刻蚀设备中射频功率全态输出技术的研究

赵涛 陈黄鹂 张琦 赵卫

摘要： 本文主要讲述了刻蚀设备在进行工艺时，射频发生器产生的射频信号输出到自动匹配网络，然后输入到工艺腔室的下电极。在整个刻蚀过程中，反射功率无限小，射频功率全态输出，不仅损耗减少，而且可以提高刻蚀效率。

Abstract： This article describes the etching equipment during the process， the RF source generator make the signal first output to audio management unit， and enter to the bottom electrode of process chamber. Throughout this process， reflection power to minimum， and make the front power to do all output. Not only reduces the loss， but also improves the etching efficiency.

关键词： 射频发生器；自动匹配网络；反射功率

Key words： RF source；audio management unit；reflection power

中图分类号：TN86；TN305.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）25-0133-02

0 引言

目前，整个半导体生产过程中刻蚀技术是非常重要的，无论是化合物刻蚀、薄膜掩蔽还是有机物刻蚀，都对刻蚀设备的精度有一定的要求，而刻蚀是决定很多特征尺寸的核心工艺技术。刻蚀设备中的射频源是产生等离子体的配套电源，由射频功率源、自动匹配网络组成。刻蚀设备中常用的射频源为固定高频功率源，自动匹配网络为可调匹配器。在工艺过程中匹配器自动匹配内部的可调电容，以实现电容的合理匹配，达到射频功率的全态输出。

1 射频功率的工作过程

射频源工作的时候会自动发热，必须对其进行持续降温，因此在安装的时候除了接入三相交流电外还需要选用一台水水交换机与之相连，且循环水温度必须在30°C以下，以保证工作中的热量能迅速被带走。

现以ADVANCED ENERGY公司13.5MHz、3000W的射频源为例来描述工作原理。

该射频源的前端配有固定变压器，将输入的交流电源变为射频源所要求的工作电源后才能正常工作。

按图1描述其工作过程。

信号进入交流输入模块，由A/D转换器将交流电变为直流电……