[發明專利]功率比例調節器和調節方法、電感耦合等離子體發生裝置

有效

• 申請號: 201010195786.9
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN102271453A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 孫巖
• 申請（專利權）人: 北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及一種功率比例調節器和調節方法、及一種電感耦合等離子體發生裝置，尤其涉及用于集成電路或MEMS(微機電系統)器件制造工藝中的功率比例調節器和調節方法、及電感耦合等離子體發生裝置。

背景技術

等離子體裝置被廣泛用于集成電路或MEMS器件的制造工藝中。隨著晶片尺寸的不斷增大，提高等離子體裝置中產生的等離子體的均勻性變得越來越重要。

電感耦合等離子體(ICP)發生裝置因結構簡單、造價低、可對產生等離子體的射頻源(決定等離子體密度)與基片臺射頻源(決定入射到晶片上的粒子能量)進行獨立控制而得到廣泛應用。而電感耦合等離子體的分布受到工藝參數(如工藝氣體的種類、流量、氣壓等)的影響，在某一工藝條件下等離子體密度可能在晶片中心高、邊緣低，而在另一工藝條件下則可能恰好相反。

現有技術中用如圖1所示的雙線圈結構的電感耦合等離子體發生裝置來改善等離子體均勻性，基片臺6通過匹配器10和射頻電源11相連，兩個電感線圈7、8分別通過兩個匹配器2、22和兩個射頻電源1、21相連，電感線圈8圍繞在電感線圈7周圍，加載到電感線圈7的射頻功率主要影響晶片5中心部分的等離子體分布，加載到線圈8的射頻功率則主要影響晶片5邊緣部分的等離子體分布，因此在不同工藝情況下可分別調整電感線圈7、8上的射頻功率以在晶片5上方獲得均勻的等離子體分布。

發明人發現現有技術中存在如下問題：由于現有的電感耦合等離子體發生裝置需要為每個線圈配備單獨的匹配器和射頻電源，故其制造和運行成本高。

發明內容

本發明的實施例提供一種功率比例調節器，以降低設備制造和運行的成本。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種功率比例調節器，包括：

輸入端，用于連接交流輸入；

多個并聯的輸出端；

功率調節單元，連接在所述輸入端和多個輸出端之間，用于將所述輸入端的輸入功率分配到所述多個輸出端；

反饋控制單元，用于根據所述多個輸出端的實際輸出功率控制所述功率調節單元，以使所述多個輸出端的輸出功率滿足預定的比例關系。

由于本發明的實施例的功率比例調節器可將一個輸入功率轉化為多個可調的輸出功率，故其成本低。

本發明的實施例還提供一種電感耦合等離子體發生裝置，以降低設備制造和運行的成本。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種電感耦合等離子體發生裝置，包括多個并聯的電感線圈和上述功率比例調節器，所述功率比例調節器的多個輸出端分別連接所述多個電感線圈的輸入端。

由于本發明的實施例的電感耦合等離子體發生裝置只需一個電源就可向多個電感線圈輸出可調的功率，故其成本低。

本發明的實施例還提供一種功率比例調節方法，包括：

為反饋控制單元設定輸出功率的預定比例關系，并將交流輸入連接到輸入端；

所述反饋控制單元根據多個并聯的輸出端的實際輸出功率和所述預定比例關系反饋控制功率調節單元，以使所述功率調節單元將輸入功率按所述預定比例關系分配到所述多個輸出端。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為現有的電感耦合等離子體發生裝置的結構示意圖；

圖2為本發明實施例一的功率比例調節器的組成示意圖；

圖3為本發明實施例二的功率比例調節器的組成示意圖；

圖4為本發明實施例的功率比例調節器中的功率調節網絡的結構示意圖；

圖5為本發明實施例的功率比例調節器中的另一種功率調節網絡的結構示意圖；

圖6為本發明實施例三的功率比例調節器的組成示意圖；

圖7為本發明實施例四的電感耦合等離子體發生裝置的結構示意圖；

圖8為本發明實施例五的功率比例調節方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例一