[实用新型]一种电感耦合等离子体处理器

说明书

本实用新型公开了一种电感耦合等离子体处理器，所述处理器包括：真空室，所述真空室上方设置一个感应天线，所述感应天线连接到一个源射频电源；所述真空室内设置一基座，所述基座上方用于支撑待处理晶圆；第一射频偏压电源和第二射频偏压电源通过一可切换匹配网络，选择性地将第一、第二射频偏压电源中的其中之一连通到所述基座中；其中第一射频偏压电源的输出信号频率大于第二射频偏压电源的输出信号频率。本实用新型专门针对工作频率设计了一种射频匹配网络，提供两种不同频率操作的、可有效切换的射频匹配网络，可有效地施加偏压功率，能够切换偏压频率并提供能够将任一偏压频率有效地耦合至等离子体的射频匹配网络。

技术领域

本实用新型一般涉及电感耦合等离子体处理装置，尤其涉及在等离子体处理器中使用的射频匹配网络。

背景技术

在本领域中已知利用双射频频率或多射频频率的等离子室。通常，双频等离子体处理器接收频率低于约15MHz的射频偏压功率，以及频率较高的射频源功率（通常为27-200MHz）。在本申请上下文中，射频偏压是指用于控制离子能量和离子能量分布的射频功率。另一方面，射频源功率是指用于控制等离子体离子解离或等离子体密度的射频功率。例如，在电感耦合等离子体处理器中，射频源功率被施加到天线并用于点燃和维持等离子体，而射频偏压功率被施加到吸盘以控制离子轰击基板的能量。对于一些具体的例子，已知的是在例如频率为100KHz、2MHz、2.2MHz或13.56MHz的射频偏压和频率为13.56MHz、27MHz、60MHz、100MHz和更高频率的射频偏压下操作等离子体蚀刻室。

通常，等离子体处理器构造成具有用于射频偏压和源功率的一组频率组合。然而，不同的频率导致不同的等离子体特性，比如离子能量的分布，因此在等离子体处理器中具有在两种不同频率之间切换的能力是有益的，以满足不同材料的处理需要。为了有效地施加偏压功率，必须使用专门针对偏压射频电源的工作频率设计的射频匹配网络。因此，在本领域中需要可选择地以两种不同频率运行的、可有效切换的射频匹配网络。

因此，本实用新型所要解决的问题是能够切换射频偏压频率并提供能够将任一偏压频率有效地耦合至等离子体的射频匹配网络。

发明内容

本实用新型公开的以下概述是为了提供对本实用新型一些方面和特征的基本理解。该概述不是本实用新型的广泛综述，因此其无意于具体示出本实用新型的重要或关键要素或描绘本实用新型的范围。其唯一目的是以简化形式给出本实用新型的一些概念，以作为下面给出的更详细描述的前序部分。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种电感耦合等离子体处理器，所述处理器包括：

真空室，所述真空室上方设置一个感应天线，所述感应天线连接到一个源射频电源；

所述真空室内设置一基座，所述基座上方用于支撑待处理晶圆；

第一射频偏压电源和第二射频偏压电源通过一可切换匹配网络，选择性地将第一、第二射频偏压电源中的其中之一连通到所述基座中；

其中第一射频偏压电源的输出信号频率大于第二射频偏压电源的输出信号频率。

优选的，所述可切换匹配网络包括：

第一匹配电路，其具有连接至第一射频偏压电源的第一输入端口和耦合至所述基座的第一输出端口；

第二匹配电路，其具有连接至第二射频偏压电源的第二输入端口和耦合至所述基座的第二输出端口；

一侧接地的可变电容器；

开关装置，其将所述可变电容器选择性地连接至所述第一输入端口或所述第二输出端口。

进一步的，其中第一射频偏压电源的输出信号频率大于等于2MHz小于等于60MHz，第二射频偏压电源的输出信号频率大于等于100KHz小于等于2MHz。