CN108028166A - 用于处理基板的射频脉冲反射减量 - Google Patents

用于处理基板的射频脉冲反射减量 Download PDF

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Abstract

本文提供用于处理腔室中的RF脉冲反射减量的方法与系统。在一些实施例中，方法包括以下步骤：(a)在第一时间周期期间从多个RF产生器提供多个脉冲RF功率波形，(b)确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的初始反射功率分布，(c)针对多个脉冲RF功率波形中的每一者，确定反射功率的最高水平，并控制匹配网络或RF产生器中的至少一者，以减少反射功率的最高水平，(d)确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布，以及(e)重复(c)与(d)，直到多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布在阈值调谐范围中。

Description

用于处理基板的射频脉冲反射减量
技术领域
本公开的实施例一般关于用于处理基板的RF功率输送方法。
背景技术
在习知射频(RF)等离子体处理中，例如用于许多半导体器件制造阶段期间；可经由RF能量源，提供可以以连续或脉冲波模式产生的RF 能量至基板处理腔室。由于RF能量源的阻抗与处理腔室内形成的等离子体阻抗不匹配，故RF能量将反射回RF能量源，导致RF能量利用效率低又浪费能量，并且可能损坏处理腔室或RF能量源及可能造成基板处理不一致/无再现性的问题。因此，RF能量往往通过固定式或可调式匹配网络耦接到处理腔室中的等离子体，匹配网络则操作以通过更密切匹配等离子体阻抗与RF能量源的阻抗来最小化反射RF能量。匹配网络确保RF源的输出有效地耦接至等离子体，以最大化耦接至等离子体的能量的量(例如，称为调谐RF功率输送)。因此，匹配网络确保总阻抗(即，等离子体阻抗+腔室阻抗+匹配网络阻抗)与 RF功率输送的输出阻抗相同。在一些实施例中，RF能量源亦能够频率调谐或调整RF能量源提供的RF能量的频率，以协助阻抗匹配。
在使用在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号的处理腔室中，通常使用同步RF脉冲。多个单独RF功率信号可以是彼此独立地异相的脉冲，或具有不同工作循环。可经由使用晶体管—晶体管逻辑(TTL)信号完成同步。一个主产生器建立到其他从属产生器的同步的TTL信号。每一RF 产生器(主与从属)可利用独立的工作循环和/或脉冲延迟提供脉冲RF功率。
然而，在使用在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号的双水平脉冲(例如，每一者具有高/低功率设定)中，一个脉冲工作循环中的阻抗变化使阻抗调谐变得困难。即，匹配网络和/或RF产生器无法随着每一工作循环中的多次反射功率变化而充分调谐反射功率。
因此，发明人已在使用在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号的处理腔室中，提供用于RF脉冲反射减量的改良方法与设备。
发明内容
本文提供用于处理腔室中的RF脉冲反射减量的操作等离子体增强基板处理系统的方法。在一些实施例中，一种用于处理腔室中的RF脉冲反射减量的操作等离子体增强基板处理系统的方法，包括以下步骤：(a)在第一时间周期期间从多个RF产生器提供多个脉冲RF功率波形到处理腔室， (b)确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的初始反射功率分布，(c)针对多个脉冲RF功率波形中的每一者，确定第一时间周期期间的反射功率的最高水平，并控制耦接至产生脉冲RF功率波形的RF产生器的匹配网络或产生脉冲RF功率波形的RF产生器中的至少一者，以减少反射功率的最高水平，(d) 确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布，以及(e)重复 (c)与(d)，直到多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布在阈值调谐范围中。
在一些实施例中，提供一种具有指令存储其上的非瞬时计算机可读取介质，当执行指令时造成执行处理腔室中的RF脉冲反射减量的方法。所执行的方法可包括以下步骤：(a)在第一时间周期期间从多个RF产生器提供多个脉冲RF功率波形到处理腔室，(b)确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的初始反射功率分布，(c)针对多个脉冲RF功率波形中的每一者，确定第一时间周期期间的反射功率的最高水平，并控制耦接至产生脉冲RF功率波形的RF产生器的匹配网络或产生脉冲RF功率波形的RF产生器中的至少一者，以减少反射功率的最高水平，(d)确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布，以及(e)重复(c)与(d)，直到多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布在阈值调谐范围中。
在一些实施例中，基板处理系统可包括多个RF产生器、多个传感器、以及多个匹配网络，多个RF产生器经配置以在第一时间周期期间提供多个脉冲RF功率波形到处理腔室，多个传感器经配置以测量多个脉冲RF功率波形的反射功率，多个匹配网络各自耦接到多个RF产生器中的一者，其中多个匹配网络中的每一者经配置以：(a)基于来自多个传感器中的一者的测量，确定多个脉冲RF功率波形中的一者的反射功率分布；(b)确定在第一时间周期期间的反射功率分布的反射功率的最高水平；(c)减少反射功率的最高水平；(d)基于来自多个传感器中的一者的第二组测量，确定多个脉冲RF 功率波形中的每一者的经调整反射功率分布；以及(e)重复(b)与(d)，直到多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布在阈值调谐范围中。
本公开的其他与进一步实施例将描述于后。
附图说明
通过参考于随附附图中描绘的本公开的说明性实施例，上文简要概述且下文更详细论述的本公开的实施例可被理解。然而，应注意随附附图仅图示本公开典型实施例，因此不被视为限定本公开的保护范围，本公开可接纳其他等效实施例。
图1图示根据本公开一些实施例的等离子体反应器。
图2A-C图示根据本公开一些实施例的射频信号的脉冲波形。
图3A-D图示根据本公开一些实施例的脉冲波形之间的相位差。
图4A-B图示根据本公开一些实施例的在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号。
图5A-5B图示根据本公开一些实施例的在使用在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号的处理腔室中的RF脉冲反射减量的调谐方法。
图6图示根据本公开一些实施例的在使用在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号的处理腔室中的RF脉冲反射减量的方法的流程图。
为促进理解，相同的组件符号已尽可能指定各图中共有的相同组件。为清楚说明，以上附图未按比例绘制且可简化。预期一个实施例的组件和特征可有利地并入其他实施例，在此不另外详述。
具体实施方式
本公开的实施例在使用在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号的处理腔室中，提供用于RF脉冲反射减量的改良方法与设备。具体而言，确定调谐阈值范围，该范围定义最高与最低反射功率读数之间的可接受/ 期望范围。本公开的实施例专注于一个工作循环的最高反射功率点，并调谐此最高反射功率点。使用匹配网络和/或RF产生器调谐最高反射功率点。更新最高反射功率，随后针对所确定的调谐阈值范围检查总反射功率。若所有的反射功率在阈值范围中，则停止调谐。若否，则重复调谐处理，直到最高反射功率点与最低反射功率点之间的差达到特定阈值水平(即，在调谐阈值范围中)。本公开的实施例有利地提供一致的功率调节和改良的生产率，以及较佳的腔室对腔室匹配。
图1图示可用于执行本文所公开的发明方法的等离子体反应器。发明方法可以在电容耦合等离子体反应器(例如，图1所图示)或任何其他合适的等离子体反应器(例如电感耦合等离子体反应器)中执行。然而，发明人已观察到发明方法能够特别有利于在电容耦合等离子体反应器中，例如使用高偏压功率(例如，约2000W或更多)与低源功率(例如，约500W或更少) 的，而例如在电感耦合等离子体处理腔室中，不希望的充电效应可能更严重。在一些实施例中，发明人已发现本发明方法在DC偏压(VDC)、VRF、或等离子体鞘电压中的至少一者是约1000V或高于约1000V的配置中提供特定益处。
图1的反应器包括由圆柱形侧壁102、地板103、及天花板104 包围的反应器腔室100。天花板104可以是包括气体歧管106的气体分配喷头，气体歧管106覆盖气体分配板108，气体分配板108具有穿过气体分配板108 而形成的孔109。气体歧管106由具有气体供应入口111的歧管外壳110包围。气体分配喷头(即天花板104)通过绝缘环112与圆柱形侧壁102电绝缘。真空泵114(例如涡轮分子泵)抽空腔室100。气体控制板120控制到气体供应入口111的不同处理气体的独立流率。经由腔室的地板103支撑的工件支撑基座136可具有绝缘顶表面与内部电极(晶片支撑电极138)。举例而言，内部电极可用于将基板137卡(chucking)至支撑基座136的顶表面上。等离子体源功率从产生器140经由阻抗匹配网络142施加到天花板104(在本文中亦称为气体分配喷头)。天花板或气体分配喷头由导电材料形成，例如铝，并因此作为天花板电极。产生器140可在VHF频谱的高部中产生VHF功率，如在100 到200MHz的范围中。产生器140具有在期望脉冲速率与工作循环产生的VHF 功率的脉冲能力。为此目的，VHF源产生器140具有脉冲控制输入140a，用于接收控制信号或定义脉冲速率和/或工作循环以及由RF产生器140产生的每一脉冲的相位的信号。
从RF偏压产生器144经由RF阻抗匹配网络146以及从RF偏压产生器148经由RF阻抗匹配网络149将等离子体偏压功率施加到晶片支撑电极138。RF偏压产生器144、148可在HF频谱的低部中或在MF或LF频谱中产生HF或LF功率，例如在13.56MHz或约1-2MHz的范围中。RF偏压产生器144、148具有在期望脉冲速率与工作循环产生的RF偏压功率的脉冲能力。为此目的，RF偏压产生器144、148具有脉冲控制输入144a、148a，用于接收控制信号或定义脉冲速率和/或工作循环以及由RF产生器144、148产生的每一脉冲的相位的信号。RF偏压产生器144、148可独立控制脉冲、相位、和/ 或工作循环。此外，RF偏压产生器144、148可以同步或异步地进行脉冲。
可选择地，等离子体源功率可从第二VHF产生器经由VHF阻抗匹配(未图示)施加到晶片支撑电极138。第二VHF产生器可在VHF频谱的低部中产生VHF功率，如在50到100MHz的范围中。第二VHF产生器具有在期望脉冲速率与工作循环产生的VHF功率的脉冲能力。为此目的，第二 VHF产生器具有脉冲控制输入，用于接收控制信号或定义脉冲速率和/或工作循环以及由第二VHF产生器产生的每一脉冲的相位的信号。举例而言，在一些实施例中，RF偏压产生器144、148中的一者与其部件(例如，匹配、脉冲控制输入等)可用第二VHF产生器与其部件来替换。可替代地，除了第一RF 产生器140、以及偏压产生器144、148与其各自部件之外，可包括第二VHF 产生器与其部件。
在一些实施例中，匹配网络142、146、及149可由一或更多个电容器和/或电感器形成。电容器的值可经电子或机械调谐，以调整匹配网络 142、146、及149的每一者的匹配。在低功率系统中，一或更多个电容器可经电子调谐、而非机械调谐。在一些实施例中，匹配网络142、146、及149可具有可调谐电感器。在一些实施例中，用于匹配网络142、146、及149的一或更多个电容器可以是一或更多个固定电容器或串联电容器。在其他实施例中，用于匹配网络142、146、及149的一或更多个电容器可以是可变电容器，可经电子或机械调谐，以调整匹配网络142、146、及149的匹配。在一些实施例中，匹配网络142、146、及149中的一或更多者可具有接地的电容分流器。上述匹配网络仅用于说明，并可根据本文提供的教示，利用及调谐具有用于调谐匹配网络的一或更多个可调整组件的匹配网络的其他各种配置。
脉冲控制器160是可程序化，以将脉冲控制信号施加至产生器 140、144、148的脉冲控制输入140a、144a、148a中的每一者，以产生产生器 140(例如，VHF源功率产生器)与RF偏压功率产生器144、148的脉冲中的所期望的相位超前或落后关系和/或工作循环关系。尽管图1中图示为单独部件，但在一些实施例中，脉冲控制器160可设置于每一RF产生器内部。同步信号将在主产生器(例如产生器140)中产生，并发送给其他从属产生器(例如，产生器144和/或148)。
在一些实施例中，RF产生器140、144、及148、匹配网络142、 146、及149、和/或脉冲控制器160包含中央处理单元(CPU)、多个支持电路、及存储器。尽管RF产生器140、144、及148、匹配网络142、146、及149、及脉冲控制器160的示例性实施例是关于具有CPU、支持电路、及存储器的计算机而进行讨论，但该领域普通技术人员将理解，RF产生器140、144、及148、匹配网络142、146、及149、及脉冲控制器160可利用各种方式实现，包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SOC)、及类似物。脉冲控制器160的各种实施例亦可利用本领域已知的对应输入/输出接口集成于其他处理工具控制器中。
支持电路可包括显示设备以及其他电路，以支持CPU的功能。此类电路可包括时钟电路、高速缓存、电源、网卡、视频电路、及类似物。
存储器可包含只读存储器、随机存取存储器、可移除存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器、和/或其他形式的数字存储。存储器经配置以存储操作系统，以及次晶片厂控制模块。操作系统执行以控制RF产生器140、144、及148、匹配网络142、146、及149、及脉冲控制器160的一般操作，包括促进各种处理、应用程序、及模块的执行，以控制一或更多个产生器140、144、及148或匹配网络142、146、及149，以执行本文所述的方法(例如，下述的方法600)。
此外，DC产生器162可耦接至晶片支撑电极138与天花板104 的任一者(或二者)。在一些实施例中，DC产生器162可供应连续和/或可变的DC。在一些实施例中，DC产生器162可提供脉冲DC功率。DC产生器的脉冲重复率、相位、及工作循环由脉冲控制器160控制。可提供DC隔离电容器164、166，以隔离每一RF产生器与DC产生器162。由DC产生器产生的 DC信号可以与由产生器140、144、及148产生的RF信号同步，以提供益处，例如减少基板137上的充电或改良使用形成于等离子体反应器中的等离子体的基板的蚀刻速率控制。
图2A图示可反映产生器140、144、148的每一者的脉冲RF输出的时域波形图，其展示脉冲RF输出的脉冲包络，其特征在于由脉冲控制器 160控制的针对每一产生器140、144、148独特的以下参数：脉冲持续时间tP、脉冲“开”时间tON、脉冲“关”时间tOFF、脉冲频率1/tP、及脉冲占空比(tON/tP) ·100百分比。脉冲持续时间tP是tON与tOFF的总和。
图2B与2C图示以以下方式同步在一起的二个RF脉冲信号的同时时域波形：二个RF脉冲信号具有相同相位与工作循环，因此二个RF脉冲信号之间的相位差为零。图2B与2C所示的示例性实施例是第一脉冲RF信号(例如，脉冲源信号)与第二脉冲RF信号(例如，脉冲偏压信号)之间的同步的一个示例性形式。在此示例性实施例中，每一脉冲信号的相位与工作循环二者皆相同。
在本公开的一些实施例中，由产生器140、144、及148提供的脉冲信号的相位不同。图3A到3D图示相位差可如何由脉冲控制器160改变，并图示源与偏压功率波形在相位差分别为0°、90°、180°、及270°的迭加，相位差通过第二脉冲输出落后于第一脉冲输出多少而定义。图3A对应于图2B 的零相位差的示例。图3B图示偏压功率脉冲输出落后源功率脉冲输出90°的情况。图3C图示偏压功率脉冲输出落后源功率脉冲输出180°的情况。图3D 图示偏压功率脉冲输出落后源功率脉冲输出270°的情况。尽管图3A-3B仅图示具有不同相位的二个脉冲RF信号，但与本公开一致的实施例亦可包括具有不同相位的三或更多个脉冲RF信号。
在一些实施例中，在脉冲激发等离子体时可通过控制RF包络的相位超前或落后来增强蚀刻速率。当源与偏压的脉冲彼此独立而异相，或具有不同工作循环时，甚高频(VHF)与低频(LF)的不同等离子体动力允许整个脉冲上的更好的等离子体填充。在一些实施例中，约162MHz的源频率的VHF 的组合用于与约13.56MHz的偏压频率以及约2MHz的另一偏压频率结合。在一些实施例中，约162MHz的源频率的VHF的组合用于与约60MHz的偏压频率以及约2MHz的另一偏压频率结合。在一些实施例中，约60MHz的源频率用于与约2MHz和/或约13.56MHz的偏压频率组合。
图4A图示根据本公开一些实施例的在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号。在图4A中，图示三个单独RF功率波形：第一RF功率波形402、第二RF功率波形404、及第三RF功率波形406。与本公开实施例一致的三个单独RF功率波形402、404、及406中的每一者可以是彼此独立且异相的在多个功率水平的脉冲，或具有不同工作循环。可分别通过源与偏压RF产生器140、144、及148提供RF功率波形402、404、及406。三个单独 RF功率波形402、404、及406可以是彼此同步的脉冲。在一些实施例中，三个单独RF功率波形402、404、及406可以是不同步的脉冲。
在一些实施例中，第一RF功率波形的频率可以是约2Mhz至约162MHz。在一些实施例中，第一脉冲持续时间的第一功率水平可以是约 200瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)，第二功率水平的值可以是第一功率水平的约0-100％。在其他实施例中，第二功率水平可大于第一功率水平。
在图4A中，可在时间t0引入第一RF功率波形402，而第一RF 功率波形402可包含在二个对应RF功率周期tHIGH1与tLOW1期间施加的在第一功率水平的第一功率脉冲410与在第二功率水平的第二功率脉冲412。如图4A 所示，第一RF功率脉冲410可在第二RF功率脉冲412之前。若有需要，则可利用该顺序或不同顺序提供附加RF功率脉冲。如图4A所示，第一RF功率脉冲410可在高功率水平提供，第二RF功率脉冲412可在较第一RF功率脉冲410的第一功率水平更低的低功率水平提供。可适当地使用附加步骤(即，附加RF功率脉冲)与功率水平。在一些实施例中，施加每一RF功率脉冲410 与412的时间周期tHIGH1与tLOW1的每一者彼此不同。在其他实施例中，施加每一RF功率脉冲410与412的时间周期tHIGH1与tLOW1可以彼此相等。在一些实施例中，可在约2MHz至约162MHz的频率提供第一RF波形402。在其他实施例中，可使用如上所述的其他频率。
亦可在时间t0或在延迟周期(未示出)之后引入第二RF功率波形404。第二RF功率波形404可包含在二个对应RF功率周期tHIGH2与tLOW2 期间施加的在第一功率水平的第一功率脉冲420与在第二功率水平的第二功率脉冲422。如图4A所示，第一RF功率脉冲420可在第二RF功率脉冲422之前。若有需要，则可利用该顺序或不同顺序提供附加RF功率脉冲。如图4A 所示，第一RF功率脉冲420可在高功率水平提供，第二RF功率脉冲422可在零功率水平或较第一RF功率脉冲420的第一功率水平更低的低功率水平提供。可适当地使用附加步骤(即，附加RF功率脉冲)与功率水平。在一些实施例中，施加每一RF功率脉冲420与422的时间周期tHIGH2与tLOW2的每一者彼此不同。在其他实施例中，施加每一RF功率脉冲420与422的时间周期tHIGH2与tLOW2可以彼此相等。在一些实施例中，可在约2MHz至约162MHz的频率提供第二RF波形404。在其他实施例中，可使用如上所述的其他频率。
可在延迟434之后引入第三RF波形406。在一些实施例中，第一延迟周期可以在10μs-1ms之间。在一些实施例中，延迟可大于1ms。类似于第一与第二RF波形402、404，第三RF功率波形406可包含在二个对应RF 功率周期tHIGH3与tLOW3期间施加的在第一功率水平的第一功率脉冲430与在第二功率水平的第二功率脉冲432。如图4A所示，第一RF功率脉冲430可在第二RF功率脉冲432之前。若有需要，则可利用该顺序或不同顺序提供附加RF 功率脉冲。如图4A所示，第一RF功率脉冲430可在高功率水平提供，第二 RF功率脉冲432可在零功率水平或较第一RF功率脉冲430的第一功率水平更低的低功率水平提供。可适当地使用附加步骤(即，附加RF功率脉冲)与功率水平。在一些实施例中，施加每一RF功率脉冲430与432的时间周期tHIGH2与tLOW2的每一者彼此不同。在其他实施例中，施加每一RF功率脉冲430与 432的时间周期tHIGH3与tLOW3可以彼此相等。在一些实施例中，可在约2MHz 至约162MHz的频率提供第二RF波形406。在其他实施例中，可使用如上所述的其他频率。
图4A进一步图示三个RF功率波形402、404、及406的工作循环是同步。即，三个RF功率波形402、404、及406中的每一者在相等时间周期tp1440、tp2442、tp3444、及tp4446具有相同的功率图案。
图4B图示如图4A所示的单一时间周期tp1440(即，工作循环) 期间的三个RF功率波形402、404、及406的进一步细节。具体而言，图4B 描绘了8个不同周期/步骤450，其中由三个RF功率波形402、404、及406在每一步骤建立的反射功率以及因此在每一步骤中产生的阻抗彼此不同。
图5A示出在8个周期/步骤450中的每一者期间的在502的第一RF功率波形402、在504的第二RF功率波形404、及在506的第三RF功率波形406的初始反射功率分布500。在一些实施例中，多个脉冲RF功率波形402、404、及406中的每一者的反射功率分布502、504、及506受到任何给定时间提供到处理腔室的所有脉冲RF功率波形402、404、及406影响。在一些实施例中，可通过经由通信式耦接至RF产生器140、144、及148的一或更多个传感器的测量或者通过由RF产生器140、144、及148中的一或更多者检测反射功率来确定反射功率。
经由一系列步骤将初始反射功率500减少到反射功率530的最终减量设定(即，调谐目标反射值)，该设定满足调谐阈值范围510。调谐阈值范围510定义RF功率波形的最高反射功率与RF功率波形的最低反射功率之间的最大可接受差。在一些实施例中，调谐阈值范围510是预定义值。在其他实施例中，调谐阈值范围510是计算值或平均值。在如图5A所示的一些实施例中，相同的调谐阈值范围510用于所有的三个反射功率分布502、504、及 506。尽管如图5A所示的调谐阈值范围510可以相同，但用于每一RF功率分布的范围的水平可以不同。在一些实施例中，不同的调谐阈值范围510可应用到三个反射功率分布502、504、及506。通常，由于调谐参数具有两至三个自由度，因此调谐阈值范围510无法为零(即，试图将反射功率减少到零)。即，在一些实施例中，因为匹配网络142、146、及149中的每一者可以是二电抗或三电抗配置，且无法调整以补偿所有8个反射功率/阻抗周期/步骤420，所以反射功率并不为零。
图5B图示根据本公开一些实施例的在使用在多个功率水平脉冲的多个单独RF功率信号的处理腔室中的RF脉冲反射减量的调谐方法。图 5B相对于图6描述，而图6图示根据本公开一些实施例的在使用多个单独RF 功率的处理腔室中的RF脉冲反射减量的方法600的流程图。举例而言，可在上述图1的等离子体反应器中执行方法600。方法600开始于602，在第一时间周期期间从多个RF产生器提供多个脉冲RF功率波形到处理腔室。在一些实施例中，由三个单独RF产生器提供三或更多个脉冲RF功率波形到处理腔室。在一些实施例中，多个波形的第一脉冲RF功率波形是RF源信号，例如，由产生器140提供的正向功率。可在约60MHz至约162MHz之间的VHF频率提供第一脉冲RF功率波形。在一些实施例中，第一脉冲RF功率波形的VHF 频率是约162MHz。在一些实施例中，第一脉冲RF功率波形的VHF频率是约60MHz。在一些实施例中，第一脉冲RF功率波形的第一功率水平可以是约200 瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)。在一些实施例中，多个波形的第二脉冲 RF功率波形是RF偏压信号，例如，由产生器144或148提供的正向功率。在一些实施例中，多个脉冲RF功率波形的第二脉冲RF功率波形是偏压RF功率信号，例如，由产生器144或148提供的偏压功率。可在约2MHz至约162MHz 之间的频率提供第二脉冲RF功率波形。在一些实施例中，第二脉冲RF功率波形的频率是约60MHz。在一些实施例中，第二RF源信号的第一脉冲持续时间的第一功率水平可以是约200瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)。在一些实施例中，第二脉冲RF功率波形可以与第一脉冲RF功率波形同步。类似地，多个波形的第三脉冲RF功率波形亦可以是RF偏压信号，例如，由产生器144 或148提供的正向功率。
在604，确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的初始反射功率分布500(例如，图5A中的502、504、及506)。在一些实施例中，可通过经由通信式耦接至RF产生器140、144、及148的一或更多个传感器的测量或者通过由RF产生器140、144、及148中的一或更多者检测反射功率来取得初始反射功率分布。在一些实施例中，可经由依据所使用的正向功率的估计或计算取得初始反射功率分布。在一些实施例中，每一初始反射功率分布包括第一时间周期期间的多个不同水平的反射功率。多个脉冲RF功率波形中的每一者的反射功率分布受到任何给定时间提供到处理腔室的所有脉冲RF功率波形影响。举例而言，图5B图示用于脉冲RF功率波形402的初始反射功率分布500。
在606，针对多个脉冲RF功率波形中的每一者运行处理。具体而言，在608，针对多个脉冲RF功率波形中的每一者，确定第一时间周期期间的反射功率的最高水平(例如，图5B中的反射功率552)。在610，控制耦接至产生脉冲RF功率波形的RF产生器的匹配网络或产生脉冲RF功率波形的 RF产生器中的至少一者，以减少反射功率552的最高水平。在一些实施例中，匹配网络包括可变电容器，并电子或机械调谐可变电容器，以减少反射功率552 的最高水平。在其他实施例中，控制产生脉冲RF功率波形的RF产生器，以调整脉冲RF功率波形的频率，以减少反射功率552的最高水平。
在612，确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布(例如，脉冲RF功率波形402的经调整反射功率分布520)。在614，接着将多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布与阈值调谐范围510比较。在一些实施例中，阈值调谐范围510是RF功率波形的最高反射功率与RF功率波形的最低反射功率之间的范围。若在614确定多个脉冲RF 功率波形中的每一者的经调整反射功率分布并未在阈值调谐范围中，则方法 600返回到606，并从该点重复，直到多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布在阈值调谐范围中。举例而言，由于图5B所示的示例中的经调整反射功率分布并未在阈值调谐范围510中，所以在608确定经调整反射功率分布520的新的最高反射功率562。在610，控制耦接至产生脉冲RF功率波形的RF产生器的匹配网络或产生脉冲RF功率波形的RF产生器中的至少一者，以减少反射功率462的最高水平。在612，确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的新的经调整反射功率分布(例如，脉冲RF功率波形402的经调整反射功率分布530)。在614，接着将多个脉冲RF功率波形中的每一者的新的经调整反射功率分布与阈值调谐范围510比较。在图5B所示的示例中，最高反射功率572与最低反射功率分布之间的差在阈值调谐范围510中。
若在614确定多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布是在阈值调谐范围中，则方法600前进到616并停止。
尽管上述内容针对本公开实施例，但在不脱离本公开的基本范围的情况下，当可设计本公开的其他和进一步实施例。

Claims (15)

1.一种方法，包含以下步骤：
(a)在第一时间周期期间从多个RF产生器提供多个脉冲RF功率波形到处理腔室；
(b)确定所述多个脉冲RF功率波形中的每一者的初始反射功率分布；
(c)针对所述多个脉冲RF功率波形中的每一者，
确定所述第一时间周期期间的反射功率的最高水平，并
控制耦接至产生所述脉冲RF功率波形的RF产生器的匹配网络或产生所述脉冲RF功率波形的所述RF产生器中的至少一者，以减少反射功率的所述最高水平；
(d)确定所述多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布；以及
(e)重复(c)与(d)，直到所述多个脉冲RF功率波形中的每一者的所述经调整反射功率分布在阈值调谐范围中。
2.如权利要求1所述的方法，其中每一初始反射功率分布包括所述第一时间周期期间的多个不同水平的反射功率。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个脉冲RF功率波形中的每一者的所述反射功率分布受到任何给定时间提供到所述处理腔室的所有所述脉冲RF功率波形影响。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述多个脉冲RF功率波形的第一脉冲RF功率波形是RF源信号。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述多个脉冲RF功率波形的第二脉冲RF功率波形是RF偏压信号。
6.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中所述初始反射功率分布与所述经调整反射功率分布是所测量的反射功率值。
7.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中所述多个脉冲RF功率波形中的每一者的频率彼此不同。
8.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中所述多个脉冲RF功率波形中的每一者同步。
9.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中控制耦接至产生所述脉冲RF功率波形的所述RF产生器的所述匹配网络，以减少反射功率的所述最高水平。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述匹配网络包括可变电容器，且其中所述可变电容器经电子或机械调谐，以减少反射功率的所述最高水平。
11.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中控制产生所述脉冲RF功率波形的所述RF产生器，以调整所述脉冲RF功率波形的频率，以减少反射功率的所述最高水平。
12.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中所述阈值调谐范围是RF功率波形的最高反射功率与RF功率波形的最低反射功率之间的范围。
13.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中所述阈值调谐范围是预定义值。
14.如权利要求1-5中任一者所述的方法，其中应用至所述多个RF功率波形中的每一者的所述阈值调谐范围是相同范围。
15.一种基板处理系统，包含：
多个RF产生器，经配置以在第一时间周期期间提供多个脉冲RF功率波形到处理腔室；
多个传感器，经配置以测量所述多个脉冲RF功率波形的反射功率；以及
多个匹配网络，各自耦接到所述多个RF产生器中的一者，其中所述多个匹配网络中的每一者经配置以：
(a)基于来自所述多个传感器中的一者的测量，确定所述多个脉冲RF功率波形中的一者的反射功率分布；
(b)确定在所述第一时间周期期间的所述反射功率分布的反射功率的最高水平；
(c)减少反射功率的所述最高水平；
(d)基于来自所述多个传感器中的一者的第二组测量，确定所述多个脉冲RF功率波形中的每一者的经调整反射功率分布；以及
(e)重复(b)与(d)，直到所述多个脉冲RF功率波形中的每一者的所述经调整反射功率分布在阈值调谐范围中。
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