[发明专利]用于允许通过振幅调制增强离子能量的等离子体处理腔室的离子能量分布操纵的方法和设备

权利要求书

1.一种用于等离子体处理的设备，包括：

控制器；

工艺腔室，所述工艺腔室具有配置成处理晶片的对称等离子体源；

一个或多个特高频(VHF)源，所述一个或多个特高频(VHF)源耦合至所述工艺腔室以产生等离子体密度；以及

两个或更多个低频发生器，所述两个或更多个低频发生器相对于耦合至所述工艺腔室的底部电极的所述一个或多个VHF源产生低频，所述两个或更多个低频发生器经配置成耗散所述底部电极上方的等离子体鞘中的能量，

其中所述控制器控制所述一个或多个VHF源以产生VHF信号并控制所述两个或更多个低频发生器以产生两个或更多个低频信号。

2.如权利要求1所述的设备，进一步包括：

VHF匹配，所述VHF匹配经配置成在所述一个或多个VHF源与所述工艺腔室之间阻抗匹配；以及

两个或更多个低频匹配，所述两个或更多个低频匹配经配置成在所述底部电极与所述两个或更多个低频发生器之间阻抗匹配。

3.如权利要求2所述的设备，进一步包括：

两个或更多个隔离器，所述两个或更多个隔离器经配置成隔离所述两个或更多个低频。

4.如权利要求2所述的设备，其中所述工艺腔室进一步包括：

多个对称导体，所述多个对称导体耦合至所述VHF匹配且经配置成作为用于所述两个或更多个低频发生器的低阻抗接地回路；以及

顶部电极，所述顶部电极耦合至所述多个对称导体；以及

静电吸盘，所述静电吸盘经配置成支撑所述晶片，

其中所述工艺腔室耦合至DC接地。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述工艺腔室进一步包括：

中空圆柱体，所述中空圆柱体包含所述多个对称导体，其中所述中空圆柱体是导电的且是RF热的；以及

外部中空圆柱体和内部中空圆柱体，所述外部中空圆柱体和所述内部中空圆柱体作为DC接地，所述外部中空圆柱体和所述内部中空圆柱体耦合至所述顶部电极。

6.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述一个或多个VHF源中的至少一个VHF源产生具有大约大于30MHz的频率的信号，且所述两个或更多个低频信号具有小于4MHz的频率。

7.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述两个或更多个低频发生器中的第一频率发生器产生具有2MHz的频率的信号，且所述两个或更多个低频发生器中的第二频率发生器产生具有400kHz的频率的信号。

8.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述两个或更多个低频信号中的一个信号的频率为所述两个或更多个低频信号中的另一个信号的频率的谐波。

9.如权利要求1至5中任一项所述的设备，进一步包括耦合至所述底部电极的高压探针。

10.一种用于等离子体处理的方法，包括以下步骤：

使用工艺腔室处理晶片；

用一个或多个VHF源经由对称导体来向所述工艺腔室的顶部电极提供一个或多个特高频(VHF)信号；以及

用两个或更多个低频发生器来向所述工艺腔室的底部电极提供两个或更多个低频信号。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤：

使用VHF匹配来将所述一个或多个VHF源与所述工艺腔室阻抗匹配；以及

分别使用两个或更多个低频匹配来将所述底部电极与所述两个或更多个低频发生器阻抗匹配。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤：

分别使用两个或更多个隔离器来隔离所述两个或更多个低频。