CN111430208A - 控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统 - Google Patents

控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统 Download PDF

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Abstract

根据控制等离子体的均匀性的方法，通过使具有第一频率的第一RF信号脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号，通过使具有的较低的第二频率的第二RF信号脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号。将第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号施加到等离子体腔室的顶电极和/或底电极。基于第一RF脉冲和第二RF脉冲的时序来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号。经由由谐波控制信号控制的谐波控制电路的间歇性激活和去激活，来减少第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号的谐波分量。通过基于RF脉冲的时序的控制来改善等离子体的均匀性。

Description

控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年1月10日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2019-0003048的优先权，该韩国专利申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。
技术领域
示例实施例大体涉及一种半导体制造工艺，更具体地，涉及一种控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统。
背景技术
使用等离子体的半导体制造工艺依赖于有效的等离子体控制，以实现必需的质量和制造目标。利用典型的基于等离子体的半导体工艺，两个不同频率的射频(RF)功率被分别用来独立地控制离子能量和等离子体密度。以脉冲施加RF功率以改善蚀刻率和蚀刻轮廓。当施加高频率的RF源功率以增加蚀刻率时，这可能导致中心高偏斜的功率分布，作为由于等离子体负载的非线性而产生的谐波能量的结果。(等离子体的表现不像线性欧姆电阻器)。可以通过经由谐波控制电路系统去除谐波能量来改善等离子体的均匀性。然而，这样的电路系统会导致关于RF源功率的基频的功率损耗，从而降低了蚀刻率。
发明内容
本发明构思的示例实施例可以提供一种能够有效地改善等离子体特性的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统。
根据示例实施例，控制等离子体的均匀性的方法包括：通过使具有第一频率的第一RF信号脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一射频(RF)驱动脉冲信号；通过使具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号；将第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号施加到等离子体腔室的顶电极和底电极中的至少一个；基于第一RF脉冲和第二RF脉冲的时序来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号；以及经由由谐波控制信号控制的谐波控制电路的间歇性激活和去激活，来减少第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号的谐波分量。
根据示例实施例，等离子体处理系统包括：包含顶电极和底电极的等离子体腔室、第一RF功率供应器、第二RF功率供应器、控制器和谐波控制电路。第一RF功率供应器通过使具有第一频率的第一RF信号脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一射频(RF)驱动脉冲信号，以将第一RF驱动脉冲信号施加到顶电极和底电极中的至少一个。第二RF功率供应器通过使具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号，以将第二RF驱动脉冲信号施加到顶电极和底电极中的至少一个。控制器基于第一RF脉冲和第二RF脉冲的时序来产包括谐波控制脉冲的谐波控制信号。谐波控制电路连接在第一RF功率供应器和第二RF功率供应器中的至少一个与顶电极和底电极中的至少一个之间。谐波控制电路基于谐波控制信号被驱动，以减少第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号的谐波分量。
根据示例实施例，控制等离子体的均匀性的方法包括：通过使具有第一频率的第一RF信号脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一射频(RF)驱动脉冲信号；通过使具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号；通过使具有低于第一频率且高于第二频率的第三频率的第三RF信号脉冲化来产生包括第三RF脉冲的第三RF驱动脉冲信号；以及将第一RF驱动脉冲信号、第二RF驱动脉冲信号和第三RF驱动脉冲信号施加到等离子体腔室的顶电极和底电极中的至少一个。第三频率低于离子等离子体频率，离子等离子体频率为等离子体中的离子的独特频率。
根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以改善等离子体的均匀性，同时可以实现期望的蚀刻率(即，通过基于RF脉冲的时序控制谐波来防止蚀刻率过度降低)。另外，根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以通过使用效率频率结合控制离子能量来改善等离子体的均匀性。
附图说明
通过结合附图的下面的详细描述，将更加清楚地理解本公开的示例实施例。
图1是示出根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法的流程图。
图2是示出根据示例实施例的等离子体处理系统的框图。
图3是示出产生RF驱动脉冲信号的示例实施例的图。
图4是示出根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法时序图。
图5是用于通过控制等离子体的均匀性的方法来描述功率损耗的图。
图6是示出根据示例实施例的等离子体处理系统中包括的谐波控制电路的示例实施例的图。
图7是示出根据示例实施例的等离子体处理系统中包括的谐波控制电路的特性的图。
图8A和图8B是示出根据相应的实施例的控制等离子体的均匀性的方法的时序图。
图9A、图9B、图9C和图9D是示出根据相应的实施例的等离子体处理系统的图。
图10是示出根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法的流程图。
图11是示出根据示例实施例的等离子体处理系统的框图。
图12是示出根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法的时序图。
图13是示出通过使用双偏置功率的提高的效率的图。
图14是示出通过使用双偏置功率控制离子能量的图。
图15是示出等离子体中的离子的离子等离子体频率的图。
图16A和图16B是示出根据相应的实施例的等离子体处理系统的图。
具体实施方式
在下文中将参照其中示出了一些示例实施例的附图更加充分地描述各种示例实施例。在附图中，同样的附图标记始终指代同样的元素，并且可以省略元素的冗余描述。
图1是示出根据示例实施例的基于等离子体的工艺中的控制等离子体的均匀性的方法的流程图。如图1中示出的，通过使具有第一频率的第一射频(RF)信号脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号(S100)，并且通过使具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号(S200)。第一频率相对高以用于控制等离子体密度，第二频率相对低以用于控制离子能量。例如，第一频率可以高于40MHz，第二频率可以低于600kHz。
将第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号施加到等离子体腔室的顶电极和底电极中的至少一个(S300)。可以如以下将参照图9A至图9D所述的来实施用于施加第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号的各种配置。
基于第一RF脉冲和第二RF脉冲的时序(timing)来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号(S400)。如以下将描述的，为了减少由于通过第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号传输的RF功率的损耗而导致的蚀刻率的劣化，可以基于第一RF脉冲和第二RF脉冲的重叠时段来控制谐波控制脉冲的时序。
基于谐波控制信号来减少第一RF驱动脉冲信号和第二RF驱动脉冲信号的谐波分量(S500)。可以利用谐波控制电路提供如以下将描述的谐波分量的泄漏路径来实现谐波分量(可互换地，“谐波能量”或“谐波”)的减少。泄漏路径会导致谐波能量的耗散。利用本文中所述的谐波控制，谐波控制电路可以在第一RF脉冲和第二RF脉冲的所有周期性时间间隔中的至少一个的一部分(例如，少数部分)期间是去激活的(deactivated)，而不是在这些周期性时间间隔期间连续地激活谐波控制电路。以这种方式，减少了施加到等离子体腔室的RF功率在基频处由于谐波抑制而导致的降低，使得蚀刻率未受到显著影响。谐波控制电路去激活的时间可以与谐波能量不稳定的时间一致。
如此，根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以改善等离子体的均匀性，同时可以通过基于RF脉冲的时序而控制谐波能量来达到期望的蚀刻率。
图2是示出根据示例实施例的等离子体处理系统1000的框图。等离子体处理系统1000可以包括：等离子体腔室210，其中执行利用等离子体PLA的蚀刻工艺；源供应器220，其设置在等离子体腔室210的上部；衬底保持器230，其设置在等离子体腔室210的下部以安装待处理的衬底100；第一RF功率供应器310和第二RF功率供应器320，其用于提供用于在等离子体腔室210中产生等离子体的RF功率；谐波控制电路HCC 400；以及控制器500。
作为示例，等离子体腔室210可以包括具有足够的导电性、硬度和刚度的中空金属体，使得可以在中空金属体内部执行等离子体蚀刻工艺。
源管224可以穿透等离子体腔室210的上部，用于蚀刻工艺的源气体在所述源管中流动，并且衬底保持器230的突出部可以穿透等离子体腔室210的底部。上绝缘体222可以设置在源管与等离子体腔室210的上板之间。下绝缘体232可以设置在衬底保持器230的突出部与等离子体腔室210的底板之间。因此，等离子体腔室210的内部可以与外部绝缘。腔室门(未示出)可以位于等离子体腔室210的侧壁处，并且衬底100可以通过腔室门装载到等离子体腔室210中或从等离子体腔室210卸载。等离子体腔室210可以在等离子体蚀刻工艺中通过接地构件电接地。
排放口215可以位于等离子体腔室210的底部。例如，排放口215可以连接到真空泵(未示出)，并且蚀刻工艺的副产物和源气体的残留物可以通过排放口215从等离子体腔室210排出。
源供应器220可以连接到源存储器240，并且可以通过源供应器220将用于等离子体蚀刻工艺的源气体供应到等离子体腔室210中以产生蚀刻等离子体PLA。
例如，源供应器220可以包括：源管224，其可以将源气体从源存储器240传输到等离子体腔室210；连接到源管224的喷头226，其用于将源气体排放到衬底100上方；以及位于喷头226中的顶电极228，其用于将RF源功率施加到等离子体腔室210中的源气体。
喷头226可以包括至少一种导电材料，并且可以具有其中具备气体空间的3维板形状。在源管224中流动的源气体可以被传输到喷头226的气体空间S中，并且然后可以通过多个注入孔225被排放到等离子体腔室210的内部中。
喷头226中的顶电极228可以经由源管224连接到RF功率源。源气体可以通过源管224被供应到喷头226的气体空间中，并且可以通过注入孔225被供应到等离子体腔室210中。源气体可以通过施加到顶电极228和/或底电极236的RF功率而变为蚀刻等离子体PLA。
衬底保持器230可以位于等离子体腔室210的与源供应器220相对的底部。例如，衬底保持器230可以包括静电卡盘(ESC)或真空卡盘。
在一些示例实施例中，衬底保持器230可以包括ESC，ESC具有包括多个电极的承受器234。可以通过静电力将衬底100固定到衬底保持器230。ESC可以包括产生静电力的掩埋电极和用于施加RF功率或接地电压的底电极236。
如此，RF功率可以被施加到顶电极228和/或底电极236，并且源气体可以在衬底100上方变为蚀刻等离子体PLA。因此，等离子体鞘(plasma sheath)可以设置在等离子体腔室210中的衬底100与喷头226之间。
第一RF功率供应器310可以通过使具有第一频率的第一RF信号SRF1脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号RFDP1。第一RF驱动脉冲信号RFDP1可以被施加到顶电极228和/或底电极236。
第二RF功率供应器320可以通过使具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号SRF2脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号RFDP2。第二RF驱动脉冲信号RFDP2可以被施加到顶电极228和/或底电极236。
图2示出了第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2被施加到底电极236作为非限制性示例实施例。如以下将参照图9A至图9D描述的，在可替换的配置中，第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2可以被施加到顶电极228和/或底电极236，以将RF功率施加到等离子体腔室210。
第一RF功率供应器310可以包括第一信号生成器311、第一脉冲开关312和第一阻抗匹配电路IMC 313。同样地，第二RF功率供应器320可以包括第二信号生成器321、第二脉冲开关322和第二阻抗匹配电路323。
第一信号生成器311可以包括振荡器以产生具有第一频率的第一RF信号SRF1。第一脉冲开关312可以响应于第一脉冲时序信号SPT1而使第一RF信号SRF1脉冲化，以产生具有第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号RFDP1。第一阻抗匹配电路313可以使提供第一RF信号SRF1的第一信号生成器311的阻抗与连接到第一RF功率供应器310的电极的阻抗匹配，以使传输的功率最大化。
第二信号生成器321可以包括振荡器以产生具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号SRF2。第二脉冲开关322可以响应于第二脉冲时序信号SPT2而转换第二RF信号SRF2，以产生具有第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号RFDP2。第二阻抗匹配电路323可以使提供第二RF信号SRF2的第二信号生成器321的阻抗与连接到第二RF功率供应器320的电极的阻抗匹配，以使传输的功率最大化。
第一频率相对高以用于控制等离子体密度，第二频率相对低以用于控制离子能量。例如，第一频率可以高于40MHz，第二频率可以低于600kHz。
控制器500可以基于第一RF脉冲和第二RF脉冲的时序来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号SHC。另外，控制器500可以产生控制第一RF驱动脉冲信号RFDP1中的第一RF脉冲的时序的第一脉冲时序信号SPT1，以及控制第二RF驱动脉冲信号RFDP2中的第二RF脉冲的时序的第二脉冲时序信号SPT2。以下将描述产生第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和谐波控制信号SHC的示例实施例。
谐波控制电路400可以连接在第一RF功率供应器310和第二RF功率供应器320中的至少一个与顶电极228和/或底电极236之间。为了便于说明，图2示出了其中谐波控制电路400连接在底电极236与第一RF功率供应器310和第二RF功率供应器320之间的示例配置。
谐波控制电路400可以基于谐波控制信号SHC来驱动，以减少由第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2产生的谐波分量。以下将参照图6描述谐波控制电路400的示例实施例。
图3是示出产生RF驱动脉冲信号的示例实施例的图。参照图2和图3，第一信号生成器311可以产生第一RF信号SRF1，第一RF信号SRF1以第一频率震荡且具有第一DC电压VDC1作为中心电平，并且第二信号生成器321可以产生第二RF信号SRF2，第二RF信号SRF2以第二频率震荡且具有第二DC电压VDC2作为中心电平。如上所述，第一频率可以相对高以用于控制等离子体密度，第二频率可以相对低以用于控制离子能量。
第一脉冲开关312可以响应于第一脉冲时序信号SPT1而执行接通/关断切换以使第一RF信号SRF1脉冲化，以产生包括第一RF脉冲PS11和PS12的第一RF驱动脉冲信号RFDP1。换言之，第一脉冲开关312可以通过这样的方式来产生第一RF驱动脉冲信号RFDP1的第一脉冲PS11和PS12：第一脉冲开关312在第一脉冲时序信号SPT1处于第一逻辑电平(例如，逻辑高电平)时被接通以使第一RF信号SRF1通过，并且第一开关312在第一脉冲时序信号SPT1处于第二逻辑电平(例如，逻辑低电平)时被关断以阻断第一RF信号SRF1。
第二脉冲开关322可以响应于第二脉冲时序信号SPT2而执行接通/关断切换以使第二RF信号SRF2脉冲化，以产生包括第二RF脉冲PS21和PS22的第二RF驱动脉冲信号RFDP2。换言之，第二脉冲开关322可以通过这样的方式来产生第二RF驱动脉冲信号RFDP2的第二脉冲PS21和PS22：第二脉冲开关322在第二脉冲时序信号SPT2处于第一逻辑电平(例如，逻辑高电平)时被接通以使第二RF信号SRF2通过，并且第二开关322在第二脉冲时序信号SPT2处于第二逻辑电平(例如，逻辑低电平)时被关断，以阻断第二RF信号SRF2。
在下文中，为了便于说明，图3中示出的第一RF脉冲PS11和PS12以及第二RF脉冲PS21和PS22仅用包络线表示。容易理解，包络线是以DC电压VDC1和VDC2作为中心电平而震荡的RF信号的一部分。
图4是示出根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法的时序图。图4示出了第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2的示例时序，以及基于第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2的时序的谐波控制信号SHC的时序。
参照图2和图4，控制器500可以控制第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2的时序，使得第一RF脉冲PS11在时间点T1被激活并在时间点T4去激活(deactivated)，并且第二RF脉冲PS21在时间点T2被激活并在时间点T4去激活。
另外，控制器500可以控制谐波控制信号SHC的时序，使得谐波控制脉冲PSH1在从时间点T2起的延迟时间tD之后的时间点T3被激活，时间点T2与第一RF脉冲PS11和第二RF脉冲PS21的重叠时段POVL的开始时间点对应。图4示出了谐波控制脉冲PSH1在重叠时段POVL的结束时间点之后的时间点T5去激活，但是示例实施例不限于此。例如，谐波控制脉冲PSH1可以在第一RF脉冲PS11和第二RF脉冲PS21去激活的时间点T4去激活。
第一RF脉冲PS11和PS12、第二RF脉冲PS21和PS22、以及谐波控制脉冲PSH1和PSH2可以具有相等的脉冲重复频率(即，相等的脉冲循环周期tPC)。因此，第一RF脉冲PS12、第二RF脉冲PS22和谐波控制脉冲PSH2之间的时序关系可以与第一RF脉冲PS11、第二RF脉冲PS21和谐波控制脉冲PSH1之间的时序关系相同。在一些示例实施例中，脉冲频率1/tPC可以高于500Hz且低于5kHz。
延迟时间tD可以被设定为比等离子体饱和时间长，所述等离子体饱和时间是由等离子体腔室210中的第一RF脉冲PS11和PS12以及第二RF脉冲PS21和PS22导致的等离子体为饱和所持续的时间。在一些示例实施例中，延迟时间tD可以长于5μs。
如此，可以基于第一RF脉冲PS11和PS12以及第二RF脉冲PS21和PS22的时序来产生包括谐波控制脉冲PSH1和PSH2的谐波控制信号SHC(例如，通过在从第一RF脉冲PS11和PS12以及第二RF脉冲PS21和PS22的重叠时段POVL的开始时间点T2起的延迟时间tD之后激活谐波控制脉冲PSH1和PSH2)。
图5是用于描述通过控制等离子体的均匀性的方法的功率损耗的图。图5的左部与第一情况对应，在第一情况中，谐波控制信号SHCa在以第一频率和第二频率中的每一个施加RF功率的整个时间间隔期间总是被激活的(该情况在下文中将被称作“连续谐波控制”)。图5的右部与第二情况对应，在第二情况中，如参照图4所描述的，谐波控制信号SHCb以脉冲的形式周期性地被激活。谐波控制信号SHCb脉冲的时间间隔可以不包含第一RF驱动脉冲信号RFDP1b和第二RF驱动脉冲信号RFDP2b中的每一个的时间间隔的全部。
第一情况的第一RF驱动脉冲信号RFDP1a和第二RF驱动脉冲信号RFDP2a与第二情况的第一RF驱动脉冲信号RFDP1b和第二RF驱动脉冲信号RFDP2b相同，因此，供应的RF功率相对于第一情况和第二情况是相同的。
谐波控制电路在第一情况下维持ON(接通)状态或启用状态以在所有时间激活谐波控制信号SHCa。另一方面，谐波控制电路400在第二情况下可以重复ON状态和OFF(关断)状态，因为谐波控制信号SHCb被激活和去激活。
结果，基于RF功率供应的时序(即，第一RF驱动脉冲信号RFDP1b的第一RF脉冲和第二RF驱动脉冲信号RFDP2b的第二RF脉冲的时序)的谐波控制的第二情况的RF功率损耗PWDb可以少于连续谐波控制的第一情况的RF功率损耗PWDa。
谐波分量可以根据等离子体特性而变化，因为谐波分量由包括等离子体鞘的非线性产生。等离子体鞘的特性取决于相对低频率的RF脉冲，并且谐波分量可以在等离子体饱和时间之后处于稳定水平。如果独立于RF功率供应的时序来均匀地执行谐波控制，则可能导致不必要的功率损耗，并且因此可能降低蚀刻率。
根据示例实施例，谐波控制信号根据RF脉冲被脉冲化(即，被周期性地接通和关断)，并且谐波控制信号可以在第一RF脉冲(PS11、PS12、…)和/或第二RF脉冲(PS21、PS22、…)的一部分(例如，少数部分)期间周期性地去激活，并且可以在第一RF脉冲和/或第二RF脉冲的其余部分期间被激活。通过比关于较低频率RF脉冲的等离子体饱和时间长的延迟时间，可以在蚀刻率的损失最小化的情况下来实施谐波控制。
如此，根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以改善等离子体的均匀性，同时可以通过基于RF脉冲的时序而控制谐波来获得目标蚀刻率。
图6是示出根据示例实施例的等离子体处理系统中包括的谐波控制电路的示例实施例的图。
参照图6，谐波控制电路401可以包括多个阻抗电路321、322、323、…324以及开关控制器SWCON 350。
多个阻抗电路321～324可以响应于多个开关信号S1～Sn而电连接到RF驱动脉冲信号RFDP在RF功率供应器RFPWS与电极之间传输所经的路径。图6中的RF功率供应器RFPWS与如上所述的第一RF功率供应器310和第二RF功率供应器320中的一个对应，并且图6中的电极与如上所述的顶电极228和底电极236中的一个对应。
开关控制器350可以产生基于谐波控制信号SHC的多个开关信号S1～Sn和被设定为减少谐波分量的总阻抗。
在一些示例实施例中，阻抗电路321～324可以分别包括开关SW1～SWn和负载C1～Cn。作为非限制性示例，图6示出了电容性负载(即，电容器C1～Cn)，但是负载可以为诸如电容器的电容性负载、诸如电感器的电感性负载、或者它们的各种组合。
可以通过响应于谐波控制信号SHC而被激活的开关信号S1～Sn的组合来设定减少谐波分量的总阻抗。例如，如果设定总阻抗为C1+C2，则可以响应于谐波控制信号SHC而激活第一开关信号S1和第二开关信号S2，并且不论谐波控制信号SHC如何都可以使其余的开关信号S3～Sn去激活。在此情况下，C1+C2的总阻抗可以响应于谐波控制信号SHC而周期性地被添加到RF功率传输路径，以提供谐波分量的泄漏路径。
在一些示例实施例中，可以将负载C1～Cn的阻抗设定为相等，并且总阻抗可以由每个阻抗电路的单位阻抗与响应于谐波控制信号SHC而启用的阻抗电路的数量的乘积来表示。在一些示例实施例中，负载C1～Cn中的至少两个的阻抗可以被设定为不同。
图7是示出根据示例实施例的等离子体处理系统中包括的谐波控制电路的特性的图。在图7中，水平轴代表频率，竖直轴代表谐波控制电路的经反转的功率损耗。曲线GRc指示传统电路的特性，曲线图GRp指示根据示例实施例的谐波控制电路的特性。例如，当基频F的第二谐波分量2F为目标频率时，传统电路使用(例如，具有曲线GRc的特性的)谐振滤波器。相反，根据示例实施例的谐波控制电路可以独立于目标频率而使用各种滤波器。根据示例实施例的谐波控制电路可以包括谐振滤波器、低通滤波器、高通滤波器、或它们的组合。
图8A和图8B是示出根据相应的实施例的控制等离子体的均匀性的方法的时序图。图8A和图8B示出了第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2的示例时序以及基于第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2的时序的谐波控制信号SHC的时序。在图8A和图8B中的每一个中，谐波控制信号在第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2中的至少一个的少数部分期间周期性地去激活。在周期性地去激活时段期间，谐波控制电路400关断，从而不在一个基频或多个基频(即，第一频率和/或第二频率)处产生损耗。
参照图2和图8A，控制器500可以控制第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2的时序，使得第一RF脉冲PS11在时间点T1被激活并在时间点T3去激活，并且第二RF脉冲PS21在时间点T2被激活并在时间点T3去激活。在图8A的示例中，谐波控制信号SHC在第一RF驱动脉冲信号RFDP1脉冲的少数部分期间周期性地去激活、在第一RF驱动脉冲信号RFDP1脉冲的其余部分期间周期性地被激活、并且在第二RF驱动脉冲信号RFDP2脉冲的整个持续期间周期性地被激活。
例如，控制器500可以控制谐波控制信号SHC的时序，使得谐波控制脉冲PSH1在时间点T2被激活，时间点T3与第一RF脉冲PS11和第二RF脉冲PS21的重叠时段POVL的开始时间点对应。图8A示出了谐波控制脉冲PSH1在时间点T3去激活，但是在其它实施例中，这样的去激活可以更早或更迟发生。例如，谐波控制脉冲PSH1可以在从第一RF脉冲PS11和第二RF脉冲PS21去激活的时间点T3起的延迟时间之后去激活。
第一RF脉冲PS11和PS12、第二RF脉冲PS21和PS22、以及谐波控制脉冲PSH1和PSH2可以具有相等的脉冲重复频率(PRF)(即，相等的脉冲循环周期tPC)。因此，第一RF脉冲PS12、第二RF脉冲PS22和谐波控制脉冲PSH2之间的时序关系可以与第一RF脉冲PS11、第二RF脉冲PS21和谐波控制脉冲PSH1之间的时序关系相同。在一些示例实施例中，脉冲频率1/tPC可以高于500Hz且低于5kHz。
如此，可以基于第一RF脉冲PS11和PS12以及第二RF脉冲PS21和PS22的时序来产生包括谐波控制脉冲PSH1和PSH2的谐波控制信号SHC(例如，通过在第一RF脉冲PS11和PS12以及第二RF脉冲PS21和PS22的重叠时段POVL的开始时间点T2激活谐波控制脉冲PSH1和PSH2)。
参照图2和图8B，控制器500可以控制第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2的时序，使得第一RF脉冲PS11在时间点T2被激活并在时间点T4去激活，并且第二RF脉冲PS21在时间点T1被激活并在时间点T3去激活。在图8B的示例中，谐波控制信号SHC在第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2中的每一个的脉冲的少数部分期间周期性地去激活，并且在第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2中的每一个的脉冲的其余部分期间周期性地被激活。
另外，控制器500可以控制谐波控制信号SHC的时序，使得谐波控制脉冲PSH1在时间点T2被激活，时间点T2与第一RF脉冲PS11和第二RF脉冲PS21的重叠时段POVL的开始时间点对应。根据示例实施例，如参照图4描述的，控制器500可以在从第一RF脉冲PS11和第二RF脉冲PS21的重叠时段POVL的开始时间点T2起的延迟时间tD之后激活谐波控制脉冲PSH1。
如图8B中示出的，控制器500可以控制谐波控制信号SHC的时序，使得谐波控制脉冲PSH1在时间点T3去激活，时间点T3与重叠时段POVL的结束时间点对应。结果，可以通过基于重叠时段POVL设定谐波控制脉冲PSH1的激活时段来减少不必要的RF功率损耗。
第一RF脉冲PS11和PS12、第二RF脉冲PS21和PS22、以及谐波控制脉冲PSH1和PSH2可以具有相等的脉冲重复频率(即，相等的脉冲循环周期tPC)。因此，第一RF脉冲PS12、第二RF脉冲PS22和谐波控制脉冲PSH2之间的时序关系可以与第一RF脉冲PS11、第二RF脉冲PS21和谐波控制脉冲PSH1之间的时序关系相同。
如此，可以基于第一RF脉冲PS11和PS12以及第二RF脉冲PS21和PS22的时序来产生包括谐波控制脉冲PSH1和PSH2的谐波控制信号SHC(例如，通过在重叠时段POVL的开始时间点T2激活谐波控制脉冲PSH1和PSH2，并在重叠时段POVL的结束时间点T3去激活谐波控制脉冲PSH1和PSH2)。
图9A至图9D是示出根据相应的实施例的等离子体处理系统的图。
参照图9A至图9D，等离子体处理系统1001、1002、1003和1004各自包括等离子体腔室10，等离子体腔室10包括顶电极12和安装有晶圆或半导体衬底100的底电极14。这些配置示出了第一RF功率供应器RFPWS1、第二RF功率供应器RFPWS2和谐波控制电路HCC与电极12和14的连接的各种示例实施例。如上所述，第一RF功率供应器RFPWS1可以响应于第一脉冲时序信号SPT1而产生包括第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号RFDP1，第二RF功率供应器RFPWS2可以响应于第二脉冲时序信号SPT2而产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号RFDP2，并且谐波控制电路HCC可以响应于谐波控制信号SHC而被启用。
参照图9A，第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2两者可以被施加到底电极14，并且谐波控制电路HCC可以连接在底电极14与RF功率供应器RFPWS1和RFPWS2之间。顶电极12可以连接到接地点。
参照图9B，第一RF驱动脉冲信号RFDP1和第二RF驱动脉冲信号RFDP2两者可以被施加到顶电极12，并且谐波控制电路HCC可以连接在顶电极12与RF功率供应器RFPWS1和RFPWS2之间。底电极14可以连接到接地点。
参照图9C，第一RF驱动脉冲信号RFDP1可以被施加到顶电极12，第二RF驱动脉冲信号RFDP2可以被施加到底电极14，并且谐波控制电路HCC可以连接在底电极14与第二RF功率供应器RFPWS2之间。
参照图9D，第一RF驱动脉冲信号RFDP1可以被施加到顶电极12，第二RF驱动脉冲信号RFDP2可以被施加到底电极14，并且谐波控制电路HCC可以连接在顶电极12与第一RF功率供应器RFPWS1之间。
在其它实施例(未示出)中，第一RF驱动脉冲信号RFDP1可以被施加到底电极14，并且第二RF驱动脉冲信号RFDP2可以被施加到顶电极12。
图10是示出根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法的流程图。利用该方法，通过使具有第一频率的第一RF信号脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号(S10)，通过使具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号(S20)，并且通过使具有低于第一频率且高于第二频率的第三频率的第三RF信号脉冲化来产生包括第三RF脉冲的第三RF驱动脉冲信号(S30)。
第一频率相对高以用于控制等离子体密度，第二频率和第三频率相对低以用于控制离子能量。例如，第一频率可以高于40MHz，第二频率可以低于600kHz，并且第三频率可以低于2MHz。
将第一RF驱动脉冲信号、第二RF驱动脉冲信号和第三RF驱动脉冲信号施加到等离子体腔室的顶电极和底电极中的至少一个(S40)。可以如以下将参照图16A和图16B描述的来实施用于施加第一RF驱动脉冲信号至第三RF驱动脉冲信号的各种方案。
基于第一RF脉冲、第二RF脉冲和第三RF脉冲的时序来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号(S50)。如上所述，为了防止与通过第一RF驱动脉冲信号至第三RF驱动脉冲信号传输的RF功率的损耗相关联的蚀刻率的劣化，可以基于第一RF脉冲至第三RF脉冲的重叠时段来控制谐波控制脉冲的时序。
基于谐波控制信号来减少第一RF驱动脉冲信号至第三RF驱动脉冲信号的谐波分量(S60)。可以利用谐波控制电路提供如上所述的谐波分量的泄漏路径来实现谐波分量或谐波的减少。
如此，根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以改善等离子体的均匀性，同时可以通过基于RF脉冲的时序而控制谐波能量来维持期望的蚀刻率。
图11是示出根据示例实施例的等离子体处理系统2000的框图。等离子体处理系统2000可以包括：等离子体腔室210，在其中执行使用等离子体的蚀刻工艺；源供应器220，其设置在等离子体腔室210的上部；衬底保持器230，其设置在等离子体腔室210的下部以安装待处理的衬底100；提供用于在等离子体腔室210中产生等离子体的RF功率的第一RF功率供应器310、第二RF功率供应器320和第三RF功率供应器330；谐波控制电路HCC 400；以及控制器501。等离子体腔室210与图2中的等离子体腔室210基本相同，并且省略对其的冗余描述。
第一RF功率供应器310可以通过使具有第一频率的第一RF信号SRF1脉冲化来产生包括第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号RFDP1。第一RF驱动脉冲信号RFDP1可以被施加到顶电极228和/或底电极236。
第二RF功率供应器320可以通过使具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号SRF2脉冲化来产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号RFDP2。第二RF驱动脉冲信号RFDP2可以被施加到顶电极228和/或底电极236。
第三RF功率供应器330可以通过使具有第一频率与第二频率之间的第三频率的第三RF信号SRF3脉冲化来产生包括第三RF脉冲的第三RF驱动脉冲信号RFDP3。第三RF驱动脉冲信号RFDP3可以被施加到顶电极228和/或底电极236。
图11示出了其中第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3被施加到底电极236的示例。在其它情况下，例如，如以下参照图16A和图16B描述的，第一RF驱动脉冲信号RFDP1至第三RF驱动脉冲信号RFPD3可以各自被施加到顶电极228和/或底电极236，以用于将RF功率传送到等离子体腔室210。
第一RF功率供应器310可以包括第一信号生成器311、第一脉冲开关312和第一阻抗匹配电路IMC 313，第二RF功率供应器320可以包括第二信号生成器321、第二脉冲开关322和第二阻抗匹配电路323，并且第三RF功率供应器330可以包括第三信号生成器331、第三脉冲开关332和第三阻抗匹配电路333。
第一信号生成器311可以包括振荡器以产生具有第一频率的第一RF信号SRF1。第一脉冲开关312可以响应于第一脉冲时序信号SPT1而对第一RF信号SRF1进行切换，以产生具有第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号RFDP1。第一阻抗匹配电路313可以使提供第一RF信号SRF1的第一信号生成器311的阻抗与连接到第一RF功率供应器310的电极的阻抗匹配，以使传输的功率最大化。
第二信号生成器321可以包括振荡器以产生具有低于第一频率的第二频率的第二RF信号SRF2。第二脉冲开关322可以响应于第二脉冲时序信号SPT2而对第二RF信号SRF2进行切换，以产生具有第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号RFDP2。第二阻抗匹配电路323可以使提供第二RF信号SRF2的第二信号生成器321的阻抗与连接到第二RF功率供应器320的电极的阻抗匹配，以使传输的功率最大化。
第三信号生成器331可以包括振荡器以产生具有低于第一频率且高于第二频率的第三频率的第三RF信号SRF3。第三脉冲开关332可以响应于第三脉冲时序信号SPT3而对第三RF信号SRF3进行切换，以产生具有第三RF脉冲的第三RF驱动脉冲信号RFDP3。第三阻抗匹配电路333可以使提供第三RF信号SRF3的第三信号生成器331的阻抗与连接到第三RF功率供应器330的电极的阻抗匹配，以使传输的功率最大化。
第一频率相对高以用于控制等离子体密度，第二频率和第三频率相对低以用于控制离子能量。例如，第一频率可以高于40MHz，第二频率可以低于600kHz，并且第三频率可以低于2MHz。
控制器501可以基于第一RF脉冲、第二RF脉冲和第三RF脉冲的时序来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号SHC。另外，控制器501可以产生第一脉冲时序信号SPT1、第二脉冲时序信号SPT2和第三脉冲时序信号SPT3，第一脉冲时序信号SPT1用来控制第一RF驱动脉冲信号RFDP1中的第一RF脉冲的时序，第二脉冲时序信号SPT2用来控制第二RF驱动脉冲信号RFDP2中的第二RF脉冲的时序，第三脉冲时序信号SPT3用来控制第三RF驱动脉冲信号RFDP3中的第三RF脉冲的时序。以下将描述产生第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2、第三RF驱动脉冲信号RFDP3、和谐波控制信号SHC的示例实施例。
谐波控制电路400可以连接在第一RF功率供应器310、第二RF功率供应器320和第三RF功率供应器330中的至少一个与顶电极228和底电极236中的至少一个之间。为了便于说明，图11示出了其中谐波控制电路400连接在底电极236与第一RF功率供应器310、第二RF功率供应器320和第三RF功率供应器330之间的示例配置。
可以基于谐波控制信号SHC来驱动谐波控制电路400，以减少由第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3产生的谐波分量。谐波控制电路400的示例实施例与参照图6描述的相同。
图12是示出根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法的时序图。图12示出了第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3的示例时序，以及基于第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3的时序的谐波控制信号SHC的时序。
参照图11和图12，控制器501可以控制第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3的时序，使得第一RF脉冲PS11在时间点T1被激活并在时间点T4去激活，并且第二RF脉冲PS21和第三RF脉冲PS31在时间点T2被激活并在时间点T4去激活。
另外，控制器501可以控制谐波控制信号SHC的时序，使得谐波控制脉冲PSH1在从时间点T2起的延迟时间tD之后的时间点T3被激活，时间点T2与第一RF脉冲PS11、第二RF脉冲PS21和第三RF脉冲PS31的重叠时段POVL的开始时间点对应。图12示出了谐波控制脉冲PSH1在重叠时段POVL的结束时间点之后的时间点T5去激活，但是其它去激活时间也是可用的。例如，谐波控制脉冲PSH1可以在第一RF脉冲PS11、第二RF脉冲PS21和第三RF脉冲PS31去激活的时间点T4去激活。
第一RF脉冲PS11和PS12、第二RF脉冲PS21和PS22、第三RF脉冲PS31和PS32、以及谐波控制脉冲PSH1和PSH2可以具有相等的脉冲重复频率(即，相等的脉冲循环周期tPC)。因此，第一RF脉冲PS12、第二RF脉冲PS22和第三RF脉冲PS32与谐波控制脉冲PSH2之间的时序关系可以与第一RF脉冲PS11、第二RF脉冲PS21、第三RF脉冲P31与谐波控制脉冲PSH1之间的时序关系相同。在一些示例实施例中，脉冲频率1/tPC可以高于500Hz且低于5kHz。
延迟时间tD可以被设定为比由等离子体腔室210中的第一RF脉冲PS11和PS12、第二RF脉冲PS21和PS22以及第三RF脉冲PS31和PS32导致的等离子体为饱和所持续的等离子体饱和时间长。在一些示例实施例中，延迟时间tD可以长于5μs。
如此，可以基于第一RF脉冲PS11和PS12、第二RF脉冲PS21和PS22、以及第三RF脉冲PS31和PS32的时序来产生包括谐波控制脉冲PSH1和PSH2的谐波控制信号SHC(例如，通过在从第一RF脉冲PS11和PS12、第二RF脉冲PS21和PS22、以及第三RF脉冲PS31和PS32的重叠时段POVL的开始时间点T2起的延迟时间tD之后激活谐波控制脉冲PSH1和PSH2)。
图13是示出通过使用“双偏置功率”的提高的效率的图。在这里，双偏置功率是指通过用于控制等离子体的离子能量的第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3传输的RF功率。在下文的讨论中，“单偏置”是指仅具有用于控制等离子体的离子能量的第二RF驱动脉冲信号的实施例。
在图13中，VDS表示当仅施加第二频率为400kHz且功率为25kW的第二RF驱动脉冲信号RFDP2时的RF供应电压，并且VD1表示当仅施加第二频率为400kHz且功率为50kW的第二RF驱动脉冲信号RFDP2时的RF供应电压。VD2表示当第二频率为400kHz且功率为40kW的第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三频率为2MHz且功率为10kW的第三RF驱动脉冲信号RFDP3用作双偏置情况时的RF供应电压。
将VD1与VD2进行比较，如果使用单偏置频率将总功率增大至50kW，则VD1的峰值电压为VDS的峰值电压的1.4倍，然而如果使用双偏置频率将总功率增大至50kW，则VD2的峰值电压为VDS的峰值电压的1.7倍。如此，与单偏置频率相比，可以通过使用双偏置频率来提高RF功率的效率。
图14是示出通过使用双偏置功率来控制离子能量的图。在图14中，水平轴代表离子能量，竖直轴代表概率密度。第一情况CS1为使用60MHz的第一频率和400kHz的第二频率的单偏置情况，第二CS2为使用60MHz的第一频率、400kHz的第二频率和9.8MHz的第三频率的双偏置情况，第三情况CS3为使用60MHz的第一频率、400kHz的第二频率和2MHz的第三频率的双偏置情况。供应的总功率相对于所有的三种情况CS1、CS2和CS3是相同的。
如参照图13描述的，将与单偏置频率对应的第一情况CS1和与双偏置频率对应第二情况CS2进行比较，如图14中示出的，与第一情况CS1的离子能量的中心值EC1和能量范围ΔE1相比，第二情况CS2的离子能量的中心值EC2和能量范围ΔE2可以得到改善。
将使用作为中间频率的9.8MHz的第三频率的第二情况CS2与使用2MHz的第三频率的第三情况CS3进行比较，与第二情况CS2相比，第三情况CS3的离子能量的中心值EC3和能量范围ΔE3可以得到进一步改善。
在使用9.8MHz的中间频率的第二情况CS2中，离子运送时间(ion transit time)长于RF施加时间，因此在高(第一)频率的情况下不显著影响离子能量的分布。在使用2MHz的中间频率的第三情况中，离子运送时间与通过RF电压足以影响等离子体中的离子的RF施加时间相似或比通过RF电压足以影响等离子体中的离子的RF施加时间短，因此，离子能量的分布可以包括离子能量范围ΔE3的中间部分中的峰。
图15是示出等离子体中的离子的离子等离子体频率的图。该图示出了等离子体中的离子C+、F+、CF+、Ar+、CF2+、CF3+、C2F4+和C2F5+的离子等离子体频率高于2MHz。当RF频率相对高时，因为离子比电子重，所以可以使所述离子缓慢地加速以便不获得足够的动能。可以在高频率下使光电子快速加速以获得动能，因此高频率被用作源频率以提高等离子体密度。相反，通过低频率施加较高的DC偏置电压，并且可以通过DC偏置电压和经由长RF施加时间的RF电压来确定离子能量。当离子能量在低频率的情况下受RF电压影响时，离子能量范围通过RF电压实时变化而变得更宽。相反，当RF电压在高频率的情况下不如此大地影响离子能量时，离子能量仅通过DC偏置电压来确定，并且离子能量范围可以变得更窄。可以通过与等离子体中的离子的独特频率对应的离子等离子体频率来确定离子能量可以被RF电压所影响的范围。离子等离子体频率的倒数值可以表示为离子运送时间，并且当离子运送时间短于RF施加时间时离子可以接收能量。因此，当低于离子等离子体频率的中间频率被用作上述第三频率时，可以获得第三情况CS3的能量分布。
如此，根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以通过使用效率频率结合控制离子能量来改善等离子体的均匀性。
图16A和图16B是示出根据相应的实施例的等离子体处理系统的图。如图16A和图16B中示出的，等离子体处理系统2001和2002各自包括等离子体腔室10，等离子体腔室10包括顶电极12和安装有晶圆或半导体衬底100的底电极14，以示出第一RF功率供应器RFPWS1、第二RF功率供应器RFPWS2、第三RF功率供应器RFPWS3、和谐波控制电路HCC与电极12和14的连接的各种示例实施例。如上所述，第一RF功率供应器RFPWS1可以响应于第一脉冲时序信号SPT1而产生包括第一RF脉冲的第一RF驱动脉冲信号RFDP1，第二RF功率供应器RFPWS2可以响应于第二脉冲时序信号SPT2而产生包括第二RF脉冲的第二RF驱动脉冲信号RFDP2，第三RF功率供应器RFPWS3可以响应于第三脉冲时序信号SPT3而产生包括第三RF脉冲的第三RF驱动脉冲信号RFDP3，并且谐波控制电路HCC可以响应于谐波控制信号SHC而被启用。
参照图16A，第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3全部都可以被施加到底电极14，并且谐波控制电路HCC可以连接在底电极14与RF功率供应器RFPWS1、RFPWS2和RFPWS3之间。顶电极12可以连接到接地电压点。
尽管附图中未示出，但是在一些示例实施例中，第一RF驱动脉冲信号RFDP1、第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3全部都可以被施加到顶电极12，并且谐波控制电路HCC可以连接在顶电极12与RF功率供应器RFPWS1、RFPWS2和RFPWS3之间。在此情况下，底电极14可以连接到接地电压点。
参照图16B，第一RF驱动脉冲信号RFDP1可以被施加到顶电极12，第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3可以被施加到底电极14。谐波控制电路HCC可以连接在底电极14与第二RF功率供应器RFPWS2和第三RF功率供应器RFPWS3之间。
在其它实施例(未示出)中，第一RF驱动脉冲信号RFDP1可以被施加到底电极14，第二RF驱动脉冲信号RFDP2和第三RF驱动脉冲信号RFDP3可以被施加到顶电极12。在此情况下，谐波控制电路HCC可以连接在顶电极12与第二RF功率供应器RFPWS2和第三RF功率供应器RFPWS3之间。
如上所述，根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以改善等离子体的均匀性，同时可以通过基于RF脉冲的时序控制谐波来实现期望的蚀刻率。另外，根据示例实施例的控制等离子体的均匀性的方法和等离子体处理系统可以通过使用效率频率结合控制离子能量来改善等离子体的均匀性。
本发明构思可以应用于各种半导体电路和半导体电路的制造工艺。例如，本发明构思可以应用于诸如以下系统的制造工艺：存储卡、固态驱动器(SSD)、嵌入式多媒体卡(eMMC)、通用闪存(UFS)、移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、便携式摄像机、个人计算机(PC)、服务器计算机、工作站、膝上型计算机、数字TV、机顶盒、便携式游戏控制台、导航系统、可穿戴装置、物联网(IoT)装置、万物互联网(IoE)装置、电子书、虚拟现实(VR)装置、增强现实(AR)装置等。
前述是示例实施例的说明，并且不应解释为对其的限制。尽管已经描述了一些示例实施例，但是本领域技术人员将容易理解，在实质不脱离本发明构思的情况下，在示例实施例中许多修改是可能的。

Claims (20)

1.一种控制等离子体的均匀性的方法，包括：
通过使具有第一频率的第一射频信号脉冲化来产生包括第一射频脉冲的第一射频驱动脉冲信号；
通过使具有低于所述第一频率的第二频率的第二射频信号脉冲化来产生包括第二射频脉冲的第二射频驱动脉冲信号；
将所述第一射频驱动脉冲信号和所述第二射频驱动脉冲信号施加到等离子体腔室的顶电极和底电极中的至少一个；
基于所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲的时序来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号；以及
经由由所述谐波控制信号控制的谐波控制电路的间歇性激活和去激活，来减少所述第一射频驱动脉冲信号和所述第二射频驱动脉冲信号的谐波分量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，产生所述谐波控制信号包括：
基于所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲的重叠时段来控制所述谐波控制脉冲的时序。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述谐波控制脉冲的时序包括：
在从所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲的所述重叠时段的开始时间点起的延迟时间之后，激活所述谐波控制脉冲。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述延迟时间比等离子体饱和时间长，所述等离子体饱和时间是由所述等离子体腔室中的所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲导致的等离子体为饱和所持续的时间。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一射频脉冲、所述第二射频脉冲和所述谐波控制脉冲具有高于500Hz且低于5kHz的相等的脉冲重复频率，并且所述延迟时间长于5μs。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述谐波控制脉冲的时序包括：
在所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲的所述重叠时段的开始时间点激活所述谐波控制脉冲。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述谐波控制脉冲的时序包括：
在所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲的所述重叠时段的结束时间点使所述谐波控制脉冲去激活。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二射频脉冲的激活时段被包括在所述第一射频脉冲的激活时段中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，控制所述谐波控制脉冲的时序包括：
在使所述第二射频脉冲去激活的时间点使所述谐波控制脉冲去激活。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过使具有低于所述第一频率且高于所述第二频率的第三频率的第三射频信号脉冲化来产生包括第三射频脉冲的第三射频驱动脉冲信号；以及
将所述第三射频驱动脉冲信号施加到所述等离子体腔室的所述顶电极和所述底电极中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第三频率低于离子等离子体频率，所述离子等离子体频率为等离子体中的离子的独特频率。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一频率高于40MHz，所述第二频率低于600kHz，并且所述第三频率低于2MHz。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述谐波控制信号在所述第一射频驱动脉冲信号和所述第二射频驱动脉冲信号中的至少一个的脉冲的少数部分期间周期性地去激活，并且在所述第一射频驱动脉冲信号和所述第二射频驱动脉冲信号中的所述至少一个的所述脉冲的其余部分期间周期性地被激活，并且在所述谐波控制信号的对应的周期性的激活和去激活时段期间发生所述谐波控制电路的所述间歇性激活和去激活。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述谐波控制信号周期性地被激活的时间与所述谐波分量处于稳定水平的时间一致。
15.一种等离子体处理系统，包括：
等离子体腔室，其包括顶电极和底电极；
第一射频功率供应器，其被配置为通过使具有第一频率的第一射频信号脉冲化来产生包括第一射频脉冲的第一射频驱动脉冲信号，以将所述第一射频驱动脉冲信号施加到所述顶电极和所述底电极中的至少一个；
第二射频功率供应器，其被配置为通过使具有低于所述第一频率的第二频率的第二射频信号脉冲化来产生包括第二射频脉冲的第二射频驱动脉冲信号，以将所述第二射频驱动脉冲信号施加到所述顶电极和所述底电极中的至少一个；
控制器，其被配置为基于所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲的时序来产生包括谐波控制脉冲的谐波控制信号；以及
谐波控制电路，其连接在所述第一射频功率供应器和所述第二射频功率供应器中的至少一个与所述顶电极和所述底电极中的至少一个之间，所述谐波控制电路被配置为基于所述谐波控制信号以时间间隔被驱动，以减少所述第一射频驱动脉冲信号和所述第二射频驱动脉冲信号的谐波分量。
16.根据权利要求15所述的等离子体处理系统，其中，所述控制器基于所述第一射频脉冲和所述第二射频脉冲的重叠时段来控制所述谐波控制脉冲的时序。
17.根据权利要求15所述的等离子体处理系统，还包括：
第三射频功率供应器，其被配置为通过使具有低于所述第一频率且高于所述第二频率的第三频率的第三射频信号脉冲化来产生包括第三射频脉冲的第三射频驱动脉冲信号，以将所述第三射频驱动脉冲信号施加到所述顶电极和所述底电极中的至少一个。
18.根据权利要求15所述的等离子体处理系统，其中，所述谐波控制电路包括：
多个阻抗电路，其被配置为响应于多个开关信号而电连接到传输所述第一射频驱动脉冲信号或所述第二射频驱动脉冲信号所经的路径；以及
开关控制器，其被配置为产生基于所述谐波控制信号的所述多个开关信号和被设定为减少所述谐波分量的总阻抗。
19.根据权利要求15所述的等离子体处理系统，其中，所述第一射频脉冲、所述第二射频脉冲和所述谐波控制脉冲具有相等的脉冲重复频率。
20.一种控制等离子体的均匀性的方法，包括：
通过使具有第一频率的第一射频信号脉冲化来产生包括第一射频脉冲的第一射频驱动脉冲信号；
通过使具有低于所述第一频率的第二频率的第二射频信号脉冲化来产生包括第二射频脉冲的第二射频驱动脉冲信号；
通过使具有低于所述第一频率且高于所述第二频率的第三频率的第三射频信号脉冲化来产生包括第三射频脉冲的第三射频驱动脉冲信号；以及
将所述第一射频驱动脉冲信号、所述第二射频驱动脉冲信号和所述第三射频驱动脉冲信号施加到等离子体腔室的顶电极和底电极中的至少一个，
其中，所述第三频率低于离子等离子体频率。
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