[发明专利]一种调节等离子体处理腔电场分布的供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体处理腔的电场分布调节领域，尤其涉及能够实现等离子体处理腔内电场均匀性可调的供电系统。

背景技术

在等离子体处理腔中，一般包括圆柱形或其他形状的反应腔室，在反应腔室的底部设置有用于放置被处理基片的下电极，在反应腔室的顶部设置有上电极，所述上电极与所述下电极相对设置并在之间形成等离子体产生空间，通过在上电极和下电极之间施加射频电压，使得通入反应腔室内的气体形成等离子体，进而可以对放置在下电极上的被处理基片进行处理。

所述上电极和所述下电极之间形成的电磁场使得低压的反应气体被电离产生等离子体，电磁场强度能否均匀分布决定等离子体在反应腔室中能否均匀分布，从而决定待处理基片能否处理均匀；故电磁场在上下电极间的均匀分布是决定被处理基片加工能否均匀的关键因素。目前常用的射频电压通常施加于所述下电极，射频功率源通过一匹配网络与下电极的中心位置相连，在下电极上方形成电磁场。然而由于射频功率源采用的频率较高，通常为甚高频功率源，容易在下电极上方形成驻波，破坏电磁场的均匀性。从而使得待处理基片加工不均匀，不能满足生产的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种调节等离子体处理腔内电场分布的供电系统。

发明内容部分仅提供对本发明的一些方面和特征的基本理解性介绍，而非本发明的整体概括，其并非特别地用于确定本发明关键或主要的原理或者限定本发明的范围，其目的仅用于以简化形式呈现本发明的一些概念，以作为下文更多细节描述的前序。

本发明公开了一种调节等离子体处理腔内电场均匀的供电系统，所述等离子体处理腔内包括一上电极和一下电极，所述供电系统连接于所述下电极或上电极之一和一射频功率源之间，其特征在于：所述供电系统包括：

一匹配网络，连接所述的射频功率源；

一相位调节器，用于调节输入信号的相位；

一可调电容，用于分配输入功率；

所述匹配网络输出端包括第一功率分配电路和第二功率分配电路，所述的相位调节器和所述的可调电容位于第一功率分配电路和第二功率分配电路的一路或两路上；

所述第一功率分配电路输出端与所述供电系统所连接电极的中心区域电连接，所述第二功率分配电路有多个输出端，与所述供电系统所连接电极有多个电连接点，所述多个电连接点构成一个或多个与所述供电系统所连接电极圆心相同的同心圆，位于同一同心圆上的多个电连接点中相邻两电连接点的距离相等。

所述的相位调节器可以位于第一功率匹配电路上，与供电系统所连接的电极的中心区域电连接，所述的可调电容位于第二功率匹配电路上，与供电系统所连接的电极有多个电连接点。

所述的可调电容也可以位于第一功率匹配电路上，与供电系统所连接的电极的中心区域电连接，所述的相位调节器位于第二功率匹配电路上，与供电系统所连接的电极有多个电连接点。

所述的可调电容和相位调节器还可以同时位于第一功率匹配电路上，与供电系统所连接的电极的中心区域电连接，所述的第二功率匹配电路与供电系统所连接的电极有多个电连接点。

所述的第一功率匹配电路还可以与供电系统所连接的电极的中心区域电连接，所述的可调电容和所述相位调节器位于第二功率匹配电路上，与供电系统所连接的电极有多个电连接点。

所述的第二功率匹配电路与供电系统所连接的电极可以有三个电连接点，所述三个电连接点所在的同心圆到供电系统所连接的电极的圆心的距离小于等于所述供电系统所连接的电极的半径；所述三个电连接点相邻两点间的距离两两相等。

所述的第二功率匹配电路也可以与供电系统所连接的电极有四个电连接点，所述电连接点所在的同心圆到供电系统所连接的电极的圆心的距离小于等于供电系统所连接的电极的半径，所述四个电连接点相邻两点间的距离两两相等。

所述的第二功率匹配电路还可以与供电系统所连接的电极有六个及以上的电连接点，所述电连接点可以位于一个及以上的同心圆上，第二功率匹配电路的输出端到同一同心圆内的电连接点的距离相等，位于同一同心圆上的电连接点相邻两点间的距离两两相等，一个同心圆上的电连接点不少于三个。

所述匹配网络输出端还可以包括第三功率分配电路，所述第三功率分配电路包括多个输出端，与所述供电系统连接的电极有相应个数的电连接点，所述电连接点均匀分布于所述电极的一个及以上的同心圆上，每个同心圆上的电连接点不少于三个。

所述的相位调节器为一根可调节长度的导线，通过调节导线长度调节输出电势的相位。所述射频功率源的频率大于60兆赫兹。