本發(fā)明的實(shí)施方式涉及針對(duì)射頻(rf)產(chǎn)生器的多個(gè)狀態(tài)以逐步(step-wise)方式調(diào)諧阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

等離子體系統(tǒng)用于控制等離子體處理。等離子體系統(tǒng)包含多個(gè)射頻(rf)源、阻抗匹配和等離子體反應(yīng)器。工件放置在等離子體室內(nèi)，并在等離子體室中產(chǎn)生等離子體以處理工件。重要的是，工件以相似或均勻的方式進(jìn)行處理。為了以類似或均勻的方式處理工件，重要的是調(diào)節(jié)rf源和阻抗匹配。

正是在這樣的背景下，產(chǎn)生在本公開中所描述的實(shí)施方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的實(shí)施方式提供了針對(duì)射頻(rf)產(chǎn)生器的多個(gè)狀態(tài)以逐步方式調(diào)諧阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式可以以多種方式(例如，工藝、裝置、系統(tǒng)、硬件零件或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的方法)來實(shí)現(xiàn)。若干實(shí)施方式在下文描述。

在脈沖等離子體系統(tǒng)中，例如在其中通過由rf產(chǎn)生器等產(chǎn)生的脈沖rf信號(hào)產(chǎn)生或維持等離子體這樣的等離子體系統(tǒng)中，脈沖等離子體具有處于一種狀態(tài)(例如s1等)的一組rf功率和處于第二種狀態(tài)(例如s2等)的第二組rf功率。由于rf脈沖時(shí)間短，例如脈沖重復(fù)速率通常為100赫茲(hz)至10千赫茲(khz)等，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的可變電容器不能響應(yīng)于rf信號(hào)的脈沖，并且可變電容器被設(shè)置為對(duì)于兩種狀態(tài)相同的折衷值。

本文所述的系統(tǒng)和方法的一些優(yōu)點(diǎn)包括應(yīng)用其中以調(diào)諧阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的可變電容的逐步方式。在逐步方式中，在狀態(tài)s1期間，計(jì)算使得在模型系統(tǒng)的輸入端的用于狀態(tài)s1和狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)的組合為最小的由rf產(chǎn)生器針對(duì)狀態(tài)s1產(chǎn)生的rf信號(hào)的rf頻率的最優(yōu)值和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)可變電容的最優(yōu)值。此外，確定使得用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)為最小的rf頻率的局部值。另外，在狀態(tài)s2期間，計(jì)算由用于狀態(tài)s2的由rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的rf頻率的最優(yōu)值。此外，確定使得用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)為最小的rf頻率的局部值。代替應(yīng)用組合可變電容的最優(yōu)值，將組合可變電容的步長值(stepvalue)應(yīng)用到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。然后使用步長值、rf頻率的用于狀態(tài)s1的局部值和rf頻率的用于狀態(tài)s2的局部值以應(yīng)用組合可變電容的另一個(gè)步長值來重復(fù)逐步方式。步長值增加，直到達(dá)到組合可變電容的最優(yōu)值。難以在實(shí)現(xiàn)rf頻率的最優(yōu)值的同時(shí)根據(jù)使阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)操作的值直接實(shí)現(xiàn)組合可變電容的最優(yōu)值。這是因?yàn)殡y以以與控制rf產(chǎn)生器的速度相同的速度來控制阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)可變電容器。通過使用逐步方式，實(shí)現(xiàn)了可變電容的最優(yōu)值和rf頻率的最優(yōu)值。

進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)包括調(diào)諧到具有非零反射功率的折衷最優(yōu)值。例如，當(dāng)?shù)入x子體在多個(gè)狀態(tài)之間被施以脈沖時(shí)，由rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的射頻快速改變以在脈沖化狀態(tài)中具有不同的值，但是阻抗匹配電路的可變電容器不能。存在三個(gè)可變參數(shù)，例如處于狀態(tài)s1的rf信號(hào)的rf頻率，處于狀態(tài)s2中的rf信號(hào)的rf頻率以及阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的可變電容器的位置等，以調(diào)諧四個(gè)量，例如處于狀態(tài)s1和s2的反射系數(shù)的實(shí)部和虛部等。難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)針對(duì)脈沖狀態(tài)s1和s2兩者的零反射功率，因此實(shí)現(xiàn)針對(duì)狀態(tài)s1和s2的反射系數(shù)的折衷最優(yōu)值。為了獲得最優(yōu)折衷，例如最小化量a*γ(s1)+(1-a)*γ(s2)，其中γ(s1)和γ(s2)是用于脈沖化狀態(tài)s1和s2的電壓反射系數(shù)，并且a是介于0和1之間的系數(shù)等，使用模型系統(tǒng)來找到可變電容器的位置和用于最優(yōu)折衷的兩個(gè)rf頻率。

具體而言，本發(fā)明的一些方面可以闡述如下：

1.一種用于以逐步方式調(diào)諧阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的方法，其包括：

在射頻(rf)產(chǎn)生器的第一狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在第一參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有第一可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端之間感測(cè)到的第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

針對(duì)所述第一狀態(tài)，將一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第一參數(shù)值，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型包括所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的模型；

在所述一個(gè)或多個(gè)模型被初始化為具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第一參數(shù)值后，根據(jù)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算第一輸出參數(shù)值；

使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的輸入端處的用于第一狀態(tài)的反射系數(shù)和用于第二狀態(tài)的反射系數(shù)的組合是最小的；

使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算第一有利的參數(shù)值，所述第一有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

在所述第一狀態(tài)期間控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第一有利的參數(shù)值下操作；以及

在所述第一狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子，其中所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子與所述第一可變可測(cè)量因子相比更接近所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)針對(duì)所述第一狀態(tài)以逐步方式被調(diào)諧。

2.根據(jù)條款1所述的方法，其還包括：

在所述rf產(chǎn)生器的所述第二狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在第二參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第二測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

針對(duì)所述第二狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第二參數(shù)值；

當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第二參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第二測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第二狀態(tài)，來計(jì)算第二輸出參數(shù)值；

使用所述第二輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算第二有利的參數(shù)值，所述第二有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

在所述第二狀態(tài)期間，控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第二有利的參數(shù)值下操作；以及

在所述第二狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子。

3.根據(jù)條款2所述的方法，其還包括：

在所述rf產(chǎn)生器的所述第一狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在所述第一有利的參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第三測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

針對(duì)所述第一狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第一有利的參數(shù)值；

在所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第一有利的參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第三測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算第三輸出參數(shù)值；

使用所述第三輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)和用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)的所述組合是最小的；

使用所述第三輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算第三有利的參數(shù)值，所述第三有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

在所述第一狀態(tài)期間控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第三有利的參數(shù)值下操作；以及

在所述第一狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子，其中所述第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子與所述第一可變可測(cè)量因子相比更接近所述另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)被針對(duì)所述第一狀態(tài)以所述逐步方式調(diào)諧。

4.根據(jù)條款3所述的方法，其還包括：

在所述rf產(chǎn)生器的所述第二狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在所述第二有利的參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第四測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

針對(duì)所述第二狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第二有利的參數(shù)值；

當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第二有利的參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第四測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第二狀態(tài)，來計(jì)算第四輸出參數(shù)值；

使用所述第四輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算第四有利的參數(shù)值，所述第四有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

在所述第二狀態(tài)期間，控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第四有利的參數(shù)值下操作；以及

在所述第二狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有所述第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子。

5.根據(jù)條款1所述的方法，其中在所述第一狀態(tài)期間，所述rf產(chǎn)生器的功率電平高于所述rf產(chǎn)生器在所述第二狀態(tài)期間的功率電平。

6.根據(jù)條款1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型是計(jì)算機(jī)生成的模型，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型包括rf傳輸線的模型和rf電纜的模型。

7.根據(jù)條款1所述的方法，其中的根據(jù)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算所述第一輸出參數(shù)值，包括：經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)模型的電路元件正向傳導(dǎo)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值以產(chǎn)生所述第一輸出參數(shù)值，

其中的使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)和用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)的所述組合是最小的，包括：給定所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來求解所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述組合是最小的，

其中的使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算所述第一有利的參數(shù)值，包括：給定所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來求解所述第一有利的參數(shù)值，所述第一有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的。

8.一種用于以逐步方式調(diào)諧阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，其包括：

處理器，其被配置成，在射頻(rf)產(chǎn)生器的第一狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在第一參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有第一可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端之間感測(cè)到的第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值，

其中，所述處理器被配置成，針對(duì)所述第一狀態(tài)，將一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第一參數(shù)值，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型包括所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的模型；以及

存儲(chǔ)器裝置，其耦合到所述處理器，其中所述存儲(chǔ)器裝置被配置成存儲(chǔ)所述一個(gè)或多個(gè)模型，

其中所述處理器被配置成，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第一參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算第一輸出參數(shù)值，

其中所述處理器被配置成，使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的反射系數(shù)和用于第二狀態(tài)的反射系數(shù)的組合是最小的；

其中所述處理器被配置成，使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算第一有利的參數(shù)值，所述第一有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第一有利的參數(shù)值下操作；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子，其中所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子與所述第一可變可測(cè)量因子相比更接近所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)針對(duì)所述第一狀態(tài)以逐步方式被調(diào)諧。

9.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，

其中，在所述rf產(chǎn)生器的所述第二狀態(tài)期間，所述處理器被配置成，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在第二參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第二測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

其中所述處理器被配置成，針對(duì)所述第二狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第二參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第二參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第二測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第二狀態(tài)，來計(jì)算第二輸出參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，使用所述第二輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算第二有利的參數(shù)值，所述第二有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間，控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第二有利的參數(shù)值下操作；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子。

10.根據(jù)條款9所述的系統(tǒng)，

其中所述處理器被配置成，在所述rf產(chǎn)生器的所述第一狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在所述第一有利的參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第三測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

其中所述處理器被配置成，針對(duì)所述第一狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第一有利的參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，在所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第一有利的參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第三測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算第三輸出參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，使用所述第三輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)和用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)的所述組合是最小的；

其中所述處理器被配置成，使用所述第三輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算第三有利的參數(shù)值，所述第三有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第三有利的參數(shù)值下操作；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子，其中所述第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子與所述第一可變可測(cè)量因子相比更接近所述另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)被針對(duì)所述第一狀態(tài)以所述逐步方式調(diào)諧。

11.根據(jù)條款10所述的系統(tǒng)，

其中所述處理器被配置成，在所述rf產(chǎn)生器的所述第二狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在所述第二有利的參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第四測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

其中所述處理器被配置成，針對(duì)所述第二狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第二有利的參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第二有利的參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第四測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第二狀態(tài)，來計(jì)算第四輸出參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，使用所述第四輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算第四有利的參數(shù)值，所述第四有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間，在所述第四有利的參數(shù)值下操作所述rf產(chǎn)生器；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有所述第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子。

12.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中在所述第一狀態(tài)期間，所述rf產(chǎn)生器的功率電平高于所述rf產(chǎn)生器在所述第二狀態(tài)期間的功率電平。

13.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型是計(jì)算機(jī)生成的模型，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型包括rf傳輸線的模型和rf電纜的模型。

14.根據(jù)條款8所述的系統(tǒng)，其中，為了根據(jù)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算第一輸出參數(shù)值，所述處理器被配置成：經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)模型的電路元件正向傳導(dǎo)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值以產(chǎn)生所述第一輸出參數(shù)值，

其中，為了使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)和用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)的所述組合是最小的，所述處理器被配置成：給定所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來求解所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述組合是最小的，

其中，為了使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算所述第一有利的參數(shù)值，所述處理器被配置成：給定所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來求解所述第一有利的參數(shù)值，所述第一有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的。

15.一種用于以逐步方式調(diào)諧阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，其包括：

具有輸出端的射頻(rf)產(chǎn)生器；

阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，其連接到所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端；

等離子體室，其經(jīng)由rf傳輸線連接到所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)；以及

耦合到所述rf產(chǎn)生器的處理器，

其中所述處理器被配置成，在所述rf產(chǎn)生器的第一狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在第一參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有第一可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端之間感測(cè)到的第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值，

其中，所述處理器被配置成，針對(duì)所述第一狀態(tài)，將一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第一參數(shù)值，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型包括所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的模型，

其中所述處理器被配置成，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第一參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算第一輸出參數(shù)值，

其中所述處理器被配置成，使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的反射系數(shù)和用于第二狀態(tài)的反射系數(shù)的組合是最小的；

其中所述處理器被配置成，使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算第一有利的參數(shù)值，所述第一有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第一有利的參數(shù)值下操作；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子，其中所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子與所述第一可變可測(cè)量因子相比更接近所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)針對(duì)所述第一狀態(tài)以逐步方式被調(diào)諧。

16.根據(jù)條款15所述的系統(tǒng)，其還包括：

其中，在所述rf產(chǎn)生器的所述第二狀態(tài)期間，所述處理器被配置成，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在第二參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第二測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

其中所述處理器被配置成，針對(duì)所述第二狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第二參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一可變可測(cè)量因子和所述第二參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第二測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第二狀態(tài)，來計(jì)算第二輸出參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，使用所述第二輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算第二有利的參數(shù)值，所述第二有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間，控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第二有利的參數(shù)值下操作；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子。

17.根據(jù)條款16所述的系統(tǒng)，

其中所述處理器被配置成，在所述rf產(chǎn)生器的所述第一狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在所述第一有利的參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第三測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

其中所述處理器被配置成，針對(duì)所述第一狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第一有利的參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，在所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第一有利的參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第三測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算第三輸出參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，使用所述第三輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)和用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)的所述組合是最小的；

其中所述處理器被配置成，使用所述第三輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算第三有利的參數(shù)值，所述第三有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間控制所述rf產(chǎn)生器以在所述第三有利的參數(shù)值下操作；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第一狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子，其中所述第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子與所述第一可變可測(cè)量因子相比更接近所述另外的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)被針對(duì)所述第一狀態(tài)以所述逐步方式調(diào)諧。

18.根據(jù)條款17所述的系統(tǒng)，

其中所述處理器被配置成，在所述rf產(chǎn)生器的所述第二狀態(tài)期間，當(dāng)所述rf產(chǎn)生器在所述第二有利的參數(shù)值下操作并且所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子時(shí)，接收在所述rf產(chǎn)生器的所述輸出端與所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述輸入端之間感測(cè)到的第四測(cè)得的輸入?yún)?shù)值；

其中所述處理器被配置成，針對(duì)所述第二狀態(tài)，將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的所述一個(gè)或多個(gè)模型初始化為具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第二有利的參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)模型具有所述第一步進(jìn)可變可測(cè)量因子和所述第二有利的參數(shù)值時(shí)，根據(jù)所述第四測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第二狀態(tài)，來計(jì)算第四輸出參數(shù)值；

其中所述處理器被配置成，使用所述第四輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算第四有利的參數(shù)值，所述第四有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的；

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間，在所述第四有利的參數(shù)值下操作所述rf產(chǎn)生器；以及

其中所述處理器被配置成，在所述第二狀態(tài)期間將所述阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成具有所述第二步進(jìn)可變可測(cè)量因子。

19.根據(jù)條款15所述的系統(tǒng)，其中在所述第一狀態(tài)期間，所述rf產(chǎn)生器的功率電平高于所述rf產(chǎn)生器在所述第二狀態(tài)期間的功率電平。

20.根據(jù)條款15所述的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型是計(jì)算機(jī)生成的模型，其中所述一個(gè)或多個(gè)模型包括rf傳輸線的模型和rf電纜的模型。

21.根據(jù)條款15所述的系統(tǒng)，其中，為了根據(jù)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值使用所述一個(gè)或多個(gè)模型，針對(duì)所述第一狀態(tài)，來計(jì)算所述第一輸出參數(shù)值，所述處理器被配置成：經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)模型的電路元件正向傳導(dǎo)所述第一測(cè)得的輸入?yún)?shù)值以產(chǎn)生所述第一輸出參數(shù)值，

其中，為了使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來計(jì)算用于所述第一狀態(tài)的最優(yōu)可變可測(cè)量因子，所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)和用于所述第二狀態(tài)的所述反射系數(shù)的所述組合是最小的，所述處理器被配置成：給定所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來求解所述最優(yōu)可變可測(cè)量因子，使得所述組合是最小的，

其中，為了使用所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型計(jì)算所述第一有利的參數(shù)值，所述處理器被配置成：給定所述第一輸出參數(shù)值和所述一個(gè)或多個(gè)模型來求解所述第一有利的參數(shù)值，所述第一有利的參數(shù)值使得在所述一個(gè)或多個(gè)模型的所述輸入端處的用于所述第一狀態(tài)的所述反射系數(shù)是最小的。

根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，其它方面將變得顯而易見。

附圖說明

通過參考結(jié)合附圖的以下描述來理解實(shí)施方式。

圖1是等離子體系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用模型系統(tǒng)生成用于狀態(tài)s1的負(fù)載阻抗zl1(s1)。

圖2是模型系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其被初始化為具有射頻rf1(s1)和可變電容c1以確定可變電容和/或射頻，該可變電容和/或射頻使得在模型系統(tǒng)的輸入端的用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)γ(s1)和用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合是最小的。

圖3是等離子體系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用模型系統(tǒng)生成用于狀態(tài)轉(zhuǎn)變s2的負(fù)載阻抗zl1(s2)。

圖4是模型系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其被初始化為射頻rf1(s2)和可變電容c1以確定可變電容和/或射頻，該可變電容和/或射頻使得在模型系統(tǒng)的輸入端的用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)γ(s1)和用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合是最小的。

圖5是等離子體系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用電容值coptimum1以產(chǎn)生用于狀態(tài)轉(zhuǎn)變s1的步進(jìn)組合可變電容值(stepcombinedvariablecapacitancevalue)cstep1，以及用以說明使用值rfoptimum1(s1)@c1來產(chǎn)生用于狀態(tài)s1的在模型系統(tǒng)的輸出端處的負(fù)載阻抗zl2(s1)。

圖6是模型系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其被設(shè)置為用于狀態(tài)s1的射頻rfoptimum1(s1)@c1和用于狀態(tài)s1的組合可變電容cstep1以確定使得在模型系統(tǒng)的輸入端的電壓反射系數(shù)γ(s1)和電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合是最小的射頻值和/或可變電容值。

圖7是等離子體系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用電容值coptimum1以產(chǎn)生用于狀態(tài)s2的步進(jìn)組合可變電容值cstep1，以及使用值rfoptimum1(s2)@c1以在模型系統(tǒng)的輸出端處產(chǎn)生用于狀態(tài)s2的負(fù)載阻抗zl2(s2)。

圖8是模型系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其被設(shè)置為用于狀態(tài)s2的射頻值rfoptimum1(s2)@c1和用于狀態(tài)s2的組合可變電容cstep1以產(chǎn)生在模型系統(tǒng)的輸入端的電壓反射系數(shù)γ(s1)和電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合的最小值。

圖9是等離子體系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用電容值coptimum2以及使用值rfoptimum1(s1)@cstep1以在狀態(tài)s1期間處理晶片w。

圖10是等離子體系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用電容值coptimum2以及使用值rfoptimum1(s2)@cstep1以在狀態(tài)s2期間處理晶片w。

圖11是用以說明在用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)的最小值和用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)的最小值之間的折衷的曲線圖的實(shí)施方式。

圖12是用以說明由rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的兩種狀態(tài)s1和s2的曲線圖的實(shí)施方式。

圖13是用以說明由rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的多于兩種的狀態(tài)的曲線圖的實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施方式描述了針對(duì)射頻(rf)產(chǎn)生器的多個(gè)狀態(tài)以逐步方式調(diào)諧阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和方法。顯然，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐這些實(shí)施方式。在其他情況下，沒有詳細(xì)描述公知的處理操作，以免不必要地使這些實(shí)施方式難以理解。

圖1是等離子體系統(tǒng)100的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用模型系統(tǒng)102產(chǎn)生用于狀態(tài)s1的負(fù)載阻抗zl1(s1)。等離子體系統(tǒng)100包括射頻(rf)產(chǎn)生器104、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106和等離子體室108。等離子體系統(tǒng)100包括主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110、驅(qū)動(dòng)組件112和一個(gè)或多個(gè)連接機(jī)構(gòu)114。

等離子體室108包括上電極116、卡盤118和晶片w。上電極116面向卡盤118并且接地，例如耦合到參考電壓，耦合到零電壓，耦合到負(fù)電壓等?？ūP118的示例包括靜電卡盤(esc)和磁性卡盤?？ūP118的下電極由金屬制成，例如由陽極氧化鋁、鋁合金等制成。在多種實(shí)施方式中，卡盤118的下電極是由陶瓷層覆蓋的薄金屬層。此外，上電極116由金屬(例如鋁、鋁合金等)制成。在一些實(shí)施方式中，上電極116由硅制成。上電極116定位成與卡盤118的下電極相對(duì)并面對(duì)卡盤118的下電極。晶片w放置在卡盤118的頂表面120上，以供處理，例如，在晶片w上沉積材料，或清潔晶片w，或在晶片w上沉積蝕刻層，或?qū)瑆進(jìn)行摻雜，或在晶片w上注入離子，或在晶片w上形成光刻圖案，或蝕刻晶片w，或?yàn)R射晶片w，或它們的組合。

在一些實(shí)施方式中，等離子體室108使用附加部件形成，例如，圍繞上電極116的上電極延伸部、圍繞卡盤118的下電極的下電極延伸部、介于上電極電極116和上電極延伸部之間的介電環(huán)、介于下電極和下電極延伸部之間的介電環(huán)、位于上電極116和卡盤118的邊緣處以圍繞等離子體室108內(nèi)的形成等離子體的區(qū)域的約束環(huán)等等。

阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106包括相互耦合的一個(gè)或多個(gè)電路部件，例如一個(gè)或多個(gè)電感器、或一個(gè)或多個(gè)電容器、或一個(gè)或多個(gè)電阻器、或它們的組合或它們中的兩者或多者等等。例如，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106包括串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路包括與電容器串聯(lián)耦合的電感器。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106還包括連接到串聯(lián)電路的并聯(lián)電路。并聯(lián)電路包括與電感器串聯(lián)連接的電容器。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106包括一個(gè)或多個(gè)電容器，并且該一個(gè)或多個(gè)電容器(例如，所有可變電容器等)的對(duì)應(yīng)電容是可變的，例如使用驅(qū)動(dòng)組件等來改變。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106包括一個(gè)或多個(gè)具有固定電容的電容器，例如其不能使用驅(qū)動(dòng)組件112等改變。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的一個(gè)或多個(gè)可變電容器的組合可變電容是值c1。例如，將一個(gè)或多個(gè)可變電容器的對(duì)應(yīng)的相對(duì)定位的板調(diào)節(jié)到處于固定位置以設(shè)置可變電容c1。在具有申請(qǐng)no.14/245,803的專利申請(qǐng)中提供了阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的示例。

在一些實(shí)施方式中，模型系統(tǒng)102包括阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的計(jì)算機(jī)生成的模型。例如，模型系統(tǒng)102由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110的處理器134生成。匹配網(wǎng)絡(luò)模型從阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支導(dǎo)出，例如，表示阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支等。例如，當(dāng)x兆赫茲(mhz)rf產(chǎn)生器連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路時(shí)，匹配網(wǎng)絡(luò)模型表示阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的電路，例如是該分支電路的電路的計(jì)算機(jī)生成的模型等等。又例如，匹配網(wǎng)絡(luò)模型不具有數(shù)量與阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的電路部件的數(shù)量相同的電路部件。

在一些實(shí)施方式中，相比于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的電路部件的數(shù)量，匹配網(wǎng)絡(luò)模型具有較少數(shù)量的電路元件。例如，匹配網(wǎng)絡(luò)模型是阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的簡化形式。又例如，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的多個(gè)可變電容器的可變電容被組合成由匹配網(wǎng)絡(luò)模型的一個(gè)或多個(gè)可變電容元件表示的組合可變電容，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的多個(gè)固定電容器的固定電容組合成由匹配網(wǎng)絡(luò)模型的一個(gè)或多個(gè)固定電容元件表示的組合固定電容，和/或阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的多個(gè)固定電感器的電感組合成由匹配網(wǎng)絡(luò)模型的一個(gè)或多個(gè)電感元件表示的組合電感，和/或阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的多個(gè)電阻器的電阻組合成由匹配網(wǎng)絡(luò)模型的一個(gè)或多個(gè)電阻元件表示的固定電阻。又例如，串聯(lián)的電容器的電容通過以下方式組合：求每個(gè)電容的倒數(shù)以產(chǎn)生多個(gè)電容倒數(shù)，對(duì)該多個(gè)電容倒數(shù)求和以產(chǎn)生組合電容倒數(shù)，以及通過求組合電容倒數(shù)的倒數(shù)以產(chǎn)生組合電容。舉另一示例而言，將串聯(lián)連接的電感器的多個(gè)電感求和以產(chǎn)生組合電感，并且串聯(lián)的電阻器的多個(gè)電阻被組合以產(chǎn)生組合電阻。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的所有固定電容器的所有固定電容被組合成匹配網(wǎng)絡(luò)模型的一個(gè)或多個(gè)固定電容元件的組合固定電容。匹配網(wǎng)絡(luò)模型的其他示例在具有申請(qǐng)no.14/245,803的專利申請(qǐng)中提供。此外，在具有申請(qǐng)no.14/245,803的專利申請(qǐng)中描述了從阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)生成匹配網(wǎng)絡(luò)模型的方式。

在多種實(shí)施方式中，生成每個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)模型(例如，xmhzrf產(chǎn)生器、ymhzrf產(chǎn)生器和zmhzrf產(chǎn)生器中的每個(gè)有一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)模型)以在窄頻帶中操作。例如，60mhzrf產(chǎn)生器在窄帶(例如在57和63mhz之間等)下操作。雖然在一些實(shí)施方式中，許多電路元件用于精確地對(duì)在預(yù)定范圍(例如從直流(dc)功率到200mhz)內(nèi)操作的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路建模，但在若干實(shí)施方式中，使用在較窄范圍內(nèi)對(duì)分支電路的操作建模的簡化版本，所述較窄范圍例如在從以60mhz等為中心的頻率的預(yù)定百分比的范圍內(nèi)。預(yù)定百分比范圍的示例是從60mhz(1-5％)至60mhz(1+5％)。預(yù)定百分比范圍的另一示例是從60mhz(1-4％)至60mhz(1+4％)。相比于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的電路部件的數(shù)量，簡化版本具有較少數(shù)量的電路元件。

在一些實(shí)施方式中，匹配網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)具有三個(gè)分支的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的原理圖生成，將在下文描述的xmhzrf產(chǎn)生器、ymhzrf產(chǎn)生器和zmhzrf產(chǎn)生器中的每一個(gè)使用一個(gè)分支。三個(gè)分支在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的輸出端140處彼此連接。該原理圖最初包括不同組合的多個(gè)電感器和電容器。對(duì)于單獨(dú)考慮的三個(gè)分支之一，匹配網(wǎng)絡(luò)模型表示三個(gè)分支之一。電路元件通過輸入設(shè)備添加到匹配網(wǎng)絡(luò)模型，下面提供其示例。添加的電路元件的示例包括先前未包括在原理圖中的電阻器，以解釋阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支中的功率損耗，先前未包括在原理圖中的電感器，以表示各種連接rf帶的電感，以及先前未包括在原理圖中的電容器，以表示寄生電容。此外，由于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的物理尺寸，一些電路元件經(jīng)由輸入設(shè)備被進(jìn)一步添加到原理圖以表示阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支的傳輸線性質(zhì)。例如，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支中的一個(gè)或多個(gè)電感器的展開長度與經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)電感器傳送的rf信號(hào)的波長相比不可忽略。為了解決這種影響，原理圖中的電感器被分成2個(gè)或更多個(gè)電感器。此后，通過輸入設(shè)備從原理圖去除一些電路元件以生成匹配網(wǎng)絡(luò)模型。

在多種實(shí)施方式中，匹配網(wǎng)絡(luò)模型具有與阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的拓?fù)?例如電路元件之間的連接、電路元件數(shù)量等)相同的拓?fù)?。例如，如果阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路包括與電感器串聯(lián)耦合的電容器，則匹配網(wǎng)絡(luò)模型包括與電感器串聯(lián)耦合的電容器。在該示例中，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的電感器與匹配網(wǎng)絡(luò)模型的電感器具有相同的值，并且阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的電容器與匹配網(wǎng)絡(luò)模型的電容器具有相同的值。又例如，如果阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路包括與電感器并聯(lián)耦合的電容器，則匹配網(wǎng)絡(luò)模型包括與電感器并聯(lián)耦合的電容器。在該示例中，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的電感器與匹配網(wǎng)絡(luò)模型的電感器具有相同的值，并且阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的電容器與模型系統(tǒng)102的電容器具有相同的值。又例如，匹配網(wǎng)絡(luò)模型的電路元件與阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的電路部件具有相同的數(shù)量和相同的類型，并且匹配網(wǎng)絡(luò)模型的在電路元件之間的連接類型與電路部件之間的連接類型相同。電路元件的類型的示例包括電阻器、電感器和電容器。連接類型的示例包括串聯(lián)、并聯(lián)等。

在多種實(shí)施方式中，模型系統(tǒng)102包括匹配網(wǎng)絡(luò)模型和rf傳輸模型的組合。匹配網(wǎng)絡(luò)模型的輸入端是輸入端142。rf傳輸模型串聯(lián)連接到匹配網(wǎng)絡(luò)模型的輸出端并具有輸出端144。以與匹配網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106導(dǎo)出的方式類似的方式，rf傳輸模型根據(jù)rf傳輸線132導(dǎo)出。例如，rf傳輸模型具有根據(jù)rf傳輸線132的電感、電容和/或電阻導(dǎo)出的電感、電容和/或電阻。又例如，rf傳輸模型的電容與rf傳輸線132的電容匹配，rf傳輸模型的電感與rf傳輸線132的電感匹配，并且rf傳輸模型的電阻與rf傳輸線132的電阻匹配。

在一些實(shí)施方式中，模型系統(tǒng)102包括rf電纜模型、匹配網(wǎng)絡(luò)模型和rf傳輸模型的組合。rf電纜模型的輸入端是輸入端142。rf電纜模型的輸出端連接到匹配網(wǎng)絡(luò)模型的輸入端，并且匹配網(wǎng)絡(luò)模型的輸出端連接到rf傳輸模型的輸入端。rf傳輸模型具有輸出端144。rf電纜模型以與匹配網(wǎng)絡(luò)模型從阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106導(dǎo)出的方式類似的方式從rf電纜130導(dǎo)出。例如，rf電纜模型具有根據(jù)rf電纜130的電感、電容和/或電阻導(dǎo)出的電感、電容、和/或電阻。又例如，rf電纜模型的電容與rf電纜130的電容匹配，rf電纜模型的電感與rf電纜130的電感匹配，并且rf電纜模型的電阻與rf電纜130的電阻匹配。

此外，rf產(chǎn)生器104包括用于產(chǎn)生rf信號(hào)的rf電源122。rf產(chǎn)生器104包括連接到rf產(chǎn)生器104的輸出端126的傳感器124，例如復(fù)阻抗傳感器、復(fù)電流和電壓傳感器、復(fù)反射系數(shù)傳感器、復(fù)電壓傳感器、復(fù)電流傳感器等。輸出端126經(jīng)由rf電纜130連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的輸入端128。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106經(jīng)由rf傳輸線132連接到等離子體室108，rf傳輸線132包括rf桿和圍繞rf桿的rf外部導(dǎo)體。

驅(qū)動(dòng)組件112包括驅(qū)動(dòng)器(例如，一個(gè)或多個(gè)晶體管等)和電動(dòng)機(jī)，并且電動(dòng)機(jī)經(jīng)由連接機(jī)構(gòu)114連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的可變電容器。連接機(jī)構(gòu)114的示例包括一個(gè)或多個(gè)桿或通過齒輪彼此連接的桿等。連接機(jī)構(gòu)114連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的可變電容器。例如，連接機(jī)構(gòu)114連接到屬于經(jīng)由輸入端128連接到rf產(chǎn)生器104的分支電路的一部分的可變電容器。

應(yīng)當(dāng)注意，在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106包括連接到rf產(chǎn)生器104的分支電路中的多于一個(gè)的可變電容器的情況下，驅(qū)動(dòng)組件112包括用于控制多于一個(gè)的可變電容器的單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)，并且每個(gè)電動(dòng)機(jī)通過相應(yīng)的連接機(jī)構(gòu)連接到相應(yīng)的可變電容器。在這種情況下，多個(gè)連接機(jī)構(gòu)被稱為連接機(jī)構(gòu)114。

rf產(chǎn)生器104是x兆赫茲(mhz)rf產(chǎn)生器、或者ymhzrf產(chǎn)生器、或者zmhzrf產(chǎn)生器。在一些實(shí)施方式中，xmhzrf產(chǎn)生器的示例包括2mhzrf產(chǎn)生器，ymhzrf產(chǎn)生器的示例包括27mhzrf產(chǎn)生器，zmhzrf產(chǎn)生器的示例包括60mhzrf產(chǎn)生器。在多種實(shí)施方式中，xmhzrf產(chǎn)生器的示例包括400khzrf產(chǎn)生器，ymhzrf產(chǎn)生器的示例包括27mhzrf產(chǎn)生器，zmhzrf產(chǎn)生器的示例包括60mhzrf產(chǎn)生器。

應(yīng)當(dāng)注意，在等離子體室100中使用兩個(gè)rf產(chǎn)生器(例如xmhzrf產(chǎn)生器和ymhzrf產(chǎn)生器等)的情況下，兩個(gè)rf產(chǎn)生器中的一個(gè)連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的輸入端128，并且兩個(gè)rf產(chǎn)生器中的另一個(gè)連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的另一輸入端。類似地，在等離子體室100中使用三個(gè)rf產(chǎn)生器(例如xmhzrf產(chǎn)生器、ymhzrf產(chǎn)生器和zmhzrf產(chǎn)生器等)的情況下，三個(gè)rf產(chǎn)生器中的一個(gè)rf產(chǎn)生器連接到輸入端128，rf產(chǎn)生器中的第二個(gè)rf產(chǎn)生器連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的第二輸入端，并且rf產(chǎn)生器中的第三個(gè)rf產(chǎn)生器連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的第三輸入端。輸出端140經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路連接到輸入端128。在使用多個(gè)rf產(chǎn)生器的實(shí)施方式中，輸出端140經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的第二分支電路連接到第二輸入端，并且輸出端140經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的第三分支電路連接到第三輸入端。

主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110包括處理器134和存儲(chǔ)器裝置137。存儲(chǔ)器裝置137存儲(chǔ)模型系統(tǒng)102。從存儲(chǔ)器裝置137訪問模型系統(tǒng)102以由處理器134執(zhí)行。主計(jì)算機(jī)110的示例包括膝上型計(jì)算機(jī)、或臺(tái)式計(jì)算機(jī)、或平板、或智能電話等。如本文所使用的，代替使用處理器，使用中央處理單元(cpu)、控制器、專用集成電路(asic)、或可編程邏輯器件(pld)，并且這些術(shù)語在本文中可互換使用。存儲(chǔ)器裝置的示例包括只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、硬盤、易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、冗余陣列存儲(chǔ)盤、閃存等。傳感器124經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)電纜136連接到主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110。這里使用的網(wǎng)絡(luò)電纜的示例是用于以串聯(lián)方式、或以并聯(lián)方式、或者使用通用串行總線(usb)協(xié)議等傳輸數(shù)據(jù)的電纜。

在狀態(tài)s1期間，rf產(chǎn)生器104在射頻rf1(s1)下操作。例如，處理器134提供包括用于狀態(tài)s1的射頻電平rf1(s1)和功率電平的配方給rf產(chǎn)生器104。rf產(chǎn)生器104在兩個(gè)狀態(tài)s1和s2之間操作。在狀態(tài)s1期間，rf信號(hào)具有比在狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的功率電平大的功率電平(例如，一個(gè)或多個(gè)功率量、該一個(gè)或多個(gè)功率量的均方根功率量、rf信號(hào)的包絡(luò)的功率電平等)。類似地，在狀態(tài)s1期間，rf信號(hào)具有大于或小于在狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的頻率電平的頻率電平(例如，一個(gè)或多個(gè)頻率量、該一個(gè)或多個(gè)頻率量的均方根頻率量、rf信號(hào)的包絡(luò)的頻率電平等)。狀態(tài)s1在這里被稱為高狀態(tài)，而狀態(tài)s2在這里被稱為低狀態(tài)。

在一些實(shí)施方式中，在狀態(tài)s2期間，rf信號(hào)具有比在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的功率電平大的功率電平。類似地，在這些實(shí)施方式中，在狀態(tài)s2期間，rf信號(hào)具有大于或小于在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的頻率電平的頻率電平(例如，一個(gè)或多個(gè)頻率量、該一個(gè)或多個(gè)頻率量的均方根頻率量等)。在這些實(shí)施方式中，狀態(tài)s1在這里被稱為低狀態(tài)，而狀態(tài)s2在這里被稱為高狀態(tài)。

在多種實(shí)施方式中，在狀態(tài)s2期間，rf信號(hào)具有與在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的功率電平相等的功率電平。

在使用多個(gè)rf產(chǎn)生器的一些實(shí)施方式中，由這些rf產(chǎn)生器中的第一rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s1比由該第一rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s2具有較高的功率電平。此外，由這些rf產(chǎn)生器中的第二rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s2比由該第二rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s1具有較高的功率電平。此外，類似地，在這些實(shí)施方式中，由第一rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s1比由第一rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s2具有較高或較低的頻率電平。此外，由第二rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s2比由第二rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s1具有較高或較低的頻率電平。

在多種實(shí)施方式中，在狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的頻率電平大于還是小于在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的頻率電平與在狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的功率電平是大于還是小于在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的功率電平無關(guān)。

在一些實(shí)施方式中，如本文所使用的電平(例如，頻率電平、功率電平等)包括一個(gè)或多個(gè)值，以及第一狀態(tài)(例如狀態(tài)s1、狀態(tài)s2等)的電平具有不同于與第一狀態(tài)不同的第二狀態(tài)(例如，狀態(tài)s1、狀態(tài)s2等)的電平的值的值。例如，在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的功率值中沒有一個(gè)與狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的功率值相同。舉另一示例而言，在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的頻率值中沒有一個(gè)與在狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的頻率值相同。

在若干實(shí)施方式中，狀態(tài)轉(zhuǎn)變指的是rf信號(hào)的兩個(gè)頻率電平之間的轉(zhuǎn)變。例如，狀態(tài)轉(zhuǎn)變st1是從rf信號(hào)的狀態(tài)s1的一種頻率電平轉(zhuǎn)變到rf信號(hào)的狀態(tài)s2的另一頻率電平。又例如，狀態(tài)轉(zhuǎn)變st2是從rf信號(hào)的狀態(tài)s2的另一頻率水平到rf信號(hào)的狀態(tài)s1的頻率電平的轉(zhuǎn)變。

在多種實(shí)施方式中，rf產(chǎn)生器104從處理器134或從主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110內(nèi)的時(shí)鐘源(例如，振蕩器等)接收時(shí)鐘信號(hào)，并且與時(shí)鐘信號(hào)同步地在狀態(tài)s1和s2交替。舉例而言，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)脈沖為高時(shí)，rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有狀態(tài)s1的rf信號(hào)，并且當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為低時(shí)，rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有狀態(tài)s2的rf信號(hào)。rf產(chǎn)生器104經(jīng)由連接到rf產(chǎn)生器104和主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110的網(wǎng)絡(luò)電纜138接收配方，并且rf產(chǎn)生器104的數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)向rf電源122提供配方。rf電源122生成具有射頻rf1(s1)和配方中所描述的功率電平的rf信號(hào)。

阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106被初始化為具有組合可變電容c1。例如，處理器134向驅(qū)動(dòng)組件112的驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào)以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)電流信號(hào)。一個(gè)或多個(gè)電流信號(hào)由驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生并被發(fā)送到驅(qū)動(dòng)組件112的相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)的相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)定子。驅(qū)動(dòng)組件112的與相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)定子電場(chǎng)連接的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)連接機(jī)構(gòu)114，從而將阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的組合可變電容改變?yōu)閏1。具有組合可變電容c1的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路經(jīng)由輸入端128和rf電纜130從輸出端126接收具有射頻rf1(s1)的rf信號(hào)，并且使連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的負(fù)載的阻抗與連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的源的阻抗匹配以產(chǎn)生屬于rf信號(hào)的經(jīng)修改的信號(hào)，經(jīng)修改的信號(hào)是rf信號(hào)。負(fù)載的示例包括等離子體室108和rf傳輸線132。源的示例包括rf電纜130和rf產(chǎn)生器104。經(jīng)修改的信號(hào)從阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的輸出端140經(jīng)由rf傳輸線132提供到卡盤118。當(dāng)經(jīng)修改的信號(hào)結(jié)合一種或多種處理氣體(例如，含氧氣體、含氟氣體等)提供給卡盤118時(shí)，在卡盤118和上電極116之間的間隙中產(chǎn)生或保持等離子體。

在產(chǎn)生具有射頻rf1(s1)的rf信號(hào)，并且阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106具有組合可變電容c1時(shí)，傳感器124感測(cè)在輸出端126處的電壓反射系數(shù)γmi1(s1)并且通過網(wǎng)絡(luò)電纜136將電壓反射系數(shù)提供給處理器134。電壓反射系數(shù)的示例包括從等離子體室108朝向rf產(chǎn)生器104反射的電壓與在由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)內(nèi)提供的電壓的比率。處理器134根據(jù)電壓反射系數(shù)γmi1(s1)計(jì)算阻抗zmi1(s1)。例如，處理器134通過應(yīng)用等式(1)以及求解zmi1(s1)來計(jì)算阻抗zmi1(s1)，等式(1)為γmi1(s1)＝(zmi1(s1)–zo)/(zmi1(s1)+zo)，其中zo是rf傳輸線132的特性阻抗。阻抗zo經(jīng)由輸入設(shè)備(鼠標(biāo)、鍵盤、觸筆、鍵盤、按鈕、觸摸屏等)提供給處理器134，該輸入設(shè)備經(jīng)由例如串行接口、并行接口、usb接口等輸入/輸出接口連接到處理器134。在一些實(shí)施方式中，傳感器124測(cè)量阻抗zmi1(s1)并通過網(wǎng)絡(luò)電纜136將阻抗zmi1(s1)提供給處理器134。

阻抗zmi1(s1)由處理器134應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的輸入端142，并且經(jīng)由模型系統(tǒng)102正向傳導(dǎo)以計(jì)算在模型系統(tǒng)102的輸出端144的負(fù)載阻抗zl1(s1)。模型系統(tǒng)102被初始化以具有組合可變電容c1和射頻值rf1(s1)。例如，阻抗z1(s1)由處理器134經(jīng)由模型系統(tǒng)102的一個(gè)或多個(gè)電路元件正向傳導(dǎo)，以生成負(fù)載阻抗zl1(s1)。舉例而言，模型系統(tǒng)102被初始化為具有射頻rf1(s1)和組合可變電容c1。當(dāng)模型系統(tǒng)102包括電阻元件、電感元件、固定電容元件和可變電容元件的串聯(lián)組合時(shí)，處理器134計(jì)算在模型系統(tǒng)102的輸入端142接收的阻抗zmi1(s1)、跨電阻元件的復(fù)阻抗、跨電感元件的復(fù)阻抗、以及跨具有可變電容c1的可變電容元件的復(fù)阻抗、和跨固定電容元件的復(fù)阻抗的定向和，以產(chǎn)生負(fù)載阻抗zl1(s1)。

在多種實(shí)施方式中，代替測(cè)量在輸出端126處的電壓反射系數(shù)，在從輸出端126到輸入端128并包括輸出端126和輸入端128的rf電纜130上的任何點(diǎn)處測(cè)量電壓反射系數(shù)。例如，傳感器124連接到rf電源122和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106之間的點(diǎn)，以測(cè)量電壓反射系數(shù)。

圖2是模型系統(tǒng)102的實(shí)施方式的示意圖，其被初始化為具有射頻rf1(s1)和可變電容c1以確定可變電容和/或射頻，該可變電容和/或射頻使得在輸入端142的用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)γ(s1)和用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合是最小的。電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合的示例包括aγ(s1)+bγ(s2)，其中a和b是由處理器134經(jīng)由輸入設(shè)備接收的預(yù)定的系數(shù)。在一些實(shí)施方式中，b的值是(1-a)。電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合的另一示例包括比由處理器134經(jīng)由輸入設(shè)備接收的預(yù)定值小的電壓反射系數(shù)γ(s1)和屬于電壓反射系數(shù)γ(s2)的多個(gè)值中的最小值的電壓反射系數(shù)γ(s2)。

處理器134根據(jù)負(fù)載阻抗zl1(s1)和模型系統(tǒng)102計(jì)算射頻值rfoptimum1(s1)和組合可變電容值coptimum1，對(duì)于該射頻值rfoptimum1(s1)和組合可變電容值coptimum1，電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)在輸入端142處的電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合的多個(gè)值中是最小的。例如，處理器134經(jīng)由被初始化為具有射頻rf1(s1)和可變電容c1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)，以確定產(chǎn)生用于狀態(tài)s1的輸入阻抗z(s1)和用于狀態(tài)s2的z(s2)的射頻值rfoptimum1(s1)和組合可變電容值coptimum1。對(duì)于輸入阻抗z(s1)和z(s2)的組合，電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合是最小的。處理器134根據(jù)輸入阻抗z(s1)通過應(yīng)用等式(2)來產(chǎn)生電壓反射系數(shù)γ(s1)，等式(2)為：γ(s1)＝(z(s1)–zo)/(z(s1)+zo)，并且處理器134根據(jù)輸入阻抗z(s2)通過應(yīng)用等式(4)來產(chǎn)生電壓反射系數(shù)γ(s2)，其中等式(4)為：γ(s2)＝(z(s2)–zo)/(z(s2)+zo)。反向傳導(dǎo)與正向傳導(dǎo)相同，除了反向傳導(dǎo)與正向傳導(dǎo)的方向相反之外。

舉另一示例而言，處理器134將應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的射頻值從rfoptimum1(s1)改變到rfoptimumm(s1)，并且改變模型系統(tǒng)102的電容值，并反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)來求解和確定射頻rfoptimum1(s1)和可變電容值coptimum1，射頻rfoptimum1(s1)和可變電容值coptimum1使得在輸入端142處的電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合是最小的，其中m是大于1的整數(shù)。例如，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻值rfoptimum1(s1)和可變電容coptimum1時(shí)，處理器134經(jīng)由模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)，以確定輸入端142處的電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合具有第一值。此外，在該示例中，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻rfoptimum2(s1)和可變電容c1時(shí)，處理器134經(jīng)由模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)以確定在輸入端142處的電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合具有第二值。處理器134確定第一值是第一值和第二值中的最小值，以進(jìn)一步確定rfoptimum1(s1)是射頻值，并且coptimum1是可變組合電容值，從而使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合是最小的。

在一些實(shí)施方式中，由處理器134執(zhí)行非線性最小二乘優(yōu)化例程以根據(jù)負(fù)載阻抗zl1(s1)和模型系統(tǒng)102求解和計(jì)算使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合為最小的射頻值rfoptimum1(s1)和組合可變電容值coptimum1。在多種實(shí)施方式中，預(yù)定等式由處理器134應(yīng)用以根據(jù)負(fù)載阻抗zl1(st1)n和模型系統(tǒng)102求解和計(jì)算使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合為最小的射頻值rfoptimum1(s1)和組合可變電容值coptimum1。

另外，處理器134將應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的射頻值從rfoptimum1(s1)@c1改變到rfoptimumn(s1)@c1，并且反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)來求解和確定射頻rfoptimum1(s1)@c1，使得在輸入端142處的電壓反射系數(shù)γ(s1)是最小的，其中n是大于1的整數(shù)。例如，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻值rfoptimum1(s1)@c1時(shí)，處理器134經(jīng)由被初始化為具有可變電容c1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)，以確定電壓反射系數(shù)γ(s1)具有第一值。此外，在該示例中，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻rfoptimum2(s1)@c1時(shí)，處理器134經(jīng)由被初始化為具有可變電容c1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)以確定電壓反射系數(shù)γ(s1)具有第二值。處理器134確定第一值是第一值和第二值中的最小值，以進(jìn)一步確定rfoptimum1(s1)是使得電壓反射系數(shù)γ(s1)為最小的射頻值。在一些實(shí)施方式中，使用非線性最小二乘優(yōu)化例程以找到使得電壓反射系數(shù)γ(s1)為最小的射頻值rfoptimum1(s1)@c1。

在多種實(shí)施方式中，使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合為最小的射頻的值在這里被稱為有利的rf值。

在若干實(shí)施方式中，在使用圖2描述的方法中不計(jì)算射頻值rfoptimum1(s1)。

在一些實(shí)施方式中，rf值在本文中有時(shí)被稱為“參數(shù)值”。此外，電容在本文中有時(shí)被稱為“可測(cè)量因子”。此外，反射系數(shù)的值(例如電壓反射系數(shù)等)和阻抗的值是參數(shù)值的示例。

圖3是等離子體系統(tǒng)100的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用模型系統(tǒng)102產(chǎn)生用于狀態(tài)s2的負(fù)載阻抗zl1(s2)。在狀態(tài)s2期間，rf產(chǎn)生器104在射頻rf1(s2)下操作，并且晶片w放置在頂表面120上以供處理。例如，處理器134向rf產(chǎn)生器104提供包括射頻電平rf1(s2)和用于狀態(tài)s2的功率電平的配方。rf產(chǎn)生器104經(jīng)由連接到rf產(chǎn)生器104和主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110的網(wǎng)絡(luò)電纜138接收配方，并且rf產(chǎn)生器104的dsp向rf電源122提供配方。rf電源122生成具有射頻頻率rf1(s2)和配方中所描述的功率電平的rf信號(hào)。

阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106被初始化為具有組合可變電容c1。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的具有組合可變電容c1的分支電路經(jīng)由輸入端128和rf電纜130從輸出端126接收具有射頻值rf1(s2)的rf信號(hào)，并且使連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的負(fù)載的阻抗與連接到阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的源的阻抗匹配以產(chǎn)生經(jīng)修改的信號(hào)。在狀態(tài)s2期間，經(jīng)修改的信號(hào)從阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的分支電路的輸出端140經(jīng)由rf傳輸線132提供給卡盤118。當(dāng)經(jīng)修改的信號(hào)結(jié)合一種或多種處理氣體提供給卡盤118時(shí)，在卡盤118和上電極116之間的間隙中產(chǎn)生或保持等離子體。

當(dāng)在狀態(tài)s2期間產(chǎn)生具有射頻rf1(st2)的rf信號(hào)，并且阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106具有組合可變電容c1時(shí)，傳感器124感測(cè)在輸出端126處的電壓反射系數(shù)γmi1(s2)并且通過網(wǎng)絡(luò)電纜136將該電壓反射系數(shù)提供給處理器134。處理器134根據(jù)電壓反射系數(shù)γmi1(s2)計(jì)算阻抗zmi1(s2)。例如，處理器134通過應(yīng)用等式(4)并求解zmi1(s2)來計(jì)算阻抗zmi1(s2)，等式(4)為：γmi1(s2)＝(zmi1(s2)–zo)/(zmi1(s2)+zo)。在一些實(shí)施方式中，傳感器124測(cè)量阻抗zmi1(s2)并通過網(wǎng)絡(luò)電纜136將阻抗zmi1(s2)提供給處理器134。

阻抗zmi1(s2)由處理器134應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的輸入端142，并且經(jīng)由模型系統(tǒng)102正向傳導(dǎo)以計(jì)算在模型系統(tǒng)102的輸出端144的負(fù)載阻抗zl1(s2)。例如，阻抗zmi1(s2)通過處理器144經(jīng)由模型系統(tǒng)102的一個(gè)或多個(gè)電路元件正向傳導(dǎo)以產(chǎn)生負(fù)載阻抗zl1(s2)。舉例而言，模型系統(tǒng)102被初始化以具有射頻rf1(s2)和可變電容c1。當(dāng)模型系統(tǒng)102包括電阻元件、電感元件、固定電容元件和可變電容元件的串聯(lián)組合時(shí)，處理器134計(jì)算在模型系統(tǒng)102的輸入端142接收的阻抗zmi1(s2)、跨電阻元件的復(fù)阻抗、跨電感元件的復(fù)阻抗、以及跨具有可變電容c1的可變電容元件的復(fù)阻抗、和跨固定電容元件的復(fù)阻抗的定向和，以在輸出端144產(chǎn)生負(fù)載阻抗zl1(s2)。

圖4是模型系統(tǒng)102的實(shí)施方式的示意圖，其被初始化為具有射頻rf1(s2)和可變電容c1以產(chǎn)生可變電容和/或射頻值，該可變電容和/或射頻值使得在輸入端142的用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)γ(s1)和用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合是最小的。處理器134根據(jù)負(fù)載阻抗zl1(s2)和模型系統(tǒng)102計(jì)算射頻值rfoptimum1(s2)，對(duì)于該射頻值rfoptimum1(s2)，電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)在電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合的多個(gè)值中是最小的。例如，處理器134經(jīng)由模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s2)，以確定產(chǎn)生電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合的射頻值rfoptimum1(s2)。對(duì)于輸入阻抗z(s1)和z(s2)的組合，電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合是最小的。舉另一示例而言，處理器134將應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的射頻值從rfoptimum1(s2)改變到rfoptimumo(s2)，并且反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s2)來確定射頻rfoptimum1(s2)，射頻rfoptimum1(s2)使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合是最小的，其中o是大于1的整數(shù)。例如，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻rfoptimum1(s2)時(shí)，處理器134經(jīng)由具有可變電容c1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s2)，以確定電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合具有第一值。此外，在該示例中，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻rfoptimum2(s2)時(shí)，處理器134經(jīng)由具有可變電容c1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s2)以確定電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合具有第二值。處理器134確定第一值是第一值和第二值中的最小值，以進(jìn)一步確定rfoptimum1(s2)是使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合在輸入端142為最小的射頻值。

在一些實(shí)施方式中，在使用圖4描述的方法中沒有計(jì)算射頻值rfoptimum1(s2)。

在一些實(shí)施方式中，由處理器134執(zhí)行非線性最小二乘優(yōu)化例程以根據(jù)負(fù)載阻抗zl1(s2)和模型系統(tǒng)102計(jì)算使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合在輸入端142為最小的射頻值rfoptimum1(s2)。在多種實(shí)施方式中，預(yù)定等式由處理器134應(yīng)用以根據(jù)負(fù)載阻抗zl1(s2)和模型系統(tǒng)102計(jì)算使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合在輸入端142為最小的射頻值rfoptimum1(s2)。

另外，處理器134將應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的射頻值從rfoptimum1(s2)@c1改變到rfoptimump(s2)@c1，并且反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s2)以確定使得在輸入端142處的電壓反射系數(shù)γ(s2)為最小的射頻rfoptimum1(s2)@c，其中p是大于1的整數(shù)。例如，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻值rfoptimum1(s2)@c1時(shí)，處理器134經(jīng)由具有可變電容c1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s1)，以確定電壓反射系數(shù)γ(s2)具有第一值。此外，在該示例中，當(dāng)模型系統(tǒng)102具有射頻rfoptimum2(s2)@c1時(shí)，處理器134經(jīng)由具有可變電容c1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl1(s2)以確定電壓反射系數(shù)γ(s2)具有第二值。處理器134確定第一值是第一值和第二值中的最小值，以進(jìn)一步確定rfoptimum1(s2)@c1是使得電壓反射系數(shù)γ(s2)為最小的射頻值。在一些實(shí)施方式中，使用非線性最小二乘優(yōu)化例程以找到使得電壓反射系數(shù)γ(s2)在輸入端具有最小值的射頻值rfoptimum1(s2)@c1。

在一些實(shí)施方式中，參考圖3和圖4描述的狀態(tài)s2與參考圖1和圖2描述的狀態(tài)s1是連續(xù)的。例如，在使用圖1和圖2描述的狀態(tài)s1與使用圖3和圖4描述的狀態(tài)s2之間沒有狀態(tài)。

圖5是等離子體系統(tǒng)100的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用電容值coptimum1以產(chǎn)生用于狀態(tài)s1的步進(jìn)組合可變電容值cstep1，以及用以說明使用值rfoptimum1(s1)@c1來產(chǎn)生用于狀態(tài)s1的在模型系統(tǒng)102的輸出端144處的負(fù)載阻抗zl2(s1)。處理器134修改用于狀態(tài)s1的配方以包括射頻值rfoptimum1(s1)@c1并且向rf產(chǎn)生器104提供射頻值rfoptimum1(s1)@c1。此外，處理器134確定用于狀態(tài)s1的步進(jìn)可變電容值cstep1。步進(jìn)可變電容值cstep1是從值c1開始在值coptimum1的方向上的步長。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)修改阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)可變電容器的一個(gè)或多個(gè)電容以從c1改變成coptimum1時(shí)，一個(gè)或多個(gè)可變電容器相對(duì)于在由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)的rf頻率中的變化足夠慢地移動(dòng)。

替代將阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容設(shè)置為值coptimum1，并且替代將rf產(chǎn)生器104設(shè)置成產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s1)的rf信號(hào)，處理器134控制驅(qū)動(dòng)組件112，使得阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容被設(shè)置為值cstep1，并且控制rf產(chǎn)生器104以在射頻rfoptimum1(s1)@c1下操作。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106獲得可變電容coptimum1所花的時(shí)間比由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s1)的rf信號(hào)所花的時(shí)間長(例如，約幾秒等)。例如，rf產(chǎn)生器104根據(jù)射頻rf1(s1)獲得射頻rfoptimum1(s1)花費(fèi)的時(shí)間在微秒的量級(jí)。結(jié)果，難以在根據(jù)值rf1(s1)獲得值rfoptimum1(s1)的同時(shí)根據(jù)值c1直接獲得值coptimum1使得在rf產(chǎn)生器104的輸入端126的電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合是最小的。因此，在狀態(tài)s1期間，在朝向可變電容coptimum1的方向上，按步長(例如cstep1等)調(diào)整阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的可變電容。

對(duì)于射頻rfoptimum1(s1)@c1和可變電容cstep1，rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s1)@c1的rf信號(hào)，其經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106傳遞以生成經(jīng)修改的信號(hào)，該經(jīng)修改的信號(hào)被提供給下電極118。當(dāng)rf產(chǎn)生器104生成具有射頻rfoptimum1(s1)@c1的rf信號(hào)并且組合可變電容為cstep1時(shí)，傳感器124測(cè)量在輸出端126處的電壓反射系數(shù)γmi2(s1)，并且處理器134以與如上所述根據(jù)電壓反射系數(shù)γmi1(s1)產(chǎn)生阻抗值z(mì)mi1(s1)的方式相同的方式，根據(jù)電壓反射系數(shù)γmi2(s1)生成阻抗zmi2(s1)。此外，當(dāng)模型系統(tǒng)102被設(shè)置為具有用于狀態(tài)s1的射頻值rfoptimum1(s1)@c1和用于狀態(tài)s1的組合可變電容cstep1時(shí)，阻抗zmi2(s1)通過模型系統(tǒng)102正向傳導(dǎo)，以便以與根據(jù)在模型系統(tǒng)102的輸入端142處的阻抗zmi1(s1)在輸出端144處生成負(fù)載阻抗zl1(s1)的方式相同的方式在模型系統(tǒng)102的輸出端144生成負(fù)載阻抗zl2(s1)。

在多種實(shí)施方式中，與組合可變電容c1相比，組合可變電容cstep1更接近于組合可變電容coptimum1。例如，組合可變電容cstep1大于組合可變電容c1，并且組合可變電容coptimum1大于組合可變電容cstep1。舉另一示例而言，組合可變電容cstep1小于組合可變電容c1，并且組合可變電容coptimum1小于組合可變電容cstep1。

圖6是模型系統(tǒng)102的實(shí)施方式的示意圖，其被設(shè)置為用于狀態(tài)s1的射頻rfoptimum1(s1)@c1和用于狀態(tài)s1的組合可變電容cstep1以確定使得在輸入端142的電壓反射系數(shù)γ(s1)和電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合為最小的射頻值和/或可變電容值。例如，處理器142將射頻rfoptimum1(s1)@c1和組合可變電容cstep1應(yīng)用于模型系統(tǒng)102。舉另一示例而言，處理器142將模型系統(tǒng)102的參數(shù)值設(shè)置為具有射頻的值rfoptimum1(s1)@c1和組合可變電容的值cstep1。處理器134以與上述用于計(jì)算組合可變電容coptimum1的方式相同的方式，根據(jù)負(fù)載阻抗zl2(s1)和模型系統(tǒng)102計(jì)算使得在輸入端142處的電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合為最小的組合可變電容值coptimum2。

另外，處理器134將應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的射頻值從rfoptimum1(s1)@cstep1改變到rfoptimumq(s1)@cstep1，并且經(jīng)由模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl2(s1)以確定使得電壓反射系數(shù)γ(s1)為最小的射頻rfoptimum1(s1)@cstep1，其中q是大于1的整數(shù)。例如，處理器134經(jīng)由被設(shè)置為可變電容cstep1和射頻rfoptimum1(s1)@cstep1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)阻抗zl2(s1)，以確定電壓反射系數(shù)γ(s1)具有第一值。此外，在該示例中，處理器134經(jīng)由被設(shè)置為具有可變電容cstep1和射頻rfoptimum2(s1)@cstep1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)阻抗zl2(s1)以確定電壓反射系數(shù)γ(s1)具有第二值。處理器134確定第一值是第一值和第二值中的最小值，以進(jìn)一步確定rfoptimum1(s1)@cstep1是使得電壓反射系數(shù)γ(s1)在輸入端142為最小的射頻值。

在一些實(shí)施方式中，參考圖5和圖6描述的狀態(tài)s1與參考圖3和圖4描述的狀態(tài)s2是連續(xù)的。例如，在使用圖3和圖4描述的狀態(tài)s2與使用圖5和圖6描述的狀態(tài)s1之間沒有狀態(tài)。

圖7是等離子體系統(tǒng)100的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明使用電容值coptimum1以產(chǎn)生用于狀態(tài)s2的步進(jìn)組合可變電容值cstep1，以及使用值rfoptimum1(s2)@c1以在模型系統(tǒng)102的輸出端144處產(chǎn)生用于狀態(tài)s2的負(fù)載阻抗zl2(s2)。處理器134修改用于狀態(tài)s2的配方以包括射頻值rfoptimum1(s2)@c1并且向rf產(chǎn)生器104提供射頻值rfoptimum1(s2)@c1。此外，處理器134確定用于狀態(tài)s2的步進(jìn)可變電容值cstep1將被應(yīng)用于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106。

替代將阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容設(shè)置為值coptimum1，并且替代將rf產(chǎn)生器104設(shè)置成產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s2)的rf信號(hào)，處理器134控制驅(qū)動(dòng)組件112，使得阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容被設(shè)置為值cstep1，并且控制rf產(chǎn)生器104以在射頻rfoptimum1(s2)@c1下操作。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106獲得可變電容coptimum1所花的時(shí)間比由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s2)的rf信號(hào)所花的時(shí)間長(例如，約幾秒等)。例如，rf產(chǎn)生器104根據(jù)射頻rf1(s2)獲得射頻rfoptimum1(s2)所花的時(shí)間在微秒的量級(jí)。結(jié)果，難以在根據(jù)值rf1(s2)獲得值rfoptimum1(s2)的同時(shí)根據(jù)值c1直接獲得值coptimum1使得在rf產(chǎn)生器104的輸入端126的電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的組合是最小的。因此，在狀態(tài)s2期間，在朝向可變電容coptimum1的方向上，按步長(例如cstep1等)調(diào)整阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的可變電容。

對(duì)于射頻rfoptimum1(s2)@c1和可變電容cstep1，rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s2)@c1的rf信號(hào)，該rf信號(hào)經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106傳遞以生成經(jīng)修改的信號(hào)，該經(jīng)修改的信號(hào)被提供給下電極118。當(dāng)rf產(chǎn)生器104生成具有射頻rfoptimum1(s2)@c1的rf信號(hào)并且組合可變電容為cstep1時(shí)，傳感器124測(cè)量在輸出端126處的電壓反射系數(shù)γmi2(s2)，并且處理器134以與如上所述根據(jù)電壓反射系數(shù)γmi1(s1)產(chǎn)生阻抗值z(mì)mi1(s1)的方式相同的方式，根據(jù)電壓反射系數(shù)γmi2(s2)生成阻抗zmi2(s2)。此外，當(dāng)模型系統(tǒng)102被設(shè)置為具有射頻rfoptimum1(s2)@c1和可變電容cstep1，阻抗zmi2(s2)通過模型系統(tǒng)102正向傳導(dǎo)，以便以與根據(jù)在模型系統(tǒng)102的輸入端142處的阻抗zmi1(s2)在輸出端144處生成負(fù)載阻抗zl1(s2)的方式相同的方式在模型系統(tǒng)102的輸出端144生成負(fù)載阻抗zl2(s2)。

圖8是模型系統(tǒng)102的實(shí)施方式的示意圖，其被設(shè)置為用于狀態(tài)s2的射頻rfoptimum1(s2)@c1和用于狀態(tài)s2的組合可變電容cstep1以產(chǎn)生在輸入端142的電壓反射系數(shù)γ(s1)和電壓反射系數(shù)γ(s2)的組合的最小值。例如，處理器142將射頻rfoptimum1(s2)@c1和組合可變電容cstep1應(yīng)用于模型系統(tǒng)102。舉另一示例而言，處理器142將模型系統(tǒng)102的參數(shù)值設(shè)置為具有射頻的值rfoptimum1(s2)@c1和組合可變電容的值cstep1。處理器134將應(yīng)用到模型系統(tǒng)102的射頻值從rfoptimum1(s2)@cstep1改變到rfoptimumr(s2)@cstep1，并且反向傳導(dǎo)負(fù)載阻抗zl2(s2)以確定使得在輸入端142的電壓反射系數(shù)γ(s2)為最小的射頻rfoptimum1(s2)@cstep1，其中r是大于1的整數(shù)。例如，處理器134經(jīng)由具有可變電容cstep1和射頻rfoptimum1(s2)@cstep1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)阻抗zl2(s2)，以確定電壓反射系數(shù)γ(s2)具有第一值。此外，在該示例中，處理器134經(jīng)由具有可變電容cstep1和射頻rfoptimum2(s2)@cstep1的模型系統(tǒng)102反向傳導(dǎo)阻抗zl2(s2)以確定電壓反射系數(shù)γ(s2)具有第二值。處理器134確定第一值是第一值和第二值中的最小值，以進(jìn)一步確定rfoptimum1(s2)@cstep1是使得電壓反射系數(shù)γ(s2)在輸入端142為最小的射頻值。

在一些實(shí)施方式中，參考圖7和圖8描述的狀態(tài)s2與參考圖5和圖6描述的狀態(tài)s1是連續(xù)的。例如，在使用圖5和圖6描述的狀態(tài)s1與使用圖7和圖8描述的狀態(tài)s2之間沒有狀態(tài)。

圖9是系統(tǒng)100的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明在狀態(tài)s1期間使用電容值coptimum2以及使用值rfoptimum1(s1)@cstep1以處理晶片w。處理器134修改用于狀態(tài)s1的配方以包括射頻值rfoptimum1(s1)@cstep1，并且向rf產(chǎn)生器104提供射頻值rfoptimum1(s1)@cstep1。此外，處理器134控制驅(qū)動(dòng)組件112，使得阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容被設(shè)置為值cstep2。應(yīng)當(dāng)注意，在一些實(shí)施方式中，值rfoptimum1(s1)@cstep1與值rfoptimum1(s1)相同。此外，在一些實(shí)施方式中，組合可變電容cstep2與組合可變電容coptimum2相同。

在狀態(tài)s1期間，當(dāng)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容為cstep2時(shí)，rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s1)@cstep1的rf信號(hào)。具有射頻rfoptimum1(s1)@cstep1的rf信號(hào)經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106傳遞以生成經(jīng)修改的信號(hào)，該信號(hào)被提供給下電極118以用于在狀態(tài)s1期間處理晶片w。

在一些實(shí)施方式中，代替根據(jù)從傳感器124接收的、用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)(例如，γmi1(s1)、γmi2(s1)等)來產(chǎn)生用于狀態(tài)s1的阻抗，例如，阻抗zmi1(s1)、zmi2(s1)等，處理器134接收該電壓反射系數(shù)以在模型系統(tǒng)102的輸出端144產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)載電壓反射系數(shù)阻抗，例如，γl1(s1)、γl2(s1)等。相應(yīng)的負(fù)載電壓反射系數(shù)以與用于狀態(tài)s1的負(fù)載阻抗(例如zl1(s1)、zl2(s1)等)應(yīng)用于模型系統(tǒng)102的輸出端144的方式相同的方式應(yīng)用于模型系統(tǒng)102的輸出端144。不需要將電壓反射系數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杩?，反之亦然?/p>

在多種實(shí)施方式中，與組合可變電容cstep1相比，組合可變電容cstep2更接近于組合可變電容coptimum2。例如，組合可變電容cstep2大于組合可變電容cstep1，并且組合可變電容coptimum2大于組合可變電容cstep2。舉另一示例而言，組合可變電容cstep2小于組合可變電容cstep1，并且組合可變電容coptimum2小于組合可變電容cstep2。

在一些實(shí)施方式中，參考圖9描述的狀態(tài)s1與參考圖8描述的狀態(tài)s2是連續(xù)的。例如，在使用圖8描述的狀態(tài)s2與使用圖9描述的狀態(tài)s1之間沒有狀態(tài)。

圖10是等離子體系統(tǒng)100的實(shí)施方式的示意圖，其用以說明在狀態(tài)s2期間使用電容值coptimum2以及使用值rfoptimum1(s2)@cstep1以處理晶片w。處理器134修改用于狀態(tài)s2的配方以包括射頻值rfoptimum1(s2)@cstep1，并且向rf產(chǎn)生器104提供射頻值rfoptimum1(s2)@cstep1。此外，處理器134控制驅(qū)動(dòng)組件112，使得阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容被設(shè)置為值cstep2。應(yīng)當(dāng)注意，在一些實(shí)施方式中，對(duì)于狀態(tài)s2，值rfoptimum1(s2)@cstep1與值rfoptimum1(s2)相同。

在狀態(tài)s2期間，當(dāng)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容為cstep2時(shí)，rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有射頻rfoptimum1(s2)@cstep1的rf信號(hào)。具有射頻rfoptimum1(s2)@cstep1的rf信號(hào)經(jīng)由阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106傳遞以生成經(jīng)修改的信號(hào)，該信號(hào)被提供給下電極118以用于在狀態(tài)s2期間處理晶片w。

在一些實(shí)施方式中，代替根據(jù)從傳感器124接收的、用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)(例如，γmi1(s2)、γmi2(s2)等)來產(chǎn)生用于狀態(tài)s2的阻抗，例如，阻抗zmi1(s2)、zmi2(s2)等，處理器134接收該電壓反射系數(shù)以在模型系統(tǒng)102的輸出端144產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)載電壓反射系數(shù)阻抗，例如，γl1(s2)、γl2(s2)等。相應(yīng)的負(fù)載電壓反射系數(shù)以與用于狀態(tài)s2的負(fù)載阻抗(例如zl1(s2)、zl2(s2)等)應(yīng)用于模型系統(tǒng)102的輸出端的方式相同的方式應(yīng)用于模型系統(tǒng)102的輸出端144。不需要將電壓反射系數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杩?，反之亦然?/p>

以這種方式，對(duì)于狀態(tài)s1和s2，代替直接根據(jù)射頻rf1(s1)應(yīng)用射頻rfoptimum1(s1)，代替直接根據(jù)射頻rf1(s2)應(yīng)用射頻rfoptimum1(s2)，并且代替直接根據(jù)組合可變電容值c1應(yīng)用組合可變電容值coptimum2，可以采用步進(jìn)方法，其中，第一步，將組合可變電容值cstep1與射頻值rfoptimum1(s1)@c1一起應(yīng)用于狀態(tài)s1，然后，第二步，將組合可變電容值cstep1與射頻rfoptimum1(s2)@c1一起應(yīng)用于狀態(tài)s2，接著，第三步，將組合可變電容值cstep2與射頻rfoptimum1(s1)@cstep1一起應(yīng)用于狀態(tài)s1，隨后，第四步，將組合可變電容值cstep2與射頻rfoptimum1(s2)@cstep1一起應(yīng)用于狀態(tài)s2。例如，組合可變電容值cstep2和射頻值rfoptimum1(s1)@cstep1的應(yīng)用先于組合可變電容值cstep2與射頻rfoptimum1(s2)@cstep1的應(yīng)用。此外，組合可變電容值cstep1與射頻rfoptimum1(s2)@c1的應(yīng)用先于組合可變電容值cstep2和射頻rfoptimum1(s1)@cstep1的應(yīng)用。組合可變電容值cstep1與射頻rfoptimum1(s1)@c1的應(yīng)用先于組合可變電容值cstep1與射頻rfoptimum1(s2)@c1的應(yīng)用。

在一些實(shí)施方式中，參考圖10描述的狀態(tài)s2與參考圖9描述的狀態(tài)s2是連續(xù)的。例如，在使用圖9描述的狀態(tài)s1與使用圖10描述的狀態(tài)s2之間沒有狀態(tài)。

圖11是用以說明在獲得用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)的最小值和獲得用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)的最小值之間的折衷的曲線圖1100的實(shí)施方式。曲線圖1100示出難以調(diào)整四個(gè)值，例如電壓反射系數(shù)γ(s1)的實(shí)部、電壓反射系數(shù)γ(s1)的虛部、電壓反射系數(shù)γ(s2)的實(shí)部和電壓反射系數(shù)γ(s2)的虛部等，其中具有三個(gè)可變參數(shù)，例如在狀態(tài)s1中的由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)的rf頻率、在狀態(tài)s2中的由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)的rf頻率以及在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106內(nèi)的具有組合可變電容等的可變電容器的位置。在一些實(shí)施方式中，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106具有一個(gè)具有組合可變電容的可變電容器。不存在可變電容器的位置的使得電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)同時(shí)為零的單個(gè)值。相反，使用折衷值，例如值aγ(s1)+bγ(s2)等。

曲線圖1100示出了用于兩種狀態(tài)(例如，狀態(tài)s1、狀態(tài)s2等)脈沖等離子體的輪廓。輪廓是區(qū)域r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7和r8的。每個(gè)狀態(tài)具有其自己的rf頻率，并且對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期共享組合可變電容的相同值。應(yīng)用模型系統(tǒng)102來選取三個(gè)值，例如，由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的用于狀態(tài)s1的rf信號(hào)的rf頻率，用于狀態(tài)s2的rf信號(hào)的rf頻率以及優(yōu)化電壓反射系數(shù)γ(s1)和γ(s2)的一些函數(shù)的組合可變電容等。例如，當(dāng)在狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)與狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)相比具有高的功率電平時(shí)，在狀態(tài)s1期間調(diào)諧rf信號(hào)，因此在模型系統(tǒng)102的輸出端142處的0.8γ(s1)+0.2γ(s2)的值被最小化，其中0.8是系數(shù)a的示例，而0.2是系數(shù)(1-a)的示例。

圖形1100繪制了由60mhzrf產(chǎn)生器針對(duì)狀態(tài)s1(例如狀態(tài)1等)和s2(例如，狀態(tài)2等)產(chǎn)生的rf信號(hào)的頻率與阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容的位置的關(guān)系。如曲線圖1100所示，難以確定阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106的組合可變電容，該組合可變電容使得用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)的最小值和用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)的最小值得以實(shí)現(xiàn)。因此，使用折衷，例如aγ(s1)+bγ(s2)等，而不是實(shí)現(xiàn)用于狀態(tài)s1的電壓反射系數(shù)的最小值和用于狀態(tài)s2的電壓反射系數(shù)的最小值。

圖12是用以說明由rf產(chǎn)生器104(圖1)產(chǎn)生的rf信號(hào)的兩種狀態(tài)s1和s2的曲線圖1200的實(shí)施方式。曲線圖1200繪制了功率電平與時(shí)間t的關(guān)系。如曲線圖1200所示，存在兩種狀態(tài)s1和s2。狀態(tài)s1具有由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)的一個(gè)rf功率電平(例如rf信號(hào)功率包絡(luò)等)和/或rf信號(hào)的rf頻率電平。狀態(tài)s2具有由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)的另一rf功率電平(與狀態(tài)s1的功率電平相比)和/或rf信號(hào)的不同rf頻率電平(與狀態(tài)s1的頻率電平相比)。在時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期期間，狀態(tài)s1和s2兩者共享在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106內(nèi)的具有組合可變電容的可變電容器的相同值。分別測(cè)量用于狀態(tài)s1和s2的阻抗，例如zmi1(s1)、zmi1(s2)、zmi2(s1)、zmi2(s2)等，并且將相應(yīng)的負(fù)載阻抗(例如zl1(s1)、zl1(s2),zl2(s1)、zl2(s2)等)被單獨(dú)地應(yīng)用到模型系統(tǒng)102以選擇可變電容器的折衷值，然后針對(duì)兩個(gè)狀態(tài)s1和s2調(diào)諧兩個(gè)rf頻率。

如圖所示，狀態(tài)s1具有功率電平p1，而狀態(tài)s2具有功率電平p2。例如，功率電平p1是狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)(例如，正弦信號(hào)等)的包絡(luò)，而功率電平p2是狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的包絡(luò)。舉另一示例而言，在狀態(tài)s2期間的rf信號(hào)的所有功率量比狀態(tài)s1期間的rf信號(hào)的功率量具有較低的值。功率電平p1大于功率電平p2。

圖13是用以說明由rf產(chǎn)生器104(圖1)產(chǎn)生的rf信號(hào)的多于兩個(gè)的狀態(tài)的曲線圖1300的實(shí)施方式。如曲線圖1300所示，等離子體以多個(gè)rf狀態(tài)(例如，s1、s2、s3、s4等)操作。設(shè)置具有組合可變電容的可變電容器的位置值隨著狀態(tài)數(shù)目的增加而變得更復(fù)雜，然而，在使用四種狀態(tài)s1至s4的一些實(shí)施方式中，使用五個(gè)參數(shù)(例如由rf發(fā)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)的四個(gè)rf頻率，四個(gè)狀態(tài)中的每個(gè)狀態(tài)使用一個(gè)rf頻率，具有組合可變電容的可變電容器的電容器值等)來最小化電壓反射系數(shù)的四個(gè)值的預(yù)定函數(shù)，例如γ(s1)、γ(s2)、γ(s3)、γ(s4)等，其中γ(s3)是在模型系統(tǒng)102的輸入端142(圖2)處的狀態(tài)s3的電壓反射系數(shù)，并且γ(s4)是用于模型系統(tǒng)102的輸入端142(圖2)處的狀態(tài)s4的電壓反射系數(shù)。

曲線圖1300繪制了功率電平與時(shí)間t的關(guān)系。rf信號(hào)104具有四種狀態(tài)s1、s2、s3和s4。rf信號(hào)104從狀態(tài)s1轉(zhuǎn)變到狀態(tài)s2，進(jìn)一步到狀態(tài)s3以及到狀態(tài)s4。狀態(tài)s2的功率電平p2低于狀態(tài)s1的功率電平p1。狀態(tài)s1的功率電平p1低于狀態(tài)s3的功率電平p3，并且功率電平p3低于狀態(tài)s4的功率電平p4。例如，功率電平p2是rf信號(hào)在狀態(tài)s2期間的包絡(luò)，功率電平p1是rf信號(hào)在狀態(tài)s1期間的包絡(luò)，功率電平p3是rf信號(hào)在狀態(tài)s3期間的包絡(luò)，并且功率電平p4是rf信號(hào)在狀態(tài)s4期間的包絡(luò)。

在多種實(shí)施方式中，狀態(tài)s4的頻率電平高于或低于狀態(tài)s3的頻率電平。類似地，狀態(tài)s2的頻率電平高于或低于狀態(tài)s3的頻率電平。

在多種實(shí)施方式中，狀態(tài)s1的功率電平低于狀態(tài)s2的功率電平。在幾種實(shí)施方式中，狀態(tài)s4的功率電平低于狀態(tài)s3的功率電平，并且狀態(tài)s4的頻率電平高于或低于狀態(tài)s3的頻率電平。在一些實(shí)施方式中，狀態(tài)s2的功率電平高于狀態(tài)s3的功率電平，并且狀態(tài)s2的頻率電平高于或低于狀態(tài)s3的頻率電平。

在若干實(shí)施方式中，第一狀態(tài)(例如s1、s2、s3、s4等)的功率電平大于或小于第二狀態(tài)(例如s1、s2、s3、s4等)的功率電平。此外，第一狀態(tài)的頻率電平大于或小于第二狀態(tài)的頻率電平。

應(yīng)當(dāng)注意，相對(duì)于圖1至圖11所描述的上述實(shí)施方式適用于具有多于兩個(gè)狀態(tài)的rf信號(hào)。例如，當(dāng)由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生具有三個(gè)狀態(tài)s1、s2和s3的rf信號(hào)時(shí)，在模型系統(tǒng)102的輸出端處的另外的負(fù)載阻抗zl1(s3)被以與使用圖1確定負(fù)載阻抗zl1(s1)的方式相同的方式確定用于狀態(tài)s3。此外，用于狀態(tài)s3的rf值rfoptimum1(s3)@c1被以與使用圖2確定rf值rfoptimum1(s1)@c1的方式相同的方式確定，不同的是，為了確定coptimum1，電壓反射系數(shù)γ(s1)、電壓反射系數(shù)γ(s2)和用于狀態(tài)s3的電壓反射系數(shù)γ(st3)的組合被最小化，并且為了確定rf值rfoptimum1(s3)@c1，電壓反射系數(shù)γ(st3)被最小化。此外，以與使用圖5確定負(fù)載阻抗zl2(s1)的方式相同的方式，針對(duì)狀態(tài)s3確定在模型系統(tǒng)102的輸出端144處的還有的另外的負(fù)載阻抗zl2(s3)。此外，以與使用圖6確定rf值rfoptimum1(s1)@cstep1的方式相同的方式確定用于狀態(tài)s3的rf值rfoptimum1(s3)@cstep1，不同的是電壓反射系數(shù)γ(s3)被最小化。在由rf產(chǎn)生器產(chǎn)生的rf信號(hào)的狀態(tài)s3期間，將rf值rfoptimum1(s3)@cstep1應(yīng)用于rf產(chǎn)生器104，并且將組合可變電容cstep2應(yīng)用于阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)106。

在多種實(shí)施方式中，使用由rf產(chǎn)生器104產(chǎn)生的rf信號(hào)的n種狀態(tài)，例如8種狀態(tài)、16種狀態(tài)等，其中n是大于或等于2的整數(shù)。在多種實(shí)施方式中，發(fā)生n種狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期與發(fā)生(n-1)種狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期是相同的。例如，rf信號(hào)的兩種狀態(tài)在發(fā)生rf信號(hào)的三種狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期的相同的時(shí)間周期內(nèi)發(fā)生。

應(yīng)當(dāng)注意，在上述實(shí)施方式中的一些中，rf信號(hào)被提供給卡盤118的下電極，并且上電極116接地。在多種實(shí)施方式中，rf信號(hào)被施加到上電極116，并且卡盤118的下電極被接地。

本發(fā)明描述的實(shí)施方式可以用包含手持式硬件單元、微處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或可編程的消費(fèi)電子產(chǎn)品、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等的各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置來實(shí)施。本發(fā)明所描述的實(shí)施方式也可以在其中由通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理硬件單元執(zhí)行任務(wù)的分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)施。

在一些實(shí)施方式中，控制器是系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)可以是上述實(shí)施例的一部分。這種系統(tǒng)包含半導(dǎo)體處理設(shè)備，該半導(dǎo)體處理設(shè)備包含一個(gè)或多個(gè)處理工具、一個(gè)或多個(gè)處理室、用于處理的一個(gè)或多個(gè)平臺(tái)和/或具體的處理組件(晶片基座、氣流系統(tǒng)等)。該系統(tǒng)可以與用于控制它們?cè)谔幚戆雽?dǎo)體晶片或襯底之前、期間和之后的操作的電子器件一體化。電子器件被稱為“控制器”，該控制器可以控制系統(tǒng)的各種元件或子部件。根據(jù)處理要求和/或系統(tǒng)的類型，控制器被編程以控制本發(fā)明公開的任何工藝，包含控制工藝氣體輸送、溫度設(shè)置(例如，加熱和/或冷卻)、壓強(qiáng)設(shè)置、真空設(shè)置、功率設(shè)置、射頻(rf)產(chǎn)生器設(shè)置、rf匹配電路設(shè)置、頻率設(shè)置、流速設(shè)置、流體輸送設(shè)置、位置及操作設(shè)置、晶片轉(zhuǎn)移進(jìn)出工具和其他轉(zhuǎn)移工具和/或與具體系統(tǒng)連接或通過接口連接的裝載鎖。

寬泛地講，在多種實(shí)施方式中，控制器定義為接收指令、發(fā)布指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點(diǎn)測(cè)量等等的具有各種集成電路、邏輯、存儲(chǔ)器和/或軟件的電子器件。集成電路包含存儲(chǔ)程序指令的固件形式的芯片、dsps、定義為專用集成電路(asic)的芯片、一個(gè)或多個(gè)微處理器或執(zhí)行程序指令(例如，軟件)的微控制器。程序指令是以各種單獨(dú)設(shè)置(或程序文件)的形式發(fā)送到控制器的指令，該設(shè)置(或程序文件)定義用于在半導(dǎo)體晶片上或針對(duì)半導(dǎo)體晶片執(zhí)行特定過程的操作參數(shù)。在一些實(shí)施方式中，操作參數(shù)是由工藝工程師定義的用于在制備晶片的一個(gè)或多個(gè)(種)層、材料、金屬、氧化物、硅、二氧化硅、表面、電路和/或管芯期間完成一個(gè)或多個(gè)處理步驟的配方的一部分。

在一些實(shí)施方式中，控制器是與系統(tǒng)集成、耦合或者說是通過網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)或它們的組合的計(jì)算機(jī)的一部分或者與該計(jì)算機(jī)耦合。例如，控制器在“云”中或者是晶片廠(fab)主機(jī)系統(tǒng)的全部或一部分，從而可以允許遠(yuǎn)程訪問晶片處理?？刂破鲉⒂脤?duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問以監(jiān)測(cè)制造操作的當(dāng)前進(jìn)程，檢查過去的制造操作的歷史，檢查多個(gè)制造操作的趨勢(shì)或性能標(biāo)準(zhǔn)，以改變當(dāng)前處理的參數(shù)，以設(shè)置處理步驟來跟隨當(dāng)前的處理或者開始新的工藝。

在一些實(shí)施方式中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(例如，服務(wù)器)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給系統(tǒng)提供工藝配方，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)包含本地網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)包含允許輸入或編程參數(shù)和/或設(shè)置的用戶界面，該參數(shù)和/或設(shè)置然后從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳輸?shù)较到y(tǒng)。在一些實(shí)施例中，控制器接收數(shù)據(jù)形式的用于處理晶片的指令。應(yīng)當(dāng)理解，設(shè)置針對(duì)將要在晶片上執(zhí)行的工藝類型以及工具類型，控制器被配置成連接或控制該工具類型。因此，如上所述，控制器例如通過包含一個(gè)或多個(gè)分立的控制器而分布，這些分立的控制器通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起并且朝著共同的目標(biāo)(例如，本文所述的實(shí)現(xiàn)工藝)工作。用于這些目的的分布式控制器的實(shí)施例包含與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程集成電路(例如，在平臺(tái)水平或作為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的一部分)通信的室上的一個(gè)或多個(gè)集成電路，它們結(jié)合以控制室內(nèi)工藝。

在多種實(shí)施方式中，系統(tǒng)包含但不限于，等離子體蝕刻室、沉積室、旋轉(zhuǎn)清洗室、金屬電鍍室、清潔室、倒角邊緣蝕刻室、物理氣相沉積(pvd)室、化學(xué)氣相沉積(cvd)室、原子層沉積(ald)室、原子層蝕刻(ale)室、離子注入室、軌道室、以及在半導(dǎo)體晶片的制備和/或制造中關(guān)聯(lián)或使用的任何其他的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。

應(yīng)進(jìn)一步指出的是，雖然上述的操作參照平行板等離子體室(例如，電容耦合等離子室等)進(jìn)行描述，但在一些實(shí)施方式中，上述操作適用于其他類型的等離子體室，例如，包含感應(yīng)耦合等離子體(icp)反應(yīng)器的等離子體室，變壓器耦合等離子體(tcp)反應(yīng)器，導(dǎo)體工具，電介質(zhì)工具，包含電子回旋共振(ecr)反應(yīng)器的等離子體室，等。例如，xmhzrf產(chǎn)生器，ymhzrf產(chǎn)生器和zmhzrf產(chǎn)生器被耦合到icp等離子體室內(nèi)的電感器。電感器的形狀的示例包括螺線管、圓頂形線圈、扁平線圈等。

如上所述，根據(jù)工具將要執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)工藝步驟，控制器與一個(gè)或多個(gè)其他的工具電路或模型、其他工具組件、組合工具、其他工具界面、相鄰的工具、鄰接工具、位于整個(gè)工廠中的工具、主機(jī)、另一個(gè)控制器、或者在將晶片的容器往來于半導(dǎo)體制造工廠中的工具位置和/或裝載口搬運(yùn)的材料搬運(yùn)中使用的工具通信。

考慮到上述實(shí)施方式，應(yīng)該理解的是，一些實(shí)施方式采用涉及存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的各種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的操作。這些計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的操作是那些操縱物理量的操作。

一些實(shí)施方式還涉及用于執(zhí)行這些操作的硬件單元或裝置。該裝置針對(duì)專用計(jì)算機(jī)構(gòu)成。當(dāng)被定義為專用計(jì)算機(jī)時(shí)，該計(jì)算機(jī)執(zhí)行其他的處理，不屬于專用部分的程序執(zhí)行或例程，同時(shí)仍能夠操作以供專用。

在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明描述的操作通過選擇性地激活的計(jì)算機(jī)執(zhí)行，由存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序配置，或者通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)獲得。當(dāng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可以由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(例如，云計(jì)算資源)上的其他計(jì)算機(jī)處理。

本發(fā)明所描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式也可以制造為在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，這些數(shù)據(jù)之后由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包含硬盤驅(qū)動(dòng)器、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)器(nas)、rom、ram、光盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、可錄光盤(cd-r)、可重寫cd(cd-rw)、磁帶和其他光學(xué)以及非光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含分布在與網(wǎng)絡(luò)耦合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀有形介質(zhì)，使得計(jì)算機(jī)可讀代碼以分布的方式存儲(chǔ)和執(zhí)行。

盡管如上所述的一些方法操作以特定的順序呈現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)理解的是，在不同的實(shí)施方式中，其他日常操作在方法操作之間執(zhí)行，或者方法操作被調(diào)整以使它們發(fā)生在稍微不同的時(shí)間，或分布在允許在不同的時(shí)間間隔的方法操作發(fā)生的系統(tǒng)內(nèi)，或以與上述不同的順序執(zhí)行。

還應(yīng)該注意的是，在一個(gè)實(shí)施方式中，在不脫離本公開內(nèi)容所描述的各種實(shí)施方式中描述的范圍的情況下，來自上述的任何實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)特征與任何其他實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)特征組合。

雖然為了清晰理解的目的，已經(jīng)在一定程度上詳細(xì)描述了上述實(shí)施方式，但顯而易見，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)踐某些變化和改變方案。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式應(yīng)被視為說明性的，而不是限制性的，并且這些實(shí)施方式并不限于本文給出的細(xì)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(jìn)行修改。