[发明专利]用于多等离子处理腔的射频系统

说明书

本发明公开了一种用于多等离子处理腔的射频系统，包括：复数个匹配调节单元，其与一匹配网络电耦接以产生适用于等离子工艺的射频讯号。该复数个匹配调节单元的每一者包含一第一可变电子组件及一第二可变电子组件，其中该第一可变电子组件具有连接匹配网络的一输出端及连接至一处理腔中一电极的一输入端，该第二可变电子组件的一端电连接至该第一可变电子组件的输出端，另一端连接至腔体、匹配网络或接地。

技术领域

本发明是关于半导体处理设备中的一种用于等离子处理腔的射频系统，尤其涉及射频系统共同连接有多个等离子处理腔体。

背景技术

用于晶圆处理的等离子体处理设备包含有射频(Radio Frequency，RF)控制电路。射频控制电路经配置而提供射频讯号并传送给等离子体处理设备中的电极，藉以在一处理腔室中的一处理区域产生电场。反应气体经由电场的施加而离子化并与待处理之晶圆发生反应，像是蚀刻或沉积。一般而言，RF控制电路包含RF讯号产生器及阻抗匹配电路，其中阻抗匹配电路具有电阻组件、电容组件、电感组件或这些的组合。阻抗匹配电路经适当配置以使RF讯号源的阻抗与负载的阻抗匹配。阻抗匹配电路接收RF讯号产生器的RF讯号并通过电路调变而成为供应至等离子体处理设备的RF讯号。

为了生产量提升的需求，半导体处理设备中的处理腔数量也因应需求而增加，藉此提高负载量及效率。对于共享单一射频电源和一个匹配网络的多腔室等离子处理装置而言，通常由于不同腔室的组成组件之间的差异和装配的差异，导致这些腔室本身的阻抗不一致。就此而言，尽管共享单一射频电源和匹配电路可保持讯号的一致性，但可能因所述阻抗的差异而无法在多腔室中产生一致的电场、电流或功率，进而造成等离子处理的工艺(沉积或蚀刻)产生差异，如薄膜沉积速率不一致。

因此，有必要发展一种适用于具有上述状况的多腔室等离子处理装置的射频系统。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于多等离子处理腔的射频系统，包含：一射频电源，产生一或多个射频讯号；一匹配网络，与该射频电源电耦接以接收并处理所述一或多个射频讯号；及复数个匹配调节单元，与该匹配网络电耦接以接收并调节经处理的射频讯号，该复数个匹配调节单元的每一者包含一第一可变电子组件及一第二可变电子组件，其中该第一可变电子组件连接匹配网络的一输出端及连接至一处理腔中一电极的一输入端，该第二可变电子组件的一端电连接至该第一可变电子组件，另一端连接至腔体、匹配网络或接地。

在一具体实施例中，该第二可变电子组件的另一端接地。

在一具体实施例中，该第二可变电子组件的另一端与该第一可变电子组件的输出端电连接。

在一具体实施例中，该第一可变电子组件为一第一可变电容，该第二可变电子组件为一第二可变电容。

在一具体实施例中，该第一可变电子组件为一可变电容，该第二可变电子组件为一可变电感。

在一具体实施例中，该第一可变电容或该第二可变电容的电容值介于50pF至5nF的范围。

在一具体实施例中，该复数个匹配调节单元的每一者还具有多个开关分别连接及控制该可变电容及该可变电感的导通。

在一具体实施例中，该复数个匹配调节单元的任一者的第一和第二可变电子组件的值不同于该复数个匹配调节单元中的另一者，藉此保持所述多等离子处理腔中的功率一致。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明多等离子处理腔的射频系统的示意图；

图2为本发明匹配调节单元的一实施例示意图；

图3为本发明匹配调节单元的另一实施例示意图；

图4为本发明匹配调节单元的一具体实施例示意图；