[發(fā)明專利]匹配的源阻抗驅動系統以及對其進行操作的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880078420.8
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN111433883B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設計）人: G·J·J·范茲爾
• 申請（專利權）人: 先進能源工業(yè)公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H03H7/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張偉

在參考點處(例如，在發(fā)生器輸出端處)具有有效源阻抗Z_g的射頻(RF)發(fā)生器包括參考輸入端，并在所述參考點處，控制K(v+Z_gi)的幅值以及相對于在參考輸入端處接收到的信號的相位，其中v和i分別是參考點處的電壓和在參考點處從發(fā)生器流出的電流，并且K是標量。發(fā)生器在傳輸功率時和在吸收功率時保持對K(v+Z_gi)的控制。

相關申請的交叉引用

本專利合作條約(PCT)申請與2017年10月11日提交的題為“Matched SourceImpedance Driving System and Method of Operating the Same(匹配的源阻抗驅動系統以及對其進行操作的方法)”的美國專利申請No.15/730,131有關并要求該美國專利申請的優(yōu)先權，出于所有目的將該美國專利申請的整體內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開的各方面涉及改進的用于驅動等離子體處理系統的方法和系統。

背景技術

等離子體處理系統用于使用諸如化學氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)之類的工藝在基板上沉積薄膜，并使用蝕刻工藝從基板上去除膜。通常通過將射頻(RF)發(fā)生器或直流(DC)發(fā)生器耦合到填充有氣體的等離子體腔室來創(chuàng)建等離子體，所述氣體以低壓注入該等離子體腔室。通常，使用耦合到阻抗匹配網絡的RF發(fā)生器將RF功率施加到等離子體室。匹配網絡隨后耦合到天線，該天線耦合到等離子體。在此應用中使用的常見天線是電容耦合電極和電感耦合線圈。

在襯底表面上保持均勻的沉積或蝕刻速率是必要的。控制腔室中的電磁場分布是實現均勻的沉積和蝕刻速率的一個因素。通過使用具有多個輸入端的天線或多個天線，并用受控的幅值和相對相位來驅動天線輸入端，可以改善電磁場分布。將來自單個RF發(fā)生器的輸出進行拆分以驅動具有所需幅值和相位關系的多個天線輸入端是難以實現的。使用耦合到天線輸入端的單獨的RF發(fā)生器需要一種新型的RF發(fā)生器，因為除其它挑戰(zhàn)之外，輸入端之間強耦合的可能性導致發(fā)生器之間的不合需的相互作用。尤其是考慮到這些觀點，構思了本公開的各方面。

發(fā)明內容

根據一個實施例，在參考點處(例如，在發(fā)生器輸出端處)具有有效源阻抗Z_g的射頻(RF)發(fā)生器包括參考輸入端，并控制所述參考點處的K(v+Z_gi)的幅值以及相對于在參考輸入端處接收到的信號的相位，其中v和i分別是參考點處的電壓和在參考點處從發(fā)生器流出的電流，并且K是標量。在又另一個實施例中，發(fā)生器在輸送功率時以及在吸收功率時保持對K(v+Z_gi)進行控制。

附圖說明

根據以下對如在附圖中示出的那些技術的特定實施例的描述，本公開的技術的各種特征和優(yōu)點將是顯而易見的。應當注意，附圖不一定按比例繪制；然而，替代地，重點放在說明技術概念的原理上。同樣，在附圖中，相似的參考字符可貫穿不同的視圖指代相同的部分。附圖僅描繪了本公開的典型實施例，并且因此，不被視為對范圍的限制。

圖1示出了根據本公開的一個實施例的可以在等離子體腔室上實現的示例匹配源阻抗驅動系統。

圖2示出了連接到負載的RF發(fā)生器的戴維南(Thévenin)等效電路。

圖3A示出了根據本公開的一個實施例的可以與圖1的系統一起使用的示例RF發(fā)生器。

圖3B示出了根據本公開的一個實施例的可以與圖3A的RF發(fā)生器一起使用的示例濾波器。

圖4示出了根據本公開的一個實施例的可以被執(zhí)行以準備驅動等離子體系統的示例過程。

圖5示出了根據本公開的一個實施例的可以被執(zhí)行以驅動等離子體系統的示例過程。

圖6示出了根據本公開的一個實施例的示例計算機系統。

具體實施方式