TWI327875B - Method and antenna arrangement for improving plasma processing uniformity - Google Patents

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TWI327875B TW092120008A TW92120008A TWI327875B TW I327875 B TWI327875 B TW I327875B TW 092120008 A TW092120008 A TW 092120008A TW 92120008 A TW92120008 A TW 92120008A TW I327875 B TWI327875 B TW I327875B
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Description

1327875 (1) · 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上關於處理基底的裝置及方法，基底包含 用於1C製造之半導體基底或是用於平板顯示應用的玻璃 面板。更特別地，本發明關於能夠在基底表面上以高度的 處理均勻度處理基底之改進的電漿處理系統。 【先前技術】 電漿處理系統風行已有一段時間。多年來，利用感應 耦合電漿源、電子迴旋加速器共振源（ECR)、電容源、等 等的電漿處理系統已被導入並用於不同程度地處理不同項 目，舉例而言，半導體基底及玻璃面板。 在處理期間，典型上使用多重沈積及/或蝕刻步驟。 在沈積期間，材料被沈積於基底表面上（舉例而言，玻璃 面板或晶圓的表面）。舉例而言，例如矽、二氧化矽、氮 化矽.、金屬等不同形式的沈積層可以形成在基底的表面上 。相反地，可以採用蝕刻以從基底表面上的預定區域選擇 性地移除材料。舉例而言，例如穿孔、接點、或溝槽等蝕 刻特徵可以形成於基底的層中。 電漿處理的一特定方法使用感應源以產生電漿。圖1 顯示習知的感應電漿處理反應器200，其用於電漿處理。 典型的感應電漿處理反應器包含室202，以天線或感應線 圈210配置於介電窗212上方。典型上，天線210操作地耦 合於第一射頻（rf)電源214。此外，氣體埠215設於室202的 (2) 1327875 壁內，室202配置成用於釋放例如蝕刻氣體源等氣體源材 料至介電窗212與基底206之間的rf感應電漿區。基底2.06 會被導入室2 02並配置於夾具216上，夾具216—般而言作 爲電極並操作地耦合至第二電源218。 爲了產生電漿，製程氣體會經由氣體埠215輸入至室 202中。接著，使用第一rf電源214，將電力供應至感應 線圏210。所供應的能量會經由介電窗21 2而耦合·至室202 中，在室202內部感應出rf磁場及相伴的大電場電場會 使存在室內的少量電子加速，在室內感應出循環流動的電 流，循環流動的電子會與製程氣體分子相撞撃，這些撞擊 會造成離子化及引發放電或電漿2 04。如同此技藝中所習 知般，製程氣體的中性氣體分子當遭受這些強大的電場時 會損失電子，並留下帶正電的離子》結果，帶正電的離子 、帶負電的離子及中性氣體分子（及/或原子）會包含於 電漿204內。只要自由電子的產生速率超過其損耗速率， 則電漿會點燃。 在說明書及申請專利範圍中，由rf感應天線產生的 電磁場是rf電磁場。雖然在圖式中，電磁場呈現靜態的 ，但是，由rf感應天線所產生的電磁場通常是rf電磁場 〇 一旦形成電漿，電漿內的中性氣體分子傾向於被導至 基底的表面。舉例而言，有助於中性氣體分子出現在基底 處的機制之一是擴散（亦即，室內的分子之隨機運動）。 因此，典型上延著基底206的表面可以發現中性物質（舉 (3) (3)1327875 例而言，中性氣體分子）層。相對應地，當底部電極216 被供予電力時，離子傾向於加速朝向基底，於此，它們結 合中性物質啓動蝕刻反應。 ^ 例如上述之感應電漿系統遭遇的問題之一是整個基底 的蝕刻性能之變異，舉例而言，不均勻蝕刻率。亦即，基 底的一區域與另一區域被不同地蝕刻。結果，相當難以控 制與工件相關連的參數，舉例而言，積體電路情形中的關 鍵尺寸、型態比、等等。此外，非均勻的蝕刻率會導致半 導體電路中的裝置故障，典型上，對於製造者而言，這會 轉換成較高成本。此外，也存有其它有關的議題，舉例而 言，過蝕刻率、蝕刻輪廓、微負載、選擇性、等等。 近年來，已發現這些非均勻蝕刻率中的一因素可能是 涵蓋基底表面上的電漿密度的變異結果，亦即，電漿具有 含有較大或較少量的反應物質（舉例而言，帶正電的離子 )之多個區域。雖然不希望受限於理論，但是，相信電漿 密度的變異是由電漿區中的磁場及電場中發現的不對稱性 所產生。假使電漿區中的磁場是不對稱的，則可以理解所 感應的電場之循環電流將是不對稱的，因此，電漿的離子 化及引發將會是不對稱的，且將面臨電漿密度差異。 圖1中所示的實施例天線210設計成降低不對稱電力耦 合。天線210包含二對同心平面天線及在結構上具有複雜 的剖面，在此結構處，天線元件相連接且rf電力饋送會 連接至此。但是，提供rf電力饋送的需求意指天線無法 完美地方位角對稱。即使缺乏rf電力饋送，在典型上用 (4) (4)1327875 於電漿處理的rf頻率時，天線元件表現得更像傳輸線， 而不是集總元件，以致於圍繞天線之電流強度會有差異， 而在所產生的磁場樣式中造成方位不對稱。 已有其它天線配置發表，以改進電漿區中的電磁場之 對稱性，因而改進電漿均勻性。美國專利號 5,72 9,2 80(H〇lUnd等）說明一種天線，其具有特別螺旋結 構以測試及平均導因於傳輸線效果之具有相對較高及較低 電流的區域。一些方法使用多重主動啓動天線。美國專利 號5,401，3 50(Patrick等）說明線圈配置，其包含第一螺旋 線圈及第二螺旋線圈，第一螺旋線圈藉由第一匹配網路附 著至第一 rf源，第二螺旋線圈在第一螺旋線圈之內，藉 由第二匹配網路連接至第二 rf 源。美國專利 5,731，5 65 (Gates)說明連接至電源的線圈式天線，其中， 天線的中央線圈部份可以選擇性地連接成天線。 即使天線可以製成產生完美對稱的電磁場，偏離處理 室或處理室中的任何元件的直角圓柱完美對稱將會在電漿 處理區導入rf場的不對稱。舉例而言，與夾具216'工件. 206、室殻、窗212或天線210的圓柱對稱之任何不對齊會· 將一些不對稱導入於電漿處理系統中。正常的製造公差也 意指電漿處理系統的某些部份將不會是完美的圓柱對稱。 舉例而言，電漿室的壁厚度之變化會影響電漿產生區的rf 場之不對稱性。即使在電漿區的rf場無法製成完美地對 稱，則假使晶圓未能正確地對齊時，或假使電漿產生區與 工件的表面之間的rf場分佈有變異，則仍將產生工件電 -8- (5) (5)1327875 漿處理之非均勻性。 因此’無論上述對天線產生的電磁場之對稱性的改進 爲何’在晶圓表面上仍然可能有顯著的非均勻性，且即使 電漿室中有完美的對稱電磁場分佈’仍無法確保晶圓的完 美均勻蝕刻。 慮及上述’需要改進的方法及裝置，以增進基底表面 處理的均勻性。隨著製程朝向更小的尺寸，舉例而言，目 前要求Ο.ίμιη尺寸，所以，仍然需要成正比的蝕刻率均勻 性的精密改進。 容 內 明 發 根據本發明的第一態樣，提供用於在電漿處理裝置中 產生rf場分佈之天線配置。此配置包含rf感應天線，rf 電源可以連接至其以供應rf電流以產生第一rf場。rf場 可以延伸至電漿產生區中。被動天線會感應地稱合至rf 感應天線》被動天線會配置成產生第二rf場。第二rf場 會修改第一 rf場，以致於電漿室中的rf場分佈會增加處 理裝置的處理均勻性。 根據本發明的又一態樣，提供用於在電漿處理裝置中 產生rf場分佈之天線配置。此配置包含rf感應天線及被 動天線。被動天線是感應地耦合至rf感應天線並配置成 產生會修改rf場分佈的徑向分佈之rf場。提供裝置，以 移動被動天線以改變rf場分佈的徑向分佈。 根據本發明的又一態樣，提供用於增進電漿處理裝置 -9- (6) (6)1327875 中電漿處理均勻性之方法。天線配置會在電漿處理裝置內 產生rf場分佈，並包含rf感應天線及被動天線，rf感應 天線連接至rf電源以供.應rf電流以產生延伸至電漿產生 區中的第一場，被動天線配置成產生第二rf場。該方法 包括感應地耦合被動天線及rf感應天線之步驟。被動天 線是定位成使得第二rf場修改第一場，以致於電漿處理 裝置中的rf場分佈會增加處理裝置的處理均勻性。 根據本發明的又一態樣，提供調諧用於電漿處理裝置 中的rf天線的rf場分佈之方法。rf天線的rf場分佈會被 決定。提供至少一被動天線，其感應地耦合至rf天線。 然後決定被動天線於rf場分佈上的效果。 式 方 施 實 本發明係關於增加電漿處理裝置或工具中的工作上的 處理均勻性之方法及裝置。圖1係顯示如上所述之習知的 電漿處理裝置。該裝置包含連接至rf電源的感應rf天線 210，rf電源係提供rf電流源給天線。簡而言之，rf天線 在點燃及維持電漿204的處理室202中的電漿處理區中產生 rf電磁場分佈。 在rf天線上會有rf電壓且在rf天線上會有rf電流。 rf電壓會延著天線的長度變化且最大的電壓差典型上是從 一端（亦即終端）至另一端（亦即終端）。rf天線上的rf 電壓及rf天線中的rf電流會影響電漿。 rf天線上的rf電壓在電漿中直接產生電場。對天線 -10- (7) (7)1327875 上的rf電壓之電漿耦合典型上稱爲電容式耦合。在rf天 線中的rf電流會在電漿中產生rf磁場，其會在電漿中感 應rf電場。對rf天線中的rf電流的電漿之耦合典型上稱 爲電感式耦合。因此，在rf天線與電漿之間可以有rf電 感式耦合及rf電容式耦合。在下述中，「rf場分佈」一 詞除非文中另有說明，否則將會用以表示具有電感式（亦 即’磁性的）部份及電容式（亦即，電性的）部份之rf 電磁場分佈。 對於電感式電漿源，以電感式耦合從天線耦合至電漿 的電力量大於以電容式耦合耦合至電漿的電力量。即使對 於電感式rf天線而言，電容式耦合的效果是重要的。以 電容式稱合開始電獎，然後以電感式親合維持。而且，隨 著rf電壓延著rf天線的長度變化，從天線至電漿的電容, 式耦合在天線的不同部份是不同的。電容式耦合的變化可 以以可見圖案看見，可見圖案係由電漿離子蝕刻於介電窗 的底面，電漿係從電容式耦合最強的區域之介電窗濺射材 料。 某些電漿處理系統使用法拉第屏蔽以降低感應式天線 對電漿的電容式耦合。此法拉第屏蔽是大的平坦金屬碟， 具有多個徑向槽，且其位於感應式天線與介電窗之間。假 使法拉第屏蔽是在零伏特的電位，則對電漿不會有電容式 耦合。假使法拉第屏蔽是處於均勻的非零rf電位，則對 電漿的電容式耦合會是均勻的。在法拉第屏蔽中設置徑向 槽以防止rf電流被rf天線感應’否則會阻礙“天線與電 -11 - (8) (8)1327875 漿的電感式耦合。即使缺乏任何電容式耦合，結果，由於 rf磁場部，室中的.rf場分佈將仍然具有某些rf電部份^ 圖2顯示類似於圖1中所示的電漿處理裝置但包含根據 本發明的天線配置實施例之剖面圖。天線配置包含電感式 rf天線210及第一被動天線22〇和第二被動天線222。圖3顯 示電路圖，其顯示用於電感式天線的電流路徑，而圖4顯 示平面視圖，說明被動天線相對於電感式天線的定位。圖 2顯示圖4的AA’剖面圖。 電感式天線210包括第一、上對圓形天線元件224及第 二、下對圓形天線元件2〗6。上對包括內回路天線元件228 及外回路天線元件2 3 0。下對也包括內回路天線元牛232及 外回路天線元件23 4。上及下對是以中心軸24 5爲中心之同 心圓，中心軸實質上垂直於天線平面延伸。中心軸與電漿 室2 02本身實質上圓柱對稱的軸共直線。 每一天線元件由幾乎3/8"(0.9 cm)正方剖面的鍍銀的 銅所製成。感應式天線具有約6"( 14.5 cm)的內徑以及約 8"(19.4 cm)的外徑。天線元件安裝於商標名Teflon之 PTEE製成之圓形的十字剖面支撐件23 6上。支撐件的尺寸 足已防止天線元件之間產生電弧。支撐件用以將天線元件 固持於正確的相對空間位置中也有助於防止天線元件在操 作期間在磁力下互斥排開。 如圖3所示，天線元件會在其自由端連接以提供單一 電流路徑，以致於電流在天線平面內以同樣方式流動。rf 電流饋線23 8及240設於天線210的自由端，在操作期間， -12- (9) (9)1327875 « rf電源214會藉此將rf電流供應給天線。由於感應式天線 連接至rf電流以致於rf電流在天線中流動，所以，其可 以被視爲主動天線。rf電流饋線是在天線將產生之佔主要 地位的對稱電磁場圖案中的方位角不對稱源。一般而言， 不是所有rf天線設計成方位角對稱。rf感應式天線210的 構造之細節更詳細地見於Wilcoxson等於200 1年12月18曰 申請之美國專利申請案序號1 0/033,807 "Method . and Apparatus For Producing Uniform Process Rates” ，其內 容於此倂入參考。 本發明不限於圖式中所示的範例rf天線。可以使用 任何rf感應式天線配置以實施本發明。舉例而言，交流 的rf感應式天線具有單一或多個螺旋天線元件，纏繞成 平坦螺旋或是纏繞成平躺於半球形表面上。在此rf天線 的另一實施例中，在相鄰的螺旋線圈之間的氣隙可以用以 防止天線構件之間產生電弧。 如圖2及4所示，被動天線222安裝於支撐件400上。支 撐件400包含以軸頸方式接合於支撐體404中，支撐體404 係以支腳406樞接地安裝於電漿室上。臂在第一端具有手 柄408且被動天線附著於另一端。支撐件允許被動天線的 位置及方向可以相對於感應式天線被調整。被動式天線可 以延著臂的軸平移41〇，圍繞臂軸旋轉412，且支撐體404 可以被旋轉414。任一或每一被動天線的位置可以於需要 時以任何方式改變。舉例而言，被動天線可以相對於rf 天線，在三維方向上被平移、旋轉、傾斜，或者另一情形 -13- (10) (10)1327875 是被定向。 實際上，毎一被動天線會由連接被動天線至電漿處理 裝置的部份之支撐結構固持於適當位置》爲了簡明起見， 未顯示用於第二被動天線的支撐件。支撐件可以用以改變 被動天線的位置及方向，將被動天線固持於較佳位置及防 止磁力移動被動天線。或者，被動天線可以被置於電漿室 的輔助部上，舉例而言，輔助部爲窗溫度控制裝置，其提 供支撐給天線。 圖4係顯示本發明的天線配置之平面視圖。第一被動 天線220及第二被動天線222均具有’D'形狀並由幾乎 1 "(2· 4 cm)寬鍍銀的銅帶製成。被動天線可以由任何導電 材料製成，但是，較佳地是金屬並具有儘可能高的導電率 。將天線饋電點處的rf感應式天線中的間隙取爲1 2點鐘 ’則第二被動天線222位於對應於幾乎1點鐘且在感應式天 線的週圍外部的角度位置。第二被動天線2 2 0位於對應於 幾乎7點鐘且在感應式天線的周圍內的角度位置。被動天. 線稍微位於感應式天線的上表面上方，且在實質上平行於 感應式天線的平面之平面內。 已說明天線配置的安排及結構，現在將特別參考圖5 、6及7，說明天線配置的操作。爲了簡明起見，「方位角 」用以表示如圖4中的線250所示之以電漿處理裝置的中心 軸爲中心之角位移。 圖5顯示蝕刻速率的輪廓圖260，其係使用類似於圖1 中所示的習知電漿處理裝置所處理的晶圓表面上的位置之 -14- (11) · (11) ·1327875 函數。圖的上方中心對應於RF天線饋電的位置’且圖的 中心對應於電漿處理裝置的中心軸245 »輪廓標記以每分 鐘埃爲單位標示蝕刻率。如同所視，蝕刻率在朝向圖的底 部左方之扇區是最尚的’且在朝向圖的上部右方之扇區是 最低的。因此，橫跨晶圓具有蝕刻率梯度。而且，在圍繞 晶圓的不同方向上蝕刻率是不同的，因此，在晶圓上，蝕 刻率會有方位角不對稱。在晶圓表面上的平均蝕刻率是 2 9.9 nm/min，標準偏差爲〗·0 nm/min 以及 3.5 nm/min 的. 範圍。 圖6係顯示蝕刻率的輪廓圖270，其係經過處理的晶圓 的表面上的位置的函數，該經過處理的晶圓係藉由使用與 對應於圖260.的製程中所使用的相同製程但是使用具有如 圖2及4所示.的天線配置的電漿處理裝置，而受處理的。圖 的上方中心對應於RF天線饋電的位置，且圖的中心對應 於電漿處理裝置的中心軸24 5。輪廓標記以每分鐘埃爲單 位以標示蝕刻率。如同所視，蝕刻率在朝向圖的左方之扇 區是最高的，在朝向圖的右上方之扇區是最低的。但是， 晶圓表面的平均蝕刻率是29.7 nm/min，可以與習知製程 相比較，但是，具有0.5 nm/min的標準偏差以及 1.8nm/min的範圍，亦即，鈾刻率的均勻性變二倍且相對 於角度之蝕刻率的變化已減少。因此，使用本發明的天線 配置之蝕刻率，相較於習知技藝，具有較大的均勻性及方 位角對稱性。 不希望受限於理論，但是，相信被動天線是修改電漿 -15- (12) 1327875 的 齊 獨 仍 內 的 以 正 第 圖 週 的 ) 線 被 天 本 磁 以 所 線 會 產生區中的rf場分佈以增加電漿產生區中的rf場分佈 方位角對稱性之因素。假使rf天線及晶圓不是同軸對 的’則另一因素將是重要的。在此情形中，無論由天線 自產生的rf場分佈有多麼對稱，晶圓表面上的蝕刻率 可能有顯著的差異。然後，使用被動天線以修改電漿室 的rf場分佈，且藉由產生會增加晶圓表面上低蝕刻率 區域之蝕刻率的rf場分佈，且反之亦然，則事實上可 降低電漿室內的天線rf場分佈之對稱性，但是，卻真 地增加晶圓表面上的處理率之均勻性。 圖7係顯示延著圖4的線AA·之rf天線210'第一及 二被動天線220和222、電漿產生區252及晶圓206的剖面 。圖7也顯示天線配置的瞬間電流及磁場分佈。如同rf 期中的瞬間所示般，rf天線中的rf電流正進入rf天線 右手側（進入紙中）及離開rf天線的左手側（離開紙 。此電流造成實線所示的磁場樣式。 根據楞次定律（Lenz’s)第一被動天線220會將rf’天 磁場的磁通量鏈結，在被動天線中感應電流，以相反於 動天線內的rf天線磁場之方式，產生虛線所示的被動 線磁場。因此，被動天線的區域上的淨磁場會降低。在 實施例中，在被動天線的區域外部的區域中，被動天線 場可以與rf天線磁場在相同方向上，以致於淨磁場可 增加。實際上，由於被動天線的材料不是完美的導體， 以，在被動天線內的磁場未被完美地抵消。第一被動天 220的效果是在rf天線之內的被動天線的位置處之磁場 -16 - (13) . 1327875 被降低，因而改變處理室內及電漿產生區252上的rf場分 佈。應瞭解，由於來自rf天線的磁場是rf磁場，所以， 由被動天線產生的磁場也是rf磁場。 第二被動天線222也會鏈結rf天線磁場的磁通量，並 且，根據楞次定律，會在被動天線2 22中感應電流，以相 反於被動天線內的rf天線磁場之方式，產生虛線所示的 被動天線rf磁場。因此，被動天線的區域上的淨磁場會 降低。實際上，由於被動天線的材料不是完美導體，所以 ，被動天線內的磁場不會被完美地抵消。第二被動天線 220的效果是在RF天線外部的被動天線的位置處之磁場 會被降低，藉以改變室內及電漿產生區252上的rf場分佈 。如圖6所示，二被動天線的淨效果是增加晶圓表面上的 蝕刻率之均勻性。 如同上述，有一些有助於使用被動天線以降低處理非 均勻性的因素。被動天線可以用以增加電漿產生區中的rf 場分佈之對稱性（舉例而言，方位角對稱性）。被動天線 可以用以修改電漿處理室中的rf場分佈，以.降低rf天線 或電漿處理裝置中任何固有的不對稱性。而且，被動天線 可以被用以降低rf天線rf場分佈的對稱性，舉例而言， 假使由於晶圓與rf天線未對齊而這會造成更均勻的處理 率。而且，被動天線可以被用以修改電漿室內的rf場分 佈以反制電漿處理室的元件對於電磁場分佈的任何效果， 以改進橫跨晶圓之電漿處理的均勻性。 如圖2、4及7所示，被動天線會藉由鏈結rf天線磁場 -17- (14) (14)1327875 的通量而感應地耦合至rf天線。在另一實施例中，被動 天線之一或全部可以與rf天線電接觸。但是’儘管天線 是被動天線，僅有感應的rf電流會流通而非被啓動的rf 電流。被動天線將與rf天線維持在相同電壓。 因此，本發明藉由使用適當置放及形狀的被動天線以 修改rf場分佈，以致於增加晶圓的處理均勻性，而提供 電漿處理裝置內的rf電磁場分佈之微調或修整之方式。 慮及上述討論，有很多實施被動天線的可能方式，它 們取決於包含形狀、尺寸及rf場分佈需要被修改的本質 等因素以及被動天線可以被置放的電漿處理裝置之內可利 用的空間等更實際的事務而定。被動天線相對於rf天線 的位置也將是因素，被動天線相對於rf天線的方向也是 因素。 圖8A-J顯示被動天線的另一可能實施例。被動天線 具有導電回路的結構，提供低電阻電流，以致於會由被動 天線鏈結的RF天線通量感應出合理強度的磁場。圖8A-G 顯示另一被動天線形狀的立體視圖。被動天線具有曲線形 狀，舉例而言，圓形、弧形、新月狀' 卵形或橢圓形。被 動天線也可以具有實質上多邊形，舉例而言，方形或三角 形，可以爲長方形或不規則多邊形。天線可以具有不規則 形狀’由直線及曲線部份或是二者的組合所製成。圖8八 至G的被動天線具有實質平坦的平面形狀。圖8H的被動 天線具有較不平面的「馬鞍」形狀，圖81的被動天線也 具有非平坦的平面形狀。在如圖8 j所示之又一實施例中 -18- (15) (15)1327875 ，被動天線可以是3維體，舉例而言，球體、橢球體、扁 橢球體、扁長橢球體、立方體、及較多邊的多邊體。.3維 體可以是規則形的或不規則狀的，也可以具有無空隙表面 或是具有一孔徑或複數個孔徑於其中。 圖9顯示本發明的天線配置3 00的又一實施例。RF感 應天線210廣義上與先前所述相同。在此配置中，設有鍍 銀的銅圓帶形式的被動天線280且其設置成與RF天線同 軸。被動天線安裝於支撐件500上，以致於延著電漿處理 裝置的中心軸245的被動天線之位置可以改變。 支撐件包含臂502，臂502通過支撐體5〇4中的孔徑 以致於臂可以延著軸245滑動。臂的第一端具有柄506，臂 的第二端具有徑向延伸的安裝元件5 08，藉由安裝元件508 ，被動天線2 80附著至支撐件。安裝元件可以設有方位角 對稱。支撐件可以是非導電的且可以規劃成不會產生任何 進一步實質的電場或磁場不對稱。支撐件使被動天線與感 應天線維持共軸，且支撐件的柄5 06可以操作以改變被動 天線延著軸245的位置。 顯示具有所示電流分佈之rf周期中的一瞬間，由 RF天線產生的磁場的磁場線。被動天線會鏈結rf天線磁 場的磁通量，且根據愣次定律，在被動天線280中感應電 流，而在被動天線的區域內產生與rf天線場相反的磁場 (以虛線部份地顯示）。因此，朝向中心的電漿區252中 的磁場強度會降低。但是，如圖9所示，被動天線磁場會 作用以增加被動天線外面的磁場。因此’圍繞周圍之電漿 -19- (16) 1327875 區25 2中的磁場強度會增加。因此，將圓形 與圓·形RF天線同軸，可以修改電漿室內 252中的rf場分佈之徑向分佈。因此，可以 室內的徑向rf場分佈，以調諧磁場以使使 等不同蝕刻劑之電漿處理裝置最佳化。 不同直徑的被動天線將改變電漿產生區 徑向分佈。而且，延著中心軸245移動被動 場分佈。將被動線圈移離rf天線及電漿 282(如圖9中所示向上），將改變被鏈結的rf ，也將降低被動天線場對室內rf場分佈的 線圈朝向電漿區252移至位置284 ’也將改變 ，但將降低被動天線與室之間的距離，藉以 場對rf場分佈的效果。 在另一實施例中，被動天線2 8 6在RF 圍繞RF天線以改變電漿區的電磁場的徑向 圖9中顯示圓形rf天線，但是，天線配置可 式的rf天線，舉例而言，螺旋天線或半球 在其它實施例中，被動天線可以設置成與1 ，且可以與rf天線的形狀相同或不同。在3 施例中，延著rf天線軸移動被動天線意指 修改的rf場分佈的徑向分量。對於rf天線 不同幾何形狀以及被動天線及rf天線的不 言，於需要時，rf場分佈的其它分量將多多 以便增加微調處理或增加處理的均勻性。 被動天線設成 及電漿產生區 改變電漿產生 用諸如氣及氯 中的電磁場的 回路將改變rf 區而進入位置 天線通量的量 貢獻。將被動 RF通量鏈結 增加被動天線 天線的外面並 分佈。雖然在 以包含不同形 形螺旋天線。 •f天線非共軸 S 9中所示的實 其實質上爲被 及被動天線的 同相對移動而 少少被修改， -20- (17) (17)1327875 圖10顯示本發明的天線配置之又一實施例320之立體 視圖。在本實施例中，被動天線330以屏蔽形式設置，包 圍？f天線210及延著rf天線的rf饋電部份除外之rf天線 大部份的長度延伸。在另一實施例中，被動天線也包圍rf 天線的rf饋電部份。假使天線的rf饋電部份是rf天線rf 場中的不對稱性之主要來源，這是有利的。被動天線3 30 具有實質的環狀。被動天線是由適當形狀的鍍銀的銅片所 製成。由於延著rf天線的整個長度包圍rf天線之屏蔽被 動天線將包全地包含天線的rf磁場，不允許rf磁場到達 電漿產生區，所以，在被動天線中應設置至少一間隙。如 同下述將更詳細說明般，被動天線的剖面形狀與rf天線 在無任何不對稱性下將產生之磁場的磁場線之形狀相同》 被動天線的表面是其與rf天線場的所需對稱部份平行。 圖1 0中所示的被動天線之實施例3 2 0，在要求饋電位置及 間隙以允許RF天線磁場之限制內，有利於rf天線場中某 些不對稱性的最大排除。 被動天線33 0也某種程度上作爲法拉第屏蔽。位於rf 天線與窗之間的被動天線表面部份提供實質上環狀的法拉 第屏蔽並降低rf天線與電漿之間電容式耦合（雖然在電漿 室內仍然有rf場分佈的電容成份）。但是，屏蔽的被動天 線3 3 0被規劃成從感應場移除不需要的不對稱性以修改rf 場分佈。相反地，習知的法拉第屏蔽配置成通過rf場的 感應部而未修改它。 圖1係顯示本發明的天線配置之又一實施例340的立體 -21 - (18) (18)1327875 視圖。在本實施例中，被動天線350以屏蔽形式設置，延 著相反於rf天線的饋電部之部份，包圍rf天線210。被動 天線是由適當形成的·鍍銀的銅片所製成。被動天線再度具 有與rf天線場的對稱部之磁場線平行的剖面形狀，以屏 蔽掉不對稱部份。由於天線的饋電部被視爲rf天線磁場 圖案的不對稱性的主要來源，所以，被動屏蔽天線可以設 置在直徑上與饋電部相反的圍繞rf天線之位置處。 現在參考圖12A-C及13，說明被動天線的屏蔽態樣之 操作原理。圖1 2 A至1 2 C顯示RF天線2 1 0的剖面圖。圖 12A顯示用於完美對稱的RF天線之RF周期的瞬間之磁 場線342。·圖12B顯示用於非對稱RF天線的RF周期之瞬 間的磁場線344，其中，代表場圖案的不對稱部之耳垂部 346已被加至圖12A的完美場圖案。圖12C顯示屏蔽的被 動天線360，其具有與對稱的RF天線場圖案相同的剖面 形狀。被動天線的表面在耳垂部除外的每一位置處均與磁 場的磁場線344平行。 在耳垂部362的磁場的每一部份可以被分解成平行對 稱場線342的分量364及垂直於對稱場線3 42的分量366»由 於被動天線表面平行於對稱場，所以，其會在與平行於對 稱場的分量相平行的所有地方，以及在出現在與任何垂直 分量垂直的表面之所有地方。如同圖13所示，在被動天線 上的位置368，根據楞次定律，垂直分量將在被動天線中 感應表面電流3 70，而產生磁場3 72以抵消垂直分量。因此 ，被動天線3 60與rf天線的磁場感應地耦合，且會感應出 -22- (19) (19)1327875 表面電流，抵消被動天線表面上任何一處的rf天線之非 對稱部。因此’ rf天線場的對稱會增加，因而增加電截產 生區中的電磁場之對稱性》 圖14至17顯示屏蔽感應式耦合被動天線的另—實施例 。圖14中所示的被動天線380係爲具有第一間隙381及第二 間隙383的鍍銀的銅製成的實質圓形、環形板。板的環狀 部之寬度小於環狀板的內徑之半徑》使用二間隙以增加被 動天線的法拉第屏蔽態樣之功效。與單一間隙的情形相比 ，二間隙會降低環狀屏蔽的相鄰端之間的電位差。可以使 用二個以上的間隙。被動天線的形狀配置成允許應應表面 電流以移除rf天線場的未必要之非對稱部，以修改rf場 分佈的感應部份。在此屏蔽中，天線將設置成與RF天線 共圓並在其上方或下方。被動天線當未至少部份地配置於 rf天線與電漿之間時，將不會提供法拉第屏蔽效果。此被 動天線可以屏蔽掉與其表面垂直的RF天線磁場之非對稱 成份。雖然外表上類似於習知的法拉第屏蔽，但是，被動 天線3 8 0與習知的法拉第屏蔽區別之處在於被配置成產生 允許在其表面感應表面電流之電流路徑，以抵消rf天線 場的不必要感應部份。相反地，法拉第屏蔽特別配置成使 rf場的感應部份未改變地通過。 圖15係顯示環狀、三邊長方槽以將rf天線場的不必 要部感應部份從側邊及下方屏蔽掉。於適當時且取決於需 要符合的RF天線磁場圖案形狀時，也可以使用例如U或 C形剖面的曲形槽。而且，在被動天線中可以設置一個以 -23- (20) (20)1327875 上的間隙，以改進其法拉第屏蔽性能。屏蔽的被動天線之 其它實施例可以包含屏蔽的內壁、外壁、上壁或側壁，或 其任何組合，具有適宜應用之儘可能多的間隙。 圖16顯示天線配置的又另一實施例3 84。在本實施例 中，rf感應天線3 86顯示爲具有r.f饋電點3 8 8的簡單線回 路。在無rf饋電及任何其它方位角對稱導入機構之情形 下，線回路將具有角向磁場圖案。被動天線390以六個金 屬的、曲面圓柱段的形式設置，每一段均包圍一段rf天 線。每—段均具有個別的徑向延伸金屬肋391，藉由這些 肋391，這些段在中心轂392連接。這會改進被動天線3 90 的法拉第屏蔽效果。每一段具有幾乎相同的長度且段與段 之間的間隔幾乎相同。因此，每一段及間隙會於約3 0 ^的 角度延伸，且這些段是圍繞rf天線等角度地規則間隔。 以此方式，被動天線製成儘可能方位角對稱的，藉以幫助 降低由被動天線導入任何方位角不對稱性。而且；被動天 線實質上延著RF天線的整個 長度設置，有助於降低電漿區中的方位角對稱性的大規模 不對稱性，而小規模的電漿擴散有助於增加電漿本身的整 體方位角對稱性。這些段的精密定位可能不是完美的方位 角對稱，而有助於抵消天線饋電的位置效果。此外，在另 一實施例中，將有奇數段，以致於是段而非間隙與饋電的 位置直徑上相反。 屏蔽被動天線3 90的每一段某一程度上作爲rf天線產 生的磁場上的擾動。可以藉由使每一段的端部邊緣之剖面 -24- (21) (21)1327875 形狀與無被動天線時段與段之間的間隙區的rf天線磁場 將具有的磁場線相同，以降低屏蔽天線段的擾動效果。舉 例而言，在無屏蔽天線3 90時，圓形rf天線的自然、對稱 的磁場將爲角向磁場，其在垂直於線回路rf天線3 8 6的線 之平面中具有圓形剖面。因此，藉由使邊緣387的剖面形 狀、這些段的每一端部3 89的剖面形狀也爲圓形，可以降 低屏蔽天線段的擾動效果。這將有助於被動天線中屏蔽段 與間隙之間的轉換平順。 雖然圖16中的被動天線之剖面顯示成延著每一段的長 度相同，但是，被動天線的剖面形狀延著其延著rf天線 的長度而變化，會是適當的。但是，使被動天線的端部之 邊緣的剖面形狀與rf天線磁場在無被動天線時將具有的 磁場線相同，可以有助於降低rf場分佈上的被動天線的 擾動效果。 圖17顯示屏蔽的被動天線392的最簡單實施例。在本 實施例中，被動天線以實質上平面的、長方形鍍銀的銅片 之形式設置。此鍍銀銅片會提供表面電流路徑3 94，以致 於當其相鄰於rf天線時，可以感應地耦合至rf天線場， 且將會產生抵消場以降低rf天線場的不對稱部分及修改 電漿室中的rf場分佈，以致於增加處理均勻度。 圖〗8顯示類似於圖2所示的電漿處理裝置但具有增加 的電磁鐵配置510之電漿處理裝置5 0 0的剖面視圖。電磁配 置包含與電漿室同圓心的第一外圓形線圈514及第二內圓 形線圈516。每一線連接至可變DC電源520，可變DC電 -25- (23) (23)1327875 助於以類似於電漿的配置以固持電漿表面的電漿成份’所 以，在晶圓表面，電獎分佈中的任何不均勻將會更明顯。 因此，藉由使用DC電磁鐵配置51〇或磁桶配置或二者所 提供的DC磁場，可以增強電漿表面處對於電漿分佈中任 何不對稱性之蝕刻均勻度的影響。但是’藉由使用被動天 線，可以降低電漿分佈中的不對稱性’以致於可以實現使 用DC磁場以增加電漿成份傳輸至晶圓表面的優點’不會 顯著地降低蝕刻均勻性。由於當D C磁場存在時’ rf天線 不對稱性在晶圓上的影響大，所以’當DC磁場存在時， 使用被動天線以消除不對稱性之受益會更大。 從另一觀點而言，在欠缺DC磁場的電漿成份準直效 果時，橫向電漿成份可以增加晶圓表面上的蝕刻均勻度。 由DC磁場降低橫向擴散意指由被動天線所造成的電漿均 勻度更有用地普及至晶圓表面’以提供均勻蝕刻。因此， 使用永久磁桶及/或電磁鐵配置所提供的固定的或緩慢時 變的DC磁場，可以增強被動天線對蝕刻均句性的效果。 圖19係顯示流程圖，說明用於調諧設置在電漿室中的 場分佈之方法。一般而言，在方法610開始時’第一步驟 62 0是決定導因於rf天線的rf場分佈。在第二步驟630中 ，被動天線會加至rf天線並感應地耦合至rf天線。然後 ，在步驟640中，決定導因於被動天線與rf天線之間的相 互影響而造成的改變的rf場分佈》假使依準則決定造成 的rf場分佈以造成增加的處理均勻性（650)，則方法會於 步驟600結束。 -27- (24) (24)1327875 或者’假使在步驟65 0決定被動天線未造成增加的 處理均勻度或是處理均勻度的增加未符合標準，則在分枝 步驟635中’藉由增加又一被動天線，或是原來的被動天 線可以由不同的被動天線取代，或是原來的被動天線可以 重新配置，舉例而言’藉由重新定位其相對於rf天線的 位置’以"增加’’被動天線（63 0)。接著重新決定新的改變 的rf場分佈（640)，及重新決定處理均勻度的增加（65〇)。 增加被動天線及重新決定rf場分佈的步驟可以依需要而 —再重覆多次’直至達到選取的處理均勻度標準或臨限値 〇 現在將更詳細說明調諧方法600的另一實施例。 在一實施例中，調諧方法可以是計算的，可以關於增 加電漿室中的電漿產生區中rf天線及被動天線所產生的 rf場的對稱性，或是改變電漿處理裝置中的rf場分佈以 增加處理均勻度。可以使用電腦及適當的電磁場模型軟體 ，執行rf場分佈的決定。商業上可取得的套裝軟體之實 施例可以是Ansoft公司所提供的Maxwell 3d。給定rf天 線的形狀及某些邊界條件，可以計算圍繞天線之空間中的 向量rf場的不同分量。天線的形狀可以改變，且不同的 被動天線可以加至計算中以最佳化而取得對於某些限制而 言爲最均勻的結果rf場’舉例而言’防止電弧之最小的 天線部分離。 如圖20A、B & C所示’真實的rf天線70 0可以槪念 化爲完美對稱的rf天線710及擾動部720’代表rf天線饋 -28- (25) (25)1327875 電及交錯部。目的是提供被動天線，其會降低擾動部720 對於rf場分佈的貢獻，並使被動天線對於對稱部71〇提供 的rf場分佈之影響最小化。理想的解決之道是被動天線 具有與擾動部720相同的形狀並具有相等且相反相位的rf 電流流入其中。但是，被動天線未佔據與實體饋電及交錯 部相同的實體空間。起初，考慮rf饋電、任何遺失的區 段及其它非對稱源，以及無任何被動天線下，僅單獨對受 供電的rf天線計算rf場分佈（620)。 然後，導入一或更多被動天線（630)及再度計算rf場 分佈（640)，以及評估對處理均勻度的影響（650)。舉例而 言，假使知道電漿處理裝置中有特別的處理不均勻源，而 rf場分佈要爲此而被改變或修正時，可以提供不同的被動 天線配置，以及重新計算rf場分佈（63 5 )，直至達到造成 最對稱的計算的rf場分佈、或是提供增加的處理均勻度 之rf場分佈之較佳被動天線配置。接著，實現及實施計 算導出的被動天線。 在方法的另一實施例中，使用電磁場量測裝置以量測 rf天線以及rf天線和被動天線的rf場分佈。rf天線置於 蝕刻室中或是置於rf測試台中並使用低壓訊號供電。使 用rf拾訊探針以量測無任何被動天線存在時圍繞rf天線 的空間中的向量rf場分佈，以決定rf場分佈（620)。適當 的rf拾訊探針包括彎成單一回路及具有短路至外導體的 內導體之堅硬的同軸導體之短區。一或更多被動天線會被 加至rf天線（63 0)，以及使用rf探針再度量測所造成的rf -29- (26) (26)1327875 場分佈以決定被改變的rf場分佈（640)。決定受量測的rf 場分佈是否符合例如特定對稱程度等處理均句性準則 (650)，假使爲否，則組合其它的被動天線配置以及量測 它們的rf場分佈（63 5)。影響所產生的rf場的被動天線數 目、位置、方向、形狀及其它特性可以改變以便提供最佳 化的處理均勻度。當導出適當的rf天線及被動天線配置 時，rf天線及被動天線可以安裝於電漿蝕刻裝置中且它們 的相對位置會固定成可以執行進一步量測或測試或是可以 直接執行電漿處理。 在處理均勻度調諧·方法600的另一實施例中，工作處 理用以幫助決定rf場分佈。使用晶圓作爲工件，且將晶 圓設於電漿處理工具中。使用rf天線但無被動天線，以 執行蝕刻，以及，舉例而言，藉由量測橫越晶圓表面的蝕 刻率，量測及量化橫越晶圓的處理均句度。蝕刻均勻率與 電漿室內的rf場分佈有關，因而藉由此步驟62 0以決定rf 場分佈的量測。接著將被動天線加至rf天線線630並在相 同的處理條件下蝕刻另一工件晶圓，以及量測處理過的晶 圓及量化橫越晶圓表面的蝕刻程度。接著取得單獨rf天 @與rf天線和被動天線處理之間的差異，以量測被動天 線對於蝕刻均勻度的效果。舉例而言，在rf天線的第一 胃度位置之被動天線會增加晶圓上對應的角度位置處的蝕 亥1J率。被動天線可以接著由不同形狀或尺寸的被動天線所 取代’或者，被動天線的位置或方向改變，或者，增加又 ~天線（6 3 0)，然後，在新晶圓上執行另一蝕刻以決定該 -30- (27) (27)1327875 配置的處理均勻度。藉由與僅有一 rf天線之蝕刻均勻度 相比較，評估新的rf天線及被動天線的配置對於rf場分 佈的影.響。這些步驟可以隨著不同的rf天線及被動天線 配置而重覆多次（6 3 5 )。 可以從單獨rf天線蝕刻圖案及完全均勻蝕刻圖案之 間的差異，決定需要提供最佳均勻度之修正。合充份緊密 地符合該差異之被動天線與rf天線的組合將提供根據至 今所量測到的天線配置之最佳均勻性。假使一般關係經過 識別，舉例而言，被動天線尺寸的增加，或是與rf天線 的距離與它們對處理率的影響具有合理的固定關係，則可 以根據量測結果而作出與適當的被動天線尺寸及位置有關 的合理準確評估。舉例而言，使被動天線包圍的面積增倍 可以以可預測的方式增加晶圓蝕刻率的改變。當決定rf 天線及被動天線配置提供可接受範圍內之處理均勻度時， 則工具會被調諧以適當用於工件處理，且方法結束（6 60) 。或者，使用目前爲止最佳化的rf天線及被動天線配置 ，執行又一次重覆計算及精密調諧。 由於相信在非均勻性的主要來源被移除之後，在其它 情形下相同的處理工具之處理非均勻度的來源實質上會隨 機地隨著工具而變，所以，使用此後一方法調諧rf場分 佈’相信是特別有用的。因此，可以執行以一工具接一工 具爲基礎以取得增加的處理均勻度之每一處理工具的精密 調諧’以決定對於每一工具最佳的rf天線及被動天線配 置° -31 - (28) 1327875 所述的不同實施例之一些特點可以與其它實施例的特 點相結合，以提供根據本發明的天線配置。因此，本發明 不限於圖式中所示的具體實施例。 雖然爲了淸楚瞭解而詳細說明前述發明，但是，在後 附的申請專利範圍之範圍內，可以實施某些變化及修改。 因此，所述的實施例應僅視爲說明性而非限制性，且本發 明不應局限於此處所述明的細節，而應由下述申請專利範 圍及所有均等的範圍所界定。 【圖式簡單說明】 參考配合附圖之上述說明，可以最佳地瞭解本發明以 及其進一步之優點，其中： 圖1係顯示包含習知rf感應天線之電漿處理裝置的剖 面圖； 圖2係顯示類似於圖1並包含根據本發明的天線配置之 電漿處理裝置之剖面視圖； 圖3係顯示電路圖，說明感應天線的電流路徑； 圖4係顯示圖2的天線配置之平面視圖； 圖5係顯示等高圖，說明電磁場分佈的不對稱對蝕刻 率均勻性的影響； 圖6係顯示等高圖，說明圖2及4中所示的導因於天線 配置之改進的鈾刻率均勻性； 圖7係顯示圖2及4的天線配置之剖面圖，以及在rf周 期瞬間磁場樣式上的被動天線之影響； -32· (29) (29)1327875 圖8A至J顯示配置的被動天線之實施例的可能形狀 ) '圖9顯示用於改變電漿區的電磁場之徑向分佈的天線 配置之實施例的剖面圖； 圖10顯示包含屏蔽的被動天線之天線配置的實施例的 立體圖； 圖II係顯示包含蔽屏的被動天線之天線配置的又一實 施例的立體圖； 圖12A、12B及12C係分別顯示具有對稱磁場樣式' 不對稱磁場樣式、及被動天線屏蔽的rf天線之剖面視圖 ♦ 圖1 3顯示圖1 2 C中所示的天線配置之立體視圖，說明 被動天線的影響； 圖14顯示被動天線的另一實施例之立體視圖； 圖15顯示被動天線的又另一實施例之立體視圖； 圖16顯示被動天線的仍然又另一實施例之立體視圖； 圖17顯示被動天線的仍然又另一實施例之立體視圖； 圖18顯示類似於圖2並包含根據本發明的修改的天 線配置的又一實施例的電漿處理裝置之剖面視圖； 圖19係流程圖，顯示根據本發明的電磁場分佈調諧方 法：及 圖2 0A、B&C顯示rf天線的槪念部份，說明對稱的及 非對稱的rf場之來源。 在圖式中，類似的代號意指類似的構件及元件。 -33- (30) (30)1327875 [圖號說明] 200 感應電漿處理反應器 202 室 204 rf感應電漿區 206 基底 208 壁 2 10 天線 212 介電窗 214 第一射頻電源 215 氣體埠 2 16 夾具 218 第二rf電源 2 2 0 第一被動天線 222 第二被動天線 224 第一上對圓形天線元件 22 6 第二上對圓形天線元件 22 8 內回路天線元件 23 0 外回路天線元件 23 2 內回路天線元件 23 4 外回路天線元件 23 6 支撐件 23 8 rf電流饋線 240 rf電流饋線 25 2 電漿產生區 -34 - (31) 被動天線 被動天線 天線配置 天線配置 被動天線 天線配置 磁場線 磁場線 耳垂部 被動天線 屏蔽被動天線 耳垂部 表面電流 磁場 被動天線 第一間隙 被動天線 第二間隙 天線配置 rf感應天線 邊緣 rf饋電點 端部 被動天線 •35- (32) 金屬肋 中心轂 表面電流路徑 支撐件 臂 支撐體 支撐腳 手柄 支撐件 臂 支撐體 柄 安裝元件 電磁鐵配置 第一外圓形線圈 第二內圓形線圈 DC電源 電漿區 rf天線 對稱的rf天線 擾動部 -36-

Claims (1)

1327875
(1) 拾、申請專利範圍 附件3A : 第92120008號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國99年3月22曰修正 1. —種天線配置，用於在電漿處理裝置的處理室之室 壁內的電漿產生區產生射頻場分佈，包括： φ 射頻感應天線，射頻電源會連接至該射頻感應天線以 供應射頻電流而產生延伸至電漿產生區中的第一射頻場； 及 被動天線，‘該被動天線係感應地耦合至該射頻感應天 線並配置成產生修改第一射頻場的第二射頻場，以致於相 較於無被動天線時的處理均勻度，在電漿產生區的射頻場 分佈會增加處理裝置的處理均勻度，其中，第二射頻場修 改第一射頻場，以致於電漿產生區的射頻場分佈具有不同 φ於無被動天線時的對稱性。 2. 如申請專利範圍第1項之天線配置，其中，該被動 天線會改變電漿產生區的射頻場分佈之方位角對稱性。 3 .如申請專利範圍第2項之天線配置，其中，該射頻 場分佈的方位角對稱性相較於無被動天線時是增加的。 4. 一種天線配置，用於在電漿處理裝置的處理室之室 壁內的電漿產生區產生射頻場分佈，包括： 射頻感應天線，射頻電源會連接至該射頻感應天線以 供應射頻電流而產生延伸至電漿產生區中的第一射頻場； (2) (2)1327875 及 被動天線，該被動天線係感應地耦合至該射頻感應天 線並配置成產生修改第一射頻場的第二射頻場，以致於相 較於無被動天線時的處理均勻度，在電漿產生區的射頻場 分佈會增加處理裝置的處理均勻度，其中，該被動天線提 供導電路徑，在該導電路徑上，感應的電流會流動以產生 至少部份第二射頻場。 5. 如申請專利範圍第4項之天線配置，其中，該被動 天線延著至少該感應天線的部份長度延伸。’ "4· 6. 如申請專利範圍第4項之天線配置，其中，該被動 天線具有通道形狀，該通道形狀至少部份地延著該感應天 線的部份延伸。 7 .如申請專利範圍第4項之天線配置，其中，該被動 天線包圍部份該感應天線。 8. 如申請專利範圍第7項之天線配置，其中，該被動 天線實質上延著該感應天線的所有長度包圍該感應天線。 9. 如申請專利範圍第4項之天線配置，其中，該被動 天線具有之剖面形狀實質上符合該第一射頻場在無任何第 一射頻場的對稱性之缺陷下在該被動天線的位置處所具有 的該磁場線的形狀之剖面形狀。 10. 如申請專利範圍第4項之天線配置，其中，該被動 天線具有端部區，該端部區具有邊緣，該被動天線的端部 區之邊緣具有的剖面形狀實質上符合該第一射頻場於無被 動天線時在被動天線的端部區之邊緣的位置具有的磁場線 -2- (3) 1327875 之形狀。 1 1 ·如申請專利範圍第7項之天線配置，又包括多個被 動天線，其中，該被動天線及多個被動天線是圍著該射頻 感應天線有角度地配置。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之天線配置，其中，該被 動天線及多個被動天線係圍繞著該射頻感應天線實質上等 角度地配置。 φ 13.—種天線配置，用於在電漿處理裝置的處理室之 室壁內的電漿產生區產生射頻場分佈，該天線配置包括： 射頻感應天線，射頻電源會連接至該射頻感應天線以 供應射頻電流而產生延伸至電漿產生區中的第一射頻場； 被動天線，該被動天線感應地耦合至該射頻感應天線 及配置成產生修改第一射頻場的第二射頻場，以致於相較 於無被動天線時的處理均勻度，在電漿產生區的射頻場分 佈會增加處理裝置的處理均勻度，其中，該被動天線提供 φ導電路徑，在該導電路徑上，感應的電流會流動以產生至 少部份第二射頻場；及 移動裝置，用於移動該被動天線以調諧電漿產生區中 的射頻場分佈之徑向分佈。 14.一種改進電漿處理均勻度之方法，在具有設有室 壁的處理室及天線配置以在處理室內的電漿產生區產生射 頻場分佈的電漿處理裝置中，該天線配置包括連接至射頻 電源的射頻感應天線及被動天線，該射頻電源供應射頻電 流以產生延伸至電漿產生區中的第一射頻場，該被動天線 -3- (4) (4)1327875 > » * 配置成產生第二射頻場，該方法包括下述步驟： 感應地耦合該被動天線與該射頻感應天線；及 將該被動天線定位以使得第二射頻場修改第一射頻場 ’以致於相較於無被動天線時，在電漿產生區的射頻場分 佈會增加該處理裝置的處理均勻度，其中，該被動天線提 供導電路徑’在該導電路徑上’感應的電流會流動以產生 至少部份第二射頻場。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，又包含施加DC磁 場之步驟。 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，以電磁鐵 施加DC磁場且DC磁場具有有效地影響電漿處理均勻度 之徑向變化。 1 7 ·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中，由永久磁 鐵桶施加DC磁場* 18. —種調諧用於電漿處理裝置中的射頻天線之射頻 場分佈的方法，包括下述步驟： U)決定該射頻天線的射頻場分佈； (b) 設置感應地耦合至射頻天線的至少一被動天線， 其中，該被動天線提供導電路徑，在該導電路徑上，感應 的電流會流動以產生第二射頻場；及 (c) 決定該被動天線對射頻場分佈的影響。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，包括重覆步驟（b) 及（Ο之步驟。 2〇.如申請專利範圍第1 8項之方法，其中，該方法以 "4 - (5) 1327875 計算機方式執行。 21. 如申請專利範圍第18項之方法，其中，藉由使用 射頻磁場感測裝置以量測射頻天線的場分佈，以執行步驟 (a) 及（c)。 22. 如申請專利範圍第18項之方法，其中，藉由決定 射頻場分佈對工件的電漿處理之影響，以執行步驟（a)及 (c)。 φ 23.如申請專利範圍第18項之方法，又包含固定被動 天線相對於射頻天線之位置的步驟。 24.如申請專利範圍第19項之方法，其中，重覆步驟 (b) 包含增加又—被動天線。 2 5.如申請專利範圍第19項之方法，其中，重覆步驟 (b)包含重新配置被動天線。 26.如申請專利範圍第25項之方法，其中，重新配置 被動天線包含重新配置步驟，該重新配置步驟係選自包括 •下述的族群：改變被動天線的位置；改變被動天線的方向 :改變被動天線的尺寸；改變被動天線的形狀；及改變被 動天線的材料。
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