描述了一种用于监视ＲＦ功率的系统和方法。在一个实施例中，所述系统采样由ＲＦ发生器产生的ＲＦ功率，以获得包括指示落在频率范围内的多个特定频率的电特性的信息的ＲＦ信号。所述ＲＦ信号被数字化以获得数字ＲＦ信号的流，所述数字ＲＦ信号的流包括：指示在所述多个特定频率的电特性的信息；以及，指示针对所述多个特定频率的每一个将电特性从时域连续地变换到频域内的信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于等离子体处理的装置和方法，并且更具体地说涉及用于监 视等离子体处理系统的参数的装置和方法。
技术介绍
在诸如半导体或平板显示器的制造的等离子体处理应用中，RF功率发生器向等离 子体腔中的负载施加电压，并且可以在大范围的频率上操作。在等离子体处理工业中的经 验已经能够将特定的等离子体参数(例如，离子密度、电子密度和能量分布)与处理材料 (例如，晶片)的特性(例如，均勻性、膜厚度和污染水平)相关联。另外，存在将晶片特性 与整体质量相关联的大量知识；因此，在等离子体处理工业中存在将等离子体参数与整个 处理的质量相关联的经验。然而，获得关于等离子体参数的信息(例如，通过直接测量等离子体环境)是困难 的并且是破坏性的。相反，识别施加到等离子体处理腔的RF功率的电特性(例如，电压、电 流、阻抗、功率)是获得大量信息的相对便宜的方式，但是，用于识别电特性的现有技术太 昂贵、太慢或太不精确以至于不能提供足够信息量以在电特性和等离子体参数之间建立已 知和可重复的关联。具体地说，向等离子体腔提供的RF功率在相对小的离散频率(例如，少于20频 率)处通常包括大量的功率。然而，已知的监视技术可以分析大范围的频率(例如，包括基 本上不影响等离子体参数的频率)。因此，这些已知的技术太慢或太不精确以至于不能提供 关于相关频率的电特性的足够的信息量。因此，需要一种系统和方法来处理当前技术的不 足，并且提供其他新颖和创新性的特征。
技术实现思路
下面综述在附图中示出的本专利技术的示例性实施例。在具体实施方式部分中更充分 地描述这些和其他实施例。然而，应当理解，不打算将本专利技术限制为在
技术实现思路
或具体实施 方式中描述的形式。本领域内的技术人员可以认识到，存在落在如权利要求中表达的本发 明的精神和范围内的多种修改、等价物和替代结构。本专利技术可以提供一种用于监视施加到等离子体负载的RF功率的电特性的系统和 方法。在一个示例性实施例中，本专利技术可以包括采样由RF发生器产生的RF功率以获得RF 信号，所述RF信号包括指示了在落在频率范围内的多个特定频率的电特性的信息。所述RF 信号被数字化以获得数字RF信号的流，所述数字RF信号包括指示了在所述多个特定频率 处的电特性的所述信息；以及，指示了针对所述多个特定频率中的每一个，电特性被连续地 从时域变换到频域中的信息。在另一个实施例中，本专利技术的特征在于一种用于监视施加到等离子体负载的RF 功率的电特性的装置。在这个实施例中的装置包括模数转换器，其被配置用于数字化RF 信号，以提供数字RF信号的流，所述RF信号包括指示了由RF发生器产生的电特性的信息，4所述数字RF信号流包括指示了电特性的所述信息；以及，变换部分，其被配置用于在多个 特定频率中的每一个频率处连续地将指示了电特性的所述信息从时域变换到频域。在另一个实施例中，本专利技术的特征在于一种用于监视被施加到等离子体负载的RF 功率的电特性的方法。在这个实施例中的方法包括接收施加到所述等离子体负载的所述 RF功率的参数的数字采样的基本上连续的流，所述RF功率包括在频谱内在多个频率处的 功率；在所述多个频率的特定的一个频率处合成正弦函数；产生多个乘积，所述乘积中的 每一个是所述正弦函数与多个所述数字采样中的每一个的乘积；以及，提供所述乘积之和 的标准化值，以便提供在所述多个频率的所述特定的一个频率处的所述电特性的所述参数 的值。如上所述，上述实施例和实施方式仅是为了说明的目的。本领域内的技术人员从 下面的描述和权利要求中可容易地认识到本专利技术的多个其他实施例、实施方式和细节。附图说明结合附图，参照具体实施方式和所附的权利要求，本专利技术的各种目的和优点和更 完整的理解将是显而易见的，并且更容易被理解，其中图1是描述了其中实现本专利技术的数个实施例的等离子体处理环境的框图；图2是描述了参考图1所述的传感器的处理部分的示例性实施例的框图；图3是描述了用于监视被施加到等离子体负载的功率的示例性方法的流程图；图4是描述了在图2中描述的变换部分的示例性实施例的框图；以及图5是描述了用于执行采样的RF数据的变换的示例性方法的流程图。具体实施例方式现在参考附图，其中，在数个视图中，使用相同的附图标记来指定相同或类似的元 件，并且特别参照图1，其是描述其中实现本专利技术的数个实施例的等离子体处理环境100的 框图。如图所示，射频(RF)发生器102经由阻抗匹配网络106耦合到等离子体腔104，并且 分析部分108被布置用于从耦合到RF发生器102的输出的第一传感器110接收输入，并且 从耦合到等离子体腔104的输入的第二传感器112接收输入。如上所示，分析部分108也 耦合到人机界面114，人机界面114可以包括键盘、显示器和指示了设备(例如，鼠标)。所示的这些部件的结构是逻辑上的，并且不意味着是实际硬件图；因此，可以在实 际实施中对部件进行组合或进一步分离部件。例如，可以使用分析部分108的一部件来实 现传感器110、112之一或两者的功能，并且可以将传感器110整体包含在发生器102的外 壳内。而且，应当认识到，在图1中包括的部件描述了一种示例性实施方式，并且在其他实 施例中，如本文进一步所述的，可以省略一些部件，并且/或者可以增加其他部件。RF功率发生器102通常向等离子体腔104提供RF功率，以点燃并维持腔104中 的等离子体，以进行等离子体处理。虽然不是必须的，在许多实施例中，RF发生器102由两 个或更多RF发生器的集合来实现，并且RF发生器中的每一个在不同的频率处提供功率。 虽然不是必须的，可以用从Fort Collins, CO的Advanced Energy公司获得的一个或多个 PARAMOUNT模型的RF功率发生器来实现RF发生器102。在这个实施例中的匹配网络106通常被配置用于将腔阻抗变换为用于RF功率发生器102的理想负载，其中，腔阻抗可以随着这个施加的电压的频率、腔压力、气体构成和 目标或衬底材料而改变。本领域内的普通技术人员可以理解，可以将多个不同的匹配网络 类型用于这个目的。可以用从Fort Collins，CO的Advanced Energy公司获得的NAVIGATOR 模型的数字阻抗匹配网络来实现匹配网络106，但是也可以使用其他阻抗匹配网络。在这个实施例中的第一传感器110通常被配置用于关闭到RF发生器102的反馈， 以便使得RF发生器102能够维持输出功率的期望水平(例如，恒定的输出功率)。例如，在 一个实施例中，传感器110测量由发生器施加的电特性的参数(例如，反射功率、反射系数 等)，并且基于在所测量的参数和设定点之间的差来向RF功率发生器102提供反馈。在图1中描述的实施例中的第二传感器112通常被配置用于在腔104中提供等离 子体的特征。例如，由传感器112获得的测量可以用于估计离子能量分布、电子密度和/或 能量分布，其直接地影响在腔104中的处理结果。在许多实施例中，作为另一示例，在腔104 的输入111处测量的电特性(例如，电压、电流、阻抗)可以用于预测相关联的等离子体参 数的预测值，并且可以用于端点检测。例如，可以结合已知信息(例如，指示了与特定电压 的偏离将如何影响或不影响一个或多个等离子体参数的信息)使用来本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于监视施加到等离子体负载的ＲＦ功率的电特性的方法，包括：检测由ＲＦ发生器产生的ＲＦ功率的电特性，以获得ＲＦ信号，所述ＲＦ信号包括指示了落在频率范围内的多个特定频率处的电特性的信息；数字地采样所述ＲＦ信号以获得数字ＲＦ信号流，所述数字ＲＦ信号包括指示了在所述多个特定频率处的电特性的所述信息；以及针对所述多个特定频率中的每一个，将指示了电特性的所述信息从时域连续地变换到频域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：VL布劳克，J罗贝格，
申请(专利权)人：先进能源工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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