[发明专利]用于表面处理加工的脉冲电感耦合等离子体的方法和设备

权利要求书

1.一种等离子体处理设备，包括：

处理腔室，具有工件支撑件，所述工件支撑件被配置为在等离子体处理期间支撑工件；

等离子体腔室，所述等离子体腔室包括限定所述等离子体腔室的侧壁的介电管；

气体源，能够操作将工艺气体引入所述等离子体腔室；

感应耦合等离子体源，被配置为由所述等离子体腔室内的工艺气体诱导出等离子体，所述感应耦合等离子体源包括RF发生器，所述RF发生器被配置为利用RF功率激励设置在所述介电管周围的感应线圈；

分离格栅，将所述处理腔室与所述等离子体腔室分开，所述分离格栅能够操作以过滤所述等离子体中产生的离子，所述分离格栅能够操作以允许中性自由基通过所述分离格栅，以在等离子体处理期间暴露于所述工件；和

控制器，被配置为以脉冲模式操作所述感应耦合等离子体源，其中，在所述脉冲模式下，所述RF发生器被配置为向所述感应线圈施加多个RF功率脉冲，

其中，所述RF功率下的脉冲频率在约1kHz至约100kHz的范围内。

2.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述介电管包括石英管。

3.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述介电管包括陶瓷管。

4.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述分离格栅是多板分离格栅。

5.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述等离子体处理设备还包括被配置为在所述分离格栅处注入气体的气体注入口。

6.根据权利要求5所述的等离子体处理设备，其中，所述气体注入口被配置为在所述分离格栅的第一格栅板和第二格栅板之间注入气体。

7.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，在所述脉冲模式期间，所述控制器被配置为控制所述RF发生器以在约10％至约90％范围内的占空比向所述感应线圈施加所述多个RF功率脉冲。

8.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，在所述脉冲模式期间，所述控制器被配置为控制所述RF发生器以约10％至约70％范围内的占空比向所述感应线圈施加所述多个RF功率脉冲。

9.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，在所述脉冲模式期间，所述控制器被配置为控制所述RF发生器以约10％至约50％范围内的占空比向所述感应线圈施加所述多个RF功率脉冲。

10.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述RF功率的频率在约400kHz至约60MHz的范围内。

11.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，还包括耦接在所述感应线圈与所述介电管之间的法拉第屏蔽体，其中所述法拉第屏蔽体接地。

12.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，还包括设置在所述工件支撑件中的偏置电极，所述偏置电极被配置为在被RF功率激励时在所述处理腔室中产生直接等离子体。

13.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其中，所述处理腔室包括形成所述处理腔室的顶部的一部分的、倾斜的电介质侧壁，其中所述等离子体处理设备还包括靠近所述倾斜的电介质侧壁设置的第二感应线圈，所述第二感应线圈被配置为在被RF功率激励时在所述处理腔室中产生直接等离子体。