[发明专利]等离子体产生器、等离子体处理设备及电力脉冲供应方法

说明书

本发明涉及等离子体产生器、等离子体处理设备及电力脉冲供应方法。等离子体产生器包括：控制单元，配置为获得及评估有关至少两个制程室中的制程的制程数据；具有输出的可控制的供电单元，配置为在其输出上以响应控制单元的控制信号的方式输出直流电；以及切换单元，具有用于各自与制程室中的一个连接的至少两个切换单元输出。切换单元配置为形成作为输出信号的交流电，且以响应控制信号的方式，将输出信号输出至切换单元输出中。控制单元配置为协调制程室的功率需求且驱动供电单元及切换单元，使得在各与制程室连接的切换单元输出上将与功率需求对应的功率在一时间段作为脉冲提供，各制程室的脉冲在时间上相互错开，使得制程室能够同步工作。

本申请为申请号为201880023582.1号的中国专利申请(申请日：2018年3月29日，发明名称：等离子体产生器、等离子体处理设备及电力脉冲供应方法)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于脉冲供应具有至少40KHz频率的电力的等离子体产生器，以及一种等离子体处理设备，以及一种脉冲供应具有至少40KHz频率的电力的方法。

背景技术

在现有技术中已知各种应用领域，其中供应具有至少40KHz频率的电力，用以自气体激励激发等离子体，并为特定制程维持等离子体。示例为半导体技术或光伏打工业领域中的等离子体辅助气相沉积。

在此例如将晶圆载入所谓的“晶圆舟”，此晶圆舟部分由导电的板件构成，并被送入对应的制程室。在此情形下，将具有至少40KHz频率的电力施加至晶圆舟，用以在板件之间以及在容置于板件上的晶圆之间自一适当的气体产生等离子体。在本案申请人的DE 102015 004 419 A1中揭示过此种等离子体处理设备。

此类等离子体处理设备皆通常皆由单独一个制程室构成，此制程室对应单独一个等离子体产生器。在采用数个制程室的相邻配置的情况下，尽管部分实现气体柜以及其他外围设备的共同使用，但至目前为止，每个制程室具有单独一个等离子体产生器。此种等离子体产生器通常具有包含输出的可控制的供电单元，这个供电单元配置为在其输出上输出具有预定的电压和/或强度的直流电，并且具有转换器，其配置为自输入上的直流电形成具有预定的至少40KH的频率的交流电作为输出信号，并将此输出信号施加至连接的制程室。在此情形下，通常通过控制器对此供电单元以及此转换器进行控制，这个控制器测定制程室所需的功率并产生对应的控制信号。通常亦设有电弧抑制单元，其以适当的方式获得有关制程室的制程的当前制程数据以及供电单元和/或开关的当前数据并进行实时评估，用以检测电弧或即将发生的电弧，其中，这个电弧抑制单元与供电单元和/或开关连接，并且以视情况而定对电弧或即将发生的电弧的检测作出响应的方式控制此等元件，从而避免或迅速抑制制程室中的电弧。

在制程期间，通常通过相应的等离子体产生器将电力周期性地作为脉冲提供，其中在此通常以在较长时间段内设置小于0.1的占空比(脉冲持续时间与周期持续时间的商)。在制程室中如此脉冲操作等离子体被证实为特别有利。因此，在制程的宽广的区间范围内，等离子体产生器的可用持续功率的90％未被使用。亦存在具有大幅减小的占空比的制程，以及具有更高占空比的制程或制程段。

发明内容

因此，本发明的目的在于更加高效地提供电力。本发明用以达成上述目的的解决方案为一种根据权利要求1所述的等离子体产生器，一种根据权利要求14所述的等离子体处理设备，以及一种根据权利要求17所述的方法。本发明的其他技术方案主要参阅从属权利要求。

特别是提出一种用于向至少两个制程室脉冲供应具有至少40KHz频率的电力的等离子体产生器，其中所述等离子体产生器具有以下组件：控制单元，其配置为获得及评估有关所述至少两个制程室中的制程的制程数据；具有输出的可控制的供电单元，其配置为在其输出上以响应所述控制单元的控制信号的方式输出具有预定的电压和/或强度的直流电；以及切换单元，其具有第一输入，所述第一输入与所述供电单元的输出连接，并且具有至少两个切换单元输出，用于各自与所述至少两个制程室中的一个连接；