[发明专利]具有响应多个RF频率的等离子体处理器

摘要

一种处理工件的等离子体处理器包括具有频率2MHz、27MHz和60MHz的源，它们由三个匹配网络施加于包含工件的真空腔中的电极。可选择地由第四匹配网络将60MHz施加于第二电极。基本上调谐到驱动其的源的频率的匹配网络包括串联电感，所以2MHz电感超过27MHz网络电感，且27MHz网络电感超过60MHz网络电感。匹配网络将驱动其的源的频率衰减至少26DB。在27和60MHz源之间的分流电感器将2MHz从27和60MHz源分隔开。串联共振电路(共振于约5MHz)分流2MHz网络和电极以帮助2MHz源匹配于电极。

主权项

一种用于处理工件的真空等离子体处理器，包括：包含电极的真空等离子体处理腔，所述腔与电感相关联，所述电极和所述电抗被配置成将等离子体激励场耦合于所述腔中的气体，所述腔被配置成承载所述工件，N个射频电功率源，其中N是至少为3的整数，各个所述源被配置成产生不同的射频从而源i被配置成产生射频Fi，其中i是连续地从1至N的各个整数，频率F1是最低频率，频率FN是最高频率，且所述频率从F1至FN依次增大，以及将N个频率的电功率从所述N个射频电功率源提供给所述电极和电抗的电路，所述N个频率、在所述N个频率的每一个的功率、所述电极、所述电抗、和所述电路被配置成：(a)使等离子体激励至所述N个频率的每一个，以及(b)防止功率与所述N个频率每个源在除了与特定射频电功率源相关联的频率之外的频率上的实质耦合，所述电路包括(N+k)个阻抗匹配网络，其中k是小于N的整数，所述N个阻抗匹配网络的每一个与所述源之一相关联并被配置成：(a)将在与其相关联的源的频率上的等离子体激励功率耦合于所述电极，以及(b)充分衰减在其它源的频率的功率以防止在所述其它源的频率上的功率实质耦合于所述与匹配网络相关联的源，所述k个阻抗匹配网络的每一个与k个所述源之一相关联并被配置成：(a)将在与其关联的频率上的等离子体激励功率耦合于所述电抗，以及(b)充分衰减在其它(k-1)个源的频率上的功率以防止在所述其它(k-1)个源的频率上的功率耦合于与所述匹配网络相关联的源，以及开关装置，用于(a)将来自所述N个源的功率通过所述N个匹配网络提供给所述电极，或者(b)将来自(i)所述k个源的j的功率通过所述匹配网络的j提供给所述电抗以及(ii)将所述源的m的功率通过所述匹配网络的m提供给所述电极，其中j是从1至k的任何整数且m是从1至(N-k)的任何整数。