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用于产生等离子体的设备、用于控制该设备的方法以及包括该设备的用于处理基板的设备与流程

2022-06-08 22:30:28 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种用于产生等离子体的设备、一种包括用于产生等离子体的设备的用于处理基板的设备以及一种用于控制用于产生等离子体的设备的方法,并且更具体地,涉及一种用于使用多个天线产生等离子体的设备、一种包括用于使用多个天线产生等离子体的设备的用于处理基板的设备以及一种用于控制用于使用多个天线产生等离子体的设备的方法。


背景技术:

2.半导体制造过程可以包括使用等离子体处理基板的过程。例如,在半导体制造过程的蚀刻过程中,可以使用等离子体去除基板上的薄膜。
3.为了在基板处理过程中使用等离子体,在处理室中安装能够产生等离子体的等离子体产生单元。根据等离子体产生方法,等离子体产生单元大体划分成电容耦合等离子体型和电感耦合等离子体型。其中,在ccp型源中,两个电极彼此面对地设置在腔室中,并且向两个电极中的任何一个或两个施加rf信号以在腔室中形成电场并产生等离子体。相反,在icp型源中,在腔室中提供一个或多个线圈并且向线圈施加rf信号以在腔室中诱导电磁场并产生等离子体。
4.当在腔室中提供两个或更多个线圈并且两个或更多个线圈从rf电源接收功率时,在rf电源与线圈之间提供电流分配器,并且可以通过控制电流分配器而在基板的所有区域中执行蚀刻过程。然而,当使用常规的电流分配器执行蚀刻过程时,存在基板的中心区域和边缘区域的蚀刻速率因腔室中等离子体的密度不平衡而发生变化的问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种能够执行蚀刻过程以使得在基板的所有区域中蚀刻速率均匀的用于产生等离子体的设备、一种包括所述用于产生等离子体的设备的用于处理基板的设备、以及一种用于控制所述用于产生等离子体的设备的方法。
6.本发明要解决的问题不限于上述问题。本领域技术人员通过本说明书和附图将清楚地理解未提及的问题。
7.本发明的示例性实施例提供了一种用于处理基板的设备。
8.所述设备可以包括:腔室,在所述腔室中具有用于处理基板的空间;支撑单元,所述支撑单元在腔室中支撑基板;气体供应单元,所述气体供应单元将气体供应到腔室中;以及等离子体产生单元,所述等离子体产生单元将腔室中的气体激发成等离子体状态,其中等离子体产生单元可以包括:高频电源;第一天线;第二天线;以及匹配器,所述匹配器连接在高频电源与第一天线及第二天线之间,其中匹配器可以包括向第一天线和第二天线分配电流的电流分配器,并且电流分配器包括:第一电容器,所述第一电容器设置在第一天线与第二天线之间;第二电容器,所述第二电容器与第二天线串联连接;以及第三电容器,所述
第三电容器与第二天线并联连接,其中第一电容器和第二电容器可以被提供为可变电容器。
9.在示例性实施例中,第三电容器可以被提供为固定电容器,并且电流分配器可以设置在高频电源、第一天线和第二天线之间。
10.在示例性实施例中,电流分配器可以通过调节第一电容器和第二电容器的电容而将电流分配到第一天线和第二天线。
11.在示例性实施例中,电流分配器可以通过调节第二电容器的电容来控制在第一天线和第二天线中流动的电流的电流比。
12.在示例性实施例中,电流分配器可以通过调节第二电容器的电容而在第一天线和第二天线中流动的电流之间执行相位控制。
13.在示例性实施例中,电流分配器可以通过在预定范围内调节第一电容器的电容来设置谐振范围。
14.在示例性实施例中,第一电容器的电容范围可以是20pf至25pf或180pf至185pf。
15.本发明的另一示例性实施例提供了一种用于等离子体产生设备的控制方法。
16.所述方法可以包括:通过调节第一电容器和第二电容器的电容来将电流分配到第一天线和第二天线。
17.在示例性实施例中,可以通过调节第二电容器的电容来执行施加到第一天线和第二天线的电流的电流比控制和相位控制。
18.在示例性实施例中,可以通过在第二电容器的相位控制范围内调节第二电容器的电容值来执行相位控制。
19.在示例性实施例中,第二电容器的相位控制范围可以是基于第二天线的谐振具有较高的第二电容器电容的区域。
20.在示例性实施例中,第二电容器可以控制基板外部的蚀刻速率。
21.根据本发明,可以通过在蚀刻过程中调节线圈的谐振点以在特定范围内调节电流比而在基板的所有区域中提供均匀的蚀刻速率。
22.此外,可以通过在蚀刻过程中调节电容以控制第一天线与第二天线之间的相位而在基板的所有区域中提供均匀的蚀刻速率。
23.本发明的效果不限于前述效果。本领域技术人员通过本说明书和附图将清楚地理解未提及的效果。
附图说明
24.图1是示出根据本发明的示例性实施例的基板处理设备的图解。
25.图2是示出根据本发明的示例性实施例的等离子体产生单元的图解。
26.图3是用于描述根据常规示例性实施例的基板处理设备中的蚀刻速率的图解。
27.图4是用于描述根据本发明的示例性实施例的调节cr的图解。
28.图5是用于描述根据本发明的示例性实施例的在第一区域中执行控制的图解。
29.图6是用于描述根据本发明的示例性实施例的在第二区域中执行控制的图解。
30.图7是用于描述根据本发明的示例性实施例的通过调节第二电容器的电容来执行cr和相位控制的图解。
31.图8和图9是示出根据本发明的示例性实施例的模拟结果的图解。
32.图10是示出根据本发明的示例性实施例的等离子体产生设备的控制方法的图解。
具体实施方式
33.在下文中,将在下文参考附图更全面地描述本发明的示例性实施例,在这些附图中示出了本发明的示例性实施例。然而,本发明可以被不同地实施并且不限于以下示例性实施例。在本发明的以下描述中,省略并入本文中的已知功能和配置的详细描述以避免使本发明的主题变得不清楚。此外,对于具有类似功能和作用的部分,在整个附图中使用相同的附图标记。
34.除非明确地相反地描述,否则术语“包括”任何部件将被理解为暗示包括所陈述的元件,但不排除任何其他元件。应当了解,术语“包括”和“具有”旨在指定存在特性、数量、步骤、操作、组成元件和本说明书中所描述的部件或它们的组合,但是并不排除预先存在或添加一个或多个其它特性、数量、步骤、操作、组成元件和部件或它们的组合的可能性。
35.本文所使用的单数表达包括复数表达,除非它们在上下文中具有明确相反的含义。因此,为了更清楚地描述,图中元件的形状、大小等可能被夸大。
36.在本发明的示例性实施例中,将描述使用等离子体蚀刻基板的基板处理设备。然而,本发明不限于此,并且可应用于加热设置在设备顶部上的基板的各种设备。
37.图1是示出根据本发明的示例性实施例的基板处理设备10的示例的图解。
38.参考图1,基板处理设备10使用等离子体来处理基板w。例如,基板处理设备10可以对基板w执行蚀刻过程。基板处理设备10可以包括处理室100、支撑单元200、气体供应单元300、等离子体产生单元400以及挡板单元500。
39.处理室100提供在其中执行基板处理过程的空间。处理室100包括壳体110、密封盖120和内衬130。
40.壳体110具有其中带有开放的上表面的空间。壳体110的内部空间被提供作为在其中执行基板处理过程的处理空间。壳体110设置有金属材料。壳体110设置有铝材料。壳体110可以接地。排气孔102形成在壳体110的底表面中。排气孔102与排气管线151连接。在处理过程中产生的反应副产物和留在壳体的内部空间中的气体可以通过排气管线151排放到外部。壳体110的内部通过排气过程减压到预定压力。
41.密封盖120覆盖壳体110的开放的上表面。密封盖120设置成板形状并且密封壳体110的内部空间。密封盖120可以包括电介质窗口。
42.内衬130设置在壳体110内部。内衬130形成在具有开放的上表面和下表面的空间中。内衬130可以设置成圆柱形形状。内衬130可以具有对应于壳体110的内表面的半径。内衬130沿着壳体110的内表面设置。支撑环131形成在内衬130的上端处。支撑环131设置成环形板并且沿着内衬130的圆周突出到内衬130的外部。支撑环131设置在壳体110的上端处并支撑内衬130。内衬130可以设置有与壳体110相同的材料。也就是说,内衬130可以设置有铝材料。内衬130保护壳体110的内表面。在激发处理气体的过程中,在腔室100中可能产生电弧放电。电弧放电会损坏外围装置。内衬130保护壳体110的内表面以防止壳体110的内表面被电弧放电损坏。此外,内衬130防止在基板处理过程中产生的杂质沉积在壳体110的内壁上。内衬130比壳体110便宜并且容易替换。因此,当内衬130因电弧放电而损坏时,操作者可
以用新的内衬130来替换内衬130。
43.基板支撑单元200可以位于壳体110内部。基板支撑单元200支撑基板w。基板支撑单元200可以包括使用静电力吸附基板w的静电卡盘210。与此不同,基板支撑单元200还可以以诸如机械夹持的各种方法来支撑基板w。在下文中,将描述包括静电卡盘210的支撑单元200。
44.支撑单元200包括静电卡盘210、绝缘板250和下盖270。基板支撑单元200可以在腔室100内部与壳体110的底表面向上间隔开。
45.静电卡盘210包括电介质板220、电极223、加热器225、支撑板230和聚焦环240。
46.电介质板220可以位于静电卡盘210的上端处。电介质板220可以被设置为盘状电介质。基板w设置在电介质板220的上表面上。电介质板220的上表面具有比基板w小的半径。因此,基板w的边缘区域位于电介质板220外部。第一供应流道221形成在电介质板220中。第一供应流道221可以从电介质板220的上表面设置到下表面。多个第一供应流道221可以彼此间隔开,并且可以设置为将热传递介质供应到基板w的下表面的通路。
47.下电极223和加热器225嵌入在电介质板220中。下电极223位于加热器225上。下电极223与第一下电源223a电连接。第一下电源223a包括dc电源。开关223b设置在下电极223与第一下电源223a之间。第一电极223可以通过开关223b的接通/断开而与第一下电源223a电连接。当开关223b接通时,直流电被施加到下电极223。通过施加到下电极223的电流而在下电极223与基板w之间施加静电力,并且通过静电力可以将基板w吸附到电介质板220。
48.加热器225可以与第二下电源225a电连接。加热器225可以通过抵抗施加到第二下电源225a的电流来产生热量。所产生热量可以通过电介质板220传递到基板w。可以通过在加热器225中产生的热量将基板w维持在预定温度下。加热器225可以包括螺旋线圈。
49.支撑板230位于电介质板220下方。电介质板220的下表面和支撑板230的上表面可以通过粘合剂236彼此粘附。支撑板230可以设置有铝材料。支撑板230的上表面可以是阶梯状的,使得中心区域高于边缘区域。支撑板230的上表面的中心区域具有对应于电介质板220的下表面的区域,并且可以粘附到电介质板220的下表面。支撑板230可以形成有第一循环流道231、第二循环流道232和第二供应流道233。
50.第一循环流道231可以被设置为用于使热传递介质循环的通路。第一循环流道231可以以螺旋形状形成在支撑板230内部。替代地,第一循环流道231可以设置为使得具有不同半径的环形流道具有相同的中心。相应的第一循环流道231可以彼此连通。第一循环流道231形成在相同高度处。
51.第二循环流道232可以被设置为用于使冷却流体循环的通路。第二循环流道232可以以螺旋形状形成在支撑板230内部。替代地,第二循环流道232可以设置为使得具有不同半径的环形流道具有相同的中心。相应的第二循环流道232可以彼此连通。第二循环流道232与第一循环流道231相比可以具有更大的横截面积。第二循环流道232形成在相同高度处。第二循环流道232可以位于第一循环流道231下方。
52.第二供应流道233从第一循环流道231向上延伸并被设置为支撑板230的上表面。第二供应流道243以对应于第一供应流道221的数量提供,并且可以将第一循环流道231与第一供应流道221彼此连接。
53.第一循环流道231可以通过热传递介质供应管线231b与热传递介质储存单元231a
连接。热传递介质可以储存在热传递介质储存单元231a中。热传递介质包括惰性气体。根据示例性实施例,热传递介质包括氦(he)气。氦气通过供应管线231b供应到第一循环流道231,并且可以顺序地通过第二供应流道233和第一供应流道221供应到基板w的下表面。氦气可用作以等离子体形式将传递到基板w的热量传递到静电卡盘210的介质。
54.第二循环流道232通过冷却流体供应管线232c与冷却流体储存单元232a连接。冷却流体储存在冷却流体储存单元232a中。冷却器232b可以设置在冷却流体储存单元232a中。冷却器232b将冷却流体冷却至预定温度。与此不同,冷却器232b可以设置在冷却流体供应管线232c上。通过冷却流体供应管线232c供应到第二循环流道232的冷却流体可以沿着第二循环流道232循环并使支撑板230冷却。支撑板230可以在冷却时使电介质板220和基板w一起冷却以将基板w维持至预定温度。
55.聚焦环240设置在静电卡盘210的边缘区域中。聚焦环240具有环形状,并且沿着电介质板220的圆周设置。聚焦环240的上表面可以是阶梯状的,使得外部部分240a高于内部部分240b。聚焦环240的上表面的内部部分240b可以位于与电介质板220的上表面相同的高度处。聚焦环240的上表面的内部部分240b可以支撑位于电介质板220外部的基板w的边缘区域。聚焦环240的外部部分240a被设置成围绕基板w的边缘区域。聚焦环240允许等离子体集中在腔室100中面对基板w的区域中。
56.绝缘板250位于支撑板230下方。绝缘板250以对应于支撑板230的横截面积设置。绝缘板250位于支撑板230与下盖270之间。绝缘板250设置有绝缘材料并且使支撑板230与下盖270彼此电绝缘。
57.下盖270位于基板支撑单元200的下端处。下盖270被定位成与壳体110的底表面向上间隔开。下盖270具有在其中具有开放的上表面的空间。下盖270的上表面由绝缘板250覆盖。因此,下盖270的横截面的外径可以设置成与绝缘板250的外径相同的长度。在下盖270的内部空间中,可以定位使要从外部传递构件传递到静电卡盘210的基板w移动的提升销模块(未示出)等。
58.下盖270具有连接构件273。连接构件273可以将下盖270的外表面与壳体110的内壁彼此连接。多个连接构件273可以以多个间隔提供在下盖270的外表面上。连接构件273在腔室100中支撑基板支撑单元200。此外,连接构件273与壳体110的内壁连接,使得下盖270电接地。与第一下电源223a连接的第一电源线223c、与第二下电源225a连接的第二电源线225c、与热传递介质储存单元231a连接的热传递介质供应管线231b、以及与冷却流体储存单元232a连接的冷却流体供应管线232c等通过连接构件273的内部空间延伸到下盖270的内部。
59.气体供应单元300可以将处理气体供应到腔室100中。气体供应单元300可以包括气体供应喷嘴310、气体供应管线320、以及气体储存单元330。气体供应喷嘴310设置在密封盖120的中心部分处。注入端口形成在气体供应喷嘴310的下表面上。注入端口位于密封盖120下方,并且将处理气体供应到腔室100中的处理空间中。气体供应管线320将气体供应喷嘴310和气体储存单元330彼此连接。气体供应管线320将储存在气体储存单元330中的处理气体供应到气体供应喷嘴310。气体供应管线320可以设置有阀321。阀321打开和关闭气体供应管线320,并且调节通过气体供应管线320供应的处理气体的流速。
60.等离子体产生单元400可以将腔室100中的处理气体激发成等离子体状态。根据本
发明的示例性实施例,等离子体产生单元400可以被配置为icp型。
61.等离子体产生单元400可以包括高频电源420、第一天线411、第二天线413、以及匹配器440。高频电源420供应高频信号。例如,高频电源420可以是rf电源420。rf电源420供应rf功率。在下文中,将描述以rf电源420提供高频电源420的情况。第一天线411和第二天线413与rf电源420串联连接。第一天线411和第二天线413可以分别设置有多次缠绕的线圈。第一天线411和第二天线413连接到rf电源420以接收rf功率。电流分配器430将从rf电源420供应的电流分配至第一天线411和第二天线413。
62.第一天线411和第二天线413可以设置在面对基板w的位置处。例如,第一天线411和第二天线413可以设置在处理室100上。第一天线411和第二天线413可以设置成环形状。此时,第一天线411的半径可以小于第二天线413的半径。此外,第一天线411位于处理室100的上部部分内部,并且第二天线413可以位于处理室100的上部部分外部。
63.根据示例性实施例,第一天线411和第二天线413可以设置在处理室100的侧面上。根据示例性实施例,第一天线411和第二天线413中的任一者可以设置在处理室100上,并且它们中的另一天线也可以设置在处理室100的侧面上。只要多个天线在处理室100中产生等离子体,线圈的位置就不受限制。
64.第一天线411和第二天线413接收来自rf电源420的rf功率以在腔室中诱导时变电磁场,使得供应到处理室100的处理气体可以被等离子体激发。匹配器440可以设置在高频电源420、第一天线411和第二天线413之间。匹配器440可以包括电流分配器430。下文将通过图2描述对匹配器440和电流分配器430的详细描述。
65.挡板单元500位于壳体110的内壁与基板支撑单元200之间。挡板单元500包括形成有通孔的挡板。挡板设置成圆环形状。提供在壳体110中的处理气体通过挡板的通孔排放到排气孔102。可以根据挡板的形状和通孔的形状来控制处理气体的流动。
66.图2是示出根据本发明的示例性实施例的等离子体产生单元400的图解。
67.如图2所示,等离子体产生单元400可以包括rf电源420、第一天线411、第二天线413、以及匹配器440。
68.rf电源420可以产生rf信号。根据本发明的示例性实施例,rf电源420可以产生具有预定频率的正弦波。然而,这不限于此,并且rf电源420可以产生具有各种波形(诸如锯齿波、三角波等)的rf信号。
69.第一天线411和第二天线413接收来自rf电源420的rf信号以诱导电磁场并产生等离子体。图2所示的等离子体产生单元400总共具有两个天线411和413,但是天线的数量不限于此,并且根据示例性实施例可以设置三个或更多个天线。
70.匹配器440可以连接到rf电源420的输出端子以将电源侧的输出阻抗与负荷侧的输入阻抗进行匹配。匹配器440可以包括电流分配器430。电流分配器430可以集成并实现在匹配器440中。然而,与此不同,匹配器440和电流分配器430可以作为单独部件提供和实现。
71.匹配器440可以包括能够将电源侧的输出阻抗与负荷侧的输入阻抗匹配的可变电容器441和442。根据示例性实施例,匹配器440可以包括与电流分配器并联连接的第四电容器441和与电流分配器串联连接的第五电容器442。第四电容器441和第五电容器442可以被提供为可变电容器。调节第四电容器441和第五电容器442的电容以执行阻抗匹配。
72.根据示例性实施例,匹配器440可以包括电流分配器430。
73.在本发明中,第四电容器441和第五电容器442组合构成匹配电路,并且第一电容器431、第二电容器432和第三电容器433组合构成电流分配器。
74.电流分配器430设置在rf电源420、第一天线411和第二天线413之间以将从rf电源420供应的电流分别分配至第一天线411和第二天线413。根据本发明的示例性实施例的电流分配器430可以包括第一电容器431、第二电容器432和第三电容器433。第一电容器431可以设置在第一天线411与第二天线413之间。第一电容器431可以被提供为可变电容器。可以将第一电容器431调节到预定范围以调节谐振范围。可以调节第一电容器431以执行工具到工具匹配(tool-to-tool matching,tttm)。第二电容器432可以与第二天线413串联连接。第二电容器432可以被提供为可变电容器,并且可以调节第二电容器432的电容以改变第二天线413的谐振位置。可以调节第二电容器432的电容以控制在第一天线411和第二天线413中流动的电流的电流比。此外,可以调节第二电容器432的电容以控制在第一天线411和第二天线413中流动的电流的相位。第三电容器433可以与第二天线413并联连接。第三电容器433可以被提供为固定电容器。根据示例性实施例,通过第一电容器431和第三电容器433的调谐使用附加相位控制区域以获得用于等离子体处理调谐的附加控制旋钮。
75.换言之,第一电容器431和第二电容器432可以被提供为可变电容器以调节第一电容器431和第二电容器432的电容,并且可以调节第一电容器431和第二电容器432的电容以控制腔室100中的等离子体密度。
76.根据示例性实施例,在调节第一电容器431的电容以调节第二天线413的谐振范围之后,调节第二电容器432的电容以控制在第一天线411和第二天线413中流动的电流的电流比和相位。
77.根据图2的示例性实施例,第一天线411和第二天线413还可以包括连接到相应端部的端子电容器411a和413a。端子电容器411a和413a可以被提供为固定电容器。端子电容器411a和413a可以与包括在第一天线411和第二天线413中的线圈的数量成比例地提供。根据示例性实施例,第一天线411和第二天线413的一端连接到电流分配器430和匹配器440,并且第一天线411和第二天线413的另一端可以分别与端子电容器411a和413a连接。
78.图3是用于描述根据常规示例性实施例的用于处理基板的设备中的蚀刻速率的图解。
79.在根据常规示例性实施例的基板处理设备中,电流分配器以包括一个固定电容器和一个可变电容器的配置来提供。在相关技术中,内线圈与外线圈之间的耦合已经使用固定电容器来控制并且内线圈和外线圈的电流比(cr)已经使用可变电容器来控制。然而,在相关技术的情况下,无法控制晶片的边缘中的蚀刻速率。
80.图3示出用于不同cr的晶片的径向蚀刻速率分布。
81.参考图3,在常规发明中,当通过各种值控制电流比时,蚀刻速率被示出。根据图3,示出了当电流比被不同地调节时,中心区域中的蚀刻速率可以被不同地调节。此时可以看出,随着cr值的增大,中心区域中的蚀刻速率增大。然而,可以看出,即使cr值增大,边缘区域中的蚀刻速率也几乎无法调节。也就是说,需要能够控制边缘区域中的蚀刻速率的基板处理设备。
82.图4是用于描述根据本发明的示例性实施例的调节cr的图解。
83.图4的曲线图显示了通过控制第二电容器432的cr值变化。参考图4,可以确认的
是,通过调节第二电容器432来将cr值划分成基于谐振的两个区域,即区域1和区域2。根据图4的示例性实施例,可以将区域划分成基于谐振的具有较低电容的区域和基于谐振的具有较高电容的区域。此时,基于谐振的具有较低电容的区域被定义为第一区域,并且基于谐振的具有较高电容的区域被定义为第二区域。
84.根据本发明,在第一区域中,内部电流与外部电流之间的相位被固定为0
°
的相位。在第二区域中,已经确认的是,可以将内线圈与外线圈之间的相位控制在0
°
至180
°
的范围内。这可以通过下面描述的模拟结果来确认。
85.根据图4的示例性实施例,可以控制第二电容器432以控制内线圈与外线圈之间的相位。此时,第一电容器值的范围可以在20pf至25pf的范围内。根据另一示例性实施例,在需要更高功率的示例性实施例的情况下,第一电容器值的范围可以具有作为更高值的范围的180pf至185pf的值。
86.图5是用于描述根据本发明的示例性实施例的在第一区域中执行控制的图解。
87.图5示出用于第一区域中的不同cr的晶片的径向蚀刻速率分布。根据第一区域,已经表明,通过cr1’至cr2’的范围内的各种参考控制cr,但可以确认存在一个问题,即仍然仅在中心区域中调节蚀刻速率,而边缘区域中的蚀刻速率未被调节。
88.图6是用于描述根据本发明的示例性实施例的在第二区域中执行控制的图解。
89.图6示出用于第二区域中的不同cr的晶片的径向蚀刻速率分布。根据第二区域,示出了未调节cr,而分别在相位1至相位5的范围内调节相位的情况。在这种情况下,可以确认的是,边缘区域中的蚀刻速率以及中心区域中的蚀刻速率也可以被均匀地控制。
90.换言之,在本发明中,可以确认的是,存在通过在第二区域执行相位控制来调节边缘区域中的蚀刻速率的效果。将通过控制第二区域中的内线圈电流和外线圈电流之间的相位差来描述这种效果。
91.图7是用于描述根据本发明的示例性实施例的通过调节第二电容器432的电容来执行cr和相位控制的图解。
92.参考图7,x轴表示第二电容器432的电容,左y轴表示第一天线与第二天线之间的相位差,并且右y轴表示cr。
93.根据图7的x轴,可以确认的是,可以通过第二电容器432的电容调节来将相应时段划分成相位固定时段和相位控制时段。根据示例性实施例,通过第二电容器432的电容调节的相位控制时段可以是对应于图4中的第二区域(区域2)的区域。根据示例性实施例,不可能通过第二电容器432的电容调节进行相位控制,并且相位固定区域可以是对应于图4中的第一区域(区域1)的区域。
94.参考图7,可以通过调节第二电容器432的电容来调节cr。此时,cr可以具有在预定点处具有谐振的趋势。可以通过调节第二电容器432的电容来执行预定点处的相位控制。此时的预定点可以是具有比第二电容器432的谐振更大的电容的范围。此时,待控制的相位可以是在第一天线中流动的第一电流与在第二天线中流动的第二电流之间的相位差。由电容器432的电容控制的相位可以在0
°
至180
°
之间进行调节。根据图7,可以确认的是,通过调节第二电容器432的电容可以在第二区域中进行相位控制。
95.图8和图9是示出根据本发明的示例性实施例的模拟结果的图解。
96.图8是在cr=1(第一区域,θ=0
°
)和cr=1(第二区域,θ=160
°
)的情况下围绕天线
线圈的电场强度轮廓和电子密度的图解。根据图8,在控制第二区域中的相位的情况下,可以确认的是,腔室中心的电子密度减小,并且电场强度的轮廓发生变化。
97.图9是示出在cr=1(第一区域,θ=0
°
)和cr=1(第二区域,θ=160
°
)的情况下围绕天线线圈的电场强度轮廓和电介质窗口下方的功率沉积强度的图解。根据图9,可以确认的是,天线外线圈下方的功率沉积增加,并且因此,可以确认的是,边缘区域的蚀刻速率的可控性得到改善。
98.图10是示出根据本发明的示例性实施例的等离子体产生设备的控制方法的图解。
99.根据图10,在本发明中,可以调节第一电容器的电容以调节初级谐振范围(s110)。然后,可以调节第二电容器的电容以执行将要施加到第一天线和第二天线的电流比控制和相位控制(s120)。此时,相位控制可以控制在0
°
至180
°
。更具体地,可以通过在第二电容器的相位控制范围内调节第二电容器的电容值来控制相位控制。此时,第二电容器的相位控制范围可以是基于第二天线的谐振而言第二电容器的电容较高的区域。
100.因此,可以通过控制第二电容器从基板的外部控制蚀刻速率。
101.换言之,根据本发明,公开了一种包括能够控制谐振和相位的电流分配器的等离子体产生设备以及一种包括等离子体产生设备的基板处理设备。根据本发明的电流分配器包括两个可变电容器,以与现有电路类似地同时控制天线的内线圈和外线圈之间的相位并控制cr。这可以通过调节第二电容器来控制。此外,调节两个可变电容器中的第一电容器的电容,以改善不同腔室的工具之间的匹配。也可以通过调节第一电容器的电容来执行tttm和谐振控制。可以通过调节第二电容器的电容来调节晶片的边缘区域中的蚀刻速率。
102.应当理解,给出示例性实施例是为了帮助理解本发明,并且本发明的范围不受限制,并且本发明的各种修改的示例性实施例包括在本发明的范围内。本发明所提供的附图只是本发明的最佳示例性实施例的说明。本发明的技术保护范围应以所附权利要求的技术思想为准,并且应当理解,本发明的技术保护范围不限于所附权利要求中的文字公开本身,而是技术值实质上影响本发明的等效范围。
再多了解一些

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