[發(fā)明專利]具可變電容調(diào)諧器與反饋電路的物理氣相沉積

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410778538.5
• 申請(qǐng)日: 2011-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN104616959B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆罕默德·M·拉希德;羅納德·D·迪多爾;邁克爾·S·考克斯;基思·A·米勒;唐尼·揚(yáng);約翰·C·福斯特;阿道夫·M·艾倫;拉拉·哈夫雷查克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32;H01J37/34
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國(guó),趙靜

1.一種壓制腔室中諧頻和/或互調(diào)變乘積的方法，所述方法包括：

將處于非所欲諧頻和/或互調(diào)頻率的等離子體電流分量從晶圓表面或靶材表面轉(zhuǎn)移至除所述晶圓表面或所述靶材表面以外的等離子體反應(yīng)器表面，其中通過將接地可調(diào)阻抗調(diào)諧至所述非所欲諧頻和/或互調(diào)頻率來將處于所述非所欲諧頻和/或互調(diào)頻率的等離子體電流分量轉(zhuǎn)移至接地，其中將接地可調(diào)阻抗調(diào)諧至所述非所欲諧頻和/或互調(diào)頻率的步驟包括利用處理器控制馬達(dá)以對(duì)可變電容器進(jìn)行期望的設(shè)定，所述期望的設(shè)定與在所述腔室的控制器中編寫的設(shè)定相關(guān)聯(lián)，其中所述可變電容器通過轉(zhuǎn)換器而與電壓傳感器或電流傳感器聯(lián)結(jié)，并且所述電壓傳感器或電流傳感器決定所述可變電容器的電壓輸出或電流輸出并提供反饋至所述處理器以控制所述馬達(dá)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述非所欲諧頻和/或互調(diào)頻率從所述晶圓表面或所述靶材表面轉(zhuǎn)移至等離子體反應(yīng)器頂壁或側(cè)壁。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述諧頻和/或互調(diào)變乘積是源功率頻率和/或偏壓功率頻率的諧頻和/或互調(diào)變乘積。

4.一種控制等離子體腔室中整個(gè)晶圓的表面和整個(gè)靶材的表面的離子能量分布和/或離子密度分布的方法，所述方法包括：

建立經(jīng)由偏壓多頻阻抗控制器而通過所述晶圓的中央RF接地返回路徑以及建立通過所述等離子體腔室的側(cè)壁的邊緣RF接地返回路徑；

建立經(jīng)由靶材多頻阻抗控制器而通過所述靶材的中央RF接地返回路徑以及建立通過所述等離子體腔室的所述側(cè)壁的邊緣RF接地返回路徑，及

通過利用處理器控制馬達(dá)以對(duì)包括在所述偏壓多頻阻抗控制器或所述靶材多頻阻抗控制器中的可變電容器進(jìn)行期望的設(shè)定，來調(diào)整通過所述偏壓多頻阻抗控制器或所述靶材多頻阻抗控制器的接地阻抗，所述期望的設(shè)定與在所述等離子體腔室的控制器中編寫的設(shè)定相關(guān)聯(lián)，其中所述可變電容器通過轉(zhuǎn)換器而與電壓傳感器或電流傳感器聯(lián)結(jié)，并且所述電壓傳感器或電流傳感器決定所述可變電容器的電壓輸出或電流輸出并提供反饋至所述處理器以控制所述馬達(dá)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過相對(duì)于源功率頻率的接地阻抗而言，降低通過所述偏壓多頻阻抗控制器的接地阻抗，以提高所述晶圓的中心上方的離子密度，同時(shí)降低所述晶圓的邊緣上方的離子密度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過相對(duì)于所述側(cè)壁的接地阻抗而言，提高通過所述偏壓多頻阻抗控制器的接地阻抗，以降低所述晶圓的中心上方的離子密度，同時(shí)提高所述晶圓的邊緣上方的離子密度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過相對(duì)于偏壓功率頻率的通過所述側(cè)壁的接地阻抗而言，降低所述偏壓功率頻率的通過所述靶材多頻阻抗控制器的接地阻抗，以提高所述晶圓的中心上方的離子能量，同時(shí)降低所述晶圓的邊緣上方的離子能量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中通過將帶通濾波器的諧振頻率調(diào)整成更接近所述偏壓功率頻率來降低所述偏壓功率頻率的所述接地阻抗。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中通過相對(duì)于偏壓功率頻率的通過所述側(cè)壁的接地阻抗而言，提高所述偏壓功率頻率的通過所述靶材多頻阻抗控制器的接地阻抗，以降低所述晶圓的中心上方的離子能量，同時(shí)提高所述晶圓的邊緣上方的離子能量。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中通過將帶通濾波器的諧振頻率調(diào)整成更偏離源頻率來提高所述偏壓功率頻率的所述接地阻抗。

11.一種調(diào)諧物理氣相沉積等離子體反應(yīng)器的阻抗的方法，包括：

調(diào)整具有第一組頻率的至少第一可調(diào)阻抗的第一多頻阻抗控制器，其中所述第一多頻阻抗控制器包括可變電容器并且能通過馬達(dá)使所述可變電容器處于兩種狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)，所述可變電容器的所述至少兩種狀態(tài)具有不同電容量，所述第一多頻阻抗控制器控制通過濺射靶材與通過側(cè)壁的接地阻抗比例；及

調(diào)整具有第二組頻率的至少第二可調(diào)阻抗的第二多頻阻抗控制器，所述第二多頻阻抗控制器控制通過偏壓電極與通過所述側(cè)壁的接地阻抗比例，其中第一頻率的RF源功率供應(yīng)器耦接至所述濺射靶材，且第二頻率的RF偏壓功率供應(yīng)器耦接至所述偏壓電極；

其中所述可變電容器通過轉(zhuǎn)換器而與電壓傳感器或電流傳感器聯(lián)結(jié)，并且所述電壓傳感器或電流傳感器決定所述可變電容器的電壓輸出或電流輸出并提供反饋至處理器以控制所述馬達(dá)。