[發明專利]射頻匹配網絡中用于頻率調諧輔助雙電平脈沖的輔助電路

有效

• 申請號: 201880037634.0
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN110945622B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 王雨后;亞瑟·H·薩托;吳垠;亞歷山大·米勒·帕特森
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠;張靜

一種射頻(RF)匹配電路控制系統包括：包括多個可調諧部件的RF匹配電路。所述RF匹配電路被配置為從RF發生器接收輸入信號，所述輸入信號包括至少兩種脈沖電平；根據所述輸入信號向負載提供輸出信號；以及使與所述輸入信號相關聯的阻抗與所述負載的阻抗匹配。控制器被配置為針對所述輸入信號的所述至少兩種脈沖電平確定所述負載的相應的阻抗；并且調節所述多個可調諧部件的操作參數，以針對所述至少兩種脈沖電平使所述RF匹配電路的頻率調諧范圍與所述負載的所述相應的阻抗對準，從而使與所述輸入信號相關聯的所述阻抗與所述相應的阻抗匹配。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年4月2日提交的美國專利申請No.15/942,629的優先權，并要求于2017年4月7日提交的美國臨時專利申請No.62/482,859的權益。以上引用的申請的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及襯底處理系統中的脈沖等離子體操作。

背景技術

這里提供的背景描述是為了一般地呈現本公開的背景的目的。在該背景技術部分以及在提交時不會以其他方式認為是現有技術的描述的方面中描述的程度上，目前署名的發明人的工作既不明確地也不隱含地被承認為針對本公開的現有技術。

襯底處理系統可用于對諸如半導體晶片之類的襯底進行蝕刻、沉積和/或其他處理。可以在襯底上執行的示例性工藝包括但不限于：等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝、化學增強等離子體氣相沉積(CEPVD)工藝、離子注入工藝和/或其它蝕刻、沉積和清潔工藝。襯底可以布置在襯底處理系統的處理室中的諸如基座、靜電卡盤(ESC)之類的襯底支撐件上。例如，在PECVD工藝中的蝕刻期間，將包含一種或多種前體的氣體混合物引入處理室中，并且等離子體被激勵以蝕刻該襯底。

發明內容

一種射頻(RF)匹配電路控制系統包括：包括多個可調諧部件的RF匹配電路。所述RF匹配電路被配置為從RF發生器接收輸入信號，所述輸入信號包括至少兩種脈沖電平；根據所述輸入信號向負載提供輸出信號；以及使與所述輸入信號相關聯的阻抗與所述負載的阻抗匹配。控制器被配置為針對所述輸入信號的所述至少兩種脈沖電平確定所述負載的相應的阻抗；并且調節所述多個可調諧部件的操作參數，以針對所述至少兩種脈沖電平使所述RF匹配電路的頻率調諧范圍與所述負載的所述相應的阻抗對準，從而使與所述輸入信號相關聯的所述阻抗與所述相應的阻抗匹配。

在其他特征中，所述操作參數包括：第一操作參數，其對應于所述RF匹配電路的第一電容器的第一電容和第二電容器的第二電容中的至少一者；和第二操作參數，其對應于第三電容器的第三電容。所述第一電容器對應于連接在所述輸入信號與地之間的并聯電容器。所述第二電容器對應于連接在所述輸入信號與所述負載之間的串聯電容器。所述第三電容器連接在(i)所述第二電容器的與所述負載連接的端部與(ii)地之間。所述操作參數還包括與電感器的電感值相對應的第三操作參數。所述電感器與所述第三電容器并聯連接。

在其他特征中，調節所述第一操作參數使所述可調諧頻率范圍在平移方向上移位。調節所述第二操作參數使所述可調諧頻率范圍在旋轉方向上移位。為了調節所述第一操作參數，所述控制器被配置為確定所述第一電容和所述第二電容的相應值，以針對所述至少兩種脈沖電平中的第一脈沖電平減小與所述負載的所述阻抗相關聯的反射功率；以及基于所確定的所述相應值來調節所述第一電容器和所述第二電容器中的至少一者。為了調節所述第二操作參數，所述控制器被配置為：確定所述第三電容的值，以針對所述至少兩種脈沖電平中的第二脈沖電平減小與所述負載的所述阻抗相關聯的反射功率；以及將所述第三電容器調節至所述第三電容的所確定的所述值。

在其他特征中，一種襯底處理系統包括所述RF匹配電路控制系統。所述負載對應于襯底處理室內的電極、感應線圈結構和等離子體中的至少一個。