專利名稱：用于從基片去除金屬氧化物的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及基片制造技術，尤其是用于從基片去除金屬 氧化物的裝置和方法。
背景技術：
在基片(例如，半導體基片或如在平板示出器中使用的玻璃板) 處理中，經常使用等離子。例如，作為基片處理的一部分，基片被 分為多個模片，或者矩形區(qū)域，其每個會成為一個集成電路。然后 在一系列的步驟中處理基片，在這些步驟中材料被有選擇性地去除(蝕刻)或沉積。在幾個納米的級別上控制晶體管門關鍵尺寸(CD) 是最優(yōu)先的，因為對目標門長度的每個納米的偏離可直接影響這些 器件的運行速度。然后，硬化乳膠的區(qū)域被有選擇地去除，使得下層的部分暴露 在外。然后，將基片置于等離子處理室中的基片支撐結構上，該支 撐結構包括單才及或雙極電極，稱為卡盤或基架。然后，合適的蝕刻 劑氣體源流入該室中并且激發(fā)形成蝕刻該基片暴露區(qū)域的等離子。銅(Cu)通常被用于互連基片上的微電子電路。但是，在大塊 Cu (bulkCu)沉積之前，通常需要某些類型的銅濺射沉積處理，以 沉積薄的種子層(約500A至約2000A )。 Cu種子層通常為大塊Cu 顆粒和膜的形成提供成核位置。即，首先可使用PVD(等離子氣相;冗積)工藝;;冗積阻擋層，然后仍可^f吏用pvd工藝沉積Cu種子，以 及最后可4吏用電化學鍍法(ECP)沉積其余的大塊銅。通常，ECP包括將基片(帶有Cu種子)放置于塑料的基片固 定架上。然后陰極利用導電的鋼環(huán)固定該基片，并將其浸入包括有 硫酸(H2S04)、硫酸銅(Cu(S04))和其它添加成分的鍍液中。電 流乂人陽才及流到該陰4及，該陽才及是銅4反。在該溶液中，Cu(S04)分離 為銅離子Cu"和硫酸鹽離子SO,。當銅離子被吸引到基片表面時， 它們會^皮吸收在在該銅種子層上。4旦是，出玉見了 Cu集成的新的方法以克月l電流集成方案的擊夾口。 例如， 一種新出現的技術是利用化學Cu鍍，其可代替銅種子和/或 Cu填充。通常，在下面的阻擋層(例如，Ti、 Tin、 Ta、 TaN、 W、 WN、 Ru，等)被Pd/Sn膠體催化，該Pd/Sn膠體作為用于化學銅 沉積的活化劑?；罨?，在該催化表面發(fā)生Cu的化學沉積。通常， Cu沉積物的覆蓋度達到100%，并且通過調節(jié)工藝，Pd的吸附量極 大地增加。但是，為了確保均一性，該阻擋層必須基本上不含任何 金屬氧化物，它們會在化學Cu鍍工序之前形成。如通常所知道的那樣，去除金屬氧化物的相對簡單且4氐成本的 方法可以是使用大氣壓(或高壓)等離子射流(APPJ)，其通常允 許等離子集中在基片的特定位置上，由此最小化對基片上模片的潛 在損壞。APPJ設備通常將大量的惰性氣體(例如，He，等)與少 量反應性氣體(例如，H2、 02，等)在環(huán)形體積(例如，管筒、柱 體)中相混合，該環(huán)形體積形成于rf-通電電極(沿該源的縱軸)和 接地電極之間。然后，所生成的等離子通過由氣體流入(influx )(氣 體流入(gas influent))產生的壓力被壓出該環(huán)形體積(等離子流出(effluent))的 一端?？赏ㄟ^調節(jié)氣體流入壓力以及APPJ設備上排 出孔的形狀和大小來控制該等離子流出的形狀和大小。另夕卜，APPJ可與反應性離子蝕刻(RIE)相結合，用于去除金 屬氧化物。通常，RIE結合化學和離子處理以從基片去除材料。一 般地，等離子中的離子通過撞擊基片表面并且石皮壞在該表面上原子 的化學鍵以使它們更易與該化學處理的分子反應而增強化學處理。 當在大氣壓力條件下運行時，大氣壓等離子與低壓等離子相比往往 相對便宜，因為低壓等離子需要成熟的泵系統(tǒng)以在接近于真空條件 下運行。APPJ設備往往易受到電弧放電影響。電弧通常是一種高功率密度的短路，其具有樣i型夂暴炸(miniature explosion)效應。當電弧在靶材或室固定裝置表面上或其表面附近 產生時，會發(fā)生重大的損壞，例如局部熔化。等離子電弧通常由低 等離子阻抗產生，該等離子阻抗可導致穩(wěn)定增加的電流。如果阻抗 足夠低，電流將會無限地增加(僅受電源和阻抗限制)，從而產生 短路，其中發(fā)生全部能量轉移。這可能會造成對基片以及等離子室 的損壞。為抑制電弧;汶電，一^:必須^f呆持相對高的等離子阻抗。通 常的解決方法是通過使用相對高流率的大體積的惰性氣體來限制 等離子中的離子化比率。另一種解決方法可沿該通電電才及的縱軸》文 置帶有相同電位的狹槽，乂人而減少電弧;改電的可能性。例如，在通常的大氣壓等離子配置中，rf功率在通電電才及和一 組接地電極之間產生放電，其使處理氣體(例如02)離子化。但是， 隨著等離子中帶電物質的密度增加(一般大于2%),在暴露的電極 處產生破壞性電弧的可能性也增加。因此，大部分大氣壓等離子處 理一般也包括幾乎不帶電的(惰性)氣體，例如He，其限制離子化。但是，在金屬氧化物副產物去除應用中，大體積(高流量)的 惰性氣體會使得使用大氣壓等離子經濟上不可行。例如，僅從基片上5mn^表面區(qū)域大量去除金屬氧化物可能需 要10 slm(標準升每分鐘)以上的惰性氣體。對于單個一般的300mm 基片，這對應超過IOO升惰性氣體的消耗。除了獲得半導體級別的 惰性氣體的花費外，在基片制造設備中存儲如此大體積的氣體可能 是行不通的。另外，因為設備的成本，清潔和回收惰性氣體可能在 經濟上不可4亍?，F參考圖1,示出大氣壓等離子射流設備的簡化示意圖，其中 通電電極和接地電極均被配置在腔壁上。通常，惰性氣體118 (例 如，He等)和處理氣體116 (例如，CF4等)流入到密封盒體114 中以用于增壓。這些氣體轉而通過氣體流入115輸入放電室腔110, 在該腔中利用RF功率源108激發(fā)等離子，并在腔110的一端乂人排 出孔117產生等離子流出104,以清潔基片102。通常，排出孔117 的形狀和直徑會影響沿4黃向和皇從向軸的等離子流出104的相應形狀 (例如，4黃向上窄并且縱向上深、4黃向上寬并且纟從向上淺，等)。 但是，如前所述，可能需要大體積的惰性氣體，以防止在通電電極 106到插「i也電4及112之間產生電《瓜105。現參考圖2，示出大氣壓等離子射流設備的簡化示意圖，其中， 通電電極^皮配置為中心棒，而一個或多個接地電極被配置在腔的內 表面上。通常，如前所述，惰性氣體118(例如，He等)和處理氣 體116(例如，CF4、 H2，等)流入到密封盒體114中以用于增壓。 這些氣體轉而通過氣體流入115輸入放電室腔110，在該腔中利用 RF功率源108激發(fā)等離子，并在腔110的一端從排出孔117產生等離子流出104，以清潔基片102。通常，排出孑L 117的形狀和直徑 會影響沿橫向和縱向軸的等離子流出104的相應形狀(例如，橫向 上窄并且縱向上深、4黃向上寬并且縱向上淺，等)。4旦是，如前所 述，可能需要大體積的惰性氣體，以防止在通電電極106到接地電 才及112之間產生電卩瓜105 。綜上所述，期望用于從基片去除金屬氧化物的裝置和方法。 發(fā)明內容在一個實施方式中，本發(fā)明涉及一種產生用于從基片去除金屬 氧化物的等離子的裝置。該實施方式包括通電電極組件，其包括通 電電極、第一介電層、以及第一金屬絲網，該第一金屬絲網被布置 在該通電電才及和該第一介電層之間。該實施方式還包4舌4妄;也電才及組 件，其被布置在該通電電極組件的對面從而形成腔，在該腔中產生 該等離子，該第一介電層當該等離子在該腔中時防護該第一金屬絲 網不受該等離子影響，該腔在一端具有出口以用于l是供該等離子來 去除該金屬氧化物。在一個實施方式中，本發(fā)明涉及一種產生用于從基片去除金屬 氧化物的等離子的方法。該方法包括提供通電電極組件，該通電電 極組件包括通電電極、第一介電層、以及第一金屬絲網，該第一金 屬絲網被布置在該通電電極和該第 一介電層之間。該方法還提供接 ;也電一及組件，其^皮布置在該通電電纟及組件的對面，從而形成腔，在 該腔中產生等離子，該第一介電層當該等離子在該腔中時防護該第 一金屬絲網不受該等離子影響，該腔在一端具有出口以用于提供該 等離子來去除該金屬氧化物。該方法進一步包括引入至少一種惰性氣體和至少 一種處理氣體到該腔中，并且利用該通電電極對該腔施加rf場，以由該至少 一種惰性氣體和該至少 一種處理氣體產生該 等離子。在一個實施方式中，本發(fā)明涉及一種產生用于從基片去除金屬 氧化物的等離子的方法。該方法包括提供通電電極組件，該通電電 極組件包括通電電極、第一介電層、以及第一金屬絲網，該第一金 屬絲網被布置在該通電電極和該第一介電層之間。該方法還包括提 供接地電極組件，其被布置在該通電電極組件的對面從而形成腔， 在該腔中產生等離子，該第 一介電層當該等離子在該月空中時防護該 第一金屬絲網不受該等離子影響，該腔在一端具有出口以用于提供 該等離子以去除該金屬氧化物。該方法還包括利用該通電電極對該 月空施力口 rf場，以從該至少一種惰性氣體和該至少一種處理氣體產生 該等離子。在以下本發(fā)明的詳細說明中，將結合附圖對本發(fā)明的這些和其 它特點進行更詳細的描述。


在附圖中本發(fā)明作為示例而不是限制來i兌明，相似的參考標號 表示類似的元件，其中圖1示出了大氣壓等離子射流設備的簡化示意圖，其中，通電 電極和接地電極的每個均被配置在腔壁上；圖2示出了大氣壓等離子射流設備的簡化示意圖，其中，通電 電極被配置為中心棒，并且一個或多個接地電極被配置在腔壁上；圖3示出了根據本發(fā)明一個實施方式的DWM-APPJ設備的簡 化示意圖，其中，通電電極和接地電極均被配置在腔壁上；圖4示出了才艮據本發(fā)明的一個實施方式的DWM-APPJ設備的 簡化示意圖，其中，通電電極被配置為中心棒，并且一個或多個接 地電極被配置在腔內表面上；圖5示出了根據本發(fā)明的一個實施方式，其被配置成產生大氣 壓等離子簾的DWM-APPJ設備的簡化示意圖；圖6A示出了根據本發(fā)明的一個實施方式，其被配置成產生大 氣壓等離子簾的D WM-APPJ設備組的簡化示意圖；圖6B示出了根據本發(fā)明的一個實施方式，其被配置成產生大 氣壓等離子簾的偏移DWM-APPJ設備組的簡化示意圖；圖7示出了根據本發(fā)明的一個實施方式，DWM-APPJ設備的 簡化示意圖，其中，金屬絲網介電套管組是可改變的；圖8示出了根據本發(fā)明的一個實施方式，利用DWM-APPJ設 備從基片最佳去除金屬氧化物的簡化方法。
具體實施方式
以下將根據如附圖中說明的 一 些優(yōu)選的實施方式詳細描述本 發(fā)明。在下面的描述中，闡述許多具體的細節(jié)以提供對本發(fā)明實施 方式的徹底理解。然而，對于本領域技術人員來說，顯然，本發(fā)明 可不利用這些具體細節(jié)的某些或全部來實施。在有的情況下，7>知 的工藝步驟和/或結構將不會詳細描述，以便不會不必要地混淆本發(fā)明。不希望局限于理論，發(fā)明人相信一種大氣壓力等離子射流設備可以在相對低的(例如，小于約1 slm)惰性氣體流率來最小化電 弧放電，并由此可有效地從基片去除金屬氧化物，而在該設備中， 介電阻擋層和金屬絲網定位于至少一個電極和等離子 (DWM-APPJ)之間。一般:;也，當過電壓(over voltage )施加到電才及間的方文電間隙時， 會發(fā)生電弧放電，從而電子雪崩達到臨界階段，該階段中極其迅速 的雪崩電子流傳播變得可能。其結果是，可形成微放電通道。但是， 定位于電極和大氣壓等離子之間的介電阻擋層(例如，二氧化硅、 氮化硅，等)往往作為電介體(通常是在其表面積累電荷的材料)， 并允許樣史;故電通道傳4番越過介電阻擋層進入表面方欠電(surface discharges),其覆蓋了比最初通道直徑大得多的區(qū)域。因為在介電 表面的電荷聚積，在後U文電區(qū)域的場將會在崩潰后的幾個納秒內瓦 解，/人而終止在該位置的電流。但是，這樣的崩潰往往會導致等離 子自身的瓦解。該金屬絲網以有利的方式阻止了這種瓦解。通常，電磁波(例如由rf發(fā)生器產生的)不穿過如同金屬絲網 的導電表面內小于約一個波長的孔。通過改變該金屬絲網的孔的直 徑，可將產生的rf場削弱不同的量以及至不同的程度。據信，由具 有適當孔徑的金屬絲網在該介電阻擋層的表面產生的次級電場有 助于在大大減小的惰性氣體流率下保持等離子而不產生電弧。由 此，DWM-APPJ中，在電才及和介電阻擋層之間增加至少一個金屬絲網，從而允許產生等離子射流，該等離子射流可以在相對小的惰性氣體流率(小于約l slm)大大去除在特定基片位置的金屬氧化物 副產物。另外，與以前的APPJ配置不同，DWM-APPJ不需要沿通 電電極縱向的狹槽。狹槽通常增加尺寸、復雜性以及APPJ成本。通常，rf的一個波長的公差采用在滿意性能與不滿意性能之間 的近似交叉點。但是，總的來說，金屬絲網內的孔或表面變化通常 必須小于一個波長的一部分，從而避免造成不可接受的性能降低。 另夕卜，金屬絲網必須不4妄地，從而允許rf場穿入到等離子中。在一個實施方式中，介電阻擋層定位于單個的電4及和等離子之 間。在一個實施方式中，介電阻擋層定位于所有的電極和等離子之 間。在一個實施方式中，介電阻擋層定位于通電電極和等離子之間。 在一個實施方式中，介電阻擋層定位于接地電極和等離子之間。在 一個實施方式中，金屬絲網放于介電阻擋層和電極之間。在一個實 施方式中，金屬絲網放于各個介電阻擋層和電極之間。在一個實施 方式中，金屬絲網放于介電阻擋層和通電電極之間。在一個實施方 式中，金屬絲網放于介電阻擋層和接地電極之間。在一個實施方式中，處理氣體是H2。在一個實施方式中，該金屬絲網包4舌銅(Cu)。在一個實施方 式中，該金屬絲網包4舌不4秀鋼。在一個實施方式中，該金屬絲網包 括黃銅。在一個實施方式中，該金屬絲網鍍鋅。在一個實施方式中， 該金屬絲網是單絲。在一個實施方式中，該金屬絲網具有矩形編織。 在一個實施方式中，該金屬絲網具有六角形編織。在一個實施方式 中，該電介質包括聚酯類高分子物(Mylar，又稱邁拉)。在一個實 施方式中，該電介質包4舌陶瓷。在一個實施方式中，該電介質包4舌 聚四氟乙烯(Teflon，又稱特氟纟侖)?，F參考圖3，示出了才艮據本發(fā)明的一個實施方式，DWM-APPJ 設備的簡化示意圖，其中通電電極和接地電極的每個都被配置在腔 壁上。另外，與通常4吏用的配置不同，定位于通電電才及306和介電 阻擋層305a之間的金屬絲網307a，以及定位于接地電極332和介 電阻擋層305b之間的金屬絲網307b，可允許以比通常所需的流率 (例如，約10slm,等)大大減小的惰性氣體流率(小于約1 slm) 保持等離子而不產生電弧。通常，惰性氣體318和處理氣體316流 入到密封盒體314中以用于增壓。這些氣體轉而通過氣體流入315 輸入放電室腔310,在該腔內利用RF功率源308激發(fā)等離子，并 在腔310的 一端從排出孔317產生等離子流出304，以清潔基片302。 另夕卜，盡管在此實施方式中，每個電極都被配置為帶有金屬絲網，的金屬絲網。在一個實施方式中，直徑331在約0.5mm至約6mm 之間。該實施方式的優(yōu)點包括能夠以相對小的惰性氣體流率(小于 約1 slm)產生大大去除金屬氧化物副產物的等離子射流，從而避 免了獲得大體積的半導體級惰性氣體的開銷，也避免了購置昂貴的 惰性氣體回收設備。現參考圖4，示出了才艮據本發(fā)明的一個實施方式的DWM-APPJ 設備的簡化示意圖，其中，通電電極被配置為中心棒，并且一個或 多個4妄地電極;帔配置在腔內表面上。另外，與現有4支術不同，定位 于通電電才及406和介電阻擋層405b之間的金屬絲網407b，以及定 位于接地電極432a-b和介電阻擋層405a之間的金屬絲網407a,可 允許以比通常所需的流率(例如，約10slm,等)大大減小的惰性 氣體流率(小于約1 slm)保持等離子而不產生電弧。如前所述， 通常，惰性氣體418和處理氣體416流入到密封盒體414中以用于 增壓。該氣體轉而通過氣體流入415輸入》文電室腔410，在該腔內 利用RF功率源408激發(fā)等離子，并在腔410的一端從排出孔417 產生等離子流出404，以清潔基片402。在一個實施方式中，直徑431在約0.5mm至約6mm之間。該實施方式的優(yōu)點包4舌能夠以相 對小的惰性氣體流率(小于約1 slm)產生大大去除金屬氧化物副 產物的等離子射流，從而避免了獲得大體積的半導體級惰性氣體的 開銷，也避免了購置昂貴的惰性氣體回收設備。例如，利用DWM-APPJ設備去除斜面邊緣聚合物，1-20 W rf 功率的功率i殳定，以及從約2MHz到約13.56MHz的頻率，需要小 于1 slm的He流量以防止產生電弧，并在He中帶有約3.9%的H2。 這大大低于通常使用APPJ設備的可比較操作一般所要求的10 slm 的He?，F參照圖5，示出了才艮據本發(fā)明的一個實施方式而配置成產生 大氣壓等離子簾的DWM-APPJ設備的簡化示意圖。 一般地，APPJ 設備相較基片直徑往往具有相對小的直徑。為了處理基片的大部 分，無論是APPJ設備本身，或者是基片通常可旋轉，以確保等離 子流出接觸基片表面，這是一種潛在消耗時間的過程。但是，在創(chuàng) 新的改變中，DWM-APPJ 504可被配置以使得排出孔寬度506至少 與基片502的直徑508—樣寬。所產生的等離子流出(effluent)生 成可同時接觸基片502的整個切片(slice)(平行于孔寬度506)的 等離子簾，從而當基片插入化學Cu鍍裝置(ECP) 510時，允許去 除金屬氧化物，而同時不需要額外的處理時間，這就大大提高了制 造產量。現參照圖6A，示出了才艮據本發(fā)明的一個實施方式而配置成產 生大氣壓等離子簾的DWM-APPJ設備組的簡化示意圖。如前所述， 因為APPJ "i殳備相比于基片直徑往往具有相對小的直徑，通常轉動 APPJ設備本身或者基片以確保等離子流出接觸整個基片表面。但 是，在創(chuàng)新的改變中，DWM-APPJ設備組604可被配置以使得總的 排出孔寬度至少與基片602的直徑一樣寬。這在多個方面都是有利 的?？筛菀卓刂萍罢{節(jié)到對應較小的DWM-APPJ i殳備604的相對較小的氣體流率組。另外，不同的DWM-APPJ設備可根據位置 (例如，在基片邊鄉(xiāng)彖相對一側的基片中心)、時間(在該處理的中 段或末段相對一側的起始大氣壓等離子接觸基片)、基片類型等， -故配置以不同的流率和/或比例。如圖5，所產生的等離子流出可形 成同時接觸基片602整個切片(平行于孔寬度606)的等離子簾， 從而當基片插入化學Cu鍍裝置(ECP) 610時，允許去除金屬氧化 物，而幾乎不需要額外的處理時間，這大大"^是高了制造產量?，F參照圖6B，示出了才艮據本發(fā)明的一個實施方式而配置成產 生大氣壓等離子簾的DWM-APPJ設備組的簡化示意圖。如前所述， 因為APPJ i殳備相比于基片直徑往往具有相對小的直徑，所以通常 旋轉APPJ設備本身或者基片以確保等離子流出接觸整個基片表 面。^f旦是，在創(chuàng)新的改變中，偏移DWM-APPJ i殳備組612可凈皮配 置以使得總的排出孔寬度至少與基片602的直徑一樣寬。這在多個 方面都是有利的?？筛菀卓刂萍罢{節(jié)到對應較小的DWM-APPJ 設備604的相對較小的氣體流率組。另外，不同的DWM-APPJ設 備可才艮據位置(例如，相對于基片邊》彖的基片中心)、時間(相對 于該處理的中段或末段的起始大氣壓等離子接觸基片)、基片類型 等，故配置以不同的流率和/或比例。此外，單獨的等離子流出可獨: 此分開，這減少了潛在的交叉干擾，并潛在地提高了金屬氧化物的 去除效率。如圖5，所產生的等離子流出可形成同時接觸基片602 整個切片(平行于孔寬度606)的等離子簾，從而當基片插入化學 Cu鍍裝置時，允許去除金屬氧化物，而幾乎不需要額外的處理時 間，這大大提高了制造產量。現參考圖7,示出了#4居本發(fā)明的一個實施方式，DWM-APPJ 設備的簡化示意圖，其中金屬絲網介電套管是可改變的。如前所述， 通過改變金屬絲網孔的直徑，可將rf場削弱不同的量以及至不同的 程度。因此，允許多個金屬絲網介電套管705a和705b各具有不同金屬絲網孔直徑，可允許為特定配置或制法來優(yōu)化該DWM-APPJ 設備。即，每個金屬絲網介電套管705a和705b定位在合適電極和 等離子之間的DWM-APPJ中，以最小4匕電鄰、;故電。在一個實施方 式中，705a和705b對于任何給定的配置具有相同的孔直徑。在一 個實施方式中，705a和705b對于任何給定的配置都具有不同的孔 直徑。在一個實施方式中，金屬絲網層夾在介電層之間。在一個實施 方式中，金屬絲網層利用粘結劑粘結到介電層，例如硅粘結劑。在 一個實施方式中，金屬絲網層利用壓力(沿橫軸)固定到介電層。 在一個實施方式中，金屬絲網層利用摩擦力(沿縱軸)固定到介電 層。在一個實施方式中，金屬絲網介電套管利用壓力(沿橫軸)固 定到電極。在一個實施方式中，金屬絲網介電套管利用摩擦力(沿 縱軸)固定到介電層。例如，對于給定配置(例如，處理氣體流率、處理氣體類型、 rf功率，等)，減小惰性氣體流率通常會增加電弧放電的可能性。 但是，插入各具有較小孔直徑的金屬絲網套管組可以在較低的惰性 氣體流率保持等離子而不產生電弧。另外，也可使用不同的金屬絲 網材泮牛(例如，復合金屬、鉑等)，而不必重新i殳計該DWM-APPJ 設備?，F參考圖8，示出了^^艮據本發(fā)明的一個實施方式，用于利用 DWM-APPJ設備最佳去除金屬氧化物的簡化的方法。開始，在802 步，提供通電電極組件，其包括通電電極、金屬絲網和介電層。在 一個實施方式中，金屬絲網可包4舌銅、不4秀鋼、黃銅和鍍鋅金屬中 的一種。在一個實施方式中，介電層可包括二氧化石圭、氮化硅、聚 酯類高分子物、陶瓷或聚四氟乙烯中的一種。接下來，在804步， 4妄地電4及組件;波布置在該通電電纟及組件的對面，乂人而形成腔，在該 腔內產生等離子。在一個實施方式中，該腔可以是環(huán)形體積。在一個實施方式中，該通電電極可以是被配置在該腔內的縱向探針。接下來，在806步，利用通電電極對該腔施加rf場，以由至少一種惰 性氣體和至少一種處理氣體產生等離子。本發(fā)明在多個方面顯著區(qū)別于現有4支術。例如，其將APPJ (DWM-APPJ )與至少 一 個介電阻擋層和至少 一 個金屬絲網結合， 從而利用相對小的惰性氣體流率(小于約1 slm)產生大大去除金 屬氧化物副產物的等離子射流。另外，與通常且復雜的APPJ i殳備 配置不同，本發(fā)明并不是通過使用狹槽、高流速、和/或氧化鋁蓋來 減少電弧放電。而且，本發(fā)明不要求任何專門的和/或裝置來保持真 空，不物理上接觸基片從而使破壞性刮擦的可能性最小，并且因該 最低的裝備要求而相對容易地集成入現有工藝中。盡管本發(fā)明已根據多個優(yōu)選的實施方式進行了描述，但是存在 有落入本發(fā)明范圍內的改變、置換和等同方式。例如，盡管本發(fā)明 結合Lam Research等離子處理系統(tǒng)(例如，ExelanTM、 ExelanTMHP、 ExdanTMHPT、 2300 、 Versys Star等)進行描述，但也可使用其 它的等離子處理系統(tǒng)。本發(fā)明也可用于多種直徑的基片(例如， 200mm、 300mm、 LCD，等)。另夕卜，這里所使用的詞語"組，，包 ，括一個或多個該組中的指定元件。例如，"X"組指一個或多個"X"。本發(fā)明的優(yōu)點包括在相對低(小于約1 slm)惰性氣體流率從 基片去除金屬氧化物，并可最小化電弧放電。其它的優(yōu)點包括能夠 容易:NM尋DWM-APPJ清洗i殳備集成入i見場濕清洗處理，并伊C/f匕了 基片制造處理。雖然已經披露了示例性的實施方式和最佳模式，但可在由后附 權利要求限定的本發(fā)明的主題和精神內，對已纟皮露的實施方式進行 4奮改和變化。
權利要求
1.一種產生用于從基片去除金屬氧化物的等離子的裝置，包括通電電極組件，包括通電電極，第一介電層，以及第一金屬絲網，其被布置在所述通電電極和所述第一介電層之間；以及接地電極組件，其被布置在所述通電電極組件的對面以形成在其中產生所述等離子的腔，所述第一介電層當所述等離子存在于所述腔中時防護所述第一金屬絲網不受所述等離子影響，所述腔在一端具有出口以用于提供所述等離子來去除所述金屬氧化物。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中，所述接地電極組件包括4妾;也電纟及；以及第二介電層，其當所述等離子存在于所述腔中時被布置 在所述4妄;也電才及和所述等離子之間。
3. 根據權利要求2所述的裝置，其中，所述接地電極組件進一步 包括第二金屬絲網，其^皮布置在所述"l妄地電才及和所述第二介電 層之間，其中當所述等離子存在于所述腔中時所述第二介電層 防護所述第二金屬絲網不受所述等離子影響。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其中，所述腔為環(huán)形體積。
5. 根據權利要求4所述的裝置，其中，所述通電電極為配置于所 述腔中的纟從向揮3十。
6. 根據權利要求5所述的裝置，其中，所述腔包括沿橫軸的腔直 徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
7. 根據權利要求3所述的裝置，其中，所述第一介電材料和所述 第二介電層是二氧化硅、氮化硅、聚酯類高分子物、陶瓷和聚 四氟乙烯中的一種。
8. 根據權利要求3所述的裝置，其中，所述第一金屬絲網和所述 第二金屬絲網是銅、不銹鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
9. 根據權利要求3所述的裝置，其中，所述第一金屬絲網和所述 第二金屬絲網凈皮配置成單絲、矩形編織和六邊形編織中的一 種。
10. —種產生用于從基片去除金屬氧化物的等離子的方法，包括提供通電電極組件，所述通電電極組件包括 通電電4及， 第一介電層，以及第一金屬絲網，其^皮布置在所述通電電才及和所述第 一介電層之間；提供被布置在所述通電電極組件對面的接地電極組件以 形成在其中產生等離子的腔，所述第一介電層當所述等離子存 在于所述腔中時防護所述第一金屬絲網不受所述等離子影響， 所述腔在一端具有出口以用于提供所述等離子來去除所述金 屬氧化物；向所述腔中引入至少一種惰性氣體和至少一種處理氣體；以及利用所述通電電極對所述腔施加rf場，以由所述至少一 種惰性氣體和所述至少一種處理氣體產生所述等離子。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中，所述接地電極組件包括4妄;也電4及；以及第二介電層，其當所述等離子存在于所述腔中時被布置 在所述4妄地電才及和所述等離子之間。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中，所述接地電極組件進一 步包括第二金屬絲網，其#:布置在所述4妄地電才及和所述第二介 電層之間，其中當所述等離子存在于所述腔中時所述第二介電 層防護所述第二金屬絲網不受所述等離子影響。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中，所述腔為環(huán)形體積。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中，所述通電電極為配置于 所述腔中的縱向纟罙針。
15. 才艮據4又利要求14所述的方法，其中，所述腔包括沿4黃軸的腔 直徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中，所述第一介電層和所述 第二介電層是二氧化硅、氮化硅、聚酯類高分子物、陶瓷和聚 四氟乙烯中的一種。
17. 才艮據4又利要求16所述的方法，其中，所述第一金屬絲網和所 述第二金屬絲網是銅、不銹鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中，所述第一金屬絲網和所 述第二金屬絲網 一皮配置成單絲、矩形編織和六邊形編織中的一種。
19. 一種產生用于從基片去除金屬氧化物的等離子的方法，包括4是供通電電才及組件，所述通電電才及組件包括 通電電極， 第一介電層，以及第一金屬絲網，其^皮布置在所述通電電才及和所述第 一介電層之間；提供被布置在所述通電電極組件對面的接地電極組件以 形成在其中產生等離子的腔，所述第一介電層當所述等離子存 在于所述腔中時防護所述第 一金屬絲網不受所述等離子影響， 所述腔在一端具有出口以用于提供所述等離子來去除所述金 屬氧化物；以及利用所述通電電極對所述腔施加rf場，以由至少一種惰 性氣體和至少一種處理氣體產生所述等離子。
20. 根據權利要求19所述的方法，其中，所述接地電極組件包括才妄i也電4及；以及第二介電層，其當所述等離子存在于所述腔中時被布置 在所述4妾i也電才及和所述等離子之間。
21. 才艮據4又利要求20所述的方法，其中，所述4妄地電才及組件進一步包括第二金屬絲網，其^皮布置在所述4妄地電極和所述第二介 電層之間，其中當所述等離子存在于所述腔中時所述第二介電層防護所述第二金屬絲網不受所述等離子影響。
22. 根據權利要求21所述的方法，其中，所述腔為環(huán)形體積。
23. 根據權利要求22所述的方法，其中，所述通電電極為配置于 所述腔中的纟從向揮:針。
24. 根據權利要求23所述的方法，其中，所述腔包括沿橫軸的腔 直徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
25. 根據權利要求24所述的方法，其中，所述第一介電層和所述 第二介電層是二氧化硅、氮化硅、聚酯類高分子物、陶瓷和聚 四氟乙烯中的一種。
26. 根據權利要求25所述的方法，其中，所述第一金屬絲網和所 述第二金屬絲網是銅、不4秀鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
27. 根據權利要求26所述的方法，其中，所述第一金屬絲網和所 述第二金屬絲網#皮配置成單絲、矩形編織和六邊形編織中的一種。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種產生用于從基片去除金屬氧化物的等離子的裝置。該實施方式包括通電電極組件，它又包括通電電極、第一介電層、以及被布置在該通電電極和該第一介電層之間的第一金屬絲網。該實施方式還包括接地電極組件，它被布置在相對該通電電極組件一側以形成腔，在該腔中產生該等離子，當該等離子存在于該腔中時，該第一介電層防護該第一金屬絲網不受該等離子影響，該腔在一端具有出口以用于提供該等離子來去除該金屬氧化物。
文檔編號B23K10/00GK101272881SQ200680035902
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權日2005年9月27日
發(fā)明者威廉·蒂, 安德魯·D·貝利三世, 耶茲迪·多爾迪, 衡石·亞歷山大·尹 申請人:朗姆研究公司