专利名称：溅射蚀刻金属层所用窗口保护器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及半导体制造，更具体而言，涉及一种溅射蚀刻金属层所用窗口保护器。
背景技术：
在感应耦合等离子体蚀刻工具(例如，加州弗里蒙特市的LamResearch Corporation的商用2003 Versys蚀刻系统)中，在某些蚀刻工艺中将导电膜沉积在介电窗口上。这种蚀刻工艺的示例为，将铂电极溅射蚀刻在磁阻式随机存取存储器(MRAM)堆栈内。该介电窗口通常是由诸如熔融石英或氧化铝之类的绝缘介电材料制成的。将导电膜沉积在介电窗口上降低了RF线圈与等离子体之间的感应耦合，从而导致等离子体密度降低，最终将无法维持等离子体。在导电膜开始妨碍蚀刻工艺时，必须打开蚀刻腔来清洁介电窗口。
授予Baldwin，Jr.等的美国专利No.6,280,563 B1公开了一种等离子体装置，在该等离子体装置中，在介电窗口的下表面上，即介电窗口的布置在腔内侧的表面(例如，参见图1中的标号56)上形成有非磁性金属板。该非磁性金属板具有包括多个径向延伸槽的结构。这些槽使涡电流中断，若没有这些槽则涡电流将在金属板内流动。该金属板会妨碍导电膜沉积到介电窗口的被该金属板覆盖的部分上，但是这不能防止在蚀刻工艺中RF线圈与等离子体之间的感应耦合被阻断。例如，如果沉积的导电膜均匀地(conformally)地涂布在金属板的表面上以及介电窗口的通过金属板内的径向槽而露出的表面上，就会形成导电膜的连续环，而且该导电膜的连续环可能足以阻断RF线圈与等离子体之间的感应耦合。另选的是，如果沉积的导电膜填充在金属板内的径向槽中，就会形成包括金属板和沉积的导电膜在内的连续导电结构，而且该连续导电结构可能足以阻断RF线圈与等离子体之间的感应耦合。
鉴于上述情况，需要保护介电窗口，使其上在蚀刻工艺期间免于形成导电膜连续环。
发明内容
宽泛地来讲，本发明通过提供一种感应耦合等离子体处理设备来满足这一需求，该感应耦合等离子体处理设备被构造成防止导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在所述窗口的内表面上。如以下将要更详细说明的那样，该等离子体处理设备可包括布置在腔室内的窗口保护器或布置在腔室内的多个窗口保护器。另选的是，所述窗口内可以形成有多个T形或鸠尾形槽。所述窗口内还可以形成有多个矩形槽，且抵靠所述窗口的内表面安装有具有相应槽的窗口保护器。
本发明的一个方面提供了第一感应耦合等离子体处理设备。该等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室。窗口密封了腔室的顶开口，而且该窗口具有暴露于腔室的内部区域的内表面。腔室内布置有用于保护窗口的该内表面的窗口保护器在。该窗口保护器被构造成防止导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在窗口的该内表面上。
在一个实施方式中，窗口保护器以如下方式布置在腔室内窗口保护器与窗口的该内表面间隔开从0.02英寸到0.1英寸范围内的距离。在一个实施方式中，窗口保护器由导电材料构成。在一个实施方式中，窗口保护器由绝缘材料构成。在一个实施方式中，窗口保护器由具有良好附着特性的材料构成。在一个实施方式中，窗口保护器为法拉第屏蔽的形状。
本发明的另一方面提供了第二感应耦合等离子体处理设备。该等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室。腔室内布置有用于保持被处理晶片的卡盘。窗口密封了腔室的顶开口，且该窗口具有暴露于腔室的内部区域的内表面。窗口的该内表面上粘附有多个窗口保护器。这多个窗口保护器中的每一个都具有粘附到窗口的该内表面上的上表面和暴露于腔室的内部区域的下表面。每个窗口保护器的下表面的截面宽度都大于每个窗口保护器的上表面的截面宽度。此外，所述多个窗口保护器以间隔开的关系布置在窗口的该内表面上，使得窗口的该内表面的处于被处理的晶片的视线内的每个区域都通过窗口的该内表面的不处于被处理的晶片的视线内的每个区域而与相邻窗口保护器间隔开。
在一个实施方式中，所述多个窗口保护器中的每一个都由非磁性金属构成。在一个实施方式中，所述多个窗口保护器中的每一个的截面都为T形。
本发明的再一方面提供了第三感应耦合等离子体处理设备。该等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室。窗口密封了腔室的顶开口，且窗口具有暴露于腔室的内部区域的内表面。窗口的该内表面内形成有多个槽，这多个槽布置成法拉第屏蔽的形状。所述多个槽中的每一个都具有槽开口和槽宽度，且槽宽度大于槽开口。
在一个实施方式中，所述多个槽中的每一个都为直接切入窗口内的T形槽或鸠尾形槽。在一个实施方式中，所述多个槽中的每一个都为直接切入窗口内的矩形槽，而且该等离子体处理设备还包括抵靠着窗口的该内表面安装的窗口保护器。窗口保护器内形成有多个槽，形成在窗口保护器内的多个槽对应于形成在窗口内的多个槽。形成在窗口内的多个槽中的每一个都具有第一槽宽度，而形成在窗口保护器内的多个槽的每一个都具有第二槽宽度，且第一槽宽度大于第二槽宽度。
应理解，以上总体描述以及以下详细描述仅为示例性和说明性的，而不是对要求保护的本发明的限制。
结合在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的示例性实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。
图1A为示出了根据本发明一个实施方式的等离子体处理设备的简化示意性剖面图。
图1B为示出了根据本发明另一实施方式的等离子体处理设备的简化示意性剖面图。
图2为图1A所示的窗口保护器的俯视图，其示出了该窗口保护器的其他细节。
图3A为等离子体处理设备的简化剖面图，其示出了在等离子体处理操作的过程中，图1A所示的窗户保护器如何在从晶片溅射材料时遮蔽介电窗口。
图3B示出了根据本发明一个实施方式的沉积在介电窗口的内表面上的溅射材料的形状。
图4为等离子体处理设备的简化剖面图，其示出了在等离子体处理操作的过程中，图1B所示的窗户保护器如何在从晶片溅射材料时遮蔽介电窗口。
图5A示出了本发明的另选实施方式，其中，在介电窗口内直接切有T形或鸠尾形槽。
图5B示出了本发明的另选实施方式，其中，在介电窗口内直接切有矩形槽，并且抵靠着介电窗口的内表面安装有具有相应槽的窗口保护器。
图6示出了本发明的实施方式，其中，抵靠介电窗口的内表面直接安装有单个窗户保护器。
图7示出了本发明的实施方式，其中，介电窗口的内表面的正下方布置有多个窗户保护器。
具体实施例方式
以下将参照附图详细描述本发明的若干示例性实施方式。
图1A为示出了根据本发明一个实施方式的感应耦合等离子体处理设备的简化示意性剖面图。如图1A所示，在布置于由外壳的壁限定的腔室100内的卡盘12上安装有半导体晶片10。线圈14通过例如垫片(spacer)(未示出)支承在介电窗口16上方，该垫片可由合适的绝缘材料形成。介电窗口16通常由诸如熔融石英或氧化铝(Al2O3)之类的绝缘介电材料形成。介电窗口16的主要作用是密封腔室100的顶开口，从而能在处理期间在腔室内维持真空。在操作中，通过合适的气体入口(未示出)将惰性气体送入腔室100内。来自RF电源18的高频能量施加到线圈14上。流经线圈14的高频(RF)电流在腔室100内感应出电磁场，该电磁场作用于惰性气体从而产生等离子体。在美国专利No.6,280,253 B1中阐述了关于感应耦合等离子体处理设备的该结构和操作的其他细节，这里通过引用并入该专利的内容。
在腔室100内介电窗口16的内表面16a的正下方布置有窗口保护器20，该窗口保护器20遮住了介电窗口16的一部分使其不受蚀刻副产物(即从晶片上溅射的材料)的影响。如以下将要更加详细说明的那样，窗口保护器20被构造用于防止导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积到介电窗口16的内表面16a上。窗口保护器20与介电窗口的内表面16a之间的间隙应足够窄，以避免在该间隙中生成有任何有效的等离子体，但是应足够宽以防止沉积在窗口保护器和介电窗口上的导电膜与其他导电材料融合。在一个实施方式中，窗口保护器20与介电窗口16的内表面16a之间的间隙在百分之几英寸(例如，0.02至0.03英寸)和十分之一英寸(0.1英寸)之间。
可基于一些参数来选择形成窗口保护器20的材料，这些参数包括与等离子体的相容性，以及相对于蚀刻副产物(即，从晶片上溅射的材料)的附着性质。从晶片上溅射的材料附着在窗口保护器上是要考虑的因素，这是因为窗口保护器的剥落将限制清洁等离子体处理设备的二次清洗间平均清洗间隔时间(MTBC)。举例来说，窗口保护器可由绝缘材料、导电材料或具有良好附着性的材料制成。这里所使用的术语“具有良好的附着性的材料”是指溅射膜对其具有较高附着性的材料。
示例性绝缘材料包括与通常制成介电窗口的材料相同的材料，例如，熔融石英或氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)以及高阻抗性金刚砂(SiC)。示例性导电材料包括与通常制成限定腔室的外壳的材料相同的材料，例如铝和阳极氧化铝。至于具有良好附着性的材料，一般而言，薄膜材料可更好地附着到具有相同(或大约相同)热膨胀系数的其他材料上，从而在材料被加热或冷却时，应力不会增大(build up)。具有良好附着性的材料的一个示例当然是相同的材料。因此，在溅射铂膜的情况下，溅射的铂膜可良好地附着到铂(或镀铂)窗口保护器上。
窗口保护器20通过支承件22支承在腔室100内。如图1A所示，支承件22紧固到限定了腔室100的外壳的侧壁上。对本领域内技术人员显而易见的是，支承件无需紧固到外壳的侧壁上，而是可采用任何适当的机械支承方案来将窗口保护器20支承在腔室100内。稍后将参照图2、3A和3B来描述有关窗口保护器的结构和功能的其他细节。
图1B为示出了根据本发明另一实施方式的感应耦合等离子体处理设备的简化示意性剖面图。图1B所示的等离子体处理设备与图1A所示的设备相同，只是多个窗口保护器20′取代了窗口保护器20。如图1B所示，介电窗口16上附接有多个窗口保护器20′。具体而言，每个窗口保护器20′的上表面20′-1都附接在介电窗口16的内表面16a上。窗口保护器20′可通过任何适当的技术附接到介电窗口16的内表面16a上。窗口保护器20′可按照任何图案布置在介电窗口16的内表面16a上，只要能有效防止导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积到介电窗口的内表面上即可。在一个实施方式中，每个窗口保护器20′都具有呈T形的横截面。通过该T形构造，每个窗口保护器20′的下表面20′-2(即，暴露至腔室100的内部区域的表面)的横截面宽度都比每个窗口保护器20′的上表面20′-1的横截面宽度要宽。稍后将参照图4来描述有关窗口保护器20′的结构和功能的其他细节。
图2为图1A所示的窗口保护器20的俯视图，其示出了该窗口保护器的其他细节。如图2所示，窗口保护器20为呈法拉第屏蔽的物理形状的相对薄的材料片。更具体而言，窗口保护器20呈圆形，并设有多个径向延伸槽20a。所述径向延伸槽20a防止了大幅电流以圆形图案(即连续环)的方式在窗口保护器20中流动(在窗口保护器由导电材料形成的情况下)，从而使窗口保护器表现为对于线圈14与等离子体之间的感应耦合相对“透明”。在一个实施方式中，窗口保护器的直径为八分之一英寸。在一个实施方式中，窗口保护器20的直径等于或稍大于正被处理的晶片的直径。本领域内技术人员将意识到可改变窗口保护器的尺寸来满足具体应用的要求。
这里使用的表达方式“连续环”以及“材料的连续环”指的是材料的圆带，其能使所感应的足以阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合以圆形图案流动。本领域内的技术人员将意识到，非常小的环中的感应电流将有可能不足以阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。举例来说，窗口保护器20中心处的小环(参见图2)将不会阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合，这是因为感应耦合等离子体的方位角(即圆形感应电场)在中心轴线上为零。相反，如果感应电流要在较大环(即大得足以与窗口保护器20内的一个或更多个径向延伸槽20a交叉的环)中流动，则该感应电流将足以阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。
图3A为等离子体处理设备的简化剖面图，其示出了在感应耦合等离子体处理操作过程中，图1A所示的窗户保护器20如何在从晶片上溅射材料时遮蔽介电窗口16。图3A所示的向上箭头表示从晶片10向窗口保护器20和介电窗口16的示意性视线。当在等离子体处理操作期间从晶片10溅射材料时，溅射材料有可能沉积在处于晶片的视线内的任何结构上。如图3A所示，溅射材料22a沉积在窗口保护器20的处于晶片10的视线内的暴露内表面上。溅射材料22a的形状与窗口保护器20(参见图2)的形状相对应。这样，溅射材料22a内就形成了间隙，从而没有形成连续的材料环。溅射材料22b沉积在介电窗口16的内表面16a上，因为介电窗口的内表面的一部分由于窗口保护器20内存在径向延伸槽20a而处于晶片10的视线内。如图3A所示，由于存在窗口保护器20，内表面16a上的不处于晶片10视线内的部分上没有溅射到材料。沉积到介电窗口16的内表面16a上的溅射材料22b的形状在图3B中示出，并与形成在窗口保护器20内的槽20a的形状相对应。这样，溅射材料22b内也形成有间隙，从而没有形成连续的材料环。
如上所述，溅射材料22a和溅射材料22b都不是连续环的形式。此外，溅射材料22a通过窗口保护器20与介电窗口16的内表面16a之间的间隙而与溅射材料22b绝缘。因此，溅射材料22a和溅射材料22b将不会阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。因此，溅射材料22a和溅射材料22b可累积成相当的厚度，而不会对等离子体生成产生不利影响，而且能延长等离子体处理的二次清洗间平均清洗间隔时间(MTBC)。
图4为感应耦合等离子体处理设备的简化剖面图，其示出了在等离子体处理操作过程中，图1B所示的窗户保护器20′如何在从晶片溅射材料时遮蔽介电窗口16。图4所示的向上箭头表示从晶片10向窗口保护器20′和介电窗口16的示意性视线。如以上参照图3A所描述的那样，在等离子体处理期间从晶片10溅射材料时，溅射材料有可能沉积在处于晶片视线上的任何结构上。如图4所示，溅射材料22a′沉积在每个窗口保护器20′的暴露内表面20′-2上。由于窗口保护器20′彼此间隔开，所以溅射材料22a′包括多个间隔开的部分，从而不呈连续材料环的形式。溅射材料22b′沉积在介电窗口16的内表面16a上，因为介电窗口的内表面的一些部分由于相邻窗口保护器20′之间的间隔而处于晶片10的视线内。如图4所示，介电窗口16的内表面16a的部分16a-1上没有溅射到材料，这是因为介电窗口的内表面的这些部分由于窗口保护器20′的T形构造而不处于晶片10的视线内。这样，溅射材料22b′就包括多个间隔开的部分，且溅射材料22b′的每个部分都通过其上没有溅射到材料的部分16a-1而与相邻的窗口保护器20′绝缘。
由于溅射材料22a′和溅射材料22b′都包括多个间隔开的部分，所以这些溅射材料都不呈连续环的形式。此外，溅射材料22a′通过介电窗口16的内表面16a的其上没有溅射到材料的部分16a-1而与溅射材料22b′和窗口保护器20′(可由导电材料，例如非磁性金属形成)电绝缘。因此，溅射材料22a′和溅射材料22b′将不会阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。这样，溅射材料22a′和溅射材料22b′可累积成相当的厚度，而不会对等离子体生成产生不利影响，从而能延长等离子体处理设备的二次清洗间平均清洗间隔时间(MTBC)。
对本领域内技术人员显而易见的是，可以按照不同于图1A至图4所示的方式来实现本发明。举例来说，图5A和图5B中示出了实现本发明的两个可选方式。首先参照图5A，介电窗口16′具有直接切入窗口的T形槽16′-1。在一个实施方式中，介电窗口16′包括多个槽16′-1，这些槽布置成法拉第屏蔽的形状。本领域技术人员将意识到槽16′-1的形状不限于图5A所示的T形，也可采用槽开口比槽宽窄的其他形状，例如鸠尾形状(参见图6)。在利用介电窗口16′的等离子体蚀刻操作中，导电的蚀刻副产物将沉积在窗口内表面16a′以及槽16′-1的处于晶片(图5A中没有示出晶片)视线内的部分上。槽16′-1的表面的没有处于晶片视线内的部分(即，该表面的通过槽的窄开口与晶片阻隔开的部分)上将不会沉积导电的蚀刻副产物。槽表面的没有沉积导电蚀刻副产物的部分防止了沉积在介电窗口的内表面上的导电蚀刻副产物与沉积在槽表面上的导电蚀刻副产物的电接触。这样，介电窗口内的槽就防止了导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在窗口的内表面上。因此，沉积在介电窗口上的导电蚀刻副产物将不会阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。
转到图5B，介电窗口16″具有直接切入窗口的矩形槽16″-1。在一个实施方式中，介电窗口16″包括多个槽16″-1，这些槽布置成法拉第屏蔽的形状。直接抵靠介电窗口16″的内表面16″a安装有窗口保护器20″。在一个实施方式中，窗口保护器20″设置有多个与介电窗口16″内的槽16″-1相对应的径向延伸槽20″a，不过槽20″a的宽度小于槽16″-1的宽度。在利用介电窗口16″和窗口保护器20″的等离子体蚀刻处理期间，导电蚀刻副产物会沉积在窗口保护器的暴露内表面以及槽16″-1的处于晶片(图5中没有示出晶片)视线内的部分上。槽16″-1的表面的没有处于晶片视线内的部分(即，该表面的通过窗口保护器内的槽的窄开口与晶片阻隔开的部分)上将不会沉积导电的蚀刻副产物。槽表面的没有沉积上导电蚀刻副产物的部分防止了沉积在窗口保护器的内表面上的导电蚀刻副产物与沉积在窗口内的槽的表面上的导电蚀刻副产物电接触。这样，介电窗口内的槽与窗口保护器内的槽一起防止了导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在窗口保护器的内表面上和窗口内的槽中。因此，沉积在窗口保护器和介电窗口上的导电蚀刻副产物将不会阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。
图6示出了本发明的一实施方式，其中，直接抵靠介电窗口的内表面安装有单个窗口保护器。如图6所示，利用合适的机械支承方案将窗口保护器20″-1安装成直接抵靠着介电窗口16。窗口保护器20″-1可具有与图1A和图2所示的窗口保护器20相同的构造，但是其设置有多个具有鸠尾形截面的径向延伸槽20″-1a。在等离子体蚀刻操作期间，导电蚀刻副产物会沉积到窗口保护器20″-1的暴露表面上以及介电窗口16的内表面16a的处于晶片视线内的部分上。
由于窗口保护器20″-1的构造，这些沉积物都不会呈连续环的形式。导电蚀刻副产物将不会沉积在介电窗口16的内表面16a的不处于晶片视线内的部分(即，介电窗口内表面的通过槽的窄开口而与晶片阻隔开的部分)上。介电窗口16的内表面16a的其上没有沉积导电的蚀刻副产物的部分防止了沉积在介电窗口的内表面上的导电的蚀刻副产物与沉积在窗口保护器20″-1的暴露表面上的导电蚀刻副产物电接触。这样，窗口保护器20″-1内的槽20″-1a的成形截面就防止了导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在窗口保护器和介电窗口的内表面上。因此，沉积在窗口保护器上的导电蚀刻副产物以及沉积在介电窗口上的导电蚀刻副产物都不会阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。对本领域内技术人员显而易见的是，径向延伸槽20″-1a可具有与图6所示的鸠尾形截面不同的成形截面。举例而言，槽20″-1a还可具有T形截面。
图7示出了本发明的一实施方式，其中，在介电窗口的内表面的正下方布置有多个窗口保护器。如图7所示，多个窗口保护器20′-x按照以下方式被支承在腔室内使得每个窗口保护器与介电窗口16的内表面16a之间都存在间隙。在一个实施方式中，窗口保护器20′-x与介电窗口16的内表面16a之间的间隙在百分之几英寸(例如，0.02-0.03英寸)和十分之一英寸(0.1英寸)之间。每个窗口保护器20′-x都具有矩形截面，并可通过合适的支承方案支承在腔室内。在等离子体蚀刻操作期间，溅射材料22a″沉积在每个窗口保护器20′-x的暴露内表面20′-x1上。由于窗口保护器20′-x相互间隔开，所以溅射材料22a″包括多个隔开的部分，因而不呈连续材料环的形式。溅射材料22b″沉积在介电窗口16的内表面16a上，因为介电窗口的内表面的一些部分由于相邻窗口保护器20′-x之间的间隔而处于晶片(图7中未示出)的视线内。如图7所示，介电窗口16的内表面16a的部分16a-1上没有溅射到材料，这是因为介电窗口的内表面的这些部分由于窗口保护器20′-x的矩形结构与每个窗口保护器和介电窗口的内表面组件的间隙的组合而没有处于晶片的视线内。因此，溅射材料22b″包括多个隔开的部分。
由于溅射材料22a″和溅射材料22b″都包括多个隔开的部分，所以这些溅射材料都不呈连续环的形式。此外，溅射材料22b″通过窗口保护器和介电窗口的内表面之间的间隙而与溅射材料22a″和窗口保护器20′-x(可由导电材料形成)电绝缘。因此，溅射材料22a″和溅射材料22b″不会阻碍线圈与等离子体之间的感应耦合。因此，溅射材料22a″和22b″能累积到相当的厚度，而不会对等离子体生成产生不利影响，从而能延长等离子体处理设备的二次清洗间平均清洗间隔时间(MTBC)。
在本发明的说明书中使用时，“用于防止窗口的内表面上以连续环形式沉积导电蚀刻副产物的装置”的表示方式包括此处示出并描述的所有窗口保护结构。这些结构包括通过间隙与窗口分开的单个窗口保护器(如图1A和3A所示)、与窗口接触的具有成形截面的单个窗口保护器(如图6所示)、与窗口分开的多个窗口保护器(如图7所示)、与窗口接触的具有成形截面的多个窗口保护器(如图1B和图4所示)，以及其中直接切有槽的窗口(如图5A(没有窗口保护器)和图5B(有窗口保护器)所示)。
总之，本发明提供了一种感应耦合等离子体处理设备，该设备防止了导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在窗口的内表面上。已经通过若干示例性实施方式对本发明进行了描述。本领域内技术人员从对本发明的详细说明和实施中将显见本发明的其他实施方式。以上所描述的实施方式和优选特征应认为是示例性的，本发明由所附权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种感应耦合等离子体处理设备，该感应耦合等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室；用于密封所述腔室的所述顶开口的窗口，该窗口具有暴露于所述腔室的内部区域的内表面；以及布置在所述腔室内用于保护所述窗口的所述内表面的窗口保护器，该窗口保护器被构造用于防止导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在所述窗口的所述内表面上。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述窗口保护器按照以下方式布置在所述腔室内使得所述窗口保护器与所述窗口的所述内表面隔开从0.02英寸到0.1英寸范围内的距离。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述窗口保护器由导电材料构成。
4.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述窗口保护器由绝缘材料构成。
5.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述窗口保护器由具有良好附着特性的材料构成。
6.一种感应耦合等离子体处理设备，该感应耦合等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室；用于密封所述腔室的所述顶开口的窗口，该窗口具有暴露于所述腔室的内部区域的内表面；以及布置在所述腔室内用于保护所述窗口的所述内表面的窗口保护器，该窗口保护器呈法拉第屏蔽的形状，而且所述窗口保护器与所述窗口的所述内表面隔开从0.02英寸到0.1英寸范围内的距离。
7.一种感应耦合等离子体处理设备，该感应耦合等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室；布置在所述腔室内用于保持被处理晶片的卡盘；用于密封所述腔室的所述顶开口的窗口，该窗口具有暴露于所述腔室的内部区域的内表面；以及附接在所述窗口的所述内表面上的多个窗口保护器，所述多个窗口保护器中的每一个都具有附接到所述窗口的所述内表面上的上表面和暴露于所述腔室的所述内部区域的下表面，每个窗口保护器的所述下表面的截面宽度都大于每个窗口保护器的所述上表面的截面宽度，而且所述多个窗口保护器以间隔开的关系布置在所述窗口的所述内表面上，使得所述窗口的所述内表面的处于被处理的晶片的视线内的每个区域都通过所述窗口的所述内表面的不处于被处理的晶片的视线内的区域与相邻窗口保护器隔开。
8.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述多个窗口保护器中的每一个都由非磁性金属构成。
9.根据权利要求7所述的等离子体处理设备，其中，所述多个窗口保护器中的每一个的截面都为T形。
10.一种感应耦合等离子体处理设备，该感应耦合等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室；以及用于密封所述腔室的所述顶开口的窗口，该窗口具有暴露于所述腔室的内部区域的内表面，所述窗口的所述内表面内形成有多个槽，所述多个槽被布置成法拉第屏蔽的形状，而且所述多个槽中的每一个都具有槽开口和槽宽度，且槽宽度大于槽开口。
11.根据权利要求10所述的等离子体处理设备，其中，所述多个槽中的每一个都为直接切入所述窗口内的T形槽或鸠尾形槽。
12.根据权利要求10所述的等离子体处理设备，其中，所述多个槽中的每一个都为直接切入所述窗口内的矩形槽，而且所述等离子体处理设备还包括抵靠着所述窗口的所述内表面安装的窗口保护器，所述窗口保护器内形成有多个槽，形成在所述窗口保护器内的所述多个槽对应于形成在所述窗口内的所述多个槽，形成在所述窗口内的所述多个槽中的每一个都具有第一槽宽度，而形成在所述窗口保护器内的所述多个槽中的每一个都具有第二槽宽度，第一槽宽度大于第二槽宽度。
13.根据权利要求12所述的等离子体处理设备，其中，所述窗口保护器由导电材料构成。
14.根据权利要求12所述的等离子体处理设备，其中，所述窗口保护器由绝缘材料构成。
15.根据权利要求12所述的等离子体处理设备，其中，所述窗口保护器由具有良好附着特性的材料构成。
16.一种感应耦合等离子体处理设备，该感应耦合等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室；用于密封所述腔室的所述顶开口的窗口，该窗口具有暴露于所述腔室的内部区域的内表面；以及用于保护所述窗口的所述内表面，使其上免于以连续环的形式沉积导电蚀刻副产物的装置。
全文摘要
本发明提供了一种溅射蚀刻金属层所用窗口保护器。感应耦合等离子体处理设备包括具有顶开口的腔室(100)。窗口(16)密封了腔室的顶开口，而且该窗口具有暴露于腔室的内部区域的内表面。腔室内布置有用于保护窗口的内表面的窗口保护器(20)。窗口保护器(20)被构造用于防止导电蚀刻副产物以连续环的形式沉积在窗口的内表面上。在一个可选实施方式中，窗口的内表面上附接有多个窗口保护器(20’)。在另一实施方式中，窗口内形成有多个T形或鸠尾形槽。在另一实施方式中，窗口内形成有多个矩形槽，并且抵靠着窗口的内表面安装有具有相应槽的窗口保护器。
文档编号C23C16/505GK101094938SQ200580045268
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月22日 优先权日2004年12月28日
发明者亚瑟·M·霍华德, 倪图强 申请人:拉姆研究公司