KR102328317B1 - 펄싱된 rf의 트랙 앤드 홀드 피드백 제어 - Google Patents
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Abstract
펄스 RF 생성기에 피드백 제어를 제공하는 시스템 및 방법은 RF 출력부 및 피드백 입력부를 갖는 RF 생성기를 포함한다. RF 출력부에 RF 전극이 커플링되고, RF 전극에 샘플링 입력부를 갖는 RF 샘플링 회로가 커플링된다. RF 샘플링 회로는 RF 생성기의 피드백 입력부에 커플링된 피드백 신호 출력부를 포함한다. 펄스 RF 생성기에 피드백 제어를 제공하는 방법은 RF 펄스의 RF 샘플을 수신하는 단계; RF 펄스의 기간 동안에 복수의 피드백 레벨들을 생성하도록 복수의 샘플링 횟수로 RF 샘플을 샘플링하는 단계; 및 복수의 피드백 레벨들을 RF 생성기 상의 피드백 입력부에 커플링하는 단계를 포함하며, RF 생성기는 RF 펄스를 출력한다.
Description
본 발명은 전반적으로 반도체 제조 프로세스에 관한 것이며, 특히 프로세스 챔버 내에서 RF 바이어싱을 제어하기 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
플라즈마 프로세스들은 때로 플라즈마와 관련된 하나 이상의 파라미터들을 펄싱 (pulsing) 함으로써 개선된다. 예를 들어서, 플라즈마 에칭 시스템에서, 제 1 RF 소스는 프로세싱 챔버 내에서 유도성으로 커플링된 RF 플라즈마를 형성하는데 사용된다. RF 플라즈마는 이어서 기판을 에칭하는데 사용될 수 있다. 기판은 통상적으로 프로세싱 챔버 내에서 기판 지지부 상에서 배치된다. 제 2 RF 소스는 때로 기판 지지부를 통해서 기판에 커플링되어서 기판 상에 음 전압을 생성한다.
특정 에칭 및 다른 프로세스들은 1 Hz 내지 50 kHz의 주파수들에서 기판 상에 음 전압을 펄싱함으로써 크게 개선될 수 있다. 통상적으로, 기판에 인가되는 피크 전압은 필터링된 피드백 루프를 통해서 제어된다. 500 V 이상의 인가된 바이어스 전압들이 때로 사용된다.
또한, 일부 프로세스들은 다른 프로세스 파라미터들이 주기적으로 변하면서 펄싱된 바이어스가 수 초 기간 동안에 인가되고 제거되고 다시 인가되는 초 레벨의 펄싱을 사용한다. 이는 혼합-모드 펄싱 (mixed-mode pulsing) (MMP) 로서 지칭된다. 공교롭게도, 이 혼합-모드 펄싱의 기간들은 보다 점점 짧은 기간들로 일정하게 줄어들고 있다. 필터링된 피드백 루프는 피드백 신호의 정확성 및 실효성을 제한할 수 있는 시간 지연을 포함한다. 피드백 루프에서 이 시간 지연을 최소화하고 이로써 피드백 신호의 정확성 및 실효성 및 혼합-모드 펄싱의 스위칭을 개선하는 개선된 피드백 루프가 필요하다.
광범위하게 말하자면, 본 발명은 펄싱된 플라즈마 프로세스들을 위한 개선된 펄싱된 RF 피드백 루프를 제공함으로써 이러한 필요들을 채운다. 본 발명은 프로세서, 장치, 시스템, 컴퓨터 판독가능한 매체, 또는 디바이스를 포함하는 다양한 방식들로 구현될 수 있다. 본 발명의 몇몇 창의적인 실시예들이 이하에서 기술된다.
일 실시예는 펄싱된 (pulsed) RF 시스템을 제공하며, 이 시스템은 RF 출력부 및 피드백 입력부를 갖는 RF 생성기를 포함한다. RF 출력부에 RF 전극이 커플링되고, RF 전극에 샘플링 입력부를 갖는 RF 샘플링 회로가 커플링된다. RF 샘플링 회로는 RF 생성기의 피드백 입력부에 커플링된 피드백 신호 출력부를 포함한다.
상기 RF 샘플링 회로는 RF 펄스가 초기에 샘플링된 후에 선택된 제외 시간 지연 (exclusion time delay) 까지 피드백 신호의 출력을 지연시키는 제외 시간 지연 회로를 포함할 수 있다. RF 샘플링 회로는 샘플링된 RF 신호를 정류하기 위한 정류기를 포함할 수 있다.
상기 RF 샘플링 회로는 트랙 앤드 홀드 유닛 (track and hold unit) 을 더 포함할 수 있다. RF 샘플링 회로는 RF 펄스가 초기에 샘플링된 후에 선택된 제외 시간 지연 (exclusion time delay) 까지 피드백 신호의 출력을 지연시키는 제외 시간 지연 회로를 더 포함하고, 트랙 앤드 홀드 유닛은 제외 시간 지연 후에 복수의 샘플링 트리거 펄스들을 생성하도록 구성된 트리거 생성기를 포함할 수 있다.
상기 트랙 앤드 홀드 유닛은 RF 펄스가 종료된 후에 마지막 샘플링된 RF 레벨을 홀드하도록 구성된 홀드 유닛을 포함할 수 있으며, 홀드된 RF 레벨은 피드백 신호 출력부에서 홀드된다. 홀드된 RF 레벨은 후속 RF 펄스가 수신되기까지 홀드될 수 있다.
다른 실시예는 펄스 RF 생성기에 피드백 제어를 제공하는 방법을 제공하며, 이 방법은 RF 펄스의 RF 샘플을 수신하는 단계; RF 펄스의 기간 동안에 복수의 피드백 레벨들을 생성하도록 복수의 샘플링 횟수로 RF 샘플을 샘플링하는 단계; 및 복수의 피드백 레벨들을 RF 생성기 상의 피드백 입력부에 커플링하는 단계를 포함하며, RF 생성기는 RF 펄스를 출력한다.
이 방법은 또한 RF 펄스가 종료된 후에 마지막 피드백 레벨을 검출하는 단계; 마지막 피드백 레벨을 홀드하는 단계; 및 홀드된 마지막 피드백 레벨을 피드백 입력부에 커플링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 마지막 피드백 레벨을 홀드하는 단계는 후속 RF 펄스가 수신되기까지 마지막 피드백 레벨을 홀드하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 RF 펄스의 RF 샘플을 수신하는 단계는 RF 샘플을 정류하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 RF 샘플을 수신한 이후에 그리고 RF 샘플을 샘플링하기 이전에 제외 시간 지연을 지연시키는 단계를 더 포함할 수 있다. RF 샘플을 수신하는 단계는 동기화 펄스를 수신하는 단계를 포함하며, 제외 시간 지연을 지연시키는 단계는 동기화 펄스를 수신한 이후에 그리고 RF 샘플을 샘플링하기 이전에 제외 시간 지연을 지연시키는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 샘플링 횟수로 RF 샘플을 샘플링하는 단계는 복수의 샘플링 횟수 각각에 대해서 샘플링 트리거를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예는 RF 샘플링 회로를 포함하는 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로를 제공하며, RF 샘플링 회로는 RF 전극에 커플링된 샘플링 입력부; RF 생성기의 피드백 입력부에 커플링된 피드백 신호 출력부; 및 RF 펄스가 초기에 샘플링된 후에 선택된 제외 시간 지연 (exclusion time delay) 까지 피드백 신호의 출력을 지연시키는 제외 시간 지연 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 양태들 및 이점들이 본 발명의 원리들을 예시적으로 설명하는 첨부 도면들과 함께 취해진, 다음의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
본 발명은 첨부 도면들과 함께 다음의 상세한 설명에 의해서 용이하게 이해될 것이다.
도 1a는 통상적인 펄싱된 RF 프로세싱 시스템이다.
도 1b는 RF 펄스 트레인 (pulse train) 내에서의 2 개의 펄스들의 상세한 도면이다.
도 1c는 선택된 프로세스 단계 시간 Tstep 동안의 이상적인 펄스 트레인, 통상적인 펄스 트레인 및 통상적인 펄스 트레인 인벨로프 (envelope) 의 그래픽적 표현이다.
도 1d는 통상적인 샘플 앤드 홀드 유닛의 블록도이다.
도 1e는 통상적인 혼합 모드 프로세스 동안의 출력 파형들의 그래프이다.
도 1f는 통상적인 혼합 모드 프로세스 동안의 샘플 앤드 홀드의 몇 개의 사이클들의 그래프이다.
도 2a는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 개선된 피드백 시스템을 갖는 펄싱된 RF 프로세싱 시스템의 블록도이다.
도 2b는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 펄싱된 RF 프로세싱 시스템에서 혼합 모드 프로세스 동안의 출력 파형들의 일부의 상세한 도면이다.
도 3a는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한 트랙 앤드 홀드 방법의 그래픽적 표현이다.
도 3b는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한 트랙 앤드 홀드 유닛을 포함하는 펄싱된 RF 프로세싱 시스템의 블록도이다.
도 3c는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한 트랙 앤드 홀드 유닛의 블록도이다.
도 3d는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한 동기화 신호 및 트리거 신호의 그래프이다.
도 4는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 앤드 홀드 피드백 신호를 RF 생성기에 제공할 시에 수행되는 방법 동작들을 예시하는 흐름도이다.
도 5a는 통상적인 펄싱된 RF 에칭 프로세스에 대한 바이어스 전압의 그래프이다. RF 전압은 "펄스 온" 상태 동안에 측정된다.
도 5b는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 및 홀드 피드백을 사용하여서 펄싱된 RF 에칭 프로세스에 대한 바이어스 전압의 그래프이다.
도 1a는 통상적인 펄싱된 RF 프로세싱 시스템이다.
도 1b는 RF 펄스 트레인 (pulse train) 내에서의 2 개의 펄스들의 상세한 도면이다.
도 1c는 선택된 프로세스 단계 시간 Tstep 동안의 이상적인 펄스 트레인, 통상적인 펄스 트레인 및 통상적인 펄스 트레인 인벨로프 (envelope) 의 그래픽적 표현이다.
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도 4는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 앤드 홀드 피드백 신호를 RF 생성기에 제공할 시에 수행되는 방법 동작들을 예시하는 흐름도이다.
도 5a는 통상적인 펄싱된 RF 에칭 프로세스에 대한 바이어스 전압의 그래프이다. RF 전압은 "펄스 온" 상태 동안에 측정된다.
도 5b는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 및 홀드 피드백을 사용하여서 펄싱된 RF 에칭 프로세스에 대한 바이어스 전압의 그래프이다.
펄싱된 플라즈마 프로세스들 및 방법들을 위한 개선된 펄싱된 RF 피드백 루프에 대한 몇몇 예시적인 실시예들이 이제 기술될 것이다. 본 발명은 본 명세서에서 제시된 특정 세부사항들 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
펄싱 RF의 전압, 전력 및/또는 전류 파라미터들은 피크 전압, 피크 전류 또는 피크 전력과 같은 RF 펄스의 하나 이상의 파라미터를 모니터링함으로써 제어될 수 있다. 이러한 방식은 모니터링된 파라미터에 대한 상대적으로 신속한 상승 시간이 요구되는 실례들에서 매우 유용할 수 있다. 그러나, RF 펄스의 전압 파라미터를 모니터링할 때에, 전류 및/또는 전력이 대응하는 RF 펄스 전압, 전류 및/또는 전력을 제어하기 위해서 실질적으로 동일한 방식 및 시스템으로서 모니터링될 수 있음이 이해되어야 한다. 개시된 구현예들은 통상적인 펄싱된 RF 제어 시스템들을 사용하여서 실행될 수 없는 프로세스들의 부류의 안정된 전압 제어된 동작을 제공한다.
도 1a는 통상적인 펄싱된 RF 프로세싱 시스템 (100) 이다. 제어기 (103) 는 제어 신호 (103A) 를 RF 생성기 (101) 에 전송한다. RF 생성기 (101) 는 이어서 RF 펄스 트레인 (102) (예를 들어, 다수의 RF 펄스들) 을 포함할 수 있는 RF 신호들을 출력한다. 이러한 펄스들의 주파수, 듀티 사이클 및 피크 전력은 제어기 (103) 에 의해서 결정된다. RF 펄스 트레인 (102) 은 매칭 네트워크 (106) 로 입력된다. 매칭 네트워크 (106) 은 챔버 (110) 의 임피던스와 매칭시키고 임피던스 매칭된 RF 펄스 트레인 (102A) 을 프로세싱 챔버 (110) 로 출력한다.
플라즈마 (120) 가 챔버 (110) 내에서 생성되어서 기판 (110B) 을 프로세싱한다. RF 신호의 하나 이상의 파라미터들은 기판 지지부 (110A) 로부터 샘플링된다 (107). 샘플링된 RF 파라미터 (107) 은 전압, 전류 또는 전력일 수 있다. 이와 달리, 여기 코일과 같은 임의의 RF 컴포넌트 또는 전극 또는 시스템의 임의의 다른 컴포넌트 상의 전압, 전류 및/또는 전력이 측정될 수 있다. 샘플링된 RF 파라미터 (107) 는 정류기 (105) 로 출력되고 정류기는 샘플링된 RF 파라미터를 정류하여서 DC 샘플 파형 (107A) 을 생성한다.
DC 샘플 파형 (107A) 은 샘플 앤드 홀드 유닛 (104) 으로 입력된다. 샘플 앤드 홀드 유닛 (104) 은 또한 타이밍 동기 펄스 출력 (103B) 을 제어기 (103) 로부터 수신한다. 샘플 앤드 홀드 유닛 (104) 은 피드백 신호 (103C) 를 제어기 (103) 의 피드백 입력부에 출력한다.
도 1b는 RF 펄스 트레인 (102) 내의 2 개의 펄스들의 상세한 도면이다. RF 펄스 트레인 (102) 내의 각 펄스는 RF가 온 상태인 제 1 기간 Ton 및 RF가 오프 상태인 제 2 기간 Toff 을 포함한다. 통상적인 듀티 사이클은 전체 펄스 기간 Tp의 1 내지 99 퍼센트의 기판을 갖는 Ton 및 Tp - Ton에 동일한 기간을 갖는 Toff 을 갖는다. 예시적으로, 80 퍼센트 듀티 사이클을 갖는 50Hz 주파수는 다음과 같은 값들을 가질 것이다: Tp = 1/50 초 = 20msec, Ton = 0.80 * 20msec = 16msec 및 Toff = 20msec - 16msec = 4msec. 통상적인 프로세스들에서, 펄스들은 Vp = 10 내지 5000V, 주파수 10Hz 내지 50kHz 및 듀티 사이클 1% 내지 99% 을 가질 것이다.
도 1c는 선택된 프로세스 단계 Tstep 동안의 이상적인 펄스 트레인 (102), 통상적인 펄스 트레인 (102'), 및 통상적인 펄스 트레인 인벨로프 (102") 의 그래픽적 표현이다. 이상적인 펄스 트레인 (102) 은 선택된 진폭 설정 점의 전 (full) 진폭 전압 Vp (또는 전 (full) 전류 Ip 또는 전 전력 Pp) 을 갖는 다수의 펄스들 P1 내지 Pn을 포함한다.
공교롭게도, 상승 시간 지연 Tr이 각 프로세스 단계 시간 Tstep의 시작 시에 발생하여서 통상적인 펄스 트레인 (102') 을 낳으며, 이 통상적인 펄스 트레인에서 각 수직 라인은 적어도 하나의 펄스를 나타낸다. 통상적인 펄스 트레인 인벨로프 (102") 은 상승 시간 지연 Tr을 보다 명확하게 예시한다. 펄스들의 진폭은 점진적으로 상승 시간 지연 Tr 동안에 전 설정 점 진폭 (full set point amplitude) Vp 으로 증가한다. 상승 시간 지연 Tr 은 통상적으로 약 2 내지 약 10 초이다. 도 1c에서 오직 소수의 펄스들만이 상승 시간 지연 Tr 동안에 도시되지만, 통상적으로 보다 많은 펄스들이 이 상승 시간 지연 동안에 발생할 수 있음이 주목되어야 한다. 예시적으로, 펄스 주파수가 50Hz이고 상승 시간 지연 Tr이 5 초의 기간을 가지면, 대략 250 개의 펄스들이 상승 시간 지연 동안에 발생할 것이다.
상승 시간 지연 Tr은 통상적인 펄싱된 RF 프로세싱 시스템 (100) 에서 사용되는 피드백 기법에 의해서 유발된다. 도 1d는 통상적인 샘플 앤드 홀드 유닛 (104) 의 블록도이다. 샘플 앤드 홀드 유닛 (104) 은 샘플 유닛 (131), 홀드 유닛 (133), 필터 (134) 및 지연 생성기 (132) 를 포함한다. 도 1e는 통상적인 혼합 모드 프로세스 동안의 출력 파형들의 그래프 (140) 이다. 이 파형들은 정류된 RF 샘플 (107A), 및 예를 들어서 RF 생성기 (101) 에 의해서 별도로 생성된 펄스 트레인 (102) 과 동위상에 있는 동기화 펄스 (103B) 를 포함한다.
시간 지연 (160) 은 동기화 펄스 (103B) 의 상승 에지 (103B') 에 의해서 개시된다. 시간 지연 (160) 후에, 정류된 RF 샘플 (107A) 이 샘플 유닛 (131) 에 의해서 사이클당 1 회 샘플링된다. 홀드 유닛 (133) 은 다음 샘플이 다음 펄스 트레인 동안에 수신되기까지 이 샘플링된 레벨을 홀드한다.
도 1f는 통상적인 혼합 모드 프로세스 동안의 샘플 앤드 홀드의 몇 개의 사이클들의 그래프 (145) 이다. 시간이 지남에 따라서, 홀드 유닛 (133) 의 출력 (133A) 은 각 단차가 각 시간 지연 (160) 의 끝에서 검출된 레벨에 대응하는 계단형으로서 보인다. 결과적인 계단형 출력 (133A) 은 필터 (134) 에 의해서 필터링되어서 기울기를 갖는 피드백 신호 (103C) 가 생성된다. 피드백 신호 (103C) 는 제어기 (103) 에 의해서 판독된다. 제어기 (103) 는 피드백 신호 (103C) 에 응답하여서 생성기 (101) 로 전송된 전력 설정점을 계산 및 업데이트한다.
제어기 (103) 에서 실행되는 소프트웨어는 피드백 신호 (103C) 를 목표된 설정점과 비교하고 이에 따라서 RF 생성기 (101) 전력을 증가 또는 감소시킨다. RF 생성기 (101) 전력은 통상적으로 초마다 약 20 회 업데이트된다. 이러한 업데이트 레이트는 매우 느리기 때문에, 알고리즘은 이 설정점에서의 단차 변화들에 상대적으로 느리게 응답한다. 전압은 설정점 변화 이후의 5 초까지 동안 (예를 들어서, 도 1c에서의 상술한 시간 Tr 동안) 설정점에 도달하지 않을 수 있다.
이로써, RF 생성기 (101) 의 RF 펄스 트레인 (102) 출력의 진폭을 제어하는 개선된 방법이 필요하다. 도 2a는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한 개선된 피드백 시스템을 갖는 펄싱된 RF 프로세싱 시스템 (200) 의 블록도이다. 개선된 피드백 시스템은 피드백 신호를 RF 생성기 (101) 상의 외부 피드백 입력 제어부 (101A) 에 직접적으로 커플링한다. 피드백 신호는 제어기 (103) 를 바이패스한다.
RF 생성기 (101) 에는 제어기 (103) 에 의해서 진폭 (예를 들어, 전압, 전류, 전력) 설정점이 전송된다. RF 생성기 (101) 는 이어서 피드백 핀 (101A) 상의 피드백 신호를 비교하고 출력 RF 펄스 트레인 (102) 의 진폭을 조절한다. RF 생성기 (101) 는 설정점을 피드백 신호와 비교하기 위한 회로들을 포함한다. RF 생성기는 고 레이트로 출력 진폭을 조절할 수 있다. 예시적으로, 전압 설정점 변화들에 대한 응답은 0.1 초보다 짧게 신속하게 발생할 수 있으며 매우 안정적인 전압 출력이 생성될 수 있다.
공교롭게도, 이러한 신속한 응답은 또한 피드백 시스템에서의 진동을 일으킬 수 있다. 예를 들어서 50ms 내에 90 퍼센트 설정점에 도달할 수 있는 RF 생성기 (101) 는 주파수 영역 10 내지 100 Hz, 펄싱이 발생하고 있는 동일한 영역에서 상당한 이득을 가져야 한다. 일반적으로, 피드백 시스템은, 총 루프 이득이 1 이상이며 루프를 따르는 (around loop) 위상 시프트가 이 주파수에 대해서 2πm이면 (여기서, m은 정수), 일 주파수 f에서의 진동을 보일 것이다.
실제로, 바이어스 RF 전력을 공급하는데 통상적으로 사용되는 RF 생성기들은 10Hz 내지 100Hz 범위의 주파수들에 대해서 전압 피드백 입력과 전력 출력 간에서 주파수들에서의 대략 -π/2 라디언들의 위상 시프트를 보인다. 이로써, 이러한 주파수 영역에서 신호들에 대한 위상 시프트들은 바람직하게는 진동을 피하도록 π/2보다 작게 제한된다. 진동이 발생할 수 있는 위상 시프트와 소정의 조건들 하에서의 실제 위상 시프트 간의 차는 "위상 마진 (phase margin)"으로 지칭된다.
대부분의 애플리케이션들에서, 도 1b에서 도시된 펄스 인벨로프 및 도 1c에서의 모든 펄스들의 인벨로프 양자를 소망하며 이로써 "온" 기간 동안에 급격한 상승 및 하강 시간 및 일정한 진폭 값을 보인다. 이는 예를 들어서 짧은 프로세스 단계들의 가능성을 갖는 에칭 프로세스들의 정밀한 제어로 이어진다. 최근에 개발된 혼합 모드 펄싱 (MMP) 프로세스들은 5 초 이하의 단계 시간들을 요구한다. 이는 인벨로프 (102") 가 0.5 초보다 짧은 상승 시간 Tr을 갖는 것이 바람직함을 의미한다.
주기적 섭동 (periodic perturbation) 을 갖는 전압을 샘플링할 때에, 상술한 바와 같은, 샘플/홀드 유닛 (104) 의 동작들을 상기하자. 도 2b는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 펄싱된 RF 프로세싱 시스템 (200) 에서의 혼합 모드 프로세스 동안의 출력 파형들의 일부의 상세한 도면이다. 샘플/홀드 유닛 (104) 의 상세한 분석은 복잡한 반면에, 샘플/홀드 유닛 (104) 은 펄스 트레인에 대한 섭동의 정확한 위상에 따라서 일 펄스 사이클에 달하는 신호 지연을 도입한다는 것을 볼 수 있다. 이는 fp의 샘플링 (즉, 펄스) 주파수에 대한 대략 2f/fp.π 라디언들의 위상 지연이다. 따라서, 펄스 주파수의 1/4 주파수를 갖는 섭동은 불안정성의 상당한 위험에 있다. 예를 들어서, 100 Hz의 펄스 주파수들에 대해서, 25Hz 진동이, 루프 이득의 크기가 1보다 크면, 가능할 수 있다. 높은 루프 이득은 100 Hz에서 50 ms 내에서의 전압 천이들을 가능하게 하도록 필요하다. 또한, 샘플링으로 인해서, fp/2보다 큰 주파수를 갖는 섭동의 임의의 구조는 측정되지 않을 것이다. 이는 fp의 배수인 주파수들에서의 진동 또는 언급된 위상 지연에 의해서 유발된 부적합한 위상 마진으로 인한 진동의 가능성을 야기한다. 실제로, 펄스 주파수의 배수에서의 진동은 가능성이 있지 않지만, 저 주파수에서의 진동들은 실제로 관측되었으며 프로세스 성능에 매우 유해하다고 발견되었다.
위상 마진은 다수의 인자들에 의해서 더 약화될 수 있다. 전압 루프에서의 추가적인 저역-통과 필터링은 위상 마진을 줄인다. 매칭 네트워크 (106) 와 같은 바이어스 시스템에서의 다른 컴포넌트들이 추가 전력이 인가되는 때에 기판 (101B) 상에서 전압 상승을 지연시키도록 반응할 수 있다. 특정 프로세스 조건들, 구체적으로 특정 플라즈마 화학물질이 또한 플라즈마 시스들의 형성의 비선형 역학들로 인해서 실효 위상 시프트를 발생할 수도 있다. 따라서, 특정 프로세스들은 바이어스 전압의 진동을 보이는데 반면에, 다른 프로세스들은 그러하지 않다.
위의 문제들을 해결하기 위한 일 방식은 샘플링 회로에 의해서 유발되는 실효 지연 없이 피드백 신호를 제공하는 것이다. 샘플링된 것 중 정류된 샘플 (107A) 은 피드백 신호로서 사용될 수 있으며 생성기 (101) 에 대해서 피드백 제어 시스템은 어떠한 RF 전력도 존재하지 않으면 피드백 신호를 무시할 수 있다. 그러나, 피드백 신호는 펄스의 오프 사이클 동안에 제로로 돌아가며 펄스의 시작 시에 제로부터 상승해야 한다. 정류된 샘플 (107A) 은 또한 저역 통과 필터링될 수 있으며 안정한 피드백 신호가 RF 전압을 제어하도록 가용할 때까지 필터링의 몇 개의 시간 상수들이 통과되어야 한다. 실제로, 이는 RF 생성기 (101) 의 실제 출력과 목표된 전압 간의 전압 오프셋들로 이어진다.
다른 개선된 방식은 피드백 신호를 RF 생성기 (101) 에 제공하기 위해서 트랙 앤드 홀드 (track and hold) 방법을 사용하는 것이다. 도 3a는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한 트랙 앤드 홀드 방법의 그래픽적 표현 (300) 이다. 정류된 RF 샘플 (107A) 이 트랙 앤드 홀드 회로로 입력된다. RF 펄스의 "오프" 부분 동안에, 피드백 신호 (301) 는 2 개의 값들 중 하나로 홀드된다. 시스템이 이전에 하나의 펄스 기간 내에서 연속파로부터 펄싱된 동작으로 천이하였으면, 피드백 신호 (301) 는 시스템이 펄싱 동작으로 천이한 시간에 RF 신호의 CW 진폭의 값으로 홀드된다. 그렇지 않으면, "온"에서 "오프"로의 최종 펄스 천이가 발생한 때에 RF 진폭에 대응하는 값으로 피드백 신호 (301) 가 홀드된다.
피드백 신호 (301) 는 RF 펄스의 시작 시에 제외 시간 Te 동안에 일정하게 홀드된다. 제외 시간 (exclusion time) Te 은 RF 펄스가 시작되는 때에 과도현상 (107A') 로 인한 효과들을 제거하는데 사용된다. 제외 기간 후 및 펄스가 종료되기까지 진행된 후에, 정류된 RF 샘플 (107A) 은 RF 생성기 (101) 의 피드백 입력부 (101A) 로 최소 지연으로 본질적으로 변화되지 않은 상태로 통과된다.
이로써, RF 생성기 (101) 가 펄스를 제어할 필요가 있을 때에 예를 들어서 RF 전력이 온 및 안정된 상태에 있을 동안에 최소 위상 지연이 피드백 시스템에 의해서 도입된다. 신호는 펄스들 간에서 제로로 돌아가지 않으며 이로써 신호가 RF 펄스 시작 시에 안정된 값으로 상승할 필요로부터 발생하는 정밀도의 손실이 없거나 또는 적어도 매우 최소가 된다.
도 3b는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 앤드 홀드 유닛 (320) 을 포함하는 펄싱된 RF 프로세싱 시스템의 블록도이다. 도 3c는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 앤드 홀드 유닛 (320) 의 블록도이다. 트랙 앤드 홀드 유닛 (320) 은 상술된 샘플 앤드 홀드 유닛 (104) 과 유사하지만, 지연 생성기 (132) 대신에, 트랙 앤드 홀드 유닛은 트리거 생성기 (322) 를 포함한다.
샘플 유닛 (131) 및 홀드 유닛 (133) 은 도 1d에서의 상술한 설명과 유사하게 동작한다. 한가지 차이점은 샘플링이다. 정류된 RF 샘플 (107A) 이 도 1d에서 상술한 바와 같이 각 RF 펄스 동안에 오직 한 번 샘플링되기보다는, 정류된 RF 샘플은, 펄스 동기화 신호 (103B) 가 동기화 입력 시에 존재하는 한, 제외 시간 Te 후에, 트리거 생성기 (322) 에 의해서 결정되는 바와 같이, 반복적으로 샘플링된다.
도 3d는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한 동기화 신호 (103B) 및 트리거 신호 (302) 의 그래프이다. 트리거 생성기 (322) 는 동기화 신호 (103B) 를 수신하고 제외 시간 Te 동안 지연된다. 제외 시간 Te 후에, 트리거 생성기 (322) 는 샘플링 트리거 신호 (302) 를 생성한다. 샘플링은 약 100 ns 내지 펄스 길이의 약 10 퍼센트까지의 트리거들의 인터벌에서 수행될 수 있다. 보다 바람직하게는, 샘플링은 약 2 마이크로초 인터벌에서 발생한다.
제외 시간 Te은 약 제로 내지 펄스 길이일 수 있다. 보다 바람직하게는, 제외 시간 Te은 펄스 폭의 약 20% 이다. 전술한 바들은 단지 실례들이며 다른 구현예들도 역시 가능하다.
다른 방식은 샘플 유닛 (131) 및 홀드 유닛 (133) 이 펄스의 끝에서 한 번 트리거되고, 제외 시간 Te 후에, 정류된 RF 샘플 (107A) 을 변화되지 않은 상태로 피드백 입력부 (101A) 로 라우팅하기 위해서 아날로그 스위치를 사용할 수 있다. 또한, 적합한 게이팅 회로와 함께 사용되는 때에 피드백 신호를 제공하도록 구성될 수 있는 다수의 상업적으로 입수가능한 트랙/홀드 집적 회로들, 예를 들어서 CA, Sunnyvale의 Maxim 집적 회로들로부터 입수가능한 MAX (101A) 가 존재한다.
도 4는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 앤드 홀드 피드백 신호 (301) 를 RF 생성기 (101) 에 제공할 시에 수행되는 방법 동작들 400 을 예시하는 흐름도이다. 동작 402 에서, RF 펄스 트레인 (102) 이 RF 생성기 (101) 로부터 출력된다. RF 신호는 샘플링되고 RF 샘플 (107) 은 샘플링된 RF의 DC 컴포넌트로 정류되어서 정류된 RF 샘플 (107A) 이 생성된다.
동작 404 에서, 동기화 펄스 (103B) 가 트리거 생성기 (322) 에서 수신된다. 동작 406 에서, 트리거 생성기 (322) 는 동기화 펄스 (103B) 를 수신한 후에 제외 시간 Te 동안 지연된다.
동작 408 에서, 정류된 RF 샘플 (107A) 이 동기화 펄스 (103B) 의 잔여 기간 동안에 다수 회 샘플링된다. 트리거 생성기 (322) 는 선택된 주파수에서 트리거 신호 (302) 를 생성한다. 샘플 유닛 (131) 은 정류된 RF 샘플 (107A) 을 각 트리거 신호 펄스 (302) 에 대해서 1 회 샘플링하여서 트리거된 샘플 신호 (322) 를 생성한다. 동작 410 에서, 각 트리거된 샘플 신호 (322) 는 RF 생성기 (101) 의 피드백 입력부 (101A) 로 직접적으로 커플링된다.
동작 412 에서, 동기화 펄스 (103B) 가 종료되며 홀드 유닛 (133) 이 최종 트리거 신호 펄스 (302) 의 레벨에서 홀드 유닛 출력 신호 (333) 를 홀드한다. 홀드 유닛 출력 신호 (333) 는 RF 생성기 (101) 의 피드백 입력부 (101A) 로 커플링된다. 홀드 유닛 출력 신호 (333) 는 필터 유닛 (134) 에서 선택사양적으로 필터링될 수 있다. 동작 414 에서, 후속하는 RF 펄스 및 후속하는 동기화 펄스가 수신되고 방법 동작들은 상술한 바와 같이 동작 406 에서 계속된다.
도 5a는 통상적인 펄싱된 RF 에칭 프로세스에 대한 바이어스 전압의 그래프 (500) 이다. RF 전압은 "펄스 온" 상태 동안에 측정되었다. 실리콘 웨이퍼가 100 sccm의 레이트로 Kiyo FX 챔버 내로 유동된 Cl2의 5mT의 압력에서 에칭되었다. 400W TCP 전력이 인가되고 15% 듀티 사이클을 갖는 100Hz의 펄싱된 바이어스가 인가되었다. 목표 동작 전압은 850V이었다. 안정된 바이어스 전압이 획득되지 않았다.
도 5b는 본 개시의 실시예들을 구현하기 위한, 트랙 앤드 홀드 피드백을 사용하여 펄싱된 RF 에칭 프로세스에 대한 바이어스 전압의 그래프 (550) 이다. 트랙 앤드 홀드 피드백 신호 (301) 는 전압 피드백을 제공하도록 사용되었으며 안정된 동작이 달성되었다.
상술한 실시예들을 염두에 두면서, 본 발명은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 참여케 하는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 사용할 수 있다. 이러한 동작들은 물리적 정량들의 물리적 조작을 요구하는 동작들이다. 통상적으로, 반드시 그러한 것은 아니지만, 이러한 정량들은 저장, 전달, 결합, 비교 및 이와 달리 조작될 수 있는 전기적 또는 자기적 신호들의 형태를 취한다. 또한, 수행된 조작들은 때로 용어상 생성, 식별, 결정 또는 비교로서 지칭된다.
본 발명의 일부를 형성하면서 본 명세서에서 개시된 동작들 중 임의의 것은 유용한 머신 동작들이다. 또한, 본 발명은 이러한 동작들을 수행하기 위한 장치 또는 장치에 대한 것이다. 이 장치는 특정 목적용 컴퓨터와 같이 요구된 목적을 위해서 특정하게 구성될 수 있거나, 컴퓨터 내에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해서 선택적으로 활성화 또는 구성되는 범용 컴퓨터일 수 있다. 특히, 다양한 범용 머신들이 본 명세서에서의 교시사항들에 따라서 기록된 컴퓨터 프로그램들과 함께 사용되거나, 요구된 동작들을 수행하기 위해서 보다 특정화된 장치를 구성하는 것이 보다 편리할 수도 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터 판독 가능한 매체 상의 컴퓨터 판독 가능한 코드 및/또는 로직으로서 실시될 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 실례는 하드 드라이브, NAS (network attached storage), 로직 회로, ROM, RAM, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프 및 임의의 다른 광학적 데이터 저장 디바이스 및 비광학적 데이터 저장 디바이스를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 판독가능한 코드가 분산 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-결합된 컴퓨터 시스템을 통해서 분산될 수 있다.
위의 도면들에서 동작들에 의해서 표현된 인스트럭션들은 예시된 순서로 수행될 필요가 없으며 이 동작들에 의해서 표현된 모든 프로세싱이 본 발명을 실시하는데 필요하지 않을 수도 있다는 것이 더 이해될 것이다. 또한, 위의 도면들 중 임의의 것에서 기술된 프로세스들은 또한 RAM, ROM, 또는 하드 디스크 드라이브 중 임의의 것 또는 이들의 조합 내에 저장된 소프트웨어로 구현될 수도 있다.
전술한 발명은 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 소정의 변경 및 수정이 첨부된 청구 범위 내에서 가능하다. 따라서, 본 실시예들은 한정적인 아닌 예시적으로 해석되어야 하며 본 발명은 본 명세서에서 제공된 세부 사항들로 한정되는 것이 아니라 첨부된 청구 범위 및 이의 균등 범위 내에서 수정될 수 있다.
Claims (20)
- 펄싱된 (pulsed) RF 시스템으로서,
RF 출력부 및 피드백 입력부를 갖는 RF 생성기;
상기 RF 출력부에 커플링된 (coupled) RF 전극; 및
상기 RF 전극에 커플링된 샘플링 입력부를 갖는 RF 샘플링 회로를 포함하며,
상기 RF 샘플링 회로는 상기 RF 생성기의 상기 피드백 입력부에 커플링된 피드백 신호 출력부를 포함하고,
상기 RF 샘플링 회로는, RF 펄스가 초기에 샘플링된 후에, 선택된 제외 시간 지연 (exclusion time delay) 까지 상기 피드백 신호의 출력을 지연시키는 제외 시간 지연 회로를 포함하는, 펄싱된 RF 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 RF 샘플링 회로는 샘플링된 RF 신호를 정류하기 위한 정류기를 포함하는, 펄싱된 RF 시스템. - 삭제
- 펄싱된 RF 시스템으로서,
RF 출력부 및 피드백 입력부를 갖는 RF 생성기;
상기 RF 출력부에 커플링된 RF 전극; 및
상기 RF 전극에 커플링된 샘플링 입력부를 갖는 RF 샘플링 회로를 포함하며,
상기 RF 샘플링 회로는 상기 RF 생성기의 상기 피드백 입력부에 커플링된 피드백 신호 출력부를 포함하고,
상기 RF 샘플링 회로는 트랙 앤드 홀드 유닛 (track and hold unit) 을 포함하고,
상기 RF 샘플링 회로는,
RF 펄스가 초기에 샘플링된 후에, 선택된 제외 시간 지연까지 상기 피드백 신호의 출력을 지연시키는 제외 시간 지연 회로를 포함하고,
상기 트랙 앤드 홀드 유닛은 상기 제외 시간 지연 후에 복수의 샘플링 트리거 펄스들을 생성하도록 구성된 트리거 생성기를 포함하는, 펄싱된 RF 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 트랙 앤드 홀드 유닛은 상기 RF 펄스가 종료된 후에 마지막 샘플링된 RF 레벨을 홀드하도록 구성된 홀드 유닛을 포함하며,
상기 홀드된 RF 레벨은 상기 피드백 신호 출력부에서 홀드되는, 펄싱된 RF 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 홀드된 RF 레벨은 후속 RF 펄스가 수신되기까지 홀드되는, 펄싱된 RF 시스템. - 펄스 RF 생성기에 피드백 제어를 제공하는 방법으로서,
RF 펄스의 RF 샘플을 수신하는 단계;
상기 RF 펄스의 기간 동안에 복수의 피드백 레벨들을 생성하도록 복수의 샘플링 횟수로 상기 RF 샘플을 샘플링하는 단계;
상기 복수의 피드백 레벨들을 RF 생성기 상의 피드백 입력부에 커플링하는 단계로서, 상기 RF 생성기는 상기 RF 펄스를 출력하는, 상기 커플링 단계; 및
상기 RF 샘플을 수신한 이후에 그리고 상기 RF 샘플을 샘플링하기 이전에 제외 시간 지연을 지연시키는 단계를 포함하는, 피드백 제어 제공 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 RF 펄스가 종료된 후에 마지막 피드백 레벨을 검출하는 단계;
상기 마지막 피드백 레벨을 홀드하는 단계; 및
홀드된 상기 마지막 피드백 레벨을 상기 피드백 입력부에 커플링하는 단계를 더 포함하는, 피드백 제어 제공 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 마지막 피드백 레벨을 홀드하는 단계는 후속 RF 펄스가 수신되기까지 상기 마지막 피드백 레벨을 홀드하는 단계를 포함하는, 피드백 제어 제공 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 RF 펄스의 RF 샘플을 수신하는 단계는 상기 RF 샘플을 정류하는 단계를 포함하는, 피드백 제어 제공 방법. - 삭제
- 제 8 항에 있어서,
상기 RF 샘플을 수신하는 단계는 동기화 펄스를 수신하는 단계를 포함하며,
상기 제외 시간 지연을 지연시키는 단계는 상기 동기화 펄스를 수신한 이후에 그리고 상기 RF 샘플을 샘플링하기 이전에 상기 제외 시간 지연을 지연시키는 단계를 포함하는, 피드백 제어 제공 방법. - 펄스 RF 생성기에 피드백 제어를 제공하는 방법으로서,
RF 펄스의 RF 샘플을 수신하는 단계;
상기 RF 펄스의 기간 동안에 복수의 피드백 레벨들을 생성하도록 복수의 샘플링 횟수로 상기 RF 샘플을 샘플링하는 단계; 및
상기 복수의 피드백 레벨들을 RF 생성기 상의 피드백 입력부에 커플링하는 단계를 포함하며,
상기 RF 생성기는 상기 RF 펄스를 출력하고,
상기 복수의 샘플링 횟수로 상기 RF 샘플을 샘플링하는 단계는 상기 복수의 샘플링 횟수 각각에 대해서 샘플링 트리거를 생성하는 단계를 포함하는, 피드백 제어 제공 방법. - RF 샘플링 회로를 포함하는 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로로서,
RF 샘플링 회로는,
RF 전극에 커플링된 샘플링 입력부;
RF 생성기의 피드백 입력부에 커플링된 피드백 신호 출력부; 및
RF 펄스가 초기에 샘플링된 후에, 선택된 제외 시간 지연까지 상기 피드백 신호의 출력을 지연시키는 제외 시간 지연 회로를 포함하는, 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로. - 제 15 항에 있어서,
상기 RF 샘플링 회로는 샘플링된 RF 신호를 정류하기 위한 정류기를 포함하는, 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로. - 제 15 항에 있어서,
상기 RF 샘플링 회로는 트랙 앤드 홀드 유닛 (track and hold unit) 을 포함하는, 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로. - 제 17 항에 있어서,
상기 RF 샘플링 회로는,
RF 펄스가 초기에 샘플링된 후에, 선택된 제외 시간 지연까지 상기 피드백 신호의 출력을 지연시키는 제외 시간 지연 회로를 포함하고,
상기 트랙 앤드 홀드 유닛은 상기 제외 시간 지연 후에 복수의 샘플링 트리거 펄스들을 생성하도록 구성된 트리거 생성기를 포함하는, 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로. - 제 18 항에 있어서,
상기 트랙 앤드 홀드 유닛은 상기 RF 펄스가 종료된 후에 마지막 샘플링된 RF 레벨을 홀드하도록 구성된 홀드 유닛을 포함하며,
상기 홀드된 RF 레벨은 상기 피드백 신호 출력부에서 홀드되는, 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로. - 제 19 항에 있어서,
상기 홀드된 RF 레벨은 후속 RF 펄스가 수신되기까지 홀드되는, 펄싱된 RF 시스템 피드백 회로.
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Families Citing this family (3)
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| KR102723233B1 (ko) | 2021-02-04 | 2024-10-29 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 |
| US11706723B2 (en) | 2021-06-09 | 2023-07-18 | XP Power Limited | Radio frequency generator with automatic level control |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002093781A (ja) | 2000-09-12 | 2002-03-29 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置及び処理方法 |
Family Cites Families (6)
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| US3953849A (en) * | 1974-08-06 | 1976-04-27 | Texas Instruments Incorporated | Automatically centered pulsed radar receiver |
| US8192576B2 (en) * | 2006-09-20 | 2012-06-05 | Lam Research Corporation | Methods of and apparatus for measuring and controlling wafer potential in pulsed RF bias processing |
| JP5867701B2 (ja) * | 2011-12-15 | 2016-02-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US8773019B2 (en) * | 2012-02-23 | 2014-07-08 | Mks Instruments, Inc. | Feedback control and coherency of multiple power supplies in radio frequency power delivery systems for pulsed mode schemes in thin film processing |
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-
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-
2015
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Patent Citations (1)
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