TWI677263B - 軟脈動 - Google Patents

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TWI677263B
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小約翰C 微寇爾
John C. Valcore Jr.
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美商蘭姆研究公司
Lam Research Corporation
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Abstract

揭露軟脈動用之系統與方法。一種系統包含用以在第一狀態期間產生主RF訊號之第一部分、並在第二狀態期間產生主RF訊號之第二部分的主射頻(RF)產生器。主RF訊號為一正弦訊號。該系統更包含藉由RF纜線耦合至主RF產生器以修正該主RF訊號而產生經修正之RF訊號的阻抗匹配電路、以及藉由RF傳輸線耦合至阻抗匹配電路的電漿室。電漿室係用以基於經修正的RF訊號產生電漿。該第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。

Description

軟脈動
本發明係關於軟脈動系統及方法。
自晶圓蝕刻材料或將材料沉積至晶圓上的系統包含用以產生射頻(RF)訊號的產生器及電漿室。晶圓係放置於電漿室內。產生器將RF訊號供給至電漿室以蝕刻晶圓或將材料沉積至晶圓上。
對於蝕刻或沉積的控制能增加晶圓良率、節省費用並減少蝕刻晶圓或將材料沉積至晶圓上的時間。然而,蝕刻或沉積難以控制。
本發明的實施例係於上述背景下產生。
本發明係關於軟脈動系統及方法。
在各種實施例中,其中一種方法包含降低電漿阻抗相對於時間的變化率,如降低dZ/dt,其中Z為電漿阻抗而t為時間。阻抗變化率的突然增加或降低會造成電漿不穩定,不穩定會失去對蝕刻工作件或沉積材料至工作件上的控制。藉著將具有更包含一正斜率或一負斜率之統計量測值的射頻(RF)訊號供給至電漿室可降低阻抗的變化率。例如,相較於將具有突然增加或降低之均方根(RMS)值的RF訊號,將具有隨著時間漸增或漸減之RMS值的RF訊號供給至電漿室。提供正斜率或負斜率能提供對於電漿阻抗變化的控制。對於阻抗變化的控制使蝕刻或沉積製程得以被控制。
在某些實施例中,軟脈動用之系統包含用以產生第一狀態期間之主RF訊號之第一部分、並產生第二狀態期間之該主RF訊號之第二部分的主RF產生器。主RF訊號為正弦訊號。系統更包含藉由RF纜線耦合至主RF產生器的阻抗匹配電路以及藉由RF傳輸線耦合至阻抗匹配電路的電漿室,阻抗匹配電路係用以修正主RF訊號而產生經修正的RF訊號。電漿室係用以基於經修正的RF訊號產生電漿。第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
在各種實施例中,一種方法包含在第一狀態期間產生主RF訊號之第一部分、並在第二狀態期間產生主RF訊號之第二部分。該方法更包含基於主RF訊號匹配一負載之阻抗與一源,以產生經修正的RF訊號。該源包含RF產生器與RF纜線。該負載包含RF傳輸線與電漿室。該方法包含接收經修正的RF訊號以在電漿室內產生電漿。第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
在數個實施例中,一種電漿系統包含在第一狀態期間產生第一RF訊號之第一部分並在第二狀態期間產生第一RF訊號之第二部分的第一RF產生器。第一RF訊號為正弦訊號。第一RF產生器係耦合至阻抗匹配電路,阻抗匹配電路係耦合至電漿室。第一RF訊號之第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
上述實施例的某些優點包含控制電漿室內之電漿阻抗變化率。藉著由數位經脈動之訊號之一狀態轉換為數位經脈動之訊號之另一狀態的期間,控制統計量測值的斜率可控制變化率。斜率被控制為正或負。在某些實施例中,在數位經脈動之訊號的一循環期間內之至少一段時間,斜率不為零且為有限值。藉著控制斜率,可控制電漿阻抗的變化以控制蝕刻率或沉積率或處理工作件的處理率。
文中所述實施例的某些其他優點包含提供與電漿系統相關的參數反饋至處理器,參數例如是流率、壓力、間隙等。處理器基於反饋決定是否將延遲添加至提供予RF產生器之經脈動之訊號。反饋係用以使電漿系統之機械元件的反應時間與電漿系統之電子元件的反應時間同步。
自下列參考附圖之詳細說明將使其他態樣更清晰。
下面的實施例說明用以進行軟脈動的系統與方法。
圖1A顯示用以說明第一變數(如變數1等)或第一參數(如參數1等)之軟脈動的圖a1、a2、a3與a4的實施例。圖a1至a4的每一圖繪製了均方根(RMS)值對時間t的作圖,均方根(RMS)值為第一變數的實例。第一變數的實例包含射頻(RF)產生器的功率、功率的倒數、RF產生器的電壓、RF產生器的電流、電壓的倒數、電流的倒數、RF產生器的頻率及頻率的倒數。第一參數的實例包含電漿室的上電極與夾頭之間的間隙、電漿室內的壓力及流入電漿室之一或多種製程氣體的流率。下面會更進一步地說明上電極、夾頭、電漿室及一或多種製程氣體。
在某些實施例中,RF產生器的功率為RF產生器產生並供給之RF訊號的功率。在各種實施例中,RF產生器的功率為自電漿室朝向RF產生器所反射之訊號的功率。
在某些實施例中,RF產生器的功率為RF產生器所輸送的RF功率。例如,所輸送的RF功率為RF產生器所供給之RF訊號之RF功率與自電漿室朝向RF產生器反射回之RF訊號之RF功率之間的差值。
在各種實施例中,RF產生器的電流為RF產生器產生並供給之RF訊號的電流。在各種實施例中,RF產生器的電流為自電漿室朝向RF產生器所反射之訊號的電流。
在某些實施例中,RF產生器的電流為RF產生器所輸送的電流。例如,所輸送的電流為RF產生器所供給之RF訊號之電流與自電漿室朝向RF產生器反射回之RF訊號之電流之間的差值。
在數個實施例中,RF產生器的電壓為RF產生器產生並供給之RF訊號的電壓。在各種實施例中,RF產生器的電壓為自電漿室朝向RF產生器所反射之訊號的電壓。
在某些實施例中,RF產生器的電壓為RF產生器所輸送的電壓。例如,所輸送的電壓為RF產生器所供給之RF訊號之電壓與自電漿室朝向RF產生器反射回之RF訊號之電壓之間的差值。
在各種實施例中,RF產生器的頻率為RF產生器產生並供給之RF訊號的頻率。在各種實施例中,RF產生器的頻率為自電漿室朝向RF產生器所反射之訊號的頻率。
在某些實施例中,RF產生器的頻率為RF產生器所輸送之RF訊號的頻率。例如,所輸送之RF訊號的頻率為RF產生器所供給之RF訊號之頻率與自電漿室朝向RF產生器反射回之RF訊號之頻率之間的差值。
均方根值且有狀態S0與狀態S1。狀態S0與S1週期性地發生。每一狀態係與RF產生器的功率、RF產生器的頻率、RF產生器的電流、RF產生器的電壓、電漿室內的壓力、上電極與夾頭間的間隙及流入電漿室內一或多種製程氣體之流率的組合相關。例如,在狀態S0期間使用頻率、功率、壓力、間隙與化學品流率之第一組合而在狀態S1期間使用頻率、功率、壓力、間隙與化學品流率之第二組合。在某些實施例中,化學品包含一或多種製程氣體。為了更進一步地說明,在第一組合中使用第一頻率值、功率、壓力、間隙與化學品的流率,在第二組合中使用第二頻率值、與第一組合相同的功率量、與第一組合相同的壓力量、與第一組合相同的間隙量及與第一組合相同的化學品的相同流率。在另一說明例中,在第一組合中使用第一頻率值、第一功率值、壓力、間隙與化學品的流率,在第二組合中使用第二頻率值,、第二功率值、與第一組合相同的壓力量、與第一組合相同的間隙量及與第一組合相同的化學品的相同流率。在某些實施例中,電漿室內的壓力為晶圓面積壓力(WAP)。
在各種實施例中,當如經脈動之訊號等之時脈訊號自高狀態被脈動至低狀態時產生狀態S0,當時脈訊號自低狀態被脈動至高狀態時產生狀態S1。在狀態S0期間時脈訊號係處於低狀態,在狀態S1期間時脈訊號係處於高狀態。在某些實施例中,時脈訊號具有50%的佔空比。在各種實施例中,時脈訊號具有非50%的佔空比,如10%、20%、60%、80%等。例如,狀態S0發生於10%的時脈循環而狀態S1發生於剩下90%的時脈循環。在某些實施例中,時脈訊號係由如石英振盪器、處理器等之時脈源所產生。
在數個實施例中,在狀態S0期間時脈訊號係處於高狀態,在狀態S1期間時脈訊號係處於低狀態。
在某些實施例中,可使用如平均值、或峰值至峰值之振幅、或零至峰值的振幅、或中值等任何其他的統計量測值取代RMS值作為圖中的變數並對時間t作圖。
圖a1顯示在狀態S0期間具有如一系列振幅A1等之一固定值、在狀態S1期間在一正線性斜率內上升以具有一系列之振幅A2、且在狀態S1末期處降回至該固定值的正鋸齒狀波形。降回至該固定值係發生於由狀態S1轉換至狀態S0的轉換期間。
在某些實施例中,在狀態S0期間,對工作件進行不同於狀態S1期間所進行之相異製程操作。例如,在狀態S1期間蝕刻工作件,在狀態S0期間將材料沉積至工作件上。下面會更進一步地說明工作件。
在各種實施例中,在狀態S1期間,電漿室內的電漿的離子能量係高於一蝕刻率閾值,以最大化狀態S1期間的工作件蝕刻並增加蝕刻率對沉積率的比值。又,在狀態S0期間,電漿室內的電漿的離子能量係低於該蝕刻率閾值,以最小化狀態S0期間的工作件蝕刻並降低蝕刻率對沉積率的比值。
在某些實施例中,狀態S1或狀態S0的發生時間係大於狀態S1與S0之總持續時間的5%。
參考圖a2,在狀態S0期間,圖a2在狀態S0的一部分期間具有負斜率之正弦形狀、並在狀態S0的剩餘部分期間降至一固定值。又,在狀態S1期間,圖a2在狀態S1的一部分期間具有該固定值、然後在狀態S1的剩餘部分期間變成具有正斜率的正弦形狀。除了正弦曲線被鉗至正弦曲線之底部的部分外,圖a2具有正弦形狀。圖a2在正弦形狀具有負斜率之期間的一部分中以及在接續之正弦形狀具有正斜率之期間的一部分中受到鉗位。又,圖a2在狀態S0期間具有一系列之振幅A3且在狀態S1具有一系列之振幅A4。
圖a3在狀態S0期間具有負線性斜率且在狀態S1期間具有正線性斜率。又,圖a3在狀態S0期間具有一系列振幅A5且在狀態S1期間具有一系列振幅A6。
圖a4在狀態S0的一部分期間被鉗位至零斜率且在狀態S0的剩餘部分期間具有負的正弦斜率。又,圖a4在狀態S1的一部分期間具有正的正弦斜率且在狀態S1的剩餘部分期間受到鉗位而具有零斜率。除了正弦曲線被鉗至正弦曲線之頂部的部分外,圖a4具有正弦形狀。圖a4在狀態S0期間具有一系列振幅A7且在狀態S1期間具有一系列振幅A8。
圖1B顯示用以說明軟脈動之額外圖a5、a6與a7的實施例。圖a5至a7的每一圖繪製RMS值對時間t之作圖,RMS值為第一變數的實例。圖a5在狀態S0期間具有如一系列之振幅A9的一固定值且在狀態S0期間具有零斜率。又,圖a5將其RMS值自狀態S0處的一低值增加至狀態S1處的一高值。圖a5在狀態S1期間具有一系列的振幅A10。圖a5在狀態S1期間具有負線性斜率且在狀態S1末期處接近狀態S0之該固定值。圖a5在本文中被稱為負鋸齒狀波形。
圖a6為正弦曲線。圖a6在狀態S0期間具有負的正弦斜率且在狀態S1期間具有正的正弦斜率。圖a6在狀態S0期間具有一系列之振幅A11且在狀態S1期間具有一系列之振幅A12。
圖a7為上下受到鉗位的正弦曲線。圖a7在狀態S0的第一部分期間具有零斜率、在狀態S0的第二部分期間具有負的正弦斜率、且在狀態S0的第三剩餘部分期間具有零斜率。又,圖a7在狀態S1的第一部分期間具有零斜率、在狀態S1的第二部分期間具有正的正弦斜率、且在狀態S1的第三剩餘部分期間具有零斜率。圖a7在狀態S0期間具有一系列之振幅A13且在狀態S1期間具有一系列之振幅A14。
圖1C-1顯示用以說明軟脈動之圖a8與a9的實施例。圖a8與a9的每一者繪製RMS值對時間t之作圖,RMS值為第一變數之實例。圖a8在狀態S0期間具有一固定值與零斜率,在狀態S0後於狀態S1期間以曲線方式轉換為正線性斜率。又,圖a8在狀態S1期間持續具有正線性斜率,在自狀態S1轉換至狀態S0的轉換期間內落回至狀態S0的該固定值。圖a8在狀態S0期間內具有一系列之振幅A15且在狀態S1期間內且有一系列之振幅A16。應注意,在一系列A15中的所有振幅皆相同,如具有固定振幅。
圖a9在狀態S0之一部分期間內具有負線性斜率且在狀態S0的剩餘期間內具有一固定值與零斜率。圖a9在狀態S1期間將其RMS值自一低值增加至一高值且具有指數增加之正曲線斜率。圖a9在狀態S0期間具有一系列之振幅A17且在狀態S1期間具有一系列之振幅A18。
圖1C-2顯示用以說明與三狀態S2、S3與S4同步之軟脈動的圖a8與a9的實施例。在狀態S2期間,圖a8具有相同振幅。又,在狀態S3期間,圖a8自狀態S2的振幅轉換至具有正曲線斜率的振幅。又,在狀態S4期間,圖a8自正曲線斜率轉換至正線性斜率。例如,在自狀態S3轉換至狀態S4的轉換期間,圖a8的斜率無變化。又例如,在自狀態S3轉換至狀態S4的轉換期間,圖a8僅有最小的斜率變化,如預定範圍內的斜率變化等。又更例如,在自狀態S3轉換至狀態S4的轉換期間,圖a8的斜率具有連續性。在自狀態S4轉換至狀態S2的轉換期間,圖a8轉換回狀態S2的該振幅。
在狀態S2期間,圖a9具有相同振幅。又,在狀態S3期間,圖a9具有具有正曲線斜率的振幅。在狀態S4期間,圖a9具有負線性斜率。在狀態S4與S2之間的轉換期間,圖a9自具有負線性斜率的振幅轉換為狀態S2的該振幅。
圖1D-1顯示用以說明軟脈動之圖a10、a11、a12與a13的實施例。圖a10至a13之每一者繪製RMS值對時間t的作圖,為第一變數的實例。圖a10在狀態S0期間具有一固定值與零斜率。又,圖a10在狀態S1期間具有正線性斜率且在狀態S1期間後期具有固定值與零斜率。在狀態S1轉換至狀態S0的轉換期間內,圖a10轉換至狀態S0的該固定值。除了圖a10的正鋸齒狀波形係鉗位於其頂部外,圖a10係類似於圖a1(1A)之正鋸齒狀波形的正鉗位鋸齒波形。圖a10在狀態S0期間具有一系列之振幅A19且在狀態S1期間具有一系列之振幅A20。
圖a11在狀態S0期間內具有一固定值與零斜率。圖a11在自狀態S0轉換至狀態S1的轉換期間自固定值轉換至一高值,然後在狀態S1期間維持一固定值一段時間。在該段時間後,圖a11在狀態S1期間具有負線性斜率以達到狀態S0的該固定值。圖a11在狀態S0期間具有一系列之振幅A21且在狀態S1期間具有一系列之振幅A22。圖a11為圖a10之鏡像。
在某些實施例中,圖a11在狀態S1期間具有負線性斜率的該段時間為狀態S0的一部分而非狀態S1的一部分。
圖a12在狀態S0期間具有一固定值,然後在狀態S1期間以正曲線斜率增加至一高值。圖a12在狀態S1期間持續該正曲線斜率一段時間以達到該段時間後的一固定值。圖a12在狀態S1期間具有狀態S1的該固定值與零斜率,在自狀態S1轉換至狀態S0的轉換期間內減少至狀態S0的該固定值。圖a12在狀態S0期間具有一系列之振幅A23且在狀態S1期間具有一系列之振幅A24。應注意,在一系列振幅A23中的每一振幅皆相同。
圖a13在狀態S0期間具有一固定值然後在狀態S1期間具有指數增加之正曲線斜率以增加至一高值。圖a13在狀態S1期間自狀態S0之該固定值轉換後具有該高值與零斜率一段時間然後在狀態S1的剩餘時間內具有負線性斜率以達到狀態S0的該固定值。圖a13在狀態S0期間具有一系列之振幅A25且在狀態S1期間具有一系列之振幅A26。應注意,一系列振幅A25中的每一振幅皆相同。
在某些實施例中,圖a13在狀態S1期間具有負線性斜率的該段時間為狀態S0的一部分而非狀態S1的一部分。
圖1D-2顯示用以說明與經脈動之訊號之三狀態S2、S3與S4同步之第一變數之軟脈動的圖a12與a13。在狀態S2期間,圖a12具有相同的振幅。又,圖a12在狀態S3期間具有正曲線斜率而在狀態S4期間具有零斜率。在自狀態S4轉換至狀態S2的轉換期間內,圖a12自零斜率的一振幅達到狀態S2的該振幅。
在某些實施例中,狀態S4具有圖a12之正曲線斜率而非圖a12中的固定零斜率。例如,在自狀態S3轉換至狀態S4的轉換期間,圖a12持續具有正曲線斜率而非轉換至固定零斜率。
在狀態S2期間,圖a13具有相同的振幅。又,圖a13在狀態S3期間具有指數增加之正曲線斜率。圖a13在狀態S4期間具有零斜率一段時間然後在狀態S4的剩餘時間內轉換至負線性斜率。
在某些實施例中,圖a13在狀態S4期間具有零斜率一段時間然後在狀態S4的剩餘時間內轉換至負曲線斜率。
圖1E顯示用以說明軟脈動之圖a14、a15與a16的實施例。圖a14至a16的每一者繪製RMS值對時間t的作圖,RMS值為第一變數的實例。圖a14在狀態S0期間具有一固定值與零斜率、然後在狀態S0的該段時間後具有負線性斜率。圖a14在狀態S1期間具有正線性斜率一段時間以達到一固定值、然後在狀態S1的該段時間後具有該固定值與零斜率。圖a14在狀態S0期間具有一系列之振幅A27且在狀態S1期間具有一系列之振幅A28。除了圖a14係被鉗位於其頂部外,圖a14係類似於圖1A的圖a3。
圖a15在狀態S0期間具有負線性斜率一段時間以達到一固定值然後在狀態S0的剩餘時間內具有該固定值與零斜率。圖a15在狀態S1期間具有該固定值一段時間、然後在該段時間後轉換為具有正線性斜率。圖a15在狀態S0期間具有一系列之振幅A29且在狀態S1期間具有一系列之振幅A30。除了圖a15係被鉗位於其底部外,圖a15係類似於圖1A的圖a3。
圖a16在狀態S0的第一部分期間具有一固定值與零斜率、在狀態S0的第二部分期間具有負線性斜率、且在狀態S0的剩餘期間內具有一固定值與零斜率。又,圖a16在狀態S1的第一部分期間具有圖a16在狀態S0之該剩餘期間內所具有的該固定值。圖a16在狀態S1的第二部分期間具有正線性斜率並在狀態S1之剩餘期間內具有一固定值與零斜率。圖a16在狀態S0期間具有一系列之振幅A31且在狀態S1期間具有一系列之振幅A32。除了圖a16係被鉗位於其頂部與底部外,圖a16係類似於圖1A的圖a3。
在某些實施例中,圖a16在狀態S0的剩餘期間內具有零斜率然後是狀態S1的正線性斜率而非是在狀態S1之第一部分期間具有該固定值。
圖1F顯示用以說明軟脈動之圖a17與a18的實施例。圖a17至a18的每一者繪製RMS值對時間t的作圖,RMS值為第一變數的實例。除了狀態S0之持續時間大於狀態S1的持續時間外,圖a17係類似於圖1E的圖a16。圖a17在狀態S0期間具有一系列之振幅A33且在狀態S1期間具有一系列之振幅A34。又,除了狀態S1之持續時間大於狀態S0的持續時間外,圖a18係類似於圖1E的圖a16。圖a18在狀態S0期間具有一系列之振幅A35且在狀態S1期間具有一系列之振幅A36。
在某些實施例中,將文中所示之任何圖示往右或往左平移半個狀態。
在各種實施例中,文中所述之任何線性斜率可為曲線斜率,如指數斜率、正弦斜率等。
在數個實施例中,文中所述的任何曲線斜率可為線性斜率。
圖2A顯示用以說明第二變數(如變數2等)或第二參數(如參數2等)之軟脈動之圖b1、b2、b3與b4的實施例。除了第二變數為與第一變數不同類型之變數外,第二變數的實例係與第一變數的實例相同。例如,當第一變數為功率時、第二變數為頻率。又例如,當第一變數為頻率時、第二變數為功率。又更例如,當第一變數為電壓時、第二變數為電流。除了第二參數為與第一參數不同類型之參數外,第二參數的實例係與第一參數的實例相同。例如,當第一參數為間隙時、第二參數為壓力。又例如,當第一參數為壓力時、第二參數為流率。
除了圖b1係針對第二變數外,圖b1係類似於圖a1(圖1A)。圖b1在狀態S0期間具有一系列之振幅B1、且在狀態S1期間具有一系列之振幅B2。又,除了圖b2係針對第二變數外,圖b2係類似於圖a2(圖1A)。圖b2在狀態S0期間具有一系列之振幅B3且在狀態S1期間具有一系列之振幅B4。又,除了圖b3係針對第二變數外,圖b3係類似於圖a3(圖1A)。圖b3在狀態S0期間具有一系列之振幅B5且在狀態S1期間具有一系列之振幅B6。又,除了圖b4係針對第二變數外,圖b4係類似於圖a4(圖1A)。圖b4在狀態S0期間具有一系列之振幅B7且在狀態S1期間具有一系列之振幅B8。
圖2B顯示用以說明第二變數之軟脈動之圖b5、b6與b7的實施例。圖b5在狀態S0期間具有一系列之振幅B9且在狀態S1期間具有一系列之振幅B10。又,除了圖b6係針對第二變數外,圖b6係類似於圖a6(圖1B)。圖b6在狀態S0期間具有一系列之振幅B11且在狀態S1期間具有一系列之振幅B12。又,除了圖b7係針對第二變數外,圖b7係類似於圖a7(圖1B)。圖b7在狀態S0期間具有一系列之振幅B13且在狀態S1期間具有一系列之振幅B14。
圖2C-1顯示用以說明第二變數之軟脈動之圖b8 與b9的實施例。除了圖b8係針對第二變數外,圖b8係類似於圖a8(圖1C-1)。圖b8在狀態S0期間具有一系列之振幅B15且在狀態S1期間具有一系列之振幅B16。一系列振幅B15中的每一振幅皆相同。又,除了圖b9係針對第二變數外,圖b9係類似於圖a9(圖1C-1)。圖b9在狀態S0期間具有一系列之振幅B17且在狀態S1期間具有一系列之振幅B18。
圖2C-2顯示用以說明與三狀態S2、S3與 S4同步之第二變數之軟脈動的圖b8與b9的實施例。應注意,除了圖b8係用以說明第二變數的軟脈動外,圖b8係類似於圖1C-2的圖a8。又,除了圖b9係用以說明第二變數的軟脈動外,圖b9係類似於圖1C-2的圖a9。
圖2D-1顯示用以說明第二變數之軟脈動之圖b10、b11、b12與b13的實施例。除了圖b10係針對第二變數外,圖b10係類似於圖a10(圖1D-1)。圖b10在狀態S0期間具有一系列之振幅B19且在狀態S1期間具有一系列之振幅B20。又,除了圖b11係針對第二變數外,圖b11係類似於圖a11(圖1D-1)。圖b11在狀態S0期間具有一系列之振幅B21且在狀態S1期間具有一系列之振幅B22。又,除了圖b12係針對第二變數外,圖b12係類似於圖a12(圖1D-1)。圖b12在狀態S0期間具有一系列之振幅B23且在狀態S1期間具有一系列之振幅B24。又,除了圖b13係針對第二變數外,圖b13係類似於圖a13(圖1D-1)。圖b13在狀態S0期間具有一系列之振幅B25且在狀態S1期間具有一系列之振幅B26。
圖2D-2顯示用以說明與三狀態S2、S3與S4之第二變數之軟脈動之圖b12與b13的實施例。除了圖b12繪製第二變數對時間作圖外,圖b12係類似於圖1D-2的圖a12。又,除了圖b13繪製第二變數對時間作圖外,圖b13係類似於圖1D-2的圖a13。
圖2E顯示用以說明第二變數之軟脈動之圖b14、b15與b16的實施例。除了圖b14係針對第二變數外,圖b14係類似於圖a14(圖1E)。圖b14在狀態S0期間具有一系列之振幅B27且在狀態S1期間具有一系列之振幅B28。又,除了圖b15係針對第二變數外,圖b15係類似於圖a15(圖1E)。圖b15在狀態S0期間具有一系列之振幅B29且在狀態S1期間具有一系列之振幅B30。又,除了圖b16係針對第二變數外,圖b16係類似於圖a16(圖1E)。圖b16在狀態S0期間具有一系列之振幅B31且在狀態S1期間具有一系列之振幅B32。
圖2F顯示用以說明第二變數之軟脈動之圖b17與b18的實施例。除了圖b17係針對第二變數外,圖b17係類似於圖a17(圖1F)。圖b17在狀態S0期間具有一系列之振幅B33且在狀態S1期間具有一系列之振幅B34。又,除了圖b18係針對第二變數外,圖b18係類似於圖a18(圖1F)。圖b18在狀態S0期間具有一系列之振幅B35且在狀態S1期間具有一系列之振幅B36。
在各種實施例中,當兩圖具有相同的形狀(如波形等)且具有不同或相同的統計量測值時,此兩圖類似。例如,具有正弦形狀的兩圖在形狀上類似,但第一者的峰值至峰值振幅係大於第二者的峰值至峰值振幅。
在某些實施例中,包含狀態S1與狀態S0的一個循環具有數毫秒(如兩毫秒、三毫秒等)的持續時間。在各種實施例中,狀態S1與S0具有相同的佔空比。狀態S1緊接於狀態S0後。在數個實施例中,狀態S1具有一不同的佔空比,如比狀態S0之佔空比更大或更小的佔空比。狀態S1係緊接於狀態S0後。
在數個實施例中,在統計量測訊號(如RMS波形、峰值至峰值振幅波形等)的一循環期間,一正斜率或一負斜率發生於佔空比之至少一百分比的時間(如5百分比、6百分比、10百分比等)。
應注意,在圖1A至1F及2A至2F的每一者中,文中所用的一圖示為該圖中所示之RF訊號之統計量測值。例如,圖1A之圖a1為具有一RF訊號之RMS值的訊號。具有RMS值之訊號係顯示於圖1A中。
應注意,雖然圖1A至1F及2A至2F繪製RMS值,但在某些實施例中,圖示可繪製RF產生器所產生之正弦RF訊號的任何其他統計量測值。
圖3顯示圖105與107之實施例,圖105與107係用以說明圖a1至a18及圖b1至b18繪製RF產生器所產生之正弦訊號的RMS值。圖105包含RF產生器所產生之正弦RF訊號102對時間t的作圖,如波形等。正弦RF訊號102包含在狀態S0期間所產生之第一部分101及在狀態S1期間所產生之第二部分103。圖105之作圖106為正弦RF訊號102之統計量測值(如包絡線、峰值至峰值振幅等)對時間t的作圖。
類似地,圖107包含RF產生器產生之正弦RF訊號108對時間t的作圖。圖107包含正弦RF訊號108之統計量測值110對時間t的作圖。
圖4係用以說明一RF產生器產生一RF訊號以達到圖a1至a18中任一者所示之第一變數、且另一RF產生器產生一RF訊號以同時達到圖b1至b18中任一者所示之第二變數。例如,一RF產生器之數位訊號處理器(DSP)控制該RF產生器以產生用以達到圖a1之第一變數的一RF訊號,同時另一RF產生器的DSP控制該另一RF產生器以產生用以達到圖b2之第二變數的一RF訊號。又例如,一RF產生器之DSP控制該RF產生器以產生用以達到圖a16之第一變數的一RF訊號,同時另一RF產生器的DSP控制該另一RF產生器以產生用以達到圖b10之第二變數的一RF訊號。又更例如,一RF產生器之DSP控制該RF產生器以產生用以達到圖a1至a18中任一者之第一變數的一RF訊號,同時另一RF產生器的DSP控制該另一RF產生器以產生用以達到圖b1至b18中任一者之第二變數的一RF訊號。又例如,一RF產生器的DSP提供如圖a1至a18中任一者所示之第一變數以產生具有第一變數的一RF訊號,另一RF產生器的DSP提供如圖b1至b18中任一者所示之第二變數以產生具有第二變數的一RF訊號。又更例如,一RF產生器的DSP提供具有如圖a3所示之函數的第一變數以產生具有如圖a3所示之第一變數的一RF訊號,一RF產生器的DSP更提供具有如圖b5所示之函數的第二變數以產生具有如圖b5所示之第二變數的一RF訊號。
文中用所之處理器一詞包含特殊應用積體電路(ASIC)、或可程式化邏輯裝置(PLD)、或中央處理單元(CPU)、或處理器、微處理器、或上述者的組合。
圖5顯示用以說明圖g1至g4間之類似性的圖g1、g2、g3與g4的實施例。圖g1代表RMS值,RMS值為第一變數的實例;圖g2代表RMS值,RMS值為第二變數的實例;圖g3代表第一參數的實例;圖g4代表第二參數的實例。
圖g1至g4中每一者係繪製於時間軸(時間t)上。例如,圖g1的狀態S1與S0被表現為時間t1、t2、t3與t4的函數。類似地,圖g2至g4之每一者的狀態S1與S0皆被表現為時間t1至t4的函數。
在各種實施例中,第一變數、第二變數、第一參數與第二參數中的每一者在一狀態期間具有相同類型的斜率。例如,第一變數、第二變數、第一參數與第二參數中的每一者如圖g1至g4中所示在狀態S0期間具有一固定值、在狀態S0期間具有負斜率、在狀態S1期間具有正斜率、或在狀態S1期間具有固定值。斜率類型的實例包含零斜率、正斜率及負斜率。
在某些實施例中,第一變數、第二變數、第一參數及第二參數中的任一者在一狀態期間具有不同類型的斜率,其係不同於第一變數、第二變數、第一參數及第二參數中剩餘者之任一者在該狀態期間的斜率。例如,第一變數在狀態S1期間具有正斜率而第二變數在狀態S1期間具有負斜率。又,在此實例中,第一變數在狀態S0期間具有負斜率而第二變數在狀態S0期間具有正斜率。又例如,第一變數在狀態S1期間具有固定斜率而第二參數在狀態S1期間具有負斜率。又,在此實例中,第一變數在狀態S0期間具有正斜率而第二參數在狀態S0期間具有固定斜率。
在某些實施例中,可使用任何數目之變數如一、二、三、四、六等以及任何數目之參數來控制電漿室。
在各種實施例中,圖g1為x MHz RF產生器所產生之RF訊號的統計量測值,圖g2為y或z MHz RF產生器所產生之RF訊號的統計量測值。
應注意,雖然在圖g1至g4中顯示波形的形狀,但在數個實施例中,可應用其他形狀的波形,如圖a1至a3及a5至a18等中所示的形狀。
應注意,圖1A至1F、2A至2F、3及5的每一圖中,以虛線來顯示一數位經脈動之訊號,如電晶體-電晶體邏輯(TTL)訊號、數位時脈訊號、具有活性部與非活性部的訊號、具有高位準與低位準的訊號、具有三位準之訊號等。
圖6A顯示利用來自主機系統312之數位經脈動之訊號進行軟脈動之電漿系統300之一實施例。主機系統312的實例包含電腦,如桌上型電腦、筆記型電腦、平板等。如所示,主機系統312包含處理器與記憶裝置。記憶裝置的實例包含唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、或其組合。記憶裝置的其他實例包含快閃記憶體、儲存碟之冗餘陣列(redundant array of storage disks, RAID)、硬碟等。
主機系統312係耦合至x 百萬赫茲(MHz) RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器。MHz的實例包含2 MHz、27 MHz與60 MHz。y MHz的實例包含2 MHz、27 MHz與60 MHz。z MHz的實例包含2 MHz、27 MHz與60 MHz。
x MHz係不同於y MHz和z MHz。例如,當x MHz為2 MHz時,y MHz 為27 MHz且z MHz為60 MHz。
每一RF產生器包含一DSP、一組功率控制器、一組自動頻率調變器(AFTs)、及一RF功率供給器。例如,x MHz RF產生器包含一數位訊號處理器DSPx、一功率控制器PCS1x、一功率控制器PCS0x、一頻率自動調變器AFTS1x、一頻率自動調變器AFTS0x及一RF功率供給器PSx。又例如,y MHz RF產生器 包含一數位訊號處理器DSPy、一功率控制器PCS1y、一功率控制器PCS0y、一頻率自動調變器AFTS1y、一頻率自動調變器AFTS0y及一RF功率供給器PSy。又更例如,z MHz RF產生器包含一數位訊號處理器DSPz、一功率控制器PCS1z、一功率控制器PCS0z、一頻率自動調變器AFTS1z、一頻率自動調變器AFTS0z及一RF功率供給器PSz。
x、y與z MHz RF產生器係藉由RF纜線連接至阻抗匹配電路(IMC)302。例如,x MHz RF產生器係藉由 RF纜線304連接至IMC 302、y MHz RF產生器係藉由RF纜線320耦合至IMC 302、z MHz RF產生器係藉由RF纜線322耦合至IMC 302。
在各種實施例中,一RF纜線包含被絕緣材料圍繞的內部導體,絕緣材料被外部導體所圍繞,外部導體更被一外套所圍繞。在數個實施例中,該外部導體係由金屬編織線所製成、而該外套係由絕緣體材料所製成。
IMC 302係藉由RF傳輸線310耦合至電漿室308。在各種實施例中,RF傳輸線310包含連接至IMC 302的一圓柱,如一通道等。在圓柱的中空部分有一絕緣體與一RF棒。RF傳輸線310更包含一端耦合至圓柱之RF棒的一RF匙,如RF帶等。RF匙的另一端係耦合至一垂直放置之圓柱的RF棒,此RF棒係耦合至電漿室308的夾頭132。
電漿室308包含夾頭132與上電極134。夾頭132的實例包含靜電夾頭 (ESC)與磁性夾頭。電漿室308更包含一或多個其他部件(未顯示),如圍繞上電極134的上介電環、圍繞上介電環的上電極延伸部、圍繞夾頭132之下電極的下介電環、圍繞下介電環之下電極延伸部、上電極排除區域(PEZ)環、下PEZ環等。上電極134係位於夾頭132的相對側並與其相望。工作件324如半導體基板、具有積體電路之半導體基板、晶圓等係被支撐於夾頭132的上表面327上。上電極134的下表面面對夾頭132的上表面327。
在製造期間在工作件324上進行各種製程,如化學氣相沉積、清理、沉積、濺射、蝕刻、蝕刻、離子植入、光阻剝除等。在工作件324上發展積體電路(如ASICs、PLDs等)且此些積體電路係用於各種電子物品(如手機、平板、智能手機、電腦、筆記型電腦、網路設備等)。下電極與上電極134每一者係由如鋁、鋁合金、銅等金屬所製成。上電極132係耦合至一參考電壓(如接地電壓、固定電壓等)。
主機系統312的處理器產生數位經脈動之訊號326,其為具有兩個狀態的數位訊號。例如,數位經脈動之訊號具有零斜率或有限斜率。在某些實施例中,使用時脈振盪器(如石英振盪器等)取代主機系統326產生類比時脈訊號,時脈訊號藉由類比轉數位轉換器而被轉換為數位經脈動之訊號326。
數位經脈動之訊號326具有兩個狀態,即狀態S1與狀態S0。在各種實施例中,數位經脈動之訊號326為TTL訊號。狀態S1與S0的實例包含開啟狀態與關閉狀態、具有數位值1的狀態與具有數位值0的狀態、及高狀態與低狀態等。例如,狀態S1為高狀態而狀態S0為低狀態。又例如,狀態S1具有數位值1而狀態S0具有數位值0。又更例如,狀態S1為開啟狀態而狀態S0為關閉狀態。
DSPx接收數位經脈動之訊號326並辨識數位經脈動之訊號326的狀態。例如,DSPx判斷出數位經脈動之訊號326在佔空比的第一部分期間具有第一振幅(如數位值1、高狀態等)、且在佔空比的第二部分期間具有第二振幅(如數位值0、低狀態等)。DSPx判斷出數位經脈動之訊號326在第一部分期間具有狀態S1且在第二部分期間具有狀態S0。狀態S0的實例包含低狀態、具有數值0的狀態與關閉狀態。狀態S1的實例包含高狀態、具有數值1的狀態與開啟狀態。又更例如,DSPx將數位經脈動之訊號326的振幅與一預存值比較以判斷出,在第一部分期間數位經脈動之訊號326的振幅係大於該預存值、且在第二部分期間數位經脈動之訊號326之狀態0期間的振幅係不大於該預存值。在使用時脈振盪器的實施例中,DSPx自時脈振盪器接收類比時脈訊號、將類比訊號轉換為數位形式、然後辨識兩狀態S0與S1。
當辨識出數位經脈動之訊號326的狀態為S1時,DSPx將一功率值Px1提供予功率控制器PCS1x並將一頻率值Fx1提供予AFTS1x。功率值Px1的實例包含圖a1至a18中所示之任一訊號之狀態S1的RMS值。舉例說明,功率值Px1 可為下列的任一者:振幅A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28、A30、A32、A34與A36 (圖1A、1B、1C-1、1D-1與1E至1F)。頻率值Fx1的實例包含圖b1至b18中所示之任一訊號之狀態S1的RMS值。舉例說明,頻率值Fx1可為下列的任一者:振幅B2、B4、B6、B8、B10、B12、B14、B16、B18、B20、B22、B24、B26、B28、B30、B32、B34與B36(圖2A、2B、2C-1、2D-1與2E至2F)。
又,當辨識出狀態為S0時,DSPx將一功率值Px0提供予功率控制器PCS0x並將一頻率值Fx0提供予AFTS0x。功率值Px0的實例包含圖a1至a18中所示之任一訊號之狀態S0的RMS值。舉例說明,功率值Px0可為下列任一者:振幅A1、A3、A5、A7、A9、A11、A13、A15、A17、A19、A21、A23、A25、A27、A29、A31、A33與A35(圖1A、1B、1C-1、1D-1與1E至1F)。頻率值Fx0的實例包含圖b1至b18中所示之任一訊號之狀態S0的RMS值。舉例說明,頻率值Fx0可為下列的任一者:振幅B1、B3、B5、B7、B9、B11、B13、B15、B17、B19、B21、B23、B25、B27、B29、B31、B33與B35(圖2A、2B、2C-1、2D-1與2E至2F)。
應注意,在某些實施例中,RF產生器的AFTs與RF產生器的功率控制器為一或多個邏輯塊。例如,功率控制器PCS1x與PCS0x以及自動頻率調變器AFTS1x與AFTS0x為邏輯塊(如調變迴路等)而為受到DSPx所執行之電腦程式之一部分。在某些實施例中,電腦程式係體現於非瞬變電腦可讀媒體(如記憶體裝置)內。
在一實施例中,使用一硬體裝置(如一硬體控制器、ASIC、PLD等)來取代RF產生器的邏輯塊。例如,使用一硬體控制器取代功率控制器PCS1x、使用另一硬體控制器取代功率控制器PCS0x、使用更另一硬體控制器取代AFTS1x、及使用又另一硬體控制器取代AFTS0x。
在接收功率值Px1後,在狀態S1期間功率控制器PCS1x決定用以產生在狀態S1期間之一正弦訊號之一部分且具有RMS值Px1的複數功率值。類似地,在接收功率值Px0後,在狀態S0期間功率控制器PCS0x決定用以產生在狀態S0期間之一正弦訊號之一部分且具有RMS值Px0的複數功率值。
又,在接收頻率值Fx1後,在狀態S1期間頻率自動調變器AFTS1x決定用以產生在狀態S1期間之一正弦訊號之一部分且具有RMS值Fx1的複數頻率值。類似地,在接收頻率值Fx0後,在狀態S0期間頻率自動調變器AFTS0x決定用以產生在狀態S0期間之一正弦訊號之一部分且具有RMS值Fx0的複數頻率值。
在狀態S1期間,功率控制器PCS1x將自RMS功率值Px1所產生的該複數功率值提供予RF電源PSx。又,在狀態S1期間,頻率自動調變器AFTS1x將自RMS頻率值Fx1所產生的該複數頻率值提供予RF電源PSx。在狀態S1期間,RF電源PSx產生一RF訊號,如RF訊號102(圖3)、RF訊號108(圖3)等的一部分,其具有自該RMS功率值Px1所產生之該複數功率值且具有自該RMS頻率值Fx1所產生之該複數頻率值。
類似地,在狀態S0期間,功率控制器PCS0x將自RMS功率值Px0所產生的該複數功率值提供予RF電源PSx。又,在狀態S0期間,頻率自動調變器AFTS0x將自RMS頻率值Fx0所產生的該複數頻率值提供予RF電源PSx。在狀態S0期間,RF電源PSx產生該RF訊號(如RF訊號102(圖3)、RF訊號108(圖3))等的剩餘部分,其具有自該RMS功率值Px0所產生之該複數功率值且具有自該RMS頻率值Fx0所產生之該複數頻率值。RF產生器基於複數功率值及/或複數頻率值所產生的RF訊號為正弦訊號,如非固定值、非指數的訊號。x MHz RF產生器所產生的RF訊號係藉由RF纜線304而供給至IMC 302。
DSPx將數位經脈動之訊號326提供予y MHz RF產生器的DSPy及z MHz RF產生器的DSPz。當x MHz RF產生器提供數位經脈動之訊號326予y與z MHz RF產生器時,x MHz RF產生器具有主RF產生器的角色且DSPx具有主控制器的角色。y與z MHz RF產生器在接收到數位經脈動之訊號326後,以類似於x MHz RF產生器基於數位經脈動之訊號326產生RF訊號的方式產生正弦RF訊號。y MHz RF產生器所產生的RF訊號係藉由RF纜線320供給至IMC 302,z MHz RF產生器所產生的RF訊號係藉由RF纜線322供給至IMC 302。y MHz RF產生器或z MHz RF產生器所產生之RF訊號的實例包含具有下列者的RF訊號:振幅A1與A2(圖1A)、或振幅A3與A4(圖1A)、或振幅A5與A6(圖1A)、或振幅A7與A8(圖1A)、或振幅A9與A10(圖1B)、或振幅A11與A12(圖1B)、或振幅A13與A14(圖1B)、或振幅A15 與A16(圖1C-1)、或振幅A17與A18(圖1C-1)、或振幅A19與A20(圖1D-1)、或振幅A21與A22(圖1D-1)、或振幅A23與A24(圖1D-1)、或振幅A25與A26(圖1D-1)、或振幅A27與A28(圖1E)、或振幅A29與A30(圖1E)、或振幅A31與A32(圖1E)、或振幅A33與A34(圖1F)、或振幅A35與A36(圖1F)。
IMC 302自x、y及z MHz RF產生器接收RF訊號並匹配耦合至IMC 302之一負載的阻抗與耦合至IMC 302之一源的阻抗以產生經修正的RF訊號306。例如,IMC 302匹配RF傳輸線310和電漿室308的阻抗與x MHz RF產生器、y MHz RF產生器、z MHz RF產生器、RF纜線304、RF纜線320和RF纜線322的阻抗,以產生經修正的RF訊號306。又例如,IMC 302匹配耦合至IMC 302之電漿系統300之作為負載之任何元件的阻抗與耦合至IMC 302之電漿系統300之作為源之任何元件的阻抗,以產生經修正的RF訊號306。耦合至IMC 302之作為負載的元件的實例包含RF傳輸線310、電漿室308、及在IMC 302之電漿室308所在側上並耦合至IMC 302的任何其他元件(如濾件等)。耦合至IMC 302作為源之元件的實例包含x、y及z RF產生器、RF纜線304、320及322、及耦合至IMC 302之x、y及z MHz RF產生器所在側的其他元件(如濾件等)。
IMC 302藉由RF傳輸線310將經修正的訊號306送至夾頭132。當在上電極134與夾頭132之間供給一或多種製程氣體時且當經修正的RF訊號306被供給至夾頭132時,該一或多種製程氣體會被點燃以在電漿室308內產生電漿。
在各種實施例中,上電極132包含耦合至中央氣體饋件(未顯示)的一或多個氣體入口(如孔洞等)。中央氣體饋件自氣體供給源(如氣體儲槽等)接收該一或多種製程氣體。製程氣體的實例包含含氧氣體,如O2 。製程氣體的其他實例包含含氟氣體,如四氟化碳(CF4 )、六氟化硫(SF6 )、六氟乙烷(C2 F6 )等。
圖6B為用以說明將軟脈動應用至複數變數之電漿系統350之一實施例。 系統350包含x、y與z MHz RF產生器、IMC 302與電漿室308。電漿系統350 更包含相位延遲電路138、間隙控制系統362、壓力控制系統364與流動控制系統366。
在某些實施例中,處理器(如主機系統312的處理器等)取代相位延遲電路138來產生數位經脈動之訊號326的相位延遲。
間隙控制系統362包含間隙處理器130、狀態S1之間隙驅動器GDS1及狀態S0之間隙驅動器GDS0。又,壓力控制系統364包含壓力處理器140、狀態S1之壓力控制PCS1及狀態S0之壓力控制PCS0。又,流動控制系統366包含流動處理器146、狀態S1之流動驅動器FDS1、及狀態S0之流動驅動器FDS0。
在某些實施例中,驅動器或控制器包含用以產生電流訊號的一或多個電晶體。
電漿系統350亦包含馬達136、馬達144及馬達150,馬達136係連接至間隙控制系統362以及上電極134,馬達144係連接至電漿室308之限制環部142A與142B以及壓力控制系統364,馬達150係連接至閥件148及流動控制系統366。應注意,限制環部142A與限制環部142B形成一或多個限制環142。
馬達136、上電極134及/或夾頭132有時在文中被稱為間隙控制機械元件。又,馬達144及/或限制環142有時在文中被稱為壓力控制機械元件。又,馬達150、氣體源GS及/或閥件148有時在文中被稱為流動控制機械元件。
在某些實施例中,馬達136係連接至夾頭132而非上電極134,以移動夾頭132而非上電極134。在各種實施例中,一馬達係連接至夾頭132而另一馬達係連接至上電極132,且兩馬達係皆連接至間隙控制系統362。
在各種實施例中,限制環142係由導電材料所製成,如矽、多晶矽、碳化矽、碳化硼、陶瓷、鋁等。一般而言,限制環142圍繞電漿室308之一體積382的周圍,電漿將形成於該體積382中。在各種實施例中,除了限制環142外,體積382的周圍係由上電極134、夾頭132、介於電極與電極延伸部之間及上與下電極延伸部之間的一或多個絕緣體環(如介電環等)所定義。
馬達的實例包含將電能轉換為機械能的電機器。馬達的其他實例包含交流(AC)馬達。馬達的其他實施例包含具有一動部(如轉子)與一固定部(如定子)的機器。定子與轉子之間具有間隙。
閥件的實例包含藉由開啟、關閉或部分地阻礙一通道(如殼套之通道)以調節、引導或控制氣體或液體流的裝置。閥件的其他實例包含水力閥、手動閥、電磁閥、電動閥及氣動閥。
數位經脈動之訊號326係由主機系統312的處理器所產生而提供予相位延遲電路138。相位延遲電路138接收數位經脈動之訊號326並以預定的相位延遲數位經脈動之訊號326以產生經修正之經脈動之訊號368。相位延遲係提供予數位經脈動之訊號326,使得電漿系統350的機械元件(如上電極134、夾頭132、閥件148、馬達136、馬達144、馬達150、限制環142等)有時間回應數位經脈動之訊號326。相位延遲電路138係連接於主機系統312及x、y與z MHz RF產生器之DSPs之間。相位延遲電路138延遲數位經脈動之訊號326的相位而產生經修正之經脈動之訊號368,使電漿系統350的機械元件比如DSPs、RF電源、功率控制器、AFTs等電元件有更多的時間回應數位經脈動之訊號326。經修正之經脈動之訊號368係提供予x、y與z MHz RF產生器的DSPs。
在某些實施例中,當電元件基於輸入至電元件之經脈動之訊號輸入產生輸出訊號時,電元件回應經脈動之訊號。在各種實施例中,當電元件進行如旋轉、移動、滑動、偏移、關閉、開啟等機械動作以回應經脈動之訊號時,機械元件回應經脈動之訊號。
當DSPx接收經修正之經脈動之訊號368時,x MHz RF產生器產生與經修正之經脈動之訊號368同步的RF訊號。例如,在經修正之經脈動之訊號368的狀態自狀態S0轉換至狀態S1的時間點處, RF訊號之一部分的包絡自負斜率改變至正斜率或改變至零斜率。又例如,在經修正之經脈動之訊號368的狀態自狀態S1轉換至狀態S0的時間點處,RF訊號之一部分的統計量測值自正斜率改變至負斜率或改變至零斜率。類似地,當DSPy接收經修正之經脈動之訊號368時,y MHz RF產生器產生與經修正之經脈動之訊號368同步的RF訊號;當DSPz接收經修正之經脈動之訊號368時,z MHz RF產生器產生與經修正之經脈動之訊號368同步的RF訊號。
應注意,在電漿系統350中x MHz RF產生器並非主產生器。電漿系統350的x MHz RF產生器不會產生或不會提供數位經脈動之訊號326予y與z MHz RF產生器。例如,DSPx不會將數位經脈動之訊號326提供予DSPy或提供予DSPz。
在各種實施例中,被相位延遲電路138所添加的相位延遲係用以在時間t軸上使數位經脈動之訊號326向右偏移而產生經修正之經脈動之訊號368,以更進一步地使機械元件有更多時間控制流入電漿室308之製程氣體流、控制上電極134與夾頭132之間的間隙及/或控制電漿室308內的壓力。
在數個實施例中,數位經脈動之訊號326在時間上係落後經修正之經脈動之訊號368,使機械元件比電元件x MHz RF產生器、y MHz RF產生器、z MHz RF產生器、RF纜線304、320與322、IMC 302及RF傳輸線310有更多時間回應數位經脈動之訊號326。電元件的實例包含RF產生器的DSP、RF產生器的RF電源、電晶體、電阻器、電容器、電感器、纜線、導線、帶、匙、棒等。
間隙處理器130接收數位經脈動之訊號326以識別來自數位經脈動之訊號326的狀態S1與S0。例如,間隙處理器130以類似於上述DSPs識別來自數位經脈動之訊號326之狀態S1與S0的方式識別來自數位經脈動之訊號326的狀態S1與S0。又例如,間隙處理器130辨識出數位經脈動之訊號326在第一時間期間內具有第一振幅(如數位值1、高狀態等)且在第二時間期間內具有第二振幅(如數位值0、低狀態等)。
在判斷出狀態為S1後,間隙處理器130針對狀態S1自耦合至間隙處理器130的記憶體裝置(未顯示)辨識出一參數訊號之一部分的值,以應用至上電極134與夾頭132之間的間隙,此參數訊號例如是來自圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)之一者之第一變數的一訊號、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2D-1、2E至2F)之一者之第二變數的一訊號等。另一方面,在判斷出狀態為S1後,間隙處理器130針對狀態S0自耦合至間隙處理器130的記憶體裝置(未顯示)辨識出一參數訊號之一部分的值,以應用至上電極134與夾頭132之間的間隙,此參數訊號例如是來自圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)之一者之第一變數的一訊號、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2D-1、2E至 2F)之一者之第二變數的一訊號。間隙處理器130將在狀態S1期間欲產生之參數訊號的數值提供至間隙驅動器GDS1、並將在狀態S0期間欲產生之參數訊號的數值提供至間隙驅動器GDS0。
間隙驅動器GDS1在狀態S1期間產生具有自間隙處理器130所接收之值之一參數訊號的一部分、並將此部分提供予馬達136。又,間隙驅動器GDS0在狀態S0期間產生具有自間隙處理器130所接收之值之該參數訊號的剩餘部分、並將此剩餘部分提供予馬達136。馬達136在狀態S1期間根據接收自間隙驅動器GDS1之該參數訊號之該一部分的頻率與功率操作例如轉子旋轉,並在狀態S0期間根據接收自間隙驅動器GDS1之該參數訊號之該剩餘部分的頻率與功率操作。當馬達136在狀態S1期間基於一參數訊號之一部分的頻率與功率操作時,一間隙如上電極134與夾頭132之間的距離等根據該頻率與功率改變。又,當馬達136在狀態S0期間基於一參數訊號之剩餘部分的頻率與功率操作時,上電極134與夾頭132之間的距離根據該頻率與功率改變。
以類似於針對間隙處理器130所述之方式,壓力處理器140接收數位經脈動之訊號326、以自數位經脈動之訊號326辨識狀態S1與S0。在判斷出數位經脈動之訊號326的狀態為S1後,壓力處理器140針對狀態S1自耦合至壓力處理器140的記憶體裝置辨識出一參數訊號之一部分的值、以應用至限制環142,此參數訊號例如是來自圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)之一者之第一變數的一訊號、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2D-1、2E至2F)之一者之第二變數的一訊號等。另一方面,在判斷出狀態為S0後,壓力處理器140針對狀態S0自耦合至壓力處理器140的記憶體裝置辨識出一參數訊號之一部分的值、以應用至限制環142,此參數訊號例如是來自圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)之一者之第一變數的一訊號、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2D-1、2E至2F)之一者之第二變數的一訊號等。在狀態S1期間,壓力處理器140將針對狀態S1之一參數訊號的值提供予壓力控制PCS1。又,在狀態S0期間,壓力處理器140將針對狀態S0之一參數訊號的值提供予壓力控制PCS0。
在狀態S1期間,壓力控制器PCS1產生具有一參數訊號之值的一電流訊號、並將此電流訊號提供予馬達144。又,在狀態S0期間,壓力控制器PCS0產生具有一參數訊號之值的一電流訊號、並將此電流訊號提供予馬達144。馬達144以在狀態S1期間所接收之一參數訊號之一部分之值的頻率與功率操作。馬達144的操作根據在狀態S1期間之一參數訊號之一部分的頻率與功率、改變限制環142相對於電漿室308之體積382的垂直位置以改變體積382內的壓力。類似地,馬達144以在狀態S0期間所接收之一參數訊號之一部分之值的頻率與功率操作。馬達144的操作根據在狀態S0期間之一參數訊號之一部分的頻率與功率、改變限制環142相對於電漿室308之體積382的垂直位置以改變體積382內的壓力。
在馬達144係自限制環142之底側連接至限制環142的各種實施例中,限制環142的垂直位置的變化乃在體積382中上移或下移限制環142。限制環 142上移以覆蓋較大量的體積382並下移以覆蓋較少量的體積382。
在數個實施例中,馬達144係自限制環142的上側連接至限制環142。限制環142下移以覆蓋較大部分的體積382及上移覆蓋較少部分的體積382。
在某些實施例中,馬達144係藉由一桿連接至限制環142且限制環142伸入桿的溝槽中並連接至桿的溝槽。當馬達144的轉子旋轉時,桿自馬達突伸或縮回以改變限制環142的垂直位置。桿係連接至馬達。
又,流動處理器146接收數位經脈動之訊號326並以類似於DSP辨識數位經脈動之訊號326之狀態S1與S0的方式、辨識數位經脈動之訊號326的狀態S1與S0。在判斷出狀態為S1後,流動處理器146針對狀態S1自耦合至流動處理器146的記憶體裝置辨識出一參數訊號之一部分的值以應用至閥件148,此參數訊號例如是來自圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)之一者之第一變數的一訊號、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2D-1、2E至2F)之一者之第二變數的一訊號等。另一方面,在判斷出狀態為S0後,流動處理器146針對狀態S0自耦合至流動處理器146的記憶體裝置辨識出一參數訊號之一部分的值以應用至閥件148,此參數訊號例如是來自圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)之一者之第一變數的一訊號、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2D-1、2E至2F)之一者之第二變數的一訊號等。在狀態S1期間,流動處理器146將針對狀態S1的一參數訊號的值提供予流動驅動器FDS1。又,在狀態S0期間,流動處理器146將針對狀態S0之一參數訊號的值提供予流動驅動器FDS0。
在狀態S1期間,流動驅動器FDS1根據狀態S1之一參數訊號之一部分的頻率值與功率值產生一電流訊號以驅動馬達150。又,在狀態S0期間,流動驅動器FDS1根據狀態S0之一參數訊號之剩餘部分的頻率值與功率值產生一電流訊號以驅動馬達150。操作馬達150以改變閥件148在容納有閥件148之殼套(如外罩、管、導管等)內的位置以開啟或關閉。閥件148的位置根據在狀態S1期間所產生之一參數訊號之一部分的頻率與功率及根據在狀態S0期間所產生之該參數訊號之剩餘部分的頻率與功率改變。閥件148位置在狀態S1或狀態S0期間的變化會改變(如增加、減少等)流入體積382內之一或多種製程氣體的流率。一製程氣體或製程氣體的混合物係儲存在氣體源GS中並藉由殼套的通道而被供給至電漿室308。氣體源GS係藉由殼套耦合至電漿室308。當將一或多種製程氣體供給至體積382且夾頭132藉由RF傳輸線310接收經修正的RF訊號306時,在電漿室308中產生電漿。電漿係用以進行上述之一或多種製程操作。
在某些實施例中,馬達150係藉由一桿連接至閥件148以利用馬達150之轉子的旋轉來改變閥件的位置。
在各種實施例中,可使用其他機械元件(如電流驅動器等)取代馬達150控制閥件148。例如,閥件148為電磁閥且流動驅動器FDS1與FDS0為狀態S1與S0的電流驅動器。在此些實施例中,當流動處理器146在狀態S1期間接收數位經脈動之訊號326之一部分時,流動處理器146自流動控制系統366的記憶體裝置辨識出一參數訊號的值,此參數訊號的值例如是圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)中所示之第一變數之訊號中的任一訊號的值、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2C-2、2E至2F)中之一者之第二變數的訊號的值等。在辨識出狀態S1期間之參數訊號的值後,流動處理器146產生指令訊號指示流動驅動器FDS1產生狀態S1期間之一參數訊號的一部分。類似地,當流動處理器146在狀態S0期間接收數位經脈動之訊號326之一部分時,流動處理器146自流動控制系統366的記憶體裝置辨識出一參數訊號的值,此參數訊號例如是圖a1至a18 (圖1A、1B、1C-1、1D-1、1E至1F)中所示之第一變數之訊號中的任一訊號、來自圖b1至b18 (圖2A、2B、2C-1、2C-2、2E至2F)中之一者之第二變數之訊號等。在辨識出狀態S0之參數訊號的值後,流動處理器146產生指令訊號指示流動驅動器FDS0產生具有狀態S0期間之值之一參數訊號的一部分。流動驅動器FDS1將具有在狀態S1期間所產生之電流值之一參數訊號的一部分發送至閥件148、且流動驅動器FDS0將具有在狀態S0期間所產生之電流值之一參數訊號的一部分發送至閥件148。在接收狀態S1期間之電流值後,閥件148根據電流值開啟或關閉以控制自氣體源GS流入電漿室308之體積382的一或多種製程氣體流。類似地,在接收狀態S0期間之電流值後,閥件148根據電流值開啟或關閉以控制自氣體源GS流入電漿室308之體積382的一或多種製程氣體流。
在某些實施例中,在電漿系統350中使用任何數目的氣體源。每一氣體源儲存不同的製程氣體。例如,一氣體源儲存含氟氣體而另一氣體源儲存含氧氣體。每一氣體源係藉由殼套連接至電漿室308以將如製程氣體、惰性氣體等氣體供給至電漿室308。殼套包含連接至馬達並受馬達控制的閥件,馬達係更連接至流動驅動器FDS1與FDS0並受其控制。
圖7顯示用以說明利用主RF產生器產生數位經脈動之訊號326與經修正之經脈動之訊號368之電漿系統400之一實施例。除了在電漿系統400中(非主機系統312),x MHz RF產生器產生由y MHz RF產生器與z MHz RF產生器接收之經脈動之訊號326與經修正之經脈動之訊號368外,電漿系統400的操作係類似於電漿系統350(圖6B)的操作。例如,DSPx或x MHz RF產生器的時脈源產生數位經脈動之訊號326,數位經脈動之訊號326係被傳送至相位延遲電路138。相位延遲電路138自數位經脈動之訊號326產生經修正之經脈動之訊號368。又例如,x MHz RF產生器的時脈振盪器產生一類比訊號,類比訊號係被x MHz RF產生器的類比轉數位轉換器轉換為數位經脈動之訊號326,數位經脈動之訊號326係被傳送至相位延遲電路138以產生經修正之經脈動之訊號368。
x MHz RF產生器將經修正之經脈動之訊號368提供予y MHz RF產生器並提供予z MHz RF產生器,且x MHz RF產生器將數位經脈動之訊號326提供予間隙控制系統362、壓力控制系統364及流動控制系統366。例如,相位延遲電路138將經修正之經脈動之訊號368提供予DSPy與DSPz,且DSPx將數位經脈動之訊號326提供予間隙處理器130、WAP處理器140及流動處理器146。電漿系統400的剩餘操作係類似於上述電漿系統350的操作。
在某些實施例中,x MHz RF產生器自耦合至x MHz RF產生器的主機系統312接收數位經脈動之訊號326。x MHz RF產生器自數位經脈動之訊號326產生經修正之經脈動之訊號368、並將經修正之經脈動之訊號368提供予DSPy與DSPz。
在各種實施例中,相位延遲電路138自主機系統312接收數位經脈動之訊號326以產生經修正之經脈動之訊號368。相位延遲電路138將經修正之經脈動之訊號368提供予x MHz RF產生器。x MHz RF產生器將經修正之經脈動之訊號368提供予DSPy與DSPz。
圖8顯示用以說明使用回饋系統決定提供下一狀態之經修正之經脈動之訊號 368之時間的電漿系統410的一實施例。除了電漿系統410包含回饋系統外,電漿系統410係類似於電漿系統350(圖6B)。
回饋系統包含間隙感測器412、流動感測器414及壓力感測器416。間隙感測器412的實例包含電射偵測器、光學感測器、電感式偵測器、電容式偵測器、線性可變差動變壓器(LVDT)感測器等。在某些實施例中,間隙感測器412係位於電漿室308外部且光學地耦合至體積382、以判斷如上電極134與夾頭132間間隙的垂直距離。流動感測器414的實例包含以每分鐘標準立方公分(sccm)作為單位量測製程氣體之流率的流率感測器、光學流量計、科氏力流量計、質量流量計、熱質量流動感測器、體積感測器、壓力式的流量計等。流動感測器414係藉由具有閥件148位於其中之殼套(如氣體線等)中的孔口耦合至殼套的內部體積。壓力感測器416量測電漿室308內之一或多種氣體及/或電漿的壓力。壓力感測器416的實例包含絕對壓力感測器、真空壓力感測器、差動壓力感測器、共振壓力感測器、熱壓力感測器、光學壓力感測器等。在某些實施例中,壓力感測器416係位於體積382的外部以量測體積382內之一或多種氣體及/或電漿的壓力。
在使用多氣體源的實施例中,流動感測器係耦合至一氣體源的一殼套、以量測自該氣體源流至電漿室308之氣體的流率。流動感測器係連接至流動處理器146以將量測到的流率提供予流動處理器146。
除了電漿系統410使用回饋系統外,電漿系統410係以類似於電漿系統350(圖6B)的方式操作。例如,在改變上電極134與夾頭132間之間隙後,間隙感測器412量測間隙。間隙感測器412將量測到的間隙量提供予間隙處理器130。間隙處理器130判斷間隙量是否與一狀態的預定間隙量匹配。一狀態之預定間隙量係儲存在間隙控制系統362(圖7)的記憶體裝置中。在記憶體裝置中,一狀態之預定間隙量係與該狀態之電漿室308內之電漿的阻抗量連結。例如,狀態S1之預定間隙量係與阻抗量Z1連結、而狀態S0的預定間隙量係與阻抗量Z2連結。電漿室308內之電漿阻抗為被提供至電漿室308之一或多個RF訊號之一或多個功率、電漿室308內的壓力、電漿室308內上電極134與夾頭132間之間隙、及流入電漿室308之一或多種氣體的流率的函數。
針對一狀態達到電漿室308內的電漿阻抗,以更進一步地達到針對該狀態的蝕刻率或沉積率。例如,狀態S0的預定間隙量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的較低蝕刻率,狀態S1的預定間隙量有助於達到一阻抗以更進一步地達到高於該較低蝕刻率之狀態S1的蝕刻率。又例如,狀態S0的預定間隙量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的較高沉積率,狀態S1的預定間隙量有助於達到一阻抗以更進一步地達到低於該較高沉積率的狀態S1的沉積率。又例如,狀態S0的預定間隙量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的沉積率,狀態S1的預定間隙量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S1的蝕刻率。沉積率為如遮罩、氧化物、聚合物等一材料沉積在工作件324上的速率、而蝕刻率為蝕刻移除工作件324上之該材料的速率。
狀態S1的間隙量係與狀態S1期間一參數訊號之一部分相關,間隙驅動器GDS1(圖7)發送此參數訊號之一部分以操作馬達136;狀態S0的間隙量係與狀態S0期間該參數訊號之剩餘部分相關,間隙驅動器GDS0(圖7)發送此參數訊號之剩餘部分以操作馬達136。
在判斷出量測到的間隙量不匹配一狀態之預定間隙量後,間隙處理器130發送指示相同資訊的反饋訊號至相位延遲電路138。在一電流狀態如狀態S0、狀態S1等期間於接收指示量測到的間隙量不匹配現行狀態之預定間隙量的訊號後,相位延遲電路138增加緊接著該現行狀態之下一狀態(如狀態S1、狀態S0等)的相位延遲。相較於該現行狀態的相位延遲、該下一狀態具有較大的相位延遲,此較大的相位延遲被添加至數位經脈動之訊號326以產生經修正之經脈動之訊號368。例如,當相位延遲電路138已將一個循環之狀態S1之經修正之經脈動之訊號368的一部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器時,相位延遲電路138接收到指示量測到的間隙量不匹配狀態S1的預定間隙量的訊號,因此相位延遲電路138延遲將該循環之狀態S0之經修正之經脈動之訊號368的剩餘部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器的動作。又例如,當相位延遲電路138已將一個循環之狀態S0之經修正之經脈動之訊號368的一部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器時,相位延遲電路138接收到指示量測到的間隙量不匹配狀態S0的預定間隙量的訊號,因此相位延遲電路138延遲將該循環之狀態S1之經修正之經脈動之訊號368的剩餘部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器。
另一方面,在判斷出量測到的間隙量匹配一狀態之預定間隙量後,間隙處理器130發送指示相同資訊的反饋訊號至相位延遲電路138。在現行狀態期間於接收指示量測到的間隙量匹配現行狀態之預定間隙量的訊號後,相位延遲電路138便發送下一狀態之經修正之經脈動之訊號368的一部分至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器與z MHz RF產生器而不添加比現行狀態之相位延遲更多的任何進一步延遲。例如,當相位延遲電路138已將一個循環之狀態S1之經修正之經脈動之訊號368的一部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器時,相位延遲電路138接收到指示量測到的間隙量匹配狀態S1的預定間隙量的訊號,因此相位延遲電路138將該循環之狀態S0之經修正之經脈動之訊號368的剩餘部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器。
又例如,在電漿室308之體積382內的壓力改變後,壓力感測器416量測體積382內之一或多種氣體及/或電漿的壓力。壓力感測器416將量測到的電壓量提供予壓力處理器140。壓力處理器140判斷壓力量是否匹配一狀態的預定壓力量。一狀態的預定壓力量係儲存在壓力控制系統364 (圖7)的記憶體裝置中。在記憶體裝置中,一狀態的預定壓力量係與電漿室308內之電漿的阻抗量連結。例如,狀態S1的預定壓力量係與阻抗量Z1連接而狀態S0的預定壓力量係與阻抗量Z2連結。狀態S1的壓力量係與狀態S1期間之一參數訊號的一部分相關,壓力控制PCS1(圖7)發送此參數訊號的一部分以操作馬達144;狀態S0的壓力量係與狀態S0期間之該參數訊號的剩餘部分相關,壓力控制PCS0(圖7)發送此參數訊號的剩餘部分以操作馬達144。
達到一狀態之電漿室308內的電漿阻抗以更進一步地達到該狀態之蝕刻率或沉積率。例如,狀態S0的預定壓力量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的較低蝕刻率,狀態S1的預定壓力量有助於達到一阻抗以更進一步地達到高於該較低蝕刻率之狀態S1的蝕刻率。又例如,狀態S0的預定壓力量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的較高沉積率,狀態S1的預定壓力量有助於達到一阻抗以更進一步地達到低於該較低沉積率之狀態S1的沉積率。又例如,狀態S0的預定壓力量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的沉積率,狀態S1的預定壓力量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S1的蝕刻率。
在判斷出量測到的壓力量不匹配一狀態之預定壓力量後,壓力處理器140發送指示相同資訊的反饋訊號至相位延遲電路138。在現行狀態期間於接收指示量測到的壓力量不匹配現行狀態之預定間隙量的訊號後,相位延遲電路138增加下一狀態之經脈動的數位訊號326之部分的相位延遲以產生欲發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器之經修正之經脈動之訊號368。另一方面,在判斷出量測到的壓力量匹配一狀態之預定壓力量後,壓力處理器140發送指示相同資訊的反饋訊號至相位延遲電路138。在現行狀態期間於接收指示量測到的壓力量匹配現行狀態之預定間隙量的訊號後,相位延遲電路138將下一狀態之經脈動的數位訊號326之部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器而不添加任何延遲至經脈動的數位訊號326。
又更例如,在改變圍繞閥件148之殼套內的流率後,流動感測器414量測自氣體源GS 流至電漿室308之一或多種製程氣體的流率。流動感測器414將量測到的流率量提供予流動處理器146。流動處理器146判斷流率量是否匹配一狀態之預定流率量。一狀態之預定的流率量係儲存於流動控制系統366(圖7)的記憶體裝置中。在記憶體裝置中,一狀態之預定之流率量係與電漿室308內之電漿的阻抗量連結。例如,狀態S1之預定流率量係與阻抗量Z1連結而狀態S0之預定流率量係與阻抗量Z2連結。狀態S1之流率量係與狀態S1期間之一參數訊號的一部分相關,流動驅動器FDS1(圖7)發送此參數訊號的一部分以操作馬達150;狀態S0之流率量係與狀態S0期間之該參數訊號的剩餘部分相關,流動驅動器FDS0(圖7)發送此參數訊號的剩餘部分以操作馬達150。
達到一狀態之電漿室308內的電漿阻抗以更進一步地達到該狀態之蝕刻率或沉積率。例如,狀態S0的預定流率量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的較低蝕刻率,狀態S1之預定流率量有助於達到一阻抗以更進一步地達到高於該較低蝕刻率之狀態S1的蝕刻率。又例如,狀態S0的預定流率量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的較高沉積率,狀態S1之預定流率量有助於達到一阻抗以更進一步地達到低於該較高沉積率之狀態S1的沉積率。又例如,狀態S0之預定流率量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S0的沉積率而狀態S1之預定流率量有助於達到一阻抗以更進一步地達到狀態S1的蝕刻率。
在判斷出量測到的流率量不匹配一狀態之預定流率量後,流動處理器146將指示相同訊號的反饋訊號發送至相位延遲電路138。在現行狀態期間於接收指示量測到的流率量不匹配現行狀態之預定流率量的訊號後,相位延遲電路138決定將一相位延遲增加至下一狀態之經脈動的數位訊號326之一部分以產生欲發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器之經修正之經脈動之訊號368。另一方面,在判斷出量測到的流率量匹配一狀態之預定流率量後,流動處理器146將指示相同訊號的反饋訊號發送至相位延遲電路138。在現行狀態期間於接收指示量測到的流率量匹配現行狀態之預定流率量的訊號後,相位延遲電路138將下一狀態之經脈動的數位訊號326之一部分發送至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器而不添加任何延遲至經脈動的數位訊號326。
在各種實施例中,間隙處理器130、WAP處理器140及流動處理器146所產生的反饋訊號係產生以回應x MHz RF產生器所產生之數位經脈動之訊號326及經修正之經脈動之訊號368。
在各種實施例中,相位延遲電路138將一相位延遲添加至數位經脈動之訊號326,該相位延遲係被決定用來補償間隙控制機械元件之回應時間、壓力控制機械元件之回應時間及流動控制機械元件之回應時間中最慢的回應時間。例如,相位延遲電路138所添加的相位延遲匹配或超過間隙控制機械元件、壓力控制機械元件及流動控制機械元件之回應時間中最長的回應時間。又例如,在接收到指示間隙感測器412所量測到之間隙不匹配一狀態之預定間隙量的訊號、壓力感測器416所量測到之壓力不匹配一狀態之預定壓力量的訊號及流動感測器414所量測到的流率不匹配一狀態之預定流率量的訊號後,相位延遲電路138判斷出用以達成一狀態之預定間隙量所需的時間、用以達成一狀態之預定壓力量所需的時間及用以達成一狀態之預定流率量所需的時間中的最長時間量。相位延遲電路138自相位延遲電路138的記憶體裝置中存取用以達成一狀態之預定間隙量所需的時間、用以達成一狀態之預定壓力量所需的時間及用以達成一狀態之預定流率量所需的時間。在判斷出用以達成一狀態之預定流率量所需的時間為最長時間後,相位延遲電路138將經脈動的數位訊號326的剩餘部分延遲欲達成該狀態之該預定流率量所需的時間。類似地,在判斷出用以達成一狀態之預定壓力量所需的時間為最長時間後,相位延遲電路138將經脈動的數位訊號326的剩餘部分延遲欲達成該狀態之該預定壓力量所需的時間。又,類似地,在判斷出用以達成一狀態之預定間隙量所需的時間為最長時間後,相位延遲電路138將經脈動的數位訊號326的剩餘部分延遲欲達成該狀態之該預定間隙量所需的時間。
在各種實施例中,相位延遲電路138包含一處理器。
應注意,在某些實施例中,如間隙控制機械元件、或壓力控制機械元件、或流動控制機械元件等機械元件的回應時間包含該機械元件之一者之回應時間與該機械元件之剩餘者之對應一或多者之一或多個回應時間的總和。例如,在一群兩個機械元件(如兩個間隙控制機械元件、或兩個壓力控制機械元件、或兩個流動控制機械元件等)中,該兩個機械元件的回應時間為該兩個機械元件之第一者之回應時間與該兩個機械元件之第二者之回應時間的總和。
在各種實施例中,機械元件(包含間隙控制機械元件、壓力控制機械元件及流動控制機械元件)的回應時間為機械元件之第一者與機械元件之剩餘者之對應一或多者之一或多個回應時間中最長的回應時間。例如,在一群兩個機械元件(如兩個間隙控制機械元件、或兩個壓力控制機械元件、或兩個流動控制機械元件等)中,該兩個機械元件的回應時間為該兩個機械元件之第一者之回應時間與該兩個機械元件之第二者之回應時間中最長的回應時間。
在某些實施例中,相位延遲電路138係於主機系統312(圖6B)內實施。
在使用三狀態的各種實施例中,間隙控制系統362包含三個間隙驅動器而非兩個間隙驅動器,即狀態S2、S3與S4的每一狀態皆有一間隙驅動器。又,在此些實施例中,WAP控制系統364包含三個壓力控制器而非兩個壓力控制器,即狀態S2、S3與S4的每一狀態皆有一壓力控制器。又,在此些實施例中,流動控制系統366包含三個流動驅動器而非兩個流動驅動器,即狀態S2、S3與S4的每一狀態皆有一流動驅動器。在狀態S2期間,間隙處理器130將一訊號發送至狀態S2用的間隙驅動器而控制馬達136以更進一步地控制上電極134的位置。又,在狀態S3期間,間隙處理器130將一訊號發送至狀態S3用的間隙驅動器而控制馬達136以更進一步地控制上電極134的位置。在狀態S4期間,間隙處理器130將一訊號發送至狀態S4用的間隙驅動器而控制馬達136以更進一步地控制上電極134的位置。在狀態S2期間,WAP處理器140將一訊號發送至狀態S2用的壓力控制器而控制馬達144以更進一步地控制限制環142的垂直位置。又,在狀態S3期間,WAP處理器140將一訊號發送至狀態S3用的壓力控制器而控制馬達144以更進一步地控制限制環142的垂直位置。在狀態S4期間,WAP處理器140將一訊號發送至狀態S4用的壓力控制器而控制馬達144以更進一步地控制限制環142的垂直位置。類似地,在狀態S2期間,流動處理器146將一訊號發送至狀態S2用的流動驅動器而控制馬達150以更進一步地控制閥件148的開啟與關閉。又,在狀態S3期間,流動處理器146將一訊號發送至狀態S3用的流動驅動器而控制馬達150以更進一步地控制閥件148的開啟與關閉。在狀態S4期間,流動處理器146將一訊號發送至狀態S4用的流動驅動器而控制馬達150以更進一步地控制閥件148的開啟與關閉。
應注意,在某些實施例中,並非控制限制環142的垂直上下位置,而是由WAP控制器與WAP處理器140控制馬達,以控制限制環的開啟與關閉。開啟與關閉係用以控制電漿室308內的壓力。
在某些實施例中,將不同的相位延遲應用至不同的RF產生器。例如,將第一相位延遲應用至x MHz RF產生器並將第二相位延遲應用至MHz RF產生器。用以施加第一相位延遲之第一相位延遲電路係耦合於主機系統312與x MHz RF產生器之間、而用以施加第二相位延遲的第二相位延遲電路係耦合於主機系統312與y MHz RF產生器之間。第一相位延遲電路自主機系統312接收數位經脈動之訊號326、並藉由第一相位延遲使數位經脈動之訊號326的相位延遲,以產生欲提供予x MHz RF產生器之經修正之經脈動之訊號368。x MHz RF產生器接收經修正之經脈動之訊號368、並產生與經修正之經脈動之訊號368同步之一RF訊號。又,第二相位延遲電路自主機系統312接收數位經脈動之訊號326、並藉由第二相位延遲使數位經脈動之訊號326之相位延遲以產生欲提供予y MHz RF產生器之另一經修正之經脈動之訊號。y MHz RF產生器接收該另一經修正之經脈動之訊號並產生與該另一經修正之經脈動之訊號同步的一RF訊號。
圖9顯示用以產生三狀態S2、S3與S4之三狀態之經脈動之訊號的一實施例。三狀態S2、S3與S4重覆每一時脈循環。顯示S2、S3與S4中的每一者佔據33%的佔空比。在某些實施例中,狀態S2、S3與S4中的每一者佔據不同於33%的一佔空比。例如,狀態S2佔據20%的佔空比、狀態S3佔據50%的佔空比而狀態S4佔據30%的佔空比。又例如,狀態S2佔據40%的佔空比、狀態S3佔據10%的佔空比而狀態S4佔據50%的佔空比。
並非提供兩狀態經脈動之訊號326(圖6A、6B、7及8)予x MHz RF產生器、y MHz RF產生器、z MHz RF產生器、間隙控制系統362、壓力控制系統364及/或流動控制系統366,而是由一時脈源(如石英振盪器等)或由一電腦產生三狀態經脈動之訊號、然後將其提供予x、y與z MHz RF產生器中的一或多者。在接收三狀態經脈動之訊號後,x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器中的任一者產生具有在圖a8(圖1C-2)中、或在圖a9(圖1C-2)中、或在圖a12(圖1D-2)中、或在圖a13(圖1D-2)中所示之統計量測值的一RF訊號。類似地,在接收三狀態經脈動之訊號後,x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器中的任一者產生具有在圖b8(圖2C-2)中、或在圖b9(圖2C-2)中、或在圖b12(圖2D-2)中、或在圖b13(圖2D-2)中所示之統計量測值的一RF訊號。又,在接收三狀態經脈動之訊號後,間隙控制系統362、壓力控制系統364及流動控制系統366中的任一者產生具有如圖a8(圖1C-2)中、如圖a9(圖1C-2)中、或如圖a12(圖1D-2)中、或如圖a13(圖1D-2)中所示之一訊號。類似地,在接收三狀態經脈動之訊號後,間隙控制系統362、壓力控制系統364及流動控制系統366中的任一者產生如圖b8(圖2C-2)中、或如圖b9(圖2C-2)中、或如圖b12(圖2D-2)中、或如圖b13(圖2D-2)中所示之一訊號。
在各種實施例中,在接收三狀態經脈動之訊號後,x、y與z MHz RF產生器之組合產生具有如圖a8(圖1C-2)、圖a9(圖1C-2)、圖a12(圖1D-2)、圖a13(圖1D-2)、圖b8(圖2C-2)、圖b9(圖2C-2)、圖b12(圖2D-2)與圖b13(圖2D-2)之組合中所示之複數統計量測值的複數RF訊號。類似地,在某些實施例中,在接收三狀態經脈動之訊號後,間隙控制系統362、壓力控制系統364及流動控制系統366的組合產生如圖a8(圖1C-2)、圖a9(圖1C-2)、圖a12(圖1D-2)、圖a13(圖1D-2)、圖b8(圖2C-2)、圖b9(圖2C-2)、圖b12(圖2D-2)與圖b13(圖2D-2)之組合中所示之複數訊號。
在數個實施例中,三狀態經脈動之訊號係由一時脈源或由一電腦所產生、然後被提供予相位延遲電路138(圖6B、7、8)以產生經延遲之三狀態經脈動之訊號。該經延遲之三狀態經脈動之訊號被提供予x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器。在接收該經延遲之三狀態經脈動之訊號後,x MHz RF產生器、y MHz RF產生器及z MHz RF產生器產生與三狀態經脈動之訊號同步的複數RF訊號。
在各種實施例中,三狀態經脈動之訊號係由一時脈源或一電腦所產生,然後被提供予間隙處理器130(圖6B、7、8)、WAP處理器140(圖6B、7、8)及流動處理器146(圖6B、7、8)。在接收三狀態經脈動之訊號後,間隙處理器130與流動處理器146針對每一狀態S2、S3與S4而藉由一對應的驅動器控制其各別的馬達136與150。又,在接收三狀態經脈動之訊號後,WAP處理器140針對每一狀態S2、S3與S4而藉由一對應的控制器控制馬達144。
在某些實施例中,使用兩個數位時脈源(如處理器、電腦、石英振盪器及類比轉數位轉換器等)產生三狀態之經脈動之訊號。複數數位時脈源中之第一者的第一時脈訊號具有一狀態1與0、而該複數數位時脈源中之第二者的第二時脈訊號具有一狀態1與0。一加法器(如加法電路等)係與該兩數位時脈源耦合、以總和第一與第二數位訊號而產生具有三狀態之經脈動之訊號。該加法器係耦合至x MHz RF產生器及/或y MHz RF產生器及/或z MHz RF產生器及/或相位延遲電路138及/或間隙控制系統362及/或壓力控制系統364及/或流動控制系統366,以將三狀態經脈動之訊號提供予x MHz RF產生器及/或y MHz RF產生器及/或z MHz RF產生器及/或相位延遲電路138及/或間隙控制系統362及/或壓力控制系統364及/或流動控制系統366。
圖10之圖380係用以說明相較於經脈動之訊號326之相位之第一變數與第二變數的群組相位延遲。圖380將一訊號的振幅繪製於y軸上而將時間t繪製於x軸上。圖380繪製y軸上的第一變數對時間。第一變數被顯示為訊號384。又,圖380繪製y軸上的第二變數對時間。第二變數被顯示為訊號386。
應注意,圖380並未依比例。例如,雖然在某個時間處,訊號326、368、384與386被顯示為具有約相同的振幅,但訊號326、368、384與386中任一者的振幅係不同於訊號326、368、384與386中剩餘者之一或多者的振幅。
在相位延遲電路138(圖6B、7與8)施加群組相位延遲(如相位延遲φd等)以產生經修正之經脈動之訊號368後,經修正之經脈動之訊號368被應用至x MHz RF產生器、y MHz RF產生器與z MHz RF產生器。x、y與z MHz RF產生器中的任兩者產生具有訊號384與386作為RF訊號之統計量測值的兩個RF訊號。x MHz RF產生器、y MHz RF產生器與z MHz RF產生器中之兩者所提供的兩個RF訊號係於該群組相位延遲之後或同時產生。
雖然圖380顯示x MHz RF產生器、y MHz RF產生器與z MHz RF產生器中任兩者用之訊號384與386,但在某些實施例中,圖380包含x MHz RF產生器、y MHz RF產生器與z MHz RF產生器中一或多者所產生之複數RF訊號的統計量測值。
在某些實施例中,訊號384表現第一參數而非第一變數、而訊號386表現第二參數而非第二變數。
雖然利用x、y與z MHz RF產生器來說明上述實施例,但在某些實施例中,可使用任何數目之RF產生器,如兩個RF產生器、一個RF產生器、四個RF產生器等。
應注意,雖然上述實施例係參考平行板電漿室308說明,但在一實施例中,將上述實施例應用一其他類型的電漿室,如包含感應耦合電漿(ICP)反應器的電漿室、包含電子迴旋共振(ECR)反應器之電漿室等。例如,x、y與z MHz RF產生器係耦合至ICP電漿室內的電感器。
應注意,雖然上述實施例係關於提供一RF訊號予夾頭132的下電極和接地上電極134,但在數個實施例中,RF訊號係提供予上電極134但夾頭132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,包含手持硬體單元、微處理器系統、微處理器系或可程式化之消費電子產品、迷你電腦、主機電腦等。此些實施例亦可在分散的計算環境中實施,在此方式下任務係藉著經由網路連結的遠端處理硬體單元進行。
考慮到上述實施例,應瞭解,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步驟。此些步驟需要實質操控物理數量。形成實施例之一部分之所述之任何步驟皆為有用的機械步驟。實施例亦關於執行此些步驟的硬體單元或設備。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,亦可進行其他處理、程式執行或其他非屬特別用途的子程式。在某些實施例中,步驟可由選擇性活化的通用電腦執行或者可由儲存在電腦記憶體、快取記憶體或自網路所獲得的一或多個電腦程式所配置。當數據係自網路獲得時,該數據可由網路上的其他電腦如電端計算資源所處理。
可將一或多個實施例製作成非瞬變電腦可讀媒體如儲存裝置上的電腦可讀碼。非瞬變電腦可讀媒體是可儲存數據且後續可被電腦系統讀取的任何儲存裝置。非瞬變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)、磁帶及其他光學式與非光學式數據儲存硬體單元。非瞬變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。
雖然以特定的順序說明前述步驟,但只要能以期望的方式進行延遲步驟的整體處理,在步驟之間可進行其他閒雜步驟或者可調整步驟使其發生的時間略有不同,或者可將步驟分配至允許處理步驟以和處理相關之不同間隔進行的系統中。
在不脫離本文所述之各種實施例的範圍的情況下,來自任何實施例的一或多個特徵可與任何其他實施例的一或多個特徵結合。
雖然為了能清楚瞭解本發明的目的,已詳細說明了前面的實施例,但應明白,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。
A1-A36‧‧‧振幅
AFTS0x‧‧‧頻率自動調變器
AFTS0y‧‧‧頻率自動調變器
AFTS0z‧‧‧頻率自動調變器
AFTS1x‧‧‧頻率自動調變器
AFTS1y‧‧‧頻率自動調變器
AFTS1z‧‧‧頻率自動調變器
B1-B36‧‧‧振幅
DSPx‧‧‧數位訊號處理器
DSPy‧‧‧數位訊號處理器
DSPz‧‧‧數位訊號處理器
FDS0‧‧‧流動驅動器
FDS1‧‧‧流動驅動器
GDS0‧‧‧間隙驅動器
GDS1‧‧‧間隙驅動器
GS1‧‧‧氣體源
PCS0‧‧‧壓力控制器
PCS1‧‧‧壓力控制器
PCS0x‧‧‧功率控制器
PCS0y‧‧‧功率控制器
PCS0z‧‧‧功率控制器
PCS1x‧‧‧功率控制器
PCS1y‧‧‧功率控制器
PCS1z‧‧‧功率控制器
PSx‧‧‧RF功率供給器
PSy‧‧‧RF功率供給器
PSz‧‧‧RF功率供給器
S0-S4‧‧‧狀態
Z1‧‧‧阻抗量
Z2‧‧‧阻抗量
101‧‧‧第一部分
102‧‧‧正弦RF訊號
103‧‧‧第二部分
108‧‧‧正弦RF訊號
110‧‧‧統計量測值
130‧‧‧間隙處理器
132‧‧‧夾頭
134‧‧‧上電極
136‧‧‧馬達
138‧‧‧相位延遲電路
140‧‧‧壓力處理器
142‧‧‧限制環
142A‧‧‧限制環部
142B‧‧‧限制環部
144‧‧‧馬達
146‧‧‧流動處理器
148‧‧‧閥件
150‧‧‧馬達
300‧‧‧電漿系統
302‧‧‧阻抗匹配電路
304‧‧‧RF纜線
306‧‧‧RF訊號
308‧‧‧電漿室
310‧‧‧RF傳輸線
312‧‧‧主機系統
320‧‧‧RF纜線
322‧‧‧RF纜線
324‧‧‧工作件
326‧‧‧數位經脈動之訊號
327‧‧‧上表面
350‧‧‧電漿系統
361‧‧‧間隙控制系統
362‧‧‧間隙控制系統
364‧‧‧壓力控制系統
366‧‧‧流動控制系統
368‧‧‧經修正之經脈動之訊號
382‧‧‧體積
384‧‧‧訊號
386‧‧‧訊號
400‧‧‧電漿系統
410‧‧‧電漿系統
412‧‧‧間隙感測器
414‧‧‧流動感測器
416‧‧‧壓力感測器
藉著參考配合附圖之下面說明可最佳地瞭解本發明的各種實施例。
圖1A顯示用以說明根據本發明各種實施例之第一變數的軟脈動的圖示。
圖1B顯示用以說明根據本發明數個實施例之第一變數的軟脈動的額外圖示。
圖1C-1顯示用以說明根據本發明數個實施例之第一變數的軟脈動的圖示。
圖1C-2顯示用以說明根據本發明數個實施例之與經脈動之訊號之三個狀態同步之第一變數的軟脈動的圖示。
圖1D-1顯示用以說明根據本發明某些實施例之第一變數的軟脈動的更多圖示。
圖1D-2顯示用以說明根據本發明某些實施例之與經脈動之訊號之三個狀態同步的第一變數的軟脈動的更多圖示。
圖1E顯示用以說明根據本發明某些實施例之第一變數的軟脈動的額外圖示。
圖1F顯示用以說明根據本發明各種實施例之第一變數的軟脈動的圖示。
圖2A顯示用以說明根據本發明各種實施例之第二變數的軟脈動的圖示。
圖2B顯示用以說明根據本發明數個實施例之第二變數的軟脈動的額外圖示。
圖2C-1顯示用以說明根據本發明數個實施例之第二變數的軟脈動的圖示。
圖2C-2顯示用以說明根據本發明數個實施例之與經脈動之訊號之三個狀態同步之第二變數的軟脈動的圖示。
圖2D-1顯示用以說明根據本發明某些實施例之第二變數的軟脈動的圖示。
圖2D-2顯示用以說明根據本發明某些實施例之與經脈動之訊號之三個狀態同步之第二變數的軟脈動的圖示。
圖2E顯示用以說明根據本發明某些實施例之第二變數的軟脈動的額外圖示。
圖2F顯示用以說明根據本發明各種實施例之第二變數的軟脈動的圖示。
圖3係用以說明圖1A至1F及圖2A至2F每一圖繪製根據本發明各種實施例之藉由射頻(RF)產生器所產生之正弦訊號的統計量測值。
圖4係用以說明根據本發明數個實施例由RF產生器所產生以達到如圖1A至1F中任一圖所示之第一變數並同時達到如圖2A至2F中任一圖所示之第二變數的RF訊號。
圖5顯示用以說明根據本發明數個實施例之複數圖示之間的相似性的圖示。
圖6A為根據本發明某些實施例之電漿系統,其係用以使用來自主機系統的數位經脈動之訊號進行軟脈動。
圖6B為根據本發明某些實施例之電漿系統,其係用以說明藉著使用相位延遲電路以及藉著自主機系統接收數位經脈動之訊號而將軟脈動施加至複數變數。
圖7為根據本發明各種實施例之電漿系統,其係用以說明使用主RF產生器產生數位經脈動之訊號並用以說明使用相位延遲電路進行軟脈動。
圖8為根據本發明各種實施例之電漿系統,其係用以說明使用回饋系統決定提供數位經脈動之訊號之下一狀態的時間。
圖9顯示根據本發明各種實施例之用以產生三狀態之三狀態之經脈動之訊號。
圖10說明根據本發明各種實施例之與經脈動之訊號同步之第一變數與第二變數。

Claims (22)

  1. 一種電漿系統,包含:一主射頻(RF)產生器,用以在一數位經脈動之訊號的一第一狀態期間產生一主RF訊號之一第一部分、在該數位經脈動之訊號的一第二狀態期間產生該主RF訊號之一第二部分、並在該數位經脈動之訊號的一第三狀態期間產生該主RF訊號之一第三部分,其中該主RF訊號為一正弦訊號;一從屬RF產生器,用於與該主RF產生器同步而產生一從屬RF訊號,其中該從屬RF產生器用以在該數位經脈動之訊號的該第一狀態期間產生該從屬RF訊號之一第一部分、在該數位經脈動之訊號的該第二狀態期間產生該從屬RF訊號之一第二部分、並在該數位經脈動之訊號的該第三狀態期間產生該從屬RF訊號之一第三部分,其中在該第一狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第一個別位準,在該第二狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第二個別位準,且在該第三狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第三個別位準,其中該第三個別位準與該第一個別位準不同、並與該第二個別位準不同,且該第二個別位準與該第一個別位準不同,其中該數位經脈動之訊號自該第一個別位準之階段轉換至該第二個別位準之階段、從該第二個別位準之階段轉換至該第三個別位準之階段、並從該第三個別位準之階段轉換至該第一個別位準之另一階段,以週期性地重複該第一、第二、及第三個別位準;一阻抗匹配電路,藉由一RF纜線耦合至該主RF產生器,並藉由另一RF纜線耦合至該從屬RF產生器,其中該阻抗匹配電路係用以在接收到該主RF訊號及該從屬RF訊號時輸出一經修正的RF訊號;及一電漿室,藉由一RF傳輸線耦合至該阻抗匹配電路,該電漿室係用以基於該經修正的RF訊號產生電漿,其中該主RF訊號之該第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,其中該從屬訊號為一正弦訊號,其中該從屬RF訊號之該第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿系統,其中該從屬RF訊號之該第一部分的該統計量測值在該主RF訊號之該第一部分的該統計量測值具有該正斜率之期間的至少一部分期間內具有該正斜率。
  4. 如申請專利範圍第2項之電漿系統,其中該從屬RF訊號之該第一部分的該統計量測值在該主RF訊號之該第一部分的該統計量測值具有該負斜率之期間的至少一部分期間內具有該負斜率。
  5. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,其中該主RF訊號具有頻率與功率。
  6. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,更包含:一間隙控制系統,耦合至該主RF產生器以在該第一狀態期間產生一間隙訊號的一第一部分、並在該第二狀態期間產生該間隙訊號的一第二部分,其中該電漿室包含一夾頭與面向該夾頭的一上電極,該間隙控制系統更藉由一馬達耦合至該電漿室的該上電極以改變該上電極與該夾頭之間的間隙,其中該間隙訊號具有一正斜率或一負斜率。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿系統,其中該間隙控制系統包含一間隙感測器,該間隙感測器係用以判斷該上電極與該夾頭間之該間隙的量。
  8. 如申請專利範圍第7項之電漿系統,更包含:一主控制器,用以產生該數位經脈動之訊號;及一相位延遲電路,耦合至該主控制器以基於該間隙之該量延遲該數位經脈動之訊號的一相位,該主控制器係藉由該相位延遲電路耦合至該主RF產生器。
  9. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,更包含:一壓力控制系統,耦合至該主RF產生器以在該第一狀態期間產生一壓力訊號的一第一部分、並在該第二狀態期間產生該壓力訊號的一第二部分,其中該電漿室包含複數限制環,該壓力控制系統係更藉由一馬達而耦合至該複數限制環以改變該電漿室內的壓力,其中該壓力訊號之該第一部分具有一正斜率或一負斜率。
  10. 如申請專利範圍第9項之電漿系統,其中該壓力控制系統包含一壓力感測器,該壓力感測器係用以判斷該電漿室內之該壓力的量。
  11. 如申請專利範圍第10項之電漿系統,更包含:一主控制器,用以產生該數位經脈動之訊號;及一相位延遲電路,耦合至該主控制器以基於該壓力之該量延遲該數位經脈動之訊號的一相位,該主控制器係藉由該相位延遲電路而耦合至該主RF產生器。
  12. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,更包含:一流動控制系統,耦合至該主RF產生器以在該第一狀態期間產生一流動訊號之一第一部分、並在該第二狀態期間產生該流動訊號之一第二部分,該流動控制系統係更藉由一馬達而耦合至一閥件以控制流入該電漿室之一氣體的一流率,該流動訊號之該第一部分具有一正斜率或一負斜率。
  13. 如申請專利範圍第12項之電漿系統,其中該流動控制系統包含一流動感測器,該流動感測器係用以判斷該電漿室內之一或多種氣體流的量。
  14. 如申請專利範圍第13項之電漿系統,更包含:一主控制器,用以產生該數位經脈動之訊號;及一相位延遲電路,耦合至該主控制器以基於該氣體流之該量延遲該數位經脈動之訊號的一相位,該主控制器係藉由該相位延遲電路而耦合至該主RF產生器。
  15. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,其中從該第一個別位準之階段至該第二個別位準之階段的轉換為垂直的,從該第二個別位準之階段至該第三個別位準之階段的轉換為垂直的,且該第三個別位準之階段至該第一個別位準之該另一階段的轉換為垂直的。
  16. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,其中該阻抗匹配電路藉由匹配耦合至該阻抗匹配電路之一負載之一阻抗與耦合至該阻抗匹配電路之一源的一阻抗而修改該主RF訊號及該從屬RF訊號。
  17. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,其中該統計量測值包含均方根值、或平均值、或中值、或峰值至峰值振幅、或零至峰值振幅、或其組合。
  18. 如申請專利範圍第1項之電漿系統,其中該正斜率與該負斜率中的每一者皆為非零的有限斜率。
  19. 一種電漿產生方法,包含:在一數位經脈動之訊號的一第一狀態期間產生一主射頻(RF)訊號之一第一部分、在該數位經脈動之訊號的一第二狀態期間產生該主RF訊號之一第二部分、並在該數位經脈動之訊號的一第三狀態期間產生該主RF訊號之一第三部分;與該主RF訊號同步而產生一從屬RF訊號,其中產生該從屬RF訊號包含在該數位經脈動之訊號的該第一狀態期間產生該從屬RF訊號之一第一部分、在該數位經脈動之訊號的該第二狀態期間產生該從屬RF訊號之一第二部分、並在該數位經脈動之訊號的該第三狀態期間產生該從屬RF訊號之一第三部分,其中在該第一狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第一個別位準,在該第二狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第二個別位準,且在該第三狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第三個別位準,其中該第三個別位準與該第一個別位準不同、並與該第二個別位準不同,且該第二個別位準與該第一個別位準不同,其中該數位經脈動之訊號自該第一個別位準之階段轉換至該第二個別位準之階段、從該第二個別位準之階段轉換至該第三個別位準之階段、並從該第三個別位準之階段轉換至該第一個別位準之另一階段,以週期性地重複該第一、第二、及第三個別位準;基於該主RF訊號及該從屬RF訊號匹配一負載之阻抗與一源,以產生一經修正的RF訊號;及提供該經修正的RF訊號以在一電漿室內產生電漿,其中該主RF訊號之該第一部分的一統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
  20. 如申請專利範圍第19項之電漿產生方法,其中該統計量測值包含均方根值、或平均值、或中值、或峰值至峰值振幅、或零至峰值振幅、或其組合。
  21. 一種電漿系統,包含:一第一射頻(RF)產生器,用以在一數位經脈動之訊號的一第一狀態期間產生一第一RF訊號之一第一部分、在該數位經脈動之訊號的一第二狀態期間產生該第一RF訊號的一第二部分、並在該數位經脈動之訊號的一第三狀態期間產生該第一RF訊號的一第三部分,其中該第一RF訊號為一正弦訊號;一第二RF產生器,用於與該第一RF產生器同步而產生一第二RF訊號,其中該第二RF產生器用以在該數位經脈動之訊號的該第一狀態期間產生該第二RF訊號之一第一部分、在該數位經脈動之訊號的該第二狀態期間產生該第二RF訊號之一第二部分、並在該數位經脈動之訊號的該第三狀態期間產生該第二RF訊號之一第三部分,其中在該第一狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第一個別位準,在該第二狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第二個別位準,且在該第三狀態期間,該數位經脈動之訊號具有一第三個別位準,其中該第三個別位準與該第一個別位準不同、並與該第二個別位準不同,且該第二個別位準與該第一個別位準不同,其中該數位經脈動之訊號自該第一個別位準之階段轉換至該第二個別位準之階段、從該第二個別位準之階段轉換至該第三個別位準之階段、並從該第三個別位準之階段轉換至該第一個別位準之另一階段,以週期性地重複該第一、第二、及第三個別位準,其中該第一RF產生器及該第二RF產生器係耦合至一阻抗匹配電路,該阻抗匹配電路係耦合至一電漿室,其中該第一RF訊號之該第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
  22. 如申請專利範圍第21項之電漿系統,其中該第二RF訊號為一正弦訊號,其中該第二RF產生器係藉由一RF纜線耦合至該阻抗匹配電路,其中該第二RF訊號之該第一部分的統計量測值具有一正斜率或一負斜率。
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