[发明专利]用于形成磁场的装置及所述装置的使用方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体而言关于等离子体增强基板处理。

背景技术

举例而言，等离子体增强基板处理通常用于半导体设备及集成电路的制造中。此处理通常包括以下步骤：将处理气体引入至处理腔室中，所述处理腔室具有安置于所述处理腔室中的基板（诸如，半导体晶圆）；以及对所述处理气体施加充足能量，以在所述基板上形成等离子体。所述等离子体含有解离且离子化的组分以及中性组分，操作所述这些组分以辅助在基板上执行的工艺（诸如，沉积、蚀刻等）。尽管等离子体的成分有益于辅助或进行在基板上的工艺，但无约束的等离子体组分可能撞击基板及/或腔室组件，从而造成损坏。此外，等离子体的不均匀性可能导致基板的不均匀处理。

为控制等离子体，传统的处理腔室可包括磁场形成设备，所述磁场形成设备经配置以在所述处理腔室内产生磁场，从而约束等离子体组分。然而，由这种传统配置产生的磁场通常包含非平行且非同一平面的磁场线，从而产生不均匀的等离子体限制，且因此导致基板的不均匀处理。

因此，发明人已提供一种用于控制等离子体的改进装置及所述装置的使用方法。

发明内容

本文提供用于形成磁场的装置及所述装置的使用方法。在一些实施例中，具有基本上相似尺寸的多个线圈以对称图案围绕处理腔室安置，所述对称图案以所述处理腔室的中心轴为中心，其中所述多个线圈经配置以产生磁场，所述磁场具有多个磁场线，所述多个磁场线基本上为同一平面的且基本上平行的。在一些实施例中，所述多个线圈包含八个线圈，所述八个线圈围绕所述处理腔室安置，其中所述八个线圈中的每一个线圈相对于所述八个线圈中的各个相邻线圈偏移约45度的角度。

在一些实施例中，提供一种执行于处理腔室中的方法，所述处理腔室包含多个线圈，所述多个线圈具有基本上相似的尺寸，所述多个线圈相对于处理腔室的中心轴围绕处理腔室的外部对称地安置。在一些实施例中，方法可包括以下步骤：向选自所述多个线圈的两个反向线圈提供第一电流；以及同时向邻近于所述两个反向线圈的线圈提供第二电流，以沿第一向量方向产生磁场，所述磁场具有在所述磁场安置于处理腔室的基板支撑件上方的整个区域基本上为同一平面的且基本上平行的磁场线，其中所述区域的大小对应于所述基板支撑件的大小。

在一些实施例中，一种基板处理系统可包括：处理腔室；基板支撑件，所述基板支撑件安置于所述处理腔室内；以及用于形成磁场的装置，所述装置安置于邻近所述基板支撑件，以形成邻近基板的顶表面的磁场，所述基板安置于所述基板支撑件顶部，所述用于形成磁场的装置包含：多个线圈，所述多个线圈具有基本上相似的尺寸，所述多个线圈以对称图案围绕所述处理腔室安置，所述对称图案以所述处理腔室的中心轴为中心，其中所述多个线圈经配置以产生磁场，所述磁场具有多个磁场线，所述多个磁场线基本上为同一平面的且基本上平行的；以及至少一个功率源，所述至少一个功率源耦接至所述多个线圈，且所述至少一个功率源经配置以向选自所述多个线圈的至少两组线圈选择性地提供电流。

下文描述本发明的其它及另外的实施例。

附图说明

以上简要概述且以下更详细论述的本发明的实施例可参考描绘于附图中的本发明的说明性实施例来理解。然而，应注意，所述附图仅图示本发明的典型实施例，且因此不视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其它同等有效的实施例。

图1描绘根据本发明一些实施例的处理腔室的示意性侧视图，所述处理腔室具有用于控制等离子体的装置。

图2为根据本发明一些实施例的用于控制等离子体的装置的俯视图。

图3及3A描绘根据本发明一些实施例的用于控制等离子体的装置的侧视图。

图4及4A分别描绘根据本发明一些实施例的线圈的示意性侧视图及沿线4A-4A截取的横截面，所述线圈供用于控制等离子体的装置使用。

图5A至5C描绘根据本发明一些实施例的图表，所述图表示出迭加于基板之上的磁场线的俯视图。

图6描绘根据本发明一些实施例的执行于处理腔室中的方法。

为了促进理解，尽可能地使用相同的标号以表示为所有附图所共有的相同元件。所述附图未按比例绘制且可能为了清晰的目的而简化了。预期一个实施例的元件及特征可有利地并入其它实施例中，而无需进一步详述。

具体实施方式