[發(fā)明專利]遠程模塊化高頻源

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910320330.1
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110391128A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汗赫·阮;蔡泰正;菲利普·艾倫·克勞斯
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本文描述的實施方式包括一種處理工具，所述處理工具包括處理腔室、用于支撐所述處理腔室中的基板的吸盤、形成所述處理腔室的一部分的介電窗、以及模塊化高頻發(fā)射源。在一個實施方式中，所述模塊化高頻發(fā)射源包括多個高頻發(fā)射模塊。在一個實施方式中，每個高頻發(fā)射模塊包括振蕩器模塊、放大模塊和施加器。在一個實施方式中，所述放大模塊耦接到所述振蕩器模塊。在一個實施方式中，所述施加器耦接到所述放大模塊。在一個實施方式中，所述施加器定位在所述介電窗附近。

技術(shù)領(lǐng)域

實施方式涉及高頻發(fā)射源領(lǐng)域，并且在特定實施方式中，涉及用于遠程等離子體處理工具中的模塊化高頻發(fā)射源。

背景技術(shù)

使用高頻輻射系統(tǒng)(包括在等離子體處理中使用)廣泛地用于制造許多不同的技術(shù)，諸如在半導(dǎo)體工業(yè)、顯示器技術(shù)、微機電系統(tǒng)(MEMS)等中的技術(shù)。目前，最常使用具有單個天線的射頻(RF)產(chǎn)生等離子體。然而，在用較高頻率(包括微波頻率)產(chǎn)生等離子體的情況下，形成具有較高等離子體密度的等離子體和/或具有高濃度的激發(fā)的中性物質(zhì)的等離子體。不幸地，由單個天線產(chǎn)生的高頻輻射系統(tǒng)(例如，用于形成等離子體的高頻輻射系統(tǒng))具有它們自身的缺點。

典型高頻輻射系統(tǒng)(例如，用于形成微波等離子體的高頻輻射系統(tǒng))使用單一大型高頻或微波輻射源(例如，磁控管)和用于從磁控管向處理腔室引導(dǎo)高頻輻射的傳輸路徑。例如，在半導(dǎo)體工業(yè)中的典型高功率微波應(yīng)用中，傳輸路徑是高頻波導(dǎo)。使用波導(dǎo)是因為在被設(shè)計為攜帶特定頻率的高頻源的波導(dǎo)外部，高頻功率隨距離的增加而快速地衰減。也需要額外部件(諸如調(diào)諧器、耦接器、模式變換器和類似物)來將高頻輻射傳輸?shù)教幚砬皇?。這些部件限制大型系統(tǒng)(即，至少與波導(dǎo)和相關(guān)聯(lián)的部件的總和一樣大)的構(gòu)造，并且嚴格地限制設(shè)計。因此，由于高頻輻射場的幾何形狀類似于波導(dǎo)的形狀，可用于形成等離子體的高頻輻射場的幾何形狀是受限制的。因此，難以將高頻輻射場的幾何形狀與正在處理的基板的幾何形狀相匹配。特別地，難以在微波頻率下產(chǎn)生高頻輻射場，以形成等離子體，其中工藝在基板(例如，200mm、300mm或更大直徑的硅晶片、在顯示器工業(yè)中使用的玻璃基板、或在卷對卷制造中使用的連續(xù)基板或類似物)的整個區(qū)域上均勻地執(zhí)行。一些高頻產(chǎn)生的等離子體可以使用槽線天線(slot line antenna)以允許高頻能量在擴展表面上方傳播。然而，這種系統(tǒng)是復(fù)雜的，需要特定幾何形狀，并且在可耦接到等離子體的功率密度上是受限制的。

此外，高頻輻射系統(tǒng)通常產(chǎn)生等離子體，等離子體并不是高度均勻的和/或不能具有空間可調(diào)諧的密度。隨著正在處理的基板的大小繼續(xù)增加，越來越難考慮到邊緣效應(yīng)。另外，不能調(diào)諧等離子體限制修改處理方案以考慮進入基板不均勻性和調(diào)整需要不均勻性來補償處理系統(tǒng)的設(shè)計(例如，以適應(yīng)在一些處理腔室中旋轉(zhuǎn)晶片的不均勻的徑向速度)的處理系統(tǒng)的等離子體密度的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本文所述的實施方式包括一種處理工具，所述處理工具包括處理腔室、用于支撐所述處理腔室中的基板的吸盤、形成所述處理腔室的一部分的介電窗、以及模塊化高頻發(fā)射源。在一個實施方式中，所述模塊化高頻發(fā)射源包括多個高頻發(fā)射模塊。在一個實施方式中，每個高頻發(fā)射模塊包括振蕩器模塊、放大模塊和施加器。在一個實施方式中，所述放大模塊耦接到所述振蕩器模塊。在一個實施方式中，所述施加器耦接到所述放大模塊。在一個實施方式中，所述施加器定位在介電窗附近。

本文所述的實施方式包括一種處理工具，所述處理工具包括處理腔室、用于支撐所述處理腔室中的基板的吸盤、形成所述處理腔室的一部分的介電窗、以及包括多個高頻發(fā)射模塊的模塊化高頻發(fā)射源。在一個實施方式中，每個高頻發(fā)射模塊包括振蕩器模塊、放大模塊和施加器。在一個實施方式中，所述振蕩器模塊包括電壓控制電路和電壓控制振蕩器。在一個實施方式中，來自所述電壓控制電路的輸出電壓驅(qū)動所述電壓控制振蕩器中的振蕩，以產(chǎn)生輸出高頻電磁輻射。在一個實施方式中，所述放大模塊耦接到所述振蕩器模塊。在一個實施方式中，所述放大模塊放大來自所述電壓控制振蕩器的輸出高頻電磁輻射。在一個實施方式中，所述施加器耦接到所述放大模塊。在一個實施方式中，所述施加器定位在介電窗附近。