本申請是申請?zhí)枮?01310422704.3、申請日為2013年9月16日、發(fā)明名稱為“基于三個或更多個狀態(tài)的功率和頻率的調(diào)節(jié)”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明的實施方式涉及改善對等離子體阻抗的改變的響應(yīng)時間，更具體地涉及用于基于三個或更多個狀態(tài)的功率和頻率調(diào)節(jié)的裝置、方法和計算機程序。

背景技術(shù)：

在等離子體處理系統(tǒng)中，多個射頻(rf)信號被提供給等離子體室中的一或多個電極。rf信號幫助在等離子體室內(nèi)產(chǎn)生等離子體。該等離子體被用于各種操作，例如，清潔位于下電極上的襯底、蝕刻該襯底，等等。

在這一背景下，出現(xiàn)了本公開中所描述的實施方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施方式供應(yīng)了用于基于三個或更多個狀態(tài)的功率和頻率調(diào)節(jié)的裝置、方法和計算機程序。應(yīng)當知道的是，這些實施方式可被實現(xiàn)為多種形式，例如，工序、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備或計算機可讀介質(zhì)上的方法。下面將描述若干實施方式。

本發(fā)明提供了一種等離子體系統(tǒng)，其被配置用于使用多個狀態(tài)的操作，所述等離子體系統(tǒng)包括：

主射頻(rf)產(chǎn)生器，其用于接收脈沖信號，所述脈沖信號具有三個或更多個狀態(tài)，所述三個或更多個狀態(tài)包括第一狀態(tài)、第二狀態(tài)和第三狀態(tài)，所述主射頻產(chǎn)生器經(jīng)由阻抗匹配電路耦合到等離子體室，

從射頻產(chǎn)生器，其用于接收所述脈沖信號，所述從射頻產(chǎn)生器經(jīng)由所述阻抗匹配電路耦合到所述等離子體室，

所述主射頻產(chǎn)生器和所述從射頻產(chǎn)生器中的每個被配置為判定所述脈沖信號是否處于所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)或所述第三狀態(tài)，

所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將具有第一主量化電平的第一射頻信號提供給所述阻抗匹配電路，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將具有第一從量化電平的第二射頻信號提供給所述阻抗匹配電路，

所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將具有第二主量化電平的所述第一射頻信號提供給所述阻抗匹配電路，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將具有第二從量化電平的所述第二射頻信號提供給所述阻抗匹配電路，

所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將具有第三主量化電平的所述第一射頻信號提供給所述阻抗匹配電路，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將具有第三從量化電平的所述第二射頻信號提供給所述阻抗匹配電路。

其中，所述第一狀態(tài)在與所述第二狀態(tài)的發(fā)生的時間段相等的時間段期間發(fā)生。

其中，所述第一狀態(tài)在與所述第二狀態(tài)的發(fā)生的時間段不相等的時間段期間發(fā)生。

其中，所述第二狀態(tài)在與所述第三狀態(tài)的發(fā)生的時間段相等的時間段期間發(fā)生。

其中，所述第二狀態(tài)在與所述第三狀態(tài)的發(fā)生的時間段不相等的時間段期間發(fā)生。

其中，所述第一主量化電平、所述第二主量化電平、所述第三主量化電平、所述第一從量化電平、所述第二從量化電平和所述第三從量化電平中的每個是功率電平。

其中，所述第一主量化電平、所述第二主量化電平、所述第三主量化電平、所述第一從量化電平、所述第二從量化電平和所述第三從量化電平中的每個是頻率電平。

一種等離子體系統(tǒng)，其配置成根據(jù)多個狀態(tài)來操作，所述等離子體系統(tǒng)包括：

主射頻(rf)產(chǎn)生器，其用于接收脈沖信號，所述脈沖信號具有三個或更多個狀態(tài)，所述三個或更多個狀態(tài)包括第一狀態(tài)、第二狀態(tài)和第三狀態(tài)，

所述主射頻產(chǎn)生器經(jīng)由阻抗匹配電路耦合到等離子體室，所述主射頻產(chǎn)生器用于判定所述脈沖信號是否處于所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)或所述第三狀態(tài)，

所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將具有第一主量化電平的第一射頻信號提供給所述阻抗匹配電路，

所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將具有第二主量化電平的所述第一射頻信號提供給所述阻抗匹配電路，

所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將具有第三主量化電平的所述第一射頻信號提供給所述等離子體室，

從射頻產(chǎn)生器，其經(jīng)由所述阻抗匹配電路耦合到所述等離子體室，所述從射頻產(chǎn)生器用于判定與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的參數(shù)是否超過第一閾值，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)不超過所述第一閾值的判定提供具有第一從量化電平的第二射頻信號，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)超過所述第一閾值的判定提供具有第二從量化電平的所述第二射頻信號。

其中，所述從射頻產(chǎn)生器用于判定所述脈沖信號是否從所述第三狀態(tài)渡越到所述第一狀態(tài)，

當從所述第三狀態(tài)到所述第一狀態(tài)的所述渡越發(fā)生時，所述從射頻產(chǎn)生器用于判定與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)是否超過所述第一閾值。

其中，所述從射頻產(chǎn)生器用于判定所述脈沖信號是否從所述第一狀態(tài)渡越到所述第二狀態(tài)，

當從所述第一狀態(tài)到所述第二狀態(tài)的所述渡越發(fā)生時，所述從射頻產(chǎn)生器用于判定與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)是否超過第二閾值，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)不超過所述第二閾值的判定提供具有所述第二從量化電平的所述第二射頻信號，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)超過所述第二閾值的判定提供具有第三從量化電平的射頻信號。

其中，所述從射頻產(chǎn)生器用于判定所述脈沖信號是否從所述第二狀態(tài)渡越到所述第三狀態(tài)，

當從所述第二狀態(tài)到所述第三狀態(tài)的所述渡越發(fā)生時，所述從射頻產(chǎn)生器用于判定與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)是否超過第三閾值，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)不超過所述第三閾值的判定提供具有所述第三從量化電平的射頻信號，

所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)超過所述第三閾值的判定提供具有所述第一從量化電平的射頻信號。

其中，所述第一主量化電平、所述第二主量化電平和所述第三主量化電平是功率電平。

其中，所述第一主量化電平、所述第二主量化電平和所述第三主量化電平是頻率電平。

其中，在與所述第二狀態(tài)的發(fā)生的時間段相等的時間段期間發(fā)生所述第一狀態(tài)。

其中，在與所述第二狀態(tài)的發(fā)生的時間段不相等的時間段期間發(fā)生所述第一狀態(tài)。

其中，與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)包括所述等離子體的阻抗的變化、或與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的伽馬值、或與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的電壓駐波比、或它們的組合。

一種等離子體處理方法，其包括：

接收脈沖信號，其中，接收所述脈沖信號是通過主處理器執(zhí)行的，

接收所述脈沖信號，其中，接收所述脈沖信號是通過從處理器執(zhí)行的，

判定所述脈沖信號是否處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)或第三狀態(tài)，其中，判定是通過所述主處理器執(zhí)行的；

判定所述脈沖信號是否處于所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)或第三狀態(tài)，其中，判定是通過所述從處理器執(zhí)行的；

響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將第一射頻信號的第一主量化電平提供給主功率源，其中，所述第一主量化電平的提供是通過所述主處理器執(zhí)行的；

響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將第二射頻信號的第一從量化電平提供給從功率源，其中，所述第一從量化電平的提供是通過所述從處理器執(zhí)行的；

響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將所述第一射頻信號的第二主量化電平提供給所述主功率源，其中，所述第二主量化電平的提供是通過所述主處理器執(zhí)行的；

響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將所述第二射頻信號的第二從量化電平提供給所述從功率源，其中，所述第二從量化電平的提供是通過所述從處理器執(zhí)行的；

響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將所述第一射頻信號的第三主量化電平提供給所述主功率源，其中，所述第二主量化電平的提供是通過所述主處理器執(zhí)行的；以及

響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將所述第二射頻信號的第三從量化電平提供給所述從功率源，其中，所述第三從量化電平的提供是通過所述從處理器執(zhí)行的。

其中，在與所述第二狀態(tài)的發(fā)生的時間段相等的時間段期間發(fā)生所述第一狀態(tài)。

其中，所述第一主量化電平、所述第二主量化電平和所述第三主量化電平是功率電平。

其中，所述第一主量化電平、所述第二主量化電平和所述第三主量化電平是頻率電平。

在一些實施方式中，描述了一種等離子體處理系統(tǒng)。該等離子體系統(tǒng)包括主產(chǎn)生器，該主產(chǎn)生器包括三個主功率控制器。所述主功率控制器中的每個配置有預(yù)定義的功率設(shè)置。該等離子體系統(tǒng)包括從產(chǎn)生器，所述從產(chǎn)生器包括三個從功率控制器。所述從功率控制器中的每個配置有預(yù)定義的功率設(shè)置。該等離子體系統(tǒng)包括控制電路，該控制電路作為輸入連接到所述主產(chǎn)生器和所述從產(chǎn)生器中的每一個。所述控制電路被配置為產(chǎn)生脈沖信號，所述脈沖信號被定義為包括定義在多個周期的操作過程中進行重復(fù)的周期的三個狀態(tài)。每個狀態(tài)被定義以選擇所述三個主功率控制器中的第一或第二或第三個，同時也選擇所述三個從功率控制器中的第一或第二或第三個。

在一種實施方式中，描述了一種被配置為根據(jù)多個狀態(tài)進行操作的等離子體系統(tǒng)。所述等離子體系統(tǒng)包括主射頻產(chǎn)生器，所述主射頻產(chǎn)生器用于接收脈沖信號。所述脈沖信號具有三個或更多個狀態(tài)。所述三個或更多個狀態(tài)包括第一狀態(tài)、第二狀態(tài)和第三狀態(tài)。所述主射頻產(chǎn)生器被配置為經(jīng)由阻抗匹配電路耦合到等離子體室。所述等離子體系統(tǒng)還包括用于接收所述脈沖信號的從射頻產(chǎn)生器。所述從射頻產(chǎn)生器被配置為經(jīng)由所述阻抗匹配電路耦合到所述等離子體室。所述主射頻產(chǎn)生器和所述從射頻產(chǎn)生器中的每個被配置為判定所述脈沖信號是否處于所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)或所述第三狀態(tài)。所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將具有第一主量化電平的射頻信號提供給所述阻抗匹配電路。所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將具有第一從量化電平的射頻信號提供給所述阻抗匹配電路。所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將具有所述第一主量化電平的射頻信號提供給所述阻抗匹配電路。所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將具有第二從量化電平的射頻信號提供給所述阻抗匹配電路。所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將具有第二主量化電平的射頻信號提供給所述阻抗匹配電路。所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將具有第三從量化電平的射頻信號提供給所述阻抗匹配電路。

在一些實施方式中，描述了一種配置成根據(jù)多個狀態(tài)來操作的等離子體系統(tǒng)。所述等離子體系統(tǒng)包括用于接收脈沖信號的主射頻產(chǎn)生器，所述脈沖信號具有三個或更多個狀態(tài)。所述三個或更多個狀態(tài)包括第一狀態(tài)、第二狀態(tài)和第三狀態(tài)。所述主射頻產(chǎn)生器被配置成經(jīng)由阻抗匹配電路耦合到等離子體室。所述主射頻產(chǎn)生器被配置成判定所述脈沖信號是否處于所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)或所述第三狀態(tài)。所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將具有第一主量化電平的射頻信號提供給所述等離子體室以激發(fā)等離子體，所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將具有所述第一主量化電平的射頻信號提供給所述等離子體室，且所述主射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將具有第二主量化電平的射頻信號提供給所述等離子體室。所述等離子體系統(tǒng)包括從射頻產(chǎn)生器，所述從射頻產(chǎn)生器被配置為經(jīng)由所述阻抗匹配電路耦合到所述等離子體室。所述從射頻產(chǎn)生器判定與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的參數(shù)是否超過第一閾值。所述從射頻產(chǎn)生器被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)不超過所述第一閾值的判定提供具有第一從量化電平的射頻信號，并被配置為響應(yīng)于與所述等離子體相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)超過所述第一閾值的判定提供具有第二從量化電平的射頻信號。

在一些實施方式中，等離子體方法包括接收脈沖信號。接收所述脈沖信號的操作是通過處理器執(zhí)行的。所述等離子體方法進一步包括接收所述脈沖信號。接收所述脈沖信號的操作是通過從處理器執(zhí)行的。所述方法包括判定所述脈沖信號是否處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)或第三狀態(tài)。判定所述脈沖信號是否處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)或第三狀態(tài)的操作是通過所述主處理器執(zhí)行的。所述方法包括判定所述脈沖信號是否處于所述第一狀態(tài)或第二狀態(tài)或第三狀態(tài)。判定所述脈沖信號是否處于第一狀態(tài)或第二狀態(tài)或第三狀態(tài)的操作是通過所述從處理器執(zhí)行的。所述方法進一步包括響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將第一射頻信號的第一主量化電平提供給主功率源。提供所述第一主量化電平的操作是通過所述主處理器執(zhí)行的。所述方法包括響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第一狀態(tài)的判定將所述第二射頻信號的第一從量化電平提供給所述從功率源。提供所述第一從量化電平的操作是通過所述從處理器執(zhí)行的。

在一些實施方式中，所述等離子體方法包括響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將所述第一射頻信號的第一主量化電平提供給所述主功率源。提供所述第一主量化電平的操作是通過所述主處理器執(zhí)行的。所述方法包括響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第二狀態(tài)的判定將所述第二射頻信號的第二從量化電平提供給所述從功率源。提供所述第二從量化電平的操作是通過所述從處理器執(zhí)行的。所述方法包括響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將所述第一射頻信號的第二主量化電平提供給所述主功率源。提供所述第二主量化電平的操作是通過所述從主處理器執(zhí)行的。所述方法包括響應(yīng)于所述脈沖信號處于所述第三狀態(tài)的判定將所述第二射頻信號的第三從量化電平提供給所述從功率源。提供所述第三從量化電平的操作是通過所述從處理器執(zhí)行的。

上述實施方式的一些優(yōu)點包括減少對等離子體室內(nèi)的等離子體阻抗的改變的響應(yīng)的響應(yīng)時間。舉例來說，當狀態(tài)信號(例如，晶體管-晶體管邏輯電路(ttl)信號，等等)被用于控制由多個rf功率源提供的頻率和/或功率時，所述rf源中的第一個并不需要時間來響應(yīng)所述rf源中的第二個的功率和/或頻率的改變。一般而言，當給第一rf源的頻率和/或功率輸入被改變時，等離子體阻抗會有改變且所述第一rf源對所述阻抗的改變作出反應(yīng)。這種反應(yīng)需要時間，從而對發(fā)生在等離子體室內(nèi)的例如蝕刻、沉積、清潔等工藝產(chǎn)生負面影響。當rf源用預(yù)定頻率和/或預(yù)定功率對狀態(tài)信號的狀態(tài)的改變作出反應(yīng)時，對等離子體阻抗的改變作出反應(yīng)所需的時間減少。這種時間上的減少導(dǎo)致對工藝產(chǎn)生負面影響的時間的減少。

上述實施方式中的一些額外的優(yōu)點包括提供精確的功率和/或頻率電平以穩(wěn)定等離子體，例如，以減少源和負載阻抗之間的差。當功率和/或頻率電平根據(jù)等離子體阻抗的變化產(chǎn)生時，所述頻率和/或功率電平是精確的。例如，復(fù)電壓和復(fù)電流被測量并用于產(chǎn)生等離子體阻抗的變化。判定等離子體阻抗的變化是否超過閾值，如果是超過的話，改變功率和/或頻率電平以穩(wěn)定等離子體。

實施方式的其他優(yōu)點包括：減少達到等離子體中的穩(wěn)定性的時間量。訓(xùn)練例程用于確定頻率和/或功率電平以施加到激勵器和放大器系統(tǒng)。在訓(xùn)練例程期間，也確定功率和/或頻率電平對應(yīng)于等離子體阻抗的變化。訓(xùn)練例程在生產(chǎn)過程中節(jié)省了時間，例如，用于清洗襯底的時間，用于處理襯底的時間，用于蝕刻襯底的時間，用于在襯底上沉積材料的時間等。在生產(chǎn)過程中，當判定等離子體阻抗的變化超過閾值時，功率和/或頻率電平被施加到功率源，而不需要調(diào)諧功率和/或頻率電平。

從接下來的結(jié)合附圖進行的詳細描述中，本發(fā)明的其他方面會變得顯而易見。

附圖說明

參考下面結(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是根據(jù)本發(fā)明的所描述的實施方式的用于根據(jù)脈沖信號的多個狀態(tài)來調(diào)節(jié)射頻(rf)產(chǎn)生器的功率和/或頻率的系統(tǒng)的實施方式的示意框圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的示出狀態(tài)s1、s2和s3的曲線圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的示出不同狀態(tài)的不同時間段的曲線圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)根據(jù)脈沖信號的狀態(tài)選擇自動頻率調(diào)諧器(afts)中的一個。

圖5是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)用于根據(jù)脈沖信號的狀態(tài)和等離子體的阻抗的變化來控制由ymhz的射頻產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號的頻率和/或功率。

圖6是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的阻抗的變化與閾值的比較以確定由rf產(chǎn)生器提供的功率電平和頻率電平的示意圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)用于根據(jù)脈沖信號的狀態(tài)并根據(jù)參數(shù)值是否超過閾值來選擇aft。

圖8a是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由兩個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有不同的功率值，并且所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值。

圖8b是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由兩個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，并且所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值。

圖9a是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由兩個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有相同的功率值，并且所述信號中的另一個在所有狀態(tài)期間具有非零的功率值。

圖9b是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由兩個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，并且所述信號中的另一個在所有狀態(tài)期間具有非零的功率值。

圖10a是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有不同的功率值，并且所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值，且所述信號中的還有的一個在所有狀態(tài)期間具有為常數(shù)的功率值。

圖10b是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，并且所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值，且所述信號中的還有的一個在所有狀態(tài)期間具有為常數(shù)的功率值。

圖11a是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有不同的功率值，并且所述信號中的另一個在所有狀態(tài)期間具有非零的功率值，且所述信號中的還有的一個在所有狀態(tài)期間具有為常數(shù)的功率值。

圖11b是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，并且所述信號中的另一個在所有狀態(tài)期間具有非零的功率值，且所述信號中的還有的一個在所有狀態(tài)期間具有為常數(shù)的功率值。

圖12a是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有不同的功率值，并且所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值，且所述信號中的還有的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

圖12b是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，并且所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值，且所述信號中的還有的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

圖13a是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有不同的功率值，并且所述信號中的另一個對于所有狀態(tài)具有非零的功率值，且所述信號中的還有的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

圖13b是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，并且所述信號中的另一個對于所有狀態(tài)具有非零的功率值，且所述信號中的還有的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

圖14a是根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有不同的功率值，并且所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值，且所述信號中的還有的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

圖14b根據(jù)本發(fā)明的所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，所述信號中的另一個在一個狀態(tài)期間具有為零的功率值，且所述信號中的還有的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

圖15a根據(jù)本發(fā)明所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于每個狀態(tài)具有不同的功率值，所述信號中的另一個對于所有狀態(tài)具有非零的功率值，且所述信號中的另一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

圖15b根據(jù)本發(fā)明的所描述的實施方式的由三個rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號的曲線圖，其中所述信號中的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值，所述信號中的另一個對于所有狀態(tài)具有非零的功率值，且所述信號中的還有的一個對于兩個狀態(tài)具有相同的功率值。

具體實施方式

下面的實施方式描述了用于功率和頻率的基于三個或更多個狀態(tài)的調(diào)節(jié)的系統(tǒng)和方法。顯而易見，在沒有一些或所有這些具體細節(jié)的情況下也可以實施本實施方式。在其他示例中，沒有詳細描述公知的處理操作，以便不會不必要地混淆本發(fā)明的實施方式。

圖1是用于在生產(chǎn)過程中根據(jù)脈沖信號102的多個狀態(tài)來調(diào)節(jié)rf產(chǎn)生器的功率和/或頻率的系統(tǒng)100的實施方式的示意框圖。系統(tǒng)100包括用于產(chǎn)生rf信號的x兆赫(mhz)的射頻(rf)功率產(chǎn)生器，并且將該rf信號經(jīng)由阻抗匹配電路106提供給等離子體室112的下電極120。類似地，ymhz的功率源產(chǎn)生rf信號，并經(jīng)由阻抗匹配電路106將該rf信號提供給下電極120。

x的值可以是2、27或60。另外，y的值可以是27、60或2。例如，當x是2時，y是27或60。作為另一示例，當x是27時，y是2或60。作為又一示例，當x為60時，y是2或27。此外，應(yīng)當指出的是，值2mhz、27mhz、60mhz是作為示例來提供的，不是限制性的。例如，可以使用2.5mhz的射頻產(chǎn)生器替代2mhz的射頻產(chǎn)生器，可以使用65mhz的射頻產(chǎn)生器替代60mhz的射頻產(chǎn)生器。在一種實施方式中，除了2mhz的射頻產(chǎn)生器和27mhz的射頻產(chǎn)生器外，還使用60mhz的射頻產(chǎn)生器將rf功率提供給下電極120。

阻抗匹配電路包括電路元件以使與該阻抗匹配電路耦合的源的阻抗和與該阻抗匹配電路耦合的負載的阻抗相匹配，該電路元件如電感器、電容器等。例如，阻抗匹配電路106使xmhz的rf產(chǎn)生器以及將xmhz的rf產(chǎn)生器耦合到阻抗匹配電路106的任何構(gòu)件(例如，rf電纜等)的阻抗與等離子體室104以及將等離子體室104耦合到阻抗匹配電路106的任何構(gòu)件(例如，rf傳輸線)的阻抗相匹配。在一種實施方式中，將阻抗匹配電路進行調(diào)諧以促進耦合到該阻抗匹配電路的源的阻抗與耦合到該阻抗匹配電路的負載的阻抗之間的匹配。源和負載之間的阻抗匹配減少了功率從負載向源反射的幾率。

等離子體室104包括下電極120、上電極122和其它構(gòu)件(未示出)，例如，圍繞上電極122的上部介電環(huán)、圍繞上部介電環(huán)的下電極延伸部、圍繞該下電極的下部介電環(huán)、圍繞下電極120的下部介電環(huán)、圍繞下電極120的下電極延伸部、上部等離子體排除區(qū)(pez)環(huán)、下部pez環(huán)等。上電極122位于下電極120的相對側(cè)并朝向下電極120。

下電極120的上表面126支承襯底124(例如，半導(dǎo)體晶片)。在襯底124上開發(fā)集成電路，例如，特定應(yīng)用集成電路(asic)、可編程邏輯器件(pld)等，且該集成電路中使用于各種設(shè)備，例如，蜂窩電話、平板電腦、智能手機、計算機、筆記本電腦、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。下電極120由例如陽極化鋁、鋁合金等金屬制成。此外，上電極122由例如鋁、鋁合金等金屬制成。

在一種實施方式中，上電極122包括連通到中央氣體進給器(未示出)的孔。該中央氣體進給器從氣體供給器(未示出)接收一個或多個處理氣體。處理氣體的實例包括諸如o2等含氧氣體。其他的處理氣體的實例包括例如四氟化碳(cf4)、六氟化硫(sf6)、六氟乙烷(c2f6)等含氟氣體。上電極122接地。將下電極120經(jīng)由阻抗匹配電路106與一個或多個rf產(chǎn)生器耦合。例如，上電極122經(jīng)由阻抗匹配電路106與xmhz的rf產(chǎn)生器耦合并經(jīng)由阻抗匹配電路106與ymhz的rf功率源耦合。

當在上電極122和下電極120之間供應(yīng)處理氣體時，且當rf產(chǎn)生器(例如，xmhz的rf產(chǎn)生器和/或ymhz的rf產(chǎn)生器)將功率經(jīng)由阻抗匹配電路106提供給下電極120時，點燃處理氣體以在等離子體室104內(nèi)產(chǎn)生等離子體。例如，2mhz的rf產(chǎn)生器經(jīng)由阻抗匹配電路106提供功率以點燃處理氣體，從而產(chǎn)生等離子體。在一些實施方式中，2mhz的rf產(chǎn)生器是主rf產(chǎn)生器。

計算機(未示出)上的例如控制電路等工具用戶界面(ui)151用于產(chǎn)生脈沖信號102，例如晶體管-晶體管邏輯(ttl)信號、數(shù)字脈沖信號、時鐘信號、具有占空比(dutycycle)的信號等。在一種實施方式中，計算機包括ttl電路。如本文所使用的，使用處理器、控制器、asic或pld替代計算機，并且這些術(shù)語在本文中可互換使用。

脈沖信號102包括狀態(tài)s1、s2和s3。在各種實施方式中，狀態(tài)s1、s2和s3以時鐘周期重復(fù)。每個時鐘周期包括狀態(tài)s1、s2和s3。例如，在時鐘周期的半周期期間，執(zhí)行狀態(tài)s1和s2，并在時鐘周期的剩余的半周期期間，執(zhí)行狀態(tài)s3。作為另一示例，在時鐘周期的三分之一的時間段期間，執(zhí)行狀態(tài)s1，在時鐘周期的另一三分之一的時間段期間，執(zhí)行狀態(tài)s2，并在剩余的三分之一的時間段期間，執(zhí)行狀態(tài)s3。在一些實施方式中，脈沖信號102包括的狀態(tài)多于或少于三個狀態(tài)。狀態(tài)s1的示例包括具有第一范圍的功率電平的狀態(tài)。狀態(tài)s2的示例包括具有第二范圍的功率電平的狀態(tài)。第三狀態(tài)s3的示例包括具有第三范圍的功率電平的狀態(tài)。在一些實施方式中，所述第二范圍的功率電平大于所述第一范圍的功率電平且所述第三范圍的功率電平大于所述第二范圍的功率電平。在各種實施方式中，第三范圍的功率電平低于第二范圍的功率電平且第二范圍的功率電平低于所述第一范圍的功率電平。在一種實施方式中，第三范圍的功率電平不等于第二范圍的功率電平且第二范圍的功率電平不等于所述第一范圍的功率電平。

在一些實施方式中，某一范圍的功率電平包括一個或多個功率電平。

在各種實施方式中，替代計算機，時鐘源(例如，晶體振蕩器等)用于產(chǎn)生模擬時鐘信號，該模擬時鐘信號由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成類似于脈沖信號102的數(shù)字信號。例如，通過將電壓施加到晶體振蕩器上或晶體振蕩器附近的電極上，使晶體振蕩器在電場中振蕩。

在一些實施方式中，兩個數(shù)字時鐘源(例如，處理器、計算機、等等)用于產(chǎn)生脈沖信號102。第一數(shù)字時鐘源的第一時鐘信號具有狀態(tài)1和0，且第二數(shù)字時鐘源的第二時鐘信號具有狀態(tài)1和0。加法器(例如，加法電路等)與兩個時鐘源耦合以對第一和第二數(shù)字信號求和，從而產(chǎn)生具有三個狀態(tài)的脈沖信號102。

脈沖信號102被發(fā)送到xmhz的rf產(chǎn)生器的數(shù)字信號處理器(dsp)140和另外的ymhz的rf產(chǎn)生器的dsp153。每個dsp140和153接收脈沖信號102并識別脈沖信號102的狀態(tài)s1、s2和s3。例如，dsp140在狀態(tài)s1、s2和s3之間進行區(qū)分。為了說明dsp140在狀態(tài)s1、s2和s3之間進行區(qū)分的方式，dsp140確定脈沖信號102在第一時間段期間具有第一范圍的功率電平，在第二時間段期間具有第二范圍的功率電平，在第三時間段期間具有第三范圍的功率電平。通過dsp140預(yù)先確定第一范圍的功率電平對應(yīng)于狀態(tài)s1，第二范圍的功率電平對應(yīng)于狀態(tài)s2，第三范圍的功率電平對應(yīng)于狀態(tài)s3。

在一些實施方式中，第一時間段等于第二時間段和第三時間段中的每個。在各種實施方式中，第一時間段等于第二時間段或第三時間段。在一種實施方式中，第一時間段不等于第二和第三時間段中的每個。在各種實施方式中，第一時間段不等于第二時間段或第三時間段。

每個dsp140和153將狀態(tài)s1、s2和s3存儲在dsp內(nèi)的一個或多個存儲器設(shè)備的存儲位置中。存儲設(shè)備的示例包括隨機存取存儲器(ram)和只讀存儲器(rom)。存儲設(shè)備可以是閃存存儲器、硬盤、存儲裝置、計算機可讀介質(zhì)等。

在各種實施方式中，某一范圍的功率電平和脈沖信號102的狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系被存儲在dsp的存儲設(shè)備。例如，第一范圍的功率電平與狀態(tài)s1之間的映射被存儲在dsp140的存儲設(shè)備內(nèi)。作為另一示例，第二范圍的功率電平與狀態(tài)s2之間的映射被存儲在dsp153的存儲設(shè)備內(nèi)。作為又一示例，第三范圍的功率電平與狀態(tài)s3之間的映射被存儲在dsp140的存儲設(shè)備內(nèi)。

每個dsp140和153將從相應(yīng)的存儲位置識別的狀態(tài)s1、s2和s3提供給對應(yīng)的自動頻率調(diào)諧器(aft)130、132、134、138、141和142以及相應(yīng)的功率控制器144、146、148、150、152和154。例如，dsp140對aft130和功率控制器144指示在第一時間段的時間t1和t2之間脈沖信號102處于狀態(tài)s1。作為另一示例，dsp140對aft132和功率控制器146指示在第二時間段的時間t2和t3之間脈沖信號102處于狀態(tài)s2。作為又一示例，dsp140對aft134和功率控制器148指示在第三時間段的時間t3和t4之間脈沖信號102處于狀態(tài)s3。作為另一示例，dsp153對aft138和功率控制器150指示在第一時間段的時間t1和t2之間脈沖信號102處于狀態(tài)s1。作為另一示例，dsp153對aft141和功率控制器152指示在第二時間段的時間t2和t3之間脈沖信號102處于狀態(tài)s2。作為又一示例，dsp153對aft142和功率控制器154指示在第三時間段的時間t3和t4之間脈沖信號102處于狀態(tài)s3。在一些實施方式中，調(diào)諧器和控制器在本文中可互換使用。美國專利no.6,020,794中提供了aft的示例，在此其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

每個aft130、132、134、138、140和142根據(jù)脈沖信號102的狀態(tài)來確定頻率電平，且每個功率控制器144、146、148、150、152和154根據(jù)脈沖信號102的狀態(tài)來確定功率電平。例如，aft130判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s1時要將頻率電平fp1提供給xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率源160，且功率控制器144判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s1時要將功率電平pp1提供給功率源160。作為另一示例，aft132判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s2時要將頻率電平fp2提供給功率源160，且功率控制器146判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s2時要將功率電平pp2提供給功率源160。作為又一示例，aft134判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s3時要將頻率電平fp3提供給功率源160，且功率控制器148判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s3時要將功率電平pp3提供給功率源160。

作為另一示例，在aft138判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s1時要將頻率電平fs1提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162，且功率控制器150判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s1時要將功率電平ps1提供給功率源162。作為另一示例，aft141判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s2時要將頻率電平fs2提供給功率源162，且功率控制器152判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s2時要將功率電平ps2提供給功率源162。作為又一示例，aft142判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s3時要將頻率電平fs3提供給功率源162，且功率控制器154判定當脈沖信號102的狀態(tài)處于s3時要將功率電平ps3提供給功率源162。

在一些實施方式中，電平包括一個或多個值。例如，頻率電平包括一個或多個頻率值和功率電平包括一個或多個功率值。

在一些實施方式中，頻率電平fp1、fp2、fp3是相同的。在各種實施方式中，頻率電平fp1、fp2、fp3中的至少兩個是不相等的。例如，頻率電平fp1不等于頻率電平fp2，頻率電平fp2不等于頻率電平fp3。在這個示例中，頻率電平fp3不等于頻率電平fp1。作為另一示例，頻率電平fp1不等于頻率電平fp2，頻率電平fp2等于頻率電平fp3。

類似地，在一些實施方式中，頻率電平fs1、fs2、fs3是相同的，或頻率電平fs1、fs2、fs3中的至少兩個是不相等的且剩余的頻率電平是相等的，或頻率電平fs1、fs2、fs3中的至少兩個是相等的且剩余的頻率電平是不相等的。

在各種實施方式中，功率電平pp1、pp2、pp3是相同的。例如，功率電平pp1等于功率電平pp2，功率電平pp2等于功率電平pp3。在多種實施方式中，功率電平pp1、pp2、pp3中的至少兩個是不相等的，且剩余的功率電平是相等的。例如，功率電平pp1不等于功率電平pp2，功率電平pp2等于功率電平pp3。作為又一示例，功率電平pp2不等于功率電平pp3，功率電平pp3等于功率電平pp1。作為另一示例，功率電平pp1等于功率電平pp2，功率電平pp2不等于功率電平pp3。在一些實施方式中，功率電平pp1、pp2、pp3中的至少兩個是相等的，且剩余的功率電平不相等。

類似地，在一些實施方式中，功率電平ps1、ps2、ps3是相同的。在各種實施方式中，功率電平ps1、ps2、ps3中的至少兩個是不相等的，且剩余的功率電平是相等的。在一些實施方式中，功率電平ps1、ps2、ps3中的至少兩個是相等的，且剩余的功率電平不相等。

在一種實施方式中，根據(jù)訓(xùn)練例程產(chǎn)生頻率電平fs1和功率電平ps1。在訓(xùn)練例程期間，當xmhz的射頻產(chǎn)生器將其rf功率信號從低的功率電平改變成高的功率電平，或從低的功率電平改變成高的功率電平時，在等離子體室104內(nèi)的一個或多個部分和ymhz的射頻產(chǎn)生器之間存在阻抗的不匹配。高的功率電平高于低的功率電平。當提供給xmhz的射頻產(chǎn)生器的脈沖信號102的狀態(tài)從s3改變成s1時，xmhz的射頻產(chǎn)生器改變其rf功率信號。在這種情況下，當xmhz的射頻產(chǎn)生器開始提供高的功率電平或低的功率電平的功率時，ymhz的射頻產(chǎn)生器將其頻率和功率進行調(diào)諧。為了減少阻抗不匹配，ymhz的射頻產(chǎn)生器開始調(diào)諧(例如，收斂(converge))至功率電平和頻率電平?？筛鶕?jù)標準誤差或其他技術(shù)通過dsp153來判定收斂的實現(xiàn)。為了允許ymhz的射頻產(chǎn)生器用更多的時間來收斂至功率電平和頻率電平，將xmhz的射頻產(chǎn)生器保持在高的功率電平或低的功率電平持續(xù)比通常的時間段延長的時間段。通常的時間段是其中不減少(例如，去除)阻抗不匹配的時間量。當ymhz的rf產(chǎn)生器收斂至該頻率電平和該功率電平時，將該收斂的頻率電平作為頻率電平fs1存儲在aft138內(nèi)，并將該收斂的功率電平作為功率電平ps1存儲在功率控制器150內(nèi)。類似地，在訓(xùn)練例程期間，產(chǎn)生頻率電平fs2、fs3、fp1、fp2和fp3，以及功率電平ps2、ps3、pp1、pp2和pp3。頻率電平fs2被存儲在aft141中，頻率電平fs3被存儲在aft142中，頻率電平fp1被存儲在aft130中，頻率電平fp2被存儲在aft132中，頻率電平fp3被存儲在aft134中，功率電平ps2被存儲在功率控制器152中，且功率電平ps3被存儲在功率控制器154中，功率電平pp1被存儲在功率控制器144中，功率電平pp2被存儲在功率控制器146中，且功率電平pp3被存儲在功率控制器148中。

當脈沖信號102的狀態(tài)是s1時，功率控制器144將功率電平pp1提供給功率源160，且功率控制器150將功率電平ps1提供給功率源162。在狀態(tài)s1期間，aft130將頻率電平fp1提供給功率源160并且aft138將頻率電平fs1提供給功率源162。

此外，在一種實施方式中，當脈沖信號102的狀態(tài)為s1時，功率控制器146不提供功率電平pp2給功率源160，且功率控制器148不提供功率電平pp3給功率源160。另外，在本實施方式中，aft132不提供頻率電平fp2給功率源160，且aft134不提供頻率電平fp3給功率源160。此外，當脈沖信號102的狀態(tài)為s1時，功率控制器152不提供功率電平ps2給功率源162，且功率控制器154不提供功率電平ps3給功率源162。此外，aft141不提供頻率電平fs2給功率源162，且aft142不提供頻率電平fs3給功率源162。在各種實施方式中，不提供功率電平包括供應(yīng)為零的功率電平。

在一些實施方式中，在一種狀態(tài)期間，將該狀態(tài)的功率電平提供給功率源160，同時將該狀態(tài)的功率電平提供給功率源162。例如，在狀態(tài)s1期間，將功率電平pp1提供給功率源160，同時將功率電平ps1提供給功率源162。為了進一步說明，在狀態(tài)s1中，在脈沖信號102的與將功率電平ps1提供給功率源162的時鐘邊沿期間相同的時鐘邊沿期間，將功率電平pp1提供給功率源160。

類似地，在各種實施方式中，在一種狀態(tài)期間，將該狀態(tài)的頻率電平提供給功率源160，同時將該狀態(tài)的頻率電平提供給功率源162。例如，在狀態(tài)s1期間，將頻率電平fp1提供給功率源160，同時將頻率電平fs1提供給功率源162。為了進一步說明，在狀態(tài)s1中，在脈沖信號102的與將頻率電平fs1提供給功率源162的時鐘邊沿期間相同的時鐘邊沿期間，將頻率電平fp1提供給功率源160。

在一些實施方式中，在一種狀態(tài)期間，將該狀態(tài)的功率電平和該狀態(tài)的頻率電平提供給功率源160，同時將該狀態(tài)的功率電平和該狀態(tài)的頻率電平提供給功率源162。例如，在狀態(tài)s3期間，將頻率電平fp3和功率電平pp3同時提供給功率源160，同時將頻率電平fs3和功率電平ps3提供給功率源162。為了進一步說明，在狀態(tài)s1中，在脈沖信號102的與將頻率電平fs3和功率電平ps3提供給功率源162的時鐘邊沿期間相同的時鐘邊沿期間，將頻率電平fp3和功率電平pp3提供給功率源160。

在各種實施方式中，在一種狀態(tài)期間，在與通過ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器將功率電平提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162的時間幾乎相同的時間，通過xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器將功率電平提供給xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率源160。例如，在狀態(tài)s1期間，在與將功率電平ps1提供給功率源162的時間幾乎相同的時間，將功率電平pp1提供給功率源160。為了進一步說明，在狀態(tài)s1中，在脈沖信號102的時鐘脈沖邊沿的發(fā)生之前或之后的幾分之一秒的時間(如，幾微秒、幾毫秒、幾納秒等)內(nèi)，將功率電平pp1提供給功率源160。在這個示例中，在該時鐘脈沖邊沿的發(fā)生期間，將功率電平ps1提供給功率源162。

類似地，在各種實施方式中，在一種狀態(tài)期間，在與通過ymhz的射頻產(chǎn)生器的aft將頻率電平提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162的時間幾乎相同的時間，通過xmhz的射頻產(chǎn)生器的aft將頻率電平提供給xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率源160。例如，在狀態(tài)s2期間，在與將頻率電平fs2提供給功率源162的時間幾乎相同的時間，將頻率電平fp2提供給功率源160。為了進一步說明，在狀態(tài)s2中，在脈沖信號102的時鐘脈沖邊沿的發(fā)生之前或之后的幾分之一秒的時間內(nèi)，將頻率電平fp2提供給功率源160。在這個示例中，在該時鐘脈沖邊沿的發(fā)生期間，將頻率電平fs2提供給功率源162。

類似地，在各種實施方式中，在一種狀態(tài)期間，在與通過ymhz的射頻產(chǎn)生器的調(diào)諧器將頻率電平和通過ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器將功率頻率提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162的時間幾乎相同的時間，通過xmhz的射頻產(chǎn)生器的調(diào)諧器將頻率電平以及通過xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器將功率頻率提供給xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率源160。例如，在狀態(tài)s3期間，在與將頻率電平fs3和功率電平ps3提供給功率源162的時間幾乎相同的時間，將頻率電平fp3和功率電平pp3提供給功率源160。為了進一步說明，在狀態(tài)s3中，在脈沖信號102的時鐘脈沖邊沿的發(fā)生之前或之后的幾分之一秒的時間內(nèi)，將頻率電平fp3和功率電平pp3提供給功率源160。在這個示例中，在該時鐘脈沖邊沿的發(fā)生期間，將功率電平ps3和頻率電平fs3提供給功率源162。

在狀態(tài)s1期間，功率源160接收頻率電平fp1和功率電平pp1。當接收到電平fp1和pp1時，功率源160產(chǎn)生在頻率電平fp1的rf功率，且該rf功率具有pp1的功率電平。另外，在狀態(tài)s1期間，功率源162接收頻率電平fs1和功率電平ps1。當接收到電平fs1和ps1時，ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162產(chǎn)生具有頻率電平fs1和功率電平ps1的rf信號。

此外，在一種實施方式中，當脈沖信號102的狀態(tài)為s2時，功率控制器144不提供功率電平pp1給功率源160，且功率控制器148不提供功率電平pp3給功率源160。另外，在本實施方式中，aft130不提供頻率電平fp1給功率源160，且aft134不提供頻率電平fp3給功率源160。此外，當脈沖信號102的狀態(tài)為s2時，功率控制器150不提供功率電平ps1給功率源162，且功率控制器154不提供功率電平ps3給功率源162。此外，在脈沖信號102的狀態(tài)s2期間，aft138不提供頻率電平fs1給功率源162，且aft142不提供頻率電平fs3給功率源162。

此外，在狀態(tài)s2期間，功率源160接收頻率電平fp2和功率電平pp2。當接收到電平fp2和pp2時，功率源160產(chǎn)生在頻率電平fp2的rf功率，且該rf功率具有pp2的功率電平。另外，在狀態(tài)s2期間，功率源162接收頻率電平fs2和功率電平ps2。當接收到電平fs2和ps2時，ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162產(chǎn)生具有頻率電平fs2和功率電平ps2的rf信號。

另外，在一種實施方式中，當脈沖信號102的狀態(tài)為s3時，功率控制器144不提供功率電平pp1給功率源160，且功率控制器146不提供功率電平pp2給功率源160。另外，在本實施方式中，aft130不提供頻率電平fp1給功率源160，且aft132不提供頻率電平fp2給功率源160。此外，當脈沖信號102的狀態(tài)為s3時，功率控制器150不提供功率電平ps1給功率源162，且功率控制器152不提供功率電平ps2給功率源162。此外，aft138不提供頻率電平fs1給功率源162，且aft141不提供頻率電平fs2給功率源162。

此外，在狀態(tài)s3期間，功率源160接收頻率電平fp3和功率電平pp3。當接收到電平fp3和pp3時，功率源160產(chǎn)生具有頻率電平fp3和rf功率電平pp3的rf功率。另外，在狀態(tài)s3期間，功率源162接收頻率電平fs3和功率電平ps3。當接收到電平fs3和ps3時，ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162產(chǎn)生具有頻率電平fs3和功率電平ps3的rf信號。

在一種實施方式中，在一種狀態(tài)期間，對于剩余的狀態(tài)不提供功率電平給功率源160與對于剩余的狀態(tài)不提供功率電平給功率源162同時進行。例如，在狀態(tài)s1期間，在脈沖信號102的與功率控制器152不提供功率電平給功率源162的邊沿期間相同的邊沿期間，功率控制器146不提供功率電平給功率源160。作為另一示例，在狀態(tài)s2期間，在脈沖信號102的與功率控制器150和154不提供功率電平給功率源162的邊沿期間相同的邊沿期間，功率控制器144和148不提供功率電平給功率源160。作為又一示例，在狀態(tài)s3期間，在脈沖信號102的與功率控制器150和152不提供功率電平給功率源162的邊沿期間相同的邊沿期間，功率控制器144和146不提供功率電平給功率源160。

在一些實施方式中，在一種狀態(tài)期間，對于剩余的狀態(tài)不提供頻率電平給功率源160與對于剩余的狀態(tài)不提供頻率電平給功率源162同時進行。例如，在狀態(tài)s1中，在脈沖信號102的與aft141不提供頻率電平給功率源162的邊沿期間相同的邊沿期間，aft132不提供頻率電平給功率源160。作為另一示例，在狀態(tài)s2期間，在脈沖信號102的與aft138和142不提供頻率電平給功率源162的邊沿期間相同的邊沿期間，aft130和134不提供頻率電平給功率源160。作為又一示例，在狀態(tài)s3期間，在脈沖信號102的與aft138和141不提供頻率電平給功率源162的邊沿期間相同的邊沿期間，aft130和132不提供頻率電平給功率源160。

在一些實施方式中，在一種狀態(tài)期間，對于剩余的狀態(tài)不提供頻率電平和功率電平給功率源160與對于剩余的狀態(tài)不提供頻率電平和功率電平給功率源162同時進行。例如，在狀態(tài)s1中，在脈沖信號102的與aft141不提供頻率電平和功率控制器152不提供功率電平給功率源162的邊沿期間相同的邊沿期間，aft132不提供頻率電平，且功率控制器146不提供功率電平給功率源160。

在一些實施方式中，在一種狀態(tài)期間，對于剩余的狀態(tài)不提供功率電平給功率源160與對于剩余的狀態(tài)不提供功率電平給功率源162同時進行。在各種實施方式中，在一種狀態(tài)期間，對于剩余的狀態(tài)不提供頻率電平給功率源160與對于剩余的狀態(tài)不提供頻率電平給功率源162同時進行。在一些實施方式中，在一種狀態(tài)期間，對于剩余的狀態(tài)不提供頻率和功率電平給功率源160與對于剩余的狀態(tài)不提供頻率和功率電平給功率源162同時進行。

在一些實施方式中，功率源(例如，rf功率源等)包括耦合到放大器的激勵器。該激勵器產(chǎn)生rf信號。該放大器放大rf信號將rf信號的前向功率經(jīng)由rf電纜、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。例如，在狀態(tài)s1期間，功率源160的放大器將前向功率經(jīng)由rf電纜180、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104，該前向功率具有與功率電平pp1成比例的(例如，相同的、成倍數(shù)的等)功率電平并具有頻率電平fp1。在這個示例中，在狀態(tài)s1期間，功率源162的放大器將前向功率經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104，該前向功率具有與功率電平ps1成比例的功率電平，并具有頻率電平fs1。

作為另一個示例，在狀態(tài)s2中，功率源160的放大器將前向功率經(jīng)由rf電纜180、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104，該前向功率具有與功率電平pp2成比例的(例如，相同的、成倍數(shù)的等)功率電平并具有頻率電平fp2。在這個示例中，在狀態(tài)s2期間，功率源162的放大器將前向功率經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104，該前向功率具有與功率電平ps2成比例的功率電平，并具有頻率電平fs2。作為另一個示例，在狀態(tài)s3中，功率源160的放大器將前向功率經(jīng)由rf電纜180、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104，該前向功率具有與功率電平pp3成比例的(例如，相同的、成倍數(shù)的等)功率電平并具有頻率電平fp3。在這個示例中，在狀態(tài)s3期間，功率源162的放大器將前向功率經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104，該前向功率具有與功率電平ps3成比例的功率電平，并具有頻率電平fs3。

在一種實施方式中，在每個狀態(tài)s1、s2和s3期間，xmhz的射頻產(chǎn)生器的傳感器210感測在rf電纜180上的反射功率，該反射功率是從等離子體室104的等離子體反射的rf功率。此外，在每個狀態(tài)s1、s2和s3期間，當前向功率從xmhz的射頻產(chǎn)生器經(jīng)由rf電纜180發(fā)送到等離子體室104時，傳感器210感測在rf電纜180上的該前向功率。類似地，在每個狀態(tài)s1、s2和s3期間，ymhz的射頻產(chǎn)生器的傳感器212感測從等離子體室104的等離子體反射的rf功率。通過傳感器212檢測出的反射功率是從等離子體室104的等離子體反射到射頻電纜182上的。此外，在每個狀態(tài)s1、s2和s3期間，當前向功率從ymhz的射頻產(chǎn)生器經(jīng)由rf電纜182發(fā)送到等離子體室104時，傳感器212感測在rf電纜182上的該前向功率。

xmhz的射頻產(chǎn)生器的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)220將由傳感器210所感測的反射功率信號和前向功率信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，且ymhz的射頻產(chǎn)生器的adc222將由傳感器212所感測的反射功率信號和前向功率信號從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。在每個狀態(tài)s1、s2和s3期間，dsp140接收由傳感器210感測到的反射功率信號數(shù)字值(例如，幅度，相位，或者它們的組合等)和前向功率信號的數(shù)字值，且dsp153接收由傳感器212感測到的反射功率信號的數(shù)字值和前向功率信號的數(shù)字值。

在一些實施方式中，功率信號的數(shù)字值是功率信號的電壓、信號的電流或電壓和電流的組合。在各種實施方式中，信號的數(shù)字值包括信號的幅度和信號的相位。

在狀態(tài)s1、s2和s3中的一個或所有期間，dsp140根據(jù)在rf電纜180上的前向和反射功率信號的數(shù)字值來計算參數(shù)值，例如，數(shù)字反射功率信號和數(shù)字前向功率信號的比率，或電壓駐波比(vswr)，或伽馬值或阻抗的變化等。在一些實施方式中，伽馬值1表示源阻抗和負載阻抗之間的高度不匹配，且伽馬值0表示源阻抗和負載阻抗之間的低度不匹配。類似地，dsp153根據(jù)在rf電纜182上的前向和反射功率信號的數(shù)字值來計算參數(shù)值。在各種實施方式中，電壓駐波比計算為等于rc-1與rc+1的比率，其中rc是反射系數(shù)。

在一些實施方式中，rf產(chǎn)生器的傳感器是測量經(jīng)由rf產(chǎn)生器和阻抗匹配電路106之間的rf電纜傳輸?shù)膹?fù)電流(complexcurrent)和復(fù)電壓(complexvoltage)的電壓和電流探頭。例如，傳感器210是測量經(jīng)由xmhz的射頻產(chǎn)生器和阻抗匹配電路106之間的rf電纜180傳輸?shù)膹?fù)電壓和復(fù)電流的電壓和電流探頭。作為另一個示例，傳感器212是測量經(jīng)由ymhz的射頻產(chǎn)生器和阻抗匹配電路106之間的rf電纜182傳輸?shù)膹?fù)電壓和復(fù)電流的電壓和電流探頭。在這些實施方式中，由傳感器測量的參數(shù)值包括等離子體的阻抗或等離子體阻抗的變化。等離子體的阻抗通過傳感器確定作為復(fù)電壓與復(fù)電流的比率。阻抗的變化被確定為隨著時間的推移兩個等離子體阻抗之間的差。在一些實施方式中，參數(shù)值是通過rf產(chǎn)生器的aft、功率控制器或dsp確定的。

將用于一種狀態(tài)的參數(shù)值從射頻產(chǎn)生器的dsp發(fā)送到在與該狀態(tài)相關(guān)的射頻產(chǎn)生器內(nèi)的aft。例如，將在狀態(tài)s1期間得到的參數(shù)值從dsp140發(fā)送到aft130，并且將在狀態(tài)s1期間得到的參數(shù)值從dsp153發(fā)送到aft138。作為另一示例，將在狀態(tài)s2期間得到的參數(shù)值從dsp140發(fā)送到aft132，并且將在狀態(tài)s2期間得到的參數(shù)值從dsp153發(fā)送到aft141。作為又一示例，將在狀態(tài)s3期間得到的參數(shù)值從dsp140發(fā)送到aft134，并且將在狀態(tài)s3期間得到的參數(shù)值從dsp153發(fā)送到aft142。

在一種狀態(tài)期間，rf產(chǎn)生器的aft從射頻產(chǎn)生器的在該狀態(tài)期間的dsp接收參數(shù)值，且aft確定與接收到的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平。例如，在狀態(tài)s1期間，aft130確定在狀態(tài)s1期間從dsp140接收到的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平，且aft138根據(jù)從dsp153接收到的在狀態(tài)s1期間的參數(shù)值來確定頻率電平。作為另一示例，在狀態(tài)s2期間，aft132確定對應(yīng)于在狀態(tài)s2期間從dsp140接收到的參數(shù)值的頻率電平，且aft141根據(jù)從dsp153接收到的在狀態(tài)s2期間的參數(shù)值來確定頻率電平。作為又一示例，在狀態(tài)s3期間，aft134確定與從dsp140接收到的在狀態(tài)s3期間的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平，且aft142根據(jù)從dsp153接收到的在狀態(tài)s3期間的參數(shù)值來確定頻率電平。

應(yīng)當指出，參數(shù)值和頻率電平之間的關(guān)聯(lián)(例如，對應(yīng)、映射、聯(lián)系等)是預(yù)先確定的并存儲在aft內(nèi)。類似地，在一些實施方式中，參數(shù)值和功率電平之間的關(guān)聯(lián)是預(yù)先確定的并存儲在功率控制器內(nèi)。

此外，在一種狀態(tài)期間，rf產(chǎn)生器的aft根據(jù)從該狀態(tài)的參數(shù)值產(chǎn)生的頻率電平來調(diào)節(jié)頻率電平，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平提供給rf產(chǎn)生器的功率源。例如，在狀態(tài)s1期間，aft130根據(jù)與狀態(tài)s1的由dsp140產(chǎn)生的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平來調(diào)節(jié)頻率電平fp1，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平提供給功率源160。在這個示例中，在狀態(tài)s1期間，aft138根據(jù)與狀態(tài)s1的由dsp153產(chǎn)生的參數(shù)值相對應(yīng)的頻率電平來調(diào)節(jié)頻率電平fs1，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平提供給功率源162。作為另一示例，在狀態(tài)s2期間，aft132根據(jù)與狀態(tài)s2的由dsp140產(chǎn)生的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平來調(diào)節(jié)頻率電平fp2，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平提供給功率源160。在這個示例中，在狀態(tài)s2期間，aft141根據(jù)與狀態(tài)s2的由dsp153產(chǎn)生的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平來調(diào)節(jié)頻率電平fs2，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平提供給功率源162。作為又一示例，在狀態(tài)s3期間，aft134根據(jù)與狀態(tài)s3的由dsp140產(chǎn)生的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平來調(diào)節(jié)頻率電平fp3，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平提供給功率源160。此外，在這個示例中，在狀態(tài)s3期間，aft142根據(jù)與狀態(tài)s3的由dsp153產(chǎn)生的參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的頻率電平來調(diào)節(jié)頻率電平fs3，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平提供給功率源162。

此外，在一種狀態(tài)期間，rf產(chǎn)生器的功率控制器根據(jù)從rf產(chǎn)生器的dsp接收到的參數(shù)值來確定功率電平。例如，在狀態(tài)s1期間，功率控制器144根據(jù)從dsp140接收到的參數(shù)值來確定功率電平，且功率控制器150根據(jù)從dsp153接收到的參數(shù)值來確定功率電平。作為另一示例，在狀態(tài)s2期間，功率控制器146根據(jù)從dsp140接收到的參數(shù)值來確定功率電平，且功率控制器152根據(jù)從dsp153接收到的參數(shù)值來確定功率電平。作為又一示例，在狀態(tài)s3期間，功率控制器148根據(jù)從dsp140接收到的參數(shù)值來確定功率電平，且功率控制器154根據(jù)從dsp153接收到的參數(shù)值來確定功率電平。

此外，在一種狀態(tài)期間，rf產(chǎn)生器的功率控制器根據(jù)基于參數(shù)值產(chǎn)生的功率電平來調(diào)節(jié)rf產(chǎn)生器的功率源的功率電平，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平提供給功率源。例如，在狀態(tài)s1期間，功率控制器144根據(jù)從狀態(tài)s1的參數(shù)值產(chǎn)生的功率電平來調(diào)節(jié)功率電平pp1，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平提供給功率源160。在這個示例中，在狀態(tài)s1期間，功率控制器150根據(jù)從狀態(tài)s1的參數(shù)值產(chǎn)生的功率電平來調(diào)節(jié)功率電平ps1，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平提供給功率源162。作為另一示例，在狀態(tài)s2期間，功率控制器146根據(jù)從狀態(tài)s2的參數(shù)值產(chǎn)生的功率電平來調(diào)節(jié)功率電平pp2，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平提供給功率源160。在這個示例中，在狀態(tài)s2期間，功率控制器152根據(jù)從狀態(tài)s2的參數(shù)值產(chǎn)生的功率電平來調(diào)節(jié)功率電平ps2，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平提供給功率源162。作為又一示例，在狀態(tài)s3期間，功率控制器148根據(jù)從狀態(tài)s3的參數(shù)值產(chǎn)生的功率電平來調(diào)節(jié)功率電平pp3，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平提供給功率源160。在這個示例中，在狀態(tài)s3期間，功率控制器154根據(jù)從狀態(tài)s3的參數(shù)值產(chǎn)生的功率電平來調(diào)節(jié)功率電平ps3，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平提供給功率源162。

在一種狀態(tài)期間，rf產(chǎn)生器的功率源產(chǎn)生具有從rf產(chǎn)生器的aft接收到的該狀態(tài)的經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平且具有從rf產(chǎn)生器的功率控制器接收到的該狀態(tài)的經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平的功率rf信號，并將該功率信號經(jīng)由相應(yīng)的rf電纜、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。例如，在狀態(tài)s1期間，功率源160產(chǎn)生具有從aft130接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平且具有從功率控制器144接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平的功率信號，并將該功率信號經(jīng)由rf電纜180、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。類似地，在這個示例中，在狀態(tài)s1期間，功率源162產(chǎn)生具有從aft138接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平且具有從功率控制器150接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平的功率信號，并將該功率信號經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。

作為另一示例，在狀態(tài)s2期間，功率源160產(chǎn)生具有從aft132接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平且具有從功率控制器146接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平的功率信號，并將該功率信號經(jīng)由rf電纜180、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。類似地，在這個示例中，在狀態(tài)s2期間，功率源162產(chǎn)生具有從aft141接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平且具有從功率控制器152接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平的功率信號，并將該功率信號經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。

作為又一示例，在狀態(tài)s3期間，功率源160產(chǎn)生具有從aft134接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平且具有從功率控制器148接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平的功率信號，并將該功率信號經(jīng)由rf電纜180、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。類似地，在這個示例中，在狀態(tài)s3期間，功率源162產(chǎn)生具有從aft142接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的頻率電平且具有從功率控制器154接收到的經(jīng)調(diào)節(jié)的功率電平的功率信號，并將該功率信號經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供給等離子體室104。

在一種實施方式中，使用單個控制器替代功率控制器144和aft130，使用單個控制器替代功率控制器146和aft132，且使用單個控制器替代功率控制器148和aft134。在一些實施方式中，使用單個控制器替代功率控制器150和aft138，使用單個控制器替代功率控制器152和aft141，并且使用單個控制器替代功率控制器154和aft142。

在一些實施方式中，在系統(tǒng)100中除了x和ymhz的射頻產(chǎn)生器以外，還使用了zmhz的射頻產(chǎn)生器。當xmhz的射頻產(chǎn)生器是2mhz的射頻產(chǎn)生器，且ymhz的射頻產(chǎn)生器是27mhz的射頻產(chǎn)生器時，zmhz的射頻產(chǎn)生器可以是60mhz的射頻產(chǎn)生器。zmhz的射頻產(chǎn)生器具有與x或ymhz的射頻產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)，也具有與帶有在x或ymhz的射頻產(chǎn)生器的外部的系統(tǒng)100的構(gòu)件的x或ymhz的射頻產(chǎn)生器的連接類似的連接。例如，zmhz的射頻產(chǎn)生器包括三個功率控制器、三個aft、dsp、adc、傳感器和功率源。作為另一示例，zmhz的射頻產(chǎn)生器的dsp與工具用戶界面151耦合以接收脈沖信號102。作為另一示例，zmhz的射頻產(chǎn)生器的功率源經(jīng)由射頻電纜(未示出)、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184被耦合到等離子體室104的下電極120。

應(yīng)當指出，這里所描述的實施方式被描述為使用三個狀態(tài)。在一些實施方式中，也可使用三個以上的狀態(tài)。

圖2是示出狀態(tài)s1、s2和s3的曲線圖190的實施方式。曲線圖190描繪了功率隨時間t的變化。每個狀態(tài)s1、s2或s3與邏輯電平相關(guān)聯(lián)。例如，狀態(tài)s1具有高的邏輯電平，狀態(tài)s2具有中等的邏輯電平，且狀態(tài)s3具有低的邏輯電平。高的邏輯電平具有比中等的邏輯電平'b'更高的功率電平'a'，中等的邏輯電平'b'具有比低的邏輯電平'c'更高的功率電平。作為示例，狀態(tài)s1具有低、中等或高的邏輯電平。作為示例，狀態(tài)s2具有低、中等或高的邏輯電平。作為示例，狀態(tài)s3具有低、中等或高的邏輯電平。在一些實施方式中，狀態(tài)s1、s2和s3表示階梯函數(shù)。

每個狀態(tài)s1，s2，s3持續(xù)相等的時間段。例如，狀態(tài)s1的發(fā)生的時間段t1與狀態(tài)s2的發(fā)生的時間段t2或狀態(tài)s3的發(fā)生的時間段t3相等。在一些實施方式中，一種狀態(tài)持續(xù)與剩余的狀態(tài)中的一個或多個相比不相等的時間。例如，狀態(tài)s1持續(xù)與狀態(tài)s2不相等的時間段，狀態(tài)s2持續(xù)與狀態(tài)s3不相等的時間段。在這個示例中，狀態(tài)s3的時間段可以與狀態(tài)s1的時間段是相等的或不相等的。作為另一示例，狀態(tài)s1持續(xù)比狀態(tài)s2更長的時間段，狀態(tài)s2持續(xù)比狀態(tài)s3更短的時間段。

圖3是示出不同狀態(tài)的不同時間段的曲線圖200的實施方式的示意圖。曲線圖200描繪了功率隨時間的變化。狀態(tài)s1和s2持續(xù)相同的時間段，且狀態(tài)s3持續(xù)的時間段與狀態(tài)s2或s3持續(xù)的時間段不同。例如，狀態(tài)s1持續(xù)時間段t1，狀態(tài)s2持續(xù)時間段t2，且狀態(tài)s3持續(xù)時間段t3。時間段t3比時間段t1或t2更長。

在一些實施方式中，狀態(tài)s1、s2和s3中的任何兩個持續(xù)相同的時間段，且剩余的狀態(tài)持續(xù)不同的時間段。例如，狀態(tài)s1的時間段持續(xù)與狀態(tài)s3持續(xù)的時間段相等，且該持續(xù)的時間段與狀態(tài)s2持續(xù)的時間段不同。作為另一示例，狀態(tài)s2持續(xù)的時間段與狀態(tài)s3持續(xù)的時間段相等，且該持續(xù)的時間段與狀態(tài)s1持續(xù)的時間段不同。

圖4是系統(tǒng)210的實施方式的示意圖，系統(tǒng)210用于在生產(chǎn)過程中根據(jù)脈沖信號102的狀態(tài)選擇aft220、222或224中的一個。該系統(tǒng)210包括選擇邏輯電路226、aft220、222和224、數(shù)字時鐘源228、等離子體室104、阻抗匹配電路106和功率源232。

在xmhzrf產(chǎn)生器或ymhz的射頻產(chǎn)生器內(nèi)設(shè)置選擇邏輯電路226、aft220、222和224和功率源232。當在xmhz的rf產(chǎn)生器內(nèi)設(shè)置aft220、222和224時，aft220是aft130的示例，aft222是aft132的示例，aft224是aft134的示例，功率源232是功率源160的示例(圖1)。同樣，在ymhz的rf產(chǎn)生器內(nèi)設(shè)置aft220、222和224時，aft220是aft138的示例，aft222是aft141的示例，aft224是aft142的示例，功率源232是功率源162的示例(圖1)。

選擇邏輯電路226的示例包括復(fù)用器。當選擇邏輯電路226包括復(fù)用器時，在復(fù)用器的選擇輸入處接收脈沖信號102。

在各種實施方式中，選擇邏輯電路226包括處理器。在一種實施方式中，在dsp140或dsp153內(nèi)設(shè)置選擇邏輯電路226。

數(shù)字時鐘源228用于操作功率源232，使其與由數(shù)字時鐘源228所產(chǎn)生的數(shù)字時鐘信號同步。在一些實施方式中，所述數(shù)字時鐘信號與脈沖信號102同步。例如，數(shù)字時鐘信號具有與脈沖信號102的相位相同的相位。作為另一示例，數(shù)字時鐘信號的相位在脈沖信號102的相位的預(yù)先確定的相位范圍內(nèi)。為了說明所述預(yù)先確定的相位范圍的施用，時鐘源228的數(shù)字時鐘信號前沿(leadingedge)是脈沖信號102的前沿之后或之前的幾分之一秒。

在一種實施方式中，代替來自時鐘源228的數(shù)字時鐘信號，脈沖信號102被提供給功率源232。

當脈沖信號102處于狀態(tài)s1時，選擇邏輯電路226選擇aft220。同樣，當脈沖信號102處于狀態(tài)s2時，選擇邏輯電路226選擇aft222，且當脈沖信號102處于狀態(tài)s3時，選擇邏輯電路226選擇aft224。當選擇aft220時，aft220將頻率電平fp1提供給功率源232。類似地，當選擇aft222時，aft222將頻率電平fp2提供給功率源232，且當選擇aft224時，aft224將頻率電平fp3提供給功率源232。

在其中aft220、222和224位于ymhz的rf產(chǎn)生器內(nèi)的一些實施方式中，當選擇aft220時，aft220將頻率電平fs1提供給功率源232。類似地，在這些實施方式中，當選擇aft222時，aft222將頻率電平fs2供給功率源232，且當選擇aft224時，aft224將頻率電平fs3提供給功率源232。

在一些實施方式中，選擇邏輯電路226在功率控制器之間選擇，而非在aft220、222和224之間進行選擇。例如，將選擇邏輯電路226耦合到xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器144、146和148(圖1)。在這個示例中，選擇邏輯電路226在脈沖信號102處于狀態(tài)s1時選擇功率控制器144，在脈沖信號102處于狀態(tài)s2時選擇功率控制器146，且在脈沖信號102處于狀態(tài)s3時選擇功率控制器148。作為另一示例，選擇邏輯電路226耦合到y(tǒng)mhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器150、152和154(圖1)。在這個示例中，選擇邏輯電路226在脈沖信號102處于狀態(tài)s1時選擇功率控制器150，在脈沖信號102處于狀態(tài)s2時選擇功率控制器152，且在脈沖信號102處于狀態(tài)s3時選擇功率控制器154。

在各種實施方式中，當在狀態(tài)s1期間選擇xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器144時，功率控制器144將功率電平pp1提供給功率源232，且當在狀態(tài)s2期間選擇xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器146時，功率控制器146將功率電平pp2提供給功率源232。此外，當在狀態(tài)s3期間選擇xmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器148時，功率控制器148將功率電平pp3提供給功率源232。

同樣，在一些實施方式中，當在狀態(tài)s1期間選擇ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器150時，功率控制器150將功率電平ps1提供給功率源232，且當在狀態(tài)s2期間選擇ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器152時，功率控制器152將功率電平ps2提供給功率源232。此外，當在狀態(tài)s3期間選擇ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器154時，功率控制器154將功率電平ps3提供給功率源232。

在一些實施方式中，在zmhz的射頻產(chǎn)生器內(nèi)設(shè)置選擇邏輯電路226，并且選擇邏輯電路226以如本文所描述的類似的方式起作用。例如，選擇邏輯電路226根據(jù)脈沖信號102的狀態(tài)在zmhz的射頻產(chǎn)生器的aft之間進行選擇，或在zmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器之間進行選擇。

圖5是系統(tǒng)200的實施方式的示意圖，系統(tǒng)200用于在生產(chǎn)過程中根據(jù)在等離子體室104內(nèi)的等離子體的阻抗的變化和脈沖信號102的狀態(tài)來控制由ymhz的射頻產(chǎn)生器所產(chǎn)生的rf信號的頻率和/或功率。ymhz的射頻產(chǎn)生器的dsp153接收來自工具用戶界面151的脈沖信號102。

當脈沖信號102從狀態(tài)s3渡越至狀態(tài)s1，且當xmhz的射頻產(chǎn)生器將具有功率電平pp1和具有頻率電平fp1的前向功率提供給等離子體室104時，等離子體室104的等離子體的阻抗變化。當在等離子體室104內(nèi)的等離子體的阻抗由于脈沖信號102從狀態(tài)s3到狀態(tài)s1的渡越而變化時，傳感器212測量經(jīng)由rf電纜182傳輸?shù)膹?fù)電壓和復(fù)電流。該傳感器212將復(fù)電壓和復(fù)電流的測量值提供給adc轉(zhuǎn)換器222，adc轉(zhuǎn)換器222將測量值從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。將復(fù)電壓和復(fù)電流的測量值的數(shù)字值提供給dsp153。

應(yīng)該進一步指出的是，在一種實施方式中，dsp153沒有接收脈沖信號102。相反，在本實施方式中，dsp153接收可與脈沖信號102不同步的另一數(shù)字脈沖信號。在一種實施方式中，由dsp153所接收的其他的數(shù)字脈沖信號與脈沖信號102同步。

在脈沖信號102的狀態(tài)s1期間，例如，緊接著從脈沖信號102的狀態(tài)s3渡越至狀態(tài)s1的狀態(tài)渡越等，dsp153根據(jù)在狀態(tài)s1期間測量的復(fù)電壓和電流計算第一參數(shù)值，第一參數(shù)值例如，數(shù)字的反射功率信號和數(shù)字的前向功率信號的比率的平方根、伽瑪值、電壓駐波比(vswr)、阻抗的變化等。

dsp153判定第一參數(shù)值是否大于或等于第一閾值。當dsp153判定第一參數(shù)值大于或等于所述第一閾值時，dsp153提供該第一參數(shù)值給aft138和功率控制器150。aft138確定頻率電平fs1對應(yīng)于至少等于所述第一閾值的第一參數(shù)值，并將該頻率電平fs1提供給功率源162。此外，功率控制器150確定功率電平ps1對應(yīng)于至少等于所述第一閾值的第一參數(shù)值，并將該功率電平ps1提供給功率源162。例如，aft138將映射至少等于所述第一閾值的第一參數(shù)值與頻率電平fs1的表格存儲在存儲裝置內(nèi)，且功率控制器150將在功率電平ps1和至少等于所述第一閾值的第一參數(shù)值之間的映射存儲在存儲裝置內(nèi)。

另一方面，當dsp153判定第一參數(shù)值小于第一閾值時，dsp153提供該第一參數(shù)值至aft142和功率控制器154。aft142確定頻率電平fs3對應(yīng)于小于所述第一閾值的第一參數(shù)值，并將該頻率電平fs3提供給功率源162。此外，功率控制器154確定功率電平ps3對應(yīng)于小于所述第一閾值的第一參數(shù)值，并將該功率電平ps3提供給功率源162。例如，aft142將映射小于所述第一閾值的第一參數(shù)值與頻率電平fs3的表格存儲在存儲裝置內(nèi)，且功率控制器154將在功率電平ps3和其值小于所述第一閾值的第一參數(shù)值之間的映射存儲在存儲裝置內(nèi)。

當接收了頻率電平(例如，頻率電平fs1、fs3等)和功率電平(例如，ps1、ps3等)時，功率源162產(chǎn)生具有頻率電平和功率電平的rf信號并經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184將rf信號提供至等離子體室104。例如，功率源162的放大器經(jīng)由rf電纜182、阻抗匹配電路106和rf傳輸線184提供具有與功率電平ps1成比例的(例如，相同的、倍數(shù)的)并具有頻率電平fs1的前向功率至等離子體室104。

當脈沖信號102從狀態(tài)s1渡越至狀態(tài)s2并且當xmhz的射頻產(chǎn)生器提供具有功率電平pp2和具有頻率電平fp2的前向功率至等離子體室104時，等離子體室104的等離子體的阻抗變化。當在等離子體室104內(nèi)的等離子體的阻抗由于脈沖信號102從狀態(tài)s3到狀態(tài)s1的渡越而變化時，傳感器212測量經(jīng)由rf電纜182傳輸?shù)膹?fù)電壓和復(fù)電流。該傳感器212將復(fù)電壓和復(fù)電流的測量值提供給adc轉(zhuǎn)換器222，adc轉(zhuǎn)換器222將測量值從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。將復(fù)電壓和復(fù)電流的測量值的數(shù)字值提供給dsp153。

此外，在脈沖信號102的狀態(tài)s2期間，例如，緊接著從脈沖信號102的狀態(tài)s1渡越到狀態(tài)s2的狀態(tài)渡越等，dsp153根據(jù)在狀態(tài)s2期間測量的復(fù)電壓和電流計算第二參數(shù)值，例如，數(shù)字的反射功率信號和數(shù)字的前向功率信號的比率的平方根、伽瑪值、電壓駐波比(vswr)、阻抗的變化等。

dsp153判定第二參數(shù)值是否大于第二閾值。當dsp153判定第二參數(shù)值大于或等于所述第二閾值時，dsp153提供該第二參數(shù)值給aft141和功率控制器152。aft141確定頻率電平fs2對應(yīng)于至少等于所述第二閾值的第二參數(shù)值，并將該頻率電平fs2提供給功率源162。此外，功率控制器152確定功率電平ps2對應(yīng)于至少等于所述第二閾值的第二參數(shù)值，并將該功率電平ps2提供給功率源162。例如，aft141將映射至少等于所述第二閾值的第二參數(shù)值與頻率電平fs2的表格存儲在存儲裝置內(nèi)，且功率控制器152將在功率電平ps2和至少等于所述第二閾值的第二參數(shù)值之間的映射存儲在存儲裝置內(nèi)。

另一方面，當dsp153判定第二參數(shù)值小于第二閾值時，dsp153提供該第二參數(shù)值至aft138和功率控制器150。aft138確定頻率電平fs1對應(yīng)于小于所述第二閾值的第二參數(shù)值，并將該頻率電平fs1提供給功率源162。此外，功率控制器152確定功率電平ps2對應(yīng)于小于所述第二閾值的第二參數(shù)值，并將該功率電平ps2提供給功率源162。例如，aft138將映射小于所述第二閾值的第二參數(shù)值與頻率電平fs1的表格存儲在存儲裝置內(nèi)，且功率控制器150將在功率電平ps1和小于所述第二閾值的第二參數(shù)值之間的映射存儲在存儲裝置內(nèi)。

當脈沖信號102從狀態(tài)s2渡越到狀態(tài)s3并且當xmhz的射頻產(chǎn)生器提供具有功率電平pp3和具有頻率電平fp3的前向功率至等離子體室104時，等離子體室104的等離子體的阻抗變化。當在等離子體室104內(nèi)的等離子體的阻抗由于脈沖信號102從狀態(tài)s2到狀態(tài)s3的渡越而變化時，傳感器212測量經(jīng)由rf電纜182傳輸?shù)膹?fù)電壓和復(fù)電流。該傳感器212將復(fù)電壓和復(fù)電流的測量值提供給adc轉(zhuǎn)換器222，adc轉(zhuǎn)換器222將測量值從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。將復(fù)電壓和復(fù)電流的測量值的數(shù)字值提供給dsp153。

此外，在脈沖信號102的狀態(tài)s3期間，例如，緊接著從脈沖信號102的狀態(tài)s2渡越到狀態(tài)s3的狀態(tài)渡越等，dsp153根據(jù)在狀態(tài)s3期間測量的復(fù)電壓和電流計算第二參數(shù)值，例如，數(shù)字的反射功率信號和數(shù)字的前向功率信號的比率的平方根、伽瑪值、電壓駐波比(vswr)、阻抗的變化等。

dsp153判定第三參數(shù)值是否大于第三閾值。當dsp153判定第三參數(shù)值大于或等于所述第三閾值時，dsp153提供該第三參數(shù)值至aft142和功率控制器154。aft142確定頻率電平fs3對應(yīng)于至少等于所述第三閾值的第三參數(shù)值，并將該頻率電平fs3提供給功率源162。此外，功率控制器154確定功率電平ps3對應(yīng)于至少等于所述第三閾值的第三參數(shù)值，并將該功率電平ps3提供給功率源162。例如，aft142將映射至少等于所述第三閾值的第三參數(shù)值與頻率電平fs3的表格存儲在存儲裝置內(nèi)，且功率控制器154將在功率電平ps3和至少等于所述第三閾值的第三參數(shù)值之間的映射存儲在存儲裝置內(nèi)。

另一方面，當dsp153判定第三參數(shù)值小于第三閾值時，dsp153提供該第三參數(shù)值至aft141和功率控制器152。aft141確定頻率電平fs2對應(yīng)于小于所述第三閾值的第三參數(shù)值，并將該頻率電平fs2提供給功率源162。此外，功率控制器141確定功率電平ps2對應(yīng)于小于所述第三閾值的第三參數(shù)值，并將該功率電平ps2提供給功率源162。例如，aft141將映射小于所述第三閾值的第三參數(shù)值與頻率電平fs2的表格存儲在存儲裝置內(nèi)，且功率控制器152將在功率電平ps2和小于所述第三閾值的第三參數(shù)值之間的映射存儲在存儲裝置內(nèi)。

使用參數(shù)值來改變由功率源162提供的rf功率導(dǎo)致等離子體的穩(wěn)定性。另外，等離子體的穩(wěn)定性是基于復(fù)電壓和電流的實時測量。這種實時的測量提供了在穩(wěn)定等離子體方面的精確性。

在其中除了使用x和ymhz的射頻產(chǎn)生器外還使用zmhz的射頻產(chǎn)生器的實施方式中，將zmhz的射頻產(chǎn)生器耦合到工具用戶界面151，且將脈沖信號102從工具用戶界面151發(fā)送至zmhz的射頻產(chǎn)生器。zmhz的射頻產(chǎn)生器以類似于ymhz的射頻產(chǎn)生器的方式起作用。例如，在脈沖信號102的某狀態(tài)期間，判定參數(shù)值是否超過閾值。根據(jù)參數(shù)值的判定，將功率的第一電平或第二電平和頻率的第一電平或第二電平提供給zmhz的射頻產(chǎn)生器的功率源。

在一種實施方式中，在訓(xùn)練例程期間，例如學(xué)習(xí)的過程期間，產(chǎn)生第一閾值、第二閾值、第三閾值。在訓(xùn)練例程期間，當xmhz的射頻產(chǎn)生器將其rf功率信號從第一功率電平改變至第二功率電平時，在等離子體室104內(nèi)的一個或多個部分(例如，等離子體，等)和zmhz的射頻產(chǎn)生器之間存在阻抗的不匹配。當脈沖信號102的狀態(tài)從s3改變成s1時，xmhz的射頻產(chǎn)生器將其rf功率信號的電平從第一功率電平改變至第二功率電平。在這種情況下，當xmhz的射頻產(chǎn)生器開始提供在功率電平pp1的功率時，ymhz的射頻產(chǎn)生器將其頻率和功率進行調(diào)諧。為了減少阻抗不匹配，ymhz的射頻產(chǎn)生器開始調(diào)諧(例如，收斂)功率電平和頻率電平。可根據(jù)標準偏差或其他技術(shù)通過dsp153來判定收斂。為了允許ymhz的射頻產(chǎn)生器用更多的時間來收斂至功率電平和頻率電平，將xmhz的射頻產(chǎn)生器保持在第二功率電平持續(xù)比通常的時間段延長的時間段。通常的時間段是其中不減少(例如，去除)阻抗不匹配的時間量。

當ymhz的rf產(chǎn)生器收斂至該功率電平和該頻率電平時，將該收斂的功率電平作為功率電平ps1存儲在功率控制器150內(nèi)，且將該收斂的頻率電平作為頻率電平fs1存儲在aft138內(nèi)。在訓(xùn)練例程期間，從功率電平ps1產(chǎn)生所述第一閾值，且所述第一閾值對應(yīng)于頻率電平fs1。例如，在訓(xùn)練例程期間，傳感器212測量復(fù)電壓和復(fù)電流。在訓(xùn)練例程期間，當ymhz的射頻產(chǎn)生器的頻率是fs1時，傳感器212測量復(fù)電壓和復(fù)電流。該dsp153接收復(fù)電壓和復(fù)電流，并根據(jù)訓(xùn)練例程期間測得的復(fù)電壓和復(fù)電流產(chǎn)生所述第一閾值。

類似地，在訓(xùn)練例程期間，通過dsp153確定第二和第三閾值。

圖6是表250的一種實施方式的示意圖，表250示出阻抗的變化與閾值的比較，以確定由rf產(chǎn)生器所提供的rf信號的功率電平或頻率電平。當脈沖信號的狀態(tài)從狀態(tài)s1變化到狀態(tài)s2時，判定等離子體阻抗的變化δz12是否大于第二閾值，第二閾值表示為“m”。當判定阻抗的變化δz12至少等于第二閾值m時，將功率電平ps2或頻率電平fs2提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162。另一方面，當判定阻抗的變化δz12小于第二閾值m時，將功率電平ps1或頻率電平fs1提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162。

類似地，當脈沖信號的狀態(tài)從狀態(tài)s2渡越到狀態(tài)s3時，判定等離子體的阻抗的變化δz23是否大于第三閾值，第三閾值表示為'n'。當判定阻抗的變化δz23大于第三閾值n時，將功率電平ps3或頻率電平fs3提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162。另一方面，當判定阻抗的變化δz23小于第三閾值n時，將功率電平ps2或頻率電平fs2提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162。

此外，當脈沖信號的狀態(tài)從狀態(tài)s3渡越到狀態(tài)s1時，判定等離子體的阻抗的變化δz31是否大于第一閾值，第一閾值表示為'o'。當判定阻抗的變化δz31大于第一閾值o時，將功率電平ps1或頻率電平fs1提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162。另一方面，當判定阻抗的變化δz31小于第一閾值o時，將功率電平ps3或頻率電平fs3提供給ymhz的射頻產(chǎn)生器的功率源162。

在一些實施方式中，代替阻抗的變化，另一參數(shù)值(例如，伽瑪值，電壓駐波比(vswr)，等)可被用來確定提供給功率源162的功率電平和/或頻率電平。

圖7是系統(tǒng)260的實施方式的示意圖，系統(tǒng)260用于在生產(chǎn)過程中根據(jù)脈沖信號102的狀態(tài)并根據(jù)參數(shù)值是否超過閾值來選擇aft220、222或224。當脈沖信號102處于狀態(tài)s1，且在狀態(tài)s1期間測量的參數(shù)值至少等于所述第一閾值時，選擇邏輯電路226選擇aft220。另一方面，當脈沖信號102處于狀態(tài)s1時，且在狀態(tài)s1期間測量的參數(shù)值小于所述第一閾值時，選擇邏輯電路226選擇aft224。

當選擇邏輯電路226包括復(fù)用器時，從dsp270的復(fù)用器的選擇輸入處接收指示在脈沖信號102的一狀態(tài)期間的參數(shù)值至少等于或小于閾值的信號。

dsp270是dsp153的示例(圖1)。根據(jù)在狀態(tài)s1期間從傳感器272接收到的復(fù)電壓和復(fù)電流，dsp270確定第一參數(shù)值。該dsp270進一步判定第一參數(shù)值至少等于所述第一閾值，并將指示該判定的信號提供給選擇邏輯電路226。在接收到指示第一參數(shù)值至少等于所述第一閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇aft220。另一方面，dsp270判定在脈沖信號102的狀態(tài)s1期間所確認的第一參數(shù)值小于第一閾值，并將指示該判定的信號提供給選擇邏輯電路226。在接收到指示第一參數(shù)值小于所述第一閾值的該判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇aft224。該傳感器272是ymhz的射頻產(chǎn)生器的傳感器212(圖1)的示例。

此外，根據(jù)在狀態(tài)s2期間從傳感器272接收到的復(fù)電壓和復(fù)電流，dsp270確定第二參數(shù)值。該dsp270進一步判定第二參數(shù)值至少等于所述第二閾值，并將指示該判定的信號提供給選擇邏輯電路226。在接收到指示第二參數(shù)值至少等于所述第二閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇aft222。另一方面，dsp270判定在脈沖信號102的狀態(tài)s2期間所確認的第二參數(shù)值小于第二閾值，并將指示該判定的信號提供給選擇邏輯電路226。在接收到指示第二參數(shù)值小于所述第二閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇aft220。

此外，根據(jù)在狀態(tài)s3期間從傳感器272接收到的復(fù)電壓和復(fù)電流，dsp270確定第三參數(shù)值。該dsp270進一步判定第三參數(shù)值至少等于所述第三閾值，并將指示該判定的信號提供給選擇邏輯電路226。在接收到指示第三參數(shù)值至少等于所述第三閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇aft224。另一方面，dsp270判定在脈沖信號102的狀態(tài)s3期間所確認的第三參數(shù)值小于第三閾值，并將指示該判定的信號提供給選擇邏輯電路226。在接收到指示第三參數(shù)值小于所述第三閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇aft222。

在一些實施方式中，選擇邏輯電路226在功率控制器之間進行選擇，而不是在aft220、222和224之間進行選擇。例如，將選擇邏輯電路226耦合到y(tǒng)mhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器150、152和154(圖1)。在這個示例中，當接收到指示第一參數(shù)值至少等于所述第一閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇功率控制器150，并且當接收到指示第一參數(shù)值小于所述第一閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇功率控制器154。作為另一示例，當接收到指示第二參數(shù)值至少等于所述第二閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇功率控制器152，并且當接收到指示第二參數(shù)值小于所述第二閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇功率控制器150。作為又一示例，當接收到指示第三參數(shù)值至少等于所述第三閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇功率控制器154，并且當接收到指示第三參數(shù)值小于所述第三閾值的判定的信號時，選擇邏輯電路226選擇功率控制器152。

在一些實施方式中，在zmhz的射頻產(chǎn)生器內(nèi)設(shè)置選擇邏輯電路226,并以如本文所描述的方式類似的方式起作用。例如，選擇邏輯電路226根據(jù)脈沖信號102的狀態(tài)以及根據(jù)參數(shù)值是否超過閾值在zmhz的射頻產(chǎn)生器的aft之間進行選擇，或在zmhz的射頻產(chǎn)生器的功率控制器之間進行選擇。

圖8a是曲線圖302、304、306和308的實施方式的示意圖。每個曲線圖302、304、306和308描繪以千瓦(kw)為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如曲線圖302所表示的，2mhz的功率信號是由2mhz的功率源提供的功率信號，該2mhz的功率信號在狀態(tài)s1和s2期間具有a4的功率值，并在狀態(tài)s3期間具有0的功率值。此外，60mhz的功率信號是由60mhz的功率源供應(yīng)的功率信號，該60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a1的功率值，并在狀態(tài)s2期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s3期間具有a3的功率值。a4的功率值大于a3的功率值，a3的功率值大于a2的功率值。a2的功率值大于a1的功率值，a1的功率值大于0。

如在曲線圖304中所示的，60mhz的功率信號在狀態(tài)s3期間具有功率值a0。a0的功率值大于a1的功率值。此外，如曲線圖306所示，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a1的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a3的功率值。如曲線圖308所示，60mhz的信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a1的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a0的功率值。

圖8b是曲線圖310、312、314和316的實施方式的示意圖。每個曲線圖310、312、314和316描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如曲線圖310所示，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a1的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a2的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a2的功率值。

如曲線圖312所示，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a1的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a2的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a1的功率值。此外，如曲線圖314所示，60mhz的信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a1的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a1的功率值。如曲線圖316所示，60mhz的信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a1的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a2的功率值。

圖9a是曲線圖320、322、324和326的實施方式的示意圖。每個曲線圖320、322、324和326描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如曲線圖320所示，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a1的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a2的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a3的功率值。此外，在曲線圖320中，2mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a4的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a4的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a0的功率值。a0的功率值小于a1的功率值，且大于零。

此外，如曲線圖322所示，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a3的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a1的功率值。此外，在曲線圖324中，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a1的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a3的功率值。此外，如曲線圖326所示，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a3的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a2的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a1的功率值。

圖9b是曲線圖328、330、332和334的實施方式的示意圖。每個曲線圖328、330、332和334描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如曲線圖328所示，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a3的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a3的功率值。此外，在曲線圖330中，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a3的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a2的功率值。此外，在曲線圖332中，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a1的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a1的功率值。另外，在曲線圖334中，60mhz的功率信號在狀態(tài)s1期間具有a2的功率值，在狀態(tài)s2期間具有a1的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a2的功率值。

圖10a是曲線圖336、338、340和342的實施方式的示意圖。每個曲線圖336、338、340和342描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如曲線圖336所示，27mhz的功率信號是由27mhz的功率源提供的，該27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。a31的功率值大于a3的功率值且小于a4的功率值。曲線圖336的剩余部分類似于曲線圖302(圖8a)。

如每個曲線圖338、340和342所示，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。此外，曲線圖338的剩余部分類似于曲線圖304(圖8a)，曲線圖340的剩余部分類似于曲線圖306(圖8a)，且曲線圖342的剩余部分類似于曲線圖308(圖8a)。

在一些實施方式中，功率值a31是介于零和a4之間的功率值。

圖10b是曲線圖344、346、348和350的實施方式的示意圖。每個曲線圖344、346、348和350描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如圖344所示，27mhz的功率信號是由27mhz的功率源供給的，該27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。曲線圖的剩余部分344類似于曲線圖310(圖8b)。

如每個曲線圖346、348和350所示，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。此外，曲線圖346的剩余部分類似于曲線圖312(圖8b)，曲線圖348的剩余部分類似于曲線圖314(圖8b)，且曲線圖350的剩余部分類似于曲線圖316(圖8b)。

圖11a是曲線圖352、354、356和358的實施方式的示意圖。每個曲線圖352、354、356和358描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如圖352所示，27mhz的功率信號是由27mhz的功率源供給的，該27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。曲線圖352的剩余部分是類似于曲線圖320(圖9a)。

如每個曲線圖354、356和358所示，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。此外，曲線圖354的剩余部分類似于曲線圖322(圖9a)，曲線圖356的剩余部分類似于曲線圖324(圖9a)，且曲線圖358的剩余部分類似于曲線圖326(圖9a)。

圖11b是曲線圖360、362、364和366的實施方式的示意圖。每個曲線圖360、362、364和366描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如每個曲線圖360、362、364和366所示，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。曲線圖360的剩余部分類似于曲線圖328(圖9b)。此外，曲線圖362的剩余部分類似于曲線圖330(圖9b)，曲線圖364的剩余部分類似于曲線圖332(圖9b)，曲線圖366的剩余部分類似于曲線圖334(圖9b)。

圖12a是曲線圖368、370、372和374的實施方式的示意圖。每個曲線圖368、370、372、374描繪以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如每個曲線圖368、370、372和374所示，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1、s2、s3期間具有a31的功率值。曲線圖368的剩余部分類似于曲線圖302(圖8a)。此外，曲線圖370的剩余部分類似于曲線圖304(圖8a)，曲線圖372的剩余部分類似于曲線圖306(圖8a)，且曲線圖374的剩余部分類似于曲線圖308(圖8a)。

圖12b是曲線圖376、378、380和382的實施方式的示意圖。每個曲線圖376、378、380和382描繪了以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如每個曲線圖376、378、380和382所示，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1和s2期間具有a31的功率值，并且在狀態(tài)s3期間具有a32的功率值。a32的功率值大于功率值a31。曲線圖376的剩余部分類似于曲線圖310(圖8b)。此外，曲線圖378的剩余部分類似于曲線圖312(圖8b)，曲線圖380的剩余部分類似于曲線圖314(圖8b)，且曲線圖382的剩余部分類似于曲線圖316(圖8b)。

圖13a是曲線圖384、386、388和390的實施方式的示意圖。每個曲線384、386、388和390描繪了以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如曲線384所示，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1和s2期間具有a31的功率值，且在狀態(tài)s3期間具有a32的功率值。曲線圖384的剩余部分類似于曲線320(圖9a)。此外，曲線圖386的剩余部分類似于曲線圖322(圖9a)，曲線圖388的剩余部分類似于曲線圖324(圖9a)，且曲線圖390的剩余部分類似于曲線圖326(圖9a)。

圖13b是曲線圖392、394、396和398的實施方式的示意圖。每個曲線圖392、394、396和398描繪了以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如在曲線圖392、394、396、398中所示的，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1和s2期間具有a31的功率值，在狀態(tài)s3期間具有a32的功率值。曲線圖392的剩余部分類似于曲線圖328(圖9b)。此外，曲線圖394的剩余部分類似于曲線圖330(圖9b)，曲線圖396的剩余部分類似于曲線圖332(圖9b)，曲線圖398的剩余部分類似于曲線圖334(圖9b)。

圖14a是曲線圖402、404、406和408的實施方式的示意圖。每個曲線圖402、404、406和408描繪了以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如在曲線圖402、404、406和408中所示的，27mhz的功率信號27mhz的功率信號在狀態(tài)s1和s2期間具有a32的功率值，在狀態(tài)s3期間具有a31的功率值。曲線圖402的剩余部分類似于曲線圖302(圖8a)。此外，曲線圖404的剩余部分類似于曲線圖304(圖8a)，曲線圖406的剩余部分類似于曲線圖306(圖8a)，且曲線圖408的剩余部分類似于曲線圖308(圖8a)。

圖14b是曲線圖410、412、414和416的實施方式的示意圖。每個曲線圖410、412、414和416描繪了以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如在每個曲線圖410、412、414和416中所示的，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1和s2期間具有a32的功率值，在狀態(tài)s3期間具有a31的功率值。曲線圖410的剩余部分類似于曲線圖310(圖8b)。此外，曲線圖412的剩余部分類似于曲線圖312(圖8b)，曲線圖414的剩余部分類似于曲線圖314(圖8b)，且曲線圖416的剩余部分類似于曲線圖316(圖8b)。

圖15a是曲線圖418、420、422和424的實施方式的示意圖。每個曲線圖418、420、422和424描繪了以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如在曲線圖418中所示的，27mhz的功率信號在狀態(tài)s1和s2期間具有a32的功率值，在狀態(tài)s3期間具有a31的功率值。曲線圖418的剩余部分類似于曲線圖320(圖9a)。此外，曲線圖420的剩余部分類似于曲線圖322(圖9a)，曲線圖422的剩余部分類似于曲線圖324(圖9a)，且曲線圖424的剩余部分類似于曲線圖326(圖9a)。

圖15b是曲線圖426、428、430和432的實施方式的示意圖。每個曲線圖426、428、430和432描繪了以kw為單位的功率值作為時間t的函數(shù)。如每個曲線圖426、428、430和432中所示的，27mhz的功率信號在所述狀態(tài)s1和s2期間具有a32的功率值，在狀態(tài)s3期間具有a31的功率值。曲線圖426的剩余部分類似于曲線圖328(圖9b)。此外，曲線圖428的剩余部分類似于曲線圖330(圖9b)，曲線圖430的剩余部分類似于曲線圖332(圖9b)，且曲線圖432的剩余部分類似于曲線圖334(圖9b)。

值得注意的是，盡管根據(jù)平行板等離子體室描述了上文所述的實施方式，但在一種實施方式中，上文所述的實施方式適用于其他類型的等離子體室，例如，包括電感耦合等離子體(icp)反應(yīng)器的等離子體室，包括電子回旋共振(ecr)反應(yīng)器的等離子體室等。例如，將功率源160和162耦合到icp等離子體室內(nèi)的電感器。

應(yīng)該指出的是，雖然上述實施方式涉及將2mhz的rf信號和/或60mhz的射頻信號和/或27兆赫的射頻信號提供給下電極120且上電極122接地，但在一些實施方式中，將2mhz、60mhz和27mhz的信號提供給上電極122，且下電極120接地。

在一種實施方式中，通過aft和/或rf產(chǎn)生器的功率控制器所執(zhí)行的操作通過rf控制器的dsp來執(zhí)行。例如，這里所描述的通過aft130、312和134執(zhí)行的操作由dsp140執(zhí)行(圖1)。作為另一示例，這里所描述的由aft138、aft141、aft142、功率控制器150、功率控制器152和功率控制器154執(zhí)行的操作通過dsp153執(zhí)行(圖1)。

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、大型計算機等。該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。這些操作是需要物理量的物理操控的。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)造用于特殊用途計算機。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兀@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。

也可以將一或多種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(例如，存儲器設(shè)備)，這些數(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)附加存儲器(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)，使操作在稍微不同的時間發(fā)生，或者可以被分布于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。

任何實施方式中的一個或多個特征可以在不脫離本公開中描述的各種實施方式中描述的范圍的情況下與任何其他實施方式中的一個或多個特征組合。

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)實行某些變化和改變。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。