[发明专利]高功率低频线圈

说明书

一种线圈，具有线圈主体和围绕线圈主体设置的导线的多个同心截面绕组，该导线具有在相邻匝之间的约为导线的半径的0.25至1.0的间距。以及，一种用于等离子体处理设备的线圈，该线圈具有线圈主体和围绕线圈主体设置的导线的多个同心圆柱截面绕组，该导线的在相邻匝之间的间距约为导线的半径的约0.25至1.0倍，并且具有在约2:1和约3:1之间的直径与长度比率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月28日提交的美国临时专利申请No.62/893,066和于2020年8月28日提交的美国非临时专利申请No.17/006,693的优先权，其内容通过引用并入本文。

背景技术

射频(RF)等离子体增强处理广泛用于半导体制造以蚀刻不同类型的膜、在低至中等处理温度下沉积薄膜以及执行表面处理和清洁。这些处理的特点是采用等离子体，即部分电离的气体，其用于在反应室内从前体生成中性物质和离子、为离子轰击提供能量和/或执行其它动作。

附图说明

当与附图一起阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本公开。需要强调的是，按照行业的标准做法，各种特征不是按比例绘制的。事实上，为了讨论的清楚起见，可以任意增加或减少各种特征的维度。

图1是根据本公开的实施例的RF等离子体处理系统的示意图。

图2是根据本公开的实施例的线圈的侧视图。

图3是根据本公开的实施例的图2的线圈的侧立视图。

图4是根据本公开的实施例的图2的线圈的端视图。

图5是根据本公开的实施例的图2的线圈的侧透视图。

图6是根据本公开的实施例的图2的线圈的侧视图。

图7是根据本公开的实施例的线圈块中的线圈的侧视图。

图8是根据本公开的实施例的线圈块中的图7中的线圈的立体透视示意图。

图9是根据本公开的实施例的线圈的示意性截面图。

图10是根据本公开的实施例的三线电感器的示意图。

图11是根据本公开的实施例的形成用于等离子体处理设备的线圈的方法的流程图

具体实施方式

现在将公开以下要求保护的主题的说明性示例。为了清楚起见，本说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。应该认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，可能会做出许多特定于实施方式的决策来实现开发人员的特定目标，诸如遵守与系统相关和与业务相关的约束，这些约束将逐实施方式有所不同。此外，应该认识到的是，这样的开发工作，即使复杂且耗时，对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说也将是例行任务。

此外，如本文所使用的，冠词“一(a)”旨在具有其在专利领域中的普通含义，即“一个或多个”。在本文中，术语“约”在应用于值时通常意味着在用于产生该值的装备的容差范围内，或在一些示例中，意味着正负10％，或正负5％，或正负1％，除非另有明确规定。此外，如本文所使用的术语“基本上”意味着大部分、或几乎全部、或全部、或具有例如约51％至约100％的范围的量。此外，本文的示例旨在仅用于说明并且出于讨论的目的而不是以限制的方式呈现。

典型的圆柱单层线圈在使用中可能具有许多问题和限制。例如，典型的圆柱单层线圈在长度大于直径的情况下可能具有降低的Q因子。另外，这种线圈在缠绕在介电圆柱上时，由于邻近圆柱线圈体(coil form)的截留空气而经历了不良的冷却。线圈还可能具有相对长的磁场返回路径，这可能导致与铝屏蔽外壳壁的高耦合系数，从而产生导致较低Q值的涡流损耗。典型的线圈每单位长度的导线也可能具有较低的电感，这可能导致较低的Q值。这种线圈也可能具有较难预测的制造公差。