CN105206498A - 用于在电容耦接等离子体源下方对工件进行均匀照射的孔图案 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于与处理腔室一起使用的等离子体源组件,所述等离子体源组件包括区隔板,所述区隔板具有在所述区隔板的内部电气中心内的第一组孔,以及围绕所述外周缘的较小孔。所述孔的直径可从所述电气中心向外至所述周缘逐渐减小,或者可以离散地递减并且在所述外周缘处具有最小的直径。
Description
技术领域
本发明的实施方式大体涉及一种用于处理基板的设备。更具体地,本发明的实施方式涉及供处理腔室(如,分批处理器)使用的模块化电容耦接等离子体源。
背景技术
半导体器件形成通常是在包含多个腔室的基板处理平台中进行的。在一些情况下,多腔室处理平台或者群集工具的目的是在受控环境中在基板上顺序地执行两种或更多种处理。然而在其他情况中,多腔室处理平台仅可在基板上执行单一处理步骤;另外的腔室旨在最大化用平台处理基板的速率。在后一种情况中,在基板上执行的处理通常是分批处理,其中在给定的腔室中同时处理相对大量的基板,例如25个或者50个。分批处理尤其有利于以经济可行的方式在个别基板上执行过于耗时的工艺,诸如原子层沉积(ALD)处理和化学气相沉积(CVD)工艺。
一些ALD系统,尤其是具有旋转的基板平台的空间ALD系统,受益于模块化等离子体源,即可轻易插入所述系统中的等离子体源。等离子体源由在其中产生等离子体的体积,以及使工件暴露至带电粒子流和活性化学自由基的方式构成。
在这些应用中一般使用电容耦接等离子体(CCP)源,因为使用CCP易于在ALD应用中常用的压力范围(1-50托)下产生等离子体。往往使用孔阵列来使晶片暴露至等离子体中的活性物质。然而,已经发现在整个孔阵列各处的活性物质相对密度是不均匀的。
因此,在本领域中存在对提供增大的活性物质密度均匀性的模块化电容耦接等离子体源的需求。
发明内容
本公开案的一或多个实施方式涉及包括外壳、区隔板和射频热电极的等离子体源组件。所述区隔板与所述外壳电气通信。所述区隔板具有限定一范围的外周缘,以及在所述范围内并且延伸穿过所述区隔板的多个孔。所述多个孔包括具有第一直径的第一组孔,和具有不同于所述第一直径的第二直径的第二组孔。所述射频热电极在所述外壳内,并且具有正面和背面。射频热电极的正面与区隔板间隔开,以便限定间隙。第一组孔位于所述范围的内部部分,而第二组孔在第一组孔和区隔板的外周缘之间。
本发明的另外实施方式涉及用于等离子体源组件的区隔板。所述区隔板包括外周缘、电气中心,具有第一直径并且安置在所述电气中心附近的至少一个第一孔。多个第三孔位于所述外周缘附近,并且在所述外周缘中限定范围。所述多个第三孔具有不同于所述第一直径的第三直径。多个第二孔在所述多个第三孔和所述至少一个第一孔之间的范围中。所述多个第二孔中的每一者分别具有第二直径,所述第二直径在所述第三直径和所述第一直径的范围内。任意第二孔的第二直径约小于或约等于邻近于所述第二孔并且靠近所述至少一个第一孔的孔的直径,并且约大于或约等于邻近于所述第二孔并且靠近所述第三孔的孔的直径。
本公开案的其他实施方式涉及包括以下步骤的方法:将基板在处理腔室中定位成邻近等离子体源组件的区隔板,以及在所述等离子体源组件内产生等离子体以便等离子体朝向所述基板流动穿过所述区隔板。所述区隔板具有限定一范围的外周缘,以及在所述范围内并且延伸穿过所述区隔板的多个孔。所述多个孔包括具有第一直径的第一组孔,和具有不同于所述第一直径的第二直径的第二组孔。第一组孔位于所述范围的内部部分,而第二组孔在第一组孔和区隔板的外周缘之间。
附图说明
因此,可详细地理解本发明的实施方式的上述特征的方式,即上文简要概述的本发明的实施方式的更具体描述可参照实施方式进行,一些实施方式图示在附图中。然而,应注意,附图仅图示本发明的典型实施方式,且因此不应被视为本发明范围的限制,因为本发明可允许其他等效的实施方式。
图1示出根据本发明的一或多个实施方式的基板处理系统的示意性平面图,所述基板处理系统配置有四个气体注射器组件和四个带有装载站的电容耦接的楔形等离子体源;
图2示出根据本发明的一或多个实施方式的平台的示意图,所述平台使晶片穿过饼状等离子体区域旋转;
图3图示根据本发明的一或多个实施方式的等离子体源组件的示意图;
图4示出图3的等离子体源组件的展开图。
图5示出根据本发明的一或多个实施方式的等离子体源组件的一部分的示意图;
图6示出图3的等离子体源组件的一部分的展开图;
图7示出根据本发明的一或多个实施方式的区隔板的前视图;
图8示出图7的区隔板的一部分的展开图;
图9示出根据本发明的一或多个实施方式的楔形区隔板的局部视图;
图10示出图9的区隔板的一部分的放大图;以及
图11示出根据本发明的一或多个实施方式的等离子体源组件。
具体实施方式
本发明的实施方式提供一种用于连续基板沉积以最大化处理能力并且改善处理效率的基板处理系统。所述基板处理系统还可用于沉积前和沉积后的等离子体处理。
如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“基板”和“晶片”可互换使用,都是指在其上实行工艺的表面,或者表面的部分。本领域的技术人员还将了解的是,提及基板也可以是指所述基板的仅一部分,除非上下文中以另外方式清楚地指明。另外,提及在基板上沉积可意谓裸基板和已具有一或多层膜或者特征结构沉积或者形成在其上的基板。
如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“反应性气体”、“前体”、“反应物”等等可互换地使用以代表包含可与基板表面反应的物质的气体。例如,第一“反应性气体”可以轻易地吸附到基板表面上并且可用于与第二反应性气体发生进一步化学反应。
如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“降低的压力”意谓小于约100托或者小于约75托,或者小于约50托,或者小于约25托的压力。例如,限定为在约1托至约25托的范围中的“中等压力”是降低的压力。
旋转平台腔室被考虑用于多种应用。在这种腔室中,一或多个晶片位于旋转保持件(“平台”)上。当所述平台旋转时,晶片在各个处理区域之间移动。例如,在ALD中,处理区域将使晶片暴露至前体和反应物。此外,等离子体暴露可为必需的,以便恰当地处理膜或表面从而实现增强的膜生长,或者以便获得预定的膜性质。本发明的一些实施方式当使用旋转平台ALD腔室时,提供用于ALD膜的均匀沉积和后处理(例如,致密化)。
旋转平台ALD腔室可通过以下方式沉积膜:传统的时域工艺,其中将整个晶片暴露于第一气体,净化,以及随后暴露于第二气体;或者空间ALD,其中将晶片部分暴露于第一气体并且部分暴露于第二气体,以及使所述晶片穿过这些气流运动以便沉积所述层。
本发明的实施方式可与线性处理系统或者旋转处理系统一起使用。在线性处理系统中,等离子体离开所述外壳的区域的宽度在正面的整个长度的各处是实质上相同的。在旋转处理系统中,所述外壳可一般为“饼状的”或“楔形的”。在楔形区段中,等离子体离开外壳的区域的宽度变化以符合饼状。如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“饼状的”和“楔形的”可互换地使用以描述大体上为圆扇形的主体。例如,楔形区段可以是圆形或碟形结构的一部分。所述饼状区段的内缘可汇聚于一点,或者可以被截断成平坦的边缘或者带倒角的。所述基板的路径可以垂直于气体端口。在一些实施方式中,所述气体注射器组件中的每一者包括多个伸长的气体端口,所述气体端口在大体上垂直于基板来回移动的路径的方向中延伸。如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“大体上垂直”意指基板运动的大方向是沿着大致垂直于所述气体端口的轴线(例如,与所述轴线呈约45°至90°)的平面。对于楔形气体端口,所述气体端口的轴线可被视为由所述端口的宽度的中点沿着所述端口的长度延伸而限定的线条。
具有多个气体注射器的处理腔室可用于同时处理多个晶片,以便所述晶片经历相同的工艺流程。例如,如图1所示,所述处理腔室10具有四个气体注射器组件30和四个晶片60组件。在处理开始时,可以将晶片60定位在所述气体注射器组件30之间。将转盘的基座66旋转45°将导致各个晶片60移动至气体注射器组件30而用于膜沉积。额外的45°旋转将使晶片60移动离开所述气体注射器组件30。这是在图1中所示出的位置。使用空间ALD注射器,在晶片相对于注射器组件运动期间将膜沉积在所述晶片上。在一些实施方式中,旋转基座66,以便晶片60不会在所述气体注射器组件30下方停止。晶片60和气体注射器组件30的数量可以是相同或不同的。在一些实施方式中,存在的正被处理晶片的数量与存在的气体注射器组件的数量相同。在一或多个实施方式中,正被处理晶片的数量是气体注射器组件的数量的整数倍。例如,如果存在四个气体注射器组件,那么存在4x个正被处理的晶片,其中x是大于或等于一的整数值。
在图1中示出的处理腔室10仅表示一种可能的构造,并且不应视为限制本发明的范围。在此,所述处理腔室10包括多个气体注射器组件30。在所示出的实施方式中,存在绕处理腔室10均匀间隔的四个气体注射器组件30。示出的所述处理腔室10是八边形的,然而本领域的技术人员将了解这是一种可能的形状并且不应视为限制本发明的范围。示出的所述气体注射器组件30是楔形的,但是本领域的技术人员将了解所述气体注射器组件可以是矩形的或者具有其他形状。等离子体源的一种选项是电容耦接等离子体。电容耦接等离子体是经由至电极的射频电势产生的。
所述处理腔室10包括基板支撑装置,示出为圆形基座66或者基座组件或平台。所述基板支撑装置,或者基座66能够使多个晶片60在各个气体注射器组件30下方移动。装载锁(loadlock)82可连接到处理腔室10的侧面,以便允许将晶片60装载至所述处理腔室10或者从所述处理腔室10卸载晶片60。
在一些实施方式中,所述处理腔室10包括多个气幕40,气幕40定位在所述气体注射器组件30(也称为气体分配板或者气体分配组件)和等离子体源80之间。各个气幕形成阻挡层,以防止或者最小化处理气体到所述处理腔室的其他区域的扩散。例如,气幕可以防止或者最小化来自气体注射器组件30的反应性气体的扩散从所述气体分配组件区域迁移到所述等离子体源80区域,反之亦然。所述气幕可包括气流和/或真空流的任何合适的组合,所述气幕可以隔绝个别处理区段与邻近区段。在一些实施方式中,所述气幕40是净化(或者惰性)气流。在一或多个实施方式中,气幕40是从处理腔室去除气体的真空流。在一些实施方式中,所述气幕40是净化气体和真空流的组合,以便按次序地存在净化气流、真空流,以及净化气流。在一或多个实施方式中,所述气幕是真空流和净化气体的组合,以便按次序地存在真空流、净化气流,以及真空流。
一些原子层沉积系统受益于模块化等离子体源,即可以轻易地插入所述系统中的来源。这种来源的所有或者大部分硬件将以与原子层沉积工艺相同的压力等级操作,所述压力等级通常为1-50托。射频热电极在所述热电极和接地电极之间的8.5mm间隙(所述间隙可在从3mm至25mm的范围中)中产生等离子体。
所述电极的上部可以用厚电介质(例如,陶瓷)遮罩,所述厚电介质又接着用接地表面遮罩。所述射频热电极和接地结构由良导体构成,诸如铝。为了适应热膨胀,将两片电介质(例如陶瓷)放置在所述射频热电极的远端。例如,将接地的Al片放置成邻近于所述电介质,所述Al片与所述电介质之间没有间隙。所述接地片可以在所述结构内滑动,并且可以用弹簧抵靠所述陶瓷固持。所述弹簧对抗所述射频热电极挤压接地的Al/电介质的整个“夹心”,不留任何间隙,从而消除或者最小化寄生等离子体的概率。这将各部分固持到一起,消除了间隙,但仍允许由于热膨胀产生一些滑动。在一些实施方式中,如图11所示,在所述组件的外端上存在一个弹簧,以及邻近所述组件的内端存在间隙。在所示出的楔形实施方式中,所述间隙允许热电极膨胀但不被损坏和/或不损坏末端电介质130。
将晶片暴露至等离子体中所产生的活性物质的步骤一般是通过使等离子体流动穿过孔阵列来完成的。所述孔的尺寸决定到达晶片表面的活性物质的相对丰度。“逐渐变热”的孔,例如提供的带电粒子流超过相邻孔的孔,可导致处理的不均匀性,并且可以导致处理引起的对晶片的损坏。本发明的一些实施方式增加了从所述阵列的所有孔离开的等离子体流的均匀性。所述晶片表面可距区隔板112的正面任何合适的距离。在一些实施方式中,在所述区隔板112的正面和所述晶片表面之间的距离在约8mm至约16mm之间的范围内,或者在约9mm至约15mm之间的范围内,或者在约10mm至约14mm之间的范围内,或者在约11mm至约13mm或者约12mm之间的范围内。
本发明人已发现,在具有4mm直径和3mm深度的孔的阵列中,等离子体是在所述孔内部产生的。本发明人还已经意外地发现,较靠近边缘的孔具有相较于内部孔更高的等离子体密度。本发明人还已经发现,相邻孔的接近度决定孔是“热的”(较高的等离子体密度)还是孔具有“正常的”等离子体密度。
本公开案的实施方式提供跨所有孔具有增加的等离子体密度均匀性的等离子体源组件。在一些实施方式中,所述孔的直径递减。在一些实施方式中,朝着阵列边缘方向孔直径的逐渐减小提供了增加的均匀性。已经意外地发现,所述边缘孔相较于内部孔具有更高的等离子体密度。如果所述边缘孔形成为较小的,那么这些孔中的等离子体密度较低。通过将边缘孔制造成小于内部孔,所述荷电粒子流可以形成为对于所有孔来说更均匀。还已发现大直径孔和较小直径孔之间的间隔影响等离子体密度均匀性。
所述孔的几何形状,诸如深宽比,可被选择成提供合适的离子比中性自由基的流量比率。此外,本发明人已经发现深宽比是可影响所述孔中的等离子体密度的参数。
在一些实施方式中,孔直径逐渐从在等离子体源正面的电气中心处或附近的最大值减少到围绕所述正面边缘处的最小值。对于圆形正面,所述逐渐减少可以是大致相同的沿着任意径向从所述表面的中央朝向边缘延伸。在非圆形表面中,孔直径的减少速率可以取决于在所述电气中心和所述正面的边缘之间的距离而变化。
在一或多个实施方式中,4mm直径孔的范围被2mm直径孔环绕,所述2mm直径孔又被1.3mm直径孔环绕。使用三种不同的孔直径可以提供在复杂性和孔直径的逐渐减少之间的可接受的折衷。
不受限于任何特定操作理论,据信等离子体返回电流的路径导致隔绝/外侧孔逐渐变“热”的倾向增大。如果所述等离子体源中的等离子体密度朝向边缘孔达到最高点,那么可以进一步减小所述边缘孔的直径来增大等离子体密度均匀性。
同轴射频馈入可以构造成使得外导体终止于接地板。内导体可终止在所述射频热电极上。如果馈入是在大气压力下,那么O形环可以定位在馈送结构底部,以在所述等离子体源中实现中等压力。在一些实施方式中,围绕所述同轴馈入的外周缘将气体馈入所述等离子体源。在一或多个实施方式中,在所述射频馈入附近穿过另一端口161馈入气体。例如,图11中示出的实施方式包括分离的射频馈入管线160和气体端口161。
为了使气体到达等离子体体积,所述接地板、厚陶瓷和射频热电极可以钻凿有通孔。所述孔的大小可以是足够小的,以便防止所述孔内的点燃。对于接地板和射频热电极,一些实施方式的孔直径是<1mm,例如约0.5mm。所述电介质内的高电场可帮助消除或者最小化孔内杂散等离子体的概率。
所述射频馈入可以是同轴传输线的形式。所述外导体连接/终止在接地板中,以及所述内导体连接到所述射频热电极。所述接地板可用任何合适的方法连接到金属包壳或外壳,所述方法包括但不限于金属衬垫。这帮助确保返回电流的对称几何形状。所有的返回电流从所述馈入的外导体向上流动,以最小化射频噪声。
一或多个实施方式的等离子体源可以是矩形的,或者可以配置成其他形状。对于利用旋转晶片平台的空间ALD应用,所述形状可以是截断的楔形,如图2所示。所述设计保持大气压下的同轴射频馈入以及具有偏置的气体馈送孔的电介质层。等离子体均匀性可以通过以下方式来调谐:调整射频热电极和接地出口板之间的间隔,以及调整射频馈入点的位置。
在一些实施方式中,所述等离子体源是在中等压力(1-50托)下操作的,而同轴馈入仍然保持为大气压力下。
在一些实施方式中,所述气体馈入穿过接地板、射频热电极和电介质绝缘体中的穿孔或孔穴。一些实施方式的电介质绝缘体被分成三层。所述电介质层中的孔穴可以是彼此偏离的,并且在各层之间可存在薄内缩(thinsetback),以便允许气体在所述偏置孔之间流动。所述电介质层中的偏置孔最小化了点燃的概率。至所述等离子体源组件的气体馈入是围绕同轴射频馈入的外导体的外周缘发生的。
在一些实施方式中,所述射频馈入被设计成提供对称的射频馈电电流至加热板,以及对称的返回电流。所有的返回电流从外导体向上流动,最小化射频噪声,并且最小化等离子体源安装对操作的影响。
参看图3至图8,本发明的一或多个实施方式涉及模块化电容耦接等离子体源100。如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“模块化的”意指等离子体源100可以附接于处理腔室或者从处理腔室去除。模块化的等离子体源一般可由单人移动、去除或者附接。
等离子体源100包括具有区隔板112和气体容积113的外壳110。所述区隔板112是电接地的,并且与热电极120一起在间隙116中形成等离子体。所述区隔板112具有一厚度,多个孔114延伸穿过所述厚度以允许在间隙116中点燃的等离子体流通穿过孔114进入所述区隔板112的与间隙116相对侧上的处理区域内。
外壳110可以是圆形的、正方形的或者伸长的,这意谓当查看所述区隔板112的表面时,存在长轴和短轴。例如,具有两条长边和两条短边的矩形将产生具有在所述两条长边之间延伸的伸长轴线的伸长形状。在一些实施方式中,所述外壳110是具有两条长边,一个近端,一个远端的楔形。所述近端可实际上汇聚于一点。所述近端和所述远端中的任一者或两者可以是直线的或者弧形的。
等离子体源100包括射频热电极120。这个电极120还被称为“热电极”、“射频热”等等。所述伸长的射频热电极120具有正面121、背面122和伸长的侧面123。所述热电极120还包括第一端124和第二端125,所述第一端124和所述第二端125限定所述伸长的轴线。所述伸长的射频热电极120是与所述外壳的区隔板112间隔开的,以便在所述热电极120的正面121和所述外壳110的区隔板112之间形成间隙116。所述伸长的射频热电极120可以由任何合适的导电材料构成,所述导电材料包括但不限于铝。
如图5的展开图所示,一些实施方式包括末端电介质130,所述末端电介质130与射频热电极120的第一端124和第二端125中的一者或多者接触。所述末端电介质130定位在等离子体源100的射频热电极120和侧壁111之间,以电隔离热电极与电接地。在一或多个实施方式中,所述末端电介质130与热电极120的第一端124和第二端125两者接触。所述末端电介质130可以由任何合适的电介质材料构成,所述电介质材料包括但不限于陶瓷。在诸图中示出的所述末端电介质130是L形的,但是可以使用任何合适的形状。
滑动接地140可以定位在所述射频热电极120的第一端124和第二端125,或者所述侧面中的一者或多者处。所述滑动接地140定位在末端电介质130上热电极120的相对侧。用末端电介质130使所述滑动接地140被隔离,避免与射频热电极120直接接触。所述滑动接地140和所述末端电介质130协作以维持气密密封并且允许所述热电极120膨胀但不允许绕电极侧面的气体泄漏。所述滑动接地140是导电材料并且可由任何合适的材料构成,所述材料包括但不限于铝。所述滑动接地140提供接地终止至末端电介质130的侧面,以确保不存在电场,从而最小化杂散等离子体至末端电介质130的侧面的概率。
密封箔150可以定位在所述滑动接地140上末端电介质130的相对侧处。当所述滑动接地140在区隔板112上滑动时,所述密封箔150在外壳110的区隔板112和滑动接地140之间形成电连接。所述密封箔150可由任何合适的导电材料构成,所述导电材料包括但不限于铝。所述密封箔150可以是薄的柔性材料,所述柔性材料可以随着热电极120的膨胀和收缩而移动,只要维持在正面和滑动接地之间的电连接即可。
参看图5,图5示出了等离子体源100的一端、夹持面152和螺母154定位在热电极120、末端电介质130、滑动接地140和密封箔150组合的末端处。其他夹持面152和螺母154可存在于所述组合的任何侧面,并且取决于等离子体源的大小与形状,沿着所述组合的各个侧面可存在多个夹持面152和螺母154。所述夹持面152和螺母154提供向内引导的压力至所述部件的组合,以形成密封并且防止末端电介质130和滑动接地140之间的分离,这可允许等离子气体落后于所述热电极120。所述夹持面152和螺母154可由任何合适的材料构成,所述材料包括但不限于铝和不锈钢。
在一些实施方式中,电介质间隔件170定位在伸长的射频热电极120的背面122附近。所述电介质间隔件170可以由任何合适的电介质材料构成,所述电介质材料包括但不限于陶瓷材料。所述电介质间隔件170提供在所述射频热电极120和所述外壳110的顶部部分之间的不导电分隔件。没有这个不导电分隔件的话,将存在由于射频热电极120和外壳110之间的电容耦接而在气体容积113中形成等离子体的可能性。
所述电介质间隔件170可以是任何合适的厚度并且由任何数量的个别层组成。在图4示出的实施方式中,所述电介质间隔件170由单个层组成。在图6示出的可替代实施方式中,所述电介质间隔件170包括三个个别的电介质间隔件子层170a、170b、170c。这些子层的组合组成了电介质间隔件170的总厚度。所述各个个别子层可为相同厚度,或者各自可具有独立决定的厚度。
在一些实施方式中,在所述电介质间隔件170上的是定位在外壳110内并且在所述电介质间隔件170上射频热电极120的相对侧上的接地板180。所述接地板180由任何合适的导电材料构成,所述导电材料包括但不限于铝,所述接地板180可连接到电接地。这个接地板180进一步隔离射频热电极120与气体容积113,以防止在气体容积113中,或者在除其中意欲形成等离子体的间隙116以外的区域中形成等离子体。
虽然所述诸图示出接地板180为与电介质间隔件170大致相同的厚度,或者是个别电介质间隔件层的总和,但是这仅仅是一个可能的实施方式。所述接地板180的厚度可以是取决于等离子体源的具体构造的任何合适的厚度。在一些实施方式中所述接地板的厚度是基于例如足够薄以使得气孔的钻凿更容易,但是足够厚以承受所提及的各个弹簧的力来选择的。另外,所述接地板180的厚度可以经调谐用于确保同轴馈入(通常是焊接)可以被充分地附接。
本发明的一些实施方式包括多个压缩构件185。所述压缩构件185在射频热电极120的方向中引导力对抗接地板180的背面181。所述压缩力使得接地板180、电介质间隔件170和射频热电极120被挤压到一起,从而最小化或消除在各个相邻部件之间的任何间隔。所述压缩力帮助防止气体流入为所述射频热电极的间隔,在所述间隔中气体可变成杂散等离子体。合适的压缩构件185是那些可经调整或调谐以提供比力至所述接地板180的背面181的构件,并且压缩构件185包括但不限于弹簧和螺钉。
参看图6,本发明的一些实施方式包括延伸穿过接地板180、电介质间隔件170和射频热电极120中的一者或多者的多个孔190、191a、191b、191c、192。虽然图6的实施方式示出电介质间隔件170具有三个层170a、170b、170c,但是将了解到可存在任何数量的电介质间隔件170层,而这仅仅是一种可能的构造。所述孔穴允许气体从气体容积113移动至射频热电极120的正面121附近的间隙116。
在图6示出的实施方式中,在射频热电极120中的多个孔穴190与所述电介质间隔件的第一层170a中的多个孔穴191a偏置,所述多个孔穴191a与所述电介质间隔件的第二层170b中的多个孔穴191b偏置,所述多个孔穴191b与所述电介质间隔件的第三层170c中的多个孔穴191c偏置,所述多个孔穴191c与接地板180中的多个孔穴192偏置。这种偏置模式帮助防止或者最小化在间隙116外形成杂散等离子体的可能性,因为在射频热电极120和接地板180或者气体容积113之间不存在直达线路。不受限于任何具体操作理论,据信子层最小化了在气体馈送孔中点燃等离子体的概率。
可以在射频热电极120的背面122和电介质间隔件170的各个层的背面的每一者中形成通道193、194a、194b、194c、195。这允许气体从附近与相邻部件中的多个孔穴流体连通的多个孔穴流动。在接地板180的背面181中示出了通道195,但是将了解到这个通道195对在所述气体容积113和所述间隙116之间提供流体连通来说不是必需的。
多个孔穴190、191a、191b、191c、192的大小可变化并且具有对气体从气体容积113到间隙116的流动速率的影响。相较于较小直径的孔穴,较大直径的孔穴将允许更多气体流动穿过。然而,较大直径的孔穴还可在所述孔穴内更容易地点燃杂散等离子体。在一些实施方式中,所述多个孔穴190、191a、191b、191c、192各自独立地具有小于约1.5mm,或者小于约1.4mm,或者小于约1.3mm,或者小于约1.2mm,或者小于约1.1mm,或者小于约1mm的直径。
类似地,通道193、194、195的深度也可以影响气体的流动速率以及杂散等离子体形成的可能性。在一些实施方式中,通道193、194、195各自独立地具有小于约1mm,或者小于约0.9mm,或者小于约0.8mm,或者小于约0.7mm,或者小于约0.6mm,或者小于约0.5mm,或者约0.5mm的深度。各个个别通道的深度是从相应部件的背面开始测量的。例如,所述接地板180中的通道195的深度是从接地板180的背面181测量的。在一些实施方式中,所述多个孔穴190、191a、191b、191c流通穿过各个电介质间隔件层170a、170b、170c,并且所述射频热电极120具有的直径大于相应部件中的通道193、194a、194b、194c的深度。
参看图3,同轴的射频馈入管线160流通穿过伸长的外壳110,并且为所述射频热电极120提供功率,以便在所述间隙116中产生等离子体。所述同轴射频馈入管线160包括用绝缘体166分隔的外导体162和内导体164[对所述图式的补充说明]。所述外导体162与电接地电气通信,而所述内导体164与伸长的射频热电极120电气通信。如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“电气通信”意指所述部件是直接连接的或者经由中间部件连接,因此几乎不存在电阻。
图7至图9示出根据本发明的实施方式的区隔板112。图7示出圆形区隔板112,所述圆形区隔板112可以与圆形等离子体源组件(未示出)一起使用。在所述图式中示出的视图是区隔板112的正面115。这个正面是将被正在处理的基板“看到”的表面。
所述区隔板112包括外周缘211和电气中心212。在图7中示出的实施方式的所述电气中心212围绕区隔板112的中心定位。所述外周缘211限定范围214。多个孔114定位在所述范围214内并且延伸穿过所述区隔板112。
所述多个孔114包括第一组孔220和第二组孔230。所述第一组孔220具有第一直径D1,而所述第二组孔具有不同于所述第一直径D1的第二直径D2。所述第一组孔220位于范围214的内部部分222上,而所述第二组孔230在所述第一组孔220和区隔板112的外周缘211之间。
在一些实施方式中,如图7和图8所示,第三组孔240定位在第二组孔230和区隔板112的外周缘211之间。所述第三组孔240具有不同于所述第一直径D1和所述第二直径D2的第三直径D3。
所述第一组孔220、第二组孔230和第三组孔240的直径可以基于大量因素而变化,所述因素包括但不限于区隔板的大小、区隔板的形状、预定的等离子体功率和频率。在一些实施方式中,所述第一直径D1小于约10mm,或者小于约9mm,或者小于约8mm,或者小于约7mm,或者小于约6mm,或者小于约5mm,或者小于约4mm,或者小于约3mm。在一些实施方式中,所述第一直径D1在约2mm至约10mm的范围内,或者在约1mm至约8mm的范围内,或者在约1.5mm至约8mm的范围内,或者在约2mm至约6mm的范围内,或者在约3mm至约5mm的范围内。在一或多个实施方式中,所述第一直径是约4mm。
所述第二组孔230的第二直径D2可以取决于例如所述第一直径D1而变化。所述第二直径D2一般小于所述第一直径D1,虽然并非必须小于所述第一直径D1。在一些实施方式的第二直径D2小于约8mm,或者小于约7mm,或者小于约6mm,或者小于约5mm,或者小于约4mm,或者小于约3mm,或者小于约2mm,或者小于约1mm。在一些实施方式中,所述第二直径D2在约0.5mm至约6mm的范围内,或者在约0.75mm至约5mm的范围内,或者在约1mm至约4mm的范围内,或者在约2mm至约3mm的范围内。在一或多个实施方式中,所述第二直径D2是约2mm。
在一些实施方式中,所述第二直径D2可以在先前陈述的任何范围内或者可以是先前陈述的任何最大值,只要所述第二直径D2小于所述第一直径D1即可。例如,所述第一直径D1可以在约2mm至约6mm的范围内,而所述第二直径D2可以在约1mm至约3mm的范围内。在这种布置中,因为第二直径D2小于第一直径D1,所以如果第一直径D1是2mm,那么第二直径D2在约1mm至小于2mm的范围内。
第二直径D2比第一直径D1的比率可以是任何合适的比率。例如,D2:D1比率可以在约1:10至小于约2:1的范围内,或者在约1:8至约1:1的范围内,或者在约1:5至小于约1:1的范围内,或者在约1:3至小于约1:1的范围内,或者在约1:2至小于约1:1的范围内。在一些实施方式中,所述第二直径D2约为第一直径D1的平方根。在一或多个实施方式中,所述第一直径D1是约4mm,而所述第二直径D2是约2mm。
在具有第三组孔的各实施方式中,所述第三组孔240的第三直径D3可以取决于例如第一直径D1和第二直径D2而变化。所述第三直径D3一般小于所述第二直径D2,但是并非必须小于所述第二直径D2。在一些实施方式的第三直径D3小于约6mm,或者小于约5mm,或者小于约4mm,或者小于约3mm,或者小于约2mm,或者小于约1mm,或者小于约0.75mm,或者小于约0.5mm。在一些实施方式中,所述第三直径D3在约0.25mm至约4mm的范围内,或者在约0.5mm至约3mm的范围内,或者在约0.75mm至约2mm的范围内,或者在约1mm至约1.5mm的范围内。在一或多个实施方式中,所述第三直径D3是约1.3mm。
在一些实施方式中,所述第三直径D3可以在先前陈述的任何范围内或者可以是先前陈述的任何最大值,只要所述第三直径D3小于所述第二直径D2和所述第一直径D1即可。例如,所述第一直径D1可以在约2mm至约6mm的范围内,所述第二直径D2可以在约1mm至约3mm的范围内,而所述第三直径D3可以在约0.5mm至约2mm的范围内。在这种布置中,因为第三直径D3小于第二直径D2和第一直径D1,所以如果第一直径D1是2mm,那么第二直径在约1mm至小于2mm的范围内,并且第三直径D3在约0.5mm至约第二直径D2的范围内。
第三直径D3比第二直径D2的比率可以是任何合适的比率。例如,D3:D2比率可以在约1:10至小于约2:1的范围内,或者在约1:8至约1:1的范围内,或者在约1:5至小于约1:1的范围内,或者在约1:3至小于约1:1的范围内,或者在约1:2至小于约1:1的范围内。在一些实施方式中,所述第三直径D3约为第二直径D2的平方根。在一或多个实施方式中,所述第一直径D1是约4mm,而所述第二直径D2是约2mm,并且所述第三直径D3是约1.3mm。
在一些实施方式中,最小孔的组,例如第三组孔与区隔板112的外周缘211间隔边距De。所述边距De可在约1mm至约15mm的范围内,或者在约2mm至约10mm的范围内,或者在约3mm至约8mm的范围内。在一些实施方式中,所述边距小于约15mm,或者小于约12mm,或者小于约10mm,或者小于约8mm,或者小于约6mm,或者小于约5mm,或者小于约3mm,或者小于约2mm。参看图8,所述边距De被示出为从区隔板的外周缘至各个第三组孔的最靠近部分的距离。
再次参看图8,在一些实施方式中,在各个第一组孔220之间的间隔是大体上相同的。在一些实施方式中,在各个第二组孔230之间的间隔是大体上相同的。在一些实施方式中,在各个第三组孔240之间的间隔是大体上相同的。如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,在这方面所使用的术语“大体上相同”意指相同大小的相邻孔之间的距离相对于各孔之间的平均距离的变化不大于10%。
图7和图8示出本发明的一实施方式,在所述实施方式中大体上存在三组孔。如在本说明书和随附权利要求书中所使用的,术语“大体上[x]组孔”意指个别孔穴的直径可改变,以使得从全局视角,存在x组不同大小的孔穴。因此孔穴直径的小波动不会形成新的孔组。所述第一组孔220定位在围绕电气中心212的区域内。所述第二组孔230定位为围绕所述第一组孔220。所述第三组孔240定位为围绕所述第二组孔230并且邻近区隔板112的外周缘211。
此外,如图8所示,在各组孔中可存在任何行数的孔。在这里,可以看到两行第一组孔220,但是通过与图7的比较将了解的是,可以存在更多行的第一组孔220。存在单行的第二组孔230和单行的第三组孔240。虽然第二组孔230和第三组孔240中的每一者被示出为仅单行,但是将了解的是可存在任意行数。例如,可以存在在约1至约10行的范围内的最小孔组,或者次最小孔组。在一或多个实施方式中,存在单行的第二组孔和单行的第三组孔。
转向图9和图10,可以看到楔形的区隔板112。图9仅出于清晰目的而示出了未绘示个别孔的楔形。所述个别孔在图10中可见,图10示出了所述楔形的底部右拐角。在一些实施方式中,范围214包括定位在范围214中的、具有不同直径的孔114。所述范围214内的孔的直径从范围214的内部部分中的第一直径D1逐渐减小至最远和最小的孔,所述最远和最小的孔被标记为D3。在这个实施方式中,存在具有以直径梯度在从第一直径D1至第二直径D3的范围内变化的直径的孔。
本发明的一些实施方式涉及供与等离子体源组件一起使用的区隔板112。再次参看图9和图10,区隔板包括具有电气中心212的外周缘211。所述电气中心212是基于例如区隔板的形状。所述电气中心212将取决于区隔板的具体形状和同轴射频馈入管线将与射频热电极连接的预定位置而变化。
所述区隔板112包括具有第一直径并且定位为邻近所述电气中心的至少一个第一孔。例如,单一孔可以直接定位在电气中心212处,或者可存在围绕电气中心212定位的若干孔。可存在具有最大直径的单一孔或者具有最大直径的多个孔。例如,所述范围的大部分可被最大直径孔占据,具有从边缘的若干行开始的直径梯度。参看图10,单一大直径孔221被示出为具有六行直径逐渐减小的孔。区隔板112的主要范围214包括具有相同直径的孔,和所示出的最大直径孔221,以及围绕所述范围214的六行较小直径孔。
在示出的实施方式中,多个第三孔240定位为邻近区隔板112的外周缘211。所述多个第三孔240限定范围214的边界。多个第二孔230定位在最大直径孔221和多个第三孔240之间。
虽然在所述图式中已经示出三组孔,但是将了解的是这仅为代表性的并且不应视为限制本公开案的范围。在一些实施方式中,存在两组孔,即具有第一直径的多个第一孔,以及具有小于所述第一直径的第二直径的多个第二孔。在一些实施方式中,存在三组孔,其中多个第三孔具有与第一直径和第二直径不同的直径。在一或多个实施方式中,存在四组孔,即具有第一直径的多个第一孔,具有第二直径的多个第二孔,具有第三直径的多个第三孔,以及具有第四直径的多个第四孔。第一直径、第二直径、第三直径和第四直径为各自不同的。在一些实施方式中,存在五组、六组、七组、八组、九组或者更多组孔,其中每一组孔包括至少一个孔并且每一组具有与相邻定位的孔不同的直径。
本发明的另外实施方式涉及包含将基板定位在处理腔室中与等离子体源组件的区隔板邻近处的步骤的方法。所述区隔板是本文描述的各个实施方式中的任一者。随后在等离子体源中产生等离子体,并且允许所述等离子体朝向基板流动穿过区隔板中的孔。
这可有用地使当晶片移动穿过所述等离子体区域时,等离子体处理在晶片上的各处均匀地进行。在图1示出的转盘型实施方式中,晶片旋转穿过等离子体区域,从而相较于线性移动的晶片使得晶片表面各处更可变地暴露于等离子体。一种确保等离子体处理均匀性的方法是具有等离子体密度均匀的“楔形”或“饼状”(圆扇形)等离子体区域,如图2所示。图2的实施方式示出带有单一晶片60的简单平台结构,所述平台结构也被称为基座或者基座组件。当所述基座66沿着弧形路径18旋转晶片60时,所述晶片60流通穿过具有楔形形状的等离子体区域68。因为所述基座绕轴线69旋转,晶片60的不同部分将具有不同的环隙流速(annularvelocity),其中晶片的外周缘比内部周缘更快地移动。因此,为了确保晶片的所有部分在所述等离子体区域中具有大致相同的停留时间,所述等离子体区域在外周缘处比在内周缘处更宽。
图11示出根据本发明的一或多个实施方式的楔形等离子体源组件的实施方式。所述外壳110示出为具有热电极120和末端电介质130,但是将了解的是所述外壳110也可包括如在诸图中所示出和在本文中所描述的其他部件。所述末端电介质130被示出为多片,具有沿着伸长的侧面123的直线部件和邻近于所述第一端124(也被称为内端或者内部周边端)和第二端125(也被称为外端或者外周边端)的弧形部件。弹簧196定位为邻近第二端125,以推动末端电介质130在第二端125处抵靠热电极120。间隙197在热电极120和末端电介质130之间,邻近所述第一端124。示出的间隙197可允许热电极120朝向第一端124膨胀,而不会被损坏或引起末端电介质130的损坏。在一些实施方式中,存在第二弹簧(未示出),所述第二弹簧定位成在第一端124附近朝向所述热电极120施加压力至所述末端电介质130。所述间隙196可以是取决于例如热电极120的大小或宽度的任何合适大小。在一些实施方式中,所述间隙小于约1.0mm,或者小于约0.9mm,或者小于约0.8mm,或者小于约0.7mm,或者小于约0.6mm,或者小于约0.5mm,或者小于约0.4mm。在一或多个实施方式中,当等离子体源组件在室温下时,所述间隙197在约0.3mm至约0.7mm的范围内。在一些实施方式中所述间隙是约0.5mm。
本发明的一些实施方式涉及处理腔室,所述处理腔室包括在处理腔室中沿着弧形路径定位的至少一个电容耦接的楔形等离子体源100。当在本说明书和随附权利要求书中使用时,术语“弧形路径”意谓行进过圆形或者椭圆形路径的至少一部分的任何路径。所述弧形路径可包括基板沿着路径的一部分运动至少约5°、10°、15°、20°。
本发明的另外实施方式涉及用于处理多个基板的方法。将所述多个基板装载到处理腔室中的基板支撑件上。旋转所述基板支撑件以使得所述多个基板中的每一基板横越气体分配组件,以便在基板上沉积膜。旋转所述基板支撑件,以将所述基板移动至邻近电容耦接的饼状等离子体源的等离子体区域,所述电容耦接的饼状等离子体源在所述等离子体区域中产生实质上均匀的等离子体。重复这个过程直至形成预定厚度的膜。
转盘的旋转可以是连续或者不连续的。在连续处理中,所述晶片不断地旋转以使晶片依次暴露于每一注射器。在不连续处理中,可以将所述晶片移动至注射器区域以及停止所述晶片,随后将所述晶片移动至在所述注射器之间的区域84以及停止所述晶片。例如,所述转盘可以旋转以便晶片从内注射器区域移动跨所述注射器(或者邻近所述注射器停止)到下一内注射器区域上,在所述下一内注射器区域中所述转盘可以再次停止。所述注射器之间的停止可提供时间以用于在每一层沉积之间的附加处理(例如,暴露至等离子体)。
可以取决于正被使用的具体活性物质来调谐所述等离子体的频率。合适的频率包括但不限于400千赫、2兆赫、13.56兆赫、27兆赫、40兆赫、60兆赫,以及100兆赫。
根据一或多个实施方式,所述基板在形成层之前和/或之后经历处理。这种处理可以在相同腔室中或者在一或多个分隔的处理腔室中执行。在一些实施方式中,将所述基板从第一腔室移动到分隔的第二腔室,以进行进一步处理。可以将所述基板直接从所述第一腔室移动至所述分隔的处理腔室,或者可以将所述基板从所述第一腔室移动至一或多个传送腔室,然后移动到所述分隔的处理腔室。因此,所述处理设备可包括与传送站连通的多个腔室。这种类型的设备可被称为“群集工具”或者“群集系统”等等。
一般地,群集工具是模块化系统,包括执行各种功能的多个腔室,所述功能包括基板中心查找和取向、脱气、退火、沉积和/或蚀刻。根据一或多个实施方式,群集工具至少包括第一腔室和中央传递腔室。所述中央传递腔室可收容有机械手,所述机械手可使基板在处理腔室和负载锁定腔室之间以及在处理腔室和负载锁定腔室之中往复运动。通常将所述传送腔室维持在真空状态,并且所述传送腔室提供基板从一个腔室至另一腔室和/或至定位在群集工具的前端处的一负载锁定腔室往复运动的中间阶段。可经调适用于本发明的两种熟知的群集工具是和两者都购自加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司。一个这种分段式真空基板处理设备的细节公开于在1993年2月16日授权给Tepman等人的,标题为“Staged-VacuumWaferProcessingApparatusandMethod(分段式真空晶片处理设备和方法)”的美国专利第5,186,718号中。然而,为了执行如本文所描述的工艺的具体阶段,可以改变腔室的准确布置和组合。可使用的其他处理腔室包括但不限于循环层沉积(CLD)、原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、蚀刻、预清洁、化学清洁、诸如RTP的热处理、等离子体氮化、脱气、取向、羟基化和其他基板工艺。通过在腔室中的群集工具上执行工艺,可以避免大气杂质对基板的表面污染,从而不会在沉积后续膜之前发生氧化。
根据一或多个实施方式,所述基板连续地处于真空或者“负载锁定”条件下,并且当从一个腔室移动到下一个腔室时不会暴露于环境空气中。所述传送腔室因此处于真空下并且在真空压力下被“抽真空”。惰性气体可以存在于所述处理腔室或者传送腔室中。在一些实施方式中,惰性气体用作净化气体,以在基板表面上形成层之后去除一些或者所有反应物。根据一或多个实施方式,将净化气体注入沉积腔室的出口处,以便防止反应物从所述沉积腔室移动到所述传送腔室和/或附加处理腔室。因此,惰性气体的流动在所述腔室的出口处形成帘幕。
在处理期间,可以加热或者冷却所述基板。这种加热或者冷却可以通过任何合适的手段来完成,所述手段包括但不限于改变基板支撑件(例如,基座)的温度,以及使加热或冷却气体流动至所述基板表面。在一些实施方式中,所述基板支撑件包括加热器/冷却器,可以控制所述加热器/冷却器以改变所述基板的温度传导性。在一或多个实施方式中,加热或者冷却所利用的气体(反应性气体或者惰性气体)以局部地改变基板温度。在一些实施方式中,加热器/冷却器定位在所述腔室内邻近所述基板表面处,以便对流地改变基板温度。
所述基板在处理期间还可以是静止的或者旋转的。旋转基板可以连续地旋转或者以离散的阶段旋转。例如,可以在整个工艺期间旋转基板,或者可以在暴露至不同的反应性或者净化气体之间少量地旋转所述基板。在处理期间旋转所述基板(连续地或者分阶段地)可以通过最小化例如气流几何形状的局部变化性的影响来帮助产生更均匀的沉积或者蚀刻。
尽管上述内容是针对本发明的实施方式,但可在不脱离本发明的基本范围的情况下设计本发明的其他和进一步实施方式,且本发明的范围是由以上权利要求书确定的。
Claims (20)
1.一种等离子体源组件,所述等离子体源组件包括:
外壳;
区隔板,所述区隔板与所述外壳电气通信,所述区隔板具有限定范围的外周缘和在所述范围内并且延伸穿过所述区隔板的多个孔,所述多个孔包括具有第一直径的第一组孔和具有不同于所述第一直径的第二直径的第二组孔;以及
射频热电极,所述射频热电极在所述外壳内,所述射频热电极具有正面和背面,所述射频热电极的所述正面与所述区隔板间隔以限定间隙,
其中所述第一组孔位于所述范围的内部部分上,而所述第二组孔在所述第一组孔和所述区隔板的所述外周缘之间。
2.根据权利要求1所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第一直径在约2mm至约10mm的范围内。
3.根据权利要求2所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第二直径在约1mm至约4mm的范围内。
4.如权利要求1所述的等离子体源组件,所述等离子体源组件还包括:第三组孔,所述第三组孔在所述第二组孔和所述区隔板的所述外周缘之间,所述第三组孔具有不同于所述第一直径和所述第二直径的第三直径。
5.根据权利要求4所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第一直径是约4mm,而所述第二直径是约2mm,并且所述第三直径是约1.3mm。
6.根据权利要求4所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第三直径小于所述第二直径,并且所述第二直径小于所述第一直径。
7.根据权利要求4所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第三组孔与所述外周缘间隔小于约15mm的距离。
8.根据权利要求4所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第三直径在约0.5mm至约3mm的范围内。
9.根据权利要求4所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第一直径在约2mm至约10mm的范围内,所述第二直径在约1mm至约6mm的范围内,以及所述第三直径在约0.5mm至约3mm的范围内,并且所述第一直径大于所述第二直径,以及所述第二直径大于所述第三直径。
10.根据权利要求4所述的等离子体源组件,其特征在于,所述第三组孔中的每一孔大体上均匀地与邻近孔间隔,所述第三组孔中的每一孔具有所述第三直径。
11.如权利要求1所述的等离子体源组件,所述等离子体源组件还包括:具有不同直径的孔,所述孔定位在所述范围内,以便所述直径从在所述范围的所述内部部分中的所述第一直径逐渐增大到在所述范围的外部部分处的所述第二直径。
12.根据权利要求1所述的等离子体源组件,其特征在于,所述射频热电极是伸长的,具有侧面、第一端和第二端,所述第一端和所述第二端限定伸长的轴线。
13.如权利要求12所述的等离子体源组件,所述等离子体源组件还包括:
末端电介质,所述末端电介质与所述射频热电极的所述第一端和所述第二端中的每一者接触并且在所述射频热电极和所述侧壁之间;
滑动接地,所述滑动接地定位在所述射频热电极的所述第一端和所述第二端的一者或多者处,与所述末端电介质相对,所述滑动接地被用所述末端电介质隔离,以避免与所述射频热电极的直接接触;
密封箔,所述密封箔定位在每一滑动接地上与所述末端电介质相对处,所述密封箔在所述伸长的外壳的所述正面和所述滑动接地之间形成电连接;
电介质间隔件,所述电介质间隔件在所述外壳内并且定位成邻近所述射频热电极的所述背面;
接地板,所述接地板在所述外壳内并且定位在所述电介质间隔件上所述射频热电极的相对侧,所述接地板连接到电接地;
同轴射频馈入管线,所述同轴射频馈入管线流通穿过所述伸长的外壳,所述同轴射频馈入管线包括用绝缘体分隔的外导体和内导体,所述外导体与电接地通信,并且所述内导体与所述射频热电极电气通信;以及
多个压缩构件,所述压缩构件用于在所述电介质间隔件的方向中提供压缩力至所述接地板,
其中所述电介质间隔件和所述射频热电极中的每一者包括穿过所述电介质间隔件和所述射频热电极的多个孔,以便在气体容积中的气体可流通穿过所述电介质间隔件和所述射频热电极而进入所述间隙。
14.根据权利要求13所述的等离子体源组件,其特征在于,所述外壳,以及所述射频热电极、所述电介质间隔件和所述接地板中的每一者是楔形的,具有内周缘、外周缘和两个伸长的侧面,所述第一端限定所述外壳的所述内周缘,而所述第二端限定所述外壳的所述外周缘。
15.一种用于等离子体源组件的区隔板,所述区隔板包括:
外周缘;
电气中心,所述电气中心基于所述区隔板的形状;
至少一个第一孔,所述至少一个第一孔具有第一直径并且定位为邻近所述电气中心;
多个第三孔,所述第三孔定位为邻近所述外周缘并且限定在所述外周缘内的范围,所述多个第三孔具有不同于所述第一直径的第三直径;以及
多个第二孔,所述第二孔在所述多个第三孔和所述至少一个第一孔之间的所述范围内,所述多个第二孔各自独立地具有第二直径,所述第二直径在所述第三直径和所述第一直径的范围内,
其中任意第二孔的所述第二直径约小于或约等于邻近于所述第二孔并且靠近所述至少一个第一孔的孔的直径,并且约大于或约等于邻近于所述第二孔并且靠近所述第三孔的孔的直径。
16.如权利要求15所述的区隔板,其特征在于,所述多个第三孔与所述外周缘间隔小于约15mm的距离。
17.如权利要求15所述的区隔板,其特征在于,存在大体上三组孔,即在围绕所述电气中心的区域内的第一组孔,围绕所述第一组孔的第二组孔,以及围绕所述第二组孔并且邻近所述区隔板的所述外周缘的多个第三孔。
18.如权利要求17所述的区隔板,其特征在于,所述第一直径在约2mm至约10mm的范围内,所述第二直径在约1mm至约4mm的范围内,以及所述第三直径在约0.5mm至约3mm的范围内,并且所述第一直径大于所述第二直径,以及所述第二直径大于所述第三直径。
19.如权利要求17所述的区隔板,其特征在于,所述第一直径是约4mm,而所述第二直径是约2mm,并且所述第三直径是约1.3mm。
20.一种方法,所述方法包含:
将基板定位在处理腔室中邻近于等离子体源组件的区隔板处,所述区隔板具有限定范围的外周缘和在所述范围内并且延伸穿过所述区隔板的多个孔,所述多个孔包括具有第一直径的第一组孔和具有不同于所述第一直径的第二直径的第二组孔,其中所述第一组孔位于所述范围的内部部分上,而所述第二组孔在所述第一组孔和所述区隔板的所述外周缘之间;以及
在所述等离子体源组件中产生等离子体,以便等离子体朝向所述基板流动穿过所述区隔板。
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