[发明专利]利用定量测量电弧事件的概率性模型进行电弧探测的宽带采样应用

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2008年2月14递交的美国专利申请No.12/031,171的部分继续申请，并且是2008年7月18日递交的美国专利申请No.12/125,867的继续申请。上述申请的公开内容通过参考被合并于此。

技术领域

本发明涉及射频(RF)等离子体发生系统中的电弧探测。

背景技术

此处所提供的背景描述是为了一般性地呈现公开内容上下文的目的。该背景部分中所描述的这里被指名的发明人的工作以及在递交时可能不当作现有技术的描述的方面并未被明显或暗含地承认是相对于本公开内容的现有技术。

等离子体室可被用于执行各种处理，例如在制造例如半导体器件或平板显示器的电子工件中使用的化学气相沉积、溅射沉积以及等离子体增强蚀刻处理。等离子体放电通过将RF或DC电源信号从电源连接到等离子体来维持。这种连接通常通过将电源连接至该室内的电极或者连接至该室内或与该室相邻的天线或磁线圈来实现。

等离子体室内的状况通常在进行室内正在执行的制造过程期间发生变化，并且这样的变化有时在室内引起电弧。如果在等离子体与正被制造的工件之间或者在等离子体与任何室部件之间发生任何电弧，则工件或室部件可能发生损坏。

发明内容

一种用于等离子体发生系统的电弧探测系统，包括：基于与等离子体室相连通的(RF)电源信号的电特性产生相应的第一信号和第二信号的射频(RF)传感器。相关模块基于所述第一信号和所述第二信号产生电弧探测信号。所述电弧探测信号指示在所述等离子体室中是否正在发生电弧，并且该电弧探测信号被用来改变所述RF电源信号(RF power)的特征(aspect)以熄灭所述电弧。

在其它特征中，减法模块从所述第一信号和所述第二信号的相应信号中减去信号电平。窗模块将窗函数应用于所述第一信号和所述第二信号。概率性模块基于所述电弧探测信号计算电弧事件的概率。所述概率性模块采用鲍姆-韦尔奇(Baum-Welch)算法来计算所述电弧事件的概率性模型。所述概率性模块采用维特比(Viterbi)算法来计算所述电弧事件的概率。所述相关模块接收用于选择性地使能所述电弧探测信号的产生的使能信号。模数(A/D)转换模块数字化所述第一信号和所述第二信号。所述RF传感器可以是电压/电流(V/I)传感器，其中所述第一信号和所述第二信号分别表示所述RF电源信号的电压和电流。所述RF传感器可以是定向耦合器，其中所述第一信号和所述第二信号分别表示所述RF电源信号的正向功率和反射功率。

一种用于等离子体发生系统的电弧探测方法，包括：基于与等离子体室相连通的(RF)电源信号的电特性产生相应的第一信号和第二信号；以及基于所述第一信号和所述第二信号产生电弧探测信号。所述电弧探测信号指示所述等离子体室中是否正在发生电弧。所述方法包括：采用所述电弧探测信号来改变所述RF电源信号的特征以熄灭所述电弧。

在其它特征中，所述方法包括从所述第一信号和所述第二信号中的相应信号中减去信号电平。所述方法包括选择所述第一信号和所述第二信号的用于连通至相关模块的周期。所述方法包括基于所述电弧探测信号计算电弧事件的概率。所述计算步骤进一步包括采用鲍姆-韦尔奇算法来计算所述电弧事件的概率性模型。所述计算步骤进一步包括采用维特比算法来计算所述电弧事件的概率。所述方法包括接收用于选择性地使能所述电弧探测信号的产生的使能信号。所述方法包括数字化所述第一信号和所述第二信号。

一种用于等离子体发生系统的电弧探测系统，包括：基于与等离子体室相连通的RF电源信号的电特性产生相应的第一信号和第二信号的射频(RF)传感器。。模数(A/D)转换模块基于所述第一信号和所述第二信号产生数字数据。减法模块从所述数字数据中减去值。窗模块将窗函数应用于所述数字数据。相关模块使以加窗的数字数据表示的所述第一信号和所述第二信号相关，并且基于所述相关产生电弧探测信号。所述电弧探测信号指示所述等离子体室中是否正在发生电弧。

在其它特征中，概率性模块基于所述电弧探测信号计算电弧事件的概率。所述概率性模块采用鲍姆-韦尔奇算法来计算所述电弧事件的概率性模型。所述概率性模块采用维特比算法来计算所述电弧事件的概率。所述相关模块接收用于选择性地使能所述电弧探测信号的产生的使能信号。所述RF传感器可以是电压/电流(V/I)传感器，其中所述第一信号和所述第二信号分别表示所述RF电源信号的电压和电流。所述RF传感器可以是定向耦合器，其中所述第一信号和所述第二信号分别表示所述RF电源信号的正向功率和反射功率。