【技术实现步骤摘要】
一种支持脉冲监测功能的射频等离子体源
[0001]本专利技术涉及射频等离子体源
,特别是涉及一种支持脉冲监测功能的射频等离子体源。
技术介绍
[0002]射频电源作为激发等离子体的一种特种电源,被广泛应用于集成电路关键工艺装备,特别是等离子体刻蚀和等离子体体增强薄膜沉积设备中。先进的射频电源集成了频率调谐、脉冲和全数字控制等功能,其中脉冲功能最早应用于设备的偏置电极,在等离子体鞘层加速离子轰击做选择性刻蚀的同时,脉冲间歇释放晶圆表面积累的电荷。
[0003]在集成电路加工中的先进工艺节点(14nm及以下),脉冲等离子体源被应用于等离子体反应腔(包括电容耦合型等离子体、电感耦合型等离子体)的源极,以产生较低电子温度的等离子体,从而在提高选择比的同时减少等离子体对晶圆的损伤。不同于偏置电极,源极脉冲极大的影响了等离子体负载的稳定性,反过来,负载的不稳定同样会导致射频电源的输出特性变得更加敏感。因此,在晶圆加工过程中,源极脉冲的功率输出质量直接影响了加工工艺。
[0004]传统的射频电源具备脉冲输出功能,但也存在以下缺点:(1)没有对功率输出做实时的监测;(2)一般来说,射频电源输出脉冲的频率为2KHz~100KHz甚至更高,在几十KHz以上的工作条件下,每秒的数据采级量极大,射频电源自身的缓存器中无法存储所有的数据;(3)射频电源中通讯接口的传输速率在100ms的量级,无法对微秒量级的监测结果进行传输,即无法实时将采样数据全部传递至上位机中。
技术实现思路
[0005]鉴于上述问题, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种支持脉冲监测功能的射频等离子体源,其特征在于,所述射频等离子体源包括:射频电路、功率探测器、RF输出单元、反馈控制单元、数据处理单元、存储器和上位机PC;所述射频电路的输出端连接所述功率探测器的输入端,所述RF输出单元的输入端连接所述功率探测器的第一输出端,所述功率探测器的第二输出端连接所述数据处理单元的输入端,所述反馈控制单元的输入端连接所述数据处理单元的第一输出端,所述射频电路的控制端连接所述反馈控制单元的输出端,所述存储器的输入端连接所述数据处理单元的第二输出端,所述存储器通过通讯接口将监测的数据结果传输到所述上位机。2.根据权利要求1所述的射频等离子体源,其特征在于,所述数据处理单元包括输出功率阈值单元、第一比较单元、第一计数单元;所述输出功率阈值单元中预设输出功率上限和输出功率下限,将所述输出功率上限和所述输出功率下限输出到所述第一比较单元的第一输入端;所述第一比较单元的第二输入端连接所述功率探测器的第二输出端,所述第一计数单元的输入端连接所述第一比较单元的输出端,输出第一计数值并存放到所述存储器中。3.根据权利要求2所述的射频等离子体源,其特征在于,所述第一比较单元将所述输出功率采样值的幅值分别与所述输出功率上限和所述输出功率下限进行比较,每当所述输出功率采样值的幅值大小超过所述输出功率上限或低于所述输出功率下限时,产生比较结果;所述第一计数单元对所述比较结果进行累加,输出所述第一计数值。4.根据权利要求1所述的射频等离子体源,其特征在于,所述数据处理单元包括多个输出功率阈值单元、多个第二比较单元、第二计数单元;每个所述输出功率阈值单元中预设输出功率上限和输出功率下限,将所述输出功率上限和所述输出功率下限输出到对应的一个所述第二比较单元的第一输入端;每个所述第二比较单元的第二输入端连接所述功率探测器的第二输出端,所述第二计数单元的多个输入端分别连接每个所述第二比较单元的输出端,输出第二计数值并存放到存储器中。5.根据权利要求4所述的射频等离子体源,其特征在于,每个所述第二比较单元将所述输出功率采样值的每级幅值分别与对应的所述输出功率上限和所述输出功率下限进行比较,每当所述输出功率采样值的每级幅值大小超过所述输出功率上限或低于所述输出功率下限时,产生比较结果;所述第二计数单元对所述比较结果进行累加,输出所述第二计数值。6.根据权利要求2
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5任一项所述的射频等离子体源,其特征在于,所述输出功率上限可以为期望输出功率幅值的110%,所述输出功率下限可以为期望输出功率幅值的90%。7.根据权利要求2或3所述的射频等离子体源,其特征在于,所述第一计数单元还具有屏蔽控制端,用于接收屏蔽时间;当所述屏蔽时间有效时,所述第一计数单元不工作;当所述屏蔽时间无效时,所述第一计数单元正常工作。8.根据权利要求4或5...
【专利技术属性】
技术研发人员:王奕善,马俊,刘睿哲,赵馗,
申请(专利权)人:上海励兆科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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