TW530523B - Method and apparatus for controlling the volume of a plasma - Google Patents

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530523 A7 ------ -B7__ 五、發明說明（1 ) 相___關申請案交百參考 本申請案與以下同時提出申請之美國專利有關： 申請案：0 9/ 439, 661，名稱爲 (請^閱讀背歃之注意事^?^寫本頁) NV improved PLASMA PROCESSING SYSTEMS AND METHODS THEREFOR"。 申請案：09/47〇，236，名稱爲 '、PLASMA PROCESSING SYSTEMS WITH DYNAMIC GAS DISTRIBUTION CONTROL "。 申請案：09/439, 675,名稱爲

"TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR PLASMA PROCESSING SYSTEMS APPARATUS "。 申請案：09/440, 418，名稱爲 、、METHODS AND APPARATUS FOR PRODUCING UNIFORM PROCESS RATES 〃 。 申請案：09/44〇，794，名稱爲 、、MATERIALS AND GAS CHEMISTRIES FOR PLASMA PROCESSING SYSTEMS 〃 。 上述每一件專利申請案皆倂入本文參考。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明背景 本發明與處理基底的裝置及方.法有關，例如用於製造 I C的半導體基底，或平面顯示器所使用的玻璃面板。更 明確地說，本發明與控制電漿處理室內的電漿有關。 電漿處理系統已出現一段時間。多年來，電漿處理系 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） -4- 530523 A7 B7 五、發明說明（2 ) 統是利用電感耦合電漿源、電子迴旋磁力加速器共振（ E C R )源、電容源或類似物的電漿處理系統來處理半導 體基底及玻璃面板。 在處理期間，典型上會使用到多次沈積及/或蝕刻步 驟。在沈積期間，材料沈積到基底表面（如玻璃面板或晶 圓）。例如，沈積層例如是成形在基底表面的二氧化矽。 反之，也可用來蝕刻，將基底表面上預先定義之區域上的 材料選擇性地去除。例如，蝕刻的特徵諸如成形在基底各 層中的孔道、接點、溝槽等。 一種特殊的電漿處理法是使用電感源產生電漿。圖1 說明習知技術的電感電漿處理反應器1 0 0，它用於電漿 處理。典型的電感電漿處理反應器包括一處理室1 0 2， 在介電窗口 1 0 6的上方配置有天線或感應線圏1 0 4。 典型上，天線1 0 4耦合到第一 R F電源1 0 8。此外， 在處理室1 0 2內配置一進氣孔1 1 0 ,用來將氣體的源 材料（例如蝕劑的源氣體）釋入介電窗口 1 0 6與基底 1 1 2間的RF -感應電漿區。基底1 1 2被送入處理室 1 0 2中並放置在卡盤1 1 4上，卡盤通常做爲底電極， 並與第二r F電源1 1 6耦合操作。 爲產生電漿，處理氣體經由進氣孔1 1 〇輸入到處理 室102。接著，使用第一 RF電源108供應電力給感 應線圈1 0 4。所供應的R F能量通過介電窗口 1 〇 6， 並在處理室1 0 2內感應出大電場。電場加速存在於處理 室內的少量的電子，致使它們撞擊處理氣體的氣體分子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項 裝--------'訂--------- 再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5 - 530523 A7 五、發明說明（3 ) 這些撞擊造成離子化，並起始放電或電漿· 1 f 8。如習知 技術，當處理氣體的中性氣體分子在這些強電場中失去電 子時，留下帶正電的離子。結果，電漿118中包含帶正 電的離子、帶負電的電子及中性氣體分子（及/或原子） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電漿一旦形成，電漿內的中性氣體分子傾向 基底表面。例如，使中性氣體分子出現在基底的 是擴散（即，處理室內分子的隨機移動）。因此 ，沿著著基底1 1 2的表面可以發現中性物種（ 體分子）的層。當底電極1 1 4被供電時，離子 朝向基底，與中性物種結合，開始蝕刻反應。 電漿1 1 8主要是停留在處理室的上部區域 用區），不過，部分的電漿也傾向充滿整個處理 上，電漿會到達能維持它的區域，幾乎是處理.室 位置。例如，電漿可以充滿基底下方的區域，如 的風箱（例如非-作用區）。如果電漿到達這些 些區域中也會發生蝕刻、沈積及/·或腐蝕，即可 理室內被蝕刻之區域或沈積材料的薄片所產生的 。因此，會縮短處理室零件的壽命。 此外，不受限制的電漿傾向形成不均勻的電 導致處理性能的變異，即蝕刻的均勻性、蝕刻的 、蝕刻剖面、微一負載、選擇性等。結果，積體 鍵尺寸極難控制。此外，處理性能的變異可能導 電路內的元件故障，典型上會使得製造成本升高。 直接朝向 機制之一* ，典型上 如中性氣 傾向加速 (例如作 室。典型 內的任何 抽氣配置 區域，這 能導致處 顆粒污染 漿，可能 整體速率 電路的關 致半導體 請 先 閱、 讀 背 面 之一 注 意 事 項

訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 6 - 530523 A7 — ___B7___ 五、發明說明（4 ) 控制電漿的標準方法是在電漿反應器的內部提供一電 漿屏。電漿屏通常是將電漿侷限在處理室及電漿屏所定義 的體積內。在大多數的情況，電漿屏也包括複數個開孔， 以允許處理期間所形成的副產氣體通過，以到達電漿反應 器的排氣口。 現請參閱圖1及2的電漿屏2 0 2連同電漿處理室 1〇0。典型上，電漿屏2 0 2被架構成塡滿處理室壁 1 2 0之內緣與靜電卡盤1 1 4之外緣間的間隙。此外， 電漿屏2 0 2典型上包括複數個貫穿孔2 0 4，其所設定 的尺寸允許處理期間所形成的副產氣體通過，以便從排氣 孔1 2 2排出。同時，貫穿孔2 0 4的尺寸也能將電漿限 制在處理室1 0 2所定義的體積內。貫穿孔的式樣通常是 圓形、狹縫、同心圓及或類似物。此外，電漿屏典型上是 附接在（例如鎖在）處理室中固定的位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請t閱讀背歃之注意事寫本頁) 不過，電漿屏有某些缺點。典型上，在處理期間，其 結構配置在處理室的內部，傾向會造成基底污染。這是因 爲此結構存在有供物質附著的位置或表面，例如蝕刻的副 產物及沈積，會有薄片剝落到基底上造成顆粒污染。顆粒 污染可能產生不欲見及/或無法預期的結果。例如，基底 表面上的顆粒可能會遮蓋住基底需要蝕刻的部分。若是如 此，溝結構可能無法正確地形成，此可能導致元件故障， 因而使生產力下降。此外，在處理期間必須淸理電獎屏， 以防止沈積物及鈾刻的副產物超量累積。淸潔的缺點是會* 降低基底的產出，典型上會因產品的損失而使成本增加。

530523 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 37 五、發明說明（5 ) 此外，電漿屏會減少副產氣體的流通路徑。例如，電 漿屏典型上會使副產氣體的通路減少3 0 %到6 0 %。此 傾向增加對抽氣配置的需求。易言之，需要使用較大型的 渦輪-分子邦浦，方能有效地經由被縮減的通路移除副產 氣體，並保持所需要的處理室壓力。 此外，在處理期間，貫穿孔可能被阻塞，這會進一步 縮小通路。再次，通路縮小會對抽氣系統的正常功能造成 不利影響，會進一步降低生產力，且典型上會使成本增加 。此外，由於電漿屏與電漿接觸，且因此在電漿中遭受作 用物的轟擊，因此它是一消耗性物件。 此外，將電漿屏直接鎖在處理室典型上限制了材料的 種類，它所使用的材料必須在正常安裝期間不會破裂。此 外，電漿屏與處理室間的電氣與熱接觸很難確保。 由於前述的缺點，吾人需要一種改良的技術與裝置， 用以控制處理室內的電漿體積。 發明槪述 在本發明的一實施例中，與用於處理基底的電漿處ί里 裝置有關。該裝置包括一實質圓柱形的處理室，其內的_ 漿被灼熱且被維持以便進行處理。該裝置還包括一電·漿限 制配置。電漿限制配置包括外磁性桶狀物，配置在處_ ^ 的周圍。外磁性桶狀物具有複數個·第一磁性單元，以處£里 室的軸爲軸，徑向且軸對稱地配置。複數個第一磁性單$ 被架構成產生第一磁場。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項翔填寫本頁) · -8 530523 A7 _ B7_____ 五、發明說明（6 ) 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 填 本 頁 電漿限制配置還包括內磁性桶狀物，配置在處理室的 內部，且直徑小於外磁性桶狀物的直徑。內磁性桶狀物具 有複數個第二磁性單元，以處理室的輙爲軸，徑向且軸對 稱地配置。複數個第二磁性單元被架構成產生第二磁場。 電漿限制配置被架構成使用第一磁場及第二磁場在外磁性 桶狀物與內磁性桶狀物之間產生限制電漿的磁場，它允許 處理所產生的副產氣體通過，同時.又實質地將電漿限制在 至少由圓柱形處理室及限制電漿之磁場所定義的體積內。 在本發明的另一實施例中，與在一處理室內使用電漿 增強法處理基底同時控制電漿體積的方法有關。該方法包 括以第一磁性單元在處理室的內部產生第一磁場。該方法 進一步包括以第二磁性單元在處理室的內部產生第二磁場 。該方法還包括結合第一磁場與第二磁場以在第一磁性單 元與第二磁性單元間產生一合成磁場。該方法也包括在處 理室內產生電漿，且將電漿限制在至少由部分的處理室與 合成磁場所定義的體積內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明的另一實施例中，與’在一處理室內使用電漿 增強法處理基底同時控制電漿體積的電漿限制配置有關。 該配置包括具有複數個第一磁性單元的第一磁性桶狀物。 第一磁性單元被架構成在處理室內部產生第一磁場。該配 置還包括具有複數個第二磁性單元的第二磁性桶狀物。第 二磁性單元被架構成在處理室內部產生第二磁場。 第二磁場被架構成與第一磁場結合，以在第一磁性桶 狀物與第二磁性桶狀物間產生一合成磁場。該合成磁場被 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - 530523 A7 B7 五、發明說明（7 ) 架構成允許處理所產生的副產氣體通過，同時又實質地將 電漿限制在至少由圓柱形處理室及合成磁場所定義的體積 內 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 填 寫 本 頁 亂式簡單說明 配合圖示以非限制的實例說明本發明，圖中相同的參 考編號代表相同的元件，其中： 圖1說明電漿處理所使用之習知技術的電感電漿處理 反應器。 圖2顯示圖1所示習知技術之電感電漿處理反應器的 頂視圖。 圖3說明按照本發明一實施例具有電漿限制配置的電 漿處理系統。 圖4說明按照本發明一實施例具有電漿限制配置之電 漿處理系統的斷面側視圖。 ’ 圖5說明按照本發明一實施例具有電漿限制配置之電 漿處理反應器的頂視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6說明按照本發明一實施例具有電漿限制配置之電 漿處理反應器的斷面頂視圖。 圖7說明按照本發明一實施例的電漿處理系統，具有 一較大的外磁性桶狀物，它的第一磁性單元從處理室的頂 部延伸到處理室的底部。 圖8 A說明按照本發明一實施例使用電漿限制配置及 電漿屏的電漿處理系統。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 530523 A7 _ B7_ 五、發明說明（8 ) 圖8 B是圖8 A中按照本發明之實施例中之電漿屏及 台座總成的放大側視圖。 圖9說明圖7中按照本發明之實施例包括電漿屏的電 漿處理裝置。 元件表 100 電感電漿處理反應器 1 0 2 處理室 10 6 介電窗口 10 4 天線 1 0 8 第一RF電源 110 進氣孔 112 基底 114 卡盤 116 第二R F電源 118 電漿 202 電漿屏 120 處理室壁 204 貫穿孔 300 電漿處理系統 302 電漿處理室 303 處理室壁 3 0 4 天線 306 第一RF電源 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 530523 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 3 0 8 介電窗口 3 12 基底 310 氣體注入器 3 14 卡盤 316 第二RF電源 318 排氣口 3 2 0 電漿 352 外磁性桶狀物 3 5 4 內磁性桶狀物 356 限制電漿之磁場 350 電漿限制配置 3 6. 0 第一磁性單元 3 6 2 處理室的軸 3 6 4 第一磁性單元間的空間 3 6 6 第二磁性單元 368 第二磁性單元間的空間 3 6 9 限制電漿之磁場 3 7 0 第一磁場 3 7 2 第二磁場 3 7 6 連接的場線 3 8 0 第一壁 3 8 2 第二壁 4 0 0 內通量板 4 0 2 內通量板的第一組件 (請先閱讀背一8之注意事填寫本頁) 訂. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- 530523 A7 --— B7 五、發明說明（1〇) 4 0 4 內通量板的第二組件 4 0 6 外通量板 7 0 0 外磁性桶狀物 . 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 I* 寫 本 頁 702 磁性單元 7 0 4 處理室壁磁場 802 電漿屏 803 電漿屏 804 支撐架 806 支撐架 808 接合材料 9 0 0 邊緣場線 902 處理室 9 0 6 場線 較佳實施例詳細說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現將參考幾個較佳實施例並配合圖式詳細描述本發明 。在以下的描述中，將會說明極多的特定細節以提供對本 發明的徹底瞭解。不過，熟悉此方面技術之人士應瞭解， 實施本發明並不一定需要全部這些或某些特定細節。在其 它例中，不詳細描述習知的處理步驟，以免對本發明造成 不必要的干擾。 在一實施例中，本發明提供一種處理基底的電漿處理 裝置。該電漿處理裝置包括實質圓柱形的處理室，其內的 電漿被灼熱並維持以處理基底。電漿處理裝置還包括一電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公茇） -13- 530523 A7 B7___ 五、發明說明（11 ) (請先閱讀背®之注意事填寫本頁) 漿限制配置，被架構成具有產生第一磁場的外磁性桶狀物 ，以及產生第二磁場的內磁性桶狀物。第一磁場與第二磁 場被用來在外磁性桶狀物與內磁性桶狀物間產生限制電漿 的磁場，它允許處理中所產生的副產氣體通過，同時實質 地將電漿限制在至少由實質圓柱形的處理室與限制電漿之 磁場所定義的體積內。 在將基底置入電漿處理室內的卡盤上時開始電漿處理 。處理氣體被輸入電漿處理室，它被激勵並產生電漿。電 漿傾向充滿整個處理室，移動向作用區及非作用區。在作 用區中，電漿的離子被加速朝向基底，離子在基底表面與 中性作用物結合，與基底表面上沈·積的材料反應以處理基 底。在非-作用區中，典型上會產生不利的處理條件，例 如不均勻的電漿密度，或與處理室中未被保護的區域反應 ，排氣口即首當其衝。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按照本發明的一態樣，經由在處理室內加入磁場以增 進對電漿處理反應器內之電漿的限制。磁場被架構成防止 電漿移動到處理室的非-作用區。更明確地說，安排磁場 以迫使電漿遠離非-作用區，並將電漿集中靠近處理室的 作用區。結果是，電漿被實質地限制在處理室中預先決定 的區域（例如作用區）。 雖然不願被理論束縛，但相信磁場可被架構成影響帶 電粒子的方向，例如電漿中帶負電的電子與帶正電的離子 。可將磁場安排成做爲一場鏡，它暫時地捕捉電漿中的帶 電粒子（繞場線螺旋旋轉），並最後改變它們的方向離開 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 530523 A7 B7 五、發明說明（12 ) 磁場。換言之，如果帶電粒子嘗試跨過磁場，它傾向受磁 場的影響，打轉或被反射開。按此方式，磁場抑制了電漿 跨過磁場所定義的區域。 在較佳實施例中，前述的磁場或限制電漿之磁場是由 加入電漿處理系統的外磁性桶狀物及內磁性桶狀物所產生 。磁性桶狀物所產生的磁場涵蓋內磁性桶狀物與外磁性桶 狀物間的區域。如前所述，磁場被架構成能防止電漿向處 理室的非-作用區移動，並將電漿實質地限制在至少是由 處理室與限制電漿之磁場所定義的體積內。較佳的情況是 ，外磁性桶狀物配置在處理室周圍的四周，而內磁性桶狀 物配置在處理室的內圍。不過，實際的配置是按照每一個 電漿處理系統的特殊設計而異。 此外，外磁性桶狀物以由複數個第一磁性單元架構而 成爲佳，內磁性桶狀物也以由複數個第二磁性單元架構而 成爲佳，兩者皆是以處理室的軸爲軸，徑向對稱配置，且 被架構成產生一磁場。組合第一及第二磁性單元的磁場產 生一合成磁場（例如限制電漿之磁場），它允許處理所產 生的副產氣體通過，同時將電漿實質地限制在至少由處理 室與限制電漿之磁場所定義的體積，內。更明確地說，限制 電漿之磁場被架構成允許中性粒子通過，但阻擋帶電粒子 的通過。 爲利於討論本發明的此態樣，圖3及4說明的典型電 漿處理系統3 0 0使用上述的磁性桶狀物。所顯示的典型 電漿處理系統3 0 0是一電感耦合的電漿反應器，不過， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背·面之注意事3填寫本頁) -裝 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530523 A7 B7 五、發明說明（13 ) 須注意，本發明可在任何一種適合形成電漿的電漿反應器 中實施，如電容耦合或ECR反應器。 (請t閱讀背•面之注意事填寫本頁) 電漿處理系統3 0 0包括一電漿處理室3 0 2，部分 是由處理室壁3 0 3定義。爲便於製造及操作簡便，處理 室302以架構成實質的圓柱形爲佳，並具有實質垂直的 處理室壁3 0 3。不過，須注意，本發明並不限於此種結 構，各種結構的處理室都可使用。· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 處理室3 0 2的外側，配置一天線配置3 0 4 (以線 圈表示），它經由匹配網絡（爲簡化說明在圖3中未顯示 )耦合到第一 RF電源306。第一 RF電源306被架 構成供應天線配置3 0 4頻率範圍大約0 · 4 Μ Η z到大 約50MHz的RF能量。此外，介電窗口308配置在 天線3 0 4與基底3 1 2之間。基底3 1 2代表要被處理 的工件，例如是要被蝕刻、沈積或其它處理的半導體基底 ，或是要被處理成平面顯示器的玻璃面板。例如，可用於 例示之電漿處理系統用的天線/介電窗口配置詳見於同日 提出申請之共同待審的專利申請案，名稱爲'v METHODS AND APPARATUS FOR PRODUCING UNIFORM PROCESS RATES 〃 ，倂入本文參考。 氣體注入器3 1 0典型上配置在處理室3 0 2內。氣 體注入器3 1 0以配置在處理室3 0 2之內圍四周爲佳， 用以將氣體源材料（例如蝕劑的源氣體）釋入介電窗口 308與基底3 12間的RF -感應電漿區。或者，氣體 源材料也可從構建在處理室本身之壁內的入口釋放，或經 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 530523 A7 B7 五、發明說明（14) (請先閱讀背面之注意事項^填寫本頁) 由配置在介電窗口內的噴頭釋放。例如，可用於例示之電 漿處理系統的氣體分配系統詳見於同日提出申請之共同待 審的專利申請案，名稱爲'' PLASMA PROCESSING SYSTEMS WITH DYNAMIC GAS DISTRIBUTION CONTROL 〃，倂入本文參考。 一般而言，基底312被送入處理室302,並放置 在一卡盤3 1 4上，卡盤被架構成在處理期間固定基底。 卡盤3 1 4例如是E S C (靜電）卡盤，它以靜電力將基 底3 1 2穩固在卡盤的表面。典型上，卡盤3 1 4也做爲 底電極，以由第二RF電源3 16偏壓爲佳。第二RF電 源3 1 6被架構成供應頻率範圍大約0 · 4 Μ Η z到大約 5 0 MHz的RF能量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，卡盤3 1 4以實質的圓柱形且與處理室同軸爲 佳，以使處理室與卡盤圓柱形對稱。不過，須注意，此並 非限制，且卡盤的配置可按照每一個電漿處理系統的特殊 設計而變。卡盤3 1 4可以被架構成可在裝/卸載基底的 第一位置（未顯示）與處理基底的第二位置（未顯示）間 移動。 仍現請參閱圖3及4，排氣口 3 2 0配置在處理室壁 3 0 3與卡盤3 1 4之間。不過，須注意，排氣口的實際 位置可按照每一個電漿處理系統的特殊設計而異。排氣口 3 2 0要被架構成能順利排放處理期間所形成的副產氣體 爲佳。此外，排氣口 3 2 0要稱合到一渦輪分子邦浦（未 顯示），典型上位在處理室3 0 2的外部。如熟悉此方面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 530523 A7 B7 五、發明說明（15) 技術之人士所瞭解，渦輪分子邦浦能保持處理室3 0 2內 適當的壓力。 此外，在處理半導體的情況，如蝕刻處理，處理室中 有若干參數需嚴密控制以保持高公·差的結果。處理室的溫 度是這類參數之一。由於蝕刻的公差（影響半導體元件的 性能）對系統中之組件的溫度變動極爲敏感，因此需要精 確地控制。可用於例示之電漿處理系統的溫度管理系統詳 見於同日提出申請之共同待審的專利申請案，名稱爲” TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR PLASMA PROCESSING SYSTEMS APPARATUS "，倂入本文參考。 此外，另一項在整個電漿處理中要嚴密控制的重要考 量是電漿處理室中所使用的材質，例如處理室壁的內表面 。還有另一項重要考量是用來處理基底的氣體化學品。可 用於例示之電漿處理系統的材質與氣體化學品詳見於同曰 提出申請之共同待審的專利申請案，名稱爲''MATERIALS AND GAS CHEMISTRIES FOR PLASMA PROCESSING SYSTEMS 〃 ，倂入本文參考。 爲產生電漿，經由氣體注入器310將處理氣體輸入 處理室3 0 2。接著使用第一 R F電源3 0 6供應天線 304所需電力，於是，在處理室302內部產生一大電 場。電場加速出現在處理室中的少量電子，致使它們撞擊 處理氣體的氣體分子。撞擊造成離子化，並開始放電或形 成電漿3 2 0。如習知技術，當處理氣體的中性氣體分子 受到強電場失去電子時，留下帶正電的離子。結果是，在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項¾填寫本頁) I n n i i n n n 一一^I n met ϋ I n n .# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530523 A7 B7 五、發明說明（16) 電漿3 2 〇中包括帶正電的離子、帶負電的電子、以及中 性的氣體分子。 電漿一旦形成，電漿內的中性氣體分子傾向直接朝向 基底表面。例如，使中性氣體分子出現於基底的機制可能 是擴散（即，氣體分子在處理室內隨機移動）。因此，典 型上，沿著基底3 1 2表面可以發現一層中性物種（例如 中性氣體分子）。當底電極3 1 4被供電時，離子傾向加 速基底，並與中性物種結合，活化基底的處理，即蝕刻、 沈積及/或其它等。 現請參閱圖3及4，電漿限制配置包括外磁性桶狀物 3 5 2與內磁性桶狀物3 5 4。如前所述，外磁性桶狀物 3 5 2與內磁性桶狀物3 5 4被架構成產生一鏈結的磁場 ，它們結合形成限制電漿的磁場3 5 6。在較佳實施例中 ，限制電漿的磁場3 5 6以配置在處理室壁3 0 3與卡盤 3 1 4間爲佳。按照此方式，可防止電漿進入排氣口 3 1 8，因此，可將電漿3 2 0實質地限制在處理室 3 0 2內部。不過，須注意，處理室內限制電漿之磁場的 實際配置是按照每一個電漿處理系統的特殊設計而異。 雖然圖3及4中所顯示的外磁性桶狀物3 5 2與內磁 性桶狀物3 5 4是在同一平面，但須瞭解，它們之間可以 偏移。唯一的要求是外磁性桶狀物3 5 2與內磁性桶狀物 354要有部分在同一平面。如果.沒有重疊，限制電漿的 磁場可能無法有效地限制電漿。 現請參閱圖4 ,限制電漿的磁場3 5 6被安排成與基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項相填寫本頁) 裝 n an n n n 一^fl n n ϋ i n i n -19- 530523 A7 B7_ 五、發明說明（17 ) 底3 1 4實質上平行，並配置在比·基底3 1 4之頂表面所 定義之平面低的位置。內及外磁性桶狀物的位置比基底低 大約0 · 2 5到大約1 . 5吋爲佳。不過，須注意，內及 外磁性桶狀物可以配置在處理室中的任何位置，只要它們 產生的磁場不在基底附近即可。例如，電漿限制配置可以 配置在基底上方，以將電漿限制到一較小的區域，或將電 漿導引到處理室內某特定區域，非常類似均勻環。此外， 限制電漿之磁場並不限於與基底平行，它可以配置在其它 位置，例如與基底定義的平面間呈一夾角。 有利的情況是不需要使用電漿屏，典型上它會增加顆 粒污染，增加消耗零件的成本、增加淸潔的步驟，以及縮 小氣流的通路。此外，由於電漿被限制在一指定的體積內 ，因此可以得到較均勻的電漿，因而做到更均勻的蝕刻， 即，基底的中央與邊緣部位都是以實質相同的速率處理。 爲進一步討論本發明的特性及它們優於習知技術的優 點，圖5及6顯示按照本發明的態樣，具有電漿限制配置 之電漿處理反應器3 0 0的頂視圖。如前所述，電漿限制 的配置3 5 0包括外磁性桶狀物3 5 2與內磁性桶狀物 3 5 4。外磁性桶狀物3 5 2以配置在處理室壁3 0 3的 外側爲佳。不過，須注意，外磁性.桶狀物也可配置在處理 室壁內，以及處理室的內側。 內磁性桶狀物3 5 4配置在電漿處理室3 0 2的周圍 。內磁性桶狀物3 5 4的直徑以小於外磁性桶狀物3 5 2 的直徑爲佳。在一實施例中，內磁性桶狀物3 5 4配置在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請t閱讀背ίθ之注意事 填 5 本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 530523 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（18) 卡盤3 1 4內部。不過，須注意，此並非限制，內磁性桶 狀物可置在處理室內各不同部位。例如，內磁性桶狀物可 以配置在均勻環內部，在卡盤上方。 現請參閱圖5及6，外磁性桶狀物3 5 2包括複數個 第一磁性單元3 6 0，它們以處理室3 0 2的軸3 6 2爲 軸，徑向且對稱地配置。較佳的情況是，第一磁性單元 3 6 0軸向地圍繞在處理室的周圍，並使它們的尖端（例 如N或S )指向軸3 6 2。如熟悉此方面技術之人士所瞭 解，尖端是磁性單元之場線聚集在一起的區域，即磁性單 元的北極或南極。此外，第一磁性.單元3 6 0沿著處理室 的周圍方向有一空間上的位移，如此，兩個第一磁性單元 3 6 0之間有一空間3 6 4。須瞭解，空間的大小可按照 每一個電漿處理系統的特殊設計而異。 圖5及6中還顯示內磁性桶狀物3 5 4，它包括複數 個第二磁性單元3 6 6，也是以處理室3 0 2的軸3 6 2 爲軸，徑向且對稱地配置。它很像第一磁性單元3 6 0 , 第二磁性單元3 6 6也是軸向地圍繞在卡盤的周圍，並使 它們的尖端（例如N或S )指向軸3 6 2。此外，第二磁 性單元3 6 6沿著卡盤的周圍方向有一空間上的位移，如 此，兩個第二磁性單元3 6 6之間’有一·空間3 6 8。再次 ，須瞭解，空間的大小可按照每一個電漿處理系統的特殊 設計而異。 此外，第一磁性單元3 6 0的總數量與第二磁性單元 3 6 6的總數量相同爲佳，如此，每一個第一磁性單元與 (請先閱讀背面之注意事項 _填寫本頁) »!裝 寫士 ----——訂 i #. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) -21 - 530523 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（19 ) 第二磁性單元相對應。在一實施例中，第一磁性單元的總 數爲3 2個。不過，每一個處理室之磁性單元的實施際數 量可按照每一個電漿處理系統的特殊設計而變。一般言之 ，磁性單元的數量要足夠，以確保限制電漿的磁場夠強， 以便能有效地限制磁場。磁性單元的數量太少，所產生之 限制電漿之磁場的效果差，致使電漿可以進入不該進入的 區域。不過，磁性單元的數量太多，會使密度的增加劣化 ，因爲典型上沿者場線在尖端的損失最筒。 在較佳實施例中，第一磁性單元3 6 Q的尖端與對應 之第二磁性單元3 6 6的尖端直線對齊，磁化向量以指向 同一方向爲佳。如熟悉此方面技術之人士所瞭解，磁性單 元之磁化向量的定義是極（例如N / S )的方向。此外， 第一磁性單元與對應之第二磁性單元的磁化向量，以交替 的方向圍繞處理室之軸爲佳（例如：N/S、S/N、N / s、S / N 等）。 較佳但非必要，第一磁性單元與第二磁性單元可爲永 久磁鐵，尺寸大小相同，且所產生的磁通量也相同。不過 ，大小與磁通量相同並非限制，且.在某些結構中，甚至需 要磁通量與大小不同的磁性單元。例如，大約5 0到大約 1 5 0 0高斯的磁通量最適合產生限制電漿的磁場3 6 9 ，其強度足以抑制電漿的移動。某些會影響所需磁鐵之磁 通量及大小的情況包括氣體化學品、功率、電漿密度等。 永久磁鐵以由具有足夠強力之永久磁性材料製成爲佳，例 如由N d F e B或SmC 〇系列的磁性材料製造。在某些 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 1 «I n L* n n H4 n n n n n n I · I n (請L閱讀背is之注意事填寫本頁) •Ή ·- -99 - 530523 A7 B7_ 五、發明說明（20 ) 較小的處理室中，A 1 N i C 〇或陶瓷也能工作良好。 (請先閱讀背ίθ之注意事^^填寫本頁) 雖然是使用永久磁鐵來實施電漿限制配置，但也可以 使用電磁鐵來實施電漿限制配置。電磁鐵的優點是可以控 制磁通量，因此，可以獲得較佳的處理控制。不過，電磁 鐵傾向使系統的製造更複雜，因此並不實用。 現請參閱圖6，第一磁性單元3 6 0被架構成產生第 一磁場3 7 0，第二磁性單元3 6 6被架構成產生第二磁 場3 7 2。部分的第一磁場3 7 0與部分的第二磁場 3 7 2重疊爲佳，如此，可以增加在環形間隙中所得到的 場強度。此外，磁性單元最好被架構成在軸向的磁性單元 3 6 0、3 6 6間有連接的場線3 7 6。兩個場分量 3 7 0、3 7 2及連接的場線3 7 6構成所要的限制電漿 的磁場3 6 9。磁場3 7 0、3 7 2被拉跨過環形間隙或 處理室壁3 0 3與卡盤3 1 4間的排氣口以提供足夠的限 制電漿之磁場3 6 9，並覆蓋環形間隙。雖然，圖中所顯 示的是覆蓋卡盤與處理室壁間的區域，但須瞭解，限制電 漿之磁場的位置可以改變，例如，磁場可以甩來禁止電漿 進入處理室內任何預先決定的區域。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要地，磁性單元之磁通量的強度必須高，以便能有 夠大的場強度離開磁鐵，並有效地連接成所顯示的場拓撲 。如果所選用的磁通量太低，限制電漿之磁場中低場的區 域將擴大，致使限制電漿的磁場無法有效地禁止電漿。因 此，較佳是使磁場的重疊最大化，並使場連接，以使低場 區域最小化。較佳的情況是，結合.第一及第二磁場，或限 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格〈210 X 297公釐） -23- 530523 A7 B7 五、發明說明（21 ) 制電漿之磁場具有結合的場強度，以有效地防止電漿通過 限制電漿的磁場。更明確地說，限制電漿之磁場的磁通量 範圍應從大約1 5到大約1 5 0 0.高斯，從大約5 〇 〇到 1 0 0 0高斯更佳，從大約1 〇 0到大約8 〇 0高斯尤佳 0 典型上，第一壁3 8 0配置在第一磁性單元3 6 0與 處理室3 0 2之間，第二壁3 8 2配置在第二磁性單元 3 6 6與處理室3 0 2之間。第一壁3 8 Q例如是處理室 壁303,第二壁382例如是部分的卡盤3 14。較佳 的情況是，壁（例如處理室與部分的卡盤）是使用非-磁 性材料製+成，可實質地抵抗電漿環境。例如，製造壁的材 料可以是碳化矽、氮化矽、石英、陽極處理的鋁、氮化硼 、碳化硼或類似物。 此外，磁性單元與處理室間的距離應該保持最小，以 便能有效地使用磁性單元所產生的磁能。易言之，磁性單 元愈靠近處理室，在處理室內所產生的磁場強度也愈強。 如果距離加大，就需要較大的磁鐵以便得到所要的磁場。 較佳的情況是，其距離在大約1 / 1 6吋到大約1吋。須 注意，其間的距離按照磁性單元與處理室間所使用的特定 物質而異。 關於所使用的磁場，通常，較佳的情況是在基底附近 的磁場爲零或接近零。磁通量靠近基底表面傾向使處理的 均勻性劣化。因此，電漿限制配置所產生的磁場要被架構 成在基底上方所產生的磁場實質上爲零。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------裝--- (請先•閱讀背歃之注意事填寫本頁) · # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 530523 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明說明（22 ) 按照本發明的另一態樣，配置複數個通量板以控制電 漿限制配置之第一及第二磁性單元所產生的不需要的磁場 。通量板被架構成用來短路不需要磁場之區域中的磁場。 例如，磁場通常會突出到磁性單元的非使用側。此外，通 量板改變某些磁場的方向，並因此可將更強的磁場導引到 所要的區域中。較佳的情況是，通量板使基底區域的磁場 強度最小化，並因此可將磁性單元配置在更靠近基底的位 置。因此，可以做到基底表面附近的磁場爲零或接近零。 現請再參閱圖4，電漿限制配置3 5 0包括電漿處理 通量板用以控制不需要的磁場。在一實施例中，內通量板 4 0 0，圍繞著內磁性桶狀物3 5 4的內圍及頂圍連續配 置，即靠近基底的側邊。較佳的內通量板4 0 0是被安排 成阻擋不需要的磁場並改變它的方_向，不需要的磁場是直 接朝向基底3 1 2的磁場。較佳的情況是，內通量板 4 0 0包括第一組件4 0 2及第二組件4 0 4。第一組件 4 0 2沿著內磁性桶狀物3 5 4的頂表面配置，第二組件 4〇2沿著內磁性桶狀物3 5 4的內圍配置爲佳。此外， 內通量板4 0 0配置在內磁性桶狀物3 5 4的附近爲佳。 內通量板4 0 0與內磁性桶狀物3 5 4緊密接觸更佳。此 配置傾向最有利於將磁場方向改朝向環形區域。 須瞭解，這些位置並非限制，第一及第二組件可以配 置在其它位置，只要它們能實質地防止不需要的磁場靠近 基底。此外，內通量板並不限於2個組件，可以架構成一 個組件或多於2個組件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱1 (請先閱讀背面之注意事項^填寫本頁) 1· :裝 #· -25- 530523 A7 B7___ 五、發明說明（23) 在另一實施例中，外通量板4. 0 6的配置是連續地圍 繞在外磁性桶狀物3 5 2的外圍，以將磁場的方向改變到 處理室內對限制電漿體積有貢獻的位置，即能有效率地使 用磁鐵。此外，外通量板也可限制外部的磁場干擾而影響 到設計。此外，外通量板4 0 6配置在外磁性桶狀物 3 5 2附近爲佳。外通量板4 0 6與外磁性桶狀物3 5 2 緊密接觸更佳（與上述有關於內通量板的理由相同）。 一般言之，製造通量板的材料要可以吸收（即短路） 不需要的磁場。例如，通量板可以使用磁導率（μ )高的材 料製造。在一實施例中，通量板是使用冷軋鋼製造。在另 一實施例中，通量板是使用鐵製造。 內通量板使第二磁性單元可以靠近基底配置，且不會 在基底表面附近產生磁場。按此方式，限制電漿的磁場可 以靠近基底配置，並因此可更有效地限制電漿。此外，經 由將磁性單元配置的更靠近基底，就可覆蓋更多的排氣口 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，須瞭解，當內磁性桶狀物與基底間的距離足夠 時，也可以不需要內通量板。在此情況，內磁性桶狀物的 頂表面與基底的底表面間，應大約有第一磁性單元之大小 的距離，或大約第一磁性單元間之間隔大小的距離，視何 者較小而定。如果磁鐵小，場線傾向靠近磁鐵。如果間隔 小，場線傾向靠近次一個磁鐵。在這兩情況場線都傾向不 靠近基底。例如，不使用通量板，磁鐵與基底間的距離應 在大約1到大約2吋之間。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格〈210 X 297公釐） -26- 530523 A7 B7 五、發明說明（24 ) 雖然圖3及4中所顯示的內磁性桶狀物的磁性單元僅 橫跨處理室的部分高度，但這並非要求。例如，圖7顯示 圖3的電漿處理系統3 0 0具有較大的外磁性桶狀物 7 0 0 °較大的外磁性桶狀物包括複數個較長的磁性單元 7 〇 2，它從處理室3 0 2的頂部一直延伸到超過處理室 3 0 2的底部。較大的外磁性桶狀物7 〇 0提供更優於習 知技術的優點。易言之，較長的磁性單元7 0 2被架構成 經由在處理室壁3 0 3的附近產生處理室壁磁場7 0 4， 迫使實質的電漿密度梯度集中在處·理室壁的附近，遠離基 底。按此方式，當橫過基底3 1 2的電漿密度梯度減至最 小時，均勻性可進一步增加。結合限制電漿之磁場3 5 6 ，在改良的電漿處理系統中，它對處理均勻性增進的程度 ，遠超過很多電漿處理系統。例如，此種桶狀物配置的細 節，詳見於同日提出申請之共同待審的專利申請案，名稱 爲、、IMPROVED PLASMA PROCESSING SYSTEMS AND METHODS THEREFOR ",倂入本文參考。 從前文中可看出，本發明提供很多優於習知技術的優 點。例如，本發明提供用以限制電漿的磁場，同時允許處 理的副產氣體通過。因此，磁場實質上防止電漿移動到處 理室的非-作用區。更重要的是，可將處理室內的電漿控 制在一指定的體積及一指定的位置。按照此方法，可以得 到更密度更均勻的電漿，致得到更均勻的處理，即，在蝕 刻期間，基底的中央與邊緣的蝕刻速率實質上相同。此外 ，本發明利於在處理室的內部產生磁場，該磁場不會出現 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -- (請九閱讀背一0之注意事填寫本頁) Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ 07 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530523 A7 B7_____ 五、發明說明（25 ) 於基底表面的附近。結果是，基底表面的處理情況更加穩 定。 另一優點是不需要使用電漿屏，典型上，電漿屏會增 加顆粒污染、使消耗性組件的成本增加、淸潔步驟增加， 以及氣流通路減少。反之，本發明的氣流通路是整個處理 室，因此，處理的窗口加大，即抽氣速率、氣流及壓力。 此外，氣流通路不減少，處理系統可以在較低的壓力下操 作，使用較小的邦浦。此外，在基底表面四周所產生的氣 流對稱，使得處理速率更均勻。此外，就電漿處理系統的 整個壽期而言，本發明較便宜。 須注意，雖然較佳實施例的考慮是產生夠強的磁場以 限制電漿，並不需要在處理室內加入電漿屏，但也可以使 用電漿屏以增加對電漿的限制。例如，可以使用磁場做爲 限制電漿的第一裝置，並使用電漿屏做爲限制電漿的第二 裝置。 此外，如果無法忍受磁鐵設計的複雜度或成本，且通 路的損失尙不足以造成危害，按照本發明的另一態樣，可 以使用改良式的電漿屏。現請參閱圖8 A及8 B，電漿屏 8 0 2/8 0 3並非直接鎖在處理室壁上，而是接合在適 當材料（例如鋁）製成的支撐架8 0 4 / 8 0 6上。因此 ，腐蝕率低及較易碎之機械強度較高的電漿屏材料（即低 張應力及高易碎性）可以放置在這些較堅固的支撐架上。 可用來製造電漿屏8 0 2/8 0 3的材料包括矽及碳化砂 。接合材料8 0 8可以使用電氣性能及熱接觸良好且適合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） n n n n n i_i n n n In t · n n n i t— n ·1· 一 or . i n n In n ·1 I 1 (請先閱讀背s'之注意事填寫本頁) -28- 530523 A7 B7 五、發明說明（26 ) 在真空中使用的材料製成（例如黏合劑）。此外，電漿屏 8 0 2/8 0 3也可附接到處理室壁3 0 3或卡盤上（在 單或多室中）。 除了選擇電漿屏之罕有材質具彈性外，支撐架的設計 也更具彈性，以構成可全然重現的電氣及熱連接，以在重 新組裝時能得到可重現的系統性能。例如，複雜的形狀包 括r f墊圈及閂鎖表面，可以設計成使用比碳化矽或矽堅 固且更具成本效益的鋁製造。另一優點是來自底電極（例 如卡盤3 1 4 )的r f回程電流，可經由通過支撐架回到 r f匹配系統中之r f接地的低阻抗路徑可靠地控制。此 可使得經由工具之不可靠的接地回程路徑的流動減少。另 一優點是電漿屏可分割成較小的段製造，經由支撐架的附 接，更具成本效益。此外，裝載或卸載基底312時如果 需要取下電漿屏的某些段也很方便。此外，本發明也允許 放置純材質電漿屏（例如碳化矽或矽）的位置更具彈性， 允許將直接鎖在基於真空完整性之考量而不能閂鎖的位置， 或基於污染之考量，反應器面對電漿的內表面需要完全是 純材料，而不能出現金屬扣件的位置。 此外，前述的電漿屏與支撐架總成也可與上述圖7所 教導的共同使用。現請參閱圖9，圖中顯示電漿屏8〇2 /8 〇 3使用支撐架8 0 4/8 0 6固定在磁性單元 7 0 2下端的上方。如果按照先前般地實施電漿屏8 0 2 /8 〇 3 ,要使用磁場7 0 4沿著壁定義電漿的體積會有 困難。如圖所示，在磁性單元7 0 2下端的邊緣場線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事'^:填寫本頁) 丨裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _ OQ _ 530523 A7 _____B7__ 五、發明說明（27 ) 9 0 0可穿過固定在處理室9 0 2下方的電獎屏。如此會 加強電漿使電漿屏失效的能力，並使電漿延伸到室9 0 2 的下方。可將屏中的孔縮小到足此.防止此現象發生，不過 ，會損失某些氣流的通路。另者，電漿屏可以配置在遠離 邊緣場的位置。不過，如此會增加處理室的面積，在某些 情況，有時會阻遏了以磁場配置定義電漿體積的優點。 本發明之實施例特別有利的情況是電漿屏8 0 2 / 8 0 3可以配置在較高的位置，其場線9 Q 6走電漿屏 8 0 2 / 8 0 3的平面，而非切割過電漿屏。在此種結構 中，橫過的場擴散會減少，且磁場限制將局部地禁止電漿 經由電漿屏擴散。如此，電漿屏中可使用較大的孔，以增 加氣流的通路。 雖然本發明是以數個較佳實施例描述，但替換、變換 或相等物都在本發明的範圍內。須注意，實施本發明的方 法與裝置可有很多種替換方式。因此，以下所附申請專利 範圍意欲解釋成包括所有這類替換、變換或相等物，都在 本發明的真正精神與範圍內。 (請先閱讀背面之注意事3填寫本頁) 裝 LT·- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公茇）

Claims (1)

1. 530523 A8 B8 C8 D8

   煩請委員明一 W -本案修正後是否變更摂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 附件A : 第89 1 24198號專利申請案 中文’申請專利範圍修正本 民國91年5月修正 1 . 一種用以處理基底的電漿處理裝置，包括： 一實質圓柱形的處理室，其內有被灼熱且被維持以進 行該處理的電漿；以及 一電漿限制配置，包括： 一外磁性桶狀物，圍繞配置在該處理室周圍，該外磁 性桶狀物具有複數個第一磁性單元，以該處理室的軸爲軸 ，徑向且對稱地配置，該複數個第一磁性單元被架構成產 生第一磁場 ； 一內磁性桶狀物，配置在該處理室內部，其直徑小於 該外磁性桶狀物的直徑，該內磁性桶狀物具有複數個第二 磁性單元，以該處理室的軸爲軸，徑向且對稱地配置，該 複數個第二磁性單元被架構成產生第二磁場， 該電漿限制配置被架構成使用該第一磁場與該第二磁. 場在該外磁性桶狀物與該內磁性桶狀物之間產生限制電漿 之磁場，它允許該處理所產生的副產氣體通過，同時實質 地將電漿電漿限制在至少由該實質的圓柱形處理室與該限 制電漿之磁場所定義的體積內。 2 .如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中， 部分的該第一磁場與部分的該第二磁場結合，該結合產生 該限制電漿之磁場，該限制電漿之磁場具有的磁場強度能 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .P. 、1T f 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） 530523 A8 B8 C8 ____D8 六、申請專利範圍 有效地防止該電漿通過該限制電漿之磁場。 3 ·如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其$言亥 限制電漿的磁場是由該第一磁場與該第二磁場所產生，具 有的磁通量在大約5 0到大約1 0 0 0高斯的範圍。 4 ·如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其ψ > 當該基底放置到該處理室內進該處理時，該電漿限制配置 並不在該基底的表面附近產生磁場。 5 ·如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其巾該 第一磁性單元沿著該處理室的軸空間地位移，且其中該第 二磁性單元沿著該處理室的軸空間地位移。 6 ·如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中該 複數個第一磁性單元之第一磁性單元的總數等於該複數個 第二磁性單元之第二磁性單元的總數，因此，每一個該第 一磁性單元具有一個對應的第二磁性單元。 7 ·如申請專利範圍第6項的電漿處理裝置，其中該 第一磁性單元的尖端與該對應之第二磁性單元的尖端對對 齊。 . 8 ·如申請專利範圍第7項的電漿處理裝置，其中該 第一磁性單元與該對應之第二磁性單元的磁化向量指向相 同的徑向方向。 . 9 ·如申請專利範圍第8項的電漿處理裝置，其中該 第一磁性單元之磁化向量的方向繞著該處理室的軸交替改 變 〇 · 1 〇 ·如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 丨丨丨ml—,#—, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· P. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -2- 530523 A8 B8 C8 D8 __ 六、申請專利範圍 該第一磁性單元與該第二磁性單元是永久磁鐵。 1 1 ·如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中 該電漿限制配置還包括複數個通量板，該通量板被架構成 控制該第一磁性單元與該第二磁性單元所產生之不需要的 磁場。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項的電漿處理裝置，其 中該複數個通量板包括第一通量板，連續地配置在該外磁 性桶狀物的外圍，該第一通量板靠近該第一磁性單元。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項的電漿處理裝置，其 中該複數個通量板包括第二通量板，包圍在該內磁性桶狀 物的部分位置，該第二通量板被架構成，當在處理期間將 該基底放置到該處理室內時，將該不需要的磁場改變到遠 離該基底的方向。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項的電漿處理裝置，其 中該第二通量板被連續地配置在該內磁性桶狀物的內及頂 圍，該第二通量板靠近該第二磁性單元。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項的電漿處理裝置，其 中該複數個通量板是由導磁率高的材料_ $。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項的電漿處理裝置，其 中該複數個通量板是由冷軋鋼製成。· 1 7 ·如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，進一 步包括： 一電獎屏配置，配置在該處理室內部，該電漿屏配置 包括一電獎屏及一電獎屏支撐架，該電漿屏支撐架附接於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公f ----：--- I! HI!,#! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3 - 530523 A8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 該處理室，該電漿屏與該電漿屏支撐架接合。 1 8 .如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，其中 該電漿處理裝置進一步包括一實質上爲圓柱形的台座，配 置在該實質上爲圓柱形之處理室之內圍的內部，該實質上 圓柱形的台座具有一外徑，它小於該實質上圓柱形之處理 室的內徑，該實質上圓柱形的台座與該實質上圓柱形的處 理室軸對齊，該實質上圓柱形之處理室的內圍與該實質上 圓柱形之台座的外圍間定義一環形間隙，該環形間隙是實 質上的圓柱形對稱。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項的電漿處理裝置，其 中該基底放置在該實質上圓柱形的台座上。 2 〇 .如申請專利範圍第1 9項的電漿處理裝置，其 中該內磁性桶狀物配置在該實質上圓柱形之台座的內部。 2 1 .如申請專利範圍第2 0項的電漿處理裝置，當 該基底被放置到該處理室進行該處理時，其中該限制電漿 之磁場的配置低於該基底。 2 2 _如申請專利範圍第2 1項的電漿處理裝置，其 中該實質上圓柱形的台座是一卡盤配置，用以在處理期間 固定基底。 2 3 ·如申請專利範圍第1 8項的電漿處理裝置，進 一步包括： 一電漿屏配置，配置在該處理室內部，.該電漿屏配置 包括一電漿屏及一電漿屏支撐架，該電漿屏支撐架附接於 該台座，該電漿屏與該電漿屏支撐架接合。 本紙張尺度適用巾關家_ ( CNS ) A4· ( 210X297公釐) ：' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 530523 A8 B8 C8 _______ 08 六、申請專利範圍 2 4 · —種使用電漿增強法在處理室中處理基底同時 控制電漿之體積的方法，包括： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該處理室內以第一磁性單元產生第一磁場； 在該處理室中以第二磁性單元產生第二磁場； 結合該第一磁場與該第二磁場以在該第一磁性單元與 該第二磁性單元間產生一合成磁場； 在該處理室內產生該電漿；以及 將該電漿限制在至少由部分的該處理室與該合成磁場 所定義的體積內。 2 5 · —種使用電漿增強法在處理室中處理基底同時 控制電漿之體積的電漿限制配置，包括： 第一磁性桶狀物，具有複數個第一磁性單元，該第一 磁性單元被架構成在該處理室內部產生第一磁場；以及 第二磁性桶狀物，具有複數個第二磁性單元，該第二 磁性單元被架構成在該處理室內部產生第二磁場， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該第二磁場被架構成與該第一磁場結合，以在該第一 磁性桶狀物與該第二磁性桶狀物間產生一合成磁場，該合 成磁場被架構成允許該處理所產生的副產氣體通過，同時 ,實質地將電漿限制在至少由該處理室與該合成磁場所定 義的體積內。 . 2 6 .如申請專利範圍第2 4項的方法，其中該第一 及第二磁場爲多尖端磁場，且其中該第一多尖端磁場產生 於第一方向，該第二多尖端磁場產生於第二方向，該第一 方向與該第二方向相反。 本f張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠) " ： -5- 530523 A8 B8 C8 __ D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 7 ·如申請專利範圍第2 6項的方法，其中該第一 及第二多尖端磁場產生於由該基底的頂表面所界定的平面 下方。 2 8 ·如申請專利範圍第2 4項的方法，其中該第一 磁場及該第二磁場產生於大致平行該基底的表面。 2 9 ·如申請專利範圍第2 4項的方法，其中該第一 及該第二磁場與該基底的頂表面分離，以使該基底的該頂 表面附近之該磁場的效果最小化。 3 〇 ·如申請專利範圍第2 5項的電漿限制配置，其 中至少該磁場的一部份被架構成結合，以在該第一磁性桶 狀物與該第二磁性桶狀物之間產生一合成磁場，該合成磁 場被架構成允許該處理所產生的副產氣體通過，同時實質 地將電漿限制在至少由該合成磁場所定義的體積內。 3 1 ·如申請專利範圍第2 5項的電漿限制配置，其 中該第一磁性單元與至少一部份的該第二磁性單元置於由 該基底的頂表面所界定的平面下方，以在由該基底的該頂 表面所界定的該平面方向產生該磁場。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 2 .如申請專利範圍第2 5項的電漿限制配置，其 中許多該第一磁性單元對應許多該第二磁性單元，其中對 應的該第一及第二磁性單元被軸向地對齊，且其中對應的 該第一及第二磁性單元的磁向量是朝向相同方向。. 3 3 ·如申請專利範圍第2 5項的電漿限制配置，其 中該許多第一磁性單元位在該處理室的外側，且其中該許 多第二磁性單元位在該處理室的內側。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X297公釐） " ：' 一 -6 - 530523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 4 ·如申請專利範圍第2 5項的電漿限制配置，進 一步包含許多通量板，該通量板被架構成控制由該第一磁 性單元及該第二磁性單元所產生的該磁場。 3 5 ·如申請專利範圍第2 5項的電漿限制配置，其 中該許多第一磁性單兀及該許多第二磁性單元置於該處理 室的軸周圍，且其中該許多第二磁性單元定位成比該許多 第一磁性單元更靠近該處理室的軸。 3 6 . —種使用於電漿處理室中的電漿限制配置，包 含： 一磁性配置，架構成用於產生一夠強的磁場，以限制 該處理室內的該電漿；及 一通量板，包圍該磁性單元的一部份，該通量板架構 成用於阻隔並改變在由該通量板包圍的該部份磁性配置所 形成的一部份磁場之方向。 3 7 ·如申請專利範圍第3 6項的電漿限制配置，其 中該磁性配置及該通量板置於該處理室的內側。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 8 ·如申請專利範圍第3 6項的電漿限制配置，其. 中該通量板架構成阻隔並改變該部份磁場的方向，遠離該 處理室內側的基底。 3 9 ·如申請專利範圍第3 6項的電漿限制配置，其 中一基底座置於該處理室內側，該基底座具有一表面，架 構成可容納一基底，且其中該磁性配置及該通量板定位於 該基底座的外周內。 4 0 ·如申請專利範圍第3 6項的電漿限制配置，進 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' 一 530523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一步包括一第二磁性配置，置於該處理室外側且架構成產 生夠強的第二磁場以限制該處理室內的電漿；及一第二通 量板，置於該處理室外側且包圍一部份的該第二磁性配置 ，該第二通量板架構成用於阻隔並改變在由該第二通量板 包圍的該部份的第二磁性配置所形成的一部份該第二磁場 之方向。 4 1 .如申請專利範圍第4 0項的電漿限制配置，其 中該通量板架構成阻隔或改變該部份的磁場之方向，向著 該第二磁性配置，且其中該第二通量板架構成阻隔或改變 該部份的磁場之方向，向著該第一磁性配置。 4 2 ·如申請專利範圍第4 1項的電漿限制配置，其 中該磁性配置包括許多磁性單元，置於該處理室的軸周圍 ，且其中該第二磁性配置包括許多第二磁性單元，置於該 處理室的軸周圍。 4 3 .如申請專利範圍第4 2項的電漿限制配置，其 中該通量板連續地置於該磁性配置的頂部及內周周圍，且 其中該第二通量板連續地置於該第二磁性配置的外周周圍. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁；> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8-