具有多个绕组线圈的感应等离子处理器和控制等离子浓度的方法

摘要

感应的等离子处理器包括多个绕组射频线圈，该线圈有多个电并联、空间上同轴的绕组(1)有不同数量的射频电源供应给它们，和(2)排列以产生电磁场，该电磁场对室中等离子不同区域有不同的耦合，以控制投射到已处理工件上的等离子流分布。线圈由单独的射频发生器经单独的匹配网络供给能源。每个绕组的输入和输出端分别连接到输入和输出调谐电容量。在第一实现例中，把射频耦合到等离子体的最大感应位置和每个绕组中的电流幅度分别主要由输出和输入电容的值确定。通过同时调整所有输入和输出电容，一个绕组中的电流可以改变而其它绕组中的电流可以保持恒定，好象这些绕组是完全去耦和独立的。所以，这些电容可以控制不同径向和角向区域的等离子浓度。在另一实现例中，相对低的频率驱动该线圈，因此，每个绕组有相对短的电长度，产生基本上是小的驻波电流和电压改变。每个绕组的输出电容调整电流幅度，来消除对输入电容的需要，并降低操作的复杂性。

主权项

1.一种控制用于处理工件的感应等离子处理器的方法，其中所述等离子处理器包括：包含多个同轴的并联绕组的等离子激励线圈，所述多个并联绕组具有不同的外直径，且被设置为使得其内的电流以相同方向流动，所述多个并联绕组在空间上被设置为：具有第一外直径的第一绕组被完全嵌套在与其相邻的具有第二外直径的第二绕组内，其中第一外直径小于第二外直径，所述等离子处理器还包括用于将能量提供给所述多个并联绕组的RF电源，其中所述RF电源连接到所述多个并联绕组以使得来自RF电源的电流并行地流向所述并联绕组，所述等离子处理器还包括可变阻抗装置，它们与所述多个并联绕组分别耦合以改变从所述RF电源到各个并联绕组的电流，每个所述的绕组包括第一和第二末端端子，而每个阻抗装置包括第一和第二可变电容器，每个第一电容器分别和相应的所述第一端子串联从而将来自RF电源的RF能量提供给各个绕组，每个第二电容器分别和相应的第二端子以及地串联，所述方法包括：(a)直接改变RF电源的总输出功率以及RF电源提供给所述多个并联绕组的总功率，和(b)改变所述包括第一和第二电容器的可变阻抗装置的元件的电抗值，从而使得对应于电磁场的不同分布，电源被配置为向各个并联绕组提供不同数量的总功率和不同的相对电流，并且对于由不同绕组所产生并提供给等离子体的电磁场分布，在线圈的一个绕组中的电流基本保持恒定，而线圈的其它绕组中的电流则发生变化。