[发明专利]对真空等离子体处理的RF功率递送

说明书

RF功率被供应于真空处理模块（lo），这是因为在等离子体处理模块（lo）中，由等离子体处理模块（lo）中的阻抗变换网络（IT）来实行时不变阻抗变换，并且由连接到阻抗变换网络（IT）的匹配盒来实行时变匹配。该阻抗变换网络（IT）包括中空导体的电感性元件（L）。冷却介质（Fl）流经阻抗变换网络的中空导体，以及流经等离子体处理模块（lo）的一部分，该部分要被冷却并且不是等离子体处理模块（lo）处的阻抗变换网络（IT）的一部分。

技术领域

本发明涉及真空等离子体处理的领域，并且具体地涉及对真空等离子体处理的RF功率递送。

背景技术

通常将Rf（射频）功率供应给真空等离子体处理模块——就像作为用于供应等离子体放电的功率和/或用于偏置与放电电极分离的电极（例如，工件载体电极）的功率——这是因为提供了匹配盒（matchbox），该匹配盒使RF功率供应发生器的输出阻抗与真空处理模块的输入阻抗相匹配。这样的真空等离子体处理模块例如是溅射模块、蚀刻模块、电子束沉积模块、PECVD模块（等离子体增强化学沉积）或甚至是阴极电弧蒸发模块。如所提到的，可以供应Rf功率以用于供应等离子体放电，或者更一般地，仅用于偏置参与该处理的电极，该电极如例如是衬底载体电极。当等离子体阻抗随时间的推移而变化时，匹配盒通常具有与真空等离子体处理模块的暂时占主导的输入阻抗进行快速和自动适应的匹配的能力。

此外，真空等离子体处理模块的输入阻抗是不同的，并且表现得不同，即使所考虑的这种模块属于相同类型（例如，是溅射模块），但是它们也在不同的气体气氛等中被不同地操作（例如，利用不同的材料靶材进行操作）。

遍及本说明书，如果真空等离子体处理模块的输入阻抗随时间的推移是不同的和/或表现得不同，我们就指代这些真空等离子体处理模块是不同的。

此外，如果频率为至少1 MHz，我们就将其称为射频（RF）。

通常，被分配给相应真空等离子体处理模块的匹配盒被直接安装到所供应的真空等离子体处理模块，处置要被供应到相应真空等离子体处理模块的高RF电流，并且实行快速、自动的阻抗匹配。经由针对相应真空等离子体处理模块特别定制的相应数量的这种匹配盒来操作不同的真空等离子体处理模块。

稍后结合图1来举例说明并描述这种惯用技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种替换的Rf功率递送方法。

这通过一种从RF供应发生器向至少一个真空等离子体处理模块递送RF功率的方法来实现，包括通过以下方式来使RF供应发生器的输出阻抗与真空等离子体处理模块的输入阻抗进行时变匹配：

a) 在真空等离子体处理模块中提供阻抗变换网络，并且由该阻抗变换网络来实行真空等离子体处理模块的输入阻抗到对阻抗变换网络的输入阻抗的时不变阻抗变换；

b) 由在操作上连接到阻抗变换网络的匹配盒，来实行RF供应发生器的输出阻抗与阻抗变换网络的输入阻抗的时变匹配。

通过将总体匹配在一方面拆分为真空等离子体处理模块处的时不变部分，以及另一方面拆分为时变部分（这是由所提到的匹配盒实现的），这使得有可能提供远离真空等离子体处理模块的匹配盒，并且提供更简单、更便宜的匹配盒。

根据本发明的方法的一个变型包括：由阻抗变换网络来实行电流补偿，以便向在真空等离子体处理模块中操作的真空等离子体过程递送电流，该电流大于从RF供应发生器供应到阻抗变换网络的输入的供应电流。

这允许提供远离真空等离子体处理模块的匹配盒，并且从而定制了RF功率供应发生器的输出与真空等离子体处理模块之间的包括匹配盒的互连，以承受比在真空等离子体处理模块中实行真空等离子体过程所需的电流更低的RF电流。