DE102013114093A1 - Plasma source and method for generating a plasma - Google Patents
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Abstract
Eine Plasmaquelle (1) umfasst eine planare Spule (2) mit mehreren elektrisch parallel angeordneten Armen (10a, 10b, 10c), die sich ausgehend von einem gemeinsamen Zentrum (12) zu jeweils einem peripheren Hochfrequenz-Leistungs-Einspeisepunkt (3a, 3b, 3c) erstrecken, und eine Hochfrequenz-Erzeugungseinrichtung (16a, 16b, 16c) eingerichtet zur Bereitstellung von Hochfrequenz-Leistung an den Hochfrequenz-Leistungs-Einspeisepunkten (3a, 3b, 3c), derart dass Phasendifferenzen zwischen den Armen (10a, 10b, 10c) vorgesehen sind, welche das Zentrum (12) der planaren Spule (2) zumindest annähernd auf Massepotential legt.A plasma source (1) comprises a planar coil (2) with a plurality of arms (10a, 10b, 10c) arranged in parallel, which extend from a common center (12) to a respective peripheral high-frequency power supply point (3a, 3b, 3c), and high frequency generating means (16a, 16b, 16c) arranged to provide high frequency power at the high frequency power feeding points (3a, 3b, 3c) such that phase differences between the arms (10a, 10b, 10c ) are provided, which sets the center (12) of the planar coil (2) at least approximately at ground potential.
Description
Die Erfindung betrifft eine Plasmaquelle sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines Plasmas.The invention relates to a plasma source and a method for generating a plasma.
Technologischer HintergrundTechnological background
Induktiv gekoppelte Gasentladungen werden für plasmastimulierte Prozesse in einer Reihe von Hochtechnologien eingesetzt. Bei der induktiven Kopplung erzeugt ein Hochfrequenzstrom durch eine Spule ein elektrisches Feld in einem Gasvolumen, das bei geeignetem Druck die Entladung initiiert und aufrechterhält. Weit verbreitet sind Anordnungen aus einer planaren Spule, die durch eine elektrisch isolierende, vakuumdichte Platte, Koppelplatte genannt, von dem Gasvolumen getrennt ist, in dem die Entladung stattfindet. Eine derartige Anordnung ist in
Die planare Spule, die auch als Antenne bezeichnet werden kann, kann ringförmig sein oder aus einem oder auch wie in
Ferner ist beschrieben, dass die HF-Einspeisung aus einem gemeinsamen Generator an der Peripherie (
Wird über ein kapazitives Anpassungsnetzwerk, das zur Anpassung der Impedanz von planarer Spule inklusive Plasma an den Ausgangswiderstand des HF-Generators erforderlich ist, ein Hochfrequenzstrom beispielsweise im Zentrum eingespeist, so entsteht im Gasvolumen unterhalb der Koppelplatte das für die Entladung gewünschte erforderliche elektrische Feld. Dabei erhält jedoch das Zentrum der Antenne eine hohe HF-Spannung gegen Masse, weil die Induktivität der planaren Spule und die Kapazität des Anpassungsnetzwerkes einen Resonanzkreis bilden. Das HF-Potential der planaren Spule treibt dann auch einen kapazitiven Strom über die Plasmarandschichten und das Plasmavolumen zur Masse. Dieser Stromanteil bewirkt wegen der Gleichrichterwirkung der Randschicht, dass der Hochfrequenzspannung zwischen Spule und Plasmavolumen eine Gleichspannung überlagert wird, die im Zentrum besonders hoch ist. Dadurch werden Ionen aus dem Plasmavolumen in Richtung auf die Koppelplatte beschleunigt. Deren Energie ist typischerweise so hoch, dass Material der Koppelplatte gesputtert beziehungsweise zerstäubt wird und den Prozess der Plasmabearbeitung eines Substrats insbesondere durch Partikelbelastung erheblich stört. Das soll durch die oben beschriebene Wahl der HF-Einspeisepunkte verhindert werden.If a high-frequency current, for example in the center, is fed in via a capacitive matching network, which is required to adapt the impedance of planar coil including plasma to the output resistance of the HF generator, then the required electric field required for the discharge arises in the gas volume below the coupling plate. However, the center of the antenna receives a high RF voltage to ground because the inductance of the planar coil and the capacitance of the matching network form a resonant circuit. The RF potential of the planar coil then also drives a capacitive current across the plasma boundary layers and the plasma volume to ground. Due to the rectifier effect of the surface layer, this current component causes the high-frequency voltage between the coil and the plasma volume to be superimposed by a DC voltage which is particularly high in the center. As a result, ions are accelerated from the plasma volume in the direction of the coupling plate. Their energy is typically so high that material of the coupling plate is sputtered or atomized and significantly disturbs the process of plasma processing of a substrate, in particular by particle loading. This is to be prevented by the choice of RF feed points described above.
Eine Spule mit mehreren parallelen Armen ist mit Hinsicht auf die Reduzierung des HF-Potentials bereits vorteilhaft gegenüber einer Spule aus nur einer Spirale, weil die resultierende pulsierende Gleichspannung bei gleicher Effizienz für die Einkopplung elektrischer Energie in das Plasma geringer ist. Ein Nachteil ist jedoch die höhere Inhomogenität der Energieeinkopplung infolge der Stromaufteilung auf mehrere Arme. Einerseits zeichnet sich dadurch die Geometrie der Spiralarme in der Geometrie des elektrischen Feldes im Entladungsraum ab und andererseits ist es praktisch schwierig, einen gleichen Stromfluss durch alle Arme zu gewährleisten. Diese Nachteile sollen durch die Erfindung vermieden werden. A coil having a plurality of parallel arms is already advantageous with respect to the reduction of the RF potential compared to a coil of only one spiral, because the resulting pulsating DC voltage with the same efficiency for the input of electrical energy into the plasma is lower. A disadvantage, however, is the higher inhomogeneity of the energy coupling as a result of the current distribution over several arms. On the one hand, this distinguishes the geometry of the spiral arms in the geometry of the electric field in the discharge space and on the other hand, it is practically difficult to ensure an equal current flow through all the arms. These disadvantages are to be avoided by the invention.
Beschrieben als Maßnahme gegen ein zu hohes HF-Potential der Antenne ist zum Beispiel, dass der Hochfrequenzstrom einem Ende und um 180° phasenverschoben einem anderen Ende der Antenne zugeführt wird (
Die Änderung der Potentialverteilung längs der Antennenarme hat aber eine Verschlechterung des Zündverhaltens der Entladung zur Folge, da dieses einen bestimmten Anteil an kapazitiver Kopplung benötigt. Die Potentialverteilung ist durch den mechanischen Aufbau fest vorgegeben und kann z.B. nicht ohne weitere Maßnahmen an den jeweils durchzuführenden plasmastimulierten Bearbeitungsprozess angepasst werden. Diese Mängel sollen durch die nachstehend beschriebene Erfindung ebenfalls beseitigt werden.The change in the potential distribution along the antenna arms but has a deterioration of the ignition behavior of the discharge result, as this requires a certain proportion of capacitive coupling. The potential distribution is fixed by the mechanical structure and can e.g. can not be adapted to the respective plasma-simulated machining process to be carried out without further measures. These shortcomings are also to be eliminated by the invention described below.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erzeugung eines Plasmas zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Plasmaquelle gemäß Anspruch 1 beziehungsweise einem Verfahren zur Erzeugung eines Plasmas gemäß Anspruch 8.The invention has for its object to improve the generation of a plasma. This object is achieved with a plasma source according to
Die erfindungsgemäße Plasmaquelle umfasst eine planare Spule mit mehreren elektrisch parallel angeordneten Armen, die sich ausgehend von einem gemeinsamen Zentrum zu jeweils einem peripheren Hochfrequenz-Leistungs-Einspeisepunkt erstrecken, und eine Hochfrequenz-Erzeugungseinrichtung eingerichtet zur Bereitstellung von Hochfrequenz-Leistung an den Hochfrequenz-Leistungs-Einspeisepunkten, derart dass Phasendifferenzen zwischen den Armen vorgesehen sind, welche das Zentrum der planaren Spule zumindest annähernd auf Massepotential legen.The plasma source according to the invention comprises a planar coil having a plurality of arms arranged in parallel in parallel and extending from a common center to a respective peripheral high-frequency power supply point, and a high-frequency generating device configured to provide high-frequency power to the high-frequency power supply. Feed points, so that phase differences between the arms are provided, which put the center of the planar coil at least approximately to ground potential.
Die Erfindung schlägt vor, an einer für die Aufrechterhaltung einer Gasentladung vorgesehenen Spule oder Antenne die gesamte HF-Leistung aufzuteilen und die Anteile an mehreren besonders geeigneten Einspeisepunkten zu zuführen. Zu diesem Zweck wird zum Beispiel. die HF-Leistung von mehreren HF-Generatoren bereitgestellt. Vorzugsweise, aber nicht zwingend, ist die Frequenz der den Einspeisepunkten zugeführten HF-Leistung dieselbe. Zwischen den von den einzelnen HF-Generatoren bereitgestellten HF-Spannungen bestehen Phasendifferenzen, deren Werte z.B. mit Hilfe von Phasenschiebern eingestellt werden können, um ein optimales Ergebnis des Plasmaprozesses zu erzielen. Zusätzlich können die Amplituden der von den einzelnen HF-Generatoren erzeugten Spannungen so gewählt werden, dass das Ergebnis des Plasmaprozesses weiter verbessert wird. Die zeitlichen Verläufe der Phasen- und/oder Amplitudenwerte können während des Prozessverlaufs geregelt oder gesteuert werden.The invention proposes to divide the entire RF power at a provided for the maintenance of a gas discharge coil or antenna and supply the shares at several particularly suitable feed points. For this purpose, for example. the RF power provided by multiple RF generators. Preferably, but not necessarily, the frequency of the RF power supplied to the feed points is the same. There are phase differences between the RF voltages provided by the individual RF generators, their values e.g. can be adjusted by means of phase shifters in order to achieve an optimal result of the plasma process. In addition, the amplitudes of the voltages generated by the individual RF generators can be chosen so that the result of the plasma process is further improved. The time profiles of the phase and / or amplitude values can be regulated or controlled during the course of the process.
Die Vorteile dieser Anordnung und des darauf basierenden Verfahrens bestehen darin, dass zusätzliche Parameter für die Prozesssteuerung bereitstehen, die das Plasma und seine räumliche Verteilung wesentlich beeinflussen. Beispielsweise wird die Potentialdifferenz zwischen Plasmavolumen und Reaktorwand an kritischen Punkten reduziert. Dadurch kann zum Beispiel ein unerwünschter Materialabtrag durch energiereiche Ionen (Sputtern) vermindert werden.The advantages of this arrangement and the method based thereon are that there are additional process control parameters that significantly affect the plasma and its spatial distribution. For example, the potential difference between plasma volume and reactor wall is reduced at critical points. As a result, for example, an undesired material removal by high-energy ions (sputtering) can be reduced.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die beschriebene neue Art der HF-Einspeisung bei Spulen beziehungsweise Antennen aus, die aus mehreren elektrisch parallel angeordneten Armen bestehen. Für Antennen mit mehreren Armen besteht die Möglichkeit, in die verschiedenen Arme unterschiedliche HF-Ströme zu leiten. Die HF-Ströme in die einzelnen Arme können in Frequenz, Amplitude und Phase unabhängig voneinander sein. Frequenz, Amplitude und Phase stehen dann zur Verfügung, um die Gasentladung an den jeweiligen Prozess anzupassen.Particularly advantageous is the described new type of RF feed in coils or antennas, which consist of several electrically parallel arms. For antennas with multiple arms, it is possible to divert different RF currents into the different arms. The RF currents into the individual arms can be independent in frequency, amplitude and phase. Frequency, amplitude and phase are then available to adapt the gas discharge to the respective process.
Vorteilhafterweise sind an das gemeinsame Zentrum ausschließlich die Arme angeschlossen. Damit ist das Potential des Zentrums in einem Ruhezustand frei, so dass das Potential über die eingespeisten HF-Leistungen, beziehungsweise HF-Ströme oder angelegten HF-Spannungen, einstellbar ist, vorzugsweise auf oder annähernd auf Massepotential.Advantageously, only the arms are connected to the common center. Thus, the potential of the center is free in an idle state, so that the potential on the fed RF power, or RF currents or applied RF voltages, is adjustable, preferably at or approximately at ground potential.
Die Anzahl der Arme kann zwischen zwei und sechs, vorzugsweise drei, betragen. Über die Anzahl der Arme kann die Feldverteilung präzise eingestellt werden. Bei drei Armen sind der Aufwand und das erzielte Ergebnis besonders ausgewogen.The number of arms can be between two and six, preferably three. The number of arms can be used to precisely set the field distribution. With three arms, the effort and the result achieved are particularly balanced.
In vorzugsweiser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Phasendifferenz zwischen den HF-Spannungen an einem ersten und an einem zweiten Arm 120° und zwischen den HF-Spannungen an dem ersten Arm und an einem dritten Arm 240° beträgt. Dieser symmetrische Aufbau erzielt gute elektromagnetische Felder und damit Plasmen.In a preferred embodiment, it is provided that the phase difference between the RF voltages at a first and at a second arm is 120 ° and between the RF voltages at the first arm and at a third arm is 240 °. This symmetrical structure achieves good electromagnetic fields and thus plasmas.
Die Hochfrequenz-Erzeugungseinrichtung kann n Hochfrequenz-Generatoren aufweisen, wobei n der Anzahl der Arme entspricht. Alternative kann ein Hochfrequenzgenerator mit einem Leistungsteiler mit n Ausgängen vorgesehen sein.The high-frequency generating device can have n high-frequency generators, where n corresponds to the number of arms. Alternatively, a high-frequency generator with a power divider with n outputs can be provided.
Auch ist es möglich, dass mindestens n-1 Phasenschieber vorgesehen sind, wobei n der Anzahl der Arme entspricht. Mittels der Phasenschieber lassen sich die Phasendifferenzen zwischen den Armen beziehungsweise zwischen den einzelnen HF-Leistungen oder HF-Spannungen einfach und präzise einstellen.It is also possible that at least n-1 phase shifter are provided, where n corresponds to the number of arms. By means of the phase shifters, the phase differences between the arms or between the individual RF powers or RF voltages can be adjusted easily and precisely.
Vorteilhafterweise ist ein Sensor zur Messung von Strom und/oder Spannung an dem Zentrum der Spule vorgesehen und die Messgröße oder die Messgrößen werden zur Regelung von Amplitude und/oder Phase der Hochfrequenz-Leistung beziehungsweise den HF-Spannungen bereitgestellt. Der Sensor ermöglicht einen geschlossenen Regelkreis zur Erzeugung des Plasmas, so dass sehr schnell auf Veränderungen reagiert werden kann.Advantageously, a sensor for measuring current and / or voltage at the center of the coil is provided and the measured variable or the measured variables are provided for controlling the amplitude and / or phase of the high-frequency power or the RF voltages. The sensor allows a closed loop to generate the plasma so that it can react very quickly to changes.
Die Phasendifferenzen zwischen den Hochfrequenzspannungen an den einzelnen Armen können auch während eines Prozesses programmgesteuert geändert werden.The phase differences between the high-frequency voltages at the individual arms can also be changed programmatically during a process.
Bei gleicher Frequenz können die Amplituden der Hochfrequenzspannungen so geregelt werden, dass auch bei Impedanzunterschieden zwischen den einzelnen Armen des Zentrums annähernd oder genau auf Massepotential liegt.At the same frequency, the amplitudes of the high frequency voltages can be controlled so that even with impedance differences between the individual arms of the center is approximately or exactly at ground potential.
Bei gleicher Frequenz können die Amplituden der Hochfrequenzspannungen so geregelt werden, dass das Potential des Zentrums gegen Masse auf einen Sollwert eingestellt werden kann.At the same frequency, the amplitudes of the high frequency voltages can be controlled so that the potential of the center can be set to ground to a setpoint.
Bei mehreren Generatoren kann die den Generatoren gemeinsame Frequenz so geregelt werden, dass die Fehlanpassung der Antenne an die Generatorausgangswiderstände minimiert wird. With multiple generators, the frequency common to the generators can be controlled to minimize the mismatch of the antenna to the generator output resistors.
Die phasenverschobenen Hochfrequenzspannungen können durch phasenverschobene Aufteilung der Ausgangspannung eines HF-Generators erzeugt werden.The phase-shifted high-frequency voltages can be generated by phase-shifted distribution of the output voltage of an HF generator.
An die peripheren Enden der Antenne können Hochfrequenzspannungen gleicher Frequenz von den Generatorausgängen über die Phasenschieber geführt werden, deren Phasendifferenzen so eingestellt sind, dass das Zentrum der Antenne annähernd auf Massepotential liegt. At the peripheral ends of the antenna, high frequency voltages of the same frequency can be conducted from the generator outputs via the phase shifters whose phase differences are adjusted so that the center of the antenna is approximately at ground potential.
An die peripheren Enden der Antenne können Hochfrequenzspannungen gleicher Frequenz von Leistungsteilerausgängen über Phasenschieber und Anpassnetzwerke geführt werden, deren Amplituden und Phasendifferenzen so eingestellt sind, dass das Zentrum der Antenne annähernd auf Massepotential liegt.At the peripheral ends of the antenna, high frequency voltages of the same frequency can be conducted from power divider outputs via phase shifters and matching networks whose amplitudes and phase differences are adjusted so that the center of the antenna is approximately at ground potential.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Plasmas mit einer Spule mit mehreren elektrisch parallel angeordneten Armen, die sich ausgehend von einem gemeinsamen Zentrum zu jeweils einem peripheren Hochfrequenz-Leistungs-Einspeisepunkt erstrecken, umfasst die folgenden Schritte:
- – Aufteilen einer für die Aufrechterhaltung einer Gasentladung erforderlichen Gesamt-HF-Leistung in Teil-HF-Leistungen, wobei die Anzahl der Teil-HF-Leistungen der Anzahl der Arme entspricht; und
- – Erzeugen eines rotierenden elektromagnetischen Feldes durch an den Hochfrequenz-Leistungs-Einspeisepunkten mit Phasendifferenz eingespeisten Teil-HF-Leistungen, derart, dass das Zentrum der Spule annähernd auf Massepotential liegt.
- Dividing a total RF power required to maintain a gas discharge into partial RF powers, the number of partial RF powers corresponding to the number of arms; and
- Generating a rotating electromagnetic field by partial RF powers fed in at the phase-difference high frequency power feed points, such that the center of the coil is approximately at ground potential.
Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.The same advantages and modifications apply as described above.
Besonders vorteilhaft werden Frequenz und/oder Amplitude bzw. bei gemeinsamer Frequenz Phase und/oder Amplitude jeder Teil-HF-Leistung geregelt. So stehen viele Parameter für eine Steuerung oder Regelung des Plasmaerzeugungsprozesses zur Verfügung.Frequency and / or amplitude or, in the case of a common frequency, the phase and / or amplitude of each partial RF power are regulated particularly advantageously. Thus, many parameters are available for control or regulation of the plasma generation process.
Das Verhältnis von kapazitiver zu induktiver Kopplung kann durch Änderung der Phasenbeziehung zwischen den Teil-HF-Leistungen gesteuert werden. So kann der Prozess auch auf unterschiedliche Phasen wie die Zündung, wo ein Minimum an kapazitiver Kopplung erwünscht ist, während sie während eines Plasmaprozesses eher unerwünscht ist.The ratio of capacitive to inductive coupling can be controlled by changing the phase relationship between the sub-RF powers. Thus, the process may also target different phases, such as ignition, where a minimum of capacitive coupling is desired, while it is rather undesirable during a plasma process.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings. The figures show:
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Die drei Arme
Die Arme
Die für die Aufrechterhaltung einer Gasentladung erforderliche Gesamt-HF-Leistung wird von einer nicht dargestellten Steuerung beispielsweise in Teil-HF-Leistungen aufgeteilt, die dann jeweils von den Generatoren
Neben der Phasendifferenz können auch noch die Amplituden bzw. die Frequenzen und Amplituden aller oder einzelner an den HF-Einspeisepunkten
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind weitere mögliche Komponenten, wie z. B. Anpassungsnetzwerke zur Anpassung von Amplitude und/oder Frequenz der eingespeisten HF-Leistung oder mindestens zwei Phasenschiebern, zur Erzeugung der Phasendifferenzen, nicht dargestellt. Des Weiteren ist es möglich, einen einzelnen Hochfrequenzgenerator und einen Leistungsteiler mit einem Eingang und drei Ausgängen zu verwenden. Darüber hinaus können auch drei synchronisierte Hochfrequenzgeneratoren zum Einsatz kommen, deren Ausgangsimpedanzen an die Impedanzen der jeweiligen Antennenarme angepasst werden können. For clarity, other possible components, such. As matching networks for adjusting the amplitude and / or frequency of the injected RF power or at least two phase shifters, for generating the phase differences, not shown. Furthermore, it is possible to use a single high frequency generator and a power divider with one input and three outputs. In addition, three synchronized high-frequency generators can be used whose output impedances can be adapted to the impedances of the respective antenna arms.
Wenn nun, wie zuvor beschrieben, die Phasendifferenzen zwischen den HF-Strömen in je zwei der drei Arme jeweils 120° betragen, fließt vom Zentrum
Es ist allerdings damit zu rechnen, dass aus verschiedenen Gründen bei der praktischen Realisierung die Impedanzen der Arme
Ein überraschender Effekt, der sich bei der Simulation des elektromagnetischen Feldes in einer solchen Anordnung herausstellte, besteht darin, dass das elektromagnetische Feld in der Entladungszone mit der Erregungsfrequenz rotiert. Für den Fall dreier identischer Antennenarme
Es ist anschaulich klar, dass durch Drehen des Feldes konstruktions- und montagebedingte lokale Inhomogenitäten mit gedreht werden und so die azimutale Uniformität von Plasmaprozessen verbessert wird. So zum Beispiel bei Ätzprozessen die Uniformität von Ätzrate, Profil und Selektivität, bei Beschichtungsprozessen von Wachstumsrate, Brechungsindex und Kantenbedeckung. Eine Homogenisierung wird bisher beispielsweise durch zusätzliche, extern erzeugte magnetische Drehfelder oder auch durch mechanische Rotation des Substrattisches erreicht. Demgegenüber zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch höhere Flexibilität bei der Anpassung an die verschiedenen Plasmaprozesse sowie durch geringeren Aufwand aus.It is clear that rotating the field will also cause design-related and assembly-related local inhomogeneities, thus improving the azimuthal uniformity of plasma processes. For example, in etching processes the uniformity of etch rate, profile and selectivity, in coating processes of growth rate, refractive index and edge coverage. Homogenization has hitherto been achieved for example by additional, externally generated magnetic rotating fields or by mechanical rotation of the substrate table. In contrast, the solution according to the invention is characterized by greater flexibility in the adaptation to the various plasma processes and by less effort.
Ein weiterer positiv nutzbarer Effekt der Erfindung resultiert daraus, dass mit der Verteilung des elektromagnetischen Feldes das Verhältnis zwischen induktiver und kapazitiver Kopplung gezielt beeinflusst werden kann. Während ein Minimum an kapazitiver Kopplung z. B. für das selbständige Zünden der Entladung erforderlich ist, ist sie während eines Plasmaprozesses eher unerwünscht. Neben den bereits erwähnten Sputtereffekten ist die Wechselwirkung von kapazitiver und induktiver Kopplung auch eine Quelle von Plasmainstabilitäten. Erfindungsgemäß kann nun durch Änderung der Phasenbeziehung zwischen den Speiseströmen die Feldverteilung z .B. so beeinflusst werden, dass zum Zündzeitpunkt ein hohes und während des Prozesses ein niedriges Verhältnis von kapazitiver zu induktiver Kopplung besteht.Another positive effect of the invention results from the fact that the distribution of the electromagnetic field, the ratio between inductive and capacitive coupling can be selectively influenced. While a minimum of capacitive coupling z. B. is required for the autonomous ignition of the discharge, it is rather undesirable during a plasma process. In addition to the sputtering effects already mentioned, the interaction of capacitive and inductive coupling is also a source of plasma instabilities. According to the invention can now by changing the phase relationship between the feed currents, the field distribution z .B. be influenced so that there is a high ratio at the time of ignition and a low ratio of capacitive to inductive coupling during the process.
Die drei beschriebenen Effekte – Minimierung der Potentialdifferenz von Spule zum Plasmavolumen, Drehen des elektromagnetischen Feldes und Änderung des Verhältnisses von kapazitiver zu induktiver Kopplung – treten in gegenüber dem beispielhaft beschriebenen Fall veränderter Form auch bei Anordnungen mit mehr als drei Armen auf. Mögliche Anwendungen der Erfindung sind daher nicht auf Antennen mit drei Armen beschränkt. Weitere Einflüsse wie z. B. die Änderung der Verteilung von im Plasma eingeschlossener Partikel sind denkbar und ermöglichen eine Verringerung der Partikelbelastung des bearbeiteten Substrats in den davon betroffenen Prozessen.The three effects described-minimization of the potential difference from coil to plasma volume, rotation of the electromagnetic field and change in the ratio of capacitive to inductive coupling-occur in a modified form compared to the exemplary case described also in arrangements with more than three arms. Possible applications of the invention are therefore not limited to antennas with three arms. Other influences such. As the change in the distribution of trapped particles in the plasma are conceivable and allow a reduction in the particle load of the processed substrate in the affected processes.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Plasmaquelle plasma source
- 22
- Spule Kitchen sink
- 3a, 3b, 3c3a, 3b, 3c
- Eispeisepunkt Eispeisepunkt
- 10a, 10b, 10c10a, 10b, 10c
- Arm poor
- 1212
- Zentrum center
- 16a, 16b, 16c16a, 16b, 16c
- HF-Generator RF generator
- 1818
- Koppelplatte coupling plate
- 2020
- Plasmavolumen plasma volume
- 2222
- Plasmarandschicht Plasma sheath
- 2424
- Reaktorwand reactor wall
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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