低了成本，增加了可靠性的等離子體源。
[0044]此外，等離子源是有利的，因?yàn)樗墓ぷ?，在等離子體室中的低電場(chǎng)。低電場(chǎng)是可取的，因?yàn)榈偷难獫{和腔室之間的電位差將大大減少在等離子體室內(nèi)的高能離子轟擊。減少在等離子體室中的高能離子轟擊是可取的，因?yàn)樗畲笙薅鹊販p少在等離子體室內(nèi)的污染材料的生產(chǎn)，特別是當(dāng)使用化學(xué)反應(yīng)的氣體。例如，當(dāng)氟基氣體如NF3和CF4/02的被用于在本發(fā)明的等離子源，包括從耐氟材料形成的等離子體室中，沒(méi)有或最小的腔室的侵蝕后觀察到長(zhǎng)期暴露在離子溫度低氟等離子。
[0045]等離子源是用于處理大量的材料，如固體表面，粉末和氣體。等離子源的清洗過(guò)程中的腔室，在半導(dǎo)體加工設(shè)備如薄膜沉積和蝕刻系統(tǒng)是特別有用的。等離子源還提供用于離子注入的離子源和離子銑削系統(tǒng)特別有用。
[0046]此外，等離子源是用于提供一個(gè)源的蝕刻系統(tǒng)用于蝕刻眾多的材料用于制造半導(dǎo)體器件，例如硅，二氧化硅，氮化硅，氮化鋁，鑰，鎢和有機(jī)材料，如光致抗蝕劑和其它聚合材料。提供眾多的薄膜的材料，如金剛石薄膜，二氧化硅，氮化硅，氮化鋁等離子增強(qiáng)沉積的源，等離子源也是有用的。
[0047]等離子源也可用于產(chǎn)生反應(yīng)性氣體，如氟原子，氯原子，氧原子。這樣的反應(yīng)性氣體是有用的減少，轉(zhuǎn)換，穩(wěn)定或鈍化的各種氧化物，如二氧化硅，氧化錫，氧化鋅和銦-錫氧化物。應(yīng)用范圍包括無(wú)助焊劑焊接，去除二氧化硅，硅表面的硅表面鈍化晶圓加工之前。
[0048]等離子源的其他應(yīng)用包括修改表面性質(zhì)的聚合物，金屬，陶瓷和論文。等離子源也可以用于減少對(duì)環(huán)境有害的氣體，包括含氟化合物，如CF4，NF3, C2F6，CHF3，SF6，以及有機(jī)化合物如二惡英和呋喃等揮發(fā)性有機(jī)物的。此外，等離子源可以被用來(lái)產(chǎn)生高通量的氧原子，氯原子或氟原子滅菌。等離子源也可以用于在一個(gè)大氣壓火炬。
[0049]作為三氟化氮的進(jìn)料氣體的流速用環(huán)形低場(chǎng)，體現(xiàn)本發(fā)明的等離子源的函數(shù)的熱二氧化硅的刻蝕速率的曲線圖。環(huán)形低磁場(chǎng)的等離子體源10配置作為下游的氟原子源功率約3.5千瓦。
[0050]申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)，感應(yīng)驅(qū)動(dòng)的環(huán)形低場(chǎng)的等離子源，可與等離子體室的金屬。之前的藝術(shù)電感耦合等離子源使用從介電材料形成，以防止感應(yīng)電流流從等離子體室本身形成的等離子腔。本發(fā)明的等離子體腔室包括至少一個(gè)電絕緣的電介質(zhì)區(qū)域，等離子體腔室的一部分，所以，通過(guò)等離子體室的電連續(xù)性被打破。電氣隔離，防止感應(yīng)電流流形成的等離子腔本身。
[0051]金屬或被覆的金屬環(huán)向低場(chǎng)的等離子源腔室中的使用是有利的，因?yàn)槟承┙饘俑哂泻芨叩哪湍繕?biāo)中常用的等離子處理的化學(xué)品，如氟基氣體。此外，金屬或被覆的金屬腔可以具有更高的熱導(dǎo)率，在更高的溫度比電介質(zhì)腔室，因此，可以產(chǎn)生更高的功率的等離子體。
[0052]大規(guī)模分離的磁鐵可定位的路徑加速離子以選擇所需的離子種。加速電極的第二組可用于加速所需的預(yù)定的高能量的離子種。離子透鏡可以用來(lái)聚焦的高能量的離子束。也可以使用一個(gè)垂直的和水平軸掃描器掃描的離子束在樣品。甲偏轉(zhuǎn)器可以被用來(lái)從任何中性粒子分離的離子束，使離子束的影響樣品和中性粒子的影響的中性陷阱。
[0053]申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)，可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)電源變壓器的初級(jí)繞組耦合電磁能量的等離子體，以便形成一個(gè)在變壓器的次級(jí)電路的開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體器件。
[0054]環(huán)向低場(chǎng)等離子體源中的一個(gè)開(kāi)關(guān)電源使用是有利的，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源供應(yīng)器是便宜得多的體積要小的體積和更輕的重量比現(xiàn)有技術(shù)的射頻和微波電源使用功率等離子源。這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源供應(yīng)器不需要的線路隔離電路或一個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0055]本發(fā)明可以使用任何開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電流在初級(jí)繞組的配置。例如，在開(kāi)關(guān)電源可以包括一個(gè)過(guò)濾器和耦合到線電壓電源的整流電路。濾波器和整流電路的輸出端產(chǎn)生的直流電壓，這是典型的幾百伏。被耦合到一個(gè)電流模式控制電路的輸出端。
[0056]電流模式控制電路被耦合到第一和第二隔離驅(qū)動(dòng)器。第二隔離驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器的第一和第二對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管。開(kāi)關(guān)晶體管可以是IGBT或FET器件。的第位的輸出和所述第二對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管可以有眾多的波形包括正弦波形。開(kāi)關(guān)晶體管的輸出耦合的初級(jí)繞組和磁芯形成變壓器的次級(jí)環(huán)形等離子體。
[0057]雖然本發(fā)明已經(jīng)被具體地示出和描述，參考具體的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在其中進(jìn)行在形式和細(xì)節(jié)上的各種改變，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所定義的在本領(lǐng)域中所附的權(quán)利的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種游離氣體的方法，包括:a)限定的一個(gè)等離子體腔室中的氣體的壓力；b)提供具有的磁芯周圍的腔室的一部分，并具有初級(jí)繞組的變壓器；c)產(chǎn)生的交流電流的使用固體的狀態(tài)的AC開(kāi)關(guān)電源，它包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體器件，具有一個(gè)輸出端耦合，而不需要一個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，到初級(jí)繞組的變壓器以及d)誘導(dǎo)等離子體室內(nèi)部的交流電位通過(guò)供給電流，而不需要匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗，在變壓器的初級(jí)繞組中的AC電位形成完成變壓器的一個(gè)次級(jí)電路，而離解的氣體的環(huán)形等離子體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括:產(chǎn)生電流使用固態(tài)AC開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)晶體管包括一個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交流開(kāi)關(guān)電源輸出的耦合，不使用阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的初級(jí)繞組的變壓器，其特征在于，AC開(kāi)關(guān)電源供應(yīng)，不使用阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中的電流初級(jí)繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交流開(kāi)關(guān)電源輸出的耦合，而無(wú)需常規(guī)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，到初級(jí)繞組的變壓器，其特征在于，所述交流開(kāi)關(guān)電源供應(yīng)，而不需要常規(guī)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，電流在初級(jí)繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述交流開(kāi)關(guān)電源輸出的耦合，不使用傳統(tǒng)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，在變壓器的初級(jí)繞組，其特征在于，所述交流開(kāi)關(guān)電源供應(yīng)的情況下，不使用傳統(tǒng)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的情況下，電流在初級(jí)繞組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括測(cè)量的初級(jí)繞組供給的電流；比較，測(cè)得的電流的預(yù)定的設(shè)定值所需的操作條件的代表，以及調(diào)整的交流開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)或多個(gè)電參數(shù)來(lái)控制電流供給到在變壓器的初級(jí)繞組上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)電參數(shù)包括脈沖幅度，頻率，脈沖寬度和相位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體中的功率測(cè)量，比較測(cè)得的功率，以一預(yù)定的設(shè)定值所需的操作條件的代表，以及調(diào)整頻率的AC開(kāi)關(guān)電源來(lái)控制傳送到等離子體的功率的方法。
9.離解的氣體的方法，該方法包括:a)在等離子室的氣體局限于一個(gè)大氣壓；b)產(chǎn)生的交流電流的使用固態(tài)AC開(kāi)關(guān)電源包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體器件，具有一個(gè)輸出端被耦合，誘導(dǎo)的交流電位的等離子體腔室的內(nèi)部通過(guò)供給電流，而無(wú)需阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，而不需要一個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，具有圍繞等離子腔的一部分的磁芯的變壓器的初級(jí)繞組和c)在變壓器的初級(jí)繞組，感應(yīng)交流直接電位形成完成變壓器的一個(gè)次級(jí)電路，而離解的氣體的環(huán)形等離子體。
【專利摘要】一種游離氣體的方法，包括一個(gè)等離子體室，可以形成由金屬材料的磁芯周圍的等離子體腔室的一部分，并具有一個(gè)初級(jí)繞組和一個(gè)變壓器。該裝置還包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)的半導(dǎo)體器件直接耦合到一個(gè)電源電壓，并有一個(gè)輸出耦合到變壓器的初級(jí)繞組上。所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)電流在初級(jí)繞組感應(yīng)的電位腔室內(nèi)，形成等離子體，其中完成了在變壓器的次級(jí)電路。
【IPC分類】H01J37-32
【公開(kāi)號(hào)】CN104599928
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310530100
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】新昌縣冠陽(yáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年11月1日