号同步的RF信号。
[0190]图9是用于产生三种状态S2、S3和S4的三态脉冲信号的实施方式的示图。每个时钟周期重复三种状态S2、S3和S4。每种状态S2、S3和S4被显示为占有33%的占空比。在一些实施方式中，状态S2、S3和S4中的每一种占有占空比的一部分，该部分不同于33%。例如，状态S2占有20%的占空比，状态S3占有50%的占空比，而状态S4占有30%的占空比。在另一实施例中，状态S2占有40%的占空比，状态S3占有10%的占空比，而状态S4占有50%的占空比。
[0191]三态脉冲信号是由时钟源(例如，晶体振荡器等)或由计算机生成的，并被提供给X、y和z MHz RF发生器中的一个或多个，而不是提供两态脉冲信号326 (图6A、6B、7和8)给X MHz RF发生器、y MHz RF发生器、z MHz RF发生器、间隙控制系统362、压力控制系统364、和/或流量控制系统366。当接收到该三态脉冲信号时，X MHz RF发生器、y MHz RF发生器和z MHz RF发生器中的任一个产生具有在曲线图a8(图1C-2)中、或在曲线图a9(图1C-2)中、或在曲线图al2(图1D-2)中、或在曲线图al3 (图1D-2)中所示的统计测量结果的RF信号。类似地，当接收到该三态脉冲信号时，X MHz RF发生器、y MHz RF发生器和zMHz RF发生器中的任一个产生具有在曲线图b8(图2C-2)中、或在曲线图b9 (图2C-2)中、或在曲线图bl2(图2D-2)中、或在曲线图bl3(图2D-2)中所示的统计测量结果的RF信号。此外，在接收到该三态脉冲信号时，间隙控制系统362、压力控制系统364、和流量控制系统366中的任何一个产生具有在曲线图a8(图1C-2)中、或在曲线图a9 (图1C-2)中、或在曲线图al2(图1D-2)中、或在曲线图al3(图1D-2)中所示的信号。类似地，在接收到该三态脉冲信号时，间隙控制系统362、压力控制系统364、和流量控制系统366中的任何一个产生具有在曲线图b8(图2C-2)中、或在曲线图b9(图2C-2)中、或在曲线图bl2 (图2D-2)中、或在曲线图bl3(图2D-2)中所示的信号。
[0192]在多种实施方式中，当接收到三态脉冲信号时，X MHz RF发生器、y MHz RF发生器和z MHz RF发生器的组合产生具有在曲线图a8(图1C-2)、曲线图a9(图1C-2)、曲线图al2(图1D-2)、曲线图al3(图1D-2)、曲线图b8 (图2C-2)、曲线图b9(图2C-2)、曲线图bl2(图2D-2)、和曲线图bl3(图2D-2)的组合中所示的统计测量结果的RF信号。类似地，在一些实施方式中，当接收到三态脉冲信号时，间隙控制系统362、压力控制系统364和流量控制系统366的组合产生在曲线图a8(图1C-2)、曲线图a9(图1C-2)、曲线图al2 (图1D-2)、曲线图al3 (图1D-2)、曲线图b8 (图2C-2)、曲线图b9 (图2C-2)、曲线图bl2 (图2D-2)、和曲线图bl3(图2D-2)的组合中所示的信号。
[0193]在若干实施方式中，三态脉冲信号由时钟源或由计算机产生并被提供给相位延迟电路138 (图6B、7、8)，以产生延迟的三态脉冲信号。延迟的三态脉冲信号被提供给X MHzRF发生器、y MHz RF发生器、z MHz RF发生器。当接收到该延迟的三态脉冲信号时，x MHzRF发生器、y MHz RF发生器和z MHz RF发生器产生与该三态脉冲信号同步的RF信号。
[0194]在多种实施方式中，三态脉冲信号由时钟源或由计算机产生并被提供给间隙处理器130(图6B、7、8)、WAP处理器140 (图6B、7、8)、和流量处理器146 (图6B、7、8)。当接收到该三态脉冲信号时，间隙处理器130和流量处理器146针对每种状态S2、S3和S4经由相应的驱动器控制它们相应的马达136和150。此外，当接收到该三态脉冲信号时，WAP处理器140经由针对每种状态S2、S3和S4的相应的控制来控制马达144。
[0195]在一些实施方式中，使用两个数字时钟源(例如，处理器、计算机、晶体振荡器和模拟-数字转换器等)产生三态脉冲信号。数字时钟源中的第一数字时钟源的第一时钟信号具有状态I和0，而数字时钟源中的第二数字时钟源的第二时钟信号具有状态I和O。加法器(例如，加法电路等)与两个数字时钟源耦合以将第一和第二数字信号相加以生成具有三种状态的脉冲信号。加法器耦合于X MHz RF发生器、和/或y MHz RF发生器、和/或z MHz RF发生器、和/或相位延迟电路138、和/或间隙控制系统362、和/或压力控制系统364、和/或流量控制系统366，以提供三态脉冲信号给X MHz RF发生器、和/或y MHz RF发生器、和/或z MHz RF发生器、和/或相位延迟电路138、和/或间隙控制系统362、和/或压力控制系统364、和/或流量控制系统366。
[0196]图10是曲线图380，曲线图380图解了相比于脉冲信号326的相位，第一变量和第二变量的群相位延迟。曲线图380描绘了 J轴上的信号的幅值与X轴上的时间t的关系曲线。曲线图380描绘了 y轴上的第一变量与时间的关系曲线。第一变量被显示为信号384。另外，曲线图380描绘了 y轴上的第二变量与时间t的关系曲线。第二变量被显示为信号386。
[0197]应当注意的是，曲线图380不是按比例绘制的。例如，虽然信号326、368、384和386被显示为在一段时间具有大约相同的幅值，但是信号326、368、384和386中的任一信号的幅值不同于信号326、368、384和386中的其余信号的一个或多个幅值。
[0198]在群相位延迟(例如，相位延迟Φ?)由相位延迟电路138(图6Β，图7和8)施加于脉冲信号326，以产生经修改的脉冲信号368，经修改的脉冲信号368被施加到x MHz RF发生器、y MHz RF发生器、z MHz RF发生器之后，x、y和z MHz RF发生器中的任意两个产生两个RF信号，该两个RF信号具有作为RF信号的统计测量结果的信号384和386。在该群相位延迟后或在该群相位延迟处，产生由X MHz RF发生器、y MHz RF发生器和z MHz RF发生器中的两个所提供的两个RF信号。
[0199]尽管曲线图380示出了用于X MHz RF发生器、y MHz RF发生器和z MHz RF发生器中的任意两个的信号384和386，但是，在一些实施方式中，曲线图380包括由X MHz RF发生器、y MHz RF发生器和z MHz RF发生器中的一个或多个产生RF信号的统计测量结果。
[0200]在一些实施方式中，信号384示出了第一参数而不是第一变量，而386信号示出了第二参数，而不是第二变量。
[0201]尽管上述实施方式使用X、y和z MHz RF发生器进行描述，但在一些实施方式中，使用任何其它数量的RF发生器，例如，两个RF发生器、一个RF发生器、四个RF发生器等。
[0202]应注意的是，虽然上述实施方式是参考平行板等离子体室308进行描述的，但是在一个实施方式中，上述实施方式适用于其他类型的等离子体室，例如，包含电感耦合等离子体(ICP)反应器的等离子体室，包括电子回旋共振(ECR)反应器等的离子体室，等等。例如，X、y和z MHz RF发生器被耦合到ICP等离子体室内的电感器。
[0203]应当注意的是，虽然上述实施方式涉及提供RF信号到卡盘132的下电极以及使上电极134接地，但在若干实施方式中，RF信号被提供给上电极134，而卡盘132的下电极接地。
[0204]本文中所描述的实施方式可以用各种计算机系统配置来实施，各种计算机系统配置包括手持式硬件单元、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品、小型计算机、大型计算机等等。这些实施方式也可以在分布式计算环境中实施，在该分布式计算环境中，任务通过经由网络链接的远程处理硬件单元执行。
[0205]对于上述实施方式，应当理解，这些实施方式可采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实现的操作。这些操作是那些使用物理量的物理操纵的操作。在本文描述的形成这些实施方式的一部分的操作中的任何操作是有用的机器操作。这些实施方式还涉及用于执行这些操作的硬件单元或装置。该装置可以被特别地构造用于专用用途计算机。计算机在被定义为是专用用途计算机时，也可以执行不是专用用途的一部分的其他处理、执行程序或例程，同时仍然能够操作用于专用用途。在一些实施方式中，操作可以由通过存储在计算机存储器中的、缓存中的、或者通过网络得到的一个或多个计算机程序选择性地激活或配置的通用计算机处理。当通过网络获得数据时，这些数据也可以通过网络(例如，云计算资源)上的其他计算机进行处理。
[0206]—个或多个实施方式也可以被制造为在非临时性计算机可读介质(例如，存储设备)上的计算机可读代码。非临时性计算机可读介质是任何数据存储硬件单元，其可以存储数据，这些数据其后可以被计算机系统读取。非暂时性计算机可读介质的实施例包括硬盘驱动器、网络附加存储(NAS)、ROM、RAM、光盘只读存储器(CD-ROM)、可记录CD (CD-R)、可重写CD(CD-RW)、磁带以及其他光学和非光学数据存储硬件单元。非临时性计算机可读介质可以包括通过网络耦合的计算机系统分布的计算机可读有形介质，从而计算机可读代码以分布方式被存储和执行。
[0207]尽管上述操作以特定的顺序进行了说明，但是应当理解的是，可以在操作之间执行其他内务操作，或者可以调整操作，使得这些操作在稍微不同的时间发生，或者这些操作可以分布在一种系统中，以使处理操作能在与该处理相关联的各种间隔进行，只要以理想的方式执行叠加操作(overlay operat1ns)的处理即可。
[0208]任何实施方式的一个或多个特征可以与任何其他实施方式的一个或多个特征组合，而不脱离在本公开中描述的各种实施方式中描述的范围。
[0209]尽管为了清楚理解的目的描述了上述实施方式，但是，显而易见，在所附权利要求书的范围内可以进行某些变化和修改。因此，这些实施方式应当看成是说明性的而不是限制性的，并且这些实施方式不限于本文给出的细节，但是可以在所附权利要求书的范围和等效形式内进行修改。
【主权项】
1.一种等离子体系统，其包括: 主射频(RF)发生器，其用于在第一状态期间产生主RF信号的第一部分以及在第二状态期间产生所述主RF信号的第二部分，其中，所述主RF信号是正弦信号； 阻抗匹配电路，其通过RF电缆耦合到所述主RF发生器以修改所述主RF信号，从而产生经修改的RF信号；和 经由RF传输线耦合到所述阻抗匹配电路的等离子体室，所述等离子体室用于基于所述经修改的RF信号产生等离子体， 其中，所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。2.根据权利要求1所述的等离子体系统，其还包括用于在所述第一状态期间从所述主RF发生器接收数字脉冲信号的第一部分以及在所述第二状态期间从所述主RF发生器接收所述数字脉冲信号的第二部分的从射频发生器，所述从射频发生器用于在所述第一状态期间产生从RF信号的第一部分以及在所述第二状态期间产生所述从RF信号的第二部分， 其中，所述从信号是正弦信号， 其中，所述从RF信号的所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。3.根据权利要求2所述的等离子体系统，其中，在所述主RF信号的所述第一部分的所述统计测量结果具有所述正斜率的至少部分时间期间，所述从RF信号的所述第一部分的所述统计测量结果具有所述正斜率。4.根据权利要求2所述的等离子体系统，其中，在所述主RF信号的所述第一部分的所述统计测量结果具有所述负斜率的至少部分时间期间，所述从RF信号的所述第一部分的所述统计测量结果具有所述负斜率。5.根据权利要求1所述的等离子体系统，其中所述主RF信号具有频率和功率。6.根据权利要求1所述的等离子体系统，其进一步包括: 耦合到所述主RF发生器的间隙控制系统，其用于在所述第一状态期间产生间隙信号的第一部分以及在所述第二状态期间产生所述间隙信号的第二部分， 其中所述等离子体室包括卡盘和面向所述卡盘的上电极， 所述间隙控制系统还通过马达耦合到所述等离子体室的所述上电极以用于改变所述上电极和所述卡盘之间的间隙， 其中，所述间隙信号具有正斜率或负斜率。7.根据权利要求6所述的等离子体系统，其中所述间隙控制系统包括间隙传感器，所述间隙传感器用于确定所述上电极和所述卡盘之间的间隙的大小。8.根据权利要求7所述的等离子体系统，其进一步包括: 用于产生脉冲信号的主机控制器；和 耦合到所述主机控制器的相位延迟电路，其用于基于所述间隙的大小延迟所述脉冲信号的相位，所述主机控制器经由所述相位延迟电路耦合到所述主RF发生器。9.根据权利要求1所述的等离子体系统，其还包括: 耦合到所述主RF发生器的压力控制系统，其用于在所述第一状态期间产生压力信号的第一部分以及在所述第二状态期间产生所述压力信号的第二部分， 其中所述等离子体室包括多个约束环， 所述压力控制系统经由马达进一步耦合到所述约束环以改变所述等离子体室中的压力， 其中所述压力信号的所述第一部分具有正斜率或负斜率。10.根据权利要求9所述的等离子体系统，其中所述压力控制系统包括压力传感器，所述压力传感器用于确定在所述等离子体室中的所述压力的大小。11.根据权利要求10所述的等离子体系统，其还包括: 用于产生脉冲信号的主机控制器；和 耦合到所述主机控制器的相位延迟电路，其用于基于所述压力的大小延迟所述脉冲信号的相位，所述主机控制器经由所述相位延迟电路耦合到所述主RF发生器。12.根据权利要求1所述的等离子体系统，其还包括: 耦合到所述主RF发生器的流量控制系统，其用于在所述第一状态期间产生流量信号的第一部分以及在所述第二状态期间产生所述流量信号的第二部分， 所述流量控制系统通过马达进一步耦合到阀，以控制气体流向所述等离子体室的流率， 其中，所述流量信号的所述第一部分具有正斜率或负斜率。13.根据权利要求12所述的等离子体系统，其中，所述流量控制系统包括流量传感器，所述流量传感器用于确定所述等离子体室内的一种或多种气体的流量的大小。14.根据权利要求13所述的等离子体系统，其还包括: 用于产生脉冲信号的主机控制器；和 耦合到所述主机控制器的相位延迟电路，其用于基于所述流量的大小延迟所述脉冲信号的相位，所述主机控制器经由所述相位延迟电路耦合到所述主RF发生器。15.根据权利要求1所述的等离子体系统，其中，所述第一状态是高状态，而所述第二状态是低状态。16.根据权利要求1所述的等离子体系统，其中，所述第一状态和所述第二状态是相反的。17.根据权利要求1所述的等离子体系统，其中，所述阻抗匹配电路通过使耦合到所述阻抗匹配电路的负载的阻抗与耦合到所述阻抗匹配电路的源的阻抗匹配来修改所述主RF信号。18.根据权利要求1所述的等离子体系统，其中，所述统计测量结果包括均方根值、或平均值、或中值、或峰至峰幅值、或零至峰幅值、或它们的组合。19.根据权利要求1所述的等离子体系统，其中，所述正斜率和所述负斜率中的每一个是非零的且有限的。20.一种方法，其包括: 在第一状态期间产生主射频(RF)信号的第一部分以及在第二状态期间产生所述主RF信号的第二部分； 基于所述主RF信号使负载的阻抗与源匹配，以产生经修改的RF信号，所述源包括RF发生器和RF电缆，所述负载包括RF传输线和等离子体室； 接收所述经修改的RF信号以在所述等离子体室中产生等离子体， 其中，所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述统计测量结果包括均方根值、或平均值、或中值、或峰至峰幅值、或零至峰幅值、或它们的组合。22.—种等离子体系统，其包括: 第一射频(RF)发生器，其用于在第一状态期间产生第一 RF信号的第一部分以及在第二状态期间产生所述第一 RF信号的第二部分，其中，所述第一 RF信号是正弦信号； 其中，所述第一 RF发生器被耦合到与等离子体室耦合的阻抗匹配电路， 其中，所述第一 RF信号的所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。23.根据权利要求22所述的等离子体系统，其还包括: 第二 RF发生器，其用于在所述第一状态期间产生第二 RF信号的第一部分以及在所述第二状态期间产生所述第二 RF信号的第二部分，其中，所述第二 RF信号是正弦信号；其中所述第二 RF发生器通过RF电缆耦合到所述阻抗匹配电路；以及其中所述第二 RF信号的所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。
【专利摘要】本发明涉及软脉冲调制，具体描述了用于软脉冲调制的系统和方法。所述系统之一包括主射频(RF)发生器，用于在第一状态期间产生主RF信号的第一部分和在第二状态期间产生主RF信号的第二部分。主RF信号是正弦信号。该系统还包括：阻抗匹配电路，其经由RF电缆耦合到主RF发生器以修改主RF信号，从而产生经修改的RF信号；和经由RF传输线耦合到阻抗匹配电路的等离子体室。等离子体室用于基于经修改的RF信号产生等离子体。第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。
【IPC分类】H05H1/46, H01J37/32
【公开号】CN105047513
【申请号】CN201510199094
【发明人】约翰·C·小瓦尔考
【申请人】朗姆研究公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年4月23日