[发明专利]一种ICP设备及其线圈驱动电路、控制方法

说明书

本发明提供一种ICP设备及其线圈驱动电路、控制方法，第一通路包括作为内线圈的第一线圈和第一平衡电容，第二通路包括作为外线圈的第二线圈和第二平衡电容，第一平衡电容和第二平衡电容使得第一线圈和第二线圈在预设射频频率下达到电压平衡态，在第一通路和/或第二通路中还连接有开关单元，用于在点燃等离子体时处于第一状态，以破坏其电压平衡态，使得电感线圈可以产生电场，并进入到反应腔中，实现等离子体的可靠点燃；而在点燃等离子体后处于第二状态，以保持其电压平衡态，使得电感线圈产生的电场处于平衡态，避免电场进入反应腔，确保等离子体工艺过程中更小的电容耦合。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，特别涉及一种ICP设备及其线圈驱动电路、控制方法。

背景技术

电感耦合等离子(ICP,Inductive Coupled Plasma)处理设备，是通过电感线圈产生射频电磁场，使得反应气体发生电离而产生等离子体，产生的等离子体可以应用于沉积、刻蚀等半导体处理工艺中。

ICP处理设备中，线圈作为天线产生射频电磁场，而电场会对反应腔产生电容耦合，在点燃等离子体之后，进行等离子处理工艺的过程中该电容耦合是不希望出现的，因此，要避免电感线圈上产生的电场进入到反应腔，而让部分磁场进入反应腔，在磁场激励下反应气体电离为等离子体，从而减小电感线圈对反应腔的电容耦合，保证处理工艺正常进行。然而，在点燃等离子时，需要更高的电场才能实现可靠的点燃，因此，如何确保等离子体的可靠点燃以及工艺过程中更小的电容耦合，是IPC处理设备的一个研究重点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种ICP设备及其线圈驱动电路、控制方法，确保等离子体的可靠点燃以及工艺过程中更小的电容耦合。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种ICP设备的线圈驱动电路，包括：射频功率输出电路、第一通路、第二通路以及开关单元；其中，

所述射频功率输出电路具有用于输出第一射频功率的第一射频功率输出端，以及用于输出第二射频功率的第二射频输出端；

第一通路包括第一线圈和第一平衡电容，所述第一线圈的第一端连接至第一射频功率输出端、第二端通过所述第一平衡电容接地；

第二通路包括第二线圈和第二平衡电容，所述第二线圈的第一端连接至第二射频功率输出端、第二端通过所述第二平衡电容接地，所述第二线圈包围所述第一线圈，所述第一平衡电容和所述第二平衡电容使得所述第一线圈和所述第二线圈在预设射频频率下达到电压平衡态；

所述开关单元，连接于所述第一通路和/或所述第二通路中，用于在点燃等离子体时处于第一状态，以破坏所述电压平衡态；并在点燃等离子体后处于第二状态，以保持所述电压平衡态。

可选地，所述开关单元串接于所述第一通路或所述第二通路中，所述第一状态为开路状态，所述第二状态为闭合状态。

可选地，第一平衡电容或第二平衡电容通过所述开关单元接地。

可选地，所述第一线圈的第二端或所述第二线圈的第二端通过所述开关单元接地，所述第一状态为闭合状态，所述第二状态为开路状态。

可选地，所述第一线圈的第二端通过所述开关单元连接至所述第二线圈的第二端，所述第一状态为闭合状态，所述第二状态为开路状态。

可选地，还包括控制单元，用于控制所述开关单元的状态。

可选地所述射频功率输出电路包括依次连接的射频功率源、匹配网络和功率分配器，所述功率分配器具有第一射频输出端和第二射频输出端。

可选地，所述开关单元包括继电器、接触器、断路器或IGBT。

一种线圈驱动电路的控制方法，所述线圈驱动电路包括：射频功率输出电路、第一通路、第二通路以及开关单元；其中，