CN114041204A - 双频直驱电感耦合等离子体源 - Google Patents

Abstract

一种用于向衬底处理系统提供RF功率的直驱系统包括直驱外壳，该直驱外壳包括：第一直驱电路，其位于所述直驱外壳中并以第一频率运行；和第一连接器，其连接所述第一直驱电路。接线盒布置成与所述直驱外壳相邻，并且包括：第一电容电路，其连接所述第一直驱电路；第二连接器，其位于所述接线盒的一侧，与所述第一电容电路的一端子连接，并与所述直驱外壳的所述第一连接器配合；第三和第四连接器，其连接所述第一电容电路的另一端子；以及靠近所述接线盒布置的线圈外壳，其包括第一线圈和第二线圈；以及第五和第六连接器，其与所述接线盒的所述第三和第四连接器配合。

Description

双频直驱电感耦合等离子体源

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月30日申请的美国临时申请No.62/840,554的优先权。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统，更具体地涉及用于衬底处理系统的双频、直驱电感耦合等离子体(ICP)源。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

衬底处理系统通常用于蚀刻衬底(如半导体晶片)上的薄膜。蚀刻通常包括湿化学蚀刻或干蚀刻。干蚀刻可以使用由电感耦合等离子体(ICP)或电容耦合等离子体(CCP)产生的等离子体来执行。ICP可由RF驱动系统和邻近介电窗布置在处理室外部的线圈产生。在处理室内流动的处理气体被点燃以产生等离子体。传统上，RF驱动系统的输出阻抗应与线圈和处理室的阻抗相匹配。当发生阻抗不匹配时，会反射功率，从而效率低下并可能导致其他问题。

发明内容

一种向等离子体处理系统提供RF功率的方法包括提供接线盒，所述接线盒包括：第一连接器，其被配置为连接第一直驱电路；多个第二连接器，其被配置为连接线圈外壳；以及第一电容电路，其连接于所述第一连接器与所述多个第二连接器之间。所述方法包括提供线圈外壳，所述线圈外壳包括：多个第三连接器，其连接所述接线盒的所述多个第二连接器；以及第一线圈和第二线圈，其连接所述线圈外壳的所述多个第三连接器。所述方法包括将所述接线盒和所述线圈外壳布置为与处理室的窗相邻。所述方法包括校准所述第一电容电路的电容值。

在其他特征中，在不激励所述处理室中的等离子体的情况下执行所述校准。所述校准在大气压下进行。执行所述校准以提供所述第一直驱电路的在第一频率下的串联谐振。

在其他特征中，所述方法还包括在校准所述第一电容电路的所述电容值之后，将包括所述第一直驱电路的直驱外壳布置为与所述接线盒相邻。

在其他特征中，所述接线盒还包括：第四连接器，其被配置为连接第二直驱电路；多个第五连接器，其被配置为连接所述线圈外壳；以及第二电容电路，其连接在所述第四连接器和所述多个第五连接器之间。

在其他特征中，所述线圈外壳包括：多个第六连接器，其连接所述接线盒的所述多个第五连接器；和第三线圈和第四线圈，其连接所述线圈外壳的所述多个第六连接器。

在其他特征中，所述方法包括校准所述第二电容电路的电容值。所述线圈外壳的所述多个第三连接器使得能相对于所述接线盒的所述多个第二连接器移动。

在其他特征中，所述第一线圈和所述第二线圈沿相反方向相互盘绕；所述第三线圈和所述第四线圈沿相反方向相互盘绕；以及所述第一线圈和所述第二线圈布置在所述第三线圈和所述第四线圈的内侧或外侧。

在其他特征中，所述第一直驱电路包括：时钟发生器，其以所述第一频率产生时钟信号；栅极驱动器，其连接所述时钟发生器的输出；DC电源；和半桥，其连接所述栅极驱动器和所述DC电源。

一种用于向衬底处理系统提供RF功率的直驱系统包括直驱外壳，该直驱外壳包括：第一直驱电路，其位于所述直驱外壳中并以第一频率运行；和第一连接器，其连接所述第一直驱电路。接线盒布置成与所述直驱外壳相邻，并且包括：第一电容电路，其连接所述第一直驱电路；第二连接器，其位于所述接线盒的一侧，与所述第一电容电路的一端子连接，并与所述直驱外壳的所述第一连接器配合；第三和第四连接器，其连接所述第一电容电路的另一端子；以及邻近所述接线盒布置的线圈外壳，其包括第一线圈和第二线圈；以及第五和第六连接器，其与所述接线盒的所述第三和第四连接器配合。

在其他特征中，所述线圈外壳的所述第五和第六连接器以及所述接线盒的所述第三和第四连接器使得所述第一线圈和第二线圈能移动。所述第一直驱电路包括：时钟发生器，其以所述第一频率产生时钟信号；栅极驱动器，其连接所述时钟发生器的输出；DC电源；和半桥，其连接所述栅极驱动器和所述DC电源。

在其他特征中，所述第一线圈和第二线圈沿相反方向相互盘绕。

在其他特征中，所述直驱外壳还包括：第二直驱电路，其位于所述直驱外壳中并以第二频率运行；以及第七连接器，其连接所述第二直驱电路。

在其他特征中，所述接线盒还包括：第二电容电路，其连接所述第二直驱电路；第八连接器，其位于所述接线盒的一侧，与所述第二电容电路的一端子连接，并且与所述直驱外壳的第七连接器配合；以及第九和第十连接器，其连接所述第二电容电路的另一端子。

在其他特征中，所述线圈外壳还包括：第三线圈和第四线圈；以及第十一和第十二连接器，其与所述接线盒的所述第九和第十连接器配合。

在其他特征中，所述第一线圈和所述第二线圈沿相反方向相互盘绕。所述第三线圈和所述第四线圈沿相反方向相互盘绕。所述第一线圈和所述第二线圈被布置在所述第三线圈和所述第四线圈的内侧或外侧。

在其他特征中，所述第一线圈与所述第二线圈的第一端子连接所述第一电容电路。所述第三线圈和所述第四线圈的第一端子连接所述第二电容电路。所述第一、第二、第三、和第四线圈的第二端子连接参考电位。

在其他特征中，所述第一、第二、第三、和第四线圈的第一端子分别连接所述线圈外壳的所述第五、第六、第十一、和第十二连接器。所述线圈外壳还包括分别连接第一、第二、第三和第四线圈的第二端子的第十三、第十四、第十五和第十六连接器。所述接线盒还包括连接参考电位并且分别与所述线圈外壳的所述第十三、第十四、第十五和第十六连接器配合的第十七、第十八、第十九和第二十连接器。

在其他特征中，所述接线盒还包括第三电容电路。所述第一线圈与所述第二线圈的第一端子连接所述第一电容电路。所述第三线圈与所述第四线圈的第一端子连接所述第二电容电路。所述第一线圈与所述第二线圈的第二端子连接参考电位。所述第三线圈与所述第四线圈的第二端子连接所述第三电容电路。

在其他特征中，所述接线盒还包括第三电容电路。所述第一、第二、第三、和第四线圈的第一端子分别连接所述线圈外壳的所述第五、第六、第十一、和第十二连接器。所述线圈外壳还包括分别连接所述第一、第二、第三、和第四线圈的第二端子的第十三、第十四、第十五、和第十六连接器。所述接线盒还包括连接参考电位的第十七和第十八连接器，并且还包括连接所述第三电容电路的第十九和第二十连接器。所述接线盒的第十七、第十八、第十九、和第二十连接器分别与所述线圈外壳的所述第十三、第十四、第十五、和第十六连接器配合。

根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步的范围将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并非意在限制本公开的范围。

附图说明

根据详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：

图1是本公开的衬底处理系统的一个示例的功能框图；

图2是根据本公开的用于产生ICP的直驱系统的示例的功能框图和电气示意图；

图3是根据本公开的直驱系统中的直驱电路的示例的功能框图和电气示意图；

图4是根据本公开的在运行期间的直驱系统的示例的功能框图；

图5是根据本公开的在校准期间的直驱系统的示例的功能框图；

图6是根据本公开的线圈组件、母连接器和框架的示例的透视图；

图7是根据本公开的将直驱电路连接到线圈组件的接线盒的示例的透视图；

图8是根据本公开的使得公连接器和母连接器之间能相对运动的母连接器的示例的透视图；以及

图9是根据本公开的用于产生ICP的直驱系统的示例的功能框图和电气示意图。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

传统上，RF驱动系统的输出阻抗应与线圈和处理室的阻抗相匹配。当发生阻抗不匹配时，会反射功率，从而效率低下并可能导致其他问题。使用Lam Research Corporation提供的Direct-DriveTM技术，无需使驱动电路的输出阻抗和线圈/室阻抗之间的阻抗匹配。与直驱电路相关的其他信息可以于2018年6月13日提交的共同转让的名称为“DirectDrive RF Circuit for Substrate Processing Systems”的美国专利申请序列No.16/007,481中找到，其在此通过引用整体并入。

现在参考图1，示出了根据本公开的衬底处理系统110的示例。衬底处理系统110包括直驱电路112、谐振电容器电路114和线圈组件116，线圈组件116包括内线圈和外线圈以及可选的框架(如图4和6所示)以支撑线圈。在一些示例中，直驱电路112、谐振电容器电路114和线圈组件116布置在图2所示的相应外壳中。在一些示例中，谐振电容器电路114包括一个或多个可变电容器并且不包括电感器。在一些示例中，RF功率可以脉冲开启和关闭和/或RF功率的幅值或电平可以变化。

由电介质制成的窗124沿着处理室128的一侧布置。处理室128还包括衬底支撑件(或基座)132。衬底支撑件132可以包括静电卡盘(ESC)，或机械卡盘或其他类型的卡盘以支撑衬底134。处理气体被供应到处理室128并且在处理室128内部产生等离子体140。等离子体140蚀刻衬底134的暴露表面。RF偏置电路152可用于在操作期间向衬底支撑件132中的电极提供RF偏置。

气体输送系统156可用于向处理室128供应处理气体混合物。气体输送系统156可包括处理和惰性气体源157、气体计量系统158(例如阀和质量流量控制器)和歧管159。加热器/冷却器164可用于将衬底支撑件132加热/冷却至预定温度。排放系统165包括阀166和泵167以通过清扫或抽排从处理室128去除反应物。

控制器154可用于控制蚀刻处理。控制器154监测系统参数并控制气体混合物的输送，激励、维持和熄灭等离子体，去除反应物，供应冷却气体等。

现在参考图2，示出了直驱系统200。直驱电路112可以布置在直驱外壳210中。电容器电路114可以布置在接线盒222中。线圈组件116可以布置在线圈外壳230中。

直驱外壳210容纳一个或多个直驱电路112。例如，直驱外壳210容纳以第一频率工作的第一直驱电路214-1和以第二频率工作的第二直驱电路214-2(统称为直驱电路214)。在一些示例中，第一和第二直驱电路214-1和214-2的第一和第二频率是不同的频率。在一些示例中，第一频率和第二频率在从0.2MHz到20MHz的范围内。在一些示例中，第一频率在从1MHz到6MHz的范围内并且第二频率在从7MHz到20MHz的范围内。在一些示例中，第一频率在从2MHz到4MHz的范围内并且第二频率在从11MHz-15 MHz的范围内。在一些示例中，第一频率是2MHz并且第二频率是13.56MHz。

第一直驱电路214-1向位于接线盒222中并且并联连接的电容器电路114的第一和第二电容器C1和C2的第一端子输出第一RF信号。第一和第二电容器C1和C2的第二端子分别连接线圈组件116的外线圈234-A和234-B(统称为外线圈234)的第一端子。电容器电路114的第一和第二电容器C1和C2可以称为第一电容电路。在一些示例中，线圈组件116还包括用于支撑线圈234和238的框架(如下图4和6所示)。线圈组件116的外线圈234-A和234-B的第二端子接地。在一些示例中，第一端子位于外线圈234的径向内端处，第二端子位于外线圈234的径向外端处，并且线圈沿相反方向相互盘绕。

第二直驱电路214-2向接线盒222中的电容电路114的第三电容C3的第一端子输出第二RF信号。第三电容C3的第二端子连接线圈组件116的内线圈238-A和238-B的第一端子。内线圈238-A和238-B的第二端子接地。电容电路114的第三电容C3可称为第二电容电路。外线圈234和内线圈238可以布置在线圈外壳230中。在一些示例中，第一端子位于内线圈238的径向内端处，第二端子位于内线圈238的径向外端处，并且这些线圈沿相反方向相互盘绕。

现在参考图3，示出了直驱电路214的示例。虽然示出了直驱电路的一个具体示例，但可以使用其他类型的直驱电路。直驱电路214包括时钟发生器310，其以RF频率fRF(例如第一频率或第二频率)输出时钟信号。时钟发生器310的输出被输入到栅极驱动器322。栅极驱动器332的输出被输入到半桥324的开关。在一些示例中，栅极驱动器322包括放大器344和反相放大器346。栅极驱动器322的输出被输入到半桥324的第一开关340的控制端。反相放大器346的输出被输入到半桥324的第二开关342的控制端。

第一开关340的第一端子连接DC电源326。第一开关340的第二端子连接第二开关342的第一端子。第二开关342的第二端子接地。在一些示例中，时钟开/关电路364向乘法器365的一个输入提供开/关信号。乘法器365的另一个输入接收时钟发生器310的输出。时钟开/关电路364和乘法器365可用于启用或禁用来自时钟发生器310的输出。

在一些示例中，调整电路362生成通/断信号或可变信号到乘法器363的一个输入。乘法器363的另一个输入接收DC电源326的输出。调整电路362和乘法器363选择性地改变由DC电源326输出的幅值。在一些示例中，时钟开/关电路364和调节电路362可以用于等离子体的脉冲化或不同电平之间(level-to-level)的变换。

现在参考图4，直驱外壳210被布置为与接线盒222相邻并接触。接线盒222布置为与线圈外壳230相邻并接触。窗124布置在线圈外壳230和处理室128之间。

配合连接器418用于将直驱外壳210的第一和第二直驱电路214-1、214-2分别可释放地连接接线盒222的电容器C1和C2与C3。在一些示例中，配合连接器418包括母连接器420和公连接器422。在一些示例中，公连接器422包括被绝缘基部围绕并从绝缘基部延伸的中心导体或轴。在一些示例中，母连接器420包括由绝缘基部围绕的中心导电腔。在一些示例中，公连接器422可以相对于母连接器420垂直移动，同时保持它们之间的电连接。

同样，匹配连接器428用于将电容器C1和C2连接至外线圈234，将电容器C3连接至内线圈238。在一些示例中，匹配连接器428包括公连接器430和母连接器434。在一些示例中，公连接器430包括由绝缘外部围绕并从绝缘外部延伸的中心导体或轴。在一些示例中，母连接器434包括由绝缘外部围绕的中心导电腔。在一些示例中，公连接器430可以相对于母连接器434移动，同时保持它们之间的电连接。框架436可以用于支撑和保持外线圈234和内线圈238的相对位置。框架436可以包括出入孔，母连接器434通过出入孔连接到外线圈234和内线圈238。

当衬底处理室128在真空下操作时，窗124会向内弯曲。当处理室中的压强恢复到大气压时，窗124恢复到标称位置。配合连接器418和428补偿搁置在窗124上的外线圈234和内线圈238的移动以保持它们相对于窗124的位置，从而减少了阻抗变化。

现在参考图5，显示了校准期间的直驱系统。在将直驱外壳210(具有直驱电路214)连接至接线盒222之前，执行校准。接线盒222被校准，使得外线圈234和内线圈238与位于接线盒222中的其相应电容器串联谐振。在一些示例中，对接线盒222的每个输入分别在相应的标称中心工作频率(仅作为示例，在2MHz或13.56MHZ)下执行校准。在一些示例中，校准是在无负载条件(对应于大气压下没有等离子体的处理室)下执行的。校准消除了由设计容差引起的变化，从而对于双频直驱系统从一个处理室到另一个处理室呈现相同的负载。

在一些示例中，校准电路520连接接线盒222的一个输入并且网络分析仪530连接接线盒222的另一个输入。校准电路520生成测试信号并且网络分析仪520测量响应。如果电容器的调节机构包括马达，则可以使用来自网络分析仪520的反馈重复该过程。可以通过切换校准电路520和网络分析仪520的位置来为接线盒222的另一个输入重复该过程。

现在参考图6，示出了线圈组件600。线圈组件600包括外线圈234和内线圈238、框架436和母连接器434。在一些示例中，框架436具有“X”形，臂610以90°间隔布置并且弧形部分620靠近臂610的端部沿周向在两个方向上延伸。例如螺钉或铆钉之类的紧固件640可用于将框架436直接连接至外线圈234和内线圈238。在一些示例中，框架436由绝缘材料制成。

现在参考图7，接线盒222将直驱外壳210中的直驱电路214连接至外线圈234和内线圈238。接线盒222包括侧壁710、712、716和718。内壁722和724是布置在侧壁710和716之间。内壁726布置在内壁724和侧壁712之间。电容器C1和C2布置在侧壁710、716、718和内壁720之间。电容器C3布置在侧壁710、712、716与内壁724和726之间。

风扇组件730邻近侧壁712布置以通过侧壁712中的孔734将气流供应到接线盒222中。风扇组件740也邻近侧壁718布置以通过侧壁718中的孔744将气流供应到接线盒222中。公连接器中的第一个422-1通过带752连接至电容器C3的一个极板上。电容器C3的第二极板通过带754连接至导体756(被绝缘体755包围)。导体756连接带757，带757连接至两个公连接器430。可以提供一个或多个孔780以允许空气流过接线盒222的底面782。

带758将公连接器430中的一个连接至接线盒222。带764连接至公连接器430中的两个。带770和772将公连接器430中的两个连接至接线盒222。带764通过导体766(穿过绝缘体768)连接至带770。带770连接至电容器C1和C2的第一极板。电容器C1和C2的第二极板通过带772连接至公连接器中的第二个422-2。

在一些示例中，电容器C1、C2和C3是可变电容器，其包括改变电容器C1、C2和C3的极板之间的关系的调节机构。在一些示例中，电容器C1、C2和C3包括具有不同直径并且同心布置的第一和第二金属圆筒体。电容器C1、C2和C3的电容值由第一和第二金属圆筒体的重叠量定义。在一些示例中，调节机构748包括螺纹螺钉、马达或其他机构，其使第一金属圆筒体相对于第二金属圆筒体轴向移动(或者相反)以改变重叠量。

风扇组件730和740驱动空气流进入接线盒222的侧隔室790和792，然后进入接线盒222的中心隔室794。空气通过底面782中的孔780和/或通过排放路径796排出。

现在参考图8，母连接器434允许公连接器430和母连接器434之间的相对运动。在一些示例中，母连接器434包括主体810。轴814从主体810延伸并且包括螺纹外表面818。公连接器430的轴插入到由母连接器434的主体810限定的腔820中。腔820的内表面限定了弹簧状表面830，其接合公连接器430的轴的外表面，同时允许公连接器430和母连接器434之间的移动并且同时保持它们之间的电连接。

现在参考图9，示出了包括接线盒222-1的直驱系统200-1。直驱系统200-1的接线盒222-1与以上参照图2示出和描述的直驱系统200的接线盒222的不同之处在于内线圈238-A和238-B的第二端子(标识为T3和T4)不接地，而是连接第四电容器C4，如图所示。第四电容器C4可以称为第三电容电路。

例如，第四电容器C4可以是固定真空电容器C4(例如，400pF)。与图2的所示的不包括第四电容器C4的配置相比，对于内线圈238-A和238-B中的相同RF电流，内线圈238-A和238-B的第一端子(标识为T1和T2)上的RF电压降低了大约一半。同时，第四电容C4也将T3、T4端的RF电压提高到与T1、T2端的RF电压大致相同，但极性相反。相反，在图2所示的配置中，端子T3和T4上的RF电压为零伏，因为端子T3和T4接地。第四电容器C4降低了T1、T2、T3和T4中RF电压的最大幅值，使得内线圈的端子不会具有幅值超过在陶瓷窗124上引起溅射的阈值的RF电压。这是有利的，因为在窗124上溅射会在衬底134上产生金属污染物和颗粒。第四电容器C4防止在窗124上溅射，进而防止衬底134上的金属污染物和颗粒。

前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方案在上面被描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方案描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其它实施方案的特征中实现和/或与任何其它实施方案的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方案不是相互排斥的，并且一个或多个实施方案彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间、电路元件之间、半导体层之间等)的空间和功能关系，各种术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨”、“在...顶部”、“在...上面”、“在...下面”和“设置”。除非将第一和第二元件之间的关系明确地描述为“直接”，否则在上述公开中描述这种关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元件之间不存在其它中间元件，但是也可以是间接关系，其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何处理，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。

概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定处理的操作参数。在一些实施方案中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。

在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供处理配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的处理的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的处理和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的处理。

示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。

Claims (24)

1.一种向等离子体处理系统提供RF功率的方法，其包括：

提供接线盒，所述接线盒包括：

第一连接器，其被配置为连接第一直驱电路；

多个第二连接器，其被配置为连接线圈外壳；以及

第一电容电路，其连接于所述第一连接器与所述多个第二连接器之间；

提供线圈外壳，所述线圈外壳包括：

多个第三连接器，其连接所述接线盒的所述多个第二连接器；以及

第一线圈和第二线圈，其连接所述线圈外壳的所述多个第三连接器；

将所述接线盒和所述线圈外壳布置为与处理室的窗相邻；以及

校准所述第一电容电路的电容值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在不激励所述处理室中的等离子体的情况下执行所述校准。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准在大气压下进行。

4.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述校准以提供所述第一直驱电路的在第一频率下的串联谐振。

5.根据权利要求4所述的方法，其还包括在校准所述第一电容电路的所述电容值之后，将包括所述第一直驱电路的直驱外壳布置为与所述接线盒相邻。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述接线盒还包括：

第四连接器，其被配置为连接第二直驱电路；

多个第五连接器，其被配置为连接所述线圈外壳；以及

第二电容电路，其连接在所述第四连接器和所述多个第五连接器之间。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述线圈外壳包括：

多个第六连接器，其连接所述接线盒的所述多个第五连接器；和

第三线圈和第四线圈，其连接所述线圈外壳的所述多个第六连接器。

8.根据权利要求7所述的方法，其还包括校准所述第二电容电路的电容值。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述线圈外壳的所述多个第三连接器使得能相对于所述接线盒的所述多个第二连接器移动。

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述第一线圈和所述第二线圈沿相反方向相互盘绕；

所述第三线圈和所述第四线圈沿相反方向相互盘绕；以及

所述第一线圈和所述第二线圈布置在所述第三线圈和所述第四线圈的内侧或外侧。

11.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一直驱电路包括：

时钟发生器，其以所述第一频率产生时钟信号；

栅极驱动器，其连接所述时钟发生器的输出；

DC电源；和

半桥，其连接所述栅极驱动器和所述DC电源。

12.一种用于向衬底处理系统提供RF功率的直驱系统，其包括：

直驱外壳，其包括：

第一直驱电路，其位于所述直驱外壳中并以第一频率运行；和

第一连接器，其连接所述第一直驱电路；

接线盒，其布置成与所述直驱外壳相邻，并且包括：

第一电容电路，其连接所述第一直驱电路；

第一连接器，其位于所述接线盒的一侧，与所述第一电容电路的一端子连接，并与所述直驱外壳的所述第一连接器配合；

第二和第三连接器，其连接所述第一电容电路的另一端子；以及邻近所述接线盒布置的线圈外壳，其包括：

第一线圈和第二线圈；以及

第一和第二连接器，其与所述接线盒的所述第二和第三连接器配合。

13.根据权利要求12所述的直驱系统，其中，所述线圈外壳的所述第一和第二连接器以及所述接线盒的所述第二和第三连接器使得所述第一线圈和第二线圈能移动。

14.根据权利要求12所述的直驱系统，其中所述第一直驱电路包括：

时钟发生器，其以所述第一频率产生时钟信号；

栅极驱动器，其连接所述时钟发生器的输出；

DC电源；和

半桥，其连接所述栅极驱动器和所述DC电源。

15.根据权利要求12所述的直驱系统，其中所述第一线圈和第二线圈沿相反方向相互盘绕。

16.根据权利要求12所述的直驱系统，其中所述直驱外壳还包括：

第二直驱电路，其位于所述直驱外壳中并以第二频率运行；以及

第二连接器，其连接所述第二直驱电路。

17.根据权利要求16所述的直驱系统，其中所述接线盒还包括：

第二电容电路，其连接所述第二直驱电路；

第二连接器，其位于所述接线盒的一侧，与所述第二电容电路的一端子连接，并且与所述直驱外壳的第二连接器配合；以及

第四和第五连接器，其连接所述第二电容电路的另一端子。

18.根据权利要求17所述的直驱系统，其中所述线圈外壳还包括：

第三线圈和第四线圈；以及

第三和第四连接器，其与所述接线盒的所述第四和第五连接器配合。

19.根据权利要求18所述的直驱系统，其中：

所述第一线圈和所述第二线圈沿相反方向相互盘绕；并且

所述第三线圈和所述第四线圈沿相反方向相互盘绕。

20.根据权利要求18所述的直驱系统，其中所述第一线圈和所述第二线圈被布置在所述第三线圈和所述第四线圈的内侧或外侧。

21.根据权利要求18所述的直驱系统，其中：

所述第一线圈与所述第二线圈的第一端子连接所述第一电容电路；

所述第三线圈和所述第四线圈的第一端子连接所述第二电容电路；以及

所述第一、第二、第三、和第四线圈的第二端子连接参考电位。

22.根据权利要求18所述的直驱系统，其中：

所述第一、第二、第三、和第四线圈的第一端子分别连接所述线圈外壳的所述第一、第二、第三、和第四连接器；

所述线圈外壳还包括分别连接第一、第二、第三和第四线圈的第二端子的第五、第六、第七和第八连接器；以及

所述接线盒还包括连接参考电位并且分别与所述线圈外壳的所述第五、第六、第七和第八连接器配合的第六、第七、第八和第九连接器。

23.根据权利要求18所述的直驱系统，其中：

所述接线盒还包括第三电容电路；

所述第一线圈与所述第二线圈的第一端子连接所述第一电容电路；

所述第三线圈与所述第四线圈的第一端子连接所述第二电容电路；

所述第一线圈与所述第二线圈的第二端子连接参考电位；以及

所述第三线圈与所述第四线圈的第二端子连接所述第三电容电路。

24.根据权利要求18所述的直驱系统，其中：

所述接线盒还包括第三电容电路；

所述第一、第二、第三、和第四线圈的第一端子分别连接所述线圈外壳的所述第一、第二、第三、和第四连接器；

所述线圈外壳还包括分别连接所述第一、第二、第三、和第四线圈的第二端子的第五、第六、第七、和第八连接器；

所述接线盒还包括连接参考电位的第六和第七连接器，并且还包括连接所述第三电容电路的第八和第九连接器；以及

所述接线盒的第六、第七、第八、和第九连接器分别与所述线圈外壳的所述第五、第六、第七、和第八连接器配合。

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