CN102067739B - 自动表征等离子体的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种在衬底处理过程中自动表征等离子体的方法。该方法包括收集一组工艺数据，其至少包括有关电流和电压的数据。该方法还包括为该组工艺数据鉴别关联范围，其中该关联范围包括该组工艺数据的子集。该方法进一步包括确定一组种子值。该方法又包括使用该关联范围和该组种子值执行曲线拟合，其中该曲线拟合使得该等离子体能被自动表征。

Description

自动表征等离子体的方法
背景技术
等离子体处理的进步促进了半导体工业的增长。为了为典型的电子产品供应芯片，可处理数百或数千个衬底(比如半导体晶圆)。为了使制造公司具有竞争力，该制造公司必须能够在最小的处理时间内将该衬底处理为合格的半导体器件。
通常，在等离子体处理过程中，可能出现会对该衬底造成负面影响的问题。可能改变被处理的衬底的品质的一个重要的因素是等离子体本身。为了有足够的数据来分析该等离子体，可以使用传感器收集有关每个衬底的处理数据。可以分析收集的数据以确定问题的原因。
为了便于讨论，图1显示了在等离子体系统100的一部分中的数据收集探头的简单示意图。等离子体系统100可包括射频(RF)源102(比如脉冲式射频频率发生器)，其电容耦合于反应器室104以产生等离子体106。当射频源102开启时，在外部电容器108两侧产生偏压，该外部电容器108可以约为26.2纳法(nF)。在一个实施例中，射频源102可以每几个毫秒(例如，约五毫秒)提供一个小的电力爆发(burst)(例如，11.5兆赫)，导致外部电容器108被充电。当射频源102被关闭时，具有极性的偏压保留在外部电容器108上，从而探头110被偏置以收集离子。随着该偏压的衰退，可以追踪到如图2A、2B和3所示的曲线。
本领域的技术人员意识到，探头110通常是具有传导平面的电探头，该传导平面可以靠着反应器室104的室壁放置。从而探头110直接暴露于反应器室104的环境。可以分析由探头110收集的电流和电压数据。因为某种配方可能使得非传导性沉积层116沉积在探头110上，所以不是所有的探头都能够收集可靠的测量值。然而，本领域的技术人员意识到，即使有非传导性沉积层，PIF(平坦离子流)探头也能够收集数据，因为该PIF探头方案不需要吸收直流(DC)以实现测量。
通过其它传感器测量等离子体系统100中的电流和电压信号。在示例100中，当射频源102被关掉时，分别使用电流传感器112和高阻抗电压传感器114测量电流和电压。然后绘制从电流传感器112和电压传感器114收集的测量数据以创建电流图和电压图。数据可以手动绘制或者可以将数据输入到软件程序以创建这些图。
图2A显示了在射频充电周期后的电压/时间图。在数据点202，在提供射频充电(即，射频爆发)之后射频源102已被关掉。在此示例中，在数据点202，探头110两端的电压约为负57伏。当等离子体系统100返回到安静状态(数据点204和206之间的间隔)时，该电压通常达到空载电压电势。在此示例中，该空载电压电势从约负57伏升高到约零伏。然而，该空载电压电势无需非得为零，而可以是负的或正的偏压电势。
类似地，图2B显示了在射频充电之后收集的电流数据的图表。在数据点252，在已经提供射频充电之后射频源102已被关掉。在衰退期254期间，外部电容器108的返回电流会被放电。在一示例中，在完全充电(数据点252)时，电流约为0.86mA/cm2。然而，当该电流被彻底放电后(数据点256)，电流回到零。根据该图表，该放电花费约75毫秒。从数据点256到数据点258，该电容器保持放电。
因为该电流数据和该电压数据两者都是在一个时间段内被收集的，所以通过协调该时间以消除时间变量可以生成电流/电压图。换句话说，可以将收集的电流数据针对收集的电压数据匹配起来。图3显示了对于射频爆发之间的单一的时间间隔的简单的电流/电压图。在数据点302，在提供射频充电之后射频源102已被关掉。
通过对每个射频爆发过程中收集的数据施加非线性拟合，可以表征等离子体106。换句话说，可以确定表征等离子体106的参数(例如，离子饱和度、离子饱和度斜率、电子温度、空载电压电势等)。尽管等离子体106可以用收集的数据表征，然而计算该参数的过程是需要人为干预的沉闷的手动过程。在一示例中，当每个射频爆发后(即，当已经提供了射频充电然后将其关闭后)已经收集了数据时，该数据可以被馈送到软件分析程序。该软件分析程序可执行非线性拟合以确定可以表征该等离子体的参数。通过表征该等离子体，工程师能够确定可以如何调整配方以最小化该衬底的标准处理。
不幸的是，分析每个射频爆发的数据的现有技术方法会需要若干秒或长达数分钟的时间来完成。因为通常有数千个(如果不是数百万个的话)射频爆发要分析，所以表征配方的等离子体的总时间可能要花几小时来计算。结果，该现有技术方法无法有效地为工艺控制目的而提供及时的关联数据。
发明内容
在一个实施方式中，本发明涉及一种在衬底处理过程中自动表征等离子体的方法。该方法包括收集一组工艺数据，其至少包括有关电流和电压的数据。该方法还包括为该组工艺数据鉴别关联范围，其中该关联范围包括该组工艺数据的子集。该方法进一步包括确定一组种子值。该方法又包括使用该关联范围和该组种子值执行曲线拟合，其中该曲线拟合使得该等离子体能被自动表征。
上述发明内容只涉及本文披露的本发明的许多实施方式之一，而不是为了限制本发明的范围，本发明的范围如权利要求所述。在下面本发明的具体实施方式部分，结合附图，对本发明的这些及其他特征进行更加详细的描述。
附图说明
本发明是以附图中各图中的实施例的方式进行描绘的，而不是通过限制的方式，其中类似的参考标号指示类似的元件，其中：
图1显示了等离子体系统的一部分的简单示意图，其中射频(RF)源电容耦合于反应器室以产生等离子体。
图2A显示了射频充电之后的电压/时间图。
图2B显示了在射频充电之后收集的电流数据的图表。
图3显示了射频爆发之间的单一时间间隔的简单的电流/电压图。
图4显示了，在本发明的一个实施方式中，描绘在衬底处理过程中自动表征等离子体的全部步骤的简单流程图。
图5显示了，在本发明的一个实施方式中，一种用于确定关联范围和种子值的简单算法。
图6A显示了在射频爆发之后的电流/时间的示例。
图6B显示了射频爆发之后的电压/时间的示例。
图6C显示了转折点的示例。
图6D显示了施加到电流/电压图的曲线拟合的示例。
具体实施方式
现在参考附图中描绘的一些实施方式，对本发明进行详细描述。在下面的描述中，阐明了许多具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，显然，对于本领域的技术人员来说，本发明没有这些具体细节中的一些或全部仍然可以实施。在其它情况下，没有对已知的工艺步骤和/或结构进行详细描述，以免不必要地模糊本发明。
下面描述了包括方法和技术在内的各种实施方式。应当记住，本发明也涵盖包括计算机可读介质的制造品，在该计算机可读介质上存储有用于执行本发明的技术的各实施方式的计算机可读指令。计算机可读介质可包括，例如，半导体、磁的、光磁的、光学的或者其它形式的用于存储计算机可读代码的计算机可读介质。进一步，本发明还可涵盖用于实现本发明的各实施方式的装置。这样的装置可包括用以执行与本发明的实施方式有关的任务的专用的和/或可编程的电路。这样的装置的例子包括恰当编程过的通用计算机和/或专用计算装置，也可包括适于执行与本发明的实施方式有关的各种任务的计算机/计算装置和专用的/可编程的电路的结合。
如上所述，该PIF探头法可用于收集关于该等离子体的数据，其可位于该反应器室环境内。从传感器(例如，PIF探头)收集的数据可用于表征该反应器室中的等离子体。而且，因为该传感器使用如图1中所示的收集表面，所以也可以确定有关该室表面的数据。在现有技术中，由该PSD探头收集的数据提供了可用于分析的现成的数据源。不幸的是，可被收集的巨大的数据量使得及时地分析该数据成为挑战。因为可能收集数千甚或数百万的数据点，鉴别关联间隔以准确地表征等离子体成为一个艰巨的任务，特别是因为数据通常是手动分析的。结果，收集的数据对提供能够及时对等离子体表征的等离子体处理系统是没有用的。
然而，如果从数千/数百万个收集的数据点中鉴别出表征等离子体所必需的关联数据点，那么表征等离子体所需的时间可以明显减少。依照本发明的实施方式，提供一种在相对短的时间段内自动表征等离子体的方法。此处描述的本发明的实施方式提供了一种用于鉴别该关联范围以减少表征等离子体所需要分析的数据点的算法。此处所述的“关联范围”指的是从在每个射频爆发之间采集的数千或数万个数据点中的更小的一组数据点。本发明的实施方式进一步提供了估算可用于计算表征等离子体的值的数学模型的种子值。通过对该关联范围执行曲线拟合，可以计算出可用来表征等离子体的参数。
参考下面的附图和讨论，可以更好地理解本发明的特征和优点。
图4显示了，在本发明的一个实施方式中，描绘用于在衬底处理过程中自动表征等离子体的步骤的简单流程图。考虑以下情况，其中在衬底处理中已经提供了射频充电。
在第一个步骤402中，收集电流和电压数据。在一个示例中，在该射频源被开启后，提供射频充电(脉冲)。在该射频充电被关闭后，可以使用电流传感器和电压传感器在探头(比如平坦离子流探头，其可被安装到该反应器室的室壁)收集数据。如上所述，可以由该传感器收集的数据点的数量可以在数千到数百万范围内。在一些情况下，在每个射频爆发之间可以收集数千到数万个数据点，使得现有技术中接近实时的分析几乎不可能。
在现有技术中，可以分配若干小时来分析在半导体衬底处理过程中收集的测量数据。在本发明的一个方面中，本发明的发明人意识到，不需要分析每个射频爆发之间的测量数据以表征等离子体。相反，如果将曲线拟合应用于数据组的关联范围，可以确定用于表征该等离子体的参数。
在下一个步骤404中，确定关联范围。如上所述，该关联范围指的是在每个射频爆发之间收集的数据组的子集。在现有技术中，因为数据是手动分析的，所以收集的数据的巨大的量使得计算该关联范围成为艰巨的任务。在许多情况下，可以目视估算该关联范围。在鉴别该关联范围时，可以从数据组的子集中基本上消除可能存在的噪声。在一个示例中，在复杂的衬底处理过程中，在该探头上可能发生聚合物累积，导致收集的数据的一部分是有偏差的。例如，被影响的这部分数据通常是一旦该电容器已经完全被放电后收集的数据。在鉴别该关联范围时，可以从分析中除去与该聚合物累积有关的数据。换句话说，该关联范围的确定使得能够进行等离子体表征而不受随机噪声的影响。例如，在后面对图5的讨论中，提供了有关如何确定关联范围的讨论。
除了鉴别该关联范围以外，在下一个步骤406中，还可以确定该种子值。此处讨论的“种子值”指的是该斜率、该电子温度、该离子饱和度值、该空载电压电势等的估算值。例如，在对图5的讨论中，提供了有关如何估算该种子值的讨论。
利用该关联范围和该种子值执行曲线拟合。因为曲线拟合必须在下一个射频爆发之前执行，所以用于确定该关联范围和/或种子值的方法必须利用最小的总开销并产生接近最终拟合值的值，从而减少实现快速收敛所需的曲线拟合迭代的次数。
使用该关联范围和该种子值，在下一个步骤408中，可以执行非线性拟合(例如，曲线拟合)，从而使得该等离子体能够在更短的时间段内被表征而无需昂贵的高端计算机。与现有技术不同，该方法允许来自单一射频爆发导致的衰退间隔的结果在大约20毫秒内被表征，而不是需要几分钟乃至几小时来处理。具备了这种近似实时分析的能力，该方法可以被用作自动控制系统的一部分以在等离子体处理过程中向工程师提供关联数据。
图5显示了，在本发明的一个实施方式中，用于确定该关联范围和种子值的简单算法。将联系图6A、6B、6C和6D对图5进行讨论。
在第一个步骤502中，自动绘制在每个射频爆发过程中收集的数据。在一个示例中，由该电流传感器收集的电流数据被绘制到电流/时间图600中，比如在图6A中所示的那个。在另一个示例中，收集的电压数据可被绘制到电压/时间图650中，如图6B中所示。尽管该数据可能产生与现有技术类似的图表，然而与现有技术不同，该收集的数据被自动馈送到分析程序中而无需人为干预。替代地，无需绘制收集的测量数据。相反，可以直接将数据馈送到该分析程序中。相反，该图被用作可视的示例来解释该算法。
与现有技术不同，不分析整个数据组来表征等离子体。相反，确定关联范围。为了确定关联范围，在下一个步骤504中，可以首先确定百分比衰退点。此处所述的“百分比衰退点”指的是原始值衰退到该原始值的某个百分比的那个数据点。在一个实施方式中，该百分比衰退点可代表被分析的数据间隔的末尾。在一个示例中，当该射频源被关掉时，该电流值约为0.86mA/cm2。图6A的图表600上的数据点602代表了该值。如果百分比衰退点被设定为该原始值的百分之十，该百分比衰退点在数据点604，约为0.086mA/cm2。换句话说，通过对该原始值应用预定义的百分比，可以确定该百分比衰退点，其中该原始值是当该射频源被关掉而该系统正返回平衡状态时的电荷的值。在一个实施方式中，百分比是根据经验确定的。在一个实施方式中，不是使用百分比衰退点来确定该数据间隔的末尾，而是计算在每个射频爆发时收集的数据的一阶导数的峰值。
在下一个步骤506中，该算法可确定该离子饱和区间，其是该原始值和第二衰退点之间的数据子集。此处所述的“离子饱和区间”指的是该电流-电压(IV)曲线的区域，在该区域中该探头的电势相对于该空载电势足够负从而到该探头的电子通量是微不足道的。在此区域中，到该探头的电流随着负电势的增加而缓慢且线性地增加。另外，该离子饱和区间是一种状态，在该状态下该偏压相对于该空载电势足够负从而该探头会收集该系统中所有的现有离子。换句话说，当该偏压被升到足够高时，收集的电流“饱和”。而且，此处所述的“现有离子”指的是碰撞在该包层边界(当偏压进一步增加时其会扩大)上的离子的通量。
换句话说，该离子饱和区间是与图6A的数据点602和606的间隔。在一个实施方式中，通过取该原始值的一个百分比(即，数据点602)可以确定该第二衰退点。在一个示例中，如果该第二衰退点是该原始值的约百分之95，该第二衰退点约为0.81mA/cm2(即，数据点606)。因此，该离子饱和区间是从该原始值(数据点602)到该第二衰退点(数据点606)。注意，该第二衰退点(比如数据点608)在该原始值(数据点602)和该百分比衰退点(数据点604)之间。与该百分比衰退点类似，在一个实施方式中，该第二衰退点也可以是基于该预定义阈值的。在一个实施方式中，该百分比是根据经验确定的。
一旦确定了该离子饱和区间，在下一个步骤508中，可以估算该斜率(s)和该离子饱和度(i0)。如上所述，该斜率(s)和该离子饱和度(i0)是可用于数学模型(下面的方程2)以确定表征等离子体的参数的四个种子值中的两个。在一个示例中，可以通过执行线性回归确定该斜率(s)。在另一个实施方式中，该算法还可以通过取数据点602和606之间的数据值的平均值而确定该离子饱和度(i0)。
在下一个步骤510中，该算法可确定该转折点，其是该一阶导数改变正负号的点。在一个实施方式中，该转折点可以通过鉴别该百分比衰退点和该第二衰退点之间的电流值的一阶导数的最小值来计算。为了描绘，图6C显示了电信号660的百分比衰退点(664)和原始点(662)之间的值的一阶导数。转折点是该一阶导数(670)的最小数据点，其具有-0.012mA/cm2的值和226的索引值(如数据点666所示)。为了确定该转折值，该索引值被映射到电信号绘图660。在此示例中，当该一阶导数的索引值被映射到电信号660时，该转折值是0.4714mA/cm2，如数据点668所示。
在一个实施方式中，该关联范围被定义为该原始值和该转折点之间的范围。附加地或替代地，百分比衰退阈值可以被设定(例如，在百分之35)而不是计算该转折点。在一个示例中，使用百分之35的百分比衰退点(其可以根据经验确定)，该关联范围可降到图6A的点602和604之间。 T e = abs ( I meas ( t ) ( dI meas dV meas ) ) = abs ( I meas ( t ) ( dI meas dt ) ( dt dV meas ( t ) ) ) [方程1]表格1：参数定义
参数 变量名
Imeas 测量电流
Vmeas 测量电压
t 当前时间
Te 电子温度
鉴别该转折点后，在下一个步骤512中，可以估算该电子温度。可以使用上面的方程1估算该电子温度。用于计算该电子温度的电流和电压数据在该转变间隔范围内，该转变间隔通常是当探头吸收比该离子饱和电流更小的电流时。在一个实施方式中，该电流和电压数据被测量的时间可以对应于该转折点。替代地，也可以使用该电流-电压(I-V)曲线的转折点。因为该电子温度是在对应于该电流-电压曲线上的转折点的时间对射频爆发收集的数据的一阶导数(是在计算百分比衰退点中确定的)的比，产生该数值所需的计算总开销最小。
在下一个步骤514中，该算法可确定该空载电压电势。因为该空载电压电势是根据收集的电压数据确定的，可以确定该空载电压电势而不必首先确定在步骤504-512中计算的值。本领域的技术人员意识到，空载电压电势是在该外部电容器被完全放电之后该探头空载的电势。通常，该空载电压电势可以通过看恰好在下一个射频爆发之前的信号而确定。然而，由于聚合物累积导致变形的可能性，可能会收集到错误的数据(即，噪声)；因此，可以通过对在接近该收集时间段的末端收集的电压值求平均值而计算该空载电压电势。在一个实施方式中，该空载电压电势可以从数据点652(该电压首次达到其空载电势的数据点)到数据点654(恰好在下一个射频爆发之前的数据点)计算，如图6B中所示。在另一个实施方式中，该空载电压电势可以基于窗656内的电压值，该窗656位于数据点652和654之间，如图6B中所示。在一个实施方式中，窗656可以是任何尺寸的，只要该窗开始于先前脉冲衰退超过百分比99之前并在下一个脉冲开始时结束。在一个实施方式中，该空载电压电势可以从提供具有低标准偏差(误差)的平均值的窗中确定。
从上文可以看出，用于确定该关联范围和该种子值的方法考虑了在电流、电压和/或电流-电压(I-V)曲线中可能出现的异常。在一个示例中，聚合物累积可能在射频爆发的末尾发生。然而，通过应用上述算法，该关联范围和该种子值不受处理过程中可能出现的意外的假象的影响。
一旦确定了该关联范围并计算出该种子值，在下一个步骤516中，可以对比该电压值绘制该电流值，并可以应用曲线拟合以生成图6D的图表680。在一个示例中，可以应用非线性曲线拟合(比如Levenberg-Marquardt算法)来执行该曲线拟合。通过生成曲线拟合图表并将该种子值应用于该数学模型(比如下面的方程2)，可以确定用于表征该等离子体的四个参数。 I = I 0 { 1 - s * ( V - V f ) - exp [ ( V - V f ) T e ] } [方程2]表格2：参数定义
  参数   变量名
  I   电流
  I0   离子饱和度
  S   斜率
  V   电压
  Vf   空载电压电势
  Te   电子温度
从本发明的一个或更多实施方式中可以看出，提供了一种用于在等离子体处理过程中表征等离子体的自动化方法。通过确定关联范围和一组种子值，可以进行等离子体表征而无需处理通常在单一射频爆发后收集的数千或数百万个数据点。该自动化方法将之前沉闷且手动的过程转化为可以被快速而高效地执行的自动化的任务。在数据分析从几分钟(甚或数小时)显著缩短到若干毫秒的情况下，可以在等离子体处理过程中而不是在生产过程后执行等离子体表征。因此，关联数据可以提供对当前等离子体环境的洞察，从而使得配方和/或工具的调整能够进行而使浪费最小化。
尽管已经依照一些优选实施方式描述了本发明，然而有落入本发明范围的变更、置换和等同。尽管此处提供了各种实施例，然而这些实施例意在是说明性的而非对本发明进行限制。
而且，本文提供的发明名称和发明内容也是为了方便，不应当用于解释此处权利要求的范围。而且，摘要是用高度浓缩的形式写成的，在此提供是为了方便，而不应当用来解释或限制整个发明，发明用权利要求来表示。如果本文使用了术语“组”，这种术语意在具有通常理解的数学含义，涵盖零个、一个、或者一个以上成员。还应当注意，有许多实现本发明的方法和装置的替代方式。因而，所附权利要求的范围意在被解读为包括所有这些落入本发明的真实精神和范围的变更、置换和等同替换。

Claims (16)

1.一种在等离子体处理系统中的衬底处理过程中自动表征等离子体的方法，包含：
在所述等离子体处理系统的等离子体处理室内设置探头；
将电容器的一端连接至所述探头；
将包括多个RF爆发的RF信号提供至所述电容器的另一端；
在衬底处理过程中通过测量提供至所述电容器的该另一端的电流和在所述电容器的所述一端的电压从所述探头收集一组工艺数据；
在每个射频(RF)充电后为所述组工艺数据鉴别关联范围，其中所述关联范围包括在所述多个RF爆发中的一个RF爆发之后所述电容器开始放电至在所述多个RF爆发中的该个RF爆发之后所述电容器完全放电期间采集的所述组工艺数据的子集；
基于所述关联范围内的工艺数据确定一组种子值，其中所述组种子值包括斜率、电子温度、离子饱和度值和空载电压电势中的至少一个；以及
使用所述关联范围和所述组种子值执行与所述多个RF爆发中的该个RF爆发相对应的曲线拟合，以减少曲线拟合迭代的次数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述鉴别所述关联范围至少包括确定百分比衰退点，所述百分比衰退点代表低于原始数据值的水平，其中所述关联范围在所述原始数据值和所述百分比衰退点之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述鉴别所述关联范围进一步包括鉴别转折点，其中所述关联范围由所述原始数据值和所述转折点之间的范围表示，所述转折点是所述百分比衰退点和第二衰退点之间的电流值的一阶导数，所述第二衰退点在所述原始数据值和所述百分比衰退点之间。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定所述组种子值包括确定离子饱和区间，其中所述离子饱和区间涉及从所述原始数据值到所述第二衰退点的间隔。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述斜率是通过执行所述离子饱和区间的线性回归而确定的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述离子饱和度值是通过对所述离子饱和区间内的数据值求平均值而确定的。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述电子温度是通过取在所述转折点收集的数据的一阶导数而确定的。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述空载电压电势是通过对从初始空载电压电势点到下一个射频充电之前的数据点收集的电压数据求平均值而确定的。
9.一种在等离子体处理系统中的衬底处理过程中自动表征等离子体的系统，包含：
装置，用于在所述等离子体处理系统的等离子体处理室内设置探头；
装置，用于将电容器的一端连接至所述探头；
装置，用于将包括多个RF爆发的RF信号提供至所述电容器的另一端；
装置，用于在衬底处理过程中通过测量提供至所述电容器的该另一端的电流和在所述电容器的所述一端的电压从所述探头收集一组工艺数据；
装置，用于在每个射频(RF)充电后对所述组工艺数据鉴别关联范围，其中所述关联范围包括在所述多个RF爆发中的一个RF爆发之后所述电容器开始放电至在所述多个RF爆发中的该个RF爆发之后所述电容器完全放电期间采集的所述组工艺数据的子集；
装置，用于基于所述关联范围内的工艺数据确定一组种子值，其中所述组种子值包括斜率、电子温度、离子饱和度值和空载电压电势中的至少一个；以及
装置，用于使用所述关联范围和所述组种子值执行与所述多个RF爆发中的该个RF爆发相对应的曲线拟合，以减少曲线拟合迭代的次数。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述用于鉴别所述关联范围的装置至少包括用于确定百分比衰退点的装置，所述百分比衰退点代表低于原始数据值的水平，其中所述关联范围在所述原始数据值和所述百分比衰退点之间。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述用于鉴别所述关联范围的装置进一步包括用于鉴别转折点的装置，其中所述关联范围由所述原始数据值和所述转折点之间的范围表示，所述转折点是所述百分比衰退点和第二衰退点之间的电流值的一阶导数，所述第二衰退点在所述原始数据值和所述百分比衰退点之间。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述用于基于所述关联范围确定所述组种子值的装置包括用于确定离子饱和区间的装置，其中所述离子饱和区间指的是从所述原始数据值到所述第二衰退点的间隔。
13.根据权利要求12所述的系统，其中用于确定所述斜率的装置包括用于执行所述离子饱和区间的线性回归的装置。
14.根据权利要求13所述的系统，其中用于确定所述离子饱和度值的装置包括用于对所述离子饱和区间内的数据值求平均值的装置。
15.根据权利要求14所述的系统，其中用于确定所述电子温度的装置包括用于取在所述转折点收集的数据的一阶导数的装置。
16.根据权利要求15所述的系统，其中用于确定所述空载电压电势的装置包括用于对从初始空载电压电势点到下一个射频充电之前的数据点收集的电压数据求平均值的装置。
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