TWI547215B - 具有磁侷限以及法拉第屏蔽的感應耦合ｒｆ電漿源 - Google Patents
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Description
本發明之實施例是有關於半導體裝置製造的領域，且特別是有關於一種可提供磁侷限(magnetic confinement)以及法拉第屏蔽(Faraday shielding)的感應耦合(inductively coupled)射頻(radio frequency,RF)電漿產生裝置。
電漿以多種方式使用於半導體製程中，以將各種摻雜物(dopants)植入晶圓(wafers)或基板，以便進行沉積(deposit)或蝕刻(etch)薄膜(thin films)。這些製程有關於在目標基板的表面上方或下方的離子的定向沉積(directional deposition)或掺雜(doping)。其它製程包括電漿蝕刻，其中蝕刻物種的定向性(directionality)將決定被蝕刻的溝槽(trenches)品質。
一般而言，藉由供應能量至處理室(chamber)內的中性氣體(neutral gas)可形成帶電載子(charged carriers)以產生電漿，其中帶電載子被植入於目標基板中。舉例來說，電漿掺雜(plasma doping,PLAD)系統通常使用於半導體裝置製造時所需要的淺接面(shallow junctions)，其中離子植入的能量較低以使得掺質離子(dopant ion)受限於晶圓的表面附近。在這些情況下，植入的深度與施加到晶圓的偏壓(bias voltage)有關。尤其是晶圓位在平台(platen)上，相對於接地的電漿室(plasma chamber)而
言，平台是被施加負壓之偏壓。含有所需掺質材料的氣體被導入至電漿室。電漿可以經由氣體原子以及/或分子的解離而產生。
一旦產生電漿，在電漿與周圍表面(包含工件)之間將存在一電漿鞘(plasma sheath)。相較於大量的電中性電漿，上述電漿鞘實質上為電漿邊緣處的薄層且帶有高密度的正電離子(亦即，過多的正電荷)。接著，施加負電壓之偏壓至平台和基板(例如掺雜應用的晶圓)以使得電漿中的離子跨越電漿鞘。跨越電漿鞘層時，離子將獲得動能(kinetic energy)，其中獲得的動能與跨過鞘層的電壓降(potential drop)相等。因此，離子植入至晶圓中之深度與所施加的偏壓成正比。植入晶圓的離子劑量決定植入區域的電特性，而且橫越晶圓表面的劑量均勻度可確保半導體晶圓上的所有裝置在指定的限制下具有相同的運作特性。而為了確保所有裝置能進行所需的運作特性，上述每一個因素對半導體製程來說皆是關鍵。
射頻電漿源可以是電容耦合(capacitively coupled)、感應耦合(inductively coupled)或是(螺旋)波耦合(wave coupled)。在電容耦合中，藉由射頻電源於電極(electrode)表面產生區域電場以對電漿內的電子直接進行加速，而射頻電源一般可在兆赫(megahertz,MHz)範圍(0.4至160MHz)內運作。由於電場的方位係正交於電極表面，所以電場亦可對離子進行加速，這使離子於電極表面或是在電極前的一介電(dielectric)表面產生撞擊。離子撞擊電極或介電表面會耗散能量，導致供給產生電漿的能量減少。再者，離子撞
擊電極或介電表面會造成被撞擊的表面產生不必要的濺鍍(sputtering)。濺鍍是經由高能量粒子對靶材進行轟擊使得原子因而被撞擊出固體表面。電容耦合射頻電漿源尚有其它缺點。舉例來說，電極有時會釋出不需要的雜質於電漿內。此外，電容耦合射頻電漿源僅提供低電漿密度，因此較不適用於離子源的應用。
在感應耦合中，根據馬克士威-法拉第方程式(Maxwell-Faraday equation)，其中為電場和為磁場，感應磁場所產生的一電場使電漿離子以平行於通過天線(antenna)中之電流的方向加速前進。天線中的電流是由射頻電源所產生。感應耦合比電容耦合更為有效率是由於大部份的耦合能量會因電子碰撞中性電子而消耗。與天線長度和感應係數(inductance)成正比的電壓於天線內產生以誘發耦合至電漿的寄生(parasitic)電容。寄生電容是一種存在於兩相鄰的電子元件間不需要的電容。這會造成上述之多餘不必要的功率消耗(power dissipation)和材料濺鍍(material sputtering)。然而，可於天線和電漿之間安插法拉第屏蔽以抑止寄生電容成份。
法拉第屏蔽的設計是用以阻擋和集中電場。這種法拉第屏蔽可包括垂直於天線電流的一接地導體陣列。法拉第屏蔽的設計是在使磁場傳遞的同時用以阻止電場。
感應耦合電漿產生器的配置可分為兩種形式：一種是
使用內嵌天線，另一種則是使用外部天線。內嵌天線的配置形式是將天線(即電感耦合器)浸於電漿室且藉由區域化真空通孔通過電漿室的牆。外部天線的配置形式則是將天線置於電漿室外，且有一介電窗(dielectric window)將二者分隔。
提供磁侷限至電漿室的內表面有利於減低電漿於牆上的流失，可用較少的射頻電源驅動較高密度的電漿，更可於較低的中性氣體壓力中提供運作和提供較高的電漿均勻度。而磁侷限一般可藉由於電漿室牆外分佈局多尖點(multi-cusp)磁鐵來達成。內嵌天線的配置比外部天線的配置提供較佳的磁侷限，卻無法使用法拉第屏蔽。外部天線的配置方式是將天線置於一介電窗之後側。此介電窗與多尖點磁侷限在電漿室之絕大部份的表面面積(即介電窗)產生干擾。
因此，內嵌天線和外部天線的配置方式存在取捨之關係。外部天線的配置方式允許在電漿室內使用法拉第屏蔽，但不允許磁鐵提供電漿侷限；而內嵌天線的配置方式允許使用磁鐵達到有效的電漿侷限，但不提供法拉第屏蔽。
基此，以下的揭露和主張的實施例中，將改善上述技術並且說明一種提供具有磁侷限以及法拉第屏蔽的感應耦合射頻電漿源的方法和裝置。
在一實施例中揭露一種可提供磁侷限以減少電漿損失以及法拉第屏蔽以抑止寄生電容成份的感應耦合射頻電
漿系統。感應耦合射頻電漿系統包括用以產生射頻電流的一射頻電源、一電漿室、一永久磁鐵陣列以及一天線(或一天線陣列)。電漿室包括多面牆以及具有一內表面和一外表面的介電窗，其中內表面形成電漿室的一牆。相互平行且具導電性的永久磁鐵之陣列係電性相互連接，內嵌於介電窗而接近內表面並且於一端耦接至接地面。永久磁鐵陣列的元件於電漿室內交替地接近電漿和遠離電漿被磁化，以形成一多尖點磁場。天線陣列包括射頻電流可通過且相互平行的長管。天線陣列係包含在垂直於永久磁鐵的磁化向量(magnetization vector)之平面上。
在另一實施例中，一種可提供磁侷限和法拉第屏蔽兩者的感應耦合射頻電漿系統包括用以產生射頻電流的一射頻電源；以及一電漿室，電漿室可操作地抽真空後被注入有可被解離並轉換成電漿的反應性氣體。電漿室包括具有一內表面和一外表面的介電窗，其中內表面形成電漿室的一牆。永久尖點磁鐵陣列係以電性相互連接並於一端耦接至接地面，且內嵌於一磁尖點幾何(magnetic cusp geometry)內的介電窗而磁尖點幾何接近於內表面。天線係耦合射頻電源，並包括射頻電流可通過且相互平行的長管。天線係排列在垂直於永久磁鐵的磁化向量之平面上。
本發明之另一實施例中，一種提供磁侷限和法拉第屏蔽給感應耦合射頻電漿源的方法包括：提供一射頻電源，以產生射頻電流；以及提供一電漿室，電漿室可操作地抽真空後被注入有可被解離並轉換成電漿的反應性氣體。電
漿室包括多面牆以及具有一內表面和一外表面的介電窗，其中內表面成為電漿室的一牆。導電的永久尖點磁鐵陣列係內嵌於介電窗而接近介電窗的內表面。此永久尖點磁鐵陣列在一端耦接至接地面，並且係交替地接近該電漿和遠離該電漿被磁化，以形成一多尖點磁場。天線(或天線陣列)係耦合射頻電源，其中天線陣列包括於介電窗外且相互平行的長管，使得天線陣列排列垂直於永久多尖點磁鐵的磁化向量。射頻電流可由天線(或天線陣列)通過，以在電漿室內產生變化磁場(variable magnetic field)，並且無疑地產生一可解離氣體的電子磁場。
本發明將於下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明。然而，本發明的範圍不限於本申請所描述的特定實施例，更甚者，提供以下實施例的目的是使本發明揭露內容更加完整詳盡，對熟習本發明技藝者可了解其觀念。相同參考數字將用於通篇圖示中代表相同元件。
如前述，感應耦合電漿的產生配置可分為兩種形式：一種是使用內嵌天線，另一種則是使用外部天線。內嵌天線的配置形式則是將天線(即電感耦合器)浸於電漿室且藉由區域的真空通孔通過電漿室的牆。外部天線的配置形式則是將天線置於電漿室外，且有一介電窗將二者分隔。
提供磁侷限至電漿室的內表面有利於減低電漿於牆上的流失，可用較少的射頻電源驅動較高密度的電漿，更可於較低的中性氣體壓力中提供運作和提供較高的電漿均
勻度。而磁侷限一般可藉由於電漿室牆外佈局多尖點磁鐵來達成。
內嵌天線的配置比外部天線的配置提供較佳的磁侷限，卻無法使用法拉第屏蔽。外部天線的配置方式是將天線置於一真空窗之後側。此真空窗與多尖點磁侷限在電漿室之絕大部份的表面面積(即介電窗)產生干擾。以下的實施例中，將說明一種利用外部天線陣列以提供具有磁侷限以及法拉第屏蔽的感應耦合裝置。
圖1a繪示為根據本發明一實施例之電漿源5的立體剖面圖。電漿室10是由被一介電窗12所封住的牆7而創造的體積所定義的。抽真空的方式可經縫隙8由包括渦輪分子幫浦(turbomolecular pumps)搭配粗抽幫浦(roughing pumps)的一抽真空系統(未繪示)來完成。縫隙8亦可用以擷取離子束。於牆7上的氣體注入口20可使工作氣體(working gas)連續地被導入於電漿室10內以維持電漿且補足消耗的氣體量。這些氣體經過電漿分解後的副產物會持續地由縫隙8抽出。工作氣體根據所需的摻質性質，可以例如是三氟化硼(BF3)、硼乙烷(B2H6)、三氟化磷(PF3)、三氫化磷(PH3)、四氟化鍺(GeF4)、三氟化砷(AsF3)等，
內嵌於介電窗12內的永久尖點磁鐵陣列(permanent cusp magnet array)14垂直於安置於介電窗12外的天線陣列(antenna array)16。具導電性且接地的永久多尖磁鐵陣列14形成一法拉第屏蔽。天線陣列16是由射頻電源9所驅動。射頻電源9(包括一射頻產生器和一批配的網路)
一般可在0.4MHz至160MHz之間運作。射頻電流(Irf)通過天線陣列16而產生的變化磁場於電漿室內產生一區域電場。自由電子(free electrons)因此獲得能量且藉由解離碰撞(ionization collisions)將工作氣體原子以及/或分子解離。永久尖點磁鐵陣列14中的磁鐵包括但不限於鋁鎳鈷(Al-Ni-Co)、釤鈷(Sm-Co)或釹鐵硼(Nd-Fe-B)的磁合金。若要產生高磁通量(magnetic flux-energy)產物，可使用含有稀土合金(rare earth alloys)組成的永久磁鐵。永久磁鐵的特性包括高磁場強度、耐高溫以及具導電性。
圖1b繪示為根據本發明一實施例之介電窗12的構造。介電窗12可由兩個層所構成。一個為寬度為w1的第一層12a具有多個平行溝槽(grooves)12b的設計。溝槽12b適於容納包括於陣列14的永久尖點磁鐵。一個為較薄且寬度為w2的第二層12c。較薄的層12c與層12a接合，藉以分隔永久尖點磁鐵陣列14與電漿11。介電材料可包括但不限於氧化鋁(alumina)、氮化鋁(aluminum nitride)、石英(quartz)與藍寶石(sapphire)之其中一者。
圖1c繪示為天線陣列16與永久尖點磁鐵陣列14的配置。天線陣列16與永久尖點磁鐵陣列14交互垂直。未繪示於圖1c，天線陣列16與永久尖點磁鐵陣列14實際上是以圖1b所述之介電窗12所分隔。圖1c僅是用於呈現配置方位。具導電性的永久尖點磁鐵陣列14形成一法拉第屏蔽。由於具導電性的永久尖點磁鐵陣列14係垂直於天線陣列16而排列，以致於平行於天線陣列16的方向無傳導路
徑，因此不會對滲入電漿的變化磁場產生干擾，而此電漿是由射頻電源9所驅動的天線陣列16提供。
圖2繪示為圖1a所示之電漿源5的剖面之更為詳盡的立體剖面示意圖。在電漿源5的剖面示意圖中，通過天線陣列16的射頻電流18(Irf)係垂直於紙平面，且永久尖點磁鐵陣列14係安置為具有在紙平面上的磁化向量方向。同樣地，圖3繪示為圖1a所示之電漿源5的剖面之更為詳盡的第二立體剖面示意圖，其為圖2旋轉90度之示意圖。在此電漿源5的剖面示意圖中，永久磁鐵陣列14的磁化向量和通過天線陣列16的射頻電流18(Irf)兩者皆在紙平面上。
請參照圖2和圖3，天線陣列1係安置於電漿源外，且可以與電漿室的介電窗12熱接觸。因為介電窗12可在正常操作期間藉由的離子轟擊步驟(ion bombardment process)被加熱，藉由天線陣列16與介電窗12的熱接觸，天線陣列16可幫助介電窗12散熱而被視為一冷卻機制。永久尖點磁鐵陣列14內嵌於介電窗12且垂直於天線陣列16配置，並安置於接近電漿室的內表面。如圖1b繪示所示，永久尖點磁鐵陣列14內嵌於第一介電窗層12a的溝槽12b，接著連接於第二介電窗層12c。此外，永久尖點磁鐵陣列14包括導電性強永久磁鐵。天線陣列16一般包括多個射頻電流18可通過且相互平行的管。在另一實施例中，天線陣列16可包括單一管。射頻電源9一般可在0.4MHz至160MHz之間運作以產生射頻電流18。
如圖所示，天線陣列16與電漿11是由介電窗12所分隔。電漿是以感應耦合的方式產生，根據，由感應的變化感應磁場所產生的一電場使電漿電子以平行於通過天線陣列16中之電流的方向加速。垂直於天線陣列16的永久尖點磁鐵陣列14交的地接近電漿和遠離電漿被磁化以形成一多尖點磁場13。當此磁場滲入於電漿深度d時，磁場強度會隨著減弱。永久尖點磁鐵陣列14亦具有導電性(或是經由金屬鍍層製做成以具有導電性)且交互電性連接，整個陣列於一端耦接至接地面21形成一法拉第屏蔽以抑止寄生電容耦合成份。由於永久磁鐵陣列14在平行於天線陣列16的方向中無提供傳導路徑，因此不會對滲入電漿的變化磁場產生干擾。
在建構電漿室時，最好避免永久尖點磁鐵陣列14與電漿11的直接接觸。永久尖點磁鐵陣列14與電漿11的直接接觸會導致電漿汙染以及永久尖點磁鐵陣列14過度地被加熱。電漿汙染是指引入不需要的雜質至電漿以至於要被沉積到工作件的電漿離子的沉積遭受到中止。永久尖點磁鐵陣列14過度地被加熱會造成磁性強度不均勻地減弱以及/或被永久消磁(demagnetization)。
避免永久尖點磁鐵陣列14與電漿11的直接接觸可藉由建構真空介電窗12來完成，此真空介電窗12利用兩個層來分隔永久尖點磁鐵陣列14與電漿11。第一層刻劃有多個溝槽，用以容納永久尖點磁鐵陣列14而與第一層接合
的第二層用以分隔永久尖點磁鐵陣列14與電漿11。永久尖點磁鐵陣列14理想地被冷卻因為在正常操作期間介電窗12會被電漿11加熱。
冷卻永久尖點磁鐵陣列14可以藉由冷卻的的天線陣列16和介電窗12的熱接觸來完成排放熱量。由安置使天線陣列16和介電窗12熱接觸，天線陣列16可散溢介電窗12內的永久尖點磁鐵陣列14部分熱量而被視為一冷卻機制。
磁侷限最好是發生在接近於介電窗12的內表面，且磁侷限與內表面的距離d範圍是在小於電漿趨膚深度(plasma skin depth)δ之間，使射頻能量能釋放於圖2至圖5繪示之受限制的電漿體積中。圖2至圖5繪示之電漿趨膚深度δ是以直線15為基準線，表示為最大射頻電源可傳送至電漿的深度。電漿最好是磁性地被侷限，因為可減少電漿於牆上的流失且無疑增加離子化的效率。尖點磁場最好不要過深地滲入電漿以保持電漿的均勻性。磁尖點幾何應有一小間距以維持磁侷限接近於介電窗12的內表面。
另一方面，為了具有有效的磁侷限，重要的是將永久尖點磁鐵陣列14盡可能地放置於接近介電窗12的內表面。接近於介電窗12產生的大磁場梯度(magnetic field gradient)將不會干擾於電漿11較深層(約在趨膚深度δ)的射頻功率沉積(power deposition)。
磁場由永久尖點磁鐵陣列14之具有特徵距離約為間距的1/π的表面間呈現指數衰減。圖4繪示為一多尖點磁
場沿垂直於電漿室之牆的方向(ψ)的衰減，其中(d)為尖點磁場不再對帶電的粒子產生任何影響力的距離，而δ為電漿趨膚深度，亦即最大功率沉積所在處的距離。
依經驗法則，最合適的磁侷限會是在當尖點磁鐵配置的間距等於磁鐵寬度時。舉例來說，當磁鐵寬度為3/8吋和間距為3/8吋時，在一範例中，具有磁能積(field-energy)為2630 MGÖe的釤鈷磁鐵於距離磁鐵表面約2.5公分處產生約500高斯(Gauss)的磁場強度。上述是由以下方程式推導而來：
其中B為垂直於窗的方向中距離ψ處的磁場強度，B0為磁鐵表面的磁場強度，△為尖點磁鐵配置的間距，w為永久磁鐵的寬度。
圖5繪示為驅動磁場強度和滲入深度有關的幾何參數。距離(ψ)處的磁場強度可以使用連續放置的數個永久磁鐵14之間距(△)而計算出來，其中每個永久磁鐵14的寬度為w。在連續配置之永久磁鐵14的不同軸之間表示有磁場方向線17，其將穿過介電窗12而滲入電漿10。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本
發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
5‧‧‧電漿源
7‧‧‧牆
8‧‧‧縫隙
9‧‧‧射頻電漿源
10‧‧‧電漿室
11‧‧‧電漿
12‧‧‧介電窗
12a‧‧‧介電窗之第一層面
12b‧‧‧溝槽
12c‧‧‧介電窗之第二層面
13‧‧‧多尖點磁場
14‧‧‧永久尖點磁鐵陣列
15‧‧‧基準線
16‧‧‧天線陣列
17‧‧‧磁場方向線
18‧‧‧射頻電流
20‧‧‧氣體注入口
21‧‧‧接地面
w1‧‧‧介電窗之第一層面之寬度
w2‧‧‧介電窗之第二層面之寬度
d‧‧‧磁侷限與介電窗之內表面之間的距離
δ‧‧‧電漿趨膚深度
Irf‧‧‧射頻電流
Ψ‧‧‧與永久尖點磁鐵之間的距離
B‧‧‧垂直於介電窗的方向且距離ψ的磁場強度
w‧‧‧永久磁鐵的寬度
△‧‧‧尖點磁鐵配置的間距
S‧‧‧S極
N‧‧‧N極
圖1a繪示為根據本發明一實施例之電漿源的立體剖面圖。
圖1b繪示為根據本發明一實施例之介電窗的構造。
圖1c繪示為天線陣列與磁鐵陣列的配置。
圖2繪示為圖1a所示之電漿源的剖面之更為詳盡的第一立體剖面示意圖。
圖3繪示為電漿源的剖面之更為詳盡的第二立體剖面示意圖，其為圖2旋轉90度之示意圖。
圖4繪示為一多尖點磁場在方向ψ衰減的示意圖。
圖5繪示為介電窗之剖面的局部立體剖面圖，其顯示多尖點磁場配置的幾何特徵。
5‧‧‧電漿源
7‧‧‧牆
8‧‧‧縫隙
9‧‧‧射頻電漿源
10‧‧‧電漿室
12‧‧‧介電窗
14‧‧‧永久尖點磁鐵陣列
16‧‧‧天線陣列
20‧‧‧氣體注入口
Claims (19)
- 一種提供磁侷限和法拉第屏蔽的感應耦合射頻電漿系統，該感應耦合射頻電漿系統包括：一射頻電源，以產生一射頻電流；一電漿室，可操作地注入有用以產生一電漿的一工作氣體；一介電窗，具有一內表面和一外表面，其中該內表面形成該電漿室的一牆；一永久尖點磁鐵陣列，包括相互平行的元件，該些元件電性相互連接且於一端耦接至接地面，且該端內嵌於在一磁尖點幾何的該介電窗中並接近於該內表面尖點；以及一天線陣列，耦合該射頻電源且包括該射頻電流可通過且相互平行的長管，其中該天線陣列垂直於該永久尖點磁鐵陣列。
- 如申請專利範圍第1項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該永久尖點磁鐵陣列的該些元件於該電漿室內交替地朝向該電漿和遠離該電漿被磁化，以形成一多尖點磁場。
- 如申請專利範圍第1項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該永久尖點磁鐵陣列的該些元件包括永久磁鐵，且該些永久磁鐵包括含鋁鎳鈷、釤鈷或釹鐵硼的磁合金。
- 如申請專利範圍第1項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該天線陣列與該介電窗之該外表面熱接觸。
- 如申請專利範圍第1項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該介電窗更包括：一第一介電層，包括多個平行的溝槽用以容納該永久尖點磁鐵陣列的該些元件；一第二較薄的介電層，與該第一介電層接合，藉以分隔該永久尖點磁鐵陣列與該電漿。
- 如申請專利範圍第1項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中構成該介電窗的介電材料包括氧化鋁、氮化鋁、石英與藍寶石之其中一者。
- 如申請專利範圍第1項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該磁尖點幾何具有一小間距。
- 一種提供磁侷限和法拉第屏蔽的感應耦合射頻電漿系統，該感應耦合射頻電漿系統包括：一射頻電源，用以產生一射頻電流；一電漿室，可操作地注入有用以產生一電漿的一工作氣體；一介電窗，具有一內表面和一外表面，其中該內表面形成該電漿室的一牆；一永久尖點磁鐵陣列，包括相互平行的元件，該些元件電性相互連接且於一端耦接至接地面，且該端內嵌於在一磁尖點幾何的該介電窗中並接近於該內表面；以及一天線，耦合該射頻電源且包括該射頻電流可通過的長管，且該天線垂直於該永久尖點磁鐵陣列。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應耦合射頻電漿 系統，其中該永久尖點磁鐵陣列的該些元件於該電漿室內交替地接近該電漿和遠離該電漿被磁化，以形成一多尖點磁場。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該永久尖點磁鐵陣列的該些元件包括永久磁鐵，且該些永久磁鐵包括含鋁鎳鈷、釤鈷或釹鐵硼的磁合金。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該天線與該介電窗之該外表面熱接觸。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該介電窗更包括：一第一介電層，包括多個平行的溝槽用以容納該永久尖點磁鐵陣列的該些元件；一第二較薄的介電層，與該第一介電層接合，藉以分隔該永久尖點磁鐵陣列與該電漿。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中該磁尖點幾何具有一小間距。
- 如申請專利範圍第8項所述之感應耦合射頻電漿系統，其中構成該介電窗的介電材料包括氧化鋁、氮化鋁、石英與藍寶石之其中一者。
- 一種提供磁侷限和法拉第屏蔽給感應耦合射頻電漿源的方法，該方法包括：提供一射頻電源，以產生一射頻電流；提供一電漿室，可操作地注入有用以產生一電漿的一 工作氣體；提供一介電窗，該介電窗有一內表面和一外表面，其中該內表面形成該電漿室的牆；內嵌一包括相互平行元件的導電永久尖點磁鐵陣列於該介電窗內並接近於該藉電窗的該內表面；於一端耦接該永久尖點磁鐵陣列至接地面；交替地接近該電漿和遠離該電漿磁化該永久尖點磁鐵陣列的該些元件，以形成一多尖點磁場；以及耦合一天線陣列至該射頻電源，該天線陣列包括於該介電窗外且相互平行的長管，使得該天線陣列垂直於該永久尖點磁鐵陣列。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括使該射頻電流通過該天線陣列，以在該電漿室內誘發一電磁場。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括安置該天線陣列以與該介電窗之該外表面熱接觸。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該永久尖點磁鐵陣列的該些元件包括永久磁鐵，且該些永久磁鐵包括含鋁鎳鈷、釤鈷、釹鐵硼或其它稀土磁合金的磁合金。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中構成該介電窗的介電材料包括氧化鋁、氮化鋁、石英與藍寶石之其中一者。
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