專利名稱：在多個(gè)電極間均勻分配射頻功率的等離子體處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及等離子體加工，并且特別涉及被配置為向多個(gè)電極分配射頻(RF)功率的等離子體處理系統(tǒng)和用于向等離子體處理系統(tǒng)中的多個(gè)電極提供RF功率的方法。
背景技術(shù)：
在包括但是不限于集成電路、電子封裝、印刷電路板和醫(yī)療器械的各種應(yīng)用中使用的基板上，常常使用等離子體處理來沉積薄膜并且改性基板 的表面性質(zhì)。特別地，等離子體處理系統(tǒng)可以用于在基板上沉積各種類型的薄膜材料，諸如光學(xué)和生物醫(yī)學(xué)涂層、絕緣層、聚合物等。等離子體處理還可用于為電子器件封裝制備半導(dǎo)體和印刷電路板表面。例如，等離子體處理可用于蝕刻樹脂和/或光致抗蝕劑、用于移除鉆污(drill smear)、用于增加表面活性和/或表面清潔度以消除分層和結(jié)合失效、用于提高引線結(jié)合強(qiáng)度、用于確保被附接到印刷電路板的芯片的無空隙下填充、用于從表面移除氧化物、用于增強(qiáng)管芯附接，和用于提高用于芯片包封的粘附性。在傳統(tǒng)的等離子體加工系統(tǒng)中，多個(gè)基板被放置在真空腔室內(nèi)側(cè)的一對或者多對電極之間。真空腔室然后被抽空并且利用加工氣體的局部壓力填充。一旦腔室氣氛具有所期望的加工氣體組成和壓力，則通過激發(fā)一個(gè)或者多個(gè)電極對從而在電極之間產(chǎn)生磁場來將能量引入腔室中。每一個(gè)電極對均利用具有足夠能量以產(chǎn)生電磁場的信號激發(fā)，該電磁場至少部分地電離工藝氣體，由此產(chǎn)生等離子體。如果將要執(zhí)行蝕刻過程,則調(diào)節(jié)加工氣體和能級從而等離子體的動力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)導(dǎo)致通過物理濺射、化學(xué)輔助濺射和由等離子體促進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)從每一個(gè)基板移除(一個(gè)或者多個(gè))最外表面層的原子。物理或者化學(xué)作用可以用于調(diào)節(jié)表面以改進(jìn)諸如粘附性的性質(zhì)，以選擇性地移除外來表面層，或者從基板的表面清除不希望的污染物。等離子體輔助膜沉積方法通常通過或者化學(xué)氣相沉積(CVD)或者聚合操作。如果將要執(zhí)行CVD過程，則加工氣體將包括被沉積的材料的至少一個(gè)前體。前體分子通過等離子體形成過程而被分解并且所產(chǎn)生的前體離子在基板表面上凝結(jié)并且反應(yīng)以形成所期望的材料的薄層。在一些CVD應(yīng)用中，基板還可以被加熱以促進(jìn)薄膜材料的沉積。如果將要執(zhí)行聚合過程，則工藝氣體將包括一個(gè)或者多個(gè)單體分子。單體分子在形成等離子體的過程中分解，形成當(dāng)在基板上凝結(jié)時(shí)組合或者聚合的電離分子。單體分子的、等離子體引發(fā)的反應(yīng)可以由此在基板表面上形成聚合物鏈的薄層和/或三維網(wǎng)絡(luò)。CVD和聚合物過程這兩者均可以用于在多種產(chǎn)物上產(chǎn)生薄的保形涂層。包括多個(gè)電極對的等離子體加工系統(tǒng)允許多個(gè)面板的兩側(cè)在批次工藝中被同時(shí)地處理，這提高了生產(chǎn)吞吐量。為此目的，基板保持器將每一個(gè)面板以豎直定向定位在被布置在擱架(rack)中的成對的平坦垂直電極之間，從而在每一個(gè)平坦垂直電極和面板的相鄰表面之間的環(huán)境提供局部過程腔室，局部過程腔室中存在被部分地電離的加工氣體-或者等離子體。為了產(chǎn)生等離子體，在等離子體加工系統(tǒng)的處理腔室中存在適當(dāng)?shù)臍夥盏那闆r下，電極對被電源通電。等離子體加工系統(tǒng)采用以各種頻率產(chǎn)生信號的電源，其中兩個(gè)通常使用的頻率是40kHz和13.56MHz。用于產(chǎn)生等離子體的頻率可以影響等離子體的化學(xué)性質(zhì)和等離子體如何與被處理的基板相互作用這兩者。沉積速率以及在基板上沉積的膜的質(zhì)量和類型可以因此隨著用于激發(fā)等離子體的信號的頻率和強(qiáng)度而改變。對于聚合物膜沉積，通常已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以較高頻率信號產(chǎn)生的等離子體導(dǎo)致等離子體具有改進(jìn)的化學(xué)性質(zhì)，這導(dǎo)致了更高的沉積速率和質(zhì)量更好的膜。在多電極等離子體加工系統(tǒng)中處理的面板可以是非常大的。例如，面板可以具有矩形周邊，其特征在于大約26英寸的寬度和大約32英寸的長度。電極必須具有至少與被處理的面板一樣大的面積并且電極擱架可以包括水平地隔開的一打或者更多電極。電極擱架的總體尺寸因此在每一個(gè)維度中可以在二到三英尺的量級上，因此要 求同樣大的電極激發(fā)信號分配系統(tǒng)。因?yàn)殡姌O和電極擱架的尺寸增加，所以跨越每一個(gè)被處理基板的整個(gè)表面區(qū)域以及在基板之間維持場強(qiáng)均勻性變得更加具有挑戰(zhàn)性。在更高電極激發(fā)頻率下，維持等離子體均勻性的問題可能加重，這是因?yàn)?，電極和激發(fā)信號分配系統(tǒng)的尺寸成為激發(fā)信號波長的一個(gè)更大的部分。在40kHz實(shí)現(xiàn)充分的場均勻性的、傳統(tǒng)的RF總線系統(tǒng)在以諸如13. 56MHz的更高等離子體激發(fā)頻率操作的多個(gè)電極等離子體系統(tǒng)中提供不足的均勻性。另夕卜，傳統(tǒng)RF總線系統(tǒng)的輸入阻抗在這些更高頻率下難以匹配，從而導(dǎo)致高駐波比和浪費(fèi)的RF功率。因此，存在對于在以諸如13. 56MHz的更高操作頻率下以改進(jìn)的輸入阻抗更加均勻地向等離子體處理系統(tǒng)中的多個(gè)電極分配RF功率的等離子體處理系統(tǒng)和方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，一種等離子體處理系統(tǒng)包括功率和接地母線、正相和負(fù)相次級電極母線、正相和負(fù)相初級電極母線、多個(gè)隔離變壓器、將正相次級電極母線耦合到正相初級電極母線的電容器和將負(fù)相次級電極母線耦合到負(fù)相初級電極母線的另外的電容器。每個(gè)隔離變壓器包括初級繞組，初級繞組具有被耦合到功率母線的第一端和被耦合到接地母線的第二端。每個(gè)隔離變壓器還包括次級繞組，次級繞組具有被耦合到正相次級電極母線的第一端和被耦合到負(fù)相次級電極母線的第二端。該等離子體處理系統(tǒng)進(jìn)一步包括在真空腔室中的多個(gè)電極。每個(gè)電極與正相初級電極母線或者與負(fù)相初級電極母線耦合。在又一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于向具有射頻(RF)功率的等離子體處理系統(tǒng)中的電極供電的方法。該方法包括利用RF功率激發(fā)功率母線、通過多個(gè)隔離變壓器將RF功率的第一部分從功率母線傳遞到第一正相母線，和，通過該多個(gè)隔離變壓器將RF功率的第二部分從功率母線傳遞到第一負(fù)相母線。RF功率的第一部分通過第一組多個(gè)電容器被從第一正相母線傳遞到第二正相母線并且被從第二正相母線傳遞到第一組多個(gè)電極。RF功率的第二部分通過第二組多個(gè)電容器被從第一負(fù)相母線傳遞到第二負(fù)相母線并且被從第二負(fù)相母線傳遞到第二組多個(gè)電極。


在本說明書中結(jié)合并且構(gòu)成其一個(gè)部分的附圖示意本發(fā)明的實(shí)施例，并且與以上給出的本發(fā)明的一般說明和以下給出的詳細(xì)說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。其中
圖I是多電極等離子體處理系統(tǒng)的前透視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、外部罩體被移除以示出被附接到真空腔室的頂部的RF總線系統(tǒng)的、多電極等離子體處理系統(tǒng)的后透視圖。圖3是其中為了說明清楚起見省略了被產(chǎn)物保持器保持的產(chǎn)物的多電極等離子體處理系統(tǒng)的電極和產(chǎn)物保持器的端視圖。圖3A是具有在相鄰的電極對之間可視并且被在該相鄰的電極對之間的產(chǎn)物保持器保持的產(chǎn)物的、圖3的一個(gè)部分的放大視圖。圖4是用于在多電極等離子體處理系統(tǒng)內(nèi)側(cè)的過程腔室中的處理位置處保持產(chǎn)物的產(chǎn)物保持器的擱架的透視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于等離子體處理的RF 總線系統(tǒng)的示意性視圖。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在圖I的RF總線系統(tǒng)內(nèi)側(cè)截取并且示出RF母線條(buss bar)、耦合電容器、隔離變壓器和相關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)組件的相對位置的、圖5的RF總線系統(tǒng)的橫截面視圖。圖6B是基本沿著圖6A中的線6B-6B截取的橫截面視圖。圖6C是基本沿著圖6A中的線6C-6C截取的橫截面視圖。圖6D是圖6A的RF總線系統(tǒng)的頂視圖。圖7是示出電極冷卻通道和腔室電極母線的、電極的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于多電極等離子體處理系統(tǒng)的射頻(RF)總線系統(tǒng)。RF總線系統(tǒng)通過一系列母線條、變壓器和阻抗匹配元件將RF電源耦合到多個(gè)電極。RF功率母線條和接地母線條被電耦合到RF電源以提供用于總線系統(tǒng)的單一饋送點(diǎn)。功率和接地母線條依次地被多個(gè)隔離變壓器電耦合到兩個(gè)次級電極母線條，該多個(gè)隔離變壓器向正相和負(fù)相次級電極母線條分配180度異相的RF信號。隔離變壓器被空間地分布從而各個(gè)次級電極母線條在沿著其長度的多個(gè)位置中耦合。每一個(gè)次級電極母線條均被多個(gè)電容器以連接點(diǎn)沿著初級和次級電極母線條空間地分布而耦合到相關(guān)聯(lián)的初級電極母線條。該兩個(gè)初級電極母線條依次以交替的配置耦合到多個(gè)電極，使得相鄰的電極被供應(yīng)有180度異相的RF信號。每一個(gè)初級電極母線條還被電感器耦合到接地，該電感器與電容器形成阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。被相同相位RF信號驅(qū)動的電極可以進(jìn)一步通過等離子體腔室內(nèi)部的兩個(gè)母線條中的一個(gè)而被電耦合。隔離變壓器、電容器和電感器的分布式配置提供提高的阻抗匹配和RF功率在電極之間的、更加均勻的分布。這個(gè)均勻的功率分布提高了等離子體均勻性并且允許等離子體處理系統(tǒng)以對于傳統(tǒng)的RF電源總線不太可能的、更高的RF電源頻率操作。參考圖1-4，其中相同的附圖標(biāo)記涉及相同的特征，等離子體處理系統(tǒng)10包括機(jī)殼或者罩體12、真空腔室14和被真空腔室14的側(cè)壁13包圍的可抽空空間16。通過真空腔室14中的進(jìn)入口 18進(jìn)入可抽空空間16。腔室門15能夠被打開以露出通過其進(jìn)入可抽空空間16的進(jìn)入口 18，并且能夠被關(guān)閉以提供從周圍的周邊環(huán)境隔離可抽空空間16的、不透流體的密封。被沿著真空腔室14的一個(gè)側(cè)邊緣定位的鉸鏈鄰近于進(jìn)入口 18附接的腔室門15帶有閉鎖20，當(dāng)腔室門15處于關(guān)閉位置中時(shí)，該閉鎖20接合真空腔室14的另一個(gè)部分。閉鎖20用于確保腔室門15與真空腔室14的其余部分密封接合。圍繞腔室門15的周邊的密封構(gòu)件22作為密封接合的中介。真空腔室14由適合于高真空應(yīng)用的、諸如鋁合金或者不銹鋼的導(dǎo)電材料形成，并且被與電接地連接。在發(fā)明名稱為“Multiple-Electrode PlasmaProcessing Systems withConfined Process Chambers and Interior-Bussed ElectricalConnectionswith the Electrodes (具有受約束的過程腔室和與 電極的內(nèi)部母線電連接的多電極等離子體加工系統(tǒng))”的美國專利公開No. 2009/0288773中描述了一種這樣的等離子體處理系統(tǒng)，該公開以其整體在此通過引用而被并入。等離子體處理系統(tǒng)10包括位于真空腔室14內(nèi)側(cè)的、名義上相同的多個(gè)電極24，和具有射頻(RF)發(fā)生器26的代表性形式的等離子體激發(fā)源。RF發(fā)生器26包括通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27被耦合到在RF總線系統(tǒng)罩體71內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)傳導(dǎo)構(gòu)件的輸出28 (圖5)。傳導(dǎo)構(gòu)件可以是如在下面詳細(xì)描述地將電極24耦合到RF發(fā)生器26的RF總線系統(tǒng)70 (圖5、圖6A-D)的一個(gè)部分。真空腔室14可以用作未被供電的接地電極。RF發(fā)生器26通常以大約13.56MHz的頻率輸出信號，但是可以使用在kHz到MHz范圍中的其它操作頻率。在13. 56MHz下，由RF發(fā)生器26供應(yīng)的功率范圍可以從大約4000瓦特到大約8000瓦特。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，系統(tǒng)10可以被修改為允許遞送不同的偏壓功率或者替代地可以允許利用直流電(DC)電源。等離子體處理系統(tǒng)10還可以具有電極冷卻系統(tǒng)，該電極冷卻系統(tǒng)包括通過RF總線系統(tǒng)罩體71被流體地耦合到電極24的冷卻劑分配歧管142和冷卻劑收集歧管144。電極24被從真空腔室14的側(cè)壁13之一懸掛,在并置的成對25電極24之間具有均勻的間隔。局部過程室或者腔室34 (圖3)由在并置電極24的每一個(gè)相鄰對25之間的空間限定。除了周邊的最外電極24之外，每一個(gè)電極24均利用它的最靠近的相鄰電極24參與兩個(gè)相鄰對25。周邊的最外電極24中的每一個(gè)均僅僅參與單一相鄰對25。電極24可以被以適當(dāng)?shù)木嚯x橫向地隔開，以允許當(dāng)電極24被激發(fā)時(shí)形成等離子體，以及接受各面板40中的一個(gè)。參考圖3和圖4，用于與等離子體處理系統(tǒng)10 —起使用的擱架35包括多個(gè)產(chǎn)物保持器38，和被設(shè)置在產(chǎn)物保持器38和真空腔室14的底側(cè)壁13之間的底板39。擱架35的每一個(gè)產(chǎn)物保持器38均被水平頂桿52、具有后棒54的代表性形式的豎直構(gòu)件和具有一對前棒56、58的代表性形式的豎直構(gòu)件加以外框。當(dāng)擱架35位于可抽空空間16中時(shí),靠近真空腔室14的后側(cè)壁13定位的后棒54將頂桿52的一端與底板39連接。當(dāng)擱架35位于可抽空空間16中并且腔室門15被關(guān)閉時(shí)，靠近真空腔室14的腔室門15定位的前棒56、58將頂桿52的相對端與底板39連接。每一個(gè)產(chǎn)物保持器38的上和下橫向構(gòu)件60、62均機(jī)械地連接到棒54、56、58并且相配合以支撐這里以代表性形式作為面板40示出的各產(chǎn)物中的一個(gè)。橫向構(gòu)件60、62中的至少一個(gè)可以是沿著棒54、56、58豎直地可移動的，以調(diào)節(jié)被棒54、56、58和橫向構(gòu)件60加以外框的開口的面積。橫向構(gòu)件60、62可以由此被配置為容納具有不同大小的面板40。產(chǎn)物保持器38名義上是相同的并且被配置為支撐真空腔室14內(nèi)側(cè)的面板40。各面板40中的每一個(gè)均包括第一表面42和與第一表面相對的第二表面44，并且可插入擱架35中的產(chǎn)物保持器38之一。在擱架35上填入大量或者批次的面板40之后，腔室門15打開并且擱架35被置放在真空腔室14內(nèi)側(cè)的軌道46上。在這種遷移之后，擱架35位于真空腔室14內(nèi)側(cè)使得腔室門15能夠被關(guān)閉以提供準(zhǔn)備好用于通過真空泵系統(tǒng)(未示出)抽空的密封環(huán)境。在擱架35中的面板40在等離子體處理系統(tǒng)10中處理時(shí)，類似于擱架35的另一擱架(未示出)可以被裝載有另一批次的面板40，并且，當(dāng)在加工之后移除擱架35時(shí)，被立即裝載到真空腔室14中以加工更多的面板40。在裝載之后，各面板40中的一個(gè)可以被設(shè)置在每一個(gè)局部過程腔室34中，并且當(dāng)?shù)入x子體處理系統(tǒng)10操作時(shí)，每一個(gè)面板40的兩個(gè)相對的表面42、44均被等離子體處理。在被真空腔室14內(nèi)側(cè)的擱架35的產(chǎn)物保持器38支撐時(shí)，面板40沿基本平行于包含電極24的相應(yīng)平面的相應(yīng)平面定向。面板40的第一表面42面對每一個(gè)相鄰對25中的并置電極24之一的表面48。面板40的第二表面44面對每一個(gè)相鄰對25中的并置電極24中的另一個(gè)的表面50。每個(gè)電極24具有足夠的長度和寬度使得面板40的外周邊邊緣被設(shè)置在電極24的相鄰對25的外周邊內(nèi)側(cè)。面板40通常相對于電極24并且相對于真空腔室14被留置于電浮狀態(tài)中。
參考圖5、圖6A-6D和圖7，其中相同的附圖標(biāo)記涉及相同的特征，并且根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，等離子體處理系統(tǒng)10的RF總線系統(tǒng)70通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27將電極24耦合到RF發(fā)生器26。被來自RF總線系統(tǒng)內(nèi)的共同母線驅(qū)動的交替電極24可以進(jìn)一步被正相腔室電極母線32或者負(fù)相腔室電極母線33在可抽空空間16內(nèi)電耦合?？梢酝ㄟ^將RF發(fā)生器26的輸出28電耦合到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27的輸入29的傳輸線路或者電纜31從RF發(fā)生器26向阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27遞送功率。電纜31可以使用適當(dāng)?shù)倪B接器在每一個(gè)端部處連接化(connectorize)以便于安裝和拆卸等離子體處理系統(tǒng)10,并且可以根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)RG-393或者由某種其它適當(dāng)?shù)耐S電纜形成。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27可以包括在金屬罩體69內(nèi)包含的控制器64、相位/幅值探測器65、串聯(lián)電容器66、并聯(lián)電容器67，和串聯(lián)電感器68。通常，串聯(lián)電感器68的特征在于固定的電感，并且電容器66、67是提供由控制器64可調(diào)節(jié)的電容值的可變電容器?？刂破?4從相位/幅值探測器65接收反饋，該反饋包含與通過相位/幅值探測器65的前向和/或反向RF功率的相位和幅值有關(guān)的信息。響應(yīng)于來自相位/幅值探測器65的反饋，控制器64調(diào)節(jié)可變電容器66、67的電容以減小通過相位/幅值探測器65的反向RF功率，由此減小反射回RF發(fā)生器26的功率。控制器64可以通過被耦合到可變電容器的、諸如可逆DC馬達(dá)驅(qū)動器的致動器的操作調(diào)節(jié)電容器66、67的電容，該可變電容器可以是可旋轉(zhuǎn)的平行板電容器。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27由此在RF發(fā)生器26的輸出28和由RF總線系統(tǒng)70給出的負(fù)載之間提供提高的阻抗匹配。匹配RF總線系統(tǒng)70的輸入的阻抗與RF發(fā)生器26的輸出28的阻抗匹配可以通過減少反射回RF發(fā)生器26的功率的量而增加遞送到RF總線系統(tǒng)70的功率。通過使得在反射回RF發(fā)生器26時(shí)浪費(fèi)的功率更少，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27可以在等離子體處理系統(tǒng)10的操作期間減小在RF發(fā)生器26上的負(fù)載。被設(shè)置在罩體71內(nèi)側(cè)的RF總線系統(tǒng)70包括功率母線72、接地母線74、正相初級電極母線78、負(fù)相初級電極母線80、正相次級電極母線82，和負(fù)相次級電極母線84。多個(gè)隔離變壓器76a-76n將功率和接地母線72、74電耦合到次級電極母線82、84。多個(gè)耦合電容器86a-86m將正相初級電極母線78電耦合到正相次級電極母線82。多個(gè)耦合電容器87a-87m將負(fù)相初級電極母線80耦合到負(fù)相次級電極母線84。正相和負(fù)相初級電極母線78、80可以具有分別地被負(fù)載線圈90、92電耦合到接地的周邊端部79、83。功率、接地和電極母線72、74、78、80、82、84可以由傳導(dǎo)桿構(gòu)成，該傳導(dǎo)桿由諸如鋁、銅、黃銅或者其它合金的任何適當(dāng)?shù)慕饘傩纬刹⑶一驹赗F總線系統(tǒng)70的罩體71的整個(gè)寬度上延伸。在RF總線系統(tǒng)70的一個(gè)具體實(shí)施例中，傳導(dǎo)桿可以從鋁形成并且可以具有大約O. 5英寸(大約13mm)的厚度、大約I英寸(大約25mm)的寬度，和大約30. 9英寸(大約784mm)的長度，但是本發(fā)明的實(shí)施例不受如此限制。RF功率通過RF輸入饋通36進(jìn)入RF總線系統(tǒng)70，該RF輸入饋通36在基本在功率母線72的中心饋送點(diǎn)73下面的位置處穿過RF總線系統(tǒng)罩體71的前側(cè)壁102。RF輸入饋通36的外端可以被配置為電耦合到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27 的輸出30的中心導(dǎo)體，并且RF輸入饋通36的內(nèi)端可以被電耦合到傳導(dǎo)構(gòu)件75。傳導(dǎo)構(gòu)件75可以由諸如鋁、銅、黃銅或者其它合金的適當(dāng)?shù)慕饘傩纬刹⑶覚M越在RF輸入饋通36的內(nèi)端和功率母線72的中心饋送點(diǎn)73之間的豎直距離。傳導(dǎo)構(gòu)件75可以由此將RF輸入饋通36的內(nèi)端電耦合到功率母線72的中心饋送點(diǎn)73。功率母線72的中心饋送點(diǎn)73可以在大致在功率母線72的左和右周邊端部之間的中途的點(diǎn)處位于功率母線72的底表面上。RF輸入饋通36由此提供通過RF總線系統(tǒng)罩體71的前側(cè)壁102的電隔離傳導(dǎo)路徑，使得電耦合阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27的輸出30和功率母線72的中心饋送點(diǎn)73?？梢酝ㄟ^將阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27的罩體69電耦合到RF總線系統(tǒng)70的罩體71而提供在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27和RF總線系統(tǒng)70之間的RF接地連接。這可以例如通過將阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27的罩體栓接或者另外機(jī)械地耦合到RF總線系統(tǒng)70的罩體71而完成。接地連接還可以包括具有被電耦合到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27的罩體69的一端和被電耦合到RF總線系統(tǒng)70的罩體71的另一端的一根或者多根編織電纜和/或其它導(dǎo)線或者電纜。功率母線72可以橫向地鄰近于RF總線系統(tǒng)罩體71的前側(cè)壁102定位并且通過絕緣支撐件94、96而被緊固到RF總線系統(tǒng)罩體71(圖6B)。絕緣支撐件94、96基本靠近功率母線72的、相對的周邊端部定位并且將功率母線72從RF總線系統(tǒng)罩體71電隔離。絕緣支撐件94、96可以由陶瓷、聚四氟乙烯(PTFE)或者任何其它適當(dāng)?shù)慕^緣材料形成并且可以被托架98、100固定到RF總線系統(tǒng)罩體71的右側(cè)壁和左側(cè)壁110、112。接地母線74可以以與功率母線72類似的方式橫向地鄰近于RF總線系統(tǒng)罩體71的后側(cè)壁104定位。接地母線74可以被傳導(dǎo)金屬托架106、108機(jī)械地緊固到RF總線系統(tǒng)罩體71 (圖6C)，該傳導(dǎo)金屬托架支撐接地母線74的相對的周邊端部，并且將其電耦合到RF總線系統(tǒng)罩體71的右側(cè)壁和左側(cè)壁110、112。功率和接地母線72、74被多個(gè)隔離變壓器76a_76n耦合到次級電極母線82、84。次級電極母線82、84基本平行于功率和接地母線72、74并且處于基本平行于總線系統(tǒng)罩體71的頂表面并且基本在功率和接地母線72、74下面的水平平面中。隔離變壓器76a-76n中的每一個(gè)均包括初級繞組、次級繞組，和從具有高磁導(dǎo)率和低導(dǎo)電性的、諸如鐵素體的磁性材料形成的環(huán)形磁芯。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，初級和次級繞組可以每一個(gè)均使用絕緣的雙導(dǎo)體或者在每一個(gè)端部上以接線片端接的雙股線形成。初級和次級繞組被磁芯電磁耦合從而被耦合到初級繞組的信號在次級繞組中誘發(fā)類似的信號。初級和次級繞組的端部可以被以伊型接線片或者小孔接線片(eyelet lug)或者便于連接到母線72、74、82、84的某種其它適當(dāng)?shù)亩俗佣私?。相對于在初級繞組上的輸入信號的幅值，在次級繞組上的輸出信號的幅值可以是在初級繞組的匝數(shù)和次級繞組的匝數(shù)之間的比率的函數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，隔離變壓器76a-76n在初級和次級繞組之間具有I :1比率。因?yàn)樵诔跫壓痛渭壚@組之間無任何直流電路徑，所以隔離變壓器76a-76n在功率和接地桿72、74和次級電極母線82、84之間提供直流電隔離。通過將初級繞組的一端電耦合到功率母線72，并且將初級繞組的另一端電耦合到接地母線74，RF信號被提供給隔離變壓器76a-76n中的每一個(gè)。在功率母線72上的RF信號由此在隔離變壓器76a-76n的次級繞組中誘發(fā)RF信號。隔離變壓器76a_76n的每一個(gè)次級繞組的一端均被電耦合到正相次級電極母線82，并且隔離變壓器76a-76n的每一個(gè)次級繞組的另一端均被耦合到負(fù)相次級電極母線84。為了便于實(shí)現(xiàn)到母線的變壓器繞組連接，母線72、74、82、84可以包括沿著母線72、74、82、84以一定間隔隔開的多個(gè)螺紋孔以提供隔離變壓器連接點(diǎn)。變壓器連接點(diǎn)可以提供一種將隔離變壓器76a-76n的繞組電耦合到功率、接地和次級母線72、74、82、84的方便的方法。例如，被電耦合到變壓器繞組的端部的接線片可能被螺釘緊固到選定的隔離變壓器連接點(diǎn)。隔離變壓器 連接點(diǎn)的數(shù)目可以超過隔離變壓器繞組端部的數(shù)目，這為每一個(gè)隔離變壓器繞組提供多個(gè)連接位置選項(xiàng)。通過使用沿著各個(gè)母線72、74、82、84以規(guī)則間隔連接的多個(gè)隔離變壓器76a_76n，可以向次級電極母線82、84提供更加均勻的功率分配。使用多個(gè)隔離變壓器76a-76n還可以增加RF總線系統(tǒng)70的總功率處理能力。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，RF總線系統(tǒng)70可以包括并行地工作的十個(gè)(10)隔離變壓器，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于隔離變壓器的任何特定數(shù)目。隔離變壓器76a_76n通常在均勻地隔開的連接點(diǎn)處被連接到母線72、74、82、84?？梢杂纱讼蛘拓?fù)次級電極母線82、84提供具有大致相同的幅值和180度的相對相差的RF信號。如在前討論地，還可以在母線72、74、82、84上設(shè)置另外的隔離變壓器連接點(diǎn)從而各個(gè)隔離變壓器連接點(diǎn)可以相對于其它隔離變壓器連接點(diǎn)移動。通過允許各個(gè)隔離變壓器繞組沿著相關(guān)母線的長度被電耦合到不同的位置，另外的連接點(diǎn)可以由此提供一種調(diào)節(jié)沿著次級電極母線82、84的RF功率分配的方法。RF總線系統(tǒng)70可以由此提供一種用于調(diào)節(jié)RF功率在電極24之間的相對分配以補(bǔ)償在等離子體處理系統(tǒng)10之間的微小變化的調(diào)諧機(jī)構(gòu)。例如，如果等離子體處理系統(tǒng)10靠近該多個(gè)電極24中的代表性的一個(gè)沉積具有顯著地不同的厚度的膜，則靠近向損壞(offending)電極饋送的次級電極母線的片段的變壓器繞組的連接點(diǎn)可能被重新定位以改進(jìn)在電極24之間的RF功率平衡。正相初級電極母線78被靠近正相電極母線78、82的周邊端部定位的絕緣支撐件114、115 (圖6B)機(jī)械地耦合到正相次級電極母線82。類似地，負(fù)相初級電極母線80被靠近負(fù)相電極母線80、84的周邊端部定位的絕緣支撐件116、117機(jī)械地耦合到負(fù)相次級電極母線84。初級電極母線78、80由此基本位于它們的相應(yīng)的次級電極母線82、84下面。正相次級電極母線82可以被耦合電容器86a-86m電耦合到正相初級電極母線78。類似地，負(fù)相次級電極母線84可以被耦合電容器87a-87m電耦合到負(fù)相初級電極母線80。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，耦合電容器86a-86m、87a-87m是具有由從電容器的頂部和底部凸出的豎直柱體形成的接觸端子的高電壓IOOOpF柱形陶瓷門鈕形電容器。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，六個(gè)(6)耦合電容器將每一個(gè)初級電極母線與每一個(gè)次級電極母線耦合，總共十二個(gè)(12)耦合電容器，但是可以使用其它數(shù)目的耦合電容器并且本發(fā)明的實(shí)施例不受如此限制。在耦合電容器86a-86m、87a-87m的端子之間的連接可以沿著它們的相應(yīng)的初級和次級電極母線被以規(guī)則間隔隔開。為了便于安設(shè)和更換耦合電容器86a-86m、87a-87m，彈簧加載夾子119 (圖6A)可以被以豎直對準(zhǔn)的布置附接到初級和次級電極母線的、面向外的側(cè)面。彈簧加載夾子119可以被配置為接受從耦合電容器的頂部和底部凸出的接線頭端子，由此將耦合電容器電耦合到初級和次級電極母線78、80、82、84。正相初級電極母線78可以通過傳導(dǎo)金屬托架118而被電耦合到電極24中每間隔一個(gè)的電極。以類似的方式，負(fù)相初級電極母線80可以通過傳導(dǎo)金屬托架120而被電耦合到其余的電極24。每一個(gè)電極24均可以由此利用與緊鄰的(一個(gè)或者多個(gè))電極24具有180度異相的信號激發(fā)。為了在電極24和托架118、120之間提供電耦合，使用諸如焊接的適當(dāng)?shù)母浇臃椒?，將電饋?22耦合到每一個(gè)電極24。電饋通1 22可以是中空的從而可以通過電饋通122向電極24提供冷卻劑。電饋通122穿過真空腔室14的頂側(cè)并且可以具有螺紋頂端，該螺紋頂端被底部螺母124緊固到絕緣結(jié)構(gòu)或者索環(huán)126，該絕緣結(jié)構(gòu)或者索環(huán)126將電饋通122從真空腔室14電隔離。索環(huán)可以由諸如聚四氟乙烯(PTFE)的適當(dāng)?shù)慕^緣材料形成，并且包括具有被配置為接受頂部和底部O形環(huán)130、131的環(huán)形凹槽的凸緣。可以使用壓縮底部O形環(huán)131以在索環(huán)126和真空腔室14的頂表面之間提供不透氣密封的螺釘或者其它適當(dāng)?shù)木o固件將索環(huán)126緊固到真空腔室14。底部螺母124可以被朝著墊圈125緊固，該墊圈125壓縮頂部O形環(huán)130，并且牢固地將電饋通122朝著索環(huán)126的斜切內(nèi)孔坐置以在電饋通122和索環(huán)126之間提供不透氣的密封。電饋通122還可以提供用于在真空腔室14中懸掛電極24，以及用于在RF總線系統(tǒng)罩體71內(nèi)支撐初級和次級電極母線78、80、82、84的機(jī)械支撐。托架118、120可以從其分別的電極母線豎直地向下延伸并且包括基本直角彎曲部以向每一個(gè)托架提供被配置為從單一電極24接受電饋通122的底部水平部。為了適應(yīng)在初級電極母線中的橫向偏移，托架118、120的水平部可以通過水平凸起而從托架118、120的豎直截面偏移。在圖6A-6D所示的代表性實(shí)施例中，兩個(gè)(2)電饋通122被附接到每一個(gè)電極24。電饋通122的螺紋端部通過在托架118、120的底部水平部中的孔并且可以被頂部螺母128緊固。頂部螺母128可以被緊固以提供朝著底部螺母124的充分的夾持作用力從而牢固地保持托架118、120，由此為初級和次級電極母線78、80、82、84提供機(jī)械支撐和電耦合。交替的電極24由此被正相初級電極母線78電耦合到一起并且被提供有與被負(fù)相初級電極母線80電耦合到一起的其余交替電極24 180°異相的RF信號。在位于電極24的每一個(gè)相鄰對25之間的面板40的相對側(cè)上提供的等離子體可以由此被具有類似的能級的電磁場激發(fā)。正相初級電極母線78可以被正相初級電極母線負(fù)載線圈90電耦合到接地，并且負(fù)相初級電極母線80可以被負(fù)相初級電極母線負(fù)載線圈92電耦合到接地。每一個(gè)負(fù)載線圈90、92均可以由具有大約O. 25英寸(大約6. 4mm)的寬度和大約O. 125英寸(大約3. 2mm)的厚度的一段扁平磁線形成，該段扁平磁線已經(jīng)被成形為具有大致3. 5匝和大約3英寸(大約76mm)的內(nèi)徑的線圈。負(fù)載線圈90、92中的每一個(gè)均可以被纏繞為使得磁線的寬度維度與負(fù)載線圈90、92中的對應(yīng)的一個(gè)的中心軸線正交。形成負(fù)載線圈90、92的該段扁平磁線的相對端部可以由此形成第一和第二電感器端子。母線負(fù)載線圈90的第一端子可以被電耦合到正相初級電極母線78的一個(gè)周邊端部79并且負(fù)載線圈90的第二端子可以被電耦合到RF總線系統(tǒng)罩體71(圖6B)。正相初級電極母線78可以由此通過負(fù)載線圈90而被電耦合到接地。類似地，負(fù)載線圈92的第一端子可以被電耦合到負(fù)相初級電極母線80的一個(gè)周邊端部83并且負(fù)載線圈92的第二端子可以被電耦合到RF總線系統(tǒng)罩體71 (圖6C)。負(fù)相初級電極母線80可以由此通過負(fù)載線圈92而被電耦合到接地。由于空間考慮并且為了減輕在負(fù)載線圈90、92之間的電磁耦合，初級電極母線78、80的、向其上電耦合負(fù)載線圈90、92的周邊端部79、83可以處于RF總線系統(tǒng)罩體71的相對側(cè)上。然而，本發(fā)明不限于負(fù)載線圈90、92的位置或者數(shù)目。例如，在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，初級電極母線78、80中的每一個(gè)均可能在相關(guān)電極母線78、80的兩個(gè)周邊端部79、81、83、85處被負(fù)載線圈電耦合到接地。負(fù)載線圈90、92的第二端子還可能被耦合到相對于罩體71接地具有DC電壓偏壓的RF接地以在相鄰電極24之間提供DC偏壓。除了向初級電極母線78、80提供DC接地，負(fù)載線圈90、92的并聯(lián)電抗可以與耦合電容器86a-86m、87a-87m的串聯(lián)電抗相互作用以調(diào)整由RF總線系統(tǒng)70給出的RF輸入阻抗。這個(gè)經(jīng)調(diào)整的RF阻抗可以比缺少次級電極母線82、84、耦合電容器86a-86m、87a-87m和/或負(fù)載線圈90、92的RF總線系統(tǒng)的輸入阻抗更加緊密地匹配RF發(fā)生器 26的輸出阻抗。在RF發(fā)生器26和RF總線系統(tǒng)70之間提高的RF阻抗匹配可以允許阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27在不超過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27的調(diào)諧范圍的情況下減小反射回RF發(fā)生器26的功率。由耦合電容器86a-86m、耦合電容器87a_87m和負(fù)載線圈90、92提供的RF阻抗調(diào)整還可以減小被電極母線朝向功率和接地母線反射回的功率。反射功率的減小可以減小在RF總線系統(tǒng)70內(nèi)的內(nèi)部駐波比(SWR)，這可以減小RF功率耗散和在隔離變壓器76a-76n中的電弧放電的可能性。由耦合電容器86a-86m、87a-87m和負(fù)載線圈90、92提供的提高的內(nèi)部匹配可以由此允許等離子體處理系統(tǒng)10以更高的RF功率水平和以更低的損耗操作。為了進(jìn)一步控制在電極24之間的RF功率分配，正相腔室電極母線32可以被電耦合到從正相初級電極母線78饋送的電極24。類似地，負(fù)相腔室電極母線33可以被電耦合到從負(fù)相初級電極母線80饋送的電極24。腔室電極母線32、33可以由此將在真空腔室14內(nèi)的交替電極24電耦合。為了在電極24上提供用于腔室電極母線32、33的連接點(diǎn)，柱體133可以諸如利用一個(gè)或者多個(gè)螺釘而被附接到電極24的頂部周邊邊緣。柱體133可以從電極24的側(cè)面周邊邊緣偏移以提供豎直附接表面。柱體133可以由此向電極24提供連接點(diǎn)，該連接點(diǎn)的位置可以相對于電極24的周邊邊緣改變。被附接到由正相電極母線78饋送的電極24的柱體133可以基本上沿著與電極24的第一和第二表面42、44正交的第一線對準(zhǔn)。被附接到由負(fù)相電極母線80饋送的電極24的柱體133可以基本上沿著從第一線橫向地偏移并且平行于第一線的第二線對準(zhǔn)。被附接到正相電極24的柱體133可以由此與正相腔室電極母線32相對準(zhǔn)，并且被附接到負(fù)相電極24的柱體可以由此與負(fù)相腔室電極母線33相對準(zhǔn)。柱體133可以被伸長帶134電耦合到腔室電極母線32、33。為此目的，帶134可以在第一和第二周邊端部處具有孔，該孔被配置為接受螺釘或者其它適當(dāng)?shù)木o固件。伸長帶134的第一周邊端部可以被附接到相應(yīng)的柱體133的豎直表面，并且伸長帶134的第二周邊端部可以被附接到相應(yīng)的腔室電極母線32、33。為了對于等離子體處理系統(tǒng)10允許溫度調(diào)節(jié)，電極24中的每一個(gè)均可以包括用于調(diào)節(jié)當(dāng)產(chǎn)生等離子體時(shí)被加熱的固體金屬板的溫度的流道136的網(wǎng)絡(luò)(圖7)。為了從電極24吸收熱量，通過流道136的網(wǎng)絡(luò)泵送蒸餾水或者另一種適當(dāng)?shù)臒峤粨Q液體或者冷卻齊U，流道136可以在固體金屬板中槍鉆(gun-drilled)。冷卻劑通過電饋通122中被流體地耦合到流道136并且用作冷卻劑進(jìn)口管的一個(gè)進(jìn)入流道136中的一個(gè)。冷卻劑通過電饋通122中被流體地耦合到另一流道136并且用作冷卻劑出口管的另一個(gè)離開流道136中的另一個(gè)。電饋通122可以由此提供路徑，使得把冷卻劑從大氣壓力環(huán)境以密封方式輸送進(jìn)和輸送出可抽空空間16的路徑。為了促成這個(gè)目的，電饋通122的螺紋端部可以被冷卻劑分配管(未示出)流體地耦合到穿過RF總線系統(tǒng)罩體71的后側(cè)壁104的多個(gè)冷卻劑饋通146中的一個(gè)。冷卻劑可以由此如由箭頭138 (圖6A)代表地在冷卻劑饋通146和電極24之間流動。冷卻劑饋通146繼而取決于饋通是用作冷卻劑進(jìn)口還是用作冷卻劑出口管而被流體地耦合到在真空腔室14的外部上的冷卻劑分配歧管142或者冷卻劑收集歧管144中的一個(gè)。冷卻劑歧管142、144具有通過適配長度的管段與冷卻劑饋通146耦合以實(shí)現(xiàn)冷卻劑回路的龍頭。由此在冷卻劑分配歧管142和用作到電極24的冷卻劑進(jìn)口管的電饋通122之間設(shè)置了密封的流體路徑。類似地，在冷卻劑收集歧管144和用作到電極24的冷卻劑出口管的電饋通122之間設(shè)置了密封的流體路徑。通過在冷卻劑分配歧管142中提供相對于在冷卻劑收集歧管中的冷卻劑壓力的正壓力，冷卻劑可以通過電極24循環(huán)。
可以利用冷卻劑通過各自的流道136的循環(huán)來調(diào)節(jié)電極24的溫度。為此，冷卻劑可以被從熱交換器(未示出)供應(yīng)到冷卻劑分配歧管142的進(jìn)口端口并且被分配到進(jìn)口冷卻劑饋通146中的每一個(gè)。一旦冷卻劑已經(jīng)通過電極24的流道136循環(huán)，冷卻劑便可以通過冷卻劑收集歧管144的出口端口返回?zé)峤粨Q器或者被以其它方式適當(dāng)?shù)靥幹?。根?jù)所期望的效果，熱交換器能夠調(diào)節(jié)冷卻劑的流量和溫度以加熱或者冷卻電極24。由于在操作期間在電極24和面板40之間的熱傳遞，電極24的溫度調(diào)節(jié)還可以用于在等離子體處理期間有益地調(diào)節(jié)面板40的溫度。在使用中并且參考圖1-7，擱架35的產(chǎn)物保持器38在真空腔室14外側(cè)的位置處填入面板40，真空腔室14被排氣至大氣壓力，腔室門15被打開以露出進(jìn)入口 18，并且擱架35通過進(jìn)入口 18遷移到真空腔室14中。通過關(guān)閉腔室門15并且接合閉鎖20來密封進(jìn)入口 18。面板40中的每一個(gè)均在相鄰對25中的一個(gè)的電極24之間被產(chǎn)物保持器38中的一個(gè)支撐。使用真空泵系統(tǒng)(未示出)抽空留在真空腔室14內(nèi)側(cè)的可抽空空間16中的大氣氣體。在真空腔室14被真空泵系統(tǒng)抽空時(shí)，工藝氣體流可以被從工藝氣體供應(yīng)源供應(yīng)到可抽空空間16。可以利用質(zhì)量流量控制器計(jì)量工藝氣體流量以控制在可抽空空間16內(nèi)的條件，諸如氣體壓力和混合。工藝氣體可以用于電極24的每一個(gè)相鄰對25的、適當(dāng)?shù)臍怏w遞送系統(tǒng)提供給每一個(gè)局部過程腔室34。一旦所期望的過程壓力在真空腔室14內(nèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)和穩(wěn)定，RF發(fā)生器26便被通電以向電極24供應(yīng)電力。電力通過電饋通122由RF總線系統(tǒng)70遞送每一個(gè)電極24的周邊的頂邊緣。形成相鄰對25的電極24由此被大致180度異相的RF信號驅(qū)動從而RF場在很大程度上被包含在過程室30內(nèi)。可以利用所施加的RF能量部分地電離留在電極24的每一個(gè)相鄰對25之間的工藝氣體以局部地在過程室30中的每一個(gè)中產(chǎn)生等離子體。在過程室30中的每一個(gè)的內(nèi)側(cè)的等離子體代表由離子、電子、自由基和中性物質(zhì)組成的、被部分地電離的工藝氣體。每一個(gè)頂桿52、每一組棒54、56、58、底板39和電極24的每一個(gè)相鄰對25均包圍過程室30中的一個(gè)并且可以相配合以通過減小被部分地電離的工藝氣體從各自的局部過程腔室34的泄漏速率而將等離子體的、被部分地電離的工藝氣體約束在過程室30中的每一個(gè)之內(nèi)。面板40被暴露于過程室30中的等離子體達(dá)到足以處理每一個(gè)面板40的、被暴露的相對表面48、50的一段時(shí)間。構(gòu)成等離子體的、被電離的氣體混合物是傳導(dǎo)性的和高度反應(yīng)性的，這促進(jìn)了等離子體與面板40互相作用以執(zhí)行規(guī)定的等離子體處理的能力。等離子體產(chǎn)生的活性物質(zhì)執(zhí)行通過離子轟擊的物理過程和通過自由基/副產(chǎn)物化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)過程。視具體エ藝氣體或者エ藝氣體組合而定，能夠使不同的反應(yīng)在面板表面42、44上發(fā)生?？梢愿鶕?jù)等離子體處理的性質(zhì)改變過程方案。如果將要采用聚合過程，則エ藝氣體可以包括一個(gè)或者多個(gè)單體分子。単體分子可以在形成腔室等離子體的過程中分解，形成當(dāng)在基板上凝結(jié)時(shí)組合或者聚合的電離分子。等離子體引發(fā)的、単體分子的反應(yīng)可以由此在基板表面上形成聚合物鏈薄層和/或三維網(wǎng)絡(luò)。對于印刷電路板應(yīng)用，可以利用在面板40的表面42、44處的化學(xué)反應(yīng)以移除鉆污和/或未顯影光致抗蝕劑并且提高可粘性來用于層疊和圖符粘附(legend adhesion)。在處理完成之后,腔室門15打開以露出進(jìn)入口 18,帶有處理面板40的擱架35被從真空腔室14移除，并且處理面板40被從擱架35卸載并且被送到另ー加工階段。在這里參考諸如“豎直”、“水平”等的術(shù)語是通過實(shí)例而非通過限制給出的，以建立一種參考系。應(yīng)理解到在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以采用各種其它參考系。雖然提到電極24被豎直地定向，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，電極24可以 具有非豎直定向。雖然已經(jīng)通過各種實(shí)施例的說明示意了本發(fā)明并且雖然已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述了這些實(shí)施例，但是本申請人并非意在如此詳細(xì)地局限或者以任何方式限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員會容易想到另外的優(yōu)點(diǎn)和修改。本發(fā)明在更一般的方面不限于所示出和描述的具體細(xì)節(jié)、代表性設(shè)備和方法和示意性的實(shí)例。相應(yīng)地，在不偏離本申請人的總體創(chuàng)造性構(gòu)思的精神或者范圍的情況下，可以從這種細(xì)節(jié)偏離。本發(fā)明的范圍應(yīng)該僅僅由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理系統(tǒng)，包括 真空腔室； 功率母線； 接地母線； 正相次級電極母線； 負(fù)相次級電極母線； 正相初級電極母線； 負(fù)相初級電極母線； 多個(gè)隔離變壓器，每個(gè)所述隔離變壓器包括初級繞組和次級繞組，所述初級繞組具有被耦合到所述功率母線的第一端和被耦合到所述接地母線的第二端，并且所述次級繞組具有被耦合到所述正相次級電極母線的第一端和被耦合到所述負(fù)相次級電極母線的第二端; 第一組多個(gè)電容器，用于把所述正相次級電極母線耦合到所述正相初級電極母線；第二組多個(gè)電容器，用于把所述負(fù)相次級電極母線耦合到所述負(fù)相初級電極母線；和多個(gè)電極，所述多個(gè)電極在所述真空腔室中，每個(gè)所述電極與所述正相初級電極母線或與所述負(fù)相初級電極母線耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的等離子體處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 第一負(fù)載線圈，用于把所述正相初級電極母線耦合到接地；和 第二負(fù)載線圈，用于把所述負(fù)相初級電極母線耦合到接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述正相初級電極母線和所述負(fù)相初級電極母線具有平行布置，所述正相初級電極母線具有被耦合到所述第一負(fù)載線圈的周邊端部，并且所述負(fù)相初級電極母線具有被耦合到所述第二負(fù)載線圈的周邊端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 接地罩體，所述接地罩體容納所述功率母線、所述接地母線、所述正相次級電極母線、所述負(fù)相次級電極母線、所述正相初級電極母線、所述負(fù)相初級電極母線、所述多個(gè)隔離變壓器、所述第一組多個(gè)電容器、所述第二組多個(gè)電容器、所述第一負(fù)載線圈和所述第二負(fù)載線圈， 其中所述第一負(fù)載線圈和所述第二負(fù)載線圈被所述罩體電耦合到接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 RF輸入饋通，所述RF輸入饋通靠近具有RF阻抗的中心饋送點(diǎn)被耦合到所述功率母線，其中所述電容器的電容和所述負(fù)載電感器的電感被選擇使得減小在所述中心饋送點(diǎn)和所述RF輸入饋通之間的阻抗失配。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述初級繞組的第一端以規(guī)則的間隔耦合到所述功率母線，所述初級繞組的第二端以規(guī)則的間隔耦合到所述接地母線，所述次級繞組的第一端以規(guī)則的間隔耦合到所述正相次級電極母線，并且所述次級繞組的第二端以規(guī)則的間隔耦合到所述負(fù)相次級電極母線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的等離子體處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 多個(gè)饋通，所述多個(gè)饋通被配置為把每個(gè)所述電極與所述正相初級電極母線或與所述負(fù)相初級電極母線耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的等離子體處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 多個(gè)托架，所述多個(gè)托架被配置為以交替次序把所述饋通電耦合到所述正相初級電極母線或所述負(fù)相初級電極母線之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述饋通進(jìn)一步被配置為提供至所述電極的密封的冷卻劑路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的等離子體處理系統(tǒng)，其中所述電極具有并置布置使得在所述真空腔室中限定多個(gè)局部過程腔室，每個(gè)所述電極具有外周邊，并且每個(gè)所述饋通從所述電極之一的所述外周邊向外突出。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的等離子體處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 正相腔室電極母線，所述正相腔室電極母線在所述真空腔室中，所述正相腔室電極母線與耦合到所述正相初級電極母線的所述電極耦合；和 負(fù)相腔室電極母線，所述負(fù)相腔室電極母線在所述真空腔室中，所述負(fù)相腔室電極母線與耦合到所述負(fù)相初級電極母線的所述電極耦合。
12.—種向等離子體處理系統(tǒng)中的多個(gè)電極提供射頻(RF)功率的方法，所述方法包括 利用RF功率激發(fā)功率母線； 通過多個(gè)隔離變壓器把所述RF功率的第一部分從所述功率母線傳遞到第一正相母線. 通過所述多個(gè)隔離變壓器把所述RF功率的第二部分從所述功率母線傳遞到第一負(fù)相母線； 通過第一組多個(gè)電容器把所述RF功率的所述第一部分從所述第一正相母線傳遞到第二正相母線； 通過第二組多個(gè)電容器把所述RF功率的所述第二部分從所述第一負(fù)相母線傳遞到第二負(fù)相母線； 把所述RF功率的所述第一部分從所述第二正相母線傳遞到第一組多個(gè)電極；和 把所述RF功率的所述第二部分從所述第二負(fù)相母線傳遞到第二組多個(gè)電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述RF功率的所述第一部分被傳遞到所述第一正相母線并且所述RF功率的所述第二部分被傳遞到所述第一負(fù)相母線，使得所述RF功率的所述第一部分較之所述RF功率的所述第二部分具有基本相反的相位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述RF功率的所述第一部分被從所述第二正相母線傳遞到所述第一組多個(gè)電極并且所述RF功率的所述第二部分被從所述第二負(fù)相母線傳遞到所述第二組多個(gè)電極，使得以交替模式從所述第二正相母線或所述第二負(fù)相母線之一向并置的電極供應(yīng)RF功率。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括 通過第三正相母線在所述第一組多個(gè)電極之間重新分配所述RF功率的所述第一部分；和 通過第三負(fù)相母線在所述第二組多個(gè)電極之間重新分配所述RF功率的所述第二部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中利用所述第一組多個(gè)電容器把所述RF功率的所述第一部分從所述第一正相母線傳遞到所述第二正相母線包括 提供所述RF功率的所述第一部分給第一負(fù)載線圈，所述第一負(fù)載線圈把所述第二正相母線連接到接地。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中通過RF路徑把所述RF功率提供給所述第一負(fù)載線圈，所述RF路徑包括所述等離子體處理系統(tǒng)的接地的罩體。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中利用所述第二組多個(gè)電容器把所述RF功率的所述第二部分從所述第一負(fù)相母線傳遞到所述第二負(fù)相母線包括 提供所述RF功率的所述第二部分給第二負(fù)載線圈，所述第二負(fù)載線圈把所述第二負(fù)相母線連接到接地。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中利用所述RF功率激發(fā)所述功率母線包括 靠近所述功率母線的中心饋送點(diǎn)把所述RF功率傳遞到所述功率母線。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過所述多個(gè)隔離變壓器把所述RF功率的所述第一部分從所述功率母線傳遞到所述第一正相母線包括 利用來自所述功率母線的所述RF功率激發(fā)每個(gè)所述隔離變壓器的初級繞組；和 通過每個(gè)所述隔離變壓器的次級繞組的第一端把所述RF功率的所述第一部分傳遞到所述第一正相母線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中通過所述多個(gè)隔離變壓器把所述RF功率的所述第二部分從所述功率母線傳遞到所述第一負(fù)相母線包括 通過每個(gè)所述隔離變壓器的次級繞組的第二端把所述RF功率的所述第二部分傳遞到所述第一負(fù)相母線。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中把所述RF功率的所述第一部分從所述第二正相母線傳遞到所述第一組多個(gè)電極包括 通過被連接到所述第二正相母線的第一組多個(gè)饋通中的至少一個(gè)把RF功率傳遞到所述第一組多個(gè)電極的每個(gè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中把所述RF功率的所述第二部分從所述第二負(fù)相母線傳遞到所述第二組多個(gè)電極包括 通過被連接到所述第二負(fù)相母線的第二組多個(gè)饋通中的至少一個(gè)把RF功率傳遞到所述第二組多個(gè)電極的每個(gè)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括 利用通過所述第一組多個(gè)饋通而被提供給所述電極的熱交換液體控制所述電極的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在等離子體處理系統(tǒng)中向電極分配RF能量的等離子體處理系統(tǒng)和方法。該等離子體處理系統(tǒng)包括功率和接地母線、正相和負(fù)相初級電極母線，以及正相和負(fù)相次級電極母線。功率和接地母線被隔離變壓器耦合到次級電極母線從而負(fù)相次級電極母線被提供有與被供應(yīng)到正相次級電極母線的RF信號180度異相的RF信號。次級電極母線被電容器耦合到各自的正相和負(fù)相初級電極母線。初級電極母線每一個(gè)均被耦合到真空腔室中的電極。將初級電極母線耦合到RF接地的負(fù)載線圈可以與電容器配合以調(diào)節(jié)在功率母線處的輸入阻抗。
文檔編號C23C16/505GK102766857SQ20121013724
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者托馬斯·V·博爾登, 羅伯特·S·康德拉少弗, 艾爾瑪·M·卡利卡, 詹姆士·D·格蒂, 路易斯·費(fèi)耶羅 申請人:諾信公司