基于三个或更多个状态的功率和频率的调节制造技术

本发明专利技术涉及基于三个或更多个状态的功率和频率的调节，具体描述了用于根据三个或更多个状态调节功率和频率的系统和方法。所述方法中的一个包括：接收具有多个状态的脉冲信号。通过多个射频（RF）产生器接收所述脉冲信号。当接收到具有第一状态的所述脉冲信号时，由第一RF产生器产生具有预先设定的功率电平的RF信号以及由第二RF产生器产生具有预先设定的功率电平的RF信号。此外，当接收到具有第二状态的所述脉冲信号时，由所述第一和第二射频产生器产生具有预先设定的功率电平的RF信号。此外，当接收到具有第三状态的所述脉冲信号时，由所述第一和第二射频产生器产生具有预先设定的功率电平的RF信号。

【技术实现步骤摘要】
基于三个或更多个状态的功率和频率的调节
本专利技术的实施方式涉及改善对等离子体阻抗的改变的响应时间，更具体地涉及用于基于三个或更多个状态的功率和频率调节的装置、方法和计算机程序。
技术介绍
在等离子体处理系统中，多个射频(RF)信号被提供给等离子体室中的一或多个电极。RF信号帮助在等离子体室内产生等离子体。该等离子体被用于各种操作，例如，清洁位于下电极上的衬底、蚀刻该衬底，等等。在这一背景下，出现了本公开中所描述的实施方式。
技术实现思路
本公开的实施方式供应了用于基于三个或更多个状态的功率和频率调节的装置、方法和计算机程序。应当知道的是，这些实施方式可被实现为多种形式，例如，工序、装置、系统、设备或计算机可读介质上的方法。下面将描述若干实施方式。在一些实施方式中，描述了一种等离子体处理系统。该等离子体系统包括主产生器，该主产生器包括三个主功率控制器。所述主功率控制器中的每个配置有预定义的功率设置。该等离子体系统包括从产生器，所述从产生器包括三个从功率控制器。所述从功率控制器中的每个配置有预定义的功率设置。该等离子体系统包括控制电路，该控制电路作为输入连接到所述主产生器和所述从产生器中的每一个。所述控制电路被配置为产生脉冲信号，所述脉冲信号被定义为包括定义在多个周期的操作过程中进行重复的周期的三个状态。每个状态被定义以选择所述三个主功率控制器中的第一或第二或第三个，同时也选择所述三个从功率控制器中的第一或第二或第三个。在一种实施方式中，描述了一种被配置为根据多个状态进行操作的等离子体系统。所述等离子体系统包括主射频产生器，所述主射频产生器用于接收脉冲信号。所述脉冲信号具有三个或更多个状态。所述三个或更多个状态包括第一状态、第二状态和第三状态。所述主射频产生器被配置为经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室。所述等离子体系统还包括用于接收所述脉冲信号的从射频产生器。所述从射频产生器被配置为经由所述阻抗匹配电路耦合到所述等离子体室。所述主射频产生器和所述从射频产生器中的每个被配置为判定所述脉冲信号是否处于所述第一状态或所述第二状态或所述第三状态。所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第一状态的判定将具有第一主量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路。所述从射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第一状态的判定将具有第一从量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路。所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第二状态的判定将具有所述第一主量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路。所述从射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第二状态的判定将具有第二从量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路。所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第三状态的判定将具有第二主量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路。所述从射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第三状态的判定将具有第三从量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路。在一些实施方式中，描述了一种配置成根据多个状态来操作的等离子体系统。所述等离子体系统包括用于接收脉冲信号的主射频产生器，所述脉冲信号具有三个或更多个状态。所述三个或更多个状态包括第一状态、第二状态和第三状态。所述主射频产生器被配置成经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室。所述主射频产生器被配置成判定所述脉冲信号是否处于所述第一状态或所述第二状态或所述第三状态。所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第一状态的判定将具有第一主量化电平的射频信号提供给所述等离子体室以激发等离子体，所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第二状态的判定将具有所述第一主量化电平的射频信号提供给所述等离子体室，且所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第三状态的判定将具有第二主量化电平的射频信号提供给所述等离子体室。所述等离子体系统包括从射频产生器，所述从射频产生器被配置为经由所述阻抗匹配电路耦合到所述等离子体室。所述从射频产生器判定与所述等离子体相关联的参数是否超过第一阈值。所述从射频产生器被配置为响应于与所述等离子体相关联的所述参数不超过所述第一阈值的判定提供具有第一从量化电平的射频信号，并被配置为响应于与所述等离子体相关联的所述参数超过所述第一阈值的判定提供具有第二从量化电平的射频信号。在一些实施方式中，等离子体方法包括接收脉冲信号。接收所述脉冲信号的操作是通过主处理器执行的。所述等离子体方法进一步包括接收所述脉冲信号。接收所述脉冲信号的操作是通过从处理器执行的。所述方法包括判定所述脉冲信号是否处于第一状态或第二状态或第三状态。判定所述脉冲信号是否处于第一状态或第二状态或第三状态的操作是通过所述主处理器执行的。所述方法包括判定所述脉冲信号是否处于所述第一状态或第二状态或第三状态。判定所述脉冲信号是否处于第一状态或第二状态或第三状态的操作是通过所述从处理器执行的。所述方法进一步包括响应于所述脉冲信号处于所述第一状态的判定将第一射频信号的第一主量化电平提供给主功率源。提供所述第一主量化电平的操作是通过所述主处理器执行的。所述方法包括响应于所述脉冲信号处于所述第一状态的判定将所述第二射频信号的第一从量化电平提供给所述从功率源。提供所述第一从量化电平的操作是通过所述从处理器执行的。在一些实施方式中，所述等离子体方法包括响应于所述脉冲信号处于所述第二状态的判定将所述第一射频信号的第一主量化电平提供给所述主功率源。提供所述第一主量化电平的操作是通过所述主处理器执行的。所述方法包括响应于所述脉冲信号处于所述第二状态的判定将所述第二射频信号的第二从量化电平提供给所述从功率源。提供所述第二从量化电平的操作是通过所述从处理器执行的。所述方法包括响应于所述脉冲信号处于所述第三状态的判定将所述第一射频信号的第二主量化电平提供给所述主功率源。提供所述第二主量化电平的操作是通过所述从主处理器执行的。所述方法包括响应于所述脉冲信号处于所述第三状态的判定将所述第二射频信号的第三从量化电平提供给所述从功率源。提供所述第三从量化电平的操作是通过所述从处理器执行的。上述实施方式的一些优点包括减少对等离子体室内的等离子体阻抗的改变的响应的响应时间。举例来说，当状态信号(例如，晶体管-晶体管逻辑电路(TTL)信号，等等)被用于控制由多个RF功率源提供的频率和/或功率时，所述RF源中的第一个并不需要时间来响应所述RF源中的第二个的功率和/或频率的改变。一般而言，当给第一RF源的频率和/或功率输入被改变时，等离子体阻抗会有改变且所述第一RF源对所述阻抗的改变作出反应。这种反应需要时间，从而对发生在等离子体室内的例如蚀刻、沉积、清洁等工艺产生负面影响。当RF源用预定频率和/或预定功率对状态信号的状态的改变作出反应时，对等离子体阻抗的改变作出反应所需的时间减少。这种时间上的减少导致对工艺产生负面影响的时间的减少。上述实施方式中的一些额外的优点包括提供精确的功率和/或频率电平以稳定等离子体，例如，以减少源和负载阻抗之间的差。当功率和/或频率电平根据等离子体阻抗的变化产生时，所述频率和/或功率电平是精确的。例如，复电压和复电流被测量并用于产生等离子体阻抗的变化。判定等离子体阻抗的变化是否超过阈值，如果是超过的话，改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体处理系统，其包括主产生器，其包括三个主功率控制器，所述主功率控制器中的每个配置有预定义的功率设置；从产生器，其包括三个从功率控制器，所述从功率控制器中的每个配置有预定义的功率设置；以及控制电路，其作为输入连接到所述主产生器和所述从产生器中的每一个，所述控制电路被配置为产生脉冲信号，所述脉冲信号被定义为包括定义在多个周期的操作过程中进行重复的周期的三个状态，每个状态被定义以选择所述三个主功率控制器中的第一或第二或第三个，同时也选择所述三个从功率控制器中的第一或第二或第三个。

【技术特征摘要】
2012.09.14 US 61/701,574;2013.09.03 US 14/016,8411.一种等离子体处理系统，其包括主产生器，其包括三个主功率控制器，所述主功率控制器中的每个配置有预定义的功率设置；从产生器，其包括三个从功率控制器，所述从功率控制器中的每个配置有预定义的功率设置；以及控制电路，其作为输入连接到所述主产生器和所述从产生器中的每一个，所述控制电路被配置为产生脉冲信号，所述脉冲信号被定义为包括定义所述脉冲信号的周期的三个状态，所述周期在所述脉冲信号的多个周期的操作过程中进行重复，所述三个状态中的每个状态被定义以在所述三个主功率控制器中的第一、第二和第三个中进行选择，同时也在所述三个从功率控制器中的第一、第二和第三个中进行选择。2.根据权利要求1所述的等离子体处理系统，其中，所述主产生器包括三个主自动频率调谐器，所述主自动频率调谐器中的每个配置有预定义的频率设置，其中，所述从产生器包括三个从自动频率调谐器，所述从自动频率调谐器中的每个配置有预定义的频率设置，每个状态被定义以选择所述三个主自动频率调谐器中的第一或第二或第三个，同时也选择所述三个从自动频率调谐器中的第一或第二或第三个。3.根据权利要求1所述的等离子体处理系统，其中，所述主产生器包括主射频产生器且所述从产生器包括从射频产生器。4.根据权利要求1所述的等离子体处理系统，其中，所述主功率控制器是所述主产生器的处理器的部件，其中，所述从功率控制器是所述从产生器的处理器的部件。5.根据权利要求1所述的等离子体处理系统，其中，所述脉冲信号是数字脉冲信号。6.根据权利要求1所述的等离子体处理系统，其中，所述操作包括所述主产生器和所述从产生器的操作。7.一种等离子体处理系统，其被配置用于使用多个状态的操作，所述等离子体处理系统包括：主射频产生器，其用于接收脉冲信号，所述脉冲信号具有三个或更多个状态，所述三个或更多个状态包括第一状态、第二状态和第三状态，所述主射频产生器经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室，从射频产生器，其用于接收所述脉冲信号，所述从射频产生器经由所述阻抗匹配电路耦合到所述等离子体室，所述主射频产生器和所述从射频产生器中的每个被配置为判定所述脉冲信号是否处于所述第一状态或所述第二状态或所述第三状态，所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第一状态的判定将具有第一主量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路，所述从射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第一状态的判定将具有第一从量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路，所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第二状态的判定将具有所述第一主量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路，所述从射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第二状态的判定将具有第二从量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路，所述主射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第三状态的判定将具有第二主量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路，所述从射频产生器被配置为响应于所述脉冲信号处于所述第三状态的判定将具有第三从量化电平的射频信号提供给所述阻抗匹配电路。8.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第一和第二状态与所述主射频产生器的相同的功率电平相关联。9.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第一、第二和第三状态与所述主射频产生器的不同的功率电平相关联。10.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第一状态在与所述第二状态的发生的时间段相等的时间段期间发生。11.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第一状态在与所述第二状态的发生的时间段不相等的时间段期间发生。12.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第二状态在与所述第三状态的发生的时间段相等的时间段期间发生。13.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第二状态在与所述第三状态的发生的时间段不相等的时间段期间发生。14.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第一主量化电平、所述第二主量化电平、所述第一从量化电平、所述第二从量化电平和所述第三从量化电平是功率电平。15.根据权利要求7所述的等离子体处理系统，其中，所述第一主量化电平、所述第二主量化电平、所述第一从量化电平、所述第二从量化电平和所述第三从量化电平是频率电平。16.一种等离子体处理系统，其配置成根据多个状态来操作，所述等离子体处理系统包括：主射频产生器，其用于接收脉冲信号，所述脉冲信号具有三个或更多个状态，所述三个或更多个状态包括第一状态、第二状态和第三状态，所述主射频产生器经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室，所述主射...

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