确定RF传输线上的变量的值的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及确定RF传输线上的变量的值的方法和系统，具体描述了用于确定射频（RF）传输模型上的变量的值的系统和方法。所述方法之一包括识别在RF发生器的输出位置测得的复电压和电流并基于在耦合到所述RF发生器的阻抗匹配电路中所定义的电气元件生成阻抗匹配模型。该方法进一步包括从所述阻抗匹配模型的输入穿过一个或多个元件以及穿过耦合到所述阻抗匹配模型的RF传输模型的部分的一或多个元件传送所述复电压和电流以确定在所述RF传输模型的部分的输出位置的复电压和电流。

Method and system for determining values of variables on a RF transmission line

The present invention relates to a method and system for determining the value of a variable on a RF transmission line, and a system and method for determining the value of a variable on a radio frequency (RF) transmission model are described in particular. One of the methods includes identifying a complex voltage and current measured at an output position of the RF generator and generating an impedance matching model based on an electrical component defined in the impedance matching distribution path to the RF generator. The method further includes a matching model from the input impedance through one or more elements, through the coupling of the voltage and current of the RF transmission model of impedance matching model of the part of one or more components to transfer in order to determine the complex voltage and current output position of the RF transmission model part the.

【技术实现步骤摘要】
确定RF传输线上的变量的值的方法和系统
本专利技术涉及确定射频(RF)传输线上的变量的值。
技术介绍
在基于等离子体的系统中，当工艺气体供应到等离子体室内且射频(RF)供应到该等离子体室内的电极时，等离子体产生。基于等离子体的系统被用于在晶片上执行各种操作。例如，等离子体被用于蚀刻晶片、在晶片上沉积材料、清洁晶片，等等。在这些操作的执行过程中，可监控基于等离子体的系统内的点以确定该基于等离子体的系统是否运行正常。所述点使用探针进行监控。但是，在基于等离子体的系统中使用探针会是昂贵的。例如，一些实体可避免使用探针以避免探针的成本。这种避免使用探针可导致不知道基于等离子体的系统是否运行正常。在这种背景下，提出了本公开中所描述的实施方式。
技术实现思路
本公开的实施方式提供了用于确定射频(RF)传输线上的变量的值的装置、方法和计算机程序。应当理解，本专利技术的实施方式可以多种方式实施，例如，以工艺、装置、系统、硬件、或者计算机可读介质上的方法实施。下面描述若干实施方式。在各种实施方式中，RF传输线的计算机生成模型被用来确定在该模型的输出位置的变量，例如，复电压、复电流、复电压和电流、复功率，等等。代替诸如探针等计量工具，在等离子体系统中使用变量来确定该等离子体系统是否运作正常。在一些实施方式中，描述了一种用于确定射频(RF)传输线上的变量的值的方法。该方法包括识别在RF发生器的输出位置测得的当所述RF发生器经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室时的第一复电压和电流。所述阻抗匹配电路具有耦合到所述RF发生器的输出的输入和耦合到RF传输线的输出。该方法包括基于所述阻抗匹配电路中所定义的电气元件生成阻抗匹配模型。所述阻抗匹配模型具有输入和输出。所述阻抗匹配模型的输入用于接收所述第一复电压和电流。此外，所述阻抗匹配模型具有一个或多个元件。该方法还包括从所述阻抗匹配模型的输入到所述阻抗匹配模型的输出穿过所述一个或多个元件传送所述第一复电压和电流以确定第二复电压和电流。所述第二复电压和电流在所述阻抗匹配模型的输出位置。该方法包括基于所述RF传输线中所定义的电气元件生成RF传输模型。所述RF传输模型具有输入和输出。所述RF传输模型的输入耦合到所述阻抗匹配模型的输出。所述RF传输模型具有包括一或多个元件的部分。该方法包括从所述RF传输模型的输入到所述RF传输模型的所述部分的输出穿过所述RF传输模型的所述部分的一或多个元件传送所述第二复电压和电流以确定第三复电压和电流。所述第三复电压和电流是在所述RF传输模型的所述部分的输出位置的复电压和电流。在多种实施方式中，描述了一种用于确定射频(RF)传输模型上的变量的值的等离子体系统。该等离子体系统包括用于产生RF信号的RF发生器。所述RF发生器与电压和电流探针相关联。所述电压和电流探针被配置来测量在所述RF发生器的输出位置的第一复电压和电流。该等离子体系统还包括耦合到所述RF发生器的阻抗匹配电路和经由RF传输线耦合到所述阻抗匹配电路的等离子体室。所述阻抗匹配电路具有耦合到所述RF发生器的输出的输入和耦合到所述RF传输线的输出。该等离子体系统包括耦合到所述RF发生器的处理器。所述处理器用于识别所述第一复电压和电流并基于所述阻抗匹配电路中所定义的电气元件生成阻抗匹配模型。所述阻抗匹配模型具有输入和输出。所述阻抗匹配模型的输入接收所述第一复电压和电流。此外，所述阻抗匹配模型具有一个或多个元件。该方法包括从所述阻抗匹配模型的输入到所述阻抗匹配模型的输出穿过所述一个或多个元件传送所述第一复电压和电流以确定第二复电压和电流。所述第二复电压和电流是在所述阻抗匹配模型的输出位置的复电压和电流。该方法包括基于所述RF传输线中所定义的电气元件生成RF传输模型。所述RF传输模型具有输入和输出。所述RF传输模型的输入耦合到所述阻抗匹配模型的输出。此外，所述RF传输模型部分具有包括一或多个元件的部分。该方法包括从所述RF传输模型的输入到所述RF传输模型的所述部分的输出穿过所述RF传输模型的所述部分的一或多个元件传送所述第二复电压和电流以确定第三复电压和电流。所述第三复电压和电流是在所述RF传输模型的所述部分的输出位置的复电压和电流。该方法包括将用于存储的所述第三复电压和电流提供给存储硬件单元。在一些实施方式中，描述了一种用于确定射频(RF)传输模型上的变量的值的计算机系统。所述计算机系统包括处理器。所述处理器被配置来识别在RF发生器的输出位置测得的当所述RF发生器经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室时的第一复电压和电流。所述阻抗匹配电路具有耦合到所述RF发生器的输出的输入和耦合到RF传输线的输出。该处理器进一步被配置来基于所述阻抗匹配电路中所定义的电气元件生成阻抗匹配模型。所述阻抗匹配模型具有输入和输出。所述阻抗匹配模型的输入接收所述第一复电压和电流。此外，所述阻抗匹配模型具有一个或多个元件。该处理器被配置来从所述阻抗匹配模型的输入到所述阻抗匹配模型的输出穿过该一个或多个元件传送所述第一复电压和电流以确定在所述阻抗匹配模型的输出位置的第二复电压和电流。该处理器还被配置来基于所述RF传输线中所定义的电气元件生成RF传输模型。所述RF传输模型具有输入和输出。所述RF传输模型的输入耦合到所述阻抗匹配模型的输出。所述RF传输模型具有包括一或多个元件的部分。该处理器被配置来从所述RF传输模型的输入到所述RF传输模型的所述部分的输出穿过所述RF传输模型的所述部分的一或多个元件传送所述第二复电压和电流以确定在所述RF传输模型的所述部分的输出位置的第三复电压和电流。该计算机系统包括耦合到所述处理器的存储设备。所述存储设备配置来存储所述第三复电压和电流。上述实施方式的一些优势包括减少了在生产过程中在等离子体系统的节点处使用计量工具的机会，这包括工件上的工艺的执行。所述工艺的示例包括清洁、沉积、蚀刻，等等。根据预设公式校准的电压和电流探针用于精确地感测数值，精确地感测到的数值按上面所述进行传送以生成在等离子体系统的模型的一或多个节点处的变量的精确值。预设公式可以是标准。例如，电压和电流探针根据美国国家标准技术研究所(NIST)标准来校准，NIST标准是严格的。因此，电压和电流探针的使用得出变量的精确的值。在生产过程中，生成值被用于确定不包括计量工具的等离子体系统的一或多个部件(例如，阻抗匹配电路、RF发生器、缆线、RF传输线、RF传输线的部分，等等)是否在恰当工作。代替在生产过程中在节点处使用计量工具，在该节点处的生成的精确值在生产过程被用于确定一或多个部件是否在恰当工作，例如，运行、操作，等等。上述实施方式的其它优势包括减少了来自等离子体室的等离子体不受约束以及等离子体室内的电弧作用的机会。等离子体室内的等离子体被约束以在等离子体室内的工件上执行各种工艺。随着不受约束的等离子体的增加，等离子体在工件上的效力降低。此外，等离子体室内的电弧作用也将被检测。在一些实施方式中，电弧作用是在等离子体室中的部件之间的能量的突然释放。通过在确定等离子体室的变量(例如阻抗、模型偏压等)时考虑电压和电流二者，可在等离子体室比单单使用电压更精确地检测所述不受约束和电弧作用。例如，通过使用电压和电流探针在等离子体室确定所述变量。然后，在生产过程中，所述变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定射频(RF)传输模型上的变量的值的方法，所述方法包括：识别在RF发生器的输出位置测得的当所述RF发生器经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室时的第一复电压和电流，所述阻抗匹配电路具有耦合到所述RF发生器的输出的输入和耦合到RF传输线的输出；基于所述阻抗匹配电路中所定义的电气元件生成阻抗匹配模型，所述阻抗匹配模型具有输入和输出，所述阻抗匹配模型的输入接收所述第一复电压和电流，所述阻抗匹配模型具有一个或多个元件；从所述阻抗匹配模型的输入到所述阻抗匹配模型的输出穿过所述一个或多个元件传送所述第一复电压和电流以确定第二复电压和电流，其中所述第二复电压和电流在所述阻抗匹配模型的输出位置；基于所述RF传输线中所定义的电气元件生成RF传输模型，所述RF传输模型具有输入和输出，所述RF传输模型的输入耦合到所述阻抗匹配模型的输出，所述RF传输模型具有包括一或多个元件的部分；以及从所述RF传输模型的输入到所述RF传输模型的所述部分的输出穿过所述RF传输模型的所述部分的所述一或多个元件传送所述第二复电压和电流以确定第三复电压和电流，其中所述第三复电压和电流在所述RF传输模型的所述部分的输出位置。

【技术特征摘要】
2012.12.17 US 13/717,5381.一种用于确定射频(RF)传输模型上的变量的值的方法，所述方法包括：识别在RF发生器的输出位置测得的当所述RF发生器经由阻抗匹配电路耦合到等离子体室时的第一复电压和电流，所述阻抗匹配电路具有耦合到所述RF发生器的输出的输入和耦合到RF传输线的输出；基于所述阻抗匹配电路中所定义的电气元件生成阻抗匹配模型，所述阻抗匹配模型具有输入和输出，所述阻抗匹配模型的输入接收所述第一复电压和电流，所述阻抗匹配模型具有一个或多个元件；从所述阻抗匹配模型的输入到所述阻抗匹配模型的输出穿过所述一个或多个元件传送所述第一复电压和电流以确定第二复电压和电流，其中所述第二复电压和电流在所述阻抗匹配模型的输出位置；基于所述RF传输线中所定义的电气元件生成RF传输模型，所述RF传输模型具有输入和输出，所述RF传输模型的输入耦合到所述阻抗匹配模型的输出，所述RF传输模型具有包括一或多个元件的部分；以及从所述RF传输模型的输入到所述RF传输模型的所述部分的输出穿过所述RF传输模型的所述部分的所述一或多个元件传送所述第二复电压和电流以确定第三复电压和电流，其中所述第三复电压和电流在所述RF传输模型的所述部分的输出位置。2.如权利要求1所述的方法，其中所接收的所述第一复电压和电流用电压和电流探针在所述RF发生器的输出位置测得，所述电压和电流探针根据预设公式校准。3.如权利要求2所述的方法，其中所述预设公式是标准。4.如权利要求3所述的方法，其中所述标准是美国国家标准技术研究所(NIST)标准，其中所述电压和电流探针与开路、短路或者负载耦合以校准所述电压和电流探针从而符合NIST标准。5.如权利要求1所述的方法，其中所述第三复电压和电流包括电压值、电流值和所述电压值和所述电流值之间的相位。6.如权利要求1所述的方法，其中所述RF发生器的输出被用于经由所述阻抗匹配电路和所述RF传输线将RF信号传送给所述等离子体室。7.如权利要求1所述的方法，其中所述阻抗匹配电路的电气元件包括电容器、电感器或者电容器和电感器的组合。8.如权利要求1所述的方法，其中所述阻抗匹配模型的元件包括电容器、电感器或者电容器和电感器的组合。9.如权利要求1所述的方法，其中所述阻抗匹配电路的电气元件包括电容器和电感器的组合，其中所述阻抗匹配模型的元件具有与所述阻抗匹配电路的电气元件的特性相似的特性。10.如权利要求1所述的方法，其中在所述RF传输模型的所述部分的输出位置的所述第三复电压和电流用于系统中，其中所述系统包括阻抗匹配电路且在所述系统的所述阻抗匹配电路的输出位置不包括计量工具，其中所述系统包括RF传输线且在所述系统的所述RF传输线上的点处不包括计量工具。11.如权利要求1所述的方法，其中所述阻抗匹配模型和所述RF传输模型在计算机中生成。12.如权利要求1所述的方法，其中从所述阻抗匹配模型的输入到所述阻抗匹配模型的输出穿过所述一个或多个元件传送所述第一复电压和电流以确定所述第二复电压和电流包括：基于所述第一复电压和电流以及耦合在所述阻抗匹配模型的输入和中间节点之间的所述阻抗匹配模型的一个或多个元件的特性确定所述阻抗匹配模型中的所述中间节点内的中间复电压和电流；以及基于所述中间复电压和电流以及耦合在所述中间节点和所述阻抗匹配模型的输出之间的所述阻抗匹配模型的一个或多个元件的特性确定所述第二复电压和电流。13.如权利要求1所述的方法，其中所述RF传输模型包括RF隧道模型和RF带模型，所述RF隧道模型与所述RF带模型耦合。14.如权利要求1所述的方法，其中所述RF传输线的电气元件包括电容器和电感器的组合，其中所述RF传输模型的元件具有与所述RF传输线的电气元件的特性相似的特性。15.如权利要求1所述的方法，其中从所述RF传输模型的输入到所述RF传输模型的所述部分的输出穿过所述RF传输模型的所述部分的一或多个元件传送...

【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