霍爾效應(yīng)增強(qiáng)電容耦合等離子體源、消除系統(tǒng)及真空處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本文中公開的實施方式包括消除系統(tǒng)，所述消除系統(tǒng)用于消除在半導(dǎo)體工藝中產(chǎn)生的化合物。消除系統(tǒng)包括等離子體源，所述等離子體源具有第一板件及平行于第一板件的第二板件。電極安置于第一板件與第二板件之間，且外壁安置于第一板件與第二板件之間，所述外壁圍繞所述電極。等離子體源具有安置于第一板件上的第一多個磁體，及安置于第二板件上的第二多個磁體。由第一多個磁體及第二多個磁體產(chǎn)生的磁場大體上垂直于在電極與外壁之間產(chǎn)生的電場。在此配置中，產(chǎn)生密集等離子體。
【專利說明】
霍爾效應(yīng)増強(qiáng)電容耦合等離子體源、消除系統(tǒng)及真空處理系統(tǒng)
[0001 ] 背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開內(nèi)容的實施方式一般涉及半導(dǎo)體處理設(shè)備。更特定而言，本公開內(nèi)容的實施方式涉及等離子體源、消除系統(tǒng)，及真空處理系統(tǒng)，上述各者用于消除在半導(dǎo)體工藝中產(chǎn)生的化合物。
【背景技術(shù)】
[0003]半導(dǎo)體處理設(shè)施使用的工藝氣體包含許多種化合物，由于法規(guī)要求及對于環(huán)境及安全問題的考慮，這些化合物須在棄置(disposal)之前予以消除(abate)或處理。通常，遠(yuǎn)程等離子體源可耦接至處理腔室以消除從處理腔室中出來的化合物。含鹵素的等離子體及氣體頻繁用于蝕刻或清潔工藝，且處理腔室的部件及遠(yuǎn)程等離子體源易受由含鹵素的等離子體及氣體所引起的腐蝕的影響。腐蝕縮短處理腔室部件及遠(yuǎn)程等離子體源的可用壽命，且額外地將不良缺陷及污染引入處理環(huán)境。
[0004]因此，本領(lǐng)域內(nèi)需要的是:用于消除半導(dǎo)體工藝中所產(chǎn)生的化合物的經(jīng)改良的等離子體源及消除系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文所公開的實施方式包括等離子體源、消除系統(tǒng)及真空處理系統(tǒng)，上述各者用于消除在半導(dǎo)體工藝中產(chǎn)生的化合物。在一個實施方式中，公開了等離子體源。等離子體源包含第一板件、平行于第一板件的第二板件、外壁、電極、第一多個磁體及第二多個磁體，所述第一板件具有外邊緣及內(nèi)邊緣，所述第二板件具有外邊緣及內(nèi)邊緣，所述外壁安置于第一板件的外邊緣與第二板件的外邊緣之間，所述電極安置于第一板件的內(nèi)邊緣與第二板件的內(nèi)邊緣之間，所述第一多個磁體安置于第一板件上，且所述第二多個磁體安置于第二板件上。
[0006]在另一個實施方式中，公開了消除系統(tǒng)。消除系統(tǒng)包含等離子體源，所述等離子體源包含主體，所述主體具有第一端部及第二端部，且所述第一端部經(jīng)配置以耦接至前級管道，及所述第二端部經(jīng)配置以耦接至導(dǎo)管。等離子體源進(jìn)一步包含安置于主體內(nèi)的電極、安置于主體的第一板件上的第一多個磁體及安置于主體的第二板件上的第二多個磁體。
[0007]在另一個實施方式中，公開了真空處理系統(tǒng)。真空處理系統(tǒng)包含真空處理腔室及等離子體源，所述等離子體源包含第一板件、平行于第一板件的第二板件、外壁、電極、第一多個磁體及第二多個磁體，所述第一板件具有外邊緣及內(nèi)邊緣，所述第二板件具有外邊緣及內(nèi)邊緣，所述外壁安置于第一板件的外邊緣與第二板件的外邊緣之間，所述電極安置于第一板件的內(nèi)邊緣與第二板件的內(nèi)邊緣之間，所述第一多個磁體安置于第一板件上，且所述第二多個磁體安置于第二板件上。
[0008]附圖簡述
[0009]以上簡要概述的本公開內(nèi)容的上述特征能夠被詳細(xì)理解的方式、以及本公開內(nèi)容更詳細(xì)的描述，可通過參考實施方式獲得，本公開內(nèi)容的實施方式中的一些實施方式在附圖中示出。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅圖示本公開內(nèi)容的典型實施方式，因而不應(yīng)被視為對本公開內(nèi)容的范圍的限制，因為本公開內(nèi)容可允許其它等效的實施方式。
[0010]圖1A是真空處理系統(tǒng)的示意側(cè)視圖，該真空處理系統(tǒng)具有等離子體源。
[0011]圖1B是圖1A中的等離子體源的截面圖。
[0012]圖2A是等離子體源的橫截面透視圖。
[0013]圖2B是等離子體源的橫截面仰視圖。
[0014]圖2C是金屬護(hù)罩的放大視圖。
[0015]圖3是等離子體源的透視圖。
[0016]圖4示意性地圖示了與等離子體源相關(guān)聯(lián)的部件。
[0017]圖5是排放冷卻裝置的透視圖。
[0018]為了便于理解，盡可能的使用了相同數(shù)字符號以標(biāo)示附圖中共通的相同元件?？紤]到一個實施方式的元件及特征在沒有進(jìn)一步描述的情況下可以有益地并入其它實施方式。
[0019]實施方式
[0020]圖1A是真空處理系統(tǒng)170的示意側(cè)視圖，真空處理系統(tǒng)170具有消除系統(tǒng)193中所使用的等離子體源100。真空處理系統(tǒng)170包含至少一個真空處理腔室190及等離子體源100。消除系統(tǒng)193至少包含等離子體源100。對真空處理腔室190進(jìn)行一般性地配置以執(zhí)行至少一種集成電路制造工藝，例如沉積工藝、蝕刻工藝、等離子體處理工藝、預(yù)清潔工藝、離子注入工藝，或其它集成電路制造工藝。在真空處理腔室190中執(zhí)行的工藝可為等離子體輔助工藝。例如，在真空處理腔室190中執(zhí)行的工藝可為用于沉積硅基材料的等離子體沉積工
-H-
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[0021 ]真空處理腔室190具有腔室排放口 191，腔室排放口 191經(jīng)由前級管道192耦接至消除系統(tǒng)193的等離子體源100。等離子體源100的排放裝置借由排放導(dǎo)管194耦接至栗及設(shè)施排放裝置，圖1A中采用單個元件符號196示例性地標(biāo)示該栗及設(shè)施排放裝置。一般采用栗對真空處理腔室190進(jìn)行抽真空，而為了對真空處理腔室190的排出物進(jìn)入大氣做準(zhǔn)備，設(shè)施排放裝置一般包括洗滌器或其它排放清潔裝置。
[0022]采用等離子體源100對離開真空處理腔室190的氣體和/或其它材料實施消除工藝，使得這些氣體和/或其它材料可轉(zhuǎn)變成更環(huán)保和/或?qū)τ诠に囋O(shè)備更有利的組成物。等離子體源100的細(xì)節(jié)進(jìn)一步描述如下。
[0023]在一些實施方式中，消除劑源114耦接至前級管道192和/或等離子體源100。消除劑源114向等離子體源100內(nèi)提供消除劑，該消除劑可受到激發(fā)以與將要離開真空處理腔室190的材料反應(yīng)，或協(xié)助將上述材料轉(zhuǎn)變至更環(huán)保且/或?qū)に囋O(shè)備更有利的組成物?？蛇x地，凈化氣源115可耦接至等離子體源100，用于減少等離子體源100內(nèi)的部件上的沉積。
[0024]排放冷卻裝置117可耦接在等離子體源100與排放導(dǎo)管194之間，用于降低從等離子體源100中排出的排出物的溫度。在一個實例中，排放冷卻裝置117是消除系統(tǒng)193的一部分。
[0025]可選地，可將壓力調(diào)節(jié)模塊182耦接至等離子體源100或排放導(dǎo)管194至少之一。壓力調(diào)節(jié)模塊182注入壓力調(diào)節(jié)氣體，諸如氬、氮或使等離子體源100內(nèi)的壓力能受到更好控制的其它的合適氣體，且由此提供更高效的消除效能。在一個實例中，壓力調(diào)節(jié)模塊182是消除系統(tǒng)193的一部分。
[0026]圖1B是根據(jù)一個實施方式的等離子體源100的側(cè)視圖。等離子體源100可安置于真空處理腔室190的下游。等離子體源100中產(chǎn)生的等離子體部分地或完全地激發(fā)和/或分解從真空處理腔室190中排出的排出物中的化合物，并且將排出物中的化合物轉(zhuǎn)變成更良性的形式。在一個實施方式中，由于等離子體源100的產(chǎn)生密集等離子體的能力，等離子體源100可充當(dāng)遠(yuǎn)程等離子體源，該遠(yuǎn)程等離子體源安置于處理腔室上游以將諸如分子或原子物種之類的等離子體產(chǎn)物(亦即密集等離子體)輸送至處理腔室中。
[0027]等離子體源100可包括主體102，主體102具有第一端部104及第二端部106。第一端部104可平行于第二端部106。第一端部104可具有開口 120，開口 120經(jīng)配置以在有或沒有法蘭的情況下耦接至前級管道192，且第二端部106可具有開口 122，開口 122經(jīng)配置以在有或沒有法蘭的情況下耦接至排放冷卻裝置117。法蘭通過參照圖3在下文中得到進(jìn)一步圖示及描述。主體102可為圓形、正方形、矩形，或成其它合適的形狀。在一個實施方式中，主體102具有圓環(huán)面的(toroidal)形狀。開口 108可貫穿主體102而形成。開口 108可為圓形、正方形、矩形，或成其它合適的形狀。在一個實施方式中，主體102是環(huán)形的(annular)。在其它實施方式中，主體102不包括開口 108。
[0028]氣體混合物110可經(jīng)由第一端部104處的開口 120進(jìn)入等離子體源100，該氣體混合物為例如離開真空處理腔室190的排出物中的副產(chǎn)物，或是在等離子體源100為遠(yuǎn)程等離子體源的實例中用于產(chǎn)生遠(yuǎn)程等離子體的前驅(qū)物和/或載氣。氣體混合物110可由在等離子體區(qū)124中形成的等離子體分解并且被消除劑處理，且作為危險性降低的材料經(jīng)由第二端部106處的開口 122離開。氣體混合物110可由開口 108分為兩股流IlOA及110B，然后在離開主體102時合并為流110C，這由圖1B中所圖示的路徑“A”表示。若氣體混合物110是離開真空處理腔室的排出物中的副產(chǎn)物，則可從圖1A中所示的消除劑源114將一或多種消除劑引入等離子體源100中。排出物中的副產(chǎn)物可包括含有硅、鎢、鈦，或鋁的材料。存在于排出物中可通過采用本文所公開的等離子體源100得以消除的含硅材料的實例包括:例如氧化硅(S1)、二氧化硅(S12)、硅烷(SiH4)、乙硅烷、四氯化硅(SiCl4)、氮化硅(SiNx)、二氯硅烷(SiH2Cl2)、六氯二硅烷(Si2Cl6)、雙(叔丁基氨基)硅烷、三甲硅基胺(trisilylamine)、二甲娃基甲燒(disilylmethane)、三甲娃基甲燒(trisilylmethane)、四甲娃基甲燒(tetrasiIyImethane)、四乙氧基娃燒(tetraethyl orthosilicate) (TEOS) (Si (OEt)4)、二硅氧烷類(舉例而言，二硅氧烷(SiH3OSiH3)、三硅氧烷(SiH3OSiH2OSiH3)、四硅氧烷(SiH3OSiH2OSiH2OSiH3),及環(huán)三硅氧烷(cyclotrisiloxane !-SiH2OSiH2OSiH2O-))。存在于排出物中可通過采用本文所公開的方法得以消除的含鎢材料的實例包括:例如W(C0)6、WF6、WCl 6，或WBr6。存在于排出物中可通過采用本文所公開的方法得以消除的含鈦材料的實例包括:例如TiCl4及TiBr4。存在于排出物中可通過采用本文所公開的方法得以消除的含鋁材料的實例包括:例如三甲基鋁。
[0029]消除劑可包括:例如014、1120、!12、陬3、3卩6、卩2、抝1、冊、(:12、冊廣!12、!120、02、犯、03、0)、C02、NH3、N20、CH4，以及上述各者的組合。消除劑也可包括CHxFy與O2和/或H2O的組合，及CFx與O2和/或H2O的組合。不同消除劑可用于具有不同組成的排出物。
[0030]圖2A是根據(jù)一個實施方式的等離子體源100的橫截面透視圖。如圖2A所示，主體102可包括外壁204、內(nèi)壁206、第一板件203及第二板件205。第一板件203及第二板件205可具有環(huán)形形狀，且外壁204及內(nèi)壁206可為圓筒狀。內(nèi)壁206可為中空電極，該中空電極可耦接至RF源(未圖示)。外壁204可接地。第一板件203及第二板件205可與內(nèi)壁206同心。第一板件203可具有外邊緣207及內(nèi)邊緣209，且第二板件205可具有外邊緣211及內(nèi)邊緣213。外壁204可具有第一端部212及第二端部214，且內(nèi)壁206可具有第一端部216及第二端部218。第一絕緣環(huán)230可鄰接于內(nèi)壁206的第一端部216設(shè)置，且第二絕緣環(huán)232可鄰接于內(nèi)壁206的第二端部218設(shè)置。絕緣環(huán)230、232可由絕緣陶瓷材料制成。第一板件203的外邊緣207可鄰接于外壁204的第一端部212，且第二板件205的外邊緣211可鄰接于外壁204的第二端部214。在一個實施方式中，外壁204的端部212、214分別與外邊緣207、211相接觸。第一板件203的內(nèi)邊緣209可鄰接于第一絕緣環(huán)230，且第二板件205的內(nèi)邊緣213可鄰接于第二絕緣環(huán)232。等離子體區(qū)124界定在外壁204與內(nèi)壁206之間、及第一板件203與第二板件205之間，且電容耦合等離子體可在等離子體區(qū)124中形成。
[0031]為了在操作期間使內(nèi)壁206保持冷卻，冷卻套管(jacket)220可耦接至內(nèi)壁206。內(nèi)壁206可具有第一表面242及第二表面244，該第一表面面對外壁204，該第二表面與第一表面相對。在一個實施方式中，兩個表面242、244都為線形的，且冷卻套管220耦接至第二表面244。在一個實施方式中，第一表面242是彎曲的，而第二表面244是直線形的，如圖2B中所示。冷卻套管220中可形成有冷卻通道208，且冷卻通道208耦接至冷卻劑入口 217及冷卻劑出口 219，用于使諸如水之類的冷卻劑流入及流出冷卻套管220。第一多個磁體210可安置于第一板件203上。在一個實施方式中，第一多個磁體210可為磁控管，該磁控管具有磁體陣列，并且該第一多個磁體可具有環(huán)形的形狀。第二多個磁體240可安置于第二板件205上，且第二多個磁體240可為磁控管，該磁控管具有磁體陣列，并且該第二多個磁體可具有與第一多個磁體210相同的形狀。在一個實施方式中，第二多個磁體240是磁控管且具有環(huán)形的形狀。在一個實施方式中，磁體210、240是在端部104、106附近處形成的線性陣列。磁體210、240可具有面對等離子體區(qū)124的相反的極性。磁體210、240可為稀土磁體，如釹陶瓷磁體。一或多個注氣口 270可以在第一板件203或第一及第二板件203、205上形成，用于注入消除劑和/或凈化氣體。凈化氣體可減少(圖2B中所示)護(hù)罩250、252上的沉積?；蛘?，注氣口 270可在前級管道192中形成。
[0032]圖2B是根據(jù)一個實施方式的等離子體源100的橫截面仰視圖。如圖2B中所示，內(nèi)壁206的第一表面242上設(shè)置有多個凹槽246。凹槽246可為連續(xù)溝槽。盡管圖2B中圖示的第一表面242是彎曲的，但凹槽246可在直線形的第一表面242上形成，如圖2A中所示。在操作期間，內(nèi)壁206由射頻(RF)電源供電，且外壁204接地，從而在等離子體區(qū)124中形成依施加的功率類型而定的振蕩或恒定電場“E”所施加的功率類型即為，是RF的還是直流(DC)的，或是介于兩者之間的某個頻率的。雙極直流電及雙極脈沖直流電也可與內(nèi)壁及外壁一起用，內(nèi)壁及外壁形成兩個相對的電極。磁體210、240產(chǎn)生大體均勻的磁場“B”，該磁場“B”基本上垂直于電場“E”。在此配置中，合力使原本會沿電場“E”方向的電流朝向端部106彎曲(出向紙外)，且這種力通過限制接地壁的等離子體電子損失來顯著升高等離子體密度。在施加射頻功率的情況下，這會導(dǎo)致環(huán)形振蕩電流被大量引導(dǎo)離開接地壁。在施加直流電功率的情況下，這會導(dǎo)致恒定的環(huán)形電流被大量引導(dǎo)離開接地壁。由所施加的電場產(chǎn)生的這種電流偏離(current divergence)的效應(yīng)被稱作“霍爾效應(yīng)”。在等離子體區(qū)124中形成的等離子體分解排出物中的副產(chǎn)物的至少一部分，該排出物從第一端部104處的開口 120流入。消除劑也可被注入以與分解產(chǎn)物反應(yīng)及形成的危險性更低的化合物。在一個實施方式中，排出物包含硅烷，且消除劑可為水或氧，該消除劑把排出物中的硅烷轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡА?br>[0033]可以將第一金屬護(hù)罩250安置于等離子體區(qū)124內(nèi)側(cè)鄰近于第一板件203之處，可以將第二金屬護(hù)罩252安置于等離子體區(qū)124內(nèi)側(cè)鄰近于第二板件205之處，以及可以將第三金屬護(hù)罩259安置于等離子體區(qū)內(nèi)鄰近于外壁204之處。由于材料可沉積在護(hù)罩250、252、259上，所以這些護(hù)罩可為可移除的、可替換的和/或可重復(fù)使用的。第一金屬護(hù)罩250與第二金屬護(hù)罩252可具有相似的配置。在一個實施方式中，第一金屬護(hù)罩250及第二金屬護(hù)罩252都具有環(huán)形形狀。第一金屬護(hù)罩250及第二金屬護(hù)罩252各自包括金屬板254a至254e的堆疊(stack)，這些金屬板彼此相互隔離。一或多個間隙272(在圖2A中圖示)可在金屬板254a至254e的每一塊金屬板中形成，以容許膨脹而不使金屬板254a至254e變形。圖2C是根據(jù)一個實施方式的金屬護(hù)罩250的放大視圖。為清楚起見，省略了等離子體源100的一些部件，例如一或多個注氣口 270。板254a至254e中的每塊板可為環(huán)形，且可具有內(nèi)邊緣256及外邊緣258?？梢詫饘侔?54a至254e進(jìn)行涂布以改變護(hù)罩表面輻射率(shield surfaceemissivity)。涂層可為陽極化材料以改善耐化學(xué)性、福射熱傳遞及應(yīng)力降低(reduct1n)。在一個實施方式中，采用黑色氧化鋁涂布金屬板254a至254e。金屬板254a的內(nèi)部部分274可由陶瓷材料制成，用于防止產(chǎn)生電弧和獲得尺寸穩(wěn)定性。金屬板254a至254e的內(nèi)邊緣256借助于絕緣墊圈260而互相隔開，因此金屬板254a至254e彼此相互隔離。墊圈260也將板254e與第一板件203相隔開。金屬板254a至254e的堆疊可由一或多個陶瓷棒或間隔件(未圖示)緊固。一或多個陶瓷棒可穿過墊圈和金屬板254a至254e的堆疊，并且每個陶瓷棒的一端耦接至內(nèi)壁206，而每個陶瓷棒的另一端耦接至第一板件203/第二板件205。
[0034]在一個實施方式中，板254a的內(nèi)邊緣256與外邊緣258之間的距離“D1”小于板254b的內(nèi)邊緣256與外邊緣258之間的距離“D2”，距離“D2”小于板254c的內(nèi)邊緣256與外邊緣258之間的距離“D3”，距離“D3”小于板254d的內(nèi)邊緣256與外邊緣258之間的距離“D4”，距離“D4”小于板254e的內(nèi)邊緣256與外邊緣258之間的距離“D5”。換而言之，板件的內(nèi)邊緣256與外邊緣258之間的距離與板位置有關(guān)，即，板距離等離子體區(qū)124設(shè)置得越遠(yuǎn)，則內(nèi)邊緣256與外邊緣258之間的距離越大。在此配置中，由于存在六個間隙，所以內(nèi)壁206與外壁204之間的電壓被除以六，這六個間隙如下:內(nèi)壁206與板254a的外邊緣258之間的間隙、板254a的外邊緣258與板254b的外邊緣258之間的間隙、板254b的外邊緣258與板254c的外邊緣258之間的間隙、板254c的外邊緣258與板254d的外邊緣258之間的間隙、板254d的外邊緣258與板254e的外邊緣258之間的間隙，及板254e的外邊緣258與外壁204之間的間隙。每一處間隙具有較小電勢，因此整個該間隙的電場小，這樣的區(qū)域無法點亮且消耗所施加的功率，由此促使功率進(jìn)入等離子體區(qū)124，在等離子體區(qū)124中產(chǎn)生等離子體。在沒有如上所述的護(hù)罩250、252的情況下，內(nèi)壁206的第一端部216與外壁204的第一端部212之間及內(nèi)壁206的第二端部218與外壁204的第二端部214之間可能存在局部的等離子體放電，而且等離子體區(qū)124可能不會充滿等離子體。
[0035]金屬板254a至254e之間的空間可為暗區(qū)，這些暗區(qū)可由沉積在這些板上的材料橋接，從而導(dǎo)致這些板互相短路。為了阻止此情況發(fā)生，在一個實施方式中，金屬板254a至254e的每一塊金屬板包括梯級262，因此金屬板254a至254e的每一塊金屬板的外邊緣258與相鄰的板相距更遠(yuǎn)。梯級262使外邊緣258變得對于內(nèi)邊緣256為非直線性的。每一個梯級262對在相鄰金屬板之間形成的暗區(qū)264起到保護(hù)作用，因此在暗區(qū)264內(nèi)不會沉積材料。
[0036]外壁204、內(nèi)壁206及護(hù)罩250、252、259可全部由金屬制成，因為金屬對半導(dǎo)體工藝中使用的大多數(shù)化學(xué)品具有耐受性。所使用的金屬類型可依據(jù)在等離子體源100上游的真空處理腔室中使用的化學(xué)品而定。在一個實施方式中，采用氯基(Chlorine based)化學(xué)品，則金屬可為不銹鋼，例如316不銹鋼。氯基化學(xué)品中的絕緣環(huán)230、232可由石英制成。在另一個實施方式中，采用氟基化學(xué)品，則金屬可為鋁，且絕緣環(huán)230、232可由氧化鋁制成。內(nèi)壁206可由陽極化招(anodized aluminum)或噴涂招制成。
[0037]在一個實例中，等離子體源包括圓筒形電極，該圓筒形電極具有第一端部及第二端部，圓筒狀外壁圍繞該圓筒形電極，且該圓筒狀外壁具有第一端部及第二端部。等離子體源進(jìn)一步包括第一環(huán)形板，該第一環(huán)形板具有內(nèi)邊緣及外邊緣，且內(nèi)邊緣與圓筒形電極的第一端部接近，且外邊緣與圓筒狀外壁的第一端部相鄰近。等離子體源進(jìn)一步包括第二環(huán)形板，該第二環(huán)形板具有內(nèi)邊緣及外邊緣，且內(nèi)邊緣與圓筒形電極的第二端部接近，且外邊緣與圓筒狀外壁的第二端部相鄰近。等離子體區(qū)由圓筒形電極、圓筒狀外壁、第一環(huán)形板及第二環(huán)形板界定。等離子體源進(jìn)一步包括第一多個磁體及第二多個磁體，該第一多個磁體安置于第一環(huán)形板上，該第二多個磁體安置于第二環(huán)形板上。
[0038]在另一個實例中，等離子體源包括第一環(huán)形板、平行于第一環(huán)形板的第二環(huán)形板，該第一環(huán)形板具有外邊緣及內(nèi)邊緣，該第二環(huán)形板具有外邊緣及內(nèi)邊緣，且其中該第一環(huán)形板具有面對第二環(huán)形板的表面，該第二環(huán)形板具有面對第一環(huán)形板的表面。等離子體源進(jìn)一步包括圓筒狀外壁、圓筒形電極、第一護(hù)罩及第二護(hù)罩，該圓筒狀外壁安置于第一環(huán)形板與第二環(huán)形板的外邊緣之間，該圓筒形電極安置于第一環(huán)形板與第二環(huán)形板的內(nèi)邊緣之間，該第一護(hù)罩鄰近于第一環(huán)形板的表面安置，且該第二護(hù)罩鄰近于第二環(huán)形板的表面安置。
[0039]圖3是等離子體源100的透視圖。入口法蘭302及出口法蘭304可分別耦接至等離子體源100的第一端部104及第二端部106。入口法蘭302可耦接至前級管道192，而第二法蘭304可耦接至排放冷卻裝置117，如圖1A中所示。法蘭302、304可由任何合適的方法分別耦接至等離子體源100的第一端部104及第二端部106。盒306可安置于等離子體源100上以用于圍封射頻匹配器(未圖示)。
[0040]圖4示例性地圖示與等離子體源100關(guān)聯(lián)的部件。機(jī)架400或其它容器/支撐結(jié)構(gòu)可包括交流配電箱402、射頻發(fā)生器404及控制器406。交流配電箱402向射頻發(fā)生器404及控制器406饋電。射頻發(fā)生器404產(chǎn)生射頻功率，該射頻功率可經(jīng)由射頻匹配器被供應(yīng)至等離子體源100。控制器406與半導(dǎo)體制造工具或半導(dǎo)體制造設(shè)備通信，且控制射頻發(fā)生器404及工藝氣體。
[0041 ]圖5是排放冷卻裝置117的透視圖。當(dāng)?shù)入x子體源100中經(jīng)激發(fā)的排出物經(jīng)由第二端部106離開等離子體源100時，該經(jīng)激發(fā)的排出物可復(fù)合(recombine)，并且復(fù)合反應(yīng)釋放能量及導(dǎo)致離開等離子體源100的排出物升溫。具有諸如高于150°C的高溫的排出物可損傷栗196。為了冷卻具有高溫的排出物，排放冷卻裝置117可耦接至等離子體源100的第二端部106。或者，排放冷卻裝置117可耦接至等離子體源100的下游及壓力調(diào)節(jié)模塊182的上游的排放導(dǎo)管194中。排放冷卻裝置117可包括第一端部502及第二端部504，第一端部502用于耦接至法蘭304，且第二端部504用于耦接至排放導(dǎo)管194?？梢栽诘谝欢瞬?02與第二端部504之間形成空腔505，且可以將冷卻板506安置于空腔505中。冷卻板506可包括在冷卻板506中形成的冷卻通道(未圖示)，且冷卻劑入口 508及冷卻劑出口 510可設(shè)置于冷卻板506上。諸如水之類的冷卻劑可自冷卻劑入口 508流入冷卻通道，且從冷卻劑出口 510流出?？梢栽诶鋮s板中形成多個孔512，用以使熱排出物從這些孔中穿過。孔512的直徑可足夠大，以使得有最小至沒有的壓力積累(pressure build-up)。在一個實施方式中，孔512各自具有約0.5英寸的直徑，且壓力限制(pressure restrict 1n)小于約100毫托。
[0042]盡管前述是針對本公開內(nèi)容的實施方式，但在不脫離本公開內(nèi)容的基本范圍的前提下，可設(shè)計本公開內(nèi)容的其它的和進(jìn)一步的實施方式，且本公開內(nèi)容的范圍由以下權(quán)利要求確定。
【主權(quán)項】
1.一種等離子體源，所述等離子體源包含: 第一板件，所述第一板件具有外邊緣和內(nèi)邊緣； 第二板件，所述第二板件平行于所述第一板件，其中所述第二板件具有外邊緣及內(nèi)邊緣； 外壁，所述外壁安置于所述第一板件的外邊緣與所述第二板件的外邊緣之間； 電極，所述電極安置于所述第一板件的內(nèi)邊緣與所述第二板件的內(nèi)邊緣之間； 第一多個磁體，所述第一多個磁體安置于所述第一板件上;及 第二多個磁體，所述第二多個磁體安置于所述第二板件上。2.如權(quán)利要求1所述的等離子體源，其中所述第一板件與所述第二板件是環(huán)形的。3.如權(quán)利要求1所述的等離子體源，其中所述外壁具有第一端部及第二端部，其中所述第一端部與所述第一板件的所述外邊緣相接觸，且所述第二端部與所述第二板件的所述外邊緣相接觸。4.如權(quán)利要求3所述的等離子體源，其中所述電極具有第一端部及第二端部，其中所述第一端部與所述第一板件的所述內(nèi)邊緣接近，且所述第二端部與所述第二板件的所述內(nèi)邊緣接近。5.如權(quán)利要求1所述的等離子體源，其中所述第一多個磁體具有環(huán)形形狀，且所述第二多個磁體具有環(huán)形形狀。6.一種消除系統(tǒng)，所述消除系統(tǒng)包含: 等離子體源，所述等離子體源包含: 主體，所述主體具有第一端部及第二端部，其中所述第一端部經(jīng)配置以耦接至前級管道，且所述第二端部經(jīng)配置以耦接至導(dǎo)管； 電極，所述電極安置于所述主體內(nèi)； 第一多個磁體，所述第一多個磁體安置于所述主體的第一板件上;及 第二多個磁體，所述第二多個磁體安置于所述主體的第二板件上。7.如權(quán)利要求6所述的消除系統(tǒng)，其中所述第一多個磁體具有環(huán)形形狀，且所述第二多個磁體具有環(huán)形形狀。8.如權(quán)利要求6所述的消除系統(tǒng)，其中所述電極為圓筒狀并且是中空的，且所述電極具有內(nèi)壁。9.如權(quán)利要求6所述的消除系統(tǒng)，其中所述消除系統(tǒng)進(jìn)一步包含排放冷卻裝置，所述排放冷卻裝置耦接至所述等離子體源。10.一種真空處理系統(tǒng)，所述真空處理系統(tǒng)包含: 真空處理腔室;及 等離子體源，所述等離子體源經(jīng)由前級管道耦接至真空處理口的排放口，所述等離子體源包含: 第一板件，所述第一板件具有外邊緣及內(nèi)邊緣； 第二板件，所述第二板件平行于所述第一板件，其中所述第二板件具有外邊緣及內(nèi)邊緣； 外壁，所述外壁安置于所述第一板件的外邊緣與所述第二板件的外邊緣之間； 電極，所述電極安置于所述第一板件的內(nèi)邊緣與所述第二板件的內(nèi)邊緣之間； 第一多個磁體，所述第一多個磁體安置于所述第一板件上;及 第二多個磁體，所述第二多個磁體安置于所述第二板件上。11.如權(quán)利要求10所述的真空處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包含消除劑源，所述消除劑源耦接至所述前級管道和/或所述等離子體源。12.如權(quán)利要求10所述的真空處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包含壓力調(diào)節(jié)模塊，所述壓力調(diào)節(jié)模塊耦接至排放導(dǎo)管，所述排放導(dǎo)管耦接至所述等離子體源。13.如權(quán)利要求10所述的真空處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包含排放冷卻裝置，所述排放冷卻裝置耦接至所述等離子體源。14.如權(quán)利要求13所述的真空處理系統(tǒng)，其中所述第一板件具有表面，所述第一板件的所述表面面對所述第二板件，且所述第二板件具有表面，所述第二板件的所述表面面對所述第一板件，且其中所述等離子體源進(jìn)一步包括第一護(hù)罩及第二護(hù)罩，所述第一護(hù)罩鄰近于所述第一板件的所述表面安置，且所述第二護(hù)罩鄰近于所述第二板件的所述表面安置。15.如權(quán)利要求14所述的真空處理系統(tǒng)，其中每塊板件具有梯級，且所述外邊緣對于所述內(nèi)邊緣為非直線形的。
【文檔編號】H05H1/46GK106062925SQ201580012315
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年2月9日 公開號201580012315.0, CN 106062925 A, CN 106062925A, CN 201580012315, CN-A-106062925, CN106062925 A, CN106062925A, CN201580012315, CN201580012315.0, PCT/2015/15054, PCT/US/15/015054, PCT/US/15/15054, PCT/US/2015/015054, PCT/US/2015/15054, PCT/US15/015054, PCT/US15/15054, PCT/US15015054, PCT/US1515054, PCT/US2015/015054, PCT/US2015/15054, PCT/US2015015054, PCT/US201515054
【發(fā)明人】邁克爾·S·考克斯, 王榮平, 布賴恩·韋斯特, 羅杰·M·約翰遜, 科林·約翰·迪金森
【申請人】應(yīng)用材料公司