[发明专利]RF功率分配装置和RF功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种RF功率分配装置，并且更具体地，涉及一种通过单一匹配网络将经过阻抗匹配的RF功率分配给多个电极或电极的多个位置的RF功率分配装置。

背景技术

容性耦合RF等离子体装置（capacitively-coupled RF plasma device）包括布置在真空容器内部的上电极、源RF功率源（source RF power source）、用于保持基底的基底支撑部件以及偏压RF功率源（bias RF power source）。源RF功率源施加在上电极上，偏压RF功率源施加在基底支撑部件上。然而，当源RF功率源和偏压RF功率源使用相同的频率时，相互干扰使得很难稳定地执行等离子体处理。在另一种容性耦合RF等离子体装置中，RF功率源只施加在位于真空容器内的上电极和基底支撑部件中的一个上。遗憾的是，当电极被分为多个电极以调整均匀性或功率在多个位置施加在一个电极上时，没有合适的功率分配装置。

发明内容

技术问题

本发明的实施例提供一种用于通过功率分配同时地或相继地产生容性耦合等离子体的功率分配装置。

本发明的实施例提供一种用于通过功率分配同时地或相继地产生容性耦合等离子体的功率分配装置。

技术方案

在本发明的实施例中，功率分配装置可包括：阻抗匹配网络，其配置为传送来自RF功率源的功率；以及功率分配单元，其配置为向至少一个产生容性耦合等离子体的电极分配来自阻抗匹配网络的输出功率。功率分配单元可包括：第一电抗元件，其串联连接至第一电极；可变电容器，其一端并联连接至第一电抗元件和第一电极，且另一端接地；以及第二电抗元件，其一端连接至第一节点，且另一端连接至第二节点，其中，可变电容器的一端和第一电抗元件的一端在第一节点处彼此接触，第二电极和阻抗匹配网络的输出端在第二节点处连接。

本发明的实施例提供一种用于通过功率分配同时地或相继地产生容性耦合等离子体的功率分配方法。在本发明的实施例中，功率分配方法可包括：设置流向布置在真空容器内部以产生容性耦合等离子体的第一电极的第一功率、第一电压或第一电流和设置供给布置在真空容器内部的第二电极的第二功率、第二电压或第二电流；通过阻抗匹配网络向第一电极和第二电极提供来自RF功率源的功率；通过操作阻抗匹配网络执行匹配；测量流经第一电极和第二电极的电流、电压和功率中的至少一个；以及通过使用功率分配单元控制将要提供给第一电极和第二电极的设置的功率、设置的电压或设置的电流。

技术效果

如以上所描述，根据本发明实施例的RF功率分配装置包括一个RF功率源和一个阻抗匹配网络。RF功率分配装置可以防止RF功率源之间的互相干扰，并且能够稳定地向多个电极分配RF功率。此外，尽管功率分配会变化，因为总阻抗相对恒定，所以阻抗匹配网络可以稳定地工作。

附图说明

图1和图2表示根据本发明实施例的功率分配装置。

图3-5是根据本发明实施例的功率分配装置的史密斯圆图。

图6-8是表示根据本发明构思的实施例的功率分配装置的功率分配比例、总阻抗的实部和虚部。

图9表示根据本发明另一个实施例的功率分配单元。

图10和图11表示根据本发明另一个实施例的功率分配装置。

图12和图13表示根据本发明另一个实施例的功率分配装置。

图14-16表示根据本发明其它实施例的功率分配装置。

图17和图18表示根据本发明另一个实施例的功率分配装置。

图19和图20表示根据本发明另一个实施例的功率分配装置。

图21是表示根据本发明实施例的功率分配方法的流程图。

210：RF功率源

220：阻抗匹配网络

230：功率分配单元

260：真空容器

270：控制器

272：第一测量单元

276：开关

具体实施方式

容性耦合等离子体广泛地应用于用于太阳能电池的多晶硅沉积、氧化物层的蚀刻等。然而，随着基底的直径趋于变大，出现了等离子体空间上的均匀性和清洁的问题。当RF功率源分别向多个电极提供功率时，如果RF功率源的频率彼此相等，RF功率源的互相干扰导致阻抗匹配困难。因此，需要有效地、稳定地向电极分配功率的功率分配装置。