專利名稱:真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)及其配置方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明關(guān)于半導(dǎo)體或集成電路制造領(lǐng)域,尤其涉及一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)及其配置方法。
背景技術(shù):
真空反應(yīng)室的工作原理是在真空反應(yīng)室中通入反應(yīng)氣體,然后再對該真空反應(yīng)室進行射頻能量輸入,該能量輸入激活反應(yīng)氣體,在真空反應(yīng)室內(nèi)形成等離子體對半導(dǎo)體工藝件進行處理。在這個過程中,以往的技術(shù)是對真空反應(yīng)室的下電極輸入單一頻率的射頻能量,如美國相關(guān)國家標準為13.56MHz。
隨著半導(dǎo)體工藝件等離子體處理技術(shù)的不斷發(fā)展,最近雙射頻能量輸入技術(shù)被應(yīng)用于真空反應(yīng)室中反應(yīng)氣體的激活,提高等離子體對半導(dǎo)體工藝件的處理效果。所謂的雙射頻能量輸入就是將兩種不等頻率的射頻能量同時輸入真空反應(yīng)室,如目前的低頻2MHz和高頻60MHz等不同的雙頻組合。
在對真空反應(yīng)室進行能量輸入時,并不是所有的射頻能量都能被順利的輸入,真空反應(yīng)室一般具有上下電極的容性阻抗。其對于射頻能量輸入具有一定的反射率,因此一部分能量就不能輸入造成了能量的浪費,更嚴重的是這部分能量被反饋回輸入電路,導(dǎo)致輸入電路發(fā)熱甚至燒毀。由于對射頻源而言真空反應(yīng)室可以等效為一個容性阻抗的負載,因而其阻抗值是一個復(fù)數(shù)阻抗。理論證明當輸入電路的阻抗值與之互為共軛復(fù)阻抗時,其反射率最低,能量能夠充分輸入。因此在輸入網(wǎng)絡(luò)中加入適當值的電容和電感組成與真空反應(yīng)室的阻抗相共軛的匹配。這種利用電容和電感組成的輸入網(wǎng)絡(luò)被稱之為射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)。
隨之產(chǎn)生的問題是,由于高頻和低頻輸入同時接入真空反應(yīng)室,因此其真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)也就不可避免地相連接。高頻和低頻輸入于一點匯集后,其部分能量不是輸入真空反應(yīng)室而是互相進入對方,相互燒毀對方射頻源。對高頻和低頻輸入的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)進行隔離,目前可以達到隔離程度為輸入對方真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)和輸入真空反應(yīng)室的功率比為-20分貝(db),即為1%。
基于兩個射頻源輸入頻率相差比較大的思路,目前解決這一問題的方法是在兩個射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的連接點之前各設(shè)置一個濾波器,在低頻輸入一側(cè)設(shè)高頻濾波器,在高頻一側(cè)設(shè)低頻濾波器。這樣就將相互輸入對方射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的能量通過濾波器濾除了。
這樣的解決方案至少有兩大缺陷。首先,直接濾除能量會造成大量的能量浪費,降低了輸入效率;其次,濾除能量會導(dǎo)致濾波器發(fā)熱。而且,這種大功率的能量濾除本身也會需要較大體積的濾波器,因此會造成設(shè)備的體積和重量增大,同時也增加了設(shè)計制造成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種真空反應(yīng)室能夠克服現(xiàn)有多重射頻源之間的隔離技術(shù)問題,著重解決高頻和低頻射頻源之間的能量互流而導(dǎo)致發(fā)熱甚至燒毀的問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方法實現(xiàn)這一目的的一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)包括第1至第n個射頻輸入端口分別與第1至第n個射頻源連接,每一個射頻源分別具有不同的頻率,以及一個將前述多個射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室的輸出端口,其中頻率依次遞減,第i頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第i電路,該第i電路在輸出端口對輸入頻率中除第i頻率以外的所有頻率具有高阻抗;當?shù)趇電路與第i頻率射頻源連接后,從輸出端口往第i電路方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第i電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
其中相鄰的兩個頻率中,高的頻率與低的頻率大小之比大于等于5。所述的每一路電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。每一路電路的接法可以是L型、倒L型、T型或π型。n為大于或等于2的自然數(shù),i為大于或等于2且小于或等于n的某一個自然數(shù)。所述的真空反應(yīng)室是等離子體沉積設(shè)備或等離子體刻蝕設(shè)備。
本發(fā)明另一技術(shù)方案是一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)包括與第一頻率射頻源連接的第一頻率射頻輸入端口,與第二頻率射頻源連接的第二頻率射頻輸入端口,以及一個將多重射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室的輸出端口,其中第一頻率高于第二頻率,第一頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第一電路,該第一電路在輸出端口對第二頻率具有高阻抗;第二頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第二電路,該第二電路在輸出端口對第一頻率具有高阻抗;當?shù)谝浑娐放c第一頻率射頻源連接后,從輸出端口往第一電路方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第一電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
其中,所述的第一電路和第二電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。所述的電容和接地電容全部或部分為可變電容。所述的每一路電路的接法可以是L型、倒L型、T型或π型。所述的第一頻率的大小與第二頻率的大小之比為5或大于5。第一電路輸出端口與真空反應(yīng)室之間還串接有一個導(dǎo)電連接體,其頂端可為一個分支或多個分支與真空反應(yīng)室的下電極連接。第二電路的電感靠近輸出端口一側(cè)的線與線之間的距離較靠近第二頻率射頻輸入端口一側(cè)的線與線之間的距離大。所述的真空反應(yīng)室是等離子體沉積設(shè)備或等離子體刻蝕設(shè)備。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種解決高頻和低頻射頻源之間的能量互流而導(dǎo)致發(fā)熱甚至燒毀的問題的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法。
為了實現(xiàn)這一目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,包括以下步驟a.設(shè)置第一頻率射頻輸入端口與第一頻率射頻源連接,設(shè)置第二頻率射頻輸入端口與第二頻率射頻源連接,以及設(shè)置一個輸出端口將多重射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室,其中第一頻率高于第二頻率;b.在第一頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第一電路,該第一電路在輸出端口對第二頻率具有高阻抗;c.在第二頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第二電路,該第二電路在輸出端口對第一頻率具有高阻抗;當?shù)谝浑娐放c第一頻率射頻源連接后,從輸出端口往第一電路方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第一電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
其中,所述的第一電路和第二電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。所述的電容和接地電容全部或部分為可變電容。每一路電路的接法可以是L型、倒L型、T型或π型。所述的第一頻率的大小與第二頻率的大小之比為5或大于5。所述的第一電路輸出端口與真空反應(yīng)室之間還串接有一個導(dǎo)電連接體,其頂端可為一個分支或多個分支與真空反應(yīng)室的下電極連接。第二電路的電感靠近輸出端口一側(cè)的線與線之間的距離較靠近第二頻率射頻輸入端口一側(cè)的線與線之間的距離大。所述的真空反應(yīng)室是等離子體沉積設(shè)備或等離子體刻蝕設(shè)備。
本發(fā)明通過設(shè)置匹配電路使得匹配電路的阻抗與真空反應(yīng)室的阻抗相匹配,取得最佳的能量輸入比率,提高了能量輸入效率,減少了電路熱量的產(chǎn)生。同時本發(fā)明巧妙利用了構(gòu)成匹配網(wǎng)絡(luò)的部件的阻抗值的組合,使其分別形成高通和低通濾波器。利用電路的阻抗值引導(dǎo)能量的輸入方向。充分利用了輸入能量,避免了浪費。同時避免高頻和低頻射頻源之間的能量互流而導(dǎo)致發(fā)熱甚至燒毀。由于本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理,采用了線與線間距不等距的電感設(shè)計,降低了電感的寄生電容,在避免電感發(fā)熱的同時保持了電感設(shè)計的緊湊性。本發(fā)明重量輕、損耗小,不需要水冷,從而節(jié)省了制造和使用成本。
圖1為本發(fā)明的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為應(yīng)用本發(fā)明的真空反應(yīng)室系統(tǒng)從低頻視角觀察的示意圖。
圖3為應(yīng)用本發(fā)明的真空反應(yīng)室系統(tǒng)從高頻視角觀察的示意圖。
圖4為用于本發(fā)明射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)中的電感結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明一個具有多射頻輸入的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
圖6為用于本發(fā)明射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)中的每一電路的各種連接方式示意圖。
具體實施例方式
首先請參閱圖1,圖1是本發(fā)明的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中,本發(fā)明的實施例具有兩個射頻輸入,一個為高頻輸入部分,另一個是低頻輸入部分。整個射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)具有三個端口,其中兩個為輸入端口,即與高頻射頻源連接的高頻輸入端口和與低頻射頻源連接的低頻輸入端口,以及一個將多重射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室的射頻輸出端口。該真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)可以分為低頻部分和高頻部分,這兩部分通過一個連接點結(jié)合于輸出端口。高頻部分由一個接地的電容C1’,一個電容C2’和一個電感L’構(gòu)成;低頻部分的結(jié)構(gòu)為低頻輸出一端通過一個電容C1接地,另一端連接一個電容C2,該電容串接一個電感L,通過該電感L連接到輸出端口。在低頻部分,由電感L、電容C1和電容C2構(gòu)成了一個低通濾波器。
在高頻部分,由電感L′、接地電容C1′和電容C2′構(gòu)成了一個高通濾波器。在高頻輸入的頻率遠高于低頻輸入的頻率的情況下,即高頻輸入至少為低頻輸入20倍的情況下,由于高通濾波器的特性以及高頻輸入時真空反應(yīng)室的阻抗特性,決定了高頻部分只需要很小的電感值就可以使整個匹配耦合網(wǎng)絡(luò)與真空反應(yīng)室實現(xiàn)阻抗共軛。因此,在高頻部分也可以不設(shè)專門的電感器,與之相對應(yīng)處由一片作連接導(dǎo)線用的導(dǎo)電片以及由射頻輸出端至真空反應(yīng)室下電極的導(dǎo)電連接體構(gòu)成。利用導(dǎo)電片及導(dǎo)電連接體的自感值來等效一個電感。在這種情況下,接地電容C1’由導(dǎo)電片及導(dǎo)電連接體對地產(chǎn)生的寄生電容來替代。因為寄生電容C1’和電感L’不易調(diào)節(jié)且值很小,因此在高頻部分中電容C2’可被設(shè)為可變電容以調(diào)整電路的阻抗。
根據(jù)高頻和低頻部分的頻率可以估算出電容和電感的大小,也可以通過對電容C1的值進行選擇來獲得較為理想的阻抗值。此外這些由電容和電感組成的網(wǎng)絡(luò)本身具有復(fù)阻抗,加上電路部件和導(dǎo)線本身的電阻,選擇調(diào)節(jié)匹配耦合網(wǎng)絡(luò)中器件的值就可以使低頻部分與低頻射頻源連接后,從輸出端口往低頻部分方向觀察測量,其具有在低頻下的一個阻抗值,以及從輸出端口往低頻部分的反方向觀察測量具有在低頻下的另一阻抗值,該兩個阻抗值大致共軛匹配(因為,實際使用過程中,兩個阻抗值不可能百分之百地共軛匹配)。當高頻部分與高頻射頻源連接后,從輸出端口往高頻部分方向觀察測量,其具有在高頻下的一個阻抗值,以及從輸出端口往高頻部分的反方向觀察測量具有在高頻下的另一阻抗值,該兩個阻抗值也大致共軛匹配。
請參閱圖2,圖2為應(yīng)用本發(fā)明的真空反應(yīng)室系統(tǒng)從低頻視角觀察的示意圖。在圖2中的真空反應(yīng)室系統(tǒng)包括三大部分低頻射頻源和高頻射頻源(未圖示)、射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)、以及真空反應(yīng)室。低頻射頻源連接射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)。射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)中包含有高頻和低頻部分。射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)與真空反應(yīng)室連接,將射頻能量提供給真空反應(yīng)室。真空反應(yīng)室由上電極1和下電極2組成,在下電極2上方放置有待處理的半導(dǎo)體工藝件3,在上下電極之間形成等離子體4對半導(dǎo)體工藝件3進行處理。在射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)與真空反應(yīng)室的下電極2連接導(dǎo)線的靠近下電極2的一端,有多個分支的導(dǎo)電連接體5連接到下電極2上。這個導(dǎo)電連接體5用來作為等效阻抗的一部分以補充射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)阻抗值的不足。
在圖2的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)中,低頻射頻能量由低頻射頻源產(chǎn)生后,經(jīng)過由電容C2和電感L組成的電路到達輸出端口,這時射頻輸出具有兩個支路可選,即輸入真空反應(yīng)室或者輸入高頻部分(即,由寄生電容C1’、電容C2’和電感L’組成的支路)。高頻部分由寄生電容C1’、電容C2’和電感L’構(gòu)成。由于高頻部分的寄生電容C1’、電容C2’和電感L’經(jīng)過設(shè)定。對于低頻射頻輸入而言,該輸入高頻部分支路的阻抗值遠遠大于真空反應(yīng)室的阻抗值。因此,低頻射頻源的絕大部分能量輸入了真空反應(yīng)室。進一步的,可以通過適當選擇電容C2’的值,使輸入高頻部分的能量小于2%。
請參閱圖3,圖3為應(yīng)用本發(fā)明的真空反應(yīng)室系統(tǒng)從高頻視角觀察的示意圖。在圖3的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)中,高頻射頻能量由高頻射頻源產(chǎn)生后,經(jīng)過由電容C2’和電感L’組成的電路到達輸出端口,這時射頻輸出具有兩個支路可選,即輸入真空反應(yīng)室或者輸入低頻部分(即,由寄生電容C1、電容C2和電感L組成的支路)。低頻部分由電容C2、電感L和電容C1構(gòu)成,其中,電感L和電容C2串接后接入低頻射頻源(未圖示),而電容C1一端連接電容C2、另一端接地。通過這樣的電路結(jié)構(gòu)配置,加上對電容和電感值的估算,再經(jīng)過調(diào)整電容的值,可以使得對于高頻射頻輸入而言,該輸入低頻部分支路的阻抗值遠遠大于真空反應(yīng)室的阻抗值,因此,絕大部分高頻射頻源的能量輸入了真空反應(yīng)室。進一步的,可以通過適當調(diào)節(jié)電容C1的值,使輸入低頻部分的能量小于2%。
以上所述的電容和電感全部或部分是可變的,且電容和電感串接位置也可以有各種變化。電容和電感可以是一個也可以是多個。
本發(fā)明巧妙利用了為了構(gòu)成與真空反應(yīng)室產(chǎn)生共軛復(fù)阻抗部件的組合,利用電路的自身相互隔離的功能引導(dǎo)能量的輸入方向。
對于使用高頻射頻功率較大的情形,即便是僅有小于2%的能量輸入了低頻部分,其對于低頻部分的部件的損害也是明顯的。特別是電感L,因為高頻輸入能夠在電感L的線與線之間產(chǎn)生對地的寄生電容,進一步增大電感L的阻抗,大量能量集中消耗在電感L上使其溫度迅速上升,直至L被燒毀。
本發(fā)明為了解決這一問題,一種辦法是將電感器L的線與線距離d變大,這樣寄生電容值就會顯著下降,避免了電感器L上的能量集中。但這與本發(fā)明的匹配電路小型化的目標不相一致。實際上只有接近高頻輸入一端的電感線圈需要減小寄生電容,另一端的電感線圈由于接近高頻輸入端已經(jīng)消耗了部分能量,因此不至于被燒毀,也就沒有必要將其線與線距離d變大。故,本發(fā)明的一個較佳實施例,請參考圖4,是將電感器L接近輸出端口或高頻輸入的一端的線與線的距離d拉大,而將電感器L接近低頻輸入端口的另一端的線與線的距離d保持不變。這樣就形成了一種具有不等距的線與線的電感器L。
本發(fā)明所述的真空反應(yīng)室包括使用等離子體處理半導(dǎo)體工藝件的各種設(shè)備,例如,等離子體沉積設(shè)備、等離子體刻蝕設(shè)備等。
本發(fā)明的構(gòu)思也可以應(yīng)用在具有多個射頻輸入的真空反應(yīng)室中,在該實施例中,真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)包括n(n為大于或等于2的自然數(shù))個射頻輸入端口,該第1至第n個射頻輸入端口分別與第1至第n個射頻源連接,每一個射頻源分別具有不同的頻率,以及一個將前述多個射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室的輸出端口,其中頻率依次遞減,第i頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第i電路,該第i電路在輸出端口對輸入頻率中除第i頻率以外的所有頻率具有高阻抗;當?shù)趇電路與第i頻率射頻源連接后,從輸出端口往第i電路方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第i電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
其中相鄰的兩個頻率中,高的頻率與低的頻率大小之比大于等于5。所述的每一路電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。每一路電路的接法可以是L型、倒L型、T型或π型。所述的真空反應(yīng)室是等離子體沉積設(shè)備或等離子體刻蝕設(shè)備。
請參閱圖5,圖5為本發(fā)明一個多射頻輸入實施例的示意圖。在該實施例中的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)包括第1至第n個射頻輸入端口,即圖5中的p1至pn,分別與第1至第n個射頻源連接,每一個射頻源分別具有不同的頻率,從f1至fn。以及一個將前述多個射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室的輸出端口,其中頻率依次遞減,即圖5中的f1>--->fi--->fn。其中相鄰的兩個頻率中,高的頻率與低的頻率大小之比大于等于5。
第i頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第i電路,該第i電路在輸出端口對輸入頻率中除第i頻率fi以外的所有頻率具有高阻抗;當?shù)趇電路與第i頻率射頻源連接后,從輸出端口往第i電路方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第i電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
如圖5所示的每一路電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。這些電容和電感可以是一個也可以是多個串接而成,連接順序也可互相交換。
如圖6所示,本發(fā)明的每一電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接,且電容、電感和接地電容具有各種連接方式的變形,如L型、倒L型、T型或π型。。
以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的幾個較佳實施例,并不能以此來限定本發(fā)明的范圍。任何對本發(fā)明的裝置作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的部件的替換、組合、分立,以及對本發(fā)明實施步驟作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的等同改變或替換均不超出本發(fā)明的揭露以及保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)包括第1至第n個射頻輸入端口分別與第1至第n個射頻源連接,每一個射頻源分別具有不同的頻率,以及一個將前述多個射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室的輸出端口,其中第1至第n個射頻輸入端口的頻率依次遞減,其特征在于第i頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第i電路,該第i電路在輸出端口對除第i頻率以外的所有射頻源頻率具有高阻抗;當?shù)趇電路與第i頻率射頻源連接后,從輸出端口往第i電路方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第i電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于其中相鄰的兩個頻率中,高的頻率與低的頻率大小之比大于等于5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的每一路電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的電容和接地電容全部或部分為可變電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的每一路電路的接法可以是L型、倒L型、T型或π型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于n為大于或等于2的自然數(shù),i為大于或等于2且小于或等于n的某一個自然數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的真空反應(yīng)室是等離子體沉積設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的真空反應(yīng)室是等離子體刻蝕設(shè)備。
9.一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)包括與第一頻率射頻源連接的第一頻率射頻輸入端口,與第二頻率射頻源連接的第二頻率射頻輸入端口,以及一個將多重射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室的輸出端口,其中第一頻率高于第二頻率,其特征在于第一頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第一電路,該第一電路在輸出端口對第二頻率具有高阻抗;第二頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第二電路,該第二電路在輸出端口對第一頻率具有高阻抗;當?shù)谝浑娐放c第一頻率射頻源連接后,從輸出端口往第一電路方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第一電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的第一電路和第二電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的電容和接地電容全部或部分為可變電容。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的每一路電路的接法可以是L型、倒L型、T型或π型。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的第一頻率的大小與第二頻率的大小之比為5或大于5。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的第一電路輸出端口與真空反應(yīng)室之間還串接有一個導(dǎo)電連接體,其頂端可為一個分支或多個分支與真空反應(yīng)室的下電極連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的第二電路的電感靠近輸出端口一側(cè)的線與線之間的距離較靠近第二頻率射頻輸入端口一側(cè)的線與線之間的距離大。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的真空反應(yīng)室是等離子體沉積設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò),其特征在于所述的真空反應(yīng)室是等離子體刻蝕設(shè)備。
18.一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于包括以下步驟a.設(shè)置第一頻率射頻輸入端口與第一頻率射頻源連接,設(shè)置第二頻率射頻輸入端口與第二頻率射頻源連接,以及設(shè)置一個輸出端口將多重射頻源能量輸出到真空反應(yīng)室,其中第一頻率高于第二頻率;b.在第一頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第一電路,該第一電路在輸出端口對第二頻率具有高阻抗;c.在第二頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第二電路,該第二電路在輸出端口對第一頻率具有高阻抗;當?shù)谝浑娐放c第一頻率射頻源連接后,從輸出端口往第一電路方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第一電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第一頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的第一電路和第二電路至少包括電容、電感和接地電容,其中電容和電感串接,再與接地電容相串接。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的電容和接地電容全部或部分為可變電容。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的每一路電路的接法可以是L型、倒L型、T型或π型。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的第一頻率的大小與第二頻率的大小之比為5或大于5。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的第一電路輸出端口與真空反應(yīng)室之間還串接有一個導(dǎo)電連接體,其頂端可為一個分支或多個分支與真空反應(yīng)室的下電極連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的第二電路的電感靠近輸出端口一側(cè)的線與線之間的距離較靠近第二頻率射頻輸入端口一側(cè)的線與線之間的距離大。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的真空反應(yīng)室是等離子體沉積設(shè)備。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)的配置方法,其特征在于所述的真空反應(yīng)室是等離子體刻蝕設(shè)備。
全文摘要
一種真空反應(yīng)室的射頻匹配耦合網(wǎng)絡(luò)包括具有第1至第n個射頻源,每一個射頻源分別具有不同的頻率,其中第1至第n個射頻輸入端口的頻率依次遞減,第i頻率射頻輸入端口至輸出端口之間構(gòu)成第i電路,該第i電路在輸出端口對除第i頻率以外的所有射頻源頻率具有高阻抗;當?shù)趇電路與第i頻率射頻源連接后,從輸出端口往第i電路方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第一阻抗值,以及從輸出端口往與前述第i電路方向相反的方向觀察測量,其具有在該第i頻率下的一第二阻抗值,該第一阻抗值和第二阻抗值大致共軛匹配。本發(fā)明重量輕、損耗小,從而節(jié)省了制造和使用成本。
文檔編號H03H7/38GK1909184SQ20051002856
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者夏耀民 申請人:中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司