低了成本，增加了可靠性的等离子体源。
[0044]此外，等离子源是有利的，因为它的工作，在等离子体室中的低电场。低电场是可取的，因为低的血浆和腔室之间的电位差将大大减少在等离子体室内的高能离子轰击。减少在等离子体室中的高能离子轰击是可取的，因为它最大限度地减少在等离子体室内的污染材料的生产，特别是当使用化学反应的气体。例如，当氟基气体如NF3和CF4/02的被用于在本发明的等离子源，包括从耐氟材料形成的等离子体室中，没有或最小的腔室的侵蚀后观察到长期暴露在离子温度低氟等离子。
[0045]等离子源是用于处理大量的材料，如固体表面，粉末和气体。等离子源的清洗过程中的腔室，在半导体加工设备如薄膜沉积和蚀刻系统是特别有用的。等离子源还提供用于离子注入的离子源和离子铣削系统特别有用。
[0046]此外，等离子源是用于提供一个源的蚀刻系统用于蚀刻众多的材料用于制造半导体器件，例如硅，二氧化硅，氮化硅，氮化铝，钥，钨和有机材料，如光致抗蚀剂和其它聚合材料。提供众多的薄膜的材料，如金刚石薄膜，二氧化硅，氮化硅，氮化铝等离子增强沉积的源，等离子源也是有用的。
[0047]等离子源也可用于产生反应性气体，如氟原子，氯原子，氧原子。这样的反应性气体是有用的减少，转换，稳定或钝化的各种氧化物，如二氧化硅，氧化锡，氧化锌和铟-锡氧化物。应用范围包括无助焊剂焊接，去除二氧化硅，硅表面的硅表面钝化晶圆加工之前。
[0048]等离子源的其他应用包括修改表面性质的聚合物，金属，陶瓷和论文。等离子源也可以用于减少对环境有害的气体，包括含氟化合物，如CF4，NF3, C2F6，CHF3，SF6，以及有机化合物如二恶英和呋喃等挥发性有机物的。此外，等离子源可以被用来产生高通量的氧原子，氯原子或氟原子灭菌。等离子源也可以用于在一个大气压火炬。
[0049]作为三氟化氮的进料气体的流速用环形低场，体现本发明的等离子源的函数的热二氧化硅的刻蚀速率的曲线图。环形低磁场的等离子体源10配置作为下游的氟原子源功率约3.5千瓦。
[0050]申请人已发现，感应驱动的环形低场的等离子源，可与等离子体室的金属。之前的艺术电感耦合等离子源使用从介电材料形成，以防止感应电流流从等离子体室本身形成的等离子腔。本发明的等离子体腔室包括至少一个电绝缘的电介质区域，等离子体腔室的一部分，所以，通过等离子体室的电连续性被打破。电气隔离，防止感应电流流形成的等离子腔本身。
[0051]金属或被覆的金属环向低场的等离子源腔室中的使用是有利的，因为某些金属更具有很高的耐目标中常用的等离子处理的化学品，如氟基气体。此外，金属或被覆的金属腔可以具有更高的热导率，在更高的温度比电介质腔室，因此，可以产生更高的功率的等离子体。
[0052]大规模分离的磁铁可定位的路径加速离子以选择所需的离子种。加速电极的第二组可用于加速所需的预定的高能量的离子种。离子透镜可以用来聚焦的高能量的离子束。也可以使用一个垂直的和水平轴扫描器扫描的离子束在样品。甲偏转器可以被用来从任何中性粒子分离的离子束，使离子束的影响样品和中性粒子的影响的中性陷阱。
[0053]申请人已发现，可以被用来驱动一个电源变压器的初级绕组耦合电磁能量的等离子体，以便形成一个在变压器的次级电路的开关半导体器件。
[0054]环向低场等离子体源中的一个开关电源使用是有利的，因为开关电源供应器是便宜得多的体积要小的体积和更轻的重量比现有技术的射频和微波电源使用功率等离子源。这是因为开关电源供应器不需要的线路隔离电路或一个阻抗匹配网络。
[0055]本发明可以使用任何开关电源驱动电流在初级绕组的配置。例如，在开关电源可以包括一个过滤器和耦合到线电压电源的整流电路。滤波器和整流电路的输出端产生的直流电压，这是典型的几百伏。被耦合到一个电流模式控制电路的输出端。
[0056]电流模式控制电路被耦合到第一和第二隔离驱动器。第二隔离驱动器，驱动器的第一和第二对开关晶体管。开关晶体管可以是IGBT或FET器件。的第位的输出和所述第二对开关晶体管可以有众多的波形包括正弦波形。开关晶体管的输出耦合的初级绕组和磁芯形成变压器的次级环形等离子体。
[0057]虽然本发明已经被具体地示出和描述，参考具体的优选实施例，本领域技术人员应当理解，可以在其中进行在形式和细节上的各种改变，而不脱离本发明的精神和范围内所定义的在本领域中所附的权利的要求。
【主权项】
1.一种游离气体的方法，包括:a)限定的一个等离子体腔室中的气体的压力；b)提供具有的磁芯周围的腔室的一部分，并具有初级绕组的变压器；c)产生的交流电流的使用固体的状态的AC开关电源，它包括一个或多个开关半导体器件，具有一个输出端耦合，而不需要一个阻抗匹配网络，到初级绕组的变压器以及d)诱导等离子体室内部的交流电位通过供给电流，而不需要匹配网络的阻抗，在变压器的初级绕组中的AC电位形成完成变压器的一个次级电路，而离解的气体的环形等离子体。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:产生电流使用固态AC开关电源的开关晶体管包括一个或多个。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交流开关电源输出的耦合，不使用阻抗匹配网络的初级绕组的变压器，其特征在于，AC开关电源供应，不使用阻抗匹配网络中的电流初级绕组。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交流开关电源输出的耦合，而无需常规的阻抗匹配网络，到初级绕组的变压器，其特征在于，所述交流开关电源供应，而不需要常规的阻抗匹配网络，电流在初级绕组。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述交流开关电源输出的耦合，不使用传统的阻抗匹配网络，在变压器的初级绕组，其特征在于，所述交流开关电源供应的情况下，不使用传统的阻抗匹配网络的情况下，电流在初级绕组。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括测量的初级绕组供给的电流；比较，测得的电流的预定的设定值所需的操作条件的代表，以及调整的交流开关电源的一个或多个电参数来控制电流供给到在变压器的初级绕组上。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述一个或多个电参数包括脉冲幅度，频率，脉冲宽度和相位。
8.根据权利要求1所述的等离子体中的功率测量，比较测得的功率，以一预定的设定值所需的操作条件的代表，以及调整频率的AC开关电源来控制传送到等离子体的功率的方法。
9.离解的气体的方法，该方法包括:a)在等离子室的气体局限于一个大气压；b)产生的交流电流的使用固态AC开关电源包括一个或多个开关半导体器件，具有一个输出端被耦合，诱导的交流电位的等离子体腔室的内部通过供给电流，而无需阻抗匹配网络，而不需要一个阻抗匹配网络，具有围绕等离子腔的一部分的磁芯的变压器的初级绕组和c)在变压器的初级绕组，感应交流直接电位形成完成变压器的一个次级电路，而离解的气体的环形等离子体。
【专利摘要】一种游离气体的方法，包括一个等离子体室，可以形成由金属材料的磁芯周围的等离子体腔室的一部分，并具有一个初级绕组和一个变压器。该装置还包括一个或多个开关的半导体器件直接耦合到一个电源电压，并有一个输出耦合到变压器的初级绕组上。所述一个或多个开关半导体器件的驱动电流在初级绕组感应的电位腔室内，形成等离子体，其中完成了在变压器的次级电路。
【IPC分类】H01J37-32
【公开号】CN104599928
【申请号】CN201310530100
【发明人】不公告发明人
【申请人】新昌县冠阳技术开发有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年11月1日