使用建模、反馈和阻抗匹配来控制蚀刻速率.pdf

本发明涉及使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率，说明了实现蚀刻速率的方法。该方法包含接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量。该方法还包含经由模型来传送所述计算的变量，以在模型的输出处产生所述计算的变量的值，识别与该值关联的计算的处理速率；并且基于所述计算的处理速率来识别预先确定的处理速率。该方法还包含：基于所述预先确定的处理速率识别要在输出实现的预先确定的变量；以及识别与所述预先确定的变量的实部和虚部关联的特征。该方法包含控制可变电路组件以实现特征，以进一步实现所述预先确定的变量。

权利要求书1.  一种用于实现蚀刻速率的方法，其包括： 接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量，所述等离子体室通 过射频(RF)传输线耦结至阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路通过RF电缆 耦结至RF产生器； 经由计算机产生的模型来传送所述计算的变量，以在所述计算机产生的 模型的输出处产生所述计算的变量的值； 识别与所述计算的变量的所述值关联的计算的处理速率； 基于所述计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率； 基于所述预先确定的处理速率，识别要在所述计算机产生的模型的所述 输出处实现的预先确定的变量； 识别与所述预先确定的变量的实部关联的第一特征、所述阻抗匹配电路 内的第一可变电路组件的所述第一特征； 控制所述第一可变电路组件，以实现所述第一特征，从而进一步实现所 述预先确定的变量的所述实部； 识别与所述预先确定的变量的虚部关联的第二特征、所述阻抗匹配电路 内的第二变量电路组件的所述第二特征；以及 将信号发送给所述第二可变电路组件，以实现所述第二特征，从而进一 步实现所述预先确定的变量的所述虚部。 2.  如权利要求1所述的方法，其中，所述计算的变量包含复电压和 电流。 3.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件包含电 容器，并且所述第一特征包含所述电容器的电容。 4.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第二可变电路组件包含电 容器，并且所述第二特征包含所述电容器的电容。 5.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件包含电 感器，并且所述第一特征包含所述电感器的电感。 6.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第二可变电路组件包含电 感器，并且所述第二特征包含所述电感器的电感。 7.  如权利要求1所述的方法，还包括： 将信号发送给所述RF产生器的控制器，以改变所述RF产生器的操作 频率，从而实现所述预先确定的处理速率。 8.  如权利要求7所述的方法，其中，处理所述工件包括蚀刻所述工 件或者在所述工件上沉积材料。 9.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第二可变电路组件耦结至 所述阻抗匹配电路的电感器。 10.  如权利要求9所述的方法，其中，所述电感器耦结至所述等离子 体室。 11.  如权利要求1所述的方法，其中，所述RF产生器耦结至所述第 一可变电路组件和所述第二可变电路组件。 12.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件和所述 第二可变电路组件中的每个耦结至所述RF产生器的输出。 13.  如权利要求1所述的方法，其中，所述第一可变电路组件耦结至 所述第二可变电路组件。 14.  如权利要求1所述的方法，其中，所述方法被用于处理半导体晶 片以制造集成电路。 15.  如权利要求1所述的方法，其中，经由所述计算机产生的模型来 传送所述计算的变量包括计算定向和，所述定向和是所述计算的变量的值与 作为所述计算机产生的模型的电路元件的特征的一个或一个以上的变量的定 向和。 16.  如权利要求1所述的方法，其中，所述计算的处理速率包括蚀刻 速率或者沉积速率，其中，当实现所述计算的变量便于实现所述计算的处理 速率时，所述计算的处理速率与所述计算的变量的所述值关联。 17.  如权利要求1所述的方法，其中，所述预先确定的处理速率包括 蚀刻速率或者沉积速率，其中，当实现所述预先确定的变量便于实现所述预 先确定的处理速率时，所述预先确定的处理速率与所述预先确定的变量关 联。 18.  如权利要求1所述的方法，其中，所述预先确定的变量包括阻 抗。 19.  如权利要求1所述的方法，其中，所述实部是独立于所述RF产 生器的操作频率的改变的常数，并且所述虚部依赖于所述RF产生器的所述 操作频率。 20.  一种主机控制器，其包括： 存储器设备，其用于存储复变量； 主机处理器，其耦结至所述存储器设备，所述主机处理器用于： 接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量，所述等离子 体室通过射频(RF)传输线耦结至阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路通过 RF电缆耦结至RF产生器； 经由计算机产生的模型来传送所述计算的变量，以在所述计算机 产生的模型的输出处产生所述计算的变量的值； 识别与所述计算的变量的所述值关联的计算的处理速率； 基于所述计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率； 基于所述预先确定的处理速率，识别在所述计算机产生的模型的 所述输出处的预先确定的变量； 识别与所述预先确定的变量的实部关联的第一特征、所述阻抗匹 配电路内的第一变量电路组件的所述第一特征； 将信号发送给所述第一可变电路组件，以实现所述第一特征，从 而进一步实现所述预先确定的变量的所述实部； 识别与所述预先确定的变量的虚部关联的第二特征、所述阻抗匹 配电路内的第二变量电路组件的所述第二特征；以及 将信号发送给所述第二可变电路组件，以实现所述第二特征，从 而进一步实现所述预先确定的变量的所述虚部。 21.  如权利要求20所述的主机控制器，其中，所述第一变量包含复电 压和电流。 22.  一种上面存储有可执行程序的非临时性计算机可读存储介质，其 中，所述程序指示处理器执行下面的操作： 接收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量，所述等离子体室通 过射频(RF)传输线耦结至阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路通过RF电缆 耦结至RF产生器； 经由计算机产生的模型来传送所述计算的变量，以在所述计算机产生的 模型的输出处产生所述计算的变量的值； 识别与所述计算的变量的所述值关联的计算的处理速率； 基于所述计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率； 基于所述预先确定的处理速率，识别在所述计算机产生的模型的所述输 出处的预先确定的变量； 识别与所述预先确定的变量的实部关联的第一特征、所述阻抗匹配电路 内的第一可变电路组件的所述第一特征； 将信号发送给所述第一可变电路组件，以实现所述第一特征，从而进一 步实现所述预先确定的变量的所述实部； 识别与所述预先确定的变量的虚部关联的第二特征、所述阻抗匹配电路 内的第二变量电路组件的所述第二特征；以及 将信号发送给所述第二可变电路组件，以实现所述第二特征，从而进一 步实现所述预先确定的变量的所述虚部。 23.  如权利要求22所述的非临时性计算机可读存储介质，其中，所述 第一变量包含复电压和电流。

说明书使用建模、反馈和阻抗匹配来控制蚀刻速率
技术领域
本实施方式涉及使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀刻速 率。
背景技术
在一些等离子体处理系统中，使用射频(RF)产生器来产生RF 信号。RF信号被供应至等离子体室，以在该室内产生等离子体。
等离子体被用于多种多样的操作，例如清洁晶片，在晶片上沉积 氧化物，蚀刻氧化物，蚀刻晶片等。为了实现晶片产量，重要的是控制等离 子体的均一性。
在该背景下出现了本公开说明的实施方式。
发明内容
本公开的实施方式提供使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀 刻速率的装置、方法和计算机程序。应该理解的是这些实施方式能够以多种 方式实现，例如处理、装置、系统、设备、或者计算机可读介质上的方法。 下文说明若干实施方式。
在一些实施方式中，在例如300毫米(mm)晶片蚀刻反应器、 200mm晶片蚀刻反应器等蚀刻反应器内实现晶片上均一性控制。影响蚀刻均 一性的一些要素包含由与RF产生器的操作的基频关联的谐波频率创建的驻 波、以及由互调失真(IMD)频率创建的驻波。
在各种实施方式中，等离子体系统的一部分的模型由处理器产 生。在模型的输出处确定变量。基于变量来确定参数，例如蚀刻速率、沉积 速率、伽马等。将计算的参数与预先确定的参数比较，以确定在计算的参数 与预先确定的参数之间是否存在匹配。当确定为没有匹配时，改变阻抗匹配 电路内的可变电容器的电容和/或阻抗匹配电路内的可变电感器的电感，以实 现匹配。当实现匹配时，等离子体室内的等离子体的均一性增强。
在若干实施方式中，说明了实现蚀刻速率的方法。该方法包含接 收与处理等离子体室中的工件关联的计算的变量。等离子体室通过射频 (RF)传输线耦结至阻抗匹配电路。阻抗匹配电路通过RF电缆耦结至RF产 生器。该方法还包含：经由计算机产生的模型来传送计算的变量，以在计算 机产生的模型的输出处产生计算的变量的值；识别与计算的变量的值关联的 计算的处理速率；以及基于计算的处理速率来识别要实现的预先确定的处理 速率。该方法还包含：基于预先确定的处理速率识别要在计算机产生的模型 的输出处实现的预先确定的变量；以及识别与预先确定的变量的实部关联的 第一特征。第一特征是阻抗匹配电路内的第一可变电路组件。该方法包含： 控制第一可变电路组件，以实现第一特征，从而进一步实现预先确定的变量 的实部；以及识别与预先确定的变量的虚部关联的第二特征。第二特征是阻 抗匹配电路内的第二可变电路组件。该方法包含将信号发送给第二可变电路 组件，以实现第二特征，从而进一步实现预先确定的变量的虚部。
在一些实施方式中，说明了主机控制器。该主机控制器包含：用 于存储复变量的存储器设备；和耦结至存储器设备的主机处理器。主机处理 器用于接收与处理等离子体室内的工件关联的计算的变量；经由计算机产生 的模型传送计算的变量，以在计算机产生的模型的输出处产生计算的变量的 值；以及识别与计算的变量的值关联的计算的处理速率。该主机处理器进一 步用于：基于计算的处理速率，识别要实现的预先确定的处理速率；基于预 先确定的处理速率，识别在计算机产生的模型的输出处的预先确定的变量； 以及识别与预先确定的变量的实部关联的第一特征。第一特征是阻抗匹配电 路内的第一可变电路组件。主机处理器用于将信号发送给第一可变电路组 件，以实现第一特征，从而进一步实现预先确定的变量的实部；以及识别与 预先确定的变量的虚部关联的第二特征。第二特征是阻抗匹配电路内的第二 可变电路组件。该方法包含将信号发送给第二可变电路组件，以实现第二特 征，从而进一步实现预先确定的变量的虚部。
在若干实施方式中，说明了其上存储有可执行程序的非临时性计 算机可读存储介质。程序指示处理器执行下面的操作。所述操作包含接收与 处理等离子体室中的工件关联的计算的变量。所述操作还包含：经由计算机 产生的模型来传送计算的变量，以在计算机产生的模型的输出处产生计算的 变量的值；识别与计算的变量的值关联的计算的处理速率；以及基于计算的 处理速率来识别要实现的预先确定的处理速率。所述操作还包含：基于预先 确定的处理速率，识别要在计算机产生的模型的输出处实现的预先确定的变 量；以及识别与预先确定的变量的实部关联的第一特征。第一特征是阻抗匹 配电路内的第一可变电路组件。所述操作包含：将信号发送给第一可变电路 组件，以实现第一特征，从而进一步实现预先确定的变量的实部；以及识别 与预先确定的变量的虚部关联的第二特征。第二特征是阻抗匹配电路内的第 二可变电路组件。该操作包含将信号发送给第二可变电路组件，以实现第二 特征，从而进一步实现预先确定的变量的虚部。
上述实施方式的一些优点包含在离子体室内实现均一水平的等离 子体等。通过控制已在阻抗匹配电路内的电路组件来实现均一水平。作为结 果，没有与实现均一性关联的额外成本或者该成本最小化。在一些实施方式 中，通过在等离子体室内增加电路组件来实现均一性。增加电路组件所消耗 的成本和时间不高。控制电路组件来实现均一性。
上述实施方式的其他优点包含控制阻抗匹配电路的一个电路元件 以控制变量的实部；以及控制阻抗匹配电路的另一个电路元件以控制变量的 虚部。控制变量不同部分的分开控制帮助实现均一性。例如，通过控制虚部 来实现均一性的轻微改变；并且通过控制实部来实现均一性的巨大改变。
其他方面可以从下面的结合附图的具体说明得知。
附图说明
实施方式可以最好地通过参考结合附图的下面的说明来理解。
图1是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型 和阻抗匹配电路来控制的速率的系统的框图。
图2是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型 和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率或者沉积速率的等离子体系统的框图。
图3是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型 和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率或者沉积速率的等离子体系统的框图。
图4是依据本公开中说明的实施方式的，使用计算机产生的模型 和阻抗匹配电路来控制蚀刻速率或者沉积速率的等离子体系统的框图。
图5是依据本公开中说明的实施方式的，被用于示出基于在计算 机产生的模型的输出处测得的复电压和电流，来确定阻抗匹配网络的电容和 电感值的表格的图。
图6是依据本公开中说明的实施方式的，用于控制电路元件的控 制系统的框图。
图7是依据本公开中说明的实施方式的，图1至4的系统的主机 控制器的图。
图8是依据本公开中说明的实施方式的，绘制出在计算机产生的 模型的节点处的阻抗与在对应于节点的RF传输线上的点处的RF供应信号的 谐波频率的关系曲线的曲线图。
图9是依据本公开中说明的实施方式的，绘制出对于不同水平的 蚀刻速率控制的蚀刻衬底的蚀刻速率与衬底的半径的关系的曲线图。
具体实施方式
下面的实施方式说明使用建模、反馈和阻抗匹配电路来控制蚀刻 速率的系统和方法。可以知晓的是这些实施方式可以在没有这些具体细节中 的一些或者全部的情况下实践。在其他实例中，没有详细说明周知的处理操 作，以避免不必要地模糊这些实施方式。
图1是使用计算机产生的模型140A和阻抗匹配电路134来控制 例如蚀刻速率、沉积速率之类的速率、伽马的改变等的系统130的实施方式 的框图。系统130包含RF产生器132、主机控制器210、阻抗匹配电路134 和等离子体室122。RF产生器132的示例包含2兆赫(MHz)RF产生器、 27MHz RF产生器和60MHz RF产生器。
RF产生器132包含本地控制器212、传感器214和射频(RF)电 源216。在各种实施方式中，传感器214是用于校准RF产生器132并符合美 国国家标准与技术研究所(NIST)标准的电压和电流探头。例如，用于校准 RF产生器132的传感器214是NIST可追溯的。NIST标准对传感器214提供 了由NIST标准指明的精度的程度。传感器214耦结至RF产生器132的输出 172。
在一些实施方式中，传感器214位于RF产生器132之外。
本文使用的控制器是包含一个或一个以上的处理器和一个或一个 以上的存储器设备的控制器。处理器的示例包含中央处理单元(CPU)、微 处理器、特定应用集成电路(ASIC)和可编程逻辑设备(PLD)等。存储器 设备的示例包含只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、或者其组 合。存储器设备的其他示例包含闪存存储器、存储磁盘的冗余阵列 (RAID)、非临时性计算机可读介质、硬盘等。
在一些实施方式中，RF电源216包含驱动器(未示出)和放大器 (未示出)。例如信号产生器、RF信号产生器等驱动器耦结至放大器，其进 一步耦结至RF电缆144。驱动器连接至本地控制器212。
RF产生器132通过RF电缆144耦结至阻抗匹配电路134。在若 干实施方式中，阻抗匹配电路134是一个或一个以上的电感器和/或一个或一 个以上的电容器的电路。阻抗匹配电路134的每个组件，例如电感器、电容 器等，串联或者并联连接到阻抗匹配电路134的另一个组件，或者作为阻抗 匹配电路134的另一个组件的分流器。
阻抗匹配电路134通过RF传输线168连接至等离子体室122的 卡盘218。在各种实施方式中，RF传输线168包含连接至匹配网络134的阻 抗的圆筒、例如通道等。在圆筒的空心内放置有绝缘体和RF棒。RF传输线 168还包含在一端耦结至圆筒的RF棒的RF匙体、例如RF带等。RF匙体在 另一端耦结至垂直放置的圆筒的RF棒，并且RF棒耦结至等离子体室122的 卡盘218。
等离子体室122包含卡盘218、上电极220和其他部分(未示 出)，例如围绕上电极220的上电介质环、围绕上电介质环的上电极延伸 部、围绕卡盘218的下电极的下电介质环、围绕下电介质环的下电极延伸 部、上等离子体禁区(PEZ)环、下PEZ环等。上电极220定位成与卡盘 218相对，并面对卡盘218。工件120被支持在卡盘218的上表面222上。工 件120的示例包含衬底、晶片、上面形成有集成电路的衬底、上面沉积有材 料层的衬底、上面沉积有氧化物的衬底等。下电极和上电极220中的每个由 金属制成，该金属如铝、铝合金、铜等。卡盘218可以是静电卡盘(ESC) 或者磁卡盘。上电极220耦结至例如接地电压、零电压、负电压等参考电 压。
主机控制器224通过电缆227耦结至RF产生器132的本地控制 器212，电缆227例如是便于并行传输数据的电缆、便于串行传输数据的电 缆、或者通用串行总线(USB)电缆。
主机控制器224包含计算机产生的模型140A。计算机产生的模型 140A的示例包含RF电缆144和阻抗匹配电路134的模型，或者RF电缆 144、阻抗匹配电路134、以及至少一部分RF传输线168的模型。RF传输线 168的该部分从阻抗匹配电路134的输出延伸至RF传输线168上的点。
等离子体系统130的部分的计算机产生的模型具有与该部分类似 的构造和功能。例如，计算机产生的模型140A包含代表等离子体系统130 的部分的电路组件的电路元件并且这些电路元件与电路组件具有相同连接关 系。举例来说，当阻抗匹配电路134的可变电容器104串联耦结于阻抗匹配 电路134的电感器106时，作为可变电容器104的计算机软件代表的可变电 容器与作为电感器106的计算机软件代表的电感器串联耦结。作为另一个示 例，当阻抗匹配电路134的可变并联电容器102以T形结构与可变电容器 104和RF电缆144耦结时，计算机产生的模型140A的作为可变并联电容器 102的计算机软件代表的可变并联电容器以T形结构与作为可变电容器104 的计算机软件代表的可变电容器以及作为RF电缆144的计算机软件代表的 RF电缆模型耦结。作为又一个示例，当阻抗匹配电路134的第一电容器与阻 抗匹配电路134的第二电容器并联耦结时，作为第一电容器的计算机软件代 表的电容器与作为第二电容器的计算机软件代表的电容器并联耦结。作为另 一个示例，计算机产生的模型与由该模型所代表的部分具有类似的特征，例 如电容、电阻、电感、阻抗、复电压和电流等。电感器106与RF传输线168 串联耦结，并且可变电容器104耦结至RF电缆144。
在一些实施方式中，复电压和电流包含电流的幅值、电压的幅 值、以及电流与电压之间的相位。
等离子体系统的部分的示例包含RF电缆、或者耦结至RF电缆的 阻抗匹配电路、或者耦结至阻抗匹配电路的RF传输线、或者耦结至RF传输 线的卡盘、或者其组合。等离子体系统的部分的电路组件的示例包含电容 器、电感器和电阻器。计算机产生的模型的电路元件的示例包含电容器、电 感器和电阻器。
在一些实施方式中，当计算机产生的模型的电路元件与等离子体 系统130的部分的电路组件具有类似的特征，例如电容、阻抗、电感、或者 其组合等时，该电路元件代表该电路组件。例如，计算机产生的模型140A 的电感器具有与电感器106的电感相同的电感。作为另一个示例，计算机产 生的模型140A的可变电容器具有与可变电容器104的电容相同的电容。作 为又一个示例，计算机产生的模型140A的可变电容器具有与可变电容器102 的电容相同的电容。
计算机产生的模型由主机控制器224的处理器产生。
主机控制器224的处理器包含用于在等离子体室122内产生等离 子体，并修正等离子体的例如阻抗、均一性等性质的配方。在一些实施方式 中，配方包含RF产生器132的操作功率和频率。主机控制器224的处理器通 过电缆227将操作功率和频率发送给本地控制器212，以用于以该功率和频 率来操作RF产生器232。当RF产生器232以该功率和频率操作时，RF产生 器232生成具有该功率和频率的RF信号。
主机控制器224的配方226A包含在阻抗匹配电路134的输出与 卡盘218之间的RF传输线168上的该点处要实现的阻抗、例如期望阻抗等。 该点位于阻抗匹配电路134的输出处、或者RF传输线168上、或者卡盘222 的输入处。配方226A包含该点处的例如期望阻抗等阻抗与计算机产生的模 型140A的输出142A处的阻抗之间的对应(例如关系、链接、一对一关系、 一对一表格关系、表格内的一对一关系等)以及该点处的阻抗。在一些实施 方式中，配方包含表格的一部分或者表格。
在各种实施方式中，配方226A不包含该点处的阻抗与计算机产 生的模型140A的输出142A处的阻抗之间的对应，而是包含计算机产生的模 型140A的输出142A处的另一个变量的值与阻抗匹配电路134与上电极220 之间的该点处的其他变量的值之间的对应。其他变量的示例包含电压、电 流、蚀刻速率、伽马、沉积速率、复电压和电流等。
在一些实施方式中，要实现的期望阻抗在该点处，并且计算机产 生的模型140A是RF产生器132的输出172与RF传输线168上的点之间的 等离子体系统130的部分的模型。例如，当要实现的期望阻抗在RF传输线 168的RF带的输入处时，计算机产生的模型140A是RF电缆144、阻抗匹配 电路134以及包含该通道的RF传输线168的一部分的模型。作为另一个示 例，当要实现的期望阻抗在卡盘218的输入处时，计算机产生的模型140A 是RF电缆144、阻抗匹配电路134和RF传输线168的模型。
主机控制器224从主机控制器224的存储器设备取回参数，例如 频率、功率等，并将所述参数提供给RF产生器132的本地控制器212。本地 控制器212接收所述参数，并将所述参数提供给RF电源216，RF电源216 产生具有所述参数的RF信号，例如脉冲信号、非脉冲信号等。
在一些实施方式中，本地控制器212包含查找表，该查找表包含 所述参数与拟提供给RF电源216的参数之间的对应。代替从主机控制器224 接收的所述参数，本地控制器212查找与所接收的所述参数对应的参数，例 如频率、功率等，并将查找到的参数提供给RF电源216。
阻抗匹配电路134从RF产生器132接收RF信号，并将连接至阻 抗匹配电路134的负载的阻抗与连接至阻抗匹配电路104的源的阻抗匹配， 以产生修正的RF信号。源的示例包含RF产生器132、或者RF电缆144、或 者其组合。负载的示例包含RF传输线168、或者等离子体室122、或者其组 合。
卡盘218从阻抗匹配电路134通过RF传输线168接收修正的RF 信号，并且当在等离子体室122内引入处理气体时，在等离子体室122内产 生等离子体。处理气体的示例包含含氧气体、诸如O2。处理气体的其他示例 包含含氟气体，例如四氟甲烷(CF4)、六氟化硫(SF6)、六氟乙烷 (C2F6)等。
等离子体被用于处理工件120。例如，等离子体被用于蚀刻工件 120，或者蚀刻在工件120上沉积的材料，或者在工件120上沉积材料，或者 清洁工件120等。
当工件120通过供应RF信号而被处理时，由主机控制器224通 过传送复电压和电流，产生在计算机产生的模型140A的输出142A处的阻 抗，该复电压和电流通过计算机产生的模型140A由在RF产生器132的输出 172处的传感器214测量。例如，RF产生器132的输出172处的复电压和电 流与计算机产生的模型140A的电路组件的复电压和电流的定向和(a  directional sum)由主机控制器224计算，以在计算机产生的模型140A的输出 142A处产生复电压和电流，并且在RF产生器132的输出172处的阻抗根据 在输出142A处的复电压和电流计算。
在使用输出142A处的其他变量的实施方式中，其他变量由主机 控制器224基于输出142A处的复电压和电流而计算。
当阻抗匹配电路134从RF产生器132接收RF信号时，主机控制 器224确定阻抗匹配电路134与卡盘218之间的该点处的期望阻抗是否与计 算机产生的模型140A的输出142A处的阻抗匹配。当确定为该点处的期望阻 抗与输出142A处的阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变并联电容 器102的电容来调节在输出142A处的阻抗的实部。主机控制器224改变可变 并联电容器102的电容，以使输出142A处的阻抗的实部与该点处的期望阻 抗的实部匹配。输出142A处的阻抗的实部、与RF传输线168上的该点处的 期望阻抗的实部之间发生匹配，以实现蚀刻速率、或者沉积速率、或者伽马 值、或者其组合。下文说明伽马。
此外，在一些实施方式中，当确定为该点处的期望阻抗与输出 142A处的阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电容器104的电容来 调节在输出142A处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电容器104的电 容，以实现在输出142A处的阻抗的虚部与期望阻抗的虚部之间的匹配。输 出142A处的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部之间 发生匹配，以实现蚀刻速率、或者沉积速率、或者其组合。
在各种实施方式中，取代可变并联电容器102的电容或者在可变 并联电容器102的电容的基础上，调节可变电容器104的电容，以使计算机 产生的模型140A的输出142A处的阻抗与该点处的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，RF传输线168上的该点包含：连接至RF传 输线168的阻抗匹配电路的输出处的点、或者卡盘218的输入处的点。
在一些实施方式中，不是利用计算机产生的模型140A的输出 142A处的阻抗，而是将传感器(未示出)耦结至RF传输线168上的点，并 且用该传感器来测量该点处的阻抗。传感器(未示出)耦结至主机控制器 224，以将测得的阻抗提供给主机控制器224。主机控制器224确定测得的阻 抗是否与该点处要实现的期望阻抗匹配。当确定为测量的阻抗与该点处的期 望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变并联电容器102的电容来调 节在输出142A处的阻抗的实部。主机控制器224改变可变并联电容器102的 电容，以使测得的阻抗的实部与期望阻抗的实部匹配。测得的阻抗的实部与 RF传输线168上的该点处的期望阻抗的实部之间发生匹配，以实现蚀刻速 率、或者沉积速率、或者其组合。
此外，在若干实施方式中，当确定为该点处的期望阻抗与测得的 阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电容器104的电容来调节从耦 结至该点的传感器(未示出)获得的测得的阻抗的虚部。主机控制器224改 变可变电容器104的电容，来实现从传感器(未示出)接收的测得的阻抗的 虚部与期望阻抗的虚部之间的匹配。测得的阻抗的虚部与RF传输线168上 的该点处的期望阻抗的虚部之间发生匹配，以实现蚀刻速率、或者沉积速 率、或者其组合。
在各种实施方式中，取代可变并联电容器102的电容或者在可变 并联电容器102的电容的基础上，调节可变电容器104的电容，使从传感器 (未示出)接收的测得的阻抗与期望阻抗匹配。
应该注意的是在一些实施方式中，在可变电容器104增加至阻抗 匹配电路134时，可变并联电容器102和电感器106在阻抗匹配电路134 中。例如，阻抗匹配电路134通过在可变电容器104包含在阻抗匹配电路 134内之前使用可变并联电容器102和电感器106，使在一端连接至阻抗匹配 电路134的负载的阻抗与在另一端连接至阻抗匹配电路134的源的阻抗匹 配。
在各种实施方式中，本文说明的由主机控制器224执行的操作由 主机控制器224的一个或一个以上的处理器执行。
在一些实施方式中，代替可变并联电容器102，使用可变电感器 (未示出)，并且可变电感器的电感被改变为使计算机产生的模型的输出处 的阻抗的实部与在RF传输线168上的该点处要实现的阻抗的实部或者在该 点处由传感器(未示出)测得的阻抗的实部匹配。
图2是使用计算机产生的模型140B和阻抗匹配电路135来控制 蚀刻或者沉积速率的等离子体系统150的实施方式的图。计算机产生的模型 140B的示例包含RF电缆144和阻抗匹配电路135的模型，或者RF电缆 144、阻抗匹配电路135、以及至少一部分RF传输线168的模型。计算机产 生的模型140B以类似于从阻抗匹配电路134(图1)产生计算机产生的模型 140A(图1)的方式，从阻抗匹配电路135产生。等离子体系统150类似于 等离子体系统130，不同的是等离子体系统150包含阻抗匹配电路135，该阻 抗匹配电路135包含可变电感器137而不是固定的电感器106(图1)；不同 的是等离子体系统150包含计算机产生的模型140B，而非计算机产生的模型 140A；并且不同的是等离子体系统150包含配方226B，而非配方226A(图 1)。
主机控制器224的配方226B还包含在阻抗匹配电路135的输出 与卡盘218之间的RF传输线168上的点处要实现的阻抗、例如期望阻抗等。 配方226B包含在RF传输线168上的该点处的阻抗与计算机产生的模型 140B的输出142B处的阻抗之间的对应。
在一些实施方式中，配方226B不是包含在RF传输线168上的该 点处的阻抗、与输出142B处的阻抗之间的对应，而是包含输出142B处的另 一个变量的值与阻抗匹配电路135与上电极220之间的该点处的另一个变量 的值之间的对应。
可变电感器137与可变电容器104以及RF传输线168串联耦 结。
此外，在一些实施方式中，当确定为该点处的期望阻抗与计算机 产生的模型140B的输出142B处的阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变 可变电感器137的电感来调节在输出142B处的阻抗的虚部。主机控制器224 改变可变电感器137的电感，以实现在输出142B处的阻抗的虚部与该点处的 期望阻抗的虚部之间的匹配。
在各种实施方式中，取代可变并联电容器102的电容或者在可变 并联电容器102的电容的基础上，调节可变电感器137的电感，使计算机产 生的模型140B的输出142B处的阻抗与期望阻抗匹配。
在若干实施方式中，当确定为该点的期望阻抗与输出142B处的 阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器137的电感并且通过改 变可变电容器104的电容，调节在输出142B处的阻抗的虚部。主机控制器 224改变可变电感器137的电感和可变电容器104的电容，以实现在输出 142B处的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部之间的 匹配。
在各种实施方式中，取代调节可变并联电容器102的电容或者在 调节可变并联电容器102的电容的基础上，调节可变电感器137的电感和可 变电容器104的电容，使计算机产生的模型140B的输出142B处的阻抗与 RF传输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，不是利用计算机产生的模型140B的输出 142B处的阻抗，而是将传感器(未示出)耦结至RF传输线168上的点，并 且用该传感器来测量RF传输线168上的该点处的阻抗。传感器(未示出) 将测得的阻抗提供给主机控制器224。主机控制器224确定测得的阻抗是否 与该点处要实现的期望阻抗匹配。当确定为测得的阻抗与该点处的期望的阻 抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器137的电感来调节在输出 142B处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电感器137的电感，使从传 感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部与期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，取代调节可变并联电容器102的电容或者在 调节可变并联电容器102的电容的基础上，调节可变电感器137的电感，使 从传感器(未示出)接收的测量的阻抗与期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，当确定为从传感器(未示出)接收的测得的 阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器 137的电感并且通过改变可变电容器104的电容，调节在输出142B处的阻抗 的虚部。主机控制器224改变可变电感器137的电感和可变电容器104的电 容，使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部与RF传输线168上的 该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，取代调节可变并联电容器102的电容或者在 调节可变并联电容器102的电容的基础上，调节可变电感器137的电感和可 变电容器104的电容，使从传感器(未示出)接收的测量的阻抗与RF传输 线168上的该点的期望阻抗匹配。
应该注意的是在一些实施方式中，在可变电容器104增加至阻抗 匹配电路135时，可变并联电容器102和可变电感器137在阻抗匹配电路135 中。例如，阻抗匹配电路135通过在可变电容器104包含在阻抗匹配电路 135内之前使用可变并联电容器102和可变电感器137，使在一端连接至阻抗 匹配电路135的负载的阻抗与在另一端连接至阻抗匹配电路135的源的阻抗 匹配。
图3是使用计算机产生的模型140C和阻抗匹配电路152来控制 蚀刻或者沉积速率的等离子体系统250的实施方式的图。计算机产生的模型 140C的示例包含RF电缆144和阻抗匹配电路152的模型，或者RF电缆 144、阻抗匹配电路152、以及至少一部分RF传输线168的模型。计算机产 生的模型140C以类似于从阻抗匹配电路134(图1)产生计算机产生的模型 140A(图1)的方式，从阻抗匹配电路152产生。等离子体系统250类似于 等离子体系统130(图1)，阻抗匹配电路152包含电容器158而不是可变电 容器104；包含可变并联电容器162；并且包含电感器164。电容器158与电 感器106串联，并且连接至RF电缆144。此外，电感器164以T形结构与电 感器106和RF传输线168耦结。可变电容器162与电感器164串联耦结。
等离子体系统250类似于等离子体系统130(图1)，不同的是等 离子体系统250包含计算机产生的模型140C而非计算机产生的模型140A； 并且不同的是等离子体系统250包含配方226C而非配方226A(图1)。
主机控制器224的配方226C还包含在阻抗匹配电路152的输出 与卡盘218之间的RF传输线168上的点处要实现的阻抗，例如期望阻抗等。 配方226C包含在RF传输线168上的该点处的阻抗与计算机产生的模型 140C的输出142C处的阻抗之间的对应。
在一些实施方式中，配方226C不包含在该点处的阻抗、与输出 142C处的阻抗之间的对应，而是包含在输出142C处的另一个变量的值与在 阻抗匹配电路152与上电极220之间的该点处的其他变量的值之间的对应。
在一些实施方式中，当确定为该点处的期望阻抗与计算机产生的 模型140C的输出142C处的阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变并 联电容器162的电容来调节输出142C处的阻抗的虚部。主机控制器224改变 可变并联电容器162的电容，以实现在输出142C处的阻抗的虚部与RF传输 线168上的该点处的期望阻抗的虚部之间的匹配。
在各种实施方式中，取代调节可变并联电容器102的电容或者在 调节可变并联电容器102的电容的基础上，调节可变并联电容器162的电 容，使计算机产生的模型140C的输出142C处的阻抗与RF传输线168上的 该点处的期望阻抗匹配。
在若干实施方式中，使用可变电容器(未示出)来代替电容器 158。调节可变电容器(未示出)的电容和可变并联电容器162的电容，使计 算机产生的模型140C的输出142C处的阻抗的虚部与RF传输线168上的该 点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，使用可变电容器(未示出)来代替电容器 158。除了调节可变并联电容器102的电容外，还调节可变电容器(未示出) 的电容和可变并联电容器162的电容，使计算机产生的模型140C的输出 142C处的阻抗与RF传输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，使用可变电感器(未示出)来代替电感器 106。调节可变电感器(未示出)的电感和可变并联电容器162的电容，使计 算机产生的模型140C的输出142C处的阻抗的虚部与RF传输线168上的该 点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，使用可变电感器(未示出)来代替电感器 106。除了调节可变并联电容器102的电容外，还调节可变电感器(未示出) 的电感和可变并联电容器162的电容，使计算机产生的模型140C的输出 142C处的阻抗与RF传输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，使用可变电容器(未示出)来代替电容器 158，并且使用可变电感器(未示出)来代替电感器106。调节可变电容器 (未示出)的电容、可变电感器(未示出)的电感、以及可变并联电容器 162的电容，使计算机产生的模型140C的输出142C处的阻抗的虚部与期望 阻抗的虚部匹配。
在一些实施方式中，不是使用计算机产生的模型140C的输出 142C处的阻抗，而是将传感器(未示出)耦结至RF传输线168上的点，并 且用该传感器来测量该点处的阻抗。传感器(未示出)将测得的阻抗提供给 主机控制器224。主机控制器224确定测得的阻抗是否与RF传输线168的该 点处要实现的期望阻抗匹配。当确定为测得的阻抗与该点处的期望阻抗不匹 配时，主机控制器224通过改变可变并联电容器162的电容来调节输出142C 处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变并联电容器162的电容，使从传 感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部、与RF传输线168上的该点处的 期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容外，还 调节可变并联电容器162的电容，使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗 与RF传输线168上的该点的期望阻抗匹配。
在可变电容器(未示出)代替电容器158来使用的实施方式中， 当确定为测得的阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改 变可变电容器(未示出)的电容并且通过改变可变并联电容器162的电容， 调节在输出142处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电容器(未示 出)的电容和可变并联电容器162的电容，使从传感器(未示出)接收的测 得的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点的期望阻抗匹配。
在若干实施方式中，调节代替电容器158的被连接的可变电容器 (未示出)的电容和可变并联电容器162的电容，使从传感器(未示出)接 收的测得的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点的期望阻抗的虚部匹配。
在一些实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容外，还 调节代替电容器158的被连接的可变电容器(未示出)的电容和可变并联电 容器162的电容，使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗与RF传输线168 上的该点的期望阻抗匹配。
在可变电感器(未示出)代替电感器106来使用的实施方式中， 当确定为测得的阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改 变可变电感器(未示出)的电感并且通过改变可变并联电容器162的电容， 调节在输出142C处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电感器(未示 出)的电感和可变并联电容器162的电容，使从传感器(未示出)接收的测 得的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点的期望阻抗匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容外，还 调节代替电感器106的被连接的可变电容感(未示出)的电感和可变并联电 容器162的电容，使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗与RF传输线168 上的该点的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，可变电感器(未示出)代替电感器106来使 用，并且可变电容器(未示出)代替电容器106来使用。当确定为测量的阻 抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器(未 示出)的电感、通过改变可变电容器(未示出)的电容并且通过改变可变并 联电容器162的电容，调节在输出142C处的阻抗的虚部。主机控制器224改 变可变电感器(未示出)的电感、可变电容器(未示出)的电容、以及可变 并联电容器162的电容，使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部与 RF传输线168上的该点的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容外，还 调节代替电感器106的被连接的可变电感器(未示出)的电感、代替电容器 158的被连接的可变电容器(未示出)的电容、以及可变并联电容器162的 电容，使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部与RF传输线168上 的该点的期望阻抗的虚部匹配。
应该注意的是在一些实施方式中，在电感器164和可变并联电容 器162增加至阻抗匹配电路152时，可变并联电容器102、电容器158和电感 器106在阻抗匹配电路152中。例如，阻抗匹配电路152通过在电感器164 和可变并联电容器162包含在阻抗匹配电路152内之前使用可变并联电容器 102、电容器158、以及电感器106，使在一端连接至阻抗匹配电路152的负 载的阻抗与在另一端连接至阻抗匹配电路152的源的阻抗匹配。
图4是使用计算机产生的模型140D和阻抗匹配电路254来控制 蚀刻或者沉积速率的等离子体系统252的实施方式的图。计算机产生的模型 140A的示例包含RF电缆144和阻抗匹配电路254的模型，或者RF电缆 144、阻抗匹配电路254、以及至少一部分RF传输线168的模型。计算机产 生的模型140D以类似于从阻抗匹配电路152(图3)产生计算机产生的模型 140C(图3)的方式从阻抗匹配电路254产生。等离子体系统252类似于等 离子体系统250(图3)，不同的是阻抗匹配电路254包含可变电感器256以 代替电感器164。可变电感器256与可变电容器162串联，并与电容器106和 RF传输线168形成T形结构。
等离子体系统252类似于等离子体系统250，不同的是等离子体 系统252包含计算机产生的模型140D而非计算机产生的模型140C；并且不 同的是等离子体系统252包含配方226D而非配方226C(图3)。
主机控制器224的配方226D包含在阻抗匹配电路254的输出与 卡盘218之间的RF传输线168上的该点处要实现的阻抗、例如期望阻抗等。 配方226D包含在RF传输线168上的该点处的阻抗与计算机产生的模型 140D的输出142D处的阻抗之间的对应。
在一些实施方式中，配方226D不包含在RF传输线168上的该点 处的阻抗与输出142D处的阻抗之间的对应，而是包含输出142D处的另一个 变量的值与在阻抗匹配电路254与上电极220之间的该点处的另一个变量的 值之间的对应。
在一些实施方式中，当确定为该点处的期望阻抗与计算机产生的 模型140D的输出142D处的阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电 感器256的电感来调节在输出142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可 变电感器256的电感，以实现在输出142D处的阻抗的虚部与RF传输线168 上的该点处的期望阻抗的虚部之间的匹配。
在若干实施方式中，当确定为该点的期望阻抗与计算机产 生的模型140D的输出142D处的阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可 变电感器256的电感并且通过改变可变并联电容器162的电容，调节在输出 142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电感器256的电感和可变并 联电容器162的电容，以实现在输出142D处的阻抗的虚部与RF传输线168 上的该点处的期望阻抗的虚部之间的匹配。
在各种实施方式中，取代调节可变并联电容器102的电容 或者在调节可变并联电容器102的电容的基础上，调节可变电感器256的电 感，使计算机产生的模型140D的输出142D处的阻抗与RF传输线168上的 该点处的期望阻抗匹配。
在若干实施方式中，当确定该点的期望阻抗与输出142D处 的阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器256的电感、可变并 联电容器162的电容，并且通过改变可变并联电容器102的电容，从而调节 在输出142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变并联电容器162的电 容、可变电感器256的电感、以及可变并联电容器102的电容，以实现在输 出142D处的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部之间 的匹配。
在各种实施方式中，可变电容器(未示出)代替电容器158 来使用。调节可变电容器(未示出)的电容和可变电感器256的电感，使计 算机产生的模型140D的输出142D处的阻抗的虚部与RF传输线168上的该 点处的期望阻抗的虚部匹配。
在一些实施方式中，可变电容器(未示出)代替电容器158 来使用。除了调节可变并联电容器102的电容外，还调节可变电容器(未示 出)的电容和可变电感器256的电感，以使计算机产生的模型140D的输出 142D处的阻抗与RF传输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
在若干实施方式中，可变电感器(未示出)代替电感器106 来使用。调节该可变电感器(未示出)的电感和可变电感器256的电感，将 计算机产生的模型140D的输出142D处的阻抗的虚部与RF传输线168上的 该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在一些实施方式中，可变电感器(未示出)代替电感器106 来使用。除了调节可变并联电容器102的电容外，还调节该可变电感器(未 示出)的电感和可变电感器256的电感，使计算机产生的模型140D的输出 142D处的阻抗与RF传输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，可变电容器(未示出)代替电容器158 来使用，并且可变电感器(未示出)代替电感器106来使用。调节该可变电 容器(未示出)的电容、该可变电感器(未示出)的电感、以及可变电感器 256的电感，以使计算机产生的模型140D的输出142D处的阻抗的虚部与RF 传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在一些实施方式中，可变电容器(未示出)代替电容器158 来使用，并且可变电感器(未示出)代替电感器106来使用。除了调节可变 并联电容器102的电容外，还调节该可变电容器(未示出)的电容、该可变 电感器(未示出)的电感、以及可变电感器256的电感，以使计算机产生的 模型140D的输出142D处的阻抗与RF传输线168上的该点的期望阻抗匹 配。
在各种实施方式中，可变电容器(未示出)代替电容器158 来使用。除了调节可变并联电容器102的电容外，还调节该可变电容器(未 示出)的电容、可变并联电容器162的电容、以及可变电感器256的电感， 以使计算机产生的模型140D的输出142D处的阻抗与RF传输线168上的该 点处的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，可变电容器(未示出)代替电容器158 来使用，并且可变电感器(未示出)代替电感器106来使用。调节该可变电 容器(未示出)的电容、该可变电感器(未示出)的电感、可变并联电容器 162的电容、以及可变电感器256的电感，以使计算机产生的模型140D的输 出142D处的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点的期望阻抗的虚部匹配。
在一些实施方式中，可变电容器(未示出)代替电容器158 来使用，并且可变电感器(未示出)代替电感器106来使用。除了调节可变 并联电容器102的电容外，还调节可变电容器(未示出)的电容、可变电感 器(未示出)的电感、可变并联电容器162的电容、以及可变电感器256的 电感，以使计算机产生的模型140D的输出142D处的阻抗与RF传输线168 上的该点的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，代替使用计算机产生的模型140D的输 出142D处的阻抗，传感器(未示出)耦结至RF传输线168上的点，并且被 用来测量该点处的阻抗。传感器(未示出)将测得的阻抗提供给主机控制器 224。主机控制器224确定测得的阻抗是否与RF传输线168的该点处要实现 的期望阻抗匹配。当确定测得的阻抗与该点处的期望的阻抗不匹配时，主机 控制器224通过改变可变电感器256的电感来调节在输出142D处的阻抗的虚 部。主机控制器224改变可变电感器256的电感，以使测得的阻抗的虚部与 RF传输线168上的该点的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，取代调节可变并联电容器102的电容 或者在调节可变并联电容器102的电容的基础上，调节可变电感器256的电 感，以使从传感器接收的测得的阻抗与RF传输线168上的该点的期望阻抗 匹配。
在可变电容器(未示出)代替电容器158来使用的实施方 式中，当确定测得的阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通 过改变可变电容器(未示出)的电容并且通过改变可变电感器256的电感， 调节在输出142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电容器(未示 出)的电容和可变电感器256的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得 的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容 外，还调节代替电容器158的被连接的可变电容器(未示出)的电容以及可 变电感器256的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗与RF传 输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
在可变电感器(未示出)代替电感器106使用的实施方式 中，当确定测得的阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过 改变可变电感器(未示出)的电感并且通过改变可变电感器256的电感，调 节在输出142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电感器(未示 出)的电感和可变电感器256的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得 的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容 外，还调节代替电感器106的被连接的可变电感器(未示出)的电感以及可 变电感器256的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗与RF传 输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，可变电感器(未示出)代替电感器106 来使用，并且可变电容器(未示出)代替电容器106来使用。当确定测得的 阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器 (未示出)的电感、通过改变可变电容器(未示出)的电容并且通过改变可 变电感器256的电感，调节在输出142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改 变可变电感器(未示出)的电感、可变电容器(未示出)的电容、以及可变 电感器256的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部、与 RF传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容 外，还调节代替电感器106的被连接的可变电感器(未示出)的电感、代替 电容器158的被连接的可变电容器(未示出)的电容、以及可变电感器256 的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗与期望阻抗匹配。
在可变电容器(未示出)代替电容器158来使用的实施方 式中，当确定为测得的阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224 通过改变可变电容器(未示出)的电容、通过改变可变并联电容器162的电 容并且通过改变可变电感器256的电感，调节在输出142D处的阻抗的虚 部。主机控制器224改变可变电容器(未示出)的电容、可变并联电容器 162的电容、以及可变电感器256的电感，以使从传感器(未示出)接收的 测得的阻抗的虚部与RF传输线168上的该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容 外，还调节代替电容器158的被连接的可变电容器(未示出)的电容、可变 并联电容器162的电容、以及可变电感器256的电感，以使从传感器(未示 出)接收的测得的阻抗与RF传输线168上的该点的期望阻抗匹配。
在可变电感器(未示出)代替电感器106来使用的实施方 式中，当确定从传感器(未示出)接收的测得的阻抗与RF传输线168上的 该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器(未示 出)的电感、可变并联电容器162的电容，并且通过改变可变电感器256的 电感，调节在输出142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电感器 (未示出)的电感、可变并联电容器162的电容、以及可变电感器256的电 感，以使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部与RF传输线168上 的该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容 外，还调节代替电感器106的被连接的可变电感器(未示出)的电感、可变 并联电容器162的电容、以及可变电感器256的电感，以使从传感器接收的 测得的阻抗与期望阻抗匹配。
在一些实施方式中，可变电感器(未示出)代替电感器106 来使用，并且可变电容器(未示出)代替电容器106来使用。当确定测得的 阻抗与该点处的期望阻抗不匹配时，主机控制器224通过改变可变电感器 (未示出)的电感、通过改变可变电容器(未示出)的电容、通过改变可变 并联电容器162的电容并且通过改变可变电感器256的电感，调节在输出 142D处的阻抗的虚部。主机控制器224改变可变电感器(未示出)的电感、 可变电容器(未示出)的电容、可变并联电容器162的电容以及可变电感器 256的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得的阻抗的虚部与RF传输线 168上的该点处的期望阻抗的虚部匹配。
在各种实施方式中，除了调节可变并联电容器102的电容 外，还调节代替电感器106的被连接的可变电感器(未示出)的电感、代替 电容器158的被连接的可变电容器(未示出)的电容、可变并联电容器162 的电容、以及可变电感器256的电感，以使从传感器(未示出)接收的测得 的阻抗与RF传输线168上的该点处的期望阻抗匹配。
应该注意的是在一些实施方式中，在可变电感器256和可 变并联电容器162增加至阻抗匹配电路254时，可变并联电容器102、电容 器158和电感器106是在阻抗匹配电路254中。例如，阻抗匹配电路254通 过在可变电感器256和可变并联电容器162包含在阻抗匹配电路254内之前 使用可变并联电容器102、电容器158、以及电感器106，使在一端连接至阻 抗匹配电路254的负载的阻抗与在另一端连接至阻抗匹配电路254的源的阻 抗匹配。
还要注意的是在各种实施方式中，控制可变电容器102的 电容，以改变在该点处的阻抗的实部，并且该实部独立于流过RF传输线168 上的该点处的RF信号的频率。在一些实施方式中，改变可变电容器104的 电容、或者可变电感器137(图2)的电感、或者可变并联电容器162(图 3)的电容、或者可变电感器256的电感、或者其组合，以改变在该点处的阻 抗的虚部，并且该虚部是在该点处的谐波频率的函数。
在一些实施方式中，作为改变可变电容器104的电容、和/ 或可变电感器137的电感、和/或可变电感器256的电感、和/或可变电容器 162的电容的替代或附加，主机控制器224将信号发送给本地控制器212以改 变(例如调整等)与RF电源216的操作关联的谐波频率，例如三次谐波频 率、四次谐波频率、五次谐波频率、m次谐波频率，其中m是大于1的整数 等。改变谐波频率来实现基于在输出142D处的复电压和电流计算的蚀刻速 率与预先确定的蚀刻速率之间的匹配。例如，主机控制器224将信号发送给 本地控制器212来调整RF电源216的操作的频率、例如操作的基频等。基于 从主机控制器224接收的信号，本地控制器212将频率值发送给RF电源216 来以该频率值操作RF电源216。当接收到频率值时，RF电源216产生具有 该频率值的RF信号。当供应具有该频率值的RF信号时，在RF产生器132 的输出172处测量复电压和电流，并且基于测得的复电压和电流来确定在计 算机产生的模型140D的输出142D处的复电压和电流。基于在输出142D处 确定的复电压和电流来计算蚀刻速率，并且将该蚀刻速率与预先确定的蚀刻 速率比较。当确定计算的蚀刻速率与预先确定的蚀刻速率不匹配时，主机控 制器224将另一个信号发送给本地控制器212，以调整RF电源216的操作频 率。
图5是被用于示出基于在计算机产生的模型的输出处测得 的复电压和电流，来确定阻抗匹配网络的电容和电感值的表格的实施方式的 图，计算机产生的模型例如有计算机产生的模型140A(图1)、计算机产生 的模型140B(图2)、计算机产生的模型140C(图3)、计算机产生的模型 140D(图4)等。图5的表格存储在主机控制器224的存储器设备(图1) 内。在计算机产生的模型的输出处确定复电压和电流。
此外，在计算机产生的模型的输出处的蚀刻速率由主机控 制器224(图1)基于在计算机产生的模型的输出处的复电压和电流来识别， 例如读出、取回等。例如，主机控制器224将蚀刻速率ERC1识别为对应于 复电压和电流V&I1，基于复电压和电流V&I2来识别另一个蚀刻速率ERC2 等等，直至主机控制器224基于复电压和电流V&In识别了蚀刻速率ERCn， 其中n是大于2的整数。复电压和电流V&I1、V&I2、直至V&In是在计算机 产生的模型的输出处的复电压和电流。
在一些实施方式中，在计算机产生的模型的输出处的要实 现的计算的蚀刻速率与要在RF传输线168上的该点处实现的预先确定的蚀 刻速率关联。例如，主机控制器224包含计算的蚀刻速率ERC1与预先确定 的蚀刻速率ERP1之间的关联、计算的蚀刻速率ERC2与预先确定的蚀刻速 率ERP2之间的关联等等，直至计算的蚀刻速率ERCn与预先确定的蚀刻速 率ERPn之间的关联。在一些实施方式中，所有的蚀刻速率ERP1至ERPn都 具有相同的值。在各种实施方式中，ERP1具有与其余的预先确定的蚀刻速率 ERP2至ERPn中的一个或一个以上的值不同的值。
在各种实施方式中，预先确定的蚀刻速率ERP1在计算的蚀 刻速率ERC1的预先确定的范围内，预先确定的蚀刻速率ERP2在计算的蚀 刻速率ERC2的预先确定的范围内等等，直至预先确定的蚀刻速率ERPn在 计算的蚀刻速率ERCn的预先确定的范围内。
在若干实施方式中，主机控制器224基于计算的蚀刻速率 来识别预先确定的蚀刻速率。例如，主机控制器224确定蚀刻速率ERP1与 蚀刻速率ERC1关联，蚀刻速率ERP2与蚀刻速率ERC2关联等等，直至主机 控制器224确定蚀刻速率ERPn与蚀刻速率ERCn关联。
要在该点实现的每个预先确定的阻抗ZP与预先确定的蚀刻 速率对应。例如，预先确定的阻抗ZP1由主机控制器224根据预先确定的蚀 刻速率ERP1计算。作为另一个示例，预先确定的阻抗ZP2由主机控制器 224根据预先确定的蚀刻速率ERP2计算等等，直至预先确定的阻抗ZPn由主 机控制器224根据预先确定的蚀刻速率ERPn计算。作为又一个示例，主机 控制器224基于不同时间的电压、电流以及预先确定的蚀刻速率之间的关系 解出不同时间的电压和电流。进一步举例而言，主机控制器224解出在等式 C11VP1+C12IP1＝ERP1和C11VP2+C12IP2＝ERP1中的VP1、VP2、IP1和IP2， 以计算电压VP1和VP2、以及电流IP1和IP2。主机控制器224基于电压 VP1与电流IP1的比率、以及电压VP2与IP2的比率，确定预先确定的复阻 抗。
在一些实施方式中，主机控制器224基于预先确定的蚀刻 速率ERP，识别预先确定的阻抗ZP。例如，主机控制器224基于阻抗ZP1与 蚀刻速率ERP1之间的对应来确定预先确定的阻抗ZP1，基于阻抗ZP2与蚀 刻速率ERP2之间的对应来确定预先确定的阻抗ZP2等等，直至主机控制器 224基于阻抗ZPn与蚀刻速率ERPn之间的对应来确定预先确定的阻抗ZPn。
每个预先确定的阻抗都具有实部和虚部。例如，主机控制 器224将预先确定的阻抗ZP1分离为实部ZPR1和虚部ZPI1，将预先确定的 阻抗ZP2分离为实部ZPR2和虚部ZPI2等等，直至主机控制器224将预先确 定的阻抗ZPn分离为实部ZPRn和虚部ZPIn。
在一些实施方式中，主机控制器224使预先确定的阻抗的 实部与电容器102(图1-4)的电容值或者代替可变电容器102来使用的可变 电感器的电感值关联，例如链接、建立连接、建立对应等。例如，实部ZPR1 与电容值C1021关联，实部ZPR2与电容值C1022关联等等，直至实部ZPRn 与电容值C102n关联。主机控制器224进一步将预先确定的阻抗的虚部与电 容器104(图1和图2)的电容值、或者电容器162(图3和图4)的电容 值、或者电感器137(图2)的电感值、或者可变电感器256(图4)的电感 值、或者代替电感器106(图3、4)来使用的可变电感器(未示出)的电感 值、或者代替电容器158(图3、4)来使用的的可变电容的电容值、或者其 组合关联。例如，虚部ZPI1与电容器104的电容值C1041、或者与电感器 137的电感值L1371、或者与电容器C162的电容值C1621、或者与电感器 L256的电感值L2561、或者与代替电感器106来使用的可变电感器(未示 出)的电感值、或者与代替电容器158来使用的可变电容的电容值、或者其 组合关联。作为另一个示例，虚部ZPI2与电容器104的电容值C1042、或者 与电感器137的电感值L1372、或者与电容器C162的电容值C1622、或者与 电感器L256的电感值L2562、或者与代替电感器106来使用的可变电感器 (未示出)的电感值、或者与代替电容器158来使用的可变电容的电容值、 或者其组合关联。作为另一个示例，虚部ZPIn与电容器104的电容值 C104n、或者与电感器137的电感值L137n、或者与电容器C162的电容值 C162n、或者与电感器L256的电感值L256n、或者与代替电感器106来使用 的可变电感器(未示出)的电感值、或者与代替电容器158来使用的可变电 容的电容值、或者其组合关联。
主机控制器224基于实部ZPR来识别电容器102的电容 值。例如，主机控制器224确定为实部ZPR1与电容值C1021之间存在对 应，并且基于实部ZPR1来识别电容值C1021。作为另一个示例，主机控制 器224确定实部ZPR2与电容值C1022之间存在对应，并且识别电容值 C1022等等，直至主机控制器224确定为实部ZPRn与电容值C102n之间存 在对应，并且识别电容值C102n。
类似地，主机控制器224基于虚部ZPI，确定电容器104的 电容值、或者电感器137的电感值、或者电容器162的电容值、或者电感器 256的电感值、或者代替电感器106来使用的可变电感器(未示出)的电感 值、或者代替电容器158来使用的可变电容的电容值、或者其组合。例如， 主机控制器224确定虚部ZPI1与电容值C1041、或者电感值L1371、或者电 容值1621、或者电感值2561、或者代替电感器106来使用的可变电感器(未 示出)的电感值、或者代替电容器158来使用的可变电容的电容值、或者其 组合之间存在对应，并基于虚部ZPI1来识别电容值C1041、或者电感值 L1371、或者电容值1621、或者电感值2561、或者代替电感器106来使用的 可变电感器(未示出)的电感值、或者代替电容器158来使用的可变电容的 电容值、或者其组合。作为另一个示例，主机控制器224确定虚部ZPIn与电 容值C104n、或者电感值L137n、或者电容值162n、或者电感值256n、或者 代替电感器106来使用的可变电感器(未示出)的电感值、或者代替电容器 158来使用的可变电容的电容值、或者其组合之间存在对应，并基于虚部 ZPIn来识别电容值C104n、或者电感值L137n、或者电容值162n、或者电感 值256n、或者代替电感器106来使用的可变电感器(未示出)的电感值、或 者代替电容器158来使用的可变电容的电容值、或者其组合。
应该注意的是在一些实施方式中，主机控制器224使用的 是沉积速率或者伽马值，而不是蚀刻速率。例如，基于由等离子体室122内 的等离子体朝向RF产生器132反射的功率与由RF产生器132生成的RF信 号所供应的功率的比率，由主机控制器224计算和/或识别伽马值。在计算机 产生的模型的输出处的复电压和阻抗由主机控制器224使用来计算和/或识别 在输出处供应的功率和反射的功率。基于供应的功率和反射的功率，在计算 机产生的模型的输出处的伽马值由主机控制器224计算和/或识别。由主机控 制器224将计算的伽马值与主机控制器224的存储器设备内存储的预先确定 的伽马值比较，以确定计算的伽马值是否与预先确定的伽马值匹配。作为示 例，预先确定的伽马值是零或者在零的范围内。预先确定的伽马值是要在RF 传输线168上的该点处实现的伽马值。当确定计算的伽马值与预先确定的伽 马值不匹配时，由主机控制器224基于预先确定的伽马值来计算和/或识别阻 抗。改变可变并联电容器102的电容，以实现阻抗的实部。此外，取代改变 可变并联电容器102的电容或者在改变可变并联电容器102的电容的基础 上，改变可变电容器104的电容、和/或可变电感器104的电感、和/或可变电 容器162的电容、和/或可变电感器256的电感、和/或代替电感器106来使用 的可变电感器(未示出)的电感值、和/或代替电容器158来使用的可变电容 的电容值，以实现阻抗的虚部。
图6是控制电路组件284的控制系统280的实施方式的框 图。控制系统280包含驱动器138、马达282和电路组件284。电路组件284 的示例包含电感器和电容器。电容器的示例包含可变电容器。可变电容器的 示例包含真空可变电容器(VVC)和空气可变电容器。在一些实施方式中， 马达282集成在电路组件284内。驱动器138的示例包含生成电流的电路。 当施加阈值电压时生成电流的电路的示例包含具有多个晶体管的电路。
当主机控制器224将信号发送给驱动器138来控制电路组件 284时，驱动器138产生使马达282的转子相对于马达282的定子旋转的电 流。该旋转导致在马达282和电路组件284之间的连杆286的旋转，连杆286 例如是杆、螺纹杆、螺钉轴、套筒和柱塞等。连杆286的旋转导致电容器的 板之间的距离的改变或者导致电感器的延伸或者收缩。电容器的板之间的距 离的改变会改变电容器的电容。此外，电感器的延伸或者收缩会改变电感器 的电感。
在各种实施方式中，驱动器138耦结至电容器或者电感器 284，而没有耦结至马达282。例如，反向偏置的半导体二极管具有的耗尽层 厚度随着跨二极管施加的直流电流(DC)电压改变。
图7是主机控制器224的实施方式的图。主机控制器224包 含处理器204、存储器设备202、输入设备290、输出设备292、输入/输出 (I/O)接口294、I/O接口296、网络接口控制器(NIC)298和总线302。处 理器204、存储器设备202、输入设备290、输出设备292、I/O接口294、I/O 接口296和NIC298互相通过总线302彼此耦结。输入设备290的示例包含鼠 标、键盘、触控笔等。输出设备292的示例包含显示器、扬声器、或者其组 合。显示器可以是液晶显示器、发光二极管显示器、阴极射线管、等离子体 显示器等。NIC274的示例包含网络接口卡、网络适配器等。
I/O接口的示例包含在耦结至接口的多个硬件之间提供兼容 性的接口。例如，I/O接口294将从输入设备290接收的信号转换为与总线 302兼容的形式、幅值、和/或速度。作为另一个示例，I/O接口296将从总线 302接收的信号转换为与输出设备292兼容的形式、幅度、和/或速度。
图8是绘制出在计算机产生的模型的节点处的阻抗与对应 于该节点的RF传输线168(图1)上的点的RF信号的频率的曲线关系的曲 线图306的实施方式。如曲线图306所示，阻抗随着供应RF信号的RF产生 器132(图1)的频率改变，并且反之亦然。在接近RF信号的谐波频率的频 率下，阻抗到达最小。
图9是绘制出对于不同水平的蚀刻速率控制的蚀刻衬底的 蚀刻速率与衬底的半径的关系曲线图310的实施方式。使用计算机产生的模 型来确定蚀刻速率，并且蚀刻速率与预先确定的蚀刻速率比较以增加蚀刻速 率的均一性。另外，曲线图510示出了当不使用计算机产生的模型时，蚀刻 速率存在非均一性。
进一步注意到，尽管参考平行板等离子体室(例如电容耦 合的等离子体室等)说明了上述操作，但在一些实施方式中，上述操作适用 于其他类型的等离子体室，例如电感耦合等离子体(ICP)反应器或者变压器 耦合等离子体(TCP)反应器的离子体室、导体工具的离子体室、或者电子 回旋谐振(ECR)反应器的离子体室等。例如，RF产生器132(图1)耦结 至ICP反应器的等离子体室内的电感器。
还注意到，尽管上述操作被说明为由主机控制器224(图 1)执行，但在一些实施方式中，操作可以由主机控制器224的一个或一个以 上的处理器，或者由多个主机系统的多个处理器，或者由RF产生器的多个 处理器执行。
应该注意的是，尽管上述实施方式涉及将RF信号提供给等 离子体室的卡盘的下电极，并将等离子体室的上电极接地，但在若干实施方 式中，RF信号被提供给上电极且下电极接地。
本文说明的实施方式可以用各种计算机系统配置实施，各 种计算机系统配置包含手持硬件单元、微处理器系统、基于微处理器的或可 编程的消费者电子设备、小型计算机、大型计算机等。实施方式还可以在分 布式计算环境中实施，其中任务被经由网络链接的远程处理硬件单元执行。
考虑到上述实施方式，应该理解的是实施方式可以采用涉 及存储在计算机系统的数据的各种计算机实现的操作。这些操作是需要物理 量的物理处理的操作。形成实施方式的一部分的本文说明的任何操作是有用 的机器操作。实施方式还涉及用于执行这些操作的硬件单元或者装置。装置 可以是为了专用计算机特殊构成的。当定义为专用计算机时，该计算机还可 以执行并非特殊的目的的一部分的其他处理、程序执行或者例程，但仍然能 够为了特殊目的而操作。在一些实施方式中，操作可以选择性由计算机处 理，由存储在计算机存储器、缓存中或者通过网络获得的一个或多个计算机 程序激活或配置该计算机。当数据通过网络获得时，该数据可以由网络上的 其他计算机(例如计算资源的云)处理。
一个或多个实施方式还可以作为非临时性计算机可读介质 上的计算机可读代码。在一些实施方式中，非临时性计算机可读介质是能够 存储数据的存储器设备，该数据之后能由计算机系统读取。非临时性计算机 可读介质的示例包含硬盘驱动器、网络附加存储(NAS)、ROM、RAM、致 密光盘ROM(CD-ROM)、刻录CD(CD-R)、可擦写CD(CD-RW)、磁 带、其他光学和非光学数据存储硬件单元。非临时性计算机可读介质可以包 含分布在与网络耦合的计算机系统上的计算机可读有形介质，以便计算机可 读代码以分布式方式存储并执行。
尽管上述方法操作以特定顺序说明，应该理解的是可以在 操作之间执行其他杂务操作，或者操作可以被调节，以便其发生在稍微不同 的时间，或者可以分布在系统中，该系统允许处理操作以与处理关联的各种 间隔发生，只要整个操作的处理以期望的方式执行即可。
来自任何实施方式的一个或多个特征可以与任何其他实施 方式一个或多个特征合并，而不脱离本公开说明的各种实施方式中说明的范 围。
尽管出于清楚理解目的，已详细说明了上述实施方式，但 可以知晓的是在所附的权利要求的范围内可以进行某些改变和修改。从而， 本实施方式被认为是示例性的，实施方式不限于本文给出的细节，而是可以 在所附的权利要求的等同方案和范围内修改。