasma system
US20140102641A1 (en) * 2012-10-11 2014-04-17 Smatek Co., Ltd Field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus and plasma forming method
CN105340059B (zh) * 2013-06-17 2019-03-22 应用材料公司 用于等离子体反应器的增强等离子体源
US20140367043A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-18 Applied Materials, Inc. Method for fast and repeatable plasma ignition and tuning in plasma chambers
CN104684235B (zh) * 2013-11-28 2017-07-07 中微半导体设备(上海)有限公司 一种电感线圈组及电感耦合等离子体处理装置
US10249479B2 (en) * 2015-01-30 2019-04-02 Applied Materials, Inc. Magnet configurations for radial uniformity tuning of ICP plasmas
US10062585B2 (en) * 2016-10-04 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Oxygen compatible plasma source
US10395896B2 (en) 2017-03-03 2019-08-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for ion energy distribution manipulation for plasma processing chambers that allows ion energy boosting through amplitude modulation
US10283329B2 (en) * 2017-07-10 2019-05-07 Applied Materials, Inc. ICP source for M and W-shape discharge profile control
KR102791775B1 (ko) 2019-05-07 2025-04-03 램 리써치 코포레이션 폐루프 다중 출력 rf 매칭
KR102041518B1 (ko) * 2019-07-18 2019-11-06 에이피티씨 주식회사 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법
WO2021022303A1 (en) 2019-07-31 2021-02-04 Lam Research Corporation Radio frequency power generator having multiple output ports
KR102906594B1 (ko) 2019-12-02 2025-12-30 램 리써치 코포레이션 Rf (radio-frequency) 보조된 플라즈마 생성시 임피던스 변환
US12288672B2 (en) 2020-01-15 2025-04-29 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for carbon compound film deposition
US11545346B2 (en) 2020-03-06 2023-01-03 Applied Materials, Inc. Capacitive sensing data integration for plasma chamber condition monitoring
US11994542B2 (en) 2020-03-27 2024-05-28 Lam Research Corporation RF signal parameter measurement in an integrated circuit fabrication chamber
KR20230021739A (ko) 2020-06-12 2023-02-14 램 리써치 코포레이션 Rf 커플링 구조체들에 의한 플라즈마 형성의 제어
WO2022146648A1 (en) 2020-12-28 2022-07-07 Mattson Technology, Inc. Induction coil assembly for plasma processing apparatus
TWI829156B (zh) 2021-05-25 2024-01-11 大陸商北京屹唐半導體科技股份有限公司 電漿源陣列、電漿處理設備、電漿處理系統以及用於在電漿處理設備中加工工件的方法
US11776788B2 (en) * 2021-06-28 2023-10-03 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage boost for substrate processing
CN115708395A (zh) * 2021-08-18 2023-02-21 北京北方华创微电子装备有限公司 等离子体发生装置及半导体工艺设备
KR20230056817A (ko) * 2021-10-20 2023-04-28 세메스 주식회사 안테나 부재 및 기판 처리 장치
US12463011B2 (en) 2023-11-11 2025-11-04 Applied Materials Inc. Inductively coupled plasma source with radial coil network
KR20250089032A (ko) * 2023-12-11 2025-06-18 한양대학교 산학협력단 Rf 에너지를 이용한 가열 장치
US20250323023A1 (en) * 2024-04-16 2025-10-16 Applied Materials Inc Heated Lid Ring for Chamber Wall Temperature Control
US20250349509A1 (en) * 2024-05-13 2025-11-13 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus that use inductively coupled plasma resonator sources

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556501A (en) * 1989-10-03 1996-09-17 Applied Materials, Inc. Silicon scavenger in an inductively coupled RF plasma reactor
US6280563B1 (en) * 1997-12-31 2001-08-28 Lam Research Corporation Plasma device including a powered non-magnetic metal member between a plasma AC excitation source and the plasma
TW200808135A (en) * 2006-05-22 2008-02-01 New Power Plasma Co Ltd Inductively coupled plasma reactor

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3086096B2 (ja) 1992-12-22 2000-09-11 沖電気工業株式会社 有磁場プラズマ処理装置
US5865896A (en) 1993-08-27 1999-02-02 Applied Materials, Inc. High density plasma CVD reactor with combined inductive and capacitive coupling
US6308654B1 (en) * 1996-10-18 2001-10-30 Applied Materials, Inc. Inductively coupled parallel-plate plasma reactor with a conical dome
US5824607A (en) 1997-02-06 1998-10-20 Applied Materials, Inc. Plasma confinement for an inductively coupled plasma reactor
JP3379394B2 (ja) * 1997-07-28 2003-02-24 松下電器産業株式会社 プラズマ処理方法及び装置
US6177646B1 (en) 1997-03-17 2001-01-23 Matsushita Electric Industrial Co, Ltd. Method and device for plasma treatment
US6287435B1 (en) 1998-05-06 2001-09-11 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for ionized physical vapor deposition
JP4852189B2 (ja) * 1999-03-09 2012-01-11 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US6447637B1 (en) 1999-07-12 2002-09-10 Applied Materials Inc. Process chamber having a voltage distribution electrode
JP4323021B2 (ja) * 1999-09-13 2009-09-02 株式会社エフオーアイ プラズマ処理装置
JP3769157B2 (ja) * 1999-11-15 2006-04-19 松下電器産業株式会社 ウェハのドライエッチング装置およびドライエッチング方法
JP2004165674A (ja) * 2000-01-26 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ワークのプラズマ処理装置およびワークのプラズマ処理方法
US6447636B1 (en) * 2000-02-16 2002-09-10 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with dynamic RF inductive and capacitive coupling control
US6900596B2 (en) * 2002-07-09 2005-05-31 Applied Materials, Inc. Capacitively coupled plasma reactor with uniform radial distribution of plasma
KR20010044059A (ko) * 2000-06-29 2001-06-05 박용석 유리기판 또는 웨이퍼 처리용 전자 사이클로트론 공명에슁장치
WO2002007184A2 (en) * 2000-07-13 2002-01-24 Tokyo Electron Limited Adjustable segmented electrode apparatus and method
US20020100557A1 (en) 2001-01-29 2002-08-01 Applied Materials, Inc. ICP window heater integrated with faraday shield or floating electrode between the source power coil and the ICP window
JP2002359232A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
WO2003029513A1 (en) 2001-09-28 2003-04-10 Tokyo Electron Limited Hybrid plasma processing apparatus
US7223321B1 (en) 2002-08-30 2007-05-29 Lam Research Corporation Faraday shield disposed within an inductively coupled plasma etching apparatus
US20040173314A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-09 Ryoji Nishio Plasma processing apparatus and method
JP2008513993A (ja) * 2004-09-14 2008-05-01 アダプティーブ プラズマ テクノロジー コープ 適応型プラズマソース及びこれを用いた半導体ウェハー処理方法
US8012306B2 (en) * 2006-02-15 2011-09-06 Lam Research Corporation Plasma processing reactor with multiple capacitive and inductive power sources
US7517437B2 (en) * 2006-03-29 2009-04-14 Applied Materials, Inc. RF powered target for increasing deposition uniformity in sputtering systems
US7829815B2 (en) * 2006-09-22 2010-11-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Adjustable electrodes and coils for plasma density distribution control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556501A (en) * 1989-10-03 1996-09-17 Applied Materials, Inc. Silicon scavenger in an inductively coupled RF plasma reactor
US6280563B1 (en) * 1997-12-31 2001-08-28 Lam Research Corporation Plasma device including a powered non-magnetic metal member between a plasma AC excitation source and the plasma
TW200808135A (en) * 2006-05-22 2008-02-01 New Power Plasma Co Ltd Inductively coupled plasma reactor

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Publication number Publication date
US8299391B2 (en) 2012-10-30
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CN102106192A (zh) 2011-06-22
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WO2010014433A3 (en) 2010-04-15
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JP5740304B2 (ja) 2015-06-24

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