JPWO2021007017A5

JPWO2021007017A5 -

Info

Publication number: JPWO2021007017A5
Application number: JP2022501172A
Authority: JP
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2040-06-22

Description

前述の明細書において、詳細な記述は、具体的な典型的な実装を参照して与えられた。しかしながら、添付の特許請求の範囲に記述されているような開示のより広い精神及び範囲から逸脱することなく、さまざまな変更及び変化がそこになされ得ることは、明白であろう。明細書及び図面は、その結果、制限的な意味というよりむしろ理解を助ける意味とみなされるべきである。
本発明の態様の一部を以下記載する。
〔態様１〕
インピーダンスの高速変動の間に低Ｑインピーダンス変換を実行するための第１段整合回路網であって、
前記高速変動は、第２段整合回路網と関連する制御ループ帯域幅を超えるインピーダンスの変化として定義される、第１段整合回路網と、
高Ｑインピーダンス変換に対してインピーダンス整合を実行するための第２段整合回路網と、
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網と結合しているセンサ素子であって、信号を検出し、前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網と連結するために使用される計算をする、センサ素子と、
を備える、整合回路網。
〔態様２〕
前記第１段整合回路網は、切換式整合回路網を含み、
前記第２段整合回路網は、機械調節式整合回路網を含む、態様１に記載の整合回路網。
〔態様３〕
前記第１段整合回路網は、固定コンデンサ及び電子装置の少なくとも１つを使用し、
前記スイッチは、一組のＰＩＮダイオード、ＳｉＣＦＥＴ（silicon-carbide field effect transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（metal oxide field effect transistor）、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）、又はＢＪＴ（bipolar junction transistor）の少なくとも１つであってよく、
前記第２段整合回路網は、一組の真空可変コンデンサ又は空気可変コンデンサの少なくとも１つ、及び、一組のステッピングモータ、ブラシ付きＤＣ（direct current）モータ、ブラシレスＤＣモータ又はＡＣモータの少なくとも１つであってよい、態様２に記載の整合回路網。
〔態様４〕
前記第１段整合回路網は、連続的に可変なリアクタンス同調素子を含む、態様１に記載の整合回路網。
〔態様５〕
前記センサ素子は、電圧及び電流を測定し、両方の位相、大きさ及びインピーダンスにおいて、前記測定された電圧と電流との間の関係を計算する、態様１に記載の整合回路網。
〔態様６〕
前記センサ素子は、スイッチアクチュエータを動作させて前記第１段整合回路網を連結する、態様１に記載の整合回路網。
〔態様７〕
前記インピーダンス変成器は、集中素子、π回路網を含む、態様１に記載の整合回路網。
〔態様８〕
前記スイッチ端子の前半は、前記π回路網の第１側に配置され、
前記スイッチ端子の後半は、前記π回路網の第２側に配置される、態様７に記載の整合回路網。
〔態様９〕
前記第１段整合回路網の調節可能範囲は、前記スイッチ端子の少なくとも１つを無効にすることによって変更され得る、態様１に記載の整合回路網。
〔態様１０〕
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網は、変調されたＲＦ波形の同一の又は異なる部分でインピーダンス整合を実行する、態様１に記載の整合回路網。
〔態様１１〕
高周波発生器と、
前記高周波発生器と結合し、インピーダンス整合した出力を発生させる整合回路網であって、
インピーダンスの高速変動の間に低Ｑインピーダンス変換を実行するための第１段整合回路網であって、
前記高速変動は、第２段整合回路網と関連する制御ループ帯域幅を超えるインピーダンスの変化として定義される、第１段整合回路網と、
高Ｑインピーダンス変換に対してインピーダンス整合を実行するための第２段整合回路網であって、
前記高Ｑインピーダンス変換は、２より大きなＱ値を有し、
前記低Ｑインピーダンス変換は、２より小さなＱ値を有する、第２段整合回路網と、
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網と結合しているセンサ素子であって、信号を検出し、前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網と連結するために使用される計算をする、センサ素子と、を備える、整合回路網と、
前記整合回路網と結合して、前記整合回路網からインピーダンス整合した出力を受信するプラズマチャンバーと、
を備える、プラズマ発生システム。
〔態様１２〕
前記高周波発生器は、変調されたＲＦ波形を発生し、
前記第１段整合回路網は、前記変調されたＲＦ波形のそれぞれの状態を連結し、前記第２段整合回路網は、変調されたＲＦ波形の単一の状態上で連結することができる、態様１１に記載のプラズマ発生システム。
〔態様１３〕
前記センサ素子は、プラズマチャンバーインピーダンスの高速変動を検出し、前記高速変動によって引き起こされるインピーダンスの変化を使用して前記第１段整合回路網を連結する、態様１１に記載のプラズマ発生システム。
〔態様１４〕
前記第１段整合回路網は、複数のＲＦスイッチを含む、態様１１に記載のプラズマ発生システム。
〔態様１５〕
第１の規定の閾値を超えるＲＦ波の存在を決定することと、
電圧及び電流の大きさ及び位相の関係を計算して、ハイブリッド整合回路網の第２段整合回路網の調節を指示し、前記計算された前記電圧及び電流の大きさ及び位相の関係からインピーダンスを計算して、前記ハイブリッド整合回路網の第１段整合回路網の前記調節を指示することと、を含む、方法。
〔態様１６〕
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網と関連する、並行制御ループの同時実行を可能にすることをさらに含み、それは、最短システム調節時間を達成するように前記ハイブリッド整合回路網の前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網を指示する、態様１５に記載の方法。
〔態様１７〕
前記第１段整合回路網が開放されるとき、前記第１段整合回路網は、フィルタとして機能する、態様１５に記載の方法。
〔態様１８〕
前記第１段整合回路網を連結することは、複数のスイッチ端子の状態を、前記第１段整合回路網内に設定することを含む、態様１５に記載の方法。
〔態様１９〕
前記第１段整合回路網は、前記第２段整合回路網への入力インピーダンスが前記第１段整合回路網の調節可能範囲に入るときに連結される、態様１５に記載の方法。
〔態様２０〕
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網の動作は、独立して、同時に又は順次に起こる、態様１５に記載の方法。

Claims

第１段整合回路網と、
第２段整合回路網であって、前記第２段整合回路網の電気部品を代表する制御ループ帯域幅を有する第２段整合回路網と、
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網の両方と同時に結合しているセンサ素子と、
を備え、
前記第１段整合回路網は、インピーダンスの変化が前記第２段整合回路網の前記制御ループ帯域幅の外側である期間に低Ｑインピーダンス変換を実行するものであり、
前記第２段整合回路網は、高Ｑインピーダンス変換のためのインピーダンス整合を実行するものであり、
前記センサ素子は、信号を検出し、前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網の電気的な動作特性を変えるために使用される計算をする、整合回路網。
前記第１段整合回路網は、切換式整合回路網を含み、
前記第２段整合回路網は、機械調節式整合回路網を含む、請求項１に記載の整合回路網。
前記第１段整合回路網は、固定コンデンサ及び電子スイッチの少なくとも１つを使用し、
前記電子スイッチは、一組のＰＩＮダイオード、ＳｉＣＦＥＴ（silicon-carbide field effect transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（metal oxide field effect transistor）、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）、又はＢＪＴ（bipolar junction transistor）の少なくとも１つであってよく、
前記第２段整合回路網は、一組の真空可変コンデンサ又は空気可変コンデンサの少なくとも１つ、及び、一組のステッピングモータ、ブラシ付きＤＣ（direct current）モータ、ブラシレスＤＣモータ又はＡＣモータの少なくとも１つであってよい、請求項２に記載の整合回路網。
前記第１段整合回路網は、連続的に可変なリアクタンス同調素子を含む、請求項１に記載の整合回路網。
前記センサ素子は、電圧及び電流を測定し、位相及び大きさの両方について前記測定された電圧と、位相及び大きさの両方について前記測定された電流と、インピーダンスとの間の関係を計算する、請求項１に記載の整合回路網。
前記センサ素子は、スイッチアクチュエータを動作させて前記第１段整合回路網の電気的な動作特性を変える、請求項１に記載の整合回路網。
前記第１段整合回路網は、集中素子π回路網を使用するインピーダンス変成器を含む、請求項１に記載の整合回路網。
前記集中素子π回路網の向かい合う側に配置される複数のスイッチ端子をさらに備え、
前記複数のスイッチ端子の前半は、前記集中素子π回路網の第１側に配置され、
前記複数のスイッチ端子の後半は、前記集中素子π回路網の第２側に配置される、請求項７に記載の整合回路網。
前記第１段整合回路網の調節可能範囲は、前記複数のスイッチ端子の少なくとも１つの状態を変えることに反応して変更される、請求項８に記載の整合回路網。
前記複数のスイッチ端子の少なくとも１つの状態を変えることは、前記少なくとも１つのスイッチ端子を開にすること又は閉にすることを含む、請求項８に記載の整合回路網。
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網は、変調されたＲＦ（radio frequency）波形の同一の又は異なる部分でインピーダンス整合を実行する、請求項１に記載の整合回路網。
高周波発生器と、
前記高周波発生器と結合し、インピーダンス整合した出力を発生させる整合回路網であって、
第１段整合回路網と、
第２段整合回路網であって、前記第２段整合回路網の電気部品を代表する制御ループ帯域幅を有する第２段整合回路網と、
前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網の両方と同時に結合しているセンサ素子と、を備え、
前記第１段整合回路網は、インピーダンスの変化が前記第２段整合回路網の前記制御ループ帯域幅の外側である期間に低Ｑインピーダンス変換を実行するものであり、
前記第２段整合回路網は、高Ｑインピーダンス変換のためのインピーダンス整合を実行するものであり、
前記高Ｑインピーダンス変換は、２より大きいＱ値を有し、
前記低Ｑインピーダンス変換は、２より小さいＱ値を有し、
前記センサ素子は、信号を検出し、前記第１段整合回路網及び前記第２段整合回路網の電気的な動作特性を変えるために使用される計算をする、整合回路網と、
前記整合回路網と結合して、前記整合回路網から前記インピーダンス整合した出力を受信するプラズマチャンバーと、
を備える、プラズマ発生システム。
前記高周波発生器は、変調されたＲＦ（radio frequency）波形を発生し、
前記第１段整合回路網は、前記変調されたＲＦ波形のそれぞれの状態を連結し、前記第２段整合回路網は、変調されたＲＦ波形の単一の状態上で連結することができる、請求項１２に記載のプラズマ発生システム。
前記センサ素子は、プラズマチャンバーインピーダンスの変化を検出し、高速変動によって引き起こされるインピーダンスの前記変化に対応して前記第１段整合回路網の電気的な動作特性を変える、請求項１２に記載のプラズマ発生システム。
前記第１段整合回路網は、複数のＲＦスイッチを含む、請求項１２に記載のプラズマ発生システム。
前記第１段整合回路網は、集中素子π回路網を使用するインピーダンス変成器を含む、請求項１２に記載のプラズマ発生システム。
前記集中素子π回路網の向かい合う側に配置される複数のスイッチ端子をさらに備え、
前記複数のスイッチ端子の前半は、前記集中素子π回路網の第１側に配置され、
前記複数のスイッチ端子の後半は、前記集中素子π回路網の第２側に配置される、請求項１６に記載のプラズマ発生システム。
前記第１段整合回路網の調節可能範囲は、前記複数のスイッチ端子の少なくとも１つの状態を変えることに反応して変更される、請求項１７に記載のプラズマ発生システム。
前記複数のスイッチ端子の少なくとも１つの前記状態を変えることは、前記少なくとも１つのスイッチ端子を開にすること又は閉にすることを含む、請求項１８に記載のプラズマ発生システム。
前記複数のスイッチ端子のための予め設定されたスイッチ設定を記憶するメモリをさらに備え、
前記センサ素子によって実行される前記計算は、前記検出された信号に基づく少なくとも１つの予め設定されたスイッチ設定の探索を含む、請求項１７に記載のプラズマ発生システム。