具有用于有效磁力传输的射频屏蔽件结构的变压器隔离器制造技术

提供了一种用于向等离子体腔室中使用的衬底支撑件的元件传输功率的变压器隔离器的装置。变压器隔离器的初级装置包括配置为与大地电气耦合的初级基板。初级铁氧体设置在初级基板上，并且初级铁氧体具有初级圆形通道。初级线圈被缠绕在初级圆形通道内。在初级铁氧体和初级线圈上设置有初级屏蔽件。初级屏蔽件包括从初级中心区域延伸到初级铁氧体的外围的第一多个径向区段。初级屏蔽件的延伸区域具有弯曲部分以连接初级屏蔽件和初级基板。在一个示例中，变压器隔离器的次级装置具有与初级装置相似的构造，并作为变压器隔离器的一部分一起使用。起使用。起使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于有效磁力传输的射频屏蔽件结构的变压器隔离器


本专利技术实施方案涉及一种隔离变压器，其具有改善磁力传输并提供与静电场电流的隔离的屏蔽结构。相关技术
[0001]等离子体长期以来被用于将衬底(例如晶片)处理成半导体产品，例如集成电路。在许多现代等离子体处理系统中，衬底可以被放置在RF卡盘上，用于在等离子体处理室中进行等离子体处理。可以使用范围从几十伏到几千伏的RF电压以及范围从几十KHz到几百MHz的RF频率，用RF信号偏置RF卡盘。由于RF卡盘也作为衬底支撑，适当控制RF卡盘的温度是确保可重复工艺结果的重要考虑因素。
[0002]一般来说，RF卡盘的温度由可集成或耦合在衬底支撑件内的一个或多个电加热器保持。通向电加热器的电功率通常经由适当的控制电路从线路交流电压获得，以将衬底支撑件维持在所需的温度范围。举例来说，电加热器可由直流电(DC)、线路频率(例如，50/60Hz交流电)或KHz范围的交流电供电。
[0003]因此，衬底支撑件需要同时承受大量的射频功率水平，同时也为加热器供电。为这些加热器供电的交流电路会无意中从腔体中的等离子体中吸取RF功率，从而导致蚀刻率损失，减少对加热器的功率传输和/或对交流电路的损坏。为了解决这些问题，通常会连接滤波器来阻止静电电流。这些滤波器通常采用大型的LC槽电路，例如，使用缠绕在铁芯上的线圈来提供电感，同时使用电容组来在选定的频率下提供高阻抗。
[0004]不幸的是，传统的滤波器有几个缺点。一个是线圈绕组的单位对单位的变异性。这种变异性在初级谐振中引入了可重复性问题。另外，这种RF滤波器的寄生谐振引入了进一步的不可预测性。
[0005]正是在这种情况下，出现了本公开的实施方案。

技术实现思路

[0006]广义上讲，本文所述的实施方案提供了一种高效的变压器隔离器。该变压器隔离器实现了独特的屏蔽配置，该屏蔽配置针对从初级装置到次级装置的高效功率传输进行了优化，同时提供了从次级装置返回到初级装置的电流的高效隔离。
[0007]在一个实施方案中，提供了一种用于变压器隔离器的装置，该变压器隔离器用于将功率传输到等离子体腔室中使用的衬底支撑件的元件。变压器隔离器的初级装置包括被配置为与地电气耦合的初级基板。初级铁氧体设置在初级基板上，并且该初级铁氧体有初级圆形通道。初级线圈缠绕在初级圆形通道内。在初级铁氧体和初级线圈上设置了初级屏蔽件。初级屏蔽件包括从初级中心区域延伸到初级铁氧体外侧的第一多个径向区段。初级屏蔽件的延伸区域具有弯曲部分，以连接初级屏蔽件与初级基板。在一个示例中，变压器隔离器的次级装置具有与初级装置相似的结构，并作为变压器隔离器的一部分一起使用。
[0008]在另一个实施方案中，提供了一种变压器隔离器，其用于将功率传输到等离子体腔室中使用的衬底支撑件的元件。变压器隔离器的初级装置包括被配置为与地电气耦合的
初级基板。初级铁氧体被设置在初级基板上。初级铁氧体具有初级圆形通道。初级线圈缠绕在初级圆形通道内。在初级铁氧体和初级线圈上设置了初级屏蔽件。初级屏蔽件包括从初级中心区域延伸到初级铁氧体外围的第一多个径向区段，以及连接初级屏蔽件与初级基板的第一弯曲部分。变压器隔离器包括次级装置，该次级装置具有被配置为与等离子体腔室的射频(RF)大地回线(ground return)进行电气耦合的次级基板。次级铁氧体被设置在次级基板上。次级铁氧体具有次级圆形通道。次级线圈缠绕在次级铁氧体的次级圆形通道内。在次级铁氧体和次级线圈上设置了次级屏蔽件。次级屏蔽件包括从次级中心区域延伸到次级铁氧体外围的第二多个径向区段，以及连接次级屏蔽件与次级基板的第二弯曲部分。初级屏蔽件被定向为与次级屏蔽件间隔开并面对次级屏蔽件。
[0009]在又一个实施方案中，提供了一种用于变压器隔离器中的屏蔽件结构。该屏蔽件结构包括具有中心的电介质衬底、从中心向外围径向延伸的基本平坦的表面以及从外围延伸的弯曲的延伸部。在电介质衬底上形成导电图案，并且该导电图案形成多个径向区段。每个径向区段都有在基本平坦的表面和弯曲的延伸部上延伸的多个狭缝，并且多个径向区段中的每一个都包括位于电介质衬底中心附近的区段端部。导电图案包括与中心对齐的中心区段，并且其中区段端部中选定的那些与中心区段连接。
[0010]本专利技术的其他方面将从以下结合附图的详细描述中变得明显，这些附图通过举例的方式示出了本专利技术的原理。
附图说明
[0011]在附图的各图中以举例方式而非以限制方式示出了本专利技术，在附图中，类似的附图标记指的是类似的元素，并且在其中：
[0012]图1示出了根据一个实施方案，用于在等离子体条件下处理晶片的系统。
[0013]图2提供了根据一个实施方案包括变压器隔离器的功率传输隔离器的更详细示例。
[0014]图3A示出了示例性变压器布置。
[0015]图3B示出了图3A的变压器和磁场(H)线的剖视图。
[0016]图4示出了根据一个实施方案的变压器隔离器。
[0017]图5A至图5D示出了根据一个实施方案的狭缝的示例，这些狭缝形成在电介质衬底上以便限定多个径向区段。
[0018]图5E至图5G示出了根据一个实施方案，可用于构建每个径向区段的示例性图案。
[0019]图6A是根据一个实施方案的建模的示例，其示出了在没有中心图案化盖的情况下，屏蔽件的中心区域如何允许电流从次级装置漏回到初级装置。
[0020]图6B示出了根据一个实施方案的用以形成导电材料中心区段的导电图案的一个示例性配置。
[0021]图7A示出了根据一个实施方案的用于变压器隔离器中的初级屏蔽件和次级屏蔽件的一个示例性配置。
[0022]图7B示出了根据一个实施方案具有侧面的初级屏蔽件和次级屏蔽件的另一个示例，该侧面在过渡到侧面处包括最小的曲率。
[0023]图8示出了根据一个实施方案的初级屏蔽件402的狭缝的示例性定向。
[0024]图9A示出了根据一个实施方案的初级屏蔽件的示例，该初级屏蔽件包括限定具有曲线的延伸部的初级侧面。
[0025]图9B示出了根据一个实施方案初级屏蔽件具有顶表面的情况，该顶表面是基本平坦的，然后在外围处是弯曲的。
具体实施方式
[0026]现在将参照附图中示出的其几个实施方案对本专利技术进行详细描述。在下面的描述中，为了提供对本专利技术的彻底理解，列出了许多具体细节。然而，对于本领域的技术人员来说，显而易见的是，本专利技术可以在没有某些或所有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，众所周知的工艺步骤和/或结构没有被详细描述，以避免不必要地使本专利技术费解。
[0027]在蚀刻工具上，加热静电卡盘是调整和改善工艺均匀性的一种方式。为这些加热器供电的交流(AC)电路会无意中从腔室中吸取RF功率，导致蚀刻率的损失。
[0028]通常，采用射频(RF)滤波器来阻止该RF功率返回到加热器的AC/DC电源的AC电路的电路。这些滤波器传统上被设计成其线圈缠绕在芯(或空气芯)上以提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于向等离子体腔室中使用的衬底支撑件的元件传输功率的变压器隔离器，所述变压器隔离器包括：初级装置，其包含：配置为与大地电气耦合的初级基板；设置在所述初级基板上的初级铁氧体，所述初级铁氧体具有初级圆形通道；缠绕在所述初级圆形通道内的初级线圈；设置在所述初级铁氧体和所述初级线圈上的初级屏蔽件，所述初级屏蔽件包含从初级中心区域延伸到所述初级铁氧体的外围的第一多个径向区段，以及连接所述初级屏蔽件和所述初级基板的第一弯曲部分；以及次级装置，其包含：配置为与所述等离子体腔室的射频(RF)大地回线电气耦合的次级基板；设置在所述次级基板上的次级铁氧体，所述次级铁氧体具有次级圆形通道；缠绕在所述次级铁氧体的所述次级圆形通道内的次级线圈；设置在所述次级铁氧体和所述次级线圈上的次级屏蔽件，所述次级屏蔽件包括从次级中心区域延伸到所述次级铁氧体的外围的第二多个径向区段，以及连接所述次级屏蔽件和所述次级基板的第二弯曲部分；其中所述初级屏蔽件被定向为与所述次级屏蔽件间隔开并面对所述次级屏蔽件。2.根据权利要求1所述的变压器隔离器，其中所述第一多个径向区段中的每一个都具有第一多个导电图案，所述第一多个导电图案限定从所述初级中心区域延伸到所述初级铁氧体的外围的第一多个径向狭缝；其中所述第二多个径向区段中的每一个都具有第二多个导电图案，所述第二多个导电图案限定从次级中心区域延伸到所述次级铁氧体的外围的第二多个径向狭缝。3.根据权利要求1的变压器隔离器，其中所述初级屏蔽件的所述第一多个径向区段和所述次级屏蔽件的第二多个径向区段中的每一个都由电介质衬底形成，并且所述电介质衬底上具有所述导电图案，使得所述初级屏蔽件上的导电图案面对所述次级屏蔽件上的导电图案。4.根据权利要求3所述的变压器隔离器，其中所述初级屏蔽件和所述次级屏蔽件中的每一个的所述电介质衬底包括延伸到所述外围之外的所述第一弯曲部分和第二弯曲部分。5.根据权利要求1所述的变压器隔离器，其中所述初级屏蔽件和所述次级屏蔽件包含相应的中心区段。6.根据权利要求5所述的变压器隔离器，其中每个中心区段是由具有导电图案的电介质衬底限定的。7.根据权利要求5的变压器隔离器，其中所述初级屏蔽件和次级屏蔽件的所述第一多个径向区段和第二多个径向区段中的每一个都延伸到相应的所述中心区段，并且其中少于所有的所述第一多个径向区段和第二多个径向区段连接到相应的所述中心区段。8.根据权利要求7所述的变压器隔离器，其中每个中心区段包含多个部分；以及其中每个部分仅与所述第一多个径向区段中的一个或所述第二多个径向区段中的一个电气连接。9.根据权利要求1所述的变压器隔离器，其中所述第一多个径向区段包含第一多个径
向狭缝，并且所述第二多个径向区段包含第二多个径向狭缝；其中所述第一多个径向狭缝和第二多个径向狭缝被配置为减少电流朝向所述初级装置的渗透并同时增加磁场朝向所述次级装置的渗透，其中所述电流在返回大地时来自所述等离子体腔室中的等离子体，并且所述磁场用于向所述元件传输功率。10.根据权利要求1所述的变压器隔离器，其中所述第一多个径向区段包含第一多个径向狭缝，并且所述第二多个径向区段包含第二多个径向狭缝；其中所述第一多个径向狭缝和第二多个径向狭缝被配置为有助于减少盘旋的涡电流，并使从所述等离子体腔室中的等离子体产生的电流能够流到大地并流到所述RF大地回线。11.根据权利要求1所述的变压器隔离器，其中所述第一弯曲部分和第二弯曲部分没有尖锐的拐角或边缘。12.根据权利要求11所述的变压器隔离器，其中所述第一弯曲部分和第二弯曲部分中的每一个都包括上曲线和下曲线，所述上曲线从平坦区域过渡到侧面区域，并且所述下曲线从所述侧面区域过渡到与所述大地或RF大地回线的连接部。13.根据权利要求1所述的变压器隔离器，其中所述第一多个径向区段包含第一多个径向狭缝，并且所述第二多个径向区段包含第二多个径向狭缝；其中所述第一多个径向狭缝和第二多个径向狭缝被配置为减少涡电流的盘旋；以及其中所述初级屏蔽件的外半径区域包含比内半径区域更多的具有径向狭缝的区域。14.根据权利要求1...

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