专利名称：等离子体产生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过使用等离子体源来蚀刻并沉积晶片或玻璃的装置，更具体地 说，涉及一种通过使用感应环形铁芯的时变磁场的感应电场来产生等离子体的等离子体产 生装置。
背景技术：
通常，使用等离子体源的等离子体产生装置包括一用于薄膜沉积的等离子体增强 化学气相沉积(PECVD)装置、一用于蚀刻沉积薄膜、溅射并灰化等的反应离子蚀刻(RIE)装置。另外，根据射频(RF)功率的施加类型，所述等离子体产生装置分为电容耦合等离 子体(CCP)装置和电感耦合等离子体(ICP)装置。此时，前者使用通过将RF功率施加到彼 此面对的平面电极而垂直形成于电极之间的RF电场来产生等离子体，且后者使用由RF天 线感应的感应电场来将源材料变成等离子体。在它们中间，CCP型比ICP型更多地利用。然而，由于CCP型的离子能相对较高， 所以归因于离子轰击，就衬底的部分或装置的内部来说，CCP型的故障可能性较高。此外， 存在不能在少于几mTorr的低压区域使用CCP型的问题和应控制线宽或选择率的困难。而与CCP型相比，ICP型能够有效地在低压区域中产生等离子体。此外，ICP型具 有能够比CCP型获得具有高得多的密度的等离子体的优势。另外，与衬底加载于充当电极 的基座上的CCP型不同，在ICP型中，RF功率独立地施加到衬底。因此，存在可独立地控制 进入衬底的离子能的优势。图1是显示根据相关技术的ICP型等离子体产生装置的示意性横截面图。如图1中所示，一 ICP型等离子体产生装置包括一腔室11，其具有一腔室盖1 Ia并 界定一气密反应区域(未显示)；一基座12，其位于所述腔室11中且具有一衬底“S”;一喷 头13，其将源材料喷射到所述基座12的上表面上；和一气体引入管14，其将源材料流入喷 头13中。此外，将RF功率供应到腔室11的RF天线15设置在腔室盖Ila上，以将源材料变 成等离子体。一 RF电源17连接到所述RF天线15。RF天线15与RF电源17之间的匹配电路16起匹配负载阻抗与源阻抗 (sourceimpedance)的作用以将最大功率施加到RF天线15。此时，当将RF电源17施加到RF天线15时，一具有垂直方向的时变磁场出现且由腔室11中的所述时变磁场感应一电场，其中一加速电子与由感应电场电性地中性电离的 气体相撞。因此，产生一具有强氧化功率的原子团，且所述电子和所述原子团变成等离子状 态的混合气体，这样原子团进入衬底“S”并执行例如沉积和蚀刻等的处理。此时，可将来自RF电源17的不同偏压功率(未显示)施加到基座12以控制进入 衬底“S”的原子团的入射能。同时，基座12进一步包括一位于其中的用于预热衬底“S”的加热器(未图示)，且 一位于腔室11下的排气器件18(例如)通过真空泵排出残气。在下文中，图2是显示根据相关技术的线圈型天线的示意性横截面图。如图2中所示，一 RF天线15由复数个天线线圈1如、1恥和15c组成，其中所述天 线线圈lfe、15b和15c中的每一个均设置在腔室盖Ila上并经由一匹配电路16由一 RF电 缆19连接到RF电源17。因此，当将RF电源17施加到腔室11时，产生在天线线圈lfe、1 和15c中的每一个中正交的时变磁场，且在所述时变磁场的周围感应一电场。然而，在由时变磁场产生的感应电场中，除了用于在腔室11中产生等离子体的感 应电场外，腔室11的上部中还存在遭受损耗的一感应电场。此外，在没有一特定磁场屏蔽 构件的情况下，其变得具有产生许多漏通量的结构。因此，应将一高电压RF功率供应到腔 室11以获得用于产生和维持等离子体的预定感应电场，结果，归因于溅射和高能离子的部 分的热化，腔室的内壁中可能出现污染源，且RF功率的损耗不合需要地增加。为解决所述问题，如图3中所示，提出一种通过使用一环形天线20来形成感应电 场的方法。图3是显示根据相关技术的环形天线的示意性横截面图。如图3中所示，通过卷绕感应线圈11环绕铁磁体(例如一铁氧体)的环形天线20 而将一 RF功率施加到(图1的)腔室110，由流过感应线圈22的RF电流产生的时变磁场 的通量的大部分沿环形天线20的内侧感应。因此与使用线圈型RF天线15的相关技术相 比，可获得大得多的通量密度。因此，由于在环形天线20的开口部分21中感应的电场强度 可显著增加，最终，源材料的离解率和电离率可增加且可容易地获得高密度等离子体。即，本发明涉及通过使用环形天线20来产生等离子体的等离子体产生装置，更具 体地说，提出根据本发明的等离子体产生装置以致在低温和低压下容易地产生高密度等离 子体以被施加到高度集成电路图案。最近，关于用于低温沉积的等离子体的必要性以例如一低温多晶硅(LTPS)、一电 激发光(EL)和一碳微管(CNT)等的制造过程为中心而逐渐增加。然而，此制程中需要的用 于低温沉积的等离子体应具有多于约2X ion/cm3的等离子体密度和多于约^V的电子能。 通常电子能越高，薄膜质量越好。此外，制程压力越低，薄膜质量越好。因此，如果可能，等离子体应有效地燃烧并维 持在小于约5mT0rr的制程压力下。另外，适当地，离子能和等离子体电位应较低以防止归 因于离子轰击的衬底故障。举例来说，尽管根据相关技术的LTPS制程由晶化方法执行，使得在通过使用CCP 型沉积非晶硅后，多晶硅晶化，而不通过激光辐射升高衬底温度，但是当将等离子体用于低 温沉积时，存在在没有晶化过程的情况下能够直接将多晶硅沉积在衬底上的优势。此外，在一有机电激发光器件的情况下，使得一阳极、一电洞传输层、一有机发光层、一电子传输层和一阴极连续地形成于所述有机电激发光器件中，其中所述电洞传输层、 所述有机发光层和所述电子传输层通常由有机材料制成。此处，由于有机材料由单体材料 组成，所以其抵抗湿气或高能量的能力很弱。因此，为解决所述问题，尽管提出了一包括将 原料填充到熔化锅中、使所述原料蒸发和将所蒸发的原料沉积在衬底上的制程，但是很难 将此制程应用于大尺寸的衬底，且沉积速度也很慢。最近，将使用环形天线的等离子体产生装置提出为一外部模型，即环形天线设置 在另外形成于所述腔室上的等离子体产生腔室上；和一内部类型，即环形天线完全形成于 所述腔室内，而不暴露在腔室外。在它们中间，在外部类型等离子体产生装置中，由于等离 子体产生腔室离主腔室相当远，所以在对应于衬底的位置处很难获得高等离子体密度。另 外，由于涡电流出现在覆盖外部环形天线的等离子体产生腔室的侧壁中，且感应电场具有 等离子体产生腔室的侧壁所欠缺的高速率，所以能量传输效率必然很低。因此，存在考虑等 离子体燃烧和维持的劣势。同时，在内部类型环形天线中，由于卷绕环形天线的感应线圈与腔室和环形天线 一起设置，所以等离子体阻抗影响连接到RF电源的感应线圈的阻抗。结果，RF电源的匹配 条件变得不稳定，且应需要一真空密封件来保护感应线圈或RF电源线免受等离子体的侵 害。具体地说，当环形天线的放热温度大于居里温度(Curie temperature)时，铁磁体物质 变成顺磁性物质。因此，在腔室中不出现时变磁场。另外，由于归因于放热而磁导率改变或功率损耗增加，所以适当地冷却环形天线 很重要。然而，由于在内部类型的情况下，环形天线设置在腔室内，所以不容易冷却环形天 线。
发明内容
因此，本发明是针对具有环形铁芯的等离子体产生装置，其大体上排除了归因于 相关技术的限制和劣势的一个或一个以上问题。本发明的一个目标在于提供一等离子体产生装置，其可以容易地产生具有高密 度、高电子能、低压力、低离子能和低等离子体电位的等离子体。本发明的一个优势在于提供一环形天线，其可最大地利用作为一环形的铁磁体物 质的铁芯特性，因为可能简单地且有效地冷却环形天线，并可解决卷绕环形天线的感应线 圈或电源线应真空密封的问题。本发明的一个优势在于提供一等离子体产生装置，其可通过连接至少两个环形天 线模块来加宽等离子体的产生尺寸。本发明的额外特点和优势将在以下的描述中陈述，且部分地将从所述描述中变得 明显，或可通过实践本发明来了解。本发明的目标和其它优势将由在本发明的书面描述和 权利要求书和附图中具体指出的结构来实现和达到。为了达到这些和其它优势，且根据本发明的目的，如所体现且广泛描述的，一等离 子体产生装置包括一腔室，其具有一腔室盖并界定一气密反应区域；一在所述腔室中的 基座；一气体供应构件，其将一制程气体供应到腔室；和一环形铁芯，其穿过所述腔室盖相 对于所述基座垂直设置，所述环形铁芯包含一与腔室相组合的环形铁磁芯，所述环形铁磁 芯具有一在腔室外的第一部分和一在腔室内的第二部分，所述第二部分具有一开口部分；一连接到腔室的射频(RF)电源，一电连接到所述RF电源的感应线圈，所述感应线圈卷绕所 述第一部分；和一用于匹配RF电源与所述感应线圈之间的阻抗的匹配电路。另一方面，一等离子产生装置包括一腔室，其具有一腔室盖并界定一气密反应区 域；一在所述腔室中的基座；一气体供应构件，其将一制程气体供应到腔室；和一环形铁芯 模块，其包括一穿过腔室盖相对于衬底垂直设置的环形铁芯，所述环形铁芯与所述腔室相 组合，所述环形铁芯具有一在腔室外的第一部分和一在腔室内的第二部分，所述第二部分 具有一开口部分，所述环形铁芯包含一通过连接到一外部电源产生一射频(RF)功率的电 源单元；一电连接到所述电源单元的感应线圈，所述感应线圈卷绕所述环形铁芯；一匹配 电源单元与感应线圈之间的阻抗的匹配电路；和一环绕所述环形铁芯、电源单元、感应线圈 和匹配电路的外壳。应了解，前文的一般描述和下文的详细描述均为示范性和阐释性的，且希望提供 如所主张的本发明的进一步阐释。
附图的包括在于提供对本发明的进一步理解且并入并组成本说明书的一部分，所 述
本发明的实施例且与描述一起用于阐释本发明的原理。在附图中图1是显示根据相关技术的ICP型等离子体产生装置的示意性横截面图；图2是显示根据相关技术的线圈型天线的示意性横截面图；图3是显示根据相关技术的环形天线的示意性横截面图；图4是显示根据本发明的一实施例的等离子体产生装置的示意性横截面图；图5是显示根据本发明的一实施例的环形天线的示意性透视图；图6是显示根据本发明的一实施例的等离子体产生装置的示意性横截面图；图7是显示根据本发明的一实施例的环形铁芯模块的示意性透视图；图8A和图8B是分别显示根据本发明的实施例的等离子体产生装置的示意性横截 面图；图9是显示根据本发明的另一实施例的具有两个环形铁芯模块的等离子体产生 装置的示意性横截面图。
具体实施例方式现在将详细参看所说明的本发明的实施例，其在附图中得到说明。图4是显示根据本发明的实施例的等离子体产生装置的示意性横截面图。如图4所示，一等离子体产生装置100包括一腔室110，其界定一气密反应区域 并具有一腔室盖IlOa ；—在所述腔室110中的基座120和一向所述腔室11的底部排出残 气的排气器件114。应注意，所述等离子体产生装置100包括一环形天线130作为一等离子体源。明确 地说，环形天线130与所述腔室盖IlOa垂直组合，其中环形天线130包括一在腔室110外 的第一部分和一在腔室110内的第二部分，且其中所述第二部分具有一开口部分130a。此 时，等离子体产生装置100进一步包括一感应线圈134，其用于卷绕环形天线130的所述第一部分；和一盖罩131，其用于覆盖环形天线150以保护它。然而，环形天线130可根据装置的种类和所提及的其位置而与腔室110的一侧壁 或一底部相组合。另外，环形天线130的数目不受特定限制。尽管说明了环形天线130的开口部分130a以为方便起见而显示，大体上，通过将 用于产生具有平行方向的感应电场的环形天线130旋转90度，可设置每个环形天线130中 的开口部分130a以面向彼此。然而，可根据制程或装置的特性来控制开口部分130a的面
(facing angle)。同时，感应线圈134连接到一用于将一 RF功率供应到腔室110的RF电源140。一 匹配负载阻抗与源阻抗的匹配电路150设置在RF电源与每个感应线圈134之间。如图4中 所示，尽管RF功率通过一个RF电源140和一个匹配电路150而供应到每个环形铁芯132， 但是如下文另一实施例，其可连接每个环形铁芯132中的另一 RF电源和另一匹配电路。根 据本发明的实施例的RF电源140供应具有约IOKHz到约13. 56MHz范围内的的RF功率。由于环形铁芯132提供一穿过一磁场的路由，所述磁场由流过卷绕所述环形 铁芯132的感应线圈134的RF电流产生，环形铁芯132可包括铁氧体材料和铁粉材料 (ironpowder material)中的一者。应注意，环形铁芯132应具有一开口部分130a，其中感应电场的电通量在其中心 部分穿过。换句话说，当环形铁芯132满足所提及的条件时，环形铁芯132的形状不限于如 图5中所示的“D”形形状。然而，开口部分130a的至少一部分应设置在腔室110中，以通过增加从由环形铁 芯132产生的感应电场的能量传输效率来提高等离子体密度。另外，如果腔室110内的环 形铁芯的部分直接暴露于等离子体，那么其变为粒子的产生源。因此，适当地，环形铁芯132 的部分以盖罩131覆盖。明确地说，盖罩131包括陶瓷、铝和不锈钢中的一者。此处，一例 如陶瓷的不导电物质可部分地用于盖罩131以阻断可在例如铝和不锈钢的金属中感应的 涡电流。环形铁芯132与腔室盖IlOa相组合并以盖罩131覆盖。此外，一 0_环112形成 于盖罩131与腔室盖IlOa之间以用于真空密封。当彼此间隔开的盖罩131的侧壁与环形 铁芯132之间的空间用于一致冷剂流动路由133时，从环形铁芯132产生的热量被有效地 冷却。因此，一致冷剂入口 136和一致冷剂出口 137形成于设置在腔室盖IlOa的顶部处的 盖罩131的一部分的位置中。另外，一致冷剂引入管138和一连接到一外部冷却系统的致 冷剂送出管139可连接到盖罩131的部分。此时，由于腔室盖IlOa的上部空间在一大气压 下存在，所以容易使用空气作为致冷剂，但不限制。图5是显示根据本发明的一实施例的环形天线的示意性透视图。如图5中所示，在一环形天线130中，一致冷剂引入管138和一致冷剂送出管139 均连接到其具有“D”形形状的直线部分。由于腔室的内部空间由盖罩划分为大气状态和真 空状态，自然，盖罩131应为真空密封的。此外，等离子体产生装置100包括一反馈控制单元160，其用于控制一 RF电源140 或一匹配电路150以测量腔室110中的等离子体条件。此处，所述反馈控制单元160可形 成由一操作者操作的控制计算机的一部分或可形成其另一部分。等离子体条件的信息通过等离子体检查单元180检测，其中所述检测方法可包括使用一如图5中所示的探测杆182的静止探测类型(static probe type)和一通过一观察 者端口的光诊类型(photodiagnosis type)。测量的等离子体参数的信息用作控制RF功率 强度或相位或从反馈控制单元160供应到每个环形铁芯132的每个环形铁芯132的方向的 数据。此外，每个环形铁芯132与匹配电路150之间的一电源线135包括一电压-电流 (V-I)检查单元170，其中检查RF电源的电压和电流以用于精确控制RF功率。适当地，另外 的移相电路(未图示)连接到电源线135以控制RF电源140的相位，其中所述电源线135 连接到每个环形铁芯132，且移相电路由反馈控制单元160控制。另外，等离子体产生装置100包括一旋转驱动单元，其驱动反馈控制单元160并连 接到每个环形铁芯132，其中所述旋转驱动单元190由一驱动马达和一与所述驱动马达相 组合的预定齿轮来驱动。此处，环形铁芯132由旋转驱动单元190沿θ方向(即相对于衬 底的垂直轴)旋转。当旋转环形铁芯132时，同时，旋转覆盖环形铁芯132的盖罩131。因此，为旋转在 盖罩131与腔室110之间的边界处维持真空密封的盖罩131，可利用一由磁性流体制成的磁 密封件。尽管关于用于使制程气体流入腔室110中的构件未显示，但是可从基座120上的 注入器或喷头中选择所述构件。或者，所述构件可对应于一喷射构件，其用于从基座120的 边缘向中心喷射所述制程气体。在下文中，将阐释关于参看图4所提及的等离子体产生装置100的工艺流程。首先，当衬底“S”通过一门(未图示)加载于基座120上时，在通过抽真空控制制 程压力后，通过将RF电源140施加到感应线圈134并同时通过将制程气体从腔室110外喷 射到腔室110中，在环形铁芯132中产生时变磁场。接下来，通过所述时变磁场产生穿过环形铁芯132的开口部分130a的感应电场。 此时，由于环形铁芯132相对于基座120垂直设置，所以感应电场平行于基座120。另外，通过归因于感应电场的制程气体的离解和电离来产生等离子体、或原子团 和电子的混合气体，所述原子团进入衬底“S”且执行诸如沉积和蚀刻的制程。此时，当将环 形铁芯120制备为复数个环形铁芯120时，可形成相对于基座120具有一更平行且更宽的 区域的感应电场，从而为较大尺寸的衬底产生等离子体。图6是显示根据本发明的一实施例的等离子体产生装置的示意性横截面图。如图6中所示，应注意，复数个RF电源140分别连接到复数个环形铁芯132。等离子体产生装置进一步包括一移相器200，其控制每个RF电源140的相位，其中 所述移相器200由反馈控制电路160自动控制。因此，可基于通过等离子体检查单元180 获得的等离子体参数和RF功率控制、每个感应线圈134的环形铁芯132的方向控制，而在 腔室110中精确地控制等离子体参数和其均勻性。如上文所阐释，根据本发明的使用等离 子体的等离子体产生装置100包括直接与腔室盖IlOa相组合的环形铁芯132，此外，RF电 源140、匹配电路150等连接到每个环形铁芯132。在下文中，根据本发明的另一实施例提出一等离子体产生装置，其包括一制造为 一具有电源单元和匹配电路的模块的环形铁芯。即，下文阐释一能够组合到腔室的环形铁 芯模块。图7是显示根据本发明的一实施例的环形铁芯模块的示意性透视图。图8A和图8B是分别显示根据本发明的实施例的等离子体产生装置的示意性横截面图。如图7、图8a和图8b中所示，一环形铁芯132与罐型(can type)的外壳310的边 缘相组合。应注意，外壳310环绕一电源单元140a、一匹配电路150、一 V-I探测单元170 和一旋转驱动单元190。具体地说，连接到电源单元140a的感应线圈134设置在外壳310内，环形铁芯132 突出在外壳310外，且与开口 130a相组合的感应电场直接与等离子体产生相关，从而提高 能量传输效率和等离子体密度。同时，环形铁芯132通过盖罩131与腔室110的外部隔离，且形成0_环320以用于 在外壳310与盖罩131之间的边界处的真空密封。此处，0-环320可包括一使用磁流体的 磁密封件以通过外壳310中的旋转驱动单元190来旋转环形铁芯132。旋转驱动单元190 使用马达和齿轮等来相对于θ轴旋转环形铁芯132，此时，开口部分130a的中心轴与所述 θ轴正交。同时，外壳310可自身旋转，而不旋转环形铁芯132，在此情况下，应在外壳310外 添加旋转外壳310的驱动构件。另外，彼此间隔开的环形铁芯132与盖罩131之间的空间用作致冷剂可流动的致 冷剂流动路由133，设置在外壳310内的盖罩131的一部分连接用于使致冷剂流入致冷剂流 动路由133中的一致冷剂引入管138和一致冷剂送出管139。形成0-环300以真空密封外壳310与腔室盖IlOa之间的边界，来组合环形铁芯 模块300与腔室盖110，如图8Α和图8Β所示。另外，环形铁芯模块300中的匹配电路150起匹配感应线圈134与电源单元140a 之间的阻抗的作用，V-I探测单元170检验感应线圈134与匹配电路150的RF电源的电压 和电流以精确地控制RF功率的强度，且由一马达和一齿轮组成的旋转驱动单元190控制环 形铁芯132的方向。另外，环形铁芯模块300进一步包括一用于相位控制的移相电路(未 图示)。适当地，通过反馈控制单元160来控制电源单元140a、匹配电路150、V-I探测单元 170、旋转驱动单元190和移相电路(未图示)等。即，反馈控制单元160基于从环形铁芯 模块300外的等离子体检查单元180输入的腔室110中的等离子体参数信息，通过控制电 源单元140a和匹配单元150来控制RF功率的强度。通过控制移相电路(未图示)来控制 RF功率的相位，从而通过控制环形铁芯132的方向并驱动旋转驱动单元190来精确地控制 腔室中的等离子体参数和均勻性。如图8A中所示，形成外壳130中的反馈控制单元160a以执行所述控制动作，此 时，一装置操作者可通过使用通信电缆连接反馈控制单元160和外部控制计算机400，来通 过控制计算机400操作一初始制程条件。如图8B中所示，在外壳310外形成反馈控制单元160，使得可通过使用从等离子体 检查单元180提供的等离子体参数和均勻性信息，来控制环形铁芯模块300。此时，反馈控 制单元160可形成为控制计算机400的一部分或形成为一不同于控制计算机400的元件。由于外部反馈控制单元160连接到模块中的电源单元140a、匹配电路150、V_I探 测单元170和旋转驱动单元190，所以此结构具有能够控制两个以上的模块作为一个整体 的优势。此时，可通过由反馈控制单元160自动控制连接到每个电源单元140a的移相器 200来精确地控制等离子体参数。
图9是显示根据本发明的另一实施例的具有两个环形铁芯模块的等离子体产生 装置的示意性横截面图。如图9中所示，尽管两个环形铁芯模块300连接到反馈控制单元160，但是不限制 环形铁芯模块300的数目。就大尺寸衬底而论，为获得等离子体的均勻性，环形铁芯模块 300的数目应大得多。此处，当环形铁芯模块300形成为复数个元件时，其可以串联或并联 形成。根据本发明，通过将环形铁芯的开口部分设置在腔室内，其中感应电场与所述环 形铁芯相组合作为等离子体源，能量传输效率提高，从而产生具有高密度和高电子能的等 离子体。此外，可容易地执行等离子体燃烧。另外，将RF功率施加到环形铁芯的感应线圈 与腔室外的环形铁芯相组合，不再需要真空密封电源线和冷却线，从而提高环形铁芯的冷 却效率。此外，由于感应电场与衬底平行形成，所以可有效地减少离子轰击引起的衬底故障。但是，另外，环形铁芯、感应线圈、RF电源、匹配电路、旋转驱动单元和反馈控制单 元等被制造为一个模块，且可控制所述模块的数目、方向和电场的相位等，从而容易在大尺 寸的衬底中获得制程的均勻性。所属领域的技术人员将明了，可在不脱离本发明的精神或范畴的前提下，对本发 明的制造和应用作各种修改和改变。因此，倘若本发明的修改和改变在所附权利要求书和 其均等物的范畴内，那么希望本发明涵盖这些修改和改变。
权利要求
1.一种等离子体产生装置，其包含一用于产生等离子体的腔室，其具有一腔室盖并界定一气密反应区域； 一在所述腔室中的基座；一气体供应构件，其用于将一制程气体供应到所述腔室；和 一环形铁芯，其穿过所述腔室盖相对于所述基座垂直设置，其包含 一与所述腔室相组合的环形铁磁芯，所述环形铁磁芯具有一在所述腔室外的第一部分 和一在所述腔室内的第二部分，所述第二部分具有一开口部分； 一连接到所述腔室的射频RF电源；一电连接到所述射频RF电源的感应线圈，所述感应线圈卷绕所述第一部分；和 一匹配电路，其用于匹配所述射频RF电源与所述感应线圈之间的一阻抗。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述环形铁磁芯包括一铁氧体材料和一铁粉材料中的一者。
3.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含一用于覆盖所述环形铁磁芯的盖罩。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述环形铁磁芯具有一与所述基座的一表面平行 的中心轴。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述等离子体产生装置具有至少两个环形铁磁芯 和所述射频RF电源，且其中所述至少两个环形铁磁芯中的每一个均连接到所述射频RF电 源。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述等离子体产生装置具有至少两个环形铁磁芯 和所述射频RF电源，所述射频RF电源独立地对应于所述至少两个环形铁磁芯中的每一个。
7.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含一等离子体检查单元，其测量所述腔室中的一等离子体参数； 一反馈控制单元，其根据所述等离子体参数的一信息来控制所述射频RF电源和所述 匹配电路中的一者，以控制传输到所述环形铁磁芯的一射频RF功率；以及一电压-电流(V-I)探测单元，其通过测量所述匹配电路与所述感应线圈之间的一导 线中的一电压和一电流，来将所述等离子体参数的所述信息供应到所述反馈控制单元。
8.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含一等离子体检查单元，其测量所述腔室中的一等离子体参数； 一反馈控制单元，其根据所述等离子体参数的一信息控制所述射频RF电源和所述匹 配电路中的一者以控制传输到所述环形铁磁芯的一射频RF功率；和一旋转驱动单元，其以一预定角度旋转所述环形铁磁芯且由所述反馈控制单元控制。
9.一种等离子体产生装置，其包含一用于产生等离子等的腔室，其具有一腔室盖并界定一气密反应区域； 一在所述腔室中的基座；一气体供应构件，其将一制程气体供应到所述腔室；和一环形铁芯模块，其包括一穿过所述腔室盖相对于所述基座垂直设置的环形铁芯，所 述环形铁芯与所述腔室相组合，所述环形铁芯具有一在所述腔室外的第一部分和一在所述 腔室内的第二部分，所述第二部分具有一开口部分，所述环形铁芯包含 一电源单元，其通过连接到一外部电源来产生一射频RF功率；一感应线圈，其电连接到所述电源单元，所述感应线圈卷绕所述环形铁芯； 一匹配电路，其匹配所述电源单元与所述感应线圈之间的一阻抗；和 一外壳，其环绕所述环形铁芯、所述电源单元、所述感应线圈和所述匹配电路。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述射频RF功率具有一在约IOKHz到约 13. 56MHz内的范围。
全文摘要
一种等离子体产生装置包括一腔室，其具有一腔室盖并界定一气密反应区域；一在所述腔室中的基座；一气体供应构件，其将一制程气体供应到所述腔室；和一环形铁芯，其穿过所述腔室盖相对于所述基座垂直设置，所述环形铁芯包含一与所述腔室相组合的环形铁磁芯，所述环形铁磁芯具有一在所述腔室外的第一部分和一在所述腔室内的第二部分，所述第二部分具有一开口部分；一连接到所述腔室的射频(RF)电源；一电连接到所述RF电源的感应线圈，所述感应线圈卷绕所述第一部分；和一匹配电路，其匹配所述RF电源与所述感应线圈之间的一阻抗。
文档编号H05H1/46GK102065627SQ20111002657
公开日2011年5月18日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年2月17日
发明者伍赛宪, 权基中, 李尚元, 李英关, 洪宝翰, 金宰贤 申请人:周星工程股份有限公司