[发明专利]等离子体产生装置、其控制方法及包括它的基板处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体产生装置、控制该等离子体产生装置的方法以及包括该等离子体产生装置的基板处理装置。

背景技术

用以制造半导体、显示器、太阳能电池的过程包括利用等离子体处理基板的过程。例如，用于干式蚀刻的蚀刻装置或用于在半导体制造过程期间进行灰化的灰化装置包括用以产生等离子体的腔室，并且可以通过使用腔室所产生的等离子体对基板进行灰化或蚀刻。

典型的等离子体腔室包括位于侧边的缠绕线圈，并且通过使时变电流流向线圈而在其中感应产生电磁场，藉此产生等离子体。然而，这样的等离子体腔室具有在中心处发生的高密度的等离子体和在边缘处发生的低密度的等离子体。

亦即，在典型的等离子体腔室中，贯穿腔室空间不均匀地产生等离子体。结果，等离子体处理结果在基板的中心和边缘处不同。基板处理过程的产出恶化。

发明内容

本发明提供了一种用于调整腔室中产生的等离子体的均匀性的等离子体产生装置、控制该等离子体产生装置的方法以及基板处理装置。

本发明提供了一种用于调整腔室中产生的等离子体的均匀性以提高基板处理过程的产出的等离子体产生装置、控制该等离子体产生装置的方法以及基板处理装置。

本发明的实施方式提供了一种等离子体产生装置，该等离子体产生装置包括：RF电源，其提供RF信号；等离子体腔室，其提供气体被注入的空间以产生等离子体；第一电磁电感器，其安装在等离子体腔室的一部分，并且在施加RF信号时在等离子体腔室中感应电磁场；第二电磁电感器，其安装在等离子体腔室的另一部分，并在施加RF信号时在等离子体腔室中感应电磁场；第一负载，其连接到第一电磁电感器；第二负载，其连接到第二电磁电感器；以及控制器，其通过调整第一负载和第二负载中的至少一个的阻抗，控制供应至第一电磁电感器和第二电磁电感器的电力。

在一些实施方式中，等离子体腔室可以包括底部大小不同的第一柱状部和第二柱状部。

在其它实施方式中，第一柱状部的底部小于第二柱状部的底部，第一电磁电感器可以安装在第一柱状部处，并且第二电磁电感器可以安装在第二柱状部处。

在又一些实施方式中，第一电磁电感器和第二电磁电感器中的至少一个可以包括缠绕到等离子体腔室外部的线圈。

在又一些实施方式中，第一电磁电感器和第二电磁电感器可以彼此并联连接。

在又一些实施方式中，第一负载可以包括连接到第一电磁电感器的输入端的第一可变电容器，并且第二负载可以包括连接到第二电磁电感器的输入端的第二可变电容器。

在又一些实施方式中，等离子体产生装置还可以包括测量单元，该测量单元测量第一可变电容器和第二可变电容器的电容，其中，控制器可以基于测量的电容来计算第一负载和第二负载的阻抗。

在又一些实施方式中，等离子体产生装置还可以包括检测单元，该检测单元检测施加于第一电磁电感器和第二电磁电感器的RF信号，其中，基于从检测单元输入的数据，控制器可以计算供应至第一电磁电感器和第二电磁电感器的电力。

在又一些实施方式中，与第二电磁电感器相比，控制器可以向第一电磁电感器供应更大的电力。

在又一些实施方式中，根据使用等离子体处理的基板上的薄膜厚度，控制器可以控制供应至第一电磁电感器和第二电磁电感器的电力。

在又一些实施方式中，当在基板的中心区域形成的薄膜厚度大于在基板的边缘区域形成的薄膜厚度时，控制器可以增加供应至第一电磁电感器的电力并减少供应至第二电磁电感器的电力；而当在基板的边缘区域形成的薄膜厚度大于在基板的中心区域形成的薄膜厚度时，控制器可以减少供应至第一电磁电感器的电力并增加供应至第二电磁电感器的电力。

在又一些实施方式中，等离子体产生装置还可以包括：第三负载，其连接到第一电磁电感器的接地端；以及第四负载，其连接到第二电磁电感器的接地端。

在又一些实施方式中，第三负载可以包括第三可变电容器，所述第三可变电容器的电容由控制器调整；并且第四负载可以包括第四可变电容器，所述第四可变电容器的电容由控制器调整。

在又一些实施方式中，控制器可以将第三负载的阻抗调整为第一电磁电感器的阻抗的一半；并且可以将第四负载的阻抗调整为第二电磁电感器的阻抗的一半。

在又一些实施方式中，控制器可以比较施加于第一电磁电感器的RF信号和施加于第三负载的RF信号，并且根据比较结果调整第三负载的阻抗；而且可以比较施加于第二电磁电感器的RF信号和施加于第四负载的RF信号，并且根据比较结果调整第四负载的阻抗。