[發(fā)明專利]雙頻直驅電感耦合等離子體源

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080048328.4
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN114041204A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 龍茂林;王雨后;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;張華

一種用于向襯底處理系統(tǒng)提供RF功率的直驅系統(tǒng)包括直驅外殼，該直驅外殼包括：第一直驅電路，其位于所述直驅外殼中并以第一頻率運行；和第一連接器，其連接所述第一直驅電路。接線盒布置成與所述直驅外殼相鄰，并且包括：第一電容電路，其連接所述第一直驅電路；第二連接器，其位于所述接線盒的一側，與所述第一電容電路的一端子連接，并與所述直驅外殼的所述第一連接器配合；第三和第四連接器，其連接所述第一電容電路的另一端子；以及靠近所述接線盒布置的線圈外殼，其包括第一線圈和第二線圈；以及第五和第六連接器，其與所述接線盒的所述第三和第四連接器配合。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年4月30日申請的美國臨時申請No.62/840,554的優(yōu)先權。上述引用的申請其全部公開內(nèi)容都通過引用合并于此。

技術領域

本公開涉及襯底處理系統(tǒng)，更具體地涉及用于襯底處理系統(tǒng)的雙頻、直驅電感耦合等離子體(ICP)源。

背景技術

這里提供的背景描述是為了總體呈現(xiàn)本公開的背景的目的。當前指定的發(fā)明人的工作在其在此背景技術部分以及在提交申請時不能確定為現(xiàn)有技術的說明書的各方面中描述的范圍內(nèi)既不明確也不暗示地承認是針對本公開的現(xiàn)有技術。

襯底處理系統(tǒng)通常用于蝕刻襯底(如半導體晶片)上的薄膜。蝕刻通常包括濕化學蝕刻或干蝕刻。干蝕刻可以使用由電感耦合等離子體(ICP)或電容耦合等離子體(CCP)產(chǎn)生的等離子體來執(zhí)行。ICP可由RF驅動系統(tǒng)和鄰近介電窗布置在處理室外部的線圈產(chǎn)生。在處理室內(nèi)流動的處理氣體被點燃以產(chǎn)生等離子體。傳統(tǒng)上，RF驅動系統(tǒng)的輸出阻抗應與線圈和處理室的阻抗相匹配。當發(fā)生阻抗不匹配時，會反射功率，從而效率低下并可能導致其他問題。

發(fā)明內(nèi)容

一種向等離子體處理系統(tǒng)提供RF功率的方法包括提供接線盒，所述接線盒包括：第一連接器，其被配置為連接第一直驅電路；多個第二連接器，其被配置為連接線圈外殼；以及第一電容電路，其連接于所述第一連接器與所述多個第二連接器之間。所述方法包括提供線圈外殼，所述線圈外殼包括：多個第三連接器，其連接所述接線盒的所述多個第二連接器；以及第一線圈和第二線圈，其連接所述線圈外殼的所述多個第三連接器。所述方法包括將所述接線盒和所述線圈外殼布置為與處理室的窗相鄰。所述方法包括校準所述第一電容電路的電容值。

在其他特征中，在不激勵所述處理室中的等離子體的情況下執(zhí)行所述校準。所述校準在大氣壓下進行。執(zhí)行所述校準以提供所述第一直驅電路的在第一頻率下的串聯(lián)諧振。

在其他特征中，所述方法還包括在校準所述第一電容電路的所述電容值之后，將包括所述第一直驅電路的直驅外殼布置為與所述接線盒相鄰。

在其他特征中，所述接線盒還包括：第四連接器，其被配置為連接第二直驅電路；多個第五連接器，其被配置為連接所述線圈外殼；以及第二電容電路，其連接在所述第四連接器和所述多個第五連接器之間。

在其他特征中，所述線圈外殼包括：多個第六連接器，其連接所述接線盒的所述多個第五連接器；和第三線圈和第四線圈，其連接所述線圈外殼的所述多個第六連接器。

在其他特征中，所述方法包括校準所述第二電容電路的電容值。所述線圈外殼的所述多個第三連接器使得能相對于所述接線盒的所述多個第二連接器移動。

在其他特征中，所述第一線圈和所述第二線圈沿相反方向相互盤繞；所述第三線圈和所述第四線圈沿相反方向相互盤繞；以及所述第一線圈和所述第二線圈布置在所述第三線圈和所述第四線圈的內(nèi)側或外側。

在其他特征中，所述第一直驅電路包括：時鐘發(fā)生器，其以所述第一頻率產(chǎn)生時鐘信號；柵極驅動器，其連接所述時鐘發(fā)生器的輸出；DC電源；和半橋，其連接所述柵極驅動器和所述DC電源。