[发明专利]具有射频供电的法拉第屏蔽件的包括线圈的衬底处理系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月28日提交的美国临时申请No.62/314,059的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统，更具体地涉及具有射频(RF)供电的法拉第屏蔽件的包括线圈的衬底处理系统。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。在该背景技术部分中描述的程度上的目前提名的发明人的工作和在申请时可能无资格另外作为现有技术的描述的方面既未清楚地，也未隐含地被承认作为针对本公开的现有技术。

衬底处理系统通常用于蚀刻诸如半导体晶片等衬底上的薄膜。蚀刻通常包括湿化学蚀刻或干蚀刻。可以使用通过电感耦合等离子体(ICP)产生的等离子体进行干蚀刻。电感耦合等离子体可以由布置在处理室外部的与电介质窗相邻的线圈产生。在处理室内流动的工艺气体被点燃以产生等离子体。

微机电(MEMS)器件具有广泛的应用，包括汽车、工业、生物医学和信息处理。对于这些和其他应用的先进微机电(MEMS)设备的需求不断增长。先进的MEMS器件尺寸更小，精度更高，响应时间更快。MEMS器件中的运动由静电或机械结构驱动。将压电膜与MEMS器件集成提供了优点，包括增强的性能，温度稳定性等。

压电薄膜通常包括Wurtzite或Perovski晶体结构。例如，Pervoski锆钛酸铅(PZT)膜在MEMS器件中使用时具有高压电系数和机电耦合性能。在蚀刻PZT膜期间，非挥发性副产物沉积在电介质窗和处理室内的其它表面上。非挥发性副产物会导致工艺随时间漂移并降低蚀刻工艺的重复性。为了降低成本，该工艺应该具有高的平均清洗间隔时间(MTBC)以及快速室恢复。

发明内容

衬底处理系统包括处理室，处理室包括电介质窗和布置在其中以支撑衬底的衬底支撑件。线圈被布置在处理室的外部且与电介质窗相邻。法拉第屏蔽件布置在线圈和电介质窗之间。RF发生器被配置为向线圈提供RF功率。

在其它特征中，电容器连接到线圈和法拉第屏蔽件中的一个以调节沿着线圈的电压驻波的位置。调谐电路设置在RF发生器和线圈之间。调谐电路包括：第一可变电容器，其包括第一端以及第二端，该第一端连接到RF发生器；第二可变电容器，其包括连接到第一可变电容器的第二端的第一端；以及第三可变电容器，其包括第一端和第二端。第三可变电容器的第一端连接到第一可变电容器的第二端和第二可变电容器的第一端，并且第三可变电容器的第二端连接到线圈。

在其它特征中，线圈包括第一端和第二端。调谐电路连接到第一端。第二端连接法拉第屏蔽件。第二端对应于线圈的中心抽头。电容器包括连接到所述第二端的一端和连接到固定参考电位的相对端。

在其它特征中，线圈包括第一端和第二端。调谐电路连接到线圈的第一端。线圈通过杂散电容耦合到法拉第屏蔽件。

在其他特征中，第一电容器包括连接到法拉第屏蔽件的第一端和连接到固定参考电位的第二端。

在其他特征中，第一电容器包括连接到线圈的第一端和连接到固定参考电位的第二端。

在其他特征中，第一电容器包括连接到法拉第屏蔽件的第一端和连接到固定参考电位的第二端。第二电容器包括连接到线圈的第一端和连接到固定参考电位的第二端。

在其它特征中，线圈包括第一端和第二端。调谐电路连接到线圈的第一端。线圈的第二端连接到法拉第屏蔽件。线圈通过杂散电容耦合到法拉第屏蔽件。

在其他特征中，第二端对应于线圈的中心抽头。电容器包括连接到第二端的一端和连接到固定参考电位的相对端。

在其他特征中，电容器包括连接到法拉第屏蔽件的第一端和连接到固定参考电位的第二端。

在其他特征中，第一电容器包括连接到第二端的一端和连接到固定参考电位的相对端。第二电容器包括连接到法拉第屏蔽件的第一端和连接到固定参考电位的第二端。

在其他特征中，法拉第屏蔽件包括丝网。

具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：

1.一种衬底处理系统，其包括：

处理室，其包括电介质窗和布置在其中以支撑衬底的衬底支撑件；

线圈，其布置在所述处理室的外部与所述电介质窗相邻；

法拉第屏蔽件，其布置在所述线圈和所述电介质窗之间；以及

RF发生器，其被配置为向所述线圈提供RF功率。

2.根据条款1所述的衬底处理系统，其还包括连接到所述线圈和所述法拉第屏蔽件中的一个以改变沿着所述线圈的电压驻波的位置的电容器。