TW201506980A - 用以最小化交叉耦合之晶圓表面電位的系統、方法及設備 - Google Patents

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Abstract

本揭示描述以降低在一電漿處理室內之基板表面上由於射頻(RF)電力對耦接至該基板之電極的交叉耦合而生之直流(DC)偏壓的系統、方法及設備。這是透過依據在該基板的表面處該RF場域位準之諧波的間接測量值以調諧經耦接於該基板與接地之間的共振電路所進行。所獲之DC偏壓降低可提供相較於無此共振電路與其調諧處理可得者為更低的離子能量。

Description

用以最小化交叉耦合之晶圓表面電位的系統、方法及設備
本揭示概略關於晶圓處理。尤其，本揭示是有關用以降低晶圓表面上之交叉耦合電位的系統、方法及設備，然非侷限於此。
依美國35 U.S.C.§119的優先權主張
本專利申請案主張對於2013年7月19日提申且標題為「SYSTEMS,METHODS,AND APPARATUS FOR MINIMIZING CROSS COUPLED WAFER SURFACE POTENTIALS」且授讓予本案申請人之臨時申請案第61856485號的優先權，並依參考方式明言地併入本案。
一般說來，半導體是在電漿處理室內所形成，其中可藉由對該晶圓表面轟擊的電漿產生離子以強化蝕刻和沉積作業。該電漿可透過來自經電感或電容耦接於該電漿內之射頻(RF)來源的RF電力，並藉由在一第一電極與接地(即如室體邊壁)之間施加RF，所引燃且維持。可將待予處理的晶圓或基板放置於頂上或為耦接於一第二電極(可視需要偏壓或接地)以供處理，這些處理包含晶圓淨化、離子植入、蝕刻或基板修飾以及離子強化沉積作業等等。對於反應性離子蝕刻(RIE)而言，可將該基板耦接於該第一電極。RF來源的頻率和規模會對電漿密度造成影響，而這在許多半導體 處理配製法裡為「關鍵點」，原因是電漿密度會影響到撞擊到基板上之離子的數量及速率，並因此影響到潔淨、蝕刻等等處理。
而遮鞘電壓又是另外一項「重點」，這在許多配製法中可用 來控制離子能量。在電漿與任何固態表面，像是基板或室體邊壁，之間都存在有一遮鞘或暗黑空間。此遮鞘大致上是缺乏電子，因為這些電子被加速進入到電漿內，且因此在電漿與任何固態表面之間跨於該遮鞘上存在有一電壓差，這可對進入到該跨於遮鞘內的離子進行加速，同時令該等離子自該電漿轟擊在該遮鞘之相反側上的任何固態表面。從而，在電漿與該基板之間的遮鞘電位或電位差可控制離子轟擊能量或離子能量。離子能量會對各個入方離子在當撞擊時將多少能量傳送至該基板造成影響，這可影響到蝕刻速率以及蝕刻廓形(經蝕刻至該基板內之特性的廓形)。
該第二電極雖可為接地，然在一些實例裡會將一DC偏壓施 加於該第二電極以控制離子能量。不過，由於RF對該第二電極的交叉耦合之故，因此通常難以獨立於電漿密度來控制離子能量。換言之，RF來源會經由RF交叉耦合在基板上產生一些DC偏壓，並且此DC偏壓影響到最小離子能量，即使是並無將所欲DC偏壓施加於該第二電極上時亦然。
不過，有些製程確需低於此最小值的離子能量。其一解決方 案為在該第二電極與該DC偏壓之間納入一LC共振電路，其係經調諧以供抑制且降低該RF交叉耦合。例如，在該第二電極與該DC偏壓之間納入一可變電容器可因接線和電路的固有的電感之故而產生一固有的串聯LC共振電路。理論上，調諧該可變電容器以達到該LC共振電路的最小值可將基板處的交叉耦合RF場域最小化，如此可獲得較低的DC偏壓，而這又可提 供較小的最小離子能量。
但是，調諧此等LC共振電路並未在交叉耦合RF場域裡產生所預期的降低結果，同時此等系統高度不穩定而且無法進行即時性調諧處理。
現將概要敘述如後附圖中所顯示的多項本發明示範性具體實施例。在「詳細說明」乙節中將更進一步完整地說明該等與其他的具體實施例。然應瞭解並無意令本發明受限於如「發明概述」或「詳細說明」中所敘述的形式。熟習本項技藝之人士將能認知到眾多修改、等同及替代性建構方式確歸屬於如申請專利範圍中所表達的本發明精神與範疇。
本揭示的一些具體實施例可藉由確定該電漿遮鞘內之DC電壓的即時估算值，並因而確定控制離子能量的電壓，來解決前述問題。直接或接觸測量作業確有困難，即使並非不可能，但在該RF電力之基本頻率處例如藉由RF天線的間接測量則可提供電壓相對於頻率的點繪圖，其並未校齊於該最小離子能量。不過，該基頻的諧波則確校齊於最小晶圓表面電壓，並因而校齊於離子能量，的點繪圖。所以，藉由間接地監視經耦接於該基板內並穿過該遮鞘之RF電力的諧波，可對經耦接於基板電極的共振電路進行調諧而且將遮鞘電壓最小化，且從而是低於另因交叉耦合RF可得之最小值的離子能量。
一些本揭示具體實施例的特徵為一種用以將一電漿處理室之基板上的DC電壓降至低於一最小值的系統，此最小值是另藉來自一RF電源的交叉耦合所建立。該系統可包含一RF場域位準感測器、一諧波濾波 器、一第一可調諧共振電路、一表面電壓最小值追蹤器以及一控制器電路。該RF場域位準感測器可經排置為鄰近於，然並未接觸到，一位在該電漿處理室內的待處理基板。該諧波濾波器係經組態設定以：耦接於一電漿處理室的一或更多RF電源；接收一來自該等一或更多RF電源的主RF頻率；接收來自該RF場域位準感測器的RF場域位準測量值；以及排阻至少該主RF頻率之測量值的通過。該第一可調諧共振電路係經組態設定以耦接於該基板和接地之間。該表面電壓最小值追蹤器可耦接於該諧波濾波器並經組態設定以：接收來自該諧波濾波器而除至少該主RF頻率者之外的測量值；以及決定是否應將該第一共振電路調諧至較高或較低的共振頻率，藉以最小化來自該諧波濾波器的測量值。最後，該控制器電路可為耦接於該表面電壓最小值追蹤器和該第一共振電路之間，並經組態設定以基於來自該表面電壓最小值追蹤器的指令產生一或更多控制信號藉以提高或降低該第一共振電路的第一共振頻率。
其他本揭示具體實施例的特徵亦可為一種用以將對一雙電極電漿處理室內的基板之RF交叉耦合最小化的系統。該系統可包含一電漿處理室、一第一電極、一第二電極、一RF來源、一基板、一RF場域位準感測器、一第一可調諧共振電路以及一控制器。該RF來源可為耦接於該第一電極，並且在一第一頻率處將RF電力提供至該第一電極。該RF電力可在該處理室內引燃並維持電漿。該基板係經耦接於該第二電極並且具有一DC表面電壓，其中該DC表面電壓的最小值是由該RF電力對該基板的交叉耦合所限制。該RF場域位準感測器位於該電漿處理室的內部，可測量靠近該基板處的RF場域位準，並且將該RF場域的測量值傳通至一控制器。 該第一可調諧共振電路可為耦接於該第二電極與接地之間。該控制器可為耦接於該RF場域位準感測器和該第一可調諧共振電路。該控制器可進一步基於經在該第一頻率之一或更多諧波處所過濾的RF場域測量值來調諧該第一可調諧共振電路，藉以最小化該RF電力對該基板的交叉耦合。
其他本揭示具體實施例的特徵則在於一種用以將離子能量底值最小化的系統，此能量底值是因來自一RF來源電極之RF電力寄生耦接至一基板所耦接的電極內所產生。該方法包含監視一基板之表面處的RF場域位準，然不致碰觸到該表面，例如藉由RF天線。然後，對於一主頻率或基本頻率的一或更多諧波，過濾在該基板表面處之RF場域位準的測量值，而該RF電力是在此主頻率處耦接至一含納該基板的電漿處理室內。該方法亦包含調整一經耦接於該基板與接地間之第一共振電路的共振頻率以最小化該等一或更多諧波。
100‧‧‧電漿處理系統
102‧‧‧處理室
104‧‧‧第一電極
106‧‧‧第二電極
108‧‧‧晶圓/基板
109‧‧‧表面
110‧‧‧電漿
112‧‧‧RF來源
114‧‧‧共振電路
116‧‧‧DC偏壓電路
117‧‧‧諧波濾波器
118‧‧‧共振電路控制器
120‧‧‧表面電壓最小值追蹤器
500‧‧‧電漿處理系統
502‧‧‧處理室
504‧‧‧第一電極
506‧‧‧第二電極
508‧‧‧基板
509‧‧‧基板表面
510‧‧‧電漿
512‧‧‧第一RF來源
513‧‧‧第二RF來源
514‧‧‧共振電路
515‧‧‧共振電路
516‧‧‧DC偏壓電路
517‧‧‧諧波濾波器
518‧‧‧表面電壓最小值追蹤器
522‧‧‧RF場域位準感測器/RF天線
700‧‧‧電腦系統
701‧‧‧(多個)處理器
702‧‧‧快取
703‧‧‧記憶體
704‧‧‧RAM
705‧‧‧ROM
706‧‧‧BIOS
707‧‧‧儲存控制
708‧‧‧儲存裝置
709‧‧‧作業系統
710‧‧‧可執行程式
711‧‧‧資料
712‧‧‧API/應用程式
720‧‧‧網路介面
721‧‧‧圖形控制
722‧‧‧視訊介面
723‧‧‧輸入介面
724‧‧‧輸出介面
725‧‧‧儲存裝置介面
726‧‧‧儲存媒體介面
730‧‧‧網路
732‧‧‧顯示器
733‧‧‧(多個)輸入裝置
734‧‧‧(多個)輸出裝置
735‧‧‧(多個)儲存裝置
736‧‧‧儲存媒體
740‧‧‧匯流排
藉由參照於後文詳細說明與申請專利範圍，連同於隨附圖式，即可顯見並隨能知曉本發明的各種目的及優點而且更加完整地瞭解本發明，其中：圖1說明一電漿處理系統的具體實施例，該者能夠降低一基板表面上的DC偏壓而低於另因對該基板之RF交叉耦合所設定的最小值；圖2說明晶圓表面電壓相對於共振電路電容值；圖3說明一模型化晶圓表面電壓以及由一RF場域位準感測器所測得的RF場域位準；圖4說明一模型化晶圓表面電壓以及由該RF場域位準感測器所測量並 對於該RF來源之一諧波所過濾的測得RF場域位準；圖5說明一在多個頻率處進行操作之電漿處理系統的具體實施例；圖6說明一種用以將離子能量底值最小化的方法，此能量底值是因來自一RF來源電極之RF電力寄生耦接至該基板所耦接的電極之內所產生；以及圖7顯示一略圖，該圖說明一電腦系統的具體實施例，並可於其內執行一組指令以令一裝置執行或運行本揭示的任何一或更多特點及/或方法。
在解決這些問題時，本案發明人所提的第一項認知為，典型的串聯LC共振電路雖具有單一共振(即如單一空位)，然在本案中所使用的串聯LC共振電路具有兩個共振，這可能是因雜散電容或電感所造成。然後模型化是表示這些共振比起預期彼此還更加相近。
圖2說明一基於此模型化的晶圓表面電壓點繪圖。該晶圓表面電壓202是依該串聯LC共振電路(或任何其他共振電路)內之電容值的函數所點繪。該晶圓表面電壓202在一給定共振電路電容值(或共振頻率)處具有一最小值210，同時在另一共振電路電容值(或共振頻率)處具有一最大值212。然此等共振彼此非常接近，使得當現有系統針對於該最小晶圓表面電壓210而調諧時，在該共振電路之共振頻率上的輕微變化都會造成晶圓表面電壓跳躍至該最大值212。如此即解釋在現有系統中所觀察到的不穩定性。換句話說，在共振電路共振頻率上的輕微不正確度會導致放大，但非降低，交叉耦合的RF場域，如此即因該電漿遮鞘內之RF場域的整流而造成該基板表面上的DC電壓放大。此外，甚至是處理條件上的些微變化(即 如氣體壓力或電漿密度等等)都會使得圖2中的曲線移離，而且也令該共振電路將交叉耦合RF場域放大至該最大值212，即使是在共振電路稍早前是針對於最小值所調諧的情況下亦然。因此，需要一種方法以供正確地調諧該共振電路，藉以能夠可靠地且一致地在該最小值210處運作而避免該最大值212。
同時亦希望擁有一種能夠即時性地調諧共振電路的方法。現有的調諧方法緩慢，並因而無法按即時方式執行。雖根據圖2可能會將調諧處理視為一項顯易工作，然調諧處理絕非簡便末節，原因是無法以即時方式獲得圖2，相反地這是基於模型而非該系統的測量結果。這是由於感測器通常因室體內的空間限制以及對處理程序上的干擾之故而無法直接地耦接於基板或基板電極。因此，現有方法要不測量該共振電路與該基板電極之間的電壓，要不給定該共振電路不同的共振頻率運行多次程序，測量不同基板上的處理結果，然後外插運算以得該晶圓表面電壓202。但是，測量該共振電路與該基板電極之間的電壓並不能提供正確的晶圓表面電壓202測量值。同樣地，多次處理運行的經驗性分析非常耗時，浪費基板及處理氣體，而且顯然地是無法對於一給定處理運行提供即時性的測量法則。況且，此方法無法在單一運行過程中針對處理條件上的變化進行調整。因此，現有方法不能提供該共振電路的正確即時調諧以將該RF電力對該基板的交叉耦合最小化。
圖1說明一電漿處理系統的具體實施例，該者能夠降低一基板表面上的DC偏壓而低於另因對該基板之RF交叉耦合所設定的最小值。該系統100包含一處理室102，其含有一第一電極104和一第二電極106。 該第一電極104接收來自一RF來源112的電力(即如>100KHz)，同時自施加該RF電力而在該第一與該第二電極104、106之間所形成的電場可引燃且維持一電漿110。該第二電極106可透過一選擇性DC偏壓電路116以予選擇性地DC偏壓。一晶圓或基板108係經放置於頂上或為耦接於該第二電極(或基板電極)106，而且包含一具有晶圓表面電位V1的表面109。該RF來源112的振幅和頻率可至少部份地控制該電漿110的密度(或「電漿110密度」)。來自該DC偏壓電路116的DC偏壓電壓可至少部份地控制該晶圓表面電位V1，且因而控制該電漿110的離子能量(在此所謂的「部份地控制」意思是無論來自該DC偏壓電路116的DC偏壓電壓如何，除非實作如後文所述的共振電路114調諧處理，否則是無法將該偏壓設定至低於由RF交叉耦合所建立的最小值)。
可將一共振電路114(即如LC電路)排置在該第二電極106與接地之間，並且平行於該選擇性DC偏壓電路116。該共振電路114可含有一像是可變電容器的濾波器構件，其中該濾波器構件可予調諧以降低該晶圓表面電位V1(即如沿著圖2的x軸進行調諧)。
若經正確調諧，該共振電路114可最小化自該RF來源112至該第二電極106和該基板108的RF耦合(即如藉由調諧至圖2內的最小晶圓表面電壓210)。不過，該共振電路114也會產生第二共振(即如圖2內的最大晶圓表面電壓212)，這會出現在一僅略微地不同於要求將耦合最小化的共振電路114設定處，同時若確遭遇到此第二共振，則該耦合會被放大。
倘若能夠直接地測量該晶圓表面電位V1，則調諧該共振電路114可能很簡單，並因此在處理過程中可重製圖2；然即如前文所述，並 無法直接地測量V1。所以，本揭示提議透過對V1進行遠端或非侵入性的間接測量以克服這些問題。尤其，一RF場域位準感測器122(即如RF天線)可電容性地或電感性地偵測出靠近該晶圓表面109處的RF場域位準或電壓，而且如此雖僅表示相對性的晶圓表面電壓，然確能利用監視該RF電壓上的相對變化來調諧該共振電路114以在該最小值210處運作。如此確為可行，原因是該RF電壓會被該電漿遮鞘所整流，故而在該基板表面109上獲得成正比的DC偏壓。
在一具體實施例中，該選擇性DC偏壓電路116可包含一RF電源，並且可將RF電力提供至該第二電極106。該RF電力可由該基板所整流，並且在該基板表面109上獲致DC偏壓。
該RF場域位準感測器122可對電場或磁場進行監視，且此二者皆為在該RF來源112之主頻率的諧波處所產生。
圖3說明一模型化晶圓表面電壓302以及由一RF場域位準感測器，像是該RF場域位準感測器122，所測得的RF場域位準306，而其中該RF場域位準係針對於一RF來源，即如該RF來源112，的主頻率所過濾。該點繪圖300亦可包含對於該RF來源之主頻率而過濾的電流304測量值。即如所見，就以所測得RF場域位準306及所測得電流304兩者來說，對於該最小晶圓表面電壓310沒有顯著的關聯性，且因此針對調諧處理而言顯然地並無可用資訊。
本案發明人認知到該RF場域位準感測器122大致上是從該第一電極104讀取到該RF場域位準，且因而在基本頻率上進行過濾並無法提供許多有關在該第二電極108處之場域的資訊(即如該晶圓表面電壓V1)。 不過，由於該RF場域是被遮鞘所整流，這就如同二極體般運作：即在一方向上傳通電流但在另一方向上則否，而且藉此產生諧波。這些諧波可按照即如觀看出現在該晶圓表面處之場域的方式加以監視。這是因為這些諧波大致上是在電漿遮鞘處同時主要是在該晶圓表面電壓V1處產生，然該基本頻率是源自於該第一電極。因此，藉由對該RF場域位準的諧波進行過濾，即可提供一種間接地追蹤該最小值310(參見即如圖4)的手段。
圖4說明一模型化晶圓表面電壓402以及由一RF場域位準感測器，像是該RF場域位準感測器122，並經針對一RF來源，即如該RF來源112，之主頻率的一諧波而過濾的所測得RF場域位準408。該所測得RF場域位準408可被視為是含有一最小值411，且此值對應於該晶圓表面電壓402的最小值410。所謂「對應」意思是該等最小值兩者出現在大致相同的共振電路共振頻率處。由於這項關聯性，因此可利用該RF場域位準408在該RF來源112主頻率之一諧波處的遠端測量結果以即時性地調諧該共振電路114，藉此達到該最小值410，並因而獲致比起未經此調諧處理所能得到者更低的離子能量。
可採用各款調諧法則以予調諧至該最小值410。例如，該共振電路114可為基於一演算法所調諧，此演算法可調整該共振電路的電容值，藉以最小化在該RF來源112之一諧波處的所測得RF場域位準408，如此將會相對應地獲致在該最小值410處的晶圓表面電壓402。尤其，在該共振電路114含有一可變電容器的情況下，可調諧該可變電容器以最小化在該基頻之一諧波處的所測得RF場域位準。
該等第二、第三、第四及其他諧波皆可加以運用，理由是所 有的諧波皆主要是透過RF場域的整流所產生，並因此對應於該晶圓表面電壓。例如，若該RF來源112是將40MHz電力投射至該電漿110內，則可利用位於80MHz(第二諧波)或120MHz(第三諧波)處的遠端電壓測量值。
現回到圖1，該系統100可進一步包含一選擇性諧波濾波器117，其係經耦接於該RF場域位準感測器122與該表面電壓最小值追蹤器120之間。該選擇性諧波濾波器117可過濾來自該RF場域位準感測器122的測量值，並藉此排阻除一選定頻率範圍以外的全部測量值而不致提供至該表面電壓最小值追蹤器120。在一具體實施例中，該諧波濾波器117可排阻除該RF來源112基本頻率之第一、第二、第三、第四或其他諧波以外的全部測量值而不致提供至該表面電壓最小值追蹤器120。在另一具體實施例裡，該諧波濾波器117可排阻除該RF來源112基本頻率之兩個或更多諧波以外的全部測量值而不致提供至該表面電壓最小值追蹤器120。在一些情況下，該諧波濾波器117可拋除未通過的頻率；然在其他情況下，可將所有頻率緩衝於記憶體內，並且只有所選定頻率能夠傳通至該表面電壓最小值追蹤器120。該諧波濾波器117可透過一有線或無線連接以耦接於該RF來源112，或是其控制器，故而能夠將該RF來源112的主頻率或設定點傳通至該諧波濾波器117。或另者，使用者可將該主頻率輸入至該諧波濾波器117而無須耦接於該RF來源112或其控制器。在一些實例裡，該諧波濾波器117可含有一類比濾波器，而在其他情況下則是採用數位濾波器。該諧波濾波器117可為離散於或為整合於該RF場域位準感測器122。
在一些具體實施例裡，該選擇性諧波濾波器117可為整合於該RF場域位準感測器122。換言之，該RF場域位準感測器122可內隱地過 濾一些頻率，並因而能夠依照其濾波特徵以選擇該感測器122。
一表面電壓最小值追蹤器120(該「追蹤器」)可為耦接於該選擇性諧波濾波器117與一共振電路控制器118之間(或是在該RF場域位準感測器122與該共振電路控制器118之間)。該追蹤器120可接收來自該RF場域位準感測器122的測量值之一或更多諧波的測量值，並且可將指令提供至控制該共振電路114的共振電路控制器118(即如藉由指示該共振電路114以調整該共振電路114的可變電容器)。
該追蹤器120可註記該共振電路114的設定值(即如電容值)以及對於由該RF場域位準感測器122所偵得之諧波的所測得RF場域位準，並且決定所測得的RF場域位準408是否趨近或移離於該最小值410。或另者，該追蹤器120可僅註記對該共振電路控制器118的先前指令是否為應提高或降低該共振電路114的共振頻率。或另者，該追蹤器120可註記對該共振電路控制器118的先前指令是否為應提高或降低該共振電路114的共振頻率，以及來自該RF場域位準感測器122的RF場域位準之諧波的先前樣本。若趨近該最小值410，則該追蹤器120可指示該共振電路控制器114以按與先前調整作業相同的方式繼續調整該共振電路114，直到該RF場域位準408的一諧波表示該RF場域位準408的諧波正移離於該最小值410為止(即如當該RF場域位準408的諧波在經過一段下降數值之後開始升高時)。若該RF場域位準408的諧波現正移離於該最小值410，則該追蹤器120可指示該共振電路控制器118按相反方式調整該共振電路114。
當處理參數的變化造成該晶圓表面電壓402移離於該最小值410時，該追蹤器120可進一步調諧該共振電路114。按此方式，該系統 100不僅能夠即時性地調諧該共振電路114而無須侵入性測量，同時亦可在處理過程中連續地調諧該共振電路114，藉以即時性地將RF耦合維持在最小值處。
該共振電路控制器118(該「控制器」)可為耦接於該表面電壓最小值追蹤器120與該共振電路114之間。該控制器118可接收來自該表面電壓最小值追蹤器120的指令，並且將這些轉換成對於該共振電路114的指令。在一些實例中，該追蹤器120決定是否應提高或降低該共振電路的共振頻率，同時該控制器118決定該共振頻率應改變多少並且據以指示該共振電路114。在其他實例中，該追蹤器120可決定該共振頻率應在哪個方向上調整且調整多少，而該控制器118則僅將相對應的指令傳通至該共振電路114。
當實作該選擇性DC偏壓電路116時，單獨此電路即可令該晶圓表面電壓402移離該最小值410，並且甚至是跳躍至該最大值412。然而，就像其他的系統擾動，可利用基於該RF來源412的基本頻率諧波處之RF場域位準408測量值的調諧以即時性地進行調諧，藉以抑制該晶圓表面電壓402裡因該DC偏壓電路116所造成的變化。
從而，由於本揭示描述一種用以提供一基板表面電壓V1的即時、正確、非侵入且穩定之近似結果的系統及方法，所以共振電路可經調諧以最小化RF電力對該基板的交叉耦合，並藉此最小化該基板表面上的DC偏壓。
圖5說明一在多個頻率處進行操作之電漿處理系統的具體實施例。該系統500包含一處理室502，其含有一第一電極504和一第二電 極506(或基板電極)。一第一RF來源512在一第一主頻率處經由該第一電極504將RF電力提供給電漿510，並且一第二RF來源513在一第二主頻率處將RF電力提供給電漿510。來自這兩個RF來源512、513的電力可引燃並維持該電漿510，此電漿會在晶圓表面電位V1處執行對一具有基板表面509之基板508的處理。該第二電極506可透過一選擇性DC偏壓電路516被選擇性地偏壓，同時來自該選擇性DC偏壓電路516之DC偏壓的振幅可至少部份地控制該晶圓表面電位V1，並因此控制該電漿510的離子能量。 不過，即使是在實作該選擇性DC偏壓電路516的情況下，該晶圓表面電位V1之偏壓的較低限制仍然可能受限於來自該第一電極504之RF電力進入到該基板508內的交叉耦合。交叉耦合RF電力會被該電漿510遮鞘所整流，並如該基板表面509上的DC電壓所見。此外，該等RF來源512、513的振幅和頻率可至少部份地控制該電漿510的密度(或電漿密度)。
由於RF電力是源自於兩個不同頻率處，因此可將一第一共振電路514及一第二共振電路515排置在該第二電極508與接地之間，並且平行於該選擇性DC偏壓電路516，同時可調諧各個共振電路514、515以供抑制在該等RF來源512、513其一者之主頻率處的交叉耦合RF場域位準。RF場域位準感測器522可監視靠近該基板表面509處的RF場域位準，然無須接觸到該基板508或第二電極506，並且諧波濾波器517可過濾該等測量值，藉以排阻除該等第一及第二RF來源512、513的主頻率之特定諧波外的所有者而無法觸抵該表面電壓最小值追蹤器520。該諧波濾波器517可為耦接於該等第一及第二RF來源512、513，使得該諧波濾波器517能夠接收這兩個第一及第二RF來源512、513運作於此的不同頻率。在一些實例裡， 該諧波濾波器517可含有一類比濾波器，而在其他情況下則是採用數位濾波器。該諧波濾波器517可為離散於或為整合於該RF場域位準感測器522。
可將這些諧波提供至一表面電壓最小值追蹤器520(或「追蹤器」)，然後其可決定是否應將該等共振電路514、515各者調諧至一較高或較低頻率。在一些情況下，該等共振電路514、515兩者可在相同的方向上調諧，然在其他情況下該等可在不同的方向上調諧，並且在有些情況下其一者可維持在一給定頻率處，而同時對另一者繼續進行調諧。更進一步，對該等共振電路514、515各者進行調諧的速率可有所變化或為相同。基於此決定結果，該追蹤器520可指示一共振電路控制器518(該「控制器」)，藉以依照這些指令來指示該等共振電路514、515調整其等的共振頻率。在初始濾波處理之後，RF場域位準感測器522、追蹤器520、共振電路控制器518以及共振電路514、515可繼續運作以應對在該晶圓表面電壓V1上所間接感測到的任何變化，同時可供在整個處理運行過程裡保持最小化的交叉耦合(即如假使像是室體內之氣體壓力的處理條件或者其他條件出現變化)。
圖5雖顯示兩個分別的共振電路514、515，然在其他具體實施例裡，單一個共振電路能夠將來自兩個在不同頻率處運作之不同RF來源514、515，或是來自可產生兩個不同主RF頻率之單一RF來源，的交叉耦合最小化；又在進一步的具體實施例裡，其中是採用在兩個或更多不同頻率處產生電力的單一RF來源，則可使用能夠最小化在兩個不同頻率處之交叉耦合且經調諧以為此而運作的單個共振電路。
在一些具體實施例裡，該選擇性諧波濾波器517可為整合於該RF場域位準感測器522。換言之，該RF場域位準感測器522可內隱地過 濾一些頻率，並因而能夠依照其濾波特徵以選擇該感測器522。
前文雖僅說明具有一個和兩個RF來源以及一個和兩個共振電路的具體實施例，然熟習本項技藝之人士將能知曉確可實作三個或更多不同電力主頻率，並連同相對應數量的共振電路，或者是一個足能在該等三個或更多不同主頻率處抑制交叉耦合的共振電路。熟習本項技藝之人士亦將能瞭解該等RF來源112、512、513可電容性或電感性地耦接於該第二電極106、506。無論是哪種方式，都總會有一部份的電容性耦合。從而，無論該主耦合究為電感性或電容性，本揭系統及方法皆能將此電容性耦合最小化。
熟習本項技藝之人士將能認知到該RF場域位準感測器122、522可測量出相對的RF場域位準。此相對RF場域位準雖為關聯於一絕對晶圓表面電壓，V1，且表示其變化，然該者並未提供絕對的電壓測量值。實際上亦無此需要，原因是該測量值主要是用來追蹤一最小值；故而僅需測量出RF場域位準的增量或減量。所以，該RF場域位準感測器122、522不需校調而能夠採用較為價廉的感測器。
在該替代項目中，併同於該RF場域位準感測器122、522而運用經校調感測器可供該RF場域位準感測器122、522能夠測量出絕對的RF場域位準，且因而測得該基板509上的絕對經整流DC偏壓(即如當該DC偏壓電路516並未使用或是並未提供DC偏壓時，該晶圓表面電壓V1)。
在其他具體實施例裡，可利用相同的控制法則以實作對於該等所述共振(或濾波)電路114、514、515的替代性電路。在各種替代情況下，可測量出該基板表面處或附近該RF場域位準的諧波並且用以控制一共振 電路(或濾波電路)的共振頻率，從而能夠將該間接測得的晶圓表面電壓V1保持在一最小值處或附近。
在一具體實施例中，該選擇性DC偏壓電路516可包含一RF電源，並且將RF電力提供至該第二電極506。該RF電力可由該基板所整流，並且在該基板表面509上獲致DC偏壓。
圖6說明一種用以將離子能量底值最小化的方法，此能量底值是因來自一RF來源電極之RF電力寄生耦接至該基板所耦接的電極內所產生。該方法600包含在一電漿處理室內之基板的表面處間接地監視一RF場域位準(區塊602)。所謂「間接地」可包含自該電漿處理室內進行監視，然不致碰觸到該基板或是經耦接於該基板的電極。然後，一諧波濾波器或其他元件可過濾來自此監視處理的RF場域位準測量值，其中該過濾處理是針對於一RF來源之主頻率的經選定一或更多諧波而執行(區塊604)。接著，該方法600可調整一共振電路(即如LC電路)的共振頻率，藉以最小化在靠近該基板表面處所測得之RF場域位準的諧波(區塊606)。
經由該方法600，可將一選擇性的DC偏壓，例如平行於該共振電路，施加於該基板，如此可部份地控制該基板表面上的DC偏壓。由於該共振電路的調諧處理之故，因此在該基板表面上受到來自該RF來源之RF電力的交叉耦合以及該選擇性DC偏壓兩者所影響的DC偏壓可減少至低於未運用該共振電路調諧處理所能達到者的最小DC偏壓。
可藉由一諧波濾波器，像是類比或數位濾波器，來執行濾波處理。該濾波器可併入在一RF場域位準感測器內，或者可接收來自一感測器的測量值並且排阻一部份的測量值而致無法通過該濾波器。
在一些情況下，調整該共振頻率可包含調整該共振電路的電容性或電感性元件，像是調整一可變電容器。在一些情況下，調整該共振頻率包含調整該共振電路的電容值。
前文中雖既已關聯於一RF來源的單一主頻率以描述該方法600，然在其他具體實施例中確可實作多個主頻率，同時該共振電路的過濾和控制功能能夠負責處理這些多個主頻率。在一些情況下可運用多個RF來源，各者可對該電漿提供不同的主RF頻率。同時，可採用多個共振電路，而且各者可予調諧以利抑制來自不同主RF頻率的交叉耦合。
對於該共振頻率所作出的調整可為依據在靠近基板表面處該RF場域位準之基本頻率的諧波之單一先前測量值，或是基於多項先前測量值，例如多項先前測量值之平均值，的分析結果。這些調整的方向與振幅可為裁適藉以最小化該等一或更多諧波，並且在一些實例裡，可予裁適以利在最短時間內，及/或獲得最高正確度上，令該等一或更多諧波最小化。
在一些實例中，可利用來自該RF來源之一或更多諧波及主頻率的資訊組合以針對於晶圓表面電壓的最小值進行更有效的調諧處理。此外，注意到該基頻的諧波是線性相關於該基板表面上的RF交叉耦合電位，且因此該等一或更多諧波可供獲得超出僅用以針對最小晶圓表面電壓而調諧之外的資訊。例如，此項資訊亦可用以推知晶圓表面上的實際電位。
除本揭所說明的特定實體裝置外，可在一電腦系統中實作本揭所述的系統和方法。圖7顯示一略圖，該圖說明一電腦系統的具體實施例700，並可於其內執行一組指令以令一裝置執行或運行本揭示的任何一或更多特點及/或方法。圖1中的表面電壓最小值追蹤器120、共振電路控制器 118以及諧波濾波器117各者可併同地或獨立地為示範說明該電腦系統700實作之計算系統的一部份。然圖7中的元件確僅為範例，並且不限制任何硬體、軟體、韌體、嵌入式邏輯元件，或是該等實作特定本揭示具體實施例的兩者以上元件之組合，的使用或功能性範疇。有些或全部的所示元件皆可為該電腦系統700的一部份。例如，即以兩種非限制性範例，該電腦系統700可為一般目的性電腦(即如膝上型電腦)，或者是嵌入式邏輯裝置(即如FPGA)。
該電腦系統700含有至少一處理器701，即如兩種非限制性範例，像是中央處理單元(CPU)或FPGA。圖1中的表面電壓最小值追蹤器120為一元件，此元件可含有一像是處理器701的處理器或為其一部份。該電腦系統700亦可含有記憶體703和儲存裝置708，此二者可經由匯流排740彼此互相地且與其他元件進行傳通。該匯流排740亦可將顯示器732、一或更多輸入裝置733(這些可包含例如鍵板、鍵盤、滑鼠、光筆等等)、一或更多輸出裝置734、一或更多儲存裝置735以及各種非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體736彼此鏈結以及鏈結於該等處理器701、記憶體703與儲存裝置708的一或更多者。所有這些構件可為直接地，或是透過一或更多介面或配接器，介接於該匯流排740。例如，各種非暫態、可觸知的電腦可讀取儲存媒體736可經由儲存媒體介面726以介接於該匯流排740。該電腦系統700可擁有任何適當的實體形式，包含一或更多積體電路(IC)、印刷電路板(PCB)、行動手持式裝置(像是行動電話或PDA)、膝上型或筆記型電腦、分散式電腦系統、計算網格或伺服器，然不限於此。
該(等)處理器701(或中央處理單元(CPU))可選擇性地含有快 取記憶體單元702，藉以臨時地本地儲存指令、資料或電腦地址。該(等)處理器701係經組態設定以協助執行經儲存在至少一非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體上的電腦可讀取指令。由於該(等)處理器701執行經具體實作於一或更多非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體，像是記憶體703、儲存裝置708、儲存裝置735及/或儲存媒體736(即如唯讀記憶體(ROM))，之內的軟體，故而該電腦系統700能夠提供功能性。例如，可在一或更多非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體中具體實作圖6中的方法600。該非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體可儲存實作特定具體實施例的軟體，像是該方法600，同時該(等)處理器701可執行該軟體。該記憶體703可自一或更多其他非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體(像是大量儲存裝置735、736)，或者經由像是網路介面720的適當介面以自一或更多其他來源，讀取該軟體。該軟體可令該(等)處理器701執行如本揭所描述或說明之一或更多處理程序或是一或更多處理程序的一或更多步驟。執行此等程序或步驟可包含定義經儲存在該記憶體703內的資料結構，並且由該軟體所指導以修改該等資料結構。在一些具體實施例裡，一FPGA可儲存用以執行如本揭所述之功能性(即如該方法600)的指令。而在其他具體實施例中，韌體可含有用以執行如本揭所述之功能性(即如該方法600)的指令。
該記憶體703可包含各種元件(即如非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體)，這些包含隨機存取記憶體元件(即如RAM 704)(像是靜態RAM「SRAM」、動態RAM「DRAM」等等)、唯讀元件(即如ROM 705)，以及其等的任何組合，然不限於此。ROM 705可用以將資料及指令單向傳通至該(等)處理器701，而RAM 704則可用以對該(等)處理器701雙向傳通資 料及指令。ROM 705與RAM 704可包含如後文所述的任何適當非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體。在一些實例中，ROM 705與RAM 704包含用以執行該方法600的非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體。在一範例中，可將含有協助在像是開機啟動過程裡於該電腦系統700多項構件間傳送資訊之基本副程式的基本輸入/輸出系統706(BIOS)儲存在該記憶體703內。
固定式儲存裝置708係經選擇性地透過儲存控制單元707而雙向地連接於該(等)處理器701。該固定式儲存裝置708可提供額外的資料儲存容量，並且可包含如本揭所示的任何適當非暫態、可觸知電腦可讀取媒體。該儲存裝置708可用以存放作業系統709、EXEC 710(可執行檔案)、資料711、API應用程式712(應用程式)等等。例如，可實作該儲存裝置708以供存放圖1中該RF來源112的主要或基本頻率，或者是對於該共振電路114的設定點，即如圖1所示。一般說來，該儲存裝置708為次要儲存媒體(像是硬碟機)，而比起主要儲存裝置(即如記憶體703)來說會較為緩慢，然非總是如此。該儲存裝置708亦可含有一光碟機、固態記憶體裝置(即如快閃式系統)，或是前述任者的組合。在適當情況下，可併入該儲存裝置708內的資訊以作為該記憶體703中的虛擬記憶體。
在一範例裡，該(等)儲存裝置735係經由儲存裝置介面725(即如透過外部連接埠連接器(未予圖示))而可移除地介接於該電腦系統700。尤其，該(等)儲存裝置735與相關的機器可讀取媒體可提供對於該電腦系統700的非揮發性及/或揮發性儲存機器可讀取指令、資料結構、程式模組及/或其他資料。在一範例裡，軟體可完全地或部份地常駐在該(等)儲存裝置735上的機器可讀取媒體內。在另一範例裡，軟體可完全地或部份地 常駐在該(等)處理器701內。
匯流排740可連接廣泛各種子系統。在此，所稱匯流排可視適當情況涵蓋伺服一共同功能的一或更多條數位信號線路。該匯流排740可為任何許多類型的匯流排結構，這些包含記憶體匯流排、記憶體控制器、週邊匯流排，以及其等運用任何各種匯流排架構的任何組合，然不限於此。這些架構的範例包含「工業標準架構(ISA)」匯流排、「強化ISA(EISA)」匯流排、「微通道架構(MCA)」匯流排、「視訊電子標準協會區域匯流排(VLB)」、「週邊元件互連(PCI)」匯流排、PCI-Express(PCI-X)匯流排、「加速圖形連接埠(AGP)」匯流排、「HyperTransport(HTX)」匯流排、「序列先進技術接附(SATA)」匯流排，以及其等的任何組合，然不限於此。
該電腦系統700亦可包含輸入裝置733。在一範例裡，該電腦系統700的使用者可經由(多個)輸入裝置733以將命令及/或其他資訊輸入至該電腦系統700內。此(等)輸入裝置733的範例包含文數字輸入裝置(即如鍵盤)、點指裝置(即如滑鼠或觸控板)、觸控板、搖桿、遊戲板、音訊輸入裝置(即如麥克風、語音回應系統等等)、光學掃描器、視訊或靜止影像捕捉裝置(即如相機)，以及其等的任何組合，然不限於此。該(等)輸入裝置733可透過任何各式輸入介面723(即如輸入裝置723)以介接於該匯流排740，包含序列、平行、遊戲連接埠、USB、FIREWIRE、THUNDERBOLT，或是前述的任何組合，然不限於此。
在特定的具體實施例裡，當該電腦系統700連接至網路730時，該電腦系統700能構與經連接至該網路730的其他裝置，像是行動裝置及企業系統，進行通訊。往返於該電腦系統700的通訊可為經由一網路介 面720所發送。例如，該網路介面720可從該網路730按一或更多封包的形式(即如「網際網路協定(IP)封包」)接收入方通訊(像是來自於其他裝置的請求或回應)，並且該電腦系統700可將入方通訊儲存在記憶體703內以供處理。同樣地，該電腦系統700可按一或更多封包的形式將出方通訊(像是對其他裝置的請求或回應)儲存在記憶體703內，並且自網路介面720傳通至網路730。(多個)處理器701可存取這些經儲存在記憶體703內的通訊封包以供處理。
網路介面720的範例包含網路介面卡、數據機，以及其等的任何組合，然不限於此。網路730或網路節段730的範例包含廣域網路(WAN)(即如網際網路、企業網路)、區域網路(LAN)(像是與一辦公室、建物、校園或是其他相對較小地理空間相關聯的網路)、電話網路、兩台計算裝置之間的直接連接以及其等的任何組合，然不限於此。像是該網路730的網路可運用有線及/或無線的通訊模式。一般說來，任何網路拓墣皆可採用。
而資訊和資料可透過一顯示器732所顯示。該顯示器732的範例包含液晶顯示器(LCD)、有機液晶顯示器(OLED)、陰極射線管(CRT)、電漿顯示器以及其等的任何組合，然不限於此。該顯示器732可經由匯流排740以介接於該(等)處理器701、記憶體703和固定儲存裝置708，以及像是該(等)輸入裝置733的其他裝置。該顯示器732是藉由一視訊介面722以鏈結至該匯流排740，並且可透過圖形控制721以控制該顯示器732與該匯流排740之間的資料傳送。
除顯示器732之外，該電腦系統700可含有一或更多其他的週邊輸出裝置734，包含音訊喇叭、印表機以及其等的任何組合，然不限於 此。此等週邊輸出裝置可透過輸出介面724以連接至該匯流排740。輸出介面724的範例包含序列連接埠、平行連接埠、USB連接埠、FIRE WIRE連接埠、THUNDERBOLT連接埠，以及其等的任何組合，然不限於此。
此外，或另替地，該電腦系統700可按照邏輯硬體接線的結果或是另以電路所具體實作以提供功能性，如此可取代或併同於軟體而運作，藉以執行在本揭中所描述或討論之一或更多處理程序或者一或更多處理程序的一或更多步驟。在本揭示中所稱的軟體可涵蓋邏輯，而所稱的邏輯可涵蓋軟體。同時，所稱的非暫態、可觸知電腦可讀取媒體涵蓋儲存有可供執行之軟體的電路(像是IC)、具體實作可供執行之邏輯的電路，或者視適當情況包含兩者。本揭示涵蓋任何適當的硬體、軟體或兩者的組合。
熟習本項技藝之人士將能瞭解確可利用任何各種不同技術與工藝來表示資訊及信號。例如，在前文說明全篇中所參照的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號和切片可為藉由電壓、電流、電磁波、磁性場域或粒子、光學場域或粒子或是其等的任何組合所表示。
在本案文中是利用相同的參考字元以指稱終端、信號線路、接線等等，以及其等的相對應信號。對此，在本案文中可不時地互換運用該等詞彙「信號」、「接線」、「連接」、「終端」以及「腳針」。亦應瞭解該等詞彙「信號」、「接線」等等可表示一或更多個信號，即如透過一條信號接線以載送單一信號位元，或是透過多條平行接線以載送多個平行位元。此外，各個接線或信號可視狀況而定代表在兩個或更多藉由信號或接線所連接之元件間的雙向通訊。
熟習本項技藝之人士將能進一步知曉在本案文裡關聯於本 揭具體實施例所描述的各種說明性邏輯區塊、模組、電路與演算法步驟可為按如電子硬體、電腦軟體或兩者的組合所實作。為清晰地說明此項硬體及軟體的可互換性，各種說明性元件、區塊、模組、電路及步驟既已在前文中概略地依照其等的功能性加以描述。此功能性究應以硬體或軟體方式實作是按照特定應用項目以及對於整體系統上的設計限項而決定。熟習本項技藝之人士將能針對各個特性應用項目按照各種方式來實作所述功能性，然不應將此實作決策解讀為悖離本發明的範疇。
可藉由一般目的處理器、數位信號處理器(DSP)、應用特定積體電路(ASIC)、現場可程式化閘極陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘極或電晶體邏輯、離散硬體元件，或是其等經設計俾執行本揭所述功能的任何組合，以實作或運行關聯於本揭具體實施例所描述的各式示範性邏輯區塊、模組與電路。一般目的處理器可為微處理器，然在替代性項目裡，該處理器可為任何傳統的處理器、控制器或是微控制器。處理器亦可按如多個計算裝置的組合所實作，即如一DSP與一微處理器、複數個微處理器、一或更多微處理器且併同一DSP核心，或是任何其他該等組態，的組合。
可直接地按照硬體、藉由處理器加以執行的軟體模組、依數位邏輯裝置所實作的軟體模組，或是藉由該等的組合方式，以具體實作關聯於本文揭示之具體實施例所描述的方法或演算法(即如方法600)之步驟。軟體模組可常駐於RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、可移除碟片、CD-ROM，或是任何業界已知具有其他形式的非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體之內。一示範 性非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體係經耦接於該處理器，使得該處理器能夠對該非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體往返讀寫資訊。在替代項目中，該非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體可為整合於該處理器。該處理器及該非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體可常駐於一ASIC內。該ASIC可常駐於一使用者終端內。在替代項目中，該處理器及該非暫態、可觸知電腦可讀取儲存媒體可為按一使用者終端裡的離散元件而常駐。在一些具體實施例裡，一旦藉該軟體模組所程式設計後，即可以數位邏輯元件，像是一FPGA之內者，來實作軟體模組。
前揭案文中的具體實施例說明係經提供以利任何熟習本項技藝之人士製作或運用本發明。熟習本項技藝之人士將隨能顯知對本揭所述範例進行的各種修改，並且本揭定義之概泛原理可適用於其他具體實施例而不致悖離本發明的精神或範疇。因此，本發明並非受限於本揭所示之具體實施例，而應為根據符合於本文所揭示之原理與新穎特性的最廣範疇。
本揭中對於控制一共振電路所敘述的各種具體實施例可為經耦接於，然在結構上則為獨立於，該電漿處理室102之一或更多個別系統的一部份。在一些情況下，這些元件亦可為分離於或整合於該電漿處理室102的電力系統，例如分離於或整合於該RF來源112。在其他的具體實施例中，這些元件以及該共振電路114，並且選擇性地該DC偏壓電路116，則可為整合於含有例如一RF來源112的電力系統。亦可構思出本揭示之眾多元件間的各式其他整合與分離組合，同時此等變化項目並未悖離本揭示的範疇或精神。
為本揭示之目的，「場域位準」，相較於電壓或電流，為無參 考項目的相對性測量值(即如浮動測量值)。換言之，場域位準並不對應於任何特定的電壓或電流。然而，RF場域位準的變化則確對應於電壓或電流的變化。
總結而言，本揭示討論一種可藉由在一RF來源之基本頻率的諧波處測量RF場域位準以按即時方式，且非侵入性地，間接決定一基板表面電壓的系統、方法及設備。該RF來源可包含一或更多頻率，並且一RF場域位準感測器可監視靠近該基板表面處的場域位準，同時調諧電路可針對這些頻率各者過濾該等所監視位準。測量結果可用來調諧一或更多共振電路，而如此又可最小化該RF場域對基板的交叉耦合，並藉此將在該基板上DC偏壓中歸因於交叉耦合的一部份最小化。可利用低價位、未校調的感測器以得到該等測量值，然確亦可藉由經校調的感測器來獲得絕對的基板表面電位。
前揭案文中的具體實施例說明係經提供以利任何熟習本項技藝之人士製作或運用本發明。熟習本項技藝之人士將隨能顯知對本揭所述範例進行的各種修改，並且本揭定義之概泛原理可適用於其他具體實施例而不致悖離本發明的精神或範疇。因此本發明並非受限於本揭所示之具體實施例，而應為根據符合於本文所揭示之原理與新穎特性的最廣範疇。
100‧‧‧電漿處理系統
102‧‧‧處理室
104‧‧‧第一電極
106‧‧‧第二電極
108‧‧‧晶圓/基板
109‧‧‧表面
110‧‧‧電漿
112‧‧‧RF來源
114‧‧‧共振電路
116‧‧‧DC偏壓電路
117‧‧‧諧波濾波器
118‧‧‧共振電路控制器
120‧‧‧表面電壓最小值追蹤器

Claims (20)

  1. 一種用以將一電漿處理室之基板上的直流(DC)電壓降減至低於一最小值的系統，此最小值是另藉來自一射頻(RF)電源的交叉耦合所建立，該系統包含：一RF場域位準感測器，其鄰近於，而並未接觸到，一位在該電漿處理室內的待處理基板；一諧波濾波器，其係經組態設定以：耦接至一電漿處理室的一或更多RF電源；接收一來自該等一或更多RF電源的主RF頻率；接收來自該RF場域位準感測器的RF場域位準測量值；以及排阻至少該主RF頻率之測量值的通過；一第一可調諧共振電路，其係經組態設定以耦接於該基板和接地之間；一表面電壓最小值追蹤器，其係經耦接於該諧波濾波器且經組態設定以：接收來自該諧波濾波器而除至少該主RF頻率者之外的測量值；以及決定是否應將該第一共振電路調諧至較高或較低的共振頻率，藉以最小化來自該諧波濾波器的測量值；以及一控制器電路，其係經耦接於該表面電壓最小值追蹤器和該第一共振電路之間，並經組態設定以基於來自該表面電壓最小值追蹤器的指令產生一或更多控制信號以提高或降低該第一共振電路的第一共振頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該第一共振電路為一LC電 路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該LC電路具有一可變電容器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，進一步包含一平行於該第一共振電路的DC偏壓電路。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該諧波濾波器排阻除該主RF頻率的第二諧波以外所有者之測量值的通過。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中來自該諧波濾波器之測量值的最小值是對應於該基板表面上之DC電壓的最小值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該諧波濾波器係經進一步組態設定以：接收來自該等一或更多RF電源的兩個或更多主頻率；排阻至少該等兩個或更多主頻率的測量值通過。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之系統，進一步包含一第二共振電路，其係經平行耦接於該第一共振電路，並且其中該控制器電路係經進一步組態設定以基於來自該表面電壓最小值追蹤器的指令產生一或更多控制信號，藉以提高或降低該第一共振電路的第一共振頻率和該第二共振電路的第二共振頻率。
  9. 一種用以將對一雙電極電漿處理室內的基板之RF交叉耦合最小化的系統，該系統包含：一電漿處理室；一第一電極； 一第二電極；一RF來源，其係經耦接於該第一電極而且在一第一頻率處將RF電力提供至該第一電極，該RF電力可在該處理室內引燃並維持電漿；一基板，其係經耦接於該第二電極並且具有一DC表面電壓，其中該DC表面電壓的最小值是由該RF電力對該基板的交叉耦合所限制；一RF場域位準感測器，其位於該電漿處理室的內部以測量靠近該基板處的RF場域位準，並且將該RF場域位準的測量值傳通至一控制器；一第一可調諧共振電路，其係經耦接於該第二電極與接地之間；以及一控制器，其係經耦接於該RF場域位準感測器和該第一可調諧共振電路，該控制器基於經在該第一頻率之一或更多諧波處所過濾的RF場域測量值來調諧該第一可調諧共振電路，藉以最小化該RF電力對該基板的交叉耦合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之系統，進一步包含：一第二RF來源，其係經耦接於該第一電極，並且在一第二頻率處將RF電力提供至該第一電極；以及一第二可調諧共振電路，其係經耦接於該第二電極和接地之間並且平行於該第一可調諧共振電路，其中該控制器係經進一步耦接於該第二可調諧共振電路，該控制器基於來自該RF場域位準感測器而在該第二頻率之諧波處所過濾的RF場域測量值以進一步調諧該第二可調諧共振電路，藉以最小化該RF電力對該基板的交叉耦合。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該RF來源在一第一及一第 二頻率處將電力提供至該第一電極，並且其中該系統進一步包含：一第二可調諧共振電路，其係經耦接於該第二電極和接地之間並且平行於該第一可調諧共振電路，其中該控制器係經進一步耦接於該第二可調諧共振電路，該控制器基於來自該RF場域位準感測器而在該第二頻率之諧波處所過濾的RF場域測量值以進一步調諧該可調諧共振電路，藉以最小化該RF電力對該基板的交叉耦合。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之系統，進一步包含：一第二RF來源，其係經耦接於該第一電極，並且在一第二頻率處將RF電力提供至該第一電極；以及其中該控制器基於來自該RF場域位準感測器而在該第一頻率之一諧波和該第二頻率之一諧波處所過濾的RF場域測量值以調諧該第一可調諧共振電路，藉以最小化該RF電力對該基板的交叉耦合。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之系統，進一步包含一DC偏壓電路，其係經耦接於該第二電極與接地之間並且平行於該可調諧共振電路，該DC偏壓電路部份地控制器該基板上的DC表面電壓。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該可調諧共振電路含有一可變電容器，並且其中調整該可變電容器會調諧該可調諧共振電路。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該控制器基於一演算法以調諧該可調諧共振電路，此演算法可將靠近該基板處且對於該第一頻率之一諧波所過濾的RF場域位準最小化。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該第一可調諧共振電路為 一可調諧LC電路。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該RF場域位準感測器濾除該RF電力的主頻率，藉以僅傳通該RF電力的一或更多諧波。
  18. 一種用以將離子能量底值最小化的方法，此能量底值是因來自一RF來源電極之RF電力寄生耦接至一基板所耦接的電極內所產生，該方法包含：監視一基板之表面處的RF場域位準，而不致碰觸到該基板；對於一主頻率的一或更多諧波過濾該RF場域位準的測量值，而該RF電力是在此主頻率處耦接至一含有該基板的電漿處理室內；調整一經耦接於該基板與接地間之第一共振電路的共振頻率，以最小化該等一或更多諧波。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該等諧波的最小值是對應於該離子能量的最小值。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之方法，進一步包含透過一控制該基板表面上之DC偏壓的DC偏壓電路將DC偏壓施加於該基板，而該DC偏壓是低於未調整該共振頻率所能達到的最小DC偏壓。
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