TWI658750B - 用於處理工件的電漿反應裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於處理工件的電漿反應裝置，其包括電子束產生腔、過濾裝置和製程腔，其中，電子束產生腔位於製程腔的外部，且通過過濾裝置與製程腔相連通，並且電子束產生腔包括電感耦合電漿源，該電感耦合電漿源用於產生第一電漿；過濾裝置用於使第一電漿在經過過濾裝置進入製程腔時，形成電子束，該電子束用於激發製程腔內的製程氣體產生第二電漿，該第二電漿用於處理工件。本發明提供的用於處理工件的電漿反應裝置，其可以降低電子溫度，從而可以解決因電子溫度過高引起的工件表面損傷的問題。

Description

用於處理工件的電漿反應裝置

本發明涉及微電子技術領域，具體地，涉及一種用於處理工件的電漿反應裝置。

隨著半導體技術的發展，微電子裝置的特徵尺寸不斷減小，這使得人們對電漿蝕刻速率均勻性、關鍵尺寸控制等指標要求越來越高。而且，由於微電子裝置的特徵尺寸的減小，微電子裝置對因電漿導致的晶片表面損傷也更加敏感。

基於電漿的產生是通過電子作為能量傳遞的媒體，因此從根本上講，因電漿導致的晶片表面損傷通常可以通過降低電子溫度和提高電子密度分佈的均勻性來實現。

現有的電漿加工裝置所採用的電漿源是利用感應線圈形成的磁場激發製程腔內的製程氣體形成電漿。具體地，通過使用射頻電源向感應線圈載入脈衝射頻功率，來產生上述磁場。該射頻電源的頻率一般為13.56MHz。

為了降低電子溫度，避免產生晶片表面損傷，可以通過調節脈衝頻率和占空比，來降低單位時間內的平均電子溫度，但是，在脈衝功率開啟時，由於電漿啟輝時要進行氣體擊穿過程，此時電子溫度較高，很容易瞬間對晶片表面造成損傷。

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種用於處理工件的電漿反應裝置，其可以降低電子溫度，從而可以解決因電子溫度過高引起的晶片表面損傷的問題。

為實現本發明的目的而提供一種用於處理工件的電漿反應裝置，包括電子束產生腔、過濾裝置和製程腔，其中， 該電子束產生腔位於該製程腔的外部，且通過該過濾裝置與該製程腔相連通，並且該電子束產生腔包括電感耦合電漿源，該電感耦合電漿源用於產生第一電漿； 該過濾裝置用於使該第一電漿在經過該過濾裝置進入該製程腔時，形成電子束；該電子束用於激發該製程腔內的製程氣體產生第二電漿，該第二電漿用於處理工件。

較佳的，該電感耦合電漿源包括感應線圈、第一匹配器和第一射頻電源，該電子束產生腔還包括介電質襯筒和第一進氣裝置，其中， 該介電質襯筒設置在該製程腔的外側，且具有與該製程腔相連通的開口； 該第一進氣裝置用於向該介電質襯筒內輸送不與該製程氣體反應的第一氣體； 該感應線圈環繞在該介電質襯筒的筒壁周圍，且該感應線圈的軸線水平設置； 該第一射頻電源通過該第一匹配器與該感應線圈電連接，用於激發該第一氣體產生該第一電漿。

較佳的，該第一氣體包括惰性氣體或者氮氣。

較佳的，該過濾裝置包括電極板和第一直流電源，其中， 該電極板設置在該電子束產生腔與該製程腔的連通處，並且在該電極板上設置有複數通孔，該複數通孔相對於該連通處的徑向截面均勻分佈，且每個通孔的直徑小於該第一電漿的鞘層厚度的2倍；該第一直流電源與該電極板電連接，用於向該電極板載入直流正偏壓

較佳的，該直流正偏壓的取值範圍在500~3000V。

較佳的，該電極板所採用的材料包括鉬或者鎢。

較佳的，還包括電子收集裝置，該電子收集裝置設置在該製程腔的腔室壁上，且位於該電子束產生腔的對側，用於收集該電子束中運動至該電子收集裝置處的電子。

較佳的該電子收集裝置包括金屬件、電阻元件和介電質隔離件，其中， 該金屬件設置在該製程腔的腔室壁中，且貫穿該腔室壁的厚度，並通過位於該製程腔之外的該電阻元件電接地； 該介電質隔離件設置在該金屬件與該製程腔的該腔室壁之間，用以對二者電絕緣。

較佳的，該金屬件所採用的材料包括鉬或者鎢。

較佳的，該介電質隔離件所採用的材料包括陶瓷或石英。

較佳的，該電阻元件的電阻值的取值範圍在100~1000Ω。

較佳的，還包括約束裝置，該約束裝置用於約束該電子束的運動方向，使之沿水平方向運動。

較佳的，該約束裝置包括第一電磁線圈、第二電磁線圈和第二直流電源，其中， 該第一電磁線圈位於該製程腔的外部，且環繞在該電子束產生腔與該製程腔的連通處的週邊，該第二電磁線圈位於該製程腔的外部，且環繞在該電子收集裝置的週邊，該第一電磁線圈和該第二電磁線圈均用於產生能夠約束該電子束的運動方向的磁場，使之沿水平方向運動； 該第二直流電源分別與該第一電磁線圈和該第二電磁線圈電連接，用以分別向該第一電磁線圈和該第二電磁線圈通入直流電。

較佳的，該磁場的強度的取值範圍在0~1000G。

較佳的，在該製程腔的腔室壁上，且位於該電子束產生腔與該製程腔的連通處覆蓋有保護層，用以保護該製程腔的腔室壁不被該電子束腐蝕。

較佳的，該保護層所採用的材料包括鉬或者鎢。

本發明具有以下有益效果： 本發明提供的用於處理工件的電漿反應裝置，其在製程腔的外部設置有電子束產生腔，其通過過濾裝置與製程腔相連通。並且，電子束產生腔是利用電感耦合電漿源產生第一電漿，由於電感耦合電漿源無需使用金屬電極放電，因此可以避免產生金屬污染。過濾裝置用於使第一電漿在經過該過濾裝置進入製程腔時，形成電子束。該電子束用於激發製程腔內的製程氣體產生第二電漿，用於處理工件。由於電子束在進入製程腔之後，會被製程腔內的製程氣體冷卻，這使得由電子束中的電子激發產生的第二電漿中的電子溫度較低，從而可以避免因電子溫度過高引起的諸如晶片等的工件的表面損傷。

為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖來對本發明提供的用於處理工件的電漿反應裝置進行詳細描述。

請參閱第1圖，本發明第一實施例提供的電漿反應裝置，用於對工件進行諸如蝕刻、沉積等的製程處理。該電漿反應裝置包括電子束產生腔100、製程腔200和過濾裝置300，其中，電子束產生腔100位於製程腔200的外部，且通過過濾裝置300與製程腔200相連通。在本實施例中，電子束產生腔100位於製程腔200的腔室側壁201（例如，圖中左側側壁）外側，且在該腔室側壁201上設置有貫穿該腔室側壁201厚度的通道202，該通道202例如可以為直通孔。電子束產生腔100通過與該通道202與製程腔200的內部相連通。

在實際應用中，製程腔200的腔室側壁201可以為圓柱形環體（即，圓形筒狀結構）或者方形環體（即，方形筒狀結構），在這種情況下，腔室側壁201的外表面可能是圓弧面，或者也可能是平面，對於腔室側壁201是方形環體的情況，電子束產生腔100可以直接對接在腔室側壁201上，而對於腔室側壁201是圓柱形環體的情況，可以通過安裝法蘭將電子束產生腔100與腔室側壁201對接在一起。

電子束產生腔100包括電感耦合電漿源（ICP，Inductive Coupled Plasma），該電感耦合電漿源是由射頻電流通過感應線圈產生高頻電磁場，以激發製程氣體產生第一電漿。這種電漿產生方式與使用直流電極或熱絲（例如鎢絲）的電漿產生方式相比，無需使用金屬電極放電，從而可以避免產生金屬污染。

具體地，上述電感耦合電漿源包括介電質襯筒101、感應線圈102、第一進氣裝置105、第一匹配器103和第一射頻電源104，其中，介電質襯筒101採用例如石英等的絕緣材料製作，其設置在製程腔200的腔室側壁201的外側，且具有與該腔室側壁201上的通道202相連通的開口，用以使介電質襯筒101所限定的空間（即，電子束產生腔100）與製程腔200的內部相連通。感應線圈102環繞在介電質襯筒101的筒壁周圍，且該感應線圈102的軸線水平設置，即與上述腔室側壁201的通道202的水平軸線相互平行或者相互重合。如第2圖所示，在介電質襯筒101的徑向截面上，介電質襯筒101的筒壁的正投影形狀為矩形，感應線圈102纏繞在該介電質襯筒101的筒壁周圍，向該感應線圈102通入的電流方向如第2圖中的箭頭所示。

第一射頻電源104通過第一匹配器103與感應線圈102電連接。第一進氣裝置105與介電質襯筒101所限定的空間相連通，用於向介電質襯筒101所限定的空間內輸送不與製程腔200內的製程氣體反應的第一氣體，該第一氣體例如為諸如氦氣或氬氣等的惰性氣體或者氮氣等。

在進行製程時，開啟第一進氣裝置105，以向介電質襯筒101所限定的空間內輸送上述第一氣體，然後開啟第一射頻電源104，以通過第一匹配器103向感應線圈102載入射頻功率，由該感應線圈102產生的射頻能量通過介電質襯筒101饋入其限定的空間內，並激發第一氣體形成第一電漿。

過濾裝置300用於使上述第一電漿在經過過濾裝置300進入製程腔200時，形成電子束S，該電子束S用於激發製程腔200內的製程氣體產生第二電漿，該第二電漿用於處理工件，例如蝕刻工件表面。在本實施例中，過濾裝置300包括電極板301和第一直流電源302，其中，電極板301設置在電子束產生腔100與製程腔200的連通處，即設置在電子束產生腔100的開口與腔室側壁201的通道202之間。並且，如第3A圖所示，在電極板301上設置有複數通孔303，該複數通孔303至少是在電極板301的位於該連通處的區域內均勻分佈，且每個通孔303的直徑D小於第一電漿的鞘層厚度的2倍，使得通孔303中不存在電漿產生的條件，從而只允許電子束S通過，而無法使第一電漿中的其他粒子通過。如第3B圖所示，電極板301在介電質襯筒101的徑向截面上的正投影形狀可以為與上述介電質襯筒101的正投影形狀相對應的矩形，並且電極板301的板體封閉介電質襯筒101的上述開口。

較佳的，電極板301所採用的材料為諸如鉬或者鎢等的熔點較高的金屬材料，該金屬材料能夠克服因電子束的能量密度較高而被電子束腐蝕的問題，從而可以避免產生金屬污染。

第一直流電源302與上述電極板301電連接，用於向電極板301載入直流正偏壓。在電漿中，電子的質量小、速度高，而離子的質量大，速度低。基於此，該直流正偏壓主要影響離子的運動方向，使之偏轉，以致無法通過通孔302（在此，所謂通過是指進入或者穿過），但是該直流正偏壓對電子的運動方向影響較小，從而電子可以順利通過通孔302，形成電子束S。較佳的，直流正偏壓的取值範圍在500~3000V，以保證電子的運動速度滿足要求。

另外，通過設定不同的介電質襯筒101的徑向截面的面積以及各個通孔302的徑向截面的面積，在製程腔200內獲得第一電漿的不同的密度分佈，以提高第一電漿的密度分佈均勻性，以及該裝置的適用範圍。

較佳的，在腔室側壁201的通道202的內壁上覆蓋有保護層（圖中未示出），用以保護製程腔200的腔室側壁201不被電子束S腐蝕。該保護層可以採用諸如鉬或者鎢等的熔點較高的金屬材料，該金屬材料能夠克服因電子束的能量密度較高而被電子束腐蝕的問題，從而可以避免產生金屬污染。在實際應用中，電子束產生腔100與製程腔200還可以採用其他任意方式相連通，而並不侷限於在製程腔200的腔室側壁201上設置通道202，針對不同的連通方式，上述保護層只要能夠覆蓋在位於電子束產生腔100與製程腔200的連通處的製程腔200的腔室壁上，以達到保護該腔室壁不被電子束S腐蝕的目的即可。

綜上所述，上述電子束S在進入製程腔200之後，會與製程腔200內的製程氣體發生碰撞，以將製程氣體離化產生第二電漿。該製程腔200沒有採用磁場激發機制產生第二電漿，而電子束S在進入製程腔200之後，會被製程腔200內的製程氣體冷卻，這使得由電子束S中的電子激發產生的第二電漿中的電子溫度較低，從而可以避免因電子溫度過高引起的工件表面損傷。

需要說明的是，在本實施例中，電子束產生腔100位於製程腔200的腔室側壁201的外側，但是本發明並不侷限於此，在實際應用中，電子束產生腔100也可以根據具體需要位於製程腔200之外的其他任意位置。

請參閱第4圖，本發明第二實施例提供的電漿反應裝置是在上述第一實施例的基礎上進行的改進。具體地，該電漿反應裝置還包括電子收集裝置，該電子收集裝置設置在製程腔200的腔室側壁201上，且位於上述電子束產生腔100的對側，用以收集電子束S中運動至該電子收集裝置的電子。

具體地，電子收集裝置包括金屬件401、電阻元件402和介電質隔離件403，其中，金屬件401設置在製程腔200的腔室側壁201中，且位於上述電子束產生腔100的對側，且該金屬件401貫穿該腔室側壁201的厚度，並通過位於製程腔200之外的電阻元件402電接地，從而為運動至金屬件401的電子提供了接地路徑。較佳的，金屬件401所採用的材料可以包括諸如鉬或者鎢等的熔點較高的金屬材料，該金屬材料能夠克服因電子束的能量密度較高而被電子束腐蝕的問題，從而可以避免產生金屬污染。

電阻元件402用於起到限流保護的作用。較佳的，該電阻元件402的電阻值的取值範圍在100~1000Ω。介電質隔離件403設置在金屬件401與製程腔200的腔室側壁201之間，用以對二者電絕緣。該介電質隔離件403所採用的材料包括陶瓷或石英等的絕緣材料。

需要說明的是，上述金屬件401相對於位於其對側的製程腔200的通道202的高度、上述金屬件401與該通道202相對的端面形狀和尺寸可以根據電子束S的運動方向和電子束S的截面尺寸等參數來設定，以保證能夠接收到電子束。例如，金屬件401與通道202相對的端面形狀和尺寸可以與該通道202的徑向截面形狀和尺寸相對應。

還需要說明的是，電子束產生腔100也可以根據具體需要位於製程腔200之外的其他任意位置，電子收集裝置只要對應地位於電子束產生腔100的對側即可。

在本實施例中，電漿反應裝置還包括約束裝置，該約束裝置用於約束電子束S的運動方向，使之沿水平方向運動，即，電子束S沿平行於工件表面的方向運動。具體地，約束裝置包括第一電磁線圈501、第二電磁線圈502和第二直流電源（圖中未示出），其中，第一電磁線圈501位於製程腔200的外部，且環繞在電子束產生腔100與製程腔200的連通處的週邊，即，靠近通道202的位置處。第二電磁線圈502位於製程腔200的外部，且環繞在上述電子收集裝置的週邊。

上述第一電磁線圈501和第二電磁線圈502的軸線均平行設置，即與通道202的軸線相互平行。上述第一電磁線圈501和第二電磁線圈502的安裝方式可以為：在製程腔200的腔室側壁201上分別形成有兩個環形臺階，上述第一電磁線圈501和第二電磁線圈502分別纏繞在這兩個環形臺階上。

第二直流電源與上述第一電磁線圈501和第二電磁線圈502電連接，用以分別向第一電磁線圈501和第二電磁線圈502通入直流電，使第一電磁線圈501和第二電磁線圈502均產生能夠約束電子束S的運動方向的磁場，該磁場能夠將電子束S約束在指定的空間尺度內，實現電子束S沿水平方向運動。較佳的，上述磁場的強度的取值範圍在0~1000G。

在實際應用中，上述第一電磁線圈501和第二電磁線圈502可以共用一個第二直流電源，或者二者也可以各自與一個第二直流電源電連接。

需要說明的是，在實際應用中，也可以採用永磁體代替上述電磁線圈，該永磁體同樣能夠產生約束電子束的運動方向的磁場，使之沿水平方向運動。

在本實施例中，在製程腔200內設置有用於承載工件的基座203，該基座203較佳為靜電卡盤。另外，電漿反應裝置還包括第二射頻電源213、第二匹配器212和第二進氣裝置，其中，第二射頻電源213通過第二匹配器212與基座203電連接，用以向基座203載入射頻負偏壓，以吸引製程腔200內形成的第二電漿朝向置於基座203上的工件表面運動。

第二進氣裝置用於向製程腔200內通入製程氣體。在本實施例中，該第二進氣裝置包括勻流腔206、進氣通道205和製程氣源204，其中，勻流腔206設置在製程腔200的頂部，且包括腔體2061和位於該腔體2061底部的勻流板2062，腔體2061和勻流板2062構成封閉的勻流空間208；並且，在勻流板2062中設置有複數通氣孔207，勻流空間208和製程腔200的內部通過複數通氣孔207相連通，並且複數通氣孔207在勻流板2062上均勻分佈。進氣通道205分別與勻流腔206和製程氣源204連接；製程氣源204通過進氣通道205向上述勻流空間208提供製程氣體。進入勻流空間208的製程氣體朝向勻流空間208的兩側邊緣擴散，以實現勻流的目的，進而有利於提高製程氣體的分佈均勻性。在勻流空間208內進行擴散勻流後的製程氣體通過各個通氣孔207流入製程腔200的內部，從而均勻地向製程腔200的內部輸送製程氣體。

在本實施例中，第二射頻電源213通過第二匹配器212與基座203電連接的方式具體為：在基座203的底部設置有介電質隔離件210，用以支撐基座203，且將基座203與製程腔200的腔室底壁209電絕緣；並且，在介電質隔離件210中設置有沿豎直方向貫穿的第一通孔；與之相對應的，在製程腔200的腔室底壁209中設置有貫穿其厚度的第二通孔；電漿反應裝置還包括電極211，該電極211的下端與第二匹配器212電連接，電極211的上端豎直向上依次穿過上述第二通孔和第一通孔，並與基座203電連接。在實際應用中，在上述第二通孔中，且位於電極211與上述腔室底壁209之間設置有絕緣部件，用以密封該第二通孔，並使電極211與腔室底壁209電絕緣。

較佳的，電漿反應裝置還包括保護罩107，該保護罩107罩設在上述電漿源的外部，用以避免射頻洩漏。

在實際應用中，電子束產生腔100與製程腔200的連通處，即，製程腔200的腔室側壁201的通道202與基座203的上表面之間的垂直距離一般在10~40mm，以保證製程腔200內的電漿產生區域滿足要求。

綜上所述，本發明提供的用於處理工件的電漿反應裝置，其在製程腔的外部設置有電子束產生腔，其通過過濾裝置與製程腔相連通。並且，電子束產生腔是利用電感耦合電漿源產生第一電漿，由於電感耦合電漿源無需使用金屬電極放電，因此可以避免產生金屬污染。過濾裝置用於使第一電漿在經過該過濾裝置進入製程腔時，形成電子束。該電子束用於激發製程腔內的製程氣體產生第二電漿，用於處理工件。由於電子束在進入製程腔之後，會被製程腔內的製程氣體冷卻，這使得由電子束中的電子激發產生的第二電漿中的電子溫度較低，從而可以避免因電子溫度過高引起的工件表面損傷。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不侷限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。

100‧‧‧電子束產生腔

101‧‧‧介電質襯筒

102‧‧‧感應線圈

103‧‧‧第一匹配器

104‧‧‧第一射頻電源

105‧‧‧第一進氣裝置

107‧‧‧保護罩

200‧‧‧製程腔

201‧‧‧腔室側壁

202‧‧‧通道

203‧‧‧基座

204‧‧‧製程氣源

205‧‧‧進氣通道

206‧‧‧勻流腔

207‧‧‧通氣孔

208‧‧‧勻流空間

209‧‧‧腔室底壁

210、403‧‧‧介電質隔離件

211‧‧‧電極

212‧‧‧第二匹配器

213‧‧‧第二射頻電源

300‧‧‧過濾裝置

301‧‧‧電極板

302‧‧‧第一直流電源

303‧‧‧通孔

401‧‧‧金屬件

402‧‧‧電阻元件

501‧‧‧第一電磁線圈

502‧‧‧第二電磁線圈

2061‧‧‧腔體

2062‧‧‧勻流板

D‧‧‧直徑

S‧‧‧電子束

第1圖為本發明第一實施例提供的用於處理工件的電漿反應裝置的局部剖視圖； 第2圖為本發明第一實施例採用的電子束產生腔的截面圖； 第3A圖為本發明第一實施例採用的電極板的剖視圖； 第3B圖為本發明第一實施例採用的電極板的結構圖；以及 第4圖為本發明第二實施例提供的用於處理工件的電漿反應裝置的剖視圖。

Claims (15)

1. 一種用於處理工件的電漿反應裝置，其特徵在於，包括一電子束產生腔、一過濾裝置和一製程腔，其中，該電子束產生腔位於該製程腔的外部，且通過該過濾裝置與該製程腔相連通，並且該電子束產生腔包括一電感耦合電漿源，該電感耦合電漿源用於產生一第一電漿；該過濾裝置用於使該第一電漿在經過該過濾裝置進入該製程腔時，形成電子束；該電子束用於激發該製程腔內的製程氣體產生一第二電漿，該第二電漿用於處理工件；該過濾裝置包括一電極板和一第一直流電源，其中，該電極板設置在該電子束產生腔與該製程腔的一連通處，並且在該電極板上設置有複數通孔，該複數通孔相對於該連通處的徑向截面均勻分佈，且每個通孔的直徑小於該第一電漿的鞘層厚度的2倍；該第一直流電源與該電極板電連接，用於向該電極板載入直流正偏壓；該等電漿反應裝置還包括製程氣源，該製程氣源與該製程腔連接，用於向該製程腔輸送製程氣體，該製程氣體用於冷卻該電子束。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應裝置，其中，該電感耦合電漿源包括一感應線圈、一第一匹配器和一第一射頻電源，該電子束產生腔還包括一介電質襯筒和一第一進氣裝置，其中，該介電質襯筒設置在該製程腔的外側，且具有與該製程腔相連通的一開口；該第一進氣裝置用於向該介電質襯筒內輸送不與該製程氣體反應的一第一氣體；該感應線圈環繞在該介電質襯筒的筒壁周圍，且該感應線圈的軸線水平設置；該第一射頻電源通過該第一匹配器與該感應線圈電連接，用於激發該第一氣體產生該第一電漿。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電漿反應裝置，其中，該第一氣體包括一惰性氣體或者一氮氣。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應裝置，其中，該直流正偏壓的取值範圍在500~3000V。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應裝置，其中，該電極板所採用的材料包括鉬或者鎢。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應裝置，其中，還包括一電子收集裝置，該電子收集裝置設置在該製程腔的一腔室壁上，且位於該電子束產生腔的對側，用於收集該電子束中運動至該電子收集裝置處的電子。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電漿反應裝置，其中，該電子收集裝置包括一金屬件、一電阻元件和一介電質隔離件，其中，該金屬件設置在該製程腔的腔室壁中，且貫穿該腔室壁的厚度，並通過位於該製程腔之外的該電阻元件電接地；該介電質隔離件設置在該金屬件與該製程腔的該腔室壁之間，用以對二者電絕緣。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電漿反應裝置，其中，該金屬件所採用的材料包括鉬或者鎢。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電漿反應裝置，其中，該介電質隔離件所採用的材料包括陶瓷或石英。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電漿反應裝置，其中，該電阻元件的電阻值的取值範圍在100~1000Ω。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應裝置，其中，還包括一約束裝置，該約束裝置用於約束該電子束的運動方向，使之沿水平方向運動。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電漿反應裝置，其中，該約束裝置包括一第一電磁線圈、一第二電磁線圈和一第二直流電源，其中，該第一電磁線圈位於該製程腔的外部，且環繞在該電子束產生腔與該製程腔的連通處的週邊，該第二電磁線圈位於該製程腔的外部，且環繞在該電子收集裝置的週邊，該第一電磁線圈和該第二電磁線圈均用於產生能夠約束該電子束的運動方向的磁場，使之沿水平方向運動；該第二直流電源分別與該第一電磁線圈和該第二電磁線圈電連接，用以分別向該第一電磁線圈和該第二電磁線圈通入直流電。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電漿反應裝置，其中，該磁場的強度的取值範圍在0~1000G。
14. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應裝置，其中，在該製程腔的腔室壁上，且位於該電子束產生腔與該製程腔的連通處覆蓋有保護層，用以保護該製程腔的腔室壁不被該電子束腐蝕。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電漿反應裝置，其中，該保護層所採用的材料包括鉬或者鎢。