電流補償1C。
[015引一旦已經識別離子電流補償Ic等于離子電流Ii(或在其它方案中，根據等式2與 其相關），方法3000就可前進到進一步設置點操作（參見圖31)或遠程室和源監(jiān)控操作（參 見圖32-41)。所述進一步設置點操作可包括設置離子能量（也參見圖46)和離子能量的分 布或IEDF寬度（也參見圖47)。源和室監(jiān)控可包括監(jiān)控等離子體密度、源供應異常、等離子 體電弧W及其它。
[0159] 此外，方法3000可選地循環(huán)回到采樣3004W便連續(xù)（或在替代方案中，周期地） 更新離子電流補償1C。例如，考慮到當前離子電流補償Ic的情況下，可W周期地執(zhí)行采樣 3004、計算3006、決策3010和調節(jié)3012,W便確保繼續(xù)滿足等式3。同時，如果更新滿足等 式3的離子電流補償Ic，則還可更新離子電流Ii并且可W存儲3014經更新數值。
[0160] 雖然方法3000可發(fā)現并且設置離子電流補償Ic從而等于離子電流Ii，或在替代 方案中，滿足等式2,但在沒有將離子電流I。設置為該數值的情況下（或在替代方案中，在 將離子電流I。設置為該數值之前），可W確定實現窄IEDF寬度所需的離子電流補償Ic的 數值。例如，通過針對第一周期施加第一離子電流補償Ici并且測量脈沖之間的電壓的第一 斜率dVwMt，并且通過針對第二周期施加第二離子電流補償IC2并且測量脈沖之間的電壓 的第二斜率dVu2/dt，可確定與第S離子電流補償Ic3相關聯(lián)的第S斜率dVw/dt，其中，期望 等式3為真。第S離子電流補償Ic3可W是如果施加將產生窄IEDF寬度的離子電流補償。 因此，可僅借助對離子電流補償的單一調節(jié)來確定滿足等式3并且因此與離子電流Ii相對 應的離子電流補償Ic。方法3000可然后移到圖31和/或圖32-41中所述的方法，而不曾 將離子電流I。設置為實現窄IEDF寬度所需的數值。可執(zhí)行該種實施例W便增加調諧速度。
[0161] 圖31示出了用于設置IEDF寬度和離子能量的方法。所述方法源自圖30中示出 的方法3000,并且可選取左側路徑3100 (也被稱為IEDF支路）或右側路徑3101 (也被稱為 離子能量支路）中的任一路徑，其需要分別設置IEDF寬度和離子能量。離子能量eV與電 壓階躍AV或圖14的經修改的周期電壓函數1400的第S部分1406成正比。離子能量eV 與電壓階躍AV之間的關系可寫為等式4:
[0162]
【主權項】
1. 一種校準偏置電源的方法，所述偏置電源被配置為在襯底的等離子體處理期間在所 述襯底的頂部表面上產生電位，所述方法包括： 接收經修改的周期電壓函數，所述經修改的周期電壓函數包括脈沖和所述脈沖之間的 部分； 接收預期的離子能量； 接收預期的離子電流； 將所述經修改的周期電壓函數傳送到等離子體負載仿真器； 測量所述等離子體負載仿真器的鞘層電容部件兩端的電壓； 將來自所述等離子體負載仿真器的電流源的已知電流施加到所述鞘層電容部件； 將所述鞘層電容部件兩端的所述電壓與所述預期的離子能量相比較，并且根據此比較 來確定離子能量誤差； 將所述電流與所述預期的離子電流相比較，并且根據此比較來確定離子電流誤差；以 及 報告所述離子能量誤差和所述離子電流誤差。
2. 根據權利要求1所述的方法，還包括：接收預期的鞘層電容，存取所述鞘層電容部件 的鞘層電容，將所述鞘層電容與所述預期的鞘層電容相比較，根據第三比較來確定鞘層電 容誤差，以及報告所述鞘層電容誤差。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述離子電流誤差與所述離子能量誤差用于校 準偏置電源，所述偏置電源產生所述經修改的周期電壓函數。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中，將所述離子電流誤差和所述離子能量誤差轉換 為校準數據，所述偏置電源的控制器將使用所述校準數據來周期性地調節(jié)其用于控制所述 經修改的周期電壓函數的指令。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述離子能量誤差和所述離子電流誤差是計算 值。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述離子能量誤差和所述離子電流誤差是測量 值。
7. 一種系統(tǒng)，包括： 偏置電源，所述偏置電源提供經修改的周期性電壓，所述偏置電源包括： 電源，所述電源被配置為提供周期電壓函數； 離子電流補償部件，所述離子電流補償部件被配置為借助離子補償電流來修改所述周 期電壓函數，以使得所述偏置電源提供所述經修改的周期電壓函數；以及 控制器，所述控制器被配置為向所述電源提供用以調節(jié)所述周期電壓函數的指令，并 且向所述離子電流補償部件提供用以調節(jié)離子補償電流的指令； 校準部件，所述校準部件接收所述經修改的周期電壓函數，所述校準部件包括： 負載仿真器，所述負載仿真器具有被配置為仿真等離子體負載的電路，所述負載仿真 器還被配置為接收所述經修改的周期電壓函數； 測量部件，所述測量部件被配置為：當其與所述負載仿真器的電路交互時，對所述經修 改的周期電壓函數進行一個和多個測量；以及 分析部件，所述分析部件被配置為通過將來自所述測量部件的至少一個測量值與來自 所述偏置電源的至少一個預期值相比較來確定離子電流誤差。
8. 根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，將所述離子電流誤差計算為在由所述偏置電源 提供的預期的離子電流與由所述測量部件提供的測量電流之間的差，其中，所述測量電流 相當于離子電流。
9. 根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述負載仿真器包括電流源，所述電流源被配置 為仿真等離子體負載中的離子電流。
10. 根據權利要求9所述的系統(tǒng)，其中，相當于離子電流的所述測量值是所述電流源的 輸出電流。
11. 根據權利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述電流源的所述輸出電流仿真等離子體密 度的電氣特性。
12. 根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述分析部件還被配置為通過將來自所述測量 部件的至少一個測量值與來自所述偏置電源的至少一個預期值相比較來確定離子能量誤 差。
13. 根據權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，將所述離子能量誤差計算為在由所述偏置電 源提供的預期的離子能量與由所述測量部件提供的相當于離子能量的測量值之間的差。
14. 根據權利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述負載仿真器包括鞘層電容部件，所述鞘層 電容部件被配置為仿真等離子體負載中的鞘層電容。
15. 根據權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，相當于所述離子能量的所述測量值是所述鞘 層電容部件兩端的所述電壓。
16. 根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述負載仿真器還包括有效電容部件，所述有 效電容部件被配置為仿真等離子體負載的有效電容。
17. 根據權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述有效電容部件被配置為仿真襯底支撐部 的電容和一個或多個雜散電容。
18. 根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述負載仿真器還包括整流部件，所述整流部 件被配置為仿真等離子體鞘層的整流效果。
19. 根據權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述整流部件與所述鞘層電容部件并聯(lián)設置， 并且其中，所述鞘層電容兩端的所述電壓也是所述整流部件兩端的電壓。
20. 根據權利要求7所述的系統(tǒng)，還包括電纜仿真部件，所述電纜仿真部件被配置為仿 真電源路徑的電氣特性，所述電源路徑用于將所述經修改的周期電壓函數耦合到等離子體 負載的襯底支撐部。
21. 根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器基于由所述分析部件計算的所述離 子電流誤差來向所述電源和所述離子電流補償部件提供指令。
22. -種系統(tǒng)，包括： 偏置電源，所述偏置電源產生經修改的周期電壓函數，其中，所述經修改的周期電壓函 數包括周期脈沖，所述脈沖之間具有傾斜部分，其中，經由離子補償電流來控制所述脈沖之 間的所述傾斜部分的斜率；以及 校準部件，所述校準部件接收所述經修改的周期電壓函數，并且在所述負載仿真器中 測量所述經修改的周期電壓函數的電壓與電流，所述電壓仿真與等離子體負載相關的襯底 電壓，以及所述電流仿真所述等離子體負載中的離子電流。
23. 根據權利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述校準部件基于所述測量電流報告測量的 離子電流。
24. 根據權利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述校準部件基于所述測量電壓報告測量的 離子能量。
25. 根據權利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述校準部件測量所述負載仿真器的有效電 容部件兩端的第一電容。
26. 根據權利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述校準部件基于測量的所述第一電容報告 測量的有效電容。
27. 根據權利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述校準部件測量所述負載仿真器的鞘層電 容部件兩端的第二電容。
28. 根據權利要求27所述的系統(tǒng)，其中，所述校準部件基于測量的所述第二電容報告 測量的鞘層電容。
29. -種校準部件，包括： 負載仿真器，所述負載仿真器被配置為接收經修改的周期電壓函數； 測量部件，所述測量部件被配置為：當所述經修改的周期電壓函數與所述負載仿真器 的電路交互時，至少測量所述負載仿真器內的電流和電壓；以及 分析部件，所述分析部件被配置為將所述測量電流和所述測量電壓與預期電流和預期 電壓相比較。
30. 根據權利要求29所述的校準部件，其中，所述分析部件基于所述測量電流和所述 測量電壓與預期電流和預期電壓的比較來計算誤差值，并報告所述誤差值。
31. 根據權利要求30所述的校準部件，其中，所述分析部件被配置為向產生所述經修 改的周期電壓函數的偏置電源報告所述誤差值。
【專利摘要】公開了用于調節(jié)離子能量和離子能量分布以及校準偏置電源和等離子體處理室的系統(tǒng)、方法和裝置。示范性方法包括將周期電壓函數施加到負載仿真器，所述負載仿真器仿真等離子體負載和諸如e-卡盤之類的相關電子設備的電氣特性。可以針對不同電氣參數測量所述負載仿真器，并且可以將所述負載仿真器與由所述偏置電源產生的預期參數相比較。在測量值與預期值之間的差可以用于識別并且校正所述偏置電源、所述室或用于激勵并且維持所述等離子體的電源中的故障和異常。一旦校準了所述偏置電源，就可以通過測量并且計算有效電容來校準所述室，所述有效電容包括所述襯底支撐部與可選的所述襯底的串聯(lián)和并聯(lián)電容。
【IPC分類】H01L21-02
【公開號】CN104756228
【申請?zhí)枴緾N201380056217
【發(fā)明人】D·J·霍夫曼, D·卡特, V·布勞克
【申請人】先進能源工業(yè)公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年8月26日
【公告號】US20140062303, WO2014035894A1