CN102027810A - 使用rf功率传递的时间分解调频方案以用于脉冲等离子体工艺的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例大体而言提供一种用于在广工艺窗口(wide process window)内进行脉冲等离子体工艺的方法及设备。在某些实施例中，一设备可包括一具有调频的RF电源及一耦接至该RF电源的匹配网络，该RF电源与该匹配网络共享一共同感应器，该共同感应器用于读取反射回该RF电源的反射RF功率。在某些实施例中，一设备可包括一具有调频的RF电源、一耦接至该RF电源的匹配网络及一用于调谐各个该RF电源及该匹配网络的通用控制器，该RF电源与该匹配网络共享一共同感应器，该共同感应器用于读取反射回该RF电源的反射RF功率。

Description

使用RF功率传递的时间分解调频方案以用于脉冲等离子体工艺的方法及设备
技术领域
本发明的实施例大体而言关于半导体基板工艺系统，且更详言之，关于使用脉冲等离子体处理基板的方法及设备。
背景技术
在半导体集成电路(integrated circuit，IC)制造中，诸如组件晶体管的装置形成于通常由硅构成的半导体晶圆基板上。在制造过程中，各种材料经沉积在不同的层上，以构建或形成所需集成电路。各层对经由金属化线互连的装置进行定义。在对已包含装置及金属化线的晶圆(在业内亦称作基板)上执行的某些等离子体增强工艺中，晶圆的表面上可能会累积相当量的电荷。此电荷累积在晶圆上可能不均匀。因而此电荷累积可能会在某些金属化材料中引发感应出破坏性电流，及/或在介电层引起电弧。此等电流及/或电弧可能会毁坏或损坏晶圆上之前已形成的某些装置。为缓解电荷效应并避免电荷损害，供应至等离子体增强反应器中的等离子体的功率可经过脉冲处理。因而，在完整或部分等离子体增强工艺期间，耦接至该等离子体的功率经脉冲处理。于2001年7月3日颁予的美国专利第6,255,221号中揭示了该技术用于一蚀刻反应器中的一实例。
使用脉冲的等离子体蚀刻反应器的一缺陷在于，来自RF发电机或RF源的功率必须经由一动态调谐的匹配网络(亦称作匹配单元)耦接至一等离子体反应器中的天线或电极。该脉冲功率自天线或电极耦接至反应器中的工艺气体，以形成用于蚀刻工艺的等离子体。该匹配网络确保该RF源的输出有效耦接至等离子体，以最大化耦接至该等离子体的能量。该匹配网络通常将50奥姆匹配等离子体的复变阻抗(complex impedance)。在工艺期间，随着等离子体特性变化，为促进动态匹配，该匹配网络不断地可调整，以确保在工艺期间实现并维持匹配。
大体而言，执行工艺配方的控制器控制该匹配网络。该控制器亦监视来自该匹配网络的反射功率。若来自该匹配网络的反射功率变大，则控制器将调整该匹配网络的电容或电感，以在RF源与腔室中现有等离子体之间实现更充足的匹配。由于用于将高功率RF能量耦接至等离子体的匹配网络大体而言包含机械可调谐组件(亦即电容器及/或电感器)，因此与耦接至等离子体所需的RF脉冲的脉冲长度相比，该调谐过程可能会慢。因而，当以脉冲方式向该匹配网络传递功率时，由于将针对每一脉冲调整网络，反射功率可能会比较分散或与实际的反射功率不一致，引起该控制器过度调整该匹配网络或调整得不够。此类连续调整可引起过大的反射功率，及等离子体功率耦接效率的降低。
因此，行业中需要改良的方法及设备，用以操作一使用脉冲功率的等离子体增强半导体晶圆工艺。
发明内容
本发明的实施例大体而言提供一种用于在广工艺窗口内进行脉冲等离子体工艺的方法及设备。在某些实施例中，一设备可包括一具有调频的RF电源及一耦接至该RF电源的匹配网络，该RF电源与该匹配网络共享一共同感应器，该共同感应器用于读取反射回该RF电源的反射RF功率。在某些实施例中，一设备可包括一具有调频的RF电源、一耦接至该RF电源的匹配网络及一用于调谐该RF电源及该匹配网络中的各者的通用控制器，该RF电源与该匹配网络共享一共同感应器，该共同感应器用于读取反射回该RF电源的反射RF功率。
在某些实施例中，提供一调谐程序使得基于各种工艺配方或参数以进行脉冲等离子体工艺成为可能。在某些实施例中，该调谐程序可包括在一连续波(CW)模式下激发一等离子体，同时使该源及偏压RF电源处于固定频率，且这些匹配网络处于自动模式。一旦匹配网络经过调节以确保来自源及偏压的反射功率最小(约2-3秒)，将固定源匹配网络参数，同时将偏压匹配网络保持在自动模式。此后将为源RF电源开启调频，而偏压RF电源的调频保持关闭。大约1秒之后，开启脉冲模式，随后为偏压RF电源开启调频，并将源匹配网络切换回自动模式。系统实现稳定且实现最小的反射功率还需要2-4秒(视匹配网络的预设及配方参数而定)。
在某些实施例中，提供一种方法：使用处于一主/从配置的一源RF电源及一偏压RF电源对一操作等离子体工艺的系统进行调谐，其中每一电源能够进行调频且分别经由一源匹配网络及一偏压匹配网络耦接至一工艺腔室。该方法可包括首先使用该源RF电源及该偏压RF电源在一工艺腔室中激发一等离子体，其中每一电源设定于一连续波模式或一固定频率模式，该源匹配网络及该偏压匹配网络各自设定为一自动调谐模式。随后，在这些匹配网络调节以减小来自该源RF电源及该偏压RF电源的反射功率之后，可将该源匹配网络更改为锁定模式，同时将该偏压匹配网络保持在自动模式。可开启该源RF电源的调频，同时将偏压RF电源的调频保持关闭状态。可开启该源RF电源及/或该偏压RF电源的脉冲模式。可随后将该偏压RF电源置于调频模式。
在某些实施例中，该调谐程序可包括在所需脉冲频率及约为90％的工作周期(duty cycle)的情况下，将RF电源设定为脉冲模式。为偏压及源开启调频，并将匹配网络设定为自动模式。此后，开启RF电源。系统需要约2-3秒进入稳定状态并将自身调节至最小反射功率。之后，在RF电源仍处于开启状态下，在操作窗口内，自约90％将工作周期更改为所需值。系统需要另外2-3秒来对自身进行调谐，然后在所需脉冲模式下进入操作就绪状态。
在某些实施例中，提供一种方法：使用处于一主/从配置的一源RF电源及一偏压RF电源对一操作等离子体工艺的系统进行调谐，其中每一电源能够进行调频且分别经由一源匹配网络及一偏压匹配网络耦接至一工艺腔室。该方法可包括：(a)经由自处于调频模式下的该源RF电源及/或该偏压RF电源提供RF功率来在一工艺腔室中形成一等离子体，其中这些电源处于一所需脉冲频率及一位于约85％与约95％的初始工作周期的条件下，且该源匹配网络及该偏压匹配网络处于自动调谐模式；及(b)在该源RF电源及该偏压RF电源仍处于开启状态的同时，在这些匹配网络调节以降低来自该源RF电源及该偏压RF电源的反射功率之后，将该初始工作周期更改为一所需工作周期。
在某些实施例中，可提供一种方法：使用一源RF电源及一偏压RF电源、以时间分解方式对一操作等离子体工艺的系统进行调谐，其中每一电源能够进行调频且分别经由一源匹配网络及一偏压匹配网络耦接至一工艺腔室。该方法包括使用该源RF电源及该偏压RF电源在一工艺腔室中激发等离子体，每一电源经独立设定为处于一自连续波模式或脉冲模式选择的第一操作模式，并处于一自固定频率模式或频率调谐模式选择的第一调谐模式，其中该源匹配网络及该偏压匹配网络经各自独立设定为处于一自自动调谐模式或锁定模式选择的第一匹配模式。在一第一时间周期过期时，可切换该源RF电源及该偏压RF电源的一者或二者的第一操作模式。在一第二时间周期过期时，可切换该源RF电源及该偏压RF电源的一者或二者的第一调谐模式。在一第三时间周期过期时，可切换该源匹配网络及该偏压匹配网络的一者或二者的第一匹配模式。第一、第二及第三时间周期被选择以减小反射回源RF电源及偏压RF电源的反射功率。
以下将更详细说明其它及进一步实施例。
附图说明
虽然可详细理解以上详述的本发明的特征，参考以下实施例可更详细描述以上简述的本发明，其中在随附图示中说明了某些实施例。但应注意，随附图示仅说明本发明的典型实施例，且因此不应理解为对其范畴的限制，因为本发明可允许其它等效实施例。
图1一根据本发明的某些实施例实现的半导体晶圆工艺系统的示意图。
图2根据本发明的某些实施例展示匹配网络及RF电源的独立时序特征的示意图。
图3为一适用于本发明某些实施例的例示性匹配电路。
图4为一适用于本发明某些实施例的例示性匹配电路。
具体实施方式
本发明提供用于使用脉冲等离子体处理基板的方法和设备。在某些实施例中，针对偏压及源中的一者或二者使用等离子体脉冲工艺可有助于从晶圆级别改良效能(更佳的蚀刻均匀性及选择率)并减少损害，以及减少沟槽及凹槽问题。本发明的实施例所提供的程序赋能在脉冲模式下使用具有调频(亦称作频率扫描)的RF电源以及动态匹配网络情况下的一稳定操作窗口。由于在蚀刻工艺期间调谐系统所需时间是关键的，此等程序的一优点在于，脉冲处理时能够在约6秒内完成调谐，藉此最小化晶圆曝露至不稳定等离子体的时间。尽管以下描述可意指某些工艺、RF频率及RF功率，但本文所提供的教示可大体优于其它工艺、其它频率及其它功率电平。
图1为一等离子体增强半导体晶圆处理系统100，在一实施例中其用于蚀刻半导体晶圆122(或其它基板及工件)。尽管本发明所揭示实施例在蚀刻反应器及工艺的情况下进行描述，但本发明适用于在等离子体增强工艺中使用脉冲功率的任何形式的等离子体工艺。这些反应器包括等离子体退火；等离子体增强化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体清洗及类似过程。
此说明性系统100包含一蚀刻反应器101、一工艺气体供应126、一控制器114、一第一RF电源112、一第二RF电源116、一第一匹配网络110及一第二匹配网络118。该第一及第二RF电源112、116中的一者或二者可经组态以便快速进行调频(例如，为响应所感测到的反射功率测量值，电源可在约+/-5％范围内改变频率，以最小化反射功率)。该调频可能需要约100微秒或更少的时间，以最小化来自处于某一给定稳定状态的等离子体的反射功率。每一RF电源(112，116)可操作于连续波(continuous wave，CW)或脉冲模式下。当处于脉冲模式时，可在高达约100kHz的脉冲频率下对任一电源(112，116)进行脉冲处理，或在某些实施例中，在约100Hz至约100kHz之间的频率下进行脉冲处理。可在一位于约10％与约90％之间的工作周期(例如，在给定周期中，总的工作时间及空闲时间期间工作时间所占百分比)下操作任一电源(112，116)。
该蚀刻反应器101包含一真空容器102，该真空容器包含一阴极基座120，该基座为晶圆122形成一基座。该工艺腔室的顶部或盖部103具有至少一天线组件104，其靠近顶部103。在本发明的某些实施例中，该天线组件104包含一对天线106及108。本发明的其它实施例可使用一或多个天线，或可使用一电极来代理天线将RF能量耦接至等离子体。在此特定说明性实施例中，该天线106及108将能量电感耦接至由该工艺气体供应126供应至该容器102内部的工艺气体。由这些天线106及108供应的RF能量经电感耦接至这些工艺气体，以在该晶圆122上方的反应区域形成等离子体124。这些反应气体将对晶圆122上的材料进行蚀刻。
在某些实施例中，供应至该天线组件104的功率激发等离子体124，且耦接至该阴极基座120的功率控制等离子体124。因而，RF能量经耦接至天线组件104及阴极基座120。第一RF电源112(亦称作源RF电源)向一第一匹配网络110供应能量，接着该匹配网络将能量耦接至该天线组件104。类似地，一第二RF电源116(亦称作偏压RF电源)将能量耦接至一第二匹配网络118，接着该网络将能量耦接至该阴极基座120。一控制器114控制这些RF电源112及116的活化及钝化时序以及这些第一及第二匹配网络110及118的调谐。耦接至该天线组件104的功率称作源电源，而耦接至该阴极基座120的功率称作偏压电源。在本发明的实施例中，该源电源、偏压电源中的一者或二者可操作于连续波(CW)模式或脉冲模式下。
在某些实施例中，可提供一链接140来耦接第一及第二RF电源112、116，以便促进同步彼此的操作。其中任一RF电源可为主要或主RF电源，而另一者为从RF电源。该链接140可辅助第一及第二RF电源112、116操作于完全同步、所需偏移或相差状态下。
一第一指示器装置或感应器150及一第二指示器装置或感应器152用于确定这些匹配网络110、118匹配等离子体124的能力的有效性。在某些实施例中，这些指示器装置150及152监视反射自这些个别匹配网络110、118的反射功率。此等装置通常集成在匹配网络110、118或电源112、115中；然而，鉴于描述的目的，此处将其自匹配网络110、118独立出来。当反射功率用作指示器时，这些装置150及152被耦接在电源112、116与匹配网络110、118之间。为产生一表示反射功率的信号，这些装置150及152为经耦接至一RF侦测器的双向耦合器，使得该匹配有效性指示器信号成为一表示反射功率的量值的电压。大反射功率表示不匹配情况。由这些装置150及152产生的信号经耦接至控制器114。为响应一指示器信号，控制器114将产生一调谐信号(与网络控制信号匹配)，该信号经耦接至这些匹配网络110、118。此信号用于调谐匹配网络110、118中的电容器或电感器。举例而言，该调谐过程旨在最小化或实现特定电平的反射功率(该指示器信号所表示)。匹配网络110、118通常可能需要约100微秒至约数毫秒来最小化来自给定稳定状态的下的等离子体的反射功率。
图3描述一用作例如该第一RF匹配网络110的说明性匹配网络的示意图。此特定实施例具有一单个输入400及一双输出(亦即，主输出402及辅输出404)。每一输出用于驱动该两个天线中的一者。该匹配电路406由C1、C2及L1形成，且一电容功率分配器408由C3及C4形成。该电容分配器值经过设定以建立特定大小的功率，以供应至每一天线。电容器C1及C2的值经机械调谐，以调整网络110的匹配。C1或C2或者二者同时可经调谐以调整网络的运作。在功率较小的系统中，这些电容器可经电子学调谐，而非机械调谐。一匹配网络的其它实施例可具有一可调谐的电感器。此源电源可操作于脉冲或CW模式下。由该网络110匹配的源电源约为13.56MHz，且具有一高达约3000瓦特的功率电平。此种匹配网络可自NAVIGATOR 3013-ICP85型号获得，该产品来自位于科罗拉多州Fort Collins的AE公司。可根据本文所提供的教示利用其它各种组态的匹配网络。
图4描述一用作例如该第二RF匹配网络118的说明性匹配网络的一实施例的示意图。此特定实施例具有一单个输入500及一单个输出502。该输出用于驱动该基座。该匹配网络包含电容器C1、C2、C3、L1及L2。电容器C2及C3的值经机械调谐，以调整网络116的匹配。C3或C2或者二者同时可经调谐以调整网络的运作。在功率较小的系统中，这些电容器可经电子学调谐，而非机械调谐。一匹配网络的其它实施例可具有一可调谐的电感器。此偏压电源116可操作于脉冲或CW模式下。在脉冲模式下，可在100Hz-100KHz的频率及10-90％的工作周期的情况下发生脉冲。在一实施例中，偏压电源具有约为13.56MHz的频率及约为1500瓦特的功率电平。此种匹配网络可自NAVIGATOR 1013-L35Z型号获得，该产品来自位于科罗拉多州Fort Collins的AE公司。可根据本文所提供的教示利用其它各种组态的匹配网络。
该控制器114包含一中央处理单元(CPU)130、一内存132及支持电路134。该控制器114经耦接至系统100的各组件以促进对蚀刻工艺的控制。该控制器114经由接口来调节并监视腔室中的处理，这些接口可广义描述为模拟、数字、有线、无线、光学及光纤接口。为促进按照下述方式对腔室进行控制，CPU 130可以是可用于在一行业环境下控制各种腔室及子处理器的任何形式通用计算机处理器中的一者。该内存132经耦接至该CPU 130。内存132或一计算机可读媒体可为一或多个容易购得的内存装置，诸如随机存取内存、只读存储器、软盘、硬盘或任何其它形式的本地或远程数字储存。支持电路134经耦接至CPU 130，以习知方式支持该处理器。此等电路包括高速缓存、电源、频率电路、输入/输出电路及相关子系统及类似物。
蚀刻或其它工艺指令大体而言作为软件常用程序(通常称作配方)储存在内存132中。软件常用程序亦可由一第二CPU(未图示)储存及/或执行，该第二CPU的位置远离受CPU 130控制的硬件。当由CPU 130执行时，该软件常用程序将该通用计算机转换成一专用计算机(控制器)114，以在蚀刻工艺期间对诸如等离子体的系统操作进行控制。尽管本发明的工艺可实施为一软件常用程序，本文所揭示的某些方法步骤可经由硬件以及软件控制器来执行。因此，可将本发明的实施例实施为执行于一计算机系统上的软件及诸如一应用特定集成电路的硬件，或软件与硬件的组合。
习知匹配网络及RF电源通常各自包含用于调谐个别独立系统的控制算法。因此，每一算法在针对旨在降低发送至该RF电源的反射功率的时间或方式的两者下并未彼此链接。缺乏此种链接可能会引起该两个调谐算法之间发生显著竞争，且因此可能引起系统不稳定。为克服此问题，在本发明的某些实施例中，可在具有调频功能的RF电源(如第一或第二RF源112或116)中嵌埋一积体匹配网络，同时可基于在该RF电源输出端量测(如，使用一共享的感应器)的相同读数来控制用于调谐匹配网络的算法以及具有RF周期的频率。藉此，两个独立算法之间的竞争可得到清除，且可增大基于脉冲等离子体的反应器的操作窗口。在某些实施例中，可在物理上集成该第一RF源112及该第一匹配网络110(及/或该第二RF源116及该第二匹配网络118)，或仅共享一用于指导该对装置的调谐过程的控制器，以移除二者之间的竞争并最大化整体系统的调谐效率。在某些实施例中，该第一RF源112及该第一匹配网络110(及/或该第二RF源116及该第二匹配网络118)可仅共享一共同感应器，用于读取反射功率，使得其至少经调谐以最小化针对相同读数的反射功率。
图2描述有关可随着时间独立控制的变量图，这些变量经独立控制以在各脉冲等离子体过程中促进等离子体的阻抗与RF源的组件匹配。图2展示源RF电源、源匹配、偏压RF电源及偏压匹配中每一者的独立于时间的操作参数。此等参数经去耦，且可独立进行控制。可在固定频率模式或频率扫描(或调频)模式下操作这些源及偏压RF电源。此外，可在CW RF模式下或脉冲RF模式下操作这些源及偏压RF电源。每一RF电源可在需要时在不同操作模式之间独立切换，且可同步操作，或可按照所需量彼此偏移，如源RF开启时间与偏压RF开启时间之间的源/偏压延迟所示。此类异相操作的同步或控制亦可适用于处于任何RF电源操作模式下的操作(举例而言，当都处于脉冲RF模式下时)。
这些源及偏压匹配网络(如图2中源匹配及偏压匹配)可各自独立操作于自动调谐模式或锁定模式下(其中，匹配网络固定匹配中分量的值，且不会进行调谐以最小化反射功率)。可独立控制此等模式之间的切换操作，以在脉冲等离子体工艺期间、在广工艺窗口内最小化反射功率并稳定等离子体处理，以下将更详细论述。因此，对于脉冲等离子体工艺，可提供以下控制“旋纽(knob)”以促进在各工艺期间进行有效操作。每一匹配网络可独立运行于自动调谐或锁定模式；每一RF电源的调频可开启或关闭；时间A(开始于约90％或CW，接着在时间A之后切换至脉冲)；时间B(开始于调频关闭状态，随后在时间B之后开启)；时间C(匹配网络可起初处于自动调谐模式，随后可在时间C之后处于固定模式或找到一个RF反射功率最小的位置)。此外，可设定在不同模式之间进行切换的“逾时(timeout)”或时间点，使得切换不发生(例如，将切换的时间设定为较待执行工艺长的持续时间)，或使得切换模式为实时操作模式(例如，将时间设定为零)。由于此等旋纽时间中的每一者是独立的，因此可对每一参数进行控制，以促进在更多的工艺中进行脉冲等离子体操作。因此，本文针对RF功率传递提供了一种时间分解调谐程序，下文将更详细论述，该程序赋能在各种工艺化学处理、压力、功率电平及类似情况下对脉冲等离子体进行稳定的处理。此类方案独立于时间的特性赋能确定不同旋纽的操作序列，以在脉冲等离子体操作期间针对各种基于等离子体的工艺优化RF传递。
使用以上“逾时”，系统100可操作于各种RF模式下，经由控制以上变量可使用时间分解方式对系统进行调谐。举例而言，在某些实施例中，可提供一种方法：使用一源RF电源及一偏压RF电源、以时间分解方式对一操作等离子体工艺的系统进行调谐，其中每一电源能够进行调频且分别经由一源匹配网络及一偏压匹配网络耦接至一工艺腔室。该方法包括使用该源RF电源及该偏压RF电源在一工艺腔室中激发等离子体，每一电源经独立设定为处于一自连续波模式或脉冲模式选择的第一操作模式，并处于一自固定频率模式或调频模式选择的第一调谐模式，其中该源匹配网络及该偏压匹配网络经各自独立设定为处于一自自动调谐模式或锁定模式选择的第一匹配模式。在一第一时间周期过期时，可切换该源RF电源及该偏压RF电源的一者或二者的第一操作模式。在一第二时间周期过期时，可切换该源RF电源及该偏压RF电源的一者或二者的第一调谐模式。在一第三时间周期过期时，可切换该源匹配网络及该偏压匹配网络的一者或二者的第一匹配模式。第一、第二及第三时间周期经选择以减小反射回源RF电源及偏压RF电源的反射功率。
举例而言，使用以上“逾时”，系统100可操作于各种RF模式下，具体视对以上变量的控制而定。在某些实施例中，可使用任一RF电源(例如RF电源112或116)在CW模式下操作系统100。在该模式下，个别RF电源处于固定模式、CW模式及主模式下。此模式适用于源RF电源及偏压RF电源，且各RF电源可独立操作。
在某些实施例中，可使用任一RF电源在CW脉冲模式下操作系统100。在该模式下，个别RF电源处于固定模式及主模式下。在一可组态的逾时“CW/脉冲时间”时，个别RF电源处于CW模式，且在此逾时之后，其将切换为脉冲模式。此模式适用于源RF电源及偏压RF电源，且各RF电源可独立操作。
在某些实施例中，可使用任一RF电源在CW频率模式下操作系统100。在该模式下，个别RF电源处于CW模式及主模式下。在一可组态的逾时“固定频率时间”时，RF电源处于固定模式下，且在此逾时之后，其开启调频。此模式适用于源RF电源及偏压RF电源，且各RF电源可独立操作。
在某些实施例中，可使用任一RF电源在CW频率脉冲模式下操作系统100。在此模式下，在一可组态的逾时“CW/脉冲时间”时，个别RF电源处于CW模式，且在此逾时之后，其将切换为脉冲模式。在一可组态的逾时“固定频率时间”时，RF电源亦处于固定模式下，且在此逾时之后，其开启调频。RF电源处于主模式下，且因此其可独立操作。此模式适用于源RF电源及偏压RF电源。
在某些实施例中，可使用任一RF电源在脉冲频率脉冲模式下操作系统100。在此模式下，在一可组态的逾时“CW/脉冲时间”时，个别RF电源处于脉冲模式(例如，高达90％的工作周期)，且在此逾时之后，其将切换为所需的脉冲参数。在一可组态的逾时“固定频率时间”时，RF电源亦处于固定模式下，且在此逾时之后，其开启调频。RF电源处于主模式下，且因此其可独立操作。此模式适用于源RF电源及偏压RF电源。
在某些实施例中，可在CW频率同步脉冲模式下操作系统100。在此模式下，源RF电源处于主模式下，而偏压RF电源处于从模式下。在一可组态的逾时“CW/脉冲时间”时，源RF电源处于CW模式，且在此逾时之后，其将切换为脉冲模式。在一可组态的逾时“固定频率时间”时，源RF电源处于固定模式下，且在此逾时之后，其开启调频。偏压RF电源脉冲的脉冲频率及工作周期与源RF电源的相同。当主/从延迟初始设定为零时，源RF电源与偏压RF电源便完全同步。脉冲之间的延迟由一可组态的逾时“从偏压PR脉冲延迟”来控制，其提供高达360度的相位控制。在一特定配方中，主/从延迟可适用于所有同步脉冲步骤。
在某些实施例中，可在CW频率同步脉冲模式下操作系统100。在此模式下，源RF电源处于主模式下，而偏压RF电源处于从模式下。在一可组态的逾时“CW/脉冲时间”时，源RF电源处于脉冲模式(90％工作周期)，且在此逾时之后，其将切换为所需脉冲参数。在一可组态的逾时“固定频率时间”时，源RF电源处于固定模式下，且在此逾时之后，其开启调频。偏压RF电源脉冲的脉冲频率及工作周期与源RF电源的相同。当主/从延迟初始设定为零时，源RF电源与偏压RF电源便完全同步。脉冲之间的延迟由一可组态的逾时“从偏压PR脉冲延迟”来控制，其提供高达360度的相位控制。在一特定配方中，主/从延迟可适用于所有同步脉冲步骤。
在某些实施例中，若匹配网络操作得到适当控制，则可实现最低的可能的反射功率。对于CW/脉冲操作模式，匹配网络可处于两种主要模式中的一者：自动模式或锁定模式。在脉冲模式期间，不推荐单独使用自动模式，因为匹配网络通常无法跟踪脉冲周期内的快速变更，且因此所实现的调谐效果(如果有效果)不佳，除非脉冲频率非常低。在某些实施例中，只要系统处于脉冲模式下，该匹配网络可操作于锁定模式下，除非极其需要额外的旋纽来调谐系统及调谐频率。
在某些实施例中，已发现对于给定的脉冲频率，90％的工作周期期间的行为类似于CW模式。因此，系统调谐相对容易。然而，吾人仍会受益于处于脉冲模式下的系统。因而，在某些情况下，相对于CW频率脉冲或CW频率同步脉冲模式，脉冲频率脉冲或脉冲频率同步脉冲模式可能会实现更低的反射功率。若这些脉冲参数(脉冲频率及工作周期)中任一者被设定为零，则RF电源将操作于CW模式下。
由于在不同条件下(压力/功率电平/化学处理)可能会利用脉冲模式，可推荐使用典型的逾时，但对于新配方，需要进行某些优化，以确保等离子体稳定以及反射功率最小。以下所示为在脉冲模式下推荐使用的典型操作模式：源脉冲&偏压CW、偏压脉冲&源CW或同步源及偏压脉冲。然而，其它模式可能适用于不同应用。当更改诸如工艺化学处理、腔室压力、RF功率电平、分配器电容设定及脉冲参数的工艺参数时，可能需要修改逾时设定。
作为一说明性示例，在某些实施例中，可在源RF电源处于脉冲模式下且偏压RF电源处于CW模式下操作系统100。在此类实施例中，源RF电源可设定为CW频率脉冲模式。可选择一CW/脉冲时间来控制RF电源处于CW模式的时间长度，例如6秒。此时间可减少为不小于4秒，以确保在切换为脉冲模式之前，在CW模式下对系统进行调谐。可选择一固定/频率时间以控制在开启调频之前RF电源处于固定模式的时间长度，例如约5秒。在某些实施例中，可在脉冲模式开启之前/之后1秒开启调频(假定对应匹配处于锁定状态)。在某些实施例中，匹配网络不应处于自动模式或调频状态，因此在开启调频之前其可置于锁定模式。可能会出现短时间的重迭(例如，小于5秒的重迭)，以确保脉冲等离子体操作的最佳调谐位置。
偏压发生器设定于CW频率模式。因此，偏压匹配网络可设定为自动锁定模式。可选择一锁定时间，以控制匹配网络在切换为“锁定”模式之前处于“自动”模式的时间长度。在某些实施例中，匹配时间可较RF电源CW/脉冲时间及固定频率时间短至少1秒。匹配锁定时间不应低于某一合适值(例如，约3秒)，否则系统将不具有足够时间进行调谐。
在某些实施例中，视所用化学处理而定，就等离子体负载而言，自CW模式至脉冲模式的过渡可能相当明显。在此情况下，脉冲频率脉冲模式可有效用于源脉冲。如果在工作周期为90％的情况下调谐系统，则至所需工作周期(例如50％)的过渡可能较自CW切换更平滑。在某些实施例中，此技术可用于在低压力的情况下(例如，低于10m托)进行工艺操作。
或者，在某些实施例中，可在偏压RF电源处于脉冲模式且源RF电源处于固定模式下操作系统100。当偏压RF电源设定为CW频率脉冲模式时。可选择一CW/脉冲时间来控制RF电源处于CW模式的时间长度，例如6秒。此时间可减少为不小于4秒，以确保在切换为脉冲模式之前，在CW模式下对系统进行调谐。可选择一固定/频率时间以控制在开启调频之前RF电源处于固定模式的时间长度，例如约5秒。在某些实施例中，可在脉冲模式开启之前/之后1秒开启调频(假定对应匹配处于锁定状态)。在某些实施例中，匹配网络不应处于自动模式或调频状态，因此在开启调频之前其可置于锁定模式。可能会出现短时间的重迭(例如，小于5秒的重迭)，以确保脉冲等离子体操作的最佳调谐位置。
在此类操作模式下，源RF电源可置于CW模式或CW频率模式。当源RF电源处于CW模式而非调频模式下时，其对应匹配可处于自动锁定模式。然而，在一段时间(例如，约8秒)之后，可将匹配切换为锁定模式，以便源在偏压RF电源切换为脉冲模式之后进行调谐。在某些实施例中，源RF电源可设定为处于CW频率模式，而非CW模式。因此，源匹配可设定为自动锁定模式。锁定时间通常小于固定频率时间，以避免任何可能的竞争。匹配锁定时间可较RF电源CW/脉冲时间及固定频率时间短至少约1秒。匹配自动锁定时间应具有足够长的持续时间，例如约3秒以上，以确保系统具有足够时间进行调谐。
在某些实施例中，视所用化学处理而定，就等离子体负载而言，自CW模式至脉冲模式的过渡可能相当明显。在此情况下，脉冲频率脉冲模式可有效用于源脉冲。如果在工作周期为90％的情况下调谐系统，则至所需工作周期(例如30％)的过渡可能较自CW切换更平滑。在某些实施例中，此技术可用于在低压力的情况下(例如，低于10m托)进行工艺操作。
或者，在某些实施例中，可在同步脉冲模式下操作系统100。在此模式下，源RF电源及偏压RF电源应处于相同的RF模式，且为主/从组态。可提供一较脉冲持续时间短的从延迟，以确保从RF电源接收同步信号。
对于源及偏压脉冲情况，可使用脉冲频率同步脉冲模式，在该模式下，系统在工作周期为90％、以一同步方式开始操作于脉冲模式下，然后切换为所需的工作周期。对于低压工艺(例如，低于约10m托)，主要推荐使用此方式。
或者，在某些实施例中，系统100可操作于背对背RF脉冲模式下，在该模式中，将在处理期间更改脉冲频率及/或工作周期。在此模式下，可将一第一步骤用作一稳定步骤。一第二步骤为一同步脉冲步骤，类似于本文鉴于相同考虑而论述的彼等步骤。在该第二步骤中开启RF之后5秒之后，开启两个RF电源端的调频。6秒之后，系统开始以3kHz及60％的工作周期进行脉冲处理。在系统抵达其稳定状态之后(亦即，实现调谐)，源RF电源及/或偏压RF电源的实际频率可能不同于调频处于开启状态时的标称值(如，13.56MHz)。在一第三步骤中，当RF电源的工作周期切换到某些其它值时，系统可维持相同的调谐情况。为维持调频，在第二步骤结束之前，RF保持开启状态(相对于关闭RF，并重新启动工艺)。在第三步骤中，选择与第二步骤中相同的RF模式。然而，为了维持RF电源处于脉冲模式及调频模式，可在源及偏压RF电源中将“CW/脉冲”及“固定/频率”逾时设定为零。藉此，实现了维持在第二步骤中实现的调频，且较的在RF电源不提供RF功率且系统未调谐的情况下启动，系统在第三步骤中将更快抵达其稳定状态。若在第二步骤结束时匹配处于锁定状态，则其在第三步骤亦应处于锁定状态。
在某些实施例中，可利用一特殊嵌埋脉冲，其适用于本文所述任一脉冲模式。在一嵌埋脉冲模式中，一RF脉冲临时嵌埋于另一RF脉冲中。换言之，一第一RF电源可具有一第一开启时间，且一第二RF电源具有一小于或等于该第一开启时间的第二开启时间。相对于该第一开启时间，该第二开启时间的临时位置应能够使得第二RF功率的启动时间将始终不会与第一RF功率的关闭时间重迭。因此，一RF电源脉冲的更短(或相等)的开启时间将完全与另一RF电源脉冲的更长(或相等)的开启时间重迭。作为示例，若源RF电源具有五秒的开启时间及五秒的关闭时间(工作周期为50％)，则偏压RF电源可具有小于或等于五秒的开启时间，且该时间处于临时校准状态，使得在源RF电源关闭时，偏压RF电源绝不处于开启状态。
下述脉冲等离子体处理工艺可适用于源电源或偏压电源的匹配网络，或二者的匹配网络。本发明某些实施例中的技术可用于操作任何可调谐的匹配网络及可调谐的频率RF电源，以有效将脉冲RF功率施加于等离子体反应器中的等离子体。因而，在更宽的脉冲等离子体工艺窗口期间，当经由耦接至匹配网络的天线或电极驱动之时，匹配网络及RF电源可使RF电源的阻抗与等离子体的阻抗相匹配。
RF脉冲程序(特定非限制性实例)
如之前所提及，在晶圆上所执行的某些等离子体增强工艺期间，晶圆表面上可能会累积大量电荷。此累积现象可能会对晶圆带来显著损害。为缓解电荷效应并避免其损害，可对供应至等离子体增强反应器中等离子体的电源进行脉冲处理。经由在等离子体工艺中利用RF脉冲处理，应可引入一动态调谐系统，以最大化自RF脉冲电源耦接至等离子体的能量。
在习知等离子体工艺中，传递至等离子体反应器的是连续波(CW)RF功率。一动态匹配网络确保RF功率的输出有效耦接至等离子体，亦即，最小化反射回RF电源的反射功率。在处理期间，随着等离子体特性发生改变，匹配网络可连续调节，以确保实现匹配且在整个处理期间维持匹配，因此匹配网络处于自动模式。大体而言，由执行工艺配方的控制器来控制匹配网络，并调节匹配网络的电容及/或电感来实现更佳匹配，亦即使得反射功率更小。调节电容及/或电感经由机械调谐电容器及/或电感器来达成。一旦传递到等离子体反应器的RF功率经脉冲处理，习知匹配网络将无法调谐系统实现合理的低反射功率，因为较的RF脉冲持续时间，调谐过程可能更慢。因此，当脉冲RF信号施加于匹配网络时，其无法跟踪工艺期间等离子体阻抗的变化，且因此连续调节可导致反射功率过大且等离子体功率耦接效率降低。因此，当将脉冲RF信号施加于等离子体反应器中时，极其需要匹配技术及程序来确保在等离子体增强半导体晶圆处理系统中有效操作。在传递电源时，当试图将RF脉冲施加于源及偏压RF电源时，经解耦的等离子体源反应器中的匹配问题成为关键。
本文所揭示的本发明某些实施例将一额外特征适用于脉冲RF电源，其能提供快速的调频。引入此特征的主要用途在于，经由在给定范围内(～5％)调谐主RF操作频率，减小反射到RF电源的功率，因此提高等离子体匹配的动态范围。然而，对于将匹配网络用作其主匹配系统的等离子体反应器，此调频的动态范围较窄，且相应地当操作于CW模式时其无法用来取代习知匹配网络。此外，在RF电源中启用调频，同时启用可自动调节的匹配网络，将在两个调谐程序之间产生竞争，且因此在操作于CW模式时降低耦接至等离子体的RF功率。
一旦脉冲RF施加于等离子体反应器，可利用调频特征来联合操作匹配网络，以达成更小的反射功率，且因此赋能高效的脉冲等离子体工艺。本文所揭示的本发明某些实施例引入了在基于时间分解的调谐方案期间用于等离子体电抗匹配的有效程序。此等程序在宽的操作窗口内提供稳定的脉冲等离子体，系统中无需使用额外设备。然而对于某些配方，此等程序中的一者较另一者更快进入调谐状态，使得短时工艺利用等离子体脉冲。
在美国专利第6,818,562号中，Valentin Todorow等人提出在CW模式中激发等离子体，且在激发等离子体之后，匹配网络自动对自身进行调节，以确保反射功率最小。一旦达成所需匹配，将锁定匹配网络调谐参数，且系统将切换到脉冲模式(RF功率经脉冲处理)。然而，此技术所揭示的操作窗口较窄，且在不利用调频的情况下，当试图对等离子体反应器中的源及偏压进行脉冲处理时，几乎不可能达成任何稳定脉冲操作。
以下引入若干程序，其中每一程序需遵循一列步骤，以促进在脉冲处理时实现稳定的操作。经由利用此等程序，应能够显著增强脉冲模式下稳定的操作窗口，为更多的基于等离子体的工艺利用等离子体脉冲机制打下基础。本文所揭示的程序主要适用于当源及偏压RF电源处于脉冲模式的等离子体脉冲。然而，可以多种应用方式来实施以下概念：在脉冲等离子体操作中以时间分解的方式操作快速调频与动态匹配网络的组合。举例而言，时间分解调谐方案适用于所有以下RF机制：1)源处于脉冲模式且偏压处于CW模式；2)偏压处于脉冲模式且源处于CW模式；3)源及偏压均以异步方式进行脉冲处理；及4)源及偏压均以完全同步方式进行脉冲处理，或具有相位控制。
当源及偏压处于脉冲模式时，以下两个例示性程序可用于调谐。以下两个程序时间分解概念的特例，此处提供作为特定应用中有效程序的实例。对于具有不同参数(例如化学处理、压力、功率电平及类似参数)的工艺，可对本文所述程序进行改变。举例而言，为提供及/或维持低反射功率，可对上述工艺进行逆序操作，或以不同次序执行步骤。
程序#1.CW至脉冲
在此程序中，以CW模式激发等离子体，同时使源及偏压RF电源处于固定频率(例如，约13.56MHz)，且匹配网络处于自动模式。一旦匹配网络经过调节以确保来自源及偏压的反射功率最小(此过程可能需要2-3秒)，将固定源匹配网络参数，同时将偏压匹配网络保持在自动模式。此后将为源RF电源开启调频，而偏压RF电源的调频保持关闭。大约1秒之后，可开启脉冲模式，随后为偏压RF电源开启调频，并将源匹配网络切换回自动模式。系统实现稳定且实现最小的反射功率还需要约2-4秒(视匹配网络的预设及配方参数而定)。现在系统可操作于脉冲模式。
总结：
1.将RF电源设定为主/从模式，赋能同步脉冲模式。
2.将RF电源设定为固定频率。
3.将源RF电源的脉冲频率或工作周期设定为零。
4.将匹配网络设定为自动模式。
5.开启RF电源，以便进行CW操作。
6.当调谐CW模式时，将源匹配网络转到锁定模式，并将偏压匹配网络保持在自动模式。
7.在源RF电源端开启调频。
8.开启脉冲模式(经由在源RF电源端将脉冲频率及工作周期设为非零)。
9.在偏压RF电源端开启调频。
10.将源匹配网络切换回自动模式。
11.系统脉冲操作就绪。
12.系统调谐之后，将匹配网络切换至锁定模式。在某些情况下，可跳过步骤10，而将源匹配网络保持在锁定模式(与步骤6中的设定相同)。举例而言，对于高压工艺(例如，大于约10m托)以及某些低压工艺，可跳过步骤10。
使用此程序，发明人还会遇到以下情况：在CW模式期间，RF电源端的调频模式与匹配网络端的自动模式同时起作用，因此避免了调谐算法竞争(可能会导致不稳定)。调谐源与调谐偏压的差异因为以下事实：在习知解耦等离子体源RF电源中，偏压的匹配网络达成较源更低的反射功率，且对于任何实用用途，来自偏压的反射功率都相同为零。因此，经由在系统处于CW模式时将偏压匹配网络切换为锁定状态，并启动调频，来改变该零反射功率，因为RF电源试图达成更佳的调谐(而此不可能)，因而可导致不稳定。后者主要对于低压工艺较为明显。此问题在源中不会发生，因为匹配网络所达成的反射功率较小，虽然不完全等于零，且因此当匹配网络处于锁定甚至CW模式时，经由适用快速调频，存在达成较低反射功率的余地。
程序#2：脉冲至脉冲
此程序主要基于以下发现：几乎在任何脉冲频率下(所用典型频率位于100Hz-50kHz范围内)且在工作周期约为90％(或在约85-95％之间)情况下，对源及偏压施加脉冲，效果将相当接近CW模式，对于可运行于CW模式中的相同配方，很容易达成较低的反射功率。然而，主要差异在于事实：RF电源运行于脉冲模式，且相应地，可能的情况便是，匹配网络处于自动模式同时RF电源处于调频模式，而不会进入竞争机制。此程序中需要遵循的步骤序列如下。在所需脉冲频率且在工作周期约为90％(或在约85-95％之间)的情况下，将RF电源设定为脉冲模式。为偏压及源开启调频，并将匹配网络设定为自动模式。此后，开启RF电源。系统需要约2-3秒进入稳定状态并将自身调节至最小反射功率。之后，在RF电源仍处于开启状态下，在操作窗口内，自约90％将工作周期更改为所需值。系统需要另外2-3秒来对自身进行调谐，然后在所需脉冲模式下进入操作就绪状态。
总结：
1.将RF电源设定为主/从模式，赋能同步脉冲模式。
2.将RF电源设定为频率扫描状态。
3.将源RF电源工作周期设定为约90％(或位于85-95％之间)，且将脉冲频率设定为所需操作频率。
4.将匹配网络设定为自动模式。
5.开启RF电源，以便进入脉冲模式。
6.进行调谐时，将工作周期切换为所需工作周期。
7.系统可操作于脉冲模式。
8.系统调谐之后(步骤7之后2-3秒)，将匹配网络切换为锁定模式。在一定条件下，在步骤6中调谐系统之后但在将工作周期切换为所需值之前，建议将匹配网络切换为锁定模式。在此等情况下，不再需要步骤8，可略去。
在前述两个程序中，当脉冲处理时，源及偏压脉冲可完全同步(例如，在任何给定时间，脉冲包络之间的相位为零)。若不同步脉冲，则更难以达成较低的反射功率，虽然同时对源及偏压进行脉冲处理。然而，基于前述时间分解程序，可获得较小的反射功率，即便脉冲之间的相位不为零。
此外，此处所引入的程序增大了等离子体电抗匹配的动态范围。然而，其明显增大了等离子体脉冲的操作窗口，使得更多工艺可以利用此机制。此动态范围主要由两个特征决定。第一特征为匹配网络中电容器/电感器的动态范围。第二特征为RF电源中的调频范围。修改此两个特征将可更改脉冲模式下的有效操作窗口。
决定使用上述程序中哪一者的主要参数(确定所涉配方的特征)为压力设定点。可区分两组操作，第一为低压操作(例如对于硅蚀刻，低于约10m托)，第二为高压操作。前述两个程序均可对系统进行稳定调谐，同时在稳定的操作窗口内在脉冲模式下操作。对于高压操作，两种方法表现出类似结果，具有相同的时间讯框。然而，对于低压操作，第二种方法更快(3-4秒，相比6秒)。
尽管前述关于本发明的实施例，但在不偏离本发明的基本范畴的条件下，可设计本发明的其它及进一步实施例。

Claims (15)

1.一种设备，包含：
一具有调频的第一RF电源；
一耦接至该第一RF电源的第一匹配网络；及
一用于读取反射回该第一RF电源的反射RF功率的第一共同感应器，该共同感应器经耦接至该第一RF电源及该第一匹配网络。
2.如权利要求1所述的设备，进一步包含：
一具有一天线组件及一阴极基座的工艺腔室，该天线组件安置于靠近该工艺腔室的一盖子处，该阴极基座用于支撑一待处理的基板，其中该第一RF电源经耦接至该天线组件；及
一具有调频且耦接至该阴极基座的第二RF电源、一耦接至该第二RF电源的第二匹配网络，及一用于读取反射回该第二RF电源的反射RF功率的第二共同感应器，该第二共同感应器耦接至该第二RF电源及该第二匹配网络。
3.如权利要求1至2中的任何一者所述的设备，进一步包含：
一控制器，用于基于自该第一共同感应器的读数来调谐该第一RF电源及该第一匹配网络，若存在有该第二匹配网络、该第二RF电源、及该第二共同感应器，则用于基于自该第二共同感应器的读数调谐该第二RF电源和该第二匹配网络。
4.如权利要求1至3中的任何一者所述的设备，其中该第一匹配网络嵌埋在该第一RF电源内，且其中该控制器基于由该第一共同感应器测量该第一RF电源的输出所提供的共享读数来控制该第一匹配网络的调谐以及一具有该第一RF电源的一RF周期的频率二者；及
若存在有该第二匹配网络、该第二RF电源、和该第二共同感应器，其中该第二匹配网络嵌埋在该第二RF电源内，且其中该控制器基于由该第二共同感应器测量该第二RF电源的输出所提供的共享读数来控制该第二匹配网络的调谐及一具有该第二RF电源的一RF周期的频率二者。
5.如权利要求2所述的设备，进一步包含：
一链接，用于耦接该第一RF电源与该第二RF电源，以促进一RF电源的操作与另一RF电源同步，其中该第一RF电源与该第二RF电源经组态而以完全同步的状态或以一所需相差的状态而操作。
6.如权利要求1至5中的任何一者所述的设备，其中该第一RF电源与若存在有的该第二RF电源可操作于一脉冲模式下，该脉冲模式具有一位于约100Hz与约100kHz之间的脉冲频率。
7.如权利要求1至5所述的任何一者所述的设备，其中该第一RF电源与若存在有的该第二RF电源可在一工作周期下操作，该工作周期位于约10％与约90％之间。
8.一种使用一源RF电源及一偏压RF电源对一操作一等离子体工艺的系统进行调谐的方法，每一电源能够进行调频且分别经由一源匹配网络及一偏压匹配网络耦接至一工艺腔室，该方法包含下列步骤：
使用该源RF电源及该偏压RF电源在一工艺腔室中激发一等离子体，每一电源设定于一连续波模式或一固定频率模式，该源匹配网络及该偏压匹配网络各自设定为一自动调谐模式；
在这些匹配网络调节以减小来自该源及该偏压RF发生器二者的反射功率之后，将该源匹配网络更改为锁定模式，同时将该偏压匹配网络保持在自动模式；
开启该源RF电源的调频，同时将该偏压发生器的调频保持关闭状态；
开启该源RF电源及/或该偏压RF电源的一脉冲模式；及
将该偏压RF电源置于调频模式。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包含下列步骤：
在将该偏压RF电源置于调频模式之后，使该源匹配网络返回至自动模式。
10.如权利要求8所述的方法，其中该源RF电源及该偏压RF电源处于一主/从配置，以提供同步或嵌埋的同步脉冲，或其中该源RF电源及该偏压RF电源各处于一主模式，以使得该源RF电源操作于脉冲模式，且该偏压RF电源操作于连续波模式，或该偏压RF电源操作于脉冲模式，而该源RF电源操作于连续波模式。
11.一种使用一源RF电源及一偏压RF电源对一操作一等离子体工艺的系统进行调谐的方法，每一电源能够进行调频且分别经由一源匹配网络及一偏压匹配网络耦接至一工艺腔室，该方法包含下列步骤：
(a)经由自处于调频模式下的该源RF电源及/或该偏压RF电源提供RF功率来在一工艺腔室中形成一等离子体，这些电源处于一所需脉冲频率及一位于约85％与约95％之间的初始工作周期的条件下，且该源匹配网络及该偏压匹配网络处于自动调谐模式；及
(b)在该源RF电源及该偏压RF电源仍处于开启状态的同时，在这些匹配网络调节以降低来自该源及该偏压RF发生器二者的反射功率之后，将该初始工作周期更改为一所需工作周期。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包含下列步骤：
(c)在将该初始工作周期更改为一所需工作周期之后，将这些匹配网络切换为锁定模式。
13.如权利要求11所述的方法，其进一步包含下列步骤：
(c)在这些匹配网络调节以降低来自该源及该偏压RF发生器二者的反射功率之后，且在将该初始工作周期更改为一所需工作周期之前，将这些匹配网络切换为锁定模式。
14.如权利要求11所述的方法，其中该源RF电源及该偏压RF电源处于一主/从配置，以提供同步或嵌埋的同步脉冲，或其中该源RF电源及该偏压RF电源各处于一主模式，以使得该源RF电源操作于脉冲模式，且该偏压RF电源操作于连续波模式，或该偏压RF电源操作于脉冲模式，而该源RF电源操作于连续波模式。
15.一种以一时间分解方式使用一源RF电源及一偏压RF电源对一操作一等离子体工艺的系统进行调谐的方法，每一电源能够进行调频且分别经由一源匹配网络及一偏压匹配网络耦接至一工艺腔室，该方法包含下列步骤：
使用该源RF电源及该偏压RF电源在一工艺腔室中激发一等离子体，每一电源经独立设定为处于一自一连续波模式或一脉冲模式选择的第一操作模式，并处于一自一固定频率模式或一调频模式选择的第一调谐模式，其中该源匹配网络及该偏压匹配网络经各自独立设定为处于一自一自动调谐模式或一锁定模式选择的第一匹配模式；
在一第一时间周期过期时，切换该源RF电源及该偏压RF电源的一者或二者的该第一操作模式；
在一第二时间周期过期时，切换该源RF电源及该偏压RF电源的一者或二者的该第一调谐模式；以及
在一第三时间周期过期时，切换该源匹配网络及该偏压匹配网络的一者或二者的该第一匹配模式；
其中该第一、第二及第三时间周期经选择以减小一反射回该源RF电源及该偏压RF电源的反射功率。
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