[发明专利]通过使用耦合环内的电极来控制边缘区域中的离子的方向性的系统和方法

权利要求书

1.一种用于控制等离子体室内的边缘区域处的离子通量的方向性的系统，其包括：

第一射频(RF)发生器，其被配置为产生第一RF信号；

第一阻抗匹配电路，其耦合到所述第一RF发生器，用于接收所述第一RF信号以产生第一经修改的RF信号；以及

等离子体室，其包括：

边缘环；以及

耦合环，其位于所述边缘环下方，其中所述耦合环包括电极，所述电极耦合到所述第一阻抗匹配电路以接收来自所述第一阻抗匹配电路的所述第一经修改的RF信号，其中所述电极被配置为在所述电极和所述边缘环之间产生电容以在接收到所述第一经修改的RF信号时控制所述离子通量的所述方向性。

2.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

第二RF发生器，其配置成产生第二RF信号；

第二阻抗匹配电路，其耦合到所述第二RF发生器并被配置为接收所述第二RF信号以产生第二经修改的RF信号；以及

卡盘，其耦合到所述第二阻抗匹配电路并且被配置为接收所述第二经修改的RF信号以改变所述等离子体室内的等离子体的阻抗，其中所述卡盘位于所述边缘环和所述耦合环旁边。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电极嵌入所述耦合环内，并且是金属丝网或环。

4.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

第一绝缘体环，其位于所述耦合环下方；

第二绝缘体环，其位于所述第一绝缘体环下方；

电缆，其延伸穿过所述第二绝缘体环、所述第一绝缘体环、和所述耦合环的一部分以耦合到所述电极，其中所述耦合环的在所述电极和所述边缘环之间的一部分用作所述电极和所述边缘环之间的电介质。

5.根据权利要求4所述的系统，其还包括位于所述第一绝缘体环旁边的接地环。

6.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

耦合到所述电极的电源接脚的同轴电缆；

馈电环，其在某一点耦合到所述同轴电缆；以及

RF杆，其耦合到所述馈电环和所述第一阻抗匹配电路。

7.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

探针，其位于所述等离子体室内；

传感器，其耦合到所述探针并且被配置为测量与所述离子通量相关联的变量；

主计算机系统，其耦合到所述传感器，以基于所述变量确定是否要修改由所述第一RF发生器提供给所述电极的功率量，

其中所述主计算机系统耦合到所述第一RF发生器，以经由所述第一阻抗匹配电路改变由所述第一RF发生器提供给所述电极的所述功率量。

8.一种用于控制等离子体室内的边缘区域处的离子通量的方向性的系统，其包括：

第一射频(RF)滤波器，其被配置为输出第一经滤波的RF信号；

第二RF滤波器，其耦合到所述第一RF滤波器，用于接收所述第一经滤波的RF信号以输出第二经滤波的RF信号；以及

等离子体室，其包括：

边缘环；以及

耦合环，其位于所述边缘环下方并且耦合到所述第二RF滤波器，其中所述耦合环包括电极，所述电极被配置为接收所述第二经滤波的RF信号，以进一步在所述电极和所述边缘环之间产生电容以在接收所述第二经滤波的RF信号时控制所述离子通量的所述方向性。

9.根据权利要求8所述的系统，其还包括：

RF发生器，其被配置为产生RF信号；

阻抗匹配电路，其耦合到所述RF发生器并且被配置为接收所述RF信号以生成经修改的RF信号；以及

卡盘，其耦合到所述阻抗匹配电路并且被配置为接收所述经修改的RF信号以改变所述等离子体室内的等离子体的阻抗，其中所述卡盘位于所述边缘环和所述耦合环旁边。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述电极嵌入所述耦合环内并且是金属丝网或环。