具有细长RF带的阻抗匹配器的制作方法

具有细长rf带的阻抗匹配器
技术领域
1.本公开中描述的实施方案涉及具有细长射频(rf)带的阻抗匹配电路系统。


背景技术：

2.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。
3.射频(rf)发生器生成rf信号并通过匹配将rf信号提供给等离子体反应器。等离子体反应器具有半导体晶片，当向等离子体反应器提供rf信号并且提供蚀刻剂气体时，半导体晶片被蚀刻。然而，匹配满足某些预设约束是可取的。
4.本公开中描述的实施方案正是在这种情况下出现的。


技术实现要素：

5.本公开的实施方案提供了一种具有细长射频(rf)带的阻抗匹配电路系统。应当理解，本发明实施方案可以以多种方式实现，例如，处理、装置、系统、一件硬件或计算机可读介质上的方法。下面描述几个实施方案。
6.在一个实施方案中，提供了用于将rf功率传输到等离子体室的电极的阻抗匹配器。提供了一种具有底部和顶部的外壳。底部具有匹配部件，而顶部具有细长主体。细长带在外壳的底部和顶部之间延伸，并且细长带的下部被耦合以匹配部件。细长带的上部在细长主体的端部耦合到射频杆。中间带在第一端在下部和上部之间的中间连接件处耦合到细长带。中间带在第二端连接到辅助电容器。
7.在一个实施方案中，描述了一种用于将rf功率传输到等离子体室的电极的阻抗匹配器。阻抗匹配器包括具有底部和顶部的外壳。底部具有匹配部件，而顶部具有细长主体。低频输入端通过外壳的底部连接，并且低频输入端互连到第一组电容器和电感器。高频输入端通过外壳的底部连接，并且高频输入端互连到第二组电容器和电感器。细长带在外壳的底部和顶部之间延伸。细长带的下部被耦合到第二组电容器和电感器，并且细长带的上部在细长主体的端部连接到射频杆。中间带在第一端在下部和上部之间的中间连接件处耦合到细长带。中间带在第二端连接到辅助电容器。
8.本文所述的具有细长rf带的阻抗匹配电路系统的一些优点包括节省制造设施的洁净室的地板上的空间。rf带是细长的并且包括rf带的阻抗匹配电路系统的外壳变窄。该外壳与另一个匹配系统的外壳相比，在地板上占用的空间较少。
9.本文描述的阻抗匹配电路系统的其他优点包括阻抗匹配器的外壳。阻抗匹配器的外壳位于阻抗匹配电路系统的外壳内，并且是细长的以将诸如卡盘电源和滤波器以及可调谐边缘鞘(tes)匹配器之类的部件安装在阻抗匹配电路系统的外壳内。此外，阻抗匹配器的细长外壳容纳细长的rf带。
10.根据以下结合附图的详细描述，其他方面将变得显而易见。
附图说明
11.通过参考以下结合附图进行的描述来理解实施方案。
12.图1a是系统的一个实施方案的示意图，其用于说明多个等离子体工具，该多个等离子体工具消耗的地面空间量比本文参考图1b描述的其他等离子体工具所消耗的地面空间量大。
13.图1b是系统的一个实施方案的示意图，其用于说明与图1a的等离子体工具消耗的地面空间量相比消耗更少的地面空间量的多个等离子体工具。
14.图2是系统的一个实施方案的示意图，其用于说明图1b的等离子体工具之一的部件的可堆叠布置。
15.图3是阻抗匹配电路的一个实施方案的示意图，其用于说明与阻抗匹配电路的射频(rf)带相关联的电感。
16.图4a是阻抗匹配电路的外壳内的内部视图，其用于说明阻抗匹配电路的rf带的布置。
17.图4b是阻抗匹配电路的外壳的前视图的一个实施方案的示意图。
18.图4c是阻抗匹配电路的外壳的侧视图的一个实施方案的示意图。
19.图5是系统的一个实施方案的示意图，其用于说明阻抗匹配电路的使用。
具体实施方式
20.以下实施方案描述了具有细长射频(rf)带的阻抗匹配电路。显然，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发明实施方案。在其他情况下，没有详细描述众所周知的处理操作，以免不必要地使本发明实施方案难以理解。
21.图1a是系统100的顶视图的实施方案的示意图，其用于说明与参照图1b描述的其他等离子体工具消耗的地面空间量相比，消耗的地面空间量更大的多个等离子体工具。系统100包括多个等离子体工具102a、102b、102c、102d、102e、102f、102g和102h。
22.在此描述的每个等离子体工具都具有长度、宽度和深度。例如，等离子体工具102a具有宽度105a并且等离子体工具102b具有宽度105b。宽度105a是沿x轴测量的。等离子体工具102a具有沿z轴测量的深度107a。等离子体工具102a-102h位于制造设施的地板104上以形成八边形布置，该八边形布置在地板104上占据比下文参照图1b描述的等离子体工具更多的空间。每个等离子体工具102a到102h具有与任何其他等离子体工具102a到102h相同的尺寸，例如宽度、深度和高度。
23.应注意，任意两个相邻的等离子体工具102a-102h之间存在空间。举例来说，等离子体工具102a的边103a与等离子体工具102b的边103b不相邻，且两个边103a与103b之间有空余空间，且边103a与103b之间形成锐角。该空余空间足以供人进入该空间以打开等离子体工具102a或等离子体工具102b。
24.在一个实施方案中，术语地面空间和占地面积在本文中可互换使用。
25.图1b是系统110的实施方案的示意图，其用于说明比等离子体工具102a-102h消耗的地面空间量更少的多个等离子体工具。系统110包括多个等离子体工具110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g和110h。每个等离子体工具110a到110h具有相同的尺寸，例如宽度、深度和高度。
26.等离子体工具110a具有宽度113a，并且等离子体工具110b具有宽度113b。宽度113a是沿z轴测量的。此外，等离子体工具110a具有深度115a。深度115a小于等离子体工具102a(图1a)的深度107a。深度115a是沿x轴测量的。
27.等离子体工具110a-110h位于地板104上以形成矩形布置，并且该矩形布置占用的空间小于上面参照图1a所示的八边形布置所占用的空间。例如，人不能进入等离子体工具110a-110h的任何两个相邻工具之间的空间。作为另一示例，等离子体工具110a的侧面111a与等离子体工具110b的侧面111b相邻，使得在侧面111a和111b之间存在可忽略量的空间或没有空间。作为又一示例，深度115a小于深度107a并且宽度113a小于宽度105a。
28.在一实施方案中，代替八个等离子体工具，可以在地板104上布置任何其他数量的工具，例如四个或五个或六个。
29.在一个实施方案中，等离子体工具110a的深度大于等离子体工具102a的深度。在一个实施方案中，等离子体工具110a的宽度大于等离子体工具102a的宽度。
30.图2是系统200的实施方案的示意图，其用于说明等离子体工具的部件的可堆叠布置，例如图1b的等离子体工具110a-110h中的任何一个。系统200包括系统202和阻抗匹配电路系统(imcs)203。系统200是等离子体工具110a到110h(图1b)中的任一个的示例。
31.imcs 203是包括外壳211的外壳。如本文所用的外壳的示例包括隔室、壳体、盒子、容器等。外壳211包围阻抗匹配电路(imc)204。imcs203还包括可调边缘鞘(tes)匹配壳体205、卡盘电源(ps)和滤波器壳体207、以及氦射频(rf)部件组209。组209在本文中有时被称为设施和rf部件组。如本文所使用的，壳体的示例包括隔室、外壳、盒子、容器等。卡盘ps和滤波器壳体207包括向电极(例如卡盘)提供直流(dc)功率的卡盘电源。卡盘ps和滤波器壳体207还包括滤波器，其过滤掉耦合到dc电源的rf功率，以减少rf功率与dc功率干扰的机会。tes匹配壳体205包括耦合到围绕电极的可调边缘环(ter)的tes匹配器。tes匹配器包括电气部件，例如一个或多个电感器、一个或多个电阻器、或一个或多个电容器、或它们的组合，并且电气部件彼此耦合。tes匹配器的电气部件具有提供在耦合到tes匹配器的输出端的诸如ter之类的负载的阻抗和耦合到tes匹配器的输入端的源之间的匹配的阻抗。耦合到tes匹配器的输入端的源的示例包括rf发生器和将rf发生器耦合到tes匹配器的输入端的rf电缆。
32.外壳211具有顶部211a和底部211b。顶部211a的形状是细长的。例如，顶部211a的形状明显比底部211b的形状窄，以便于将tes匹配壳体205装配在imcs 203内。此外，顶部211a的细长形状允许卡盘ps和滤波器壳体207和tes匹配壳体205将装配在imcs 203内。tes匹配壳体205位于底部211b上方，而卡盘ps和滤波器壳体207位于tes匹配壳体205上方。氦部件组209位于imc 204的外壳211旁边与tes匹配壳体205所在的一侧相对的一侧。
33.氦rf部件组209包括多个导管，例如氦通道，其用于使冷却气体通过以控制等离子体室的电极(例如下电极)的温度。多个导管延伸到电极以冷却等离子体室的上电极和下电极之间的间隙内的不同区域。通过增加或减少流向电极的冷却气体的流量来控制温度。例如，当流向电极的冷却气体的流量增加时温度升高，而当流向电极的冷却气体的流量减少时温度降低。冷却气体的示例包括氦气，电极的示例包括卡盘和衬底支撑件。
34.此外，氦rf部件组209包括用于向电动机提供功率的交流(ac)电源，该电动机可以连接到电极以用于旋转电极，从而处理放置在电极顶部的衬底。此外，氦rf部件组209包括
间隙驱动器，该间隙驱动器包括电机和成组的晶体管，以控制例如增加或减少等离子体室的下电极和上电极之间的间隙的量。氦rf部件组209还包括传感器，例如复电流和电压传感器、电压传感器、功率传感器等，以感测imc 204的输出端或imc 204的输入端处的变量。变量包括复电压和电流、阻抗、电压、功率、反射功率和供给功率。
35.在一个实施方案中，介电环位于电极(例如卡盘)和可调边缘环之间。
36.系统202包括低频(lf)rf发生器和高频rf发生器，并且位于imcs 203上方。低频rf发生器的示例是具有400千赫(khz)rf发生器的低操作频率的rf发生器，而高频rf发生器的一个示例是具有27兆赫(mhz)或60mhz rf发生器的高操作频率的rf发生器。低频rf发生器的另一个示例是具有2mhz的低操作频率的rf发生器。系统202位于imcs 203的顶部以节省地板104上的空间(图1a和1b)。
37.imc 204的外壳211具有底壁206b。系统202的低频rf发生器经由底壁206b中的开口连接到阻抗匹配电路204的电路元件。例如，低频rf发生器经由穿过底壁206b的开口的rf电缆208a耦合，以耦合到阻抗匹配电路204的电路元件。类似地，系统202的高频rf发生器通过底壁206b中的开口连接到阻抗匹配电路204的电路元件。例如，低频rf发生器经由穿过底壁206b中的开口的rf电缆208b耦合，以耦合到阻抗匹配电路204的电路元件。
38.在一个实施方案中，术语阻抗匹配电路、阻抗匹配网络、匹配器、阻抗匹配器、匹配网络、匹配电路和匹配网络在本文中可互换使用。
39.在一个实施方案中，系统202不在imcs 203的顶部，而是位于imcs 203上方。例如，在imcs 203上方提供承载件，例如支撑杆网络，并且系统202由承载件支持。
40.在一实施方案中，系统202位于imcs 203内。
41.在一实施方案中，rf传输线502包括衬底支撑件506并且衬底支撑件506被rf传输线502的rf鞘包围。
42.在一个实施方案中，术语衬底支撑件和供电电极在本文中可互换使用。
43.图3是阻抗匹配电路300的实施方案的示意图，其用于说明与阻抗匹配电路300的rf带相关联的电感。阻抗匹配电路300是阻抗匹配电路204(图2)的示例。
44.阻抗匹配电路300包括支路302a和第二支路302b。支路302a包括电路元件，例如电感器l1、电感器l2、电容器c1、电容器c4、电容器c5、电容器c6和电感器l3。电容器c5和c6是隔直(dc)电容器，其将在下文进一步描述。支路302b包括电路元件，例如电感器l4、电容器c2、电容器c7和电容器c3。电容器c1、c2和c3是可变电容器。c1和c2为主电容器，而c3为辅助电容器。电感器l1到l4是被卷绕以形成电感器的线圈，而不是rf带。
45.支路302b还包括rf带部分304a、rf带部分304b、rf带304c、rf带304d和rf带304e。部分304a和304b是一个rf带的部分。作为示例，如本文所用的rf带是由导体(例如铜或铜合金)制成的扁平细长金属片。举例而言，rf带具有长度、宽度和厚度。rf带的长度大于rf带的宽度，该宽度大于rf带的厚度。作为另一说明，rf带占据大致矩形体积或矩形体积并且是柔性的以被弯曲或重新成形。矩形体积的示例是由矩形杆占据的体积。
46.电感器l1通过连接件耦合到阻抗匹配电路300的输入端i1，并且通过连接件耦合到电感器l2。输入端i1的示例是输入端i1和电感器l1之间的连接件的一端。如本文所使用的，连接件的示例包括导线或电缆或rf带或一系列rf带或连接器或它们的组合。此外，电容器c1耦合到电感器l1和l2之间的连接件的点上并且耦合到地电位。如本文所使用的，点的
示例包括将一个连接件耦合到另一个连接件的连接器，例如金属螺栓和螺母，或导电螺栓和螺母，或焊接点。
47.电感器l2经由连接件耦合到电容器c6，并且电容器c4耦合到电感器l2和电容器c6之间的连接件上的点。电容器c4也耦合到地电位。电容器c5与电容器c5并联耦合。电容器c6通过连接件耦合到电感器l3，电感器l3通过连接件耦合到阻抗匹配电路300的输出端o1。
48.电感器l4经由连接件耦合到阻抗匹配电路300的输入端i2并且耦合到接地连接。输入端i2的示例是输入端i2和电感器l4之间的连接件的一端。电感器l4耦合到rf带304d上的点。输入端i2的一个示例是rf带304d的一端。电容器c2耦合到rf带304d和304e之间的点p2。rf带304d和304e在点p2处相互连接。电容器c2也耦合到接地连接。电容器c7耦合到rf带304e和rf带部分304a。
49.电容器c3耦合到rf带304c，rf带304c耦合到支路302b的点p1。电容器c3还耦合到接地连接。rf带部分304a在点p1处耦合到rf带部分304b。rf带部分304b耦合到阻抗匹配电路300的输出端o1。
50.每个rf带部分304a和304b以及每个rf带304c-304e具有各自的电感。例如，射频带部分304a具有电感la，射频带部分304b具有另一电感lb，射频带304c具有另一电感lc，射频带304d具有电感ld，射频带304e具有电感le。应当注意，本文描述的任何rf带，例如rf带304a-304e中的任一个，都不是缠绕成线圈以形成电感器，而是扁平的细长金属片。
51.作为示例，电感器l1具有范围从45微亨(μh)到55微亨的电感。举例而言，电感器l1的电感为40微亨。作为另一示例，电感器l2具有范围从35微亨到41微亨的电感。举例而言，电感器l2的电感为38微亨。作为又一示例，电容器c1具有范围从60皮法(pf)到2000皮法的电容。作为另一示例，电容器c4具有范围从110皮法到120皮法的电容。此外，作为示例，电容器c5具有范围从2700皮法到2900皮法的电容。举例而言，电容器c5具有2800皮法的电容。作为另一示例，电感器l3具有范围从2.1微亨到2.3微亨的电感。举例而言，电感器l3的电感为2.2微亨。
52.作为又一示例，电感器l4具有范围从0.44微亨到0.46微亨的电感。举例而言，电感器l4的电感为0.45微亨。此外，作为示例，电容器c2具有范围从25皮法到250皮法的电容。作为另一示例，电容器c7具有范围从7皮法到17皮法的电容。作为又一示例，电容器c3具有范围从3皮法到30皮法的电容。
53.低频射频发生器产生的射频信号在输入端i1处被接收，并通过电感器ll、电感器l2、电容器c5和c6以及电感器l3发送到输出端o1。电容器c1和c4改变在输入端i1处接收的rf信号的阻抗。
54.此外，由高频射频发生器产生的rf信号在输入端i2处被接收，并通过rf带304d、点p2、rf带304e、电容器c7、rf带部分304a和rf带部分304b连接到输出端o1。电感器l4、电容器c2、rf带304c和电容器c3修改在输入端i2处接收的rf信号的阻抗。
55.支路电路302a修改在输入端i1处接收的低频rf信号的阻抗，以减少从等离子体室通过阻抗匹配电路300向低频rf发生器反射的功率。修改阻抗以使耦合到输出端o1的负载的阻抗与耦合到输入端i1的源的阻抗匹配，以从电感器l3的输出端输出经修改的rf信号310a。负载的示例包括等离子体室和将阻抗匹配电路300耦合到等离子体室的rf传输线。耦合到输入端i1的源的示例包括低频rf发生器和将低频rf发生器耦合到输入端i1的rf电缆
208a(图2)。
56.类似地，支路电路302b修改在输入端i2处接收的高频rf信号的阻抗，以减少从等离子体室通过阻抗匹配电路300向高频rf发生器反射的功率。修改阻抗以使耦合到输出端o1的负载的阻抗和耦合到输入端i2的源的阻抗匹配以从rf带部分304b的输出端输出经修改的rf信号310b。耦合到输入端i2的源的示例包括高频rf发生器和将高频rf发生器耦合到输入端i2的rf电缆208b(图2)。从电感器l3和rf带部分304b输出的经修改的信号310a和310b在输出端o1处被组合，例如相加，以从输出端o1输出组合的rf信号312。
57.在一个实施方案中，图3中所示的任何电容器或电感器是固定的或可变的。例如，电容器c4至c7中的一个或多个是固定电容器。作为另一示例，电感器l1至l4中的一个或多个是可变电感器并且它们的电感可以变化。
58.在一个实施方案中，使用两个rf带来代替rf带部分304a和304b。例如，具有rf带部分304a的电感的第一rf带通过连接器连接到具有rf带部分304b的电感的第二rf带。下面提供了连接器的示例。
59.在一实施方案中，阻抗匹配电路300包括与图3所示不同数量的电容器。例如，使用一个电容器来代替电容器c5和c6。在一个实施方案中，阻抗匹配电路300包括与图3所示不同数量的电感器。
60.图4a是阻抗匹配电路400的外壳413的内部视图，以说明阻抗匹配电路400的rf带的布置。阻抗匹配电路400是阻抗匹配电路300(图3)的示例)，而外壳413是阻抗匹配电路204(图2)的外壳211(图2)的示例。
61.阻抗匹配电路400包括rf带部分404a、rf带部分404b和rf带404c，rf带404c在本文中有时被称为中间带。rf带部分404a是rf带部分304a(图3)的示例，rf带部分404b是rf带部分304b(图3)的示例，并且rf带404c是rf带304c(图3)的示例。rf带部分404a在本文中有时被称为下部，而rf带部分404b在本文中有时被称为上部。rf带部分404a和404b是rf带404的部分，rf带404在本文中有时被称为细长带。例如，rf带部分404a和404b由一细长金属片制成。rf带404c的长度比rf带404短。
62.rf带404在外壳413的顶部424a和外壳413的底部424b之间延伸。例如，rf带404从底部424b经由假想基部428延伸到顶部424a。顶部424a是顶部211a(图2)的示例，底部424b是底部211b(图2)的示例。下面参考图4b进一步描述假想基部428。
63.阻抗匹配电路400还包括用于接收耦合到低频rf发生器的输出端的rf电缆208a(图2)的端口408a，并且包括用于接收耦合到高频rf发生器的输出端的rf电缆208b(图2)的端口408b。端口408a包括用于rf电缆208a将由低频rf发生器产生的低频rf信号传送到阻抗匹配电路400的通信端点，例如连接器，并且端口408b包括用于rf电缆208b将由高频rf发生器产生的高频rf信号传送到阻抗匹配电路400的通信端点，例如连接器。阻抗匹配电路400包括电容器c1至c3，并且还包括隔直电容器406a和406b，其阻止dc功率对阻抗匹配电路400的电路元件产生负面影响。隔直电容器406a和406b是隔直电容器c5和c6(图3)的示例。阻抗匹配电路400包括滤波器411，其用于滤除在输入端i2处接收的rf信号的高频，以保护在低频下工作的电路元件，例如电容器c1。
64.rf带404c的第一端432经由连接器410(例如螺钉或螺栓)耦合到rf带部分404a和404b。连接器410在本文中有时被称为中间连接件并且位于rf带部分404a和rf带部分404b
之间。rf带404c的第二端434连接到电容器c3。第一端432与第二端434相对定位，并且rf带404c的主体位于两端432和434之间。rf带404c的一部分415在沿z轴的方向上与rf带部分404b的一部分重叠但不与rf带部分404b的部分物理接触。作为示例，rf带部分404a和rf带404c经由连接器410彼此连接，并且rf带部分404a在沿着rf带部分404a的任何其他点处不连接到rf带404c。
65.连接器410是图3中点p1的示例。阻抗匹配电路400的输出端o1经由rf传输线耦合到等离子体室的电极。此外，rf带部分404b也是细长的以耦合到输出端o1并且是细长的以经由连接器410耦合到rf带404c。此外，rf带部分404a是细长的以经由连接器410耦合到rf带404c。
66.在一个实施方案中，细长的rf带的长度显著大于rf带的宽度。例如，rf带404c的长度介于rf带404c的宽度的10到20倍之间。作为另一示例，rf带部分404a和404b的总长度介于rf带部分404a和404b的宽度的10到30倍之间。细长的rf带部分404a和404b以及rf带404c有利于阻抗匹配电路400的外壳413的更窄构造以节省地面空间。此外，外壳413的较窄构造有利于部件(例如氦rf部件组209(图2))和隔室(例如卡盘ps和滤波器隔室207(图2))以及tes匹配隔室205(图2)安装在imcs 203内(图2)。
67.图4b是阻抗匹配电路400(图4a)的外壳413的实施方案的示意图。外壳413包括rf带部分404a和404b，rf带部分404a和404b通过连接器410连接到rf带404c。此外，rf带部分404b的端部430a通过输出端o1连接到rf传输线的rf杆422，而rf带部分404b的相对端430b以参照图3所示的方式连接到电容器c2和c7。rf杆连接到等离子体室，等离子体室面向外壳413的后表面426g。rf传输线包括rf杆422和围绕rf杆422的rf鞘。rf鞘通过围绕rf杆422的绝缘材料与rf杆422分开。绝缘材料位于rf杆422和rf鞘之间。
68.外壳413具有顶部424a和底部424b。顶部424a在本文中有时被称为顶部分，并且底部424b在本文中有时被称为底部分。顶部424a沿x轴比底部424b窄。作为示例，顶部424a具有比底部424b更窄的宽度。此外，顶部424a具有沿y轴的长度。作为示例，顶部424a的长度范围介于6到12英寸之间。举例而言，顶部424a的长度范围介于8到10英寸之间。顶部424a为rf带部分404b提供外壳或容纳rf带部分404b，而底部424b为rf带部分404a提供外壳或容纳rf带部分404a。例如，顶部424a为rf带部分404b提供盖，而底部424b为rf带部分404a提供盖。x轴垂直于y轴，并且x轴和y轴都垂直于z轴。
69.底部424b具有侧表面426a、底表面426b、侧表面部分426c1、前表面部分426f1和后表面部分426g1。顶部424a具有侧表面426e、顶表面426d、侧表面部分426c2、前表面部分426f2和后表面部分426g2。
70.侧表面部分426c1和426c2彼此邻接并且是外壳413的侧表面426c的部分。类似地，前表面部分426f1和426f2彼此邻接，并且是外壳413的前表面426f的部分，并且后表面部分426g1和426g2彼此邻接，并且是外壳413的后表面426g的部分。
71.顶部424a的假想基部428将顶部424a与底部424b分开。例如，假想基部428将侧表面部分426c1与侧表面部分426c2分开。连接器410靠近假想基部428。例如，连接器410比离顶表面426d更靠近假想基部428定位。
72.顶表面426d是弯曲的。此外，比底部424b窄的顶部424a的体积小于底部424b的体积。此外，顶部424a的宽度比任何等离子体工具102a-102h(图1a)的匹配器的顶部窄，以将
rf带部分404b容纳在顶部404b内。此外，顶部424a长于任何等离子体工具102a-102h的匹配器的顶部。顶部424a的较窄宽度有利于将部件(例如氦rf部件组209(图2)和隔室(例如卡盘ps和滤波器隔室207(图2))以及tes匹配隔室205(图2)安装在imcs 203内(图2)。
73.在一实施方案中，连接器410不是位于顶部424a内，而是连接器410位于底部424b内并靠近假想基部428。例如，连接器410比离底表面426b更靠近假想基部428定位。
74.在一个实施方案中，rf带部分404b的一部分从顶部424a延伸到底部424b。在一个实施方案中，rf带部分404a的一部分从底部424b延伸到顶部424a。
75.在一实施方案中，rf带404c的一部分从底部424b延伸到顶部424a。
76.图4c示出了图4b从横截面a-a看的侧视图。该视图显示了顶部424a是细长的以将细长的rf带部分404a延伸到连接到rf杆422的输出端o1。例如，顶部424a是细长的使得顶部424a沿x轴的宽度小于或显著小于顶部424a沿y轴的长度。举例而言，假想基部428的宽度是顶部424a长度的一半或大约一半。图4c的侧视图还显示了rf杆422垂直或基本垂直于图4c的前视图。作为优点，为了维修，图4b的前视图能够完全接近阻抗匹配电路300(图3)的所有电路元件，而无需拉出外壳413。例如，阻抗匹配电路300的外壳413允许从外壳413的前侧(例如侧426f)接近。举例而言，前侧426是与处理模块(例如等离子体室)相反的一侧。
77.此外，底部424b比任何等离子体工具102a-102h(图1a)的匹配器的最大宽度窄。任何等离子体工具102a-102h的匹配器的最大宽度是匹配器的底部的宽度。此外，如图4c所示，顶部424a在沿z轴的方向上比底部424b窄。此外，如图4b所示，顶部424a在沿x轴的方向上比底部424b窄。顶部424a和底部424b的狭窄节省了地板104上的地面空间(图1b)。
78.图5是系统500的实施方案的示意图，其用于说明阻抗匹配电路204的使用。系统500包括低频rf发生器(lf rfg)、高频rf发生器(hf rfg)、rf电缆208a和208b、阻抗匹配电路204、rf传输线502和等离子体室504。系统500还包括另一个rf发生器，例如tes rf发生器。此外，系统500包括rf电缆511、tes匹配器509和rf传输线517。
79.tes rf发生器是低频或高频rf发生器。例如，tes rf发生器有低频或高频，上面给出了低频和高频的示例。tes匹配器509位于tes匹配器壳体205内(图2)。
80.rf传输线502包括rf杆422(图4b)和rf鞘。rf杆422被rf传输线502的绝缘材料包围，并且绝缘材料被rf传输线502的rf鞘包围。类似地，rf传输线517包括rf杆和围绕rf杆的rf鞘。此外，绝缘材料围绕rf传输线517的rf杆，并且rf传输线517的rf鞘围绕绝缘材料。
81.等离子体室504包括衬底支撑件506和上电极508。衬底支撑件506的示例是卡盘，其包括下电极。下电极由金属制成，例如由铝或铝合金制成。衬底支撑件506由金属和陶瓷制成，例如由氧化铝(al2o3)制成。上电极508由硅制成并且耦合到地连接。等离子体室504还包括围绕衬底支撑件506的ter 507。ter 507由一种或多种材料制成，例如由晶体硅、多晶硅、碳化硅、石英、氧化铝、氮化铝、氮化硅等制成。ter 507执行许多功能，包括将衬底s定位在衬底支撑件506上，以及屏蔽不受衬底s保护的等离子体室504的下面的部件，例如耦合环，从而使这些部件不被等离子体室504内形成的等离子体的离子损坏。ter 507还将等离子体限制在衬底s上方的区域并保护衬底支撑件506免受等离子体腐蚀。
82.tes rf发生器经由rf电缆511耦合到tes匹配器509的输入端。tes匹配器519的输出端经由rf传输线517耦合到ter 507。
83.低频rf发生器产生低频rf信号504a并通过rf电缆208a将低频rf信号504a发送到
阻抗匹配电路204的输入端i1。类似地，高频rf发生器产生高频rf信号504b并通过rf电缆208b将高频rf信号504b发送到阻抗匹配电路204的输入端i2。
84.阻抗匹配电路204的支路，例如支路302a(图3)，从输入端i1接收低频rf信号504a，并且修改低频rf信号504a的阻抗以使耦合到输出端o1的负载的阻抗与耦合到输入端i1的源的阻抗匹配以输出第一修改的rf信号，例如修改的rf信号310a(图3)。耦合到输出端o1的负载的示例包括等离子体室504和rf传输线502。耦合到输入端i1的源的示例包括低频rf发生器和rf电缆208a。
85.类似地，阻抗匹配电路204的支路，例如支路302b(图3)，从输入端i2接收高频rf信号504b，并修改高频rf信号504b的阻抗以使耦合到输出端o1的负载的阻抗和耦合到输入端i2的源的阻抗匹配以输出第二修改的rf信号，例如修改的rf信号310b(图3)。第一和第二修改rf信号310a和310b在输出端o1处被组合，例如相加，以在输出端o1处输出组合的rf信号510。耦合到输入端i2的源的示例包括高频rf发生器和rf电缆208b。组合的rf信号312(图3)是组合的rf信号510的示例。
86.组合的rf信号510经由rf传输线502提供给等离子体室504的下电极，以激励或维持等离子体室内的等离子体。例如，当在供应组合的rf信号510的情况下，将一种或多种工艺气体(例如含氧气体或含氟气体)供应到上电极508和衬底支撑件506之间的间隙时，在等离子体室504内激励或维持等离子体。
87.此外，tes rfg生成rf信号513并通过rf电缆511将rf信号513发送到tes匹配器509的输入端。在接收到rf信号513时，tes匹配器509使耦合到tes匹配器509的输出端的负载的阻抗和耦合到tes匹配器509的输入端的源匹配以在tes匹配器519的输出端处输出经修改的rf信号515。耦合到tes匹配器519的输入端的源的示例包括tes rfg和rf电缆511，并且耦合到tes匹配器509的输出端的源的示例包括ter507和rf传输线517。ter 507接收经修改的rf信号515以处理衬底s的边缘区域。
88.在一个实施方案中，耦合环位于ter 507下方并且围绕衬底支撑件506。耦合环由电绝缘体材料制成，例如介电材料、陶瓷、玻璃、复合聚合物、氧化铝、等等。
89.本发明描述的实施方案可以用包含手持式硬件单元、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、小型计算机、大型计算机等的各种计算机系统配置来实施。本发明所描述的实施方案也可以在其中由通过计算机网络链接的远程处理硬件单元执行任务的分布式计算环境中实施。
90.在一些实施方案中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述实施例的一部分。所述系统包含半导体处理设备，该半导体处理设备包含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/或具体的处理组件(晶片基座、气流系统等)。该系统可以与用于控制它们在处理半导体晶片或衬底之前、期间和之后的操作的电子器件一体化。电子器件被称为“控制器”，该控制器可以控制系统的各种元件或子部件。根据处理要求和/或系统的类型，控制器被编程以控制本文所公开的任何处理，包含控制处理气体输送、温度设置(例如，加热和/或冷却)、压强设置、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、流速设置、流体输送设置、位置及操作设置、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。
91.宽泛地讲，在多种实施方案中，控制器定义为接收指令、发布指令、控制操作、启用
清洁操作、启用端点测量等等的具有各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件的电子器件。集成电路包含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、可编程逻辑设备(pld)、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，该设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片上或针对半导体晶片执行特定过程的操作参数。在一些实施方案中，操作参数是由工艺工程师定义的用于在制备晶片的一个或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或管芯期间完成一个或多个处理步骤的配方的一部分。
92.在一些实施方案中，控制器是与系统集成、耦合或者说是通过网络连接系统或它们的组合的计算机的一部分或者与该计算机耦合。例如，控制器在“云”中或者是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，从而可以允许远程访问晶片处理。控制器启用对系统的远程访问以监测制造操作的当前进程，检查过去的制造操作的历史，检查多个制造操作的趋势或性能标准，以改变当前处理的参数，以设置处理步骤来跟随当前的处理或者开始新的处理。
93.在一些实施方案中，远程计算机(例如，服务器)通过计算机网络给系统提供处理配方，计算机网络包含本地网络或互联网。远程计算机包含允许输入或编程参数和/或设置的用户界面，该参数和/或设置然后从远程计算机传输到系统。在一些实施例中，控制器接收设定形式的用于处理晶片的指令。应当理解，设置针对将要在晶片上执行的处理类型以及工具类型，控制器被配置成连接或控制该工具类型。因此，如上所述，控制器例如通过包含一个或多个分立的控制器而分布，这些分立的控制器通过网络连接在一起并且朝着共同的目标(例如，本文所述的实现处理)工作。用于这些目的的分布式控制器的实施例包含与一个或多个远程集成电路(例如，在平台水平或作为远程计算机的一部分)通信的室上的一个或多个集成电路，它们结合以控制室内处理。
94.在多种实施方案中，本文描述的等离子体系统包含但不限于，等离子体蚀刻室、沉积室、旋转清洗室、金属电镀室、清洁室、倒角边缘蚀刻室、物理气相沉积(pvd)室、化学气相沉积(cvd)室、原子层沉积(ald)室、原子层蚀刻(ale)室、离子注入室、轨道室、或在半导体晶片的制备和/或制造中关联或使用的任何其他的半导体处理系统。
95.还应当注意，虽然上述的操作参照平行板等离子体室(例如，电容耦合等离子室等)进行描述，但在一些实施方案中，上述操作适用于其他类型的等离子体室，例如，包含感应耦合等离子体(icp)反应器的等离子体室，变压器耦合等离子体(tcp)反应器，导体工具，电介质工具，包含电子回旋共振(ecr)反应器的等离子体室等。例如，x mhz rf产生器，y mhz rf产生器和z mhz rf产生器被耦合到icp等离子体室内的电感器，其中x、y和z是整数。作为另一个示例，400khz rf发生器、y mhz rf发生器和z mhz rf发生器耦合到icp等离子体室内的电感器。
96.如上所述，根据工具将要执行的一个或多个处理操作，控制器与一个或多个其他的工具电路或模块、其他工具组件、组合工具、其他工具界面、相邻的工具、邻接工具、位于整个工厂中的工具、主机、另一个控制器、或者在将晶片的容器往来于半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口搬运的材料搬运中使用的工具通信。
97.考虑到上述实施方案，应该理解的是，一些实施方案采用涉及存储在计算机系统
中的数据的各种计算机实现的操作。这些计算机实现的操作是那些操纵物理量的操作。
98.一些实施方案还涉及用于执行这些操作的硬件单元或装置。该装置针对专用计算机构成。当被定义为专用计算机时，该计算机执行不属于专用部分的其他的处理、程序执行或例程，同时仍能够操作以供专用。
99.在一些实施方案中，本文所述的操作通过选择性地激活的计算机执行，由存储在计算机存储器中的一个或多个计算机程序配置，或者通过计算机网络获得。当通过计算机网络得到数据时，该数据可以由计算机网络(例如，云计算资源)上的其他计算机处理。
100.本文所述的一个或多个实施方案也可以制造为在非暂时性计算机可读介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读介质是存储数据的任何数据存储硬件单元(例如，存储设备)，这些数据之后由计算机系统读取。非暂时性计算机可读介质的示例包含硬盘驱动器、网络附加存储器(nas)、rom、ram、光盘只读存储器(cd-rom)、可录光盘(cd-r)、可重写cd(cd-rw)、磁带和其他光学以及非光学数据存储硬件单元。在一些实施方案中，非暂时性计算机可读介质包含分布在与网络耦合的计算机系统中的计算机可读有形介质，使得计算机可读代码以分布的方式存储和执行。
101.尽管如上所述的一些方法操作以特定的顺序呈现，但应当理解的是，在不同的实施方案中，其他日常操作在方法操作之间执行，或者方法操作被调整以使它们在稍微不同的时间发生，或分布在允许方法操作在不同的时间间隔下发生的系统内，或以与上述不同的顺序执行。
102.还应该注意的是，在一个实施方案中，在不脱离本公开内容所描述的各种实施方案中描述的范围的情况下，来自上述的任何实施方案的一个或多个特征与任何其他实施方案的一个或多个特征组合。
103.虽然为了清晰理解的目的，已经在一定程度上详细描述了上述实施方案，但显而易见，可以在所附权利要求的范围内实践某些变化和修改。因此，本发明的实施方案应被视为说明性的，而不是限制性的，并且这些实施方案并不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同方案内进行修改。