TW202317796A - 用於在半導體處理期間在基板上產生磁場的設備 - Google Patents

Abstract

一種用於沉積材料的電漿氣相沉積(PVD)腔室，包括用於在基板上沉積期間影響離子軌跡的設備。設備包括至少一個環形支撐組件以及磁場產生器，環形支撐組件被配置為從外部附接到基板支撐基座並定位在基板支撐基座下方，磁場產生器被固定到環形支撐組件並被配置為在基板的頂表面上輻射磁場。磁場產生器可包括複數個對稱間隔開的分立的永久磁鐵，或者可以使用一個或多個電磁體來產生磁場。

Description

用於在半導體處理期間在基板上產生磁場的設備

本原理的具體實施例大抵涉及半導體製造。

在半導體製造過程中，不同材料的層被蝕刻或沉積在基板上以形成半導體結構。通常，非常希望以均勻或均勻的方式沉積層以允許對半導體處理進行精細控制。然而，發明人已經觀察到，由於在沉積過程中基板的離子捕獲不良，電漿氣相沉積(PVD)室中的材料沉積通常不是高度均勻的。

因此，發明人提供了一種裝置，裝置有助於在PVD處理期間在基板上捕獲離子，從而產生優異的沉積效能。

本文提供了用於在 PVD 處理期間影響基板上的離子捕獲的設備。

在一些具體實施例中，一種用於影響基板上離子軌跡的設備，可包括：至少一個環形支撐組件，至少一個環形支撐組件被配置為在處理腔室的真空空間中從外部附接到基板支撐基座並定位在基板支撐基座下方；以及磁場產生器，磁場產生器固定在至少一個環形支撐組件上，磁場產生器被配置為在基板的頂表面上輻射磁場，磁場產生器並被配置為影響在電漿氣相沉積處理期間撞擊在基板上的離子的入射角。

在一些具體實施例中，設備可進一步包含：其中至少一個環形支撐組件包含頂部環形板、中間環形板與底部環形板，中間環形板具有複數個開口，且其中磁場產生器包含複數個分立的永久磁鐵，複數個分立的永久磁鐵定位在中間環形板的複數個開口內並由頂部環形板和底部環形板保持固定；其中複數個分立的永久磁鐵被配置為在至少攝氏200度或更高的溫度下操作而不會損失磁場強度；其中複數個分立的永久磁鐵中的至少一個永久磁鐵由釤鈷材料形成；其中釤鈷材料具有至少30 MGOe的最大能量積；其中複數個分立的永久磁鐵包括在至少一個環形支撐組件中對稱地間隔開的18個分立的永久磁鐵；其中複數個分立的永久磁鐵中的每一個永久磁鐵的寬度約為0.7吋、深度約為0.7吋、長度約為1.5吋；其中環形支撐組件由鋁材料形成；其中磁場產生器包括至少一個電磁鐵，至少一個電磁鐵固定在至少一個環形支撐組件上；其中至少一個電磁鐵被配置為具有高達大約7安培的電流；其中至少一個電磁鐵被配置為提供可變磁場；其中至少一個電磁鐵被配置為提供能夠打開和關閉的磁場；其中磁場產生器包括單獨的內繞組和單獨的外繞組，其中單獨的內繞組和單獨的外繞組的每個磁場可以單獨改變；其中磁場產生器被配置為使單獨的內繞組和單獨的外繞組的每個磁場的極性交替；其中至少一個環形支撐組件包括第一環形支撐組件和第二環形支撐組件，其中第二環形支撐組件位於第一環形支撐組件的徑向外側，並且其中第一環形支撐組件的第一磁場產生器和第二環形支撐組件的第二磁場產生器被配置為受獨立控制。

在一些具體實施例中，一種用於影響基板上離子軌跡的設備，可包括：至少一個環形支撐組件，至少一個環形支撐組件由鋁基材料形成並且被配置為從外部附接到基板支撐基座並定位在基板支撐基座下方，其中至少一個環形支撐組件包括頂部環形板、具有複數個開口的中間環形板和底部環形板；以及磁場產生器，磁場產生器固定到至少一個環形支撐組件並被配置為在基板的頂表面上輻射磁場，其中磁場產生器包括複數個分立的永久磁鐵，複數個分立的永久磁鐵定位在中間環形板的複數個開口內並且由頂部環形板和底部環形板保持定位，並且其中複數個分立的永久磁鐵被配置為在至少攝氏200度的溫度下操作而不會損失磁場強度。

在一些具體實施例中，設備可進一步包含：其中複數個分立的永久磁鐵中的至少一個永久磁鐵由具有至少30 MGOe的最大能量積的釤鈷材料形成，及/或其中複數個分立的永久磁鐵中的至少一個永久磁鐵被單獨配置為防止釋氣。

在一些具體實施例中，一種用於影響基板上離子軌跡的設備，可包括：至少一個環形支撐組件，至少一個環形支撐組件由鋁基材料形成，至少一個環形支撐組件並被配置為從外部附接到基板支撐底座並定位在基板支撐底座下方；以及磁場產生器，磁場產生器固定到至少一個環形支撐組件並被配置為在基板的頂表面上輻射磁場，其中磁場產生器包括固定到至少一個環形支撐組件的至少一個電磁鐵，並且其中至少一個電磁鐵被配置為提供可變磁場。

在一些具體實施例中，設備可進一步包含：其中磁場產生器包括單獨的內繞組和單獨的外繞組，單獨的內繞組和單獨的外繞組彼此水平鄰接，且其中單獨的內繞組和單獨的外繞組的每個磁場可以單獨改變，或者其中至少一個環形支撐組件包括第一環形支撐組件和第二環形支撐組件，其中第二環形支撐組件位於第一環形支撐組件的徑向外側，並且其中第一環形支撐組件的第一磁場產生器和第二環形支撐組件的第二磁場產生器被配置為受獨立控制。

在一些具體實施例中，一種用於影響基板上離子軌跡的設備，包括：至少一個環形支撐組件，至少一個環形支撐組件被配置為在處理腔室的真空空間中從外部附接到基板支撐基座並定位在基板支撐基座下方；以及磁場產生器，磁場產生器固定在至少一個環形支撐組件上，磁場產生器被配置為在基板的頂表面上輻射磁場，磁場產生器並被配置為影響在電漿氣相沉積處理期間撞擊在基板上的離子的入射角。至少一個環形支撐組件包含頂部環形板、中間環形板與底部環形板，中間環形板具有複數個開口。磁場產生器包含複數個分立的永久磁鐵，複數個分立的永久磁鐵定位在中間環形板的複數個開口內並由頂部環形板和底部環形板保持固定。複數個分立的永久磁鐵中的至少一個分立的永久磁鐵沿著在頂部板和底部板之間延伸的縱向軸線在頂部板和底部板之間縱向延伸。

在一些具體實施例中，一種用於影響基板上離子軌跡的設備，包括：至少一個弧形支撐組件，至少一個弧形支撐組件被配置為在處理腔室的真空空間中從外部附接到基板支撐基座並定位在基板支撐基座下方；以及磁場產生器，磁場產生器固定在至少一個弧形支撐組件上，磁場產生器被配置為在基板的頂表面上輻射磁場，磁場產生器並被配置為影響在電漿氣相沉積處理期間撞擊在基板上的離子的入射角。 至少一個弧形支撐組件包含頂部弧形板、中間弧形板與底部弧形板，中間弧形板具有複數個開口。磁場產生器包含複數個分立的永久磁鐵，複數個分立的永久磁鐵定位在中間弧形板的複數個開口內並由頂部弧形板和底部弧形板保持固定。

在一些具體實施例中，一種用於影響基板上離子軌跡的設備，包括：至少一個支撐組件，至少一個支撐組件被配置為在處理腔室的真空空間中從外部附接到基板支撐基座並定位在基板支撐基座下方；以及磁場產生器，磁場產生器固定在至少一個支撐組件上，磁場產生器被配置為在基板的頂表面上輻射磁場，磁場產生器並被配置為影響在電漿氣相沉積處理期間撞擊在基板上的離子的入射角。 支撐組件包含頂部板、中間板與底部板，中間板具有複數個開口。磁場產生器包含複數個分立的永久磁鐵，複數個分立的永久磁鐵定位在中間板的複數個開口內並由頂部板和底部板保持固定。複數個分立的永久磁鐵中的至少一個分立的永久磁鐵沿著在頂部板和底部板之間延伸的縱向軸線在頂部板和底部板之間縱向延伸。

下面揭示了其他和進一步的具體實施例。

晶圓平面上的離子捕獲隨磁場強度和方向而變化。本揭示內容的設備提供由定位在基板支撐基座下方的磁場產生器組成的硬體，硬體能夠在晶圓平面處實現更強的法向磁場線。在一些半導體腔室設計中，磁場的強度和方向由位於處理腔室外部的晶圓平面上方的磁鐵控制。由於磁鐵位於晶圓平面上方，因此磁鐵在確保正常磁場方向方面受到限制，尤其是在晶圓邊緣處，這會導致晶圓邊緣區域的離子損失。本揭示內容的裝置解決了晶圓位準缺乏法向磁場指向的問題，並提供了一種有效的方式來實現跨越整個晶圓平面的均勻且更強的法向磁場線，這有助於減少離子損失。磁場取向的操縱還可以在再濺射（resputtering）期間為基板上的特徵提供改進的底部和側壁覆蓋。

在一些具體實施例中，本揭示內容的裝置使用在位於靠近晶圓邊緣區域的處理腔室的真空空間中的基板支撐基座下方添加複數個分立的永久磁鐵，以在晶圓表面實現強法向磁場。在一些具體實施例中，本揭示內容的裝置使用在位於更靠近晶圓邊緣區域的處理腔室的真空空間中的基板支撐基座下方添加一個或多個電磁鐵，以在晶圓表面實現強法向磁場。在一些具體實施例中，設備可以為現有腔室設置提供高成本效益的增強，這將由於離子通量增加而實現更好的電漿氣相沉積(PVD)膜特性。本揭示內容的設備還具有提供調諧旋鈕以透過自訂設備和磁場產生器的參數，以透過改善離子捕獲，來改進PVD膜特性（透過調整步驟覆蓋率（step coverage）和調整沉積速率）的優點。在使用分立永久磁鐵的一些具體實施例中，設備具有進一步的經濟效益，因為設備不需要整合任何電氣或電力，並且不需要對腔室軟體進行任何改變即能操作設備。設備還可以為與設備結合使用的處理腔室外部的其他電磁鐵提供更大的可調性，以進一步提高薄膜沉積品質。

在圖1的視圖100中，描繪了可以結合本揭示內容的設備的處理腔室102。處理腔室102具有基板支撐基座104，基板支撐基座104提供表面以在處理期間支撐基板106。處理腔室102包括處理空間108和非處理空間110，在處理空間108中處理基板106，而非處理空間110與真空泵112和處理空間108流體接觸。真空泵112允許處理空間108被抽空以在處理期間在真空中操作。基板支撐基座104可以包括連接到RF電源114的電極116，用於在處理期間偏壓基板106。處理腔室102還可以包括電連接到電漿DC電源120的上電極118。處理腔室102還可以包括控制器138。控制器138使用直接控制或替代地透過控制與處理腔室102相關聯的電腦（或控制器），來控制處理腔室102的操作。

在操作中，控制器138能夠控制磁場、資料收集以及來自相應設備和系統的反饋，以優化處理腔室102的效能。控制器138一般而言包含中央處理單元（CPU）140、記憶體142、與支援電路144。CPU 140可以是可以在工業環境中使用的任何形式的一般用途電腦處理器。支援電路144被以習知方式耦合至CPU 140，並可包含快取記憶體、時脈電路、輸入輸出子系統、電源供應器等等。軟體常式（例如使用本揭示內容的設備的離子軌跡調諧方法）可以存儲在記憶體142中，並且當由CPU 140執行時，將CPU 140轉換為特定用途的電腦（控制器138）。軟體常式亦可由第二控制器（未圖示）儲存及（或）執行，第二控制器位於處理腔室102的遠端處。

記憶體142的形式為電腦可讀取儲存媒體，此電腦可讀取儲存媒體包含指令，此等指令在由CPU 140執行時協助進行半導體處理與設備的作業。記憶體142中的指令是程式產品的形式，例如實現沉積方法等的程序，其包括設備的效能參數以適當地調整沉積。程式碼可符合數種不同程式語言之任一者。在一個範例中，本揭示內容可被實施為儲存在電腦可讀取儲存媒體上、與電腦系統一起使用的程式產品。程式產品的程式界定具體實施例的態樣（包含本文所說明的方法）。說明性電腦可讀取儲存媒體包含（但不限於）：（1）不可寫入式儲存媒體（例如電腦內的唯讀記憶體裝置（諸如由光碟機讀取的光碟片）、快閃記憶體、ROM晶圓、或任何類型的固態非揮發性半導體記憶體），資訊被永久性儲存在此不可寫入式儲存媒體上；以及（2）可寫入式儲存媒體（例如磁碟機內的磁碟片或硬碟機或任何類型固態隨機存取半導體記憶體），可改變的資訊被儲存在此可寫入式儲存媒體上。此種電腦可讀取儲存媒體在裝載指示功能（諸如離子軌跡調諧方法）的電腦可讀取指令時，為本揭示內容的具體實施例。

磁控管組件122也可用於控制在處理腔室102中產生的電漿124以增加電漿的電離。在一些處理腔室中，可選的準直器126可用於過濾離子並電連接到準直器DC電源128。其他處理腔室不使用準直器。第一外部電磁鐵組件130可以與可選的準直器126結合使用以額外影響離子軌跡。第二外部電磁鐵組件132也可用於更靠近基板支撐基座104以進一步影響離子軌跡。在一些情況下，外部永久磁鐵組件134可以設置在第一外部磁鐵組件和第二外部電磁鐵組件132之間。儘管使用了多個組件來影響離子軌跡，但發明人已經觀察到遠離基板中心的沉積厚度通常比基板的中心部分薄，因為離子軌跡比垂直於（正交）於基板頂表面的要少。發明人已經發現，如果一個或多個磁場產生器136位於基板支撐基座104下方，例如在真空空間中，則膜均勻性增加，尤其是在基板106的邊緣區域1402處，如圖14的視圖1400所示。

在一些具體實施例中，一個或多個磁場產生器136提供北極向上（north pole up）配置（其他配置可以使用南極向上）。磁場1404（B場）在靠近邊緣區域1402並且在中心區域1408中較少地撞擊在基板106上。在使用複數個分立永久磁鐵的一些具體實施例中，可以透過使用具有不同磁性的不同磁性材料來增加或減少磁場、透過減少或增加磁性材料體積以分別減少或增加磁場強度、和/或減少或增加永久磁鐵的數量以分別減少或增加磁場的數量和位置，來調整一個或多個磁場產生器136的磁場強度。由於膜均勻性是非常被需要的，因此將永久磁鐵對稱地放置在基板支撐基座104的底表面周圍有助於提高沉積均勻性。

在一些具體實施例中，永久磁鐵可以由具有至少30MGOe（兆（百萬）高斯奧斯特）（並且優選地至少32MGOe）的最大能量積的磁性材料形成。形成一個或多個磁場產生器136的複數個分立永久磁鐵，可以在環形組件中圍繞基板106對稱地間隔開以將永久磁鐵保持在適當位置。在一些具體實施例中，基板支撐基座104下方可使用18個矩形永久磁鐵。由於磁性材料的體積會影響永久磁鐵的強度，在一些具體實施例中，永久磁鐵可以具有大約0.5吋到大約0.75吋的矩形形狀（見圖7）和大約1.0吋到大約2.0吋的高度。在一些具體實施例中，永久磁鐵的矩形形狀可以是大約0.7吋乘大約0.7吋乘大約1.5吋。

在使用一個或多個電磁鐵的一些具體實施例中，可以透過使不同位準的電流流過一個或多個磁場產生器的一個或多個電磁鐵的一個或多個繞組，來調節一個或多個磁場產生器136的磁場強度。在一些具體實施例中，還可以反轉電流方向以進一步控制磁場，和/或一個或多個繞組可以以相同位準的電流（或不同位準的電流）沿相反方向流動電流以進一步控制基板106頂表面上的磁場。電流也可以被關閉和打開和/或脈衝化以進一步影響產生的磁場。

如圖15的曲線圖1500A所示，在基板半徑1502上的高斯位準圖1504圖示基板上的第一高斯位準1506與第二高斯位準1508，在第一高斯位準1506的情況下基板下方沒有磁場產生，在第二高斯位準1508的情況下基板下方有磁場產生（在如圖2所示的位置）。在基板支撐基座下方產生磁場，將基板的磁場產生器位置上方的高斯位準提高了大約30至大約45高斯或更多。高斯位準的提高受到基板支撐基座的厚度影響，此厚度即為支撐基座下方的磁場產生器與基板頂表面之間的距離。如上所述，在使用分立磁鐵的一些具體實施例中，可以使用參數以相應調整磁鐵的數量、磁鐵材料的強度和/或磁鐵材料的總體積。在使用電磁鐵的一些具體實施例中，電流的量、電流的方向和/或不同電流和方向在電磁鐵相鄰繞組上的影響，可用於調整在基板的頂表面上產生的磁場。在一些具體實施例中，如圖3所示，磁場產生器朝向基板邊緣進一步向外移動，高斯位準的峰1518將朝基板邊緣向外移動1520。如果與圖2所示的位置相比保持磁場強度，則圖3的位置也將隨著磁場產生器更靠近基板而使得峰值高斯位準增加。

發明人還發現，如圖15的曲線圖1500B所示（x軸1510是距基板中心的徑向距離，y軸1512是與撞擊基板頂表面的離子的法線相比的增量角），離子的撞擊角從法線1516進一步朝向基板邊緣。透過結合本設備，在沉積期間靠近磁場產生器的位置的離子撞擊角度更加正交化1514，這增加了沉積均勻性。離子撞擊角更為正交，在基板表面捕獲的離子就越多。離子撞擊角正交的程度越少，損失的離子就越多，從而減少沉積。隨著磁場變得更強和更正交，離子軌跡也將變得更正交，透過在基板表面更高的離子捕獲來增加沉積厚度來提高沉積品質。可調整基板支撐基座下方的磁場產生器位置，以在所需基板位置提供最大效果。

圖2描繪了根據一些具體實施例的具有環形支撐組件136A的基板支撐基座104的截面圖200，環形支撐組件具有形成磁場產生器的永久磁鐵。環形支撐組件136A附接到基板支撐基座104的下表面212，下表面212平行於基板支撐基座104的頂表面214。環形支撐組件136A環繞波紋管202並且與波紋管202隔開距離216，以便在波紋管202的直徑218隨著波紋管202收縮而擴大時允許基板支撐基座104的正確操作。如下文進一步討論的圖4至圖7所示，環形支撐組件136A包含複數個分立永久磁鐵，這些永久磁鐵在基板支撐基座104下方形成磁場產生器。在磁場可以影響基板106上方的離子軌跡之前，複數個分立永久磁鐵的磁場行進穿過基板支撐基座104一段距離208（參見例如圖14）。發明人已經發現，複數個分立永久磁鐵應該具有大約30，優選至少32的最小MGOe，以提供可以穿過基板支撐基座104並且在PVD沉積期間仍然影響基板106上的離子軌跡的磁場。

因為發明人已經觀察到PVD沉積在基板106的中心區域更厚，所以如果將磁場產生器（具有複數個分立永久磁鐵的環形支撐組件136A）放置在基板106中心的徑向外側更靠近基板106的邊緣區域，則可能是最有益的。在一些具體實施例中，處理腔室102中的其他設備，例如環式升降機210，由於基板支撐基座104和環式升降機210之間的間隙問題，可能會阻止將磁場產生器放置在外凸緣區域204上。在這種情況下，磁場產生器可以徑向向外放置，以便影響靠近基板106的邊緣區域的離子軌跡，同時仍然保持基板支撐基座104下方的間隙。

發明人還觀察到熱量對磁場產生器中的複數個分立永久磁鐵的磁場具有不利影響。當磁場產生器附接到被在基板支撐基座104上方產生的電漿加熱的基板支撐基座104時，永久磁鐵的加熱可以透過傳導發生。加熱也可以透過來自處理腔室102中的基板平面下方的加熱燈（未示出）的輻射（例如用於從基板106去除水分）而發生。在一些具體實施例中，隔熱罩206可以圍繞環形支撐組件136A的外周邊以減少來自加熱燈（未示出）的輻射熱的影響。發明人已發現，用於複數個分立永久磁鐵的磁性材料應在至少約攝氏200度或更高的溫度下保持強磁場，以在PVD沉積期間有效地影響處理腔室102中的離子軌跡。在一些具體實施例中，磁性材料是釤鈷基材料，因為釤鈷基材料具有高於攝氏200度的工作溫度範圍同時產生高於30 MGOe的強磁場。

圖3描繪了根據一些具體實施例的具有環形支撐組件136B的基板支撐基座104的截面圖300，環形支撐組件具有形成磁場產生器的永久磁鐵。在與基板支撐基座104下方的其他設備不存在干擾的處理腔室102中，磁場產生器可進一步徑向向外定位，例如在外凸緣區域204上，以更有效地影響基板106的邊緣區域中的離子軌跡。在示例中，將磁場產生器放置在外凸緣區域 204 中的另一個優點是到基板表面的距離304遠小於圖 2 中位置的距離208，從而增加了磁場並提供了增加在類似磁場強度的離子軌跡影響中。環形支撐組件136B與基板支撐底座的側壁308間隔開距離306，以減少來自基板支撐底座104的熱傳導。

在一些具體實施例中，環形支撐組件136B可儘可能徑向向外放置以增強基板106的邊緣區域中的沉積。如上文針對圖2所述，如果處理腔室102在環形支撐組件136B附近具有熱輻射源，則可以使用圍繞環形支撐組件136B的外周邊的隔熱罩302來減少輻射熱對環形支撐組件136B中的複數個分立永久磁鐵的影響。在一些具體實施例中（如圖所示），隔熱罩302可以包括部分下凸緣，以進一步幫助屏蔽分立的永久磁鐵免受位於處理腔室102中的環形支撐組件136B下方和稍微下方的輻射熱。如本領域技術人員可以理解的，環形支撐組件136A和環形支撐組件136B的組合可以結合在處理腔室102的基板支撐基座104上，提供對磁場和離子軌跡的更高位準的控制以進一步影響基板106上的沉積。

圖4描繪了根據一些具體實施例的具有形成磁場產生器的永久磁鐵402的環形支撐組件400的等距視圖。在一些具體實施例中，環形支撐組件400的內徑404大於基板支撐基座104的波紋管202的外徑，以允許基板支撐基座104的正確操作。在一些具體實施例中，環形支撐組件400的內徑404大於基板支撐基座104的外凸緣區域204的側壁308。在一些具體實施例中，環形支撐組件400的外徑406可以比內徑404大大約3吋到大約4吋，以適應永久磁鐵402的深度。永久磁鐵402圍繞環形支撐組件400對稱分佈以在基板106上產生對稱磁場。圖4的環形支撐組件400是一個具體實施例，本領域技術人員將理解，雖然其他環形支撐組件可以以不同方式保持複數個分立的永久磁鐵，但環形支撐組件仍將作為本揭示內容的磁場產生器。

在一些具體實施例中，環形支撐組件400具有第一環形環412（例如底部環形板），第一環形環412是平坦的並且提供複數個分立的永久磁鐵可以擱置在其上的支撐表面420。支撐表面420還可以具有將每個單獨的永久磁鐵保持在適當位置的凹槽（如下所述）。第一環形環412可以由6061鋁等形成。第二環形環410（例如中間環形板）是扁平的並且具有複數個開口，複數個永久磁鐵可以放置在其中。第二環形環410為永久磁鐵提供額外的穩定性並防止永久磁鐵在環形支撐組件400中移動。在一些具體實施例中，第二環形環410是可選的。第三環形環408（例如頂部環形板）是平坦的並且用於保持複數個永久磁鐵的頂部。在一些具體實施例中，第三環形環408可以由5052鋁材料形成。在一些具體實施例中，側支撐件 414 可以與第三環形環 408 分開形成，或者可以形成為第三環形環 408 的一部分並向下彎曲以為第一環形環412、第二環形環410和第三環形環408提供垂直支撐。第一環形環412可以經由緊固件418由側支撐件414保持，緊固件418例如但不限於螺釘或螺栓，螺釘或螺栓穿過側支撐件414中的開口416並進入第一環形環412的一側並進入第二環形環410的一側。

在一些具體實施例（未示出）中，側支撐件414中的附加開口允許緊固件418支撐第三環形環408。在所示示例中，第三環形環408和側支撐件414由單片材料形成。存取孔422可以設置在第一環形環412和第二環形環410中，以允許緊固工具將緊固件（未示出）插入一個或多個安裝孔426中，從而將環形支撐組件400附接到基板支撐基座104的下側。存取孔422的直徑大於一個或多個安裝孔426以允許緊固件完全穿過存取孔422並進入一個或多個安裝孔。一個或多個安裝孔426的直徑小於緊固件的頭部，以允許將環形支撐組件400保持在基板支撐基座104的下側。

在一些具體實施例中，熱隔離器424可用於減少從基板支撐基座104到環形支撐組件400和到永久磁鐵402的傳導熱傳遞。熱隔離器424可以包括一個或多個隔離墊（如圖所示），隔離墊安裝在第三環形環408的頂表面和基板支撐基座104的底表面之間。熱隔離器424在基板支撐基座104和環形支撐組件之間提供熱斷路。熱隔離器424也可以是設置在第三環形環408的頂表面和基板支撐基座104的底表面之間的單層熱隔離材料（未示出）。在一些具體實施例中，熱隔離器424可以由陶瓷材料或其他熱屏障材料形成。熱隔離器424的形狀可以變化，例如圓形（如圖示）、矩形和/或環形等。儘管描繪了包含永久磁鐵的環形支撐組件，但是熱隔離器424也可以與包含電磁鐵的環形支撐組件一起使用（如下所述）。

圖5描繪了根據一些具體實施例的具有永久磁鐵402的環形支撐組件400的一部分500的等距視圖。在一些具體實施例中，緊固件418具有緊固部分502，緊固部分502突出穿過開口416並進入第一環形環412和第二環形環410中的螺紋孔504中。緊固件418的頭部506將側支撐件414保持到第一環形環412和第二環形環410。圖6描繪了根據一些具體實施例的具有永久磁鐵402的環形支撐組件600的截面圖。在一些具體實施例中，第一環形環412中的凹部602的尺寸可以稍大，以便為不同的永久磁鐵尺寸提供一些公差。類似地，第二環形環410中的開口604也可以尺寸稍大，以便為不同的永久磁鐵尺寸提供一些公差。在一些具體實施例中，與永久磁鐵的指定尺寸或設計尺寸相比，凹部602和/或開口604在所有邊上都可以稍大大約0.010吋。透過稍大的尺寸，可以應對永久磁鐵尺寸的變化，而無需額外的機械加工或昂貴的高公差材料或零件。

圖7描繪了根據一些具體實施例的永久磁鐵402的等距視圖700。如上所述，磁性材料的體積影響永久磁鐵的強度。在一些具體實施例中，永久磁鐵402可以具有矩形形狀，矩形形狀的寬度704和深度706大約0.5吋到大約0.75吋，高度702大約1.0吋到大約2.0吋。在一些具體實施例中，永久磁鐵的矩形形狀可以是大約0.7吋的寬度704乘以大約0.7吋的深度706乘以大約1.5吋的高度702。發明人觀察到，當永久磁鐵402在處理腔室中進行處理時，永久磁鐵402會釋氣（outgas），導致處理腔室中的腔室背景壓力和雜質增加。磁性材料通常是透過將一種或多種材料燒結在一起形成的，這在材料中留下間隙或空間，導致燒結材料在受熱時釋氣。

為了消除或減少永久磁鐵402的磁性材料的釋氣，永久磁鐵402可以具有可選的封裝材料708以包裹永久磁鐵402。可選的封裝材料708應該對由磁鐵材料產生的任何氣體是不可滲透的並且能夠承受至少大約攝氏200度的溫度。在一些具體實施例中，可選的封裝材料708可以具有從大約0.010吋厚到大約0.100吋厚的厚度710。在一些具體實施例中，可選的封裝材料708可以是非釋氣材料及/或塗層，非釋氣材料形成永久磁鐵402放置在其中的結構，塗層可以被直接施加到永久磁鐵402的外表面上（例如，非釋氣噴塗或塗漆塗層等等)。在一些具體實施例中，可選的封裝材料708可以是非釋氣材料的包裹物，包裹或施加（例如，經由非釋氣黏合劑等）到永久磁鐵402的外表面。在一些具體實施例中，可選的封裝材料708可以是透過電鍍處理形成的非磁性鍍層。

圖16A和16B分別是描繪根據一些實施例的具有形成磁場產生器的複數個分立永久磁鐵1602的環形支撐組件1600的平面圖和側視圖。環形支撐組件1600在許多相關方面與支撐組件400類似地構造，這將從以下討論中變得明顯。

在圖16A和16B所示的實施例中，環形支撐組件1600支撐複數個九個永久磁鐵1602，儘管可以包括更多或更少的永久磁鐵1602。在實施例中，永久磁鐵1602的構造可以與上面討論的永久磁鐵402相同。永久磁鐵1602沿周向彼此間隔開。如圖16C所示，環形支撐組件1600支撐永久磁鐵1602，使得永久磁鐵1602中的一個或多個沿不平行於豎直軸線B的縱向軸線A延伸。

在一些具體實施例中，環形支撐組件1600的內徑1604（圖16B）大於基板支撐基座104的波紋管202的外徑，以允許基板支撐基座104的正確操作。在一些具體實施例中，環形支撐組件1600的內徑1604大於基板支撐基座104的外凸緣區域204的側壁308。在一些具體實施例中，環形支撐組件1600的外徑1606（圖16B）可以比內徑1604大大約3吋到大約4吋，以適應永久磁鐵1602的深度。在具體實施例中，永久磁鐵1602可圍繞環形支撐組件1600對稱分佈以在基板106上產生對稱磁場。

參考圖16A和16C，在一些實施例中，環形支撐組件1600具有第一環形環1612（其也可以互換地稱為底部環形板）並且包括具有凹部1621的支撐表面1620，凹部1621接收並保持每個單獨的永久磁鐵1602固定。第一環形環1612可以由6061鋁等形成。第二環形環1610（亦可稱為中間環形板）是扁平的並且具有複數個開口1611 （圖16C），複數個永久磁鐵1602可以放置在其中。第二環形環1610為永久磁鐵1602提供額外的穩定性並防止永久磁鐵1602在環形支撐組件1600中移動。在一些具體實施例中，第二環形環1610是可選的。第三環形環1608（亦可稱為頂部環形板）是平坦的並且用於保持複數個永久磁鐵1602的頂部。第三環形環1608包括具有凹部1613的支撐表面1609，凹部1613接收並保持每個單獨的永久磁鐵1602固定。在一些具體實施例中，第三環形環1608可以由5052鋁材料形成。

也參考圖16A和16C所示，在一些實施例中，可選的屏蔽件1614可以圍繞永久磁鐵1602的外徑向側。屏蔽件1614可以被配置為向永久磁鐵1602提供熱和/或輻射屏蔽。屏蔽件1614可以是實心壁圓柱形構件。屏蔽件1614可以由諸如不銹鋼之類的金屬或陶瓷材料形成。屏蔽件1614可以與第一環形環1612、第二環形環1610和第三環形環1608分開形成。例如，屏蔽件1614可以單獨形成並用諸如螺釘或螺栓之類的緊固件連接到第三環形環1608的下側（例如，支撐表面1609），使得屏蔽件1614從第三環形環1608懸掛下來。或者，在具體實施例中，屏蔽件1614可以形成為第一環形環1612、第二環形環1610和第三環形環1608的一個或多個的部分。

參考圖16B，在一些實施例中，第三環形環1608具有通孔1626，用於將環形支撐組件1600安裝到基板支撐基座104。通孔1626被配置成允許諸如螺釘或螺栓的緊固件通過，以連接到基板支撐基座104的下側中的孔。

參考圖16C，在具體實施例中，凹部1621和1613可以具有L形的九十度輪廓以保持相應的永久磁鐵1602，使得縱向軸線A相對於垂直軸線B以非零角度θ延伸。在具體實施例中，角度θ取決於凹部1621和1613之間的徑向偏移距離1615。例如，如圖16C所示，凹部1621的頂點1621a的徑向位置從凹部1613的頂點1613a的徑向位置徑向偏移了在垂直軸線B（延伸通過頂點1621a）與垂直軸線C（延伸通過頂點1613a）之間測量的偏移距離1615。因此，當永久磁鐵1602延伸穿過開口1611並由凹部1621和1613保持時，永久磁鐵1602的縱向軸線A相對於垂直軸線B以非零角度θ延伸。在具體實施例中，角度θ可以在（但不等於）0和180度之間，使得縱向軸線A不平行於垂直軸線B。因此，例如，在諸如圖16C所示的實施例中，角度θ可以大約30度並且將永久磁鐵1602的上端1602a設置在永久磁鐵1602的下端1602b的徑向內側。

在一些具體實施例中，凹部1621和1613中的一個或兩個可以過大以提供對於永久磁鐵1602的不同尺寸的一些公差。類似地，第二環形環1610中的開口1611也可以尺寸過大，以便為永久磁鐵1602的不同尺寸提供一些公差。在一些實施例中，凹部1621、1613和開口1611中的任何一個與永久磁鐵1602的指定或設計尺寸相比在所有尺寸上都可以過大。透過稍大的尺寸，可以應對永久磁鐵尺寸的變化，而無需額外的機械加工或昂貴的高公差材料或零件。

在實施例中，對於複數個永久磁鐵1602中的每個永久磁鐵1602，角度θ可以相同或不同。例如，在具體實施例中，可以在永久磁鐵1602之間改變角度θ以在基板106的頂面上實現期望的磁場。例如，在具體實施例中，一對凹部1621和1613之間的偏移距離1615可以圍繞環形支撐組件1600周向變化。此外，在具體實施例中，對於複數個永久磁鐵1602中的一個或多個永久磁鐵1602，角度θ可以是手動或自動調節的，以在基板106的頂表面上實現期望的磁場。這樣的調整對於補償處理空間108中的磁場的不均勻性可能是有用的。在具體實施例中，每個永久磁鐵1602的角度θ可以藉由一個或多個被配置為調整永久磁鐵1602的取向的致動器（未示出）來調整。在具體實施例中，這樣的致動器可以通信地耦合到控制系統（未示出）以手動或自動控制永久磁鐵1602的方向。在具體實施例中，這樣的控制系統可以被配置為接收基板的頂表面上的磁場強度的測量值作為輸入，並且被配置為響應於這些測量值動態地調整一個或多個永久磁鐵1602的角度θ以實現基板頂表面上的所需磁場強度。

在具體實施例中，單獨的弧形支撐組件1700可以形成為例如環形支撐組件1600的弧形段，如圖17所示。因此，如圖17中更詳細所示，每個弧形支撐組件1700可以具有底部弧形板1712、中間弧形板1710以及頂部弧形板1708，底部弧形板1712可以是第一環形環（底部環形板）1612的弧形段，中間弧形板1710可以是第二環形環（中間環形板）1610的弧形段，頂部弧形板1708可以是第三環形環（頂部環形板）1608的弧形段。每個弧形支撐組件1700支撐一個或多個分立的永久磁鐵1702，在一些實施例中，永久磁鐵1702可以與上述的永久磁鐵1602或402相同。

在具體實施例中，頂部弧形板1708可以具有通孔1726以允許緊固件（例如，螺釘或螺栓）通過以連接到形成在基板支撐基座104的下側中的配合孔。因此，每個弧形支撐組件1700可以獨立地連接到基板支撐基座104和從基板支撐基座104斷開，而不必拆卸基板支撐基座104或波紋管202。因此，弧形支撐組件1700可以促進和簡化磁場產生器與基板支撐基座104的連接和斷開。

雖然在圖17的實施例中示出了兩個弧形支撐組件1700佈置為環形組件，但在其他實施例中，三個或更多個弧形支撐組件1700可以佈置為形成環形組件。在一些具體實施例中，一個或多個弧形支撐組件1700可以連接到基板支撐基座104並且在不形成完整的圓形或環形組件的情況下使用。這種佈置可用於解決處理空間108內的磁場的不均勻性。此外，在一些實施例中，複數個弧形支撐組件1700中的每個弧形支撐組件1700可以具有相同的弧長。在一些具體實施例中，例如圖17所示，至少兩個支撐組件1700可以具有不相等的弧長。

在一些實施例中，至少一個弧形支撐組件1700可以包括可選的屏蔽件以圍繞永久磁鐵1702的外徑向側。例如，可選的屏蔽件可以是上面討論的屏蔽件1614（圖16A和16C）的弧形段並且可以由相同的材料形成。如圖18的曲線圖所示，在基板半徑1802上的高斯位準圖1804圖示基板上的第一高斯位準1806與第二高斯位準1808，在第一高斯位準1806的情況下基板下方沒有磁場產生，在第二高斯位準1808的情況下基板下方有磁場產生（在如圖2所示的位置）。在第二高斯位準1808中，磁場由九個分立的永久磁鐵產生，永久磁鐵具有與垂直軸平行延伸的縱軸。高斯位準圖1804還示出了基板上方的第三高斯位準1810，其中在基板下方（在圖2中描繪的位置）產生的磁場由九個分立永久磁鐵產生，九個分立永久磁鐵具有以相對於垂直軸B的非零角度θ延伸的縱軸（圖16C）。具體而言，所測試的非零角度約為30度。基板支撐基座下方的磁場產生改善了基板的磁場產生器位置上方的高斯位準。此外，藉由將永久磁鐵定向在非零角度θ（圖16C），獲得高於第二高斯位準1808的高斯位準。

圖8描繪了根據一些具體實施例的具有環形支撐組件836A的基板支撐基座104的截面圖800，環形支撐組件具有形成磁場產生器的電磁鐵。電磁鐵的繞組在波紋管202周圍的方向上水平纏繞。環形支撐組件836A定位在基板支撐基座104下方並從外部固定到基板支撐基座104。環形支撐組件836A中的電磁鐵在基板支撐基座104下方形成磁場產生器，磁場產生器在基板106上方產生磁場以影響離子軌跡和沉積特性。圖9描繪了根據一些具體實施例的具有環形支撐組件836B的基板支撐基座104的截面圖900，環形支撐組件具有形成磁場產生器的電磁鐵。電磁鐵的繞組沿圍繞基板支撐基座104的外周的方向水平纏繞。環形支撐組件836B定位在外凸緣區域204下方並從外部固定到外凸緣區域204。環形支撐組件836B在基板支撐基座104下方形成磁場產生器，磁場產生器在基板106上方產生磁場以影響離子軌跡和沉積特性。如本領域技術人員可以理解的，環形支撐組件836A和環形支撐組件836B的組合可以結合在處理腔室102的基板支撐基座104上，提供對磁場和離子軌跡的更高位準的控制以進一步影響基板106上的沉積。

圖10描繪了根據一些具體實施例的具有環形支撐組件836A的基板支撐基座104的截面圖1000，環形支撐組件具有形成磁場產生器的電磁鐵836A1、836A2。複數個電磁鐵836A1、836A2的繞組在波紋管202周圍的方向上水平纏繞。複數個電磁鐵836A1、836A2定位在基板支撐基座104下方並經由環形支撐組件836從外部固定到基板支撐基座104。環形支撐組件836A與複數個電磁鐵836A1、836A2在基板支撐基座104下方形成磁場產生器，磁場產生器在基板106上方產生磁場以影響離子軌跡和沉積特性。透過在磁場產生器中使用多個電磁鐵，透過操縱流過每個電磁鐵的電流量以及流過每個電磁鐵的電流方向以及操縱電流是否流動，來實現更高層級的控制。

圖11描繪了根據一些具體實施例的具有環形支撐組件836B的基板支撐基座104的截面圖1100，環形支撐組件836B具有形成磁場產生器的電磁鐵836B1、836B2。複數個電磁鐵836B1、836B2的繞組沿圍繞基板支撐基座104的外周的方向水平纏繞。複數個電磁鐵836B1、836B2定位在外凸緣區域204下方並經由環形支撐組件836B從外部固定到外凸緣區域204。環形支撐組件836B與複數個電磁鐵836B1、836B2在基板支撐基座104下方形成磁場產生器，磁場產生器在基板106上方產生磁場以影響離子軌跡和沉積特性。透過在磁場產生器中使用多個電磁鐵，透過操縱流過每個電磁鐵的電流量以及流過每個電磁鐵的電流方向以及操縱電流是否流動，來實現更高層級的控制。如本領域技術人員可以理解的，環形支撐組件836A中的複數個電磁鐵836A1、836A2和環形支撐組件836B中的複數個電磁鐵836B1、836B2的組合可以結合在處理腔室102的基板支撐基座104上，提供對磁場和離子軌跡的更高位準的控制以進一步影響基板106上的沉積。

圖12描繪了根據一些具體實施例的來自形成磁場產生器的環形支撐組件的第一電磁鐵1208C和第二電磁鐵1208D的俯視圖1200。複數個電磁鐵可以如圖10和/或圖11所示定位。第一電磁鐵1208C具有至少一個繞組，繞組在一端連接到第一電源1202並且在另一端經由電連結1212連接到第一電源1202。第二電磁鐵1208D具有至少一個繞組，繞組在一端連接到第二電源1204並且在另一端經由電連結1214連接到第二電源1204。在一些具體實施例中，第一電源1202和第二電源1204可以是具有用於向第一電磁鐵1208C和第二電磁鐵1208D提供相同和/或不同電流的多個連結的單個電源。在一些具體實施例中，第一電源1202和第二電源1204可以連接到處理腔室102的控制器138並由其控制。控制器138可以單獨和/或一致地調整第一電源1202和第二電源1204中的電流位準和/或電流方向，以改變基於處理配方或基於針對特定腔室類型等等的調諧而產生的磁場。控制器138還可以單獨或一致地打開或關閉供應給第一電磁鐵1208C和第二電磁鐵1208D的電力，以進一步控制所產生的磁場。控制器138還可以單獨或一致地脈衝供應給第一電磁鐵1208C和第二電磁鐵1208D的電力，以進一步控制所產生的磁場。

在一些具體實施例中，第一電磁鐵1208C可以定位在第二電磁鐵1208D的徑向外側，使得在第一電磁鐵1208C和第二電磁鐵1208D之間形成空間，以允許至少一個可選的冷卻管1210插入其中。至少一個可選的冷卻管1210流體連接到可選的熱交換器1206。至少一個可選的冷卻管1210維持第一電磁鐵1208C和第二電磁鐵1208D的工作溫度，以提供用於影響離子軌跡到基板106上的最佳磁場生成。圖13描繪了根據一些具體實施例的形成具有冷卻管1304的磁場產生器的複數個電磁鐵1302的一部分1300的等距視圖。冷卻管1304位於複數個電磁鐵1302之間，以允許從複數個電磁鐵1302的繞組到在冷卻管1304中流動的冷卻流體的熱傳遞。在一些具體實施例中，傳熱材料（未示出）可用於填充冷卻管1304和繞組之間的任何間隙，以在繞組和冷卻管1304之間形成更強的傳熱路徑。

根據本原理的具體實施例可以以硬體、韌體、軟體或其任何組合來實現。具體實施例還可以實現為使用一個或多個電腦可讀取媒體存儲的指令，指令可以由一個或多個處理器讀取和執行。電腦可讀取媒體可包括用於以機器（例如計算平台或執行在一個或多個計算平台上的「虛擬機器」）可讀的形式儲存或傳輸資訊的任何機制。例如，電腦可讀取媒體可包括任何合適形式的揮發性或非揮發性記憶體。在一些具體實施例中，電腦可讀取媒體可包括非暫態性電腦可讀取媒體。

雖然前述內容係關於本原理的具體實施例，但可設想原理的其他與進一步的具體實施例而不脫離前述內容的實質範圍。

100:視圖 102:處理腔室 104:基板支撐基座 106:基板 108:處理空間 110:非處理空間 112:真空泵 114:射頻（RF）電源 116:電極 118:上電極 120:電漿直流（DC）電源 122:磁控管組件 124:電漿 126:可選的準直器 128:準直器DC電源 130:第一外部電磁鐵組件 132:第二外部電磁鐵組件 134:外部永久磁鐵組件 136:磁場產生器 136A:環形支撐組件 136B:環形支撐組件 138:控制器 140:中央處理器 (CPU) 142:記憶體 144:支援電路 200:截面圖 202:波紋管 204:外凸緣區域 206:隔熱罩 208:距離 210:環式升降機 212:下表面 214:頂表面 216:距離 300:截面圖 302:隔熱罩 304:距離 306:距離 308:側壁 400:環形支撐組件 402:永久磁鐵 404:內徑 406:外徑 408:第三環形環 410:環形環 412:第一環形環 414:側支撐件 416:開口 418:緊固件 420:支撐表面 422:存取孔 424:熱隔離器 426:安裝孔 500:環形支撐組件的部分 502:緊固部分 504:螺紋孔 506:頭部 600:環形支撐組件 602:凹部 604:開口 700:等距視圖 702:高度 704:寬度 706:深度 708:可選的封裝材料 710:厚度 800:截面圖 836A:環形支撐組件 836A1-A2:電磁鐵 836B:環形支撐組件 836B1-B2:電磁鐵 900:截面圖 1000:截面圖 1100:截面圖 1200:俯視圖 1202:第一電源 1204:第二電源 1206:熱交換器 1208C:第一電磁鐵 1208D:第二電磁鐵 1210:可選的冷卻管 1212:電連結 1214:電連結 1300:電磁鐵的部分 1302:電磁鐵 1304:冷卻管 1400:視圖 1402:邊緣區域 1404:磁場 1408:中心地區 1502:基板半徑 1504:高斯位準圖 1506:第一高斯位準 1508:第二高斯位準 1510:x軸 1512:y軸 1514:正交化 1516:法線 1518:峰 1520:向外移動 1600:環形支撐組件 1602:分立永久磁鐵 1602a:上端 1602b:下端 1606:外徑 1608:第三環形環 1609:支撐表面 1610:第二環形環 1611:開口 1612:第一環形環 1613:凹部 1613a:頂點 1614:屏蔽件 1615:偏移距離 1620:支撐表面 1621:凹部 1621a:頂點 1626:通孔 1700:弧形支撐組件 1702:分立的永久磁鐵 1726:通孔 1802:半徑 1804:高斯位準圖 1806:第一高斯位準 1808:第二高斯位準 1810:第三高斯位準

藉由參照繪製於附加圖式中的本原理的說明性具體實施例，可瞭解於上文簡短總結並於下文更詳細討論的原理的具體實施例。然而，附加圖式僅圖示說明原理的典型具體實施例，且因此不應被視為限制原理的範圍，因為原理可允許其他等效的具體實施例。

圖1是根據本揭示內容的一些具體實施例的處理腔室的剖視圖。

圖2描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有環形支撐組件的基板支撐基座的截面圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的永久磁鐵。

圖3描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有環形支撐組件的基板支撐基座的截面圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的永久磁鐵。

圖4描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的環形支撐組件的等距視圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的永久磁鐵。

圖5描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有永久磁鐵的環形支撐組件的一部分的等距視圖。

圖6描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有永久磁鐵的環形支撐組件的截面圖。

圖7描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的永久磁鐵的等距視圖。

圖8描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有環形支撐組件的基板支撐基座的截面圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的電磁鐵。

圖9描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有環形支撐組件的基板支撐基座的截面圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的電磁鐵。

圖10描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有環形支撐組件的基板支撐基座的截面圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的複數個電磁鐵。

圖11描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的具有環形支撐組件的基板支撐基座的截面圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的複數個電磁鐵。

圖12描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的形成磁場產生器的複數個電磁鐵的俯視圖。

圖13描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的形成具有冷卻管的磁場產生器的複數個電磁鐵的一部分的等距視圖。

圖14描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的基板的截面圖和俯視圖。

圖15描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的磁場對離子軌跡的影響的圖表。

圖16A描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的環形支撐組件的平面視圖，環形支撐組件具有形成磁場產生器的永久磁鐵。

圖16B描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的圖16A中所示的環形支撐組件的側視圖。

圖16C描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的圖16B的環形支撐組件沿剖切線16C-16C的剖視圖。

圖17描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的弧形支撐組件的平面視圖，弧形支撐組件具有形成磁場產生器的永久磁鐵。

圖18描繪了根據本揭示內容的一些具體實施例的徑向距離對磁場強度的影響。

為了協助瞭解，已儘可能使用相同的元件符號標定圖式中共有的相同元件。圖式並未按照比例繪製，並可被簡化以為了清楚說明。一個具體實施例的元件與特徵，可無需進一步的敘述即可被有益地併入其他具體實施例中。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:視圖

102:處理腔室

104:基板支撐基座

106:基板

108:處理空間

110:非處理空間

112:真空泵

114:射頻(RF)電源

116:電極

118:上電極

120:電漿直流(DC)電源

122:磁控管組件

124:電漿

126:可選的準直器

128:準直器DC電源

130:第一外部電磁鐵組件

132:第二外部電磁鐵組件

134:外部永久磁鐵組件

136:磁場產生器

138:控制器

140:中央處理器(CPU)

142:記憶體

144:支援電路

Claims (14)

1. 一種用於影響基板上離子軌跡的設備，包括： 至少一個支撐組件，該至少一個支撐組件被配置為在一處理腔室的一真空空間中從外部附接到一基板支撐基座並定位在該基板支撐基座下方；以及 一磁場產生器，該磁場產生器固定在該至少一個支撐組件上，該磁場產生器被配置為在該基板的一頂表面上輻射磁場，該磁場產生器並被配置為影響在電漿氣相沉積處理期間撞擊在該基板上的離子的入射角， 其中該支撐組件包含一頂部板、一中間板與一底部板，該中間板具有複數個開口，且其中該磁場產生器包含複數個分立的永久磁鐵，該複數個分立的永久磁鐵定位在該中間板的該複數個開口內並由該頂部板和該底部板保持固定， 其中該複數個分立的永久磁鐵中的至少一個分立的永久磁鐵沿著在該頂部板和該底部板之間延伸的一縱向軸線在該頂部板和該底部板之間縱向延伸，並且 其中該縱向軸線相對於在該頂部板和該底部板之間延伸的一垂直軸線成一非零角度。
2. 如請求項1所述之設備，其中該複數個分立的永久磁鐵中的該至少一個分立的永久磁鐵是成角度的，使得該至少一個分立的永久磁鐵的一上端設置在該至少一個分立的永久磁鐵的一下端的徑向內側。
3. 如請求項1所述之設備，其中該縱向軸線不平行於該垂直軸線。
4. 如請求項1至3中之任一項所述之設備，其中該複數個分立的永久磁鐵被配置為在至少攝氏200度或更高的溫度下操作而不會損失磁場強度。
5. 如請求項4所述之設備，其中該複數個分立的永久磁鐵中的至少一個分立的永久磁鐵由具有至少30 MGOe的一最大能量積的釤鈷材料形成。
6. 如請求項4所述之設備，其中該複數個分立的永久磁鐵包括在該至少一個支撐組件中對稱地間隔開的9個分立的永久磁鐵。
7. 如請求項1至3中之任一項所述之設備，其中該磁場產生器進一步包括至少一個電磁鐵，該至少一個電磁鐵固定在該至少一個支撐組件上。
8. 如請求項1至3中之任一項所述之設備，其中該至少一個支撐組件是一弧形支撐組件，該頂部板是一弧形板，該中間板是一弧形板，並且該底部板是一弧形板。
9. 如請求項8所述之設備，其中該複數個分立的永久磁鐵被配置為在至少攝氏200度或更高的溫度下操作而不會損失磁場強度。
10. 如請求項9所述之設備，其中該複數個分立的永久磁鐵中的至少一個分立的永久磁鐵由具有至少30 MGOe的一最大能量積的釤鈷材料形成。
11. 如請求項10所述之設備，其中該複數個分立的永久磁鐵包括在該至少一個支撐組件中對稱地間隔開的9個分立的永久磁鐵。
12. 如請求項8所述之設備，其中該磁場產生器進一步包括至少一個電磁鐵，該至少一個電磁鐵固定在該至少一個支撐組件上。
13. 如請求項8所述之設備，其中該至少一個支撐組件包括佈置成一環形支撐組件的複數個弧形支撐組件。
14. 如請求項8所述之設備，其中該至少一個支撐組件是一弧形支撐組件，該頂部板是一環形板，該中間板是一環形板，並且該底部板是一環形板。

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