[发明专利]远程模块化高频源

说明书

本文描述的实施方式包括一种处理工具，所述处理工具包括处理腔室、用于支撑所述处理腔室中的基板的吸盘、形成所述处理腔室的一部分的介电窗、以及模块化高频发射源。在一个实施方式中，所述模块化高频发射源包括多个高频发射模块。在一个实施方式中，每个高频发射模块包括振荡器模块、放大模块和施加器。在一个实施方式中，所述放大模块耦接到所述振荡器模块。在一个实施方式中，所述施加器耦接到所述放大模块。在一个实施方式中，所述施加器定位在所述介电窗附近。

技术领域

实施方式涉及高频发射源领域，并且在特定实施方式中，涉及用于远程等离子体处理工具中的模块化高频发射源。

背景技术

使用高频辐射系统(包括在等离子体处理中使用)广泛地用于制造许多不同的技术，诸如在半导体工业、显示器技术、微机电系统(MEMS)等中的技术。目前，最常使用具有单个天线的射频(RF)产生等离子体。然而，在用较高频率(包括微波频率)产生等离子体的情况下，形成具有较高等离子体密度的等离子体和/或具有高浓度的激发的中性物质的等离子体。不幸地，由单个天线产生的高频辐射系统(例如，用于形成等离子体的高频辐射系统)具有它们自身的缺点。

典型高频辐射系统(例如，用于形成微波等离子体的高频辐射系统)使用单一大型高频或微波辐射源(例如，磁控管)和用于从磁控管向处理腔室引导高频辐射的传输路径。例如，在半导体工业中的典型高功率微波应用中，传输路径是高频波导。使用波导是因为在被设计为携带特定频率的高频源的波导外部，高频功率随距离的增加而快速地衰减。也需要额外部件(诸如调谐器、耦接器、模式变换器和类似物)来将高频辐射传输到处理腔室。这些部件限制大型系统(即，至少与波导和相关联的部件的总和一样大)的构造，并且严格地限制设计。因此，由于高频辐射场的几何形状类似于波导的形状，可用于形成等离子体的高频辐射场的几何形状是受限制的。因此，难以将高频辐射场的几何形状与正在处理的基板的几何形状相匹配。特别地，难以在微波频率下产生高频辐射场，以形成等离子体，其中工艺在基板(例如，200mm、300mm或更大直径的硅晶片、在显示器工业中使用的玻璃基板、或在卷对卷制造中使用的连续基板或类似物)的整个区域上均匀地执行。一些高频产生的等离子体可以使用槽线天线(slot line antenna)以允许高频能量在扩展表面上方传播。然而，这种系统是复杂的，需要特定几何形状，并且在可耦接到等离子体的功率密度上是受限制的。

此外，高频辐射系统通常产生等离子体，等离子体并不是高度均匀的和/或不能具有空间可调谐的密度。随着正在处理的基板的大小继续增加，越来越难考虑到边缘效应。另外，不能调谐等离子体限制修改处理方案以考虑进入基板不均匀性和调整需要不均匀性来补偿处理系统的设计(例如，以适应在一些处理腔室中旋转晶片的不均匀的径向速度)的处理系统的等离子体密度的能力。

发明内容

本文所述的实施方式包括一种处理工具，所述处理工具包括处理腔室、用于支撑所述处理腔室中的基板的吸盘、形成所述处理腔室的一部分的介电窗、以及模块化高频发射源。在一个实施方式中，所述模块化高频发射源包括多个高频发射模块。在一个实施方式中，每个高频发射模块包括振荡器模块、放大模块和施加器。在一个实施方式中，所述放大模块耦接到所述振荡器模块。在一个实施方式中，所述施加器耦接到所述放大模块。在一个实施方式中，所述施加器定位在介电窗附近。

本文所述的实施方式包括一种处理工具，所述处理工具包括处理腔室、用于支撑所述处理腔室中的基板的吸盘、形成所述处理腔室的一部分的介电窗、以及包括多个高频发射模块的模块化高频发射源。在一个实施方式中，每个高频发射模块包括振荡器模块、放大模块和施加器。在一个实施方式中，所述振荡器模块包括电压控制电路和电压控制振荡器。在一个实施方式中，来自所述电压控制电路的输出电压驱动所述电压控制振荡器中的振荡，以产生输出高频电磁辐射。在一个实施方式中，所述放大模块耦接到所述振荡器模块。在一个实施方式中，所述放大模块放大来自所述电压控制振荡器的输出高频电磁辐射。在一个实施方式中，所述施加器耦接到所述放大模块。在一个实施方式中，所述施加器定位在介电窗附近。