使用建模、反馈和阻抗匹配来控制蚀刻速率制造技术

本发明专利技术涉及使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率，说明了实现蚀刻速率的方法。该方法包含接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量。该方法还包含经由模型来传送所述计算的变量，以在模型的输出处产生所述计算的变量的值，识别与该值关联的计算的处理速率；并且基于所述计算的处理速率来识别预先确定的处理速率。该方法还包含：基于所述预先确定的处理速率识别要在输出实现的预先确定的变量；以及识别与所述预先确定的变量的实部和虚部关联的特征。该方法包含控制可变电路组件以实现特征，以进一步实现所述预先确定的变量。

【技术实现步骤摘要】
使用建模、反馈和阻抗匹配来控制蚀刻速率
本实施方式涉及使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率。
技术介绍
在一些等离子体处理系统中，使用射频(RF)产生器来产生RF信号。RF信号被供应至等离子体室，以在该室内产生等离子体。等离子体被用于多种多样的操作，例如清洁晶片，在晶片上沉积氧化物，蚀刻氧化物，蚀刻晶片等。为了实现晶片产量，重要的是控制等离子体的均一性。在该背景下出现了本公开说明的实施方式。
技术实现思路
本公开的实施方式提供使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率的装置、方法和计算机程序。应该理解的是这些实施方式能够以多种方式实现，例如处理、装置、系统、设备、或者计算机可读介质上的方法。下文说明若干实施方式。在一些实施方式中，在例如300毫米(mm)晶片蚀刻反应器、200mm晶片蚀刻反应器等蚀刻反应器内实现晶片上均一性控制。影响蚀刻均一性的一些要素包含由与RF产生器的操作的基频关联的谐波频率创建的驻波、以及由互调失真(IMD)频率创建的驻波。在各种实施方式中，等离子体系统的一部分的模型由处理器产生。在模型的输出处确定变量。基于变量来确定参数，例如蚀刻速率、沉积速率、伽马等。将计算的参数与预先确定的参数比较，以确定在计算的参数与预先确定的参数之间是否存在匹配。当确定为没有匹配时，改变阻抗匹配电路内的可变电容器的电容和/或阻抗匹配电路内的可变电感器的电感，以实现匹配。当实现匹配时，等离子体室内的等离子体的均一性增强。在若干实施方式中，说明了实现蚀刻速率的方法。该方法包含接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量。等离子体室通过射频(RF)传输线耦结至阻抗匹配电路。阻抗匹配电路通过RF电缆耦结至RF产生器。该方法还包含：经由计算机产生的模型来传送计算的变量，以在计算机产生的模型的输出处产生计算的变量的值；识别与计算的变量的值关联的计算的处理速率；以及基于计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率。该方法还包含：基于预先确定的处理速率识别要在计算机产生的模型的输出处实现的预先确定的变量；以及识别与预先确定的变量的实部关联的第一特征。第一特征是阻抗匹配电路内的第一可变电路组件。该方法包含：控制第一可变电路组件，以实现第一特征，从而进一步实现预先确定的变量的实部；以及识别与预先确定的变量的虚部关联的第二特征。第二特征是阻抗匹配电路内的第二可变电路组件。该方法包含将信号发送给第二可变电路组件，以实现第二特征，从而进一步实现预先确定的变量的虚部。在一些实施方式中，说明了主机控制器。该主机控制器包含：用于存储复变量的存储器设备；和耦结至存储器设备的主机处理器。主机处理器用于接收与处理等离子体室内的工件关联的计算的变量；经由计算机产生的模型传送计算的变量，以在计算机产生的模型的输出处产生计算的变量的值；以及识别与计算的变量的值关联的计算的处理速率。该主机处理器进一步用于：基于计算的处理速率，识别要实现的预先确定的处理速率；基于预先确定的处理速率，识别在计算机产生的模型的输出处的预先确定的变量；以及识别与预先确定的变量的实部关联的第一特征。第一特征是阻抗匹配电路内的第一可变电路组件。主机处理器用于将信号发送给第一可变电路组件，以实现第一特征，从而进一步实现预先确定的变量的实部；以及识别与预先确定的变量的虚部关联的第二特征。第二特征是阻抗匹配电路内的第二可变电路组件。该方法包含将信号发送给第二可变电路组件，以实现第二特征，从而进一步实现预先确定的变量的虚部。在若干实施方式中，说明了其上存储有可执行程序的非临时性计算机可读存储介质。程序指示处理器执行下面的操作。所述操作包含接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量。所述操作还包含：经由计算机产生的模型来传送计算的变量，以在计算机产生的模型的输出处产生计算的变量的值；识别与计算的变量的值关联的计算的处理速率；以及基于计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率。所述操作还包含：基于预先确定的处理速率，识别要在计算机产生的模型的输出处实现的预先确定的变量；以及识别与预先确定的变量的实部关联的第一特征。第一特征是阻抗匹配电路内的第一可变电路组件。所述操作包含：将信号发送给第一可变电路组件，以实现第一特征，从而进一步实现预先确定的变量的实部；以及识别与预先确定的变量的虚部关联的第二特征。第二特征是阻抗匹配电路内的第二可变电路组件。该操作包含将信号发送给第二可变电路组件，以实现第二特征，从而进一步实现预先确定的变量的虚部。上述实施方式的一些优点包含在离子体室内实现均一水平的等离子体等。通过控制已在阻抗匹配电路内的电路组件来实现均一水平。作为结果，没有与实现均一性关联的额外成本或者该成本最小化。在一些实施方式中，通过在等离子体室内增加电路组件来实现均一性。增加电路组件所消耗的成本和时间不高。控制电路组件来实现均一性。上述实施方式的其他优点包含控制阻抗匹配电路的一个电路元件以控制变量的实部；以及控制阻抗匹配电路的另一个电路元件以控制变量的虚部。控制变量不同部分的分开控制帮助实现均一性。例如，通过控制虚部来实现均一性的轻微改变；并且通过控制实部来实现均一性的巨大改变。其他方面可以从下面的结合附图的具体说明得知。附图说明实施方式可以最好地通过参考结合附图的下面的说明来理解。图1是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型和阻抗匹配电路来控制的速率的系统的框图。图2是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率或者沉积速率的等离子体系统的框图。图3是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率或者沉积速率的等离子体系统的框图。图4是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率或者沉积速率的等离子体系统的框图。图5是依据本公开中说明的实施方式的，被用于示出基于在计算机产生的模型的输出处确定的复电压和电流，来确定阻抗匹配网络的电容和电感值的表格的图。图6是依据本公开中说明的实施方式的，用于控制电路元件的控制系统的框图。图7是依据本公开中说明的实施方式的，图1至4的系统的主机控制器的图。图8是依据本公开中说明的实施方式的，绘制出在计算机产生的模型的节点处的阻抗与在对应于节点的RF传输线上的点处的RF供应信号的谐波频率的关系曲线的曲线图。图9是依据本公开中说明的实施方式的，绘制出对于不同水平的蚀刻速率控制的蚀刻衬底的蚀刻速率与衬底的半径的关系的曲线图。具体实施方式下面的实施方式说明使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率的系统和方法。可以知晓的是这些实施方式可以在没有这些具体细节中的一些或者全部的情况下实践。在其他实例中，没有详细说明周知的处理操作，以避免不必要地模糊这些实施方式。图1是使用计算机产生的模型140A和阻抗匹配电路134来控制例如蚀刻速率、沉积速率之类的速率、伽马的改变等的系统130的实施方式的框图。系统130包含RF产生器132、主机控制器224、阻抗匹配电路134和等离子体室122。RF产生器132的示例包含2兆赫(MHz)RF产生器、27MHzRF产生器和60MHzRF产生器。RF产生器132包含本地控制器212、传感器214和射频(RF)电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实现蚀刻速率的方法，其包括：接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量，所述等离子体室通过射频(RF)传输线耦结至阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路通过RF电缆耦结至RF产生器；经由计算机产生的模型来传送所述计算的变量，以在所述计算机产生的模型的输出处产生所述计算的变量的值；识别与所述计算的变量的所述值关联的计算的处理速率；基于所述计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率；基于所述预先确定的处理速率，识别要在所述计算机产生的模型的所述输出处实现的预先确定的变量；识别与所述预先确定的变量的实部关联的第一特征、所述阻抗匹配电路内的第一可变电路组件的所述第一特征；控制所述第一可变电路组件，以实现所述第一特征，从而进一步实现所述预先确定的变量的所述实部；识别与所述预先确定的变量的虚部关联的第二特征、所述阻抗匹配电路内的第二变量电路组件的所述第二特征；以及将信号发送给所述第二可变电路组件，以实现所述第二特征，从而进一步实现所述预先确定的变量的所述虚部。

【技术特征摘要】
2013.10.01 US 14/043,574;2013.10.01 US 14/043,525;1.一种用于实现蚀刻速率的方法，其包括：从传感器接收在射频(RF)产生器的输出测量的变量值，其中所述传感器耦结至所述射频产生器的所述输出，其中所述测量的值与处理等离子体室中的工件关联，其中所述等离子体室通过RF传输线耦结至阻抗匹配电路，其中所述RF产生器的所述输出通过RF电缆耦结至所述阻抗匹配电路；经由所述阻抗匹配电路的计算机产生的模型来传送所述测量的变量值，以在所述计算机产生的模型的输出处产生所述变量的计算的值；识别与所述变量的所述计算的值关联的计算的处理速率；基于所述计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率；基于所述预先确定的处理速率，识别要在所述计算机产生的模型的所述输出处实现的预先确定的变量；识别与所述预先确定的变量的实部关联的第一特征，其中所述第一特征是所述阻抗匹配电路内的第一可变电路组件的特征；控制所述第一可变电路组件，以实现所述第一特征，从而进一步实现所述预先确定的变量的所述实部；识别与所述预先确定的变量的虚部关联的第二特征，其中所述第二特征是所述阻抗匹配电路内的第二可变电路组件的特征；以及将信号发送给所述第二可变电路组件，以实现所述第二特征，从而进一步实现所述预先确定的变量的所述虚部。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述变量所述计算的值包含复电压和电流。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件包含电容器，并且所述第一特征包含所述电容器的电容。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二可变电路组件包含电容器，并且所述第二特征包含所述电容器的电容。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件包含电感器，并且所述第一特征包含所述电感器的电感。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二可变电路组件包含电感器，并且所述第二特征包含所述电感器的电感。7.如权利要求1所述的方法，还包括：将信号发送给所述RF产生器的控制器，以改变所述RF产生器的操作频率，从而实现所述预先确定的处理速率。8.如权利要求7所述的方法，其中，处理所述工件包括蚀刻所述工件或者在所述工件上沉积材料。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二可变电路组件耦结至所述阻抗匹配电路的电感器。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述电感器耦结至所述等离子体室。11.如权利要求1所述的方法，其中，所述RF产生器耦结至所述第一可变电路组件和所述第二可变电路组件。12.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件和所述第二可变电路组件中的每个耦结至所述RF产生器的所述输出。13.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件耦结至所述第二可变电路组件。14.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法被用于处理半导体晶片以制造集成电路。15.如权利要求1所述的方法，其中，经由所述计算机产生的模型来传送所述变量的测量值包括计算定向和，所述定向和是所述变量的测量值与作为所述计算机产生的模型的电路元件的特征的一个或一个以上的值的定向和。16.如权利要求1所述的方法，其中，所述计算的处理速率包括蚀刻速率或者沉积速率，其中，当实现所述变量的计算的值便于实现所述计算的处理速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：布拉德福德·J·林达克，约翰·C·小瓦尔考，阿列克谢·马拉霍塔诺夫，塞得·亚法·亚法莉安特哈利，陈志刚，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US