等离子体反应器中类金刚石碳的沉积或处理和等离子体反应器制造技术

一种在腔室中的工件上执行类金刚石碳沉积的方法，包括：将工件支撑在腔室中，其中所述工件面向从腔室的顶板悬吊的上电极；将烃气引入腔室中；以及以第一频率将第一RF功率施加至上电极，其在腔室中产生等离子体且在所述工件上产生类金刚石碳的沉积。施加RF功率产生从上电极朝向工件的电子束以增强烃气的离子化。

Deposition or treatment of diamond-like carbon in plasma reactor and plasma reactor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体反应器中类金刚石碳的沉积或处理和等离子体反应器
技术介绍

本公开文本涉及等离子体反应器以及在工件(诸如半导体晶片)上的类金刚石碳的等离子体反应器中的沉积或处理。背景讨论用于处理工件的一些等离子体源包括电子束源，所述电子束源具有通过处理腔室的区域的束路径，所述处理腔室的区域与基板由栅格过滤器分隔开。类金刚石碳(DLC)已被用作各种应用(诸如工业工具、医疗仪器等)中的涂层。具有某一部分类金刚石碳的碳层已被用作用于某些半导体制造工艺的蚀刻剂掩模。类金刚石碳已由等离子体所沉积。
技术实现思路
在一个方面中，一种在腔室中的工件上执行类金刚石碳沉积的方法，包括：将工件支撑在腔室中，其中所述工件面向从腔室的顶板悬吊的上电极；将烃气引入腔室中；和以第一频率将第一RF功率施加至上电极，其在腔室中产生等离子体且在工件上产生类金刚石碳的沉积。施加RF功率产生从上电极朝向工件的电子束以增强烃气的离子化。实施可包括以下特征中的一个或多个。第一频率可在100kHz至27MHz之间。第一频率可小于12MHz的，例如，第一频率可以是约2MHz。可以以第二频率将第二RF功率施加至支撑工件的基座中的下电极，同时将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子束等离子体反应器，包括：等离子体腔室，所述等离子体腔室具有侧壁；上电极；工件支撑件，所述工件支撑件保持面向所述上电极的工件，其中所述支撑件上的所述工件具有所述上电极的清晰视野；第一RF电源，所述第一RF电源耦接至所述上电极；气体供应；真空泵，所述真空泵耦接至所述腔室以抽空所述腔室；控制器，所述控制器经配置以操作所述第一RF电源以将RF功率施加至上电极，并且操作所述气体分配器和真空泵，以便在所述腔室的上部分中产生等离子体且在所述腔室的下部分中产生较低电子温度的等离子体，所述腔室的所述上部分中的所述等离子体产生从所述上电极朝向所述工件的电子束，所述腔室的所述下部分包括所述工件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.24 US 62/476,186;2017.09.27 US 15/717,822;1.一种电子束等离子体反应器，包括：等离子体腔室，所述等离子体腔室具有侧壁；上电极；工件支撑件，所述工件支撑件保持面向所述上电极的工件，其中所述支撑件上的所述工件具有所述上电极的清晰视野；第一RF电源，所述第一RF电源耦接至所述上电极；气体供应；真空泵，所述真空泵耦接至所述腔室以抽空所述腔室；控制器，所述控制器经配置以操作所述第一RF电源以将RF功率施加至上电极，并且操作所述气体分配器和真空泵，以便在所述腔室的上部分中产生等离子体且在所述腔室的下部分中产生较低电子温度的等离子体，所述腔室的所述上部分中的所述等离子体产生从所述上电极朝向所述工件的电子束，所述腔室的所述下部分包括所述工件。2.如权利要求1所述的反应器，其中所述控制器经配置以操作所述第一RF电源，使得从所述上电极发射的所述电子束的所述至少一部分产生所述低电子温度的等离子体。3.如权利要求1所述的反应器，包括偏压电压发生器，所述偏压电压发生器耦接至所述工件支撑件。4.如权利要求1所述的反应器，其中所述顶部电极包括以下各者中的一个：硅、碳、碳化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钇或氧化锆。5.如权利要求1所述的反应器，包括第一电磁体或永久磁体以及第二电磁体或永久磁体，所述第一电磁体或永久磁体邻近所述腔室的所述上部分且围绕所述腔室的所述上部分，所述第二电磁体或永久磁体邻近所述腔室的所述下部分且围绕所述腔室的所述下部分。6.如权利要求1所述的反应器，包括窗、线圈天线和RF发生器，所述窗在所述腔室的所述上部分中的所述侧壁中，所述线圈天线围绕所述窗，所述RF发生器耦接至所述线圈天线。7.如权利要求1所述的反应器，其中所述气体供应经配置以将惰性气体供应至所述腔室。8.如权利要求1所述的反应器，其中所述气体供应经配置以将工艺气体供应至所述腔室。9.如权利要求1所述的反应器，其中所述上电极与所述工件支撑件之间的距离足够大以在所述等离子体中建立垂直穿过所述腔室的温度梯度。10.如权利要求1所述的反应器，其中所述腔室的所述下部分中的所述较低电子温度的等离子体具有的电子温度等于或低于用于沉积或退火类金刚石碳层的电子温度。11.一种在工件上执行类金刚石碳沉积的方法，包括：将所述工件支撑在腔室中，其中所述工件面向上电极；将烃气引入所述腔室中；以及以第一频率将第一RF功率施加至所述上电极，它在所述腔室中产生等离子体且在所述工件上产生类金刚石碳的沉积，其中施加所述RF功率产生从上电极朝向所述工件的电子束以增强所述烃气的离子化。12.一种处理工件上的类金刚石碳层的方法，包括：将所述工件支撑在腔室中，其中所述类金刚石碳层面向上电极；将惰性气体引入所述腔室中；以及以第一频率将第一RF功率施加至所述上电极，它在所述腔室中产生等离子体且产生从所述上电极朝向所述工件的电子束，所述电子束撞击所述类金刚石碳层。13.一种处理工件上的类金刚石碳层的方法，包括：将所述工件支撑在腔室中，其中所述类金刚石碳层面向上电极；将惰性气体引入所述腔室中；以及以第一频率将第一RF功率施加至所述上电极，使得在所述腔室中产生所述惰性气体的等离子体，且所述类金刚石碳层暴露于所述惰性气体的所述等离子体。14.一种电子束等离子体反应器，包括：等离子体腔室，所述等离子体腔室具有侧壁；上电极；第一RF电源发生器，所述第一RF电源发生器耦接至所述上电极；气体供应，所述气体供应用于提供烃气；气体分配器，所述气体分配器将所述烃气输送到所述腔室；真空泵，所述真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨扬，K·拉马斯瓦米，K·S·柯林斯，S·莱恩，G·A·蒙罗伊，L·陈，郭岳，E·文卡塔苏布磊曼聂，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US