发明名称 用以使电容耦合电浆增强并局部化之方法、设备及磁铁组件
摘要 在一半导体晶圆制程设备之一真空处理室中,以一邻接于一射频(RF)偏置晶圆支座电极的永久磁铁组件,产生一磁性加强电浆。环绕于该处理中晶圆周围的晶圆支座上,设置一环状周围区域。使用复数个磁环的一磁铁在该周围区域上,形成一磁性通道。于该周围区域上远离晶圆产生电浆。该磁场具有的分量,于该环状周围区域中平行于该基板支座表面,但于晶圆处却垂直于该支座表面。较佳的情况是,该磁场具有一平行于该周围区域中之支座表面的扁平部。电浆系藉由从该周围区域扩散而穿过该晶圆表面进行传导。该等磁铁可经操控而在邻接于该处理中基板处达到电浆最佳均匀度。
申请公布号 TWI245333 申请公布日期 2005.12.11
申请号 TW092136151 申请日期 2003.12.19
申请人 东京威力科创股份有限公司 发明人 德瑞克 罗素
分类号 H01L21/302;H01L21/00 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路1段118号10楼;周良吉 新竹市东大路1段118号10楼
主权项 1.一种用以使电容耦合电浆增强并局部化的方法, 包含: a).在一真空处理室中,沿着一晶圆支座的周围且环 绕一支撑在该支座之中心区域的晶圆之外侧边缘 而形成一环形磁性通道; b).电容耦合射频(RF)能量至该通道,并在基板支座 之环状周围区域上形成一电浆,该环状周围区域实 质上位于该通道范围内,藉此方式,于该环状周围 区域内形成之电浆,从周围区域向内扩散到受支撑 于该支座之中心区域的一晶圆上,以供进行晶圆的 电浆处理。 2.如申请专利范围第1项之用以使电容耦合电浆增 强并局部化的方法,其中更包含将磁铁配置于该晶 圆支座表面之周围旁,俾便控制该环状周围区域上 产生之电浆量,使其在邻接于该支座之中心区域上 之一基板处产生一大致均匀之电浆。 3.如申请专利范围第1项之用以使电容耦合电浆增 强并局部化的方法,其中更包含将磁铁配置于邻接 该晶圆支座表面之周围,俾便于该环状周围区域上 产生一大致平行于该支座表面且大致垂直于在该 中心区域之支座的磁场。 4.一种电浆处理设备,其中包含: a).一真空室; b).一晶圆支座,位于该真空室内,具有一中心晶圆 支持表面以及一环绕于该中心支座表面之环状周 围表面; c).一射频(RF)产生器,连接于该晶圆支座;以及 d).一环状永久磁铁组件,邻接于该晶圆支座之环状 周围表面,具有至少两个磁极以在邻接于该环状周 围表面且环绕该中心晶圆支持表面处形成一环形 磁性通道,俾使电浆形成电子受困于该通道内而远 离该中心晶圆支持表面之一晶圆,如此该通道内形 成之电浆便由该通道而向内扩散于支撑在该中心 晶圆支持表面之一晶圆的表面上。 5.如申请专利范围第4项之电浆处理设备,其中该环 状永久磁铁组件系设置于该晶圆支座之环状周围 表面的后方,并产生一磁性通道,该磁性通道具有 一磁场,此磁场自磁极呈弧状穿过该支座表面并跨 越该表面上方。 6.如申请专利范围第4项之电浆处理设备,其中该环 状永久磁铁组件系配置成面对于该晶圆支座之环 状周围表面而隔开,并产生磁性通道,该磁性通道 具有一磁场,此磁场自该组件之磁极朝向并穿过该 晶圆支座之表面而呈弧状。 7.如申请专利范围第4项之电浆处理设备,其中该环 状永久磁铁组件之构成系在该晶圆支座表面上产 生一合成磁场,此合成磁场包含与该环状周围表面 大致平行,并大致垂直于该中心晶圆支持表面之合 成磁力线。 8.如申请专利范围第4项之电浆处理设备,其中该环 状永久磁铁组件包含: 一高导磁性材质片; 一外侧磁环及一内侧磁环, 该等磁环之每一个均具有南北两个磁极,其相反的 磁极系相接于或非常接近于该高导磁性材质片。 9.如申请专利范围第8项之电浆处理设备,其中该外 侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面之极轴。 10.如申请专利范围第8项之电浆处理设备,其中该 外侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面之极轴,且 该内侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面之极轴 并相对于该外侧磁环之极轴。 11.如申请专利范围第8项之电浆处理设备,其中: a).该外侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面之极 轴,而其第一磁极面对该晶圆支座之该环状周围表 面;及 b).该内侧磁环具有一平行于该晶圆支座表面之极 轴,并在该外侧磁环之第一磁极在未朝向该中心晶 圆支持表面时具有一与其相同极性的磁极。 12.如申请专利范围第11项之电浆处理设备,其中该 环状永久磁铁组件具有一中间磁环,其具有一平行 于该晶圆支座表面之极轴,并在该外侧磁环之第一 磁极在朝向该中心晶圆支持表面时具有一与其相 同极性的磁极。 13.如申请专利范围第8项之电浆处理设备,其中: a).该外侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面的极 轴,并具有一面向该晶圆支座之环状周围表面的第 一磁极;以及 b).该环状永久磁铁组件具有一中间磁环,其具有一 平行于该晶圆支座表面之极轴,并在该外侧磁环之 第一磁极在面向该中心晶圆支持表面时具有一相 同极性的磁极。 14.一种电浆源,其中包含: a).一晶圆支座,具有一中心晶圆支持表面以及一环 绕于该中心晶圆支持表面之环状周围表面; b).一射频(RF)产生器,连接于该晶圆支座;以及 c).一环状永久磁铁组件,邻接于该晶圆支座之环状 周围表面,并具有至少两个环状磁极,其中包含一 第一极性之一内侧环状磁极以及另一极性之一外 侧环状磁极,其构成系产生一磁场,使其平行且位 于该环状周围表面上并垂直于该中心晶圆支持表 面。 15.如申请专利范围第14项之电浆源,其中该环状永 久磁铁组件形成一磁性通道,俾便将该射频(RF)产 生器激发之电浆形成电子困住在该通道中而远离 该中心晶圆支持表面上的晶圆,以形成一电浆,该 电浆在受支撑于该中心晶圆支持表面之一晶圆上 从该通道向内扩散。 16.如申请专利范围第14项之电浆源,其中该环状永 久磁铁组件包含: 一高导磁性材质片; 一外侧磁环;以及 一内侧磁环, 该等磁环的每一个均具有南北两极,其相反的磁极 系相接于或非常接近于该高导磁性材质片。 17.如申请专利范围第16项之电浆源,其中该外侧磁 环具有一垂直于该晶圆支座表面之极轴。 18.如申请专利范围第16项之电浆源,其中: a).该外侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面之极 轴;且 b).该内侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面之极 轴,并相对于该外侧磁环之极轴。 19.如申请专利范围第16项之电浆源,其中: a).该外侧磁环具有一垂直于该晶圆支座表面之极 轴,而其第一磁极面对该晶圆支座之该环状周围表 面;及 b).该内侧磁环具有一平行于该晶圆支座表面之极 轴,并当该外侧磁环之第一磁极在未朝向该中心晶 圆支持表面时具有一与其相同极性的磁极。 20.如申请专利范围第19项之电浆源,其中该环状永 久磁铁组件具有一中间磁环,其具有一平行于该晶 圆支座表面之极轴,并当该外侧磁环之第一磁极在 面向该中心晶圆支持表面时具有一与其相同极性 的磁极。 21.如申请专利范围第16项之电浆源,其中: a).该外侧磁环具有一与该晶圆支座表面垂直之极 轴,以及一面对该晶圆支座之环状周围表面的第一 磁极;以及 b).该环状永久磁铁组件具有一中间磁环,其具有一 平行于该晶圆支座表面之极轴,并当该外侧磁环之 第一磁极在面向该中心晶圆支持表面时具有与其 相同的极性。 22.如申请专利范围第14项之电浆源,其中该环状永 久磁铁组件之构成系用以产生一磁场,使其在位于 至少该环状周围区域之一部份上大致成扁平状。 23.如申请专利范围第14项之电浆源,其中该环状永 久磁铁组件系设置于该晶圆支座之环状周围表面 的后方,并产生一磁性通道,该磁性通道具有具有 一磁场,此磁场自磁极呈弧状穿过该支座表面并跨 越该表面上方。 24.如申请专利范围第14项之电浆源,其中该环状永 久磁铁组件系配置成面对于该晶圆支座之环状周 围表面而隔开,并产生磁性通道,该磁性通道具有 一磁场,此磁场自该组件之磁极朝向并穿过该晶圆 支座之表面而呈弧状。 图式简单说明: 图1显示一横剖面图,说明在一基板支座上使用一 电浆磁性加强之习知技术之一晶圆处理室。 图2显示一横剖面图,说明根据使用一位于该基板 支座表面后方之磁铁配置之本发明之一实施例,而 在一基板支座上使用一电浆磁性加强之一晶圆处 理室。 图3显示一横剖面图,类似于图2,说明根据使用一位 于该基板支座表面后方之磁铁配置之本发明之另 一实施例,而在一基板支座上使用一电浆磁性加强 之一晶圆处理室。 图4显示一横剖面图,类似于图2及图3,说明根据使 用一相对于该基板支座表面及该腔室外侧的磁铁 配置之本发明之一实施例,而在一基板支座上使用 一电浆磁性加强之一晶圆处理室。 图5显示一横剖面图,类似于图4,说明根据使用一相 对于该基板支座表面及该腔室外侧之磁铁配置之 本发明的另一实施例,而在一基板支座上使用一电 浆磁性加强之一晶圆处理室。
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