CN114520677A - 一种射频功率控制方法及等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射频功率控制方法，等离子体反应装置包含若干个电感耦合线圈，射频功率源的射频功率通过匹配网络分配到电感耦合线圈的第一至第M线圈上，使得等离子体反应装置的真空反应腔内产生等离子体，所述控制方法包含：同步射频功率源的输出时钟信号；探测第i线圈的第i电流信号，转换所述第i电流信号为对应的第i脉冲直流信号；根据所述输出时钟信号对第i脉冲直流信号进行处理后计算对应的第i电流反馈值；根据所述第i电流反馈值调整分配到第i线圈上的射频功率；其中i∈[1,M]。本发明还提供一种等离子体处理装置。本发明能够精确控制施加在所有线圈的射频功率，并不受射频功率源的输出方式限制。

Description

一种射频功率控制方法及等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种射频功率控制方法及等离子体处理装置。

背景技术

电感耦合型(ICP)等离子体反应装置包含多个电感耦合线圈，单个电感耦合线圈内可以设置有多个线圈，通过控制射频功率源分配到所述多个线圈的功率，实现控制耦合到反应腔内的等离子体能量，进而控制晶圆W的刻蚀速度。然而电感耦合线圈内的线圈在电流作用下会产生电感效应，因而产生热量，难以避免的造成施加在所述线圈上的射频功率产生损耗，且该损耗是难以测量的，因此难以通过控制施加在每个线圈的功率精准的控制晶圆W的刻蚀速度。进一步，由于ICP等离子体反应装置包含线圈的数量多，要对每个线圈功率同时进行精准控制，控制复杂度大。

另外，在一些工艺中，射频功率源输出的射频功率为脉冲输出，传统的方法很难探测到每个脉冲下电感耦合线圈内的多个线圈各自所在射频回路的工作状态。

因此，如何精确地控制分配到每个电感耦合线圈的每个线圈的功率，保证ICP刻蚀设备稳定的工作更是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种射频功率控制方法及等离子体处理装置，能够精确地控制分配到电感耦合线圈的多个线圈的功率，从而精确地补偿射频回路中的能量损耗，保证晶圆的加工速率，保障等离子体处理装置稳定工作。

为了达到上述目的，本发明提供一种射频功率控制方法，等离子体反应装置包含等离子体反应腔，所述反应腔上方设置多个电感耦合线圈，射频功率源的射频功率通过匹配网络分配到所述电感耦合线圈的第一至第M线圈上，使得反应腔内产生等离子体，所述射频功率控制方法还包含：

同步射频功率源的输出时钟信号；

探测第i线圈的第i电流信号；

转换所述第i电流信号为对应的第i脉冲直流信号；

根据所述输出时钟信号对第i脉冲直流信号进行处理后计算对应的第i电流反馈值；

根据所述第i电流反馈值调整分配到第i线圈上的射频功率；其中i∈[1,M]。

优选的，所述同步射频功率源的输出时钟信号包含：根据射频功率源的输出功率同步射频功率源的输出时钟信号：当射频功率源输出射频功率时，所述输出时钟信号处于高电平；当射频功率源不输出射频功率时，所述输出时钟信号处于低电平。

优选的，所述同步射频功率源的输出时钟信号包含：根据射频功率源的输出功率同步射频功率源的输出时钟信号：当射频功率源输出第一功率时，所述输出时钟信号处于高电平；当射频功率源输出第二功率时，所述输出时钟信号处于低电平；第一功率大于第二功率。

优选的，通过对所述第i电流信号进行整流、滤波得到对应的第i脉冲直流信号，i∈[1,M]。

优选的，当射频功率源输出射频功率时对第i脉冲直流信号进行采样；输出时钟信号单个时钟周期内的采样次数为N次，依序得到采样信号S_i,1～S_i,N；舍弃采样信号S_i,1～S_i,p以及S_i,q～S_i,N，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；其中1＜p＜q＜N，p、q分别为与反应腔工艺对应的第一、第二校准值；依采样的时间顺序实时存储被保留的第i脉冲直流信号的采样信号；i∈[1,M]。

优选的，所述对第i脉冲直流信号进行处理包含：当射频功率源输出第一功率时，对第i脉冲直流信号进行采样；输出时钟信号单个时钟周期内的采样次数为N次，依序得到采样信号S_i,1～S_i,N；舍弃采样信号S_i,1～S_i,p以及S_i,q～S_i,N，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；其中1＜p＜q＜N，p、q分别为与反应腔工艺对应的第一、第二校准值；依采样的时间顺序实时存储被保留的第i脉冲直流信号的采样信号；i∈[1,M]。

优选的，所述对第i脉冲直流信号进行处理包含：当射频功率源输出第二功率时，对第i脉冲直流信号进行采样；输出时钟信号单个时钟周期内的采样次数为N次，依序得到采样信号S_i,1～S_i,N；舍弃采样信号S_i,1～S_i,p以及S_i,q～S_i,N，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；其中1＜p＜q＜N，p、q分别为与反应腔工艺对应的第一、第二校准值；依采样的时间顺序实时存储被保留的第i脉冲直流信号的采样信号；i∈[1,M]。。

优选的，所述计算对应的第i电流反馈值，包含：

对存储的第i脉冲直流信号的采样信号求均值得到当前时刻的第i电流反馈值fk_i,t：

其中，m为预设的自然数，t为当前时刻，s_iK为最近一次存储的第i脉冲直流信号的采样信号；s_ik为第k次存储的第i脉冲直流信号的采样信号，i∈[1,M]。

所述射频功率控制方法，还包含在电感耦合线圈内设置第一至第M可变电容；其中，第i可变电容设置在第i线圈的前端，并与第i线圈串联形成第i支路；第一支路至第M支路均并联；通过调整射频功率源输出的射频功率、调整第一至第M可变电容中的任一个或多个，使得第i电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值，实现调整分配到第i线圈的射频功率；i∈[1,M]。

所述射频功率控制方法，还包含：当第i、电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值时，第i可变电容的电容值为C_i；令

若第一至第M脉冲直流信号中存在至少两个脉冲直流信号，该两个脉冲直流信号之间的相位差超过设定的相位差阈值，通过同时降低第一至第M可变电容的电容值并保持α_i,j不变，实现所述相位差低于所述相位差阈值；i,j∈[1,M]。

所述射频功率控制方法，还包含建立信号校准表，所述信号校准表包含若干三元组，所述三元组包含：反应腔工艺代码、与反应腔工艺对应的所述第一、第二校准值；通过查找信号校准表获取第一、第二校准值。

本发明还提供一种等离子体处理装置，用于本发明所述的射频功率控制方法，包括一等离子体反应腔和若干电感耦合线圈，所述等离子体反应腔内底部设有放置晶圆的基座，所述基座作为等离子体反应腔的下电极，射频功率源的射频功率通过匹配网络分配到所述电感耦合线圈的第一至第M线圈上，使得等离子反应腔内产生等离子体，所述等离子体处理装置还包含：

若干个电流传感器，用于探测与第一至第M线圈对应的第一至第M线圈电流信号，第一至第M线圈分别对应不同的电流传感器；

整流-滤波-鉴相模块，用于获取所述射频功率源的输出时钟信号，转换第i线圈电流信号为对应的第i脉冲直流信号，并获取第一至第M脉冲直流信号之间的相位差；i∈[1,M]；

信号处理单元，根据所述输出时钟信号对第i脉冲直流信号进行处理后计算对应的第i电流反馈值，并根据所述第i电流反馈值和所述相位差调整分配到第一至第M线圈上的射频功率。

优选的，所述电感耦合线圈内还设置有第一至第M可变电容；第i可变电容设置在第i线圈的前端，并与第i线圈串联形成第i支路；第一支路至第M支路并联；通过信号处理单元调整所述射频功率、第一至第M可变电容中的任一个或多个，使得第i电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值，实现调整分配到第一至第M圈的射频功率；i∈[1,M]。

优选的，所述进行处理包含：采样和去噪。

优选的，所述信号处理单元还包含存储模块，用于存储信号校准表；所述信号校准表包含若干三元组，所述三元组包含：反应腔工艺代码、与反应腔工艺代码对应的第一校准值和第二校准值；所述第一校准值和第二校准值用于屏蔽第i脉冲直流信号的若干采样信号，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；

所述存储模块还用于存储去噪后第i脉冲直流信号的采样信号、第i电流反馈值，第i电流标准反馈值、相位差阈值。

优选的，所述等离子体处理装置，还包含与信号处理单元通讯连接的图形用户界面，用于向信号处理单元输入所述反应腔工艺代码并显示信号处理单元计算得到的第一至第M电流反馈值。

优选的，所述信号处理单元为逻辑可编程电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明能够精确地控制分配到电感耦合线圈的每个线圈的功率，从而精确地补偿射频回路中的能量损耗，保证晶圆的加工速率，保障等离子体处理装置稳定工作；

2)本发明能够适用于各种输出方式的射频功率源，不受射频功率源输出方式、输出波形的限制；

3)本发明采集每个线圈的电流信号，通过整流滤波用于反馈分配到该线圈的射频功率；并根据射频功率源的输出时钟信号来控制电流信号的采集，不在射频功率源的输出时钟信号为低电平内采集电流信号，保证了反馈数据的有效性，能够持续为射频功率源提供稳定的反馈信号；

4)本发明还屏蔽了脉冲直流信号的上升沿和下降沿，因此对线圈所分配功率的控制更为精确；

5)本发明通过逻辑可编程电路作为信号处理单元来计算每个线圈的电流反馈值，具有计算速度快、处理能力强、抗外部干扰以及内置的反馈值计算算法易于根据反应腔内不同的工艺扩展的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为现有技术的等离子体处理装置结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的等离子体处理装置结构示意图；

图3为本发明的一个实施例的射频功率控制方法流程图；

图4为实施例一中，射频功率源输出电压波形、射频功率源的输出时钟信号、第一脉冲直流信号、信号处理单元输出的第一电流反馈值示意图；

图5为实施例一中，射频功率源交替输出第一功率和第二功率时，射频功率源的输出时钟信号示意图；

图6为实施例一中，电流传感器、可变电容连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

电感耦合型等离子体反应装置(ICP)如图1所示，其包括真空反应腔100，真空反应腔100包括由金属材料制成的大致为圆柱形的反应腔侧壁101，反应腔侧壁上设置一开口102用于容纳晶圆进出。反应腔侧壁101上方设置一绝缘窗口117，绝缘窗口117上方设置电感耦合线圈115，射频功率源118通过射频匹配网络116将射频电压施加到电感耦合线圈115的多个线圈上。

反应腔内部设置一内衬120，用以保护反应腔内壁不被等离子体腐蚀，反应腔侧壁靠近绝缘窗口的一端设置气体注入口103，用于将反应气体注入真空反应腔100内，射频功率源118的射频功率驱动电感耦合线圈115产生较强的高频交变磁场，使得反应腔内低压的反应气体被电离产生等离子体。在真空反应腔100的下游位置设置一基座110，基座110上设置静电吸盘112，静电吸盘112用于产生静电吸力，以实现在工艺过程中对待处理晶圆W的支撑固定。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，上述活性粒子可以和待处理晶圆W的表面发生多种物理和化学反应，使得晶圆W表面的形貌发生改变，即完成刻蚀过程。一偏置射频功率源150通过射频匹配网络152将偏置射频电压施加到基座上，用于控制等离子体中带电粒子的轰击方向。真空反应腔100的下方还设置一排气泵140，用于将反应副产物排出真空反应腔，维持反应腔的真空环境。

通常电感耦合线圈115内的可以包含多个线圈(记为第一至第M线圈)，通过控制施加在线圈的射频功率，实现控制反应腔内的等离子体浓度，进而控制晶圆的加工速度。在一些工艺中每个线圈所需要被分配的射频功率是不同的，尤其是对于包含三个或三个以上线圈的电感耦合线圈115，为其每个线圈分配设定的功率更是增加了控制复杂度。另一方面，线圈在电流作用下会由于电感效应而产生热量，难以避免的造成施加在该线圈上的射频功率产生损耗，且该损耗是难以测量的。进一步的，当工艺中射频功率源为脉冲式输出，很难探测到每个脉冲周期内，每个线圈在各自射频回路的工作状态。若仅按照预设的标准为每个线圈配置射频功率，通常无法使反应腔内的等离子体浓度达到理想状态，因而无法使反应腔内晶圆的加工速度满足实际需求。

本发明提供一种射频功率控制方法，通过采集线圈的电流，对分配在该线圈的射频功率进行反馈控制，且不受射频功率源输出方式的影响，很好的保证了反应腔内工艺的稳定性。

如图3所示，所述射频功率控制方法包含步骤：

S101、同步射频功率源的输出时钟信号；

S102、探测第i线圈的第i电流信号；

S103、转换所述第i电流信号为对应的第i脉冲直流信号；

S104、根据所述输出时钟信号对第i脉冲直流信号进行处理后计算对应的第i电流反馈值；

S105、根据所述第i电流反馈值调整分配到第i线圈上的射频功率；其中i∈[1,M]。

实施例一

如图6所示，在本实施例中，等离子体反应装置的电感耦合线圈包含两个线圈，分别为并联的第一线圈和第二线圈。

如图4所示，本实施例的步骤S101中，同步射频功率源的输出时钟信号包含：根据射频功率源的输出功率同步射频功率源的输出时钟信号：当射频功率源输出射频功率时，所述输出时钟信号处于高电平；当射频功率源不输出射频功率时，所述输出时钟信号处于低电平。射频功率源的输出电压波形如图4中的波形1所示。当射频功率源输出射频功率时(此时偏置射频功率源的输出功率为800W)，所述输出时钟信号处于高电平；当偏置射频功率源不输出射频功率时(此时射频功率源的输出功率为0W)，所述输出时钟信号处于低电平。输出时钟信号波形如图4的波形2所示。

本实施例中输出时钟信号包含高电平和低电平，判断射频功率源的输出方式为脉冲波。图4中的正弦脉冲波仅为示例，本发明能够适用于任何脉冲波形的射频功率源，例如矩形脉冲波、三角脉冲波等。

本实施例的步骤S102中，第一线圈和第二线圈均设有用于引入电流的铜柱(图中未示出)，将两个钳位电流传感器(Clamp current sensor)分别套设在第一、第二线圈的铜柱上，通过电磁感应测得第一、第二电流信号。

本实施例的步骤S103中，通过整流、滤波转换所述第一、第二电流信号为对应的第一、第二脉冲直流信号。第一脉冲直流信号如图4中的波形3所示。显然，第一脉冲直流信号包含与输出时钟信号的高电平对应的上升沿和下降沿。

本实施例的步骤S104中，对第一、第二脉冲直流信号进行处理包含：

在射频功率源输出射频功率(输出时钟信号处于高电平时)时采样第一、第二脉冲直流信号，因为此时反应腔内的等离子体处于激活状态。当射频功率源不输出射频功率(输出时钟信号处于低电平时)，不对第一、第二脉冲直流信号进行采样。

在本实施例中，反应腔内进行刻蚀工艺，射频功率源的输出频率为1MHZ，采样频率为100MHz。也即，输出时钟信号的单个时钟周期的高电平时长内，采样次数为100次，对第一、第二脉冲直流信号依序得到采样信号S_1,1～S_1，100、S_2,1～S_2，100。获取与反应腔工艺对应的第一校准值i＝10、第二校准值j＝10。如图4所示，舍弃第一脉冲直流信号即采样信号S_1,1～S_1，10以及S_1,90～S_1，100(即前10个和后10个采样信号)，舍弃第二脉冲直流信号的采样信号S_2,1～S_2，10以及S_2,90～S_2，100，实现对采样得到的第一、第二脉冲直流信号去噪(去除上升沿和下降沿的采样信号)。

所述第一、第二校准值可以从预先建立的信号校准表中查找得到。所述信号校准表包含若干三元组，所述三元组包含：反应腔工艺代码、与反应腔工艺对应的所述第一、第二校准值；通过查找信号校准表获取第一、第二校准值。在本实施例中设置刻蚀工艺的工艺代码为0001，建立三元组“0001，10，10”放入信号校准表。

在输出时钟信号的每个时钟周期的高电平时长内，对第一、第二脉冲直流信号进行相同的采样步骤。依采样的时间顺序实时存储被保留的第一、第二脉冲直流信号的采样信号。

本实施例的步骤S104中，计算第一、第二电流反馈值，包含：

对存储的第一、第二脉冲直流信号的采样信号求均值得到当前时刻的第一、第二电流反馈值fk_1,t，fk_2,t：

其中，t为当前时刻，s_1,K、s_2,K为最近一次存储的第一、第二脉冲直流信号的采样信号；s_1,k、s_2,k为第k次存储的第一、第二脉冲直流信号的采样信号。本实施例中，一次采用50个采样信号用于计算反馈值，此仅为示例，不应作为本发明的限制。第一电流反馈值的波形图如图4中的波形4所示。

本发明中还在电感耦合线圈内设置若干个可变电容，一个可变电容对应电感耦合线圈的一个线圈。其中，可变电容设置在对应线圈的前端，并与该线圈串联。如图6所示，本实施例中设置有两个可变电容235，分别为与第一线圈、第二线圈对应的第一可变电容、第二可变电容；通过调整射频功率源输出的射频功率、调整第一可变电容、第二可变电容中的任一个或多个，使得第一、第二电流反馈值达到设定的第一、第二电流标准反馈值，实现调整分配到第一、第二线圈的射频功率。本实施例中，通过增大射频功率源输出的射频功率，实现增加第一和第二电流反馈值；通过增大第一可变电容的电容值，增加第一电流反馈值；通过增大第二可变电容的电容值，增加第二电流反馈值。

当第一、第二电流反馈值达到设定的第一、第二电流标准反馈值时，第一可变电容、第二可变电容的电容值为C₁、C₂，令

此时第一、第二脉冲直流信号的幅值达到了预定标准，但第一、第二脉冲直流信号之间的相位差仍可能超过设定的相位差阈值。若第一、第二脉冲直流信号的相位差超过设定的相位差阈值，通过同时降低第一、第二可变电容的电容值并保持α_1,2不变，实现第一、第二脉冲直流信号的幅值大小关系不变的情况下使得第一、第二脉冲直流信号之间的相位差低于所述相位差阈值。

实施例二

如图5所示，本实施例中，射频功率源依序输出第一功率或第二功率。当射频功率源输出第一功率(800W)时，所述输出时钟信号处于高电平；当射频功率源输出第二功率(400W)时，所述输出时钟信号处于低电平；显然第一功率大于第二功率。

在本实施例中，射频功率源输出第一功率时，对第一、第二脉冲直流信号进行采样，在输出时钟信号的单个时钟周期的高电平时长内，采样次数为50次。

本实施例中对第一、第二脉冲直流信号的采样信号去噪，计算第一、第二反馈值，调整第一、第二线圈分配的射频功率均与实施例一中相同。

实施例三

本实施例中，射频功率源依序输出第一功率或第二功率，第一功率大于第二功率。本实施例中，按照工艺需要，在射频功率源输出第二功率时，对第一、第二脉冲直流信号进行采样，其余步骤与实施例二相同。

本发明还提供一种等离子体处理装置，用于本发明所述的射频功率控制方法。如图2所示，所述等离子体处理装置包括真空反应腔200，真空反应腔包括由金属材料制成的大致为圆柱形的反应腔侧壁201，反应腔侧壁上设置一开口102用于容纳晶圆进出。反应腔侧壁201上方设置一绝缘窗口217，绝缘窗口217上方设置电感耦合线圈215，射频功率源218通过射频匹配网络216将射频电压施加到电感耦合线圈215的多个线圈230(记为第一至第M线圈)上。所述电感耦合线圈215内设置有第一至第M可变电容；第i可变电容设置在第i线圈的前端，并与第i线圈串联形成第i支路，其中i∈[1,M]。第一支路至第M支路并联；通过调整所述射频功率、第一至第M可变电容中的任一个或多个，使得第i电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值，实现调整分配到第一至第M圈的射频功率。当M＝2时，如图6所示，两个可变电容235分别连接对应的两个线圈230。

反应腔内部还设置一内衬220，用以保护反应腔内壁不被等离子体腐蚀，反应腔侧壁靠近绝缘窗口的一端设置气体注入口203，用于将反应气体注入真空反应腔200内，在真空反应腔200的下游位置设置一基座210，基座210上设置静电吸盘212。一偏置射频功率源250通过射频匹配网络252将偏置射频电压施加到基座上，用于控制等离子体中带电粒子的轰击方向。真空反应腔200的下方还设置一排气泵240，用于将反应副产物排出真空反应腔，维持反应腔的真空环境。

如图2、图6所示，本发明的等离子体处理装置还包含：若干个电流传感器231、整流-滤波-鉴相模块232、信号处理单元233、图形用户界面234。

若干个电流传感器231，用于探测与第一至第M线圈对应的第一至第M线圈电流信号，第一至第M线圈分别对应不同的电流传感器231；

所述整流-滤波-鉴相模块232用于获取所述射频功率源的输出时钟信号，通过整流、滤波转换第i线圈电流信号为对应的第i脉冲直流信号，并通过鉴相获取第一至第M脉冲直流信号之间的相位差；i∈[1,M]；

所述信号处理单元233为逻辑可编程电路。信号处理单元233根据所述输出时钟信号对第i脉冲直流信号采样、去噪后计算对应的第i电流反馈值；信号处理单元233还根据所述第i电流反馈值和所述相位差，通过调整射频功率源的射频功率、第一至第M可变电容中的任一个或多个，使得第i电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值，实现调整分配到第一至第M线圈上的射频功率。i∈[1,M]。

信号处理单元233还包含存储模块(图中未示出)，用于存储信号校准表；所述信号校准表包含若干三元组，所述三元组包含：反应腔工艺代码、与反应腔工艺代码对应的第一校准值和第二校准值；所述第一校准值和第二校准值用于屏蔽第i脉冲直流信号的若干采样信号，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪。第一校准值和第二校准值可以通过实验获得。所述存储模块还用于存储去噪后第i脉冲直流信号的采样信号、第i电流反馈值，第i电流标准反馈值、相位差阈值。

所述图形用户界面234通讯连接信号处理单元233，用于向信号处理单元233输入所述反应腔工艺代码并显示信号处理单元233计算得到的第一至第M电流反馈值。

本发明通过采集的线圈230的电流信号及相位差来调整分配到该线圈230的射频功率，在复杂的射频回路中更具优势。本发明屏蔽了与输出时钟信号的低电平对应的脉冲直流信号，还屏蔽了脉冲直流信号的上升沿和下降沿，能够持续为射频功率源提供稳定、有效的反馈信号，使得分配到线圈230的射频功率更为精确。

本发明通过逻辑可编程电路作为信号处理单元233，根据信号处理单元233内置的算法来计算偏置射频功率源的反馈值，该算法易于根据反应腔内不同的工艺进行扩展。

需要强调的是，本发明不受射频功率源输出方式的限制，对于连续波和脉冲波的射频功率源都具有很好地效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种射频功率控制方法，等离子体反应装置包含等离子体反应腔，所述反应腔上方设置多个电感耦合线圈，射频功率源的射频功率通过匹配网络分配到所述电感耦合线圈的多个线圈上使得反应腔内产生等离子体，所述多个线圈记为第一至第M线圈，其特征在于，所述射频功率控制方法包含：

同步射频功率源的输出时钟信号；

探测第i线圈的第i电流信号；

转换所述第i电流信号为对应的第i脉冲直流信号；

根据所述输出时钟信号对第i脉冲直流信号进行处理后计算对应的第i电流反馈值；

根据所述第i电流反馈值调整分配到第i线圈上的射频功率；其中i∈[1,M]。

2.如权利要求1所述的射频功率控制方法，其特征在于，所述同步射频功率源的输出时钟信号包含：根据射频功率源的输出功率同步射频功率源的输出时钟信号：当射频功率源输出射频功率时，所述输出时钟信号处于高电平；当射频功率源不输出射频功率时，所述输出时钟信号处于低电平。

3.如权利要求1所述的射频功率控制方法，其特征在于，所述同步射频功率源的输出时钟信号包含：根据射频功率源的输出功率同步射频功率源的输出时钟信号：当射频功率源输出第一功率时，所述输出时钟信号处于高电平；当射频功率源输出第二功率时，所述输出时钟信号处于低电平；第一功率大于第二功率。

4.如权利要求1所述的射频功率控制方法，其特征在于，通过对所述第i电流信号进行整流、滤波得到对应的第i脉冲直流信号，i∈[1,M]。

5.如权利要求2所述的射频功率控制方法，其特征在于，所述对第i脉冲直流信号进行处理包含：当射频功率源输出射频功率时对第i脉冲直流信号进行采样；输出时钟信号单个时钟周期内的采样次数为N次，依序得到采样信号S_i,1～S_i,N；舍弃采样信号S_i,1～S_i,p以及S_i,q～S_i,N，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；其中1＜p＜q＜N，p、q分别为与反应腔工艺对应的第一、第二校准值；依采样的时间顺序实时存储被保留的第i脉冲直流信号的采样信号；i∈[1,M]。

6.如权利要求3所述的射频功率控制方法，其特征在于，所述对第i脉冲直流信号进行处理包含：当射频功率源输出第一功率时，对第i脉冲直流信号进行采样；输出时钟信号单个时钟周期内的采样次数为N次，依序得到采样信号S_i,1～S_i,N；舍弃采样信号S_i,1～S_i,p以及S_i,q～S_i,N，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；其中1＜p＜q＜N，p、q分别为与反应腔工艺对应的第一、第二校准值；依采样的时间顺序实时存储被保留的第i脉冲直流信号的采样信号；i∈[1,M]。

7.如权利要求3所述的射频功率控制方法，其特征在于，所述对第i脉冲直流信号进行处理包含：当射频功率源输出第二功率时，对第i脉冲直流信号进行采样；输出时钟信号单个时钟周期内的采样次数为N次，依序得到采样信号S_i,1～S_i,N；舍弃采样信号S_i,1～S_i,p以及S_i,q～S_i,N，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；其中1＜p＜q＜N，p、q分别为与反应腔工艺对应的第一、第二校准值；依采样的时间顺序实时存储被保留的第i脉冲直流信号的采样信号；i∈[1,M]。

8.如权利要求5至7任一所述的射频功率控制方法，其特征在于，所述计算对应的第i电流反馈值，包含：

对存储的第i脉冲直流信号的采样信号求均值得到当前时刻的第i电流反馈值fk_i,t：

其中，m为预设的自然数，t为当前时刻，s_i,K为最近一次存储的第i脉冲直流信号的采样信号；s_i,k为第k次存储的第i脉冲直流信号的采样信号，i∈[1,M]。

9.如权利要求1所述的射频功率控制方法，其特征在于，还包含在电感耦合线圈内设置第一至第M可变电容；其中，第i可变电容设置在第i线圈的前端，并与第i线圈串联形成第i支路；第一支路至第M支路均并联；通过调整射频功率源输出的射频功率、调整第一至第M可变电容中的任一个或多个，使得第i电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值，实现调整分配到第i线圈的射频功率；i∈[1,M]。

10.如权利要求9所述的射频功率控制方法，其特征在于，还包含：当第i电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值时，第i可变电容的电容值为C_i；令

若第一至第M脉冲直流信号中存在至少两个脉冲直流信号，该两个脉冲直流信号之间的相位差超过设定的相位差阈值，通过同时降低第一至第M可变电容的电容值并保持α_i,j不变，实现所述相位差低于所述相位差阈值；i,j∈[1,M]。

11.如权利要求5至7任一所述的射频功率控制方法，其特征在于，还包含建立信号校准表，所述信号校准表包含若干三元组，所述三元组包含：反应腔工艺代码、与反应腔工艺对应的所述第一、第二校准值；通过查找信号校准表获取第一、第二校准值。

12.一种等离子体处理装置，用于如权利要求1至11任一所述的射频功率控制方法，包括一等离子体反应腔和若干电感耦合线圈，所述等离子体反应腔内底部设有放置晶圆的基座，所述基座作为等离子体反应腔的下电极，射频功率源的射频功率通过匹配网络分配到所述电感耦合线圈的第一至第M线圈上，使得等离子反应腔内产生等离子体，其特征在于，所述等离子体处理装置还包含：

若干个电流传感器，用于探测与第一至第M线圈对应的第一至第M线圈电流信号，第一至第M线圈分别对应不同的电流传感器；

整流-滤波-鉴相模块，用于获取所述射频功率源的输出时钟信号，转换第i线圈电流信号为对应的第i脉冲直流信号，并获取第一至第M脉冲直流信号之间的相位差；i∈[1,M]；

信号处理单元，根据所述输出时钟信号对第i脉冲直流信号进行处理后计算对应的第i电流反馈值，并根据所述第i电流反馈值和所述相位差调整分配到第一至第M线圈上的射频功率。

13.如权利要求12所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述电感耦合线圈内还设置有第一至第M可变电容；第i可变电容设置在第i线圈的前端，并与第i线圈串联形成第i支路；第一支路至第M支路并联；通过信号处理单元调整所述射频功率、第一至第M可变电容中的任一个或多个，使得第i电流反馈值达到设定的第i电流标准反馈值，实现调整分配到第一至第M圈的射频功率；i∈[1,M]。

14.如权利要求12所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述进行处理包含：采样和去噪。

15.如权利要求12所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述信号处理单元还包含存储模块，用于存储信号校准表；所述信号校准表包含若干三元组，所述三元组包含：反应腔工艺代码、与反应腔工艺代码对应的第一校准值和第二校准值；所述第一校准值和第二校准值用于屏蔽第i脉冲直流信号的若干采样信号，实现对第i脉冲直流信号的采样信号去噪；

所述存储模块还用于存储去噪后第i脉冲直流信号的采样信号、第i电流反馈值，第i电流标准反馈值、相位差阈值。

16.如权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于，还包含与信号处理单元通讯连接的图形用户界面，用于向信号处理单元输入所述反应腔工艺代码并显示信号处理单元计算得到的第一至第M电流反馈值。

17.如权利要求12所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述信号处理单元为逻辑可编程电路。

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