CN1102087C - 处理基片的等离子体处理系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种装置和方法，其用于调整等离子体密度和/或等离子区的化学成分的分布，由此调整用于处理基片的反应的特性。通过调整复合表面的几何形状来控制等离子体密度和/或等离子区的化学成分的分布，该复合表面与等离子区相接触，并由此激发在等离子区中离子和电子进行复合。例如，可以提供具有预定几何形状的复合部件来调整在一个或多个局部区域中的等离子体密度和化学性质。此外，还可以通过如下方法来调整等离子体密度：提供导体屏蔽件来降低耦合到特定的等离子区的RF功率，由此降低在这些区域中的等离子体密度。通过调整等离子区密度和化学成分的分布，可以改善等离子体方法(例如，蚀刻方法或增强的等离子体化学气相淀积方法)的均匀性，由此进一步提高所制造的设备的电性能的均衡性，改善临界尺寸，因此改善了在基片上制造的电路的性能并降低了生产成本。

Description

处理基片的等离子体处理系统和方法
本申请涉及1997年10月15日申请、申请号为60/061,856的美国临时申请，并要求该申请作为本申请的优先权。该临时申请的内容在此以引用的方式结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及一种用于调整等离子体的空间密度/分布和在等离子体中的化学成分的空间分布的系统，具体地说涉及一种应用等离子体处理基片的系统。
背景技术
在许多电子设备和固态制造方法中，等离子体与基片(比如半导体晶片)进行反应或促进与基片的反应。为产生等离子体，通过电感性或电容性的耦合元件给一种气体提供能量。电感耦合元件的实例包括导电的螺旋线圈。许多常规的系统通过电匹配网络(MN)电路输送RF功率。在美国专利US 5,234,529(专利授予给Wayne L.Johnson，即本申请的发明人)中公开一种公知的电感等离子体产生系统。在此以引用的方式将该专利的内容结合在本申请中。
参考附图1描述了一种产生等离子源114的方法。通过气体入口112将气体输送到处理室102中。具有输出阻抗RS的RF功率源110将RF功率输送给作为电感耦合元件的螺旋线圈104。线圈104将能量耦合给气体，并在处理室102的等离子区108中使其激发为等离子体。然后通过等离子源114的出口120释放等离子体和由等离子体产生的高能粒子和/或活性粒子(例如，离子、原子或分子)，并应用这种粒子来处理基片，例如半导体晶片106或平板显示基片。
在等离子体处理过程中，控制处理如何进行的一个因素是“双极性扩散”。在附图2中说明了这种双极性扩散过程，其描述了一种复合表面1306，等离子体的电子1302被吸引到该表面1306上。一旦达到复合表面1306，电子1302就附着在那里，由此产生了一尽负电荷，其吸引等离子体中的离子1304。离子1304一旦到达在结合表面就又与电子1302复合而产生中性粒子1308。由于这种中性粒子1308对离子密度np没有贡献，因此这种复合降低了在等离子区中的离子密度np。更重要的是，与远离表面1306的表面相比，在复合表面1306附近的等离子体的密度降低了。因此，作为复合表面的壁的几何结构影响了在源内的等离子体的空间分布。此外，由于某些种类的离子比其他种类的离子更易于发生复合，因此复合表面使一种或多种离子不成比例地复合，由此影响了等离子体的化学组分。
 在特定区域中的等离子体的离子密度np也受到几种过程的速率的影响，包括：(1)离子-电子对的产生的速率，(2)离子-电子对复合的速率，和(3)电子和离子流进或流出该区域(包括抽吸区)的速率。在特定的时间上在该区域中的局部的等离子体密度np值满足如下条件：在该值时前述的处理过程速率均衡。也可以通过输送到该区域中的能量的能值来影响np的值。更具体地说，增加输送到该区域的能量易于增加局部产生离子-电子对的速率，由此增加在该区域中的np值。
穿过源114的输出口120的等离子体密度的非线性空间分布很不利。如在附图3A的曲线所示，在穿过源的出口的给定位置x上局部等离子体密度np取决于位置以及源的平均等离子体密度<np>。该曲线包括两种不同的等离子体的np-x曲线，每一曲线都具有其自己的平均密度值<np>。对于本实例中的两种等离子体，在源的中心320处np最大(由此在晶片106的中心)，并且在边沿322最小。此外，在当该平均密度较高的时候(高<np>)比在当该平均密度较低的时候(低<np>)这种非均匀的np更容易出现。
如上所述，等离子体密度np能够基于源的几何形状在空间上变化。附图3B所示为通过变化源的有效宽度和有效长度L作为位置x的函数的局部离子密度图。如该曲线所示，等离子体密度的均匀性取决于等离子源的长宽比(L/W)。例如，每种长源和中等长源的离子密度np都在源的中心320处最大，而在边沿322处最小，对于短的源，在中心320附近np相对下降。通过使侧壁124靠近源的边沿使在长源的中心(和边沿322的相对低的等离子体密度)附近产生等离子体密度的相对峰值。侧壁提供一种能够增加离子和电子复合率的复合表面。因此，降低了在长源的边沿附近的等离子体密度。
当在处理基片时，尤其是半导体晶片，非均匀的等离子体密度在基片的整个表面上引起非均匀的反应特性(例如，反应速率)。例如，如附图3C所示，如果应用等离子体来蚀刻基片，并且在晶片106的中心320附近具有较高的等离子体密度，则在晶片106的中心具有较高的蚀刻率，而在边沿322的速率较低。与附图3A所示的实例类似，附图3C所示的方法在较高的<np>的情况下表现出更明显的非均匀性，而在较低的<np>的情况下表现出更不明显的均匀性。
在几篇美国专利中都已讨论过等离子体密度的非均匀性问题，这些专利在此都以引用的方式结合在本申请中。这些专利为：Hendricks等人的题为“进行均匀的硅蚀刻的改进的RIE室”(Modified RIEChamber for Uniform Silicon Etching)的美国专利US4,340,461；Watanable的题为“微波等离子体处理方法和装置”(MicrowavePlasma Processing Method and Apparatus)的美国专利US4,971,651(在该专利中描述了吸收、减少或分散局部等离子体密度以产生均匀的等离子体密度，由此均匀地处理晶片)；Sekine等人的题为“等离子体产生装置和表面处理装置以及在均匀磁场中处理处理晶片的方法”(PlasmaGenerating Device and Surface Processing Device and Method forProcessing Wafers in a Uniform Magnetic Field)  的美国专利US5,444,207；Qian等人的题为“改进磁线圈电流以在增强磁场的等离子体反应器中进行均匀蚀刻的方法和装置”(Method and Apparatusfor Altering Magnetic Coil Current to Produce Etch Uniformity in aMagnetic Field-Enhanced Plasma Reactor)的美国专利US5,534,108(在该专利中通过在平行于被处理的基片的水平面的平面中旋转的磁场产生一种均匀的等离子体密度)；Barnes等人的题为“用于大工件的等离子处理器”(Plasma Processor for Large Workpieces)的美国专利US5,589,737(在该专利中描述了一种通过非均匀等离子体密度对大型工件比如矩形平板显示器进行非均匀处理)；Kubota等人的题为“用于蚀刻的等离子源”(Plasma Source for Etching)的美国专利US5,593,539(在该专利中记载了电子按照摆线运动以产生均匀的等离子体密度)。
通过各种方式改变一个或多个电极来提高平行的等离子体处理器的性能。Gorin和Hoog(美国专利US4,209,357)描述了一种应用具有可调整的间距的不同尺寸的电极提高蚀刻的均匀性。Koch(美国专利US4,340,462)也考虑过使用具有可调整的间距。Hendricks等人(美国专利US4,340,461)描述了应用隔板来增加供应能量的电极的尺寸。研究已经表明各种形状的非平面的电极比较有利。一些非平面电极为简单的曲面(参见Mundt等人的专利(美国专利US4,297,162)和Mallon的专利(美国专利US5,628,869))，而其他的非平面的电极具有可能包括各种形状的凸起的更为复杂的表面(参见Zajac的专利(美国专利US4,307,283和US4,342,901)和Salimian等人的专利(美国专利US5,716,485))。此外，一些公知的系统通过应用分布在电极表面上的空心阴极实现均匀致密的等离子体，而其他一些公知系统通过应用石英衬片有选择性地将晶片隔离来实现较大的均匀性。有人已经提出了具有可独立地调整段的电极。并且可以通过分离的RF源激发这几个段。参见Suko的专利(美国专利US4,885,074)。
如上所讨论，Zajac的专利(美国专利US4,307,283)还讨论电极形状的气流的动力学。分布有用于气流的小孔的顶盖和正对着要处理的晶片的凹形表面降低了在晶片中心的能量密度，因此，提供更均匀的蚀刻。参见Sharp-Geisler的专利(美国专利US4,612,432)。
一种最重要的方式(通过该方式在电感耦合的等离子体(ICP)发生器中实现均匀的等离子体)是通过励磁线圈。Varnes等人(美国专利US 5,589,737)描述了一种结构相对复杂的平面线圈，其避免了长度超过1/8波长的线圈引起的电流和相位的非均匀性。公知的线圈的几何形状能够引起电子密度的变化。Hook等人(美国专利US 5,648,701)描述了用于在较高压力(＞5帕或大约40毫乇)的等离子区中的线圈。
具有多个分离的同轴管路(每个管路都有各自的处理气体控制器并独立地屏蔽RF线圈供给的能量)的ICP反应器改善了等离子体密度的控制性。参见Hartig和Arnold(美国专利US 5,683,548)。Johnson等人(美国专利US 5,234,529)描述的在ICP反应器中应用电容屏蔽来限制在RF线圈和等离子体之间的电容耦合。此外，Zarowin和Bollinger(美国专利US 5,290,382)公开了一种交互式法兰，其提供一与基片分离的表面以消耗活性品类。
因此，人们一直需要一种装置和方法，其能够改进对等离子体密度的空间分布和/或等离子体化学组分的空间分布的调整和控制。具体地说，需要精确控制基片附近的等离子体的均匀性，由此在基片的整个表面上控制由等离子体引起的反应的均匀性。
发明内容
因此，本发明的一个目的为提供一种系统和方法，其能够调整在等离子体中尤其是在用于处理基片的等离子体中的化学物质的空间分布和/或等离子体的空间分布。
依据本发明的一个方面，提供一复合表面，使其接近于所选择的等离子区的局部区域，以便增加离子和电子的复合率，由此在所选择的局部区域中降低至少一种等离子体的化学组分的密度。具体地说，通过提供一种具有预定形状和/或材料的复合表面的复合部件，能够可控制地调整在等离子区内的化学物的分布和/或等离子体的分布。
依据本发明的另一方面，提供导电屏蔽元件以便调整在设备中的电场，由此能够控制在所选择的局部区域中的离子和自由电子的产生率。该导电屏蔽元件能够局部降低供应给所选择的等离子区中的功率大小，由此能够降低在该区域中的等离子体密度。输送到所选择的等离子区中的功率可以通过如下的方法降低：通过提供具有与电源输送的电场平行的电流通路的导电元件，或通过提供具有环绕由等离子体生产的磁场的一部分的电流通路的导电环。一个或多个导体元件可包括在一导电屏蔽元件中，其能够用作降低输送到在一个或多个选择的局部区域中的等离子体的功率值的电和/或磁屏蔽件。
本发明能够调整在等离子体中化学物质的空间分布和/或等离子体的空间分布，由此应用等离子体进行处理时能够控制、降低或消除空间变化。详细地说，能够可控制地调整在基片表面上的反应的化学性质或反应的空间变化。因此，能够实现更小的线宽，并且得到更高的集成密度。此外，能够降低设备的缺陷率，由此能够增加产量和降低产生成本。
附图说明
参考下文的详细描述尤其是结合附图能够对本发明更完整地理解，并且本发明的许多附加优点也会清楚，在附图中：
图1为电感驱动的等离子体系统的示意图；
图2双极性扩散方法的示意图；
图3A和3B为相对于穿过用于处理基片的等离子源的输出口的位置非均匀等离子体密度关系曲线；
图3C为蚀刻速度相对于沿着要用非均匀等离子体处理的基片表面上的位置的关系曲线；
图4A所示为依据本发明的具有复合部件的等离子体处理系统的第一实施例的示意图；
图4B为图4A所示的等离子体处理系统的复合部件的横截面视图；
图4C所示为依据本发明的等离子体处理系统的第二实施例的示意图；
图5A-5F所示为依据本发明的用于调整等离子体密度分布的其他复合部件的示意图；
图6A和6B所示为依据本发明的用于调整等离子体密度分布的可变形的复合部件的示意图；
图7所示为具有复合部件的等离子体处理系统的第三实施例的示意图，该复合部件具有增强复合作用的有效表面区域；
图8所示为依据本发明的等离子体处理系统示意图，该等离子体处理系统通过在部件之间的间隙提供气流以降低微粒污染；
图9A所示为具有导电屏蔽元件的等离子体处理系统的第四实施例的示意图；
图9B和9C所示为依据本发明的用于调整等离子体密度分布的导电屏蔽元件的示意图；
图10所示为具有实质为圆锥几何形状部分的等离子体处理系统的第五实施例的示意图；和
图11所示为依据本发明将计算机系统用作监测器/控制器、外部监测器或过程控制器的实例的示意图。
具体实施方式
现在参考附图，在附图中同样的参考标号表示在几个视图中的相同或相应的部件，附图4A为具有复合部件的等离子体处理系统的第一实施例的示意图。在本实施例中，通过用作电感耦合元件的螺旋线圈104将RF功率耦合到处理室102中。通过气体入口112将气体输入到室102中，以及RF源110给等离子体耦合元件104输送功率。功率被输送到的其他等离子体耦合元件可能包括基片夹具比如静电吸盘或偏置屏蔽(即，一种包围等离子体并用于将能量耦合进等离子体的屏蔽)。
在室102的等离子区108中通过RF功率产生等离子体，并且等离子体与工件比如晶片106或平板显示器进行反应。为改进从RF源110到等离子体耦合元件104的功率传送，应用一种阻抗匹配网络(MN)电路。该阻抗匹配网络MN对等离子体耦合元件104的输入阻抗进行转换以更接近地与RF源110的输出阻抗匹配。在共同未决的申请(申请号为60/059,176,1997年9月17日申请，代理人代案卷为2312-539-6PROV)中有关于阻抗匹配网络的进一步细节，在此以引用的方式将该申请结合在本申请中。
虽然本发明是参考RF产生的等离子体进行描述的，但可以理解的是，本发明的各个方面也都能够用于不是在RF频率下运行的功率源的系统中。此外，本发明还能够很有利地用于那些在其中并不包括电感等离子体耦合元件的系统中(例如，电容耦合溅射系统)。
依据本发明的一个有利的特点，如附图4所示，在等离子源114中提供复合部件502以调整穿过等离子源114的出口120处等离子体密度的变化与位置的相关性。复合部件502通过增加离子和自由电子的局部复合率来降低在所选择的区域中的局部等离子体密度。更具体地说，复合部件通过双极性扩散过程来激励离子与电子复合，在该过程中复合部件将电子吸引到它的复合表面并将它们俘获在该表面上。该电子吸引离子并与离子复合，由此产生中性的原子，从而降低了在靠近复合表面附近的区域中的等离子体密度。实际上，提供复合部件可以看作是对处理室的有效几何结构的改变，其改变了等离子体密度以及其与出口120处位置的函数关系，由此改变了对晶片106的处理。此外，在一种变型实施例中，对复合面的表面进行加工以广泛地改善复合，并且能够改变复合面的复合选择性，这与其他表面不同。
在第一实施例中，附图4A所示的复合部件502为圆柱形，并且具有整体圆形底面。复合部件502的直径接近室102的内径。通过将复合部件502设置在等离子源114更内部处中，能够进一步减小等离子源114的有效长度L，而不显著地改变等离子源114的有效宽度W。因此，降低了等离子源114有效的长宽比L/W。如果没有复合部件502，附图5A所示的等离子源114“较长”，即L/W大到在源114的中心附近足够产生峰值np，如附图3B的“较长的源”的曲线所示。通过增加附图4A所示的复合部件502，能够降低在中心附近的峰值，如附图3B的“中等”长度的源的曲线所示。因此，能够使穿过源的出口的等离子体密度更均匀。如果以一种改进的复合部件替换复合部件502，将改进的复合部件设置在等离子源114的更进一步的里面，能够进一步减小在等离子源114中心附近的峰值等离子体密度。实际上，如附图3B的“较短的源”的曲线所示，通过应用改进的复合部件比如长宽比很小的复合部件，能够使在等离子源中心的等离子体密度比在等离子源的边沿附近的等离子体密度更低。同样地，也能够应用其他的复合部件来替换复合部件502以产生所需的长宽比L/W。例如，在包括具有直径为35cm的等离子源的系统中，硅化钨蚀刻方法要求具有压力为5毫乇的HCl等离子体，而氧化钨蚀刻方法要求压力为80毫乇的HCl等离子体。对于本实例中的硅化钨方法，应用具有有效长度为40cm的等离子源实现最佳的蚀刻均匀性，而对于本实例的氧化钨方法，应用具有有效长度为20cm的等离子源实现最佳的蚀刻均匀性。如果将等离子源预先用于硅化钨蚀刻，因此其包括使等离子源的有效长度为40cm的复合部件，通过将比其长20cm的复合部件简单地替换已有的复合部件就能够容易地将该系统转换为氧化硅蚀刻系统，由此将等离子源的有效长度降低到20cm。
附图4A所示的复合部件502包括输送气体到等离子区的小孔506。通过允许气体流经复合部件502，孔506有利于改善基片的等离子体覆盖范围。具体地说，通过在基片的许多区域附近提供气体(仅与边沿附近相对)，孔506使等离子体输送到基片的中心区域更容易。附图4B所示为这种孔的横截面图。在这种小孔的结构中，在整个复合部件502上单位面积上孔的数目大致相等，但一般地由于中部具有更高的离子密度所以在中部没有孔。
此外，依据本发明的一种变型处理系统包括测量在等离子体中的化学物质的分布和/或等离子体的密度分布的传感器520。传感器520(例如，光学传感器、化学传感器或无线电传感器)优选设置在靠近要处理的基片附近。将传感器520的输出输送到外部监测设备530，并且能够记录在存储设备和/或在操作器中进行显示。该信息来可以用于确定等离子体的状况是否是不适合的，在不适合的情况下可以用不同的复合部件替换复合部件502以校正问题。此外，可以从系统中取出晶片106并分析其蚀刻过程的蚀刻率的分布、淀积膜厚度的分布、淀积膜的化学计量成分(即，化学成分)的分布、淀积膜的表面形态等。晶片106的分析结果可以用于确定是否需要以具有不同的几何结构的复合部件来替换复合部件502。
此外，依据本发明的等离子体处理系统可以在“连续法”中应用，在该方法中应用相同的系统来处理多个处理步骤，这多个处理步骤的每个处理步骤具有不同处理条件。例如，在某些情况下在半导体晶片上涂覆氧化硅层，该氧化硅层作为MOS晶体管的栅绝缘体。接着在氧化硅层上涂覆硅化钨层，该硅化钨层起MOS晶体管的栅极导线的作用。典型的方法包括对硅化钨层的蚀刻步骤，随后的步骤为对栅氧化层进行蚀刻。硅化钨层的蚀刻步骤要求包含有蚀刻气体(例如，HCl、Cl2、CF2和C2F8)的等离子体并在特定的压力下(例如5毫乇)进行，而栅氧化层的蚀刻步骤要求蚀刻等离子体具有不同的压力(例如80毫乇)。用于栅氧化层的蚀刻步骤的气体混合物具有与用于硅化钨层的蚀刻步骤的气体混合物相似或相同的组分，这取决于比如所需的不同层的蚀刻率等因素。
在本实例中，应用单个的室和直径为35cm的单个等离子源来处理基片。对于示例性的硅化钨方法(即，栅导线蚀刻步骤)，应用具有有效长度为40cm的等离子源实现最优的均匀性，而对于示例性的氧化硅方法(即，栅绝缘体蚀刻步骤)，应用具有有效长度为20cm的等离子源使均匀性最优化。只要等离子源包括一活动的复合部件比如如在附图4C中所示的复合部件502，就可以在相同的系统中且在没有取去晶片的情况下执行这两种处理步骤。附图4C所示的处理系统包括等离子源114，其具有的效长度L和有效宽度W分别对应于包含有等离子体的等离子区108的长度和宽度。等离子源114进一步包括前述的复合部件502，通过升/降装置将复合部件502与处理室102在机械上连接。升/降装置可以是波纹管512(例如，经阳极化处理过的铝或不锈钢制造的波纹管)、如图所示的螺旋机构或其他能够调整复合部件的高度的装置。可以应用马达(未示)或其他合适的致动器来垂直地移动复合部件，由此改变等离子源114的有效长度。为处理晶片106，通过入口112输入气体混合物，并通过输送到线圈104的RF功率将其激发为等离子态。与附图4A所示的复合部件类似，附图4C所示的复合部件502包括用于使输送到等离子区气体分布更均匀的孔506。如附图4C所示，将升/降装置设置在复合部件502中比较有利，以使在升/降装置表面上的积累的过程反应产物最少。此外，由于复合部件502将升/降装置与晶片106分离开，能够进一步降低在晶片106上的由升/降装置产生的微粒污染的影响。依据本发明的其他方面，应用监测器530依据接收自传感器520的信号来操作马达，该传感器520测量在等离子区内的化合物的分布和/或等离子体的分布。此外，监控器530能够控制马达响应其他处理参数，这些其他参数比如RF功率级、RF电源到等离子体耦合元件的匹配和流入系统的气流速率。传感器520例如可以是一种光学传感器或一种化学传感器。此外，监测器530根据接收自处理控制器的命令在特定的步骤的结尾改变复合部件502的位置，由此使系统为下一步骤做准备，因为该下一步骤可能要求不同情况的等离子体。
应用依据本发明的复合部件来调整在等离子系统内的化学物的空间分布是比较有利的。例如，将包含有C2F8的气体激发到等离子态，由此产生活性的种类，比如CF2，这种活性种类能够用于处理基片。在复合部件的附近，某些种类的离子能够比其他的更容易中性化。例如，CF2离子能够比其他的离子形式(例如，非活性的)更容易地被吸引到复合部件上。因此，通过在基片的特定区域的附近设置复合部件，能够通过双极性扩散降低该区域中的局部蚀刻率。此外，也能够通过复合部件吸收由蚀刻过程中产生的化学物质(从基片上除出的材料和反应产物)，由此进一步改进在复合部件附近的等离子体的化学性质。通过调整等离子体的化学性质能够调整蚀刻过程的蚀刻率。此外，还能够调整淀积率、薄膜化学计量成分(即，化学成分)和/或淀积膜的表面形态。通过调整复合部件的几何形状和/或位置，能够提高处理均匀性和/或增强控制。
此外，依据本发明的其他方面，能够应用在附图4A和4C中的所示的复合部件502来调整在等离子体处理过程中的基片的表面温度。通过加热复合部件502或使复合部件502冷却，通过辐射、对流或热传导作用能够使复合部件附近的基片被加热或冷却。由此，能够调整基片整个表面的反应特性(例如，蚀刻过程的蚀刻率或由淀积方法生产的淀积膜的膜表面波度)。
在本发明的一种变型实施例中，应用复合部件502来降低在源的边缘附近的等离子区内的特定化学物或等离子体的密度。如果等离子体密度或特定种类的离子的密度在等离子源114的出口120边沿附近趋于很高，而在其中心很低，则可以应用在中心具有开口的复合部件502来降低这种非均匀性，该复合部件502主要在等离子源114的周边附近提供复合表面。有一种这样的复合部件502为中空圆柱体，其直径几乎与处理室102的内径一样大。
可取的是这种复合部件由具有化学惰性的材料形成，该材料可以是绝缘的材料(例如，石英、氧化铝、蓝宝石、玻璃和/或塑料)或导电的材料(例如，受过阳极化处理的铝)。如果是导体，由导体材料产生的电流路径能够影响螺线管104到等离子体的耦合。因此，当应用导电复合部件时，在导电材料中形成中断电流流经的狭槽是很有利，这些电流能够影响在等离子体耦合元件和等离子体之间的耦合。
复合部件具有的直径几乎与所使用的处理室的内径的一样大，可替换地，复合部件的直径也可以比处理室的内壁更小。此外，该复合部件和/或该室也可以为非圆柱体，例如为矩形、球形、半球形、锥形或椭球的几何形状。
附图5A所示为依据本发明的复合部件502的第一实施例。复合部件502包括圆筒702和端部704，并且复合部件502可以是空心的或实心的。在附图5A所示的实施例中，复合部件502的端部704具有突出部分，其几何形状为锥形，以便在中心比边缘(即，周边)更大程度上抑制等离子体。复合部件502是由绝缘材料(例如，石英、氧化铝、蓝宝石、玻璃和/或塑料)构造的。
在附图5B所示的第二实施例中，复合部件502由导电材料构成(例如，阳极化的铝)，在这种情况下在圆筒702和端部704中可能分别包括狭槽702S和704S，以便中断可能通过线圈104在复合部件502中感应的环电流。例如，依据所需的等离子体密度分布的需要，槽702S可以是从圆筒的顶部到低部或从圆筒的低部到顶部在宽度上逐渐增加的或是宽度均匀的。此外，依据所需的等离子体密度分布的需要，槽704S可以是从复合部件502的端部704的中心到周边或从端部704的周边到中心在宽度上逐渐增加的或是均匀的。
依据本发明的这种特征的其他方面，(附图5A或5B所示的)复合部件502顶端712优选为圆形以便降低电场，由此降低在等离子区中的产生电弧的危险。因此，减少了不希望的电弧损坏，比如对基片或对系统的损坏。
通过消除急剧的或狭小的特征微粒对于降低系统的微粒污染很有利，由于这种特征微粒经常是一种污染源。具体地说，可以将一定的急剧的特征微粒与其周围进行热隔离，因此当系统内的处理条件改变时能够对这些特征进行显著的加热或冷却，由此使这些急剧的特征产生相当的膨胀和收缩。由于在处理过程中系统内的表面涂覆有杂质膜，该膨胀和收缩能够使这些杂质膜的一部分“剥落”，由此引起在处理的基片中能够产生缺陷的粒子产生了。因此，依据本发明，附图5A和5B所示的复合部件502的圆形顶部712对于减少微粒(即，污染粒子)的产生很有利。
附图5C所示为依据本发明的绝缘复合部件502的一种变型实施例。在本实施例中，复合部件502的圆筒702为圆柱形，其端部704为倒的(即，凹的)圆柱几何体。因此，复合部件502更深地凸入到在源的周边附近的等离子区中，而更少地深入到源的中心，以便在周边附近比在中心更大程度上抑制等离子体。虽然附图5C所示的复合部件502是由绝缘材料制造的，但可替换的是，如附图5D所示，具有内凹的圆柱端部704的复合部件也可以由导电材料制造。与附图5B所示的实例类似，在附图5D中所示的复合部件502包括槽702S和704S以便阻断感应的环电流。槽702S可以是从圆筒702的顶部到低部或从圆筒702的低部到顶部在宽度上逐渐增加的或是均匀的。此外，依据所需的等离子体密度分布的需要，槽704S可以是从复合部件502的端部704的中心到周边或从端部704的周边到中心在宽度上逐渐增加。
作为一种变型，如附图5E和5F所示，依据本发明复合部件也可以是一种“旋转轴和轮盘”的几何结构。附图5E示意地表示了一种复合部件502，其包括固定在轴706的末端上的绝缘盘704。在这种情况下，只要轴706的直径足够小到它不严重影响等离子体耦合元件到等离子体的耦合，它就可以由导电材料制造。此外，如附图5F所示，复合部件502的盘704也可以由导电材料制造，在这种情况下它包括槽704S以防止感应的环电流，否则该环电流能够影响能量耦合到等离子体。
依据本发明的另一个实施例，在附图5B和5D中所示的复合部件的槽部分或全部填充有绝缘材料(例如，氧化铝)，以便降低或消除通过复合部件的气流。以绝缘材料填充的狭槽具有其他优点，即能够使可应用的表面在该方位角方向均匀，由此与由没有填充的狭槽形成的等离子体均匀性相比，改进了等离子体的密度的方位均匀性和/或等离子体的成分。此外，通过应用绝缘材料填充槽，能够降低或消除窄的边沿的大下，由此减小在边沿上产生微粒，否则它可能在处理中的基片中引起缺陷，如前文结合附图5A和5B所讨论的。虽然上文结合对称的复合部件讨论了附图5A-5F所示的实施例，但是该复合部件也可以是非对称的以便改变等离子体的密度/化学成分。此外，该复合部件还可以配备独立地可控制的执行器以打开或关闭在复合部件上的每个孔或槽。
依据本发明的其他方面，在等离子源内部设置多个复合部件以便改善对在等离子区内的化学物质的分布和/或等离子体的分布的控制。在一个实施例中，在与中空的圆柱形外围复合部件同轴地设置实心的圆柱中心复合部件，并且使这两个复合部件在等离子源114中同轴地设置。当在有RF功率输送到等离子体耦合线圈104的情况下将气体混合物输送到这种组合结构中时，将气体激发到等离子态。如上所讨论复合部件由绝缘材料或可替换地由导电材料制成。可以通过在等离子源内轴向地改变其位置来独立地调整每个复合部件，以便在等离子源的输出中产生径向均匀的等离子体密度或化学性质。例如，如果在等离子源的输出中等离子体的化学成分或密度比在源的中心的附近更高，则将中心复合部件进一步设置在等离子源的里面以便减小等离子体密度或成分的径向非均匀性。可替换地，如果在等离子源的输出中等离子体的化学成分或密度比在源的周边附近更高，则将外围的复合部件进一步设置在等离子源114的里面以便校正非均匀性。此外，依据本发明在等离子源内可以提供两个以上的复合部件。
如附图6A和6B所示，依据本发明一种有利的复合部件是由柔性(即，可变形的)材料制造的。附图6A所示的这种复合部件502包括轴706、圆筒702和柔性的端部704。由于端部704是柔性的，轴706相对于圆筒702的相对竖直位置可调整。因此，能够减少在等离子源的中心或等离子源的周边附近中的过剩的等离子体密度或特定化学成分，而同时不需要替换复合部件。例如，在等离子源的中心附近等离子体密度过剩的情况下，可以将轴706的下部末端706A设置在比圆筒702的下部边缘702A更低的竖直位置(和，因此在等离子源的更深一层的位置)，由此比源的中心附近更大地降低等离子体密度。在等离子源的周边附近等离子体密度过剩的情况下，可以将圆筒702的下部边缘702A设置在比轴706的下部末端706A更低的竖直位置，由此比等离子源的中心附近更大地降低等离子体密度。在附图6A所示的实例中，复合部件由绝缘材料制造。可替换地，如附图6B所示，类似的复合部件可部分或全部由导电材料制造。附图6B所示复合部件502的功能类似于附图6A所示的复合部件。然而，由于附图6B所示的复合部件502的圆筒702和端部704由导电材料形成，它对于在圆筒702中形成狭槽702S和/或在端部704中形成狭槽704S以防止产生感应环电流很有利。可选择地，如前文所述，槽702S和704S部分或全部填充绝缘材料以便限制或消除通过复合部件的气流。此外，根据轴706的直径，在轴中提供类似的槽(未示)比较有利。更具体地说，与相对较小的直径的轴比较，在一些情况下具有较大直径的轴更容易形成纵向的槽。
依据本发明可以形成具有凹进部分和/或凸出部分的复合部件以便增加其有效的表面面积。例如，附图7所示的复合部件502包括突起122。依据在等离子区108中的等离子体增加复合部件502的有效表面积能够提高复合部件的复合效果，因此，能够进一步降低局部等离子体密度。
在一些情况下，在等离子区108中的等离子体并不深深地透入到复合部件的突起122之间。因此，为进一步增加复合部件502的有效面积，应用一种RF源(未示)来将RF功率耦合到复合部件502中，由此将等离子体更深地深入到突起122中。可选择地，通过匹配网络(MN)将RF源110耦合到复合部件502中。
依据本发明的其他有利的方面，构造等离子体处理系统成一定几何形状以便使气流通过在部件之间的窄的间隙以降低微粒的产生。例如，在附图8所示的处理系统中，将复合部件502设置在使102内以便调整在等离子区108中的等离子体的空间分布。复合部件502具有穿过复合部件的低部的孔1410和最靠近在复合部件和室102的壁之间的间隙区域的孔1412。尽管可以有选择性地将密封件1402设置在颈部区的里面或上面，但是在附图8所示的实例中真空密封件1402还是设置在室的颈部区106的下面。在间隙区1404附近的小孔1412使气流朝下流动，由此洗掉污染物，并防止在间隙区内积累薄膜。在等离子体处理系统中这很有利，因为在系统部件之间的间隙内沉积的膜有时能够产生微粒污染。此外，可以理解的是，虽然附图8所示的气流是通过在复合部件502中所示的小孔1412，如果密封件1402设置得足够高的话，气流也可以通过在室102的颈部区1406中的入口(未示)提供。在颈部区1406中的入口穿透了室102和/或复合部件502以经过间隙区1404提供气流。
附图9A所示为第四实施例，其具有用于调整在源内的等离子体密度分布的导电屏蔽元件1002。当RF功率通过螺线管104耦合进处理室102时，导电屏蔽件使RF电源与离子化气体之间显著地电容性去耦。因此，减少了由屏蔽区域接收的功率总量。此外，改变导电屏蔽元件1002的竖直位置，可以改变等离子源114的有效长度，而同时保持等离子源114的有效宽度基本不变。因此，能够改变有效的长宽比L/W。
与附图5A所示的复合部件502类似，可以有选择性地替换本发明的导电屏蔽元件1002，在这种情况下可以将原有的导电屏蔽元件取去，并根据所执行的方法所要求的不同尺寸和/或几何形状替换它。例如，应用长度为40cm的屏蔽件(即，导电屏蔽元件)可以在第一次蚀刻过程中实现最佳的蚀刻均匀性，而应用长度为60cm的屏蔽件可以在第二次蚀刻过程中实现最佳的蚀刻均匀性。如果先前在第一次蚀刻工序中已经使用等离子源，由此该等离子源包括一具有40cm长的导电屏蔽元件，只需简单地以长为60cm的屏蔽件替换已有的屏蔽件就能够很容易地将该系统转换为能够执行第二次蚀刻工序的系统。
进一步，一种包括导电屏蔽元件的处理系统包括用于测量在等离子区中化学物质的分布和/或等离子体的密度分布的传感器520。如果传感器520指示等离子体的情况(即，等离子体密度分布和/或等离子体化学性质)不适合，则以不同的屏蔽件替换导电屏蔽元件1002以改善等离子体的状况。此外，如前文所讨论，可以从系统中取出晶片106并分析该晶片以确定在晶片的整个表面上的反应分布情况，并给出替换导电屏蔽元件1002是否可取的指示。此外，晶片106的分析结果还可用来指示用于替换已有的屏蔽件的导电屏蔽元件的可取的大小和/或几何结构。在一种变型的实施例中，依据本发明的一种导电屏蔽元件可以设置在室102内部，在这种情况下，可取的是屏蔽件由在化学上具有惰性的导电材料形成，比如阳极化的铝。
此外，依据本发明，导电屏蔽元件也可以用作等离子体耦合元件。例如，可以应用附加的RF源来给导电屏蔽元件1002输送功率，由此给等离子体提供附加的能量。可以应用将能量输送到导电屏蔽元件的技术来增加等离子体密度和/或提供一种用于控制等离子体密度分布和/或等离子体化学成分的分布的附加机构。此外，在某些情况下，比较有利的是，提供匹配网络MN1和MN2以分别改善RF源到线圈104和屏蔽件1002的RF匹配。
在一种变型实施例中，导电屏蔽元件1002包括斜槽1102以在等离子体耦合元件104和等离子体之间形成非均匀耦合。根据在导电屏蔽元件1002内的轴向位置的等离子体密度确定槽1102的几何形状(例如，斜角)，由此影响穿过等离子源的等离子体密度的径向相关性。例如，如附图9B所示，槽1102在导电屏蔽元件1002的低部比在导电屏蔽元件的顶部更宽，这种槽能够降低在等离子源的顶部附近的等离子体密度，由此降低在源的输出口120的中心附近的等离子体密度，而同时对在源输出口周边附近的等离子体密度影响很小。应用附图9B所示的槽1102对于增加等离子体密度的均匀性很有利，如果没有使用这种槽的话在等离子源的输出口的中心附近将会不希望地具有很高的等离子体密度。与其相反的是，在导电屏蔽元件的低部比在导电屏蔽元件的顶部更窄的槽能够降低在等离子源输出口的周边附近的等离子体密度。使用这种槽对于增加等离子体密度的均匀性也很有利，否则在等离子源的输出口的周边附近的等离子体密度将会不希望地具有很高的密度。可替换地，在某些情况下，也可以应用从导电屏蔽元件1002的顶部到低部宽度均匀的槽，这种槽对在等离子源114内的等离子体密度的轴向均匀性几乎没有影响，由此对在源的出口120中的等离子体密度的径向均匀性影响很小(与锥形槽相比较)。
此外，依据本发明，如附图9C所示，可以通过应用设置在等离子源114和等离子体之间的多个导电屏蔽元件1104和1106来增强对等离子体密度的径向相关性的控制。例如，如果在等离子源的输出中的等离子体密度的径向相关性并不能通过应用单个导电屏蔽元件1104来降低非均匀性，则应用附加的导电屏蔽元件1106比较有利，该导电屏蔽元件1106设置在第一导电屏蔽元件1104的内部(即，下面)，并与其同轴，以进一步降低在等离子源径向中心附近的等离子体密度。
依据如附图10所示的等离子体处理系统的第五实施例，处理室包括在被螺旋线圈104所包围的上端部附近成一定角度的壁。如附图10所示，具有基本为锥形的上部的的复合部件702具有突出的锥形几何形状的端面704，这样它能够很理想地降低在等离子源114的出口120的中心附近的等离子体密度或特定种类的离子。可取的是，使端面704的顶端1112成为圆形以降低局部电场，由此降低了在等离子区中产生电弧的可能性。可替换的是，复合部件702的底面704具有与附图5C所示的复合部件502的端部704类似的倒置的锥形几何形状。
在一个具体实例中，如附图11示意地所示，监测器530是一计算机。计算机系统1500具有壳体1502，该壳体1502容纳有主板1504，该主板1504包含有中央处理器(CPU)1506、存储器1508(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电子可擦可编程序只读存贮器(EEPROM)、静态随机存储器(SRAM)和高速随机存储器(Flash RAM))以及其他专用的逻辑设备(例如，特定用途集成电路(ASIC))或可配置的逻辑设备(例如，通用阵列逻辑电路(GAL)和可重编程的现场可编程门阵列(FPGA))。此外，依据本发明，计算机系统包含用于接收来自一个或多个传感器520的信号的模拟/数字(A/D)转换输入口1526。计算机还包含与过程控制器进行通信的通信端口1528。计算机1500进一步包括许多输入设备(例如，键盘1522和鼠标1524)和用控制监测器1520的显示卡1510。此外，计算机系统包括软盘驱动器1514、其他可更换媒体的装置(例如，光盘1519、磁带和可更换的磁光媒体(未示))和应用适当的设备总线(例如，小型计算机系统接口(SCSI)总线或增强的集成设备电路(IDE))的硬盘1512或其他固定的、高密度的媒体驱动器。虽然光盘1519在光盘(CD)盒中示出，但不需要光盘盒也能够直接将光盘1519插入到CD-ROM驱动器中。此外，将计算机连接到相同设备总线或作为高媒体驱动器的另一种设备总线上，计算机1500还可以包括光盘读出器1518、光盘读出器/记录器单元(未示)或光盘机(未示)。此外，还可以应用打印机(未示)来提供与处理系统的运行相关的重要信息的打印副本，比如记录等离子体密度的分布和/或等离子体的化学成分的分布。
计算机系统进一步包括至少一种计算机可读取的存储媒体。这种计算机可读取的媒体的实例有光盘1519、硬盘1512、软盘、磁带、磁光盘、可编程只读存储器(EPROM、EEPROM、高速EPROM)、DRAM、SRAM等。
本发明包括存储在任一种计算机或多种计算机组合中的可读取的媒体中的软件，这些软件用于控制计算机1500的硬件，以及用于控制计算机1500与用户之间的交流并控制等离子体处理系统。这种软件可能包括(但不限制于这些)设备驱动程序、操作系统和用户应用程序比如开发工具。依据本发明这种计算机可读取媒体中进一步包括用于操作监测器和过程控制器的计算机程序。
计算机允许操作者从另一台计算机登录。此外，该计算机还可以与其他计算机协同工作以不仅控制这种特定的处理过程，而且还能够控制在工件生产线的中的其他生产过程。计算机在进行该过程的同时也能够对远程操作者的可能的选择进行限制，由此降低操作错误的危险，并且允许雇用一些不熟练的操作者而不损害对过程控制的质量。
显然，依据上述教导对本发明进行各种改进和变化是可能的。因此，可以理解的是，除了特别说明外在所附加的权利要求的范围内实施本发明。

Claims (82)

1.一种处理基片的等离子体处理系统，其包括：
室；
功率源；
从所说的功率源给在所说的室内的等离子体提供功率的等离子体耦合元件；和
用于调整所说的等离子体的密度和所说的等离子体化学成分之中的一种分布的装置。
2.如权利要求1所述的等离子体处理系统，进一步包括用于夹持基片的基片夹具，以使所说的等离子体与所说的基片产生反应，其中所说的用于调整的装置调整如下分布之中的一种分布：所说反应的速率、所说反应的数量、由所说的反应产生的膜的化学计量成分和由所说的反应产生的膜的形态。
3.如权利要求1所述的等离子体处理系统，其中用于调整所说的分布的装置包括用于调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面中的一种的有效几何形状的装置。
4.如权利要求3所述的等离子体处理系统，其中用于调整有效几何形状的装置包括磁体。
5.如权利要求3所述的等离子体处理系统，其中用于调整有效几何形状的装置包括一种可更换部件和一种活动部件之中的一种。
6.如权利要求1所述的等离子体处理系统，其中所说的用于调整的装置包括一种可更换部件和一种活动部件之中的一种。
7.如权利要求1所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件为电感应性元件。
8.如权利要求1所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件包括螺旋线圈，并且其中所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第一部分的直径小于所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第二部分的直径。
9.如权利要求1所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件包括螺旋线圈，其中所说的室的第一部分的直径小于所说的室的第二部分的直径，其中所说的螺旋线圈的第一环的直径小于所说的螺旋线圈的第二环的直径，和其中所说的室的第一部分设置在所说的第一环内，并且所说的室的第二部分设置在所说的第二环内，所说的系统进一步包括基片夹具，其中在所说的基片夹具和所说的室的所说的第二部分之间的间距小于在所说的基片夹具和所说的室的所说的第一部分之间的间距。
10.如权利要求1所述的等离子体处理系统，进一步包括用于测量所说的密度和所说的化学成分之中的所说的一种分布的装置。
11.如权利要求10所述的等离子体处理系统，其中所说的用于调整的装置包括活动部件。
12.如权利要求11所述的等离子体处理系统，进一步包括：
用于移动所说的活动部件的马达；和
用于控制所说的马达响应所说的用于测量的装置的输出的控制器。
13.如权利要求10所述的等离子体处理系统，其中用于调整所说的分布的装置包括用于调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面中的一种的有效几何形状的装置。
14.如权利要求10所述的等离子体处理系统，其中所说的用于调整的装置包括导体屏蔽元件。
15.如权利要求10所述的等离子体处理系统，其中所说的用于调整的装置包括可更换部件。
16.如权利要求1所述的等离子体处理系统，其中所说的用于调整的装置包括导体屏蔽元件。
17.如权利要求16所述的等离子体处理系统，其中所说的导体屏蔽元件包括可更换部件和活动部件之中的一种部件。
18.如权利要求16所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件为感应性的。
19.一种用于处理基片的等离子体处理系统，其包括：
室；
功率源；
从所说的功率源给在所说的室内的等离子体输送功率的等离子体耦合元件；和
接近所说的等离子体设置的复合部件，所说的复合部件用于调整所说的等离子体的密度和所说的等离子体的化学成分之中的一种分布。
20.如权利要求19所述的等离子体处理系统，进一步包括夹持基片的基片夹具，以便使所说的等离子体与所说的基片产生反应，其中所说的复合部件调整下述一种分布：所说反应的速率、所说反应的数量、由所说的反应产生的膜的化学计量成分和由所说的反应产生的膜的形态。
21.如权利要求19所述的等离子体处理系统，其中所说的复合部件包括导体屏蔽元件。
22.如权利要求19所述的等离子体处理系统，其中所说的复合部件括用于调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面之中的一种的有效几何形状的装置。
23.如权利要求22所述的等离子体处理系统，其中用于调整有效几何形状的装置包括磁体。
24.如权利要求19所述的等离子体处理系统，其中所说的复合部件包括一种可更换部件和一种活动部件之中的一种。
25.如权利要求19所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件为电感性的。
26.如权利要求19所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件包括螺旋线圈，并且其中所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第一部分的直径小于所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第二部分的直径。
27.如权利要求19所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件包括螺旋线圈，其中所说的室的第一部分的直径小于所说的室的第二部分的直径，其中所说的螺旋线圈的第一环的直径小于所说的螺旋线圈的第二环的直径，和其中所说的室的第一部分设置在所说的第一环内，并且所说的室的第二部分设置在所说的第二环内，所说的系统进一步包括基片夹具，其中在所说的基片夹具和所说的室的所说的第二部分之间的间距小于在所说的基片夹具和所说的室的所说的第一部分之间的间距。
28.如权利要求19所述的等离子体处理系统，进一步包括用于测量所说的密度和所说的化学成分之中的所说的一种分布的装置。
29.如权利要求28所述的等离子体处理系统，其中所说的复合部件包括活动部件。
30.如权利要求29所述的等离子体处理系统，进一步包括：
用于移动所说的活动部件的马达；和
用于控制所说的马达响应所说的用于测量的装置的输出的控制器。
31.如权利要求28所述的等离子体处理系统，其中所说的复合部件包括用于调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面中的一种的有效几何形状的装置。
32.如权利要求28所述的等离子体处理系统，其中所说的复合部件包括可更换部件。
33.一种用于处理基片的等离子体处理系统，其包括：
室；
功率源；
从所说的功率源将功率输送到在所说的室内的等离子体的等离子体耦合元件；和
用于使离子和电子复合以调整所说的等离子体的密度和所说的等离子体的化学成分之中的一种分布的装置。
34.如权利要求33所述的等离子体处理系统，进一步包括夹持基片的基片夹具，以便使所说的等离子体与所说的基片产生反应，其中所说的复合装置调整下述的一种分布：所说反应的速率、所说反应的数量、由所说的反应产生的膜的化学计量成分和由所说的反应产生的膜的形态。
35.如权利要求33所述的等离子体处理系统，其中所说的复合装置包括导体屏蔽元件。
36.如权利要求33所述的等离子体处理系统，其中所说的复合装置括用于调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面之中的一种的有效几何形状的装置。
37.如权利要求36所述的等离子体处理系统，其中用于调整有效几何形状的装置包括磁体。
38.如权利要求33所述的等离子体处理系统，其中所说的复合装置包括一种可更换部件和一种活动部件之中的一种部件。
39.如权利要求33所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件为电感性的。
40.如权利要求33所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件包括螺旋线圈，并且其中所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第一部分的直径小于所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第二部分的直径。
41.如权利要求33所述的等离子体处理系统，其中所说的等离子体耦合元件包括螺旋线圈，其中所说的室的第一部分的直径小于所说的室的第二部分的直径，其中所说的螺旋线圈的第一环的直径小于所说的螺旋线圈的第二环的直径，和其中所说的室的第一部分设置在所说的第一环内，并且所说的室的第二部分设置在所说的第二环内，所说的系统进一步包括基片夹具，其中在所说的基片夹具和所说的室的所说的第二部分之间的间距小于在所说的基片夹具和所说的室的所说的第一部分之间的间距。
42.如权利要求33所述的等离子体处理系统，进一步包括用于测量所说的密度和所说的化学成分之中的所说的一种分布的装置。
43.如权利要求42所述的等离子体处理系统，其中所说的复合装置包括活动部件。
44.如权利要求43所述的等离子体处理系统，进一步包括：
用于移动所说的活动部件的马达；和
用于控制所说的马达响应所说的用于测量的装置的输出的控制器。
45.如权利要求42所述的等离子体处理系统，其中所说的复合装置包括用于调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面之中的一种的有效几何形状的装置。
46.如权利要求42所述的等离子体处理系统，其中所说的复合装置包括可更换的部件。
47.一种用于处理基片的等离子体处理系统，其包括：
室；
功率源；
从所说的功率源给在所说的室内的等离子体输送功率的等离子体耦合元件；所说的等离子体耦合元件包括螺旋线圈，其中所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第一部分的直径小于所说的室和所说的螺旋线圈之中的至少一个的第二部分的直径。
48.如权利要求47所述的等离子体处理系统，其中所说的室的第一部分的直径小于所说的室的第二部分的直径，其中所说的螺旋线圈的第一环的直径小于所说的螺旋线圈的第二环的直径，和其中所说的室的第一部分设置在所说的第一环内，并且所说的室的第二部分设置在所说的第二环内，所说的系统进一步包括基片夹具，其中在所说的基片夹具和所说的室的所说的第二部分之间的间距小于在所说的基片夹具和所说的室的所说的第一部分之间的间距。
49.如权利要求47所述的等离子体处理系统，进一步包括使所说的等离子体与所说的功率源之间去耦的导体屏蔽元件，其中所说的导体屏蔽元件的第一部分的直径小于所说的导体屏蔽元件的第二部分的直径。
50.如权利要求49所述的等离子体处理系统，进一步包括给所说的导体屏蔽元件供应功率的功率源。
51.一种应用等离子体处理基片的方法，其包括：
提供室；
提供等离子体耦合元件；
给所说的等离子体耦合元件输送功率以便所说的等离子体耦合元件给在所说的室内的等离子体供应功率；和
调整所说的等离子体密度和所说的等离子体的化学成分之中的一种分布。
52.如权利要求51所述的方法，进一步包括应用所说的等离子体来与基片产生反应，其中所说的调整密度和化学成分之中的一种分布的步骤为调整如下之中的一种分布：所说反应的速率、所说反应的数量、由所说的反应产生的膜的化学计量成分和由所说的反应产生的膜的形态。
53.如权利要求51所述的方法，其中所说的调整密度和化学成分之中的一种分布的步骤包括调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面中的一种的有效几何形状。
54.如权利要求53所述的方法，其中所说的调整有效几何形状的步骤包括提供磁场，并使其接近所说的室或所说的复合表面。
55.如权利要求53所述的方法，其中所说的调整有效几何形状的步骤包括：
提供一接近所说的等离子体的复合部件；和
替换所说的复合部件的可更换部件或移动所说的复合部件的活动部件。
56.如权利要求51所述的方法，其中所说的所说的调整步骤包括：
提供一接近所说的等离子体的复合部件；和
替换所说的复合部件的可更换部件或移动所说的复合部件的活动部件。
57.如权利要求51所述的方法，所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供一种与在所说的室内的区域耦合的电感性等离子体耦合元件。
58.如权利要求51所述的方法，其中所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供与在所述的室内的区域耦合的螺旋线圈，其中所说的提供室的步骤或所说的提供螺旋线圈的步骤之中的至少一种步骤包括提供曲线部件，其中所说的曲线部件的第一部分的半径小于所说的曲线部件的第二部分的半径。
59.如权利要求51所述的方法，其中所说的提供室的步骤包括提供具有第一和第二部分的室，其中所说的室的所说的第一部分的直径小于所说的室的所说的第二部分的直径，其中所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供螺旋线圈，其中所说的螺旋线圈的第一部分的直径小于所说的螺旋线圈的第二部分的直径，并且所说的方法进一步包括：
将所说的室的所说的第一部分设置在所说的螺旋线圈的所说的第一部分内；
将所说的室的所说的第二部分设置在所说的螺旋线圈的所说的第二部分内；和
在所说的室内设置基片，以便在所说的基片和所说的室的所说的第二部分之间的距离小于在所说的基片和所说的室的所说的第一部分之间的距离。
60.如权利要求51所述的方法，进一步包括测量所说的密度和所说的化学成分之中的所说的一种分布，以提供测量输出。
61.如权利要求60所述的方法，其中所说的调整步骤包括提供在接近所说的等离子体的复合部件和将等离子体与功率之间去耦的导体屏蔽元件之中选择的一种部件，所说的所选择的一种部件包括活动部件，所说的方法进一步包括移动所说的活动部件。
62.如权利要求61所述的方法，进一步包括：
提供马达来移动所说的活动部件；和
控制所说的马达来移动所说的活动部件以响应所说的测量输出。
63.如权利要求60所述的方法，其中所说的调整密度和化学成分之中的一种分布的步骤为调整包括调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面中的一种的有效几何形状。
64.如权利要求60所述的方法，其中所说的调整步骤包括提供将等离子体与功率源之间的功率进行去耦的导体屏蔽元件。
65.如权利要求60所述的方法，进一步包括：
提供接近所说的等离子体的复合部件，所说的复合部件包括第一可替换部件；和
以第二可替换部件替换所说的第一可替换部件。
66.如权利要求51所述的方法，其中所说的调整步骤包括提供将等离子体与功率源的功率进行去耦的导体屏蔽元件。
67.如权利要求66所述的方法，进一步包括替换所说的导体屏蔽元件的可更换部件或移动所说的导体屏蔽元件的活动部件。
68.如权利要求66所述的方法，所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供一种与在所说的室内的区域耦合的电感性等离子体耦合元件。
69.一种应用等离子体处理基片的方法，其包括：
提供室；
提供等离子体耦合元件；
给所说的等离子体耦合元件输送功率以便所说的等离子体耦合元件给在所说的室内的等离子体供应功率；和
调整离子和电子复合量以调整所说的等离子体密度和所说的等离子体的化学成分之中的一种分布。
70.如权利要求69所述的方法，进一步包括应用所说的等离子体来与基片产生反应，其中所说的调整复合量的步骤调整如下之中的一种分布：所说反应的速率、所说反应的数量、由所说的反应产生的膜的化学计量成分和由所说的反应产生的膜的形态。
71.如权利要求69所述的方法，其中所说的调整步骤包括提供将等离子体从功率源的功率中去耦的导体屏蔽元件。
72.如权利要求69所述的方法，其中所说的调整复合量的步骤包括调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面中的一种的有效几何形状。
73.如权利要求72所述的方法，其中所说的调整有效几何形状的步骤包括提供接近所说的室或所说的复合表面的磁场。
74.如权利要求69所述的方法，其中所说的调整步骤包括：
提供一接近所说的等离子体的复合部件；和
替换所说的复合部件的可更换部件或移动所说的复合部件的活动部件。
75.如权利要求69所述的方法，所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供一种与在所说的室内的区域耦合的电感性等离子体耦合元件。
76.如权利要求69所述的方法，其中所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供与在所述的室内的区域耦合的螺旋线圈，其中所说的提供室的步骤或所说的提供螺旋线圈的步骤之中的至少一种步骤包括提供曲线形部件，其中所说的曲线形部件的第一部分的半径小于所说的曲线形部件的第二部分的半径。
77.如权利要求69所述的方法，其中所说的提供室的步骤包括提供具有第一和第二部分的室，其中所说的室的所说的第一部分的直径小于所说的室的所说的第二部分的直径，其中所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供螺旋线圈，其中所说的螺旋线圈的第一部分的直径小于所说的螺旋线圈的第二部分的直径，并且所说的方法进一步包括：
将所说的室的所说的第一部分设置在所说的螺旋线圈的所说的第一部分内；
将所说的室的所说的第二部分设置在所说的螺旋线圈的所说的第二部分内；和
在所说的室内设置基片，以便在所说的基片和所说的室的所说的第二部分之间的距离小于在所说的基片和所说的室的所说的第一部分之间的距离。
78.如权利要求69所述的方法，进一步包括测量所说的密度和所说的化学成分之中的所说的一种分布，以提供测量输出。
79.如权利要求78所述的方法，其中所说的调整步骤包括提供在接近所说的等离子体的复合部件和将等离子体与功率去耦的导体屏蔽元件之中选择一种部件，所说的所选择的一种部件包括活动部件，所说的方法进一步包括移动所说的活动部件。
80.如权利要求79所述的方法，进一步包括：
提供马达来移动所说的活动部件；和
控制所说的马达来移动所说的活动部件以响应所说的测量输出。
81.如权利要求78所述的方法，其中所说的调整复合量的步骤为调整包括调整所说的室和接近所说的等离子体的复合表面中的一种的有效几何形状。
82.如权利要求78所述的方法，所说的提供等离子体耦合元件的步骤包括提供一种与在所说的室内的区域耦合的电感性等离子体耦合元件。
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