通过监视另一频带中的功率的脉冲同步的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及有效地同步RF发生器之间的脉冲发生（pulsing)。
【背景技术】
[0002] 本文提供的背景描述用于概括地呈现本公开的情境。在此背景部分中描述本发明 提到的发明人的在工作范围内的工作，并且本说明书中可能另外认为是申请时的现有技术 的方面既也不明确地也不隐含地被认为是相对于本公开的现有技术。
[0003] 等离子体蚀刻经常用在半导体制造中。在等离子体蚀刻中，电场加速离子，以蚀刻 基底上的暴露表面。基于由射频（RF)功率系统的RF发生器生成的RF功率信号，生成电场。 必须精确地控制由RF发生器生成的RF功率信号，以有效地执行等离子体蚀刻。
[0004] RF功率系统可以包括RF发生器、匹配网络及负载（如等离子体腔）。RF发生器 生成RF功率信号，在匹配网络处接收该RF功率信号。匹配网络将该匹配网络的输入阻抗 与RF发生器和匹配网络之间的传输线的特征阻抗相匹配。此阻抗匹配有助于最小化向匹 配网络传递的功率（"正向功率"）的量以及从匹配网络反射回RF发生器的功率（"反向 功率"）的量。阻抗匹配还有助于最大化从匹配网络向等离子体腔室传递的功率。
[0005] 在RF电源领域中，通常存在两种用于向负载施加 RF信号的方法。第一种更传统的 方法是对负载施加连续波信号。该连续波信号通常是由电源向负载连续地输出的正弦波。 在连续波方法中，RF信号呈现正弦输出，并且为了改变施加至负载的输出功率，可以改变正 弦波的振幅和/或频率。
[0006] 对负载施加 RF信号的第二种方法涉及对该RF信号进行脉冲发生，而不是对负载 施加连续波信号。在操作的脉冲发生模式中，为了限定经调制的正弦波信号的包络，由调制 信号调制RF正弦信号。在传统的脉冲发生调制机制中，通常输出恒定频率和振幅的RF正 弦信号。通过改变调制信号而不是改变正弦RF信号，改变向负载输送的功率。该调制可以 是开/关脉冲序列的幅度调制。幅度调制可以是多电平的。
[0007] 随着等离子体系统发展，存在对连续波的和脉冲发生的RF控制的许多新挑战，以 满足要求满足重要制造规范的规定。一个进步是为了各种等离子体参数的提升控制而使用 多个RF源。这些参数包括：电子密度、电子温度、离子通量以及离子能量。为了能够独立 控制离子能量和离子通量，已开发出双RF等离子体系统。除了控制离子能量和离子通量 之外，薄膜处理已发展为使用三个RF等离子体系统来控制入射到材料表面上的离子的实 际能量分布。此外，具有附加 RF偏置的相位锁定高密度系统已对各种蚀刻应用而言变得重 要。多个电源独立地控制被处理的材料的表面的等离子体参数（如离子通量和离子能量） 的成功已对RF功率耦合的传递和脉冲发生的RF等离子体系统中的控制带来更大挑战。
[0008] 在不只一个发生器向腔室提供RF功率的情况下，所有RF发生器以同步的方式对 其输出进行脉冲发生是可取的。同步可以意味着绝对同步或相对同步。一种同步方法是将 所有RF发生器连接至公共源信号发生器，使得所有RF发生器同步到该公共源信号。美国 专利申请No. 2009/0284156示出这样的方法的示例。该方法不是一直可行的，因为其要求 为了脉冲同步而特别地设计所有RF发生器，并且要求兼容的同步硬件和信号电平。参照图 1，另一种方法涉及使用主RF发生器12来与另一 RF发生器14异步地进行脉冲发生。主RF 发生器通过至另一从RF发生器的连接，广播其脉冲序列。此方法还要求主RF发生器和从 RF发生器上的公共硬件。图1示出该第二种方法的框图。
【发明内容】
[0009] -种射频（RF)功率传递系统包括第一 RF发生器，所述第一 RF发生器提供用于向 负载传递的第一 RF信号。第二RF发生器提供用于向所述负载传递的第二RF信号。所述 第二RF发生器包括第一检测器和第二检测器，所述第一检测器检测所述第一 RF信号的电 气性质，所述第二检测器检测所述第二RF信号的电气性质。根据由所述第一检测器检测到 的电气性质，使所述第二RF发生器的操作与所述第一 RF发生器的操作协调。
[0010] -种射频（RF)功率传递系统包括多个RF发生器，所述多个RF发生器提供用于向 负载传递的相应的多个RF信号。多个检测器与所述多个RF发生器中的至少一个RF发生 器关联。所述多个检测器被配置为检测所述多个RF信号中被选中的RF信号的电气性质。 根据由所述多个检测器检测到的相应的电气性质，协调所述RF发生器的操作。
[0011] -种射频（RF)功率传递系统包括第一 RF发生器，所述第一 RF发生器提供用于向 负载传递的第一 RF信号。第二RF发生器提供用于向所述负载传递的第二RF信号。第一 匹配网络设置在所述第一 RF发生器和所述负载之间。第二匹配网络设置在所述第二RF发 生器和所述负载之间。所述第二匹配网络包括第一检测器。所述第一检测器检测所述第一 RF信号的电气性质，并且第二检测器检测所述第二RF信号的电气性质。根据由所述第一检 测器检测到的电气性质，使所述第二RF发生器的操作与所述第一 RF发生器的操作协调。
【附图说明】
[0012] 本文描述的附图仅用于所选实施例而并非所有可能实现方式的图示目的，并且目 的不在于限制本公开的范围。
[0013] 图1是具有现有技术中已知设置的多个RF发生器的系统的功能框图；
[0014] 图2是根据本公开的各实施例的信号处理系统的框图；
[0015] 图3是具有根据本公开的各实施例设置的一对RF发生器的系统的功能框图；
[0016] 图4是示出具有根据本公开的各实施例设置的多个RF发生器的系统的操作的转 换图；
[0017] 图5是具有一对RF发生器的系统的功能框图，该系统用于通过检查互调产物来检 测RF发生器之一的频率；
[0018] 图6图示根据各实施例的在互调产物存在情况下的频率检测；
[0019] 图7图示根据各实施例的在互调频率分离预定阈值以上的互调产物存在情况下 的频率检测；
[0020] 图8图示用于在互调产物存在情况下控制同步的转换图；
[0021] 图9图不用于在基础时钟频率对齐的互调广物存在情况下控制同步的转换图；
[0022] 图10图示根据各实施例的用于在主RF发生器和从RF发生器以不同频率进行脉 冲发生时，在互调产物存在情况下控制同步的转换图；
[0023] 图11图示用于说明使用RF发生器之一的谐波的同步的转换图；
[0024] 图12是用于同步的检测器被放置在匹配网络中的功能框图；
[0025] 图13是VI探针的一部分位于RF从发生器中的功能框图；
[0026] 图14是当脉冲发生在从RF发生器中发生时的控制的流程图；以及
[0027] 图15是根据各实施例的具有一对RF发生器的系统的功能框图。
[0028] 对应的附图标记表示附图的几个图中对应的部分，并且相同的附图标记指类似的 要素。
【具体实施方式】
[0029] 现在将参照附图更充分地描述示例实施例。
[0030] 提供示例实施例，使得本公开将更全面，并且将充分地向本领域技术人员传达该 范围。陈述许多特定细节，如特定组件、设备和方法的示例，以提供本公开的实施例的深入 理解。本领域技术人员将明白，不需要使用这些特定细节，示例实施例可以以许多不同形式 体现，并且特定细节和示例实施例都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例 中，不详细地描述众所周知的过程、众所周知的设备结构以及众所周知的技术。
[0031] 本文使用的术语用于仅描述特定示例实施例，而不在于作为限制。如本文中所用 的，单数形式"一"、"一种"和"该"的目的可以在于也包括复数形式，除非上下文明确表示别 的含义。术语"包括"、"包含"和"具有"是包容性的，因此规定所陈述的特征、整数、步骤、操 作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、 元件、部件和/或其组合。本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为它们必须以讨论 的或说明的特