JP2014089945A - エッジランピング - Google Patents

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Abstract

【課題】ＲＦ信号の１つの電力値が変化し、プラズマインピーダンスが変化しても、プラズマを安定させるエッジランピングを実施するためのシステムおよび方法の提供。
【解決手段】システム１９０は、第１のＲＦ信号を生成するためのベースＲＦ生成器１０２を含む。第１のＲＦ信号は、ある状態から別の状態へ遷移し、プラズマインピーダンスの変化をもたらす。システム１９０は、さらに、第２のＲＦ信号を生成するための二次ＲＦ生成器１１２を含む。第２のＲＦ信号は、プラズマインピーダンスの変化を安定化させるために、ある状態から別の状態へ遷移する。システム１９０は、二次ＲＦ生成器１１２につながれたコントローラを含む。コントローラは、第２のＲＦ信号がある状態から別の状態へ遷移するときに第２のＲＦ信号のエッジランピングを実施するために、二次ＲＦ生成器にパラメータ値を提供するために使用される。
【選択図】図２

Description

本実施形態は、プラズマインピーダンスの変化に対する応答を向上させることに関するものであり、より具体的には、エッジランピングを実施するための装置、方法、およびコンピュータプログラムに関するものである。
一部のプラズマ処理システムでは、プラズマチャンバ内の１つまたはそれ以上の電極に、複数の無線周波数（ＲＦ）信号が提供される。ＲＦ信号は、プラズマチャンバ内にプラズマを発生させるのに役立つ。プラズマは、例えば、下方電極上に置かれた基板をクリーニングする、基板をエッチングする、基板をベベルエッチングするなどの、多様な動作に使用される。
ＲＦ信号の１つに電力値の変化があると、プラズマインピーダンスが変化し、プラズマ内に乱れが生じる。上記の多様な動作にプラズマが使用されるときは、このような乱れを制御することが重要である。
本開示で説明される実施形態が考え出されたのは、このような状況においてである。
本開示の実施形態は、エッジランピングのための装置、方法、およびコンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、例えばプロセス、装置、システム、デバイス、またはコンピュータ可読媒体に記録された方法などの、数々の形態で実現可能であることがわかる。以下で、幾つかの実施形態が説明される。
一実施形態では、システムは、第１のＲＦ信号を生成するためのベースＲＦ生成器を含む。第１のＲＦ信号は、ある状態から別の状態へ遷移する。第１のＲＦ信号のある状態から別の状態への遷移は、プラズマインピーダンスの変化をもたらす。システムは、さらに、第２のＲＦ信号を生成するための二次ＲＦ生成器を含む。第２のＲＦ信号は、プラズマインピーダンスの変化を安定化させるために、ある状態から別の状態へ遷移する。システムは、二次ＲＦ生成器につながれたコントローラを含む。コントローラは、第２のＲＦ信号がある状態から別の状態へ遷移するときに第２のＲＦ信号のエッジランピングを実施するために、二次ＲＦ生成器にパラメータ値を提供するために使用される。
一実施形態では、無線周波数（ＲＦ）信号の電力レベルの変化がプラズマインピーダンスに及ぼす影響を軽減するためのシステムが説明される。システムは、一次生成器を含む。一次生成器は、一次ＲＦ信号を生成するための一次駆動・増幅器と、デジタルパルス信号の状態を識別するための一次デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）とを含む。状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む。一次ＤＳＰは、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の一次周波数入力を識別するために、およびデジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の一次周波数入力を識別するために使用される。一次生成器は、さらに、一次ＤＳＰならびに一次駆動・増幅器につながれた第１の一次自動周波数調整器（ＡＦＴ：auto frequency tuner）を含む。第１の一次ＡＦＴは、一次ＤＳＰから第１の一次周波数入力を受信するために、および第１の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように一次ＲＦ信号を調整するために使用される。一次生成器は、一次ＤＳＰならびに一次駆動・増幅器につながれた第２の一次ＡＦＴを含む。第２の一次ＡＦＴは、一次ＤＳＰから第２の一次周波数入力を受信するために、および第２の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように一次ＲＦ信号を調整するために、使用される。一次ＲＦ信号は、第１の一次周波数入力から第２の一次周波数入力への一次遷移速度を有する。
この実施形態では、システムは、さらに、二次生成器を含む。二次生成器は、二次ＲＦ信号を生成するための二次駆動・増幅器と、デジタルパルス信号の状態を識別するための二次デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）とを含む。二次ＤＳＰは、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の二次周波数入力を識別するために、およびデジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の二次周波数入力を識別するために、使用される。二次生成器は、さらに、二次ＤＳＰならびに二次駆動・増幅器につながれた第１の二次ＡＦＴを含む。第１の二次ＡＦＴは、二次ＤＳＰからの第１の二次周波数入力を受信するために、および第１の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように二次ＲＦ信号を調整するために、使用される。二次生成器は、二次ＤＳＰならびに二次駆動・増幅器につながれた第２の二次ＡＦＴを含む。第２の二次ＡＦＴは、二次ＤＳＰから第２の二次周波数入力を受信するために、および第２の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように二次ＲＦ信号を調整するために、使用される。二次ＤＳＰは、第１の二次周波数入力から第２の二次周波数入力への二次遷移速度を決定するように構成される。二次遷移速度は、一次遷移速度と異なる。
一実施形態では、無線周波数（ＲＦ）信号の電力レベルの変化がプラズマインピーダンスに及ぼす影響を軽減するためのシステムが説明される。システムは、一次生成器を含む。一次生成器は、一次ＲＦ信号を生成するための一次駆動・増幅器と、一次駆動・増幅器につながれた１つまたはそれ以上の一次コントローラとを含む。１つまたはそれ以上の一次コントローラは、デジタルパルス信号の状態を識別するように構成される。状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む。１つまたはそれ以上の一次コントローラは、さらに、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の一次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように一次ＲＦ信号を調整するように構成される。また、１つまたはそれ以上の一次コントローラは、デジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の一次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように一次ＲＦ信号を調整するように構成される。一次ＲＦ信号は、第１の一次電力入力から第２の一次電力入力への一次遷移速度を有する。
この実施形態では、システムは、さらに、二次生成器を含む。二次生成器は、二次ＲＦ信号を生成するための二次駆動・増幅器を含む。二次生成器は、また、二次駆動・増幅器につながれた１つまたはそれ以上の二次コントローラを含む。１つまたはそれ以上の二次コントローラは、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の二次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように二次ＲＦ信号を調整するように構成される。１つまたはそれ以上の二次コントローラは、さらに、デジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の二次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように二次ＲＦ信号を調整するように構成される。１つまたはそれ以上の二次コントローラは、第１の二次電力入力から第２の二次電力入力への二次遷移速度を決定するように構成される。二次遷移速度は、一次遷移速度と異なる。
一実施形態では、無線周波数（ＲＦ）信号の電力レベルの変化がプラズマインピーダンスに及ぼす影響を軽減するための方法が説明される。方法は、デジタルパルス信号の状態を識別することを含む。状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む。方法は、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の一次周波数入力を識別すること、およびデジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の一次周波数入力を識別することを含む。方法は、また、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように一次ＲＦ信号を調整すること、およびデジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように一次ＲＦ信号を調整することを含む。一次ＲＦ信号は、第１の一次周波数入力から第２の一次周波数入力への一次遷移速度を有する。方法は、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の二次周波数入力を識別すること、およびデジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の二次周波数入力を識別することを含む。方法は、さらに、デジタルパルス信号が第１の状態にあるときの第１の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように二次ＲＦ信号を調整すること、およびデジタルパルス信号が第２の状態にあるときの第２の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように二次ＲＦ信号を調整することを含む。方法は、第１の二次周波数入力から第２の二次周波数入力への二次遷移速度を決定することを含む。二次遷移速度は、一次遷移速度と異なる。
上述された実施形態の幾つかの利点として、例えば２メガヘルツ（ＭＨｚ）信号や２７ＭＨｚ信号などのベース信号が高電力値から低電力値にまたは低電力値から高電力値に変化するときのプラズマインピーダンスのリンギングすなわちシュートを軽減させられることが挙げられる。一実施形態では、リンギングすなわちシュートが回避される。一実施形態では、ベース信号が例えば高電力値または低電力値などの第１の電力値から例えば低電力値または高電力値などの第２の電力値に変化するときに、別のＲＦ信号のある電力値から別の電力値への遷移を制御するために、その別のＲＦ信号がエッジランピングされる。別の一実施形態では、ベース信号が第１の電力値から第２の電力値に変化するときに、別の信号のある周波数値から別の周波数値への遷移を制御するために、その別のＲＦ信号がエッジランピングされる。さらに別の一実施形態では、ベース信号が第１の電力値から第２の電力値に変化するときに、別の信号のある周波数値から別の周波数値への遷移を制御するために、および別のＲＦ信号のある電力値から別の電力値への遷移を制御するために、その別の信号がエッジランピングされる。
添付の図面との関連のもとで成される以下の詳細な説明から、その他の態様が明らかになる。
以下の実施形態は、添付の図面との関連のもとで成される以下の説明を参照することによって、最も良く理解されるだろう。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、プラズマインピーダンスの変化が従属無線周波数（ＲＦ）信号に及ぼす影響を軽減するためにエッジランピングを実施するためのシステムの一実施形態を示した図である。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、エッジランピングを実施するためのシステムの一実施形態を示したブロック図である。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、エッジランピングが実施されてよい期間を例示するためのグラフの実施形態である。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、６０ＭＨｚ信号のエッジランピングを例示するためのグラフの実施形態である。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、エッジランピングが適用されないときにプラズマが安定化するためにかかる時間の長さと、エッジランピングが適用されるときにプラズマが安定化するためにかかる時間の長さとの差を例示するためのグラフである。
エッジランピングが実施されないときの順方向電力と、エッジランピングが実施されるときの順方向電力との間の差を例示するためのグラフである。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、発光分光計によって感知される信号にエッジランピングが及ぼす影響を例示したグラフである。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、エッジランピングが実施されないときの順方向電力と、エッジランピングが実施されるときの順方向電力との間の差を例示するためのグラフ、およびエッジランピングが実施されるときのプラズマインピーダンスと、エッジランピングが実施されないときのプラズマインピーダンスとの間の差を例示するためのグラフである。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、エッジランピングが実施されるときのエネルギの標準偏差と、エッジランピングが実施されないときのエネルギの標準偏差と、の間の差を例示するために、プラズマのエネルギをジュール単位で時間に対してプロットしたグラフである。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、エッジランピングの一実施形態を例示するためのグラフである。
本開示で説明される一実施形態にしたがった、ＲＦ信号をエッジランピングするための方法の一実施形態を示したフローチャートである。
以下の実施形態は、エッジランピングを実施するためのシステムおよび方法を説明している。これらの実施形態は、これらの具体的詳細の一部または全部を伴わずとも実施されてよいことが明らかである。また、これらの実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス動作の説明は省かれている。
図１は、プラズマインピーダンスの変化が従属無線周波数（ＲＦ）信号に及ぼす影響を軽減するためにエッジランピングを実施するためのシステム１００の一実施形態を示した図である。プラズマチャンバ１２４は、下方電極１３０と、上方電極１２６と、例えば上方電極１２６を取り巻く上方誘電体リング、上方電極リングを取り巻く下方電極延長部、下方電極１３０を取り巻く下方誘電体リング、下方誘電体リングを取り巻く下方電極延長部、上方プラズマ排除区域（ＰＥＺ）リング、下方ＰＥＺリングなどのその他の構成部品（不図示）とを含む。上方電極１２６は、下方電極１３０の向かい側に、下方電極１３０の方を向くように位置付けられる。例えば半導体ウエハなどの基板１２８は、下方電極１３０の上表面１３２上で支えられる。例えば特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やプログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）などの集積回路が、基板１３２上に展開され、例えば携帯電話、タブレット、スマートフォン、コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、ネットワーキング機器などの多様なデバイスに使用される。下方電極１３０は、例えば陽極酸化アルミニウムやアルミニウム合金などの金属で作成される。上方電極１２６もまた、例えばアルミニウムやアルミニウム合金などの金属で作成される。
一実施形態では、上方電極１２６は、中央のガス供給部（不図示）につながれた穴を含む。中央ガス供給部は、１種以上のプロセスガスをガス供給部（不図示）から受け取る。プロセスガスの例として、Ｏ2などの酸素含有ガスが挙げられる。プロセスガスのその他の例として、例えば四フッ化メタン（ＣＦ4）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、六フッ化エタン（Ｃ2Ｆ6）などのフッ素含有ガスが挙げられる。上方電極１２６は、接地される。下方電極１３０は、インピーダンス整合回路１７６を通じてメガヘルツ（ＭＨｚ）ＲＦ駆動・増幅システムにつながれる。
上方電極１２６と下方電極１３０との間にプロセスガスが供給され、ＤＡＳ１６１がインピーダンス整合回路１７６を通じて下方電極１３０に電力を供給するときに、プロセスガスは、プラズマチャンバ１２４内にプラズマを発生させるために、点火される。例えば、ＤＡＳ１６１は、プロセスガスを点火してプラズマを発生させるために、インピーダンス整合回路１７６を通じて電力を供給する。
インピーダンス整合回路は、インピーダンス整合回路につながれた電源のインピーダンスを、インピーダンス整合回路につながれた負荷のインピーダンスに一致させるために、例えばインダクタやコンデンサなどの電気回路部品を含む。例えば、インピーダンス整合回路１７６は、ＤＡＳ１６１のインピーダンスを、プラズマチャンバ１２４内に発生するプラズマのインピーダンスに一致させる。さらに別の一例では、インピーダンス整合回路１７６は、ＤＡＳ１６１のインピーダンスを、例えばプラズマチャンバ１２４内のプラズマや、上方電極１２６、下方電極１３０、プラズマチャンバ１２４のその他の構成部品などの、１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスに一致させる。一実施形態では、インピーダンス整合回路は、インピーダンス整合回路につながれたＤＡＳのインピーダンスと、負荷のインピーダンスとの一致を促すように調整される。電源と負荷とのインピーダンスの一致は、負荷から電源へ電力が反射される可能性を小さくする。
デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１６０には、ホストコンピュータ１５８がつながれる。ホストコンピュータ１５８は、トランジスタ−トランジスタ論理（ＴＴＬ）信号１０６を生成し、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１６０に提供する。ＴＴＬ信号１０６は、デジタルパルス信号の一例である。一実施形態では、コンピュータは、ＴＴＬ信号１０６を生成するＴＴＬ回路を含む。本明細書では、コンピュータの代わりに、プロセッサ、コントローラ、ＡＳＩＣ、またはＰＬＤが使用され、これらの用語は、本明細書のなかで区別なく使用される。ＴＴＬ信号１０６は、状態Ｓ１と、状態Ｓ０とを含む。ＴＴＬ信号１０６は、５０％のデューティサイクルを有する。一実施形態では、ＴＴＬ信号１０６は、５％から９５％までの範囲のデューティサイクルを有する。状態Ｓ１の例として、値１を有するオン状態、すなわちハイの状態が挙げられる。状態Ｓ０の例として、値０を有するオフ状態、すなわちロウの状態が挙げられる。ハイの状態は、ロウの状態を上回る大きさを有する。
別の一実施形態では、アナログクロック信号を生成するために、コンピュータの代わりに例えば水晶発振器などのクロック発振器が使用される。アナログクロック信号は、アナログ−デジタル変換器によって、ＴＴＬ信号１０６に類似したデジタル信号に変換される。例えば、水晶発振器は、水晶発振器上のまたは水晶発振器近くの電極に電圧を印加することによって電場を振動させるように作成される。
ＴＴＬ信号１０６は、ＤＳＰ１６０に送信される。ＤＳＰ１６０は、ＴＴＬ信号１０６を受信し、ＴＴＬ信号１０６の状態Ｓ０およびＳ１を識別する。例えば、ＤＳＰ１６０は、状態Ｓ０と状態Ｓ１とを見分ける。別の一例として、ＤＳＰ１６０は、ＴＴＬ信号１０６が第１の群の期間中は例えば値１やハイの状態値などの第１の大きさを有し、第２の群の期間中は例えば値０やロウの状態値などの第２の大きさを有することを決定する。ＤＳＰ１４０は、ＴＴＬ信号１０６が第１の群の期間中は状態Ｓ１を有し、第２の群の期間中は状態Ｓ０を有することを決定する。さらに別の一例として、ＤＳＰ１６０は、ＴＴＬ信号１０６の大きさを事前に記憶された値と比較し、ＴＴＬ信号１０６の大きさが第１の群の期間中は事前記憶値を上回ること、および状態Ｓ０中におけるＴＴＬ信号１０６の大きさが第２の群の期間中は事前記憶値以下であること、を決定する。クロック発振器が使用される実施形態では、ＤＳＰ１６０は、クロック発振器からアナログクロック信号を受信し、そのアナログ信号をデジタル形式に変換し、次いで、２つの状態Ｓ０およびＳ１を識別する。
ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ１であると識別されたときは、ＤＳＰ１６０は、周波数／電力コントローラ１６８に、電力値Ｐ１および／または周波数値Ｆ１を提供する。さらに、ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ０であると識別されたときは、ＤＳＰ１６０は、周波数／電力コントローラ１７０に、電力値Ｐ０および／または周波数値Ｆ０を提供する。ａｂマイクロ秒である状態Ｓ１から状態Ｓ０へのまたは状態Ｓ０から状態Ｓ１への遷移時間ＴＴ中、ＤＳＰ１６０は、１つもしくはそれ以上の遷移周波数ＦＴおよび／または１つもしくはそれ以上の電力値ＰＴをコントローラ１６８に提供する。ここで、ａおよびｂは、整数である。一実施形態では、電力値ＰＴは、電力値Ｐ１からＰ０までの範囲であり、且つ／または周波数値ＦＴは、周波数値Ｆ１からＦ０までの範囲である。一実施形態では、ＤＳＰ１６０は、遷移時間ＴＴを、状態Ｓ１も状態Ｓ０も識別されない期間であるとも見なす。
遷移時間ＴＴ中、コントローラ１６８は、遷移周波数ＦＴを受信し、例えば２ＭＨｚ ＤＡＳ、２７ＭＨｚ ＤＡＳ、６０ＤＡＳなどのＤＡＳのドライバに駆動周波数を提供する。一実施形態では、駆動周波数は、周波数ＦＴと同じである。駆動器は、それらの駆動周波数を有するＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を増幅器、伝送路１７８、およびインピーダンス整合回路１７６を通じて下方電極１３０に提供する。一実施形態では、駆動周波数と、ＤＳＰ１６０から受信された遷移周波数ＦＴとの間の対応関係が、駆動周波数を受信するコントローラのメモリデバイスに記憶される。メンバデバイスの例として、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）が挙げられる。メモリデバイスは、フラッシュメモリ、ハードディスク、ストレージデバイス、コンピュータ可読媒体などであってよい。
一実施形態では、駆動周波数と、ＤＳＰ１６０から受信された遷移周波数ＦＴとの間の対応関係が、駆動周波数を受信するコントローラのメモリデバイスに記憶される。この実施形態では、コントローラは、駆動器に駆動周波数を提供するために、ＤＳＰ１６０から受信された遷移周波数ＦＴを駆動周波数に対応付けている。
さらに、遷移時間ＴＴ中、コントローラ１６８は、電力値ＰＴを受信し、ＤＡＳの駆動器に駆動電力値を提供する。一実施形態では、駆動電力値は、電力値ＰＴと同じである。駆動器は、駆動電力値ＰＴを有するＲＦ信号を生成し、それらの駆動電力値を、下方電極１３０を駆動するために伝送路１７８およびインピーダンス整合回路１７６を通じて提供する。
一実施形態では、駆動電力値と、ＤＳＰ１６０から受信された遷移電力値ＰＴとの間の対応関係が、駆動電力値を受信するコントローラのメモリデバイスに記憶される。この実施形態では、コントローラは、駆動器に駆動電力値を提供するために、ＤＳＰ１６０から受信された遷移電力値ＰＴを駆動電力値に対応付けている。
電力値Ｐ１、Ｐ０、ＰＴ、電力値Ｐ１と状態Ｓ１との間の対応関係、電力値Ｐ０と状態Ｓ０との間の対応関係、電力値ＰＴと遷移時間ＴＴとの間の対応関係、周波数値Ｆ１、Ｆ０、ＦＴ、周波数値Ｆ１と状態Ｓ１との間の対応関係、周波数値Ｆ０と状態Ｓ０との間の対応関係、周波数値ＦＴと遷移時間ＴＴとの間の対応関係、またはそれらの組み合わせは、ホストコンピュータ１５８のメモリデバイスに記憶される生成器パラメータセット１８０のなかにある。ホストコンピュータ１５８は、生成器パラメータセット１５８を実行するために、論理Ａ、Ｂ、．．．．．．、Ｎも含んでいる。例えば、ホストコンピュータ１５８は、生成器パラメータセット１８０を実行するために、例えばＬｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステムやＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムなどのオペレーティングシステムと、例えばコンピュータプログラムなどの１つまたはそれ以上のプログラミングアプリケーションとを含んでいる。
一実施形態において、電力値ＰＴ、周波数値ＦＴ、またはそれらの組み合わせは、パラメータ値の例である。
図２は、エッジランピングを実施するためのシステム１９０の一実施形態を示したブロック図である。システム１９０は、ｘＭＨｚ生成器１０２と、ｙＭＨｚ生成器１１２とを含む。ｘＭＨｚ生成器１０２の例として、２ＭＨｚ生成器が挙げられ、ｙＭＨｚ生成器１１２の例として、６０ＭＨｚ生成器が挙げられる。ｘＭＨｚ生成器１０２の別の例として、６０ＭＨｚ生成器が挙げられ、ｙＭＨｚ生成器１１２の一例として、２ＭＨｚ生成器が挙げられる。ｘＭＨｚ生成器１０２のさらに別の例として、２ＭＨｚ生成器が挙げられ、ｙＭＨｚ生成器１１２の一例として、２７ＭＨｚ生成器が挙げられる。ｘＭＨｚ生成器１０２の別の例として、２７ＭＨｚ生成器が挙げられ、ｙＭＨｚ生成器１１２の一例として、２ＭＨｚ生成器が挙げられる。ｘＭＨｚ生成器１０２は、ベースＲＦ生成器すなわち一次生成器の例であり、ｙＭＨｚ生成器１１２は、二次ＲＦ生成器すなわち二次生成器の例である。
ｘＭＨｚ生成器１０２は、ＲＦ信号を生成するＤＡＳ１１６を含む。さらに、ｘＭＨｚ生成器１０２は、ＤＳＰ１０４を含む。ＤＳＰ１０４は、ＴＴＬ信号１０６を受信し、ＴＴＬ信号１０６の状態を識別する。ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ１であるとき、ＤＳＰ１０４は、周波数値Ｆ１１を生成し、その周波数値Ｆ１１をＡＦＴ１０８に提供する。ＡＦＴの一例は、参照によってその全体を本明細書に組み込まれる米国特許第６，０２０，７９４号で提供されている。一実施形態において、調整器およびコントローラという用語は、本明細書のなかで区別なく使用される。同様に、ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ０であるときは、ＤＳＰ１０４は、周波数値Ｆ１０を生成し、その周波数値Ｆ１０をＡＦＴ１１０に提供する。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１にある間は、ＤＳＰ１０４におよびＤＡＳ１１６につながれたＡＦＴ１０８は、ＤＳＰ１０４から周波数値Ｆ１１を受信し、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号の周波数を、例えば収束させるなどのように調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスの周波数と、周波数値Ｆ１１との間に例えば一致や所定の差などの所定の対応関係を達成する。例えば、ＡＦＴ１０８は、ＤＡＳ１１６の駆動器に提供するための駆動周波数を探索する。駆動周波数は、ＡＦＴ１０８のメモリデバイスに記憶されている。一実施形態では、駆動周波数は、周波数値Ｆ１１と同じである。駆動周波数は、ＡＦＴ１０８によって、ＤＡＳ１１６の駆動器に提供される。ＤＡＳ１１６の駆動器は、その駆動周波数を有するＲＦ信号を生成し、その信号を、ＤＡＳ１１６の増幅器に提供する。ＤＡＳ１１６は、その駆動周波数で下方電極１３０を駆動するために、その駆動周波数を有するＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を、伝送路１５２およびインピーダンス整合回路１４０を通じて下方電極１３０に送信する。
センサ１４４は、伝送路１５２上の反射電力を測定し、その測定された反射電力を、ＤＳＰ１０４に提供する。ＤＳＰ１０４は、反射電力に基づいて、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを決定し、そのインピーダンスは、周波数を含んでいる。ＤＳＰ１０４は、そのインピーダンスの周波数が周波数Ｆ１１の範囲内であるかどうかを決定する。周波数が周波数Ｆ１１の範囲内でないと決定されると、ＡＦＴ１０８は、ＤＡＳ１１６の駆動器に提供するための、周波数値Ｆ１１に対応する別の駆動周波数を探索する。ＡＦＴ１０８は、インピーダンスの周波数が周波数Ｆ１１の範囲内になるまで、周波数値Ｆ１１に対応する様々な駆動周波数を提供し続ける。なお、この例では、ＡＦＴ１０８は、ＡＦＴ１０８のストレージデバイスのなかに、周波数値Ｆ１１に対応する様々な駆動周波数を記憶していることに留意されたい。同様に、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ０にある間は、ＤＳＰ１０４におよびＤＡＳ１１６につながれたＡＦＴ１１０は、ＤＳＰ１０４から周波数値Ｆ１０を受信し、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号の周波数を調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスの周波数と、周波数値Ｆ１０との間に所定の対応関係を達成する。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１から状態Ｓ０へ遷移するときは、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号の周波数は、第１の速度で、周波数値Ｆ１１から周波数値Ｆ１０へ遷移する。一実施形態では、第１の速度は、状態Ｓ１から状態Ｓ０へのＴＴＬ信号１０６の遷移速度と同じである。一実施形態では、第１の速度は、ＴＴＬ信号１０６の遷移速度に近く、例えばＴＴＬ信号１０６の遷移速度のｄｅｆマイクロ秒以内である。ここで、ｄ、ｅ、およびｆは、それぞれ整数である。一実施形態では、第１の速度は、一次遷移速度の一例である。
システム１９０は、さらに、ｙＭＨｚ生成器１１２を含み、該生成器は、ＲＦ信号を生成するためのＤＡＳ１１４を含む。ｙＭＨｚ生成器１１２は、さらに、ＴＴＬ信号１０６の状態を識別するＤＳＰ１１８を含む。ＤＳＰ１１８は、ＴＴＬ信号１０６を受信し、ＴＴＬ信号１０６の状態を識別する。ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ１であるときに、ＤＳＰ１１８は、周波数値Ｆ２１を生成し、その周波数値Ｆ２１をＡＦＴ１２０に提供する。同様に、ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ０であるときは、ＤＳＰ１１８は、周波数値Ｆ２０を生成し、その周波数値Ｆ２０をＡＦＴ１２２に提供する。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１にある間は、ＤＳＰ１１８におよびＤＡＳ１１４につながれたＡＦＴ１２０は、ＤＳＰ１１８から周波数値Ｆ２１を受信し、ＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号の周波数を、例えば収束させるなどのように調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスの周波数と、周波数値Ｆ２１との間に所定の対応関係を達成する。例えば、ＡＦＴ１２０は、ＤＡＳ１１４の駆動器に提供するための駆動周波数を探索する。駆動周波数は、ＡＦＴ１２０のメモリデバイスに記憶されている。一実施形態では、駆動周波数は、周波数値Ｆ２１と同じである。駆動周波数は、ＡＦＴ１２０によって、ＤＡＳ１１４の駆動器に提供される。駆動器は、その駆動周波数を有するＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を、ＤＡＳ１１４の増幅器に提供する。ＤＡＳ１１４は、その駆動周波数で下方電極１３０を駆動するために、駆動周波数を有するＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を、伝送路１５４およびインピーダンス整合回路１５０を通じて下方電極１３０に送信する。
センサ１４６は、伝送路１５４上の反射電力を測定し、その測定された反射電力を、ＤＳＰ１１８に提供する。ＤＳＰ１１８は、反射電力に基づいて、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを決定し、そのインピーダンスは、周波数を含んでいる。ＤＳＰ１１８は、そのインピーダンスの周波数が周波数Ｆ２１の範囲内であるかどうかを決定する。周波数が周波数Ｆ２１の範囲内でないと決定されると、ＡＦＴ１２０は、ＤＡＳ１１４の駆動器に提供するための、周波数値Ｆ２１に対応する別の駆動周波数を探索する。ＡＦＴ１２０は、インピーダンスの周波数が周波数Ｆ２１の範囲内になるまで、周波数値Ｆ２１に対応する様々な駆動周波数を提供し続ける。なお、この例では、ＡＦＴ１２０は、ＡＦＴ１２０のストレージデバイスのなかに、周波数値Ｆ２１に対応する様々な駆動周波数を記憶していることに留意されたい。同様に、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ０にある間は、ＤＳＰ１１８におよびＤＡＳ１１４につながれたＡＦＴ１２２は、ＤＳＰ１１８から周波数値Ｆ２０を受信し、ＤＡＳ１１８によって生成されるＲＦ信号の周波数を調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスの周波数と、周波数値Ｆ２０との間に所定の対応関係を達成する。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１から状態Ｓ０へ遷移するときは、ＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号の周波数は、第２の速度で、周波数値Ｆ２１から周波数値Ｆ２０へ遷移する。一実施形態では、第２の速度は、二次遷移速度の一例である。一実施形態では、ＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号は、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのプラズマインピーダンスを安定化させるように遷移する。一実施形態では、第２の速度は、第１の速度未満である。例えば、ＤＡＳ１１４によって供給されるＲＦ信号が周波数値Ｆ２１から周波数値Ｆ２０へ遷移するためには、ＤＡＳ１１６によって供給されるＲＦ信号が周波数値Ｆ１１から周波数値Ｆ１０へ遷移するのにかかる時間よりも長い時間を要する。
周波数値Ｆ２１から周波数値Ｆ２０への遷移の間に、ＤＳＰ１１８は、１つまたはそれ以上の遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０をＡＦＴ１２０に提供する。遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０は、コンピュータ１９８のメモリデバイスに記憶されており、ＤＳＰ１１８によって、コンピュータ１９８から生成器パラメータセット１８０に取り込まれる。該コンピュータ１９８は、ホストコンピュータ１５８（図１）の一例である。一実施形態では、コンピュータ１９８のメモリデバイスに、遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０と、状態Ｓ１から状態Ｓ０への状態遷移との間の対応関係が記憶されている。ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１にある間は、ＡＦＴ１２０は、遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０を受信し、例えば対応付けられているなどの対応する駆動遷移周波数をＤＡＳ１１４に提供する。一実施形態において、遷移中における駆動周波数は、遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０と同じである。ＤＡＳ１１４は、これらの駆動周波数を有するＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を、伝送路１５４およびインピーダンス整合回路１５０を通じてプラズマチャンバ１２４の下方電極１３０に提供する。
一実施形態において、遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０が印加される時間の長さは、インピーダンス整合回路１５０がプラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスをＤＡＳ１１４のインピーダンスに一致させるために要する時間の長さよりも短い。一例として、プラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスは、伝送路１５４上の反射電力対伝送路１５４上の順方向電力の比が、例えば０からある範囲内であるなどのようにゼロに近いときに、ＤＡＳ１１４のインピーダンスに一致する。順方向電力および反射電力は、センサ１４６によって感知される。センサ１４６は、順方向電力および反射電力の測定値をＤＳＰ１１８に提供し、ＤＳＰ１１８は、それらの測定値をアナログ形式からデジタル形式に変換し、比を計算する。
一実施形態において、遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０が印加される時間の長さは、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスがある値に例えば収束するなどのように安定化するために要する時間よりも短い。一例として、ＤＳＰ１１８は、比がゼロに近いときに、プラズマインピーダンスがある値に収束すると決定する。一実施形態では、遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０が印加される時間の長さが、インピーダンス整合回路１５０がプラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスをＤＡＳ１１４のインピーダンスに一致させるために要する時間の長さよりも短いかどうかを決定するために、またはプラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスが安定化されているかどうかを決定するために、比の代わりに、ＤＳＰ１１８によって電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が計算される。ＶＳＷＲは、ＲＣを反射係数として、ＲＣ−１対ＲＣ＋１の比に等しいものとして計算される。
一実施形態では、第２の遷移速度は、ＤＡＳ１１４の増幅器と、インピーダンス整合回路１５０と、下方電極１３０とを含むＲＦ伝送経路の帯域幅の発生時間よりも短い時間の間に生じる。一実施形態では、第２の遷移速度は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号のＲＦパルスの幅の発生時間よりも短い時間の間に生じる。ＲＦパルスは、ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ１または状態Ｓ０にあるときのＲＦ信号の一部分である。
さらに、ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ１であるときに、ＤＳＰ１０４は、電力値Ｐ１１を生成し、その電力値Ｐ１１を、電力コントローラ１３６に提供する。同様に、ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ０であるときに、ＤＳＰ１０４は、電力値Ｐ１０を生成し、その電力値Ｐ１０を、電力コントローラ１３８に提供する。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１にある間は、ＤＳＰ１０４におよびＤＡＳ１１６につながれた電力コントローラ１３６は、ＤＳＰ１０４から電力値Ｐ１１を受信し、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号の電力を調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを対応する値にする。例えば、電力コントローラ１３６は、ＤＡＳ１１６の駆動器に提供するための駆動電力値を探索する。駆動電力値は、プラズマインピーダンスＺ１に対応している。駆動電力値およびプラズマインピーダンスＺ１は、電力コントローラ１３６のメモリデバイスに記憶されている。一実施形態では、駆動電力値は、電力値Ｐ１１と同じである。駆動電力値は、電力コントローラ１３６によって、ＤＡＳ１１６の駆動器に提供される。駆動器は、駆動電力値を有するＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を、ＤＡＳ１１６の増幅器に提供する。増幅器は、駆動電力値を増幅させ、増幅電力値を生成してよく、該増幅電力値は、増幅器がＤＡＳ１１６の駆動器から受信するＲＦ信号の電力値と同じであってよい。下方電極１３０を増幅電力値で駆動するために、増幅電力値を有するＲＦ信号は、ＤＡＳ１１６によって、伝送路１５２およびインピーダンス整合回路１４８を通じて下方電極１３０に供給される。
センサ１４４は、伝送路１５２上の反射電力を測定し、その測定された反射電力を、ＤＳＰ１０４に提供する。ＤＳＰ１０４は、反射電力に基づいて、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを決定し、そのインピーダンスは、周波数を含んでいる。ＤＳＰ１０４は、電圧対電流の比に基づいてインピーダンスを決定し、電圧および電流は、電力の変数である。ＤＳＰ１０４は、インピーダンスがインピーダンスＺ１の範囲内であるかどうかを決定する。インピーダンスがインピーダンスＺ１の範囲内でないと決定されると、電力コントローラ１３６は、ＤＡＳ１１６の駆動器に提供するための、インピーダンスＺ１に対応する別の駆動電力値を探索する。電力コントローラ１３６は、伝送路１５２上の反射電力に基づいてＤＳＰ１０４によって決定されるインピーダンスがインピーダンスＺ１の範囲内になるまで、インピーダンスＺ１に対応する様々な駆動電力値を提供し続ける。なお、この例では、電力コントローラ１３６は、電力コントローラ１３６のストレージデバイスに、インピーダンスＺ１に対応する様々な駆動電力値を記憶していることに留意されたい。同様に、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ０にある間は、ＤＳＰ１０４におよびＤＡＳ１１６につながれた電力コントローラ１３８は、ＤＳＰ１０４から電力値Ｐ１０を受信し、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号の電力を調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを対応する値にする。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１から状態Ｓ０へ遷移するときは、ＤＡＳ１１６によって供給されるＲＦ信号の電力値は、第３の速度で、電力値Ｐ１１から電力値Ｐ１０へ遷移する。一実施形態では、第３の速度は、状態Ｓ１から状態Ｓ０へのＴＴＬ信号１０６の遷移速度と同じである。一実施形態では、第３の速度は、ＴＴＬ信号１０６の遷移速度に近く、例えばＴＴＬ信号１０６の遷移速度のｇｈｉマイクロ秒以内である。ここで、ｇ、ｈ、およびｉは、それぞれ整数である。一実施形態では、第３の速度は、一次遷移速度の一例である。
周波数値がＦ１１からＦ１０に変化するときにおよび／または電力値がＰ１１からＰ１０に変化するときに、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのプラズマインピーダンスは変化する。また、周波数値がＦ１０からＦ１１に変化するときにおよび／または電力値がＰ１０からＰ１１に変化するときに、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのプラズマインピーダンスは変化する。
さらに、ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ１であるときに、ＤＳＰ１１８は、電力値Ｐ２１を生成し、その電力値Ｐ２１を、電力コントローラ１４０に提供する。同様に、ＴＴＬ信号１０６の状態がＳ０であるときに、ＤＳＰ１１８は、電力値Ｐ２０を生成し、その電力値Ｐ２０を、電力コントローラ１４２に提供する。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１にある間は、ＤＳＰ１１８におよびＤＡＳ１１４につながれた電力コントローラ１４０は、ＤＳＰ１１８から電力値Ｐ２１を受信し、ＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号の電力を調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを対応する値にする。例えば、電力コントローラ１４０は、ＤＡＳ１１４の駆動器を駆動するための駆動電力値を探索する。駆動電力値は、プラズマインピーダンスＺ２に対応している。駆動電力値およびプラズマインピーダンスＺ２は、電力コントローラ１４０のメモリデバイスに記憶されている。一実施形態では、駆動電力値は、電力値Ｐ２１と同じである。駆動電力値は、電力コントローラ１４０によって、ＤＡＳ１１６の駆動器に提供される。この駆動器は、駆動電力値を有するＲＦ信号を生成するためのＤＡＳ１１４の増幅器につながれている。増幅器は、駆動電力値を増幅させてよい。一実施形態では、増幅ＲＦ信号は、ＤＡＳ１１４の増幅器によってＤＡＳ１１４の駆動器から受信されるＲＦ信号の電力値と同じ電力値を有する。ＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号は、下方電極１３０を駆動電力値で駆動するために、伝送路１５４およびインピーダンス整合回路１５０を通じて下方電極１３０に供給される。
センサ１４６は、伝送路１５４上の反射電力を測定し、その測定された反射電力を、ＤＳＰ１１８に提供する。ＤＳＰ１１８は、反射電力に基づいて、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを決定し、そのインピーダンスは、周波数を含んでいる。ＤＳＰ１１８は、インピーダンスがインピーダンスＺ２の範囲内であるかどうかを決定する。インピーダンスがインピーダンスＺ２の範囲内でないと決定されると、電力コントローラ１４０は、ＤＡＳ１１４の駆動器に提供するための、インピーダンスＺ２に対応する別の駆動電力値を探索する。電力コントローラ１４０は、伝送路１５４上の反射電力に基づいてＤＳＰ１１８によって決定されるインピーダンスがインピーダンスＺ２の範囲内になるまで、インピーダンスＺ２に対応する様々な駆動電力値を提供し続ける。なお、この例では、電力コントローラ１４０は、電力コントローラ１４０のストレージデバイスのなかに、インピーダンスＺ２に対応する様々な駆動電力値を記憶していることに留意されたい。同様に、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ０にある間は、ＤＳＰ１１８におよびＤＡＳ１１４につながれた電力コントローラ１４２は、ＤＳＰ１１８から電力値Ｐ２０を受信し、ＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号の電力を調整し、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスを対応する値にする。
ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１から状態Ｓ０へ遷移するときは、ＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号の電力値は、第４の速度で、電力値Ｐ２１から電力値Ｐ２０へ遷移する。一実施形態では、第４の速度は、第３の速度未満である。例えば、ＤＡＳ１１４によって供給されるＲＦ信号が電力値Ｐ２１から電力値Ｐ２０へ遷移するためには、ＤＡＳ１１６によって供給されるＲＦ信号が電力値Ｐ１１から電力値Ｐ１０へ遷移するためにかかる時間よりも長い時間を要する。一実施形態では、第４の速度は、二次遷移速度の一例である。
電力値Ｐ２１から電力値Ｐ２０への遷移の間に、ＤＳＰ１１８は、１つまたはそれ以上の遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０を電力コントローラ１４０に提供する。遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０は、コンピュータ１９８のメモリデバイスに記憶されており、ＤＳＰ１１８によって、生成器パラメータセット１８０に取り込まれる。一実施形態では、コンピュータ１９８のメモリデバイスに、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０と、状態Ｓ１から状態Ｓ０への状態遷移との間の対応関係が記憶されている。電力値Ｐ２１から電力値Ｐ２０への遷移の間は、電力コントローラ１４０は、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０を受信し、駆動遷移電力値をＤＡＳ１１４に提供する。ＤＡＳ１１４は、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０を有するＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を、伝送路１５４およびインピーダンス整合回路１５０を通じてプラズマチャンバ１２４に提供する。
一実施形態において、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０が印加される時間の長さは、インピーダンス整合回路１５０がプラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスをＤＡＳ１１４のインピーダンスに一致させるために要する時間の長さよりも短い。一例として、プラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスは、伝送路１５４上の反射電力対伝送路１５４上の順方向電力の比が、例えば０からある範囲内であるなどのようにゼロに近いときに、ＤＡＳ１１４のインピーダンスに一致する。
一実施形態において、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０が印加される時間の長さは、プラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスがある値に例えば収束するなどのように安定化するために要する時間よりも短い。一実施形態では、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０が印加される時間の長さが、インピーダンス整合回路１５０がプラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスをＤＡＳ１１４のインピーダンスに一致させるために要する時間の長さよりも短いかどうかを決定するために、またはプラズマチャンバ１２４内のプラズマのインピーダンスが安定化されているかどうかを決定するために、比の代わりに、ＤＳＰ１１８によってＶＳＷＲが計算される。
一実施形態では、第４の遷移速度は、ＤＡＳ１１４の増幅器と、インピーダンス整合回路１５０と、下方電極１３０とを含むＲＦ伝送経路の帯域幅の発生に関連する時間よりも短い時間の間に生じる。一実施形態では、第４の遷移速度は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号のＲＦパルスの幅の発生時間よりも短い時間の間に生じる。
一実施形態では、遷移周波数値ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０および遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０は、ともに、ＤＳＰ１１８によって同時にまたは実質的に同時に電力コントローラ１４０およびＡＦＴ１２０に提供される。この実施形態では、ＤＳＰ１１８は、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０を電力コントローラ１４０に提供し、遷移周波数値ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０をＡＦＴ１２０に提供する。実質的に同時の一例として、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０または遷移周波数値ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０の提供の、例えば幾マイクロ秒などの所定の期間内であることが挙げられる。
上記の実施形態は、状態Ｓ１から状態Ｓ０への遷移に関して説明されているが、一実施形態では、これらの実施形態が、状態Ｓ０から状態Ｓ１への遷移に適用するように変更されている。例えば、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ０からＳ１へ遷移する間は、遷移周波数値ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０と比較して同じまたは異なる一群の遷移周波数値ＦＴ＿Ｓ０−Ｓ１が使用されてよい。この例では、遷移周波数値ＦＴ＿Ｓ０−Ｓ１は、ＡＦＴ１２０の代わりにＡＦＴ１２２によってＤＳＰ１１８に提供される。別の例として、状態Ｓ０からＳ１への遷移の間は、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０と比較して同じまたは異なる一群の遷移電力値ＰＴ＿Ｓ０−Ｓ１が使用されてよい。この例では、遷移電力値ＰＴ＿Ｓ０−Ｓ１は、電力コントローラ１４０の代わりに電力コントローラ１４２によって、ＤＳＰ１１８に提供される。また、別の一例として、状態Ｓ０から状態Ｓ１への遷移の間は、同じまたは異なる一群の遷移周波数値と、同じまたは異なる一群の遷移電力値とが、同時にまたは実質的に同時に提供される。例えば、遷移周波数値ＦＴ＿Ｓ０−Ｓ１は、ＤＳＰ１１８から電力コントローラ１４２への遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０の提供と同時にＤＳＰ１１８によってＡＦＴ１２２に提供される。
一実施形態では、ＤＳＰ１１８によって実施される機能を、ＡＦＴまたは電力コントローラによって実施することができる。例えば、ＤＳＰ１１８が、状態遷移が状態Ｓ１から状態Ｓ０であるかまたは状態Ｓ０から状態Ｓ１であるかに基づいてどの遷移周波数値が印加されるかを決定するのに代わり、ＡＦＴ１２０またはＡＦＴ１２２が、状態遷移が状態Ｓ１から状態Ｓ０であるかまたは状態Ｓ０から状態Ｓ１であるかに基づいてどの遷移周波数値が印加されるかを決定する。別の一例として、ＤＳＰ１１８が、遷移電力値を電力コントローラに提供するのに代わり、電力コントローラが、状態が遷移しているという決定をＤＳＰ１１８から受信する。決定を受信すると、電力コントローラは、電力コントローラのメモリデバイスから遷移電力値を取り出し、それらの遷移電力値をＤＡＳ１１４に提供する。さらに別の一例として、ＤＳＰ１１８が、遷移周波数値をＡＦＴに提供するのに代わり、ＡＦＴが、状態が遷移しているという決定をＤＳＰ１１８から受信する。決定を受信すると、ＡＦＴは、ＡＦＴのメモリデバイスから遷移周波数値を取り出し、それらの遷移周波数値をＤＡＳ１１４に提供する。
一実施形態では、生成器のＤＳＰ内に、生成器のＡＦＴおよび／または電力コントローラが含まれている。例えば、ＡＦＴ１２０および１２２、ならびに電力コントローラ１４０および１４２が、ＤＳＰ１１８内に含まれている。
一実施形態では、電力コントローラ１４０およびＡＦＴ１２０の代わりに１つのコントローラが使用され、電力コントローラ１４２およびＡＦＴ１２２に代わり、１つのコントローラが使用され、電力コントローラ１３６およびＡＦＴ１０８の代わりに１つのコントローラが使用され、且つ／または電力コントローラ１３８およびＡＦＴ１１０の代わりに１つのコントローラが使用される。
ＤＳＰ１１４および１１６の使用に加えて追加のＤＡＳが使用される実施形態では、ｚＭＨｚ生成器は、ＤＡＳ１１４の代わりにｚＭＨｚＤＡＳを含むことを除いてｙＨＭｚ生成器１１２と同様である。ｚＭＨｚ生成器は、インピーダンス整合回路（不図示）および伝送路（不図示）を通じてプラズマチャンバ１２４の下方電極１３０につながれている。さらに、ｚＭＨｚＤＡＳは、ＴＴＬ信号１０６を受信するために、ツールＵＩ１９１につながれている。ｚＭＨｚ生成器は、２つの電力コントローラと、２つのＡＦＴと、ＤＳＰと、ＡＤＣと、センサと、ｚＭＨｚＤＡＳとを含む。ｚＭＨｚの一例は、２７ＭＨｚである。ｚＭＨｚの別の一例は、３０ＭＨｚである。
一実施形態において、１つまたはそれ以上の遷移周波数ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０、１つまたはそれ以上の遷移周波数ＦＴ＿Ｓ０−Ｓ１、１つまたはそれ以上の遷移電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０、１つまたはそれ以上の遷移電力値ＰＴ＿Ｓ０−Ｓ１、またはそれらの組み合わせは、パラメータ値の例である。
一実施形態において、ＤＡＳ１１６は、一次駆動・増幅器の一例であり、ＤＳＰ１０４は、一次ＤＳＰの一例であり、ＡＦＴ１０８は、第１の一次ＡＦＴの一例であり、ＡＦＴ１１０は、第２の一次ＡＦＴの一例である。さらに、一実施形態において、ＤＳＰ１１８は、二次ＤＳＰの一例であり、ＡＦＴ１２０は、第１の二次ＡＦＴの一例であり、ＡＦＴ１２２は、第２の二次ＡＦＴの一例である。
また、一実施形態において、周波数値Ｆ１１は、第１の一次周波数入力の一例であり、周波数値Ｆ１０は、第２の一次周波数入力の一例であり、電力値Ｐ１１は、第１の一次電力入力の一例であり、電力値Ｐ１０は、第２の一次電力入力の一例である。さらに、一実施形態において、周波数値Ｆ１０は、第１の一次周波数入力の一例であり、周波数値Ｆ１１は、第２の一次周波数入力の一例であり、電力値Ｐ１０は、第１の一次電力入力の一例であり、電力値Ｐ１１は、第２の一次電力入力の一例である。
さらに、一実施形態において、周波数値Ｆ２１は、第１の二次周波数入力の一例であり、周波数値Ｆ２０は、第２の二次周波数入力の一例であり、電力値Ｐ２１は、第１の二次電力入力の一例であり、電力値Ｐ２０は、第２の二次電力入力の一例である。さらに、一実施形態において、周波数値Ｆ２０は、第１の二次周波数入力の一例であり、周波数値Ｆ２１は、第２の二次周波数入力の一例であり、電力値Ｐ２０は、第１の二次電力入力の一例であり、電力値Ｐ２１は、第２の二次電力入力の一例である。
一実施形態において、１つまたはそれ以上の一次コントローラは、ｘＭＨｚ生成器１０２内のコントローラであり、１つまたはそれ以上の二次コントローラは、ｙＭＨｚ生成器１１２内のコントローラである。一実施形態において、一次ＲＦ信号は、伝送路１５２を通じてプラズマチャンバ１２４に送信されるためにｘＭＨｚ生成器１０２のＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号であり、二次ＲＦ信号は、伝送路１５４を通じてプラズマチャンバ１２４に送信されるためにｙＭＨｚ生成器１１２のＤＡＳ１１４によって生成されるＲＦ信号である。
一実施形態では、コントローラまたは調整器の代わりに、プロセッサによって実行される例えばコンピュータプログラムなどの制御論理ブロックが使用される。例えば、生成器の各ＡＦＴが、生成器のプロセッサによって実行される論理ブロックである。別の一例では、生成器の各電力コントローラが、生成器のプロセッサによって実行される論理ブロックである。コンピュータプログラムは、以下で例を挙げられる非一過性のコンピュータ可読媒体に実装される。
図３は、エッジランピングが実施されてよい期間を例示するためのグラフ２０１および２０３の実施形態を示している。グラフ２０１は、信号の電圧を時間に対してプロットしてある。プロット２０２は、チャンバ１２４内のプラズマの電圧の、時間にともなう変化を示している。プロット２０４は、６０ＭＨｚＲＦ信号の電圧の、時間にともなう変化を示しており、プロット２０８は、２ＭＨｚＲＦ信号の電圧の、時間にともなう変化を示している。２ＭＨｚＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移する部分２０６の発生中は、エッジランピングが実施されてよい。高電力値は、低電力値よりも大きい。
グラフ２０３は、部分２０６を拡大したものである。グラフ２０３では、プロット２０８は、チャンバ１２４内のプラズマの電圧の、時間にともなう変化を示している。プロット２１２は、６０ＭＨｚＲＦ信号の電圧の、時間にともなう変化を示しており、プロット２１０は、２ＭＨｚＲＦ信号の電圧の、時間にともなう変化を示している。６０ＭＨｚ信号のエッジランピングは、グラフ２０３の部分２１４内に示された期間中に実施されてよい。エッジランピングが実施されるときに、最終的に、２ＭＨｚ信号は、低電力値を達成するが、６０ＭＨｚ信号は、まだその高電力値から低電力値への遷移中である。
図４は、６０ＭＨｚ信号のエッジランピングを例示するためのグラフ２２０および２２２の実施形態を示している。グラフ２２０は、信号の電圧を時間に対してプロットしてあり、グラフ２２２は、ＲＦ信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）振幅をＦＦＴ周波数に対してプロットしてある。グラフ２２０の部分２２４では、２ＭＨｚ信号および６０ＭＨｚ信号の両方がオンである。グラフ２２６の部分２２６では、２ＭＨｚ信号がオンにされており、６０ＭＨｚ信号が遷移中である。エッジランピングは、６０ＭＨｚ信号が２ＭＨｚ信号よりも長い時間を状態Ｓ１から状態Ｓ０への遷移のためにかけることを可能にするために使用される。
プロット２２８は、２ＭＨｚ信号のＦＦＴ振幅の変化を示しており、プロット２３０は、６０ＭＨｚ信号のＦＦＴ振幅の変化を示している。２ＭＨｚ信号のピーク３０８と６０ＭＨｚ信号のピーク３０６との間の差によって示されるような遷移期間中は、エッジランピングを実施するために、６０ＭＨｚ信号のＦＦＴ振幅が増加される。
図５は、エッジランピングが適用されないときにプラズマが安定化するためにかかる時間の長さと、エッジランピングが適用されるときにプラズマが安定化するためにかかる時間の長さとの差を例示するためのグラフ２９０および２９２を示している。各グラフ２９０および２９２は、オシロスコープによって測定された電圧を時間に対してプロットしてある。プロット２９６は、プラズマの電圧を示しており、プロット２９８は、２ＭＨｚ信号の電圧を示しており、プロット３０２は、６０ＭＨｚ信号の電圧を示している。さらに、プロット３０４は、プラズマの電圧を示しており、プロット３０６は、２ＭＨｚ信号の電圧を示しており、プロット３０８は、６０ＭＨｚ信号の電圧を示している。部分２９４および３０３によって示されるように、エッジランピングが適用されないときにプラズマが安定化するためには、エッジランピングが適用されるときにプラズマが安定化するためにかかる時間よりも長い時間がかかる。エッジランピングは、グラフ２９２では適用されており、グラフ２９０では適用されていない。
図６は、エッジランピングが実施されないときの順方向電力と、エッジランピングが実施されるときの順方向電力との間の差を例示するためのグラフ２５４および２５６を示している。各グラフ２５４および２５６は、６０ＭＨｚ信号の順方向電力を時間に対してプロットしてある。グラフ２５４の部分２５８に示されるように、グラフ２５６の部分２６０に示されるよりも大量のリンギングがある。グラフ２５４は、エッジランピングの実施を伴わずに生成されたものであり、グラフ２５６は、エッジランピングの実施を伴って生成されたものである。
図７は、発光分光計（ＯＥＳ）によって感知される信号にエッジランピングが及ぼす影響を例示したグラフ２５０を示している。グラフ２５０は、例えばプラズマの電力やプラズマの電圧などの任意の単位を時間に対してプロットしてある。図に示されるように、エッジランピングを伴わないと、任意の単位は、値Ｖ１から値Ｖ２にシュートし、エッジランピングを伴うと、任意の単位は、値Ｖ１からＶ３にシュートし、これは、値Ｖ２の場合よりも小さい。したがって、エッジランピングの結果は、エッジランピングが実施されるときよりもプラズマの乱れを少なくする。
図８は、エッジランピングが実施されないときの順方向電力と、エッジランピングが実施されるときの順方向電力との間の差を例示するためのグラフ２７２、およびエッジランピングが実施されるときのプラズマインピーダンスと、エッジランピングが実施されないときのプラズマインピーダンスとの間の差を例示するためのグラフ２７４を示している。グラフ２７２は、６０ＭＨｚ信号の順方向電力を時間に対してプロットしてある。グラフ２７４は、例えばプラズマの電力やプラズマの電圧などの任意の単位を時間に対してプロットしてある。エッジランピングが実施されないときは、６０ＭＨｚ信号は、レベルＬ１より下のレベルＬ２にシュートし、エッジランピングが実施されるときは、６０ＭＨｚ信号は、レベルＬ１にシュートする。さらに、エッジランピングが実施されないときは、任意の単位は、レベルＬ３からレベルＬ５にシュートし、エッジランピングが実施されるときは、任意の単位は、レベルＬ３からレベル４にシュートし、これは、レベルＬ５の場合よりも小さく、プラズマの乱れが少ない結果になる。
図９は、エッジランピングが実施されるときのエネルギの標準偏差と、エッジランピングが実施されないときのエネルギの標準偏差との間の差を例示するためにプラズマのエネルギをジュール単位で時間に対してプロットしたグラフ２５２を示している。図に示されるように、エッジランピングが実施されるときのエネルギの標準偏差ＳＤ１は、プラズマが不安定であってエッジランピングが実施されないときのエネルギの標準偏差ＳＤ２よりも小さく、且つプラズマが安定していてエッジランピングが実施されないときのエネルギの標準偏差ＳＤ３よりも小さい。
図１０は、エッジランピングの一実施形態を例示するためのグラフ３８１および３８３を示している。グラフ３８１は、ワットを単位とした順方向電力を、秒を単位とした時間に対してプロットしてある。グラフ３８３は、ＴＴＬ信号１０６の状態を、秒を単位とした時間に対してプロットしてある。図１０に示されるように、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１から状態Ｓ０へ遷移するときに、例えば２ＭＨｚ信号や２７ＭＨｚ信号などのＡ ＭＨｚ信号は、高電力入力Ｐ１から低電力入力Ｐ２へ遷移する。図に示されるように、例えば２７ＭＨｚ信号や６０ＭＨｚ信号などのＢ ＭＨｚ信号は、高電力入力Ｐ１から低電力入力Ｐ２へのＡ ＭＨｚ信号の遷移速度と同じ速度では遷移しない。Ｂ ＭＨｚ信号は、高電力入力Ｐ１から低電力入力Ｐ２へのＡ ＭＨｚ信号の遷移速度よりも低い速度で遷移する。例えば、Ｂ ＭＨｚ信号は、高電力入力Ｐ１から低電力入力Ｐ２へのＡ ＭＨｚ信号の遷移中に、無限ではない傾きを有する。別の例として、Ｂ ＭＨｚ信号は、高電力入力Ｐ１から低電力入力Ｐ２へのＡ ＭＨｚ信号の遷移中に、負の傾きを有する。一実施形態では、Ａ ＭＨｚ信号は、電力入力Ｐ１から電力入力Ｐ２への遷移中に、無限の傾きを有する。高電力入力Ｐ１から低電力入力Ｐ２へのＡ ＭＨｚ信号の遷移中におけるＢ ＭＨｚ信号の傾きの例として、傾き１、曲線状の傾き、変化する傾きなどが挙げられる。Ｂ ＭＨｚ信号は、高電力入力Ｐ３から低電力入力Ｐ２へ遷移する。Ｂ ＭＨｚ信号の遷移中に、Ｂ ＭＨｚ信号は、エッジランプＥＲ１を有する。エッジランプＥＲ１は、高電力入力Ｐ３から低電力入力Ｐ２への遷移中にＢ ＭＨｚ信号の電力および／または周波数を制御することによって生成される。
同様に、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ０から状態Ｓ１へ遷移するときに、Ａ ＭＨｚ信号は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１へ遷移する。図に示されるように、Ｂ ＭＨｚ信号は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１へのＡ ＭＨｚ信号の遷移速度と同じ速度では遷移しない。Ｂ ＭＨｚ信号は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１へのＡ ＭＨｚ信号の遷移速度よりも低い速度で遷移する。例えば、Ｂ ＭＨｚ信号は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１へのＡ ＭＨｚ信号の遷移中に、無限ではない傾きを有する。別の例として、Ｂ ＭＨｚ信号は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１へのＡ ＭＨｚ信号の遷移中に、正の傾きを有する。一実施形態では、Ａ ＭＨｚ信号は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１への遷移中に、無限の傾きを有する。低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１へのＡ ＭＨｚ信号の遷移中におけるＢ ＭＨｚ信号の傾きの例としては、傾き１、曲線状の傾き、変化する傾きなどが挙げられる。Ｂ ＭＨｚ信号は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ３へ遷移する。Ｂ ＭＨｚ信号の遷移中に、Ｂ ＭＨｚ信号は、エッジランプＥＲ２を有する。エッジランプＥＲ２は、低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ３への遷移中にＢ ＭＨｚ信号の電力および／または周波数を制御することによって生成される。
一実施形態では、Ｂ ＭＨｚ信号は、電力入力Ｐ３から低電力入力Ｐ２ではない低電力入力へ遷移する。一実施形態では、Ｂ ＭＨｚ信号は、Ａ ＭＨｚ信号が高電力入力Ｐ１から低電力入力Ｐ２へ遷移するときに、電力入力Ｐ３から電力入力Ｐ３よりも高い高電力入力へ遷移し、Ａ ＭＨｚ信号が低電力入力Ｐ２から高電力入力Ｐ１へ遷移するときに、上記の高電力入力から電力入力Ｐ３へ遷移する。
なお、Ａ ＭＨｚ信号は、電力入力Ｐ１においてある状態にあり、電力入力Ｐ２において別の状態にあることに留意されたい。同様に、Ｂ ＭＨｚ信号は、電力入力Ｐ３においてある状態にあり、電力入力Ｐ２において別の状態にある。
図１１は、ＲＦ信号をエッジランピングするための方法３５０の一実施形態のフローチャートである。方法３００は、ＤＳＰ１６０（図１）またはＤＳＰ１１８（図２）によって実行される。一実施形態では、方法３５０は、ＡＦＴ、または電力コントローラ、またはそれらの組み合わせによって実行される。例えば、方法３５０は、コントローラ１６８、１７０、ＡＦＴ１２０、ＡＦＴ１２２、電力コントローラ１４０、電力コントローラ１４２、またはそれらの組み合わせによって実行される（図１および図２）。
動作３５２では、状態遷移が起き始めたかどうかが決定される。例えば、ＴＴＬ信号１０６が状態Ｓ１から状態Ｓ０へまたは状態Ｓ０から状態Ｓ１へ遷移しているかどうかが決定される。状態遷移が起き始めていないとの決定を受けたら、方法３５０は、終了する。
他方、状態遷移が起き始めているとの決定を受けたら、動作３５４において、状態遷移を達成するためにＲＦ ＤＡＳに印加するための周波数入力が決定される。例えば、ＴＴＬ信号１０６の状態Ｓ１から状態Ｓ０への状態遷移が起き始めていると決定されたら、メモリデバイスから、１つまたはそれ以上の周波数値ＦＴ＿Ｓ１−Ｓ０が得られる。別の例として、状態Ｓ０から状態Ｓ１への状態遷移が起き始めていると決定されたら、メモリデバイスから、１つまたはそれ以上の周波数値ＦＴ＿Ｓ０−Ｓ１が得られる。
動作３５６では、周波数入力を印加する期間が決定される。例えば、この期間は、ｘＭＨｚ生成器のＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、ＴＴＬ信号１０６の例えば５０％などのデューティサイクルよりも短い。この例において、もし、ＴＴＬ信号１０６のデューティサイクルが７０％であるならば、周波数入力が印加される期間は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、残りのデューティサイクル３０％よりも短い。別の例として、周波数入力が印加される期間は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、状態Ｓ０中にプラズマチャンバ１２４内のプラズマのプラズマインピーダンスが安定化するためにかかる時間の長さよりも短い。さらに別の一例として、周波数入力が印加される期間は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、インピーダンス整合回路１５０が例えばＤＡＳ１１４、ＡＦＴ１０８、ＡＦＴ１１０、電力コントローラ１３６、電力コントローラ１３８などのｘＭＨｚ生成器１０２の一部分または全部分のインピーダンスをプラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスに一致させるためにかかる時間の長さよりも短い。
さらに、動作３５８では、状態遷移を達成するためにＲＦ ＤＡＳに印加される電力入力が決定される。例えば、ＴＴＬ信号１０６の状態Ｓ１から状態Ｓ０への状態遷移が起き始めたと決定されたら、１つまたはそれ以上の電力値ＰＴ＿Ｓ１−Ｓ０がメモリデバイスから得られる。別の例として、ＴＴＬ信号１０６の状態Ｓ０から状態Ｓ１への状態遷移が起き始めたと決定されたら、１つまたはそれ以上の電力値ＰＴ＿Ｓ０−Ｓ１がメモリデバイスから得られる。
動作３６０では、電力入力を印加する期間が決定される。例えば、この期間は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、ＴＴＬ信号１０６の例えば５０％などのデューティサイクルよりも短い。この例において、もし、ＴＴＬ信号１０６のデューティサイクルが６０％であるならば、電力入力が印加される期間は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、残りのデューティサイクル４０％よりも短い。別の例として、電力入力が印加される期間は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、状態Ｓ０中にプラズマチャンバ１２４内のプラズマのプラズマインピーダンスが安定化するためにかかる時間の長さよりも短い。さらに別の一例として、電力入力が印加される期間は、ＤＡＳ１１６によって生成されるＲＦ信号が高電力値から低電力値へ遷移するための期間よりも長く、かつ、インピーダンス整合回路１５０が例えばＤＡＳ１１４、ＡＦＴ１２０、ＡＦＴ１２２、電力コントローラ１４０、電力コントローラ１４２などのｙＭＨｚ生成器１１２の一部分または全部分のインピーダンスをプラズマチャンバ１２４の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスに一致させるためにかかる時間の長さよりも短い。
一実施形態において、周波数入力および電力入力は、ともに、期間中に同時にまたは実質的に同時に印加される。
上述された実施形態は、２ＭＨｚ ＲＦ信号 および／または６０ＭＨｚ ＲＦ信号 および／または２７ＭＨｚ信号を下方電極１３０に提供し、上方電極１２６を接地することに関するものであるが、幾つかの実施形態では、上方電極１２６に２ＭＨｚ信号、６０ＭＨｚ信号、および２７ＭＨｚ信号が提供され、下方電極１３０が接地される。
一実施形態では、例えば周波数入力や電力入力などの入力、または例えば電力レベルや周波数レベルなどのレベルは、別の値の閾値以内の１つまたはそれ以上の値を含む。例えば、電力レベルは、電力値Ｐ２１と、電力値Ｐ２１の閾値以内のその他の電力値とを含む。この例では、電力レベルは、例えば状態Ｓ０のための電力値Ｐ２０などの、別の状態のための電力値を除外している。別の例として、周波数入力は、周波数値Ｆ１１と、周波数値Ｆ１１の閾値以内のその他の周波数値とを含む。この例では、周波数入力は、例えば状態Ｓ０のための周波数値Ｆ１０などの、別の状態のための周波数値を除外している。
上述された実施形態は、一実施形態においてｋ平行平板型プラズマチャンバに言及して説明されているが、上述された実施形態は、例えば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）リアクタを含むプラズマチャンバや、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）リアクタを含むプラズマチャンバなどの、その他のタイプのプラズマチャンバにも適用されることに留意されたい。例えば、２ＭＨｚ電力供給および６０ＭＨｚ電力供給は、ＩＣＰプラズマチャンバ内のインダクタにつながれる。
さらに、一実施形態において、ＤＡＳという用語および駆動・増幅器という用語は、本明細書のなかで区別なく使用される。
本明細書で説明される実施形態は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのもしくはプログラム可能な家庭用電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどの、様々なコンピュータシステム構成によって実施されてよい。これらの実施形態は、また、ネットワークを通じてリンクされた遠隔処理装置によってタスクを実施される分散コンピューティング環境でも実施することができる。
上記の実施形態を念頭におくと、実施形態は、コンピュータシステムに記憶されたデータを伴う様々なコンピュータ実行動作を利用可能であることが理解される。これらの動作は、物理量の物理的操作を必要とする動作である。本明細書で説明されて実施形態の一部を構成しているいずれの動作も、有用なマシン動作である。実施形態は、これらの動作を実施するためのデバイスまたは装置にも関する。装置は、特殊用途コンピュータ用に、特別に構築されてよい。特殊用途コンピュータとして定義されるときは、そのコンピュータは、特殊用途のために尚も動作可能でありつつも、特殊用途の一部ではないその他の処理、プログラム実行、またはルーチンも実施することができる。或いは、動作は、コンピュータメモリやキャッシュに記憶されたまたはネットワークを通じて得られる１つまたはそれ以上のコンピュータプログラムによって選択的にアクティブにされるまたは構成される汎用コンピュータによって処理されてよい。ネットワークを通じてデータが得られるときは、そのデータは、例えばコンピューティングリソースのクラウドなどの、ネットワーク上のその他のコンピュータによって処理されてよい。
１つまたはそれ以上の実施形態は、コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとしても作成することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータシステムによって後ほど読み出し可能なデータを記憶することができる任意のデータストレージデバイスである。コンピュータ可読媒体の例には、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、一度のみ記録可能なＣＤ（ＣＤ−Ｒ）、書き換え可能なＣＤ（ＣＤ−ＲＷ）、磁気テープ、ならびにその他の光および非光データストレージデバイスがある。コンピュータ可読媒体としては、コンピュータ可読コードが分散方式で記憶および実行されるようにネットワーク結合コンピュータシステムに分散されたコンピュータ可読有形媒体が挙げられる。
方法動作は、特定の順序で説明されたが、オーバーレイ動作の処理が所望の形で実施される限り、動作と動作の間にその他のハウスキーピング動作が実施されてよいこと、僅かに異なる時点で発生するように動作が調節されてよいこと、または処理に関連した様々な間隔での処理動作の発生を可能にするシステムに動作が分散されてよいことが理解される。
任意の実施形態からの１つまたはそれ以上の特徴は、本開示に記載された様々な実施形態で説明される範囲から逸脱することなくその他の任意の実施形態の１つまたはそれ以上の特徴と組み合わされてよい。
以上の実施形態は、理解を明瞭にする目的で幾らか詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲内で、特定の変更および修正が可能であることが明らかである。したがって、これらの実施形態は、例示的且つ非限定的であると見なされ、これらの実施形態は、本明細書で与えられる詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲およびそれらに等価な形態の範囲内で変更されてよい。

Claims (23)

  1. システムであって、
    第１のＲＦ信号を生成するためのベースＲＦ生成器であって、前記第１のＲＦ信号は、ある状態から別の状態へ遷移し、前記第１のＲＦ信号のある状態から別の状態への遷移は、プラズマインピーダンスの変化をもたらす、ベースＲＦ生成器と、
    第２のＲＦ信号を生成するための二次ＲＦ生成器であって、前記第２のＲＦ信号は、前記プラズマインピーダンスの変化を安定化させるために、ある状態から別の状態へ遷移する、二次ＲＦ生成器と、
    前記二次ＲＦ生成器につながれたコントローラであって、前記第２のＲＦ信号がある状態から別の状態へ遷移するときに前記第２のＲＦ信号のエッジランピングを実施するために、前記二次ＲＦ生成器にパラメータ値を提供するためのものであるコントローラと、
    を備えるシステム。
  2. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記エッジランピングは、正または負の傾きを有する、システム。
  3. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記パラメータ値は、周波数値、電力値、またはそれらの組み合わせを含む、システム。
  4. 無線周波数（ＲＦ）信号の電力レベルの変化がプラズマインピーダンスに及ぼす影響を軽減するためのシステムであって、
    一次生成器と、
    二次生成器と、を備え、
    前記一次生成器は、
    一次ＲＦ信号を生成するための一次駆動・増幅器と、
    デジタルパルス信号の状態を識別するための一次デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であって、前記状態は、第１の状態と、第２の状態とを含み、前記一次ＤＳＰは、前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときの第１の一次周波数入力を識別するため、および前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときの第２の一次周波数入力を識別するため、のものである、一次ＤＳＰと、
    前記一次ＤＳＰにおよび前記一次駆動・増幅器につながれた第１の一次自動周波数調整器（ＡＦＴ）であって、前記第１の一次ＡＦＴは、前記一次ＤＳＰから前記第１の一次周波数入力を受信するため、および前記第１の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記一次ＲＦ信号を調整するため、のものである、第１の一次ＡＦＴと、
    前記一次ＤＳＰにおよび前記一次駆動・増幅器につながれた第２の一次ＡＦＴであって、前記第２の一次ＡＦＴは、前記一次ＤＳＰから前記第２の一次周波数入力を受信するため、および前記第２の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記一次ＲＦ信号を調整するため、のものである、第２の一次ＡＦＴと、を含み、
    前記一次ＲＦ信号は、前記第１の一次周波数入力から前記第２の一次周波数入力への一次遷移速度を有し、
    前記第２の生成器は、
    二次ＲＦ信号を生成するための二次駆動・増幅器と、
    前記デジタルパルス信号の状態を識別するための二次デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であって、前記二次ＤＳＰは、前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときの第１の二次周波数入力を識別するため、および前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときの第２の二次周波数入力を識別するため、のものである、二次ＤＳＰと、
    前記二次ＤＳＰにおよび前記二次駆動・増幅器につながれた第１の二次ＡＦＴであって、前記第１の二次ＡＦＴは、前記二次ＤＳＰから前記第１の二次周波数入力を受信するため、および前記第１の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記二次ＲＦ信号を調整するため、のものである、第１の二次ＡＦＴと、
    前記二次ＤＳＰにおよび前記二次駆動・増幅器につながれた第２の二次ＡＦＴであって、前記第２の二次ＡＦＴは、前記二次ＤＳＰから前記第２の二次周波数入力を受信するため、および前記第２の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記二次ＲＦ信号を調整するため、のものである、第２の二次ＡＦＴと、を含み、
    前記二次ＤＳＰは、前記第１の二次周波数入力から前記第２の二次周波数入力への二次遷移速度を決定するように構成され、前記二次遷移速度は、前記一次遷移速度と異なる、システム。
  5. 請求項４に記載のシステムであって、
    前記二次遷移速度は、前記一次遷移速度未満である、システム。
  6. 請求項４に記載のシステムであって、
    前記第１の二次周波数入力から前記第２の二次周波数入力への遷移にかかる第１の時間の長さは、前記第１の一次周波数入力から前記第２の一次周波数入力への遷移にかかる第２の時間の長さよりも長い、システム。
  7. 請求項６に記載のシステムであって、
    前記第１の時間の長さは、プラズマインピーダンスが安定化するためにかかる第３の時間の長さよりも短い、システム。
  8. 請求項６に記載のシステムであって、
    前記第１の時間の長さは、インピーダンス整合回路が前記二次ＲＦ生成器の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスをプラズマチャンバの１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスに一致させるためにかかる第３の時間の長さよりも短い、システム。
  9. 請求項４に記載のシステムであって、
    前記第１の状態は、ハイの状態であり、前記第２の状態は、ロウの状態である、システム。
  10. 請求項４に記載のシステムであって、
    前記第１の状態は、オン状態であり、前記第２の状態は、オフ状態である、システム。
  11. 無線周波数（ＲＦ）信号の電力レベルの変化がプラズマインピーダンスに及ぼす影響を軽減するためのシステムであって、
    一次生成器と、
    二次生成器と、を備え、
    前記一次生成器は、
    一次ＲＦ信号を生成するための一次駆動・増幅器と、
    前記一次駆動・増幅器につながれた１つまたはそれ以上の一次コントローラであって、
    前記デジタルパルス信号の状態を識別することであって、前記状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む、前記デジタルパルス信号の状態の識別と、
    前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときに、第１の一次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記一次ＲＦ信号を調整することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときに、第２の一次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記一次ＲＦ信号を調整することと、を行うように構成された１つまたはそれ以上の一次コントローラと、を含み、
    前記一次ＲＦ信号は、前記第１の一次電力入力から前記第２の一次電力入力への一次遷移速度を有し、
    前記第２の生成器は、
    二次ＲＦ信号を生成するための二次駆動・増幅器と、
    前記二次駆動・増幅器につながれた１つまたはそれ以上の二次コントローラであって、
    前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときに、第１の二次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記二次ＲＦ信号を調整することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときに、第２の二次電力入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記二次ＲＦ信号を調整することと、
    前記第１の二次電力入力から前記第２の二次電力入力への二次遷移速度を決定することと、を行うように構成された１つまたはそれ以上の二次コントローラと、を含み、
    前記二次遷移速度は、前記一次遷移速度と異なる、システム。
  12. 請求項１１に記載のシステムであって、
    前記二次遷移速度は、前記一次遷移速度未満である、システム。
  13. 請求項１１に記載のシステムであって、
    前記第１の二次電力入力から前記第２の二次電力入力への遷移にかかる第１の時間の長さは、前記第１の一次電力入力から前記第２の一次電力入力への遷移にかかる第２の時間の長さよりも長い、システム。
  14. 請求項１３に記載のシステムであって、
    前記第１の時間の長さは、プラズマインピーダンスが前記第２の状態で安定化するためにかかる第３の時間の長さよりも短い、システム。
  15. 請求項１３に記載のシステムであって、
    前記第１の時間の長さは、インピーダンス整合回路が前記二次生成器の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスをプラズマチャンバの１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスに一致させるためにかかる第３の時間の長さよりも短い、システム。
  16. 請求項１１に記載のシステムであって、
    前記第１の状態は、ハイの状態であり、前記第２の状態は、ロウの状態である、システム。
  17. 請求項１１に記載のシステムであって、
    前記第１の状態は、オン状態であり、前記第２の状態は、オフ状態である、システム。
  18. 無線周波数（ＲＦ）信号の電力レベルの変化がプラズマインピーダンスに及ぼす影響を軽減するための方法であって、
    デジタルパルス信号の状態を識別することであって、前記状態は、第１の状態と、第２の状態とを含む、前記デジタルパルス信号の状態の識別と、
    前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときの第１の一次周波数入力を識別することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときの第２の一次周波数入力を識別することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときに、前記第１の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように一次ＲＦ信号を調整することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときに、前記第２の一次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記一次ＲＦ信号を調整することであって、前記一次ＲＦ信号は、前記第１の一次周波数入力から前記第２の一次周波数入力への一次遷移速度を有する、前記一次ＲＦ信号の調整と、
    前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときの第１の二次周波数入力を識別することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときの第２の二次周波数入力を識別することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第１の状態にあるときに、前記第１の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように二次ＲＦ信号を調整することと、
    前記デジタルパルス信号が前記第２の状態にあるときに、前記第２の二次周波数入力に対応するプラズマインピーダンスを達成するように前記二次ＲＦ信号を調整することと、
    前記第１の二次周波数入力から前記第２の二次周波数入力への二次遷移速度を決定することであって、前記二次遷移速度は、前記一次遷移速度と異なる、二次遷移速度の決定と、を備える方法。
  19. 請求項１８に記載の方法であって、
    前記二次遷移速度は、前記一次遷移速度未満である、方法。
  20. 請求項１８に記載の方法であって、
    前記第１の二次周波数入力から前記第２の二次周波数入力への遷移にかかる第１の時間の長さは、前記第１の一次周波数入力から前記第２の一次周波数入力への遷移にかかる第２の時間の長さよりも長い、方法。
  21. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記第１の時間の長さは、プラズマインピーダンスが前記第２の状態で安定化するためにかかる第３の時間の長さよりも短い、方法。
  22. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記第１の時間の長さは、前記二次生成器の１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスをプラズマチャンバの１つまたはそれ以上の部分のインピーダンスに一致させるためにかかる第３の時間の長さよりも短い、方法。
  23. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記第１の状態は、ハイの状態であり、前記第２の状態は、ロウの状態である、方法。
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