TW201740427A - 用於電漿蝕刻腔室之變壓器耦合電容調諧匹配電路 - Google Patents

Abstract

一種匹配電路，包括下列元件：一電力輸入電路，耦合至RF源；一內線圈輸入電路，耦合在電力輸入電路與內線圈的輸入端之間，內線圈輸入電路包括一電感以及與電感串聯耦合之一電容，電感連接至電力輸入電路，且電容連接至內線圈的輸入端，第一節點係定義在電力輸入電路與內線圈輸入電路之間；一內線圈輸出電路，耦合在內線圈的輸出端與接地之間，內線圈輸出電路定義一直接通路連接部至接地；一外線圈輸入電路，耦合在第一節點與外線圈的輸入端之間；以及一外線圈輸出電路，耦合在外線圈的輸出端與接地之間。

Description

用於電漿蝕刻腔室之變壓器耦合電容調諧匹配電路

[優先權之主張] 本申請案主張申請於2012年12月31日、且名稱為「TCCT Match Circuit for Plasma Etch Chambers」之美國專利臨時申請案第61/747919號的優先權。本申請案主張作為申請於2012年10月23日、且名稱為「Faraday Shield Having Plasma Density Decoupling Structure Between TCP Coiling Zones」之美國專利申請案第13/658652號之部份延續申請案的優先權；該申請案主張作為申請於2011年8月4日、且名稱為「Internal Faraday Shield Having Distributed Chevron Patterns and Correlated Positioning Relative to External Inner and Outer TCP Coil」之美國專利申請案第13/198683號之部份延續申請案的優先權；該申請案主張申請於2011年4月28日、且名稱為「Internal Faraday Shield Having Distributed Chevron Patterns and Correlated Positioning Relative to External Inner and outer TCP Coil」之美國專利臨時申請案第61/480314號的優先權。這些申請案的揭露內容係於此全部併入作為所有目的之參考。

本發明大致關於半導體製作，尤其有關用於電漿蝕刻腔室之TCCT匹配電路。

在半導體製造中，蝕刻製程係普遍並重複實施。如本領域中具有通常技術者所熟知者，有二類蝕刻製程：濕蝕刻及乾蝕刻。乾蝕刻之其中一類為利用感應耦合電漿蝕刻設備所執行之電漿蝕刻。

電漿包含各種類型之自由基、以及正負離子。利用各種自由基、正離子、及負離子的化學反應來蝕刻晶圓之特徵部、表面、及材料。於蝕刻製程期間，腔室線圈執行類似在變壓器中的一次側線圈之功能，而電漿執行類似在變壓器中的二次側線圈之功能。

現有的變壓器耦合電容調諧（TCCT，transformer coupled capacitive tuning）匹配設計遭受到一些問題，尤其當被用來執行磁阻隨機存取記憶體（MRAM）的製造製程時。這些問題包括有限的TCCT範圍、有限的變壓器耦合電漿（TCP，transformer coupled plasma）電力、高線圈電壓、以及線圈電弧作用。因此，反應器腔室的製程窗口（process window）可能相當有限，這表示無法符合各種配方。若強行運作一超出製程窗口的配方，則可能由於過電壓及/或過電流互鎖而失敗，並且甚至更糟的是可能導致TCP線圈的電弧作用以及陶瓷窗和陶瓷十字架體（ceramic cross）的損壞。此外，當端電壓未妥善平衡時，由於TCP線圈之電容耦合而產生的陶瓷窗的噴濺作用可能隨時間而逐漸發展。其結果為自陶瓷窗噴濺的微粒隨後沉積在晶圓上，而這可能導致產量損失。此作用可能限制反應器的操作壽命在例如500 RF小時的運作。

鑒於上述，因而有用於電漿蝕刻腔室之改良TCCT匹配電路的需求。

本揭露內容為一設備，該設備在製造半導體裝置期間用以蝕刻半導體及其上所形成之層。該設備係由TCCT匹配電路所定義，TCCT匹配電路控制電漿處理腔室之TCP線圈的操作，蝕刻步驟係於電漿處理腔室中執行。

在一實施例中，提供一匹配電路，其耦合在RF源與電漿腔室之間，該匹配電路包括下列元件：一電力輸入電路，該電力輸入電路耦合至一RF源；一內線圈輸入電路，耦合在電力輸入電路與內線圈的輸入端之間，內線圈輸入電路包括一電感以及與電感串聯耦合之一電容，電感連接至電力輸入電路，且電容連接至內線圈的輸入端，第一節點係定義在電力輸入電路與內線圈輸入電路之間；一內線圈輸出電路，耦合在內線圈的輸出端與接地之間，內線圈輸出電路定義一直接通路連接部（direct pass-through connection）至接地；一外線圈輸入電路，耦合在第一節點與外線圈的輸入端之間；一外線圈輸出電路，耦合在外線圈的輸出端與接地之間。

在一實施例中，電容為具有介於約150 pF至約1500 pF之間的值之可變電容；以及電感具有約0.3 uH至約0.5 uH的值。

在一實施例中，外線圈輸入電路包括第二電容。

在一實施例中，第二電容為具有約150 pF至約1500 pF的額定值之可變電容。

在一實施例中，外線圈輸出電路包括第二電容。在一實施例中，第二電容具有約80 pF至約120 pF的值。在另一實施例中，第二電容具有約100 pF ± 約1％的值。

在一實施例中，電力輸入電路包括：一第二電容，耦合至RF源；一第二電感，耦合至內線圈輸入電路；一第三電容，耦合在第二電容與第二電感之間；一第二節點，定義在第二電容與第三電容之間；以及一第四電容，耦合在第二節點與接地之間。在一實施例中，第二電容具有約5 pF至約500 pF的額定值；第三電容具有約50 pF至約500 pF的額定值；第二電感具有約0.3 uH至約0.5 uH的值；以及第四電容具有約200 pF至約300 pF的值。在一實施例中，第四電容具有約250 pF ± 約1％的值。

在另一實施例中，提供一匹配電路，該匹配電路包括下列元件：一電力輸入電路，該電力輸入電路耦合至一RF源；一內線圈輸入電路，耦合在電力輸入電路與內線圈的輸入端之間，內線圈輸入電路包括一電感以及與電感串聯耦合之第一電容，電感連接至電力輸入電路，且第一電容連接至內線圈的輸入端，第一節點係定義在電力輸入電路與內線圈輸入電路之間；一內線圈輸出電路，耦合在內線圈的輸出端與接地之間，內線圈輸出電路定義一直接通路連接部至接地；一外線圈輸入電路，耦合在第一節點與外線圈的輸入端之間；一外線圈輸出電路，耦合在外線圈的輸出端與接地之間，外線圈輸出電路包括第二電容，第二電容具有大於約85 pF的值。在一替代性實施例中，第二電容具有大於約100 pF的值。

在一實施例中，第一電容為具有介於約150 pF至約1500 pF之間的值之可變電容；以及電感具有約0.3 uH至約0.5 uH的值。

在一實施例中，外線圈輸入電路包括第三電容。在一實施例中，第三電容為具有約150 pF至約1500 pF的額定值之可變電容。

在一實施例中，電力輸入電路包括：一第三電容，耦合至RF源；一第二電感，耦合至內線圈輸入電路；一第四電容，耦合在第三電容與第二電感之間；一第二節點，定義在第三電容與第四電容之間；以及一第五電容，耦合在第二節點與接地之間。在一實施例中，第三電容具有約5 pF至約500 pF的額定值；第四電容具有約50 pF至約500 pF的額定值；第二電感具有約0.3 uH至約0.5 uH的值；以及第五電容具有約200 pF至約300 pF的值。在一實施例中，第五電容具有約250 pF ± 約1％的值。

在另一實施例中，提供一匹配電路，該匹配電路包括下列元件：一電力輸入電路，該電力輸入電路耦合至一RF源；一內線圈輸入電路，耦合在電力輸入電路與內線圈的輸入端之間，內線圈輸入電路包括一電感以及與電感串聯耦合之第一電容，電感連接至電力輸入電路，且第一電容連接至內線圈的輸入端，第一節點係定義在電力輸入電路與內線圈輸入電路之間；一內線圈輸出電路，耦合在內線圈的輸出端與接地之間，內線圈輸出電路定義一直接通路連接部至接地；一外線圈輸入電路，耦合在第一節點與外線圈的輸入端之間，外線圈輸入電路包括第二電容；一外線圈輸出電路，耦合在外線圈的輸出端與接地之間，外線圈輸出電路包括第三電容。

在一實施例中，第一電容為具有介於約150 pF至約1500 pF之間的額定值之可變電容；且其中電感具有約0.3 uH至約0.5 uH的值。

在一實施例中，第二電容為具有約150 pF至約1500 pF的額定值之可變電容。

在一實施例中，第三電容具有約80 pF至約120 pF的值。在一實施例中，第三電容具有約100 pF ± 約1％的值。

在一實施例中，電力輸入電路包括：一第四電容，耦合至RF源；一第二電感，耦合至內線圈輸入電路；一第五電容，耦合在第四電容與第二電感之間；一第二節點，定義在第四電容與第五電容之間；以及一第六電容，耦合在第二節點與接地之間。在一實施例中，第四電容具有約5 pF至約500 pF的額定值；其中第五電容具有約50 pF至約500 pF的額定值；其中第二電感具有約0.3 uH至約0.5 uH的值；以及第六電容具有約200 pF至約300 pF的值。在一實施例中，第六電容具有約250 pF ± 約1％的值。

本揭露內容為在製造半導體元件期間用於蝕刻半導體基板及其上所形成之層的TCCT匹配電路。TCCT匹配電路控制TCP線圈的操作，TCP線圈係設置在其中執行蝕刻步驟之腔室的介電窗上方。

在以下敘述中，為提供對本發明的徹底瞭解而提出許多具體細節。然而，對於本領域中具有通常技術者將顯而易見，可在不具一部份這些具體細節的情況下實施本發明。在其他情況下，為了避免非必要地混淆本發明，故已不詳細地描述熟知的製程操作及實施細節。

圖1繪示依據本發明之一實施例之用於蝕刻操作的電漿處理系統。該系統包括腔室102，腔室102包括夾盤104及介電窗106。夾盤104可為靜電夾盤，當基板存在時用來支撐該基板。

圖中更顯示一偏壓RF產生器160，其可由一或更多產生器加以定義。若提供多數產生器，則可利用不同的頻率來達到各種調諧特性。偏壓匹配電路162係耦合在RF產生器160與組件的導電板之間，導電板定義了夾盤104。夾盤104亦包括靜電電極以便能夾持（chuck）及解持（dechuck）晶圓。大致上，可設置濾波器及DC箝位電源。亦可設置其他用於將晶圓自夾盤104解除之控制系統。雖未顯示，但泵係連接至腔室102，俾能於操作電漿處理期間真空控制和從腔室移除氣體副產物。

介電窗106可由陶瓷類材料所定義。只要能經得起半導體蝕刻腔室的條件，亦能使用其他介電材料。通常，腔室操作在範圍介於約攝氏50度與約攝氏120度間之升高溫度。此溫度將取決於蝕刻製程操作及特定配方。腔室102亦將操作在範圍介於約1毫托耳（mT）與約100毫托耳（mT）之間的真空條件。雖未顯示，但當裝設在無塵室或製造場所中時，腔室102通常係耦合至複數設備。這些設備包括提供處理氣體、真空、溫度控制、及環境微粒控制之管線。

當裝設在目標製造場所時，這些設備係耦合至腔室102。此外，腔室102可耦合至傳送腔室，該傳送腔室將使機械臂能利用典型自動化將半導體晶圓移入及移出腔室102。

圖2係依據本發明之實施例之電漿處理腔室的橫剖面圖。其顯示TCP線圈包括內線圈（IC，inner coil）122及外線圈（OC，outer coil）120。TCP線圈係設置並排列在介電窗106上方。

TCCT匹配電路124實現了提供至內及外線圈之電力的動態調諧。TCP線圈係耦合至TCCT匹配電路124，TCCT匹配電路124包括與內線圈122及外線圈120連接之連接部。在一實施例中，TCCT匹配電路124係配置成調諧TCP線圈以提供較多電力至內線圈122（相對於外線圈120）。在另一實施例中，TCCT匹配電路124係配置成調諧TCP線圈以提供較少電力至內線圈122（相對於外線圈120）。在另一實施例中，所提供至內線圈及外線圈之電力將提供電力的平均分佈、及/或控制基板（即存在之晶圓）上方之徑向分佈的離子密度。在又另一實施例中，外線圈與內線圈之間的電力調諧將基於處理參數而進行調整，處理參數係針對設置在夾盤104上方之半導體晶圓上所執行之蝕刻而加以定義。

在一實作中，具有可變電容之TCCT匹配電路（如以下進一步詳述）可配置成自動調整，以達到二線圈中之電流的預定比率。應瞭解於此所示之電路提供了調諧及調整至期望的電流比率。在一實施例中，電流的比率範圍可從0.1至1.5。通常，該比率稱為變壓器耦合電容調諧（TCCT）比率。然而，TCCT比率的設定係基於針對一特定晶圓或複數晶圓所期望之製程。

應瞭解到藉由設置可調式TCP線圈，腔室102便可取決於正執行中之處理操作而提供控制離子密度對TCP電力之靈活性、及徑向離子密度剖面。

此外，應注意到雖然本揭露內容全文提及TCCT匹配電路，惟此用語之使用不應限制此電路的範圍（此電路係定義成達到所期望的匹配功能及提供調諧）。在其他實施例中，在不具TCCT功能或不具有固定TCCT比率的情況下，預期可應用依據於此所述之原理及實施例的匹配電路而達到期望之電漿處理系統的匹配功能。

圖3顯示一俯視圖，其示意地描繪依據本發明之實施例之內線圈122及外線圈120。所顯示之俯視圖描繪與線圈連接之連接部，如先前所述該線圈包括外線圈120及內線圈122作為一範例。內線圈122將包括內線圈1（IC1）及內線圈2（IC2）。外線圈120包括外線圈1（OC1）及外線圈2（OC2）。線圈末端間的連接部係相對繪示在設置於TCCT匹配電路124中的電路。圖3中之圖例係提供以顯示依據本發明之實施例之與用於腔室102中的TCP線圈之各個內及外線圈相關的環狀繞線。如圖所示，內線圈IC1及IC2係排列成互相交插之並行螺旋。如圖所示，IC1及IC2類似實質上為相同形狀但其中一者相對於另一者繞其軸心旋轉約180度的一對算術或阿基米德螺旋（arithmetic or Archimedean spiral）。IC1的輸入端300位於直徑上相對於IC2的輸入端302處。此外，IC1的輸出端304位於直徑上相對於IC2的輸出端306處。外線圈OC1與OC2的配置類似內線圈IC1與IC2的配置，其定義為實質上類似互相交插之並行螺旋、且彼此相對旋轉約180度。OC1的輸入端308係直徑上相對於OC2的輸入端310，而OC1的輸出端312係直徑上相對於OC2的輸出端314。在一實施例中，內線圈與外線圈的輸入及輸出端係排列成實質線性配置。應瞭解到還能使用其他類型的線圈配置。舉例而言，能設有提供半球形結構之維度線圈（dimensional coil）、以及除了平面線圈分佈以外的其他線圈類型結構。

如已注意到，TCP線圈係耦合至TCCT匹配電路124，TCCT匹配電路124包括與外線圈120及內線圈122連接之連接部。如所示般，外線圈120輸入端308及310係耦合至節點146，節點146進而連接至TCCT輸入電路320。外線圈120的輸出端連接至節點142，節點142連接至TCCT輸出電路324。內線圈122具有連接至節點140的輸入端300及302，節點140進而連接至TCCT輸入電路320。內線圈122的輸出端304及306連接至節點148，節點148連接至TCCT輸出電路324。TCCT輸入電路接收來自RF電源322的電力。TCCT輸出電路係連接至接地。

圖4A係顯示依據本發明之實施例之TCCT匹配電路的電路拓樸結構之示意圖。RF源322提供電力至電力輸入電路400。可變電容C1係耦合在RF源322與節點410之間。節點410連接至電容C2，電容C2進而與接地連接。節點410亦連接至可變電容C3，可變電容C3進而與電感L5連接。電感L5係耦合至節點412。在一實施例中，電力輸入電路400係由如上述所設置之可變電容C1、節點410、耦合至接地的電容C2、可變電容C3、及電感L5所定義。

節點412係耦合至內線圈輸入電路402及外線圈輸入電路404之每一者。在一實施例中，內線圈輸入電路402係由互相耦合之電感L3及可變電容C5所定義。電感L3係耦合在節點412與可變電容C5之間。可變電容C5連接至節點140（顯示在圖3），節點140進而連接至內線圈的輸入端。

繼續參考圖4A，節點412亦與外線圈輸入電路404連接。在一實施例中，外線圈輸入電路404係由耦合至節點412的可變電容C4所定義。可變電容C4亦連接至節點146（顯示在圖3），節點146進而連接至外線圈的輸入端。

此外，圖4A還顯示了TCCT輸出電路324，TCCT輸出電路324係由內線圈輸出電路406及外線圈輸出電路408所定義。內線圈輸出電路406係連接至節點148（顯示在圖3），節點148進而連接至內線圈的輸出端。在一實施例中，內線圈輸出電路406係由接地通路所定義。外線圈輸出電路408連接至節點142（顯示在圖3），節點142進而連接至外線圈的輸出端。在一實施例中，外線圈輸出電路係由耦合在節點142與接地之間的電容C7所定義。

在一實施例中，可變電容C1係額定在約5至500 pF。在一實施例中，電容C2係額定在約250 pF。在一實施例中，可變電容C3係額定在約5至500 pF。在一實施例中，電感L5係額定在約0.3 uH。在一實施例中，可變電容C4係額定在約150至1500 pF。在一實施例中，電感L3係額定在約0.55 uH。在一實施例中，可變電容C5係額定在約150至1500 pF。在一實施例中，電容C7係額定在約100 pF。

TCCT匹配電路124實現可變電容C1、C3、C4、及C5的動態調諧，以調諧提供至內及外線圈的電力。在一實施例中，可變電容C1、C3、C4、及C5係由連接至腔室102之電子板的處理控制器所控制。電子板可耦合至將操作特定處理例行工作的網路系統，該處理例行工作取決於特定循環期間所期望之處理操作。電子板可因此控制腔室102中所執行之蝕刻操作、以及控制可變電容C1、C3、C4、及C5的特別設定。

圖4B係顯示依據本發明之實施例之TCCT匹配電路的元件之簡化示意圖。如所示般，電力輸入電路400接收來自RF電源322的電力。電力輸入電路400連接至節點412。內線圈輸入電路402係耦合在節點412與內線圈122之間。外線圈輸入電路404係耦合在節點412與外線圈120之間。內線圈122連接至內線圈輸出電路406，內線圈輸出電路406連接至接地。外線圈120連接至外線圈輸出電路408，外線圈輸出電路408連接至接地。

概括而言，目前所述之TCCT匹配電路設計提供針對功率效率之改善。相信這是由於設計最佳化而使線圈上之雜散電容（stray capacitance）對於電漿的影響降到最低。雜散電容對RF功率效率的影響已在Maolin Long於「IEEE Transactions on Plasma Science, Vol.34, No.2, April 2006」發表之「Power Efficiency Oriented Optimal Design of High Density CCP and ICP Sources for Semiconductor RF Plasma Processing Equipment」中加以研究及敘述，其係於此併入作為參考。

關於內線圈，習知TCCT匹配電路設計已包括輸出側電感，而輸出側電感使雜散電容增加，且因此降低功率效率。然而，於此所述之實施例中，內線圈輸出電路係配置成接地通路，而內線圈輸入電路係配置成包括電感L3。這降低了雜散電容，因此改善功率效率並促成內線圈上的較低電壓。

關於外線圈，習知TCCT匹配電路設計已提供相對低的輸出側電容。然而，在於此所述之實施例中，外線圈輸出電路係配置成提供較高電容，此電容使一特定頻率之阻抗降低並提供較低的壓降。

以下所示之表1提供了將原本的頂端RF設計與依據本發明之實施例所修改的頂端RF設計相較之下的RF特徵化資料。 表1

如由表1的資料所示般，在無負載（無電漿）的情況下，修改之頂端的內線圈之Q值相對原頂端的內線圈之Q值已改善。因此，RF功率效率亦有所改善。故在無負載的情況下，由於外線圈在較低TCCT時為主導，故TCP線圈的整體Q值在較高TCCT時有所改善。此外，該資料說明在有負載（有電漿）的情況下整體RF功率效率顯著提昇。

概括而言，目前所揭露之TCCT匹配電路提供了高功率效率，這表示給定一電量而達到較高密度的電漿。此外，由於達到高功率效率，因此所揭露之TCCT匹配電路允許線圈端子處的相對低電壓位準。在線圈端子處以較低電壓運作的能力降低了離子的加速（這些離子可能撞擊介電窗的表面）。其結果為降低了由從介電窗噴濺的微粒所造成之微粒產生。以下表2顯示現有的TCCT匹配電路設計與依據本發明之實施例的TCCT匹配電路設計之間的端電壓之比較。 表2

表2中的資料顯示依據本發明之實施例的TCCT匹配電路與現有的TCCT匹配電路之間所測量之RF電壓的比較。在可變電容C5與節點140之間測量電壓V3（顯示在圖4A），且電壓V3表示內線圈之輸入端的電壓。在外線圈的輸出端與電容C7之間測量電壓V4（同樣顯示在圖4A），且電壓V4表示外線圈之輸出端的電壓。

如表2所示之資料說明了在根據本發明之實施例的TCCT匹配電路設計中，線圈端電壓顯著地降低。因為線圈端電壓降低了，所以本發明之實施例可用在各種導體蝕刻腔室，以使介電窗噴濺降到最低、並且也排除由端子至接地的過電壓所造成之線圈電弧作用。

圖5係顯示依據本發明之實施例之各種頂端配置的離子密度對TCP功率之圖表。在此圖表中，不同頂端配置的線圖係由不同形狀所表示。圓形對應至具有0.1吋的線圈窗間隔之原頂端的線圖。實驗條件如下：TCCT=1、SF6=50 sccm、Ar=200 sccm、Ch.P=9 mT、尖端=160 mm。菱形對應至具有依據於此所述之實施例之TCCT匹配電路的修改之頂端的線圖，此修改之頂端亦具有0.1吋的線圈窗間隔。方形對應至具有0.4吋的線圈窗間隔之原頂端的線圖。三角形對應至不具有法拉第屏蔽（FS，Faraday shield）的原頂端之線圖，此頂端亦具有0.4吋的線圈窗間隔。

比較具有0.1吋線圈窗間隔之原頂端的線圖（由圓形表示）與具有0.1吋線圈窗間隔之修改之頂端的線圖（由菱形表示），可看出修改之頂端RF設計提供一明顯高於原頂端RF設計的功率效率。亦即，對於一給定TCP功率，修改之頂端提供明顯較高的離子密度。藉由提供較高的功率效率，便能僅以較低功率而達到如習知頂端TCCT匹配設計的等效電漿密度量。此能力提供了TCCT匹配電路使用壽命之改善（由於元件遭受較低電力），並且也降低了如先前所述之由於介電窗之噴濺的微粒產生。

圖6顯示四圖表，各圖表顯示離子密度對徑向距離。在圖6右上方所示之圖表中，線圖顯示施加至具有0.1吋的線圈窗間隔之原本頂端的各種TCCT值。對於各線圖，TCP功率=1000 W。由菱形所表示之線圖對應至TCCT=1。由方形所表示之線圖對應至TCCT=0.5。由三角形所表示之線圖對應至TCCT=1.3。

在圖6左上方所示之圖表中，線圖顯示施加至具有依據本發明之實施例的TCCT匹配電路之修改之頂端的各種TCCT值，且此頂端具有0.1吋的線圈窗間隔。對於各線圖，TCP功率=1000 W。由菱形所表示之線圖對應至TCCT=1。由方形所表示之線圖對應至TCCT=0.5。由三角形所表示之線圖對應至TCCT=1.3。

在圖6右下方所示之圖表中，線圖顯示施加至具有0.4吋的線圈窗間隔之原頂端的各種TCCT值。由菱形所表示之線圖對應至TCCT=1。由方形所表示之線圖對應至TCCT=0.5。由三角形所表示之線圖對應至TCCT=1.3。

在圖6左下方所示之圖表中，線圖顯示施加至不具法拉第屏蔽但具有0.4吋的線圈窗間隔之基線頂端的各種TCCT值。由菱形所表示之線圖對應至TCCT=1。由方形所表示之線圖對應至TCCT=0.5。由三角形所表示之線圖對應至TCCT=1.3。

於圖6所示之線圖說明了起因於包含依據本發明之實施例之TCCT匹配電路而增加之電漿密度更為均勻地分佈在晶圓各處。

雖然已就數個實施例來敘述本發明，惟應瞭解到本領域中具有通常技術者在閱讀前述之說明書及研究圖式之後，將瞭解其各種變化、附加、置換及相等者。因此欲使本發明包括落入本發明之真實精神及範圍之內的所有此類變化、附加、置換及相等者。

102‧‧‧腔室
104‧‧‧夾盤
106‧‧‧介電窗
120‧‧‧外線圈
122‧‧‧內線圈
124‧‧‧TCCT匹配電路
140、142、146、148‧‧‧節點
160‧‧‧RF產生器
162‧‧‧偏壓匹配電路
300、302、308、310‧‧‧輸入端
304、306、312、314‧‧‧輸出端
320‧‧‧TCCT輸入電路
322‧‧‧RF電源
324‧‧‧TCCT輸出電路
400‧‧‧電力輸入電路
402‧‧‧內線圈輸入電路
404‧‧‧外線圈輸入電路
406‧‧‧內線圈輸出電路
408‧‧‧外線圈輸出電路
410、412‧‧‧節點

藉由參考以下敘述配合隨附圖式而能最有效地瞭解本發明及其進一步的優點。

圖1顯示依據本發明之一實施例之用於蝕刻操作的電漿處理系統。

圖2係依據本發明之實施例之電漿處理腔室的橫剖面圖。

圖3顯示一俯視圖，其示意地繪示依據本發明之實施例之內線圈及外線圈。

圖4A係顯示依據本發明之實施例之TCCT匹配電路的電路拓樸結構之示意圖。

圖4B係顯示依據本發明之實施例之TCCT匹配電路的元件之簡化示意圖。

圖5係顯示依據本發明之實施例之各種頂端配置的離子密度對TCP功率之圖表。

圖6顯示依據本發明之實施例的四圖表，各圖表顯示離子密度對徑向距離。

320‧‧‧CCT輸入電路

322‧‧‧RF電源

324‧‧‧CCT輸出電路

400‧‧‧力輸入電路

402‧‧‧線圈輸入電路

404‧‧‧線圈輸入電路

406‧‧‧線圈輸出電路

408‧‧‧圈輸出電路

410、412‧‧‧節點

Claims (17)

1. 一種匹配電路，用於一電漿腔室，該匹配電路包含： 一電力輸入電路； 一內線圈輸入電路，耦合在該電力輸入電路與一內線圈的一輸入端之間，該內線圈輸入電路包括一電感以及與該電感串聯耦合之一電容，該電感連接至該電力輸入電路，且該電容連接至該內線圈的該輸入端，第一節點係定義在該電力輸入電路與該內線圈輸入電路之間； 一內線圈輸出電路，耦合在該內線圈的一輸出端與接地之間，該內線圈輸出電路定義不包括電感或電容的一直接通路連接部，且該直接通路連接部為至接地的直接連接部； 一外線圈輸入電路，耦合在該第一節點與一外線圈的一輸入端之間；以及 一外線圈輸出電路，耦合在該外線圈的一輸出端與接地之間。
2. 如申請專利範圍第1項之匹配電路，其中該外線圈輸入電路包括一第二電容。
3. 如申請專利範圍第1項之匹配電路，其中該外線圈輸出電路包括一第二電容。
4. 如申請專利範圍第1項之匹配電路，其中該電力輸入電路包括： 一第二電容，耦合至一RF源； 一第二電感，耦合至該內線圈輸入電路； 一第三電容，耦合在該第二電容與該第二電感之間； 一第二節點，定義在該第二電容與該第三電容之間；以及 一第四電容，耦合在該第二節點與接地之間。
5. 如申請專利範圍第1項之匹配電路，其中該第一節點將來自該電力輸入電路的電力分流，以供分配至該內線圈輸入電路及該外線圈輸入電路。
6. 如申請專利範圍第1項之匹配電路，其中該內線圈輸入電路的該電容定義一第一可變電容。
7. 如申請專利範圍第6項之匹配電路，其中該外線圈輸入電路包括一第二可變電容，該外線圈輸入電路更經由該第一節點耦合至該電力輸入電路。
8. 如申請專利範圍第7項之匹配電路，其中該第一及第二可變電容提供該內線圈與該外線圈之間之電流比率的調諧。
9. 一種電漿腔室，包含： 一夾盤，用以支撐用於電漿處理的一基板； 一介電窗，設置於該夾盤上方； 一TCP線圈，設置於該介電窗上方，該TCP線圈係由一內線圈及一外線圈定義；以及 一匹配電路，包括： 一電力輸入電路； 一內線圈輸入電路，耦合在該電力輸入電路與該內線圈的一輸入端之間，該內線圈輸入電路包括一電感以及與該電感串聯耦合之一電容，該電感連接至該電力輸入電路，且該電容連接至該內線圈的該輸入端，第一節點係定義在該電力輸入電路與該內線圈輸入電路之間； 一內線圈輸出電路，耦合在該內線圈的一輸出端與接地之間，該內線圈輸出電路定義不包括電感或電容的一直接通路連接部，且該直接通路連接部為至接地的直接連接部； 一外線圈輸入電路，耦合在該第一節點與該外線圈的一輸入端之間；以及 一外線圈輸出電路，耦合在該外線圈的一輸出端與接地之間。
10. 如申請專利範圍第9項之電漿腔室，其中該外線圈輸入電路包括一第二電容。
11. 如申請專利範圍第9項之電漿腔室，其中該外線圈輸出電路包括一第二電容。
12. 如申請專利範圍第9項之電漿腔室，其中該電力輸入電路包括： 一第二電容，耦合至一RF源； 一第二電感，耦合至該內線圈輸入電路； 一第三電容，耦合在該第二電容與該第二電感之間； 一第二節點，定義在該第二電容與該第三電容之間；以及 一第四電容，耦合在該第二節點與接地之間。
13. 如申請專利範圍第9項之電漿腔室，其中該第一節點將來自該電力輸入電路的電力分流，以供分配至該內線圈輸入電路及該外線圈輸入電路。
14. 如申請專利範圍第9項之電漿腔室，其中該內線圈輸入電路的該電容定義一第一可變電容。
15. 如申請專利範圍第14項之電漿腔室，其中該外線圈輸入電路包括一第二可變電容，該外線圈輸入電路更經由該第一節點耦合至該電力輸入電路。
16. 如申請專利範圍第15項之電漿腔室，其中該第一及第二可變電容提供該內線圈與該外線圈之間之電流比率的調諧。
17. 如申請專利範圍第19項之電漿腔室，更包含： 一偏壓匹配電路，連接至該夾盤。