射频返回路径的阻抗的控制制造技术

本发明专利技术涉及射频返回路径的阻抗的控制。具体而言，一种用于控制射频(RF)返回路径的阻抗的系统包括匹配盒，该匹配盒进一步包括匹配电路。该系统进一步包括射频发生器，该射频发生器与匹配盒联接上以经由射频供应路径的第一部分供应射频供应信号到匹配盒。射频发生器联接到匹配盒以经由射频返回路径的第一部分接收射频返回信号。该系统还包括开关电路以及经由射频返回路径的第二部分与该开关电路联接上的等离子体反应器。等离子体反应器经由射频供应路径的第二部分联接到匹配电路。该系统包括联接到所述开关电路上的控制器，所述控制器被配置成基于调节配方控制所述开关电路以改变所述射频返回路径的阻抗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及控制射频(RF)返回路径的阻抗。
技术介绍
基于等离子体的系统包括用于产生信号的供应源。基于等离子体的系统进一步包括接收信号以产生等离子体的室。等离子体用于多种操作，包括清洁晶片，在晶片上沉积氧化物和薄膜，以及蚀刻除去一部分晶片或一部分氧化物和薄膜。等离子体的一些性能，例如等离子体中的驻波等，难以控制以便能控制等离子体蚀刻或沉积的均匀性。控制等离子体性能的困难导致蚀刻晶片的材料或者在晶片上沉积材料的不均匀性。例如，晶片在距离其中心的第一位置处比在距离中心的第二位置处被蚀刻多。第二距离到中心的距离比第一距离到中心的距离远。作为另一个实例，晶片在第一距离比在第二距离蚀刻较少。作为又一个实例，在晶片上在第一距离处比在第二距离处沉积较多的材料。作为还有的一个实例，在晶片上在第二距离处比在第一距离处沉积较多的材料。蚀刻的不均匀性导致晶片的M形蚀刻或W形蚀刻。蚀刻或沉积的不均匀性导致减少的晶片产量。正是在这种背景下提出本专利技术中描述的实施方式。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供了用于控制射频(RF)返回路径的阻抗的设备、方法和计算机程序。应当理解，这些实施方式可以用多种方式实施，这些方式例如，方法、设备、系统、硬件设备或计算机可读的介质上的方法。以下描述了几个实施方式。在一些实施方式中，通过控制等离子体设备中的射频返回路径的阻抗来获得均匀性。通过控制等离子体设备的阻抗匹配电路与等离子体设备的等离子体反应器之间的电容和/或电感来控制阻抗。当阻抗受到控制时，获得均匀性。在多种实施方式中，描述了用于控制射频(RF)返回路径的阻抗的一种系统。该系统包括匹配盒，该匹配盒进一步包括匹配电路。该系统进一步包括射频发生器，该射频发生器与匹配盒联接上以经由射频供应路径的第一部分供应射频供应信号到匹配盒。射频发生器联接到匹配盒以经由射频返回路径的第一部分接收射频返回信号。该系统还包括匹配电路以及经由射频返回路径的第二部分与该匹配电路联接上的等离子体反应器。等离子体反应器经由射频供应路径的第二部分联接到匹配电路。该系统包括联接到所述开关电路上的控制器，所述控制器被配置成基于调节配方控制所述开关电路以改变所述射频返回路径的阻抗。在多种实施方式中，一种系统包括射频传输线，该射频传输线进一步包括射频棒和接地通道。该系统包括等离子体反应器以及经由射频传输线联接到等离子体反应器的阻抗匹配电路。射频传输线用于经由射频棒供应射频供应信号到等离子体反应器并且用于经由接地的射频通道接收来自射频反应器的射频返回信号。该系统包括开关电路，该开关电路联接在所述阻抗匹配电路与所述等离子体反应器之间，用于控制所述射频返回信号的阻抗。在几个实施方式中，一种方法包括经由射频传输线的射频返回路径部分接收来自等离子体反应器的射频返回信号。该方法进一步包括调节包括所述射频返回路径部分的射频返回路径的阻抗以获得可测量的因素；并且经由射频电缆护套将经过调节的射频返回信号发送到射频发生器。一些上述实施方式的一些优点包括控制作用在衬底上的蚀刻速率或沉积速率的均匀性。例如，开关电路控制射频返回路径的阻抗以获得均匀性。改变开关电路的电容、电感或它们的组合来控制射频返回路径的阻抗。射频返回路径形成在等离子体室的间隙与用于产生射频信号的射频发生器之间。均匀性控制减小了蚀刻速率和沉积速率的不均匀性。一些上述实施方式的附加优点包括控制等离子体系统的射频返回路径的阻抗以获得蚀刻速率或沉积速率的预定均匀性。预定的均匀性存储在调节配方中。此外，均匀性与开关电路的电感、电容或它们的组合之间的一一对应关系存储在调节配方中。处理器经过编程来获得调节配方中的均匀性。处理器从调节配方检索与可测量因素(例如，蚀刻速率，或沉积速率，或蚀刻速率的均匀性，或沉积速率的均匀性，或它们的组合等)对应的电感、电容或它们的组合，并且发送一个或多个信号到开关电路的对应的一个或多个开关。通过信号打开或关闭一个或多个开关以改变开关电路的电感、电容或它们的组合，从而获得调节配方的对应电感、对应电容或它们的组合。开关电路的电感、电容或它们的组合的变化允许处理器获得蚀刻衬底的蚀刻速率的均匀性或在衬底上沉积材料的沉积速率的均匀性。结合附图，从以下详细描述会明白其他方面。附图说明结合附图，参照以下描述可以理解实施方式。图1是用于说明根据本专利技术中描述的一个实施方式的归一化电压在60MHz信号的高阶谐波的不均匀性的坐标图的实施方式。图2是图示根据本专利技术中描述的一个实施方式的等离子体中驻波波长λ随着射频(RF)信号的频率的变化和间隙的变化而变化的曲线图。图3是曲线图，示出了根据本专利技术中描述的一个实施方式的蚀刻速率的不均匀性随着与上电极的输入连接上的滤波器的电容值的增大以及射频信号的谐波的增大而变化。图4A是根据本专利技术中描述的一个实施方式的系统的视图，该系统用于控制射频返回路径的阻抗以控制蚀刻速率或沉积速率的不均匀性。图4B是根据本专利技术中描述的一个实施方式的系统的视图，该系统用于控制射频返回路径的阻抗以控制蚀刻速率或沉积的不均匀性。图5A是根据本专利技术中描述的一个实施方式的开关电路的视图，该开关电路用于控制射频返回路径的阻抗。图5B是根据本专利技术中描述的一个实施方式的电容器作为参数元件的视图。图5C是根据本专利技术中描述的一个实施方式的电感器作为参数元件的视图。图5D是根据本专利技术中描述的一个实施方式的电容器和电感器的组合作为参数元件的视图。图6是根据本专利技术中描述的一个实施方式的系统的视图，图示了射频信号的返回路径的一部分。图7是根据本专利技术中描述的一个实施方式的系统的视图，图示了射频返回信号的射频返回路径的一部分。图8是根据本专利技术中描述的一个实施方式的电感器系统的视图，该电感器系统连接在匹配盒壳体与射频通道之间以调节射频返回信号的阻抗。图9是曲线图，示出了根据本专利技术中描述的一个实施方式的对于不同数量的电感器带，蚀刻衬底的蚀刻速率与衬底的半径的关系。图10是曲线图，示出了根据本专利技术中描述的一个实施方式的对于两种不同数量的电感器带，蚀刻衬底的蚀刻速率与衬底的半径之间的关系。图11是曲线图，示出了根据本专利技术中描述的一个实施方式的对于不同数量的电感器带，射频返回信号的相位与射频返回信号的频率的关系曲线图。图12是根据本专利技术中描述的一个实施方式的系统的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：匹配盒，其包括匹配电路；射频(RF)发生器，其联接到所述匹配盒以经由射频供应路径的第一部分供应射频供应信号到所述匹配盒，所述射频发生器联接到所述匹配盒以经由射频返回路径的第一部分接收射频返回信号；开关电路；等离子体反应器，其经由所述射频返回路径的第二部分联接到所述开关电路，所述等离子体反应器经由所述射频供应路径的第二部分联接到所述匹配电路；以及控制器，其联接到所述开关电路，所述控制器被配置成基于调节配方控制所述开关电路以改变所述射频返回路径的阻抗。

【技术特征摘要】
2013.10.01 US 14/043,5251.一种系统，其包括：
匹配盒，其包括匹配电路；
射频(RF)发生器，其联接到所述匹配盒以经由射频供应路径的第一
部分供应射频供应信号到所述匹配盒，所述射频发生器联接到所述匹配盒以
经由射频返回路径的第一部分接收射频返回信号；
开关电路；
等离子体反应器，其经由所述射频返回路径的第二部分联接到所述开关
电路，所述等离子体反应器经由所述射频供应路径的第二部分联接到所述匹
配电路；以及
控制器，其联接到所述开关电路，所述控制器被配置成基于调节配方控
制所述开关电路以改变所述射频返回路径的阻抗。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关电路位于所述匹配盒的壳
体内。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关电路位于所述匹配盒的壳
体外。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关电路被配置成改变所述返
回路径的阻抗以获得蚀刻速率或沉积速率。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述射频发生器被配置成供应所述
射频供应信号以在所述等离子体反应器内产生等离子体。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述射频供应路径的所述第一部分
包括射频电缆，其中所述射频供应路径的所述第二部分包括射频棒，其中所
述射频返回路径的所述第一部分包括射频电缆护套，其中所述射频返回路径
的所述第二部分包括接地的射频通道。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述匹配盒包括壳体，其中所述壳
体接地。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述匹配电路被配置成使所述射频
发生器、所述射频供应路径的所述第一部分和所述射频返回路径的所述第一
部分的阻抗与所述等离子体反应器、所述射频供应路径的所述第二部分和所
述射频返回路径的所述第二部分的阻抗匹配。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关电路包括多个开关和多个
电感器，每个电感器与每个开关串联。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关电路包括多个开关和多
个电容器，每个电容器与每个开关串联。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关电路包括多个开关、多
个电感器和多个电容器，每个开关与每个电容器以及每个电感器串联。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述等离子体反应器包括卡盘和
上电极，所述上电极面对所述卡盘。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关电路被配置成通过控制

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【专利技术属性】
技术研发人员：阿列克谢·马拉霍塔诺夫，拉金德尔·迪恩赛，肯·卢彻斯，卢克·奥巴伦德，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US