[发明专利]谐波导出的电弧探测器无效
申请号: | 200780050086.7 | 申请日: | 2007-10-23 |
公开(公告)号: | CN101595767A | 公开(公告)日: | 2009-12-02 |
发明(设计)人: | 约翰·瓦尔科雷;韩玉峰;乔纳森·斯米卡;萨尔瓦托雷·波利佐;亚伦·T·瑞多姆斯基 | 申请(专利权)人: | MKS仪器有限公司 |
主分类号: | H05H1/30 | 分类号: | H05H1/30 |
代理公司: | 北京德琦知识产权代理有限公司 | 代理人: | 康 泉;宋志强 |
地址: | 美国马*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 谐波 导出 电弧 探测器 | ||
技术领域
本公开内容涉及射频等离子体处理系统中的电弧探测。
背景技术
本部分的陈述仅提供与本公开内容相关的背景信息,并不构成现有技 术。
近几十年来,RF等离子体被广泛地用于半导体制造。现场数据显示, 电弧是晶片缺陷和损坏的主要原因。实时电弧探测对于维持和提高IC制造 的产量至关重要。
电弧是等离子体室中的部件之间的能量的突然释放,伴随着范围通常在 1至100微秒的快速电磁瞬变。电弧探测设备通常包括两部分:用于拾取信 号的朗缪尔(Langmuir)探针,以及实时信号处理单元。基于探针耦合,探 测可以分为入侵式技术和非入侵式技术。
现在参见图1,示出射频(RF)等离子体输送系统10的若干种配置中 的一种。RF等离子体输送系统10包括向等离子体室14提供电力的RF发生 器12。阻抗匹配网络16可以被插置在RF发生器12的输出端与等离子体室 14的输入端之间的馈线中。朗缪尔探针18可以被插入等离子体室14中。 朗缪尔探针18基于等离子体室14中的等离子体生成信号。数据获取仪器 20接收并处理该信号以特征化等离子体。
朗缪尔探针18是用于等离子体诊断的常规探针,并且被很好地开发用 于确定包括密度、温度和能量的等离子体特性。朗缪尔探针18本质上是被 插入等离子体鞘层以获得等离子体信息的天线。由于朗缪尔探针18被插入 等离子体室14的内部,因此朗缪尔探针18对于室处理过程是入侵式的。尽 管这种评估等离子体运转的方法准确且能够提供信息,但是朗缪尔探针18 的侵入性限制了其在生产环境中的应用。
非入侵式电弧探测可以基于在产生电弧期间发生的宽带辐射。使用光学 探测和荧光光谱的技术基于这种原理。这些方法通常需要各种传感器,因此 比朗缪尔探针18更加昂贵。
发明内容
一种电弧探测系统,包括射频(RF)信号探针,该RF信号探针感应 RF等离子体室的输入端处的RF信号并基于该RF信号的电压、电流和功率 中的至少一种生成一信号。信号分析器接收该信号,监测该信号中具有高于 该RF信号的基波频率的频率的频率分量,并基于所述频率分量生成输出信 号。该输出信号指示该RF等离子体室中正在发生电弧。
一种电弧探测系统,包括射频(RF)信号探针,该RF信号探针感应 RF等离子体室的输入端处的RF信号并基于该RF信号的电压、电流和功率 中的至少一种生成一信号。模数转换器将该信号转换成数字信号。信号分析 器接收该数字信号,监测该数字信号中该RF信号的具有高于该RF信号的 基波频率的频率的频率分量,并基于所述频率分量生成输出信号。该输出信 号指示该RF等离子体室中正在发生电弧。
一种探测RF等离子体处理系统中的电弧的方法,包括:感应RF等离 子体室的输入端处的RF信号,基于该RF信号的电压、电流和功率中的至 少一种生成一信号,监测该信号中具有高于该RF信号的基波频率的频率的 频率分量,并基于所述频率分量生成输出信号。该输出信号指示该RF等离 子体室中正在发生电弧。
一种探测RF等离子体处理系统中的电弧的方法,包括:感应RF等离 子体室的输入端处的RF信号,基于该RF信号的电压、电流和功率中的至 少一种生成一信号,将该信号转换成数字信号,监测该数字信号中该RF信 号的具有高于该RF信号的基波频率的频率的频率分量,并基于所述频率分 量生成输出信号。该输出信号指示该RF等离子体室中正在发生电弧。
进一步的应用领域将通过这里提供的描述变得明显。应当理解,描述和 具体示例仅仅意在例示的目的,并不意于限制本公开内容的范围。
附图说明
这里描述的附图仅用于例示的目的,并不意在以任何方式限制本公开内容 的范围。
图1是根据现有技术的RF等离子体输送系统的功能框图;
图2是包括RF分析器的RF等离子体输送系统的功能框图;
图3是RF分析器所采用的过程流程图;
图4A和图4B是RF电压在产生等离子体电弧期间的曲线图;
图5A和图5B分别是RF谐波在正常等离子体中和电弧等离子体中的曲线 图;
图6是RF谐波在产生等离子体电弧期间的一组曲线图;
图7是RF电压在产生等离子体电弧期间的相移的曲线图;
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