[发明专利]具备可切换偏置频率的等离子体处理腔及可切换匹配网络

权利要求书

1.一种射频匹配电路，所述射频匹配电路可切换地耦合两个偏置频率中的一个和一个源频率于一个阴极上，包括：

一个开关，其包括一个输入、一个第一输出和一个第二输出；

一个第一匹配网络，其包括耦合于所述开关的第一输出的输入和耦合于所述阴极的输出，所述第一匹配网络被调谐以在一个低于10MHz第一偏置频率下运行；

一个第二匹配网络，其包括耦合于所述开关的第二输出的输入和耦合于所述阴极的输出，所述第二匹配网络被调谐以在一个高于所述第一偏置频率但低于15MHz的第二偏置频率下运行；

一个第三匹配网络，其包括耦合于所述阴极的输出，所述第三匹配网络被调谐以在一个高于所述第二偏置频率的源频率下运行；以及，

一个并联谐振电路，其耦合于所述第三匹配网络的输出和所述阴极之间，所述并联谐振电路被调谐以使其中心频率与所述第二偏置频率相等。

2.根据权利要求1所述的射频匹配电路，其进一步地包括一个耦合于地和所述开关的所述输入之间的可变并联电容器。

3.根据权利要求2所述的射频匹配电路，其进一步地包括一个耦合于地和所述第三匹配网络的所述输入之间的第二可变并联电容器。

4.根据权利要求3所述的射频匹配电路，其进一步地包括一个耦合于地和所述开关的所述输入之间的固定电容器。

5.根据权利要求4所述的射频匹配电路，其进一步地包括一个耦合于地和所述第三匹配网络的所述输入之间的第二固定电容器。

6.一种射频匹配电路，所述射频匹配电路可切换地耦合两个偏置频率的其中一个于一个阴极上，包括：

一个包括一个输入、一个第一输出和一个第二输出的开关；

一个第一匹配网络，其包括耦合于所述开关的第一输出的输入和耦合于所述阴极的输出，所述第一匹配网络被调谐以在一个低于10MHz的第一偏置频率下运行；

一个第二匹配网络，其包括耦合于所述开关的第二输出的输入和耦合于所述阴极的输出，所述第二匹配网络被调谐以在一个高于所述第一偏置频率但低于15MHz的第二偏置频率下运行；

一个可变并联电容器，其耦合于地和所述开关的所述输入之间；以及

一个固定电容器，其耦合于地和所述开关的所述输入之间。

7.一种在两个可切换的射频偏置功率源下运行的等离子体处理腔，包括：

一个反应腔，用于在其被抽成真空的内部之中产生等离子体；

一个阴极，用于耦合射频能量于所述等离子体；

一个第一射频功率发生器，其可选地产生一个低于10MHz的第一偏置频率或一个高于所述第一偏置频率但低于15MHz的第二偏置频率；

一个开关，其包括一个耦合于所述第一射频功率发生器的输入、一个第一输出和一个第二输出；

一个第一匹配网络，其包括耦合于所述开关的第一输出的输入和耦合于所述阴极的输出，所述第一匹配网络被调谐以在所述第一偏置频率下运行；

一个第二匹配网络，其包括耦合于所述开关的第二输出的输入和耦合于所述阴极的输出，所述第二匹配网络被调谐以在所述第二偏置频率下运行；

一个第二射频功率发生器，其产生高于15MHz的射频源功率；以及，

一个第三匹配网络，其包括耦合于所述第二射频功率发生器的输入和耦合于所述阴极的输出。

8.根据权利要求7所述的等离子体处理腔，其中所述第一偏置频率为大约2MHZ，所述第二偏置频率为大约13MHz，所述射频源功率的频率为27MHz、60MHz和100MHz中的任一个。

9.根据权利要求8所述的等离子体处理腔，其进一步地包括一个并联谐振电路，其耦合于所述第三匹配网络的所述输出和所述阴极之间，所述并联谐振电路被调谐以使其中心频率在大约13MHz，其频带宽度为2MHz。

10.根据权利要求9所述的等离子体处理腔，其进一步地包括耦合于地和所述开关的所述输入之间的并联的一个可变并联电容器和一个固定电容器。

11.根据权利要求10所述的等离子体处理腔，其进一步地包括耦合于地和所述第三匹配网络的所述输入之间的并联的一个可变并联电容器和一个固定电容器。