JP2023040191A - 基板を処理するための周波数同調と整合同調とを重複させずに適用するためのシステムおよび方法 - Google Patents

基板を処理するための周波数同調と整合同調とを重複させずに適用するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】周波数同調と整合同調とを重複させずに適用するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】高周波数（ＲＦ）発生器はある時間間隔において同調され、インピーダンス整合はその時間間隔には同調されない。インピーダンス整合はＲＦ発生器が同調される前または後に同調される。このようにＲＦ発生器の同調とインピーダンス整合の同調が重複しないことにより、ＲＦ発生器の同調がインピーダンス整合の同調と干渉せず、パルス中の反射電力の低減が容易になる。【選択図】図１Ａ

Description

本実施形態は、基板を処理するための周波数同調と整合同調を重複させずに適用するためのシステムおよび方法に関する。
一部のプラズマ処理システムでは、高周波数（ＲＦ）信号がプラズマチャンバ内の電極に提供される。ＲＦ信号は、プラズマチャンバ内でプラズマを生成するために使用される。プラズマは、多様な動作（例えば、下部電極に載置された基板の洗浄、基板のエッチングなど）に使用される。プラズマを使用した基板の処理中、ＲＦ信号は、パルス化される。
本開示で説明される実施形態は、このような状況で生じるものである。
本開示の実施形態は、基板を処理するための周波数同調と整合同調とを重複させずに適用するためのシステム、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、多数の形態（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上の方法）で実施できることを理解されたい。以下、いくつかの実施形態を説明する。
パルスプラズマは、プラズマエッチング産業で積極的に使用されている。選択性、プロファイル制御、およびエッチング速度の改善はすべて、パルスプラズマで改善することが示されている。パルスモードでのＲＦ発生器の高周波数（ＲＦ）波形出力は、実質的に矩形または矩形であり、各パルスの先頭にスパイクが現れる。スパイクの振幅および継続時間は、プラズマの化学的性質、状態、およびＲＦ発生器の構造によって異なる。ＲＦ発生器のユーザは、継続時間および電力レベルを発生器の最大出力まで設定することができる。しかし、継続時間および電力レベルの設定によっては、点火の問題が発生したり、例えば、電力レベルが不十分なためプラズマが点火しない、高電力状態の時間が長すぎてウエハがオーバエッチングされたりすることがある。これは、真空コンデンサを用いたインピーダンス整合では、インピーダンス整合が固定プラズマインピーダンスに同調されるためである。しかし、パルスプラズマでは、プラズマインピーダンスがパルス全体で変化する。周波数同調は、１パルス内でプラズマインピーダンスを同調するのに十分な速さであるが、その同調範囲が制限されており、限られたインピーダンス空間で同調する。インピーダンス整合を周波数同調と同時に使用する場合、ＲＦ発生器のＲＦ周波数を同調するための周波数同調アルゴリズムとインピーダンス整合を同調するための同調アルゴリズムとの相互作用は、不必要な周波数同調または整合同調による反射電力の発振を引き起こすことが多い。
パルスの開始時に周波数同調を使用することによって、各点火過渡時の反射電力の持続時間が最小限に抑えられ、残りのパルス中にインピーダンス整合が同調される。パルスを周波数同調期間と整合同調期間に積極的に分割することによって、プラズマインピーダンス同調の両方の方法が互いに干渉することなく使用される。例えば、ＲＦ発生器の周波数は、インピーダンス整合が同調されない時間間隔中に同調され、インピーダンス整合は、周波数が同調されない時間間隔中に同調される。周波数同調とインピーダンス整合の同調を分離することで、パルス間の再現性の達成が容易になる。各パルス中に周波数同調と整合同調を別々に適用することにより、パルス間で一貫性のあるＲＦ波形がＲＦ発生器によって生成される。ＲＦ波形は、各パルスの開始時に規定された時間、規定の高電力で、パルスごとに繰り返し可能である。この規定の高電力とは、ＲＦ発生器の連続波の最大電力を超えるピーク電力である。したがって、ＲＦ波形の横方向への「Ｔ」形包絡線がＲＦ発生器によって生成され、点火を助けるだけでなく、イオン角度分布を減少させてピークイオンエネルギーを増加させ、高アスペクト比のエッチングを可能にする。
パルスの既定の時間はまた、反射係数ならびにＲＦ発生器に向けて反射される電力の減少率をＲＦ発生器において計算することにより、ＲＦ発生器によって自動的に決定することもできる。反射係数およびＲＦ発生器に向けて反射される電力の減少率を計算することによって、プラズマ点火の発生が決定され、スパイクが自動的に制御される。例えば、スパイクは減少して停止する。
いくつかの実施形態では、ＲＦ発生器の周波数同調はパルスの開始時に実施され、インピーダンス整合同調はパルスの終了時に実施される。したがって、周波数同調とインピーダンス整合同調の両方が使用されている場合であっても、それらは互いに離れたままであり、同時に互いに相互作用しない。典型的には、パルス内での時間の経過に伴い、プラズマインピーダンスがより安定する。したがって、インピーダンス整合が、スパイクが発生するパルス点火部分のプラズマインピーダンスの変化に影響されない場合、インピーダンス整合により、比較的安定したプラズマインピーダンスが得られ、大きな問題なく同調することができる。しかし、各パルスの開始時には非常に大きな反射電力のスパイクが発生し、これは十分に高い場合、ＲＦ発生器がフォールドバックし、期待される電力を供給できなくなる。パルスの開始時に周波数同調を可能にし、整合同調の開始直前に固定周波数に移行することによって、反射電力スパイクが最小限に抑えられる。
様々な実施形態において、周波数同調アルゴリズムのパルスパーセントに基づく開始時間と停止時間が適用される。このようにして、ＲＦ発生器は、パルスの開始から一定期間の後に周波数同調を開始し、停止時間の後に停止する。インピーダンス整合は、パルスパーセントで表される開始時間を有しており、ここでインピーダンス整合は、周波数が同調されるパルスパーセント部分を無視する。インピーダンス整合は、ＲＦ発生器の周波数同調の停止時間の後に同調される。
いくつかの実施形態では、周波数同調は、点火検出アルゴリズムに基づいて自動的に停止するように設定される。この点火検出アルゴリズムは、反射係数および反射係数の導関数を参照し、各々の閾値に基づいてプラズマが点火された時を決定するものである。ＲＦ発生器はインピーダンス整合と連動しているため、パルス中に周波数同調が終了すると、その後すぐにインピーダンス整合が同調を開始する。
様々な実施形態において、周波数同調と整合同調は、パルス発生中、各パルス内の異なる期間に可能にされる。
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には、プロセス空間の拡張が含まれる。インピーダンス整合を同調する前にＲＦ発生器の周波数を同調することによって、そうでない場合には反射電力が高いために制限されるであろう新しいプロセスが作成される。
本明細書に記載のシステムおよび方法の追加の利点には、環境的にも経済的にも影響を及ぼすシステム電力効率の改善が含まれる。周波数同調は、プラズマがプラズマチャンバ内で点火される点火段階中に反射電力を低減するために使用される。
本システムおよび方法のさらなる利点には、ＲＦ発生器の寿命を延ばして平均的なシステムダウンタイムを短縮することが含まれる。システムダウンタイムは、ＲＦ発生器の故障の結果として発生する。インピーダンス整合を同調する前に周波数を同調することによって、点火段階中の電力スパイクが減少し、したがってＲＦ発生器の故障の可能性が減少する。
他の態様は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
実施形態は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。
図１Ａは、パルス信号のデューティサイクルの一部の間に高周波数（ＲＦ）発生器のパラメータが同調され、デューティサイクルの残りの部分の間にインピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を提供する図である。
図１Ｂは、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも短い間、ＲＦ発生器が同調され、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも長い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図１Ｃは、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも長い間、ＲＦ発生器が同調され、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも短い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図２Ａは、パルス信号の各パルスにおいて、ＲＦ発生器を同調する前に、パルス信号のデューティサイクルの半分の間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図２Ｂは、パルス信号の各パルスにおいて、ＲＦ発生器を同調する前に、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも短い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図２Ｃは、パルス信号の各パルスにおいて、ＲＦ発生器を同調する前に、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも長い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図３Ａは、パルス信号のデューティサイクルの半分の間およびパルス信号がオフである時間間隔の半分の間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図３Ｂは、パルス信号のデューティサイクルの半分の間およびパルス信号がオフである時間間隔の半分の間、ＲＦ発生器が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図３Ｃは、パルス信号がオフである時間間隔の半分の間、ＲＦ発生器が同調され、パルス信号がオフである時間間隔の残りの半分の間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図３Ｄは、パルス信号がオフである時間間隔の半分の間、インピーダンス整合が同調され、パルス信号がオフである時間間隔の残りの半分の間、ＲＦ発生器が同調されることを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図４は、ＲＦパラメータ同調信号と整合同調信号が重複しないことを説明するグラフの実施形態を示す図である。
図５Ａは、パルス信号、ＲＦパラメータ同調信号、および整合同調信号の生成を説明する、システムの一実施形態の図であある。
図５Ｂは、整合同調信号を適用してインピーダンス整合の回路構成要素の変数を変更するためのインピーダンス整合の論理回路を説明する、システムの一実施形態の図である。
図５Ｃは、論理回路がパルス信号から整合同調信号を生成し、さらにパルス信号からＲＦパラメータ同調信号を生成することを説明する、システムの一実施形態の図である。
図５Ｄは、インピーダンス整合の論理回路によってパルス信号から整合同調信号を生成すること、およびＲＦ発生器のデジタル信号プロセッサによってパルス信号からＲＦパラメータ同調信号を生成することを説明する、システムの一実施形態の図である。
図５Ｅは、ＲＦ発生器のデジタル信号プロセッサによる回路構成要素の同調を説明する、システムの一実施形態の図である。
図５Ｆは、ＲＦ発生器のデジタル信号プロセッサから論理回路によって受信されるパルス信号に基づいて整合同調信号を生成することを説明する、システムの一実施形態の図である。
図５Ｇは、ＲＦ発生器のデジタル信号プロセッサから受信されるパルス信号に基づいて、インピーダンス整合の論理回路によって整合同調信号およびＲＦパラメータ同調信号を生成することを説明する、システムの一実施形態の図である。
図５Ｈは、パルス信号に基づいてＲＦ信号を同調するようにＲＦ発生器が同調される時間間隔の決定を説明する、システムの一実施形態の図である。
図５Ｉは、ホストコンピュータが使用されない図５Ｆのシステムでの電力センサの使用を説明する、システムの一実施形態の図である。
以下の実施形態は、基板を処理するために周波数同調と整合同調を重複させずに適用す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すべてがなくても実施され得ることは明らかであろう。他の例では、本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は詳細には説明されていない。
図１Ａは、パルス信号１０４のデューティサイクルの一部、たとえば、パルス、の間に高周波数（ＲＦ）発生器のパラメータが同調され、デューティサイクルの残りの部分の間にインピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、１０６、１１０、および１４４の実施形態を提供する。パラメータの例は、ＲＦ発生器の周波数および電力、またはＲＦ発生器によって生成されたＲＦ信号の周波数および電力を含む。パルス信号１０４のデューティサイクルは、およそ５０％（４５％から５５％の範囲など）である。パルス信号１０４のデューティサイクルは、時間間隔ｔａまたは時間間隔ｔｃなどの時間間隔にわたって発生する。グラフ１０２は、パルス信号１０４のレベル間の遷移を時間ｔに対してプロットしている。例えば、パルス信号１０４は、高レベル、例えば、ビット１から低レベル、例えば、ビット０に遷移する。パルス信号１０４は、２つのレベルの間で周期的に遷移する。例えば、各クロックサイクル中、パルス信号１０４は、高レベルから低レベルに遷移する。パルス信号の高レベルは、時間間隔ｔａにわたって発生し、パルス信号の低レベルは、時間間隔ｔｂにわたって発生する。時間間隔ｔｂは、時間間隔ｔａから連続的に続いている。
パルス信号１０４の異なるそれぞれのレベルは、異なる状態を有する。例えば、パルス信号１０４の高レベルは、時間間隔ｔａに状態Ｓ１を有し、パルス信号１０４の低レベルは、時間間隔ｔｂに状態Ｓ２を有する。状態Ｓ１およびＳ２は、Ｓ２が状態Ｓ１の後に事前設定された時間期間発生し、それから、状態Ｓ２が状態Ｓ１の後に事前設定された時間期間発生するように周期的に繰り返される。例えば、状態Ｓ１は、時間間隔ｔｂの後に再び繰り返される。状態Ｓ１は、時間間隔ｔｂから連続的に続く時間間隔ｔｃで繰り返される。さらに、状態Ｓ２は、時間間隔ｔｃの後に再び繰り返される。状態Ｓ２は、時間間隔ｔｃから連続的に続く時間間隔ｔｄで繰り返される。
パルス信号１０４は、時間間隔ｔａで高レベルを有し、時間間隔ｔｂで低レベルを有する。さらに、パルス信号１０４は、時間間隔ｔｃで高レベルを有し、時間間隔ｔｄで低レベルを有する。時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄの各々は、ほぼ同じ長さの時間を有することに留意されたい。例えば、各時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄは、マイクロ秒またはミリ秒などの同じ単位時間数を有する。時間間隔ｔａおよびｔｂが１つのクロックサイクルを形成し、時間間隔ｔｃおよびｔｄが別のクロックサイクルを形成する。
時間間隔ｔａは、実質的に等しい時間間隔ｔ１およびｔ２に分割される。例えば、時間間隔ｔａは、等しい時間間隔ｔ１およびｔ２に分割される。別の例として、時間間隔ｔ１は、時間間隔ｔａの４５％から５５％の範囲であり、時間間隔ｔ２は、時間間隔ｔａの４５％から５５％の範囲である。同様に、時間間隔ｔｃは、実質的に等しい時間間隔ｔ３およびｔ４に分割される。時間間隔ｔ１、ｔ２、ｔ３、およびｔ４の各々は、実質的に同じであることに留意されたい。例えば、各時間間隔ｔ１、ｔ２、ｔ３、およびｔ４は、マイクロ秒またはミリ秒などの同じ単位時間数を有する。
いくつかの実施形態では、パルス信号１０４は、複数の論理ゲートから作られたデジタルクロック発振器などのクロックソースによって生成されるデジタルクロック信号である。デジタルクロック信号は、複数のクロックサイクルを有し、各クロックサイクルは、デジタルクロック信号が高レベルを有するデューティサイクルを有する。様々な実施形態において、デジタルクロック発振器は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）などのプロセッサ内に統合される。
グラフ１０６は、ＲＦ発生器によって生成されるＲＦ電力を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦ発生器は、ＲＦ信号１０８を生成する。ＲＦ信号１０８は、時間間隔ｔａにおける電力レベルがＰ１であるＲＦ電力を有し、時間間隔ｔｂにおける電力レベルがほぼゼロである。例えば、ＲＦ信号１０８は、時間間隔ｔｂにおける電力レベルがゼロ、またはＰ１の０％から１０％の範囲である。状態Ｓ１における電力レベルＰ１は、状態Ｓ２におけるＲＦ信号１０８の電力レベルよりも大きい。同様に、ＲＦ信号１０８は、時間間隔ｔｃにおける電力レベルがＰ１であり、時間間隔ｔｄにおける電力レベルがほぼゼロである。
グラフ１１０は、ＲＦパラメータ同調信号１１２を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦパラメータ同調信号１１２は、ＲＦ発生器のパラメータが同調される時間間隔と、パラメータが同調されない時間間隔とを示すデジタルパルス信号である。ＲＦパラメータ同調信号１１２は、パルス信号１０２を生成するのと同じデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成される。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。
ＲＦパラメータ同調信号１１２は、オンレベル、例えば、ビット１とオフレベル、例えば、ビット０との間で周期的に遷移する。例えば、遷移時間ｔｒ１において、ＲＦパラメータ同調信号１１２は、オフレベルからオンレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号１１２は、時間間隔ｔ１の間、オンレベルである。さらに、遷移時間ｔｒ２において、ＲＦパラメータ同調信号１１２は、オンレベルからオフレベルに遷移する。遷移時間ｔｒ２は、時間間隔ｔ１と時間間隔ｔ２との間に発生する。同様に、遷移時間ｔｒ１は、時間間隔ｔ１と、時間間隔ｔ１に先行するパルス信号１０２の時間間隔との間に発生する。したがって、パラメータは時間間隔ｔ１の間に同調される。
時間間隔ｔ２の間、パラメータは同調されない。さらに、時間間隔ｔｂの間、パラメータは同調されない。例えば、時間間隔ｔ２およびｔｂの間、ＲＦパラメータ同調信号１１２はオフレベルである。
時間間隔ｔ３の間、パラメータは同調される。例えば、遷移時間ｔｒ５において、ＲＦパラメータ同調信号１１２は、オフレベルからオンレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号１１２は、時間間隔ｔ３の間、オンレベルである。さらに、遷移時間ｔｒ６において、ＲＦパラメータ同調信号１１２は、オンレベルからオフレベルに遷移する。遷移時間ｔｒ６は、時間間隔ｔ３と時間間隔ｔ４との間に発生する。同様に、遷移時間ｔｒ５は、時間間隔ｔｂと時間間隔ｔ３との間に発生する。したがって、パラメータは時間間隔ｔ３の間に同調される。
時間間隔ｔ４の間、パラメータは同調されない。さらに、時間間隔ｔｄの間、パラメータは同調されない。例えば、時間間隔ｔ４およびｔｄの間、ＲＦパラメータ同調信号１１２はオフレベルである。
ＲＦパラメータ同調信号１１２は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいて周期的に繰り返される。例えば、ＲＦパラメータ同調信号１１２は、時間間隔ｔ１においてオンレベルであり、連続的に続く時間間隔ｔ２およびｔｂにおいてオフレベルであり、さらに連続的に続く時間間隔ｔ３においてにオンレベルであり、連続的に続く時間間隔ｔ４およびｔｄにおいてオフレベルである。
グラフ１１４は、整合同調信号１１６を時間ｔに対してプロットしている。整合同調信号１１６は、インピーダンス整合の変数、例えば、静電容量またはインダクタンスが同調される時間間隔と、インピーダンス整合の変数が同調されない時間間隔とを示すデジタルパルス信号である。整合同調信号１１６は、パルス信号１０２を生成するデジタルクロック発振器、またはＲＦパラメータ同調信号１１２を生成するデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成される。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。
整合同調信号１１６は、オンレベルとオフレベルとの間で周期的に遷移する。例えば、整合同調信号１１６は、時間間隔ｔ１の間、オフレベルであり、遷移時間ｔｒ３においてオフレベルからオンレベルに遷移する。整合同調信号１１６は、時間間隔ｔ２の間、オンレベルである。さらに、遷移時間ｔｒ４において、整合同調信号１１６は、オンレベルからオフレベルに遷移する。遷移時間ｔｒ４は、時間間隔ｔ２と時間間隔ｔｂとの間に発生する。同様に、遷移時間ｔｒ３は、時間間隔ｔ１と時間間隔ｔ２との間に発生する。したがって、インピーダンス整合の変数は、時間間隔ｔ２の間に同調され、時間間隔ｔ１の間は同調されない。
時間間隔ｔｂの間、インピーダンス整合の変数は同調されない。さらに、時間間隔ｔ３の間、変数は同調されない。例えば、時間間隔ｔｂおよびｔ３の間、整合同調信号１１６はオフレベルである。
時間間隔ｔ４の間、インピーダンス整合の変数は同調される。例えば、遷移時間ｔｒ７において、整合同調信号１１６は、オフレベルからオンレベルに遷移する。整合同調信号１１６は、時間間隔ｔ４の間、オンレベルである。さらに、遷移時間ｔｒ８において、整合同調信号１１６は、オンレベルからオフレベルに遷移する。遷移時間ｔｒ８は、時間間隔ｔ４と時間間隔ｔｄとの間に発生する。同様に、遷移時間ｔｒ７は、時間間隔ｔ３と時間間隔ｔ４との間に発生する。したがって、変数は時間間隔ｔ４の間に同調される。
時間間隔ｔｄの間、インピーダンス整合の変数は同調されない。例えば、時間間隔ｔｄの間、整合同調信号１１４はオフレベルである。
ＲＦ発生器のパラメータが同調されるとき、インピーダンス整合の変数は同調されず、変数が同調されるとき、パラメータは同調されない。例えば、ＲＦパラメータ同調信号１１２は、時間間隔ｔ１およびｔ３の間、オン、例えば、オンレベルである。時間間隔ｔ１およびｔ３の各々の間、整合同調信号１１６はオフ、例えば、オフレベルである。さらに、ＲＦパラメータ同調信号１１２は、時間間隔ｔ２およびｔ４の間、オフである。時間間隔ｔ２およびｔ４の各々の間、整合同調信号１１６はオンである。
整合同調信号１１６は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいて周期的に繰り返される。例えば、整合同調信号１１６は、時間間隔ｔ１においてオフレベルであり、連続的に続く時間間隔ｔ２においてオンレベルであり、さらに連続的に続く時間間隔ｔｂおよびｔｃにおいてオフレベルであり、連続的に続く時間間隔ｔ４においてオンレベルであり、連続的に続く時間間隔ｔｄにおいてオフレベルである。
いくつかの実施形態では、本明細書で説明される同調信号、例えば、ＲＦパラメータ同調信号または整合同調信号のオフレベルからオンレベルへの遷移は、その同調信号がオンレベルである時間期間の間に発生する。例示すると、遷移ｔｒ１およびｔｒ２は、時間間隔ｔ１の間に発生し、遷移ｔｒ３およびｔｒ４は、時間間隔ｔ２の間に発生する。
図１Ｂは、パルス信号１０４のデューティサイクルの半分よりも短い間、ＲＦ発生器が同調され、パルス信号１０４のデューティサイクルの半分よりも長い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ１０６、グラフ１１８、およびグラフ１２２の実施形態を示している。グラフ１１８は、ＲＦパラメータ同調信号１２０を時間ｔに対してプロットしている。さらに、グラフ１２２は、整合同調信号１２４を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦパラメータ同調信号１２０は、パルス信号１０４のデューティサイクルにおいてＲＦパラメータ同調信号１２０のオンレベル状態が時間間隔ｔ１よりも短く、オフレベル状態が時間間隔ｔ２よりも長いことを除いて、図１ＡのＲＦパラメータ同調信号１１０と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０２のデューティサイクルにおいて、ＲＦパラメータ同調信号１２０は、遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１よりも短い時間間隔ｔ５の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、ＲＦパラメータ同調信号１２０は、時間間隔ｔ１の終了よりも前の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、ＲＦパラメータ同調信号１２０は、時間間隔ｔ１の一部の間、時間間隔ｔ２の間、および時間間隔ｔｂの間、オフレベルを維持する。次に、ＲＦパラメータ同調信号１２０は、時間間隔ｔｂの終わりの遷移時間にオンレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号１２０は、時間間隔ｔ３よりも短い時間間隔ｔ５の間、オンレベルに留まる。次に、ＲＦパラメータ同調信号１２０は、遷移間隔ｔ３の終了よりも前の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号１２０は、時間間隔ｔ３の一部の間、時間間隔ｔ４の間、および時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、ＲＦパラメータ同調信号１２０は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルを周期的に繰り返す。
同様に、整合同調信号１２４は、パルス信号１０４の各デューティサイクルにおいて整合同調信号１２４のオフレベル状態が時間間隔ｔ１よりも短く、オンレベル状態が時間間隔ｔ２よりも長いことを除いて、図１Ａの整合同調信号１１６と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０２のデューティサイクルにおいて、整合同調信号１２４は、時間間隔ｔ１の一部の間、オフレベルに留まる。次に、整合同調信号１２４は、遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、整合同調信号１２４は、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、整合同調信号１２４は、時間間隔ｔｂの間および時間間隔ｔ３の一部の間、オフレベルを維持する。次に、整合同調信号１２４は、時間間隔ｔ３の終了よりも前の遷移時間にオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ４の間、オンレベルに留まる。したがって、整合同調信号１２４は、時間間隔ｔ４よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルに留まる。次に、整合同調信号１２４は、時間間隔ｔ４の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。整合同調信号１２４は、時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、整合同調信号１２４は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルを周期的に繰り返す。
なお、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、信号１２４の整合がオフレベルである時間間隔ｔ５の間、ＲＦパラメータ同調信号１２０はオンレベルであることに留意されたい。同様に、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、信号１２４の整合がオンレベルである時間間隔ｔ６の間、ＲＦパラメータ同調信号１２０はオフレベルである。
いくつかの実施形態では、本明細書で説明される遷移時間は、遷移時間間隔または遷移時間期間であることに留意されたい。
図１Ｃは、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも長い間、ＲＦ発生器が同調され、パルス信号のデューティサイクルの半分よりも短い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ１０６、グラフ１２６、およびグラフ１３０の実施形態を示している。グラフ１２６は、ＲＦパラメータ同調信号１２８を時間ｔに対してプロットしている。さらに、グラフ１３０は、整合同調信号１３２を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦパラメータ同調信号１２８は、パルス信号１０４の各デューティサイクルにおいてＲＦパラメータ同調信号１２８のオンレベル状態が時間間隔ｔ１よりも長く、オフレベル状態が時間間隔ｔ２よりも短いことを除いて、図１ＡのＲＦパラメータ同調信号１１０と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０２のデューティサイクルの開始時、ＲＦパラメータ同調信号１２８は、遷移時間にオフレベルからオンレベルへに遷移し、時間間隔ｔ１よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、ＲＦパラメータ同調信号１２８は、時間間隔ｔ１の後かつ時間間隔ｔ２の終了よりも前の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、ＲＦパラメータ同調信号１２８は、時間間隔ｔ２の一部の間および時間間隔ｔｂの間、オフレベルを維持する。次に、ＲＦパラメータ同調信号１２８は、時間間隔ｔｃの開始時の遷移時間にオンレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号１２８は、時間間隔ｔ３よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルに留まる。次に、ＲＦパラメータ同調信号１２８は、時間間隔ｔ３の後の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号１２０は、時間間隔ｔ４の一部の間および時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、ＲＦパラメータ同調信号１２８は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルを周期的に繰り返す。
同様に、整合同調信号１３２は、オフレベル状態が時間間隔ｔ１よりも長く、オンレベル状態が時間間隔ｔ２よりも短いことを除いて、図１Ａの整合同調信号１１６と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０２のデューティサイクルにおいて、整合同調信号１３２は、時間間隔ｔ１よりも長い間、オフレベルに留まる。次に、時間間隔ｔ２において、整合同調信号１２４は、遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２よりも短い時間間隔ｔ５の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、整合同調信号１３２は、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、整合同調信号１３２は、時間間隔ｔｂの間、時間間隔ｔ３の間、および時間間隔ｔ４の一部の間、オフレベルを維持する。次に、整合同調信号１３２は、時間間隔ｔ４において、時間間隔ｔ４の終了よりも前の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移する。整合同調信号１３２は、時間間隔ｔ５の間、オンレベルを維持する。次に、整合同調信号１３２は、時間間隔ｔ４の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。整合同調信号１３２は、時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、整合同調信号１３２は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルを周期的に繰り返す。
なお、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、信号１３２の整合がオフレベルである時間間隔ｔ６の間、ＲＦパラメータ同調信号１２８はオンレベルであることに留意されたい。同様に、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、整合同調信号１３２がオンレベルである時間間隔ｔ５の間、ＲＦパラメータ同調信号１２８はオフレベルである。
図２Ａは、パルス信号１０４の各パルスにおいて、ＲＦ発生器を同調する前に、パルス信号１０４のデューティサイクルの半分の間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ１０６、グラフ２０２、およびグラフ２０６の実施形態を示している。グラフ２０２は、ＲＦパラメータ同調信号２０４を時間ｔに対してプロットしている。さらに、グラフ２０６は、整合同調信号２０８を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦパラメータ同調信号２０４は、ＲＦパラメータ同調信号２０８が時間間隔ｔ１においてオフレベルであり、時間間隔ｔ２においてオンレベルであり、時間間隔ｔ３においてオフレベルであり、時間間隔ｔ４においてオンレベルであることを除いて、図１ＡのＲＦパラメータ同調信号１１２と同じである。例えば、ＲＦパラメータ同調信号２０８は、遷移時間ｔｒ３でオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２の間、オンレベルを維持し、遷移時間ｔｒ４でオンレベルからオフレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号２０８は、時間間隔ｔｂおよび時間間隔ｔ３の間、オフレベルに留まり、次に遷移時間ｔｒ７でオフレベルからオンレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号２０８は、時間間隔ｔ４の間、オンレベルに留まり、遷移時間ｔｒ８でオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔｄの間、オフレベルに留まる。
同様に、整合同調信号２０４は、時間間隔ｔ１においてオンレベルであり、時間間隔ｔ２においてオフレベルであり、時間間隔ｔ３においてオンレベルであり、時間間隔ｔ４においてオフレベルであることを除いて、図１Ａの整合同調信号１１６と同じである。例えば、整合同調信号２０４は、遷移時間ｔｒ１でオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間、オンレベルを維持し、遷移時間ｔｒ２でオンレベルからオフレベルに遷移する。整合同調信号２０４は、時間間隔ｔ３および時間間隔ｔｂの間、オフレベルに留まり、次に遷移時間ｔｒ５でオフレベルからオンレベルに遷移する。整合同調信号２０４は、時間間隔ｔ３の間オンレベルに留まり、遷移時間ｔｒ６でオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ４およびｔｄの間、オフレベルに留まる。
なお、時間間隔ｔａにおいて、信号２０４の整合がオンレベルである時間間隔ｔ１の間、ＲＦパラメータ同調信号２０８はオフレベルであることに留意されたい。同様に、時間間隔ｔａにおいて、整合同調信号１３２がオフレベルである時間間隔ｔ２の間、ＲＦパラメータ同調信号２０８はオンレベルである。さらに、時間間隔ｔｃにおいて、信号２０４の整合がオンレベルである時間間隔ｔ３の間、ＲＦパラメータ同調信号２０８はオフレベルであることに留意されたい。同様に、時間間隔ｔｃにおいて、整合同調信号１３２がオフレベルである時間間隔ｔ４の間、ＲＦパラメータ同調信号２０８はオンレベルである。
図２Ｂは、パルス信号１０４の各パルスにおいて、ＲＦ発生器を同調する前に、パルス信号１０４のデューティサイクルの半分よりも短い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ１０６、グラフ２１０、およびグラフ２１４の実施形態を示している。グラフ２１０は、整合同調信号２１２を時間ｔに対してプロットしている。さらに、グラフ２１４は、ＲＦパラメータ同調信号２１４を時間ｔに対してプロットしている。整合同調信号２１２は、時間間隔ｔ５においてオンレベルであり、時間間隔ｔ６においてオフレベルであることを除いて、図１Ｂの整合同調信号１２４と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０２のデューティサイクルの開始時、整合同調信号２１２は、遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１よりも短い時間間隔ｔ５の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、整合同調信号２１２は、時間間隔ｔ１の終了よりも前の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、整合同調信号２１２は、時間間隔ｔ１の一部の間、時間間隔ｔ２の間、および時間間隔ｔｂの間、オフレベルを維持する。次に、整合同調信号２１２は、時間間隔ｔｂの終わりの遷移時間にオンレベルに遷移する。整合同調信号２１２は、時間間隔ｔ３よりも短い時間間隔ｔ５の間、オンレベルに留まる。次に、整合同調信号２１２は、時間間隔ｔ４の開始前の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。整合同調信号２１２は、遷移間隔ｔ３の終了よりも前の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。整合同調信号２１２は、時間間隔ｔ３の一部の間、時間間隔ｔ４の間、および時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、整合同調信号２１２は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルを周期的に繰り返す。
同様に、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、パルス信号１０４の各デューティサイクルにおいてＲＦパラメータ同調信号２１６のオフレベル状態が時間間隔ｔ１よりも短く、オンレベル状態が時間間隔ｔ２よりも長いことを除いて、図１ＢのＲＦパラメータ同調信号１２０と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０４のデューティサイクルにおいて、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔ１の一部の間（例えば、時間間隔ｔ５の間）、オフレベルに留まる。次に、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔ２の間、および時間間隔ｔ３の一部の間、オフレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号２１６がオフレベルである時間間隔ｔ３の一部とは、ｔ５のことである。次に、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔ３において、時間間隔ｔ３の終了よりも前の遷移時間にオンレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔ４よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルに留まる。次に、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔ４の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、ＲＦパラメータ同調信号２１６は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルを周期的に繰り返す。
なお、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、整合同調信号２１２がオフレベルである時間間隔ｔ６の間、ＲＦパラメータ同調信号２１６はオンレベルであることに留意されたい。同様に、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、整合同調信号２１２がオンレベルである時間間隔ｔ５の間、ＲＦパラメータ同調信号２１６はオフレベルである。
図２Ｃは、パルス信号１０４の各パルスにおいて、ＲＦ発生器を同調する前に、パルス信号１０４のデューティサイクルの半分よりも長い間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ１０６、グラフ２１８、およびグラフ２２２の実施形態を示している。グラフ２１８は、整合同調信号２２０を時間ｔに対してプロットしている。さらに、グラフ２２２は、ＲＦパラメータ同調信号２２４を時間ｔに対してプロットしている。整合同調信号２２０は、時間間隔ｔ６においてオンレベルであり、時間間隔ｔ５においてオフレベルであることを除いて、図１Ｃの整合同調信号１３２と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０２のデューティサイクルの開始時、整合同調信号２２０は、遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、整合同調信号２２０は、時間間隔ｔ１の後の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、整合同調信号２２０は、時間間隔ｔ２の一部の間および時間間隔ｔｂの間、オフレベルを維持する。次に、整合同調信号２２０は、時間間隔ｔｃの開始時の遷移時間にオンレベルに遷移する。整合同調信号２２０は、時間間隔ｔ３よりも長い時間間隔ｔ６の間、オンレベルに留まる。次に、整合同調信号２２０は、時間間隔ｔ３の後の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。整合同調信号２２０は、時間間隔ｔ４の一部の間および時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、整合同調信号２２０は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルを周期的に繰り返す。
同様に、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔ６においてオフレベルであり、時間間隔ｔ５においてオンレベルであることを除いて、図１ＣのＲＦパラメータ同調信号１２８と同じである。例えば、時間間隔ｔａを有するパルス信号１０２のデューティサイクルにおいて、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔ１よりも長い間および時間間隔ｔ２の一部の間、オフレベルに留まる。次に、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔ２において、時間間隔ｔ２の終了よりも前の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２よりも短い時間間隔ｔ５の間、オンレベルを維持する。オンレベルに留まった後、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。オフレベルに遷移した後、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔｂの間、時間間隔ｔ３の間、および時間間隔ｔ４の一部の間、オフレベルを維持する。次に、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔ４において、時間間隔ｔ４の終了よりも前の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔ５の間、オンレベルに留まる。次に、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔ４の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移する。ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔｄの間、オフレベルを維持する。したがって、ＲＦパラメータ同調信号２２４は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルの間で周期的に遷移する。
なお、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、整合同調信号２２０がオフレベルである時間間隔ｔ５の間、ＲＦパラメータ同調信号２２４はオンレベルであることに留意されたい。同様に、時間間隔ｔａ、ｔｂ、およびｔｃの各々において、整合同調信号２２０がオンレベルである時間間隔ｔ６の間、ＲＦパラメータ同調信号２２４はオフレベルである。
図３Ａは、パルス信号１０４のデューティサイクルの半分の間およびパルス信号１０４がオフである時間間隔の半分の間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ３０２、グラフ３０６、およびグラフ３１０の実施形態を示している。パルス信号１０２の時間間隔ｔｂは、２つの時間間隔ｔ７およびｔ８に実質的に等しく分割される。例えば、時間間隔ｔ７は、時間間隔ｔ８とほぼ同じ単位時間数を有する。例示すると、時間間隔ｔ７の長さは、時間間隔ｔ８の長さの９０から１００パーセント以内である。別の例として、時間間隔ｔ７は、時間間隔ｔ８と同じ単位時間数を有する。同様に、パルス信号１０２の時間間隔ｔｄは、２つの時間間隔ｔ９およびｔ１０に実質的に等しく分割される。例えば、時間間隔ｔ９は、時間間隔ｔ１０とほぼ同じ単位時間数を有する。例示すると、時間間隔ｔ９の長さは、時間間隔ｔ１０の長さの９０から１００パーセント以内である。別の例として、時間間隔ｔ９は、時間間隔ｔ１０と同じ単位時間数を有する。
時間間隔ｔ２は時間間隔ｔ１から連続的に続いており、時間間隔ｔ７は時間間隔ｔ２から連続的に続いている。さらに、時間間隔ｔ８は時間間隔ｔ７から連続的に続いている。また、時間間隔ｔ３は時間間隔ｔ８から連続的に続いている。時間間隔ｔ４は時間間隔ｔ３から連続的に続いている。さらに、時間間隔ｔ９は時間間隔ｔ４から連続的に続いている。時間間隔ｔ１０は時間間隔ｔ９から連続的に続いている。
グラフ３０２は、ＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号３０４のＲＦ電力を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦ信号３０４は、時間間隔ｔａにおける電力レベルがＰ１であり、時間間隔ｔｂにおける電力レベルがＰ２である。例えば、ＲＦ信号３０４の電力レベルＰ２は、ゼロよりも大きく、電力レベルＰ１よりも小さい。同様に、ＲＦ信号１０８は、時間間隔ｔｃにおける電力レベルがＰ１であり、時間間隔ｔｄにおける電力レベルがＰ２である。ＲＦ信号３０４は、時間間隔ｔｂおよびｔｄにおける電力レベルがほぼゼロではなく電力レベルＰ２であることを除いて、図１Ａ～図２ＣのＲＦ信号１０８と同じである。
電力レベルＰ１は電力レベルＰ２よりも大きい。例えば、電力レベルＰ１の値は２０００ワットであり、Ｐ２の電力レベル値は４００ワットである。別の例として、Ｐ１の電力レベル値は１０００ワットであり、Ｐ２の電力レベル値は３００ワットである。
さらに、グラフ３０６は、ＲＦ信号３０４を同調するためのＲＦパラメータ同調信号３０８を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦパラメータ同調信号３０８は、ＲＦ発生器のパラメータが同調される時間間隔と、パラメータが同調されない時間間隔とを示すデジタルパルス信号である。ＲＦパラメータ同調信号３０８は、パルス信号１０２を生成するのと同じデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成される。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。
ＲＦパラメータ同調信号３０８は、時間間隔ｔ１の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間、オンレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号３０８は、時間間隔ｔ１の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ２の間および時間間隔ｔ７の間、オフレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号３０８は、時間間隔ｔ８の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ８およびｔ３の間、オンレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号３０８は、時間間隔ｔ３の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ４およびｔ９の間、オフレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号３０８は、時間間隔ｔ９の終わりにオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の間、オンレベルを維持する。したがって、ＲＦパラメータ同調信号３０８は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルの間で周期的に遷移する。
さらに、グラフ３１０は、整合同調信号３１２を時間ｔに対してプロットしている。整合同調信号３１２は、インピーダンス整合の変数が同調される時間間隔と、インピーダンス整合の変数が同調されない時間間隔とを示すデジタルパルス信号である。整合同調信号３１２は、パルス信号１０２を生成するデジタルクロック発振器、またはＲＦパラメータ同調信号３０８を生成するデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成される。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。
整合同調信号３１２は、時間間隔ｔ１の間、オフレベルである。整合同調信号３１２は、時間間隔ｔ２の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２およびｔ７の間、オンレベルを維持する。整合同調信号３１２は、時間間隔ｔ７の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ８およびｔ３の間、オフレベルを維持する。整合同調信号３１２は、時間間隔ｔ４の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ４およびｔ９の間、オンレベルを維持する。整合同調信号３１２は、時間間隔ｔ９の終わりにオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の間オフレベルを維持する。したがって、整合同調信号３１２は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルの間で周期的に遷移する。
したがって、ＲＦパラメータ同調信号３０８がオンレベルのとき、整合同調信号３１２はオフレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３０８がオフレベルのとき、整合同調信号３１２はオンレベルである。例えば、時間間隔ｔ１、ｔ８、ｔ３、およびｔ１０では、ＲＦパラメータ同調信号３０８がオンレベルであり、整合同調信号３１２はオフレベルである。さらに、時間間隔ｔ２、ｔ７、ｔ４、およびｔ９では、ＲＦパラメータ同調信号３０８がオフレベルであり、整合同調信号３１２はオンレベルである。
図３Ｂは、パルス信号１０４のデューティサイクルの半分の間およびパルス信号１０４がオフである時間間隔の半分の間、ＲＦ発生器が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ３０２、グラフ３１４、およびグラフ３１８の実施形態を示している。グラフ３１４は、整合同調信号３１６を時間ｔに対してプロットしており、グラフ３１８は、ＲＦパラメータ同調信号３２０を時間ｔに対してプロットしている。
整合同調信号３１６は、図３Ａの整合同調信号３１２がオフレベルであるときに整合同調信号３１６がオンレベルであり、整合同調信号３１２がオンレベルであるときに整合同調信号３１６がオフレベルであることを除いて、図３Ａの整合同調信号３１２と同様に生成される。例えば、整合同調信号３１６は、時間間隔ｔ１の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間、オンレベルを維持する。整合同調信号３１６は、時間間隔ｔ１の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間および時間間隔ｔ７の間、オフレベルを維持する。整合同調信号３１６は、時間間隔ｔ８の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ８およびｔ３の間、オンレベルを維持する。整合同調信号３１６は、時間間隔ｔ３の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ４およびｔ９の間、オフレベルを維持する。整合同調信号３１６は、時間間隔ｔ９の終わりにオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の間、オンレベルを維持する。したがって、整合同調信号３１６は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルの間で周期的に遷移する。
同様に、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、図３ＡのＲＦパラメータ同調信号３０８がオフレベルであるときにＲＦパラメータ同調信号３２０がオンレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３０８がオンレベルであるときにＲＦパラメータ同調信号３２０がオフレベルであることを除いて、図３ＡのＲＦパラメータ同調信号３０８と同様に生成される。例えば、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、時間間隔ｔ１の間、オフレベルである。ＲＦパラメータ同調信号３２０は、時間間隔ｔ２の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２およびｔ７の間、オンレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号３２０は、時間間隔ｔ７の終わりの遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ８およびｔ３の間、オフレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号３２０は、時間間隔ｔ４の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ４およびｔ９の間、オンレベルを維持する。ＲＦパラメータ同調信号３２０は、時間間隔ｔ９の終わりにオンレベルからオフレベルに移行し、時間間隔ｔ１０の間、オフレベルを維持する。したがって、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、時間間隔ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、およびｔｄにおいてオンレベルとオフレベルの間で周期的に遷移する。
したがって、ＲＦパラメータ同調信号３１６がオンレベルのとき、整合同調信号３２０はオフレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３１６がオフレベルのとき、整合同調信号３２０はオンレベルである。例えば、時間間隔ｔ１、ｔ８、ｔ３、およびｔ１０では、整合同調信号３２０がオンレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３１６はオフレベルである。さらに、時間間隔ｔ２、ｔ７、ｔ４、およびｔ９では、整合同調信号３２０がオフレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３１６はオンレベルである。
図３Ｃは、パルス信号１０４がオフである時間間隔の半分の間、ＲＦ発生器が同調され、パルス信号１０４がオフである時間間隔の残りの半分の間、インピーダンス整合が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ３０２、グラフ３２２、およびグラフ３２６の実施形態を示している。グラフ３２２は、ＲＦパラメータ同調信号３２４を時間ｔに対してプロットしており、グラフ３２６は、整合同調信号３２８を時間ｔに対してプロットしている。
ＲＦパラメータ同調信号３２４は、ＲＦ発生器のパラメータが同調される時間間隔と、パラメータが同調されない時間間隔とを示すデジタルパルス信号である。ＲＦパラメータ同調信号３２４は、パルス信号１０２を生成するのと同じデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成される。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。
ＲＦパラメータ同調信号３２４は、時間間隔ｔ１の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ１の終わりの遷移時間に、ＲＦパラメータ同調信号３２４は、オンレベルからオフレベルへに遷移し、時間間隔ｔ２の間、オフレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間に、ＲＦパラメータ同調信号３２４は、オフレベルからオンレベルへに遷移し、時間間隔ｔ７の間、オンレベルを維持する。また、時間間隔ｔ７の終わりの遷移時間に、ＲＦパラメータ同調信号３２４は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ８の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ８の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ３の間、オンレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ３の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ４の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ４の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ９の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ９の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ１０の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３２０は、オフレベルからオンレベルに遷移する。
整合同調信号３２８は、インピーダンス整合の変数が同調される時間間隔と、インピーダンス整合の変数が同調されない時間間隔とを示すデジタルパルス信号である。整合同調信号３２８は、パルス信号１０２を生成するデジタルクロック発振器、またはＲＦパラメータ同調信号３２４を生成するデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成される。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。
整合同調信号３２８は、時間間隔ｔ１の開始時の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ１の終わりの遷移時間に、整合同調信号３２８は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２の間、オンレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間に、整合同調信号３２８は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ７の間、オフレベルを維持する。また、時間間隔ｔ７の終わりの遷移時間に、整合同調信号３２８は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ８の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ８の終わりに、整合同調信号３２８は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ３の間、オフレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ３の終わりに、整合同調信号３２８は、オンレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ４の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ４の終わりに、整合同調信号３２８は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ９の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ９の終わりに、整合同調信号３２８は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ１０の終わりに、整合同調信号３２８は、オンレベルからオフレベルに遷移する。
したがって、ＲＦパラメータ同調信号３２４がオンレベルのとき、整合同調信号３２８はオフレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３２４がオフレベルのとき、整合同調信号３２８はオンレベルである。例えば、時間間隔ｔ２、ｔ８、ｔ４、およびｔ１０では、整合同調信号３２８がオンレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３２４はオフレベルである。さらに、時間間隔ｔ１、ｔ７、ｔ３、およびｔ９では、整合同調信号３２８がオフレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３２４はオンレベルである。
図３Ｄは、パルス信号１０４がオフである時間間隔の半分の間、インピーダンス整合が同調され、パルス信号１０４がオフである時間間隔の残りの半分の間、ＲＦ発生器が同調されることを説明するグラフ１０２、グラフ３０２、グラフ３３０、およびグラフ３３４の実施形態を示している。グラフ３３０は、ＲＦパラメータ同調信号３３２を時間ｔに対してプロットしており、グラフ３３４は、整合同調信号３３６を時間ｔに対してプロットしている。
整合同調信号３３６は、図３Ｃの整合同調信号３２８がオフレベルであるときに整合同調信号３３６がオンレベルであり、整合同調信号３２８がオンレベルであるときに整合同調信号３３６がオフレベルであることを除いて、図３Ｃの整合同調信号３２８と同じである。例えば、整合同調信号３３６は、時間間隔ｔ１の開始時の遷移時間にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ１の終わりの遷移時間に、整合同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ２の間、オフレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間に、整合同調信号３３６は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ７の間、オンレベルを維持する。また、時間間隔ｔ７の終わりの遷移時間に、整合同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ８の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ８の終わりに、整合同調信号３３６は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ３の間、オンレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ３の終わりに、整合同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ４の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ４の終わりに、整合同調信号３３６は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ９の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ９の終わりに、整合同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ１０の終わりに、整合同調信号３３６は、オフレベルからオンレベルに遷移する。
ＲＦパラメータ同調信号３３６は、図３ＣのＲＦパラメータ同調信号３２４がオフレベルである時にＲＦパラメータ同調信号３３６がオンレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３２４がオンレベルである時にＲＦパラメータ同調信号３３６がオフレベルであることを除いて、図３ＣのＲＦパラメータ同調信号３２４と同じである。例えば、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、時間間隔ｔ１の開始時の遷移時間にオンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ１の終わりの遷移時間に、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２の間、オンレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ２の終わりの遷移時間に、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ７の間、オフレベルを維持する。また、時間間隔ｔ７の終わりの遷移時間に、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ８の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ８の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ３の間、オフレベルを維持する。さらに、時間間隔ｔ３の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オンレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ４の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ４の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移し、時間間隔ｔ９の間、オフレベルを維持する。時間間隔ｔ９の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の間、オンレベルを維持する。時間間隔ｔ１０の終わりに、ＲＦパラメータ同調信号３３６は、オンレベルからオフレベルに遷移する。
したがって、ＲＦパラメータ同調信号３３６がオンレベルのとき、整合同調信号３３２はオフレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３３６がオフレベルのとき、整合同調信号３３２はオンレベルである。例えば、時間間隔ｔ２、ｔ８、ｔ４、およびｔ１０では、整合同調信号３３２がオフレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３３６はオンレベルである。さらに、時間間隔ｔ１、ｔ７、ｔ３、およびｔ９では、整合同調信号３３２がオンレベルであり、ＲＦパラメータ同調信号３３６はオフレベルである。
図４は、ＲＦパラメータ同調信号４０４と整合同調信号４０８が重複しないことを説明するグラフ４０２およびグラフ４０６の実施形態を示す。グラフ４０２はＲＦパラメータ同調信号４０４を時間ｔに対してプロットしており、グラフ４０６は整合同調信号４０８を時間ｔに対してプロットしている。ＲＦパラメータ同調信号４０４は、パルス信号１０２（図１Ａ～図２Ｃ）を生成するのと同じデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成されるデジタルパルス信号である。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。ＲＦパラメータ同調信号４０４は、ＲＦ信号１０８（図１Ａ～図２Ｃ）またはＲＦ信号３０８（図３Ａ～図３Ｄ）のパラメータを同調するようにＲＦ発生器のパラメータが同調される時間間隔と、ＲＦ発生器が同調されない時間間隔とを提供する。同様に、整合同調信号４０８は、インピーダンス整合の変数が同調される時間間隔と、インピーダンス整合の変数が同調されない時間間隔とを示すデジタルパルス信号である。整合同調信号３２８は、パルス信号１０２を生成するデジタルクロック発振器、またはＲＦパラメータ同調信号４０４を生成するデジタルクロック発振器、または別のデジタルクロック発振器によって生成される。そのようなデジタルクロック発振器の例は、前述の通りである。
ＲＦパラメータ同調信号４０４を使用するＲＦ発生器の同調と、整合同調信号４０８を使用するインピーダンス整合の同調との間には、ギャップが存在する。例えば、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１の一部の間、オンレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ１の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ１の終了よりも前（時間間隔ｔ１のギャップｇ１の前など）に、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ１および時間間隔ｔ２の間、オフレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ１の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ１は、時間間隔ｔ１の後半の一部であることに留意されたい。
同様に、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ７の一部の間、オンレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ７の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ７の終了よりも前（時間間隔ｔ７のギャップｇ３の前など）に、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ３および時間間隔ｔ８の間、オフレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ７の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ３は、時間間隔ｔ７の後半の一部であることに留意されたい。
さらに、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ３の一部の間、オンレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ３の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ３の終了よりも前（時間間隔ｔ３のギャップｇ５の前など）に、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ５および時間間隔ｔ４の間、オフレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ３の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ５は、時間間隔ｔ３の後半の一部であることに留意されたい。
また、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ９の一部の間、オンレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ９の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ９の終了よりも前（時間間隔ｔ９のギャップｇ７の前など）に、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ７および時間間隔ｔ１０の間、オフレベルに留まる。ＲＦパラメータ同調信号４０４のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ９の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ７は、時間間隔ｔ９の後半の一部であることに留意されたい。
別の例として、整合同調信号４０８は、時間間隔ｔ１の間オフレベルであり、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ２の一部の間、オンレベルに留まる。整合同調信号４０８のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ２の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ２の終了よりも前（時間間隔ｔ２のギャップｇ２の前など）に、整合同調信号４０８は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ２および時間間隔ｔ７の間、オフレベルに留まる。ＲＦ整合同調信号４０８のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ２の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ２は、時間間隔ｔ２の後半の一部であることに留意されたい。
さらに、整合同調信号４０８は、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ８の一部の間、オンレベルに留まる。整合同調信号４０８のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ８の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ８の終了よりも前（時間間隔ｔ８のギャップｇ４の前など）に、整合同調信号４０８は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ４および時間間隔ｔ３の間、オフレベルに留まる。ＲＦ整合同調信号４０８のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ８の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ４は、時間間隔ｔ８の後半の一部であることに留意されたい。
また、整合同調信号４０８は、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ４の一部の間、オンレベルに留まる。整合同調信号４０８のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ４の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ４の終了よりも前（時間間隔ｔ４のギャップｇ６の前など）に、整合同調信号４０８は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ６および時間間隔ｔ９の間、オフレベルに留まる。ＲＦ整合同調信号４０８のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ４の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ６は、時間間隔ｔ４の後半の一部であることに留意されたい。
さらに、整合同調信号４０８は、遷移時間間隔中にオフレベルからオンレベルに遷移し、時間間隔ｔ１０の一部の間、オンレベルに留まる。整合同調信号４０８のオフレベルからオンレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ１０の前半の一部の間に見られる。時間間隔ｔ１０の終了よりも前（時間間隔ｔ１０のギャップｇ８の前など）に、整合同調信号４０８は、遷移時間間隔中にオンレベルからオフレベルに遷移し、ギャップｇ８および時間間隔ｔ１０から連続的に続く時間間隔の間、オフレベルに留まる。ＲＦ整合同調信号４０８のオンレベルからオフレベルへの遷移時間間隔は、時間間隔ｔ１０の後半の一部の間に見られる。ギャップｇ８は、時間間隔ｔ１０の後半の一部であることに留意されたい。
したがって、ＲＦパラメータ同調信号４０４および整合同調信号４０８は、代替的に、オンレベルとオフレベルとの間で遷移し、ＲＦパラメータ同調信号４０４のオンレベルからオフレベルへの遷移と、整合同調信号４０８のオフレベルからオンレベルへの遷移との間にギャップがあり、かつ整合同調信号４０８のオンレベルからオフレベルへの遷移と、ＲＦパラメータ同調信号４０４のオフレベルからオンレベルへの遷移との間にギャップがある。
様々な実施形態において、ギャップｇ１～ｇ８のそれぞれは、時間間隔ｔ１～ｔ１０のうち対応する時間間隔の半分（後半など）を超える長さの時間を有する。例えば、単位時間に測定されるギャップｇ１の長さは、時間間隔ｔ１において時間間隔ｔ１の半分を超える部分を占める。
本明細書で説明するＲＦ信号の電力レベルは、ＲＦ信号の包絡線またはピークツーピークの大きさであることに留意されたい。例えば、ＲＦ信号は、正弦波信号であり、ピークツーピークの大きさを有する。さらに、インピーダンス整合の変数は、整合同調信号がオンレベルのときに同調され、整合同調信号がオフレベルのときには同調されないことにも留意されたい。同様に、ＲＦ発生器のパラメータは、ＲＦパラメータ同調信号がオンレベルのときに同調され、ＲＦパラメータ同調信号がオフレベルのときには同調されない。
いくつかの実施形態では、ギャップｇ１～ｇ８は見られない。例えば、時間間隔ｔ１はギャップｇ１を含まない。同様に、時間間隔ｔ２はギャップｇ２を含まない。さらに別の例として、整合同調信号４０８は、ＲＦパラメータ同調信号４０４のパルス化の直後にパルス化され、ＲＦパラメータ同調信号４０４は、整合同調信号４０８のパルス化の直後にパルス化される。
様々な実施形態では、パルス信号１０４のデューティサイクル中にＲＦパラメータ同調信号４０４をパルス化する前に、そのデューティサイクルにおいて整合同調信号４０８をパルス化する。
図５Ａは、システム５００の一実施形態の図であり、パルス信号１０４、ＲＦパラメータ同調信号５０８、および整合同調信号５１２の生成を説明するものである。ＲＦパラメータ同調信号５０８の例は、ＲＦパラメータ同調信号１１２（図１Ａ）、ＲＦパラメータ同調信号１２０（図１Ｂ）、ＲＦパラメータ同調信号１２８（図１Ｃ）、ＲＦパラメータ同調信号２０８（図２Ａ）、ＲＦパラメータ同調信号２１６（図２Ｂ）、ＲＦパラメータ同調信号２２４（図２Ｃ）、ＲＦパラメータ同調信号３０８（図３Ａ）、ＲＦパラメータ同調信号３２０（図３Ｂ）、ＲＦパラメータ同調信号３２４（図３Ｃ）、ＲＦパラメータ同調信号３３６（図３Ｄ）、ＲＦパラメータ同調信号４０４（図４）、および本明細書で説明される任意の他のＲＦパラメータ同調信号を含む。整合同調信号５１２の例は、整合同調信号１１６（図１Ａ）、整合同調信号１２４（図１Ｂ）、整合同調信号１３２（図１Ｃ）、整合同調信号２０４（図２Ａ）、整合同調信号２１２（図２Ｂ）、整合同調信号２２０（図２Ｃ）、整合同調信号３１２（図３Ａ）、整合同調信号３１６（図３Ｂ）、整合同調信号３２８（図３Ｃ）、整合同調信号３３２（図３Ｄ）、整合同調信号４０８（図４）、および本明細書で説明される任意の他の整合同調信号を含む。
システム５００は、ホストコンピュータ５０２、ＲＦ発生器（ＲＦＧ）５１４、およびインピーダンス整合ネットワーク（ＩＭＮ）５１６、ならびにプラズマチャンバ５２４を含む。インピーダンス整合ネットワーク５１６は、インピーダンス整合の一例である。ホストコンピュータ５０２の例は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、またはスマートフォンを含む。ホストコンピュータ５０２は、プロセッサ５０４と、メモリデバイス５０６とを含む。プロセッサ５０４は、メモリデバイス５０６に結合される。本明細書で使用する場合、プロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、または中央処理装置（ＣＰＵ）、またはマイクロプロセッサ、または同調器、またはデジタル信号プロセッサ、または論理回路、またはマイクロコントローラであり、いくつかの実施形態では、これらの用語は本明細書において互換的に使用される。論理回路は、本明細書で説明される方法を実行するための論理を実行するように構成されている。本明細書で使用する場合、コントローラは、ＡＳＩＣ、または論理回路、またはＰＬＤ、またはＣＰＵ、またはマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラ、またはプロセッサである。メモリデバイスの例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）を含む。例示すると、メモリデバイスは、フラッシュメモリ、ハードディスク、またはストレージデバイスなどである。メモリデバイスは、コンピュータ可読媒体の一例である。
ＲＦ発生器５１４は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、状態Ｓ１用の電力コントローラ（ＰＷＲＳ１）、状態Ｓ２用の電力コントローラ（ＰＷＲＳ２）、状態Ｓ１用の自動周波数同調器（ＡＦＴＳ１）、および状態Ｓ２用の自動周波数同調器（ＡＦＴＳ２）、ならびにＲＦ電源５３６を含む。ＲＦ電源５３６の一例は、正弦波信号を生成するＲＦ発振器である。
ＲＦ電源５３６は、ＲＦケーブル５３２を介して、インピーダンス整合ネットワーク５１６の複数の回路構成要素５１８に結合される。回路構成要素５１８の例は、１つまたは複数のコンデンサ、または１つまたは複数のインダクタ、または１つまたは複数の抵抗器、またはそれらの組み合わせを含む。例示すると、１つまたは複数のコンデンサが直列に結合され、回路構成要素５１８の直列静電容量を生成する。別の例示として、１つのコンデンサがシャント構成で結合されており、そのコンデンサの一端が接地電位に接続されるとともに、そのコンデンサの他端が、ＲＦケーブル５３２をＲＦ伝送線５３４に結合する導体に結合される。さらに別の例示として、１つまたは複数のコンデンサが互いに直列に互いに結合されており、その一端がＲＦケーブル５３２に結合され、他端がＲＦ伝送線５３４に結合される。さらに、この１つまたは複数のコンデンサには、１つのコンデンサの一端がシャント構成で結合され、その１つのコンデンサの他端が接地電位に結合される。回路構成要素５１８は、直列統合、または並列構成、またはそれらの組み合わせで互いに結合されることに留意されたい。
ＲＦケーブル５３２は同軸ケーブルである。さらに、ＲＦ伝送線５３４は、ＲＦロッドとＲＦシースとを有しており、このＲＦシースは、ＲＦロッドとＲＦシースの間に絶縁体を配置した状態でＲＦロッドを取り囲んでいる。ＲＦ伝送線５３４は、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のＲＦストラップと、ＲＦシリンダとを有する。ＲＦロッドは、１つまたは複数のＲＦストラップおよびＲＦシリンダを介してＲＦシリンダに結合される。ＲＦ伝送線５３４、例えば、ＲＦ伝送線５３４のＲＦシリンダは、プラズマチャンバ５２４のチャック５２６、例えば、静電チャックまたは台座に結合される。上部電極５３０は、下部電極を含むチャック５２６の反対側に対面して設けられる。例えば、チャック５２６は、下部電極の上面に取り付けられるセラミック層と、下部電極の底面に取り付けられる設備プレートとを含む。下部電極は、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）で作られる。下部電極の一例は、グリッドである。また、上部電極５３０も金属で作られる。上部電極５３０は、接地電位に結合される。
基板５２８、例えば、半導体ウエハは、基板５２８の処理のためにチャック５２６の上面に支持される。基板５２８上には集積回路、例えば、ＡＳＩＣ、ＰＬＤなどが現像される。このような集積回路は、多様なデバイス、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、ネットワーク機器などで使用される。
システム５００は、モータ５２０を駆動するための１つまたは複数のトランジスタを有するドライバ５２２をさらに含む。ドライバ５２２は、モータ５２０に結合される。モータ５２０は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械である。モータ５２０は、直流（ＤＣ）モータまたは交流（ＡＣ）モータである。モータ５２０は、回転子と固定子を含む。
モータ５２０は、１つまたは複数のロッド、または１つまたは複数のギアと１つまたは複数のロッドの組み合わせなどの接続機構を介して回路構成要素５１８に結合され、回路構成要素５１８の変数、例えば、インダクタンス、または静電容量、または抵抗を制御する。プロセッサ５０４は、ドライバ５２２に結合される。
プロセッサ５０４は、パルス信号１０４を生成し、転送ケーブルＴＣ１を介してパルス信号１０４をＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサに送信する。本明細書における転送ケーブルの例は、シリアル転送ケーブル、パラレル転送ケーブル、およびユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルを含む。加えて、プロセッサ５０４は、ＲＦパラメータ同調信号５０８を生成し、転送ケーブルを介してこのＲＦパラメータ同調信号５０８をＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサに供給する。
パルス信号１０４に基づいて、デジタル信号プロセッサは、ＲＦ電源５３６を制御し、複数の異なる電力レベルを有するＲＦ信号５３３を生成する。例えば、デジタル信号プロセッサは、パルス信号１０４の状態Ｓ１の間は、信号をＲＦ電源５３６に送信して、電力レベルがＰ１（図１Ａ～図２Ｃ）のＲＦ信号５３３を生成し、状態Ｓ２の間は、信号をＲＦ電源５３６に送信して、電力レベルがほぼゼロまたはＰ２（図３Ａ～図３Ｄ）のＲＦ信号５３３を生成する。ＲＦ信号５３３の例は、ＲＦ信号１０８（図１Ａ～図２Ｄ）およびＲＦ信号３０４（図３Ａ～図３Ｄ）を含む。デジタル信号プロセッサから電力レベルＰ１またはほぼゼロもしくはＰ２の電力レベルを受信すると、ＲＦ電源５３６はＲＦ信号５３３を生成する。
さらに、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ１の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ１に送信する。例えば、時間間隔ｔａまたはｔｂまたはｔｃまたはｔｄ（図１Ａ～図３Ｄ）の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ１に送信する。別の例として、時間間隔ｔｃ（図１Ａ～図３Ｄ）の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ１に送信する。状態Ｓ１の一部の間にＲＦ供給制御信号を受信すると、電力コントローラＰＷＲＳ１は、信号をＲＦ電源５３６に送信し、ＲＦ電源５３６によって生成されたＲＦ信号５３３を同調する。ＲＦ電源５３６に送信される信号は、状態Ｓ１の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の電力値を含む。状態Ｓ１の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の電力値は、状態Ｓ１の一部の間にシステム５００の１つまたは複数の場所で達成される係数（プラズマインピーダンス、反射電力、供給電力、電圧定在波比、または供給電力など）に対応する。１つまたは複数の場所の例は、ＲＦ電源５３６の出力Ｏ１、ＲＦケーブル５３２上の点、インピーダンス整合ネットワーク５１６の入力Ｉ１、インピーダンス整合ネットワーク５１６の出力、ＲＦ伝送線５３４上の点、またはチャック５２６の上面もしくは底面、またはプラズマチャンバ５２４内の場所を含む。状態Ｓ１の一部についての係数と所定範囲の電力値との対応は、電力コントローラＰＷＲＳ１のプロセッサによるアクセスのために電力コントローラＰＷＲＳ１のメモリデバイスに格納される。電力コントローラＰＷＲＳ１から信号を受信すると、ＲＦ電源５３６は、状態Ｓ１の一部の間、ＲＦ信号５３３の電力値を所定範囲内の電力値に修正し、ＲＦ信号５３３を同調する。状態Ｓ１の一部に対する所定範囲の電力値は、状態Ｓ１におけるＲＦ信号５３３の電力値（ピークツーピーク値など）の０～１０％など、事前設定されたパーセンテージ内にある。
さらに、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ１の残りの部分の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ１に送信しない。ＲＦ供給制御信号が電力コントローラＰＷＲＳ１に送信されないとき、電力コントローラＰＷＲＳ１は、状態Ｓ１の残りの部分の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、状態Ｓ１の残りの部分についてＲＦ電源５３６の電力の同調を回避する。
同様に、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ２の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ２に送信する。例えば、時間間隔ｔｂ（図１Ａ～３Ｄ）の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ２に送信する。別の例として、時間間隔ｔｄ（図１Ａ～図３Ｄ）の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ２に送信する。状態Ｓ２の一部の間にＲＦ供給制御信号を受信すると、電力コントローラＰＷＲＳ２は、信号をＲＦ電源５３６に送信し、ＲＦ電源５３６によって生成されたＲＦ信号５３３を同調する。ＲＦ電源５３６に送信される信号は、状態Ｓ２の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の電力値を含む。状態Ｓ２の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の電力値は、状態Ｓ２の一部の間にシステム５００の前記１つまたは複数の場所で達成される前記係数に対応する。状態Ｓ２の一部についての係数と所定範囲の電力値との対応は、電力コントローラＰＷＲＳ２のプロセッサによるアクセスのために電力コントローラＰＷＲＳ２のメモリデバイスに格納される。電力コントローラＰＷＲＳ２から信号を受信すると、ＲＦ電源５３６は、状態Ｓ２の一部の間、ＲＦ信号５３３の電力値を所定範囲内の電力値に修正し、ＲＦ信号５３３を同調する。状態Ｓ２の一部に対する所定範囲の電力値は、状態Ｓ２におけるＲＦ信号５３３の電力値、例えば、ピークツーピーク値の前記事前設定されたパーセンテージ内にある。
また、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ２の残りの部分の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ２に送信しない。ＲＦ供給制御信号が電力コントローラＰＷＲＳ２に送信されないとき、電力コントローラＰＷＲＳ２は、状態Ｓ２の残りの部分の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、状態Ｓ２の残りの部分についてＲＦ電源５３６の電力の同調を回避する。
同様に、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ１の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ１に送信する。例えば、時間間隔ｔａの一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ１に送信する。別の例として、時間間隔ｔｃの一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ１に送信する。状態Ｓ１の一部の間にＲＦ供給制御信号を受信すると、自動周波数同調器ＡＦＴＳ１は、信号をＲＦ電源５３６に送信し、ＲＦ電源５３６によって生成されたＲＦ信号５３３を同調する。ＲＦ電源５３６に送信される信号は、状態Ｓ１の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の周波数値を含む。状態Ｓ１の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の周波数値は、状態Ｓ１の一部の間にシステム５００の前記１つまたは複数の場所で達成される前記係数に対応する。状態Ｓ１の一部についての係数と所定範囲の周波数値との対応は、自動周波数同調器ＡＦＴＳ１のプロセッサによるアクセスのために自動周波数同調器ＡＦＴＳ１のメモリデバイスに格納される。自動周波数同調器ＡＦＴＳ１から信号を受信すると、ＲＦ電源５３６は、状態Ｓ１の一部の間、ＲＦ信号５３３の周波数値を所定範囲内の周波数値に修正し、ＲＦ信号５３３を同調する。状態Ｓ１の一部に対する所定範囲の周波数値は、ＲＦ信号５３３の周波数値の０～１０％など、事前設定されたパーセンテージ内にある。
さらに、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ１の残りの部分の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ１に送信しない。ＲＦ供給制御信号が自動周波数同調器ＡＦＴＳ１に送信されないとき、自動周波数同調器ＡＦＴＳ１は、状態Ｓ１の残りの部分の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、状態Ｓ１の残りの部分についてＲＦ電源５３６の周波数の同調を回避する。
同様に、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ２の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ２に送信する。例えば、時間間隔ｔｂの一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ２に送信する。別の例として、時間間隔ｔｄの一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ２に送信する。状態Ｓ２の一部の間にＲＦ供給制御信号を受信すると、自動周波数同調器ＡＦＴＳ２は、信号をＲＦ電源５３６に送信し、ＲＦ電源５３６によって生成されたＲＦ信号５３３を同調する。ＲＦ電源５３６に送信される信号は、状態Ｓ２の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の周波数値を含む。状態Ｓ２の一部に対するＲＦ信号５３３の所定範囲の周波数値は、状態Ｓ２の一部の間にシステム５００の前記１つまたは複数の場所で達成される前記係数に対応する。状態Ｓ２の一部についての係数と所定範囲の周波数値との対応は、自動周波数同調器ＡＦＴＳ２のプロセッサによるアクセスのために自動周波数同調器ＡＦＴＳ２のメモリデバイスに格納される。自動周波数同調器ＡＦＴＳ２から信号を受信すると、ＲＦ電源５３６は、状態Ｓ２の一部の間、ＲＦ信号５３３の周波数値を所定範囲内の周波数値に修正し、ＲＦ信号５３３を同調する。状態Ｓ２の一部に対する所定範囲の周波数値は、ＲＦ信号５３３の周波数値の前記事前設定されたパーセンテージ内にある。
さらに、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ２の残りの部分の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ２に送信しない。ＲＦ供給制御信号が自動周波数同調器ＡＦＴＳ２に送信されないとき、自動周波数同調器ＡＦＴＳ２は、状態Ｓ２の残りの部分の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、ＲＦ電源５３６の周波数の同調を回避する。
プロセッサ５０４は、整合同調信号５１２を生成してドライバ５２２に送信する。整合同調信号５２２を受信すると、状態Ｓ１の一部の間、ドライバ５２２はドライバ信号をモータ５２０に送信し、状態Ｓ１の一部の間、モータをオンにする。例えば、整合同調信号５２２を受信すると、時間間隔ｔａの一部の間、ドライバ５２２はドライバ信号を生成してモータ５２０に送信する。別の例として、整合同調信号５２２を受信すると、時間間隔ｔｃの一部の間、ドライバ５２２はドライバ信号を生成してモータ５２０に送信する。モータ５２０は、状態Ｓ１の一部の間にドライバ信号を受信するとオンになる。モータ５２０が状態Ｓ１の一部の間にオンになると、回転子は固定子に対して回転し、回路構成要素５１８の変数を変化させる。例えば、回転子が回転して回路構成要素５１８のコンデンサのプレート間の領域が変わると、回路構成要素５１８の静電容量が変化する。別の例として、回転子が回転してインダクタの巻線に対するコアの位置が変わると、回路構成要素５１８のインダクタンスが変化する。巻線は、コアを取り囲んでいる。変数が状態Ｓ１の一部で変化すると、状態Ｓ１のその部分について変数が同調される。状態Ｓ１において回路構成要素５１８の変数が同調される時間間隔部分では、ＲＦ電源５３６は同調されない。
ＲＦ信号５３３を同調するようにＲＦ電源５３６が同調される状態Ｓ１の残りの部分の間、ドライバ５２２はドライバ信号をモータ５２０に送信しない。ドライバ信号が受信されないとき、モータ５２０は、状態Ｓ１の残りの部分の間、オフになる。モータ５２０が状態Ｓ１の残りの部分の間オフになると、状態Ｓ１の残りの部分の間、回路構成要素５１８の変数は同調されない。
同様に、整合同調信号５２２を受信すると、状態Ｓ２の一部の間、ドライバ５２２はドライバ信号をモータ５２０に送信し、状態Ｓ２の一部の間、モータをオンにする。例えば、整合同調信号５２２を受信すると、時間間隔ｔｂの一部の間、ドライバ５２２はドライバ信号を生成してモータ５２０に送信する。別の例として、整合同調信号５２２を受信すると、時間間隔ｔｄの一部の間、ドライバ５２２はドライバ信号を生成してモータ５２０に送信する。モータ５２０は、状態Ｓ２の一部の間にドライバ信号を受信するとオンになる。モータ５２０が状態Ｓ２の一部の間にオンになると、回転子は固定子に対して回転し、回路構成要素５１８の変数を変化させる。変数が状態Ｓ２の一部で変化すると、変数は同調される。状態Ｓ２において回路構成要素５１８の変数が同調される時間間隔部分では、ＲＦ電源５３６は同調されない。
ＲＦ信号５３３を同調するようにＲＦ電源５３６が同調される状態Ｓ２の残りの部分の間、ドライバ５２２はドライバ信号をモータ５２０に送信しない。ドライバ信号が受信されないとき、モータ５２０は、状態Ｓ２の残りの部分の間、オフになる。モータ５２０が状態Ｓ２の残りの部分の間オフになると、状態Ｓ２の残りの部分の間、回路構成要素５１８の変数は同調されない。
ＲＦパラメータ同調信号５０８に従って同調されたＲＦ信号５３３は、ＲＦケーブル５３２を介して、整合同調信号５１２に従って同調された変数を有する回路構成要素５１８に供給される。回路構成要素５１８は、インピーダンス整合の出力に結合される負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合の入力Ｉ１に結合されるソースのインピーダンスと整合させる。負荷の例は、プラズマチャンバ５２４、プラズマチャンバ５２４内で点火されたときのプラズマ、およびＲＦ伝送線５３４を含む。ソースの例は、ＲＦケーブル５３２およびＲＦ発生器５１４を含む。
変数を同調するように同調される回路構成要素５１８は、負荷のインピーダンスをソースのインピーダンスと整合させ、インピーダンス整合の出力で修正ＲＦ信号を生成する。修正ＲＦ信号は、ＲＦ伝送線５３４を介してチャック５２６に供給される。１つまたは複数のプロセスガスがガス供給源（図示せず）からプラズマチャンバ５２４内の上部電極５３０とチャック５２６との間のギャップに供給され、修正ＲＦ信号がプラズマチャンバ５２４に供給されると、プラズマは、プラズマチャンバ５２４内で衝突させられるか維持される。１つまたは複数のプロセスガスの例としては、Ｏ2などの酸素含有ガスが挙げられる。１つまたは複数のプロセスガスの他の例としては、フッ素含有ガスが挙げられ、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ2Ｆ6）などが含まれる。プラズマチャンバ５２４内のプラズマは、基板５２８の処理、例えば、材料の堆積、エッチング、スパッタリング、または洗浄などに使用される。
いくつかの実施形態では、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２、ならびに自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２は、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサによって実行されるコンピュータプログラムのモジュール、例えば、論理モジュールである。様々な実施形態において、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサ、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２、ならびに自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２は、プロセッサまたはコントローラ内に統合される。いくつかの実施形態では、電力コントローラＰＷＲＳ１、電力コントローラＰＷＲＳ２、自動周波数同調器ＡＦＴＳ１、および自動周波数同調器ＡＦＴＳ２の各々は、論理を実行するコントローラであり、コントローラは、論理および／または論理を処理するためのデータを格納するメモリデバイスを有する。これらの実施形態では、ＲＦ発生器５１４はデジタル信号プロセッサを有さず、各々のコントローラがプロセッサ５０４に結合される。例えば、電力コントローラＰＷＲＳ１が１つのコントローラであり、電力コントローラＰＷＲＳ２が１つのコントローラであり、自動周波数同調器ＡＦＴＳ１が１つのコントローラであり、自動周波数同調器ＡＦＴＳ２が１つのコントローラである。
様々な実施形態において、ドライバ５２２はプロセッサ５０４内に統合される。例えば、ドライバ５２２はプロセッサ５０４の一部である。
いくつかの実施形態では、回路構成要素５１８がインピーダンス整合に結合された負荷のインピーダンスをソースのインピーダンスと整合させる時間期間の最中に、回路構成要素５１８の変数が整合同調信号５１２によって同調されていることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、回路構成要素５１８が負荷のインピーダンスをソースのインピーダンスと整合させる前または後に、回路構成要素５１８の変数が整合同調信号５１２によって同調される。
いくつかの実施形態では、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ１の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ１に送信しない。ＲＦ供給制御信号が電力コントローラＰＷＲＳ１に送信されないとき、電力コントローラＰＷＲＳ１は、状態Ｓ１の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、状態Ｓ１についてＲＦ電源５３６の電力の同調を回避する。
いくつかの実施形態では、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ１の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ１に送信しない。ＲＦ供給制御信号が自動周波数同調器ＡＦＴＳ１に送信されないとき、自動周波数同調器ＡＦＴＳ１は、状態Ｓ１の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、状態Ｓ１についてＲＦ電源５３６の電力の同調を回避する。
同様に、いくつかの実施形態では、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ２の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を電力コントローラＰＷＲＳ２に送信しない。ＲＦ供給制御信号が電力コントローラＰＷＲＳ２に送信されないとき、電力コントローラＰＷＲＳ２は、状態Ｓ２の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、状態Ｓ２についてＲＦ電源５３６の電力の同調を回避する。
いくつかの実施形態では、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、パルス信号１０４の状態Ｓ２の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ供給制御信号を自動周波数同調器ＡＦＴＳ２に送信しない。ＲＦ供給制御信号が自動周波数同調器ＡＦＴＳ２に送信されないとき、自動周波数同調器ＡＦＴＳ２は、状態Ｓ２の間、信号をＲＦ電源５３６に送信せず、状態Ｓ２についてＲＦ電源５３６の電力の同調を回避する。
いくつかの実施形態では、ＲＦ信号５３３を同調するようにＲＦ電源５３６が同調される状態Ｓ１の間、ドライバ５２２はドライバ信号をモータ５２０に送信しない。ドライバ信号が受信されないとき、モータ５２０は、状態Ｓ１の間、オフになる。モータ５２０が状態Ｓ１の間オフになると、状態Ｓ１の間、回路構成要素５１８の変数は同調されない。
様々な実施形態では、ＲＦ信号５３３を同調するようにＲＦ電源５３６が同調される状態Ｓ２の間、ドライバ５２２はドライバ信号をモータ５２０に送信しない。ドライバ信号が受信されないとき、モータ５２０は、状態Ｓ２の間、オフになる。モータ５２０が状態Ｓ２の間オフになると、状態Ｓ２の間、回路構成要素５１８の変数は同調されない。
図５Ｂは、システム５４０の一実施形態の図であり、整合同調信号５１２を適用して回路構成要素５１８の変数を変更するためのインピーダンス整合ネットワーク５４２の論理回路５４４を説明するものである。インピーダンス整合ネットワーク５４２は、インピーダンス整合の一例である。システム５４０は、ホストコンピュータ５０２と、ＲＦ発生器５１４と、インピーダンス整合ネットワーク５４２と、プラズマチャンバ５２４とを含む。インピーダンス整合ネットワーク５４２は、ドライバ５２２とモータ５２０を含む。論理回路５４４の一例は、ＡＳＩＣ、またはＰＬＤ、またはプロセッサである。
プロセッサ５０４は、パルス信号１０４を転送ケーブルＴＣ１を介してＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサに送信する。ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、パルス信号１０４からＲＦパラメータ同調信号５０８を生成し、また、パルス信号１０４から整合同調信号５１２を生成する。例えば、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスが整合同調信号５１２のパルスと一致せず、かつ、ＲＦパラメータ同調信号５０８と信号５１２の整合の両方がパルス信号１０４と同期されるように、ＲＦパラメータ同調信号５０８および整合同調信号５１２を生成する。例えば、パルス信号１０４の状態Ｓ１の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサはＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスを生成し、パルス信号１０４の状態Ｓ１の残りの部分の間、デジタル信号プロセッサは整合同調信号５１２のパルスを生成し、状態Ｓ２の間、ＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスおよび整合同調信号５１２のパルスは生成されない。別の例として、パルス信号１０４の状態Ｓ２の一部の間、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサはＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスを生成し、パルス信号１０４の状態Ｓ２の残りの部分の間、デジタル信号プロセッサは整合同調信号５１２のパルスを生成する。
ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、上述の方法でＲＦ電源５３６、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２、ならびに／または自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を制御し、それによりＲＦ電源５３６が、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて同調されるＲＦ信号５３３を生成する。さらに、インピーダンス整合ネットワーク５４６の論理回路５４４は、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサを論理回路５４４に結合する転送ケーブルＴＣ２を介して整合同調信号５１２を受信する。論理回路５４４は、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサから整合同調信号５１２を受信する。論理回路５４４は、整合同調信号５１２をドライバ５２２に供給して回路構成要素５１８を制御し、上述の方法で回路構成要素５１８の変数をさらに同調する。例えば、論理回路５４４は、プロセッサ５０４がドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８を制御するのと同じ方法で、モータ５２０およびドライバ５２２を介して回路構成要素５１８を制御する。
図５Ｃは、システム５５０の一実施形態の図であり、論理回路５４４がパルス信号１０４から整合同調信号５１２を生成し、さらにパルス信号１０４からＲＦパラメータ同調信号５０８を生成することを説明するものである。システム５５０は、ホストコンピュータ５０２と、ＲＦ発生器５１４と、インピーダンス整合ネットワーク５４２と、プラズマチャンバ５２４とを含む。論理回路５４４は、転送ケーブルＴＣ３を介してプロセッサ５０４に結合される。そのような転送ケーブルの例は、前述の通りである。
論理回路５４４は、プロセッサ５０４から転送ケーブルＴＣ３を介してパルス信号１０４を受信し、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサがパルス信号１０４から信号５０８および５１２を生成するのと同じ方法で、パルス信号１０４からＲＦパラメータ同調信号５０８および整合同調信号５１２を生成する。論理回路５４４は、転送ケーブルＴＣ２を介してＲＦパラメータ同調信号５０８をＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサに供給する。論理回路５４４からＲＦパラメータ同調信号５０８を受信すると、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦパラメータ同調信号５０８に基づいて、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２を介して、ならびに／または自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を介して、ＲＦ信号５３３を同調する。さらに、論理回路５４４は、整合同調信号５１２に従って、ドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８の変数を同調する。
図５Ｄは、システム５６０の一実施形態の図であり、インピーダンス整合ネットワーク５４２の論理回路５４４によってパルス信号１０４から整合同調信号５１２を生成すること、およびＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサによってパルス信号１０４からＲＦパラメータ同調信号５０８を生成することを説明するものである。システム５１６は、ホストコンピュータ５０２と、ＲＦ発生器５１４と、インピーダンス整合ネットワーク５４２と、プラズマチャンバ５２４とを含む。プロセッサ５０４は、転送ケーブルＴＣ１を介してパルス信号１０４をＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサに提供し、また、転送ケーブルＴＣ２を介してパルス信号１０４を論理回路５４４に提供する。加えて、プロセッサ５０４は、命令をデジタル信号プロセッサに提供して、ＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスと整合同調信号５１２のパルスの重複を回避するようにＲＦパラメータ同調信号５０８を生成する。一例として、そのような命令は、整合同調信号５１２のパルスが生成される時間間隔および整合同調信号５１２のパルスが生成されない時間間隔、ならびに／またはＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスが生成される時間間隔およびＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスが生成されない時間間隔、またはそれらの組み合わせを含む。さらに、プロセッサは、重複を回避するための同じ命令を、転送ケーブルＴＣ２を介して論理回路５４４に提供する。
プロセッサ５０４からパルス信号１０４および命令を受信すると、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦパラメータ同調信号５０８および論理回路５４４を生成するか、または整合同調信号５１２を生成する。デジタル信号プロセッサは、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２、自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２、またはそれらの組み合わせを制御して、ＲＦ電源４３６を同調し、ＲＦ信号５３３をさらに同調する。加えて、論理回路５４４は、整合同調信号５１２に従って、ドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８の変数を同調する。
図５Ｅは、システム５７０の一実施形態の図であり、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサによる回路構成要素５１８の同調を説明するものである。システム５７０は、ホストコンピュータ５０２を含まないことに留意されたい。
システム５７０は、ＲＦ発生器５１４と、ドライバ５２２と、モータ５２０と、インピーダンス整合ネットワーク５１６と、プラズマチャンバ５２４とを含む。ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、転送ケーブルＴＣ４を介してドライバ５２２に結合される。
ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、パルス信号１０４を生成し、パルス信号１０４に基づいて上述の方法でＲＦパラメータ同調信号５０８および整合同調信号５１２を生成する。デジタル信号プロセッサは、ＲＦ電源５３６を制御し、パルス信号１０４と同期してＲＦ信号５３３を生成する。加えて、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２、または自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２、またはそれらの組み合わせを制御することによってＲＦ信号５３３を同調する。
ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、整合同調信号５１２を転送ケーブルＴＣ４を介してドライバ５２２に送信する。整合同調信号５１２を受信すると、ドライバ５２２はオンまたはオフになり、さらにモータ５２２をオンまたはオフにし、回路構成要素５１８の変数を同調するかまたは同調しない。
いくつかの実施形態では、ドライバ５２２は、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサの一部である。例えば、ドライバ５２２は、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサの回路内に統合される。
図５Ｆは、システム５８０の一実施形態の図であり、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサから論理回路５４４によって受信されるパルス信号１０４に基づいて整合同調信号５１２を生成することを説明するものである。システム５８０は、ＲＦ発生器５１４と、インピーダンス整合ネットワーク５４２と、プラズマチャンバ５２４とを含む。ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、パルス信号１０４を生成し、パルス信号１０４からＲＦパラメータ同調信号５０８を生成する。さらに、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、パルス信号１０４を転送ケーブルＴＣ４を介して論理回路５４４に供給する。加えて、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、整合同調信号５１２のパルスがＲＦパラメータ同調信号５０８のパルスと一致しないように、パルス信号１０４から整合同調信号５１２を生成するための命令を転送ケーブルＴＣ４によって論理回路５４４に提供する。命令およびパルス信号１０４を受信すると、論理回路５４４は、命令をパルス信号１０４に適用し、パルス信号１０４から整合同調信号５１２を生成する。
ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２、または自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２、またはそれらの組み合わせを介して、ＲＦパラメータ同調信号５０８に従って、ＲＦ電源５３６によって生成されたＲＦ信号５３３を同調する。さらに、論理回路５０４は、整合同調信号５１２に基づいてドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８の変数を同調する。
図５Ｇは、システム５９０の一実施形態の図であり、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサから受信されるパルス信号１０４に基づいて、インピーダンス整合ネットワーク５４２の論理回路５４４によって整合同調信号５１２およびＲＦパラメータ同調信号５０８を生成することを説明するものである。システム５９０は、ＲＦ発生器５１４と、インピーダンス整合ネットワーク５４２と、プラズマチャンバ５２４とを含む。
ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、パルス信号１０４を生成し、転送ケーブルＴＣ４を介して論理回路５４４に送信する。パルス信号１０４を受信すると、論理回路１０４は、パルス信号１０４からＲＦパラメータ同調信号５０８および整合同調信号５１２を生成する。例えば、図１Ａ～図３Ｄのいずれかを参照して上述したタイミング関係は、パルス信号１０４からＲＦパラメータ同調信号５０８および整合同調信号５１２を生成する間に保存される。論理回路５４４は、整合同調信号５１２に従って、ドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８の変数を同調する。
論理回路５４４は、ＲＦパラメータ同調信号５０８を転送ケーブルＴＣ４を介してＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサに送信する。論理回路５４４からＲＦパラメータ同調信号５０８を受信すると、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２、または自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２、またはそれらの組み合わせを制御し、ＲＦ電源５３６によって生成されるＲＦ信号５３３を同調する。
図５Ｈは、システム５９２の一実施形態の図であり、パルス信号１０４に基づいてＲＦ信号５３３を同調するようにＲＦ発生器５１４が同調される時間間隔の決定、すなわち、時間間隔ｔ１（図１Ａ、図３Ａ～図３Ｄ、および図４）、または時間間隔ｔ２（図２Ａ、図３Ａ～図３Ｄ、および図４）、または時間間隔ｔ５（図１Ｂおよび図２Ｃ）、または時間間隔ｔ６（図１Ｃおよび図２Ｂ）などの時間間隔の決定を説明するものである。システム５９２は、ＲＦ電源５３６の出力Ｏ１に結合される電力センサ５９４を含むことを除いて、図５Ａのシステム５００と同じである。ＲＦ電源５３６の出力Ｏ１は、ＲＦ発生器５１４の出力Ｏ１と同じであり、ＲＦケーブル５３２を介してインピーダンス整合の入力Ｉ１に結合される。インピーダンス整合の入力Ｉ１は、インピーダンス整合の回路構成要素５１８の入力Ｉ１と同じである。電力センサ５９４の例は、ＲＦ発生器５１４の出力Ｏ１で反射される電力または出力Ｏ１での電力反射係数などの電力特性を測定するために使用されるセンサを含む。電力反射係数は、出力Ｏ１で回路構成要素５１８に供給されるＲＦ信号５３３の電力に対する、出力Ｏ１で反射される電力の比である。出力Ｏ１で反射される電力は、ＲＦ伝送線５３４、インピーダンス整合、およびＲＦケーブル５３２を介して、プラズマチャンバ５２４からＲＦ発生器５１４に向けて反射される電力である。
電力センサ５９４は、転送ケーブルＴＣ５を介してプロセッサ５０４に結合される。パルス信号１０４の第１のパルスの開始時間間隔の間、転送ケーブルＴＣ５を介して電力センサ５９４から電力特性を受信すると、プロセッサ５０４は、電力特性が所定の閾値よりも小さいか、そして、電力特性の変化率、例えば、減少が事前設定された限界値よりも大きいかを決定する。第１のパルスは、時間間隔ｔａで発生する。パルス信号１０４の第１のパルスの開始時の時間間隔の一例は、時間間隔ｔａの一部である（図１Ａ～図３Ｄおよび図４）。電力特性が所定の閾値よりも大きく、電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも小さいと決定すると、プロセッサ５０４は、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサならびに電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２を介して、またはデジタル信号プロセッサならびに自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を介して、またはデジタル信号プロセッサならびに電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２と自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を介してＲＦ電源５３６を制御し、時間間隔ｔ１、ｔ５、またはｔ６の間、ＲＦ信号５３３を同調する。プロセッサ５０４は、パルス信号１０４の第１のパルスの開始時間間隔の間、ＲＦ発生器５１４を同調し続け、電力特性が所定の閾値よりも小さくなり、電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも大きくなるまでＲＦ信号５３３を同調する。
電力特性が所定の閾値よりも小さく、電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも大きいと決定すると、これに応じて、プロセッサ５０４は、ＲＦ発生器５１４の同調を停止してＲＦ信号５３３の同調を停止し、回路構成要素５１８の同調を開始して、パルス信号１０４の第１のパルスの残りの時間間隔の間に回路構成要素５１８の変数を同調する。例えば、プロセッサ５０４は、時間間隔ｔ２またはｔ６またはｔ５の間、ドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８の変数を同調する。プロセッサ５０４は、第１のパルスに続く第２のパルスが開始したかどうかをパルス信号１０４から決定し、第２のパルスの開始中に電力特性を受信し、第１のパルス中に実施された手順を繰り返す。第２のパルスは、時間間隔ｔｃで発生する。このようにして、ＲＦ信号５３２が同調され回路構成要素５１８の変数が同調される時間間隔は、パルス信号１０４のパルスごとに異なる。
図５Ｉは、システム５９６の一実施形態の図であり、図５Ｆのシステム５８０での電力センサ５９４の使用を説明するものである。システム５９６は、電力センサ５９４を使用することを除いて、システム５８０と同じである。電力センサ５９６は、転送ケーブルＴＣ６を介してＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサに結合される。パルス信号１０４の第１のパルスの開始時間間隔の間、転送ケーブルＴＣ６を介して電力センサ５９４から電力特性を受信すると、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、電力特性が所定の閾値よりも小さいか、そして、電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも大きいかを決定する。電力特性が所定の閾値よりも大きく、電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも小さいと決定すると、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２を介して、または自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を介して、または電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２ならびに自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を介してＲＦ電源５３６を制御し、時間間隔ｔ１、ｔ５、またはｔ６の間、ＲＦ信号５３３を同調する。ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、パルス信号１０４の第１のパルスの開始時間間隔の間、ＲＦ電源５３６を同調し続け、電力特性が所定の閾値よりも小さくなり、電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも大きくなるまでＲＦ信号５３３を同調する。
電力特性が所定の閾値よりも小さく、電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも大きいと決定すると、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、ＲＦ電源５３６の同調を停止してＲＦ信号５３３の同調を停止し、転送ケーブルＴＣ４を介してパルス信号１０４およびコマンド信号を論理回路５４４に送信して、パルス信号１０４の第１のパルスの残りの時間間隔の間に回路構成要素５１８の変数を同調する。コマンド信号およびパルス信号１０４を受信すると、論理回路５４４は、ドライバ５２２およびモータ５２４を介して回路構成要素５１８の同調を開始し、パルス信号１０４の第１のパルスの残りの時間間隔の間、同調を続ける。例えば、論理回路５４４は、第１のパルスが終了するまで時間間隔ｔ２またはｔ５またはｔ６の間、ドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８の変数を同調する。ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、第１のパルスに続く第２のパルスが開始したかどうかをパルス信号１０４から決定し、第２のパルスの開始中に電力特性を受信し、第１のパルス中に実施された手順を繰り返す。このようにして、ＲＦ信号５３２が同調され回路構成要素５１８の変数が同調される時間間隔は、パルス信号１０４のパルスごとに異なる。
いくつかの実施形態では、電力特性と電力特性の変化率の両方を適用する代わりに、電力特性またはその変化率のいずれかが適用される。例えば、電力特性が所定の閾値よりも大きいか、または電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも小さいと決定すると、ＲＦ電源５３６は、電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２を介して、または自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を介して、または電力コントローラＰＷＲＳ１およびＰＷＲＳ２ならびに自動周波数同調器ＡＦＴＳ１およびＡＦＴＳ２を介して制御され、時間間隔ｔ１、ｔ５、またはｔ６の間、ＲＦ信号５３３を同調する。別の例として、電力特性が所定の閾値よりも小さいか、または電力特性の変化率が事前設定された限界値よりも大きいと決定すると、これに応じて、ＲＦ信号発生器５１４はそれ以上同調されず、パルス信号１０４の第１のパルスの時間間隔の後にＲＦ信号５３３の同調を停止する。そして、回路構成要素５１８の同調を開始し、パルス信号１０４の第１のパルスの残りの時間間隔の間、回路構成要素５１８の変数を同調する。
いくつかの実施形態では、パルス信号１００４およびコマンド信号を転送する代わりに、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサは、整合同調信号５１２を生成し、転送ケーブルＴＣ４を介して整合同調信号５１２を論理回路５４４に送信する。整合同調信号５１２を受信すると、論理回路５４４は、ドライバ５２２およびモータ５２０を介して回路構成要素５１８を制御し、回路構成要素５１８の変数を同調する。
いくつかの実施形態では、時間間隔ｔ１、またはｔ２、またはｔ５、またはｔ６、またはｔ７、またはｔ８、またはｔ９、またはｔ１０など、本明細書で説明される任意の時間間隔は、ＲＦ発生器５１４のデジタル信号プロセッサのメモリデバイス、またはインピーダンス整合ネットワーク５４２の論理回路５４４のメモリデバイス、またはホストコンピュータ５０２のメモリデバイス５０６に格納される。
様々な実施形態において、チャック５２６の下部電極は接地電位に結合され、上部電極５３０はＲＦ伝送線５３４に結合されることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、上部電極５３０はＲＦ伝送線、例えばＲＦ伝送線５３４に結合される。さらに、ＲＦ伝送線はインピーダンス整合ネットワーク、例えば、インピーダンス整合ネットワーク５１６または５４２に結合される。インピーダンス整合ネットワークは、ホストコンピュータ５０２に結合されているＲＦ発生器、例えば、ＲＦ発生器５１４に結合される。
ホストコンピュータ５０２が使用されないいくつかの実施形態では、インピーダンス整合ネットワークを介してＲＦ信号を上部電極５３０に供給するＲＦ発生器は、ホストコンピュータ５０２に結合されない。
本明細書で説明される実施形態は、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、マイクロプロセッサを使用した家電またはプログラム可能な家電、ミニコンピュータ、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で実施され得る。本実施形態はまた、ネットワークを介してリンクされ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施される分散型コンピューティング環境で実施することもできる。
いくつかの実施形態では、コントローラはシステムの一部であり、そのようなシステムは上述した例の一部であってもよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の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含む。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、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化される。そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれ、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。コントローラは、処理条件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示されるプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされる。そのようなプロセスとしては、処理ガスの供給、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発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、システムに接続または連動する他の搬送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入と搬出が含まれる。
広義には、多様な構成要素において、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、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、論理、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の形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣとして定義されたチップ、ＰＬＤ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはプログラム命令（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、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信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、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実行するためのパラメータ、係数、変数などを定義する。プログラム命令は、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するため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。
コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であるか、またはそのようなコンピュータに結合されるか、またはそれらの組み合わせである。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあるか、ファブホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であり、これによりウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。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現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、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ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始する。
いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、プロセスレシピをネットワークを通じてシステムに提供する。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含む。リモートコンピュータは、パラメータおよび／また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ーフェースを含み、そのようなパラメータおよび／または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは、命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される処理ステップの各々のためのパラメータ、係数、および／または変数を特定する。パラメータ、係数、および／または変数は、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されているツールのタイプに特有のものであることを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書で説明されるプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを含むことによって分散される。このような目的のための分散型コントローラの一例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（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）遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられる。
限定はしないが、様々な実施形態において、方法が適用される例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用される任意の他の半導体処理システムを含む。
さらに、いくつかの実施形態では、上述の動作は、複数のタイプ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、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などに適用されることに留意されたい。例えば、１つまたは複数のＲＦ発生器がＩＣＰリアクタ内のインダクタに結合される。インダクタの形状の例は、ソレノイド、ドーム型コイル、平板型コイルなどを含む。
上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、ホストコンピュータは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、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内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信する。
上記の実施形態を念頭に置いて、実施形態のいくつかは、コンピュータシステムに格納されたデータを伴う様々なコンピュータ実装動作を用いることを理解されたい。これらの動作は、物理量を物理的に操作する動作である。本明細書で説明され実施形態の一部を形成する動作は、いずれも有用な機械動作である。
実施形態のいくつかはまた、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関する。装置は、専用コンピュータ用に特別に構築されている。専用コンピュータとして定義されるとき、コンピュータは、その専用の目的のために動作可能でありつつ、専用の目的の一部ではない他の処理、プログラム実行、またはルーチンを実施する。
いくつかの実施形態では、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュに格納されるか、またはコンピュータネットワークを介して取得される１つまたは複数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化または構成されているコンピュータによって処理され得る。コンピュータネットワークを介してデータが取得される場合、そのデータは、コンピュータネットワーク上の他のコンピュータ、例えば、コンピューティングリソースのクラウドによって処理され得る。
１つまたは複数の実施形態は、非一時的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製作することもできる。非一時的コンピュータ可読媒体は、データを格納する任意のデータストレージハードウェアユニット（例えば、メモリデバイスなど）であり、データはその後コンピュータシステムによって読み取られる。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）、ＣＤレコーダブル（ＣＤ－Ｒ）、ＣＤリライタブル（ＣＤ－ＲＷ）、磁気テープ、ならびに他の光学および非光学データストレージ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方式で格納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上に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、様々な実施形態において、各動作間に他のハウスキーピング動作が実施されるか、または各方法動作がわずかに異なる時間に発生するように調整されるか、または各方法動作を様々な間隔で発生可能にするシステムに分散されるか、または上述の順序とは異なる順序で実施されることを理解されたい。
さらに、一実施形態では、本開示で説明される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、上述の任意の実施形態の１つまたは複数の特徴が任意の他の実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わされることに留意されたい。
前述の実施形態は、明確な理解のために多少詳しく説明されてきたが、一定の変更および修正が添付の特許請求の範囲の範囲内で実施されてもよいことは明らかであろう。したがって、本実施形態は、限定ではなく例示と見なされるべきであり、実施形態は本明細書に述べられる詳細に限定されるべきではない。

Claims (27)

  1. 基板を処理するための周波数同調と整合同調とを適用する方法であって、
    パルス信号と同期してＲＦ信号を生成するよう高周波数（ＲＦ）発生器を制御し、前記パルス信号は高状態と低状態を周期的に交互に繰り返し、前記高状態は前記低状態よりも大きい論理レベルを有し、前記ＲＦ信号は前記高状態中に高電力レベルを有し、前記低状態中に低電力レベルを有し、前記高電力レベルは前記低電力レベルよりも大きく、
    前記パルス信号の第１の時間間隔中に前記ＲＦ信号を同調し、
    前記パルス信号の第２の時間間隔中にインピーダンス整合を同調し、前記第２の時間間隔は前記第１の時間間隔と重複しないこと、
    を備える、方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって、
    前記第１の時間間隔は前記高状態中に発生し、前記第２の時間間隔は前記高状態中に発生する、方法。
  3. 請求項２に記載の方法であって、
    前記第１の時間間隔は前記高状態が発生する時間間隔の半分であり、前記第２の時間間隔は前記高状態が発生する前記時間間隔の残りの半分である、方法。
  4. 請求項２に記載の方法であって、
    前記第１の時間間隔は前記高状態が発生する時間間隔の半分よりも短く、前記第２の時間間隔は前記高状態が発生する前記時間間隔の残りの半分よりも長い、方法。
  5. 請求項２に記載の方法であって、
    前記第１の時間間隔は前記高状態が発生する時間間隔の半分よりも長く、前記第２の時間間隔は前記高状態が発生する前記時間間隔の残りの半分よりも短い、方法。
  6. 請求項２に記載の方法であって、
    前記第１の時間間隔は前記第２の時間間隔の前または後に発生する、方法。
  7. 請求項１に記載の方法であって、
    前記第１の時間間隔は前記ＲＦ発生器に向けて反射される電力に基づいて決定され、前記第２の時間間隔は前記第１の時間間隔から決定される、方法。
  8. 請求項１に記載の方法であって、
    ＲＦパラメータ同調信号がオフレベルからオンレベルに遷移する低から高への遷移は前記第１の時間間隔中に発生し、前記ＲＦパラメータ同調信号が前記オンレベルから前記オフレベルに遷移する高から低への遷移は前記第１の時間間隔中に発生し、整合同調信号が前記オフレベルから前記オンレベルに遷移する低から高への遷移は前記第２の時間間隔中に発生し、前記整合同調信号が前記オンレベルから前記オフレベルに遷移する高から低への遷移は前記第２の時間間隔中に発生し、前記第１の時間間隔中の前記ＲＦパラメータ同調信号の前記高から低への遷移は前記第２の時間間隔中の前記整合同調信号の前記低から高への遷移の前に発生する、方法。
  9. 請求項８に記載の方法はさらに、
    前記パルス信号の第３の時間間隔中に前記ＲＦ信号を同調し、
    前記パルス信号の第４の時間間隔中に前記インピーダンス整合を同調し、前記第４の時間間隔は前記第３の時間間隔と重複しないことと
    を備え、
    前記ＲＦパラメータ同調信号が前記オフレベルから前記オンレベルに遷移する低から高への遷移は前記第３の時間間隔中に発生し、前記ＲＦパラメータ同調信号が前記オンレベルから前記オフレベルに遷移する高から低への遷移は前記第３の時間間隔中に発生し、前記整合同調信号が前記オフレベルから前記オンレベルに遷移する低から高への遷移は前記第４の時間間隔中に発生し、前記整合同調信号が前記オンレベルから前記オフレベルに遷移する高から低への遷移は前記第４の時間間隔中に発生し、前記第３の時間間隔中の前記ＲＦパラメータ同調信号の前記高から低への遷移は前記第４の時間間隔中の前記整合同調信号の前記低から高への遷移の前に発生する、方法。
  10. 請求項１に記載の方法であって、
    前記インピーダンス整合は前記ＲＦ発生器が同調される前記第１の時間間隔中に同調されず、前記ＲＦ発生器は前記インピーダンス整合が同調される前記第２の時間間隔中に同調されない、方法。
  11. 請求項１に記載の方法であって、
    前記ＲＦ信号の同調は前記パルス信号の前記高状態の一部の間および前記パルス信号の前記低状態の一部の間に実施され、
    前記インピーダンス整合の同調は前記パルス信号の前記高状態の残りの部分の間および前記パルス信号の前記低状態の残りの部分の間に実施される、方法。
  12. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記高状態の前記残りの部分および前記低状態の前記残りの部分は前記高状態の前記一部の発生後に発生し、前記低状態の前記一部は前記残りの部分の発生後に発生する、方法。
  13. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記高状態の前記残りの部分は前記高状態の前記一部の前に発生し、前記低状態の前記一部は前記高状態の前記一部の後に発生し、前記低状態の前記残りの部分は前記低状態の前記一部の後に発生する、方法。
  14. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記高状態の前記残りの部分は前記高状態の前記一部の後に発生し、前記低状態の前記一部は前記高状態の前記残りの部分の後に発生し、前記低状態の前記残りの部分は前記低状態の前記一部の後に発生する、方法。
  15. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記高状態の前記一部は前記高状態の前記残りの部分の後に発生し、前記低状態の前記残りの部分は前記高状態の前記一部の後に発生し、前記低状態の前記一部は前記低状態の前記残りの部分の後に発生する、方法。
  16. 基板を処理するための周波数同調と整合同調とを適用するためのコントローラであって、
    パルス信号と同期して高周波数（ＲＦ）信号を生成するよう高周波数（ＲＦ）発生器を制御し、前記パルス信号は高状態と低状態を周期的に交互に繰り返し、前記高状態は前記低状態よりも大きい論理レベルを有し、前記ＲＦ信号は、前記高状態中に高電力レベルを有し、前記低状態中に低電力レベルを有し、前記高電力レベルは前記低電力レベルよりも大きく、
    前記パルス信号の一部に関連付けられている第１の時間間隔中に前記ＲＦ信号を同調し、
    前記パルス信号の別の部分に関連付けられている第２の時間間隔中にインピーダンス整合を同調し、前記第２の時間間隔は前記第１の時間間隔との重複がない
    ように構成されている論理と、
    前記第１の時間間隔および前記第２の時間間隔を格納するように構成されているメモリデバイスと
    を備える、コントローラ。
  17. 請求項１６に記載のコントローラであって、
    前記第１の時間間隔は前記高状態中に発生し、前記第２の時間間隔は前記高状態中に発生する、コントローラ。
  18. 請求項１６に記載のコントローラであって、
    前記第１の時間間隔は前記第２の時間間隔の前または後に発生する、コントローラ。
  19. 請求項１６に記載のコントローラであって、
    前記第１の時間間隔は前記ＲＦ発生器に向けて反射される電力に基づいて決定され、前記第２の時間間隔は前記第１の時間間隔から決定される、コントローラ。
  20. 請求項１６に記載のコントローラであって、
    前記論理は前記ＲＦ発生器が同調される前記第１の時間間隔中に前記インピーダンス整合を同調しないように構成され、前記インピーダンス整合が同調される前記第２の時間間隔中に前記ＲＦ発生器を同調しないように構成されている、コントローラ。
  21. 請求項１６に記載のコントローラであって、
    前記論理は前記パルス信号の前記高状態の一部の間および前記パルス信号の前記低状態の一部の間に前記ＲＦ信号を同調するように構成され、
    前記論理は前記パルス信号の前記高状態の残りの部分の間および前記パルス信号の前記低状態の残りの部分の間に前記インピーダンス整合を同調するように構成されている、コントローラ。
  22. 基板を処理するための周波数同調と整合同調とを適用するためのシステムであって、
    高周波数（ＲＦ）信号を生成するように構成されている高周波数（ＲＦ）発生器と、
    前記ＲＦ信号を受信して修正ＲＦ信号を生成するために前記ＲＦ発生器に結合されているインピーダンス整合と、
    前記修正ＲＦ信号を受信するために前記インピーダンス整合に結合されているプラズマチャンバと、
    前記ＲＦ発生器に関連付けられれているプロセッサであって、
    パルス信号と同期して前記ＲＦ信号を生成するよう前記ＲＦ発生器を制御し、前記パルス信号は高状態と低状態を周期的に交互に繰り返し、前記高状態は前記低状態よりも大きい論理レベルを有し、前記ＲＦ信号は前記高状態中に高電力レベルを有し、前記低状態中に低電力レベルを有し、前記高電力レベルは前記低電力レベルよりも大きく、
    前記パルス信号の一部に関連付けられている第１の時間間隔中に前記ＲＦ信号を同調し、
    前記パルス信号の別の部分に関連付けられている第２の時間間隔中に前記インピーダンス整合を同調するように構成されているプロセッサと、前記第２の時間間隔は前記第１の時間間隔と重複せず
    、
    前記プロセッサに接続されているメモリデバイスと
    を備える、システム。
  23. 請求項２２に記載のシステムであって、
    前記第１の時間間隔は、前記高状態中に発生し、前記第２の時間間隔は、前記高状態中に発生する、システム。
  24. 請求項２２に記載のシステムであって、
    前記第１の時間間隔は前記第２の時間間隔の前または後に発生する、システム。
  25. 請求項２２に記載のシステムであって、
    前記第１の時間間隔は前記ＲＦ発生器に向けて反射される電力に基づいて決定され、前記第２の時間間隔は前記第１の時間間隔から決定される、システム。
  26. 請求項２２に記載のシステムであって、
    前記プロセッサは前記ＲＦ発生器が同調される前記第１の時間間隔中に前記インピーダンス整合を同調しないように構成され、前記インピーダンス整合が同調される前記第２の時間間隔中に前記ＲＦ発生器を同調しないように構成されている、システム。
  27. 請求項２２に記載のシステムであって、
    前記プロセッサは前記パルス信号の前記高状態の一部の間および前記パルス信号の前記低状態の一部の間に前記ＲＦ信号を同調するように構成され、
    前記プロセッサは前記パルス信号の前記高状態の残りの部分の間および前記パルス信号の前記低状態の残りの部分の間に前記インピーダンス整合を同調するように構成されている、システム。
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