软脉冲调制制造技术

本发明专利技术涉及软脉冲调制，具体描述了用于软脉冲调制的系统和方法。所述系统之一包括主射频(RF)发生器，用于在第一状态期间产生主RF信号的第一部分和在第二状态期间产生主RF信号的第二部分。主RF信号是正弦信号。该系统还包括：阻抗匹配电路，其经由RF电缆耦合到主RF发生器以修改主RF信号，从而产生经修改的RF信号；和经由RF传输线耦合到阻抗匹配电路的等离子体室。等离子体室用于基于经修改的RF信号产生等离子体。第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。

【技术实现步骤摘要】

一种用于从晶片蚀刻材料或沉积材料到晶片上的系统包括用于产生射频(RF)信号的发生器和等离子体室。晶片位于等离子体室中。发生器供给RF信号至等离子体室以蚀刻晶片或沉积材料到晶片上。
技术介绍
对蚀刻或沉积的控制增加晶片产量、节约成本、并减少蚀刻晶片上的材料的时间或沉积材料到晶片上的时间。然而，控制蚀刻或沉积是困难的。正是在这样的背景下，提出了本公开中所描述的实施方式。
技术实现思路
本公开涉及用于软脉冲调制的系统和方法。在多种实施方式中，其中的一种方法包括减小等离子体的阻抗相对于时间的变化率，例如，减少了dZ/dt的，其中Z是等离子体阻抗，而t是时间，等等。阻抗的变化率突然增加或减少导致等离子体的不稳定性，该不稳定性导致对蚀刻工件或在工件上沉积材料缺乏控制。阻抗变化率是通过提供具有统计测量结果的射频(RF)信号到等离子体室减小的，该统计测量结果进一步具有正斜率或负斜率。例如，对比具有突然增加或减少的均方根(RMS)值的RF信号，具有至等离子体室的在一定时间段逐渐地增加或减少的均方根(RMS)值的RF信号。正斜率或负斜率的提供使得能对等离子体的阻抗的变化进行控制。对该阻抗变化的控制使得能对蚀刻或沉积过程进行控制。在一些实施方式中，一种用于软脉冲调制的系统包括：主射频(RF)发生器，其用于在第一状态期间产生主RF信号的第一部分以及在第二状态期间产生所述主RF信号的第二部分。所述主RF信号是正弦信号。系统还包括：阻抗匹配电路，其通过RF电缆耦合到所述主RF发生器以修改所述主RF信号，从而产生经修改的RF信号。所述等离子体室用于基于所述经修改的RF信号产生等离子体。所述第一部分的统计测量结果具有正或负斜率。在多种实施方式中，一种方法包括：在第一状态期间产生主射频(RF)信号的第一部分以及在第二状态期间产生所述主RF信号的第二部分。该方法还包括：基于所述主RF信号使负载的阻抗与源匹配，以产生经修改的射频信号。所述源包括射频发生器和RF电缆。所述负载包括RF传输线和等离子体室。该方法包括接收所述经修改的射频信号以在所述等离子体室中产生等离子体。所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。在一些实施方式中，一种等离子体系统包括：第一射频(RF)发生器，其用于在第一状态期间产生第一RF信号的第一部分以及在第二状态期间产生所述第一RF信号的第二部分。所述第一RF信号是正弦信号。所述第一RF发生器被耦合到与所述等离子体室耦合的阻抗匹配电路。所述第一RF信号的所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。上述实施方式的一些优点包括控制等离子体室内的等离子体的阻抗的变化率。通过控制从数字脉冲信号的一种状态向数字脉冲信号的另一种状态的转变期间的统计测量结果的斜率来控制变化率。斜率被控制为是正的或负的。在一些实施方式中，斜率是非零的和有限的持续脉冲信号的一个周期的至少一定时间段。通过控制斜率，等离子体阻抗的变化被控制以控制处理工件的蚀刻速率或沉积速率或处理速率。本文中描述的实施方式中的一些的其它优点包括向处理器提供与等离子体系统相关联的参数的反馈，参数如，流率、压力、间隙等。处理器基于反馈确定延迟是否是要被添加到被提供给RF发生器的脉冲信号。反馈用于使等离子体系统的机械部件的响应时间与该等离子体系统的电气部件的响应时间同步。从下面的详细描述，结合附图，其它方面将变得显而易见。附图说明根据下面的描述，结合附图，可最好地理解本公开内容的各种实施方式。图1A根据本公开内容的多种实施方式示出了图解第一变量的软脉冲调制的曲线图。图1B根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第一变量的软脉冲调制的曲线图。图1C-1根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第一变量的软脉冲调制的曲线图。图1C-2根据本公开内容的一些实施方式示出了图解与脉冲信号的三种状态同步的第一变量的软脉冲调制的曲线图。图1D-1根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第一变量的软脉冲调制的较多的曲线图。图1D-2根据本公开内容的一些实施方式示出了图解与脉冲信号的三种状态同步的第一变量的软脉冲调制的较多的曲线图。图1E根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第一变量的软脉冲调制的另外的曲线图。图1F根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第一变量的软脉冲调制的曲线图。图2A根据本公开内容的多种实施方式示出了图解第二变量的软脉冲调制的曲线图。图2B根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第二变量的软脉冲调制的曲线图。图2C-1根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第二变量的软脉冲调制的曲线图。图2C-2根据本公开内容的一些实施方式示出了图解与脉冲信号的三种状态同步的第二变量的软脉冲调制的曲线图。图2D-1根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第二变量的软脉冲调制的较多的曲线图。图2D-2根据本公开内容的一些实施方式示出了图解与脉冲信号的三种状态同步的第二变量的软脉冲调制的较多的曲线图。图2E根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第二变量的软脉冲调制的另外的曲线图。图2F根据本公开内容的一些实施方式示出了图解第二变量的软脉冲调制的曲线图。图3是根据各种本公开内容的实施方式所示的示图，其图解了图1A至1F和图2A至2F中的每一个曲线图描绘的由射频(RF)发生器产生的正弦信号的统计测量结果。图4是根据本公开内容的一些实施方式的示图，其用于图解：RF信号由RF发生器产生以实现图1A至1F中的曲线图中的任何一个所显示的第一变量并且同步实现图2A至2F中的曲线图中的任何一个所显示的第二变量。图5根据本公开内容的几个实施方式示出了图解多个曲线图之间的相似性的多个曲线图。图6A是根据本公开内容的一些实施方式用于使用来自主机系统的数字脉冲信号执行软脉冲调制的等离子体系统的示图。图6B是根据本公开内容的一些实施方式所示的等离子体系统的示图，其用于图解：通过使用相位延迟电路并通过从主机系统接收数字脉冲信号而将软脉冲调制应用到多个变量。图7是根据本公开内容的多种实施方式所示的等离子体系统的示图，其图解使用主RF发生器以产生数字脉冲信号，并图解使用相位延迟电路以用于执行软脉冲调制。图8是根据本公开内容的多种实施方式所示的等离子体系统的示图，其图解：使用反馈系统以确定用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体系统，其包括：主射频(RF)发生器，其用于在第一状态期间产生主RF信号的第一部分以及在第二状态期间产生所述主RF信号的第二部分，其中，所述主RF信号是正弦信号；阻抗匹配电路，其通过RF电缆耦合到所述主RF发生器以修改所述主RF信号，从而产生经修改的RF信号；和经由RF传输线耦合到所述阻抗匹配电路的等离子体室，所述等离子体室用于基于所述经修改的RF信号产生等离子体，其中，所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。

【技术特征摘要】
2014.04.23 US 14/260,0511.一种等离子体系统，其包括：
主射频(RF)发生器，其用于在第一状态期间产生主RF信号的第一部
分以及在第二状态期间产生所述主RF信号的第二部分，其中，所述主RF信
号是正弦信号；
阻抗匹配电路，其通过RF电缆耦合到所述主RF发生器以修改所述主
RF信号，从而产生经修改的RF信号；和
经由RF传输线耦合到所述阻抗匹配电路的等离子体室，所述等离子体
室用于基于所述经修改的RF信号产生等离子体，
其中，所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负斜率。
2.根据权利要求1所述的等离子体系统，其还包括用于在所述第一状态
期间从所述主RF发生器接收数字脉冲信号的第一部分以及在所述第二状态
期间从所述主RF发生器接收所述数字脉冲信号的第二部分的从射频发生
器，所述从射频发生器用于在所述第一状态期间产生从RF信号的第一部分
以及在所述第二状态期间产生所述从RF信号的第二部分，
其中，所述从信号是正弦信号，
其中，所述从RF信号的所述第一部分的统计测量结果具有正斜率或负
斜率。
3.根据权利要求2所述的等离子体系统，其中，在所述主RF信号的所
述第一部分的所述统计测量结果具有所述正斜率的至少部分时间期间，所述
从RF信号的所述第一部分的所述统计测量结果具有所述正斜率。
4.根据权利要求2所述的等离子体系统，其中，在所述主RF信号的所
述第一部分的所述统计测量结果具有所述负斜率的至少部分时间期间，所述
从RF信号的所述第一部分的所述统计测量结果具有所述负斜率。
5.根据权利要求1所述的等离子体系统，其中所述主RF信号具有频率
和功率。
6.根据权利要求1所述的等离子体系统，其进一步包括：
耦合到所述主RF发生器的间隙控制系统，其用于在所述第一状态期间
产生间隙信号的第一部分以及在所述第二状态期间产生所述间隙信号的第二
部分，
其中所述等离子体室包括卡盘和面向所述卡盘的上电极，
所述间隙控制系统还通过马达耦合到所述等离子体室的所述上电极以用
于改变所述上电极和所述卡盘之间的间隙，
其中，所述间隙信号具有正斜率或负斜率。
7.根据权利要求6所述的等离子体系统，其中所述间隙控制系统包括间
隙传感器，所述间隙传感器用于确定所述上电极和所述卡盘之间的间隙的大
小。
8.根据权利要求7所述的等离子体系统，其进一步包括：
用于产生脉冲信号的主机控制器；和
耦合到所述主机控制器的相位延迟电路，其用于基于所述间隙的大小延
迟所述脉冲信号的相位，所述主机控制器经由所述相位延迟电路耦合到所述
主RF发生器。
9.根据权利要求1所述的等离子体系统，其还包括：
耦合到所述主RF发生器的压力控制系统，其用于在所述第一状态期间
产生压力信号的第一部分以及在所述第二状态期间产生所述压力信号的第二
部分，
其中所述等离子体室包括多个约束环，
所述压力控制系统经由马达进一步耦合到所述约束环以改变所述等离子
体室中的压力，
其中所述压力信号的所述第一部分具有正斜率或负斜率。
10.根据权利要求9所述的等离子体系统，其中所述压力控制系统包括
压力传感器，所述压力传感器用于确定在所述等离子体室中的所述压力的大

\t小。
11.根据权利要求10所述的等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·C·小瓦尔考，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US