DE69734706T2 - Vorrichtungen zur phasendifferenzsteuerung in einem plasmabehandlungssystem - Google Patents

Vorrichtungen zur phasendifferenzsteuerung in einem plasmabehandlungssystem Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Erzeugen von Plasma in plasmagestützten Bearbeitungssystemen, wie sie typischerweise bei der Halbleiterherstellung verwendet werden. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen zum Steuern der Phasenverschiebung zwischen Generatoren in Plasmabearbeitungssystemen, um gewünschte Bearbeitungsergebnisse zu erreichen.
  • Plasmagestützte Halbleiterprozesse zum Ätzen, Oxidieren, Anodisieren, Ablagern chemischer Dämpfe (CVD) oder ähnliches sind bekannt. Zu Darstellungszwecken zeigt 1 einen chemischen Ätzreaktor 100, der ein plasmaerzeugendes System darstellt, das eine Induktionsspule zur Plasmaerzeugung verwendet. Der Reaktor 100 umfasst ein Spulensystem 102 und eine Kammer 124. Das Spulensystem 102 umfasst ein Spulenelement 106, das durch einen Hochfrequenzgenerator 110 angeregt wird. Das Spulenelement 106 ist an einen Anpassungsschaltkreis 108 zum Anpassen der Impedanz des Spulenelements 106 an die des Hochfrequenzgenerators 110 angeschlossen. Das Anpassen der Impedanz erlaubt es dem Hochfrequenzgenerator 110, dem Spulenelement 106 effizient Leistung zuzuführen. Um einen Erdungsweg bereitzustellen, wird üblicherweise die Kammerwand der Kammer 124 geerdet. Alternativ kann der Erdungsweg durch die untere Elektrode, z. B. einen Halter 128 in 1, bereitgestellt werden, wenn das Plasma eingesperrt ist.
  • Innerhalb der Kammer 124 befindet sich üblicherweise ein Sprühkopf 126. Der Sprühkopf 126 wird oberhalb eines Halters 128 und einer Halbleiterscheibe 134 angeordnet dargestellt, die durch den Halter 128 getragen wird. Der Halter 128 dient als eine zweite Elektrode und ist bevorzugt durch seinen unabhängigen Hochfrequenzschaltkreis 120 über ein Anpassungsnetz 122 vorgespannt. Es sollte berücksichtigt werden, dass die Komponenten sowohl von 1 als auch anderer Figuren hierin nur repräsentativ zur leichteren Darstellung und zum Erleichtern der Diskussion gezeigt werden. Tatsächlich werden das Spulenelement 106 und Anpassung 108 üblicherweise nahe der Kammer 124 angeordnet, während der RF-Generator 110 an jedem vernünftigen Ort angeordnet werden kann.
  • Der Sprühkopf 126 stellt die Vorrichtung zum Ausgeben von Ätzmittel oder Ablagerungsmaterialien auf die Halbleiterscheibe 134 dar. Der Sprühkopf 126 umfasst bevorzugt eine Mehrzahl von Löchern zum Freisetzen gasförmiger Quellenmaterialien (typischerweise um den peripheren Rand des Sprühkopfs 126) in den hochfrequenzerzeugten Plasmabereich zwischen sich selbst und der Halbleiterscheibe 134 während des Betriebs. In einer Ausführungsform besteht der Sprühkopf 126 aus Quarz, obwohl er auch aus anderen geeigneten Materialien hergestellt werden kann und entweder elektrisch unbestimmt gelassen oder geerdet werden kann.
  • Um dem Plasmaätzsystem 100 Leistung bereitzustellen, werden Generatoren 110 und 120 typischerweise bei einer vorgegebenen Hochfrequenz betrieben. Um sicherzugehen, dass beide Generatoren Leistung bei derselben Frequenz bereitstellen, können sie in einer Master-Slave-Konfiguration frequenzgekoppelt sein. Zum Beispiel kann der untere (Vorspannungs-) Generator 120 als der Master festgelegt werden und die Frequenz des oberen (Spulen-) Generators 110 kann der des Master-Generators 120 untergeordnet werden (oder umgekehrt). Das Frequenzkoppeln kann durch irgendeine herkömmliche Technik erreicht werden, was z. B. das Ausschalten des frequenzerzeugenden Kristalls in dem Slave-Generator und Verwenden des frequenzerzeugenden Kristalls in dem Master-Generator, um sowohl den Master- als auch den Slave-Generator zu betreiben, umfasst.
  • Während die Konfiguration der beiden Generatoren in einer Master-Slave-Konfiguration es beiden Generatoren ermöglicht, Leistung bei der selben Hochfrequenz zu liefern, garantiert eine solche Konfiguration nicht, dass durch die beiden Generatoren Leistung mit der gleichen Phase geliefert wird. Ein Phasenunterschied kann aufgrund interner Faktoren der Generatoren auftreten oder wegen Systemparametern wie dem Längenunterschied der die Generatoren an ihre jeweiligen Elektroden anschließenden Kabel. Es ist bekannt, dass die Phasendifferenz unerwünschte oder unerwartete Prozess- und elektrische Charakteristiken hervorrufen kann, die zu unsicheren Konsequenzen für das Bearbeitungsergebnis führen können.
  • Angesichts des Voranstehenden sind Apparate zum Steuern der Phasendifferenz zwischen Master- und Slave-konfigurierten RF-Generatoren gewünscht, die verwendet werden, um Leistung an Plasmabearbeitungssysteme zu liefern.
  • US 5,116,482 beschreibt ein filmbildendes System, das kapazitive Plasmaerzeugung zum Sputtern dünner Filme verwendet. Das System umfasst eine erste Master-RF-Leistungsversorgung, die zu einer oberen kapazitiven Elektrode durch einen Anpassungskasten verbunden ist. Eine zweite Slave-RF-Leistungsversorgung ist an eine untere kapazitive Elektrode durch einen zweiten Anpassungskasten angeschlossen. Ein erster Überwachungssensor bestimmt die Spannung der oberen Elektrode und ein zweiter Überwachungssensor bestimmt die Spannung der unteren Elektrode. Die Ausgaben der Überwachungssensoren werden an eine phasenanpassende Vorrichtung weitergegeben, die außerdem mit einem externen Soll-Signal versorgt wird. Die phasenanpassende Vorrichtung erzeugt ein phasenverschiebendes Signal, um die Slave-RF-Leistungsversorgung dahingehend zu steuern, eine Phasendifferenz bezüglich der Master-Leistungsversorgung entsprechend der durch das extern festgelegte Signal festgelegten Phasendifferenz zu haben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Plasmabearbeitungssystem zum Erzeugen von Plasma zum Verwenden in der Halbleiterherstellung bereitgestellt, wobei das Plasmabearbeitungssystem eine erste Hochfrequenz (RF)-Leistungsquelle zum Ausgeben eines ersten RF-Signals an eine erste Elektrode und eine zweite RF-Leistungsquelle zum Ausgeben eines zweiten RF-Signals an eine zweite Elektrode aufweist, wobei die zweite RF-Leistungsquelle als eine untergeordnete RF-Leistungsquelle in einer Master-Slave-Konfiguration an die erste RF-Leistungsquelle angeschlossen ist, wobei das Plasmabearbeitungssystem einen Steuerschaltkreis aufweist, der umfasst: einen ersten Sensorschaltkreis, der mit der ersten Elektrode verbunden ist, um eine Phase des ersten RF-Signals zu detektieren; einen ersten Anpassungsschaltkreis, der zwischen der ersten RF-Leistungsquelle und der ersten Elektrode angeschlossen ist; einen zweiten Sensorschaltkreis, der mit der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine Phase des zweiten RF-Signals zu detektieren; einen zweiten Anpassungsschaltkreis, der zwischen der zweiten RF-Leistungsquelle und der zweiten Elektrode angeschlossen ist; einen Mischerschaltkreis, der mit dem ersten Sensorschaltkreis und dem zweiten Sensorschaltkreis verbunden ist, um einen Phasenunterschied zwischen dem ersten RF-Signal und dem zweiten RF-Signal zu detektieren und ein erstes Signal auszugeben, das den Phasenunterschied angibt; einen Phasenstellschaltkreis, der mit der zweiten RF-Leistungsquelle und dem Mischerschaltkreis verbunden ist, wobei der Phasenstellschaltkreis in Antwort auf das erste Signal und ein Phasensteuersollwertsignal ein Steuersignal an die zweite RF-Leistungsquelle ausgibt, um eine Phase des zweiten RF-Signals zu modifizieren, wodurch bewirkt wird, dass die Phasendifferenz sich an einen durch das Phasensteuersollwertsignal angegebenen Phasendifferenzwert annähert; und dadurch gekennzeichnet, dass: der erste Sensorschaltkreis zwischen dem ersten Anpassungsschaltkreis und der ersten Elektrode angeschlossen ist; der zweite Sensorschaltkreis (414) zwischen dem zweiten Anpassungsschaltkreis und der zweiten Elektrode angeschlossen ist; und wobei die erste oder zweite Elektrode eine obere Elektrode des Plasmabearbeitungssystems zur induktiven Plasmaerzeugung in einer Plasmabearbeitungskammer darstellt.
  • Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibungen und beim Studieren der verschiedenen Figuren der Zeichnungen deutlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein typisches plasmaerzeugendes System.
  • 2A ist ein Schema, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Gesamt-Steuerschaltung zum Steuern der Phasendifferenz zwischen zwei frequenzgekoppelten RF-Generatoren eines Plasmabearbeitungssystems darstellt.
  • 2B zeigt eine Ausführung des oberen TCP-Anpassungsschaltkreises des Steuerschaltkreises von 2A.
  • 2C stellt eine Ausführung des unteren TCP-Anpassungsschaltkreises des Steuerschaltkreises von 2A dar.
  • 2D stellt eine Ausführung des Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreises des Steuerschaltkreises von 2A dar.
  • 3 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die optische Amplitude der 261 nm Plasmaemission darstellt, die verwendet wird, um den Endpunkt für das Aluminiumätzen zu bestimmen.
  • 4 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die RF-Spitzenspannung der unteren (Vorspannungs-) Elektrode darstellt.
  • 5 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Gleichstrom-Vorspannung auf die Halbleiterscheibe darstellt.
  • 6A ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Oxidätzrate darstellt.
  • 6B ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Stärke des verbleibenden Oxids darstellt.
  • 7 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Aluminium-/Oxid-Selektivität darstellt.
  • 8 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Photolackätzrate darstellt.
  • 9 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Aluminium-/Photolack-Selektivität darstellt.
  • 10 und 11 sind Graphen, die in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die verbleibende Photolackstärke im Zentrum der Halbleiterscheibe (10) und am Rand der Halbleiterscheibe (11) darstellt.
  • 12 und 13 sind Graphen, die in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung jeweils den Effekt der Phasenverschiebung auf die kritische Ausdehnung (CD) im Zentrum der Halbleiterscheibe und am Rand der Halbleiterscheibe darstellt.
  • 14 zeigt die Schritte, die eine Ätzbearbeitung umfasst, in der die Phasendifferenz zwischen den RF-Leistungsversorgungen entweder aktiv oder passiv gesteuert ist, um das gewünschte Bearbeitungsergebnis zu erreichen.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es wird eine Erfindung zum Verbessern von Bearbeitungsergebnissen durch Steuern der Phasendifferenz der Phasen der durch die RF-Leistungsversorgungen eines Plasmabearbeitungssystems zugeführten RF-Signale beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezielle Details dargelegt, um ein tiefgehendes Verstehen der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Für den Fachmann wird es jedoch offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung ohne mehrere oder alle dieser speziellen Details ausgeführt werden kann. In anderen Fällen wurden gut bekannte Bearbeitungsschritte nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
  • 2A ist ein Schema, das gemäß der vorliegenden Erfindung den gesamten Steuerschaltkreis zum Steuern der Phasendifferenz zwischen zwei frequenzgekoppelten Generatoren eines Plasmabearbeitungssystems darstellt. In 2A sind RF-Generatoren 402 und 404 in einer Master-Slave-Konfiguration angeordnet, wobei der RF-Generator 402 als der Referenzgenerator agiert. Dem Plasma in einer Plasmabearbeitungskammer 406 wird durch diese beiden RF-Generatoren 402 und 404 jeweils durch Anpassungsschaltkreise 408 und 410 Leistung zugeführt. Es sollte bemerkt werden, dass, obwohl der Halter-RF-Generator, z. B. der RF-Generator 402, als Master-Generator in 2A bestimmt wurde, die Erfindung gleich gut gilt, wenn der der oberen Elektrode zugeordnete RF-Generator, z. B. der RF-Generator 404, als Master bestimmt wird. Weiterhin können, obwohl die obere Elektrode 412 in 2A eine Archimedes-Spiralen-Spule aufweisend gezeigt wird, andere geeignete Elektroden gut verwendet werden, um innerhalb der Plasmabearbeitungskammer ein Plasma zu erzeugen. Ein Ende der Spule kann von der Erde isoliert sein, z. B. durch einen Transformator, oder geerdet sein.
  • Um die Phase des der Spule 412 zugeführten RF-Signals zu ermitteln, wird ein Sensor 414 mit einem Ende der Spule 412 verbunden. Der Sensor 414 ist zwischen der Spule 412 und dem Anpassungsnetz 410 angeordnet, um die Auswirkung der Feinstimmnetzwerke, die zur Impedanzanpassung verwendet werden, zu vermeiden.
  • Desgleichen wird ein Sensor 416 zwischen einer Halterelektrode 418 und dem Anpassungsschaltkreis 408 verbunden, um die Phase des der Halterelektrode 418 zugeführten RF-Signals zu bestimmen.
  • Die Ausgaben der Sensoren 414 und 416 werden in einen Mischerschaltkreis 420 eingegeben, der durch irgendeine der konventionellen Mischerschaltkreisausführungen implementiert werden kann. Die Ausgabe des Mischerschaltkreises 420, die das zu der Phasendifferenz zwischen den Phasen der durch die Sensoren 414 und 416 detektierten RF-Signale proportionale Rückkopplungssignal darstellt, wird dann in einen Phasenstellschaltkreis 422 eingegeben. Wenn das Phasen-/Vorspannungs-Auswahlsteuersignal 423 auf Phasensteuern gesetzt ist, vergleicht der Phasenstellschaltkreis 422, der durch einen Fehlerverstärker oder eine Anzahl von bekannten Phasenstellschaltkreisausführungen implementiert werden kann, das Rückkopplungssignal von dem Mischerschaltkreis 420 mit einem Phasensteuersollwertsignal 424, um ein Steuersignal 430 an den Slave-Generator, z. B. RF-Generator 404 in 2A, auszugeben. In Antwort auf das Steuersignal 430 modifiziert der Slave-Generator dann seine Phase, wodurch bewirkt wird, dass die Phasendifferenz zwischen den Phasen der durch die Sensoren 414 und 416 detektierten RF-Signale im Wesentlichen dem durch das Phasensteuersollwertsignal 424 bestimmten Wert entspricht.
  • In einer Ausführungsform kann der Phasensteuersollwert 424 einen vorbestimmten Wert darstellen, um Systemanpassung zu ermöglichen, d. h. um sicherzustellen, dass der Unterschied zwischen den Phasen der der oberen Elektrode und unteren Elektrode zugeführten RF-Signale von Maschine zu Maschine im Wesentlichen der gleiche ist. Die erfinderische Technik der Rückkopplungssteuerung, um sicherzugehen, dass die Phasendifferenz einem vorbestimmten Wert entspricht, wird hier als passives Steuern der Phasendifferenz bezeichnet. Wenn die Phasendifferenz passiv gesteuert wird, ist es möglich, sicherzustellen, dass die Phasendifferenz zwischen den Phasen der RF-Signale über verschiedene Systeme im Wesentlichen konstant bleiben wird, unabhängig von Systemparametern, z. B. der Anordnung der RF-Generatoren relativ zu der Plasmabearbeitungskammer.
  • In einer anderen Ausführungsform kann der Phasensteuersollwert einen benutzerabhängigen Wert zum aktiven Steuern der Phasendifferenz zwischen den Phasen der RF-Signale darstellen, um gewünschte Bearbeitungsergebnisse zu erzielen. Die erfinderische Technik, die Phasendifferenz aktiv zu modifizieren, um spezielle gewünschte Bearbeitungsresultate zu erzielen, wird hier als aktives Steuern der Phasendifferenz bezeichnet. Beispielsweise kann ein Benutzer spezifizieren, dass das der oberen Elektrode zugeführte RF-Signal dem der unteren Elektrode zugeführten RF-Signal um 180 vorausgeht, um die Aluminium-/Photolack-Selektivität während eines Aluminiumätzschrittes zu maximieren (der Effekt der Phasendifferenz auf die Aluminium-/Photolack-Selektivität wird hier in einer nachfolgenden 9 dargestellt). Als ein weiteres Beispiel kann der Benutzer spezifizieren, dass die RF-Leistungsversorgungen ihre Leistung in Phase liefern, um die Ätzrate während eines Oxidätzschrittes (6A) zu maximieren. Andere Beispiele sind für Fachleute beim Betrachten der Figuren und der hierin befindlichen Offenbarung leicht erkennbar.
  • In einer anderen Ausführungsform kann entweder die RF-Spitzenwechselspannung des Halters oder die Gleichspannung der Halbleiterscheibe als ein Rückkopplungssignal verwendet werden, um ein Steuern eines dieser beiden Werte durch Verändern der Phasendifferenz zu ermöglichen. Mit Bezug auf 2A stellt ein Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 zur Vereinfachung der Darstellung den Schaltkreis zum Messen entweder der RF-Spitzenwechselspannung des Halters oder der Gleichspannung der Halbleiterscheibe (abhängig von der Ausführungsform) dar. Beispielsweise kann der Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 einen Gleichstromvorspannungsmessschaltkreis darstellen, wenn der Halter mechanisches Klemmen verwendet. Wenn andererseits der Halter ein elektrostatischer Halter ist, kann der Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 entweder einen Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis darstellen oder einen, der die RF-Spitzenwechselspannung des Halters misst.
  • Die RF-Spitzenwechselspannung des Halters kann unter Verwendung einer Spannungssonde oder irgendeiner anderen konventionellen Technik gemessen werden. Die Gleichspannung der Halbleiterscheibe kann z. B. durch Verwenden einer Sonde innerhalb der Kammer 406 gemessen werden, um den Zustand des Plasmas innerhalb der Kammer 406 zu messen, oder durch ihr Herleiten aus der RF-Spitzenwechselspannung des Halters selbst. Für weitere Informationen eine Methode des Herleitens der Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe aus der RF-Spitzenwechselspannung des Halters betreffend, kann Bezug genommen werden auf die ebenfalls anhängigen, beide am selben Datum eingereichten Patentanmeldungen mit gemeinsamem Anmelder, die "Dynamic Feedback Electrostatic Chuck" (US Patent Nr. 5,812,361) und "Voltage Controller for Electrostatic Chuck of Vacuum Plasma Processors" von Neil Benjamin, Seyed Jafar Jafarian-Tehrani und Max Artussi (US Patent Nr. 5,708,250) betitelt sind.
  • Das durch den Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 ausgegebene Signal wird dann in einen Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis 442 eingegeben. Der Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis 442 stellt den Schaltkreis zum Vergleichen des durch den Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 ausgegebenen Signals mit einem durch einen Benutzer eingegebenen Vorspannungssollwertsignal 444 und zum Ausgeben eines Fehlersignals 446 dar. In Antwort auf dieses Fehlersignal modifiziert dann der Phasenstellschaltkreis 422 ein Steuersignal 430, wodurch die Phasendifferenz zwischen den durch die beiden RF-Generatoren zugeführten RF-Signalen modifiziert wird und entweder die RF-Spitzenwechselspannung des Halters oder die Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe (abhängig von der Ausführung des Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreises 440) indirekt modifiziert wird, bis sie dem Vorspannungssollsignal 444 gleicht.
  • Es ist vorgesehen, dass das durch den Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 ausgegebene Signal durch einen geeigneten Logikschaltkreis überwacht werden kann, um es dem Benutzer zu erlauben, z. B. die Phasendifferenz zu bestimmen, die in einem spezifischen Wert der RF-Spitzenwechselstromspannung des Halters (oder der Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe) resultiert. Beispielsweise kann die Phase des Slave-Generators während dem Überwachen des durch den Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 ausgegebenen Wertes modifiziert werden, um den Phasendifferenzwert zu bestimmen, der z. B. zu der höchsten oder niedrigsten RF-Spitzenwechselstromspannung des Halters (oder Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe) führt. Da diese spezifischen Werte der RF-Spitzenwechselstromspannung des Halters (oder der Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe) direkt mit spezifischen Bearbeitungscharakteristiken zusammenhängen, kann der Benutzer dann die bestimmte Phasendifferenz als eine Eingabe in den Phasenstellschaltkreis 422 verwenden, um sicherzustellen, dass die gewünschten Bearbeitungsresultate verlässlicher und konsistenter erhalten werden können.
  • Für den Fachmann wird es offensichtlich sein, dass der erfinderische Steuerschaltkreis nicht alle in 2A gezeigten Komponenten umfassen muss. Er umfasst im Wesentlichen Sensoren 414 und 416, einen Mischerschaltkreis 420, zwei Elektroden 412, 418, Anpassungsschaltkreise 408, 410 und einen Phasenstellschaltkreis 422.
  • Mit diesen Schaltkreisblöcken wird das Detektieren der Phasendifferenz zwischen den durch die RF-Leistungsversorgungen zugeführten RF-Signalen und die Modifikation dieser Phasendifferenz ermöglicht. Wenn es gewünscht ist, die Phasendifferenz auch derart zu modifizieren, dass ein spezieller RF-Spitzenwechselstromspannungssollwert oder ein spezieller Gleichstromspannungssollwert der Halbleiterscheibe erreicht wird, kann der Steuerschaltkreis einen Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreis 440 und einen Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis 442 der 2A enthalten.
  • Anpassungsschaltkreise 408 und 410 können durch irgendwelche konventionellen Anpassungsschaltkreise implementiert werden. 2B zeigt eine Implementierung des oberen TCP-Anpassungsschaltkreises 410, der als geeignet befunden wurde. In 2B schwingt der Kondensator Cs mit der Induktivität der TCP-Spule mit. Der Kondensator CP wandelt die Lastimpedanz um, um die Quellenimpedanz der RF-Leistungsquelle anzugleichen, die typischerweise etwa 50 Ω beträgt. Induktoren LP und LS sind Haupt- und Zweitinduktivitäten des Anpassungstransformators. Die Werte dieser Induktivitäten LP und LS hängen von der Spulengröße und dem Kopplungsfaktor zwischen der Spule und dem Plasma ab. Eine durch ihre Teilenummer 853-031685-001 bekannte Version des Anpassungsschaltkreises 410 ist von der zuvor erwähnten Lam Research Corp. erhältlich.
  • 2C stellt eine Implementierung eines unteren TCP-Anpassungschaltkreises 408 dar. In 2C wird ein variabler Induktor Ls' verwendet, um mit der Last zu schwingen. Ein variabler Kopplungsfaktor K wandelt die Last in die geeignete Impedanz um, um die Leistungszufuhr durch den RF-Generator zu maximieren. Eine durch ihre Teilenummer 853-015130-002 bekannte Version eines Anpassungsschaltkreises 408 ist von der zuvor erwähnten Lam Research Corp. erhältlich.
  • 2D stellt einen Gleichstrom-Vorspannungsschaltkreis dar, der zum Implementieren des Wechselstrom-/Gleichstrom-Vorspannungsmessschaltkreises 440 geeignet ist. In 2D wird das RF-Signal des Halters durch eine Mehrzahl von Resistoren 460 erfühlt, was eine hohe Impedanz zur Erde bereitstellt, um die Menge des abgezogenen RF-Stroms zu begrenzen. In einer Ausführungsform befinden sich fünf Resistoren 460 in Serienschaltung, um den kapazitiven Teilungseffekt des Gleichstrom-Vorspannungs-messschaltkreises zu reduzieren. Resistoren 470 und 472 bilden ein Resistorennetz, um das durch die Mehrzahl von Resistoren 460 empfangene Signal nach unten zu skalieren. Eine Kapazität 470 ist parallel mit den Resistoren 470 und 472 geschaltet, um auf dem Leiter 476 ein Gleichstromsignal zu liefern, das an den Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis angeschlossen ist, z. B. den Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis 442 aus 2. Eine durch ihre Teilenummer 810-017029-001 bekannte Version des Wechselstrom-Vorspannungsmessschaltkreises ist von der zuvor erwähnten Lam Research Corp. erhältlich.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Effekte der Phasenverschiebung auf Bearbeitungscharakteristiken untersucht, um zu bestimmen, ob Änderungen in der Phasenverschiebung sich auf bestimmte kritische Bearbeitungsparameter auswirken, wie etwa der RF-Spitzenspannung an der unteren Elektrode, der Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe, Ätzraten, Aluminium/Photolack-Selektivität, und andere. Wie in den Graphen von 3 bis 13 unten gezeigt, wird festgestellt, dass Änderungen in der Phasenverschiebung zwischen den durch die RF-Generatoren zugeführten RF-Signalen tatsächlich bestimmte kritische Bearbeitungsparameter beeinflussen. Diese Entdeckungen stützen den Schluss, dass die Fähigkeit, verlässliche, konsistente Bearbeitungsresultate zu erhalten, verbessert werden kann, wenn die Phasenverschiebung entweder passiv oder aktiv gesteuert wird.
  • In der folgenden Offenbarung sollte berücksichtigt werden, dass die offenbarte Erfindung in jedem Plasmaätzsystem zum Ätzen von u. a. der Metallisierungsschicht, der Oxidschicht oder der Polysilikonschicht angewendet werden kann. Die Erfindung kann außerdem in Plasma CVD-Systemen zum Steuern von Filmcharakteristiken wie Dichte und/oder Spannung oder in irgendwelchen Plasmabearbeitungssystemen, die für Anodisierung, Oxidierung oder ähnliches verwendet werden können, verwendet werden, wie von einem Fachmann eingesehen werden kann. Um die Erfindung besser darzustellen und um ein spezielles Beispiel zu bieten, werden jedoch spezielle Systeme und Materialien betreffende Details offenbart. Um die in den nachfolgenden 3 bis 13 dargestellten Ergebnisse zu erreichen, werden zwei frequenzgekoppelte Advanced Energy 1,250 Watt 13,56 MHz RF-Generatoren in einer Master-Slave-Konfiguration angeordnet, um einem TCP 9600TM-Ätzsystem Leistung bereitzustellen, welches von Lam Research Corporation aus Fremont, Kalifornien, erhältlich ist. In dieser Konfiguration wird der untere (Vorspannungs-) Generator als der Master für den oberen (TCP) Slave-Generator verwendet (obwohl die Erfindung gleich gut Anwendung findet, wenn der obere Generator als der Master dient).
  • Um die benötigte Phasenverschiebung für die die 3 bis 13 betreffenden Experimente zu erzeugen, wurde ein ENI VL400 Phasenverschiebungssteuergerät von ENI, einem Geschäftsbereich von Astec America Inc. aus Rochester, New York, an beide Generatoren angeschlossen, um den unteren (Vorspannungs-) Generator festzuhalten und den oberen (TCP) Generator relativ zu dem unteren Generator phasenzuverschieben. Um Ätzraten und Selektivitäten zu bestimmen, wurde eine mit einem Muster versehene Halbleiterscheibe von SEMATECH aus Austin, Texas, einem Teilätzen ausgesetzt. Diese SEMATECH-Halbleiterscheibe umfasst die folgenden Schichten: eine Photolackschicht, eine TiN arc-Schicht (antireflektiv), eine Metallisierungsschicht, die Aluminium-Silizium-Kupfer umfasst, eine Titan umfassende Barriereschicht und eine Oxidschicht. Um die Oxidätzraten zu bestimmen, wird eine Halbleiterscheibe mit aufgemustertem Thermaloxid verwendet.
  • In dem TCP 9600TM Plasmabearbeitungssystem sind die Bearbeitungseinstellungen für die auf 3 bis 13 bezogenen Experimente etwa wie folgt:
  • Figure 00120001
    TABELLE 1
  • Um die Auswirkung der Phasenverschiebung zwischen den durch die Master-Slavekonfigurierten RF-Generatoren gelieferten RF-Signalen zu bestimmen, wurden vier verschiedene Phasenverschiebungseinstellungen verwendet: –90° (d. h. der obere Generator eilt dem unteren Generator um 90° hinterher), 0° (d. h. sie sind in Phase), 90° (d. h. der obere Generator eilt dem niederen Generator um 90° voraus) und 180° (d. h. sie liegen sich in der Phase gegenüber).
  • 3 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die optische Amplitude der 261 nm Plasmaemission darstellt, die verwendet wird, um den Endpunkt für das Aluminiumätzen zu bestimmen. Durch geeignete optische Filter wurde der Durchschnittswert des 261 nm Signals, wenn die Generatoren in Phase laufen, als niedrig relativ zu dem Durchschnittswert des gleichen Signals, wenn die Generatoren bei jeweils –90°, 90° und 180° aus der Phase laufen, beobachtet. Der niedrigere Durchschnittswert des optischen Signals legt nahe, dass ein relativ gesehen weniger intensives Plasma vorliegt, wenn die Leistung durch die beiden Generatoren in Phase geliefert wird.
  • 4 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die RF-Spitzenspannung der unteren (Vorspannungs-) Elektrode darstellt. 3 zeigt an, dass Änderungen in der Phasenverschiebung tatsächlich in Änderungen in der RF-Spitzenspannung der unteren Elektrode im Bereich von etwa 34 bis 41 Volt resultieren, wie in 4 gezeigt wird. Durch Steuern der Phasenverschiebung, z. B. durch Verwenden des Schaltkreises von 2A oder eines anderen geeigneten Steuerschaltkreises, kann die RF-Spitzenspannung der unteren Elektrode gesteuert werden, was zu verbesserten Bearbeitungsergebnissen führt.
  • Die Gleichstromvorspannung von 5 folgte der Spitzenspannung der unteren Elektrode und variiert von etwa –39 Volt bis –26 Volt, wenn die Phasendifferenz von 0° auf 180° verschoben wurde, wie in 5 gezeigt. Die Änderungen in der Gleichstromvorspannung zeigen an, dass die Plasmacharakteristiken durch die Phasenverschiebung signifikant beeinflusst werden. Die Gleichstromvorspannung ist direkt mit dem auf der Halbleiterscheibe ablaufenden Prozess verbunden, da dann, wenn die Gleichstromvorspannung höher ist, die Ätzionen wahrscheinlich mit einer höheren Energie auf die Halbleiterscheibe auftreffen, was in einer höheren Ätzrate und einem anisotroperen Ätzen resultiert. Da das Ätzen für Halbleitervorrichtungen ein präzises Ausbalancieren von chemischen und physikalischen Prozessen darstellt, und physikalisches Ätznen direkt mit dem Unterschied zwischen dem Plasmapotenzial und dem Gleichstrompotenzial auf der Halbleiterscheibe verbunden ist, muss die Vorspannung unter enger Kontrolle stehen, nicht nur, um sicherzustellen, dass wiederholbare Bearbeitungsergebnisse erreicht werden können, sondern auch, um die Phasenverschiebung nutzbar zu machen, um Bearbeitungsergebnisse zu verbessern, z. B. um die Ätzraten oder die anisotrope Ätzqualität zu maximieren oder minimieren.
  • Die Ätzergebnisse wiederum legen nahe, dass wünschenswerte Bearbeitungscharakteristiken durch entweder passives oder aktives Steuern der Phasendifferenz zwischen den durch die RF-Leistungsversorgungen zugeführten RF-Signalen erreicht werden können.
  • Da weiterhin ein Zusammenhang zwischen der Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe oder der RF-Spitzenspannung der unteren Elektrode und der Phasenverschiebung besteht, ist es möglich, entweder die Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe oder die Spitzenspannung der unteren Elektrode als ein Rückkopplungssignal zu einem Phasensteuerschaltkreis zu verwenden, wie vorher in Verbindung mit 2A erwähnt wurde, um die Phasendifferenz passiv oder aktiv zu steuern, d. h. um entweder einen gewünschten Phasendifferenzwert über verschiedene Plasmabearbeitungssysteme hinweg zu erhalten oder um die Phasendifferenz aktiv zu steuern, um Bearbeitungsergebnisse zu verbessern.
  • 6A ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Oxidätzrate, darstellt. Wie in 6A gezeigt wird, ist die Oxidätzrate etwa 1600 Ångström pro Minute, wenn die RF-Leistungsversorgung zu der oberen TCP-Spule der RF-Leistungsversorgung zu der unteren Elektrode um 90° hinterhereilt (–90° in 6A). Wenn im Gegensatz dazu diese beiden RF-Leistungsversorgungen in Phase sind, geht die Oxidätzrate auf etwa 1750 Ångström pro Minute hoch. Wenn die obere Leistungsversorgung der unteren Leistungsversorgung um 90° und 180° vorauseilt, ist die Oxidätzrate signifikant niedriger, bei jeweils etwa 1400 und 1500 Ångström (10–10 m) pro Minute. Wie gesehen, können signifikante Änderungen in den Oxidätzraten durch Ändern der Phasenverschiebung erhalten werden. Mit Bezug auf 6A kann z. B. ein Ätzratenunterschied von bis zu etwa 300 Ångström pro Minute erhalten werden, wenn sich die Phasenverschiebung von 0° auf 90° verändert.
  • 6B ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die verbleibende Oxidstärke darstellt. Die Oxidstärke ist am niedrigsten, wenn die Phasendifferenz etwa 90° beträgt und ist hoch, wenn die Phasendifferenz entweder 0° oder 180° beträgt. Folglich beeinflussen Änderung der Phasendifferenz tatsächlich die verbleibende Oxidstärke und weisen weiterhin auf die Vorteile hin, die erreicht werden können, wenn die Phasendifferenz gesteuert wird.
  • 7 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Aluminium-/Oxid-Selektivität darstellt. Wie in 7 gezeigt, variiert die Selektivität signifikant in Antwort auf die Phasenverschiebung, mit Werten von etwa 5,6, 5,0, 6,5 und 6,0 für einen Phasenverschiebungswert von jeweils etwa –90°, 0°, 90° und 180°. Weiterhin scheint ein korrelierender Verlauf zwischen einer hohen Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe (wie in 5 gesehen) und niedriger Selektivität zu bestehen. Zum Beispiel ist die Gleichstromvorspannung der Halbleiterscheibe am höchsten, wenn die Leistungsversorgungen phasengleich sind (in 5), während dann die Aluminium-/Oxid-Selektivität am niedrigsten ist (in 7). Eine mögliche Erklärung ist, dass eine hohe Gleichstromvorspannung die Energie der auftreffenden Ionen erhöhen kann, wodurch die Aluminium-/Oxid-Selektivität verringert wird, wenn die die Leistungsversorgungen dem Plasma in Phase zuführen.
  • 8 ist ein Graph, der in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung den Effekt der Phasenverschiebung auf die Photolackätzrate darstellt. Wiederum scheinen Änderungen in der Phasenverschiebung die Ätzrate des Photolacks signifikant zu beeinflussen, wobei die Ätzrate über etwa 3000 Ångström pro Minute beträgt, wenn die Leistungsversorgungen in Phase sind, und etwa 2600 Ångström pro Minute, wenn die Leistungsversorgungen etwa 180° außer Phase sind.
  • In 9 wird der Effekt der Phasenverschiebung auf die Aluminium-/Photolack-Selektivität gezeigt. 9 stellt in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar, dass das Ändern der Phasenverschiebung auch die Aluminium/Photolack-Selektivität signifikant beeinflusst. Zum Beispiel wird die niedrigste Aluminium-/Photolack-Selektivität erhalten, wenn die Leistungsversorgungen dem Plasma Leistung in Phase (0° Phasenverschiebung) zuführen. Wie in 9 dargestellt, wird die maximale Selektivität erreicht, wenn die Leistungsversorgungen Leistung bei etwa 180° außer Phase zuführen. Das hat mehrere wichtige Auswirkungen. Da Hersteller in Richtung kleinerer Vorrichtungen gehen, ist eine hohe Aluminium-/Photolack-Selektivität wertvoll. Das liegt daran, dass die Photolackschicht dünner sein muss, wenn die Linien dünner werden. Eine dünnere Photolackschicht erfordert eine höhere Aluminium-/Photolack-Selektivität, so dass nicht aus Versehen die schützende Photolackschicht weggeätzt wird, was zu Beschädigungen der darunter liegenden Merkmale führt. 9 legt nahe, dass eine erhöhte Aluminium-/Photolack-Selektivität durch Ändern der Phasenverschiebung zwischen den RF-Leistungsversorgungen erreicht werden kann.
  • Weiterhin werden die höchste Ätzrate und die niedrigsten Selektivitäten erhalten, wenn die Leistungsversorgungen in Phase sind, wie der Verlauf der 6A, 7 und 8 nahe legt. Es scheint, dass die Aluminium-/Photolack-Selektivität verbessert werden kann, wenn die Leistungsversorgungen dem Plasma Leistung außer Phase zuführen. Zum Beispiel tritt die höchste Aluminium-/Oxid-Selektivität auf, wenn die Leistungsversorgungen etwa 90° außer Phase sind (7) und die höchste Aluminium-/Photolack-Selektivität tritt auf, wenn die Leistungsversorgungen etwa 180° außer Phase sind (9).
  • 8 und 9 legen außerdem nahe, dass die geringste Photolackätzrate und die höchste Aluminium-/Photolack-Selektivität erhalten werden, wenn die Leistungsversorgungen dem Plasma Leistung bei etwa 180° außer Phase zuführen. Bei etwa 180° kann erwartet werden, dass mehr von dem Photolack erhalten werden wird, d. h., von der Photolackschicht wird weniger weggeätzt werden, was zu besserem Schutz der darunter liegenden Merkmale führt. Die Fähigkeit, die Ausrüstung dazu anzupassen, die Fähigkeit einer vorhandenen Photolackschicht zu verbessern, die darunter liegenden Merkmale zu schützen, ist besonders wertvoll, da die Vorrichtungen immer kleiner und kleiner ausgebildet werden.
  • In 10 und 11 wird der verbleibende Photolack auf einem 0,8 μm großen Merkmal im Zentrum der Halbleiterscheibe (10) und am Rand der Halbleiterscheibe (11) nach dem Ätzen mit einem in der Halbleiterherstellung beim Ätzen durch die Aluminiumschicht herkömmlich verwendeten Rezept gemessen. Wie in 10 und 11 gezeigt, treten maximale überbleibende Photolackstärkemessungen auf, wenn die Leistungsversorgungen ihre Leistung bei einer Phasenverschiebung von etwa 180° zuführen. Es ist anzumerken, dass die Messungen der verbleibenden Photolackstärke bei den gleichen Phasenverschiebungen maximiert und minimiert werden, d. h. bei jeweils 180° Phasenverschiebung und etwa 90° Phasenverschiebungen, sowohl in 10 als auch 11. Folglich erscheint es so, dass die Änderungen in der Phasenverschiebung zu Gesamtplasmaeffekten führen, d. h. dass sienicht am Rand der Halbleiterscheibe oder im Zentrum der Halbleiterscheibe lokalisiert sind. Es wird daher in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erwartet, dass Änderungen des Phasenunterschieds die Schutzqualität der Photolackschicht über die gesamte Halbleiterscheibe beeinflussen.
  • 12 und 13 stellen den Effekt der Phasenverschiebung auf die kritische Ausdehnung (CD) jeweils im Zentrum der Halbleiterscheibe und am Rand der Halbleiterscheibe dar. Die kritische Ausdehnung (CD) stellt das Nachätzmaß der Linienbreite dar. Messungen mit maximaler kritischer Ausdehnung wurden erhalten, wenn die Generatoren sich im gleichphasigen Zustand mit hoher Vorspannung befanden, wenn die Photolackerosion ein Maximum hatte. Ein hohes Maß von Photolackerosion passiviert die Seitenwände in einem höheren Ausmaß, um das Aluminium gegen Erosion zu schützen, was in mehr Schutz für die Linien und einer größeren CD-Messung resultiert. Messungen minimaler kritischer Ausdehnung treten sowohl im Zentrum der Halbleiterscheibe als auch am Rand der Halbleiterscheibe auf, wenn die Generatoren bei einer Phasenverschiebung von etwa 180° betrieben wurden, und die Photolackätzrate befindet sich, wie in 8 gezeigt, an ihrem Minimum. Da weniger Photolackerosion auftritt, tritt weniger Passivierung der Seitenwand auf. Wie in 12 und 13 gezeigt, führen Änderungen in der Phasenverschiebung zwischen den Generatoren zu Änderungen in der kritischen Ausdehnung. Diese Figuren legen nahe, dass Unterschneiden der Aluminiumseitenwand einfach minimiert werden kann, indem in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Phasenverschiebung zwischen den Generatoren verändert wird.
  • 14 zeigt die Schritte, die ein Ätzverfahren umfasst, in dem die Phasendifferenz zwischen den durch die RF-Leistungsversorgungen gelieferten RF-Signalen entweder aktiv oder passiv gesteuert werden, um die gewünschten Bearbeitungsergebnisse zu erzielen. In Schritt 500 wird die Halbleiterscheibe in einem konventionellen Vorätzschritt für das Ätzen vorbereitet. Die Vorätzschritte können unter anderem z. B. konventionelle photolithographische Schritte, Klemmen der Halbleiterscheibe auf den Halter, Stabilisieren des Drucks innerhalb der Plasmabearbeitungskammer und das Einführen von Heliumkühlgas an die Hinterseite der Halbleiterscheibe, um Wärmetransfer zwischen der Halbleiterscheibe und dem Halter zu ermöglichen, umfassen.
  • In Schritt 502 wird die Phasendifferenz zwischen den durch die RF-Leistungsversorgungen bereitgestellten RF-Signalen gesteuert, z. B. unter Verwenden des Schaltkreises von 2A. Wie bereits erwähnt, kann die Steuerung passiv (d. h. um sicherzustellen, dass die Phasendifferenz nicht von einem vordefinierten Wert abweicht) oder aktiv (d. h. aktives Steuern der Phasendifferenz, um einen benutzerspezifizierten Phasendifferenzwert zu erreichen) sein. In Schritt 504 wird mindestens ein Teil einer Schicht des Halbleiterscheibenschichtstapels geätzt, während die Phasendifferenz gesteuert wird. Es ist anzumerken, dass, obwohl dieser Schritt 504 nach dem Schritt 502 auftritt, das Steuern der Phasendifferenz bevorzugt während des Ätzens weitergeführt wird. Weiterhin kann der Schritt 504 entweder vor, gleichzeitig mit oder nach dem Starten von Schritt 502 gestartet werden.
  • In Schritt 506 kann die Halbleiterscheibe sowohl weiteren Bearbeitungsschritten zum Herstellen der gewünschten Komponenten als auch konventionellen Nachätzbearbeitungsschritten unterzogen werden. Danach kann die bearbeitete Halbleiterscheibe in Würfel geschnitten werden, die dann zu IC-Chips verarbeitet werden können. Der erhaltene IC-Chip, z. B. IC-Chips 140 aus 1, kann dann in eine elektronische Vorrichtung eingebaut werden, z. B. in eine der gutbekannten kommerziellen oder elektronischen Vorrichtungen für Kunden, inklusive digitaler Computer.

Claims (5)

  1. Plasmabearbeitungssystem zum Erzeugen von Plasma zur Verwendung bei der Halbleiterherstellung, wobei das Plasmabearbeitungssystem eine erste Hochfrequenz-(RF)-Leistungsquelle (404) zum Ausgeben eines ersten RF-Signals an eine erste Elektrode (412) und eine zweite RF-Leistungsquelle (402) zum Ausgeben eines zweiten RF-Signals an eine zweite Elektrode (418) aufweist, wobei die zweite RF-Leistungsquelle mit der ersten RF-Leistungsquelle als untergeordnete RF-Leistungsquelle in einer Master-Slave-Konfiguration verbunden ist, wobei das Plasmabearbeitungssystem einen Steuerschaltkreis umfasst, der aufweist: einen ersten Sensorschaltkreis (414), der mit der ersten Elektrode verbunden ist, um eine Phase des ersten RF-Signals zu detektieren; einen ersten Anpassungsschaltkreis (410), der zwischen der ersten RF-Leistungsquelle und der ersten Elektrode angeschlossen ist; einen zweiten Sensorschaltkreis (416), der mit der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine Phase des zweiten RF-Signals zu detektieren; einen zweiten Anpassungsschaltkreis (408), der zwischen der zweiten RF-Leistungsquelle und der zweiten Elektrode angeschlossen ist; einen Mischerschaltkreis (420), der mit dem ersten Sensorschaltkreis und dem zweiten Sensorschaltkreis verbunden ist, um einen Phasenunterschied zwischen dem ersten RF-Signal und dem zweiten RF-Signal zu detektieren und ein erstes Signal auszugeben, das den Phasenunterschied angibt; einen Phasenstellschaltkreis (422), der mit der zweiten RF-Leistungsquelle und dem Mischerschaltkreis verbunden ist, wobei der Phasenstellschaltkreis in Antwort auf das erste Signal und ein Phasensteuersollwertsignal (424) ein Steuersignal an die zweite RF-Leistungsquelle ausgibt, um eine Phase des zweiten RF-Signals zu modifizieren, wobei dadurch bewirkt wird, dass sich die Phasendifferenz an einen Phasendifferenzwert annähert, der durch das Phasensteuersollwertsignal angegeben ist; und dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorschaltkreis (414) zwischen dem ersten Anpassungsschaltkreis (410) und der ersten Elektrode (412) angeschlossen ist; der zweite Sensorschaltkreis (414) zwischen dem zweiten Anpassungsschaltkreis (408) und der zweiten Elektrode (418) angeschlossen ist; und wobei die erste oder zweite Elektrode eine obere Elektrode des Plasmabearbeitungssystems zur induktiven Plasmaerzeugung in einer Plasmabearbeitungskammer (406) darstellt.
  2. Plasmabearbeitungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Phasensteuersollwertsignal ein vordefiniertes Signal ist.
  3. Plasmabearbeitungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Phasensteuersollwertsignal ein benutzervariables Signal ist, um die Phasendifferenz aktiv zu steuern.
  4. Plasmabearbeitungssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Steuerschaltkreis ferner umfasst: einen Vorspannungsmessschaltkreis (440), um eine Abgriffs-RF-Spitze-Spitze-Wechselspannung zu messen; ein Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis (442), der mit dem Vorspannungsmessschaltkreis und einem Vorspannungssollwertsignal verbunden ist, wobei der Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis ein Fehlersignal an den Phasenstellschaltkreis ausgibt, um zu bewirken, dass die zweite RF-Leistungsquelle in Antwort auf das Steuersignal von dem Phasenstellschaltkreis die Phase des zweiten RF-Signals modifiziert, um dadurch zu bewirken, dass sich die Abgriffs-RF-Spitze-Spitze-Wechselspannung einer RF-Spitze-Spitze-Spannung annähert, die durch das Vorspannungssollwertsignal angegeben ist.
  5. Plasmabearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Steuerschaltkreis ferner umfasst: einen Vorspannungsmessschaltkreis (440), um eine Gleichspannung auf einem Wafer zu messen, der in dem Plasmabearbeitungssystem bearbeitet wird; ein Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis (242), der mit dem Vorspannungsmessschaltkreis und einem Vorspannungssollwertsignal verbunden ist, wobei der Spitzenvorspannungssteuerschaltkreis ein Fehlersignal an den Phasenstellkreis ausgibt, um zu bewirken, dass die zweite RF-Leistungsquelle in Antwort auf das Steuersignal von dem Phasenstellschaltkreis die Phase des zweiten RF-Signals modifiziert, um dadurch zu bewirken, dass sich die Gleichspannung auf dem Wafer einer durch einen Benutzer eingegebenen Gleichspannung annähert, die durch das Vorspannungssollwertsignal angegeben ist.
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