[发明专利]增强磁控制等离子体径向分布的约束挡板和流动均衡器

权利要求书

1.一种等离子体反应器，包含：

腔室，其包含腔室侧壁、顶部和底部；

在所述腔室内的工件支撑底座，该工件支撑底座具有工件支撑表面和底座侧壁，所述底座侧壁面向所述腔室侧壁，并从所述腔室底部延伸，并且限定所述腔室侧壁和所述底座侧壁之间的抽吸环；；

在所述腔室底部中的抽吸口；

环形等离子体约束挡板，其从所述底座侧壁延伸并具有外部边缘，该外部边缘限定所述外部边缘和所述腔室侧壁之间的气流间隙，所述挡板降低到所述工件支撑表面下一段距离，所述距离相应于在所述工件支撑底座的外围处降低的等离子体离子密度；以及

气流均衡器，其包含在所述挡板下面并阻抗气流通过所述抽吸环的阻挡板，所述阻抗板限定在所述抽吸口附近一侧的最小气流传导和在所述抽吸口相对一侧上最大气体传导的所述晶圆支撑底座周围的偏心开口，所述阻挡板与所述栅格隔开以限定在该阻挡板与栅格之间的足够长的间隙，从而引起最小气流阻力。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述气流均衡器进一步包含从所述阻挡板的外部边缘朝向所述挡板延伸的轴向壁，所述壁导引气流到所述偏心开口。

3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述挡板和所述腔室侧壁之间的所述气流间隙足够小以防止或降低等离子体流到所述抽吸环。

4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述挡板由导电材料形成。

5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述挡板由阳极化铝形成。

6.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述挡板由碳化硅形成。

7.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，进一步包含磁性等离子体导向装置，所述磁性等离子体导向装置呈现边缘高等离子体离子密度分布偏置。

8.根据权利要求7所述的反应器，其特征在于，所述挡板降到所述工件支撑平面下面的所述距离足以将所述底座边缘处等离子体密度降低至补偿所述磁性导向装置的所述边缘高等离子体离子密度偏置。

9.根据权利要求7所述的反应器，其特征在于，所述磁性等离子体导向装置包含：

内部线圈和外部线圈，所述内部线圈和外部线圈覆盖所述顶部并彼此同心；

耦接到各个所述内部线圈和外部线圈的各个直流供应；

控制器，其管理来自所述直流供应的电流大小和极性。

10.根据权利要求9所述的反应器，其特征在于，所述控制器程序化以控制所述直流供应，从而改进所述等离子体离子密度的径向分布的均匀性。

11.一种等离子体反应器，包含：

腔室，包含腔室侧壁、顶部和底部；

在所述腔室内的工件支撑底座，该工件支撑底座具有工件支撑表面和底座侧壁，所述底座侧壁面向所述腔室侧壁，并从所述腔室底部延伸，并且限定所述腔室侧壁和所述底座侧壁之间的抽吸环；

用于约束等离子体流到抽吸环和减少在所述工件支撑底座外围的等离子体密度的工具；

用于提供相对于所述工件支撑表面气体的对称流动并补偿所述抽吸环的不对称配置的工具。

12.根据权利要求11所述的反应器，其特征在于，用于限制所述等离子体流到所述抽吸环的所述工具包含环形挡板，其中所述气流间隙设置在所述挡板和所述腔室侧壁之间，该气流间隙足够小以防止等离子体流到所述抽吸环。

13.根据权利要求12所述的反应器，其特征在于，所述挡板由导电材料形成。

14.根据权利要求12所述的反应器，其特征在于，所述挡板由以下其中之一形成：(a)阳极化铝，(b)碳化硅。

15.根据权利要求12所述的反应器，其特征在于，进一步包含磁性等离子体导向装置，所述磁性导向装置具有边缘高离子密度偏置。

16.根据权利要求15所述的反应器，其特征在于，所述挡板降到所述表面下的距离足以将所述底座边缘处等离子体密度降低至补偿所述磁性导向装置的所述边缘高等离子体离子密度偏置。