專利名稱：：一種能夠防止短路的射頻線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制程設(shè)備，特別是涉及用于物理氣相淀積原理(physicalvapordeposition,PVD)關(guān)于形成阻障層和金屬種子層的設(shè)備(Barrier&SeedTool)的能夠防止短路的射頻線圈。
背景技術(shù)：
：淀積金屬鉭(EncoreTa)的制程，目前在200mm晶片制造技術(shù)中主要由來自應(yīng)用材料公司的Endum機(jī)器來實(shí)現(xiàn)。機(jī)器本身由多種高真空度的功能反應(yīng)室組成，其中包括阻擋層濺鍍室和種子層濺鍍室，阻擋層能夠提供一定的晶片支撐作用，但最主要的還是它能夠?yàn)殂~金屬提供一個(gè)形成了晶核的表面，使得后來銅的成長變得很容易，另外它能夠阻止銅這種活躍的金屬向絕緣層擴(kuò)散，防止氧化和腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。在阻擋層濺鍍室的周圍，加裝了一組經(jīng)射頻電壓加壓的如圖1所示的射頻線圈(RFcoils)，它能在高真空狀態(tài)下，形成一個(gè)直流耦合的射頻，射頻激發(fā)的等離子體的作用是可調(diào)整底部的刻蝕速率，刻蝕的選擇比和刻蝕的均勻度，并使得通孔底部無阻擋層成為現(xiàn)實(shí)；而射頻線圈本身就是更好地控制斜面的覆蓋率，并控制金屬的成長方向和表面的均勻度。射頻線圈在設(shè)備中的連接和工作狀態(tài)如圖3所示。該射頻線圈如圖2所示，包括射頻線圈本體l，其為金屬部件通過其上的連接部分與外接電源相連；連接部分2，其為金屬部件并與外接電源相連；該連接部分還包括中心槽21、中心槽壁23、環(huán)槽22、環(huán)槽外壁24，其中，中心槽壁23與環(huán)槽外壁24長度相等，連接部分2通過螺栓6固定到防護(hù)墻5上，同時(shí)通過螺栓11及金屬棒7與外接電源連接，通過絕緣部分4與金屬杯3及防護(hù)墻5進(jìn)行電絕緣。其中各個(gè)部分的尺寸關(guān)系如表1及圖4所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>環(huán)槽外壁與金屬杯之間的距離△=E+B-C-H-J-F在其最大時(shí)AMax-0.442+0.330-0.2卯-0.060-0.040-0.255=0.127〃=3.226mm在其最小時(shí)AMin-0.432+0.310-0.310-0.080-0.060-0.265=0.027"=0.686mm從以上數(shù)據(jù)可以看出，最好的情形，制程容許度為3.226mm，而最差的情形，制程容許度只有0.686mm。因此射頻線圈的連接部分2由于小的制程容許度(0.686mm)的原因，在使用過程中很容易與金屬杯3接觸，從而導(dǎo)致形成接地短路，如圖3中8所示。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決以上射頻線圈存在的工作過程中容易短路的問題，提供一種制程容許度高的射頻線圈結(jié)構(gòu)，使其在制程中不產(chǎn)生接地短路。本發(fā)明的能夠防止短路的射頻線圈，包括射頻線圈本體，呈圓環(huán)形，具有一開口，在高真空下，能形成一個(gè)直流耦合的射頻，射頻激發(fā)的等離子體的作用是可調(diào)整底部的刻蝕速率，刻蝕的選擇比和刻蝕的均勻度，并使得通孔底部無阻擋層成為現(xiàn)實(shí)；而直流線圈本身就是更好地控制斜面的覆蓋率，并控制金屬的成長方向和表面的均勻度；兩個(gè)連接部分，設(shè)置于所述本體的外側(cè)，所述開口的兩側(cè)，用于將射頻線圈本體固定到所述設(shè)備，并使其與外接電源連接，該連接部分包括中心槽、中心槽壁、環(huán)槽以及環(huán)槽外壁；其特征在于，所述環(huán)槽外壁的長度比所述中心槽壁為短。根據(jù)本發(fā)明的射頻線圈，其連接部分的環(huán)槽外壁比中心槽壁長度短2~4mm。根據(jù)本發(fā)明，金屬杯接地，螺栓是金屬部件，并接地，防護(hù)墻是金屬部件，并接地。絕緣部分是陶瓷部件。本發(fā)明的射頻圈的連接部分的環(huán)槽外壁縮短以后，制程容許度增加到至少2.686mm以上，因此使所述射頻線圈在制程中不容易產(chǎn)生短路。下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明。然而需要注意的是，這些附圖只是用來說明本發(fā)明的典型實(shí)施例，而不構(gòu)成為對本發(fā)明的任何限制，在不背離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，可以具有其他更多等效實(shí)施例。而本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書決定。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的射頻線圈的整體示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的射頻線圈的截面示意圖，其中，左側(cè)環(huán)槽外壁和中心槽壁等長。圖3是現(xiàn)有技術(shù)的射頻圈工作狀態(tài)的截面放大示意圖。圖4是現(xiàn)有技術(shù)的射頻圈工作狀態(tài)的各部分相應(yīng)尺寸示意圖。圖5是本發(fā)明的射頻線圈示意圖，其中，左側(cè)環(huán)槽外壁長度小于中心槽壁長度。圖6是本發(fā)明的射頻線圈工作狀態(tài)的截面放大示意圖。附圖標(biāo)記說明1射頻圈本體2射頻圈連接部分21中心槽22環(huán)槽23中心槽壁24環(huán)槽外壁3金屬杯4絕緣部分5防護(hù)墻6螺栓7金屬棒8金屬杯底部與環(huán)槽外壁頂部的間距9線圈絕緣環(huán)10金屬棒絕緣圈11螺栓B中心槽深度C環(huán)槽深度E金屬棒伸出長度F線圈絕緣環(huán)的厚度J防護(hù)墻厚度H金屬杯底厚度具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的射頻線圈，如圖5所示，包括本體l、連接部分2。連接部分2又包括中心槽21、環(huán)槽22、中心槽壁23、環(huán)槽外壁24，其中，中心槽21為圓柱形，深度為7.8748.382mm，內(nèi)設(shè)有羅紋，以與螺栓配合，環(huán)槽22為環(huán)形，深度為7.3667.874mm，環(huán)槽外壁24為圓柱形，高度為5.366~5.874mm，即環(huán)槽外壁24高度比中心槽21高度縮短2mm。因此制程容許度為2.686mm。該射頻線圈用于物理氣相淀積原理形成阻障層和金屬種子層的設(shè)備中，如用于重復(fù)淀積鉅(EncoreTa)的制程的設(shè)備。在200mm晶片制造技術(shù)中采用應(yīng)用材料公司的Endum機(jī)器。機(jī)器本身由多種高真空度的功能腔體組成，其中包括阻擋層濺鍍室和種子層濺鍍室，阻擋層能夠提供一定的晶片支撐作用，但最主要的還是它能夠?yàn)殂~金屬提供一個(gè)形成了晶核的表面，使得后來銅的成長變得很容易，另外它能夠阻止銅這種活躍的金屬向絕緣層擴(kuò)散，防止氧化和腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。將一組經(jīng)射頻電壓加壓的射頻線圈(RFcoils)加裝在阻擋層濺鍍室的周圍。射頻線圈為金屬部件，通過其連接部分2與設(shè)備其他部分連接以及與外接電源相連。射頻線圈與設(shè)備其他部分連接狀態(tài)，如圖6所示。金屬杯3罩在射頻線圈的連接部分2上，但不與其接觸，金屬杯3的底部有一開口，通過陶瓷絕緣部分4與射頻線圈連接部分2的中心槽壁23絕緣配合，金屬杯3為金屬部件并接地；防護(hù)墻5同樣有一開口與金屬杯3的開口大小相同；線圈絕緣環(huán)IO通過螺栓11與射頻線圈連接部分2的中心槽壁23羅紋連接連接部分2為金屬部件，其用于將射頻線圈本體1固定到防護(hù)墻5和使其與外接電源相連；絕緣部分4為陶瓷部件，用于將射頻線圈本體l、金屬杯3及防護(hù)墻5之間的絕緣；防護(hù)墻5為金屬部件，其用于形成濺鍍室，在等離子體作用下耙材發(fā)生濺射時(shí)，保護(hù)整個(gè)腔體，通常接地；螺栓6為金屬部件，用于連接金屬杯3與防護(hù)墻5，通常接地；螺栓11為金屬部件，用于連接射頻線圈1的連接部分2與金屬棒7，通常接地；金屬棒7為金屬部件，用于將射頻線圈本體1與外接電源相連，以供給射頻線圈電壓。本發(fā)明的射頻線圈，由于其環(huán)槽外壁24長度比中心槽壁23長度短24mm，在本實(shí)施例中短2mm，因此金屬杯3與射頻線圈連接部分2的環(huán)槽外壁之間的間距增加，根據(jù)計(jì)算其制程容許度為2.686mm，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用現(xiàn)有技術(shù)的射頻線圈所具有的制程容許度0.686mm。而本發(fā)明的改進(jìn)的射頻線圈對濺射制程的條件沒有任何的影響。由于形成一個(gè)直流耦合的射頻線圈的本體并沒有改變，因此對整個(gè)制程沒有任何影響。在外加射頻電源和LC回路耦合的作用下，線圈周圍形成了電磁場。在高真空的狀態(tài)下該電磁場的形成會進(jìn)一步影響整個(gè)濺射室內(nèi)等離子體的運(yùn)動(dòng)?？烧{(diào)整底部的刻蝕速率，刻蝕的選擇比和刻蝕的均勻度，并使得通孔底部無阻擋層成為現(xiàn)實(shí)；而直流線圈本身就是更好地控制斜面的覆蓋率，并控制金屬的成長方向和表面的均勻度。在用現(xiàn)有技術(shù)的射頻線圈的工作過程中，在九個(gè)月的PM(Preventivemaintenance)即防護(hù)性維護(hù)的232次防護(hù)性維護(hù)中，出現(xiàn)短路故障的次數(shù)為93次，約為40%，而由此造成的反應(yīng)室中斷工作的時(shí)間為3000小時(shí)。損失可以達(dá)到80萬美金。而釆用本發(fā)明的射頻線圈結(jié)構(gòu)后，在一個(gè)月的工作過程中，在PM的63次中，沒有出現(xiàn)一次短路故障現(xiàn)象。雖然以上所述是針對本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的其它及進(jìn)一步的實(shí)施例可以在不背離其基本范圍下設(shè)計(jì)出，而其保護(hù)范圍是由權(quán)利要求書的范圍決定。權(quán)利要求1.一種能夠防止短路的射頻線圈，用于物理氣相淀積阻擋層金屬的設(shè)備，包括射頻線圈本體，呈圓環(huán)形，具有一開口，可在高真空狀態(tài)下，形成一個(gè)直流耦合的射頻；兩個(gè)連接部分，設(shè)置于所述本體的外側(cè)，所述開口的兩側(cè)，用于將射頻線圈本體固定到所述設(shè)備，并使其與外接電源連接，該連接部分包括中心槽、中心槽壁、環(huán)槽以及環(huán)槽外壁；其特征在于，所述環(huán)槽外壁的長度比所述中心槽壁短。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻線圈，其特征在于，所述的射頻線圈的連接部分通過一金屬棒與外接電源連接，通過螺栓固定到所述設(shè)備的防護(hù)墻上，通過絕緣部分與所述設(shè)備的金屬杯及防護(hù)墻進(jìn)行絕緣；而金屬杯是用于保護(hù)射頻線圈本體與防護(hù)墻的連接部分，以防止阻擋層金屬在連接部分的淀積。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻線圈，其特征在于，所述的金屬杯接地。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的射頻線圈，其特征在于，所述的絕緣部分是陶瓷部件。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的射頻線圈，其特征在于，所述的防護(hù)墻是金屬部件，并且接地。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的射頻線圈，其特征在于，所述的螺栓是金屬部件，并且接地。7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任一項(xiàng)所述的射頻線圈，其特征在于，所述的連接部分的環(huán)槽外壁的長度比中心槽壁短24mm。全文摘要一種防止短路的射頻線圈，用于物理氣相淀積阻障層金屬的設(shè)備，該射頻線圈包括射頻線圈本體和其上的突出部分，而突出部分還包括中心槽、中心槽壁、環(huán)槽以及環(huán)槽外壁；射頻線圈的突出部分通過金屬棒與外接電源連接，通過螺栓固定到防護(hù)墻，通過絕緣部分與金屬杯及防護(hù)墻進(jìn)行絕緣，其中，環(huán)槽外壁的長度比中心槽壁的長度短，因此金屬杯底部與射頻線圈突出部分的環(huán)槽外壁頂部的間距增大，避免了在設(shè)備工作過程中金屬杯底部與射頻線圈外殼頂部的短路問題，從而提高制程容許度。文檔編號C23C14/35GK101191196SQ200610118509公開日2008年6月4日申請日期2006年11月20日優(yōu)先權(quán)日2006年11月20日發(fā)明者曾玉帆,邊逸軍,陳勇志,黎東明申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司