[发明专利]控制开关模式离子能量分布系统的方法

权利要求书

1.一种用于操作等离子体处理室的设备，包括：

电气节点，用于耦合至所述等离子体处理室的衬底支撑部；

用于向所述电气节点提供经修改的周期电压函数的模块，所述经修改的周期电压函数由周期电压函数和离子电流补偿I_C的组合形成，所述经修改的周期电压函数包括：

被称为第一部分的迅速增大的电压；

在所述第一部分的末端开始并且被称为第二部分的基本恒定的电压；

在所述基本恒定的电压以下，在所述第二部分的末端开始并且被称为第三部分的电压阶跃ΔV；以及

在所述基本恒定的电压以下ΔV开始，在所述第三部分的末端开始并且被称为第四部分的倾斜电压，所述倾斜电压具有通过所述离子电流补偿控制的斜率dV₀/dt；

控制器，所述控制器用于通过执行设置点操作来控制用于提供所述经修改的周期电压函数的所述模块，以通过控制所述离子电流补偿I_C来设置离子能量的分布，其中当I_C等于离子电流I_I时，所述离子电流补偿I_C的值满足如下函数：

其中C₁是至少表示所述衬底支撑部的电容的有效电容值。

2.根据权利要求1所述的设备，其中用于监控所述第四部分的模块包括：

用于存取所述衬底支撑部的有效电容C₁的模块；

用于针对第一离子电流补偿I_C1确定所述倾斜电压的第一斜率dV₀₁/dt的模块；

用于针对第二离子电流补偿I_C2确定所述倾斜电压的第二斜率dV₀₂/dt的模块；以及

用于根据所述有效电容C₁、所述第一斜率dV₀₁/dt、所述第二斜率dV₀₂/dt、所述第一离子电流补偿I_C1以及所述第二离子电流补偿I_C2来计算所述离子电流I₁的模块。

3.根据权利要求2所述的设备，包括用于针对周期性变化监控所述等离子体中的所述离子电流I₁从而检测等离子体源中的不稳定性的模块。

4.根据权利要求2所述的设备，包括用于针对非周期性变化监控所述等离子体中的所述离子电流I₁从而检测等离子体不稳定性的模块。

5.一种用于监控等离子体处理室的系统，所述系统包括：

被配置为向衬底支撑部提供经修改的周期电压函数的偏置电源，所述经修改的周期电压函数由周期电压函数和离子电流补偿I_C的组合形成，

其中所述经修改的周期电压函数包括：

被称为第一部分的迅速增大的电压；

在所述第一部分的末端开始并且被称为第二部分的基本恒定的电压；

在所述基本恒定的电压以下，在所述第二部分的末端开始并且被称为第三部分的电压阶跃ΔV；以及

在所述基本恒定的电压以下ΔV开始，在所述第三部分的末端开始并且被称为第四部分的倾斜电压，所述倾斜电压具有通过所述离子电流补偿控制的斜率dV₀/dt，

其中所述偏置电源包括控制器，所述控制器被配置为：

监控所述经修改的周期电压函数的所述第四部分以针对离子电流I₁中的变化监控所述等离子体处理室，并且通过执行设置点操作来控制所述偏置电源，以通过控制所述离子电流补偿I_C来设置离子能量的分布，其中当I_C等于所述离子电流I_I时，所述离子电流补偿I_C的值满足如下函数：

其中C₁是至少表示所述衬底支撑部的电容的有效电容值。