等离子体源制造技术

本发明专利技术涉及等离子体源，该等离子体源为使用天线（１１）和射频源（１２）的等离子体发生装置（１３）。产生的等离子体流入腔室（１４）中，并且在离开腔室（１４）时经由格栅（１５）加速。挡板１６位于腔室内来产生局部离子损失从而减小局部等离子体密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及等离子体源。
技术介绍
等离子体源使用在许多不同的装置上，包括离子束源和多种蚀刻与沉积工具。这些等离子体源通常包括含等离子体的腔室，众所周知，由于等离子体和室壁的相互作用，等离子体密度在靠近室壁处变小。密度的不均匀将造成等离子体法处理的工件的不均匀。目前为止几乎普遍的方法都是用石兹体或电》兹体在腔室周围产生》兹场来降低电子到达室壁的速度。通过增加边界等离子体密度，依次减少离子在室壁上的损耗率，来增加加工面整体的均匀性。这种方法经常只能部分有效，且贯穿腔室的纵向磁场会产生不良影响。然而，半导体或其他类似装置的制造商要求在工件上成形的每一个装置都要具有相同的特性，因此，其对加工的均匀性要求很高。
技术实现思路
本专利技术 一方面包括等离子体源，该等离子体源包括等离子体发生装置，是具有一定体积能以容纳等离子体的腔室，腔室中放置有引起局部损失从而减小局部等离子体密度并决定越过腔室后的等体离子密度梯度的挡板。在一优选的装置中，越过腔室的等离子体的密度更为均匀。令人惊奇地是，本专利申请人发现一种完全不同以往的方法，该方法能解决了等离子体的密度均匀性问题或者获得更优的等离子体梯度，其减小通常朝向等离子体的中心处较高的等离子体密度，从而使得经过整个等离子体的密度明显地更为均匀或如所需渐变。该方法可以与传统4的磁力法联合使用，也可以单独使用。一般挡板宜为平板状，可侧放于腔室内。挡板有一个或多个开孔或开口，甚至会有多个挡板。多个挡板有可能位于一个平面上，也有可能位于不同平面，彼此平行。在另一装置中，腔室内的挡板一般轴向放置，并且有多个位于间隔的彼此平行的挡板。当挡板位于射频区内时，挡板应该由绝缘体制成。否则，挡板可以是导体。挡板可以是任何合适的形状，但是出于加工的考虑，具有规则形状如三角、圆形、菱形、方形或长方形的挡板更为适合。有时候也会用上三维的或不规则形状。本文中等离子体源可以是离子源的一部分。同样，它也可被天线形式或其他等离子体源代替。任何合适的可产生等离子体的方法都可作等离子体源使用。另一方面，本专利技术包括一离子源，用来产生IOOV或更低的低能量离子束。该离子源包括输入功率约为ioow的等离子体发生器，等离子体腔室和位于等离子体腔室内的至少一个用于吸收腔室内等离子体能量的挡板。在此装置中，低输入功率条件下使用离子源来得到低能量离子束过程中产生的问题可以通过在较高功率下使用离子源、随后挡板吸收多余能量以将离子束降低到所需水平来得到解决。尽管本专利技术限定为上述形式，但是，可以理解为，其还包括上述和随后描述中的特征的任意创造性结合。附图说明本专利技术可以通过多种方式进行实施，接下来将参照以下图示，对具体实施例进行举例介绍图l为离子源第一具体实施例的剖面示意图；图2是贯穿可替换的结构的相应浮见图。具体实施例方式整体上标注为10的离子源包括由射频源12提供功率的天线11,在其周围是等离子体发生腔室13,等离子体源或储存腔室14和一加速器格栅15。该装置在同天申请共同未决的名为离子沉积装置的申请中有更具体的描述。大体上讲，用天线11和射频源12将等离子体击入等离子体发生装置13。等离子体流入腔室14,离开腔室14时被格栅15加速形成箭头A所示的离子流。本专利技术申请人插入一挡板16,侧面延展通过腔室15的大致中心部位，选定挡板16的大小、形状和位置以吸收^L击入腔室内的等离子体的多余能量，以便于减小局部等离子体密度，这种方式使得等离子体密度如格栅15处的密度在穿过腔室14宽度上基本一致，或能得到不一致的所需的曲面。大小、形状和位置可以由经一验加以判定。挡^反16上有开口或孔17能允许局部微调。这种侧面挡板在使用时，也将影响到通过腔室的离子流，同样孔17的存在与否也有影响。挡板可使离子流再次转向室壁，提高了密度均匀性。可使用多个挡板，其中其他挡板16持续微调。前文中已经提到，离子源只是等离子体发生装置的一个例子，上文中讨论的内容同样也适用于其他等离子体发生装置。与用在等离子体中调节密度不勾性一样，挡板16也可用来吸收离子束中的能量。在使用低功率加工离子束(如100V或更低)情况时挡板作用尤其有效。 一般用低功率加工离子束时要求等离子体密度在0. 2mAcm一2左右，且分布均匀。而这就意p未着加工时输入功率为20W左右，在此情况下将很难控制装置。相反，本专利申请人发现通过使用图1中所示装置，在易于控制的范围如输入功率在150w时可以使用离子源。 一个或多个挡板16则起到吸收多余能量和保证适当的均匀性的作用。如果只是要求能量吸收或只是要求控制等离子体密度，挡板16可以在腔室14中纵向排列，如图2中所示。图1和图2两种方向之间的排列同样也可以采用。挡板位置随着装置的几何形状而变，但是为了不影响进入腔室14的离子束， 一般不能太靠近主等离子体发生器的天线区域。同样如果挡板16太靠近格栅15或加工面，有可能会堵住格栅15。受此限制，挡板的纵向位置根据所需效果来选定。实验表明，膨胀箱的扩散长度对5mm级的插入轴向位置的变化敏感。经过腔室14的短轴测得，扩散长度为插入物半径一半时是可行的。研究发现，一^:而言将插入物;改置在腔室14的对称面是有益的。权利要求1、一种等离子体源，包括等离子体发生装置，该等离子体发生装置包括具有一定体积的等离子体腔室，和位于腔室中引起局部离子损失从而减小局部等离子体密度并决定经过腔室后的等体离子密度梯度的挡板。2、 根据权利要求l中所述的等离子体源，其特征在于，挡板为基本上平板状。3、 根据权利要求2中所述的等离子体源，其特征在于，挡板为基本 侧立在腔室内的一反。4、 根据上述任一权利要求所述的等离子体源，其特征在于，挡板上 有开口或开孔。5、 根据上述任一权利要求所述的等离子体源，其特征在于，挡板侧 立于腔室的大致中心部位。6、 根据上述任一权利要求所述的等离子体源，其特征在于，挡板为 绝缘体。7、 根据权利要求1-5中任一权利要求所述的等离子体源，其特征在 于，挡板为导体。8、 根据上述任一权利要求所述的等离子体源，其特征在于，在使用 时等离子体发生装置在腔室内生成不均勻的等离子体，挡板位于在无挡 板时会产生最大等离子体密度的区域内。9、 根据以上述任一权利要求所述的等离子体源，其特征在于，挡板 一般为三角形、圆形、菱形、方形或长方形。10、 根据上述任一权利要求所述的等离子体源，其特征在于，有不 止一个挡板。11、 根据权利要求5中所述的等离子体源，其特征在于，多个挡板 彼此间隔并且基本平行。12、 根据上述任一权利要求所述的等离子体源，其特征在于，等离 子体源为离子源的一部分。13、 一种用来产生100V或更低的低能量离子束的离子源，包括输入功率为IOOW的等离子体发生器，等离子体腔室和至少一个位于等离子体 腔室内的用于吸收腔室内等离子体能量的挡板。全文摘要本专利技术涉及等离子体源，该等离子体源为使用天线(11)和射频源(12)的等离子体发生装置(13)。产生的等离子体流入腔室(14)中，并且在离开腔室(14)时经由格栅(15)加速。挡板16位于腔室内来产生局部离子损失从而减小局部等离子体密度。文档编号H01J37/32GK101490794SQ200780027453 公开日2009年7月22日 申本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体源，包括等离子体发生装置，该等离子体发生装置包括具有一定体积的等离子体腔室，和位于腔室中引起局部离子损失从而减小局部等离子体密度并决定经过腔室后的等体离子密度梯度的挡板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加里普劳德富特，克里斯托弗戴维乔治，保罗埃杜拉多利马，
申请(专利权)人：阿维扎技术有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]