软脉冲调制的制作方法_5

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多种气体和/或等离子体的压力。压力传感器416的实施例包括绝对压力传感器、真空压力传感器、差压传感器、谐振压力传感器、热压传感器、光学压力传感器等。在一些实施方式中,压力传感器416位于体积382外以测量体积382内的一种或多种气体和/或等离子体的压力。
[0169]在使用多个气体源的实施方式中,流量传感器耦合到气体源的壳体以测量气体从气体源流入等离子体室308的流率。流量传感器连接到流量处理器146以提供所测得的流率给流量处理器146。
[0170]等离子体系统410以与等离子体系统350 (图6B)的操作方式类似的方式操作,不同的是等离子体系统410使用反馈系统。例如,上电极134和卡盘132之间的间隙发生变化之后,该间隙由间隙传感器412测量。所测得的间隙的大小由间隙传感器412提供给间隙处理器130。间隙处理器130确定该间隙的大小是否与针对某一状态的预先确定的间隙的大小相匹配。该针对某一状态的预先确定的间隙的大小存储在间隙控制系统362的存储器装置内(图7)。在该存储器装置中,针对某一状态的预先确定的间隙的大小与针对该状态的等离子体室308内的等离子体的阻抗的大小关联。例如,针对状态SI的预先确定的间隙的大小与阻抗Zl的大小是关联的,而针对状态SO的预先确定的间隙的大小与阻抗Z2的大小是关联的。在等离子体室308内的等离子体的阻抗是下述参数的函数:被提供到等离子体室308中的一种或多种RF信号的一种或多种功率、等尚子体室308内的压力、等尚子体室308内上电极134和卡盘132之间的间隙、以及流入等离子体室308内的一种或多种气体的流率。
[0171]针对某一状态得到等离子体室308内的等离子体的阻抗,以进一步得到该状态下的蚀刻速率或沉积速率。例如,针对状态SO的预定大小的间隙有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的低蚀刻速率,而针对状态SI的预定大小的间隙有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的比所述低蚀刻速率高的蚀刻速率。在另一实施例中,针对状态SO的预定大小的间隙有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的高沉积速率,而针对状态SI的预定大小的间隙有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的比该高沉积速率低的沉积速率。在另一实施例中,针对状态SO的预定大小的间隙有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的沉积速率,而针对状态SI的预定大小的间隙有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的蚀刻速率。沉积速率是在工件324上沉积材料的速率,该材料诸如,掩模、氧化物、聚合物等,而蚀刻速率是蚀刻掉工件324上的材料的速率。
[0172]针对状态SI的间隙的大小与在状态SI期间参量信号的一部分相关联,该参量信号的一部分由间隙驱动器GDSl (图7)发送来操作马达136,而针对状态SO的间隙的大小与在状态SO期间参量信号的其余部分相关联,该参量信号的其余部分由间隙驱动器GDSO (图7)发送给马达136。
[0173]当确定所测得的间隙的大小与针对某种状态的预先确定的间隙的大小不匹配时,间隙处理器130将表示该不匹配的反馈信号发送至相位延迟电路138。在当前状态(例如,状态S0、状态SI等)期间,在接收到表示所测得的间隙的大小与针对该当前状态的预先确定的间隙的大小不匹配的信号时,相位延迟电路138针对与该当前状态连续的下一状态(例如,状态S1、状态SO等等)增大相位延迟。相比于当前状态的相位延迟,该下一状态的相位延迟增大,并加入到数字脉冲信号326,以产生经修改的脉冲信号368。例如,当相位延迟电路138已经发送一个周期的针对状态SI的经修改的脉冲信号368的一部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器时,一旦收到表示所测得的间隙的大小与针对该状态SI的预先确定的间隙的大小不匹配的信号,相位延迟电路138就延迟发送该一个周期的针对状态SO的经修改的脉冲信号368的其余部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器。在另一实施例中,当相位延迟电路138已经发送一个周期的针对状态SO的经修改的脉冲信号368的一部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器时,一旦收到表示所测得的间隙的大小与针对该状态SO的预先确定的间隙的大小不匹配的信号,相位延迟电路138就延迟发送该一个周期的针对状态SI的经修改的脉冲信号368的其余部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHzRF发生器。
[0174]在另一方面,当确定所测得的间隙的大小与针对某一状态的预先确定的间隙的大小匹配时,间隙处理器130将表示该匹配的反馈信号发送至相位延迟电路138。在当前状态期间,在接收到表示所测得的间隙的大小与针对该当前状态的预先确定的间隙的大小匹配的信号时,相位延迟电路138发送针对下一状态的经修改的脉冲信号368的一部分至X MHzRF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器,而不增加与该当前状态相比的任何进一步的延迟。例如,当相位延迟电路138已经发送了一个周期的针对状态SI的经修改的脉冲信号368的一部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器时,一旦收到表示所测得的间隙的大小与针对该状态SI的预先确定的间隙的大小匹配的信号,相位延迟电路138就发送该一个周期的针对状态SO的经修改的脉冲信号368的其余部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器。
[0175]在另一实施例中,等离子体室308的体积382内的压力被改变之后,压力传感器416测量体积308内的一种或多种工艺气体和/或等离子体的压力。所测得的压力的大小由压力传感器416提供给压力处理器140。压力处理器140确定压力的大小是否与针对某一状态的压力的预定大小相匹配。针对某一状态的的压力的预定大小被存储在压力控制系统364的存储器装置中(图7)。在该存储器装置中,针对某一状态的预先确定的压力的大小与等离子体室308中的等离子体的阻抗的大小关联。例如,针对状态SI的预先确定的压力的大小与阻抗Zl的大小是关联的,而针对状态SO的预先确定的压力的大小与阻抗Z2的大小是关联的。针对状态SI的压力的大小与在状态SI期间的参量信号的一部分关联,该参量信号的一部分由压力控制器PCSl (图7)发送以操作马达144,而针对状态SO的压力的大小与在状态SO期间的参量信号的其余部分关联,该参量信号的其余部分由压力控制器PCSO ( K 7)发送至马达144。
[0176]针对某一状态得到等离子体室308内的等离子体的阻抗,以进一步得到该状态下的蚀刻速率或沉积速率。例如,针对状态SO的预定大小的压力有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的低蚀刻速率,而针对状态SI的预定大小的压力有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的比所述低蚀刻速率高的蚀刻速率。在另一实施例中,针对状态SO的预定大小的压力有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的高沉积速率,而针对状态SI的预定大小的压力有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的比该高沉积速率低的沉积速率。在另一实施例中,针对状态SO的预定大小的压力有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的沉积速率,而针对状态SI的预定大小的压力有助于得到阻抗,以进一步得到该状态Si下的蚀刻速率。
[0177]当确定所测得的压力的大小与针对某一状态的预先确定的压力的大小不匹配时,压力处理器140将表示该不匹配的反馈信号发送至相位延迟电路138。在当前状态期间,在接收到表示所测得的压力的大小与针对该当前状态的预先确定的压力的大小不匹配的信号时,相位延迟电路138增大针对下一状态的脉冲数字信号326的一部分的相位延迟,以产生发送到X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器的经修改的脉冲信号368。在另一方面,当确定所测得的压力的大小与针对某一状态的预先确定的压力的大小匹配时,压力处理器140将表示该匹配的反馈信号发送至相位延迟电路138。在当前状态期间,在接收到表示所测得的压力的大小与针对该当前状态的预先确定的压力的大小匹配的信号时,相位延迟电路138发送针对下一状态的脉冲数字信号326的一部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器,而不需增加任何延迟给该脉冲数字信号326。
[0178]作为又一实施例,在围绕阀148的壳体内的流率被改变之后,流量传感器414测量从气体源GS流向等离子体室308的一种或多种工艺气体的流率。所测得的流率的大小由流率传感器414提供给流量处理器146。流量处理器146确定该流率的大小是否与针对某一状态的流率的预定大小相匹配。针对某一状态的流率的预定大小被存储在流量控制系统366的存储器装置中(图7)。在该存储器装置中,针对某一状态的预先确定的流率的大小与等离子体室308中的等离子体的阻抗的大小关联。例如,针对状态SI的预先确定的流率的大小与阻抗Zl的大小是关联的,而针对状态SO的预先确定的流率的大小与阻抗Z2的大小是关联的。针对状态SI的流率的大小与在该状态SI期间的参量信号的一部分关联,该参量信号的一部分由流量驱动器FDSl (图7)发送以操作马达150,而针对状态SO的流率的大小与在状态SO期间的参量信号的其余部分关联,该参量信号的其余部分由流量驱动器FDSO ( K 7)发送至马达150。
[0179]针对某一状态得到等离子体室308内的等离子体的阻抗,以进一步得到该状态下的蚀刻速率或沉积速率。例如,针对状态SO的预定大小的流率有助于得到阻抗,以进一步得到该状态SO下的低蚀刻速率,而针对状态SI的预定大小的流率有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的比该低蚀刻速率高的蚀刻速率。在另一实施例中,针对状态SO的预定大小的流率有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的高沉积速率,而针对状态SI的预定大小的流率有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的比该高沉积速率低的沉积速率。在另一实施例中,针对状态SO的预定大小的流率有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SO的沉积速率,而针对状态SI的预定大小的流率有助于得到阻抗,以进一步得到针对该状态SI的蚀刻速率。
[0180]当确定所测得的流率的大小与针对某一状态的预先确定的流率的大小不匹配时,流量处理器146将表示该不匹配的反馈信号发送至相位延迟电路138。在当前状态期间,在接收到表示所测得的流率的大小与针对该当前状态的预先确定的流率的大小不匹配的信号时,相位延迟电路138确定增大针对下一状态的脉冲数字信号326的一部分的相位延迟以产生发送到X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器的经修改的脉冲信号368。在另一方面,当确定所测得的流率的大小与针对某一状态的预先确定的流率的大小匹配时,流量处理器146将表示该匹配的反馈信号发送至相位延迟电路138。在当前状态期间,在接收到表示所测得的流率的大小与针对该当前状态的预先确定的流率的大小匹配的信号时,相位延迟电路138发送针对下一状态的脉冲数字信号326的一部分至X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、以及z MHz RF发生器,而不需增加任何延迟给该脉冲数字信号326。
[0181]在多种实施方式中,响应于由X MHz RF发生器生成的数字脉冲信号326和经修改的脉冲信号368,生成由间隙处理器130、WAP处理器140、以及流量处理器146所产生的反馈信号。
[0182]在多种实施方式中,相位延迟电路138增加相位延迟给数字脉冲信号326,该相位延迟被确定用以补偿间隙在控制机械部件的响应时间、压力控制机械部件的响应时间、以及流量控制机械部件的响应时间中的最慢的响应时间。例如,由相位延迟电路138增加相位延迟,匹配或超过在间隙控制机械部件、压力控制机械部件、以及流量控制机械部件的响应时间中的最长响应时间。在另一实施例中,在接收到表示由间隙传感器412测得的间隙与针对某一状态的预先确定的间隙不匹配的信号、表示由压力传感器416测得的压力与针对某一状态的预先确定的压力的大小不匹配的信号、以及表示由流量传感器414测得的流率与针对某一状态的预先确定的流率的大小不匹配的信号时,相位延迟电路138确定针对某一状态达到预先确定的间隙大小的时间、达到预先确定的压力大小的时间、以及达到预先确定的流率大小的时间中的最长的时间量。相位延迟电路138从相位延迟电路138的存储器装置访问达到针对某一状态的预先确定的间隙大小的时间、达到针对某一状态的预先确定的压力大小的时间、以及达到针对某一状态的预先确定的流率大小的时间。当确定达到针对某一状态的预定大小的流量的时间是最长时,相位延迟电路138延迟脉冲数字信号326的其余部分至达到该状态下预定大小的流量的时间。类似地,当确定达到针对某一状态的预定大小的压力的时间是最长的时,相位延迟电路138延迟脉冲数字信号326的其余部分至达到针对该状态的预定大小的压力的时间。此外,类似地,当确定针对某一状态达到预定大小的间隙的时间是最长的时,相位延迟电路138延迟脉冲数字信号326的其余部分至达到针对该状态的预定大小的间隙的时间。
[0183]在多种实施方式中,相位延迟电路138包括处理器。
[0184]应当注意,在一些实施方式中,机械部件(例如,间隙控制机械部件、或压力控制机械部件、或流量控制机械部件等)的响应时间包括机械部件中的一个机械部件的响应时间和其余的机械部件中的相应的一个或多个机械部件的一个或多个响应时间的总和。例如,在两个机械部件(例如,两个间隙控制机械部件,或两个压力控制机械部件,或者两个流量控制机械部件等)的组中,两个机械部件的响应时间是两个机械部件中的第一机械部件的响应时间和两个机械部件中的第二机械部件的响应时间的总和。
[0185]在多种实施方式中,包括间隙控制机械部件、压力控制机械部件和流量控制机械部件的机械部件的响应时间是机械部件中的一个机械部件的响应时间和其余的机械部件中的相应的一个或多个机械部件的一个或多个响应时间中的最长响应时间。例如,在两个机械部件(例如,两个间隙控制机械部件,或两个压力控制机械部件,或者两个流量控制机械部件等)的组中,两个机械部件的响应时间是在两个机械部件中的第一机械部件的响应时间和两个机械部件中的第二机械部件的响应时间之间的最长响应时间。
[0186]在一些实施方式中,相位延迟电路138在主机系统312 (图6B)内实现。
[0187]在使用三种状态的多种实施方式中,间隙控制系统362包括三个间隙驱动器,而不是两个,状态S2,S3和S4中的每个使用一个间隙驱动器。此外,在这些实施方式中,WAP控制系统364包括三个压力控制器,而不是两个,状态S2,S3和S4中的每个使用一个压力控制器。另外,在这些实施方式中,流量控制系统366包括三个流量驱动器,状态S2、S3和S4中的每个使用一个流量驱动器。在状态S2期间,间隙处理器130将信号发送到被指定用于状态S2的间隙驱动器以控制马达136,从而进一步控制上电极134的位置。此外,在状态S3期间,间隙处理器130发送信号给被指定用于状态S3的间隙驱动器以控制马达136,从而进一步控制上电极134的位置。在状态S4期间,间隙处理器130发送信号给被指定用于状态S4的间隙驱动器以控制马达136,从而进一步控制上电极134的位置。在状态S2期间,WAP处理器140将信号发送到被指定用于状态S2的压力控制器以控制马达144,从而进一步控制约束环142的垂直位置。此外,在状态S3期间,WAP处理器140将信号发送到被指定用于状态S3的压力控制器以控制马达144,从而进一步控制约束环142的垂直位置。在状态S4期间,WAP处理器140将信号发送到被指定用于状态S4的压力控制器以控制马达144,从而进一步控制约束环142的垂直位置。类似地,在状态S2期间,流量处理器146将信号发送到被指定用于状态S2的流量驱动器以控制马达150,从而进一步控制阀148的开通和关闭。此外,在状态S3期间,流量处理器146将信号发送到被指定用于状态S3的流量驱动器以控制马达150,从而进一步控制阀148的开通和关闭。在状态S4期间,流量处理器146将信号发送到被指定用于状态S4的流量驱动器以控制马达150,从而进一步控制阀148的开通和关闭。
[0188]应当注意,在一些实施方式中,不是控制约束环142的垂直的上下位置,而是通过WAP控制器和WAP处理器140控制马达,以控制该约束环的开通和关闭。执行该开通和关闭以控制等离子体室308内的压力。
[0189]在一些实施方式中,将不同的相位延迟施加到不同的RF发生器。例如,将第一相位延迟施加到X MHz RF发生器,而将第二相位延迟施加到y MHz RF发生器。用于施加第一相位延迟的第一相位延迟电路耦合在主机系统312和X MHz RF发生器之间,而用于施加第二相位延迟的第二相位延迟电路耦合在主机系统312和y MHz RF发生器之间。第一相位延迟电路接收来自主机系统312的数字脉冲信号326,并将数字脉冲信号326的相位延迟第一相位延迟,从而产生经修改的脉冲信号368,以提供到X MHz RF发生器。x MHz RF发生器接收经修改的脉冲信号368,并产生与经修改的脉冲信号368同步的RF信号。此外,第二相位延迟电路接收来自主机系统312的数字脉冲信号326,并将数字脉冲信号326的相位延迟第二相位延迟,从而产生另一经修改的脉冲信号,以提供到y MHz RF发生器。y MHzRF发生器接收该另一经修改的脉冲信号,并产生与该另一经修改的脉冲信
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