TWI618455B - 用於電漿處理之感應耦合電漿源 - Google Patents

用於電漿處理之感應耦合電漿源 Download PDF

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李東秀
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Abstract

揭示電漿處理設備及方法。本發明的實施例包含一處理室，其設有一內部空間，可操作來接收一處理氣體；一位在處理室內部的基板支持器係可操作地握持一基板；及至少一介電窗。一金屬遮屏係安置在該介電窗附近。該金屬遮屏能夠具有一垂直部及一中心部。該處理室包含一初級感應元件，其係安置在該處理室外部靠近該金屬遮屏外部。該處理設備能夠進一步包含一個二級感應元件，其係安置在該金屬遮屏的中心部及該介電窗之間。該初級及二級感應元件能夠執行不同的功能，能夠具有不同的結構構形，及能夠在不同頻率下加以操作。

Description

用於電漿處理之感應耦合電漿源
本申請案請求2010年十二月十七日提申之美國專利臨時申請案第61/424,452號、及2011年七月二十二日提申之美國專利臨時申請案第61/510,732號之優先權，基於所有目的其在本文中併入以供參考。
本發明一般係有關電漿產生，及更加具體地係有關於使用電漿源而用於處理一基板的設備及方法。
RF電漿係用於製造諸如積體電路、微機械裝置、平板顯示器及其他裝置等裝置。使用於現代電漿蝕刻應用的RF電漿源，必須提供高度的電漿均勻性及多數個電漿控制，包含獨立的電漿分佈、電漿密度、及離子能源控制。RF電漿源典型地必須能夠在多種處理氣體內、及在多種不同條件下(例如氣流、氣壓等等)維持一穩定的電漿。此外，令人想要的是，以已下降的能源需求及已下降RF電漿源及已下降的EM發射，產生最小的環境衝擊。
已知有許多種電漿源用於取得這些嚴格的電漿處理要求。多頻的電容耦合電漿(capacitively coupled plasma，CP)源，已經用於離子能源及電漿密度的獨立控制。然而CCP具有某些固有的問題及限制。例如：(a)氣壓範圍係典型地限制在低壓；(b)高密度電漿產生需要非常高的頻率RF，造成電漿均勻性、發射等等的問題；(c)在較高及較低頻率RF鞘之間存有干擾；(d)晶片邊緣區易於嚴重的非均勻；及(e)CCP源具有狹窄的處理窗。因此，CCP源並非永遠地適用於特定的電漿 處理操作。
結合至RF偏壓的感應耦合電漿(ICP)源，也已經使用，例如，提供離子能源及電漿密度的獨立控制。使用標準13.56 MHz及低頻RF能源產生器的ICP源，能夠輕易地產高密度電漿。事實上，已知使用多線圈ICP源來產生優良的電漿控制及高電漿密度。例如，在一已知的ICP源中，兩個線圈係安置在介電窗(dielectric window)頂部，將將空氣及電漿分隔。兩個線圈係由RF產生器來供電，及線圈之間的該電力分佈功能係指定給一匹配器。這種配置能夠非常複雜及昂貴。此外，介電窗上方之線圈之間的、及在電漿之內的通訊，不易提供電漿內的真獨立能源控制。這種設計也限制線圈之間的能源分佈範圍，以致於中心線圈不需要供電時，中心線圈仍然接收能源，限制了工具的操作範圍。
一種已知的多線圈ICP源係揭示在美國專利第6,267,074號。這個ICP源係揭示在美國專利第6,267,074號。這個IPC源使用三個分離的線圈，三個電力產生器，多個氣體注射器，及提供一完整的電漿控制。然而該ICP源具有三個產生器，三個匹配器及一非常昂貴的、形狀非常複雜的介電窗，及多個用於氣體注射的通道。這類系統的成本價格及維修價格係證實不合用於大多數的蝕刻方法。
其他ICP源的常見問題係分隔ICP及處理室之介電板的嚴重噴濺，此起因於耦合該線圈至該電漿的RF電容，及已施加到該線圈之非常高的電壓(數kV/匝)。該噴濺，影響電漿、也增加工具的資金成本及其維修成本。
ICP系統的另一個常見問題係方位角不均勻性，其起因於線圈的電容耦合。這類方位角不均勻性能由不同理由造成。例如針對從表面發射的二級電子而言，一個理由係該鞘為無碰撞的。這些電子進入電漿，其能源係無關於電子被發射的位置。靠近線圈末端所發射的電子，其能量明顯地高於線圈中心所發射者、或遠離線圈所發射者。雖然這些電子快速地混合到體積內，它們的確產生重要的方位角電漿非均勻性。
為了同時消除線圈電容耦合所造成的噴濺及方位角非均勻性，能夠使用美國專利第7,232,767號、第6,551,447號及美國專利申請公開案第2007/0181257號所揭示的法拉第屏蔽。法拉第屏蔽也使線圈較容易匹配至電源產生器，更加穩定也較不傾於電漿條件。然而，因為良好設計的法拉第屏蔽吸收了RF的電容成份，傳輸到電漿的RF能量受到減低。又，因為這是啟動電漿的RF電容成份，所以良好設計的法拉第屏蔽通常需要用於放電點火的額外裝置。
某些法拉第屏蔽設計也能夠改良許多蝕刻方法所用的輻射電漿分佈，而不使用額外的線圈。尤其，就許多方法而言，即使只在晶片邊緣附近使用單一線圈時，基體蝕刻(bulk etch)速率係中心快速的(center-fast)。例如，一個範例性的已知法拉第屏蔽設計選擇性地阻隔任何耦合到源頭中心的電能，以便矯正固有中心快速蝕刻分佈。然而，這個控制蝕刻分佈的方法在以下方面係非彈性的：該法拉第屏蔽必須再設計以供特定方法化學使用，此取決於該化學的本有蝕刻分佈。藉由添加一第二線圈，該蝕刻分佈係能夠被動態性地調整，而不須改變硬體，提供巨大的已增加的方法彈性。
使用在電漿源中心具有法拉第屏蔽的第二線圈，造成其本身的困難。因為高RF電壓及部份之間安全的間隔，提供真實地獨立線圈的第二線圈，係一件困難的工作。產生器同步化所用的裝置也必須加以提供(如果使用不同的產生器)，以便避免線圈彼此對抗工作，進而增加該系統的成本。
許多ICP源內的許多問題的根本原因在於，任何ICP源內的每一個線圈具有相同的功能及以相似於其他線圈的方法一同工作，以致於線圈之間的唯一差異在於其各自的已設計的晶片區。因此，對於多線圈ICP源有一個需求，避免上述的問題及缺點。一ICP源，其包含至少一個能夠具有相異於初級線圈結構之二級線圈、及可操作地執行不同於初級線圈功能，可為特別有用的。
本發明的優點及觀點將部份地在以下的說明書中加以描述，或者可經由本發明的實施來學習。
本發明的一個示範性觀點係針對於在一電漿處理設備內處理一基板的方法。該電漿處理設備包含一處理室，其具有一內部，可操作來接收處理氣體、一基板支持器，可操作來握持一基板、一第一感應元件，被安置在該處理室內部之上、及一第二感應元件被安置在該處理室內部之上。該方法包含，安置一基板於處理設備之處理室內的基板支持器上，及允許一處理氣體進入該處理室之內部。該方法又包含以第一RF頻率的電磁能來激發該第一感應元件及以第二RF頻率的電磁能來激發該第二感應元件，以便在該處理室內部產生一電漿。用於第一感應元件之第一RF頻率係加以選擇，使其與該用於第二感應 元件之第二RF頻率係充分相異的，以便降低該感應電漿內之第一感應元件及第二感應元件之間的串音。該方法包含處理該電漿內的基板。
本發明另一個示範性觀點係針對於電漿處理設備。該電漿處理設備包含，一處理室，其設有一內部空間，可操作來接收一處理氣體；及一位在處理室內的基板支持器，係可操作來支撐一基板。該設備進一步包含至少一介電窗，及一第一感應元件，其係安置在該處理室外部及靠近該介電窗。一RF產生器，係加以配置而提供電磁能至該感應元件。該第一感應元件具有一線圈及一鐵磁體材料的磁通集中器。該磁通集中器係一截形或L形。
本發明另一示範性觀點係針對於在一電漿內用於處理基板的設備。該設備包含一處理室，其設有一內部空間，可操作來接收一處理氣體；一基板支持器，位在該處理器內部，可操作來支撐一基板；及至少一介電窗。該設備進一步包含一初級感應元件，靠近該處理室的外周部；及一二級感應元件，靠近該處理室的一中心部。一金屬遮屏，係安置在該二級感應元件周圍，進而將該初級感應元件及該二級感應元件加以隔離。一法拉第遮屏，係安置在該第一感應元件及該介電窗之間。該金屬遮屏及該法拉第遮屏形成一單一體。
本發明這些示範性實施例係能夠作成許多變型及修改。
本發明這些及其他特徵、觀點、及優點，在參照以下描述及所附的權利項之下，將會更佳地受到瞭解。併入本說明書及作為本說明書的一部份之所附的圖式，解說本發明的實施 例，及連同該描述，用於解釋本發明的原理。
現在詳細地參照本發明的實施例，其一或更多的例子係圖解在圖式中。每一個例子係為了解釋本發明而提供，而非本發明限制。事實上，一般熟悉本項技藝人士將明瞭的是，本發明內能夠作成許多修改及變型，而不離開本發明的範圍或精神。例如，作為實施一部份的所解說的或所描述的特徵，能夠被使用在另一實施例中，以便產生一進一步的實施例。因此，吾人想要的是，本發明涵蓋這類的在後附權利項範圍內及其等價者之內的修改及變型。
一般來說，本發明係關於電漿處理設備及方法，其包含兩個或更多的感應元件，例如初級線圈及二級線圈。該初級線圈能夠藉由法拉第屏蔽而與處理室加以分離。該二級線圈能夠藉由一電磁屏蔽而與初級線圈分隔，以避免線圈之間的串音。在一具體實施中，不同的RF頻率係加以選取，用於第一及第二感應元件。該頻率係加以選取而降低該電漿內之第一及第二感應元件之間的串音，提供改良的獨立的感應元件控制。
第一圖圖解一依照本發明示範性實施例的電漿處理設備100。該電漿處理設備100包含一處理室，其界定一內部空間102。一台座或基板支持器104係用於支承該內部空間102內的基板106，如半導體晶片。一介電窗110係位在基板支持器104之上。該介電窗110包含一相對平坦的中心部112及一有角度的外周部114。該介電窗110包含在該中心部112內的空間，用於噴頭120(showerhead)，以便饋入處理氣體至內部空間102。
該設備100進一步包含多數個感應元件，例如初級感應元件130及二級感應元件140，用於在內部空間102內產生一感應電漿。該感應元件130、140能夠包含一線圈或一天線，在RF電力供應時，在電漿處理設備100之內部空間102內的處理氣體之內，感應一電漿。例如，一第一RF產生器160能夠加以構形而經由匹配網路163來提供電磁能至初級感應元件130。一第二RF產生器170能夠被配置，而經由匹配網路172提供電磁能至該二級感應元件140。
雖然本發明係參照一初級感應線圈及一二級感應線圈，一般熟悉本項技藝人士將瞭解的是，語詞”初級及二級”只是為了方便而使用。該二級線圈係能夠獨立於初級線圈而操作，反之亦然。
依照本發明的觀點，該設備100能夠包含一金屬遮屏部152，其安置在二級感應元件140周圍。如下文更加詳細地討論者，金屬遮屏部152將初級感應元件130及二級感應元件140加以分隔，以便降低感應元件130、140之間的串音。設備100能夠進一步地包含一法拉第屏蔽154，其安置在初級感應元件130及介電窗110之間。法拉第屏蔽部154能夠為一開槽的金屬遮屏，其降低初級感應元件154及處理室102之間的電容耦合。如所示者，法拉第遮屏154能夠貼合至介電遮屏110的有角部。
在一具體實施例中，金屬遮屏152及法拉第屏蔽154能夠形成一個單一體150，用於簡化製造及其他目的。第七圖圖解一依照本發明示範性實施例的單一體金屬遮屏/法拉第屏蔽150。初級感應元件130的多匝線圈，能夠被安置在單一體金 屬/法拉第屏蔽150之法拉第遮屏部154附近。該二級感應元件140能夠被安置而靠近金屬遮屏/法拉第屏蔽單一體150的金屬遮屏部152，例如金屬遮屏部152及介電窗110之間。
金屬遮屏152相對側上的初級感應元件130及二級感應元件140之間的配置，允許初級感應元件130及二級感應元件140具有獨特的結構構形，及執行不同的功能。例如，該初級感應元件130能夠包含多匝線圈，其安置在處理室外周部附近。該初級感應元件130，在固有的過渡點火階段(inherently transient ignition stage)期間，能夠用於基本電漿產生，及可信賴的起動。該初級感應元件130能夠被耦合至電力RF產生器及昂貴的自動調協匹配網路，及能夠在已增加的RF頻率之下加以操作，例如，13.56MHz。
二級感應元件140，在穩定狀態操作期間，能夠用於矯正及支承功能，及用於改良電漿穩定力。因為二級感應元件140主要能夠在穩定狀態操作期間，用於矯正及支承功能及改良電漿穩定力，所以該二級感應元件140，不必如同該第一感應元件130一般地強力地加以耦合至RF產生器，及能夠不同地加以設計而成本有效地克服該前述設計所附帶的困難。如下文詳細地討論者，該二級感應元件140也能夠在低頻下操作，例如約2MHz，允許該二級感應元件140成為非常密集的、及貼合至該介電窗頂部上的有限空間。
依照本發明示範性的觀點，該初級感應元件130及二級感應元件140係在不同頻率之下加以操作。該頻率係充分地不同，降低初級感應元件130及二級感應元件140之間的串音。例如，被施加到初級感應元件130的頻率，能夠大於被施加到 二級感應元件140之上者的1.5倍。在一具體實施例中，被施加到初級感應元件130的頻率能夠約為13.56 MHz，及被施加到二級感應元件140上的頻率能夠在約1.75~2.15 MHz範圍。其他合適的頻率也能夠加以使用，例如約400 kHz、約4 MHz、及約27 MHz。雖然本發明係參照初級感應元件130(其在相對於二級感應元件140為較高之頻率下加以操作)來討論，但是，一般精於本項技藝人士，在使用本文所提供的揭示內容之下，應該瞭解的是，該二級感應元件140能夠在更高的頻率之下操作，而不偏離本發明的範圍。
起因於能被施加到初級感應元件130及二級感應元件140的不同頻率，感應元件130及140之間有已降低的干擾。更加具體的是，感應元件130及140之間謹有的交互作用係透過電漿密度。因此，耦合到初級感應元件130的RF產生器160及耦合到二級感應元件140的RF產生器170，兩者之間無需相位同步化。感應元件之間的電力控制係獨立的。額外的是，由於感應元件130及140係在獨特的不同的頻率下操作，實務上係使用RF產生器160及170的頻率調協，以便匹配傳輸到電漿內的電力，大大地簡化任何額外匹配網路的設計及成本。
相較於13.56 MHz之下操作的初級感應元件130，該二級感應元件140能夠在約2 MHz之下加以操作，及能夠具有較大的匝數，因此在較低的流量下操作
其中I coil 係線圈電流，P pl 係藉由線圈儲存在電漿內的電力，R pl 係電漿阻抗，及N係線圈匝數。低電流允許使用規則的 中規格金屬線，而非大規格的金屬線或銅管。
起因於低操作頻(f)，具有電感L的二級感應元件140並不需要在相同於一相同直徑D線圈所操作的較高電壓下來操作(假設其儲存相同電力至P pl 電漿內，及以相同的參數R pl 產生相同的電漿)：
及具有較小直徑而電壓遠小於用於驅動該第一線圈者。因為二級感應元件140能夠在己下降的電壓及電流之下操作，該二級感應元件140能夠具有一密集式設計，其能夠嵌入金屬遮屏150之內。
例如，如第二~五圖所示者，二級感應元件140能夠包含一平面線圈142及一磁通集中器144。磁通集中器144係由鐵磁體材料所製。使用具有合適線圈的磁通集中器，產生高度的電漿耦合的及優良能源傳輸效率的二級感應元件140，及明顯地降低其對金屬遮屏150的耦合。在二級感應元件140上使用較低的頻率，例如2 MHz，增加表面薄層，其也改良電漿加熱效率。
依照本發明具體的觀點，磁通集中器144能夠具有許多形狀，此係取決於設備100的主要需求或約制。例如，若目標係以電漿內一平順的電力分佈來取得一軟性分佈控制(soft profile controls)，例如中心區，及空間允許線圈稍微的較寬，則磁通集中器144能夠具有如第二圖所示的平面表面，或第四 圖所示的截形形狀。如果空間係受到限制及二級感應元件140的高頻係重要的，如靠近邊緣，則吾人想要包含一磁通集中器144，其為一U形，末端面向介電窗。在某些情況下，想要提供相對於線圈位置的不對稱性加熱(在線圈緣上更加地局部化)。在這些情況下，一端朝向介電窗的L形的磁通集中器144可以吾人想要的。設備100的氣體注射分佈也可能影響磁通集中器形狀的選擇。
依照本發明的觀點，不同的感應元件130及140能夠攜帶不同的功能。具體的是，只有初級感應元件130在點火期間必須執行最活躍的電漿產生功能，及提供足夠的啟動(priming)給予二級感應元件140。初級感應元件130能夠參與ICP工具的操作，及應該具有對於電漿及接地遮屏的耦合，以便穩定化電漿電動勢。附屬於第一感應元件130的法拉第屏蔽154，避免窗濺鍍及能夠用於供應接地耦合。
額外的線圈，在存有初級感應元件130所提供的優良電漿啟動之下，係能夠加以操作，及因而較佳地具有優良的電漿耦合及優良的對電漿的能源傳輸效率。包含磁通集中器144的二級感應元件140，提供良好的對電漿容量的磁通傳輸，同時從包圍的金屬遮屏150來良好的解除二級感應元件140。磁通集中器144的用途及二級感應元件140的對稱性驅動，進一步地降低線圈末端及包圍接地元件之間的電壓振幅。這實際上減輕圓頂濺鍍(dome sputtering)，但同時提供某些較小的電容耦合至電漿，這能夠被用來輔助點火。
然而，若電容耦合係不想要的，一非常簡單及薄的法拉第屏蔽能夠與這個二級感應元件140結合使用，例如第八圖所 示的法拉第屏蔽200。具有平面線圈142及鐵磁體(或相似的非傳導性、高導磁率材料)磁通集中器144之二級感應元件140的結構，允許對法拉第屏蔽200而言係非常有效的及低成本的設計。第八圖的法拉第屏蔽200能夠簡單地從薄片金屬(0.25~0.5mm)加以壓印。法拉第屏蔽200包含一或兩個固體金屬部，一固體金屬的第一部210及/或固體金屬的第二部240。多數個葉片元件220覆蓋該平面線圈142。輻射尖波元件(radial spike element)230連接葉片元件220至法拉第屏蔽200的部210及240。
由於葉片元件220係平行於平面線圈142及並未覆蓋磁通集中器142，葉片型元件220並未干擾磁場，及來自磁通集中器144的磁通係自由地輸入該電漿。另一方面，連接到具有包圍部210及240的所有的葉片型元件220的尖波230，確實跨過該來自磁通集中器144的通量，但它們具有非常小的總面積而干擾該磁場。第八圖的示範性法拉第屏蔽係易於安裝及包含，以便作為處理室的部件。如果遮屏接地係較佳的，則能夠在遮屏的第一部210及/或第二部240上安置一薄的RF接地螺旋，將其連接到主電磁遮屏150。一可能的法拉第屏蔽200佈局，係示於第七圖，指示出總成內元件210、220及240的位置。
因為二級感應元件140能夠在良好啟動時加以操作，該二級感應元件140至該源的匹配，能夠加以簡化。例如，第六圖內所示的匹配電路，其包含一個剛好具有稍微可切換的阻抗設定的簡單的變壓器匹配器，覆蓋大範圍的氣體及操作條件。事實上，每一設定覆蓋一大範圍的處理參數(電力、氣體壓力、 氣流)，用於每一種氣體組合。如果該配方需要改變電力或增加或減少混合物內的某些氣體量，阻抗設定並不必加以改變。藉由調協RF產生器頻率，能夠完全地完成匹配。只有大的氣體組成改變，(例如純的Ar到氧氣，或含有混合物的SF6)需要改變阻抗設定。使用兩種產生器基本上允許低成本的切換電路，無需再點火。因為初級線圈總是”ON”，在以低或零電力施加到線圈的二級線圈內的用於切換阻抗設定的令人滿意的演算法，永遠得以提供。一依照本發明示範性實施例的ICP源，已經顯示非常剛強的源行為，及非常寬的處理窗。如果只使用一個線圈，則以明顯地較低於其他所需者的總電力，該源能夠輕易地點火及在最大處理氣體內維持電漿(包含”困難的”氣體，類似純HBr或SF6)。在沒有任何偏壓電力之下，這些放電甚至能夠加以維持。事實上，本發明示範性感應元件配置的使用，相較於只具有一種線圈或多線圈的相似結構而言，顯示出較佳的穩定力及效率。雖然有許多種嚐試，通常在ICP反應器內所觀察到的結合至電磁氣體內的放電，並未被偵測到。
第九圖圖解一個依照本發明另一示範性實施例的示範性的ICP源300。如第九圖所示，該ICP源300包含許多相似於第一圖反應器100的元件，包含一界定內部空間302的室、用於支承基板306的台座304、一介電窗310、及一初級感應元件330與一二級感應元件340。介電窗310包含一平坦的中心部及一有角的外周部。
ICP源300包含一金屬遮屏352，其分離初級感應元件330及二級感應元件340。金屬遮屏352能夠被安置在二級感應元件340周圍。ICP源300能進一步地包含一位在該初級感 應元件330及該介電窗之有角外周部之間的法拉第屏蔽354。在一具體實施中，金屬遮屏352及法拉第遮屏354能夠形成一單一的單一體350。
ICP源300進一步包含一第三感應元件360，其靠近一介電窗315。相似於第二感應元件340，該第三感應元件360能夠包含一平面線圈及一磁通集中器。磁通集中器能夠具有一平面形狀，U形，L形，或截面形。第三感應元件360能夠安置在室的外周，以致於第三感應元件360的線圈的直徑係大於初級感應元件330線圈的直徑。多數的饋入氣體埠322能夠加以使用，將處理氣體饋入室內部302，靠近第三感應元件360的位置。第三感應元件360能夠具有一金屬遮屏部356，將第三感應元件360從第一感應元件330加以分離。法拉第遮屏200能夠被安置在第三感應元件360及介電窗315之間。
第十圖圖解一個依照本發明另一示範性實施例的示範性ICP源400。ICP源400係相似於第九圖的ICP源300，但ICP源400包含一平坦的頂點，如相對於ICP源300的錐底頂點。如第十圖所示，ICP源400包含一室，其界定一內部空間402、一用於支承基板406的台座404、一介電窗410、及一初級感應元件430及一二級感應元件440。
ICP源400進一步包含一第三感應元件460，靠近介電窗410。相似於二級感應元件440，第三感應元件460能夠包含一平坦的線圈及一磁通集中器。磁通集中器能夠具有一平面形狀、U形、L形、或截形。第三感應元件460能夠被安置在該室的外周，以致於第三感應元件460的線圈的直徑係大於第一感應元件430的線圈的直徑。多數個饋入氣體埠422能夠被用 於饋入處理氣體至室內部402，靠近感應元件460、440的位置。該第三感應元件460能夠具有一金屬遮屏部456，將第三感應元件460從初級感應元件430加以分離。可選用的是，法拉第屏蔽能夠安置在第三感應元件460及介電窗415之間。
介電窗410在橫跨其整個寬度上係相對地較為平坦的，及能夠包含厚部415，其靠近初級感應元件430。該設備也能夠包含一開槽法拉第遮屏455，其安置在初級感應元件430及介電窗420厚部415之間。一或更多的金屬遮屏能夠用來分隔許多ICP源400的感應元件430、440及460。例如，包圍二級感應元件440的金屬遮屏452，能夠加以使用，將二級感應元件440從初級感應元件430及第三感應元件460加以分隔。一金屬遮屏456能夠加以使用，將第三感應元件460從二級感應元件440及初級感應元件430，加以分離。在具體的實施例中，金屬遮屏452及456能夠形成一單一體450。
本發明這些及其他修改及變型可由一般精於本項技藝人士加以實施，而不離開本發明的精神及範圍，其係更加具體地陳述於後附的權利項之內。此外，應該瞭解的是，許多實施例的觀點可全部地或部份地加以互換。又，一般精於本項技藝人士將明瞭的是，前述的描述謹作為例子而已，並不打算限制如後附權利項所描述的本發明。
100‧‧‧電漿處理設備
102‧‧‧內部空間
104‧‧‧基板支持器
106‧‧‧基板
110‧‧‧介電窗
112‧‧‧中心部
114‧‧‧外周部
120‧‧‧噴頭
130‧‧‧初級感應元件
140‧‧‧二級感應元件
142‧‧‧平面線圈
144‧‧‧磁通集中器
152‧‧‧金屬遮屏部
154‧‧‧法拉第屏蔽
160‧‧‧第一RF產生器
162‧‧‧匹配網路
170‧‧‧第二RF產生器
172‧‧‧匹配網路
200‧‧‧法拉第屏蔽
210‧‧‧第一部
240‧‧‧第二部
300‧‧‧ICP源
302‧‧‧內部空間
304‧‧‧台座
306‧‧‧基板
310‧‧‧介電窗
315‧‧‧介電窗
330‧‧‧初級感應元件
340‧‧‧二級感應元件
350‧‧‧單一體
352‧‧‧金屬遮屏
354‧‧‧法拉第遮屏
400‧‧‧ICP源
402‧‧‧內部空間
404‧‧‧台座
406‧‧‧支承基板
410‧‧‧介電窗
415‧‧‧介電窗
422‧‧‧饋入氣體埠
430‧‧‧初級感應元件
440‧‧‧二級感應元件
450‧‧‧單一體
452‧‧‧金屬遮屏
455‧‧‧法拉第遮屏
456‧‧‧金屬遮屏部
460‧‧‧第三感應元件
150‧‧‧金屬遮屏
對於一般精於本項技藝人士而言之一完整而可實施的揭示內容(包含最佳模式)，係具體地陳述在說明書的其餘部份，其包含參照所附的圖式，其中：第一圖圖解一依照本發明示範性實施例的電漿處理設 備。
第二圖圖解一依照本發明示範性實施例的示範性感應元件。
第三圖圖解一依照本發明示範性實施例的示範性感應元件。
第四圖圖解一依照本發明示範性實施例的示範性感應元件。
第五圖圖解一依照本發明示範性實施例的示範性感應元件。
第六圖圖解一依照本發明示範性實施例的感應元件所用的示範性匹配電路。
第七圖係依照本發明示範性實施例的示範性單體金屬遮屏及法拉第屏蔽的透視圖。
第八圖圖解一示範性法拉第屏蔽的平面視圖，其能夠與一依照本發明示範性實施例的感應元件一同使用。
第九圖圖解依照本發明另一示範性實施例的電漿處理設備。
第十圖圖解依照本發明另一示範性實施例的電漿處理設備。

Claims (11)

  1. 一種在一電漿處理設備中處理一基板的方法，該電漿處理設備包含一具有一可操作以接收一處理氣體的內部的處理室，一可操作以支持該基板的基板支持器、一被安置在該處理室內部之上的第一感應元件、一被安置在該處理室內部之上的第二感應元件，該方法包含：在該電漿處理設備的該處理室的該內部之內將該基板置於該基板支持器上；允許該處理氣體進入該處理室的該內部；以一第一RF頻率的電磁能激發該第一感應元件在點火階段期間於該處理室的該內部感應地產生一電漿；以一第二RF頻率的電磁能激發該第二感應元件在穩定狀態操作期間於該處理室的該內部影響該電漿的穩定性；選擇不同於該第二感應元件的該第二RF頻率的該第一感應元件的該第一RF頻率以降低通過該感應耦合的電漿的該第一感應元件與該第二感應元件間的串音；以及處理該電漿中的該基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一RF頻率係加以選擇而成為至少大於該第二RF頻率約1.5倍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一RF頻率係加以選擇而成為約13.56MHz。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中該第二RF頻率係選擇而成為約1.75MHz至2.15MHz。
  5. 一種用於在一電漿中處理一基板的設備，包含：一具有一可操作以接收一處理氣體的內部空間的處理室；一位在該處理室內部的基板支持器，其可操作以支持該基板；至少一介電窗； 一靠近該處理室的一外周部的初級感應元件；一靠近該處理室的一中心部的二級感應元件；一被安置在該二級感應元件周圍的金屬遮屏，其將該初級感應元件及該二級感應元件加以隔離，該二級感應元件係被置於該金屬遮屏與該介電窗之間；以及一置於該初級感應元件與該介電窗之間的法拉第遮屏；其中，該金屬遮屏與該法拉第遮屏形成一單一體；其中，該設備包含一第一RF產生器及一第二RF產生器，該第一RF產生器經組態提供一第一RF頻率的電磁能予該初級感應元件，該第二RF產生器經組態提供一第二RF頻率的電磁能予該二級元件；其中，該初級感應元件的該第一RF頻率係經選擇不同於該二級感應元件的該第二RF頻率而降低通過該感應耦合的電漿的該初級感應元件與該二級感應元件間的串音。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的設備，其中該二級感應元件係嵌入該金屬遮屏中。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的設備，其中該初級感應元件及該二級感應元件具有相異的結構組態。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的設備，其中該初級感應元件包含一感應多繞圈線圈及該二級感應元件包含一平面線圈及一磁通集中器。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的設備，其中該磁通集中器具有一平面形狀、一截形形狀、一U形或一L形。
  10. 如申請專利範圍第5項所述的設備，其中該第一RF頻率係約13.56MHz及該第二RF頻率係在約1.75MHz至2.15MHz範圍。
  11. 如申請專利範圍第5項所述的設備，其中該設備包括複數個二級感應元件。
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