TWI721398B - 脈衝系統驗證 - Google Patents

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Abstract

一種用於在半導體處理中驗證RF產生器的操作及產生的脈衝波形的系統包括處理腔室、輪廓感測器、光學感測器和控制器。由系統的控制器所實施的用於驗證半導體處理中的RF產生器的操作和產生的脈衝波形的處理包括以下處理：產生被測的RF產生器的脈衝形狀的脈衝輪廓、選擇已知用於正確運作之RF產生器之儲存的代表性輪廓以與針對相同脈衝模式的RF產生器產生的輪廓進行比較、定義量化的度量/控制限制以識別RF產生器之所產生的輪廓與儲存的輪廓之間的相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異、比較所產生的輪廓和所選之儲存的輪廓，並根據比較確定被測的RF產生器是否正確運行。

Description

脈衝系統驗證
本發明的實施例一般涉及半導體處理；更具體來說，係涉及用於驗證半導體處理中脈衝系統的操作和所得脈衝波形的方法、設備和系統。
脈衝電漿在蝕刻處理中的普遍性及在蝕刻工具上開發的創新且複雜的脈衝架構，推動了對脈衝驗證/診斷系統的需求。更具體來說，發明人認為需要驗證脈衝系統(該脈衝系統可包括RF產生器)至期望的脈衝功率設定點的準確操作並確保跨工具的脈衝特性(波形、頻率及工作週期(duty cycle)等)匹配。目前沒有可用於驗證脈衝系統至所需的脈衝功率設定點的準確操作及確保跨工具的脈衝特性(波形、頻率及工作週期等)匹配的系統或感測器。
本文揭露了用於在半導體處理中驗證脈衝系統的操作和所得脈衝波形的方法、設備和系統的實施例。
在根據本發明的一些實施例中，一種驗證脈衝系統的方法，包括以下步驟：使用用於至少一個脈衝模式的輪廓感測器的量測來產生該脈衝系統的至少一個脈衝產生器之脈衝的脈衝輪廓；選擇已知正確運作的脈衝產生 器的脈衝的代表性的脈衝輪廓，該等脈衝包括至少一個與該所產生的脈衝輪廓相同脈衝模式的脈衝；定義量化度量，利用該量化度量來識別該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該至少一個相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異；根據該定義的量化度量，比較該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器是否正確運作。
在一些實施例中，方法可進一步包括以下步驟：在其中電漿被點燃的處理腔室中使用光學感測器的量測來產生電漿處理的脈衝輪廓，該處理腔室包括該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器的不同脈衝模式；選擇使用已知正確運作的脈衝系統所實施的電漿處理的代表性脈衝輪廓，該代表性脈衝輪廓包括與該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式；根據該定義的量化度量，比較該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓與使用已知正確運作的該脈衝系統所實施的該電漿處理的該所選擇的代表性輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統是否正確運作。
在一些實施例中，方法可進一步包括以下步驟：在該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝的相應脈衝的該比較之前，對該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓或該所選擇的代表性脈衝輪廓的脈衝中的至少一者的脈衝進行反卷積計算。
在一些實施例中，一種用於驗證脈衝系統的設備，包括：用於量測至少一個脈衝產生器的輪廓感測器；及控制器，該控制器包括：用於儲存至少程式指令和資料的記憶體及處理器。在此類實施例中，當該處理器執行該等程式指令時，該處理器將設備配置成：對於至少一個脈衝模式，使用來自該輪廓感測器的該至少一個脈衝產生器的輸出的量測來產生該脈衝系統的至少一個脈衝產生器之脈衝的脈衝輪廓；選擇已知正確運作的脈衝產生器的脈衝的代表性脈衝輪廓，該等脈衝包括至少一個與該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式的脈衝；定義量化度量，利用該量化度量來識別該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該至少一個相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異；根據該定義的量化度量來比較該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝的該比較，確定該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器是否正確運作
在一些實施例中，設備可進一步包括光學感測器，及設備可進一步被配置為：在其中電漿被點燃的一處理腔室中使用由該光學感測器拍攝的該電漿處理的影像的量測來產生電漿處理的脈衝輪廓，該處理腔室包括該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器的不同脈衝模式；選擇使用已知正常運作的脈衝系統所實施的電漿處理的代表性脈衝輪廓，該代表性脈衝輪廓包括與該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式；根據所定義的該量化的度量來比較該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的該代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓與使用已知正確運作的該脈衝系統所實施的該電漿處理的該所選擇的代表性輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統是否正確操作。
在一些實施例中，設備可進一步被配置成：在該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的代表性脈衝的該等相應脈衝的該比較之前，對該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓的該等脈衝或該電漿處理的該所選擇的代表性脈衝輪廓的該等脈衝中的至少一者進行反卷積計算。
在一些實施例中，一種用於驗證脈衝系統的系統包括一種用於驗證脈衝系統的系統，該系統包括：包括至少一個脈衝產生器以產生脈衝的脈衝系統、用於實施半導體處理的處理腔室、用於量測至少一個脈衝產生器的輸出的輪廓感測器及控制器，該控制器包括：用於儲存至少程式指令和資料的記憶體及處理器。當該處理器執行該等程式指令時，該處理器將該控制器配置為：對於至少一個脈衝模式，使用來自該輪廓感測器的該至少一個脈衝產生器的輸出的量測來產生該脈衝系統的至少一個脈衝產生器之脈衝的脈衝輪廓；選擇已知正確運作的脈衝產生器的脈衝的代表性脈衝輪廓，該等脈衝包括至少一個與該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式的脈衝；定義量化度量，利用該量化度量來識別該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該至少一個相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異；根據該定義的量化度量來比較該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝的該比較，確定該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器是否正確運作。
在一些實施例中，系統可進一步包括光學感測器，且該控制器可進一步被配置為：在其中電漿被點燃的處理腔室中使用由該光學感測器拍攝的該電漿處理的影像的量測來產生電漿處理的脈衝輪廓，該處理腔室包括該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器的不同脈衝模式；選擇使用已知正常運作的脈衝系統所實施的電漿處理的代表性脈衝輪廓，該代表性脈衝輪廓包括與該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式；根據所定義的該量化的度量來比較該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的該代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓與使用已知正確運作的該脈衝系統所實施的該電漿處理的該所選擇的代表性輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統是否正確操作。
下文描述本申請案的其他和進一步的實施例。
在下文的詳細描述中，闡述了許多具體細節以提供對本文所述的示例性實施例或其他示例的透徹理解。然而，可在沒有具體細節的情況下實施該等實施例和實例。此外，所揭露的實施例僅用於示例性目的，且可採用其他實施例來代替所揭露的實施例或與所揭露的實施例組合。例如，儘管本文係關於蝕刻腔室來描述根據本發明的實施例的脈衝驗證系統，但根據本申請案的脈衝驗證系統可在除蝕刻系統之外的任何工具上實現，該任何工具如利用脈衝產生器(如RF產生器)及具有撞擊和維持電漿的能力的工具。因此，所附申請專利範圍的精神和範疇不應限於本文包含的實施例的描述。
根據本申請案的方法、設備和系統提供脈衝系統驗證，以確保產生器的操作精度和在各種脈衝模式下所產生的脈衝波形。
圖1描繪了根據本發明的實施例的用於驗證半導體處理中的脈衝系統的操作和產生的脈衝波形的系統的高階方塊圖。圖1的驗證系統100示例性地包括：檢測器和控制模組110、處理腔室120（示例性地，具有脈衝電漿的蝕刻腔室）、(示例性地，在圖1的實施例中的)脈衝系統140，及兩個RF產生器1401和1402。在圖1的驗證系統100的實施例中，檢測器和控制模組110示例性地包括控制器130、輪廓感測器122和光學感測器(OS)124。在圖1的驗證系統100的實施例中，在處理腔室120中發生的脈衝電漿處理的影像經由光纖電纜135中繼到光學感測器124。在根據本發明的一些實施例中，輪廓感測器122可包括Bird脈衝輪廓感測器或功率感測器中的至少一者，及光學感測器124可包括Bird脈衝輪廓感測器(即，用於峰值檢測)或具有高頻資料收集的光學感測器中的至少一者。
儘管在圖1的實施例中，檢測器和控制模組110示例性地包括單個輪廓感測器122，但在根據本申請案的替代實施例中，檢測器和控制模組110可包括一個以上的輪廓感測器122且可包括用於每個RF產生器140之相應的輪廓感測器122以量測RF產生器140的輸出，從而用於評估RF產生器140的效能(如下文進一步詳細描述的)。
在一個操作實施例中，至少一個RF產生器140的輸出被傳送到檢測器和控制模組110並由輪廓感測器122監視。輪廓感測器122監視(例如)RF產生器140的輸出的脈衝功率、脈衝頻率和工作週期中的至少一者或多者。可選地或另外地，在一些實施例中，可在可允許的脈衝頻率(PF)及工作週期(DC)設置的範圍內以多個功率位準掃描RF產生器140。輪廓感測器122監視RF產生器140的輸出，並將RF產生器140的輸出的量測值傳送到控制器130。
在控制器130處，根據來自RF產生器140的輸出的輪廓感測器122的量測值產生輪廓。例如，圖2描繪了根據本發明的實施例的源產生器和功率感測器之間的RF產生器的脈衝功率量測、脈衝頻率量測和工作週期量測的相應輪廓圖。如圖2所示，輪廓感測器122精確地追蹤脈衝頻率和工作週期量測，同時還量測脈衝週期和脈衝接通時間期間的平均功率。也就是說，如圖2所示，脈衝接通時間期間的產生器功率設定點(功率(Gen))、僅在脈衝接通時間期間由輪廓感測器122量測的功率(閘控功率)和在脈衝週期內由輪廓感測器122量測的平均功率(脈衝接通和脈衝關閉時間之間的平均功率)皆由輪廓感測器122精確量測。
在根據本申請案的一些實施例中，在RF產生器投入生產之前，如上所述地產生RF產生器的輸出的輪廓。替代地或另外地，如上所述地產生RF產生器的輪廓，同時RF產生器處於生產環境中(例如，當RF產生器用於在蝕刻處理中產生脈衝電漿時)。
在根據本申請案的一些實施例中，如上所述地產生已知正確運作的RF產生器的輪廓以用作參考輪廓，以便稍後與其他RF產生器進行比較，以便驗證其他射頻產生器的操作。另外，如上所述，可在可允許的脈衝頻率(PF)和工作週期(DC)設置的範圍內以多個功率位準掃描RF產生器。可如上所述地在可允許的脈衝頻率和工 作週期設置範圍內以多個功率位準產生RF產生器的輸出的相應分佈。
根據本申請案的實施例，已知可正確運作的RF產生器的所產生的輪廓可用於與所產生的測試或未知RF產生器的輪廓進行比較，以確定測試或未知RF產生器是否正確運作。例如，已知正確運作的RF產生器的輪廓可儲存在記憶體中。所儲存的輪廓可用於將已知正確運作的產生器的輪廓與由驗證系統100產生的RF產生器(例如，RF產生器140)的輪廓進行比較，以確定RF產生器140是否正確運作。
在一些實施例中，為了比較RF產生器的輪廓(即，波形)，定義量化度量/控制限制以識別相同脈衝模式的形狀之間的相似性及/或差異。也就是說，在一些實施例中，可定義閾值以確定RF產生器之所產生的輪廓的相應脈衝有多麼相似或多麼不同，及所儲存的輪廓可確定(即，在測試中的)RF產生器是否正確運作。例如，在一實施例中，量化度量可定義所產生的輪廓的脈衝應在被認為可接受的所儲存輪廓的百分比量內。例如，量化度量可確定所產生的脈衝輪廓的幅度應在被認為與所儲存的輪廓類似之所儲存的輪廓的百分比(例如，5%)內。在根據本申請案的一些實施例中，輪廓的相似性及/或差異的閾值被定義為用於確定RF產生器的脈衝形狀是否在已知正確運作的RF產生器之所儲存的輪廓的脈衝形狀的容差內。可為RF產生器的脈衝模式和特性中的一者、一 些或每者定義此種閾值。在一些實施例中，所產生的脈衝的一些其他量化度量可包括脈衝的斜率(斜升速率/斜降速率)、脈衝的峰值及脈衝的脈衝寬度等。
在根據本發明的一些實施例中，可手動完成輪廓的比較，如藉由在顯示器(如控制器480的顯示器)上呈現正確運作的RF產生器之相應儲存的輪廓及(即，要被測試的)RF產生器之所產生的輪廓並在視覺上確定該等輪廓在一公差範圍內是否相似。
可替代地或另外地，如上所述的輪廓的比較可由圖1的驗證系統100的控制器130執行。例如，如上所述，輪廓感測器122可在可允許的脈衝頻率(PF)和工作週期(DC)設置的範圍內以多個功率位準監視RF產生器140的輸出的脈衝頻率和工作週期。輪廓感測器122將RF產生器140的輸出的量測值傳送到控制器130。在控制器130處，根據來自RF產生器140的輸出的輪廓感測器122的量測值產生輪廓。控制器130可接著存取已知正確運作的RF產生器之所儲存的輪廓，以將為RF產生器140產生的輪廓與所儲存的輪廓進行比較(如上所述)，以確定RF產生器140是否正確運作。在一些實施例中，控制器130可針對相同的脈衝模式對輪廓的脈衝形狀執行特徵提取，以使得能夠將為RF產生器之所產生的輪廓之脈衝的特徵與所儲存之相同的脈衝模式之輪廓之脈衝的特徵進行比較。例如，在根據本發明的一些實施例中，特徵提取可包括使用動態模型係數及主成分分析等。
圖3描繪了根據本發明的實施例之用於驗證RF產生器的操作的方法300的流程圖。方法300可在302處開始；在302期間，針對至少一個脈衝模式產生至少一個脈衝產生器(如至少一個RF產生器140)的輸出脈衝的輪廓。如上所述，在一些實施例中，輪廓感測器122監視至少一個RF產生器140的輸出的脈衝功率、脈衝頻率和工作週期中的至少一者或多者。在一些實施例中，可在可允許的脈衝頻率(PF)和工作週期(DC)設置範圍內以多個功率位準掃描RF產生器140。輪廓感測器122將至少一個RF產生器140的輸出的量測值傳送到控制器130；在控制器130處，至少一個RF產生器140的輸出脈衝的輪廓由來自輪廓感測器122之針對至少一個脈衝模式的量測值產生。方法300可進行到304。
在304處，選擇已知正確運作的RF產生器的輸出脈衝的代表性輪廓，以與針對相同的脈衝模式/相同的多個脈衝模式之至少一個RF產生器140的脈衝所產生的輪廓(在上述的302處)進行比較。如上所述，在一些實施例中，已知正確運作的RF產生器的輪廓可儲存在控制器130可存取的記憶體中。控制器130可選擇儲存的輪廓以與針對至少一個相同的脈衝模式之至少一個RF產生器140所產生的輪廓進行比較。方法300可進行到306。
在306處，定義量化度量/控制限制以識別在RF產生器140之所產生的輪廓與代表性輪廓之間的至少一個相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異。如上所述，在一些實施例中，輪廓的相似性及/或差異的閾值被定義為用於確定（即，在測試中的）至少一個RF產生器140之脈衝的脈衝形狀是否是在已知對至少一個相同脈衝模式正確運作的RF產生器的代表性輪廓的脈衝形狀的容差範圍內。方法300可進行到308。
在308處，根據所定義的量化度量/控制限制來比較至少一個RF產生器140的脈衝之所產生的輪廓及所選擇的代表性輪廓的脈衝。也就是說，在一些實施例中，基於所定義的量化度量/控制限制來比較至少一個RF產生器140的脈衝之所產生的輪廓和所選擇的代表性輪廓。如上所述，在一些實施例中，可對至少一個RF產生器的輪廓的脈衝執行特徵提取，以與所儲存的輪廓的至少一個相同脈衝模式的脈衝進行比較。替代地或另外地，若需要進行比較，則也可對所儲存的輪廓的脈衝執行特徵提取。方法300可進行到310。
在310處，基於比較來確定至少一個RF產生器140是否正確運作。在一些實施例中，若確定在至少一個脈衝模式下在所產生的脈衝輪廓的至少一個脈衝與所儲存的輪廓的相應脈衝之間滿足量化度量，則可確定RF產生器正確運作。可替代地或另外地，若確定在至少一個脈衝模式下在所產生的脈衝輪廓的特定數量的脈衝與所儲存的輪廓的相應脈衝之間滿足量化度量，則可確定RF產生器正確運作。如上所述，在一個實例其中，量化度量確定所產生的脈衝輪廓的幅度應在所儲存的輪廓的百分比（例如，5％）內；若確定所產生的脈衝輪廓的幅度在作為比較結果（即，308中的比較）的所儲存的輪廓的百分比內，可確定至少一個RF產生器140正在正確運作。接著可退出方法300。
返回參考圖1的驗證系統100，在處理腔室120的操作期間，光學感測器124可用於驗證處理腔室120上的多產生器脈衝模式的實施。更具體地，在處理腔室120的操作期間，例如在蝕刻處理期間，電漿被點燃（例如，被撞擊），且運行涉及多個產生器（例如，RF產生器140）的不同脈衝模式。光學感測器124收集在處理腔室120中發生的處理的量測值（例如，影像）並將量測值傳送到控制器130。在一些實施例中，光學感測器124可位於腔室內之能夠進行光學感測器124的位置，以感測電漿和不同的脈衝模式。例如，在一個實施例中，檢測器和控制模組110位於處理腔室120內，使得光學感測器124能夠感測電漿和不同的脈衝模式。替代地或另外地，光纖電纜可放置在處理腔室中且經定位成使得光纖電纜可感測電漿和不同的脈衝模式。例如，在一個實施例中，光纖電纜可位於處理腔室120中靠近觀察窗的位置處。接著，光纖電纜拾取的影像可被傳送到光學感測器124，及光學感測器124的量測值可被傳送到控制器130。在控制器130處，根據在電漿處理中發生的脈衝和不同脈衝模式的的光學感測器124的量測值產生輪廓。
根據本發明的實施例，將在不同脈衝模式下的電漿的所產生的輪廓與在具有已知能夠正確運作的脈衝系統的處理腔室所產生的不同脈衝模式下的電漿的所儲存的輪廓進行比較，以驗證各種脈衝（同步/非同步）模式的準確實施並識別表現出標稱變化之外的行為的任何處理腔室。也就是說，可分析所產生的輪廓以驗證不同脈衝（同步/非同步）模式的準確實施。
在一些實施例中，在從具有已知能夠正確運作的脈衝系統的處理腔室所產生的不同脈衝模式下撞擊的電漿的輪廓可儲存在記憶體中。如上所述，將所儲存的輪廓與在相同脈衝模式下之為由新/測試處理腔室的脈衝系統所產生的脈衝產生的輪廓進行比較，以確定新/測試處理腔室的脈衝系統是否正確運作。
在一些實施例中，在比較在不同脈衝模式下撞擊的電漿的輪廓（即，波形）時，對輪廓進行反卷積計算以識別由光學感測器124收集的信號中的各個脈衝和信號峰值。若需要，亦可對所儲存的輪廓反卷積計算以識別單個脈衝。在一些實施例中，為了對輪廓進行反卷積，控制器130經由模式辨識演算法來分析相應的輪廓，該等模式辨識演算法如相關性分析、Procrustes（形狀比較）影像處理演算法及主成分分析等。
圖4描繪如上所述從O2電漿的各種脈衝模式產生的光學感測器輪廓的圖形描繪。在圖4的光學感測器輪廓中，源（1kW/50％DC）和偏壓（1.2kW/25％DC）以1kHz頻率脈衝，最初係處於同步模式接著在連續運行中具有增加的延遲。從圖4的圖中可看出，輪廓顯示區分模式的清晰簽名，其可經由(例如)模式辨識演算法來分析和識別。如圖4所示，在12.5％延遲時，波形中出現的駝峰持續約為與偏置接通相關之期間的25％。圖4的連續圖描繪了用於產生脈衝的產生器之間的不同時間偏移。即，圖4描繪了在具有不同脈衝模式的電漿處理期間所產生的代表性光發射輪廓。第一個圖表示源產生器和偏置產生器的同步脈衝（同時打開和關閉脈衝），之後的圖描繪了偏置產生器偏離源產生器的非同步行為。
可替代地或另外地，對於具有延遲的脈衝模式來說，可藉由參考脈衝源的時序來量化產生器之間的延遲。藉著可使用已知的延遲來對輪廓進行反卷積，以(例如)識別各個脈衝。
在根據本申請案的一些實施例中，可手動完成輪廓的比較，如藉由在顯示器上呈現具有已知正確運作的脈衝系統的處理腔室的相應的所儲存的輪廓及（即，待測試的）處理腔室之所產生的輪廓，且在視覺上確定該等輪廓在公差內是否相似。替代地或另外地，如上所述的輪廓的比較可由圖1的驗證系統100的控制器130執行。例如，如上所述，光學感測器124收集其中運行涉及多個產生器的不同脈衝模式的處理腔室120中之處理的量測值。光學感測器124將量測值傳送到控制器130。在控制器130處，根據來自處理腔室120中的處理的光學感測器124的量測值產生輪廓，該處理腔室120其中運行涉及多個產生器的不同脈衝模式。接著，如上所述地，控制器130可存取具有已知正確運作的脈衝系統的處理腔室之所儲存的輪廓，以將為處理腔室120產生的輪廓與所儲存的輪廓進行比較，以確定處理腔室120的脈衝系統是否正確運作。
可定義量化度量/控制限制以識別相同脈衝模式的形狀之間的相似性及/或差異，以執行脈衝輪廓的比較。也就是說，如上文關於比較為RF產生器所產生的輪廓和所儲存的輪廓所描述地，在一些實施例中，若電漿處理的(即，在測試中的)脈衝系統正確運作，則可定義閾值以確定用於電漿處理的所產生的輪廓的相應脈衝與電漿處理的所儲存的輪廓的如何相似或如何不同。在根據本發明的一些實施例中，輪廓的相似性及/或差異的閾值被定義為用於確定電漿處理的脈衝系統的脈衝形狀是否在具有已知能夠正確運作的脈衝系統之電漿處理之所儲存的輪廓的脈衝形狀的公差內。可針對電漿處理的脈衝系統的脈衝模式和特徵中的一者、一些或每者來定義這樣的閾值。
圖5描繪了根據本發明的實施例的用於驗證處理腔室的脈衝系統的操作的方法500的流程圖。方法500可在502開始，在502期間，為處理腔室120中的處理的脈衝系統的脈衝產生輪廓，在處理腔室120其中電漿被點燃（例如，被撞擊）且處理腔室120其中實施涉及多個產生器的不同脈衝模式。如上所述，在一些實施例中，光學感測器124收集處理腔室120中的處理的影像，處理腔室120其中實施了涉及多個產生器的不同脈衝模式。光學感測器124將量測值傳送到控制器130。在控制器130處，根據來自處理腔室120中的處理的光學感測器124的量測值為至少一個脈衝模式產生輪廓。方法500可進行到504。
在504處，選擇代表性輪廓以與在上文502處針對處理腔室120的脈衝系統的脈衝所產生的輪廓進行比較。如上所述，在一些實施例中，具有已知正確運作的脈衝系統的處理腔室的脈衝系統的脈衝的輪廓可儲存在可由控制器130存取的記憶體中。控制器130可選擇儲存的輪廓以與在至少一個相同脈衝模式下之為處理腔室120的脈衝系統的脈衝所產生的輪廓相比較。方法500可以可選地進行到506或可進行到508。
在506處，對針對處理腔室120(其中實施涉及多個產生器的不同脈衝模式)中的處理的脈衝系統的脈衝所產生的輪廓作反卷積計算，以識別各個脈衝以用於比較輪廓。如上所述，在一些實施例中，可使用模式辨識演算法對所產生的輪廓進行反卷積計算。方法500可進行到508。
在508處，定義量化度量/控制限制以識別為處理腔室120的脈衝系統所產生的輪廓與所儲存的輪廓之間的相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異。輪廓的相似性及/或差異的閾值被定義為用於確定為處理腔室120的處理的脈衝系統的脈衝所產生輪廓之脈衝的脈衝形狀是否在處理腔室的脈衝系統的脈衝的所儲存輪廓的相應脈衝的脈衝形狀的公差範圍內，該處理腔室已知具有脈衝系統，該脈衝系統已知在相同脈衝模式下正確運作。方法500可進行到510。
在510處，根據所定義的量化度量/控制限制來比較所產生的輪廓和所儲存的輪廓。也就是說，在一些實施例中，基於所定義的量化度量/控制限制來比較所產生的輪廓和所儲存的輪廓。方法500可進行到512。如上所述，在一些實施例中，可對處理腔室120的脈衝系統的輪廓的脈衝執行特徵提取，以與所儲存的輪廓的相同脈衝模式的相應脈衝進行比較。替代地或另外地，亦可對所儲存的輪廓的脈衝執行特徵提取。方法500可進行到512。
在512處，基於比較來確定用於處理腔室120的脈衝系統是否正確運作。在一些實施例中，若基於比較(即，510的比較)而確定在所產生的輪廓的至少一個脈衝與所儲存的輪廓的相應脈衝之間滿足量化度量，則可確定用於處理腔室120的脈衝系統正確運作。替代地或另外地，若基於比較而確定在至少一種脈衝模式下在所產生的輪廓的特定數量的脈衝與所儲存的輪廓的相應脈衝之間滿足量化度量，則可確定用於處理腔室120的脈衝系統正確運作。然後可退出方法500。
圖6描繪了適用於根據本發明的實施例之圖1的驗證系統的控制器130的高階方塊圖。控制器130可用於實施上述實施例的任何其他系統、裝置、元件、功能或方法。在所示實施例中，控制器130可被配置為將方法300和方法500實施為處理器可執行的可執行程式指令622（例如，可由(多個)處理器610執行的程式指令）。
在所示實施例中，控制器130包括經由輸入/輸出（I/O）介面630耦合到系統記憶體620的一或多個處理器610a至610n。控制器130進一步包括耦合到I/O介面630的網路介面640及一或多個輸入/輸出裝置660(如游標控制裝置鍵盤670及(多個)顯示器680)。在一些實施例中，游標控制裝置鍵盤670可為觸控螢幕輸入裝置。
在不同的實施例中，控制器130可為各種類型的裝置中的任何一種類型裝置，包括但不限於個人電腦系統、大型電腦系統、手持式電腦、工作站、網路電腦、應用伺服器、儲存裝置及外圍裝置(如交換器、數據機及路由器)或通常是任何類型的計算或電子裝置。
在各種實施例中，控制器130可以是包括一個處理器610的單處理器系統，或是包括若干處理器610（例如，兩個、四個、八個或另一個合適數量）的多處理器系統。處理器610可以是能夠執行指令的任何合適的處理器。例如，在各種實施例中，處理器610可以是實施各種指令集架構（ISA）中的任何一者的通用處理器或嵌入式處理器。在多處理器系統中，處理器410中的每一者可共同但不是必須地實施相同的ISA。
系統記憶體620可被配置為儲存如上所述的波形輪廓、程式指令622及/或可由處理器610存取的輪廓632。在各種實施例中，可使用任何合適的記憶體技術來實施系統記憶體620，如靜態隨機存取記憶體（SRAM）、同步動態RAM（SDRAM）、非揮發性/快閃型記憶體或任何其他類型的記憶體。在所示實施例中，實施上述實施例的任何元件的程式指令和資料可儲存在系統記憶體620中。在其他實施例中，可在不同類型的電腦可讀取媒體上或與系統記憶體620或控制器130分開的類似媒體上接收、發送或儲存程式指令及/或資料。
在一個實施例中，I/O介面630可被配置為協調處理器610、系統記憶體620和裝置中之包括網路介面640或其他外圍裝置介面的任何外圍裝置(如輸入/輸出裝置650)之間的I/O流量。在一些實施例中，I/O介面630可執行任何必要的協定、時序或其他資料變換，以將來自一個元件（例如，系統記憶體620）的資料信號轉換成適於由另一個元件（例如，處理器610）使用的格式。在一些實施例中，可將I/O介面630的功能分成兩個或更多個單獨的元件，例如北橋晶片和南橋晶片。又，在一些實施例中，可將I/O介面630的一些或所有功能(如到系統記憶體620的介面)直接合併到處理器610中。
網路介面640可被配置為允許在控制器130與連接到網路（例如，網路690）的其他裝置（如一或多個外部系統）之間交換資料。在各種實施例中，網路690可包括一或多個網路，該一或多個網路包括但不限於區域網路（LAN）（例如，乙太網路或公司網路）、廣域網路（WAN）（例如，網際網路）、無線資料網路、蜂窩網路、Wi-Fi、一些其他電子資料網路或上述網路的某些組合。在各種實施例中，網路介面640可支持經由有線或無線通用資料網路(例如任何合適類型的乙太網路)、經由電信/電話網路(如類比語音網路或數位光纖通訊網路)、經由如光纖通道SAN的儲存區域網路，或經由任何其他合適類型的網路及/或協定的通訊。
在一些實施例中，輸入/輸出裝置650可包括一或多個顯示裝置、鍵盤、小鍵盤、相機、觸控墊、觸控螢幕、掃描裝置、語音或光學辨識裝置，或適於輸入或存取資料的任何其他裝置。多個輸入/輸出裝置650可存在於控制器130中。在一些實施例中，類似的輸入/輸出裝置可與控制器130分離。
在一些實施例中，所示出的電腦系統可實施上述任何方法(如圖3及圖5的流程圖所示的方法)。在其他實施例中，可包括不同的元素和資料。
圖6的控制器130僅僅是說明性的，並不旨在限制實施例的範圍。具體來說，電腦系統及裝置可包括可執行各種實施例的之所指示功能的硬體或軟體的任何組合，其包括電腦、網路裝置、網際網路設備、智慧型電話、平板電腦、PDA、無線電話及尋呼機等。控制器130亦可連接到未示出的其他裝置，或可作為獨立系統操作。另外，在一些實施例中，由所示元件提供的功能可組合在更少的元件中或分佈在額外的元件中。類似地，在一些實施例中，可不提供一些所示元件的功能及/或可使用其他額外的功能。
雖然各種項目被示為在使用時儲存在記憶體中或儲存器上，但該等項目或該等項目的一部分可在記憶體和其他儲存裝置之間傳送，以用於記憶體管理和資料完整性。替代地，在其他實施例中，一些或所有軟體元件可在另一裝置上的記憶體中執行，並經由電腦間通訊來與所示電腦系統通訊。系統組件或資料結構中的一些或全部亦可儲存（例如，作為指令或結構化資料）在電腦可存取媒體或可攜式物品上，以由適當的驅動器讀取，其各種實例在上文中描述。在一些實施例中，儲存在與控制器130分離的電腦可存取媒體上的指令可經由通過如網路的通訊媒體及/或無線鏈接所傳送的如電氣、電磁或數位信號的傳輸媒體或信號傳輸到控制器130。各種實施例可進一步包括根據前文描述來在電腦可存取媒體上或經由通訊媒體所實施的接收、發送或儲存指令及/或資料。一般來說，電腦可存取媒體可包括儲存媒體或記憶體媒體，如磁性或光學媒體，例如磁盤或DVD/CD-ROM、揮發性或非揮發性媒體，如RAM（例如，SDRAM、DDR及RDRAM及SRAM等）及ROM等。
在不同實施​​例中，可用軟體、硬體或上述組合來實施本文所描述的方法。另外，可改變方法的順序，且可添加、重新排序、組合、省略或以其他方式修改各種元素。以非限制性方式呈現本文描述的所有實例。可利用本申請案進行各種修改和改變。已在特定實施例的上下文中描述了根據實施例的實施。該等實施例旨在說明而非限制。可進行許多變化、修改、添加及改善。因此，可為本文所描述的元件設置多個實例為單個實例。各種元件、操作及資料儲存器之間的邊界在某種程度上是任意的，且在特定說明性配置的上下文中示出了特定操作。設想了其他功能分配，且該等其他功能分配可落入隨後的申請專利範圍內。最後，在示例性配置中作為離散元件呈現的結構和功能可實現為組合的結構或元件。
雖然前述內容係針對本申請案的實施例，但可在不脫離本申請案的基本範疇的情況下設計其他和進一步的實施例。
100‧‧‧驗證系統 110‧‧‧檢測器和控制模組 120‧‧‧處理腔室 122‧‧‧輪廓感測器 124‧‧‧光學感測器 130‧‧‧控制器 135‧‧‧光纖電纜 140‧‧‧脈衝系統 302‧‧‧步驟 304‧‧‧步驟 306‧‧‧步驟 308‧‧‧步驟 310‧‧‧步驟 502‧‧‧步驟 504‧‧‧步驟 506‧‧‧步驟 508‧‧‧步驟 510‧‧‧步驟 512‧‧‧步驟 610a至610n‧‧‧處理器 620‧‧‧系統記憶體 622‧‧‧程式指令 630‧‧‧I/O介面 632‧‧‧輪廓 640‧‧‧網路介面 650‧‧‧輸入/輸出裝置 660‧‧‧輸入/輸出裝置 670‧‧‧游標控制裝置鍵盤 680‧‧‧顯示器 690‧‧‧網路 1401‧‧‧RF產生器 1402‧‧‧RF產生器
通過參考附圖中描繪的本申請案的說明性實施例，可理解上文所簡述及於下文更詳細討論之本申請案的實施例。然而，附圖僅示出了本申請案的典型實施例，因而不應視為對範圍的限制(因本申請案可允許其他同等有效的實施例)。
圖1描繪了根據本申請案的實施例之用於驗證半導體處理中的RF產生器的操作和所產生的脈衝波形的系統的高階方塊圖。
圖2描繪了根據本原理的實施例的RF產生器的脈衝功率量測、脈衝頻率量測及工作週期量測的相應輪廓圖。
圖3描繪了根據本發明的實施例之用於驗證RF產生器的操作的方法的流程圖。
圖4描繪了根據本發明的實施例之從O2電漿的各種脈衝模式產生的光發射輪廓的圖形化表示。
圖5描繪了根據本發明的實施例之用於驗證處理腔室的操作的方法的流程圖。
圖6描繪了根據本發明的實施例之適用於圖1的系統的控制器的高階方塊圖。
為了便於理解，在可能的情況下皆使用相同的元件符號來表示附圖中共有的相同元件。附圖未按比例繪製，且為了清楚起見可簡化附圖。一個實施例的元件和特徵可有利地併入其他實施例中而無需進一步敘述。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100‧‧‧驗證系統
110‧‧‧檢測器和控制模組
120‧‧‧處理腔室
122‧‧‧輪廓感測器
124‧‧‧光學感測器
130‧‧‧控制器
135‧‧‧光纖電纜
140‧‧‧脈衝系統
1401‧‧‧RF產生器
1402‧‧‧RF產生器

Claims (15)

  1. 一種驗證一脈衝系統的方法，包括以下步驟：使用用於至少一個脈衝模式的一輪廓感測器的量測來產生該脈衝系統的至少一個脈衝產生器之脈衝的一脈衝輪廓；選擇已知正確運作的一脈衝產生器的脈衝的一代表性的脈衝輪廓，該等脈衝包括至少一個與該所產生的脈衝輪廓相同脈衝模式的脈衝；定義一量化度量，利用該量化度量來識別該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該至少一個相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異；根據該定義的量化度量，比較該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器是否正確運作。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該脈衝輪廓由一控制器產生，該控制器從該至少一個脈衝產生器的輸出的該輪廓感測器接收該等量測值。
  3. 如請求項2所述之方法，其中該控制器從該控制器可存取的一儲存裝置選擇已知正確運作的一脈衝產生器的一代表性脈衝輪廓。
  4. 如請求項1所述之方法，其中在該至少一個脈衝產生器的可用脈衝頻率設置或工作週期(duty cycle)設置中的至少一者的一範圍內，為多個功率位準中的每一者產生一相應的脈衝輪廓。
  5. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：在其中電漿被點燃的一處理腔室中使用一光學感測器的量測來產生一電漿處理的一脈衝輪廓，該處理腔室包括該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器的不同脈衝模式；選擇使用已知正確運作的一脈衝系統所實施的一電漿處理的一代表性脈衝輪廓，該代表性脈衝輪廓包括與該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式；根據該定義的量化度量，比較該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓與使用已知正確運作的該脈衝系統所實施的該電漿處理的該所選擇的代表性輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統是否正確運作。
  6. 如請求項5所述之方法，進一步包括以下步 驟：在該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝的相應脈衝的該比較之前，對該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓或該所選擇的代表性脈衝輪廓的脈衝中的至少一者的脈衝進行反卷積計算。
  7. 一種用於驗證一脈衝系統的設備，包括：用於量測至少一個脈衝產生器的一輪廓感測器；及一控制器，包括：用於儲存至少程式指令和資料的一記憶體及一處理器，當該處理器執行該等程式指令時，該處理器將設備配置成：對於至少一個脈衝模式，使用來自該輪廓感測器的該至少一個脈衝產生器的輸出的量測來產生該脈衝系統的至少一個脈衝產生器之脈衝的一脈衝輪廓；選擇已知正確運作的一脈衝產生器的脈衝的一代表性脈衝輪廓，該等脈衝包括至少一個與該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式的脈衝；定義一量化度量，利用該量化度量來識別該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該至少一個相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異；根據該定義的量化度量來比較該所產生的脈衝輪 廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝的該比較，確定該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器是否正確運作。
  8. 如請求項7所述之設備，其中已知正確運作的該脈衝產生器的代表性脈衝輪廓儲存在該設備的該記憶體中。
  9. 如請求項7所述之設備，其中該控制器為該至少一個脈衝產生器的一脈衝功率、一脈衝頻率及一工作週期(duty cycle)中的一或多者產生一相應的脈衝輪廓。
  10. 如請求項7所述之設備，其中該控制器在該至少一個脈衝產生器的可用脈衝頻率設置或工作週期(duty cycle)設置中的至少一者的一範圍內為多個功率位準中的每一者產生一相應的脈衝輪廓。
  11. 如請求項7所述之設備，進一步包括一光學感測器。
  12. 如請求項11所述之設備，其中該裝置進一步被配置為：在其中電漿被點燃的一處理腔室中使用由該光學感測器拍攝的該電漿處理的影像的量測來產生一電漿處理的一脈衝輪廓，該處理腔室包括該脈衝系統的該至 少一個脈衝產生器的不同脈衝模式；選擇使用已知正常運作的一脈衝系統所實施的一電漿處理的一代表性脈衝輪廓，該代表性脈衝輪廓包括與該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式；根據所定義的該量化的度量來比較該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的該代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓與使用已知正確運作的該脈衝系統所實施的該電漿處理的該所選擇的代表性輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統是否正確操作。
  13. 如請求項12所述之設備，其中，該設備進一步被配置為：在該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的代表性脈衝的該等相應脈衝的該比較之前，對該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓的該等脈衝或該電漿處理的該所選擇的代表性脈衝輪廓的該等脈衝脈衝中的至少一者進行反卷積計算。
  14. 一種用於驗證一脈衝系統的系統，包括：一脈衝系統，該脈衝系統包括至少一個脈衝產生器以產生脈衝； 一處理腔室，該處理腔室用於實施半導體處理；一輪廓感測器，該輪廓感測器用於量測至少一個脈衝產生器；及一控制器，包括：一記憶體，該記憶體用於儲存至少程式指令和資料，及一處理器，當該處理器執行該等程式指令時，該處理器將該控制器配置為：對於至少一個脈衝模式，使用來自該輪廓感測器的該至少一個脈衝產生器的輸出的量測來產生該脈衝系統的至少一個脈衝產生器之脈衝的一脈衝輪廓；選擇已知正確運作的一脈衝產生器的脈衝的一代表性脈衝輪廓，該等脈衝包括至少一個與該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式的脈衝；定義一量化度量，利用該量化度量來識別該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的該至少一個相同脈衝模式的脈衝之間的相似性及/或差異；根據該定義的量化度量來比較該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該所產生的脈衝輪廓和該所選擇的代表性脈衝輪廓的相應脈衝的該比較，確定該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器是否正確運作。
  15. 如請求項14所述之系統，進一步包括一光學感測器，且其中該控制器進一步被配置為：在其中電漿被點燃的一處理腔室中使用由該光學感測器拍攝的該電漿處理的影像的量測來產生一電漿處理的一脈衝輪廓，該處理腔室包括該脈衝系統的該至少一個脈衝產生器的不同脈衝模式；選擇使用已知正常運作的一脈衝系統所實施的一電漿處理的一代表性脈衝輪廓，該代表性脈衝輪廓包括與該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓相同的脈衝模式；根據所定義的該量化的度量來比較該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓和該電漿處理的該所選擇的該代表性脈衝輪廓的相應脈衝；及基於該電漿處理的該所產生的脈衝輪廓與使用已知正確運作的該脈衝系統所實施的該電漿處理的該所選擇的代表性輪廓的該等相應脈衝的該比較來確定該脈衝系統是否正確操作。
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