[发明专利]使用模型确定与等离子体系统关联的晶片偏置

说明书

技术领域

本发明涉及使用模型确定与等离子体系统关联的晶片偏置。

背景技术

在基于等离子体的系统中，在等离子体室内产生等离子体以在晶片上执行各种操作，例如，蚀刻、清洁、沉积等。对等离子体进行监测和控制，从而控制各种操作的执行。例如，通过监测等离子体的电压来监测等离子体，并通过控制提供给等离子体室的射频(RF)功率的量来控制等离子体。

然而，使用电压监测和控制操作的执行可能无法提供满意的结果。此外，电压的监测可能是昂贵和费时的操作。

在这种背景下，提出了本公开中所描述的实施方式。

发明内容

本公开的实施方式提供了用于使用模型确定与等离子体系统关联的晶片偏置的装置、方法和计算机程序。应当理解，本发明的实施方式能以多种方式实现，例如，以工艺、装置、系统、硬件、或者计算机可读介质上的方法实现。下面描述若干实施方式。

在各种实施方式中，晶片偏置是在模型的模型节点处确定的。该模型可以是射频(RF)传输线的、阻抗匹配电路的、或静电卡盘(ESC)的模型。该模型的模型节点可以是输入、输出、或者在模型内的点。通过将复电压和电流从RF发生器的输出传送到模型节点以确定在该模型节点处的复电压和电流，从而确定在模型节点处的晶片偏置。在RF发生器的输出处的复电压和电流使用根据预设的公式校准了的电压和电流探针测量。在一些实施方式中，在模型节点处的晶片偏置是系数与在模型节点处的电压幅值的积、系数与在模型节点处的电流的积、系数与在模型节点处的功率幅值的平方根的积以及常数的和。

在一些实施方式中，描述了用于确定晶片偏置的方法。该方法包括：检测发生器的输出以识别出发生器输出复电压和电流(V&I)。所述发生器耦合到阻抗匹配电路，而所述阻抗匹配电路通过射频(RF)传输线耦合到等离子体室的静电卡盘(ESC)。该方法进一步包括：从所述发生器输出复V&I确定沿着所述阻抗匹配电路的模型的输出和所述ESC的模型之间的路径的点处的投射的(projected)复V&I。所述投射的复V&I的确定的操作使用所述路径中的至少部分的模型来执行。所述路径的至少部分的模型其特征在于沿着所述路径的物理部件。该方法包括施加所述投射的复V&I作为函数的输入以将所述投射的复V&I映射到在所述ESC模型处的晶片偏置值。

在各种实施方式中，描述了用于确定晶片偏置的方法。该方法包括：接收在一个或多个发生器的一个或多个输出处测得的一个或多个发生器输出复电压和电流。所述一个或多个发生器耦合到阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路通过射频(RF)传输线耦合到等离子体室的静电卡盘(ESC)。该方法进一步包括：从所述一个或多个复电压和电流确定沿着所述阻抗匹配电路的模型和所述ESC的模型之间的路径的点处的投射的复电压和电流。这些模型其特征在于沿着所述路径的物理部件。该方法包括通过使用所述投射的复电压和电流作为函数的输入来计算在所述点处的晶片偏置。

在一些实施方式中，描述了用于确定晶片偏置的方法。该方法包括：当射频(RF)发生器通过阻抗匹配电路耦合到等离子体室时，识别出在射频(RF)发生器的输出处测得的第一复电压和电流。所述阻抗匹配电路具有耦合到所述RF发生器的输出的输入和耦合到RF传输线的输出。该方法进一步包括：基于在所述阻抗匹配电路中限定的电气部件生成阻抗匹配模型。所述阻抗匹配模型具有输入和输出。所述阻抗匹配模型的所述输入接收所述第一复电压和电流。所述阻抗匹配模型还具有一个或多个元件。该方法包括：将所述第一复电压和电流从所述阻抗匹配模型的输入传送通过所述一个或多个元件到达所述阻抗匹配模型的输出以确定第二复电压和电流。所述第二复电压和电流是在所述阻抗匹配模型的所述输出处。该方法包括：基于所述第二复电压和电流的电压幅值、所述第二复电压和电流的电流幅值和所述第二复电压和电流的功率幅值确定晶片偏置。