[发明专利]抑制电磁干扰及漏波的结构、射频电源及等离子刻蚀设备

说明书

本发明公开了一种抑制电磁干扰及漏波的结构、射频电源及等离子刻蚀设备，通过在射频电源壳体的所有内壁上采用金属化的蜂窝状网络凹腔阵列，当干扰信号入射到蜂窝凹腔结构时，会对干扰信号功率产生衰减，并会产生多重反射及散射，从而抑制射频电源对外部的电磁干扰扰动及漏波危害，满足射频电源壳体对电磁干扰及漏波屏蔽的要求。

技术领域

本发明涉及射频微波/半导体设备技术领域，尤其涉及的是一种抑制电磁干扰及漏波的结构、射频电源及等离子刻蚀设备。

背景技术

射频电源典型的应用是作为等离子刻蚀的前端。等离子刻蚀发生的场所称为等离子体腔，在等离子体未点燃时，相当于真空腔。当加入高功率能量时，等离子体点燃，阻抗迅速从原来的高阻抗下降，从而轰击至预先放置的靶材上，使得靶材带正电，与材料进行反应，完成刻蚀过程。

由于射频电源在工作时，等离子体的阻抗随气体的状态时刻变化，如果阻抗失配，腔室内的气体无法获得足够的能量激发等离子体，工作状态就会出现异常。因此在射频电源和反应腔室之间往往部署有自动阻抗匹配箱以获得自适应阻抗的变化。但射频电源的工作功率变化时，自动阻抗匹配箱的阻抗调整速度往往需要一定的响应时间。在响应时间内射频电源和反应腔室处于阻抗失配状态，而阻抗失配带来的问题是反射功率过大对系统模块的冲击，导致系统散热不良、元器件损坏、各类谐波过高、EMI过大，甚至泄露电磁波，对人体造成伤害。

而关于电磁波泄露问题，研究表明人体与幅射源距离很近时，可以受到过量的辐射能量而导致头昏、睡眠障碍、记忆力减退、心动过缓、血压下降等。研究发现，当人眼靠近微波炉泄漏处约30cm，微波漏能达1mW/cm2时，会使人突然感到眼花，眼底检查见视网膜黄斑部上方有点状出血；人体最容易受到漏波伤害的部位是眼睛的晶体。如果眼睛较长时间受到超过安全规定的微波辐射，视力会下降，甚至引起白内障。为了保障使用者的健康，国际电工委员会和我国有关部门规定，在微波炉门外5厘米处，测得微波的泄漏不得超过5mW/cm2。而其他高功率设备，日最大允许量为400μW*h/cm2。

而为产生等离子体，射频电源（射频电源是可以产生固定频率的正弦波电压，频率在射频范围（约3KHz～300GHz）内、具有一定功率的电源）输出功率往往需要kW级别，典型的输出功率为5kW。一般射频电源采用金属壳体装配，可以提高结构强度和屏蔽能力，但从千瓦级别的可能漏波功率屏蔽到5mW/cm2，需要80dB以上的隔离，金属壳体往往难以满足；而且受装配上的工艺受限（如边角上的缝隙和孔），是天然的传导电磁波的途径，使得产生的电磁干扰及漏波风险大大增加。

因此，现有的技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制电磁干扰及漏波的结构、射频电源及等离子刻蚀设备，旨在解决现有的射频电源壳体无法满足电磁干扰及漏波屏蔽要求的问题。

本发明的技术方案如下：一种抑制电磁干扰及漏波的结构，其中，包括射频电源壳体以及设置在射频电源壳体内壁上的多个具有一定深度的凹腔，射频电源的电磁干扰入射到凹腔内，经过凹腔的多重反射及散射实现衰减。

所述的抑制电磁干扰及漏波的结构，其中，所述多个凹腔呈阵列排列分布。

所述的抑制电磁干扰及漏波的结构，其中，左右两个相邻凹腔之间的间距与射频电源的工作频率正相关，上下两个相邻凹腔之间的间距与射频电源的工作频率正相关。

所述的抑制电磁干扰及漏波的结构，其中，所述凹腔与所在的射频电源壳体内壁互相平行的截面的形状为椭圆或圆形或多边形。

所述的抑制电磁干扰及漏波的结构，其中，当凹腔与所在的射频电源壳体内壁互相平行的截面的形状采用多边形时，左右两个相邻凹腔之间的间距与射频电源的工作频率的关系、上下两个相邻凹腔之间的间距与射频电源的工作频率之间的关系、凹腔深度与射频电源的工作频率之间的关系如下：

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