可導電耦合的電離子反應器的熱布置的製作方法

2023-06-06 15:01:31

專利名稱：：可導電耦合的電離子反應器的熱布置的製作方法
技術領域：
：本發明是關於半導體設備，更明確而言，是關於一種用於在製程室中提供來源以感應地產生等離子的RF線圈組件。技術背景化學氣相沉積(「CVD」)是一種用於半導體產業中以在基材上形成所欲材料的薄層或膜的氣體反應製程。高密度等離子CVD(rHDP-CVDJ)製程使用反應性化學氣體，連同通過使用RF產生等離子所產生的物理離子以增強膜沉積。尤其HDP-CVD系統是藉由使用感應耦合技術形成一大小上大於標準、電容耦合等離子CVD系統的密度至少將近2量級的等離子。此外，HDP-CVD系統大體上在低於低密度等離子系統的壓力範圍處操作。使用在HDP-CVD系統中的低室壓力可提供具有長平均自由徑及較低角分布的活性物種。此等因子結合較高的等離子密度，提供具有用於一些半導體處理型式的優點的處理環境。例如，業經發現HDP-CVD技術可提供改進之間隙填充能力，其中分離基材上電路組件和互連件的間隙是用電絕緣材料填充，以避免在組件間引起寄生交互作用(spuriousinteractions)。改進HDP-CVD技術的此間隙填充能力的原因在於等離子的高密度促進濺射與膜沉積同步、在一些特徵上(例如，升高表面的隅角)緩慢沉積。一些HDP-CVD系統將非反應性氣體引入等離子中以更促進濺射效應，且一些製程在基材支撐基座內使用電極，以產生將等離子偏向基材的電場。近來，已開發出一些使用氫氣作為非反應性氣源的製程，其中該等製程大體上使用高RF功率以產生等離子及相對較長的沉積時間。雖然此等製程在填充間隙方面已非常成功，惟其將處理室的部分曝露於來自高功率等離子的更長周期的離子轟擊及輻射。此曝露的影響在於多晶片製程期間大量熱被諸如圓頂、檔板、氣體噴嘴及製程套件的陶資組件吸收。此高溫不僅導致增加此等組件的破裂速率，且亦不利地影響均勻性範圍偏移，且通過在此等位置處形成的反應增加噴嘴堵塞的事例。因此在此項技術中有需要改進感應耦合等離子反應器的熱管理。
發明內容本發明的具體實施例揭示一種用於在製程室中提供來源以感應地產生等離子的RF線圈組件。該RF線圈組件包含一置於處理室周邊附近的RF線圏，及一置於該處理室周邊附近的框架。該框架適於將RF線圈支撐在定位。一接口材料是置於該框架及一處理室的側壁間且與其熱接觸。該接口材料具有3.0W/mK或更高的熱導率。在不同具體實施例中，該接口材料的熱導率可為4.0W/mK或更高、5.0W/mK或更高、6.0W/mK或更高或可基本上介於3.0和6.0W/mK之間。在一些事例中，一冷媒管是與RF線圏熱接觸而配置以承載液體冷媒流。該處理室可包含一圓頂，其在處理室中界定一等離子處理區的上邊界。RF線圈及框架是置於該圓頂附近。在一些此等具體實施例中，RF線圈具有一界定圍繞該圓頂的環形的平坦斷面，其中該框架具有數個自該圓頂朝外的方向延伸的指狀件。指狀件覆蓋環形的一部分，使得藉由數指狀件覆蓋的環形相對區域是在15%及40%間。在一具體實施例中，由數指狀件覆蓋的環形相對區域是在20%及30%間。數指狀件可包含數成對的指狀件，其中各個成對的指狀件是置於RF線圈的實質相對側上，且基本上覆蓋環形的相同部分。該環形可為一基本上圓形的環形。在一些具體實施例中，該框架具有一界定與接口材料熱接觸的區域的高度，該高度大於正交於平坦斷面的一平面的該RF線圏及指狀件的一全部寬度。在一些此等具體實施例中，該高度是比該RF線圏及指狀件的全部寬度大至少100/0，同時在此等其它具體實施例中，該高度是比該RF線圏及指狀件的全部寬度大至少200/0。RF線圈組件可形成一基材處理系統的部分，該基材處理系統包括一外罩、一高密度等離子產生系統、一基材架、一氣體傳遞系統、一壓力控制系統、及一控制器。該外罩界定處理室。高密度等離子產生系統是操作性耦合至處理室且包含RF線圏組件。基材架是配置以在基材處理期間固定一基材。氣體傳遞系統是配置以將氣體引入處理室中。壓力控制系統維持處理室內的選定壓力。控制器控制高密度等離子產生系統、氣體傳遞系統、及壓力控制系統。本發明的本質和優點的進一步了解可藉由參考規格書的其餘部分及圖式實現。圖1A提供習知RF側線圈及加熱器組件的展開圖；圖1B提供顯示於圖1A中的習知RF側線圈及加熱器組件的組件圖；圖1C提供顯示於圖1A中的習知RF側線圈及加熱器組件的平面圖；圖1D提供顯示於圖1A的習知RF側線圈及加熱器組件中的加熱器的電連接詳圖；圖1E提供在圖1C所示斷面處的習知RF側線圈及加熱器組件的斷面圖；圖2A是用於討論本發明的具體實施例的電熱轉移模型的概要表示法；圖2B是用於討論本發明的具體實施例的側線圏組件的部分的概要表示法；圖3提供習知RF側線圈(COLOR)的部分的熱模型的仿真結果；圖4提供顯示本發明(COLOR)的一些特點的效應的一熱模型的仿真結果；圖5A是一高密度等離子化學氣相沉積系統的具體實施例的簡化圖，在該系統上可使用依據本發明的具體實施例的RF側線圏；及圖5B是一可結合圖5A的範例性處理系統使用的氣體環的簡化斷面圖。主要組件符號說明100加熱器組件102A線對104RF線圏108指狀件102加熱器102B線對106框架110圓頂側壁115接口材料122A導管124電支架130組件208側壁216框架224指狀件232箭頭513室516等離子處理區518基材支撐部件522本體部件524冷板526節流閥528泵530側線圈531B側SRF產生器532A匹配網絡532C偏壓匹配網絡534A-534E氣源535A'-535B'來源噴嘴MFC537氣體環538A傳遞管線540氧化器氣體噴嘴543A-543C閥545頂部噴嘴548頂部充氣增壓件551遠程微波產生器554清潔氣體饋送接口120互連件122B導管126開口204圓頂212接口材料220加熱器組件228線圈510系統514圓頂517基材部分520靜電夾頭523加熱器板525節流閥本體527柵閥529頂部線圈531A頂部來源RF產生器531C偏壓RF產生器532B匹配網絡533氣體傳遞系統535A第一氣源536氣體環充氣增壓件538氣體傳遞管線539來源氣體噴嘴541本體充氣增壓件544閥前管線546頂部排氣口550遠程等離子清潔系統553反應器空腔555施加器管556上加栽位置561文件板570真空系統557下加載位置562中央信道580A來源等離子系統580B偏壓等離子系統580具體實施方式本發明的具體實施例提供感應耦合等離子反應器的改進熱管理，尤其是藉由控制用於該等反應器中的側線圏的熱特徵。圖1A和1B分別顯示習知RF線圈及加熱器組件100的展開和組合圖。該組件具有中心對準且藉由一框架106耦合的一加熱器102及一RF線圈104。加熱器102、RF線圈104及框架106亦可藉由一互連件120及一組件130耦合。圖1C顯示習知RF線圏及加熱器組件100的平面圖，其顯示加熱器102及RF線圈104的同心及共面對準。RF線圏104可藉由框架106保持在相對於加熱器102的位置中，框架106具有延伸出且支撐RF線圈104的繞組的指狀件108。組件100可圍繞圓頂側壁的外側定位，參考以下有關範例性感應耦合等離子系統的說明的進一步描述。圓頂側壁協助界定一等離子室的等離子產生空間。在此組態中，加熱器102位置是比RF線圈104更靠近圓頂側壁。當RF線圏104循環冷卻液體以冷卻等離子室時，加熱器102亦用圓頂側壁來冷卻。組件130的詳圖顯示於圖1D中，其導管122A及122B是提供用於連接至一AC電源(未顯示)。在所示的具體實施例中，加熱器102包含二對導線，其中第一對102位於靠近導管122A且第二對102B自導管122B露出。一電源供應輸入(未顯示)是通過一封閉迴路溫度控制器連接至第一和第二對102A和102B,以調節陶瓷圓頂側壁上的溫度。導管122A和122B是藉由電支架124保持定位，其可藉由一容納於開口126處的固定件固定至組件100的其餘部分。習知線圈組件的結構是用圖1E所示的斷面圖進一步顯示。各個此等斷面圖顯示圓頂側壁110相對於加熱器102及RF線圈104的位置。圖式頂部處的斷面A-A顯示在圖1C中線A處的一圈組件100的斷面圖。斷面B-B顯示在圖1C中線B處的組件100的斷面圖，其中一指狀件108自框架延伸且接觸RF線圏104。斷面C-C顯示在圖1C中線C處的組件100的另一斷面圖。在各斷面圖中可見到一接口材料115可置於圓頂側壁110及框架106間，以提供一些熱損耗。一冷媒管是設置通過線圏104，使加熱器102和冷媒管與RF線圏成為一體。依此方式，圓頂可藉由加熱器102加熱，且藉由使冷媒流過冷媒管來冷卻。雖然圖1A至1E的習知側RF線圈大體上是充分設計用於在一室內於某些處理條件下施行等離子處理，該設計的處理條件的限制很明顯，即，使用高RF功率且相當長的處理時間。尤其是，在其中側RF功率超過7.5kW的處理條件下，藉由習知設計的熱管理可能不適當。此在其中側RF功率是9.0kW或更高的處理條件下甚至更不適當。可預期需要大於12.0kW的側RF功率的製程可能即將需要適應一些挑戰性沉積情況。同時，一些製程是在開發中，其中此量級的功率位準是待維持達大於200秒、大於300秒、大於400秒或更大於500秒的時間周期，其中因為習知側RF線圏設計的熱特徵，沉積可能至少部分會過早地故障。當本發明者開始面對修正側RF線圏設計以適應用於增加時間周期的增加RF功率的任務時，對於可達到所需熱管理的修正型式並不明顯。如自圖1A至1E可顯見，習知側RF線圈和加熱器的結構包括若干不同組件，其具有圍繞該結構周圍變化的結構。結構的熱特性呈現個別組件的熱特徵的複雜交互作用。例如，在習知設計中，使用指狀件以熱耦合線圏及水管反映了加熱、冷卻及線圈剛性竟合設計間的折衷設計。本發明者已研發一種熱特性的電模型，作為一種用於將各種參數的相依解耦合且因而系統化評估何類型式的修正可用以改變所需方式中的熱特徵的方法。此模型是概要地顯示於圖2A中，其中電壓模擬於溫度。在電模型一端點處，電壓^對應於圓頂溫度，而在電模型的另一端點處，電壓W對應於線圏外側的75°C的溫度限制。在此一電模型中的電流/對應於熱通量且可近似常數。藉由該配置的各若干組件的熱損耗對應於電模型中的一電阻組件，其中圖2A中的模型明示用於改變熱模型的可能來源，即依據在室處的熱損耗尺chamber、通過一置於圓頂側壁及框架間的接口材料的熱損耗尺interface、通過框架的熱損耗尺frame、通過自框架延伸出且置於線圈周圍的指狀件的熱損耗尺finger、及通過線圈本身的熱損耗尺c。ih在解除此等不同組件的耦合時，由本發明者使用的模型研究當修正個別組件中的一的熱特徵時，在側線圏配置的熱特徵方面的總體影響。此允許能更佳了解總體結構內的組件的效應，且因而允許了解效應的組合。基本上，仿真的目的是要辨識減少電阻尺以減少溫度的有效方式。本發明的具體實施例藉由改變結構的熱與其它物理特性及其使用方式，來提供習知設計的修正。因此圖2B提供該側線圏配置的一部分結構的概要顯示，辨識用於討論本發明具體實施例的某些組件及尺寸。框架216是設置以在圓頂204的一側壁208處熱接觸該圓頂，其具有一插入的接口材料212。該框架具有一高度"rame且接觸側壁周圍。加熱器組件是如220所指，且該線圈如228所指。線圏228具有一外徑ODc。n及一內徑IDc。H，且是配置有一內部冷媒管，冷媒可如箭頭232所示通過其流動。框架216包含數指狀件224，其是圍繞圓頂204周圍隔開，且與線圈228熱接觸。一特定指狀件具有寬度Wfinger及厚度ffinger，其如以下進一步說明，對於所有指狀件可基本上一致或隨著不同指狀件變化。在評估熱特徵的個別修正的效應時，本發明者亦利用一基於標準TubularExcnahgeManufacturersAssociation(rTEMAJ)方法的熱衝莫型，用於計算熱轉移係數。因為RF線圈的二迴路是將近對稱，且因為各迴路的構造具有可重複的模式，故只仿真單一線圏結構的一區段。該等模型考慮不同型式的冷媒，其一是100%水且另一者是50%水/50%乙二醇混合物。此外，該等模型考慮水/乙二醇混合物的不同流量。此等不同冷媒及流量影響待應用於仿真通過線圈的冷媒流的熱轉移係數。熱轉移係數是藉由測試溫度數據及積垢(fouling)因子精細調整，其中用於一些模型中的值已綜整在表l中表l:冷媒熱轉移係數tableseeoriginaldocumentpage13圖3顯示使用有關圖1A至1E描述的習知側RF線圏組件的一部分的幾何形狀執行此一仿真的結果。該仿真是針對一配合如以下有關圖5A和5B說明的感應等離子室，在自一藉由提供9kW射頻功率至側線圏(另提供9kW功率至頂部線圈及一6kW偏壓功率)形成的等離子所產生熱的處理條件下操作的側RF線圏組件所施行。冷媒管是仿真為在50。C下具有1.8gpm流量的50%水/50%乙二醇。置於側壁及框架間的接口材料具有約k=1.5W/mK的熱導率係數，其使用HeatPathTM註冊商標且可自DowComing②市購獲得的熱墊材料進行仿真。圖3的部分(a)顯示由仿真決定的等溫表面，而圖3的部分(b)提供所產生溫度決定的輪廓顯示。此等結果是用作當進行某些修正時比較線圏的平均頂部溫度改變的基線。此等比較是參考圖4進行，其中該圖的圖畫(a)對應於圖3的圖畫(a)作為基線結果。圖4的部分(b)顯示將置於側壁208和框架216間的接口材料212的熱導率係數增加至K-4.0W/Mk。熱導率的此一增加造成圓頂側壁和框架間的熱接口的改進，且導致平均圓頂溫度降低達約22。C。本發明的不同具體實施例因此提供一具有3.0W/mK或更大、4.0W/mK或更大、5.0W/mK或更大或6.0W/mK或更大的熱導率的接口材料，此等值有時是藉由使用具有在3.0至6.0W/mK範圍內，或5.0至8.0W/mK的範圍內的熱導率的材料達到。在一特定具體實施例中可用以提供具有需求特徵的接口材料的適合材料是可由Thermagon公司獲得的可撓性石墨材料T-gonTM。此一材料具有5W/mK的標稱熱導率，其特徵的其它物理參數包括密度2.20g/cm3、硬度85Shore、容積電阻率11x1(T4Qcm及抗拉強度650psi。圖4的部分(c)顯示增加框架216和圓頂側壁208間的熱接觸的結果，在此事例中藉由增加框架216和接口材料212間，及接口材料212和圓頂側壁208間的接觸面積。在習知設計中，接觸面積等於以下乘積(1)其中安裝側線圈組件的圓頂204的圓周或周邊，(2)框架的高度/7frame，其最後等於線圈外徑ODc。,7與二指狀件厚度2f/^er^和。本發明的具體實施例藉由使框架高度/7frame大於ODc。,7+2^^而增加接觸面積，且因此增加熱導率。在一些具體實施例中，框架高度hfr抓e超過ODc。n+2^^達10。/。以上或20。/o以上，諸如在10至25%以上的範圍內，或在20至30%以上的範圍內。在用於處理300毫米直徑晶片的室的側線圈組件的習知設計中，框架高度勿frame是將近0.5英寸，該圓頂在該點處具有約18.5英寸的圓周。顯示於圖4部分(C)的結果是增加框架高度/7fr抓e約0.07英寸的結果，即，使得框架高度/7fr抓e超過ODc。i,+2f物er達約14。/0。在此示範中，平均圓頂溫度降低約11°C。由本發明者施行的仿真指示可藉由增加框架216和側壁208間的熱接觸而再進一步實現減少溫度。圖4的部分(d)顯示增加框架216和圓頂側壁208間的熱接觸的結果，其是藉由增加框架216的指狀件224和線圈228間的接觸面積。在此事例中，部分(a)的基線計算是針對具有0.3英寸的指狀件寬度Wff^er及0.65英寸的線圈外徑ODc。,/的側線圈組件的一部分施行，其尺寸是與一具有約18.5英寸的圓頂圓周的習知設計一致。對應於部分(d)的仿真是以一具有2倍寬度(即Wfi叩e產0.6英寸)但具有相同線圈外徑的指狀件施行。依此方式增加框架216和側線228間的熱接觸導致降低約12°C的圓頂溫度。更一^:而言，框架216和側線228間的熱接觸，可藉由如部分(d)所示增加指狀件的寬度、增加指狀件的數目、或二者來增加；在一些具體實施例中，指狀件的寬度可隨著全部接觸的增加而增加。接觸的位準可依據相對面積來定義，該相對面積是藉由線圏被側線圈組件的指狀件224所覆蓋的斷面所定義。藉由此一定義，由指狀件覆蓋的相對面積是其中分子是A/f,勿e,s個指狀件的全部面積，而分母是由圍繞半徑尺加me的圓頂的線圈所界定的環形的面積。習知用於300毫米晶片的室的側線圈組件的一圓頂具有約20指狀件，其中尺d。me半徑-18.5英寸，其提供約10%的相對面積覆蓋f。本發明的具體實施例提供15y。至40。/o的覆蓋/7,—些具體實施例更嚴謹地提供20%至30%的覆蓋^，以增加框架216和線圏228間的熱接觸。雖然用於指狀件的相對覆蓋的此定量測量的上述示範討論具有圓環形的平面線圈斷面，此一組態並非意欲限制。更一般而言，平面線圈斷面可具有圍繞圓頂的周邊的任何環形，諸如一橢圓環形、多邊形環形或甚至不規則環形。如本文中所用，一「環形」是幾何類似形狀但不同尺寸且具有共同中心的二封閉平面圖的區域。圖4的部分(e)顯示增加冷媒流量的結果，其中是進行2gpm基線冷媒通量及4gpm的增加冷媒通量間的比較。雖然結果在圓頂處是有一些溫度減少，相較於一些其它設計，較適度是約5。C。由本發明者施行的仿真已因此大體上決定冷媒通量增加超過2gpm可提供圓頂溫度的一些而適度的減少。但同時，通量減少至2gpm以下明顯地使圓頂溫度惡化。圖4的部分(f)顯示包括冷凍器以減少冷媒溫度的結果，其是達到減少圓頂溫度約2rc。由本發明者施行的各種仿真(已呈現其中一些結果且明確地討論如上)已提供有關此等不同設計的相對有效性的信息。大體上，藉由使用一具有增加導熱率係數，或藉由增加框架和接口材料間及接口材料和圓頂側壁間的接觸面積，達到圓頂側壁與框架間的熱接觸的改進，及藉由使用較大平均指狀件尺寸達到框架和線圈間的熱接觸的改進，提供最明顯的圓頂溫度減少。雖然增加冷媒流量提供更調度效應，但在最小流量下可能導致不利的熱性能。範例性基材處理系統本發明者已用由美國加州SantaClara的APPLIEDMATERIAL公司所製造的ULTIMATM系統施行本發明的具體實施例，其一般性說明是在由FredC.Redeker，FarhadMoghadam,HirogiHanawa，Tetsuyalshikawa，DanMaydan，Shijian，BrianLue，RobertSteger，YaxinWang,ManusWong及AshokSinha於1996年7月15日申請且共同受讓予本案受讓人的美國專利第6，179，428號r對稱可調式感應耦合HDP-CVD反應器J中提供，其全部揭露書是以引用方式併入本文。該系統的綜述是提供於相關第5A及5B圖的下文中。圖5A在一具體實施例中概要顯示此一HDP-CVD系統510的結構。系統510包括一室513、一真空系統570、一來源等離子系統580A、一偏壓等離子系統580B、一氣體傳遞系統533、及一遠程等離子清潔系統550。室513的上部包括一圓頂514,其是由陶瓷介電材料製成，諸如氧化鋁或氮化鋁。圓頂514界定一等離子處理區516的上邊界。等離子處理區516的底部是由基材517的上表面及一基材支撐部件518限制。一加熱器板523及一冷板514覆蓋圓頂514上且與的熱耦合。加熱器板523及冷板514允許在約10CTC至200°C的範圍中控制圓頂溫度至約±10°C內。此允許使圓頂溫度針對各種製程最佳化。例如，可能需求維持在清潔或蝕刻製程的圓頂溫度，比沉積製程的溫度高。圓頂溫度的精確控制亦減少室內的片或粒子數，且改進沉積層與基材間的黏著。室513的下部包括一本體部件522,其將該室與真空系統接合。基材支撐部件518的一底部521是安裝於本體部件522上且與其形成一連續內表面。基材是藉由一機器人片件(未顯示)通過室513的側面中的一插入/移除開口(未顯示)轉移進入及離開室513。提升銷(未顯示)是在一馬達(亦未顯示)的控制下升高而後降低，以自一上加載位置557處的機器人片件，移動至一其中基材是置於基材支撐部件518的基材接收部分519上的下處理位置556。基材接收部分519包括一在基材處理期間固定基材至基材支撐部件518的靜電夾頭520。在一較佳具體實施例中，基材支撐部件518是由氧化鋁或陶資鋁材料製成。真空系統570包括節流閥本體525,其容納雙重片節流閥526且是附接至柵閥527和加速分子泵528。應注意的是，節流閥本體525提供對於氣流的最小阻礙，且允許對稱排吸。柵閥527隔離泵528與節流閥本體525,且亦可在節流閥526全開時藉由限制排出流量來控制室壓力。節流閥、柵閥及加速分子泵的配置允許精確及穩定控制室壓力達約1毫託耳(mi'llitorr)至約2託耳。來源等離子系統580A包括一安裝在圓頂514上的頂部線圈529及側線圈530。一對稱接地屏蔽(未顯示)減少線圈間的電耦合。頂部線圈529是由頂部來源RF(SRF)產生器531A提供能量，而側線圈530是由側SRF產生器531B提供能量，其允許針對各線圈操作的獨立電力位準及頻率。此雙重線圈系統允許控制室513中的徑向離子密度，因而改進等離子均勻性。側線圈530及頂部線圈529通常是感應驅動，其無需輔助電極。在本發明的具體實施例中，側線圏是包括在一具有上述特徵的側線圏組件中。頂部及側RF產生器的操作頻率可自該標稱操作頻率偏移(如分別至1.7-1.9MHz及1.9-2.1MHz)，以改進等離子產生效率。一偏壓等離子系統580B包括一偏壓RF(rBRFJ)產生器531C及一偏壓匹配網絡532C。偏壓等離子系統580B電容式耦合基材部分517至本體部件522，其用作為輔助電極。偏壓等離子系統580B作用為增強將由來源等離子系統580A產生的等離子種類(如離子)傳送至基材表面。RF等離子產生器531A及531B包括數字控制的合成器，且在橫跨約1.8至約2.1MHz間的頻率範圍操作。各產生器包括一RF控制電路(未顯示)，如熟習此項技術人士了解，其測量自室和線圏反射回產生器的功率，且調整操作頻率以獲得最低反射功率。RF產生器通常是設計以操作成為一具有50歐姆的特徵阻抗的負載。RF功率可自具有不同於產生器的特徵阻抗的負載反射。此可減少轉移至該負載的功率。此外，自該負載反射回產生器的功率可能超載且損害產生器。因為等離子的阻抗範圍可自少於5歐姆至超過900歐姆(尤其取決於等離子離子密度)，且因為反射功率可為頻率的函數，依據反射功率調整產生器頻率可增加自RF產生器轉移至等離子的功率且保護該產生器。減少反射功率且改進效率的另一方式是用一匹配網絡。圈529與530相匹配。RF控制電路可藉由改變匹配網絡中的電容器的值來調諧二匹配網絡，以當負載改變時將產生器與負載相匹配。RF控制電路可在當自負載反射回產生器的功率超過某一限制時調諧一匹配網絡。提供一固定匹配且有效地使RF控制電路停止調諧匹配網絡的一方式，是設定該反射功率限制在反射功率的任何預期值上。此可協助在一些情況下藉由保持匹配網絡固定在其最近情況下而穩定一等離子。其它方式亦可協助穩定等離子。例如，RF控制電路可用以決定傳遞至該負載(等離子)的功率，且可增加或減少產生器輸出功率，以在沉積一層期間保持傳遞功率基本上固定。一氣體傳遞系統533自若干來源534A-534E經由氣體傳遞管線538(僅顯示其中一些)提供氣體至該室，用於處理基材。如熟習此項技術人士應了解，用於來源534A-534E的實際來源及傳遞管線538至室513的實際連接，會隨著於室513內執行的沉積與清潔製程而定。氣體是通過一氣體環537及/或一頂部噴嘴545引入室513內。圖5B是一顯示氣體環537的額外細節的室513的簡化、部分斷面圖。在一具體實施例中，第一及第二氣源534A與534B,及第一及第二氣流控制器535A'與535B',是經由氣體傳遞管線538(僅顯示其中一些)將氣體提供至氣體環537中的環充氣增壓件536。氣體環537具有在基材上提供氣體均勻流動的數來源氣體噴嘴539(僅顯示其一用於示範目的)。可改變噴嘴長度及噴嘴角度，以允許針對一個別室內的特定製程修整均勾性輪廓及氣體使用效率。在一較佳具體實施例中，氣體環537具有由陶瓷氧化鋁製成的12個來源氣體噴嘴。柵環537亦具有數氧化器氣體噴嘴540(僅顯示其中的一)，其在一較佳具體實施例中是與來源氣體539共面且較其短，且在一具體實施例中接受來自本體充氣增壓件541的氣體。在一些具體實施例中，在氣體注入室513的前不希望混合來源氣體及氧化器氣體。在其它具體實施例中，可藉由於本體充氣增壓件541及氣體環充氣增壓件536間設置孔徑(未顯示)，在氣體注入室513前混合氧化器氣體及來源氣體。在一具體實施例中，第三、第四及第五氣源534C、534D和534D'及第三與第四氣流控制器535C和535D'，將氣體經由氣體傳遞管線538提供至本體充氣增壓件。諸如543B的額外閥(其它閥未顯示)可關閉自流量控制器至室的氣體。在實施本發明的具體實施例中，來源534A包含一矽烷SiH4來源，來源534B包含一氧分子02來源，來源534C包含一矽烷SiH4來源，來源534D包含一氦氣He來源，且來源534D'包含一氫分子H2來源。在其中使用可燃、毒性或腐蝕性氣體的具體實施例中，可能需求在沉積後消除殘留在氣體傳遞管線中的氣體。此可使用一三向閥(諸如閥543B)以隔離例如室513與傳遞管線538A，及隔離通氣傳遞管線538A與真空前管線544來達成。如圖5A中所示，其它類似閥(諸如543A及543C)可併入其它氣體傳遞管線上。此三向閥可視實際情形儘可能靠近室513置放，以使未排氣的氣體傳遞管線的體積(三向閥與該室間)最小。此外，二向(開-關)閥(未顯示)可置於一質量流控制器(「MFC」)和室間，或在氣源和MFC間。再參考圖5A，室513亦具有頂部噴嘴545和頂部排氣口546。頂部噴嘴545和頂部排氣口546允許獨立控制氣體的頂部及側面流動，其改進膜均勻性且允許精細調整膜的沉積與摻雜參數。頂部排氣口546是圍繞頂部噴嘴545的環形開口。在一具體實施例中，第一氣源535A供應來源氣體噴嘴539及頂部噴嘴545。來源噴嘴MFC535A'控制傳遞至來源氣體噴嘴539的氣體量，而頂部噴嘴MFC535A控制傳遞至頂部氣體噴嘴545的氣體量。同樣地，二MFC535B及535B'可用以控制氧氣自一單一氧氣源(諸如來源534B)至頂部排氣口546及氧化器氣體噴嘴540二者的流動。在一些具體實施例中，氧氣是未自任何側噴嘴供應至該室。供應至頂部噴嘴545和頂部排氣口546的氣體可在將氣體流入室513前保持分離，或該氣體可在流入室513前在頂部充氣增壓件548中混合。可使用相同氣體的分離來源以供應該室的各種部分。一遠程微波產生等離子清潔系統550是設置以周期性地清潔來自室組件的沉積殘餘物。清潔系統包括一遠程微波產生器551，其自一清潔氣源534B(如氟分子、三氟化氮、其它氟碳化合物或等同物)在反應器空腔533中產生等離子。自此等離子產生的反應物是經由施加器管555通過清潔氣體饋送接口554傳送至室513。用以包含清潔等離子的材料(如空腔553及施加器管555)必須抵抗等離子的侵襲。反應器空腔553及饋送接口554間的距離應視實際情形儘可能保持較短，因為需求等離子種類的濃度可能隨著離反應器空腔553的距離減少。在遠程空腔中產生清潔等離子允許使用一有效微波產生器，且不會使室組件置於溫度、輻射或可能在原地形成的等離子中出現的成長放電的轟擊。結果，相當敏感的組件(諸如靜電夾520)無須覆蓋一仿真晶片或受保護，如使用一原地等離子清潔製程時所需。在圖5A中，等離子清潔系統550是顯示置於室513上，雖然亦可另外使用其它位置。可接近頂部噴嘴提供一檔板561以導引通過頂部噴嘴供應的來源氣體流進入該室，且導引遠程產生等離子的流動。通過頂部噴嘴545提供的來源氣體是通過中央信道562導入該室，而通過清潔氣體饋送接口554提供的遠程產生等離子物是藉由檔板561導引至室513的側面。熟習此項技術人士將會了解特定參數可針對不同處理室及不同處理條件變化，而不脫離本發明的精神。熟習此項技術人士亦時將會了解其它變化。本發明的範疇意於包括此等等同及替代。因此本發明的範疇應不受限於所述的具體實施例，而是應由權利要求來界定。權利要求1.一種RF線圈組件，其是用於在一處理室中提供一來源以感應地產生一等離子，該RF線圈組件包含一RF線圈，其是置於該處理室的一周邊附近；一框架，其是置於該處理室的一周邊附近，且適於將該RF線圈支撐在定位；及一接口材料，其是置於該框架及該處理室的一側壁間且與其熱接觸，該接口材料具有3.0W/mK或更高的熱導率。2.如權利要求1所述的RF線圈組件，其中該接口材料的熱導率為4.0W/mK或更高。3.如權利要求1所述的RF線圏組件，其中該接口材料的熱導率為5.0W/mK或更高。4.如權利要求1所述的RF線圈組件，其中該接口材料的熱導率為6.0W/mK或更高。5.如權利要求1所述的RF線圈組件，其中該接口材料的熱導率是基本上介於3.0至6.0W/mK間。6.如權利要求1所述的RF線圈組件，其更包含一冷媒管，該冷媒管是與該RF線圏熱接觸而配置以承載一液體冷媒流。7.如權利要求1所述的RF線圈組件，其中該處理室包含一圓頂，其在該處理室中界定一等離子處理區的一上邊界；及該RF線圈及該框架是置於該圓頂附近。8.如權利要求7所述的RF線圈組件，其中該RF線圈具有一界定圍繞該圓頂的一環形的平坦斷面；及該框架具有數個自該圓頂朝外的方向延伸的指狀件以覆蓋該環形的一部分，使得藉由該數個指狀件而覆蓋的環形相對區域是在15%至40%間。9.如權利要求8所述的RF線圈組件，其中藉由該數個指狀件而覆蓋的環形相對區域是在20%至30%間。10.如權利要求8所述的RF線圏組件，其中該數個指狀件包含數個成對的指狀件，各個上述的成對指狀件是置於該RF線圏的基本上相對側上，且基本上覆蓋該環形的相同部分。11.如權利要求8所述的RF線圈組件，其中該環形是一基本上圓形的環形。12.如權利要求8所述的RF線圈組件，其中該框架具有一界定與該接口材料熱接觸的一區域的高度，該高度是大於正交於該平坦斷面的一平面的該RF線圏及指狀件的一全部寬度。13.如權利要求12所述的RF線圈組件，其中該高度是比該RF線圈及指狀件的全部寬度大至少10%。14.如權利要求12所述的RF線圈組件，其中該高度是比該RF線圏及指狀件的全部寬度大至少20%。15.—種RF線圈組件，其是用於在一處理室中提供一來源以感應地產生一等離子，該處理室包含一在該處理室中界定一等離子處理區的一上邊界的一圓頂，該RF線圏組件包含一RF線圏，其是置於該圓頂的一周邊附近，且具有在一平面中界定一圍繞該圓頂的一環形的平坦斷面；一框架，其是置於該圓頂的一周邊附近，且適於將該RF線圏支撐在定位，該框架具有在自該圓頂朝外的方向中延伸的數個指狀件以覆蓋該環形的一部分，使得藉由該數個指狀件覆蓋的環形相對區域是在15%至40%間；一接口材料，其是置於該框架及該圓頂的一側壁間且與其熱接觸，該接口材料具有3.0W/mK或更高的熱導率，且具有一與該框架熱接觸的高度，該高度是大於正交於該平面的該RF線圈及指狀件的一全部寬度；及一冷媒管，其是與該RF線圈熱接觸而配置以承載一液體冷媒流。16.如權利要求15所述的RF線圏組件，其中該接口材料的熱導率是基本上介於3.0至6.0W/mK之間。17.如權利要求15所述的RF線圈組件，其中該數個指狀件包含數個成對的指狀件，各個上述的成對指狀件是置於該RF線圏的實質相對側上，且基本上覆蓋該環形的相同部分。18.—種基材處理系統，其包含一外罩，其界定一處理室；一高密度等離子產生系統，其是操作性耦合至該處理室，該高密度等離子產生系統包含一RF線圏，其是置於該處理室的一周邊附近；一框架，其是置於該處理室的一周邊附近，且適於將該RF線圈支撐在定位；及一接口材料，其是置於該框架及該處理室的一側壁間且與其熱接觸，該接口材料具有3.0W/mK或更高的熱導率。一基材架，其是配置以在基材處理期間固持一基材；一氣體傳遞系統，其是配置以將氣體引入該處理室；一壓力控制系統，其是用於維持該處理室內的一選定壓力；及一控制器，其是用於控制該高密度等離子產生系統、該氣體傳遞系統及該壓力控制系統。19.如權利要求18所述的基材處理系統，其中該處理室包含一圓頂，其在該處理室中界定一等離子處理區的一上邊界；該RF線圈及該框架是置於該圓頂附近；該RF線圈具有一界定一圍繞該圓頂的環形的平坦斷面；及該框架具有在自該圓頂朝外方向延伸的數個指狀件以覆蓋該環形的一部分，使得藉由該數指狀件覆蓋的環形相對區域是在15%至40%間。20.如權利要求19所述的基材處理系統，其中該數個指狀件包含數個成對的指狀件，各個上述的成對指狀件是置於該RF線圈的實質相對側上，且基本上覆蓋該環形的相同部分。21.如權利要求19所迷的基材處理系統，其中該框架具有一界定與該接口材料熱接觸的一區域的高度，該高度是比正交於該平坦斷面的一平面的該RF線圏及指狀件的一全部寬度大至少10%。全文摘要本發明揭示一種用於在製程室中提供來源以感應地產生等離子的RF線圈組件。該RF線圈組件包含一置於處理室周邊附近的RF線圈，及一置於該處理室周邊附近的框架。該框架適於將RF線圈支撐在定位。一接口材料是置於該框架及一處理室的側壁間且與其熱接觸。該接口材料具有4.0W/mK或更高的熱導率。文檔編號H01J37/32GK101243533SQ200680029300公開日2008年8月13日申請日期2006年7月28日優先權日2005年8月9日發明者E·Y·耶,I·仇,M·M·拉希德,Q·梁,S·H·基姆,S·魯,Y·S·李申請人:應用材料股份有限公司