用于防止等离子体抑制物质形成的方法和装置.pdf

本发明提供了一种防止在等离子体腔内形成等离子体抑制物质的系统和方法。在一个实施例中，一种装置包括构造为布置于等离子体腔内的阻挡部件。阻挡部件包括限定在此处从流体形成化学还原物质的等离子体形成区域的壁。壁的一部分由对于化学还原物质基本上惰性的物质构成。壁防止化学还原物质与等离子体腔的内表面相互作用从而形成传导性物质。阻挡部件还包括与等离子体形成区域流体相通的开口。流体经由开口引入等离子体形成区域。

1.  一种装置，其包括：
构造为布置于等离子体腔内的阻挡部件，所述阻挡部件具有：
用于限定等离子体形成区域的壁，在所述等离子体形成区域处从流体点火化学还原物质，所述壁的至少一部分由对于化学还原物质基本上惰性的物质构成，所述壁防止化学还原物质形成传导性物质；以及
与所述等离子体形成区域流体相通的开口，流体经由所述开口引入所述等离子体形成区域。

2.  根据权利要求1的装置，其中所述阻挡部件可移除地结合至所述等离子体腔。

3.  根据权利要求1的装置，其中第一阻挡部件使用凸缘定位于所述等离子体腔内，所述凸缘可移除地结合至所述阻挡部件或所述等离子体腔的至少之一。

4.  根据权利要求1的装置，其中所述等离子体腔是在远程等离子体源内的等离子体腔，所述阻挡部件使用阻挡支撑部件定位于所述等离子体腔内，并且所述阻挡支撑部件可移除地结合至所述远程等离子体源。

5.  根据权利要求1的装置，其中所述阻挡部件设计为使得在所述壁的外表面的至少一部分与所述等离子体腔的内表面之间布置有绝缘层。

6.  根据权利要求5的装置，其中所述开口是第一开口，并且所述阻挡部件包括用来形成第二开口的部分，以提供内部区域和绝缘层之间的流体相通。

7.  根据权利要求6的装置，其中所述第二开口布置于所述等离子体形成区域的外侧。

8.  根据权利要求1的装置，其中所述等离子体形成区域完全布置于所述阻挡部件的内部区域内。

9.  根据权利要求1的装置，其中在所述等离子体腔的外表面的外部布置RF电感部件，所述RF电感部件构造为接收来自RF功率源的RF功率，并且所述等离子体形成区域与由RF电感部件产生电磁场处的体积相应。

10.  根据权利要求1的装置，其中所述等离子体腔的内表面由易于在还原环境中还原的材料构成。

11.  一种方法，其包括：
提供构造为在流体中点火等离子体的等离子体腔，所述等离子体在等离子体形成区域内被点火，所述等离子体包括化学还原物质；以及
使用阻挡层防止响应于化学还原物质与等离子体腔的一部分的相互作用而形成等离子体点火抑制物质，所述阻挡层由对于化学还原物质基本上惰性的物质构成。

12.  根据权利要求11的方法，其中所述等离子体腔包括在远程等离子体源中。

13.  根据权利要求11的方法，其中所述防止包括使用阻挡部件防止，所述阻挡部件的至少一部分包括所述阻挡层，所述阻挡部件的至少一部分布置于所述等离子体腔内，并且所述等离子体形成区域完全布置于所述阻挡部件内。

14.  根据权利要求13的方法，其中所述阻挡部件的外表面的至少一部分利用绝缘层与所述等离子体腔的内表面分开。

15.  根据权利要求13的方法，其中所述阻挡部件是可移除的阻挡部件。

16.  根据权利要求13的方法，其中所述阻挡部件使用阻挡支撑部件定位于所述等离子体腔内。

17.  根据权利要求11的方法，其中RF电感部件结合至所述等离子体腔，所述RF电感部件具有谐振区段或非谐振区段的至少之一，所述RF电感部件构造为从RF功率源接收RF功率，所述等离子体形成区域与由所述RF电感部件产生电磁场处的体积相应。

18.  根据权利要求11的方法，其中所述阻挡层结合至所述等离子体腔的内表面。

19.  根据权利要求11的方法，其中所述等离子体腔由基本上抑制等离子体点火抑制材料形成的物质构成，并且所述等离子体腔包括所述阻挡层。

20.  一种装置，其包括：
限定等离子体形成区域的等离子体腔，在所述等离子体形成区域处形成化学还原物质，所述等离子体腔的至少一部分由阻挡层材料构成，所述阻挡层材料充分地抵抗由还原物质还原形成传导性材料；以及
结合至所述等离子体腔的RF电感部件，所述RF电感部件构造为从RF功率源接收RF功率，所述等离子体形成区域与由RF电感部件产生电磁场处的体积相应。

21.  根据权利要求20的装置，其中所述等离子体腔包括于远程等离子体源中。

22.  根据权利要求20的装置，其中所述等离子体腔基本上由阻挡层材料构成。

23.  根据权利要求20的装置，其中所述等离子体腔的内表面利用所述阻挡层材料涂覆。

用于防止等离子体抑制物质形成的方法和装置
技术领域
本发明涉及等离子体腔内的等离子形成。尤其，但不是限制性的，本发明涉及用于防止等离子体腔内形成等离子体抑制物质的系统和方法。
背景技术
化学还原物质的产生是很多应用中的关键因素，比如举例来说从基板表面移除氧化物和沉积薄膜。这些化学还原物质能通过用等离子体源(比如远程和/或感应等离子体源)来分离分子气体而产生。
然而，由等离子体源产生的化学还原物质能部分地将等离子源的壁材料(通常为氧化物基材料，例如陶瓷氧化物)转化为能使等离子体源的性能降级(例如不一致的等离子体物质输出)的材料。壁材料经由氧化物的化学还原转化为例如等离子体源的腔的内壁上的连续传导性覆层会导致结合至等离子体的能力和等离子体源的点火特征降级。移除使性能降级的材料以避免这些缺点非常耗时并且成本很高。这些问题对于高功率等离子体源的介质特别敏锐，其中化学还原物质的输出通量很明显。
尽管目前的等离子体源是起作用的，但是它们不足够耐用或者不然的话令人满意。于是，需要一种系统和方法来解决目前技术的不足之处以及提供其它新颖且创造性的特点用于防止会使等离子体源的性能降级的材料的形成。
发明内容
附图所示本发明的示例性实施例概述如下。这些和其它实施例在具体实施方式部分中更完全地描述。然而，要理解到，并不是要将本发明限制于发明内容部分或具体实施例方式部分所述的形式。本领域技术人员能认识到，存在着很多落入本发明如权利要求所表达的精神和范围内的变型、等同和替代构造。
本发明能提供一种用于防止等离子体腔内形成等离子体抑制物质的系统和方法。在一个示例性实施例中，本发明是一种装置，其包括构造为布置于等离子体腔内的阻挡部件。阻挡部件包括限定等离子体形成区域的壁，在该等离子体形成区域处从流体点火等离子体从而产生化学还原物质。壁的一部分由对于化学还原物质基本上惰性的物质构成。壁防止化学还原物质与等离子体腔的内表面相互作用从而形成传导性物质。阻挡部件还包括与等离子体形成区域流体相通的开口。流体经由开口引入等离子体形成区域。
在本发明的另一实施例中，一种装置包括限定等离子体形成区域的等离子体腔，等离子体在等离子体形成区域处点火以产生化学还原物质。等离子体腔的一部分由充分地抵抗被还原物质所还原以形成传导性材料的阻挡层材料所构成。该装置还包括结合至等离子体腔的RF电力感应(power induction)部件。RF电感部件构造为从RF功率源接收RF功率。等离子体形成区域与由RF电感部件产生电磁场处的体积相应。
在本发明的又一实施例中，一种方法包括提供构造为在流体中点火等离子体的等离子体腔。等离子体在等离子体形成区域内点火并且产生化学还原物质。该方法还包括使用阻挡层防止等离子体点火抑制物质响应于化学还原物质与等离子体腔的一部分的相互作用而形成。阻挡层由对于化学还原物质基本上惰性的物质构成。
如前所述，上述实施例和实施仅是为了示例的目的。从下面的描述和权利要求中，本领域技术人员易于认识到很多其它实施例、实施以及本发明的细节。
附图说明
本发明的各种目标和优点以及更完全的理解通过结合附图参考下面的具体实施方式和所附权利要求变得明显并且更容易理解，其中：
图1是示出根据本发明的实施例的构造为产生化学还原物质的远程等离子体腔的横截视图的示意图；
图2是根据本发明的实施例具有结合至等离子体腔壁内表面的阻挡层的等离子体腔的横截视图的示意图；
图3是根据本发明的实施例的等离子体腔的横截视图的示意图，等离子体腔具有由对化学还原物质基本上惰性的材料构成的等离子体腔壁；
图4是根据本发明的实施例具有布置于等离子体腔内的阻挡部件的等离子体腔的横截视图的示意图；
图5是根据本发明的实施例具有布置于等离子体腔内并且用凸缘支撑的阻挡部件的等离子体腔的横截视图的示意图；
图6是根据本发明的实施例布置于等离子体腔内的阻挡部件的横截视图的示意图；
图7是根据本发明的实施例布置于等离子体腔内的阻挡部件的横截视图的一部分的示意图；
图8示出根据本发明的实施例用于防止在等离子体腔壁的内表面上形成等离子体点火抑制物质的方法；并且
图9示出根据本发明的实施例用于在等离子体抑制物质形成于等离子体腔壁的内表面上之后将其移除的方法。
具体实施方式
本发明的实施例涉及防止在用于产生一种或多种化学还原物质(例如是还原剂的物质)的等离子体腔内形成等离子体抑制物质的系统和方法。等离子体抑制物质(也称为等离子体点火抑制物质)显著降低等离子体腔的在等离子体腔内形成和/或维持等离子体的能力。尤其，本发明的几个实施例防止等离子体腔内形成的化学还原物质与等离子体腔的内表面相互作用(例如反应)，并且因此，这些实施例有助于防止已经发现会显著降低等离子体腔性能的传导性物质的形成。在一些实施例中，本发明在远程等离子体腔中实施，远程等离子体腔构造为产生等离子体物质并且将等离子体物质输送至不同容器(例如反应容器)而不是在原处反应(in situ reaction)中使用等离子体物质。
根据几个实施例，一种或多种化学还原物质利用相对于化学还原物质基本上惰性的阻挡层防止与等离子体腔壁的内表面相互作用。在一些实施例中，阻挡层能涂覆在等离子体腔的内表面上。在其它实施例中，阻挡层是插入等离子体腔的阻挡部件(例如套筒)。一些变化的阻挡部件可移除地结合于等离子体腔内。在本发明的一些实施中，等离子体腔或等离子体腔的基本部分由防止等离子体抑制物质形成的材料构成。并且在一些实施例中，在等离子体抑制物质形成之后，清洁等离子体腔或清洁插入到等离子体腔中的部件。
虽然每个附图突出了本发明的一些方面，本领域技术人员应当理解，在得益于本公开之下，能将本发明的各种方面(例如，等离子体腔、阻挡部件、凸缘等)以各种组合方式来组合。
现在参照示图，其中相同或类似的部件在全部几个附图中用相同的附图标记指示，并且尤其参照图1，其是示出根据本发明构造为产生一种或多种化学还原物质的等离子体腔100的横截视图的示意图。等离子体腔100是远程和/或感应地结合的等离子体腔并且能称为感应地结合的远程等离子体腔。流体分配器160将流体分配入等离子体腔100并且所述流体点火为等离子体，等离子体在远程等离子体腔100的内部区域140中产生化学还原物质。化学还原物质举例来说可以是通过流体(比如氨(NH₃))的分解形成的原子氢或分子氢(H₂)。
等离子体腔100能构造为在各种温度和/或压力下操作。举例来说，等离子体腔100构造为在大气压力或非常低的压力(例如，真空)下操作。在一些实施例中，等离子体腔100构造为在室温下操作。
在化学还原物质已经形成之后，等离子体腔100构造为将化学还原物质输送至反应容器120。在一些实施例中，反应容器120是半导体处理反应容器，举例来说，用来从基片(例如，硅片)的表面移除氧化物、移除基片(例如，硅晶片)上的薄膜沉积等。
等离子体腔100构造为使用来自射频(RF)功率源114的感应电能形成等离子体(以及化学还原物质)。远程等离子体腔100包括RF功率天线110(也能称为RF电感部件)，比如结合至RF功率源114的RF电感线圈。RF功率源114经由RF功率天线110使用RF感应功率以在远程等离子体腔100的内部区域140中产生电磁场，这使得由流体在远程等离子体腔100中形成等离子体并且维持。在本发明的一些实施例中，在分子气体在等离子体腔100内响应于来自RF功率源114的能量而分解时形成等离子体(以及化学还原物质)。在这个实施例中，RF功率天线110是RF电感线圈，但是在一些设备中，RF功率天线是一个或多个平板状天线结构。
在这个实施例中，等离子体腔壁120并且尤其壁120的内表面由氧化物基绝缘材料构成，比如氧化物陶瓷(例如氧化铝或石英)。等离子体腔壁120由绝缘材料构成以使得能在远程等离子体腔100的内部140适当地产生电磁场。
在这个实施例中，远程等离子体腔100的等离子体腔壁120的内表面由阻挡层130保护以使得化学还原物质在产生时将被防止与等离子体腔壁120的氧化物基绝缘材料相互作用。防止化学还原物质与腔壁120相互作用，是因为化学还原物质能与氧化物基绝缘材料反应以在等离子体腔壁120的内表面上形成传导性物质，这抑制等离子体的形成和/或维持。化学还原物质与等离子体腔壁120的氧化物基材料反应以形成变化层，在许多实施例中变化层是传导性物质。在一些实施例中，阻挡层130构造为使得阻挡层130保护等离子体腔100免受在等离子体腔100中的任何位置处产生的化学还原物质。
在一些实施中，如果传导层形成于等离子体腔壁120的内表面上，传导性物质使结合至等离子体的动力降低，减少了等离子体腔的内部140中的能量。这降低了等离子体腔100点火和/或维持等离子体的能力。换言之，如果化学还原物质与等离子体腔壁120的内表面相互作用(例如，反应)，其能降低远程等离子体腔100的等离子体点火或维持能力。在一些等离子体腔中，在没有阻挡层130的情况下，等离子体腔能在小于72小时的操作之后有至少50％的时间不能点火。
在几个实施例中，阻挡层130由相对于化学还原物质惰性的非氧化物材料构成。并且在许多实施例中，阻挡层130由非传导性材料构成，比如氮化硼、碳化硅、氮化硅、氮化铝或碳化硼。用来形成等离子体腔壁320的材料能称为阻挡层材料或等离子体抗还原材料(plasma-reduction-resistant material)。
虽然这个实施例中的等离子体腔100可以是远程等离子体腔，但是在一些实施例中，等离子体腔是设计为形成等离子体物质(例如，化学还原物质)并且在原处反应中使用等离子体物质的等离子体腔。等离子体腔100在示例性实施例中是高密度、高输出通量的等离子体腔(例如，大约10W/cm³的体积功率密度)，但是在一些实施例中，等离子体腔100是大的、低输出通量的等离子体腔(例如，大约0.1W/cm³的体积功率密度)。
图2是根据本发明的实施例的等离子体腔200的横截视图的示意图，其具有结合至等离子体腔壁220内表面的阻挡层230。在这个实施例中，等离子体腔200是感应地结合的等离子体腔(例如，远程等离子体源等离子体腔)，其构造为点火等离子体形成区域240中的等离子体以产生一种或多种化学还原物质。等离子体形成区域与由RF电感部件210产生电磁场的体积相应。等离子体腔壁220由氧化物基材料构成，氧化物基材料响应于与化学还原物质的作用在等离子体腔壁220的内表面上形成传导性、等离子体抑制材料。
阻挡层230是防止化学还原物质在形成于等离子体腔200内时与等离子体腔壁220的内表面相互作用的层。具体地，阻挡层230构造为防止形成于等离子体形成区域240中的化学还原物质与等离子体腔壁220的内表面相互作用。在这个实施例中，阻挡层230涂覆在等离子体腔壁220的内表面上。
图2示出阻挡层完全覆盖等离子体壁220的内表面。在一些实施例中，阻挡层230仅覆盖等离子体腔壁220内表面的一部分。在一些实施例中，阻挡层230至少覆盖等离子体腔壁220的与将形成化学还原物质的区域(例如，等离子体形成区域240)相应的内表面。
虽然图2示出这个等离子体腔200是圆柱形的，在一些实施例中，等离子体腔200是不同的形状。举例来说，在一些实施例中，等离子体腔200为类似矩形盒子的形状。而且，形成为等离子体的流体能从等离子体腔200的任一个开口250或260引入等离子体腔200。在一些实施例中，形成为等离子体的流体在没有定位于等离子体腔200的端部250或260之一处的孔口/开口(未示出)中引入。
图3示出根据本发明实施例的等离子体腔300的横截视图的示意图，等离子体腔300具有由对于一种或多种化学还原物质基本上惰性的材料构成的等离子体腔壁320。示例性等离子体腔300是感应地结合的等离子体腔(例如，在远程等离子体源内)，其构造为点火和/或维持等离子体形成区域340中的等离子体以形成一种或多种化学还原物质。等离子体形成区域与由RF电感部件310产生电磁场的体积相应。
等离子体腔壁320由对于在等离子体形成区域340中点火和/或维持的化学还原物质基本上惰性的材料构成。换言之，等离子体腔壁320由在等离子体腔壁320与形成于等离子体形成区域340中的化学还原物质相互作用时不形成等离子抑制物质(例如，传导性材料)的材料形成/构成。等离子体腔壁320举例来说由充分地抵抗由还原物质还原以形成传导性材料的非传导性材料构成。在一个实施例中，举例来说，腔壁包括氮化硼，但是在其它实施例中包括一种或多种等离子体抗还原材料。
在一些实施例中，仅等离子体腔壁320的一部分或几部分由等离子体抗还原材料构成。例如，在一些实施例中，仅等离子体腔壁320靠近等离子体形成区域340的部分由等离子体抗还原材料构成。
图4是根据本发明的等离子体腔400的横截视图的示意图，其具有布置于等离子体腔400内的阻挡部件434。在这个实施例中，等离子体腔400是感应结合等离子体腔(例如，远程等离子体源)，其构造为点火和/或维持等离子体形成区域400中的等离子体以形成一种或多种化学还原物质。等离子体形成区域与由RF电感部件410产生电磁场处的体积相应。等离子体腔壁420由响应于与化学还原物质起反应在等离子体腔壁420的内表面上形成传导性、等离子体抑制材料的氧化物基材料构成。
阻挡部件434是防止化学还原物质与等离子体腔壁420的内表面相互作用的部件。在这个实施例中，阻挡部件434完全由阻挡层材料(例如，等离子体抗还原材料)构成。阻挡部件434布置于等离子体腔400内以使得绝缘层424布置于等离子体腔壁420和阻挡部件434的壁之间。
绝缘层424使得阻挡部件434可具有与等离子体腔壁420不同的热膨胀。在一些实施例中，绝缘层424也是绝热层。阻挡部件434构造为可移除部件以使得如果需要，其可方便地清洁和/或替换。
如图4中所示，等离子体形成区域440完全布置于阻挡部件434内。阻挡部件434的内表面限定等离子体形成区域440。在这个实施例中，点火为等离子体以形成化学还原物质的流体经由开口454喷射入(引入)阻挡部件434。因为流体直接喷射入阻挡部件434，因此等离子体仅形成于等离子体形成区域440内。在形成于等离子体形成区域440中之后，化学还原物质举例来说经由开口464输送至反应容器(未示出)。在一些实施例中，阻挡部件434中的开口454和464处于阻挡部件434内的不同位置中。
在一些变化中，仅阻挡部件434的一部分(比如阻挡部件434的内表面)由阻挡层材料构成。在一些实施中，阻挡部件434的尺寸减小以使得等离子体形成区域440尺寸不同(例如，更小)。虽然在这个实施例中在阻挡部件434和等离子体腔壁420的内表面之间布置绝缘层424，但在本发明的一些实施例中，阻挡部件434结合至等离子体腔壁420的内表面。
图5是根据本发明的实施例的等离子体腔500的横截视图的示意图，其具有布置于等离子体腔500内的用凸缘582和580支撑的阻挡部件534。等离子体腔500是感应结合的等离子体腔(例如，感应地结合于远程等离子体源内)，其构造为点火和/或维持等离子体形成区域540中的等离子体以形成一种或多种化学还原物质。等离子体形成区域与由RF电感部件510产生电磁场处的体积相应。电感部件510是包括谐振和非谐振区段的RF电感线圈。等离子体腔壁520由响应于与化学还原物质起反应在等离子体腔壁520的内表面上形成传导性、等离子体抑制材料的氧化物基材料构成。
凸缘580和582构造为使得，在阻挡部件534插入插槽584和586并且凸缘580和582结合至等离子体腔500时，阻挡部件534由等离子体腔500中的凸缘580和582支撑。凸缘580和582可被称为阻挡一支撑部件。凸缘580和582构造为使得凸缘580和582可移除地结合至等离子体腔500(例如，使用螺栓或闩锁)并且阻挡部件534可移除地结合至凸缘580和582。阻挡部件534构造为可移除部件以使得如果需要其能方便地清洁和/或替换。
阻挡部件534由等离子体腔500中的凸缘580和582支撑以使得绝缘层524布置于等离子体腔520和阻挡部件534的壁之间。绝缘层允许阻挡部件534的热膨胀与等离子体腔壁520的不同。在一些实施例中，绝缘层524也是绝热层。
在一些实施中，阻挡部件构造为使得在阻挡部件534的内部和阻挡部件534的外部之间经由例如可选地包括的开口572和574和/或一个或多个分开的开口(未示出)而流体相通。在这个实施例中，开口572和574分别由包括于凸缘582和580中的槽口576和578构成。
阻挡部件534的内部和外部区域之间的流体相通允许内部和外部区域中的环境(例如，压力)基本上类似(例如，类似的压力和温度)。举例来说，在真空形成于等离子体形成区域540中时，真空也将由于流体相通形成于等离子体腔内的在阻挡部件534外部的区域中(例如，在绝缘层425中)。
开口572和574设计为使得化学还原物质不能与等离子体腔壁520相互作用，即使在阻挡部件534的内部和绝缘层524之间具有流体相通。图5示出开口572和574足够小并且布置于与等离子体形成区域(化学还原物质在此处形成)540分开的位置处。在一些实施例中，多个开口能包括于凸缘580和582中、阻挡部件534中和/或在凸缘580和582与阻挡部件534之间的接合点处。
如图5中所示，等离子体形成区域540完全布置于阻挡部件534内以使得防止在等离子体腔500中的任何位置处产生的化学还原物质与等离子体腔壁520相互作用。换言之，阻挡部件534的内表面限定等离子体形成区域540。在这个实施例中，点火以形成化学还原物质的流体经由开口554喷入(引入)阻挡部件534。因为流体直接喷入阻挡部件534，因此等离子体仅在等离子体形成区域540内形成。当在等离子体形成区域540中形成化学还原物质之后，化学还原物质举例来说经由开口564输送至反应容器(未示出)。在一些实施例中，阻挡部件534中的开口554和564能位于阻挡部件534内的不同位置中。
虽然图5中所示的阻挡部件534使用凸缘支撑，在一些实施例中，阻挡部件534以本领域技术人员在得益于本公开之下应当理解的各种方式支撑。图6和7示出一种使阻挡部件结合(例如，可移除地结合)至等离子体腔的可能装置。
图6是根据本发明的实施例使用阻挡一支撑部件布置于等离子体腔600内的阻挡部件的横截视图的示意图。类似于图5中所示的等离子体腔，等离子体腔600是感应结合的等离子体腔(例如，感应地结合在远程等离子体源内)，其构造为点火等离子体以在阻挡部件634内的等离子体形成区域640中形成一种或多种化学还原物质。然而，在这个实施例中阻挡部件634使用分别布置于凸缘682和680内的槽中的弹簧线圈机构692和694支撑于等离子体腔600中。弹簧线圈机构692和694可被称为阻挡支撑部件。在一些实施例中，阻挡部件634的端部可逐渐变细以便于插入等离子体腔600。
图7示出根据本发明布置于等离子体腔700内的阻挡部件734的横截视图的示意图。在这个实施例中，阻挡部件734包括阻挡支撑部件，其是被凸缘780压靠在密封798上的阻挡部件凸缘733。阻挡部件734基于阻挡部件凸缘733的形状定位于等离子体腔700内。在这个实施中，阻挡部件734可移除地结合在等离子体腔700内，因为凸缘780可移除地结合至等离子体腔700。在凸缘780移除时，阻挡部件734能从其在等离子体腔700中的位置移除。
图8示出根据本发明的实施例用于防止等离子体抑制物质形成于等离子体腔壁的内表面上的方法。图8示出首先提供等离子体腔(方框800)。等离子体腔可以是感应地结合的和/或远程的等离子体腔。
流体引入等离子体腔(方框810)并且在等离子体腔内点火等离子体以从流体形成一种或多种化学还原物质(方框820)。流体引入等离子体腔中的一个或多个孔口，孔口允许流体被引入等离子体形成区域。等离子体形成于等离子体腔内的等离子体形成区域中。在一些实施例中，等离子体形成区域形状为圆柱形，而在其它实施中，等离子体形成区域是不同的形状(例如，正方形)。在一些实施例中，一种以上的化学还原物质形成于流体内。
等离子体腔设计为使得使用阻挡层防止等离子体抑制物质形成于等离子体腔壁的内表面上(方框830)。在一些实施例中，化学还原物质由相对于化学还原物质基本上惰性的阻挡层防止与等离子体腔壁的内表面互相作用。在一些实施例中，阻挡层涂覆在等离子体腔的内表面上。在本发明的一些实施中，等离子体腔或等离子体腔的基本部分由防止等离子体抑制物质形成的材料构成。
在一些实施例中，阻挡层是插入等离子体腔的阻挡部件(例如，套筒)。一些变化的阻挡部件可移除地结合于等离子体腔内。在一些实施例中，如果阻挡层包括于阻挡部件中或就是阻挡部件，等离子体形成区域完全布置于阻挡部件内。
图9示出根据本发明的实施例，用于在等离子体抑制物质形成于等离子体腔壁的内表面上之后将其移除的方法。图9的流程图示出首先提供等离子体腔(方框900)。等离子体腔可以是感应地结合的和/或远程的等离子体腔。
流体引入等离子体腔(方框910)并且在等离子体腔内点火等离子体以从流体形成一种或多种化学还原物质(方框920)。由于出现点火的等离子体腔的内表面(例如，在等离子体形成区域中)由氧化物基物质形成，等离子体抑制物质形成于等离子体腔壁的内表面上(方框930)。换言之，等离子体腔的内表面转化为等离子体抑制物质。
在等离子体抑制物质已经形成之后，等离子体抑制物质从等离子体腔壁的内表面上移除(方框940)。在一些实施例中，等离子体抑制物质使用将优选地以高度选择性从所述壁蚀刻等离子体抑制物质的气体从内表面蚀刻。在蚀刻过程期间产生的副产品在蚀刻过程时泵送出等离子体腔。举例来说，在一些实施例中在等离子体抑制物质已经形成于石英腔的内表面上之后使用氟化气体(例如，NF₃)清洁石英腔。在一些变化中，含氯气体也用来在等离子体抑制物质已经形成之后蚀刻等离子体腔的内表面。在一些实施例中，来自等离子体腔的部件(例如，可移除石英套筒)在等离子体抑制物质已经形成于部件的表面上之后使用图9中描述的方法清洁。
总之，本发明尤其提供一种用于移除或防止等离子体腔内等离子体抑制物质形成的系统和方法。本领域的技术人员能容易意识到，众多变化和代替能在本发明、其使用及其构造中做出以获得与通过这里所描述的实施例所获得的基本上相同的结果。因此，不是要将本发明限制于公开的示例性形式。许多变化、变型和替代结构落入所公开发明如权利要求所述的范围和精神内。