TWI388001B - 具有圓形地對稱於濺射靶材之ｒｆ及ｄｃ饋給的物理氣相沉積反應器 - Google Patents

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Description

具有圓形地對稱於濺射靶材之RF及DC饋給的物理氣相沉積反應器
本發明有關於一種物理氣相沉積反應器，該反應器具有圓形地對稱於濺射靶材的射頻餽給和直流餽給。
電漿增強物理氣相沉積製程(PEPVD)被用來在半導體晶圓上沉積金屬膜，例如銅膜，以形成電氣內連線。在載氣(例如，氬氣)存在的情況下，施加高直流(D.C.)功率至位於晶圓上方的銅靶材。PEPVD製程典型是依賴離子速度的極窄角分佈(very narrow angular distribution)將金屬沉積在高深寬比開孔的側壁和底部上。其中一問題在於如何相對於沉積在開孔底部上的材料量將足夠量的材料沉積在開孔側壁上。另一問題是避免因為靠近開孔頂部邊緣處的沉積作用較快而造成開口的夾合情形(pinch-off)。當特徵結構尺寸逐漸縮小，典型開孔的深寬比(深度/寬度)逐漸提高，目前微電子特徵結構的尺寸已縮減至約22奈米(nm)。當縮小幅度越大時，在各個開孔底部或底面上形成指定沉積厚度的情況下，要在開孔側壁上達到最小沉積厚度這件事將更加困難。已藉著使離子速度角分佈更窄、增加從晶圓到濺射靶材的距離(例如，至300mm或更多)以及降低腔室壓力(例如，低於1mT)的方式來解決典型的開孔深寬比提高帶來的問題。此做 法會在靠近晶圓邊緣處的薄膜特徵結構中觀察到一個問題，就是當特徵結構尺寸極小時，每個高深寬比開孔的一部份側壁會被靶材的主要部份所遮蔽，因為較小的特徵結構尺寸需要配合較大的晶圓至靶材間距(wafer to target gap)。此種遮蔽效應(大部份發生在靠近晶圓邊緣處)使在側壁的被遮蔽部份上達到最小沉積厚度這件事雖非不可能達到，但卻相當困難。隨著尺寸更進一步縮小，可能需要進一步降低腔室壓力(例如低於1mT)及增加晶圓至濺射靶材的間距，卻將使上述問題更加惡化。
另一相關問題是必需以高直流功率(例如，千瓦的功率水準)來驅動濺射靶材(例如，銅)，以確保適當的離子流跨越大的晶圓至靶材間距流向晶圓。這種高水準的直流功率會快速消耗靶材而提高成本，並且產生極高的沉積速度，使得整個製程在少於五秒的時間內完成。如此快的製程難以控制，也只能做極少調整或無法調整。此外，該短製程期間約為射頻(RF)源功率阻抗匹配器用來穩定後續電漿點火所需之時間的40%，使得約40%的製程是在該阻抗匹配與所輸送功率達到穩定之前執行。
本發明提供一種電漿反應器之濺射靶材的射頻餽給系統。該系統包括一導電外殻，該外殼位於該頂壁上方且具有一頂蓋，該頂蓋面對著該頂壁。一旋轉磁體組件容納在該外殼內，且包含一旋轉軸、一徑向手臂組件及一磁體，該徑向手臂組件在其一內端處耦合至該該旋轉軸，並且該磁體耦合至該徑向手臂組件的一外端。該外殼的頂蓋具有一中央開口，該旋轉軸軸向地延伸通過該中央開口。一導電中空圓筒部位於該頂蓋上且圍繞著該旋轉軸延伸在該頂蓋上方的部份。一徑向射頻連接桿從該中空圓筒部徑向地延伸出。該射頻連接桿連接至一射頻功率源的一阻抗匹配器。一徑向直流連接桿從該中空圓筒部徑向地延伸出。一直流功率源連接至該直流連接桿。該射頻連接桿與該直流連接桿從該中空圓筒部的多個位置延伸出，且該些位置彼此之間呈角度偏移(angularly offset)，在一實施例中該些位置彼此偏移約180度。該些連接桿、該中空圓筒部、該頂蓋、該外殼以及該頂壁是導電的，並且提供電氣路徑至濺射靶材。
吾等近來已解決上述與晶圓上薄膜特徵結構之遮蔽效應有關的問題。解決的技術方案包括：提供一極窄的晶圓至靶材間距(例如，約晶圓直徑的六分之一)、使用非常高的腔室壓力(例如約100mT，或可使離子碰撞平均自由路徑約為該間距之1/20的壓力)，以及藉著施加VHF源功率至靶材並且提供一通過晶圓的低阻抗VHF接地返回路徑來提高晶圓表面處的電漿密度。此技術方案詳載於Daniel Hoffman等人於2008年3月14日申請且發明名稱為「PHYSICAL VAPOR DEPOSITION METHOD WITH A SOURCE OF ISOTROPIC ION VELOCITY DISTRIBUTION AT THE WAFER SURFACE」之同在申請中的美國專利申請序號12/077067申請案中，該案同受讓於本發明之受讓人，且其揭示內容以引用方式納入本文中以供參考。
實施此技術方案時，吾等發現縮減晶圓至靶材的間距容易使製程中輸送至靶材的射頻功率分佈變得不對稱。具體而言，由於中央軸被磁控管旋轉設備佔據，所以射頻功率必需於偏離軸的連接處(off-axis connect)施加至位於濺射靶材上方的一頂部結構(例如，頂壁)。每當磁控管組件的旋轉磁體通過該偏軸射頻功率連結點的下方時，會短暫地提升耦合至電漿的射頻，同時改變電漿條件(例如，反應給VHF功率的電漿負載阻抗)。連接在靶材上方另一偏軸位置處的直流功率可能受到這些改變的影響。此類波動現象伴隨著該磁體每次通過偏軸射頻功率連接處而發生。雖然此類波動在具有大的晶圓至靶材間距(例如，300mm)的習知反應器中不會造成問題，然而吾等尋求以極小的晶圓至靶材間距(如上所述約5cm)來進行操作，而在此種間距下，該些波動則與晶圓密切相關。
上述問題的一現象是反應出靶材上方之射頻功率和直流功率連結的偏軸位置，而在晶圓表面上呈現不均勻分佈的方位角圖案(azimuthal pattern)。在一實例中，在該方位角方向中之最小與最大沉積膜厚之間的偏差量為26%。另一個現象是電漿不穩定性或電漿阻抗的波動，在較高腔室壓力下VHF阻抗匹配器無法跟上電漿阻抗波動，導致損失製程控制，並且在某些情況下，造成VHF產生器自動停機。另一現象是在晶圓支撐基座下方的電漿穿透作用以及損害該些未受保護的構件，而造成污染。阻抗波動會使可用的腔室壓力範圍降至低於所期望的壓力。一相關問題是，若直流(DC)功率水準降低，根據上述本發明的一態樣，因磁體在靶材上方與射頻連結點下方之通過動作所造成的電漿條件波動(例如，電壓突降)導致在直流功率供應器中發生自動抗電弧特性(automatic anti-arcing features)，而造成直流功率供應器停工。使用VHF產生器也可能發生類似效應，使得直流功率或射頻功率任一者或兩者可能隨著磁體的每次旋轉而震蕩。這些問題導致難以在高腔室壓力(例如，約100mT)下採用吾等方法執行一可實施製程。
藉著在整個靶材上提供VHF功率及DC功率兩者的圓形對稱分佈可解決因小晶圓至靶材間距所帶來的問題。一非磁性金屬外殻罩住供磁體在腔室頂壁上方旋繞的空間。該磁體旋轉驅動軸延伸通過位於該導電外殻之頂壁中的中央開口。一導電中空圓筒部環繞著該軸並且從該導電外殻的頂壁向上延伸，該導電外殻頂壁與該磁體旋轉驅動軸共軸心。該VHF阻抗匹配器(用於VHF產生器) 的輸出端耦合至該中空圓筒部的側壁。該直流功率供應器亦耦合至該中空圓筒部的該側壁。該直流與射頻連接點則繞著該導電中空圓筒部而互相偏移約180度。來自VHF阻抗匹配器以及來自直流功率供應器的電流繞著該中空圓筒部做對稱循環，並且到達該金屬外殻的頂壁時呈圓形對稱分佈，並且該些電流於該處以圓形對稱的方式耦合至該腔室頂壁和濺射靶材。這些電流分佈實質上不受該金屬外殻內之磁體旋轉動作與位置的影響。這是因為，圓形對稱的射頻和直流電流分佈不會隨著磁體旋轉而波動。因而可避免發生上述的電漿波動情形。當無此類波動時，可克服對於腔室壓力的諸多限制，且允許使用期望的高腔室壓力(例如，100mT)而不會造成震蕩或其他不穩定性。此外，儘管大幅減少晶圓至靶材的間距(例如，對於300mm的晶圓而言使用55mm的間距)，沉積厚度並沒有因濺射靶材上方之射頻或直流功率連接點的偏軸位置而產生不均勻的方位角圖案。相較於使用習知不對稱射頻餽給所獲得的27%的偏差，在一可實施的範例中，在方位角方向上的最大膜厚和最小膜厚之間的偏差量僅有0.7%。此外，由於已消除因磁體旋轉所造成的電漿波動，因此可避免電漿穿透至晶圓下方的腔室區域中。
圍繞著該磁體旋轉空間的該導電中空圓筒部及該導電外殻皆做為施加至靶材之VHF源功率的導體。使用一外導電遮蔽罩環繞著該導電外殻，以提供射頻遮蔽作用。 該遮蔽罩接地，並且藉由一絕緣空間與該外殻隔開來，該絕緣空間可能含空氣，或是填充絕緣材料，例如塑膠。若該絕緣空間主要填充空氣，則可藉著沿該空間以一定週期間隔來放置多個小塑膠間隔件來保持該隔開距離。可藉著在該絕緣空間中提供具有低介電常數的材料(例如，空氣)來減小因寄生電容所造成的功率損失。還可在該遮蔽罩和該外殻之間提供大的隔開距離來進一步減少寄生電容。在一實施例中，該遮蔽罩所展現出的寄生電容約為14皮法拉第(picofarads)，並且表現出對接地在60MHz約為0.2Ω的阻抗。
為了避免發生電弧或是絕緣材料崩潰，該隔開距離要夠大，使得該頂壁上之電壓在整個絕緣空間中形成的電場不會超過該絕緣材料的電崩潰臨界值。若該外殻至該遮蔽罩的隔開空間內填充以空氣，則該隔開距離要夠大而足以將電場限制在30000伏特/公分(volts/cm，空氣的電崩潰臨界值)。在一實例中，來自射頻功率源約500伏特之VHF功率、來自直流功率源約500伏特之直流功率以及來自施加於晶圓且通過頂壁返回之偏壓電壓的約100伏特射頻功率可能在該頂壁上造成約1100伏特的電壓。在此實例中，該隔開距離可能需要至少約0.3mm。
第1和2圖顯示用以在一工件(例如，半導體晶圓)上執行電漿增強物理氣相沉積的電漿反應器。一圓筒狀側壁102、一頂壁104及底壁106圈圍出一真空腔室100。位於腔室100內的工件支撐基座108由位在腔室100內 的舉升組件110所支撐，並且該工件支撐基座108具有一工件支撐表面108a面對著該頂壁104。一工件(例如，半導體晶圓112)可固持在該支撐表面108a上。濺射靶材114置於該頂壁104的內表面上並且具有一主表面114a面對著該基座108的支撐表面108a。製程區域116定義在該支撐表面108a與該靶材主表面114a之間。一環狀陶瓷間隔件118圍繞著該濺射靶材114的側邊緣114b。環形限定裙部120圍繞著該製程區域116並且從該陶瓷間隔件軸向延伸至該支撐基座108的頂部周長邊緣108b。氣體注入噴嘴122在多個間隔開來的位置處延伸貫穿該側壁102，且耦合至一中空氣體分配環124。製程氣體源126透過一質量流量控制器或閥128提供一製程氣體至該氣體分配環124。一真空幫浦130經由穿通該底壁106的一通道132而耦合至該腔室100。一真空控制閥133控制該腔室壓力。
該晶圓支撐基座108可包含一內部電極134。若該基座108實施為一靜電吸盤，則一可控直流電壓源135可憐接至該基座的內部電極134。為了控制晶圓122表面處的離子能量，一低頻射頻偏壓功率產生器136可透過一射頻阻抗匹配器137連接至該電極134。此外，一中頻或高頻射頻偏壓功率產生器138可透過一阻抗匹配器139連接至該電極134。
一包圍件(enclosure)140位於該頂壁104上方，且包含一磁控管組件142。該磁控管組件142含有一磁體144以及一軸148，該磁體144支撐在一徑向手臂146上，以及該軸支撐著該手臂146。該徑向手臂146具有分開的關節手臂區段146a和146b。一旋轉致動器150旋轉該軸148，而造成該磁體144在該頂壁104上方執行一軌道式旋轉運動(orbital rotational motion)。該包圍件140包含一包圍件側壁152及一包圍件蓋154。該蓋具有一中央圓形開口156，該軸148穿過該中央圓形開口156而延伸在該徑向手臂146與位於該包圍件140外部的旋轉致動器150之間。
當藉著將射頻源功率耦合至位於該腔室頂壁104上的一偏軸點(off-axis point)或位於該外殼蓋154上的一偏軸點(其為兩種可能的範例)而施加該射頻源功率至靶材114時，會帶來電漿波動的問題。射頻功率分佈必然會集中在該施加點，導致不均勻的方位角射頻功率分佈。當磁體144通過對齊該射頻功率施加點的旋轉點時，耦合至該電漿的功率會有短暫的高峰波動，而導致如說明書前述內容中討論的製程波動情形。
為了避免此種射頻功率的不對稱分佈，在該外殼140的頂部上提供一種與對稱軸同心的對稱導體，以用於施加射頻功率和直流功率至靶材114。明確而言，一導電中空圓筒部158環繞著該軸148而從該圓形開口156的邊緣朝向遠離該包圍件140的方向延伸。一射頻連接桿160從該中空圓筒部158徑向地向外延伸。一射頻阻抗匹配器162耦合至該射頻連接桿160的外端。一射頻功率產生器164耦合至該射頻阻抗匹配器162。一直流連接桿166從該中空圓筒部158朝著與該射頻連接桿160相反的方向徑向向外延伸。一直流功率源168耦合至該直流連接桿166的外端。該直流連接桿166可能連接至該直流功率供應器168的一射頻阻隔濾波器(RF blocking filter)169。
該中空圓筒部158、該些連接桿160和166、該包圍件140以及該頂壁104是由非磁性導電材料製成，例如鋁。該些連接桿160和166以及該圓筒部158可由銅製成，以提供高導電性的電流路徑。來自產生器164的射頻電流以圓形方式繞著該中空圓筒部158流動，以沿著該包圍件140的周長均勻分佈且均勻施加至靶材114。來自直流功率源168的直流電流以圓形方式繞著該中空圓筒部158流動，以沿著該包圍件140的周長均勻分佈且均勻施加至靶材114。靶材114典型為金屬，其將沉積在該工件112上。
第3圖是鋁包圍件140的放大圖。一接地射頻遮蔽罩170環繞著該包圍件140且其形狀與該包圍件140共形。該接地遮蔽罩170包含一圓筒狀側壁172及一環形頂部174，該環形頂部174具有一圓形通道176，且該圓筒部158延伸通過該圓形通道。該接地遮蔽罩更包含一圓筒套178，其與該中空圓筒部158共軸。該接地遮蔽罩170可由非磁性金屬材料構成，例如鋁或銅。藉由一絕緣空間180將該遮蔽罩170與該包圍件140隔開。在一實施例中，以一具有低介電常數的介電材料來填充該空間180。適當材料的一範例是塑膠材料，例如G-10塑膠。第4圖顯示一實施例，該實施例中，在該空間180中主要填充空氣，並且以數個小間隔件182來保持該空間180。間隔件182可由介電材料形成，例如G-10塑膠。藉著減小該空間180的介電常數，可減少寄生電容。舉例而言，該些間隔件182可能佔據該空間180極小的體積百分比，並且以具有最小介電常數的物質(例如，空氣)來填充剩餘的空間180。可藉著提高跨該空間180的間隙距離D來進一步減少寄生電容。在一實施例中，該些連接桿160和166可通過位在該接地遮蔽罩170之圓筒套178中個別的開口184。多個環形絕緣環186插入該些開口184中，以在連接桿160、166與個別開口184之邊緣間提供絕緣。
該空間180的間隙距離D足夠大，使得跨越該間隙的電場不超過該空間180中之介電材料(例如，空氣或塑膠)的崩潰臨界值。舉例而言，在跨越該絕緣空間180的間隙距離D中可能有1100至1200伏特的電壓差。此現象可能發生在當該射頻產生器164在該外殼140上施加約500伏特的平均射頻電壓，該直流功率源168在該外殼140上施加約500伏特的直流電壓，以及透過該外殼140返回的射頻偏壓功率則可能施加額外的500伏特時。在此情況下，若以空氣(崩潰臨界值為33000伏特/公分)填充該空間180，則所需的間隙距離D的最小值將約為0.3mm。
第5圖之簡化圖顯示來自該射頻和直流導體連接桿160和166的射頻電流與直流電流軸向流動，並且向下流至該圓筒部158，且橫越頂壁104到包圍件側壁152下，通過該頂壁104而至該靶材114。第6圖是對應於第5圖之平面圖，其顯示繞著該中空圓筒部158的直流電流環形流動，以及在該外殻蓋154上的徑向直流電流。第7圖是對應於第5圖的另一平面圖，其顯示繞著該中空圓筒部158的射頻電流環形流動，以及在該外殻蓋上的徑向射頻電流。繞著該中空圓筒部158的環形電流有助於將該電流分佈轉換成圓形對稱且均勻的分佈。這可實質消除因磁體144旋轉所造成的電漿波動，並且此結果可由第8圖的測試數據比較圖獲得證實。第8圖之曲線圖的縱軸表示在VHF靶材源功率產生器(例如，第1圖實施例中的產生器164)之輸出點所測得的射頻電壓，同時水平軸代表時間。該虛線代表在射頻功率施加至該外殻140之蓋154上的偏軸連接點時，於反應器中測得的數據。該虛線的最小和最大射頻電壓之間的偏差值超過26%。該實線代表在第1圖之同軸射頻餽給反應器中測得的數據，該實線的最小和最大射頻電壓之間的偏差值大幅減小至0.7%。此結果反映出高穩定或平靜運作情形可獲得下列改善：(1)該射頻產生器與阻抗匹配器可在更廣的腔室壓力範圍中(例如範圍可至高於100mT的期望高壓)保持穩定運作；(2)不會週期性地激發電漿而穿透至晶圓支撐基座下方；(3)避免或降低電弧或崩潰情 形；(4)降低源功率電壓的波動能提高效率；(5)能降低直流功率水準，又不會使直流功率電弧保護電路做出錯誤警報；(6)可降低晶圓至靶材間距(例如，降到約5cm)，而不會使晶圓上的沉積厚度分佈產生方位角不均勻性。
消除晶圓上的方位角不均勻性這一最終結果，可從第9圖的比較測試數據來獲得證實。第9圖的縱軸對應於片電阻(sheet resistance)，片電阻是沉積厚度的一種指標，同時水平軸代表在晶圓上沿著一選定徑向線的徑向位置。第9圖的虛線代表使用如說明書先前所述之習知偏軸射頻餽給方式提供射頻功率至靶材所測得的數據。該虛線展現的方位角不均勻性表示該最小值與最大值之偏差量為25%。第9圖之實線代表使用第1圖反應器之同軸射頻餽給方式所測得的數據，其中該最小與最大值之間的方位角偏差量已減小至5%。第9圖中清楚顯示該虛線的不對稱性，該虛線曲線顯示出從左到右明顯向上偏斜。該實線曲線則清楚呈現對稱，代表使用第1圖的反應器能夠達成方位角對稱性。
雖然以上內容揭示本發明的多個實施例，但在不偏離本發明基本範圍的情況下，當可做出本發明的其他或進一步實施例。本發明範圍係由後附申請專利範圍所界定。
100．．．真空腔室
102．．．側壁
104．．．頂壁
106．．．底壁
108．．．支撐基座
108a．．．支撐表面
108b．．．周長邊緣
110．．．舉升組件
112．．．工件/晶圓
114．．．濺射靶材
114a．．．主表面
114b．．．側邊
116．．．製程區域
118．．．環狀陶瓷間隔件
120．．．限制裙部
122．．．氣體注射噴嘴
124．．．氣體分配環
126．．．製程氣體源
128．．．流量控制器
130．．．真空幫浦
132‧‧‧通道
133‧‧‧真空控制閥
134‧‧‧內部電極
135‧‧‧直流電壓源
136‧‧‧LF射頻偏壓功率產生器
137、139‧‧‧阻抗匹配器
138‧‧‧HF射頻偏壓功率產生器
140‧‧‧包圍件
142‧‧‧磁控管組件
144‧‧‧磁體
146‧‧‧徑向手臂
146a、146b‧‧‧手臂區段
148‧‧‧軸
150‧‧‧旋轉致動器
152‧‧‧側壁
154‧‧‧蓋
156‧‧‧中央開口
158‧‧‧導電圓筒部
160‧‧‧射頻連接桿
162‧‧‧射頻阻抗匹配器
164‧‧‧射頻功率產生器
166‧‧‧直流連接桿
168‧‧‧直流功率源
169‧‧‧射頻阻隔濾波器
170．．．射頻遮蔽罩
172．．．遮蔽罩側壁
174．．．遮蔽罩頂壁
176．．．環形通道
178．．．圓筒套
180．．．絕緣空間
182．．．間隔件
184．．．開口/通道
186．．．絕緣件
為了能詳細了解並且獲得本發明之示範實施例，係參照繪示於附圖中的數個本發明實施例對本發明做更具體描述，且概要整體如上。應了解，某本文中未對某些已知製程進行討論，以避免混淆本發明。
第1圖是根據一實施例之電漿反應器的簡化正視圖。
第2圖是對應於第1圖的平面圖。
第3圖是第1圖反應器中之該上部外殼實施例的詳細放大圖。
第4圖是第1圖反應器中之該上部外殼另一實施例的詳細放大圖。
第5圖是顯示射頻和直流電流流至第1圖反應器中之濺射靶材的簡化視圖。
第6圖是對應於第5圖的平面圖，其繪示流至該靶材的直流電流。
第7圖是對應於第5圖的平面圖，其繪示流至該靶材的射頻電流。
第8圖顯示在源功率產生器處之電壓波動測試數據的比較圖。
第9圖是對應於沉積膜厚分佈情形的測試數據比較圖。
為了便於了解，盡可能使用相同的元件符號來代表各圖中共有的相同元件。無需進一步說明便能理解到一實施例中的特徵結構和元件可有利地併入其他實施例中。然而，需說明的是，附圖中所顯示的僅為本發明之代表性實施例，不應用來限制本發明範圍，本發明可能允許其他等效實施例。
100．．．真空腔室
102．．．側壁
104．．．頂壁
106．．．底壁
108．．．支撐基座
108a．．．支撐表面
108b．．．周長邊緣
110．．．舉升組件
112．．．工件/晶圓
114．．．濺射靶材
114a．．．主表面
114b．．．側邊
116．．．製程區域
118．．．環狀陶瓷間隔件
120．．．限制裙部
122．．．氣體注射噴嘴
124．．．氣體分配環
126．．．製程氣體源
128．．．流量控制器
130．．．真空幫浦
132‧‧‧通道
133‧‧‧真空控制閥
134‧‧‧內部電極
135‧‧‧直流電壓源
136‧‧‧LF射頻偏壓功率產生器
137、139‧‧‧阻抗匹配器
138‧‧‧HF射頻偏壓功率產生器
140‧‧‧包圍件
142‧‧‧磁控管組件
144‧‧‧磁體
146‧‧‧徑向臂
146a、146b‧‧‧手臂區段
148‧‧‧軸
150‧‧‧旋轉致動器
152‧‧‧側壁
154‧‧‧蓋
156‧‧‧中央開口
158‧‧‧導電圓筒部
160‧‧‧射頻連接桿
162‧‧‧射頻阻抗匹配器
164‧‧‧射頻功率產生器
166‧‧‧直流連接桿
168‧‧‧直流功率源
169‧‧‧射頻阻隔濾波器

Claims (18)

  1. 一種電漿反應器，包括：一反應腔室，其包含一頂壁、一濺射靶材及一晶圓支撐基座，該濺射靶材鄰近該頂壁，以及該晶圓支撐基座位於該腔室中且面對該濺射靶材；一導電外殻，位於該頂壁上方且具有一頂蓋，該頂蓋面對該頂壁；一旋轉磁體組件，其容納在該外殻中並且包含一旋轉軸、一徑向手臂組件及一磁體，該徑向手臂組件在其一內端處耦合至該旋轉軸，且該磁體耦合至該徑向手臂組件的一外端，該外殼的該頂蓋包含一中央開口，該旋轉軸軸向地延伸通過該中央開口；一導電中空圓筒部，位在該頂蓋上並且圍繞該旋轉軸延伸在該頂蓋上方的一部份；一徑向射頻連接桿，具有連結至該中空圓筒部的一第一徑向向內端以及一第一徑向向外端，該徑向射頻連接桿從該中空圓筒部徑向地向外延伸出至該第一徑向向外端；一射頻功率源，其包含一射頻產生器及一射頻阻抗匹配器，該阻抗匹配器連接至該徑向射頻連接桿的該第一徑向向外端；以及一接地導電遮蔽罩，於該導電外殼與該導電中空圓筒部之外，並環繞之，該徑向射頻連接桿穿透該接地導電 遮蔽罩且從接地導電遮蔽罩絕緣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之反應器，更包括：一徑向直流連接桿，具有連接至該中空圓筒部之一第二徑向向內端以及一第二徑向向外端，該徑向直流連接桿從該中空圓筒部徑向地向外延伸出至該徑向直流連接桿的該第二徑向向外端；一直流功率源，其包含一直流功率供應器及一射頻阻隔濾波器，該射頻阻隔濾波器連接至該徑向直流連接桿的該第二徑向向外端，該徑向直流連接桿穿透該接地導電遮蔽罩且從接地導電遮蔽罩絕緣。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之反應器，其中該徑向射頻連接桿及該徑向直流連接桿從該中空圓筒部的多個位置伸出，該些位置彼此之間呈角度偏移。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之反應器，其中該些位置偏移約180°。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之反應器，其中該些連接桿、該中空圓筒部、該頂蓋、該外殻及該頂壁是導電的，並且提供一電氣路徑至該濺射靶材。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之反應器，更包括： 一電極，位於該晶圓支撐基座中；一射頻偏壓功率源，耦合至該晶圓支撐基座。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之反應器，其中該射頻偏壓功率源包括：一高頻射頻功率產生器及一高頻阻抗匹配器，連接至該電極；一低頻射頻功率產生器及一低頻阻抗匹配器，連接至該電極。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之反應器，其中該接地導電遮蔽罩包含：一導電側壁，其圍繞著該外殻並且與該外殼隔開而在兩者之間形成一第一間隙；一導電遮蔽蓋，位於該外殻的該頂蓋上方，並且與該外殼的該頂蓋隔開而在兩者之間形成一第二間隙；以及一導電套，其圍繞該中空圓筒部並且與該中空圓筒部隔開而在兩者之間形成一第三間隙，該第一、第二與第三間隙形成一連續空間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之反應器，其中一介電物質填充在該連續空間中。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之反應器，其中該介電物質包括空氣，該反應器更包括位於該空間中的多個絕緣柱，用以維持該些間隙。
  11. 一種電漿反應器中的射頻餽給系統，該電漿反應器具有一頂壁以及一鄰近該頂壁的濺射靶材，並且該射頻餽給系統包括：一導電外殻，位在該頂壁上方且具有一頂蓋，該頂蓋面對該頂壁；一旋轉磁體組件，其容納在該外殻中且包含一旋轉軸、一徑向手臂組件以及一磁體，該徑向手臂組件在其一內端處耦合至該旋轉軸，且該磁體耦合至該徑向手臂組件的一外端，該外殻的該頂蓋包含一中央開口，該旋轉軸軸向地延伸通過該中央開口；一導電中空圓筒部，其位於該頂蓋上並且圍繞該旋轉軸延伸在該頂蓋上方的一部份；一徑向射頻連接桿，具有一第一徑向向內端連接至該中空圓筒部以及一第一徑向向外端，該徑向連接桿從該中空圓筒部徑向地向外延伸出至該第一徑向向外端，該徑向射頻連接桿經調適用以連接至一射頻功率源；以及一接地導電遮蔽罩，於該導電外殼與該導電中空圓筒部之外，並環繞之，該徑向射頻連接桿穿透該接地導電遮蔽罩且從接地導電遮蔽罩絕緣。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之射頻餽給系統，更包括：一徑向直流連接桿，具有連接至該中圓筒部之一第二徑向向內端以及一第二徑向向外端，該徑向直流連接桿從該中空圓筒部徑向地向外延伸出至該徑向直流連接桿之該第二徑向向外端，該徑向直流連接桿穿透該接地導電遮蔽罩且從接地導電遮蔽罩絕緣，該直流連接桿經調適用以連接至一直流功率源。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之射頻餽給系統，其中該徑向射頻連接桿與該徑向直流連接桿從該中空圓筒部的多個位置伸出，且該些位置彼此之間呈角度偏移。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之射頻餽給系統，其中該些位置偏移約180°。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之射頻餽給系統，其中該些連接桿、該中空圓筒部、該頂蓋、該外殻與該頂壁是導電的，並且提供一電氣路徑至該濺射靶材。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之射頻餽給系統，其中該接地導電遮蔽罩包含：一導電側壁，其圍繞該外殼，並且與該外殼隔開而 在兩者之間形成一第一間隙；一導電遮蔽蓋，位在該外殼的一頂蓋上方，並且與該外殼的該頂蓋隔開而在兩者之間形成一第二間隙；以及一導電套，其圍繞該中空圓筒部，並且與該中空圓筒部隔開而在兩者之間形成一第三間隙，其中該第一、第二與第三間隙形成一連續空間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之射頻餽給系統，其中一介電物質填充在該連續空間中。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之射頻餽給系統，其中該介電物質包括空氣，該設備更包括位於該空間中的多個低介電常數絕緣柱，用以維持該些間隙。
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