CN108140530B - 等离子rf偏置消除系统 - Google Patents

等离子rf偏置消除系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108140530B
CN108140530B CN201680050640.0A CN201680050640A CN108140530B CN 108140530 B CN108140530 B CN 108140530B CN 201680050640 A CN201680050640 A CN 201680050640A CN 108140530 B CN108140530 B CN 108140530B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
generator
output
frequency offset
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680050640.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108140530A (zh
Inventor
亚伦·T·瑞多姆斯基
李相元
拉里·J·菲斯克二世
乔纳森·W·斯米卡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MKS Instruments Inc
Original Assignee
MKS Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MKS Instruments Inc filed Critical MKS Instruments Inc
Publication of CN108140530A publication Critical patent/CN108140530A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108140530B publication Critical patent/CN108140530B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits

Abstract

一种RF供应系统，其中偏置RF发生器运行于第一频率以提供偏置RF输出信号，并且源RF发生器运行于第二频率以提供源RF输出信号。RF输出功率信号被施加到负载，例如等离子体室。源RF生成器检测触发事件。响应于触发事件，源RF发生器开始将频率偏移添加到源RF输出信号，以响应于相对于触发事件发生的等离子体室中的阻抗波动。由源RF发生器检测到的触发事件可以以根据偏置RF输出信号变化的控制信号的形式从偏置RF发生器接收。

Description

等离子RF偏置消除系统
与相关申请的交叉引用
本申请要求在2016年8月15日提交的美国实用新型申请第15/236,661号的优先权，并且还要求在2015年9月1日提交的美国临时申请第62/212,661号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及RF控制系统和用于降低负载中的阻抗波动的RF控制系统。
背景技术
本部分提供不一定是现有技术的、涉及本公开的背景信息。
本文提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景。在本背景部分中描述范围内的目前命名的发明人的工作以及在申请时可能不符合现有技术的条件的描述的各方面既不明确地，也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。
等离子蚀刻经常用于半导体制造。在等离子体蚀刻中，离子被电场加速以蚀刻基板上的暴露表面。基于由RF功率系统的射频(RF)发生器产生的RF功率信号，产生电场。必须精确控制由RF发生器产生的RF功率信号以有效执行等离子蚀刻。
RF功率系统可以包括RF发生器或供应器、匹配网络和负载(例如等离子体室)。射频发生器产生在匹配网络处接收的RF功率信号。匹配网络将匹配网络的输入阻抗与RF发生器和匹配网络之间的传输线路的特性阻抗进行匹配。这种阻抗匹配有助于最大化转发到匹配网络的功率量(“正向功率”)，并且最小化从匹配网络反射回RF发生器的功率量(“反向功率”)。当匹配网络的输入阻抗与传输线路的特征阻抗匹配时，正向功率可以被最大化并且反向功率可以被最小化。
在典型的RF发生器配置中，施加到负载的输出功率通过使用对正向和反射功率、或施加到负载的RF信号的电压和电流进行测量的传感器来确定。分析这些信号中的任何一组信号以确定施加到负载的功率的参数。参数可以包括例如电压、电流、频率和相位。分析通常确定用于调整RF电源的输出的功率值以改变施加到负载的功率。在负载是等离子体室的RF功率输送系统中，负载的变化阻抗引起施加到负载的相应的变化功率，这是因为被施加的功率部分地是负载阻抗的函数。因此，变化的阻抗可能需要改变施加到负载的功率的参数，以维持从RF电源到负载的功率的最佳施加。
在RF功率发生器或电源领域中，通常有两种方法将RF信号施加到负载。第一种更传统的方法是对负载施加连续波信号。在连续波模式中，连续波信号通常是由功率源连续输出到负载的正弦波。在连续波方法中，RF信号呈现正弦输出，并且可以改变正弦波的幅度和/或频率以改变施加到负载的输出功率。
将RF信号施加到负载的第二种方法涉及脉冲RF信号，而不是向负载施加连续波信号。在脉冲操作模式中，RF正弦信号被调制信号调制，以为调制的正弦信号定义包络。在传统的脉冲调制方案中，RF正弦信号通常以恒定的频率和幅度输出。通过改变调制信号，而不是改变正弦RF信号，来改变递送给负载的功率。
在等离子体系统中，功率通常以两种配置中的一种来递送。在第一配置中，功率电容耦合到等离子体室。这样的系统被称为电容耦合等离子体(CCP)系统。在第二配置中，功率电感耦合到等离子体室。这样的系统通常被称为电感耦合等离子体(ICP)系统。等离子体输送系统通常包括偏置和源，偏置和源将相应的偏置功率和源功率施加到一个或多个电极。源功率通常在等离子体室内产生等离子体，并且偏置功率将等离子体调谐为相对于偏置RF电源的能量。根据各种设计考虑，偏置和源可以共享相同的电极或可以使用单独的电极。
RF等离子体处理系统包括用于等离子体生成和控制的组件。一个这样的组件被称为等离子体室或反应器。在例如用于薄膜制造的RF等离子体处理系统中使用的典型等离子体室或反应器使用双频系统。双频系统的一个频率(源)控制等离子体的产生，双频系统的另一频率(偏置)控制离子能量。
作为一个非限制性示例，反应离子蚀刻(RIE)是在微制造中使用的蚀刻技术。RIE的典型特征是干法刻蚀。RIE使用化学活性等离子体去除沉积在晶片上的材料。等离子体是在低压(真空)下通过电磁场产生的。来自等离子体的高能离子轰击晶片表面并与其反应以影响蚀刻过程。在RIE系统的一个示例中，高频源RF功率发生器(例如，13MHz-100MHz)产生等离子体，并且较低频率偏置RF发生器(100kHz-13MHz)加速从等离子体到基板表面的正离子以控制离子能量和蚀刻各向异性。在这个示例双频驱动系统中，低频偏置源将功率和负载阻抗中的波动引入源RF生成器。
响应引入到源RF发生器中的功率和负载阻抗中的波动的一种方法利用多个源和偏置发生器来改善对等离子体的控制。在这样的配置中，等离子体由通常不带电体区域(neutrally charged bulk region)和在真空室和基板的表面附近振荡的鞘区域组成。鞘的厚度决定了等离子体电容的一个重要部分，并受到低频偏置电源的最大影响。较高频率的源发生器可能会受到鞘电容变化的不利影响，导致较大的阻抗和反射功率波动。这些波动通常太快而不能用现有的传感器和计量系统来测量。
由于偏置引起的电容波动，当反射功率很高时，很少或没有RF源功率被输送到等离子体。传统技术通过增加源RF发生器的功率水平来解决这个限制。这样的反应带来了显著的控制复杂性和额外的资金和运营成本。例如，当RF源以增加的功率运行时，增加的电应力和提供更高功率所需的更多部件导致RF发生器的可靠性降低。此外，这种方法阻碍了工艺可靠性，这是因为：由于不能可靠控制的参数(例如腔室RF寄生阻抗和RF放大器组件容差)，因而工艺可重复性和腔室匹配受到了不利影响。
发明内容
本部分提供了本公开的总体概述，并非本公开的全部范围或全部特征的全面披露。
一种RF供应系统，其中第一RF发生器和第二RF发生器向诸如等离子体室的负载提供各自的RF输出功率信号。第一发生器和第二发生器中的一个运行于第一频率，而第一发生器和第二发生器中的第二个运行于第二频率。第一发生器和第二发生器中的一个检测触发事件。响应于触发事件，第一发生器和第二发生器中的该一个发起对其RF输出功率信号的频率的调整，以响应相对于触发事件发生的等离子体室中的阻抗波动。
根据详细描述、权利要求和附图，本公开的其它应用领域将变得显而易见。具体描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而非旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选择的实施例，而非所有可能的实施方式的说明性目的，并且不旨在限制本公开的范围。
根据详细描述和附图，本公开将被更充分地理解。本文描述的附图仅用于所选择的实施例，而非所有可能的实施方式的说明性目的，并且不旨在限制本公开的范围。
图1是根据本公开布置的等离子体偏置消除系统的示意图；
图2是根据本公开布置的系统的运行的流程图；
图3是两个频率信号供电的RF控制系统的阻抗与频率的波形图；
图4是图3的波形的时间与电流的图；
图5是根据施加到负载的不同频率的两个RF信号中的一个而变化的负载中的阻抗波动的图；
图6和6b描绘了响应于图5的阻抗波动的、相对于时间的前向功率和反向功率；
图7是根据本公开布置的RF偏置消除系统中的阻抗波动的图；
图8描绘了展示根据本公开布置的系统提供的改进的示例波形；
图9描绘了不具有根据本公开的布置的系统的反向功率；和
图10是图8的波形中的一个的展开图。
在附图中，编号可以被重用以标识相似和/或相同的元件。
对应的附图标记在附图的若干视图中指示对应的部件。
具体实施方式
将参考附图更全面地描述示例实施例。
图1描绘了RF发生器或电源系统10。电源系统10包括一对射频(RF)发生器或电源12a、12b、匹配网络18a、18b、和负载或等离子体室32。在各种实施例中，RF发生器12a被称为源RF发生器，并且匹配网络18a被称为源匹配网络。并且，在各种实施例中，RF发生器12b被称为偏置RF发生器，并且匹配网络18b被称为偏置匹配网络。
偏置RF发生器12b产生输入到源RF发生器12a的控制信号30。如将更详细解释地，控制信号30包括关于偏置RF发生器12b的运行的信息，该信息使得能够预测响应性以解决等离子体室32的阻抗中的波动。当控制信号30不存在时，RF发生器12a、12b自主运行。
RF发生器12a、12b包括各自的RF功率源或放大器14a、14b、射频传感器16a、16b以及处理器、控制器或控制模块20a、20b。RF功率源14a、14b产生输出到相应传感器16a、16b的相应RF功率信号22a、22b。传感器16a、16b接收RF功率源14a、14b的输出，并产生相应的RF功率信号f1和f2。传感器16a、16b还输出根据从负载32感测的各种参数而变化的信号。尽管传感器16a、16b被示出在相应的RF发生器12a、12b内，但应该注意，RF传感器16a、16b可以位于RF功率发生器12a、12b的外部。这样的外部感测可以发生在RF发生器的输出处、在位于RF发生器和等离子体室之间的阻抗匹配设备的输入处、或者在阻抗匹配电路(包括在阻抗匹配设备内部)的输出端和等离子体室之间。
传感器16a、16b检测等离子体室32的运行参数，并且输出信号X和Y。传感器16a、16b可以包括电压、电流和/或定向耦合器传感器。传感器16a、16b可以检测(i)电压V和电流I和/或(ii)从各个功率放大器14a、14b和/或RF发生器12a、12b输出的正向(或源)功率PFWD和从各个匹配网络18a、18b或连接到各个传感器16a、16b的负载32接收的反向(或反射)功率PREV。电压V、电流I、正向功率PFWD和反向功率PREV可以是与各个功率源14a、14b相关联的实际电压、电流、正向功率和反向功率的缩放和/或过滤版本。传感器16a、16b可以是模拟和/或数字传感器。在数字实现中，传感器16a、16b可以包括模数(A/D)转换器和具有相应采样率的信号采样组件。信号X和Y可以代表电压V和电流I以及正向(或源)功率PFWD和反向(或反射)功率PREV中的任何一个。
传感器16a、16b产生由相应的控制器或功率控制模块20a、20b接收的传感器信号X、Y。功率控制模块20a、20b处理相应的X、Y信号24a、26a和24b，26b，并产生一个或多个反馈控制信号给相应的功率源14a、14b。功率源14a、14b基于接收的反馈控制信号来调整RF功率信号22a、22b。功率控制模块20a、20b可以包括至少比例积分微分(PID)控制器或其子集和/或直接数字合成(DDS)组件和/或以下结合术语模块描述的各种组件中的任何组件。在各种实施例中，功率控制模块20a、20b是第一PID控制器或子集，并且可以包括功能、处理、处理器或子模块。反馈控制信号28a、28b可以是驱动信号并且具有DC偏移或轨道电压、电压或电流幅度、频率和相位。
在各种实施例中，RF功率源14a、传感器16a、控制器20a和匹配网络18a可以被称为源RF功率源14a、源传感器16a、源控制器20a和源匹配网络18a。类似地，在各种实施例中，RF功率源14b、传感器16b、控制器20b和匹配网络18b可以被称为偏置RF功率源14b、偏置传感器16b、偏置控制器20b和偏置匹配网络18b。在各种实施例中，如上所述，术语“源”是指产生等离子体的RF发生器，并且术语“偏置”是指相对于偏置RF电源调谐等离子体离子能量分布函数(IEDF)的RF发生器。在各种实施例中，源RF电源和偏置RF电源运行于不同的频率。在各种实施例中，源RF电源运行于比偏置RF电源更高的频率。
在各种实施例中，源控制器20a调整RF信号f1的频率，以补偿由于向等离子体室32施加RF信号f2而导致的阻抗波动。在各种实施例中，RF信号f2是比RF信号f1的频率低的频率。较低的频率引入互调失真(IMD)，并且IMD引起等离子体室32中的阻抗波动。对RF信号f1和f2的周期性质的利用，频率偏移可以被添加到RF信号f1以补偿由RF信号f2引入的预计阻抗波动。频率偏移可以预先确定并存储在查找表中，或者频率偏移可以被动态地确定。
源控制器20a包括回放模块34、频率偏移模块36和更新模块38。每个模块34、36、38可以共同地或单独地被实现为过程、处理器、模块或子模块。此外，每个模块34、36、38可以被实现为下面结合术语“模块”描述的各种组件中的任何一个。回放模块34监视触发事件或信号，利用该事件或信号将频率偏移的施加同步到RF信号。一旦回放模块34检测到触发事件或信号，回放模块34开始向RF信号f1添加频率偏移。回放模块34与频率偏移模块36协作，并且频率偏移模块36向回放模块34提供频率偏移，回放模块34协调对RF信号f1的频率偏移的施加。
在各种实施例中，频率偏移模块36被实现为查找表(LUT)。根据例如相对于触发事件或信号的时间或相位延迟来确定频率偏移。考虑到RF信号f2的周期性以及响应于向负载32施加RF信号f2而发生的预期的周期性阻抗波动，可以确定RF信号f1的偏移的LUT。添加到RF信号f1的频率偏移被产生以与由RF发生器12b引入的干扰对准，并且至少部分地抵消偏置RF干扰，从而降低阻抗波动。在各种实施例中，LUT可以通过实验静态地确定，或者利用更新过程例如更新模块38自动调整。
图2描绘了本公开中描述的偏置消除方法50的流程图。控制在块52开始，在块52中初始化各种参数。控制进行到监视触发事件的块54。如本文将更详细地描述地，触发事件可以是允许频率偏移与RF发生器12a输出的RF信号f1适当对齐的任何事件。块54继续监视是否发生了触发事件并且回到等待状态，直到发生这样的事件。在检测到触发事件时，控制进行到块56，该块启动与触发事件的发生同步的频率偏移序列的回放。
一旦开始回放，控制进行到块58。在块58处，相对于触发事件确定频率调整。在各种实施例中，根据对事件的预期阻抗波动参考(诸如从偏置RF发生器12b输出的RF信号的排序)来确定频率偏移。一旦(通常相对于触发事件)确定了频率偏移，控制就进行到块60，在该块中频率偏移被添加到从RF发生器12a输出的RF信号。控制进行到块62，该块确定回放序列是否完成。也就是说，在判定块62，如果回放序列完成，则控制进行到判定块54，在那里继续对触发事件进行监视。如果回放序列没有完成，则控制进行到块58，在那里确定频率偏移。
在图2中还示出了块58的用于更新频率偏移的流程图70。流程图70可以由控制器20a的更新模块38来实现。在流程图70中，控制在块72处开始，块72确定相对于例如触发事件的、在选定相位处的阻抗波动。控制进行到确定阻抗是否可接受的判定块74。也就是说，在判定块74处，将负载32中的阻抗与阈值进行比较，以确定阻抗针对给定频率偏移是否是可接受的或是在阈值内。如果阻抗是可接受的，则控制回到块72。如果阻抗在预定范围或阈值之外，则控制进行到块76，该块更新在选定相位处的频率偏移以降低阻抗波动。一旦确定了选定相位处的频率偏移，则控制进行到块78，该块继续进行，将更新的频率偏移插入到确定频率偏移的块58。
在各种实施例中，诸如关于块54讨论的触发事件旨在使偏置RF发生器12b与源RF发生器12a同步，使得能够相对于偏置RF信号适当地施加频率偏移，从而使阻抗波动最小化。RF发生器12a、12b之间的同步可以利用控制信号30发生，控制信号30可以提供同步脉冲或者可以复制从RF发生器12b输出的RF信号。在各种其它实施例中，可以在没有诸如控制信号30的直接连接或RF发生器12a、12b之间的其它直接连接的情况下，发生与RF发生器12b的同步。
通过分析阻抗波动和到指示阻抗波动的信号的锁相，可以实现没有直接连接的同步。例如，通过分析从传感器16a输出的信号X，Y，可以生成指示阻抗波动的信号。该信号可以提供适当的触发事件。可以通过对阻抗波动进行快速傅立叶变换(FFT)，来产生指示阻抗波动的信号。在这样的配置中，源RF发生器12a可以在不连接到偏置RF发生器12b的情况下，有效地作为独立单元工作。
以上各个实施例中描述的触发事件通常与触发事件的周期性有关。例如，根据从RF发生器12b输出的RF信号，从偏置RF发生器12b接收的控制信号输出控制信号30可以周期性地重复。类似地，上面讨论的指示阻抗波动的信号也可以具有其周期性。其它触发事件不需要是周期性的。在各种实施例中，触发事件可以是非周期性的异步事件，例如在等离子体室32内检测到的电弧。在各种其它实施例中，触发事件可以与被称为功率控制回路的源RF发生器12a的控制回路时间相关联。当触发事件与源RF发生器12a的功率控制回路相关联时，通常比用于RF发生器12a脉冲的数字控制回路慢得多的信号提供触发事件。
在各种实施例中，可以在查找表(LUT)中实现其中确定频率偏移的频率偏移模块36和对应块58。通过获得涉及阻抗波动的经验数据可以静态地确定LUT，该阻抗波动与从RF发生器12b输出并施加到等离子体室32的偏置RF信号相关。当LUT被静态地确定时，图2的流程图70可能不适用。在其它各种实施例中，可以如关于流程图70所描述的那样动态地确定LUT。动态地更新偏移频率的一个示例包括自动地频率调谐以确定频率偏移的特定部分或区间(bin)。可以例如利用传感器16a检查该区间的反射功率，并校正。该校正为所选择的区间提供频率偏移。
在各种实施例中，可以以相对于由偏置RF发生器12b输出的RF信号的相等增量来施加频率偏移，从而在频率偏移的范围上提供一致的分辨率。在各种其它实施例中，频率偏移的分辨率可以变化。也就是说，频率偏移可以在时间上被可变地间隔开，使得可以在偏置RF输出信号的给定持续时间内施加更多的偏移，并且可以在偏置RF输出信号的不同部分中的相同的持续时间内施加更少的偏移。因此，本文基于状态的方法在必要时增加了频率偏移的分辨率，例如当阻抗波动在给定时期更不稳定时，并且在适当的情况下降低频率偏移的分辨率，例如在给定时期阻抗波动更稳定的情况下。基于状态的方法可以通过在适当的情况下减少计算或处理开销来提供更有效的实现。在各种实施例中，每个偏移的大小可以变化。
在各种实施例中，利用数字域中的频率调制来提供频率偏移。在数字域中，直接数字合成器(DDS)可以实现诸如关于图2的块60所讨论的频率偏移。在各种其它实施例中，可以利用各种电路来引入频率偏移。这样的电路可以包括用于将频率偏移添加到从RF发生器12a输出的RF信号上的电压控制振荡器(VCO)。
在各种其它实施例中，RF发生器12a内的反馈控制环路可以在不参考预定的偏移的情况下，提供用于施加偏移频率的信息并且可以动态地施加频率。为了实现这样的系统，利用现有的频率调谐方法，例如基于伺服的频率调谐或动态频率阻抗信息。这一阻抗信息可以被用于前瞻性地调整频率偏移，以相应地降低阻抗波动。
图3和图4描绘了针对来自不应用本文所述的频率偏移技术的RF功率输送系统的、运行于相对低的偏置频率fb和相对高的源频率fs的等离子体室的电容性放电的波形示例。图3的波形90示出了IMD，其中波形90具有在fs处的峰值92，以及分别在fs-fb、fs+fb处指示IMD峰值94、96。峰值94、96处示出的IMD指示不希望有的阻抗波动的区域。图4描绘了调制等离子体电流(以安培为单位)与时间。如可以从图4中看出地，峰值100指示由相应的阻抗波动引起的等离子体电流的波动。峰值100是相隔1/fb的，这对应于频率fb，偏置RF信号的频率。因此，如由所产生的电流波动所证明地，图3和4表明由偏置RF输出信号引入的IMD在等离子体电流中引入了不想要的峰值。阻抗波动阻碍了RF系统的理想的控制。
图5和图6示出了不应用本文所述的频率偏移技术的RF功率输送系统引入的阻抗波动和向负载或等离子体室输送功率的影响。在图5和6的示例中，源RF电源运行于相对高的频率fs，并且偏置电源运行于相对低的频率fb。因此，偏置RF电源的周期时间为1/fb。
图5描绘了指示当偏置RF电源将RF信号fb施加到等离子体室时的阻抗波动的史密斯圆图110。史密斯圆图110中的曲线116指示阻抗从史密斯圆图110的中心附近的期望位置波动到史密斯圆图110的外边界附近的不期望的位置。在史密斯圆图110的外边界附近，阻抗较高，增加了反射功率，从而减少了源RF发生器可以输送到等离子体室的功率。
图6a和6b指示随着等离子体室中的阻抗在偏置信号fb的单个周期上变化，施加到等离子体室的源RF信号的相应正向功率PFWD和反向功率PREV的变化。图6a和图6b中的正向功率和反向功率的时间量程覆盖一个1/fb周期。图6a的波形112表示源RF信号的正向功率，并且大致在或接近近似最大值处保持恒定。图6b的波形114表示源RF信号的反向功率，并从近似高或接近近似高处波动，缓慢下降到近似零并保持接近零直到时间D。在时间D之后，反向功率向上斜坡上升到或接近近似高。
再次参照图5，虚线118提供对具有图6的时间量程的史密斯圆图110的曲线116的参考。在线118上的位置A处，图6b中示出的反向功率处于或接近近似最大值。类似地，在线118上的位置C处，图6b中示出的反向功率也处于或接近近似最大值。通常较高的反向功率的情况表明在等离子体室处的阻抗匹配较差，并且与曲线116上的点位于朝向史密斯圆图110的外边界处相符。相反，在时间D，在位置B附近的区域中，图6b中示出的反向功率接近零。反向功率大致为零的区域与曲线116的接近或低于史密斯圆图110的虚轴的部分重合。对于偏置RF功率信号的每个周期，结合图5和图6描述的阻抗波动重复，从而在源RF电源处产生通常较高的阻抗波动和相应的高反向功率。阻抗波动显著影响源RF功率信号的施加，约达偏置RF信号的40％。
图7和8示出了本公开的系统提供的对常规RF功率输送系统的阻抗波动的改善。图7描绘了示出曲线122的史密斯圆图120。如可以从曲线122看出地，阻抗波动比图5中史密斯圆图110的阻抗曲线116显著降低。
图8描绘了由本公开提供的益处的另一示例。图8描绘了偏置RF功率信号124、源RF功率信号和偏置RF功率信号126的复合、以及频率偏移信号128的波形。在图8的非限制性示例中，应该注意到，频率偏移信号128仅在偏置波形的一部分上施加单个偏移频率，并且单个偏移频率与源RF功率信号和偏置RF功率信号126的复合的最小值同步。波形130指示当本公开的系统用于将偏移频率施加到源RF信号时的反射功率。图9的波形132指示在没有如根据本公开所描述地将偏移频率添加到源RF功率信号的情况下实现的系统的反射功率。如可以看出地，波形130指示波形132上的反射功率的显著减小。
图10描绘了波形126'。波形126'描绘了图8的波形126的一部分。图10的波形126'旨在示出图8的波形126的复合性质。如上所述，波形126是源RF功率信号和偏置RF功率信号的复合。因此，波形126具有由源RF电源或偏置RF电源中的一个提供的相对低频率的分量、和由源RF电源或RF偏置RF电源中的另一个提供的相对高频率的分量。波形126、126'表示在等离子体室的电极处采样的RF信号，例如可以是在连接到源RF电源的电极处。因此复合波形126包括较低频率分量和较高频率分量。在波形126'中，渐变圆弧对应于较低频率的信号，并且重复的正弦波峰对应于较高频率的信号。
前面的描述本质上仅仅是说明性的，决不是为了限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式来实现。因此，尽管本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应该如此受限制，因为在研究附图、说明书和以下权利要求书后其它修改将变得明显。应该理解的是，在不改变本公开的原理的情况下，方法内的一个或多个步骤可以以不同顺序(或同时)执行。此外，虽然上面将每个实施例描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可以实现在任何其它实施例的特征中和/或与任何其它实施例的特征组合，即使该组合是没有明确描述的。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例相互之间的置换仍然在本公开的范围内。
使用各种术语，包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“接近”、“在...之上”、“在...正上方”，“在...之下”和“设置”，来描述元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系。除非明确描述为“直接的”，否则当在上述公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一元件和第二元件之间不存在其它介入元件的情况下的直接关系，但也可以是间接关系，其中在第一元件和第二元件之间存在一个或多个中间元件(空间或功能上)。如本文所使用地，短语“A、B和C中的至少一个”应该被解释为意指使用非排他性逻辑OR的逻辑(A或B或C)，并且不应该被解释为意指“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指，是其一部分或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所述功能的其它合适的硬件组件；或者，诸如在片上系统中的上述中的一些或全部的组合。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在又一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可代表客户端模块完成某些功能。
如上面所使用地，术语“代码”可以包括软件、固件和/或微码，也可以指软件、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”包含执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”包含处理器电路，该处理器电路与附加处理器电路组合，执行来自一个或多个模块的一些或全部代码。对多个处理器电路的引用包括离散管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或上述的组合。术语“共享存储器电路”包含存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”包含存储器电路，该存储器电路结合附加存储器，存储来自一个或多个模块的一些或全部代码。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文使用地，术语“计算机可读介质”不包含通过介质(诸如在载波上)传播的瞬态电信号或电磁信号；因此，术语“计算机可读介质”可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(诸如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)以及光存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的装置和方法可以由通过配置通用计算机执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来部分或全部实现。上述功能块和流程图元素用作软件规格，可以通过熟练的技术人员或程序员的日常工作将其转化成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等
计算机程序可能包括：(i)要被解析的描述性文本，例如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)、(ii)汇编代码、(iii)由编译器从源代码生成的目标代码、(ⅳ)由解释器执行的源代码、(v)通过即时编译器进行编译和执行的源代码等。仅作为示例，源代码可以使用来自包括C、C++、C#、
Figure BDA0001585799730000111
目标C、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、
Figure BDA0001585799730000112
Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、
Figure BDA0001585799730000113
HTML5、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、
Figure BDA0001585799730000114
Lua和
Figure BDA0001585799730000115
的语言的语法来编写。
除非使用短语“用于...的装置”或者在方法权利要求的情况下使用短语“用于...的操作”或“用于...的步骤”来明确地记载元件，否则没有一个权利要求中记载的元件中旨在成为35U.S.C.§112(f)的意义下的装置加功能元件。
为了说明和描述的目的已经提供了对实施例的上述描述。其目的不是穷举或限制本公开。即使没有具体示出或描述，特定实施例的单独元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下可互换并且可用于选择的实施例中。在许多方面也可能有所不同。这样的变化不被认为是背离本公开，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (33)

1.一种RF发生器，包括：
RF功率源；和
耦合到所述RF功率源的RF功率控制器，所述RF功率控制器产生控制信号以改变来自所述RF功率源的RF输出，所述RF功率控制器被配置为响应于触发信号而运行并且将频率偏移引入到所述RF输出，
其中所述频率偏移根据来自外部RF发生器的外部RF输出而变化。
2.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述RF输出是施加到等离子体室的源RF信号，并且所述外部RF输出是施加到所述等离子体室的偏置RF信号。
3.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述RF功率控制器根据时序将所述频率偏移引入到所述RF输出，所述时序根据所述触发信号而变化，其中所述触发信号指示所述外部RF输出的相对位置。
4.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述RF功率控制器从存储器获得所述频率偏移或计算所述频率偏移。
5.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述频率偏移包括所述RF功率控制器根据所述触发信号以预定的顺序和时序引入到所述RF输出的多个频率。
6.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述RF功率控制器根据所述外部RF输出更新所述频率偏移。
7.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述频率偏移根据由所述外部RF输出引起的互调失真而变化。
8.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述RF输出的频率比所述外部RF输出的频率大。
9.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述RF功率控制器进一步包括回放模块，所述回放模块被配置为检测所述触发信号，所述回放模块发起频率偏移到RF输出的引入。
10.根据权利要求9所述的RF发生器，其中所述RF功率控制器进一步包括查找表，所述查找表被配置为存储由所述回放模块引入的所述频率偏移。
11.根据权利要求10所述的RF发生器，其中所述RF功率控制器进一步包括更新模块，所述更新模块被配置为根据所述RF输出的电特性更新所述频率偏移。
12.根据权利要求11所述的RF发生器，其中所述电特性是连接到所述RF发生器的负载的阻抗。
13.根据权利要求1所述的RF发生器，其中所述触发信号是周期性的、非周期性的、与预定事件同步和与预定事件异步中的一种。
14.一种RF系统，包括：
第一RF发生器，包括产生施加于负载的第一RF信号的第一功率源；和
第二RF发生器，包括：
产生施加到所述负载的第二RF信号的第二功率源；和
耦合到所述第二功率源的功率控制器，所述功率控制器被配置为响应触发信号并且生成控制信号，以改变所述第二RF信号，其中所述控制信号选择性地将频率偏移引入到所述第二RF信号中。
15.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述第二RF信号是施加到所述负载的源信号，并且所述第一RF信号是施加到所述负载的偏置信号，并且其中所述负载是等离子体室。
16.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述触发信号根据所述第一RF信号变化，并且其中所述功率控制器被配置为改变所述控制信号以在相对于所述第二RF信号的位置将所述频率偏移引入到所述第二RF信号中。
17.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述功率控制器从存储器获得所述频率偏移或计算所述频率偏移。
18.根据权利要求17所述的RF系统，其中所述频率偏移包括所述功率控制器根据所述触发信号引入到所述第二RF信号的一系列频率。
19.根据权利要求18所述的RF系统，其中所述功率控制器以所述一系列频率的每个成员之间的固定或可变的间隔将所述一系列频率引入到所述第二RF信号。
20.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述功率控制器根据所述第二RF信号的属性更新所述频率偏移。
21.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述功率控制器根据所述负载的阻抗产生所述触发信号。
22.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述功率控制器进一步根据对所述负载中的阻抗波动的锁相来产生触发信号。
23.根据权利要求22所述的RF系统，其中所述第二RF发生器进一步包括用于测量阻抗和所述负载的传感器，所述传感器生成一信号，所述负载中的阻抗波动根据所述信号来确定。
24.根据权利要求22所述的RF系统，其中所述频率偏移降低所述负载中的所述阻抗波动。
25.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述触发信号是周期性的、非周期性的、与预定事件同步和与预定事件异步中的一种。
26.根据权利要求14所述的RF系统，其中所述触发信号与所述第二RF发生器的功率控制回路相关联。
27.一种用于产生射频(RF)信号的方法，包括：
将功率控制器耦合到RF功率源；
控制第一RF发生器输出第一RF输出信号；
产生控制信号，所述控制信号改变具有运行频率的所述第一RF输出信号的电特性；和
改变所述控制信号以将频率偏移引入到所述第一RF输出信号的所述运行频率，
其中所述频率偏移根据来自外部RF发生器的第二RF输出信号而变化。
28.根据权利要求27所述的方法，进一步包括：
根据触发信号将所述频率偏移引入到所述第一RF输出信号中，其中所述触发信号根据所述第二RF输出信号和接收所述第一RF输出信号的负载中的阻抗波动中的一个而变化。
29.根据权利要求28所述的方法，其中当所述触发信号根据所述第二RF输出信号变化时，确定在所述第一RF输出信号中的何处，所述功率控制器将所述频率偏移引入到所述第一RF输出信号中。
30.根据权利要求27所述的方法，进一步包括：
将所述第一RF输出信号耦合到等离子体室的源电极，并将所述第二RF输出信号耦合到施加到所述等离子体室的偏置电极。
31.根据权利要求27所述的方法，进一步包括：
根据所述第二RF输出信号的输出和耦合到所述第一RF发生器的负载中的阻抗波动中的一个，来更新所述频率偏移。
32.根据权利要求31所述的方法，进一步包括：
根据对所述负载中的阻抗波动的锁相，来更新所述频率偏移。
33.根据权利要求31所述的方法，其中所述频率偏移降低所述负载中的所述阻抗波动。
CN201680050640.0A 2015-09-01 2016-08-29 等离子rf偏置消除系统 Active CN108140530B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562212661P 2015-09-01 2015-09-01
US62/212,661 2015-09-01
US15/236,661 US9947514B2 (en) 2015-09-01 2016-08-15 Plasma RF bias cancellation system
US15/236,661 2016-08-15
PCT/US2016/049293 WO2017040415A1 (en) 2015-09-01 2016-08-29 Plasma rf bias cancellation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108140530A CN108140530A (zh) 2018-06-08
CN108140530B true CN108140530B (zh) 2021-06-22

Family

ID=58096629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680050640.0A Active CN108140530B (zh) 2015-09-01 2016-08-29 等离子rf偏置消除系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9947514B2 (zh)
EP (2) EP3345207B1 (zh)
JP (2) JP6785862B2 (zh)
KR (1) KR102381837B1 (zh)
CN (1) CN108140530B (zh)
TW (1) TWI673756B (zh)
WO (1) WO2017040415A1 (zh)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10049857B2 (en) 2014-12-04 2018-08-14 Mks Instruments, Inc. Adaptive periodic waveform controller
US9947514B2 (en) 2015-09-01 2018-04-17 Mks Instruments, Inc. Plasma RF bias cancellation system
US10546724B2 (en) * 2017-05-10 2020-01-28 Mks Instruments, Inc. Pulsed, bidirectional radio frequency source/load
US11615943B2 (en) * 2017-07-07 2023-03-28 Advanced Energy Industries, Inc. Inter-period control for passive power distribution of multiple electrode inductive plasma source
US11651939B2 (en) * 2017-07-07 2023-05-16 Advanced Energy Industries, Inc. Inter-period control system for plasma power delivery system and method of operating same
JP6971376B2 (ja) * 2017-07-07 2021-11-24 アドバンスト・エナジー・インダストリーズ・インコーポレイテッドAdvanced Energy Industries, Inc. プラズマ電力送達システムのための周期間制御システムおよびそれを動作させるための方法
JP7209483B2 (ja) * 2017-10-10 2023-01-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置および測定回路
AU2018385759B2 (en) * 2017-12-14 2021-10-21 Flodesign Sonics, Inc. Acoustic transducer driver and controller
JP7175239B2 (ja) * 2018-06-22 2022-11-18 東京エレクトロン株式会社 制御方法、プラズマ処理装置、プログラム及び記憶媒体
JP6846387B2 (ja) * 2018-06-22 2021-03-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
KR20230048459A (ko) * 2018-06-22 2023-04-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 제어 방법 및 플라즈마 처리 장치
US10504744B1 (en) * 2018-07-19 2019-12-10 Lam Research Corporation Three or more states for achieving high aspect ratio dielectric etch
KR102438864B1 (ko) * 2018-09-28 2022-08-31 램 리써치 코포레이션 플라즈마 챔버의 전극으로 전력 전달 최적화를 위한 방법들 및 시스템들
JP7122268B2 (ja) * 2019-02-05 2022-08-19 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US11177115B2 (en) * 2019-06-03 2021-11-16 Applied Materials, Inc. Dual-level pulse tuning
WO2020247138A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 Lam Research Corporation Systems and methods for tuning a mhz rf generator within a cycle of operation of a khz rf generator
US11158488B2 (en) 2019-06-26 2021-10-26 Mks Instruments, Inc. High speed synchronization of plasma source/bias power delivery
US11315757B2 (en) 2019-08-13 2022-04-26 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus to enhance sheath formation, evolution and pulse to pulse stability in RF powered plasma applications
EP3907753A1 (en) * 2019-09-10 2021-11-10 Comet AG Rf power generator with analogue and digital detectors and method of operating such a power geberator
US10741363B1 (en) * 2019-10-08 2020-08-11 Mks Instruments, Inc. Extremum seeking control apparatus and method for automatic frequency tuning for RF impedance matching
US11232931B2 (en) 2019-10-21 2022-01-25 Mks Instruments, Inc. Intermodulation distortion mitigation using electronic variable capacitor
JP7437142B2 (ja) 2019-11-25 2024-02-22 株式会社ダイヘン 高周波電源システム
JP7450435B2 (ja) * 2020-03-30 2024-03-15 株式会社ダイヘン 高周波電源システム
US11276601B2 (en) 2020-04-10 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for manipulating power at an edge ring in a plasma processing device
US20230298857A1 (en) * 2020-07-08 2023-09-21 Lam Research Corporation Systems and Methods for Extracting Process Control Information from Radiofrequency Supply System of Plasma Processing System
US11527384B2 (en) * 2020-11-24 2022-12-13 Mks Instruments, Inc. Apparatus and tuning method for mitigating RF load impedance variations due to periodic disturbances
JP2022102688A (ja) 2020-12-25 2022-07-07 株式会社ダイヘン 高周波電源システム
JP2022122425A (ja) * 2021-02-10 2022-08-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び監視装置
WO2022211915A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 Advanced Energy Industries, Inc. Inter-period control system for plasma power delivery system and method of operating the same
JP7434669B2 (ja) 2021-06-21 2024-02-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2023050839A (ja) 2021-09-30 2023-04-11 株式会社ダイヘン 高周波電源装置
TW202336804A (zh) * 2021-11-19 2023-09-16 日商東京威力科創股份有限公司 電漿處理裝置、電源系統、控制方法、程式及記憶媒體
TW202341227A (zh) * 2021-12-27 2023-10-16 日商東京威力科創股份有限公司 電漿處理裝置、電源系統、控制方法、程式及記憶媒體
DE102022122044A1 (de) * 2022-08-31 2024-02-29 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Plasmazustandsüberwachungsvorrichtung zum Anschluss an eine Impedanzanpassungsschaltung für ein Plasmaerzeugungssystem, ein Plasmaerzeugungssystem und ein Verfahren zur Überwachung des Plasmaerzeugungssystems
US20240087850A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Mks Instruments, Inc. Extremum Seeking Control Apparatuses With Online Parameter Adjustment And Methods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI367053B (en) * 2006-09-21 2012-06-21 Applied Materials Inc Frequency monitoring to detect plasma process abnormality
JP2013240042A (ja) * 2012-03-23 2013-11-28 Mks Instruments Inc Ｒｆ生成器の電力および周波数をバイモーダルで自動チューニングするためのシステムおよび方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174450B1 (en) * 1997-04-16 2001-01-16 Lam Research Corporation Methods and apparatus for controlling ion energy and plasma density in a plasma processing system
US6875366B2 (en) * 2000-09-12 2005-04-05 Hitachi, Ltd. Plasma processing apparatus and method with controlled biasing functions
US20040194890A1 (en) * 2001-09-28 2004-10-07 Tokyo Electron Limited Hybrid plasma processing apparatus
US6707255B2 (en) 2002-07-10 2004-03-16 Eni Technology, Inc. Multirate processing for metrology of plasma RF source
US7247218B2 (en) * 2003-05-16 2007-07-24 Applied Materials, Inc. Plasma density, energy and etch rate measurements at bias power input and real time feedback control of plasma source and bias power
US7602127B2 (en) * 2005-04-18 2009-10-13 Mks Instruments, Inc. Phase and frequency control of a radio frequency generator from an external source
JP4879548B2 (ja) 2005-09-30 2012-02-22 株式会社ダイヘン 高周波電源装置
US7727413B2 (en) 2006-04-24 2010-06-01 Applied Materials, Inc. Dual plasma source process using a variable frequency capacitively coupled source to control plasma ion density
JP5426811B2 (ja) * 2006-11-22 2014-02-26 パール工業株式会社 高周波電源装置
JP4905304B2 (ja) * 2007-09-10 2012-03-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
US9856558B2 (en) * 2008-03-14 2018-01-02 Applied Materials, Inc. Physical vapor deposition method with a source of isotropic ion velocity distribution at the wafer surface
KR101528528B1 (ko) * 2008-05-14 2015-06-12 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Ｒｆ 전력 전달을 위한 시간 분해된 조정 방식을 이용하는 펄스화된 플라즈마 처리를 위한 방법 및 장치
US8357264B2 (en) * 2008-05-29 2013-01-22 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with plasma load impedance tuning for engineered transients by synchronized modulation of a source power or bias power RF generator
US7967944B2 (en) * 2008-05-29 2011-06-28 Applied Materials, Inc. Method of plasma load impedance tuning by modulation of an unmatched low power RF generator
US8368308B2 (en) * 2009-03-05 2013-02-05 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma reactor having RF phase control and methods of use thereof
CN101989525A (zh) * 2009-08-05 2011-03-23 中微半导体设备(上海)有限公司 具备可切换偏置频率的等离子体处理腔及可切换匹配网络
US8491759B2 (en) * 2010-10-20 2013-07-23 COMET Technologies USA, Inc. RF impedance matching network with secondary frequency and sub-harmonic variant
JP5367000B2 (ja) * 2011-03-24 2013-12-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US9408288B2 (en) * 2012-09-14 2016-08-02 Lam Research Corporation Edge ramping
TWI599272B (zh) * 2012-09-14 2017-09-11 蘭姆研究公司 根據三個或更多狀態之功率及頻率調整
US9082589B2 (en) * 2012-10-09 2015-07-14 Novellus Systems, Inc. Hybrid impedance matching for inductively coupled plasma system
CN103730316B (zh) 2012-10-16 2016-04-06 中微半导体设备(上海)有限公司 一种等离子处理方法及等离子处理装置
US9593410B2 (en) * 2013-03-05 2017-03-14 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for stable substrate processing with multiple RF power supplies
US10821542B2 (en) 2013-03-15 2020-11-03 Mks Instruments, Inc. Pulse synchronization by monitoring power in another frequency band
US9336995B2 (en) * 2013-04-26 2016-05-10 Mks Instruments, Inc. Multiple radio frequency power supply control of frequency and phase
US10469108B2 (en) 2013-05-09 2019-11-05 Lam Research Corporation Systems and methods for using computer-generated models to reduce reflected power towards a high frequency RF generator during a cycle of operations of a low frequency RF generator
US10276350B2 (en) 2013-05-09 2019-04-30 Lam Research Corporation Systems and methods for using computer-generated models to reduce reflected power towards an RF generator during state transitions of the RF generator by controlling RF values of the RF generator
US9711332B2 (en) 2013-05-09 2017-07-18 Lam Research Corporation Systems and methods for tuning an impedance matching network in a step-wise fashion for multiple states of an RF generator
US9536749B2 (en) 2014-12-15 2017-01-03 Lam Research Corporation Ion energy control by RF pulse shape
US9947514B2 (en) 2015-09-01 2018-04-17 Mks Instruments, Inc. Plasma RF bias cancellation system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI367053B (en) * 2006-09-21 2012-06-21 Applied Materials Inc Frequency monitoring to detect plasma process abnormality
JP2013240042A (ja) * 2012-03-23 2013-11-28 Mks Instruments Inc Ｒｆ生成器の電力および周波数をバイモーダルで自動チューニングするためのシステムおよび方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020129549A (ja) 2020-08-27
EP3345207B1 (en) 2021-02-24
JP2018536295A (ja) 2018-12-06
KR20180038059A (ko) 2018-04-13
TW201719711A (zh) 2017-06-01
EP3840013B1 (en) 2023-11-08
CN108140530A (zh) 2018-06-08
US20170062187A1 (en) 2017-03-02
JP6935537B2 (ja) 2021-09-15
TWI673756B (zh) 2019-10-01
WO2017040415A1 (en) 2017-03-09
US9947514B2 (en) 2018-04-17
JP6785862B2 (ja) 2020-11-18
EP3840013A1 (en) 2021-06-23
KR102381837B1 (ko) 2022-04-04
EP3345207A4 (en) 2019-04-10
EP3345207A1 (en) 2018-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108140530B (zh) 等离子rf偏置消除系统
CN113826184B (zh) 等离子体源/偏置功率输送的高速同步
EP2642661B1 (en) System and methods of bimodal automatic power and frequency tuning of RF generators
EP3631836B1 (en) Piecewise rf power systems and methods for supplying pre-distorted rf bias voltage signals to an electrode in a processing chamber
CN107924804B (zh) 射频(rf)阻抗调谐操作的监控
CN111954916B (zh) 用于功率发生器的自适应控制
US20230049104A1 (en) Apparatus And Tuning Method For Mitigating RF Load Impedance Variations Due To Periodic Disturbances
US20230223235A1 (en) Pulse And Bias Synchronization Methods And Systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant