[发明专利]射频匹配网络中用于频率调谐辅助双电平脉冲的辅助电路

说明书

一种射频(RF)匹配电路控制系统包括：包括多个可调谐部件的RF匹配电路。所述RF匹配电路被配置为从RF发生器接收输入信号，所述输入信号包括至少两种脉冲电平；根据所述输入信号向负载提供输出信号；以及使与所述输入信号相关联的阻抗与所述负载的阻抗匹配。控制器被配置为针对所述输入信号的所述至少两种脉冲电平确定所述负载的相应的阻抗；并且调节所述多个可调谐部件的操作参数，以针对所述至少两种脉冲电平使所述RF匹配电路的频率调谐范围与所述负载的所述相应的阻抗对准，从而使与所述输入信号相关联的所述阻抗与所述相应的阻抗匹配。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月2日提交的美国专利申请No.15/942,629的优先权，并要求于2017年4月7日提交的美国临时专利申请No.62/482,859的权益。以上引用的申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统中的脉冲等离子体操作。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的背景的目的。在该背景技术部分以及在提交时不会以其他方式认为是现有技术的描述的方面中描述的程度上，目前署名的发明人的工作既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于对诸如半导体晶片之类的衬底进行蚀刻、沉积和/或其他处理。可以在衬底上执行的示例性工艺包括但不限于：等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、化学增强等离子体气相沉积(CEPVD)工艺、离子注入工艺和/或其它蚀刻、沉积和清洁工艺。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的诸如基座、静电卡盘(ESC)之类的衬底支撑件上。例如，在PECVD工艺中的蚀刻期间，将包含一种或多种前体的气体混合物引入处理室中，并且等离子体被激励以蚀刻该衬底。

发明内容

一种射频(RF)匹配电路控制系统包括：包括多个可调谐部件的RF匹配电路。所述RF匹配电路被配置为从RF发生器接收输入信号，所述输入信号包括至少两种脉冲电平；根据所述输入信号向负载提供输出信号；以及使与所述输入信号相关联的阻抗与所述负载的阻抗匹配。控制器被配置为针对所述输入信号的所述至少两种脉冲电平确定所述负载的相应的阻抗；并且调节所述多个可调谐部件的操作参数，以针对所述至少两种脉冲电平使所述RF匹配电路的频率调谐范围与所述负载的所述相应的阻抗对准，从而使与所述输入信号相关联的所述阻抗与所述相应的阻抗匹配。

在其他特征中，所述操作参数包括：第一操作参数，其对应于所述RF匹配电路的第一电容器的第一电容和第二电容器的第二电容中的至少一者；和第二操作参数，其对应于第三电容器的第三电容。所述第一电容器对应于连接在所述输入信号与地之间的并联电容器。所述第二电容器对应于连接在所述输入信号与所述负载之间的串联电容器。所述第三电容器连接在(i)所述第二电容器的与所述负载连接的端部与(ii)地之间。所述操作参数还包括与电感器的电感值相对应的第三操作参数。所述电感器与所述第三电容器并联连接。

在其他特征中，调节所述第一操作参数使所述可调谐频率范围在平移方向上移位。调节所述第二操作参数使所述可调谐频率范围在旋转方向上移位。为了调节所述第一操作参数，所述控制器被配置为确定所述第一电容和所述第二电容的相应值，以针对所述至少两种脉冲电平中的第一脉冲电平减小与所述负载的所述阻抗相关联的反射功率；以及基于所确定的所述相应值来调节所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一者。为了调节所述第二操作参数，所述控制器被配置为：确定所述第三电容的值，以针对所述至少两种脉冲电平中的第二脉冲电平减小与所述负载的所述阻抗相关联的反射功率；以及将所述第三电容器调节至所述第三电容的所确定的所述值。

在其他特征中，一种衬底处理系统包括所述RF匹配电路控制系统。所述负载对应于衬底处理室内的电极、感应线圈结构和等离子体中的至少一个。