[发明专利]一种电感耦合等离子体处理系统

权利要求书

1.一种电感耦合等离子体处理系统，其特征在于：所述电感耦合等离子体处理系统包括等离子体反应腔（102）、激励射频电源（104）、匹配网络A（106）、射频线圈（108）、介电窗（110）、偏置射频电源（114）、匹配网络B（116）、电极（118）、衬底片（120）、气体源（130）、气体入口（140）、压力控制阀（142）、真空泵（144）和三通开关（150），所述激励射频电源（104）通过匹配网络A（106）调谐，调谐后再通过三通开关（150）供电到位于介电窗（110）上方的射频线圈（108），通过电感耦合在等离子体反应腔（102）中产生等离子体（112），偏置射频电源（114）通过匹配网络B（116）为电极（118）提供功率，衬底片（120）置于电极（118）之上；射频线圈（108）包括≥2个的子线圈，射频线圈（108）为一个射频电源；气体源（130）通过气体入口（140）与等离子体反应腔（102）连接，压力控制阀（142）和真空泵（144）将等离子体反应腔（102）维持在1mtorr-100mtorr，并去除等离子体反应腔（102）的多余气体与反应副产物；所述介电窗（110）底部喷涂有一层三氧化二钇涂层，三氧化二钇涂层厚度≥50微米，在三氧化二钇涂层上喷涂一层法拉第屏蔽装置（160），喷涂厚度≥50微米，为了防止法拉第屏蔽装置（160）污染腔体，同时为了保护介电窗（110）和法拉第屏蔽装置（160）不受工艺刻蚀破坏，三氧化二钇涂层喷涂范围大于法拉第屏蔽装置（160）的最大直径，介电窗（110）采用三氧化二铝烧结制作，介电窗（110）底部烧结或钎焊有电引柱（211），电引柱（211）上连接有电引线（210），通过电引线（210）与三通开关（150）相连；所述法拉第屏蔽装置（160）由一组形状相同的扇叶片状组件（202）构成，相邻两个扇叶片状组件（202）之间的缝隙形状、大小相同，所述扇叶片状组件（202）围绕垂直轴呈旋转对称分布，所述扇叶片状组件（202）靠近垂直轴的一端与导电件（204）相连，导电件（204）由两个弧度、尺寸相同且相互分离、绝缘的扇形导电件构成，导电件（204）喷涂在电引柱（211）上，两个扇形导电件通过电引柱（211）和电引线（210）并联接入匹配网络A（106），实现与激励射频电源（104）的连接。

2.根据权利要求1所述一种电感耦合等离子体处理系统，其特征在于：所述激励射频电源（104）和偏置射频电源（114）均设置成特定的频率，所述特定的频率包括400KHz、2 MHz、13.56MHz、27 MHz、60 MHz、2.54GHz中的一种或多种频率的组合。

3.根据权利要求1所述一种电感耦合等离子体处理系统，其特征在于：所述法拉第屏蔽装置（160）的材质为碳化硅或氧化锌。

4.根据权利要求1所述一种电感耦合等离子体处理系统，其特征在于：所述电引柱（211）与介电窗（110）烧结在一起时，电引柱（211）材料为导电系数高的铜、银、金或钯，电引柱（211）与介电窗（110）采用钎焊焊接在一起时，电引柱（211）材料为可伐合金。