A system for measuring plasma electron densities (e.g., in the range of
1010 to 1012 cm-3) and for controlling a plasma generator. Measurement of
the plasma electron density is used as part of a feedback control in
plasma-assisted processes, such as depositions or etches. Both the plasma
measurement method and system generate a control voltage that in turn
controls the plasma generator. A programmable frequency source
sequentially excites a number of the resonant modes of an open resonator
placed within the plasma processing apparatus. The resonant frequencies of
the resonant modes depend on the plasma electron density in the space
between the reflectors of the open resonator. The apparatus automatically
determines the increase in the resonant frequency of an arbitrarily chosen
resonant mode of the open resonator due to the introduction of a plasma
and compares that measured frequency to data previously entered. The
comparison is by any one of (1) dedicated circuitry, (2) a digital signal
processor, and (3) a specially programmed general purpose computer. The
comparator calculates a control signal which is used to modify the power
output of the plasma generator as necessary to achieve the desired plasma
electron density.
Um sistema para densidades de medição do elétron do plasma (por exemplo, na escala de 1010 a 1012 cm-3) e para controlar um gerador do plasma. A medida da densidade do elétron do plasma é usada como a parte de um controle do gabarito em processos plasma-ajudados, tais como depositions ou gravura em àgua forte. o método e o sistema da medida do plasma geram uma tensão do controle que controle por sua vez o gerador do plasma. Uma fonte programável da freqüência excita sequencialmente um número de modalidades resonant de um ressonador aberto colocado dentro do plasma que processa o instrumento. As freqüências resonant das modalidades resonant dependem da densidade do elétron do plasma no espaço entre os refletores do ressonador aberto. O instrumento determina automaticamente o aumento na freqüência resonant de uma modalidade resonant arbitrariamente escolhida do ressonador aberto devido à introdução de um plasma e compara-o que a freqüência medida aos dados entrou previamente. A comparação é por qualquer (1) de circuitos dedicados, (2) um processador do sinal digital, e (3) um computador de finalidade geral especialmente programado. O comparador calcula um sinal de controle que seja usado modificar a saída de poder do gerador do plasma como necessário conseguir a densidade desejada do elétron do plasma.
