JP2020527897A

JP2020527897A - キロヘルツ無線周波数発生器の存在下でメガヘルツ無線周波数発生器の供給電力の効率性を高めるためのシステムおよび方法

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Publication number: JP2020527897A
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Inventors: ホワルド・アーサー・エム．; バルコア・ジョン・シー．・ジュニア; リンデーカー・ブラッドフォード・ジェイ．
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Abstract

【解決手段】無線周波数（ＲＦ）発生器を調節するためのシステムおよびその方法が記載されている。この方法の１つは、高周波ＲＦ発生器によって高周波ＲＦ信号をＩＭＮに供給することを含む。この方法は、パラメータを生成するために高周波ＲＦ発生器の出力で測定された変数の複数の測定値にアクセスすることを含む。変数は、低周波ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定される。測定値は、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連づけられる。この方法は、１周期について、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力において効率性が高まる、高周波ＲＦ発生器の周波数値と、ＩＭＮのシャント回路に関連付けられた因数値と、を決定することを含む。【選択図】図１

Description

本実施形態は、キロヘルツ無線周波数発生器の存在下でメガヘルツ無線周波数発生器の供給電力の効率性を高めるためのシステムおよび方法に関する。

プラズマツールは、ウエハを処理するのに用いられる。例えば、誘電エッチングツールは、ウエハ上に成膜する、またはウエハをエッチングするために用いられる。プラズマツールは、複数の無線周波数（ＲＦ）発生器を備える。ＲＦ発生器は、マッチに接続され、マッチは、さらにプラズマチャンバに接続される。

ＲＦ発生器は、ウエハを処理するためにマッチを介してプラズマチャンバに提供されるＲＦ信号を生成する。しかし、ウエハの処理中に、大量の電力がＲＦ発生器の１つに反射される。

これに関連して、本開示に記載の実施形態が生じる。

本開示の実施形態は、キロヘルツ（ｋＨｚ）の無線周波数（ＲＦ）発生器の存在下でメガヘルツ（ＭＨｚ）のＲＦ発生器の供給電力の効率性を高めるためのシステムおよび方法を提供する。本実施形態は、多くの方法（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おける方法）で実施されうることを理解されたい。いくつかの実施形態が以下に説明される。

一実施形態では、ＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、ＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高めるために、ｋＨｚのＲＦ発生器の１周期内で変更される。この電力制御は能動型であり、ＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力を迅速に増加または減少させるために、ｚＭＨｚのＲＦ発生器内で高速電力制御装置が用いられる。電力制御装置は、電力反射係数が低いまたは高いかどうかに応じて、供給される電力を増加または減少させる。一実施形態では、電力制御は受動型である。ＭＨｚのＲＦ発生器の自然発生特性の１つは、その供給電力がプラズマチャンバ内のプラズマのインピーダンス関数であることである。

一実施形態では、ＭＨｚのＲＦ発生器の電力のパッシブ制御またはアクティブ制御に加えて、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置の周波数が制御され、インピーダンス整合ネットワークのコンデンサが制御され、および／または、ＭＨｚのＲＦ発生器に結合されているＲＦケーブルは、ＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力反射係数が低いときにＭＨｚのＲＦ発生器の供給電力が高く、電力反射係数が高いときにＭＨｚのＲＦ発生器の供給電力が低くなるように改良される。

いくつかの誘電プラズマエッチングシステムは、無線周波数として、ｚＭＨｚ（例えば、６０ＭＨｚまたは２７ＭＨｚ）およびｘｋＨｚ（例えば、４００ｋＨｚ）を用いる。ｘｋＨｚなどの低周波の存在は、ｚＭＨｚなどの高周波において変調を引き起こす。この変調は、相互変調周波数（例えば、ｚＭＨｚ±ｎ＊ｘｋＨｚ（ｎは正の実数））でｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力で明らかである。いくつかのＲＦシステムは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器への電力を基本周波数（例えば、ｚＭＨｚ）で測定するが、５０％ものｚＭＨｚのＲＦ電力がｚＭＨｚのＲＦ発生器に相互変調周波数で反射され、熱として消費される。これだけ多くの電力を、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の費用として、また、所定量の電力を供給するのにより大きなＲＦの発生器が必要な費用として消費するのはお金がかかる。

いくつかの方法は、ｚＭＨｚの反射電力量を削減し、ｚＭＨｚの供給電力の効率性を高めることを含み、効率性は、プラズマチャンバが受信した電力率と、プラズマチャンバが受信した総電力と、ｚＭＨｚのＲＦ発生器に反射した電力である。例えば、ｚＭＨｚのＲＦ発生器から出力された電力の一部は、プラズマチャンバによって受信され、処理のためにプラズマチャンバによって用いられ、ｚＭＨｚのＲＦ発生器から出力された電力の別の一部は、プラズマチャンバからｚＭＨｚのＲＦ発生器に反射される。ｚＭＨｚの供給電力の効率性は、プラズマチャンバが受信した電力率であり、プラズマチャンバが受信した総電力であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器に反射した電力である。電力は、プラズマチャンバからＲＦ伝送路、インピーダンス整合ネットワーク、およびＲＦケーブルを通ってｚＭＨｚのＲＦ発生器に反射される。インピーダンス整合ネットワークは、ＲＦ伝送路を介してプラズマチャンバに結合され、ＲＦケーブルを介してｚＭＨｚのＲＦ発生器に結合される。プラズマチャンバによって受信された電力は、ＲＦ伝送路を介してプラズマチャンバの電極（例えば、下部電極）で受信された電力である。この方法の１つは、ｘｋＨｚの１周期内で、本明細書において時に周波数変調（ＦＭ）を意味する、ｚＭＨｚのＲＦ周波数を変調することを含み、この方法の別の１つは、ｘｋＨｚの１周期内で、本明細書において時に振幅変調（ＡＭ）を意味する、ｚＭＨｚのＲＦ供給電力を変調することを含む。一実施形態では、ＡＭプロセスを実行するためにｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給されたｚＭＨｚ電力の自然発生のパッシブ変調を用いる方法が説明される。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器およびｘｋＨｚのＲＦ発生器を備えるエッチングツールにおいて、ｚＭＨｚ電圧反射係数Γは、ｘｋＨｚで変調される。ｚＭＨｚ電圧反射係数Γは、大きさおよび位相の複素数である。例えば、ｘｋＨｚの１周期におけるｚＭＨｚ電圧反射係数の平均値は≒０であるが、ｘｋＨｚの１周期におけるｚＭＨｚ電力反射係数｜Γ｜²の平均値は、≒０．５０または５０％である。よって、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の５０％が無駄になっている。より大きなｚＭＨｚのＲＦ発生器は、供給電力量を増やすために用いられうるが、ひどく高額である。

上述のように、ｚＭＨｚのＲＦ供給電力の効率性を高める方法は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器からのｚＭＨｚの供給電力を１ｘｋＨｚ周期内で変調することである。例えば、ｚＭＨｚの供給電力は、電力反射係数｜Γ｜²が低いときにｘｋＨｚ周期の一部の間に増加し、ｚＭＨｚの出力電力は、電力反射係数が高いときにｘｋＨｚ周期の一部の間に減少する。これは、全体に低電力加重反射係数をもたらすだろう。ｚＭＨｚ供給電力の増加および減少は、マイクロ秒未満単位でｚＭＨｚ供給電力を能動的に制御することによって実現される。ｘｋＨｚの１周期は、２．５マイクロ秒、または、２マイクロ秒から３マイクロ秒の間であることに注意されたい。また、一実施形態では、ｚＭＨｚ供給電力の増加および減少は、アクティブ制御を用いる必要なく、ｚＭＨｚ出力電力の自然発生のパッシブ変化によって実現される。

一実施形態では、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器に結合されているインピーダンス整合ネットワークに関連づけられた調整つまみを変化させる方法が説明される。調整つまみの例は、１つの可変コンデンサおよび１つの可変ＲＦ周波数、または２つの可変コンデンサを含む。調整つまみは、ｚＭＨｚ電圧反射係数線（例えば、プロット）の中心を移して、スミスチャートの中心とより厳密に一致するように変更される。スミスチャートの中心では、ｚＭＨｚ電力反射係数｜Γ｜²＝０である。

一実施形態では、ｚＭＨｚのＲＦ発生器とインピーダンス整合ネットワークとの間のＲＦケーブルの長さを変化させる方法が説明される。そのような長さの変化は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された少量の電力の領域と並ぶようにｚＭＨｚ電圧反射係数線の極領域（例えば、エッジ領域）の回転を促進する。また、長さの変化は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された多量の電力を有するｚＭＨｚ電圧反射係数線の中心領域が｜Γ｜^²がより小さいスミスチャートの中心領域付近になることを促進する。

一実施形態では、｜Γ｜²の電力加重平均値を下げることによってｚＭＨｚ供給電力の効率性を高める方法が説明される。同量のｚＭＨｚ供給電力がより小さいｚＭＨｚのＲＦ発生器で実現されるため、より高いｚＭＨｚの供給電力の効率性は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の操業費を削減し、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の資本費も削減する。

一実施形態では、ＲＦ発生器のパッシブ制御のための第１の方法が説明される。第１の方法は、低周波ＲＦ発生器によって、低周波ＲＦ信号をプラズマチャンバに結合されたインピーダンス整合ネットワークに供給することを含む。第１の方法は、さらに、高周波ＲＦ発生器によって、高周波ＲＦ信号をインピーダンス整合ネットワークに供給することを含む。インピーダンス整合ネットワークは、直列回路およびシャント回路を含む。第１の方法は、高周波ＲＦ発生器の出力において測定された変数の複数の測定値にアクセスしてパラメータを生成することを含む。変数は、低周波ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定される。測定値は、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連付けられる。第１の方法は、１周期について、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の効率性が高まる、高周波ＲＦ発生器の周波数値、および、シャント回路に関連付けられた因数値を決定することを含む。

一実施形態では、第１の方法における、低周波ＲＦ信号を供給する動作、高周波ＲＦ信号を供給する動作、複数の測定値にアクセスする動作、ならびに、高周波ＲＦ発生器の周波数値および因数値を決定する動作は、基板が処理されていないトレーニングルーチンの間に実行される。

一実施形態では、第１の方法における、周波数値および因数値を決定する動作は、変数の測定値のサブセット、および、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力値のサブセットから計算される平均値に基づいて実行される。

一実施形態では、本明細書に記載の第１の方法は、１周期について、変数の第１の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第１の値の２乗との積、および、変数の第２の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第２の値の２乗との積、の平均値を計算することを含む。

一実施形態では、本明細書に記載の第１の方法は、別の１周期について、変数の第３の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第３の値の２乗との積、および、変数の第４の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第４の値の２乗との積、の別の平均値を計算することを含む。

一実施形態では、本明細書に記載の第１の方法は、１周期についての平均値が別の１周期についての別の平均値未満であることを決定することを含む。

一実施形態では、第１の方法における、周波数値および因数値を決定する動作は、平均値が別の周期についての別の平均値未満である１周期に基づいて実行される。

一実施形態では、第１の方法における、周波数値および因数値を決定する動作は、効率性の向上が実現する直列回路に関連付けられた因数値を決定することを含む。

第１の方法の一実施形態では、高周波ＲＦ発生器は、ＲＦケーブルを介してインピーダンス整合ネットワークに結合される。この実施形態では、第１の方法は、トレーニングルーチンの間に、高周波ＲＦ発生器の出力において測定された変数の別の複数の測定値にアクセスすることを含む。別の複数の変数の測定値は、低周波ＲＦ発生器の別の複数の動作周期の間に測定される。別の複数の変数の測定値は、ＲＦケーブルが変更された後に測定される。また、別の複数の測定値は、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の別の複数の値に関連付けられる。さらに、これらの実施形態では、第１の方法は、トレーニングルーチンの間に、別の複数の周期の１周期について、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の効率性が高まる、高周波ＲＦ発生器の別の周波数値、および、シャント回路に関連付けられた別の因数値を決定することを含む。

一実施形態では、本明細書に記載の第１の方法は、プラズマチャンバ内での基板処理の間に、高周波ＲＦ発生器の周波数値、および、シャント回路に関連付けられた因数値を適用することを含む。

第１の方法の一実施形態では、変数は電圧反射係数であり、パラメータは電力反射係数であり、因数は静電容量である。

一実施形態では、ＲＦ発生器のアクティブ制御のための第２の方法が説明される。第２の方法は、低周波ＲＦ発生器によって、低周波ＲＦ信号をプラズマチャンバに結合されたインピーダンス整合ネットワークに供給することを含む。第２の方法は、さらに、高周波ＲＦ発生器によって、高周波ＲＦ信号をインピーダンス整合ネットワークに供給することを含む。インピーダンス整合ネットワークは、直列回路およびシャント回路を含む。第２の方法は、さらに、高周波ＲＦ発生器の出力において測定された変数の複数の測定値にアクセスしてパラメータを生成することを含む。変数は、低周波ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定される。測定値は、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連付けられる。第２の方法は、１周期について、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の効率性が高まる、高周波ＲＦ発生器の周波数値、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力量、および、シャント回路に関連づけられた因数値を決定することを含む。

一実施形態では、第２の方法における、低周波ＲＦ信号を供給する動作、高周波ＲＦ信号を供給する動作、複数の測定値にアクセスする動作、ならびに、高周波ＲＦ発生器の周波数値、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力量、および因数値を決定する動作は、基板処理の間に実行される。

一実施形態では、第２の方法における、周波数値、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力量、および因数値を決定する動作は、変数の測定値のサブセット、および、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力値のサブセットから計算される平均値に基づく。

一実施形態では、本明細書に記載の第２の方法は、１周期について、変数の第１の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第１の値の２乗との積、および、変数の第２の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第２の値の２乗との積、の平均値を計算することを含む。

一実施形態では、本明細書に記載の第２の方法は、別の１周期について、変数の第３の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第３の値の２乗との積、および、変数の第４の測定値の大きさの２乗と、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の第４の値の２乗との積、の別の平均値を計算することを含む。

一実施形態では、本明細書に記載の第２の方法は、１周期についての平均値が別の１周期についての別の平均値未満であることを決定することを含む。

一実施形態では、第２の方法における、周波数値、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力量、および因数値を決定する動作は、平均値が他の周期についての別の平均値未満である１周期に基づいて実行される。

一実施形態では、第２の方法における、因数値を決定する動作は、効率性の向上が実現する直列回路に関連付けられた因数値を決定することを含む。

第２の方法の一実施形態では、高周波ＲＦ発生器は、ＲＦケーブルを介してインピーダンス整合ネットワークに結合される。第２の方法は、さらに、基板処理の間に、高周波ＲＦ発生器の出力において測定された変数の別の複数の測定値にアクセスすることを含む。別の複数の変数の測定値は、低周波ＲＦ発生器の別の複数の動作周期の間に測定される。別の複数の変数の測定値は、ＲＦケーブルが変更された後に測定される。別の複数の測定値は、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の別の複数の値に関連付けられる。また、第２の方法は、基板処理の間に、別の複数の周期の１周期について、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の効率性が高まる、高周波ＲＦ発生器の別の周波数値、高周波ＲＦ発生器によって供給された別の電力量、シャント回路に関連付けられた別の因数値を決定することを含む。

一実施形態では、本明細書に記載の第２の方法は、プラズマチャンバ内での基板処理の間に、高周波ＲＦ発生器の周波数値、電力量、および、シャント回路に関連付けられた因数値を適用することを含む。

第２の方法の一実施形態では、変数は電圧反射係数であり、パラメータは電力反射係数であり、因数は静電容量である。

一実施形態では、システムについて説明される。システムは、インピーダンス整合ネットワークを備える。インピーダンス整合ネットワークは、直列回路およびシャント回路を含む。システムは、さらに、インピーダンス整合ネットワークに結合されたプラズマチャンバと、インピーダンス整合ネットワークに結合され、低周波ＲＦ信号をインピーダンス整合ネットワークに供給するように構成されている低周波ＲＦ発生器とを備える。システムは、また、インピーダンス整合ネットワークに結合され、高周波ＲＦ信号をインピーダンス整合ネットワークに供給するように構成されている高周波ＲＦ発生器を備える。システムは、高周波ＲＦ発生器に結合されたホストコンピュータシステムを備える。ホストコンピュータシステムは、高周波ＲＦ発生器の出力において測定された変数の複数の測定値にアクセスしてパラメータを生成するように構成されているプロセッサを備える。変数は、低周波ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定される。測定値は、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連付けられる。プロセッサは、さらに、１周期について、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の効率性が高まる、高周波ＲＦ発生器の周波数値、および、シャント回路に関連付けられた因数値を決定するように構成されている。

このシステムの一実施形態では、変数は電圧反射係数であり、パラメータは電力反射係数であり、因数は静電容量である。

このシステムの一実施形態では、プロセッサは、周波数値を決定するように構成され、因数値は、変数の測定値のサブセット、および、高周波ＲＦ発生器によって供給された電力の値のサブセットから計算される平均値に基づく。

本明細書に記載のシステムおよび方法のいくつかの利点は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の効率性が高まるようにｚＭＨｚのＲＦ発生器を調節することを含む。一実施形態では、効率性は、トレーニングルーチンの間に、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、インピーダンス整合ネットワークのシャントコンデンサの静電容量、およびインピーダンス整合ネットワークの直列コンデンサの静電容量を決定することによって向上する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、インピーダンス整合ネットワークのシャントコンデンサの静電容量、およびインピーダンス整合ネットワークの直列コンデンサの静電容量は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期の１周期の間に決定される。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、インピーダンス整合ネットワークのシャントコンデンサの静電容量、およびインピーダンス整合ネットワークの直列コンデンサの静電容量が決定されるときは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期内でｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の制御はない。例えば、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の１サブ周期からｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第２のサブ周期に変化するようには制御されない。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、複数のサブ周期に分けられる。第２のサブ周期は、第１のサブ周期に続く。このような、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期内にｚＭＨｚのＲＦ発生器による電力の制御がないことは、本明細書では時にパッシブ制御を意味する。また、ウエハ処理の間においても、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中にｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の制御はない。ウエハ処理の間に、トレーニングルーチンの間に決定されたｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、インピーダンス整合ネットワークのシャントコンデンサの静電容量、およびインピーダンス整合ネットワークの直列コンデンサの静電容量が適用される。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期の間に変化するよう制御されるようにパッシブ制御の間に制御されるが、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期内またはその周期中に変化するよう制御されないことに注意されたい。ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、制御されるが、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１周期のように短期間で制御されないだけである。また、パッシブ制御中に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期間に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器によって供給されるＲＦ信号の電圧に変化がある。電圧の変化は、プラズマチャンバ内のプラズマのｚＭＨｚ負荷インピーダンスを修正する。プラズマのｚＭＨｚ負荷インピーダンスの修正は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力量を変更する。

一実施形態では、供給電力の効率性は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力量、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、インピーダンス整合ネットワークのシャントコンデンサの静電容量、およびインピーダンス整合ネットワークの直列コンデンサの静電容量を決定することによって向上する。ウエハ処理の間に、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力量、インピーダンス整合ネットワークのシャントコンデンサの静電容量、およびインピーダンス整合ネットワークの直列コンデンサの静電容量は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期の１周期の間に決定される。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力量、インピーダンス整合ネットワークのシャントコンデンサの静電容量、およびインピーダンス整合ネットワークの直列コンデンサの静電容量が決定されるときは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期内でｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力が制御される。そのような、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期内におけるｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の制御は、本明細書では時にアクティブ制御を意味する。

供給電力の効率性の向上は、アクティブ制御またはパッシブ制御を用いることによって実現される。供給電力の効率性の向上は、プラズマチャンバ内のウエハ処理の効率性を改善する。

他の態様は、付随の図面と併せて説明される以下の発明を実施するための形態から明らかになるだろう。

実施形態は、付随の図面と併せてなされる以下の説明を参照して最も良く理解されるだろう。

ｘキロヘルツ（ｋＨｚ）の無線周波数（ＲＦ）発生器の動作周期におけるｚメガヘルツ（ＭＨｚ）のＲＦ発生器のパッシブ制御についてのトレーニングルーチンを示すシステムの実施形態図。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力のパッシブ変化があることを示すグラフの実施形態図。

トレーニングルーチン中の図１のシステムの動作を示すテーブルの実施形態。

本明細書に記載の方法が適用されないときは電力反射係数が高いことを示すスミスチャートの実施形態。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高めるために電力反射係数が低いことを示すスミスチャートの実施形態。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、左下角で低く、右上角で高いことを示す電力等高線図の実施形態。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力をインピーダンス整合ネットワークの入力に結合するＲＦケーブルが変更された後の別のトレーニングルーチンを示すシステムの実施形態図。

トレーニングルーチン中の図５のシステムの動作を示すテーブルの実施形態。

図４Ｂのスミスチャート。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が、変更されたＲＦケーブルでは図１のシステムの別のＲＦケーブルより高いことを示す電力等高線図の実施形態。

変更されたＲＦケーブルが用いられたときに、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の周波数、インピーダンス整合ネットワークの直列回路の静電容量、インピーダンス整合ネットワークのシャント回路の別の静電容量が用いられる処理ルーチンを示すシステムの実施形態図。

図８Ａのシステムの処理ルーチンを示すテーブルの実施形態。

図１のシステムのＲＦケーブルが用いられたときに、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の周波数、インピーダンス整合ネットワークの直列回路の静電容量、インピーダンス整合ネットワークのシャント回路の別の静電容量が用いられる処理ルーチンを示すシステムの実施形態図。

図９Ａのシステムの処理ルーチンを示すテーブルの実施形態。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期中のｚＭＨｚのＲＦ発生器のアクティブ制御を示すシステムの実施形態図。

図１０のシステムの動作を示すテーブルの実施形態。

アクティブ制御のために変更されたＲＦケーブルが用いられるシステムの実施形態図。

図１２のシステムの動作を示すテーブルの実施形態。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって出力される電力値、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、インピーダンス整合ネットワークのシャント回路の静電容量、およびインピータンス整合ネットワークの直列回路の別の静電容量がアクティブ制御のために識別されると変更されたＲＦケーブルを用いる図１２のシステムの処理ルーチンを示すテーブルの実施形態。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって出力される電力値、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数、インピーダンス整合ネットワークのシャント回路の静電容量、およびインピータンス整合ネットワークの直列回路の別の静電容量が識別された後の図１０のシステムの処理ルーチンを示すテーブルの実施形態。

１周期および１周期の１サブ周期を示す複数のクロック信号を表す図。

以下の実施形態は、キロヘルツ無線周波数発生器の存在下でメガヘルツ無線周波数発生器の供給電力の効率性を高めるためのシステムおよび方法を説明する。本実施形態は、これらの特定の詳細の一部または全てなしで実施されてよいことが明らかだろう。別の例では、周知のプロセス動作は、本実施形態を不必要に曖昧にしないように詳細には説明されていない。

図１は、ｚメガヘルツ（ＭＨｚ）の無線周波数（ＲＦ）発生器のパッシブ制御のためのトレーニングルーチンを示すためのシステム１００の実施形態を表す図である。システム１００は、ｘキロヘルツ（ｋＨｚ）のＲＦ発生器、ｚＭＨｚのＲＦ発生器、ホストコンピュータシステム、インピーダンス整合ネットワーク（ＩＭＮ）１０２、プラズマチャンバ、複数のモータＭ１およびモータＭ２、ならびに複数のドライバＤ１およびドライバＤ２を備える。ドライバの例は、１つ以上のトランジスタを含む。モータは、ステータおよびロータを含む。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の例は、４００ｋＨｚのＲＦ発生器を含む。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の別の例は、３００ｋＨｚから５００ｋＨｚの間の動作周波数を有する発生器を含む。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の例は、６０ＭＨｚの動作周波数を有する発生器を含む。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の別の例は、２７ＭＨｚの動作周波数を有するＲＦ発生器を含む。

ＩＭＮ１０２は、直列回路１０６ａ、シャント回路１０６ｂ、別の直列回路１０８ａ、および別のシャント回路１０８ｂを備える。直列回路の例は、１つ以上の抵抗器、１つ以上のインダクタ、１つ以上のコンデンサ、またはそれらの組み合わせを含む。例えば、直列回路は、インダクタおよびコンデンサの直列接続を含む。別の例として、直列回路は、インダクタ、コンデンサ、および抵抗器の直列接続を含む。同様に、シャント回路の例は、抵抗器、インダクタ、コンデンサ、またはそれらの組み合わせを含む。例えば、シャント回路は、インダクタおよびコンデンサの直列接続を含む。別の例として、シャント回路は、インダクタ、コンデンサ、および抵抗器の直列接続を含む。シャント回路の端部は、アース接続部に結合されている。

直列回路１０８ａの１つ以上のコンデンサのコンデンサＣ１は、直列回路１０８ａの１つ以上のコンデンサの合成静電容量を有する。例えば、２つのコンデンサが互いに平行に結合されるときは、合成静電容量は、２つのコンデンサの静電容量の和である。別の例として、２つのコンデンサが互いに直列に結合されるときは、合成静電容量は、静電容量の積を静電容量の和で割ったものである。同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、シャント回路１０８ｂの１つ以上のコンデンサの合成静電容量を有する。

直列回路１０６ａの端部は、シャント回路１０６ｂの端部に結合される。直列回路１０６ａの端部およびシャント回路１０６ｂの端部の両方は、ＩＭＮ１０２の入力ｉ１に結合される。同様に、直列回路１０８ａの端部は、シャント回路１０８ｂの端部に結合される。直列回路１０８ａの端部およびシャント回路１０８ｂの端部の両方は、ＩＭＮ１０２の入力ｉ２に結合される。また、直列回路１０６ａの反対側端部は、ＩＭＮ１０２の出力ｏ１に結合される。同様に、直列回路１０８ａの反対側端部は、出力ｏ１に結合される。入力ｉ１は、ＲＦケーブルＲＦＣ１を介してｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力に結合される。同様に、入力ｉ２は、ＲＦケーブルＲＦＣ２を介してｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合される。

プラズマチャンバは、下部電力および上部電極を備える。上部電極は、接地電位に結合される。下部電極および上部電極の各々は、金属（例えば、陽極酸化アルミニウム、アルミニウム合金など）から作られる。上部電極は、下部電極に面し、上部電極と下部電極との間にプラズマが生成するように隙間が形成される。いくつかの実施形態では、プラズマチャンバは、上部電極を囲む上部電極延長部、上部電極と上部電極延長部との間の誘電体リング、上部電極の端部側方に配置される閉じ込めリング、上部電極を囲む下部電極延長部、その電極と下部電極延長部との間の誘電体リングなどの付属部品を備える。

出力ｏ１は、ＲＦ伝送路ＲＦＴを介して下部電極に結合される。ＲＦ伝送路ＲＦＴは、ＲＦロッド、および、ＲＦロッドを囲む絶縁スリーブを含む。

ホストコンピュータシステムは、プロセッサおよびメモリデバイスを備える。メモリデバイスは、プロセッサに結合される。プロセッサの例は、中央処理装置（ＣＰＵ）、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含み、これらの用語は、本明細書において同義で用いられる。メモリデバイスの例は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスク、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、記憶ディスクの冗長アレイ、フラッシュメモリなどを含む。

システム１００は、さらに、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されるセンサ（例えば、方向性結合器、オシロスコープ、またはネットワークアナライザ）を備える。センサは、電圧反射係数Γまたは供給電力などの変数を測定する。変数は、基板処理を行わないトレーニングルーチンの間にシステム１００において測定される。例えば、プラズマチャンバは、変数がセンサによって測定されるときは処理のための基板を有しない。別の例として、プラズマチャンバでは、ダミーウエハが用いられる。電圧反射係数Γは、大きさおよび位相を有するなどの複素数である。また、電圧反射係数Γは、時間と共に変化する。電圧反射係数Γの大きさは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器に反射する電圧と、出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電圧との比率である。電圧は、プラズマチャンバからＲＦ伝送路ＲＦＴ、ＩＭＮ１０２、およびＲＦケーブルＲＦＣ２を通ってｚＭＨｚのＲＦ発生器に反射する。パラメータの一例である電力反射係数｜Γ｜²は、電圧反射係数Γの大きさの２乗である。

プロセッサは、変数の測定値を受信し、各測定値の大きさの２乗を計算して、パラメータの対応値を生成する。プロセッサは、ドライバＤ１に結合され、ドライバＤ１は、モータＭ１にさらに結合される。モータＭ１は、連結機構を介してコンデンサＣ１に結合される。連結機構の例は、１つ以上のロッド、または１つ以上のロッドと１つ以上のギアとの組み合わせを含む。同様に、プロセッサは、ドライバＤ２に結合され、ドライバＤ２は、モータＭ２にさらに結合される。モータＭ２は、別の連結機構を介してコンデンサＣ２に結合される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、周波数制御装置（ＦＣ）および電源１１０を備える。電源１１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器のＦＣおよびｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力に結合される。ＦＣの例は、制御装置を含む。また、ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ＦＣおよび電源１１２を備える。電源１１２は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣおよびｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合される。

一実施形態では、ＲＦ伝送路ＲＦＴは、下部電極に結合される代わりに上部電極に結合され、下部電極は、アース接続部に結合される。一実施形態では、上部電極は、別のＲＦ伝送路および別のインピーダンス整合ネットワークを介して別のＲＦ発生器に結合され、下部電極は、ＩＭＮ１０２に結合される。

図２は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力のパッシブ（例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期の間にプロセッサによる制御がない）変動、通常変動、または動作変動があるグラフ２００の実施形態を表す図である。ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、本明細書では時に供給電力を意味する。グラフ２００は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力対時間を描く。グラフ２００に示されるように、供給電力は、２０００ワットと５５００ワットとの間で変動する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期内では、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力で供給される電力を変更するためのプロセッサによるｚＭＨｚのＲＦ発生器の制御はない。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力で供給される電力は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期の間に制御されることなく変動する。

図３は、トレーニングルーチンの間における図１のシステム１００の動作を示すテーブル３００の実施形態である。テーブル３００に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、周波数ｆ１１を有する１周期を有する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、周波数ｆ１１を有する。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第１の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第２の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第３の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第４の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第５の５分の１は、周波数ｆ１１を有する。第２の５分の１のサブ周期は、第１の５分の１のサブ周期に続く。第３の５分の１のサブ周期は、第２の５分の１のサブ周期に続く。第４の５分の１のサブ周期は、第３の５分の１のサブ周期に続く。第５の５分の１のサブ周期は、第４の５分の１のサブ周期に続く。ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ１１をｘｋＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ＦＣは、周波数ｆ１１を電源１１０に提供し、電源１１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成する。１周期とは、クロック信号の１周期である。クロック信号は、複数の周期を有する。各周期は、同一の期間を有する。同様に、各サブ周期は、同一の期間を有する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器がトレーニングルーチンの間に周波数ｆ１１で動作するとき、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５を供給する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５を提供するためのｚＭＨｚのＲＦ発生器の制御はない。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５を制御するためのホストコンピュータシステムのプロセッサへのフィードバックループはない。さらに例えると、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されたセンサから受信する変数の測定値に基づいて電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５を変更しない。別の例として、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の開ループ動作中（例えば、数マイクロ秒程度の動作周期内）にひとりでに変動する。例として、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の周期の発生期間は、２マイクロ秒から５マイクロ秒の間（例えば、２．５マイクロ秒）である。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の周期の間は周波数ｆ２１で動作する。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１をｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、周波数ｆ２１を電源１１２に提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に周波数ｆ２１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ１２を有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０に生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２に生成され、周波数ｆ２１を有し、電力量Ｐｓ１ないし電力量Ｐｓ５を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合されたＲＦ伝送路ＲＦＴやプラズマチャンバなどの負荷のインピーダンスを、入力ｉ１入力ｉ２に結合されたＲＦケーブルＲＦ１およびＲＦＣ２１ならびにｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器などのソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して修正ＲＦ信号を生成する。修正信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

また、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中は静電容量値Ｃ１１を有するように制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、コンデンサＣ１のプレートの間の領域の値を実現するためにコマンド信号をドライバＤ１に送る。ドライバＤ１は、コマンド信号に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号をモータＭ１に送る。モータＭ１のロータは、コンデンサＣ１のプレートの間の領域をさらに実現するために、駆動信号に基づいて回転してモータＭ１に結合されている連結機構を動かす。コンデンサＣ１のプレートの間の領域を実現したときは、コンデンサＣ１は、静電容量Ｃ１１を有する。静電容量は、本明細書で用いられる因数の一例である。

同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ２１を有するように制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、コンデンサＣ２のプレートの間の領域の値を実現するためにコマンド信号をドライバＤ２に送る。ドライバＤ２は、コマンド信号に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号をモータＭ２に送る。モータＭ２のロータは、コンデンサＣ２のプレートの間の領域をさらに実現するために、駆動信号に基づいて回転してモータＭ２に結合されている連結機構を動かす。コンデンサＣ２のプレートの間の領域が実現したときは、コンデンサＣ２は、静電容量Ｃ２１を有する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１であることを測定する。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ２であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ２であることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ３であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ３であることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ４であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ４であることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ５であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ５であることを測定する。

センサは、また、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５も測定する。センサは、値Γ１ないし値Γ５および値Ｐｓ１ないし値Ｐｓ５を伝送ケーブル（例えば、シリアルデータ伝送ケーブル、並列データ伝送ケーブル、およびユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル）を通じてプロセッサに提供する。プロセッサは、値ｆ１１、値Ｐｓ１ないし値Ｐｓ５、値ｆ２１、値Ｃ１１、値Ｃ２１、および値Γ１ないし値Γ５を、メモリデバイスに格納されているテーブル３００に記憶する。一実施形態では、プロセッサは、値ｆ１１、値Ｐｓ１ないし値Ｐｓ５、値ｆ２１、値Ｃ１１、値Ｃ２１、および値Γ１ないし値Γ５を図９Ｂのテーブル９１０に記憶し、テーブル９１０をメモリデバイスに記憶する。

プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の周期についての電力加重平均電力反射係数（ＰＷＡＰＲＣ）を計算する。例えば、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の周期についてのＰＷＡＰＲＣ１が［｛（Ｐｓ１）Ｘ（｜Γ１｜）²｝＋｛（Ｐｓ２）Ｘ（｜Γ２｜）²｝＋｛（Ｐｓ３）Ｘ（｜Γ３｜）²｝＋｛（Ｐｓ４）Ｘ（｜Γ４｜）²｝＋｛（Ｐｓ５）Ｘ（｜Γ５｜）²｝］／５になるように計算する。電力加重平均電力反射係数の値ＰＷＡＲＰＣ１が計算される動作周期は、本明細書では第１の動作周期を意味する。

同様に、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期についての別の電力加重平均電力反射係数ＰＷＡＰＲＣａを計算する。例えば、プロセッサは、ＰＷＡＰＲＣａが［｛（Ｐｓ１ａ）Ｘ（｜Γ１ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ２ａ）Ｘ（｜Γ２ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ３ａ）Ｘ（｜Γ３ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ４ａ）Ｘ（｜Γ４ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ５ａ）Ｘ（｜Γ５ａ｜）²｝］／５になるように計算する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の発生後に起きることに注意されたい。例えば、第２の動作周期は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の動作周期後に起き、１つ以上の周期は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期に続く。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１ａであることを測定する。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ２ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ２ａであることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ３ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ３ａであることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ４ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ４ａであることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ５ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ５ａであることを測定する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１ａを有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１ａを有し、ＰＳ１ａからＰｓ５ａまでの電力量を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたり、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値、コンデンサＣ１の静電容量、およびコンデンサＣ２の静電容量を決定する。例えば、プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ１および値ＰＷＡＲＰＣａのどちらが低いかを決定する。プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ１と値ＰＷＡＲＰＣａとを比較して、値ＰＷＡＲＰＣ１が値ＰＷＡＲＰＣａより低いことを決定する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の効率性は、値ＰＷＡＲＰＣ１が計算される第１の周期の間に高まる。プロセッサは、供給電力の効率性が高まる、第１の周期中のｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１をテーブル３００から識別する。供給電力の効率性は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力をＩＭＮ１０２の入力ｉ２に接続するのにＲＦケーブルＲＦＣ２が用いられたときに高まることに注意されたい。

一実施形態では、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まるコンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の静電容量が決定される代わりに、コンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかを制御して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まるコンデンサの静電容量が決定される。例えば、値ＰＷＡＲＰＣａは、値Ｃ１１ａを有するようにコンデンサＣ１を制御することなしに得られる。コンデンサＣ１の静電容量は、値Ｃ１１を有するように維持され、値ＰＷＡＲＰＣａは、静電容量Ｃ１１ａではなく静電容量Ｃ１１に基づいて得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期のコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。別の例として、値ＰＷＡＲＰＣａは、値Ｃ２１ａを有するようにコンデンサＣ２を制御することなしに得られる。コンデンサＣ２の静電容量は、値Ｃ２１を有するように維持され、値ＰＷＡＲＰＣａは、静電容量Ｃ２１ａではなく静電容量Ｃ２１に基づいて得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期のコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。さらに別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ１は、値Ｃ１１を有するようにコンデンサＣ１を制御することなく得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ１は、値Ｃ２１を有するようにコンデンサＣ２を制御することなしに得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。

一実施形態では、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期は、５以外の数のサブ周期に分けられる。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期は、４周期または６周期に分けられる。コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の静電容量値は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間の他の数のサブ周期について得られる。また、ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、他の数のサブ周期中の動作周波数を有し、センサは、他の数のサブ周期中の変数の値（例えば、４または６の値）を測定する。

図４Ａは、本明細書に記載の、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の供給電力の効率性を高める方法が適用されなかったときは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中の電力反射係数が高いことを示すスミスチャート４００の実施形態である。スミスチャート４００は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電圧反射係数の実部に対する電圧反射係数の虚部のプロット４０２を有する。プロット４０２は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期を占める。例えば、プロット４０２の点は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期を占める。スミスチャート４００は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の周期について描かれる。スミスチャート４００の領域Ｒ１では、ゼロから所定限度内（例えば、ゼロから２５〜３０％以内）の電力反射係数を有するプロット４０２の点はない。電力反射係数は、スミスチャートの中心でゼロであり、スミスチャートの外周で１である。また、プロット４０２のいくつかの点は、スミスチャート４００の領域Ｒ２および領域Ｒ３にある。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１周期中のｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力反射係数は、例えば、領域Ｒ２および領域Ｒ３以内では高く、低くない。例えば、ゼロから所定限度内にある電力反射係数を有するプロット４０２の複数の点はない。

プロット４０２は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されている方向性結合器を用いて形成される。例として、４００ｋＨｚの周期において、６０ＭＨｚの複素電圧反射係数の平均値はほぼ０（例えば、ゼロ）であるが、４００ｋＨｚの周期において、６０ＭＨｚの電力反射係数｜Γ｜＾２の平均値は、約０．５０（例えば、５０％）である。よって、本明細書に記載の方法が適用されないときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の約５０％が無駄になっている。

図４Ｂは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高めるには電力反射係数が低いことを示すスミスチャート４０４の実施形態である。スミスチャート４００は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電圧反射係数の虚部対電圧反射係数の実部のプロット４０６を有する。プロット４０６は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期を占める。スミスチャート４０４は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１周期について描かれる。プロット４０２は、プロット４０８を形成するためにその右に移動する。プロット４０８では、領域Ｒ１は、プロット４０２における領域Ｒ１より右に移される。例えば、領域Ｒ１内の点は、ゼロから所定限度内にある。例えば、領域Ｒ１内の点について、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力反射係数は、ゼロから所定限定内にある。

一実施形態では、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力反射係数は、領域Ｒ２および領域Ｒ３内のプロット４０８の点について増加して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高める。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力反射係数は、プロット４０２の領域Ｒ２および領域Ｒ３についての電力反射係数と比べて増加する。

図４Ｃは、電力等高線図４２０の実施形態であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、電力等高線図４２０の左下角では低く、電力等高線図４２０の右上角では高いことを示す。プロット４０８は、電力等高線図４２０の範囲内に描かれる。ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高めるために、プロット４０８のいくつかの点（例えば、領域Ｒ１から領域Ｒ３までの範囲のいくつかの点）についての電力反射係数の減少に加えて、出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の増加がある。そのため、電力等高線図４２０においてプロット４０８を形成するために左右の移動があり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が増加する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力反射係数の減少およびｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において供給される電力の増加により、ｘＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる。ｘＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される効率電力の増加は、ウエハ処理の効率性を高める。

図５は、トレーニングルーチン中の、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力をＩＭＮ１０２の入力ｉ２に結合するＲＦケーブルＲＦＣ２の変化の影響を示すシステム５００の実施形態を表す図である。システム５００は、ＲＦケーブルＲＦＣ２が別のＲＦケーブルＲＦＣ２１に置き換えられていること以外は、図１のシステム１００と同じである。例えば、ＲＦケーブルＲＦＣ２の長さは、長くまたは短くなる。別の例として、ＲＦケーブルＲＦＣ２の断面積は、増加または減少する。さらに別の例として、ＲＦケーブルＲＦＣ２の長さは、長くまたは短くなり、ＲＦケーブルＲＦＣ２の断面積は、増加または減少する。ＲＦケーブルＲＦＣ２１は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力と入力ｉ２との間に結合される。センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における変数を測定する。変数は、基板の処理がないトレーニングルーチンの間にシステム５００において測定される。例えば、プラズマチャンバは、変数がセンサによって測定されるときは処理する基板を有しない。

図６は、トレーニングルーチン中の図５のシステム５００の動作を示すテーブル６００の実施形態である。テーブル６００に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、周波数ｆ１１を有する第１の周期で動作する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、Ｐｓ６からＰｓ１０までの電力値を供給する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に、電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０を提供するためのｚＭＨｚのＲＦ発生器の制御はない。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期内に電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０を制御するためのホストコンピュータシステムのプロセッサへのフィードバックループはない。さらに例えると、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されたセンサから受信する変数の測定値に基づいて、電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０を変更しない。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期中に周波数ｆ２１１で動作する。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１１をｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、周波数ｆ２１１を電源１１２に提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に周波数ｆ２１１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１１を有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１１を有し、電力量Ｐｓ６ないし電力量Ｐｓ１０を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

また、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期中に静電容量値Ｃ１１１を有するように制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、コマンド信号をドライバＤ１に送信して、コンデンサＣ１のプレート間の領域の値を得る。ドライバＤ１は、コマンド信号に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号をモータＭ１に送信する。モータＭ１のロータは、コンデンサＣ１のプレート間の領域をさらに実現するために、駆動信号に基づいて回転してモータＭ１に結合されている連結機構を動かす。コンデンサＣ１のプレート間の領域が実現されたときは、コンデンサＣ１は静電容量Ｃ１１１を有する。

同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期中に静電容量値Ｃ２１１を有するように制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、コマンド信号をドライバＤ２に送信して、コンデンサＣ２のプレート間の領域の値を得る。ドライバＤ２は、コマンド信号に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号をモータＭ２に送信する。モータＭ２のロータは、コンデンサＣ２のプレート間の領域をさらに実現するために、駆動信号に基づいて回転してモータＭ２に結合されている連結機構を動かす。コンデンサＣ２のプレート間の領域が実現されたときは、コンデンサＣ２は静電容量Ｃ２１１を有する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ６であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ６であることを測定する。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ７であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ７であることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ８であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ８であることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ９であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ９であることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１０であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１であるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１０であることを測定する。

センサは、また、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０も測定する。センサは、値Γ６ないし値Γ１０および値Ｐｓ１ないし値Ｐｓ５を搬送ケーブルを介してプロセッサに提供する。プロセッサは、値ｆ１１、値Ｐｓ６ないし値Ｐｓ１０、値ｆ２１、値Ｃ１１１、値Ｃ２１１、および値Γ６ないし値Γ１０を、メモリデバイスに格納されているテーブル６００に記憶する。一実施形態では、プロセッサは、値ｆ１１、値Ｐｓ６ないし値Ｐｓ１０、値ｆ２１、値Ｃ１１１、値Ｃ２１１、および値Γ６ないし値Γ１０を、図８Ｂのテーブル８１０に記憶し、テーブル８１０をメモリデバイスに記憶する。

プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期についての電力加重平均電力反射係数値ＰＷＡＰＲＣ２を計算する。例えば、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の周期についての値ＰＷＡＰＲＣ２が［｛（Ｐｓ６）Ｘ（｜Γ６｜）²｝＋｛（Ｐｓ７）Ｘ（｜Γ７｜）²｝＋｛（Ｐｓ８）Ｘ（｜Γ８｜）²｝＋｛（Ｐｓ９）Ｘ（｜Γ９｜）²｝＋｛（Ｐｓ１０）Ｘ（｜Γ１０｜）²｝］／５になるように計算する。

同様に、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期についての別の電力加重平均電力反射係数値ＰＷＡＰＲＣＡを計算する。例えば、プロセッサは、ＰＷＡＰＲＣＡが［｛（Ｐｓ６Ａ）Ｘ（｜Γ６Ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ７Ａ）Ｘ（｜Γ７Ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ８Ａ）Ｘ（｜Γ８Ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ９Ａ）Ｘ（｜Γ９Ａ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１０Ａ）Ｘ（｜Γ１０Ａ｜）²｝］／５になるように計算する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ６Ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ６Ａであることを測定することに注意されたい。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ７Ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ７Ａであることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ８Ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ８Ａであることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ９Ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ９Ａであることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ａであり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１０Ａであり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ａであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ａであるとき、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１０Ａであることを測定する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１１Ａを有し、電力量Ｐｓ６Ａないし電力量Ｐｓ１０Ａを有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１１Ａを有し、電力量Ｐｓ６Ａないし電力量Ｐｓ１０Ａを有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

ＲＦＣケーブルＲＦＣ２１について、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたって、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高めるために、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値、コンデンサＣ１の静電容量、およびコンデンサＣ２の静電容量を決定する。例えば、プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ２および値ＰＷＡＲＰＣＡのどちらが低いかを決定する。プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ２と値ＰＷＡＲＰＣＡとを比較して、値ＰＷＡＲＰＣ２が値ＰＷＡＲＰＣＡより低いことを決定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性は、値ＰＷＡＲＰＣ２が計算される第１の周期の間に高まる。プロセッサは、第１の周期の間に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１１をテーブル６００から識別する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力をＩＭＮ１０２の入力ｉ２に接続するのにＲＦケーブルＲＦＣ２１が用いられたときに高まることに注意されたい。

一実施形態では、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まるコンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の静電容量を決定する代わりに、コンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかを制御して、効率性が高まるコンデンサの静電容量を決定する。例えば、値ＰＷＡＲＰＣＡは、値Ｃ１１１Ａを有するようにコンデンサＣ１を制御することなしに得られる。コンデンサＣ１の静電容量は、値Ｃ１１１を有するように維持され、値ＰＷＡＲＰＣ２は、静電容量Ｃ１１１Ａではなく静電容量Ｃ１１１に基づいて得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期のコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。別の例として、値ＰＷＡＲＰＣＡは、値Ｃ２１１Ａを有するようにコンデンサＣ２を制御することなく得られる。コンデンサＣ２の静電容量は、値Ｃ２１１を有するように維持され、値ＰＷＡＲＰＣＡは、値Ｃ２１１Ａではなく静電容量Ｃ２１１に基づいて得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期のコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。さらに別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ２は、値Ｃ１１１を有するようにコンデンサＣ１を制御することなしに得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ２は、値Ｃ２１１を有するようにコンデンサＣ２を制御することなしに得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。

図７Ａは、スミスチャート４０６の実施形態である。スミスチャート４０６は、プロット４０８を含む。図７Ｂは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まるときに領域Ｒ１内の電力反射係数が低いことを示すスミスチャート７０２の実施形態である。スミスチャート７０２は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電圧反射係数の虚部対電圧反射係数の実部のプロット７０４を有する。プロット７０４は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１動作周期を占める。プロット７０４は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１周期について描かれる。プロット４０８は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高めるために、時計回り方向に回転し、形を変えてプロット７０４を形成する。プロット７０４では、領域Ｒ１は、プロット４０８における領域Ｒ１に対して時計回りに回転されている。プロット７０４は、右に回転した後に、プロット４０６と比べて領域Ｒ１に該当する同数の点、または増加した数の点を有する。

図７Ｃは、電力等高線図７２０の実施形態であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力においてｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期部分について図１のＲＦケーブルＲＦＣ２よりも図５のＲＦケーブルＲＦＣ２１の方が高いことを示す。電力等高線図７２０内に描かれたプロット７０４に示されるように、図７Ａのプロット４０８に比べてより多数の点が領域Ｒ１に該当する。そのため、プロット７０４の領域Ｒ１における点についてｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において供給される電力量は、プロット４０８の領域Ｒ１に該当する点の量より多い。プロット７０４のいくつかの点についての電力反射係数の減少に加えて、出力ではｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の増加がある。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電力量は、ＲＦケーブルＲＦＣ２が用いられるときの出力における電力量と比べて増加する。プロット７０４では時計回り方向の回転があるため、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力は、領域Ｒ１について増加する。

図７Ｃに示されるように、スミスチャート７０２の中心付近の領域Ｒ１は、電力反射係数｜Γ｜²がより小さい場合、電力等高線図７２０の右上角に最も近づくことで最も高い出力電力を有する。また、図７Ｃに示されるように、領域Ｒ２および領域Ｒ３は、スミスチャート７０２の周囲付近に位置することで最も大きい電力反射係数｜Γ｜²を有し、電力等高線図７２０の左下角に向かって位置することでｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される最も低い電力を有する。

一実施形態では、プロット７０４に示されるように、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において供給される電力は、ＲＦケーブルＲＦＣ２よりもＲＦＣケーブルＲＦＣ２１については領域Ｒ２において減少する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において供給される電力は、プロット４０８の領域Ｒ２に示される電力量よりも減少する。一実施形態では、プロット７０４に示されるように、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において供給される電力は、ＲＦケーブルＲＦＣ２と比べてＲＦＣケーブルＲＦＣ２１については領域Ｒ３において実質的に同じである。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において供給される電力は、プロット４０８の領域Ｒ３に示される電力量と比べて実質的に同じである。

図８Ａは、周波数ｆ２１１、静電容量Ｃ１１１、および静電容量Ｃ２１１が用いられる処理ルーチンを示すシステム８００の実施形態を表す図である。周波数ｆ２１１、静電容量Ｃ１１１、および静電容量Ｃ２１１が用いられるときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる。システム８００は、ウエハ８０２などの基板が処理されていること以外は、図５のシステム５００と同じである。例えば、基板は、材料が堆積され、または洗浄され、またはエッチングされ、またはスパッタリングされる。基板は、下部電極の表面上に設置されることによって処理される。また、システム８００は、センサを含まない。図５および図６に関して示されたトレーニングルーチンは、図８Ａのシステム８００に示される処理ルーチンが実行される前に実行される。

図８Ｂは、図８Ａのシステム８００の処理ルーチンを示すテーブル８１０の実施形態である。テーブル８１０に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、周波数ｆ１１を有する周期で反復的に動作する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、周波数ｆ１１を有する。処理ルーチンの間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ１１をｘｋＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ＦＣは、周波数ｆ１１を電源１１０に提供し、電源１１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、Ｐｓ６からＰｓ１０までの電力値などの電力値を供給する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０を提供するためのｚＭＨｚのＲＦ発生器の制御はない。例えば、センサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０を制御するようにフィードバックループを形成するためにｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されていない。

プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１１、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１１をテーブル８１０から識別する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期の間に周波数ｆ２１１で動作するようにプロセッサによって制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１１をｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、電源１１２に周波数ｆ２１１を提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に周波数ｆ２１１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

また、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、図６に関して上述されたのと同じ方法で、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ１１１を有するようにプロセッサによって制御される。同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、図６に関して上述されたのと同じ方法で、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ２１１を有するようにプロセッサによって制御される。

処理ルーチンおよびｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１１および電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０を有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１１を有し、電力値Ｐｓ６ないし電力値Ｐｓ１０を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２１を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

処理ルーチンの間に、修正ＲＦ信号を下部電極に供給することに加えて、１つ以上のプロセスガス（例えば、酸素含有ガス、フッ素含有ガスなど）は、上部電極を介してプラズマチャンバの下部電極と上部電極との間のギャップに供給される。修正ＲＦ信号および１つ以上のプロセスガスを受け取ると、ウエハ８０２を処理するためにプラズマがギャップ内で生成される、または、プラズマがギャップ内に維持される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたって周波数ｆ２１１、静電容量Ｃ１１１、および静電容量Ｃ２１１が維持されるときは、処理ルーチン中のｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる。このバランスは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器に反射する電力を削減することによってｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性を高める。ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性の向上は、ウエハ８０２を処理する効率性を高める。

一実施形態では、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期を有する処理ルーチンの間に、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる静電容量Ｃ１１１および静電容量Ｃ２１１を実現する代わりに、コンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかが制御されて効率性を高める。例えば、プロセッサは、コンデンサＣ１が静電容量Ｃ１１１を有するようにモータＭ１を介してコンデンサＣ１を制御しない。むしろ、プロセッサは、コンデンサＣ２が静電容量Ｃ２１１を有するようにモータＭ２を介してコンデンサＣ２を制御する。別の例として、プロセッサは、コンデンサＣ２が静電容量Ｃ２１１を有するようにモータＭ２を介してコンデンサＣ２を制御しない。むしろ、プロセッサは、コンデンサＣ１が静電容量Ｃ１１１を有するようにモータＭ１を介してコンデンサＣ１を制御する。

一実施形態では、処理ルーチンの間に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、５以外の数のサブ周期に分けられる。

図９Ａは、周波数ｆ２１、静電容量Ｃ１１、および静電容量Ｃ２１が用いられる処理ルーチンを示すシステム９００の実施形態を表す図である。周波数ｆ２１、静電容量Ｃ１１、および静電容量Ｃ２１が用いられるときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる。システム９００は、ウエハ８０２が処理されていること以外は、図１のシステム１００と同じである。また、システム９００は、センサを含まない。図１および図３に関して示されたトレーニングルーチンは、図９Ａのシステム９００に示される処理ルーチンの前に実行される。

図９Ｂは、ＲＦケーブルＲＦＣ２についての図９Ａのシステム９００の処理ルーチンを示すテーブル９１０の実施形態である。テーブル９２０に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、周波数ｆ１１を有する周期で反復的に動作する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、周波数ｆ１１を有する。処理ルーチンの間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ１１をｘｋＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ＦＣは、周波数ｆ１１を電源１１０に提供し、電源１１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成する。

処理ルーチンの間に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、Ｐｓ１からＰｓ５までの電力値などの電力値を供給する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５を提供するためのｚＭＨｚのＲＦ発生器の制御はない。例えば、センサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５を制御するようにフィードバックループを形成するためにｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されていない。

プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１をテーブル９１０から識別する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期の間に周波数ｆ２１で動作するようにプロセッサによって制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１をｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、電源１１２に周波数ｆ２１を提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に周波数ｆ２１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

また、図３に関して上述されたように、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ１１を有するようにプロセッサによって制御される。同様に、図３に関して上述されたように、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ２１を有するようにプロセッサによって制御される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の処理ルーチンの動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１および電力値Ｐｓ１ないし電力値Ｐｓ５を有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１を有し、電力量Ｐｓ１ないし電力量Ｐｓ５を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

修正ＲＦ信号を下部電極に供給することに加えて、１つ以上のプロセスガスが上部電極を介してプラズマチャンバの下部電極と上部電極との間のギャップに供給される。修正ＲＦ信号および１つ以上のプロセスガスを受け取ると、ウエハ８０２を処理するために、プラズマがギャップ内で生成される、または、プラズマがギャップ内に維持される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたって周波数ｆ２１、静電容量Ｃ１１、および静電容量Ｃ２１が維持されるときは、処理ルーチン中のｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる。

一実施形態では、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期を有する処理ルーチンの間に、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる静電容量Ｃ１１および静電容量Ｃ２１を実現する代わりに、図８Ｂに関して上述された方法でコンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかが制御されて効率性を高める。

一実施形態では、処理ルーチンの間に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、図８Ｂに関して上述された方法で、５以外の数のサブ周期に分けられる。

一実施形態では、図３および図６に関して上述された方法は、トレーニングルーチン中ではなく基板８０２の処理中に実施される。例えば、図１、図２、図５、および図６に関して上述された方法が実施されている間に、基板８０２が処理される。

図１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期の間のｚＭＨｚのＲＦ発生器のアクティブ制御を示すシステム１０００の実施形態を表す図である。システム１０００は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間にｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置（ＰＷＲＣＴＲＬ）が電源１１２によって供給される電力量を能動的に制御すること以外は、図１のシステム１００と同じである。例えば、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期からｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期に電源１１２によって供給される電力量を変更（例えば、増加または減少）する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電源１１２に結合される。また、システム１０００は、テーブル１１００（図１１）が生成されている間に基板８０２が処理されていること以外は、図１のシステム１００と同じである。

図１１は、図１０のシステム１０００の動作を示すテーブル１１００の実施形態である。テーブル１１００に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、動作周波数ｆ１１を有する第１の周期を有する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、周波数ｆ１１を有する。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第２の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第３の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第４の５分の１は、周波数ｆ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第５の５分の１は、周波数ｆ１１を有する。第１の周期の第２の５分の１は、第１の周期の第１の５分の１に続く。第１の周期の第３の５分の１は、第１の周期の第２の５分の１に続く。第１の周期の第４の５分の１は、第１の周期の第３の５分の１に続く。第１の周期の第５の５分の１は、第１の周期の第４の５分の１に続く。ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ１１をｘｋＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ＦＣは、周波数ｆ１１を電源１１０に提供し、電源１１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期中に周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間にｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１１を供給するように制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ１１をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力値Ｐｓ１１を電源１１２に提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力値Ｐｓ１１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第２の５分の１のサブ周期の間にｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１２を供給するように制御される。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第３の５分の１のサブ周期の間にｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１３を供給するように制御される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第４の５分の１のサブ周期の間にｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１４を供給するように制御される。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第５の５分の１のサブ周期の間にｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１５を供給するように制御される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期中に電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５を維持するためのプロセッサによるｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置の制御は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器のアクティブ制御である。例えば、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力値を制御するためにセンサからホストコンピュータシステムのプロセッサへのフィードバックループがある。さらに例えると、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力値を変更して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されているセンサから受信した変数の測定値に基づいて電力値Ｐｓ１１を得る。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に周波数ｆ２１で動作する。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１のサブ周期から第５のサブ周期の間に、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１をｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、電源１１２に周波数ｆ２１を提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１のサブ周期から第５のサブ周期の間に、周波数ｆ２１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１を有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１を有し、電力量Ｐｓ１１ないし電力量Ｐｓ１５を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第２の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１２を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第３の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１３を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第４の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１４を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第５の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１５を有する。

ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。修正ＲＦ信号を下部電極に供給することに加えて、１つ以上のプロセスガスが、上部電極を介してプラズマチャンバの下部電極と上部電極との間のギャップに供給される。修正ＲＦ信号および１つ以上のプロセスガスを受け取ると、ウエハ８０２を処理するために、プラズマがギャップ内で生成される、またはギャップ内に維持される。

また、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に直列回路１０８ａのコンデンサＣ１が静電容量値Ｃ１１を有するように制御される上述の方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に静電容量値Ｃ１１を有するように制御される。同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間にシャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２が静電容量値Ｃ２１を有するように制御される上述の方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に静電容量値Ｃ２１を有するように制御される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１１であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１である、第１の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１であることを測定する。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１２であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１である、第１の周期の第２の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ２であることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１３であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１である、第１の周期の第３の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ３であることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１４であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１である、第１の周期の第４の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ４であることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１５であり、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１である、第１の周期の第５の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ５であることを測定する。

センサは、また、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５も測定する。センサは、値Γ１ないし値Γ５および値Ｐｓ１１ないし値Ｐｓ１５を伝送ケーブルを介してプロセッサに提供する。プロセッサは、値ｆ１１、電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５、周波数値ｆ２１、値Ｃ１１、値Ｃ２１、および値Γ１ないし値Γ５を、メモリデバイスに格納されているテーブル１１００に記憶する。一実施形態では、プロセッサは、値ｆ１１、電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５、周波数値ｆ２１、値Ｃ１１、値Ｃ２１、および値Γ１ないし値Γ５をテーブル１５００（図１５）に記憶する。テーブル１５００は、メモリデバイスに格納されている。

プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期についてのＰＷＡＰＲＣを計算する。例えば、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期についてのＰＷＡＰＲＣ３が［｛（Ｐｓ１１）Ｘ（｜Γ１｜）²｝＋｛（Ｐｓ１２）Ｘ（｜Γ２｜）²｝＋｛（Ｐｓ１３）Ｘ（｜Γ３｜）²｝＋｛（Ｐｓ１４）Ｘ（｜Γ４｜）²｝＋｛（Ｐｓ１５）Ｘ（｜Γ５｜）²｝］／５になるように計算する。

同様に、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期についての別の電力加重平均電力反射係数ＰＷＡＰＲＣｂを計算する。例えば、プロセッサは、ＰＷＡＰＲＣｂが［｛（Ｐｓ１１ｂ）Ｘ（｜Γ１ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１２ｂ）Ｘ（｜Γ２ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１３ｂ）Ｘ（｜Γ３ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１４ｂ）Ｘ（｜Γ４ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１５ｂ）Ｘ（｜Γ５ｂ｜）²｝］／５になるように計算する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１１ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ｂである、第２の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１ｂであることを測定する。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１２ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第２の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ２ｂであることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１３ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第３の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ３ｂであることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１４ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第４の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ４ｂであることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１５ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第５の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ５ｂであることを測定する。

アクティブ制御について、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の周波数は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣを用いて制御されることに注意されたい。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１ｂをｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、周波数ｆ２１ｂを電源１１２に提供して、周波数ｆ２１ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。同様に、アクティブ制御について、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力量は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置を用いて制御されることに注意されたい。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作のための電力量Ｐｓ１１ｂをｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力量Ｐｓ１１ｂを電源１１２に提供して、電力量Ｐｓ１１ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１ｂおよび電力量Ｐｓ１１ｂないし電力量Ｐｓ１５ｂを有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１ｂを有し、電力量Ｐｓ１１ｂないし電力量Ｐｓ１５ｂを有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１１ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第２の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１２ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第３の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１３ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第４の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１４ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第５の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１５ｂを有する。

アクティブ制御およびＲＦＣケーブルＲＦＣ２について、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたって、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２によって供給される電力値、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値、コンデンサＣ１の静電容量、およびコンデンサＣ２の静電容量を決定する。例えば、プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ３および値ＰＷＡＲＰＣｂのどちらが低いかを決定する。プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ３と値ＰＷＡＲＰＣｂとを比較して、値ＰＷＡＲＰＣ３が値ＰＷＡＲＰＣｂより低いことを決定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性は、値ＰＷＡＲＰＣ３が計算される第１の周期の間に高まる。プロセッサは、ｚＭＨｚの発生器によって供給される電力の効率性が高まる、第１の周期中のｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１をテーブル１１００から識別する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力をＩＭＮ１０２の入力ｉ２に接続するのにＲＦケーブルＲＦＣ２が用いられたときに高まることに注意されたい。

一実施形態では、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まるコンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の静電容量を決定する代わりに、コンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかが制御されて効率性を高められる。例えば、値ＰＷＡＲＰＣｂは、値Ｃ１１ｂを有するようにコンデンサＣ１を制御することなく得られる。コンデンサＣ１の静電容量は、値Ｃ１１を有するように維持され、値ＰＷＡＲＰＣ３は、静電容量Ｃ１１ｂではなく静電容量Ｃ１１に基づいて決定される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期にコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。さらに別の例として、値ＰＷＡＲＰＣｂは、値Ｃ２１ｂを有するようにコンデンサＣ２を制御することなく得られる。コンデンサＣ２の静電容量は、値Ｃ２１を有するように維持され、値ＰＷＡＲＰＣｂは、値Ｃ２１ｂではなく静電容量Ｃ２１に基づいて決定される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期にコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。さらに別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ３は、値Ｃ１１を有するようにコンデンサＣ１を制御することなく得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ３は、値Ｃ２１を有するようにコンデンサＣ２を制御することなく得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。

一実施形態では、アクティブ制御中のｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期は、ＲＦケーブルＲＦＣ２のアクティブ制御中に５以外の数のサブ周期に分けられる。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期は、４または６のサブ周期に分けられる。コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の静電容量値は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中の他の数のサブ周期について得られる。また、ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、他の数のサブ周期中の動作周波数を有し、センサは、他の数のサブ周期中の変数の値（例えば、４または６の値）を測定する。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器の供給電力の電力値は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電圧反射係数の大きさの値に依存することに注意されたい。例えば、Γ１が所定の閾値より大きいなど高く測定されるときは、電力値Ｐｓ１１は、所定限度未満など低くなるように制御される。別の例として、Γ１が所定の閾値未満など低くなるように測定されるときは、電力値Ｐｓ１１は、所定限度を超えるなど高くなるように制御される。

図１２は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力をＩＭＮ１０２の入力ｉ２に結合するＲＦケーブルＲＦＣ２１の影響を示すシステム１２００の実施形態を表す図である。ＲＦケーブルＲＦＣ２１は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力のアクティブ制御の間にＲＦケーブルの代わりに用いられる。ウエハ８０２は、プラズマチャンバ内で処理されている。システム１２００は、ＲＦケーブルＲＦＣ２がＲＦケーブルＲＦＣ２１に置き換わっていること以外は、図１０のシステム１０００と同じである。ＲＦケーブルＲＦＣ２１は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力と入力ｉ２との間に結合される。センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における変数を測定する。変数は、ウエハ８０２が処理されている処理ルーチン中にシステム１２００において測定される。例えば、プラズマチャンバは、変数がセンサによって測定されるときは、処理のために下部電極の上に設置されたウエハ８０２を有する。

図１３は、ＲＦケーブルＲＦＣ２１について図１２のシステム１２００のアクティブ制御の動作を示すテーブル１３００の実施形態である。テーブル１３００に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、第１の周期の間に周波数ｆ１１で動作する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を供給するように能動的に制御される。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ１６をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第２の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ１７をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第３の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ１８をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第４の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ１９をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第５の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ２０をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を電源１１２に提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期中に電力値を変更するためのプロセッサによるｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置の制御は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器のアクティブ制御である。例えば、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を制御するためにセンサからホストコンピュータシステムのプロセッサへのフィードバックループがある。さらに例えると、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、プロセッサは、電力値を変更して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力に結合されているセンサから受信した変数の測定値に基づいて電力値Ｐｓ１６を得る。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１１および電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１２によって生成されたＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１６を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第２の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１７を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第３の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１８を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第４の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１９を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第５の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ２０を有する。

電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数ｆ２１１を有し、電力量Ｐｓ１６ないし電力量Ｐｓ２０を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。修正ＲＦ信号を下部電極に供給することに加えて、１つ以上のプロセスガスが、上部電極を介してプラズマチャンバの下部電極と上部電極との間のギャップに供給される。修正ＲＦ信号および１つ以上のプロセスガスを受け取ると、ウエハ８０２を処理するために、プラズマがギャップ内で生成される、またはギャップ内に維持される。

また、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、図６に関して上述された方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に静電容量値Ｃ１１１を有するように制御される。同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、図６に関して上述された方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期の間に静電容量値Ｃ２１１を有するように制御される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が電力値Ｐｓ１６を有し、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１である、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ６であることを測定する。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が電力値Ｐｓ１７を有し、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１である、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第２の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ７であることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が電力量Ｐｓ１８を有し、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１である、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第３の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ８であることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が電力量Ｐｓ１９を有し、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１である、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第４の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ９であることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力が電力量Ｐｓ２０を有し、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１であり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１である、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期の第５の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１０であることを測定する。

センサは、また、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０も測定する。センサは、値Γ６ないし値Γ１０および電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を、センサをプロセッサに結合する伝送ケーブルを通じてプロセッサに提供する。プロセッサは、値ｆ１１、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０、周波数値ｆ２１１、値Ｃ１１１、値Ｃ２１１、および値Γ６ないし値Γ１０を、メモリデバイスに格納されているテーブル１３００に記憶する。プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期についての電力加重平均電力反射係数ＰＷＡＰＲＣ４を計算する。例えば、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の周期についての値ＰＷＡＰＲＣ４が［｛（Ｐｓ１６）Ｘ（｜Γ６｜）²｝＋｛（Ｐｓ１７）Ｘ（｜Γ７｜）²｝＋｛（Ｐｓ１８）Ｘ（｜Γ８｜）²｝＋｛（Ｐｓ１９）Ｘ（｜Γ９｜）²｝＋｛（Ｐｓ２０）Ｘ（｜Γ１０｜）²｝］／５になるように計算する。

同様に、アクティブ制御の間に、プロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期についての別の電力加重平均電力反射係数ＰＷＡＰＲＣＢを計算する。例えば、プロセッサは、値ＰＷＡＰＲＣＢが［｛（Ｐｓ１６Ｂ）Ｘ（｜Γ６Ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１７Ｂ）Ｘ（｜Γ７Ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１８Ｂ）Ｘ（｜Γ８Ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ１９Ｂ）Ｘ（｜Γ９Ｂ｜）²｝＋｛（Ｐｓ２０Ｂ）Ｘ（｜Γ１０Ｂ｜）²｝］／５になるように計算する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１６Ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ６Ｂであることを測定することに注意されたい。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１７Ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第２の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ７Ｂであることを測定する。さらに、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１８Ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第３の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ８Ｂであることを測定する。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ１９Ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第４の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ９Ｂであることを測定する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ１１であり、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数がｆ２１１Ｂになるように制御され、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力がＰｓ２０Ｂになるように制御され、コンデンサＣ１の静電容量値がＣ１１１Ｂであり、コンデンサＣ２の静電容量値がＣ２１１Ｂである、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の第５の５分の１のサブ周期の間に、センサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力において電圧反射係数がΓ１０Ｂであることを測定する。

アクティブ制御について、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の周波数は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣを用いて制御されることに注意されたい。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１１ＢをｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、周波数ｆ２１１Ｂを電源１１２に提供して、周波数ｆ２１１Ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。同様に、アクティブ制御について、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力量は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置を用いて制御されることに注意されたい。例えば、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作のための電力量Ｐｓ１６ＢをｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力量Ｐｓ１６Ｂを電源１１２に提供して、電力量Ｐｓ１６Ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。別の例として、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第２の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作のための電力量Ｐｓ１７ＢをｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力量Ｐｓ１７Ｂを電源１１２に提供して、電力量Ｐｓ１７Ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。さらに別の例として、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第３の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作のための電力量Ｐｓ１８ＢをｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力量Ｐｓ１８Ｂを電源１１２に提供して、電力量Ｐｓ１８Ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。別の例として、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第４の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作のための電力量Ｐｓ１９ＢをｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力量Ｐｓ１９Ｂを電源１１２に提供して、電力量Ｐｓ１９Ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。さらに別の例として、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第５の５分の１のサブ周期の間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作のための電力量Ｐｓ２０ＢをｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力量Ｐｓ２０Ｂを電源１１２に提供して、電力量Ｐｓ２０Ｂを有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の動作周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数値ｆ２１１Ｂおよび電力値Ｐｓ１６Ｂないし電力値Ｐｓ２０Ｂを有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１２によって生成され、周波数値ｆ２１１Ｂを有し、電力値Ｐｓ１６Ｂないし電力値Ｐｓ２０Ｂを有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２１を通ってＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１６Ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第２の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１７Ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第３の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１８Ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第４の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１９Ｂを有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第２の周期の第５の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ２０Ｂを有する。

ＲＦＣケーブルＲＦＣ２１について、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたって、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力値、コンデンサＣ１の静電容量、およびコンデンサＣ２の静電容量を決定する。例えば、プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ４および値ＰＷＡＲＰＣＢのどちらが低いかを決定する。プロセッサは、値ＰＷＡＲＰＣ４と値ＰＷＡＲＰＣＢとを比較して、値ＰＷＡＲＰＣ４が値ＰＷＡＲＰＣＢより低いことを決定する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給された電力の効率性は、値ＰＷＡＲＰＣ４が計算される第１の周期の間に高まる。プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力をＩＭＮ１０２の入力ｉ２に接続するのにＲＦケーブルＲＦＣ２１が用いられたときにｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、第１の周期中のｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１１、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１１をテーブル１３００から識別する。

一実施形態では、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、第１の周期の間にｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まるコンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の静電容量を決定する代わりに、コンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかが制御されて、効率性が高まるコンデンサの静電容量が決定される。例えば、値ＰＷＡＲＰＣＢは、値Ｃ１１１Ｂを有するようにコンデンサＣ１を制御することなく得られる。コンデンサＣ１の静電容量は、Ｃ１１１を有するように維持され、値ＰＷＡＲＰＣＢは、静電容量Ｃ１１１Ｂではなく静電容量Ｃ１１１に基づいて決定される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期にコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。別の例として、値ＰＷＡＲＰＣＢは、値Ｃ２１１Ｂを有するようにコンデンサＣ２を制御することなく得られる。コンデンサＣ２の静電容量は、Ｃ２１１を有するように制御され、値ＰＷＡＲＰＣＢは、静電容量Ｃ２１１に基づいて決定される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期から第２の動作周期にコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。さらに別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ４は、値Ｃ１１１を有するようにコンデンサＣ１を制御することなく得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ１の静電容量に変化はない。別の例として、値ＰＷＡＲＰＣ４は、値Ｃ２１１を有するようにコンデンサＣ２を制御することなしに得られる。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の第１の動作周期につながるコンデンサＣ２の静電容量に変化はない。

ｚＭＨｚのＲＦ発生器の供給電力の電力値は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力における電圧反射係数の大きさの値に依存することに注意されたい。例えば、Γ６が所定の閾値より大きいなど高く測定されるときは、電力値Ｐｓ１６は、所定限度未満など低くなるように制御される。別の例として、Γ６が所定の閾値未満など低く測定されるときは、電力値Ｐｓ１６は、所定限度を超えるなど高くなるように制御される。

図１４は、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０、周波数値ｆ２１１、静電容量Ｃ１１１、および静電容量Ｃ２１１がｚＭＨｚのＲＦ発生器のアクティブ制御のために識別された後の図１２のシステム１２００の処理ルーチンを示すテーブル１４００の実施形態である。システム１２００では、ＲＦケーブルＲＦＣ２ではなくＲＦケーブルＲＦＣ２１が用いられる。テーブル１４００に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、周波数ｆ１１を有する周期で反復的に動作する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、周波数ｆ１１を有する。処理ルーチンの間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ１１をｘｋＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ＦＣは、周波数ｆ１１を電源１１０に提供し、電源１１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器がｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第１の５分の１のサブ周期の間に周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１６を有するＲＦ信号を生成するようにホストコンピュータのプロセッサによって能動的に制御される。同様に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器がｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第２の５分の１のサブ周期の間に周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１７を供給するように制御される。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器がｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第３の５分の１のサブ周期の間に周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１８を供給するように制御される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器がｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第４の５分の１のサブ周期の間に周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ１９を供給するように制御される。また、ｘｋＨｚのＲＦ発生器がｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の第５の５分の１のサブ周期の間に周波数ｆ１１で動作するときは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電源１１２は、電力値Ｐｓ２０を供給するように制御される。

プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１１、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１１をテーブル１４００から識別する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数周期間の各周期について、ｆ２１１の周波数で、かつ電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０で動作するようにプロセッサによって制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１１をｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、周波数ｆ２１１を電源１１２に提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に周波数ｆ２１１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。別の例として、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を電源１１２に提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。

また、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、図１３に関して上述された方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ１１１を有するようにプロセッサによって制御される。同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、図１３に関して上述された方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ２１１を有するようにプロセッサによって制御される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の処理ルーチンの動作周期における各周期について、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１１および電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を有する別のＲＦ信号を生成する。電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１０によって生成され、周波数ｆ２１１を有し、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。例えば、ＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１６を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第２の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１７を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第３の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１８を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１９を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第５の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ２０を有する。

ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

修正ＲＦ信号を下部電極に供給することに加えて、１つ以上のプロセスガスが、上部電極を介してプラズマチャンバの下部電極と上部電極との間のギャップに供給される。修正ＲＦ信号および１つ以上のプロセスガスを受け取ると、ウエハ８０２を処理するために、プラズマがギャップ内で生成される、またはギャップ内に維持される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたって、周波数ｆ２１１、電力値Ｐｓ１６ないし電力値Ｐｓ２０、静電容量Ｃ１１１、および静電容量Ｃ２１１が維持されるときは、処理ルーチンの間にｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる。

一実施形態では、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期を有する処理ルーチンの間に、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まるコンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１１およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１１を得る代わりに、コンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかが制御されて効率性が高められる。例えば、プロセッサは、コンデンサＣ１が静電容量Ｃ１１１を有するようにモータＭ１を介してコンデンサＣ１を制御しない。むしろ、プロセッサは、コンデンサＣ２が静電容量Ｃ２１１を有するようにモータＭ２を介してコンデンサＣ２を制御する。別の例として、プロセッサは、コンデンサＣ２が静電容量Ｃ２１１を有するようにモータＭ２を介してコンデンサＣ２を制御しない。むしろ、プロセッサは、コンデンサＣ１が静電容量Ｃ１１１を有するようにモータＭ１を介してコンデンサＣ１を制御する。

一実施形態では、ＲＦケーブルＲＦＣ２１によるアクティブ制御のための処理ルーチンの間に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、５以外の数のサブ周期に分けられる。

図１５は、電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５、周波数値ｆ２１、静電容量Ｃ１１、および静電容量Ｃ２１が識別された後の図１０のシステム１０００の処理ルーチンを示すテーブル１５００の実施形態である。システム１０００では、ＲＦケーブルＲＦＣ２が用いられる。テーブル１５００に示されるように、ｘｋＨｚのＲＦ発生器は、周波数ｆ１１を有する周期で反復的に動作する。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、周波数ｆ１１を有する。処理ルーチンの間に、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ１１をｘｋＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ＦＣは、周波数ｆ１１を電源１１０に提供し、電源１１０は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期の間に周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成する。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器が周波数ｆ１１で動作するときに、プロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数値ｆ２１、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５、コンデンサＣ１の静電容量Ｃ１１、およびコンデンサＣ２の静電容量Ｃ２１をテーブル１５００から識別する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数周期における各周期の間に、ｆ２１の周波数で、かつ電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５で動作するようにプロセッサによって制御される。例えば、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作周波数ｆ２１をｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣに提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器のＦＣは、周波数ｆ２１を電源１１２に提供して、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に周波数ｆ２１を有するＲＦ信号を生成するように電源１１２を操作する。別の例として、ホストコンピュータシステムのプロセッサは、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の動作の電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５をｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置に提供する。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期における各周期について電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５を有するＲＦ信号を生成するために、電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５を電源１１２に提供する。例えば、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の電力制御装置は、電源１１２に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１１を提供し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第２の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１２を提供し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第３の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１３を提供し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１４を提供し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第５の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１５を提供する。

また、直列回路１０８ａのコンデンサＣ１は、図１１に関して上述された方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ１１を有するようにプロセッサによって制御される。同様に、シャント回路１０８ｂのコンデンサＣ２は、図１１に関して上述された方法と同様にして、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の動作周期中に静電容量値Ｃ２１を有するようにプロセッサによって制御される。

ｘｋＨｚのＲＦ発生器の処理ルーチンの動作周期間の各周期の間に、電源１１０は、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号を生成し、電源１１２は、周波数ｆ２１および電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５を有する別のＲＦ信号を生成する。例えば、ＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１１を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第２の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１２を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第３の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１３を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第１の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１４を有し、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各周期の第５の５分の１のサブ周期の間に電力量Ｐｓ１５を有する。

電源１１０によって生成され、周波数ｆ１１を有するＲＦ信号は、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ１を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ１に送信される。同様に、電源１１０によって生成され、周波数ｆ２１を有し、電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５を有するＲＦ信号は、ｚＭＨｚのＲＦ発生器の出力からＲＦケーブルＲＦＣ２を通じてＩＭＮ１０２の入力ｉ２に送信される。ＩＭＮ１０２は、出力ｏ１に結合された負荷のインピーダンスを入力ｉ１および入力ｉ２に結合されたソースのインピーダンスと一致させ、ｘｋＨｚのＲＦ発生器およびｚＭＨｚのＲＦ発生器から受信したＲＦ信号を出力ｏ１で合成して、修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、出力ｏ１からＲＦ伝送路ＲＦＴを通じて下部電極に送信される。

修正ＲＦ信号を下部電極に供給することに加えて、１つ以上のプロセスガスが、上部電極を介してプラズマチャンバの下部電極と上部電極との間のギャップに供給される。修正ＲＦ信号および１つ以上のプロセスガスを受け取ると、ウエハ８０２を処理するために、プラズマがギャップ内で生成される、またはギャップ内に維持される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期にわたって、周波数ｆ２１、電力値Ｐｓ１１ないし電力値Ｐｓ１５、静電容量Ｃ１１、および静電容量Ｃ２１が維持されるときは、処理ルーチンの間にｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる。

一実施形態では、ＲＦケーブルＲＦＣ２が用いられるｘｋＨｚのＲＦ発生器の複数の動作周期を有する処理ルーチンの間に、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の両方を制御して、ｚＭＨｚのＲＦ発生器によって供給される電力の効率性が高まる静電容量Ｃ１１および静電容量Ｃ２１を得る代わりに、コンデンサＣ１またはコンデンサＣ２のいずれかが制御されて、図１１に関して上述された方法と類似の方法で効率性が高められる。

一実施形態では、処理ルーチンの間に、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の各動作周期は、図１１に関して上述された方法と類似の方法で、５以外の数のサブ周期に分けられる。

図１６は、周期およびサブ周期を示す複数のクロック信号１６０２およびクロック信号１６０４を表す。クロック信号１６０２は、周期ＣＹ１および周期ＣＹ２などの複数の周期で繰り返す。周期ＣＹ１および周期ＣＹ２の各々は、同じ長さの期間を占める。周期ＣＹ２は、周期ＣＹ１に続く。例えば、周期ＣＹ１と周期ＣＹ２との間には他の周期はない。周期ＣＹ１および周期ＣＹ２を有するクロック信号１６０２は、ホストコンピュータシステムのクロックソース（例えば、プロセッサ、クロック発振器、位相同期ループに結合されたクロック発振器）によって生成され、ホストコンピュータシステムのクロックソースからｚＭＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置（例えば、ＦＣおよび／または電力制御装置）に提供されて、クロック信号１６０２に同期してＲＦ信号が生成される。また、クロック信号１６０２は、ホストコンピュータシステムのクロックソースからｘｋＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置（例えば、ＦＣおよび／または電力制御装置）に提供されて、クロック信号１６０２に同期してＲＦ信号が生成される。

また、一実施形態では、サブ周期ＳＣＹ１およびサブ周期ＳＣＹ２など複数のサブ周期を有するクロック信号１６０４は、ホストコンピュータシステムのクロックソースによって生成され、ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置に提供されて、クロック信号１６０４に同期してＲＦ信号が生成される。さらに、クロック信号１６０４は、クロックソースによってｚＭＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置に提供されて、クロック信号１６０４に同期してＲＦ信号が生成される。サブ周期ＳＣＹ２は、周期ＳＣＹ１に続く。例えば、サブ周期ＳＣＹ１とサブ周期ＳＣＹ２との間に他のサブ周期はない。サブ周期ＳＣＹ１およびサブ周期ＳＣＹ２の各々は、同じ長さの期間を占める。

一実施形態では、ｘｋＨｚのＲＦ発生器またはｚＭＨｚのＲＦ発生器はマスタとして機能し、もう一方はスレーブとして機能する。例えば、クロック信号１６０２は、ホストコンピュータシステムのクロックソースによって生成され、ホストコンピュータシステムのクロックソースからｚＭＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置に提供される。ｚＭＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置は、クロック信号１６０４をクロック信号１６０２から生成し、クロック信号１６０４に同期してＲＦ信号を生成するために、クロック信号１６０４をｘｋＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置に送信する。別の例として、クロック信号１６０２は、ホストコンピュータシステムのクロックソースによって生成され、ホストコンピュータシステムのクロックソースからｘｋＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置に提供される。ｘｋＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置は、クロック信号１６０４をクロック信号１６０２から生成し、クロック信号１６０４に同期してＲＦ信号を生成するために、クロック信号１６０４をｚＭＨｚのＲＦ発生器の１つ以上の制御装置に送信する。

本明細書に記載の実施形態は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、プロセッサベースまたはプログラマブル家庭用電気機器、マイクロコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、様々なコンピュータシステム構成によって実行されてよい。実施形態は、ネットワークによってリンクされているリモート処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散コンピューティング環境においても実施される。

いくつかの実施形態では、コントローラは、上述の例の一部でありうるシステムの一部である。そのようなシステムは、処理ツール、チャンバ、処理用プラットフォーム、および／または、特定の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む、半導体処理装置を備えうる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後の動作を制御するための電子機器と統合されてよい。電子機器は、システムの様々な構成要素または副部品を制御しうる「コントローラ」を意味する。コントローラは、処理条件および／またはシステムの種類に応じて、プロセスガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、ＲＦ発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給の設定、位置動作設定、ツールおよび他の搬送ツール、および／または、特定のシステムに接続または結合されたロードロックに対するウエハ搬送を含む、本明細書に開示のプロセスを制御するようにプログラムされる。

概して、様々な実施形態では、コントローラは、命令を受け取り、命令を発行し、動作を制御し、クリーニング動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／または、ソフトウェアを有する電子機器として定義される。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェア形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されるチップ、および／または、１つ以上のマイクロプロセッサ、もしくは、プログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、様々な個別設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに伝達される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上でもしくは半導体ウエハ向けに、またはシステムに対して実行するための動作限界を定義する。いくつかの実施形態では、動作限界は、１つ以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／または、ウエハダイの製作中における１つ以上の処理工程を実現するために、プロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部である。

いくつかの実施形態では、コントローラは、システムと統合または結合された、そうでなければシステムにネットワーク接続された、もしくはこれらが組み合わされたコンピュータの一部である、またはそのコンピュータに結合されている。例えば、コントローラは、「クラウド」内にある、または、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にするファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部である。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の進捗状況を監視し、過去の製作動作の経歴を調査し、複数の製作動作から傾向または実施の基準を調査し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理工程を設定する、または、新しいプロセスを開始する。

いくつかの実施形態では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含むネットワークを通じて、プロセスレシピをシステムに提供する。リモートコンピュータは、次にリモートコンピュータからシステムに伝達される限界および／もしくは設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインタフェースを含む。いくつかの例では、コントローラは、１つ以上の動作中に実施される各処理工程のための限界を特定するデータ形式の命令を受け取る。限界は、実施されるプロセスの種類、および、コントローラが結合するまたは制御するように構成されるツールの種類に固有であることを理解されたい。そのため、上述のように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続される１つ以上の個別のコントローラを含むことや、本明細書に記載のプロセスや制御などの共通の目的に向かって協働することによって分散されてよい。そのような目的で分散されたコントローラの例は、遠隔に（例えば、プラットフォームレベルで、または、リモートコンピュータの一部として）位置し、協働してチャンバにおけるプロセスを制御する１つ以上の集積回路と連通する、チャンバ上の１つ以上の集積回路を含む。

制限するのではなく、様々な実施形態では、例示のシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはプラズマエッチングモジュール、堆積チャンバまたは堆積モジュール、スピンリンスチャンバまたはスピンリンスモジュール、金属めっきチャンバまたは金属めっきモジュール、クリーンチャンバまたはクリーンモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはベベルエッジエッチングモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはＰＶＤモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはＣＶＤモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはＡＬＤモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはＡＬＥモジュール、イオン注入チャンバまたはイオン注入モジュール、トラックチャンバまたはトラックモジュール、ならびに、半導体ウエハの製作および／もしくは製造において関連もしくは使用するその他の半導体処理システムを含む。

いくつかの実施形態では、上述の動作は、いくつかの種類のプラズマチャンバ（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、トランス結合プラズマチャンバ、容量結合プラズマリアクタ、導体ツール、誘電体ツール、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）に適用されることがさらに注目される。例えば、１つ以上のＲＦ発生器は、ＩＣＰリアクタ内で誘電体に結合される。誘電体の形状の例は、ソレノイド、ドーム状コイル、扁平状コイルなどである。

上述のように、ツールによって実施されるプロセス工程に応じて、コントローラは、他のツール回路もしくはツールモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインタフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に設置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または、半導体製造工場においてツール位置および／もしくはロードポートに対してウエハ容器を搬入出する材料搬送に用いられるツール、のうちの１つ以上と連通する。

上記の実施形態を踏まえて、いくつかの実施形態は、コンピュータシステムに記憶されたデータを含む様々なコンピュータ実施動作を採用することを理解されたい。これらの動作は、それらの物理的に操作する物理量である。実施形態の一部を形成する本明細書に記載の動作は、有益な機械動作である。

いくつかの実施形態は、これらの動作を実施するためのハードウェアユニットまたは装置にも関する。装置は、特定目的コンピュータのために特別に構成されている。特定目的コンピュータとして定義されるときは、コンピュータは、特定目的のために動作しながらも、特定目的の一部ではない他の処理、プログラムの実行、またはルーチンを実行する。

いくつかの実施形態では、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュに記憶された、またはコンピュータネットワークを通じて得られた１つ以上のコンピュータプログラムによって選択的に起動または構成されたコンピュータによって処理されてよい。データがコンピュータネットワークを通じて得られたときは、データは、コンピュータネットワーク（例えば、コンピューティングリソースのクラウド）の他のコンピュータによって処理されてよい。

１つ以上の実施形態は、非一時的コンピュータ可読媒体のコンピュータ可読コードとして作成されてもよい。非一時的コンピュータ可読媒体は、後にコンピュータシステムに読み込まれるデータを記憶するメモリデバイスなどのデータ記憶ハードウェアユニットである。非一時的コンピュータ可読媒体の例は、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）、書き込み可能ＣＤ（ＣＤ−Ｒ）、書き換え可能ＣＤ（ＣＤ−ＲＷ）、磁気テープ、ならびに他の光学および非光学のデータ記憶ハードウェアユニットを含む。いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードが分散されて記憶または実行されるように、ネットワーク結合コンピュータシステムを通じて分散されたコンピュータ可読有形媒体を含む。

上記の方法動作は、特定の順序で説明されたが、様々な実施形態では、他のハウスキーピング動作が動作間に実施されること、または、方法動作が、微妙に異なる時間で起きるように、もしくは、様々な間隔での方法動作の発生を可能にするシステムで分散されるように、もしくは、上記とは異なる順序で実行されるように調節されることを理解されたい。

さらに、一実施形態では、上記の実施形態の１つ以上の特徴は、本開示に記載の様々な実施形態に記載の範囲から逸脱することなく他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされることに注意されたい。

前述の実施形態は、明確な理解のためにある程度詳細に説明されたが、付随の特許請求の範囲内で一定の変更および修正が実施されうることは明らかだろう。従って、本実施形態は、制限的でなく例示的とみなされ、実施形態は、本明細書に記載の詳細に限定されないが、付随の特許請求の範囲およびその同等内で修正されうる。

Claims

無線周波数（ＲＦ）発生器のパッシブ制御のための制御装置システムであって、
パラメータを生成するために高ＲＦ発生器の出力で測定された変数の複数の測定値にアクセスするように構成されたプロセッサであって、前記変数は、低ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定され、前記複数の測定値は、高ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連付けられ、前記プロセッサは、前記複数の周期の１周期について、前記高ＲＦ発生器によって供給された電力において効率性が高まる、高ＲＦ発生器の周波数の値と、インピーダンス整合ネットワークのシャント回路に関連付けられた因数の値と、を決定するように構成されている、プロセッサと、
前記プロセッサに結合され、前記周波数の前記値および前記因数の前記値を記憶するように構成されたメモリデバイスと、
を備える、制御装置システム。
請求項１に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、基板が処理されていないトレーニングルーチンの間に、前記複数の測定値にアクセスし、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値および前記因数の前記値を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記変数の前記複数の測定値のサブセットおよび前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値のサブセットから計算される平均値に基づいて、前記周波数の前記値および前記因数の前記値を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項３に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の前記１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第１の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第１の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第２の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第２の値との積の平均値を計算するように構成されている、制御装置システム。
請求項４に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の別の１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第３の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第３の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第４の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第４の値との積の別の平均値を計算するように構成されている、制御装置システム。
請求項５に記載のホストコンピュータシステムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の前記１周期についての前記平均値が、前記複数の周期の前記別の１周期についての前記別の平均値より小さいことを決定するように構成されている、ホストコンピュータシステム。
請求項６に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記平均値が前記複数の周期の前記別の１周期についての前記別の平均値より小さい前記複数の周期の前記１周期に基づいて、前記周波数の前記値および前記因数の前記値を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記効率性の向上が実現する前記直列回路に関連付けられた因数の値を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１に記載の制御装置システムであって、
前記高ＲＦ発生器は、ＲＦケーブルを介して前記インピーダンス整合ネットワークに接続され、
前記プロセッサは、トレーニングルーチンの間に、
前記高ＲＦ発生器の前記出力で測定された前記変数の別の複数の測定値にアクセスするように構成され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記低ＲＦ発生器の別の複数の動作周期の間に測定され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記ＲＦケーブルが変更された後に測定され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の別の複数の値に関連付けられ、
前記別の複数の周期の１周期について、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記効率性が高まる、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の別の値と、前記シャント回路に関連付けられた前記因数の別の値と、を決定するように構成されている、
制御装置システム。
請求項１に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、プラズマチャンバ内での基板処理の間に、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値と、前記シャント回路に関連付けられた前記因数の前記値と、を適用するように構成されている、制御装置システム。
請求項１に記載の制御装置システムであって、
前記変数は電圧反射係数であり、前記パラメータは電力反射係数であり、前記因数は静電容量である、制御装置システム。
無線周波数（ＲＦ）発生器のアクティブ制御のための制御装置システムであって、
パラメータを生成するために高ＲＦ発生器の出力で測定された変数の複数の測定値にアクセスするように構成されたプロセッサであって、前記変数は、低ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定され、前記複数の測定値は、高ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連付けられ、前記プロセッサは、前記複数の周期の１周期について、前記高ＲＦ発生器によって供給された電力において効率性が高まる、前記高ＲＦ発生器の周波数の値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の量と、インピーダンス整合ネットワークのシャント回路に関連付けられた因数の値と、を決定するように構成されている、プロセッサと、
前記プロセッサに結合されたメモリデバイスであって、前記メモリデバイスは、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記量と、前記シャント回路に関連付けられた前記因数の前記値と、を記憶するように構成されている、メモリデバイスと、
を備える、制御装置システム。
請求項１２に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、基板処理の間に、前記複数の測定値にアクセスし、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記量と、前記因数の前記値と、を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１２に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記変数の前記複数の測定値のサブセット、および、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値のサブセットから計算される平均値に基づいて、前記周波数の前記値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記量と、前記因数の前記値と、を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１４に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の前記１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第１の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第１の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第２の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第２の値との積の平均値を計算するように構成されている、制御装置システム。
請求項１５に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の別の１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第３の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第３の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第４の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第４の値との積の別の平均値を計算するように構成されている、制御装置システム。
請求項１６に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の前記１周期についての前記平均値が前記複数の周期の前記別の１周期についての前記別の平均値より小さいことを決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１７に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記平均値が前記複数の周期の前記他の周期についての前記他の平均値より小さい前記複数の周期の前記１周期に基づいて、前記周波数の前記値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記量と、前記因数の前記値と、を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１２に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記効率性の前記高まりが実現する前記直列回路に関連付けられた因数の値を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１２に記載の制御装置システムであって、
前記高ＲＦ発生器は、ＲＦケーブルを介して前記インピーダンス整合ネットワークに接続され、
前記プロセッサは、基板処理の間に、
前記高ＲＦ発生器の前記出力で測定された前記変数の別の複数の測定値にアクセスするように構成され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記低ＲＦ発生器の別の複数の動作周期の間に測定され、前記変数の前記別の複数の複数の測定値は、前記ＲＦケーブルが変更された後に測定され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の別の複数の値に関連付けられ、
前記別の複数の周期の１周期について、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力において前記効率性が高まる、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の別の値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の別の量と、前記シャント回路に関連付けられた前記因数の別の値と、を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項１２に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、プラズマチャンバ内での基板処理の間に、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値と、前記電力の前記量と、前記シャント回路に関連付けられた前記因数の前記値と、を適用する、制御装置システム。
請求項１２に記載の制御装置システムであって、
前記変数は電圧反射係数であり、前記パラメータは電力反射係数であり、前記因数は静電容量である、制御装置システム。
無線周波数（ＲＦ）発生器のパッシブ制御のための制御装置システムであって、
プロセッサであって、
パラメータを生成するために高ＲＦ発生器の出力で測定された変数の複数の測定値にアクセスするように構成され、前記変数は、低ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定され、前記複数の測定値は、高ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連付けられ、
前記パラメータに基づいて、前記高ＲＦ発生器によって供給された電力において効率性が高まる、前記高ＲＦ発生器の周波数の値と、インピーダンス整合ネットワークの回路に関連付けられた因数の値と、を決定するように構成されている、プロセッサと、
前記プロセッサに結合され、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値および前記因数の前記値を記憶するように構成されたメモリデバイスと、
を備える、制御装置システム。
請求項２３に記載の制御装置システムであって、
前記回路は、直列回路であり、
前記低ＲＦ発生器は、キロヘルツ信号を生成するように構成され、前記高ＲＦ発生器は、メガヘルツ信号を生成するように構成され、
前記変数は電圧反射係数であり、前記パラメータは電力反射係数であり、
前記因数は、前記回路のコンデンサの静電容量である、制御装置システム。
請求項２３に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、基板が処理されていないトレーニングルーチンの間に、前記複数の測定値にアクセスし、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値および前記因数の前記値を決定するように構成され、
前記プロセッサは、さらに、前記基板が処理される処理動作の間に、
前記高ＲＦ発生器を制御して前記周波数の前記値を得て、
前記回路を制御して前記因数を得るように構成されている、制御装置システム。
請求項２３に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、複数の平均値に基づいて前記周波数の前記値および前記因数の前記値を決定するように構成され、
前記プロセッサは、前記複数の周期の対応する１周期の間に受信した前記変数の前記複数の測定値の対応するサブセット、および、前記複数の周期の前記対応する１周期の間に前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値のサブセットから、前記複数の平均値の各々を計算するように構成されている、制御装置システム。
請求項２３に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第１の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第１の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第２の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第２の値との積の平均値を計算するように構成され、
前記複数の周期の前記１周期の間に、前記高ＲＦ発生器は前記周波数の前記値で動作し、前記回路は前記因数で動作する、制御装置システム。
請求項２７に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の別の１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第３の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第３の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第４の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第４の値との積の別の平均値を計算するように構成され、
前記複数の周期の前記別の１周期の間に、前記高ＲＦ発生器は前記周波数の別の値で動作し、前記回路は別の因数で動作する、制御装置システム。
請求項２８に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の前記１周期についての前記平均値が、前記複数の周期の前記別の１周期についての前記別の平均値より小さいことを決定するように構成され、
前記プロセッサは、前記周波数の前記値および前記因数の前記値を決定するために、前記平均値が前記複数の周期の前記別の１周期についての前記他の平均値より小さい前記複数の周期の前記１周期について前記周波数の前記値および前記因数の前記値を識別するように構成されている、制御装置システム。
請求項２３に記載の制御装置システムであって、
前記低ＲＦ発生器は、ＲＦケーブルを介してインピーダンス整合ネットワークに接続され、
前記高ＲＦ発生器は、別のＲＦケーブルを介して前記インピーダンス整合ネットワークに接続され、
前記プロセッサは、さらに、
前記高ＲＦ発生器の前記出力で測定された前記変数の別の複数の測定値にアクセスするように構成され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記低ＲＦ発生器の別の複数の動作周期の間に測定され、前記変数の前記別の前記複数の測定値は、前記インピーダンス整合ネットワークと前記高ＲＦ発生器との間で結合されている前記別のＲＦケーブルが変更された後に測定され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の別の複数の値に関連付けられ、
前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力における前記効率性が高まる、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の別の値と、前記回路に関連付けられた前記因数の別の値と、を決定するように構成され、前記周波数の前記別の値および前記因数の前記別の値の前記決定は、前記インピーダンス整合ネットワークと前記高ＲＦ発生器との間で結合されている前記他のＲＦケーブルが変更された後に実行される、制御装置システム。
無線周波数（ＲＦ）発生器のアクティブ制御のための制御装置システムであって、
プロセッサであって、
パラメータを生成するために高ＲＦ発生器の出力で測定された変数の複数の測定値にアクセスするように構成され、前記変数は、低ＲＦ発生器の複数の動作周期の間に測定され、前記複数の測定値は、前記高ＲＦ発生器によって供給された電力の複数の値に関連付けられ、
前記パラメータに基づいて、前記高ＲＦ発生器によって供給された電力において効率性が高まる、前記高ＲＦ発生器の周波数の値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の複数の量と、インピーダンス整合ネットワークの回路に関連付けられた因数の値と、を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項３１に記載の制御装置システムであって、
前記回路は、直列回路であり、
前記低ＲＦ発生器は、キロヘルツ信号を生成するように構成され、前記高ＲＦ発生器は、メガヘルツ信号を生成するように構成され、
前記変数は電圧反射係数であり、前記パラメータは電力反射係数であり、
前記因数は、前記回路のコンデンサの静電容量である、制御装置システム。
請求項３１に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、基板処理の間に、前記複数の測定値にアクセスし、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記複数の量と、および前記因数の前記値と、を決定するように構成されている、制御装置システム。
請求項３１に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、複数の平均値に基づいて、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記複数の量と、前記回路に関連づけられた前記因数の前記値と、を決定するように構成され、
前記プロセッサは、前記複数の周期の対応する１周期の間に受信した前記変数の前記複数の測定値の対応するサブセット、および、前記複数の周期の前記対応する１周期の間に前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値のサブセットから、前記複数の平均値の各々を計算するように構成されている、制御装置システム。
請求項３４に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第１の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第１の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第２の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第２の値との積の平均値を計算するように構成され、
前記複数の周期の前記１周期の間に、前記高ＲＦ発生器は前記周波数の前記値で動作し、前記回路は前記因数で動作する、制御装置システム。
請求項３５に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の別の１周期について、前記変数の前記複数の測定値の第３の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第３の値との積、および、前記変数の前記複数の測定値の第４の測定値の大きさの２乗と、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の前記複数の値の第４の値との積の別の平均値を計算するように構成され、
前記複数の周期の前記別の１周期の間に、前記高ＲＦ発生器は前記周波数の別の値で動作し、前記回路は別の因数で動作する、制御装置システム。
請求項３６に記載の制御装置システムであって、
前記プロセッサは、前記複数の周期の前記１周期についての前記平均値が、前記複数の周期の前記別の１周期についての前記別の平均値より小さいことを決定するように構成され、
前記プロセッサは、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の前記値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記複数の量と、前記回路に関連づけられた前記因数の前記値と、を決定するために、前記平均値が前記複数の周期の前記別の１周期についての前記他の平均値より小さい前記複数の周期の前記１周期について前記周波数の前記値と、電力の前記複数の量と、前記因数の前記値と、を識別するように構成されている、制御装置システム。
請求項３１に記載の制御装置システムであって、
前記低ＲＦ発生器は、ＲＦケーブルを介してインピーダンス整合ネットワークに接続され、
前記高ＲＦ発生器は、別のＲＦケーブルを介して前記インピーダンス整合ネットワークに接続され、
前記プロセッサは、さらに、
前記高ＲＦ発生器の前記出力で測定された前記変数の別の複数の測定値にアクセスするように構成され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記低ＲＦ発生器の別の複数の動作周期の間に測定され、前記変数の前記別の前記複数の測定値は、前記インピーダンス整合ネットワークと前記高ＲＦ発生器との間で結合されている前記別のＲＦケーブルが変更された後に測定され、前記変数の前記別の複数の測定値は、前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力の別の複数の値に関連付けられ、
前記高ＲＦ発生器によって供給された前記電力おいて前記効率性が高まる、前記高ＲＦ発生器の前記周波数の別の値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の別の複数の量と、および前記回路に関連付けられた前記因数の別の値と、を決定するように構成され、前記プロセッサは、前記インピーダンス整合ネットワークと前記高ＲＦ発生器との間で結合されている前記別のＲＦケーブルが変更された後に、前記周波数の前記別の値と、前記高ＲＦ発生器によって供給される前記電力の前記別の複数の量と、前記因数の前記別の値と、が決定されるように構成されている、制御装置システム。