專利名稱：經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致關(guān)于等離子體制程腔體，更詳而言之，為關(guān)于經(jīng)結(jié)合的多 層介電窗其可允許耦合射頻能量至等離子體制程腔體。
背景技術(shù)：
射頻(radio frequency, RF)等離子體反應(yīng)腔體內(nèi)等離子體的溫度控制 近來(lái)成為達(dá)到及維持此等腔體中所處理的晶片上形成特征均一性的重要因 素。當(dāng)晶片密度增加及次微米特征尺寸持續(xù)降低，控制關(guān)鍵尺寸以建立在 每一制程步驟中可預(yù)測(cè)及穩(wěn)定等離子體溫度(包括此等溫度包括面對(duì)及鄰 接等離子體的墻的溫度)則更為重要。不穩(wěn)定溫度條件影響在反應(yīng)腔體中氣 態(tài)化學(xué)物的離子化，致使等離子體密度及均勻性發(fā)生變化。溫度變動(dòng)影響 腔體中整體反應(yīng)，且可造成從一晶片到下一晶片、或甚至在單一晶片上從 一晶粒到下 一 晶粒的制程結(jié)果不相同。
當(dāng)?shù)入x子體溫度精確控制可對(duì)許多制程步驟為關(guān)鍵，習(xí)知射頻反應(yīng)腔 體系統(tǒng)使用的設(shè)計(jì)其天性傾向造成等離子體溫度自最佳者偏移。在制造期 間，半導(dǎo)體晶片可通常固接于位于腔體中的晶片吸盤。在典型設(shè)計(jì)中，晶 片可固接接近于介電窗，例如5英寸(13公厘)或更近，射頻能源通過(guò)此窗 耦合至腔體。
習(xí)知系統(tǒng)通常對(duì)介電射頻窗本身缺乏有效溫度控制；因此，造成窗的 溫度改變影響等離子體組成及等離子體與晶片的反應(yīng)。再者，由于晶片通 常位于接近此窗，任何因?yàn)榇皽囟仍斐傻牡入x子體組成改變都會(huì)影響制程 結(jié)果。等離子體組成的典型改變導(dǎo)因于窗表面溫度對(duì)氣體粒子再結(jié)合速率 的影響。此外，窗溫度會(huì)影響在線圈(wind)上聚合物沉積速率，且透過(guò)窗 表面的二次電子發(fā)射常數(shù)改變影響等離子體行為。
除了降低單 一 制程的可靠度和效率，射頻窗的不適當(dāng)熱控制會(huì)降低從 一制程到下一制程所得結(jié)果的一致性。當(dāng)射頻窗在后續(xù)制程步驟期間重復(fù)暴露于高能量射頻電場(chǎng)時(shí)，熱控制問題便可能會(huì)惡化。
Wicker等人在美國(guó)專利第6,033,585號(hào)中揭露用于射頻等離子體反應(yīng) 腔體的多層介電窗。介電窗從外部射頻源耦合射頻能量進(jìn)入反應(yīng)腔體。在 主窗層下方的另一層介電材料作為氣體噴頭。冷卻劑可在循環(huán)通過(guò)位于窗 上方的射頻線圏作為微量溫度控制。然而，Wicker等人的多層射頻窗并沒 有使用經(jīng)結(jié)合的層在窗和噴頭之間。相反的，Wicker等人系描述附加噴頭 至介電窗、或以粗制方式(green form)形成噴頭通道，并4妄著燒結(jié)以形成一 體成型的介電窗及噴頭。前者中，從噴頭至窗的熱傳遞會(huì)受限于表面積接 觸而被抑制。所揭露系統(tǒng)承受上述的溫度控制問題，且Wicker等人沒有揭 露對(duì)后者的創(chuàng)意方案。
Howald等人在美國(guó)專利第6,074,516號(hào)中揭露形成藍(lán)寶石的透明光學(xué) 窗作為氧化硅介電射頻窗中的插栓，以用于需要光學(xué)偵測(cè)蝕刻制程的射頻 等離子體蝕刻腔體。藍(lán)寶石可改善對(duì)等離子體的耐受性且維持光學(xué)窗的透 明度，然Howald等人的裝置沒有并入噴頭及沒有提供溫度控制。
業(yè)界對(duì)于具有適當(dāng)熱特性及熱傳遞特征的射頻窗有持續(xù)成長(zhǎng)的需求。 需要射頻窗的溫度變化最小化，以不影響反應(yīng)腔體中的等離子體。避免射 頻窗的溫度變化需要適當(dāng)熱傳遞特征以移除由等離子體制程在窗內(nèi)表面產(chǎn) 生的過(guò)量熱。此特征應(yīng)該包括快速熱反應(yīng)，使得當(dāng)過(guò)量熱從厚介電窗的內(nèi) 傳遞至外表面時(shí)窗表面沒有存在溫度變化。此外，需要射頻窗具有足夠機(jī) 械強(qiáng)度以允許使用等離子體處理300 mm晶片所需用于大直徑腔體的抗壓 密封而不需要額外結(jié)構(gòu)支持。亦需要不引入粒子或化學(xué)污染物至反應(yīng)腔體 的射頻窗且其需要能耐受等離子體制程環(huán)境。
用于等離子體腔體墻及如窗的部件的最普遍介電材料包括石英或氧化 硅(Si02)及鋁土(Al203)。它們強(qiáng)度可承受真空且相對(duì)地不昂貴但可容易地 在等離子體環(huán)境被蝕刻。氮化硅(SbN4)為較能耐受一些等離子體環(huán)境但具 有高介電常數(shù)及較低強(qiáng)度。氧化釔(丫203)及較少成份的釔鋁石榴石(YAG具 有組成YxAlyOz)提供優(yōu)異等離子體蝕刻耐受性及適當(dāng)機(jī)械強(qiáng)度，但大量需 求這些材料時(shí)便非常昂貴。亦即，所有已知介電材料無(wú)法提供等離子體腔 體的介電墻所有所需性質(zhì)。眾所周知在腔體內(nèi)部涂布，例如通過(guò)等離子體噴灑，可保護(hù)襯里。然 而，這些保護(hù)襯里的機(jī)械及化學(xué)性質(zhì)典型地不如燒結(jié)物(亦即塊狀陶瓷材料) 的性質(zhì)。因此，等離子體噴灑構(gòu)件通常并無(wú)法用于替換等離子體制程腔體 中的塊狀陶瓷材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)于等離子體制程腔體中提供經(jīng)結(jié)合多層介電墻克服習(xí)知系 統(tǒng)前述及其它缺點(diǎn)。此墻可形成射頻窗用于耦合射頻能量至腔體，例如從 腔體外部感應(yīng)線圈或其可形成大致平面蓋提供至腔體內(nèi)部通道。
在一實(shí)施例中，為獨(dú)立存在(free-standing)主體的內(nèi)及外層與第三層結(jié)
合一起，且此等層具有為了不同特征選擇的不同成分，例如等離子體蝕刻 耐受性、強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)性及射頻阻抗。
在另 一實(shí)施例中，內(nèi)與外層以不同成分粉末松散與燒結(jié)劑結(jié)合一起的 粗制主體(green body)形成。主體經(jīng)共同燃燒(co-fired)以形成具有粉末粒 子部份接合的燒結(jié)層結(jié)構(gòu)。較佳地，中間粗制主體夾設(shè)于那些內(nèi)與外層間 且共同燃燒以作為過(guò)渡結(jié)合層。
在進(jìn)一 步實(shí)施例中，獨(dú)立存在的內(nèi)與外層系以其間形成玻璃粉末的方 式組合。該組件接著在足夠形成玻璃層結(jié)合內(nèi)與外層的溫度下培燒，但其 培燒溫度低于內(nèi)與外層的熔點(diǎn)溫度。
本發(fā)明其它態(tài)樣可通過(guò)在反應(yīng)制程期間的所有時(shí)間確認(rèn)射頻窗內(nèi)表面 有適當(dāng)冷卻的方式，限制等離子體內(nèi)因射頻窗的溫度變化所致的溫度變化。 亦即，暴露于腔體內(nèi)體積的表面及等離子體可主動(dòng)地冷卻。
根據(jù)本發(fā)明的一態(tài)樣，經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗可通常包括介電材料的外 層，其具有所需機(jī)械及熱性質(zhì)且暴露于射頻能量源；介電材料的內(nèi)層，暴
露于在等離子體反應(yīng)腔體內(nèi)部的等離子體且具有適當(dāng)?shù)入x子體耐受度性 質(zhì)；及結(jié)合材料的中間層，位在內(nèi)層與外層間。結(jié)合材料可實(shí)質(zhì)地接觸內(nèi) 層與外層兩者的整個(gè)面對(duì)表面區(qū)域，以通過(guò)寬廣表面接觸促進(jìn)從內(nèi)層至外 層的熱傳導(dǎo)。由腔體內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)及由從窗傳播射頻能量及部分吸收產(chǎn)生 的熱可由內(nèi)層傳送至外層離開，其可在晶片制造制程期間冷卻。根據(jù)本發(fā)明的另一態(tài)樣，實(shí)質(zhì)上如上所述經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗可包括 冷卻導(dǎo)管在中間層或在層間接口。操作期間冷卻劑可循環(huán)經(jīng)冷卻導(dǎo)管，增 加從內(nèi)層至外層的熱傳導(dǎo)。
根據(jù)本發(fā)明的又一態(tài)樣，經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗可包括氣體分布導(dǎo)管在 中間層或在其它兩層間的接口 。氣體注入孔可提供在內(nèi)層以從氣體導(dǎo)管分 布制程氣體至等離子體反應(yīng)腔體。
根據(jù)本發(fā)明的再一 態(tài)樣，包括等離子體反應(yīng)腔體的系統(tǒng)可使用本發(fā)明 的經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗。
本發(fā)明的上述及其它伴隨優(yōu)點(diǎn)在參考所附圖式檢閱其實(shí)施例的下述詳 細(xì)說(shuō)明可變?yōu)楦黠@。


圖1為習(xí)知射頻等離子體反應(yīng)腔體的簡(jiǎn)化剖面圖。
圖2為經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗的一 實(shí)施例的簡(jiǎn)化剖面圖。
圖3為經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗的另 一實(shí)施例的簡(jiǎn)化剖面圖。
圖4為使用冷卻導(dǎo)管的經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗的一實(shí)施例的簡(jiǎn)化剖面圖。
圖5為使用氣體分布導(dǎo)管及氣體注入孔的經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗的一實(shí) 施例的簡(jiǎn)化剖面圖。
圖6為在等離子體反應(yīng)腔體中使用經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化 剖面圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的噴頭剖面圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明 100反應(yīng)腔體 104出氣口 108晶片 112射頻能量 120風(fēng)扇
102制程氣體入口 106晶片吸盤 110射頻窗 124射頻能量源 130多層射頻窗132外層134內(nèi)層
136中間層138電熱偶
140經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗142內(nèi)層
144外層146中間層
150經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗152外層
154內(nèi)層156中間層
158電熱偶160通道/溝槽
170經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗172內(nèi)層
174外層176中間層
178氣體分布導(dǎo)管180氣體注入孔
190經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗200陶瓷噴頭
202陶瓷背板204氣體住入口
206方位角氣體分布通道208噴頭中心軸
210徑向分布通道212邊緣
214結(jié)合層216陶瓷前板
218氣體孔
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖式，圖1為目前用于在硅晶片中集成電路制造典型制程的
習(xí)知射頻等離子體腔體的簡(jiǎn)化剖面圖。反應(yīng)腔體100典型地包括一或多個(gè) 氣體入口 102、出氣口 104連接至真空抽氣系統(tǒng)及晶片吸盤106用于支撐 欲處理晶片108。氣體入口 102可為噴頭形式，將制程氣體分布在晶片吸 盤106對(duì)面的寬廣區(qū)域。在一種射頻等離子體反應(yīng)腔體的型式中，射頻窗 110設(shè)置于相對(duì)于晶片吸盤108處以傳遞由射頻能量源114產(chǎn)生的射頻能 量112(典型地在低百萬(wàn)赫茲操作)以處理在反應(yīng)腔體100中的制程氣體。 在一典型配置中，射頻窗110可從反應(yīng)腔體100外冷卻。例如，風(fēng)扇120 循環(huán)空氣越過(guò)射頻窗110的背面。射頻源114可為感應(yīng)線圈天線其可由射 頻能量供應(yīng)驅(qū)動(dòng)且位于鄰近射頻窗110。線圈天線可在射頻窗110背面為 螺旋纏繞中心軸的一或多個(gè)螺線管線圏，已知為應(yīng)用材料的IPS蝕刻腔體，薄餅狀線圏于射頻窗110背面為平面螺旋配置，已知為萊研究公司(Lam Research)的TCP蝕刻腔體，或二維線圈螺旋纏繞半球形窗，已知為在加 州圣塔拉拉的應(yīng)用材料的DPS蝕刻腔體，或更復(fù)雜通常為平面螺旋形狀， 已知為用材料的DPS II蝕刻腔體。其它線圈結(jié)構(gòu)為可能。例如，感應(yīng)線圏 可包覆邊墻。其它射頻源為可能且可包括微波源具有面對(duì)射頻窗的波形輸 出。在典型結(jié)構(gòu)中，射頻能量經(jīng)射頻窗110耦合至腔體100，以將制程氣 體激發(fā)成反應(yīng)性等離子體來(lái)處理晶片108或其它理由。然而，反應(yīng)性等離 子體亦會(huì)與射頻窗互相影響并可能會(huì)劣化其效果。
反應(yīng)腔體100、制程氣體入口 102、出氣口 104、晶片吸盤106、射頻 能量源114及射頻窗110為在該技術(shù)領(lǐng)域中已知。多種介電材料，例如石 英或陶瓷，例如，已用于射頻窗100;每一材料直至此通常使用者表現(xiàn)顯 著缺點(diǎn)。例如，雖然某些陶瓷具有可接受的熱性質(zhì)，但這些材料通常易因 腔體100中的化學(xué)反應(yīng)造成損害，并因此引入粒子或其它污染物至腔體 100。雖然石英所具有的多種制程保證性更能承受暴露于腔體100中的等 離子體，但他們通常存在不適于大尺寸射頻窗的機(jī)械強(qiáng)度。如果窗厚度增 加以產(chǎn)生所需機(jī)械強(qiáng)度，經(jīng)由該窗的熱傳導(dǎo)可相對(duì)地降低，造成窗的內(nèi)表 面變得夠熱以顯著地影響等離子體制程。如的前所提及，石榴石和釔鋁石 榴石(YAG)具有優(yōu)異蝕刻耐受度但不能用于大真空墻，尤其是平面墻的成 分，因?yàn)樗鼈兿噍^于基底為八1203的陶瓷結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低且制造成本高。
圖2為經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗130的一實(shí)施例的剖面圖。多層射頻窗為 有益的 一理由為擷取適合腔體的內(nèi)與外兩者的材料優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免需要在 腔體內(nèi)與外需要不同材料性質(zhì)的竟?fàn)幹凶魍讌f(xié)。在例示實(shí)施例中，射頻窗
130可通常包括介電材料外層132面對(duì)周遭或腔體外部、不同介電材料的 內(nèi)層134面對(duì)含有用以處理晶片的等離子體的腔體內(nèi)側(cè)、及結(jié)合材料的中 間層136設(shè)置于外層132與內(nèi)層134間。在一方法中，內(nèi)與外層132、 134 在組裝及結(jié)合前為整體且相對(duì)彼此為獨(dú)立存在。亦即，層132、 134兩者 都不是在另一者上沉積為成長(zhǎng)層。
外層132,當(dāng)暴露于射頻能量源時(shí)(例如圖1的射頻能量源114)，允許 射頻能量由其傳遞。系統(tǒng)可包括風(fēng)扇120循環(huán)空氣越過(guò)外層132以冷卻它。在許多實(shí)施例中，外層132可對(duì)窗130的厚度占最大部分，且因?yàn)槠浜穸?可提供熱阻抗的最大成分以及提供窗130結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的最大部分。因此，除 了所需介電性質(zhì)，熱及結(jié)構(gòu)性質(zhì)為選擇外層132所用材料的重要因素。
例如， 一些陶資相較于其它通常用于射頻窗的介電材料具有優(yōu)異熱傳 導(dǎo)性特征及機(jī)械強(qiáng)度。通過(guò)陶覺為指除了金及金屬合金以外的無(wú)機(jī)材料， 亦即通過(guò)高溫制程形成。陶瓷可為燒結(jié)材料或玻璃。陶瓷包括鋁土、石英、 石榴石、YAG及氮化硅，以塊狀材料組件形成而非薄膜。許多(但非所有) 陶瓷的特征為金屬氧化物，其它為金屬氮化物。
外部介電材料可選則擇使得外層132有效地傳遞可接受量的射頻能 量，且有相對(duì)小吸收和衰減，提供有效熱傳導(dǎo)以冷卻內(nèi)層134(如下所述) 且提供足夠機(jī)械強(qiáng)度以承受反應(yīng)腔體內(nèi)部真空所產(chǎn)生的力。多種陶瓷通常 具有此種熱傳遞能力及機(jī)械強(qiáng)度。因此，陶乾相較于其它介電材料可更可 靠且較適合于外層132，特別是用于具有大尺寸射頻窗，例如大直徑。氮 化鋁可用于外層132。
內(nèi)介電材料的內(nèi)層134需能傳遞射頻能量及熱擴(kuò)散。此外，內(nèi)層134 暴露于等離子體反應(yīng)腔體100內(nèi)部等離子體。如果內(nèi)層134維持相對(duì)于外 層132為薄，其介電常數(shù)、射頻吸收、熱擴(kuò)散性較其對(duì)等離子體蝕刻及制 程化學(xué)效應(yīng)的耐受度為較不重要。因此，為內(nèi)層134選擇的介電材料通常 不同于外層132的選擇?？墒褂檬⒒蛱沾山殡娢?，此等已充分證明適用 于半導(dǎo)體制程。不同型石英可用于外與內(nèi)層132、 134。較重要地是，內(nèi)層 134應(yīng)該耐受腔體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)可了解內(nèi)層134 材料的選擇可為在反應(yīng)腔體中使用特定制程化學(xué)的函數(shù)。
舉例而言，許多種石英可以抵抗等離子體反應(yīng)腔體的環(huán)境且在搡作間 僅引入極少或沒有污染物至腔體。舉其它例子，釔鋁石榴石(YAG)為陶資 材料可從鋁及釔氧化物不同比例混合物產(chǎn)生，可有利地用于面對(duì)制程等離 子體。YAG及其它相關(guān)材料在某些制程中有利地產(chǎn)生微粒的或污染物的化 學(xué)。同樣的，氮化硅在遭遇腔體內(nèi)等離子體時(shí)可適當(dāng)?shù)爻惺軔夯?。鋁土亦 已用于面對(duì)等離子體的部件，但其更典型為用于外層。
然而，外層134的材料不限于陶瓷。具有足夠蝕刻耐受度的塑料或聚合物可黏著于外層132的內(nèi)部。
然而許多具制程可靠性的材料(例如前文所述者)可能會(huì)經(jīng)歷因射頻能 量傳遞或部分吸收的溫度增加，并因而可在特定制程期間變得夠熱而影響 等離子體制程區(qū)域內(nèi)的溫度。亦可能等離子體加熱窗至高于制程化學(xué)所需 的溫度。許多等離子體制程需要等離子體腔體墻的溫度控制于所需范圍。
在圖2的實(shí)施例中，因此，其需要從內(nèi)層134傳導(dǎo)熱使得窗130內(nèi)表面的 溫度不影響反應(yīng)腔體內(nèi)的制程。
然而，當(dāng)兩硬材料(例如陶瓷和石英作為例示結(jié)合)表面夾在一起，少 于2。/。的個(gè)別表面為實(shí)際接觸。在分子層次，如此小比例的表面積接觸產(chǎn) 生在兩表面間傳導(dǎo)熱傳遞的困難。然而，當(dāng)相同的兩表面使用習(xí)知技術(shù)結(jié) 合一起時(shí)，便可顯著增加有效接觸表面，以使得接觸高至個(gè)別表面的95%。 因此結(jié)合兩表面時(shí)，便可通過(guò)結(jié)合材料所增加的表面接觸來(lái)促進(jìn)從一表面 至另一表面的熱傳導(dǎo)。
陶資的例子
鋁土或石英為外層132的較佳材料且石榴石或較少含量YAG為外層 材料134的較佳材料。然而，本發(fā)明并不限于這些材料。鋁土及石英的適 當(dāng)強(qiáng)度在適當(dāng)厚度于合理價(jià)格可得。高蝕刻耐受度的石榴石及YAG為可得 但其厚度應(yīng)該最小化以降低成本。
如圖2所繪示，經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗130可包括結(jié)合材料的中間層136 設(shè)置于外與內(nèi)層132、 134間。如上所述，結(jié)合材料提供外層132與內(nèi)層 134實(shí)質(zhì)上整個(gè)表面區(qū)域的接觸。通過(guò)中間層136產(chǎn)生的寬廣表面區(qū)域接 觸，可促進(jìn)從內(nèi)層134至外層132的熱傳導(dǎo)性。由腔體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)及由窗 130傳遞射頻能量及所造成部分能量吸收所產(chǎn)生的熱可由內(nèi)層134傳遞至 外層132離開，且外層132在晶片制造制程期間可由風(fēng)扇120冷卻。
用于中間層136的結(jié)合材料應(yīng)該也允許射頻能量傳遞?？墒褂靡恍┎?同型結(jié)合材料。例子包括黏著劑及融熔玻璃層。
私著劑成分例子可包括聚醯亞胺或鐵弗龍@(疏水性氟化碳化合物)、多 種真空認(rèn)證環(huán)氧化物、壓力敏感黏著劑(PSA)。室溫硫化(RTV)硅氧烷亦可接受為結(jié)合材料。黏著結(jié)合的多種方法為在技術(shù)領(lǐng)域中已知，且最有效結(jié) 合技術(shù)主要取決于欲結(jié)合的材料種類的功用以及所選的結(jié)合材料。
應(yīng)可了解的是，結(jié)合材料的主要目的為增加外層與內(nèi)層間的接觸面積。
內(nèi)層與外層材料具有所需接觸性質(zhì)，以及其它性質(zhì)，綜合(comprehensive)
結(jié)合層的需求可降低或消除。
融熔玻璃結(jié)合涉及大致為粉末的前驅(qū)物夾于已經(jīng)形成且獨(dú)立存在內(nèi)與 外陶資組件，例如，已燒結(jié)鋁土或石榴石。粉末可懸浮于塑料或纖維素結(jié) 合劑且可流動(dòng)混合物可刷至陶瓷組件的一或兩者上。兩組件接著組合且小 壓力施加于組件上。組件移至火爐且加熱至玻璃熔化溫度，其使粉末前驅(qū) 物熔化以形成融熔可流動(dòng)3皮璃<旦{氐于兩陶瓷組件熔點(diǎn)。此溫度4妄著以控制 冷卻方式降低、但快的足以使融熔玻璃在室溫以及典型等離子體反應(yīng)器操 作溫度下維持在玻璃態(tài)形式。玻璃受濕性大致較陶瓷為佳，且因此在兩陶 瓷層間可形成良好融熔鍵結(jié)延伸至整個(gè)表面。
融溶3皮璃例子
為供比較，鋁土、石英及石榴石的熔點(diǎn)分別為204CTC、 172CTC及 194CTC 。融熔玻璃應(yīng)該具有實(shí)質(zhì)上低于鄰接石英材料熔點(diǎn)的玻璃形成溫 度。在不同材料間的熱膨脹系數(shù)應(yīng)該盡量維持相同。融熔玻璃典型地由不 同金屬氧化物粉末以所需成分比例混合且將粉末混合物置于兩已經(jīng)形成內(nèi) 與外層間而形成。如果需要，揮發(fā)性結(jié)合劑可維持粉末在一起。當(dāng)加熱玻 璃熔接組件時(shí)，組件可加壓而在一起。融熔結(jié)合提供橫越整個(gè)界面的緊密 鍵結(jié)，且因此促進(jìn)熱擴(kuò)散。
雖然本發(fā)明不限于此，但以下三種融熔玻璃粉末混合物可提供極佳保 證，特別是用于鋁土與石榴石的玻璃融熔結(jié)合者(1) Al203-Si02-CaO; (2) Al203 - Y203 - Si02; 及(3) Al203 - Si02 - CaO。通常而言，鉛與鎂 在半導(dǎo)體應(yīng)用中應(yīng)避免。
電熱偶或其它溫度測(cè)量裝置可用于偵測(cè)在窗130 —或多個(gè)位置的溫 度。在圖2的實(shí)施例中，電熱偶138嵌入外層132且可用于連續(xù)或不連續(xù) 時(shí)間間隔的溫度偵測(cè)。通過(guò)使用適當(dāng)回饋循環(huán)與電路，使用風(fēng)扇120或其它冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)可提供窗130的動(dòng)態(tài)熱控制。當(dāng)溫度冷卻為經(jīng)由電
熱偶138控制時(shí)，窗的所有層使用具有足夠高熱傳導(dǎo)性的材料將可控制窗
內(nèi)表面的溫度而無(wú)不當(dāng)?shù)臏囟炔▌?dòng)。
應(yīng)可了解電熱偶138的位置僅為舉例而說(shuō)明，但非用以限制本發(fā)明。使用多于一個(gè)的電熱偶，例如，或改變溫度測(cè)量裝置環(huán)向或徑向位置亦在本發(fā)明范圍與意圖內(nèi)。例如在一實(shí)施例中， 一或多個(gè)溫度偵測(cè)裝置可直接測(cè)量?jī)?nèi)層134及中間層136溫度以及外層132，如圖2所示。
熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)者會(huì)了解圖2中每一層132、 134、 136的相對(duì)厚度僅為例示而非用以限制本發(fā)明。如上面簡(jiǎn)要提及，外層132可提供窗130主要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度且相對(duì)于內(nèi)層134可為相對(duì)較厚。在一實(shí)施例中，例如，外層132可為陶瓷材料具有厚度大約為3/4"(19公厘)，且內(nèi)層134可為等離子體耐受多種石英具有厚度1/4"(6.4公厘)。在此實(shí)施例中，結(jié)合材料的中間層136可具有約2至10公厘厚度，根據(jù)例如所用結(jié)合材料類型及結(jié)合方法而定。
圖3為形狀為半圓形的經(jīng)結(jié)合多層射頻窗的另一實(shí)施例簡(jiǎn)化剖面圖，例如，兩尺寸半圓形對(duì)稱于中心軸其纏繞感應(yīng)射頻天線線圈。在圖3的實(shí)施例中，射頻窗140可大致包括介電材料外層142、介電材料內(nèi)層144及結(jié)合材料中間層146設(shè)置于內(nèi)與外層142、 144間。層142、 144、 146可全部具有相同曲線半圓形形狀。
類似于前述參考圖2討論的實(shí)施例，外層142當(dāng)暴露于射頻能量來(lái)源允許射頻能量112由其傳遞。可包括風(fēng)扇120循環(huán)空氣越過(guò)外層142的暴露側(cè)以冷卻它及窗140的其它部分。如前所述，外層142可為夠厚以提供熱散逸以及提供窗140結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的最大部分。因此，外層142可由陶瓷材料構(gòu)成，如前所述，傳遞可接受比例射頻能量用于特定應(yīng)用且提供適當(dāng)程度的熱傳導(dǎo)性及機(jī)械強(qiáng)度。
內(nèi)層144(其亦允許射頻能量傳遞)暴露于等離子體反應(yīng)腔體100內(nèi)部等離子體。因此，需要選擇具制程可靠性的內(nèi)層144介電材料，亦即，內(nèi)層144應(yīng)可耐受腔體內(nèi)發(fā)生等離子體及化學(xué)反應(yīng)?？墒褂檬⒒蛱沾山殡娢?例如YAG材料或氮化硅，舉例而言)，如前所討論。
如圖2的實(shí)施例，結(jié)合材料(其可為聚醯亞胺、鐵弗龍聚合物、PSA、RTV硅氧烷或真空認(rèn)證環(huán)氧化物，舉例而言)的中間層146設(shè)置于外與內(nèi) 層142、 144間。結(jié)合材料提供外層142與內(nèi)層144實(shí)質(zhì)上整個(gè)表面區(qū)域 接觸，促進(jìn)從內(nèi)層144至外層142的熱傳導(dǎo)性。
雖然在圖3中未繪示， 一或多個(gè)電熱偶或其它溫度測(cè)量裝置可使用于 測(cè)量窗140—或多個(gè)位置溫度，使得冷卻系統(tǒng)可提供窗140的精確熱控制。
鑒于圖2中的窗130可為實(shí)質(zhì)上平面，圖3繪示的窗140具有實(shí)質(zhì)上 預(yù)設(shè)曲度。窗140曲度可用于聚焦射頻能量至所需位置或呈現(xiàn)更均勻等離 子體源區(qū)域當(dāng)窗140的經(jīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)促進(jìn)內(nèi)層144的有效冷卻。
熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)者會(huì)了解厚度及窗的厚度僅為例式繪示，而非限制方式。 每一層142、 144、 146曲度的不同半徑及相對(duì)厚度可根據(jù)應(yīng)用而使用。
圖4為使用冷卻導(dǎo)管的經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗的一實(shí)施例簡(jiǎn)化剖面圖。 外層152、內(nèi)層154及中間層156大致對(duì)應(yīng)于上述層132、 134及層136。 在第2及4圖實(shí)施例間的一不同點(diǎn)為圖4實(shí)施例中有額外的冷卻導(dǎo)管158。 如水的冷卻劑可循環(huán)通過(guò)冷卻導(dǎo)管158已增加從內(nèi)層154熱傳導(dǎo)的有效性 及速率。
如圖4所述，冷卻導(dǎo)管158可通過(guò)提供相對(duì)應(yīng)空隙158在結(jié)合材料中 而在中間層156中產(chǎn)生。雖然此等空隙158可降低在外與內(nèi)層152、 154 間表面積接觸比例，但冷卻劑通過(guò)冷卻導(dǎo)管158循環(huán)可增加窗150整體冷 卻速率，且特別是內(nèi)層154。在制造冷卻導(dǎo)管158的一方法中，以水平數(shù) 組配置的中間層156材料塊系結(jié)合至外層152，且具有數(shù)個(gè)水平延伸空隙 158或數(shù)個(gè)分開此等塊的橫向間隙。內(nèi)層152可接著結(jié)合至中間層156的 塊支撐空隙158。長(zhǎng)型塊可配置于線型數(shù)組且通道主要延伸于一方向，或 較短或方形塊可配置在兩方向列且連接在兩方向延伸通道。此外或可替換 地，冷卻導(dǎo)管158可在層152、 154、 156組裝前，通過(guò)形成通道或溝槽 160在外層152、或溝槽162在內(nèi)層154、或兩溝槽組160、 162在它們 與中間層156的接口處等方式形成。溝槽160、 162可或可不與中間層中 空隙158對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)將通道、溝槽或其它特征(例如圖4中結(jié)合材料中的空隙158)用作冷 卻導(dǎo)管時(shí)，液態(tài)冷卻劑供應(yīng)可在壓力下以預(yù)定或動(dòng)態(tài)調(diào)整流速的方式進(jìn)行循環(huán)。在此實(shí)施例中， 一或多種如電熱偶138的溫度偵測(cè)器使得具有在窗
150所需位置溫度測(cè)量的冷卻系統(tǒng)變?yōu)榭赡??？刂蒲h(huán)響應(yīng)此等溫度測(cè)量可根據(jù)窗150的溫度測(cè)量調(diào)節(jié)冷卻劑流速。除了冷卻劑流經(jīng)冷卻導(dǎo)管158,射頻窗冷卻系統(tǒng)亦可使用風(fēng)扇120以循環(huán)空氣越過(guò)外層152的暴露表面，如前所述者。
熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)者可了解冷卻導(dǎo)管158的數(shù)目與配置可影響冷卻過(guò)程。冷卻導(dǎo)管158的特定結(jié)構(gòu)提供最佳化冷卻為根據(jù)層152、 154、 156的材料選擇及高度相關(guān)于使用何種腔體。
圖5為使用氣體分布導(dǎo)管及氣體注入孔形成噴頭的經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗170的一實(shí)施例的簡(jiǎn)化剖面圖。外層172、內(nèi)層174及中間層176大致對(duì)應(yīng)于上述層132、 134及136 ;然而，在圖2及5實(shí)施例間的一不同點(diǎn)在于圖5實(shí)施例中有加入的氣體分布導(dǎo)管178形成于中間層176中及氣體注入孔180形成于內(nèi)層174中且連結(jié)至少一些氣體分布導(dǎo)管178至制程腔體100內(nèi)部。氣體分布導(dǎo)管178主要水平延伸以供應(yīng)氣體至氣體注入孔180,其主要為垂直延伸以連接氣體分布導(dǎo)管178至制程腔體100內(nèi)部。一或多個(gè)穿過(guò)外層172形成的通孔可用于供應(yīng)制程氣體至互連氣體分布導(dǎo)管178。氣體分布導(dǎo)管178可類似上述參考圖4液體冷卻導(dǎo)管158的構(gòu)建。制程氣體可通過(guò)氣體分布導(dǎo)管178循環(huán)以通過(guò)在內(nèi)層174對(duì)準(zhǔn)氣體分布導(dǎo)管178的氣體注入孔180注入等離子體反應(yīng)腔體。
如圖5所述，氣體分布導(dǎo)管178通過(guò)導(dǎo)入空隙178在結(jié)合材料的中間層176中的方式形成于中間層176中。此外或可替換地，氣體分布導(dǎo)管178可通過(guò)在內(nèi)層174中形成通道或溝槽182在與中間層接口對(duì)準(zhǔn)溝槽182產(chǎn)生。溝槽160、 162可或可不與中間層中空隙158對(duì)準(zhǔn)。氣體注入孔180與氣體分布導(dǎo)管結(jié)合可以所需樣式配置在內(nèi)層174以達(dá)到在反應(yīng)腔體的制程區(qū)域所需氣體分布。
于操作中，窗170可作為氣體分布噴頭。制程氣體可在壓力下，在預(yù)定或動(dòng)態(tài)調(diào)整流速，通過(guò)氣體分布導(dǎo)管178分布以透過(guò)氣體注入孔180引入反應(yīng)腔體。
如先前所述的實(shí)施例，如電熱偶138的溫度偵測(cè)器可在窗170所需位置提供冷卻系統(tǒng)溫度測(cè)量。響應(yīng)此溫度測(cè)量的控制電路(未圖標(biāo))則可調(diào)整風(fēng)扇120操作，以循環(huán)空氣橫越外層172,如前所述者。
圖6在等離子體腔體中使用經(jīng)結(jié)合多層射頻窗190的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化剖面圖。反應(yīng)腔體100大致包括制程氣體入口 102、制程出氣口 10及臺(tái)座106具有晶片吸盤用于支撐及夾持欲處理晶片108。射頻窗190密封腔體100且由射頻能量源114產(chǎn)生的射頻能量可經(jīng)窗190傳遞至反應(yīng)腔體100中的
制程氣體。
窗190可大致對(duì)應(yīng)于前面詳述的本發(fā)明經(jīng)結(jié)合多層射頻窗。在圖6的實(shí)施例中，窗190可類似于圖2至4的實(shí)施例。應(yīng)了解如果窗190使用氣體分布導(dǎo)管及氣體注入孔，如圖5所描述者，則制程氣體注入孔可不需要?；蛘?，制程氣體注入孔可使用于補(bǔ)充經(jīng)窗190引入制程腔體的制程氣體，甚至當(dāng)圖5的實(shí)施例已用于窗190。
根據(jù)本發(fā)明 一實(shí)施例的陶瓷噴頭200描述于圖7的剖面圖中。例如鋁土的石英背板202為機(jī)械加工以形成氣體入孔204在其背面。多個(gè)，例如三個(gè)，環(huán)狀方位角分布通道206為機(jī)械加工至背板202前面以對(duì)噴頭中心軸208為環(huán)狀對(duì)稱。多個(gè)徑向分布通道210為機(jī)械加工越過(guò)個(gè)別直徑或半徑以連接方位角分布通道206及氣體注入孔204。背板202剩余部分為剩余平面包括邊緣212在最外側(cè)方向角分布通道外側(cè)且密封制程氣體于窗200內(nèi)。
玻璃前驅(qū)物及結(jié)合劑的薄結(jié)合層214刷于例如石榴石的石英前板216上，及背板202降低在結(jié)合層214上覆蓋前板216上。圖中沒有清楚顯示主要為背板202下方接觸結(jié)合層214。組件接著移至火爐且加熱以轉(zhuǎn)變玻璃前驅(qū)物為融熔玻璃形成結(jié)合層214。結(jié)合層214在加熱前與分布通道206、 210相比為夠薄，少于1公厘，結(jié)合層214甚至在其融熔態(tài)時(shí)不填滿分布通道206、 210雖然有在底不邊緣有一些圓狀。
熔接組件根據(jù)用于玻璃的標(biāo)準(zhǔn)方法冷卻。接著，氣體孔218鉆過(guò)前板216及玻璃態(tài)結(jié)合層214以連接徑向分布通道210或替換地連接方向角分布通道206。
所得石英噴頭200完全由介電材料組成，使得噴頭200亦可作為位在被板202背面的射頻線圏的射頻窗。然而，石英噴頭700可不需射頻線圏而使用，例如當(dāng)制程氣體(或許在激發(fā)態(tài))不應(yīng)接觸金屬表面時(shí)。再者，陶覺層202、 216兩者可由相同陶瓷材料組成，特別是如果內(nèi)層216的蝕刻耐受性不是關(guān)鍵要求時(shí)。
通過(guò)省去前述形成噴頭的機(jī)械加工步驟，同樣的組裝及退火過(guò)程可用于未圖案化射頻窗。
經(jīng)液體冷卻的射頻窗可類似地制造，即通過(guò)設(shè)置兩孔204用于供應(yīng)及排出冷卻液體，及形成數(shù)個(gè)分布通道如一或多個(gè)連接至供應(yīng)及排出孔的回
旋狀通道。經(jīng)液體冷卻的射頻窗中則未設(shè)氣體孔218。
或者，石英背板202可構(gòu)成含有用于氣體的分布通道及用于液態(tài)冷卻劑的分離通道，其連接至用于兩不同型通道的分離的供應(yīng)及排出孔。氣體分布與冷卻劑通道兩者可建構(gòu)如在石英背板202底部的通道及可使用結(jié)合層214及噴頭板216的組合讓彼此隔離。
通過(guò)增加第三石英板在基底背板202及結(jié)合層204間可達(dá)到在制造這些通道于基底石英背板202的額外彈性。第三石英板將以第二結(jié)合層貼附到基礎(chǔ)背板，其密封冷卻劑通道的底部。第三石英板可含有用于制程氣體傳遞的小徑及氣體分布通道，其可連接至氣體孔218。
由前文中，應(yīng)知本發(fā)明可將射頻窗內(nèi)側(cè)因暴露于反應(yīng)腔體內(nèi)的等離子體所得的熱量有效且一致地分散。再者，本發(fā)明不限制于射頻窗但可有利地應(yīng)用于等離子體制程腔體的真空墻。
在此揭露的實(shí)施例已通過(guò)例示方式描述及繪示，且非限制性；熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)者可了解可進(jìn)行多種變化而不偏離本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于一等離子體反應(yīng)腔體的多層射頻窗，該射頻窗至少包含一第一介電材料的一外層；一第二介電材料的一內(nèi)層；以及一結(jié)合材料的一中間層，配置于該外層與該內(nèi)層間；其中上述的內(nèi)層通過(guò)該中間層與該外層結(jié)合。
2. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，其中上述的該外層具有高于該內(nèi) 層的一機(jī)械強(qiáng)度。
3. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，其中上述的第一與第二介電材料 分別包含陶瓷。
4. 如權(quán)利要求3所述的多層射頻窗，其中上述的第二介電材料包含石英。
5. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，其中上述的第一介電材料為一第 一陶瓷且該第二介電材料為與該第一陶瓷不同的一第二陶瓷。
6. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，其中上述的第一介電材料為鋁土 且該第二介電材料為氧化釔與釔鋁石榴石的其中 一者。
7. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，進(jìn)一步包含一冷卻導(dǎo)管形成在鄰 接層間的一界面處。
8. 如權(quán)利要求7所述的多層射頻窗，進(jìn)一步包含一冷卻系統(tǒng)，響應(yīng)該 射頻窗的溫度測(cè)量而控制 一 冷卻劑流經(jīng)該冷卻導(dǎo)管。
9. 如權(quán)利要求7所述的多層射頻窗，其中上述的冷卻導(dǎo)管位于該外層與該中間層間的 一界面處。
10. 如權(quán)利要求7所述的多層射頻窗，其中上述的冷卻導(dǎo)管位于該內(nèi) 層與該中間層間的一界面處。
11. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，進(jìn)一步包含數(shù)個(gè)在該中間層的 氣體分送導(dǎo)管與數(shù)個(gè)在該內(nèi)層的氣體注入孔；該氣體分送導(dǎo)管與該氣體注 入孔配合傳送一種或多種制程氣體至該等離子體反應(yīng)腔體。
12. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，其中上述的結(jié)合材料為選自聚 醯亞胺、鐵弗龍聚合物、環(huán)氧化物、壓力敏感黏著劑及RTV硅氧烷組成的 組群。
13. 如權(quán)利要求1所述的多層射頻窗，其中上述的結(jié)合材料為氧化物玻璃。
14. 一種制造用于耦合射頻能量至一等離子體反應(yīng)腔體的射頻窗的方 法，該方法至少包含提供一第一介電材料的一獨(dú)立存在的第一層；提供一第二介電材料的一獨(dú)立存在的第二層，該第二介電材料不同于 該第一材料；以及以 一 結(jié)合材料結(jié)合該第一層至該第二層。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中上述的結(jié)合材料為一黏著劑。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中上述的結(jié)合材料為一陶瓷材料。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中上述的第一與第二介電材料為氧化物陶瓷，且該結(jié)合材料為一氧化物玻璃，其玻璃形成溫度低于該第一與 第二介電材料的融化溫度，而該結(jié)合步驟包含組合該第一與第二層于一組 件中且該結(jié)合材料配置于其間，以及加熱該組件至高于玻璃形成溫度且低 于該兩者融化溫度的 一溫度。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中上述的第一介電材料包含鋁土， 該第二介電材料為選自氧化釔與釔鋁石榴石的其中 一者，且該結(jié)合材料包 括一氧化物玻璃，其玻璃形成溫度低于該鋁土與選自氧化釔與釔鋁石榴石 的其中一者的融化溫度。
19. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中上述的氧化物玻璃形成自選自成 分粉末組的一粉末，該成分粉末組選自(1) Al203-Si02-CaO; (2) Al203 - Y203 - Si02; (3) Al203 - Si02 - CaO;及其混合物形成的組群。
20. —種等離子體制程系統(tǒng)，其至少包含 一等離子體反應(yīng)腔體；以及 該等離子體反應(yīng)腔體的一多層介電墻，其包含 一第一介電材料的一外層；一第二介電材料的一內(nèi)層，面對(duì)該等離子體反應(yīng)腔體的一內(nèi)部；以及 一結(jié)合材料的一中間層，結(jié)合該內(nèi)層至該外層。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中上述的外層具有高于該內(nèi)層的一 機(jī)械強(qiáng)度。
22. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中上述的內(nèi)層相較于該外層對(duì)在等 離子體反應(yīng)腔體內(nèi)的等離子體制程條件為較能耐受。
23. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中上述的第一與第二介電材料分別 為陶瓷。
24. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中上述的介電墻形成一射頻窗用于 配置于等離子體反應(yīng)外部鄰近介電墻的一射頻源。
25. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中上述的射頻窗包括冷卻導(dǎo)管。
26. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中上述的介電墻包含數(shù)個(gè)氣體分布通道，形成于該外層與該中間層間的一界面處；以及 數(shù)個(gè)氣體注入孔，形成于該內(nèi)層中，且其中上述的系統(tǒng)透過(guò)該氣體分 布導(dǎo)管與該氣體注入孔傳送一種或多種制程氣體至該等離子體反應(yīng)腔體。
27. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中上述的結(jié)合材料為選自聚醯亞 胺、鐵弗龍(tm)、環(huán)氧化物、壓力敏感黏著劑及RTV硅氧烷組成的組群。
28. —種用于一等離子體反應(yīng)腔體的多層射頻窗，該射頻窗至少包含 一第一介電材料的一外層；以及一第二介電材料的一內(nèi)層，其實(shí)質(zhì)上在該外層與該內(nèi)層的整個(gè)表面區(qū) 域接觸該外層。
29. 如權(quán)利要求28所述的射頻窗，進(jìn)一步包含一結(jié)合材料的一中間層 配置于該外層與該內(nèi)層間；其中上述的內(nèi)層通過(guò)該中間層與該外層結(jié)合。
30. 如權(quán)利要求28所述的多層射頻窗，其中上迷的第一介電材料為陶 瓷且該第二介電材料為石英。
31. 如權(quán)利要求28所述的多層射頻窗，其中上述的第 一介電材料為陶瓷且該第二介電材料為陶瓷。
32. 如權(quán)利要求28所述的多層射頻窗，進(jìn)一步包含冷卻導(dǎo)管于其中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種經(jīng)結(jié)合的多層射頻窗(130)可包括具有所需熱特性的介電材料的外層(132)、暴露于反應(yīng)腔體(100)內(nèi)等離子體的介電材料的內(nèi)層(134)、及介于外層與內(nèi)層間結(jié)合材料的中間層(136)。腔體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)與通過(guò)窗傳遞的射頻能量(112)產(chǎn)生的熱可從內(nèi)層傳遞至外層，其可在半導(dǎo)體晶片制程期間冷卻。經(jīng)結(jié)合的多層射頻(150)窗可包括用于循環(huán)冷卻劑以促進(jìn)內(nèi)層冷卻的導(dǎo)管(158)；此外或可替換地，可包括氣體分送導(dǎo)管(178)及氣體注入孔(180)以運(yùn)送一或多種制程氣體至反應(yīng)腔體。包括等離子體反應(yīng)腔體的系統(tǒng)可使用本發(fā)明的經(jīng)結(jié)合多層射頻窗。
文檔編號(hào)C23C16/00GK101495669SQ200680008548
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者J·P·霍蘭, J·克林頓, M·S·巴尼斯, M·李, N·韓, P·利希, X·錢, Y·王 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司