KR102250496B1 - 플라즈마 챔버 내에서의 이온 에너지 제어 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템들 및 방법들이 기술된다. 이 시스템들 중 하나는 사인형 신호 (sinusoidal signal) 를 수신하도록 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 상부 전극 및 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기를 포함한다. 시스템은 상기 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 전력 증폭기를 더 포함한다. 상기 전력 증폭기는 증폭된 신호를 생성하도록 상기 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭한다. 시스템은 상기 전력 증폭기에 접속된 필터를 더 포함한다. 상기 필터는 필터링 신호를 사용하여서 상기 증폭된 비사인형 신호를 필터링하여 필터링된 신호를 생성한다. 시스템은 상기 필터에 접속된 척 (chuck) 을 포함한다. 상기 척은 상기 상부 전극의 적어도 일부를 마주보며, 상기 척은 하부 전극을 포함한다. 상기 하부 전극은 상기 필터링된 신호를 수신하여 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 하는데 사용된다.

Description

플라즈마 챔버 내에서의 이온 에너지 제어{CONTROLLING ION ENERGY WITHIN A PLASMA CHAMBER}
본 발명은 플라즈마 챔버 내에서의 이온 에너지를 제어하는 것에 관한 것이다.
플라즈마 기반 시스템에서, 하나 이상의 무선 주파수 (RF) 생성기들이 RF 신호들을 생성한다. RF 신호들은 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마를 생성하도록 플라즈마 챔버에 제공된다. 플라즈마는 예를 들어서 웨이퍼를 에칭하는 것, 웨이퍼를 세정하는 것, 웨이퍼 상에 재료를 증착하는 것 등과 같은 다양한 목적을 위해서 사용된다.
시간이 지남에 따라서, 웨이퍼 및 이 웨이퍼 상에 증착된 임의의 층들은 얇아졌다. 층이 얇고 에칭이 수행되는 경우에, 에칭이 정지되어야 하는지의 여부를 결정하는데 예를 들어서 간섭계 종료점 검출 기법 (interferometric endpoint detection technique), 시간 측정 기법 등과 같은 다양한 기법이 사용된다.
그러나, 이러한 기법들이 사용되는 여부와 상관없이, 웨이퍼 상 또는 웨이퍼 상단 상의 층 상의 바람직하지 않는 구역들에서 에칭이 발생할 수 있다.
본 개시에서 기술되는 실시예들은 이러한 맥락에서 나타난다.
본 개시의 실시예들은 플라즈마 챔버 내의 이온 에너지를 제어하기 위한 장치, 방법들 및 컴퓨터 프로그램들을 제공한다. 본 실시예들은 예를 들어서, 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스, 또는 컴퓨터 판독가능한 매체 상의 방법과 같은 다양한 방식들로 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들이 이하에서 기술된다.
몇몇 실시예들에서, 이온 에너지는 2 개의 임계치들, 즉 상위 임계치와 하위 임계치 간에서 존재하도록 한정된다. 예를 들어서, 상위 임계치와 하위 임계치 간의 차는 0 전자 볼트 (eV) 보다 크고 10 eV보다 작다. 다른 실례로서, 상위 임계치와 하위 임계치 간의 차는 0 전자 볼트 (eV) 보다 크고 5 eV보다 작다. 이온 에너지 범위를 한정함으로써, 정밀한 이온 에너지 강도 (intensity) 가 달성되며 에칭이 제어된다.
몇몇 실시예들에서, 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템이 기술된다. 이 시스템은 사인형 신호 (sinusoidal signal) 를 생성하기 위한 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기; 상기 사인형 RF 신호를 수신하도록 상기 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 상부 전극; 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기를 포함한다. 시스템은 상기 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 전력 증폭기를 더 포함한다. 상기 전력 증폭기는 증폭된 신호를 생성하도록 상기 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭한다. 시스템은 상기 전력 증폭기에 접속된 필터를 더 포함한다. 상기 필터는 필터링 신호를 사용하여서 상기 증폭된 비사인형 신호를 필터링하여 필터링된 신호를 생성한다. 시스템은 상기 필터에 접속된 척 (chuck) 을 포함한다. 상기 척은 상기 상부 전극의 적어도 일부를 마주보며, 상기 척은 하부 전극을 포함한다. 상기 하부 전극은 상기 필터링된 신호를 수신하여 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 하는데 사용된다.
다수의 실시예들에서, 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템이 기술된다. 이 시스템은 사인형 신호 (sinusoidal signal) 를 생성하기 위한 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기; 상기 사인형 RF 신호를 수신하도록 상기 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 척; 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기를 포함한다. 시스템은 상기 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 전력 증폭기를 더 포함한다. 상기 전력 증폭기는 증폭된 신호를 생성하도록 상기 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭한다. 시스템은 상기 전력 증폭기에 접속된 필터를 더 포함한다. 상기 필터는 필터링 신호를 사용하여서 상기 증폭된 비사인형 신호를 필터링하여 필터링된 신호를 생성한다. 시스템은 상기 필터에 접속된 예를 들어서 안테나와 같은 상부 전극을 포함한다. 상기 상부 전극은 상기 척과 마주보며 상기 필터링된 신호를 수신하여 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 하는데 사용된다.
플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템이 기술된다. 이 시스템은 제 1 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 제 1 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기; 및 상기 제 1 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 제 1 전력 증폭기를 포함한다. 상기 제 1 전력 증폭기는 제 1 증폭된 신호를 생성하도록 상기 제 1 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭한다. 이 시스템은 상기 제 1 전력 증폭기에 접속된 제 1 필터를 포함한다. 상기 제 1 필터는 제 1 필터링 신호를 사용하여서 상기 제 1 증폭된 비사인형 신호를 필터링하여 제 1 필터링된 신호를 생성한다. 시스템은 상기 제 1 필터에 접속된 상부 전극; 제 2 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 제 2 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기; 및 상기 제 2 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 제 2 전력 증폭기를 더 포함한다. 상기 제 2 전력 증폭기는 제 2 증폭된 신호를 생성하도록 상기 제 2 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭한다. 시스템은 상기 제 2 전력 증폭기에 접속된 제 2 필터를 더 포함한다. 상기 제 2 필터는 제 2 필터링 신호를 사용하여서 상기 제 2 증폭된 비사인형 신호를 필터링하여 제 2 필터링된 신호를 생성한다. 이 시스템은 상기 제 2 필터에 접속된 척을 포함한다. 상기 척은 상기 상부 전극을 마주보며, 상기 척은 하부 전극을 포함한다. 상기 하부 전극은 상기 제 2 필터링된 신호를 수신하여 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 한다. 상기 상부 전극은 상기 제 1 필터링된 신호를 수신하여 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 한다.
상술된 실시예들의 몇몇 장점들은 이온 에너지를 상위 임계치와 하위 임계치 간에서 한정하는 것을 포함한다. 이러한 한정은 척에 인가되는 필터링된 증폭된 신호 사용, 표면 안테나에 인가된 필터링된 증폭된 신호 사용, 표면 안테나 및 척 양자에 인가되는 필터링된 증폭된 신호들의 사용에 의해서 달성된다.
다른 양태들은 첨부 도면들과 함께 취해지는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
실시예들이 첨부 도면과 함께 취해지는 다음의 설명을 참조함으로써 최상으로 이해될 것이다.
도 1a는 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 정전 척 (ESC) 에 제공함으로써 플라즈마 챔버 내에서 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템의 실시예의 블록도이다.
도 1b는 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 플라즈마 챔버의 표면 안테나에 제공함으로써 플라즈마 챔버 내에서 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템의 실시예의 블록도이다.
도 1c는 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 정전 척 (ESC) 에 제공함으로써 그리고 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 플라즈마 챔버의 표면 안테나에 제공함으로써 플라즈마 챔버 내에서 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템의 실시예의 블록도이다.
도 2a는 표면 안테나의 실례인 유도 코일의 실시예의 도면이다.
도 2b는 유도 코일의 양 단부들에서 접지 접속부들에 접속된 유도 코일의 실시예의 도면이다.
도 3a는 필터링된 신호를 ESC 또는 표면 안테나에 제공하도록 신호를 필터링하는 시스템의 실시예의 도면이다.
도 3b는 필터링된 신호를 ESC 또는 표면 안테나에 제공하도록 신호를 필터링하는 시스템의 실시예의 도면이다.
도 4a는 톱니 형상의 비사인형 RF 신호의 실시예의 그래프이다.
도 4b는 비사인형 RF 신호의 실시예의 그래프이다.
도 4c는 하나 이상의 커브드 (curved) 부분들을 포함하는 비사인형 RF 신호의 실시예의 그래프이다.
도 4d는 다른 톱니 형상의 비사인형 RF 신호의 실시예의 그래프이다.
도 4e는 또 다른 톱니 형상의 비사인형 RF 신호의 실시예의 그래프이다.
도 4f는 펄스형 비사인형 RF 신호의 실시예의 그래프이다.
도 5는 도 1a의 시스템의 사인형 RF 생성기 또는 도 1b의 시스템의 사인형 RF 생성기에 의해서 생성되는 사인형 신호를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 RF 신호를 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 6a는 동일한 주파수를 갖는 필터링된 비사인형 신호들을 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 6b는 상이한 주파수들을 갖는 필터링된 비사인형 신호들을 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 6c는 필터링된 비사인형 신호들이 동일한 주파수를 가지며 각 필터링된 비사인형 신호의 필터링된 부분이 이 필터링된 비사인형 신호의 필터링되지 않은 부분과 형상에 있어서 상이한, 2 개의 필터링된 비사인형 신호들을 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 6d는 필터링된 비사인형 신호들이 상이한 주파수들을 가지며 각 필터링된 비사인형 신호의 필터링된 부분이 이 필터링된 비사인형 신호의 필터링되지 않은 부분과 형상에 있어서 상이한, 2 개의 필터링된 비사인형 신호들을 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 6e는 서로 이위상 상태 (out-of-phase) 에 있는 필터링된 비사인형 신호들을 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 6f는 서로 이위상 상태 (out-of-phase) 에 있는 필터링된 비사인형 신호들을 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 7은 기판의 상단 상의 마스크 층을 갖는 기판의 실시예의 도면이다.
도 8은 실리콘 클로라이드 또는 실리콘 브로마이드의 마스크 층을 갖는 실리콘 기판의 실시예의 도면이다.
도 9는 이온 에너지 대 이온 에너지 강도를 플롯팅하는 그래프의 실시예이다.
도 10a는 필터링된 비사인형 신호가 ESC에 인가된 때에 이온 에너지를 달성하기 위한 전력 프로파일을 결정하기 위한 캘리브레이션 플라즈마 시스템의 블록도이다.
도 10b는 필터링된 비사인형 신호가 표면 안테나에 인가된 때에 이온 에너지를 달성하기 위한 전력 프로파일을 결정하기 위한 캘리브레이션 플라즈마 시스템의 블록도이다.
도 10c는 필터링된 비사인형 신호가 ESC에 인가되고 필터링된 비사인형 신호가 표면 안테나에 인가된 때에 이온 에너지를 달성하기 위한 전력 프로파일을 결정하기 위한 캘리브레이션 플라즈마 시스템의 블록도이다.
도 11은 증폭된 비사인형 RF 신호들의 전력 프로파일들을 포함하는 레시피들을 포함하는 베이터베이스의 실시예의 도면이다.
다음의 실시예들은 플라즈마 챔버 내에서의 이온 에너지를 제어하는 시스템들 및 방법들을 기술한다. 본 실시예들은 이러한 특정 세부사항 전부 또는 일부 없이도 실시될 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에게 자명하다. 다른 실례에서, 잘 알려진 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 하기 위해서 세부적으로는 기술되지 않았다.
도 1a는 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 정전 척 (ESC) (108) 에 제공함으로써 플라즈마 챔버 (102) 내에서 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템 (100) 의 실시예의 블록도이다. ESC (108) 는 하부 전극 및 예를 들어서 세라믹 층 등과 같은 다른 층들을 포함한다. 플라즈마 챔버 (102) 는 표면 안테나 (104), 가스 분배 플레이트 (106) 및 ESC (108) 를 포함한다.
다수의 실시예들에서, 패러데이 차폐부가 표면 안테나 (104) 내에, 위에 또는 아래에 배치되어서 플라즈마 챔버 (102) 내에서 형성된 플라즈마로의 자계 커플링 (magnetic field coupling) 을 가능하게 하며 전계 커플링 가능성을 저감시는며, 이러한 전계 커플링은 플라즈마 구배 또는 불균일성을 초래하거나 플라즈마 내의 전하 입자들을 보다 높은 에너지로 가속시킬 수 있다.
표면 안테나 (104) 는 상부 전극의 실례이다. 상부 전극의 다른 실례는 커패시터의 2 개의 플레이트 중 하나인 용량성 플레이트 (미도시) 를 포함한다. 용량성 플레이트 (미도시) 는 ESC (108) 반대편에서 이를 마주보면서 위치한다.
몇몇 실시예들에서, ESC (108) 대신에, 자기 척 (magnetic chuck) 이 사용된다.
ESC (108) 는 표면 안테나 (104) 및 가스 분배 플레이트 (106) 반대편에서 이들을 마주보면서 위치한다. 예를 들어서, ESC (108) 는 표면 안테타 (104) 가 위치하는 측의 반대편에 있는 플라즈마 챔버 (102) 의 측 상에 위치한다. 다른 실례로서, 표면 안테나 (104) 의 하단 표면 (107) 의 적어도 일부는 작업 피스 (110) 가 ESC (108) 상에 배치되지 않은 때에 ESC (108) 의 상단 표면 (112) 을 마주본다. 플라즈마 챔버 (102) 내에서 작업 피스 (110) 가 ESC (108) 상에 배치되지 않은 때에 ESC (108) 의 상단 표면 (112) 을 마주보는 표면 안테나 (104) 의 하단 표면 (107) 의 적어도 일부는 가스 분배 플레이트 (102) 에 의해서 커버되지 않는다. 작업 피스 (110) 는 이하에서 더 기술된다.
용량성 플레이트가 사용되는 다양한 실시예들에서, 가스 분배 플레이트는 용량성 플레이트 위에 위치하거나 용량성 플레이트 내에 내장된다. 예를 들어서, 용량성 플레이트는 플라즈마 챔버 (102) 내의 공간으로 프로세스 가스의 이동을 가능하게 하는 가스 유입구들을 포함한다.
다수의 실시예들에서, 플라즈마 챔버 (102) 대신에 사용될 수 있는 다른 플라즈마 챔버는 ESC (108), 용량성 플레이트, 및 다른 컴포넌트들 (미도시) 을 포함하는데, 이러한 다른 컴포넌트들은 예를 들어서 용량성 플레이트를 둘러싸는 상부 유전체 링, 상부 유전체 링을 둘러싸는 상부 전극 연장부, ESC (108) 를 둘러싸는 하부 유전체 링, 하부 유전체 링을 둘러싸는 하부 전극 연장부, 상부 플라즈마 배제 구역 (PEZ) 링, 하부 플라즈마 배제 구역 (PEZ) 링, 등을 포함한다.
실리콘 반도체 웨이퍼, 웨이퍼 및 웨이퍼 상단 상에 형성된 실리콘 브로마이드 마스크 또는 실리콘 클로라이드 마스크와 같은 작업 피스 (110) 가 ESC (108) 의 상단 표면 (112) 상에서 지지된다. 예를 들어서 ASIC (application specific integrated circuit), PLD (programmable logic device) 등과 같은 집적 회로들이 이 작업 피스 (110) 상에서 발현되며 집적 회로들은 예를 들어서 스마트 폰, 태블릿, 셀 폰, 컴퓨터, 랩탑, 네트워킹 장비 등과 같은 다양한 디바이스들 내에서 사용된다. 또한, 하부 전극 및 상부 전극 각각은 예를 들어서 알루미늄, 알루미늄 합금 등과 같은 금속으로 이루어진다.
몇몇 실시예들에서, 가스 분배 플레이트 (106) 는 중앙 가스 피드 (미도시) 에 연통된 예를 들어서 구멍들, 등과 같은 가스 유입구들을 포함한다. 중앙 가스 피드는 가스 공급부 (미도시) 로부터 하나 이상의 프로세스 가스들을 수용한다. 프로세스 가스들의 실례는 O2와 같은 산소 함유 가스를 포함한다. 프로세스 가스들의 다른 실례들은 CF4 (tetrafluoromethane), SF6 (sulfur hexafluoride), C2F6 (hexafluoroethane), 등과 같은 불소-함유 가스를 포함한다.
표면 안테나 (104) 는 임피던스 매칭 회로 (115) 를 통해서 사인형 RF 생성기 (114) 에 접속된다. 임피던스 매칭 회로 (115) 는 사인형 RF 생성기 (114) 에 접속되며 또한 표면 안테나 (104) 에도 접속된다. 임피던스 매칭 회로 (115) 는 소스의 임피던스를 부하의 임피던스와 일치시킨다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 회로 (115) 는 사인형 RF 생성기 (114) 및 이 사인형 RF 생성기 (114) 를 임피던스 매칭 회로 (115) 에 접속시키는 RF 케이블 (117) 의 임피던스를, 플라즈마 챔버 (102) 및 임피던스 매칭 회로 (115) 를 플라즈마 챔버 (102) 에 접속시키는 RF 전송 라인 (119) 의 임피던스와 매칭시킨다.
또한, ESC (108) 가 필터 (116) 에 접속된다. 필터의 실례는 선형 필터, 비선형 필터, 시간-불변형 필터 (time-invariant filter), 시간-가변형 필터 (time variant filter), 아날로그 필터 (analog filter), 디지털 필터 (digital filter), 이산-시간 필터 (discrete-time filter), 연속-시간 필터 (continuous-time filter), 수동 필터 (passive filter), 능동 필터 (active filter), 무한정 펄스 응답 필터 (infinite impulse response filter), 한정 펄스 응답 필터 (finite impulse response filter), 등을 포함한다. 선형 필터의 몇몇 실례들은 저역 통과 필터 (low-pass filter), 대역-통과 필터 (band-pass filter), 고역-통과 필터 (high-pass filter), 대역-소거 필터 (band-stop filter), 전역 통과 필터 (all-pass filter), 노치 필터 (notch filter), 콤 필터 (comb filter), 등을 포함한다. 선형 연속-시간 필터 (linear continuous-time filters) 의 몇몇 실례는 Chebyshev 필터, Butterworth 필터, Bessel 필터, Elliptic 필터 등을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 필터는 필터가 수신한 신호로부터 일부 원하지 않는 성분 또는 특징부를 제거하는 디바이스 또는 프로세스이다. 필터링은 신호 프로세싱의 부류이며, 필터의 정의상의 특징 (defining feaure) 은 수신된 신호의 예를 들어서 주파수, 크기, 등과 같은 일부 파라미터의 완전한 또는 부분적 억제이다.
필터 (116) 는 비사인형 RF 생성기 (120) 에 접속된 전력 증폭기 (118) 에 접속된다.
비사인형 RF 생성기 (120) 및 사인형 RF 생성기 (114) 는 제어 시스템 (122) 에 접속된다. 제어 시스템 (122) 의 실례는 컴퓨터를 포함한다. 제어 시스템 (122) 은 프로세서 (126) 및 메모리 디바이스 (128) 를 포함한다. 프로세서 (126) 는 메모리 디바이스 (128) 에 접속된다. 메모리 디바이스 (128) 의 실례는 RAM, 및 ROM을 포함한다. 메모리 디바이스 (128) 는 플래시 메모리, 하드 디스크, 저장 디바이스, 컴퓨터 판독가능한 매체 등일 수 있다. 프로세서 (126) 는 마이크로프로세서, 중앙 프로세싱 유닛 (CPU) 또는 ASIC 또는 PLD 등일 수 있다.
제어 시스템 (122) 는 메모리 디바이스 (128) 내에 저장된 레시피 (124) 를 포함한다. 프로세서 (126) 는 플라즈마 챔버 (102) 내의 상태를 생성하기 위해서 레피시 (124) 를 실행한다. 레시피 (124) 는 이하에서 더 기술된다. 레시피 (124) 와 연관된 조건의 실례는 플라즈마 챔버 (102) 내의 압력, 플라즈마 챔버 (102) 내의 온도, 상부 전극과 ESC (108) 간의 갭, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수, 사인형 RF 생성기 (114) 의 동작 주파수, 플라즈마 챔버 (102) 내에 공급될 하나 이상의 프로세스 가스들에 대한 식별사항, 또는 이들의 조합 등을 포함한다.
비사인형 RF 생성기 (120) 는 프로세서 (126) 로부터 수신된 동작 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (130) 를 생성하여서 비사인형 RF 신호 (130) 를 전력 증폭기 (118) 에 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 예를 들어서 시간의 함수로서의 전력 크기 등과 같은 전력 프로파일을 비사인형 RF 생성기 (120) 에 제공하며, 비사인형 RF 생성기 (120) 는 이 전력 프로파일을 갖는 비사인형 RF 신호 (130) 를 생성한다. 시간의 함수로서의 전력 크기는 비사인형 RF 신호 (130) 의 주파수를 포함함이 주목되어야 한다.
전력 증폭기 (118) 는 비사인형 RF 신호 (130) 를 수신하여서 비사인형 RF 신호 (130) 를 증폭하여서 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) 를 생성한다. 예를 들어서, 전력 증폭기 (118) 는 비사인형 RF 신호 (130) 의 전력의 크기를 증가시켜서 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) 를 생성한다.
다양한 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기에 의해서 생성된 비사인형 RF 신호의 형상은 비사인형 RF 신호로부터 생성된 증폭된 비사인형 RF 신호의 형상과 동일하고 증폭된 비사인형 RF 신호는 비사인형 RF 신호의 전력 크기보다 높은 전력 크기를 갖는다.
몇몇 실시예들에서, 증폭된 비사인형 RF 신호의 예를 들어서 피크 전력 크기, 피크 전력 진폭 등과 같은 피크 크기는 이 증폭된 비사인형 RF 신호가 생성되는 비사인형 RF 신호의 피크 크기보다 크다.
다수의 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 예를 들어서 증폭 비, 증폭 계수, 증폭 전력 등과 같은 증폭 파라미터들을 전력 증폭기에 제공하며 전력 증폭기는 이 증폭 파라미터를 이 전력 증폭기가 수신한 비사인형 RF 신호에 적용하여서 비사인형 RF 신호를 증폭시킨다. 이러한 실시예들에서, 전력 증폭기는 프로세서 (126) 에 접속된다.
필터 (116) 가 필터링 신호 (134) 를 사용하여서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) 를 필터링하여서 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 를 생성한다.
다수의 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 예를 들어서, 전력 크기 등과 같은 필터 파라미터들을 필터에 제공하며 필터는 이러한 필터 파라미터들을 상기 증폭된 비사인형 RF 신호에 적용하여서 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링한다. 이러한 실시예들에서, 필터는 프로세서 (126) 에 접속된다.
다양한 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 는 10 퍼센트 내지 90 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 는 1 퍼센트 내지 99 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 의 듀티 사이클은 필터링 신호 (134) 의 듀티 사이클과 동일하다. 이러한 실시예들에서는, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 는 온 사이클 (on cycle) 및 오프 사이클 (off cycle) 을 갖는 펄스 파형이다.
온 사이클 동안에, 신호는 제로가 아닌, 예를 들어서 제로보다 큰, 예를 들어서 전력 진폭 등과 같은 크기를 가지며, 오프 사이클 동안에, 신호는 제로의 크기를 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 펄스 파형은 오프 사이클 동안에 제로의 예를 들어서 진폭 등과 같은 크기를 가지며 온 사이클 동안에 제로가 아닌 크기를 가짐이 주목되어야 한다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 는 필터 (116) 에 의해서 ESC (108) 의 하부 전극으로 제공된다. 또한, 사인형 RF 생성기 (114) 는 사인형 RF 신호를 생성하여서 이 사인형 RF 신호를 표면 안테나 (104) 에 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 사인형 RF 신호의 주파수 및 사인형 RF 신호의 전력을 사인형 RF 생성기 (114) 제공하고 사인형 RF 생성기 (114) 는 이러한 주파수 및 전력을 갖는 사인형 RF 신호를 생성한다.
몇몇 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수는 사인형 RF 생성기 (114) 의 동작 주파수와 동일하다. 예를 들어서, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수는 13 MHz 내지 14 MHz 범위에 있다. 다른 실례로서, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수는 13 MHz보다 작다. 다른 실례로서, 비사인형 RF 신호 (130) 의 주파수는 사인형 RF 생성기 (114) 에 의해서 생성되는 사인형 RF 신호의 주파수와 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수는 사인형 RF 생성기 (114) 의 동작 주파수와 상이하다.
프로세스 가스들 중 하나 이상이 가스 분배 플레이트 (106) 를 통해서 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 플라즈마 챔버 (102) 공간 내로 공급되며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 가 ESC (108) 의 하부 전극에 공급되고 사인형 RF 신호가 표면 안테나 (104) 에 인가된 때에, 하나 이상의 프로세스 가스들이 플라즈마 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 생성하고 레시피 (124) 의 전력 프로파일과 연관된 이온 에너지 (674) 를 달성하도록 점화된다. 레시피 (124) 의 전력 프로파일 및 이온 에너지 (674) 는 이하에서 더 기술된다. 작업 피스 (110) 를 예를 들어서 에칭, 스퍼터링하는 등과 같이 처리하는데 플라즈마가 사용된다.
몇몇 실시예들에서, 이온 에너지 (674) 대신에, 상위 임계치와 하위 임계치 간의 이온 에너지가 달성할 레시피 (124) 의 전력 프로파일과 연관된다. 하위 임계치 (lower threshold) 는 이온 에너지의 하위 값이며 상위 임계치는 이온 에너지의 상위 값이다. 상위 값은 하위 값보다 크다.
몇몇 실시예들에서, 전력 프로파일, 및/또는 증폭 파라미터들, 및/또는 필터 파라미터들은 레시피의 일부들이다.
도 1b는 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 플라즈마 챔버의 표면 안테나 (104) 에 제공함으로써 플라즈마 챔버 (102) 내에서 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템의 실시예 (200) 의 블록도이다.
ESC (108) 는 임피던스 매칭 회로 (204) 를 통해서 사인형 RF 생성기 (202) 에 접속된다. 임피던스 매칭 회로 (204) 는 소스의 임피던스를 부하의 임피던스와 매칭시킨다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 회로 (204) 는 사인형 RF 생성기 (202) 및 이 사인형 RF 생성기 (202) 를 임피던스 매칭 회로 (204) 에 접속시키는 RF 케이블 (206) 의 임피던스를, 플라즈마 챔버 (102) 및 임피던스 매칭 회로 (204) 를 플라즈마 챔버 (102) 에 접속시키는 RF 전송 라인 (208) 의 임피던스와 매칭시킨다.
표면 안테나 (104) 가 필터 (210) 에 접속된다. 필터 (210) 는 전력 증폭기 (212) 에 접속되며, 전력 증폭기는 비사인형 RF 생성기 (214) 에 접속된다. 비사인형 RF 생성기 (214) 및 사인형 RF 생성기 (202) 는 제어 시스템 (122) 에 접속된다.
프로세서 (126) 는 플라즈마 챔버 (102) 내의 상태를 생성하기 위해서 레피시 (216) 를 실행한다. 레시피 (216) 는 이하에서 더 기술된다. 레시피 (216) 와 연관된 조건의 실례는 플라즈마 챔버 (102) 내의 압력, 플라즈마 챔버 (102) 내의 온도, 상부 전극과 ESC (108) 간의 갭, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수, 사인형 RF 생성기 (202) 의 동작 주파수, 플라즈마 챔버 (102) 내에 공급될 하나 이상의 프로세스 가스들에 대한 식별사항, 또는 이들의 조합 등을 포함한다.
비사인형 RF 생성기 (214) 는 프로세서 (126) 로부터 수신된 동작 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (218) 를 생성하여서 비사인형 RF 신호 (218) 를 전력 증폭기 (212) 에 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 예를 들어서 시간의 함수로서의 전력 크기 등과 같은 전력 프로파일을 비사인형 RF 생성기 (214) 에 제공하며, 비사인형 RF 생성기 (214) 는 이 전력 프로파일을 갖는 비사인형 RF 신호 (218) 를 생성한다. 시간의 함수로서의 전력 크기는 비사인형 RF 신호 (218) 의 주파수를 포함함이 주목되어야 한다.
프로세서 (126) 에 의해서 비사인형 RF 생성기 (120) (도 1a) 로 제공된 전력 프로파일을 프로세서 (126) 에 의해서 비사인형 RF 생성기 (214) (도 1b) 로 제공된 전력 프로파일과 상이하다. 예를 들어서, 톱니 형상 전력 프로파일이 비사인형 RF 생성기 (120) 에 제공되는 반면에, 펄스형 전력 프로파일이 비사인형 RF 생성기 (214) 에 제공된다. 다른 실례로서, 비사인형 RF 생성기 (120) 로 제공된 전력 프로파일의 피크 크기는 비사인형 RF 생성기 (214) 로 제공된 전력 프로파일의 피크 크기와 상이하다. 또 다른 실례로서, 비사인형 RF 생성기 (120) 로 제공된 전력 프로파일은 비사인형 RF 생성기 (214) 로 제공된 전력 프로파일의 위상과 상이한 위상을 갖는다.
몇몇 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (120) 로 제공된 전력 프로파일은 비사인형 RF 생성기 (214) 로 제공된 전력 프로파일과 동일하다.
전력 증폭기 (212) 는 비사인형 RF 신호 (218) 를 수신하여서 비사인형 RF 신호 (218) 를 증폭하여서 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 를 생성한다. 예를 들어서, 전력 증폭기 (212) 는 비사인형 RF 신호 (218) 의 전력의 크기를 증가시켜서 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 를 생성한다.
몇몇 실시예들에서, 전력 증폭기 (212) 는 전력 증폭기 (118) (도 1a) 에 의해서 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 에 적용된 증폭량과는 상이한 증폭량을 비사인형 RF 신호 (218) 에 적용한다. 예를 들어서, 전력 증폭기 (212) 는 x1:1의 증폭량을 비사인형 RF 신호 (218) 에 적용하고 전력 증폭기 (118) 는 x2:1의 증폭량을 비사인형 RF 신호 (130) 에 적용하며, 여기서 x1 및 x2는 제로보다 큰 실수이다. 몇몇 실시예들에서, x2는 x1보다 크며, 다른 실시예들에서, x2는 x1과 동일하거나 보다 작다.
다수의 실시예들에서, 전력 증폭기 (212) 는 전력 증폭기 (118) (도 1a) 에 의해서 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 에 적용된 증폭량과 동일한 증폭량을 비사인형 RF 신호 (218) 에 적용한다.
필터 (210) 가 필터링 신호 (222) 를 사용하여서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 를 필터링하여서 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) 를 생성한다. 다양한 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) 는 10 퍼센트 내지 90 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) 는 1 퍼센트 내지 99 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) 의 듀티 사이클은 필터링 신호 (222) 의 듀티 사이클과 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 필터 (210) 는 필터 (116) 에 의해서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) (도 1a) 에 적용된 필터와 상이한 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 에 적용한다. 예를 들어서, 필터 (210) 는 저역 통과 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 에 적용하는 반면에, 필터 (116) 는 대역 통과 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) 에 적용한다. 다른 실례로서, 필터 (210) 는 노치 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 에 적용하는 반면에, 필터 (116) 는 콤 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) 에 적용한다.
다수의 실시예들에서, 필터 (210) 는 필터 (116) 에 의해서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) (도 1a) 에 적용된 필터와 동일한 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 에 적용한다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (224) 는 필터 (210) 에 의해서 표면 안테나 (104) 로 제공된다. 또한, 사인형 RF 생성기 (202) 는 사인형 RF 신호를 생성하여서 이 사인형 RF 신호를 임피던스 매칭 회로 (204) 를 통해서 ESC (108) 에 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 사인형 RF 신호의 주파수 및 사인형 RF 신호의 전력을 사인형 RF 생성기 (202) 제공하고 사인형 RF 생성기 (202) 는 이러한 주파수 및 전력을 갖는 사인형 RF 신호를 생성한다.
몇몇 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수는 사인형 RF 생성기 (202) 의 동작 주파수와 동일하다. 예를 들어서, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수는 13 MHz 내지 14 MHz 범위에 있다. 다른 실례로서, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수는 13 MHz보다 작다. 다른 실례로서, 비사인형 RF 신호 (218) 의 주파수는 사인형 RF 생성기 (202) 에 의해서 생성되는 사인형 RF 신호의 주파수와 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수는 사인형 RF 생성기 (202) 의 동작 주파수와 상이하다.
프로세스 가스들 중 하나 이상이 가스 분배 플레이트 (106) 를 통해서 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 플라즈마 챔버 (102) 공간 내로 공급되며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) 가 표면 안테나 (104) 에 공급되고 사인형 RF 신호가 ESC (108) 에 공급된 때에, 하나 이상의 프로세스 가스들이 플라즈마 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 생성하고 레시피 (216) 의 전력 프로파일과 연관된 이온 에너지 (674) 를 달성하도록 점화된다. 레시피 (216) 의 전력 프로파일은 이하에서 더 기술된다. 작업 피스 (110) 를 예를 들어서 에칭, 스퍼터링하는 등과 같이 처리하는데 이 플라즈마가 사용된다.
몇몇 실시예들에서, 이온 에너지 (674) 대신에, 상위 임계치와 하위 임계치 간의 이온 에너지가 레시피 (216) 의 전력 프로파일과 연관된다. 하위 임계치 (lower threshold) 는 이온 에너지의 하위 값이며 상위 임계치는 이온 에너지의 상위 값이다. 상위 값은 하위 값보다 크다.
도 1c는 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 정전 척 (ESC) (108) 에 제공함으로써 그리고 비사인형 무선 주파수 (nonsinusoidal radio frequency) (비사인형 RF) 신호를 플라즈마 챔버의 표면 안테나 (104) 에 제공함으로써 플라즈마 챔버 (102) 내에서 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템 (300) 의 실시예의 블록도이다.
표면 안테나 (104) 가 필터 (210) 에 접속되고, 이 필터 (210) 가 전력 증폭기 (212) 를 통해서 비사인형 RF 생성기 (214) 에 접속된다. 또한, ESC (108) 가 필터 (116) 에 접속되고, 이 필터 (116) 가 전력 증폭기 (118) 를 통해서 비사인형 RF 생성기 (120) 에 접속된다.
비사인형 RF 생성기들 (120 및 214) 이 제어 시스템 (122) 에 접속된다. 제어 시스템 (122) 는 메모리 디바이스 (128) 내에 저장된 레시피 (302) 를 포함한다. 프로세서 (126) 는 플라즈마 챔버 (102) 내의 상태를 생성하기 위해서 레피시 (302) 를 실행한다. 레시피 (302) 는 이하에서 더 기술된다. 레시피 (302) 와 연관된 조건의 실례는 플라즈마 챔버 (102) 내의 압력, 플라즈마 챔버 (102) 내의 온도, 상부 전극과 ESC (108) 간의 갭, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수, 플라즈마 챔버 (102) 내에 공급될 하나 이상의 프로세스 가스들에 대한 식별사항, 또는 이들의 조합 등을 포함한다.
비사인형 RF 생성기 (120) 는 프로세서 (126) 로부터 수신된 동작 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (304) 를 생성하여서 비사인형 RF 신호 (304) 를 전력 증폭기 (118) 에 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 예를 들어서 시간의 함수로서의 전력 크기 등과 같은 전력 프로파일을 비사인형 RF 생성기 (120) 에 제공하며, 비사인형 RF 생성기 (120) 는 이 전력 프로파일을 갖는 비사인형 RF 신호 (304) 를 생성한다. 시간의 함수로서의 전력 크기는 비사인형 RF 신호 (304) 의 주파수를 포함함이 주목되어야 한다. 전력 증폭기 (118) 는 비사인형 RF 신호 (304) 를 수신하여서 비사인형 RF 신호 (304) 를 증폭하여서 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 를 생성한다. 예를 들어서, 전력 증폭기 (118) 는 비사인형 RF 신호 (304) 의 전력의 크기를 증가시켜서 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 를 생성한다.
필터 (116) 가 필터링 신호 (308) 를 사용하여서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 를 필터링하여서 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 를 생성한다. 다양한 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 는 10 퍼센트 내지 90 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 는 1 퍼센트 내지 99 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 는 필터 (116) 에 의해서 ESC (112) 로 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 의 듀티 사이클은 필터링 신호 (308) 의 듀티 사이클과 동일하다.
또한, 비사인형 RF 생성기 (214) 는 프로세서 (126) 로부터 수신된 동작 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (312) 를 생성하여서 비사인형 RF 신호 (312) 를 전력 증폭기 (212) 에 제공한다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 예를 들어서 시간의 함수로서의 전력 크기 등과 같은 전력 프로파일을 비사인형 RF 생성기 (214) 에 제공하며, 비사인형 RF 생성기 (214) 는 이 전력 프로파일을 갖는 비사인형 RF 신호 (312) 를 생성한다. 시간의 함수로서의 전력 크기는 비사인형 RF 신호 (312) 의 주파수를 포함함이 주목되어야 한다.
몇몇 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수는 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수와 동일하다. 실례로서, 비사인형 RF 신호 (304) 의 주파수는 비사인형 RF 신호 (312) 의 주파수와 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수는 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수와 상이하다.
전력 증폭기 (212) 는 비사인형 RF 신호 (312) 를 수신하여서 비사인형 RF 신호 (312) 를 증폭하여서 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 를 생성한다. 예를 들어서, 전력 증폭기 (212) 는 비사인형 RF 신호 (312) 의 전력의 크기를 증가시켜서 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 를 생성한다.
몇몇 실시예들에서, 전력 증폭기 (212) 는 전력 증폭기 (118) (도 1a) 에 의해서 비사인형 RF 신호 (304) 에 적용된 증폭량과는 상이한 증폭량을 비사인형 RF 신호 (312) 에 적용한다. 예를 들어서, 전력 증폭기 (212) 는 2:1의 증폭량을 비사인형 RF 신호 (312) 에 적용하고 전력 증폭기 (118) 는 3:1의 증폭량을 비사인형 RF 신호 (304) 에 적용한다.
다수의 실시예들에서, 전력 증폭기 (212) 는 전력 증폭기 (118) 에 의해서 비사인형 RF 신호 (304) 에 적용된 증폭량과 동일한 증폭량을 비사인형 RF 신호 (312) 에 적용한다.
필터 (210) 가 필터링 신호 (316) 를 사용하여서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 를 필터링하여서 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 를 생성한다. 다양한 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 는 10 퍼센트 내지 90 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 는 1 퍼센트 내지 99 퍼센트에 이르는 듀티 사이클을 갖는 펄스 파형이다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 의 듀티 사이클은 필터링 신호 (316) 의 듀티 사이클과 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 의 듀티 사이클은 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 의 듀티 사이클과 상이하다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 의 듀티 사이클은 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 의 듀티 사이클보다 작다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 의 듀티 사이클은 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 의 듀티 사이클보다 크다. 다수의 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 의 듀티 사이클은 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 의 듀티 사이클과 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 필터 (210) 는 필터 (116) 에 의해서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 에 적용된 필터와 상이한 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 에 적용한다. 예를 들어서, 필터 (210) 는 고역 통과 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 에 적용하는 반면에, 필터 (116) 는 대역 통과 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 에 적용한다. 다른 실례로서, 필터 (210) 는 저역 통과 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 에 적용하는 반면에, 필터 (116) 는 콤 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 에 적용한다.
다수의 실시예들에서, 필터 (210) 는 필터 (116) 에 의해서 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 에 적용된 필터와 동일한 필터를 상기 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 에 적용한다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 는 필터 (210) 에 의해서 표면 안테나 (104) 로 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 는 필터 (116) 에 의해서 ESC (108) 에 제공된다. 프로세스 가스들 중 하나 이상이 가스 분배 플레이트 (106) 를 통해서 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 플라즈마 챔버 (102) 공간 내로 공급되며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 가 표면 안테나 (104) 로 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 가 ESC (108) 에 제공되면, 하나 이상의 프로세스 가스들이 플라즈마 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 생성하고 레시피 (302) 의 전력 프로파일과 연관된 이온 에너지 (674) 를 달성하도록 점화된다. 레시피 (302) 의 전력 프로파일은 이하에서 더 기술된다. 작업 피스 (110) 를 예를 들어서 에칭, 스퍼터링하는 등과 같이 처리하는데 이 플라즈마가 사용된다.
도 2a는 표면 안테나 (104) (도 1a 내지 도 1c) 의 실례인 유도 코일 (350) 의 실시예의 도면이다. 유도 코일 (350) 은 유도 코일 (350) 의 일단부가 RF 생성기 (114) 에 접속되고 유도 코일 (350) 의 타단부 (354) 가 접지 접속부에 접속된다.
도 2b는 유도 코일 (350) 의 양 단부들 (353, 354) 에서 접지 접속부들에 접속된 유도 코일 (350) 의 실시예의 도면이다. RF 생성기 (114) 는 유도 코일 (350) 의 양 단부들 (353, 354) 간에 위치한 위치 (356) 에서 유도 코일 (350) 에 접속된다.
도 3a는 필터링된 신호를 ESC (108) 또는 표면 안테나 (104) 에 제공하도록 신호를 필터링하는 시스템 (400) 의 실시예의 도면이다. 이 시스템 (400) 은 비사인형 RF 생성기 (402), 전력 증폭기 (404) 및 스위치 (406) 를 포함한다.
비사인형 RF 생성기 (402) 는 비사인형 RF 생성기 (120) (도 1a 및 도 1c) 의 실례이며 비사인형 RF 생성기 (214) (도 1b 및 도 1c) 의 실례이다. 비사인형 RF 생성기 (402) 는 전력 증폭기 (404) 에 접속되며 전력 증폭기 (404) 는 스위치 (406) 에 접속된다.
또한, 전력 증폭기 (404) 는 전력 증폭기 (118) (도 1a 및 도 1b) 의 실례이며 전력 증폭기 (212) (도 1b 및 도 1c) 의 실례이다. 스위치 (406) 는 필터 (116) (도 1a 및 도 1b) 의 실례이며 필터 (210) (도 1b 및 도 1c) 의 실례이다.
비사인형 RF 생성기 (402) 는 디지털 신호 프로세서 (DSP) (408), 드라이버 (410) 및 필터 (412) 를 포함한다. 드라이버 (410) 의 실례는 하나 이상의 전자 발진기들을 포함한다. DSP (408) 은 드라이버 (410) 에 접속되며 드라이버 (410) 는 필터 (412) 에 접속된다.
전력 증폭기 (404) 는 증폭기 (414) 및 스위치 드라이브 (416) 를 포함한다. 증폭기 (414) 는 스위치 드라이브 (416) 및 프로세서 (126) 에 접속된다. 스위치 드라이브 (416) 의 실례는 하나 이상의 트랜지스터를 포함한다.
DSP (408) 은 프로세서 (126) (도 1a, 도 1b 및 도 1c) 에 접속되고 프로세서 (126) 로부터 명령들을 수신한다. 예를 들어서, DSP (408) 은 비사인형 RF 생성기 (402) 에 의해서 생성될 RF 신호의 주파수 및/또는 전력을 프로세서 (126) 로부터 수신한다.
드라이버 (410) 는 사인형 RF 신호를 생성하라는 명령을 DSP (408) 로부터 수신하면 사인형 RF 신호를 생성한다. 필터 (412) 는 DSP (408) 로부터 수신된 전력 및/또는 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (418) 를 생성하도록 드라이브 (410) 에 의해서 생성된 사인형 RF 신호를 필터링한다. 비사인형 RF 신호 (418) 는 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (218) (도 1b) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (304) (도 1c) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (312) (도 1c) 의 실례이다.
증폭기 (414) 는 프로세서 (126) 로부터 증폭 파라미터들을 수신하고 이 증폭 파라미터들에 기초하여서 비사인형 RF 신호 (418) 를 증폭하여서 증폭된 비사인형 RF 신호 (420) 를 생성한다. 증폭된 비사인형 RF 신호 (420) 는 스위치 드라이브 (416) 를 통해서 스위치 (406) 로 전송된다. 증폭된 비사인형 RF 신호 (420) 는 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) (도 1a) 의 실례이며, 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) (도 1b) 의 실례이며, 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) (도 1c) 의 실례이며, 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) (도 1b) 의 실례이다.
스위치 드라이브 (416) 는 증폭된 비사인형 RF 신호 (420) 를 필터링하여서 필터링된 증폭된 비사인형 RF 신호 (422) 를 생성하도록 스위치 (406) 를 온 위치 (on position) 로부터 오프 위치 (off position) 으로 또는 오프 위치로부터 온 위치로 구동시킨다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (422) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 의 실례이다.
몇몇 실시예들에서, 스위치 드라이브 (416) 는 필터 파라미터들을 수신하여서 이 필터 파라미터들에 기초하여서, 예를 들어서 이 필터 파라미터들을 달성하도록 스위치 (406) 의 위치를 변화시킨다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (422) 가 클록 사이클의 60 퍼센트 동안에 온 상태로 존재한다고 필터 파라미터들이 표시하는 경우에, 스위치 드라이브 (416) 는 클록 사이클의 60 퍼센트 동안에 스위치 (406) 를 닫고 나머지 클록 사이클의 40 퍼센트 동안에는 스위치 (406) 를 개방한다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (422) 가 클록 사이클의 40 퍼센트 동안에 오프 상태로 존재한다고 필터 파라미터들이 표시하는 경우에, 스위치 드라이브 (416) 는 클록 사이클의 40 퍼센트 동안에 스위치 (406) 를 개방하고 나머지 클록 사이클의 60 퍼센트 동안에는 스위치 (406) 를 닫는다. 이러한 실시예들에서, 스위치 드라이브 (416) 는 프로세서 (126) 에 접속된다.
도 3b는 필터링된 신호를 ESC (108) 또는 표면 안테나 (104) 에 제공하도록 신호를 필터링하는 시스템 (450) 의 실시예의 도면이다. 이 시스템 (450) 은 비사인형 RF 생성기 (402), 전력 증폭기 (452) 및 필터 (454) 를 포함한다. 이 시스템 (450) 은 전력 증폭기 (452) 가 증폭기 (414) 를 포함하고 스위치 드라이버 (416) 를 배제하고 필터 (454) 가 스위치 드라이버 (416) 및 스위치 (406) 를 포함한다는 점을 제외하면 시스템 (400) (도 3a) 와 동일하다. 시스템 (450) 은 상술한 바와 같은 시스템 (400) 과 유사한 방식으로 기능하다.
도 4a는 비사인형 RF 신호 (472) 의 실시예의 그래프 (470) 이다. 비사인형 RF 신호 (472) 는 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (218) (도 1b) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (304) (도 1c) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (312) (도 1c) 의 실례이다.
그래프 (470) 는 시간 t에 대한 비사인형 RF 신호 (472) 의 전력 P를 플롯팅한다. 비사인형 RF 신호 (472) 는 각 톱니 (tooth) 가 수직 y 축에 대해서 대칭적인 톱니 파형이며, 일 톱니의 일 라인은 수평 x 축에 대해서 예각 (acute angle) 을 형성하고, 이 톱니의 다른 라인은 수평 x 축에 대해서 둔각 (obtuse angle) 을 형성한다.
도 4b는 비사인형 RF 신호 (476) 의 실시예의 그래프 (474) 이다. 비사인형 RF 신호 (476) 는 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (218) (도 1b) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (304) (도 1c) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (312) (도 1c) 의 실례이다.
그래프 (474) 는 시간 t에 대한 비사인형 RF 신호 (476) 의 전력 P를 플롯팅한다. 비사인형 RF 신호 (476) 는 비사인형 RF 신호 (476) 의 각 일부가 직선인 정류된 파형 (rectified waveform) 이다. 예를 들어서, 비사인형 RF 신호 (476) 의 각 부분 (4771, 4772, 4773, 4774, 및 4775) 은 직선이다.
도 4c는 비사인형 RF 신호 (480) 의 실시예의 그래프 (478) 이다. 비사인형 RF 신호 (480) 는 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (218) (도 1b) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (304) (도 1c) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (312) (도 1c) 의 실례이다.
그래프 (478) 는 시간 t에 대한 비사인형 RF 신호 (480) 의 전력 P를 플롯팅한다. 비사인형 RF 신호 (480) 는 비사인형 RF 신호 (480) 의 몇몇 부분들은 직선 라인들이며 비사인형 RF 신호 (480) 의 나머지 부분들은 커브드된 (curved) 정류된 파형 (rectified waveform) 이다. 예를 들어서, 비사인형 RF 신호 (480) 의 부분들 (4811 및 4813) 은 직선이며, 비사인형 RF 신호 (480) 의 부분들 (4812 및 4814) 은 커브드된다. 예를 들어서, 비사인형 RF 신호 (480) 는 전자 발진기에 의해서 생성된 사인형 신호의 상단부 및 하단부를 클립핑 (clipping) 함으로써 생성된다.
도 4d는 비사인형 RF 신호 (484) 의 실시예의 그래프 (482) 이다. 비사인형 RF 신호 (484) 는 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (218) (도 1b) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (304) (도 1c) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (312) (도 1c) 의 실례이다.
그래프 (482) 는 시간 t에 대한 비사인형 RF 신호 (484) 의 전력 P를 플롯팅한다. 비사인형 RF 신호 (484) 는 각 톱니 (tooth) 가 수직 y 축에 대해서 비대칭적인 톱니 파형이며, 일 톱니의 일 라인은 수평 x 축에 대해서 예각 (acute angle) 을 형성하고, 이 톱니의 다른 라인은 수평 x 축에 대해서 직각 (right angle) 을 형성한다.
도 4e는 비사인형 RF 신호 (488) 의 실시예의 그래프 (486) 이다. 비사인형 RF 신호 (488) 는 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (218) (도 1b) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (304) (도 1c) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (312) (도 1c) 의 실례이다.
그래프 (486) 는 시간 t에 대한 비사인형 RF 신호 (488) 의 전력 P를 플롯팅한다. 비사인형 RF 신호 (488) 는 각 톱니 (tooth) 가 수직 y 축에 대해서 비대칭적인 톱니 파형이며, 일 톱니의 일 라인은 수평 x 축에 대해서 둔각 (obtuse angle) 을 형성하고, 이 톱니의 다른 라인은 수평 x 축에 대해서 직각 (right angle) 을 형성한다.
도 4f는 비사인형 RF 신호 (492) 의 실시예의 그래프 (490) 이다. 비사인형 RF 신호 (492) 는 비사인형 RF 신호 (130) (도 1a) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (218) (도 1b) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (304) (도 1c) 의 실례이며, 비사인형 RF 신호 (312) (도 1c) 의 실례이다.
그래프 (490) 는 시간 t에 대한 비사인형 RF 신호 (492) 의 전력 P를 플롯팅한다. 비사인형 RF 신호 (492) 는 펄스 파형이다.
그래프들 (470, 474, 478, 482, 486, 및 490) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다.
도 5는 (도 1a의 시스템의) 사인형 RF 생성기 (114) 또는 (도 1b의 시스템의) 사인형 RF 생성기 (202) 에 의해서 생성되는 사인형 신호 (504) 를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 를 플롯팅하는 그래프 (502) 의 실시예이다. 그래프 (502) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 는 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이다. 예를 들어서, 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 표면 안테나 (104) (도 1a 내지 도 1c) 에 제공된 예를 들어서 신호 (504) 와 같은 신호의 전력 레벨과 ESC (108) (도 1a 내지 도 1c) 에 제공된 예를 들어서 신호 (506) 와 같은 신호의 전력 레벨은 서로 상이할 수 있음이 주목되어야 한다.
사인형 신호 (504) 가 표면 안테나 (104) (도 1a) 에 공급된 때에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 가 ESC (108) (도 1a) 에 공급된다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 사인형 신호 (504) 가 ESC (108) (도 1b) 에 공급된 때에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 가 표면 안테나 (104) (도 1b) 에 공급된다는 것이 주목되어야 한다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (506) 는 필터링되지 않은 부분 (503) 및 필터링된 부분 (505) 을 포함한다. 예를 들어서, 필터링되지 않은 부분 (503) 은 전력 증폭기 (118) (도 1a 및 도 1c) 또는 전력 증폭기 (212) (도 1b 및 도 1c) 에 의해서 출력으로서 제공된 증폭된 비사인형 신호의 실례이다. 몇몇 실시예들에서, 사인형 신호 (504) 의 주파수는 필터링되지 않은 부분 (503) 의 주파수와 동일하다.
도 6a는 필터링된 비사인형 신호 (512) 를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 신호 (514) 를 플롯팅하는 그래프 (510) 의 실시예이다. 그래프 (510) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (512) 는 일 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (514) 는 다른 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (512) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (514) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (514) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (512) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (512) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (514) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (514) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (512) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (512) 는 필터링되지 않은 부분 (516) 및 필터링된 부분 (518) 을 포함한다. 예를 들어서, 필터링되지 않은 부분 (516) 은 전력 증폭기 (118) (도 1a 및 도 1c) 또는 전력 증폭기 (212) (도 1b 및 도 1c) 에 의해서 출력으로서 제공된 증폭된 비사인형 신호의 실례이다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (514) 도 필터링되지 않은 부분 (520) 및 필터링된 부분 (522) 을 포함한다. 예를 들어서, 필터링되지 않은 부분 (520) 은 전력 증폭기 (118) (도 1a 및 도 1c) 또는 전력 증폭기 (212) (도 1b 및 도 1c) 에 의해서 출력으로서 제공된 증폭된 비사인형 신호의 실례이다.
필터링되지 않은 부분 (516) 의 주파수는 필터링되지 않은 부분 (520) 의 주파수와 동일하고, 필터링되지 않은 부분 (516) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (520) 의 피크-대-피크 진폭과 상이함이 주목되어야 한다. 또한, 필터링되지 않은 부분 (516) 의 듀티 사이클은 필터링되지 않은 부분 (520) 의 듀티 사이클과 동일하다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (512) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (514) 와 동위상으로 존재한다.
몇몇 실시예들에서, 필터링되지 않은 부분 (516) 의 주파수는 필터링되지 않은 부분 (520) 의 주파수와 상이하다. 다양한 실시예들에서, 필터링되지 않은 부분 (516) 의 듀티 사이클은 필터링되지 않은 부분 (520) 의 듀티 사이클과 상이하다. 다수의 실시예들에서, 필터링되지 않은 부분 (516) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (520) 의 피크-대-피크 진폭과 동일하다.
도 6b는 필터링된 비사인형 신호 (524) 를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 신호 (526) 를 플롯팅하는 그래프 (526) 의 실시예이다. 그래프 (526) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (524) 는 일 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (526) 는 다른 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (524) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (526) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (526) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (524) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (524) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (526) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (526) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (524) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (524) 는 필터링되지 않은 부분 (528) 및 필터링된 부분 (530) 을 포함한다. 예를 들어서, 필터링되지 않은 부분 (528) 은 전력 증폭기 (118) (도 1a 및 도 1c) 또는 전력 증폭기 (212) (도 1b 및 도 1c) 에 의해서 출력으로서 제공된 증폭된 비사인형 신호의 실례이다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (526) 도 필터링되지 않은 부분 (532) 및 필터링된 부분 (534) 을 포함한다. 예를 들어서, 필터링되지 않은 부분 (532) 은 전력 증폭기 (118) (도 1a 및 도 1c) 또는 전력 증폭기 (212) (도 1b 및 도 1c) 에 의해서 출력으로서 제공된 증폭된 비사인형 신호의 실례이다.
필터링되지 않은 부분 (532) 의 주파수는 필터링되지 않은 부분 (528) 의 주파수와 상이하고, 필터링되지 않은 부분 (532) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (528) 의 피크-대-피크 진폭과 동일함이 주목되어야 한다. 또한, 필터링되지 않은 부분 (528) 의 듀티 사이클은 필터링되지 않은 부분 (532) 의 듀티 사이클과 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 필터링되지 않은 부분 (528) 의 주파수는 필터링되지 않은 부분 (532) 의 주파수와 상이하다. 다양한 실시예들에서, 필터링되지 않은 부분 (528) 의 듀티 사이클은 필터링되지 않은 부분 (532) 의 듀티 사이클과 상이하다. 다수의 실시예들에서, 필터링되지 않은 부분 (532) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (528) 의 피크-대-피크 진폭과 상이하다.
그래프들 (502, 510 및 526) 에서 신호들의 필터링된 부분들은 직선임이 주목되어야 한다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호의 필터링된 부분은 커브드되거나 직선이거나 직선 그룹이거나 또는 이들의 조합이다.
도 6c는 필터링된 비사인형 신호 (540) 를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 신호 (542) 를 플롯팅하는 그래프 (538) 의 실시예이다. 그래프 (538) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (540) 는 일 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (542) 는 다른 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (540) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (542) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (542) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (520) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (540) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (542) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (542) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (540) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (542) 는 필터링되지 않은 부분 (516) 및 필터링된 부분 (546) 을 포함한다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (540) 는 필터링되지 않은 부분 (520) 및 필터링된 부분 (550) 을 포함한다.
각 필터링된 부분들 (546 및 550) 은 일 직선이 아니며 여러 직선들의 예를 들어서 그룹과 같은 조합임이 주목되어야 한다.
필터링된 부분 (546) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (516) 의 피크-대-피크 진폭보다 작음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (550) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (520) 의 피크-대-피크 진폭보다 작음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (546) 의 형상은 필터링되지 않은 부분 (516) 의 형상과 상이하다. 또한, 필터링된 부분 (550) 의 형상은 필터링되지 않은 부분 (520) 의 형상과 상이하다.
필터링되지 않은 부분 (516) 의 주파수는 필터링되지 않은 부분 (520) 의 주파수와 동일함이 또한 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (546) 의 주파수는 필터링된 부분 (550) 의 주파수와 동일하다. 또한, 필터링되지 않은 부분 (516) 의 듀티 사이클은 필터링되지 않은 부분 (520) 의 듀티 사이클과 상이하며, 필터링된 부분 (546) 의 듀티 사이클은 필터링된 부분 (550) 의 듀티 사이클과 상이하다. 또한, 필터링된 부분 (546) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링된 부분 (550) 의 피크-대-피크 진폭과 상이하다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (542) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (540) 과 동위상에 있다.
몇몇 실시예들에서, 필터링된 부분 (546) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링된 부분 (550) 의 피크-대-피크 진폭과 동일하다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 부분 (546) 의 주파수는 필터링된 부분 (550) 의 주파수와 상이하다. 다수의 실시예들에서, 필터링된 부분 (546) 의 듀티 사이클은 필터링된 부분 (550) 의 듀티 사이클과 동일하다.
도 6d는 필터링된 비사인형 신호 (552) 를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 신호 (554) 를 플롯팅하는 그래프 (557) 의 실시예이다. 그래프 (557) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (552) 는 일 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (554) 는 다른 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (552) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (554) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (554) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (552) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (552) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (554) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (554) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (552) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (554) 는 필터링되지 않은 부분 (532) 및 필터링된 부분 (558) 을 포함한다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (552) 는 필터링되지 않은 부분 (528) 및 필터링된 부분 (562) 을 포함한다.
각 필터링된 부분들 (558 및 562) 은 일 직선이 아니며 여러 직선들의 예를 들어서 그룹과 같은 조합임이 주목되어야 한다.
필터링된 부분 (558) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (532) 의 피크-대-피크 진폭보다 작음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (562) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (528) 의 피크-대-피크 진폭보다 작음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (558) 의 형상은 필터링되지 않은 부분 (532) 의 형상과 상이하다. 또한, 필터링된 부분 (562) 의 형상은 필터링되지 않은 부분 (528) 의 형상과 상이하다.
필터링되지 않은 부분 (532) 의 주파수는 필터링되지 않은 부분 (528) 의 주파수와 상이함이 또한 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (558) 의 주파수는 필터링된 부분 (562) 의 주파수와 상이하다. 또한, 필터링되지 않은 부분 (532) 의 듀티 사이클은 필터링되지 않은 부분 (528) 의 듀티 사이클과 동일하며, 필터링된 부분 (558) 의 듀티 사이클은 필터링된 부분 (562) 의 듀티 사이클과 동일하다. 또한, 필터링된 부분 (558) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링된 부분 (562) 의 피크-대-피크 진폭과 상이하다.
몇몇 실시예들에서, 필터링된 부분 (558) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링된 부분 (562) 의 피크-대-피크 진폭과 동일하다. 몇몇 실시예들에서, 필터링된 부분 (558) 의 주파수는 필터링된 부분 (562) 의 주파수와 동일하다. 다수의 실시예들에서, 필터링된 부분 (558) 의 듀티 사이클은 필터링된 부분 (562) 의 듀티 사이클과 상이하고/하거나, 필터링되지 않은 부분 (532) 의 듀티 사이클은 필터링되지 않은 부분 (528) 의 듀티 사이클과 상이하다.
도 6e는 필터링된 비사인형 신호 (602) 를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 신호 (604) 를 플롯팅하는 그래프 (600) 의 실시예이다. 그래프 (600) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 는 일 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 는 다른 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 는 필터링되지 않은 부분 및 필터링된 부분을 포함한다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 도 필터링되지 않은 부분 및 필터링된 부분을 포함한다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 와 이위상 (out-of-phase) 상태에 있음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 의 피크-대-피크 진폭과 동일한 피크-대-피크 진폭을 갖는다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 의 필터링된 부분은 수평으로 선형이지만 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 의 필터링된 부분은 수평으로 선형이지 않음이 주목되어야 한다.
몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 의 피크-대-피크 진폭과 상이한 피크-대-피크 진폭을 갖는다. 다양한 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (602) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 와 동위상 (in-phase) 상태에 있다.
도 6f는 필터링된 비사인형 신호 (608) 를 플롯팅하고 필터링된 비사인형 신호 (610) 를 플롯팅하는 그래프 (606) 의 실시예이다. 그래프 (606) 에서, 전력 P는 y 축 상에서 플롯팅되며, 시간 t는 x 축 상에서 플롯팅된다. 필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 는 일 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 는 다른 필터에 의해서 출력으로서 제공된 신호의 실례이다. 예를 들어서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) (도 1a) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 가 필터 (116) (도 1a) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) (도 1b) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 가 필터 (210) (도 1b) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다. 또 다른 실례로서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 가 필터 (116) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) (도 1c) 대신에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 가 필터 (210) (도 1c) 로부터의 출력으로서 제공된다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 는 필터링되지 않은 부분 (609) 및 필터링된 부분 (611) 을 포함한다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 는 필터링되지 않은 부분 (613) 및 필터링된 부분 (615) 을 포함한다.
필터링된 부분 (611) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (609) 의 피크-대-피크 진폭보다 작음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (615) 의 피크-대-피크 진폭은 필터링되지 않은 부분 (613) 의 피크-대-피크 진폭보다 작음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 부분 (611) 의 형상은 필터링되지 않은 부분 (609) 의 형상과 상이하다. 또한, 필터링된 부분 (615) 의 형상은 필터링되지 않은 부분 (613) 의 형상과 상이하다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 와 이위상 상태에 있음이 주목되어야 한다. 또한, 필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 는 필터링된 비사인형 RF 신호 (610) 의 피크-대-피크 진폭과 동일한 피크-대-피크 진폭을 갖는다.
필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 의 필터링된 부분은 선들의 조합으로 형성도며 필터링된 비사인형 RF 신호 (605) 의 필터링된 부분도 선들의 조합으로 형성됨이 주목되어야 한다.
몇몇 실시예들에서, 필터링된 비사인형 RF 신호 (608) 의 필터링된 부분은 하나 이상의 선들 및 하나 이상의 커브들 (curves) 로 형성되며, 필터링된 비사인형 RF 신호 (604) 의 필터링된 부분도 하나 이상의 선들 및 하나 이상의 커브들 (curves) 로 형성된다.
도 7은 기판 (650) 상단 상의 예를 들어서 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 마스크 층을 갖는 기판 (650) 의 실시예의 도면이다. 기판 (650) 은 예를 들어서 실리콘, 게르마늄 등과 같은 반도체를 포함한다. 기판 (650) 은 플라즈마 시스템 (100) (도 1a), 플라즈마 시스템 (200) (도 1b), 또는 플라즈마 시스템 (300) (도 1c) 을 사용하여서 에칭될 것이다. 마스크를 갖는 기판 (650) 은 작업 피스 (110) (도 1a 내지 도 1c) 의 실례이다.
도 8은 실리콘 클로라이드 또는 실리콘 브로마이드의 마스크 층 (651) 을 갖는 기판 (650) 의 실시예의 도면이다. 마스크 층 (651) 을 갖는 기판 (650) 은 작업 피스 (110) (도 1a 내지 도 1c) 의 실례이다. 기판 (650) 내에서 실리콘 원자들 간의 결합이 형성되고, 마스크 층 (651) 내에서 실리콘과 클로린 (chlorine) 간의 결합 또는 실리콘과 브로민 (bromine) 간의 결합이 형성된다. 마스크 층 (651) 을 에칭하기 위해서, 기판 (650) 을 에칭하는데 사용되는 에너지, 예를 들어서 이온 에너지 (eV:전자 볼트) 보다 낮은 이온 에너지 xi가 사용되며, 여기서 xi는 제로보다 큰 실수이다. 예를 들어서, xs eV는 다른 실리콘 원자들에 결합된 2 개의 실리콘들 간의 결합을 깨도록 기판 (650) 을 에칭하는데 사용되며, xr eV는 실리콘과 클로린 또는 보로민에 결합된 다른 실리콘 원자 간의 결합을 깨는데 사용되며, xs 및 xr는 제로보다 큰 실수들이다. xs > xi > xr이면, 마스크 층 (651) 이 기판 (650) 에 영향을 주지 않고서 예를 들어서 기판 (650) 을 제거하지 않으면서 선택적으로 제거될 수 있다. 플라즈마의 에너지의 정밀한 제어는 에칭되고 있는 기판 (650) 내에서의 아니면 에칭되고 있는 마스크 층 (651) 내에서의 특정 결합 파괴를 가능하게 한다.
도 9는 이온 에너지 대 이온 에너지 강도를 플롯팅하는 그래프 (652) 의 실시예이다. 이온 에너지 강도가 y 축에서 플롯팅되며 이온 에너지가 x 축에서 플롯팅된다. 그래프 (652) 는 점선 (654) 으로 60 MHz RF 생성기에 대한 이온 에너지 대 이온 에너지 강도를 플롯팅하고, 파선 (656) 으로 2 MHz RF 생성기에 대한 이온 에너지 대 이온 에너지 강도를 플롯팅하고, 실선 (658) 으로 13 MHz RF 생성기에 대한 이온 에너지 대 이온 에너지 강도를 플롯팅한다.
도시된 바와 같이, 이온 에너지의 예를 들어서 하위 값과 같은 하위 임계치 (660) 과 예를 들어서 상위 값과 같은 상위 임계치 (662) 간에서 집중된 이온 에너지를 생성하도록, 필터링된 비사인형 RF 신호가 표면 안테나 (104) (도 1a 내지 도 1c) 또는 ESC (108) (도 1a 내지 도 1c) 에 인가된다. 예를 들어서, 하위 임계치 (660) 와 상위 임계치 (662) 간의 차는 10 전자 볼트 (eV) 와 같거나 이보다 작으며 제로 eV보다는 크다. 다른 실례로서, 하위 임계치 (660) 와 상위 임계치 (662) 간의 차는 5 전자 볼트 (eV) 와 같거나 이보다 작으며 제로 eV보다는 크다. 또 다른 실례로서, 하위 임계치 (660) 와 상위 임계치 (662) 간의 이온 에너지의 집중은 예를 들어서 비사인형 RF 생성기 (120) (도 1a 및 도 1c), 비사인형 RF 생성기 (214) (도 1b 및 도 1c) 등과 같은 비사인형 RF 생성기가 13 MHz보다 작은 주파수에서 동작할 때에 달성된다. 또 다른 실례로서, 하위 임계치 (660) 와 상위 임계치 (662) 간의 이온 에너지의 집중은 비사인형 RF 생성기가 13.5 MHz보다 작은 주파수에서 동작할 때에 달성된다. 또 다른 실례로서, 하위 임계치 (660) 와 상위 임계치 (662) 간의 이온 에너지의 집중은 예를 들어서 비사인형 RF 생성기 (120) (도 1a 및 도 1c), 비사인형 RF 생성기 (214) (도 1b 및 도 1c) 등과 같은 비사인형 RF 생성기가 16 MHz보다 작은 주파수에서 동작할 때에 달성된다.
도 10a는 필터링된 비사인형 신호 (136) (도 1a) 가 ESC (108) 에 인가된 때에 이온 에너지를 달성하기 위한 전력 프로파일을 결정하기 위한 캘리브레이션 플라즈마 시스템 (670) 의 블록도이다. 캘리브레이션 동안에, 증폭된 비사인형 신호 (132) 는 도 1a를 참조하여서 상술한 바와 동일한 방식으로 생성되어서 ESC (108) 에 인가된다. 또한, 캘리브레이션 동안에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (136) 대신에, 플라즈마 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 생성하도록, 증폭된 비사인형 신호 (132) 가 전력 증폭기 (118) 에 의해서 ESC (108) 에 인가된다. 또한, 작업 피스 (110) 대신에, 테스트 작업 피스 (678) 가 캘리브레이션 동안에 사용된다. 테스트 작업 피스 (678) 는 작업 피스 (110) (도 1a) 와 유사하다. 예를 들어서, 테스트 작업 피스 (678) 는 작업 피스 (110) 의 층들의 개수 및 타입과 동일한 층들의 개수 및 타입을 갖는다. 예를 들어서, 에칭될 작업 피스 (110) 가 반도체 기판의 상단 상에 마스크 층을 갖는 경우에, 테스트 작업 피스 (678) 도 역시 반도체 기판의 상단 상에 마스크 층을 갖는다. 더 예를 들면, 에칭될 작업 피스 (110) 가 반도체 기판을 가지지만 마스크 층을 가지지 않으면, 테스트 작업 피스 (678) 도 역시 반도체 기판을 가지지만 마스크 층을 가지지 않는다. 다른 실례로서, 작업 피스 (110) 의 예를 들어서 직경, 두께 등과 같은 수치들은 테스트 작업 피스 (678) 의 예를 들어서 직경, 두께 등과 같은 수치들과 동일하다.
플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 생성되면, ESC (108) 에 접속된 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 가 ESC (108) 에서의 웨이퍼 바이어스를 측정한다. 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 의 실례는 웨이퍼 바이어스를 측정하는데 사용되는 인시츄 (in-situ) 직류 프로브 픽-업 핀 (pick-up pin) 및 관련 하드웨어를 포함한다. 실례로서, 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 는 ESC (108) 의 표면 (112) 상의 웨이퍼 바이어스를 측정한다.
몇몇 실시예들에서, 웨이퍼 바이어스는 플라즈마 챔버 (102) 내에서 생성된 플라즈마에 의해서 생성되는 직류 (DC) 전압임이 주목되어야 한다. 이러한 실시예들에서, 웨이퍼 바이어스는 ESC (108) 의 예를 들어서 상단 표면 (112) 등과 같은 표면 및/또는 작업 피스 (110) 의 예를 들어서 상부 표면과 같은 표면 상에서 존재한다.
프로세서 (126) 는 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 에 의해서 측정된 웨이퍼 바이어스를 수신하고 웨이퍼 바이어스로부터 이온 에너지 (674) 를 결정한다. 예를 들어서, 프로세서 (126) 는 다음과 같이 이온 에너지 (674) 를 결정한다:
Ei = (-1/2) Vdc + (1/2) Vpeak ..... (1)
여기서, Ei는 이온 에너지 (674) 이며, Vdc는 ESC (108) 에서의 측정된 웨이퍼 바이어스 전위이며, Vpeak는 ESC (108) 에서의 제로-대-피크 전압이다. 몇몇 실시예들에서, 제로-대-피크 전압 Vpeak은 ESC (108) 에 접속된 예를 들어서 전압 프로브 등과 같은 전압 센서 (미도시) 에 의해서 측정된다. 이온 에너지 (674) 는 메모리 디바이스 (128) 내에 저장된다.
레시피 (124) 는 이온 에너지 (674) 를 달성하기 위한 전력 프로파일 (676) 을 포함하며, 이 프로파일은 전력 증폭기 (118) 에 의해서 생성된 증폭된 비사인형 신호 (132) 의, 시간의 함수로서의 전력이다. 레시피 (124) 는 예를 들어서 플라즈마 챔버 (102) 내의 압력, 플라즈마 챔버 (102) 내의 온도, 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 갭, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수와 같은 다른 파라미터들을 더 포함한다.
레시피 (124) 를 사용하여서 플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 형성된다. 예를 들어서, 압력량이 플라즈마 챔버 (102) 의 공간 내에서 유지되고, 온도량이 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 수직 갭의 크기가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 전력 프로파일 (676) 을 갖는 증폭된 비사인형 신호 (132) 가 생성되고, 비사인형 RF 생성기 (120) 가 동작 주파수에서 동작한 때에, 플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 형성된다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 가스 저장부 (미도시) 로부터 가스 분배 플레이트 (106) 의 가스 유입구들로의 가스의 공급을 실현하는 가스 공급 밸브 (미도시) 를 제어한다. 예를 들어서, 프로세서 (126) 는 예를 들어서 프로세스 가스와 같은 가스의 플라즈마 챔버 (102) 로의 공급을 제어하는 양만큼 밸브를 개방 또는 폐쇄하게 전류를 공급하도록 예를 들어서 트랜지스터와 같은 드라이버를 제어한다. 가스 공급 제어는 또한 프로세서 (126) 가 이 가스가 공급되는 플라즈마 챔버 (102) 내의 압력을 제어할 수 있게 한다.
다양한 실시예들에서, 표면 안테나 (104) 가 모터 구동된 스크루 메카니즘 (미도시) 을 사용하여서 상승 또는 하강될 수 있는 상부 구조체 (미도시) 내에 위치한다. 프로세서 (126) 는 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간 또는 표면 안테나 (104) 와 가스 분배 플레이트 (106) 간의 갭을 변화시키게 상부 구조체를 위 또는 아래로 이동시키도록 예를 들어서 트랜지스터와 같은 드라이버를 제어할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 가열기가 ESC (108) 내에 포함되며, 가열기는 플라즈마 챔버 (102) 내의 온도를 변화시키도록 밸브, 및 예를 들어서 트랜지스터 등과 같은 드라이버를 통해서 프로세서 (126) 에 의해서 제어된다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 메모리 디바이스 (128) 로부터 전력 프로파일 (676) 을 검색하고 이 전력 프로파일 (676) 를 비사인형 RF 생성기 (120) 및 전력 증폭기 (118) 에 제공한다. 비사인형 RF 생성기 (120) 는 전력 프로파일 (676) 를 수신하여 비사인형 RF 신호 (130) 를 생성한다. 또한, 전력 증폭기 (118) 은 전력 프로파일 (676) 및 비사인형 RF 신호 (130) 를 수신하여 전력 프로파일 (676) 을 갖는 증폭된 비사인형 RF 신호 (132) 를 생성한다.
다수의 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (120) 는 프로세서 (126) 로부터 비사인형 RF 신호 (130) 의 동작 주파수를 수신하고 이 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (130) 를 생성한다.
프로세서 (126) 는 전력 프로파일 (676) 과 이온 에너지 (674) 를 서로 연관시키는데 예를 들어서 서로 간의 링크를 형성한다.
도 10b는 필터링된 비사인형 신호 (224) (도 1b) 가 표면 안테나 (104) 에 인가된 때에 이온 에너지를 달성하기 위한 전력 프로파일을 결정하기 위한 캘리브레이션 플라즈마 시스템 (700) 의 블록도이다. 캘리브레이션 동안에, 증폭된 비사인형 신호 (220) 가 도 1b를 참조하여서 상술한 바와 동일한 방식으로 생성되어서 표면 안테나 (104) 에 인가된다. 또한, 캘리브레이션 동안에, 필터링된 비사인형 RF 신호 (224) 대신에, 플라즈마 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 생성하도록, 증폭된 비사인형 신호 (220) 가 전력 증폭기 (212) 에 의해서 표면 안테나 (104) 에 인가된다. 또한, 작업 피스 (110) 대신에, 테스트 작업 피스 (678) 가 캘리브레이션 동안에 사용된다.
플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 생성되면, ESC (108) 에 접속된 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 가 ESC (108) 에서의 웨이퍼 바이어스를 측정한다. 프로세서 (126) 는 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 에 의해서 측정된 웨이퍼 바이어스를 수신하고 도 10a를 참조하여서 상술한 바와 동일한 방식으로 웨이퍼 바이어스로부터 이온 에너지 (674) 를 결정한다.
레시피 (216) 는 이온 에너지 (674) 를 달성하기 위한 전력 프로파일 (704) 을 포함하며, 이 프로파일은 전력 증폭기 (212) 에 의해서 생성된 증폭된 비사인형 신호 (202) 의, 시간의 함수로서의 전력이다. 레시피 (216) 는 예를 들어서 플라즈마 챔버 (102) 내의 압력, 플라즈마 챔버 (102) 내의 온도, 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 갭, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수와 같은 다른 파라미터들을 더 포함한다.
레시피 (216) 를 사용하여서 플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 형성된다. 예를 들어서, 압력량이 플라즈마 챔버 (102) 의 공간 내에서 유지되고, 온도량이 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 수직 갭의 크기가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 전력 프로파일 (704) 을 갖는 증폭된 비사인형 신호 (220) 가 생성되고, 비사인형 RF 생성기 (214) 가 동작 주파수에서 동작한 때에, 플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 형성된다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (126) 는 메모리 디바이스 (128) 로부터 전력 프로파일 (704) 을 검색하고 이 전력 프로파일 (704) 를 비사인형 RF 생성기 (214) 및 전력 증폭기 (212) 에 제공한다. 비사인형 RF 생성기 (214) 는 전력 프로파일 (704) 를 수신하여 비사인형 RF 신호 (218) 를 생성한다. 또한, 전력 증폭기 (212) 은 전력 프로파일 (704) 및 비사인형 RF 신호 (218) 를 수신하여 전력 프로파일 (704) 을 갖는 증폭된 비사인형 RF 신호 (220) 를 생성한다.
다수의 실시예들에서, 비사인형 RF 생성기 (214) 는 프로세서 (126) 로부터 비사인형 RF 신호 (218) 의 동작 주파수를 수신하고 이 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (218) 를 생성한다.
프로세서 (126) 는 전력 프로파일 (704) 과 이온 에너지 (674) 를 서로 연관시키는데 예를 들어서 서로 간의 링크를 형성한다.
도 10c는 필터링된 비사인형 신호 (310) (도 1c) 가 ESC (108) 에 인가되고 필터링된 비사인형 신호 (318) (도 1c) 가 표면 안테나 (104) 에 인가된 때에 이온 에너지를 달성하기 위한 전력 프로파일을 결정하기 위한 캘리브레이션 플라즈마 시스템 (720) 의 블록도이다. 캘리브레이션 동안에, 증폭된 비사인형 신호 (306) 가 도 1c를 참조하여서 상술한 바와 동일한 방식으로 생성되어서 ESC (108) 에 인가되고, 증폭된 비사인형 신호 (314) 가 도 1c를 참조하여서 상술한 바와 동일한 방식으로 생성되어서 표면 안테나 (104) 에 인가된다. 또한, 캘리브레이션 동안에, 플라즈마 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 생성하도록, 필터링된 비사인형 RF 신호 (310) 대신에, 증폭된 비사인형 신호 (306) 가 전력 증폭기 (118) 에 의해서 ESC (108) 에 인가되고, 필터링된 비사인형 RF 신호 (318) 대신에, 증폭된 비사인형 신호 (314) 가 전력 증폭기 (212) 에 의해서 표면 안테나 (104) 에 인가된다. 또한, 작업 피스 (110) 대신에, 테스트 작업 피스 (678) 가 캘리브레이션 동안에 사용된다.
플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 생성되면, ESC (108) 에 접속된 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 가 ESC (108) 에서의 웨이퍼 바이어스를 측정한다. 프로세서 (126) 는 웨이퍼 바이어스 센서 (672) 에 의해서 측정된 웨이퍼 바이어스를 수신하고 도 10a를 참조하여서 상술한 바와 동일한 방식으로 웨이퍼 바이어스로부터 이온 에너지 (674) 를 결정한다.
레시피 (302) 는 ESC (108) 에서의 이온 에너지 (674) 를 달성하기 위한 전력 프로파일 (726) 을 포함하며, 이 전력 프로파일 (726) 은 전력 증폭기 (118) 에 의해서 생성된 증폭된 비사인형 신호 (306) 의, 시간의 함수로서의 전력이다. 레시피 (302) 는 ESC (108) 에서의 이온 에너지 (674) 를 달성하기 위한 전력 프로파일 (728) 을 더 포함하며, 이 전력 프로파일 (728) 은 전력 증폭기 (212) 에 의해서 생성된 증폭된 비사인형 신호 (314) 의, 시간의 함수로서의 전력이다. 레시피 (302) 는 예를 들어서 플라즈마 챔버 (102) 내의 압력, 플라즈마 챔버 (102) 내의 온도, 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 갭, 비사인형 RF 생성기 (120) 의 동작 주파수, 비사인형 RF 생성기 (214) 의 동작 주파수와 같은 다른 파라미터들을 더 포함한다.
레시피 (302) 를 사용하여서 플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 형성된다. 예를 들어서, 압력량이 플라즈마 챔버 (102) 의 공간 내에서 유지되고, 온도량이 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 수직 갭의 크기가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 전력 프로파일 (726) 을 갖는 증폭된 비사인형 신호 (306) 가 생성되고, 비사인형 RF 생성기 (120) 가 동작 주파수에서 동작하고, 전력 프로파일 (728) 을 갖는 증폭된 비사인형 신호 (314) 가 생성되고, 비사인형 RF 생성기 (214) 가 동작 주파수에서 동작한 때에 플라즈마가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 형성된다.
프로세서 (126) 는 메모리 디바이스 (128) 로부터 전력 프로파일 (726) 을 검색하고 이 전력 프로파일 (726) 를 비사인형 RF 생성기 (120) 및 전력 증폭기 (118) 에 제공한다. 비사인형 RF 생성기 (120) 는 전력 프로파일 (726) 을 수신하여 비사인형 RF 신호 (304) 를 생성한다. 또한, 전력 증폭기 (118) 는 전력 프로파일 (726) 및 비사인형 RF 신호 (304) 를 수신하여 전력 프로파일 (726) 을 갖는 증폭된 비사인형 RF 신호 (306) 를 생성한다.
프로세서 (126) 는 메모리 디바이스 (128) 로부터 전력 프로파일 (728) 을 검색하고 이 전력 프로파일 (728) 를 비사인형 RF 생성기 (214) 및 전력 증폭기 (212) 에 제공한다. 비사인형 RF 생성기 (214) 는 전력 프로파일 (728) 을 수신하여 비사인형 RF 신호 (312) 를 생성한다. 또한, 전력 증폭기 (212) 는 전력 프로파일 (728) 및 비사인형 RF 신호 (312) 를 수신하여 전력 프로파일 (728) 을 갖는 증폭된 비사인형 RF 신호 (314) 를 생성한다.
비사인형 RF 생성기 (120) 는 프로세서 (126) 로부터 비사인형 RF 신호 (304) 의 동작 주파수를 수신하고 이 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (304) 를 생성한다. 마찬가지로, 비사인형 RF 생성기 (214) 는 프로세서 (126) 로부터 비사인형 RF 신호 (312) 의 동작 주파수를 수신하고 이 주파수를 갖는 비사인형 RF 신호 (312) 를 생성한다.
프로세서 (126) 는 전력 프로파일 (726) 과 이온 에너지 (674) 를 서로 연관시키는데 예를 들어서 서로 간의 링크를 형성한다. 또한, 프로세서 (126) 는 전력 프로파일 (728) 과 이온 에너지 (674) 를 서로 연관시키는데 예를 들어서 서로 간의 링크를 형성한다.
도 11은 레시피 A 및 레시피 B을 포함하는 베이터베이스의 실시예의 도면이다. 레시피 A는 레시피 (124) (도 1a) 의 실례이며, 레시피 (216) (도 1b) 의 실례이며, 또는 레시피 (302) (도 1c) 의 실례이다. 또한, 레시피 B도 레시피 (124) (도 1a) 의 실례이며, 레시피 (216) (도 1b) 의 실례이며, 또는 레시피 (302) (도 1c) 의 실례이다.
레시피 A는 압력 a1 Torr이 플라즈마 챔버 (102) (도 1a 내지 도 1c, 도 10a 내지 도 10c) 내에서 유지되고, 온도 b1 °F 가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 예를 들어서 비사인형 RF 생성기 (120) (도 1a, 도 10a), 비사인형 RF 생성기 (214) (도 1b, 도 10b), 등과 같은 비사인형 RF 생성기의 동작 주파수 d1이 유지되는 것을 표시한다. 또한, 레시피 A는 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 갭 e1 나노미터 (nm) 가 유지되고, 클록 사이클의 상이한 시간들에서 전력 진폭들 f1, g1, h1 및 i1을 갖는, 예를 들어서 증폭된 비사인형 신호 (132) (도 1a) 또는 증폭된 비사인형 신호 (220) (도 1b) 등과 같은 증폭된 비사인형 신호의 전력 프로파일이 유지되는 것을 표시한다.
다양한 실시예들에서, 전력 프로파일은 클록 사이클 동안에 유지될 임의의 개수의 전력 진폭들을 포함한다. 또한, 2 개의 비사인형 RF 생성기들이 동시에 사용되는, 예를 들어서 플라즈마 시스템 (300) (도 1c) 내에서 비사인형 RF 생성기들 (120, 및 214) 가 동시에 사용되는 몇몇 실시예들에서, 하나의 동작 주파수 대신에, 레시피 A는 2 개의 동작 주파수, 즉 비사인형 RF 생성기 (120) 동작 주파수 및 비사인형 RF 생성기 (214) 동작 주파수를 포함한다. 또한, 이러한 실시예들에서, 전력 프로파일들 f1, g1, h1 및 i1의 1 개의 세트 대신에, 레시피 A는 전력 프로파일들의 2 개의 세트, 즉 증폭된 비사인형 신호 (306) 의 전력 프로파일들을 포함하는 일 세트 및 증폭된 비사인형 신호 (314) 의 전력 프로파일들을 포함하는 다른 세트를 포함한다.
레시피 B는 압력 a2 Torr이 플라즈마 챔버 (102) (도 1a 내지 도 1c, 도 10a 내지 도 10c) 내에서 유지되고, 온도 b2 °F 가 플라즈마 챔버 (102) 내에서 유지되고, 예를 들어서 비사인형 RF 생성기 (120) (도 1a, 도 10a), 비사인형 RF 생성기 (214) (도 1b, 도 10b), 등과 같은 비사인형 RF 생성기의 동작 주파수 d2이 유지되는 것을 표시한다. 또한, 레시피 B는 표면 안테나 (104) 와 ESC (108) 간의 갭 e2 나노미터 (nm) 가 유지되고, 클록 사이클의 상이한 시간들에서 전력 진폭들 f2, g2, h2 및 i2을 갖는, 예를 들어서 증폭된 비사인형 신호 (132) (도 1a) 또는 증폭된 비사인형 신호 (220) (도 1b) 등과 같은 증폭된 비사인형 신호의 전력 프로파일이 유지되는 것을 표시한다.
다양한 실시예들에서, 전력 프로파일은 클록 사이클 동안에 유지될 임의의 개수의 전력 진폭들을 포함한다. 또한, 2 개의 비사인형 RF 생성기들이 동시에 사용되는, 예를 들어서 플라즈마 시스템 (300) (도 1c) 내에서 비사인형 RF 생성기들 (120, 및 214) 가 동시에 사용되는 몇몇 실시예들에서, 하나의 동작 주파수 대신에, 레시피 B는 2 개의 동작 주파수, 즉 비사인형 RF 생성기 (120) 동작 주파수 및 비사인형 RF 생성기 (214) 동작 주파수를 포함한다. 또한, 이러한 실시예들에서, 전력 프로파일들 f2, g2, h2 및 i2의 1 개의 세트 대신에, 레시피 B는 전력 프로파일들의 2 개의 세트, 즉 증폭된 비사인형 신호 (306) 의 전력 프로파일들을 포함하는 일 세트 및 증폭된 비사인형 신호 (314) 의 전력 프로파일들을 포함하는 다른 세트를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 레시피 A와 레시피 B의 적어도 하나 값은 서로 동일하지만, 모든 값들이 서로 동일한 것은 아니다. 예를 들어서, 값 a1는 값 a2와 동일하고, 값 b1는 값 b2와 동일하고, 값 c1는 값 c2와 동일하고, 값 d1는 값 d2와 동일하고, 값 e1는 값 e2와 동일하고, 값 f1는 값 f2와 동일하고, 값 g1는 값 g2와 동일하고, 값 h1는 값 h2와 동일하지만, 값 i1는 값 i2와 동일하지 않다. 다른 실례에서, 값 a1는 값 a2와 동일하지 않고, 값 b1는 값 b2와 동일하고, 값 c1는 값 c2와 동일하고, 값 d1는 값 d2와 동일하고, 값 e1는 값 e2와 동일하고, 값 f1는 값 f2와 동일하고, 값 g1는 값 g2와 동일하고, 값 h1는 값 h2와 동일하며, 값 i1는 값 i2와 동일하다.
상술된 동작들은 유도 결합형 플라즈마 (ICP) 챔버를 참조하여서 기술되었지만, 몇몇 실시예들에서, 상술된 동작들은 예를 들어서 용량 결합형 플라즈마 (CCP) 챔버, TCP (transformer coupled plasma) 챔버, 도전체 툴, 유전체 툴을 포함하는 플라즈마 챔버, ECR (전자 사이클로트론 공진) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버 등과 같은 다른 타입의 플라즈마 챔버들도 적용될 수 있다는 것이 또한 주목된다.
상술한 동작들은 프로세서 (126) (도 1a 내지 도 1c, 도 10a 내지 도 10c) 에 의해서 수행되는 것으로서 기술되었지만, 몇몇 실시예들에서, 이 동작들은 제어 시스템 (122) 의 하나 이상의 프로세서들에 의해서 또는 다수의 제어 시스템들의 다수의 프로세서들에 의해서 수행될 수도 있다는 것이 또한 주목된다.
상술한 실시예들은 ESC를 사용하여서 기술되었지만, 예를 들어서 자기 척 (magnetic chuck) 등과 같은 다른 타입의 척이 사용될 수도 있음이 또한 주목된다.
본 명세서에서 기술된 실시예들은 휴대용 하드웨어 유닛, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그래밍가능한 소비자 전자 장치, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들에서 실시될 수 있다. 본 실시예들은 또한 네트워크를 통해서 링크된 원격 프로세싱 장치들에 의해서 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서 실시될 수도 있다.
상술한 실시들을 염두하면서, 본 발명은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 참여케 하는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 사용할 수 있다. 이러한 동작들은 물리적 정량들의 물리적 조작을 요구하는 동작들이다. 본 발명의 일부를 형성하면서 본 명세서에서 개시된 동작들 중 임의의 것은 유용한 머신 동작들이다. 또한,본 발명은 이러한 동작들을 수행하기 위한 장치 또는 장치에 대한 것이다. 이 장치는 특정 목적용 컴퓨터와 같이 요구된 목적을 위해서 특정하게 구성될 수 있다. 특정 목적용 컴퓨터로서 규정될 때에, 컴퓨터는 여전히 이 특정 목적을 위해서 동작하면서 이 특정 목적이 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시 내에 저장되거나 네트워크를 통해서 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해서 선택적으로 활성화 또는 구성되는 범용 컴퓨터에 의해서 처리될 수 있다. 데이터가 네트워크를 통해서 획득될 때에, 데이터는 컴퓨팅 리소스들의 클라우드와 같은 네트워크 상의 다른 컴퓨터들에 의해서 처리될 수 있다.
하나 이상의 실시예들은 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체 상의 컴퓨터 판독 가능한 코드로서 가공될 수 있다. 비일서적 컴퓨터 판독 가능한 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체의 실례는 하드 드라이브, NAS (network attached storage), ROM, RAM, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프 및 임의의 다른 광학적 데이터 저장 장치 및 비광학적 데이터 저장 장치를 포함한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 판독가능한 코드가 배포되는 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-결합된 컴퓨터 시스템을 통해서 배포되는 컴퓨터 판독 가능한 유형의 매체를 포함할 수 있다.
방법 동작들이 특정 순서로 기술되었지만, 오버레이 동작들 (overlay operation) 의 프로세싱이 목표된 방식으로 수행되기만 하면, 다른 하우스키핑 동작들 (housekeeping operations) 이 동작들 간에서 수행될 수 있거나, 동작들이 근소하게 상이한 시간들에서 발생하도록 동작들이 조절되거나, 프로세싱과 관련된 다양한 인터벌들에서 프로세싱 동작들이 발생되게 하는 시스템에서 동작들이 분산될 수 있다.
임의의 실시예들의 하나 이상의 특징들은 본 개시에서 기술된 다양한 실시예들에서 기술된 범위를 벗어나지 않으면서 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들과 조합될 수 있다.
전술한 실시예들은 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 소정의 변경 및 수정이 첨부된 청구 범위 내에서 가능하다. 따라서, 본 실시예들은 한정적인 아닌 예시적으로 해석되어야 하며 본 발명은 본 명세서에서 제공된 세부 사항들로 한정되는 것이 아니라 첨부된 청구 범위 및 이의 균등 범위 내에서 수정될 수 있다.

Claims (54)

  1. 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템으로서,
    제 1 사인형 신호 (sinusoidal signal) 를 생성하도록 구성된 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기;
    상기 제 1 사인형 신호를 수신하도록 구성되고 상기 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 상부 전극;
    사인형 파형 생성기 및 제 1 필터를 포함하는 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기로서, 상기 사인형 파형 생성기는 제 2 사인형 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 제 1 필터는 상기 제 2 사인형 신호를 수신하고 오프 사이클들 (off cycle) 을 갖지 않는 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하도록 구성되는, 상기 비사인형 RF 생성기;
    상기 비사인형 RF 생성기에 접속된 전력 증폭기로서, 상기 전력 증폭기는 상기 비사인형 신호를 수신하고 증폭된 비사인형 신호를 생성하도록 구성되는, 상기 전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기에 접속된 제 2 필터로서, 상기 제 2 필터는 상기 증폭된 비사인형 신호를 수신하고 연속적인 오프 사이클들 사이에서 일련의 펄스들을 갖는 필터링된 비사인형 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 필터링된 비사인형 신호의 상기 펄스들은 비사인형인, 상기 제 2 필터; 및
    상기 제 2 필터에 접속된 척 (chuck) 으로서, 상기 척은 하부 전극을 포함하고 상기 상부 전극의 적어도 일부를 마주보도록 구성되고, 상기 하부 전극은 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하도록 상기 척에서의 이온 에너지를 조정하기 위해 상기 필터링된 비사인형 신호를 수신하도록 구성되는, 상기 척을 포함하는, 이온 에너지 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 표면 인덕터 또는 용량성 플레이트인, 이온 에너지 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사인형 파형 생성기는 오실레이터인, 이온 에너지 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 상기 비사인형 신호의 크기를 증가시키는, 이온 에너지 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하위 임계치는 하위 값을 가지며,
    상기 상위 임계치는 상위 값을 가지며,
    상기 상위 값은 상기 하위 값보다 높은, 이온 에너지 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 필터는 필터링 신호를 사용함으로써 상기 증폭된 비사인형 신호를 필터링하도록 구성되고,
    상기 필터링된 비사인형 신호는 펄스형 파형이고,
    상기 필터링된 비사인형 신호는 상기 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 갖는, 이온 에너지 제어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 펄스형 파형은 온 사이클 (on cycle) 및 오프 사이클 (off cycle) 을 가지며,
    상기 펄스형 파형은 상기 펄스형 파형의 오프 사이클 동안에 제로 크기를 가지며 상기 펄스형 파형의 상기 온 사이클 동안에 제로보다 큰 크기를 갖는, 이온 에너지 제어 시스템.
  8. 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템으로서,
    사인형 신호 (sinusoidal signal) 를 생성하기 위한 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기;
    상기 사인형 신호를 수신하도록 상기 사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 척 (chuck);
    비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기;
    상기 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 전력 증폭기로서, 상기 전력 증폭기는 증폭된 신호를 생성하도록 상기 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭하는, 상기 전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기에 접속된 필터로서, 상기 필터는 필터링된 신호를 생성하기 위해 필터링 신호를 사용하여서 상기 증폭된 신호를 필터링하는, 상기 필터; 및
    상기 필터에 접속된 상부 전극으로서, 상기 상부 전극은 상기 척을 마주보는, 상기 상부 전극을 포함하며,
    상기 상부 전극은 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 하도록 상기 필터링된 신호를 수신하는, 이온 에너지 제어 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 표면 인덕터 또는 용량성 플레이트인, 이온 에너지 제어 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 비사인형 RF 생성기는 드라이버 및 필터를 포함하며,
    상기 비사인형 RF 생성기의 상기 필터는 상기 비사인형 신호를 생성하기 위해 상기 드라이버에 의해서 생성된 사인형 RF 신호를 필터링하는, 이온 에너지 제어 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기는 상기 비사인형 신호의 크기를 증가시키는, 이온 에너지 제어 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 하위 임계치는 하위 값을 가지며,
    상기 상위 임계치는 상위 값을 가지며,
    상기 상위 값은 상기 하위 값보다 높은, 이온 에너지 제어 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 필터링된 신호는 펄스형 파형이며,
    상기 필터링된 신호는 상기 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 갖는, 이온 에너지 제어 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 펄스형 파형은 온 사이클 (on cycle) 및 오프 사이클 (off cycle) 을 가지며,
    상기 펄스형 파형은 상기 오프 사이클 동안에 제로 크기를 가지며 상기 온 사이클 동안에 제로보다 큰 크기를 갖는, 이온 에너지 제어 시스템.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 이온 에너지는 상기 척에서의 웨이퍼 바이어스 및 상기 척에서의 피크-대-피크 전압에 기초하여서 결정되는, 이온 에너지 제어 시스템.
  16. 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템으로서,
    제 1 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 제 1 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기;
    상기 제 1 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 제 1 전력 증폭기로서, 상기 제 1 전력 증폭기는 제 1 증폭된 신호를 생성하도록 상기 제 1 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭하는, 상기 제 1 전력 증폭기;
    상기 제 1 전력 증폭기에 접속된 제 1 필터로서, 상기 제 1 필터는 제 1 필터링된 신호를 생성하도록 제 1 필터링 신호를 사용하여서 상기 제 1 증폭된 신호를 필터링하는, 상기 제 1 필터;
    상기 제 1 필터링된 신호를 수신하기 위해 상기 제 1 필터에 접속된 상부 전극;
    제 2 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 생성하기 위한 제 2 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기;
    상기 제 2 비사인형 무선 주파수 (RF) 생성기에 접속된 제 2 전력 증폭기로서, 상기 제 2 전력 증폭기는 제 2 증폭된 신호를 생성하도록 상기 제 2 비사인형 신호 (nonsinusoidal signal) 를 증폭하는, 상기 제 2 전력 증폭기;
    상기 제 2 전력 증폭기에 접속된 제 2 필터로서, 상기 제 2 필터는 제 2 필터링된 신호를 생성하도록 제 2 필터링 신호를 사용하여서 상기 제 2 증폭된 신호를 필터링하는, 상기 제 2 필터; 및
    상기 제 2 필터링된 신호를 수신하기 위해 상기 제 2 필터에 접속된 척을 포함하며,
    상기 척은 상기 상부 전극을 마주보며,
    상기 척은 하부 전극을 포함하며,
    상기 하부 전극은 하위 임계치 (lower threshold) 와 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 하도록 상기 제 2 필터링된 신호를 수신하고,
    상기 상부 전극은 상기 하위 임계치 (lower threshold) 와 상기 상위 임계치 (upper threshold) 간에 존재하는 상기 척에서의 이온 에너지가 달성되게 하도록 상기 제 1 필터링된 신호를 수신하는, 이온 에너지 제어 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 비사인형 RF 생성기는 제 1 드라이버 및 제 1 필터를 포함하며,
    상기 제 1 비사인형 RF 생성기의 상기 제 1 필터는 상기 제 1 비사인형 신호를 생성하도록 상기 제 1 드라이버에 의해서 생성된 사인형 RF 신호를 필터링하며,
    상기 제 2 비사인형 RF 생성기는 제 2 드라이버 및 제 2 필터를 포함하며,
    상기 제 2 비사인형 RF 생성기의 상기 제 2 필터는 상기 제 2 비사인형 신호를 생성하도록 상기 제 2 드라이버에 의해서 생성된 사인형 RF 신호를 필터링하는, 이온 에너지 제어 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 증폭기는 상기 제 1 비사인형 신호의 크기를 증가시키며,
    상기 제 2 전력 증폭기는 상기 제 2 비사인형 신호의 크기를 증가시키는, 이온 에너지 제어 시스템.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 필터링된 신호는 제 1 펄스형 파형이며,
    상기 제 1 필터링된 신호는 상기 제 1 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 가지며,
    상기 제 2 필터링된 신호는 제 2 펄스형 파형이며,
    상기 제 2 필터링된 신호는 상기 제 2 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 갖는, 이온 에너지 제어 시스템.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 이온 에너지는 상기 척에서의 웨이퍼 바이어스 및 상기 척에서의 피크-대-피크 전압에 기초하여서 결정되는, 이온 에너지 제어 시스템.
  21. 플라즈마 챔버의 상부 전극으로 제공하기 위한 제 1 사인형 RF (radio frequency) 신호를 생성하는 단계;
    제 2 사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    오프 사이클들을 갖지 않는 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 제 2 사인형 RF 신호를 필터링하는 단계;
    증폭된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    연속적인 오프 사이클들 간에 일련의 펄스들을 갖는 필터링된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계; 및
    상기 플라즈마 챔버의 하부 전극으로 상기 필터링된 비사인형 RF 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 필터링된 비사인형 RF 신호를 상기 하부 전극으로 제공하는 단계는 상기 하부 전극에서의 이온 에너지가 하위 임계치와 상위 임계치 간에 존재하도록 조정하도록 수행되며, 상기 하위 임계치는 하위 값을 포함하고 상기 상위 임계치는 상위 값을 포함하며, 상기 상위 값은 상기 하위 값보다 큰, 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 표면 인덕터 또는 용량성 플레이트인, 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계는 신호를 필터링함으로써 수행되며, 상기 필터링된 비사인형 RF 신호는 펄스형 파형이며 상기 필터링된 비사인형 RF 신호는 상기 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 갖는, 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 펄스형 파형은 온 사이클 및 오프 사이클을 가지며, 상기 펄스형 파형은 상기 펄스형 파형의 상기 오프 사이클 동안에 제로 크기를 가지며 상기 펄스형 파형의 상기 온 사이클 동안에 제로보다 큰 크기를 갖는, 방법.
  26. 플라즈마 챔버의 하부 전극으로 제공하기 위한 사인형 RF (radio frequency) 신호를 생성하는 단계;
    비사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    증폭된 RF 신호를 생성하도록 상기 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    필터링된 RF 신호를 생성하도록 필터링 신호를 사용하여 상기 증폭된 RF 신호를 필터링하는 단계; 및
    상기 플라즈마 챔버의 상부 전극으로 상기 필터링된 RF 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 필터링된 RF 신호를 상기 상부 전극으로 제공하는 단계는 하위 임계치와 상위 임계치 간에 존재하는 상기 하부 전극에서의 이온 에너지가 달성되게 하도록 수행되며, 상기 하위 임계치는 하위 값을 포함하고 상기 상위 임계치는 상위 값을 포함하며, 상기 상위 값은 상기 하위 값보다 큰, 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 표면 인덕터 또는 용량성 플레이트인, 방법.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계는 사인형 RF 신호를 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 필터링된 RF 신호는 펄스형 파형이며, 상기 필터링된 RF 신호는 상기 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 갖는, 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 펄스형 파형은 온 사이클 및 오프 사이클을 가지며, 상기 펄스형 파형은 상기 오프 사이클 동안에 제로 크기를 가지며 상기 온 사이클 동안에 제로보다 큰 크기를 갖는, 방법.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 필터링된 RF 신호를 상기 상부 전극에 제공하는 단계는 하위 임계치와 상위 임계치 간에 존재하는 상기 하부 전극에서의 이온 에너지가 달성되게 하도록 수행되며, 상기 이온 에너지는 상기 하부 전극에서의 웨이퍼 바이어스 및 상기 하부 전극에서의 피크-대-피크 전압에 기초하여서 결정되는, 방법.
  33. 제 1 비사인형 RF (radio frequency) 신호를 생성하는 단계;
    제 1 증폭된 RF 신호를 생성하도록 상기 제 1 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    제 1 필터링된 RF 신호를 생성하도록 제 1 필터링 신호를 사용하여 상기 제 1 증폭된 RF 신호를 필터링하는 단계;
    플라즈마 챔버의 상부 전극으로 상기 제 1 필터링된 RF 신호를 제공하는 단계;
    제 2 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    제 2 증폭된 RF 신호를 생성하도록 상기 제 2 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    제 2 필터링된 RF 신호를 생성하도록 제 2 필터링 신호를 사용하여 상기 제 2 증폭된 RF 신호를 필터링하는 단계; 및
    상기 플라즈마 챔버의 하부 전극으로 상기 제 2 필터링된 RF 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 1 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계는 사인형 RF 신호를 필터링하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계는 사인형 RF 신호를 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 1 필터링된 RF 신호는 제 1 펄스형 파형이며, 상기 제 1 필터링된 RF 신호는 상기 제 1 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 가지며, 상기 제 2 필터링된 RF 신호는 제 2 펄스형 파형이며, 상기 제 2 필터링된 RF 신호는 상기 제 2 필터링 신호의 듀티 사이클과 동일한 듀티 사이클을 갖는, 방법.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 필터링된 RF 신호를 상기 하부 전극으로 제공하는 단계는 하위 임계치와 상위 임계치 간에 존재하는 상기 하부 전극에서의 이온 에너지가 달성되게 하도록 수행되며, 상기 제 1 필터링된 신호를 상기 상부 전극에 제공하는 단계는 상기 하위 임계치와 상기 상위 임계치 간에 존재하는 상기 하부 전극에서의 상기 이온 에너지가 달성되게 하도록 수행되며, 상기 이온 에너지는 상기 하부 전극 에서의 웨이퍼 바이어스 및 상기 하부 전극에서의 피크-대-피크 전압에 기초하여서 결정되는, 방법.
  37. 플라즈마 챔버의 상부 전극으로 제공하기 위한 사인형 RF (radio frequency) 신호를 생성하는 단계;
    비사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    증폭된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    제 1 일련의 펄스들 및 제 2 일련의 펄스들을 갖는 필터링된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계로서, 상기 제 1 일련의 펄스들은 제 1 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 2 일련의 펄스들은 제 2 증폭 레벨을 갖으며, 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 1 증폭 레벨과 상이한, 상기 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계; 및
    상기 플라즈마 챔버의 하부 전극으로 상기 필터링된 비사인형 RF 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계는,
    제 2 사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    상기 비사인형 RF 신호를 출력하도록 상기 제 2 사인형 RF 신호를 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 2 일련의 펄스들은 상기 제 1 일련의 펄스들에 연속되며, 상기 필터링된 비사인형 RF 신호는 제 3 일련의 펄스들 및 제 4 일련의 펄스들을 갖고, 상기 제 3 일련의 펄스들은 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 4 일련의 펄스들은 상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 3 일련의 펄스들은 상기 제 2 일련의 펄스들에 연속되며, 그리고 상기 제 4 일련의 펄스들은 상기 제 3 일련의 펄스들과 연속되는, 방법.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 필터링된 비사인형 RF 신호를 상기 하부 전극으로 제공하는 단계는 하위 임계치와 상위 임계치 간에 존재하도록 상기 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 조정하도록 수행되며, 상기 상위 임계치는 상기 하위 임계치보다 큰, 방법.
  41. 제 37 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 표면 인덕터 또는 용량성 플레이트이며, 상기 하부 전극은 정전 척인, 방법.
  42. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨보다 낮고, 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨은 상기 제 1 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기이며, 상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 2 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기인, 방법.
  43. 플라즈마 챔버의 하부 전극으로 제공하기 위한 사인형 RF (radio frequency) 신호를 생성하는 단계;
    비사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    증폭된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    제 1 일련의 펄스들 및 제 2 일련의 펄스들을 갖는 필터링된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계로서, 상기 제 1 일련의 펄스들은 제 1 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 2 일련의 펄스들은 제 2 증폭 레벨을 갖으며, 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 1 증폭 레벨과 상이한, 상기 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계; 및
    상기 필터링된 비사인형 RF 신호를 상기 플라즈마 챔버의 상부 전극으로 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계는, 제 2 사인형 RF 신호를 생성하는 단계; 상기 비사인형 RF 신호를 출력하기 위해 상기 제 2 사인형 RF 신호를 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 제 2 일련의 펄스들은 상기 제 1 일련의 펄스들에 연속되며, 상기 필터링된 비사인형 RF 신호는 제 3 일련의 펄스들 및 제 4 일련의 펄스들을 갖고, 상기 제 3 일련의 펄스들은 상기 제 1 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 4 일련의 펄스들은 상기 제 2 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 3 일련의 펄스들은 상기 제 2 일련의 펄스들에 연속되며, 상기 제 4 일련의 펄스들은 상기 제 3 일련의 펄스들에 연속되는, 방법.
  46. 제 43 항에 있어서,
    상기 필터링된 비사인형 RF 신호를 상기 상부 전극으로 제공하는 단계는 하위 임계치와 상위 임계치 간에 있도록 상기 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 조정하도록 수행되며, 상기 상위 임계치는 상기 하위 임계치보다 큰, 방법.
  47. 제 43 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 표면 인덕터 또는 용량성 플레이트이며, 상기 하부 전극은 정전 척인, 방법.
  48. 제 43 항에 있어서,
    상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨보다 낮고, 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨은 상기 제 1 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기이며, 상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 2 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기인, 방법.
  49. 제 1 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    증폭된 제 1 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 제 1 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    제 1 일련의 펄스들 및 제 2 일련의 펄스들을 갖는 제 1 필터링된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 증폭된 제 1 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계로서, 상기 제 1 일련의 펄스들은 제 1 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 2 일련의 펄스들은 제 2 증폭 레벨을 갖으며, 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 1 증폭 레벨과 상이한, 상기 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계; 및
    플라즈마 챔버의 하부 전극으로 상기 제 1 필터링된 비사인형 RF 신호를 제공하는 단계;
    제 2 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    제 2 증폭된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 제 2 비사인형 RF 신호를 증폭하는 단계;
    제 3 일련의 펄스들 및 제 4 일련의 펄스들을 갖는 제 2 필터링된 비사인형 RF 신호를 생성하도록 상기 제 2 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계로서, 상기 제 3 일련의 펄스들은 제 3 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 4 일련의 펄스들은 제 4 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 3 증폭 레벨은 상기 제 4 증폭 레벨과 상이한, 상기 제 2 증폭된 비사인형 RF 신호를 필터링하는 단계; 및
    상기 제 2 필터링된 비사인형 RF 신호를 상기 플라즈마 챔버의 상부 전극으로 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 1 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계는,
    제 1 사인형RF 신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 비사인형 RF 신호를 출력하도록 상기 제 1 사인형RF 신호를 필터링하는 단계를 포함하며, 그리고
    상기 제 2 비사인형 RF 신호를 생성하는 단계는,
    제 2 사인형 RF 신호를 생성하는 단계;
    상기 제 2 비사인형 RF 신호를 출력하도록 상기 제 2 사인형 RF 신호를 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 2 일련의 펄스들은 상기 제 1 일련의 펄스들에 연속되며, 상기 제 1 필터링된 비사인형 RF 신호는 제 5 일련의 펄스들 및 제 6 일련의 펄스들을 갖고, 상기 제 5 일련의 펄스들은 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 6 일련의 펄스들은 상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 5 일련의 펄스들은 상기 제 2 일련의 펄스들에 연속되며, 상기 제 6 일련의 펄스들은 상기 제 5 일련의 펄스들에 연속되며, 상기 제 4 일련의 펄스들은 상기 제 3 일련의 펄스들에 연속되며,
    상기 제 2 필터링된 비사인형 RF 신호는 제 7 일련의 펄스들 및 제 8 일련의 펄스들을 갖고, 상기 제 7 일련의 펄스들은 상기 제 3 일련의 펄스들의 상기 제 3 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 8 일련의 펄스들은 상기 제 4 일련의 펄스들의 상기 제 4 증폭 레벨을 갖고, 상기 제 7 일련의 펄스들은 상기 제 4 일련의 펄스들에 연속되며, 그리고 상기 제 8 일련의 펄스들은 상기 제 7 일련의 펄스들에 연속되는, 방법.
  52. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 1 필터링된 비사인형 RF 신호를 상기 하부 전극으로 제공하는 단계 및 상기 제 2 필터링된 비사인형 RF 신호를 상기 상부 전극으로 제공하는 단계는 하위 임계치와 상위 임계치 간에 있도록 상기 플라즈마 챔버 내 이온 에너지를 조정하도록 수행되며, 상기 상위 임계치는 상기 하위 임계치보다 큰, 방법.
  53. 제 49 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 표면 인덕터 또는 용량성 플레이트이며, 상기 하부 전극은 정전 척인, 방법.
  54. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨보다 낮고, 상기 제 1 일련의 펄스들의 상기 제 1 증폭 레벨은 상기 제 1 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기이며, 상기 제 2 일련의 펄스들의 상기 제 2 증폭 레벨은 상기 제 2 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기이며,
    상기 제 4 일련의 펄스들의 상기 제 4 증폭 레벨은 상기 제 3 일련의 펄스들의 상기 제 3 증폭 레벨보다 낮고, 상기 제 3 일련의 펄스들의 상기 제 3 증폭 레벨은 상기 제 3 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기이며, 상기 제 4 일련의 펄스들의 상기 제 4 증폭 레벨은 상기 제 4 일련의 펄스들의 피크-투-피크 크기인, 방법.
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