用于处理基板的射频功率传输调节

摘要

本文提供使用脉冲射频(RF)功率操作等离子体增强基板处理系统的方法。在一些实施例中，使用脉冲射频(RF)功率操作等离子体增强基板处理系统的方法包括以下步骤：在第一时间周期期间以第一功率水平将第一脉冲RF功率波形提供到处理腔室，在第一时间周期期间以第一功率水平将第二脉冲RF功率波形提供到处理腔室，取得在第一时间周期期间提供的第一与第二脉冲RF功率波形所建立的第一反射功率，以及执行第一负载均衡处理来调整第一脉冲RF功率波形的第一功率水平，以补偿在第一时间周期期间所取得的反射功率，从而产生预设功率水平的传输功率。

权利要求

1.一种使用脉冲射频(RF)功率操作等离子体增强基板处理系统的方法，包含以下步骤：在第一时间周期期间以第一功率水平将第一脉冲RF功率波形提供到处理腔室；

在所述第一时间周期期间以第一功率水平将第二脉冲RF功率波形提供到所述处理腔室；

取得由在所述第一时间周期期间提供的所述第一与第二脉冲RF功率波形建立的第一反射功率；以及执行第一负载均衡处理来调整所述第一脉冲RF功率波形的所述第一功率水平，以补偿在所述第一时间周期期间所取得的第一反射功率，从而产生预设功率水平的传输功率。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：

在第二时间周期期间以第二功率水平提供所述第一脉冲RF功率波形，其中所述第二功率水平等同于所述第一功率水平；

在所述第二时间周期期间以第二功率水平提供第二脉冲RF功率波形；

取得由在所述第二时间周期期间提供的所述第一与第二脉冲RF功率波形建立的第二反射功率；以及执行第二负载均衡处理来调整所述第一脉冲RF功率波形的所述第一功率水平，以补偿在所述第一时间周期期间所取得的第二反射功率，从而产生所述预设功率水平的传输功率。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一脉冲RF功率波形为RF源信号。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述第二脉冲RF功率波形为RF偏压信号。

5.如权利要求2所述的方法，其中所述第二脉冲RF功率的所述第二功率水平为零功率水平。

6.如权利要求2所述的方法，其中所执行的所述第一与第二负载均衡处理针对所述第一脉冲RF功率波形分别调整所述第一与第二功率水平，以提供实质上恒定的传输功率。

7.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所取得的所述第一与第二反射功率为测量值。

8.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所取得的所述第一与第二反射功率为分别基于所使用的所述第一与第二脉冲RF功率波形的计算值。

9.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中通过在所述第一时间期间提供的所述第一与第二脉冲RF功率波形来建立所述第一反射功率，且其中通过在第二时间周期期间提供的所述第一与第二脉冲RF功率波形来建立所述第二反射功率。

10.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述第一脉冲RF功率波形的频率为2MHz至162MHz，且其中所述第二脉冲RF功率波形的频率为2MHz至162MHz。

11.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述第一脉冲RF功率波形的所述第一与第二功率水平为200瓦特至5.0KW。

12.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述第二脉冲RF功率波形的所述第一功率水平为200瓦特至5.0KW，且其中所述第二功率水平为所述第二脉冲RF功率波形的所述第一功率水平的0-99％。

13.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述第一脉冲RF功率波形与所述第二脉冲RF功率波形同步。

14.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述第一与第二时间周期彼此不同。

15.一种等离子体增强基板处理系统，包含：

第一RF生成器，经配置以在第一时间周期期间以第一功率水平将第一脉冲RF功率波形提供到处理腔室，并在第二时间周期期间以第二功率水平提供所述第一脉冲RF功率波形；

以及

第二RF生成器，经配置以在所述第一时间周期期间以第一功率水平将第二脉冲RF功率波形提供到所述处理腔室，并在所述第二时间周期期间以第二功率水平提供第二脉冲RF功率波形，其中所述第一RF生成器经进一步配置以单独在所述第一与第二时间周期的每一者检测所述基板处理系统中的反射功率，并执行负载均衡处理来调整所述第一脉冲RF功率波形的所述第一与第二功率水平，以补偿所检测的反射功率，从而产生预设功率水平的传输功率。

说明书

用于处理基板的射频功率传输调节

技术领域

[0001] 本公开的实施例一般涉及用于处理基板的RF功率传输方法。

背景技术

[0002] 在常规射频(RF)等离子体处理中，诸如用于许多半导体器件制造阶段期间；可经由多个RF能量源将可以以连续或脉冲波模式产生的RF能量提供至基板处理腔室。由于RF能量源的阻抗与处理腔室内形成的等离子体的阻抗之间的不匹配，故RF能量将反射回RF能量源，导致RF能量的低效利用和浪费能量、对处理腔室或RF能量源的潜在损坏以及相对于基板处理的潜在不一致性/不可重复性问题。

[0003] 在使用双电平脉冲的处理腔室中，可执行负载均衡，以补偿反射功率，以使得由RF能量源提供的正向功率增加，以补偿所测量/估计的反射功率，从而产生所期望传输功率(即传输功率＝正向功率-反射功率)。

[0004] 然而，在具有产生至少一个连续波与至少一个脉冲波的两个或更多个RF能量源的半导体处理腔室中，传输功率并不一致。具体而言，由于脉冲的“接通(on)”周期与“断开(off)”周期之间的阻抗变化，连续波功率由其他能量源的脉冲所影响。

[0005] 因此，发明人已提供一种用于RF功率传输的改良方法与设备，以在使用至少一个连续波与至少一个脉冲波二者的系统中提供更一致的传输功率。

发明内容

[0006] 本文提供一种使用脉冲射频(RF)功率操作等离子体增强基板处理系统的方法。在一些实施例中，使用脉冲射频(RF)功率操作等离子体增强基板处理系统的方法包括以下步骤：在第一时间周期期间以第一功率水平将第一脉冲RF功率波形提供到处理腔室，在第一时间周期期间以第一功率水平将第二脉冲RF功率波形提供到处理腔室，取得在第一时间周期期间提供的第一与第二脉冲RF功率波形所建立的第一反射功率，以及执行第一负载均衡处理，以调整第一脉冲RF功率波形的第一功率水平，以补偿在第一时间周期期间所取得的反射功率，以产生预设功率水平的传输功率。

[0007] 在一些实施例中，提供一种具有指令存储其上的非瞬时计算机可读取介质，当执行指令时造成执行使用脉冲射频(RF)功率操作等离子体增强基板处理系统的方法。所执行的方法可包括以下步骤：在第一时间周期期间以第一功率水平将第一脉冲RF功率波形提供到处理腔室，在第一时间周期期间以第一功率水平将第二脉冲RF功率波形提供到处理腔室，取得在第一时间周期期间提供的第一与第二脉冲RF功率波形所建立的第一反射功率；以及执行第一负载均衡处理，以调整第一脉冲RF功率波形的第一功率水平，以补偿在第一时间周期期间所取得的反射功率，以产生预设功率水平的传输功率。

[0008] 在一些实施例中，等离子体增强基板处理系统可包括：第一RF生成器，经配置以在第一时间周期期间以第一功率水平将第一脉冲RF功率波形提供到处理腔室，并在第二时间周期期间以第二功率水平提供第一脉冲RF功率波形；以及第二RF生成器，经配置以在第一时间周期期间以第一功率水平将第二脉冲RF功率波形提供到处理腔室，并在第二时间周期期间以第二功率水平提供第二脉冲RF功率波形，其中第一RF生成器进一步经配置以分别在第一与第二时间周期的每一者检测基板处理系统中的反射功率，并执行负载均衡处理，以调整第一脉冲RF功率波形的第一与第二功率水平，以补偿所检测的反射功率，以产生预设功率水平的传输功率。

[0009] 本发明的其他与进一步实施例将描述于后。

附图说明

[0010] 可通过参考在所附附图中绘示的本公开的说明性实施例理解上文简要概述且下文更详细论述的本公开的实施例。然而，应注意所附图式仅描绘本发明的典型实施例，并且因此必应被视为限定本发明的保护范围，因为本发明可允许其他等效实施例。

[0011] 图1绘示根据本公开的一些实施例的等离子体反应器。

[0012] 图2A-C绘示根据本公开的一些实施例的射频信号的脉冲波形。

[0013] 图3A-D绘示根据本公开的一些实施例的脉冲波形之间的相位差。

[0014] 图4A-B绘示根据本公开的一些实施例的利用双模式脉冲与连续波功率的负载均衡处理。

[0015] 图5绘示根据本公开的一些实施例的利用模拟连续波功率结合偏压脉冲功率的负载均衡处理。

[0016] 图6绘示根据本公开的一些实施例的用于提供更一致的RF功率传输的负载均衡处理的方法的流程图。

[0017] 为促进理解，以将尽可能使用相同的参考标号来指定相同的元件。为清楚说明，附图未按比例绘制并且可能被简化以便清楚。预期一个实施例的元件和特征可有利地并入其他实施例，而无需进一步详述。

具体实施方式

[0018] 本公开的实施例提供用于RF功率传输的改进方法与设备。特定言之，本公开的实施例在使用至少一个连续波或模拟连续波以及至少一个脉冲波二者的系统中提供更一致的传输功率。在一些实施例中，提供双电平脉冲的RF生成器用于模拟连续波。使用双电平脉冲，可利用合适的脉冲频率与工作循环有利地设定高与低设定功率，以补偿系统中的反射功率，同时传输一致的传输功率。更特定言之，可针对双电平脉冲的高周期与低周期二者设定负载均衡模式，而设定功率可补偿每一周期。因此，即使存在反射功率，总传输功率可以等同于设定功率。此外，当高设定功率等于低设定功率时，传输功率可在高周期与低周期之间连续且稳定。在一些实施例中，由提供模拟连续波的生成器产生的双水平脉冲可与其他RF源的脉冲同步。本公开的实施例有利地提供一致的功率调节和改善的生产率，以及较佳的腔室对腔室匹配。

[0019] 图1绘示可用于执行本文所公开的创造性方法的等离子体反应器。创造性方法可以在电容耦合的等离子体反应器(例如，图1所绘示)或任何其他合适的等离子体反应器(例如电感耦合的等离子体反应器)中执行。然而，发明人已观察到创造性方法能够特别有利于在电容耦合的等离子体反应器中，例如使用高偏压功率(例如，约2000W或更多)与低源功率(例如，约500W或更少)，因为不希望的充电效应可能在电容耦合的等离子体反应器中比例如在电感耦合的等离子体处理腔室中更严重。在一些实施例中，发明人已发现创造性方法在DC偏压(VDC)、VRF、或等离子体鞘电压中的至少一者是约1000V或高于约1000V的配置中提供特定益处。

[0020] 图1的反应器包括由圆柱形侧壁102、地板103、及天花板104包围的反应器腔室100。天花板104可以是包括气体歧管106的气体分配喷淋头，气体歧管106覆盖气体分配板
108，气体分配板108具有通过气体分配板108而形成的孔口109。气体歧管106由具有气体供应入口111的歧管外壳110包围。气体分配喷淋头(即天花板104)通过绝缘环112与圆柱形侧壁102电绝缘。真空泵114(例如涡轮分子泵)抽空腔室100。气体控制板120控制到气体供应入口111的不同处理气体的各个流率。通过腔室的地板103支撑的工件支撑基座136可具有绝缘顶表面与内部电极(晶片支撑电极138)。例如，内部电极可用于将基板137夹持在支撑基座136的顶表面上。等离子体源功率从生成器140通过阻抗匹配网络142施加到天花板104(在本文中也称为气体分配喷淋头)。天花板或气体分配喷淋头由导电材料形成，例如铝，并因此用作天花板电极。生成器140可在VHF频谱的高部中产生VHF功率，如在100到200MHz的范围中。生成器140具有使在期望脉冲速率与工作循环产生的VHF功率脉动的能力。为此目的，VHF源生成器140具有脉冲控制输入140a，用于接收控制信号或定义脉冲速率和/或工作循环以及由RF生成器140产生的每一脉冲的相位的信号。

[0021] 从RF偏压生成器144通过RF阻抗匹配网络146以及从RF偏压生成器148通过RF阻抗匹配网络149将等离子体偏压功率施加到晶片支撑电极138。RF偏压生成器144、148可在HF频谱的低部中或在MF或LF频谱中产生HF或LF功率，诸如在13.56MHz或约1-2MHz的范围中。RF偏压生成器144、148具有使在期望脉冲速率与工作循环产生的RF偏压功率脉动的能力。
为此目的，RF偏压生成器144、148具有脉冲控制输入144a、148a，用于接收控制信号或定义脉冲速率和/或工作循环以及由RF生成器144、148产生的每一脉冲的相位的信号。RF偏压生成器144、148可独立控制脉冲、相位、和/或工作循环。此外，RF偏压生成器144、148可以同步或异步地脉动。

[0022] 可选择地，等离子体源功率可从第二VHF生成器通过VHF阻抗匹配(未示出)施加到晶片支撑电极138。第二VHF生成器可在VHF频谱的低部中产生VHF功率，如在50到100MHz的范围中。第二VHF生成器具有使在期望脉冲速率与工作循环产生的VHF功率脉动的能力。为此目的，第二VHF生成器具有脉冲控制输入，用于接收控制信号或定义脉冲速率和/或工作循环以及由第二VHF生成器产生的每一脉冲的相位的信号。例如，在一些实施例中，RF偏压生成器144、148中的一者与其部件(例如，匹配、脉冲控制输入等)可利用第二VHF生成器与其部件来替换。可替代地，除了第一RF生成器140、以及偏压生成器144、148与其各自部件的外，可包括第二VHF生成器与其部件。

[0023] 在一些实施例中，匹配网络142、146、及149可通过一个或更多个电容器和/或电感器形成。电容器的值可经电子或机械调谐，以调整匹配网络142、146、及149的每一者的匹配。在低功率系统中，一个或更多个电容器可经电子调谐、而非机械调谐。在一些实施例中，匹配网络142、146、及149可具有可调谐电感器。在一些实施例中，用于匹配网络142、146、及149的一个或更多个电容器可以是一个或更多个固定电容器或串联电容器。在其他实施例中，用于匹配网络142、146、及149的一个或更多个电容器可以是可变电容器，可经电子或机械调谐，以调整匹配网络142、146、及149的匹配。在一些实施例中，匹配网络142、146、及149中的一者或更多者可具有接地的电容分流器。上述匹配网络仅用于说明，并可根据本文提供的教示，利用及调谐具有用于调谐匹配网络的一个或更多个可调整组件的匹配网络的其他各种配置。

[0024] 脉冲控制器160为可程序化的，以将脉冲控制信号应用至生成器140、144、148的脉冲控制输入140a、144a、148a中的每一者，以产生生成器140(例如，VHF源功率生成器)与RF偏压功率生成器144、148的脉冲中的所期望的相位超前或落后关系和/或工作循环关系。尽管在图1中示出为单独部件，在一些实施例中，脉冲控制器160可设置于每一RF生成器内部。同步信号将在主生成器(例如生成器140)中产生，并发送给其他从属生成器(例如，生成器
144和/或148)。

[0025] 在一些实施例中，RF生成器140、144及148、匹配网络142、146、及149、和/或脉冲控制器160包含中央处理单元(CPU)、多个支持电路、及存储器。尽管RF生成器140、144及148、匹配网络142、146及149、及脉冲控制器160的示例性实施例描述为关于具有CPU、支持电路、及存储器的计算机，该领域技术人员将理解，RF生成器140、144及148、匹配网络142、146及149、及脉冲控制器160可利用各种方式实现，包括特定用途集成电路(ASIC)、现场可程序化逻辑门阵列(FPGA)、系统芯片(SOC)等。脉冲控制器160的各种实施例也可利用如本领域已知的相应输入/输出接口整合于其他处理工具控制器中。

[0026] 支持电路可包括显示设备以及其他电路，以支持CPU的功能。此类电路可包括频率电路、高速缓存、电源、网络卡、视频电路等。

[0027] 存储器可包含只读存储器、随机存取存储器、可移除存储器、磁盘驱动器、光盘驱动器、和/或其他形式的数字存储。存储器经配置为存储操作系统与子厂控制模块。操作系统执行以控制RF生成器140、144及148、匹配网络142、146及149、及脉冲控制器160的一般操作，包括促进各种处理、应用程序、及模块的执行，以控制一个或更多个生成器140、144及148或匹配网络142、146及149，以执行本文所述的方法(例如，下述的方法600)。

[0028] 此外，DC生成器162可耦接至晶片支撑电极138与天花板104的任一者(或两者)。在一些实施例中，DC生成器162可供应连续和/或可变DC。在一些实施例中，DC生成器162可提供脉冲DC功率。DC生成器的脉冲重复率、相位及工作循环通过脉冲控制器160控制。可提供DC隔离电容器164、166，以隔离每一RF生成器与DC生成器162。由DC生成器162产生的DC信号可以与由生成器140、144及148产生的RF信号同步以提供益处，诸如减少基板137上的充电或改善使用形成于等离子体反应器中的等离子体的基板的蚀刻速率控制。

[0029] 图2A绘示可反映生成器140、144、148的每一者的脉冲RF输出的时域波形图，其示出脉冲RF输出的脉冲包络，其特征在于由脉冲控制器160控制的独立于每一生成器140、144、148的以下参数：脉冲持续时间tP、脉冲“接通”时间tON、脉冲“断开”时间tOFF、脉冲频率
1/tP、及脉冲工作循环(tON/tP)·100百分比。脉冲持续时间tP为tON与tOFF的总和。

[0030] 图2B与2C绘示同步的两个RF脉冲信号的同时时域波形，以此方式，两个RF脉冲信号具有相同相位与工作循环，因此两个RF脉冲信号之间的相位差为零。图2B与2C所示的示例性实施例为第一脉冲RF信号(例如，脉冲源信号)与第二脉冲RF信号(例如，脉冲偏压信号)之间的同步的一个示例性形式。在此示例性实施例中，每一脉冲信号的相位与工作循环二者皆相同。

[0031] 在本公开的一些实施例中，由生成器140、144及148提供的脉冲信号的相位不同。图3A到3D绘示相位差可如何由脉冲控制器160来改变，并绘示源与偏压功率波形在相位差分别为0°、90°、180°及270°的叠加，相位差通过第二脉冲输出落后于第一脉冲输出多少而定义。图3A对应于图2B的相位差为零的示例。图3B绘示偏压功率脉冲输出落后源功率脉冲输出90°的情况。图3C绘示偏压功率脉冲输出落后源功率脉冲输出180°的情况。图3D绘示偏压功率脉冲输出落后源功率脉冲输出270°的情况。尽管图3A-3B仅绘示具有不同相位的两个脉冲RF信号，与本公开一致的实施例也可包括具有不同相位的三或更多个脉冲RF信号。

[0032] 在一些实施例中，在使等离子体脉动时可通过控制RF包络的相位超前或落后以增强蚀刻速率。当源与偏压彼此独立且异相地脉动，或具有不同的工作循环时，非常高频(VHF)与低频(LF)的不同等离子体动力允许让等离子体更好地填充整个脉冲。在一些实施例中，约162MHz的源频率的VHF的组合用于与约13.56MHz的偏压频率以及约2MHz的另一偏压频率结合。在一些实施例中，约162MHz的源频率的VHF的组合用于与约60MHz的偏压频率以及约2MHz的另一偏压频率结合。在一些实施例中，约60MHz的源频率用于与约2MHz和/或约13.56MHz的偏压频率组合。

[0033] 图4A绘示利用双模式脉冲的负载均衡补偿方法。在图4A中，单一双电平RF脉冲传输功率406示为可通过生成器140、144或148中的任一者传输。在一些实施例中，传输功率406可通过生成器140、144或148中的一个以上传输。传输功率406具有在两个相应RF功率周期tHIGH与tLOW期间传输的第一功率水平414的第一功率脉冲与第二功率水平424的第二功率脉冲。在一些实施例中，第一RF源信号的频率可以是约2MHz至约162MHz。在一些实施例中，第一脉冲持续时间的第一功率水平可以是约200瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)，第二功率水平的值可以是第一功率水平的约0-100％。在其他实施例中，第二功率水平可大于第一功率水平。为了实现传输功率406的所期望的高与低功率水平，第一设定点的功率水平可设定于第一功率水平414，而第二设定点可设定于第二功率水平424。

[0034] 图4A进一步绘示双水平RF脉冲正向功率402，除了所测量/估计的反射功率404之外，双水平RF脉冲正向功率402可通过生成器140、144或148中的任一者传输，以产生所期望的传输功率406。由于传输功率406＝正向功率402-反射功率404，调整正向功率以补偿反射功率，以提供所期望的传输功率。例如，假设传输功率406的第一设定点在tHIGH期间为500瓦特。随着生成器140、144或148中的一者或更多者在tHIGH期间开始以第一功率水平410提供正向功率402，测量反射功率404的第一功率水平412。在上述示例中，例如，生成器140、144或148中的一者或更多者可提供产生20瓦特(即412)的反射功率的500瓦特(即410)的正向功率。负载均衡处理通过增加第一功率水平410'以提供520瓦特(500瓦特+20瓦特)，来补偿第一功率水平412的所损失的反射功率404。

[0035] 类似地，传输功率406的第二设定点可在tLOW期间设定为100瓦特。随着生成器140、144或148中的一者或更多者在tLOW期间开始以第二功率水平420提供正向功率402，测量反射功率404的第二功率水平422。在上述示例中，例如，生成器140、144或148中的一者或更多者可提供产生10瓦特(即422)的反射功率的100瓦特(即420)的正向功率。负载均衡处理通过增加第一功率水平420'以提供110瓦特(100瓦特+10瓦特)，来补偿第二功率水平422的所损失的反射功率404。

[0036] 然而，图4A所示的利用双水平脉冲的上述负载均衡补偿处理可能并非适于结合图4B所示的双水平脉冲功率的使用连续波功率或模拟连续波功率的基板处理。特定而言，如上所述，在具有产生至少一个连续波与至少一个脉冲波的两个或更多个RF能量源的半导体处理腔室中，传输功率并不一致。此是因为如图4B所示，由于脉冲的“接通”周期与“断开”周期之间的阻抗变化，连续波功率由其他能量源的脉冲所影响。

[0037] 在图4B中，所期望的传输功率450示为结合偏压脉冲波功率460的连续波(CW)。CW传输功率450可以是具有由生成器140、144或148中的任一者提供的约2MHz至约162MHz的频率的源波。在一些实施例中，CW传输功率450的功率水平452可以是约200瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)。偏压脉冲波功率460可以是具有tON期间的第一功率水平462与tOFF期间的第二功率水平464的单一矩形脉冲。在一些实施例中，脉冲波功率460可以是具有零功率(例如，断开功率模式)的第二功率水平464的双电平脉冲。在一些实施例中，脉冲波功率460可以是具有第一功率水平的约1-100％的第二功率水平464的双电平脉冲。在一些实施例中，脉冲波功率460的频率可以是约2MHz至约162MHz。脉冲波功率460可以是通过生成器140、144、或148中的任一者提供的偏压功率。

[0038] 如图4B所示，CW正向功率480与脉冲波功率460将产生反射功率470。在采用连续波功率的系统中，反射功率通常为平均测量值476。负载均衡处理通过将CW正向功率480的功率水平482增加到新的功率水平482'(即功率水平482+平均反射功率476)来补偿所损失的平均反射功率476，以尝试满足所期望的传输功率设定点。然而，随着脉冲波功率460循环接通与断开，系统的反射功率改变，并因此传输功率450'改变。传输功率450'的不一致可能产生不期望的结果，且并非与所期望的传输功率450一致。

[0039] 综上所述，与本公开一致的实施例公开了用于在使用至少一个连续波(或模拟连续波)以及至少一个脉冲波两者的系统中提供更一致的传输功率的方法。在一些实施例中，提供双电平脉冲的RF生成器用于模拟连续波。如图5所示，使用双电平脉冲，可利用合适的脉冲频率与工作循环有利地设定高与低设定功率，以补偿系统中的反射功率，同时传输一致的传输功率。更特定言之，可针对双水平脉冲的高周期与低周期二者设定负载均衡模式，并且设定功率可补偿每一周期。因此，即使存在反射功率，总传输功率可以等同于设定功率。此外，当高设定功率等于低设定功率时，传输功率可在高周期与低周期之间连续且稳定。在一些实施例中，由提供模拟连续波的生成器产生的双水平脉冲可与其他RF源的脉冲同步。本公开的实施例有利地提供一致的功率调节，改善的生产率，以及较佳的腔室对腔室匹配。

[0040] 特定言之，如图5所示，提供第一脉冲波形式的所期望传输功率550的设定点。所示第一与第二设定点在时间周期tp1与tp2期间具有等同的功率水平552。也就是说，第一功率水平的第一设定点与第二功率水平的第二设定点基本上相同。通过将第一功率水平的第一设定点与第二功率水平的第二设定点设定成相同，可模拟连续波功率。在一些实施例中，传输功率550的第一脉冲波的功率水平552可以是约200瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)。类似于图4B，图5的偏压脉冲波功率560可以是具有tp1期间的第一功率水平562与tp2期间的第二功率水平564的单一矩形脉冲。在一些实施例中，脉冲波功率560可以是具有零功率(例如，断开功率模式)的第二功率水平564的双水平脉冲。在一些实施例中，脉冲波功率560可以是具有第一功率水平的约1-99％的第二功率水平564的双水平脉冲。在一些实施例中，脉冲波功率560的频率可以是约2MHz至约162MHz。脉冲波功率560可以是通过生成器140、144、或148中的任一者提供的偏压功率。

[0041] 由于所提供的第一脉冲波并非为实际的连续波，跨多个时间周期的平均反射值不被取得并且应用到相对于图4B所述而提供的正向功率。反之，可取得(即，测量、估计、或计算)每一时间周期(例如，tp1、tp2、tpn等)的反射功率570，并相应地补偿。例如，在图5中，所取得的反射功率570可用于调整正向功率580的功率水平582，以补偿损失的反射功率，以产生恒定的传输功率550。

[0042] 例如，在图5所示的示例性实施例中，传输功率550的第一设定点可在tp1期间设定成500瓦特，并在tp2期间设定成500瓦特。生成器140、144或148中的一者或更多者将在tp1期间以第一功率水平582提供正向功率580(即，第一脉冲RF功率波形)。此外，生成器140、144或148中的一者或更多者将在tp1期间以第一功率水平562提供偏压脉冲波功率560(即，第二脉冲RF功率波形)。当提供第一与第二脉冲RF功率波形时，取得/测量反射功率570的第一功率水平572。在上述示例中，例如，生成器140、144或148中的一者或更多者可提供产生20瓦特(即572)的反射功率的500瓦特(即582)的正向功率。第一负载均衡处理通过在tp1期间增加第一功率水平584以提供520瓦特(500瓦特+20瓦特)，以补偿所损失的反射功率572。在一些实施例中，可通过设置于生成器140、144或148中的一者或更多者中的传感器测量反射功率570。在一些实施例中，第一负载均衡处理可通过生成器140、144或148中的一者或更多者来执行。

[0043] 类似地，传输功率552的第二设定点可在tp2期间设定为500瓦特。随着生成器140、144或148中的一者或更多者在tp2(即，第二脉冲RF功率波形)期间开始以功率水平582提供正向功率580，测量反射功率570的第二功率水平574。由于工作循环与脉冲波功率560所提供的反射功率，第二功率水平574将不同于第一反射功率水平572。因此，第二负载均衡处理通过对第二功率水平586增加所测量的反射功率574，以补偿所损失的反射功率574。负载均衡之后的传输功率550将匹配于执行双负载均衡处理(即，第一与第二负载均衡处理)之后的所期望的设定点的功率水平552。

[0044] 图6绘示根据本公开的一些实施例的用于提供更一致的RF功率传输的负载均衡方法600的流程图。例如，可在上述图1的等离子体反应器中执行方法600。方法600开始于602，通过在第一时间周期期间以第一功率水平将第一脉冲RF功率波形提供到处理腔室。在一些实施例中，第一脉冲RF功率波形为RF源信号，例如，由生成器140提供的正向功率580。可利用约60MHz至约162MHz之间的VHF频率提供第一脉冲RF功率波形。在一些实施例中，第一RF源信号的VHF频率为约162MHz。在一些实施例中，第一RF源信号的VHF频率为约60MHz。在一些实施例中，第一脉冲持续时间的第一功率水平可以是约200瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)。

[0045] 在604，在第一时间周期期间以第一功率水平将第二脉冲RF功率波形提供到处理腔室。在一些实施例中，第二脉冲RF功率波形为偏压RF功率信号，诸如，例如由生成器144或148提供的偏压功率。可利用约2MHz至约162MHz之间的频率提供第二脉冲RF功率波形。在一些实施例中，第二脉冲RF功率波形的频率为约60MHz。在一些实施例中，第二RF源信号的第一脉冲持续时间的第一功率水平可以是约200瓦特至约5.0KW(例如，3.6KW)。在一些实施例中，第二脉冲RF功率波形可以与第一脉冲RF功率波形同步。

[0046] 在606，取得由所提供的第一与第二脉冲RF功率波形在第一时间周期期间建立的第一反射功率。在一些实施例中，可通过经由通信地耦接至RF生成器140、144及148的一个或更多个传感器的测量，或者通过一个或更多个RF生成器140、144及148对反射功率进行的检测，来取得第一反射功率。在一些实施例中，可通过基于所使用的正向功率的估计或计算取得第一反射功率。

[0047] 在608，执行第一负载均衡处理，以调整第一脉冲RF功率波形的功率水平，以补偿在第一时间周期期间所取得的反射功率，以产生预设设定点的功率水平的传输功率。例如，如相对于图5所述，第一负载均衡处理通过在tp1期间增加第一功率水平584来提供520瓦特(500瓦特+20瓦特)，以补偿所损失的反射功率572。在此示例中，反射功率572为通过第一与第二脉冲RF功率波形两者所产生的反射功率。

[0048] 在610，在第二时间周期期间以第二功率水平提供第一脉冲RF功率波形，其中第二功率水平基本上等同于第一功率水平。此举具有产生模拟连续波的影响。在612，在第二时间周期期间以第二功率水平提供第二脉冲RF功率波形。在614，取得由所提供的第一与第二脉冲RF功率波形在第二时间周期期间建立的第二反射功率。在616，执行第二负载均衡处理，以调整第一脉冲RF功率波形的功率水平，以补偿在第二时间周期期间所取得的反射功率，以产生预定设定点的功率水平的传输功率。例如，如相对于图5所述，第二负载均衡处理通过对第一功率水平586增加所损失的反射功率574的量，以补偿所损失的反射功率574。在此示例中，反射功率574为通过第一与第二脉冲RF功率波形两者在时间tp2期间产生的反射功率。

[0049] 尽管上述内容针对本公开的实施例，但可在不背离本公开的基本范围情况下设计本公开的其他和进一步实施例。