CN117981041A - 用于直接驱动式射频电源的接合系统 - Google Patents

Abstract

一种用于直接驱动式射频电源的接合系统包含第一端子，该第一端子被连接至射频信号供应引脚，该射频信号供应引脚被连接至直接驱动式射频信号产生器的输出端。该接合系统还包含第二端子，该第二端子被连接至等离子体处理室的线圈。该接合系统包含连接在该第一端子与该第二端子之间的电抗电路。该电抗电路被配置成在从该第一端子到该第二端子的路程中使成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。该电抗电路包含可变电容器，该可变电容器具有电容设定以使高峰量的射频功率从该直接驱动式射频信号产生器通过该电抗电路而传输至该线圈。

Description

用于直接驱动式射频电源的接合系统

背景技术

等离子体处理系统用于在半导体晶片上制造半导体装置，例如芯片/管芯。在等离子体处理系统中，半导体晶片被暴露于各种类型的等离子体，以例如通过材料沉积和/或材料移除和/或材料植入和/或材料改性等等，引起半导体晶片的条件的规定变化。按照惯例，等离子体处理系统包含射频(RF)源、RF传输缆线、RF阻抗匹配网络、电极、以及等离子体产生室。RF源通过RF传输缆线而连接至RF阻抗匹配网络。RF阻抗匹配网络通过电导体而连接至电极。由RF源所产生的RF功率通过RF传输缆线并且通过RF阻抗匹配网络而传输至电极。从电极所传输的RF功率在等离子体产生室内使处理气体转变成等离子体。在本公开内容中所述的实施方案正是在这种背景下产生。

发明内容

在一示例性实施方案中，一种接合系统被公开用于RF功率传输系统，该RF功率传输系统被用于等离子体处理室。该接合系统包含被配置成连接至RF信号供应引脚(pin)的第一端子，该RF信号供应引脚被连接至直接驱动式RF信号产生器的一输出端。该接合系统包含被配置成连接至线圈的第二端子。该接合系统包含连接在该第一端子与该第二端子之间的电抗电路。该电抗电路被配置成在从该第一端子到该第二端子的路程中使成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。

在一示例性实施方案中，公开一种用于等离子体处理室的RF功率传输系统。该RF功率传输系统包含直接驱动式RF信号产生器、线圈、以及电抗电路。该电抗电路被连接在该直接驱动式RF信号产生器的输出端与该线圈之间。该电抗电路经连接以接收来自该直接驱动式RF信号产生器的该输出端的成形放大方形波形信号。该电抗电路被配置成在从该直接驱动式RF信号产生器到该线圈的路程中使该成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。

在一示例性实施方案中，一种方法被公开用于将RF功率从直接驱动式RF电源输送到等离子体处理室。该方法包含将成形放大方形波形信号从直接驱动式RF信号产生器的输出端传输至电抗电路。该电抗电路进行操作以使该成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。该方法还包含将该成形正弦信号从该电抗电路的输出端传输至所述等离子体处理室的线圈。该成形正弦信号将RF功率传送到该线圈。该方法还包含调整该电抗电路内的电容设定，以使高峰量的RF功率从该直接驱动式RF信号产生器通过该电抗电路而传输至该线圈。

所述实施方案的其他方面与优点通过下列详细说明和附图而变得更加明显。

附图说明

图1A根据某些实施方案显示了包含直接驱动式RF电源的等离子体处理系统的等角视图。

图1B根据某些实施方案显示了图1A的等离子体处理系统的前视图。

图1C根据某些实施方案显示了图1A的等离子体处理系统的后视图。

图1D根据某些实施方案显示了图1A的等离子体处理系统的左侧视图。

图1E根据某些实施方案显示了图1A的等离子体处理系统的右侧视图。

图2A根据某些实施方案显示了线圈组件的俯视图。

图2B根据某些实施方案显示了通过等离子体处理室所取得的竖直截面的图。

图3根据某些实施方案显示了等离子体处理系统的等角视图，其中，直接驱动式RF电源被移除以显示出平台。

图4A根据某些实施方案显示了等离子体处理系统的等角视图，其中，平台被移除以显示出第一RF连接壳体内的区域、第二RF连接壳体内的区域、以及计量壳体的T型内部区域。

图4B根据某些实施方案显示了等离子体处理系统的俯视图，其中，平台被移除。

图5根据某些实施方案显示了朝向等离子体处理系统的前面观看的等离子体处理系统的立体图，其中，可移除式门以及平台被移除。

图6根据某些实施方案显示了图5的等离子体处理系统的立体图，其中，第一RF跨接结构从第一上耦合结构与第一下耦合结构两者移除，且其中，第二RF跨接结构从第二上耦合结构与第二下耦合结构两者移除。

图7A根据某些实施方案显示了图5的等离子体处理系统的等角视图，其中，移除第一RF连接壳体、第二RF连接壳体、计量壳体、平台、以及直接驱动式RF电源。

图7B根据某些实施方案显示了图7A的等离子体处理系统的前视图。

图7C根据某些实施方案显示了图7A的等离子体处理系统的左侧透视图。

图8根据某些实施方案显示了等离子体处理系统的仰视图，其中，第一接合壳体与第二接合壳体的底盖被移除以显示第一电抗(reactive)电路与第二电抗电路的构件。

图9A根据某些实施方案显示了电路示意图，其描绘RF功率从第一直接驱动式RF信号产生器通过第一电抗电路而传输至线圈组件的外线圈。

图9B根据某些实施方案显示了如图7A所示的等离子体处理系统(从前左上视角观看)的等角视图，其中，第一接合壳体的壁被移除以显示出第一电抗电路的构件，且其中，第二接合壳体的壁被移除以显示出第二电抗电路的构件。

图9C根据某些实施方案显示了如图9B所示的等离子体处理系统(从后左上视角观看)的等角视图。

图10A根据某些实施方案显示了电路示意图，其描绘RF功率从第二直接驱动式RF信号产生器通过第二电抗电路而传输至线圈组件的内线圈。

图10B根据某些实施方案显示了如图7A所示的等离子体处理系统(从前右上视角观看)的等角视图，其中，第一接合壳体的壁被移除以显示出第一电抗电路的构件，且其中，第二接合壳体的壁被移除以显示出第二电抗电路的构件。

图10C根据某些实施方案显示了如图10B所示的等离子体处理系统(从后右下视角观看)的等角视图。

图11根据某些实施方案显示了如图7A所示的等离子体处理系统的俯视图，其中，第一接合壳体的壁被移除以显示出第一电抗电路的构件，且其中，第二接合壳体的壁被移除以显示出第二电抗电路的构件。

图12根据某些实施方案显示了第一电抗电路与外线圈之间的连接、以及第二电抗电路与内线圈之间的连接的立体图(从前左上视角观看)。

图13根据某些实施方案显示了第一电抗电路的特写立体图(从前右上视角观看)。

图14根据某些实施方案显示了第二电抗电路的特写立体图(从前左上视角观看)。

图15根据某些实施方案显示了第一直接驱动式RF信号产生器与第二直接驱动式RF信号产生器中的每一者如何通过对应的第一电抗电路或第二电抗电路连接至线圈组件的示意图。

图16根据某些实施方案显示了用于将RF功率从直接驱动式RF电源输送至等离子体处理室的方法的流程图。

图17根据某些实施方案显示了第一与第二直接驱动式RF信号产生器中的每一者的示意图。

图18根据某些实施方案显示了实现在FET两端电压限制器的半桥FET电路的电路示意图。

图19A根据某些实施方案显示了随时间变化的在第一/第二直接驱动式RF信号产生器的输出端处所产生的示例性成形放大方形波形的参数的绘图。

图19B根据某些实施方案显示了随时间变化的在第一/第二电抗电路的输出端处所产生的示例性成形正弦波形的参数的绘图。

图20A根据某些实施方案显示了随时间变化的在第一/第二电抗电路的输出端处所产生的示例性成形正弦波形的参数的绘图。

图20B根据某些实施方案显示了随时间变化的在第一/第二电抗电路的输出端处所产生的示例性成形正弦波形的参数的绘图。

图20C根据某些实施方案显示了随时间变化的在第一/第二电抗电路的输出端处所产生的示例性成形正弦波形的参数的绘图。

图20D根据某些实施方案显示了随时间变化的在第一/第二电抗电路的输出端处所产生的示例性成形正弦波形的参数的绘图。

具体实施方式

在以下说明内容中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践本公开的实施方案。在其他情况下，没有详细描述众所周知的处理操作，以免不必要地模糊本公开。

图1A根据某些实施方案显示了包含直接驱动式射频(RF)电源101的等离子体处理系统100的等角视图。图1B根据某些实施方案显示了等离子体处理系统100的前视图。图1C根据某些实施方案显示了等离子体处理系统100的后视图。图1D根据某些实施方案显示了等离子体处理系统100的左侧视图。图1E根据某些实施方案显示了等离子体处理系统100的右侧视图。

直接驱动式RF电源101被配置成产生RF功率并且将该RF功率输送至等离子体处理室111，而不需在路程中通过RF传输线与阻抗匹配网络来将RF信号传输至等离子体处理室111。直接驱动式RF电源101亦被称为无匹配等离子体源(MPS)。在图1A-1E的示例性实施方案中，直接驱动式RF电源101经连接以将RF功率输送至配置在等离子体处理室111的窗113上方的线圈组件109。在各种实施方案中，窗113是由例如石英的介电材料所形成，这允许RF功率从线圈组件109被传输而通过窗113并且进入到等离子体处理室111中。当RF功率被传输到等离子体处理室111中并且通过所述等离子体处理室时，RF功率在等离子体处理室111内使处理气体转变成等离子体，以对支撑在等离子体处理室111内的半导体晶片进行暴露。在各种实施方案中，等离子体用于例如通过材料沉积和/或材料移除和/或材料植入和/或材料改性等等来提供半导体晶片的条件的受控修改。同样，在某些实施方案中，于等离子体处理室111中产生等离子体，以提供等离子体处理室111的清理。以下就图15至20D来详细说明直接驱动式RF电源101。针对本论述内容，应理解，直接驱动式RF电源101被配置成产生具有随时间变化的规定波形的RF信号，并且将所产生的RF信号输送至线圈组件109。

根据某些实施方案，图2A显示线圈组件109的俯视图。在某些实施方案中，线圈组件109包含外线圈109O，其包含第一外线圈绕组(winding)109A以及第二外线圈绕组109B。在某些实施方案中，第一外线圈绕组109A与第二外线圈绕组109B彼此交错，以便相对于从线圈组件109的中心水平向外延伸的径向，以交替顺序进行安置。第一外线圈绕组109A的第一端经连接以通过连接器202A1接收来自直接驱动式RF电源101的RF功率。第一外线圈绕组109A的第二端通过连接器202A2而连接至参考接地电位。第二外线圈绕组109B的第一端经连接以通过连接器202B1接收来自直接驱动式RF电源101的RF功率。第二外线圈绕组109B的第二端通过连接器202B2而连接至参考接地电位。在某些实施方案中，线圈组件109包含内线圈109I，其包含第一内线圈绕组109C以及第二内线圈绕组109D。在某些实施方案中，第一内线圈绕组109C与第二内线圈绕组109D彼此交错，以便相对于从线圈组件109的中心水平向外延伸的径向，以交替顺序进行安置。第一内线圈绕组109C的第一端经连接以通过连接器202C1接收来自直接驱动式RF电源101的RF功率。第一内线圈绕组109C的第二端通过连接器202C2而连接至参考接地电位。第二内线圈绕组109D的第一端经连接以通过连接器202D1接收来自直接驱动式RF电源101的RF功率。第二内线圈绕组109D的第二端通过连接器202D2而连接至参考接地电位。应理解，线圈组件109被显示作为示例。在各种实施方案中，线圈组件109可包含单一线圈绕组或多个线圈绕组。同样，在各种实施方案中，线圈组件109的多个绕组可排列成多个(例如2、3、4个等等)线圈区域，例如，如图2A所示的内线圈109I的区域以及外线圈109O的区域。在某些实施方案中，无论线圈组件109的配置如何，线圈组件109中的每一线圈绕组经连接以接收来自直接驱动式RF电源101的RF功率。

在某些实施方案中，直接驱动式RF电源101包含复数直接驱动式RF信号产生器，其独立地产生RF信号并且将所述RF信号供应至线圈组件109的不同部分。例如，在某些实施方案中，如图1A-1E所示，直接驱动式RF电源101包含第一直接驱动式RF信号产生器101A以及第二直接驱动式RF信号产生器101B。第一直接驱动式RF信号产生器101A经连接以产生RF信号并且将所述RF信号供应至线圈组件109的第一外线圈绕组109A与第二外线圈绕组109B。第二直接驱动式RF信号产生器101B经连接以产生RF信号并且将所述RF信号供应至线圈组件109的第一内线圈绕组109C与第二内线圈绕组109D。应理解，在各种实施方案中，直接驱动式RF电源101包含多于二个的直接驱动式RF信号产生器，其用于产生RF信号并且将所述RF信号分别供应至在线圈组件109内的多于二个的线圈，其中，线圈组件109中的每一线圈包含一或更多线圈绕组。同样，在某些实施方案中，直接驱动式RF电源101包含单一直接驱动式RF信号产生器，其用于产生RF信号并且将所述RF信号供应至在线圈组件109内的单一线圈，其中，单一线圈包含一或更多线圈绕组。

在某些实施方案中，如图1A-1E所示，直接驱动式RF电源101被配置在等离子体处理室111的上方，且直接驱动式RF电源101通过计量阶层103、RF功率接合阶层105、以及线圈组件阶层107而与等离子体处理室111隔开。在某些实施方案中，计量阶层103竖直地设置在直接驱动式RF电源101与RF功率接合阶层105之间，且线圈组件阶层107被设置在RF功率接合阶层105的下方。计量阶层103包含计量壳体115。在某些实施方案中，当从计量壳体115的上方观看时，计量壳体115具有T型内部容积。在各种实施方案中，计量设备，例如光学计量设备、热计量设备、电计量设备等等，被配置在计量壳体115的内部容积内。应理解，这提供将计量设备安置紧邻于等离子体处理室111与线圈组件109，以提供了计量设备部署与连接的简化。在某些实施方案中，平台114被配置在计量壳体115上。平台114提供了用于支撑直接驱动式RF电源101的基底结构。

在某些实施方案中，计量阶层103还包含第一RF连接壳体117A以及第二RF连接壳体117B。第一RF连接壳体117A被形成以提供受保护区域，在该受保护区域内并且通过该受保护区域，配置RF连接结构以提供从第一直接驱动式RF信号产生器101A到线圈组件109的外线圈109O的RF功率传输。可移除式门119A经设置以覆盖进入在第一RF连接壳体117A内的区域中的出入开口502A(参见图5)。第二RF连接壳体117B被形成以提供受保护区域，在该受保护区域内并且通过该受保护区域，配置RF连接结构以提供从第二直接驱动式RF信号产生器101B到线圈组件109的内线圈109I的RF功率传输。可移除式门119B经设置以覆盖进入在第二RF连接壳体117B内的区域中的出入开口502B(参见图5)。

RF功率接合阶层105包含第一接合壳体121A、第二接合壳体121B、以及线圈连接壳体125。在某些实施方案中，线圈连接壳体125基本上以等离子体处理室111为中心，并且对应地基本上以配置在等离子体处理室111的窗113上方的线圈组件109为中心。第一接合壳体121A包含内部区域，于该内部区域中配置第一电抗电路901(参见图9)，且第一电抗电路901连接在第一直接驱动式RF信号产生器101A与线圈组件109的外线圈109O之间。第一接合壳体121A与第一电抗电路901为第一RF接合系统的部分。

第二接合壳体121B包含内部区域，于该内部区域中配置第二电抗电路1001(参见图10)，且第二电抗电路1001连接在第二直接驱动式RF信号产生器101B与线圈组件109的内线圈109I之间。第二接合壳体121B与第二电抗电路1001为第二RF接合系统的部分。线圈连接壳体125包含内部区域，于该内部区域中配置第一导电结构1101(参见图11)，以将第一电抗电路901电连接至线圈组件109的外线圈109O，并且在该内部区域中配置第二导电结构1107(参见图11)，以将第二电抗电路1001电连接至线圈组件109的内线圈109I。线圈连接壳体125还容纳第三导电结构1103(参见图11)以及第四导电结构1105(参见图11)，以提供线圈组件109的外线圈109O对参考接地电位(例如，对存在于线圈连接壳体125的壁上的参考接地电位)的电连接。线圈连接壳体125亦容纳第五导电结构1109(参见图11)，以提供从线圈组件109的内线圈109I到第二电抗电路1001的接地回路(ground return)电连接。

在某些实施方案中，第一接合壳体121A装设有风扇123A，以使空气循环通过第一接合壳体121A的内部区域而维持第一电抗电路901内的构件的冷却。同样，在某些实施方案中，第二接合壳体121B装设有风扇123B，以使空气循环通过第二接合壳体121B的内部区域而维持第二电抗电路1001内的构件的冷却。此外，在某些实施方案中，第一接合壳体121A包含出入口707A，通过该出入口，可配置装置或工具，以提供第一电抗电路901内的其中一或更多构件的调整，例如提供第一电抗电路901内的可变电容器的设定的调整。同样，在某些实施方案中，第二接合壳体121B包含出入口707B，通过该出入口，可配置装置或工具，以提供第二电抗电路1001内的其中一或更多构件的调整，例如提供第二电抗电路1001内的可变电容器的设定的调整。

根据某些实施方案，图2B显示通过等离子体处理室111所取得的竖直截面的图。图2B的竖直截面图对应于如图2A中所指出的视图A-A。应理解，图2B的竖直截面图是描绘等离子体处理室111的简化表征。在各种实施方案中，等离子体处理室111包含其他构件与特征，为了避免对等离子体处理室111的相关说明内容造成非必要性的混淆而不在图2B中显示所述其他构件与特征。此外，在各种实施方案中，图2B中所描绘的构件可在不背离如此处所论述的其预期目的的情况下，以不同于在图2B中的其特定表征的方式成形、安置、以及定向。等离子体处理室111包含衬底支架201(例如，静电夹头)，在衬底203的等离子体处理期间，衬底203(例如，半导体晶片)被支撑在该衬底支架上。在等离子体处理室111的操作期间，如箭头205所指示，使处理气体流入等离子体处理室111内的处理区域209中。此外，在等离子体处理室111的操作期间，将RF功率从第一直接驱动式RF信号产生器101A供应至外线圈109O和/或从第二直接驱动式RF信号产生器101B供应至内线圈109I。RF功率从内线圈109I和/或外线圈109O传输通过窗113并且通过等离子体处理室111内的处理区域209。

在处理区域209内，RF功率使处理气体转变成等离子体211，以对支撑在衬底支架201上的衬底203进行暴露。此外，在等离子体处理室111的操作期间，如箭头207所指示，将出自衬底203的处理的排放气体与副产品材料从等离子体处理室111进行排放。应理解，在各种实施方案中，等离子体处理室111的操作可包括许多其他额外操作，在其他额外操作中，例如产生在衬底203电平的偏压电压以使等离子体211的带电成分吸引朝向衬底203或排斥远离该衬底、和/或控制衬底203的温度、和/或将额外的RF功率施加至配置在衬底支架201内的一或更多电极以产生额外的等离子体211。此外，在各种实施方案中，等离子体处理室111根据规定配方进行操作，除了与衬底203的等离子体处理相关的基本上任何其他处理参数以外，该规定配方指定用于控制下列其中一或更多者的时间安排：对处理区域209的处理气体供应、处理区域209内的压力与温度、对内线圈109I和/或外线圈109O的RF功率供应、在衬底203电平的偏压电压供应、对衬底支架201内的电极的RF功率供应。

根据某些实施方案，图3显示等离子体处理系统100的等角视图，其中，直接驱动式RF电源101被移除以显示出平台114。第一上RF连接结构301A从第一RF连接壳体117A内的区域延伸穿过平台114而与第一直接驱动式RF信号产生器101A的RF供应输出端连接。第一上RF连接结构301A是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，RF绝缘体结构303A被配置在第一上RF连接结构301A与平台114之间，以防止RF功率耦合至平台114。在某些实施方案中，替代RF绝缘体结构303A，在第一上RF连接结构301A与平台114之间维持开放空间，以防止RF功率耦合至平台114。在某些实施方案中，在第一上RF连接结构301A与平台114之间提供开放空间与RF绝缘体结构303A的变体的组合，以防止RF功率耦合至平台114。第二上RF连接结构301B从第二RF连接壳体117B内的区域延伸穿过平台114而与第二直接驱动式RF信号产生器101B的RF供应输出端连接。第二上RF连接结构301B是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，RF绝缘体结构303B被配置在第二上RF连接结构301B与平台114之间，以防止RF功率耦合至平台114。在某些实施方案中，替代RF绝缘体结构303B，在第二上RF连接结构301B与平台114之间维持开放空间，以防止RF功率耦合至平台114。在某些实施方案中，在第二上RF连接结构301B与平台114之间提供开放空间与RF绝缘体结构303B的变体的组合，以防止RF功率耦合至平台114。

图4A根据某些实施方案显示了等离子体处理系统100的等角视图，其中，平台114被移除以显示出第一RF连接壳体117A内的区域302A、第二RF连接壳体117B内的区域302B、以及计量壳体115的T型内部区域401。如先前所述，在各种实施方案中，计量设备，除了其他类型的计量设备以外，例如光学计量设备、和/或热计量设备、和/或电计量设备，被配置在计量壳体115的T型内部区域401内。根据某些实施方案，图4B显示等离子体处理系统100的俯视图，其中，平台114被移除。在某些实施方案中，观察孔403被形成穿过计量壳体115的底部，以提供通过窗113进入到等离子体处理室111内的处理区域209中的清晰视线。在某些实施方案中，观察孔403被配置在计量壳体115的内部区域401内的光学计量装置所使用，以获得在等离子体处理室111内的处理区域209中所产生的等离子体211的直接视线。

图5根据某些实施方案显示了朝向等离子体处理系统100的前面观看的等离子体处理系统100的立体图，其中，可移除式门119A与119B以及平台114被移除。具体而言，可移除式门119A被移除以显示出进入在第一RF连接壳体117A内的区域302A中的出入开口502A。同样，可移除式门119B被移除以显示出进入在第二RF连接壳体117B内的区域302B中的出入开口502B。在某些实施方案中，第一上RF连接结构301A向下延伸而与第一上耦合结构503A连接。第一上耦合结构503A是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。第一下耦合结构505A被安置在第一RF连接壳体117A的内部区域302A内的第一上耦合结构503A的下方并且与其隔开。第一下耦合结构505A是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A中的每一者被形成而具有如基本上环状的圆柱形形状，以及对应的圆柱轴被定位在指向第一RF连接壳体117A的出入开口502A的基本水平方位。

第一RF跨接结构501A被配置成插入第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A两者，以在第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A之间建立电连接。第一RF跨接结构501A是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，当第一RF跨接结构501A插入第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A两者的开口时，第一RF跨接结构501A被配置成实体接触第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A两者。以这种方式，利用同时插入第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A两者的开口的第一RF跨接结构501A，从第一直接驱动式RF信号产生器101A供应至第一上RF连接结构301A的RF功率通过第一上耦合结构503A传输至第一RF跨接结构501A，并且通过第一RF跨接结构501A传输至第一下耦合结构505A。

第二RF跨接结构501B被配置成插入第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B两者，以在第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B之间建立电连接。第二RF跨接结构501B是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，当第二RF跨接结构501B插入第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B两者的开口时，第二RF跨接结构501B被配置成实体接触第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B两者。以这种方式，利用同时插入第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B两者的开口的第二RF跨接结构501B，从第二直接驱动式RF信号产生器101B供应至第二上RF连接结构301B的RF功率通过第二上耦合结构503B传输至第二RF跨接结构501B，并且通过第二RF跨接结构501B传输至第二下耦合结构505B。

根据某些实施方案，图6显示图5的等离子体处理系统100的立体图，其中，第一RF跨接结构501A从第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A两者移除，且其中，第二RF跨接结构501B从第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B两者移除。在某些实施方案中，第一RF跨接结构501A可通过第一RF连接壳体117A的开口502A访问，以从第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A两者滑动移除以及插入该两者。同样，在某些实施方案中，第二RF跨接结构501B可通过第二RF连接壳体117B的开口502B访问，以从第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B两者滑动移除以及插入该两者。如箭头601A所指示，第一RF跨接结构501A的移除被用于将第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A分离，以使RF功率不从第一上耦合结构503A传输至第一下耦合结构505A。同样，如箭头601B所指示，第二RF跨接结构501B的移除被用于将第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B分离，以使RF功率不从第二上耦合结构503B传输至第二下耦合结构505B。

根据某些实施方案，图7A显示图5的等离子体处理系统100的等角视图，其中，移除第一RF连接壳体117A、第二RF连接壳体117B、计量壳体115、平台114、以及直接驱动式RF电源101。根据某些实施方案，图7B显示图7A的等离子体处理系统100的前视图。根据某些实施方案，图7C显示图7A的等离子体处理系统100的左侧立体图。图7A-7C显示插入第一上耦合结构503A与第一下耦合结构505A两者的第一RF跨接结构501A。图7A-7C还显示插入第二上耦合结构503B与第二下耦合结构505B两者的第二RF跨接结构501B。图7A与7C还显示位于线圈连接壳体125内部的开放区域701。第一下耦合结构505A连接至第一下RF连接结构705A，该第一下RF连接结构是从位于第一RF连接壳体117A内部的区域302A延伸到位于第一接合壳体121A内部的区域703A。第一下RF连接结构705A是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，第一下RF连接结构705A延伸穿过位于第一接合壳体121A的顶部的开口，该开口的尺寸足够大以确保RF功率不从第一下RF连接结构705A耦合至第一接合壳体121A的壁。第二下耦合结构505B被连接至第二下RF连接结构705B，该第二下RF连接结构是从位于第二RF连接壳体117B内部的区域302B延伸到位于第二接合壳体121B内部的区域703B。第二下RF连接结构705B是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，第二下RF连接结构705B延伸穿过位于第二接合壳体121B的顶部的开口，该开口的尺寸足够大以确保RF功率不从第二下RF连接结构705B耦合至第二接合壳体121B的壁。

根据某些实施方案，图8显示等离子体处理系统100的仰视图，其中，第一接合壳体121A与第二接合壳体121B的底盖被移除以显示第一电抗电路901与第二电抗电路1001的构件。第一接合壳体121A包含第一电抗电路901，这在下文中就图9A-9C进行说明。第一电抗电路901包含第一电容器801以及第二电容器803。在某些实施方案中，第一电容器801为可变电容器，而第二电容器803为固定电容器。在某些实施方案中，第一电容器801为包含电容设定控制件801A的可变电容器，该电容设定控制件可通过在第一接合壳体121A的前壁上的出入口707A物理地访问。在某些实施方案中，电容设定控制件801A可通过使用插入穿过第一接合壳体121A的前壁上的出入口707A的工具(例如，螺丝刀)进行调整。在某些实施方案中，电容设定控制件801A包含经连接以控制第一电容器801的电容设定的步进马达，其中，该步进马达受到以电方式或无线方式传送到该步进马达的信号所控制，从而进行电容设定控制件801A的自动和/或远程调整。

第一电容器801的输入端子通过连接结构805而电连接至第一下RF连接结构705A。第二电容器803的输入端子还通过连接结构805而电连接至第一下RF连接结构705A。连接结构805是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，连接结构805形成为导电铰接带(articulated strap)结构。第一电容器801的输出端子通过连接结构807而电连接至连接器809，该连接器从位于第一接合壳体121A内部的区域703A延伸穿过开口907(参见图9B)而到达位于线圈连接壳体125内部的区域701。连接器809是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。第二电容器803的输出端子亦通过连接结构807而电连接至连接器809。连接结构807是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，连接结构807形成为导电铰接带结构。连接器809电连接至配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第一导电结构1101(参见图11)，以使第一电抗电路901通过连接器809及第一导电结构1101而电连接至线圈组件109的外线圈109O。以这种方式，RF功率经由连接结构807、连接器809、以及第一导电结构1101而从第一电抗电路901传输至外线圈109O。

第二接合壳体121B包含第二电抗电路1001，这在下文中就图10A-10C进行说明。第二电抗电路1001包含第一电容器811以及第二电容器813。在某些实施方案中，第一电容器811为可变电容器，而第二电容器813为固定电容器。在某些实施方案中，第一电容器811为可变电容器，且第二电容器813也为可变电容器。在某些实施方案中，第一电容器811为包含电容设定控制件811A的可变电容器，该电容设定控制件可通过在第二接合壳体121B的前壁上的出入口707B物理地访问。在某些实施方案中，电容设定控制件811A可通过使用插入穿过第二接合壳体121B的前壁上的出入口707B的工具(例如，螺丝刀)进行调整。在某些实施方案中，电容设定控制件811A包含经连接以控制第一电容器811的电容设定的步进马达，其中，该步进马达受到以电方式或无线方式传送到该步进马达的信号所控制，从而进行电容设定控制件811A的自动和/或远程调整。在某些实施方案中，第二电容器813为包含电容设定控制件813A的可变电容器，该电容设定控制件可通过在第二接合壳体121B的前壁上的出入口707B物理地访问。在某些实施方案中，电容设定控制件813A可通过使用插入穿过第二接合壳体121B的前壁上的出入口707B或穿过另一出入口(其被形成穿过第二接合壳体121B的某个壁)的工具(例如，螺丝刀)进行调整。在某些实施方案中，电容设定控制件813A包含经连接以控制第二电容器813的电容设定的步进马达，其中，该步进马达受到以电方式或无线方式传送到该步进马达的信号所控制，从而进行电容设定控制件813A的自动和/或远程调整。

第一电容器811的输入端子通过连接结构817而电连接至第二下RF连接结构705B(参见图9B)。连接结构817是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，连接结构817被形成为导电铰接带结构。第一电容器811的输出端子通过连接结构818而电连接至连接器821(参见图9B)，该连接器是从位于第二接合壳体121B内部的区域703B延伸穿过开口909(参见图9B)而到达位于线圈连接壳体125内部的区域701。连接器821是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。连接器821电连接至配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第二导电结构1107(参见图11)，以使第二电抗电路1001通过连接器821及第二导电结构1107而电连接至线圈组件109的内线圈109I。以这种方式，RF功率经由连接结构817、连接器821、以及第二导电结构1107而从第二电抗电路1001传输至内线圈109I。

第二电容器813的输入端子电连接至连接结构815。连接结构815电连接至连接器819。连接器819从位于第二接合壳体121B内部的区域703B延伸穿过开口911而到达位于线圈连接壳体125内部的区域701。连接器819电连接至配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第五导电结构1109(参见图11)，以使接地回路电连接是从线圈组件109的内线圈109I延伸穿过第二电抗电路1001。连接结构815与连接器819中的每一者是由导电材料所形成，RF功率易于通过其进行传输。在某些实施方案中，连接结构815被形成为导电铰接带结构。第二电容器813的输出端子亦电连接至参考接地电位903。在某些实施方案中，第二电容器813的输出端子电连接至第二接合壳体121B的壁，其中，第二接合壳体121B的壁电连接至参考接地电位903。在某些实施方案中，第二电容器813的输出端子实体附接至第二接合壳体121B的壁。

根据某些实施方案，图9A显示电路示意图，其描绘RF功率从第一直接驱动式RF信号产生器101A通过第一电抗电路901而传输至线圈组件109的外线圈109O。图9A的电路示意图显示第一电容器801与第二电容器803的输入端子通过第一上RF连接结构301A、第一上耦合结构503A、第一RF跨接结构501A、第一下耦合结构505A、第一下RF连接结构705A、以及连接结构805的组合而电连接至第一直接驱动式RF信号产生器101A的输出端。图9A的电路示意图还显示第一电容器801与第二电容器803的输出端子通过连接结构807、连接器809、第一导电结构1101、以及连接器202A1与202B1的组合而电连接至外线圈109O的RF供应端。图9A的电路示意图还显示外线圈109O的接地回路端通过连接器202A2、第三导电结构1103(参见图11)、连接器202B2、以及第四导电结构1105(参见图11)的组合而电连接至参考接地电位903。图9A的电路示意图还显示第一接合壳体121A的壁通过电连接905而电连接至参考接地电位903。第一电容器801与第二电容器803的组合有效地抵消外线圈109O的串联电感而提供串联共振，以使由第一直接驱动式RF信号产生器101A所见的负载成真。

图9B根据某些实施方案显示了如图7A所示的等离子体处理系统100(从前左上视角观看)的等角视图，其中，第一接合壳体121A的壁被移除以显示出第一电抗电路901的构件，且其中，第二接合壳体121B的壁被移除以显示出第二电抗电路1001的构件。图9C根据某些实施方案显示了如图9B所示的等离子体处理系统100(从后左上视角观看)的等角视图。

图10A根据某些实施方案显示了电路示意图，其描绘RF功率从第二直接驱动式RF信号产生器101B通过第二电抗电路1001而传输至线圈组件109的内线圈109I。图10A的电路示意图显示第一电容器811的输入端子通过第二上RF连接结构301B、第二上耦合结构503B、第二RF跨接结构501B、第二下耦合结构505B、第二下RF连接结构705B、以及连接结构817的组合而电连接至第二直接驱动式RF信号产生器101B的输出端。图10A的电路示意图还显示第一电容器811的输出端子通过连接结构818、连接器821、第二导电结构1107、以及连接器202C1与202D1的组合而电连接至内线圈109I的RF供应端。图10A的电路示意图还显示内线圈109I的接地回路端通过连接器202C2与202D2、第五导电结构1109(参见图11)、连接器819、以及连接结构815的组合而电连接至第二电容器813的输入端子。图10A的电路示意图还显示第二电容器813的输出端子通过电连接1003而电连接至参考接地电位903。图10A的电路示意图还显示第二接合壳体121B的壁通过电连接1004而电连接至参考接地电位903。

电容器811有效地抵消内线圈109I的串联电感而提供串联共振，以使由第二直接驱动式RF信号产生器101B所见的负载成真。此外，电容器813提供内线圈109I的平衡，使得在第一内线圈绕组109C的两端处的电压相对于参考接地电位903而为反相(out of phase)(意指这些端电压大约为该参考接地电位的电压的二分之一)，并且使得在第二内线圈绕组109D的两端处的电压亦相对于参考接地电位903而为反相(意指这些端电压大约为该参考接地电位的电压的二分之一)。因为内线圈109I的端子与等离子体211之间的电压差被降低，所以通过电容器813的内线圈109I的这种平衡有助于防止由等离子体211的溅射所引起的对窗113的损坏。

根据某些实施方案，图10B显示如图7A所示的等离子体处理系统100(从前右上视角观看)的等角视图，其中，第一接合壳体121A的壁被移除以显示出第一电抗电路901的构件，且其中，第二接合壳体121B的壁被移除以显示出第二电抗电路1001的构件。根据某些实施方案，图10C显示如图10B所示的等离子体处理系统100(从后右下视角观看)的等角视图。

根据某些实施方案，图11显示如图7A所示的等离子体处理系统100的俯视图，其中，第一接合壳体121A的壁被移除以显示出第一电抗电路901的构件，且其中，第二接合壳体121B的壁被移除以显示出第二电抗电路1001的构件。配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第一导电结构1101被配置成将连接器809电连接至连接器202A1与202B1中的每一者。以这种方式，RF功率通过第一导电结构1101而从第一电抗电路901供应至外线圈109O的第一外线圈绕组109A与第二外线圈绕组109B的RF供应端。配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第二导电结构1107被配置成将连接器821电连接至连接器202C1与202D1中的每一者。以这种方式，RF功率通过第二导电结构1107而从第二电抗电路1001供应至内线圈109I的第一内线圈绕组109C与第二内线圈绕组109D的RF供应端。配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第三导电结构1103被配置成经由线圈连接壳体125而将第一外线圈绕组109A的接地回路端电连接至参考接地电位903。同样，配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第四导电结构1105被配置成经由线圈连接壳体125而将第二外线圈绕组109B的接地回路端电连接至参考接地电位903。配置在位于线圈连接壳体125内部的区域701内的第五导电结构1109被配置成将连接器819电连接至连接器202C2与202D2中的每一者。以这种方式，RF接地回路路径经设置以从第一内线圈绕组109C与第二内线圈绕组109D的接地回路端通过第五导电结构1109而到达在第二电抗电路1001内的第二电容器813的输入端子。

图11还显示形成在线圈连接壳体125的底部中的开口851，连接器202A2与202B1延伸穿过该开口而与外线圈109O连接。开口853还形成在线圈连接壳体125的底部中，连接器202C2与202D1延伸穿过该开口而与内线圈109I连接。开口855还形成在线圈连接壳体125的底部中，连接器202C1与202D2延伸穿过该开口而与内线圈109I连接。开口857还形成在线圈连接壳体125的底部中，连接器202A1与202B2延伸穿过该开口而与外线圈109O连接。

根据某些实施方案，图12显示第一电抗电路901与外线圈109O之间的连接、以及第二电抗电路1001与内线圈109I之间的连接的立体图(从前左上视角观看)。图12中所示的各种构件与先前就图1A至11所述者相同。根据某些实施方案，图13显示第一电抗电路901的特写立体图(从前右上视角观看)。图13中所示的各种构件与先前就图1A至11所述者相同。图14根据某些实施方案显示了第二电抗电路1001的特写立体图(从前左上视角观看)。图14中所示的各种构件与先前就图1A至11所述者相同。

图15根据某些实施方案显示了第一直接驱动式RF信号产生器101A与第二直接驱动式RF信号产生器101B中的每一者如何通过对应的第一电抗电路901或第二电抗电路1001连接至线圈组件109的示意图。第一直接驱动式RF信号产生器101A与第二直接驱动式RF信号产生器101B中的每一者包含输入部1502以及输出部1504。如箭头1511所指示，输入部1502电连接至输出部1504。对于第一直接驱动式RF信号产生器101A，如箭头1513所指示，输出部1504电连接至第一电抗电路901。对于第一直接驱动式RF信号产生器101A，箭头1513表示第一上RF连接结构301A、第一上耦合结构503A、第一RF跨接结构501A、第一下耦合结构505A、以及第一下RF连接结构705A的组合。对于第二直接驱动式RF信号产生器101B，如箭头1513所指示，输出部1504电连接至第二电抗电路1001。对于第二直接驱动式RF信号产生器101B，箭头1513表示第二上RF连接结构301B、第二上耦合结构503B、第二RF跨接结构501B、第二下耦合结构505B、以及第二下RF连接结构705B的组合。如箭头1515所指示，第一电抗电路901电连接至外线圈109O。对于第一电抗电路901，箭头1515表示连接器809、第一导电结构1101、以及连接器202A1与202B1的组合。如箭头1515所指示，第二电抗电路1001电连接至内线圈109I。对于第二电抗电路1001，箭头1515表示连接器821、第二导电结构1107、以及连接器202C1与202D1的组合。

输入部1502包含电信号产生器与栅极驱动器的一部分。输出部1504包含栅极驱动器的剩余部分以及半桥晶体管电路。在某些实施方案中，输入部1502包含控制器板，在该控制器板上实施电信号产生器以及整个栅极驱动器，以及输出部1504包含半桥晶体管电路。输入部1502产生多个方形波信号并且将所述方形波信号提供至输出部1504。输出部1504从接收自输入部1502的该多个方形波信号产生放大方形波形。输出部1504也使该放大方形波形的包络线(envelope)(例如峰到峰幅值(peak-to-peak magnitude))成形。例如，成形控制信号1503从输入部1502供应至输出部1504，以产生该包络线。成形控制信号1503具有用于使该放大方形波形成形以产生一成形放大方形波形的多个电压值。对于第一直接驱动式RF信号产生器101A，该成形放大方形波形从输出部1504传输至第一电抗电路901。对于第二直接驱动式RF信号产生器101B，该成形放大方形波形从输出部1504传输至第二电抗电路1001。

第一电抗电路901与第二电抗电路1001中的每一者移除(例如，滤除)该成形放大方形波形的较高阶谐波，以产生具有基本频率的成形正弦波形。在某些实施方案中，第一电抗电路901和/或第二电抗电路1001提供了在从约-2500欧姆延伸到约-10欧姆的范围内的电抗。该成形正弦波形具有与该成形放大方形波形相同的包络线。对于第一直接驱动式RF信号产生器101A，RF功率以具有该基本频率的该成形正弦波形的形式，从第一电抗电路901传输至外线圈109O。对于第二直接驱动式RF信号产生器101B，RF功率以具有该基本频率的该成形正弦波形的形式，从第二电抗电路1001传输至内线圈109I。如先前就图2B所论述，传输至内线圈109I和/或外线圈109O的RF功率被传输到等离子体室111中，以使处理室111内的一或更多处理气体转变成用于衬底203的处理的等离子体211。

在某些实施方案中，对于第一直接驱动式RF信号产生器101A，通过将质量因子控制信号1507从输入部1502传输至第一电抗电路901，以修改第一电抗电路901的电抗，其中，质量因子控制信号1507操纵第一电抗电路901的电抗的特定变化的实施(例如，通过操纵可变电容器801的电容设定的变化的实施)。在某些实施方案中，对于第二直接驱动式RF信号产生器101B，通过将质量因子控制信号1507从输入部1502传输至第二电抗电路1001，以修改第二电抗电路1001的电抗，其中，质量因子控制信号1507操纵第二电抗电路1001的电抗的特定变化的实施(例如，通过操纵可变电容器811的电容设定的变化的实施)。

在某些实施方案中，反馈信号1505从输出部1504的输出端O1发送至输入部1502。在某些实施方案中，从输出部1504所输出的该成形放大方形波形的时变电压与时变电流之间的相位差根据反馈信号1505确定，以进行输出部1504的控制，从而降低或消除该相位差。在某些实施方案中，对于第一直接驱动式RF信号产生器101A，除了反馈信号1505以外或者替代该反馈信号，可选的反馈信号1509从第一电抗电路901的输出端传输至输入部1502。在某些实施方案中，从第一电抗电路901所输出的该成形正弦波形的时变电压与时变电流之间的相位差根据反馈信号1509确定，以进行输出部1504和/或第一电抗电路901的控制，从而降低或消除该相位差。在某些实施方案中，对于第二直接驱动式RF信号产生器101B，除了反馈信号1505以外或者替代该反馈信号，可选的反馈信号1509从第二电抗电路1001的输出端传输至输入部1502。在某些实施方案中，从第二电抗电路1001所输出的该成形正弦波形的时变电压与时变电流之间的相位差根据反馈信号1509确定，以进行输出部1504和/或第二电抗电路1001的控制，从而降低或消除该相位差。

根据某些实施方案，图16显示用于将RF功率从直接驱动式RF电源101输送至等离子体处理室111的方法的流程图。该方法包含用于将一成形放大方形波形信号从第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端传输至电抗电路901/1001的操作1601，其中，电抗电路901/1001进行操作以使该成形放大方形波形信号转变成该成形正弦信号。在某些实施方案中，直接驱动式RF信号产生器101A/101B具有非50欧姆(non-50ohm)输出阻抗。该方法还包含用于将该成形正弦信号从电抗电路901/1001的输出端传输至等离子体处理室111的线圈109O/109I的操作1603。该成形正弦信号将RF功率传送到线圈109O/109I。该方法还包含用于调整电抗电路901/1001内的电容设定以使高峰量(peak amount)的RF功率从直接驱动式射频信号产生器101A/101B通过电抗电路901/1001而传输至线圈109O/109I的操作1605。

在某些实施方案中，在操作1605中调整电容设定基本上抵消经由线圈109O/109I而与直接驱动式RF信号产生器101A/101B所连接的一负载的一电感部分，以使得该负载主要为电阻性负载。在某些实施方案中，在操作1605中调整电容设定去除从直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端传输至电抗电路901/1001的该成形放大方形波形信号的非基本谐波分量(non-fundamental harmonic components)。在某些实施方案中，由第一直接驱动式RF信号产生器101A所输出的该成形放大方形波形信号具有约2百万赫(MHz)的频率，以及在操作1605中，将第一电抗电路901中的可变电容器801的电容设定调整在从约2500皮法(pF)延伸到约4500pF的范围内。在某些实施方案中，由第一直接驱动式RF信号产生器101A所输出的该成形放大方形波形信号具有约2MHz的频率，以及第一电抗电路901提供在从约-32欧姆延伸到约-17欧姆的范围内的电抗。在某些实施方案中，由第二直接驱动式RF信号产生器101B所输出的该成形放大方形波形信号具有约13.56百万赫(MHz)的频率，以及在操作1605中，将第二电抗电路1001中的可变电容器811的电容设定调整在从约5pF延伸到约1000pF的范围内。在某些实施方案中，由第二直接驱动式RF信号产生器101B所输出的该成形放大方形波形信号具有约13.56MHz的频率，以及第二电抗电路1001提供在从约-2410欧姆延伸到约-35欧姆的范围内的电抗。

根据某些实施方案，图17显示第一与第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B中的每一者的示意图。输入部1502包含控制器板1702以与栅极驱动器1711的一部分。栅极驱动器1711被耦合至控制器板1702。输出部1504包含栅极驱动器1711的剩余部分以及半桥场效晶体管(FET)电路1718。下述的半桥FET电路1718或树(tree)在此有时被称为放大电路，并且耦合至栅极驱动器1711。

控制器板1702包含控制器1704、信号产生器1706、以及频率输入1708。在某些实施方案中，控制器1704包含处理器以及内存装置。在某些实施方案中，控制器1704包含下列其中一或更多者：微处理器、特定应用集成电路(ASIC)、中央处理单元、处理器、可程序化逻辑设备(PLD)、以及场可程序化栅极数组(FPGA)。信号产生器1706为方形波振荡器，其产生方形波信号，例如数字波形或脉冲列。该方形波在第一逻辑电平(例如高(或一))与第二逻辑电平(例如低(或零))之间进行脉动。信号产生器1706以规定操作频率来产生该方形波信号，除了其他操作频率以外，例如400千赫(kHz)、或2MHz、或13.56MHz、或27MHz、或60MHz。

栅极驱动器1711包含第一部分，其具有栅极驱动器子部分1710、电容器1712、电阻1714、以及变压器1716的初级绕组1716A。栅极驱动器1711还包含第二部分(剩余部分)，其包含变压器1716的次级绕组1716B与1716C。栅极驱动器子部分1710包含多个栅极驱动器1710A与1710B。栅极驱动器1710A与1710B中的每一者在一端被耦合至正电压源，并且在其相对端被耦合至负电压源。半桥FET电路1718包含FET1718A以及FET1718B，所述FET是以推挽(push-pull)配置彼此耦合。在某些实施方案中，例如图17所显示者，FET1718A与1718B为n型FET，其当至少一阈值电压施加至其栅极导体时开启。然而，在其他实施方案中，FET1718A与1718B为p型FET，其当至少一阈值电压施加至其栅极导体时关闭。在某些实施方案中，FET1718A与FET1718B中的每一者被实现成金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。在某些实施方案中，使用另一类型的晶体管，除了其他以外，例如绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)、或金属半导体场效晶体管(MESFET)、或接面场效晶体管(JFET)，以代替FET1718A与1718B。在某些实施方案中，FET1718A与FET1718B中的每一者是由碳化硅、或硅、或氮化镓所制成。FET1718A与FET1718B中的每一者具有在预定范围内(例如，在从约0.01欧姆延伸到约10欧姆的范围内)的输出阻抗。在某些实施方案中，半桥FET电路1718包含直流(DC)轨道1713(示例在点线区域内)，其包含通过导体1719而电连接至FET1718A的第一端子的电压源Vdc。FET1718A的第二端子电连接至FET1718B的第一端子。FET1718B的第二端子电连接至参考接地电位。

在某些实施方案中，电压与电流(VI)探测器1750被耦合至半桥FET电路1718的输出端O1。VI探测器1750为传感器，其测量在输出端O1处的复电流、在输出端O1处的复电压、以及该复电压与该复电流之间的相位差。该复电流具有幅值和相位。同样，该复电压具有幅值和相位。输出端O1位于FET1718A的源极端子与FET1718B的漏极端子之间。VI探测器1750被耦合至控制器1704，以传输反馈信号1509。在某些实施方案中，使用电压(V)探测器1750以代替VI探测器1750。在这些实施方案中，电流(I)探测器1752被耦合至第一/第二电抗电路901/1001的输出端。V探测器1750为传感器，其测量在输出端O1处的时变复电压幅值与相位。I探测器1752为传感器，其测量在第一/第二电抗电路901/1001的输出端处的时变复电流幅值与相位。

控制器1704被耦合至信号产生器1706，以将频率输入1708(例如，操作频率)提供至信号产生器1706。控制器1704进一步通过导体而耦合至DC轨道1713的电压源Vdc。信号产生器1706还在其输出端处耦合至栅极驱动器1710A与1710B。栅极驱动器1710A的输出端被耦合至电容器1712。栅极驱动器1710B的输出端被耦合至电阻1714。电容器1712与电阻1714被耦合至变压器1716的初级绕组1716A的两端。电容器1712用于抵消或消除初级绕组1716A的电感。初级绕组1716A的电感的抵消或消除促进由栅极驱动器1710A与1710B所输出的栅极驱动信号的方形形状的产生。此外，电阻1714降低由信号产生器1706所产生的方形波信号的振荡。

变压器1716的次级绕组1716B的第一端电连接至FET1718A的栅极端子。次级绕组1716B的第二端电连接至FET1718A的第二端子与FET1718B的第一端子两者，该第一端子与该第二端子皆电连接至半桥FET电路1718的输出端O1。

变压器1716的次级绕组1716C的第一端电连接至FET1718B的栅极端子。次级绕组1716C的第二端电连接至参考接地电位。半桥FET电路1718的输出端O1电连接至第一/第二电抗电路901/1001的输入端。半桥FET电路1718的输出端O1会遇到电阻1720。电阻1720表示在与第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B连接的线圈组件109的部分中的电阻、由当存在于等离子体处理室111内时的等离子体211所呈现的电阻、以及从输出端O1到线圈组件109的RF功率传输路径的电阻的组合。

控制器1704产生设定，例如频率输入1708，并且将频率输入1708提供至信号产生器1706。频率输入1708为目标操作频率的数值，例如2MHz或13.56MHz。在接收来自控制器1704的设定时，信号产生器1706产生具有目标操作频率的输入RF信号。该输入RF信号为方形波信号。栅极驱动器1710A与1710B将该输入RF信号放大以产生放大RF信号，并且将该放大RF信号提供至变压器1716的初级绕组1716A。

基于在给定时间的该放大RF信号的电流流动的方向性，次级绕组1716B或次级绕组1716C产生在该给定时间具有阈值电压的栅极驱动信号。例如，当该放大RF信号的电流从初级绕组1716A的带正电端子(通过点所表示)流动到初级绕组1716A的带负电端子(通过没有点所表示)时，次级绕组1716B产生至少具有阈值电压的栅极驱动信号以开启FET1718A，且次级绕组1716C不产生阈值电压以使FET1718B为关闭。相反地，当该放大RF信号的电流从初级绕组1716A的带负电端子(通过没有点所表示)流动到初级绕组1716A的带正电端子(通过点所表示)时，次级绕组1716C产生至少具有阈值电压的栅极驱动信号以开启FET1718B，且次级绕组1716B不产生阈值电压以使FET1718A为关闭。

传输至FET1718A的栅极以及FET1718B的栅极的每一栅极驱动信号为具有目标操作频率的方形波信号(例如，数字信号或脉冲信号)。举例而言，传输至FET1718A的栅极以及FET1718B的栅极的每一栅极驱动信号在低电平与高电平之间变动。传输至FET1718A的栅极以及FET1718B的栅极的栅极驱动信号具有目标操作频率，并且相对于彼此而反向同步。还具体而言，在传输至FET1718A的栅极的栅极驱动信号从低电平变动至高电平的时段或时间的期间，传输至FET1718B的栅极的栅极驱动信号同时从高电平变动至低电平。同样，在传输至FET1718A的栅极的栅极驱动信号从高电平变动至低电平的时段或时间的期间，传输至FET1718B的栅极的栅极驱动信号同时从低电平变动至高电平。栅极驱动信号的此反向同步允许FET1718A与1718B根据时变方形波信号的目标操作频率以重复的方式被连续地开启以及被连续地关闭。FET1718A与1718B被连续地进行操作。例如，当FET1718A被开启时，FET1718B被关闭。且，当FET1718B被开启时，FET1718A被关闭。FET1718A与1718B并不是在同时或在相同时间周期的期间开启。在目标操作频率以外的频率下，第一/第二电抗电路901/1001用于引起高负载，以使第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B在其他非目标频率下将产生不多的电流。

当FET1718A为开启且FET1718B为关闭时，电流在电压源Vdc与输出端O1之间流动，以在输出端O1处产生电压。在输出端O1处的该电压根据接收自控制器1704或任意波形产生器1705的电压值所产生，这进一步在下文中说明。当FET1718B为关闭时，不存在从输出端O1流动到与FET1718B耦合的接地电位的电流。当FET1718A为开启时，电流是从电压源Vdc通过输出端O1而流动到第一/第二电抗电路901/1001的输入端。此外，当FET1718B为开启且FET1718A为关闭时，电流是从输出端O1流动到与FET1718B耦合的参考接地电位。当FET1718A为关闭时，不存在从电压源Vdc流动到输出端O1的电流。

在某些实施方案中，控制器1704操纵任意波形产生器1705，以产生表示电压值的成形控制信号1703。成形控制信号1703是通过电导体而传输至电压源Vdc。因为存在通过控制器1704(且，可选地，通过任意波形产生器1705)的电压源Vdc的快速控制，所以DC轨道1713是敏捷的。控制器1704与电压源Vdc皆为电子电路，这允许控制器1704基本上立即控制电压源Vdc。例如，在控制器1704将成形控制信号1703中的电压值(直接或经由任意波形产生器1705)发送至电压源Vdc时，电压源Vdc基本上立即相应地改变其输出电压电平。在某些实施方案中，由成形控制信号1703所表示的电压值在从约零伏特延伸到约80伏特的范围内，以使DC轨道1713在此电压范围内进行操作。由成形控制信号1703所表示的电压值是由电压源Vdc所产生的电压信号的幅值，以定义在输出部1504的输出端O1处的成形放大方形波形的成形包络线。例如，当第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B经操作以产生连续波形时，由成形控制信号1703所表示的电压值控制在输出部1504的输出端O1处所产生的该连续波形的参数的随时间变化的峰到峰幅值，其中，该参数例如为功率、电压、以及电流的其中一或更多者。该连续波形的峰到峰幅值定义随时间变化的该连续波形的成形包络线。

在另一示例中，当第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B经操作以在输出端O1处产生具有为脉冲形状的成形包络线的成形放大方形波形时，在给定时间或在给定预定时间周期的期间基本上立即(以类似阶梯函数的方式)改变由成形控制信号1703所表示的电压值，以使成形放大方形波形的峰到峰幅值从第一参数水平(例如，高电平)改变至第二参数水平(例如，低电平)或者从第二参数水平改变至第一参数水平，其中，该参数例如为功率、电压、以及电流的其中一或更多者。在另一示例中，当第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B经操作以在输出端O1处产生具有任意形状的成形包络线的成形放大方形波形时，以如通过控制器1704通过任意波形产生器1705所操纵的规定并且受控的任意方式改变由成形控制信号1703所表示的电压值，而使成形放大方形波形的峰到峰幅值是以该规定并且受控的任意方式被改变。在另一示例中，当第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B经操作以在输出端O1处产生具有多状态脉冲形状的成形放大方形波形时，在给定时间或在给定预定时间周期的期间基本上立即(以类似阶梯函数的方式)改变由成形控制信号1703所表示的电压值，以使成形放大方形波形的峰到峰幅值在不同状态之间改变，其中，所述不同状态中的每一者具有特定参数水平(除了其他以外，例如功率电平、电压电平、和/或电流电平)的不同峰到峰幅值。在各种实施方案中，不同状态的数量为两个或更多个，如控制器1704所指定。

在输出部1504的输出端O1处所产生的成形放大方形波形是基于根据如通过栅极驱动器1710A与1710B所输出的栅极驱动信号的FET1718A与1718B的操作(随时间变化)、以及根据成形控制信号1703的通过电压源Vdc的电压的供应(随时间变化)。成形放大方形波形的放大量是基于半桥FET电路1718的FET1718A与1718B的输出阻抗、通过控制器1704(且，可选地，通过任意波形产生器1705)供应至电压源Vdc的电压值、以及电压源Vdc的最大可达电压值。第一/第二电抗电路901/1001接收成形放大方形波形，并且用于降低或消除成形放大方形波形的较高阶谐波，以产生具有基本频率的成形正弦波形。应理解，由第一/第二电抗电路901/1001所输出的成形正弦波形具有与输入至第一/第二电抗电路901/1001的成形放大方形波形相同的成形包络线。将由第一/第二电抗电路901/1001所输出的成形正弦波形提供至线圈组件109，以作为用于在等离子体处理室111内产生等离子体211的RF信号。

VI探测器1750测量在输出端O1处的成形放大方形波形的复电压与复电流，并且将反馈信号1505提供至控制器1704，其中，反馈信号1505表示复电压与复电流。控制器1704根据反馈信号1505来识别成形放大方形波形的复电压与成形放大方形波形的复电流之间的相位差，并且判定该相位差是否在预定可接受范围内。例如，控制器1704判定该相位差是否为零或在远离零的预定可接受范围(百分比)内。在判定该相位差未于该预定可接受范围内时，控制器1704改变操作频率的频率值，以改变频率输入1708。将经改变的频率值从频率输入1708提供至信号产生器1706，以改变信号产生器1706的操作频率。在某些实施方案中，操作频率在小于或等于约10微秒内被改变。信号产生器1706的操作频率被改变，直到控制器1704判定通过VI探测器1750所测量的复电压与复电流之间的相位差是在该预定可接受范围内为止。在判定复电压与复电流之间的相位差是在该预定可接受范围内时，控制器1704不进一步改变频率输入1708。当该相位差是在该预定可接受范围内时，通过第一/第二电抗电路901/1001将预定量的功率从第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端O1提供至线圈组件109。

在某些实施方案中，为了改变由电压源Vdc所产生的电压信号，除了改变频率输入1708以外或者替代改变该频率输入，控制器1704改变供应至电压源Vdc的成形控制信号1703中的电压值。电压源Vdc根据成形控制信号1703中所表示的电压值来改变其电压电平。控制器1704持续改变成形控制信号1703中的电压值，直到成形放大方形波形达到预定功率设定点为止。在某些实施方案中，该预定功率设定点被储存在控制器1704的内存装置中。在各种实施方案中，替代改变在输出端O1处的成形放大方形波形的电压，改变该成形放大方形波形的电流。例如，通过操纵成形控制信号1703中的电压值的改变，控制器1704改变在输出端O1处的成形放大方形波形的电流，直到成形放大方形波形达到预定电流设定点为止。在某些实施方案中，该预定电流设定点被储存在控制器1704的内存装置中。在某些实施方案中，替代改变在输出端O1处的成形放大方形波形的电压或电流，改变该成形放大方形波形的功率。例如，通过操纵成形控制信号1703中的电压值的改变，控制器1704改变在输出端O1处的成形放大方形波形的功率，直到成形放大方形波形达到预定功率设定点为止。在某些实施方案中，该预定功率设定点被储存在控制器1704的内存装置中。应注意到，在输出端O1处所产生的成形放大方形波形的电压、电流、或功率的任何改变会分别引起由第一/第二电抗电路901/1001所输出的成形正弦波形的电压、电流、或功率的相同改变。

在某些实施方案中，控制器1704通过马达驱动器以及马达(例如步进马达)而耦合至第一/第二电抗电路901/1001。在某些实施方案中，该马达驱动器被实现成包含一或更多晶体管的集成电路装置。控制器1704发送信号(例如，质量因子控制信号1507)至该马达驱动器，以产生从该马达驱动器传输至该马达的电信号。该马达根据接收自该马达驱动器的电信号进行操作，以改变第一/第二电抗电路901/1001的电抗。例如，在某些实施方案中，该马达进行操作以改变电容器801/811内的导电板之间的区域(或空间)，以改变第一/第二电抗电路901/1001的电抗。在某些实施方案中，改变第一/第二电抗电路901/1001的电抗，以维持第一/第二电抗电路901/1001的一规定质量因子。

与外/内线圈109O/109I的电感相结合的第一/第二电抗电路901/1001具有高质量因子(Q)。例如，相较于从第一/第二电抗电路901/1001的输出端传输至外/内线圈109O/109I的成形正弦波形的功率量，在输出端O1处产生而在第一/第二电抗电路901/1001中所损失的成形放大方形波形的功率量是低的。第一/第二电抗电路901/1001的高质量因子促进等离子体处理室111内的等离子体211的快速点火。此外，第一/第二电抗电路901/1001被设置并且设定成引起外/内线圈109O/109I及等离子体211的电感电抗的共振，以使第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端O1遇到电阻1720，但基本上不会遇到任何电抗。举例而言，第一电抗电路901经控制以具有电抗，该电抗使外线圈109O、等离子体211、以及第一电抗电路901与外线圈109O之间的RF功率传输连接的其中一或更多者的电抗降低，例如使其无效或将其抵消。在某些实施方案中，通过控制可变电容器801的电容设定，以控制第一电抗电路901的电抗。同样，第二电抗电路1001经控制以具有电抗，该电抗使内线圈109I、等离子体211、以及第二电抗电路1001与内线圈109I之间的RF功率传输连接的其中一或更多者的电抗降低，例如使其无效或将其抵消。在某些实施方案中，通过控制可变电容器811的电容设定，以控制第二电抗电路1001的电抗。

在某些实施方案中，FET1718A与1718B是由碳化硅所制造，以具有低内部电阻以及快速切换时间，并且促进FET1718A与1718B的冷却。FET1718A与1718B的低内部电阻提供较高的效率，这能够使FET1718A与1718B几乎立即开启以及快速关闭，例如在小于10微秒内。在某些实施方案中，FET1718A与1718B中的每一者被配置成在小于预定时间周期(例如小于10微秒)内开启以及关闭。在某些实施方案中，FET1718A与1718B中的每一者被配置成在从约0.5微秒延伸到约10微秒的时间周期内开启以及关闭。在某些实施方案中，FET1718A与1718B中的每一者被配置成在从约1微秒延伸到约5微秒的时间周期内开启以及关闭。在某些实施方案中，FET1718A与1718B中的每一者被配置成在从约3微秒延伸到约7微秒的时间周期内开启以及关闭。应理解，对于FET1718A与1718B中的每一者，在开启状态与关闭状态之间的变动方面基本上不存在延迟。以这种方式，当FET1718A开启时，FET1718B是基本上同时关闭。且，当FET1718A关闭时，FET1718B是基本上同时开启。为了避免电流直接从电压源Vdc通过FET1718A与1718B而流动到参考接地电位，FET1718A与1718B被配置成足够快地开启与关闭，以确保FET1718A与1718B将不同时开启。

碳化硅FET1718A与1718B的低内部电阻降低了由碳化硅FET1718A与1718B所产生的热量，这使得还易于使用冷却板或散热器来冷却碳化硅FET1718A与1718B。

应理解，第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的构件(例如晶体管)是电子的。且，应理解，在从第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B到线圈组件109的RF功率传输路径中不存在RF阻抗匹配网络以及RF传输线。第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B内的电子构件，与在从第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B到线圈组件109的RF功率传输路径中不存在RF阻抗匹配网络以及RF传输线的情况相结合，提供了关于快速等离子体211点火和跨不同等离子体处理室111的等离子体211可持续性的可重复性与一致性。

根据某些实施方案，图18显示实现在FET1718A与1718B两端的电压限制器的半桥FET电路1718的电路示意图。二极管D1被连接在FET1718A的漏极端子(D)与源极端子(S)之间，以限制在FET1718A两端的电压。当FET1718A开启且FET1718B关闭时，在FET1718A两端的电压会增加，直到该电压受到二极管D1限制为止。二极管D1用于防止电流不利地通过FET1718A而直接从电压源Vdc射到参考接地电位。同样，二极管D2被连接在FET1718B的漏极端子(D)与源极端子(S)之间，以限制在FET1718B两端的电压。当FET1718B开启且FET1718A关闭时，在FET1718B两端的电压会增加，直到该电压受到二极管D2限制为止。二极管D2用于防止电流不利地通过FET1718B而直接从电压源Vdc射到参考接地电位。电容器1772被连接在FET1718A的漏极端子(D)与FET1718B的源极端子(S)之间。在FET1718A和/或1718B延迟关闭与开启的情况下，电流将会从电压源Vdc通过电容器1772而流动到参考接地电位，以降低具有通过第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端O1流动到线圈组件109的不利且潜在造成损坏的电流量的可能性。

图19A根据某些实施方案显示了随时间变化的在第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端O1处所产生的示例性成形放大方形波形1906的参数的绘图。成形放大方形波形1906的参数为功率、电压、或电流。成形放大方形波形1906具有成形包络线1907，该成形包络线根据由通过控制器1704和/或任意波形产生器1705操纵的成形控制信号1703所表示的电压值来产生。控制成形包络线1907，以使成形放大方形波形1906的参数的绝对幅值在第一电平L1(较低电平)与第二电平L2(较高电平)之间变动。相较于在第二电平L2，该参数在第一电平L1具有较低的峰到峰幅值。应理解，根据由成形控制信号1703所表示的电压值，成形包络线1907可具有与图19A所显示者不同的形状。例如，可产生成形控制信号1703来操纵成形包络线1907以具有连续波形状、三角形状、多电平脉冲形状、或基本上任何其他规定的受控任意形状。

根据某些实施方案，图19B显示随时间变化的在第一/第二电抗电路901/1001的输出端处所产生的示例性成形正弦波形1908的参数的绘图。成形正弦波形1908的参数为功率、电压、或电流。成形正弦波形1908是基于随时间变化输入至第一/第二电抗电路901/1001的成形放大方形波形1906。成形放大方形波形1906是基本频率正弦波形1908A以及多个较高阶谐波频率正弦波形1908B、1908C等等的组合。举例而言，正弦波形1908B表示基本频率正弦波形1908A的第二阶谐波频率。且，正弦波形1908C表示基本频率正弦波形1908A的第三阶谐波频率。第一/第二电抗电路901/1001用于将较高阶谐波频率正弦波形1908B、1908C从成形放大方形波形1906去除，使得在第一/第二电抗电路901/1001的输出端处随时间变化仅提供基本频率正弦波形1908A。第一/第二电抗电路901/1001的高质量因子促进从由第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B所输出的成形放大方形波形1906去除较高阶谐波频率正弦波形1908B、1908C等等。基本频率正弦波形1908A作为成形正弦波形1908而被传输至线圈组件109，从而将RF功率传输至线圈组件109。

根据某些实施方案，图20A显示随时间变化的在第一/第二电抗电路901/1001的输出端处所产生的示例性成形正弦波形2004的参数的绘图。成形正弦波形2004的参数为功率、电压、或电流。成形正弦波形2004具有成形包络线2006，该成形包络线是根据由通过控制器1704和/或任意波形产生器1705操纵的成形控制信号1703所表示的电压值产生。成形包络线2006定义随时间变化的成形正弦波形2004的参数的峰到峰变化。示例性成形包络线2006表示方形包络线，例如脉冲形包络线。

根据某些实施方案，图20B显示随时间变化的在第一/第二电抗电路901/1001的输出端处所产生的示例性成形正弦波形2010的参数的绘图。成形正弦波形2010的参数为功率、电压、或电流。成形正弦波形2010具有成形包络线2012，该成形包络线是根据由通过控制器1704和/或任意波形产生器1705操纵的成形控制信号1703所表示的电压值产生。成形包络线2012定义随时间变化的成形正弦波形2010的参数的峰到峰变化。示例性成形包络线2012表示三角形包络线。

根据某些实施方案，图20C显示随时间变化的在第一/第二电抗电路901/1001的输出端处所产生的示例性成形正弦波形2016的参数的绘图。成形正弦波形2016的参数为功率、电压、或电流。成形正弦波形2016具有成形包络线2018，该成形包络线是根据由通过控制器1704和/或任意波形产生器1705操纵的成形控制信号1703所表示的电压值产生。成形包络线2018定义随时间变化的成形正弦波形2016的参数的峰到峰变化。示例性成形包络线2018表示多状态(multi-state)成形包络线，其包含三个不同状态S1、S2、以及S3。定义成形包络线2018，以使在第一状态S1期间的成形正弦波形2016的参数的峰到峰变化大于在第二状态S2期间的成形正弦波形2016的参数的峰到峰变化。亦定义成形包络线2018，以使在第二状态S2期间的成形正弦波形2016的参数的峰到峰变化大于在第三状态S3期间的成形正弦波形2016的参数的峰到峰变化。成形包络线2018在第三状态S3之后回复到第一状态S1。状态S1、S2、以及S3是以比由第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B所输出的成形放大方形波形的频率还小的频率重复。因此，状态S1、S2、以及S3是以比成形正弦波形2016的频率还小的频率重复。在各种实施方案中，该多状态成形包络线包含三个以上的不同状态，且各不同状态对应于随时间变化的成形正弦波形2016的参数的不同峰到峰变化。此外，在各种实施方案中，可控制该多状态成形包络线，以使该成形包络线的三或更多个不同状态的任一者相对于该成形包络线之下一个状态而具有成形正弦波形2016的参数的较低或较高峰到峰幅值。

根据某些实施方案，图20D显示随时间变化的在第一/第二电抗电路901/1001的输出端处所产生的示例性成形正弦波形2020的参数的绘图。成形正弦波形2020的参数为功率、电压、或电流。成形正弦波形2020具有成形包络线2022，该成形包络线是根据由通过控制器1704和/或任意波形产生器1705操纵的成形控制信号1703所表示的电压值产生。成形包络线2022定义随时间变化的成形正弦波形2020的参数的峰到峰变化。示例性成形包络线2022是平坦的，以使成形正弦波形2020表示连续波信号。

在此处所公开的各种实施方案中，RF接合系统被提供用于将RF功率传输至等离子体处理室111。RF接合系统包含第一端子(例如连接结构805/817)，第一端子被配置成连接至RF供应信号引脚(例如第一/第二下RF连接结构705A/705B)，其中，RF供应信号引脚被电连接至第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端。RF接合系统还包含第二端子(例如连接结构807/818)，第二端子被配置成连接至外/内线圈109O/109I。在某些实施方案中，第二端子被连接至外/内线圈109O/109I的多个独立绕组。RF接合系统还包含连接在第一端子与第二端子之间的第一/第二电抗电路901/1001。第一/第二电抗电路901/1001被配置成在从第一端子到第二端子的路程中使成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。

在某些实施方案中，第一直接驱动式RF信号产生器101A被配置成供应具有约2MHz的频率的成形放大方形波形信号。在若干这些实施方案中，第一电抗电路901被配置成在第一端子与第二端子之间提供在从约2500pF延伸到约4500pF的范围内的电容。在某些实施方案中，第一电抗电路901包含相互并联连接的可变电容器801与固定电容器803。在某些实施方案中，可变电容器801的电容设定可在从约100pF延伸到约2000pF的范围内进行调整，以及固定电容器803的电容是在从约2000pF延伸到约3500pF的范围内。

在某些实施方案中，第二直接驱动式RF信号产生器101B被配置成供应具有约13.56MHz的频率的成形放大方形波形信号。在若干这些实施方案中，第二电抗电路1001包含可变电容器811，以在第一端子与第二端子之间提供在从约5pF延伸到约1000pF的范围内的电容。此外，在若干这些实施方案中，第二接合盒体121B包含电容器813，其连接内线圈109I的接地回路端以及参考接地电位903。在若干这些实施方案中，电容器813具有在从约200pF延伸到约500pF的范围内的电容。

在此处所公开的各种实施方案中，RF功率传输系统被提供用于等离子体处理室111。RF功率传输系统包含第一/第二直接驱动式射频信号产生器101A/101B、外/内线圈109O/109I、以及第一/第二电抗电路901/1001。第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B具有非50欧姆输出阻抗。第一/第二电抗电路901/1001被连接在第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B的输出端O1与外/内线圈109O/109I之间。第一/第二电抗电路901/1001经连接以接收来自第一/第二直接驱动式射频信号产生器101A/101B的输出端O1的成形放大方形波形信号。第一/第二电抗电路901/1001被配置成在从第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B到外/内线圈109O/109I的路程中使成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。

第一电抗电路901包含可变电容器801，其具有电容设定以使高峰量的RF功率从第一直接驱动式RF信号产生器101A通过电抗电路901而传输至外线圈109O。第一电抗电路901被配置成基本上抵消经由外线圈109O而与第一直接驱动式RF信号产生器101A所连接的负载的电感部分，以使得该负载主要为电阻性负载。第一电抗电路901被配置成去除接收自第一直接驱动式RF信号产生器101A的成形放大方形波形信号的非基本谐波分量。在某些实施方案中，由第一直接驱动式RF信号产生器101A所输出的成形放大方形波形信号具有约2MHz的频率，且第一电抗电路901是在第一直接驱动式RF信号产生器101A的输出端O1与外线圈109O之间提供在从约2500pF延伸到约4500pF的范围内的电容。

第二电抗电路1001包含可变电容器811，其具有电容设定以使高峰量的RF功率从第二直接驱动式RF信号产生器101B通过电抗电路1001而传输至内线圈109I。第二电抗电路1001被配置成基本上抵消经由内线圈109I而与第二直接驱动式RF信号产生器101B所连接的负载的电感部分，以使得该负载主要为电阻性负载。第二电抗电路1001被配置成去除接收自第二直接驱动式RF信号产生器101B的成形放大方形波形信号的非基本谐波分量。在某些实施方案中，由第二直接驱动式RF信号产生器101B所输出的成形放大方形波形信号具有约13.56MHz的频率，且第二电抗电路1001包含可变电容器811，该可变电容器经设定以在第二直接驱动式RF信号产生器101B的输出端O1与内线圈109I之间提供在从约5pF延伸到约1000pF的范围内的电容。

在此所述的各种实施方案可结合各种计算机系统配置来实施，其包括手持式硬件单元、微处理器系统、基于微处理器或可程序化的消费性电子产品、小型计算机、主计算机等等。在此所述的各种实施方案还可以结合分布式计算环境来实施，其中，任务通过远程处理硬件单元来执行，该远程处理硬件单元通过计算机网络连接。

在某些实施方案中，控制系统，例如主计算机系统，被提供用于控制等离子体处理系统100。在各种实施方案中，除了其他构件以外，等离子体处理系统100包含半导体处理设备(例如用于进行处理的处理工具、室、平台)、和/或特定处理构件(例如晶片基座、气体流动系统)。在各种实施方案中，等离子体处理系统100是与用于在处理半导体晶片或衬底之前、期间、以及之后控制其操作的电子组件整合在一起，其中，该电子组件是在控制器内实施，该控制器经设置并且经连接以控制等离子体处理系统100的各种构件和/或子部件。根据衬底/晶片处理需求和/或等离子体处理系统100的特定配置，控制器经程序化以控制此处所公开的任何处理和/或构件，包括处理气体的输送、温度设定(例如加热和/或冷却)、压力设定、真空设定、功率设定、第一/第二直接驱动式RF信号产生器101A/101B设定、第一/第二电抗电路901/1001设定、电信号频率设定、气体流率设定、流体输送设定、位置与操作设定、进入及离开等离子体产生室111和/或进入及离开与等离子体处理系统100连接或对接的负载室的衬底/晶片搬运。

大体而言，在种种实施方案中，经连接以控制等离子体处理系统100的操作的控制器可被定义为具有各种集成电路、逻辑、内存、和/或软件的电子组件，其操纵并且控制各种工作/操作，除了其他工作/操作以外，例如接收指令、发出指令、控制装置操作、进行清理操作、进行终点测量、进行计量测量(光学、热、电等等)。在某些实施方案中，除了其他计算装置以外，控制器内的集成电路包含下列其中一或更多者：储存有程序指令的固件、数字信号处理器(DSP)、特定应用集成电路(ASIC)芯片、可程序化逻辑设备(PLD)、一或更多微处理器、和/或执行程序指令(例如软件)的一或更多微控制器。在某些实施方案中，程序指令可以各种独立设定值(或程序档案)形式传送至控制器，以定义用于在等离子体处理系统100内的衬底/晶片上实现处理的操作参数。在某些实施方案中，操作参数被包含在由工艺工程师所定义的配方中，以在衬底/晶片上的一或更多层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路、和/或管芯的制造期间实现一或更多处理步骤。

在某些实施方案中，控制器是计算机的一部分，或连接至该计算机，该计算机是与等离子体处理系统100整合在一起、或连接至所述等离子体处理系统、或以其他方式网络连接至等离子体处理系统100、或其组合。例如，在某些实施方案中，控制器可在“云端(cloud)”或晶片厂主计算机系统的全部或一部分中来实施，这允许对通过等离子体处理系统100的衬底/晶片处理的控制进行远程访问。控制器能够对等离子体处理系统100进行远程访问，以提供用于监视制造操作的当前进度、提供用于检查过去制造操作的历史、提供用于从复数制造操作来检查趋势或性能指针、提供用于改变处理参数、提供用于设定后续处理步骤、和/或提供用于开始新的衬底/晶片制造程序。

在某些实施方案中，远程计算机(例如服务器计算机系统)可通过计算机网络将处理配方提供给等离子体处理系统100的控制器，该计算机网络包含局域网络和/或因特网。远程计算机包含用户接口，其可进行参数和/或设定值的输入或程序化，所述参数和/或设定值之后从远程计算机传送至等离子体处理系统100的控制器。在某些示例中，控制器接收具有设定值形式而用于处理等离子体处理系统100内的衬底/晶片的指令。应理解，所述设定值是特定于待于衬底/晶片上执行的处理的类型以及控制器所对接或控制的工具/装置/构件的类型。在某些实施方案中，以下列方式来分配控制器：例如通过包含以网络连接在一起并且为共同目的(例如操作等离子体处理系统100以在衬底/晶片上执行规定处理)而同步运作的一或更多分离控制器。为这种目的而分配的控制器的示例包含在室上的一或更多集成电路，该集成电路与远程设置(例如平台等级或作为远程计算机的部分)的一或更多集成电路进行通信，以联合控制室中的处理。根据待由等离子体处理系统100所执行的处理操作，控制器与下列其中一或更多者进行通信：其他工具电路或模块、其他工具构件、群集(cluster)工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、设置遍布于工厂的工具、主计算机、另一控制器、或用于原料运送而将衬底/晶片容器运至与运离半导体制造厂中的工具位置和/或装载口的工具。

应理解，在某些实施方案中，等离子体处理系统100的操作包括需要储存在计算机系统中的数据的各种计算机实施操作的执行。这些计算机实施操作乃为操控物理量的操作。在各种实施方案中，计算机实施操作是由通用计算机或专用计算机所执行。在某些实施方案中，计算机实施操作是由经选择启动的计算机所执行，和/或由储存在计算机内存中或者通过计算机网络获得的一或更多计算机程序所操纵。当通过计算机网络获得计算机程序和/或数字数据时，数字数据可通过计算机网络上的其他计算机(例如计算资源云)处理。计算机程序与数字数据被储存成非瞬时计算机可读取介质上的计算机可读取码。非瞬时计算机可读取介质为任何数据储存硬件单元，例如内存装置等等，其储存之后可被计算机系统所读取的数据。非瞬时计算机可读取介质的示例包括硬盘、网络附接储存器(NAS)、ROM、RAM、光盘-ROM(CD-ROM)、可录式CD(CD-R)、可重写CD(CD-RW)、数字影音/多功能光盘(DVD)、磁带、以及其他光学和非光学数据储存硬件单元。在某些实施方案中，计算机程序和/或数字数据分散在位于耦合计算机系统的网络内的不同计算机系统中的多个计算机可读取介质中，使得计算机程序和/或数字数据被以分散方式所执行和/或储存。

虽然上述公开内容为了清楚理解的目的而包含某些细节，但将明白，在随附权利要求的范围内可实施某些变化与修改。例如，应理解，出自此处所公开的任何实施方案的一或更多特征可与此处所公开的任何其他实施方案的一或更多特征相结合。因此，本案实施方案被视为示例性而非限制性，且所主张的内容并不受限于此处所给出的细节，而是可在所述实施方案的范围与等同方案内修改。

Claims (26)

1.一种用于射频功率传输系统的接合系统，所述射频功率传输系统用于等离子体处理室，所述接合系统包含：

第一端子，其被配置成连接至射频信号供应引脚，所述射频信号供应引脚被连接至直接驱动式射频信号产生器的输出端；

第二端子，其被配置成连接至线圈；以及

电抗电路，其连接在所述第一端子与所述第二端子之间，所述电抗电路被配置成在从所述第一端子到所述第二端子的路程中使成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。

2.根据权利要求1所述的接合系统，其中所述电抗电路提供在从约-2500欧姆延伸到约-10欧姆的范围内的电抗。

3.根据权利要求1所述的接合系统，其中所述电抗电路是在所述第一端子与所述第二端子之间提供在从约2500皮法延伸到约4500皮法的范围内的电容。

4.根据权利要求3所述的接合系统，其中所述直接驱动式射频信号产生器被配置成供应具有约2百万赫的频率的所述成形放大方形波形信号。

5.根据权利要求1所述的接合系统，其中所述电抗电路包含相互并联连接的可变电容器与固定电容器。

6.根据权利要求5所述的接合系统，其中所述可变电容器的电容设定可在从约100皮法延伸到约2000皮法的范围内进行调整。

7.根据权利要求5所述的接合系统，其中所述固定电容器的电容在从约2000皮法延伸到约3500皮法的范围内。

8.根据权利要求1所述的接合系统，其中所述电抗电路在所述第一端子与所述第二端子之间提供在从约5皮法延伸到约1000皮法的范围内的电容。

9.根据权利要求8所述的接合系统，其中所述直接驱动式射频信号产生器被配置成供应具有约13.56百万赫的频率的所述成形放大方形波形信号。

10.根据权利要求8所述的接合系统，其还包含：

电容器，其连接在所述线圈的接地回路端与参考接地电位之间。

11.根据权利要求10所述的接合系统，其中所述电容器具有在从约200皮法延伸到约500皮法的范围内的电容。

12.根据权利要求1所述的接合系统，其中所述第二端子被连接至所述线圈的多个独立绕组。

13.根据权利要求1所述的接合系统，其中所述电抗电路包含可变电容器，且其中所述接合系统包含连接至所述可变电容器的电容设定控制件，所述电容设定控制件能够进行所述可变电容器的电容设定的调整。

14.根据权利要求13所述的接合系统，其中所述电容设定控制件包含步进马达，通过对所述步进马达的电控制信号的传输，所述步进马达能够进行所述可变电容器的所述电容设定的调整。

15.根据权利要求1所述的接合系统，其还包含：

接合壳体，在其中配置所述电抗电路；以及

冷却风扇，其被配置成使空气循环通过所述接合壳体。

16.一种用于等离子体处理室的射频功率传输系统，其包含：

直接驱动式射频信号产生器；

线圈；以及

电抗电路，其连接在所述直接驱动式射频信号产生器的输出端与所述线圈之间，所述电抗电路经连接以接收来自所述直接驱动式射频信号产生器的所述输出端的成形放大方形波形信号，所述电抗电路被配置成在从所述直接驱动式射频信号产生器到所述线圈的路程中使所述成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号。

17.根据权利要求16所述的射频功率传输系统，其中所述电抗电路包含可变电容器，所述可变电容器具有电容设定以使高峰量的射频功率从所述直接驱动式射频信号产生器通过所述电抗电路而传输至所述线圈。

18.根据权利要求16所述的射频功率传输系统，其中所述电抗电路被配置成基本上抵消经由所述线圈而与所述直接驱动式射频信号产生器所连接的负载的电感部分，以使得所述负载主要为电阻性负载。

19.根据权利要求16所述的射频功率传输系统，其中所述直接驱动式射频信号产生器具有非50欧姆输出阻抗。

20.根据权利要求16所述的射频功率传输系统，其中所述电抗电路被配置成去除所述成形放大方形波形信号的非基本谐波分量。

21.根据权利要求16所述的射频功率传输系统，其中所述成形放大方形波形信号具有约2百万赫的频率，且所述电抗电路在所述直接驱动式射频信号产生器的所述输出端与所述线圈之间提供在从约2500皮法延伸到约4500皮法的范围内的电容，或

其中所述成形放大方形波形信号具有约13.56百万赫的频率，且所述电抗电路在所述直接驱动式射频信号产生器的所述输出端与所述线圈之间提供在从约5皮法延伸到约1000皮法的范围内的电容。

22.一种将射频功率从直接驱动式射频电源输送到等离子体处理室的方法，其包含：

将成形放大方形波形信号从直接驱动式射频信号产生器的输出端传输至电抗电路，所述电抗电路进行操作以使所述成形放大方形波形信号转变为成形正弦信号；

将所述成形正弦信号从所述电抗电路的输出端传输至所述等离子体处理室的线圈，所述成形正弦信号将射频功率传送到所述线圈；以及

调整所述电抗电路内的电容设定，以使高峰量的射频功率从所述直接驱动式射频信号产生器通过所述电抗电路而传输至所述线圈。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述直接驱动式射频信号产生器具有非50欧姆输出阻抗。

24.根据权利要求22所述的方法，其中所述电容设定的调整基本上抵消经由所述线圈而与所述直接驱动式射频信号产生器所连接的负载的电感部分，以使得所述负载主要为电阻性负载。

25.根据权利要求22所述的方法，其中调整所述电容设定的步骤去除所述成形放大方形波形信号的非基本谐波分量。

26.根据权利要求22所述的方法，其中所述成形放大方形波形信号具有约2MHz的频率，且所述电容设定在从约2500pF延伸到约4500pF的范围内进行调整，或

其中所述成形放大方形波形信号具有约13.56MHz的频率，且所述电容设定在从约5pF延伸到约1000pF的范围内进行调整。