实施方式包含：等离子体处理工具，所述等离子体处理工具包含：处理腔室，及被耦接至该处理腔室的多个模块化微波源。在一实施方式中，该多个模块化微波源包含：施加器的阵列，所述施加器被设置在介电体上，该介电体形成该处理腔室的外壁的一部分。该施加器的阵列可被耦接至该介电体。此外，该多个模块化微波源可包含：微波放大模块的阵列。在一实施方式中，每一微波放大模块可被耦接至在施加器的阵列中的所述施加器中的至少一者。根据一实施方式，该介电体是平面的、非平面的、对称的，或非对称的。在又一实施方式中，该介电体可包含：多个凹部。在此一实施方式中，至少一个施加器可被设置在所述凹部的至少一者中。置在所述凹部的至少一者中。置在所述凹部的至少一者中。
【技术实现步骤摘要】
使用模块化微波源的具有对称且不规则的形状的等离子体
[0001]本申请是申请日为2018年3月12日、申请号为201880030817.X、名称为“使用模块化微波源的具有对称且不规则的形状的等离子体”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]实施方式涉及：微波等离子体源的领域，以及实施方式尤其涉及：使用模块化微波等离子体源来形成具有对称的和/或不规则的形状的等离子体。
技术介绍
[0003]等离子体处理被广泛地使用于许多的不同的技术(例如：在半导体工业、显示技术、微机电系统(MEMS)，和类似者中的那些)的制造中。目前地，最常使用射频(RF)产生的等离子体。然而，利用微波源产生的等离子体允许：具有较高密度的等离子体和/或具有高浓度的激发的中性物质的等离子体。不幸的是，利用微波源产生的等离子体也有其自身的缺点。
[0004]典型的微波等离子体系统使用单一的大的微波辐射源(典型地为磁控管)和用于将微波辐射从磁控管引导至处理腔室的传输路径。对于在半导体工业中的典型的高功率应用而言，传输路径是微波波导。使用波导是因为在经设计以承载微波源的特定的频率的波导之外，微波功率随着距离快度地衰减。也需要额外的部件(例如：调谐器、耦合器、模式转换器，和类似者)以将微波辐射传送至处理腔室。这些部件将结构限制为大系统(意即，至少与波导和相关联的部件的总和一样大)，并且严重地限制了设计。因此，由于等离子体的几合形状类似于波导的形状，可被产生的等离子体的几何形状受到限制。
[0005]在此些微波源中，微波等离子体源的尺寸被限制为：等于或大于微波辐射的波长的一半(意即：λ/2)的尺寸。微波等离子体源的尺寸仅可为微波辐射的半波长的倍数(意即：Nλ/2，其中N等于任何的正整数)以产生稳定的微波等离子体。处于2.45GHz处，微波的波长在空气或真空中为12.25cm。因此，等离子体的尺寸必须为6.125cm的倍数。从而，微波等离子体源被限制为某些对称的几何形状和尺寸，并且限制了可使用微波等离子体源的情况。
[0006]因此，难以使得等离子体的几何形状与进行处理的基板的几何形状相匹配。特定地，难以生成一微波等离子体(其中该等离子体是在较大的基板的晶片(例如，300mm的晶片或较大的晶片)的整个表面上产生)。一些微波产生的等离子体可使用槽线型天线以允许微波能量被散布在延伸表面上。然而，此些系统是复杂的、需要特定的几何形状，及在可被耦接至等离子体的功率密度上受到了限制。
[0007]此外，微波源通常产生：并非高度地均匀和/或不能够具有空间上可调的密度的等离子体。特定地，等离子体源的均匀性取决于微波的驻波图案相对于微波腔或天线的特定的几何形状的模式。因此，均匀性主要是通过设计的几何形状来决定，并且该均匀性是不可调的。随着进行处理的基板的尺寸继续增加，下列所述者逐渐变得困难的：将由于无法调谐等离子体所造成的边缘效应纳入考虑。此外，无法调谐等离子体限制下列所述者：修改处理配方以将进入的基板的非均匀性纳入考虑的能力和针对于处理系统(其中在所述处理系统
中需要非均匀性来补偿处理系统的设计(例如，以适应在一些处理腔室中的旋转晶片的非均匀的径向速度))来调整等离子体密度的能力。
技术实现思路
[0008]实施方式包含：等离子体处理工具，该等离子体处理工具包含：处理腔室，及被耦接至该处理腔室的多个模块化微波源。在一实施方式中，该多个模块化微波源包含：施加器的阵列，所述施加器被设置在介电体上，该介电体形成该处理腔室的外壁的一部分。该施加器的阵列可被耦接至介电体。此外，该多个模块化微波源可包含：微波放大模块的阵列。在一实施方式中，每一微波放大模块可被耦接至在施加器的阵列中的所述施加器的至少一者。
[0009]根据一实施方式，介电体是平面的或非平面的。在一实施方式中，介电体可为对称的或非对称的。在又一实施方式中，介电体可包含：多个凹部。在此一实施方式中，至少一个施加器可被设置在所述凹部的至少一者中。
[0010]在额外的实施方式中，所述施加器可包含：介电谐振腔；施加器外壳，该施加器外壳围绕该介电谐振腔的外侧壁形成；单极，该单极沿着该介电谐振器的轴向中心向下延伸并且延伸至形成在该介电谐振腔的中心的通道。实施方式也可包含：微波放大模块，所述微波放大模块包含：前置放大器；主功率放大器；电源，该电源电性耦接至该前置放大器，及该主功率放大器；以及循环器。
[0011]前文的
技术实现思路
并不包含：所有的实施方式的穷举性的列表。考虑到：将所有的系统和方法包含在内，所述系统和方法可从前文概述的各种实施方式的所有的适当的组合，以及在后文的具体实施方式中揭示和在与本申请一同被提交的权利要求书中特定地指出的那些中实施。这样的组合具有并未特定地被引述在前文的
技术实现思路
中的特别的优点。
附图说明
[0012]图1是根据一实施方式的等离子体处理工具的示意图，该等离子体处理工具包含：模块化微波等离子体源。
[0013]图2是根据一实施方式的固态微波等离子体源的示意性的方块图。
[0014]图3A是根据一实施方式的施加器的横截面的示例说明，该施加器可被使用以将微波辐射耦合至处理腔室。
[0015]图3B是根据一实施方式的被设置在电介质薄片上的施加器的阵列的横截面的示例说明，该电介质薄片是处理腔室的部分。
[0016]图4A是根据一实施方式的施加器的阵列的平面图，所述施加器可被使用以将微波辐射耦合至处理腔室。
[0017]图4B是根据额外的实施方式的施加器的阵列的平面图，所述施加器可被使用以将微波辐射耦合至处理腔室。
[0018]图4C是根据一实施方式的施加器的阵列和用于检测等离子体的状况的多个传感器的平面图。
[0019]图4D是根据一实施方式的施加器的阵列的平面图，所述施加器被形成在多区域处理工具的一个区域中。
[0020]图5A是根据一实施方式的被装设在对称的介电板上的施加器的阵列的透视图。
[0021]图5B是根据一实施方式的施加器的阵列的剖面透视图，所述施加器被部分地内嵌在对称的介电板内。
[0022]图5C是根据一实施方式的施加器的阵列的透视图，所述施加器被装设在具有不规则形状的介电板上。
[0023]图5D是根据一实施方式的施加器的阵列的横截面的示例说明，所述施加器被部分地内嵌在非平面的介电体内。
[0024]图5E是根据一实施方式的施加器的阵列的横截面的示例说明，所述施加器被部分地内嵌在球形的介电体内。
[0025]图6说明根据一实施方式的示例性的计算机系统的方块图，该计算机系统可与模块化微波辐射源相结合地来使用。
具体实施方式
[0026]根据各种实施方式来描述：包含一或多个模块化微波等离子体源的装置。在后续的描述中，阐述了许多的特定的细节以为了提供：实施方式的透彻的理解。对于本领域技术人员而言将为显而易见的是：实施方式可在没有这些特定的细节的情况下被实施。在其他的情况中，众所周知的态样并未被详细地描述以免不必要地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适于与等离子体处理腔室一起使用的微波源，包含：介电体，所述介电体形成所述等离子体处理腔室的外壁的一部分，其中所述介电体包含第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及在所述第一表面与所述第二表面之间的第三表面；施加器的阵列，其中每一施加器包含介电谐振腔和延伸至所述介电谐振腔中的通道的单极，并且其中每一施加器由所述第三表面支撑。2.如权利要求1所述的微波源，其中所述通道位于所述介电谐振腔的轴向中心。3.如权利要求1所述的微波源，其中所述施加器的阵列包含具有不一致的尺寸的施加器。4.如权利要求1所述的微波源，其中所述施加器中的每一者的谐振是大致上一致的。5.如权利要求1所述的微波源，其中所述介电谐振腔包含顶表面、外侧壁表面和与所述顶表面相对的底表面；并且其中所述施加器进一步包含：施加器外壳，所述施加器外壳围绕所述介电谐振腔的外侧壁表面形成；并且其中短接背板具有顶表面，所述顶表面至少部分面向所述介电谐振腔的顶表面，使得在所述短接背板与所述介电谐振腔之间限定空间，并且其中所述短接背板布置在所述施加器外壳的至少一部分周围，并且被配置为沿着所述施加器外壳重新定位以改变所述短接背板的顶表面与所述介电谐振腔的顶表面之间的距离，以调整所述空间，由此改变所述施加器的阻抗。6.如权利要求1所述的微波源，其中所述施加器中的每一者是可独立控制的。7.如权利要求1所述的微波源，进一步包含：微波放大模块的阵列，其中每一微波放大模块包含主放大器，并且被耦接至在所述施加器的阵列中的所述施加器中的至少一者。8.如权利要求7所述的微波源，进一步包含：在所述等离子体处理腔室内的多个等离子体传感器，其中所述等离子体传感器通信地耦接至所述微波放大模块以提供反馈控制。9.如权利要求8所述的微波源，其中针对每一微波放大模块的反馈控制数据是由所述多个等离子体传感器中的一或多个提供。10.一种用于等离子体处理腔室的微波放大模块的阵列，其中每一微波放大模块包含：电压控制电路；电压控制振荡器，其中来自所述电压控制电路的输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡泰正，法扎德，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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