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等离子体处理装置的制作方法

2022-11-13 14:19:04 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及等离子体处理技术领域,尤其涉及一种等离子体处理装置。


背景技术:

2.等离子体处理(plasma processing)已广泛用于半导体以及其他工业领域。等离子体处理用于诸如清洗(cleaning)、蚀刻(etching)、研磨(milling)以及沉积(deposition)等半导体工艺环节。近年来,等离子体处理已广泛用于离子掺杂。
3.等离子体掺杂(plasma doping,简称为plad)是指将待掺杂的晶圆浸入等离子体中,对晶圆施加偏压以使等离子体中的掺杂离子加速朝向晶圆运动,从而将掺杂离子注入晶圆,以改变晶圆的物理和化学性质的工艺。相关技术中,等离子体处理装置可以包括等离子体源、承载座和偏压电源,等离子体源用于产生等离子体,承载座用于承载晶圆,偏压电源用于为晶圆提供偏压。
4.然而,上述等离子体处理装置对晶圆的侧向的掺杂效果较差。


技术实现要素:

5.本公开实施例提供一种等离子体处理装置,该等离子体处理装置能够增强对待处理件的侧向离子掺杂效果。
6.本公开实施例提供如下技术方案:
7.本公开实施例提供一种等离子体处理装置,包括处理室、等离子体源、承载座、偏压电源和线圈组件,承载座与偏压电源电性连接,承载座位于处理室中,至少部分等离子体源位于处理室外;承载座的承载面用于承载待处理件;等离子体源用于产生等离子体,等离子体位于处理室中,且与承载座相对设置;线圈组件用于产生磁场,承载面位于磁场中,磁场作用于等离子体中的离子,以使离子受到垂直于磁场方向的洛伦兹力。
8.本公开实施例提供的等离子体处理装置,等离子体处理装置可以包括处理室、等离子体源、承载座、偏压电源和线圈组件,承载座与偏压电源电性连接,偏压电源用于向承载座提供偏压。承载座位于处理室中,承载座的承载面用于承载待处理件,偏压电源通过承载座向待处理件提供偏压。至少部分等离子体源位于处理室外,等离子体源用于产生等离子体,等离子体位于处理室中,且等离子体与承载座相对设置。线圈组件用于产生磁场,承载面位于磁场中,磁场作用于等离子体中的离子,以使离子受到垂直于磁场方向的洛伦兹力。可以控制离子的运动方向与磁场方向成一定的夹角,使离子受到洛伦磁力的作用,从而改变离子的运动方向,使得离子可以从待处理件的侧部掺杂,提高待处理件的侧向离子掺杂效果,以适应三维构架器件的侧向掺杂的需求。
9.在一种可能的实施方式中,线圈组件包括线圈和线圈电源,线圈和线圈电源电性连接,线圈电源包括交流电源和/或直流电源。
10.线圈电源可以用于向线圈输入电流,从而使得线圈产生磁场,以作用于掺杂离子。
11.在一种可能的实施方式中,等离子体处理装置还包括支撑件和驱动组件,线圈位
于支撑件上,支撑件与驱动组件连接。
12.驱动组件用于驱动支撑件运动,并通过支撑件的运动带动线圈运动,以调整线圈与承载面之间的位置,从而调整承载面上的待处理件所处的磁场的参数。
13.在一种可能的实施方式中,驱动组件包括平动驱动件,平动驱动件与支撑件连接,平动驱动件用于带动支撑件沿靠近和远离承载面的方向运动。
14.平动驱动件用于带动支撑件沿靠近和远离承载面的方向运动。
15.在一种可能的实施方式中,靠近和远离承载面的方向包括第一平动方向,第一平动方向平行于承载面所在的平面。
16.平动驱动件用于带动支撑件沿第一平动方向运动,从而调整线圈中心与待处理件中心之间沿第一平动方向上的距离。
17.在一种可能的实施方式中,靠近和远离承载面的方向包括第二平动方向,第二平动方向平行于承载面所在的平面,且第一平动方向和第二平动方向不同。
18.平动驱动件用于带动支撑件沿第二平动方向运动,从而调整线圈中心与待处理件中心之间沿第二平动方向上的距离。
19.在一种可能的实施方式中,靠近和远离承载面的方向包括第三平动方向,第三平动方向与承载面所在的平面相交。
20.平动驱动件用于带动支撑件沿第三平动方向运动,从而调整线圈中心与待处理件中心之间沿第三平动方向上的距离。
21.在一种可能的实施方式中,第三平动方向与承载面所在的平面垂直。
22.在一种可能的实施方式中,驱动组件包括转动驱动件,转动驱动件与支撑件连接,转动驱动件用于带动支撑件沿支撑件的中心转动;支撑件的中心与线圈的中心同轴设置。
23.通过转动驱动件驱动支撑件沿支撑件的中心转动,以使线圈沿线圈的中心转动,可以调整线圈的轴线的方向,从而调整线圈的磁场方向,即调整掺杂离子的进动轴的方向,从而调整掺杂离子在待处理件的侧部的掺杂方向。
24.在一种可能的实施方式中,支撑件的转动方向包括第一转动方向,支撑件沿第一转动方向转动并形成第一转动面,第一转动面平行于承载面所在的平面。
25.当支撑件沿第一转动方向转动时,线圈的轴线的朝向发生变化,从而调整线圈的磁场方向,调整掺杂离子的进动轴的朝向,从而调整掺杂离子在待处理件的侧部的掺杂方向。
26.在一种可能的实施方式中,支撑件的转动方向包括第二转动方向,支撑件沿第二转动方向转动并形成第二转动面,第二转动面与承载面所在的平面相交。
27.当支撑件沿第二转动方向转动时,线圈的轴线与承载面平面之间夹角发生变化,从而调整线圈的磁场方向,调整掺杂离子的进动轴与承载面之间的夹角,从而调整掺杂离子在待处理件的侧部的掺杂方向。
28.在一种可能的实施方式中,第二转动面与承载面所在的平面垂直。
29.在一种可能的实施方式中,线圈围设在承载座的外侧。
30.待处理件可以位于线圈的内侧,线圈内侧的磁场较强,使得掺杂离子受到的洛伦兹力较强,从而可以较好的实现对待处理件的侧部的掺杂。
31.在一种可能的实施方式中,线圈的直径的范围为8英寸-20英寸。
32.可以提高待处理件沿径向上和轴向上的不同位置的掺杂均匀性。
33.在一种可能的实施方式中,处理室包括壳体,壳体围设形成容纳腔,承载座位于容纳腔中;线圈位于处理室外,位于线圈内侧的壳体由绝缘材料形成。
34.被线圈围设的部分壳体的材料可以为绝缘材料,从而可以避免该部分壳体对外侧的线圈产生电磁屏蔽效应。
35.本公开的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
36.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本公开实施例提供的等离子体处理装置的结构示意图;
38.图2为本公开实施例提供的等离子体处理装置的另一结构示意图;
39.图3为本公开实施例提供的等离子体处理装置的另一结构示意图;
40.图4为本公开实施例提供的等离子体处理装置的另一结构示意图;
41.图5为本公开实施例提供的掺杂离子的运动方向与磁场方向的示意图;
42.图6为本公开实施例提供的掺杂离子产生进动的示意图;
43.图7为本公开实施例提供的第一转动面的示意图;
44.图8为本公开实施例提供的第二转动面的结构示意图;
45.图9为本公开实施例提供的待处理件的顶部掺杂的结构示意图;
46.图10为本公开实施例提供的待处理件的顶部和侧部掺杂的结构示意图。
47.附图标记说明:
48.100:等离子体处理装置;
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111:偏压电源;
49.112:气压控制器;
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113:流量控制器;
50.114:压力检测器;
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115:排气阀;
51.116:气源;
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117:真空泵;
52.118:电极板;
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119:控制器;
53.120:处理室;
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121:壳体;
54.1211:第一延伸部;
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1212:第二延伸部;
55.1213:顶盖;
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122:进气孔;
56.123:排气孔;
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124:容纳腔;
57.130:等离子体源;
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131:射频电源;
58.132:射频天线;
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1321:第一射频天线;
59.1322:第二射频天线;
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133:阻抗匹配网络;
60.140:承载座;
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141:承载面;
61.150:保护环;
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160:线圈组件;
62.161:线圈;
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162:线圈电源;
63.171:掺杂离子;
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172:待处理件。
具体实施方式
64.相关技术中,等离子体处理装置可以用于等离子体掺杂,其具有超高的掺杂剂量、极浅的掺杂深度而广泛应用于半导体制备工艺流程。等离子体处理装置可以包括等离子体源、承载座和偏压电源,偏压电源与承载座电性连接。通过等离子体源产生等离子体,并通过偏压电源向待处理件施加偏压以控制等离子体中的掺杂离子注入的速率和深度,从而对位于承载座的待处理件的顶部进行掺杂。
65.然而,偏压电源施加在待处理件上的偏压形成电场,电场作用于掺杂离子,使得掺杂离子受到朝向待处理件的竖直方向的电场作用力,从而使得掺杂离子主要朝向待处理件的顶面运动,掺杂离子与待处理件的侧面撞击的概率较小,使得待处理件的侧向掺杂效果较差,无法满足三维构架器件的侧向掺杂的工艺需求。
66.本公开实施例提供一种等离子体处理装置,等离子体处理装置可以包括处理室、等离子体源、承载座、偏压电源和线圈组件,承载座与偏压电源电性连接,偏压电源用于向承载座提供偏压。承载座位于处理室中,承载座的承载面用于承载待处理件,偏压电源通过承载座向待处理件提供偏压。至少部分等离子体源位于处理室外,等离子体源用于产生等离子体,其产生的等离子体位于处理室中,且等离子体与承载座相对设置。线圈组件用于产生磁场,承载面位于磁场中,磁场作用于等离子体中的离子,以使离子受到垂直于磁场方向的洛伦兹力。可以控制离子的运动方向与磁场方向成一定的夹角,使离子受到洛伦磁力的作用,从而改变离子的运动方向,使得离子可以从待处理件的侧部掺杂,提高待处理件的侧向离子掺杂效果,以适应三维构架器件的侧向掺杂的需求。
67.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
68.以下将结合图1-图10对本公开实施例提供的等离子体处理装置100进行说明。
69.本公开实施例提供一种等离子体处理装置100,该等离子体处理装置100可以用于对待处理件172进行等离子体处理,该等离子体处理包括但不限于为掺杂、沉积以及刻蚀等。
70.如图1所示,等离子体处理装置100可以包括处理室120,处理室120可以包括壳体121,壳体121围设形成容纳腔124,容纳腔124可以为密封的空间。在处理室120的容纳腔124中对待处理件172进行处理。容纳腔124中可以设置有承载座140,承载座140用放置待处理件172。待处理件172可以通过静电或者机械力固定在承载座140的承载面141上。例如,待处理件172可以为晶圆。承载面141可以平行于水平面,或者,承载面141可为斜面,承载面141与水平面具有夹角。
71.如图1所示,等离子体处理装置100可以包括第一方向x,第一方向x可以位于水平面内;等离子体处理装置100可以包括第二方向y,第二方向y可以位于水平面内;等离子体处理装置100可以包括第三方向z,第三方向z可以与水平面相交。其中,第一方向x、第二方向y和第三方向z均不相同。例如,第一方向x、第二方向y、第三方向z可以两两垂直,第三方
向z可以为竖直方向。
72.本公开实施例以承载面141平行于水平面为例进行说明。
73.待处理件172电性连接至承载座140,承载座140与偏压电源111电性连接。偏压电源111用于向承载座140和待处理件172施加偏压,以使等离子体中离子加速撞击至待处理件172上,从而实现对待处理件172的掺杂、沉积或刻蚀等。
74.本公开实施例以等离子体处理装置100用于对待处理件172掺杂为例进行说明。
75.例如,等离子体中用于掺杂的离子为掺杂离子171(图9),掺杂离子171可以包括但不限于为硅(si)、碳(c)、氮(n)、锗(ge)、锡(sn)、铝(al)、镁(mg)、银(ag)、金(au)、砷(as)、硼(b)、磷(p)的任意一者或多者。
76.如图2所示,等离子体处理装置100可以包括保护环150(shield ring),保护环150围设在承载座140的外周。保护环150与偏压电源111电性连接,保护环150在偏压电源111的作用下可以增加掺杂离子171(图9)在待处理件172边缘的分布均匀性。
77.处理室120的容纳腔124与的外部的气源116连通,气源116用于为容纳腔124供给处理气体。壳体121上开设有进气孔122,气源116通过进气孔122向容纳腔124中输入处理气体。气源116与进气孔122之间可以设置有流量控制器113(mass flow controller,简称为mfc),流量控制器113用于控制输入到容纳腔124中的气体的流量大小。等离子体处理装置100可以包括压力检测器114,压力检测器114用于检测容纳腔124中的压力。
78.另外,壳体121上还可以开设有排气孔123,排气孔123与外部的真空泵117连通,真空泵117用于排出容纳腔124中的气体。真空泵117和排气孔123之间可以设置有排气阀115,排气阀115用于控制容纳腔124中气体的排出速度。
79.如图2所示,等离子体处理装置100可以包括气压控制器112,气压控制器112用于控制容纳腔124中的气压。其中,气压控制器112可以电性连接至压力检测器114、流量控制器113以及排气阀115中的至少一者。本公开实施例以气压控制器112电性连接至压力检测器114、流量控制器113以及排气阀115三者为例进行说明。气压控制器112可以获取压力检测器114测定的容纳腔124中的压力,并通过排气阀115和流量控制器113来控制容纳腔124中的气压维持在所需的压力值。
80.如图2所示,等离子体处理装置100可以包括等离子体源130,等离子体源130用于在容纳腔124中产生等离子体。等离子体源130可以包括射频电源131和射频天线132。射频天线132中的射频电流可以激发并离子化输入容纳腔124中的处理气体,从而在容纳腔124中产生等离子体。例如,等离子体可以产生于容纳腔124的上部,容纳腔124的下部用于容置承载座140,即承载座140位于产生的等离子体的下方,且承载座140与等离子体可以相对设置。射频天线132可以与射频电源131电性连接,射频电源131可以通过阻抗匹配网络133(impedance matching network)与射频天线132耦合,阻抗匹配网络133用于匹配射频电源131的输出阻抗和射频天线132的阻抗,从而可以使得射频电源131传输至射频天线132上的功率较大。
81.如图3所示,壳体121可以包括第一延伸部1211和第二延伸部1212,第一延伸部1211位于第二延伸部1212的上方。第一延伸部1211可以沿竖直方向(z方向)延伸,第一延伸部1211外侧可以环设有第一射频天线1321,第一射频天线1321可以为螺旋形的射频天线132。第二延伸部1212可以沿水平方向延伸,第二延伸部1212的顶面可以环设有第二射频天
线1322,第二射频天线1322可以为平面形的射频天线132。其中,射频天线132可以包括第一射频天线1321和第二射频天线1322中的至少一者。第一延伸部1211的上部覆盖有顶盖1213,进气孔122可以设置在顶盖1213上。顶盖1213可以接地。第一延伸部1211和第二延伸部1212可以均由绝缘材料形成,以避免第一延伸部1211和第二延伸部1212对位于外侧的射频天线132产生电磁屏蔽效应。
82.在另一实施例中,如图4所示,容纳腔124中可以设置有电极板118,电极板118可以与射频电源131电性连接。电极板118可以靠近进气孔122设置。在射频电源131的作用下,电极板118可以激发并离子化输入容纳腔124中的处理气体,从而在容纳腔124中产生等离子体。
83.继续参考图2,等离子体处理装置100可以包括控制器119,控制器119可以与射频电源131和偏压电源111电性连接。控制器119被配置为控制射频电源131以产生等离子体,控制器119还被配置为控制偏压电源111施加偏压于待处理件172。
84.图1中箭头e示出了偏压电源111产生的电场方向,电场对掺杂离子171产生的电场力为竖直方向(z方向),使得掺杂离子171朝向待处理件172的顶面运动,掺杂离子171与待处理件172的侧面撞击的概率较小,使得待处理件172的侧向掺杂效果较差,因此无法满足三维构架的器件的侧向掺杂的工艺需求。
85.如图3所示,等离子体处理装置100可以包括线圈组件160,线圈组件160可以用于产生磁场。承载面141可以位于磁场中,待处理件172位于磁场中。线圈组件160产生的磁场作用于等离子体中的掺杂离子171(图10),以使掺杂离子171受到垂直于磁场方向的洛伦兹力。可以控制掺杂离子171的运动方向与磁场方向成一定的夹角,使得掺杂离子171受到洛伦磁力的作用,从而改变掺杂离子171的运动方向,掺杂离子171可以从待处理件172的侧部掺杂,以适应三维构架器件的侧向掺杂的需求。
86.具体的,通过等离子体源130将处理气体激发并产生等离子体,等离子体中可以包括掺杂离子171。如图5所示,掺杂离子171的运动速度为v(运动速度v的方向与掺杂离子171的运动方向一致),磁场方向为b,掺杂离子171的运动方向和磁场方向b之间具有夹角,从而使得掺杂离子171可以受到洛伦兹力。以磁场方向b为竖直方向为例,掺杂离子171的运动速度v可以分解为水平方向的第一速度v1和竖直方向的第二速度v2。由于存在第一速度v1,根据左手定则可知,掺杂离子171将受到水平方向的洛伦兹力,从而使得掺杂离子171在水平方向沿进动轴k(图6)发生转动,从而增加了掺杂离子171撞击待处理件172的侧面的概率,以实现对待处理件172的侧部掺杂。另外,由于存在第二速度v2,掺杂离子171在水平方向转动的同时还沿竖直方向向下运动,使得掺杂离子171呈进动。
87.其中,进动是指高速自转的物体受到外力作用,导致其自转轴绕另一个轴转动的现象。掺杂离子171可以为该高速自转的物体,其自转轴所绕的轴为进动轴k(图6),进动轴k可以与磁场方向b平行。外力可以为洛伦兹力。图6中的p示出了掺杂离子171在洛伦兹力作用下的运动轨迹。
88.如图2所示,线圈组件160可以包括线圈161和线圈电源162,线圈161和线圈电源162电性连接。线圈电源162可以与控制器119电性连接,控制器119用于控制线圈电源162向线圈161输入电流,从而使得线圈161产生磁场,以作用于掺杂离子171。例如,线圈电源162可以包括交流电源(正余弦、方波或任意波形的交流电源)和/或直流电源。
89.示例性的,线圈161的中心到线圈161边缘的距离范围为4英寸-10英寸。以线圈161为圆环形为例,线圈161的直径的范围可以为8英寸-20英寸。在线圈161的径向上,线圈161产生的磁场在靠近线圈161中心的位置较强,而线圈161产生的磁场在靠近线圈161边缘的位置较弱。当线圈161的直径小于8英寸时,在线圈161的径向上,线圈161中心与线圈161边缘的磁场强度差距较大,使得位于靠近线圈161中心的待处理件172和靠近线圈161边缘的待处理件172所处的磁场差距较大,导致待处理件172沿径向的不同位置的掺杂均匀性较差。当线圈161的直径大于或等于8英寸时,在线圈161的径向上,可以避免靠近线圈161中心的待处理件172和靠近线圈161边缘的待处理件172所处的磁场差距较大,从而可以提高待处理件172沿径向上的不同位置的掺杂均匀性。另外,在线圈161的轴向上,线圈161中心和线圈161端部的磁场强度不同。当线圈161的直径大于20英寸时,在线圈161的轴向上,线圈161中心和线圈161端部之间的磁场变化速率较快,使得位于靠近线圈161中心的待处理件172和靠近线圈161端部的待处理件172所处磁场强度差距较大,导致待处理件172沿轴向的不同位置的掺杂均匀性较差。当线圈161直径小于或等于20英寸时,在线圈161的轴向上,可以避免靠近线圈161中心的待处理件172和靠近线圈161端部的待处理件172所处磁场强度差距较大,从而可以提高待处理件172沿轴向上的不同位置的掺杂均匀性。例如,线圈161的直径可以为8英寸、10英寸、12英寸、14英寸、16英寸、18英寸、20英寸以及位于8英寸-20英寸之间的任意数值。
90.示例性的,线圈161可以包括金属内芯以及包裹在金属内芯外侧的保护层,保护层可以用于保护金属内芯。其中,金属内芯的材料可以包括但不限于为金、银、铜、铝等金属材料。保护层的材料可以为绝缘材料。
91.以下对本公开实施例提供的线圈161的位置进行说明。
92.一些示例中,如图2所示,线圈161可以位于处理室120外。即线圈161可以位于壳体121外侧,从而可以避免线圈161与等离子体接触,还可以避免线圈161对容纳腔124中的处理环境造成影响。另外,线圈161位于壳体121外时,对线圈161的检修较为方便。位于线圈161内侧的壳体121,即被线圈161围设的部分壳体121的材料可以为绝缘材料,从而可以避免该部分壳体121对外侧的线圈161产生电磁屏蔽效应。例如,线圈161可以围设在承载座140的外侧,待处理件172可以位于线圈161的内侧,线圈161内侧的磁场较强,使得掺杂离子171(图10)受到的洛伦兹力较强,从而可以较好的实现对待处理件172的侧部的掺杂。
93.另一些示例中,线圈161可以位于处理室120内,即线圈161位于容纳腔124中,壳体121可以对线圈161起到保护作用。另外,线圈161的尺寸可以设置的较小,从而降低线圈161的成本。例如,线圈161可以围设在承载座140的外侧,待处理件172可以位于线圈161的内侧,线圈161内侧的磁场较强,使得掺杂离子171受到的洛伦兹力较强,从而可以较好的实现对待处理件172的侧部的掺杂。
94.一些实施例中,等离子体处理装置100还可以包括支撑件和驱动组件,线圈161可以固定在支撑件上,支撑件可以用于支撑线圈161。其中,支撑件可以与驱动组件连接,驱动组件用于驱动支撑件运动,并通过支撑件的运动带动线圈161运动,以调整线圈161与承载面141之间的相对位置,从而调整承载面141上的待处理件172所处的磁场的参数。磁场的参数可以包括但不限于为磁场强度、磁场方向以及磁场分布均匀性等。
95.以下对本公开实施例提供的驱动组件进行说明。
96.一些实施例中,驱动组件可以包括平动驱动件,平动驱动件与支撑件连接,平动驱动件用于带动支撑件(例如,支撑件的中心)沿靠近和远离承载面141(例如,承载面141中心)的方向运动。通过平动驱动件调整线圈161(例如,线圈161中心)与承载面141(例如,承载面141中心)之间的距离,可以调整线圈161中心与待处理件172中心之间的距离,从而调整待处理件172所处磁场的强度等参数。例如,可以通过平动驱动件调整线圈161的位置,使得线圈161的中心与待处理件172的中心重合,从而使得待处理件172所处的磁场强度较大,以提高线圈161对待处理件172的侧部的掺杂效果。例如,平动驱动件可以包括步进电机,其结构较为简单,实现较为容易。
97.示例性的,靠近和远离承载面141的方向可以包括第一平动方向,第一平动方向可以平行于承载面141所在的平面。例如,第一平动方向可以与第一方向x一致。平动驱动件用于带动支撑件沿第一平动方向运动,从而调整线圈161中心与待处理件172中心之间沿第一平动方向上的距离。
98.示例性的,靠近和远离承载面141的方向可以包括第二平动方向,第二平动方向可以平行于承载面141所在的平面。例如,第二平动方向可以与第二方向y一致。平动驱动件用于带动支撑件沿第二平动方向运动,从而调整线圈161中心与待处理件172中心之间沿第二平动方向上的距离。其中,第一平动方向和第二平动方向不同,例如,第一平动方向和第二平动方向可以垂直。
99.在靠近和远离承载面141的方向同时包括第一平动方向和第二平动方向的实施方式中,平动驱动件可以驱动线圈161中心在平行于承载面141所在的平面内任意运动。
100.示例性的,靠近和远离承载面141的方向可以包括第三平动方向,第三平动方向相交于承载面141所在的平面。例如,第三平动方向可以与第三方向z一致。平动驱动件用于带动支撑件沿第三平动方向运动,从而调整线圈161中心与待处理件172中心之间沿第三平动方向上的距离。其中,第一平动方向、第二平动方向和第三平动方向均不同,例如,第三平动方向可以与承载面141所在的平面垂直。
101.在在靠近和远离承载面141的方向同时包括第一平动方向、第二平动方向和第三平动方向的实施方式中,平动驱动件可以驱动线圈161中心在三维空间中任意运动,从而可以驱动线圈161中心至三维空间的任意位置。
102.一些实施例中,驱动组件可以包括转动驱动件,转动驱动件可以与支撑件连接,转动驱动件用于带动支撑件沿支撑件的中心转动。支撑件的中心与线圈161的中心可以同轴设置,支撑件的转动方向即线圈161的转动方向。通过转动驱动件驱动支撑件沿支撑件的中心转动,以使线圈161沿线圈161的中心转动,可以调整线圈161的轴线的方向,从而调整线圈161的磁场方向b(图4),即调整掺杂离子171的进动轴k(图4)的方向,从而调整掺杂离子171在待处理件172的侧部的掺杂方向。图4示出了线圈161转动后,磁场方向b不再为竖直方向,而是斜向下。此时,进动轴k的方向也为斜向下,从而改变了掺杂离子171在待处理件172的侧部的掺杂方向。
103.示例性的,支撑件的转动方向可以包括第一转动方向,支撑件沿第一转动方向转动并形成第一转动面,第一转动面平行于承载面141所在的平面。相当于,线圈161的转动方向可以包括第一转动方向,线圈161沿第一转动方向转动并形成第一转动面,第一转动面平行于承载面141所在的平面。
104.例如,图7中的xy平面为平行于承载面141所在的平面。线圈161中心为o,在线圈161的过线圈161中心o且平行于承载面141(xy平面)的截面上取一点a,并形成连线oa(虚拟线)。oa沿第一转动方向转动的角度为α,连线oa转动至连线og处。连线oa转动至连线og的运动轨迹形成第一转动面,第一转动面与xy平面平行。当线圈161沿第一转动方向转动时,线圈161的轴线的朝向发生变化,从而调整线圈161的磁场方向,以调整掺杂离子171的进动轴k(图4)的朝向,从而调整掺杂离子171在待处理件172的侧部的掺杂方向。
105.示例性的,支撑件的转动方向可以包括第二转动方向,支撑件沿第二转动方向转动并形成第二转动面,第二转动面与承载面141所在的平面相交。相当于,线圈161的转动方向可以包括第二转动方向,线圈161沿第二转动方向转动并形成第二转动面,第二转动面与承载面141所在的平面相交。
106.例如,图8中的xy平面为平行于承载面141所在的平面。线圈161中心为o,在线圈161的过线圈161中心o且平行于承载面141(xy平面)的截面上取一点c,并形成连线oc(虚拟线)。oc沿第二转动方向转动的角度为β,连线oc转动至连线od处。连线oc转动至连线od的运动轨迹形成第二转动面,第二转动面与xy平面相交。当线圈161沿第二转动方向转动时,线圈161的轴线与xy平面之间夹角发生变化,从而调整线圈161的磁场方向,以调整掺杂离子171的进动轴与xy平面之间的夹角,从而调整掺杂离子171在待处理件172的侧部的掺杂方向。其中,第二转动面可以与承载面141所在的平面垂直。
107.图9为等离子体处理装置100中未设置线圈组件160时,掺杂离子171的掺杂部位为待处理件172的顶部。图10为等离子体处理装置100中设置有线圈组件160时,掺杂离子171产生进动,掺杂离子171的掺杂部位包括待处理件172的侧部和顶部。对比图9和图10可知,等离子体处理装置100中设置线圈组件160后,可以有效的实现待处理件172的侧部的掺杂。
108.这里需要说明的是,本公开实施例涉及的数值和数值范围为近似值,受制造工艺的影响,可能会存在一定范围的误差,这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
109.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。
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