JP2002340944A - プローブ解析システムのブロードバンド設計 - Google Patents
プローブ解析システムのブロードバンド設計Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多くの基本周波数および高調波周波数が存在
するサンプリングユニットが極めて複雑で高価になるこ
とを防ぐ。 【解決手段】 本発明の無線周波数（ＲＦ）プローブ解
析システムは、複数のアナログ信号に基づいてデジタル
電力信号を生成するサンプリングユニットであって、該
アナログ信号はＲＦ電力送達システムからプラズマチャ
ンバまで送達される電力を特徴づける、サンプリングユ
ニットと、該デジタル電力信号に基づいてデジタルスペ
クトル信号を生成するためのデジタル処理ユニットとを
備え、該サンプリングユニットは、該アナログ信号から
第１の複数の周波数を同時にサンプリングし、それによ
り、該デジタルスペクトル信号が該第１の複数の周波数
の信号レベルを規定する。
するサンプリングユニットが極めて複雑で高価になるこ
とを防ぐ。 【解決手段】 本発明の無線周波数（ＲＦ）プローブ解
析システムは、複数のアナログ信号に基づいてデジタル
電力信号を生成するサンプリングユニットであって、該
アナログ信号はＲＦ電力送達システムからプラズマチャ
ンバまで送達される電力を特徴づける、サンプリングユ
ニットと、該デジタル電力信号に基づいてデジタルスペ
クトル信号を生成するためのデジタル処理ユニットとを
備え、該サンプリングユニットは、該アナログ信号から
第１の複数の周波数を同時にサンプリングし、それによ
り、該デジタルスペクトル信号が該第１の複数の周波数
の信号レベルを規定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、半導体プ
ラズマエッチングに関する。詳細には、本発明は、ブロ
ードバンド設計を有する無線周波数（ＲＦ）プローブ解
析システムに関する。
ラズマエッチングに関する。詳細には、本発明は、ブロ
ードバンド設計を有する無線周波数（ＲＦ）プローブ解
析システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体産業において、プラズマエッチン
グは、半導体回路の製造者にとって欠くことができない
ものである。実際には、比較的直線的な垂直エッジが必
要とされる場合、エッチャが半導体加工においてよく使
用されている。例えば、ＭＯＳトランジスタのポリシリ
コンゲートをエッチングする場合、ポリシリコンのアン
ダーカットは、トランジスタの動作に悪影響を与えるか
もしれない。液体エッチング法を用いる場合、アンダー
カットがよく生じる。結果として、プラズマエッチング
などの他のエッチング技術が開発されてきた。電場によ
って加速されるイオンを使用するプラズマエッチング
は、水平に曝された表面のみをエッチングする傾向があ
り、それによって、アンダーカットを避ける。
グは、半導体回路の製造者にとって欠くことができない
ものである。実際には、比較的直線的な垂直エッジが必
要とされる場合、エッチャが半導体加工においてよく使
用されている。例えば、ＭＯＳトランジスタのポリシリ
コンゲートをエッチングする場合、ポリシリコンのアン
ダーカットは、トランジスタの動作に悪影響を与えるか
もしれない。液体エッチング法を用いる場合、アンダー
カットがよく生じる。結果として、プラズマエッチング
などの他のエッチング技術が開発されてきた。電場によ
って加速されるイオンを使用するプラズマエッチング
は、水平に曝された表面のみをエッチングする傾向があ
り、それによって、アンダーカットを避ける。
【０００３】効率的にプラズマエッチングプロセス（お
よび任意の他のプラズマプロセス）を実行するために、
プラズマチャンバに送達される電力を制御することがき
わめて望ましいと考えられてきた。実際には、エッチン
グプロセスの複雑さが増すにつれて、±１％もの高い精
度で電力を制御するという厳しい要件が誘起されてい
る。したがって、電力送達システムに加えて、一般的に
は、閉ループ制御システムを使用して、実際にチャンバ
に送達されている電力量をモニタする。
よび任意の他のプラズマプロセス）を実行するために、
プラズマチャンバに送達される電力を制御することがき
わめて望ましいと考えられてきた。実際には、エッチン
グプロセスの複雑さが増すにつれて、±１％もの高い精
度で電力を制御するという厳しい要件が誘起されてい
る。したがって、電力送達システムに加えて、一般的に
は、閉ループ制御システムを使用して、実際にチャンバ
に送達されている電力量をモニタする。
【０００４】したがって、図７は、エッチングなどのプ
ラズマプロセスを実行する目的で、ＲＦ電力をプラズマ
チャンバ１３に供給する従来の構成を示す。一般に、閉
ループ制御システム１５はＲＦ電力をモニタし、電力送
達システム１１に多様な制御信号を供給する。
ラズマプロセスを実行する目的で、ＲＦ電力をプラズマ
チャンバ１３に供給する従来の構成を示す。一般に、閉
ループ制御システム１５はＲＦ電力をモニタし、電力送
達システム１１に多様な制御信号を供給する。
【０００５】制御システム１５に対する従来のアプロー
チでは、多くの理由で、現代プラズマプロセスの厳しさ
が増していく許容差要件に適合させることができなかっ
た。ある特定の理由は、ＲＦ電力が一般に複数の基本周
波数および対応する倍音（ｈａｒｍｏｎｉｃ ｔｏｎ
ｅ）を有することである。例えば、チャンバ１３に印加
される電圧は、２ＭＨｚと２７ＭＨｚとの両方で基本周
波数を有し得る。同じことが電流にもあてはまる。２Ｍ
Ｈｚ信号は、４ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚなどの高調
波を有する。２７ＭＨｚ信号は、２５ＭＨｚ、２３ＭＨ
ｚなどの相互変調生成物を有する。これは、これらの周
波数の全てに存在するエネルギー量を知るためには、チ
ャンバ１３に送達される電力をしっかりと制御する必要
があるから重要である。例えば、これらの周波数の各々
において瞬時的な電力の量を表すデジタルスペクトル信
号により、電力送達システム１１が、固有周波数ごと
に、多様な内部パラメータを調整し得る。他の有用な信
号は、デジタル振幅信号とデジタル位相信号とを含む。
チでは、多くの理由で、現代プラズマプロセスの厳しさ
が増していく許容差要件に適合させることができなかっ
た。ある特定の理由は、ＲＦ電力が一般に複数の基本周
波数および対応する倍音（ｈａｒｍｏｎｉｃ ｔｏｎ
ｅ）を有することである。例えば、チャンバ１３に印加
される電圧は、２ＭＨｚと２７ＭＨｚとの両方で基本周
波数を有し得る。同じことが電流にもあてはまる。２Ｍ
Ｈｚ信号は、４ＭＨｚ、６ＭＨｚ、８ＭＨｚなどの高調
波を有する。２７ＭＨｚ信号は、２５ＭＨｚ、２３ＭＨ
ｚなどの相互変調生成物を有する。これは、これらの周
波数の全てに存在するエネルギー量を知るためには、チ
ャンバ１３に送達される電力をしっかりと制御する必要
があるから重要である。例えば、これらの周波数の各々
において瞬時的な電力の量を表すデジタルスペクトル信
号により、電力送達システム１１が、固有周波数ごと
に、多様な内部パラメータを調整し得る。他の有用な信
号は、デジタル振幅信号とデジタル位相信号とを含む。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の閉ルー
プ制御システム１５は、特定の信号を相互変調信号（例
えば、対象の信号の周波数より１０ｋＨｚ大きい信号）
とそれぞれ混合することによって、対象の周波数の各々
を処理するサンプリングユニットを有する。その混合の
結果、１０ｋＨｚにおいて２次の相互変調生成物が生
じ、オーディオグレードデジタイザを用いてこの生成物
をサンプリングする。したがって、その結果は、（複数
のデジタイザによって生成される）複数のデジタル電力
信号であり、ここで、各デジタル電力信号は混合周波数
信号に対応する。多くの基本周波数および高調波周波数
が存在し、サンプリングユニットが極めて複雑で高価に
なるかもしれない上記の例を理解することが容易であ
る。さらに、高調波を同時にトラッキングするという要
求は、このアプローチのもとでは十分に満たすことがで
きない。
プ制御システム１５は、特定の信号を相互変調信号（例
えば、対象の信号の周波数より１０ｋＨｚ大きい信号）
とそれぞれ混合することによって、対象の周波数の各々
を処理するサンプリングユニットを有する。その混合の
結果、１０ｋＨｚにおいて２次の相互変調生成物が生
じ、オーディオグレードデジタイザを用いてこの生成物
をサンプリングする。したがって、その結果は、（複数
のデジタイザによって生成される）複数のデジタル電力
信号であり、ここで、各デジタル電力信号は混合周波数
信号に対応する。多くの基本周波数および高調波周波数
が存在し、サンプリングユニットが極めて複雑で高価に
なるかもしれない上記の例を理解することが容易であ
る。さらに、高調波を同時にトラッキングするという要
求は、このアプローチのもとでは十分に満たすことがで
きない。
【０００７】従来の制御システム１５に関連する別の困
難性は、（インピーダンス整合を向上させるための）周
波数同調が半導体産業において一般的になっているとい
う事実に関連する。したがって、基本周波数の従来の理
解では、基本周波数を予め決定することですら困難であ
ることもある。さらに、チャンバへのパルス電力が一般
的であると想起され、それにより、従来のアプローチの
もとでは達成できない、サンプリング回路の応答時間が
必要とされる。
難性は、（インピーダンス整合を向上させるための）周
波数同調が半導体産業において一般的になっているとい
う事実に関連する。したがって、基本周波数の従来の理
解では、基本周波数を予め決定することですら困難であ
ることもある。さらに、チャンバへのパルス電力が一般
的であると想起され、それにより、従来のアプローチの
もとでは達成できない、サンプリング回路の応答時間が
必要とされる。
【０００８】ＲＦ信号をデジタル電力信号にデジタル化
した後、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）は、それぞれの周
波数に対してサンプリングされた電圧信号およびサンプ
リングされた電流信号から形成された複雑な複合信号に
対して実行される。また、そのようなアプローチに関す
る処理オーバーヘッドは、周波数の個々の処理に起因し
て、極めて高い。さらに、従来のアプローチは、一般的
には、アナログ回路を使用する。アナログ回路は、本質
的に、非線形位相応答を備えたフィルタを有し、許容差
のエージングおよびドリフトに対する回復性に欠ける。
特にチャネル−チャネル整合に関して、従来の設計は、
許容差、エージング、ドリフトまたは較正を回復するシ
ステムを提供しないようにできている。
した後、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）は、それぞれの周
波数に対してサンプリングされた電圧信号およびサンプ
リングされた電流信号から形成された複雑な複合信号に
対して実行される。また、そのようなアプローチに関す
る処理オーバーヘッドは、周波数の個々の処理に起因し
て、極めて高い。さらに、従来のアプローチは、一般的
には、アナログ回路を使用する。アナログ回路は、本質
的に、非線形位相応答を備えたフィルタを有し、許容差
のエージングおよびドリフトに対する回復性に欠ける。
特にチャネル−チャネル整合に関して、従来の設計は、
許容差、エージング、ドリフトまたは較正を回復するシ
ステムを提供しないようにできている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の無線周波数（Ｒ
Ｆ）プローブ解析システムは、複数のアナログ信号に基
づいてデジタル電力信号を生成するサンプリングユニッ
トは、該アナログ信号はＲＦ電力送達システムからプラ
ズマチャンバまで送達される電力を特徴づける、サンプ
リングユニットと、該デジタル電力信号に基づいてデジ
タルスペクトル信号を生成するためのデジタル処理ユニ
ットとを備え、該サンプリングユニットは、該アナログ
信号から第１の複数の周波数を同時にサンプリングし、
それにより、該デジタルスペクトル信号が該第１の複数
の周波数の信号レベルを規定する。
Ｆ）プローブ解析システムは、複数のアナログ信号に基
づいてデジタル電力信号を生成するサンプリングユニッ
トは、該アナログ信号はＲＦ電力送達システムからプラ
ズマチャンバまで送達される電力を特徴づける、サンプ
リングユニットと、該デジタル電力信号に基づいてデジ
タルスペクトル信号を生成するためのデジタル処理ユニ
ットとを備え、該サンプリングユニットは、該アナログ
信号から第１の複数の周波数を同時にサンプリングし、
それにより、該デジタルスペクトル信号が該第１の複数
の周波数の信号レベルを規定する。
【００１０】前記アナログ信号は、アナログ電圧信号と
アナログ電流信号とを含み、前記サンプリングユニット
は、該アナログ電圧信号と該アナログ電流信号とを第１
の所定のバンド幅にバンド制限する第１のフィルタリン
グモジュールであって、該第１の所定のバンド幅は前記
第１の複数の周波数を含む、第１のフィルタリングモジ
ュールと、該第１のフィルタリングモジュールに結合さ
れた１次Ａ／Ｄコンバータであって、該１次Ａ／Ｄコン
バータは、該アナログ電圧信号に基づいて第１のデジタ
ル電圧信号を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第
１のデジタル電流信号を生成し、該第１のデジタル電圧
信号と前記第１のデジタル電流信号とが前記デジタル電
力信号を規定する、１次Ａ／Ｄコンバータとを含み、該
１次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有し、
それにより、該第１のデジタル電圧信号と該第１のデジ
タル電流信号とが同期化されてもよい。 前記第１のフ
ィルタリングモジュールは、前記アナログ電圧信号をバ
ンド制限するための第１のバンドパスフィルタと、前記
アナログ電流信号をバンド制限するための第２のバンド
パスフィルタとを含んでもよい。
アナログ電流信号とを含み、前記サンプリングユニット
は、該アナログ電圧信号と該アナログ電流信号とを第１
の所定のバンド幅にバンド制限する第１のフィルタリン
グモジュールであって、該第１の所定のバンド幅は前記
第１の複数の周波数を含む、第１のフィルタリングモジ
ュールと、該第１のフィルタリングモジュールに結合さ
れた１次Ａ／Ｄコンバータであって、該１次Ａ／Ｄコン
バータは、該アナログ電圧信号に基づいて第１のデジタ
ル電圧信号を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第
１のデジタル電流信号を生成し、該第１のデジタル電圧
信号と前記第１のデジタル電流信号とが前記デジタル電
力信号を規定する、１次Ａ／Ｄコンバータとを含み、該
１次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有し、
それにより、該第１のデジタル電圧信号と該第１のデジ
タル電流信号とが同期化されてもよい。 前記第１のフ
ィルタリングモジュールは、前記アナログ電圧信号をバ
ンド制限するための第１のバンドパスフィルタと、前記
アナログ電流信号をバンド制限するための第２のバンド
パスフィルタとを含んでもよい。
【００１１】前記第１のデジタル電圧信号と前記第１の
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記１
次Ａ／Ｄコンバータと前記デジタル処理ユニットとの間
に配置される第１のメモリデバイスをさらに備えてもよ
い。
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記１
次Ａ／Ｄコンバータと前記デジタル処理ユニットとの間
に配置される第１のメモリデバイスをさらに備えてもよ
い。
【００１２】前記サンプリングユニットは前記アナログ
信号から第２の複数の周波数をさらに同時にサンプリン
グし、それにより、前記デジタルスペクトル信号は、該
第２の複数の周波数の信号レベルをさらに規定されても
よい。
信号から第２の複数の周波数をさらに同時にサンプリン
グし、それにより、前記デジタルスペクトル信号は、該
第２の複数の周波数の信号レベルをさらに規定されても
よい。
【００１３】前記サンプリングユニットは、前記アナロ
グ電圧信号と前記アナログ電流信号とを第２の所定のバ
ンド幅にバンド制限するための第２のフィルタリングモ
ジュールであって、該第２の所定のバンド幅は、前記第
２の複数の周波数を含む、第２のフィルタリングモジュ
ールと、該第２のフィルタリングモジュールに結合され
た２次Ａ／Ｄコンバータであって、該２次Ａ／Ｄコンバ
ータは、該アナログ電圧信号に基づいて第２のデジタル
電圧信号を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第２
のデジタル電流信号を生成し、該第２のデジタル電圧信
号と該第２のデジタル電流信号とが前記デジタル電力信
号をさらに規定する、２次Ａ／Ｄコンバータとをさらに
含み、該２次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能
を有し、それにより、該第２のデジタル電圧信号と該第
２のデジタル電流信号とが同期化されてもよい。
グ電圧信号と前記アナログ電流信号とを第２の所定のバ
ンド幅にバンド制限するための第２のフィルタリングモ
ジュールであって、該第２の所定のバンド幅は、前記第
２の複数の周波数を含む、第２のフィルタリングモジュ
ールと、該第２のフィルタリングモジュールに結合され
た２次Ａ／Ｄコンバータであって、該２次Ａ／Ｄコンバ
ータは、該アナログ電圧信号に基づいて第２のデジタル
電圧信号を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第２
のデジタル電流信号を生成し、該第２のデジタル電圧信
号と該第２のデジタル電流信号とが前記デジタル電力信
号をさらに規定する、２次Ａ／Ｄコンバータとをさらに
含み、該２次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能
を有し、それにより、該第２のデジタル電圧信号と該第
２のデジタル電流信号とが同期化されてもよい。
【００１４】前記第２のデジタル電圧信号と前記第２の
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記２
次Ａ／Ｄコンバータと前記デジタル処理ユニットとの間
に配置される第２のメモリデバイスをさらに備えてもよ
い。
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記２
次Ａ／Ｄコンバータと前記デジタル処理ユニットとの間
に配置される第２のメモリデバイスをさらに備えてもよ
い。
【００１５】前記第２の複数の周波数は、第２の基本周
波数と、該第２の基本周波数に対応する第２の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
波数と、該第２の基本周波数に対応する第２の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
【００１６】前記デジタル処理ユニットは、前記第１の
複数の周波数および前記第２の複数の周波数において前
記デジタル電力信号を同時に処理するためのブロードバ
ンドプロセッサを含んでもよい。
複数の周波数および前記第２の複数の周波数において前
記デジタル電力信号を同時に処理するためのブロードバ
ンドプロセッサを含んでもよい。
【００１７】前記ブロードバンドプロセッサは、ウィン
ドウ関数を前記デジタル電力信号に適用するためのウィ
ンドウモジュールと、前記ウィンドウ化されたデジタル
電力信号に基づいて、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）デー
タを計算するための高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュ
ールと、該ＤＦＴデータに基づいて、デジタル振幅信号
とデジタル位相信号とを生成するためのデカルト‐極コ
ンバータと、該ＤＦＴデータに基づいて、前記デジタル
スペクトル信号を生成するための周波数弁別器とを含ん
でもよい。
ドウ関数を前記デジタル電力信号に適用するためのウィ
ンドウモジュールと、前記ウィンドウ化されたデジタル
電力信号に基づいて、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）デー
タを計算するための高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュ
ールと、該ＤＦＴデータに基づいて、デジタル振幅信号
とデジタル位相信号とを生成するためのデカルト‐極コ
ンバータと、該ＤＦＴデータに基づいて、前記デジタル
スペクトル信号を生成するための周波数弁別器とを含ん
でもよい。
【００１８】前記周波数弁別器は、前記ＤＦＴデータを
アップサンプリングするための周波数補間器と、 該ア
ップサンプリングされたＤＦＴデータに基づいて、前記
デジタルスペクトル信号のスペクトル分解能を増加させ
るための線形補間器フィルタとを含んでもよい。
アップサンプリングするための周波数補間器と、 該ア
ップサンプリングされたＤＦＴデータに基づいて、前記
デジタルスペクトル信号のスペクトル分解能を増加させ
るための線形補間器フィルタとを含んでもよい。
【００１９】前記アナログ信号の信号レベルに基づい
て、該アナログ信号の減衰を選択的に調整するためのス
イッチングモジュールをさらに備えてもよい。
て、該アナログ信号の減衰を選択的に調整するためのス
イッチングモジュールをさらに備えてもよい。
【００２０】前記デジタル処理ユニットからのディセー
ブル信号に基づいて、前記スイッチングモジュールを選
択的にディセーブルするためのスイッチコントローラを
さらに備えてもよい。
ブル信号に基づいて、前記スイッチングモジュールを選
択的にディセーブルするためのスイッチコントローラを
さらに備えてもよい。
【００２１】前記デジタル電力信号は、デジタル電圧信
号とデジタル電流信号とを含み、前記デジタル処理ユニ
ットは、前記第１の複数の周波数において該デジタル電
圧信号を処理するための第１のベースバンドプロセッサ
と、該第１の複数の周波数において該デジタル電流信号
を処理するための第２のベースバンドプロセッサとを含
み、各ベースバンドプロセッサは対応するデジタル電力
信号を有してもよい。
号とデジタル電流信号とを含み、前記デジタル処理ユニ
ットは、前記第１の複数の周波数において該デジタル電
圧信号を処理するための第１のベースバンドプロセッサ
と、該第１の複数の周波数において該デジタル電流信号
を処理するための第２のベースバンドプロセッサとを含
み、各ベースバンドプロセッサは対応するデジタル電力
信号を有してもよい。
【００２２】各ベースバンドプロセッサは、所定の混合
周波数を有するデジタル混合信号を生成するためのデジ
タル周波数シンセサイザと、該デジタル混合信号に基づ
いて対応するデジタル電力信号をダウンコンバートし、
それにより、前記第１の複数の周波数は、該所定の混合
周波数にしたがって減少される、デジタル複合ミキサ
と、該デジタル複合ミキサに結合され、該デジタル電力
信号のデータ品質を落とすデシメーションモジュール
と、該デシメーションモジュールに結合され、該第１の
複数の周波数の基本周波数に基づいて該デジタル電力信
号をバンド制限するローパスフィルタと、該ローパスフ
ィルタに結合され、該デジタル電力信号と所望なサンプ
リングレートとに基づいて、同相信号と直交信号を生成
する、多相補間フィルタと、該多相補間フィルタに結合
され、該同相信号と該直交信号とに基づいてデジタル振
幅信号とデジタル位相信号とを生成するデカルト‐極コ
ンバータと、該デカルト‐極コンバータに結合され、該
デジタル位相信号に基づいて前記デジタルスペクトル信
号を生成する、周波数デシメーションモジュールとを含
んでもよい。
周波数を有するデジタル混合信号を生成するためのデジ
タル周波数シンセサイザと、該デジタル混合信号に基づ
いて対応するデジタル電力信号をダウンコンバートし、
それにより、前記第１の複数の周波数は、該所定の混合
周波数にしたがって減少される、デジタル複合ミキサ
と、該デジタル複合ミキサに結合され、該デジタル電力
信号のデータ品質を落とすデシメーションモジュール
と、該デシメーションモジュールに結合され、該第１の
複数の周波数の基本周波数に基づいて該デジタル電力信
号をバンド制限するローパスフィルタと、該ローパスフ
ィルタに結合され、該デジタル電力信号と所望なサンプ
リングレートとに基づいて、同相信号と直交信号を生成
する、多相補間フィルタと、該多相補間フィルタに結合
され、該同相信号と該直交信号とに基づいてデジタル振
幅信号とデジタル位相信号とを生成するデカルト‐極コ
ンバータと、該デカルト‐極コンバータに結合され、該
デジタル位相信号に基づいて前記デジタルスペクトル信
号を生成する、周波数デシメーションモジュールとを含
んでもよい。
【００２３】前記第１の複数の周波数は、第１の基本周
波数と、該第１の基本周波数に対応する第１の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
波数と、該第１の基本周波数に対応する第１の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
【００２４】本発明による無線周波数（ＲＦ）プローブ
解析システムのためのサンプリングユニットは、該サン
プリングユニットは、アナログ電圧信号とアナログ電流
信号とを第１の所定のバンド幅にバンド制限する第１の
フィルタリングモジュールであって、該アナログ電圧信
号と該アナログ電流信号とは、第１の複数の周波数を有
し、該第１の所定のバンド幅は該第１の複数の周波数を
含む、第１のフィルタリングモジュールと、該第１のフ
ィルタリングモジュールに結合された１次Ａ／Ｄコンバ
ータであって、該１次Ａ／Ｄコンバータは、該アナログ
電圧信号に基づいて第１のデジタル電圧信号を生成し、
該アナログ電流信号に基づいて第１のデジタル電流信号
を生成する、１次Ａ／Ｄコンバータとを備え、該１次Ａ
／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有し、それに
より、該第１のデジタル電圧信号と該第１のデジタル電
流信号とが同期化される。
解析システムのためのサンプリングユニットは、該サン
プリングユニットは、アナログ電圧信号とアナログ電流
信号とを第１の所定のバンド幅にバンド制限する第１の
フィルタリングモジュールであって、該アナログ電圧信
号と該アナログ電流信号とは、第１の複数の周波数を有
し、該第１の所定のバンド幅は該第１の複数の周波数を
含む、第１のフィルタリングモジュールと、該第１のフ
ィルタリングモジュールに結合された１次Ａ／Ｄコンバ
ータであって、該１次Ａ／Ｄコンバータは、該アナログ
電圧信号に基づいて第１のデジタル電圧信号を生成し、
該アナログ電流信号に基づいて第１のデジタル電流信号
を生成する、１次Ａ／Ｄコンバータとを備え、該１次Ａ
／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有し、それに
より、該第１のデジタル電圧信号と該第１のデジタル電
流信号とが同期化される。
【００２５】前記第１の複数の周波数は、第１の基本周
波数と、該第１の基本周波数に対応する第１の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
波数と、該第１の基本周波数に対応する第１の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
【００２６】前記フィルタリングモジュールは、前記ア
ナログ電圧信号をバンド制限するための第１のバンドパ
スフィルタと、前記アナログ電流信号をバンド制限する
ための第２のバンドパスフィルタとを含んでもよい。
ナログ電圧信号をバンド制限するための第１のバンドパ
スフィルタと、前記アナログ電流信号をバンド制限する
ための第２のバンドパスフィルタとを含んでもよい。
【００２７】前記第１のデジタル電圧信号と前記第１の
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記１
次Ａ／Ｄコンバータとデジタル処理ユニットとの間に配
置される第１のメモリデバイスをさらに備えてもよい。
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記１
次Ａ／Ｄコンバータとデジタル処理ユニットとの間に配
置される第１のメモリデバイスをさらに備えてもよい。
【００２８】前記アナログ電圧信号と前記アナログ電流
信号とを第２の所定のバンド幅にバンド制限するための
第２のフィルタリングモジュールであって、該アナログ
電圧信号と該アナログ電流信号とは、第２の複数の周波
数を有し、該第２の所定のバンド幅は、該第２の複数の
周波数を含む、第２のフィルタリングモジュールと、該
第２のフィルタリングモジュールに結合された２次Ａ／
Ｄコンバータであって、該２次Ａ／Ｄコンバータは、該
アナログ電圧信号に基づいて第２のデジタル電圧信号を
生成し、該アナログ電流信号に基づいて第２のデジタル
電流信号を生成する、２次Ａ／Ｄコンバータとをさらに
備え、該２次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能
を有し、それにより、該第２のデジタル電圧信号と該第
２のデジタル電流信号とが同期化されてもよい。
信号とを第２の所定のバンド幅にバンド制限するための
第２のフィルタリングモジュールであって、該アナログ
電圧信号と該アナログ電流信号とは、第２の複数の周波
数を有し、該第２の所定のバンド幅は、該第２の複数の
周波数を含む、第２のフィルタリングモジュールと、該
第２のフィルタリングモジュールに結合された２次Ａ／
Ｄコンバータであって、該２次Ａ／Ｄコンバータは、該
アナログ電圧信号に基づいて第２のデジタル電圧信号を
生成し、該アナログ電流信号に基づいて第２のデジタル
電流信号を生成する、２次Ａ／Ｄコンバータとをさらに
備え、該２次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能
を有し、それにより、該第２のデジタル電圧信号と該第
２のデジタル電流信号とが同期化されてもよい。
【００２９】前記第２のデジタル電圧信号と前記第２の
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記２
次Ａ／Ｄコンバータとデジタル処理ユニットとの間に配
置される第２のメモリデバイスをさらに備えてもよい。
デジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記２
次Ａ／Ｄコンバータとデジタル処理ユニットとの間に配
置される第２のメモリデバイスをさらに備えてもよい。
【００３０】前記第２の複数の周波数は、第２の基本周
波数と、該第２の基本周波数に対応する第２の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
波数と、該第２の基本周波数に対応する第２の複数の高
調波周波数とを含んでもよい。
【００３１】本発明によるプラズマチャンバに送達され
る無線周波数（ＲＦ）電力を解析するための方法であっ
て、複数のアナログ信号から第１の複数の周波数を同時
にサンプリングするステップであって、該アナログ信号
は該チャンバに送達される該ＲＦ電力を特徴づける、ス
テップと、該アナログ信号に基づいてデジタル電力信号
を生成するステップと、所定の混合周波数を有するデジ
タル混合信号を生成するステップと、該デジタル混合信
号に基づいて該デジタル電力信号をダウンコンバート
し、それにより、該第１の複数の周波数を該所定の混合
周波数にしたがって減少するステップと、該デジタル電
力信号のデータ品質を落とすステップと、該第１の複数
の周波数の基本周波数に基づいて該デジタル電力信号を
バンド制限するステップと、該デジタル電力信号と所望
なサンプリングレートとに基づいて同相信号と直交信号
とを生成するステップと、該同相信号と該直交信号とに
基づいてデジタル振幅信号とデジタル位相信号とを生成
するステップと、該デジタル位相信号に基づいてデジタ
ルスペクトル信号を生成するステップと、該デジタルス
ペクトル信号は、該第１の複数の周波数の信号レベルを
規定するステップとを包含する。
る無線周波数（ＲＦ）電力を解析するための方法であっ
て、複数のアナログ信号から第１の複数の周波数を同時
にサンプリングするステップであって、該アナログ信号
は該チャンバに送達される該ＲＦ電力を特徴づける、ス
テップと、該アナログ信号に基づいてデジタル電力信号
を生成するステップと、所定の混合周波数を有するデジ
タル混合信号を生成するステップと、該デジタル混合信
号に基づいて該デジタル電力信号をダウンコンバート
し、それにより、該第１の複数の周波数を該所定の混合
周波数にしたがって減少するステップと、該デジタル電
力信号のデータ品質を落とすステップと、該第１の複数
の周波数の基本周波数に基づいて該デジタル電力信号を
バンド制限するステップと、該デジタル電力信号と所望
なサンプリングレートとに基づいて同相信号と直交信号
とを生成するステップと、該同相信号と該直交信号とに
基づいてデジタル振幅信号とデジタル位相信号とを生成
するステップと、該デジタル位相信号に基づいてデジタ
ルスペクトル信号を生成するステップと、該デジタルス
ペクトル信号は、該第１の複数の周波数の信号レベルを
規定するステップとを包含する。
【００３２】前記アナログ信号から第２の複数の周波数
を同時にサンプリングし、それにより、前記デジタルス
ペクトル信号が、該第２の複数の周波数の信号レベルを
さらに規定するステップをさらに包含してもよい。
を同時にサンプリングし、それにより、前記デジタルス
ペクトル信号が、該第２の複数の周波数の信号レベルを
さらに規定するステップをさらに包含してもよい。
【００３３】上記目的および他の目的が、本発明による
無線周波数（ＲＦ）プローブ解析システムによって提供
される。（ブロードバンドスペクトル解析モードまたは
ブロードバンドデジタル混合モードのいずれかで動作す
る）プローブ解析システムは、複数のアナログ信号に基
づいたデジタル電力信号を生成するためのサンプリング
ユニットを含む。アナログ信号は、ＲＦ電力送達システ
ムからプラズマチャンバに送達される電力を特徴付け
る。プローブ解析システムは、デジタル電力信号に基づ
いたデジタルスペクトル信号を生成するためのデジタル
処理ユニットをさらに備える。サンプリングユニット
は、アナログ信号から第１の複数の周波数（すなわち、
バンド幅）を同時にサンプリングし、それにより、デジ
タルスペクトル信号は、第１の複数の周波数の信号レベ
ルを規定する。したがって、サンプリングユニットはブ
ロードバンドアーキテクチャを有し、プラズマチャンバ
に送達される電力の閉ループ制御のための従来のアプロ
ーチの許容差を改良する。
無線周波数（ＲＦ）プローブ解析システムによって提供
される。（ブロードバンドスペクトル解析モードまたは
ブロードバンドデジタル混合モードのいずれかで動作す
る）プローブ解析システムは、複数のアナログ信号に基
づいたデジタル電力信号を生成するためのサンプリング
ユニットを含む。アナログ信号は、ＲＦ電力送達システ
ムからプラズマチャンバに送達される電力を特徴付け
る。プローブ解析システムは、デジタル電力信号に基づ
いたデジタルスペクトル信号を生成するためのデジタル
処理ユニットをさらに備える。サンプリングユニット
は、アナログ信号から第１の複数の周波数（すなわち、
バンド幅）を同時にサンプリングし、それにより、デジ
タルスペクトル信号は、第１の複数の周波数の信号レベ
ルを規定する。したがって、サンプリングユニットはブ
ロードバンドアーキテクチャを有し、プラズマチャンバ
に送達される電力の閉ループ制御のための従来のアプロ
ーチの許容差を改良する。
【００３４】さらに、本発明によれば、ＲＦプローブ解
析システムのサンプリングユニットが提供される。サン
プリングユニットは、第１のフィルタリングモジュール
と、１次アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータとを
有する。第１のフィルタリングモジュールは、第１の所
定のバンド幅にアナログ電圧信号とアナログ電流信号と
をバンド制限する。アナログ電圧信号およびアナログ電
流信号は、第１の複数の周波数を有し、第１の所定のバ
ンド幅は、第１の複数の周波数を含む。１次Ａ／Ｄコン
バータはフィルタリングモジュールに接続され、アナロ
グ電圧信号に基づいて、第１のデジタル電圧信号を生成
する。１次Ａ／Ｄコンバータは、また、アナログ電流信
号に基づいた第１のデジタル電流信号を生成する。１次
Ａ／Ｄコンバータは、デュアル（ｄｕａｌ）チャネル機
能を有し、それにより、第１のデジタル電圧信号と第１
のデジタル電流信号とが同期化される。
析システムのサンプリングユニットが提供される。サン
プリングユニットは、第１のフィルタリングモジュール
と、１次アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータとを
有する。第１のフィルタリングモジュールは、第１の所
定のバンド幅にアナログ電圧信号とアナログ電流信号と
をバンド制限する。アナログ電圧信号およびアナログ電
流信号は、第１の複数の周波数を有し、第１の所定のバ
ンド幅は、第１の複数の周波数を含む。１次Ａ／Ｄコン
バータはフィルタリングモジュールに接続され、アナロ
グ電圧信号に基づいて、第１のデジタル電圧信号を生成
する。１次Ａ／Ｄコンバータは、また、アナログ電流信
号に基づいた第１のデジタル電流信号を生成する。１次
Ａ／Ｄコンバータは、デュアル（ｄｕａｌ）チャネル機
能を有し、それにより、第１のデジタル電圧信号と第１
のデジタル電流信号とが同期化される。
【００３５】本発明の別の局面において、プラズマチャ
ンバに送達されるＲＦ電力を解析する方法が提供され
る。第１の複数の周波数は、複数のアナログ信号から同
時にサンプリングされる。アナログ信号は、チャンバに
送達されるＲＦ電力を特徴付ける。方法は、アナログ信
号に基づいてデジタル電力信号を生成し、所定の混合周
波数を有するデジタル混合信号を生成する工程をさらに
提供する。デジタル電力信号はデジタル混合信号に基づ
いてダウンコンバートされ、それにより、第１の複数の
周波数は、所定の混合周波数にしたがって減少される。
方法は、デジタル電力信号のデータの品質を落とす工程
と、第１の複数の周波数の基本周波数に基づいてデジタ
ル電力信号をバンド制限する工程とをさらに提供する。
同相（Ｉ）信号および直交（Ｑ）信号は、デジタル電力
信号および所望なサンプリングレートに基づいて生成さ
れる。方法は、Ｉ信号およびＱ信号に基づいて、デジタ
ル振幅信号およびデジタル位相信号を生成する工程をさ
らに提供する。次いで、デジタルスペクトル信号は、デ
ジタル位相信号に基づいて生成される。したがって、デ
ジタルスペクトル信号は、第１の複数の周波数の信号レ
ベルを規定する。
ンバに送達されるＲＦ電力を解析する方法が提供され
る。第１の複数の周波数は、複数のアナログ信号から同
時にサンプリングされる。アナログ信号は、チャンバに
送達されるＲＦ電力を特徴付ける。方法は、アナログ信
号に基づいてデジタル電力信号を生成し、所定の混合周
波数を有するデジタル混合信号を生成する工程をさらに
提供する。デジタル電力信号はデジタル混合信号に基づ
いてダウンコンバートされ、それにより、第１の複数の
周波数は、所定の混合周波数にしたがって減少される。
方法は、デジタル電力信号のデータの品質を落とす工程
と、第１の複数の周波数の基本周波数に基づいてデジタ
ル電力信号をバンド制限する工程とをさらに提供する。
同相（Ｉ）信号および直交（Ｑ）信号は、デジタル電力
信号および所望なサンプリングレートに基づいて生成さ
れる。方法は、Ｉ信号およびＱ信号に基づいて、デジタ
ル振幅信号およびデジタル位相信号を生成する工程をさ
らに提供する。次いで、デジタルスペクトル信号は、デ
ジタル位相信号に基づいて生成される。したがって、デ
ジタルスペクトル信号は、第１の複数の周波数の信号レ
ベルを規定する。
【００３６】上記の一般的な説明と以下の詳細な説明と
の両方は、本発明の例示にすぎず、特許請求の範囲に規
定される本発明の本質および特徴を理解するための概要
および骨組を提供すると意図されることが理解されるべ
きである。添付の図面が、本発明のさらなる理解を提供
するために含まれ、本明細書に組みこまれて、その一部
を構成する。図面は、本発明の多様な特徴および実施形
態を図示し、明細書とともに本発明の原理および動作を
説明するのに役立つ。
の両方は、本発明の例示にすぎず、特許請求の範囲に規
定される本発明の本質および特徴を理解するための概要
および骨組を提供すると意図されることが理解されるべ
きである。添付の図面が、本発明のさらなる理解を提供
するために含まれ、本明細書に組みこまれて、その一部
を構成する。図面は、本発明の多様な特徴および実施形
態を図示し、明細書とともに本発明の原理および動作を
説明するのに役立つ。
【００３７】本発明の多様な利点は、以下の明細書と添
付の特許請求の範囲を読み、図面を参照することによっ
て明らかになる。
付の特許請求の範囲を読み、図面を参照することによっ
て明らかになる。
【００３８】
【発明の実施の形態】図１に示されるように、閉ループ
制御システム１０は、プローブヘッド１２とプローブ解
析システム２０とを有する。一般的に、プローブヘッド
１２は、電力送達システム（図示せず）によってプラズ
マチャンバ（図示せず）に供給される無線周波数（Ｒ
Ｆ）電力に基づいて、アナログ電圧信号２８およびアナ
ログ電流信号３０を生成する。多くのアプローチがプロ
ーブヘッド１２に対して提案されているが、ある解決法
は、ＲＦ電圧をモニタするための電圧検知板１６および
ＲＦ電流をモニタするための電流検知板１８の使用に関
する。プローブ解析システム２０は、閉ループ制御のた
めに電力送達システムによって必要とされるように、デ
ジタルスペクトル信号とデジタル振幅信号とデジタル位
相信号とを生成する。解析システム２０によって生成さ
れるべきデジタル信号の選択は用途に依存すると留意す
ることは重要である。したがって、これらの信号の任意
の組み合わせは、本発明の精神および範囲から逸脱する
ことなく生成され得る。
制御システム１０は、プローブヘッド１２とプローブ解
析システム２０とを有する。一般的に、プローブヘッド
１２は、電力送達システム（図示せず）によってプラズ
マチャンバ（図示せず）に供給される無線周波数（Ｒ
Ｆ）電力に基づいて、アナログ電圧信号２８およびアナ
ログ電流信号３０を生成する。多くのアプローチがプロ
ーブヘッド１２に対して提案されているが、ある解決法
は、ＲＦ電圧をモニタするための電圧検知板１６および
ＲＦ電流をモニタするための電流検知板１８の使用に関
する。プローブ解析システム２０は、閉ループ制御のた
めに電力送達システムによって必要とされるように、デ
ジタルスペクトル信号とデジタル振幅信号とデジタル位
相信号とを生成する。解析システム２０によって生成さ
れるべきデジタル信号の選択は用途に依存すると留意す
ることは重要である。したがって、これらの信号の任意
の組み合わせは、本発明の精神および範囲から逸脱する
ことなく生成され得る。
【００３９】ここで、図２を参照して、プローブ解析シ
ステム２０をより詳細に示す。本発明は、プラズマエッ
チングプロセスについて主に記載されるが、本発明はそ
れに限定されるものではないことに留意されたい。実際
には、アナログ信号に関連する多くの周波数を同時に解
析することが望ましい任意の用途で、本発明の恩恵を受
けることができる。したがって、具体的な実施例は、説
明の目的のみで使用される。それにもかかわらず、本発
明によって提供される特定の利益の多くは、プラズマエ
ッチングに比類なく適している。
ステム２０をより詳細に示す。本発明は、プラズマエッ
チングプロセスについて主に記載されるが、本発明はそ
れに限定されるものではないことに留意されたい。実際
には、アナログ信号に関連する多くの周波数を同時に解
析することが望ましい任意の用途で、本発明の恩恵を受
けることができる。したがって、具体的な実施例は、説
明の目的のみで使用される。それにもかかわらず、本発
明によって提供される特定の利益の多くは、プラズマエ
ッチングに比類なく適している。
【００４０】一般的に、解析システム２０は、ブロード
バンドサンプリングユニット２２およびデジタル信号処
理ユニット２４を有することが示され得る。サンプリン
グユニット２２は、複数のアナログ信号２８、３０に基
づいて、デジタル電力信号２６を生成する。アナログ信
号２８、３０は、ＲＦ電力送達システム（図示せず）か
らプラズマチャンバ（図示せず）に送達される電力を特
徴付ける。以下により詳細に説明するように、デジタル
処理ユニット２４は、デジタル電力信号２６に基づいた
デジタルスペクトル信号を生成する。デジタル振幅信号
およびデジタル位相信号もまた生成され得る。サンプリ
ングユニット２２は、アナログ信号２８、３０から第１
の複数の周波数を同時にサンプリングし、それにより、
デジタルスペクトル信号は第１の複数の周波数に対する
信号レベルを規定する。したがって、ブロードバンドア
ーキテクチャにおいて周波数を同時にサンプリングする
ことによって、電力送達の制御の著しい向上が為され得
る。
バンドサンプリングユニット２２およびデジタル信号処
理ユニット２４を有することが示され得る。サンプリン
グユニット２２は、複数のアナログ信号２８、３０に基
づいて、デジタル電力信号２６を生成する。アナログ信
号２８、３０は、ＲＦ電力送達システム（図示せず）か
らプラズマチャンバ（図示せず）に送達される電力を特
徴付ける。以下により詳細に説明するように、デジタル
処理ユニット２４は、デジタル電力信号２６に基づいた
デジタルスペクトル信号を生成する。デジタル振幅信号
およびデジタル位相信号もまた生成され得る。サンプリ
ングユニット２２は、アナログ信号２８、３０から第１
の複数の周波数を同時にサンプリングし、それにより、
デジタルスペクトル信号は第１の複数の周波数に対する
信号レベルを規定する。したがって、ブロードバンドア
ーキテクチャにおいて周波数を同時にサンプリングする
ことによって、電力送達の制御の著しい向上が為され得
る。
【００４１】（サンプリングユニット）具体的に、アナ
ログ信号２８、３０は、アナログ電圧信号２８とアナロ
グ電流信号３０とを含む。好ましくは、サンプリングユ
ニット２２は、第１の所定のバンド幅までアナログ電圧
信号２８とアナログ電流信号３０とをバンド制限する第
１のフィルタリングモジュール３２を含む。第１の所定
のバンド幅は、第１の複数の周波数を含む。したがっ
て、例えば、第１の所定のバンド幅は、２ＭＨｚの基本
周波数と、１０ＭＨｚまでの範囲の基本周波数の高調波
とを含み得る。１次アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コン
バータ３４は、フィルタリングモジュール３２に接続さ
れる。１次Ａ／Ｄコンバータ３４は、アナログ電圧信号
２８に基づいた第１のデジタル電圧信号２６ａ（ＶLF）
を生成する。１次Ａ／Ｄコンバータ３４は、また、アナ
ログ電流信号３０に基づいた第１のデジタル電流信号２
６ｂ（ＩLF）を生成する。したがって、第１のデジタル
電圧信号２６ａおよび第１のデジタル電流信号２６ｂ
は、デジタル電力信号を規定する。
ログ信号２８、３０は、アナログ電圧信号２８とアナロ
グ電流信号３０とを含む。好ましくは、サンプリングユ
ニット２２は、第１の所定のバンド幅までアナログ電圧
信号２８とアナログ電流信号３０とをバンド制限する第
１のフィルタリングモジュール３２を含む。第１の所定
のバンド幅は、第１の複数の周波数を含む。したがっ
て、例えば、第１の所定のバンド幅は、２ＭＨｚの基本
周波数と、１０ＭＨｚまでの範囲の基本周波数の高調波
とを含み得る。１次アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コン
バータ３４は、フィルタリングモジュール３２に接続さ
れる。１次Ａ／Ｄコンバータ３４は、アナログ電圧信号
２８に基づいた第１のデジタル電圧信号２６ａ（ＶLF）
を生成する。１次Ａ／Ｄコンバータ３４は、また、アナ
ログ電流信号３０に基づいた第１のデジタル電流信号２
６ｂ（ＩLF）を生成する。したがって、第１のデジタル
電圧信号２６ａおよび第１のデジタル電流信号２６ｂ
は、デジタル電力信号を規定する。
【００４２】１次Ａ／Ｄコンバータ３４はデュアルチャ
ネル機能を有し、それにより、第１のデジタル電圧信号
２６ａおよび第１のデジタル電流信号２６ｂが同期化さ
れることに留意することは重要である。以下に詳細に説
明するように、同期化は、ブロードバンドサンプリング
方式ならびにシステム全体の動作にたいして重要な意味
をもつ。例えば、同期化は、そのモデルから生じる位相
出力および振幅出力の比較を可能にする。図示された１
次Ａ／Ｄコンバータ３４は２つのＡ／Ｄコンバータを含
む単一ＩＣ内にインプリメントされるが、本発明はそれ
に限定されないことにさらに留意すべきである。例え
ば、別のＩＣパッケージ内の２つの別のＡ／Ｄコンバー
タを用いることによって費用削減が為され得る。そのよ
うな場合において、Ａ／Ｄコンバータは、２つのＡ／Ｄ
コンバータを含む単一ＩＣパッケージをエミュレートと
するように閉結合される（サンプリングを同期化され
る）。
ネル機能を有し、それにより、第１のデジタル電圧信号
２６ａおよび第１のデジタル電流信号２６ｂが同期化さ
れることに留意することは重要である。以下に詳細に説
明するように、同期化は、ブロードバンドサンプリング
方式ならびにシステム全体の動作にたいして重要な意味
をもつ。例えば、同期化は、そのモデルから生じる位相
出力および振幅出力の比較を可能にする。図示された１
次Ａ／Ｄコンバータ３４は２つのＡ／Ｄコンバータを含
む単一ＩＣ内にインプリメントされるが、本発明はそれ
に限定されないことにさらに留意すべきである。例え
ば、別のＩＣパッケージ内の２つの別のＡ／Ｄコンバー
タを用いることによって費用削減が為され得る。そのよ
うな場合において、Ａ／Ｄコンバータは、２つのＡ／Ｄ
コンバータを含む単一ＩＣパッケージをエミュレートと
するように閉結合される（サンプリングを同期化され
る）。
【００４３】この点に関して、第１デジタル電圧信号２
６ａと第１デジタル電流信号２６ｂを一時的に記憶する
ために、メモリ記憶素子（例えば、先入れ先出し（ＦＩ
ＦＯ）４０）は、１次Ａ／Ｄコンバータ３４とデジタル
処理ユニット２４との間に配置され得ることが理解され
得る。したがって、コンバータ３４のサンプリングレー
トがデジタル処理ユニット２４の処理レートを超える場
合、コンバータデータは、データをパイプライン化する
ために一時的に記憶され得る。これは、以下に説明する
デジタル処理ユニット２４のベースバンド設計にとって
特に有用である。しかし、ＦＩＦＯ４０は、コンバータ
３４のサンプリングレートがデジタル処理ユニット２４
のハードウェア処理クロックレートを超えない場合、必
ずしも必要ではない。
６ａと第１デジタル電流信号２６ｂを一時的に記憶する
ために、メモリ記憶素子（例えば、先入れ先出し（ＦＩ
ＦＯ）４０）は、１次Ａ／Ｄコンバータ３４とデジタル
処理ユニット２４との間に配置され得ることが理解され
得る。したがって、コンバータ３４のサンプリングレー
トがデジタル処理ユニット２４の処理レートを超える場
合、コンバータデータは、データをパイプライン化する
ために一時的に記憶され得る。これは、以下に説明する
デジタル処理ユニット２４のベースバンド設計にとって
特に有用である。しかし、ＦＩＦＯ４０は、コンバータ
３４のサンプリングレートがデジタル処理ユニット２４
のハードウェア処理クロックレートを超えない場合、必
ずしも必要ではない。
【００４４】フィルタリングモジュール３２は、アナロ
グ電圧信号２８をバンド制限するための第１のバンドパ
スフィルタ３６と、アナログ電流信号３０をバンド制限
するための第２のバンドパスフィルタ３８とを含むこと
が好ましい。さらに、プローブ解析システム２０は、ア
ナログ信号２８、３０の信号レベルに基づいて、アナロ
グ信号２８、３０の減衰を選択的に調整するためのスイ
ッチングモジュール４２を含み得る。したがって、スイ
ッチコントローラ４４およびＲＦスイッチは、アナログ
信号の振幅に応じて減衰経路を選択するために、フィル
タリングモジュール３２とコンバータ３４との間に配置
される。所望ならば、スイッチが減衰経路を選択するこ
とをディセーブルするような信号が供給されることが示
され得る。したがって、スイッチコントローラ４４は、
デジタル処理ユニット２４からのディセーブル信号に基
づいて、スイッチングモジュール４２を選択的にディセ
ーブルする。
グ電圧信号２８をバンド制限するための第１のバンドパ
スフィルタ３６と、アナログ電流信号３０をバンド制限
するための第２のバンドパスフィルタ３８とを含むこと
が好ましい。さらに、プローブ解析システム２０は、ア
ナログ信号２８、３０の信号レベルに基づいて、アナロ
グ信号２８、３０の減衰を選択的に調整するためのスイ
ッチングモジュール４２を含み得る。したがって、スイ
ッチコントローラ４４およびＲＦスイッチは、アナログ
信号の振幅に応じて減衰経路を選択するために、フィル
タリングモジュール３２とコンバータ３４との間に配置
される。所望ならば、スイッチが減衰経路を選択するこ
とをディセーブルするような信号が供給されることが示
され得る。したがって、スイッチコントローラ４４は、
デジタル処理ユニット２４からのディセーブル信号に基
づいて、スイッチングモジュール４２を選択的にディセ
ーブルする。
【００４５】サンプリング方式は、多くのサンプリング
部にさらに分割され得ることが理解される。添え字ＬＦ
によって示された上記のサンプリング方式は、アーキテ
クチャの基本概念図である。しかし、サンプリングレー
トの１／２より大きい周波数が信号のバンド幅内に存在
する場合、スペクトルの畳み込みが生じる。これは、ア
ンダーサンプリングまたはエイリアシングと一般によば
れている。アンダーサンプリング信号は、１／２サンプ
リングレートまで、ＤＣのデジタル化したバンド幅内で
現れる。アンダーサンプリングプローブ信号によるアプ
ローチは、Ｋｅａｎｅに付与された米国特許第５，５６
５，７３７号に記載される。本明細書において、米国特
許第５，５６５，７３７号を参考として援用する。基本
周波数のスペクトル畳み込み、または、ある基本周波数
の高調波は、別の基本周波数または基本周波数の高調波
（単数または複数）のバンド幅と一致する場合、第２の
サンプリングモデルが必要である。第２のサンプリング
モデルは、添え字ＨＦによって示される。
部にさらに分割され得ることが理解される。添え字ＬＦ
によって示された上記のサンプリング方式は、アーキテ
クチャの基本概念図である。しかし、サンプリングレー
トの１／２より大きい周波数が信号のバンド幅内に存在
する場合、スペクトルの畳み込みが生じる。これは、ア
ンダーサンプリングまたはエイリアシングと一般によば
れている。アンダーサンプリング信号は、１／２サンプ
リングレートまで、ＤＣのデジタル化したバンド幅内で
現れる。アンダーサンプリングプローブ信号によるアプ
ローチは、Ｋｅａｎｅに付与された米国特許第５，５６
５，７３７号に記載される。本明細書において、米国特
許第５，５６５，７３７号を参考として援用する。基本
周波数のスペクトル畳み込み、または、ある基本周波数
の高調波は、別の基本周波数または基本周波数の高調波
（単数または複数）のバンド幅と一致する場合、第２の
サンプリングモデルが必要である。第２のサンプリング
モデルは、添え字ＨＦによって示される。
【００４６】したがって、サンプリングユニット２２
は、アナログ信号から第２の複数の周波数をさらに同時
にサンプリングし、それにより、デジタルスペクトル信
号は、第２の複数の周波数の信号レベルをさらに規定す
る。したがって、サンプリングユニット２２は、第２の
フィルタリングモジュール４６と、２次Ａ／Ｄコンバー
タ４８とを含む。第２のフィルタリングモジュール４６
は、アナログ電圧信号２８とアナログ電流信号３０とを
第２の所定のバンド幅までバンド制限する。第２の所定
のバンド幅は、第２の複数の周波数を含む。第２の所定
のバンド幅は、用途に応じて、第１の所定のバンド幅と
重なってもよいし、重ならなくてもよいことに留意する
ことが重要である。２次Ａ／Ｄコンバータ４８は、アナ
ログ電圧信号２８に基づいて第２のデジタル電圧信号５
０ａを生成し、アナログ電流信号３０に基づいて、第２
のデジタル電流信号５０ｂを生成する。したがって、第
２のデジタル電圧信号５０ａおよび第２のデジタル電流
信号５０ｂは、信号２６ａおよび信号２６ｂによって規
定されるデジタル電力信号をさらに規定する。上述した
ように、２次Ａ／Ｄコンバータ４８はデュアルチャネル
機能を有し、それにより、第２のデジタル電圧信号５０
ａと第２のデジタル電流信号５０ｂとは同期化される。
は、アナログ信号から第２の複数の周波数をさらに同時
にサンプリングし、それにより、デジタルスペクトル信
号は、第２の複数の周波数の信号レベルをさらに規定す
る。したがって、サンプリングユニット２２は、第２の
フィルタリングモジュール４６と、２次Ａ／Ｄコンバー
タ４８とを含む。第２のフィルタリングモジュール４６
は、アナログ電圧信号２８とアナログ電流信号３０とを
第２の所定のバンド幅までバンド制限する。第２の所定
のバンド幅は、第２の複数の周波数を含む。第２の所定
のバンド幅は、用途に応じて、第１の所定のバンド幅と
重なってもよいし、重ならなくてもよいことに留意する
ことが重要である。２次Ａ／Ｄコンバータ４８は、アナ
ログ電圧信号２８に基づいて第２のデジタル電圧信号５
０ａを生成し、アナログ電流信号３０に基づいて、第２
のデジタル電流信号５０ｂを生成する。したがって、第
２のデジタル電圧信号５０ａおよび第２のデジタル電流
信号５０ｂは、信号２６ａおよび信号２６ｂによって規
定されるデジタル電力信号をさらに規定する。上述した
ように、２次Ａ／Ｄコンバータ４８はデュアルチャネル
機能を有し、それにより、第２のデジタル電圧信号５０
ａと第２のデジタル電流信号５０ｂとは同期化される。
【００４７】好ましいプローブ解析システム２０は、第
２のデジタル電圧信号５０ａと第２のデジタル電流信号
５０ｂとを一時的に記憶するために、２次Ａ／Ｄコンバ
ータ４８とデジタル信号処理ユニット２４との間に第２
のメモリデバイス（例えば、ＦＩＦＯ５２）をさらに含
むことがさらに理解され得る。
２のデジタル電圧信号５０ａと第２のデジタル電流信号
５０ｂとを一時的に記憶するために、２次Ａ／Ｄコンバ
ータ４８とデジタル信号処理ユニット２４との間に第２
のメモリデバイス（例えば、ＦＩＦＯ５２）をさらに含
むことがさらに理解され得る。
【００４８】したがって、第２の所定のバンド幅は、２
７ＭＨｚの基本周波数と、２２ＭＨｚまでの範囲の基本
周波数の高調波とを含み得る。上述したように、周波数
の範囲は、用途に応じて重なり得る。
７ＭＨｚの基本周波数と、２２ＭＨｚまでの範囲の基本
周波数の高調波とを含み得る。上述したように、周波数
の範囲は、用途に応じて重なり得る。
【００４９】（デジタル信号処理ユニット（ベースバン
ド））ここで、図３〜６に関して、本発明がデジタル処
理ユニットのベースバンドまたはブロードバンド設計の
いずれかを提供することが理解される。具体的には、図
３は、第１のベースバンドプロセッサ５４と第２のベー
スバンドプロセッサ５６とを有するデジタル処理ユニッ
ト２４’を示す。第１のベースバンドプロセッサ５４
は、第１の複数の周波数において、デジタル電圧信号２
６ａを処理する。第２のベースバンドプロセッサ５６
は、第１の複数の周波数において、デジタル電流信号２
６ｂを処理し、それにより、ベースバンドプロセッサ５
４、５６の各々は、対応するデジタル電力信号を有す
る。同様な配置を用いて、第２の複数の周波数における
信号を処理し得ることは重要である。
ド））ここで、図３〜６に関して、本発明がデジタル処
理ユニットのベースバンドまたはブロードバンド設計の
いずれかを提供することが理解される。具体的には、図
３は、第１のベースバンドプロセッサ５４と第２のベー
スバンドプロセッサ５６とを有するデジタル処理ユニッ
ト２４’を示す。第１のベースバンドプロセッサ５４
は、第１の複数の周波数において、デジタル電圧信号２
６ａを処理する。第２のベースバンドプロセッサ５６
は、第１の複数の周波数において、デジタル電流信号２
６ｂを処理し、それにより、ベースバンドプロセッサ５
４、５６の各々は、対応するデジタル電力信号を有す
る。同様な配置を用いて、第２の複数の周波数における
信号を処理し得ることは重要である。
【００５０】デジタル周波数シンセサイザ５８は、所定
の混合周波数を有するデジタル混合信号を生成すること
が理解され得る。デジタル混合信号は、示されるような
余弦成分および正弦成分（または、関数）を有する。第
１のベースバンドプロセッサ５４において、デジタル複
合ミキサ６０は、一般に、デジタル混合信号に基づいた
デジタル電圧信号２６ａ（すなわち、対応するデジタル
電力信号）にダウンコンバートする。したがって、第１
の複数の周波数の中心周波数は、所定の混合周波数にし
たがって減少する。デジタル複合ミキサ６０は時間ドメ
インを乗算化し、周波数ドメインにおける和項および差
項の両方を作成することが理解される。この機能を実行
するために、複合ミキサ６０は、２つのデジタル乗算器
６２、６４を含む。乗算器６２、６４の両方は、サンプ
リングユニットからデータを受け取る。第１の乗算器６
４はシンセサイザ５８からデジタル混合信号の正弦成分
を受け取り、第２の乗算器６２は余弦成分を受け取る。
の混合周波数を有するデジタル混合信号を生成すること
が理解され得る。デジタル混合信号は、示されるような
余弦成分および正弦成分（または、関数）を有する。第
１のベースバンドプロセッサ５４において、デジタル複
合ミキサ６０は、一般に、デジタル混合信号に基づいた
デジタル電圧信号２６ａ（すなわち、対応するデジタル
電力信号）にダウンコンバートする。したがって、第１
の複数の周波数の中心周波数は、所定の混合周波数にし
たがって減少する。デジタル複合ミキサ６０は時間ドメ
インを乗算化し、周波数ドメインにおける和項および差
項の両方を作成することが理解される。この機能を実行
するために、複合ミキサ６０は、２つのデジタル乗算器
６２、６４を含む。乗算器６２、６４の両方は、サンプ
リングユニットからデータを受け取る。第１の乗算器６
４はシンセサイザ５８からデジタル混合信号の正弦成分
を受け取り、第２の乗算器６２は余弦成分を受け取る。
【００５１】乗算器６２、６４からの出力は、デジタル
波形を表す。デジタル波形は、１）合成された周波数と
Ａ／Ｄ波形サンプルによって表される周波数との和、
２）合成された周波数とＡ／Ｄ波形サンプルによって表
される周波数との差を含む。したがって、デジタル複合
ミキサ６０の出力における差項は、Ａ／Ｄ波形の周波数
変換されたバージョンである。シンセサイザ５８の周波
数を調整することによって、入力スペクトルに含まれる
任意の信号の周波数は、より低い周波数またはＤＣにシ
フトダウンされ得る。ＤＣへの混合、または、オフセッ
ト周波数への混合のいずれかは許容されるが、オフセッ
ト周波数への混合がよりのぞましい。これは、２の補数
およびコンバータの性能に起因して、ＤＣ成分が理論的
に存在するからである。したがって、オフセット周波数
への混合は、ＤＣ成分との任意の干渉を避ける。さら
に、オフセット周波数への混合は、基本ＲＦ周波数（単
数または複数）の高調波を本質的に含む調整可能なバン
ドパスフィルタの使用を可能にする。
波形を表す。デジタル波形は、１）合成された周波数と
Ａ／Ｄ波形サンプルによって表される周波数との和、
２）合成された周波数とＡ／Ｄ波形サンプルによって表
される周波数との差を含む。したがって、デジタル複合
ミキサ６０の出力における差項は、Ａ／Ｄ波形の周波数
変換されたバージョンである。シンセサイザ５８の周波
数を調整することによって、入力スペクトルに含まれる
任意の信号の周波数は、より低い周波数またはＤＣにシ
フトダウンされ得る。ＤＣへの混合、または、オフセッ
ト周波数への混合のいずれかは許容されるが、オフセッ
ト周波数への混合がよりのぞましい。これは、２の補数
およびコンバータの性能に起因して、ＤＣ成分が理論的
に存在するからである。したがって、オフセット周波数
への混合は、ＤＣ成分との任意の干渉を避ける。さら
に、オフセット周波数への混合は、基本ＲＦ周波数（単
数または複数）の高調波を本質的に含む調整可能なバン
ドパスフィルタの使用を可能にする。
【００５２】複合ミキサ６０の出力は、デシメーション
モジュール６６に供給される。その結果、電圧信号スペ
クトルおよび電流信号スペクトルに含まれる周波数より
低い周波数にシフトすることにより、デシメーションプ
ロセスに従うフィルタステージのためのナイキスト基準
を満たすようなサンプルを必要としない。したがって、
デシメーションモジュール６６は、デジタル複合ミキサ
６０に結合される。ここで、デシメーションモジュール
６６は、デジタル電力信号のデータ品質を落とす。デー
タの品質をデシメーションすることは、処理オーバーヘ
ッドを減らし、マルチレートフィルタを組みこむことに
よってフィルタ性能を向上させる機能を提供する。カス
ケードされた積分器コム（ｃｏｍｂ）フィルタがデシメ
ーションを得ることが好ましい。
モジュール６６に供給される。その結果、電圧信号スペ
クトルおよび電流信号スペクトルに含まれる周波数より
低い周波数にシフトすることにより、デシメーションプ
ロセスに従うフィルタステージのためのナイキスト基準
を満たすようなサンプルを必要としない。したがって、
デシメーションモジュール６６は、デジタル複合ミキサ
６０に結合される。ここで、デシメーションモジュール
６６は、デジタル電力信号のデータ品質を落とす。デー
タの品質をデシメーションすることは、処理オーバーヘ
ッドを減らし、マルチレートフィルタを組みこむことに
よってフィルタ性能を向上させる機能を提供する。カス
ケードされた積分器コム（ｃｏｍｂ）フィルタがデシメ
ーションを得ることが好ましい。
【００５３】ローパスフィルタ６８は、デシメーション
モジュール６６の出力の周波数応答を形作るためにデシ
メーションモジュール６６に結合される。ローパスフィ
ルタ６８は、第１の複数の周波数の基本周波数に基づい
て、デジタル電力信号をバンド制限する。したがって、
このステージは、プログラム可能フィルタを含む。プロ
グラム可能フィルタフィルタの目的は、混合ダウン信号
をバンド制限することである。フィルタのバンド幅は、
プラズマチャンバプロセスにおいて使用されるＲＦ基本
周波数（単数または複数）のバンド幅の範囲（単数また
は複数）に含むまれる。例えば、チャンバプロセスがｆ
lowからｆhighまでの範囲での周波数同調方式を使用す
る場合、ローパスフィルタは、ＢＷ＝ｆhigh−ｆlowの
バンド幅を収容する。したがって、ローパスフィルタ６
８のバンド幅は、本実施形態において、少なくともＢＷ
であるように選択される。
モジュール６６の出力の周波数応答を形作るためにデシ
メーションモジュール６６に結合される。ローパスフィ
ルタ６８は、第１の複数の周波数の基本周波数に基づい
て、デジタル電力信号をバンド制限する。したがって、
このステージは、プログラム可能フィルタを含む。プロ
グラム可能フィルタフィルタの目的は、混合ダウン信号
をバンド制限することである。フィルタのバンド幅は、
プラズマチャンバプロセスにおいて使用されるＲＦ基本
周波数（単数または複数）のバンド幅の範囲（単数また
は複数）に含むまれる。例えば、チャンバプロセスがｆ
lowからｆhighまでの範囲での周波数同調方式を使用す
る場合、ローパスフィルタは、ＢＷ＝ｆhigh−ｆlowの
バンド幅を収容する。したがって、ローパスフィルタ６
８のバンド幅は、本実施形態において、少なくともＢＷ
であるように選択される。
【００５４】ＲＦ基本周波数のバンド幅が大きすぎる場
合、ローパスフィルタ６８の係数は、入力信号周波数の
範囲に応じて選択され得る。例えば、チャンバプロセス
がｆ’lowからｆ’highまでの範囲での周波数同調方式
を使用する場合、ローパスフィルタ６８は、ＢＷ’＝
ｆ’high−ｆ’lowのバンド幅を収容する。このバンド
幅はかなり大きく、ベースバンド方式の精度に影響し得
る。この場合、ローパスフィルタ６８は、ｎ個のセット
の係数で設計される。ｎ個のセットの係数は、ｎ個の周
波数応答を生成し、ＢＷ’を介した隣接フィルタの各々
の遷移領域におけるバンド通過領域および重なりを均等
に分散させる。同調周波数が、ローパスフィルタ６８の
バンド幅応答から移動する場合、フィルタ６８は、新た
な係数のセットでプログラムされる。その周波数は、ベ
ースバンド方式の周波数出力によってトラッキングされ
る。また、上記周波数同調範囲およびフィルタバンド幅
は、説明の目的のみで使用される。
合、ローパスフィルタ６８の係数は、入力信号周波数の
範囲に応じて選択され得る。例えば、チャンバプロセス
がｆ’lowからｆ’highまでの範囲での周波数同調方式
を使用する場合、ローパスフィルタ６８は、ＢＷ’＝
ｆ’high−ｆ’lowのバンド幅を収容する。このバンド
幅はかなり大きく、ベースバンド方式の精度に影響し得
る。この場合、ローパスフィルタ６８は、ｎ個のセット
の係数で設計される。ｎ個のセットの係数は、ｎ個の周
波数応答を生成し、ＢＷ’を介した隣接フィルタの各々
の遷移領域におけるバンド通過領域および重なりを均等
に分散させる。同調周波数が、ローパスフィルタ６８の
バンド幅応答から移動する場合、フィルタ６８は、新た
な係数のセットでプログラムされる。その周波数は、ベ
ースバンド方式の周波数出力によってトラッキングされ
る。また、上記周波数同調範囲およびフィルタバンド幅
は、説明の目的のみで使用される。
【００５５】多相補間フィルタ７０は、ローパスフィル
タ６８に結合される。補間フィルタ７０は、デジタル電
力信号と所望なサンプリングレートとに基づいて、同相
（Ｉ）信号および直交（Ｑ）信号を生成する。したがっ
て、補間フィルタ７０は、記号抽出に対して使用され、
係数Ｋによってデータストリームのサンプリングレート
を変換する。次いで、データは、対象の周波数で再サン
プリングされる。このプロセスは、直接形状ＦＩＲ構造
の有効なインプリメンテーションとして考えられ得る。
補間フィルタ７０のインプリメンテーションは、かなり
平らなパスバンド（リプルはあるかもしれないが）およ
び線形位相応答を有する。線形位相応答は、それぞれＩ
値およびＱ値を導出するのに必要な変換を提供する。
タ６８に結合される。補間フィルタ７０は、デジタル電
力信号と所望なサンプリングレートとに基づいて、同相
（Ｉ）信号および直交（Ｑ）信号を生成する。したがっ
て、補間フィルタ７０は、記号抽出に対して使用され、
係数Ｋによってデータストリームのサンプリングレート
を変換する。次いで、データは、対象の周波数で再サン
プリングされる。このプロセスは、直接形状ＦＩＲ構造
の有効なインプリメンテーションとして考えられ得る。
補間フィルタ７０のインプリメンテーションは、かなり
平らなパスバンド（リプルはあるかもしれないが）およ
び線形位相応答を有する。線形位相応答は、それぞれＩ
値およびＱ値を導出するのに必要な変換を提供する。
【００５６】デカルト−極コンバータ７２は、Ｉ信号と
Ｑ信号とに基づいて、デジタル振幅信号とデジタル位相
信号とを生成することがさらに理解され得る。したがっ
て、Ｉ値およびＱ値は、デカルト座標から極座標まで変
換される。その結果の位相値は、周波数弁別モジュール
７４に渡される。周波数弁別モジュールは、信号の周波
数を導出し、デジタル位相信号に基づいてデジタルスペ
クトル信号を生成する。したがって、振幅、位相、周波
数は、ＲＦ基本周波数信号と任意の数の倍音に導出され
る。第１の５つの倍音は、一般的に、対象のエネルギー
のほとんどを含むことが考えられている。したがって、
好ましい実施形態は、基本信号および第１の５つの倍音
のそれぞれのサンプリングに関する。
Ｑ信号とに基づいて、デジタル振幅信号とデジタル位相
信号とを生成することがさらに理解され得る。したがっ
て、Ｉ値およびＱ値は、デカルト座標から極座標まで変
換される。その結果の位相値は、周波数弁別モジュール
７４に渡される。周波数弁別モジュールは、信号の周波
数を導出し、デジタル位相信号に基づいてデジタルスペ
クトル信号を生成する。したがって、振幅、位相、周波
数は、ＲＦ基本周波数信号と任意の数の倍音に導出され
る。第１の５つの倍音は、一般的に、対象のエネルギー
のほとんどを含むことが考えられている。したがって、
好ましい実施形態は、基本信号および第１の５つの倍音
のそれぞれのサンプリングに関する。
【００５７】第２のベースバンドプロセッサ５６の構成
要素は、デジタル電流信号２６ｂに対する機能および目
的と同様であることが理解される。また、デジタル処理
ユニット２４’のデジタル形態は、大規模集積回路（Ｌ
ＳＩ）および／またはプログラム可能デジタル信号処理
（ＤＳＰ）チップの任意の組み合わせにおいてインプリ
メントされ得る。基本波およびそれぞれの倍音の各々に
対して、ＩおよびＱの多くのチャンネルがあるので、Ｌ
ＳＩインプリメンテーションは、並列処理に関連する速
度の利点を実現するために、好ましい。
要素は、デジタル電流信号２６ｂに対する機能および目
的と同様であることが理解される。また、デジタル処理
ユニット２４’のデジタル形態は、大規模集積回路（Ｌ
ＳＩ）および／またはプログラム可能デジタル信号処理
（ＤＳＰ）チップの任意の組み合わせにおいてインプリ
メントされ得る。基本波およびそれぞれの倍音の各々に
対して、ＩおよびＱの多くのチャンネルがあるので、Ｌ
ＳＩインプリメンテーションは、並列処理に関連する速
度の利点を実現するために、好ましい。
【００５８】（デジタル処理ユニット（ブロードバン
ド））ここで、図４を参照すると、デジタル処理ユニッ
トは、第１の複数の周波数および第２の複数の周波数に
おけるデジタル電力信号を同時に処理するためのブロー
ドバンドプロセッサ２４”を代替的に含み得る。したが
って、図４に示される処理ブロック図は、図２で特定さ
れるコンバータ３４、４８の対の各々に繰り返される。
本発明は時間ドメインシーケンスを周波数データに変換
する任意のアプローチを限定しないことに留意された
い。したがって、本明細書で記載されるＦＦＴは複数の
周波数に対する振幅および位相を導出する有効性を提供
するが、ウェーブレットおよびハートレイなどの他の変
換が使用され得る。
ド））ここで、図４を参照すると、デジタル処理ユニッ
トは、第１の複数の周波数および第２の複数の周波数に
おけるデジタル電力信号を同時に処理するためのブロー
ドバンドプロセッサ２４”を代替的に含み得る。したが
って、図４に示される処理ブロック図は、図２で特定さ
れるコンバータ３４、４８の対の各々に繰り返される。
本発明は時間ドメインシーケンスを周波数データに変換
する任意のアプローチを限定しないことに留意された
い。したがって、本明細書で記載されるＦＦＴは複数の
周波数に対する振幅および位相を導出する有効性を提供
するが、ウェーブレットおよびハートレイなどの他の変
換が使用され得る。
【００５９】図４を参照しつづけて、処理ブロック図の
第１のステップは、ウィンドウ関数を入力データに適用
することが理解され得る。したがって、ウィンドウモジ
ュール７６は、ウィンドウ関数をデジタル電力信号に適
用する。ウィンドウ関数は、従来の信号処理技術のアプ
リケーションにおいてよく理解される。一般的なウィン
ドウ関数のいくつかは、矩形、ハミング、ブラックマ
ン、ハニング、最小４項ブラックマンハリス（ｍｉｎｉ
ｍｕｍ ４ ｔｅｒｍ Ｂｌａｃｋｍａｎ−Ｈａｒｒｉ
ｓ）である。ウィンドウ関数の選択は、主に、メインロ
ーブ広がりとサイドローブロールオフとの間のトレード
オフである。最小４項ブラックマンハリスウィンドウ関
数を本明細書で記載するが、（高い処理ゲインに対し
て）ウィンドウ関数の選択は、ユーザ設定可能である。
第１のステップは、ウィンドウ関数を入力データに適用
することが理解され得る。したがって、ウィンドウモジ
ュール７６は、ウィンドウ関数をデジタル電力信号に適
用する。ウィンドウ関数は、従来の信号処理技術のアプ
リケーションにおいてよく理解される。一般的なウィン
ドウ関数のいくつかは、矩形、ハミング、ブラックマ
ン、ハニング、最小４項ブラックマンハリス（ｍｉｎｉ
ｍｕｍ ４ ｔｅｒｍ Ｂｌａｃｋｍａｎ−Ｈａｒｒｉ
ｓ）である。ウィンドウ関数の選択は、主に、メインロ
ーブ広がりとサイドローブロールオフとの間のトレード
オフである。最小４項ブラックマンハリスウィンドウ関
数を本明細書で記載するが、（高い処理ゲインに対し
て）ウィンドウ関数の選択は、ユーザ設定可能である。
【００６０】ウィンドウ関数の結果は、高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）モジュール７８に渡る。ＦＦＴモジュール
７８は、ウィンドウ化されたデジタル電力信号に基づい
て、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）データを計算する。Ｎ
点ＦＦＴ計算は、大きなバンド幅に対するスペクトル解
析を可能にする結果を提供する。デカルト‐極コンバー
タ８０は、ＤＦＴデータに基づいて、デジタル振幅信号
およびデジタル位相信号を生成する。具体的には、振幅
および位相は、ＲＦ基本（単数または複数）および関連
する倍音に対するそれぞれのビンのエネルギーに対して
計算され得る。Ｎ点計算は、また、ユーザ設定可能であ
るが、その設計は少なくとも４０９６点設定を可能にす
る。４０９６点は、最適な処理ゲインにとって好まし
い。
換（ＦＦＴ）モジュール７８に渡る。ＦＦＴモジュール
７８は、ウィンドウ化されたデジタル電力信号に基づい
て、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）データを計算する。Ｎ
点ＦＦＴ計算は、大きなバンド幅に対するスペクトル解
析を可能にする結果を提供する。デカルト‐極コンバー
タ８０は、ＤＦＴデータに基づいて、デジタル振幅信号
およびデジタル位相信号を生成する。具体的には、振幅
および位相は、ＲＦ基本（単数または複数）および関連
する倍音に対するそれぞれのビンのエネルギーに対して
計算され得る。Ｎ点計算は、また、ユーザ設定可能であ
るが、その設計は少なくとも４０９６点設定を可能にす
る。４０９６点は、最適な処理ゲインにとって好まし
い。
【００６１】周波数トラッキングは、周波数弁別器８２
にインプリメントされることが理解される。一般に、周
波数弁別器８２は、ＤＦＴデータに基づいたデジタルス
ペクトル信号を生成する。周波数弁別器８２は補間フィ
ルタを含むことが好ましい。図５は、好ましい周波数弁
別器８２をより詳細に図示する。Ｘｎ［ｋ］はブロード
バンド処理アプローチに対するＦＦＴステージによって
生成されるその結果の離散フーリエ変換を表すことが理
解される。周波数補間器８４は、係数ＭだけＤＦＴデー
タをアップサンプリングする。アップサンプリングされ
た結果（ＧNM［Ｋ］）は、デジタルスペクトル信号のス
ペクトル分解能を向上させるために、線形補間器フィル
タ８６に供給される。
にインプリメントされることが理解される。一般に、周
波数弁別器８２は、ＤＦＴデータに基づいたデジタルス
ペクトル信号を生成する。周波数弁別器８２は補間フィ
ルタを含むことが好ましい。図５は、好ましい周波数弁
別器８２をより詳細に図示する。Ｘｎ［ｋ］はブロード
バンド処理アプローチに対するＦＦＴステージによって
生成されるその結果の離散フーリエ変換を表すことが理
解される。周波数補間器８４は、係数ＭだけＤＦＴデー
タをアップサンプリングする。アップサンプリングされ
た結果（ＧNM［Ｋ］）は、デジタルスペクトル信号のス
ペクトル分解能を向上させるために、線形補間器フィル
タ８６に供給される。
【００６２】ここで、図６を参照して、補間器フィルタ
は、離散フーリエ変換係数の間にあるアップサンプリン
グされたデータ点にわたってフィッティング関数８８を
生成することが理解され得る。信号処理技術は、等価な
Ｎ Ｍ点ＤＦＴシーケンスを生成する。これを適用する
ことにより、システムは、Ｎ Ｍ点ＤＦＴが必要となる
さらなる処理オーバーヘッドなしに、Ｎ点ＤＦＴより限
定された精度までＲＦ基本周波数をトラッキングするこ
とができる。例えば、入力信号のスペクトル応答がある
場合、目標は、ｆs／Ｎよりよい精度を有するＮ点ＤＦ
Ｔから特定の周波数ｗcを決定することと想定する。ｆs
はサンプリングレートであり、ｆs／ＮはＦＦＴ計算の
周波数分解能であることが理解される。周波数弁別器
は、ｗc−ｄｗとｗc＋ｄｗのＦＦＴ係数の範囲を介して
図５のブロック図を適用することにより、周波数分解能
の増加が可能である。
は、離散フーリエ変換係数の間にあるアップサンプリン
グされたデータ点にわたってフィッティング関数８８を
生成することが理解され得る。信号処理技術は、等価な
Ｎ Ｍ点ＤＦＴシーケンスを生成する。これを適用する
ことにより、システムは、Ｎ Ｍ点ＤＦＴが必要となる
さらなる処理オーバーヘッドなしに、Ｎ点ＤＦＴより限
定された精度までＲＦ基本周波数をトラッキングするこ
とができる。例えば、入力信号のスペクトル応答がある
場合、目標は、ｆs／Ｎよりよい精度を有するＮ点ＤＦ
Ｔから特定の周波数ｗcを決定することと想定する。ｆs
はサンプリングレートであり、ｆs／ＮはＦＦＴ計算の
周波数分解能であることが理解される。周波数弁別器
は、ｗc−ｄｗとｗc＋ｄｗのＦＦＴ係数の範囲を介して
図５のブロック図を適用することにより、周波数分解能
の増加が可能である。
【００６３】当業者は、上記説明から、本発明の広範な
教示が、多様な形態でインプリメントされ得ることを理
解し得る。したがって、本発明は、その特定の実施例に
関連して記載され得るが、他の改変が、図面、明細書、
特許請求の範囲の理解に基づいて、当業者にとって明ら
かであるので、本発明の真の範囲は、それほど制限され
るべきではない。
教示が、多様な形態でインプリメントされ得ることを理
解し得る。したがって、本発明は、その特定の実施例に
関連して記載され得るが、他の改変が、図面、明細書、
特許請求の範囲の理解に基づいて、当業者にとって明ら
かであるので、本発明の真の範囲は、それほど制限され
るべきではない。
【００６４】
【発明の効果】無線周波数（ＲＦ）プローブ解析システ
ムは、ブロードバンド設計を有する。解析システムは、
複数のアナログ信号に基づいてデジタル電力信号を生成
するためのサンプリングユニットを備える。アナログ信
号は、ＲＦ電力送達システムからプラズマチャンバに送
達される電力を特徴付ける。解析システムは、デジタル
電力信号に基づいてデジタルスペクトル信号を生成する
ためのデジタル処理ユニットをさらに備える。サンプリ
ングユニットは、アナログ信号から第１の複数の周波数
を同時にサンプリングし、それにより、デジタルスペク
トル信号は、第１の複数の周波数のための信号レベルを
規定する。サンプリングユニットは、また、アナログ信
号から第２の複数の周波数を同時にサンプリングし得、
それにより、デジタルスペクトル信号は、第２の複数の
周波数に対する信号レベルをさらに規定する。サンプリ
ングユニットのブロードバンドアーキテクチャにより、
チャンバに送達される電力の閉ループ制御を、従来のア
プローチでは達成不可能な許容差まで可能にする。
ムは、ブロードバンド設計を有する。解析システムは、
複数のアナログ信号に基づいてデジタル電力信号を生成
するためのサンプリングユニットを備える。アナログ信
号は、ＲＦ電力送達システムからプラズマチャンバに送
達される電力を特徴付ける。解析システムは、デジタル
電力信号に基づいてデジタルスペクトル信号を生成する
ためのデジタル処理ユニットをさらに備える。サンプリ
ングユニットは、アナログ信号から第１の複数の周波数
を同時にサンプリングし、それにより、デジタルスペク
トル信号は、第１の複数の周波数のための信号レベルを
規定する。サンプリングユニットは、また、アナログ信
号から第２の複数の周波数を同時にサンプリングし得、
それにより、デジタルスペクトル信号は、第２の複数の
周波数に対する信号レベルをさらに規定する。サンプリ
ングユニットのブロードバンドアーキテクチャにより、
チャンバに送達される電力の閉ループ制御を、従来のア
プローチでは達成不可能な許容差まで可能にする。
【図１】図１は、本発明の原理にしたがった閉ループ制
御システムを示すブロック図である。
御システムを示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の原理にしたがったブロードバ
ンドサンプリングユニットを示すブロック図である。
ンドサンプリングユニットを示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の原理にしたがったベースバン
ドデジタル処理ユニットを示すブロック図である。
ドデジタル処理ユニットを示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の原理にしたがったブロードバ
ンドデジタル処理ユニットを示すブロック図である。
ンドデジタル処理ユニットを示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の原理にしたがった周波数弁別
器を示すブロック図である。
器を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の原理にしたがって、より制限
された精度まで周波数をトラッキングすることを示すプ
ロットである。
された精度まで周波数をトラッキングすることを示すプ
ロットである。
【図７】図７は、本発明の理解に有用な従来の電力送達
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
１０ 閉ループ制御システム １２ プローブヘッド １６ 電圧検知板 １８ 電流検知板 ２０ プローブ解析システム ２８ アナログ信号 ３０ アナログ信号
Claims (25)
- 【請求項１】 複数のアナログ信号に基づいてデジタル
電力信号を生成するサンプリングユニットであって、該
アナログ信号はＲＦ電力送達システムからプラズマチャ
ンバまで送達される電力を特徴づける、サンプリングユ
ニットと、 該デジタル電力信号に基づいてデジタルスペクトル信号
を生成するためのデジタル処理ユニットとを備え、 該サンプリングユニットは、該アナログ信号から第１の
複数の周波数を同時にサンプリングし、それにより、該
デジタルスペクトル信号が該第１の複数の周波数の信号
レベルを規定する、無線周波数（ＲＦ）プローブ解析シ
ステム。 - 【請求項２】 前記アナログ信号は、アナログ電圧信号
とアナログ電流信号とを含み、前記サンプリングユニッ
トは、 該アナログ電圧信号と該アナログ電流信号とを第１の所
定のバンド幅にバンド制限する第１のフィルタリングモ
ジュールであって、該第１の所定のバンド幅は前記第１
の複数の周波数を含む、第１のフィルタリングモジュー
ルと、 該第１のフィルタリングモジュールに結合された１次Ａ
／Ｄコンバータであって、該１次Ａ／Ｄコンバータは、
該アナログ電圧信号に基づいて第１のデジタル電圧信号
を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第１のデジタ
ル電流信号を生成し、該第１のデジタル電圧信号と前記
第１のデジタル電流信号とが前記デジタル電力信号を規
定する、１次Ａ／Ｄコンバータとを含み、 該１次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有
し、それにより、該第１のデジタル電圧信号と該第１の
デジタル電流信号とが同期化される、請求項２に記載の
プローブ解析システム。 - 【請求項３】 前記第１のフィルタリングモジュール
は、 前記アナログ電圧信号をバンド制限するための第１のバ
ンドパスフィルタと、 前記アナログ電流信号をバンド制限するための第２のバ
ンドパスフィルタとを含む、請求項１に記載のプローブ
解析システム。 - 【請求項４】 前記第１のデジタル電圧信号と前記第１
のデジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記
１次Ａ／Ｄコンバータと前記デジタル処理ユニットとの
間に配置される第１のメモリデバイスをさらに備える、
請求項２に記載のプローブ解析システム。 - 【請求項５】 前記サンプリングユニットは前記アナロ
グ信号から第２の複数の周波数をさらに同時にサンプリ
ングし、それにより、前記デジタルスペクトル信号は、
該第２の複数の周波数の信号レベルをさらに規定する、
請求項２に記載のプローブ解析システム。 - 【請求項６】 前記サンプリングユニットは、 前記アナログ電圧信号と前記アナログ電流信号とを第２
の所定のバンド幅にバンド制限するための第２のフィル
タリングモジュールであって、該第２の所定のバンド幅
は、前記第２の複数の周波数を含む、第２のフィルタリ
ングモジュールと、 該第２のフィルタリングモジュールに結合された２次Ａ
／Ｄコンバータであって、該２次Ａ／Ｄコンバータは、
該アナログ電圧信号に基づいて第２のデジタル電圧信号
を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第２のデジタ
ル電流信号を生成し、該第２のデジタル電圧信号と該第
２のデジタル電流信号とが前記デジタル電力信号をさら
に規定する、２次Ａ／Ｄコンバータとをさらに含み、 該２次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有
し、それにより、該第２のデジタル電圧信号と該第２の
デジタル電流信号とが同期化される、請求項５に記載の
プローブ解析システム。 - 【請求項７】 前記第２のデジタル電圧信号と前記第２
のデジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前記
２次Ａ／Ｄコンバータと前記デジタル処理ユニットとの
間に配置される第２のメモリデバイスをさらに備える、
請求項６に記載のプローブ解析システム。 - 【請求項８】 前記第２の複数の周波数は、第２の基本
周波数と、該第２の基本周波数に対応する第２の複数の
高調波周波数とを含む、請求項５に記載のプローブ解析
システム。 - 【請求項９】 前記デジタル処理ユニットは、前記第１
の複数の周波数および前記第２の複数の周波数において
前記デジタル電力信号を同時に処理するためのブロード
バンドプロセッサを含む、請求項５に記載のプローブ解
析システム。 - 【請求項１０】 前記ブロードバンドプロセッサは、ウ
ィンドウ関数を前記デジタル電力信号に適用するための
ウィンドウモジュールと、 前記ウィンドウ化されたデジタル電力信号に基づいて、
離散フーリエ変換（ＤＦＴ）データを計算するための高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュールと、 該ＤＦＴデータに基づいて、デジタル振幅信号とデジタ
ル位相信号とを生成するためのデカルト‐極コンバータ
と、 該ＤＦＴデータに基づいて、前記デジタルスペクトル信
号を生成するための周波数弁別器とを含む、請求項９に
記載のプローブ解析システム。 - 【請求項１１】 前記周波数弁別器は、 前記ＤＦＴデータをアップサンプリングするための周波
数補間器と、 該アップサンプリングされたＤＦＴデータに基づいて、
前記デジタルスペクトル信号のスペクトル分解能を増加
させるための線形補間器フィルタとを含む、請求項１０
に記載のプローブ解析システム。 - 【請求項１２】 前記アナログ信号の信号レベルに基づ
いて、該アナログ信号の減衰を選択的に調整するための
スイッチングモジュールをさらに備える、請求項１に記
載のプローブ解析システム。 - 【請求項１３】 前記デジタル処理ユニットからのディ
セーブル信号に基づいて、前記スイッチングモジュール
を選択的にディセーブルするためのスイッチコントロー
ラをさらに備える、請求項１２に記載のプローブ解析シ
ステム。 - 【請求項１４】 前記デジタル電力信号は、デジタル電
圧信号とデジタル電流信号とを含み、前記デジタル処理
ユニットは、 前記第１の複数の周波数において該デジタル電圧信号を
処理するための第１のベースバンドプロセッサと、 該第１の複数の周波数において該デジタル電流信号を処
理するための第２のベースバンドプロセッサとを含み、 各ベースバンドプロセッサは対応するデジタル電力信号
を有する、請求項１に記載のプローブ解析システム。 - 【請求項１５】 各ベースバンドプロセッサは、 所定の混合周波数を有するデジタル混合信号を生成する
ためのデジタル周波数シンセサイザと、 該デジタル混合信号に基づいて対応するデジタル電力信
号をダウンコンバートし、それにより、前記第１の複数
の周波数は、該所定の混合周波数にしたがって減少され
る、デジタル複合ミキサと、 該デジタル複合ミキサに結合され、該デジタル電力信号
のデータ品質を落とすデシメーションモジュールと、 該デシメーションモジュールに結合され、該第１の複数
の周波数の基本周波数に基づいて該デジタル電力信号を
バンド制限するローパスフィルタと、 該ローパスフィルタに結合され、該デジタル電力信号と
所望なサンプリングレートとに基づいて、同相信号と直
交信号を生成する、多相補間フィルタと、 該多相補間フィルタに結合され、該同相信号と該直交信
号とに基づいてデジタル振幅信号とデジタル位相信号と
を生成するデカルト‐極コンバータと、 該デカルト‐極コンバータに結合され、該デジタル位相
信号に基づいて前記デジタルスペクトル信号を生成す
る、周波数デシメーションモジュールとを含む、請求項
１４に記載のプローブ解析システム。 - 【請求項１６】 前記第１の複数の周波数は、第１の基
本周波数と、該第１の基本周波数に対応する第１の複数
の高調波周波数とを含む、請求項１に記載のプローブ解
析システム。 - 【請求項１７】 無線周波数（ＲＦ）プローブ解析シス
テムのためのサンプリングユニットであって、該サンプ
リングユニットは、 アナログ電圧信号とアナログ電流信号とを第１の所定の
バンド幅にバンド制限する第１のフィルタリングモジュ
ールであって、該アナログ電圧信号と該アナログ電流信
号とは、第１の複数の周波数を有し、該第１の所定のバ
ンド幅は該第１の複数の周波数を含む、第１のフィルタ
リングモジュールと、 該第１のフィルタリングモジュールに結合された１次Ａ
／Ｄコンバータであって、該１次Ａ／Ｄコンバータは、
該アナログ電圧信号に基づいて第１のデジタル電圧信号
を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第１のデジタ
ル電流信号を生成する、１次Ａ／Ｄコンバータとを備
え、 該１次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有
し、それにより、該第１のデジタル電圧信号と該第１の
デジタル電流信号とが同期化される、サンプリングユニ
ット。 - 【請求項１８】 前記第１の複数の周波数は、第１の基
本周波数と、該第１の基本周波数に対応する第１の複数
の高調波周波数とを含む、請求項１７に記載のサンプリ
ングユニット。 - 【請求項１９】 前記フィルタリングモジュールは、 前記アナログ電圧信号をバンド制限するための第１のバ
ンドパスフィルタと、 前記アナログ電流信号をバンド制限するための第２のバ
ンドパスフィルタとを含む、請求項１７に記載のサンプ
リングユニット。 - 【請求項２０】 前記第１のデジタル電圧信号と前記第
１のデジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前
記１次Ａ／Ｄコンバータとデジタル処理ユニットとの間
に配置される第１のメモリデバイスをさらに備える、請
求項１７に記載のサンプリングユニット。 - 【請求項２１】 前記アナログ電圧信号と前記アナログ
電流信号とを第２の所定のバンド幅にバンド制限するた
めの第２のフィルタリングモジュールであって、該アナ
ログ電圧信号と該アナログ電流信号とは、第２の複数の
周波数を有し、該第２の所定のバンド幅は、該第２の複
数の周波数を含む、第２のフィルタリングモジュール
と、 該第２のフィルタリングモジュールに結合された２次Ａ
／Ｄコンバータであって、該２次Ａ／Ｄコンバータは、
該アナログ電圧信号に基づいて第２のデジタル電圧信号
を生成し、該アナログ電流信号に基づいて第２のデジタ
ル電流信号を生成する、２次Ａ／Ｄコンバータとをさら
に備え、 該２次Ａ／Ｄコンバータはデュアルチャネル機能を有
し、それにより、該第２のデジタル電圧信号と該第２の
デジタル電流信号とが同期化される、請求項１７に記載
のサンプリングユニット。 - 【請求項２２】 前記第２のデジタル電圧信号と前記第
２のデジタル電流信号とを一時的に記憶するために、前
記２次Ａ／Ｄコンバータとデジタル処理ユニットとの間
に配置される第２のメモリデバイスをさらに備える、請
求項２１に記載のサンプリングユニット。 - 【請求項２３】 前記第２の複数の周波数は、第２の基
本周波数と、該第２の基本周波数に対応する第２の複数
の高調波周波数とを含む、請求項２１に記載のサンプリ
ングユニット。 - 【請求項２４】 プラズマチャンバに送達される無線周
波数（ＲＦ）電力を解析するための方法であって、 複数のアナログ信号から第１の複数の周波数を同時にサ
ンプリングするステップであって、該アナログ信号は該
チャンバに送達される該ＲＦ電力を特徴づける、ステッ
プと、 該アナログ信号に基づいてデジタル電力信号を生成する
ステップと、 所定の混合周波数を有するデジタル混合信号を生成する
ステップと、 該デジタル混合信号に基づいて該デジタル電力信号をダ
ウンコンバートし、それにより、該第１の複数の周波数
を該所定の混合周波数にしたがって減少するステップ
と、 該デジタル電力信号のデータ品質を落とすステップと、 該第１の複数の周波数の基本周波数に基づいて該デジタ
ル電力信号をバンド制限するステップと、 該デジタル電力信号と所望なサンプリングレートとに基
づいて同相信号と直交信号とを生成するステップと、 該同相信号と該直交信号とに基づいてデジタル振幅信号
とデジタル位相信号とを生成するステップと、 該デジタル位相信号に基づいてデジタルスペクトル信号
を生成するステップと、 該デジタルスペクトル信号は、該第１の複数の周波数の
信号レベルを規定するステップとを包含する、方法。 - 【請求項２５】 前記アナログ信号から第２の複数の周
波数を同時にサンプリングし、それにより、前記デジタ
ルスペクトル信号が、該第２の複数の周波数の信号レベ
ルをさらに規定するステップをさらに包含する、請求項
２４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/811,507 | 2001-03-20 | ||
| US09/811,507 US6522121B2 (en) | 2001-03-20 | 2001-03-20 | Broadband design of a probe analysis system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002340944A true JP2002340944A (ja) | 2002-11-27 |
| JP4297645B2 JP4297645B2 (ja) | 2009-07-15 |
Family
ID=25206745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002056657A Expired - Lifetime JP4297645B2 (ja) | 2001-03-20 | 2002-03-01 | プローブ解析システムのブロードバンド設計 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6522121B2 (ja) |
| EP (1) | EP1244133B1 (ja) |
| JP (1) | JP4297645B2 (ja) |
| KR (1) | KR20020075213A (ja) |
| CN (1) | CN1196936C (ja) |
| TW (1) | TW548766B (ja) |
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| JP2005532668A (ja) * | 2002-07-10 | 2005-10-27 | イーエヌアイ テクノロジー， インコーポレイテッド | プラズマｒｆ源測定用マルチレート処理 |
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| CN105785124A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-07-20 | 国网技术学院 | 一种采用谱估计和互相关的电力系统谐波和间谐波测量方法 |
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| US7991071B2 (en) * | 2002-05-16 | 2011-08-02 | Rf Micro Devices, Inc. | AM to PM correction system for polar modulator |
| JP2006510918A (ja) * | 2002-09-23 | 2006-03-30 | ターナー エンタープライジーズ アンド アソシエイツ | プロセス制御のためのトランスデューサパッケージ |
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