KR102339317B1 - Ｒｆ 임피던스 모델 기반 폴트 검출 - Google Patents

Ｒｆ 임피던스 모델 기반 폴트 검출 Download PDF

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Abstract

플라즈마 시스템에서 잠재적 폴트를 검출하기 위한 방법이 기술된다. 이 방법은 플라즈마 시스템의 하나 이상의 부분들의 모델에 액세스하는 단계를 포함한다. 이 방법은 플라즈마 챔버로의 RF 전력의 공급에 관한 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. RF 전력은 하나 이상의 상태들을 포함하는 구성을 사용하여서 공급된다. 이 방법은 또한 데이터를 사용하여서 모델의 출력부에서의 모델 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 모델 데이터를 조사하는 (examining) 단계를 포함한다. 이 조사는 플라즈마 시스템의 플라즈마 프로세스의 성능 (performance) 을 특성화하는 하나 이상의 변수들을 조사한다. 이 방법은 하나 이상의 변수들에 대한 잠재적 폴트 (potential fault) 를 식별하는 단계를 포함한다. 이 방법은 잠재적 폴트가 이벤트 (event) 로서 식별되도록, 이 잠재적 폴트가 사전결정된 기간에 걸쳐서 발생하였다고 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 이벤트를 분류하는 단계를 포함한다.

Description

ＲＦ 임피던스 모델 기반 폴트 검출{RF IMPEDANCE MODEL BASED FAULT DETECTION}
본 실시예들은 무선 주파수 (RF) 임피던스 모델 기반 폴트 검출을 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
플라즈마 시스템에서, 신호 소스는 무선 주파수 (RF) 신호를 생성하여서 플라즈마 챔버에 제공한다. 이 신호가 플라즈마 챔버에 의해서 수신될 때에, 플라즈마 챔버 내의 가스가 스트라이킹되어서 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 생성한다.
플라즈마는 기판 상의 광범위한 동작들, 예를 들어서, 기판 세정, 기판 프로세싱, 기판 상의 산화물 증착, 기판 에칭 등을 위해서 사용된다. 이러한 동작들의 수행 동안에, 다양한 장애들을 직면한다. 예를 들어서, 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마 한정되지 않을 수도 있다. 다른 실례로서, 아크 발생 또는 플라즈마 드롭아웃 (drop-out) 이 존재할 수도 있다. 이러한 이벤트들은 웨이퍼 수율을 떨어뜨리고 동작들을 수행하는 것과 관련된 시간 및 비용을 증가시킨다.
이러한 맥락에서, 본 개시에서 기술된 실시예들이 나타난 것이다.
본 개시의 실시예들은 무선 주파수 임피던스 모델 기반 폴트 검출을 위한 장치, 방법들 및 컴퓨터 프로그램을 제공한다. 본 실시예들은 다양한 방식들로, 예를 들어서 프로세서, 장치, 시스템, 디바이스, 또는 컴퓨터 판독가능한 매체 상의 방법으로서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들이 이하에서 기술된다.
일부 실시예들에서, 본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들은 RF 신호들이 펄싱된 파들인 RF 구동된 플라즈마 반응기 내에서 플라즈마 교란 검출 및 분류를 실현한다. 펄싱된 신호의 실례는 RF 신호의 진폭이 변조되는 진폭 변조 신호이다.
본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들은 다수의 이벤트들, 예를 들어서 아크발생 이벤트, 비한정된 플라즈마 이벤트, 플라즈마 드롭아웃 이벤트, 플라즈마 불안정성 이벤트 등의 결정을 가능하게 한다. 폴트 또는 이벤트를 검출하기 위해서 하나 이상의 사전 규정된 임계치들을 사용하는 시스템들 및 방법들은 워크피스의 프로세싱 동안에 사용된다. 사전규정된 임계치들은 폴트를 검출하는데 사용되며, 이 폴트는 다양한 카테고리들 중 하나로 분류된다. 분류된 폴트가 사전결정된 기간 동안에 또는 사전결정된 회수에 걸쳐서 존재한다고 결정되면, 이벤트가 발생했다고 결정된다. 이벤트는 폴트 분류에 기초하여서 분류된다. 폴트 및 이벤트의 검출 및 분류는 플라즈마 프로세스가 그의 정상적인 동작으로부터 이탈되었는지의 여부를 결정하는 것을 가능하게 한다. 또한, 이벤트의 분류는 이벤트를 생성하는 플라즈마 시스템의 하나 이상의 부분들의 식별을 제공한다.
일부 실시예들에서, 플라즈마 시스템에서 잠재적 폴트를 검출하기 위한 방법이 기술된다. 이 방법은 플라즈마 시스템의 하나 이상의 부분들의 모델에 액세스하는 단계를 포함한다. 플라즈마 시스템은 플라즈마 챔버, 무선 주파수 (RF) 생성기 및 플라즈마 챔버와 RF 생성기 간의 전송 라인을 포함한다. 이 방법은 플라즈마 챔버로의 RF 전력의 공급에 관한 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. RF 전력은 하나 이상의 상태들을 포함하는 구성을 사용하여서 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버로 공급된다. 하나 이상의 상태들은 플라즈마 챔버로의 RF 전력의 공급 동안에 연속하여서 반복된다. 이 방법은 또한 데이터를 사용하여서 플라즈마 챔버로의 RF 전력의 공급 동안에 모델의 출력부에서의 모델 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 모델 데이터는 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태와 연관된다. 이 방법은 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태 동안에 모델 데이터를 조사하는 (examining) 단계를 포함한다. 이 조사는 플라즈마 시스템의 플라즈마 프로세스의 성능 (performance) 을 특성화하는 하나 이상의 변수들을 조사한다. 이 방법은 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태 동안에 하나 이상의 변수들에 대한 잠재적 폴트 (potential fault) 를 식별하는 단계를 포함한다. 이 방법은 잠재적 폴트가 이벤트 (event) 로서 식별되도록, 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태 동안에 잠재적 폴트가 사전결정된 기간에 걸쳐서 발생하였다고 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 이벤트를 분류하는 단계를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 플라즈마 시스템과 연관된 폴트를 결정하는 방법이 기술된다. 이 방법은 무선 주파수 (RF) 전력의 공급과 연관된 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. 데이터는 센서로부터 수신된다. 이 방법은 플라즈마 시스템의 하나 이상의 부분들의 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서의 모델 데이터를 결정하도록 컴퓨터-생성된 모델을 통해서 데이터를 프로파게이션 (propagation) 하는 단계를 더 포함한다. 플라즈마 시스템은 RF 생성기, RF 케이블을 통해서 RF 생성기에 커플링된 임피던스 매칭 회로, 및 RF 전송 라인을 통해서 임피던스 매칭 회로에 커플링된 플라즈마 챔버를 포함한다. 이 방법은 모델 데이터로부터 하나 이상의 변수들과 연관된 값들을 생성하는 단계와, 하나 이상의 변수들과 연관된 값들이 이에 대응하는 하나 이상의 임계치들을 만족하는지의 여부를 결정하는 단계와, 하나 이상의 변수들과 연관된 값들이 이에 대응하는 하나 이상의 임계치들을 만족하지 못한다고 결정되면 폴트 (fault) 를 생성하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 폴트가 사전 결정된 기간 동안에 발생하는지의 여부를 결정하는 단계 및 폴트가 사전 결정된 기간 동안에 발생한다고 결정되면 이벤트 (event) 를 생성하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 이벤트를 분류하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 플라즈마 시스템이 기술된다. 플라즈마 시스템은 RF 신호를 생성하여서 출력부에서 공급하기 위한 무선 주파수 (RF) 생성기를 포함한다. RF 신호는 하나 이상의 상태들을 포함하는 구성을 사용하여서 공급된다. 하나 이상의 상태들은 RF 신호의 공급 동안에 연속적으로 반복된다. 이 시스템은 RF 생성기에 접속되어서 RF 생성기로부터 RF 신호를 수신하여서 수정된 RF 신호를 생성하기 위한 임피던스 매칭 회로를 더 포함한다. 이 시스템은 임피던스 매칭 회로에 커플링되어서 (coupled) 수정된 RF 신호를 전달하기 위한 RF 전송 라인을 더 포함한다. 이 시스템은 RF 전송 라인에 접속되어서 RF 전송 라인을 통해서 수정된 RF 신호를 수신하여서 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 챔버를 더 포함한다. 이 시스템은 RF 생성기의 출력부에 커플링된 센서 및 센서에 커플링된 호스트 시스템을 더 포함한다. 호스트 시스템은 프로세서를 포함하며, 프로세서는 플라즈마 시스템의 부분의 모델에 액세스하는 동작; RF 신호의 공급에 관한 데이터를 센서로부터 수신하는 동작; 및 데이터를 사용하여서 RF 신호의 공급 동안에 모델의 출력부에서의 모델 데이터를 생성하는 동작을 수행한다. 모델 데이터는 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태와 연관된다. 프로세서는 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태 동안에 모델 데이터를 조사하는 (examining) 동작을 수행한다. 이 조사는 플라즈마 챔버 내의 플라즈마 프로세스의 성능 (performance) 을 특성화하는 하나 이상의 변수들을 조사한다. 프로세서는 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태 동안에 하나 이상의 변수들에 대한 잠재적 폴트 (potential fault) 를 식별하는 동작을 수행한다. 프로세서는 잠재적 폴트가 이벤트 (event) 로서 식별되도록, 하나 이상의 상태들 중 하나의 상태 동안에 잠재적 폴트가 사전결정된 기간에 걸쳐서 발생하였다고 결정하는 동작을 수행한다. 이 프로세서는 이벤트를 분류하는 동작을 수행한다.
본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들의 다양한 실시예들의 일부 이점들은 전압 및/또는 전류 및/또는 광학적 신호를 모니터링하기 위해서 외부 전기 회로를 사용할 필요가 없다는 것을 포함한다. 예를 들어서, 펄스 양립성 (pulse compatibility) 에서 제약이 있고 RF 생성기들의 이중-모드, 예를 들어서 다중 상태 등의 주파수 튜닝에 의해서 그리고 다수의 독립적 비-제로 펄스 상태들에 의해서 억제되는 외부 모니터, 예를 들어서, 전압 프로브, 전류 프로브, 광학적 센서 등이 폴트가 플라즈마 시스템에서 발생했는지를 결정하기 위해서 필요하지 않다. 또 다른 실례로서, 본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들은 플라즈마 반응기의 전극에 충분하게 가까운 위치에서 외부 모니터를 사용할 필요성을 감소시킨다. 전압 프로브는 이벤트가 RF 펄싱된 신호의 일 상태에서 전압 프로브에 의해서 검출되고 또한 이벤트가 RF 펄싱된 신호의 반대 상태에서 발생하지 않는 경우에도 이 반대 상태 동안에 검출되기 때문에 부정확한 이벤트를 제공한다. 다른 실례로서, 플라즈마 시스템 내의 노드, 예를 들어서, 임피던스 매칭 회로의 입력부, 임피던스 매칭 회로의 출력부, RF 전송 라인 등에서 전류 또는 전압을 측정하기 위해서, 외부 전기적 회로를 이러한 노드에 커플링할 필요가 없다. 외부 전기적 회로의 사용은 때로 비용 효과적이지 않다.
본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들의 다른 이점들은 실제 이벤트와 상관되는 복소 전압 및 전류에서의 변화들을 식별할 수 있는 능력을 포함한다. 예를 들어서, 모델 및 정확한 전압 및 전류 프로브, 예를 들어서, NIST 프로브 등의 사용은 실제하지 않는 이벤트를 검출하는 가능성을 줄이는 것을 돕는다. 다른 실례로서, 내부 RF 생성기 복소 임피던스 모니터링 회로, 예를 들어서 NIST 프로브 등에 의해서 측정되는 RF 생성기 출력부 임피던스를 RF 구동된 전극, 예를 들어서, 척 등에서 경험되는 RF 모델링된 변수들, 예를 들어서, 전력, 전류, 전압, 임피던스로 변환하는 것은 플라즈마 폴트 검출을 가능하게 한다. 플라즈마 폴트 검출은 플라즈마 시스템의 컴퓨터 생성된 모델의 출력부에서의 RF 전력 및 임피던스 변수들, 예를 들어서, 전력, 전류, 전압, 임피던스 등을 계산하고 모델링된 변수들 중 하나 이상에서의 변화들을 플라즈마 시스템 내의 폴트와 상관시킴으로써 실현된다. 모델링된 변수들은 플라즈마에 고유한 폴트들 및 이벤트들의 식별을 가능하게 하도록 상이한 폴트들과 연관되는 다양한 임계치들과 비교된다. 정확한 전압 및 전류 프로브, 컴퓨터 생성 모델, 및 상이한 폴트들과 연관된 임계치들의 사용은 실제 이벤트들을 인식하는 가능성을 향상시킨다.
본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들의 다른 이점들은 상태-기반 이벤트 검출을 제공하는 것을 포함한다. 예를 들어서, 상이한 변수 임계치들 및/또는 상이한 변수 변화치 임계치들이 RF 생성기에 의해서 생성된 RF 신호의 각 상태에 대해서 사용된다. 상이한 변수 임계치들 및/또는 상이한 변수 변화치 임계치들이 상이한 상태들 동안의 이벤트를 검출하는 것을 돕는다.
본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들의 또 다른 이점들은 RF 케이블, RF 케이블에 커플링된 임피던스 매칭 회로, 임피던스 매칭 회로에 커플링된 RF 전송 라인 및 RF 전송 라인에 커플링된 전극을 포함하는 RF 경로를 따라서 변수들을 고려하는 것을 포함한다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 회로에 근접한 위치에서 변수를 측정하기 위해서, 외부 모니터가 본 명세서에서 기술된 컴퓨터 생성 모델을 사용하지 않고서 사용되는 경우에, RF 전송 라인을 따르는 RF 경로는 고려되지 않는다. 이러한 고려 부족으로 인해서 거짓 이벤트 검출이 발생할 수 있다.
본 명세서에서 기술된 시스템들 및 방법들의 또 다른 이점들은 이벤트의 타입, 예를 들어서, 아크 발생, 플라즈마 드롭아웃, 플라즈마 불안정성, 플라즈마 비한정 등을 결정하고 이 이벤트 타입에 기초하여서 플라즈마 시스템을 제어하는 것을 포함한다. 예를 들어서, 이벤트가 아크 발생 이벤트라고 결정되면, 플라즈마 시스템의 동작은 중지된다. 다른 실례로서, 이벤트가 플라즈마 불안정성 이벤트라고 결정되면, 플라즈마 툴의 동작이 이 플라즈마 툴에 공급된 전력의 양을 변화시키도록 제어된다.
다른 양태들이 첨부 도면들과 함께 취해진, 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 실시예들은 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 설명을 참조하여서 최상으로 이해될 수 있다.
도 1a는 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, 무선 주파수 (RF) 임피던스 모델 기반 폴트 검출을 위한 플라즈마 시스템의 블록도이다.
도 1b는 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, 무선 주파수 (RF) 임피던스 모델 기반 폴트 검출을 위한 플라즈마 시스템의 블록도이다.
도 1c는 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, RF 펄싱된 신호의 다수의 상태들에 대한 폴트로부터 이벤트의 생성을 예시하는 그래프들을 도시한다.
도 2는 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, 아크 검출 센서의 사용과 비교하여서 모델 사용을 예시하는 다수의 그래프들을 도시한다.
도 3은 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, 모델을 사용하지 않고서 검출을 위해서 센서가 사용되는 경우에 폴트 또는 이벤트를 검출하지 못한 것을 예시하는데 사용되는 그래프이다.
도 4는 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, 모델 사용이 폴트 또는 이벤트를 확정적으로 표시하는 것을 예시하는 그래프이다.
도 5는 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, 플라즈마 시스템에서 폴트를 검출하는 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, RF 신호의 상태, RF 생성기의 동작에서의 변화 및/또는 RF 신호의 서브-상태에서의 변화에 기초한, 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화값 임계치들에서의 변화를 예시하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 개시에서 기술된 실시예에 따른, RF 신호의 서브-상태들을 예시하는 다수의 그래프들을 도시한다.
다음의 실시예들은 무선 주파수 (RF) 임피던스 모델 기반 폴트 검출을 위한 시스템들 및 방법들을 기술한다. 본 실시예들은 이러한 특정 세부사항들 전부 또는 일부 없이 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실례들에서, 잘 알려진 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 세부적으로 기술되지 않았다.
도 1a는 RF 임피던스 모델 기반 폴트 검출을 위한 플라즈마 시스템 (100) 의 실시예의 블록도이다. 이 플라즈마 시스템 (100) 은 플라즈마 챔버 (112), 임피던스 매칭 회로 (114), 하나 이상의 RF 생성기들 (116), 및 호스트 시스템 (120) 을 포함하며, 이 호스트 시스템 (120) 은 모델 데이터 (124) 를 생성하는데 사용된다. 일부 실시예들에서, 모델 데이터 (124) 는 변수들의 값, 예를 들어서, 복소 전압 및 전류, 임피던스, 복소 순방향 전력, 복소 반사 전력, 복소 전달 전력, 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복소 전압 및 전류는 전압 크기 V, 전류 크기 I, 및 전압과 전류 간의 위상 φ 을 포함한다.
다양한 실시예들에서, RF 펄싱된 신호들이 RF 생성기들 (116) 에 의해서 생성되는 때에, 모델 데이터 (124) 가 RF 펄싱된 신호들의 각 상태에 대해서 생성된다. 예를 들어서, 제 1 모델 데이터 세트는 RF 생성기들 (116) 중 하나에 의해서 생성된 RF 펄싱된 신호의 상태 S1 에 대해서 생성되고, 제 2 모델 데이터 세트는 RF 펄싱된 신호의 상태 SO 에 대해서 생성된다.
상태들 S1 및 S0 은 연속적이다. 예를 들어서, 상태 S0 의 인스턴스 (instacne) 는 상태 S1 의 인스턴스를 순차적으로 따른다. 이 실례에서, S1 상태의 다른 인스턴스가 S0 상태의 인스턴스를 순차적으로 따른다.
RF 신호의 상태, 예를 들어서, S1, 등은 RF 신호의 다른 상태, 예를 들어서, S0, 등의 전력 레벨을 제외한, 예를 들어서, 상이한 전력 레벨을 갖는다. 예를 들어서, RF 신호의 상태 S1 는 RF 신호의 상태 S0 의 다수의 전력 값들과는 상이한 다수의 전력 값들, 예를 들어서, 크기들, 등을 갖는다.
일부 실시예들에서, RF 생성기들 (116) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호는 연속파 RF 신호이며, 예를 들어서, 2 개 이상의 상태들 대신에 하나의 상태를 갖는다. 실례로서, 연속파 RF 신호는 상태 S1 또는 상태 S0 를 갖는다. 이러한 실시예들에서, 모델 데이터 (124) 는 연속파 RF 신호에 대해서 생성된다.
프로세스 가스, 예를 들어서, 산소-함유 가스, 불소-함유 가스, 등이 플라즈마 챔버 (112) 의 상부 전극 (134) 과 척 (136) 간에 공급된다. 척 (136) 의 실례들은 정전 척 (ESC) 및 자기적 척 (magnetic chuck) 을 포함한다. 산소-함유 가스의 실례들은 산소를 포함하고 불소-함유 가스의 실례들은 테트라플루오로메탄 (tetrafluoromethane) (CF4), 황 헥사플루오로라이드 (sulfur hexafluoride) (SF6), 헥사플루오로에탄 (hexafluoroethane) (C2F6), 등을 포함한다. 또한, RF 생성기들 (116) 에 의해서 생성된 RF 신호들은 임피던스 매칭 회로 (114) 를 통해서 ESC (136) 로 공급되어서 플라즈마 챔버 (112) 내에서 플라즈마를 생성한다.
워크피스 (138) 가 플라즈마 챔버 (112) 내에서 프로세싱되는 중에, 하나 이상의 센서들, 예를 들어서, RF 생성기들 (116) 내의 프로브들, 전압 및 전류 프로브들, 등이 RF 생성기들 (116) 의 출력부들에서의 RF 신호들을 감지하여서 변수를 표현하는 데이터를 생성한다. 예를 들어서, 프로브 (118) 는 RF 생성기들 (116) 중 하나의 출력부에서의 RF 신호를 감지하여서 이 출력부에서의 복소 전압 및 전류 또는 임피던스를 표현하는 데이터를 생성한다. RF 생성기들 (116) 중 하나에서의 출력부가 사용되어서 RF 신호를 임피던스 매칭 회로 (114) 에 제공한다. RF 생성기들 (116) 은 데이터를 호스트 시스템 (120) 으로 대응하는 통신 케이블들 (117) 을 통해서 전송한다.
플라즈마가 플라즈마 챔버 (112) 내에서 생성되는 때에, 상태 S1 또는 상태 S0 동안에, 호스트 시스템 (120) 은 RF 생성기들 (116) 로부터 수신된 데이터에 기초하여서 모델 데이터 (124) 를 생성한다. 수신된 데이터는 변수들의 값을 포함하며, 이러한 변수들의 실례는 위에서 제공되었다. 모델 데이터 (124) 는 모델 (126) 의 출력부에서 생성되며, 이는 호스트 시스템 (120) 의 메모리 디바이스 내에 저장된다. 메모리 디바이스의 실례들은 ROM (read-only memory), RAM (random access memory), 하드 디스크, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, RASD (redundant array of storage disks), 플래시 메모리, 등을 포함한다.
모델 (126) 은 플라즈마 툴 (130) 의 하나 이상의 부분들의 컴퓨터-생성된 모델이다. 예를 들어서, 모델 (126) 은 RF 생성기들 (116) 중 대응하는 하나 이상을 임피던스 매칭 회로 (114) 에 커플링하는 하나 이상의 RF 케이블들의 컴퓨터-생성된 모델 또는 임피던스 매칭 회로 (114) 의 컴퓨터-생성된 모델 또는 임피던스 매칭 회로 (114) 를 플라즈마 챔버 (112) 에 커플링하는 RF 전송 라인 (127) 의 적어도 일부의 컴퓨터-생성된 모델 또는 척 (136) 의 하부 전극의 컴퓨터-생성된 모델이다. 다른 실례로서, 모델 (126) 은 하나 이상의 RF 케이블들과 임피던스 매칭 회로 (114) 의 조합의 컴퓨터-생성된 모델 또는 RF 케이블들과 임피던스 매칭 회로 (114) 와 RF 전송 라인 (127) 의 적어도 일부의 조합의 컴퓨터-생성된 모델 또는 하나 이상의 RF 케이블들과 임피던스 매칭 회로 (114) 와 RF 전송 라인 (127) 의 적어도 일부와 척 (136) 의 하부 전극의 조합의 컴퓨터-생성된 모델이다. 또 다른 실례로서, 모델 (126) 은 임피던스 매칭 회로 (114) 와 RF 전송 라인 (127) 의 적어도 일부의 조합의 컴퓨터-생성된 모델 또는 임피던스 매칭 회로 (114) 와 RF 전송 라인 (127) 의 적어도 일부와 척 (136) 의 하부 전극의 조합의 컴퓨터-생성된 모델이다.
RF 케이블들 중 하나는 RF 생성기들 (116) 중 하나를 임피던스 매칭 회로 (114) 에 커플링하고, RF 케이블들 중 다른 하나는 RF 생성기들 (116) 중 다른 하나를 임피던스 매칭 회로 (114) 에 커플링하고, RF 케이블들 중 또 다른 하나는 RF 생성기들 (116) 중 또 다른 하나를 임피던스 매칭 회로 (114) 에 커플링한다.
RF 전송 라인 (127) 은 전송 라인 부분 및 실린더 부분을 포함한다. 전송 라인 부분은 RF 시스 (sheath) 에 의해서 둘러싸인 RF 로드 (RF rod) 를 포함한다. 실린더 부분은 RF 스트랩을 통해서 RF 로드에 접속된 RF 실린더를 포함한다.
호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 플라즈마 툴 (130) 의 하나 이상의 부분들의 파라미터들에 기초하여서 모델 (126) 을 생성한다. 예를 들어서, 하나 이상의 부분들의 모델 (126) 은 하나 이상의 부분들의 특성들, 예를 들어서, 저항들, 커패시턴스들, 인덕턴스들, 임피던스들, 전압들, 전류들, 복소 전압들 및 전류들, 등과 유사한 특성들을 갖는다. 다른 실례로서, 모델 (126) 은 플라즈마 툴 (130) 의 하나 이상의 부분들 내의 커패시터들 및/또는 인덕터들과 동일한 개수의 커패시터들 및/또는 인덕터들을 가지며, 모델 (126) 의 커패시터들 및/또는 인덕터들은 하나 이상의 부분들 내에서 커패시터들 및/또는 인덕터들이 서로 접속되는 방식과 동일한 방식으로, 예를 들어서, 직렬, 병렬 등으로 서로 접속된다. 예를 들어서 설명하기 위해서, 임피던스 매칭 회로 (114) 는 인덕터와 직렬로 접속된 커패시터를 포함하는 경우에, 모델 (126) 도 또한 인덕터와 직렬로 접속된 커패시터를 포함한다.
다른 실례로서, 플라즈마 툴 (130) 의 하나 이상의 부분들은 하나 이상의 전기적 컴포넌트들, 예를 들어서, 커패시터들, 인덕터들, 저항기들, 등을 포함하며 모델 (126) 은 하나 이상의 부분들의 설계, 예를 들어서, 컴퓨터-생성된 모델을 포함한다. 일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델은 호스트 시스템 (120) 의 입력 디바이스, 예를 들어서 마우스, 키보드, 스타일러스, 터치패드, 키패드 등으로부터 수신된 입력 신호들에 기초하여서 호스트 시스템 (120) 의 프로세서에 의해서 생성된다. 입력 디바이스는 입출력 인터페이스를 통해서 CPU (158) 에 접속된다. 하나 이상의 선택들이 입력 신호들을 생성하도록 사용자에 의해서 이루어진다. 입력 신호들은 모델 (126) 내에 포함할 전기적 컴포넌트들을 식별하고 전기적 컴포넌트들을 서로 커플링하는 방식, 예를 들어서, 직렬, 병렬 등을 식별한다. 또 다른 실례로서, 플라즈마 툴 (130) 의 하나 이상의 부분들은 전기적 컴포넌트들 및 전기적 컴포넌트들 간의 하드웨어 접속부들을 포함하며 하나 이상의 부분들의 모델 (126) 은 전기적 컴포넌트들의 소프트웨어 표현 및 하드웨어 접속부들의 소프트웨어 표현을 포함한다. 일부 실시예들에서, 전기적 컴포넌트들은 저항기들 간의 접속부, 인덕터들 간의 접속부 및/또는 커패시터들 간의 접속부를 포함한다.
RF 케이블을 통해서 센서 (118) 로부터 수신된 변수 및 모델 (126) 내에서의 엘리먼트들 (elements), 예를 들어서, 인덕터들, 커패시터들, 저항기들 등의 특성들에 기초하여서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 모델 데이터 (124), 예를 들어서, 모델 (126) 의 출력부에서의 하나 이상의 변수 값들을 계산한다. 예를 들어서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 서로 직렬로 접속된 모델 (126) 의 컴포넌트들의 임피던스들의 합을 컴퓨팅하고 이 합을 센서 (118) 로부터 수신된 임피던스 값에 가산한다. 다른 실례로서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 서로 병렬로 접속된 모델 (126) 의 컴포넌트들의 임피던스들의 곱 (product) 과 서로 병렬로 접속된 모델 (126) 의 컴포넌트들의 임피던스들의 합 간의 비를 컴퓨팅하고 센서 (118) 로부터 수신된 임피던스 값에 이 비를 가산한다. 또 다른 실례로서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 센서 (118) 로부터 수신된 복소 전압 및 전류로부터 감마를 컴퓨팅한다. 모델 데이터 (124) 의 다른 실례들은 전력, 웨이퍼 바이어스, 이온 에너지, 전력 변화치, 전압 변화치, 전류 변화치, 등을 포함한다. 모델 데이터 (124) 의 다른 실례들이 이하에서 제공된다. 또한, 변수들의 변화치들의 실례도 이하에서 제공된다.
일부 실시예들에서, 모델 데이터 (124) 의 변수들은 센서 (118) 로부터 수신된 변수들과 동일한 타입을 갖는다. 예를 들어서, 모델 데이터 (124) 의 변수 및 센서 (118) 로부터 수신된 변수는 복소 반사 전력이다. 다른 실례로서, 모델 데이터 (124) 의 변수 및 센서 (118) 로부터 수신된 변수는 복소 순방향 전력 또는 복소 전달 전력 또는 복소 전압 및 전류이다.
호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 호스트 시스템 (120) 의 메모리 디바이스로부터 모델 데이터 (124) 를 액세스, 즉 판독, 획득 등을 하며, 하나 이상의 변수 임계치들, 예를 들어서, 전력 임계치, 전압 임계치, 전류 임계치, 이온 에너지 임계치, 웨이퍼 바이어스 임계치, 임피던스 임계치, 감마 임계치, 등 및/또는 하나 이상의 변수 변화치 임계치들을 모델 데이터 (124) 에 적용하여서 폴트가 플라즈마 툴 (130) 에서 발생했는지의 여부를 동작 128 에서 결정한다.
몇몇 실시예들에서, 본 명세서에서 기술된 각 임계치는 사전 결정된다.
다양한 실시예들에서, 상이한 임계치들이 RF 생성기들 (116) 에 의해서 생성된 RF 펄싱된 신호들의 상이한 상태들에 대해서 사용된다. 예를 들어서, 전달 전력 임계치의 제 1 값은 RF 펄싱된 신호가 상태 1 에 있을 때에 사용되고 전달 전력 임계치의 제 2 값은 RF 펄싱된 신호가 상태 0 에 있을 때에 사용된다.
일부 실시예들에서, 호스트 시스템 (120) 은 모델 데이터 (124) 로부터 통계적 값을 생성하고 하나 이상의 변수 임계치들을 이 통계적 값에, 하나 이상의 변수 임계치들을 모델 데이터 (124) 에 적용하는 방식과 유사한 방식으로 적용하여서 폴트가 플라즈마 툴 (130) 내에서 발생했는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, 호스트 시스템 (120) 은 전류의 통계적 값이 이 전류와 연관된 임계치보다 큰지의 여부를 결정한다.
통계적 값의 실례들은 모델 데이터 (124)의 다수의 값들 중 최대 또는 다수의 값들 중 최소 또는 다수의 값들의 평균 및 다수의 값들의 메디안 (median) 또는 다수의 값들의 분산 또는 다수의 값들의 표준 변화치, 또는 다수의 값들의 이동 평균, 또는 다수의 값들의 이동 메디안, 또는 다수의 값들의 이동 분산 값, 다수의 값들의 이동 표준 변화치 값, 또는 다수의 값들의 모드 또는 다수의 값들의 이동 모드, 또는 다수의 값들로부터 생성된 IQR (interquartile range) 또는 이들의 조합 등을 포함한다.
일부 실시예들에서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 모델 데이터 (124) 의 다수의 값들의 상부 분포 범위의 통계적 값과 하부 분포 범위의 통계적 값 간의 차로서 IQR 을 게산한다. 예를 들어서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 사전 결정된 기간 동안에 생성된 모델 데이터 (124) 의 다수의 값들의 분포를 제 1 범위, 제 2 범위, 및 제 3 범위로 분할한다. 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 제 1 범위의 제 1 메디안 및 제 3 범위의 제 2 메디안을 계산하고 제 2 메디안과 제 1 메디안 간의 차로서 IQR 를 계산한다.
동작 131 에서, 호스트 시스템 (120) 은 동작 128 에서 결정된 폴트를 분류한다. 폴트의 다양한 부류들의 실례는 플라즈마 챔버 (112) 내에서의 플라즈마 아크 발생의 결과로서 발생한 폴트, 플라즈마 비한정으로부터 발생한 폴트, 플라즈마 불안정성에 기초하여서 발생한 폴트 또는 플라즈마 드롭아웃의 결과로서 발생한 폴트 등을 포함한다. 아크발생, 플라즈마 비한정, 플라즈마 불안정성, 플라즈마 드롭아웃은 플라즈마 챔버 (112) 내에서 발생하는 플라즈마 프로세스의 성능의 실례들임이 주목되어야 한다. 예를 들어서, 아크 발생, 또는 플라즈마 비한정, 또는 플라즈마 불안정성, 또는 플라즈마 드롭아웃 동안에, 워크피스 (138) 프로세싱 시에 효율이 떨어진다.
일부 실시예들에서, 플라즈마 비한정은 플라즈마 챔버 (112) 내에 위치한 척 (136), 상부 전극 (134) 및 한정 링들 (미도시) 에 의해서 둘러싸인 영역으로부터의 플라즈마 누설이다. 반응 챔버, 예를 들어서, 플라즈마 반응기 등이 척 (136), 상부 전극 (134) 및 한정 링들에 의해서 형성된다. 다양한 실시예들에서, 반응 챔버는 추가 부분들, 예를 들어서, 상부 전극 (134) 을 둘러싸는 상부 전극 연장부, 척 (136) 을 둘러싸는 하부 전극 연장부, 상부 전극 (134) 과 상부 전극 연장부 간의 유전체 링, 하부 전극 연장부와 척 (136) 간의 유전체 링 등을 사용하여서 형성된다. 한정 링들은 상부 전극 (134) 및 척 (136) 의 에지들에서 위치하여서 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싼다. 몇몇 실시예들에서, 플라즈마 비한정으로 인해서 워크피스 (138) 프로세싱 시에 비효율이 발생하고 부분들, 예를 들어서, 비한정된 플라즈마가 접촉하게 되는 플라즈마 챔버 (112) 의 벽, 척 (136) 등을 지지하는 페데스탈의 열화가 발생한다. 이러한 열화로 인해서 플라즈마 챔버 (112) 의 이러한 부분들의 수명이 단축된다.
다양한 실시예들에서, 플라즈마 불안정성은 플라즈마에 영향을 주는 인자들에서의 변화로 인해서 발생하는 플라즈마 평형에서의 변화이다. 플라즈마에 영향을 주는 인자들은 플라즈마 챔버 (112) 내에서의 온도, 압력, 전계, 자계 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 온도 및 압력은 호스트 시스템 (120) 의 프로세서에 의해서 제어되는 온도 및 압력 세팅을 통해서 제어된다.
일부 실시예들에서, 플라즈마 아크발생은 척 (136) 의 하부 전극과 상부 전극 (134) 간에서 또는 상부 전극 (134) 과 척 (136) 간에 형성된 플라즈마 내에서 전하 캐리어들, 예를 들어서, 이온들, 전자들 등의 열이온 방출 (thermionic emission) 이다. 몇몇 실시예들에서, 플라즈마 아크발생은 워크피스 (138), 반응 챔버의 컴포넌트들, 등을 열화시킴으로서 워크피스 (138) 프로세싱 시의 비효율성을 증가시킨다. 또한, 플라즈마 아크발생은 반응 챔버의 부분들의 수명을 줄인다. 다양한 실시예들에서, 아크발생은 플라즈마 챔버 (112) 내의 또는 워크피스 (138) 상의 2 개의 표면들 간에서 전류를 운반하는 과도 고밀도 플라즈마 필라멘트들을 말한다.
다양한 실시예들에서, 플라즈마 드롭아웃은 플라즈마가 반응 챔버 내에서 유지될 수 없을 때에 발생한다.
동작 128 동안에 결정된 폴트는 호스트 시스템 (120) 의 프로세서에 의해서, 기준들, 예를 들어서, 변수의 크기, 크기 변화 방향, 2 개 이상의 변수들의 조합, 크기가 변하는 레이트, 또는 이들의 조합 등에 기초하여서 분류된다. 폴트 분류를 예시하기 위해서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 모델 (126) 의 출력부에서의 임피던스가 사전 결정된 임피던스 임계치보다 작은 지의 여부, 출력부에서의 전압이 사전결정된 전압 임계치보다 작은 지의 여부, 및 출력부에서의 전류가 사전 결정된 전류 임계치보다 큰지의 여부를 결정한다. 모델 (126) 의 출력부에서의 임피던스가 사전 결정된 임피던스 임계치보다 작고, 출력부에서의 전압이 사전결정된 전압 임계치보다 작고, 및 출력부에서의 전류가 사전 결정된 전류 임계치보다 크다고 결정하면, 호스트 시스템 (120) 은 동작 128 에서 결정된 폴트가 플라즈마 챔버 (112) 내에서의 아크발생으로서 분류됨을 결정한다. 사전결정된 전압 임계치보다 낮게 전압이 변화하는 것은 변수의 크기의 방향의 실례임이 주목되어야 한다. 전압이 사전 결정된 전압 임계치보다 작게 하향으로 변한다. 마찬가지로, 사전결정된 전류 임계치보다 높게 전류가 변화하는 것은 변수의 크기의 방향의 실례임이 주목되어야 한다. 전류이 사전 결정된 전류 임계치보다 크게 상향으로 변한다. 일부 실시예들에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 임피던스는, 임피던스가 제로에 도달할 때에, 예를 들어서, 제로의 사전결정된 범위 내에 있을 때에 사전 결정된 임피던스 임계치보다 낮다.
동작 128 에서 결정된 폴트의 분류의 다른 예시로서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 임피던스가 사전 결정된 임피던스 임계치를 넘어서 사전 결정된 임피던스 임계치보다 낮게 또는 보다 크게 변화하는지의 여부를 결정한다. 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 임피던스가 사전 결정된 임피던스 임계치를 넘어서 변한다고 결정하면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 동작 128 동안에 결정된 폴트가 플라즈마 비한정 폴트라고 결정한다.
동작 128 에서 결정된 폴트의 분류의 다른 실례로서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 전압이 사전 결정된 전압 임계치보다 작고 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 전류가 사전 결정된 전류 임계치보다 작은지의 여부를 결정한다. 전압이 사전 결정된 전압 임계치보다 작고 전류가 사전 결정된 전류 임계치보다 작다고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 동작 128 동안에 결정된 폴트가 플라즈마 비한정 폴트라고 결정한다.
동작 128 에서 결정된 폴트의 분류의 또 다른 실례로서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 감마의 크기가 사전 결정된 감마 임계치보다 크고 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 전력의 크기가 사전 결정된 전력 임계치보다 작은지의 여부를 결정한다. 감마 크기가 사전 결정된 감마 임계치보다 크고 전력의 크기가 사전 결정된 전력 임계치보다 작다고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 동작 128 동안에 결정된 폴트가 플라즈마 드롭아웃 폴트라고 결정한다. 일부 실시예들에서, 감마 크기가 사전 결정된 감마 임계치보다 클 때에, RF 생성기 (118) 에 의해서 공급된 전력의 대부분은 RF 생성기 (118) 를 향해서 반사된다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 다양한 실시예들에서, 감마 크기는, RF 생성기들 (116) 이 턴 온되어서 예를 들어서 동작 상태가 되어서, RF 신호들 등을 생성하는 기간 동안에, 사전 결정된 감마 임계치보다 크다.
다수의 실시예들에서, 플라즈마 툴 내에서 플라즈마 드롭아웃 폴트가 존재하는지의 여부를 결정하는데 사용되는 전력의 양은 모델 (126) 의 출력부에서 계산되는 대신에 광학적 신호의 강도에 기초하여서 결정된다. 이 강도는 광학적 센서, 예를 들어서, OES (optical emission spectroscopy) 미터 등을 사용하여서 측정된다. 광학적 센서는 강도를 나타내는 전기적 신호들을 생성하도록 플라즈마 챔버 (112) 내에서 생성된 플라즈마의 광학적 신호들을 감지하여서 상기 전기적 신호를 호스트 시스템 (120) 의 프로세서에 제공한다. 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 폴트를 결정하기 위해서 강도와 전력 간의 상관관계를 호스트 시스템 (120) 의 메모리 디바이스부터 액세스한다.
동작 128 에서 결정된 폴트의 분류의 또 다른 실례로서, 호스트 시스템 (120) 은 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 전력의 크기에서의 변화치, 예를 들어서, 표준 편차, 분산, IQR, 사전결정된 기간에 걸친 변수의 변화 등이 사전 결정된 전력 변화치 임계치보다 큰지의 여부를 결정한다. 전력의 크기가 사전 결정된 전력 변화치 임계치보다 크다고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 은 동작 128 에서 결정된 폴트가 플라즈마 불안정성 폴트라고 결정한다.
동작 128 에서 결정된 폴트의 분류의 또 다른 실례로서, 호스트 시스템 (120) 은 임피던스의 변화 레이트가 사전 결정된 레이트 임계치보다 큰지의 여부를 결정한다. 임피던스의 변화 레이트가 사전 결정된 레이트 임계치보다 크다고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 동작 128 에서 결정된 폴트를 플라즈마 비한정 폴트로 분류한다. 한편, 임피던스의 변화 레이트가 사전 결정된 레이트 임계치보다 작다고 결정되면, CPU (158) 가 폴트를 플라즈마 불안정성 폴트로 분류한다. 일부 실시예들에서, 임피던스 변화 레이트 대신에, 다른 변수, 예를 들어서, 전력, 전압, 전류의 변화 레이트가 사용되어서 폴트가 플라즈마 비한정 이벤트 또는 플라즈마 불안정성 이벤트로서 분류되는지의 여부를 결정하는데 사용될 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
다양한 실시예들에서, 변수의 변화 레이트와 더불어서, 다른 기준들, 예를 들어서, 플라즈마 비한정 또는 플라즈마 불안정성이 발생했는지의 여부를 결정하기 위해서 상술된 것들이 사용되어서 플라즈마 비한정 또는 플라즈마 불안정성이 발생했는지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어서, 전압이 사전 결정된 전압 임계치보다 작고 전류가 사전 결정된 전류 임계치보다 작고, 임피던스 변화 레이트가 사전 결정된 레이트 임계치보다 크다고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 플라즈마 비한정 폴트가 발생했다고 결정한다.
호스트 시스템 (120) 의 프로세서가 동작 128 에서 결정되고 동작 131 에서 분류된 폴트가 일정 기간의 양 132 동안에 지속된다고 결정하거나, 이 폴트가 임계치들이 변수들 또는 변수 변화치들에 대해 비교되는 사전결정된 회수들 동안에 발생한다고 결정하면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 동작 140 동안에, 이벤트가 플라즈마 툴 내에서 발생했다고 결정한다. 예를 들어서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 동작 128 에서 결정된 폴트가 모델 (126) 의 출력부에서 계산된 하나 이상의 변수들의 값들의 사전결정된 회수에 기초하여서 결정되는지의 여부를 결정하고 그렇다고 결정되면 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 이벤트가 발생했다고 결정한다.
호스트 시스템 (120) 은 동작 140 동안에 결정된 이벤트에 대해서 분류 동작 142 을 수행하여서 이벤트를 분류한다. 이벤트의 부류들의 실례들은 아크발생 이벤트, 플라즈마 비한정 이벤트, 플라즈마 불안정성 이벤트, 및 플라즈마 드롭아웃 이벤트를 포함한다. 이벤트의 부류는 이 이벤트가 결정된 폴트의 부류와 동일하다. 예를 들어서, 폴트가 아크발생으로 인해서 발생되었다고 결정되면, 이 폴트에 기초하여 결정된 이벤트는 아크발생 이벤트이다. 다른 실례로서, 폴트가 플라즈마 불안정성으로 인해서 발생되었다고 결정되면, 이 폴트에 기초하여 결정된 이벤트는 플라즈마 불안정성 이벤트이다.
다양한 실시예들에서, 동작 128, 동작 131 동안에 결정된 폴트, 동작 140 동안에 결정된 이벤트 및/또는 분류 동작 142 은 폴트 및/또는 이벤트의 효과를 해결하거나 저감시키는데 사용된다.
일부 실시예들에서, 분류 동작 142 이 사용되어서 분류된 이벤트를 생성하는 툴 (130) 의 부분을 결정하는데 사용된다. 예를 들어서, 이벤트를 플라즈마 비한정 이벤트로서 분류하면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 툴 (130) 의 한정 링들에 의해서 이벤트가 생성된다고 결정한다. 다른 실례로서, 이벤트가 아크발생 이벤트라고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 이 이벤트는 상부 전극 (134) 에 의해서, 또는 척 (136) 의 하부 전극에 의해서, 또는 이들의 조합에 의해서 생성된다고 결정한다. 또 다른 실례로서, 이벤트가 플라즈마 불안정성 이벤트라고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 이 이벤트가 RF 생성기들 (116) 중 하나, 또는 RF 케이블들 중 하나, 또는 임피던스 매칭 회로 (114), 또는 RF 전송 라인 (127), 또는 플라즈마 챔버 (112) 내의 온도 설정사항, 또는 플라즈마 챔버 (112) 내의 압력 설정사항, 또는 이들의 조합에 의해서 생성된다고 결정한다. 다른 실례로서, 이벤트를 플라즈마 드롭아웃 이벤트로서 분류하면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 이 이벤트가 RF 생성기들 (116) 들 중 하나, 또는 RF 케이블들 중 하나, 또는 임피던스 매칭 회로 (114), 또는 RF 전송 라인 (127), 또는 RF 생성기의 전력 설정사항 또는 이들의 조합에 의해서 생성된다고 결정한다.
일부 실시예들에서, 분류 동작 142 이 사용되어서 플라즈마 툴 (130) 에 공급된 전력을 턴 오프할지 또는 플라즈마 툴 (130) 에 공급된 전력의 양 또는 주파수를 변화시킬지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, 이벤트가 아크발생 이벤트라고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 제어 신호를 RF 생성기들 (116) 중 하나 이상에 전송하여서 이 하나 이상의 RF 생성기들 (116) 을 턴 오프한다. 다른 실례로서, 이벤트가 플라즈마 드롭아웃 또는 플라즈마 불안정성 이벤트라고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 제어 신호를 RF 생성기들 (116) 중 하나 이상에 전송하여서 이 대응하는 하나 이상의 RF 생성기들 (116) 에 의해서 공급된 전력의 양 또는 하나 이상의 RF 신호들의 주파수를 변화시킨다. 또 다른 실례에서, 이벤트가 플라즈마 드롭아웃 이벤트라고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 제어 신호를 RF 생성기들 (116) 중 하나 이상에서 전송하여서 이 하나 이상의 RF 생성기들 (116) 을 턴 오프시킨다. 다른 실례로서, 이벤트가 플라즈마 드롭아웃 이벤트라고 결정되면, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 제어 신호를 이 대응하는 하나 이상의 RF 생성기들 (116) 에 의해서 공급된 전력 및/또는 하나 이상의 RF 신호들의 주파수를 변화시킨다.
몇몇 실시예들에서, 이벤트가 아크발생 이벤트 예를 들어서, 미세아크발생 이벤트, 등이라고 결정된 경우에, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 제어 신호를 이 대응하는 하나 이상의 RF 생성기들 (116) 에 의해서 공급된 전력의 양 및/또는 하나 이상의 RF 신호들의 주파수를 변화시키도록 하나 이상의 RF 생성기들 (116) 에 전송한다.
다양한 실시예들에서, 분류 동작 142 을 RF 펄싱된 신호의 상태에 대해서 수행한 후에, 모델 데이터가 호스트 시스템 (120) 의 프로세서에 의해서 RF 펄싱된 신호의 상이한 연속적 상태, 예를 들어서, 상태 S1, 상태 S0, 등에 대해서 생성된다. 연속하는 상태는 선행하는 상태에 상이하며, 선행하는 상태는 연속하는 상태에 선행한다. 예를 들어서, 선행하는 상태가 상태 S1 일 때에, 연속하는 상태는 상태 S0 이다. 다른 실례로서, 선행하는 상태가 상태 S0 일 때에, 연속하는 상태는 상태 S1 이다. 모델 데이터가 사용되어서 연속하는 상태 동안에 폴트를 결정하며 폴트가 연속하는 상태에 동안에 분류된다. 또한, 분류된 폴트가 사용되어서 이벤트가 연속하는 상태 동안에 발생했는지 또는 이벤트가 연속하는 상태 동안에 분류되었는지의 여부를 결정한다.
일부 실시예들에서, 연속파 RF 신호의 상태에 대해서 분류 동작 142 을 수행한 후에, 모델 데이터가 호스트 시스템 (120) 의 프로세서 연속파 RF 신호의 동일한 상태에 대해서 다시 생성되고, 동작들 128, 131, 140, 및 142 이 이 상태에 대해서 반복된다. 모델 데이터 (124) 재생성 및 이 상태에 대한 동작들 128, 131, 140, 및 142 의 반복은 사전 결정된 기간 후에 수행되거나 클록 신호와 동기되어서 수행되거나 동작 142 실행 후에 수행된다.
일부 실시예들에서, 호스트 시스템 (120) 의 프로세서는 호스트 시스템 (120) 의 제어기 로직 (122) 을 실행 또는 동작시켜서 모델 데이터 (124) 를 생성하고, 동작 128 동안에 폴트를 생성하고, 사전 결정된 기간 132 동안 또는 사전 결정된 회수 동안에 폴트가 존재하는지의 여부를 결정하고, 동작 140 동안에 이벤트를 생성하고, 분류 동작 142 을 수행한다. 다양한 실시예들에서, 제어기 로직 (122) 은 ASIC (application specific integrated circuit) (ASIC) 을 사용하여서, 또는 PLD (programmable logic device) 을 사용하여서, 또는 FPGA (field programmable gate array) 를 사용하여서, 또는 호스트 시스템 (120) 의 프로세서를 사용하여서 또는 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된 소프트웨어로서 실행된다. 일부 실시예들에서, 제어기 로직 (122) 은 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 이들의 조합을 사용하여서 실행된다.
도 1b는 무선 주파수 (RF) 임피던스 모델 기반 폴트 검출을 위한 플라즈마 시스템 (144) 의 실시예의 블록도이다. 플라즈마 시스템 (144) 은 플라즈마 시스템 (100) (도 1a) 의 실례이다. 플라즈마 시스템 (144) 은 하나 이상의 RF 생성기들 (146), 예를 들어서, x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기를 포함한다. RF 생성기들 (146) 은 RF 생성기들 (116) (도 1a) 의 실례이다. x MHz RF 생성기의 실례는 동작 주파수 2 MHz 를 갖는 RF 생성기를 포함하며, y MHz RF 생성기의 실례는 동작 주파수 27 MHz 를 갖는 RF 생성기를 포함하며, z MHz RF 생성기의 실례는 동작 주파수 60 MHz 를 갖는 RF 생성기를 포함한다.
펄싱 RF 생성기들 (146) 은 임피던스 매칭 네트워크 (148) 에 하나 이상의 대응하는 RF 케이블들 (147) 을 통해서 커플링된다. 임피던스 매칭 네트워크 (148) 는 임피던스 매칭 회로 (114) (도 1a) 의 실례이다.
임피던스 매칭 네트워크 (148) 는 플라즈마 챔버 (156) 의 정전 척 (152) 에 RF 전송 라인 (150) 을 통해서 접속되며 플라즈마 챔버 (156) 는 플라즈마 챔버 (112) (도 1a) 의 실례이다. RF 전송 라인 (150) 은 RF 전송 라인 (127) (도 1a) 의 실례이다. ESC (152) 는 척 (136) (도 1a) 의 실례이다. ESC (152) 는 하부 전극을 포함한다. 일부 실시예들에서, ESC (152) 는 하부 전극 및 이 하부 전극에 대해서, 예를 들어서, 이의 상단 상에 배치된 세라믹 층을 포함한다. 다양한 실시예들에서, ESC (152) 는 하부 전극, 세라믹 층, 및 이 하부 전극에 대해서, 예를 들어서, 이의 아래에 배치된 설비 플레이트를 포함한다.
일부 실시예들에서, RF 전송 라인 (150) 은 RF 터널 및 바이어스 하우징을 포함한다. 다양한 실시예들에서, RF 로드가 RF 터널을 통해서 연장되며 RF 스트랩을 통해서 바이어스 하우징에 커플링된다. 이러한 실시예들에서, 바이어스 하우징은 RF 실린더를 포함하고, 이 실린더는 그 일단이 RF 스트랩에 커플링되고 그 타단이 ESC (152) 에 커플링된다.
다양한 실시예들에서, ESC (152) 의 하부 전극은 금속, 예를 들어서, 애노다이징된 알루미늄 (anodized aluminum), 알루미늄의 합금 등으로 이루어진다. 또한, 상부 전극 (134) (도 1a) 도 알루미늄, 알루미늄의 합금 등으로 이루어진다. 상부 전극 (134) 은 ESC (152) 의 하부 전극 반대편에서 이를 마주보고 위치한다.
웨이퍼 (154) 가 프로세싱을 위해서 ESC (152) 의 상단 표면 (156) 상에 배치되며, 이러한 프로세싱은 예를 들어서, 웨이퍼 (154) 상에 재료를 증착하거나, 또는 웨이퍼 (154) 를 세정하거나, 또는 웨이퍼 (154) 상의 증착 층들을 에칭하거나, 또는 웨이퍼 (154) 를 도핑하거나, 또는 웨이퍼 (154) 에 이온을 주입하거나, 또는 웨이퍼 (154) 상에 리소그래픽 패턴을 생성하거나 또는 웨이퍼 (154) 를 에칭하거나, 또는 웨이퍼 (154) 를 스퍼터링하거나, 또는 이들의 조합 등이 있다. 일부 실시예들에서, 워크피스, 예를 들어서 비아들 또는 연통 매체들이 그 위에 놓인 웨이퍼가 워크피스를 프로세싱하기 위해서 웨이퍼 대신에 사용된다.
상부 전극 (134) 이 ESC (152) 을 마주보며 접지되는데, 예를 들어서, 기준 전압에 커플링되거나 제로 전압에 커플링되거나, 네거티브 전압 등에 커플링된다. 예를 들어서, 상부 전극 (134) 의 하부 표면은 ESC (152) 의 상부 표면 (156) 을 마주보게 매달린다.
플라즈마 시스템 (144) 는 중앙 처리부 (CPU) (158) 를 더 포함하며, 이 CPU는 하나 이상의 케이블을 통해서 RF 생성기들 (146) 에 커플링된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, CPU 대신에, 컴퓨터, 프로세서, 제어기, ASIC, 또는 PLD 가 사용되며, 이러한 용어들은 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다. 다양한 실시예들에서, CPU (158) 는 호스트 시스템 (162) 의 일부이거나 또는 플라즈마 시스템 (144) 의 RF 생성기의 일부이거나 또는 컴퓨터 내에 있거나 또는 서버 내에 있거나 또는 클라우드 네트워크 내에 있다. 호스트 시스템 (162) 은 호스트 시스템 (120) (도 1a) 의 실례이다. 호스트 시스템 (162) 의 실례들은 컴퓨터, 예를 들어서, 데스크탑 컴퓨터, 셀 전화, 스마트폰, 랩탑 컴퓨터, 태블릿, 등을 포함한다.
일부 실시예들에서, 호스트 시스템 대신에, 서버 또는 가상 머신 (virtual machine) 이 사용된다. 예를 들어서, 서버 또는 가상 머신은 호스트 시스템 (162) 에 의해서 수행되는 것과 동일한 본 명세서에서 기술된 기능들을 실행한다. 컴퓨터-생성된 모델이 호스트 시스템 (162) 의 프로세서에 의해서 생성되고 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스 내에 저장된다. 컴퓨터-생성된 모델의 실례들은 RF 케이블들 (147) 의 모델, 또는 임피던스 매칭 네트워크 (148) 의 모델, 또는 RF 전송 라인 (150) 의 모델, 또는 ESC (152) 의 모델, 또는 이들의 조합을 포함한다. CPU (158) 에 의해서 생성된 컴퓨터-생성된 모델은 모델 (126) (도 1a) 의 실례이다.
CPU (158) 는 펄싱된 신호 (164) 를 생성하여서 이 펄싱된 신호 (164) 를 RF 생성기들 (146) 에 제공한다. RF 생성기들 (146) 은 하나 이상의 RF 신호들, 예를 들어서, RF 신호 (166), 등을 이 펄싱된 신호 (164) 에 기초하여서 생성한다. 예를 들어서, RF 신호 (166) 는, RF 생성기들 (146) 중 하나가 펄싱된 신호 (164) 를 수신하는 것과 동시에, 이 RF 생성기에 의해서 생성된다. 다른 실례로서, RF 신호 (166) 의 인벨로프 (envelope) 의 위상은 펄싱된 신호 (164) 의 인벨로프의 위상과 동일하다. 일부 실시예들에서, 각 RF 신호는 상태들 S1 및 S0 각각 동안에 사인형이거나 실질적으로 사인형이다. 다양한 실시예들에서, 펄싱된 신호 (164) 는 TTL (transistor-transistor logic) 신호이다.
일부 실시예들에서, RF 생성기들 (146) 중 각각의 하나에 의해서 생성된 각 RF 신호는 2 개의 상태들, 예를 들어서, 상태 1 및 상태 0, 하이 상태 및 로우 상태, 등을 갖는다. 예를 들어서, 상태 1 동안에 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 다수의 전력 값들은 상태 0 동안에 이 RF 생성기에 의해서 생성된 RF 신호의 다수의 전력 값들을 포함하지 않는다. 일부 실시예들에서, RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 일 상태와 다른 상태 간의 천이는 무한 기울기를 갖는 수직 천이이다. 다양한 실시예들에서, RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 일 상태와 다른 상태 간의 천이는 상태 0 에서 상태 1 로의 45 도보다 큰 위로 향하여 기울어진 기울기 또는 상태 1 에서 로우 상태 0 으로의 -45 도보다 작은 아래로 향하여 기울어진 기울기를 갖는 실질적으로 수직 척이이다.
상태 0 및 로우 상태는 상태 S0 의 실례이며, 및 상태 1 및 하이 상태는 상태 S1 의 실례임이 주목되어야 한다.
일부 실시예들에서, RF 생성기들 (146) 각각에 의해서 생성된 각 RF 신호는 연속파 RF 신호이며, 이 신호는 단일 상태, 예를 들어서, 상태 S0 또는 상태 S1, 등을 갖는다.
임피던스 매칭 네트워크 (148) 는 RF 신호들을 RF 생성기들 (146) 로부터 수신하고 임피던스 매칭 네트워크 (148) 의 출력부에 접속된 부하의 임피던스를 임피던스 매칭 네트워크 (148) 의 입력부에 접속된 소스의 임피던스에 매칭시켜서 수정된 RF 신호를 생성한다. 이 소스의 실례들은 RF 생성기들 (146) 및 RF 케이블들 (147) 을 포함한다. 부하의 실례들은 RF 전송 라인 (150) 및 플라즈마 챔버 (156) 를 포함한다. 수정된 RF 신호가 임피던스 매칭 네트워크 (148) 에 의해서 RF 전송 라인 (150) 을 통해서 ESC (152) 로 제공된다.
ESC (152) 는 수정된 RF 신호를 수신하고 플라즈마 챔버 (112) 내에 프로세스 가스가 도입되면 플라즈마가 플라즈마 챔버 (112) 내에서 스트라이킹된다. 플라즈마가 사용되어서 웨이퍼 (154) 를 프로세싱한다.
RF 생성기들 (146) 은 변수, 예를 들어서, 복소 전압 및 전류, 임피던스, 등을, RF 생성기들 (146) 의 대응하는 출력부에서 측정하는 센서들을 포함한다. 예를 들어서, RF 생성기들 (146) 중 적어도 하나는 NIST (National Institute of Standards and Technology 프로브를 포함하며 이 프로브는 이 RF 생성기의 출력부에 접속되어서 전압 크기, 전류 크기, 및 전압 크기와 전류 크기 간의 위상을 측정한다. 일부 실시예들에서, RF 생성기들 (146) 중 하나의 출력부에서의 복소 전압 및 전류를 측정하는 센서들은 RF 생성기 내에 내부적으로 배치된 NIST (National Institute of Standards and Technology)-추적가능한 프로브 (traceable probe) 이다. 예를 들어서, 센서는 이 센서에 의해서 측정된 변수가 오차를 가질 때에 NIST-추적가능하다. 이 변수 및 오차는 NIST 표준을 엄격하게 따르는 프로브에 의해서 측정된 변수 및 오차에 상당한다. 프로브가 NIST에 의해서 개발된 광범위하게 알려진 그리고 광범위하게 채택된 표준에 상당할 때에 이 프로브는 NIST 표준을 엄격하게 따른다. 다양한 실시예들에서, RF 생성기들 (146) 중 하나의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 측정하는 센서는 RF 생성기 외측에 배치되고 RF 생성기의 출력부에 커플링된 NIST-추적가능한 프로브이다. 다른 실례로서, RF 생성기들 (146) 중 하나는 복소 전력, 예를 들어서, 복소 반사 전력, 복소 공급 전력, 복소 전달 전력, 등을 측정하는 NIST 프로브 또는 NIST-추적가능한 프로브를 포함한다.
CPU (158) 는 센서들에 의해서 측정된 변수를 통신 케이블들을 통해서 수신하고, 이 통신 케이블은 대응하는 센서들을 호스트 시스템 (162) 에 커플링하고, CPU (158) 는 컴퓨터-생성된 모델, 예를 들어서, 모델 (126) (도 1a), 등을 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스로부터 액세스하여서, 및 변수, 예를 들어서, 복소 전압 및 전류, 복소 반사 전력, 복소 순방향 전력, 복소 전달 전력, 등을 컴퓨터-생성된 모델을 통해서 프로파게이션 (propagation) 하여서 모델 데이터 (124) (도 1a) 를 생성한다. 예를 들어서, 모델 (126) 의 입력 모델 노드에서의 복소 전압 및 전류의 그리고 모델 (126) 의 컴포넌트들, 예를 들어서 커패시터들, 인덕터들, 저항기들 등의 복소 전압들 및 전류들의 지향성 합 (directional sum) 이 CPU (158) 에 의해서 계산되어서 모델 (126) 의 출력 모델 노드에서의 복소 전압 및 전류를 생성한다. 모델 (126) 의 입력 모델 노드에서의 복소 전압 및 전류는 센서들 중 하나로부터 수신된다. 다른 실례로서, 모델 (126) 의 입력 모델 노드에서의 일 타입의 복소 전력, 예를 들어서, 복소 반사 전력, 복소 전달 전력, 복소 순방향 전력, 등의 그리고 모델 (126) 의 컴포넌트들, 예를 들어서 커패시터들, 인덕터들, 저항기들 등의 동일한 타입의 복소 전력의 지향성 합 (directional sum) 이 CPU (158) 에 의해서 계산되어서 모델 (126) 의 출력 모델 노드에서의 복소 전력을 생성한다. 모델 (126) 의 입력 모델 노드에서의 복소 전력은 센서들 중 하나로부터 수신된다. 다른 실례로서, 직렬로 된 모델 (126) 의 컴포넌트들의 임피던스들의 합이 CPU (158) 에 의해서 계산되고 NIST-추적가능한 프로브에 의해서 측정된 임피던스에 CPU (158) 에 의해서 가산되며, 이로써 이 측정된 임피던스를 모델 (126) 을 통해서 순방향 프로파게이션한다. 다른 실례로서, 병렬로 된 모델 (126) 의 컴포넌트들의 임피던스들의 곱과 임피던스의 합의 비가 NIST-추적가능한 프로브에 의해서 측정된 임피던스에 CPU (158) 에 의해서 가산되며, 이로써 이 측정된 임피던스를 모델 (126) 을 통해서 순방향 프로파게이션한다. 이 실례에서, 비 및 임피던스들의 합은 CPU (158) 에 의해서 계산된다.
다양한 실시예들, 변수, 예를 들어서, 모델 바이어스, 모델링된 웨이퍼 직류 전압 (wafer Vdc), 복소 전력, 복소 전압, 복소 전류, 복소 전달 전력, 복소 공급 전력, 복소 반사 전력, 임피던스, 감마, 이온 에너지, VSWR (voltage standing wave ratio) 등이 모델 노드, 예를 들어서, 모델 (126) 의 출력부 등에서, CPU (158) 에 의해서 이 모델 노드에서의 복소 전압 및 전류에 기초하여서 계산된다.
일부 실시예들에서, 모델 노드에서의 복소 전력, 예를 들어서, 복소 전달 전력, 등이 CPU (158) 에 의해서 모델 노드에서의 복소 전류 및 모델 노드에서의 복소 전압의 함수 예를 들어서, 적, 등으로서 결정된다. 다양한 실시예들에서, RF 생성기에 의해서 전달된 복소 전력은 CPU (158) 에 의해서 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 공급된 RF 신호의 복소 전력과 RF 생성기를 향해서 반사된 복소 전력 간의 차로서 계산된다. 몇몇 실시예들에서, 모델 노드에서의 복소 임피던스는 CPU (158) 에 의해서, 모델 노드에서의 복소 전압의 모델 노드에서의 복소 전류에 대한 비로서 계산된다. 다양한 실시예들에서, 감마 제곱이 CPU (158) 에 의해서, RF 생성기를 향해서 반사된 복소 전력의 RF 생성기에 의해서 공급된 복소 전력에 대한 비와 동일하게 되게 계산된다. 몇몇 실시예들에서, 모델 노드에서의 복소 전압 또는 복소 전류는 이 모델 노드에서의 복소 전압 및 전류로부터 추출, 예를 들어서 파싱 (parsed) 등이 된다.
일부 실시예들에서, 2 MHz RF 생성기가 사용되고 27 및 60 MHz RF 생성기들이 사용되지 않은 경우에, 웨이퍼 바이어스, 예를 들어서, 모델 바이어스, 웨이퍼 Vdc, 등은 CPU (158) 에 의해서 등식 a2*V2 + b2*I2 + c2*sqrt (P2) + d2 을 사용하여서 결정되며, 여기서 "*" 은 승산을 말하며 "sqrt" 는 제곱 근을 나타내며, "V2" 는 2 MHz RF 생성기가 온 상태이고 27 및 60 MHz RF 생성기들이 오프 상태일 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전압을 나타내고, "I2" 는 2 MHz RF 생성기가 온 상태이고 27 및 60 MHz RF 생성기들이 오프 상태일 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전류를 나타내고, "P2" 는 2 MHz RF 생성기가 온 상태이고 27 및 60 MHz RF 생성기들이 오프 상태일 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전력을 나타내고, "a2" 는 사전 결정된 계수이고, "b2" 도 사전 결정된 계수이고, "c2" 도 사전 결정된 계수이며, 및 "d2" 는 사전 결정된 상수 값이다.
다양한 실시예들에서, 2 MHz 및 27 MHz RF 생성기들이 사용되고 60 MHz RF 생성기는 사용되지 않은 때에, 웨이퍼 바이어스는 CPU (158) 에 의해서 등식 a227*V2 + b227*I2 + c227*sqrt (P2) + d227*V27 + e227*I27 + f227*sqrt (P27) + g227 을 사용하여서 결정되며, 여기서 "V27" 은 27 MHz RF 생성기가 온 상태에 있고 2 MHz 및 60 MHz RF 생성기들이 오프 상태에 있을 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전압을 나타내며, "I27" 은 27 MHz RF 생성기가 온 상태에 있고 2 MHz 및 60 MHz RF 생성기들이 오프 상태에 있을 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전류를 나타내며, "P27" 은 27 MHz RF 생성기가 온 상태에 있고 2 MHz 및 60 MHz RF 생성기들이 오프 상태에 있을 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전력을 나타내며, "a227", "b227", "c227", "d227", "e227" 및 "f227" 은 사전 결정된 계수들이며 "g(304)" 은 사전 결정된 상수 값이다.
몇몇 실시예들에서, 2 MHz, 27 MHz, 및 60 MHz RF 생성기들이 사용되는 경우에, 웨이퍼 바이어스는 CPU (158) 에 의해서 등식 a22760*V2 + b22760*I2 + c22760*sqrt (P2) + d22760*V60 + e22760*I60 + f22760*sqrt (P60) + g22760*V27 + h22760*I27 + i22760*sqrt (P27) + j22760 을 사용하여서 결정되며, 여기서 "V60" 은 60 MHz RF 생성기가 온 상태에 있고 2 MHz 및 27 MHz RF 생성기들이 오프 상태에 있을 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전압을 나타내며, "I60" 은 60 MHz RF 생성기가 온 상태에 있고 2 MHz 및 27 MHz RF 생성기들이 오프 상태에 있을 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전류를 나타내며, "P60" 은 60 MHz RF 생성기가 온 상태에 있고 2 MHz 및 27 MHz RF 생성기들이 오프 상태에 있을 때에 모델 (126) 의 출력부에서의 전력을 나타내며, "a22760", "b22760", "c22760", "d22760", "e22760" 및 "f22760", "g22760", "h22760", 및 "i22760" 은 사전 결정된 계수들이며 " j22760" 은 사전 결정된 상수 값이다.
일부 실시예들에서, 이온 에너지가 CPU (158) 에 의해서 웨이퍼 바이어스 및 이 웨이퍼 바이어스를 계산하는데 사용된 RF 전압, 예를 들어서, V2, V27, V60, 등의 함수로서 결정된다. 예를 들어서, CPU (158) 은 이온 에너지를 Ei = (-1/2)Vdc + (1/2)Vpeak 로서 결정하며, 여기서 Ei 는 이온 에너지이며, Vpeak 는 피크 전압, 예를 들어서, 제로-대-피크 전압, 피크-대-피크 전압이며, V2, V27, V60, 등은 웨이퍼 바이어스를 계산하는데 사용된 것이다.
CPU (158) 는 모델 (126) 의 출력부에서 생성된 하나 이상의 변수들에 기초하여서 플라즈마 시스템 (144) 내에서 폴트가 발생했는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, CPU (158) 는 변수의 변화치가 변화치 임계치를 초과하는 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이 실례에서, CPU (158) 은 변수의 변화치가 변화치 임계치를 초과하지 않는 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다. 변수의 변화치의 실례들은 변수의 표준 편차, 변수의 분산, 및 변수 오차를 포함한다. 다른 실례로서, CPU (158) 는 변수의 변화치가 변화치 임계치를 초과하지 않은 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이 실례에서, CPU (158) 는 변수의 변화치가 변화치 임계치를 초과하는 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다.
다른 실례로서, CPU (158) 은 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 클 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이러한 실례에서, CPU (158) 은 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크지 않을 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 은 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크지 않을 경우에, 예를 들어서 작을 경우에, 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이러한 실례에서, CPU (158) 은 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 클 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다.
또 다른 실례에서, CPU (158) 은 변수가 임계치보다 작은 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 다른 실례에서, CPU (158) 은 변수가 임계치보다 크지 않은 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 은 하나 이상의 변수들이 하나 이상의 대응하는 임계치보다 큰 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 또 다른 실례에서, CPU (158) 은 하나 이상의 변수들이 하나 이상의 대응하는 임계치보다 크지 않을 경우에, 예를 들어서 보다 작은 경우에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다.
다른 실례로서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 클 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이러한 실례들에서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크지 않고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 크지 않을 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크지 않고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 클 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이러한 실례들에서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 크지 않을 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 크지 않을 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이러한 실례에서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크지 않고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 클 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크지 않고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 크지 않을 때에, 예를 들어서 작을 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생했다고 결정한다. 이러한 실례에서, CPU (158) 는 대응하는 하나 이상의 변수들에서의 하나 이상의 변화치들이 하나 이상의 대응하는 변화치 임계치들보다 크고 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들보다 클 때에 플라즈마 시스템 (144) 에서 폴트가 발생하지 않았다고 결정한다.
일부 실시예들에서, CPU (158) 은 폴트가 사전 결정된 기간 동안에 발생하거나 또는 폴트가 사전 결정된 회수 동안에 반복되면 이벤트가 발생했다고 결정한다. 예를 들어서, CPU (158) 은 복소 전달 전력의 샘플들의 개수가 사전결정된 기간 동안에 임계치보다 큰지의 여부를 결정한다. 복소 전달 전력의 샘플들의 개수가 사전결정된 기간 동안에 임계치보다 크다고 결정되면, CPU (158) 은 이벤트가 발생했다고 결정한다. 한편, 복소 전달 전력의 샘플들의 개수가 사전결정된 기간 동안에 임계치보다 크지 않다고 결정되면, CPU (158) 은 이벤트가 발생하지 않았다고 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 은 복소 전달 전력의 샘플들의 사전결정된 개수가 임계치보다 큰지의 여부를 결정한다. 복소 전달 전력의 샘플들의 사전결정된 개수가 임계치보다 크다고 결정되면, CPU (158) 은 이벤트가 발생했다고 결정한다. 한편, 복소 전달 전력의 샘플들의 사전결정된 개수가 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 호스트 시스템 (162) 은 이벤트가 발생하지 않았다고 결정한다.
다양한 실시예들에서, 이벤트가 발생했는지의 여부를 결정하는 상술된 실례들에서, 보다 크다는 결정을 수행하는 대신에, 보다 크지 않다는, 예를 들어서 보다 작거나 그 이하이다는 결정이 이벤트가 발생했는지의 여부를 결정하기 위해서 수행된다.
몇몇 실시예들, 이벤트가 발생했는지의 여부를 결정하는 상술된 실례들에서, 변수의 샘플들의 개수를 임계치와 비교하는 대신에, 변수의 변화치들의 샘플들의 개수가 변화치 임계치와 비교된다.
다양한 실시예들에서, 이벤트 발생은 이벤트를 보상하는데 사용된다. 예를 들어서, 변수가 임계치보다 큰 때에 이벤트가 발생했다고 결정하면, 변수는 이 임계치보다 작게 또는 동일하게 되게 제어된다. 다른 실례로서, 변수가 임계치보다 작은 때에 이벤트가 발생했다고 결정하면, 변수는 이 임계치보다 크게 또는 동일하게 되게 제어된다. 또 다른 실례에서, 변수들의 변화치가 변화치 임계치보다 작은 때에 이벤트가 발생했다고 결정하면, 변화치는 변화치 임계치보다 크거나 동일하게 되도록 변화치를 증가시키도록 제어된다. 다른 실례로서, 변수들의 변화치가 변화치 임계치보다 큰 때에 이벤트가 발생했다고 결정하면, 변화치는 변화치 임계치보다 작거나 동일하게 되도록 변화치를 감소시키도록 제어된다
일부 실시예들에서, 일단 이벤트가 발생했다고 결정되면, CPU (158) 은 알람 (alarm) 을 생성한다. 예를 들어서, CPU (158) 은 이벤트가 발생했음을 호스트 시스템 (162) 의 디스플레이 디바이스 상에 표시한다. 디스플레이 디바이스의 실례들은 CRT (cathode ray tube), LED (light emitting diode) 디스플레이 디바이스, LCD (liquid crystal display) 디스플레이 디바이스, 플라즈마 디스플레이 디바이스, 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 디바이스는 이벤트 발생 이후로의 시간의 양 및 이벤트의 타입, 예를 들어서 부류 등을 열거한다. 다른 실례로서, CPU (158) 은 오디오 알람 (audio alarm) 을 오디오 재생 디바이스 및 오디오 스피커들 등을 통해서 생성하여서 이벤트가 발생했음을 알린다. 다른 실례로서, CPU (158) 은 이벤트가 발생했다는 신호를 원격 호스트 시스템에 컴퓨터 네트워크, 예를 들어서, LAN, WAN 등을 통해서 전송하여서 알람을 표시한다. 원격 호스트 시스템은 이 신호를 컴퓨터 네트워크를 통해서 수신하여서 원격 호스트 시스템의 디스플레이 디바이스 상에 이벤트가 발생했음을 표시한다.
다양한 실시예들에서, 변수는 RF 생성기에 의해서 공급된 전력의 양을 제어함으로써 제어된다. 예를 들어서, CPU (158) 는 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스로부터 x MHz RF 생성기에 의해서 공급될 복소 전력의 양을 변수 값에 기초하여서 식별하고 이 양을 x MHz RF 생성기에 공급한다. x MHz RF 생성기의 디지털 신호 프로세서 (DSP) 가 이 양을 수신하여서 이 양을 x MHz RF 생성기 내의 RF 전력 공급부로 제공한다. RF 전력 공급부는 RF 신호를 이 전력 양에 기초하여서 생성하고 RF 신호를 x MHz RF 생성기에 접속된 RF 케이블들 (147) 중 하나를 통해서 임피던스 매칭 네트워크 (148) 로 전송한다. 임피던스 매칭 네트워크 (148) 는 부하의 임피던스를 소스의 임피던스와 매칭하여서 x MHz RF 생성기의 RF 전력 공급부로부터 수신된 RF 신호에 기초하여서 수정된 RF 신호를 생성한다. 플라즈마 챔버 (156) 의 ESC (152) 가 수정된 RF 신호를 임피던스 매칭 네트워크 (148) 로부터 수신하여서 플라즈마 챔버 (156) 내의 플라즈마를 수정하여서 변수 값을 달성한다.
도 1c는 RF 생성기의 RF 펄싱된 신호의 상이한 상태들에 대하여 폴트에 기초하여서 이벤트의 생성을 예시하기 위한 그래프들 168 및 170 의 실시예들을 도시한다. 그래프 168 는 시간 t 에 대한 변수의 신호 (121) 을 플롯팅하고, 그래프 170 은 시간 t에 대하여 RF 펄싱된 신호 (123) 의 진폭의 인벨로프를 플롯팅한다. 일부 실시예들에서, 그래프들 168 및 170 은 동일한 기간에 걸쳐서 플롯팅된다.
RF 펄싱된 신호 (123) 는 연속하여서 교번하는 다수의 상태들, 예를 들어서, 상태 S1, 상태 S0, 등을 갖는다. 상태 S1 에 대해서, 폴트가 기간 tS11 동안 생성되고, 상태 S1 에 연속하는 상태 S0 에 대해서, 폴트가 기간 tS01 동안 생성되고, 상태 S0 에 연속하는 다음의 상태 S1 에 있어서, 폴트가 기간 tS12 동안 발생하고, 상태 S1 에 연속하는 다음의 상태 S0 에 있어서, 폴트가 기간 tS02 동안 발생한다.
일부 실시예들에서, CPU (158) (도 1b) 은 이벤트가 RF 펄싱된 신호의 각 상태에 대해서 발생했는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, CPU (158) 은 상태 S1 에 대해서 기간들 tS11 및 tS12 을 합산하고 이 합이 사전결정된 시간의 양을 초과하는지의 여부를 결정한다. 합이 사전결정된 시간의 양을 초과한다고 결정되면, CPU (158) 는 이벤트가 발생했다고 결정한다. 한편, 합이 사전결정된 시간의 양을 초과하지 않았다고 결정되면, CPU (158) 는 이벤트가 발생하지 않았다고 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 은 상태 S0 에 대해서 기간들 tS01 및 tS02 을 합산하고 이 합이 사전결정된 시간의 양을 초과하는지의 여부를 결정한다. 합이 사전결정된 시간의 양을 초과한다고 결정되면, CPU (158) 는 이벤트가 발생했다고 결정한다. 한편, 합이 사전결정된 시간의 양을 초과하지 않았다고 결정되면, CPU (158) 는 이벤트가 발생하지 않았다고 결정한다.
다양한 실시예들에서, CPU (158) 은 RF 펄싱된 신호의 다수의 상태들에 대해서 이벤트가 발생했는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, CPU (158) 은 상태들 S1 및 S0 에 대해서 기간들 tS11 및 tS01 을 합산하고 이 합이 사전결정된 시간의 양을 초과하는지의 여부를 결정한다. 합이 사전결정된 시간의 양을 초과한다고 결정되면, CPU (158) 는 이벤트가 발생했다고 결정한다. 한편, 합이 사전결정된 시간의 양을 초과하지 않았다고 결정되면, CPU (158) 는 이벤트가 발생하지 않았다고 결정한다.
일부 실시예들에서, 이벤트가 발생했는지의 여부를 결정하는데 사용되는 사전 결정된 회수는 상태, 예를 들어서, S1 또는 S0 에 대해서 폴트가 생성된 사전 결정된 회수를 포함한다. 예를 들어서, 폴트가 양 상태들이 S1인 2 개의 연속하는 상태들에 대해서 생성되는 경우에, CPU (158) 은 폴트가 2 회 발생했다고 결정한다.
다양한 실시예들, 이벤트가 발생했는지의 여부를 결정하는데 사용되는 사전 결정된 회수는 다수의 상태들, 예를 들어서, S1 및 S0 에 대해서 폴트가 생성된 사전 결정된 회수를 포함한다. 예를 들어서, 폴트가 제 1 상태는 S1 이고 제 2 상태는 S0 인 2 개의 연속하는 상태들에 대해서 생성되는 경우에, CPU (158) 은 폴트가 2 회 발생했다고 결정한다.
도 2는 아크 검출 센서 사용에 비교하여 모델 사용을 예시하는 그래프들 202 및 204 의 실시예들을 도시한다. 일부 실시예들에서, 아크 검출 센서는 ESC (152) (도 1b) 에 광학적으로 커플링되어서 플라즈마 챔버 (112) (도 1a) 내에서의 아크발생 이벤트의 발생을 검출한다. 그래프 202 는 CPU (158) (도 1b) 에 의해서, 이벤트 또는 폴트가 아크 검출 센서에 의해서 측정된 변수에 기초하여서 검출되는 경우에, 생성된다. 그래프 204 는 호스트 시스템 (162) 에 의해서, 폴트 또는 이벤트가 CPU (158) 에 의해서 모델 (126) (도 1a) 에 기초하여서 결정되는 경우에, 생성된다.
각 그래프 202 및 204 는 폴트 신호, 예를 들어서, 변수 신호, 등을 시간에 대해서 플롯팅한다. 각 그래프 202 및 204 은 폴트 신호를 시간에 따라서 2 개의 상이한 조건들, 예를 들어서, 툴 응력 조건 (stress condition) 및 공칭 (nominal) 툴 조건에 대해서 플롯팅한다. 예를 들어서, 플롯 206A 및 플롯 206B 은 플라즈마 시스템 (144) (도 1b) 이 공칭 툴 조건에 있을 때에, 예를 들어서, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 검출되지 않을 때에 플롯팅된다. 다른 실례로서, 플롯 208A 및 플롯 208B 은 플라즈마 시스템 (144) 이 툴 응력 조건에 있을 때에, 예를 들어서, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 검출되는 때에 플롯팅된다.
이벤트 또는 폴트는 그래프 202 에서의 이벤트 또는 폴트에 비해서 그래프 204 에서 용이하게 검출된다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어서, 폴트 발생 시에 플롯 208B 에서의 폴트 신호의 크기, 예를 들어서, 진폭, 등이 폴트 발생 시에 플롯 208A 에서의 폴트 신호의 크기보다 크다. 다른 실례로서, 폴트 발생 시의 플롯 208B 에서의 폴트 신호의 피크-대-피크 전압이 폴트 발생 시에 플롯 208A 에서의 폴트 신호의 피크-대-피크 전압보다 크다.
또한, 플롯 208B 에서의 이벤트 또는 폴트를 표시하는 피크-대-피크 전압이 플롯 208A 에서의 이벤트 또는 폴트를 표시하는 피크-대-피크 전압보다 조기에 발생함이 주목되어야 한다. 모델링된 방식을 사용하여서 이벤트를 이렇게 보다 조기에 표시하는 것은 폴트 또는 이벤트 검출 시간을 절약한다.
일부 실시예들에서, 아크 검출 센서는 모델 (126) 과 함께 사용되어서 아크 검출 이벤트의 정확성을 긍정 또는 부정한다. 예를 들어서, 아크 검출 센서가 플라즈마 아크발생이 발생했다고 표시할 때에, 모델 (126) 은 이 아크발생이 발생했는지의 여부를 긍정 또는 부정하는데 사용된다. 다른 실례로서, 모델 (126) 이 아크발생 이벤트가 발생했다고 표시할 때에, 아크 검출 센서는 모델 (126) 의 정확성을 긍정 또는 부정하는데 사용된다.
도 3 은 OES 미터가 검출을 위해서 사용되는 경우에 폴트를 검출하지 못하는 것을 예시하는데 사용되는 그래프 302 의 실시예이다. 그래프 302 는 시간에 대해서 OES 미터에 의해서 생성된 다수의 OES 신호들 (304) 및 (306) 을 플롯팅한다. OES 신호 (304) 는 플라즈마가 플라즈마 챔버 (112) (도 1a) 내에서 한정되고 플라즈마 내에서 최소량의 교란 (disturbance) 보다 작은 교란이 존재할 때에 생성된다. 또한, OES 신호 (306) 는 플라즈마가 플라즈마 챔버 (112) 내에서 한정되는 경우에 생성된다. 플라즈마 내에서 최소량의 교란 (disturbance) 이 검출되는 때에 OES 신호 (306) 에서 근소한 변화가 존재한다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 상위 임계치 (308) 또는 하위 임계치 (310) 어느 것도 플라즈마 한정 동안에는 넘지 못한다. 따라서, 폴트는 OES 미터가 사용되는 경우에 검출되지 않는다.
도 4는 모델 (126) (도 1a) 의 사용이 폴트 또는 이벤트의 인지가능한 표시를 제공하는 것을 예시하는 그래프 402 의 실시예이다. 그래프 402 는 초 (s) 로 측정된 시간에 대한 RF 폴트 신호, 예를 들어서, 변수의 신호, 등을 플롯팅한다. 플라즈마 챔버 (112) (도 1a) 내에서의 플라즈마의 비한정의 인지가능한 표시는 RF 폴트 신호에 의해서, RF 폴트 신호가 임계치 (404) 보다 클 때에 표시된다.
도 5는 플라즈마 시스템 (144) (도 1b) 내에서 폴트를 검출하는 방법 500 의 실시예의 흐름도이다. 방법 500 은 CPU (158) (도 1b) 에 의해서 실행된다. 방법 500 에서 도시된 바와 같이, 동작 502 에서 모델 (126) (도 1a) 의 출력부에서의 감마의 크기가 감마 크기 임계치보다 작은지의 여부가 결정된다. 일부 실시예들에서, 감마 크기가 감마 크기 임계치보다 작지 않으면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 발생하지 않은 것으로 결정된다. 한편, 감마 크기가 감마 크기 임계치보다 작다고 결정되면, 동작 504 이 수행된다.
일부 실시예들에서, 감마 크기 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 임의의 다른 변수가 동작 502 에서 사용되어서 이 변수가 임계치보다 작은지의 여부를 결정한다.
동작 504 에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 전달 전력의 다수의 크기들 중 최소가 전달 전력 크기 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 복소 전달 전력의 최소 크기가 전달 전력 크기 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 플라즈마 시스템 (144) 내에서 폴트가 존재하지 않는 것으로 결정된다. 한편, 복소 전달 전력의 최소 크기가 전달 전력 크기 임계치보다 크다고 결정되면, 동작 506 이 수행된다.
다양한 실시예들에서, 동작 504 에서, 복소 전달 전력 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 순방향 전력이 사용되어서 복소 순방향 전력 크기가 복소 순방향 전력 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 다양한 실시예들에서, 복소 공급 전력 및 복소 순방향 전력은 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다.
일부 실시예들에서, 동작 504 에서, 복소 전달 전력 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 반사 전력이 사용되어서 복소 반사 전력 크기가 복소 반사 전력 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
다양한 실시예들에서, 동작 504 에서, 복소 전달 전력의 최소 크기 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 전달 전력의 최대 크기가 사용되어서 이 최대 크기가 전달 전력 크기 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
일부 실시예들에서, 동작 504 에서, 복소 전달 전력 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 임의의 다른 변수가 사용되어서 이 변수가 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
동작 506 에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 전달 전력의 크기의 변화치가 변화치 임계치보다 작은지의 여부가 결정된다. 복소 전달 전력의 크기의 변화치가 변화치 임계치보다 작지 않다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는 것으로 결정된다. 한편, 복소 전달 전력의 크기의 변화치가 변화치 임계치보다 작다고 결정되면, 동작 508 이 수행된다.
일부 실시예들에서, 복소 전달 전력의 크기의 변화치 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 공급 전력의 크기의 변화치가 동작 506 에서 사용되어서 복소 공급 전력의 크기의 변화치가 복소 공급 전력 변화치 임계치보다 작은지의 여부가 결정된다. 다양한 실시예들에서, 복소 전달 전력의 크기의 변화치 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 반사 전력의 크기의 변화치가 동작 506 에서 사용되어서 복소 반사 전력의 크기의 변화치가 복소 반사 전력 변화치 임계치보다 작은지의 여부가 결정된다.
다수의 실시예들에서, 동작 506 에서, 복소 전달 전력의 크기의 변화치 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 다른 변수의 변화치가 사용되어서 이 다른 변수의 변화치가 변화치 임계치보다 작은지의 여부가 결정된다.
동작들 502, 504, 및 506 은 폴트-전 결정 동작들로서 또는 이벤트-전 결정 동작들로서 설계된다는 것이 주목되어야 한다.
일부 실시예들에서, 변수들과 이에 대응하는 임계치들 간의 비교들 및/또는 변수들의 변화치들과 이에 대응하는 변화치 임계치들 간의 비교들이 3 개의 동작들 502, 504, 및 506 에서 수행된 바와 같이 3 번 수행되는 대신에, 임의의 회수, 예를 들어서, 1 회, 2 회, 4 회, 6 회 등이 수행될 수 있다. 예를 들어서, 동작들 502 과 504 간의 동작에서 복소 공급 전력과 복소 공급 전력 임계치 간이 비교될 수 있다.
동작 508 에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 전압의 크기의 변화가 복소 전압 변화 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 복소 전압의 크기의 변화가 복소 전압 변화 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는 것으로 결정된다. 한편, 복소 전압의 크기의 변화가 복소 전압 변화 임계치보다 크다고 결정되면, 동작 510 이 수행된다.
다수의 실시예들에서, 동작 508 에서, 복소 전압의 크기의 변화 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 다른 변수의 변화가 사용되어서 이러한 다른 변수의 변화가 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
동작 510 에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 전류의 크기의 변화가 복소 전류 변화 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 복소 전류의 크기의 변화가 복소 전류 변화 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는 것으로 결정된다. 한편, 복소 전류의 크기의 변화가 복소 전류 변화 임계치보다 크다고 결정되면, 동작 512 이 수행된다.
다수의 실시예들에서, 동작 510 에서, 복소 전류의 크기의 변화 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 다른 변수의 변화가 사용되어서 이러한 다른 변수의 변화가 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
동작 512 에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 전달 전력의 크기의 변화가 복소 공급 전력 변화 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 복소 전달 전력의 크기의 변화가 복소 공급 전력 변화 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는 것으로 결정된다. 한편, 복소 전달 전력의 크기의 변화가 복소 공급 전력 변화 임계치보다 크다고 결정되면, 동작 514 이 수행된다.
다수의 실시예들에서, 동작 512 에서, 복소 공급 전력의 크기의 변화 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 다른 변수의 크기의 변화, 예를 들어서, 복소 공급 전력 크기의 변화, 복소 반사 전력 크기의 변화 등이 사용되어서 이러한 다른 변수의 크기가 변화가 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
동작 514 에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 복소 임피던스의 크기의 변화가 복소 임피던스 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 복소 임피던스의 크기의 변화가 복소 임피던스 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는다고 결정된다. 한편, 복소 임피던스의 크기의 변화가 복소 임피던스 임계치보다 크다고 결정되면, 동작 516 이 수행된다.
다수의 실시예들에서, 동작 514 에서, 복소 임피던스의 크기의 변화 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 다른 변수의 크기의 변화가 사용되어서 이 다른 변수의 크기의 변화가 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
동작 516 에서, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 모델 바이어스의 변화가 바이어스 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 모델 바이어스의 변화가 바이어스 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는다고 결정된다. 한편, 모델 바이어스의 변화가 바이어스 임계치보다 크다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재한다고 결정된다.
다수의 실시예들에서, 동작 516 에서, 모델 바이어스 변화 대신에, 모델 (126) 의 출력부에서의 모델 노드에서의 다른 변수의 변화가 사용되어서 이 다른 변수의 변화가 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다.
일부 실시예들에서, 동작 518 에서, ESC (152) 에, 예를 들어서, ESC (152) 의 출력부, ESC (152) 의 입력부 등에 예를 들어서 광학적으로, 전기적으로 등으로 해서 커플링된 외부 모니터, 예를 들어서, OES 미터, 전압 센서, 전류 센서, 전력 센서, 등에 의해서 측정된 변수의 변화가 임계치보다 큰지의 여부가 결정된다. 예를 들어서, OES 미터는 플라즈마 챔버 (156) (도 1b) 내에 있는 플라즈마의 광학적 방출을 감지하여서 플라즈마 전하 값들을 나타내는 전기적 신호들을 생성한다. 측정된 변수에서의 변화가 임계치보다 크지 않다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는다고 결정된다. 한편, 측정된 변수에서의 변화가 임계치보다 크다고 결정되면, 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재한다고 결정된다.
다양한 실시예들에서, 동작 518 은 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 및 516 중 하나 이상을 수행하는 것을 추가하여서 수행되어서 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, 동작 518 이 사용되어서 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하는지를 확인할 수 있다.
일부 실시예들에서, 동작 518 은 선택사양적이며 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하는지를 결정하기 위해서 방법 (500) 내에서 수행되지 않는다.
다양한 실시예들에서, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상이 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하는지의 여부를 결정하기 위해서 수행된다.
몇몇 실시예들에서, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상은 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하는지를 결정하기 위해서 CPU (158) 에 의해서 사전 결정된 회수에 걸쳐서 반복된다는 것이 주목되어야 한다. 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상이 CPU (158) 에 의해서 반복되는 회수에 걸쳐서 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재한다고 CPU (158) 에 의해서 결정되면, 이벤트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 발생했다고 CPU (158) 에 의해서 결정된다. 한편, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상이 CPU (158) 에 의해서 반복되는 회수에 걸쳐서 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는다고 CPU (158) 에 의해서 결정되면, 이벤트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 발생하지 않았다고 CPU (158) 에 의해서 결정된다.
몇몇 실시예들에서, 이벤트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 발생했는지의 여부를 결정하기 위해서, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상이 CPU (158) 에 의해서 사전 결정된 기간에 걸쳐서 반복된다는 것이 주목되어야 한다. 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상이 반복적으로 수행되는 사전결정된 기간에 걸쳐서 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재한다고 CPU (158) 에 의해서 결정되면, 이벤트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 발생했다고 CPU (158) 에 의해서 결정된다. 한편, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상이 반복적으로 수행되는 사전결정된 기간에 걸쳐서 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하지 않는다고 CPU (158) 에 의해서 결정되면, 이벤트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 발생하지 않았다고 CPU (158) 에 의해서 결정된다.
동작들 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 하나 이상은 폴트 결정 동작들 또는 이벤트 결정 동작들로서 설계된다는 것이 주목되어야 한다.
일부 실시예들에서, 폴트-전 결정 동작들은 플라즈마 스트라이킹 동안에 발생하며, 폴트 결정 동작들은 플라즈마가 정상 상태에 있을 때에, 예를 들어서, 플라즈마가 스트라이킹되고 생성된 후에 수행된다. 몇몇 실시예들에서, 폴트-전 결정 동작들은 플라즈마 스트라이킹 (striking) 동안에 그리고 또한 플라즈마 스트라이킹로부터 플라즈마가 정상 상태에 이르는 때로의 기간의 천이 동안에 발생하고, 폴트 결정 동작들은 플라즈마가 정상 상태에 있을 때에 수행된다. 다양한 실시예들에서, 폴트-전 결정 동작들은 제 1 상태, 예를 들어서, S1, S0, 등으로부터의 천이 바로 이전의 기간 동안에 발생하여서 제 2 상태, 예를 들어서, S0, S1, 등의 정상 상태에 도달할 때까지 계속되고, 이벤트 결정 동작들은 정상 상태 동안에 발생한다. 제 2 상태는 제 1 상태를 순차적으로 따른다. 천이 바로 이전의 기간의 실례는 RF 생성기들 (116) (도 1a) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 전력 레벨의 변화가 발생하는 시간창을 포함한다. 이러한 전력 레벨 변화는 RF 신호의 상태를 상태 S1 로부터 상태 S0 으로 또는 상태 S0 로부터 상태 S1 로 변화시키도록 발생한다. 천이 바로 이전의 기간의 다른 실례는 상태 S1 또는 상태 S0 의 일부분을 포함한다.
일부 실시예들에서, 제 1 상태에서 제 2 상태로의 천이 바로 이전의 기간 동안의 임계치 창 (window) 은 CPU (158) 에 의해서 이 천이 동안의 임계치 창과 상이하게 되게 수정된다. 예를 들어서, 이 천이 동안의 변수의 임계치 값은 CPU (158) 에 의해서 이 천이 바로 이전의 기간 동안의 변수의 임계치 값보다 크게 되게 변화된다. 이 천이 동안에 발생하는 RF 신호의 상태의 변화가 존재한다. 이러한 임계치 창 수정은 폴트의 거짓 알람 (false alarm) 을 트리거하지 않으면서 상태 변화가 발생되게 할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 폴트-전 결정 동작들이 수행되어서 폴트가 플라즈마 시스템 (144) 내에서 존재하는지의 여부가 결정된다. 이러한 실시예들에서, 폴트 결정 동작들은 수행되지 않는다. 예를 들어서, 플라즈마 드롭아웃 폴트는 폴트 결정 동작들을 수행하지 않고서 폴트-전 결정 동작들에 기초하여서 결정된다. 다른 실례로서, 플라즈마 불안정성 폴트는 폴트 결정 동작들을 수행하지 않고서 폴트-전 결정 동작들에 기초하여서 결정된다.
일부 실시예들에서, 비교 동작들이 6 개의 동작들 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 에서 수행되는 대신에, 임의의 수의 비교 동작들, 예를 들어서, 1 개의, 2 개의, 4 개의, 5 개의, 7 개의, 10 개 등의 비교 동작들이 수행된다. 예를 들어서, 이온 에너지와 이온 에너지 임계치 간의 비교가 동작들 510 과 512 간의 동작에서 수행된다.
일부 실시예들에서, 방법 500 의 동작들을 도 5에 도시된 순서와 상이한 순서로 수행된다. 예를 들어서, 동작 512 은 동작 510 이전에 수행되거나 또는 동작 510 과 동시에 수행된다. 다른 실례로서, 동작 514 은 동작 516 이후에 수행되거나 이와 동시에 수행된다.
일부 실시예들에서, 방법 500 은 CPU (158) 에 의해서 RF 생성기의 펄싱된 신호의 상이한 상태들에 대해서 반복된다는 것이 주목된다. 예를 들어서, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 은 CPU (158) 에 의해서 펄싱된 신호의 상태 S0 에 대해서는 수행되고 CPU (158) 에 의해서 펄싱된 신호의 상태 S1 에 대해서 반복된다.
다양한 실시예들에서, 상이한 임계치가 RF 생성기의 펄싱된 신호의 각 상태에 대해서 사용된다. 예를 들어서, 변수의 임계치 값은 동작 508 에서 RF 펄싱된 신호의 상태 S1 에 대해서 사용되고 상이한 임계치 값이 동작 508 에서 RF 펄싱된 신호의 상태 S0 에 대해서 사용된다. 다른 실례로서, 변화치 임계치 값이 동작 508 에서 RF 펄싱된 신호의 상태 S0 에 대해서 사용되고 상이한 변화치 임계치 값이 동작 508 에서 RF 펄싱된 신호의 상태 S1 에 대해서 사용된다.
일부 실시예들에서, 이벤트-전 결정 동작들 중 하나의 동작 동안에 사용된 변수에 대한 변화치 임계치의 값과는 상이한 값의 변화치 임계치가 이벤트 결정 동작들 중 하나 동작 동안에서 사용된 변수에 대해서 사용된다. 예를 들어서, 동작 512 동안에 사용된 임계 전력 변화치는 동작 506 동안에 사용된 임계 전력 변화치와는 상이하다. 다양한 실시예들에서, 이벤트-전 결정 동작들 중 하나의 동작 동안에 사용된 변수에 대한 임계치의 값과는 상이한 값의 임계치가 이벤트 결정 동작들 중 하나의 동작 동안에 사용된 변수에 대해서 사용된다.
다양한 실시예들에서, 방법 500 은 CPU (158) 에 의해서 RF 생성기에 의해서 생성된 연속파 RF 신호의 동일한 상태에 대해서 반복된다는 것이 또한 주목된다. 예를 들어서, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 은 CPU (158) 에 의해서 연속파 RF 신호의 상태 S0 에 대해서 수행되고 그 이후에 CPU (158) 에 의해서 연속파 RF 신호의 상태 S0 에 대해서는 반복된다. 다른 실례로서, 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 은 CPU (158) 에 의해서 연속파 RF 신호의 상태 S1 에 대해서 수행되고 그 이후에 CPU (158) 에 의해서 연속파 RF 신호의 상태 S1 에 대해서 반복된다.
몇몇 실시예들에서, 상태 S1 동안의 폴트의 존재는 상태 S0 동안의 폴트의 존재와는 무관하게 CPU (158) 에 의해서 결정된다. 예를 들어서, RF 신호의 상태 S1 동안의 변수와 연관된 임계치 및/또는 변화치 임계치의 사용에 기초하여서 폴트가 존재한다고 CPU (158) 에 의해서 결정되는 때에, RF 신호의 상태 S0 동안의 변수와 연관된 추가 임계치 및/또는 추가 변화치 임계치의 사용에 기초하여서 폴트가 존재하지 않는다고 CPU (158) 에 의해서 결정될 수 있다. 다른 실례로서, RF 신호의 상태 S0 동안의 변수와 연관된 임계치 및/또는 변화치 임계치의 사용에 기초하여서 폴트가 존재한다고 CPU (158) 에 의해서 결정되는 때에, RF 신호의 상태 S1 동안의 변수와 연관된 추가 임계치 및/또는 추가 변화치 임계치의 사용에 기초하여서 폴트가 존재하지 않는다고 CPU (158) 에 의해서 결정될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 폴트는 플라즈마 시스템 (144) 내에서, 폴트가 방법 500 을 사용하여서 RF 펄싱된 신호의 양 상태들 S1 및 S0 동안에 결정되는 때에, 존재한다. 몇몇 실시예들에서, 폴트는 플라즈마 시스템 (144) 내에서, 폴트가 방법 500 을 사용하여서 RF 펄싱된 신호의 양 상태들 S1 및 S0 동안에 결정되는 때에, 존재하지 않는다.
다양한 실시예들에서, 변수 값은 임계치를, 이 값이 임계치보다 클 때에, 만족시키지 못하며, CPU (158) (도 1b) 에 의해서 이 값이 임계치와 같거나 작을 것이라고 사전결정된다. 몇몇 실시예들에서, 변수 값은 임계치를, 이 값이 임계치보다 작을 때에, 만족시키지 못하며, CPU (158) (도 1b) 에 의해서 이 값이 임계치와 같거나 클 것이라고 사전결정된다.
도 6은 RF 신호의 상태에 기초하여서 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치 임계치들에서의 변화들, RF 생성기들 (146) (도 1b) 중 하나에서의 동작의 변화 및 RF 신호의 서브-상태에서의 변화를 예시하는 방법 600 의 실시예의 흐름도이다. 방법 600 은 CPU (158) (도 1b) 에 의해서 실행된다. 방법 600 은 방법 500 (도 5) 의 실행 동안에 실행된다.
방법 600 의 동작 602 에서, CPU (158) 는 RF 생성기들 (146) 에 의해서 생성된 RF 신호들이 상태 S1 로부터 상태 S0 로 천이 또는 상태 S0 로부터 상태 S1 로 천이 또는 상태 S0 으로부터 상태들 S0 과 S1 간의 천이 상태로 천이 또는 상태 S1 로부터 상태들 S1 과 S0 간의 천이 상태로 천이하는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, CPU (158) 는 호스트 시스템 (162) (도 1b) 의 메모리 디바이스로부터, RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 전력 레벨 설정사항이 상태 S0 에 대응하는 전력 레벨 설정사항으로부터 상태 S1 에 대응하는 전력 레벨 설정사항으로 변화하였음을 식별하여서, 상태 S0 으로부터 상태 S1 으로의 RF 신호의 상태 변화가 존재함을 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 는 호스트 시스템 (162) (도 1b) 의 메모리 디바이스로부터, 전력 레벨 설정사항이 상태 SO 에 대한 전력 레벨로부터 사전 결정된 레이트로 증가하고 있음을 식별하여서 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 상태가 상태 SO 으로부터 천이 상태로 변화한다고 결정한다. 또 다른 실례에서, CPU (158) 는 호스트 시스템 (162) (도 1b) 의 메모리 디바이스로부터, 전력 레벨 설정사항이 상태 S1 에 대한 전력 레벨로부터 사전 결정된 레이트로 감소하고 있음을 식별하여서 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 상태가 상태 S1 으로부터 천이 상태로 변화한다고 결정한다.
일부 실시예들에서, 각 상태 S1, S0, 등에 대한 전력 레벨 설정사항은 CPU (158) 에 의해서 사용자로부터 호스트 시스템 (162) 의 입력 디바이스를 통해서 수신됨이 주목되어야 한다. 호스트 시스템 (162) 의 입력 디바이스의 실례들은 호스트 시스템 (120) (도 1a) 의 입력 디바이스의 실례와 동일하다.
상태 천이의 결정은 방법 500 의 실행 동안에 이루어진다. 예를 들어서, CPU (158) 는 RF 생성기들 (146) 에 의해서 생성된 RF 신호들이 동작 502 (도 5), 또는 동작 504, 또는 동작 506, 또는 동작 508, 또는 동작 510, 또는 동작 512, 또는 동작 514, 또는 동작 516, 또는 동작 518 의 수행 동안에 또는 동작들 502 및 504 의 수행 간에 또는 동작들 504 및 506 의 수행 간에 또는 동작들 506 및 508 의 수행 간에 또는 동작들 508 및 510 의 수행 간에 또는 동작들 510 및 512 의 수행 간에 또는 동작들 512 및 514 의 수행 간에 또는 동작들 514 및 516 의 수행 간에 또는 동작들 516 및 518 의 수행 간에 상태들 S1 와 S0 간에서 천이하는지를 결정한다.
동작 602 으로부터 RF 신호들의 상태가 변화된다고 결정되면, 동작 604 에서, CPU (158) 는 호스트 시스템 (120) (도 1a) 의 메모리 디바이스로부터, 변화된 상태, 예를 들어서, 상태 S1, 상태 S0, 천이 상태, 등에 대해서 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치들의 임계치들을 액세스한다. 예를 들어서, RF 신호들의 상태가 동작 502 동안에 변하였다고 결정되면, CPU (158) 는 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스로부터 동작 502 동안에 사용할 감마 크기 임계치, 동작 504 동안에 사용할 전달 전력 임계치, 동작 506 동안에 사용할 전력 변화치 임계치, 동작 508 동안에 사용할 전압 변화치 임계치, 동작 510 동안에 사용할 전류 변화치 임계치, 동작 512 동안에 사용할 전력 변화치 임계치, 동작 514 동안에 사용할 임피던스 변화치 임계치, 동작 516 동안에 사용할 웨이퍼 바이어스 변화치 임계치, 및 동작 518 동안에 사용할 변화치 임계치를 판독한다.
방법 600 의 동작 606 에서, 방법 500 이 CPU (158) 에 의해서, 동작 604 에서 액세스된 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치들의 임계치들을 사용하여서 반복된다. 예를 들어서, 동작 502 은 동작 604 에서 액세스된 감마 크기 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 504 은 동작 604 에서 액세스된 전달 전력 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 506 은 동작 604 에서 액세스된 전력 변화치 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 508 은 동작 604 에서 액세스된 전압 변화치 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 510 은 동작 604 에서 액세스된 전류 변화치 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 512 은 동작 604 에서 액세스된 전력 변화치 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 514 은 동작 604 에서 액세스된 임피던스 변화치 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 516 은 동작 604 에서 액세스된 웨이퍼 바이어스 변화치 임계치를 사용하여서 반복되고, 동작 518 은 동작 604 에서 액세스된 변화치 임계치를 사용하여서 반복된다.
방법 600 의 다른 동작 608 에서, CPU (158) 는 RF 생성기들 (116) 중 하나 이상의 동작이 변화되었는지를 결정한다. 예를 들어서, 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스로부터, RF 생성기들 (146) 중 하나가 턴 오프 또는 턴 온되었는지가가 식별된다. 일부 실시예들에서, RF 생성기가 턴 오프되는 때에, RF 생성기는 RF 신호를 공급하지 않으며 RF 생성기가 턴 온인 때에, RF 생성기는 RF 신호를 공급한다는 것이 주목되어야 한다.
동작 608 은 방법 500 의 실행 동안에 수행된다. 예를 들어서, 동작 608 은 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중의 임의의 것의 실행 동안에 실행되거나 방법 500 의 실행 동안에 동작들 502, 504, 506, 508, 510, 512, 514, 516, 및 518 중 임의의 2 개의 동작들 간에서 실행된다.
RF 생성기들 (116) 중 하나 이상의 동작이 변화되었다고 결정되면, 동작 610 에서, CPU (158) 는 변화된 동작에 대해서 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치들의 임계치들을 액세스한다. 동작 610 은 동작 604 과 유사하지만, 동작 610 에서 액세스된 하나 이상의 임계치들이 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스 내에서 RF 생성기들 (116) 중 하나 이상의 변화된 동작으로 맵핑된다는 점에서 차이가 난다. 예를 들어서, 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스 내에 임계치와 RF 생성기들 (146) 중 하나의 동작, 예를 들어서, 턴 온 동작, 턴 오프 동작 등 간의 가상 링크가 존재하며, 이 가상 링크는 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스 내에 저장된다.
또한, 방법 600 의 동작 612 은 동작 608 과 유사하지만, 동작 612 동안에, 방법 500 이 CPU (158) 에 의해서 동작 610 동안에 액세스된 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치 임계치들을 사용하여서 반복된다는 점에서 상이하다. 동작 612 동안에, RF 생성기들 (146) 중 하나 이상의 동작에서의 변화 이전의 RF 생성기들 (146) 중 하나 이상의 동작 상태에 대한 임계치들을 사용하는 대신에, 변화된 동작에 대한 하나 이상의 임계치들이 사용되어서 방법 500 을 실행한다.
방법 600 의 동작 614 에서, CPU (158) 는 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 서브-상태, 예를 들어서, S01, S02, S03, S11, S12, S13, 등에서 변화가 있는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, CPU (158) 은 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스로부터, RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 전력 레벨 설정사항을 식별하여서 RF 신호의 서브-상태에서 변화가 있는지의 여부를 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 는 서브-상태가 제 1 서브-상태로부터 이 제 1 서브-상태를 연속하여서 따르는 제 2 서브-상태로 변하는지의 여부를 결정한다. 예를 들어서, CPU (158) 는 서브-상태가 서브-상태 S01 로부터 서브-상태 S02 로 변하는지의 여부를 결정한다. 다른 실례로서, CPU (158) 는 서브-상태가 S12 로부터 S13 로 변하는지의 여부를 결정한다. 동작 614 은 방법 500 의 실행 동안에 수행된다.
서브-상태의 실례들이 도 7에서 제공된다. 도 7은 그래프 702 의 실시예 및 다른 그래프 704 의 실시예를 도시한다. 그래프 702 는 클록 신호를 시간 t 에 대하여 플롯팅한다. 클록 신호는 호스트 시스템 (162) (도 1b) 의 클록 소스, 예를 들어서, 발진기 (oscillator), 위상 동기 루프를 갖는 발진기 등에 의해서 생성되고 RF 생성기들 (146) (도 1b) 중 하나 이상으로 제공되어서 RF 생성기들 (146) 중 대응하는 하나 이상의 생성기들에 의해서 생성된 하나 이상의 RF 신호들의 생성을 동기화시킨다. 일부 실시예들에서, 클록 신호는 마스터 RF 생성기, 예를 들어서, x MHz RF 생성기, 등에 의해서 생성되어서 y 및 z MHz RF 생성기들에 이를 제공하여서 x, y, 및 z MHz RF 생성기들에 의해서 생성된 RF 신호들의 생성을 동기화한다. 또한, 그래프 794 는 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호를 시간 t 에 대해서 플롯팅한다.
도시된 바와 같이, 클록 신호 (702) 의 상태 S0 동안에, RF 신호 704 의 전력 레벨은 RF 신호 (704) 를 생성한 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서, 상태 S01 과 연관된 것으로부터 상태 S02 과 연관된 것으로 변화되며, 상태 S02 과 연관된 것으로부터 상태 S03 과 연관된 것으로 더 변화된다. 마찬가지로, 클록 신호 (702) 의 상태 S1 동안에, RF 신호 (704) 의 전력 레벨은 RF 신호 (704) 를 생성한 RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서, 서브-상태 S11 과 연관된 것으로부터 서브-상태 S12 과 연관된 것으로 변화되며, 서브-상태 S12 과 연관된 것으로부터 서브-상태 S13 과 연관된 것으로 더 변화된다.
제 2 서브-상태, 예를 들어서, 서브-상태 S01 를 연속하여서 따르는 제 1 서브-상태, 예를 들어서, 서브-상태 S02, 등과 연관된 전력 레벨은 제 2 서브-상태와 연관된 전력 레벨과 상이한데, 예를 들어서, 이를 포함하지 않는다는 것이 주목되어야 한다. 일부 실시예들에서, 서브-상태 S03 와 연관된 전력 레벨은 서브-상태 S01 와 연관된 전력 레벨과 동일하다.
동작 614 으로부터, RF 생성기들 (146) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 서브-상태에 변화가 있다고 결정되면, 동작 616 에서, CPU (158) 는 이 변화된 서브-상태에 대한 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치 임계치들을, 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스로부터 액세스한다. 동작 616 은 동작 604 과 유사하지만, 동작 616 동안에는, 변화된 서브-상태에 맵핑된 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치 임계치들이 호스트 시스템 (162) 의 메모리 디바이스로부터 액세스된다는 것이 차이가 난다.
방법 600 의 동작 618 에서, CPU (158) 는 방법 500 을 동작 616 동안에 액세스된 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치 임계치들을 사용하여서 반복한다. 예를 들어서, RF 생성기들 (162) 중 하나에 의해서 생성된 RF 신호의 서브-상태에서의 변화 이전의 RF 생성기들 (162) 중 하나 이상의 동작 상태에 대한 임계치들을 사용하여서 대신에, 변화된 서브-상태에 대한 하나 이상의 임계치들이 방법 500 을 실행하는데 사용된다. 동작 618 은 동작 608 과 유사하지만, 동작 614 동안에 액세스된 하나 이상의 임계치들 및/또는 하나 이상의 변화치 임계치들이 동작 618 을 수행하는데 사용된다는 점이 차이가 난다.
상술된 실시예들이 RF 신호를 척 (136) (도 1a) 의 하부 전극에 제공하고 상부 전극 (134) (도 1a) 을 접지시키는 것에 관한 것이지만, 몇몇 실시예들에서, RF 신호는 상부 전극 (134) 에 제공되고 척 (136) 의 하부 전극은 접지된다는 것이 주목되어야 한다. 일부 실시예들에서, 폴트와 잠재적 폴트는 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다.
본 명세서에서 기술된 실시예들은 다양한 컴퓨터 시스템 구성들을 사용하여서 실시될 수 있으며, 이러한 구성은 헨드-헬드 하드웨어 유닛들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그램가능한 소비자 전자장치, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들 등을 포함한다. 본 명세서에서 기술된 실시예들은 또한 컴퓨터 네트워크를 통해서 링크된 하드웨어 유닛들을 원격 프로세싱함으로써 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 상술된 실례들의 일부일 수 있는, 시스템의 일부이다. 시스템은 프로세싱 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (예를 들어서, 웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템 등) 을 위한 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 플랫폼 또는 플랫폼들을 포함하는 반도체 프로세싱 장비를 포함한다. 시스템은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 동안에 또는 이후에 그의 동작을 제어하기 위한 전자 장치들과 통합된다. 이 전자 장치들은 이 시스템의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부품들을 제어할 수 있는 "제어기"로서 지칭될 수 있다. 제어기는 프로세싱 요건들 및/또는 시스템 타입에 따라서 본 명세서에서 기술된 임의의 프로세스를 제어하도록 프로그램되며, 이러한 프로세스는 프로세스 가스들의 전달, 온도 설정 (예를 들어서, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정, 진공 설정, 전력 설정, RF 생성기 설정, RF 매칭 회로 설정, 주파수 설정, 플로우 레이트 설정, 유제 전달 설정, 위치 및 동작 설정, 및 시스템에 연결되거나 시스템와 인퍼페이싱하는 툴 및 다른 전달 툴들 및/또는 로드 락들 내외로의 웨이퍼 전달 등을 포함한다.
일반적으로, 다양한 실시예들에서, 제어기는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치들로서 규정되며, 이들은 인스트럭션들을 수신하고 인스트럭션들을 발행하고 동작을 제어하고 세정 동작들을 인에이블하고 엔드포인트 측정을 인에이블한다. 집적 회로는 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어 형태로 된 칩들, DSP들, ASIC들로서 규정되는 칩들, PLD들, 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어서, 소프트웨어) 를 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세스들, 또는 마이크로제어기들을 포함한다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상의 또는 이에 대한 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 전송되는 인스트럭션들이다. 동작 파라미터들은, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 산화물들, 실리콘, 실리콘 이산화물, 표면들, 회로들 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하기 위해서 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부이다.
제어기는 일부 실시예들에서, 시스템에 통합되거나 시스템에 커플링되거나 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나 이들의 조합으로 된 컴퓨터에 컴퓨터에 커플링되거나 컴퓨터의 일부이다. 예를 들어서, 제어기는 "클라우드" 내에 있거나 팹 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 일부 또는 전부이며, 이는 웨이퍼 프로세싱을 위한 원격 액세스를 가능하게 한다. 제어기는 제조 동작들의 현 진행 사항을 모니터링하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 가능하게하며 제조 후 동작들의 이력을 검사하고, 복수의 제조 동작들로부터의 경향성들 또는 성능 계측사항들을 검사하고, 현 프로세싱의 파라미터를 변화시키게 하며 현 프로세싱을 따르도록 프로세싱 단계들을 설정하게 하고, 새로운 프로세스를 시작하게 한다.
일부 실시예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어서 서버) 는 프로세스 레시피들을 시스템에 컴퓨터 네트워크를 통해서 제공하며, 이 네트워크는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함한다. 원격 컴퓨터는 사용자 인터페이스들을 포함하며 이 인터페이스는 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 가능하게 하며, 이들은 이어서 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전송된다. 일부 실례들에서, 제어기는 웨이퍼를 프로세싱하기 위해서 인스트럭션들을 설정사항들의 형태로 수신한다. 설정사항들은 웨이퍼 상에서 수행될 프로세스 타입 및 제어기가 인터페이싱하거나 제어하는 툴의 타입에 특정된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 제어기는 예를 들어서 서로 네트워킹된 하나 이상의 개별 제어기들을 포함시키고 예를 들어서 본 명세서에서 기술된 프로세스들을 완성하는 것과 같은 공통 목적을 위해서 동작시킴으로써 분산된다. 이러한 목적을 위한 분산형 제어기의 실례는 챔버 내에서 프로세스를 제어하도록 서로 결합되는 하나 이상의 원격으로 (예를 들어서, 플랫폼 래벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 위치한 집적 회로들을 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들을 포함한다.
예를 들어서, 다양한 실시예들에서, 시스템은 플라즈마 에칭 챔버, 증착 챔버, 스핀-린스 챔버, 금속 도금 챔버, 세정 챔버, 베벨 에지 에칭 챔버, PVD (physical vapor deposition) 챔버, CVD (chemical vapor deposition) 챔버, ALD (atomic layer deposition) 챔버, ALE (atomic layer etch) 챔버, 이온 주입 챔버, 추적 챔버, 및 반도체 웨이퍼들을 가공 및/또는 제조할 시에 사용되거나 연관된 임의의 다른 반도체 프로세싱 챔버를 포함한다.
상술한 동작들이 평행 판 플라즈마 챔버, 예를 들어서, 용량 결합형 플라즈마 챔버, 등을 참조하여서 기술되었지만, 일부 실시예들에서, 상술한 동작들은 다른 타입의 플라즈마 챔버들, 예를 들어서, 유도 결합형 플라즈마 (ICP) 반응기, 트랜스포머 (transformer) 결합형 플라즈마 (TCP) 반응기, 도전체 툴들, 유전체 툴들을 포함하는 플라즈마 챔버, ECR (electron cyclotron resonance) 반응기 등을 포함하는 플라즈마 챔버에도 적용될 수 있다는 것이 또한 주목된다. 예를 들어서, x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기가 ICP 플라즈마 챔버 내의 인덕터에 커플링된다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 동작에 따라서, 제어기는 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접하는 툴들, 이웃하는 툴들, 팩토리 전반에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 다른 제어기, 또는 반도체 제조 팩토리에서 웨이퍼들의 용기들을 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 그리고 이들로부터 이동하는 재료 이송 시에 사용되는 툴들 중 하나 이상과 통신한다.
상기 실시예들들을 염두해 두면서, 일부 실시예들은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 채용한다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 컴퓨터-구현된 동작들은 물리적 정량들을 조작하는 것들이다.
일부 실시예들은 또한 이러한 동작들을 수행하기 위한 하드웨어 유닛 또는 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 특정 목적 컴퓨터에 맞게 특정하게 구성된다. 특정 목적 컴퓨터로서 규정되는 때에, 컴퓨터는 이러한 특정 목적을 위해서 동작할 수 있으면서도 특정 목적의 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴을 수행한다.
일부 실시예들에서, 상술한 동작들은 선택적으로 활성화되는 컴퓨터에 의해서 수행되거나, 컴퓨터 메모리 내에 저장된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해서 구성되거나, 컴퓨터 네트워크를 통해서 획득된다. 데이터가 컴퓨터 네트워크를 통해서 획득되는 경우에, 데이터는 컴퓨터 네트워크, 예를 들어서, 컴퓨팅 리소스들의 클라우드 상의 다른 컴퓨터들에 의해서 프로세싱될 수 있다.
본 명세서에서 기술된 하나 이상의 실시예들은 또한 비일시적 컴퓨터-판독가능한 매체 상의 컴퓨터-판독가능한 코드로서 가공될 수 있다. 비일시적 컴퓨터-판독가능한 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독되는 데이터를 저장하는 임의의 데이터 저장 하드웨어 유닛, 예를 들어서, 메모리 디바이스, 등이다. 비일시적 컴퓨터-판독가능한 매체의 실례들은 하드 드라이브들 (hard drives), NAS (network attached storage), ROM, RAM, 컴팩트 디스크-ROMs (CD-ROMs), CD-Recordables (CD-Rs), CD-rewritables (CD-RWs), 자기 테이프들 및 다른 광학적 및 비광학적 데이터 저장 하드웨어 유닛들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 비일시적 컴퓨터-판독가능한 매체는 컴퓨터 판독가능한 코드가 분산된 방식으로 저장 및 실행되도록 컴퓨터-커플링된 컴퓨터 시스템을 통해서 배포되는 컴퓨터-판독가능한 유형의 매체를 포함한다.
상술한 일부 방법 동작들은 특정 순서로 제공되었지만, 다양한 실시예들에서, 다른 하우스키핑 (housekeeping) 동작들이 방법 동작들 간에서 수행되거나, 또는 방법 동작들이 근소하게 상이한 시간들에서 발생하게 조절되거나, 다양한 인터벌들로 방법 동작들이 발생하도록 시스템에서 분산되거나, 또는 위에서 기술된 바와 상이한 순서로 수행된다는 것이 이해되어야 한다.
또한 이해되어야 할 것은, 일 실시예에서, 위에서 기술된 임의의 실시예들로부터의 하나 이상의 특징사항들은 본 개시에서 기술된 다양한 실시예들에서 기술된 범위를 벗어나지 않고서 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징사항들과 조합될 수 있다는 것이다.
전술한 실시예들이 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 특정 변경들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 예시적으로 해석되어야지 한정적으로 해석되지 말아야 하며, 실시예들은 본 명세서에서 주어진 세부사항으로 한정되지 말아야 하며 대신에 첨부된 청구항들의 범위 및 균등 범위 내에서 수정될 수 있다.

Claims (28)

  1. 이벤트 (event) 에 기초하여 플라즈마 시스템을 제어하기 위한 제어기에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리 디바이스를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    플라즈마 시스템의 하나 이상의 부분들의 컴퓨터-생성된 모델에 액세스하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 부분들은 임피던스 매칭 회로의 입력부 및 무선 주파수 (RF) 생성기의 출력부에 커플링되는 RF 케이블을 포함하고, 상기 플라즈마 시스템은 플라즈마 챔버, 상기 RF 생성기, 상기 RF 케이블, 상기 임피던스 매칭 회로, 및 상기 플라즈마 챔버와 상기 임피던스 매칭 회로 사이의 전송 라인을 포함하고, 상기 컴퓨터-생성된 모델은 복수의 접속부들을 통해 서로 접속되는 복수의 엘리먼트들을 갖고, 상기 컴퓨터-생성된 모델은 상기 RF 케이블의 모델을 포함하고, 상기 복수의 엘리먼트들 중 적어도 하나는 상기 RF 케이블의 상기 모델 내에 위치되고;
    상기 RF 생성기에 의해 상기 임피던스 매칭 회로로 공급된 RF 신호의 RF 전력의 복수의 상태들 중 하나에 관한 데이터를 수신하도록 구성되고, 상기 데이터는 상기 RF 생성기 내 센서로부터 수신되고, 상기 센서는 상기 RF 생성기의 상기 출력부에 커플링되고, 상기 RF 생성기의 상기 출력부는 상기 RF 케이블을 통해 상기 임피던스 매칭 회로의 상기 입력부에 커플링되고, 상기 복수의 상태들은 시간에 따라 상기 RF 전력의 제 1 전력 레벨과 상기 RF 전력의 제 2 전력 레벨 사이에서 교번하고, 상기 제 1 전력 레벨은 상기 RF 신호의 인벨로프를 나타내고 상기 제 2 전력 레벨로 나타낸 인벨로프와 상이하고;
    상기 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서 모델 데이터를 생성하기 위해 상기 RF 케이블의 상기 모델을 포함하는 상기 컴퓨터-생성된 모델을 통해 상기 RF 전력의 상기 복수의 상태들 중 하나에 관한 상기 데이터를 프로파게이팅하도록 (propagate) 구성되고, 상기 RF 케이블의 상기 모델과 연관된 상기 모델 데이터는 상기 복수의 상태들 중 상기 하나에 대해 생성되고, 상기 모델 데이터는 하나 이상의 변수들이고, 상기 RF 케이블의 상기 모델은 상기 임피던스 매칭 회로의 모델에 커플링되도록 구성되고;
    상기 RF 케이블을 포함하는 상기 하나 이상의 부분들에서 잠재적 폴트를 식별하기 위해 상기 모델 데이터를 조사하도록 (examine) 구성되고, 상기 잠재적 폴트는 상기 복수의 상태들 중 상기 하나에 대해 식별되고; 그리고
    상기 잠재적 폴트에 기초하여 상기 플라즈마 시스템의 상기 하나 이상의 부분들을 제어하도록 구성되고; 그리고
    상기 메모리 디바이스는 상기 컴퓨터-생성된 모델을 저장하도록 구성되는, 이벤트에 기초하여 플라즈마 시스템을 제어하기 위한 제어기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모델 데이터를 조사하기 위해, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들 (thresholds) 을 만족하는지 여부 및 상기 하나 이상의 변수들의 하나 이상의 변화치들 (variations) 이 대응하는 하나 이상의 변화치 임계치들을 만족하는지 여부를 결정하도록 구성되고,
    상기 잠재적 폴트를 식별하기 위해, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 변수들이 상기 대응하는 하나 이상의 임계치들을 만족하지 않고 상기 하나 이상의 변화치들이 상기 대응하는 하나 이상의 변화치 임계치들을 만족하지 않는다고 결정하도록 구성되는, 이벤트에 기초하여 플라즈마 시스템을 제어하기 위한 제어기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 상태들 중 상기 하나는 제 1 상태이고, 상기 모델 데이터를 조사하기 위해, 상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 변수들이 대응하는 하나 이상의 임계치들의 제 1 세트를 만족하는지 그리고 상기 하나 이상의 변수들의 하나 이상의 변화치들이 대응하는 하나 이상의 변화치 임계치들의 제 1 세트를 만족하는지 여부를 결정하도록 구성되는, 이벤트에 기초하여 플라즈마 시스템을 제어하기 위한 제어기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 시스템의 상기 하나 이상의 부분들은 상기 임피던스 매칭 회로, 또는 상기 전송 라인, 또는 상기 플라즈마 챔버의 하부 전극, 또는 상기 RF 케이블 및 상기 임피던스 매칭 회로의 조합, 또는 상기 RF 케이블 및 상기 임피던스 매칭 회로 및 상기 전송 라인의 조합, 또는 상기 RF 케이블 및 상기 임피던스 매칭 회로 및 상기 전송 라인 및 상기 하부 전극의 조합을 포함하고, 상기 전송 라인은 상기 임피던스 매칭 회로를 상기 플라즈마 챔버에 커플링하는, 이벤트에 기초하여 플라즈마 시스템을 제어하기 위한 제어기.
  5. 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리 디바이스를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    복수의 상태들의 클록 신호와 동기하여 무선 주파수 (RF) 전력를 공급하도록 RF 생성기를 설정하도록 구성되고, 상기 복수의 상태들의 상기 클록 신호는 연속하여 반복되고, 상기 복수의 상태들은 상기 클록 신호의 일 사이클 동안 발생하고, 그리고 상기 RF 전력은 상기 복수의 상태들 동안 복수의 전력 레벨들 사이에서 천이하고, 상기 RF 전력은 상기 복수의 상태들의 상기 클록 신호 중 적어도 하나 동안 발생하는 복수의 서브-상태들을 갖고, 상기 RF 전력은 상기 복수의 서브-상태들 중 적어도 하나 동안 제 1 전력 레벨과 제 2 전력 레벨 사이에서 천이하고;
    상기 RF 생성기의 출력부에 커플링된 센서로부터 상기 RF 전력의 상기 공급과 연관된 데이터를 수신하도록 구성되고, 상기 데이터는 상기 복수의 서브-상태들 중 하나 동안 수신되고, 상기 RF 생성기의 상기 출력부는 RF 케이블을 통해 임피던스 매칭 회로의 입력부에 커플링되고;
    플라즈마 시스템의 복수의 부분들 중 하나 이상의 컴퓨터-생성된 모델에 액세스하도록 구성되고, 상기 복수의 부분들은 RF 케이블 및 임피던스 매칭 회로를 포함하고, 상기 컴퓨터-생성된 모델은 상기 RF 케이블의 모델을 포함하고;
    상기 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 모델 데이터를 생성하기 위해 상기 RF 케이블의 상기 모델을 포함하는 상기 컴퓨터-생성된 모델을 통해 상기 RF 전력의 상기 복수의 서브 상태들 중 상기 하나에 관한 상기 데이터를 프로파게이팅하도록 구성되고, 상기 모델 데이터는 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 하나와 연관되고, 상기 RF 케이블의 상기 모델과 연관되고, 상기 RF 케이블의 상기 모델은 상기 임피던스 매칭 회로의 모델에 커플링되도록 구성되고;
    상기 RF 케이블을 포함하는 상기 복수의 부분들 중 상기 하나 이상에서 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 하나 동안 폴트에 대해 상기 모델 데이터를 조사하도록 구성되고; 그리고
    상기 폴트에 기초하여 상기 플라즈마 시스템의 일부를 제어하도록 구성되고, 그리고
    상기 메모리 디바이스는 상기 컴퓨터-생성된 모델을 저장하도록 구성되는, 제어기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 상태들의 상기 클록 신호는 제 1 상태 및 제 2 상태를 포함하고, 상기 제 1 상태는 1의 논리 레벨을 갖고 상기 제 2 상태는 0의 논리 레벨을 갖고, 상기 제 2 상태의 제 1 인스턴스 (instance) 는 상기 제 1 상태의 제 1 인스턴스에 이어지고, 상기 제 1 상태의 제 2 인스턴스는 상기 제 2 상태의 상기 제 1 인스턴스에 이어지는, 제어기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 레벨은 상기 제 2 전력 레벨과 상이한, 제어기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 RF 전력의 상기 공급과 연관된 상기 데이터는 상기 RF 생성기의 상기 출력부에서 측정된 복소 전압 및 전류의 복수의 값들을 포함하는, 제어기.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 컴퓨터-생성된 모델은 상기 플라즈마 시스템의 상기 복수의 부분들 중 상기 하나 이상의 특성들과 유사한 특성들을 갖고, 상기 컴퓨터-생성된 모델은 상기 컴퓨터-생성된 모델의 입력 노드와 상기 컴퓨터-생성된 모델의 출력 노드 사이에 커플링된 복수의 엘리먼트들을 포함하는, 제어기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 출력 노드에서 상기 모델 데이터를 출력하도록 상기 입력 노드로부터의 상기 데이터를 상기 컴퓨터-생성된 모델의 상기 복수의 엘리먼트들을 통해 프로파게이팅하도록 구성되는, 제어기.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 컴퓨터-생성된 모델은 상기 RF 케이블 및 상기 임피던스 매칭 회로의 모델인, 제어기.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 모델 데이터는 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 하나에 대한 복소 전압 및 전류의 복수의 값들을 포함하는, 제어기.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 모델 데이터를 조사하기 위해, 상기 프로세서는,
    상기 모델 데이터가 임계치를 넘는지 (cross) 여부를 결정하도록 구성되고, 그리고
    상기 모델 데이터의 변화치가 변화치 임계치를 넘는지 여부를 결정하도록 구성되는, 제어기.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 폴트를 해결하기 위해 상기 RF 생성기의 상기 RF 전력을 제어하도록 구성되는, 제어기.
  15. 삭제
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