在等離子體處理系統(tǒng)中同步rf脈沖的方法和裝置制造方法
【專利摘要】提供了一種用于提供至少兩個同步脈沖RF信號至等離子體處理系統(tǒng)的等離子體處理室的同步脈沖裝置，該裝置包括用于提供第一RF信號的第一RF發(fā)生器。將所述第一RF信號提供至所述等離子體處理室以在其中激發(fā)等離子體，所述第一RF信號表示脈沖RF信號。該裝置還包括用于提供第二RF信號至所述等離子體處理室的第二RF發(fā)生器。所述第二RF發(fā)生器具有：傳感器子系統(tǒng)，其用于檢測所述至少一個與所述等離子體處理室相關的反映是向所述第一RF信號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)的值，以及脈沖控制子系統(tǒng)，其用于響應于所述檢測的所述至少一個參數(shù)的所述值對所述第二RF信號施加脈沖。
【專利說明】在等離子體處理系統(tǒng)中同步RF脈沖的方法和裝置 優(yōu)先權主張
[0001] 本申請主張由John C，Vakore，Jr.于2012年2月22日提交的名稱為〃METHODS AND APPARATUS FOR SYNCHRONIZING R. F PULSES IN A PLASMA PROCESSING SYSTEM"的美 國臨時申請?zhí)枮?1/602,041的共同擁有的臨時專利申請的優(yōu)先權，其全部內(nèi)容通過引用 并入本文。

【背景技術】
[0002] 等離子體處理長期以來被用于處理襯底（例如，晶片或平板或其它襯底）以創(chuàng)建 電子設備（例如，集成電路或平板顯示器）。在等離子體處理中，將襯底置于等離子體處理 室中，該等離子體處理室采用一個或多個電極將源氣體（其可以是蝕刻劑源氣體或沉積源 氣體）激發(fā)成用于處理該襯底的等離子體?？梢酝ㄟ^RF信號激勵該電極，例如，該RF信號 是通過RF發(fā)生器供應的。
[0003] 在一些等離子體處理系統(tǒng)中，可以向一個或多個電極提供多個RF信號以產(chǎn)生等 離子體，該多個RF信號中的一些可以具有相同的RF頻率或者具有不同的RF頻率。例如， 在電容耦合等離子體處理系統(tǒng)中，為了產(chǎn)生預期的等離子體，可以向頂部電極、底部電極、 或者可以向它們兩者提供一個或多個RF信號。
[0004] 在一些應用中，可以向RF信號施加脈沖。對于任何給定的RF信號，RF脈沖涉及將 RF信號導通和截止，通常是在相同的RF信號周期內(nèi)，但可以跨越多個RF信號周期。此外， RF脈沖可以在信號之間同步。例如，如果兩個信號RF1和RF2是同步的，則對于信號RF2的 每個主動脈沖都有信號RF1的主動脈沖。這兩個RF信號的脈沖可以是同相的，或者一個RF 脈沖的上升沿可以滯后于另一個RF脈沖的上升沿，或者一個RF脈沖的下降沿可以滯后于 另一個RF脈沖的下降沿，或者RF脈沖可以是異相的。
[0005] 在現(xiàn)有技術中，多個RF信號的脈沖同步通常涉及通信網(wǎng)絡以便在各種RF發(fā)生器 之間控制通信。為了便于討論，圖1是典型的脈沖RF等離子體處理系統(tǒng)102的通用的現(xiàn)有 技術實施方案的高級圖。脈沖RF等離子體處理系統(tǒng)102包括兩個RF發(fā)生器104和106。 在圖1的實施例中，RF發(fā)生器104代表2MHz的發(fā)生器，而RF發(fā)生器106代表60MHz的發(fā) 生器。
[0006] 主計算機110實現(xiàn)工具控制并且從阻抗匹配網(wǎng)絡114接收反饋信號112以分別經(jīng) 由路徑118和路徑120將功率設定值數(shù)據(jù)提供（經(jīng)由數(shù)字或模擬通信接口 116)至RF發(fā)生 器104和RF發(fā)生器106。反饋信號112涉及源和負載之間的阻抗不匹配，并且被用來控制 RF發(fā)生器104和RF發(fā)生器106的輸出功率電平或者正向功率電平以使功率輸出最大化并 使反射功率最小化。
[0007] 主計算機110還向脈沖同步器和控制器130提供脈沖啟動信號160。響應于該脈 沖啟動信號160,該脈沖同步器和控制器130向RF發(fā)生器104和RF發(fā)生器106提供（經(jīng)由 外部同步接口 140和外部同步接口 142)同步控制信號170和同步控制信號172,以指示RF 發(fā)生器104和RF發(fā)生器106分別使用功率控制器150和功率控制器152來對它的RF信號 施加脈沖以產(chǎn)生脈沖RF信號162和脈沖RF信號164。然后經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡114將脈沖 RF信號162和脈沖RF信號164傳遞到等離子體室161中的負載。
[0008] 雖然圖1中的脈沖RF同步方案可以為RF發(fā)生器提供同步脈沖功能，但是有缺點。 例如，圖1中的各個RF發(fā)生器的脈沖功能的同步需要使用網(wǎng)絡以在主計算機110、脈沖同步 器/控制器130、以及RF發(fā)生器104和RF發(fā)生器106中的外部同步接口 140和外部同步接 口 142之間通信。此外，圖1中的各個RF發(fā)生器的脈沖功能的同步需要在各個發(fā)生器中實 現(xiàn)外部同步接口（例如140和142)。實現(xiàn)這些外部同步接口給RF發(fā)生器的設計增加了額 外的一層復雜性，并使得現(xiàn)有的RF發(fā)生器不能被用于RF同步脈沖。
[0009] 鑒于上述情況，需要用于在等離子體處理系統(tǒng)中實現(xiàn)同步RF脈沖的改進的技術 和系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 本發(fā)明在附圖中的圖形是通過舉例的方式而不是通過限制的方式示出，其中相同 的附圖標記表示相同的元件，并且其中：
[0011] 圖1是典型的脈沖RF等離子體處理系統(tǒng)的通用的現(xiàn)有技術實施方案的高級圖。
[0012] 圖2示出了 2MHz RF信號的脈沖的時序圖，以說明當一個RF發(fā)生器對其RF信號 施加脈沖時，另一個RF發(fā)生器的伽馬值的變化。
[0013] 圖3根據(jù)本發(fā)明的實施方式示出了同步脈沖RF的實施方式的簡化電路框圖。
[0014] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于提供同步RF脈沖能力的DPRF發(fā)生器的示例 性的實施方式。

【具體實施方式】
[0015] 現(xiàn)在將參照如附圖中所示的本發(fā)明的一些實施方式詳細描述本發(fā)明。在下面的描 述中，為了使本發(fā)明能被全面理解，闡述了許多具體的細節(jié)。然而，將顯而易見的是，本領域 的技術人員在沒有這些具體細節(jié)中的一些或全部的情況下可以實現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況 下，為了避免不必要地使本發(fā)明難以理解，未對公知的處理步驟和/或結(jié)構(gòu)進行詳細描述。
[0016] 下文中描述了各種實施方式，包括方法和技術。應當牢記的是，本發(fā)明還可以包括 存儲有用于執(zhí)行本發(fā)明的技術的實施方式的計算機可讀指令的計算機可讀介質(zhì)的制品。該 計算機可讀介質(zhì)可以包括，例如：用于存儲計算機可讀代碼的半導體、磁、光磁、光學或其它 形式的計算機可讀介質(zhì)。進一步地，本發(fā)明還包括用于執(zhí)行本發(fā)明實施方式的裝置。這種裝 置可以包括用來執(zhí)行有關本發(fā)明的實施方式的任務的專用的和/或可編程的電路。這種的 裝置的實施例包括通用計算機和/或經(jīng)適當編程的專用的計算裝置，并且可以包括計算機 /計算裝置與適用于有關本發(fā)明的實施方式的各種任務的專用的/可編程的電路的組合。
[0017] 本發(fā)明的實施方式涉及用于在具有多個RF發(fā)生器的等離子體處理系統(tǒng)中實現(xiàn)RF 信號的同步脈沖的方法和裝置。在一個或多個實施方式中，指定RF發(fā)生器中的一個為獨立 脈沖（IP) RF發(fā)生器，以及指定其它的RF發(fā)生器為依賴脈沖（DP)發(fā)生器。
[0018] IP RF發(fā)生器代表獨立于DP RF發(fā)生器施加脈沖的RF發(fā)生器。IPRF發(fā)生器（獨 立脈沖發(fā)生器）響應于來自工具主計算機或其它控制器的信號產(chǎn)生它的RF脈沖。DP RF發(fā) 生器（依賴脈沖發(fā)生器）監(jiān)測屬于通過IP RF發(fā)生器施加脈沖的特點的等離子體阻抗的變 化并且響應于所檢測到的等離子體阻抗的變化觸發(fā)它們各自的RF脈沖。在一個或多個實 施方式中，等離子體阻抗的變化是由在每個DP RF發(fā)生器中的功率傳感器檢測的，功率傳感 器可以測量，例如，正向RF功率和反射RF功率。
[0019] 在本文中本發(fā)明人意識到，現(xiàn)有的RF發(fā)生器已經(jīng)設置有傳感器（例如功率傳感 器），該傳感器可以監(jiān)測等離子體阻抗相關的參數(shù)。當這些參數(shù)的值以某種方式變化時，可 以檢測到等離子體阻抗的變化。
[0020] 為了進一步說明，RF發(fā)生器向負載輸送RF功率的效率取決于負載阻抗與源阻抗 匹配的良好程度。負載阻抗與源阻抗匹配得越密切，則通過RF發(fā)生器輸送RF功率的效率 越高。由于這種匹配問題是眾所周知的，許多或大部分現(xiàn)有技術的RF發(fā)生器已經(jīng)設置有用 于感測源阻抗和負載阻抗之間的不匹配以及用于調(diào)整輸送功率或正向功率以減少不匹配 的能力。通常使用參數(shù)伽瑪來測量負載-源阻抗不匹配。伽瑪值為零表示完美匹配而伽馬 值為1表示高度不匹配。在一些RF發(fā)生器中，此伽馬值是由通過功率傳感器提供的值計算 出來的，該功率傳感器檢測源RF功率和反射RF功率。
[0021] 在本文中本發(fā)明人進一步認識到，等離子體阻抗是輸送到等離子體的功率的函 數(shù)。當給定的RF發(fā)生器（在本文中稱為獨立脈沖或IP RF發(fā)生器）施加脈沖時，所輸送的 RF功率變化，并且等離子體阻抗相應地變化。其它RF發(fā)生器（在本文中稱為依賴脈沖或 DP RF發(fā)生器）通過改變它們的功率輸出對等離子體阻抗的這種變化作出反應以使它們的 源阻抗與等離子體（或負載）阻抗匹配。
[0022] 對等離子體阻抗的變化的檢測通常依賴于一個或多個參數(shù)的測量，可以分析參數(shù) 的值以直接地或間接地確定等離子體阻抗的變化。如果等離子體阻抗的變化是由IP RF發(fā) 生器的RF脈沖引起的，則該等離子體阻抗的變化可以通過其它RF發(fā)生器檢測，并且更重要 的是，如果通過這些其它RF發(fā)生器的這種檢測可以用來觸發(fā)RF脈沖，則可以在不需要如在 現(xiàn)有技術中所做的那樣經(jīng)由控制網(wǎng)絡顯式鏈接RF發(fā)生器的情況下實現(xiàn)同步脈沖。
[0023] 為了說明當一個RF發(fā)生器對其RF信號施加脈沖時，另一個RF發(fā)生器的伽馬值的 變化，圖2示出了 2MHz RF信號202的脈沖的時序圖，該2MHz RF信號202以159Hz被施加 脈沖，具有50%的占空比。在圖2的實施例中，兩個RF發(fā)生器涉及：輸出6000瓦特RF信 號的2MHz RF發(fā)生器以及輸出900瓦特RF信號的60MHz RF發(fā)生器。如所討論的，2MHz RF 信號在6000瓦特和0瓦特之間被施加脈沖，而60MHz RF信號（204)未被施加脈沖。
[0024] 當2MHz RF信號202是激活的（從附圖標記210至附圖標記212)時，60MHz RF發(fā) 生器的RF功率傳感器對由高2MHz RF信號202引起的等離子體阻抗值作出反應。在這種 情況下，60MHz RF發(fā)生器的匹配輸入（發(fā)生器輸出）處的阻抗的實數(shù)值是52. 9歐姆。描述 源-負載阻抗不匹配的伽瑪值是〇. 039。
[0025] 當2MHz RF信號202是未激活的（從附圖標記212至附圖標記214)時，60MHz RF 發(fā)生器的RF功率傳感器對由低2MHz RF信號202引起的等離子體阻抗作出反應。在這種 情況下，60MHz RF發(fā)生器的匹配輸入（發(fā)生器輸出）處的阻抗的實數(shù)值僅僅是27. 44歐姆。 描述源-負載阻抗不匹配的伽瑪值是〇. 856。
[0026] 如在圖2的實施例中可以看出的，無論是匹配輸入處的阻抗還是伽馬值都可以被 監(jiān)測，并且如果發(fā)生從2MHz RF信號202的"導通"狀態(tài)的反射值到2MHz RF信號202的"截 止"狀態(tài)的反射值這樣的變化（或者反之亦然），則這樣的變化的檢測可以被用作電路的觸 發(fā)信號，從而為60MHz DP RF發(fā)生器的60MHz信號產(chǎn)生RF脈沖。如果有其它DP RF發(fā)生器， 則每個DP RF發(fā)生器可以監(jiān)測等離子體阻抗（例如，直接地或間接地反映該等離子體阻抗 的參數(shù)），并使用等離子體阻抗變化的檢測來觸發(fā)脈沖產(chǎn)生。以這種方式，主控制電路/設 備（例如，來自主計算機110或脈沖同步控制器電路130)與各種RF發(fā)生器之間不需要顯 式控制網(wǎng)絡。進一步，RF發(fā)生器不需要與控制網(wǎng)絡（例如，圖1中的外部同步接口電路140 和外部同步接口電路142)相連接的任何額外的電路。
[0027] 相反，只有一個RF發(fā)生器（IP RF發(fā)生器，如本實施例中的2MHz IP RF發(fā)生器） 需要被顯式控制用于RF脈沖。其它RF發(fā)生器（DP RF發(fā)生器）利用現(xiàn)有的檢測電路（現(xiàn) 有的檢測電路通常用于監(jiān)測正向RF功率和反射RF功率以調(diào)整RF輸送的功率設定值的，從 而使源阻抗與負載阻抗相匹配），以便間接檢測IP發(fā)生器RF信號何時已脈沖化。這種檢測 向DP RF發(fā)生器提供了觸發(fā)信號，以使得DP RF發(fā)生器能響應于由IP RF發(fā)生器對RF脈沖 進行的檢測產(chǎn)生它們自己的RF脈沖。以這種方式，實現(xiàn)了大大地更簡化的同步脈沖。
[0028] 參照附圖和下面的討論可以更好地理解本發(fā)明的實施方式的特征和優(yōu)點。圖3根 據(jù)本發(fā)明的實施方式示出了同步脈沖RF 300的實施方式的簡化電路框圖。在圖3中，RF發(fā) 生器302表示IP RF發(fā)生器并從工具主計算機304接收到其脈沖控制信號（經(jīng)由數(shù)字/模 擬通信接口 306)。然后IP RF發(fā)生器302使用功率控制器308生成利用通過工具主計算機 304提供的功率設定值的RF脈沖。將該脈沖提供到阻抗匹配網(wǎng)絡314以激發(fā)RF驅(qū)動等離 子體室316。作為來自IP RF發(fā)生器302的2MHz脈沖的導通狀態(tài)的結(jié)果，在RF驅(qū)動等離子 體室316中的等離子體阻抗發(fā)生變化。
[0029] 然后，通過DP RF發(fā)生器322的RF傳感器320檢測到這種等離子體阻抗的變化。 舉例而言，可以監(jiān)測DP 60MHz RF發(fā)生器322的正向功率和反射功率。通常當認為來自IP RF發(fā)生器302的2MHz脈沖高時，可以使用IP_RF_脈沖_高閾值來確定。在一個實施方式 中，使用由RF傳感器320測量得到的伽瑪值，并將其與上述IP_RF_脈沖_高值比較。一旦 認為來自IP RF發(fā)生器302的2MHz脈沖導通時，可以使用與DP RF發(fā)生器322相關聯(lián)的脈 沖發(fā)生電路來產(chǎn)生用于來自DP RF發(fā)生器322的60MHz信號的脈沖。
[0030] 可以將來自DP RF發(fā)生器322的脈沖設定為保持在預定的持續(xù)時間（例如，根據(jù)一 些占空比規(guī)范）或者可以將來自DP RF發(fā)生器322的脈沖同步以在來自IP RF發(fā)生器302 的2MHz脈沖從高狀態(tài)轉(zhuǎn)變到低狀態(tài)（通過前面討論過的方式監(jiān)測等離子體阻抗的狀態(tài)） 時關閉。
[0031] 圖4是提供同步RF脈沖能力的DP RF發(fā)生器400的示例性的實施方式。在圖4 中，從工具主計算機提供信號402,該信號可以包括兩個額外的值：觸發(fā)閾值和增益值。觸 發(fā)閾值表示用于為DP發(fā)生器（該DP發(fā)生器切斷由獨立的脈沖發(fā)生器引起的等離子體阻抗 變化）觸發(fā)RF脈沖的預定值。舉例而言，如果伽馬值是由DP RF發(fā)生器來監(jiān)測，以用于檢 測由于IPRF發(fā)生器的脈沖導致的等離子體阻抗變化，則該閾值可以表示伽馬值，該伽馬值 在遍歷（traverse)時表示用于通過DP RF發(fā)生器觸發(fā)RF脈沖的觸發(fā)信號。增益值表示用 于縮放信號以通過DP RF發(fā)生器提供高電平RF脈沖和低電平RF脈沖（因為可能期望高和 低的不同功率電平而不是全導通或全截止的功率電平）的值。
[0032] 現(xiàn)在返回到圖4,如果IDPC輸入是零（方框404,表示該室不是在RF脈沖模式下操 作），則繞過在圖4的實施例中的RF脈沖功能。在這種情況下，發(fā)送默認的功率設定值（通 常通過工具主計算機來提供以通過RF發(fā)生器支配功率輸出）至功率放大器（方框406)，并 經(jīng)由RF功率放大器408放大，然后經(jīng)由路徑410輸出到等離子體室450。
[0033] RF傳感器412監(jiān)測圖4的實施例中的正向功率和反射功率，并提供這些值至邏輯 電路414以便使得默認縮放電路416能夠縮放功率設定值來優(yōu)化功率輸送。例如，如果伽 馬值過高（指示正向功率和反射功率之間的較大的不匹配），則必要時可以增大或減小通 過工具主計算機提供的功率設定值以優(yōu)化至等離子體負載的功率輸送。
[0034] 然而，如果IDPC輸入不等于零（方框404,表示該室是在RF脈沖模式下操作），則 使能在圖4的實施例中的RF脈沖功能（經(jīng)由脈沖功率縮放電路420)。在這種情況下，發(fā)送 功率設定值（通過工具主計算機來提供以通過RF發(fā)生器支配功率輸出并且在這種情況下 是ID PC輸入的部分）至脈沖功率縮放電路420?？s放可以在高和低兩種值之間切換，具體 取決于通過RF傳感器412和邏輯電路414對等離子體阻抗進行的檢測。
[0035] 假設RF傳感器412和邏輯電路414檢測到伽瑪值已遍歷提供有信號402的觸發(fā) 閾值，則將這個信息提供至脈沖功率縮放電路420,然后該脈沖功率縮放電路420縮放默認 的功率設定值以反射高RF脈沖狀態(tài)。一旦完成脈沖縮放（方框420)，然后將新的經(jīng)縮放的 功率設定值發(fā)送到用于RF放大的方框408 (經(jīng)由方框406)并且將高RF脈沖電平發(fā)送到等 離子體室。為了實現(xiàn)低脈沖，可以通過方框420利用另一個縮放值（例如，基于IP RF發(fā)生 器的低脈沖的檢測或者在預定的持續(xù)時間已經(jīng)過去之后由于DP RF脈沖變高）以產(chǎn)生將被 發(fā)送到等離子體室的低RF脈沖電平。
[0036] 在一個實施方式中，用于同步RF脈沖的一般方法可以包括獨立脈沖化至少一個 RF電源（IP RF電源）。然后其它RF電源中的每個可以監(jiān)測等離子體阻抗變化的標記（例 如，伽馬值、正向功率、反射功率、VI探針測量、發(fā)生器輸出阻抗的實數(shù)和/或復數(shù)值，等 等）。換句話說，對于以通過獨立脈沖RF發(fā)生器施加脈沖為特點的等離子體阻抗已經(jīng)以一 定方式變化進行的檢測不限于伽馬監(jiān)測。
[0037] 在有利的實施例中，DP RF發(fā)生器可以分析從室接收到的VI探針測量和/或相位 信息以便檢測等離子體阻抗變化，該等離子體阻抗變化即以通過獨立脈沖RF發(fā)生器施加 脈沖為特點?；谝酝ㄟ^獨立脈沖RF發(fā)生器施加脈沖為特點的等離子體阻抗已經(jīng)以一定 方式變化（例如，從低到高或從高到低）進行的檢測，依賴RF電源可以使用該檢測作為觸 發(fā)信號以產(chǎn)生其脈沖。依賴RF發(fā)生器的高RF脈沖可以持續(xù)預定的時間周期，或者基于檢 測到獨立脈沖RF信號已經(jīng)轉(zhuǎn)變到低狀態(tài)，依賴RF發(fā)生器的RF脈沖可以轉(zhuǎn)變到低值。
[0038] 如從上述可以理解的，本發(fā)明的實施方式檢測等離子體阻抗變化，該等離子體阻 抗變化是通過獨立脈沖RF發(fā)生器的脈沖化事件的特點，并且使用該檢測作為觸發(fā)信號以 對依賴脈沖RF發(fā)生器施加脈沖。以這種方式，在多個RF發(fā)生器之間同步脈沖不再需要復 雜的網(wǎng)絡和接口。
[0039] 盡管已根據(jù)幾個優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明進行了描述，但是存在落入本發(fā)明的范 圍之內(nèi)的改動、置換和等同方案。盡管本文提供了各種實施例，但意圖是這些實施例是說明 性的，而不是對本發(fā)明的限制。
[0040] 另外，名稱和摘要是為了方便提供，而不應該被用于解釋本文中權利要求的范圍。 進一步，摘要是以高度濃縮的形式所寫而且為了方便將該摘要提供在本文中，因此不應該 被用來解釋或限制表示在權利要求中的總體發(fā)明。如果本文中使用術語"設置"，該術語意 在具有其通常理解的數(shù)學含義，涵蓋零個、一個或一個以上的元件。還應當注意的是，有許 多實現(xiàn)本發(fā)明的方法和裝置的替代方式。因此，旨在將下面所附的權利要求書解釋為包含 落入本發(fā)明的真實精神和范圍之內(nèi)的所有這些改動、置換和等同方案。
【權利要求】
1. 一種用于提供至少兩個同步脈沖RF信號至等離子體處理系統(tǒng)的等離子體 處理室的同步脈沖裝置，其包括： 用于提供第一 RF信號的第一 RF發(fā)生器，將所述第一 RF信號提供至所述等離子體處理 室以在其中激發(fā)等離子體，所述第一 RF信號表示脈沖RF信號；以及 用于提供第二RF信號至所述等離子體處理室的第二RF發(fā)生器，所述第二RF發(fā)生器具 有：傳感器子系統(tǒng)，其用于檢測與所述等離子體處理室相關的、反映是向所述第一 RF信號 施加高脈沖還是施加低脈沖的至少一個參數(shù)的值，以及脈沖控制子系統(tǒng)，其用于響應于所 述檢測的所述至少一個參數(shù)的所述值對所述第二RF信號施加脈沖。
2. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中反映是向所述第一RF信號施加高脈沖還 是施加低脈沖的所述至少一個參數(shù)表示正向RF功率和反射RF功率中的至少一個。
3. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中反映是向所述第一RF信號施加高脈沖還 是施加低脈沖的所述至少一個參數(shù)表示伽馬，所述伽馬表示指示所述第二RF發(fā)生器的反 射功率和正向功率之間的不匹配的程度的數(shù)值指標。
4. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其進一步包括工具主計算機，所述工具主計 算機至少提供觸發(fā)閾值以使能在所述第二RF發(fā)生器的所述傳感器子系統(tǒng)中的電路以確定 是向所述第一 RF信號施加高脈沖還是施加低脈沖。
5. 根據(jù)權利要求4所述的同步脈沖裝置，其中所述脈沖控制子系統(tǒng)被配置成產(chǎn)生至少 高電平的所述第二RF信號和低電平的所述第二RF信號，所述高電平和所述低電平通過所 述工具主計算機提供的至少一個值支配。
6. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至少 包括高脈沖值和低脈沖值，其中所述低脈沖值是非零的。
7. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中反映是向所述第一RF信號施加高脈沖還 是施加低脈沖的所述至少一個參數(shù)表示從VI探針得到的值。
8. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中反映是向所述第一RF信號施加高脈沖還 是施加低脈沖的所述至少一個參數(shù)表示所述第二RF發(fā)生器的輸出阻抗。
9. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其進一步包括耦合到所述第一 RF發(fā)生器和所 述第二RF發(fā)生器的輸出端的匹配子系統(tǒng)，其中反映是向所述第一 RF信號施加高脈沖還是 施加低脈沖的所述至少一個參數(shù)表示所述匹配子系統(tǒng)的輸入端的阻抗。
10. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至少 包括預定的高脈沖值和預定的低脈沖值。
11. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至少 包括預定的高脈沖值和預定的低脈沖值，并且其中第二RF信號于在被施加脈沖而從所述 預定的低脈沖值到所述預定的高脈沖值之后的預定的持續(xù)時間屆滿以后，轉(zhuǎn)變到所述預定 的脈沖低值。
12. 根據(jù)權利要求1所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至少 包括預定的高脈沖值和預定的低脈沖值，并且其中第二RF信號于在被施加脈沖而從所述 預定的高脈沖值到所述預定的低脈沖值之后的預定的持續(xù)時間屆滿以后，轉(zhuǎn)變到所述預定 的脈沖高值。
13. 根據(jù)權利要求10所述的同步脈沖裝置，其進一步包括：控制電路，其用于產(chǎn)生脈沖 控制信號以控制通過所述第一 RF發(fā)生器施加的脈沖，并且其中所述第二RF發(fā)生器不響應 于來自所述控制電路的信號施加脈沖，所述第二RF發(fā)生器響應于所述檢測的所述至少一 個與所述等離子體處理室相關的、反映是向所述第一 RF信號施加高脈沖還是施加低脈沖 的參數(shù)的所述值施加高至低和低至高中的至少一種脈沖。
14. 一種用于提供多個同步脈沖RF信號至等離子體處理系統(tǒng)的等離子體處理室的同 步脈沖裝置，其包括： 用于提供第一 RF信號的第一 RF發(fā)生器，將所述第一 RF信號提供至所述等離子體處理 室以在其中激發(fā)等離子體，所述第一 RF信號表示脈沖RF信號； 用于產(chǎn)生脈沖控制信號以控制通過所述第一 RF發(fā)生器施加的脈沖的控制電路； 用于提供第二RF信號至所述等離子體處理室的第二RF發(fā)生器，所述第二RF發(fā)生器具 有：第二RF發(fā)生器傳感器子系統(tǒng)，其用于檢測至少一個與所述等離子體處理室相關的、反 映是向所述第一 RF信號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)的值，以及第二RF發(fā)生器脈沖 控制子系統(tǒng)，其用于響應于所述檢測的所述至少一個參數(shù)的所述值對所述第二RF信號施 加脈沖；以及 用于提供第三RF信號至所述等離子體處理室的第三RF發(fā)生器，所述第三RF發(fā)生器具 有：第三RF發(fā)生器傳感器子系統(tǒng)，其用于檢測至少一個與所述等離子體處理室相關的、反 映是向所述第一 RF信號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)的所述值，以及第三RF發(fā)生器 脈沖控制子系統(tǒng)，其用于響應于所述檢測的所述至少一個參數(shù)的所述值對所述第三RF信 號施加脈沖， 其中所述第二RF發(fā)生器不響應于來自所述控制電路的信號施加脈沖，所述第二RF發(fā) 生器響應于所述檢測的所述至少一個與所述等離子體處理室相關的、反映是向所述第一 RF 信號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)的所述值而實施向所述第二RF信號施加高至低的 脈沖和向所述第二RF信號施加低至高的脈沖中的至少一種，以及 其中所述第三RF發(fā)生器不響應于來自所述控制電路的信號施加脈沖，所述第三RF發(fā) 生器響應于所述檢測的所述至少一個與所述等離子體處理室相關的、反映是向所述第一 RF 信號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)的所述值而實施向所述第三RF信號施加高至低的 脈沖和向所述第三RF信號施加低至高中的至少一種。
15. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信 號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示正向RF功率和反射RF功率中的至少一種。
16. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信 號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示伽馬，所述伽馬表示指示所述第二RF發(fā)生器的 反射功率和正向功率之間的不匹配的程度的數(shù)值指標。
17. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF發(fā)生器傳感器子系統(tǒng)比較 所述至少一個與所述等離子體處理室相關的、反映是向所述第一 RF信號施加高脈沖還是 施加低脈沖的參數(shù)的所述值與閾值以確定何時對所述第二RF信號施加脈沖。
18. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至 少包括高脈沖值和低脈沖值，其中所述低脈沖值是非零的。
19. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至 少包括預定的高脈沖值和預定的低脈沖值。
20. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信 號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示從VI探針得到的值。
21. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信 號施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示所述第二RF發(fā)生器的輸出阻抗。
22. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其進一步包括耦合到所述第一RF發(fā)生器和 所述第二RF發(fā)生器的輸出端的匹配子系統(tǒng)，其中所述至少一個反映是向所述第一 RF信號 施加高脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示所述匹配子系統(tǒng)的輸入端的阻抗。
23. 根據(jù)權利要求14所述的同步脈沖裝置，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至 少包括預定的高脈沖值和預定的低脈沖值，并且其中所述第二RF信號于在第二RF信號被 施加從所述預定的低脈沖值到所述預定的高脈沖值的脈沖之后預定的持續(xù)時間屆滿以后， 轉(zhuǎn)變到所述預定的脈沖低值。
24. -種用于提供多個同步脈沖RF信號至等離子體處理系統(tǒng)的等離子體處理室的方 法，其包括： 利用第一 RF發(fā)生器對第一 RF信號施加脈沖，將所述第一 RF信號提供至所述等離子體 處理室以在其中激發(fā)等離子體； 檢測至少一個與所述等離子體處理室相關的、反映是向所述第一 RF信號施加高脈沖 還是施加低脈沖的參數(shù)的值；以及 利用第二RF發(fā)生器響應于所述檢測的所述至少一個參數(shù)的所述值對第二RF信號施加 脈沖。
25. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信號施加高 脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示正向RF功率和反射RF功率中的至少一種。
26. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信號施加高 脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示伽馬，所述伽馬表示指示所述第二RF發(fā)生器的反射功率 和正向功率之間的不匹配的程度的數(shù)值指標。
27. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其進一步包括從工具主計算機接收觸發(fā)閾值，所述 觸發(fā)閾值使在所述第二RF發(fā)生器的所述傳感器子系統(tǒng)中的電路能確定是向所述第一 RF信 號施加高脈沖還是施加低脈沖。
28. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至少包括高 電平和低電平，所述高電平和所述低電平通過所述工具主計算機提供的至少一個值支配。
29. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，至少包括高 脈沖值和低脈沖值，其中所述低脈沖值是非零的。
30. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信號施加高 脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示從VI探針得到的值。
31. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述至少一個反映是向所述第一RF信號施加高 脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示所述第二RF發(fā)生器的輸出阻抗。
32. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其進一步包括耦合到所述第一 RF發(fā)生器和所述第 二RF發(fā)生器的輸出端的匹配子系統(tǒng)，其中所述至少一個反映是向所述第一 RF信號施加高 脈沖還是施加低脈沖的參數(shù)表示所述匹配子系統(tǒng)的輸入端的阻抗。
33. 根據(jù)權利要求24所述的方法，其中所述第二RF信號當被施加脈沖時，脈沖介于預 定的高脈沖值和預定的低脈沖值之間。
【文檔編號】H05H1/24GK104160789SQ201380010617
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年2月7日 優(yōu)先權日:2012年2月22日
【發(fā)明者】約翰·瓦爾考, 哈梅特·辛格, 布拉德福德·J·林達克 申請人:朗姆研究公司