TW409280B - A method of reducing generation of particulate matter in a sputtering chamber - Google Patents

Description

409280 A7 _______ B7 五、發明説明（j ) 發明範疇 本發明有關電漿產生器，詳言之為有關在製造半導體 裝置中產生電漿以減射沉積一層材料之方法及裝置。 發明背景 產生電漿之低壓射頻（RF)已成為可用於包括表面處 理、沉積及蝕刻製程的半導體製造方法中之能量離子及活 化原子之便利來源。例如，使用濺射沉積方法在半導體晶 圓上沉積材料，在相鄰為負偏壓之濺射標靶處產生電漿。 在相鄰標靶處產生之離子衝擊標靶的表面以標靶脫離，即 濺射材料。此藏射材料然後轉送及沉積半導體晶圓之表 面。 滅射材料具有由標靶至被沉積之基材上沿一斜向基材 表面之角度的線路徑游走之傾向。因而，沉積在半導體之 具有高深寬縱橫比槽溝及孔洞之蝕刻槽溝及孔洞之材料可 在沉積層中過度橋接而造成孔穴。為了避免此孔穴，濺射 材料可藉由負壓基材及定位適當垂直定向電埸相鄰基材而 改變方向至在標來及基材間之實質垂直通路，若濺射材料 為以電漿充分離子化。然而由低密度電漿濺射之材料具有 ’低於1 %之離子化量其通常不足以避免過量孔洞之形成。 依此，增加電漿之密度以增加濺射材料的離子化速率而減 低在沉積層的不欲孔洞為所欲的。在此處所用之”密實電 漿”欲指為具有高電子及離子密度者。 多種已知技術可用以由RF電埸激發電漿，包括電容 耗合、感應搞合及波加熱〇在一標準感應搞合電漿（ICP) -4- 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (辞 ί面之注項再填寫本頁) 經濟部中央榇準局貝工消费合作社印裝 » n.— I- - nn —^1 409280 A7 B7 五、發明説明（2 ) 產生，RF電流通過包圍電漿之線圈以在電漿中產生電磁 電流。此電流以電阻熱能加熱傳導電漿，以致其維持在穩 定態。例如，美國專利第4,362,632號，電流由耦合至線圈 之RF產生器經由阻抗匹配網路，以致線圈作用為變壓器 之第一繞組。電漿作用如變壓器之單一轉第二繞组。 為了使由線圈耦合至電漿之能量最大化，將線圏置於 儘可能接近電漿本身為所欲的。然而，同時其欲由内表面 產生之脫落微粒為最少。由内表面脫落之微粒可掉落在晶 圓本身且污染產品》依此，許多濺射腔具有大致圓環形屏 蔽以封閉在標靶及晶座支撐晶圓間的電漿產生區域。屏蔽 k供平滑和緩的曲度表面，其易於清潔及使真空腔内部表 面免於濺鍍材料之沉積。相反的，咸信線圈及線圈之任何 支撐結構通常具有相對尖銳曲度表面，其較難以由線圈及 其支撐結構上清除沉積的材料。此外，咸信屏蔽之平滑和 緩的曲度表面較線圈及線圈之任何支撐結構的尖銳曲度表 面傾向於較少微粒脫落。 , 因此，另+方面，其欲將線圈置於屏蔽外側（如1995 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 -----------,衣---„-----ΐτ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - · 年11月15曰提出申請之共同申請案第〇8/559,345， "Method and Apparatus for Launching a Helicon Wave in a Plasma”’其已讓渡予本案申請人且在此處併入參考），以 致屏蔽線圈免於材料沉積。此—設置將使由線圈及其支撐 結構之微粒產生為最小，且其將促進腔之清潔。另一方 面，欲將線圈罝於儘可能接近在屏蔽内之電漿產生區域， 以避免由電漿距離或屏蔽本身之衰減，且因而使由線圏轉 本紙張尺度適财關家辟（CNS ) Α4規格（210x^7公 經濟部中央標準局員工消费合作杜印裝 409280 at B7 五、發明説明（3 ) 送至電漿之能量最大化。依此，已難以在減少微粒產生之 同時，增加由線圈至電漿之能量傳遞。 較佳實施例之概述 本發明之一目的為提出在一腔中產生電漿及在避免實 際目的之前述問題下濺射一層的改良方法及裝置。 依本發明之一方面為經由電漿產生器獲得優點及利 益’其係由一線圈感應耦合至電磁能量，其在由標靶實質 錢射沉積前處理以除去污染物。已發現此一處理可使已由 標靶沉積線圈上之沉積材料微粒由線圈之脫落降至最低。 因而可減少由線圈脫落之微粒物質對工件之污染。 一較佳實施例中，在半導體製造系統中用以能量化電 装以濺射材料於基材上的裝罝可包含具有在腔中具有電褒 產生區域之半導體製造腔，及一由腔承載並設置以耦合能 量至電讓產生區域之線圈，其中該線圈首先由標乾以少量 濺射或無濺射。此線圈之最初濺射咸信可移除氧化物及其 他污染物’其等以在線圏表面及後序沉積在線圈上之材料 間之強烈結合而-于擾標靶濺射材料在工件上。 圖式之簡要說明 第1圖為本發明之一實施例的電漿產生器的透視、部 份斷面圖。 第2圖為第1圖之電漿產生器置於真空腔中之部份斷面 圖。 第3圖為說明第1及2圖之電漿產生腔的電連接圖表。 第4圖為說明調節第1圖之腔的線圈之方法圖表。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標车（CNS ) A4C格（210 X 297公釐） (請.先閲绩背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 409280 at B7 五、發明説明（4 ) 圖式之詳細說明 首先參考第1至3圖，依本發明一實施例之電漿產生 器，其包含實質囿柱狀電漿腔1〇〇,其容納於一真空腔 1〇2(第2圖）中。此實施例之電裝腔110具有單一螺旋線圈 104，其以腔屏蔽106載於真空腔壁108内部（第2圖）。此腔 屏蔽106保護真空腔102之内壁108(第2圖）免於材料沉積在 電裝腔100之内部》 由RF產生器300(第3圖）產生之射頻（RF)能量由線圈 104輻射入電裝腔1〇〇之内部。一離子迴流打擊位於電腔 100上之負偏壓標靶110。電漿離子由在基材112上之射出 材料標靶110，該基材可為支撐在位於電漿腔1〇〇底部之晶 座114上的晶園或其他工件。在標靶11〇上提供之轉動磁性 總成產生磁場，其可掃過標靶110表面以促進標靶110之濺 射的均一侵触。 如後將詳細描述，依本發明之一方面，線圈104較佳 在標靶材料濺射在基材II2上之前立瘦射蟓圏1〇4本身α由 巍屋除.未任何__Kb物_.或其.俾污染物而調節之。此一污染物 已發現將促進微粒物質由線圈脫落。經由在濺射標靶110 前除去污染物，任何後序將由標靶110沉積在線圈104上之 物質傾向能充份良好結合至線圈104上，以致實質減少或 除去微粒由線圈104的脫落。 因而，基材112由線圈104脫落之微粒物質的污染可在 每一後序之標乾的減射時減少。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（2丨0X297公釐） --------------衣-- (％先W讀臂面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印装 409280 A7 __B7__ 五、發明説明（5 ) 第3圖為此說明用之實施例的電漿產生裝置的電連接 之圖式說明。在線圈1〇4已適當調節後在基材112上濺射標 材料，標靶110較佳以可線DC電源302負偏壓以吸引由 電漿產生之離子。在一相同之方法，晶座114可以可變1)(： 電源304負偏壓而負壓基材112以可吸引離子沉積材料至基 材112上。在另一實施例中，晶座U4可由高射頻rf電源 偏壓以偏壓基材112，以致吸引離子化沉積物質更均勻的 在基材112上。 在另一實施例中，如在1996年7月9曰申請之美國專利 第 08/677,588 號，發明名稱為"a Method For Providing Full-face High Density Plasma Physical Vapor Deposition”，並讓渡給本申請案之申請人，該申請案全部 於此併入參考，其t基材112之外部偏壓可免除。 線圈104之端耦合至1^源，如放大器及匹配網路之輸出， 其之輸入為耦合至RF產生器300 »線圈之另一端為耦合至 地線，較佳為經過一電容器308,其為可變之電容器。 第2圖為顯兩在物理氣相沉積（pvd)系統之真空腔1〇2 之電漿腔100。雖然本發明之電漿產生器之描述為與PVD •系統連接以達說明之目的，但應可瞭解本發明之電漿產生 器為適合用於其他利用電漿之半導體製造方法中，該方法 包括電漿蝕刻、化學氣相沉積（CVD)及多種表面處理製 程。 線圈104為經由多個支座12〇(第1圖）承載於腔屏蔽106 上，其等為使線圈104與支撐腔屏蔽106電絕緣。此外，絕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1訂 經濟部中央標準局負工消費合作杜印装 409280 a? ______B7_____ 五、發明説明（6 ) 緣支座120具有内盤管結構以可使標靶no之傳導材料重複 沉積在線圈支座120上，同時防止線圈1〇4至腔屏蔽1〇6之 沉積材料的完全傳導通路之形成。此一完全傳導通路之形 成為不欲的，因為其將使線圈1〇4與腔屏蔽1〇6(其基本上為 接地的）短路。 經由連通線螺栓122(第2囷）施用RF電力為至線圈 104，該螺栓為以絕緣連通線支座124支撐。合宜支座之例 示為詳述於1996年5月9曰提出之共同申請美國專利申請案 第 08/647,182號”Recessed Coil For Generating a Plasma”， 其已讓渡給本案申請人，該申請案全部於此併作參考。如 此處所述，連通線支座124相似於線圈支撐支座120，可使 標靶之傳導物質重複沉積在連通線支座124上而未形成傳 導通路，其將造成線圈104與腔屏蔽106短路。如第2圖所 示，線圈連通線支座124,相似於線支撐支座120,其具有内 部盤結果以預防線圈104與屏蔽壁126間之短路形成。連通 線122經由匹配網路306(顯示於第3圖）耦合至RF產生器 300(顯示於第3阖<)。 如前述，由線圈104輻射之RF電力在腔中能量化電毁 以由標把110離子化被濺射之標乾材料。離子化之濺射標 靶材料被吸引至基材112,其為負電位（DC或RF)以吸引離 子化沉積材料至基材112。 不幸的，標靶材料具有不沉積在基材U2上的傾向， 且在腔之任何曝露表面上。此為材料沉積在rF線圈上的 -9- 本紙張尺度遥用中國國家橾準（CNS〉Α4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *ΤΓ 409280 a7 _______B7 五、發明説明（7 ) 特別問題，其因為相對尖銳圓弧形表面，其具有沉積在基材 112上之材料微粒脫落的傾向，其可能污染基材。 依本發明之一方面，已發現在依本發明之—方面線 圈104在標靶材料濺射前先調節線圈1〇4，由線圏上脫落微 粒之問題可實質減少及除去，即使在標靶材料正常沉積在 基材時，實質量之標靶材料接著沉積在線圈104上。更詳 言之，已發現經由線圈104上施用RF電力（少量或無0(：電 力至標靶110)，當新（或回收）線圈1〇4為第一次安裝在腔中 時，線圈104本身被濺射以由線圈表面除去氧化物及其他 污染物。咸信在正常沉積作用時，標靶材料在線圈1〇4上之 後序沉積作用比若當此一線圈104之調節作用在標靶的濺 射作用開始前進行傾向可更有效結合至線圈1〇4。因而， 已發現線圈104之微粒材料的脫落可實質減少或除去。 第4圖以圖說明在安裝新’線圈1 〇4後基本之調節方法。 咸信線圈104之調節在其最初用於能量化電漿以離子化由 標靶濺射之沉積材料前只需要一次。然而，在某些應用 中，可能需要線.圈104之後序調節作用。例如，若線圈104

•T 經濟部中央標準局負工消費合作社印東 未使用一顯著長時間或其曝露於大氣中，造成氧化物再度 於線圈104表面生長，重複之調節作用可能為適當的。 且，在線圈104移除以清潔及回收，其可在起始用於沉積 材料之離子化之前如此處所述再次調節。 第一步驟（如在第4圖之步驟1)為在最初為高真空之腔 中引入電漿先質氣體（較佳為氬）。在說明之實施例中，氬 以62 scc/min.(每分鐘標準立方公分）速度導入腔中。同 -10- 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 409280 at B7 五、發明説明（8 ) 時，啟動以一閘閥耦合至腔之低溫泵以經由置於’，中”位置 之閘間由腔中泵入氣體》—旦至力穩定，此方法預備進行 步驟2。在一基本空中，預期需要最大18秒可使壓力穩定。 一旦達到18秒，方法進行步驟2，其中卫F電力為美用 暴線圈104達1—50QX。為減少元件之張力，RF電力較佳在 超過一秒時間逐漸增加以由零斜向至完全15〇〇瓦。施用至 線圈104之RF電力由線圈輻射至腔中，其中離子化氬氣體 產生離子化氬電漿及自由電子。正電氬離子為吸引至線圈 104，因此造成衝差，.甚_激射線圈104表面》因而，在 線圏104表面上之污染物如氧化物由線圈1〇4表面澈射離 開，直至線圈表面實質無污染物。在說明之實施例中， RF電力施用至線圈30秒。預期線圈104可在此時間内濺射 為無或實質無污染物。因為濺射之污染物可接著污染基材， 較佳在腔中置入依、造基才以1羞矗座，以致有價值基材不 會因調節製程而破壞》 經濟部中央橾準局*:工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) f 在步驟2中，較佳施用少量或無DC電力至標靶110以 避免標靶110之鴻射或為最小*在說明之實施例中，相當少 量（約100瓦）DC電力用至標靶110上促進電漿在腔中之穩 定。 當濺射線圈104以調節時，濺射標靶110為不預期的， 因為由標靶濺射之標靶材料可沉積在線圈104上，藉而由 線圈104之污染物的濺射而干擾。然而，施用100瓦DC電 力至標靶110上相信可產生相當少量（若有）之標靶110濺 射，以使任何在線圈104上沉積之標靶材料可迅速再濺射 -11** 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2丨0X297公釐） 409280 A7 A7 B7 五、發明説明（9 ) 離線圈104。因而，此淨效果為線圈1〇4表面未濺射任何污 染物，縱使任何由標靶110之沉積材料濺射在線圈1〇4上。 因此，在線圈調節期間，標乾之DC電力較佳不超過500 瓦》 在30秒後，線圈104之調節完成，且至線圈1〇4之RF電 力及至標靶110之DC電力如在步驟3所示下降至0。此外， 閘閥可開啟至完全開啟狀態且切斷氬氣體之流入以利腔之 泵出。然後可啟動淨化循環以準備腔用於標靶材料之第一 濺射沉積在實際基材上》另，在某些應用中，第一實際基 材在接著調節步驟（步驟2)後立刻插入第一實際基材（步驟 3B)至腔中。 如在第2圖之最佳顯示，在此實施例中之電漿腔100具 有黑空間屏蔽環130，其提供上面之標靶一平坦面，其為 負偏壓。合宜之屏蔽環之例如在前述之共同申請案第 08/647，182中更清楚說明。如在該案中所述，屏蔽環〗3〇 屏蔽標靶之外緣以免於電漿以減少標靶外緣之濺射。黑空 間屏蔽130表％另一功用為其設置屏蔽線圈ι〇4(及線圈支 座120及連通線支座124)免於由標靶11〇濺射之材料。 在說明實施例中，黑空間屏蔽130為一具有大致倒轉 截頭圓錐形之鈦（雙磁性）或不銹鋼（無鐵磁性）或（無磁性鎳） 之無缝連續環。黑空間屏蔽向電漿腔100之中心向內延伸 以與線圏104重疊1/4吋距離。當然，可瞭解重疊量可依線 圈104之相對大小及放置與其他因素而變化。例如，可增 加重疊以增加線圈104之屏蔽免於濺射物質，但增加重疊 -12- 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閱讀滑面之注意事項再填寫本頁) 1 -----^訂 經濟部中央標準局—工消费合作社印裝 409280 at Β7 五、發明説明（l0) 亦可進一步屏蔽標靶110免於電漿，此在某些應用中為不 欲的。 腔屏蔽106通當為碗形且包含大致圓柱形，垂直定向 壁以使支座120及124附接而絕緣支撐線圈1〇4。屏蔽進一 步具有大致環形底壁142，其包圍支撐基材112之失或晶座 114，其在說明實施例中直徑為8"。夾合環154夾持晶圓至 夾頭114並覆蓋腔屏蔽106之底壁及夾頭114間之溝。因此 由第2圖可見腔屏蔽106與夾合環154保護真空腔102内部免 於沉積材料沉積在於電腔110中之基材112上。如在前述第 1996年7月9曰申請之共同申請案第〇8/677 588號” A Method For Providing Full-face High Density Plasma Physical Vapor Deposition，”之較完整描述，可免除夾合 環°腔屏蔽106較佳為由（反磁性）鈦、或（非鐵磁性）不銹 鋼、或（非磁性）鎳形成，如同黑空間屏蔽丨30。 經濟部中央標率局負工消費合作社印装 (請，先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 真空腔壁1068具有上周緣凸緣150。電漿腔1〇〇經由與 真空腔壁凸緣150銜接之接頭環總成152支撐。腔屏蔽106 具有向外水平聲^申之凸緣元件160，其經由多個固定螺絲 (未顯示）固定至接頭環總成152之水平延伸凸緣元件162 » 腔屏蔽106經由接頭總成152建立於系統基底- 黑空間屏蔽130亦具有一上凸緣17〇，其固定至接頭環 總成152之水平凸緣162。黑空間屏蔽no，相似於腔屏蔽 106 ’為經由接頭環總成152建立。 標靶110大致為圓盤狀且亦由接頭環總成152支撐。然 而標靶110為負偏壓，且因此應由接頭環總成152絕緣。因 -13- 本纸依尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇X 297公廣） 409280 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印裳 五、發明説明（n ) 此位於在標靶110下側形成之通道176中者為陶瓷絕緣環總 成172，其亦位於接頭環總成上侧之相當通道丨74中。此絕 緣環線成172 ’其可由多種絕緣材料製成，其使標辑隔離 接頭環總成152 ’以致標靶11〇可適當負偏壓，此標拓、接 頭及陶磁環總成提供〇形環密封表面178，以由真空腔凸 緣150至標靶提供真空緊密總成s 雖然本發明說明實施例中主要描述鈦及鈦_氮化合 物，如氮化鈦之沉積，但應可預期任何具有由沉積表面剝 落傾向之薄膜材料的沉積皆可由使用本發明之線圈或其他 表面調節而有利的。 說明實施例之線圈104為由2吋X 1/8吋高效焊珠鼓風 固體高純度（較佳為99.995%純度）鈦或銅帶形成具有直徑 為]·2至14叫之三轉螺旋線圈。然而，其他高傳導材料及形 狀亦可依藏射材料及其他因素而使用。例如，如1/1 6叫· 薄且由不銹鋼製成之帶。且，若濺射之材料為鋁標靶及線 圈應由高純度銘製成，由線圈104滅射之材料在同時由標 靶110濺射之材辦為相同形式，以改良沉積之均勻性，如 在1996年7月10日申請之共同申請案第08/680,335號"Coils • for Generating a Plasma and for Sputtering"中戶斤述。此 外，除了說明之帶狀外，可使用中空管狀物，特別是若需 要水冷。 在某些應用中，可於相鄰線圈104但在屏蔽106後提供 電磁以進行相似於第2圖之實施例的黑空間屏蔽130的功 用。更詳言之，如在1996年10月17日提出申請之共同申請 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請，先閲讀哿面之注意事項再填寫本頁) -訂 409280 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印衷 五、發明説明（12) 案"A Method to Eliminate Coil Sputtering in ICP Source” ，在標靶濺射時由活化磁性之磁場線可磁性化屏 蔽線圈104至一有限範圍以免於由標靶no射出之沉積材 料。再者，如前述，磁埸線可偏斜由高密度電漿之能量化 電子遠離線圈104並圍繞線圈104至基底腔屏蔽106。此防 止能量化電子持久於線圈之直接相鄣處，且可由線圈104 濺射材料之離子化先質氣體原子及分子將接著污染基材 112。 在前述討論之實施例中，圖示多轉線圈104，但當然 可以單轉線圈取代使用。再者，說明之帶狀線圈104,線 圈104之每轉可由平坦、開端周緣環實行，如在1996年7月 10曰提出申請之共同申請案第08/680,335號 "Coils for Generating a Plasma and for Sputtering"並讓渡給本案申 請人，於此該申請案全部併入本案參考。 在前述討論之每一實施例中在電漿腔為用單一線圈。 應瞭解本發明可塵用至具有至少一 RF電力線圈或RF電力 屏蔽之電漿腔V辦如，本發明可應用多重線圈腔以進行如 前述於1995年11月5日提出申請之共同申請案第 08/559,345 號"Method and Apparatus for Launching a Helicon Wave in a Plasma"之型式的螺旋波 e 適宜RF產生器及匹配電路為熟於此項技藝人士已知 的。例如，RF產生器，如ENI Genesis系列，其具有 與匹配電路之最佳頻率匹配之”頻率尋找”之能力及天線 為適宜的。產生RF電力至線圈104之產生器的頻率較佳為 -15- 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ----^訂 409280 Α7 Β7 經濟部中央標準局負工消費含作杜印裝 五、發明説明（13 ) 2 MHz，但可預期範圍在例如1 MHz to 4 MHz間變化。 設定為1.5 kW之RF電為較佳，但1.5至5 kW之範圍為可 滿意的。此外，較佳設定偏壓標靶110之DC電力為5 kW， 但在2至10 Kw範圍間及晶座114之-30伏特之偏壓電麼為 可滿意的。在調節線圈時線圈RF電力與標靶DC電力之比 例超過10為較佳的》 在前述之說明實施例中，腔屏蔽106有具有直徑16”， 但其預期在6"至25"範圍之直徑可獲得滿意之結果。屏蔽 可由多種材料製造，包括絕緣材料如陶瓷或石英。然而， 可能以標拓材料塗覆屏蔽所有金屬表面較佳為由如不錢鋼 或銅材料製成，除非以相同於濺射標靶之相同材料製成。 被塗覆之結構材科應具有接近配合被濺射材料之熱膨服係 數者，以減少由屏蔽或其他結構之濺射材料剝落至晶圓 上。此外’被塗覆之材料應具有對濺射材料良好之附著 性。因此，例如若沉積材料為鈦，可能被塗覆之屏蔽、托 架及其他結構的較佳金屬為烊珠鼓風鈦。任何較可能被錢 射之表面，如線圈之端蓋及連通線支座，較佳可由與標乾 相同型式之材料製成，例如高純度鈦《當然若被沉積之材 料不為鈦，較佳金屬為沉積材料，例如不銹鋼。在賤射找 粗前，亦可以鉬塗覆結構以改良附著性。然而，線圈（或 任何他其他可能濺射之表面）較佳不被鉬或其他材料塗 層’因為鉬若由線圈濺射可能污染工件。 晶圓與標靶的間隔較佳為約140 mm (約5·5，,}但可& 1.5”至8"範圍間變動。對此晶圓與標靶的間隔，以與户乾 -16- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ "·丨·

409280 五、發明説明（14) - 間隔11 _4对距離之直徑為丨1>4吋之線圈可獲利滿意之步階 晶圓底部覆蓋。已發現增加線圈之直徑，其由工件移開線 圈將造成底部覆蓋物之不利影響。另一方面，降低線^直 徑以移動線圈較接近晶圓緣將不利影響層之均句性。 亦可見沉積之均勻性為線圈間隔標靶之作用。如前述 及，在線圈及標靶間1.9吋之間隔已發現對標靶與晶圓之 間隔為140mm為滿意的。不論是朝向或遠離標靶（或晶圓） 之垂直移動將不利影響沉積層之均勻性β 可使用多種先質氣體以產生電漿，包括Ar、Η2, 〇2反 應氣想如NF3、. CF4及許多其他者。多種先質氣體之壓力 為適合的，包括0·1至50毫托耳》對離子化pvd，最佳之 濺射材料之壓力較佳為10至1〇〇毫托耳。 當然，可瞭解本發明為熟於是項技藝人士在閱讀後， 在例行機械及電子設計部份等不同方面修飾為顯見的。亦 可能有其他實施例，其依特定之應用而特殊設計。因此， 本發明並未未限制於此處所述之特定實施例，但係由申請 專利範圍及其萼蜱者所界定。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '1Τ 經濟部中央棣準局員工消費合作杜印袈 本紙張尺度遥用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央梯率局員工消费合作社印製 409280 ；； 五、發明説明（15) 圖式元件標號對照表 100 電漿腔 300 RF產生器 102 真空腔 302 DC電源 104 線圈 306 E配網路 106 腔屏蔽 308 電容器 108 真空腔壁 110 標靶 112 基材 114 晶座 120 支座 122 連通線螺栓 124 連通線支座 126 屏蔽壁 130 屏蔽環 142 環形底壁 150 上周緣凸緣 152 接頭環總成 154 夾合環 160 凸緣元件 162 凸緣元件 170 上凸緣 174 通道 176 通道 178 0形環密封表面 -18- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐）

Claims (1)

1. 4概28G A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 第86Π5947號申請案申請專利範圍修正本 88 8 4 1. 一種調節線圈之方法，其用以在半導體製造系統中能量 化電衆以由標乾濺射材料至工件上，該方法包含： 施用一 RF電力至該綠J上以蘑子化一先_質氟體；及 在開始實質賤射該標把.前賤射該線圈之一表面一段 時間’其係足以從該線圈之表面上稃除污毕物。 2. —種調節線圈之方法，其用以在半導體製造系統中能量 化電漿以由標靶濺射材料至工件上，該方法包含： 提供一.先質I體；及 施用一 RF電力至該線圈上一段時間，以離子化該先 質氣體而在開始實質难射該標把前提供該線圈之一表面網 狀;賤射，s亥段時間係足以從該線圈表面、上大致移-除所玄的 污染物。 3. 如申請專利範圍第2項之方法’其進一步包含再該段時 間以一強度施用偏壓電力至該標靶，該強度係確保任何 由該乾被滅射並被}儿積在該線圈表面上的材料在該rf 電力施用步驟之該間隔期間從該線圈表面被再滅射。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中線圈RF電力與標靶 偏壓電力之比例大於10。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該線圈rf電力在 0.1至10千瓦的範圍中，且標靶偏壓電力在〇至5〇〇瓦 的範圍中。 6_如申請專利範圍第5項之方法，其中該線圈&1?電力約為 1500瓦’且該標靶偏壓電力約為1〇〇瓦。 -19- 私紙張尺度適用中國固家標準（CNS ) A4%格（2j〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 線_

   4概28G A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 第86Π5947號申請案申請專利範圍修正本 88 8 4 1. 一種調節線圈之方法，其用以在半導體製造系統中能量 化電衆以由標乾濺射材料至工件上，該方法包含： 施用一 RF電力至該綠J上以蘑子化一先_質氟體；及 在開始實質賤射該標把.前賤射該線圈之一表面一段 時間’其係足以從該線圈之表面上稃除污毕物。 2. —種調節線圈之方法，其用以在半導體製造系統中能量 化電漿以由標靶濺射材料至工件上，該方法包含： 提供一.先質I體；及 施用一 RF電力至該線圈上一段時間，以離子化該先 質氣體而在開始實質难射該標把前提供該線圈之一表面網 狀;賤射，s亥段時間係足以從該線圈表面、上大致移-除所玄的 污染物。 3. 如申請專利範圍第2項之方法’其進一步包含再該段時 間以一強度施用偏壓電力至該標靶，該強度係確保任何 由該乾被滅射並被}儿積在該線圈表面上的材料在該rf 電力施用步驟之該間隔期間從該線圈表面被再滅射。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中線圈RF電力與標靶 偏壓電力之比例大於10。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該線圈rf電力在 0.1至10千瓦的範圍中，且標靶偏壓電力在〇至5〇〇瓦 的範圍中。 6_如申請專利範圍第5項之方法，其中該線圈&1?電力約為 1500瓦’且該標靶偏壓電力約為1〇〇瓦。 -19- 私紙張尺度適用中國固家標準（CNS ) A4%格（2j〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 線_ A8 B8 C8 D8 黼 六、申請專利範圍 7·種由標免減射材料至工件上之方法，該方法包含： 施用一第一 RF電力至一線圈上以離子化一先質氣體 而形成一電漿； 在開始實質濺射該標靶前濺射該線圈之一表面一段 時間，其係足以從該線圈表面上移除污染物； 在該間隔之後濺射該標乾以朝向一工件濺射標耙材 料，並且該等污染物從該線圈表面被难射開；及 施用第二RF電力至該線圈以能量化電漿，而在該經 賤射的標乾材粒沉積在該工件上之前將其離子化。 8·如申請專利_ 7項之方法，其進一步包含在該線圈 濺射步驟之該間隔期間以一強度施用偏壓電力至該標靶 ，該強度係確保任何由該標靶濺射並被沉積在該線圈表 面上的材料在該線圈濺射步驟期間由該線圈表面被再濺 射。 9.如申請專利範圍第8項之方法，其中該線圈RF電力與標 靶偏壓電力之比例大於10。 10·如申請專利範圍第8項之方法，其中該第一線圈RF電力 在0.1至10千瓦的範圍中，且標靶偏壓電力在〇至5〇〇 瓦的範圍中。 11.如申請專利範圍第8項之方法，其中該第一線圈RF電力 約為1500瓦且該標耙偏壓電力約為1〇〇瓦。 12·—種用以在半導體製造系統中能量化電漿以濺射材料至 工件上的裝置，該裝置包含： 一半導體製造_腔’係在該腔中具有—電聚產生區 -20- 本紙張尺度逍用中國國家捸準（CNS ) A4規格（2〖〇X297公嫠） ^----.--訂------^ (先先閲«-背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 409280

   申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 塊； 一減射標把； 一線圈’係由該腔承載並被設置成將能量耦合至該 電漿產生區塊中； 用以;賤射該線__之一表面一段時間之構件，_段a寺 間係足以濺射該表面西使！壹質無汚染物;以及 用以在該間隔期間防止實質濺射該標靶之搆件。 13. 如申請專利範圍第12項之裝置，其中該標靶與該線圈包 括鈇。 14. 如申请專利範圍第丨2項之裝置，其中該標乾與該線圈包 括銘。 15. 如申請專利範圍第12項之裝置，其中該防止構件包括用 以在該段時間以一強度施用偏壓電力至該標靶之構件，該 強度係確保任何由該標靶被濺射與被沉積在該線圈表面上 的材料在該RF電力施用步驟之該間隔期間從該線圈表面 被再濺射。 16_如申請專利範圍第〗5項之裝置，其中該線圈表面濺射構 濺包括用以在該間隔期間施用RF電力至該線圈之構件。 Π.如申請專利範圍第16項之裝置，其中線圈RF電力與標 把偏壓電力之比例大於1 〇。 18_如申請專利範圍第16項之裝置，其中該線圈RF電力是 在0.1至10千瓦的範圍中，且標靶偏壓電力是在〇至 5〇〇瓦的範圍中。 19.如申請專利範圍第17項之裝置，其中該線圈RF電力約 -21- 本紙張歧逋W國Η家揉率（CNS ) A视^ ( 2l〇X297公釐） -- ---------餐----.--訂------^ tti·先聞I背*之注意事項异填寫本萸> 409280 _. — * 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 為1500瓦，且該標靶偏壓電力約為ι〇〇瓦。 2〇·如申請專利範圍第12項裝 ..α 息係進—步包含用以濺射 Μ票靶以在該間隔後朝向一工件濺射標靶材料，並且該 污染物從該線圈被濺射開之構件；及 4用以施用-第二RF電力至該線圈以能量化電菜而在 °亥經歲射之標乾材料沉積在該工件前將其離子化。 如申π專利範圍帛1項之方法，其中該段時間約為3〇 秒。 22. 如申請專利範圍第2項之方法 秒。 23. 如申請專利範圍第7項之方法 秒。 24·如申請專利範圍第丨2項之裝置 秒。 請- 先 閲 讀* 背 Λ 之 注 I 其中該段時間約為30 其中該段時間約為30 其中該段時間約為30 f 裝 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2- 2 I 本紙張从適财關家^^ ( CNS ) ( 21GX297公釐）