JP2023513130A - プロセスチャンバの入力信号導体からの高周波（ｒｆ）信号の分離 - Google Patents

Abstract

プロセスチャンバの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置は、プロセスステーション内の能動素子からエネルギー貯蔵素子を分離するための少なくとも１つの第１のスイッチを含む。特定の実施形態では、第１のスイッチが開位置にある間、電流発生器とエネルギー貯蔵素子との間に位置する第２のスイッチは閉じられ、それによって電流発生器によりエネルギー貯蔵素子を充電することが可能になる。あらかじめ定められた電圧に到達するエネルギー貯蔵素子に応答して、第１のスイッチは閉じられてもよく、かつ第２のスイッチは開かれてもよく、それによって、エネルギー貯蔵素子から能動素子への電流の放電が可能になる。特定の実施形態において、第１及び第２のスイッチが同時に閉位置で動作することは許可されず、それによって、ＲＦがプロセスステーションから電流発生器に結合されることが防止される。【選択図】図２Ａ

Description

［関連出願の相互参照］
ＰＣＴ願書が、本出願の一部として、本明細書と同時に提出されている。同時に提出されたＰＣＴ願書に特定されるように、本出願がその利益又は優先権を主張する各出願は、その全体がすべての目的のために、参照により本明細書に組み込まれる。

マルチステーション集積回路製造チャンバを利用した基板上に堆積した膜のエッチングなどのウェハ製造プロセスの間、１つ又は複数の高周波（ＲＦ）信号が、チャンバのプロセスステーションに結合される場合がある。十分なエネルギーのＲＦ信号をプロセスステーションに結合することにより、電離プラズマ材料の形成をもたらす、又は促進することができる。電離プラズマ材料は、半導体ウェハの選択された位置から材料を除去又はエッチングするように作用し得る。しかしながら、特定の状況において、高エネルギー高周波信号は、製造チャンバの他のサブシステム及び／又は構成要素に侵入及び／又は干渉し得る。いくつかの例では、ＲＦエネルギーのそのような侵入及び／又は干渉は、製造チャンバ又は製造チャンバに関連して利用される器具の動作を低下させる場合がある。他の例では、ＲＦエネルギーの侵入は、ＲＦエネルギーの寄生損失を表し得る。このような例では、ＲＦエネルギーの寄生損失は、ＲＦ信号発生器によって生成されるエネルギー総量のわずかな割合でしかないかもしれないが、このような寄生損失は、ＲＦエネルギーの非生産的な消費を表す。このため、ＲＦエネルギーの寄生損失の低減に向けたアプローチは、活発な研究分野であり続けている。

ここで提供される背景技術の説明は、本開示の文脈を大まかに提示することを目的とする。この背景技術の項で説明される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、並びに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示又は暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。

本請求の一般的態様は、プロセスチャンバに信号を結合する装置を含み、装置は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置し、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に伝導された第１の電流を制御するように動作する、又は構成される１つ又は複数の第１のスイッチを含む。装置は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電流発生器との間に位置し、１つ又は複数の電流発生器と少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとの間の電流伝導を制御する１つ又は複数の第２のスイッチをさらに含む。

上記の装置は、１つ又は複数の高周波（ＲＦ）フィルタをさらに含むことができ、１つ又は複数のＲＦフィルタの各々は、１つ又は複数の第１のスイッチの対応する１つと直列関係で配置できる。１つ又は複数のＲＦフィルタは、約４００ｋＨｚ及び／又は約２７．１２ＭＨｚで少なくとも約２０ｄＢの信号減衰を提供できる。少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスはコンデンサを含むことができる。装置のコンデンサは、約１ｍＦから約１００ｍＦの静電容量を含むことができる。少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスはインダクタを含むことができる。装置のインダクタは、約１ｍＨから約１００ｍＨの範囲に及び得る。装置は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスからの電圧を上昇させるように構成された変圧器をさらに含むことができる。装置は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスに接続され、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスの静電容量又はインダクタンスの値を修正するコントローラをさらに含むことができる。エネルギー貯蔵デバイスは、並列関係で配置された２つ以上のエネルギー貯蔵デバイスを含むことができる。プロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子は、抵抗加熱素子を含むことができる。プロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子は、マイクロ波信号発生器、紫外光源、赤外光源、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。１つ又は複数の第１のスイッチと、高周波（ＲＦ）フィルタと、エネルギー貯蔵デバイスと、１つ又は複数の第２のスイッチとは、１つ又は複数の電流発生器と直列関係で配置できる。装置は、１つ又は複数の第１のスイッチ及び１つ又は複数の第２のスイッチが同時に閉じることを防ぐように構成されたコントローラをさらに含むことができる。

１つ又は複数の追加の態様において、コントローラは、１つ又は複数の第１のスイッチ及び１つ又は複数の第２のスイッチの切り替えを制御するように動作してもよく、コントローラは、メモリに接続され、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置する１つ又は複数の第１のスイッチの開放を指示するプロセッサを有してもよい。プロセッサは、さらに、１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又は同時に、１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を指示してもよく、１つ又は複数の第２のスイッチは少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電流発生器との間に位置する。

コントローラは、ある持続時間の後に、１つ又は複数の第２のスイッチの開放を指示できる。１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又はこれと同時に、コントローラは、１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を引き起こすことができる。コントローラは、さらに、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスの静電容量又はインダクタンスの値を修正するように動作できる。コントローラは、さらに、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスがあらかじめ定められた量のエネルギーを蓄積したという表示に応答して、１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を指示できる。

１つ又は複数の追加の態様は、プロセスチャンバを含んでもよく、プロセスチャンバは、高周波（ＲＦ）信号を受信するための第１の入力ポートを含む。プロセスチャンバは、さらに、プロセスチャンバ内に少なくとも部分的に配置された抵抗加熱素子を含むことができる。プロセスチャンバは、さらに、エネルギー貯蔵デバイスに接続され、抵抗加熱素子に電流を供給する電流発生器を含むことができる。プロセスチャンバは、さらに、エネルギー貯蔵デバイスと抵抗加熱素子との間に設けられ、エネルギー貯蔵デバイスから抵抗加熱素子に結合される電流を遮断する第１のスイッチを含むことができる。プロセスチャンバは、さらに、電流発生器とエネルギー貯蔵デバイスとの間に設けられ、電流発生器とエネルギー貯蔵デバイスから結合される電流を遮断する第２のスイッチを含むことができる。

プロセスチャンバは、第１のスイッチの開放と、第２のスイッチの閉鎖を開始して、エネルギー貯蔵デバイスが電流発生器からの電荷を蓄積することを可能にするコントローラをさらに含むことができる。プロセスチャンバのコントローラは、さらに、あらかじめ定められた量の電荷を蓄積するエネルギー貯蔵デバイスに応答して、第１のスイッチを閉じ、かつ第２のスイッチを開くことができる。プロセスチャンバのコントローラは、さらに、第１のスイッチ及び第２のスイッチが同時に閉じないように動作できる。エネルギー貯蔵デバイスは、約１ｍＦから約１００ｍＦの合計静電容量を有する１つ又は複数のコンデンサを含むことができ、又は約１ｍＨから約１００ｍＨの合計インダクタンスを有する１つ又は複数のインダクタを含むことができる。第１の入力ポートによって受信されたＲＦ信号は、約４００ｋＨｚの信号及び／又は約２７．１２ＭＨｚの信号に相当し得る。プロセスチャンバは２つ以上のウェハ処理ステーションを含むことができる。

添付の図面の図において、本明細書に開示される様々な実装は例示であり、限定として示されるものではない。図面において、類似の参照符号は類似の要素を指す。

図１Ａは、実施形態に係る、任意の数のプロセスを使用して基板の上又は上方に膜を堆積又はエッチングするための装置例を示す。

図１Ｂは、一実施形態に係る、能動部品を使用するマルチステーション集積回路製造チャンバの概略図である。

図２Ａは、一実施形態に係る、マルチステーション集積回路製造チャンバのプロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置例の第１のスイッチ状態を示す概略図である。

図２Ｂは、一実施形態に係る、図２Ａに示す装置例の第２のスイッチ状態を示す概略図である。

図２Ｃは、一実施形態に係る、図２Ａ及び図２Ｂのエネルギー貯蔵デバイスの充電及び放電を描く波形例を示す。

図３Ａは、一実施形態に係る、プロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置内に並列に配置されたエネルギー貯蔵デバイスを示す概略図である。

図３Ｂは、一実施形態に係る、図３Ａの並列に接続されたエネルギー貯蔵デバイスの充電及び放電を描く波形例を示す。 ３Cは、一実施形態に係る、図３Ａの並列に接続されたエネルギー貯蔵デバイスの充電及び放電を描く波形例を示す。

図４は、一実施形態に係る、プロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置例においてエネルギー貯蔵デバイスに接続されたコントローラを示す概略図である。

図５は、一実施形態に係る、プロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置例においてエネルギー貯蔵デバイスに接続された昇圧変圧器を示す概略図である。

図６は、一実施形態に係る、プロセスチャンバの入力信号導体からＲＦ信号を分離する方法例に関するフローチャートである。

ある種の集積回路製造チャンバでは、高周波（ＲＦ）電源が、製造チャンバ内で、電離気体状の化合物及び／又は元素を含み得るプラズマの形成を可能にする信号を提供するために利用されることがある。マルチステーション集積回路製造チャンバでは、単一のＲＦ電源からの電力は、マルチステーション集積回路製造チャンバの各個別のステーションでプラズマの形成を可能にする信号を提供するように、ほぼ等しい割合に分割される場合もある。したがって、半導体ウェハは、単一のＲＦ入力信号を利用して、材料の堆積又は除去（例えば、エッチング）プロセスを同時に受ける場合もある。特定のマルチステーション集積回路製造チャンバでは、ＲＦエネルギーは、製造チャンバの各ステーション内に配置された構造体に伝送線を介して結合される場合もある。このような配置により、製造中の集積回路ウェハに近接して電離電場又は磁場を形成できる。このようにして、電離プラズマが生成されて、集積回路ウェハの露出面に直ちに展開され得る。

特定の適用では、製造チャンバの各ステーションへのＲＦエネルギーの結合に加えて、熱エネルギーがさらに各ステーションへと結合されることもある。いくつかの配置において、本明細書でさらに説明されるように、抵抗加熱器又は他の種類の能動素子が、製造中の集積回路ウェハの下に設置された台座に配置されてもよい。したがって、このような配置では、製造ステーションに結合されたＲＦエネルギー及び熱エネルギーは、材料堆積及び／又は材料除去（例えば、エッチング）プロセスを加速するために協調し得る。加えて、製造ステーションに結合されたＲＦエネルギー及び熱エネルギーを別々に制御することによって、堆積及び／又は材料除去プロセスが厳密に制御され得る。これにより、プロセスの最適化、プロセスの再現性などを向上させることができる。

特定の種類のマルチステーション製造チャンバでは、比較的高い通電能力を有する電気伝導体が、電流発生器からプロセスステーション内の能動（例えば、加熱）素子へと信号を伝達するために利用される場合がある。特定の状況下では、そのような電気伝導体は、製造チャンバ内の位置から電流発生器の方向へのＲＦ信号の伝導を可能にする経路を提供することもある。したがって、製造チャンバ内に導入されたＲＦ電力は、結合されたＲＦ電力が製造プロセスの態様に有益ではない、又は前記態様を強化しない製造チャンバ内の位置に、意図せずして結合される場合がある。他の例では、製造チャンバに導入されたＲＦ電力は、製造チャンバ外の位置に意図せずして引き込まれることがある。多くの例では、製造チャンバの内部又は外部の位置へのＲＦ電力のこのような不要な結合は、ＲＦ電力の寄生損失を表し得る。いくつかの例では、ＲＦ電力のこのような寄生損失は、製造チャンバの特定のステーションに結合された全ＲＦ電力の約１％から５％を占めることもある。いくつかの例では、そのような寄生損失は、マルチステーション製造チャンバのステーション間で変動することもある。したがって、そのような変動は、マルチステーション製造チャンバの個々のステーションに結合されたＲＦ電力の実際の量の判定に関連する計算の誤差の原因を表すこともある。

さらに、製造チャンバ外の位置へのＲＦ電力の寄生結合は、製造チャンバ外に設置された高感度電子回路部品との干渉を引き起こすこともある。例えば、比較的低レベルの信号（例えば、電圧の大きさ）がパラメータを伝達するために利用されるような特定の種類の回路では、ＲＦ信号がそのような回路部品に結合すると、信号振幅に歪みが生じることもある。このような信号振幅の歪みは、制御システムに負の影響を及ぼすこともある。負の影響の例として、意図しないプロセスの変動、製造装置の損傷、又は他の望ましくない結果をあげることができる。ある特定の例では、熱電対から出力信号導体へのＲＦエネルギーの結合は、報告される温度に大きな変動をもたらすこともある。このような変動と報告された温度は、その結果、製造チャンバの個々のステーション内に設置された加熱素子に伝導される電流に大きな変動をもたらすこともある。

したがって、上記の理由及び潜在的に他の理由により、プロセスチャンバの入力信号導体からのＲＦ信号の分離は、製造プロセスにおけるステーション間の変動の最小化に向けたアプローチを提供し得る。プロセスチャンバの入力信号導体からのＲＦ信号の分離は、ＲＦエネルギーを製造チャンバ内の位置に閉じ込めるように作用する。特定の実施形態において、ＲＦエネルギーを製造チャンバ内の位置に閉じ込めることは、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置する１つ又は複数の第１のスイッチの使用を含んでもよい。１つ又は複数の第１のスイッチは、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に伝導される第１の電流を制御するように動作できる。プロセスチャンバの能動素子は、例えば、加熱器を含んでもよいが、マイクロ波信号発生器、紫外光源、赤外光源、又は、プロセスチャンバ内に存在する前駆体ガス、基板、若しくは他の素子にエネルギーを付与できる他のエネルギー源などの他の能動素子を含んでもよい。１つ又は複数の第２のスイッチは、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電圧又は電流発生器との間に配置され、１つ又は複数の電流発生器と少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとの間に伝導される電流を制御してもよい。

このようなスイッチと、このようなスイッチを制御するように構成されたコントローラとを使用することにより、１つ又は複数の第１のスイッチは、電圧又は電流発生器をプロセスチャンバから分離するために開かれてもよい。１つ又は複数の第１のスイッチの開放に続いて、１つ又は複数の第２のスイッチが閉じられてもよく、これにより（例えば）電流源によるエネルギー貯蔵デバイスの充電を可能にしてもよい。エネルギー貯蔵デバイスが充電された後、１つ又は複数の第２のスイッチは開かれてもよく、かつ１つ又は複数の第１のスイッチは閉じられてもよい。このように、エネルギー貯蔵デバイスから、マルチステーション集積回路製造チャンバのプロセスステーションなどのプロセスステーションに電荷を伝導可能にしてもよい。特定の実施形態において、コントローラは、１つ又は複数の第１のスイッチ及び１つ又は複数の第２のスイッチが同時に閉じることを防ぐように動作してもよい。第１のスイッチ及び第２のスイッチが同時に閉じられることを防ぐことによって、プロセスステーションからの寄生ＲＦ信号がプロセスチャンバから電流発生器に結合されることを不可能にしてもよい。プロセスステーションから電流発生器へのＲＦエネルギーの結合を不可能にした結果として、プロセスステーションによって示される負荷インピーダンスは、安定を保ち得る。したがって、プロセスステーションがＲＦ発生器に対して安定した負荷インピーダンスを示すことに応答して、プロセスステーションに結合されたＲＦ電力は、より少ない変動を受ける場合もある。これにより、プロセスステーションに結合されたＲＦ電力は安定化され、製造プロセスに対するより大きな制御、プロセスの再現性の向上などをもたらし得る。

特定の実施形態及び実装が、様々なプラズマ励起原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）プロセス（例えば、ＰＥＡＬＤ１、ＰＥＡＬＤ２）、様々なプラズマ励起化学気相成膜（例えば、ＰＥＣＶＤ１、ＰＥＣＶＤ２、ＰＥＣＶＤ３）プロセスなどの多くのウェハ製造プロセスと共に使用されてもよく、又は単一の成膜プロセス中にオンザフライで使用されてもよい。特定の実装において、多数の出力ポートを有するＲＦ電力発生器は、４００ｋＨｚ、４４０ｋＨｚ、１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、及び２７．１２ＭＨｚの周波数を含み得る、３００ｋＨｚから６０ＭＨｚの周波数などの任意の信号周波数で使用されてもよい。しかしながら、他の実装では、多数の出力ポートを有するＲＦ電力発生器は、いかなる信号周波数で動作してもよい。信号周波数は、５０ｋＨｚから３００ｋＨｚなどの比較的低い周波数だけでなく、約６０ＭＨｚから約１００ＭＨｚなどのより高い周波数を、実質的に制限なく含んでもよい。

本明細書に記載される特定の実施形態は、４つのプロセスステーションを含むマルチステーション半導体製造チャンバを示し、及び／又は説明する場合もある。しかしながら、開示される実施形態は、任意の数のプロセスステーションを含むマルチステーション集積回路製造チャンバを包含することが意図されている。したがって、特定の実装において、ＲＦ電力発生器の出力信号が、製造チャンバの２つのプロセスステーション又は３つのプロセスステーション間で分配される場合もある。ＲＦ電力発生器からの出力信号は、５つのプロセスステーション、６つのプロセスステーション、８つのプロセスステーション、１０のプロセスステーションなどの、実質的制限なしにより多くのプロセスステーション間で分配されてもよい。本明細書に記載される特定の実施形態は、約３００ｋＨｚから約２ＭＨｚの周波数などの単一の比較的低い周波数のＲＦ信号、並びに２ＭＨｚから１００ＭＨｚの周波数などの単一の比較的高い周波数のＲＦ信号の利用を示し、及び／又は説明する場合もある。開示される実施形態は、２ＭＨｚ未満の周波数などの任意の数の無線周波数、並びに２ＭＨｚを超える任意の数の無線周波数の使用を包含することが意図されている。

半導体装置の製造は、集積化製造プロセスにおいて、平面又は非平面基板の上又は上方に１つ又は複数の薄膜を堆積又はエッチングすることを含む場合がある。集積回路製造プロセスのいくつかの態様において、固有の基板トポグラフィに適合する薄膜を堆積することが有用である場合もある。多くの場合に有用な反応の１つとして、化学気相成長（ＣＶＤ）が挙げられる。ある種のＣＶＤプロセスでは、反応チャンバのステーションに導入された気相反応物質が同時に気相反応を起こす。気相反応の生成物は、基板の表面に堆積する。この種の反応は、プラズマの存在によって駆動又は励起される場合があり、その場合、プロセスはプラズマ励起化学気相成膜（ＰＥＣＶＤ）反応と呼ばれることもある。本明細書で使用する場合、ＣＶＤという用語は、特に断りのない限り、ＰＥＣＶＤを含むことが意図されている。ＣＶＤプロセスはある種の欠点を有し、いくつかの文脈ではあまり適切ではなくなる。例えば、ＣＶＤ気相反応の物質移動の制限により、上面（例えば、ゲートスタックの上面）でより厚い堆積を示し、凹面（例えば、ゲートスタックの底部角）でより薄い堆積を示す堆積効果がもたらされることがある。さらに、デバイス密度の異なる領域を有するいくつかの半導体ダイに対応して、基板表面にわたる物質移動効果により、ダイ内及びウェハ内の厚さにばらつきが生じる場合がある。そのため、その後のエッチングプロセス中に、厚みのばらつきにより、結果としていくつかの領域はオーバーエッチングに、他の領域はアンダーエッチングになり、デバイス性能とダイ収率を低下させ得る。ＣＶＤプロセスに関する別の困難は、高アスペクト比のフィーチャにおいてしばしばコンフォーマルな膜を成膜できないことである。この問題は、デバイスの小型化が進むにつれて、ますます深刻になり得る。ウェハ製造プロセスの特定の態様のこれら及び他の欠点は、図１Ａ及び図１Ｂに関連して議論される。

別の例では、いくつかの堆積プロセスは、多数の膜堆積サイクルを含み、各々が個別の膜厚を生成する。例えば、原子層堆積（ＡＬＤ）では、堆積層の厚さは、膜形成化学反応自体の前に、吸着制限層を形成するために基板表面に吸着し得る１つ又は複数の膜前駆体反応物の量によって制限される場合がある。したがって、ＡＬＤのフィーチャは、単一の原子又は分子の幅を有する層などの薄膜の形成を含み、これらは繰り返しかつ連続的に使用される。デバイス及びフィーチャのサイズが縮小され続け、集積回路（ＩＣ）設計において３次元のデバイス及び構造がより普及するにつれて、薄いコンフォーマルな膜（例えば、下層構造の形状に対して均一な厚さを有する材料の膜）を成膜する能力は、重要性を増し続けている。したがって、ＡＬＤが、各堆積サイクルにより材料の単一の原子又は分子層を堆積する成膜技術であることを考慮すると、ＡＬＤはコンフォーマルな膜の成膜によく適していると思われる。いくつかの例では、ＡＬＤを含むデバイス製造プロセスは、数百又は数千の数に達する場合もある多数のＡＬＤサイクルを含むこともある。多数のＡＬＤサイクルを利用して、実質的に任意の望ましい厚さの膜が形成され得る。さらに、各層が薄くかつコンフォーマルであるという観点から、このようなプロセスから得られる膜は、任意の下層デバイス構造の形状に適合し得る。特定の実装において、ＡＬＤサイクルは、以下のステップを含んでもよい。

第１の前駆体への基板表面の曝露。

その内部に基板が配置された反応チャンバのパージ。

プラズマ及び／又は第２の前駆体への基板表面の曝露などによる、基板表面の反応の活性化。

その内部に基板が配置された反応チャンバのパージ。

各ＡＬＤサイクルの持続時間は、少なくとも特定の実施形態において、約２５秒未満、又は約１０秒未満、又は約５秒未満であってもよい。ＡＬＤサイクルの単一（又は複数）のプラズマ曝露ステップは、約１秒以下の持続時間などの短い持続時間であってもよい。

次に図面に目を向けると、図１Ａは、様々な実施形態に係る、任意の数のプロセスを使用する基板の上又は上方への膜の堆積又はエッチングのための装置例を示す。図１Ａの処理装置１００は、内容積に単一の基板ホルダ１０８（例えば台座）を有するプロセスチャンバの単一のプロセスステーション１０２を描いており、これは、真空ポンプ１１８によって真空下に維持されてもよい。シャワーヘッド１０６及びガス送達システム１３０は、プロセスチャンバに流体接続されてもよい。シャワーヘッド１０６及びガス送達システム１３０は、膜前駆体、キャリアガス及び／又はパージガス及び／又はプロセスガス、二次反応物質などの送達を可能にしてもよい。プロセスチャンバ内のプラズマの生成に利用される装置もまた、図１Ａに示されている。図１Ａに概略的に例示された装置は、特にプラズマ励起ＣＶＤを実行するために適合されてもよい。

図１Ａにおいて、ガス送達システム１３０は、シャワーヘッド１０６に送達するためのプロセスガスを混合及び／又は調整するための混合容器１０４を含む。１つ又は複数の混合容器吸気弁１２０は、混合容器１０４へのプロセスガスの導入を制御してもよい。特定の反応物質は、蒸発及びその後のプロセスチャンバのプロセスステーション１０２への送達の前に、液体状態で貯蔵されてもよい。図１Ａの実施形態は、混合容器１０４に供給される液体反応物質を蒸発させるための蒸発ポイント１０３を含む。いくつかの実装では、蒸発ポイント１０３は、加熱された液体注入モジュールを含んでもよい。いくつかの他の実装では、蒸発ポイント１０３は加熱された蒸発器を含んでもよい。さらに他の実装では、蒸発ポイント１０３は、プロセスステーションから排除されてもよい。いくつかの実装では、蒸発ポイント１０３の上流の液体流量コントローラ（ＬＦＣ）が、蒸発及びプロセスステーション１０２への送達のために、液体の質量流量を制御するために提供されてもよい。

シャワーヘッド１０６は、プロセスステーションにおいて、プロセスガス及び／又は反応物質（例えば、膜前駆体）を基板１１２に向けて分配するように動作してもよく、その流れは、シャワーヘッドから上流の１つ又は複数の弁（例えば、弁１２０、１２０Ａ、１０５）により制御されてもよい。図１Ａに描かれた実施形態では、基板１１２は、シャワーヘッド１０６の下に位置するように描かれ、台座１０８の上に載っているように示される。シャワーヘッド１０６は、任意の適切な形状であればよく、基板１１２にプロセスガスを分配するための任意の適切な数及び配置のポートを含んでもよい。２つ以上のステーションを含むいくつかの実装では、ガス送達システム１３０は、シャワーヘッドの上流に弁又は他の流量制御構造を含み、これは、１つのステーションへのガス流を許可する一方で第２のステーションへのガス流を禁止するために、各ステーションへのプロセスガス及び／又は反応物質の流れを独立して制御できる。さらに、ガス送達システム１３０は、異なるステーションに提供されるガス組成が異なるように（例えば、ガス成分の分圧が同時にステーション間で変化してもよい）、マルチステーション装置内の各ステーションに送達されるプロセスガス及び／又は反応物質を独立して制御するように構成されてもよい。

図１Ａでは、容積１０７は、シャワーヘッド１０６の下に位置するように描かれている。いくつかの実装では、台座１０８は、基板１１２を容積１０７に曝露するために、及び／又は容積１０７の大きさを変化させるために、上昇又は下降させることができる。随意に、台座１０８は、容積１０７内のプロセス圧力、反応物質濃度などを調節するために、堆積プロセスの一部の間に下げられ及び／又は上げられてもよい。シャワーヘッド１０６及び台座１０８は、プラズマ生成構造体に信号を提供するために、ＲＦ電力発生器１１４及びマッチングネットワーク１１６に電気的に接続されているものとして描かれている。したがって、特定の実装では、シャワーヘッド１０６は、ＲＦ電力をプロセスステーション１０２に結合するための電極として機能してもよい。いくつかの実装では、プラズマエネルギーは、プロセスステーション圧力、ガス濃度、ＲＦ電力発生器によって生成される電力などのうちの１つ以上を制御することによって、（例えば、適切な機械可読命令及び／又は制御論理を有するシステムコントローラを介して）制御される。例えば、ＲＦ電力発生器１１４及びマッチングネットワーク１１６は、任意の適切なＲＦ電力レベルで動作されてもよく、ラジカルガス種の所望の組成を有するプラズマの形成をもたらすように動作してもよい。加えて、ＲＦ電力発生器１１４は、低周波成分（例えば、２ＭＨｚより小さい）並びに高周波成分（例えば、２ＭＨｚより大きい）などの、２つ以上の周波数成分を有するＲＦ電力を提供してもよい。

図１Ａの実施形態では、能動素子１６１は、台座１０８の下に配置されてもよい。能動素子１６１は、基板１１２と同様に、台座１０８の加熱をもたらすために利用されてもよい。いくつかの実装では、能動素子１６１は、抵抗加熱コイルに相当してもよい。特定の実装では、シャワーヘッド１０６及び能動素子１６１は、プラズマの形成を強化するように協働してもよい。プラズマの形成の強化は、結果として、プロセスステーション１０２内で発生する材料堆積及び／又は材料除去（例えば、エッチング）プロセスを加速させる場合もある。電流発生器１７０は、導体１０９Ａによって、電流を能動素子１６１に供給するものとして示されている。

いくつかの実装において、プラズマ生成及び維持条件は、適切なハードウェア、及び／又はシステムコントローラにアクセス可能な適切な機械可読命令を介して制御される。機械可読命令は、コンピュータ可読媒体上に符号化された入力／出力制御（ＩＯＣ）命令の非一時的シーケンスを含んでもよい。一例において、プラズマを生成又は維持するための命令は、プロセスレシピのプラズマ活性化レシピの形態で提供される。いくつかの場合には、プロセスレシピは連続的に配列されてもよく、それによってプロセスのための少なくともいくつかの命令を同時に実行できる。いくつかの実装では、１つ又は複数のプラズマパラメータを設定するための命令が、プラズマ生成プロセスに先行するレシピに含まれてもよい。例えば、第１のレシピは、不活性ガス（例えば、ヘリウム）及び／又は反応ガスの流量を設定するための命令と、プラズマ発生器を電力設定ポイントに設定するための命令と、第１のレシピのための時間遅延命令とを含んでもよい。続く第２のレシピは、プラズマ発生器を有効にするための命令と、第２のレシピのための時間遅延命令とを含んでもよい。第３のレシピは、プラズマ発生器を無効にするための命令と、第３のレシピのための時間遅延命令とを含んでもよい。これらのレシピは、本開示の範囲内の任意の好適な方法でさらに細分化及び／又は反復されてもよいことが理解されよう。いくつかの堆積プロセスにおいて、プラズマストライクの持続時間は、例えば、約３秒から約１５秒などの数秒の持続時間に対応してもよく、又は約３０秒までの持続時間などのより長い持続時間を含んでもよい。本明細書に記載される特定の実装では、はるかに短いプラズマストライクが、処理サイクル中に適用されてもよい。そのようなプラズマストライク持続時間は、約５０ミリ秒未満のオーダーであってもよく、約２５ミリ秒が特定の実施例において利用される。

簡略化のために、処理装置１００は、低圧環境を維持するためのプロセスチャンバの独立型ステーション（１０２）として、図１Ａに描かれている。しかしながら、様々な実施形態に係る、マルチステーションプロセスツール例の概略図を描いた図１Ｂに示されるように、複数のプロセスステーションが、マルチステーションプロセスツール環境に含まれ得ることが理解されよう。プロセスツール１０１は、多数のプロセスステーションを含む集積回路製造チャンバ１６５を採用する。プロセスステーションは、特定のプロセスステーションにおいて、図１Ａの台座１０８などのウェハホルダを介して保持された基板に対して処理動作を実行するために利用されてもよい。図１Ｂの例では、集積回路製造チャンバ１６５は、４つのプロセスステーション１５１、１５２、１５３、及び１５４を含むものとして示されている。他の同様のマルチステーション処理装置は、実装に応じて、例えば、並列ウェハ処理の所望のレベル、サイズ／スペースの制約、コストの制約などに応じて、より多くの又はより少ないプロセスステーションを含んでもよい。さらに図１Ｂに示されるのは、システムコントローラ１９０の制御下で動作可能な基板ハンドラロボット１７５である。基板ハンドラロボット１７５は、ウェハカセット（図１Ｂには示さず）から基板を移動させるように構成又は適合させることができる。ウェハカセットからの基板は、ローディングポート１８０から、マルチステーション集積回路製造チャンバ１６５内に、そしてプロセスステーション１５１、１５２、１５３、及び１５４のうちの１つの上へと移動されてもよい。

図１Ｂはまた、プロセスツール１０１のプロセス条件及びハードウェア状態を制御するために採用されるシステムコントローラ１９０の実施形態を示す。システムコントローラ１９０は、１つ又は複数のメモリデバイス、１つ又は複数の大容量記憶装置、及び１つ又は複数のプロセッサを含んでもよい。１つ又は複数のプロセッサは、中央処理装置、アナログ及び／又はデジタル入力／出力接続、ステッピングモータ制御ボードなどを含んでもよい。いくつかの実装では、システムコントローラ１９０は、プロセスツール１０１の全ての動作を制御する。システムコントローラ１９０は、大容量記憶装置に保存されたシステム制御ソフトウェアを実行し、システム制御ソフトウェアは、メモリデバイスにロードされ、システムコントローラのプロセッサによって実行されてもよい。システムコントローラ１９０のプロセッサによって実行されるソフトウェアは、タイミング、ガスの混合物、製造チャンバ及び／又はステーションの圧力、製造チャンバ及び／又はステーションの温度、ウェハ温度、基板の台座、チャック及び／又はサセプタの位置、１つ又は複数の基板に対して行われるサイクル数、及びプロセスツール１０１によって行われる特定のプロセスの他のパラメータを制御するための命令を含んでもよい。これらのプログラムされたプロセスは、限定されないが、チャンバ内部の表面上への蓄積量の判定に関連するプロセス、サイクル数を含む基板への膜の堆積に関連するプロセス、補償サイクル数の決定及び取得、及びチャンバの洗浄に関連するプロセスを含む、様々な種類のプロセスを含んでもよい。システムコントローラ１９０の１つ又は複数のプロセッサによって実行され得るシステム制御ソフトウェアは、任意の適切な方法で構成されてもよい。例えば、様々なツールプロセスを行うのに必要なプロセスツールコンポーネントの動作を制御するために、様々なプロセスツールコンポーネントのサブルーチン又は制御オブジェクトが書き込まれてもよい。

いくつかの実施形態では、システムコントローラ１９０のプロセッサによる実行のためのソフトウェアは、上述の様々なパラメータを制御するための入力／出力制御（ＩＯＣ）順序付け命令を含んでもよい。例えば、基板の堆積の各段階及び堆積周期は、システムコントローラ１９０による実行のための１つ又は複数の命令を含んでもよい。ＡＬＤコンフォーマル膜堆積プロセス段階のプロセス条件を設定するための命令は、対応するＡＬＤコンフォーマル膜堆積レシピ段階に含まれてもよい。いくつかの実装では、レシピ段階は連続的に配列されてもよく、それによってプロセス段階に対する全ての命令がそのプロセス段階と同時に実行される。

システムコントローラ１９０の大容量記憶装置及び／又はシステムコントローラ１９０にアクセス可能な記憶装置に保存される他のコンピュータソフトウェア及び／又はプログラムが、いくつかの実施形態において採用されてもよい。この目的のためのプログラム又はプログラムのセクションの例として、基板位置決めプログラム、プロセスガス制御プログラム、圧力制御プログラム、加熱器制御プログラム、及びプラズマ制御プログラムが挙げられる。基板位置決めプログラムは、（図１Ａの）台座１０８に基板を搭載するために、かつ基板とプロセスツール１０１の他の部分との間の間隔を制御するために用いられるプロセスツールコンポーネントのためのプログラムコードを含んでもよい。位置決めプログラムは、基板上に膜を堆積するために、かつチャンバを洗浄するために、必要に応じて反応チャンバ内外に基板を適切に移動させるための命令を含んでもよい。

プロセスガス制御プログラムは、ガス組成及び流量を制御するためのコードと、堆積前に１つ又は複数のプロセスステーションへのガスの流れを制御し、プロセスステーション内の圧力の安定化をもたらし得るコードとを含んでもよい。いくつかの実施形態では、プロセスガス制御プログラムは、反応チャンバでの基板上への膜の形成中にガスを導入するための命令を含む。これは、基板のバッチ内で１つ又は複数の基板ごとに異なるサイクル数でガスを導入することを含んでもよい。圧力制御プログラムは、例えば、プロセスステーションの排気システムの絞り弁、プロセスステーションへのガス流などを調節することにより、プロセスステーション内の圧力を制御するためのコードを含んでもよい。圧力制御プログラムは、バッチの処理中に１つ又は複数の基板に異なるサイクル数の堆積を行う間、同じ圧力を維持するための命令を含んでもよい。

加熱器制御プログラムは、基板を加熱するために使用される電流発生器１７０への電流を制御するためのコードを含んでもよい。したがって、特定の実施形態では、電流発生器１７０は、直流又は交流を供給するための電圧源などの電圧源に相当し得る。特定の実施形態において、電流発生器１７０は、直流又は交流を生成する電流源などの電流発生器に相当し得る。しかしながら、いずれの実施形態においても、電流発生器１７０は、プロセスステーション１５１、１５２、１５３、及び１５４の全てに存在する１つ又は複数のガスの温度の測定可能な変化をもたらすために十分な電圧及び／又は十分な電流を供給できることが熟慮される。温度のそのような変化は、電離気体状成分によって基板上に材料を堆積する又は基板から材料をエッチングするように作用するプラズマ生成プロセスをもたらす、又は強化するように作用し得る。図１Ｂの実施形態では、電流発生器１７０は、能動素子１６１、１６２、１６３、及び１６４に電流を供給する。しかしながら、他の実施形態では、電流発生器１７０は、４つ未満の能動素子などの、異なる数の加熱素子に電流を供給してもよい。他の実施形態では、電流発生器１７０は、実質的に制限なく、５つの能動素子、６つの能動素子、８つの能動素子、１０の能動素子などの、より多くの加熱素子に電流を供給してもよい。

システムコントローラ１９０は、ＲＦ電力を生成して、ＲＦ電力入力ポート１６７Ａ、１６７Ｂ、１６７Ｃ、及び１６７Ｄを介してマルチステーション集積回路製造チャンバ１６５に送信し得るＲＦ電力発生器１１４の動作をさらに制御及び／又は管理してもよい。そのような動作は、集積回路製造チャンバ１６５に送達されるＲＦ電力の上限及び下限閾値、ＲＦ電力の投入／停止時間、ＲＦ電力オン／オフ持続時間、デューティサイクル、動作周波数などの決定に関するものであってもよい。さらに、システムコントローラ１９０は、ＲＦ電力入力ポート１６７Ａ、１６７Ｂ、１６７Ｃ、及び１６７Ｄによって集積回路製造チャンバ１６５に送達されるＲＦ電力の通常動作パラメータの集合を決定してもよい。そのようなパラメータは、例えば、反射係数（例えば、散乱パラメータＳ₁₁）又は電圧定在波比の観点からＲＦ電力入力ポート１６７Ａ、１６７Ｂ、１６７Ｃ、及び１６７Ｄから反射される電力の上限及び下限閾値を含んでもよい。このようなパラメータは、ＲＦ電力入力ポート１６７Ａ～１６７Ｄに印加される電圧の上限及び下限閾値、ＲＦ電力入力ポート１６７Ａ、１６７Ｂ、１６７Ｃ、及び１６７Ｄを通じて伝導される電流の上限及び下限閾値、並びにＲＦ電力入力ポート１６７Ａ、１６７Ｂ、１６７Ｃ、及び１６７Ｄを通じて伝導される電圧と電流との位相角度の大きさに関する上限閾値をさらに含んでもよい。このような閾値は、「範囲外」のＲＦ信号特性を定義する際に利用されてもよい。例えば、上限閾値よりも大きい反射電力は、範囲外のＲＦ電力パラメータを示し得る。同様に、下限閾値より低い、又は上限閾値より大きい値を有する印加電圧又は伝導電流は、範囲外のＲＦ信号特性を示し得る。

特定の実装では、ＲＦ電力発生器１１４は、約４００ｋＨｚの第１の周波数及び約２７．１２ＭＨｚの第２の周波数などの２つの周波数を生成するように動作してもよい。しかしながら、ＲＦ電力発生器は、約３００ｋＨｚから約１００ＭＨｚの周波数などの、さらなる周波数を生成可能であってもよく、実装はこの点で限定されないことに留意されたい。特定の実施形態では、ＲＦ電力発生器１１４によって生成される信号は、約３００ｋＨｚから約２ＭＨｚの周波数として定義され得る少なくとも１つの低周波（ＬＦ）、及び約２ＭＨｚより大きく約１００ＭＨｚ未満の周波数として定義され得る少なくとも１つの高周波（ＨＦ）を含んでもよい。

特定の実施形態では、マルチステーション集積回路製造チャンバ１６５は、入力ポート１６７Ａ～１６７Ｄに追加して、入力ポートを含んでもよい。特定の実施形態では、集積回路製造チャンバ１６５の各プロセスステーションは、第１及び第２の入力ポートを利用してもよく、ここで、第１の入力ポートは、第１の周波数を有する信号を伝達するために利用されてもよく、第２の入力ポートは、第２の周波数を有する信号を伝達してもよい。２つ以上の周波数の使用は、強化されたプラズマ特性をもたらし、特定の限度内の堆積速度又はエッチング速度及び／又はより容易に制御される堆積／エッチング速度をもたらす場合がある。２つ以上の周波数の使用は、他の望ましい結果をもたらす場合もあり、開示される実装は、これらの周波数に限定されるものではない。

いくつかの実施形態では、システムコントローラ１９０に関連づけられたユーザインタフェースが存在してもよい。ユーザインタフェースは、ディスプレイスクリーン、プロセスツール及び／又はプロセス条件のグラフィカルソフトウェアディスプレイ、並びにポインティングデバイス、キーボード、タッチスクリーン、マイクロフォンなどのユーザ入力デバイスを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、システムコントローラ１９０によって調整されるパラメータは、プロセス条件に関するものであってもよい。非限定的な例として、プロセスガス組成及び流量、温度、圧力、プラズマ条件などが挙げられる。これらのパラメータは、レシピの形態でユーザに提供されてもよい。レシピは、ユーザインタフェースを利用して入力されてもよい。基板のバッチ全体に対するレシピは、バッチの処理過程における厚みの傾向を説明するために、バッチ内の１つ又は複数の基板の補償されたサイクルカウントを含んでもよい。

製造プロセスを監視するための信号は、様々なプロセスツールセンサからシステムコントローラ１９０のアナログ及び／又はデジタル入力接続によって提供されてもよい。プロセスを制御するための信号は、プロセスツール１０１のアナログ及び／又はデジタル出力接続によって送信されてもよい。監視され得るプロセスツールセンサの非限定的な例として、質量流量コントローラ、圧力センサ（マノメータなど）、熱電対などが挙げられる。センサはまた、チャンバの内部の１つ又は複数の表面上の蓄積及び／又はチャンバ内の基板上の材料層の厚さを監視し、かつ判定するために含まれ、使用されてもよい。適切にプログラムされたフィードバックと制御アルゴリズムが、プロセス条件を維持するためにこれらのセンサからのデータと共に使用されてもよい。

システムコントローラ１９０は、上述した堆積プロセスを実施するためのプログラム命令を提供してもよい。プログラム命令は、ＤＣ電力レベル、圧力、温度、基板に対するサイクル数、チャンバ内部の少なくとも１つの表面上の蓄積量などの、様々なプロセスパラメータを制御してもよい。命令は、本明細書に記載される実施形態に係る膜スタックのインサイチュ堆積を操作するためのパラメータを制御してもよい。

例えば、システムコントローラは、（ａ）堆積チャンバ内部の少なくとも１つの内部領域上に現在蓄積されている堆積材料の量を判定するなどの、本明細書に記載の技術を実行するための制御論理を含んでもよい。さらに、システムコントローラは、堆積チャンバの内部領域上に現在蓄積されている堆積材料の量を与えて目標堆積厚を作り出すためのＡＬＤサイクルの補償数を得るために、（ａ）において判定された蓄積された堆積材料の量、又はそれから導かれるパラメータを、（ｉ）目標堆積厚を達成するために必要なＡＬＤサイクルの数と、（ｉｉ）蓄積された堆積材料の量を表す変数との間の関係に適用するための制御論理を含んでもよい。システムコントローラは、基板のバッチ内の１つ又は複数の基板に対する補償数のＡＬＤサイクルを実行するための制御論理を含んでもよい。システムは、チャンバ内の蓄積が蓄積限界に達したことを判定し、その判定に応答して基板のバッチの処理を停止し、チャンバ内部の洗浄動作を開始するための制御論理をさらに含んでもよい。

特定の実施形態では、ＲＦ電力発生器１１４からマルチステーション集積回路製造チャンバ１６５の入力ポート１６７Ａ～１６７Ｄに最大電力が結合されることが望ましい場合がある。したがって、ＲＦ電力発生器１１４からの最大電力結合をもたらすために、マルチステーション集積回路製造チャンバ１６５の外部の位置へのＲＦ信号の結合によって導入される寄生損失が低減される場合がある。図２Ａは、実施形態２００に係る、マルチステーション集積回路製造チャンバのプロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するように動作する装置例における１つ又は複数の第１のスイッチの状態を示す概略図である。図２Ａは単一のプロセスステーション（１５１）のみを示すが、少なくとも特定の実施形態では、図２Ａと同様の装置が、マルチステーション集積回路製造チャンバの追加のプロセスステーション（例えば、１５２、１５３、及び１５４）と関連して使用されてもよい。

図２Ａにおいて、電流発生器１７０は、任意の種類の交流又は直流発生器を表す。特定の実施形態では、電流発生器１７０は、出力電圧の振幅が変動し得る、予め定義された電流を生成するように構成される。他の実施形態では、電流発生器１７０は、出力電流の振幅が変化し得る、予め定義された電圧を生成する。開示された実施形態は、交流又は直流を生成するように動作するすべての種類の電圧及び電流発生器を包含するように意図されていることに留意されたい。スイッチ２１０及び２２５の閉鎖に応答して、電流は、電流発生器１７０から、エネルギー貯蔵デバイス２１５を通り、ＲＦフィルタ２２０を通って伝導可能であり得ることが理解されよう。プロセスステーション１５１内の能動素子１６１に到達すると、伝導された電流は、プロセスステーション１５１内に抵抗加熱をもたらし得る。他の実施形態では、電流発生器１７０から伝導された電流は、紫外光源、赤外熱源などの追加の能動素子に結合されてもよく、開示された実施形態は、製造チャンバのプロセスステーションにエネルギーを付与するために利用される任意のそのような能動素子を包含することが意図されている。

また、スイッチ２１０及び２２５の閉鎖の結果として、ある量のＲＦエネルギーが能動素子１６１の導体に寄生的に結合され得ることが理解されよう。したがって、図２Ａに示されるように、入力ポート１６７ＡからのＲＦエネルギーは、導体２５０に放射される（によって伝導される）場合がある。また、図２Ａに示すように、正弦波形２３０は、電流発生器１７０の方向に伝搬することがある。特定の実施形態において、そのような寄生結合は、入力ポート１６７Ａを介してステーションに結合されたＲＦ信号電力の割合（例えば、約１％、又は約２％、又は約５％）を表し得る。このような寄生損失は、集積回路製造プロセスに寄与しない、又は集積回路製造プロセスを支援しないことが理解されよう。むしろ、このような寄生結合は、非生産的なＲＦ電力を表す。さらに、そのような寄生結合は、時間の関数として変動する場合がある追加の負荷を表すことができる。プロセスステーション１５１と寄生結合の組み合わせによって示される負荷のこれらの変動は、ＲＦ電力発生器１１４とＲＦ電力入力ポート１６７Ａとの間のインピーダンス整合に悪影響を及ぼす場合がある。さらに、このような寄生信号は、電流発生器１７０とプロセスステーション１５１との間の経路に沿って配置された、又は電気的に接続された高感度電子回路部品に干渉し得るＲＦエネルギーを放射及び／又は伝導する場合がある。

したがって、プロセスステーション１５１からのＲＦエネルギーの寄生結合を防止するために、スイッチ２２５及びスイッチ２１０の切り替え状態は、能動素子１６１と電流発生器１７０との間の回路経路を開くように調整されてもよい。図２Ａの実施形態において、スイッチ２２５は、時折又は周期的に開かれてもよく、これにより、プロセスステーション１５１から電流発生器１７０に向かうＲＦ信号電流の伝導を防いでもよい。スイッチ２２５が開いている間、正弦波形２３０は、プロセスステーション１５１と電流発生器１７０との間を通過できない。したがって、図２Ａに示されるように、スイッチ２２５の開放に応答して、正弦波形２３０は、静止波形２３５によって表されるように、振幅が低減される。特定の実施形態において、スイッチ２２５は、プロセスステーション１５１と近接して配置されてもよく、これにより、スイッチ２２５によって消される前に正弦波形２３０によって横断される物理的距離を制限する。特定の実施形態において、スイッチ２２５とプロセスステーション１５１との間の物理的距離を制限する方法によって、導体２５０の長さなどの導体長は、対応して短く保たれてもよい。少なくともＲＦ電力発生器１１４によって生成されるＲＦ信号の波長と比較して、導体２５０を比較的短い長さに制約する方法によって、導体２５０のアンテナとしての挙動が防止されてもよい。したがって、特定の実施形態において、導体２５０の長さ（例えば、プロセスステーション１５１とスイッチ２２５との間）は、λ／１０未満の値に保たれてもよく、ここで、λは、ＲＦ電力発生器１１４によって生成される最高周波数信号の波長に対応する。

図２Ａの実施形態において、スイッチ２２５が開いている間、第２のスイッチ２１０は閉じられてもよい。スイッチ２１０の閉鎖により、電流発生器２１５はエネルギー貯蔵デバイス２１５に電荷を印加できる。エネルギー貯蔵デバイス２１５は、電荷の形態でエネルギーを貯蔵し得る容量性デバイスを表してもよい。あるいは、エネルギー貯蔵デバイス２１５は、誘導性デバイスを表してもよく、電流の形態でエネルギーを貯蔵してもよい。エネルギー貯蔵デバイス２１５は、可逆的な化学反応を介したエネルギー貯蔵などの、他の現象を利用してエネルギーを貯蔵するように動作してもよい。開示された実施形態は、エネルギー貯蔵が可能な全てのデバイスを包含することを意図していることに留意されたい。

図２Ｂは、実施形態２０１に係る、図２Ａに示された装置例の第２のスイッチ状態を示す概略図である。図２Ｂにおいて、エネルギー貯蔵デバイス２１５が完全に（又は少なくとも大幅に）充電されていることに応答して、スイッチ２１０が開かれ、それによって電流発生器１７０からの電荷の流れが遮断されてもよい。スイッチ２１０の開放に続いて、スイッチ２２５が閉じられてもよい。スイッチ２２５のこのような閉鎖は、エネルギー貯蔵デバイス２１５から能動素子１６１に電流が伝導されることを可能にし得る。さらに、スイッチ２１０が開かれたことに応答して、寄生ＲＦ信号の能動素子１６１から電流発生器１７０に向かう伝導が防がれてもよい。

簡潔に図２Ａの実施形態に戻ると、ＲＦフィルタ２２０は、第２のスイッチ２２５のケース又は筐体を通じての、又は任意の他の信号経路を通じてのＲＦ信号伝導に応答して存在し得るＲＦ信号のフィルタリング（又は減衰）を提供するように動作してもよい。特定の実施形態において、ＲＦフィルタ２２０は、ローパスフィルタとして動作してもよく、ＲＦ電力発生器１１４によって生成される周波数を遮断し、又は著しく減衰させてもよい。したがって、一例では、ＲＦ電力発生器１１４が約４００ｋＨｚ及び約２７．１２ＭＨｚの合成信号を生成する場合、ＲＦフィルタ２２０は、これらの周波数を拒絶するように設計されてもよい。実施形態例において、ＲＦフィルタ２２０は、１００ｋＨｚ未満の周波数を通過させ、１００ｋＨｚを超える周波数を減衰させるように設計又は構成されてもよい。したがって、ＲＦ電力発生器１１４によって生成されたごくわずかな量のＲＦエネルギー（例えば、４００ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ）のみが、プロセスステーション１５１からＲＦフィルタ２２０を通過することが可能になる。特定の実施形態において、ＲＦフィルタ２２０は、１００ｋＨｚを超える周波数を少なくとも２０ｄＢだけ減衰させ得るが、開示された実施形態は、２５ｄＢ、３０ｄＢ、３５ｄＢ、４０ｄＢなどの、異なる量だけ信号を減衰させるローパスフィルタを実質的に制限なく包含することが意図されている。

図２Ｃは、実施形態２０２に係る、図２Ａ及び２Ｂのエネルギー貯蔵デバイスの充電及び放電を示す波形（２７５）例を示す。図２Ｃの第１の部分に示されるように、第１のスイッチ２２５が開かれ、スイッチ２１０が閉じられていることに応答して、エネルギー貯蔵デバイス２１５は充電されてもよい。したがって、例えば、エネルギー貯蔵デバイス２１５がコンデンサに相当する場合、デバイス２１５の両端電圧は、以下の式（１）に従って実質的に充電される。

式（１）において、Ｖ₁₇₀は電流発生器１７０によって生成される電圧に対応し、Ｃはエネルギー貯蔵デバイス２１５の静電容量に対応し、Ｒは能動素子１６１の１つ又は複数の抵抗加熱素子によって示される抵抗に対応する。したがって、図２Ｃに示されるように、スイッチ２１０が閉じられ、スイッチ２２５が開かれることに応答して、エネルギー貯蔵デバイス２１５は充電されているものとして示される。スイッチ２１０が開かれ、それによって電流発生器１７０からの電荷の流れが遮断されることに応答して、エネルギー貯蔵デバイス２１５は放電されるものとして示される。図２Ｃは、エネルギー貯蔵デバイス２１５の完全な（又はほぼ完全な）充電及び放電を示しているが、特定の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、部分的にのみ充電／放電されてもよいことに留意されたい。エネルギー貯蔵デバイスの充電／放電の量を制御するために、スイッチ２１０／２２５が開いた／閉じたままである期間が調整されてもよい。

図２Ｃの波形２７５は、エネルギー貯蔵デバイス２１５がコンデンサに相当し、電流発生器１７０がＶ_MAXの電圧を生成する場合に観察され得る電圧プロファイルを表すことに留意されたい。ただし、エネルギー貯蔵デバイス２１５が異なる種類のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、インダクタ、バッテリなど）に相当することに応じて、波形２７５は異なる充電／放電プロファイルを反映してもよく、開示される実施形態はこの点に関して限定されるものではない。また、エネルギー貯蔵デバイス２１５がコンデンサを含む場合、静電容量値の選択は、多くの要因に依存し得ることに留意されたい。これらの要因は、エネルギー貯蔵デバイス２１５によって貯蔵されるエネルギー量（例えば、ジュール単位）、スイッチ２１０／２１５が切り替わる速度、能動素子１６１の電流の流れなどを含んでもよい。特定の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイス２１５は、約１ｍＦから約１００ｍＦの値を有するコンデンサを含む。特定の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイス２１５は、約１ｍＨから約１００ｍＨの値を有するインダクタを含む。特定の他の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１ジュール（１ワット秒）から１００ジュール（１００ワット秒）の貯蔵のために構成されたバッテリを含む。

特定の他の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイス２１５は、複数の能動素子１６１をおそらく１０～１５分間駆動するのに十分なエネルギーを提供する能力を含んでもよい。したがって、一例において、能動素子が、およそ５０％のデューティサイクルを利用して２ｋＷを供給する場合、４つの能動素子（例えば、図１Ｂのプロセスステーション１５１～１５４の各々につき１つの能動素子）は、４ｋＷ（２ｋＷ×０．５×４プロセスステーション）を消費する。さらに、各能動素子が１時間あたりおよそ１０分の持続時間の間に電力を提供する場合、エネルギー貯蔵デバイスは、例えば、０．６６７ｋＷｈ（４プロセスステーション×１０／６０）を貯蔵してもよい。５０％以外のデューティサイクルを利用し、異なる量の入力電力を消費する能動素子を利用し得る他の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、０．２ｋＷｈから１．５ｋＷｈを貯蔵する能力を含んでもよい。

エネルギー貯蔵デバイス２１５の放電中（例えば、スイッチ２１０が開位置に維持されている間）、電流発生器１７０からほとんど又は全く電流が流れない場合があることが理解されよう。したがって、そのような場合、スイッチ２１０が再び閉じられ、かつスイッチ２２５が開かれるまで、電流発生器１７０は遊休状態でもよい。したがって、図３Ａは、実施形態３００に係る、プロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置において並列に配置されたエネルギー貯蔵デバイスを示す概略図である。図３Ａにおいて、各エネルギー貯蔵デバイスと直列に配置されたＲＦフィルタ並びに第１及び第２のスイッチとともに、エネルギー貯蔵デバイスの並列配置は、第２のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、２１５Ｂ）が放電されている間に第１のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、２１５Ａ）が充電されることを可能にする。このような配置の結果として、電流発生器１７０が遊休状態になることはほとんどない（又はおそらく全くない）ことが理解されよう。

例えば、第１の期間中、スイッチ２１０Ａは閉じられ、一方でスイッチ２２５Ａは開かれていてもよく、それによって、電流を能動素子１６１に伝導することを可能にすることなく、電流発生器１７０によりエネルギー貯蔵デバイス２１５Ａを充電することが可能になる。あらかじめ定められたレベルまで充電するエネルギー貯蔵デバイス２１５Ａに応答して、スイッチ２２５Ａは閉じられ、かつスイッチ２１０Ａは開かれてもよく、それによって、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ａから能動素子１６１への電荷の伝導が可能になる。さらに、電荷がエネルギー貯蔵デバイス２１５Ａから能動素子１６１に伝導している間、スイッチ２２５Ｂが開かれてもよく、かつスイッチ２１０Ｂが閉じられてもよい。スイッチ２１０Ｂの閉鎖により、例えば、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂがあらかじめ定められたレベルまで充電するまで、電流発生器１７０からエネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂへの電荷の伝導を可能にしてもよい。あらかじめ定められたレベルまで充電するエネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂに応答して、スイッチ２２５Ｂは閉じられてもよく、かつスイッチ２１０Ｂは開かれてもよく、それによって、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂから能動素子１６１への電荷の伝導を可能にする。電荷がエネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂから能動素子１６１に伝導する間、スイッチ２２５Ａは開かれてもよく、かつスイッチ２１０Ａは閉じられてもよく、それによって電荷が再び電流発生器１７０からエネルギー貯蔵デバイス２１５Ａへ流れることを可能にする。

したがって、図３Ａに描かれた実施形態は、第２のエネルギー貯蔵デバイスが放電されている間に、電流発生器１７０が第１のエネルギー貯蔵デバイスに電流を供給することを可能にする。第１のエネルギー貯蔵デバイスの充電及び第２のエネルギー貯蔵デバイスの放電に応答して、第１のエネルギー貯蔵デバイスは放電されてもよく、他方で第２のエネルギー貯蔵デバイスは充電されてもよい。このように、第１及び第２のエネルギー貯蔵デバイスは、電流発生器１７０を実質的に常に活動（電流供給）状態に維持する方法で、交互に充電及び放電されてもよい。

図３Ｂ（実施形態３０１）及び図３Ｃ（実施形態３０２）は、図３Ａの並列接続されたエネルギー貯蔵デバイスの充電及び放電を描く波形の例を示す。図３Ｂ（波形３７５）は、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ａで測定された電圧を描き、図３Ｃ（波形３７６）は、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂで測定された電圧を描いている。図３Ｂを参照すると、時間ｔ₀において、スイッチ２１０Ａは閉じられ、かつスイッチ２２５Ａは開かれ、それによって、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ａでの電荷の蓄積が可能になる。時間ｔ₁において、スイッチ２１０Ａは開かれ、かつスイッチ２２５Ａは閉じられ、それによって、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ａにおける電荷の蓄積を中断し、Ｖ_MAXに対応する電圧から０Ｖに近づく値へのデバイス２１５Ｂの放電が可能になる。時間ｔ₂において、スイッチ２１０Ａは再び閉じられ、かつスイッチ２２５Ａは開かれ、したがって、Ｖ_MAXの電圧を達成するようにエネルギー貯蔵デバイス２１５Ａにおける電荷の再蓄積を可能にする。時間ｔ₃において、スイッチ２１０Ａは再び開かれてもよく、かつスイッチ２２５Ａは閉じられてもよく、それによって、エネルギー貯蔵デバイス２１５ＡがＶ_MAXから放電することが可能になる。

ここで図３Ｃを参照すると、時間ｔ₀からｔ₁の間などの、スイッチ２１０Ａが閉じられ、かつスイッチ２２５Ａが開かれている間、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂで測定される電圧は、初期状態（例えば、約０ボルト）に維持される。ｔ₁において、スイッチ２１０Ａが開かれ、かつスイッチ２２５Ａが閉じられている間、スイッチ２１０Ｂは閉じられていてもよく、かつスイッチ２２５Ｂは開かれていてもよく、それによって、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂへの電荷の蓄積が可能になる。エネルギー貯蔵デバイス２１５Ａが、波形３７５によって示されるように、放電可能な間、エネルギー貯蔵デバイス２１５Ｂが、波形３７６によって示されるように、充電可能であることが理解されよう。このような相補的な配置は、電流発生器１７０が実質的に常に電流供給状態に留まることを可能にする。

図３Ａ～３Ｃは、２つのエネルギー貯蔵デバイス（例えば、２１５Ａ及び２１５Ｂ）の並列組合せを参照しているが、他の実施形態では、より多くのエネルギー貯蔵デバイスが利用されてもよいことに留意されたい。したがって、特定の実施形態では、３、４、又は５つのエネルギー貯蔵デバイスの並列組合せが利用されてもよい。さらに他の実施形態では、実質的に制限なく、６つのエネルギー貯蔵デバイス、８つのエネルギー貯蔵デバイスなどの、さらに多くのエネルギー貯蔵デバイスが利用されてもよい。また、図３Ｂ～３Ｃに描かれたスイッチ閉／スイッチ開の持続時間（例えば、ｔ₀～ｔ₁、ｔ₁～ｔ₂など）は、例えば、約１０ミリ秒～約１０分の持続時間に対応する場合もあることに留意されたい。図３Ｂ／３Ｃは、エネルギー貯蔵デバイスの完全な（又はほぼ完全な）充電及び放電を示しているが、特定の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは部分的にのみ充電／放電されてもよいことに留意されたい。エネルギー貯蔵デバイスの充電／放電の量を制御するために、スイッチ２１０Ａ／２２５Ａ及び２１０Ｂ／２２５Ｂが開いた／閉じたままである期間が調整されてもよい。

図４は、実施形態４００に係る、プロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置例においてエネルギー貯蔵デバイスに接続されたコントローラを示す概略図である。図４の実施形態において、コントローラ４１０は、エネルギー貯蔵デバイス２１５のエネルギー貯蔵能力を修正する（例えば、増やす又は減らす）ように動作してもよい。したがって、一例では、エネルギー貯蔵デバイス２１５が１つ又は複数の平行プレートを有するコンデンサに相当する場合、コントローラ４１０は、平行プレートコンデンサの他のプレート間に１つ又は複数のプレートを移動させるように動作してもよい。エネルギー貯蔵デバイス２１５用の容量素子の使用を含む別の実施形態では、コントローラ４１０は、エネルギー貯蔵デバイス２１５の静電容量を増加させるために、他の容量素子と並列に配置された追加の容量素子を切り替えるように動作してもよい。特定の実施形態では、容量素子のそのような切り替えは、以下の式（２）に従って、容量性デバイスのエネルギー貯蔵能力を実質的に調整し得る。

式２は、コンデンサによって貯蔵されるエネルギー（Ｅ）を、静電容量（Ｃ）に印加電圧（Ｖ）を乗じた積として表したものである。

別の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイス２１５が１つ又は複数の誘導性素子を含む場合、コントローラ４１０は、エネルギー貯蔵デバイス２１５の全インダクタンスを増加させるために、他の誘導性素子と直列に配置された追加の誘導性素子を切り替えるように動作してもよい。一実施形態において、誘導性素子のこのような切り替えは、以下の式（３）に従って、誘導性デバイスのエネルギー貯蔵能力を実質的に調整し得る。

式３は、インダクタによって貯蔵されるエネルギー（Ｅ）を、インダクタを通じて伝導される電流（Ｉ）をインダクタンス（Ｌ）に乗じた積として表したものである。他の実施形態では、コントローラ４１０は、追加の化学貯蔵素子をエネルギー貯蔵デバイス２１５に電気的に接続するなどにより、化学貯蔵デバイス（例えば、バッテリ）の静電容量を調整するように動作してもよい。

図５は、実施形態５００に係る、プロセスステーションの入力信号導体からＲＦ信号を分離するための装置例においてエネルギー貯蔵デバイスに接続された昇圧変圧器を示す概略図である。図５の実施形態において、昇圧変圧器５１０は、エネルギー貯蔵デバイス２１５からの出力電圧を能動素子１６１の定格電圧まで増加させるように動作してもよい。

エネルギー貯蔵デバイスの異なる配置が、マルチステーション集積回路製造チャンバのプロセスステーションで利用されてもよいことに留意されたい。例えば、図３Ａに示されるようなエネルギー貯蔵デバイスの並列配置は、図１Ｂの能動素子１６１に電流を供給するために利用されてもよい。一方、図２Ａ／２Ｂに示されるような単一のエネルギー貯蔵デバイスは、図１Ｂの能動素子１６４に電流を提供するために利用されてもよい。特定の実施形態では、個々のプロセスステーションの特定の能動素子と共に利用されるエネルギー貯蔵デバイスの数の決定は、少なくとも部分的に、所望の充電／放電速度、エネルギー貯蔵デバイスのデューティサイクル、エネルギー貯蔵デバイスの静電容量、能動素子の電流要件、及び／又は他の制約に基づいてもよい。

図６は、実施形態６００に係る、プロセスチャンバの入力信号導体からＲＦ信号を分離する方法例に関するフローチャートである。開示された実施形態は、図６のものに追加の動作を含む方法、図６のものとは異なる順序で実行される動作を含む方法、並びに図６に示されるものよりも少ないステップを含む方法を含む、図６の変形を包含することが意図されていることに留意されたい。さらに、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、４、及び５の装置は、図６の方法を実行するのに適しているが、前記方法は、他の装置、システム、又は配置によって実行されてもよく、開示された実施形態は、この点に関して限定されるものではない。図６の方法は、１つ又は複数の第１のスイッチの開放を含む６１０で始まり、ここで１つ又は複数の第１のスイッチは、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置している。特定の実施形態では、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの能動素子との間に位置する１つ又は複数の第１のスイッチの開放は、電流源又は電圧源によりエネルギー貯蔵デバイスをあらかじめ定められた電位に充電することを可能にし得る。

図６の方法は、１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又はこれと同時に、１つ又は複数の第１のスイッチを閉じることを含む６１５において継続してもよい。１つ又は複数の第２のスイッチは、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電流発生器との間に位置してもよい。特定の実施形態において、６１５は、マルチステーション集積回路製造チャンバのプロセスステーションの能動素子に電力を供給するために、エネルギー貯蔵デバイスの放電を可能にしてもよい。

図６の方法は、ある持続時間の後に、１つ又は複数の第２のスイッチの開放を指示し、１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又はこれと同時に、１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を開始するプロセッサの使用を含んでもよい。一例では、簡潔に図２Ａに戻ると、プロセッサ（図示しない）は、電流発生器１７０によるエネルギー貯蔵デバイス２１５の充電を可能にする持続時間の後に、スイッチ２１０の開放を指示してもよい。スイッチ２１０の開放に続いて、又はこれと同時に、プロセッサは、エネルギー貯蔵デバイスから能動素子１６１に電流が流れることを可能にするために、スイッチ２２５の閉鎖を開始してもよい。図６の方法は、エネルギー貯蔵デバイスの静電容量又はインダクタンスの値を修正するようにさらに動作するプロセッサを追加で含んでもよい。例えば、簡潔に図４に戻ると、コントローラ４１０は、エネルギー貯蔵デバイス２１５の静電容量又はインダクタンスの値を修正するためにプロセッサの使用を含んでもよい。図６の方法は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスがあらかじめ定められた閾値のエネルギー量を蓄積したという表示に応答して、１つの第１のスイッチの閉鎖をさらに指示するプロセッサを追加で含んでもよい。例えば、簡潔に図２に戻ると、プロセッサ（図２には示さず）は、エネルギー貯蔵デバイスが最大電圧（Ｖ_MAX）を達成したことを検出することに応答してスイッチ２１０を開き、かつスイッチ２２５を閉じ、それによってエネルギー貯蔵デバイス２１５から能動素子１６１に電流を流すことを可能にするように動作してもよい。

大まかに言えば、コントローラ１９０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、及び／又はソフトウェアを有する電子機器として定義され得る。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態のチップ、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、及び／又はプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つ又は複数のマイクロプロセッサ、若しくはマイクロコントローラ、若しくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、若しくはシステムオンチップ（ＳｏＣ）を有するＦＰＧＡを含んでもよい。プログラム命令は、半導体ウェハに対して、半導体ウェハのために、又はシステムに対して特定のプロセスを実行するための動作パラメータを定義する、様々な個々の設定（又はプログラムファイル）の形態でコントローラに通信される命令であってもよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態において、１つ又は複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、及び／又はウェハのダイの製造中に、１つ又は複数の処理ステップを達成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ってもよい。

いくつかの実装において、コントローラは、システムに統合された、接続された、そうでなければシステムへネットワーク接続された、又はそれらの組み合わせであるコンピュータの一部であってもよく、又はそのようなコンピュータに接続されていてもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」、すなわちファブホストコンピュータシステムの全体又は一部の中にあってもよく、これによりウェハ処理の遠隔アクセスが可能になる。コンピュータは、製造動作の現在の進行状況を監視するために、過去の製造動作の履歴を調査するために、複数の製造動作の傾向又は性能基準を調査するために、現在の処理のパラメータを変更するために、処理ステップを設定して現在の処理を追跡するために、又は新たなプロセスを開始するために、システムへの遠隔アクセスを可能にしてもよい。いくつかの例では、遠隔コンピュータ（例えばサーバ）は、ネットワークを通じてシステムにプロセスレシピを提供でき、ネットワークはローカルネットワーク又はインターネットを含んでもよい。遠隔コンピュータは、パラメータ及び／又は設定の入力、又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んでもよく、これらのパラメータ及び／又は設定は次いで遠隔コンピュータからシステムへと伝達される。いくつかの例では、コントローラは、１つ又は複数の動作中に実施される各処理ステップに関するパラメータを指定する、データの形式の命令を受け取る。パラメータは、実施されるプロセスの種類に、及びコントローラがインタフェース接続する又は制御するように構成されたツールの種類に特有であってもよいことが理解されるべきである。したがって、上述のように、コントローラは、共にネットワーク化され、本明細書に記載のプロセス及び制御などの共通の目的にむけて動く１つ又は複数の個別のコントローラを含むことなどにより、分散されていてもよい。そのような目的のための分散型コントローラの一例は、遠隔に設置され(プラットフォームレベルで、又は遠隔コンピュータの一部としてなど)、チャンバでのプロセスを協同で制御する１つ又は複数の集積回路と通信するチャンバ上の１つ又は複数の集積回路である。

前述の詳細な説明では、提示された実施形態又は実装を徹底的に理解するために、多数の具体的な詳細が記載された。開示された実施形態又は実装は、これらの具体的な詳細の一部又は全部なしに実施されてもよい。他の例では、周知のプロセス動作が、開示された実施形態又は実装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。開示された実施形態又は実装が、特定の実施形態又は実装と併せて説明されているが、このような説明は、開示された実施形態又は実装を制限することを意図していないことが理解されよう。

前述の詳細な説明は、開示された態様を説明する目的で、特定の実施形態又は実装に向けられたものである。しかしながら、本明細書の教示は、多数の異なる方法で適用及び実施できる。前述の詳細な説明において、添付の図面が参照される。開示された実施形態又は実装は、当業者が実施形態又は実装を実施できるように十分詳細に説明されているが、これらの例は限定的なものではなく、他の実施形態又は実装が使用されてもよく、その精神及び範囲から逸脱することなく開示された実施形態又は実装に変更が加えられてもよいことが理解されよう。加えて、接続詞「又は（ｏｒ）」は、特に指示されない限り、適切な場合には本明細書において包括的な意味で意図されていることを理解すべきである。例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣ」という表現は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ａ及びＢ」、「Ｂ及びＣ」、「Ａ及びＣ」、「Ａ、Ｂ及びＣ」の可能性を含むことを意図している。

本願では、「半導体ウェハ」、「ウェハ」、「基板」、「ウェハ基板」、及び「部分的に製造された集積回路」という用語は、同じ意味で使用される。当業者であれば、「部分的に製造された集積回路」という用語が、シリコンウェハ上への集積回路製造の多くの段階のいずれかの間のシリコンウェハを指すことができることを理解するであろう。半導体デバイス産業で使用されるウェハ又は基板は、２００ｍｍ、又は３００ｍｍ、又は４５０ｍｍの直径を含み得る。前述の詳細な説明は、実施形態又は実装が、ウェハ上で、又はウェハの形成若しくは製造に関連するプロセスに関連して、実装されることを想定している。しかしながら、開示された実施形態は、そのような実施形態／実装に限定されるものではない。ワークピースは、様々な形状、サイズ、及び材料のものであってもよい。半導体ウェハに加えて、請求された主題を利用し得る、かつプリント回路基板などの様々な品目を含み得る他のワークピース、又はプリント回路基板の製造など。

本開示の文脈上、明らかに他の意味に解すべき場合を除き、本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ)」などの語は、排他的又は網羅的な意味ではなく、包括的な意味で、すなわち、「限定されないが、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」の意味で解釈されるものとする。また、単数又は複数を用いる語は、概して、それぞれ複数又は単数を包含する。２つ以上の項目のリストに関して「又は（ｏｒ）」という語が使用されている場合、その語は、リスト内の項目のいずれか、リスト内の項目のすべて、及びリスト内の項目の任意の組み合わせという、その語の解釈のすべてをカバーする。「実装」という用語は、本明細書に記載された技術及び方法の実装、並びに、本明細書に記載された構造を具現化し、及び／又は技術及び／又は方法を組み込んだ物理的オブジェクトを指す。

半導体装置の製造は、集積回路製造プロセスにおいて、平面又は非平面基板の上又は上方に１つ又は複数の薄膜を堆積又はエッチングすることを含む場合がある。集積回路製造プロセスのいくつかの態様において、固有の基板トポグラフィに適合する薄膜を堆積することが有用である場合もある。多くの場合に有用な反応の１つとして、化学気相成長（ＣＶＤ）が挙げられる。ある種のＣＶＤプロセスでは、反応チャンバのステーションに導入された気相反応物質が同時に気相反応を起こす。気相反応の生成物は、基板の表面に堆積する。この種の反応は、プラズマの存在によって駆動又は励起される場合があり、その場合、プロセスはプラズマ励起化学気相成膜（ＰＥＣＶＤ）反応と呼ばれることもある。本明細書で使用する場合、ＣＶＤという用語は、特に断りのない限り、ＰＥＣＶＤを含むことが意図されている。ＣＶＤプロセスはある種の欠点を有し、いくつかの文脈ではあまり適切ではなくなる。例えば、ＣＶＤ気相反応の物質移動の制限により、上面（例えば、ゲートスタックの上面）でより厚い堆積を示し、凹面（例えば、ゲートスタックの底部角）でより薄い堆積を示す堆積効果がもたらされることがある。さらに、デバイス密度の異なる領域を有するいくつかの半導体ダイに対応して、基板表面にわたる物質移動効果により、ダイ内及びウェハ内の厚さにばらつきが生じる場合がある。そのため、その後のエッチングプロセス中に、厚みのばらつきにより、結果としていくつかの領域はオーバーエッチングに、他の領域はアンダーエッチングになり、デバイス性能とダイ収率を低下させ得る。ＣＶＤプロセスに関する別の困難は、高アスペクト比のフィーチャにおいてしばしばコンフォーマルな膜を成膜できないことである。この問題は、デバイスの小型化が進むにつれて、ますます深刻になり得る。ウェハ製造プロセスの特定の態様のこれら及び他の欠点は、図１Ａ及び図１Ｂに関連して議論される。

図２Ａの実施形態において、スイッチ２２５が開いている間、第２のスイッチ２１０は閉じられてもよい。スイッチ２１０の閉鎖により、電流発生器１７０はエネルギー貯蔵デバイス２１５に電荷を印加できる。エネルギー貯蔵デバイス２１５は、電荷の形態でエネルギーを貯蔵し得る容量性デバイスを表してもよい。あるいは、エネルギー貯蔵デバイス２１５は、誘導性デバイスを表してもよく、電流の形態でエネルギーを貯蔵してもよい。エネルギー貯蔵デバイス２１５は、可逆的な化学反応を介したエネルギー貯蔵などの、他の現象を利用してエネルギーを貯蔵するように動作してもよい。開示された実施形態は、エネルギー貯蔵が可能な全てのデバイスを包含することを意図していることに留意されたい。

図２Ｃの波形２７５は、エネルギー貯蔵デバイス２１５がコンデンサに相当し、電流発生器１７０がＶ_MAXの電圧を生成する場合に観察され得る電圧プロファイルを表すことに留意されたい。ただし、エネルギー貯蔵デバイス２１５が異なる種類のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、インダクタ、バッテリなど）に相当することに応じて、波形２７５は異なる充電／放電プロファイルを反映してもよく、開示される実施形態はこの点に関して限定されるものではない。また、エネルギー貯蔵デバイス２１５がコンデンサを含む場合、静電容量値の選択は、多くの要因に依存し得ることに留意されたい。これらの要因は、エネルギー貯蔵デバイス２１５によって貯蔵されるエネルギー量（例えば、ジュール単位）、スイッチ２１０／２２５が切り替わる速度、能動素子１６１の電流の流れなどを含んでもよい。特定の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイス２１５は、約１ｍＦから約１００ｍＦの値を有するコンデンサを含む。特定の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイス２１５は、約１ｍＨから約１００ｍＨの値を有するインダクタを含む。特定の他の実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、約１ジュール（１ワット秒）から１００ジュール（１００ワット秒）の貯蔵のために構成されたバッテリを含む。

本開示の文脈上、明らかに他の意味に解すべき場合を除き、本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ)」などの語は、排他的又は網羅的な意味ではなく、包括的な意味で、すなわち、「限定されないが、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」の意味で解釈されるものとする。また、単数又は複数を用いる語は、概して、それぞれ複数又は単数を包含する。２つ以上の項目のリストに関して「又は（ｏｒ）」という語が使用されている場合、その語は、リスト内の項目のいずれか、リスト内の項目のすべて、及びリスト内の項目の任意の組み合わせという、その語の解釈のすべてをカバーする。「実装」という用語は、本明細書に記載された技術及び方法の実装、並びに、本明細書に記載された構造を具現化し、及び／又は技術及び／又は方法を組み込んだ物理的オブジェクトを指す。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１：
プロセスチャンバに信号を結合する装置であって、
前記プロセスチャンバに配置される場合に、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと前記プロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置し、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと前記プロセスチャンバの前記少なくとも１つの能動素子との間に伝導された第１の電流を制御するように構成された１つ又は複数の第１のスイッチと、
前記プロセスチャンバに配置される場合に、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電流発生器との間に位置し、前記１つ又は複数の電流発生器と前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとの間の電流伝導を制御するように構成された１つ又は複数の第２のスイッチと
を含む装置。
適用例２：
適用例１の装置であって、１つ又は複数の高周波（ＲＦ）フィルタをさらに含み、前記１つ又は複数のＲＦフィルタの各々が、前記１つ又は複数の第１のスイッチの対応する１つと直列関係にある、装置。
適用例３：
適用例２の装置であって、前記１つ又は複数のＲＦフィルタの少なくとも１つが、約４００ｋＨｚ又は約２７．１２ＭＨｚで少なくとも約２０ｄＢの信号減衰を提供する、装置。
適用例４：
適用例１の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスがコンデンサ又はインダクタを含む、装置。
適用例５：
適用例４の装置であって、前記コンデンサが、約１ｍＦから約１００ｍＦの静電容量を含み、または、前記インダクタが、約１ｍＨから約１００ｍＨのインダクタンスを含む、装置。
適用例６：
適用例１の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスからの電圧を上昇させるように構成された変圧器をさらに含む装置。
適用例７：
適用例１の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスに接続され、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスの静電容量又はインダクタンスの値を修正するように構成されたコントローラをさらに含む装置。
適用例８：
適用例１の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスが、並列関係で配置された２つ以上のエネルギー貯蔵デバイスを含む、装置。
適用例９：
適用例１の装置であって、前記プロセスチャンバの前記少なくとも１つの能動素子が、抵抗加熱素子、マイクロ波信号発生器、紫外光源、赤外光源、又はそれらの組み合わせを含む、装置。
適用例１０：
適用例１の装置であって、前記１つ又は複数の第１のスイッチと、高周波（ＲＦ）フィルタと、前記エネルギー貯蔵デバイスと、前記１つ又は複数の第２のスイッチとが、前記１つ又は複数の電流発生器と直列関係で配置されている、装置。
適用例１１：
適用例１０の装置であって、前記１つ又は複数の第１のスイッチ及び前記１つ又は複数の第２のスイッチが同時に閉じることを防ぐように構成されたコントローラをさらに含む装置。
適用例１２：
１つ又は複数の第１のスイッチ及び１つ又は複数の第２のスイッチの切り替えを制御するコントローラであって、
メモリに接続され、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置する前記１つ又は複数の第１のスイッチの開放を指示するプロセッサを有し、
前記プロセッサが、さらに、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電流発生器との間に位置する前記１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又は同時に、前記１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を指示するものである、
コントローラ。
適用例１３：
適用例１２のコントローラであって、前記プロセッサが、ある持続時間の後に、前記１つ又は複数の第２のスイッチの開放を指示し、及び前記１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又は同時に、前記１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を開始する、コントローラ。
適用例１４：
適用例１５のコントローラであって、前記プロセッサが、さらに、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスの静電容量又はインダクタンスの値を修正するように動作する、コントローラ。
適用例１５：
適用例１２のコントローラであって、前記プロセッサが、さらに、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスがあらかじめ定められた量のエネルギーを蓄積したという表示に応答して、前記１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を指示する、コントローラ。
適用例１６：
プロセスチャンバであって、
高周波（ＲＦ）信号を受信するための第１の入力ポートと、
前記プロセスチャンバ内に少なくとも部分的に配置された抵抗加熱素子と、
エネルギー貯蔵デバイスに接続され、前記抵抗加熱素子に電流を供給する電流発生器と、
前記エネルギー貯蔵デバイスと前記抵抗加熱素子との間に設けられ、前記エネルギー貯蔵デバイスから前記抵抗加熱素子に結合される電流を遮断する第１のスイッチと、
前記電流発生器と前記エネルギー貯蔵デバイスとの間に設けられ、前記電流発生器と前記エネルギー貯蔵デバイスから結合される電流を遮断する第２のスイッチと、
を含むプロセスチャンバ。
適用例１７：
適用例１６のプロセスチャンバであって、（ｉ）前記第１のスイッチを開き、かつ前記第２のスイッチを閉じることにより、前記エネルギー貯蔵デバイスが前記電流発生器からの電荷を蓄積することを可能にし、又は（ｉｉ）あらかじめ定められた量の電荷を蓄積する前記エネルギー貯蔵デバイスに応答して、前記第１のスイッチを閉じ、かつ前記第２のスイッチを開くコントローラをさらに含む、プロセスチャンバ。
適用例１８：
適用例１７のプロセスチャンバであって、前記コントローラが、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチが同時に閉じないように動作する、プロセスチャンバ。
適用例１９：
適用例１６のプロセスチャンバであって、前記第１の入力ポートによって受信された前記ＲＦ信号が、約４００ｋＨｚの信号及び／又は約２７．１２ＭＨｚの信号を含む、プロセスチャンバ。
適用例２０：
適用例１６のプロセスチャンバであって、前記プロセスチャンバが２つ以上のウェハ処理ステーションを含む、プロセスチャンバ。

Claims (20)

1. プロセスチャンバに信号を結合する装置であって、
   前記プロセスチャンバに配置される場合に、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと前記プロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置し、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと前記プロセスチャンバの前記少なくとも１つの能動素子との間に伝導された第１の電流を制御するように構成された１つ又は複数の第１のスイッチと、
   前記プロセスチャンバに配置される場合に、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電流発生器との間に位置し、前記１つ又は複数の電流発生器と前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとの間の電流伝導を制御するように構成された１つ又は複数の第２のスイッチと
   を含む装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、１つ又は複数の高周波（ＲＦ）フィルタをさらに含み、前記１つ又は複数のＲＦフィルタの各々が、前記１つ又は複数の第１のスイッチの対応する１つと直列関係にある、装置。
3. 請求項２に記載の装置であって、前記１つ又は複数のＲＦフィルタの少なくとも１つが、約４００ｋＨｚ又は約２７．１２ＭＨｚで少なくとも約２０ｄＢの信号減衰を提供する、装置。
4. 請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスがコンデンサ又はインダクタを含む、装置。
5. 請求項４に記載の装置であって、前記コンデンサが、約１ｍＦから約１００ｍＦの静電容量を含み、または、前記インダクタが、約１ｍＨから約１００ｍＨのインダクタンスを含む、装置。
6. 請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスからの電圧を上昇させるように構成された変圧器をさらに含む装置。
7. 請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスに接続され、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスの静電容量又はインダクタンスの値を修正するように構成されたコントローラをさらに含む装置。
8. 請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスが、並列関係で配置された２つ以上のエネルギー貯蔵デバイスを含む、装置。
9. 請求項１に記載の装置であって、前記プロセスチャンバの前記少なくとも１つの能動素子が、抵抗加熱素子、マイクロ波信号発生器、紫外光源、赤外光源、又はそれらの組み合わせを含む、装置。
10. 請求項１に記載の装置であって、前記１つ又は複数の第１のスイッチと、高周波（ＲＦ）フィルタと、前記エネルギー貯蔵デバイスと、前記１つ又は複数の第２のスイッチとが、前記１つ又は複数の電流発生器と直列関係で配置されている、装置。
11. 請求項１０に記載の装置であって、前記１つ又は複数の第１のスイッチ及び前記１つ又は複数の第２のスイッチが同時に閉じることを防ぐように構成されたコントローラをさらに含む装置。
12. １つ又は複数の第１のスイッチ及び１つ又は複数の第２のスイッチの切り替えを制御するコントローラであって、
    メモリに接続され、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスとプロセスチャンバの少なくとも１つの能動素子との間に位置する前記１つ又は複数の第１のスイッチの開放を指示するプロセッサを有し、
    前記プロセッサが、さらに、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスと１つ又は複数の電流発生器との間に位置する前記１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又は同時に、前記１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を指示するものである、
    コントローラ。
13. 請求項１２に記載のコントローラであって、前記プロセッサが、ある持続時間の後に、前記１つ又は複数の第２のスイッチの開放を指示し、及び前記１つ又は複数の第２のスイッチの開放に続いて、又は同時に、前記１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を開始する、コントローラ。
14. 請求項１５に記載のコントローラであって、前記プロセッサが、さらに、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスの静電容量又はインダクタンスの値を修正するように動作する、コントローラ。
15. 請求項１２に記載のコントローラであって、前記プロセッサが、さらに、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスがあらかじめ定められた量のエネルギーを蓄積したという表示に応答して、前記１つ又は複数の第１のスイッチの閉鎖を指示する、コントローラ。
16. プロセスチャンバであって、
    高周波（ＲＦ）信号を受信するための第１の入力ポートと、
    前記プロセスチャンバ内に少なくとも部分的に配置された抵抗加熱素子と、
    エネルギー貯蔵デバイスに接続され、前記抵抗加熱素子に電流を供給する電流発生器と、
    前記エネルギー貯蔵デバイスと前記抵抗加熱素子との間に設けられ、前記エネルギー貯蔵デバイスから前記抵抗加熱素子に結合される電流を遮断する第１のスイッチと、
    前記電流発生器と前記エネルギー貯蔵デバイスとの間に設けられ、前記電流発生器と前記エネルギー貯蔵デバイスから結合される電流を遮断する第２のスイッチと、
    を含むプロセスチャンバ。
17. 請求項１６に記載のプロセスチャンバであって、（ｉ）前記第１のスイッチを開き、かつ前記第２のスイッチを閉じることにより、前記エネルギー貯蔵デバイスが前記電流発生器からの電荷を蓄積することを可能にし、又は（ｉｉ）あらかじめ定められた量の電荷を蓄積する前記エネルギー貯蔵デバイスに応答して、前記第１のスイッチを閉じ、かつ前記第２のスイッチを開くコントローラをさらに含む、プロセスチャンバ。
18. 請求項１７に記載のプロセスチャンバであって、前記コントローラが、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチが同時に閉じないように動作する、プロセスチャンバ。
19. 請求項１６に記載のプロセスチャンバであって、前記第１の入力ポートによって受信された前記ＲＦ信号が、約４００ｋＨｚの信号及び／又は約２７．１２ＭＨｚの信号を含む、プロセスチャンバ。
20. 請求項１６に記載のプロセスチャンバであって、前記プロセスチャンバが２つ以上のウェハ処理ステーションを含む、プロセスチャンバ。

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