[发明专利]频率调制射频电源以控制等离子体不稳定性的系统和方法

权利要求书

1.一种用于晶片的等离子体处理的方法，其包括：

将晶片定位在晶片支撑装置上，所述晶片支撑装置位于电极下方，使得在所述晶片和所述电极之间存在等离子体产生区域；

在等离子体处理操作的多个连续等离子体处理循环期间将第一信号频率的射频信号提供给所述等离子体产生区域，以在所述等离子体产生区域内产生等离子体；

基于将所述第一信号频率的所述射频信号提供给所述等离子体产生区域来检测所述等离子体内的等离子体不稳定性的形成；以及

在检测到所述等离子体不稳定性的形成之后，将第二信号频率的射频信号提供给所述等离子体产生区域以在所述等离子体产生区域内产生所述等离子体，提供所述第二信号频率的所述射频信号来代替所述第一信号频率的所述射频信号，所述第二信号频率大于所述第一信号频率，所述第二信号频率导致所述等离子体内的离子能量的减少同时维持入射在所述晶片表面的现有的离子通量以及来自所述晶片的由离子与所述晶片的相互作用导致的二次电子发射的相应减少。

2.根据权利要求1所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述等离子体不稳定性是等离子体团，其特征在于较高密度的等离子体的区域由较大体积的正常密度的等离子体包围。

3.根据权利要求1所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述等离子体不稳定性导致所述晶片上的所沉积的膜厚度的不均匀性。

4.根据权利要求1所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述等离子体处理操作是原子层沉积工艺。

5.根据权利要求1所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述等离子体处理操作是等离子体增强化学气相沉积工艺。

6.根据权利要求1所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述第一信号频率为13.56兆赫。

7.根据权利要求6所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述第二信号频率在从所述第一信号频率延伸到60兆赫的范围内。

8.根据权利要求6所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述第二信号频率为27.12兆赫。

9.根据权利要求1所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中检测在所述等离子体内所述等离子体不稳定性的形成在所述等离子体处理操作期间进行。

10.根据权利要求9所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中将所述第一信号频率的射频信号提供给所述等离子体产生区域包括向所述电极提供所述第一信号频率的射频信号，并且其中所述等离子体不稳定性的形成通过测量所述电极上的射频参数来检测。

11.根据权利要求10所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中所述射频参数是射频电压、射频电流、射频阻抗、射频信号相位角和射频功率中的一个或多个。

12.根据权利要求9所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中通过测量来自所述等离子体的光发射来检测所述等离子体不稳定性的形成。

13.根据权利要求9所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中将所述第二信号频率的射频信号提供给所述等离子体产生区域在与检测到所述等离子体不稳定性的形成的等离子体处理操作相同的等离子体处理操作期间进行。

14.根据权利要求1所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中检测在所述等离子体内的所述等离子体不稳定性的形成在所述等离子体处理操作之后进行。

15.根据权利要求14所述的用于晶片的等离子体处理的方法，其中检测所述等离子体内的所述等离子体不稳定性的形成通过测量所述晶片上的沉积的膜厚度的不均匀性来进行。