TW201738956A - 在較低頻射頻產生器期間減少反射到較高頻射頻產生器之功率及使用一關係以減少反射功率之系統及方法 - Google Patents

Abstract

揭露在較低頻射頻(RF)產生器之一期間內減少反射到較高頻RF產生器之功率及使用一關係以減少反射功率之系統及方法。藉著調變在較低頻RF產生器之該期間內的較高頻率RF產生器，能達到較高頻率RF產生器的精準控制以減少反射到較高頻率RF產生器的功率。又，藉著使用該關係減少反射功率能在晶圓處理期間節省時間。

Description

在較低頻射頻產生器期間減少反射到較高頻射頻產生器之功率及使用一關係以減少反射功率之系統及方法

本發明實施例係關於在較低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射到較高頻率射頻(RF)產生器之功率及使用一關係以減少反射功率的系統及方法。

電漿系統係用以控制電漿製程。一電漿系統包含複數射頻(RF)源、一阻抗匹配、及一電漿反應器。一工作件被置於電漿室內，然後在電漿室內產生電漿以處理該工作件。工作件以類似或均勻的方式處理是很重要的。為了以類似或均勻的方式處理工作件，調變複數RF源與阻抗匹配是重要的。

文中所述之實施例係於此文義下所產生。

本發明之實施例提供在較低頻率RF產生器之一期間減少反射到較高頻率射頻(RF)產生器之功率及使用一關係以減少反射功率的設備、方法、及電腦程式。應明白，本發明之實施例可以多種方式實施之如一製程、一設備、一系統、一件硬體、或電腦可讀媒體上的一方法。下面將說明數個實施例。

在某些實施例中，一較高頻率RF產生器所產生之一RF訊號的一RF頻率在一較低頻率RF產生器之一RF訊號之一期間內變化。例如，利用一模型系統決定該較高頻率RF產生器所產生之該RF訊號的各種頻率數值並在該較低頻率RF產生器所產生之該RF訊號的一期間內應用該各種頻率數值。

在數個實施例中，在該較低頻率RF產生器所產生之該RF訊號產生之複數負載阻抗變異存在的情況下，使用一模型系統調變一阻抗匹配網路。例如，利用該模型系統計算一最佳組合可變電容值並在該較低頻率RF產生器所產生之該RF訊號的該期間內應用該最佳組合可變電容值。

在各種實施例中，該模型系統係用以計算調變軌跡如調變多項式、調變關係等。預先特徵化該阻抗匹配網路而非在一晶圓處理期間使用該模型系統，特徵化該阻抗匹配網路係由下列方式進行：在複數負載阻抗值的一實部與該複數負載阻抗值的一虛部之一兩維網格上計算一最佳組合可變電容值，其中該複數負載阻抗值橫跨一期望的操作空間。接著在該複數負載阻抗值的該實部、該複數負載阻抗值的該虛部、及複數組合可變電容值的一三維網格上計算一最佳RF頻率。對各種最佳組合可變電容值進行一第一擬合並對各種最佳RF頻率進行一第二擬合得到複數多項式函數作為複數解。該第一擬合的一實例為一最佳組合可變電容值=函數(Re(Z Load), Im(Z Load))，其中Zload為一負載阻抗值、Re為該負載阻抗值的一實部、Im為該負載阻抗值的一虛部。該第二擬合的一實例為在一特定最佳組合可變電容值處的一最佳RF頻率=函數(Re(Z Load), Im(Z Load), 最佳組合可變電容值)。

文中所述之系統與方法的某些優點包含決定在該較低頻率RF產生器的每一RF週期期間決定複數RF值以減少反射到該較高頻率RF產生器的功率。使用模型系統決定該較低頻率RF產生器之每一RF週期期間的複數RF值。該複數RF值係自複數參數值所計算，該複數參數值係於該較低頻率RF產生器的一RF 週期期間該較高頻率RF產生器之一輸出處所計算。在計算該複數參數值之該RF週期之後之該較低頻率RF產生器的一RF週期期間，將決定出的該複數RF值應用至該較高頻率RF產生器。應用該複數RF值精準地減少在該較低頻率RF產生器之每一RF週期期間反射到該較高頻率RF產生器的功率。

文中所述之系統與方法的其他優點包含不在晶圓處理期間使用模型系統決定複數最佳RF值及/或複數最佳組合可變電容值。該複數最佳RF值及/或複數最佳組合可變電容值係於晶圓處理之前便預先決定。在晶圓處理期間，處理器接取該複數最佳RF值及/或該複數最佳組合可變電容值並基於利用該模型系統所決定的複數負載阻抗值來應用該複數最佳RF值及/或該複數最佳組合可變電容值。該複數最佳RF值及/或該複數最佳組合可變電容值的預先計算節省晶圓處理期間的時間。

自參考附圖之下列詳細說明將能明白其他態樣。

下面的實施例說明在較低頻率射頻(RF)產生器之一期間中減少反射到較高頻率射頻(RF)產生器之功率及使用一關係以減少反射功率的系統及方法。當明白，可在缺乏部分或全部此些特定細節的情況下實施本發明的實施例。在其他情況中，不再詳細說明已知的製程操作以免不必要地模糊本發明實施例。

圖1為電漿系統 100之一實施例的圖，其例示使用一模型系統102針對x兆赫(MHz) RF產生器所產生之RF訊號的期間P1產生複數負載阻抗ZL(P1)。電漿系統100包含x MHz RF產生器、y MHz RF產生器104、阻抗匹配網路106、電漿室108。電漿系統 100包含主機電腦系統110、驅動組件112、及一或多個連接機構114。

電漿室108包含一上電極116、一夾頭118、及一晶圓W。上電極116面對夾頭118並接地如耦合至一參考電壓、耦合至零電壓、耦合至一負電壓等。夾頭118的實例包含一靜電夾具(ESC)與一磁性夾頭。夾頭118的下電極係由金屬如陽極化之鋁、鋁合金等所製成。在各種實施例中，夾頭118的下電極為覆有一層陶瓷的一金屬薄層。又，上電極116係由金屬如鋁、鋁合金等所製成。在某些實施例中，上電極116係由矽所製成。上電極116之位置係與夾頭118的下電極相對並面向下電極。晶圓W係放置在夾頭118的上表面120上以進行處理如在晶圓W上沉積材料、或清理晶圓W、或蝕刻沉積在晶圓W上的膜層、或摻雜晶圓W、或在晶圓W上植入離子、或在晶圓W上產生微影圖案、或蝕刻晶圓W、或濺射晶圓W、或其組合。

在某些實施例中，電漿室108係利用複數額外部件所形成，額外部件例如是圍繞上電極116的上電極延伸部、圍繞夾頭118之下電極的下電極延伸部、上電極116與上電極延伸部之間的介電環、下電極與下電極延伸部之間的介電環、位於上電極116與夾頭118之邊緣處以圍繞形成電漿之電漿室108內之一區域的限制環等。

阻抗匹配網路106包含一或多個電路元件如一或多個電感、或一或多個電容器、或一或多個電阻器、或上述之兩或更多者彼此耦合的組合等。例如，阻抗匹配網路106包含一串聯電路，此串聯電路包含與一電容器串聯耦合的一電感。阻抗匹配網路106更包含與該串聯電路連接的一分流電路。該分流電路包含與一電感串聯連接的一電容器。阻抗匹配網路106包含一或多個電容器，且一或多個電容器如所有可變電容器的對應電容為可變的如利用驅動組件變動等。阻抗匹配網路106包含一或多個具有固定電容的電容器如無法利用驅動組件112變化的電容器等。阻抗匹配網路106之一或多個可變電容器的組合可變電容為值C1。例如，將一或多個可變電容器之複數對應相對平板調整至固定位置而設定可變電容值C1。例如，彼此平行連接之兩或更多電容器的組合電容為複數電容器之複數電容的總和。又例如，彼此串聯連接之兩或更多電容器的組合電容為複數電容器之複數電容之倒數的總和的倒數。在美國專利申請案US 14/245,803中提供了阻抗匹配網路106的實例。

在某些實施例中，模型系統102包含阻抗匹配網路106的電腦生成模型。例如，模型系統102係由主機電腦系統110的處理器134所產生。匹配網路模型係自阻抗匹配網路106的一分支所推導出如表示阻抗匹配網路106的該分支。例如，當y MHz RF產生器係連接至阻抗匹配網路106的分支電路時，匹配網路模型表示阻抗匹配網路106之分支電路之電路如為其電腦生成模型等。又例如，匹配網路模型所具有之電路元件的數目不等於阻抗匹配網路106所具有之電路元件的數目。

在某些實施例中，匹配網路模型所具有之電路元件的數目係少於阻抗匹配網路106之分支電路所具有之電路元件的數目。例如，匹配網路模型為阻抗匹配網路106之分支電路的一簡化形式。又例如，阻抗匹配網路106之分支電路之複數可變電容器的複數可變電容被整合為匹配網路模型之一或多個可變電容元件所表示的一組合可變電容、阻抗匹配網路106之分支電路之複數固定電容器的複數固定電容被整合為匹配網路模型之一或多個固定電容元件所表示的一組合固定電容、及/或阻抗匹配網路106之分支電路之複數固定電感的複數電感被整合為匹配網路模型之一或多個電感元件所表示的一組合電感、及/或阻抗匹配網路106之分支電路之複數固定電阻器的複數電阻值被整合為匹配網路模型之一或多個電阻元件所表示的一固定電阻值。例如，藉著取每一電容值之倒數而產生複數倒數電容值、總和複數倒數電容值而產生一倒數組合電容值、然後取該倒數組合電容值的倒數而產生一組合電容值，以整合串聯連接之複數電容器的複數電容值。又例如，總和串聯連接之複數電感的複數電感以產生一組合電感，整合複數電阻器的複數電阻值以產生一組合電阻值。將阻抗匹配網路106之分支電路之所有固定電容器的所有固定電容整合為匹配網路模型之一或多個固定電容元件的一組合固定電容值。在申請號為US 14/245,803的美國專利申請案中提供了匹配網路模型的其他實例。又，自一阻抗匹配網路產生一匹配網路模型的方式係載於申請號為US 14/245,803的美國專利申請案中。

在某些實施例中，匹配網路模型係由具有三個分支(分別針對x MHz、y MHz、及z MHz RF產生器)的阻抗匹配網路106的電路簡圖所產生。三個分支在阻抗匹配網路106的輸出140處彼此相接。電路簡圖一開始包含複數電感與電容器的各種組合。獨立考慮三分支中的一者，匹配網路模型表示三分支中的一者。藉由一輸入裝置將電路元件增加至匹配網路模型，其實例將於下面提供。額外增加的電路元件的實例包含先前未包含於簡圖中並用以解釋阻抗匹配網路106之分支中之功率損失的複數電阻器、包含先前未包含於簡圖中並用以表示各種連接RF帶之電感的複數電感、及包含先前未包含於簡圖中並用以表示寄生電容值的複數電容器。又，藉由輸入裝置更進一步地增加某些電路元件以表示因阻抗匹配網路106之實體尺寸之阻抗匹配網路106之分支的傳輸線本質。例如，阻抗匹配網路106之分支中之一或多個電感之未繞行的長度相較於藉由該一或多個電感而通過之一RF訊號的波長係不可忽略。為了解釋此效應，將簡圖中的一電感分拆為兩或更多的電感。之後，藉由輸入裝置自簡圖移除某些電路元件以產生匹配網路模型。

在各種實施例中，匹配網路模型與阻抗匹配網路106之分支電路具有相同拓撲如複數電路元件之間的複數連接、複數電路元件的數目等。例如，若阻抗匹配網路106的分支電路包含與一電感串聯耦合的一電容器，匹配網路模型包含與一電感串聯耦合的一電容器。在此實例中，阻抗匹配網路106之分支電路與匹配網路模型的該複數電感具有相同數值，阻抗匹配網路106之分支電路與匹配網路模型的該複數電容器具有相同數值。又例如，若阻抗匹配網路106的分支電路包含與一電感並聯耦合的一電容器，匹配網路模型包含與一電感並聯耦合的一電容器。在此實例中，阻抗匹配網路106之分支電路與匹配網路模型的該複數電感具有相同數值，阻抗匹配網路106之分支電路與匹配網路模型的該複數電容器具有相同數值。又例如，匹配網路模型和阻抗匹配網路106具有相同數目及相同類型的複數電路元件，且兩者具有複數電路元件之間的相同類型的複數連接。電路元件之類型的實例包含電阻器、電感、及電容器，連接類型的實例包含串聯、並聯等。

在各種實施例中，模型系統102包含匹配網路模型與RF傳輸模型的組合。匹配網路模型的輸入為輸入142。RF傳輸模型係以串聯方式連接至匹配網路模型的輸出並具有輸出144。RF傳輸模型自RF傳輸線132推導出的方式係類似於匹配網路模型自阻抗匹配網路106推導出的方式。例如，RF傳輸模型具有自RF傳輸線132之電感、電容值、及/或電阻值所推導出的電感、電容值、及/或電阻值。又例如，RF傳輸模型的電容值與RF傳輸線132的電容值相匹配、RF傳輸模型的電感與RF傳輸線132的電感相匹配、且RF傳輸模型的電阻值與RF傳輸線132的電感相匹配。

在某些實施例中，模型系統102包含一RF纜線模型、匹配網路模型、及一RF傳輸模型的組合。RF纜線模型的輸入為輸入142。RF纜線模型的輸出係連接至匹配網路模型的輸入，且匹配網路模型的輸出係連接至RF傳輸模型的輸入。RF傳輸模型具有輸出144。RF纜線模型由RF纜線130所推導出的方式係類似於匹配網路模型由阻抗匹配網路106所推導出的方式。例如，RF纜線模型具有自RF纜線130之複數電感、電容值、及/或電阻值所推導出的複數電感、電容值、及/或電阻值。又例如，RF纜線模型的一電容值與RF纜線130的一電容值相匹配，RF纜線模型的一電感與RF纜線130的一電感相匹配，且RF纜線模型的一電阻值與RF纜線130的一電感相匹配。

x MHz RF產生器包含用以產生RF訊號的RF電源121。RF電源121具有輸出123，其亦為x MHz RF產生器的輸出。輸出123係藉由RF纜線127連接至阻抗匹配網路106的輸入125。x MHz RF產生器係藉由額外分支的輸入125而連接至阻抗匹配網路106的該額外分支，該額外分支係不同於y MHz RF產生器在分支電路之輸入128處連接至的分支電路。例如，該額外分支所包含之一或多個電阻器、及/或一或多個電容器、及/或一或多個電感的一組合係不同於連接至輸入128之分支電路內之一或多個電阻器、及/或一或多個電容器、及/或一或多個電感的一組合。連接至輸入125的額外分支與連接至輸入128的分支電路兩者皆連接至輸出140。

又，y MHz RF產生器包含用以產生RF訊號的RF電源122。y MHz RF產生器包含連接至y MHz RF產生器之輸出126的感測器124如複數阻抗感測器、複數電流與電壓感測器、複數反射係數感測器、複數電壓感測器、複數電流感測器等。輸出126係藉由RF纜線130連接至阻抗匹配網路106之分支電路的輸入128。阻抗匹配網路106係藉由輸出140與RF傳輸線132連接至電漿室108，RF傳輸線132包含RF棒及圍繞RF棒的RF外導體。

驅動組件112包含一驅動裝置如一或多個電晶體等及一馬達，馬達係藉由連接機構114連接至阻抗匹配網路106的可變電容器。連接機構114的實例包含一或多桿、或藉由齒輪彼此連接之複數桿等。連接機構114係連接至阻抗匹配網路106的一可變電容器。例如，連接機構114係連接至作為分支電路之一部分的一可變電容器，其係藉由輸入128而連接至y MHz RF產生器。

應注意，在阻抗匹配網路106包含連接至y MHz RF產生器之分支電路中之一個以上的可變電容器的情況中，驅動組件112包含用以控制一個以上之可變電容器的多個分離馬達，每一馬達係藉由一對應的連接機構而連接至一對應的可變電容器。在此例中，複數連接機構可被稱為連接機構114。

在某些實施例中，x MHz RF產生器的一實例包含2 MHz RF產生器，y MHz RF產生器的一實例包含27 MHz RF產生器，z MHz RF產生器的一實例包含60 MHz RF產生器。在各種實施例中，x MHz RF產生器的一實例包含400 kHz RF產生器，y MHz RF產生器的一實例包含27 MHz RF產生器，z MHz RF產生器的一實例包含60 MHz RF產生器。

應注意，在電漿室100中使用三個RF產生器如x、y、及z MHz RF產生器等的情況中，x MHz RF產生器係連接至阻抗匹配網路106的輸入125、y MHz RF產生器係連接至阻抗匹配網路106的輸入128、複數RF產生器中的第三者係連接至阻抗匹配網路106的第三輸入。輸出140係藉由阻抗匹配網路106的額外分支而連接至輸入125且輸出140係藉由阻抗匹配網路106的分支電路而連接至輸入128。輸出140係藉由阻抗匹配網路106的第三電路分支而連接至第三輸入。

主機電腦系統110包含處理器134與記憶體裝置137。記憶體裝置137儲存模型系統102。處理器134可自記憶體裝置137接取模型系統102而執行之。主機電腦系統110的實例包含筆記型電腦、或桌上型電腦、或平板、或智慧型手機等。如文中所用，中央處理單元(CPU)、控制器、特殊應用積體電路(ASIC)、或可程式化之邏輯裝置(PLD)等詞可取代處理器一詞並與處理器一詞互相交換使用。記憶體裝置的實例包含唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、硬碟、揮發性記憶體、非揮發性記體、儲存碟之冗餘陣列、快閃記憶體等。感測器124係藉由網路纜線136而連接至主機電腦系統110。文中所用之網路纜線的實例為使用序列方式、或平行方式、或通用序列匯流排(USB)協議等傳輸數據的纜線。

在x MHz RF產生器產生之RF訊號之期間P1期間，比x MHz RF產生器具有更高頻率的y MHz RF產生器在複數射頻值RF1(P1)o下操作，其中o為大於零之整數。複數射頻值RF1(P1)o的實例包含RF1(P1)1、RF1(P1)2、RF1(P1)3等。例如，處理器134將包含期間P1用之複數射頻值RF1(P1)o與複數功率位準的一配方提供予y MHz RF產生器。

在各種實施例中，x與y MHz RF產生器每一者自主機電腦系統110內之處理器134或時脈源如振盪器接收一時脈訊號。在x MHz RF產生器之期間P1期間，y MHz RF產生器產生具有複數期間的一RF訊號。例如，在接收到時脈訊號後，在該時脈訊號的一時脈週期期間x MHz RF產生器產生具有期間P1的一RF訊號，其中期間P1在該時脈週期期間重覆。例如，x MHz RF產生器所產生的RF訊號在期間P1處重覆。又，在該實例中，在接收到該時脈訊號後，在該時脈訊號的該時脈週期期間y MHz RF產生器在期間P1內產生具有複數期間的該RF訊號。例如，y MHz RF產生器所產生的RF訊號在期間P1期間重覆振盪複數次，期間P1為x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一振盪。

在x MHz RF產生器產生之RF訊號之期間P1期間，y MHz RF產生器藉由連接至y MHz RF產生器與主機電腦系統110的網路纜線138接收配方，然後y MHz RF產生器的數位訊號處理器(DSP)將配方提供予RF電源122。RF電源122產生具有配方中所規定之複數射頻值RF1(P1)o與複數功率位準的RF訊號。

阻抗匹配網路106受到初始化以具有組合可變電容值C1。例如，處理器134將一訊號發送至驅動組件112的驅動裝置以產生一或多個電流訊號。一或多個電流訊號被驅動裝置產生並發送至驅動組件112之對應一或多個馬達的一或多個定子。驅動組件112之與對應之一或多個定子電場接觸的一或多個轉子旋轉而移動連接機構114，以將阻抗匹配網路106之分支電路之組合可變電容值改變至C1。阻抗匹配網路106之具有組合可變電容值C1的分支電路藉由輸入128與RF纜線130自輸出126接收具有複數射頻值RF1(P1)o的RF訊號。又，阻抗匹配網路106的額外分支藉由RF纜線127與輸入125自x MHz RF產生器的輸出123接收RF訊號。在自x與y MHz RF產生器接收RF訊號後，阻抗匹配網路106匹配連接至阻抗匹配網路106之負載的阻抗與連接至阻抗匹配網路106之源的阻抗以產生經修改的RF訊號。負載的實例包含電漿室108與RF傳輸線132。源的實例包含RF纜線127、RF纜線130、x MHz RF產生器、及y MHz RF產生器。經修改的訊號係藉由RF傳輸線132自阻抗匹配網路106之分支電路的輸出140提供至夾頭118。當經修改的訊號與一或多種製程氣體如含氧氣體、含氟氣體等被提供至夾頭118時，電漿被產生或維持於夾頭118與上電極116之間之間隙中。

在具有射頻RF1(P1)o之RF訊號被產生的時間期間，阻抗匹配網路106具有組合可變電容值C1、x MHz RF產生器產生RF訊號的期間P1、感測器124在輸出126處感測到複數電壓反射係數Γmi(P1)n並藉由網路纜線136將複數電壓反射係數Γmi(P1)n提供予處理器134，其中n為大於零之整數。例如，在期間P1期間，感測器124在複數預定的週期時間間隔處如每0.3微秒、每0.5微秒、每0.1微秒、一微秒的固定分數處、每0.v微秒等量測電壓反射係數Γmi(P1)n，其中n為時間間隔的數目且亦等於複數電壓反射係數Γmi(P1)n的數目而v為大於0且小於10的實數。又例如，感測器124在期間P1期間於自期間P1開始算起的0.3微秒處量測電壓反射係數Γmi(P1)1並於自期間P1開始算起的0.6微秒處量測電壓反射係數Γmi(P1)2。電壓反射係數的實例包含自電漿室108反射到y MHz RF產生器之電壓與y MHz RF產生器所產生之RF訊號內所供給之電壓的一比值。

又例如，400 kHz RF訊號的期間P1被分割為8個子期間如ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4、ΔT5、ΔT6、ΔT7、ΔT8。此些子期間的每一子期間皆為等於P1/8的一短時間間隔、或約0.v微秒等。在某些實施例中，由於400 kHz頻率在350與450 kHz之間變化，處理器134會使此些子期間之每一者的持續時間更長或更短且處理器134會增加或減少此些子期間的數目。400 kHz RF訊號之期間P1的開始係被處理器134偵測到且期間的開始標記子期間ΔT1的開始，每一額外的ΔT2至ΔT8依序接在子期間ΔT1之後。量測與60 MHz RF產生器相關的電壓反射係數Γmi(P1)n的八個量測值如Γmi(P1)1、Γmi(P1)2、Γmi(P1)3、Γmi(P1)4、Γmi(P1)5、Γmi(P1)6、Γmi(P1)7、Γmi(P1)8。在某些實施例中，八個量測值係於期間P1中所量測。在各種實施例中，八個量測值Γmi(P1)1、Γmi(P1)2、Γmi(P1)3、Γmi(P1)4、Γmi(P1)5、Γmi(P1)6、Γmi(P1)7、及Γmi(P1)8係於400 kHz RF訊號的多個期間如期間P1與期間P(1+1)與期間P(1+2)等中所量測。應注意，八個量測值為一實例，在某些實施例中，可在期間P1中或多個期間中量測任何數目之電壓反射係數的量測值。

處理器134自複數電壓反射係數Γmi(P1)n計算複數阻抗Zmi(P1)n。例如，處理器134藉著應用方程式(1)並解出Zmi(P1)1而計算阻抗Zmi(P1)1，其中方程式(1)為Γmi(P1)1 = (Zmi(P1)1 – Zo)/(Zmi(P1)1 + Zo)且Zo為RF傳輸線132的特性阻抗。又例如，處理器134藉著應用方程式(2)並解出Zmi(P1)2而計算阻抗Zmi(P1)2，其中方程式(2)為Γmi(P1)2 = (Zmi(P1)2 – Zo)/(Zmi(P1)2 + Zo)。阻抗Zo係藉由輸入裝置而提供予處理器134，輸入裝置如滑鼠、鍵盤、輸入筆、按鍵板、按鈕、觸碰螢幕等係藉由輸入/輸出介面如序列介面、平行介面、USB介面等連接至處理器134。在某些實施例中，感測器124量測複數阻抗Zmi(P1)n並藉由網路纜線136將複數阻抗Zmi(P1)n提供予處理器134。

複數阻抗Zmi(P1)n係由處理器134供給予模型系統102的輸入142並藉由模型系統102向前傳播以計算模型系統102之輸出144處的複數負載阻抗ZL(P1)n。處理器134初始化模型系統102以使模型系統102具有組合可變電容值C1與複數射頻值RF1(P1)o。例如，處理器134藉由模型系統102的一或多個電路元件使阻抗Zmi(P1)1向前傳播以產生負載阻抗ZL(P1)1。例如，模型系統102受到初始化以具有射頻RF1(P1)1與組合可變電容值C1。當模型系統102包含一電阻元件、一電感元件、一固定電容元件、及一可變電容元件的串接組合時，處理器134計算在模型系統102之輸入142處所接受到之阻抗Zmi(P1)1、橫跨該電阻元件的一複數阻抗、橫跨該電感元件的一複數阻抗、橫跨具有可變電容值C1之該可變電容元件的一複數阻抗、及橫跨該固定電容元件的一複數阻抗的一方向總和以產生負載阻抗ZL(P1)1。又例如，處理器144藉由模型系統102的一或多個電路元件使阻抗Zmi(P1)2向前傳播以產生負載阻抗ZL(P1)2。例如，初始化模型系統102使其具有射頻RF1(P1)2與組合可變電容值C1。當模型系統102包含一電阻元件、一電感元件、一固定電容元件、及一可變電容元件之串接組合時，處理器134計算在模型系統102之輸入142處所接收到之阻抗Zmi(P1)2、橫跨該電阻元件的一複數阻抗、橫跨該電感元件的一複數阻抗、橫跨具有可變電容值C1之該可變電容元件的一複數阻抗、及橫跨該固定電容元件的一複數阻抗的一方向總和以產生負載阻抗ZL(P1)2。

在各種實施例中，在RF纜線130上自輸出126至輸入128(包含輸出126)的任何點處量測一電壓反射係數來取代在輸出126處量測一電壓反射係數。例如，感測器124係連接至RF電源122與阻抗匹配網路106之間的點以量測一電壓反射係數。

在某些實施例中，處理器134根據預先指派的權重加權量測到的複數電壓反射係數Γmi(P1)n的每一者。下面將說明，處理器134應用至複數電壓反射係數Γmi(P1)n的複數權重係由處理器134藉由輸入裝置之輸入所接收並基於工程知識及/或製程條件所決定。可將加權之複數電壓反射係數wΓmi(P1)n應用至模型系統102取代應用複數電壓反射係數Γmi(P1)n以決定複數負載阻抗，其中每一w為預先指派的權重。

圖2為模型系統102之一實施例的圖，模型系統102係受到初始化以具有複數射頻值RF1(P1)o與可變電容值C1以決定複數射頻值RF(P1)n。對於複數射頻值RF(P1)n的每一者而言，期間P1在輸入142處的一電壓反射係數Γ(P1)n為最小值。處理器134自複數負載阻抗ZL(P1)n與模型系統102計算複數射頻值RF(P1)n。對於複數射頻值RF(P1)n之每一者而言，電壓反射係數Γ(P1)為來自電壓反射係數Γ(P1)之多個值中的最小值。例如，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL(P1)1以決定射頻值RF(P1)1，其中模型系統102係受到初始化以具有射頻RF1(P1)1與可變電容值C1，其中射頻值RF(P1)1在輸入142處產生期間P1的一輸入阻抗Z1。處理器134自輸入阻抗Z1計算一電壓反射係數Γ(P1)1的方式係類似於上述使用方程式(1)的方式。又，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL(P1)1以決定射頻值RF(P1)1_1，其中模型系統102係受到初始化以具有射頻值RF1(P1)1與可變電容值C1，其中射頻值RF(P1)1_1在輸入142處產生期間P1的一輸入阻抗Z2。處理器134自輸入阻抗Z2計算一電壓反射係數Γ(P1)2的方式係類似於上述使用方程式(1)的方式。處理器134判斷出電壓反射係數Γ(P1)1係小於電壓反射係數Γ(P1)2並決定射頻值RF1(P1)1為使電壓反射係數Γ(P1)1為最小值者。

又例如，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL(P1)2以決定射頻值RF(P1)2，其中模型系統102係受到初始化以具有射頻RF1(P1)2與可變電容值C1，其中射頻值RF(P1)2在輸入142處產生期間P1的一輸入阻抗Z3。處理器134自輸入阻抗Z3計算一電壓反射係數Γ(P1)3的方式係類似於上述使用方程式(2)的方式。又，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL(P1)2以決定射頻值RF(P1)2_2，其中模型系統102係受到初始化以具有射頻RF1(P1)2與可變電容值C1，其中射頻值RF(P1)2_2在輸入142處產生期間P1的一輸入阻抗Z4。處理器134自輸入阻抗Z4計算一電壓反射係數Γ(P1)4的方式係類似於上述使用方程式(2)的方式。處理器134判斷出電壓反射係數Γ(P1)3係小於電壓反射係數Γ(P1)4並決定射頻值RF1(P1)2為使電壓反射係數Γ(P1)3為最小值者。

應注意，值ZL(P1)1係自值Zmi(P1)1所決定，值Zmi(P1)1係於第一時間期間如t1等的終點處量測、自期間P1的起始量測、及在期間P1期間量測。值ZL(P1)2係自值Zmi(P1)2所決定，值Zmi(P1)2係於第二時間期間如t2等的終點處量測、自第一時間期間量測、及在期間P1期間量測。第二時間期間t2係接在第一時間期間t1之後且長度等於第一時間期間t1。在各種實施例中，電壓反射係數Γ(P1)1為第一時間期間t1之所有複數電壓反射係數中的最小值，電壓反射係數Γ(P1)2為第二時間期間t2之所有複數電壓反射係數中的最小值。

在某些實施例中，處理器134執行非線性最小平方最佳化程序以解決並自負載阻抗ZL(P1)n與模型系統102計算複數射頻值RF(P1)n。對於複數射頻值RF(P1)n每一者而言，期間P1的電壓反射係數Γ(P1)n為最小值。在各種實施例中，處理器134供給預定的方程式以解決並自負載阻抗ZL(P1)n與模型系統102計算複數射頻值RF(P1)n。

在各種實施例中，使輸入142處之電壓反射係數Γ為最小值之模型系統102之射頻的一值在文中被稱為有利RF值。

在某些實施例中，一RF值有時在文中被稱為一「參數值」。又，一電容值有時在文中被稱為一「可量測的因子」。

在各種實施例中，處理器134除了計算複數射頻值RF(P1)n之外更可計算期間P1之組合可變電容值Coptimum(P1)的一值，或處理器134計算期間P1之組合可變電容值Coptimum(P1)的一值但不計算複數射頻值RF(P1)n。例如，處理器134計算使輸入142處之複數電壓反射係數Γ(P1)n之一加權平均為最小值的組合可變電容值Coptimum(P1)。例如，處理器134計算複數電壓反射係數Γ(P1)n之一加權平均。處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL(P1)n以決定使複數電壓反射係數Γ(P1)n之加權平均為最小值的組合可變電容值Coptimum(P1)。例如，處理器134藉由模型系統102向後傳播複數負載阻抗ZL(P1)n中的任何者如ZL(P1)1或ZL(P1)2等以決定使複數電壓反射係數Γ(P1)n之加權平均具有一第一值的組合可變電容值Coptimum(P1)。當複數負載阻抗ZL(P1)n中的任何者向後傳播時，模型系統102被初始化至對應複數射頻值RF1(P1)n中的任何者與可變電容值C1。例如，當負載阻抗ZL(P1)1向後傳播時，模型系統102被初始化至對應的射頻值RF1(P1)1，當負載阻抗ZL(P1)2向後傳播時，模型系統102被初始化至對應的射頻值RF1(P1)2。繼續更進一步的例示，處理器134藉由模型系統102向後傳播複數負載阻抗ZL(P1)n中的任何者以決定使複數電壓反射係數Γ(P1)n之加權平均具有一第二值的另一組合可變電容值Coptimum(P1)2。處理器134判斷出第一值係低於第二值並決定組合可變電容值Coptimum(P1)1為使複數電壓反射係數Γ(P1)n之加權平均為最小值的最佳組合可變電容值Coptimum(P1)。應注意，用以產生加權平均之複數電壓反射係數Γ(P1)n之每一者的權重係由處理器134自輸入裝置所接收。

在各種實施例中，以感測器124產生電壓反射係數Γmi(P1)q的q個量測值來取代自感測器124(圖1)獲得電壓反射係數Γmi(P1)n的n個量測值，其中 q為大於n且大於零的整數。處理器134藉由模型系統102使複數電壓反射係數Γmi(P1)q向前傳播以在模型系統102的輸出144處產生負載阻抗ZL(P1)q的q個數值。模型系統102係受到初始化以具有可變電容值C1及複數值RF1(P1)o。處理器134將複數負載阻抗ZL(P1)q分成n個相同的區段並計算n個區段中每個區段內之複數負載阻抗的一平均值。例如，處理器134計算10個量測值ZL(P1)1至ZL(P1)10的一第一平均值並計算10個量測值ZL(P1)11至ZL(P1)20的一第二平均值，其中1、10、11、及20皆為q的實例。第一平均值為複數負載阻抗ZL(P1)n之一者的實例且第二平均值為複數負載阻抗ZL(P1)n之另一者的實例。

在某些實施例中，在輸入142處最小化另一參數如功率反射係數等取代最小化電壓反射係數Γ(P1)n。

圖3為電漿系統100之一實施例之圖，其例示利用模型系統102針對x MHz RF產生器所產生之RF訊號之一期間P(1+m)產生複數負載阻抗ZL(P(1+m))n，其中m為大於零之整數。期間P(1+m)在期間P1之後。例如，x MHz RF產生器所產生之RF訊號之一第一振盪之後緊接著是該RF訊號的一第二振盪。第二振盪與第一振盪是連續的且第一與第二振盪之間並無其他振盪。第二振盪具有期間P2的時間而第一振盪具有期間P1的時間。在某些實施例中，期間P2的時間長度係等於期間P1的時間長度。又例如，第一振盪 of x MHz RF產生器所產生之該RF訊號的該第一振盪之後並非緊接著該RF訊號的該第二振盪而是緊接著一或多個振盪，該一或多個振盪之後係緊接著期間P(1+m)的第(1+m)個振盪。該第(1+m)個振盪與該第一振盪並非是連續的且在該第一振盪與該第(1+m)個振盪之間有一或多個中間振盪。在某些實施例中，期間P(1+m)所涵蓋之時脈週期的時間量係等於期間P1所涵蓋之時脈週期的時間量。

在x MHz RF產生器所產生之RF訊號的期間P(1+m)期間，處理器134修改配方以包含複數射頻值RF(P1)n並將複數射頻值RF(P1)n提供予y MHz RF產生器。又，處理器134決定期間P(1+m)用之一段差可變電容值Cstep1。例如，處理器134偵測到400 kHz RF產生器之週期P(1+m)開始且針對RF訊號之期間P(1+m)的一第一部分如週期P(1+m)之第一個1/8部分期間供給射頻值RF(P(1)1。連續地，針對RF訊號之期間P(1+m)的一第二部分如週期P(1+m)之第二個1/8部分期間供給射頻值RF(P(1)2等等。期間P(1+m)的該第二部分係與期間P(1+m)的該第一部分連續。該步驟可變電容值Cstep1在自值C1往值Coptimum(P1)的方向上為一段差。

應注意，當將對應至阻抗匹配網路106之一或多個可變電容器的一或多個電容值自C1改變到Coptimum(P1)時，該一或多個可變電容器相對於y MHz RF產生器所產生之RF訊號之RF頻率的變化以足夠慢的方式移動。處理器134控制驅動組件112俾使阻抗匹配網路106的組合可變電容值被設定在值Cstep1處來取代將阻抗匹配網路102的組合可變電容值設定在值Coptimum(P1)處。阻抗匹配網路106達到可變電容值Coptimum(P1)所需的時間(如秒之等級等)係大於y MHz RF產生器產生具有複數射頻值RF(P1)n之一RF訊號所需的時間。例如，y MHz RF產生器需微秒等級的時間自複數射頻RF1(P1)o到複數射頻值RF(P1)n。因此，難以直接自值C1達到可變電容值Coptimum(P1)並同時自複數射頻值RF1(P1)o到達複數射頻值RF(P1)n俾使y MHz RF產生器之輸出126處的電壓反射係數Γ(P1)n為最小值。因此，在期間P(1+m)期間沿著朝向可變電容值Coptimum(P1)的方向以複數段差如Cstep1等調整阻抗匹配網路106的可變電容值。

處理器134更控制y MHz RF產生器以使y MHz RF產生器在期間P(1+m)期間於複數射頻值RF(P1)n處操作。針對複數射頻RF(P1)n與可變電容值Cstep1，y MHz RF產生器產生具有複數射頻值RF(P1)n的RF訊號，此RF訊號通過阻抗匹配網路106的分支電路。又，阻抗匹配網路106的額外分支藉由RF纜線127與輸入125自x MHz RF產生器的輸出123接收RF訊號。在自x與y MHz RF產生器接收到該複數RF訊號後，阻抗匹配網路106產生經修改的訊號，經修改的訊號係提供予下電極118。當使用複數值RF(P1)n來取代複數值RF(P1)o時，相較於期間P1，在期間P(1+m)較少量的功率反射到y MHz RF產生器。

在期間P(1+m)期間，當y MHz RF產生器產生具有複數射頻值RF(P1)n RF訊號且組合可變電容值為Cstep1時，感測器124量測在輸出126處的複數電壓反射係數Γmi(P(1+m)n。例如，400 kHz RF訊號的期間P(1+m)被分割為8個子期間如ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4、ΔT5、ΔT6、ΔT7、ΔT8。此些子期間的每一者皆為等於P(1+m)/8、或約為0.v微秒等的一短時間間隔。在某些實施例中，由於400 kHz頻率係於350至450 kHz之間變化，因此處理器134會使此些子期間的每一者更長或更短且處理器134會增加或減少此些子期間的數目。400 kHz RF訊號之期間P(1+m)的開始係被處理器134偵測到且期間的開始標記子期間ΔT1的開始，每一額外的ΔT2至ΔT8依序接在子期間ΔT1之後。量測與60 MHz RF產生器相關的電壓反射係數Γ(P(1+m)n的八個量測值如Γmi(P(1+m))1、Γmi(P(1+m))2、Γmi(P(1+m))3、Γmi(P(1+m))4、Γmi(P(1+m))5、Γmi(P(1+m))6、Γmi(P(1+m))7、Γmi(P(1+m))8。在某些實施例中，八個量測值係於期間P(1+m)中所量測。在各種實施例中，Γmi(P(1+m))1、Γmi(P(1+m))2、Γmi(P(1+m))3、Γmi(P(1+m))4、Γmi(P(1+m))5、Γmi(P(1+m))6、Γmi(P(1+m))7、Γmi(P(1+m))8係於400 kHz RF訊號的多個期間如期間P(1+m)與期間P(1+m+1)與期間P(1+m+2)等中所量測。應注意，八個量測值為一實例，在某些實施例中，可在期間P(1+m)中或多個期間中量測任何數目之電壓反射係數的量測值。

在期間P(1+m)期間，感測器124將複數電壓反射係數Γmi(P(1+m))n藉由網路纜線136提供予處理器134。處理器134自複數電壓反射係數Γmi(P(1+m))n產生複數阻抗Zmi(P(1+m))n的方式係與上述自複數電壓反射係數Γmi(P1)n產生複數阻抗Zmi(P1)n的方式相同。例如，處理器134自電壓反射係數Γmi(P(1+m))1產生阻抗值Zmi(P(1+m))1，電壓反射係數Γmi(P(1+m))1係在期間P(1+m)之自期間P(1+m)開始的第一時間期間t1內所量測。又，處理器134自電壓反射係數Γmi(P(1+m))2產生阻抗值Zmi(P(1+m))2，電壓反射係數Γmi(P(1+m))2係於期間P(1+m)之第二時間期間t2的終點處所量測，第二時間期間t2係始於第一時間期間t1的終點處且第一時間期間t1係自期間P(1+m)開始。

又，當模型系統102被設定為具有針對期間P(1+m)的複數射頻值RF(P1)n與針對期間P(1+m)的組合可變電容值Cstep1，複數阻抗Zmi(P(1+m))n藉由模型系統102向前傳播以產生模型系統102的輸出144處的複數負載阻抗ZL(P(1+m))n的方式係與自模型系統102的輸入142處之複數阻抗Zmi(P1)n產生輸出144處之複數負載阻抗ZL(P1)n的方式相同。

在各種實施例中，相較於組合可變電容值C1，組合可變電容值Cstep1更靠近組合可變電容值Coptimum(P1)。例如，組合可變電容值Cstep1係大於組合可變電容值C1且組合可變電容值Coptimum(P1)係大於組合可變電容值Cstep1。又例如，組合可變電容值Cstep1係小於組合可變電容值C1且組合可變電容值Coptimum(P1)係小於組合可變電容值Cstep1。

在某些實施例中，處理器134接收電壓反射係數而產生在模型系統102之輸出144處的複數對應負載電壓反射係數如ΓL(P1)n、ΓL(P(1+m))n等取代自接收自感測器124之電壓反射係數如Γmi(P1)n、Γmi(P(1+m))n等產生阻抗如阻抗Zmi(P1)n、Zmi(P(1+m))n等。複數對應負載電壓反射係數被應用至模型系統102之輸出144處的方式係與負載阻抗如ZL(P1)n、ZL(P(1+m))n等被應用至模型系統102之輸出處的方式相同。毋需自電壓反射係數轉換為阻抗，反之亦然。

在某些實施例中，處理器134根據預先指派的權重加權複數量測到的電壓反射係數Γmi(P(1+m))n的每一者。處理器134應用至複數電壓反射係數Γmi(P(1+m))n的複數權重係由處理器134藉由輸入裝置之輸入所接收並基於工程知識及/或製程條件所決定。可將加權之複數電壓反射係數wΓmi(P(1+m))n應用至模型系統102取代應用複數電壓反射係數Γmi(P(1+m))n以決定複數負載阻抗ZL(P(1+m))n，其中每一w為預先指派的權重。

在各種實施例中，值Coptimum(P1)與值Cstep1被應用至電漿系統100但不決定複數射頻值RF(P1)n且不將複數射頻值RF(P1)n應用至電漿系統100。

圖4為模型系統102之一實施例的圖，模型系統102係受到初始化以具有複數射頻值RF(P1)n與可變電容值Cstep1以決定複數射頻值RF(P(1+m))n。對於複數射頻值RF(P(1+m))n的每一者而言，期間P(1+m)在輸入142處的一電壓反射係數Γ(P(1+m))n為最小值。處理器134自複數負載阻抗ZL(P(1+m))n與模型系統102計算複數射頻值RF(P(1+m))n。對於複數射頻值RF(P(1+m))n之每一者而言，輸入142處的電壓反射係數Γ(P(1+m))n為來自電壓反射係數Γ(P(1+m))n之多個值中的最小值。例如，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL((P(1+m))1以決定射頻值RF(P(1+m))1，其中模型系統102係被設定具有射頻RF1(P1)1與可變電容值Cstep1，其中射頻值RF(P(1+m))1在輸入142處產生期間P(1+m)的一輸入阻抗Z5。處理器134自輸入阻抗Z5計算一電壓反射係數Γ(P(1+m))5的方式係類似於上述使用方程式(1)的方式。又，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL((P(1+m))1以決定另一射頻值RF(P(1+m))1_1，其中模型系統102係被設定具有射頻值RF(P1)1與可變電容值Cstep1，其中另一射頻值RF(P(1+m))1_1在輸入142處產生期間P(1+m)的一輸入阻抗Z6。處理器134自輸入阻抗Z6計算一電壓反射係數Γ(P(1+m))6的方式係類似於上述使用方程式(1)的方式。處理器134判斷出電壓反射係數Γ(P(1+m))5係小於電壓反射係數Γ(P(1+m))6並判斷出射頻值RF(P(1+m))1為使電壓反射係數Γ(P(1+m))5為最小值者。

又例如，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL((P(1+m)2)以決定射頻值RF(P(1+m)2)，其中模型系統102係被設定具有射頻值RF(P1)2與可變電容值Cstep1，其中射頻值RF(P(1+m)2)在輸入142處產生期間P(1+m)的一輸入阻抗Z7。處理器134自輸入阻抗Z7計算一電壓反射係數Γ(P(1+m))7的方式係類似於上述使用方程式(1)的方式。又，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL((P(1+m)2)以決定射頻值RF(P(1+m)2_1)，其中模型系統102係被設定具有射頻RF(P1)2與可變電容值Cstep1，其中射頻值RF(P(1+m)2_1)在輸入142處產生期間P(1+m)的一輸入阻抗Z8。處理器134自輸入阻抗Z8計算一電壓反射係數Γ(P(1+m))8的方式係類似於上述使用方程式(1)的方式。處理器134判斷出電壓反射係數Γ(P(1+m))7係小於電壓反射係數Γ(P(1+m))8並判斷出射頻值RF(P(1+m)2)為使電壓反射係數Γ(P(1+m))7為最小值者。

應注意，值ZL(P(1+m)1)係自負載值Zmi(P(1+m))2所決定，負載值Zmi(P(1+m))2係於第二時間期間如t2等的終點處量測，其中t2係始於時間期間t1的終點且時間期間t1係始於期間P(1+m)。期間P(1+m)的第二時間期間係接在期間P(1+m)的第一時間期間之後。電壓反射係數Γ(P(1+m))5為期間P(1+m)之第一時間期間之所有複數電壓反射係數中的最小值，電壓反射係數Γ(P(1+m))7為期間P(1+m)之第二時間期間之所有複數電壓反射係數中的最小值。

在某些實施例中，處理器134執行非線性最小平方最佳化程序以解決並自複數負載阻抗ZL(P(1+m))n與模型系統102計算複數射頻值RF(P(1+m))n。對於複數射頻值RF(P(1+m))n每一者而言，期間P(1+m)的電壓反射係數Γ(P(1+m))n為最小值。在各種實施例中，處理器134應用預定的方程式以解決並自複數負載阻抗ZL(P(1+m))n與模型系統102計算複數射頻值RF(P(1+m))n。

在某些實施例中，處理器134除了找到複數射頻值RF(P(1+m))n之外更可找到期間P(1+m)之組合可變電容值Coptimum(P(1+m))的一值，或處理器134找到期間P(1+m)之組合可變電容值Coptimum(P(1+m))的一值但不尋找複數射頻值RF(P(1+m))n。例如，處理器134計算使輸入142處之複數電壓反射係數Γ(P(1+m))n之一加權平均為最小值的組合可變電容值Coptimum(P(1+m))。例如，處理器134計算複數電壓反射係數Γ(P(1+m))n之一加權平均。處理器134 藉由模型系統102向後傳播負載阻抗ZL(P(1+m))n以決定使複數電壓反射係數Γ(P(1+m))n之加權平均為最小值的組合可變電容值Coptimum(P(1+m))。例如，處理器134藉由模型系統102向後傳播複數負載阻抗ZL(P(1+m))n中的任何者如ZL(P(1+m))1或ZL(P(1+m))2等以決定使複數電壓反射係數Γ(P(1+m))n之加權平均具有一第一值的組合可變電容值Coptimum(P(1+m))1。當複數負載阻抗ZL(P(1+m))n中的任何者向後傳播時，模型系統102被初始化至對應複數射頻值RF(P(1)n中的任何者與可變電容值Cstep1。例如，當負載阻抗ZL(P(1+m))1向後傳播時，模型系統102被初始化至對應的射頻值RF(P1)1，當負載阻抗ZL(P(1+m))2向後傳播時，模型系統102被初始化至對應的射頻值RF(P1)2。繼續更進一步的例示，處理器134藉由模型系統102向後傳播複數負載阻抗ZL(P(1+m))n中的任何者以決定使複數電壓反射係數Γ(P(1+m))n之加權平均具有一第二值的另一組合可變電容值Coptimum(P(1+m))2。處理器134判斷出第一值係低於第二值並決定組合可變電容值Coptimum(P(1+m))1為使複數電壓反射係數Γ(P(1+m))n之加權平均為最小值的最佳組合可變電容值Coptimum(P(1+m))。應注意，用以產生加權平均之複數電壓反射係數Γ(P(1+m))n之每一者的權重係由處理器134自輸入裝置所接收。

在各種實施例中，以感測器124產生電壓反射係數Γmi(P(1+m))q的q個量測值來取代自感測器124(圖3)獲得電壓反射係數Γmi(P(1+m))n的n個量測值。處理器134藉由模型系統102使複數電壓反射係數Γmi(P(1+m))q向前傳播以在模型系統102的輸出144處產生負載阻抗ZL(P(1+m))q的q個數值。模型系統102係受到初始化以具有可變電容值Coptimum(P1)及複數值RF1(P1)n RF1(P1)n。處理器134將複數負載阻抗ZL(P(1+m))q分成n個相同的區段並計算n個區段中每個區段內之複數負載阻抗的一平均值。例如，處理器134計算10個量測值ZL(P(1+m))1至ZL(P(1+m))10的一第一平均值並計算10個量測值ZL(P(1+m))11至ZL(P(1+m))20的一第二平均值，其中1、10、11、及20皆為q的實例。第一平均值為複數負載阻抗ZL(P(1+m))n之一者的實例且第二平均值為複數負載阻抗ZL(P(1+m))n之另一者的實例。

在某些實施例中，在輸入142處最小化另一參數如功率反射係數等取代最小化電壓反射係數Γ(P1)n。

圖5為電漿系統100之一實施例之圖，其例示使用電容值Coptimum(P(1+m))及使用複數射頻值RF(P(1+m))n在x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一期間P(1+m+q)期間處理晶圓W，其中q為大於零的整數。期間P(1+m+q)在x MHz RF產生器所產生之RF訊號的期間P(1+m)之後。例如，x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一第二振盪之後緊接著是該RF訊號的一第三振盪。第三振盪與第二振盪是連續的且第二與第三振盪之間並無其他振盪。第三振盪具有期間P3而第二振盪具有期間P2。在某些實施例中，期間P3的時間長度係等於期間P2的時間長度。又例如，x MHz RF產生器所產生之RF訊號的第二振盪之後並非緊接著該RF訊號的該第三振盪而是緊接著一或多個振盪，該一或多個振盪之後係緊接著期間P(1+m+q)的第(1+m+q)個振盪。第(1+m+q)個振盪與該第二振盪並非是連續的且在該第二振盪與該第(1+m+q)個振盪之間有一或多個中間振盪。在某些實施例中，期間P(1+m+q)所涵蓋之時脈週期的時間量係等於期間P(1+m)所涵蓋之時脈週期的時間量。

在x MHz RF產生器所產生之RF訊號的期間P(1+m+q)期間，處理器134修改期間P(1+m+q)期間的配方以包含複數射頻值RF(P(1+m))n並將複數射頻值RF(P(1+m))n提供予y MHz RF產生器。例如，處理器134偵測到400 kHz RF產生器之週期P(1+m+q)開始且針對RF訊號之期間P(1+m+q)的一第一部分如週期P(1+m+q)之第一個1/8部分期間應用射頻值RF(P(1+m))1。連續地，針對RF訊號之期間P(1+m+q)的一第二部分如週期P(1+m+q)之第二個1/8部分期間應用射頻值RF(P(1+m))2等等。期間P(1+m+q)的該第二部分係與期間P(1+m+q)的該第一部分連續。當使用複數值RF(P(1+m))n來取代複數值RF(P1)n時，相較於期間P(1+m)，在期間P(1+m+q)期間有較少量的功率反射到y MHz RF產生器。

又，處理器134控制驅動組件112俾使阻抗匹配網路102之分支電路的組合可變電容值被設定在值Cstep2，處來取代將阻抗匹配網路102的組合可變電容值設定在值Coptimum(P1)處，可變電容值設定在值Coptimum(P1)在往值Coptimum(P(1+m))的方向上為一段差。應注意， 在某些實施例中，組合可變電容值Cstep2係等於組合可變電容值Coptimum(P(1+m))。

在xMHz RF產生器所產生之RF訊號的期間P(1+m+q)期間，當阻抗匹配網路106的組合可變電容值為Cstep2時，y MHz RF產生器產生具有複數射頻值RF(P(1+m))n的一RF訊號。具有複數射頻值RF(P(1+m))n的該RF訊號通過阻抗匹配網路106的分支電路。又，阻抗匹配網路106的額外分支藉由RF纜線127與輸入125自x MHz RF產生器的輸出123接收RF訊號。在自x與y MHz RF產生器接收到該複數RF訊號後，阻抗匹配網路106產生經修改的訊號，經修改的訊號係提供予下電極118用以在期間P(1+m+q)期間處理晶圓W。

在各種實施例中，相較於組合可變電容值Cstep1，組合可變電容值Cstep2更靠近組合可變電容值Coptimum(P(1+m))。例如，組合可變電容值Cstep2係大於組合可變電容值Cstep1且組合可變電容值Coptimum(P(1+m))係大於組合可變電容值Cstep2。又例如，組合可變電容值Cstep2係小於組合可變電容值Cstep1且組合可變電容值Coptimum(P(1+m))係小於組合可變電容值Cstep2。

在各種實施例中，值Coptimum(P(1+m))與值Cstep2被應用至電漿系統100但不決定複數射頻值RF(P(1+m))n且不將複數射頻值RF(P(1+m))n應用至電漿系統100。

圖6顯示圖602與604之實施例，其係用以例示y MHz RF產生器所產生之一RF訊號606的複數期間以及該複數期間係發生在x MHz RF產生器所產生之一RF訊號608的一期間內。圖602繪示y軸上之RF訊號606的複數功率值對x軸上的時間t。圖604繪示y軸上之RF訊號608的複數功率值對x軸上的時間t。兩RF訊號606與608的時間軸x為相同的。例如，在一時間區段t2內發生RF訊號608的10個期間及RF訊號606的一期間P1。又，在時間t2與t4之間的一時間區段內發生RF訊號608的10個期間及RF訊號606的一期間P2。又，在時間t4與t6之間的一時間區段內發生RF訊號608的10個期間及RF訊號606的一期間P3。一RF產生器所產生之一RF訊號的每一期間有時在文中被稱為一RF週期。在RF訊號606的每一期間內發生RF訊號608的10個期間。又，期間P1之後緊接著RF訊號606的期間P2。期間P2之後緊接著RF訊號606的期間P3。

在某些實施例中，在RF訊號606的一期間內可發生RF訊號608之大於一個的期間如100個期間、200個期間、介於100與200之間的任何數目的期間等。RF訊號608與RF訊號606之期間之間的此類比例為RF訊號608與606之頻率之間的比例。

期間P2與期間P1之連續的且期間P3與期間P2是連續的。又，期間P3與期間P1並非連續的。在期間P1與P3之間有期間P2之振盪。

圖7A為圖700之一實施例，其係用以例示針對電漿室108的各種製程條件自負載阻抗Zload的複數值產生複數最佳組合可變電容值Coptimum如Coptimum1、Coptimum2、Coptimum3等。圖700繪示負載阻抗Zload之一虛部如電抗等(y軸上的Im(Zload))及負載阻抗Zload之一實部如電阻等(Re(Zload))。複數製程條件的實例包含x MHz RF產生器之操作的各種頻率值、或y MHz RF產生器之操作的各種頻率值、或上電極116與夾頭118之間的間隙、或電漿室108內的溫度、或電漿室108內的壓力、或x MHz RF產生器所產生之RF訊號的功率值、或y MHz RF產生器所產生之RF訊號的功率值、電漿室108內之氣體的化學品、或上述兩或更多者的組合。例如，一製程條件1包含x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一頻率值frq1、x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一功率值pwr1、y MHz RF產生器所產生之RF訊號的一頻率值頻率值frq1、y MHz RF產生器所產生之RF訊號的一功率值pwr2、電漿室108內之一溫度tmp1、電漿室108內之一壓力pr1、間隙gp1(毫米，mm)、及兩種製程氣體的一化學品。一製程條件2包含x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一頻率值frq2、x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一功率值pwr2、y MHz RF產生器所產生之RF訊號的一頻率值頻率值frq3、y MHz RF產生器所產生之RF訊號的一功率值pwr3、電漿室108內之一溫度tmp1、電漿室108內之一壓力pr1、間隙gp1(mm)、及兩種製程氣體的該化學品。值Zload1係對應至製程條件1且值Zload2係對應至製程條件2。類似地，一值ZloadQ係對應至製程條件Q，其中Q為大於零的整數。例如，ZloadQ為當電漿室係操作在製程條件Q時在阻抗匹配網路106之輸出140與夾頭118之間所量測到的一阻抗。在各種實施例中，電漿室108係利用有限數目的複數製程條件Q操作且不會在此有限數目的條件之外操作。

圖7B為模型系統102之一實施例的圖，其係用以例示產生使模型系統102之輸入142處之一電壓反射係數Γ為零的複數最佳值Coptimum。處理器134藉由模型系統102使Zload的各種值自模型系統102的輸出144向後傳播以決定使輸入142處之電壓反射係數Γ為零的複數最佳值Coptimum。Zload的複數值係藉由處理器134自輸入裝置輸入或預先程序化以由處理器134所產生，Zload的複數值係基於複數製程條件所限制。例如，在阻抗匹配網路106之輸出140與夾頭118之間之一點處所量測到的Zload為當電漿室108內存在製程條件1時的Zload1。又例如，在阻抗匹配網路106之輸出140與夾頭118之間之該點處所量測到的Zload為當電漿室108內存在製程條件2時的Zload2。在此實例中，Zload的複數值被限制為當製程條件被限制至製程條件1與2時的Zload1與Zload2。電漿室108並未使用非上述製程條件的製程條件操作。在某些實施例中，電漿室108無法利用非預定製程條件的製程條件操作。

針對Zload的每一值，處理器134藉由模型系統102決定最佳組合可變電容值Coptimum的一值。例如針對值Zload1，決定使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為零的電容值Coptimum1。又，針對值Zload2，決定使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為零的電容值Coptimum2。

在某些實施例中，達到輸入142處之另一參數如功率反射係數等的零值來取代達到電壓反射係數Γ的零值。

圖7C為表720與多項式(1)的一實施例，兩者係皆由處理器134所產生。表720包含複數負載阻抗值Zload與複數最佳組合可變電容值Coptimum之間的對應關係。例如，處理器134如上面參考圖7B所解釋的應用模型系統102針對一值ZloadQ決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為零的一電容值CoptimumQ，其中Q為大於零的整數。值ZloadQ為複數值Zload中的一者且值CoptimumQ為複數值Coptimum中的一者。處理器134將表720儲存在記憶體裝置137中。表720為複數負載阻抗值Zload與複數電容值Coptimum之間之關係的一實例。

在某些實施例中，處理器134產生代表複數最佳組合可變電容值Coptimum與複數負載阻抗值Zload之間之關係的多項式(1)來取代表620或除了產生表620之外更產生代表複數最佳組合可變電容值Coptimum與複數負載阻抗值Zload之間之關係的多項式(1)。複數組合可變電容值Coptimum為Zload之實部與Zload之虛部之函數，且該函數係藉著將函數擬合至圖600(圖6A)上之複數值Coptimum 所決定。由多項式(1)所代表的該函數係由處理器134所擬合。

圖8A為圖800的一實施例，其係用以例示自複數最佳電容值Coptimum與自複數負載阻抗值Zload產生複數最佳RF值RFoptimum1、RFoptimum2、RFoptimum3等。圖800繪示x軸上的複數負載阻抗值Zload的實部、y軸上之複數負載阻抗值Zload的虛部、及z軸上的複數最佳電容值Coptimum。最佳電容值Coptimum1與負載阻抗值Zload1係對應至最佳RF值RFoptimum1。又，最佳電容值Coptimum2與負載阻抗值Zload2係對應至最佳RF值RFoptimum2，且最佳電容值Coptimum3與負載阻抗值Zload3係對應至最佳RF值RFoptimum3。

圖8B為模型系統102的一實施例，其係用以例示自複數最佳電容值Coptimum與複數負載阻抗值Zload產生複數最佳RF值RFoptimum。處理器134應用模型系統102之輸出144處的負載阻抗值ZloadQ並初始化模型系統102使其具有值CoptimumQ，然後藉由模型系統102向後傳播值ZloadQ以決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為最小值如非零值等的一最佳RF值RFoptimumQ，其中Q為大於零的整數。例如，處理器134藉由受到初始化以具有值Coptimum1的模型系統102向後傳播負載阻抗值Zload1以決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為一第一值的一第一RF最佳值RFA。又，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗值Zload1以決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為一第二值的一第二RF最佳值RFB。處理器134比較該第一值與該第二值以決定出該第一值為兩者中的最小值並更進一步地決定值RFA為能使輸入142處之電壓反射係數Γ為最小值者。值RFA為值RFoptimum1的一實例。又例如，處理器134藉由受到初始化以具有值Coptimum2的模型系統102向後傳播負載阻抗值Zload2以決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為一第一值的一第一RF最佳值RFC。又，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗值Zload2以決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為一第二值的一第二RF最佳值RFD。處理器134比較該第一值與該第二值以決定出該第一值為兩者中的最小值並更進一步地決定值RFC為能使輸入142處之電壓反射係數Γ為最小值者。值RFC為值RFoptimum2的一實例。值RFoptimumQ為複數值RFoptimum中的一者。

又例如，處理器134應用模型系統102之輸出144處的負載阻抗值ZloadQ並初始化模型系統102使其具有值CoptimumQ，然後藉由模型系統102向後傳播值ZloadQ以決定能使一RF產生器所產生之一RF訊號之一狀態 S1的一電壓反射係數多項式Γ1與一RF產生器所產生之一RF訊號之一狀態 S2的一電壓反射係數多項式Γ2的組合的一值為最小值如非零值、零值等的一最佳RF值RFoptimumQ。複數電壓反射係數之該組合的一實例為A*Γ1 + B*Γ2，其中A為介於0至1之間的一係數且B為介於0至1之間的另一係數。係數A與B係由使用者藉由輸入裝置而提供予處理器132。B的一實例為(1-A)。例如，處理器134藉由被初始化以具有值Coptimum1的模型系統102向後傳播負載阻抗值Zload1以決定使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ1與Γ2之組合具有一第一值的一第一RF最佳值RFA。又，處理器134藉由模型系統102向後傳播負載阻抗值Zload1以決定使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ1與Γ2之組合具有一第二值的一第二RF最佳值RFB。處理器134比較該第一值與該第二值以判斷出該第一為兩值中的最小值並更進一步判斷出值RFA為使模型系統102之輸入142處的多項式A*Γ1 + (1-A)*Γ2為最小值者。值RFA為值RFoptimum1的一實例。

在某些實施例中，可最小化輸入142處的另一參數如功率反射係數等或狀態S1與S2之參數的組合來取代最小化電壓反射係數Γ或電壓反射係數Γ1與Γ2的組合，或除了最小化電壓反射係數Γ或電壓反射係數Γ1與Γ2的組合之外更另外最小化輸入142處的另一參數如功率反射係數等或狀態S1與S2之參數的組合。

在各種實施例中，在狀態S1期間一RF產生器所產生的一RF訊號具有一功率位準大於狀態S2期間之RF訊號的一功率位準，功率位準例如是一或多個功率量、一或多個功率量的均方根功率量、一RF訊號之一包脈線的一功率位準等。類似地，在狀態S1期間一RF訊號具有一頻率位準大於狀態S2期間之RF訊號的一頻率位準，頻率位準例如是一或多個頻率量、一或多個頻率量的均方根頻率量等。在此些實施例中，狀態S1在文中被稱為是高狀態而狀態S2在文中被稱為低狀態。

在某些實施例中，在狀態S2期間一RF產生器所產生的一RF訊號具有一功率位準大於狀態S1期間之RF訊號的一功率位準。類似地，在此些實施例中，在狀態S2期間RF訊號具有一頻率位準大於狀態S1期間之RF訊號的一頻率位準，頻率位準例如是一或多個頻率量、一或多個頻率量的均方根頻率量等。在此些實施例中，狀態S1被在文中被稱為是低狀態而狀態S2在文中被稱為高狀態。

在各種實施例中，在狀態S2期間一RF產生器所產生的一RF訊號具有一功率位準等於狀態S1期間之RF訊號的一功率位準。

在各種實施例中，無論狀態S2期間一RF產生器所產生的一RF訊號的一功率位準是否大於或小於狀態S1期間之RF訊號的一功率位準，狀態S2期間之RF訊號的一頻率位準係大於或小於狀態S1期間之RF訊號的一頻率位準。

在某些實施例中，文中所用的一位準如一頻率位準、一功率位準等包含一或多個值，且第一狀態如狀態S1、狀態S2等之一位準所具有的複數數值排除不同於第一狀態之第二狀態如狀態 S1、狀態S2等之一位準的複數數值。例如，在狀態S1期間之一RF訊號之複數功率值中沒有任一者等於在狀態S2期間之RF訊號的複數功率值。又例如，在狀態S1期間之一RF訊號之複數頻率值中沒有任一者等於在狀態S2期間之RF訊號的複數功率值。

圖8C為表820的一實施例，表820包含複數負載阻抗值Zload、複數最佳電容值Coptimum、及複數最佳射頻值RFoptimum之間的對應關係，上述者係皆由處理器134利用模型系統102所產生。例如，處理器134如上面參考圖8B所解釋的應用模型系統102針對值ZloadQ與電容值CoptimumQ決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為最小值的值RFoptimumQ，其中Q為大於零的整數。處理器134將表820儲存在記憶體裝置137中。

處理器134如上面參考圖8B所解釋的應用模型系統102所產生之表的其他實例係提供於下： [表I][表II][表III]應注意， R1至R5為電阻值而X1至X5為電抗值。更應注意，表I中的複數值RFoptimum係於模型系統102受到初始化以具有最佳電容值Coptimum1時所產生。又，表II中的複數值RFoptimum係於模型系統102受到初始化以具有最佳電容值Coptimum2時所產生。又，表III中的複數值RFoptimum係於模型系統102受到初始化以具有最佳電容值Coptimum3時所產生。

針對負載阻抗ZloadQ與最佳電容值Coptimum1的每一值，處理器134找到表I內的一列以尋找一值Re(Zload)並找到表I內的一行以尋找一值Im(Zload)，然後基於值Re(Zload)與Im(Zload)找到最佳值RFoptimumQ。類似地，針對負載阻抗ZloadQ與最佳電容值Coptimum2的每一值，處理器134找到表II內的一列以尋找一值Re(Zload)並找到表II內的一行以尋找一值Im(Zload)，然後基於值Re(Zload)與Im(Zload)找到最佳值RFoptimumQ。又，針對負載阻抗ZloadQ與最佳電容值Coptimum3的每一值，處理器134找到表III內的一列以尋找一值Re(Zload)並找到表III內的一行以尋找一值Im(Zload)，然後基於值Re(Zload)與Im(Zload)找到最佳值RFoptimumQ。

在各種實施例中，RFoptimumQ與RFoptimum兩種表示方式在本文中可交換使用。又，在此些實施例中，ZloadQ與Zload兩種表示方式在本文中可交換使用。又，在此些實施例中，Coptimum與CoptimumQ兩種表示方式在本文中可交換使用。

在某些實施例中，處理器134近似查找表I、II、及III以產生一多項式RFoptimumQ = 函數3(Re(Zload), Im(Zload), CoptimumQ)，其中函數3為一函數。例如，最佳擬合表I至III中的複數RFoptimumQ值、Re(Zload)的複數值、及Im(Zload)的複數值，處理器134產生表I至III中的複數CoptimumQ值而產生多項式RFoptimumQ = 函數3(Re(Zload), Im(Zload), CoptimumQ)。查找表I至II及多項式RFoptimumQ = 函數3(Re(Zload), Im(Zload), CoptimumQ)係儲存至記憶體裝置137中。

圖8C亦產生多項式(2)的一實施例。表820與多項式(2)每一者皆為複數負載阻抗值Zload、複數最佳電容值Coptimum、及複數最佳射頻值RFoptimum之間之關係的實例。在某些實施例中，處理器134產生多項式(2)來取代產生表820或產生表820之外更額外產生多項式(2)。複數RF值RFoptimum為複數組合可變電容值Coptimum、複數Z負載值的實部、及複數Z負載值的虛部的一函數，該函數係藉著將函數擬合至圖800(圖8A)上的複數值RFoptimum 所決定。由多項式(2)所代表的函數係由處理器134所擬合。

圖9為模型系統102之一實施例之方塊圖，其係用以例示產生使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數為零的複數最佳值Coptimum與RFoptimum。模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ取決於複數負載阻抗值Zload、複數最佳電容值Coptimum如可變電容器位置等、及複數RF頻率最佳值RFoptimum。針對每一負載阻抗ZloadQ，具有處理器134決定之能使模型系統102之輸入142處之Γ = 0的最佳電容值CoptimumQ與RF頻率最佳值RFoptimumQ的一單一組合。舉例來說，處理器134將負載阻抗值ZloadQ應用於模型系統102的輸出144處，然後更藉由模型系統102向後傳播值ZloadQ以決定能使模型系統102之輸入142處之電壓反射係數Γ為零的最佳RF值RFoptimumQ與最佳電容值CoptimumQ。最佳電容值CoptimumQ與RF頻率最佳值RFoptimumQ在文中有時被稱為調變值。使用複數調變值，阻抗匹配網路106調變阻抗匹配網路106之輸出140處的負載阻抗，俾使阻抗匹配網路106之輸入128處的電壓反射係數Γ為零，其係等於輸入128處的一阻抗50 + 0j Ω，其中j為一複數。利用模型系統102，處理器134預先計算或產生查找表或多項式函數以找尋複數調變值。查找表的實例為： [表IV][表V]

在電漿製程期間，針對複數負載阻抗Zload中的每一者，處理器134找到表IV內的一列以尋找Re(Zload)的一值並找到表IV內的一行以尋找Im(Zload)的一值，然後基於值Re(Zload)與Im(Zload)找到最佳電容值CoptimumQ如Coptimum11、或Coptimum12、或Coptimum13、或Coptimum14、或Coptimum15、或Coptimum21、或Coptimum22、或Coptimum23、或Coptimum24、或Coptimum25、或Coptimum31、或Coptimum32、或Coptimum33、或Coptimum34、或Coptimum35、或Coptimum41、或Coptimum42、或Coptimum43、或Coptimum44、或Coptimum45、或Coptimum51、或Coptimum52、或Coptimum53、或Coptimum54、或Coptimum55等。類似地，針對複數負載阻抗Zload中的每一者，處理器134找到表V內的一列以尋找Re(Zload)的一值並找到表V內的一行以尋找Im(Zload)的一值，然後基於值Re(Zload)與Im(Zload)找到RF頻率最佳值RFoptimumQ如RFoptimum11、或RFoptimum12、或RFoptimum13、或RFoptimum14、或RFoptimum15、或RFoptimum21、或RFoptimum22、或RFoptimum23、或RFoptimum24、或RFoptimum25、或RFoptimum31、或RFoptimum32、或RFoptimum33、或RFoptimum34、或RFoptimum35、或RFoptimum41、或RFoptimum42、或RFoptimum43、或RFoptimum44、或RFoptimum45、或RFoptimum51、或RFoptimum52、或RFoptimum53、或RFoptimum54、或RFoptimum55。應注意，針對表IV中的每一CoptimumQ值及針對表V中的每一RF最佳值RFoptimumQ，匹配網路模型102之輸入142處的電壓反射係數為零。

在某些實施例中，處理器134藉著產生下列多項式函數近似查找表IV與V： Coptimum = 函數1(Re(Zload), Im(Zload)) . . .方程式(3) RFoptimum = 函數2(Re(Zload), Im(Zload)) . . .方程式(4) 其中函數1為Re(Zload)與Im(Zload)的一函數，函數2為Re(Zload)與Im(Zload)的一函數。例如，最佳擬合Re(Zload)與Im(Zload)的複數值，處理器134產生表IV中的複數Coptimum以產生多項式(3)。又例如，處理器134對表V中的複數RFoptimum、Re(Zload)與Im(Zload)的複數值最佳擬合以產生方程式(4)。將查找表IV與V及方程式(3)與(4)儲存至記憶體裝置137中。

圖10為電漿系統1000之一實施例的方塊圖，其係用以例示基於複數負載阻抗值應用複數最佳值RFoptimum與Coptimum。電漿系統1000包含y MHz RF產生器。在某些實施例中，y MHz RF產生器為一400 kHz RF產生器、或一2 MHz RF產生器、或一27 MHz RF產生器、或一60 MHz RF產生器。在電漿室108中處理晶圓W期間，感測器124量測y MHz RF產生器之輸出126處的電壓反射係數Γmi的量。處理器134藉由網路纜線136接收電壓反射係數Γmi並將應用方程式(1)將電壓反射係數Γmi轉換為一阻抗值Zmi。

處理器134在輸入142處應用阻抗值Zmi藉由模型系統102向前傳播阻抗值Zmi以在輸出144處產生負載阻抗值ZloadQ的方式係類似於自複數值Zmi(P1)n (圖1)產生複數負載阻抗值ZL(P1)n的方式。處理器134自記憶體137接取一表A如表I、或表II、或表III、或表IV與V、或表820等並自表A決定對應至值ZloadQ的值CoptimumQ與值RFoptimumQ。例如，當決定模型系統102之輸出144處之負載阻抗為Zload1時，處理器134自記憶體137接取表A並自表A決定對應至值Zload1的值Coptimum1與值RFoptimum1。又例如，當決定模型系統102之輸出144處之負載阻抗為Zload2時，處理器134自記憶體137接取表A並自表A決定對應至值Zload2的值Coptimum2與值RFoptimum2。又更例如，當阻抗匹配網路106與模型系統102的電容值被設定至Coptimum1且當模型系統102之輸出144處的負載阻抗被決定為R1且負載阻抗的電抗被決定為X1時，處理器134自表I決定值RFoptimum111 係對應至值R1與X1。又更例如，當決定模型系統102之輸出144處之負載阻抗的一電阻為R1且負載阻抗之電抗為X1時，處理器134自表IV決定值Coptimum11係對應至值R1與X1。又，在此實例中，處理器134自表V決定值RFoptimum11係應至值R1與X1。

又例如，處理器134應用多項式(1)至值ZloadQ以計算值CoptimumQ並應用多項式(2)至複數值ZloadQ與CoptimumQ以決定值RFoptimumQ。例如，處理器134應用多項式(1)至值Zload1以計算值Coptimum1並應用多項式(2)至複數值Zload1與Coptimum1以決定值RFoptimum1。又例如，處理器134 應用多項式(1)至值Zload2以計算值Coptimum2並應用多項式(2)至複數值Zload2與Coptimum2以決定值RFoptimum2。又便例如，處理器134自記憶體裝置137接取多項式RFoptimumQ = 函數3(Re(Zload), Im(Zload), CoptimumQ)並將多項式應用至值R1與X1及Coptimum1以產生值RFoptimum111。在此實例中，阻抗匹配網路106與模型系統102的電容值係被設定為Coptimum1。又例如，處理器134自記憶體裝置137接取方程式(3)並將方程式(3)應用至值R1與X1以決定值Coptimum1。又，在此實例中，處理器134自記憶體裝置137接取方程式(4)並將方程式(4)應用至值R1與X1以決定值RFoptimum1。又例如，處理器134判斷y MHz RF產生器所產生之RF訊號是否為多狀態訊號。例如，在提供予處理器134的一配方中指定 RF訊號需具有兩狀態S1與S2。在此實例中，阻抗匹配網路140與模型系統102的電容值係被設定為Coptimum1。處理器134針對值Coptimum1預先決定，為了最小化y MHz RF產生器所產生之RF訊號之狀態S1之電壓反射係數多項式Γ1與RF訊號之狀態S2之電壓反射係數多項式Γ2的組合，必須將最佳RF值RFoptimumQ提供予y MHz RF產生器。

處理器134修改配方以將值RFoptimumQ包含於配方中並藉由網路纜線138將配方發送予y MHz RF產生器。在接收到值RFoptimumQ後，y MHz RF產生器的DSP控制RF電源122以產生具有頻率值RFoptimumQ或落在頻率值RFoptimumQ之預定範圍內的RF訊號。RF電源122在接收到指示欲產生該RF訊號的訊號後，產生該RF訊號並藉由RF纜線將該RF訊號發送至阻抗匹配網路106的輸入130，其中該RF訊號具有頻率值RFoptimumQ或落在頻率值RFoptimumQ的預定範圍內。

又，在某些欲改變阻抗匹配網路106之組合可變電容值的實施例中，處理器134將代表值CoptimumQ的一訊號發送至驅動組件112的驅動裝置以產生一或多個電流訊號。例如，當應用表I、II、或III、或多項式RFoptimumQ = 函數3(Re(Zload), Im(Zload), CoptimumQ)時，阻抗匹配網路106與模型系統102係被設定為值CoptimumQ，RFoptimumQ係自值CoptimumQ所決定所以毋需達到值CoptimumQ。在此實例中，值ZloadQ係於模型系統102受到初始化102以具有最佳值CoptimumQ時所決定。又例如，當應用表IV與V、或方程式(3)與(4)時，阻抗匹配網路106與模型系統102係未被設定為值CoptimumQ且係被設定為另一組合可變電容值。可調整組合可變電容值以達到值CoptimumQ。

驅動裝置基於電容值CoptimumQ產生一或多個電流訊號並將其發送至驅動組件112之對應一或多個馬達的對應一或多個定子。與該對應一或多個定子電場接觸的驅動組件112的一或多個轉子旋轉而移動連接機構114以將阻抗匹配網路106之分支電路的組合可變電容值改變至CoptimumQ。具有組合可變電容值CoptimumQ之阻抗匹配網路106的分支電路藉由輸入128與RF纜線130自輸出126接收具有射頻值RFoptimumQ的RF訊號，並使連接至阻抗匹配網路106之負載的阻抗與連接至阻抗匹配網路106之源的阻抗匹配以產生經修改的訊號。源的實例包含y MHz RF產生器與RF纜線130。經修改的訊號係自阻抗匹配網路106之分支電路的輸出140藉由RF傳輸線132提供予夾頭118。當經修改的訊號與一或多種製程氣體一起被提供予夾頭118時，電漿被產生或維持於夾頭118與上電極116之間的間隙中以處理晶圓W。

藉著使用表A如表I、或表II、或表III、或表IV與V、或表820等、或多項式A如多項式(2)、或多項式RFoptimumQ = 函數3(Re(Zload), Im(Zload), CoptimumQ)、或方程式(3)與(4)等產生複數值RFoptimumQ與CoptimumQ能增加用以處理晶圓W之電漿系統1000的操作速度。例如，在感測器124量測電壓反射係數Γmi之後，毋需使用模型系統102來決定複數值RFoptimumQ與CoptimumQ。相對地，在感測器124量測電壓反射係數Γmi之前，複數值RFoptimumQ與CoptimumQ便已預先儲存在表A中及/或已產生多項式A。一旦感測器124量測電壓反射係數Γmi後，處理器134便可自表A接取複數值RFoptimumQ 與CoptimumQ及/或處理器134便可應用多項式A計算複數值RFoptimumQ 與CoptimumQ。在量測電壓反射係數Γmi 毋需使用模型系統102計算複數值RFoptimumQ與CoptimumQ可節省處理晶圓W期間的時間。又，將複數值RFoptimumQ與CoptimumQ應用至電漿系統1000能減少反射到y MHz RF產生器的功率以改善處理晶圓W的效率。

在某些實施例中，複數值RFoptimumQ或複數值CoptimumQ中的任何者皆落在物理可接取之空間外。例如，60 MHz RF產生器的頻率調變範圍係自57.00 MHz至63.00 MHz，自模型系統102所決定之值RFoptimum1係低於57 MHz或高於63 MHz。在此類情況中，就縮放距離(scaled distance)來看最佳操作條件係位於最靠近界外解如RFoptimumQ、CoptimumQ等之限制空間的邊界上。縮放距離的實例 = [(電容器位置) – (CoptimumQ)]^2 + k^2 * [(RF頻率) – (RFoptimumQ)]^2，其中k為藉由輸入裝置提供予處理器134作為輸入的一預定值。

在各種實施例中，處理器134根據預先指派的權重加權複數量測到的電壓反射係數Γmi的每一者。處理器134應用至複數電壓反射係數Γmi的複數權重係由處理器134藉由輸入裝置接收輸入且係基於工程知識及/或製程條件所決定。可將加權之複數電壓反射係數wΓmin應用至模型系統102取代應用複數電壓反射係數Γmi以決定複數負載阻抗ZloadQ，其中每一w為預先指派的權重。

圖11為圖1100的一實施例，其係用以例示當y MHz RF產生器為一60 MHz RF產生器時輸入128處之阻抗匹配網路106之輸入阻抗的變異。伽傌的實部與虛部係自輸入阻抗所計算並顯示出因x MHz RF產生器所產生之RF訊號的效應而隨著時間變化。圖1100在x軸上繪示伽傌的實部並在y軸上繪示伽傌的虛部。圖1100中顯示伽傌的實部與虛部形成一圖樣。如圖1100所示，該圖樣的一完整週期需要x MHz RF產生器的一期間或約2.5微秒。在某些實施例中，該完整週期需要大於或小於2.5微秒如2微秒、3微秒、介於2.5至4微秒之間的一範圍、介於1至2.5微秒之間的一範圍等。

圖12為圖1200之一實施例，其係用以例示當y MHz RF產生器為一60 MHz RF產生器時反射到y MHz RF產生器之一電壓的傅立葉轉換，其係表示為y MHz RF產生器所供給之前饋功率的分數。圖1200繪示電壓的平方對y MHz RF產生器所產生之RF訊號之頻率。電壓的平方為反射至y MHz RF產生器之功率的一代表量。在某些實施例中，在y MHz RF訊號所產生之RF訊號之基礎頻率處的反射功率會被文中所述的系統與方法過濾。圖1100之傅立葉頻譜中位於基礎頻率處的小反射功率峰係顯示於圖1200中。又，有位於60 MHz ± 400 kHz等之互調頻率處的大反射功率峰。文中所述的系統與方法應用模型系統102減少在各種頻率處反射到y MHz RF產生器的功率，此些頻率例如是y MHz ± x MHz的互調頻率、60 MHz ± 400 kHz的互調頻率等。文中所述的系統與方法找到最佳組合可變電容值與複數射頻值以最小化不只是在基礎頻率處亦是在其他頻率如y MHz ± x MHz之互調頻率處的所有反射功率。

為了減少反射功率，在某些實施例中，以一速率收集y MHz RF產生器之前饋與反射波形數據以擷取x MHz RF產生器之一期間內的變化。例如，以每秒取至少十億個樣本的速率在至少2.5微秒內進行此類數據收集。接著以複數區段如0.1 微秒的範圍分析收集到的數據，將x MHz期間的2.5微秒分解為25個分離的阻抗量測值。圖11中顯示分析波形之複數0.1微秒區段的結果，其中複數區段之間的一時間差為0.03微秒因此不同點之間有些許程度的重疊。接著，計算功率反射係數如|Γ|^2的一平均以得到在x MHz之一期間內反射到y MHz RF產生器的一平均功率。在模型系統102中以處理器134變化組合可變電容值與RF頻率並以處理器134將針對每25個阻抗量測值功率反射係數如何改變的情況記錄至記憶體裝置137中。接著，處理器134決定能最小化整體如平均功率反射係數之阻抗匹配網路106之組合可變電容值之電容器位置的數值及/或y MHz RF產生器的RF頻率。在各種實施例中，總計算時間將大於2.5微秒但能達到時間規模約數毫秒的功率輸送改善。藉著使用模型系統102，能將y MHz RF產生器調變至一RF頻率以在x MHz RF頻率的一期間內平均達到功率反射係數 |Γ|^2的最小平均值。針對x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一期間使用相同之組合可變電容值的電容器值與RF頻率。

在某些實施例中，在x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一單一RF 週期內調變y MHz RF產生器所產生之RF訊號的頻率。例如，將x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一RF週期如 2.5微秒期間區段化為五個皆為0.5微秒的區段。在複數區段的每一區段內應用一不同的y MHz RF頻率且複數頻率的每一者皆為利用模型系統102針對模型系統102之組合可變電容值最佳值所決定的一最佳頻率。又例如，將x MHz RF產生器所產生之RF訊號的一週期的 2.5微秒期間區段化為四個皆為0.625微秒的區段，在四個區段的每一區段期間決定y MHz RF產生器所產生之RF訊號的一不同頻率。自模型系統102所決定的複數頻率能最小化每一區段期間之y MHz RF產生器之輸出126處或輸入128 (圖1)處的一反射功率係數。又更例如，藉由某些簡單函數如正弦波、餘弦波等調變在x MHz 處之y MHz RF產生器所產生之RF訊號的RF頻率。處理器134獲得在y MHz RF產生器之輸出126處所獲得的25個初始量測值以計算頻率調變的振幅與相位，減少週期平均的功率反射係數。在數個實施例中，以微秒、次微秒、或毫秒的時間規模調整y MHz RF產生器的頻率。

在某些實施例中，x MHz RF產生器與y MHz RF產生器所產生的複數RF訊號具有複數狀態。例如，x MHz RF產生器具有操作狀態S1與S2且y MHz RF產生器亦同。一RF產生器在狀態S1期間所產生之一RF訊號的功率位準係大於該RF產生器在狀態S2期間所產生之一RF訊號的功率位準。例如，一RF產生器在狀態S1所產生之一RF訊號之複數功率量的包脈線比狀態S2期間之RF訊號之複數功率量的包脈線具有更高的功率位準。

在各種實施例中，x MHz RF產生器與y MHz RF產生器所產生的複數RF訊號為連續的。例如，x與y MHz RF產生器每一者皆具有一單一狀態。

應瞭解，在某些上述實施例的某些者中，一RF訊號被供給至夾頭118的下電極且上電極116係接地。在各種實施例中，一RF訊號可被供給至上電極116且夾頭118的下電極係接地。

文中所述之實施例可利用各種電腦系統組態實施，電腦系統包含手持硬體單元、微處理器系統、微處理器系或可程式化的消費電子裝置、微電腦、主機電腦等。文中所述的實施例亦可以分散計算環境實施，在分散計算環境中任務係由經由電腦網路鏈結之複數遠端處理硬體單元進行。

在某些實施例中，控制器為系統的一部分，系統可為上述實例的一部分。此類系統可包含半導體製程設備，其包含一製程工具或複數製程工具、一製程室或複數製程室、一製程平臺或複數製程平臺、及/或特定的製程元件(晶圓平臺、氣體流動系統等)。此系統係與一些電子裝置整合，此些電子裝置係用以在半導體晶圓或基板處理之前、期間及之後控制系統的操作。此些電子裝置係稱為「控制器」，其可控制系統的各種元件或子部件。取決於製程需求及/或系統類型，控制器可被程式化以控制文中所揭露的任何製程包含輸送製程氣體、溫度設定(如加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、RF產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置與操作設定、晶圓傳輸進入或離開工具與連接至系統或與系統交界的其他傳輸設備及/或裝載互鎖機構。

概括地說，在各種實施例中，控制器可被定義為具有各種積體電路、邏輯、記憶體及/或軟體的電子裝置，其可接收指令、發佈指令、控制操作、致能清潔操作、致能終點量測等。積體電路可包含儲存了程式指令之具有韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSP)、被定義為ASIC、PLD的晶片、一或多個微處理器、或能執行程式指令(如軟體)的微控制器。程式指令可為與控制器通訊之具有各種獨立設定(或程式檔案)形式的指令，其定義為了在半導體晶圓上或針對半導體晶圓進行製程所用的操作參數。在某些實施例中，操作參數為製程工程師為了完成一或多膜層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路及/或晶圓之晶粒之製造期間的一或多個製程步驟所定義之配方的一部分。

在某些實施例中控制器為整合至系統、耦合至系統、藉由網路連接至系統、或其組合的電腦的一部分或控制器耦合至電腦。例如，控制器可位於「雲端」中或工廠主機電腦系統的全部或部分中，這允許使用者遠端接取晶圓製程。控制器可致能遠端接取系統以監控製造操作的目前進展、檢視過去製造操作的歷程、自複數製造操作檢視驅勢或效能度量、改變現有製程的參數、設定製程步驟以符合現有製程、或開始一新的製程。

在某些實例中，遠端電腦(或伺服器)可經由電腦網路對系統提供製程配方，網路包含區域網路或網際網路。遠端電腦可包含使用者介面，使用者介面讓使用者能進入或程式化參數及/或設定，然後自遠端電腦與系統通訊。在某些實例中，控制器接收具有處理晶圓用之設定之形式的指令。應瞭解，設定係特別針對欲在晶圓上施行之製程的類型及控制器用以交界或控制之工具的類型。因此如上所述，可分散控制器如藉著包含一或多個藉由網路互連並朝向共同目的如文中所述之製程工作的離散控制器。為了此類目的的分散控制器的實例為製程室上的一或多個積體電路，其係與一或多個位於遠端(例如位於平臺位準或遠端電腦的一部分)的積體電路通訊而共同控制製程室上的製程。

不受限地，在各種實施例中，系統可包含電漿蝕刻室、沉積室、旋轉沖洗室、金屬鍍室、清潔室、邊緣蝕刻室、物理氣相沉積(PVD)室、化學氣相沉積(CVD)室、原子層沉積(ALD)室、原子層蝕刻(ALE)室、離子植入室、軌道室、及和半導體晶圓之製造相關或用於製造的任何其他半導體製程室。

更應注意，雖然上述操作係參考平行板電漿室如電容耦合電漿室等，但在某些實施例中，上述的操作可應用至其他類型的電漿室如包含感應耦合電漿(ICP)反應器、變壓器耦合電漿(TCP)反應器、導體工具、介電工具的電漿室、包含電子迴旋共振(ECR)反應器的電漿室等。例如，x兆赫射頻產生器、y兆赫射頻產生器與z 兆赫射頻產生器係耦合至ICP電漿室內的電感。電感形狀的實例包含螺管、圓頂形線圈、平板形線圈等。

如上所述，取決於工具所欲進行的製程操作，控制器可與下列的一或多者通訊交流：其他工具的電路或模組、其他工具的元件、叢集工具、其他工具的界面、相鄰工具、鄰近工具、位於工廠內的工具、主電腦、另一控制器、或半導體製造工廠中用以將晶圓容器載入與載出工具位置及/或裝載接口的材料運輸用工具。

考慮到上述實施例，應瞭解，某些實施例可進行涉及儲存在電腦系統中之數據的各種電腦施行操作。此些電腦施行操作需要操控物理數量。

某些實施例亦關於用以執行此些操作的硬體單元或設備。可針對專門用途的電腦專門建構設備。當一電腦被定義為專門用途之電腦時，此電腦除了能夠針對專門用途運行之外，亦可進行其他製程、程式執行或其他非屬專門用途的子程式。

在某些實施例中，操作可由選擇性活化的電腦執行或者可由儲存在電腦記憶體、或自電腦網路所獲得的一或多個電腦程式所配置。當數據係自電腦網路獲得時，該數據可由電腦網路上的其他電腦如電端計算資源所處理。

亦可將文中所述之一或多個實施例製作成非暫態電腦可讀媒體上的電腦可讀碼。非暫態電腦可讀媒體可以是可儲存數據且後續可被電腦系統讀取的任何數據儲存硬體單元如記憶體裝置。非暫態電腦可讀媒體的實例包含硬碟、網路附加儲存(NAS)、ROM、RAM、光碟-ROM(CD-ROM)、可錄CD(CD-R)、可重覆寫入之CD(CD-RW)、磁帶及其他光學式及非光學式儲存硬體單元。在某些實施例中，非暫態電腦可讀媒體可包含分散於網路耦合電腦系統的電腦可讀實質媒體，因此電腦可讀碼係以分散方式儲存及執行。

雖然上述某些方法操作係以特定順序說明之，但應瞭解，在各種實施例中，在方法操作之間可進行其他閒雜步驟或者可調整方法操作使其發生的時間略有不同，或者可將方法操作分配至允許方法操作以各種間隔進行的系統中，或者可以不同於文中所示的順序來進行方法操作。

更應注意，在不脫離本文所述之各種實施例的範圍的情況下，在一實施例中，來自任何上述實施例的一或多個特徵可與任何其他實施例的一或多個徵特結合。

為了讓熟知此項技藝者能清楚瞭解本發明，已詳細說明了前面的實施例，應明白，在隨附之申請專利範圍的範疇內可進行某些變化與修改。因此，此些實施例應被視為是說明性而非限制性的，且實施例並不限於文中所述的細節，在隨附申請範圍的範疇與等效物內可修改此些實施例。

100‧‧‧電漿系統
102‧‧‧模型系統
104‧‧‧RF產生器
106‧‧‧阻抗匹配網路
108‧‧‧電漿室
110‧‧‧主機電腦系統
112‧‧‧驅動組件
114‧‧‧連接機構
116‧‧‧上電極
118‧‧‧夾頭
120‧‧‧上表面
121‧‧‧RF電源
122‧‧‧RF電源
123‧‧‧輸出
124‧‧‧感測器
125‧‧‧輸入
126‧‧‧輸出
127‧‧‧RF纜線
128‧‧‧輸入
130‧‧‧RF纜線
132‧‧‧RF傳輸線
134‧‧‧處理器
136‧‧‧網路纜線
137‧‧‧記憶體裝置
138‧‧‧網路纜線
140‧‧‧輸出
142‧‧‧輸入
144‧‧‧輸出
602‧‧‧圖
604‧‧‧圖
606‧‧‧RF訊號
608‧‧‧RF訊號
700‧‧‧圖
720‧‧‧表
800‧‧‧圖
820‧‧‧表
1000‧‧‧電漿系統
1100‧‧‧圖
1200‧‧‧圖

參考附圖之下列說明可瞭解本發明實施例。

圖1為一電漿系統之一實施例之圖，其例示針對x兆赫(MHz)RF產生器所產生之一射頻(RF)訊號的一期間P1產生複數負載阻抗ZL(P1)n。

圖2為一模型系統之一實施例的圖，此模型系統係受到初始化以具有複數射頻值RF1(P1)o與一可變電容值C1以決定複數射頻值RF(P1)n。

圖3為一電漿系統之一實施例的圖，其係用以例示利用模型系統針對x MHz RF產生器所產生之一RF訊號的一期間P(1+m)產生複數負載阻抗ZL(P(1+m))n。

圖4為一模型系統之一實施例的圖，此模型系統係受到初始化以具有複數射頻值RF(P1)n與一可變電容值Cstep1以決定複數射頻值RF(P(1+m))n。

圖5為一電漿系統之一實施例的圖，其係用以例示使用一電容值Coptimum(P(1+m))及使用複數射頻值RF(P(1+m))n在x MHz RF產生器所產生之一RF訊號的一期間P(1+m+q)期間處理一晶圓。

圖6顯示複數圖的複數實施例，其係用以例示y MHz RF產生器所產生之一RF訊號的複數期間以及該複數期間係發生在x MHz RF產生器所產生之一RF訊號的一期間內。

圖7A為一圖之一實施例，其係用以例示自一電漿室之各種製程條件用之負載阻抗Zload的複數數值產生複數最佳組合可變電容值Coptimum。

圖7B為一模型系統之一實施例的圖，其係用以例示產生使模型系統之輸入處之一電壓反射係數Γ為零的複數最佳組合可變電容值Coptimum。

圖7C為一表與一多項式的一實施例，此兩者係由處理器在處理晶圓之前應用模型系統所產生。

圖8A為一圖之一實施例，其係用以例示自複數最佳組合可變電容值Coptimum及自複數負載阻抗值Zload產生複數最佳RF值。

圖8B為一模型系統之一實施例，其係用以例示自一最佳組合可變電容值CoptimumQ與一負載阻抗值ZloadQ產生一最佳RF值RFoptimumQ。

圖8C為一表的一實施例，此表包含複數負載阻抗值Zload、複數最佳電容值Coptimum、與複數最佳射頻值RFoptimum之間的對應。

圖9為一模型系統之一實施例的圖，其係用以例示產生使模型系統之輸入處之一反射係數為零的最佳RF值RFoptimumQ與最佳組合可變電容值CoptimumQ。

圖10為一電漿系統之一實施例之一方塊圖，其係用以例示基於負載阻抗值ZloadQ應用最佳值RFoptimumQ與CoptimumQ。

圖11為一圖之一實施例，其係用以例示當y MHz RF產生器為一60 MHz RF產生器時一阻抗匹配網路之一輸入阻抗的變異。

圖12為一圖之一實施例，其係用以例示當y MHz RF產生器為一60 MHz RF產生器時反射至y MHz RF產生器之一電壓的傅立葉轉換。

100‧‧‧電漿系統

102‧‧‧模型系統

104‧‧‧RF產生器

106‧‧‧阻抗匹配網路

108‧‧‧電漿室

110‧‧‧主機電腦系統

112‧‧‧驅動組件

114‧‧‧連接機構

116‧‧‧上電極

118‧‧‧夾頭

120‧‧‧上表面

121‧‧‧RF電源

122‧‧‧RF電源

123‧‧‧輸出

124‧‧‧感測器

125‧‧‧輸入

126‧‧‧輸出

127‧‧‧RF纜線

128‧‧‧輸入

130‧‧‧RF纜線

132‧‧‧RF傳輸線

134‧‧‧處理器

136‧‧‧網路纜線

137‧‧‧記憶體裝置

138‧‧‧網路纜線

140‧‧‧輸出

142‧‧‧輸入

144‧‧‧輸出

Claims (26)

1. 一種在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，包含： 在一第一RF產生器的一第一RF週期期間接收第一複數量測到的輸入參數值，該第一複數量測到的輸入參數值係於一第二RF產生器操作於第一複數參數值且一阻抗匹配網路具有一第一可變可量測的因子時在該第二RF產生器之一輸出與該阻抗匹配網路之一輸入之間所感測； 針對該第一RF週期初始化一或多個模型以使該一或多個模型具有該第一可變可量測的因子與該第一複數參數值，其中該一或多個模型包含該阻抗匹配網路的一模型； 在該一或多個模型具有該第一可變可量測的因子與該第一複數參數值時，利用該一或多個模型自該第一複數量測到的輸入參數值針對該第一RF週期計算第一複數輸出參數值； 利用該第一複數輸出參數值與該一或多個模型計算第一複數有利參數值，其中該第一複數有利參數值的每一者係使該一或多個模型之一輸入處之該第一RF週期的一反射係數為一最小值； 在該第一RF產生器之一第二RF週期期間控制該第二RF產生器以使該第二RF產生器在該第一複數有利參數值下操作。
2. 如申請專利範圍第1項在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，更包含： 在該第一RF產生器的該第二RF週期期間接收第二複數量測到的輸入參數值，該第二複數量測到的輸入參數值係於該第二RF產生器操作於該第一複數有利參數值時在該第二RF產生器之該輸出與該阻抗匹配網路之該輸入之間所感測； 針對該第二RF週期初始化該阻抗匹配網路之該一或多個模型以使該一或多個模型具有該第一複數有利參數值； 當該一或多個模型具有該第一複數有利參數值時，利用該一或多個模型自該第二複數量測到的輸入參數值針對該第二RF週期計算第二複數輸出參數值； 利用該第二複數輸出參數值與該一或多個模型計算第二複數有利參數值，其中該第二複數有利參數值的每一者係使該一或多個模型之該輸入處之該第二RF週期的該反射係數為一最小值；及 在該第一RF產生器之一第三RF週期期間控制該第二RF產生器以使該第二RF產生器在該第二複數有利參數值下操作。
3. 如申請專利範圍第2項在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，其中該第三RF週期係與該第二RF週期為連續的。
4. 如申請專利範圍第2項在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，其中該第三RF週期係於該第二RF週期之後且該第二RF週期與該第三RF週期之間有一或多個中間RF週期。
5. 如申請專利範圍第1項在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，其中該第二RF週期係與該第一RF週期是連續的。
6. 如申請專利範圍第1項在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，其中該第二RF週期係於該第一RF週期之後且該第一RF週期與該第二RF週期之間有一或多個中間RF週期。
7. 如申請專利範圍第1項在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，更包含利用該第一複數輸出參數值及該一或多個模型計算一最佳可變電容值，其中該最佳可變電容值係使該一或多個模型之該輸入處的一加權反射係數為最小值。
8. 如申請專利範圍第1項在低頻率射頻(RF)產生器之一期間減少反射功率的方法，更包含加權該第一複數量測到的輸入參數值。
9. 一種減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統，包含： 一第一射頻(RF)產生器，具有一輸出； 一第二RF產生器，具有一輸出； 一阻抗匹配網路，具有連接至該第一RF產生器的該輸出之一第一輸入及具有連接至該第二RF產生器的該輸出之一第二輸入； 一電漿室，藉由一RF 傳輸線連接至該阻抗匹配網路；及 一處理器，耦合至該第二RF產生器，其中該處理器係用以在該第一RF產生器的一第一RF週期期間接收第一複數量測到的輸入參數值，該第一複數量測到的輸入參數值係於該第二RF產生器操作於第一複數參數值且該阻抗匹配網路具有一第一可變可量測的因子時在該第二RF產生器之該輸出與該阻抗匹配網路之該第二輸入之間所感測， 其中該處理器係用以針對該第一RF週期初始化一或多個模型以使該一或多個模型具有該第一可變可量測的因子與該第一複數參數值，其中該一或多個模型包含該阻抗匹配網路的一模型， 其中該處理器係用以，當該一或多個模型具有該第一可變可量測的因子與該第一複數參數值時，利用該一或多個模型自該第一複數量測到的輸入參數值針對該第一RF週期計算第一複數輸出參數值， 其中該處理器係用以利用該第一複數輸出參數值與該一或多個模型計算第一複數有利參數值，其中該第一複數有利參數值的每一者係使該一或多個模型之一輸入處之該第一RF週期的一反射係數為一最小值，且 其中該處理器係用以在該第一RF產生器之一第二RF週期期間控制該第二RF產生器以使該第二RF產生器在該第一複數有利參數值下操作。
10. 如申請專利範圍第9項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統， 其中該處理器係用以在該第一RF產生器的該第二RF週期期間接收第二複數量測到的輸入參數值，該第二複數量測到的輸入參數值係於該第二RF產生器操作於該第一複數有利參數值時在該第二RF產生器之該輸出與該阻抗匹配網路之該第二輸入之間所感測， 其中該處理器係用以針對該第二RF週期初始化該阻抗匹配網路之該一或多個模型以使該一或多個模型具有該第一複數有利參數值， 其中該處理器係用以，當該一或多個模型具有該第一複數有利參數值時，利用該一或多個模型自該第二複數量測到的輸入參數值針對該第二RF週期計算第二複數輸出參數值， 其中該處理器係用以利用該第二複數輸出參數值與該一或多個模型計算第二複數有利參數值，其中該第二複數有利參數值的每一者係使該一或多個模型之該輸入處之該第二RF週期的該反射係數為一最小值， 其中該處理器係用以在該第一RF產生器之一第三RF週期期間控制該第二RF產生器以使該第二RF產生器在該第二複數有利參數值下操作。
11. 如申請專利範圍第10項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統，其中該第三RF週期係與該第二RF週期為連續的。
12. 如申請專利範圍第10項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統，其中該第三RF週期係於該第二RF週期之後且該第二RF週期與該第三RF週期之間有一或多個中間RF週期。
13. 如申請專利範圍第9項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統，其中該第二RF週期係與該第一RF週期是連續的。
14. 如申請專利範圍第9項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統，其中該第二RF週期係於該第一RF週期之後且該第一RF週期與該第二RF週期之間有一或多個中間RF週期。
15. 如申請專利範圍第9項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統，其中該處理器係用以利用該第一複數輸出參數值及該一或多個模型計算一最佳可變電容值，其中該最佳可變電容值係使該一或多個模型之該輸入處的一加權反射係數為最小值。
16. 如申請專利範圍第9項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的系統，其中該處理器係用以加權該第一複數量測到的輸入參數值。
17. 一種減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，包含： 接收複數負載阻抗值，其中該複數負載阻抗值中的每一者係關於一不同的製程條件； 將該複數負載阻抗值應用至一或多個模型以產生使該一或多個模型之一輸入處之一反射係數為零的複數最佳可變電容值，其中該一或多個模型包含一阻抗匹配網路的一電腦產生模型； 產生該複數最佳可變電容值與該複數負載阻抗值之間的一第一關係； 將該複數負載阻抗值與該複數最佳可變電容值應用至該一或多個模型以決定複數最佳RF值，其中該複數最佳RF值的每一者係使該一或多個模型之該輸入處的該反射係數為一最小值； 產生該複數負載阻抗值、該複數最佳可變電容值、及該複數最佳RF值之間的一第二關係； 在電漿製程期間計算該複數負載阻抗值的一者，其中該複數負載阻抗值的該一者係自一RF產生器之一輸出處所量測到的一參數值所計算； 自該第二關係決定該複數最佳可變電容值中的一者與該複數最佳RF值中的一者； 在該電漿製程期間控制該RF產生器以使該RF產生器在該複數最佳RF值中的該一者下操作；及 在該電漿製程期間控制該阻抗匹配網路以使該阻抗匹配網路具有該複數最佳可變電容值中的該一者。
18. 如申請專利範圍第17項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，其中該第一為一表，其中該第二關係為一表。
19. 如申請專利範圍第17項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，其中該第一關係為一多項式，其中該第二關係為一多項式。
20. 如申請專利範圍第19項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，其中該一或多個模型包含將該阻抗匹配網路連接至一電漿室的一RF傳輸線的一模型與將該阻抗匹配網路連接至該RF產生器之一RF纜線的一模型。
21. 一種減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，包含： 接收複數負載阻抗值，其中該複數負載阻抗值中的每一者係關於一不同的製程條件； 將該複數負載阻抗值應用至一或多個模型以產生使該一或多個模型之一輸入處之一可變量為最佳化的複數最佳參數值，其中該一或多個模型包含一阻抗匹配網路的一電腦產生模型； 產生該複數最佳參數值與該複數負載阻抗值之間的一關係； 在電漿製程期間計算該複數負載阻抗值的一者，其中該複數負載阻抗值的該一者係自一RF產生器之一輸出處所量測到的一值所計算； 自該關係與該複數負載阻抗值的該一者決定該複數最佳參數值中的一者；及 在該電漿製程期間控制該RF產生器以使該RF產生器在該複數最佳參數值中的該一者下操作。
22. 如申請專利範圍第21項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，更包含在該電漿製程期間控制該阻抗匹配網路以使該阻抗匹配網路在該複數最佳參數值中的另一者下操作。
23. 如申請專利範圍第21項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，其中該複數最佳參數值包含當該一或多個模型係受到初始化以具有一最佳電容值時的複數射頻最佳值。
24. 如申請專利範圍第21項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，其中該複數最佳參數值包含複數最佳電容值與複數最佳射頻值。
25. 如申請專利範圍第21項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，其中該關係為一多項式。
26. 如申請專利範圍第21項之減少反射到射頻(RF)產生器之功率的方法，其中該可變量為一電壓反射係數，其中該電壓反射係數在該電壓反射係數為零或具有一最小值時為最佳化狀態。