使用电压控制模式进行室匹配的制作方法

使用电压控制模式进行室匹配的制作方法
【专利摘要】本发明涉及使用电压控制模式进行室匹配，具体描述了用于补偿在等离子体室中的等离子体处理期间产生的谐波的系统和方法。所述方法之一包括检索组合波形的测量。所述组合波形包括基本波形和谐波波形。所述组合波形限定靠近吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到射频（RF）传输线。所述射频传输线连接到阻抗匹配电路。阻抗匹配电路连接到射频发生器。所述方法进一步包括：从所述组合波形提取所述基本波形；确定所述组合波形的幅值与所述基本波形的幅值之间的差值；并且控制所述射频发生器以补偿所述差值。
【专利说明】使用电压控制模式进行室匹配

【技术领域】
[0001]本发明涉及使用电压控制模式来进行室匹配。

【背景技术】
[0002]在基于等离子体的系统中，在等离子体室室内产生等离子体。例如，射频(RF)发生器供应功率到等离子体室。当除功率之外还供应气体到等离子体室时，就会在等离子体室内产生等离子体。等离子体可以用于多种处理，例如，刻蚀、沉积、清洗、化学沉积等。
[0003]甚至在生产过程控制的条件下，等离子体室也不相同。等离子室之间的一些微小差异，例如，等离子体室的零件、等离子体室内的电缆布线、沿着包括等离子体室的等离子体系统的射频传输线的损耗等，会在等离子体室之间产生足够大的差异而在一个或多个过程中引起变化。例如，由于等离子体室的差异而会产生1%至2%的蚀刻速率变化。
[0004]另外，等离子体室随着时间的变化而变化。例如，等离子体室的特性随着等离子体室的磨损和损耗、等离子体室的壁的条件和/或等离子体室的零件的腐蚀的变化而变化。
[0005]在这个背景下出现了本发明描述的实施例。


【发明内容】

[0006]本发明的实施例提供了用于使用电压控制模式来进行室匹配的设备、方法和计算机程序。应当理解，可以通过多种方式来实施本实施例，例如，过程、设备、系统、装置或在计算机可读的介质上的方法。以下描述了几个实施例。
[0007]在一些实施例中，电压控制模式用于进行室对室匹配并且/或者进行室内匹配。电压控制模式用于减少一个或多个等离子体室的特性波动。一个或多个等离子体室的特性波动形成在基本波形的基础上增加变化的谐波。通过测量并且提取谐波，就解释了特性波动。基于谐波，被供应到等离子体室的功率受到控制并且/或者等离子体系统的元件被替换为其他对应的元件以减少谐波对一个或多个等离子体室的影响。
[0008]在几个实施例中，描述了一种用于补偿在等离子体室中的等离子体处理期间产生的谐波的方法。所述方法包括检索组合波形的测量结果。所述组合波形包括基本波形和谐波波形。所述组合波形限定靠近吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到射频(RF)传输线。所述射频传输线连接到阻抗匹配电路。阻抗匹配电路连接到射频发生器。所述方法进一步包括:从所述组合波形提取所述基本波形；确定所述组合波形的幅值与所述基本波形的幅值之间的差值；并且控制所述射频发生器以补偿所述差值。所述方法由一个或多个处理器执行。
[0009]在多个实施例中，描述了一种用于补偿在等离子体室中的等离子体处理期间产生的谐波的方法。所述方法包括检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形。所述组合波形限定靠近吸盘的表面的变量，所述吸盘连接到射频传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路。阻抗匹配电路连接到射频发生器。所述方法进一步包括:从所述组合波形提取所述基本波形；确定所述组合波形的相位与所述基本波形的相位之间的差值；并且接收对等离子体系统的改变的指示。所述改变用于补偿所述差值。所述等离子体系统包括所述射频传输线、使所述阻抗匹配电路连接到所述射频发生器的射频电缆、所述阻抗匹配电路或它们的组合。所述方法由一个或多个处理器执行。
[0010]在一些实施例中，描述了一种用于进行室对室匹配的方法。所述方法包括检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形。所述组合波形限定靠近吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到RF传输线。所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路进一步连接到射频发生器。所述方法包括:从所述组合波形提取所述基本波形；接收将另一个吸盘连接到所述射频传输线的指示；并且检索另一个组合波形的测量结果。所述另一个组合波形限定靠近所述另一个吸盘的表面的电压。所述方法进一步包括:确定所述另一个组合波形的幅值与所述基本波形的幅值之间的差值；并且控制所述射频发生器以补偿所述差值。所述方法由一个或多个处理器执行。
[0011]在各种实施例中，描述了一种用于进行室对室匹配的方法。所述方法包括检索组合波形的测量结果。所述组合波形包括基本波形和谐波波形。所述组合波形限定靠近吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到RF传输线。所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接到射频发生器。所述方法包括:从所述组合波形提取所述基本波形；接收将另一个吸盘连接到所述射频传输线的指示；并且检索另一个组合波形的测量结果。所述另一个组合波形限定靠近所述另一个吸盘的表面的电压。所述方法包括:确定所述另一个组合波形的相位与所述基本波形的相位之间的差值；并且接收对等离子体系统的改变的指示。所述改变用于补偿所述差值。所述等离子体系统包括所述射频传输线、使所述阻抗匹配电路连接到所述射频发生器的射频电缆、所述阻抗匹配电路、所述另一个吸盘或它们的组合。所述方法由一个或多个处理器执行。
[0012]在一些实施例中，描述了一种用于进行室内匹配的方法。所述方法包括检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形。所述组合波形限定靠近第一条件下的等离子体室的吸盘的表面的电压。所述吸盘连接到射频传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路。阻抗匹配电路连接到射频发生器。所述方法包括:从所述组合波形提取所述基本波形；接收所述等离子体室从所述第一条件改变到第二条件的指示；并且检索所述等离子体室内产生的另一个组合波形的测量结果。当所述等离子体室在所述第二条件下时产生所述另一个组合波形；所述方法包括确定所述另一个组合波形的幅值与所述基本波形的幅值之间的差值。所述方法包括控制所述射频发生器以补偿所述差值。所述方法由一个或多个处理器执行。
[0013]在各种实施例中，描述了一种用于进行室内匹配的方法。所述方法包括检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形。所述组合波形限定靠近第一条件下的等离子体室的吸盘的表面的电压。所述吸盘连接到射频传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路。阻抗匹配电路连接到射频发生器。所述方法包括:从所述组合波形提取所述基本波形；接收所述等离子体室从所述第一条件改变到第二条件的指示；并且检索另一个组合波形的测量结果。当所述等离子体室在所述第二条件下时产生所述另一个组合波形；所述方法包括:确定所述另一个组合波形的相位与所述基本波形的相位之间的差值；并且接收对等离子体系统的改变的指示。所述改变用于补偿所述差值。所述等离子体系统包括所述射频传输线、使所述阻抗匹配电路连接到所述射频发生器的射频电缆、所述阻抗匹配电路、所述吸盘或它们的组合。所述方法由一个或多个处理器执行。
[0014]上述实施例的一些优点包括减少等离子体的室内变化或室对室变化。例如，从测量等离子体电压来获得组合波形。基本波形是从所述组合波形中提取出来的。被供应到存在室内或室对室变化的等离子体室的功率被改变成使所述组合波形的幅值与所述基本波形的幅值匹配。在一些实施例中，替代功率或者除功率匹配之外，将包括存在室内或室对室变化的等离子体室的等离子体系统的一个或多个元件改变成使所述组合波形的相位与所述基本波形的相位匹配。
[0015]结合附图，其他方面从以下详细描述将变得明显。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]通过结合附图参照以下描述可以最好地理解实施例。
[0017]图1A示出了曲线图的实施例，该曲线图用于说明根据本发明描述的一些实施例的使用电压控制模式进行室匹配。
[0018]图1B是曲线图的实施例，用于图示根据本发明中描述的各种实施例的基本波形和组合波形，所述组合波形包括基本波形和组合波形的谐波的总和。
[0019]图2是根据本发明中描述的一些实施例的等离子体系统的实施例的方框图，该等离子体系统用于通过使用静电吸盘(ESC)内的探针来测量等离子体室内产生的电压。
[0020]图3A是根据本发明中描述的多个实施例的等离子体系统的实施例的方框图，该等离子体系统用于通过使用射频隧道内的探针并且使用计算机生成的模型来生成等离子体室内的等离子体的电压的电压波形。
[0021]图3B是根据本发明中描述的实施例的主机系统的实施例的方框图，所述主机系统用于使用计算机生成的模型来确定ESC模型的电压值。
[0022]图4是根据本发明中描述的实施例的等离子体系统的实施例的方框图，用于说明图2的等离子体系统的等离子体室与另一个等离子体室之间的室对室匹配。

【具体实施方式】
[0023]以下实施例描述了使用电压控制模式进行等离子体室匹配的系统和方法。将显而易见的是，本实施例可以在没有这些具体细节的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，没有详细描述众所周知的过程操作以便不会不必要地模糊本实施例。
[0024]图1A示出了用于说明使用电压控制模式来匹配等离子体室的曲线图102的实施例。在曲线图102中，y轴表示电压，X轴表示时间。图示了作为基本波形WO与基本波形WO的五次谐波波形的总和的组合波形W5。并且组合波形W5的相位与基本波形WO的相位相差π /3。
[0025]组合波形W5是当等离子体室中产生等离子体时产生的。例如，组合波形W5描绘了等离子体室内的等离子体的电压。
[0026]基本波形WO是从组合波形W5中提取出来的。
[0027]组合波形W5的峰值W5mag与基本波形WO的峰值WOmag的差值被确定。减小组合波形W5的峰值W5mag以匹配基本波形WO的峰值WOmag。
[0028]在一些实施例中，波形的峰值是波形的最大幅值。例如，正弦波形或近似正弦波形具有峰值和谷值。峰值是正弦波形或近似正弦波形的峰顶幅值。作为另一个实例，峰值是波形的所有幅值的最大值。
[0029]在几个实施例中，当组合波形的峰值小于峰值WOmag时,不是减小峰值W5mag来匹配峰值WOmag,而是增大组合波形的峰值来匹配峰值Wmag。
[0030]在一些实施例中，确定了组合波形W5与基本波形wo的相位差q>W5W0。例如，当组合波形W5达到峰值W5mag并且基本波形WO达到峰值WOmag时,组合波形W5与基本波形WO的相位差qpW5W0被确定。组合波形W5的相位qpW5增大了基本波形wo的相位qpWO
与组合波形W5的相位qpW5之间的相位差qpW5W0。在多个实施例中，当组合波形W5的
qpW5增大了相位差cpW5W0时，组合波形W5的峰值就与基本波形wo的峰值对齐。
[0031]在几个实施例中，不是使组合波形W5的相位cpW5增大相位差qp\V5AV0，而是使组合波形(未示出)的相位减小基本波形WO与组合波形之间的相位差，从而使组合波形WO的峰值与组合波形的峰值对齐。例如，不是使组合波形W5的相位q>W5增大相位差
qpW5W0，而是使组合波形(未示出)的相位减小基本波形wo的峰值与组合波形(未示出)
的峰值之间的相位差，从而使组合波形wo的峰值与组合波形(未示出)的峰值对齐。
[0032]类似地，描绘了作为基本波形WO与基本波形WO的五次谐波波形的总和的组合波形W3。组合波形W3的相位与基本波形WO的相位相差π /4。
[0033]另外，组合波形W3于等离子体室内产生等离子体时产生，等离子体室可以与产生组合波形W5的等离子体室相同或不同。
[0034]基本波形WO是按照与从组合波形W5提取出基本波形WO的方式相同的方式从组合波形W3提取出来的。
[0035]组合波形W3的峰值W3mag与基本波形WO的峰值WOmag的差值被确定。减小组合波形W3的峰值W3mag以匹配基本波形WO的峰值WOmag。
[0036] 在一些实施例中，当组合波形W3达到峰值W3mag并且基本波形WO达到峰值WOmag时，组合波形W3与基本波形wo的相位差qpW3W0被确定。组合波形W3的相位qpW3变化了基本波形wo的相位qpWO与组合波形W3的相位qpW3之间的相位差qpW3W0，以使组合波形W3的相位φλ￥3与基本波形wo的相位qpWO匹配。例如，组合波形W3的相位qpW3
变化了基本波形wo的相位qpWO与组合波形W3的相位qpW3之间的相位差qpW3W0，以使组合波形W3的峰值与基本波形wo的峰值对齐。在这种情况下，相位差qpW3W0为零。
[0037]在几个实施例中，组合波形W3在等离子体室I处于条件I时产生，并且组合波形W5在等离子体室I处于条件2时产生。在一些实施例中，条件2是在与条件I出现的时间不同的时间出现的条件。例如，条件2在等离子体室I的一个或多个元件被腐蚀之后出现，并且条件I在腐蚀之前出现。
[0038]在几个实施例中，条件2是在使用等离子体室I处理晶片之后出现的条件，并且条件I是在使用之前出现的条件。等离子体室I在使用之前处于条件I下。例如，在等离子体室I用于湿法清洗晶片之后，等离子体室I相比于进行湿法清洗之前具有不同的条件，这就是条件2。作为另一个实例，在等离子体室I用于蚀刻晶片之后，等离子体室I相比于进行蚀刻之前具有不同的条件，这就是条件2。作为又另一个实例，在处理气体被供应到等离子体室I中之后，等离子体室I相比于供应处理气体之前具有不同的条件。处理晶片154的一些实例包括蚀刻晶片154、在晶片154上沉积材料、贴近晶片154供应处理气体、清洗晶片154等。
[0039]在各种实施例中，组合波形W3在功率被供应到等离子体室I时产生，组合波形W5在功率被供应到等离子体室2时产生。在一些实施例中，等离子体室2的结构与等离子体室I的结构相同。例如，等离子体室2包括与等离子体室I中的相应元件的尺寸相同的元件。作为另一个实例，等离子体室2包括与等离子体室I中的相应元件的类型相同的元件。举例而言，变压器耦合等离子体(TCP)室的类型不同于电感耦合等离子体(ICP)室的类型，并且TCP室和ICP室两者的类型不同于电子回旋共振(ECR)等离子体室的类型。
[0040]等离子体室的元件的实例包括上电极、下电极、上等离子体禁区(PEZ)环、下PEZ环、加热器、限制环组件、边缘环、绝缘层、配气孔、等离子体室的壁、包围上电极的上电介质环、包围上电介质环的上电极延伸体、包围下电极的下电介质环、包围下电介质环的下电极延伸体等。下电极是由金属制成的，例如，阳极电镀铝、铝合金等。同样，上电极是由金属制成的，例如，铝、铝合金等。上电极位置与下电极相对并且相向。
[0041]元件尺寸的实例包括:元件的大小、元件的长度、元件的深度、元件的宽度、元件的表面积、元件所占用的体积等。
[0042]不同类型的元件的实例包括电极板、电线圈电极等。
[0043]在各种实施例中，等离子体室2在结构上与等离子体室I相同，并且其识别码不同于等离子体室I的识别码。例如，实体使用识别码aaaa来识别等离子体室1，并且该实体使用识别码bbbb来识别等离子体室2。实体的实例包括公司、合伙企业等。
[0044]在多个实施例中，等离子体室2在结构上与等离子体室I相同，并且用于实现与等离子体室I相同的功能。等离子体室实现的功能的实例包括:物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、金属CVD、高密度等离子体CVD(HDP-CVD)功能，光刻胶剥离功能，光刻胶表面处理，紫外线热处理(UVTP)等。
[0045]在各种实施例中，等离子体室2在结构和功能上不同于等离子体室1，并且其识别码不同于等离子体室I的识别码。
[0046]在几个实施例中，功率被供应到等离子体室I,这是一个金室(golden chamber)。在这些实施例中，等离子体室I的产率高于等离子体室2的产率。当功率被供应到等离子体室I时，就产生了组合波形W3，并且从组合波形W3中提取出基本波形WO。另外，在这些实施例中，当功率被供应到等离子体室2时，产生了组合波形W5。此外，调节被供应到等离子体室2的功率以修改组合波形W5的峰值W5mag，从而达到使用等离子体室I产生的基本波形的幅值WOmag。
[0047]在一些实施例中，不是通过调节被供应到等离子体室2的功率来调节峰值W5mag以匹配峰值WOmag，而是改变(例如，更换、微调等)包括等离子体室I的等离子体系统的元件来减小相位差qpW5W0。例如，使用者改变等离子体室2的射频传输线以减小相位差qpW5W0。作为另一个实例，使用者微调等离子体室2的阻抗匹配电路的电容器的极板之间的距离以减小相位差qpW5W0。
[0048]等离子体系统的元件的其他实例包括:射频电缆，其将等离子体系统的射频发生器连接到等离子体系统的阻抗匹配电路；阻抗匹配电路的电感器；以及等离子体系统的等尚子体室的兀件。
[0049]在各种实施例中，不是随机地或顺序地改变等离子体室系统的元件，而是在X MHz的射频发生器与晶片之间的一个或多个点进行扫描(例如，阻抗扫描、网络扫描等)以确定有待改变的元件。例如，阻抗扫描器连接到射频传输线以在射频传输线与等离子体系统的端部之间产生等离子体系统的元件的阻抗特性。应该指出的是，在几个实施例中，等离子体室位于等离子体系统的端部，并且射频发生器位于等离子体系统的起始端。阻抗特性可以包括峰值，峰值的相位可以与谐波波形的相位同相。在确定峰值的相位与谐波波形的相位同相时，就确定了有待改变的元件处于阻抗扫描器与射频传输线的输出之间或者在等离子体室内。在确定峰值的相位与谐波波形的相位不同时，将阻抗扫描器连接到与射频传输线连接的匹配箱上以确定有待改变的等离子体系统的元件是否位于阻抗扫描器与等离子体系统的端部之间。
[0050]另外，在一些实施例中，等离子体室I不是金室，等离子体室2才是金室。例如，等离子体室2的产率高于等离子体室I的产率。在这些实施例中，不是使用等离子体室I来产生基本波形W0，而是使用等离子体室2来产生基本波形W0。例如，功率被供应到等离子体室2以在等离子体室2内产生等离子体。测量等离子体的电压以产生组合波形W3。从组合波形W3提取出基本波形W0。继续这个实例，当功率被供应到等离子体室I时，产生组合波形W5。调节被供应到等离子体室I的功率以修改组合波形W5的峰值W5mag，从而达到基于等离子体室2的波形W3产生的基本波形WO的峰值WOmag。
[0051]在一些实施例中，不是通过调节被供应到等离子体室2的功率来调节峰值W5mag以匹配峰值WOmag，而是改变包括等离子体室2的等离子体系统的一个或多个元件来减少相位差qpW5W0。
[0052]在下述情况下，一等离子体室比另一等离子体室具有较高的产率:当使用高产率的等离子体室来蚀刻晶片以达到比使用低产率的等离子体室所达到的深宽比大的深宽比时，当使用高产率的等离子体室得到比使用低产率的等离子体室所清洁的晶片更清洁的晶片时，当高产率的等离子体室的蚀刻速率比使用低产率的等离子体室所达到的蚀刻速率快时，当高产率的等离子体室的清洁速率比使用低产率的等离子体室所达到的清洁速率快时，当高产率的等离子体室处理晶片的速率大于低产率的等离子体室处理晶片的速率时，或者它们的组合。
[0053]在一些实施例中，当等离子体室I处于条件I时，等离子体室I是金室。在这些实施例中，通过提供功率到处于条件I下的等离子体室I来产生组合波形W3。从组合波形W3提取出基本波形W0。当等离子体室I处于条件2时，根据电压的测量结果来产生组合波形W5。当等离子体室I处于条件2时，主机系统的处理器接收等离子体的电压的测量结果。调节被供应到条件2下的等离子体室I的功率以改变峰值W5mag，从而匹配基于等离子体室I的条件I产生的基本波形WO的峰值WOmag。
[0054]此外，在各种实施例中，不是调节被供应到条件2下的等离子体室I的功率以达到基于条件I产生的基本波形WO的峰值WOmag，而是改变包括条件2下的等离子体室I的等离子体系统的一个或多个元件来减少相位差qpW5W0。
[0055]类似地，在多个实施例中，当等离子体室I处于条件2时，等离子体室I是金室。在这些实施例中，通过提供功率到处于条件2下的等离子体室I来产生组合波形W3。从组合波形W3提取出基本波形WO。当等离子体室I处于条件I时，产生组合波形W5。调节被供应到条件I下的等离子体室I的功率以改变峰值W5mag，从而匹配基于等离子体室I的条件2产生的基本波形WO的峰值WOmag。
[0056]此外，在各种实施例中，不是调节被供应到条件I下的等离子体室I的功率以达到基于条件2产生的基本波形WO的峰值WOmag，而是改变包括条件I下的等离子体室I的等离子体系统的一个或多个元件来减少相位差qpW3\￥0。
[0057]在一些实施例中，控制被供应到等离子体室的功率，以使使用等离子体室产生的组合波形的峰值与使用另一个等离子体室产生的基本波形的峰值匹配，而不论另一个等离子体室是否是金室。例如，不需要确定另一个等离子体室是金室。
[0058]在几个实施例中，在等离子体室内产生的等离子体的电压的电压波形的相位与在另一个等离子体室内产生的等离子体的电压的电压波形的相位匹配，而与另一个等离子体室是否是金室无关。
[0059]在多个实施例中，控制被供应到等离子体室的功率以使在等离子体室的条件2期间产生的组合波形的峰值与在同一等离子体室的条件I期间产生的基本波形的峰值匹配，而不论等离子体室是否像条件I期间的金室一样工作。
[0060]在一些实施例中，在等离子体室的条件2期间产生的等离子体的电压的波形的相位与在等离子体室的条件I期间产生的等离子体室的电压的波形的相位匹配，而不论等离子体室是否像条件I期间的金室一样工作。
[0061]图18示出了用于图示基本波形而和组合波形11、12、13、14和15的曲线图104的实施例，该曲线图包括基本波形WO与不同相位的组合波形Wl、W2、W3、W4和W5的谐波的总和。例如，组合波形Wl是基本波形WO和与基本波形WO的相位相差π /2相位的基本波形W的五次谐波的总和。作为另一个实例，组合波形W2是基本波形WO和与基本波形W的相位相差-η /4相位的基本波形WO的五次谐波的总和。作为又另一个实例，组合波形W3是基本波形WO和与基本波形WO的相位相差π /4相位的基本波形WO的五次谐波的总和。作为另一个实例，组合波形W4是基本波形WO和与基本波形WO的相位相差O相位的基本波形WO的五次谐波的总和。作为又另一个实例，组合波形W5是基本波形WO和与基本波形WO的相位相差π /3相位的基本波形WO的五次谐波的总和。
[0062]应该指出的是，在一些实施例中，各波形Wl、W2、W3、W4和W5是正弦波形或近似正弦波形。
[0063]图2是等离子体系统120的实施例的方框图，该等离子体系统用于通过使用静电吸盘(ESC) 126内的探针124来测量等离子体室122内产生的电压。
[0064]在一些实施例中，在等离子体室122的条件I期间产生波形W3，并且在等离子体室122的条件2期间产生波形W5。
[0065]主机系统128连接到一个或多个射频发生器，例如，X兆赫兹(MHz)的射频发生器，y MHz的射频发生器、z MHz的射频发生器等。xMHz的射频发生器可以是2MHz的射频发生器，y MHz的射频发生器27MHz的射频发生器，并且z MHz的射频发生器可以是60MHz的射频发生器。
[0066]主机系统128的实例包括计算机、基于处理器的系统、工作站、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、移动电话等。
[0067]本文中使用的处理器可以是专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、微处理器、中央处理器(CPU)等。
[0068]在一些实施例中，不是使用2MHz的射频发生器，而可以使用不同频率的射频发生器，例如，5MHz的射频发生器。类似地，可以使用不同频率的射频发生器，而不是27MHz和60MHz的射频发生器。
[0069]在几个实施例中，X MHz的射频发生器可以是27MHz的射频发生器。在这些实施例中，y MHz和z MHz的射频发生器是2MHz和60MHz的射频发生器。
[0070]在多个实施例中，X MHz的射频发生器可以是60MHz的射频发生器。在这些实施例中，y MHz和z MHz的射频发生器是2MHz和27MHz的射频发生器。
[0071]主机系统128提供功率值和工作频率到X MHz的射频发生器的数字信号处理器(DSP) 130。DSP130将功率值和频率发送到X MHz的射频发生器的驱动器及放大器系统(DAS)132。
[0072]DAS132接收功率值和频率并且产生具有该功率值和频率的射频信号。射频信号经由射频电缆134被供应到匹配箱136，该匹配箱是阻抗匹配电路。
[0073]在一些实施例中，DAS132放大由DAS的驱动器产生的射频信号以产生放大的射频信号，该放大的射频信号经由射频电缆134被供应到匹配箱136。
[0074]在各种实施例中，当X MHz的射频发生器产生射频信号时，yMHz和z MHz的射频发生器不产生射频信号。例如，当X MHz的射频发生器用于产生射频信号时，关闭y MHz和z MHz的射频发生器。
[0075]阻抗匹配电路包括电路元件(例如，电感器、电容器等)以使连接到阻抗匹配电路的功率源的阻抗与连接到阻抗匹配电路的负载的阻抗匹配。例如，匹配箱136使源(其包括X MHz、y MHz和z MHz的射频发生器，使匹配箱134连接到x MHz、y MHz和z MHz的射频发生器的射频电缆134、137和138)与射频传输线140和等离子体室122的阻抗匹配。功率源与负载之间的阻抗匹配减少了功率从负载朝着功率源反射的机会。
[0076]射频传输线140连接到匹配箱136并且连接到等离子体室122的静电吸盘126。射频传输线140包括连接到射频隧道144的射频电缆142，并且射频隧道144连接到射频带148。绝缘体150和射频棒144在射频带144内。绝缘体150使射频棒152与射频隧道144的鞘层绝缘。射频棒144经由连接器146连接到射频带148，该射频带有时候也被称为射频勺(RF spoon)。射频带148连接到静电吸盘126的下电极。
[0077]例如半导体晶片之类的晶片154被支撑在静电吸盘126的上表面156上。在晶片154上建立集成电路，例如，专用集成电路(AS IC )、可编程逻辑器件(PLD )等，并且集成电路用于各种设备，例如，移动电话、平板电脑、智能手机、计算机、笔记本电脑、网络设备等。上电极158面对静电吸盘126的下电极。
[0078]等离子体室122具有封闭等离子体室122中产生的等离子体的壁Wl、W2、W3和W4。应该指出的是，在一些实施例中，等离子体室122包括四个以上的壁。在几个实施例中，等离子体室122的壁可以垂直于相邻的壁。在各种实施例中，等离子体室122的壁可以与等离子体室122的相邻壁形成非垂直的角度。
[0079]探针124被嵌入到静电吸盘126内。在几个实施例中，探针124不是被嵌入到静电吸盘126内，而是连接到静电吸盘126。在各种实施例中，探针124可以位于等离子体室122内或外并且连接到静电吸盘126。
[0080]探针124的实例包括测量电压的电压探针以及测量电压和电流的电压及电流探针。例如，电压探针测量电压幅值以及电压的相位。作为另一个实例，电压及电流探针测量电压幅值、电流幅值、电压的相位、电流的相位以及电压和电流之间的相位。探针124连接到主机系统128。例如，探针124连接到主机系统128的模数转换器，并且模数转换器连接到主机系统128的处理器。
[0081]在一些实施例中，探针124具有滤入基本波形WO的频率以及包括基本波形WO的组合波形的谐波的带宽。例如，探针124包括低通滤波器，该低通滤波器允许基本波形WO的基本频率以及作为包括基本波形WO的组合波形的谐波的频率的谐波频率通过。
[0082]由X MHz的射频发生器产生的射频信号经由射频电缆134、匹配箱136、射频电缆142、射频棒152、连接器146和射频带148通信到静电吸盘126的下电极。
[0083]在一些实施例中，上电极158包括连接到中央进气口(未示出)的配气孔。中央进气口接收来自气源(未示出)的一种或多种处理气体。处理气体的实例包括含氧气体，例如，O2O处理气体的其他实例包括含氟气体，例如，四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、六氟乙烷(C2F6)等。上电极158接地。
[0084]当处理气体被供应到上电极158与下电极之间时并且当射频信号被供应到下电极时，处理气体被点火以激励等离子体室122内的等离子体。等离子体在静电吸盘126附近被激发。例如，在上表面156的顶部产生等离子体。作为另一个实例，当晶片154位于上表面156上并且上表面156被晶片154覆盖时，等离子体在晶片154的顶部被激发。作为又另一个实例，当晶片154位于上表面156上并且上表面156的一部分未被晶片154覆盖时，在晶片154的顶部以及上表面156的一部分的顶部产生等离子体。
[0085]当等离子体被激发时，探针124测量等离子体的电压并且将测量结果发送到主机系统128。主机系统128接收电压的测量结果并且主机系统128的模数转换器将测量结果从模拟形式转换成数字形式。在一些实施例中，探针124在将测量结果发送到主机系统128之前将测量结果从模拟形式转换成数字形式。主机系统128的处理器基于等离子体的电压的测量结果产生作为时间t的函数的波形W3。
[0086]另外，当等离子体室122的条件在产生波形W3之后发生变化时，探针124测量等离子体的电压并且将测量结果提供到主机系统128。主机系统128的处理器接收来自探针124的电压的测量结果，并且基于测量结果确定作为时间的函数的波形W5。
[0087]在几个实施例中，随时间推移，电压的测量结果得到的是组合波形。
[0088]在一些实施例中，主机系统128的处理器将组合波形存储在存储设备内，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或它们的组合。处理器从存储设备检索(例如，读取、存取等)组合波形。
[0089]主机系统128的处理器从组合波形W5提取基本波形W0。例如，主机系统128的处理器包括频率范围依次增大的多个滤波器。继续这个实例，第一频率范围从q MHz至ηMHz,第二频率范围从q MHz至n+mMHz,第三频率范围从q MHz至n+m+p MHz,其中q、n、m和P是正实数，其中n、m和P均大于q。组合波形W5被提供为滤波器的输入。在一些实施例中，q是预定的频率。滤波器中的至少一个允许所有频率范围中最低的频率范围通过。最低频率范围中的最低频率是基础波形的基础频率。基础波形由处理器确定为具有基础频率的正弦波。
[0090]在一些实施例中，主机系统128的滤波器是低通滤波器。在各种实施例中，主机系统128的滤波器是带通滤波器。
[0091]应该指出的是，可以不使用主机系统128的处理器，而是使用硬件集成电路，例如，PLD、ASIC 等。
[0092]主机系统128的处理器按照上述参照图1描述的方式执行等离子体室122的室内匹配。例如，处理器降低组合波形W5的峰值W5mag以匹配从组合波形W3提取出的基本波形WO的峰值WOmag。
[0093]主机系统128的处理器确定与峰值WOmag相对应的有待供应到等离子体室122的功率，例如，功率幅值等。例如，主机系统128的处理器查找主机系统128的存储设备(例如，存储硬件设备等)内的数据库以基于峰值WOmag来确定有待供应到等离子体室122的功率。作为另一个实例，xMHz的射频发生器包括连接到射频电缆134并且连接到DSP130的功率传感器(未示出)。功率传感器测量X MHz的射频发生器所供应的功率，X MHz的射频发生器根据探针124感测的电压的测量结果的不同值来供应不同的功率。功率的测量结果由功率传感器经由DSP130被提供到主机系统128。基于由探针124感测的电压的测量结果以及从功率传感器接收的供应的功率的测量结果，主机系统128确定有待供应的功率大小以达到等离子体室122内的等离子体的电压。
[0094]主机系统128的处理器所确定的功率值被提供到DSP130，该DSP将功率值提供到DAS1320 DAS132产生具有该功率值的射频信号并且射频信号经由射频电缆134、匹配箱136和射频传输线140被供应到ESC126的下电极以达到基本波形WO的峰值WOmag。
[0095]在几个实施例中，主机系统128的处理器增大组合波形的峰值以匹配基本波形WO的峰值WOmag。
[0096]在各种实施例中，主机系统128的处理器确定组合波形W5的相位qpW5与基本波形WO的相位qpwo之间的相位差qpW5W0。
[0097]在一些实施例中，使用者改变等离子体系统120的一个或多个元件以减少相位差qfAV5W0。例如，使用者替换射频电缆134、匹配箱136、射频电缆142、射频隧道144和射频带148中的一个或多个以消除相位差qpW5W0。在这个示例中，使用者用另一个射频电缆替换射频电缆134，用另一个匹配箱替换匹配箱136，用另一个射频电缆替换射频电缆142，用另一个射频隧道替换射频隧道144，并且/或者用另一个射频带替换射频带148。作为另一个实例，使用者微调匹配箱136内的电容器的电容器极板之间的间距以消除相位差cpW5W0。
[0098]在一些实施例中，使用者用特性(例如，电感、电容、电阻、它们的组合等)与将被替换的元件的特性相同的另一个元件来替换元件。例如，替换射频电缆134的射频电缆的电阻与射频电缆134的电阻相同。作为另一个实例，替换匹配箱136的匹配箱的电容与匹配箱136的电容相同。
[0099]在几个实施例中，主机系统128的处理器通知使用者改变等离子体系统120的一个或多个元件。例如，使用者经由输入设备向处理器指示替换射频电缆134、匹配箱136、射频电缆142、射频隧道144和射频带148中的一个或多个。作为另一个实例，使用者经由输入设备向主机系统128的处理器指示微调匹配箱136内的电容的电容器极板之间的间距。
[0100]输入设备的实例包括:键盘、鼠标、手写笔、轨迹球等。输入设备连接到主机系统128的处理器。
[0101]在改变了等离子体系统120中的一个或多个元件之后，射频功率从X MHz的射频发生器经由射频电缆134、匹配箱136和射频传输线140被供应到等离子体室122以激励等离子体室122内的等离子体。此外，主机系统128的处理器接收来自探针124的电压的测量结果，并且根据作为时间的函数的测量结果产生组合波形。当主机系统128的处理器确定从测量结果产生的组合波形的相位与基本波形WO的相位相同时，使用者确定不再改变等离子体系统120的元件。否则，当主机系统128的处理器确定从测量结果产生的组合波形与基础波形WO存在相位差时，使用者决定进一步改变等离子体系统120的元件。
[0102]图3A是等离子体系统172的实施例的方框图，该等离子体系统用于通过使用射频隧道176内的探针124基于等离子体室123内的等离子体的电压来产生电压波形。等离子体室123是上述等离子体室I的实例。等离子体系统172的工作方式与等离子体系统120(图2)的工作方式相类似，不同之处在于等离子体室123排除了 ESC126内的探针124。相反，等离子体系统172包括射频隧道176的绝缘体内的探针124。探针124连接到射频棒152的输出。
[0103]射频棒152的输出经由连接器146连接到射频带148的输入。射频棒152的输入连接到射频电缆142的输出。射频电缆142的输入连接到匹配箱136。射频带148的输出连接到等离子体室123的ESC127的下电极。ESC127的结构和功能与ESC126相类似(图3)，不同之处在于ESC127不包括探针124 (图3)。
[0104]在一些实施例中，探针124连接到射频棒152，并且位于射频隧道176的外部。
[0105]射频电缆142、射频棒152、射频隧道176、连接器146和射频带148是将匹配箱136连接到ESC127的下电极的射频传输线178的元件。
[0106]当X MHz的射频发生器供应功率到等离子体室122时，探针124测量等离子体室123内的等离子体的电压。功率经由射频电缆134、匹配箱136和射频传输线178被供应到等尚子体室123。
[0107]探针124将电压的测量结果发送到主机系统128。在接收到电压的测量时，主机系统128的模数转换器将测量结果从模拟形式转换成数字形式并且将数字测量结果提供给主机系统128的处理器。主机系统128的处理器将射频传输线178和/或ESC127的一个或多个部分的计算机生成的模型应用于数字测量结果以确定ESC127的电压。以下描述了计算机生成的模型。
[0108]在一些实施例中，不是在主机系统128内进行模拟格式到数字格式的转换，而是探针124将电压的模拟测量结果转换成数字格式并且将数字测量结果发送到主机系统128的处理器。
[0109]图3B是主机系统180的实施例的方框图，该主机系统用于使用计算机生成的模型来确定ESC模型182的电压值。主机系统180包括处理器184和存储设备186。存储设备186可以是硬盘、闪存、磁盘阵列等。主机系统180是主机系统128的实例(图2)。存储设备186连接到处理器184并且存储电缆模型188、隧道模型190、带模型192和ESC模型182。
[0110]应该指出的是，电缆模型188是射频电缆142 (图3A)的计算机生成的模型，隧道模型190是射频隧道176 (图3A)的计算机生成的模型，带模型192是射频带148 (图3A)的计算机生成的模型，并且ESC模型182是ESC127 (图3A)的计算机生成的模型。例如，隧道模型190的特性(例如，电容、电感、复功率、复电压和电流等)与射频棒152的特性相似。为了进一步说明，隧道模型190和射频棒152具有相同的电容、电感、电阻或它们的组合。作为另一个实例，带模型192和射频带148具有相同的电容、电感、电阻或它们的组合。作为又另一个实例，ESC模型182和ESC127具有相同的电容、电感、电阻或它们的组合。
[0111]处理器184从探针124(图3A)接收电压的测量结果。处理器184根据从探针124接收的电压的测量结果以及带模型192和ESC模型182的特性来确定ESC模型182的输出处的变量值。例如，处理器184接收射频棒152 (图3A)的输出处的电流幅值，接收射频棒152的输出的电压幅值，接收该电压的相位，并且确定该电压以及由带模型192和ESC模型182的电容、电感和/或电阻产生的电压的直和以确定ESC模型182的输出处的电压和电流。
[0112]处理器184使用不是来自探针124的电压的测量结果而使用ESC模型182的输出处的电压以确定等离子体室123 (图3A)内的等离子体的电压的波形。
[0113]在各种实施例中，探针124连接到射频棒152的输入而不是射频棒152的输出。在这些实施例中，处理器184基于从探针124接收的电压的测量结果以及隧道模型190、带模型192和ESC模型182的特性来确定ESC模型182的输出处的电压。
[0114]在一些实施例中，处理器184不是使用除带模型192之外的ESC模型182，而是使用带模型192来确定带模型192的输出处的电压，并且使用该电压来确定等离子体室123(图3A)内的等离子体的电压的波形。例如，处理器184基于从探针124接收的电压的测量结果以及带模型192的特性来确定带模型192的输出处的电压。
[0115]在各种实施例中，探针124连接到X MHz的射频发生器与晶片154 (图3A)之间的任意点。例如，探针124连接到射频电缆134。在这些实施例中，基于使用探针124测量的电压以及在所述点与晶片154之间的元件的阻抗来生成所述点与晶片154之间的等离子体系统172的元件的计算机生成的模型并且确定ESC127的计算机生成的模型的电压。例如，当探针124连接到射频电缆134上的点时，生成在射频电缆134从该点到匹配箱136的部分、匹配箱136、射频电缆142、射频棒152、射频带148和ESC127之间的等离子体系统172的元件的计算机生成的模型。在此实例中，基于在所述点测得的电压以及射频电缆134的所述部分的计算机生成的模型、匹配箱136的计算机生成的模型、电缆模型188、隧道模型190、带模型192和ESC模型182的阻抗来确定ESC模型182的电压。作为另一个实例，当探针124连接到X MHz的射频发生器的输出时，生成射频电缆134、匹配箱136、射频传输线140和ESC127的计算机生成的模型。X MHz的射频发生器的输出连接到射频电缆134的输入。在此实例中，基于射频电缆134、匹配箱136、射频传输线140和ESC127的元件(例如，电阻器、电容器、电感器等)的所测得的电压和阻抗来测量X MHz的射频发生器的输出处的电压并且确定在晶片154的电压。
[0116]在各种实施例中，ESC模型182不用于确定在ESC127 (图3A)的电压。例如，当探针124连接到射频电缆134上的点时，生成在射频电缆134的从该点到匹配箱136的部分之间的等离子体系统172的元件的计算机生成的模型、匹配箱136的计算机生成的模型、电缆模型188、隧道模型190和带模型192。在此实例中，基于在所述点测得的电压以及射频电缆134的所述部分的计算机生成的模型、匹配箱136的计算机生成的模型、电缆模型188、隧道模型190和带模型192的阻抗来确定ESC模型182处的电压。
[0117]图4是等离子体系统200的实施例的方框图，用于图示等离子体室122 (图2)与等离子体室202之间的室对室匹配。系统200类似于系统120 (图2)，不同之处在于系统200包括等离子体室202，而非等离子体室122。例如，等离子体室202的识别码不同于等离子体室122的识别码，并且两个等离子体室202和122都具有相同的结构和/或功能。作为另一个实例，等离子体室122的一个或多个元件被替换为具有与被替换的元件的结构和/或功能相同的一个或多个元件来制造等离子体室202。作为又一个实例，ESC204替换等离子体室122的ESC126 (图2)来制造等离子体室202。
[0118]在一些实施例中，替换等离子体室122的一个或多个元件的等离子体室202的一个或多个元件的结构和/或功能与等离子体室122的一个或多个元件的结构和/或功能相同。例如，ESC204的尺寸与ESC126的尺寸相同。作为另一个实例，ESC204包括与ESC126的元件相同的元件，例如，加热器、绝热体、陶瓷支撑等。作为又一个实例，ESC204具有与ESC126的特性相同的特性，例如，电感、电容、电阻或它们的组合。作为另一个实例，等离子体室202和122两者具有相同的类型。
[0119]在各种实施例中，等离子体室202在结构上与等离子体室122相同，并且其识别码不同于等离子体室122的识别码。例如，实体使用识别码aaaa来识别等离子体室202，并且该实体使用识别码bbbb来识别等离子体室122。
[0120]在多个实施例中，等离子体室202在结构上与等离子体室122相同，并且用于执行与等离子体室122的功能相同的功能。
[0121 ] 在各种实施例中，等离子体室202在结构和功能上与等离子体室122相同，并且其识别码不同于等离子体室122的识别码。
[0122]在一些实施例中，等离子体室122是等离子体室I的实例，并且等离子体室202是等离子体室2的实例。
[0123]在一些实施例中，等离子体室122从射频传输线140解耦以使等离子体室202连接到射频传输线140。在这些实施例中，使用者经由输入设备给主机系统128的处理器提供指示:等离子体室122被替换为等离子体室202。晶片154位于ESC204的上表面206上。上表面206面对上电极158。
[0124]探针124按照与将探针124嵌入到ESC126内的方式相似方式被嵌入到ESC204内。在几个实施例中，不是探针124被嵌入到ESC204内，而是探针124连接到ESC204并且位于ESC204的外部。
[0125]射频信号经由射频电缆134、匹配箱136和射频传输线140被x MHz的射频发生器供应到ESC204的下电极。当处理气体被供应到等离子体室202中并且功率经由射频信号被供应到ESC204的下电极时，在等离子体室202内产生等离子体。
[0126]探针124测量等离子体室202内的等离子体的电压并且将测量结果发送到主机系统128。在一些实施例中，探针124测量靠近ESC204的上表面206的电压。例如，等离子体ESC204的附近被激发。作为另一个实例，在上表面206的顶部产生等离子体。作为另一个实例，当晶片154位于上表面206上并且上表面206被晶片154覆盖时，等离子体在晶片154的顶部被激发。作为又一个实例，当晶片154位于上表面206上并且上表面206的一部分未被晶片154覆盖时，在晶片154的顶部以及上表面206的所述部分的顶部产生等离子体。
[0127]主机系统128从测量结果产生组合波形。例如，主机系统128从ESC204内的探针124所接收的测量结果产生组合波形W5。在一些实施例中，在一段时间接收的等离子体的电压的测量结果是组合波形。
[0128]主机系统128的处理器确定基本波形WO的峰值WOmag与组合波形W5的峰值W5mag之间的差值。当等离子体室122是金室并且使用等离子体室122 (图2)来产生组合波形W3时，由X MHz的射频发生器供应到等离子体室202的功率受到主机系统128的处理器的控制以改变组合波形W5的峰值W5mag，从而匹配从组合波形W3提取的基本波形WO的峰值WOmago从ESC126 (图2)内的探针124的测量结果产生组合波形W3。
[0129]在各种实施例中，不是实现组合波形的峰值与基本波形之间的匹配，而是实现峰值之间的基本匹配。例如，主机系统128的处理器确定组合波形的峰值是否在基本波形的峰值的阈值内。当确定组合波形的峰值在基本波形的峰值的阈值内时，主机系统128的处理器就确定这些峰值彼此基本匹配。另一方面，当确定组合波形的峰值不在基本波形的峰值的阈值内时，主机系统128的处理器就确定这些峰值彼此基本不匹配。阈值的实例包括O与5之间的电压。阈值的其他实例包括O与6之间的电压。
[0130]改变由X MHz的射频发生器供应给等离子体室202的功率以改变组合波形W5的峰值W5mag,从而按照与上述方式相似的方式来匹配基本波形WO的峰值WOmag。例如,主机系统128的处理器存取主机系统128的存储设备内的数据库以确定将由X MHz的射频发生器供应以获得峰值WOmag的功率大小。作为另一个实例，主机系统128的处理器控制DSP132，该DSP进一步控制DAS132以经由射频电缆134和射频传输线140供应所述大小的功率到ESC204的下电极。
[0131]在一些实施例中，等离子体系统200的X MHz的射频发生器与晶片154之间的一个或多个元件被修改成便于使组合波形W5的相位与基本波形WO的相位匹配。例如，射频电缆134、匹配箱136、射频电缆142、射频棒152和射频带148中的一个或多个被替换为对应的射频电缆、匹配箱、射频电缆、射频棒和射频带中的一个或多个以减小相位差qp'V5W0。作为另一个实例，改变匹配箱136的一个或多个元件以减小相位差qpW5\V0。作为又另一个实例，射频传输线140被替换为另一个射频传输线，所述另一个射频传输线具有与射频传输线140的结构相同的结构并且具有与射频传输线140的识别码不同的识别码。
[0132]在几个实施例中，替换等离子体系统200的一个或多个元件的一个或多个元件的特性与等离子体200的一个或多个元件的特性相同。例如，替换匹配箱136的匹配箱和匹配箱136具有相同的电感、电容或它们的组合。作为另一个实例，替换射频传输线140的射频传输线和射频传输线140具有相同的电阻、电感、电容或它们的组合。
[0133]在一些实施例中，不是使用在ESC204内的探针124，而是将探针124嵌入射频隧道144内或者连接到射频棒152以测量射频棒152处的电压。射频棒152、射频带148和ESC204的计算机生成的模型用于确定ESC204处的电压。基于使用被嵌入到射频隧道155内的探针124所测得的电压以及射频棒152、射频带148和ESC204的元件的阻抗来确定ESC204处的电压。在几个实施例中，不是使用ESC204的计算机生成的模型，而是基于射频棒152和射频带148的计算机生成的模型并且基于使用被嵌入射频隧道155内的探针124所测得的电压来确定ESC204处的电压。
[0134]在一些实施例中，探针124连接到X MHz的射频发生器与晶片154之间的点，并且该点与等离子体室204之间的元件的计算机生成的模型用于确定ESC204处的电压。例如，探针124连接到射频电缆134以确定射频电缆134处的电压。此外，匹配箱136、射频传输线140和ESC204的计算机生成的模型用于确定ESC204处的电压。作为另一个实例，探针124连接到射频电缆134以确定射频电缆134处的电压。此外，匹配箱136和射频传输线140的计算机生成的模型用于确定ESC204处的电压。
[0135]应该指出的是，在几个实施例中，当系统200的X MHz的射频发生器用于供应功率到等离子体室202以确定组合波形时，y MHz的射频发生器和z MHz的射频发生器被关闭。类似地，当系统200的y MHz的射频发生器用于供应功率到等离子体室202以确定组合波形时，X MHz的射频发生器和z MHz的射频发生器被关闭。另外，当系统200的z MHz的射频发生器用于供应功率到等离子体室202以确定组合波形时，X MHz的射频发生器和y MHz的射频发生器被关闭。
[0136]在几个实施例中，主机系统128的处理器通知使用者改变等离子体系统200的一个或多个元件。例如，使用者经由输入设备向处理器指示替换射频电缆134、匹配箱136、射频电缆142、射频隧道144和射频带148中的一个或多个。作为另一个实例，使用者经由输入设备向主机系统128的处理器指示微调匹配箱136内的电容的电容器极板之间的间距。
[0137]还应当指出的是，虽然参照平行板等离子体室(例如，电容耦合等离子体室)描述了上述操作，但是在一些实施例中，上述操作适用于其他类型的等离子体室，例如，包括ICP反应器的等离子体室、TCP反应器、导体工具、电介质工具、包括ECR反应器的等离子体室等。例如，xMHz的射频发生器和y MHz的射频发生器连接到ICP等离子体室内的导体。
[0138]还应当指出的是，虽然上述操作由主机系统128的处理器执行(图2、图3A和图4)，但是在一些实施例中，可以由主机系统128的一个或多个处理器或者多个主机系统的多个处理器来执行操作。
[0139]应该指出的是，虽然上述实施例涉及提供射频信号到ESC的下电极并且使上电极158接地(图2、图3A和图4)，但是在几个实施例中，射频信号被提供到上电极158，而下电极接地。
[0140]还应当指出的是，虽然使用ESC来描述上述实施例，但是可以使用另一种类型的吸盘，例如，磁性吸盘。
[0141]还应当指出的是，在几个实施例中，由主机系统128的处理器执行的上述操作可以由DSP130 (图2、图3A和图4)来执行。
[0142]本文中描述的实施例可以由各种计算机系统配置来实施，计算机系统配置包括手持式硬件设备、微处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、微型计算机、大型计算机等。实施例还可以由分布式计算环境来实施，其中任务由通过网络连接的远程处理硬件设备来执行。
[0143]考虑到上述实施例，应当理解的是，实施例可以采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实施的操作。这些操作需要对物理量进行物理操作。本文中描述的组成实施例的一部分的任何操作都是有用的机器操作。实施例还涉及用于执行这些操作的硬件设备或设备。这些设备可以被特殊构造成用于专用计算机。当被限定为专用计算机时，计算机还可以执行不是特殊用途的一部分的其他处理、程序执行或子程序，同时还能够作为特殊用途使用。在一些实施例中，这些操作可以由通过存储在计算机存储器、缓存中或通过网络获取的一个或多个计算机程序来选择性地激活或者配置的通用计算机来处理。当通过网络获取数据时，这些数据可以由网络上的其他计算机(例如，云计算资源)来处理。
[0144]一个或多个实施例还可以被制造为非瞬态的计算机可读的介质上的计算机可读的代码。非瞬态计算机可读的介质是可以存储数据的任何数据存储硬件设备，这些数据随后可以被计算机系统读取。非瞬态计算机可读的介质的实例包括硬盘驱动器、网络附加存储器(NAS)、ROM、RAM、紧凑型光盘只读储存器(CD-ROM)、可记录式紧凑型光盘(CD-R)、可擦写式紧凑型光盘(CD-RW)、磁带和其他的光学和非光学数据存储硬件设备。非瞬态计算机可读的介质可以包括分散在网络耦合的计算机系统中的计算机可读的有形介质，使得计算机可读的代码按照分布的方式存储并执行。
[0145]虽然按照特定顺序描述了上述方法的操作，但是应当理解的是，可以在操作之间执行其他的内务管理操作，或者可以调节操作使得它们在稍有不同的时间进行，或者可以分布在系统中，这种系统允许处理操作在与处理相关的各种间隔进行，只要按照希望的方式执行叠置操作的处理即可。
[0146]在不脱离本发明中描述的各种实施例所述的范围的情况下，任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征相结合。
[0147]虽然为了清晰理解的目的描述了上述实施例的一些细节，但是显而易见的是，可以在所附权利要求书的范围内进行某些变化和修改。因此，本文的实施例应当被理解为说明性的而不是限制性的，并且这些实施例应当不限于本文中给出的细节，而是可以在所附权利要求书的范围和等同形式内进行修改。
【权利要求】
1.一种用于补偿在等离子体室中的等离子体处理期间产生的谐波的方法，所述方法包括: 检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形，所述组合波形限定靠近吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到射频(RF)传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接到射频发生器； 从所述组合波形提取所述基本波形； 确定所述组合波形的幅值与所述基本波形的幅值之间的差值；并且 控制所述射频发生器来补偿所述差值， 其中所述方法由一个或多个处理器执行。
2.如权利要求1所述的方法，其中控制所述射频发生器包括改变所述射频发生器所供应的功率使得所述组合波形的所述幅值与所述基本波形的所述幅值基本匹配。
3.如权利要求2所述的方法，其中当所述组合波形的所述幅值在所述基本波形的所述幅值的阈值内时，所述组合波形的所述幅值与所述基本波形的所述幅值基本匹配。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述组合波形的所述幅值是所述组合波形的最大幅值，并且所述基本波形的所述幅值是所述基本波形的最大幅值。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述最大幅值是峰值。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述电压存在所述吸盘的表面的顶部上。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述测量结果包括电压的测量结果。
8.如权利要求1所述的方法，其中从所述组合波形提取所述基本波形包括: 滤入多个频率范围，其中各范围从预定的频率延伸； 确定使得波形通过滤波输出的多个频率范围中的最低频率范围；并且 确定所述最低频率范围以包括所述基本波形的频率。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述测量结果是由连接到所述吸盘的探针实现的。
10.如权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述射频发生器与所述吸盘之间的点处的测量并且基于所述点与所述吸盘之间的元件的计算机生成的模型来确定所述测量结果。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述元件包括: 所述射频传输线的射频带的至少一部分，所述射频带连接到所述吸盘； 所述射频传输线的射频隧道的至少一部分，所述射频隧道连接到所述射频带； 所述射频传输线的射频电缆的至少一部分，所述射频电缆连接到所述射频隧道和所述阻抗匹配电路； 所述阻抗匹配电路的至少一部分； 使所述阻抗匹配电路连接到所述射频发生器的射频电缆的至少一部分；或者 它们的组合。
12.如权利要求1所述的方法，其中检索所述测量结果包括从存储设备读取所述测量结果。
13.一种用于补偿在等离子体室中的等离子体处理期间产生的谐波的方法，所述方法包括: 检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形，所述组合波形限定靠近吸盘的表面的变量，所述吸盘连接到射频(RF)传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接到射频发生器； 从所述组合波形提取所述基本波形； 确定所述组合波形的相位与所述基本波形的相位之间的差值；并且接收对等离子体系统的改变的指示，所述改变用于补偿所述差值，所述等离子体系统包括所述射频传输线、使所述阻抗匹配电路连接到所述射频发生器的射频电缆、所述阻抗匹配电路或它们的组合， 其中所述方法由一个或多个处理器执行。
14.如权利要求13所述的方法，其中对所述等离子体系统的所述改变包括: 将所述射频传输线替换为另一射频传输线； 将所述射频电缆替换为另一射频电缆； 将所述阻抗匹配电路替换为另一个匹配电路；或者 它们的组合。
15.一种用于进行室对室匹配的方法，所述方法包括: 检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形，所述组合波形限定靠近吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到射频(RF)传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹 配电路连接到射频发生器； 从所述组合波形提取所述基本波形； 接收将另一个吸盘连接到所述射频传输线的指示； 检索另一个组合波形的测量结果，所述另一个组合波形限定靠近所述另一个吸盘的表面的电压； 确定所述另一个组合波形的幅值与所述基本波形的幅值之间的差值；并且 控制所述射频发生器来补偿所述差值， 其中所述方法由一个或多个处理器执行。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述吸盘位于等离子体室内，所述另一个吸盘位于另一个等离子体室内，其中所述等离子体室的产率比所述另一个等离子体室的产率高。
17.一种用于进行室对室匹配的方法，所述方法包括: 检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形，所述组合波形限定靠近吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到射频(RF)传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接到射频发生器； 从所述组合波形提取所述基本波形； 接收将另一个吸盘连接到所述射频传输线的指示； 检索另一个组合波形的测量结果，所述另一个组合波形限定靠近所述另一个吸盘的表面的电压； 确定所述另一个组合波形的相位与所述基本波形的相位之间的差值；并且接收对等离子体系统的改变的指示，所述改变用于补偿所述差值，所述等离子体系统包括所述射频传输线、使所述阻抗匹配电路连接到所述射频发生器的射频电缆、所述阻抗匹配电路、所述另一个吸盘或它们的组合， 其中所述方法由一个或多个处理器执行。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述吸盘位于等离子体室内，所述另一个吸盘位于另一个等离子体室内，其中所述等离子体室的产率比所述另一个等离子体室的产率高。
19.一种用于进行室内匹配的方法，所述方法包括: 检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形，所述组合波形限定靠近第一条件下的等离子体室的吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到射频(RF)传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接到射频发生器； 从所述组合波形提取所述基本波形； 接收所述等离子体室从所述第一条件改变到第二条件的指示； 检索所述等离子体室内产生的另一个组合波形的测量结果，当所述等离子体室在所述第二条件下时产生所述另一个组合波形； 确定所述另一个组合波形的幅值与所述基本波形的幅值之间的差值；并且 控制所述射频发生器来补偿所述差值， 其中所述方法由一个或多个处理器执行。
20.如权利 要求19所述的方法，其中所述第二条件在所述第一条件出现之后出现。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述第二条件在使用所述等离子体室处理晶片之后出现。
22.一种用于进行室内匹配的方法，所述方法包括: 检索组合波形的测量结果，所述组合波形包括基本波形和谐波波形，所述组合波形限定靠近第一条件下的等离子体室的吸盘的表面的电压，所述吸盘连接到射频(RF)传输线，所述射频传输线连接到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接到射频发生器； 从所述组合波形提取所述基本波形； 接收所述等离子体室从所述第一条件改变到第二条件的指示； 检索另一个组合波形的测量结果，当所述等离子体室在所述第二条件下时产生所述另一个组合波形； 确定所述另一个组合波形的相位与所述基本波形的相位之间的差值；并且接收对等离子体系统的改变的指示，所述改变用于补偿所述差值，所述等离子体系统包括所述射频传输线、使所述阻抗匹配电路连接到所述射频发生器的射频电缆、所述阻抗匹配电路、所述吸盘或它们的组合， 其中所述方法由一个或多个处理器执行。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述第二条件在使用所述等离子体室处理晶片之后出现。
【文档编号】H05H1/46GK104053295SQ201410092433
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】卢克·奥巴伦德 申请人:朗姆研究公司