TWI650938B - 射頻返回路徑之阻抗控制 - Google Patents

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Abstract

用以控制射頻(RF)返回路徑之阻抗的系統包括了一匹配盒，該匹配盒更包括一匹配電路。該系統更包括一RF產生器，該RF產生器連接至該匹配盒以將一RF供應信號經由一RF供應路徑的一第一部分而供應至該匹配盒。該RF產生器連接至該匹配盒以經由一RF返回路徑的一第一部分而接收一RF返回信號。該系統亦包括一開關電路及一電漿反應器，該電漿反應器經由該RF返回路徑的一第二部分連接至該開關電路。該電漿反應器經由該RF供應路徑的一第二部分連接至該匹配電路。該系統包括了連接至該開關電路的一控制器，該控制器係用以基於一調諧配方來控制該開關電路以改變該RF返回路徑的一阻抗。

Description

射頻返回路徑之阻抗控制
本發明係關於控制射頻(RF)返回路徑之阻抗。
基於電漿之系統包括了用以產生信號的一供應來源。基於電漿之系統更包括了一腔室，該腔室接收信號以產生電漿。電漿被用於許多的操作，包括清潔晶圓、在晶圓上沉積氧化物及薄膜、及將一部分的晶圓或一部分的氧化物與薄膜蝕刻掉。
電漿的一些特性(例如電漿中的駐波、等)係難以控制來使吾人能夠控制電漿蝕刻或沉積之均勻性。在控制電漿特性上的困難導致了在晶圓材料蝕刻上的非均勻性、或在晶圓上之材料沉積的非均勻性。例如，該晶圓在距離其中央第一距離的位置被蝕刻地較在距離該中央第二距離的位置更多。第二距離與中央的距離較第一距離更遠。如另一範例，該晶圓在第一距離被蝕刻地較在第二距離更少。如再另一範例，在晶圓上第一距離的位置沉積了更大量的材料(相較於在第二距離沉積的材料)。如另一範例，在晶圓上第二距離的位置沉積了更大量的材料(相較於在第一距離沉積的材料)。在蝕刻上的非均勻性導致了晶圓的M形蝕刻或W形蝕刻。在蝕刻或沉積上的非均勻性導致了晶圓良率的減少。
在此背景下本發明產生。
本揭露範圍之實施例提供了控制射頻(RF)返回路徑之阻抗的設備、方法、及電腦程式。吾人應了解本發明可以許多方式加以實行，例如處理、設備、系統、硬體、或電腦可讀媒體上的方法。以下描述幾個實施例。
在一些實施例中，均勻性係藉由控制電漿工具中的RF返回路徑之阻抗而達成。該阻抗係藉由控制在電漿工具的阻抗匹配電路與電漿工具的電漿反應器之間的電容及/或電感而控制。當控制了該阻抗時，可達成均勻性。
在各樣的實施例中，描述了用以控制射頻(RF)返回路徑之阻抗的系統。該系統包括一匹配盒，該匹配盒更包括一匹配電路。該系統更包括一RF產生器，該RF產生器連接至該匹配盒以將一RF供應信號經由一RF供應路徑的一第一部分而供應至該匹配盒。該RF產生器連接至該匹配盒以經由一RF返回路徑的一第一部分而接收一RF返回信號。該系統亦包括一開關電路及一電漿反應器，該電漿反應器經由該RF返回路徑的一第二部分連接至該開關電路。該電漿反應器經由該RF供應路徑的一第二部分連接至該匹配電路。該系統包括了連接至該開關電路的一控制器，該控制器係用以基於一調諧配方來控制該開關電路以改變該RF返回路徑的一阻抗。
在各樣的實施例中，用以控制RF返回信號之阻抗的系統包括一RF傳輸線，該RF傳輸線更包括一RF棒及一接地的RF通道 。該系統包括一電漿反應器及一阻抗匹配電路，該阻抗匹配電路經由該RF傳輸線連接至該電漿反應器。該RF傳輸線係用以透過該RF棒而將一RF供應信號供應至該電漿反應器、及透過該接地的RF通道而從該電漿反應器接收一RF返回信號。該系統包括一開關電路，該開關電路連接於該阻抗匹配電路與該電漿反應器之間以控制該RF返回信號的一阻抗。
在幾個實施例中，用以控制RF返回路徑之阻抗的方法包括了經由一RF傳輸線的一RF返回路徑部分而從一電漿反應器接收一RF返回信號。該方法更包括對包含了該RF返回路徑部分的一RF返回路徑的一阻抗進行修改以達成一可測量因子、及經由一RF纜線護套而將修改後的該RF返回信號發送至一RF產生器。
一些上述實施例的一些優點包括在施加至基板的蝕刻速率或沉積速率上之均勻性的控制。例如，藉由開關電路來控制RF返回路徑之阻抗以達成均勻性。該開關電路之電容、電感、或其組合被改變以控制RF返回路徑之阻抗。該RF返回路徑係形成於電漿腔室的間隙與用以產生RF信號的RF產生器之間。在均勻性上的控制減少了在蝕刻速率或沉積速率上的非均勻性。
一些上述實施例的額外優點包括了控制電漿系統之RF返回路徑的阻抗以在蝕刻速率或在沉積速率上達成預定的均勻性。該預定的均勻性係儲存於一調諧配方中。此外，該調諧配方中儲存了在該均勻性與該開關電路之電感、電容、或其組合之間的一對一的對應關係。一處理器係程式化用以達成調諧配方中之均勻性。該處理器從調諧配方取得與一可測量因子(例如蝕刻速率、或沉積速率、或在蝕刻速率上之均勻性、或在沉積速率上之均勻性、或其組合、等)對應之電感、電容、或其組合，並發送一或更多信號至開關電路之對應的一或更多開關。藉由該等信號使該一或更多開關斷開(open)或閉合(close)以改變該開關電路之電感、電容、或其組合以達成調諧配方之對應的電感、對應的電容、或其組合。在開關電路之電感、電容、或其組合上的改變使得處理器得以達成在蝕刻基板之蝕刻速率上、或在基板上沉積材料之沉積速率上的均勻性。
從以下配合隨附圖式所做出之詳細描述，將更清楚本發明的其他態樣。
以下實施例描述用以控制射頻(RF)返回路徑之阻抗的系統及方法。顯而易見的，本實施例可被實行而無須一些或全部的特定細節。在其他情況下，為了不對本實施例造成不必要地混淆，眾所周知的處理操作則沒有被詳述。
圖1為圖式100之實施例，該圖式係用以說明在60MHz信號的高階諧波之歸一化電壓上的非均勻性。該高階諧波在電漿中產生了駐波電壓，且該駐波電壓導致了在蝕刻基板或將材料沉積於基板上之非均勻性。
在各樣的實施例中，高階諧波為三階或更高的諧波。在一些實施例中，高階諧波為二階或更高的諧波。
圖式100繪製了在電漿腔室之上電極的輸入端所測量到的RF信號之歸一化電壓振幅對該RF信號之頻率。在幾個實施例中，在上電極的輸入端測量電壓並將其歸一化以產生該歸一化電壓。
如圖式100中所示，在RF信號的三階諧波上，對於連接至上電極之輸入端的濾波器所使用的三不同電容值而言，在該上電極之輸入端所測量到的電壓中存在著非均勻性。例如，長條B3C1與濾波器的電容值C1對應，而長條B3C2與濾波器的電容值C2對應。
在一些實施例中，上電極的輸出端係在上電極的底部表面。頂部表面位於上電極之底部表面的對面且位於該上電極的輸入端。上電極的底部表面面向電漿腔室中的一間隙。該間隙係形成於上電極與一卡盤(例如靜電卡盤(ESC)、等)之間。該卡盤位於該電漿腔室內且包括了面向該上電極的一下電極。該卡盤係配置在位於該下電極下方的一設施板上。
此外，如圖式100所示，在該RF信號的五階諧波及十階諧波上，於上電極所測量到的電壓中存在著非均勻性。例如，長條B5C1與電容值C1對應、長條B5C2與電容值C2對應、而長條B5C3與濾波器的電容值C3對應。如另一範例，在十階諧波上，長條B10C2與電容值C2對應、而長條B10C3與電容值C3對應。
另外，在圖式100中顯示了與電容值C1對應的長條B1C1、與電容值C2對應的長條B1C2、及與電容值C3對應的長條B1C3。
此外，在下面提供的表1說明了電漿中駐波波長λ隨著RF信號的頻率增加而減少。
吾人應注意在各樣的實施例中，表1係為在電漿腔室中位於該上與下電極之間的一間隙及該RF信號的一電壓而產生。
在一些實施例中，電漿中的駐波波長係判定為所施加之RF電壓、RF信號之頻率、及該間隙的一函數。以下使用一方程式來說明該函數：(1) 其中，V0 為所施加的RF電壓，l為該間隙的長度，λ0 為在真空中所測量到的駐波波長，而f為該RF信號的頻率。該間隙的長度l為下電極與上電極之間的距離。所施加的RF電壓係施加至電漿腔室的電極。
駐波波長λ隨著RF信號之諧波頻率增加而降低導致了在蝕刻速率或沉積速率上的非均勻性。在蝕刻速率上的非均勻性包括了在電漿腔室中蝕刻基板(例如，晶圓、或可在其上製造積體電路之晶圓、等)之速率上的非均勻性。此外，在沉積速率上的非均勻性包括了於基板上沉積材料之速率上的非均勻性。以下於圖3中說明在蝕刻速率上的非均勻性。
圖2為圖式110之實施例，用以說明電漿中的駐波波長λ隨著RF信號的頻率之改變及/或隨著上與下電極之間的間隙之改變而改變。圖式110繪製了駐波波長λ對RF信號頻率之曲線。在圖式110中以百萬赫茲(MHz)來繪製RF信號的頻率，且以公尺(m)來繪製駐波波長。如圖式110中所示，對於1 cm、3 cm、5 cm的每一間隙而言，駐波波長λ隨著RF信號之頻率增加而減少。
圖3為圖式121之實施例，該圖式係用以說明隨著沿基板半徑之距離改變而在蝕刻速率上之非均勻性。圖式121為三不同的電容值C1至C3繪製了蝕刻速率對基板半徑之曲線，其中該蝕刻速率係以埃/每一分鐘(A/min)來測量。該基板半徑係以公厘(mm)來測量。
吾人注意到，圖式121中與電容值C1對應之曲線係由RF信號的三階諧波所產生。圖式121中與電容值C2及C3對應之曲線係由RF信號的二階諧波所產生。在圖式121中與電容值C2及C3對應之曲線相較於在圖121中與電容值C1對應之曲線具有更高量之均勻性。
吾人應注意，圖式121係為一處理條件而產生，該處理條件包括了該間隙的值、或電漿腔室中的壓力、或供應至電漿腔室的一或更多處理氣體之組合、或供應該等處理氣體的時間、或啟動之RF產生器的辨識身分、或其組合、等。當RF產生器被通電且正在供應功率時，該RF產生器為啟動的。
RF產生器之範例包括了x MHz RF產生器、y MHz RF產生器、及z MHz RF產生器。x、y、及z之範例包括了2、27、及60。吾人應注意，RF產生器之運作頻率不是限制性的，且包含了在該頻率之一預定運作範圍內的其它頻率。例如，雖然在本文中將一產生器稱為2 MHz RF產生器，但該產生器在1與3 MHz之間運作。如另一範例，雖然在本文中將一產生器稱為27 MHz RF產生器，但該產生器在25與29 MHz之間運作。 如再另一範例，雖然在本文中將一產生器稱為60 MHz RF產生器，但該產生器在57與63 MHz之間運作。
圖4A為系統200之實施例的圖式，該系統係用以控制系統200之RF返回路徑的阻抗。系統200包括了RF產生器204、RF纜線系統283、匹配盒202、RF傳輸線282、電漿反應器218、及控制器253。RF纜線系統283將RF產生器204連接至匹配盒202，而RF傳輸線282將匹配盒202連接至電漿反應器218。
如本文中所使用，一控制器包括了處理器及記憶元件。如本文中所使用，處理器意指中央處理單元、微處理器、特定應用積體電路、數位信號處理器、或可程式化邏輯裝置。記憶元件之範例包括了隨機存取記憶體(RAM)、及唯讀記憶體(ROM)。在一些實施例中，記憶元件為快閃記憶體、硬碟、儲存磁碟冗餘陣列(RAID)、或其組合。
RF產生器204之範例包括了x、y、或z MHz RF產生器。在一些實施例中，可將任何數量之RF產生器(例如，x MHz RF產生器、y MHz RF產生器、及/或z MHz RF產生器、等)連接至該匹配盒202。。
RF纜線系統283包括一RF纜線232、及一RF纜線護套238。RF纜線護套238包圍著RF纜線232以保護該RF纜線232。在一些實施例中，本文中所提及的RF纜線及RF纜線護套係由導體(例如金屬、等)所製成。金屬之範例包括銅、或鋁、或其組合、等。在一些實施例中，RF纜線護套238將RF纜線232封閉起來。RF纜線系統283連接至RF產生器204及匹配盒202。
相似地，RF傳輸線282包括一RF棒234及一RF通道240。該RF通道240包圍著RF棒234。在各樣的實施例中，RF通道240係由金屬所製成、包圍著RF棒234並將其封閉起來、且藉由一絕緣體材料與RF棒234分隔開。RF傳輸線282連接至匹配盒202及電漿反應器218。在一些實施例中，RF通道240為接地的(例如，連接至接地電位、連接至基準電位、或連接至零電位、等)。
在一些實施例中，基準電壓為一非零的電壓。在各樣的實施例中，一絕緣體包圍著RF棒234，而RF通道240將該絕緣體封閉起來。該絕緣體係位於RF棒234與RF通道240之間。
吾人應注意在一些實施例中，RF纜線232、RF纜線護套238、RF棒234、及RF通道240其中每一者具有任何形狀的橫剖面，例如圓形、多邊形、方形、等。
匹配盒202包括一殼體224。在一些實施例中，殼體224包圍著一匹配電路214並將其封閉起來以保護該匹配電路214。此外，殼體224包圍著匹配盒202的一開關電路216並將其封閉起來以保護該開關電路216。在一些實施例中，在將連接機構(例如螺釘、螺栓、等)打開之後，吾人可接近殼體224內的開關電路216，其中該連接機構係用以形成殼體224的壁。匹配電路214連接至RF纜線232及RF棒234。此外，開關電路216連接至RF通道240、並經由連接部225而連接至殼體224，該連接部225在一些實施例中包括了一或更多RF帶、或一或更多RF棒、或一或更多RF帶與一或更多RF棒之組合。
匹配電路214包括了複數電路元件(例如電阻器、或電容器、或電感器、或其組合、等)之組合以將來源的阻抗與負載的阻抗匹配。該來源將RF信號供應至匹配電路214，而該負載消耗由匹配電路214所供應之RF信號。匹配電路214將由匹配電路214從來源所接收到的RF信號結合以產生經由RF棒234被供應至電漿反應器218之一RF信號。
來源之範例包括了x、y、及z MHz RF產生器其中一或更多者、將RF產生器連接至阻抗匹配電路214的RF纜線系統其中一或更多者、及連接在該RF產生器與匹配電路214之間的任何其它電路。負載之範例包括了RF傳輸線282、電漿反應器218、及連接在該電漿反應器218與匹配電路214之間的任何其他電路(例如開關電路216、等)。
RF產生器204產生一RF信號206，該RF信號經由RF纜線232而供應(例如傳輸、等)至匹配電路214。例如，RF產生器204之驅動器及放大器系統產生該RF信號206。匹配電路214將RF信號206與從一或更多其它RF產生器所接收到的一或更多RF信號結合以產生RF供應信號264，該RF供應信號經由RF棒234而供應至電漿反應器218。在各樣的實施例中，匹配電路214將RF信號206與從一或更多其它RF產生器所接收到的一或更多RF信號結合以將來源的阻抗與負載的阻抗匹配。在一些實施例中，當來源的阻抗與負載的阻抗匹配時，RF信號264及210產生。
電漿反應器218的電漿腔室被供應著一處理氣體，例如含氧氣體、或氧氣、或含氟氣體、或四氟化碳(CF4 )、或六氟化硫(SF6 )、或六氟乙烷(C2 F6 )、或其組合、等。該RF供應信號264點燃該處理氣體以於電漿腔室內產生電漿。
該電漿產生一RF返回信號210，該RF返回信號係由電漿反應器218反射向RF產生器204。該RF返回信號210經由RF通道240而傳輸至開關電路216。
開關電路216對RF返回信號210之阻抗進行控制(例如修改、等)以產生RF返回信號263。例如，開關電路216改變了RF返回信號210的電容、或電感、或其組合。如另一範例，將開關電路216的開關S1至開關S8其中一或更多者閉合(close)且將開關S1至開關S8其中剩下者斷開(open)以修改RF返回信號210之阻抗。
當開關電路216的一開關閉合時，一參數元件(P)(例如電感器、電容器、或其組合、等)經由該開關而連接至RF通道240並對RF返回信號210之阻抗進行修改。例如，當開關電路216的一開關閉合時，連接至該開關的參數元件之阻抗被添加至RF返回信號210之阻抗、或被從RF返回信號210之阻抗減去，其中該RF返回信號210係從電漿反應器218接收。此外，當開關電路216的該開關閉合時，參數元件經由連接部225而連接至接地之殼體224的一部分。在另一方面，當開關電路216的開關斷開時，連接至該開關的參數元件從RF通道240脫離。
RF返回信號263經由連接部225、連接至連接部225之殼體224的接地部分、及RF纜線護套238而傳輸至RF產生器204。例如，RF返回信號263經由RF纜線護套238而反射向RF產生器204的RF驅動器及放大器系統。
在一些實施例中，RF供應路徑219包括了第一部分219A、匹配電路214的電路元件、第二部分219B、及RF棒234與電漿反應器218的RF棒之間的連接部。在圖4A中以從RF產生器204行進至電漿反應器218的點來表示RF供應路徑219。RF供應路徑的第一部分219A包括了RF纜線232，而第二部分219B包括了RF棒234。電漿反應器218的RF棒連接至卡盤的下電極。匹配電路214的電路元件之範例包括電感器、電容器、將一電感器與另一電感器或電容器連接之導體、或其組合。
在各樣的實施例中，至少一部分的RF返回路徑221為接地的(例如連接至接地電壓、或連接至基準電壓、或連接至零電壓、等)。RF返回路徑221包括了第一部分221A及第二部分221B。在圖4A中RF返回路徑221沿著從電漿反應器214行進至RF產生器204的點而延伸。RF返回路徑的第一部分221A包括了RF纜線護套238，而RF返回路徑的第二部分221B包括了RF通道240。
在一些實施例中，RF返回路徑221包括了電漿腔室之C形護罩、電漿反應器218之接地環、電漿反應器218之複數RF帶、電漿反應器218之底部電極殼體、電漿反應器218之接地屏蔽、第二部分221B、開關電路216、連接部225、將連接部225與第一部分221A連接起來的殼體224之接地部分221C、及第一部分221A。
在各樣的實施例中，控制器253連接至開關電路216。控制器253包括一開關選擇電路287(例如一處理器、等)。 開關選擇電路287選擇開關S1至S8其中一或更多者以使開關電路216之參數元件P1至P8其中對應的一或更多者連接至RF通道240、或取消選擇開關S1至S8其中一或更多者以使參數元件P1至P8其中對應的一或更多者從開關S1至S8脫離以達成一蝕刻速率及/或一均勻性。當開關S1至S8其中一或更多者連接至參數元件P1至P8其中對應的一或更多者時、或從參數元件P1至P8其中對應的一或更多者脫離時，吾人控制了RF返回信號210的阻抗、電感、電容、或其組合以達成蝕刻基板之蝕刻速率、及/或在蝕刻基板之蝕刻速率上的均勻性。
在這些實施例中，開關選擇電路287運用一調諧配方289來辨識開關S1至S8其中待閉合(例如連接、等)、或斷開(例如脫離、等)的一或更多者。調諧配方289係儲存於控制器253的記憶元件內。調諧配方289包括了在蝕刻速率E1至E4與調諧參數T1至T4之間的對應關係。例如，蝕刻速率E1映射至調諧參數T1、蝕刻速率E2映射至調諧參數T2、蝕刻速率E3映射至調諧參數T3、且蝕刻速率E4映射至調諧參數T4。調諧配方289包括了在蝕刻速率上的均勻性U1至U4與調諧參數T1至T4之間的對應關係。例如，調諧參數T1映射至在蝕刻速率上之均勻性U1、調諧參數T2映射至在蝕刻速率上之均勻性U2、調諧參數T3映射至在蝕刻速率上之均勻性U3、且調諧參數T4映射至在蝕刻速率上之均勻性U4。
在一些實施例中，本文將蝕刻速率、在蝕刻速率上之均勻性、沉積速率、或在沉積速率上之均勻性稱為可測量因子。
調諧參數的範例包括了阻抗、或電感(L)、或電容(C)、或電壓、或電流、或複電壓與電流、或其組合。在蝕刻速率上之均勻性的範例包括了一曲線，該曲線指出了蝕刻速率與基板半徑之間的關係。例如，繪製了蝕刻基板之氧化物蝕刻速率對基板半徑的每一曲線代表了一在基板蝕刻上的均勻性。在一些實施例中，在蝕刻速率上的均勻性包括了位於一蝕刻速率之預定標準偏差內之蝕刻速率。
吾人應注意在一些實施例中，開關電路 216包括任何數量之開關及相同數量的參數元件。此外，在各樣的實施例中，調諧配方289包括了在任何數量的蝕刻速率與相同數量的調諧參數之間的對應關係。在幾個實施例中，調諧配方289包括了在任何數量的均勻性與相同數量的調諧參數之間的對應關係。
在一些實施例中，不使用蝕刻速率E1至E4，而是使用沉積速率D1至D4，且該等沉積速率與調諧參數T1至T4具有一對一的對應關係。例如，沉積速率D1與調諧參數T1對應、沉積速率D2與調諧參數T2對應、等。此外，在這些實施例中，均勻性U1至U4為在沉積速率上之均勻性，且每一均勻性與一調諧參數具有一對一的對應關係。例如，在沉積速率上之均勻性U1映射至調諧參數T1、在沉積速率上之均勻性U2映射至調諧參數T2、並依此類推。在一些實施例中，繪製了在基板上沉積氧化物之氧化物沉積速率對晶圓半徑的每一曲線代表了在基板上沉積之均勻性。在一些實施例中，在沉積速率上的均勻性包括了位於一沉積速率之預定標準偏差內之沉積速率。
圖4B為系統300之實施例的圖式，該系統係用以控制RF返回路徑之阻抗。系統300包括了RF產生器204、RF纜線系統283、匹配盒230、RF傳輸線282、電漿反應器218、及控制器253。除了開關電路216係位於匹配盒230之殼體226的外面，系統300與系統200為相似的。開關電路216經由連接部304(例如RF帶、或RF導體、等)及經由殼體226的壁而連接至匹配電路214。RF纜線系統283將匹配盒230連接至RF產生器204。
殼體226包圍著匹配電路214並將其封閉起來以保護匹配電路214。當開關電路216位於殼體226的外面時，吾人可很輕易地接近開關電路216。例如，當殼體226包括了用以進出殼體226之封閉區域的門時，吾人較容易接近位於殼體226外面的開關電路216(相較於位於殼體226裡面的開關電路)。
在一些實施例中，殼體226較殼體224(圖4A)更小。例如，殼體226的體積小於殼體224的體積。
RF返回信號210被發送至開關電路216，該開關電路對RF返回信號210進行修改以產生RF返回信號263。從開關電路216將該RF返回信號做為輸出而經由連接部304提供至殼體226的接地部分。RF返回信號263經由殼體226的接地部分及RF纜線護套238而傳輸至RF產生器204。
在幾個實施例中，開關電路216包括了可變電容器、或可變電感器、或與可變電容器串聯的可變電感器，而不包括開關S1至S8及參數元件P1至P8。該可變電容器之電容係由該開關選擇電路287透過一馬達及該馬達之驅動器來控制以達成蝕刻速率E1至E4的其中一者、及/或達成均勻性U1至U4其中一或更多者。相似地，該可變電感器之電感係由該開關選擇電路287及一馬達之驅動器透過該馬達來控制以達成蝕刻速率E1至E4的其中一者、及/或達成均勻性U1至U4其中一或更多者。
在各樣的實施例中，至少一部分的RF返回路徑212為接地的(例如連接至接地電壓、連接至基準電壓、或連接至零電壓、等)。RF返回路徑212包括了第一部分221A及第二部分221B。
在一些實施例中，RF返回路徑212包括了電漿腔室之C形護罩、電漿反應器218之接地環、電漿反應器218之複數RF帶、電漿反應器218之底部電極殼體、電漿反應器218之接地屏蔽、第二部分221B、開關電路216、連接部304、將連接部304與第一部分221A連接起來的殼體226之接地部分212A、及第一部分221A。在圖4B中RF返回路徑212沿著點而延伸。
在各樣的實施例中，可將任何數量的RF帶包括在系統200或系統300中。
圖5A為開關電路216之實施例的圖式。開關電路216包括了在開關與參數元件之間的串聯連接。例如，開關電路216包括了在開關S1與參數元件P1之間的串聯連接、在開關S2與參數元件P2之間的串聯連接、在開關S3與參數元件P3之間的串聯連接、在開關S4與參數元件P4之間的串聯連接、在開關S5與參數元件P5之間的串聯連接、在開關S6與參數元件P6之間的串聯連接、在開關S7與參數元件P7之間的串聯連接、及在開關S8與參數元件P8之間的串聯連接。
開關電路216之開關與參數元件的每一組合以並聯連接至開關電路216的另一開關與另一參數元件之組合。例如，開關S1與參數元件P1之組合以並聯連接至開關S2及參數元件P2之組合。如另一範例，開關S2及參數元件P2之組合以並聯連接至開關S3與參數元件P3之組合。
開關S1至S8連接至RF通道240，而參數元件P1至P8連接至連接部310，該連接部310為連接部255(圖4A)或連接部304(圖4B)之範例。
在一些實施例中，每一開關為一繼電器，例如固態繼電器、電磁繼電器、或真空繼電器、等。在各樣的實施例中，RF返回信號210之功率均等地分配在開關電路216的閉合開關之間。
在圖5A中以點來繪示一部分的RF返回路徑231，該RF返回路徑231為RF返回路徑221或212(圖4A、4B)之範例。
圖5B為做為參數元件的電容器250之實施例的圖式。電容器250以串聯與開關252連接。電容器250為參數元件P1至P8其中任何一者之範例，而開關252為開關S1至S8其中任何一者之範例。
圖5C為做為參數元件的電感器254之實施例的圖式。電感器254以串聯與開關252連接。電感器254為參數元件P1至P8其中任何一者之範例。在一些實施例中，每一電感器254為一RF帶。
圖5D為做為參數元件的電感器254及電容器250之組合的實施例之圖式。電感器254以串聯與電容器254連接，且電容器254以串聯與開關252連接。
圖6為一系統之實施例的圖式，該圖式繪示了RF信號之返回路徑的一部分。該系統包括了電漿反應器320及RF傳輸線324。該RF傳輸線324連接至電漿反應器320。
電漿反應器320為電漿反應器218(圖4A及4B)之範例。此外，RF傳輸線324為RF傳輸線282(圖4A及4B)之範例。RF傳輸線324包括了RF棒261及接地的RF通道262。如一範例，RF通道262連接至接地電位或基準電位或零電位。接地的RF通道262為RF通道240(圖4A、4B)之範例，而RF棒261為RF棒234(圖4A、4B)之範例。
電漿反應器320包括了電漿腔室326及RF筒360，該RF筒經由RF帶368而連接至RF棒261。電漿反應器320更包括了返回RF帶274及277、接地屏蔽280、及底部電極殼體276。於美國專利申請案第13/684,098號(申請日為2012年11月21日、且具有美國專利公開號第2013-0133834號)中提供了C形護罩、接地屏蔽、及返回RF帶之範例，而其內容被完整納入本文中作為參照。
電漿腔室326包括上電極260、上電極延伸部328、C形護罩270、接地環272、及卡盤組件。該卡盤組件包括了卡盤258及設施板330。基板291係放置於卡盤258的頂部上以對基板291進行處理。對基板291進行處理之範例包括清潔基板291、或蝕刻基板291、或蝕刻基板291頂部上的氧化物、或在基板291上沉積材料(例如氧化物、二氧化物、光阻材料、等)、或其組合。
C形護罩270包括用以控制電漿腔室326內之壓力的狹縫。例如，開啟狹縫來增加通過狹縫之氣體流動以減少在電漿腔室326的間隙370中的氣體壓力。關閉狹縫來減少氣體流動以提高在間隙370中的氣體壓力。
在各樣的實施例中，底部電極殼體276可為任何形狀，例如圓柱形、方形、多邊形、等。
在各樣的實施例中，RF筒360不是圓柱體且具有多邊形形狀，例如矩形形狀、方形形狀、等。
上電極延伸部328包圍著上電極260。C形護罩270包括了部分270A及270B。接地環272包括了接地環部分272A及另一接地環部分272B。底部電極殼體276包括了底部電極殼體部分276A、另一底部電極殼體部分276B、及再另一底部電極殼體部分276C。每一底部電極殼體部分276A及276B形成底部電極殼體276的一側壁。底部電極殼體276C形成了底部電極殼體276的底部壁。接地屏蔽280包括了接地屏蔽部分280A、及另一接地屏蔽部分280B。
卡盤258的頂部表面面向上電極260的底部表面336。電漿腔室326被上電極260及包圍著該上電極260的上電極延伸部328包圍著。電漿腔室326更被C形護罩270及卡盤258包圍著。
接地環272係位於C形護罩270下方。在一些實施例中，接地環272係位於C形護罩270下方並與C形護罩相鄰。返回RF帶274連接至接地環部分272A，且返回RF帶277連接至接地環部分272B。返回RF帶274連接至底部電極殼體部分276A，且返回RF帶277連接至底部電極殼體部分276B。底部電極殼體部分276A連接至接地屏蔽部分280A，且底部電極殼體部分276B連接至接地屏蔽部分280B。接地屏蔽部分280A經由底部電極殼體部分276A連接至接地的RF通道262，且接地屏蔽部分280B經由底部電極殼體部分276C而連接至接地的RF通道262。
在一些實施例中，底部電極殼體部分276為包圍著RF筒360的圓柱體。RF筒360係用以讓RF供應信號264通過的媒介。RF供應信號264經由RF棒261、RF帶368、及RF筒360而供應至卡盤258的下電極以在電漿腔室326的間隙370內產生電漿。該間隙370係形成於上電極260與卡盤258的下電極之間。
RF返回信號210的一部分350從上電極260的底部表面336傳遞至上電極延伸部328的底部表面部分338A、進一步傳遞至C形護罩部分270A、再進一步傳遞至接地環部分272A、再進一步至返回RF帶274、再進一步傳遞至底部電極殼體部分276A、再進一步傳遞至接地屏蔽部分280A、然後傳遞至接地的RF通道262。
在一些實施例中，RF返回信號210的部分350從上電極260的底部表面336沿著上電極延伸部328的底部表面部分338A、再進一步沿著C形護罩部分270A、再進一步沿著接地環部分272A、再進一步沿著返回RF帶274、再進一步沿著底部電極殼體部分276A、再進一步沿著接地屏蔽部分280A而傳遞至接地的RF通道262。
在一些實施例中，RF返回信號210的部分350遵循RF返回路徑221(圖4A)的一部分或RF返回路徑212(圖4B)的一部分。
此外，RF返回信號210的一部分352從底部表面336傳遞至上電極延伸部328的底部表面部分338B、再進一步傳遞至C形護罩部分270B、再進一步傳遞至接地環部分272B、再進一步傳遞至返回RF帶277、再進一步傳遞至底部電極殼體部分276B、再進一步傳遞至接地屏蔽部分280B、再進一步傳遞至底部電極殼體部分276C的一部分、再進一步傳遞至底部電極殼體部分276B、然後傳遞至接地的RF通道262。
在各樣的實施例中， RF返回信號的部分352從底部表面336沿著上電極延伸部328的底部表面部分338B、再進一步沿著C形護罩部分270B、再進一步沿著接地環部分272B、再進一步沿著返回RF帶277、再進一步沿著底部電極殼體部分276B、再進一步沿著接地屏蔽部分280B、再進一步沿著底部電極殼體部分276C、再進一步沿著底部電極殼體部分276B而傳遞至接地的RF通道262。
在一些實施例中，RF返回信號210的部分352遵循RF返回路徑221(圖4A)的一部分或RF返回路徑212(圖4B)的一部分。
吾人應注意，RF返回信號210之RF返回路徑221或212(圖4A、4B)的一部分從上電極260的底部表面336沿著上電極延伸部328的底部表面部分338A、再進一步沿著C形護罩部分270A、再進一步沿著接地環部分272A、再進一步沿著返回RF帶274、再進一步沿著底部電極殼體部分276A、再進一步沿著接地屏蔽部分280A而延伸至接地的RF通道262。
此外，RF返回信號210之RF返回路徑221或212(圖4A、4B)的一部分從上電極260的底部表面336沿著上電極延伸部328的底部表面部分338B、再進一步沿著C形護罩部分270B、再進一步沿著接地環部分272B、再進一步至返回RF帶277、再進一步沿著底部電極殼體部分276B、再進一步沿著接地屏蔽部分280B、再進一步沿著底部電極殼體部分276C而延伸至接地的RF通道262。在圖6中以虛線顯示RF返回信號210所採取的路徑。
在一些實施例中，上電極260為接地的。
在各樣的實施例中，使用一些RF帶來將RF筒360連接至RF棒261，而不是RF帶368。
圖7為系統382之實施例的圖式，該圖式繪示了RF返回信號210之RF返回路徑的一部分。RF棒261延伸穿過底部電極殼體部分276A。此外，RF棒261經由RF通道延伸部388連接至匹配盒的殼體384。該RF通道延伸部388為RF通道262的一部分且連結(例如，螺接、等)至殼體384的側壁390。在一些實施例中，將連結至側壁390的接地板移除以將RF通道延伸部388連結至側壁390。殼體384為殼體224(圖4A)或殼體226(圖4B)之範例。
RF返回信號210經由一部分的RF通道262、RF通道延伸部388、及側壁390而傳輸至殼體384的底部壁392。此外，RF返回信號210經由一部分的RF通道262、RF通道延伸部388、及側壁390而傳輸至殼體384的頂部壁394。在圖7中以虛線顯示RF返回信號210所採取的路徑。
圖8為電感器系統400之實施例的圖式，該電感器系統連接在一匹配盒殼體與一RF通道之間以修改RF返回信號之阻抗。該電感器系統400包括一或更多電感帶(inductor strap)A至H，例如由導電金屬製成的帶、由銅製成的帶、由鋁製成的帶、等。
帶A至H將RF通道262連接至匹配盒的殼體402。殼體402為殼體384(圖7)之範例且被接地，例如連接至接地電位、或連接至基準電位、或連接至零電位、等。
當在RF通道262與殼體402之間的帶A至H之數量改變(例如移除、或添加、其組合、等)時，一RF返回信號(例如RF返回信號263(圖4A、4B)、等)之阻抗改變，該RF返回信號係作為輸出而從殼體402返回到連接至殼體402的RF纜線護套238(圖4A、4B)。
吾人應注意在一些實施例中，電感器系統400包括任何數量的帶。
圖9為圖式410之實施例，該圖式為不同數量的電感帶繪製了蝕刻基板的蝕刻速率(相對於基板的半徑)。隨著電感帶的數量從3增加至6，在蝕刻速率上的非均勻性增加。此外，隨著電感帶的數量從10增加至19，在蝕刻速率上的非均勻性減少。吾人應注意，當電感帶的數量為3時，在基板中央附近(例如在零半徑附近、距離基板中央一預定距離內、等)的蝕刻速率上存在著均勻性。藉由控制電感帶之數量，吾人達成了在蝕刻速率上的非均勻性之控制(例如減少、等)。
在一些實施例中，在蝕刻速率上的非均勻性係於基板的中心附近測量。
圖10為圖式420之實施例，該圖式為兩不同數量的電感帶顯示了在蝕刻基板的蝕刻速率與基板的半徑之間的關係。如圖420中所示，當電感帶之數量增加時，在蝕刻速率上的非均勻性降低。
圖11為圖式430之實施例，該圖式為不同數量的電感帶繪製了RF返回信號的相位對RF返回信號的頻率之曲線。如圖式430中所示，在RF返回信號的三階諧波，使用19電感帶時的RF返回信號之相位相較於使用4電感帶時的RF返回信號之相位減少。在相位上的減少有助於控制(例如達成、等)在蝕刻基板之蝕刻速率上、或在基板上沉積材料之沉積速率上的均勻性。
吾人應注意在一些實施例中，在使用開關電路之外亦藉由控制在電漿腔室的上電極與下電極之間的間隙而控制在蝕刻速率或沉積速率上的非均勻性。例如，處理器(例如開關選擇電路287(圖4A、4B)、等)經由馬達驅動器而連接至一馬達，該馬達連接至上電極及/或下電極。該處理器發送信號至馬達驅動器以使馬達的轉子旋轉。轉子的旋轉導致在上與下電極之間的距離改變以控制該間隙(該間隙包括了在上與下電極之間的距離)。在間隙上的改變係用以減少非均勻性。在幾個實施例中，上與下電極之間的間隙包括了上與下電極之間的空間體積。在各樣的實施例中，處理器在藉由發送信號至開關電路216來控制開關電路216(圖4A、4B)同時，透過馬達驅動器控制馬達來控制該間隙以減少非均勻性。
在各樣的實施例中，藉由控制電漿腔室內之壓力的量、及藉由使用開關電路而減少在蝕刻速率或沉積速率上之非均勻性。例如，處理器(例如開關選擇電路287(圖4A、4B)、等)連接至一馬達，該馬達連接至一閥。該閥經由一管道連接至儲存一或更多氣體的氣體供應器。處理器發送信號至一馬達驅動器以操作該馬達之轉子打開或關閉該閥。開啟及關閉該閥以控制(例如增加、或減少、等)進入電漿腔室內上與下電極之間的間隙中的一或更多氣體之流動量。流動量的增加使腔室中的壓力增加，而流動量的減少使壓力減少。在使用開關電路216(圖4A、4B)之外，另外使用該壓力來減少非均勻性。在一些實施例中，處理器在控制開關電路216的同時控制該間隙中的壓力以減少非均勻性。
圖12為系統450之實施例的圖式，該系統係用以使用反饋迴路來控制在蝕刻速率上的均勻性、或在沉積速率上的均勻性、或達成一蝕刻速率、或達成一沉積速率。系統450包括一電漿反應器452，該電漿反應器為電漿反應器218(圖4A、4B)之範例。電漿反應器452包括一電漿腔室454，該電漿腔室為電漿腔室326(圖6)之範例。電漿反應器452更包括一底部電極殼體456，該底部電極殼體為底部電極殼體276(圖6)之範例。
底部電極殼體456連接至RF通道240。一感測器458(例如，電壓及電流探針、電壓探針、等 )連接至RF通道240。感測器458測量RF返回信號210之參數(例如電壓、或複電壓及電流、等)。
在各樣的實施例中，感測器458連接至沿著RF返回路徑212或221(圖4A、4B)的任何一點。例如，感測器458連接至RF通道240上的任何一點。
在一些實施例中，感測器458連接至沿著RF傳送路徑219(圖4A、4B)的任何一點。例如，感測器458連接至在RF棒234上的任何一點。
感測器458將測量到的參數提供至開關選擇電路287。開關選擇電路287判定所測得的參數是否與調諧配方289(圖4A、4B)內的一調諧參數相似(例如，相等、或處於其一預定範圍內、等)。該調諧參數與在蝕刻速率上之均勻性、或在沉積速率上之均勻性、或沉積速率、或蝕刻速率相對應。一旦判定所測得的參數與該調諧參數不相似，則開關選擇電路287發送信號至開關電路216以使開關S1至S8其中一或更多者斷開或閉合以將參數元件P1至P8其中對應的一或更多者與接地的匹配盒殼體(例如，殼體224或殼體226(圖4A、4B))連接或斷開。該信號係發送用以達成該調諧參數，該調諧參數係用以判定所測得的參數是否與該調諧參數相似。在另一方面，一旦判定所測得的參數與該調諧參數相似，開關選擇電路287不發送允許開關S1至S8其中一或更多者斷開或閉合的信號至開關電路216。
吾人注意到，雖然上述操作的描述係參照平行板電漿腔室，例如電容耦合電漿腔室、等，但是在一些實施例中，上述的操作適用於其他類型的電漿腔室，例如一包括感應耦合電漿(ICP)反應器、變壓耦合電漿(TCP)反應器、導體工具、介電工具的電漿腔室、一包括電子迴旋共振(ECR)反應器的電漿腔室、等。例如，x MHz RF產生器、y MHz RF產生器、及/或z MHz RF產生器連接至ICP電漿腔室中的電感器。
吾人亦注意到，雖然上述的某些操作被描述為藉由開關選擇電路287(圖4A、4B)而執行，但是在一些實施例中，可藉由x、y 、及z MHz RF產生器其中一或更多者的一或更多數位信號處理器來執行該等操作。
吾人應注意在一些上述的實施例中，將RF供應信號提供至卡盤的下電極並將上電極接地。在幾個實施例中，將RF供應信號提供至上電極並將卡盤的下電極接地。
在一些實施例中，本文中描述之操作係以各樣的電腦系統結構來實行，包括了手持硬體單元、微處理器系統、基於微處理器或可程式化之消費電子產品、微電腦、大型電腦、及類似物。該等實施例亦可在分散式計算環境中實施，其中任務係透過網路連線之遠端處理硬體單元而執行。
在了解上面的實施例後，吾人應理解該等實施例可使用各樣電腦實行的操作，其中操作涉及儲存在電腦系統中的資料。這些操作係需要物理量之物理操縱的操作。本文中描述之任何構成本發明之部分的操作係有用的機械操作。該等實施例亦關於用以執行這些操作的硬體單元或設備。在一些實施例中，該設備係特別為特殊用途電腦而建構。當被定義為特殊用途電腦時，該電腦在仍可執行特殊用途的同時，亦可執行非特殊用途部分之其他處理、程式執行、或例行程序。在一些實施例中，操作係藉由一般用途電腦加以處理，其中該一般用途電腦被一或更多儲存在電腦記憶體、快取記憶體、或透過網路得到的電腦程式選擇性地啟動或配置。當透過網路得到資料時，該資料係藉由網路上的其他電腦來處理，例如，雲端的計算資源。
一或更多實施例亦可被製作為非暫態的電腦可讀媒體上的電腦可讀代碼。該非暫態的電腦可讀媒體係可儲存資料的任何記憶元件，其中該記憶元件之後可被電腦系統讀取。非暫態的電腦可讀媒體的範例包括硬碟、網路附接儲存器(NAS)、ROM、RAM、光碟唯讀記憶體(CD-ROMs)、可錄式光碟(CD-Rs)、可覆寫式光碟(CD-RWs)、磁帶、及其他光學與非光學資料儲存硬體單元。非暫態的電腦可讀媒體可包括電腦可讀的有形媒體，其中該電腦可讀的有形媒體係透過連接網路的電腦系統加以散佈，俾使電腦可讀代碼被以散佈的方式儲存及執行。
雖然以特定順序描述上述一些方法操作，但吾人應理解在各樣的實施例中，可在操作之間執行其他庶務操作，或可調整操作使得其在略為不同之時間發生，或可將其分散在系統中，其中只要重疊之操作的處理被以想要的方式執行則該系統允許處理操作發生在與處理有關的不同區間。
在一些實施例中，可將任何實施例的一或更多特徵與任何其他實施例的一或更多特徵結合而不超出本揭露內容中描述之各樣實施例所描述的範圍。
雖然為了清楚理解的目的已對前述的實施例進行詳細地描述，顯而易見的，仍可在隨附申請專利範圍的範圍內實行某些改變及修改。因此，本發明之實施例應被認為是說明性的而非限制性的，且本發明之實施例不受限於本文中所提供的細節，而是可在隨附申請專利範圍的範圍及均等物內加以修改。
100‧‧‧圖式
110‧‧‧圖式
121‧‧‧圖式
200‧‧‧系統
202‧‧‧匹配盒
204‧‧‧RF產生器
206‧‧‧RF信號
210‧‧‧RF返回信號
212A‧‧‧接地部分
214‧‧‧匹配電路
216‧‧‧開關電路
218‧‧‧電漿反應器
219‧‧‧RF供應路徑
219A‧‧‧第一部分
219B‧‧‧第二部分
221‧‧‧RF返回路徑
221A‧‧‧第一部分
221B‧‧‧第二部分
221C‧‧‧接地部分
224‧‧‧殼體
225‧‧‧連接部
226‧‧‧殼體
230‧‧‧匹配盒
231‧‧‧RF返回路徑
232‧‧‧RF纜線
234‧‧‧RF棒
238‧‧‧RF纜線護套
240‧‧‧RF通道
250‧‧‧電容器
252‧‧‧開關
253‧‧‧控制器
254‧‧‧電感器
258‧‧‧卡盤
260‧‧‧上電極
261‧‧‧RF棒
262‧‧‧RF通道
263‧‧‧RF返回信號
264‧‧‧RF供應信號
270‧‧‧C形護罩
270A‧‧‧C形護罩部分
270B‧‧‧C形護罩部分
272‧‧‧接地環
272A‧‧‧接地環部分
272B‧‧‧接地環部分
274‧‧‧返回RF帶
276‧‧‧底部電極殼體
276A‧‧‧底部電極殼體部分
276B‧‧‧底部電極殼體部分
276C‧‧‧底部電極殼體部分
277‧‧‧返回RF帶
280‧‧‧接地屏蔽
280A‧‧‧接地屏蔽部分
280B‧‧‧接地屏蔽部分
282‧‧‧RF傳輸線
283‧‧‧RF纜線系統
287‧‧‧開關選擇電路
289‧‧‧調諧配方
291‧‧‧基板
300‧‧‧系統
304‧‧‧連接部
310‧‧‧連接部
320‧‧‧電漿反應器
324‧‧‧RF傳輸線
326‧‧‧電漿腔室
328‧‧‧上電極延伸部
330‧‧‧設施板
336‧‧‧底部表面
338A‧‧‧底部表面部分
338B‧‧‧底部表面部分
350‧‧‧部分
352‧‧‧部分
360‧‧‧RF筒
368‧‧‧RF帶
370‧‧‧間隙
382‧‧‧系統
384‧‧‧殼體
388‧‧‧RF通道延伸部
390‧‧‧側壁
392‧‧‧底部壁
394‧‧‧頂部壁
400‧‧‧電感器系統
402‧‧‧殼體
410‧‧‧圖式
420‧‧‧圖式
430‧‧‧圖式
450‧‧‧系統
452‧‧‧電漿反應器
454‧‧‧電漿腔室
456‧‧‧底部電極殼體
458‧‧‧感測器
T1,T2,T3,T4‧‧‧調諧參數
E1,E2,E3,E4‧‧‧蝕刻速率
U1,U2,U3,U4‧‧‧均勻性
B1C1,B1C2,B1C3,B3C1,B3C2,B5C1,B5C2,B5C3,B10C2,B10C3‧‧‧長條
參考以下配合隨附圖式所做的詳細描述可以理解本發明。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖1為一圖式，該圖式係用以說明在60MHz信號的高階諧波之歸一化電壓上的非均勻性。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖2為一圖式，該圖式係用以說明電漿中的駐波波長λ隨著一射頻(RF)信號的頻率之改變及一間隙之改變而改變。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖3為一圖式，該圖式係用以說明在蝕刻速率上之非均勻性隨著濾波器之電容值之增加、及隨著RF信號之諧波之增加而改變，其中該濾波器連接至上電極之輸入端。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖4A為一系統之圖式，該系統係用以控制RF返回路徑之阻抗以控制在蝕刻速率或沉積速率上的非均勻性。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖4B為一系統之圖式，該系統係用以控制RF返回路徑之阻抗以控制在蝕刻速率或沉積速率上的非均勻性。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖5A為一開關電路之圖式，該開關電路係用以控制RF返回路徑之阻抗。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖5B為做為參數元件的電容器之圖式。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖5C為做為參數元件的電感器之圖式。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖5D為做為參數元件的電容器與電感器之組合的圖式。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖6為一系統之圖式，該圖式繪示了RF信號之RF返回路徑的一部分。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖7為一系統之圖式，該圖式繪示了RF返回信號之RF返回路徑的一部分。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖8為一電感器系統之圖式，該電感器系統連接在一匹配盒殼體與一RF通道之間以修改RF返回信號之阻抗。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖9為一圖式，該圖式為不同數量的電感帶(inductor strap)繪製了蝕刻基板的蝕刻速率(相對於基板的半徑)。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖10為一圖式，該圖式為兩不同數量的電感帶顯示了在蝕刻基板的蝕刻速率與基板的半徑之間的關係。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖11為一圖式，該圖式為不同數量的電感帶繪製了RF返回信號的相位對RF返回信號的頻率之曲線。
根據本揭露範圍中所描述之實施例，圖12為一系統之實施例的圖式，該圖式係用來說明用以達成一蝕刻速率、或一沉積速率、或在蝕刻速率上的均勻性、或在沉積速率上之均勻性的反饋控制。

Claims (43)

  1. 一種控制射頻(RF)返回路徑之阻抗的系統，包含：一匹配盒，包括一匹配電路；一RF產生器，連接至該匹配盒以將一RF供應信號經由一RF供應路徑的一第一部分而供應至該匹配盒，該RF產生器連接至該匹配盒以經由一RF返回路徑的一第一部分而接收一RF返回信號；一開關電路；一電漿反應器，經由該RF返回路徑的一第二部分連接至該開關電路，該電漿反應器經由該RF供應路徑的一第二部分連接至該匹配電路；及一控制器，連接至該開關電路，該控制器係用以基於一調諧配方來控制該開關電路以改變該RF返回路徑的一阻抗，其中該開關電路係用以改變該RF返回路徑的該阻抗以達成一蝕刻速率或一沉積速率。
  2. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該開關電路係位於該匹配盒的一殼體內。
  3. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該開關電路係位於該匹配盒的一殼體外。
  4. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該RF產生器係用以供應該RF供應信號以在該電漿反應器內產生電漿。
  5. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該RF供應路徑的該第一部分包括一RF纜線，其中該RF供應路徑的該第二部分包括一RF棒，其中該RF返回路徑的該第一部分包括一RF纜線護套，其中該RF返回路徑的該第二部分包括一接地的RF通道。
  6. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該匹配盒包括一殼體，其中該殼體為接地的。
  7. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該匹配電路係用以使該RF產生器、該RF供應路徑的該第一部分、及該RF返回路徑的該第一部分之阻抗與該電漿反應器、該RF供應路徑的該第二部分、及該RF返回路徑的該第二部分之阻抗相匹配。
  8. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該開關電路包括多個開關及多個電感器，每一電感器以串聯連接至該等開關其中對應一者。
  9. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該開關電路包括多個開關及多個電容器，每一電容器以串聯連接至該等開關其中對應一者。
  10. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該開關電路包括多個開關、多個電感器、及多個電容器，該等開關其中每一者以串聯與該等電感器其中對應一者及該等電容器其中對應一者連接。
  11. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該電漿反應器包括一卡盤及一上電極，該上電極面向該卡盤。
  12. 如申請專利範圍第1項之控制RF返回路徑之阻抗的系統，其中該控制器係用以基於在該RF返回路徑上所測量的一參數之值而控制該開關電路。
  13. 一種控制射頻(RF)返回路徑之阻抗的系統，包含：一匹配盒，包括一匹配電路；一RF產生器，連接至該匹配盒以將一RF供應信號經由一RF供應路徑的一第一部分而供應至該匹配盒，該RF產生器連接至該匹配盒以經由一RF返回路徑的一第一部分而接收一RF返回信號； 一開關電路；一電漿反應器，經由該RF返回路徑的一第二部分連接至該開關電路，該電漿反應器經由該RF供應路徑的一第二部分連接至該匹配電路；及一控制器，連接至該開關電路，該控制器係用以基於一調諧配方來控制該開關電路以改變該RF返回路徑的一阻抗，其中該開關電路係用以藉由控制該RF返回路徑之電感、電容、或其組合而控制該阻抗。
  14. 一種控制射頻(RF)返回信號之阻抗的系統，包含：一RF傳輸線，包括一RF棒及一接地的RF通道；一電漿反應器；一阻抗匹配電路，經由該RF傳輸線連接至該電漿反應器，該RF傳輸線係用以透過該RF棒而將一RF供應信號供應至該電漿反應器、及透過該接地的RF通道而從該電漿反應器接收一RF返回信號；及一開關電路，連接於該阻抗匹配電路與該電漿反應器之間，其中該開關電路連接至該RF傳輸線的該接地的RF通道以用於控制該RF返回信號的一阻抗，俾以達成一蝕刻速率或一沉積速率。
  15. 如申請專利範圍第14項之控制RF返回信號之阻抗的系統，其中該電漿反應器包括一C形護罩部分、一底部電極殼體、一接地環部分、一返回RF帶、及一接地屏蔽，該RF返回信號經由該C形護罩部分、該返回RF帶、該接地環部分、該底部電極殼體的一部分、該接地屏蔽的一部分，及該接地的RF通道而被該開關電路接收。
  16. 如申請專利範圍第14項之控制RF返回信號之阻抗的系統，其中該阻抗匹配電路係用以使該電漿反應器及該RF傳輸線之阻抗與一RF產生器及一 RF纜線系統之阻抗相匹配，該RF纜線系統係用以將該將該RF產生器連接至該阻抗匹配電路。
  17. 如申請專利範圍第14項之控制RF返回信號之阻抗的系統，其中該開關電路包括多個開關及多個電感器，每一電感器以串聯連接至該等開關其中對應一者。
  18. 如申請專利範圍第14項之控制RF返回信號之阻抗的系統，其中該開關電路包括多個開關及多個電容器，每一電容器以串聯連接至該等開關其中對應一者。
  19. 一種控制射頻(RF)返回路徑之阻抗的方法，包含：經由一RF傳輸線的一RF返回路徑部分而從一電漿反應器接收一RF返回信號；對包含了該RF返回路徑部分的一RF返回路徑的一阻抗進行修改以達成一可測量因子，俾以輸出一修改的RF返回信號；及經由一RF纜線護套而將修改後的該RF返回信號發送至一RF產生器。
  20. 如申請專利範圍第19項之控制RF返回路徑之阻抗的方法，其中該RF返回路徑部分包括一接地的RF通道，其中對該阻抗進行修改之步驟包括了修改該RF返回路徑之電感、電容、或其組合。
  21. 如申請專利範圍第19項之控制RF返回路徑之阻抗的方法，其中該可測量因子包括了當一晶圓出現在該電漿反應器的一電漿腔室內時對該晶圓進行蝕刻的一蝕刻速率、當該晶圓出現在該電漿腔室內時在該晶圓上沉積材料的一沉積速率、或當一或更多晶圓出現在該電漿腔室內時對該一或更多晶圓進行蝕刻之蝕刻速率上的均勻性、或當一或更多晶圓出現在該電漿腔室內時在該一或更多晶圓上沉積材料之沉積速率上的均勻性、或其組合。
  22. 一種匹配盒，包含：一殼體；一匹配電路，位於該殼體之內；一開關電路，位於該殼體之內，該開關電路包括：複數開關；及複數參數元件，其彼此分隔開，其中該複數參數元件各者係連接至該複數開關其中對應的一者，其中該複數開關各者係建構成連接至一射頻(RF)傳輸線的一返回路徑，以修改該返回路徑的阻抗。
  23. 如申請專利範圍第22項之匹配盒，其中該匹配電路包含複數電路元件，用以將連接至該匹配電路之一負載的阻抗與連接至該匹配電路之一來源的阻抗加以匹配。
  24. 如申請專利範圍第22項之匹配盒，其中該複數開關其中一者係連接至該複數參數元件其中一者，且該複數開關其中另一者係連接至該複數參數元件其中另一者，其中該複數參數元件各者係一金屬帶。
  25. 如申請專利範圍第22項之匹配盒，其中該返回路徑包含一RF通道，該RF通道包圍該RF傳輸線的一RF棒。
  26. 如申請專利範圍第22項之匹配盒，其中該返回路徑包含該殼體的一部分、及將該匹配電路連接至一RF產生器的一RF纜線的一RF護套。
  27. 如申請專利範圍第22項之匹配盒，其中該等參數元件各者係一電容器或一電感器。
  28. 如申請專利範圍第22項之匹配盒，其中該匹配電路係連接至該RF傳輸線的一RF棒。
  29. 一種系統，包含：一殼體；一匹配電路，位於該殼體之內；一開關電路，位於該殼體之外，該開關電路包括：複數開關；及複數參數元件，其彼此分隔開，其中該複數參數元件各者係連接至該複數開關其中對應的一者，其中該複數開關各者係連接至一射頻(RF)傳輸線的一返回路徑，以修改該返回路徑的阻抗。
  30. 如申請專利範圍第29項之系統，其中該匹配電路包含複數電路元件，用以將連接至該匹配電路之一負載的阻抗與連接至該匹配電路之一來源的阻抗加以匹配。
  31. 如申請專利範圍第29項之系統，其中該複數開關其中一者係連接至該複數參數元件其中一者，且該複數開關其中另一者係連接至該複數參數元件其中另一者，其中該複數參數元件各者係一金屬帶。
  32. 如申請專利範圍第29項之系統，其中該返回路徑包含一RF通道，該RF通道包圍該RF傳輸線的一RF棒。
  33. 如申請專利範圍第29項之系統，其中該返回路徑包含該殼體的一部分、及將該匹配電路連接至一RF產生器的一RF纜線的一RF護套。
  34. 如申請專利範圍第29項之系統，其中該複數參數元件各者係一電容器或一電感器。
  35. 如申請專利範圍第29項之系統，其中該匹配電路係連接至該RF傳輸線的一RF棒。
  36. 一種系統，包含：一控制器；一開關電路，連接至該控制器，該開關電路包括：複數開關；及複數參數元件，其彼此分隔開，其中該複數參數元件各者係連接至該複數開關其中對應的一者，其中該複數開關係連接至一射頻(RF)傳輸線的一返回路徑，其中該控制器係建構成控制該複數開關以修改該返回路徑的阻抗，俾以達成一蝕刻速率或一沉積速率。
  37. 如申請專利範圍第36項之系統，其中該開關電路係連接至一匹配電路的一殼體，其中該匹配電路係建構成將連接至該匹配電路之一負載的阻抗與連接至該匹配電路之來源加以匹配。
  38. 如申請專利範圍第36項之系統，其中該複數開關其中一者係連接至該複數參數元件其中一者，且該複數開關其中另一者係連接至該複數參數元件其中另一者，其中該複數參數元件各者係一金屬帶。
  39. 如申請專利範圍第36項之系統，其中該返回路徑包含一RF通道，該RF通道包圍該RF傳輸線的一RF棒。
  40. 如申請專利範圍第36項之系統，其中該返回路徑包含一匹配電路的一殼體的一部分、及將該匹配電路連接至一RF產生器的一RF纜線的一RF護套，其中該匹配電路係連接至該RF傳輸線的一RF棒。
  41. 如申請專利範圍第36項之系統，其中該複數參數元件各者係一電容器或一電感器。
  42. 一種控制射頻(RF)返回信號之阻抗的系統，包含：一RF傳輸線，包括一RF棒及一接地的RF通道；一電漿反應器；一阻抗匹配電路，經由該RF傳輸線連接至該電漿反應器，該RF傳輸線係用以透過該RF棒而將一RF供應信號供應至該電漿反應器、及透過該接地的RF通道而從該電漿反應器接收一RF返回信號；及一開關電路，連接於該阻抗匹配電路與該電漿反應器之間以用於控制該RF返回信號的一阻抗，其中該開關電路係用以藉由控制該RF返回信號之電感、電容、或其組合而控制該阻抗。
  43. 一種系統，包含：一控制器；一開關電路，連接至該控制器，該開關電路包括：複數開關；及複數參數元件，其彼此分隔開，其中該複數參數元件各者係連接至該複數開關其中對應的一者，其中該複數開關係連接至一射頻(RF)傳輸線的一返回路徑，其中該控制器係建構成控制該複數開關以修改該返回路徑的阻抗，其中該開關電路係用以藉由控制該返回路徑之電感、電容、或其組合而控制該阻抗。
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