[发明专利]用于蚀刻和沉积间迭代过渡的RF功率比切换的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月10日提交的美国临时申请No.62/373,024的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及蚀刻和沉积系统，更具体地，涉及变压器耦合电容调谐系统。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的背景的目的。在该背景技术部分以及在提交时不会以其他方式认为是现有技术的描述的方面中描述的程度上，目前署名的发明人的工作既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。

在制造半导体器件期间，可以在处理室内执行蚀刻工艺和沉积工艺。离子化气体或等离子体可以被引入到等离子体室中以从衬底(例如半导体晶片)蚀刻(或去除)材料，以及将材料溅射或沉积到衬底上。产生用于制造或制备工艺的等离子体通常通过将工艺气体引入处理室来开始。衬底设置在处理室中在诸如静电卡盘或基座之类的衬底支撑件上。

处理室可以包括变压器耦合等离子体(TCP)反应器线圈。由电源产生的射频(RF)信号被提供给TCP反应器线圈。由诸如陶瓷之类的材料构成的介电窗被并入处理室的上表面。介电窗允许RF信号从TCP反应器线圈传输到处理室的内部。RF信号激励处理室内的气体分子以产生等离子体。

TCP反应器线圈由变压器耦合电容调谐(TCCT)匹配网络驱动。TCCT匹配网络接收由电源提供的RF信号，并且能够调谐提供给TCP反应器线圈的功率。TCCT匹配网络可以包括可变电容器。每个可变电容器包括固定电极和可移动电极。可移动电极相对于固定电极的位置与相应的电容器的电容直接相关。可移动电极可以连接到可由旋转马达驱动的导螺杆(leadscrew)。

提供给每个TCP反应器线圈的功率基于电容器的可移动电极的位置。输送到TCP线圈的功率的比也基于电容器的可移动电极的位置。在蚀刻期间提供的一个或多个功率比可以不同于沉积期间提供的一个或多个功率比。

发明内容

提供了一种系统，其包括第一线性马达、第一分离器支撑组件和控制器。所述第一线性马达包括基于提供给所述第一线性马达的电流而被线性驱动的轴。所述第一分离器支撑组件被配置为连接到所述第一线性马达的所述轴和匹配网络的第一电容器的杆。所述第一线性马达被配置为致动所述杆以相对于所述第一电容器的第二电极移动所述第一电容器的第一电极，从而改变所述第一电容器的电容。所述控制器连接到所述第一线性马达并且被配置为通过调节提供给所述第一线性马达的所述电流来调节提供给等离子体处理室的第一射频反应器线圈的功率。

在其他特征中，提供了一种系统，其包括第一凸轮从动件、第一凸轮、第一旋转马达、第一分离器支撑组件和控制器。所述第一凸轮包括槽。所述槽具有预定路径。所述第一凸轮从动件至少部分地设置在所述槽内并且跟随(follow)所述预定路径。所述第一旋转马达连接到所述第一凸轮并且被配置为基于提供给所述第一旋转马达的所述电流而被驱动。所述第一旋转马达构造成旋转所述第一凸轮，从而使得所述第一凸轮从动件沿着所述预定路径移动。所述第一分离器支撑组件被配置为连接到所述第一凸轮从动件和匹配网络的第一电容器的杆。所述凸轮的旋转和所述凸轮从动件的移动致动所述杆并使所述第一电容器的第一电极相对于所述第一电容器的第二电极移动以改变所述第一电容器的电容。所述控制器连接到所述第一旋转马达并且被配置为通过调节提供给所述第一旋转马达的所述电流来调节提供给等离子体处理室的第一射频反应器线圈的功率。

在其他特征中，提供了一种系统，其包括导螺杆、第一旋转马达、第一分离器支撑组件、平衡组件和控制器。所述导螺杆连接到匹配网络的第一电容器的第一电极。所述第一旋转马达连接到所述导螺杆并被构造成基于提供给所述第一旋转马达的电流来旋转所述导螺杆。所述第一分离器支撑组件被配置成连接到所述导螺杆并连接到所述第一旋转马达的轴。所述第一旋转马达被配置为旋转所述导螺杆以使所述第一电容器的所述第一电极相对于所述第一电容器的第二电极移动，从而改变所述第一电容器的电容。所述平衡组件连接到所述第一旋转马达的所述轴，并且被配置成平衡由所述第一电容器施加在所述导螺杆上的力。所述控制器连接到所述第一旋转马达，并且被配置为通过调节提供给所述第一旋转马达的所述电流来调节提供给等离子体处理室的第一射频反应器线圈的功率。