[发明专利]阴极结构及包含此阴极结构的离子化金属等离子装置

说明书

本揭露有关于一种阴极结构及包含此阴极结构的离子化金属等离子装置。阴极结构是适用于等离子装置。此阴极结构包含曲面实心部、固定部及容置部，容置部设置于曲面实心部及固定部之间。曲面实心部包含底表面及顶曲面。顶曲面的周缘完全地连接底表面的周缘。固定部是配置以固定阴极结构于等离子装置上。容置部是配置以容置等离子装置的阴极灯丝，并连接曲面实心部的底表面及固定部。

技术领域

本揭露是有关一种阴极结构，且特别是提供一种适用于等离子装置的阴极结构。

背景技术

半导体材料的发展驱使半导体晶体管的大幅成长。为了提升半导体晶体管的装置密度与效能，并降低其成本，半导体晶体管中各层薄膜的堆叠、表面性质与结构设计均是被积极地研究发展。堆叠薄膜的薄膜性质，以及线宽的缩减均可大幅提升装置密度。其中，为了连通各层，离子化金属等离子(Ionized Metal Plasma；IMP)制程可用以沉积金属于线幅较窄的通孔中，而制得低电阻且分布均匀的导电通孔。由于IMP制程可有效地沉积金属，故IMP制程可缩短沉积时间，并降低沉积成本，进而可提升半导体装置的效能及其制作成本。

发明内容

根据本揭露的一态样，提出一种阴极结构。此阴极结构适用于等离子装置。其中，此阴极结构包含曲面实心部、固定部及容置部。曲面实心部包含底表面及顶曲面。顶曲面的周缘完全地连接底表面的周缘。顶曲面的表面积与底表面的表面积的比值实质为1.1至10。固定部是配置以固定阴极结构于等离子装置上。容置部是配置以容置等离子装置的阴极灯丝。其中，容置部设置于曲面实心部及固定部之间，且容置部连接底表面及固定部。

根据本揭露的另一态样，提出一种离子化金属等离子装置。此离子化等离子装置包含腔体、阴极、阴极灯丝及电源模块。腔体具有多个气体导入孔。阴极是固设于腔体的侧壁上，且阴极包含固定部、曲面实心部及容置部。固定部固定于侧壁上。曲面实心部位于腔体中，且曲面实心部包含底表面及顶曲面。其中，顶曲面的周缘完全地连接底表面的周缘。容置部是设置于固定部及曲面实心部之间，并连接固定部及曲面实心部的底表面。曲面实心部、容置部及腔体的侧壁形成密闭容置空间。阴极灯丝固设于侧壁上，并位于密闭容置空间中。其中，阴极灯丝与曲面实心部的底表面的距离实质为0.5毫米至2毫米。电源模块分别电性连接腔体、曲面实心部及阴极灯丝，以于腔体、曲面实心部及阴极灯丝之间形成电位差。

附图说明

从以下结合所附附图所做的详细描述，可对本揭露的态样有更佳的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例绘示。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸可任意地增加或减少。

图1A是绘示根据本揭露的一些实施例的阴极结构的立体图；

图1B是绘示根据本揭露的一些实施例沿着图1A的阴极结构的轴心剖切的阴极结构的剖面示意图；

图2是绘示根据本揭露的一些实施例的阴极结构的侧视图；

图3A是绘示根据本揭露的一些实施例的阴极结构的立体图；

图3B是绘示根据本揭露的一些实施例的图3A的阴极结构的侧视图；

图4是绘示根据本揭露的一些实施例沿着离子化金属等离子装置的阴极结构的轴心剖切的剖面示意图。

具体实施方式

以下的揭露提供了许多不同的实施例或例子，以实施发明的不同特征。以下所描述的构件与安排的特定例子是用以简化本揭露。当然这些仅为例子，并非用以做为限制。举例而言，在描述中，第一特征形成于第二特征上方或上，可能包含第一特征与第二特征以直接接触的方式形成的实施例，而也可能包含额外特征可能形成在第一特征与第二特征之间的实施例，如此第一特征与第二特征可能不会直接接触。此外，本揭露可能会在各例子中重复参考数字及/或文字。这样的重复是基于简单与清楚的目的，以其本身而言并非用以指定所讨论的各实施例及/或配置之间的关系。