KR20140111625A - 반도체 처리 시에 불안정도 관리를 위한 무선 주파수 조절 - Google Patents

반도체 처리 시에 불안정도 관리를 위한 무선 주파수 조절 Download PDF

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Abstract

반도체 기판을 처리하는 동안에 챔버 불안정성을 저감시키기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 프로그램들이 제공된다. 일 방법은 무선 주파수 (RF) 전원의 공칭 주파수와 동일한 동작 주파수를 포함하는 복수의 스텝들 (steps) 을 갖는 제 1 레시피를 특정하는 동작을 포함한다. 상기 공칭 주파수로 각 스텝을 분석하여서 임의의 스텝이 상기 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는지를 판정한다. 하나 이상의 스텝에서의 불안정도가 임계치를 초과할 때에 상기 하나 이상의 스텝들에 대한 동작 주파수를 조절한다. 이러한 조절 동작으로 근사 최소 불안정도 레벨 (approximate minimum level of instability) 을 찾는다. 상기 스텝들 중 적어도 하나가 상기 공칭 주파수와 상이한 각각의 동작 주파수를 포함하도록 상기 조절하는 동작 이후에 제 2 레시피를 구성한다. 상기 제 2 레시피는 상기 반도체 처리 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용된다.

Description

반도체 처리 시에 불안정도 관리를 위한 무선 주파수 조절{RADIOFREQUENCY ADJUSTMENT FOR INSTABILITY MANAGEMENT IN SEMICONDUCTOR PROCESSING}
관련 출원에 대한 교차 참조
본원은 2011년 7월 7일자에 출원된 미국 특허 출원 번호 13/177,620 "Methods for Automatically Determining Capacitor Values and Systems Thereof"와 관련되며, 이 특허 문헌은 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
본 실시예들은 반도체 프로세스 균일성을 개선하기 위한 방법에 관한 것이며, 특히 반도체 기판을 처리하는 동안에 챔버 불안정도를 저감시키기 위한 방법들, 시스템들 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
전자 제품들 (예를 들어서, 집적 회로, 플랫 패널 디스플레이) 을 형성하기 위해서 기판 (예를 들어서, 웨이퍼 또는 플랫 패널) 을 처리하는데 플라즈마가 오래 동안 사용되어 왔다. 플라즈마 처리 시에, 프로세스 가스가 챔버 내로 주입되고 플라즈마를 형성하도록 에너지화되어서 기판 상의 층을 증착하거나 기판을 에칭 또는 스퍼터링한다. 몇몇 프로세스에서, 특히 실리콘 층의 깊은 에칭을 포함하는 프로세스에서, (예를 들어서, 트렌치 또는 홀의 측벽을 보다 수직적으로 형성하기 위해서) 에칭이 보다 이방성으로 수행되도록 에칭 하위 스텝 및 증착 하위 스텝을 교번하는 다양한 에칭 기술들이 존재한다.
그러나, 때로 챔버 상태들이 시간에 따라서 변하게 된다. 챔버 드리프트 (챔버 상태들이 예를 들어서 폴리머 증착으로 인해서 기판 간에서 변하는 상황) 와 같은 바람직하지 않은 현상은 첫번째 기판에 대해서는 최적이었던 챔버 파라미터 값들이 다음의 기판들에 대해서는 최적이 되지 않게 할 수 있다. 따라서, 기판 에칭 결과들이 균일하지 않고 따라서 에칭 프로세스의 재현성에 영향을 주고 최종 제품 품질에도 영향을 준다.
본 실시예들은 이러한 맥락에서 나타난 것이다.
반도체 기판을 처리하는 동안에 챔버 불안정성을 저감시키기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 프로그램들이 제공된다. 본 실시예들은 방법, 장치, 시스템, 디바이스 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체 상의 컴퓨터 프로그램과 같은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들이 이하에서 기술된다.
일 실시예에서, 방법은 무선 주파수 (RF) 전원의 공칭 주파수와 동일한 동작 주파수를 포함하는 복수의 스텝들 (steps) 을 갖는 제 1 레시피를 특정하는 동작을 포함한다. 상기 공칭 주파수로 각 스텝을 분석하여서 임의의 스텝이 상기 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는지를 판정한다. 하나 이상의 스텝에서의 불안정도가 임계치를 초과할 때에 상기 하나 이상의 스텝들에 대한 동작 주파수를 조절한다. 이러한 조절 동작으로 근사 최소 불안정도 레벨 (approximate minimum level of instability) 을 찾는다. 상기 스텝들 중 적어도 하나가 상기 공칭 주파수와 상이한 각각의 동작 주파수를 포함하도록 상기 조절하는 동작 이후에 제 2 레시피를 구성한다. 상기 제 2 레시피는 상기 반도체 처리 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용된다.
다른 실시예에서, 반도체 처리 챔버에서 기판을 처리하는 방법이 제공된다. 이 방법은 무선 주파수 (RF) 전원에 대한 공칭 주파수와 동일한 동작 주파수를 포함하는 복수의 스텝들을 갖는 제 1 레시피를 특정하는 동작을 포함한다. 이 방법은 상기 공칭 주파수로 동작시키는 동안에 불안정성을 보이는 처음의 스텝을 식별하는 동작 및 상기 공칭 주파수를 중심으로 하는 주파수 범위에서 제 2 주파수를 선택하는 다른 동작을 더 포함한다. 상기 제 2 주파수는 상기 처음의 스텝을 수행하는 동안에 보다 낮은 불안정성 레벨을 갖는다. 또한, 상기 처음의 스텝의 동작 주파수를 상기 제 2 주파수로 변경하여서 제 2 레시피를 획득하며, 상기 제 2 레시피는 상기 반도체 처리 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용된다.
또 다른 실시예에서, 기판을 처리하는 시스템이 제공된다. 이 시스템은 챔버; 상기 챔버에 RF 전력을 제공하는 RF 전원; 및 시스템 제어기를 포함한다. 상기 RF 전원은 복수의 상이한 발진 주파수들 중의 하나의 동작 주파수로 동작하도록 규정된다. 또한, 상기 시스템 제어기는 챔버 및 RF 생성기에 접속되며, 시스템 제어기는 공칭 주파수와 동일한 상기 RF 생성기의 동작 주파수를 규정하는 복수의 스텝들을 갖는 제 1 레시피를 설정하도록 동작 가능하다. 상기 제 1 레시피는 상기 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 재료 층들을 에칭하는데 사용된다. 상기 시스템 제어기는 상기 공칭 주파수와 동일한 상기 동작 주파수로 각 스텝을 분석하여 임의의 스텝이 상기 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는지를 판정하도록 더 동작 가능하다. 상기 시스템 제어기는 하나 이상의 스텝에서의 불안정도가 임계치를 초과할 때에 상기 하나 이상의 스텝들에 대한 동작 주파수를 조절하여 근사 최소 불안정도 레벨을 찾도록 더 동작 가능하다. 또한, 시스템 제어기는 상기 스텝들 중 적어도 하나가 상기 공칭 주파수와 상이한 각각의 동작 주파수를 포함하도록 상기 조절하는 동작 이후에 제 2 레시피를 구성하도록 동작 가능하며, 상기 제 2 레시피는 상기 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용된다.
다른 측면들이 첨부 도면과 함께 취해지는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
실시예들이 첨부 도면과 함께 취해지는 다음의 설명 부분을 참조하여서 최상으로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판을 처리하기 위한 플라즈마 장치의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 주파수 (RF) 전력 및 직류 전류를 RF 유도 코일에 공급하기 위한 전자 회로이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 처리 챔버 내에서의 안정성 측정치들을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 상이한 RF 주파수들에서 기판을 처리하는 동안에 획득된 불안정도 측정치들을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 기판을 처리할 때에 사용되는 레시피 스텝들을 나타내고 있다.
도 6은 일 실시예에 따른, RF 동작 주파수를 결정하는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 반도체 처리 챔버에서 기판을 처리하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템의 단순화된 개략도이다.
다음의 실시예들은 반도체 기판을 처리하는 동안에 챔버 불안정도를 저감시키기 위한 방법 및 장치를 기술한다. 본 실시예들은 이러한 특정 세부 사항들 모두 또는 일부가 없어도 실시될 수 있다. 다른 경우에서, 잘 알려진 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 세부적으로는 기술되지 않을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판을 처리하기 위한 플라즈마 장치의 도면이다. 처리 장치 (102) 는 처리 챔버 (118) 를 포함한다. 일 실시예에서, 처리 챔버 (118) 는 제 1 주파수 f1 에서 동작하는 상단 (top) 무선 주파수 생성기 (108) 및 제 2 주파수 f2 에서 동작하는 하단 (bottom) 무선 주파수 생성기 (122) 를 포함한다. 다른 실시예들은 하나의 RF 생성기 또는 3 개 이상의 RF 생성기를 포함할 수 있다. 상단 RF 생성기 (108) 는 매칭 네트워크 (110) 및 TCP 동축 케이블 (114) 을 통해서 안테나 (116) 에 RF 전력을 제공한다. 매칭 네트워크 (110) 의 목적은 반사된 전력을 최소화시키고 상단 RF 생성기 (108) 에서 안테나 (116) 로의 순방향 전력 전달을 최대화하기 위한 것이다.
처리 동안에, 기판 (124) 은 정전 척 (126) 의 상단 상에 배치된다. 일 실시예에서, 정전 척 (126) 은 하단 RF 전력 생성기 (122) 로 바이어싱되며, 이 생성기 (122) 는 바이어스 RF 에너지를 바이어스 매칭 네트워크 (120) 및 바이어스 RF 전력 동축 케이블 (128) 을 통해서 정전 척 (126) 에 제공한다.
일 실시예에서, 상단 RF 생성기 (108) 는 고정 주파수 모드 (예를 들어서, 13.56 MHz 또는 몇몇 다른 적합한 RF 주파수) 로 동작하거나 전력 매칭 기능을 수행하도록 상이한 RF 주파수들이 제공되는 주파수 튜닝 모드 (가변 주파수 모드) 로 동작한다. 상단 RF 생성기 (108) 가 주파수 튜닝 모드로 동작하면, 하나 이상의 전력 센서들이 전달된 전력 및 반사된 전력을 검출하고 반사된 전력을 최소화하여서 챔버 내의 플라즈마로 전달되는 전력을 최대화시키려고 할 수 있다. 주파수 튜닝은 소망하는 주파수 발진기를 주파수로 설정하는 것을 요구하지만, 실제 전달된 주파수는 부하에 전달된 전력을 최적화하기 위해서 상기 소망하는 주파수로부터 약간 변할 수 있다.
주파수 튜닝 목적은 플라즈마로부터 반사된 전력을 최소화시키는 것이다. 때로, 이러한 프로세스는 다른 타입의 가스들이 또한 사용될 수도 있지만 SF6 와 C4F8의 혼합 가스를 사용하는 Bosch 프로세스로 지칭된다. 일 실시예에서, 이 2 개의 가스들 간의 비는 페이즈 (phase) 간에서 스위칭된다. Bosch 프로세스는 소량의 에칭을 수행하고 이어서 소량의 증착을 수행함으로써 이루어진다.
일 실시예에서, 챔버가 반복적으로 충진 및 빈 상태로 된다. 이렇게 하면 에칭 균일성 달성이 용이하지 않은데 그 이유는 가스들이 스위칭될 때에 챔버 내에서 상이한 혼합 가스가 존재할 수 있기 때문이다. 일 페이즈는 150 내지 200 ms 동안 지속되지만 다른 시간 값도 역시 가능하다. 몇몇 실시예들에서, 4 개의 페이즈들이 존재하며, 때로 동작들 간의 천이를 실현하기 위해서 추가적인 페이즈들이 존재할 수도 있다.
가스 전달 시스템 (112) 은 가스 실린더, 이와 관련된 메니폴드, 밸브 등과 같은 하나 이상의 가스 소스들을 포함할 수 있다. 가스 전달 시스템 (112) 은 포트 및 샤워헤드 장치를 통해서 챔버 (118) 의 내부 공간으로 프로세스 소스 가스 (예를 들어서, 에천트 및/또는 증착 가스) 를 제공하는데 사용된다. 처리 동안에, 프로세스 가스 소스는 챔버 (118) 내에서 상단 RF 생성기 (108) 및/또는 바이어스 하단 RF 생성기 (122) 에 의해서 플라즈마로 점화되어서 기판 (124) 을 처리한다.
일 실시예에서, 기판은 에칭 동안에 에칭 사이클 및 증착 사이클을 교번시키는 급속 교번 프로세스 (RAP) 를 사용하여서 처리된다. 처리 동안에, 챔버는 Bosch 프로세스로 지칭되는 프로세스에서 동작하는데, 이 Bosch 프로세스는 주기적으로 (예를 들어서, 매 초마다 또는 1.5 초마다이지만 다른 값들도 가능함) 가스를 공급하며 TCP 프로세스가 변경된다. 이는 전력 시스템이 다루기 힘든 상황이다. RAP 프로세스에서, 교번하는 증착 사이클 및 에칭 사이클 동안에 상이한 프로세스 파라미터들이 사용된다. 이러한 프로세스 파라미터들은 예를 들어서 상이한 화학 성분, 압력, 바이어스 전압, TCP (유도 코일) 전압, 등을 포함한다. 이러한 교번하는 사이클들은 통상적으로 증착 사이클, 에칭 사이클, 증착 사이클 등의 순서로 실행된다.
일 실시예에서, 매칭 네트워크 (110) 는 전력 매칭을 달성하도록 변경될 수 있는 커패시터 값들을 갖는 튜닝 가능한 커패시터들을 포함한다. 이러한 동작 모드는 본 명세서에서 커패시터 튜닝 모드로 지칭된다.
또 다른 실시예들에서, 복수의 상이한 발진 주파수들로부터의 하나의 동작 주파수에서 동작하도록 RF 전원이 규정된다. 또한, 시스템 제어기 (104) 는 챔버 (118) 및 RF 생성기 (108) 에 연결되어 있으며, 시스템 제어기 (104) 는 공칭 주파수와 동일한 RF 생성기용의 동작 주파수를 규정하는 복수의 스텝들을 구비한 제 1 레시피 (106) 를 특정하도록 동작 가능하다. 제 1 레시피 (106) 는 챔버 내의 기판 (124) 위에 배치된 하나 이상의 재료 층들을 에칭하는데 사용된다. 시스템 제어기 (104) 는 공칭 주파수와 동일한 동작 주파수로 각 스텝을 분석하여서 임의의 스텝이 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는지를 판정하도록 더 동작 가능하다. 시스템 제어기는 하나 이상의 스텝에서의 불안정도가 임계치를 초과할 때에 이 하나 이상의 스텝들에 대한 동작 주파수를 조절하여서 근사 최소 불안정도 레벨 (approximate minimum level of instability) 을 찾도록 더 동작 가능하다. 시스템 제어기 (104) 는 상기 스텝들 중 적어도 하나가 상기 공칭 주파수와 상이한 각각의 동작 주파수를 포함하도록 상기 조절 동작 이후에 제 2 레시피를 구성하도록 동작 가능하며, 상기 제 2 레시피는 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용된다. 일 실시예에서, 시스템 제어기 (104) 는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체 내의 제 1 레시피 (106) 를 수신한다.
이하에서 제공되는 실시예들은 TCP 챔버를 참조하여서 기술되지만, 다른 실시예들은 다른 타입의 챔버들을 사용할 수 있다. 유도 결합형 챔버가 본 명세서에서 설명을 위해서 채용되지만, 실시예들은 또한 용량 결합형 챔버 (단일 RF 주파수 또는 복수의 RF 주파수), 마이크웨이브, ECR 등과 같은 다른 타입의 플라즈마 챔버에도 적용될 수 있다. 다양한 실례들이 본 명세서에서 제공되지만, 이러한 실례들은 예시적으며 본 발명의 실시예들에 대해서 한정하는 방식으로 해석되어서는 안된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 주파수 (RF) 전력 및 직류 전류를 RF 유도 코일에 공급하기 위한 전자 회로이다. 일 실시예에서, RF 필터 (202) 가 포함되어서 직류 (DC) 전력을 TCP 코일 (116) 에 제공한다. 일 실시예에서, 도 1의 RF 생성기 (108) 는 매칭 네트워크 (110) 를 통해서 RF 전류를 RF 유도 코일 (20) 에 공급한다. 또한, 이와 동시에, DC 전원 (204) 은 DC 전원 (204) 으로부터 분리된 RF 차단 (cut) 필터 (202) 를 통해서 직류를 RF 유도 코일 (116) 에 공급한다.
일 실시예에서, 매칭 네트워크 (30) 는 고정형 커패시터 (C2, C4) 및 가변형 커패시터 (C1, C3) 를 포함한다. RF 필터 (202) 는 코일 (L2, L3) 및 복수의 커패시터 (C5, C6, C7) 를 포함한다. 주파수 튜닝 시에, 기계적 RF 매칭 네트워크 내의 커패시터들은 몇몇 값으로 고정되고 RF 전원은 부하에 전달된 전력을 매칭하기 위해서 RF 신호들의 주파수를 변화시킨다. 전달된 전력은 통상적으로 2 개의 성분들 (예를 들어서, 실제 성분 및 가상 성분) 을 포함하므로, 2 개의 튜닝 가능한 커패시터들이 통상 사용되지만, 다른 개수의 튜닝 가능한 커패시터 및 인덕턴스들이 다른 실시예들에서 사용될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른, 처리 챔버 내에서의 안정성 측정치들을 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 생성기의 출력부에 전력 센서가 존재한다. 전력 센서는 지향성이며 전력을 "순방향 파" (순방향으로 진행함) 및 RF 생성기를 향해서 역으로 진행하는 "반사된 파" (또는 반사된 파) 의 형태로 분할한다.
때로, TCP 코일, 매칭 네트워크 및 생성기 간의 상호 작용으로 인해서 챔버 상태들은 불안정성을 일으킬 수 있다. 불안정성의 징후는 크고 제어 가능하지 않은 반사된 전력을 갖는 것이다. 때로, 시스템을 불안전하게 만들 수 있는 포지티브 피드백 (positive feedback) 이 생성기로부터 플라즈마로의 시스템 제어 루프에서 존재할 수 있다. 이 문제는 포지티브 피드백을 초래하는 RF 생성기로 역으로 반사된 전력의 페이징 (phasing) 에 의해서 초래될 수 있다.
이러한 문제를 해결하는 한가지 방식은 RF 생성기를 매칭 네트워크로 연결하는 도 1의 케이블 (114) 의 길이 L을 변화시키는 것이다. 일 실시예에서, 케이블에서 페이즈 시프트는 비 L/λ에 비례하며, 여기서 λ는 RF 신호의 파장이다. 13.56 MHz 신호 및 폴리에틸렌 유전체 동축 케이블에서 대략적으로 λ = 48.4 피트이다. λ 는 다음의 식에 의해서 계산된다:
λ = vph · f (1)
여기서, vph 는 케이블에서의 페이즈 속도이며, f는 주파수이다. 케이블 길이 L를 변화시킴으로써 RF 제어 신호의 페이즈 시프트를 제어할 수 있다. 실험을 통해서, 기판 처리 동안에 다수의 스텝 또는 대부분의 스텝들 동안에 동작하는 케이블 길이를 선택할 수 있다. 엔지니어는 이 케이블의 길이를 변경하여서 반사된 전력을 측정할 수 있다. 때로, 반사 전력이 디핑 (dipping) 되는 영역도 있다. 이로써, 케이블 길이가 반사 전력을 최적화시키도록 조절될 수 있다. 그러나, 큰 반사 전력으로 인해서 케이블 길이가 불안정성 문제를 해소하지 못하는 몇몇 스텝들이 존재할 수 있다.
도 3은 특정 레시피 스텝에서 처리 챔버 내에서 취해진 몇몇 측정치들을 나타내고 있다. TCP 순방향 전력 (302), 챔버 내의 프로세스 압력 (304) 및 TCP 반사 전력 (306) 과 같은 3 개의 상이한 측정치들이 제공된다. TCP 순방향 전력 (302) 의 스케일은 좌측에 있으며, 프로세스 압력 (304) 의 스케일 및 TCP 반사 전력 (306) 의 스케일은 우측에 있다.
이 특정 측정에서, 약 80 내지 150 초 간의 기간에 불안정성이 존재한다. 이 불안정성은 TCP 순방향 전력의 진동형 거동에서 관찰된다. 통상적으로, RAP 스텝 (이 스텝에서 압력이 주기적으로 의도적으로 변경되는 중임) 동안에, 이 전력은 ± 3 % 이하의 편차로 제어될 수 있다. 도시된 바와 같이, 불안정한 경우에, 이 진동은 ± 10 % 을 초과한다. 이 진동은 RAP 스텝 동안에 매우 높은 주파수에서 실제로 연속적으로 발생하지만, 시스템 데이터로거 (datalogger) 의 샘플링 레이트가 한정되기 때문에, 엘리어싱 (alising) 이 발생하고, 불안정성이 약 10 초의 저속의 비트형 (beat-like) 기간을 갖는 것처럼만 보인다. 불안정성으로 인해서, 프로세스는 제어 불가능하게 되며 이로써 에칭된 프로파일 품질이 저하된다.
도 4는 일 실시예에 따른, 상이한 RF 주파수들에서 기판을 처리하는 동안에 획득된 불안정도 측정치들을 나타내는 도면이다. 플라즈마 레시피 또는 간단하게 레시피는 웨이퍼를 처리하기 위해서 챔버 상에서 수행될 상이한 동작들 (또는 스텝들) 에 대한 인스트럭션들을 포함한다. 웨이퍼 처리는 복수의 스텝으로 수행되며, 각 스텝은 상이한 챔버 세팅을 요구할 수 있다. 예를 들어서, 레시피 스텝들은 전력 레벨, 가스 혼합 사항, 챔버 압력 등에서 상이할 수 있다.
챔버에 대한 케이블 길이를 선택한 후에, 선택된 케이블 길이는 대부분의 레시피 스텝들에 대해서 적합할 수 있지만, 어떠한 스텝에서는 불안정성을 초래할 수 있다. 케이블 길이를 설정한 후에, 해당 스텝이 초기에 의도된 동작 주파수에서 불안정성을 보이면, 상이한 조치가 취해져야 한다. 불안정성을 억제하거나 적어도 줄이기 위해서 케이블에서의 페이즈 시프트를 변화시키는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 사용되며 또한 표준 주파수로서 지칭되는 공칭 주파수 fn은 복수의 레시피 스텝들을 처리하기 위한 동작 주파수로서 규정된 주파수이다. 일 실시예에서, 공칭 주파수 fn은 13.56 MHz이지만, 다른 공칭 주파수 값도 가능하다. 그러나, 이 공칭 주파수 fn을 사용할 때에 스텝이 불안정하게 되면, 본 명세서에서 제공된 실시예들은 해당 스텝에 대한 동작 주파수를 공칭 주파수 fn로부터 변화시킨다. 새로운 동작 주파수는 본 명세서에서 시프트된 주파수 fs 또는 새로운 동작 주파수 또는 간단하게 동작 주파수 fs 로 지칭된다.
일 실시예에서, 최상의 새로운 동작 주파수 fs를 결정하기 위해서, 공칭 주파수 fn 주변의 주파수 범위에 대해서 챔버 성능이 측정된다. 일 실시예에서, 이 주파수 범위는 공칭 주파수가 중앙에 있다. 예를 들어서, 이 주파수 범위는 공칭 주파수를 중심으로 ± 5 % 범위이다. 다른 실시예에서, 이 주파수 범위는 공칭 주파수를 중심으로 ± 10 % 범위이다. 다른 구현예들에서, 이 주파수 범위는 공칭 주파수를 중심으로 하지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 주파수 범위는 공칭 주파수보다 5 % 높은 범위, 공칭 주파수보다 10 % 높은 범위, 공칭 주파수보다 5 % 낮은 범위, 공칭 주파수보다 10 % 낮은 범위 등을 포함할 수 있다. 일반적으로, 어느 범위가 안정된 동작 스텝들을 생성할 가능성이 큰지를 특정할 수 있는 확률적 방법들이 시간이 지나면 개발될 수 있기 때문에, 임의의 주파수 범위가 또한 가능하다.
도 4는 상이한 동작 주파수들에서 취해진 복수의 측정치들을 기술하는 차트이다. 도 4는 공칭 주파수 fn보다 높은 주파수에서 취해진 측정치들이 본 특정 경우에 대해서는 안정성 개선을 보이지 않았기 때문에 공칭 주파수 fn보다 낮은 주파수들에서 취해진 측정치들을 포함하고 있다.
이 차트는 다음과 같이 규정된 2 개의 서로 다른 불안정성 성능 계측치 P1 및 P2 를 나타내고 있다:
Figure pat00001
여기서, TCPP 는 TCP 전달된 전력이며, Maximum(TCPP) 는 불안정성을 생성하는 기간 동안의 최대 TCPP이며, Minimum(TCPP) 는 불안정성을 생성하는 기간 동안의 최소 TCPP이며, Mean(TCPP) 는 TCPP 평균이며, StandardDeviation(TCPP) 는 TCPP 의 표준 편차이다.
도 4에 예시된 실시예들은 예시적이다. 다른 실시예들은 TCP 반사 전력을 측정하거나 반사 계수 등을 측정하는 것과 같이 다른 성능 계측치를 사용할 수도 있다. 따라서, 도 4에 예시된 실시예들은 배타적 또는 한정적이기보다는 비한정적 또는 예시적으로 해석되어야 한다.
수평 축은 KHz 단위의 주파수 f이며, 좌측 수직 축은 성능 계측치 P1 이며 우측 수직 축은 P2 를 나타내고 있다. 성능 계측치 P1 값은 커브 (402) 상에 플롯팅되며 P2 값은 커브 (404) 상에 플롯팅된다. 성능 계측치 P1 은 최대 TCPP에서 최소 TCPP를 감산한 값을 TCPP의 평균의 2 배로 나누어서 정규화함으로써 TCPP가 최대치에서 최대치로 얼마나 많이 변동하는지를 나타낸다. P2 는 표준 편차에 기초하고 있으며 또한 정규화된 값이다.
공칭 주파수 fn에서, 성능 계측치 P1 값은 약 8 %이며 성능 계측치 P2 값은 약 2.2 %이다. 공칭 주파수 fn에서 시작하여서 주파수가 낮아질수록 (즉, 공칭 주파수 fn에서 시작하여 더 낮은 주파수로 이동할수록), 성능 계측치 P1 값 및 성능 계측치 P1 값은 초기에는 개선되지만 주파수 fs보다 낮은 주파수에서는 악화된다. 이 특정 화학 성분에서, 측정된 범위 내에서의 최상의 주파수 fs은 약 13.2 MHz이다. 따라서, 이 스텝에 대해서 레시피가 변경되고 발진기의 주파수는 13.2 MHz로 설정된다. 이 스텝 후에, 주파수는 다시 13.56 MHz의 공칭 주파수로 리셋된다 (물론, 다음 스텝이 불안정하다면, 역시 상이한 주파수가 요구된다).
일 실시예에서, 어느 스텝들이 주파수 조절을 요하는지 식별하기 위해서 불안정도에 대한 임계치가 미리 결정된다. 달리 말하면, 이 임계치를 초과하지 않는 불안정도를 갖는 스텝들은 공칭 주파수에서 동작할 것이며, 이 임계치를 초과한 불안정도를 갖는 스텝들은 이용 가능하다면 상이한 주파수 fs에서 동작할 것이며, 이 주파수 fs에서 불안정도는 공칭 주파수에서의 것보다 낮다. 일 실시예에서, 성능 계측치 P1 값을 사용할 경우에 임계치는 약 3 %이다. 다른 실시예에서, 임계치는 1 %, 2 % 또는 5 % 등이거나 임계치를 규정하기 위해서 다른 불안정성 성능 계측치 (예를 들어서, P2) 가 사용될 수도 있다.
도 5는 일 실시예에 따른, 기판을 처리할 때에 사용되는 레시피 스텝들을 나타내고 있다. 상술한 바와 같이, 기판 처리를 위한 레시피 (512) 는 2 개 이상의 스텝들을 포함한다. 도 5는 레시피 중 처음의 7 개의 스텝들 (518 S1 - S7) 을 예시하고 있다. 일 실시예에서, 각 레시피 스텝은 4 개의 상이한 페이지들, 즉 준비 페이즈, 학습 페이즈, 점화 페이즈 및 RAP 페이즈를 포함한다. 다른 실시예들은 상이한 개수의 페이즈들을 사용할 수 있으며 페이지들이 스텝 간에서 서로 상이할 수 있다.
준비 페이즈에서, 챔버를 동작시키기 위한 파라미터들이 설정된다. 파라미터들 (514) 은 각 페이즈 동안의 사이클 수, 각 페이즈 전 또는 후에 무시된 사이클 수, 상단 RF 전력, 상단 RF 주파수, 하단 RF 전력, 하단 RF 주파수, 챔버 압력, 가스 혼합 사항, 각 페이지의 지속 시간 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 준비 페이즈 이후의 점화 페이즈에서, 플라즈마가 챔버 내에서 점화된다.
학습 페이즈에서, RF 생성기가 공칭 주파수 fn (예를 들어서, 13.56 MHz 또는 다른 적합한 주파수) 에서 또는 몇몇 스텝에서는 상이한 주파수 fs 에서 동작하면서 기계적 RF 매치가 기계적 튜닝 모드로 동작하도록 셋업된다. 학습 페이즈는 이 레시피에서 규정된 사이클 수 동안 지속된다. 일 실시예에서, 커패시터 포지션들 또는 커패시터 값들이 모든 학습 사이클에 걸쳐서 평균화되며 이어서 계산된 평균 커패시터 포지션(들) 또는 값(들)이 기계적 RF 매칭 네트워크의 튜닝 가능한 커패시터(들)을 위한 사전 설정된 값들로서 로딩된다. (커패시터 값들이 매칭 네트워크에서 설정된 후에) RAP 페이즈에서, RF 전력이 주파수 튜닝 모드에서 동작하도록 변경된다.
스텝 S6 (510) 은 스텝 S6 에서 공칭 주파수 fn 를 사용하면 불안정성이 있음이 검출됨에 따라서 주파수 시프트를 사용하는 레시피 (514) 내의 스텝이다. 스텝 S6 에 대한 레시피 (516) 는 주파수 fs 뿐만 아니라 상단 RF 전력 TP6, 하단 RF 전력 BP6, 압력 P6 등과 같은 다른 관련 파라미터들을 갖는 세팅을 포함한다.
주파수 변경을 구현하기 위해서, 시스템은 특정 레시피 스텝에서 발진기의 주파수를 변경하는 것을 가능하게 하는 특징 사항을 포함한다. 일 실시예에서, 시스템 제어기는 레시피 스텝의 주파수를 고정하기 위한 명령을 포함한다. 스텝이 불안정하면, 보다 양호한 안정성을 갖는 주파수 fs가 결정되고, 이 주파수 fs로 이 스텝을 위해서 변경된다. 예를 들어서, 도 4의 실시예에서, 주파수 fs는 13.21 MHz였다.
일 실시예에서, 새로운 주파수 주파수 fs가 스텝 S6 에서 설정되었기 때문에, 스텝 S6 에서의 점화 페이즈 (104) 는 주파수 fs를 사용할 것이다. 또한, RAP 페이즈에서, 주파수 fs 주변 범위로 주파수 튜닝이 수행될 것이다.
도 5에 예시된 실시예들은 예시적이다. 다른 실시예들은 레시피에서 상이한 개수의 스텝들, 스텝에서는 상이한 개수의 페이즈들, 레시피에서는 상이한 파라미터들 등을 사용할 수 있다. 따라서, 도 5에 예시된 실시예들은 한정적 또는 배타적으로 해석되기보다는 예시적 또는 비한정적으로 해석되어야 한다.
도 6은 일 실시예에 따른, RF 동작 주파수를 결정하는 흐름도이다. 동작 (602) 에서, 레시피 내의 각 스텝에 대한 불안정도가 측정된다. 이 방법은 동작 (602) 에서 동작 (604) 으로 진행하며, 이 동작에서 임의의 불안정한 스텝들이 존재하는지의 여부를 결정하는 체크가 이루어진다. 어떠한 스텝들도 불안정하지 않다면, 이 방법은 동작 (606) 으로 진행하며 그렇지 않고 적어도 하나의 불안정한 스텝이 있으면, 동작 (608) 으로 진행한다.
동작 (606) 에서, 분석된 스텝에 대한 시스템 레시피는 공칭 주파수 fn에서 동작하도록 설정되고 이 방법은 동작 (618) 에서 종료된다. 동작 (608) 에서, 처음의 불안정한 스텝에 대해서 가용하다면 새로운 동작 주파수를 결정하기 위해서 이 처음의 불안정한 스텝이 프로세스를 수행하기 위해서 선택된다.
이 방법은 동작 (608) 으로부터 동작 (610) 으로 진행하며, 이 동작 (610) 에서, 공칭 주파수 fn 주변의 주파수 범위에 대해서 불안정도가 분석된다 (예를 들어서, 도 4에서 도시된 특정 스텝을 참조하여서 측정치들이 취해진다). 이 방법은 동작 (610) 으로부터 동작 (612) 으로 진행하며, 이 동작 (612) 에서, 새로운 동작 주파수 fs 가 상기 분석된 주파수 범위 내에서 결정된다 (예를 들어서, 주파수 fs 는 도 4에서 최소의 불안정도 (406) 를 갖는 것으로 특정된다).
이 방법은 동작 (612) 으로부터 동작 (614) 으로 진행하며, 이 동작 (614) 에서, 결정된 주파수 fs 가 공칭 주파수 fn 에서는 불안정한 스텝에 대한 레시피 내에 설정된다. 동작 (614) 이후에, 불안정한 스텝이 더 있는지의 여부를 결정하기 위한 체크가 동작 (616) 에서 이루어진다. 더 이상 불안정한 스텝이 없다고 결정되면, 이 방법은 동작 (618) 에서 종료되고, 불안정한 스텝이 더 있다면, 동작 (620) 에서 다음의 불안정한 스텝이 선택된다. 이 방법은 동작 (620) 으로부터 동작 (610) 으로 역으로 진행하여서 이 다음의 불안정한 스텝에 대한 새로운 fs를 결정한다.
도 7은 일 실시예에 따른, 반도체 처리 챔버에서 기판을 처리하기 위한 흐름도이다. 동작 (702) 에서, 이 방법은 무선 주파수 (RF) 전원의 공칭 주파수와 동일한 동작 주파수를 포함하는 복수의 스텝들을 갖는 제 1 레시피를 특정한다.
이 방법은 동작 (602) 으로부터 동작 (604) 으로 진행하며, 이 동작에서, 상기 공칭 주파수 fn 로 각 스텝이 분석되며 임의의 스텝이 상기 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는지가 판정된다. 동작 (706) 에서, 하나 이상의 스텝에서의 불안정도가 임계치를 초과할 때에 상기 하나 이상의 스텝들에 대한 동작 주파수가 조절된다. 이러한 조절 동작으로 근사 최소 불안정도 레벨 (approximate minimum level of instability) 을 찾는다.
이 방법은 동작 (706) 으로부터 동작 (708) 으로 진행하며, 이 동작에서, 상기 스텝들 중 적어도 하나가 상기 공칭 주파수와 상이한 각각의 동작 주파수를 포함하도록 상기 조절하는 동작 이후에 제 2 레시피를 구성한다. 상기 제 2 레시피는 상기 반도체 처리 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용된다.
도 8은 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템의 단순화된 개략도이다. 본 명세서에서 개시된 방법들은 통상적인 범용 컴퓨터 시스템과 같은 디지털 프로세싱 시스템에서 수행될 수 있다. 이와 달리, 오직 하나의 기능만을 수행하도록 설계 또는 프로그래밍된 특정 목적용 컴퓨터들이 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 중앙 처리 유닛 (CPU) (804) 을 포함하며, 이 유닛은 버스 (810) 를 통해서 RAM (806), ROM (812) 및 대용량 저장 장치 (814) 에 접속된다. 시스템 제어기 프로그램 (808) 은 RAM (806) 내에 상주하지만 대용량 저장 장치 (814) 내에 상주할 수 있다.
대용량 저장 장치 (814) 는 원격 또는 로컬일 수 있는, 플로피 디스크 드라이브 또는 고정형 디스크 드라이브와 같은 영구 데이터 저장 장치를 나타낸다. 네트워크 인터페이스 (830) 는 네트워크 (832) 와의 접속을 제공하며 이로써 다른 장치들과의 통신이 가능하게 된다. 중앙 처리 유닛 (804) 은 범용 프로세서, 특정 목적용 프로세서, 또는 특정하게 프로그래밍된 로직 장치 내에 내장될 수 있다. 입출력 (I/O) 인터페이스는 상이한 주변 장치들과의 통신을 제공하며 버스 (810) 를 통해서 중앙 처리 유닛 (CPU) (804), RAM (806), ROM (812) 및 대용량 저장 장치 (814) 와 접속할 수 있다. 예시적인 주변 장치들은 디스플레이 (818), 키보드 (822), 커서 콘트롤 (824), 분리식 매체 장치 (834) 등을 포함한다.
디스플레이 (818) 는 본 명세서에서 기술된 사용자 인터페이스를 표시하도록 구성된다. 명령 선택 시에 정보를 CPU (804) 에 전송하기 위해서, 키보드 (822), 커서 콘트롤 (824), 분리식 매체 장치 (834) 및 다른 주변 장치들이 입출력 (I/O) 인터페이스 (820) 에 접속된다. 외부 장치로의 및 외부 장치로부터의 데이터가 입출력 (I/O) 인터페이스 (820) 를 통해서 송수신될 수 있다. 또한, 본 발명은 유선 기반 또는 무선 기반 네트워크를 통해서 링크된 원격 프로세싱 장치들에 의해서 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서 실시될 수도 있다.
본 발명의 실시예들은 휴대용 장치, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그래밍가능한 소비자 전자 장치, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들에서 실시될 수 있다. 본 발명은 또한 네트워크를 통해서 링크된 원격 프로세싱 장치들에 의해서 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서 실시될 수도 있다.
상술한 실시들을 염두하면서, 본 발명은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 참여케 하는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 사용할 수 있다. 이러한 동작들은 물리적 정량들의 물리적 조작을 요구하는 동작들이다. 본 발명의 일부를 형성하면서 본 명세서에서 개시된 동작들 중 임의의 것은 유용한 머신 동작들이다. 또한,본 발명은 이러한 동작들을 수행하기 위한 디바이스 또는 장치에 대한 것이다. 이 장치는 특정 목적용 컴퓨터와 같이 요구된 목적을 위해서 특정하게 구성될 수 있다. 특정 목적용 컴퓨터로서 규정될 때에, 컴퓨터는 여전히 이 특정 목적을 위해서 동작하면서 이 특정 목적이 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행할 수 있다. 이와 달리, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시 내에 저장되거나 네트워크를 통해서 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해서 선택적으로 활성화 또는 구성되는 범용 컴퓨터에 의해서 처리될 수 있다. 데이터가 네트워크를 통해서 획득될 때에, 데이터는 컴퓨팅 리소스들의 클라우드와 같은 네트워크 상의 다른 컴퓨터들에 의해서 처리될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들은 컴퓨터 판독 가능한 매체 상의 컴퓨터 판독 가능한 코드로서 가공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 실례는 하드 드라이브, NAS (network attached storage), ROM, RAM, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프 및 임의의 다른 광학적 데이터 저장 장치 및 비광학적 데이터 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 판독가능한 코드가 배포되는 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-결합된 컴퓨터 시스템을 통해서 배포되는 컴퓨터 판독 가능한 유형의 매체를 포함할 수 있다.
방법 동작들이 특정 순서로 기술되었지만, 다른 하우스키핑 (housekeeping) 동작들이 동작들 간에 수행되거나, 동작들이 근소하게 상이한 시간에 발생하도록 조절되거나, 오버레이 (overlay) 동작들에 대한 프로세싱이 소망하는 방식으로 수행되는 한, 프로세싱과 연관된 다양한 인터벌에서 프로세싱 동작들이 발생하도록 하는 시스템 내에서 동작들이 분포할 수 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)

  1. 반도체 처리 챔버에서 기판을 처리하는 방법으로서,
    무선 주파수 (RF) 전원에 대한 공칭 주파수와 동일한 동작 주파수를 포함하는 복수의 스텝들 (steps) 을 갖는 제 1 레시피를 특정하는 동작으로서, 상기 제 1 레시피는 기판 위에 배치된 하나 이상의 재료 층들을 에칭하는데 사용되는, 상기 제 1 레시피를 특정하는 동작;
    상기 공칭 주파수와 동일한 상기 동작 주파수로 각 스텝을 분석하는 동작으로서, 임의의 스텝이 상기 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는지를 판정하는, 상기 각 스텝을 분석하는 동작;
    하나 이상의 스텝에서의 불안정도가 임계치를 초과할 때에 상기 하나 이상의 스텝들에 대한 동작 주파수를 조절하는 동작으로서, 근사 최소 불안정도 레벨 (approximate minimum level of instability) 을 찾는, 상기 동작 주파수를 조절하는 동작; 및
    상기 스텝들 중 적어도 하나가 상기 공칭 주파수와 상이한 각각의 동작 주파수를 포함하도록 상기 조절하는 동작 이후에 제 2 레시피를 구성하는 동작으로서, 상기 제 2 레시피는 상기 반도체 처리 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용되는, 상기 제 2 레시피를 구성하는 동작을 포함하는,
    기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    처음의 스텝을 분석하는 동작은,
    상기 처음의 스텝에서 규정된 파라미터들을 사용하여서 상기 반도체 처리 챔버를 동작시키는 동작;
    상기 동작시키는 동작 동안에 상기 공칭 주파수에서의 불안정도 측정치를 획득하는 동작; 및
    상기 불안정도 측정치에 기초하여서 상기 처음의 스텝이 불안정성을 생성하는지를 판정하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 주파수를 조절하는 동작은,
    주파수 범위 내의 복수의 테스트용 주파수에서 상기 반도체 처리 챔버를 동작시키는 동작; 및
    상기 각 테스트용 주파수에 대해서 불안정도 측정치를 획득하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 테스트용 주파수의 각 테스트용 주파수에 대해서, 각 테스트용 주파수에서 상기 반도체 처리 챔버를 동작시키기 이전에 측정 기간을 규정하는 동작을 더 포함하며,
    상기 반도체 처리 챔버는 상기 측정 기간 동안에 주파수 튜닝 모드로 동작하는,
    기판 처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 불안정도 측정치는 상기 측정 기간 동안에 RF 전달된 전력의 최대치에서 최소치를 감산한 값을 상기 RF 전달된 전력의 평균값으로 나눈 결과에 비례하는,
    기판 처리 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    처음의 스텝에 대하여 동작 주파수를 조절하는 동작은,
    어느 테스트용 주파수가 최소의 불안정도 측정치를 생성하는지를 결정하는 동작; 및
    상기 해당 스텝에 대한 동작 주파수를 상기 최소의 불안정도 측정치를 생성하는 결정된 테스트용 주파수로 설정하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 범위는 상기 공칭 주파수의 ± 5 % 내의 주파수들을 포함하는,
    기판 처리 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 범위는 상기 공칭 주파수의 ± 10 % 내의 주파수들을 포함하는,
    기판 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 레시피를 구성하는 동작은,
    상기 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는 스텝들에 대한 동작 주파수를 더 낮은 불안정성 레벨을 갖는 각각의 동작 주파수로 상기 레시피 내에서 변경하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 스텝을 분석하는 동작은,
    상기 반도체 처리 챔버 내의 압력의 불안정도를 측정하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    처음의 스텝을 분석하는 동작은,
    상기 반도체 처리 챔버 내의 반사된 전력의 불안정도를 측정하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    각 스텝은 하나 이상의 파라미터들을 포함하며,
    상기 파라미터들은 상단 (top) RF 전력 레벨, 상단 RF 전력의 동작 주파수, 하단 (bottom) RF 전력 레벨, 하단 RF 주파수, 가스 혼합 사항, 챔버 압력 및 하나 이상의 기간 길이 (time period) 를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    각 스텝은 하나 이상의 페이즈들 (phases) 을 포함하며,
    상기 페이즈들은 준비 페이즈;
    점화 페이즈;
    매칭 네트워크 내의 커패시터들의 값을 설정하는 학습 페이즈; 및
    주파수 튜닝 모드로 동작하는 급속 교번 프로세스 (rapid alternating process) 페이즈를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  14. 반도체 처리 챔버에서 기판을 처리하는 방법으로서,
    무선 주파수 (RF) 전원에 대한 공칭 주파수와 동일한 동작 주파수를 포함하는 복수의 스텝들을 갖는 제 1 레시피를 특정하는 동작;
    상기 공칭 주파수로 동작시키는 동안에 불안정성을 보이는 처음의 스텝을 식별하는 동작과,
    상기 처음의 스텝을 수행하는 동안에 상기 공칭 주파수를 중심으로 하는 주파수 범위에서 보다 낮은 불안정성 레벨을 갖는 제 2 주파수를 선택하는 동작; 및
    제 2 레시피를 획득하도록 상기 처음의 스텝의 동작 주파수를 상기 제 2 주파수로 변경하는 동작으로서, 상기 제 2 레시피는 상기 반도체 처리 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용되는, 상기 제 2 주파수로 변경하는 동작을 포함하는,
    기판 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수를 선택하는 동작은,
    주파수 범위 내의 복수의 테스트용 주파수에서 상기 반도체 처리 챔버를 동작시키는 동작; 및
    상기 각 테스트용 주파수에 대해서 불안정도 측정치를 획득하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수를 선택하는 동작은,
    최소의 불안정도 측정치를 제공하는 테스트용 주파수를 선택하는 동작을 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    각 스텝은 하나 이상의 파라미터들을 포함하며,
    상기 파라미터들은 상단 (top) RF 전력 레벨, 상단 RF 전력의 동작 주파수, 하단 (bottom) RF 전력 레벨, 하단 RF 주파수, 가스 혼합 사항, 챔버 압력 및 하나 이상의 기간 길이 (time period) 를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 방법의 동작들은 컴퓨터 프로그램이 하나 이상의 프로세서들에 의해서 실행될 때에 상기 컴퓨터 프로그램에 의해서 수행되며,
    상기 컴퓨터 프로그램은 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 내에 저장되는,
    기판 처리 방법.
  19. 기판을 처리하는 시스템으로서,
    챔버;
    상기 챔버에 RF 전력을 제공하며 복수의 상이한 발진 주파수들 중의 하나의 동작 주파수로 동작하도록 규정되는 RF 전원; 및
    상기 챔버 및 RF 생성기에 접속된 시스템 제어기를 포함하며,
    상기 시스템 제어기는,
    공칭 주파수와 동일한 상기 RF 생성기의 동작 주파수를 규정하는 복수의 스텝들을 갖는 제 1 레시피━상기 제 1 레시피는 상기 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 재료 층들을 에칭하는데 사용됨━를 설정하고;
    상기 공칭 주파수와 동일한 상기 동작 주파수로 각 스텝을 분석하여 임의의 스텝이 상기 공칭 주파수에서 불안정성을 생성하는지를 판정하며;
    하나 이상의 스텝에서의 불안정도가 임계치를 초과할 때에 상기 하나 이상의 스텝들에 대한 동작 주파수를 조절하여 근사 최소 불안정도 레벨을 찾고;
    상기 스텝들 중 적어도 하나가 상기 공칭 주파수와 상이한 각각의 동작 주파수를 포함하도록 상기 조절하는 동작 이후에 제 2 레시피━상기 제 2 레시피는 상기 챔버 내의 기판 위에 배치된 하나 이상의 층들을 에칭하는데 사용됨━를 구성하도록 동작 가능한,
    기판 처리 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 시스템 제어기는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체 내의 상기 제 1 레시피를 수신하도록 더 동작 가능한,
    기판 처리 시스템.
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