以金属电浆进行电浆处理用之内部天线;INTERNAL ANTENNAE FOR PLASMA PROCESSING WITH METAL PLASMA

摘要

一种电浆处理系统与方法，其将一内部线圈设置在一真空室内，以采用一种方式而使一高密度电浆维持于其间，该方式相较于当遮屏保护介电窗口时，在金属助熔剂屏蔽上具有较少限制条件；该遮屏亦会保护线圈免于电浆热负载之影响，该线圈不须主动地冷却。某些金属系容许通过遮屏并沈积于该线圈上，此即形成具有更简单沟槽(相较于在外部线圈构造中之遮屏沟槽)之薄层遮屏。良好的射频透明度为更简单之遮屏形状的结果。该线圈并未加以溅镀，且因此其非属消耗性；该线圈系封于一小型导电空间内，其电感降低，导致线圈电流与电压降低，依序简化了调谐网路与射频连接器的设计与构造。加强板系支撑线圈并经过形成轮廓，以避免形成由金属沈积物所产生之导电路径。

主权项

1.一种电浆处理装置用之射频沈积源，该射频源包含：一射频线圈，用以安装于一真空处理室的内侧，该射频线圈具有一背侧与一前侧，其中该背侧具有自此处突出之射频进料器构造；一电浆遮屏，平行且相邻于该射频线圈的该前侧，该电浆遮屏系用以承受高温，并用以吸收大部份之电浆热负载，俾使排除主动冷却该射频线圈的需要，该射频线圈与该电浆遮屏系依尺寸切割，以避免引燃该射频线圈周围的寄生放电；一截头圆锥形溅镀靶材，具有一开口，该射频线圈系受支撑于该开口中；一托板，设置于该线圈后方，该托板系加以射频及热接地，其中该托板用以分隔该真空处理室中之一真空环境与位于该真空处理室以外之一大气压力环境，其中该线圈横剖面系用以减少金属沈积于该射频线圈后方之托板上，其中该托板具有依规定尺寸在其内制作出的沟槽，以维持该托板与射频线圈或贴附于该处之加强件间的间隙，该射频线圈与该托板间的该间隙系小于或等于2毫米；一支撑该射频线圈之加强件结构，包含复数个由贴附至该射频线圈并在该射频线圈之该前侧上形成轮廓之介电材料所组成的辐射状加强构件，以避免自该射频线圈之某一圈至另一圈形成沈积材料之导电路径，其中该加强件结构系安装于该射频线圈之该背侧上，并用以维持该射频线圈的形状；用于一射频进料器的一真空密封，该射频进料器耦合至该射频线圈，以及封住该射频进料器的一专用导管，其中该射频线圈系由一导体所制成的，该导体具有一通常螺旋形状，而该螺旋形状在绕组(winding)间之间隔不超过2毫米，各间隔形成一邻近于该导体且与该真空处理室中之该真空环境相连接的真空空间，该电浆遮屏具有穿越其之沟槽，其中该沟槽设置为通常与该导体垂直，并使该射频线圈在该真空处理室之该真空压力环境中操作。 ;2.一种电浆处理装置，其包含有：一真空处理室，其由一密封室壁所围绕以分隔该真空处理室内之一真空压力环境与位于该真空处理室以外之一大气压力环境，该真空处理室之中具有一包含一基板支架表面的基板支架，该真空处理室包围出一处理体积，该基板支架面对该处理体积；一射频产生器，其位在该真空处理室外侧；一射频天线，其系由设置于该真空处理室内的一电导体之复数绕组(winding)所形成，该天线具有一背侧、面对该处理体积的一前侧、一位于各绕组间之间隔，该间隔形成一邻近于该电导体且与该真空处理室内之该真空环境相连接的真空空间、及将该电导体连接至该射频产生器的射频进料器结构；一接地导电托板，其与该射频天线之该背侧平行、相邻并留有间隙；一非导电射频进料器密封垫，其围绕该射频结构，并在该射频进料器结构与该室壁间形成真空密封；在该射频天线之相邻元件间且关于该处理室内之该装置之相邻元件，依规定尺寸切割该天线，以避免在该射频天线之该背侧以及在该射频天线绕组之间或周围空间中的真空环境中引燃电浆或放电；一截头圆锥形溅镀靶材，具有一开口，该射频天线系受支撑于该开口中；以及，该射频天线与一导电电浆遮屏系用以将自该真空处理室沈积至该托板上之金属最少化，其中该导电电浆遮屏设置为与该射频天线之该前侧平行且相邻，该导电电浆遮屏之中具有沟槽，其中该沟槽设置为通常与该射频天线垂直，并使该射频天线在该真空处理室之该真空压力环境中操作，且该沟槽系依规定尺寸切割，以容许自该射频天线穿过该导电电浆遮屏而至该真空处理室内之实质射频耦合。 ;3.如申请专利范围第2项的电浆处理装置，其中该天线系依规定尺寸切割，俾使其相邻元件间且关于该处理室内之该装置的相邻元件的间隙系小于或等于2毫米，以避免引燃该射频天线周围的电浆或放电。 ;4.如申请专利范围第2项的电浆处理装置，其中该导电电浆遮屏用以承受高温并充份地吸收电浆热负载，以免除主动冷却该天线。 ;5.如申请专利范围第2项的电浆处理装置，更包含：至少一非导电加强件，其系贴附至该射频天线之该背侧。 ;6.如申请专利范围第2项的电浆处理装置，更包含：复数个介电加强件，其系呈辐射延伸且贴附至该射频天线的每一该绕组。 ;7.如申请专利范围第2项的电浆处理装置，更包含：至少一介电加强件，其与该托板相隔不超过约2毫米。 ;8.如申请专利范围第2项的电浆处理装置，更包含：至少一介电加强件，其位于该射频天线之该绕组间，且具有形成于其中之凹部，该介电加强件系用以避免自该射频天线之一绕组至另一绕组形成导电路径。;图1是根据本发明一实施例的iPVD装置之横剖面图，其中该iPVD装置具有与晶圆相对向且面对晶圆高密度电浆源。;图1A是说明与图1之电浆源有关的遮屏沟槽与线圈导体之横剖面图。;图2是图1的圈围部分之放大图。;图2A是图2的圈围部份之一再放大图。;图3是图2A之装置之部分的替代实施例。;图4类似于图1，为本发明一实施例的iPVD装置之横剖面图，其中该iPVD装置具有晶圆级高密度电浆源。;图5是图4的圈围部分之放大图。;图6是图5之装置之部分的替代实施例。