[发明专利]控制在连续波和脉冲等离子体之间转换的方法和装置

权利要求书

1.一种从第一等离子体条件转换到第二等离子体条件的方法，所述方法包括：

使用耦合到阻抗匹配网络的RF电源在等离子体处理室中点燃等离子体，其中所述RF电源在连续波模式下操作以提供具有第一等离子体阻抗的第一等离子体条件；

在所述RF电源在脉冲模式下操作之前，进行以下一个或多个斜坡式变化：(1)使所述RF电源的RF功率斜坡式变化到选定RF功率，(2)使所述RF电源的占空比斜坡式变化到选定占空比，以及(3)使所述RF电源的脉冲频率斜坡式变化到选定脉冲频率，其中，所述斜坡式变化从所述第一等离子体条件下的所述连续波模式转换到在具有第二等离子体阻抗的第二等离子体条件下的所述脉冲模式而不使所述等离子体猝灭，其中在所述脉冲模式下的脉冲频率在10Hz至100kHz之间；以及

将所述第二等离子体条件下的所述等离子体维持在所述等离子体处理室中而不使所述等离子体猝灭，其中所述第二等离子体阻抗与所述第一等离子体阻抗实质上不同。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在斜坡式变化期间将所述等离子体的阻抗从所述连续波模式调谐到所述脉冲模式。

3.根据权利要求2所述的方法，其中调谐包括在第一电容器和第二电容器之间进行匹配调谐，所述第一等离子体条件下的所述第一电容器与所述第二等离子体条件下的所述第二电容器之间的差异在0-10V范围内变化等于或大于3V。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在100毫秒或更短的时间内从所述连续波模式斜坡式转换到所述脉冲模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述RF电源在所述脉冲模式下操作之前，使RF功率斜坡式变化。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，使所述RF功率斜坡式变化包括使所述RF功率跨越多个增大或减小的RF功率电平而斜坡式变化，所述RF功率电平在50W至10000W之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述RF电源在所述脉冲模式操作之前，使占空比斜坡式变化。

8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述占空比斜坡式变化包括使所述占空比跨越多个增大或减小的占空比而斜坡式变化，所述占空比在1％至99％之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述阻抗匹配网络包括一个或多个机械可调元件，所述一个或多个机械可调元件在斜坡式变化期间同时匹配所述等离子体的阻抗。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过将晶片暴露于所述等离子体来蚀刻所述等离子体处理室中的所述晶片上的钨(W)，其中所述等离子体是三氟化氮(NF₃)或氮(N₂)等离子体，其中，在所述晶片上蚀刻钨的同时，从所述连续波模式斜坡式转换到所述脉冲模式。