公开内容的实施例的另一种方法；
[0049] 图30示出了控制碰撞衬底的表面的离子的离子能量分布的方法的一个实施例；
[0050] 图31示出了用于设置IEDF和离子能量的方法；
[0051] 图32示出了根据本公开内容的一个实施例的向衬底支撑部传送的两个经修改的 周期电压函数波形；
[0052] 图33示出了可W指示等离子体密度中的等离子体源不稳定性或变化的离子电流 波形；
[0053] 图34示出了具有非周期形状的经修改的周期电压函数波形的离子电流Ii;
[0054] 图35示出了可W指示偏置电源内的故障的经修改的周期电压函数波形；
[0055] 图36示出了可W指示系统电容的动态变化的经修改的周期电压函数波形；
[0056] 图37示出了可W指示等离子体密度的变化的经修改的周期电压函数波形；
[0057] 图38示出了针对不同工艺运行的离子电流的采样，其中，离子电流中的漂移可W 指示系统漂移；
[0058] 图39示出了针对不同工艺参数的离子电流的采样。
[0059] 图40示出了在室中无等离子体的情况下监控的两个偏置波形；
[0060] 图41示出了可W用于验证等离子体工艺的两个偏置波形；
[0061] 图42示出了显示电源电压和离子能量之间的关系的若干电源电压和离子能量 图；
[0062] 图43示出了控制碰撞衬底的表面的离子的离子能量分布的方法的一个实施例；
[0063] 图44示出了在本文中所公开的系统中的不同点处的各个波形；
[0064] 图45示出了在离子电流补偿Ic中进行最终增加变化W便使其匹配离子电流Ii的 效果；
[0065] 图46示出了离子能量的选择；
[0066] 图47示出了离子能量分布函数宽度的选择和扩展；
[0067] 图48示出了可W用于实现多于一个离子能量电平的电源电压Vps的一个模式，其 中，每一离子能量电平具有窄IEDF宽度；
[0068] 图49示出了可W用于实现多于一个离子能量电平的电源电压Vps的另一个模式， 其中，每一离子能量电平具有窄IEDF宽度；W及
[006引图50示出了可W用于创建所定义的IEDF的电源电压Vps和离子电流补偿Ie的一 个组合。
【具体实施方式】
[0070]图1中大体示出了等离子体处理系统的示范性实施例。如所示出的，等离子体电 源102禪合到等离子体处理室104,并且开关模式电源106禪合到支承部108,在室104内 衬底110放置在支承部108上。还示出了禪合到开关模式电源106的控制器112。
[0071] 在此示范性实施例中，等离子体处理室104可基本上常规结构的室来实现 (例如，包括由一个或多个累（未示出）排空的真空外壳）。此外，本领域技术人员将会理 解，室104内的等离子体可W被任一种源激励，例如包括螺旋形的等离子体源，其包括用W 激励和维持反应器内的等离子体114的磁线圈和天线，并且可W提供气体入口来将气体引 入室104中。
[0072] 如所示出的，示范性等离子体室104被设置和配置为利用对衬底110的高能离子 轰击和其它等离子体处理（例如，等离子体沉积和等离子体辅助离子植入）来进行等离子 体辅助的材料蚀刻。此实施例中的等离子体电源102被配置为在一个或多个频率下（例如， 13. 56MHz)经由匹配网络（未示出）将能量（例如，RF能量）施加到室104,W便激励和维 持等离子体114。应当理解，本发明不限于任一特定类型的用W将能量禪合到室104的等离 子体电源102或源，并且可W将各种频率和能量电平电容或电感地禪合到等离子体114。
[0073] 如所示出的，将要处理的电介质衬底110(例如，半导体晶圆）至少部分由支承部 108支承，支承部108可W包括常规晶圆卡盘的一部分（例如，用于半导体晶圆处理）。支 承部108可W形成为在支承部108与衬底110之间具有绝缘层，其中衬底110被电容地禪 合到平台，但支承部108也可不同于支承部108的电压浮置。
[0074] 如上所述，如果衬底110和支承部108均为导体，则能够将不变电压施加到支承部 108,并且由于通过衬底110的电传导，施加到支承部108的电压也被施加到衬底110的表 面。
[007引然而，当衬底110是电介质的情况下，向支承部108施加不变电压对衬底110的处 理表面两端产生电压不起作用。因此，示范性开关模式电源106被配置为受控制W便在衬 底110的表面上实现能吸引等离子体114中的离子来与衬底110碰撞的电压，从而执行衬 底110的受控蚀刻和/或沉积和/或其它的等离子体辅助工艺。
[0076] 此外，如本文进一步讨论，实施例的开关模式电源106被配置为工作W使得由等 离子体电源102 (向等离子体114)施加的能量与由开关模式电源106施加到衬底110的能 量之间基本上不存在相互作用。例如，由控制开关模式电源106施加的能量是可控的，W便 能控制离子能而基本上不影响等离子体114密度。
[0077] 此外，许多图1所示出的示范性开关模式电源106的实施例由可由相对简单的控 制算法控制的相对廉价的部件实现。并且与现有技术相比，许多开关模式电源106的实施 例有效得多；从而减小了与去除过量热能有关的能量成本和昂贵材料。
[007引一个已知的对电介质衬底施加电压的技术是利用大功率线性放大器与复杂的控 制方案相结合，W对在衬底表面感应出电压的衬底支承部施加能量。然而，该种技术还没有 被商业实体所采用，原因是还未证明该技术性价比高且易于管理。具体而言，所使用的线性 放大器通常较大、非常昂贵、低效且难W控制。此外，线性放大器内在地需要AC禪合（例如， 隔直流电容器），并且类似卡盘的辅助功能由并行馈送电路实现，其会损害具有卡盘的源的 系统的AC频谱纯净度。
[0079] 已考虑到的另一种技术是对衬底施加高频功率（例如，利用一个或多个线性放大 器）。然而，由于对衬底施加的高频功率对等离子体密度有影响，因此已经发现此技术对等 离子体密度有不利的影响。
[0080] 在一些实施例中，图1中所示出的开关模式电源106可化围过降压、升压或者升降 压型能量技术来实现。在该些实施例中，可W控制开关模式电源106来施加变化的脉冲功 率的电平，W在衬底110表面上感应出电势。
[0081] 在其它实施例中，开关模式电源106可W由其它更复杂的开关模式电源和控制技 术来实现。接下来参考图2,例如，参考图1描述的开关模式电源由开关模式偏置电源206 来实现，开关模式偏置电源206用于将能量施加到衬底110,W实现一个或者多个期望的轰 击衬底110的高能离子。还示出了离子能量控制部件220、电弧检测部件222W及禪合到开 关模式偏置电源206和波形存储器224该两者的控制器212。
[0082] 所示的该些部件的设置是合理的；从而在实际实施方式中可W组合或进一步分离 该些部件，并且可各种方式连接该些部件，而不改变系统的基本工作。例如，在一些实 施例中，可W利用可由硬件、软件、固件或其组合实现的控制器212来控制电源202和开关 模式偏置电源206该两者。然而，在替代实施例中，电源202和开关模式偏置电源206由完 全独立的功能单元来实现。进一步举例说明，控制器212、波形存储器224、离子能量控制部 220和开关模式偏置电源206可W集成为单个部件（例如，位于共同的外壳中）或者可W分 布在分立部件中。
[0083] 此实施例中的开关模式偏置电源206通常被配置为W可控的方式对支承部208施 加电压，W实现轰击衬底表面的期望的（定义的）离子的能量分布。更具体而言，开关模式 偏置电源206被配置为通过将一个或多个特定能量电平的特定波形施加到衬底来实现期 望的（定义的）离子能量分布。并且更具体地，响应于来自离子能量控制部220的输入，开 关模式偏置电源206施加特定能量电平来实现特定离子能量，并且利用由波形存储器224 中的波形数据定义的一个或多个电压波形来施加特定的能量电平。因此，可W利用离子控 制部来选择一个或多个特定离子轰击能量，W执行对衬底的可控蚀刻（或其它形式的等离 子体处理）。
[0084] 如所示出的，开关模式电源206包括开关部件226'、226"(例如，大功率场效应晶 体管），其用于响应于来自对应驱动部件228'、228"的驱动信号来将能量切换到衬底210的 支承部208。并且基于波形存储器224的内容所定义的定时而由控制器212对由驱动部件 228'、228"产生的驱动信号230'、230"进行控制。例如，许多实施例中的控制器212适于解 释波形存储器的内容并且产生驱动控制信号232'、232"，驱动控制信号232'、232"由驱动 部件228'、228"利用来控制至开关部件226'、226"的驱动信号230'、230"。尽管W示范性 的目的示出了两个可半桥配置设置的开关部件226'、226"，但是必然能够想到在各种 架构中可W实现更少或另外的开关部件（例如，H桥配置）。
[00财在多种操作模式下，控制器212 (例如，利用波形数据）调制驱动控制信号232'、 232"的定时，W便在衬底210的支承部208实现期望的波形。另外，开关模式电源206基 于离子能量控制信号234对衬底210提供电源，控制信号234可W是DC信号或者是时变波 形。因此，本实施例能够通过控制至开关部件的定时信号并且控制由开关部件226'、226" 施加的能量（由离子能控制部件220控制）来控制离子能量分布。