产生经调制的频率或经相互调制的频率的射频产生器制造技术

描述了一种产生高频射频(RF)信号的高频RF产生器。不需要产生低频RF信号的另一低频RF产生器。低频RF信号在高频RF产生器内预放大以输出经预放大的低频RF信号。类似地，高频RF信号在高频RF产生器内预放大以输出经预放大的低频RF信号。高频RF产生器组合经预放大的低频RF与经预放大的高频RF信号以提供经组合的RF信号。经组合的RF信号在高频RF产生器内放大以将经放大的信号供给至匹配装置。也不需要用于低频RF产生器的另一匹配装置。低频RF产生器的另一匹配装置。低频RF产生器的另一匹配装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生经调制的频率或经相互调制的频率的射频产生器


[0001]本专利技术的实施方案涉及用于产生经调制的频率或经相互调制的频率射频(RF)产生器。

技术介绍

[0002]一般而言，处理反应器用于处理在晶片(例如硅晶片)上的操作。这些晶片通常在各种反应器中进行多次处理以在其上形成集成电路。这些处理操作中的一些例如涉及在晶片的选择的表面或层上沉积材料。
[0003]一种这样的反应器是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)反应器。例如，PECVD反应器可用于沉积绝缘膜，如沉积氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)、碳化硅(SiC)、碳氧化硅(SiOC)及其他材料。取决于被沉积的膜的类型，在供给射频(RF)功率时将特定反应气体导入PECVD反应器以产生能沉积的等离子体。RF功率通过多个RF产生器产生并且通过对应的多个匹配盒提供至多个PECVD反应器的多个电极。
[0004]就是在这种背景下，出现了本公开内容中所描述的实施方案。

技术实现思路

[0005]本公开内容的实施方案包含用于提供用于产生经调制的频率或经相互调制的频率的射频(RF)产生器的系统和方法。应明白本专利技术的实施方案可以多种方式实施，例如以工艺、设备、系统、装置或计算机可读介质上的方法。下面将说明若干实施方案。
[0006]在例如沉积工具或蚀刻工具之类的等离子体工具中，使用两个频率。两个频率包含较低频率和较高频率。使用两个频率有助于分开控制等离子体密度和等离子体能量。例如，较低频率主要控制自由基的能量，因此能控制待沉积至衬底上的膜的应力。较高频率主要控制等离子体密度，因此能控制膜在衬底上的沉积速率。
[0007]等离子体工具包含在第一频率下操作的匹配装置和低频产生器。该等离子体工具还包含在第二频率下操作的另一匹配装置和高频产生器。来自这些匹配装置的输出被馈送至与站耦合的组合器。在该站处组合在两频率下的高的功率量。然而在等离子体工具中，成本和房地产使用率高。例如，有低频和高频两个产生器以及两个匹配装置。此外，等离子体工具的可靠性下降，而等离子体工具的复杂性上升。等离子体工具的可靠性随着产生器的数量的增加以及对应匹配装置的数量的增加而减少。当产生器的数量以及匹配装置的数量增加时，在产生器内所使用的部件的数量增加且匹配装置内所使用的部件的数量增加，因此等离子体工具的可靠性下降。另外，与两个匹配装置的部件相关的连接件的数量以及与两个产生器的部件相关的连接件的数量增加而使等离子体工具的复杂性增加并且使等离子体工具的可靠性下降。
[0008]在一些实施方案中，提供RF产生器，并且在其中组合两种频率。RF产生器具有能组合频率的组合器。接着将经组合的频率提供至用于将经组合的频率一起放大以输出经放大的信号的功率放大器。经放大的信号被提供至通过分配器而耦合至多个站的匹配装置。
[0009]在一些实施方案中，描述了一种高频RF产生器。该高频RF产生器包含：低频振荡器，其被配置成产生低频RF信号；高频振荡器，其被配置成产生高频RF信号；以及高频预放大器，其耦合至所述高频振荡器的输出端子以接收所述高频RF信号。所述高频预放大器放大所述高频RF信号以产生经放大的高频RF信号。该高频RF产生器还包含：低频预放大器，其耦合至所述低频振荡器的输出端子以接收所述低频RF信号。所述低频预放大器放大所述低频RF信号以产生经放大的低频RF信号。该高频RF产生器还包含：组合器，其耦合至所述高频预放大器的输出端子以从所述高频预放大器接收所述经放大的高频RF信号。所述组合器还耦合至所述低频预放大器的输出端子以从所述低频预放大器接收所述经放大的低频RF信号。所述组合器将所述经放大的低频RF信号乘上所述经放大的高频RF信号以输出经组合的RF信号。该高频RF产生器还包含：输出放大器，其耦合至所述组合器的输出端子。所述输出放大器放大所述经组合的RF信号以输出经放大的信号，从而将所述经放大的信号提供至阻抗匹配电路。
[0010]在多种实施方案中，公开了另一高频RF产生器。该另一高频RF产生器与上述的高频RF产生器相同，但并非具有将该经放大的低频RF信号乘上该经放大的高频RF信号的组合器，而是具有另一高频RF产生器的组合器，该组合器将该经放大的低频RF信号加上该经放大的高频RF信号以输出经组合的RF信号。
[0011]在若干实施方案中，描述了一种等离子体系统。该等离子体系统包含高频RF产生器。该高频RF产生器包含低频振荡器、高频振荡器、高频预放大器、低频预放大器以及组合器。该组合器组合经放大的低频RF信号与经放大的高频RF信号以输出经组合的RF信号。该高频RF产生器还包含耦合至该组合器的输出端子的输出放大器。该输出放大器放大该经组合的RF信号以输出经放大的信号。该等离子体系统还包含耦合至该高频RF产生器的输出端子的匹配装置。该匹配装置接收该经放大的信号以输出经修改的RF信号。该等离子体系统还包含耦合至该匹配装置的输出端子的分配器。该分配器接收该经修改的RF信号以输出多个经分配的RF信号。
[0012]本文中所述的在其中组合两种频率的RF产生器的某些优点包含将产生器的数量从两个减少为一个。将产生两个频率的两个产生器减少为组合频率并在组合后放大频率的一个RF产生器。RF产生器的多个部件被封装在一个产生器盒中，因此减少房地产。例如，本文中所述的RF产生器使用的部件比两个产生器的部件的总数量少了近50％。此外，匹配装置的数量从两个减少为一个。匹配装置的数量的减少能减少匹配装置的部件的数量。例如，与RF产生器耦合的本文中所述的匹配装置使用的部件比等离子体工具的两个匹配装置的部件的总数量少了近50％。因此，成本、房地产利用率和复杂性都减少，因此可靠性增加。例如，当使用一个匹配装置和一个RF产生器而非两个匹配装置和两个产生器时，近50％的减少可造成100％的可靠性增加。
[0013]在其中组合两种频率的RF产生器的额外优点包含使用的功率放大器的数量减少。在具有两个产生器的等离子体工具中，使用两个功率放大器。每一功率放大器放大对应的频率。接着经放大的频率被馈送至对应的匹配装置中，来自匹配装置的输出由等离子体工具的组合器进行组合。在本文中所述的RF产生器中，在功率放大器之前使用组合器，因此该组合器的尺寸小于在等离子体工具中所使用的组合器的尺寸。本专利技术的组合器比耦合至等离子体工具的两个匹配的输出的组合器消耗更少的功率。
[0014]更进一步的优点包含，相比于两个产生器和两个匹配装置所使用的计量，可减少用于测量因子(如与RF产生器及匹配装置相关的功率、电流、电压等)的计量。相比于使用两个RF产生器和两个匹配装置时，当使用一个RF产生器(沿着该RF产生器可进行测量)和一个匹配装置时会有较少的点和路径。此外，当使用一个RF产生器和一个匹配装置而非两个RF产生器和两个匹配装置时，与计量相关的成本下降。
[0015]根据下文的结合附图进行详细说明，其他方面将变得明显。
附图说明
[0016]参考下文的结合附图进行的说明可最好地理解实施方案。
[0017]图1示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高频射频(RF)产生器，其包含：低频振荡器，其被配置成产生低频RF信号；高频振荡器，其被配置成产生高频RF信号；高频预放大器，其耦合至所述高频振荡器的输出端子以接收所述高频RF信号，其中所述高频预放大器被配置成放大所述高频RF信号以产生经放大的高频RF信号；低频预放大器，其耦合至所述低频振荡器的输出端子以接收所述低频RF信号，其中所述低频预放大器被配置成放大所述低频RF信号以产生经放大的低频RF信号；组合器，其耦合至所述高频预放大器的输出端子以从所述高频预放大器接收所述经放大的高频RF信号，其中所述组合器耦合至所述低频预放大器的输出端子以从所述低频预放大器接收所述经放大的低频RF信号，其中所述组合器被配置成将所述经放大的低频RF信号乘上所述经放大的高频RF信号以输出经组合的RF信号；以及输出放大器，其耦合至所述组合器的输出端子，其中所述输出放大器被配置成放大所述经组合的RF信号以输出经放大的信号，从而将所述经放大的信号提供至阻抗匹配电路。2.根据权利要求1所述的高频RF产生器，其中所述组合器被配置成将所述经放大的低频RF信号的电压乘上所述经放大的高频RF信号的电压以输出所述经组合的RF信号，其中所述经组合的RF信号具有包络，所述包络具有所述低频RF信号的频率，其中所述经组合的RF信号具有所述高频RF信号的频率。3.根据权利要求1所述的高频RF产生器，其还包含外壳，所述外壳包含所述低频振荡器、所述高频振荡器、所述低频预放大器、所述高频预放大器、所述组合器以及所述输出放大器。4.根据权利要求1所述的高频RF产生器，其中所述低频振荡器被配置成在从100千赫(kHz)至3兆赫(MHz)并且包含100kHz和3MHz的频率范围内振荡，且所述高频振荡器被配置成在从10MHz至100MHz并且包含10MHz和100MHz的频率范围内振荡。5.根据权利要求1所述的高频RF产生器，其还包含：第一反馈增益控制器，其耦合至所述高频预放大器的所述输出端子以及所述高频振荡器的所述输出端子，其中所述第一反馈增益控制器被配置成控制所述经放大的高频RF信号的增益的量；以及第二反馈增益控制器，其耦合至所述低频预放大器的所述输出端子以及所述低频振荡器的所述输出端子，其中所述第二反馈增益控制器被配置成控制所述经放大的低频RF信号的增益的量。6.根据权利要求1所述的高频RF产生器，其还包含：反馈增益控制器，其耦合至所述输出放大器的输出端子以及所述组合器的所述输出端子，其中所述反馈增益控制器被配置成控制提供至所述经组合的RF信号的增益的量。7.一种高频射频(RF)产生器，其包含：低频振荡器，其被配置成产生低频RF信号；高频振荡器，其被配置成产生高频RF信号；高频预放大器，其耦合至所述高频振荡器的输出端子以接收所述高频RF信号，其中所述高频预放大器被配置成放大所述高频RF信号以产生经放大的高频RF信号；低频预放大器，其耦合至所述低频振荡器的输出端子以接收所述低频RF信号，其中所
述低频预放大器被配置成放大所述低频RF信号以产生经放大的低频RF信号；组合器，其耦合至所述高频预放大器的输出端子以从所述高频预放大器接收所述经放大的高频RF信号，其中所述组合器耦合至所述低频预放大器的输出端子以从所述低频预放大器接收所述经放大的低频RF信号，其中所述组合器被配置成将所述经放大的低频RF信号加上所述经放大的高频RF信号以输出经组合的RF信号；以及输出放大器，其耦合至所述组合器的输出端子，其中所述输出放大器被配置成放大所述经组合的RF信号以输出经放大的信号，从而将所述经放大的信号提供至阻抗匹配电路。8.根据权利要求7所述的高频RF产生器，其中所述组合器被配置成将所述经放大的低频RF信号的电压加上所述经放大的高频RF信号的电压以输出所述经组合的RF信号，其中所述经组合的RF信号具有包络，所述包络具有所述低频RF信号的频率，其中所述经组合的RF信号具有所述高频RF信号的频率。9.根据权利要求7所述的高频RF产生器，其还包含外壳，所述外壳包含所述低频振荡器、所述高频振荡器、所述低频预放大器、所述高频预放大器、所述组合器以及所述输出放大器。10.根据权利要求7所述的高频RF产生器，其中所述低频振荡器被配置成在从100千赫...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏尼尔，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：