[发明专利]减小朝向高频RF产生器反射的功率的系统和方法

说明书

本发明涉及减小朝向高频RF产生器反射的功率的系统和方法。具体描述了用于在低频射频(RF)产生器的周期期间减少向高频RF产生器的反射并且用于使用减小反射功率的关系的系统和方法。通过在低频RF产生器的周期期间调谐高频RF产生器，实现对高频RF发生器的精确控制，以减小朝向高频RF产生器反射的功率。此外，通过使用减小反射功率的关系，在晶片处理期间节省时间。

技术领域

本发明的实施方式涉及用于在低频射频(RF)产生器的周期期间减小朝向高频RF产生器的反射并且用于使用关系以减小反射功率的系统和方法。

背景技术

等离子体系统用于控制等离子体处理。等离子体系统包含多个射频(RF)源、阻抗匹配和等离子体反应器。工件放置在等离子体室内，并在等离子体室中产生等离子体以处理工件。重要的是，工件以相似或均匀的方式进行处理。为了以类似或均匀的方式处理工件，重要的是调节RF源和阻抗匹配。

正是在这样的背景下，产生在本公开中所描述的实施方式。

发明内容

本公开的实施方式提供了用于在低频射频(RF)产生器的周期期间减小朝向高频RF产生器的反射功率并且用于使用关系以减小反射功率的装置、方法和计算机程序。应当理解的是，这些实施方式可以以多种方式(例如，工艺、装置、系统、硬件零件或计算机可读介质上的方法)来实现。若干实施方式在下文描述。

在一些实施方式中，由高频RF产生器产生的RF信号的RF频率在低频RF产生器的RF信号的周期内变化。例如，由高频RF产生器产生的RF信号的各种频率值使用模型系统确定并且在由低频RF产生器产生的RF信号的周期期间应用。

在若干实施方式中，在存在通过由低频RF产生器产生的RF信号产生的负载阻抗变化的情况下，使用模型系统来调谐阻抗匹配网络。例如，使用模型系统计算最优组合可变电容值，并在由低频RF产生器产生的RF信号的周期期间应用该最优组合可变电容值。

在多种实施方式中，模型系统用于计算调谐轨迹，例如调谐多项式、调谐关系等。不是在晶片的处理期间使用模型系统，而是阻抗匹配网络预先通过计算在具有负载阻抗值的实部和负载阻抗值的虚部的跨越预期操作空间的二维网格上的最优组合可变电容值。然后在具有负载阻抗值的实部、负载阻抗值的虚部和组合可变电容值的三维网格上计算最优RF频率。对于各种最优组合可变电容值的第一拟合以及对于各种最优RF频率的第二拟合导致多项式函数作为解。第一拟合的示例是最优组合可变电容值＝函数(Re(Z Load)，Im(ZLoad))，其中Zload是负载阻抗值，Re是负载阻抗值的实部，而Im是负载阻抗值的虚部。第二拟合的示例是在给定的最优组合可变电容值下的最优RF频率＝函数(Re(Z Load)，Im(ZLoad)，最优组合可变电容值)。

本文所述的系统和方法的一些优点包括在低频RF产生器的每个RF周期期间确定RF值，以减小朝向高频RF产生器反射的功率。模型系统用于确定在低频RF产生器的每个RF周期期间的RF值。RF值是根据在低频RF产生器的RF周期期间在高频RF产生器的输出端处计算的参数值计算的。确定的RF值应用于在计算参数值的RF周期之后的低频RF产生器的RF周期期间的高频RF产生器。RF值应用在低频RF产生器的每个RF周期期间精确地减小朝向高频RF产生器反射的功率。

本文所述的系统和方法的其它优点包括在晶片的处理期间不使用模型系统来确定最优RF值和/或最优组合可变电容值。在处理晶片之前预先确定最优RF值和/或最优组合可变电容值。在晶片的处理期间，最优RF值和/或最优组合可变电容值由处理器访问，并且基于使用模型系统确定的负载阻抗值来应用。最优RF值和/或最优组合可变电容值的预计算节省了晶片处理期间的时间。

具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：

1.一种用于在低频射频(RF)产生器的周期期间减少反射功率的方法，其包括：