TW202244978A - 用於電漿處理裝置的感應線圈元件 - Google Patents

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Abstract

本申請公開了一種包括兩個感應線圈的感應線圈元件。每個感應線圈包括從在z方向上的第一位置的第一終端開始並過渡到垂直於z方向的平面中的徑向內部位置的第一繞組，和從所述徑向內部位置開始並過渡到垂直於z方向的第二平面中的徑向外部位置並終止於第二終端的第二繞組。本申請還提供了引入了感應線圈元件的電漿處理裝置。

Description

用於電漿處理裝置的感應線圈元件
本公開總體涉及一種用於對工件進行電漿處理的電漿處理裝置。更具體地，本公開涉及用於電漿處理裝置的感應線圈元件。
RF電漿被用於製造器件，例如積體電路、微機械器件、平板顯示器和其他器件。現代電漿蝕刻應用中使用的RF電漿源需要提供電漿高均勻性和多種電漿控制，包括獨立的電漿分佈、電漿密度和離子能量控制。RF電漿源通常必須能夠在各種製程氣體和各種不同條件（例如氣流、氣壓等）下維持穩定的電漿。此外，希望RF電漿源通過以減少的能量需求和減少的EM發射進行操作而對環境產生最小的影響。
與電感耦合電漿（ICP）源相關的問題是由於線圈與電漿的RF功率電容耦合和施加到線圈的極高電壓（每匝幾kV）導致的對於將ICP線圈與處理腔室分隔開的介電板的嚴重濺鍍。濺鍍既影響電漿又增加了工具的資本成本及其維護成本。整體製程可控性以及最終製程產率劣化。
ICP系統的另一個常見問題是由線圈的電容耦合引起的方位角不均勻性。因此，需要改進的電漿處理裝置和系統。
現在將詳細參考實施例，其一個或多個示例在附圖中示出。每個示例提供為解釋實施例，而不是對本發明的限制。事實上，對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不脫離本公開的範圍或精神的情況下，可以對實施例進行各種修改和變化。例如，作為一個實施例的一部分示出或描述的特徵可以與另一實施例一起使用以產生又一實施例。因此，本公開的各實施態樣旨在涵蓋這樣的修改和變化。
為了說明和討論的目的，參考“工件”、“晶片”或半導體晶片討論本公開的各實施態樣。使用本文提供的公開內容的本領域普通技術人員將理解，本公開的示例性實施態樣可以與任何半導體工件或其他合適的工件結合使用。此外，與數值結合使用的術語“約”意指在所述數值的百分之十（10%）以內。“基座”是指可用於支撐工件的任何結構。“遠端電漿”是指遠離工件產生的電漿，例如在通過分離格柵與工件分離的電漿腔室中。“直接電漿”是指直接暴露於工件的電漿，例如在具有可操作以支撐工件的基座的處理腔室中產生的電漿。
如本文所用，與所述數值結合使用的術語“約”可包括在所述數值的10%內的範圍值。
傳統的電漿處理裝置包括感應線圈。當感應線圈被來自RF發生器的RF功率激勵時，在電漿腔室中感應出實質感應電漿。此外，感應線圈可以電容耦合到電漿。感應線圈與電漿的這種電容耦合會影響對佈置在電漿腔室內的工件進行的處理製程（例如，蝕刻、濺鍍）。例如，電容耦合會導致處理過程中出現不均勻性。此外，至少部分地由於跨越感應線圈長度的不均勻電壓降以及在單個感應線圈的端子附近產生的電場的奇異性，單個感應線圈不會是對稱和均勻的。因此，需要可以減少和/或消除由電容耦合引起的不均勻性的改進的感應線圈元件和處理裝置。
一般而言，本公開的實施態樣涉及包括兩個或更多個感應元件（例如第一感應線圈和第二感應線圈）的感應線圈元件和電漿處理裝置。如以下將進一步討論的，每個感應線圈可以在空間上被配置為減少感應電漿與每個感應線圈之間的電容耦合。例如，第一感應線圈和第二感應線圈可以是交錯的雙層線圈。第一感應線圈和第二感應線圈可以耦合到RF電源，並且也可以通過電容器接地。在特定實施例中，第一感應線圈和第二感應線圈二者可以耦合到相同的RF電源。每個感應線圈包括通常位於垂直於z方向的平面中的第一繞組和位於垂直於z方向的不同平面中的第二繞組。對於電漿裝備，法拉第遮罩體（例如，接地法拉第遮罩體）可以設置在處理腔室和感應線圈元件之間。
根據本公開的示例性實施例的線圈元件可以提供許多益處和技術效果。例如，感應線圈（例如，第一感應線圈和第二感應線圈）可以是對稱和平衡的。以這種方式，可以減少感應電漿與每個感應線圈之間的電容耦合。此外，由於可以減少感應電漿與每個感應線圈之間的電容耦合，因此可以減少與對位於電漿處理裝置的處理腔室內的工件（例如晶片）進行的處理製程（例如蝕刻、濺鍍）相關的不均勻性。此外，線圈元件的感應線圈可以被配置為適應具有不同設計限制的電漿腔室。以這種方式，線圈元件可以被配置為適應不同電漿處理裝置的處理腔室中的變化。
圖1描繪了根據本公開的示例性實施例的電漿處理裝置100。電漿處理裝置100包括限定了內部空間102的處理腔室。工件支撐件104（例如，基座）用於在內部空間102內支撐工件106，例如半導體晶片。介電窗110位於基材支架104的上方。介電窗110包括相對平坦的中心部分112和成角度的週邊部分114。介電窗110包括在中心部分112中用於噴頭120的空間，以將製程氣體供給到內部空間102中。
裝置100還包括感應線圈元件，該感應線圈元件包括用於在處理腔室的內部空間102中產生感應電漿的一個或多個感應元件。感應元件可以包括第一感應線圈130和第二感應線圈140，當被提供RF功率時，其在電漿處理裝置100的內部空間102中的製程氣體中感應電漿。例如，RF發生器160可以被配置為通過匹配網路162向第一感應線圈130和第二感應線圈140兩者提供電磁能。此外，第一感應線圈130和第二感應線圈可以通過電容器164耦合接地。替代地或額外地，第一感應線圈130和第二感應線圈140中的每一個可以定位在需要最小化任何不對稱的位置處。例如，第一感應線圈130和第二感應線圈140可以被定位成使得來自每個線圈的終端被定位成不對稱性變小，如下文將進一步討論的。
根據本公開的實施態樣，裝置100可以包括設置在第一感應線圈130、第二感應線圈140和處理腔室之間的法拉第遮罩體154。例如，在某些實施例中，裝置100包括設置在第一感應線圈130、第二感應線圈140和介電窗110之間的法拉第遮罩體154。法拉第遮罩體154可以是減少第一感應線圈130和/或第二感應線圈140與處理腔室的內部空間102之間的電容耦合的開槽金屬遮罩體。如圖所示，法拉第遮罩體154可以安裝在介電窗110的成角度部分上。第一感應線圈130和/或第二感應線圈140的多匝線圈的部分可以位於法拉第遮罩體154附近。法拉第遮罩體154可以接地。
將參考圖2-8進一步討論感應線圈元件的示例性實施態樣。例如，如圖2-3所示，第一感應線圈130具有第一終端170和第二終端172。第一感應線圈130包括從第一終端170開始並完成360°轉彎的第一繞組174。隨著第一感應線圈130被纏繞形成第一繞組174，第一感應線圈130過渡到垂直於z方向的平面中的內部位置190。換句話說，當第一繞組174完成時，第一感應線圈130位於相對於第一終端170的位置的徑向內部位置。第一感應線圈130然後完成第二繞組176。第二繞組176從內部位置190開始並過渡到垂直於z方向的第二平面中的徑向外部位置192。例如，當第一感應線圈130被纏繞形成第二繞組176時，第一感應線圈130從內部位置190徑向向外過渡。第一感應線圈130的第二繞組176終止於第二終端172。在這樣的實施例中，第一終端170在z方向上設置在第二終端172的下方。在其他實施例中，第一終端170和第二終端172可以設置在垂直於z方向的同一平面中。（未示出）。
此外，第一感應線圈130可以被配置為雙層線圈，該雙層線圈具有在垂直於z方向的第一平面上的第一繞組174和在第一平面上方並且垂直於z方向的第二平面上的第二繞組176。例如，在第一繞組174完成後，第一感應線圈130在z方向上在第一終端170的位置上方的位置處開始第二繞組176。換言之，第二繞組176在高於第一感應線圈130的第一終端170的位置的垂直於z方向的平面中開始和/或完成。在這樣的實施例中，第一感應線圈130類似於在z方向上延伸的螺旋。在一些實施例中，第一繞組174和第二繞組176可以通過不與第一感應線圈130一體的部件194連接。換句話說，第一感應線圈130可以限定間隙，該間隙可以容納將第一繞組174電耦合到第二繞組176所需的部件194。部件194的使用可以減少第一感應線圈130佔用的空間量。
在某些實施例中，第一終端170和第二終端172可以沿方位方向對齊。在其他實施例中，第一終端170和第二終端172可以相對於彼此偏移任何合適的量。例如，在實施方式中，第一終端170和第二終端172可以偏移，使得第一感應線圈限定間隙。在實施例中，第一終端170和第二終端172可以偏移至少30度。
類似地，第二感應線圈140具有第一終端180和第二終端182。第二感應線圈140包括從第一終端180開始並完成360°轉彎的第一繞組184。隨著第二感應線圈140被纏繞形成第一繞組184，第二感應線圈140過渡到垂直於z方向的平面中的內部位置196。換句話說，當第一繞組184完成時，第二感應線圈140位於相對於第一終端180的位置的徑向內部位置。然後第二感應線圈140完成第二繞組186。第二繞組186從內部位置196開始並且過渡到垂直於z方向的第二平面中的徑向外部位置198。例如，當第二感應線圈140被纏繞形成第二繞組186時，第二感應線圈140從內部位置196徑向向外過渡。第二感應線圈140的第二繞組186終止於第二終端182。在這樣的實施例中，第一終端180在z方向上設置在第二終端182下方。在其他實施例中，第一終端180和第二終端182可以設置在垂直於z方向的同一平面中（未示出）。
此外，第二感應線圈140可以被配置為雙層線圈，該雙層線圈具有在垂直於z方向的第一平面上的第一繞組184和在第一平面上方並且垂直於z方向的第二平面上的第二繞組186。例如，在第一繞組184完成後，第二感應線圈140在z方向上在第一終端180的位置上方的位置處開始第二繞組186。換言之，第二繞組186在高於第一終端180的位置的垂直於z方向的平面中開始和/或完成。在這樣的實施例中，第二感應線圈140類似於在z方向上延伸的螺旋。在一些實施例中，第一繞組184和第二繞組186可以通過不與第二感應線圈140一體的部件194連接。換句話說，第二感應線圈140可以限定間隙，該間隙可以容納將第一繞組184電耦合到第二繞組186所需的部件194。部件194的使用可以減少第一感應線圈130佔用的空間量。
在某些實施例中，第一終端180和第二終端182可以沿方位方向對齊。在其他實施例中，第一終端180和第二終端182可以相對於彼此偏移任何合適的量。例如，在實施方式中，第一終端180和第二終端182可以偏移，使得第一感應線圈限定間隙。在實施例中，第一終端180和第二終端182可以偏移至少30度。
此外，在某些實施例中，終端170、172、180、182都位於垂直於z方向的同一平面中（未示出）。以這種方式，感應線圈130、140中的每一個可以是對稱的，所有終端170、172、180、182在同一水平面上並且沿著它們的繞組的長度沒有任何間隙（或具有不完整的匝）。在感應線圈被配置為並聯配置的實施方式中可能會期望這樣的實施例。在實施例中，第一感應線圈130的第一和第二終端170、172以及第二感應線圈140的第一和第二終端180、182在不同的方位角位置處隔開。
雖然本文所示的示例性實施例包括兩個繞組，但本公開不限於此。實際上，可以將諸如第三繞組、第四繞組等的額外繞組併入到本文所述的感應線圈中。根據所需的處理實施方式，可以併入額外的匝數或繞組。
如圖所示，第一感應線圈130和第二感應線圈140處於堆疊佈置中。在這樣的實施例中，第一感應線圈130和第二感應線圈140的繞組的整體配置可以相同或相似，除了第一感應線圈130的終端170、172和第二感應線圈140的終端180、182在x方向上大致上彼此相對地隔開。x方向可以基本垂直於z方向（例如，在垂直的5度內）。例如，終端170、172可以與自終端180、182的180°隔開在約30°內。第一感應線圈130和第二感應線圈140可以相對於彼此堆疊或隔開，使得在第一感應線圈130和第二感應線圈140的至少一個或多個部分之間限定間隙150。間隙150可以被限定在第一感應線圈130和第二感應線圈140之間，使得間隙沿第一和第二感應線圈130、140的第一和第二繞組174、176、184、186是均勻的。間隙150可以在z方向上具有從約1 mm至約50 mm，例如約5 mm至約45 mm，例如約10 mm至約40 mm，例如約15 mm至約35 mm，例如約20 mm至約30 mm的距離。在這樣的堆疊配置中，第一感應線圈130和第二感應線圈140各自在z方向上具有均勻的高度。此外，在實施例中，第一繞組174、184中的每一個各自具有均勻減小的半徑，並且第二繞組176、186各自具有均勻增加的半徑。
現在參考圖4-8。第一終端170、180被配置為使得它們可以耦合到RF電源，例如RF發生器160和自動調諧匹配網路，並且可以在增加的RF頻率（例如在約13.56 MHz）下操作。例如，第一終端170、180可以各自耦合到導電帶145，該導電帶145然後耦合到RF電源。RF電源通常通過阻抗匹配裝置146將RF功率饋送到耦合到第一終端170、180的導電帶145的中心。第二終端172、182可以被配置為通過電容器147耦合到地。例如，第二終端172、182可以耦合到導電帶149，該導電帶149在其中心通過電容器147（例如，終端電容器）接地。在其他實施例中，電容器147可以耦合到導電帶149的中心。在其他實施例中，電容器147可以耦合到法拉第遮罩體154的中心（未示出）。在一些實施方式中，可以選擇電容器147的值，使得電接地和向感應線圈130、140中的每一個提供RF饋電的RF電源之間的阻抗是感應線圈130、140在操作頻率(例如，約13 MHz)下的阻抗的大約二分之一。以這種方式，感應線圈130、140中的每一個是平衡的（即，感應線圈130、140中的每一個在其長度的中點處始終具有約0伏的電動勢）。以這種方式，可以減少或消除感應線圈130、140中的每一個感應線圈的電容耦合。在這樣的實施例中，第一和第二感應線圈130、140二者是平衡的，例如每個感應線圈在其長度的中點處具有接近零的電壓，這產生最小的電容耦合和不均勻性。此外，由於可以減少每個感應線圈130、140與感應電漿的電容耦合，因此可以減少與對工件（例如晶片）進行的處理製程（例如蝕刻、濺鍍）相關的不均勻性。
在實施例中，可以選擇第一感應線圈130、第二感應線圈140、導電帶145、149、RF電源饋電點和/或電容器連接點的定位以最小化任何不對稱性，從而可以最大程度地消除電容耦合和不均勻性。此外，應當理解，可以調整與每個感應線圈相關聯的一個或多個特性（例如，端子的位置、匝數、繞組圖案等）以減少或最小化感應電漿與每個感應線圈之間的電容耦合。
圖9示出了具有相對於彼此同心佈置的第一感應線圈230和第二感應線圈240的感應線圈元件。例如，第一感應線圈230被設置為從第二感應線圈240徑向向內。在這樣的實施例中，第一感應線圈230和第二感應線圈240不交錯。第一感應線圈230和第二感應線圈240是雙層線圈，每個都具有相對於z方向位於不同位置的第一繞組和第二繞組。例如，第一感應線圈包括從第一終端開始的第一繞組和終止於第二終端的第二繞組。第一繞組設置在z方向上的第一位置，第二繞組設置在z方向上第一位置上方的第二位置。類似地，第二感應線圈包括從第一終端延伸的第二繞組和終止於第二終端的第二繞組，第一繞組設置在z方向上的第一位置，第二繞組設置在z方向上第一位置上方的第二位置。
在某些實施例中，感應線圈元件包括具有至少兩個或更多個繞組的第一感應線圈。至少兩個繞組以螺旋形狀纏繞在具有在z方向上的均勻的高度增加或減小和均勻的半徑減小的三維幾何形狀中。感應線圈元件還包括具有至少兩個或更多個繞組的第二感應線圈。至少兩個繞組以螺旋形狀纏繞在具有在z方向上的高度均勻增加或減小和均勻的半徑減小的三維幾何形狀中。在這樣的實施例中，第一感應線圈的至少兩個或更多個繞組和第二感應線圈的至少兩個或更多個繞組處於堆疊佈置，該堆疊佈置在第一感應線圈和第二感應線圈之間具有沿繞組的長度均勻的間距。
雖然已經關於其特定示例性實施例詳細描述了本主題，但是應當理解，本領域技術人員在獲得對前述內容的理解後可以容易地對這些實施例產生變更、變化和等同物。因此，本公開的範圍是作為示例而不是作為限制，並且本主題公開不排除包括對本主題的此類修改、變化和/或添加，這對於本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。 [相關申請的交叉引用]
本申請要求於2020年12月28日提交的題為“用於電漿處理裝置的感應線圈元件（Induction Coil Assembly for Plasma Processing Apparatus）”的美國臨時申請序號63/131,026的優先權，該申請通過引用併入本文。本申請要求於2021年2月10日提交的題為“用於電漿處理裝置的感應線圈元件（Induction Coil Assembly for Plasma Processing Apparatus）”的美國臨時申請序號63/147,817的優先權，該申請通過引用併入本文。
100:電漿處理裝置 102:內部空間 104:工件支撐件 106:內支撐工件 110:介電窗 112:中心部分 114:週邊部分 120:噴頭 130:第一感應線圈 140:第二感應線圈 130、140:感應線圈 145、149:導電帶 147:電容器 150:間隙 154:法拉第遮罩體 160:RF發生器 162:匹配網路 164:電容器 170:第一終端 172:第二終端 174、184:第一繞組 176、186:第二繞組 180:第一終端 182:第二終端 170、172、180、182:終端 184:第一繞組 186:第二繞組 190:內部位置 194:部件 196:內部位置 198:外部位置 230:第一感應線圈 240:第二感應線圈
在參考附圖的說明書中闡述了面向本領域普通技術人員的實施例的詳細討論，其中：
圖1描繪了根據本公開的示例性實施例的示例性電漿處理裝置。
圖2描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的示例性感應線圈組件。
圖3描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的示例性感應線圈組件。
圖4描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的示例性感應線圈組件。
圖5描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的示例性感應線圈組件。
圖6描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的示例性感應線圈組件的截面圖。
圖7描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的示例性感應線圈組件的俯視圖。
圖8描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的示例性感應線圈組件的仰視圖。
圖9描繪了根據本公開的示例性實施例的用於電漿處理裝置的感應線圈元件的同心雙層感應線圈。
100:電漿處理裝置
102:內部空間
104:工件支撐件
106:內支撐工件
110:介電窗
112:中心部分
114:週邊部分
120:噴頭
130:第一感應線圈
140:第二感應線圈
130、140:感應線圈
160:RF發生器
162:匹配網路
164:電容器

Claims (20)

  1. 一種感應線圈元件，包括： 一第一感應線圈，具有至少兩個或更多個繞組，所述至少兩個或更多個繞組以螺旋形狀纏繞在具有在z方向上的均勻的高度增加或減小和均勻的半徑減小的三維幾何形狀中；和 一第二感應線圈，具有至少兩個或更多個繞組，所述至少兩個或更多個繞組以螺旋形狀纏繞在具有在所述z方向上的高度均勻增加或減小和均勻的半徑減小的三維幾何形狀中； 其中，在所述第一感應線圈的所述至少兩個或更多個繞組和所述第二感應線圈的所述至少兩個或更多個繞組處於堆疊佈置時，所述堆疊佈置在第一感應線圈和所述第二感應線圈之間具有沿所述繞組的長度均勻的間距。
  2. 根據請求項1所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈包括第一終端和第二終端，其中，所述第二感應線圈包括第一終端和第二終端，其中，所述第一感應線圈的所述第一終端和所述第二終端沿x方向與所述第二感應線圈的所述第一終端和所述第二終端基本相對設置，所述x方向基本垂直於所述z方向。
  3. 根據請求項2所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第一終端在所述z方向上設置在所述第一感應線圈的所述第二終端的下方。
  4. 根據請求項2所述的感應線圈元件，其中，所述第二感應線圈的所述第一終端在所述z方向上設置在所述第二感應線圈的所述第二終端的下方。
  5. 根據請求項2所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第一終端和所述第二感應線圈的所述第一終端被配置為耦合到RF電源。
  6. 根據請求項2所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第二終端和所述第二感應線圈的所述第二終端被配置為通過電容器耦合到地。
  7. 一種感應線圈元件，包括： 一第一感應線圈，具有一第一繞組和一第二繞組，所述第一繞組從在z方向上的第一位置的第一終端開始並過渡到垂直於所述z方向的平面中的徑向內部位置，所述第二繞組從所述徑向內部位置開始並過渡到垂直於所述z方向的第二平面中的徑向外部位置並終止於第二終端；和 一第二感應線圈，具有另一第一繞組和另一第二繞組，所述另一第一繞組從在所述z方向上的第一位置的第一終端開始並過渡到垂直於所述z方向的平面中的徑向內部位置，所述另一第二繞組從所述徑向內部位置開始並過渡到垂直於所述z方向的第二平面中的徑向外部位置並終止於第二終端； 其中，所述第一感應線圈和所述第二感應線圈以堆疊佈置進行設置。
  8. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，在所述第一感應線圈和所述第二感應線圈之間限定了間隙，所述間隙沿著所述第一感應線圈和所述第二感應線圈的所述第一和第二繞組是均勻的。
  9. 根據請求項8所述的感應線圈元件，其中，所述間隙為約1 mm至約50 mm。
  10. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈和第二感應線圈各自在所述z方向上具有均勻的高度。
  11. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第一繞組和所述第二感應線圈的所述另一第二繞組各自具有均勻的半徑減小，其中，所述第一感應線圈的所述第二繞組和所述第二感應線圈的所述另一第二繞組各自具有均勻的半徑增加。
  12. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第一終端和第二終端以及所述第二感應線圈的所述第一終端和第二終端被間隔在不同的方位角位置。
  13. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第一和第二終端以及所述第二感應線圈的所述第一和第二終端在x方向上被彼此基本相對地間隔開，所述x方向基本垂直於所述z方向。
  14. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第一終端在所述z方向上設置在所述第一感應線圈的所述第二終端的下方。
  15. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第二感應線圈的所述第一終端在所述z方向上設置在所述第二感應線圈的所述第二終端的下方。
  16. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第一終端和所述第二感應線圈的所述第一終端被配置為耦合到RF電源。
  17. 根據請求項7所述的感應線圈元件，其中，所述第一感應線圈的所述第二終端和所述第二感應線圈的所述第二終端被配置為通過電容器耦合到地。
  18. 一種電漿處理裝置，包括： 一處理腔室； 一噴頭，被配置為將一種或多種製程氣體供給到所述處理腔室； 一工件支撐件，設置在所述處理腔室內，所述工件支撐件被配置為支撐工件；和 一電漿源，被配置為從在所述處理腔室中的所述一種或多種製程氣體產生電漿，所述電漿源包括： 一第一感應線圈，具有一第一繞組和一第二繞組，所述第一繞組從在z方向上的第一位置的第一終端開始並過渡到垂直於所述z方向的平面中的徑向內部位置，所述第二繞組從所述z方向上的第二位置開始並到所述z方向上的所述第一位置並終止於第二終端；和 一第二感應線圈，具有另一第一繞組和另一第二繞組，所述另一第一繞組從在所述z方向上的第一位置的第一終端開始並過渡到垂直於所述z方向的平面中的徑向內部位置，所述另一第二繞組從所述z方向上的第二位置開始並到所述z方向上的所述第一位置並終止於第二終端， 其中，所述第一感應線圈和第二感應線圈以堆疊佈置進行設置。
  19. 根據請求項18所述的電漿處理裝置，其中，所述第一感應線圈的所述第一終端在所述z方向上設置在所述第一感應線圈的所述第二終端的下方，並且所述第二感應線圈的所述第一終端在所述z方向上設置在所述第二感應線圈的所述第二終端的下方。
  20. 一種感應線圈元件，包括： 一第一感應線圈，具有從一第一終端延伸的一第一繞組和終止於一第二終端的一第二繞組，所述第一繞組設置在z方向上的第一位置，所述第二繞組設置在在所述z方向上的所述第一位置上方的第二位置；和 一第二感應線圈，從所述第一感應線圈徑向向內設置，所述第二感應線圈具有從第一終端延伸的另一第二繞組和終止於第二終端的另一第二繞組，所述另一第一繞組設置在所述z方向上的第一位置，所述另一第二繞組設置在在所述z方向上的所述第一位置上方的第二位置。
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US7571697B2 (en) * 2001-09-14 2009-08-11 Lam Research Corporation Plasma processor coil
US7789993B2 (en) * 2007-02-02 2010-09-07 Applied Materials, Inc. Internal balanced coil for inductively coupled high density plasma processing chamber
KR20140089458A (ko) * 2013-01-04 2014-07-15 피에스케이 주식회사 플라즈마 챔버 및 기판 처리 장치
US10354838B1 (en) * 2018-10-10 2019-07-16 Lam Research Corporation RF antenna producing a uniform near-field Poynting vector
CN111785605A (zh) * 2020-06-23 2020-10-16 北京北方华创微电子装备有限公司 一种线圈结构及半导体加工设备

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