用于等離子體均勻性調(diào)諧的多射頻阻抗控制相關(guān)申請的交叉引用本申請主題涉及于2011年11月21日申請的，名稱為“TRIODEREACTORDESIGNWITHMULTIPLERADIOFREQUENCYPOWERS”的美國專利申請No.13/301,725，其所有內(nèi)容通過引用并入本文。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明的實施方式涉及晶片處理裝置，更具體地涉及用于處理在晶片處理裝置中的晶片的裝置、方法、以及計算機程序。

背景技術(shù)：
集成電路的制造包括插入含有摻雜的硅區(qū)域的硅襯底（晶片）到化學(xué)反應(yīng)性的等離子體中，其中亞微米級的器件特征（例如，晶體管、電容器等）被蝕刻在表面上。一旦制造了第一層后，在該第一層之上構(gòu)建一些絕緣（電介質(zhì)）層，其中孔（也稱為通孔）和溝槽被蝕刻到用于放置導(dǎo)電互連件的材料中。目前在半導(dǎo)體晶片制造中使用的等離子體處理系統(tǒng)依賴于高度相互依存的控制參數(shù)來控制傳遞到晶片上的自由基分離、自由基通量、離子能量、以及離子通量。例如，目前的等離子體處理系統(tǒng)嘗試通過在晶片的存在下控制產(chǎn)生的單個的等離子體來實現(xiàn)必要的自由基分離、自由基通量、離子能量、和離子通量。不幸的是，化學(xué)解離和自由基形成與離子產(chǎn)生和等離子體密度耦合，并往往不會為實現(xiàn)所需的等離子體處理條件而協(xié)同作用。一些半導(dǎo)體處理設(shè)備可用于很廣泛的應(yīng)用范圍。然而，這些應(yīng)用中的每個的要求可能有很大差異，并且讓沒有足夠的控制以配置晶片處理工藝（例如，以控制室中的等離子體化學(xué)物）的相同的處理設(shè)備適應(yīng)所有的應(yīng)用是困難的。缺乏室中的離子能量的控制限制了所需的處理化學(xué)物的控制。如果控制是不足夠的，可能會導(dǎo)致晶片上的非均勻沉積以及非均勻蝕刻。在這種背景下，出現(xiàn)了這些實施方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本公開的實施方式提供了用于處理晶片的電路、方法、系統(tǒng)和計算機程序。應(yīng)當理解的是，這些實施方式可以以多種方式實現(xiàn)，例如工藝、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備或在計算機可讀介質(zhì)上的方法。下面將描述若干實施方式。在一種實施方式中，晶片處理裝置包括處理室的上電極和下電極、第一射頻（RF）功率源、第二RF功率源、第三RF功率源、第四RF功率源，和一個或多個諧振電路。所述第一、第二和第三RF功率源與所述下電極耦合。所述上電極可以耦合到第四RF功率源、電氣接地，或該一個或多個諧振電路。該一個或多個諧振電路中的每個在與所述下電極耦合的RF功率源的頻率中的一個頻率下諧振。在一種實施方式中，第一諧振器耦合在所述上電極和電氣接地之間，第一諧振電路包括調(diào)諧元件，該調(diào)諧元件能操作以改變所述第一諧振電路的頻率相關(guān)的阻抗。所述晶片處理裝置可以被配置為選擇用于晶片處理操作的RF功率源，以及到上電極的連接件，以提供用于晶片的等離子體和蝕刻均勻性。在另一實施方式中，晶片處理裝置包括處理室的上電極和下電極、第一射頻（RF）功率源、第二RF功率源、第三RF功率源、第四RF功率源，第一諧振電路、第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)。所述第一、第二、和第三RF功率源耦合到所述下電極。此外，所述第一開關(guān)能操作以使所述上電極與所述第四RF功率源耦合，所述第二開關(guān)能操作以使所述上電極與所述第一諧振電路耦合，且所述第三開關(guān)能操作以使所述上電極與第一電壓耦合。在一種實施方式中，所述第一電壓是電氣接地的。在又一實施方式中，一種用于處理晶片處理裝置中的晶片的方法，所述晶片處理裝置包括處理室的上電極和下電極，所述方法包括接收用于處理所述晶片的配方的操作，以及根據(jù)所述配方啟用或禁用第一射頻（RF）功率、第二射頻功率、第三射頻功率和第四射頻功率中的每個的操作。所述第一、第二和第三功率與所述下電極耦合。而且，根據(jù)所述配方設(shè)置第一開關(guān)的位置以使所述上電極與所述第四射頻功率耦合或解耦，以及根據(jù)所述配方設(shè)置第二開關(guān)的位置以使所述上電極與所述第一諧振電路耦合或解耦。所述方法進一步包括根據(jù)所述配方設(shè)置第三開關(guān)的位置以使所述上電極與電氣接地耦合或解耦的操作，以及處理所述晶片的操作。從下面的結(jié)合附圖進行的詳細描述中，本發(fā)明的其它方面會變得顯而易見。附圖說明參考以下的結(jié)合附圖進行的描述，可以最好地理解本發(fā)明的實施方式。圖1示出了根據(jù)一種實施方式的蝕刻室。圖2A-2E示出了具有一個或多個諧振電路的蝕刻室的一些實施方式。圖3A示出了根據(jù)一種實施方式的諧振電路。圖3B示出了用于計算根據(jù)一種實施方式的諧振電路的阻抗的公式。圖4A-4C顯示了與根據(jù)一種實施方式的具有60MHz的諧振電路的處理裝置的性能有關(guān)的圖表。圖5A-5B顯示了與根據(jù)一種實施方式的具有2MHz的諧振電路的處理裝置的性能有關(guān)的圖表。圖6A-6B顯示了與根據(jù)一種實施方式的具有27MHz的諧振電路的處理裝置的性能有關(guān)的圖表。圖7示出了根據(jù)一種實施方式的半導(dǎo)體晶片處理裝置。圖8A-8B顯示了根據(jù)一種實施方式的用于處理包括處理室的上電極和下電極的晶片處理裝置中的晶片的算法流程。圖9是用于執(zhí)行本文所描述的實施方式的計算機系統(tǒng)的簡化示意圖。具體實施方式下面的實施方式描述了用于處理晶片處理裝置中的晶片的裝置、方法和計算機程序。本公開的實施方式使用了在三極管反應(yīng)器配置中的多達四個不同的RF功率，以及一個或多個耦合到上電極的諧振電路。顯而易見，在沒有一些或所有的這些具體細節(jié)的情況下，也可以實施本實施方式。在其他情況下，不詳細描述公知的處理操作，以便不會不必要地使本發(fā)明的實施方式不清楚。圖1示出了根據(jù)一種實施方式的蝕刻室。激勵兩個電極之間的電場是得到蝕刻室中的射頻氣體放電的方法之一。當在電極之間施加振蕩電壓時，得到的放電被稱為電容耦合等離子體（CCP）放電。利用穩(wěn)定的原料氣體可以產(chǎn)生等離子體，以獲得由電子-中性物質(zhì)的碰撞所造成的各種分子的離解產(chǎn)生的廣泛的化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物。蝕刻的化學(xué)方面涉及中性氣體分子及它們解離的副產(chǎn)物與要被蝕刻的表面的分子的反應(yīng)，并產(chǎn)生可以被抽走的揮發(fā)性分子。當產(chǎn)生等離子體時，正離子從等離子體被加速穿過將等離子體從壁分離的空間電荷鞘（sheath），以用足夠的能量撞擊晶片表面，從而從晶片的表面去除材料。這就是所謂的離子轟擊或離子濺射。然而，一些工業(yè)等離子體不產(chǎn)生有足夠的能量的以通過純物理手段有效地蝕刻表面的離子。在一種實施方式中，由于它們的各向異性和選擇性蝕刻能力，碳氟化合物氣體（如CF4和C-C4F8）用于電介質(zhì)蝕刻工藝，但這里描述的原理可以應(yīng)用于其它產(chǎn)生等離子體的氣體。碳氟化合物氣體容易解離成較小的分子和原子的基團。這些化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物蝕刻掉介電材料，在一種實施方式中，對于低k器件該介電材料可以是SiO2或SiOCH。圖1的室示出了具有上電極104和下電極108的處理室。上電極104可以接地或耦合到RF發(fā)生器120，且下電極108通過匹配網(wǎng)絡(luò)114被耦合到RF發(fā)生器118。RF發(fā)生器118以1、2、或3個RF頻率提供RF功率。根據(jù)用于特定操作的室的結(jié)構(gòu)，可以開啟或關(guān)閉第一、第二、或第三RF頻率中的任一個。在圖1所示的實施方式中，RF發(fā)生器118提供2MHz、27MHz和60MHz的頻率，但也可以是其它頻率。圖1中的室包括在上電極104上以輸入氣體到室中的氣體噴頭，和允許氣體從該室被抽出的穿孔的限制環(huán)112。當襯底106存在于室中時，硅聚焦環(huán)110位置鄰近該襯底，使得在等離子體102的底表面處有均勻的RF場以用于晶片的表面上的均勻蝕刻。上電極104可被耦合到地或耦合到RF功率源120。開關(guān)122能操作以在其處于第一位置時，將上電極104連接到地，或在其處于第二位置時，將上電極104連接到RF功率源120。當開關(guān)122處于第二位置時，匹配網(wǎng)絡(luò)116用于使RF功率源120耦合到上電極。圖1的實施方式中示出了三極管反應(yīng)器裝置，其中上電極由對稱的RF接地電極124包圍。絕緣體126是使接地電極124與上電極104隔離的電介質(zhì)。在一種實施方式中，RF功率源120具有400kHz的頻率，但也可以具有其他頻率。上電極上的低頻RF功率控制該頂室以及反應(yīng)器壁上的離子能量。這提供了對室中的等離子體化學(xué)物的另一種控制，以能夠逐個操作地調(diào)節(jié)用于晶片處理的配方中的功率設(shè)定。在晶片制造工藝中對于特定的目的可以選擇每個頻率。在具有2MHz、27MHz、和60MHz的RF功率的圖1的示例中，2MHz的RF功率提供離子能量的控制，而27MHz和60MHz的功率提供等離子體密度和化學(xué)物離解模式的控制。在該配置中，每個RF功率可以開啟或關(guān)閉，使得在晶片上使用超低離子能量的某些工藝，和必需是低離子能量（在100或200電子伏特以下）的某些工藝（例如，用于低k材料的軟蝕刻）能夠?qū)嵤?。在另一種實施方式中，在上電極使用60MHzRF功率以得到超低能量和非常高的密度。此配置允許當晶片不在室時用高密度等離子體清潔該室，同時最大限度地減少ESC（靜電吸盤）表面上的濺射。當晶片不存在時，ESC表面是暴露的，并且必須避免表面上的任何離子能量，這就是在清潔過程中底部2MHz和27MHz的功率源是關(guān)閉的的原因。具有四個RF功率源的室提供用于等離子體化學(xué)物以及用于等離子體的密度和均勻性的硬件控制。例如，可以用在頂部的獨立的RF源控制徑向的均勻性。圖2A-2E示出了具有一個或多個諧振電路的蝕刻室的幾個實施方式。這些實施方式提供了對在室中的等離子體的均勻性和蝕刻速率的控制，該室包括添加的一個或多個耦合到上電極的諧振電路。通過控制上電極上的RF阻抗，提供對在下電極（例如，2MHz、27MHz和60MHz）產(chǎn)生的RF頻率的徑向均勻性控制是可能的。諧振是系統(tǒng)在某些頻率下比其他頻率以更大振蕩幅度振蕩的傾向。這些被稱為系統(tǒng)的諧振頻率（或諧頻）。在這些頻率下，因為系統(tǒng)存儲振動能量，即使是小周期的驅(qū)動力也可以產(chǎn)生大振幅的振蕩。如這里所使用的，諧振電路是包括一個或多個電感器和一個或多個電容器的電子電路，其顯示隨所施加的射頻改變的阻抗，以及在該電路的諧振頻率下的無窮大的阻抗。在理想的諧振電路中，沒有因電阻而產(chǎn)生的能量損耗，但在現(xiàn)實中電感器和電容器中的小的電阻元件產(chǎn)生小的能量損耗。這意味著，在諧振頻率處的阻抗不會是無窮大的，但阻抗會有非常大的值。因此，在諧振頻率處的阻抗將會是任何頻率的電路的阻抗的最高值（即，最大值）。如果在諧振電路中的元件是完美的，那么阻抗將是無窮大的。有時，由于在整個室的等離子體密度的變化，跨越整個的晶片表面的晶片蝕刻是不均勻的。控制均勻性的方法之一是改變間隙。然而，如果間隙縮短，則等離子體被壓縮，并根據(jù)離開晶片的中心的距離在蝕刻比中有可能有W圖案。另外，一些配方對間隙中的變化不敏感，改變該間隙不會提供對于這些配方的蝕刻均勻性的控制?？刂凭鶆蛐缘牧硪环N方法是改變外電極124的步進(step)，這可能影響在晶片邊緣上的蝕刻。然而，由于不同的操作工藝步進可能需要多次調(diào)節(jié)，就產(chǎn)量方面而言，改變步進是昂貴的操作。圖2A是具有施加到下電極的三個RF功率118以及連接到上電極的三個相應(yīng)的諧振電路202、204和206的蝕刻室的一種實施方式。每個諧振電路在施加到下電極108的RF功率的頻率中的一個頻率下進行諧振。由于每個諧振電路呈現(xiàn)高阻抗（完美的諧振電路的阻抗為無窮大），施加到下電極的RF功率可能正在“搜索”另一個接地通路，這意味著，上電極的RF功率可能會受到影響。在一種實施方式中，過濾器208被放置在上電極和匹配電路116之間，與耦合到上電極104的RF功率源120相關(guān)聯(lián)，以阻止下電極的RF功率到達上電極的功率源。每個諧振電路（202、204、或206）具有頻率相關(guān)的阻抗，其中阻抗的最大值對應(yīng)于諧振頻率，例如，在下電極上的RF功率中的一個的頻率。例如，諧振電路202表現(xiàn)出頻率相關(guān)的阻抗，其中諧振電路202的頻率相關(guān)的阻抗的最大值對應(yīng)于下電極的RF功率（例如，2兆赫）。如果諧振電路202構(gòu)建有理想的組件（例如，沒有電阻元件），則諧振電路202在諧振頻率（例如，2兆赫）會呈現(xiàn)無窮大的阻抗，下面參照圖3A和圖3B對有關(guān)諧振電路的阻抗的計算提供更多細節(jié)。每個諧振電路被設(shè)計為在施加到下電極的頻率中的一個進行諧振。諧振電路影響上電極的鞘、鞘的電壓和鞘的相位。諧振電路也影響等離子體中的RF電流。半導(dǎo)體處理系統(tǒng)可配置各自的半導(dǎo)體處理操作，其中可以施加不同的功率到上電極和下電極，以及可以耦合不同的諧振電路到上電極。這提供了晶片處理中的靈活性，從而對于每個晶片處理操作可以有不同的要求（例如，功率電平、蝕刻速率、電壓電平、等）。圖2A-2E示出了半導(dǎo)體室的一些可能的配置。值得注意的是，圖2A-2E中所示的實施方式是示例性的，并不代表詳盡羅列了所有可能的室的配置。在特定的操作過程中，可以利用上部和下部的每個RF功率源，以及每個諧振電路。此外，在一些實施方式中，上電極也可以被耦合到電氣接地。此外進一步地，施加到上電極和下電極的RF功率可以在這里所示的工作頻率以外的其他頻率操作。因此，圖2A-2E中所示的實施方式不應(yīng)被解釋為排他性或者限制性的，而是示例性的或說明性的。例如，圖2B示出了具有施加到下電極的三個RF功率以及上電極上沒有RF功率的室。另外，該室包括并聯(lián)布置在上電極104和電氣接地之間的三個諧振電路202、204和206。當RF功率被施加到上電極（例如，圖2A的室）時，比在圖2B中上電極上不具有RF功率源的室的情況下有更多的施加到等離子體的RF功率。這會導(dǎo)致圖2A和2B的室中的不同的操作方式。根據(jù)不同的工藝，該系統(tǒng)可以在上電極上利用或不利用RF功率。此外，在一些實施方式中，通過利用能夠進一步控制在上電極的鞘的諧振電路來調(diào)節(jié)上電極的阻抗。圖2C的室包括下電極上的三個RF功率和上電極上的一個RF功率，并具有耦合到上電極的一個60兆赫的諧振電路206。此配置允許2兆赫和27兆赫的RF功率有通路到上電極上的接地，但60兆赫的RF功率將不得不采用不通過上電極的到電氣接地的不同通路。換句話說，圖2C的室只對施加到下電極的RF功率中的一個提供等離子體的阻抗控制。圖2D示出了室的實施方式，其具有4個RF功率源（其中一個在上部且3個在下部），以及耦合到上電極的兩個諧振電路202和206。在室中，對2兆赫茲的RF功率沒有諧振電路。圖2E是上電極上沒有RF功率但具有27兆赫和60兆赫頻率的諧振電路的半導(dǎo)體處理室。諧振電路204和206兩個并聯(lián)連接在上電極104和電氣接地之間。在本實施方式中，沒有RF功率被施加到上電極104。圖3A示出了根據(jù)一種實施方式的諧振電路。圖3A示出了用于60兆赫的RF功率的諧振電路，以及相比于該諧振電路，用于其他頻率的諧振電路可用類似的元件的配置構(gòu)建，但具有不同的電感器和電容器的值。此外，應(yīng)當注意，在圖3A中示出的實施方式是示例性的。只要在所需的頻率電路諧振（例如，如果利用完美的組件，該電路在所需的頻率呈現(xiàn)無窮大的阻抗），其它實施方式就可利用電路元件的不同的配置以及電路元件的不同的值。因此圖3A中示出的實施方式不應(yīng)被解釋為排他性或者限制性的，而是示例性的或說明性的。在一種實施方式中，利用具有兩個或更多的諧振頻率的電路，而不是具有分立的諧振電路。由于在一些實施方式中上電極和下電極通過絕緣器與地隔離（參見例如圖2A-2E）的，因此在接地和上電極之間有電容，這里被稱為雜散電容Cs。所述諧振電路還包括電感器L和可變電容器Cx。調(diào)節(jié)可變電容器Cx的電容值，以獲得所希望的諧振電路的諧振頻率。參照圖3B，在下面給出Cx的值計算的詳情。對于不同的Cx值計算該室的阻抗，并且利用使該電路在所需的頻率諧振的Cx的值。換句話說，調(diào)節(jié)Cx的電容值，直到達到所需的諧振頻率。參照圖8B，在下面看到用于微調(diào)諧振電路的更多的細節(jié)。此外，隨著Cx的值變化，在上電極和下電極上的電壓的值也發(fā)生變化。在一種實施方式中，電感L具有介于0.1UH和1UH之間的值，但其它的值也是可能的。在另一種實施方式中，Cx的值在3至34pF的范圍內(nèi)，但其它的值也是可能的。在一項實驗中，雜散電容Cs被測定具有577pF的值。圖3B示出了根據(jù)一種實施方式用于計算諧振電路的阻抗的公式316。Z1是雜散電容Cs的阻抗值，且Z1是根據(jù)下面的公式計算的：Z2是電感器L和可變電容器Cx的串聯(lián)組合的阻抗。由于電容器和電感器串聯(lián)連接，組合的阻抗Z2可以根據(jù)下面的公式計算：Z3是諧振電路的阻抗，并根據(jù)下面的公式，通過應(yīng)用并聯(lián)的兩個阻抗Z1和Z2來計算：結(jié)合方程（1）、（2）和（3），Z3的值可以計算如下：當方程的分母等于0時，那么Z3具有無窮大的值（或因為電容和電感中的一些電阻而使元件不理想時的非常高的阻抗值）。值得注意的是，對于相同的諧振頻率，L的較高的電感值轉(zhuǎn)化成較低Cx的值。換言之，用于電感器L的值和電容器Cx所需的值之間存在權(quán)衡。圖4A-4C顯示了根據(jù)一種實施方式的具有在下電極上的60MHz和上電極上的60MHz的諧振電路的處理裝置的有關(guān)性能的圖表。圖4A是示出離子飽和電流密度（mA/cm2）作為離開襯底（半徑）的中心的距離的函數(shù)的圖。在一種實施方式中，襯底的直徑為300毫米，但相同的原理適用于任何尺寸的晶片。圖4A包括兩條線：當上電極是電浮置時的第一條線，以及當上電極包括60兆赫的諧振電路時的第二條線。當上電極是浮置的時，離子密度從約100毫米增加至180毫米。然而，當上電極具有60MHz的諧振電路時，從0到超過150毫米離子濃度保持基本恒定。在150毫米以外離子密度降低，由于晶片具有150毫米的半徑，因而這并不影響晶片上的蝕刻。因此，當使用諧振電路時，在晶片的表面上存在均勻性。圖4B示出了在上電極上使用60MHz諧振電路時或使用電浮置時的刻蝕速率。當上電極浮置，半徑超出約75毫米時，蝕刻速率迅速增長，這意味著跨越襯底表面的刻蝕速率是不均勻的。然而，當60兆赫的諧振電路耦合到上電極時，蝕刻速率呈現(xiàn)跨越襯底的整個表面的大致均勻性。值得注意的是，圖4A和4B所示的測量是在預(yù)先確定的條件下的蝕刻室的某些配置的示例。將測量結(jié)果用來評估帶有諧振電路和不帶有諧振電路的室之間的差異。然而，當利用不同的工藝配方時由于其他有關(guān)的因素，在室的實際的密度和蝕刻速率可能會不同于圖4A和4B中所示的圖表。因此，圖4A-4B中示出的實施方式不應(yīng)被解釋為排他性或者限制性的，而是示例性的或說明性的。圖4C示出了當上電極使用60兆赫的諧振電路時的上電極的阻抗。該圖表顯示了作為可調(diào)電容器CX的電容值的函數(shù)的上電極的DC電位和在下電極使用60兆赫的功率源時的上電極的阻抗。在一種實施方式中，當電容器有約30pF的值時，阻抗變得非常大。上電極的DC電位也下降到約-40伏。上電極阻抗的最小值表示在60兆赫的諧振點。還應(yīng)該注意，在一種實施方式中，RF信號的相位也在諧振點改變。當有諧振時，阻抗接近無窮大，這阻止RF達到上電極，且RF信號必須尋找不同的接地通路。應(yīng)注意的是，因為剛好在諧振點之前和之后阻抗線的陡變斜率，因此，在諧振點操作是困難的。為了在諧振點工作，改變電容Cx，直至發(fā)現(xiàn)達到最小的電壓。但是，由于阻抗曲線的突變斜率，穩(wěn)定性可能會出現(xiàn)問題。在一種實施方式中，降低曲線的Q值（涉及在諧振點的斜率），以使該電路在諧振點穩(wěn)定。這是通過將一些有助于降低Q的電阻元件加入電路中實現(xiàn)。圖5A-5B示出了根據(jù)一種實施方式的具有在下電極上的2MHz的功率和2MHz的諧振電路的處理裝置的性能相關(guān)的圖表。圖5A和圖5B示出利用一個單個2兆赫的RF功率的室的結(jié)果。圖5A示出了當在下電極使用2兆赫的RF功率時，等離子體密度與離開襯底中心的距離的函數(shù)關(guān)系。當上電極是浮置的（例如，不耦合到功率或電氣接地）時，跨越襯底的表面的密度是均勻的。當使用2兆赫茲的諧振電路在上電極上時，中心處密度較高，在50至150毫米幾乎呈線性下降。通常上電極和下電極等離子體鞘沒有相位。在2兆赫，在鞘上有高電壓，當利用諧振電路時，在兩個鞘的相位有變化，這可能導(dǎo)致一些物理效應(yīng)。因為利用諧振電路時等離子體密度較高，這導(dǎo)致電子俘獲等離子體和密度增大。當諧振時，在中心有高的蝕刻速率，因為兩個鞘是同相的，或幾乎同相的。這意味著2兆赫的諧振電路對一些工藝提供整個晶片的表面上的工藝均勻性可能不是有用的，但對其他工藝，它可以補償中心慢的蝕刻速率。圖5B示出了當上電極浮置時，在晶片的中心的刻蝕速率是較高的，朝向晶片的邊緣逐漸減小。然而，當諧振電路耦合到上電極時，效能大幅提高，在晶片邊緣的蝕刻速率遠小于在晶片的中心處的刻蝕速率。當使用諧振電路時隨著更多的電子從上鞘反射回等離子體中，由于密度增加，有更多的二次電子在底部產(chǎn)生。由于附加電離，這導(dǎo)致等離子體密度增加。此外，由于較高的鞘層電勢和更負的上電極電壓，在上電極產(chǎn)生更多的二次電子，從而導(dǎo)致額外的電離和等離子體密度的增加。圖6A-6B顯示了根據(jù)一種實施方式的具有27MHz的諧振電路的處理裝置的有關(guān)性能的圖表。圖6A和6B示出了當利用單個的27兆赫的RF功率在下電極時的在室中的性能測量的結(jié)果。正如圖6A所示，當上電極接地時的等離子體密度比當上電極包括諧振電路時的等離子體密度較高。當上電極是接地的時，密度基本上是均勻的，直到約130毫米，在130毫米之后密度迅速減小。當利用諧振電路時，密度提供了一些變化，但不存在象上電極接地的情況下那樣的晶片的邊緣處的急劇下降。圖6B示出在襯底的整個表面的蝕刻速率變化。上電極接地時在晶片的中心和邊緣的蝕刻速率之間有顯著的差異。當在上電極使用諧振電路時，蝕刻速率顯示W(wǎng)形狀，相比于在接地電極的情況下，其在整個晶片顯得更均勻。據(jù)認為，顯示W(wǎng)形的原因是，基本的頻率（27兆赫）和其諧頻對蝕刻均勻性都有影響。如上參照圖4A-6B所述，通過比較諧振電路的不同的影響，似乎60兆赫茲的諧振電路可被用來增加跨越晶片的蝕刻均勻性。27兆赫和60兆赫對于蝕刻速率沒有呈現(xiàn)這樣強的影響，因為當鞘電壓較小時，在鞘中對于電極的捕獲沒有這樣的影響。圖7示出了根據(jù)一種實施方式的半導(dǎo)體晶片處理裝置。圖7的室包括分別具有RF頻率f1、f2、f3的RF功率源720、722和724，分別通過相應(yīng)的匹配網(wǎng)絡(luò)M1、M2和M3連接至下電極108。上電極104經(jīng)由開關(guān)122和匹配網(wǎng)絡(luò)116連接到具有RF頻率f4的第四RF功率源120。開關(guān)122使第四RF功率源與上電極104耦合或解耦。在一種實施方式中，過濾器208用于過濾掉其他RF頻率，防止它們到達第四RF功率源120。另外，該室包括多個開關(guān)以配置到上電極104的連接件。開關(guān)726能操作以將2兆赫諧振電路202與上電極連接或斷開。開關(guān)728能操作以將27兆赫諧振電路204與上電極連接或斷開。此外，開關(guān)730能操作以將60兆赫茲諧振電路206與上電極連接或斷開。此外，上電極可以通過開關(guān)732接地，開關(guān)732將上電極與電氣接地連接或斷開。第一加熱器718位于上電極104的上方，且第二加熱器716位于接地電極124的上方。這些加熱器通過氮化鋁材料層與上電極和接地電極分離，但也可使用其他絕緣體。加熱器716控制所述接地電極的外部區(qū)域中的溫度，而加熱器718控制上電極的溫度。每個加熱器能操作以在晶片處理操作期間獨立地開啟或關(guān)閉。可以利用對上電極溫度的控制來調(diào)節(jié)室的響應(yīng)。然而，溫度控制具有限制，即溫度不能迅速改變。因此，溫度控制對于室中的變化提供緩慢的響應(yīng)。利用上電極的溫度控制來控制每個晶片處理操作是困難的。此外，可以應(yīng)用到在室的硅表面的溫度有上限。晶片處理裝置還包括系統(tǒng)控制器702、上電極功率和阻抗控制器302、以及f1、f2和f3各自的功率控制器710、712和714。系統(tǒng)控制器702接收等離子體配方704，其包括在室執(zhí)行的不同操作的指令。晶片的處理可以在多個操作中完成，并且每個操作可能需要在室中不同的設(shè)置。例如，在一個操作中，開啟全部的四個RF功率源，而在其他操作中，只開啟有3個、或2個、或1個RF功率源。上電極功率和阻抗控制器302可操作以設(shè)置耦合到上電極的開關(guān)122、726、728、730和732的位置，使上電極能夠配置為在室中在不同的處理操作。此外，當對于給定的操作不需要RF功率時，上電極功率和阻抗控制器302可操作以關(guān)閉RF功率源120。系統(tǒng)控制器702與上電極功率和阻抗控制器302交互，以根據(jù)所接收的等離子體配方704設(shè)定室中適當?shù)膮?shù)。根據(jù)等離子體配方704，系統(tǒng)控制器設(shè)置室的操作參數(shù)，操作參數(shù)包括哪個RF功率源被開啟或關(guān)閉，RF功率源的電壓和它們的功率設(shè)置，開關(guān)122、726、728、730和732的設(shè)置，加熱器316和318的度數(shù)的設(shè)置，在室中所用的氣體，室中的壓強，晶片處理操作的持續(xù)時間，等等。在一種實施方式中，系統(tǒng)控制器702發(fā)送指令到上電極功率和阻抗控制器302以配置上電極上的功率，其中包括設(shè)置開關(guān)的位置，RF功率源120開啟或關(guān)閉，并設(shè)置在操作過程中用于RF功率源120的功率電平。系統(tǒng)控制器702還與功率源控制器710、712和714接口，從而調(diào)節(jié)相應(yīng)的RF功率源720、722和724是否開啟或關(guān)閉，并且，如果功率源被開啟，則設(shè)定什么樣的功率。在一種實施方式中，RF功率源120的頻率是400kHz。在另一實施方式中，頻率是在從400kHz至2MHz的范圍內(nèi)，而在又一種實施方式中，頻率是在從100kHz到10MHz的范圍內(nèi)。在某些操作中，三個下RF功率源不同時開啟，從而使得在頂部的RF能有較高的頻率。在一種實施方式中，RF功率源120的頻率與在底部的頻率f1-f3是不同的，以避免在室中的諧振。在一種實施方式中，室中的壓強具有介于20毫乇和60毫乇之間的值。在另一種實施方式中，上部功率源的電壓可以是在數(shù)百伏的電壓的范圍內(nèi)（例如，100伏至2000伏或更大），而下部RF功率源可以有高達6000V或以上的電壓。在一種實施方式中，電壓為1000伏。在另一種實施方式中，上部RF功率源的電壓具有介于100伏和600伏之間的值，而下部RF功率源的電壓具有介于1000V和6000V之間的值。頂室和底室中的壓強可以有介于10毫乇和500毫乇之間的值。在一種實施方式中，室在15毫乇的壓強下操作。值得注意的是，圖7示出的實施方式是示例性的。其它實施方式可利用不同類型的室、不同的頻率、以及根據(jù)配方的室配置的其他類型的調(diào)節(jié)、在室中的不同的壓強、等等。例如，在一種實施方式中，室是CCP等離子體室。此外，在半導(dǎo)體晶片處理裝置中如上所述的一些模塊可以被合并到單個模塊中，或單個的模塊的功能可以通過多個模塊實現(xiàn)。例如，在一種實施方式中，功率控制器710、712和714被集成在系統(tǒng)控制器302內(nèi)，但其他的配置也是可能的。因此，圖7示出的實施方式不應(yīng)被解釋為排他性或者限制性的，而是示例性的或說明性的。圖8A示出了用于根據(jù)一種實施方式在包括處理室的上電極和下電極（例如圖7的室）的晶片處理裝置中處理晶片的算法流程。在操作802中，接收用于處理晶片的配方。方法從操作802流轉(zhuǎn)到操作804，在操作804中進行檢查以確定是否要啟用第一RF功率。如果第一RF功率是要啟用的，則方法流轉(zhuǎn)到操作806，在操作806中開啟第一RF功率，并且如果第一RF功率不是要啟用的，則方法流轉(zhuǎn)到操作808，在操作808中關(guān)閉所述RF功率。在操作810中進行檢查以確定是否要啟用第二RF功率。如果第二RF功率是要啟用的，則方法流轉(zhuǎn)到操作812，在操作812中開啟第二RF功率，并且如果第二RF功率不是要啟用的，則方法流轉(zhuǎn)到操作814，在操作814中關(guān)閉第二RF功率。在操作816中進行檢查以確定是否要啟用第三RF功率。如果第三RF功率是要啟用的，則方法流轉(zhuǎn)到操作818，在操作818中，開啟第三RF功率，并且如果第三RF功率不是要啟動的，則方法流轉(zhuǎn)到操作820，在操作820中關(guān)閉第三RF功率。在操作822中進行檢查以確定是否要啟用第四RF功率。如果第四RF功率是要啟用的，則方法轉(zhuǎn)到操作824，在操作824中開啟第四RF功率，并且如果第四RF功率是不要啟用的，則方法轉(zhuǎn)到操作826，在操作826中關(guān)閉第四RF功率。開啟或關(guān)閉四個RF功率之后，方法流轉(zhuǎn)到操作828，在操作828中根據(jù)配方設(shè)置所述第一開關(guān)的位置，以使得上電極與第四RF功率耦合或解耦。方法從操作828流轉(zhuǎn)到操作830，在操作830中根據(jù)配方設(shè)置第二開關(guān)的位置，以使得上電極與第一諧振電路耦合或解耦。方法從操作830繼續(xù)到操作832，在操作832中根據(jù)配方設(shè)置所述第一開關(guān)的位置，以使得上電極與電氣接地耦合或解耦。在操作834中處理晶片。圖8B示出了調(diào)諧根據(jù)一種實施方式（例如，參見圖3A中的具有可變電容器Cx的諧振電路）的諧振電路的方法。在操作852中，在處理室中等離子體被激發(fā)。在等離子體已被激發(fā)后，在操作854中調(diào)節(jié)諧振電路中的可變電容器，直到獲得最小的上電極的電壓?？勺冸娙萜鞯牡谝徽{(diào)節(jié)被稱為粗調(diào)。方法從操作854流轉(zhuǎn)到操作856，在操作856中調(diào)節(jié)可變電容器以改變上電極的電壓使其遠離諧振點，以便在穩(wěn)定的體系中運行。由于諧振電路靠近諧振點，用于諧振的RF頻率的阻抗將仍然是非常高的，但該電路會是更穩(wěn)定的，因為阻抗的任何小的變化不會引起上電極的電壓的大的變化?？勺冸娙萜鞯牡诙{(diào)節(jié)被稱為微調(diào)。在粗調(diào)和微調(diào)的操作期間設(shè)定可變電容器的值后，在具有微調(diào)的諧振電路的室中處理襯底。圖9是用于執(zhí)行本文所描述的實施方式的計算機系統(tǒng)的簡化示意圖。應(yīng)當理解，這里描述的方法也可以與如常規(guī)的、通用計算機系統(tǒng)之類數(shù)字處理系統(tǒng)一起執(zhí)行?？梢栽谔娲桨钢惺褂帽辉O(shè)計或編程來執(zhí)行僅一個功能的特殊用途的計算機。該計算機系統(tǒng)包括中央處理單元（CPU）904，通過總線910中央處理單元（CPU）904被耦合到隨機存取存儲器（RAM）928、只讀存儲器（ROM）912和大容量存儲設(shè)備914。功率和阻抗控制程序908駐存在隨機存取存儲器（RAM）928中，但也可以駐存在大容量存儲器914或ROM912中。大容量存儲設(shè)備914表示可以是本地或遠程的持久性數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，如軟盤驅(qū)動器或固定盤驅(qū)動器。網(wǎng)絡(luò)接口930通過網(wǎng)絡(luò)932提供連接，以允許與其他設(shè)備通信。應(yīng)當理解的是，CPU904可以被體現(xiàn)為通用處理器、專用處理器、或?qū)ｉT的編程邏輯器件。通過總線910，輸入/輸出（I/O）接口提供了與不同的外圍設(shè)備之間的通信，并與CPU904、RAM928、ROM912和大容量存儲設(shè)備914連接。外圍設(shè)備的示例包括顯示器918、鍵盤922、光標控制924、可移動媒體設(shè)備934等等。顯示器918被配置為顯示本文所描述的用戶界面。鍵盤922、光標控制924、可移動媒體設(shè)備934和其他外圍設(shè)備耦合到I/O接口920以傳達命令選擇中的信息到CPU904。應(yīng)當理解的是，到外部設(shè)備和來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)可通過I/O接口920傳達。這些實施方式也可以在分布式計算環(huán)境中實行，在該環(huán)境中任務(wù)由通過基于有線網(wǎng)絡(luò)的或無線網(wǎng)絡(luò)的遠程處理設(shè)備執(zhí)行。本文所描述的實施方式可以用各種計算機系統(tǒng)配置實施，該計算機系統(tǒng)配置包括手持設(shè)備、微處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或可編程的消費電子器件、微型計算機、大型主機等。該實施方式也可以在分布式計算環(huán)境中實行，在該環(huán)境中任務(wù)由通過網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠程處理設(shè)備執(zhí)行。注意，對于上述實施方式，應(yīng)當理解，這些實施方式可以采用涉及存儲在計算機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的各種計算機執(zhí)行的操作。這些操作是那些需要物理量的物理處理的操作。組成這些實施方式中的部分的本文所描述的任何操作是有用的機器操作。這些實施方式還涉及用于執(zhí)行這些操作的設(shè)備或裝置。該裝置可以被特別地構(gòu)造用于諸如特殊用途計算機之類的所需用途的計算機。當定義為特殊用途計算機時，該計算機還可以進行不屬于特殊用途的其他處理、程序執(zhí)行或例程，同時仍然能夠操作用于特殊用途?？商娲?，這些操作也可以由通過存儲在計算機存儲器、高速緩存中的，或通過網(wǎng)絡(luò)獲得的一個或多個計算機程序選擇性地激活或配置的通用計算機來處理。當數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上獲得時，該數(shù)據(jù)可由網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機進行處理，例如，由云計算資源處理。也可以將一個或多個實施方式制作為在計算機可讀介質(zhì)上的計算機可讀代碼。計算機可讀介質(zhì)是可以存儲數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，該些數(shù)據(jù)之后能夠由計算機系統(tǒng)讀取。計算機可讀介質(zhì)的示例包括硬盤驅(qū)動器、網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）、ROM、RAM、光盤只讀存儲器（CD-ROM）、可錄光盤（CD-R）、可重寫CD（CD-RW）、磁帶和其他光學(xué)和非光學(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機可讀介質(zhì)可包括分布在與網(wǎng)絡(luò)耦合的計算機系統(tǒng)中的計算機可讀有形介質(zhì)，使得計算機可讀代碼以分布的方式存儲和執(zhí)行。盡管以特定的順序描述了這些方法操作，但應(yīng)理解，只要以所需的方式執(zhí)行疊加操作的處理，其他內(nèi)務(wù)操作可以在操作之間執(zhí)行，或操作可以進行調(diào)節(jié)，以使操作在稍微不同的時間發(fā)生，或者可以被分布在允許處理操作在與該處理相關(guān)的不同的時間間隔發(fā)生的系統(tǒng)中。雖然為了清晰理解的目的，已經(jīng)描述了上述實施方式中的一些細節(jié)，但顯而易見，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實行某些變化和改進。因此，本發(fā)明的實施方式應(yīng)被視為說明性的，而不是限制性的，并且這些實施方式并不限于本文給出的細節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和等同方案內(nèi)進行修改。