CN110892500A - 在存在千赫兹射频发生器下提高兆赫兹射频发生器的输送功率的效率的系统和方法 - Google Patents

在存在千赫兹射频发生器下提高兆赫兹射频发生器的输送功率的效率的系统和方法 Download PDF

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Abstract

描述了用于调谐射频(RF)发生器的系统和方法。所述方法中的一个包括通过高频RF发生器向IMN提供高频RF信号。所述方法包括访问在高频RF发生器的输出端处测得的变量的多个测量值以产生参数。在低频RF发生器的多个工作周期期间测量变量。测量值与由高频RF发生器供应的多个功率值相关联。所述方法包括对于周期中的一个，确定使得由高频RF发生器输送的功率效率提高的高频RF发生器的频率的值和与IMN的分流电路相关联的因子的值。

Description

在存在千赫兹射频发生器下提高兆赫兹射频发生器的输送功 率的效率的系统和方法
技术领域
本文的实施方案涉及在存在千赫兹射频发生器下提高兆赫兹射频发生器的输送功率的效率的系统和方法。
背景技术
等离子体工具用于处理晶片。例如，电介质蚀刻工具用于在晶片上沉积材料或蚀刻晶片。等离子体工具包括多个射频(RF)发生器。RF发生器连接到匹配器，匹配器进一步连接到等离子体室。
RF发生器产生RF信号，该RF信号经由匹配器被提供给等离子体室以用于处理晶片。然而，在晶片的处理期间，大量的功率朝向RF发生器中的一个反射。
正是在这种背景下，出现了本公开中描述的实施方案。
发明内容
本公开的实施方案提供用于在存在千赫兹(kHz)RF发生器的情况下提高兆赫兹(MHz)射频(RF)发生器的输送功率的效率的系统和方法。应当理解，可以以多种方式来实现本实施方案，例如，以工艺、装置、系统、设备或计算机可读介质上的方法实现。下面描述几个实施方案。
在一实施方案中，由MHz RF发生器供应的功率在kHz RF发生器的周期期间改变，以提高由MHz RF发生器输送的功率的效率。此功率控制是有源的，其中在z MHz RF发生器内使用高速功率控制器来快速增加或减少MHz RF发生器供应的功率。功率控制器根据功率反射系数是低还是高来增加或减少所供应的功率。在一实施方案中，功率控制是无源的。MHz RF发生器的自然出现的特性中的一个是其供应的功率是等离子体室内等离子体阻抗的函数。
在一实施方案中，除了对MHz RF发生器的功率的无源或有源控制之外，还控制zMHz RF发生器的功率控制器的频率，控制阻抗匹配网络的电容器，和/或修改耦合到MHz RF发生器的RF电缆，以便当MHz RF发生器的输出端处的功率反射系数低时，MHz RF发生器的供给功率高，并且当功率反射系数高时，MHz RF发生器的供给功率低。
多个介电等离子体蚀刻系统使用z MHz(例如60MHz或27MHz)和x kHz(例如400kHz)作为射频。低频(例如x kHz)的存在会导致在高频(例如z MHz)中进行调制。调制在由z MHz RF发生器以互调频率(例如z MHz±n*x kHz)供应功率时是明显的，其中n为正实数。某些RF系统测量以诸如z MHz之类的基本频率朝向z MHz RF发生器的功率，但是多达50％的z MHz RF功率以互调频率反射回z MHz RF发生器，并作为热浪费。浪费这样大量的功率会浪费金钱，既是浪费z MHz RF发生器供应的功率，又是浪费传输定量的功率所需要的更大的RF发生器。
一些方法包括减少z MHz反射功率的量并提高z MHz输送功率的效率，该效率是等离子体室接收的功率与等离子体室接收的功率与朝向z MHz RF发生器反射的功率之和的比值。例如，从z MHz RF发生器输出的一部分功率被等离子体室接收并被等离子体室用于处理，从z MHz RF发生器输出的另一部分功率从等离子体室反射回z MHz RF发生器。z MHz输送功率的效率是等离子体室接收到的功率与等离子体室接收到的功率和朝向z MHz RF发生器反射的功率之和的比值。功率从等离子体室经由RF传输线、阻抗匹配网络和RF电缆朝向z MHz射频发生器反射。阻抗匹配网络经由RF传输线耦合到等离子体室，并且经由RF电缆耦合到z MHz RF发生器。由等离子体室接收的功率是经由RF传输线在等离子体室的电极(例如下电极)处接收的功率。方法中的一种包括在x kHz的周期期间调制z MHz RF频率，其有时在本文中称为频率调制(FM)，方法中的另一种包括在x kHz的周期期间调制z MHz RF供应的功率，其有时在本文中称为幅值调制(AM)。在一实施方案中，描述了一种利用由zMHz RF发生器供应的z MHz功率的自然发生的无源调制来实施AM过程的方法。
在具有z MHz和x kHz RF发生器的蚀刻工具上，由x kHz调制z MHz电压反射系数Γ。z MHz电压反射系数Γ是具有幅值和相位的复数。例如，在x kHz的周期期间，z MHz电压反射系数的平均值为≈0，但在x kHz的周期期间，z MHz功率反射系数的平均值|Γ|2为≈0.50或50％。因此，浪费了z MHz RF发生器供应的功率的50％。可以使用更大的z MHz RF发生器来增加所供应的功率，但成本高昂。
如上所述，一种改善z MHz RF输送功率效率的方法是在x kHz周期期间调制来自zMHz发生器的z MHz供应功率。例如，当功率反射系数|Γ|2较低时，在x kHz周期的一部分中z MHz供应功率增加，而在功率反射系数较高时，在x kHz周期的一部分中z MHz输出功率减少。这将给出总体上较低的功率加权反射系数。通过在亚微秒时间范围内有源控制z MHz供应功率，可以实现z MHz供应功率的增加和减少。应该注意的是，x kHz的一个时段为2.5微秒或在2微秒和3微秒之间的范围。此外，在一实施方案中，通过自然发生z MHz输出功率的无源变化而不需要使用有源控制来实现z MHz供应功率的增加和减少。
在一实施方案中，描述了一种改变和与x kHz RF发生器和z MHz RF发生器耦合的阻抗匹配网络相关联的调谐旋钮的方法。调谐旋钮的示例包括一个可变电容器和一个可变RF频率、或两个可变电容器。调谐旋钮可以改变z MHz电压反射系数的迹线(例如曲线)的中心，使其更紧密地与史密斯圆图(Smith chart)的中心重合。在史密斯圆图的中心，z MHz功率反射系数|Γ|2＝0。
在一实施方案中，描述了一种改变z MHz RF发生器和阻抗匹配网络之间的RF电缆的长度的方法。长度的这种改变有助于z MHz电压反射系数迹线的极限值区域(例如边缘区域)的旋转，以与z MHz RF发生器供应的功率量较低的区域对齐。另外，长度的变化使z MHz电压反射系数迹线的具有由z MHz RF发生器供应的高功率量的中心区域靠近史密斯圆图的其中|Γ|^2较小的中心区域。
在一实施方案中，描述了一种用于通过减小|Γ|2的功率加权平均值来提高z MHz输送功率效率的方法。较高的z MHz输送功率效率降低了z MHz RF发生器供应的电源的运行成本，并且还降低了z MHz RF发生器的资本成本，因为使用较小的z MHz RF发生器可以获得相同量的z MHz输送功率。
在一实施方案中，描述了用于无源控制RF发生器的第一方法。第一方法包括通过低频RF发生器向与等离子体室耦合的阻抗匹配网络供应低频RF信号。第一方法还包括由高频RF发生器将高频RF信号供应给阻抗匹配网络。阻抗匹配网络包括串联电路和分流电路。第一方法包括访问在高频RF发生器的输出端处测得的变量的多个测量值以产生参数。在低频RF发生器的多个工作周期期间测量变量。测量值与由高频RF发生器供应的多个功率值相关联。第一方法包括对于周期中的一个，确定使得由高频RF发生器输送的功率效率提高的高频RF发生器的频率的值和与分流电路相关联的因子的值。
在一实施方案中，在没有对衬底进行处理的训练例程中执行第一方法中的操作，即供应低频RF信号，供应高频RF信号，访问多个测量值以及确定高频RF发生器的频率的值和该因子的值。
在一实施方案中，第一方法中的确定高频RF发生器的频率的值和该因子的值的操作为基于从所述变量的测量值的子集和由所述高频RF发生器供应的所述功率的值的子集计算出的平均值来执行。
在一实施方案中，本文描述的第一方法包括针对所述多个周期中的所述一个来计算所述变量的所述测量值中的第一个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述值中的第一个的平方的乘积与所述变量的所述测量值中的第二个的幅值的平方和由所述高频RF发生器供应的所述功率的所述值中的第二个的平方的乘积的平均值。
在一实施方案中，本文描述的第一方法包括针对所述周期中的另一个来计算所述变量的所述测量值中的第三个的幅值的平方和由所述高频RF发生器供应的所述功率的所述值中的第三个的平方的乘积与所述变量的所述测量值中的第四个的幅值的平方和由所述高频RF发生器供应的所述功率的所述值中的第四个的平方的乘积的另一平均值。
在一实施方案中，本文描述的第一方法包括确定针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的另一平均值。
在一实施方案中，第一方法中的确定所述频率的值和所述因子的值的操作基于针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的另一平均值来执行。
在一实施方案中，第一方法中的确定所述频率的值和所述因子的值的操作包括确定串联电路相关联的使效率提高实现的因子的值。
在第一方法的一实施方案中，所述高频RF发生器经由RF电缆连接到所述阻抗匹配网络。在该实施方案中，第一方法包括在训练例程期间，访问在所述高频RF发生器的所述输出端处测得的所述变量的另一多个测量值。在所述低频RF发生器的另一多个工作周期期间测量所述变量的所述另一多个的测量值。所述变量的所述另一多个的测量值在改变所述RF电缆之后测量。另外，所述另一多个的测量值与由所述高频RF发生器供应的所述功率的另一多个值相关联。此外，在这些实施方案中，第一方法包括在训练例程期间，对于所述另一多个的周期中的一个，确定使所述高频RF发生器输送的功率的效率提高的所述高频RF发生器的所述频率的另一值和与所述分流电路相关的所述因子的另一值。
在一实施方案中，本文所述的第一方法包括在等离子体室内的衬底的处理期间应用所述高频RF发生器的所述频率的值和与所述分流电路相关联的所述因子的值。
在第一方法的一实施方案中，所述变量是电压反射系数，所述参数是功率反射系数，并且所述因子是电容。
在一实施方案中，描述了用于有源控制RF发生器的第二方法。第二方法包括通过低频RF发生器向与等离子体室耦合的阻抗匹配网络供应低频RF信号。第二方法还包括由高频RF发生器将高频RF信号供应给阻抗匹配网络。阻抗匹配网络包括串联电路和分流电路。第二方法还包括访问在高频RF发生器的输出端处测得的变量的多个测量值以产生参数。在低频RF发生器的多个工作周期期间测量变量。测量值与由高频RF发生器供应的多个功率值相关联。第二方法包括对于周期中的一个，确定使得由高频RF发生器输送的功率效率提高的高频RF发生器的频率的值、由高频RF发生器供应的功率的量和与分流电路相关联的因子的值。
在对衬底进行处理的训练例程中执行第二方法中的操作，即供应低频RF信号，供应高频RF信号，访问多个测量值以及确定高频RF发生器的频率的值、由高频RF发生器供应的功率的量和该因子的值。
在一实施方案中，第二方法中的确定高频RF发生器的频率的值、由高频RF发生器供应的功率的量和该因子的值的操作为基于从所述变量的测量值的子集和由所述高频RF发生器供应的所述功率的值的子集计算出的平均值。
在一实施方案中，本文描述的第二方法包括针对所述多个周期中的所述一个来计算所述变量的所述测量值中的第一个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述值中的第一个的平方的乘积与所述变量的所述测量值中的第二个的幅值的平方和由所述高频RF发生器供应的所述功率的所述值中的第二个的平方的乘积的平均值。
在一实施方案中，本文描述的第二方法包括针对所述周期中的另一个来计算所述变量的所述测量值中的第三个的幅值的平方和由所述高频RF发生器供应的所述功率的所述值中的第三个的平方的乘积与所述变量的所述测量值中的第四个的幅值的平方和由所述高频RF发生器供应的所述功率的所述值中的第四个的平方的乘积的另一平均值。
在一实施方案中，本文描述的第二方法包括确定针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的另一平均值。
在一实施方案中，第二方法中的确定所述频率的值、由高频RF发生器供应的功率的量和所述因子的值的操作基于针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的另一平均值来执行。
在一实施方案中，第二方法中的确定所述因子的值的操作包括确定串联电路相关联的使效率提高实现的因子的值。
在第二方法的一实施方案中，所述高频RF发生器经由RF电缆连接到所述阻抗匹配网络。第二方法还包括在处理衬底中，访问在所述高频RF发生器的所述输出端处测得的所述另一多个的测量值。在所述低频RF发生器的另一多个工作周期期间测量所述另一多个的测量值。所述变量的所述另一多个的测量值在改变所述RF电缆之后测量。所述另一多个的测量值与由所述高频RF发生器供应的所述功率的另一多个值相关联。第二方法包括在衬底处理中，对于所述另一多个的周期中的一个，确定使所述高频RF发生器输送的功率的效率提高的所述高频RF发生器的所述频率的另一值、由高频RF发生器供应的功率的另一量和与所述分流电路相关的所述因子的另一值。
在一实施方案中，本文所述的第二方法包括在等离子体室内的衬底的处理期间应用所述高频RF发生器的所述频率的值、所述功率的量和与所述分流电路相关联的所述因子的值。
在第二方法的一实施方案中，所述变量是电压反射系数，所述参数是功率反射系数，并且所述因子是电容。
在一实施方案中，描述了一种系统。该系统包括阻抗匹配网络。阻抗匹配网络包括串联电路和分流电路。该系统进一步包括：等离子体室，该等离子体室耦合到该阻抗匹配网络；以及低频RF发生器，该低频RF发生器耦合到该阻抗匹配网络并且被配置为向该阻抗匹配网络供应低频RF信号。该系统还包括高频RF发生器，其耦合到阻抗匹配网络并且被配置为将高频RF信号供应给阻抗匹配网络。该系统包括耦合到高频RF发生器的主计算机系统。主计算机系统包括处理器，该处理器被配置为访问在高频RF发生器的输出端处测量的变量的多个测量值以产生参数。在低频RF发生器的多个工作周期期间测量变量。测量值与高频RF发生器供应的多个功率值相关联。处理器还被配置为对于所述周期中的一个，确定使高频RF发生器输送的功率的效率提高的高频RF发生器的频率值和与分流电路相关联的因子的值。
在系统的一实施方案中，变量是电压反射系数，参数是功率反射系数，并且因子是电容。
在系统的实施方案中，处理器被配置为确定频率的值，并且因子的值基于从变量的测量值的子集和由高频RF发生器供应的功率的值的子集计算出的平均值。
本文描述的系统和方法的多个优点包括调谐z MHz RF发生器以提高z MHz RF发生器输送的功率的效率。在一实施方案中，通过在训练例程期间确定z MHz RF发生器的工作频率、阻抗匹配网络的并联电容器的电容以及阻抗匹配网络的串联电容器的电容来提高效率。对于x kHz RF发生器的操作的多个周期中的一个，确定z MHz RF发生器的工作频率、阻抗匹配网络的并联电容器的电容以及阻抗匹配网络的串联电容器的电容。当z MHz RF发生器的工作频率、阻抗匹配网络的并联电容器的电容以及阻抗匹配网络的串联电容器的电容确定时，在x kHz RF发生器的工作周期期间没有控制由z MHz RF发生器供应的功率。例如，从x kHz RF发生器的第一工作周期的一个子周期改变至x kHz RF发生器的工作周期的第二子周期，没有控制由z MHz RF发生器供应的功率。x kHz RF发生器的每个工作周期都分为多个子周期。第二子周期与第一子周期连续。在x kHz RF发生器的工作周期期间，对zMHz RF发生器所供应的功率的这种控制的缺乏有时在本文中称为无源控制。此外，在晶片处理期间，在x kHz RF发生器的工作周期期间，也没有控制z MHz RF发生器供应的功率。在晶片处理期间，应用了在训练例程期间确定的z MHz RF发生器的工作频率、阻抗匹配网络的并联电容器的电容以及阻抗匹配网络的串联电容器的电容。
应当注意，由z MHz RF发生器供应的功率在无源控制期间受到控制，例如被控制为在x kHz RF发生器的多个工作周期期间变化，但不被控制成在x kHz RF发生器的工作周期内或在x kHz RF发生器的工作周期期间变化。z MHz RF发生器供应的功率是受控的，但不是在x kHz RF发生器的时段(例如周期)的快速时间范围内控制的。此外，在无源控制期间，在x kHz RF发生器的每个周期期间，x kHz RF发生器供应的RF信号的电压会发生变化。电压的变化会改变等离子体室内的等离子体z MHz负载阻抗。等离子体的z MHz负载阻抗的改变会改变z MHz RF发生器供应的功率量。
在一实施方案中，通过确定将由z MHz RF发生器供应的功率的量、z MHz RF发生器的工作频率、阻抗匹配网络的并联电容器的电容以及阻抗匹配网络的串联电容器的电容来提高输送功率的效率。在晶片处理期间，针对x kHz RF发生器的多个工作周期中的一个，确定z MHz RF发生器的工作频率、将由z MHz RF发生器供应的功率的量、阻抗匹配网络的并联电容器的电容以及阻抗匹配网络的串联电容器的电容。当确定z MHz RF发生器的工作频率、将由z MHz RF发生器供应的功率的量、阻抗匹配网络的并联电容器的电容以及阻抗匹配网络的串联电容器的电容时，控制z MHz RF发生器的在x kHz RF发生器的工作周期期间的功率。在x kHz RF发生器的工作周期期间，对由z MHz RF发生器供应的功率的这种控制在本文中有时称为有源控制。
通过使用有源控制或无源控制来实现输送功率的效率的提高。所输送的功率的效率的提高改善了等离子体室内的晶片的处理效率。
通过以下结合附图的详细描述，其他方面将变得显而易见。
附图说明
通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解实施方案。
图1是用于图解训练例程的系统的实施方案的图，该训练例程用于在x千赫兹(kHz)RF发生器的工作周期期间对z兆赫兹(MHz)射频(RF)发生器进行无源控制。
图2是用于图解存在由z MHz RF发生器供应的功率的无源变化的曲线图的实施方案的图。
图3是表的实施方案，其图解了在训练例程期间图1的系统的操作。
图4A是史密斯圆图的实施方案，其图解了当不应用本文描述的方法时功率反射系数是高的。
图4B是史密斯圆图的实施方案，其图解了功率反射系数是低的以提高z MHz RF发生器所输送的功率的效率。
图4C是功率轮廓的实施方案，其图解了由z MHz RF发生器在z MHz RF发生器的输出端处供应的功率在功率轮廓的左下角处较低，而在功率轮廓的右上角处较高。
图5是系统的实施方案的图，其图解了将z MHz RF发生器的输出端耦合到阻抗匹配网络的输入端的RF电缆改变之后的另一训练例程。
图6是表的实施方案，其图解了在训练例程期间图5的系统的操作。
图7A是图4B的史密斯圆图。
图7B是史密斯圆图的实施方案，其图解了功率反射系数是低的以提高z MHz RF发生器所输送的功率的效率。
图7C是功率轮廓的实施方案，其图解了与图1的系统的另一RF电缆相比，对于变化后的RF电缆，由z MHz RF发生器在z MHz RF发生器的输出端供应的功率较高。
图8A是用于图解处理例程的系统的实施方案的图，其中当使用改变的射频电缆时，使用z MHz RF发生器的频率、阻抗匹配网络的串联电路的电容以及阻抗匹配网络的分流电路的另一电容。
图8B是用于图解图8A的系统的处理例程的表的实施方案。
图9A是用于图解处理例程的系统的实施方案的图，其中当使用图1系统的RF电缆时，使用z MHz RF发生器的频率，阻抗匹配网络的串联电路的电容以及阻抗匹配网络的分流电路的另一电容。
图9B是用于图解图9A的系统的处理例程的表的实施方案。
图10是用于图解在x kHz RF发生器的多个工作周期期间对z MHz RF发生器的有源控制的系统的实施方案的图。
图11是用于图解图10的系统的操作的表的实施方案。
图12是系统的实施方案的图，其中将改变的RF电缆用于有源控制。
图13是用于图解图12的系统的操作的表的实施方案。
图14是用于图解图12的系统的处理例程的表的实施方案，其中，一旦要由z MHzRF发生器输出的功率值、z MHz RF发生器的工作频率、阻抗匹配网络的分流电路的电容以及阻抗匹配网络的串联电路的另一电容针对有源控制被识别，就使用改变后的RF电缆。
图15是表的实施方案，其用于图解图10的一旦由z MHz RF发生器输出的功率值、zMHz RF发生器的工作频率、阻抗匹配网络的分流电路的电容以及阻抗匹配网络的串联电路的另一电容被识别时的系统的处理例程。
图16示出了多个时钟信号，以示出周期和该周期的子周期。
具体实施方式
以下实施方案描述了在千赫兹射频发生器存在的情况下用于提高兆赫兹射频发生器的输送功率的效率的系统和方法。显然，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践本发明的实施方案。在其他情况下，没有详细描述公知的处理操作，以免不必要地模糊本发明的实施方案。
图1是系统100的实施方案的图，其图解了用于z兆赫(MHz)射频(RF)发生器的无源控制的训练例程。系统100包括x千赫兹(kHz)RF发生器、zMHz RF发生器、主计算机系统、阻抗匹配网络(IMN)102、等离子体室、多个马达M1和M2以及多个驱动器D1和D2。驱动器的示例包括一个或多个晶体管。马达包括定子和转子。
x kHz RF发生器的示例包括400kHz RF发生器。x kHz RF发生器的另一个示例包括工作频率范围在300kHz和500kHz之间的发生器。z MHz RF发生器的示例包括具有60MHz的工作频率的发生器。z MHz RF发生器的另一示例包括具有27MHz的工作频率的RF发生器。
IMN 102包括串联电路106a、分流电路106b、另一串联电路108a和另一分流电路108b。串联电路的示例包括一个或多个电阻器、一个或多个电感器、一个或多个电容器或其组合。举例而言，串联电路包括电感器和电容器的串联组合。举另一示例而言，串联电路包括电感器、电容器和电阻器的串联组合。类似地，分流电路的示例包括电阻器、电感器、电容器或其组合。举例而言，分流电路包括电感器和电容器的串联组合。举另一示例而言，分流电路包括电感器、电容器和电阻器的串联组合。分流电路的一端耦合到接地连接。
串联电路108a的一个或多个电容器中的电容器C1具有串联电路108a的一个或多个电容器的组合电容。例如，当两个电容器彼此并联耦合时，组合电容是两个电容器的电容之和。举另一示例而言，当两个电容器彼此串联耦合时，组合电容是电容的乘积除以电容之和。类似地，分流电路108b的电容器C2具有分流电路108b的一个或多个电容器的组合电容。
串联电路106a的一端耦合至分流电路106b的一端。串联电路106a和电路106b的这两端都耦合到IMN 102的输入端i1。类似地，串联电路108a的一端耦合到分流电路108b的一端。串联电路108a和分流电路108b的这两端都耦合到IMN 102的输入端i2。此外，串联电路106a的另一端耦合到IMN 102的输出端o1。串联电路108a的一端耦合到输出端o1。输入端i1经由RF电缆RFC1耦合到x kHz RF发生器的输出端。类似地，输入端i2经由RF电缆RFC2耦合到z MHz RF发生器的输出端。
等离子体室包括下电极和上电极。上电极耦合到地电位。下电极和上电极均由金属制成，例如，由阳极氧化铝、铝合金等制成。上电极面对下电极，并且在上电极和下电极之间形成间隙以在该间隙内形成等离子体。在一些实施方案中，等离子体室包括另外的部分，例如围绕上电极的上电极延伸部，上电极和上电极延伸部之间的介电环，位于上电极的边缘旁边的约束环，围绕上电极的下电极延伸部，以及在下电极和下电极延伸部之间的介电环等。
输出端o1经由RF传输线RFT耦合到下电极。RF传输线RFT包括RF杆和围绕RF杆的绝缘套。
主计算机系统包括处理器和存储器设备。存储器设备耦合到处理器。处理器的示例包括中央处理单元(CPU)、控制器、专用集成电路(ASIC)或可编程逻辑设备(PLD)，这些术语在本文中可互换使用。存储设备的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘、易失性存储器、非易失性存储器、存储磁盘的冗余阵列、闪存等。
系统100还包括耦合到z MHz RF发生器的输出端的传感器，例如定向耦合器和示波器或网络分析仪。传感器测量变量，例如电压反射系数Γ或供应功率。在没有对衬底进行处理的训练例程期间测量系统100中的变量。例如，当通过传感器测量变量时，等离子体室缺少用于处理的衬底。举另一示例而言，在等离子体室中使用伪晶片(dummy wafer)。电压反射系数Γ是复数，例如具有幅值和相位。此外，电压反射系数Γ随时间变化。电压反射系数Γ的幅值是在z MHz RF发生器的输出端朝z MHz RF发生器反射的电压与由z MHz RF发生器在输出端处供应的电压之比。电压从等离子体室经由RF传输线RFT、IMN 102和RF电缆RFC2朝z MHz RF发生器反射。作为参数示例的功率反射系数|Γ|2是电压反射系数的幅值的平方。
处理器接收变量的测量值，并计算每个测量值的幅值的平方，以生成参数的对应值。处理器耦合到驱动器D1，驱动器D1进一步耦合到马达M1。马达M1经由连接机构耦合到电容器C1。连接机构的示例包括一个或多个杆、或一个或多个杆和一个或多个齿轮的组合。类似地，处理器耦合到驱动器D2，驱动器D2进一步耦合到马达M2。马达M2经由另一连接机构耦合到电容器C2。
x kHz RF发生器包括频率控制器(FC)和电源110。电源110耦合到x kHz RF发生器的FC和x kHz RF发生器的输出端。FC的示例包括控制器。此外，z MHz RF发生器包括FC和电源112。电源112耦合到z MHz RF发生器的FC和z MHz RF发生器的输出端。
在一实施方案中，代替耦合到下电极，RF传输线RFT耦合到上电极，而下电极耦合到地连接件。在一实施方案中，上电极经由另一RF传输线和另一阻抗匹配网络耦合到另一RF发生器，并且下电极耦合到IMN102。
图2是曲线图200的实施方案的图，其中具有由z MHz RF发生器供应的功率的无源的(例如在x kHz RF发生器的工作周期期间没有被处理器控制)、或正常的或操作的变化。由z MHz RF发生器供应的功率在本文中有时被称为供应功率。图200绘制了z MHz RF发生器供应的功率与时间的关系。如图200所示，所供应的功率在2000瓦和5500瓦之间变化。在xkHz RF发生器的工作周期期间，处理器没有控制z MHz RF发生器来改变在z MHz RF发生器的输出端供应的功率。在x kHz RF发生器的工作周期期间，z MHz RF发生器输出端供应的功率在不受控制的情况下发生变化。
图3是表300的实施方案，其图解了在训练例程期间图1的系统100的工作。如表300中所示，x kHz RF发生器具有频率为f11的周期。x kHz RF发生器的每个工作周期均具有频率f11。例如，x kHz RF发生器的工作周期的第一个五分之一具有频率f11，x kHz RF发生器的工作周期的第二个五分之一具有频率f11，x kHz RF发生器的工作周期的第三个五分之一具有频率f11，x kHz RF发生器的工作周期的第四个五分之一具有频率f11，并且，x kHzRF发生器的工作周期的第五个五分之一具有频率f11。第二个五分之一子周期与第一个五分之一子周期是连续的。第三个五分之一子周期与第二个五分之一子周期是连续的。第四个五分之一子周期与第三个五分之一子周期是连续的。第五个五分之一子周期与第四个五分之一子周期是连续的。主计算机系统的处理器将x kHz RF发生器的工作频率f11提供给xkHz RF发生器的FC。FC将频率f11提供给电源110，并且电源110在x kHz RF发生器的工作周期期间生成具有频率f11的RF信号。周期是时钟信号的周期。时钟信号具有多个周期。每个周期都有一个相同的时间段。同样，每个子周期都有一个相同的时间段。
当在训练例程期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112供应范围从Ps1到Ps5的功率值。在x kHz RF发生器的工作周期期间，没有控制z MHz RF发生器来提供功率值Ps1至Ps5。例如，在x kHz RF发生器的工作周期期间，没有到主计算机系统的处理器的反馈回路来控制功率值Ps1至Ps5。为了进一步说明，在x kHz RF发生器的工作周期期间，处理器不会基于从耦合到z MHz RF发生器的输出端的传感器接收到的变量的测量值来改变功率值Ps1至Ps5。作为另一示例，z MHz RF发生器在z MHz RF发生器的输出端供应的功率在x kHz RF发生器的开环工作期间(例如，在数量级为微秒的工作周期期间)自行变化。举例而言，x kHz RF发生器的周期的发生时间段在2至5微秒之间，例如2.5微秒。
在x kHz RF发生器的周期期间，z MHz RF发生器以f21的频率工作。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f21提供给z MHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f21提供给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的工作周期期间产生具有频率f21的RF信号。
在x kHz RF发生器的工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f21的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f21并且具有功率量Ps1到Ps5的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC2被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载(例如RF传输线RFT和等离子体室)的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源(例如RF电缆RF1和RFC21以及x kHz和z MHz RF发生器)的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
此外，在x kHz RF发生器的工作周期期间，串联电路108a的电容器C1被控制为具有电容值C11。例如，主计算机系统的处理器将命令信号发送到驱动器D1以实现电容器C1的极板之间的面积的值。驱动器D1基于命令信号生成驱动信号，并将该驱动信号发送至马达M1。马达M1的转子基于驱动信号而旋转，以使耦合至马达M1的连接机构运动，以进一步实现电容器C1的极板之间的面积。当实现电容器C1的极板之间的面积时，电容器C1具有电容C11。如本文所使用的，电容是因子的示例。
类似地，在x kHz RF发生器的工作周期期间，将分流电路108b的电容器C2控制为具有电容值C21。例如，主计算机系统的处理器将命令信号发送到驱动器D2以实现电容器C2的极板之间的面积的值。驱动器D2基于命令信号生成驱动信号，并将该驱动信号发送至马达M2。马达M2的转子基于驱动信号而旋转，以使耦合至马达M2的连接机构运动，以进一步实现电容器C2的极板之间的面积。当实现电容器C2的极板之间的面积时，电容器C2具有电容C21。
当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，z MHzRF发生器供应的功率为Ps1，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ1。类似地，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps2，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21时，传感器在z MHzRF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ2。此外，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，z MHz RF发生器供应的功率为Ps3，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ3。同样，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps4，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ4。当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps5，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ5。
传感器还在z MHz RF发生器的输出端处测量功率值Ps1至Ps5。传感器经由传输电缆(例如，串行数据传输电缆、并行数据传输电缆和通用串行总线(USB)电缆)将值Γ1到Γ5和值Ps1到Ps5提供给处理器。处理器将值f11、值Ps1至Ps5、值f21、值C11、值C21以及值Γ1至Γ5存储在存储在存储器设备中的表300中。在一实施方案中，处理器将值f11、值Ps1至Ps5、值f21、值C11、值C21以及值Γ1至Γ5存储在图9B的表910中，并将表910存储在存储器设备中。
处理器针对x kHz RF发生器的周期计算功率加权平均功率反射系数(PWAPRC)。例如，处理器将x kHz RF发生器的周期的PWARPC1计算为[{(Ps1)X(|Γ1|)2}+{(Ps2)X(|Γ2|)2}+{(Ps3)X(|Γ3|)2}+{(Ps4)X(|Γ4|)2}+{(Ps5)X(|Γ5|)2}]/5。计算功率加权平均功率反射系数的值PWARPC1所针对的工作周期在本文中称为第一工作周期。
类似地，处理器针对x kHz RF发生器的第二工作周期计算另一功率加权平均功率反射系数PWARPCa。例如，处理器将PWARPCa计算为[{(Ps1a)X(|Γ1a|)2}+{(Ps2a)X(|Γ2a|)2}+{(Ps3a)X(|Γ3a|)2}+{(Ps4a)X(|Γ4a|)2}+{(Ps5a)X(|Γ5a|)2}]/5。应当注意，xkHz RF发生器的第二工作周期发生在x kHz RF发生器的第一工作周期发生之后。例如，第二工作周期在x kHz RF发生器的一个或多个工作周期之后发生，并且该一个或多个周期跟随在x kHz RF发生器的第一工作周期之后。此外，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，zMHz RF发生器的工作频率为f21a，z MHz RF发生器供应的功率为Ps1a，电容器C1的电容的值为C11a，并且电容器C2的电容的值为C21a时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ1a。类似地，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21a，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps2a，电容器C1的电容的值为C11a，并且电容器C2的电容的值为C21a时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ2a。此外，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21a，zMHz RF发生器供应的功率为Ps3a，电容器C1的电容的值为C11a，并且电容器C2的电容的值为C21a时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ3a。同样，当xkHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21a，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps4a，电容器C1的电容的值为C11a，并且电容器C2的电容的值为C21a时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ4a。当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21a，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps5a，电容器C1的电容的值为C11a，并且电容器C2的电容的值为C21a时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ5a。
在x kHz RF发生器的第二工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f21a的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHzRF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f21a并且具有功率量Ps1a到Ps5a的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC2被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
在x kHz RF发生器的多个工作周期中，处理器确定使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的z MHz RF发生器的工作频率的值、电容器C1的电容和电容器C2的电容。例如，处理器确定值PWARPC1和PWARPCa中的哪一个较低。处理器将值PWARPC1与值PWARPCa进行比较，以确定值PWARPC1小于值PWARPCa。在计算值PWARPC1所针对的第一周期期间提高由z MHz RF发生器输送的功率的效率。处理器从表300中识别出使得输送功率的效率提高的在第一个周期期间z MHz RF发生器的工作频率的值f21，电容器C1的电容C11和电容器C2的电容C21。应当注意，当使用RF电缆RFC2将z MHz RF发生器的输出端连接到IMN 102的输入端i2时，输送功率的效率提高。
在一实施方案中，代替控制电容器C1和C2两者来确定使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容器C1和C2的电容，控制电容器C1或电容器C2以确定使得z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容器的电容。例如，在不将电容器C1控制为具有值C11a的情况下获得值PWARPCa。电容器C1的电容被保持为具有值C11，并且基于电容C11而不是电容C11a来获得值PWARPCa。从x kHz RF发生器的第一工作周期到第二工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C21a的情况下获得了值PWARPCa。电容器C2的电容被保持为具有值C21，并且基于电容C21而不是电容C21a来获得值PWARPCa。从x kHz RF发生器的工作的第一周期到第二周期，电容器C2的电容没有变化。举又一示例而言，在不将电容器C1控制为具有值C11的情况下获得值PWARPC1。在导向x kHzRF发生器的第一工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C21的情况下获得值PWARPC1。在导向x kHz RF发生器的第一工作周期，电容器C2的电容没有变化。
在一实施方案中，将x kHz RF发生器的工作周期划分为除五个以外的多个子周期。例如，x kHz RF发生器的工作周期分为四个周期或六个周期。在x kHz RF发生器的工作周期期间，对于其他数量的子周期，可获得电容器C1和C2的电容值。此外，z MHz RF发生器在其他子周期数期间具有工作频率，并且传感器在其他子周期数期间测量变量的值，例如四个或六个值。
图4A是史密斯圆图400的实施方案，其图解了当本文所述的用于提高z MHz RF发生器的输送功率的效率的方法没有应用时，在x kHz RF发生器的工作周期期间功率反射系数较高。史密斯圆图400具有z MHz RF发生器的输出端处的电压反射系数的虚部与电压反射系数的实部的关系曲线图402。曲线图402覆盖了x kHz RF发生器的工作周期。例如，曲线图402的点覆盖了x kHz RF发生器的一个工作周期。史密斯圆图400针对x kHz RF发生器的周期绘制。在史密斯圆图400的区域R1中，曲线图402的任何点都不具有在从零开始的预定极限值之内，例如在从零开始的25-30％之内的功率反射系数。在史密斯圆图的中心处的功率反射系数为零，并且在史密斯圆图的周界处的功率反射系数为1。此外，曲线图402的某些点位于史密斯圆图400的区域R2和R3中。在x kHz RF发生器的一个周期期间，z MHz RF发生器的输出端处的功率反射系数较高，例如在区域R2和R3内，并且不是低的。例如，曲线图402的多个点均不具有在从零开始的预定极限值内的功率反射系数。
曲线图402是使用定向耦合器生成的，该定向耦合器耦合到z MHz发生器的输出端。举例而言，在400kHz周期期间，60MHz复数电压反射系数的平均值为约0，例如为零，但在400kHz周期期间，60MHz功率反射系数|Γ|^2的平均值为约0.50，例如50％。因此，当不应用本文描述的方法时，浪费了由z MHz RF发生器供应的功率的约50％。
图4B是史密斯圆图404的实施方案，其图解了功率反射系数低以提高z MHz RF发生器所输送的功率的效率。史密斯圆图400具有z MHz RF发生器的输出端处的电压反射系数的虚部与电压反射系数的实部的关系曲线图406。曲线图406覆盖了x kHz RF发生器的工作周期。史密斯圆图404针对x kHz RF发生器的周期绘制。曲线图402向右移动以生成曲线图408。在曲线图408中，与曲线图402中的区域R1相比，区域R1向右移动。例如，区域R1内的点在从零开始的预定极限值内。举例而言，对于区域R1内的点，z MHz RF发生器的输出端处的功率反射系数在从零开始的预定极限值内。
在一实施方案中，对于曲线图408的在区域R2和R3内的点，z MHz RF发生器的输出端处的功率反射系数增大，以提高由z MHz RF发生器所输送的功率的效率。与针对曲线402区域R2和R3的功率反射系数相比，z MHz RF发生器的输出端处的功率反射系数增大。
图4C是功率轮廓线420的实施方案，其图解了在功率轮廓线420的左下角处，在zMHz RF发生器的输出端处由z MHz RF发生器供应的功率较低，而在功率轮廓420的右上角该功率较高。在功率轮廓420内绘制曲线图408。除了对于曲线图408的某些点，例如区域R1至R3内的点，功率反射系数有所降低，以提高z MHz RF发生器所输送的功率的效率外，由zMHz RF发生器在输出端处供应的功率也增加。这样，存在从左到右的移位以在功率轮廓420中生成曲线图408，并且由z MHz RF发生器供应的功率增加。随着z MHz RF发生器输出端处的功率反射系数的减小以及z MHz RF发生器输出端处所供应的功率的增加，x MHz RF发生器输送的功率的效率也随之增加。x MHz RF发生器供应的功率效率的提高使晶片处理的效率提高。
图5是系统500的实施方案的图，其图解了在训练例程期间将z MHz RF发生器的输出端耦合到IMN 102的输入端i2的RF电缆RFC2的变化的影响。除了RF电缆RFC2被另一RF电缆RFC21代替外，系统500与图1的系统100相同。例如，RF电缆RFC2的长度增加或减少。举另一示例而言，RF电缆RFC2的横截面积增大或减小。举又一示例而言，RF电缆RFC2的长度增加或减小，并且RF电缆RFC2的横截面积增大或减小。射频电缆RFC21耦合在z MHz射频发生器的输出端和输入端i2之间。传感器在z MHz RF发生器的输出端处测量变量。在训练程序期间在系统500中测量变量，在该训练程序中不对衬底进行处理。例如，当通过传感器测量变量时，等离子体室缺少用于处理的衬底。
图6是表600的实施方案，其图解了在训练例程期间图5的系统500的工作。如表600所示，x kHz RF发生器以频率为f11的第一周期工作。当x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112供应范围从Ps6到Ps10的功率值。在x kHz RF发生器的工作周期期间，没有控制z MHz RF发生器来提供功率值Ps6至Ps10。例如，在x kHz RF发生器的工作周期期间，没有到主计算机系统的处理器的反馈回路来控制功率值Ps6至Ps10。举例而言，在x kHz RF发生器的工作周期期间，处理器不会基于从耦合到z MHz RF发生器的输出端的传感器接收到的变量的测量值来改变功率值Ps6至Ps10。
在x kHz RF发生器的第一周期期间，z MHz RF发生器以f211的频率工作。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f211提供给z MHz RF发生器的FC。zMHz RF发生器的FC将频率f211提供给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的第一工作周期期间产生具有频率f211的RF信号。
在x kHz RF发生器的第一工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f211的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHzRF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f211并且具有功率量PS6到Ps10的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC21被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
此外，在x kHz RF发生器的第一工作周期期间，串联电路108a的电容器C1被控制为具有电容值C111。例如，主计算机系统的处理器将命令信号发送到驱动器D1以实现电容器C1的极板之间的面积的值。驱动器D1基于命令信号生成驱动信号，并将该驱动信号发送至马达M1。马达M1的转子基于驱动信号而旋转，以使耦合至马达M1的连接机构运动，以进一步实现电容器C1的极板之间的面积。当实现电容器C1的极板之间的面积时，电容器C1具有电容C111。
类似地，在x kHz RF发生器的第一工作周期期间，将分流电路108b的电容器C2控制为具有电容值C211。例如，主计算机系统的处理器将命令信号发送到驱动器D2以实现电容器C2的极板之间的面积的值。驱动器D2基于命令信号生成驱动信号，并将该驱动信号发送至马达M2。马达M2的转子基于驱动信号而旋转，以使耦合至马达M2的连接机构运动，以进一步实现电容器C2的极板之间的面积。当实现电容器C2的极板之间的面积时，电容器C2具有电容C211。
当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，z MHzRF发生器供应的功率为Ps6，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ6。类似地，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps7，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211时，传感器在z MHzRF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ7。此外，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，z MHz RF发生器供应的功率为Ps8，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ8。同样，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps9，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ9。当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，由z MHzRF发生器供应的功率为Ps10，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ10。
传感器还在z MHz RF发生器的输出端处测量功率值Ps6至Ps10。传感器经由传输电缆将值Γ6到Γ10和值Ps1到Ps5提供给处理器。处理器将值f11、值Ps6至Ps10、值f21、值C111、值C211以及值Γ6至Γ10存储在存储在存储器设备中的表600中。在一实施方案中，处理器将值f11、值Ps6至Ps10、值f21、值C111、值C211以及值Γ6至Γ10存储在图8B的表810中，并将表810存储在存储器设备中。
处理器针对x kHz RF发生器的第一周期计算功率加权平均功率反射系数值PWAPRC2。例如，处理器将x kHz RF发生器的周期的PWARPC2计算为[{(Ps6)X(|Γ6|)2}+{(Ps7)X(|Γ7|)2}+{(Ps8)X(|Γ8|)2}+{(Ps9)X(|Γ9|)2}+{(Ps10)X(|Γ10|)2}]/5。
类似地，处理器针对x kHz RF发生器的第二工作周期计算另一功率加权平均功率反射系数PWARPCA。例如，处理器将PWARPCA计算为[{(Ps6A)X(|Γ6A|)2}+{(Ps7A)X(|Γ7A|)2}+{(Ps8A)X(|Γ8A|)2}+{(Ps9A)X(|Γ9A|)2}+{(Ps10A)X(|Γ10A|)2}]/5。应当注意，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211A，z MHz RF发生器供应的功率为Ps6A，电容器C1的电容的值为C111A，并且电容器C2的电容的值为C211A时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ6A。类似地，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211A，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps7A，电容器C1的电容的值为C111A，并且电容器C2的电容的值为C211A时，传感器在zMHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ7A。此外，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211A，z MHz RF发生器供应的功率为Ps8A，电容器C1的电容的值为C111A，并且电容器C2的电容的值为C211A时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ8A。同样，当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHzRF发生器的工作频率为f211A，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps9A，电容器C1的电容的值为C111A，并且电容器C2的电容的值为C211A a时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ9A。当x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211A，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps10A，电容器C1的电容的值为C111A，并且电容器C2的电容的值为C211A时，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ10A。
在x kHz RF发生器的第二工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f211A并且具有功率量PS6A到Ps10A的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f211A并且具有功率量PS6A到Ps10A的RF信号从zMHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC21被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
对于RFC电缆RFC21，在x kHz RF发生器的多个工作周期中，处理器确定z MHz RF发生器的工作频率的值、电容器C1的电容和电容器C2的电容以使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。例如，处理器确定值PWARPC2和PWARPCA中的哪一个较低。处理器将值PWARPC2与值PWARPCA进行比较，以确定值PWARPC2小于值PWARPCA。在计算值PWARPC2所针对的第一周期期间提高由x MHz RF发生器输送的功率的效率。处理器从表600中识别出使得由x MHz RF发生器输送的功率的效率提高的在第一个周期期间z MHz RF发生器的工作频率的值f211、电容器C1的电容C111和电容器C2的电容C211。应当注意，当使用RF电缆RFC21将z MHz RF发生器的输出端与IMN 102的输入端i2连接时，由x MHz RF发生器输送的功率的效率提高。
在一实施方案中，代替控制电容器C1和C2两者来确定使得由x MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容器C1和C2的电容，控制电容器C1或电容器C2以确定使得效率提高的电容器的电容。例如，在不将电容器C1控制为具有值C111A的情况下获得值PWARPCA。电容器C1的电容被保持为具有值C111，并且基于电容C111而不是值C111A来获得值PWARPC2。从xkHz RF发生器的第一工作周期到第二工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C211A的情况下获得了值PWARPCA。电容器C2的电容被保持为具有值C211，并且基于电容C211而不是值C211A来获得值PWARPCA。从x kHz RF发生器的工作的第一周期到第二周期，电容器C2的电容没有变化。举又一示例而言，在不将电容器C1控制为具有值C111的情况下获得值PWARPC2。在导向x kHz RF发生器的第一工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C221的情况下获得值PWARPC2。在导向x kHz RF发生器的第一工作周期，电容器C2的电容没有变化。
图7A是史密斯圆图406的实施方案。史密斯圆图406包括曲线图408。图7B是史密斯圆图702的实施方案，其用于图解当x kHz RF发生器供应的功率的效率提高时区域R1内的功率反射系数较低。史密斯圆图702具有在z MHz RF发生器的输出端处的电压反射系数的虚部与电压反射系数的实部的关系曲线图704。曲线图704覆盖了x kHz RF发生器的工作周期。针对x kHz RF发生器的周期绘制曲线704。曲线图408沿顺时针方向旋转并改变形状以产生曲线图704，从而提高由z MHz RF发生器产生的功率的效率。在曲线图704中，与曲线图408中的区域R1相比，区域R1顺时针旋转。向右旋转后，与曲线图406相比，曲线图704具有相同数量的点或数量增加的点落在区域R1中。
图7C是功率轮廓720的实施方案，其用于图解对于x kHz RF发生器的第一周期的一部分，与图1的RF电缆RFC2相比，图5的RF电缆RFC21在z MHz RF发生器的输出端处由zMHz RF发生器供应的功率更高。如在功率轮廓720内绘制的曲线704所示，与图7A的曲线408相比，更大数量的点落在区域R1内。这样，与在曲线408的区域R1中的点的数量相比，对于曲线704的区域R1中的点，在z MHz RF发生器的输出端处供应的功率的量较大。除了对于曲线704某些点的功率反射系数降低之外，z MHz RF发生器在输出端供应的功率也增加了。当使用RF电缆RFC2时，zMHz RF发生器的输出端的功率的量与该输出端的功率的量相比增加。当曲线704中存在沿顺时针方向旋转时，对于区域R1，由z MHz RF发生器产生的功率增加。
如图7C所示，功率反射系数|Γ|2较小的在史密斯圆图702中心附近的区域R1通过最接近功率轮廓720的右上角而具有最高的输出功率。而且，如图7C所示，区域R2和R3通过位于史密斯圆图702的周边附近而具有最高的功率反射系数|Γ|2，并且通过朝功率轮廓720的左下角定位而具有由z MHz RF发生器供应的最低功率。
在一实施方案中，如曲线图704所示，与RF电缆RFC2相比，在z MHz RF发生器的输出端处供应的功率在针对RFC电缆RFC21的区域R2中减小。与在曲线图408的区域R2中示出的功率量相比，在z MHz RF发生器的输出端处供应的功率减小。在一实施方案中，如曲线图704所示，在z MHz的输出端处供应的功率。与在针对RF电缆RFC2的区域R3中相比，在针对RFC电缆RFC21的区域R3中，在z MHz RF发生器的输出端处供应的功率基本相同。与在曲线408的区域R3中显示的功率量相比，在z MHz RF发生器的输出端处供应的功率基本相同。
图8A是用于图解处理例程的系统800的实施方案的图，其中使用了频率f211、电容C111和电容C211。当使用频率f211、电容C111和电容C211时，由z MHz RF发生器产生的功率的效率提高。除了在系统800中，正在处理诸如晶片802之类的衬底外，系统800与图5的系统500相同。例如，衬底正在被沉积材料，或者正在被清洁，或者正在被蚀刻，或者正在被溅射。通过将衬底放置在下电极的表面上来对其进行处理。此外，系统800不包括传感器。在执行图8A的系统800中所示的处理例程之前，执行参考图5和图6所示的训练例程。
图8B是表810的实施方案，其用于图解图8A的系统800的处理例程。如表810所示，xkHz RF发生器以频率为f11的周期重复工作。x kHz RF发生器的每个工作周期均具有频率f11。在处理程序期间，主计算机系统的处理器将x kHz RF发生器的工作频率f11提供给xkHz RF发生器的FC。FC将频率f11提供给电源110，并且电源110在x kHz RF发生器的工作周期期间生成具有频率f11的RF信号。
当x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112供应功率值，范围从Ps6到Ps10的功率值。在x kHz RF发生器的工作周期期间，没有控制z MHz RF发生器来提供功率值Ps6至Ps10。例如，传感器未耦合到z MHz RF发生器的输出端来创建反馈环路以在x kHz RF发生器的工作周期期间控制功率值Ps6至Ps10。
处理器从表810识别使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的z MHz RF发生器的工作频率的值f211、电容器C1的电容C111和电容器C2的电容C211。由处理器控制zMHz RF发生器，以在x kHz RF发生器的多个工作周期期间以f211的频率工作。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f211提供给z MHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f211提供给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的工作周期期间产生具有频率f211的RF信号。
此外，以与以上参考图6所述的方式相同的方式，由处理器控制串联电路108a的电容器C1以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C111。类似地，以与以上参考图6所述的方式相同的方式，由处理器控制分流电路108b的电容器C2以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C211。
在x kHz RF发生器的处理例程和工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f211和功率值Ps6至Ps10的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f211并且具有功率量Ps6到Ps10的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC21被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
在处理例程期间，除了将经修改的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体(例如含氧气体、含氟气体等)供应至等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到经修改的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙中产生等离子体或将等离子体保持在间隙中以处理晶片802。当频率f211、电容C111和电容C211在x kHz RF发生器的多个工作周期期间保持时，在处理例程期间，由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。该平衡通过减少反射到z MHz RF发生器的功率来提高z MHz RF发生器输送的功率的效率。z MHz RF发生器输送的功率的效率的提高使晶片802的处理效率提高。
在一实施方案中，在具有x kHz RF发生器的多个工作周期的处理例程期间，代替控制电容器C1和C2两者来实现使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容C111和电容C211，控制电容器C1或电容器C2以提高效率。例如，处理器不经由马达M1控制电容器C1而使得电容器C1具有电容C111。而是，处理器经由马达M2控制电容器C2，使得电容器C2具有电容C211。举另一示例而言，处理器不经由马达M2控制电容器C2而使得电容器C2具有电容C211。而是，处理器经由马达M1控制电容器C1，使得电容器C1具有电容C111。
在一实施方案中，在处理例程期间，x kHz RF发生器的每个工作周期被分成除五个子周期以外的多个子周期。
图9A是用于图解处理例程的系统900的实施方案的图，其中使用了频率f21、电容C11和电容C21。当使用频率f21、电容C11和电容C21时，由z MHz RF发生器产生的功率的效率提高。除了在系统800中，正在处理晶片802外，系统900与图1的系统100相同。此外，系统900不包括传感器。在图9A的系统900中所示的处理例程之前，执行参考图1和图3所示的训练例程。
图9B是表910的实施方案，其用于图解图9A的系统900的针对RF电缆RFC2的处理例程。如表920所示，x kHz RF发生器以频率为f11的周期重复工作。x kHz RF发生器的每个工作周期均具有频率f11。在处理程序期间，主计算机系统的处理器将x kHz RF发生器的工作频率f11提供给x kHz RF发生器的FC。FC将频率f11提供给电源110，并且电源110在x kHzRF发生器的工作周期期间生成具有频率f11的RF信号。
在处理例程期间，当x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112供应功率值，范围从Ps1到Ps5的功率值。在x kHz RF发生器的工作周期期间，没有控制zMHz RF发生器来提供功率值Ps1至Ps5。例如，传感器未耦合到z MHz RF发生器的输出端来创建反馈环路以在x kHz RF发生器的工作周期期间控制功率值Ps1至Ps5。
处理器从表910识别使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的z MHz RF发生器的工作频率的值f21、电容器C1的电容C11和电容器C2的电容C21。由处理器控制z MHzRF发生器，以在x kHz RF发生器的多个周期期间以f21的频率下工作。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f21提供给z MHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f21提供给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的工作周期期间产生具有频率f21的RF信号。
此外，如以上参考图3所描述的，由处理器控制串联电路108a的电容器C1以在xkHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C11。类似地，如以上参考图3所描述的，由处理器控制分流电路108b的电容器C2以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C21。
在x kHz RF发生器的处理例程的工作周期期间，电源110产生具有频率f21的RF信号，而电源112产生具有频率f21和功率值Ps1至Ps5的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f21并且具有功率量Ps1到Ps5的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC2被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和zMHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
除了将经修改的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体供应至等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到经修改的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙中产生等离子体或将等离子体保持在间隙中以处理晶片802。当频率f21、电容C11和电容C21在x kHz RF发生器的多个工作周期期间保持时，在处理例程期间，由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。
在一实施方案中，在具有x kHz RF发生器的多个工作周期的处理例程期间，代替控制电容器C1和C2来实现使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容C11和电容C21，控制电容器C1或电容器C2以便以与以上参考图8B所述的方式相同的方式提高效率。
在一实施方案中，在处理例程期间，x kHz RF发生器的每个工作周期以与以上参考图8B所述的方式相同的方式被分成除五个子周期以外的多个子周期。
在一实施方案中，以上参考图3和图6描述的方法是在衬底802的处理期间而不是在训练例程期间执行的。例如，在执行上面参考图1、2、5和6描述的方法时，衬底802正在被处理。
图10是系统1000的实施方案的图，其用于图解在x kHz RF发生器的多个工作周期期间对z MHz RF发生器的有源控制。除了在系统100中，z MHz RF发生器的功率控制器(PWRCTRL)有源控制在x kHz RF发生器的工作周期期间由电源112所供应的功率量外，系统1000与图1的系统100相同。例如，z MHz RF发生器的功率控制器从x kHz RF发生器的第一工作周期到x kHz RF发生器的第二工作周期改变(例如增加或减少)由电源112供应的功率的量。z MHz RF发生器的功率控制器耦合到电源112。此外，除了在系统1000中，在表1100(图11)正在生成的同时对衬底802处理外，系统1000与图1的系统100相同。
图11是表1100的实施方案，其用于图解图10的系统1000的工作。如表1100所示，xkHz RF发生器具有工作频率为f11的第一周期。
x kHz RF发生器的每个工作周期均具有频率f11。例如，x kHz RF发生器的第一工作周期的第一个五分之一具有频率f11，x kHz RF发生器的第一工作周期的第二个五分之一具有频率f11，x kHz RF发生器的第一工作周期的第三个五分之一具有频率f11，x kHzRF发生器的第一工作周期的第四个五分之一具有频率f11，并且，x kHz RF发生器的第一工作周期的第五个五分之一具有频率f11。第一周期的第二个五分之一与第一周期的第一个五分之一是连续的。第一周期的第三个五分之一与第一周期的第二个五分之一是连续的。第一周期的第四个五分之一与第一周期的第三个五分之一是连续的。第一周期的第五个五分之一与第一周期的第四个五分之一是连续的。主计算机系统的处理器将x kHz RF发生器的工作频率f11提供给x kHz RF发生器的FC。FC将频率f11提供给电源110，并且电源110在xkHz RF发生器的第一工作周期期间生成具有频率f11的RF信号。
当在x kHz RF发生器的第一工作周期的第一个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps11。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作功率值Ps11提供给z MHz RF发生器的功率控制器。z MHz RF发生器的功率控制器将功率值Ps11提供给电源112，以操作电源112来在x kHzRF发生器的第一工作周期的第一个五分之一子周期中生成具有功率值Ps11的RF信号。类似地，当在x kHz RF发生器的第一工作周期的第二个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps12。此外，当在x kHz RF发生器的第一工作周期的第三个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，zMHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps13。当在x kHz RF发生器的第一工作周期的第四个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps14。另外，当在x kHz RF发生器的第一工作周期的第五个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps15。
在x kHz RF发生器的第一工作周期期间为了维持功率值Ps11至Ps15而由处理器对z MHz RF发生器的功率控制器的控制是对z MHz RF发生器的有源控制。例如，从传感器到主计算机系统的处理器存在反馈回路，以控制z MHz RF发生器的功率值。为了进一步说明，在x kHz RF发生器的第一工作周期的第一个五分之一子周期中，处理器根据从耦合到zMHz RF发生器输出端的传感器接收的变量的测量值来改变z MHz RF发生器的功率值以获得功率值Ps11。
在x kHz RF发生器的第一工作周期期间，z MHz RF发生器以f21的频率工作。例如，主计算机系统的处理器在x kHz RF发生器的工作的第一工作周期的第一个至第五个子周期期间，将z MHz RF发生器的工作频率f21提供给z MHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f21提供给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的第一工作周期的第一个至第五个子周期期间内产生具有频率f21的RF信号。
在x kHz RF发生器的第一工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f21和功率值Ps11到Ps15的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f21并且具有功率量Ps11到Ps15的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC2被发送到IMN 102的输入端i2。RF信号在x kHz RF发生器的第一周期的第一个五分之一子周期期间具有功率量Ps11，在x kHz RF发生器的第一周期的第二个五分之一子周期期间具有功率量Ps12，在x kHz RF发生器的第一周期的第三个五分之一子周期期间具有功率量Ps13，在x kHz RF发生器的第一周期的第四个五分之一子周期期间具有功率量Ps14，并且在x kHz RF发生器的第一周期的第五个五分之一子周期期间具有功率量Ps15。
IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。除了将修改后的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体供应到等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到修改后的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙内产生等离子体或保持等离子体以处理晶片802。
此外，以与上述控制串联电路108a的电容器C1以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C11的方式相同的方式，控制串联电路108a的电容器C1以在x kHz RF发生器的第一工作周期期间具有电容值C11。类似地，以与上述控制分流电路108b的电容器C2以在x kHz RF发生器的第一工作周期期间具有电容值C21的方式相同的方式，控制分流电路108b的电容器C2以在x kHz RF发生器的第一工作周期期间具有电容值C21。
在第一周期的第一个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，zMHz RF发生器的工作频率为f21，z MHz RF发生器供应的功率为Ps11，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ1。类似地，在第一周期的第二个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps21，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21)期间，传感器在z MHzRF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ2。此外，在第一周期的第三个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，z MHz RF发生器供应的功率为Ps13，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ3。同样，在第一周期的第四个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps14，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ4。在第一周期的第五个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f21，由z MHz RF发生器供应的功率为Ps15，电容器C1的电容的值为C11，并且电容器C2的电容的值为C21)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ5。
传感器还在z MHz RF发生器的输出端处测量功率值Ps11至Ps15。传感器经由传输电缆将值Γ1到Γ5和值Ps11到Ps15提供给处理器。处理器将值f11、功率值Ps11至Ps15、频率值f21、值C11、值C21以及值Γ1至Γ5存储在存储在存储器设备中的表1100中。在一实施方案中，处理器将值f11、功率值Ps11至Ps15、频率值f21、值C11、值C21以及值Γ1至Γ5存储在表1500(图15)中，并将表1500存储在存储器设备中。
处理器针对x kHz RF发生器的第一工作周期计算PWAPRC。例如，处理器将针对xkHz RF发生器的第一周期的PWARPC3计算为[{(Ps11)X(|Γ1|)2}+{(Ps12)X(|Γ2|)2}+{(Ps13)X(|Γ3|)2}+{(Ps14)X(|Γ4|)2}+{(Ps15)X(|Γ5|)2}]/5。
类似地，处理器针对x kHz RF发生器的第二工作周期计算另一功率加权平均功率反射系数值PWARPCb。例如，处理器将PWARPCb计算为[{(Ps11b)X(|Γ1b|)2}+{(Ps12b)X(|Γ2b|)2}+{(Ps13b)X(|Γ3b|)2}+{(Ps14b)X(|Γ4b|)2}+{(Ps15b)X(|Γ5b|)2}]/5。此外，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第一个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f21b，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps11b，电容器C1的电容的值为C11b，电容器C2的电容的值为C21b)期间，传感器在z MHzRF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ1b。类似地，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第二个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f21b，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps12b，电容器C1的电容的值为C11b，电容器C2的电容的值为C21b)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ2b。另外，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第三个五分之一子周期(其中xkHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f21b，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps13b，电容器C1的电容的值为C11b，电容器C2的电容的值为C21b)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ3b。此外，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第四个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，zMHz RF发生器的工作频率被控制为f21b，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps14b，电容器C1的电容的值为C11b，电容器C2的电容的值为C21b)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ4b。在x kHz RF发生器的第二工作周期的第五个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f21b，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps15b，电容器C1的电容的值为C11b，电容器C2的电容的值为C21b)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ5b。
应注意，对于有源控制，使用z MHz RF发生器的FC控制z MHz RF发生器的频率。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f21b提供给z MHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f21b提供给电源112，以操作电源112来生成具有频率f21b的RF信号。类似地，应注意，对于有源控制，使用z MHz RF发生器的功率控制器控制z MHzRF发生器的供应的功率量。例如，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第一个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器向z MHz RF发生器的功率控制器提供用于z MHz RF发生器工作的功率量Ps11b。z MHz RF发生器的功率控制器将功率量Ps11b提供给电源112以操作电源112以产生具有功率量Ps11b的RF信号。
在x kHz RF发生器的第二工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，并且电源112产生具有频率f21b和功率量Ps11b至Ps15b的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f21b且具有功率量Ps11b至Ps15b的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC2发送到IMN 102的输入端i2。RF信号在x kHz RF发生器的第二周期的第一个五分之一子周期期间具有功率量Ps11b，在x kHz RF发生器的第二周期的第二个五分之一子周期期间具有功率量Ps12b，在x kHz RF发生器的第二周期的第三个五分之一子周期期间具有功率量Ps13b，在x kHz RF发生器的第二周期的第四个五分之一子周期期间具有功率量Ps14b，并且在x kHz RF发生器的第二周期的第五个五分之一子周期期间具有功率量Ps15b。
IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。除了将经修改的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体供应至等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到经修改的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙中产生等离子体或将等离子体保持在间隙中以处理晶片802。
在用于有源控制和RF电缆RFC2的x kHz RF发生器的多个工作周期中，处理器确定使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的待由z MHz RF发生器的电源112供应的功率值、z MHz RF发生器的工作频率的值、电容器C1的电容和电容器C2的电容。例如，处理器确定值PWARPC3和PWARPCb中的哪一个较低。处理器将值PWARPC3与值PWARPCb进行比较，以确定值PWARPC3低于值PWARPCb。在计算值PWARPC3所针对的第一周期期间由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。处理器从表1100中识别出使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的在第一个周期期间z MHz RF发生器的工作频率的值f21、由z MHz RF发生器供应的功率的功率值Ps11至Ps15、电容器C1的电容C11和电容器C2的电容C21。应当注意，当使用RF电缆RFC2将z MHz RF发生器的输出端连接到IMN 102的输入端i2时，由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。
在一实施方案中，代替控制电容器C1和C2两者来确定使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容器C1和C2的电容，控制电容器C1或电容器C2以使效率提高。例如，在不将电容器C1控制为具有值C11b的情况下获得值PWARPCb。电容器C1的电容被保持为具有值C11，并且基于电容C11而不是电容C11b来确定值PWARPC3。从x kHz RF发生器的第一工作周期到第二工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C21b的情况下获得了值PWARPCb。电容器C2的电容被保持为具有值C21，并且基于电容C21而不是电容C21b来确定值PWARPCb。从x kHz RF发生器的工作的第一周期到第二周期，电容器C2的电容没有变化。举又一示例而言，在不将电容器C1控制为具有值C11的情况下获得值PWARPC3。在导向x kHz RF发生器的第一工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C21的情况下获得值PWARPC3。在导向x kHzRF发生器的第一工作周期，电容器C2的电容没有变化。
在一实施方案中，将在有源控制期间x kHz RF发生器的工作周期在针对RF电缆RFC2的有源控制期间划分为除五个以外的多个子周期。例如，x kHz RF发生器的第一工作周期分为四个子周期或六个子周期。在x kHz RF发生器的工作周期期间，对于其他数量的子周期，可获得电容器C1和C2的电容值。此外，z MHz RF发生器在其他子周期数期间具有工作频率，并且传感器在其他子周期数期间测量变量的值，例如四个或六个值。
应注意，z MHz RF发生器的供应功率的功率值取决于z MHz RF发生器的输出端处的电压反射系数的幅值的值。例如，当Γ1被测量为高时，例如大于预定阈值时，功率值PS11被控制为低，例如在预定极限值以下。举另一示例而言，当测量Γ1为低(例如，低于预定阈值)时，将功率值PS11控制为高，例如，高于预定极限值。
图12是系统1200的实施方案的图，其图解了将z MHz RF发生器的输出端耦合到IMN 102的输入端i2的RF电缆RFC 21的效果。在有源控制z MHz RF发生器供应的功率期间，使用RF电缆RFC21，而不是RF电缆。晶片802在等离子体室内被处理。除了RF电缆RFC2被RF电缆RFC21代替外，系统1200与图10的系统1000相同。RF电缆RFC21耦合在z MHz RF发生器的输出端和输入端i2之间。传感器在z MHz RF发生器的输出端处测量变量。在其中处理晶片802的处理例程期间，在系统1200中测量变量。例如，当通过传感器测量变量时，等离子体室具有放置在下电极上的晶片802，以进行处理。
图13是表1300的实施方案，其图解了针对RF电缆RFC21的图12的系统1200的有源控制的操作。如表1300所示，x kHz RF发生器在第一周期期间以频率f11工作。当x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被有源控制以供应功率值Ps16至Ps20。例如，在x kHz RF发生器的第一工作周期的第一个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作的功率值Ps16提供给z MHz RF发生器的功率控制器。在x kHz RF发生器的第一工作周期的第二个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作的功率值Ps17提供给z MHz RF发生器的功率控制器。此外，在xkHz RF发生器的第一工作周期的第三个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器将zMHz RF发生器的工作的功率值Ps18提供给z MHz RF发生器的功率控制器。在x kHz RF发生器的第一工作周期的第四个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作的功率值Ps19提供给z MHz RF发生器的功率控制器。在x kHz RF发生器的第一工作周期的第五个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作的功率值Ps20提供给z MHz RF发生器的功率控制器。
z MHz RF发生器的功率控制器将功率值Ps16至Ps20提供给电源112，以操作电源112，从而在x kHz RF发生器的第一工作周期期间生成具有功率值Ps16至Ps20的RF信号。在x kHz RF发生器的每个工作周期期间为了改变功率值而由处理器对z MHz RF发生器的功率控制器的控制是对z MHz RF发生器的有源控制。例如，从传感器到主计算机系统的处理器存在反馈回路，以控制功率值Ps16至Ps20。为了进一步说明，在x kHz RF发生器的第一工作周期的第一个五分之一子周期中，处理器根据从耦合到z MHz RF发生器输出端的传感器接收的变量的测量值来改变功率值以获得功率值Ps16。
在x kHz RF发生器的第一工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f211和功率值Ps16到Ps20的另一RF信号。由电源112产生的RF信号在x kHz RF发生器的第一周期的第一个五分之一子周期期间具有功率量Ps16，在x kHz RF发生器的第一周期的第二个五分之一子周期期间具有功率量Ps17，在x kHz RF发生器的第一周期的第三个五分之一子周期期间具有功率量Ps18，在x kHz RF发生器的第一周期的第四个五分之一子周期期间具有功率量Ps19，并且在x kHz RF发生器的第一周期的第五个五分之一子周期期间具有功率量Ps20。
由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率f211并且具有功率量Ps16到Ps20的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC21被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。除了将修改后的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体供应到等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到修改后的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙内产生等离子体或保持等离子体以处理晶片802。
此外，以与上述参考图6所示的方式相同的方式，控制串联电路108a的电容器C1以在x kHz RF发生器的第一工作周期期间具有电容值C111。类似地，以与上文参考图6所述的方式相同的方式，控制分流电路108b的电容器C2以在x kHz RF发生器的第一工作周期期间具有电容值C211。
在x kHz RF发生器的第一工作周期的第一个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，z MHz RF发生器供应的功率具有功率值Ps16，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ6。类似地，在x kHz RF发生器的第一工作周期的第二个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，由z MHz RF发生器供应的功率具有功率值Ps17，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ7。此外，在x kHz RF发生器的第一工作周期的第三个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，z MHzRF发生器供应的功率具有功率值Ps18，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ8。同样，在x kHz RF发生器的第一工作周期的第四个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，由z MHz RF发生器供应的功率具有功率值Ps19，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211)期间，传感器在z MHzRF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ9。在x kHz RF发生器的第一工作周期的第五个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率为f211，由z MHz RF发生器供应的功率具有功率值Ps20，电容器C1的电容的值为C111，并且电容器C2的电容的值为C211)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端处测得的电压反射系数为Γ10。
传感器还在z MHz RF发生器的输出端测量功率值Ps16至Ps20。传感器经由将传感器耦合到处理器的传输电缆将值Γ6到Γ10和功率值Ps16到Ps20提供给处理器。处理器将值f11、功率值Ps16至Ps20、频率值f211、值C111、值C211以及值Γ6到Γ10存储在表1300中，该表1300被存储在存储器设备中。处理器计算x kHz RF发生器的第一周期的功率加权平均功率反射系数值PWAPRC4。例如，处理器将x kHz RF发生器的第一工作周期的值PWARPC4计算为[{(Ps16)X(|Γ6|)2}+{(Ps17)X(|Γ7|)2}+{(Ps18)X(|Γ8|)2}+{(Ps19)X(|Γ9|)2}+{(Ps20)X(|Γ10|)2}]/5。
类似地，在有源控制期间，处理器计算x kHz RF发生器的第二工作周期的另一功率加权平均功率反射系数值PWARPCB。例如，处理器将PWARPCB计算为[{(Ps16B)X(|Γ6B|)2}+{(Ps17B)X(|Γ7B|)2}+{(Ps18B)X(|Γ8B|)2}+{(Ps19B)X(|Γ9B|)2}+{(Ps20B)X(|Γ10B|)2}]/5。应注意，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第一个五分之一子周期(其中xkHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f211B，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps16B，电容器C1的电容的值为C111B，电容器C2的电容的值为C211B)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ6B。类似地，在xkHz RF发生器的第二工作周期的第二个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f211B，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps17B，电容器C1的电容的值为C111B，电容器C2的电容的值为C211B)期间，传感器在z MHzRF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ7B。另外，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第三个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f211B，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps18B，电容器C1的电容的值为C111B，电容器C2的电容的值为C211B)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ8B。此外，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第四个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f211B，将z MHzRF发生器供应的功率控制为Ps19B，电容器C1的电容的值为C111B，电容器C2的电容的值为C211B)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ9B。在x kHz RF发生器的第二工作周期的第五个五分之一子周期(其中x kHz RF发生器的工作频率为f11，z MHz RF发生器的工作频率被控制为f211B，将z MHz RF发生器供应的功率控制为Ps20B，电容器C1的电容的值为C111B，电容器C2的电容的值为C211B)期间，传感器在z MHz RF发生器的输出端测得的电压反射系数为Γ10B。
应注意，对于有源控制，使用z MHz RF发生器的FC控制z MHz RF发生器的频率。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f211B提供给z MHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f211B提供给电源112，以操作电源112来生成具有频率f211B的RF信号。类似地，应注意，对于有源控制，使用z MHz RF发生器的功率控制器控制zMHz RF发生器的供应的功率量。例如，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第一个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器向z MHz RF发生器的功率控制器提供用于z MHz RF发生器工作的功率量Ps16B。z MHz RF发生器的功率控制器将功率量Ps16B提供给电源112以操作电源112以产生具有功率量Ps16B的RF信号。举另一示例而言，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第二个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器向z MHz RF发生器的功率控制器提供用于z MHz RF发生器工作的功率量Ps17B。z MHz RF发生器的功率控制器将功率量Ps17B提供给电源112以操作电源112以产生具有功率量Ps17B的RF信号。举又一示例而言，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第三个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器向zMHz RF发生器的功率控制器提供用于z MHz RF发生器工作的功率量Ps18B。zMHz RF发生器的功率控制器将功率量Ps18B提供给电源112以操作电源112以产生具有功率量Ps18B的RF信号。举另一示例而言，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第四个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器向z MHz RF发生器的功率控制器提供用于z MHz RF发生器工作的功率量Ps19B。z MHz RF发生器的功率控制器将功率量Ps19B提供给电源112以操作电源112以产生具有功率量Ps19B的RF信号。举又一示例而言，在x kHz RF发生器的第二工作周期的第五个五分之一子周期期间，主计算机系统的处理器向z MHz RF发生器的功率控制器提供用于z MHz RF发生器工作的功率量Ps20B。z MHz RF发生器的功率控制器将功率量Ps20B提供给电源112以操作电源112以产生具有功率量Ps20B的RF信号。
在x kHz RF发生器的第二工作周期期间，电源110产生具有频率f11的RF信号，并且电源112产生具有频率值f211B和功率值Ps16B至Ps20B的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源112产生的具有频率值f211B且具有功率值Ps16B至Ps20B的RF信号从zMHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC21发送到IMN 102的输入端i2。RF信号在x kHz RF发生器的第二周期的第一个五分之一子周期期间具有功率量Ps16B，在x kHz RF发生器的第二周期的第二个五分之一子周期期间具有功率量Ps17B，在x kHz RF发生器的第二周期的第三个五分之一子周期期间具有功率量Ps18B，在x kHz RF发生器的第二周期的第四个五分之一子周期期间具有功率量Ps19B，并且在x kHz RF发生器的第二周期的第五个五分之一子周期期间具有功率量Ps20B。
IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。除了将经修改的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体供应至等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到经修改的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙中产生等离子体或将等离子体保持在间隙中以处理晶片802。
在用于RF电缆RFC21的x kHz RF发生器的多个工作周期中，处理器确定使得由zMHz RF发生器输送的功率的效率提高的z MHz RF发生器的工作频率的值、由z MHz RF发生器供应的功率的值、电容器C1的电容和电容器C2的电容。例如，处理器确定值PWARPC4和PWARPCB中的哪一个较低。处理器将值PWARPC4和值PWARPCB进行比较，以确定值PWARPC4低于值PWARPCB。在计算值PWARPC4所针对的第一周期期间由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。处理器从表1300中识别出使得当使用RF电缆RFC21将z MHz RF发生器的输出端与IMN 102的输入端i2连接时由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的在第一个周期期间z MHz RF发生器的工作频率的值f211、由z MHz RF发生器供应的功率的值Ps16至Ps20、电容器C1的电容C111和电容器C2的电容C211。
在一实施方案中，代替控制电容器C1和C2来确定使得在第一周期期间由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容器C1和C2的电容，控制电容器C1或电容器C2以确定使得效率提高的电容器的电容。例如，在不将电容器C1控制为具有值C111B的情况下获得值PWARPCB。电容器C1的电容被保持为具有值C111，并且基于电容C111而不是电容C111B来确定值PWARPCB。从x kHz RF发生器的第一工作周期到第二工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C211B的情况下获得了值PWARPCB。电容器C2的电容被保持为具有值C211，并且基于电容C211来确定值PWARPCB。从x kHz RF发生器的工作的第一周期到第二周期，电容器C2的电容没有变化。举又一示例而言，在不将电容器C1控制为具有值C111的情况下获得值PWARPC4。在导向x kHz RF发生器的第一工作周期，电容器C1的电容没有变化。举另一示例而言，在不将电容器C2控制为具有值C211的情况下获得值PWARPC4。在导向x kHz RF发生器的第一工作周期，电容器C2的电容没有变化。
应注意，z MHz RF发生器的供应功率的功率值取决于z MHz RF发生器的输出端处的电压反射系数的幅值的值。例如，当Γ6被测量为高时，例如大于预定阈值时，功率值PS16被控制为低，例如在预定极限值以下。举另一示例而言，当测量Γ6为低(例如，低于预定阈值)时，将功率值PS16控制为高，例如，高于预定极限值。
图14是表1400的实施方案，其图解了图12的系统1200的一旦识别出功率值Ps16至Ps20、频率值f211、电容C111和电容C211以用于z MHz RF发生器的有源控制时的处理例程。在系统1200中使用RF电缆RFC21代替RF电缆RFC2。如表1400所示，x kHz RF发生器以频率为f11的周期重复工作。x kHz RF发生器的每个工作周期均具有频率f11。在处理程序期间，主计算机系统的处理器将x kHz RF发生器的工作频率f11提供给x kHz RF发生器的FC。FC将频率f11提供给电源110，并且电源110在x kHz RF发生器的工作周期期间生成具有频率f11的RF信号。
当在x kHz RF发生器的工作周期的第一个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被主控制系统的处理器有源控制为生成具有功率值Ps16的RF信号。类似地，当在x kHz RF发生器的工作周期的第二个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps17。此外，当在x kHz RF发生器的工作周期的第三个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps18。当在x kHz RF发生器的工作周期的第四个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHzRF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps19。另外，当在x kHz RF发生器的工作周期的第五个五分之一子周期期间x kHz RF发生器以频率f11工作时，z MHz RF发生器的电源112被控制为供应功率值Ps20。
处理器从表1400识别使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的z MHz RF发生器的工作频率的值f211、将由z MHz RF发生器供应的功率值Ps16至Ps20、电容器C1的电容C111和电容器C2的电容C211。由处理器控制z MHz RF发生器，以在x kHz RF发生器的多个周期期间的每个周期以f211的频率并且以功率值Ps16至Ps20工作。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f211提供给z MHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f211提供给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的工作周期期间产生具有频率f211的RF信号。举另一示例而言，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作的功率值Ps16至Ps20供应给z MHz RF发生器的功率控制器。z MHz RF发生器的功率控制器将功率值Ps16至Ps20供应给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的工作周期期间的每个周期生成具有功率值Ps16至Ps20的RF信号。
此外，以与以上参考图13所述的方式相同的方式，由处理器控制串联电路108a的电容器C1以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C111。类似地，以与以上参考图13所述的方式相同的方式，由处理器控制分流电路108b的电容器C2以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C211。
对于在x kHz RF发生器的处理例程的工作周期期间的每个周期，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f211和功率值Ps16至Ps20的另一RF信号。由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源110产生的具有频率f211并且具有功率量Ps16到Ps20的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC21被发送到IMN 102的输入端i2。例如，RF信号在x kHz RF发生器的每个周期的第一个五分之一子周期具有功率量Ps16，在xkHz RF发生器的每个周期的第二个五分之一子周期具有功率量Ps17，在x kHz RF发生器的每个周期的第三个五分之一子周期具有功率量Ps18，在x kHz RF发生器的每个周期的第一个五分之一子周期具有功率量Ps19并且在x kHz RF发生器的每个周期的第五个五分之一子周期具有功率量Ps20。
IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
除了将经修改的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体供应至等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到经修改的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙中产生等离子体或将等离子体保持在间隙中以处理晶片802。当频率f211、功率值Ps16至Ps20、电容C111和电容C211在x kHz RF发生器的多个工作周期期间保持时，在处理例程期间，由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。
在一实施方案中，在具有x kHz RF发生器的多个工作周期的处理例程期间，代替控制电容器C1和C2两者来实现使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的电容C1的电容C111和电容器C2的电容C211，控制电容器C1或电容器C2以提高效率。例如，处理器不经由马达M1控制电容器C1而使得电容器C1具有电容C111。而是，处理器经由马达M2控制电容器C2，使得电容器C2具有电容C211。举另一示例而言，处理器不经由马达M2控制电容器C2而使得电容器C2具有电容C211。而是，处理器经由马达M1控制电容器C1，使得电容器C1具有电容C111。
在一实施方案中，在用于利用RF电缆RFC21进行有源控制的处理例程期间，x kHzRF发生器的每个工作周期被分成除五个子周期以外的多个子周期。
图15是表1500的实施方案，其图解了图10的系统1000的一旦识别出功率值Ps11至Ps15、频率值f21、电容C11和电容C21时的处理例程。在系统1000中使用RF电缆RFC2。如表1000所示，x kHz RF发生器以频率为f11的周期重复工作。x kHz RF发生器的每个工作周期均具有频率f11。在处理程序期间，主计算机系统的处理器将x kHz RF发生器的工作频率f11提供给x kHz RF发生器的FC。FC将频率f11提供给电源110，并且电源110在x kHz RF发生器的工作周期期间生成具有频率f11的RF信号。
当x kHz RF发生器以频率f11工作时，处理器从表1500识别使得由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高的z MHz RF发生器的工作频率的值f21、将由z MHz RF发生器供应的功率值Ps11至Ps15、电容器C1的电容C11和电容器C2的电容C21。由处理器控制z MHzRF发生器，以在x kHz RF发生器的多个周期中的每个周期期间以f21的频率并且以功率值Ps11至Ps15工作。例如，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作频率f21提供给zMHz RF发生器的FC。z MHz RF发生器的FC将频率f21提供给电源112，以操作电源112以在xkHz RF发生器的工作周期期间产生具有频率f21的RF信号。举另一示例而言，主计算机系统的处理器将z MHz RF发生器的工作的功率值Ps11至Ps15供应给z MHz RF发生器的功率控制器。z MHz RF发生器的功率控制器将功率值Ps11至Ps15供应给电源112，以操作电源112以在x kHz RF发生器的工作周期期间的每个周期生成具有功率值Ps11至Ps15的RF信号。举例而言，z MHz RF发生器的功率控制器在x kHz RF发生器的每个周期的第一个五分之一子周期期间向电源112提供功率量Ps11，在x kHz RF发生器的每个周期的第二个五分之一子周期期间向电源112提供功率量Ps12，在x kHz RF发生器的每个周期的第三个五分之一子周期期间向电源112提供功率量Ps13，在x kHz RF发生器的每个周期的第一个五分之一子周期期间向电源112提供功率量Ps14，并且在x kHz RF发生器的每个周期的第五个五分之一子周期期间向电源112提供功率量Ps15。
此外，以与以上参考图11所述的方式相同的方式，由处理器控制串联电路108a的电容器C1以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C11。类似地，以与以上参考图11所述的方式相同的方式，由处理器控制分流电路108b的电容器C2以在x kHz RF发生器的工作周期期间具有电容值C21。
对于在x kHz RF发生器的处理例程的工作周期期间的每个周期，电源110产生具有频率f11的RF信号，而电源112产生具有频率f21和功率值Ps11至Ps15的另一RF信号。例如，RF信号在x kHz RF发生器的每个周期的第一个五分之一子周期期间具有功率量Ps11，在x kHz RF发生器的每个周期的第二个五分之一周期期间具有功率量Ps12，在x kHz RF发生器的每个周期的第三个第五个子周期期间具有功率量Ps13，在x kHz RF发生器的每个周期的第一个第五个子周期期间具有功率量Ps14并且在x kHz RF发生器的每个周期的第五个子周期期间具有功率量Ps15。
由电源110产生并具有频率f11的RF信号从x kHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC1发送到IMN 102的输入端i1。类似地，由电源110产生的具有频率f21并且具有功率量Ps11到Ps15的RF信号从z MHz RF发生器的输出端经由RF电缆RFC2被发送到IMN 102的输入端i2。IMN102使与输出端o1耦合的负载的阻抗和与输入端i1和i2耦合的源的阻抗匹配，并在输出端o1将从x kHz RF发生器和z MHz RF发生器接收到的RF信号合并，以生成修改后的RF信号。修改后的RF信号从输出端o1经由RF传输线RFT发送到下电极。
除了将经修改的RF信号供应给下电极之外，还经由上电极将一种或多种工艺气体供应至等离子体室的下电极和上电极之间的间隙。当接收到经修改的RF信号和一种或多种工艺气体时，在间隙中产生等离子体或将等离子体保持在间隙中以处理晶片802。当频率f21、功率值Ps11至Ps15、电容C11和电容C21在x kHz RF发生器的多个工作周期期间保持时，在处理例程期间，由z MHz RF发生器输送的功率的效率提高。
在一实施方案中，在具有使用RF电缆RFC2而不是控制电容器C1和C2两者来获得使得z MHz RF发生器所供应的功率的效率提高的电容C11和电容C21的x kHz RF发生器的多个工作周期的处理例程期间，以与上面参考图11所述的方式类似的方式控制电容器C1或电容器C2以提高效率。
在一实施方案中，在处理例程期间，以与上面参考图11所述的方式类似的方式，将x kHz RF发生器的每个工作周期划分为除五个以外的多个子周期。
图16示出了多个时钟信号1602和1604，以图解周期和子周期。时钟信号1602以多个周期重复，例如周期CY1和周期CY2。每个周期CY1和CY2覆盖相同量的时间段。周期CY2与周期CY1是连续的。例如，在周期CY2和CY1之间没有其他周期。具有周期CY1和CY2的时钟信号1602由主计算机系统的诸如处理器之类的时钟源，或时钟振荡器或与锁相环耦合的时钟振荡器产生，并从主机计算机系统的时钟源提供给z MHz RF发生器的一个或多个控制器(例如FC和/或功率控制器)以生成与时钟信号1602同步的RF信号。此外，时钟信号1602从主计算机系统的时钟源提供到x kHz RF发生器的一个或多个控制器(例如FC和/或功率控制器)以生成与时钟信号1602同步的RF信号。
此外，在一实施方案中，具有多个子周期(例如，子周期SCY1和SCY2)的时钟信号1604由主计算机系统的时钟源生成，并且被提供给x kHz RF发生器的一个或多个控制器，以产生与时钟信号1604同步的RF信号。此外，时钟信号1604由时钟源提供给z MHz RF发生器的一个或多个控制器，以生成与时钟信号1604同步的RF信号。子周期SCY2与周期SCY1是连续的。例如，在子周期SCY2和SCY1之间没有其他子周期。每个子周期SCY1和SCY2覆盖相同量的时间段。
在一实施方案中，x kHz RF发生器或z MHz RF发生器充当主设备，而另一个充当从设备。例如，时钟信号1602由主机计算机系统的时钟源生成，并且从主机计算机系统的时钟源提供给z MHz RF发生器的一个或多个控制器。z MHz RF发生器的一个或多个控制器从时钟信号1602生成时钟信号1604，并将时钟信号1604发送到x kHz RF发生器的一个或多个控制器，以生成与时钟信号1604同步的RF信号。举另一示例而言，时钟信号1602由主机计算机系统的时钟源生成，并从主机计算机系统的时钟源提供给x kHz RF发生器的一个或多个控制器。x kHz RF发生器的一个或多个控制器从时钟信号1602产生时钟信号1604，并将时钟信号1604发送到z MHz RF发生器的一个或多个控制器，以生成与时钟信号1604同步的RF信号。
本文描述的实施方案可以用各种计算机系统配置来实践，所述计算机系统配置包括手持硬件单元、微处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、小型计算机、大型计算机等。实施方案还可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过网络链接的远程处理硬件单元执行。
在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器被编程以控制本文公开的任何工艺，包括工艺气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、RF发生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与系统连接或通过接口连接的加载锁。
在多种实施方案中，概括地说，控制器被定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为ASIC、PLD的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作极限值。在一些实施方案中，操作极限值是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
在一些实施方案中，控制器是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器是在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其允许对晶片处理的远程访问。计算机实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的极限值、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。
在一些实施方案中，远程计算机(例如服务器)通过网络(其包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机包括使得能够输入或编程极限值和/或设置的用户界面，然后将该极限值和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的极限值。应当理解，极限值特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。
在多种实施方案中，示例系统包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
还应注意，在一些实施方案中，上述操作适用于若干类型的等离子体室，例如，包括电感耦合等离子体(ICP)反应器的等离子体室、变压器耦合等离子体室、电容耦合等离子体反应器、导体工具、介电工具、包括电子回旋共振(ECR)反应器的等离子体室等。例如，一个或多个RF发生器耦合到ICP反应器内的电感器。电感器的形状的示例包括螺线管、圆顶形线圈、扁平形线圈等。
如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。
考虑到上述实施方案，应该理解，一些实施方案采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实现的操作。这些操作是物理操纵物理量的操作。形成实施方案的一部分的本文描述的任何操作都是有用的机器操作。
一些实施方案还涉及用于执行这些操作的硬件单元或装置。该装置专门构造用于专用计算机。当被定义为专用计算机时，计算机执行不属于特殊目的的其他处理、程序执行或例程，同时仍能够为特殊目的操作。
在一些实施方案中，操作可以由计算机处理，该计算机由存储在计算机存储器、高速缓存中或通过计算机网络获得的一个或多个计算机程序选择性地激活或配置。当通过计算机网络获得数据时，数据可以由计算机网络(例如计算资源云)上的其他计算机处理。
还可以将一个或多个实施方案制造为非暂时性计算机可读介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读介质是存储数据的任何数据存储硬件单元，例如存储器设备等，所述数据然后由计算机系统读取。非暂时性计算机可读介质的示例包括硬盘驱动器、网络附加存储(NAS)、ROM、RAM、压缩光盘-ROM(CD-ROM)、CD可记录(CD-R)、CD可重写(CD-RWs)、磁带和其他光学和非光学数据存储硬件单元。在一些实施方案中，非暂时性计算机可读介质包括分布在网络耦合的计算机系统上使得计算机可读代码以分布式方式存储和执行的计算机可读有形介质。
尽管以特定顺序描述了上述方法操作，但是应当理解，在多种实施方案中，在操作之间执行其他内务操作，或者调整方法操作以使得它们在稍微不同的时间发生，或者是分布在允许以各种间隔发生方法操作的系统中，或者以与上述不同的顺序执行。
应当进一步注意，在一实施方案中，来自上述任何实施方案的一个或多个特征与任何其他实施方案的一个或多个特征组合，而不脱离在本公开中描述的多种实施方案中描述的范围。
尽管为了清楚理解的目的已经在一些细节上描述了前述实施方案，但是显而易见的是，可以在所附权利要求的范围内实践某些改变和修改方案。因此，本发明的实施方案被认为是说明性的而非限制性的，并且实施方案不限于这里给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同方案内进行修改。

Claims (38)

1.一种用于无源控制射频(RF)发生器的控制器系统，其包括：
处理器，其被配置为访问在高RF发生器的输出端处测得的变量的多个测量值以生成参数，其中，在低RF发生器的多个工作周期期间测量所述变量，其中所述多个测量值与所述高RF发生器供应的功率的多个值相关联，
其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的一个来确定使得所述高RF发生器输送的功率的效率提高的所述高RF发生器的频率的值和与阻抗匹配网络的分流电路相关联的因子的值；和
存储器设备，其耦合到所述处理器，其中，所述存储器设备被配置为存储所述频率的值和所述因子的所述值。
2.根据权利要求1所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为在不对衬底进行处理的训练例程期间，访问所述多个测量值并确定所述高RF发生器的所述频率的所述值和所述因子的所述值。
3.根据权利要求1所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为基于从所述变量的所述多个测量值的子集和由所述高RF发生器供应的所述功率的多个值的子集计算出的平均值来确定所述频率的所述值和所述因子的所述值。
4.根据权利要求3所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的所述一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第一个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第一个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第二个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第二个的乘积的平均值。
5.根据权利要求4所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述周期中的另一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第三个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第三个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第四个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第四个的乘积的另一平均值。
6.根据权利要求5所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为确定针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的所述另一平均值。
7.根据权利要求6所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为基于针对所述周期中的所述一个来确定所述频率的所述值和所述因子的所述值，使得针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的所述另一平均值。
8.根据权利要求1所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为确定与所述串联电路相关联的使得所述效率的所述提高实现的因子的值。
9.根据权利要求1所述的控制器系统，其中，所述高RF发生器经由RF电缆连接到所述阻抗匹配网络，其中，所述处理器被配置为：在训练例程期间
访问在所述高RF发生器的所述输出端处测得的所述变量的另一多个测量值，其中，在所述低RF发生器的另一多个工作周期期间测量所述变量的所述另一多个测量值，其中，所述变量的所述另一多个测量值在改变所述RF电缆之后测量，其中，所述变量的所述另一多个测量值与由所述高RF发生器供应的所述功率的另一多个值相关联；以及
针于所述另一多个周期中的一个，确定使得所述高RF发生器输送的所述功率的所述效率提高的所述高RF发生器的所述频率的另一值和与所述分流电路相关的所述因子的另一值。
10.根据权利要求1所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为在等离子体室内的衬底的处理期间应用所述高RF发生器的所述频率的所述值和与所述分流电路相关联的所述因子的所述值。
11.根据权利要求1所述的控制器系统，其中，所述变量是电压反射系数，所述参数是功率反射系数，并且所述因子是电容。
12.一种用于有源控制射频(RF)发生器的控制器系统，其包括：
处理器，其被配置为访问在高RF发生器的输出端处测得的变量的多个测量值以生成参数，其中，在低RF发生器的多个工作周期期间测量所述变量，其中所述测量值与所述高RF发生器供应的功率的多个值相关联，
其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的一个来确定使得所述高频RF发生器输送的功率的效率提高的所述高RF发生器的频率的值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的量和与阻抗匹配网络的分流电路相关联的因子的值；和
存储器设备，其耦合到所述处理器，其中，所述存储器设备被配置为存储所述高RF发生器的所述频率的值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述量和与所述分流电路相关联的所述因子的所述值。
13.根据权利要求12所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为在对衬底进行处理期间，访问所述多个测量值并确定所述高RF发生器的所述频率的所述值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述量和所述因子的所述值。
14.根据权利要求12所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为基于从所述变量的所述多个测量值的子集和由所述高RF发生器供应的所述功率的多个值的子集计算出的平均值来确定所述频率的所述值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述量和所述因子的所述值。
15.根据权利要求14所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的所述一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第一个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第一个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第二个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第二个的乘积的平均值。
16.根据权利要求15所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的另一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第三个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第三个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第四个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第四个的乘积的另一平均值。
17.根据权利要求16所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为确定针对所述多个周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述多个周期中的所述另一个的所述另一平均值。
18.根据权利要求17所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为基于针对所述多个周期中的所述一个来确定所述频率的所述值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述量和所述因子的所述值，使得针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述多个周期中的所述另一个的所述另一平均值。
19.根据权利要求12所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为确定与所述串联电路相关联的使得所述效率的所述提高实现的因子的值。
20.根据权利要求12所述的控制器系统，其中，所述高RF发生器经由RF电缆连接到所述阻抗匹配网络，其中，所述处理器被配置为：
在对衬底进行处理期间，
访问在所述高RF发生器的所述输出端处测得的所述变量的另一多个测量值，其中，在所述低RF发生器的另一多个工作周期期间测量所述变量的所述另一多个测量值，其中，所述变量的所述另一多个测量值在改变所述RF电缆之后测量，其中，所述变量的所述另一多个测量值与由所述高RF发生器供应的所述功率的另一多个值相关联；以及
针于所述另一多个周期中的一个，确定使得所述高RF发生器输送的所述功率的所述效率提高的所述高RF发生器的所述频率的另一值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的另一量和与所述分流电路相关的所述因子的另一值。
21.根据权利要求12所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为在等离子体室内的衬底的处理期间应用所述高RF发生器的所述频率的所述值、所述功率的所述量和与所述分流电路相关联的所述因子的所述值。
22.根据权利要求12所述的控制器系统，其中，所述变量是电压反射系数，所述参数是功率反射系数，并且所述因子是电容。
23.一种用于无源控制射频(RF)发生器的控制器系统，其包括：
处理器，其被配置为：
访问在高RF发生器的输出端处测得的变量的多个测量值以生成参数，其中，在低RF发生器的多个工作周期期间测量所述变量，其中所述多个测量值与所述高RF发生器供应的功率的多个值相关联；并且
基于所述参数来确定使得所述高RF发生器输送的功率的效率提高的所述高RF发生器的频率的值和与阻抗匹配网络的电路相关联的因子的值；和
存储器设备，其耦合到所述处理器，其中，所述存储器设备被配置为存储所述高RF发生器的所述频率的值和所述因子的所述值。
24.根据权利要求23所述的控制器系统，其中，所述电路是串联电路，其中，所述低RF发生器被配置为生成千赫兹信号，并且所述高RF发生器被配置为生成兆赫兹信号，其中，所述变量为电压反射系数，而所述参数为功率反射系数，并且其中，所述因子为所述电路的电容器的电容。
25.根据权利要求23所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为在没有对所述衬底进行处理的训练例程期间访问所述多个测量值，并确定所述高RF发生器的所述频率的所述值和所述因子的所述值，其中所述处理器还被配置为在正对所述衬底进行处理的处理操作期间，控制所述高RF发生器以实现所述频率的所述值，并控制所述电路以实现所述因子。
26.根据权利要求23所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为基于多个平均值来确定所述频率的所述值和所述因子的所述值，其中，所述处理器被配置为根据在所述多个周期中的相应一个期间接收到的所述变量的所述多个测量值的相应子集与在所述多个周期中的相应一个期间由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值的子集来计算所述多个平均值中的每一个。
27.根据权利要求23所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第一个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第一个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第二个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第二个的乘积的平均值，其中在多个周期中的一个期间，所述高RF发生器以所述频率的所述值工作，并且所述电路以所述因子工作。
28.根据权利要求27所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的另一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第三个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第三个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第四个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第四个的乘积的另一平均值，其中，在所述多个周期中的所述另一个期间，所述高RF发生器以所述频率的另一值工作，并且所述电路以另一因子工作。
29.根据权利要求28所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为确定针对所述多个周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述多个周期中的所述另一个的所述另一平均值，其中，为了确定所述频率的所述值和所述因子的所述值，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的一个识别使得针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的所述另一平均值的所述频率的所述值和所述因子的所述值。
30.根据权利要求23所述的控制器系统，其中，所述低RF发生器经由RF电缆连接至所述阻抗匹配网络，其中，所述高RF发生器经由另一RF电缆连接到所述阻抗匹配网络，其中，所述处理器还被配置为：
访问在所述高RF发生器的所述输出端处测得的所述变量的另一多个测量值，其中，在所述低RF发生器的另一多个工作周期期间测量所述变量的所述另一多个测量值，其中，所述变量的所述另一多个测量值在改变耦合在所述阻抗匹配网络和所述高RF发生器之间的所述另一RF电缆之后测量，其中，所述变量的所述另一多个测量值与由所述高RF发生器供应的所述功率的另一多个值相关联；以及
确定使得所述高RF发生器输送的所述功率的所述效率提高的所述高RF发生器的所述频率的另一值和与所述电路相关的所述因子的另一值，其中，所述频率的所述另一值和所述因子的所述另一值的所述确定在改变耦合在所述阻抗匹配网络和所述高RF发生器之间的所述另一RF电缆之后执行。
31.一种用于有源控制射频(RF)发生器的控制器系统，其包括：
处理器，其被配置为：
访问在高RF发生器的输出端处测得的变量的多个测量值以生成参数，其中，在低RF发生器的多个工作周期期间测量所述变量，其中所述多个测量值与所述高RF发生器供应的功率的多个值相关联；并且
基于所述参数来确定使得所述高RF发生器输送的功率的效率提高的所述高RF发生器的频率的值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的多个量和与阻抗匹配网络的电路相关联的因子的值。
32.根据权利要求31所述的控制器系统，其中，所述电路是串联电路，其中，所述低RF发生器被配置为生成千赫兹信号，并且所述高RF发生器被配置为生成兆赫兹信号，其中，所述变量为电压反射系数，而所述参数为功率反射系数，并且其中，所述因子为所述电路的电容器的电容。
33.根据权利要求31所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为在对所述衬底进行处理期间访问所述多个测量值，并确定所述高RF发生器的所述频率的所述值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个量和所述因子的所述值。
34.根据权利要求31所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为基于多个平均值来确定所述高RF发生器的所述频率的所述值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个量和与所述电路相关联的所述因子的所述值，其中，所述处理器被配置为根据在所述多个周期中的相应一个期间接收到的所述变量的所述多个测量值的相应子集与在所述多个周期中的相应一个期间由所述高RF发生器供应的所述功率的所述值的子集来计算所述平均值中的每一个。
35.根据权利要求34所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第一个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第一个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第二个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第二个的乘积的平均值，其中在多个周期中的一个期间，所述高RF发生器以所述频率的所述值工作，并且所述电路以所述因子工作。
36.根据权利要求35所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的另一个来计算所述变量的所述多个测量值中的第三个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第三个的乘积与所述变量的所述多个测量值中的第四个的幅值的平方和由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个值中的第四个的乘积的另一平均值，其中，在所述多个周期中的所述另一个期间，所述高RF发生器以所述频率的另一值工作，并且所述电路以另一因子工作。
37.根据权利要求36所述的控制器系统，其中，所述处理器被配置为确定针对所述多个周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述多个周期中的所述另一个的所述另一平均值，其中，为了确定所述高RF发生器的所述频率的所述值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述多个量和与所述电路相关联的所述因子的所述值，所述处理器被配置为针对所述多个周期中的一个识别使得针对所述周期中的所述一个的所述平均值小于针对所述周期中的所述另一个的所述另一平均值的所述频率的所述值、所述功率的多个量和所述因子的所述值。
38.根据权利要求31所述的控制器系统，其中，所述低RF发生器经由RF电缆连接至所述阻抗匹配网络，其中，所述高RF发生器经由另一RF电缆连接到所述阻抗匹配网络，其中，所述处理器还被配置为：
访问在所述高RF发生器的所述输出端处测得的所述变量的另一多个测量值，其中，在所述低RF发生器的另一多个工作周期期间测量所述变量的所述另一多个测量值，其中，所述变量的所述另一多个测量值在改变耦合在所述阻抗匹配网络和所述高RF发生器之间的所述另一RF电缆之后测量，其中，所述变量的所述另一多个测量值与由所述高RF发生器供应的所述功率的另一多个值相关联；以及
确定使得所述高RF发生器输送的所述功率的所述效率提高的所述高RF发生器的所述频率的另一值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的另一多个量和与所述电路相关的所述因子的另一值，其中，所述处理器被配置为在改变耦合在所述阻抗匹配网络和所述高RF发生器之间的所述另一RF电缆之后确定所述频率的所述另一值、待由所述高RF发生器供应的所述功率的所述另一多个量和所述因子的所述另一值。
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