技術領域

本發明的實施方式主要涉及等離子體處理設備。

背景技術

電感耦合等離子體(ICP)工藝反應器主要通過由設置在處理腔室外部的一個或多個感應線圈在處理腔室內設置的工藝氣體中感應電流來形成等離子體。這些感應線圈可設置在所述腔室外，并通過例如介質蓋(dielectric?lid)而與所述腔室電性隔離。當射頻(RF)電流經由來自RF電源的RF饋電結構(feed?structure)饋送(feed)到這些感應線圈時，能由這些感應線圈所產生的電場而在腔室內部形成電感耦合等離子體。

發明人發現了由于RF饋電結構的不對稱形狀而導致的磁場不對稱，因此感應線圈產生的電場也不對稱，使得這些感應線圈所產生的等離子體具有不對稱的分布。

因此，發明人設計出一種改進的RF饋電結構以克服磁場和電場的不對稱。

發明內容

本發明提供用于等離子體處理的設備。在一些實施方式中，RF饋電結構包括：將RF功率耦合到多個對稱布置的堆疊的第一RF線圈元件的第一RF饋電器(feed)；與該第一RF饋電器同軸地設置并與該第一RF饋電器電絕緣的第二RF饋電器，該第二RF饋電器將RF功率耦合到多個對稱布置的堆疊的第二RF線圈元件，該第二RF線圈元件與該第一RF線圈元件同軸地設置。

在一些實施方式中，等離子體處理設備包括：第一RF線圈；與該第一RF線圈同軸設置的第二RF線圈；耦接到該第一RF線圈從而為其提供RF功率的第一RF饋電器；以及與該第一RF饋電器同軸地設置并與該第一RF饋電器電絕緣的的第二RF饋電器，該第二RF饋電器耦接到該第二RF線圈從而為其提供RF功率。本發明的其它以及進一步的實施方式在下文中描述。

附圖說明

上面所簡要概述的以及下面將要詳細描述的本發明的實施方式可參考附圖中描述的本發明的示例性實施方式進行理解。然而，應當注意到，附圖僅示出本發明的典型實施方式，由于本發明還可允許其它等效實施方式，因此附圖并不被認為限制了本發明的范圍。

圖1描述根據本發明的一些實施方式的電感耦合等離子體反應器的側試示意圖。

圖2A-2B描述根據本發明的一些實施方式的RF饋電結構。

圖3A-3B描述根據本發明的一些實施方式的電感耦合等離子體設備的俯視示意圖。

圖4描述了根據本發明的一些實施方式的電感耦合等離子體的側視示意圖。

圖5A-5D說明性地描述使用傳統設備和本發明公開的一實施方式中的設備所產生的電場的曲線圖。

為了便于理解，在可能之處，采用相同的參考標記表示附圖中共有的相同元件。附圖沒有按比例繪制，并且可能被簡化以使其清楚。除非不兼容或明確聲明為相反，否則一個實施方式中的元件和特征可有效地并入其它的實施方式而不做進一步的敘述。

具體實施方式

這里提供了一種用于等離子體處理的設備。在一些實施方式中，本發明的設備包括用于將RF功率耦合到感應RF線圈的RF饋電結構。本發明的RF饋電結構有利地減小了鄰近感應RF線圈的磁場的不對稱，這樣由RF線圈產生的電場是對稱的，或者與使用傳統的RF饋電器相比更對稱，因此促進了具有對稱的或更對稱的電場分布的等離子體的形成。

圖1描述了根據本發明的一些實施方式的電感耦合等離子體反應器100的示例性和簡化的側視示意圖。圖4中示出了適用于本發明的實施方式的示例性等離子體反應器的更詳細的示圖。等離子體反應器包括設置在處理腔室104頂上的電感耦合等離子體設備102。電感耦合等離子體設備102包括RF饋電結構106，用于將RF電源108耦合到多個RF線圈，如第一RF線圈110和第二RF線圈112。該多個RF線圈鄰近處理腔室104(例如，在處理腔室上方)同軸地設置，并被配置成將RF功率感應地耦合到處理腔室104中以由在處理腔室104中提供的工藝氣體形成等離子體。

RF電源108經由匹配網絡114耦合到RF饋電結構106。可提供功率分配器(power?divider)116以調節分別輸送到第一和第二RF線圈110、112的RF功率。該功率分配器116可連接在匹配網絡114和RF饋電結構106之間。可選地，該功率分配器可以為該匹配網絡114的一部分，在該情形中，該匹配網絡將具有耦接到RF饋電結構106的兩個輸出端-每個輸出端對應RF線圈110、112之一。下面根據圖4中闡述的實施方式更詳細地描述該功率分配器。