TWI809122B - 遠端電漿源之自由基輸出監測器及其使用方法 - Google Patents

遠端電漿源之自由基輸出監測器及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本申請案揭示一種用於針對一遠端電漿源對一電漿源進行自由基監視之裝置，該電漿源用於一處理系統中且包含：至少一個氣體源；一電漿源主體，其具有至少一個通道，該至少一個通道具有至少一個通道表面；一第一熱感測器接收器，其可形成於該電漿源主體內接近於該通道之該通道表面；一第一熱感測器，其定位於該第一熱感測器接收器內，該第一熱感測器經組態以量測該通道表面之一第一溫度；一第二熱感測器接收器，其形成於該電漿源主體內接近於該通道之該通道表面，且經組態以在一第二位置處量測該通道之該通道表面之一第二溫度。

Description

遠端電漿源之自由基輸出監測器及其使用方法
電漿源已用於各種應用中。舉例而言，來自一電漿源之自由基輸出頻繁用於半導體處理應用中。需要使用電漿源之大多數應用需要對所產生電漿內之自由基之精確量測及監視。遺憾的是，歸因於若干因素，對自由基輸出之準確量測及監視已證明係困難的且成問題的。舉例而言，電漿內之自由基歸因於其高反應性及重組性性質而極具有極短壽命。
目前，各種方法不同程度之成功形成量測及監視來自所使用電漿源之自由基輸出。例示性量測及監視程序包含基於量熱法之程序、基於滴定法之程序及類似者。儘管已證明基於量熱法之程序及基於滴定法之程序在過去有些用處，但已識別出若干缺點。舉例而言，基於量熱法之程序及基於滴定法之程序兩者均需要一基於取樣之方法及/或增加批次/預量測方法，該方法經組態以在處理一或多個基板之前及/或之後量測總自由基輸出。此外，基於量熱法之程序及基於滴定法之程序兩者皆不可避免地導致被量測之自由基之破壞。儘管存在用於量測及/或監視來自一電漿源之自由基輸出之替代非破壞性方法，但對一電漿內之自由基之精確量測及監視已證明係困難的。
鑒於前述內容，持續需要監視來自一電漿源之自由基輸出之系統及方法。
本申請案揭示能夠在使用期間監視電漿源之自由基輸出之電漿源之各種實施例。在某些實施例中，該電漿源包括用於半導體製造及處理應用中之一遠端電漿源。在另一實施例中，該電漿源可包括用於任何種類應用中之任何種類電漿源。
在一項實施例中，本申請案係關於一種用於一半導體處理系統且包含經組態以提供至少一種氣體之至少一個氣體源的電漿源。該氣體源可耦合至一電漿源主體或以其他方式與其流體連通。該電漿源主體包含與該氣體源流體連通之至少一個氣體入口及至少一個氣體出口。進一步，該電漿源包含至少一個通道，其具有形成於該電漿源主體內之至少一個通道表面。該通道係與該氣體入口及氣體出口流體連通且經組態以具有形成於其中之至少一個電漿區域。一第一熱感測器接收器可形成於該電漿源主體內接近於該通道之該通道表面。一第一熱感測器可定位於該第一熱感測器接收器內且經組態以在一第一位置處量測該通道之該通道表面之一第一溫度。一第二熱感測器接收器可形成於該電漿源主體內接近於該通道之該通道表面。在一項實施例中，該第二熱感測器接收器可形成於該電漿源主體內接近於該氣體出口。一第二熱感測器可定位於該第二熱感測器接收器內且經組態以在一第二位置處量測該通道之該通道表面之一第二溫度。
在另一實施例中，本申請案係關於一種用於一處理系統之電漿源。更具體而言，該電漿源包含至少一個氣體源，其經組態以提供至少一種氣體。界定至少一個氣體入口及至少一個氣體出口之一電漿源主體係與該氣體源流體連通。該電漿源可包含至少一個通道，其具有形成於該電漿源主體內之至少一個通道表面，其中該通道係與該氣體入口及該氣體出口流體連通。至少一個電源定位於該電漿源主體上或接近於其且與至少一個電力供應器連通。在使用期間，該電源可經組態以在該電漿源主體內產生至少一個電漿區域。該電漿區域可經組態以解離在該通道內流動之氣體，藉此形成至少一種經解離氣體，其可經由該出口自電漿源主體被抽空。一第一熱感測器接收器可形成於該電漿源主體內接近於該通道之該通道表面且一第一熱感測器可定位於該第一熱感測器接收器內。該第一熱感測器經組態以在一第一位置處量測該通道之該通道表面之一第一溫度。進一步，一第二熱感測器接收器可形成於該電漿源主體內接近於該通道之該通道表面。視情況，該第二熱感測器接收器可形成於該電漿源主體內接近於該氣體出口。一第二熱感測器可定位於該第二熱感測器接收器內且經組態以在一第二位置處量測該通道之該通道表面之一第二溫度。最後，至少一個熱調節裝置可耦合至該電漿源主體。
在另一實施例中，本發明揭示一種監視來自一電漿源之自由基輸出之方法，其包含提供界定與至少一個氣體源流體連通之至少一個氣體入口及至少一個氣體出口之一電漿源主體。該電漿源包含至少一個通道，其由形成於該電漿源主體內之至少一個通道表面界定，其中該通道係與該氣體入口及該氣體出口流體連通。至少一種輸入氣體經由該入口自該氣體源流動至該通道中。可藉助至少一個電源在該電漿源主體內形成至少一個電漿區域。流動穿過該通道之該輸入氣體之至少一部分可經解離以形成至少一種經解離氣體。可藉助定位成接近於該電漿區域之至少一第一感測器量測該經解離氣體之重組導致之一第一溫度。進一步，可藉助定位於該電漿區域遠端之至少一第二感測器量測至少一種經重新解離氣體之至少一第二溫度。最後，可藉由比較由該第一感測器量測之該經解離氣體之該重組之該第一溫度與藉助該第二感測器量測之該經重新解離氣體之該第二溫度來監視該電漿源之該自由基輸出。
如本文中所闡述之用於遠端電漿源之自由基輸出監視器之其他特徵及優點將自慮及以下詳細闡述而變得更顯而易見。
相關申請案之交互參考
本申請案主張於2018年6月14日提出申請、標題為「遠端電漿源之自由基輸出監視器及其使用方法(Radical Output Monitor for a Remote Plasma Source and Method of Use)」之美國臨時專利申請案第62/684,820號之優先權，該申請案之內容以全文引用之方式併入本文中。
本發明揭示能夠在使用期間監視電漿源之自由基輸出之電漿源之各種實施例。在某些實施例中，電漿源包括用於半導體製造及處理應用中之一遠端電漿源。在其他實施例中，電漿源可包括用於任何種類應用中之任何種類電漿源。如圖1至圖4中所展示，電漿源10可包含至少一個電漿源主體12。在所圖解說明實施例中，電漿源主體12包含一第一板或主體構件14及至少一第二板或主體構件16。一或多個支撐構件或電漿室區段可定位於第一主體構件14與第二主體構件16之間。舉例而言，如圖2及圖3中所展示，一第一支撐構件18及至少一第二支撐構件20係定位於電漿源主體12之第一主體構件14與第二主體構件16之間。視情況，熟悉此項技術者將瞭解，任何數目之支撐構件可定位於第一主體構件14與第二主體構件16之間。
如圖1至圖4及圖9中所展示，至少一個熱調節裝置可附加至或以其他方式耦合至電漿源主體12。在一項實施例中，至少一個熱調節裝置可經組態以主動地調節電漿源主體12之至少一部分或其各種組件之溫度。在所圖解說明實施例中，一第一熱調節裝置100及至少一第二熱調節裝置104可拆離地耦合至電漿源主體12。視情況，任何數目之熱調節裝置可與電漿源10搭配使用。如圖1及圖9中所展示，熱調節裝置100、104中之至少一者可包含至少一個調節裝置主體130。在所圖解說明實施例中，調節裝置主體130可包含形成於其上之一或多個孔口、埠或開口。更具體而言，在所圖解說明實施例中，第一熱調節裝置100及第二熱調節裝置104之調節主體130包含形成於其上之至少一個入口106及至少一個出口108，但熟悉此項技術者將瞭解，可在調節裝置主體130上形成任何數目之入口及/或出口。在一項實施例中，入口106及出口108經組態以准許在使用期間將一或多種流體或材料引入至調節裝置主體130中及/或自其移除。舉例而言，圖9展示第二熱調節裝置104之一實施例之一立面透視圖，其中入口106及出口108係與形成第二熱調節裝置104之一調節裝置主體130流體連通。如此，一或多種流體或材料可經由入口106及/或出口108中之至少一者引入至調節裝置主體130中或自其被抽空。在圖9中所展示之實施例中，調節裝置主體130包含形成於其中之至少一個孔口或通道132。視情況，熟悉此項技術者將瞭解，調節裝置主體130無需包含孔口或通道132。在一項實施例中，第一熱調節裝置100及第二熱調節裝置104中之至少一者可由具有一高熱傳導性係數之至少一種材料製造。舉例而言，第一熱調節裝置100及一第二熱調節裝置104中之至少一個者可由銅、鋁、各種合金及類似者製造。進一步，第一熱調節裝置100及第二熱調節裝置104中之至少一者可包含形成於調節裝置主體130上之一或多個特徵，該一或多個特徵經組態以增強或增加熱調節裝置100、104之表面積，藉此增強熱效能。在另一實施例中，熱調節裝置100、104包括定位成接近於電漿源主體12之至少一部分並與其熱接觸之冷板、冷凍器、基於流體之冷卻裝置或類似裝置。
此外，一或多個緊固件或耦合孔口110可形成於第一熱調節裝置100、第二熱調節裝置104中之至少一者或兩者上。在一項實施例中，耦合孔口110可經組態以准許將第一熱調節裝置100、第二熱調節裝置104中之至少一者或兩者耦合至或以其他方式附加至電漿源主體12。如此，耦合孔口110可經定大小且經組態以在其中接收一或多個緊固件。在另一實施例中，可使用此項技術中已知之任何種類裝置及方法將至少一個熱調節裝置100、104耦合至電漿源主體12，包含但不限於螺栓、螺釘、摩擦配合裝置、保持裝置、焊接及類似者。
如圖1至圖4中所展示，一或多個電裝置可耦合至熱調節裝置100、104中之至少一者及/或形成或耦合至電漿源主體12之組件。在所圖解說明實施例中，一第一電源120及至少一第二電源122耦合至或以其他方式附加至電漿源主體12接近於熱調節裝置100、104。例示性替代電裝置或電源包含但不限於RF源、電漿產生器、變壓器、電容器、電磁體、電感器、感測器、場產生裝置及類似者。視情況，如圖1及圖2中所展示，一或多個耦合裝置或固定裝置112可用於將第一電源120、第二電源122中之至少一者或兩者電耦合至電漿源主體12及/或接地。
再次參考圖1及圖2，電漿源10可包含一或多個熱感測器62、66、70 (參見圖6至圖8)，其等定位於電漿源主體12上之各種位置上或處。各種熱感測器可經由一或多個感測器導管(參見圖10，導管64、68、72)與一或多個處理器或控制器(參見圖10，處理控制系統170)連通。在所圖解說明實施例中，一第一感測器導管64、一第二感測器導管68及一第三感測器導管72展示為耦合至電漿支撐主體12。熟悉此項技術者將瞭解，電漿源10可包含一第一感測器62及至少一第二感測器66。將在後續段落中提供對第一感測器62、第二感測器66及額外選用感測器70之一更詳細闡述。
圖2至圖6展示電漿源主體12之各種特徵及元件。如圖2、圖3及圖5中所展示，電漿源主體12可包含一或多個支撐構件或電漿室區段18、20，其等定位於第一主體構件14與第二主體構件16之間。在所圖解說明實施例中，一第一支撐構件18及一第二支撐構件20定位於第一主體構件14與第二主體構件16之間並與其等流體連通，但熟悉此項技術者將瞭解，任何數目之支撐構件可用於形成電漿源主體12之一部分。進一步，至少一個電漿室、區域及/或主體區塊可定位於與第一主體構件14、第二主體構件16、第一支撐構件18及第二支撐構件20中之至少一者之任何連通之間。在所圖解說明實施例中，一第一電漿室22耦合至第一支撐構件18及第二支撐構件20並與其等流體連通。類似地，第二電漿室24耦合至第一支撐構件18及第二支撐構件20並與其等流體連通。在所圖解說明實施例中，第一電漿室22及第二電漿室24正交於第一支撐構件18及第二支撐構件20，但熟悉此項技術者將瞭解，第一電漿室22及第二電漿室24中之至少一者無需正交於第一支撐構件18及/或第二支撐構件20中之至少一者。在所圖解說明實施例中，電漿源10包括一環狀遠端電漿源，但熟悉此項技術者將瞭解，電漿源主體12可以各種形狀及組態來形成。
視情況，形成包含第一主體構件14、第二主體構件16、第一支撐構件18、第二支撐構件20、第一電漿室22及第二電漿室24之電漿源主體12之各種組件可由任何種類之材料製造，包含但不限於鋁、不銹鋼、銅、各種合金及類似者。進一步，至少一個隔離器、墊片或類似裝置可定位於電漿室22、24與第一支撐構件18及/或第二支撐構件20中之至少一者之間。舉例而言，在所圖解說明實施例中，一隔離器26定位於第一支撐構件18與第一電漿室22之間。此外，一額外隔離器26定位於第一電漿室22與第二支撐構件20之間。同樣地，如圖5及圖6中所展示，一隔離器26可定位於第二電漿室24與第一支撐構件18及/或第二支撐構件20之間。
參考圖4至圖8，至少一個通道40可形成於電漿源主體12內。在一項實施例中，通道40可由至少一個通道或介面表面86形成。視情況，通道表面86可包含施加至其之一或多個特徵或材料。舉例而言，形成通道40之通道表面86可包含施加至其之一或多個表面處理或修改(例如，陽極化、塗佈、微結構化等)。如圖4及圖6中所展示，通道40可與形成於形成電漿源主體12之各種組件中之一或多個入口、出口或類似孔口連通。舉例而言，在所圖解說明實施例中，通道40係與形成於第一主體構件14上之至少一個入口30及形成於第二主體構件16上之至少一個出口32流體連通。如此，一或多種流體、氣體或類似材料可引入至形成於電漿源主體12中之通道40中或自其被抽空。視情況，一或多個額外存取埠可形成於電漿源主體12中，可或可不與形成於其中之通道40之一部分連通。在所圖解說明實施例中，至少一個存取埠50可形成於第一主體構件14中且可與通道40連通。類似地，一第二存取埠52可形成於第二主體構件16中且可與通道40連通。在一項實施例中，存取埠50、52可經定大小以在其中接收一或多個點火器、感測器、量表或類似裝置。
如圖6至圖8中所展示，形成於電漿源主體12中之通道40可形成多個通路。舉例而言，如圖6中所展示，通道40包含形成於電漿源主體12內之一第一通路42及至少一第二通路44，但熟悉此項技術者將瞭解，可在電漿源主體12內形成任何數目之通路。進一步，在所圖解說明實施例中，第一通路42形成於第一電漿室22內而第二通路44可形成於第二電漿室24內。
再次參考圖6至圖8，一或多個感測器可定位於電漿源10之電漿源主體12上或內。在所圖解說明實施例中，一第一感測器62可定位於形成於電漿源主體12中之一第一感測器接收器80內。更具體而言，在所圖解說明實施例中，第一感測器62可定位於第一感測器接收器80內，使得第一感測器62緊接近於在形成於電漿源主體12內之通道40內或接近其形成之至少一個通道表面86。視情況，通道表面86可在適合之處包括至少一個光學窗口、感測器窗口。進一步，至少一第二感測器66可定位於形成於電漿源主體12內之至少一第二感測器接收器82內。在所圖解說明實施例中，第二感測器接收器82可定位成接近於電漿源主體12之出口32。在另一實施例中，第二感測器接收器82無需定位成接近於出口32。類似於第一感測器，第二感測器66可定位成緊接近於在形成於在電漿源主體12內之通道40內或接近其形成之至少一個通道表面86。視情況，至少一個選用感測器70可定位於形成於電漿源主體12內之至少一選用感測器接收器84內。
在一項實施例中，第一感測器62、第二感測器66及選用感測器70中之至少一者包括一熱感測器，其經組態以在電漿源主體12內之一或多個位置處量測通道40之通道表面86、第一通路42及第二通路44以及出口32之溫度，但熟悉此項技術者將瞭解，可使用各種感測器。例示性替代感測器包含但不限於光學感測器、流量感測器及類似者。視情況，任何種類之熱感測器可與電漿源10搭配使用，包含但不限於熱電偶、熱電堆、測溫電阻器、電阻溫度計、矽能隙溫度感測器及類似者。舉例而言，在所圖解說明實施例中，第一感測器62係位於第二感測器66遠端。舉例而言，在所圖解說明實施例中，第一感測器62定位成接近於第一電漿室22且可與形成於電漿源主體12中之通道40連通，藉此准許第一感測器62在(舉例而言)接近於電漿區域124之一第一位置處量測形成於電漿源主體12中之通道40之通道表面86之一第一溫度(T1 )。此外，第二感測器66定位成接近於出口32且可經組態以在一第二位置處量測形成於電漿源主體12中之通道40之通道表面86之一第二溫度(T2 )。如所展示，在所圖解說明實施例中，接近於出口32量測通道40之通道表面86之第二溫度(T2 )。視情況，可使用定位於電漿源主體12上之任何數目之選用感測器70在通道40內之任何位置處量測通道表面86之任何數目之溫度(Tn )。如此，使用者可計算T1 、T2 及/或Tn (若存在)之間之至少一個溫度梯度。
本申請案進一步揭示一種偵測由至少一個電漿源產生之自由基輸出中之變化之方法。舉例而言，在一項實施例中，在圖1至圖9中揭示之電漿源10可用於偵測來自一遠端電漿源之自由基輸出中之變化。進一步，本申請案中所揭示之電漿源10可經組態以提供一種監視形成於電漿源主體12內之通道40內之改變之氣體及表面條件之診斷方法。如圖6至圖10中所展示，在使用期間，可將至少一種處理氣體90自至少一個氣體入口30引導至形成於電漿源主體12內之通道40中以形成至少一種輸入氣體92。在一項實施例中，處理氣體90包括氫(H2 )，但本發明系統可使用任何種類之替代氣體。例示性替代氣體包含但不限於氟基氣體(例如，NF3 )、氧(O2 )、氮(N2 )及類似者。處理氣體90/輸入氣體92可藉由一或多個泵(未展示)引導至電漿源主體12或自其被抽空且經引導以流動穿過形成於通道40中之第一通路42及第二通路44。至少一個電力供應器(未展示)可耦合至電漿源10以在至少一個電漿室22、24中形成至少一個電漿。流動穿過第一電漿室22及第二電漿室24之輸入氣體92與電漿相互作用，藉此激勵輸入氣體92在通道40內形成至少一個電漿區域124。流動穿過電漿區域124之輸入氣體92之至少一部分經受形成於電漿區域124內之電漿且在通道40之至少一部分內產生至少一種反應性或經解離氣體94。此後，可經由出口32自電漿源10抽空輸入氣體92/經解離氣體94。更具體而言，當電漿沿著電漿源10中之通道40活化輸入氣體92時，輸入氣體92之一部分在電漿區域124中解離以形成經解離氣體94。經解離氣體94之一部分可沿著接近於第一感測器62之通道40之通道表面86重組。
再次參考圖1至圖9，在所圖解說明實施例中，在使用期間，定位成接近於第一電漿室22及第二電漿室24中之至少一者之第一感測器62可經組態以量測在出口32遠端之電漿源主體12之通道40內之通道表面86之一第一溫度(T1 )。舉例而言，在所圖解說明實施例中，第一感測器62經組態以在電漿區域124內或接近其之一位置處量測通道表面86之溫度。在一項實施例中，第一溫度T1 可反映與在或接近於通道40(接近於第一感測器62)之通道表面86處經解離氣體94之重組相關聯之一溫度。進一步，定位成接近於通道40之出口32之第二感測器66可經組態以在與第一感測器62不同之一位置處量測通道表面86之至少一第二溫度(T2 )。舉例而言，在所圖解說明實施例中，第二感測器66經組態以量測接近於輸出96之通道表面86之溫度。在所圖解說明實施例中，第二感測器66定位於電漿區域124外部。因此，經解離氣體94之一部分可在電漿區域124內重新解離，藉此導致由接近出口32定位之第二感測器66在通道表面86處量測之一溫度變化(T2 )。如此，可藉由比較由第一感測器62量測之第一溫度T1 與由第二感測器66量測之第二溫度T2 之間之溫度差來快速(幾乎立即)且容易地監視電漿源10之自由基輸出。視情況，至少一個選用感測器70可定位於通道40附近內之任何地方且可經組態以在通道40內之任何所期望位置處量測通道表面86之任何數目之額外溫度(Tn )。此後，如圖6及圖10中所展示，可經由第一感測器導管64、第二感測器導管68及選用感測器導管72將由第一感測器62、第二感測器66及選用感測器70量測之溫度資料提供至至少一個處理控制系統170。在一項實施例中，處理控制系統170可經組態以自氣體源150、電漿源10及/或處理系統160中之至少一者接收資料。進一步，處理控制系統170可經組態以將資料及/或控制命令172、174、176提供至氣體源150、電漿源10及/或處理系統160中之至少一者，藉此准許處理控制系統170主動地控制氣體源150、電漿源10及/或處理系統160中之至少一者。在一項實施例中，處理控制系統170可經組態以在各種位置處使通道表面86之溫度與在通道40內流動之反應性氣體94之溫度相關或近似。進一步，處理控制系統170可經組態以藉由准許使用者藉由比較溫度T1 及Tn 與由接近於出口32定位之第二感測器66量測之溫度T2 來更準確地判定第一電漿室22、第二電漿室24及/或電漿源主體12內之各種其他位置內或接近其之自由基損失及/或自由基重組效應來估計所產生之自由基輸出。如此，處理控制系統170可經組態以准許使用者主動地監視及控制氣體源150、電漿源10及/或處理系統160以維持至處理系統160之一一致反應性氣體流。
圖11圖示地展示與本文中所闡述之T1 及T2 量測技術相比，使用電漿源10下游之一熱量計量測之解離分率(正規化)之間之相關性。更具體而言，圖11中展示之解離分率係基於熱量計功率量測而計算且展示來自電漿源10 (參見圖1)之反應性輸出。如所展示，可藉由使用本文中所闡述之T1 及T2 量測技術來準確地判定來自電漿源10之自由基輸出。
本文中所揭示之實施例圖解說明本發明之原理。可採用屬於本發明之範疇內之其他修改。因此，本申請案中所揭示之裝置並不限於如本文中所精確展示及闡述之裝置。
10:電漿源 12:電漿源主體/電漿支撐主體 14:第一板或主體構件/第一主體構件 16:第二板或主體構件/第二主體構件 18:第一支撐構件/支撐構件或電漿室區段 20:第二支撐構件/支撐構件或電漿室區段 22:第一電漿室/電漿室 24:第二電漿室/電漿室 26:隔離器/額外隔離器 30:入口/氣體入口 32:出口 40:通道 42:第一通路 44:第二通路 50:存取埠 52:存取埠/第二存取埠 62:熱感測器/第一感測器 64:導管/第一感測器導管 66:熱感測器/第二感測器 68:導管/第二感測器導管 70:熱感測器/額外選用感測器/選用感測器 72:導管/第三感測器導管/選用感測器導管 80:第一感測器接收器 82:第二感測器接收器 84:選用感測器接收器 86:通道或介面表面/通道表面 90:處理氣體 92:輸入氣體 94:反應性或經解離氣體/經解離氣體/反應性氣體 96:輸出 100:第一熱調節裝置/熱調節裝置 104:第二熱調節裝置/熱調節裝置 106:入口 108:出口 110:緊固件或耦合孔口/耦合孔口 112:耦合裝置或固定裝置 120:第一電源 122:第二電源 124:電漿區域 130:調節裝置主體/調節主體 132:孔口或通道 150:氣體源 160:處理系統 170:處理控制系統 172:控制命令 174:控制命令 176:控制命令
如本文中所揭示之用於遠端電漿源之自由基輸出監視器之新穎態樣將藉由檢視以下各圖而更顯而易見，其中：
圖1展示一電漿源之一實施例之一平面透視圖；
圖2展示一電漿源之一實施例之一立面側視透視圖；
圖3展示一電漿源之一實施例之一平面側視透視圖；
圖4展示一電漿源之一實施例一平面俯視透視圖；
圖5展示一電漿源之一實施例之一立面側視透視圖；
圖6展示一電漿源之一實施例之剖視圖；
圖7展示形成於一電漿源之一實施例內之一通道之一部分之一剖視圖；
圖8展示一感測器之一剖視圖，該感測器定位於一感測器接收器內接近於形成於一電漿源之一實施例內之一通道之通道壁；
圖9展示關於用於一電漿源之一實施例內之一熱調節裝置之一實施例之一立面透視圖；
圖10展示具有一處理控制系統之一電漿源之一實施例之一示意圖，該處理控制系統經組態以選擇性地控制氣體源之輸出、電漿源及/或處理系統；及
圖11展示詳述與使用本申請案中所揭示之溫度量測技術相比，使用定位於本文中所揭示之電漿源之實施例下游之一熱量計系統量測之解離分率之間之相關性的一圖表。
10:電漿源
12:電漿源主體/電漿支撐主體
14:第一板或主體構件/第一主體構件
16:第二板或主體構件/第二主體構件
64:導管/第一感測器導管
68:導管/第二感測器導管
72:導管/第三感測器導管/選用感測器導管
100:第一熱調節裝置/熱調節裝置
106:入口
108:出口
110:緊固件或耦合孔口/耦合孔口
112:耦合裝置或固定裝置
120:第一電源
122:第二電源
130:調節裝置主體/調節主體

Claims (21)

  1. 一種用於一處理系統之電漿源，其包括： 至少一個氣體源，其經組態以提供至少一種氣體； 一電漿源主體，其界定與該至少一個氣體源流體連通之至少一個氣體入口及至少一個氣體出口，該電漿源具有至少一個通道，該至少一個通道具有形成於該電漿源主體內之至少一個通道表面，該至少一個通道與該至少一個氣體入口及該至少一個氣體出口流體連通且經組態以具有形成於其中之至少一個電漿區域； 一第一熱感測器接收器，其形成於該電漿源主體內接近於該至少一個通道之該至少一個通道表面； 一第一熱感測器，其定位於該第一熱感測器接收器內，該第一熱感測器經組態以在一第一位置處量測該至少一個通道之至少一個通道表面之一第一溫度； 一第二熱感測器接收器，其形成於該電漿源主體內接近於該至少一個通道之該至少一個通道表面，該第二熱感測器接收器形成於該電漿源主體內接近於該至少一個氣體出口；及 一第二熱感測器，其定位於該第二熱感測器接收器內，該第二熱感測器經組態以在一第二位置處量測該至少一個通道之該至少一個通道表面之一第二溫度。
  2. 如請求項1之電漿源，其進一步包括至少一個電源，該至少一個電源環繞該電漿源主體之至少一部分且經組態以在該電漿源主體內產生該至少一個電漿區域，該至少一個電漿區域經組態以解離在該通道內流動之該至少一種氣體，從而形成至少一種經解離氣體。
  3. 如請求項1之電漿源，其進一步包括耦合至該電漿源主體之至少一個熱調節裝置。
  4. 如請求項3之電漿源，其進一步包括耦合至該電漿源主體之一第一熱調節裝置及至少一第二熱調節裝置。
  5. 如請求項1之電漿源，其中該至少一個第一熱感測器接收器形成於該電漿源主體內接近於在該電漿源主體內形成之該至少一個電漿區域，其中該至少一個第一感測器經組態以在該至少一個電漿區域內量測至少一種經解離氣體之一第一溫度。
  6. 如請求項1之電漿源，其中該至少一個第二熱感測器接收器形成於該電漿源主體內，在形成於該電漿源主體內之該至少一個電漿區域遠端，其中該至少一個第二感測器經組態以量測不在該至少一個電漿區域內之至少一種經重新解離氣體之一第二溫度。
  7. 如請求項1之電漿源，其進一步包括： 至少一個選用熱感測器接收器，其形成於該電漿源主體內接近於該至少一個通道之該至少一個通道表面，該至少一個選用熱感測器接收器形成於該電漿源主體內接近於該至少一個氣體出口；及 至少一個選用熱感測器，其定位於該至少一個選用熱感測器接收器內，該至少一個選用熱感測器經組態以在該電漿源主體內之一位置處量測該至少一個通道之該至少一個通道表面之一溫度。
  8. 如請求項1之電漿源，其進一步包括至少一個處理控制系統，該至少一個處理控制系統與該至少一個氣體源、至少一個處理系統、至少一個第一感測器、至少一個第二感測器及至少一個選用感測器中之至少一者連通。
  9. 如請求項1之電漿源，其中該電漿源包括一遠端電漿源。
  10. 一種用於一處理系統之電漿源，其包括： 至少一個氣體源，其經組態以提供至少一種氣體； 一電漿源主體，其界定與該至少一個氣體源流體連通之至少一個氣體入口及至少一個氣體出口，該電漿源具有至少一個通道，該通道具有形成於該電漿源主體內之至少一個通道表面，該至少一個通道與該至少一個氣體入口及該至少一個氣體出口流體連通； 至少一個電源，其環繞該電漿源主體之至少一部分，該至少一個電源與至少一個電力供應器連通，該至少一個電源經組態以在該電漿源主體內產生至少一個電漿區域，該至少一個電漿區域經組態以解離在該通道內流動之該至少一種氣體，從而形成至少一種經解離氣體，該至少一種經解離氣體經由該至少一個出口自電漿源主體被抽空； 一第一熱感測器接收器，其形成於該電漿源主體內接近於該至少一個通道之該至少一個通道表面； 一第一熱感測器，其定位於該第一熱感測器接收器內，該第一熱感測器經組態以在一第一位置處量測該至少一個通道之至少一個通道表面之一第一溫度； 一第二熱感測器接收器，其形成於該電漿源主體內接近於該至少一個通道之該至少一個通道表面，該第二熱感測器接收器形成於該電漿源主體內接近於該至少一個氣體出口； 一第二熱感測器，其定位於該第二熱感測器接收器內，該第二熱感測器經組態以在一第二位置處量測該至少一個通道之該至少一個通道表面之一第二溫度；及 至少一個熱調節裝置，其耦合至該電漿源主體。
  11. 如請求項10之電漿源，其進一步包括耦合至該電漿源主體之至少一個熱調節裝置。
  12. 如請求項11之電漿源，其進一步包括耦合至該電漿源主體之一第一熱調節裝置及至少一第二熱調節裝置。
  13. 如請求項10之電漿源，其中該至少一個第一熱感測器接收器形成於該電漿源主體內，接近於在該電漿源主體內形成之該至少一個電漿區域，其中該至少一個第一感測器經組態以在該至少一個電漿區域內量測至少一種經解離氣體之一第一溫度。
  14. 如請求項10之電漿源，其中該至少一個第二熱感測器接收器形成於該電漿源主體內，在該電漿源主體內形成之該至少一個電漿區域遠端，其中該至少一個第二感測器經組態以量測不在該至少一個電漿區域內之至少一種經重新解離氣體之一第二溫度。
  15. 如請求項10之電漿源，其進一步包括： 至少一個選用熱感測器接收器，其形成於該電漿源主體內接近於該至少一個通道之該至少一個通道表面，該至少一個選用熱感測器接收器形成於該電漿源主體內接近於該至少一個氣體出口；及 至少一個選用熱感測器，其定位於該至少一個選用熱感測器接收器內，該至少一個選用熱感測器經組態以在該電漿源主體內之一位置處量測該至少一個通道之該至少一個通道表面之一溫度。
  16. 如請求項10之電漿源，其進一步包括至少一個處理控制系統，該至少一個處理控制系統與該至少一個氣體源、至少一個處理系統、至少一個第一感測器、至少一個第二感測器及至少一個選用感測器中之至少一者連通。
  17. 如請求項10之電漿源，其中該電漿源包括一遠端電漿源。
  18. 一種監視來自一電漿源之自由基輸出之方法，其包括： 提供一電漿源主體，其界定與至少一個氣體源流體連通之至少一個氣體入口及至少一個氣體出口，該電漿源具有由形成於該電漿源主體內之至少一個通道表面界定之至少一個通道，該至少一個通道與該至少一個氣體入口及該至少一個氣體出口流體連通； 經由該至少一個入口使至少一種輸入氣體自該至少一個氣體源流動至該至少一個通道中； 藉助至少一個電源在該電漿源主體內形成至少一個電漿區域； 解離流動穿過該至少一個通道之該至少一種輸入氣體之至少一部分以形成至少一種經解離氣體； 藉助定位成接近於該至少一個電漿區域之至少一第一感測器量測由該至少一種經解離氣體之重組產生之一第一溫度；及 藉助定位於該至少一個電漿區域遠端之至少一第二感測器量測至少一種經重新解離氣體之至少一第二溫度；及 藉由比較由該至少一個第一感測器量測之該經解離氣體之該重組之該第一溫度與藉助該至少一個第二感測器量測之該至少一種經重新解離氣體之該第二溫度來監視該電漿源之該自由基輸出。
  19. 如請求項18之方法，其進一步包括藉助至少一個熱調節主體調節該電漿源主體、該至少一個電漿區域及該輸入氣體中之至少一者之一溫度。
  20. 如請求項18之方法，其進一步包括藉助至少一個選用感測器在該電漿源主體內量測該至少一種輸入氣體、至少一種經解離氣體及至少一種經重新解離氣體中之至少一者之至少一第三溫度。
  21. 如請求項20之方法，其進一步包括藉由基於自該至少一個第一感測器、至少一個第二感測器及至少一個選用感測器中之至少一者接收之資料，選擇性地控制該至少一個氣體源及經組態以形成該至少一個電漿區域之至少一個電源中之至少一者來選擇性地改變自一電漿源之一自由基輸出之產生。
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