KR102452835B1 - 다중 제어 모드 - Google Patents

Abstract

플라즈마 시스템과 연관된 복수의 상태들에 기초한 변수들을 사용하는 시스템들 및 방법들이 기술된다. 방법은 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태, 제 2 상태, 및 제 3 상태인지 여부를 결정하는 단계 및 상태가 제 1 상태라는 결정시 제 1 변수를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 상태가 제 2 상태라는 결정시 제 2 변수를 결정하는 단계 및 상태가 제 3 상태라는 결정시 제 3 변수를 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 제 1 변수, 제 2 변수, 및 제 3 변수 각각이 대응하는 문턱값으로부터 대응하는 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 제 1 변수, 제 2 변수, 및 제 3 변수가 대응하는 문턱값으로부터 대응하는 범위 밖이라는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 포함한다.

Description

다중 제어 모드{MULTIPLE CONTROL MODES}

본 실시예들은 플라즈마 시스템 내에서 복수의 제어 모드들을 사용하는 것에 관한 것이다.

플라즈마 시스템에서, 생성기는 플라즈마 챔버로 전력을 제공한다. 플라즈마 챔버에 제공된 전력은 플라즈마 챔버 내에서 기판을 세정하거나 에칭하도록 사용된다. 기판을 적절히 세정하거나 에칭하기 위해, 플라즈마가 제어될 수도 있다.

이러한 맥락에서 본 개시에 기술된 실시예들이 발생한다.

본 개시의 실시예들은 플라즈마 시스템 내에서 복수의 제어 모드들을 사용하는 장치, 방법들 및 컴퓨터 프로그램들을 제공한다. 본 실시예들은 다수의 방식들예를 들어, 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스 또는 컴퓨터 판독가능 매체 상의 방법으로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 몇몇 실시예들이 이하에 기술된다.

일 실시예에서, 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마의 임피던스를 제어하기 위해 상이한 변수들이 사용된다. 예를 들어, 제 1 변수는 상태 S1 동안 플라즈마의 임피던스를 제어하도록 사용되고 제 2 변수는 상태 S0 동안 플라즈마의 임피던스를 제어하도록 사용된다. 제 1 변수는 제 2 변수와 상이하다. 예를 들어, 제 1 변수는 RF (radio frequency) 전력이고 제 2 변수는 RF 전압이다. 또 다른 예로서, 제 1 변수는 RF 전력이고 제 2 변수는 이온 에너지이다.

일 실시예에서, 플라즈마 시스템과 연관된 상태들에 기초한 변수들을 사용하는 방법이 기술된다. 방법은 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태 또는 제 2 상태인지 여부를 결정하는 단계 및 상태가 제 1 상태라는 결정시 제 1 변수를 결정하는 단계를 포함한다. 제 1 변수는 통신 매체에서의 측정값에 기초하여 결정된다. 통신 매체가 RF 생성기와 플라즈마 시스템의 플라즈마 챔버 사이에 위치된다. 방법은 상태가 제 2 상태라는 결정시 제 2 변수를 결정하는 단계를 더 포함한다. 제 2 변수는 통신 매체에서의 측정값에 기초하여 결정된다. 방법은 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하는지 여부를 결정하는 단계, 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과한다는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계, 및 제 2 변수가 제 1 문턱값 미만이라는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행된다.

일 실시예에서, 플라즈마 시스템과 연관된 상태들 동안 이온 에너지를 사용하는 방법이 기술된다. 방법은 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태 또는 제 2 상태인지 여부를 결정하는 단계, 상태가 제 2 상태라는 결정시 플라즈마 챔버와 연관된 이온 에너지를 결정하는 단계 및 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값과 매칭하는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값과 매칭하지 않는다는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함한다. 방법은 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행된다.

일 실시예에서, 시스템과 연관된 상태에 기초하여 상이한 변수들을 사용하는 플라즈마 시스템이 기술된다. 플라즈마 시스템은 플라즈마 챔버를 포함한다. 플라즈마 챔버는 기판을 지지하는 척 및 척 위에 위치된 상부 전극을 포함한다. 플라즈마 챔버는 제 1 통신 매체를 통해 플라즈마 챔버에 커플링된 임피던스 매칭 회로 및 제 2 통신 매체를 통해 임피던스 매칭 회로에 커플링된 RF 생성기를 더 포함한다. 플라즈마 시스템은 센서를 포함한다. 센서는 제 1 통신 매체를 통해 전송된 RF 신호들로부터 제 1 측정값 및 제 2 측정값을 생성하기 위해 제 1 통신 매체에 커플링된다. 플라즈마 시스템은 RF 생성기에 커플링된 프로세서를 포함한다. 프로세서는 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태 또는 제 2 상태인지 여부를 결정하고 상태가 제 1 상태라는 결정시 제 1 변수를 결정하도록 구성된다. 제 1 변수는 제 1 측정값에 기초하여 결정된다. 프로세서는 상태가 제 2 상태라는 결정시 제 2 변수를 결정하도록 더 구성된다. 제 2 변수는 제 2 측정값에 기초하여 결정된다. 프로세서는 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하는지 여부를 결정하고, 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과한다는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 제공하고, 그리고 제 2 변수가 제 1 문턱값 미만이라는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 더 구성된다.

일 실시예에서, 시스템과 연관된 상태에 기초하여 상이한 변수들을 사용하는 플라즈마 시스템이 기술된다. 플라즈마 시스템은 플라즈마 챔버를 포함한다. 플라즈마 챔버는 기판을 지지하는 척 및 척의 상단의 상부 전극을 포함한다. 플라즈마 시스템은 제 1 통신 매체를 통해 플라즈마 챔버에 커플링된 임피던스 매칭 회로를 포함한다. 플라즈마 시스템은 제 2 통신 매체를 통해 임피던스 매칭 회로에 커플링된 RF 생성기를 포함한다. 플라즈마 시스템은 센서를 포함한다. 센서는 제 1 통신 매체를 통해 전송된 RF 신호들로부터 제 1 측정값 및 제 2 측정값을 생성하도록 사용된다. 플라즈마 시스템은 RF 생성기에 커플링된 프로세서를 포함한다. 프로세서는 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태 또는 제 2 상태인지 여부를 결정하고 상태가 제 2 상태라는 결정시 플라즈마 챔버와 연관된 이온 에너지를 결정하도록 구성된다. 이온 에너지는 제 1 측정값에 기초하여 결정된다. 프로세서는 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하는지 여부를 결정하고, 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 제공한다. 프로세서는 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값 미만이라는 결정시 플라즈마 챔버로 공급된 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 구성된다.

일부 실시예들에서, 상이한 상태들 동안 상이한 변수들을 제어하는 방법이 기술된다. 방법은 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태, 제 2 상태, 및 제 3 상태인지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태라는 결정에 응답하여 제 1 변수를 결정하는 단계, 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 2 상태라는 결정에 응답하여 제 2 변수를 결정하는 단계 및 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 3 상태라는 결정에 응답하여 제 3 변수를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 제 1 변수가 제 1 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계, 제 2 변수가 제 2 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계 및 제 3 변수가 제 3 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 제 1 변수가 제 1 변수의 문턱값으로부터 범위 내에 있다는 결정시 플라즈마 시스템의 RF 생성기에 의해 공급된 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 제 1 변수가 제 1 변수의 문턱값으로부터 범위 밖이라는 결정시 RF 생성기에 의해 공급된 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 포함한다.

일부 실시예들에서, 플라즈마 시스템과 연관된 상태에 기초하여 상이한 변수들을 사용하는 플라즈마 시스템이 기술된다. 플라즈마 시스템은 플라즈마 챔버를 포함한다. 플라즈마 챔버는 기판을 지지하기 위한 척 및 척 위에 위치된 상부 전극을 포함한다. 플라즈마 시스템은 제 1 통신 매체를 통해 플라즈마 챔버에 커플링된 임피던스 매칭 회로 출력부 및 제 2 통신 매체를 통해 임피던스 매칭 회로에 커플링된 RF 생성기를 더 포함한다. 플라즈마 시스템은 제 1 통신 매체를 통해 전송된 RF 신호로부터 제 1 상태 동안 제 1 측정값, 제 2 상태 동안 제 2 측정값, 및 제 3 상태 동안 제 3 측정값을 생성하기 위해 RF 생성기의 출력부에 커플링된 센서를 포함한다. 플라즈마 시스템은 RF 생성기에 커플링된 프로세서를 더 포함한다. 프로세서는 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태, 제 2 상태, 및 제 3 상태인지 여부를 결정한다. 프로세서는 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태라는 결정에 응답하여 제 1 측정값으로부터 제 1 변수를 더 결정하고, 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 2 상태라는 결정에 응답하여 제 2 측정값으로부터 제 2 변수를 결정하고, 그리고 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 3 상태라는 결정에 응답하여 제 3 측정값으로부터 제 3 변수를 결정한다. 프로세서는 제 1 변수가 제 1 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고, 제 2 변수가 제 2 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고, 그리고 제 3 변수가 제 3 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정한다. 프로세서는 제 1 변수가 제 1 변수의 문턱값으로부터 범위 내에 있다는 결정시 RF 생성기에 의해 공급된 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공한다. 한편, 프로세서는 제 1 변수가 제 1 변수의 문턱값으로부터 범위 밖이라는 결정시 RF 생성기에 의해 공급된 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공한다.

상기 기술된 실시예들의 일부 장점들은 제 1 상태 동안 제 2 변수를 사용하는 것이 아니라 제 1 변수를 사용함으로써 플라즈마를 제어하는 것을 포함한다. 예를 들어, 제 1 상태 동안, 이온 에너지의 측정값에 기초하여 또는 RF 전압의 측정값에 기초하여 플라즈마에 제공되는 RF 전력을 제어하는 것이 RF 전력의 측정값에 기초하는 것보다 덜 중요하다. 또 다른 예로서, 제 1 상태 동안, 고 에너지 프로세스들, 예를 들어, 고 레이트 에칭, 저 레이트 증착, 고 레이트 에칭과 저 레이트 증착의 조합, 등이 수행되고, 고 에너지 프로세스들을 수행하기 위해, 이온 에너지의 측정값 및/또는 RF 전압의 측정값보다 RF 전력의 측정값에 기초하여 RF 전력을 제어하는 것이 중요하다. RF 전압 및/또는 이온 에너지는 제 1 상태 동안 고 에너지 프로세스들의 제어에 RF 전력보다 덜 관련된다. 또 다른 예로서, 고 에너지 프로세스들의 퍼포먼스를 용이하게 하도록 제 1 상태 동안 전류가 전압보다 중요하다. 제 1 상태 동안 제 2 변수가 아니라 제 1 변수를 사용하여 플라즈마 임피던스를 제어함으로써, 플라즈마 임피던스의 제어시 전압의 사용이 덜강조되고 플라즈마 임피던스의 제어시 전류의 사용이 강조된다.

상기 기술된 실시예들의 부가적인 장점들은 제 2 상태 동안 제 1 변수보다 문제가되는 제 2 변수를 제 2 상태 동안, 사용함으로써 플라즈마 임피던스의 보다 우수한 제어를 제공하는 것을 포함한다. 예를 들어, 제 2 상태 동안, RF 전력의 측정값에 기초하는 대신 이온 에너지의 측정값 또는 RF 전압의 측정값에 기초하여 플라즈마 챔버로 제공된 RF 전력을 제어하는 것이 보다 중요하다. 또 다른 예로서, 제 2 상태 동안, 저 에너지 프로세스들, 예를 들어, 고 레이트 증착, 저 레이트 에칭, 저 레이트 에칭 및 고 레이트 증착의 조합, 등이 수행되고, 저 에너지 프로세스들을 수행하기 위해, RF 전력에 기초하는 대신 이온 에너지 및/또는 RF 전압의 측정값에 기초하여 RF 전력을 제어하는 것이 보다 중요하다. 또 다른 예로서, 저 에너지 프로세스들의 퍼포먼스를 용이하게 하도록 제 2 상태 동안 사용되는 전류가 전압보다 덜 중요하다. 제 2 상태 동안 제 1 변수 대신 제 2 변수를 사용하여 플라즈마 임피던스를 제어함으로써, 플라즈마 임피던스의 제어시 전류의 사용이 덜강조되고 플라즈마 임피던스의 제어시 전압의 사용이 강조된다.

상기 기술된 실시예들의 일부 장점들은 상태 S(n-N-1) 동안 제 (n-N-1) 변수를 사용함으로써 플라즈마를 제어하는 것, 상태 S(n-N) 동안 제 (n-N) 변수를 사용함으로써 플라즈마를 제어하는 것, 및 상태 Sn 동안 제 n 변수를 사용함으로써 플라즈마를 제어하는 것을 포함한다. 예를 들어, 상태 S(n-N-1) 동안, RF 전력의 측정값에 기초하는 것보다 RF 전압의 측정값에 기초하여 또는 광학 센서로부터의 신호에 기초하여 플라즈마로 제공되는 RF 전력을 제어하는 것이 보다 덜 중요하다. 더욱이, 상태 S(n-N) 동안, 광학 센서로부터의 신호에 기초하는 대신 RF 전력의 측정값에 기초하여 또는 RF 전압의 측정값에 기초하여 플라즈마로 제공되는 RF 전력을 제어하는 것이 보다 덜 중요하다. 또한, 상태 n 동안, RF 전압의 측정값에 기초하는 대신 RF 전력의 측정값에 기초하여 또는 광학 센서로부터의 신호의 측정값에 기초하여 플라즈마에 제공되는 RF 전력을 제어하는 것이 보다 덜 중요하다. RF 전압은 고 에너지 프로세스들의 제어에 보다 덜 관련되고 RF 전력은 저 에너지 프로세스들의 제어에 보다 덜 관련된다. 상태 S(n) 동안 고 에너지 프로세스들이 일어나고 상태 S(n-N-1) 동안 저 에너지 프로세스들이 일어난다. 더욱이, 광학 센서로부터의 신호는 하나 이상의 프로세스 가스들 및 RF 전력의 펄싱을 고려한다.

또 다른 예로서, 상태 S(n-N-1) 동안, RF 전력의 측정값에 기초하여 또는 광학 센서로부터의 신호에 기초하여 플라즈마로 제공되는 RF 전력을 제어하는 것이 RF 전압의 측정값에 기초한 것보다 덜 중요하다. 더욱이, 상태 S(n-N) 동안, 광학 센서로부터의 신호에 기초하는 대신 RF 전력의 측정값에 기초하여 또는 RF 전압의 측정값에 기초하여 플라즈마로 제공되는 RF 전력을 제어하는 것이 보다 덜 중요하다. 또한, 상태 Sn 동안, RF 전력의 측정값에 기초하는 대신 RF 전압의 측정값에 기초하여 또는 광학 센서로부터의 신호의 측정값에 기초하여 플라즈마로 제공되는 RF 전력을 제어하는 것이 보다 덜 중요하다. RF 전압은 고 에너지 프로세스들의 제어에 보다 덜 관련되고 RF 전력은 저 에너지 프로세스들의 제어에 보다 덜 관련된다. 고 에너지 프로세스들은 상태 S(n-N-1) 동안 일어나고 저 에너지 프로세스들은 상태 Sn 동안 일어난다.

게다가, 상기 기술된 실시예들의 장점들은 이온 에너지를 사용함으로써 플라즈마 임피던스의 보다 우수한 제어를 제공하는 것을 포함한다. RF 전압 및 DC (direct current) 바이어스 전위 둘다가 이온 에너지를 결정하도록 사용된다. DC 바이어스 전위는 전압 및 전류의 함수이다. 전압 및 전류 둘다가 플라즈마 임피던스를 제어하는 전력량을 결정하는데 사용될 때, 플라즈마 임피던스의 제어는 플라즈마 임피던스를 제어하는데 전압이 사용될 때보다 정확하게 이루어진다. 또한, DC 바이어스 및 RF 전압 둘다가 플라즈마 임피던스를 제어하도록 사용될 전력을 결정하도록 사용될 때, 제어는 DC 바이어스 또는 RF 전압이 사용될 때와 비교하여 보다 정확하게 실시된다. 따라서, 이온 에너지는 플라즈마 챔버 내 플라즈마의 플라즈마 임피던스의 보다 우수한 제어를 제공한다.

다른 양태들이 첨부된 도면들과 관련하여 취해진, 이하의 상세한 기술로부터 자명해질 것이다.

실시예들은 첨부된 도면들과 관련하여 취해진 이하의 기술을 참조하여 가장 잘 이해될 수도 있다.
도 1a는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 플라즈마 시스템과 연관된 상태에 기초하여 상이한 변수들을 사용하는 시스템들 및 방법들을 예시하도록 사용되는 도면이다.
도 1b는 플라즈마 시스템, 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 플라즈마 시스템과 연관된 두 상태들 동안 이온 에너지를 사용하는 시스템들 및 방법들을 예시하도록 사용되는 도면이다.
도 2는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 플라즈마 시스템의 실시예의 블록도이다.
도 3은 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 도 2의 플라즈마 시스템과 연관된 상태에 기초하여 상이한 변수들을 사용하는 방법의 실시예의 플로우차트이다.
도 4는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 플라즈마 챔버의 전극에 2 ㎒ 및 60 ㎒ RF 생성기들에 의해 제공되는 RF 전력 대 시간을 플롯팅하는 그래프이다.
도 5a는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 2 ㎒ RF 신호 및 60 ㎒ RF 신호의 다양한 전력 값들을 예시하기 위한 그래프들의 실시예들을 도시한다.
도 5b는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, RF 신호들 둘다가 가변하는 값들을 갖는, 2 개의 RF 신호들을 사용한 그래프들을 도시한다.
도 6a는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, RF 신호들 중 하나가 일정한 값을 갖고 RF 신호들 또 다른 하나는 일정한 값 또는 가변하는 값들을 갖는 3 개의 RF 신호들을 사용한 그래프들을 도시한다.
도 6b는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, RF 신호들 중 하나는 일정한 값을 갖고 나머지 2 개의 RF 신호들은 가변하는 값들을 갖는 3 개의 RF 신호들을 사용한 그래프들을 도시한다.
도 6c는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, RF 신호들 중 하나는 일정한 값 또는 가변하는 값들을 갖고 나머지 2 개의 RF 신호들은 가변하는 값들을 갖는 3 개의 RF 신호들을 사용한 그래프들을 도시한다.
도 6d는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 3 개의 RF 신호들 모두가 가변하는 값들을 갖는 그래프들을 도시한다.
도 6e는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, RF 신호들 중 하나는 일정한 값 또는 가변하는 값들을 갖고 나머지 RF 신호들은 가변하는 값들을 갖는 3 개의 RF 신호들을 사용한 그래프들을 도시한다.
도 6f는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 3 개의 RF 신호들 모두가 가변하는 값들을 갖는 그래프들을 도시한다.
도 7은 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 도 2의 플라즈마 시스템과 연관된 상태들 동안 이온 에너지를 사용하는 방법의 실시예의 플로우차트이다.
도 8은 본 개시에 기술된 일 실시예에 따라, 도 3 및 도 7의 방법들을 실행하도록 사용되는 호스트 시스템의 실시예의 블록도이다.
도 9a는 플라즈마 시스템과 연관된 3 이상의 상태들에 기초한 변수들을 사용하는 시스템들 및 방법들을 예시하기 위한 도면이다.
도 9b는 상태들 동안 이온 에너지 제어 모드들의 사용을 예시하는 도면이다.
도 10a는 플라즈마 시스템의 실시예의 블록도이다.
도 10b는 상이한 타입들의 변수를 예시하기 위한 도면이다.
도 10c는 상이한 타입들의 모델링된 변수를 예시하기 위한 도면이다.
도 10d는 광학 센서에 의해 제공된 센서 출력 신호가 변수의 값들을 포함하는 것을 예시하기 위한 도면이다.
도 10e는 3 개의 상태들을 갖는 디지털 펄싱된 신호를 예시하는 그래프의 실시예이다.
도 10f는 4 개의 상태들을 갖는 디지털 펄싱된 신호를 예시하는 그래프의 실시예이다.
도 10g는 3 개의 상태들을 갖는 펄싱된 RF 신호를 예시하는 그래프의 실시예이다.
도 10h는 3 개의 상태들을 갖는 펄싱된 RF 신호를 예시하는 그래프의 실시예이다.
도 10i는 상태 동안 파라미터를 변화시킬지 또는 유지할지 여부를 결정하도록 상태 동안 광학 센서 신호의 사용을 예시하기 위한 그래프의 실시예이다.
도 10j는 상태 동안 파라미터를 변화시킬지 또는 유지할지 여부를 결정하도록 상태 동안 광학 센서 신호의 사용을 예시하고 RF 신호의 전력을 제어하기 위해 남아 있는 2 개의 상태들 동안 또 다른 변수의 사용을 예시하기 위한 그래프의 실시예이다.
도 11은 도 10a의 플라즈마 시스템과 연관된 3 개 이상의 상태들 동안 상이한 변수들을 사용하는 방법을 예시하기 위한 플로우차트의 실시예이다.
도 12a는 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호가 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖고 또 다른 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호는 연속파를 가질 때를 예시하는 그래프의 실시예이다.
도 12b는 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호가 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖고 또 다른 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호는 상태들을 갖는 것을 예시하기 위한 그래프의 실시예이다.
도 12c는 상태들의 변화와 함께 RF 신호의 전력 레벨들의 상승을 예시하기 위한 그래프의 실시예이다.
도 12d는 또 다른 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호가 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖는 동안 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력 레벨들의 상승을 예시하기 위한 그래프의 실시예이다.
도 13은 도 10a의 플라즈마 시스템과 연관된 상태들 동안 이온 에너지를 사용하는 방법의 실시예의 플로우차트이다.
도 14는 제 (n-N-1) 변수, 제 (n-N) 변수 및 제 n 변수에 기초하여 멀티-상태 펄싱의 적용을 예시하는 플라즈마 시스템의 실시예의 도면이다.

이하의 실시예들은 플라즈마 시스템 내에서 듀얼 제어 모드들을 사용하는 시스템들 및 방법들을 기술한다. 본 실시예들은 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부가 없이 실시될 수도 있다는 것이 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.

도 1a는 플라즈마 시스템과 연관된 상태에 기초하여 변수들을 사용하는 방법들 및 시스템들을 예시하도록 사용되는 도면이다. 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 S1일 때, 플라즈마 시스템은 제 1 변수 제어 모드 (155) 에서 동작한다. 상태 S1의 예들은 하이 값, 1의 값을 갖는 상태, 및 온 상태, 등을 포함한다. 제 1 변수 제어 모드 (155) 동안, 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 제 1 변수가 측정되고 플라즈마의 임피던스는 제 1 변수의 하나 이상의 값들에 기초하여 제어된다. 제 1 변수의 예들은 전압, 전류, 전력, 임피던스, 이온 에너지, 바이어스 전위, 및 이들의 조합을 포함한다.

더욱이, 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 S0일 때, 플라즈마 시스템은 제 2 변수 제어 모드 (157) 에서 동작된다. 상태 S0의 예들은 로우 값, 0의 값을 갖는 상태, 및 오프 상태, 등을 포함한다. 로우 값은 하이 값보다 작다. 제 2 변수 제어 모드 (157) 동안, 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 제 2 변수가 측정되고 플라즈마의 임피던스는 제 2 변수의 하나 이상의 값들에 기초하여 제어된다. 제 2 변수의 예들은 전압, 전류, 전력, 임피던스, 이온 에너지, 바이어스 전위, 및 이들의 조합을 포함한다.

다양한 실시예들에서, 전력은 공급된 전력 또는 반사된 전력 또는 전달된 전력을 포함한다. 공급된 전력은 임피던스 매칭 회로 및 RF 송신 라인을 통해 RF 생성기에 의해 플라즈마 챔버로 공급되는 전력이다. 반사된 전력은 플라즈마 챔버로부터 RF 송신 라인 및 임피던스 매칭 회로를 통해 RF 생성기로 반사되는 전력이다. 전달된 전력은 공급된 전력과 반사된 전력의 차이다.

일부 실시예들에서, 제 2 변수는 제 1 변수와 다르다. 예를 들어, 제 2 변수는 제 1 변수와 같지 않다. 예시를 위해, 제 1 변수가 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 전력일 때, 제 2 변수는 플라즈마와 연관된 이온 에너지이다. 추가 예시를 위해, 제 1 변수가 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 전력일 때, 제 2 변수는 플라즈마와 연관된 RF 전압이다. 또 다른 예시로서, 제 1 변수가 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 RF 전류일 때, 제 2 변수는 플라즈마와 연관된 RF 전압 또는 플라즈마와 연관된 이온 에너지이다. 또 다른 예시로서, 제 1 변수가 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 바이어스 전위일 때, 제 2 변수는 플라즈마와 연관된 RF 전압 또는 플라즈마와 연관된 이온 에너지이다.

다양한 실시예들에서, 제 1 변수는 제 2 변수와 같다. 예를 들어, 제 1 변수 및 제 2 변수 둘다 RF 전력, RF 전압, 또는 이온 에너지이다.

도 1b는 상태들 (S1 및 S0) 둘다 동안 이온 에너지 제어 모드들 (160 및 164) 의 사용을 예시하는 도면이다. 이온 에너지 제어 모드 (160) 각각 동안, 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 이온 에너지가 제어된다. 예를 들어, 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 이온 에너지가 측정되거나 결정되고, 플라즈마의 임피던스는 하나 이상의 이온 에너지 값들에 기초하여 제어된다.

도 2는 플라즈마 시스템 (104) 의 실시예의 블록도이다. 플라즈마 시스템 (104) 은 x ㎒ RF 생성기에 그리고 y ㎒ RF 생성기에 커플링되는 호스트 시스템 (180) 을 포함한다. x ㎒의 예들은 2 ㎒, 27 ㎒, 및 60 ㎒를 포함한다. y ㎒의 예들은 2 ㎒, 27 ㎒, 및 60 ㎒를 포함한다. 일부 실시예들에서, x ㎒는 y ㎒와 상이하다. 예를 들어, x ㎒가 2 ㎒일 때, y ㎒는 27 또는 60 ㎒이다. 또 다른 예로서, x ㎒가 27 ㎒일 때, y ㎒는 60 ㎒이다. 일부 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기 대신, ㎑ RF 생성기, 예를 들어, 400 ㎑, RF 생성기가 사용된다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 은 임의의 수의 RF 생성기들에 커플링된다. 호스트 시스템 (180) 의 예들은 컴퓨팅 디바이스, 예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등을 포함한다.

플라즈마 시스템 (104) 은 임피던스 매칭 네트워크 (112) 및 플라즈마 챔버 (114) 를 더 포함한다. 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 임피던스 매칭 네트워크 (112) 에 커플링된 부하의 임피던스와 네트워크 (112) 에 커플링된 소스의 임피던스를 매칭하도록 전기 회로 컴포넌트들, 예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, 등을 포함한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 일 측면에서 임피던스 매칭 네트워크 (112) 에 커플링된 플라즈마 시스템 (104) 의 하나 이상의 부분들, 예를 들어, 플라즈마 챔버 (114), RF 송신 라인 (150), 등의 임피던스와 다른 측면에서 임피던스 매칭 네트워크 (112) 에 커플링된 플라즈마 시스템 (104) 의 하나 이상의 부분들, 예를 들어, x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, 통신 매체들 (110 및 196), 등의 임피던스를 매칭한다. 일 실시예에서, 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 부하의 임피던스와 소스의 임피던스 간의 매칭을 용이하게 하도록 튜닝된다. 부하와 소스 간의 임피던스 매칭은 부하로부터 소스로 전력이 반사될 기회들을 감소시킨다. 통신 매체의 예들은 RF 로드, 케이블, 와이어, RF 스트랩 또는 RF 신호의 전송을 용이하게 하는 임의의 다른 도전성 디바이스를 포함한다.

플라즈마 챔버 (114) 는 ESC (146), 상부 전극 (194), 및 다른 부품 (미도시), 예를 들어, 상부 전극 (194) 을 둘러싸는 상부 유전체 링, 상부 유전체 링을 둘러싸는 상부 전극 연장부, ESC (146) 의 하부 전극을 둘러싸는 하부 유전체 링, 하부 유전체 링을 둘러싸는 하부 전극 연장부, 상부 PEZ (plasma exclusion zone) 링, 하부 PEZ 링, 등을 포함한다. 상부 전극 (194) 은 ESC (146) 의 반대쪽에, 상단에 또는 대향하여 위치된다. 워크피스 (119), 예를 들어, 기판, 등은 ESC (146) 의 상부 표면 (125) 상에 지지된다. 기판의 예는 반도체 웨이퍼를 포함한다. 기판의 또 다른 예는 상부에 전기 회로, 예를 들어, 트랜지스터들, 레지스터들, 커패시터들, 논리 게이트들 등을 포함하는 회로가 제조되는 웨이퍼를 포함한다. 집적 회로들, 예를 들어, ASIC (application specific integrated circuit), PLD (programmable logic device), 등이 워크피스 (119) 상에 전개되고 집적 회로들은 다양한 전자 디바이스들, 예를 들어, 휴대 전화, 태블릿, 스마트폰, 컴퓨터들, 랩탑들, 네트워킹 장비, 등에 사용된다. 상부 전극 (194) 및 하부 전극 각각은 금속, 예를 들어, 알루미늄, 알루미늄의 합금, 구리, 등으로 이루어진다.

일 실시예에서, 상부 전극 (194) 은 중앙 가스 피드 (미도시) 에 커플링되는 홀을 포함한다. 중앙 가스 피드는 가스 공급부 (미도시) 로부터 하나 이상의 프로세스 가스들을 수용한다. 프로세스 가스들의 예들은 산소 함유 가스, 예컨대 O₂를 포함한다. 프로세스 가스의 다른 예들은 불소 함유 가스, 예를 들어, 테트라플루오로메탄 (CF₄), 설퍼 헥사플루오라이드 (SF₆), 헥사플루오로에탄 (C₂F₆), 등을 포함한다.

일부 실시예들에서, 상부 전극 (194) 은 접지된다.

ESC (146) 는 임피던스 매칭 네트워크 (112), RF 송신 라인 (150), 및 통신 매체들 (110 및 196) 을 통해 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기에 커플링된다. RF 송신 라인 (150) 은 임피던스 매칭 네트워크 (112) 와 플라즈마 챔버 (114) 사이에서 RF 신호를 전송하기 위해 하나 이상의 통신 매체들, 예를 들어, RF 로드들, RF 스트랩들, 케이블들, 와이어들, 커넥터들, 또는 이들의 조합, 등을 포함한다.

프로세스 가스가 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 사이에 공급될 때 그리고 x ㎒ RF 생성기 및/또는 y ㎒ RF 생성기가 임피던스 매칭 네트워크 (112) 를 통해 ESC (146) 로 전력을 공급할 때 프로세스 가스는 플라즈마 챔버 (114) 내에서 플라즈마를 생성하도록 점화된다.

호스트 시스템 (180) 은 2 개의 상태 S1 및 상태 S0을 갖는 디지털 펄싱 신호 (122) 를 생성한다. 일 실시예에서, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태는 디지털 펄싱 신호 (122) 의 상태와 같다. 예로서, 디지털 펄싱 신호 (122) 는 일 상태에 대해 50 ％의 듀티 사이클을 갖는다. 또 다른 예로서, 디지털 펄싱 신호 (122) 는 50 ％ 이외의 듀티 사이클을 갖는다. 이 예에서, 보다 높은 듀티 사이클이 일 상태에 대한 것이고 보다 낮은 듀티 사이클은 또 다른 상태에 대한 것이다. 일 실시예에서, 디지털 펄싱 신호 (122) 를 생성하도록 호스트 시스템 (180) 을 사용하는 대신, 클록 소스, 예를 들어, 오실레이터가 디지털 펄싱 신호 (122) 의 일 예인 클록 신호를 생성하도록 사용된다.

디지털 펄싱 신호 (122) 는 호스트 시스템 (180) 에 의해 x ㎒ RF 생성기의 DSP (digital signal processor) (166) 및 y ㎒ RF 생성기의 DSP (178) 로 전송된다. 프로세서의 예들은 ASIC, PLD, 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, CPU (central processing unit), 등을 포함한다.

디지털 펄싱 신호 (122) 의 수신시, DSP (166 및 178) 각각은 디지털 펄싱 신호 (122) 의 상태가 S1 또는 S0인지 여부를 결정한다. 예를 들어, DSP (166) 가 상태 S0과 상태 S1 사이를 구별한다. 또 다른 예로서, DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호 (122) 가 제 1 세트의 시간 기간들 동안 제 1 크기, 예를 들어, 1의 값, 하이 값, 등을 갖고 그리고 제 2 세트의 시간 기간들 동안 제 2 크기, 예를 들어, 0의 값, 로우 값, 등을 갖는다고 결정한다. DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호 (122) 는 제 1 세트의 시간 기간들 동안 상태 S1을 갖고 제 2 세트의 시간 기간들 동안 상태 S0을 갖는다고 결정한다. 또 다른 예로서, DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호 (122) 의 크기를 디지털 펄싱 신호 (122) 의 크기가 제 1 세트의 시간 기간들 동안 미리 저장된 값보다 크고 디지털 펄싱 신호 (122) 의 상태 S0 동안 크기가 제 2 세트의 시간 기간들 동안 미리 저장된 값보다 크지 않다고 결정하도록 미리 저장된 값과 비교한다. 클록 오실레이터가 사용되는 실시예에서, DSP (166) 는 클록 오실레이터로부터 아날로그 클록 신호를 수신하고, 아날로그 신호를 디지털 형태로 변환하고, 이어서 2 개의 상태들 S0 및 S1을 식별한다.

플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 S1일 때, DSP (166) 는 파라미터 값 Px1을 생성하고 파라미터 값 Px1을 x ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (168) 로 제공한다. 파라미터의 예들은 주파수, 전력, 등을 포함한다. 더욱이, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 S1일 때, y ㎒ RF 생성기의 DSP (178) 는 파라미터 값 Py1을 생성하고 파라미터 값 Py1을 y ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (182) 로 제공한다.

유사하게, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 S0일 때, DSP (166) 는 파라미터 값 Px0을 생성하고 파라미터 값 Px0을 x ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (170) 로 제공한다. 또한, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 S0일 때, DSP (178) 는 파라미터 값 Py0을 생성하고 파라미터 값 Py0을 y ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (184) 로 제공한다.

일 실시예에서, RF 생성기의 파라미터 제어부는 컴퓨터 판독가능 매체 내에 구현되고 RF 생성기의 DSP에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 일부라는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (168) 및 파라미터 제어부 (170) 는 DSP (166) 에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 일부들인 논리 블록들, 예를 들어, 튜닝 루프들이다. 또 다른 예로서, 파라미터 제어부 (182) 및 파라미터 제어부 (184) 는 DSP (178) 에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 논리 블록들이다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터 프로그램은 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체, 예를 들어, 저장 디바이스에 구현된다. 저장 디바이스의 예들은 ROM (read-only memory), RAM (random access memory), 또는 이들의 조합을 포함한다. 예시를 위해, 저장 디바이스는 하드 디스크, 플래시 메모리, RAID (redundant array of independent disks), 등을 포함한다.

일 실시예에서, 하드웨어 제어기, 예를 들어, 마이크로컨트롤러, ASIC, PLD, 등이 파라미터 제어대신 사용된다. 예를 들어, 제어기가 파라미터 제어부 (168) 대신 사용되고, 다른 제어기가 파라미터 제어부 (170) 대신 사용되고, 여전히 또 다른 제어기가 파라미터 제어부 (182) 대신 사용되고, 또 다른 제어기가 파라미터 제어부 (184) 대신 사용된다. 일부 실시예들에서, 하드웨어 제어기는 프로세서 및 저장 디바이스를 포함한다.

파라미터 제어부 (168), 파라미터 제어부 (170), 및 DSP (166) 는 제어 시스템 (171) 의 일부이고 파라미터 제어부 (182), 파라미터 제어부 (184), 및 DSP (178) 는 제어 시스템 (181) 의 일부이다.

플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태 S1 동안, x ㎒ RF 생성기의 DSP (166) 및 DAS (driver and amplifier system) (172) 에 커플링되는 파라미터 제어부 (168) 는 DSP (166) 로부터 파라미터 값 Px1을 수신한다. 파라미터 값 Px1에 기초하여, x ㎒ RF 생성기는 통신 매체 (110) 상에서 RF 신호를 생성하고 RF 신호는 x ㎒ RF 생성기로부터 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송된다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (168) 는 DAS (172) 의 드라이버 (174) 에 제공할 파라미터 값 Px1에 대응하는 구동 파라미터 값을 검색한다 (look-up). 통신 매체 (110) 는 x ㎒ RF 생성기를 임피던스 매칭 네트워크 (112) 에 커플링한다.

드라이버 (174) 는 구동 파라미터 값을 갖는 RF 신호를 생성하고 RF 신호를 DAS (172) 의 증폭기 (176) 에 제공한다. 일 실시예에서, 구동 파라미터 값은 파라미터 값 Px1과 같다. 증폭기 (176) 는 드라이버 (174) 로부터 증폭기 (176) 에 의해 수신되는 RF 신호의 구동 파라미터 값과 동일할 수도 있는, 증폭된 파라미터 값을 갖는 RF 신호를 생성하도록 구동 파라미터 값을 증폭할 수도 있다. 증폭된 파라미터 값을 갖는 RF 신호는 DAS (172) 에 의해 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 공급된다.

유사하게, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태 S1 동안, 드라이버 (190) 및 증폭기 (192) 를 포함하는 DAS (188) 는 통신 매체 (196) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는 RF 신호를 생성한다. 통신 매체 (196) 는 y ㎒ RF 생성기를 임피던스 매칭 네트워크 (112) 에 커플링한다.

x ㎒ RF 생성기로부터 통신 매체 (110) 를 통해 그리고 y ㎒ 생성기로부터 통신 매체 (196) 를 통해 수신된 RF 신호들이 상태 S1 동안 RF 신호 (154) 를 생성하도록 임피던스 매칭 네트워크 (112) 내에서 결합, 예를 들어, 합산, 가산, 등이 된다. 일부 실시예들에서, 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 RF 신호를 더 생성하도록 소스와 부하의 임피던스를 매칭시키기 위해 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터 수신된 RF 신호들을 결합한다. RF 신호 (154) 는 ESC (146) 의 하부 전극으로 RF 전력을 제공하도록 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) 로 전송된다.

더욱이, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태 S0 동안, DSP (166) 에 그리고 DAS (172) 에 커플링되는 파라미터 제어부 (170) 는 DSP (166) 로부터 파라미터 값 Px0을 수신한다. 파라미터 값 Px0에 기초하여, x ㎒ RF 생성기는 x ㎒ RF 생성기로부터 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는 RF 신호를 생성한다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (170) 는 드라이버 (174) 로 제공할 파라미터 값 Px0에 대응하는 구동 파라미터 값을 검색한다. 드라이버 (174) 는 구동 파라미터 값을 갖는 RF 신호를 생성하고 RF 신호를 증폭기 (176) 에 제공한다. 일 실시예에서, 구동 파라미터 값은 파라미터 값 Px0과 동일하다. 증폭기 (176) 는 드라이버 (174) 로부터 증폭기 (176) 에 의해 수신되는 RF 신호의 구동 파라미터 값과 같을 수도 있는 증폭된 파라미터 값을 갖는 RF 신호를 생성하도록 구동 파라미터 값을 증폭할 수도 있다. 증폭된 파라미터 값을 갖는 RF 신호는 DAS (172) 에 의해 통신 매체 (196) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 공급된다.

유사하게, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태 S0 동안, DAS (188) 는 통신 매체 (196) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는 RF 신호를 생성한다. x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터 수신된 RF 신호들은 상태 S0 동안 RF 신호 (156) 를 생성하도록 임피던스 매칭 네트워크 (112) 내에서 결합된다. RF 신호 (156) 는 RF 송신 라인 (150) 을 통해 플라즈마 챔버 (114) 의 ESC (146) 의 하부 전극으로 제공된다.

RF 신호 (154) 및 RF 신호 (156) 내에 공급된 전력에 응답하여, 전력은 플라즈마 챔버 (114) 로부터 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기를 향해 반사된다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, RF 신호 (154) 및 RF 신호 (156) 내 공급된 포워드 전력에 응답하여, 전력은 플라즈마 챔버 (114) 로부터 RF 송신 라인 (150), 임피던스 매칭 네트워크 (112), 및 통신 매체 (110) 를 통해 x ㎒ RF 생성기로 반사된다. 또 다른 예로서, RF 신호 (154) 및 RF 신호 (156) 내에 공급된 전력에 응답하여, 전력은 플라즈마 챔버 (114) 로부터 RF 송신 라인 (150), 임피던스 매칭 네트워크 (112), 및 통신 매체 (196) 를 통해 y ㎒ RF 생성기로 반사된다.

일부 실시예들에서, 포워드 전력 및 공급된 전력은 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다.

x ㎒ RF 생성기의 전압 및 전류 (VI) 프로브 (152) 는 통신 매체 (110) 를 따라 통신된 전력, 예를 들어, 공급된 전력, 반사된 전력, 전달된 전력, 등을 센싱한다. 일부 실시예들에서, 용어들 프로브 및 센서들은 상호교환가능하게 사용된다. 유사하게, y ㎒ RF 생성기의 전압 및 전류 프로브 (186) 는 통신 매체 (196) 를 따라 통신된 전력을 센싱한다.

전압 및 전류 프로브 (152 및 186) 각각의 예는 미리 설정된 공식을 준수하는 전압 및 전류 프로브를 포함한다. 미리 설정된 공식의 예는 센서들에 대한 표준들을 개발하는 협회를 따르는 표준을 포함한다. 미리 설정된 공식의 또 다른 예는 NIST (National Institute of Standards and Technology) 표준을 포함한다. 예시로서, 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 는 NIST 표준에 따라 캘리브레이팅된다. 이 예시에서, 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 는 NIST 표준을 준수하도록 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 를 캘리브레이팅하기 위해 개방 회로, 쇼트 회로, 또는 공지의 부하에 커플링된다. 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 는 NIST 표준에 기초하여 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 를 캘리브레이팅하기 위해 먼저 개방 회로와 커플링될 수도 있고, 이어서 쇼트 회로, 그리고 이어서 공지의 부하와 커플링할 수도 있다. 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 는 NIST 표준에 따라 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 를 캘리브레이팅하기 위해 공지의 부하, 개방 회로 및 쇼트 회로에 임의의 순서로 커플링할 수도 있다. 공지의 부하의 예들은 50 Ω 부하, 100 Ω 부하, 200 Ω 부하, 고정 (static) 부하, DC 부하, 레지스터, 등을 포함한다. 예시로서, 전압 및 전류 프로브 (152 또는 186) 각각은 NIST-추적가능 표준들에 따라 캘리브레이팅된다.

2 개의 RF 생성기들이 도 2에 도시되지만, 일부 실시예들에서, 임의의 수의 RF 생성기들이 사용된다. 예를 들어, 2 ㎒ RF 생성기 및 27 ㎒ RF 생성기에 부가하여, 60 ㎒ RF 생성기가 사용될 수도 있다. 또 다른 예로서, x ㎒ RF 생성기는 임의의 다른 RF 생성기를 사용하지 않고 사용된다.

상태 S1 동안 생성된 RF 신호 (154) 및 상태 S0 동안 생성된 RF 신호 (156) 는 RF 송신 라인 (150) 을 통해 전송되는 결합된 RF 신호의 일부라는 것을 또한 주의해야 한다. 예를 들어, RF 신호 (154) 는 결합된 RF 신호의 일부이다. 이 예에서, RF 신호 (154) 는 결합된 RF 신호의 또 다른 부분인 RF 신호 (156) 보다 큰 양의 전력을 갖는다.

일부 실시예들에서, 제 1 변수 및 제 2 변수 각각은 모델링된 변수이다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 플라즈마 시스템 (104) 의 하나 이상의 부분들, 예를 들어, 통신 매체 (110), 통신 매체 (196), 임피던스 매칭 네트워크 (112), RF 송신 라인 (150), ESC (146), 등의 모델을 생성한다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 플라즈마 시스템 (104) 의 일부의 전기 컴포넌트들, 예를 들어, 커패시터들, 인덕터들, 레지스터들, 등의 모델을 생성한다. 또 다른 예로서, 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 인덕터가 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 커패시터와 직렬로 연결될 때, 임피던스 매칭 모델의 인덕터는 또한 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 커패시터와 직렬로 연결된다.

제 1 변수 및 제 2 변수 각각이 모델링된 변수인 실시예들에서, 모델은 전기 엘리먼트들, 예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, 레지스터들 등을 포함하고, 전기 엘리먼트들은 플라즈마 시스템 (104) 의 일부의 전기 컴포넌트들과 유사한 특성들을 갖는다. 예를 들어, 모델은 플라즈마 시스템 (104) 의 일부와 동일한 인덕턴스 및/또는 커패시턴스 및/또는 레지스턴스를 갖는다. 또 다른 예로서, 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 네트워크 (112) 와 동일한 임피던스 및/또는 커패시턴스를 갖는다.

더욱이, 제 1 변수 및 제 2 변수 각각이 모델링된 변수인 실시예들에서, 전압 및 전류 프로브는 RF 생성기의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 측정한다. 예를 들어, 전압 및 전류 프로브 (152) 는 x ㎒ RF 생성기의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 전압 및 전류 프로브 (186) 는 y ㎒ RF 생성기의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 측정한다. RF 생성기의 출력부는 RF 케이블에 커플링된다. 예를 들어, x ㎒ RF 생성기의 출력부는 통신 매체 (110) 에 커플링되고 y ㎒ RF 생성기의 출력부는 통신 매체 (196) 에 커플링된다. 예로서, 복소 전압 및 전류는 전압 크기, 전류 크기, 및 전압과 전류 간의 위상 크기들을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 크기는 RMS (root mean square) 값 또는 제로-투-피크 값 또는 피크-투-피크 값이다. 복소 전압 및 전류는 전압 및 전류 프로브로부터 케이블, 예를 들어, 직렬 케이블, 병렬 케이블, USB (Universal Serial Bus) 케이블, 등을 통해 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로 제공된다.

게다가, 제 1 변수 및 제 2 변수 각각이 모델링된 변수인 실시예들에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 전압 및 전류 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류는 플라즈마 시스템 (104) 의 하나 이상의 부분들의 하나 이상의 모델들의 엘리먼트들을 통해 전파된다. 예를 들어, 전압 및 전류 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류와 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류의 지향성 합은 모델 노드에서 복소 전압 및 전류를 생성하도록 계산된다. 모델 노드의 예들은 모델의 입력부, 또는 모델의 출력부, 또는 모델 내의 노드를 포함한다. 예를 들어, 모델 노드는 RF 송신 라인 (150) 의 RF 스트랩의 모델의 출력부이다. 이 예에서, RF 스트랩의 모델은 RF 송신 라인 (150) 의 RF 로드의 모델에 연결된다. 또 다른 예로서, 모델 노드는 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 출력부에서의 노드이다. 또 다른 예로서, 모델 노드는 ESC (146) 의 모델의 입력부 또는 ESC (146) 의 모델의 출력부에서의 노드이다.

도 3은 플라즈마 시스템 (104) (도 2) 과 연관된 상태에 기초하여 상이한 변수들을 사용하는 방법 (102) 의 실시예의 플로우차트이다. 방법 (102) 은 하나 이상의 프로세서들, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 (도 2), DSP (166), DSP (178) (도 2), 호스트 시스템 (180) 의 프로세서와 DSP (166) 의 조합, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서와 DSP (178) 의 조합들에 의해 실행된다.

동작 106에서, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 제 1 상태, 예를 들어, 상태 S1, 또는 제 2 상태, 예를 들어, 상태 S0인지 여부가 결정된다. 예를 들어, 상기 기술된 바와 같이, 플라즈마 시스템 (104) 은 디지털 펄싱 신호 (122) 가 상태 S1을 가질 때 제 1 상태와 연관된다. 또 다른 예로서, 상기 기술된 바와 같이, 플라즈마 시스템 (104) 은 디지털 펄싱 신호 (122) 가 상태 S0을 가질 때 제 2 상태와 연관된다.

플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 제 1 상태라는 결정시, 동작 108에서, 제 1 변수가 결정된다. 제 1 변수는 상태 S1 동안 통신 매체가 RF 신호를 전송할 때 통신 매체 (110) (도 2) 에서의 측정치에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 상태 S1 동안, 통신 매체 (110) 가 RF 신호를 전송할 때 전압 및 전류 프로브 (152) 는 통신 매체 (110) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 측정된 복소 전압 및 전류를 DSP (166) (도 2) 를 통해 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 프로세서로 제공한다. 또 다른 예로서, 전압 및 전류 프로브 (152) 와 유사한 센서는, RF 송신 라인 (150) 이 RF 신호 (154) 를 전송할 때 RF 송신 라인 (150) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고, 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로 DSP (166) 를 통해 제공한다. 전압 및 전류 프로브, 예를 들어, 전압 및 전류 프로브 (152) 또는 RF 송신 라인 (150) 에 커플링된 전압 및 전류 프로브, 등으로부터 측정된 복소 전압 및 전류의 수신시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 복소 전압 및 전류에 의해 제공되는 RF 전력을 결정한다. 결정되는 RF 전력은 제 1 변수의 예이다. 또 다른 예로서, 모델 노드에서 제 1 변수가 결정된다.

일 실시예에서, RF 송신 라인 (150) 은 통신 매체의 예이다.

한편, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 제 2 상태라는 결정시, 동작 116에서, 제 2 변수가 결정된다. 예를 들어, RF 신호 (156) 가 플라즈마 챔버 (114) 로 전송될 때, 전압 및 전류 프로브 (152) 는 통신 매체 (110) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 프로세서로 DSP (166) (도 2) 를 통해 제공한다. 또 다른 예로서, RF 신호 (156) 가 플라즈마 챔버 (114) 로 전송될 때, 전압 및 전류 프로브 (152) (도 2) 와 유사한 센서는 RF 송신 라인 (150) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로 DSP (166) 를 통해 제공한다. 전압 및 전류 프로브, 예를 들어, 전압 및 전류 프로브 (152) 또는 RF 송신 라인 (150) 에 커플링된 전압 및 전류 프로브로부터 측정된 복소 전압 및 전류의 수신시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 측정된 복소 전압과 동일한 RF 전압을 결정한다. 일부 실시예들에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 제 2 상태 동안 측정된 복소 전류 및 전압 수신시 측정된 전류를 무시한다. 또 다른 예로서, 전압 및 전류 프로브로부터 측정된 복소 전압 및 전류 수신시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 RF 전압과 DC 바이어스 전위의 함수인 이온 에너지를 결정한다. 예시를 위해, 이온 에너지는 식을 사용하여 계산된다:

Ei = C1*Vdc + C2*Vpeak ...(1)

여기서 "C1"은 계수, 예를 들어, (-1/2)이고, C2는 계수, 예를 들어, ½이고, Vdc는 웨이퍼 바이어스이고, Vpeak는 전압의 피크 크기, 등이다.

다양한 실시예들에서, 이온 에너지의 결정이 플라즈마 시스템 (104) 의 프로세서에 의해 수행된다. 예를 들어, 이온 에너지는 모델 노드에서 웨이퍼 바이어스, 예를 들어, 모델링된 바이어스, 등에 의해 승산된 계수 "C1"과 전압의 피크 크기로 승산된 계수 "C2"의 합으로 계산된다. 계수 "C1"의 예들은 음의 실수를 포함하고 계수 "C2"의 예들은 양의 실수를 포함한다.

다양한 실시예들에서, 웨이퍼 바이어스 및 DC 바이어스 전위는 본 명세서에서에 상호교환가능하게 사용된다.

다양한 실시예들에서, 계수 "C1"은 양의 실수이다. 다양한 실시예들에서, 계수 "C2"는 음의 실수이다. 이온 에너지를 결정하기 위해 사용된 계수들 "C1" 및 "C2", 웨이퍼 바이어스, 및 피크 크기는 플라즈마 시스템 (104) 의 저장 디바이스에 저장된다. 이온 에너지를 결정하기 위해 사용된 피크 크기의 예들은 피크-투-피크 크기 및 제로-투-피크 크기를 포함한다.

일부 실시예들에서, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기는 모델 노드에서 결정된 복소 전압 및 전류로부터 플라즈마 시스템 (104) 의 프로세서에 의해 추출된다.

다양한 실시예들에서, 이온 에너지를 결정하기 위해 사용된 피크 크기는 일 단부에서 플라즈마 시스템 (104) 의 일부의 입력부 또는 출력부에 커플링되고 다른 단부에서 플라즈마 시스템 (104) 의 프로세서에 커플링된 전압 및 전류 프로브에 의해 측정된다. 일 단부에서 입력부 또는 출력부에 커플링에 커플링되고 다른 단부에서 플라즈마 시스템 (104) 의 프로세서에 커플링된 전압 및 전류 프로브는 2 이상의 RF 생성기들의 주파수들 사이를 구별할 수 있다.

일부 실시예들에서, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기 및 웨이퍼 바이어스 둘다는 모델 노드에 있다. 예를 들어, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기는 모델 노드에서 복소 전압 및 전류로부터 추출되고, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 웨이퍼 바이어스는 모델 노드에서 계산된다. 또 다른 예로서, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기는 ESC (146) 의 모델의 모델 노드에서 복소 전압 및 전류로부터 추출되고, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 웨이퍼 바이어스는 모델 노드에서 계산된다.

다양한 실시예들에서, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기는 제 1 모델 노드에서 복소 전압 및 전류로부터 추출되고 이온 에너지를 결정하도록 사용된 웨이퍼 바이어스는 제 1 모델 노드가 아닌 제 2 모델 노드에서 결정된다. 예를 들어, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기는 ESC (146) 의 출력부에서 모델 노드에서 복소 전압 및 전류로부터 추출되고, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 웨이퍼 바이어스는 ESC (146) 의 입력부에서 모델 노드에서 계산된다.

모델 노드를 사용하여 계산된 이온 에너지는 피크 크기를 측정하기 위해 고가의 전압 및 전류 프로브를 사용할 필요성을 제거하고 또한 웨이퍼 바이어스를 측정하기 위해 바이어스 보상 회로를 사용할 필요성을 제거한다. 바이어스 보상 회로의 예는 실리콘 카바이드 핀을 포함한다.

일부 실시예들에서, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기 대신, RMS 크기가 사용된다.

다양한 실시예들에서, 복수의 RF 생성기들이 온일때, 이온 에너지를 결정하도록 사용된 피크 크기는 통계적 값의 피크 전압, 예를 들어, 온인 RF 생성기들의 피크 RF 전압들의 중간, 평균, 등이다. 예를 들어, Vpeak는 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기의 출력부들에서 전압 및 전류 프로브들 (152 및 186) 에 의해 측정되는 피크 크기들의 평균이다.

일 실시예에서, 식 (1) 에 적용된 DC 바이어스 전위는 바이어스 보상 회로, 예를 들어, DC 센서, 등을 사용하여 측정된다. 예를 들어, 바이어스 보상 회로는 DC 바이어스 전위를 측정하기 위해 플라즈마 챔버 (114) (도 2) 의 플라즈마에 침지될 수도 있다. 다양한 실시예들에서, DC 바이어스 전위를 측정하기 위해 DC 센서는 통신 매체 (110) 또는 RF 송신 라인 (150) 에 커플링된다.

x ㎒ RF 생성기가 동작중, 예를 들어, 온, 오작동하지 않는, 작동중인, 등이고 y ㎒ RF 생성기가 비동작중, 예를 들어, 오프되고, 오작동중이고, 동작하지 않는, 등인 실시예들에서, 식 (1) 에 적용된 DC 바이어스 전위는 식에 따라 플라즈마 시스템 (104) 의 프로세서에 의해 결정된다:

ax*Vx + bx*Ix + +cx*sqrt(Px) + dx ...(2)

여기서 "*"는 승산을 나타내고, "sqrt"는 제곱근이고, "Vx"는 모델 노드에서 전압 크기를 나타내고, "Ix"는 모델 노드에서 전류 크기를 나타내고, "Px"는 모델 노드에서 전력의 크기를 나타내고, "ax"는 계수이고, "bx"는 계수이고, "cx"는 계수이고, "dx"는 상수 값을 나타낸다. 일부 실시예들에서, 모델 노드에서 웨이퍼 바이어스를 결정하도록 사용된 전력 크기는 모델 노드에서 전압 크기, 모델 노드에서 전류 크기, 그리고 전압 크기와 전류 크기 간의 위상의 코사인의 곱이다. 다양한 실시예들에서, 전력 크기는 포워드 전력과 반사된 전력 간의 차를 포함하여, 전달된 전력의 크기이다. 계수들 ax, bx, 및 cx, 그리고 상수 dx는 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 저장 디바이스 내에 저장된다.

x ㎒ RF 생성기가 동작중이고 y ㎒ RF 생성기가 동작중인 실시예들에서, 식 (1) 에 적용된 DC 바이어스 전위는 식에 따라 플라즈마 시스템 (104) 의 프로세서에 의해 결정된다:

axy*Vx + bxy*Ix + cxy*sqrt(Px) + dxy*Vy + exy*Iy + fxy*sqrt(Py) + gxy ...(3)

여기서 "*"는 승산을 나타내고, "Vx"는 모델 노드에서 전압 크기를 나타내고, "Ix"는 모델 노드에서 전류 크기를 나타내고, "Px"는 모델 노드에서 전력의 크기를 나타내고, "Vy"는 모델 노드에서 전압 크기를 나타내고, "Iy"는 모델 노드에서 전류 크기를 나타내고, "Py"는 모델 노드에서 전력의 크기를 나타내고, 그리고 "axy", "bxy", "cxy", "dxy", "exy", "fxy" 각각은 계수이고 "gxy"는 상수이다. 일부 실시예들에서, 모델 노드에서 전압 Vy는 y ㎒ RF 생성기의 전압 및 전류 프로브 (186) 에 의해 측정된 복소 전압 및 전류를 통신 매체 (196) 의 모델을 통해 그리고 통신 매체 (196) 에 커플링되는 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 브랜치의 모델을 통해 전파되는 결과이다. 다양한 실시예들에서, Py는 Vy, Iy, 및 Vy와 Iy 간의 위상의 코사인의 곱이라는 것을 주의해야 한다. 계수들 axy, bxy, cxy, dxy, exy, fxy, 및 상수 gxy는 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 저장 디바이스 내에 저장된다.

x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, 및 z ㎒ RF 생성기가 동작중인 실시예들에서, 식 (1) 에 적용된 DC 바이어스 전위는 식에 따라 플라즈마 시스템 (104) 의 프로세서에 의해 결정된다:

axyz*Vx + bxyz*Ix + cxyz*sqrt(Px) + dxyz*Vy + exyz*Iy + fxyz*sqrt(Py) + gxyz*Vz + hxyz*Iz + ixyz*sqrt(Pz) + jxyz ...(4)

여기서 "*"는 승산을 나타내고, "Vx"는 모델 노드에서 전압 크기를 나타내고, "Ix"는 모델 노드에서 전류 크기를 나타내고, "Px"는 모델 노드에서 전력의 크기를 나타내고, "Vy"는 모델 노드에서 전압 크기를 나타내고, "Iy"는 모델 노드에서 전류 크기를 나타내고, "Py"는 모델 노드에서 전력의 크기를 나타내고, "Vz"는 모델 노드에서 전압 크기를 나타내고, "Iz"는 모델 노드에서 전류 크기를 나타내고, "Pz"는 모델 노드에서 전력의 크기를 나타내고, "axyz", "bxyz", "cxyz", "dxyz", "exyz", "fxyz", "gxyz", "hxyz", "ixyz" 각각은 계수이고, "jxyz"는 상수이다. 일부 실시예들에서, 모델 노드에서 전압 Vz는 z ㎒ RF 생성기의 전압 및 전류 프로브를 통해 측정된 복소 전압 및 전류를 z ㎒ RF 생성기에 연결된 RF 케이블의 모델을 통해 그리고 RF 케이블에 커플링된 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 브랜치의 모델을 통해 전파한 결과이다. 다양한 실시예들에서, Pz는 Vz, Iz, 및 Vz와 Iz 간의 위상의 코사인의 곱이라는 것을 주의해야 한다. 계수들 axyz, bxyz, cxyz, dxyz, exyz, fxyz, gxyz, hxyz, ixyz, 및 상수 jxyz는 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 저장 디바이스에 저장된다.

다수의 실시예들에서, 전압 크기들, 웨이퍼 바이어스를 결정하기 위해 사용된 전류 크기들, 및 전력 크기들, 예를 들어, Vx, Ix, Px, Vy, Iy, Py, Vz, Iz, Pz, 등은 모델링되지 않고 대신 플라즈마 시스템 (104) 의 노드에서 웨이퍼 바이어스를 결정하도록 플라즈마 시스템 (104) (도 2) 내 노드, 예를 들어, 임피던스 매칭 네트워크 (112) (도 2) 의 출력부, RF 송신 라인 (150) (도 2) 의 출력부, RF 송신 라인 (150) 내 지점에서, ESC (146) (도 2), 등에서 다수의 전압 및 전류 프로브들에 의해 측정된다. 예를 들어, 전압 및 전류 프로브는 출력부에서 전류 및 전압을 측정하도록 RF 송신 라인 (150) 의 출력부에 커플링되고, RF 송신 라인 (150) 내 지점에서 전류 및 전압을 측정하도록 이 지점에 커플링되고, 또는 ESC (146) 에서 전류 및 전압을 측정하도록 ESC (146) 에 커플링된다.

동작 118에서, 제 2 변수가 제 1 문턱값을 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하는지 또는 제 1 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 제 1 문턱값은 저장 디바이스, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 저장 디바이스 또는 플라즈마 시스템 (104) 의 임의의 다른 저장 디바이스에 저장된다. 제 2 변수가 이온 에너지일 때 제 1 문턱값은 이온 에너지 문턱값이고 제 2 변수가 RF 전압일 때 제 1 문턱값은 RF 전압 문턱값이라는 것을 주의해야 한다.

제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 127에서, RF 신호 (156) (도 2) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 127에서, RF 신호 (156) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예시로서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px0으로부터 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션 수신시, DSP (166) 는 파라미터 값 Px0, 예를 들어, 전력 값 Px0, 등을 전력 값 Px0보다 작은 전력 값 "Px0-1"로 감소시키고 하강된 전력 값을 파라미터 제어부 (170) (도 2) 로 제공한다. 일부 실시예들에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px0을 하강된 전력 값 "Px0-1"로 감소시키는 태스크를 수행한다.

파라미터 제어부 (170) 는 상기 기술된 파라미터 값 Px0으로부터 구동 파라미터 값을 생성하는 것과 유사한 방식으로 하강된 전력 값 "Px0-1"에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 파라미터 제어부 (170) 는 수신된 전력 값 "Px0-1"에 기초하여 생성된 구동 전력 값을 DAS (172) 로 제공한다. DAS (172) 는 전력 값 Px0에 기초하는 구동 전력 값으로부터 RF 신호를 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 하강된 전력 값 "Px0-1"에 기초하는 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 RF 신호를 임피던스 매칭 네트워크 (112) (도 2) 를 통해 ESC (146) (도 2) 의 하부 전극으로 제공한다.

동작들 106, 116, 118, 및 127은 전력 값 Px0이 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, Px0으로부터 전력 값 "Px0-1"로 전력 값을 감소시킨 후, 제 2 변수는 모델 노드에서 전압 또는 통신 매체 (110) 에서 또는 RF 송신 라인 (150) 에서 측정되는 RF 전압에 기초하여 결정된다. 전력 값 "Px0-1"에 대응하는 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 전력 값 "Px0-1"에 대응하는 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과한다는 결정시, 전력 값 "Px0-1"은 전력 값 "Px0-2"로 더 감소되고 동작들 106, 116, 및 118이 반복된다.

일 실시예에서, 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하지 않는 전력 값을 되풀이하여 결정하기 위해, 동작 106은 반복되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 대신, 동작들 116, 118, 및 127은 되풀이하여 반복된다.

한편, 제 2 변수가 제 1 문턱값을 초과하지 않고 만나지 않는다는 결정시, 동작 118에서, 제 2 변수가 제 1 문턱값보다 작은지 여부가 또한 결정된다. 제 2 변수가 제 1 문턱값보다 작다는 결정시, 동작 127에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 전력 값 Px0을 변화, 예를 들어, 상승시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px0으로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px0을 전력 값 "Px0+1"로 상승시킨다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px0을 전력 값 "Px0+1"로 상승시키고 전력 값 "Px0+1"을 DSP (166) 로 제공한다.

DSP (166) 는 전력 값 "Px0+1"을 파라미터 제어부 (170) 로 제공한다. 파라미터 제어부 (170) 는 전력 값 Px0으로부터 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 전력 값 "Px0+1"에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 파라미터 제어부 (170) 는 구동 전력 값을 DAS (172) 로 제공한다. 구동 전력 값 수신시, DAS (172) 는 전력 값 Px0에 기초하는 구동 전력 값으로부터 RF 신호 (156) 를 생성하는 상기 기술된 바와 유사한 방식으로 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 RF 신호를 임피던스 매칭 네트워크 (112) (도 2) 를 통해 ESC (146) (도 2) 의 하부 전극으로 제공한다.

동작들 106, 116, 118, 및 127은 전력 값 Px0이 제 2 변수가 제 1 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, Px0으로부터 전력 값 "Px0+1"로 전력 값을 상승시킨 후, 제 2 변수는 통신 매체 (110) 에서 또는 RF 송신 라인 (150) 에서 측정되는 RF 전압에 기초하여 결정된다. 전력 값 "Px0+1"에 대응하는 제 2 변수가 제 1 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 전력 값 "Px0+1"에 대응하는 제 2 변수가 제 1 문턱값보다 작다는 결정시, 전력 값 "Px0+1"은 전력 값 "Px0+2"을 더 상승시키고 동작들 106, 116, 118, 및 127이 반복된다.

일 실시예에서, 제 2 변수가 제 1 문턱값보다 작지 않은 전력 값을 되풀이하여 결정하기 위해, 동작 106은 반복되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 대신, 동작들 116, 118 및 127이 반복된다. 방법 (102) 은 동작 127 후에 반복된다.

한편, 제 2 변수가 제 1 문턱값과 매칭, 예를 들어, 제 1 문턱값보다 작지 않고 제 1 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 131에서, 전력 값 Px0을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px0을 파라미터 제어부 (170) 로 제공하는 것을 계속하도록 하는 인스트럭션을 DSP (166) 에 제공한다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px0을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px0을 파라미터 제어부 (170) 로 제공한다. 방법 (102) 은 동작 131 후에 반복된다.

동작 124에서, 제 1 변수가 제 2 문턱값과 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 제 2 문턱값은 저장 디바이스, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 또는 플라즈마 시스템 (104) 의 임의의 다른 저장 디바이스에 저장된다. 제 2 문턱값은 전력 문턱값이라는 것을 주의해야 한다. 제 2 문턱값은 제 1 문턱값과 상이한 변수의 문턱값이다. 예를 들어, 제 2 문턱값은 전력 값이고 제 1 문턱값은 RF 전압 값 또는 이온 에너지 값이다.

제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 126에서, RF 신호 (154) (도 2) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 126에서, RF 신호 (154) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예시로서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 파라미터 값 Px1, 예를 들어, 전력 값 Px1, 등으로부터, 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션의 수신시, DSP (166) 는 전력 값 Px1을 전력 값 Px1보다 작은 전력 값 "Px1-1"로 감소시키고 하강된 전력 값을 파라미터 제어부 (168) (도 1) 로 제공한다. 일부 실시예들에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1을 하강된 전력 값 "Px1-1"로 감소시키는 태스크를 수행한다. 파라미터 제어부 (168) 는 전력 값 Px1로부터 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 하강된 전력 값 "Px1-1"에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 파라미터 제어부 (168) 는 수신된 전력 값 "Px1-1"에 기초하여 생성된 구동 전력 값을 DAS (172) 로 제공한다. DAS (172) 는 전력 값 Px1에 기초하는 구동 전력 값으로부터 RF 신호를 생성하기 위해 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 하강된 전력 값 "Px1-1"에 기초하는 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 RF 신호를 임피던스 매칭 네트워크 (112) (도 2) 를 통해 ESC (146) (도 2) 의 하부 전극으로 제공한다.

동작들 106, 108, 124, 및 126은 전력 값 Px1이 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, Px1로부터 전력 값 "Px1-1"로 전력 값을 감소시킨 후, 제 1 변수는 통신 매체 (110) 에서 또는 RF 송신 라인 (150) 에서 측정되는 RF 전압에 기초하여 결정된다. 전력 값 "Px1-1"에 대응하는 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 전력 값 "Px1-1"에 대응하는 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과한다는 결정시, 전력 값 "Px1-1"은 전력 값 "Px1-2"로 더 감소되고 동작들 106, 108, 및 124가 반복된다.

일 실시예에서, 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과하지 않는 전력 값을 되풀이하여 결정하기 위해, 동작 106이 반복되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 대신, 동작들 108, 124, 및 126이 되풀이하여 반복된다.

한편, 제 1 변수가 제 2 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 124에서, 제 1 변수가 제 2 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 제 1 변수가 제 2 문턱값보다 작다는 결정시, 동작 126에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 전력 값 Px1을 상승시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px1을 전력 값 "Px1+1"로 상승시킨다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1을 전력 값 "Px1+1"로 상승시키고 전력 값 "Px1+1"을 DSP (166) 로 제공한다.

DSP (166) 는 전력 값 "Px1+1"을 파라미터 제어부 (168) 로 제공한다. 파라미터 제어부 (168) 는 파라미터 값 Px1로부터 구동 파라미터 값을 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 전력 값 "Px1+1"에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 파라미터 제어부 (168) 는 구동 전력 값을 DAS (172) 로 제공한다. 구동 전력 값 수신시, DAS (172) 는 파라미터 전력 값 Px1에 기초하는 구동 전력 값으로부터 RF 신호를 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 RF 신호를 임피던스 매칭 네트워크 (112) (도 2) 를 통해 ESC (146) (도 2) 의 하부 전극으로 제공한다.

동작들 106, 108, 124, 및 126은 제 1 변수가 제 2 문턱값보다 작지 않은 값으로 전력 값 Px1이 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, 전력 값이 Px1로부터 전력 값 "Px1+1"로 상승된 후, 제 1 변수는 모델 노드에서 전류 또는 통신 매체 (110) 에서 또는 RF 송신 라인 (150) 에서 측정되는 RF 전류에 기초하여 결정된다. 전력 값 "Px1+1"에 대응하는 제 1 변수가 제 2 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 전력 값 "Px1+1"에 대응하는 제 1 변수가 제 2 문턱값보다 작다는 결정시, 전력 값 "Px1+1"은 전력 값 "Px1+2"로 더 상승되고 동작들 106, 108, 124, 및 126이 반복된다.

일 실시예에서, 제 1 변수가 제 2 문턱값보다 작지 않은 전력 값을 되풀이하여 결정하기 위해, 동작 106이 반복되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 대신, 동작들 108, 124, 및 126이 반복된다. 방법 (102) 이 동작 126 후에 반복된다.

한편, 제 1 변수가 제 2 문턱값에 매칭, 예를 들어, 제 2 문턱값보다 작지 않고 제 2 문턱값을 초과하지 않는, 등의 결정시, 동작 129에서, 전력 값 Px1을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1을 파라미터 제어부 (168) 로 제공하는 것을 계속하기 위해 인스트럭션이 DSP (166) 로 제공된다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px1을 파라미터 제어부 (168) 로 제공한다. 방법 (102) 은 동작 129 후에 반복된다.

제 1 상태는 플라즈마 시스템 (104) 의 제 1 용도와 연관되고 제 2 상태는 플라즈마 시스템 (104) 의 제 2 용도와 연관된다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 기판 (119) 이 에칭될 때, 기판 (119) 의 에칭을 용이하게 하도록, 동작들 108, 124, 및 126 또는 동작들 108, 124, 및 129가 상태 S1 동안 수행된다. 기판 (119) 이 에칭되는지 여부의 결정이 입력으로서 사용자에 의해 호스트 시스템 (180) 의 입력 디바이스를 통해 제공될 수도 있다. 입력 디바이스는 이하에 기술된다. 또 다른 예로서, 기판 (119) 이 상태 S0 동안 에칭되는 레이트보다 높은 레이트로 기판 (119) 이 에칭되어야 할 때, 보다 높은 레이트에서 기판 (119) 의 에칭을 용이하게 하도록 동작들 108, 124, 및 126 또는 동작들 108, 124, 및 129가 상태 S1 동안 수행된다. 또 다른 예로서, 재료, 예를 들어, 폴리머, 반도체, 도전체, 등이 상태 S0 동안 기판 (119) 상에 증착되는 레이트보다 낮은 레이트로 재료가 기판 (119) 상에 증착될 때, 보다 낮은 레이트로 기판 (119) 상의 증착을 용이하게 하도록 동작들 116, 118, 및 127 또는 동작들 116, 118, 및 131이 상태 S1 동안 수행된다.

일부 실시예들에서, 증착은 패시브 증착이라는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 패시브 증착은 에칭의 부산물이다. 추가 예시를 위해, 기판, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 등이 에칭될 때, 에칭되는 재료 자체가 기판의 표면 상에 증착된다.

다수의 실시예들에서, 증착 프로세스는 액티브 증착이다. 예를 들어, 기판의 표면 상에 증착되도록 프로세스 가스가 플라즈마 챔버 (114) 로 제공된다. 또 다른 예로서, 금속은 금속을 기판의 표면 상에 증착하도록 이온들과 충돌한다.

또 다른 예로서, 상태 S0 동안과 비교하여 플라즈마 챔버 (114) 내 이온 에너지가 향상되어야 할 때, 동작들 108, 124, 및 126 또는 동작들 108, 124, 및 129가 상태 S1 동안 수행된다.

또 다른 예로서, 기판 (119) 상에 재료 층이 증착되어야 할 때, 기판 (119) 상의 증착을 용이하게 하도록 동작들 116, 118, 및 131 또는 동작들 116, 118, 및 127이 상태 S0 동안 수행된다. 또 다른 예로서, 기판 (119) 이 보다 낮은 레이트로 에칭되어야 할 때, 보다 낮은 레이트에서 기판 (119) 의 에칭을 용이하게 하도록, 동작들 116, 118, 및 131 또는 동작들 116, 118, 및 127이 상태 S0 동안 수행된다. 또 다른 예로서, 상태 S1 동안 재료가 기판 (119) 상에 증착되는 레이트보다 높은 레이트로 재료가 기판 (119) 상에 증착되어야 할 때, 보다 높은 레이트로 기판 (119) 상의 증착을 용이하게 하도록 동작들 116, 118, 및 131 또는 동작들 116, 118, 및 127이 상태 S0 동안 수행된다. 또 다른 예로서, 플라즈마 챔버 (114) 내 이온 에너지가 중성화, 예를 들어, 감소, 등이 되어야 할 때, 동작들 116, 118, 및 131 또는 동작들 116, 118, 및 127이 상태 S0 동안 수행된다.

도 4는 2 ㎒ 및 60 ㎒ RF 생성기들에 의해 플라즈마 챔버, 예를 들어, 플라즈마 챔버 (114) (도 2) 의 전극, 예를 들어, 하부 전극, 상부 전극, 등으로 제공되는 RF 전력 대 시간을 플롯팅하는 그래프 (133) 이다. 상태 1, 예를 들어, 상태 S1에서, 2 ㎒ RF 생성기에 의해 생성되는 RF 신호의 RF 전력은 60 ㎒ RF 생성기에 의해 생성되는 RF 신호의 RF 전력보다 크다. 예를 들어, 2 ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 RF 전력은 7 ㎾이고 60 ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 RF 전력은 1 ㎾이다. 또한, 상태 1 동안, RF 생성기들 둘다 제 1 변수 제어 모드 (155) (도 1a) 의 예인, 전력 제어 모드에서 동작한다. 더욱이, 에칭이 기판, 예를 들어, 기판 (119) (도 2) 상에서 수행되고, 상태 1 동안, 플라즈마 챔버 (114) 내에서 플라즈마의 이온 에너지 및 밀도를 최적화, 예를 들어, 상승, 등을 하도록 방법 동작들 108, 124, 및 126 또는 동작들 108, 124, 및 129가 상태 S1 동안 수행된다. 최적화는 에칭을 용이하게 한다.

상태 0, 예를 들어, 상태 S0에서, 2 ㎒ RF 생성기에 의해 생성되는 RF 신호의 RF 전력은 60 ㎒ RF 생성기에 의해 생성되는 RF 신호의 RF 전력보다 작다. 예를 들어, 2 ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 RF 전력은 0 ㎾이고 60 ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 RF 전력은 15 W보다 작다. 또한, 상태 0 동안, RF 생성기들 둘다가 제 2 변수 제어 모드 (157) (도 1a) 에서 동작된다. 더욱이, 상태 0 동안, 증착이 기판, 예를 들어, 기판 (119) (도 2) 상에서 수행되고, 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마의 이온 에너지 및 밀도를 제한, 예를 들어, 중성화하도록 방법 동작들 116, 118, 및 131 또는 동작들 116, 118, 및 127이 상태 S0 동안 수행된다. 상태 1은 상태 0 후에 반복된다.

도 5a는 2 ㎒ RF 신호 및 60 ㎒ RF 신호의 다양한 전력 값들을 예시하기 위한 그래프들 202, 204, 206, 및 208의 실시예들을 도시한다. 그래프 202, 204, 206, 및 208 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프 202에 나타낸 바와 같이, 2 ㎒ DAS에 의해 생성된 전력 신호인 2 ㎒ 전력 신호는 상태 S1 동안 a1의 전력 값을 갖고 상태 S0 동안 0의 전력 값을 갖는다. 또한, 60 ㎒ DAS에 의해 공급된 전력 신호인 60 ㎒ 전력 신호는 상태 S1 동안 a2의 전력 값을 갖고 상태 S0 동안 a3의 전력 값을 갖는다.

그래프 204에 나타낸 바와 같이, 60 ㎒ 전력 신호는 상태 S1 및 상태 S0 동안 전력 값 a2를 갖는다. 더욱이, 그래프 206에 나타낸 바와 같이, 2 ㎒ 신호는 상태 S0 동안 a4의 전력 값을 갖는다. 그래프 208에 나타낸 바와 같이, 2 ㎒ 신호가 a4의 전력 값을 가질 때 60 ㎒ 신호는 a2의 전력 값을 갖는다.

도 5b는 그래프들 210, 212, 214, 및 216의 실시예들을 도시한다. 그래프 210, 212, 214, 및 216 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프 210에 나타낸 바와 같이, a2의 전력 값으로부터 a3의 전력 값으로 전이하는 60 ㎒ 신호 대신 (도 5a), 60 ㎒ 신호는 a2의 전력 값으로부터 0의 전력 값으로 전이한다.

더욱이, 그래프 212에 나타낸 바와 같이, 60 ㎒ 신호는 a2의 전력 값으로부터 a5의 전력 값으로 전이한다. 그래프 214에 나타낸 바와 같이, 2 ㎒ 신호가 0이 아닌 a4의 전력 값을 가질 때, 60 ㎒ 신호는 상태 S0 동안 0의 전력 값을 갖는다. 그래프 216에 나타낸 바와 같이, 2 ㎒ 신호가 0이 아닌 a4의 전력 값을 가질 때, 60 ㎒ 전력 신호는 상태 S0 동안 0이 아닌 a5의 전력 값을 갖는다.

도 6a는 그래프들 218, 220, 222, 및 224의 실시예들을 도시한다. 그래프 218, 220, 222, 및 224 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프들 218, 220, 222, 및 224가 27 ㎒ 신호의 플롯을 포함하는 것을 제외하고 그래프 218은 그래프 202 (도 5a) 와 유사하고, 그래프 220은 그래프 204 (도 5a) 와 유사하고, 그래프 222는 그래프 206 (도 5a) 와 유사하고, 그리고 그래프 224는 그래프 208 (도 5a) 과 유사하다. 27 ㎒ 신호는 27 ㎒ RF 생성기의 27 ㎒ DAS로부터 생성된다. 27 ㎒ 신호는 상태 S1 및 상태 S0 둘다 동안 a6의 전력 값을 갖는 RF 신호이다.

도 6b는 그래프들 226, 228, 230, 및 232의 실시예들을 도시한다. 그래프 226, 228, 230, 및 232 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프들 226, 228, 230, 및 232가 a6의 전력 값을 갖는 27 ㎒ 신호를 플롯팅하는 것을 제외하고 그래프 226은 그래프 210 (도 5b) 과 유사하고, 그래프 228은 그래프 212 (도 5b) 와 유사하고, 그래프 230은 그래프 214 (도 5b) 와 유사하고, 그리고 그래프 232는 그래프 216 (도 5b) 와 유사하다.

도 6c는 그래프들 234, 236, 238, 및 240의 실시예들을 도시한다. 그래프 234, 236, 238, 및 240 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프들 234, 236, 238, 및 240이 27 ㎒ 신호의 플롯을 포함하는 것을 제외하고, 그래프 234는 그래프 202 (도 5a) 와 유사하고, 그래프 236은 그래프 204 (도 5a)와 유사하고, 그래프 238은 그래프 206 (도 5a) 과 유사하고, 그리고 그래프 240은 그래프 208 (도 5a) 와 유사하다. 27 ㎒ 신호는 상태 S1 동안 a7의 전력 값을 갖는 것으로부터 상태 S0 동안 a8의 전력 값을 갖는 것으로 전이한다. 전력 값 a7은 전력 값 a8보다 작다.

도 6d는 그래프들 242, 244, 246, 및 248의 실시예들을 도시한다. 그래프 242, 244, 246, 및 248 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프들 242, 244, 246, 및 248이 a7 및 a8의 전력 값들을 갖는 27 ㎒ 신호의 플롯을 포함하는 것을 제외하고, 그래프 242는 그래프 210 (도 5b) 과 유사하고, 그래프 244는 그래프 212 (도 5b) 와 유사하고, 그래프 246은 그래프 214 (도 5b) 와 유사하고, 그리고 그래프 248은 그래프 216 (도 5b) 과 유사하다.

도 6e는 그래프들 250, 252, 254, 및 256의 실시예들을 도시한다. 그래프 250, 252, 254, 및 256 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프들 250, 252, 254, 및 256이 27 ㎒ 신호의 플롯을 포함하는 것을 제외하고, 그래프 250는 그래프 202 (도 5a) 와 유사하고, 그래프 252는 그래프 204 (도 5a) 와 유사하고, 그래프 254는 그래프 206 (도 5a) 와 유사하고, 그리고 그래프 256은 그래프 208 (도 5a) 과 유사하다. 27 ㎒ 신호는 상태 S1 동안 a9의 전력 값을 갖는 것으로부터 상태 S0 동안 a10의 전력 값을 갖는 것으로 전이한다. 전력 값 a9는 전력 값 a10보다 작다.

도 6f는 그래프들 258, 260, 262, 및 264의 실시예들을 도시한다. 그래프 258, 260, 262, 및 264 각각은 전력 값들을 시간 t의 함수로서 ㎾로 플롯팅한다. 그래프들 258, 260, 262, 및 264가 a9 및 a10의 전력 값들을 갖는 27 ㎒ 신호의 플롯을 포함하는 것을 제외하고, 그래프 258은 그래프 210 (도 5b) 과 유사하고, 그래프 260은 그래프 212 (도 5b) 와 유사하고, 그래프 262은 그래프 214 (도 5b) 와 유사하고, 그리고 그래프 264는 그래프 216 (도 5b) 과 유사하다.

상기 도시된 그래프들 202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216, 218, 220, 222, 224, 226, 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248, 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262, 및 264에서, 2 ㎒ 신호는 실선으로 도시되고, 60 ㎒ 신호는 대시 선으로 도시되고, 그리고 27 ㎒ 신호는 점선으로 도시된다는 것을 주의해야 한다.

일부 실시예들에서, 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e 및 도 6f의 그래프 각각은 상태 S0 및 상태 S1을 갖는 RF 신호의 전력의 RMS 값들을 플롯팅한다. 상태 S0 및 상태 S1은 주기적으로 재발생한다. 상태 각각은 RF 생성기의 전력의 RMS 값, RF 생성기의 주파수, RF 생성기의 전류, RF 생성기의 전압, 플라즈마 챔버 (114) 내 압력, 상부 전극 (194) 과 플라즈마 챔버 (114) 의 ESC (146) 간 갭 및 플라즈마 챔버 (114) 내 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트의 조합과 연관된다. 예를 들어, 주파수, 전력의 RMS 값, 압력, 갭, 및 화학물질의 플로우 레이트의 제 1 조합이 상태 S0 동안 사용되고 주파수, 전력의 RMS 값, 압력, 갭, 및 화학물질의 플로우 레이트의 제 2 조합이 상태 S1 동안 사용된다. 일부 실시예들에서, 화학물질은 하나 이상의 프로세스 가스들을 포함한다. 추가 예시를 위해, 제 1 조합에서, 제 1 주파수 값, 전력의 RMS 값, 압력, 갭, 및 화학물질의 플로우 레이트가 사용되고, 제 2 조합에서, 제 2 주파수 값, 및 제 1 조합에서와 동일한 전력의 RMS 값, 동일한 압력량, 동일한 양의 갭, 동일한 화학물질의 동일한 플로우 레이트가 사용된다. 또 다른 예시로서, 제 1 조합에서, 제 1 주파수 값, 제 1 RMS 전력 값, 압력, 갭, 및 화학물질의 플로우 레이트가 사용되고, 제 2 조합에서, 제 2 주파수 값, 제 2 RMS 전력 값, 및 제 1 조합에서와 동일한 압력량, 동일한 양의 갭, 동일한 화학물질의 동일한 플로우 레이트가 사용된다. 일부 실시예들에서, 플라즈마 챔버 (114) 내 압력은 WAP (wafer area pressure) 이다.

일부 실시예들에서, RF 신호의 전력의 RMS 값들 대신, 전력의 임의의 다른 통계적 측정치, 예를 들어, 평균 값들, 피크-투-피크 진폭, 제로-투-피크 진폭, 중간 값들, 등이 그래프에 사용되고 시간에 대해 플롯팅된다.

도 7은 플라즈마 시스템 (104) (도 2) 과 연관된 상태들에 대해 이온 에너지를 사용하는 방법 (191) 의 실시예의 플로우차트이다. 방법 (191) 은 도 2를 참조하여 기술된다. 방법 (191) 은 하나 이상의 프로세서들, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 프로세서, 또는 DSP (166), 또는 DSP (178) (도 2), 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 및 DSP (166) 의 조합, 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 및 DSP (178) 의 조합, 등에 의해 실행된다.

동작 106이 수행된다. 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 제 1 상태라는 결정시, 동작 131에서, 플라즈마 챔버 (114) 내 이온 에너지가 결정된다. 제 1 상태 동안 플라즈마 챔버 (114) 내 이온 에너지는 제 2 상태 동안 플라즈마 챔버 (114) 내 이온 에너지를 결정하는 것과 유사한 방식으로 결정된다. 예를 들어, RF 신호 (154) (도 2) 가 플라즈마 챔버 (114) 로 전송될 때, 전압 및 전류 프로브 (152) (도 2) 는 통신 매체 (110) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) (도 2) 의 프로세서로 DSP (166) (도 2) 를 통해 제공한다. 모델 노드, 예를 들어, 하나 이상의 모델들의 출력부, 모델의 입력부, 모델 내, 등에서 복소 전압 및 전류를 계산하기 위해 복소 전압 및 전류 플라즈마 시스템 (104) 의 하나 이상의 부분들의 하나 이상의 모델들을 통해 전파된다. 모델 노드에서 복소 전압 및 전류에 기초하여, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 이온 에너지를 결정한다. 이 예에서, 프로세서는 식 (1) 을 사용하여 이온 에너지를 결정한다.

한편, 플라즈마 시스템 (104) 과 연관된 상태가 제 2 상태라는 결정시, 동작 139에서, 이온 에너지가 결정된다. 이온 에너지는 제 2 변수가 이온 에너지인 것을 제외하고 동작 116 (도 3) 동안 제 2 변수를 결정하는 것과 유사한 방식으로 동작 139에서 결정된다. 예를 들어, 식 (1) 이 이온 에너지를 결정하도록 사용된다.

더욱이, 동작 140에서, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값과 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 동작 140은 제 2 변수가 이온 에너지이고 동작 118의 제 1 문턱값이 제 1 이온 에너지 문턱값인 것을 제외하고 동작 118 (도 3) 과 유사하다. 예를 들어, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 제 1 이온 에너지 문턱값은 저장 디바이스, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 또는 플라즈마 시스템 (104) 의 임의의 다른 저장 디바이스에 저장된다.

동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 142에서, RF 신호 (156) (도 2) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 142에서, RF 신호 (156) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 동작 142는 동작 142가 이온 에너지 및 제 1 이온 에너지 문턱값에 대해 수행되는 것을 제외하고 동작 127 (도 3) 과 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px0으로부터 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 또 다른 예로서, 동작들 106, 139, 140, 및 142는 전력 값 Px0이 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다. 다른 예로서, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 전력 값을 되풀이하여 결정하기 위해, 동작 106은 반복되지 않는다. 대신, 동작들 139, 140, 및 142는 되풀이하여 반복된다.

한편, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 140에서, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값보다 작다는 결정시, 동작 142에서, 전력 값 Px0을 상승시키기 위한 인스트럭션이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 DSP (166) 로 전력 값 Px0으로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px0을 전력 값 "Px0+1"로 상승시킨다. 또 다른 예로서, 동작들 106, 139, 140, 및 142는 전력 값 Px0이 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다. 다른 예로서, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값보다 작지 않은 전력 값을 되풀이하여 결정하기 위해, 동작 106은 반복되지 않는다. 대신, 동작들 139, 140, 및 142가 반복된다. 방법 (191) 은 동작 142 후에 반복된다.

한편, 동작 139 동안 결정된 이온 에너지가 제 1 이온 에너지 문턱값보다 작지 않고 제 1 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 145에서, a동작 141 (도 3) 을 참조하여 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 전력 값 Px0을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 방법 (191) 은 동작 145 후에 반복된다.

동작 132에서, 동작 141 동안 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값과 만나는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 동작 141 동안 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 제 2 이온 에너지 문턱값은 저장 디바이스, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 또는 플라즈마 시스템 (104) 의 임의의 다른 저장 디바이스 내에 저장된다.

동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 134에서, RF 신호 (154) (도 2) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 134에서, RF 신호 (154) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 동작 134은 동작 134이 제 2 이온 에너지 문턱값에 대해 수행되고 동작 141의 결정된 이온 에너지에 대해 수행된다는 것을 제외하고 동작 126 (도 3) 과 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1로부터 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 또 다른 예로서, 동작들 106, 141, 132, 및 134는 전력 값 Px1이 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다. 다른 예로서, 전력 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 전력 값을 반복적으로 결정하기 위해, 동작 106은 반복되지 않는다. 대신, 동작들 141, 132, 및 134이 되풀이하여 반복된다.

한편, 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 132에서, 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값보다 작다는 결정시, 동작 134에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 전력 값 Px1을 상승시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 동작 134는 동작 134가 제 2 이온 에너지 문턱값에 대해 그리고 동작 141의 결정된 이온 에너지에 대해 수행되는 것을 제외하고 동작 126 (도 3) 과 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px1을 전력 값 "Px1+1"로 상승시킨다. 또 다른 예로서,전력 값 Px1이 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 동작들 106, 141, 132, 및 134 되풀이하여 반복된다. 다른 예로서, 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값보다 작지 않은 전력 값을 되풀이하여 결정하기 위해, 동작 106은 반복되지 않는다. 대신, 동작들 141, 132, 및 134가 반복된다. 방법 (191) 은 동작 134 후에 반복된다.

한편, 동작 141 동안 결정된 이온 에너지가 제 2 이온 에너지 문턱값보다 작지 않고 제 2 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 137에서, 전력 값 Px1을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1을 파라미터 제어부 (168) 에 제공하는 것을 계속하도록 DSP (166) 로 인스트럭션을 제공한다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px1을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px1을 파라미터 제어부 (168) 로 제공한다. 방법 (191) 은 동작 137 후 반복된다.

본 개시의 다양한 실시예들에서 이온 에너지의 사용은 저 MTBF (measured time between failures) 를 발생시킨다.

도 8은 호스트 시스템 (180) (도 1) 의 예인 호스트 시스템 (276) 의 실시예의 블록도이다. 호스트 시스템 (276) 은 프로세서 (280), 저장 디바이스 (278), 입력 디바이스 (266), 출력 디바이스 (268), 입/출력 (I/O) 인터페이스 (270), I/O 인터페이스 (272), 네트워크 인터페이스 제어기 (NIC: network interface controller) (274), 및 버스 (275) 를 포함한다. 프로세서 (280), 저장 디바이스 (278), 입력 디바이스 (266), 출력 디바이스 (268), I/O 인터페이스 (270), I/O 인터페이스 (272), 및 NIC (274) 은 버스 (275) 를 통해 서로 커플링된다. 입력 디바이스 (266) 의 예는 마우스, 키보드, 스타일러스 등을 포함한다. 출력 디바이스 (268) 의 예는 디스플레이, 스피커 또는 이들의 조합을 포함한다. 디스플레이는 액정 디스플레이, 발광 다이오드 (LED) 디스플레이, CRT, 플라즈마 디스플레이 등일 수도 있다. NIC (274) 의 예는 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터 등을 포함한다.

I/O 인터페이스의 예는 인터페이스와 커플링된 하드웨어의 피스들 사이의 호환성을 제공하는 인터페이스를 포함한다. 예를 들어, I/O 인터페이스 (270) 는 입력 디바이스 (266) 으로부터 수신된 신호를 버스 (275) 와 호환가능한 형태, 진폭, 및/또는 속도로 변환한다. 또 다른 예시로서, I/O 인터페이스 (272) 는 버스 (275) 로부터 수신된 신호를 출력 디바이스 (268) 과 호환가능한 형태, 진폭, 및/또는 속도로 변환한다.

도 9a는 3 이상의 플라즈마 시스템과 연관된 상태들에 기초하여 변수들을 사용하는 시스템들 및 방법들을 예시하도록 사용되는 도면이다. 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 S(n-N-1) 일 때, 플라즈마 시스템은 변수 제어 모드 902에서 동작하고, 여기서 n 및 N 각각은 정수이고, n은 N보다 크고 3 이상이고, 그리고 N은 1 이상이다. 상태 S(n-N-1) 의 예는 상태 S1을 포함한다. 변수 제어 모드 902 동안, 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 제 (n-N-1) 변수가 측정되고 플라즈마의 임피던스는 제 (n-N-1) 변수의 하나 이상의 값들에 기초하여 제어된다. 제 (n-N-1) 변수의 예들은 전압, 전류, 전력, 임피던스, 이온 에너지, 바이어스 전위, 또는 이들의 2 이상의 조합을 포함한다.

더욱이, 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 S(n-N) 일 때, 플라즈마 시스템은 제 (n-N) 변수 제어 모드 904에서 동작된다. 상태 S(n-N) 의 예는 상태 S2를 포함한다. 제 (n-N) 변수 제어 모드 904 동안, 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 제 (n-N) 변수가 측정되고 플라즈마의 임피던스는 제 (n-N) 변수의 하나 이상의 값들에 기초하여 제어된다. 제 (n-N) 변수의 예들은 제 (n-N-1) 변수의 예들과 같다.

또한, 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 Sn일 때, 플라즈마 시스템은 제 n 변수 제어 모드 906에서 동작한다. 상태 Sn의 예들은 상태 S3을 포함한다. 제 n 변수 제어 모드 904 동안, 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 제 n 변수가 측정되고 플라즈마의 임피던스는 제 n 변수의 하나 이상의 값들에 기초하여 제어된다. 제 n 변수의 예들은 제 (n-N-1) 변수의 예들과 같다.

일부 실시예들에서, 제 (n-N) 변수는 제 (n-N-1) 변수와 다르고, 예를 들어, 상이하고, 같지 않은, 등이고, 제 n 변수와 다르다. 예를 들어, 제 (n-N) 변수는 제 (n-N-1) 변수와 같지 않고 제 n 변수와 같지 않다. 예시를 위해, 제 (n-N) 변수가 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 전력일 때, 제 (n-N-1) 변수는 플라즈마와 연관된 이온 에너지이고, 제 n 변수는 플라즈마와 연관된 전압이다. 추가 예시를 위해, 제 (n-N) 변수가 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 전력일 때, 제 (n-N-1) 변수는 RF 플라즈마와 연관된 전압이고, 제 n 변수는 플라즈마와 연관된 RF 전류이다. 또 다른 예시로서, 제 (n-N) 변수가 플라즈마 시스템의 플라즈마와 연관된 바이어스 전위일 때, 제 (n-N-1) 변수는 RF 플라즈마와 연관된 전압이고, 그리고 제 n 변수는 RF 전류이거나 플라즈마와 연관된 이온 에너지이다.

다양한 실시예들에서, 제 (n-N-1) 변수는 제 n 변수와 같고 제 (n-N) 변수와 상이하다. 일부 실시예들에서, 제 (n-N-1) 변수는 제 (n-N) 변수와 같지만 제 n 변수와 상이하다.

일부 실시예들에서, 상태 Sn은 상태 S(n-N) 에 연속적이고, 상태 S(n-N) 은 상태 S(n-N-1) 에 연속적이다. 예를 들어, 상태 (n-N-1) 은 상태 S(n-N) 이 바로 이어지고, 상태 S(n-N) 은 상태 n이 바로 이어지고, 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn의 반복이 이어진다.

다양한 실시예들에서, 상태들 S(n-N) 과 Sn 사이에 복수의 상태들이 있다. 예를 들어, 상태 S(n-N) 이 상태 S2일 때, 상태 Sn은 상태 S5이다. 상태 S2와 상태 S5 사이에 2 개의 상태 S3 및 상태 S4가 있다. 상태 S5는 상태 S4에 연속되고, 상태 S4는 상태 S3에 연속되고, 상태 S3은 상태 S2에 연속된다. 상태 S2는 상태 S1에 연속된다. 또 다른 예로서, 상태 S(n-N) 이 상태 S2일 때, 상태 Sn은 상태 S6이다. 상태 S2와 상태 S6 사이에 3 개의 상태 S3, 상태 S4 및 상태 S5가 있다. 상태 S6은 상태 S5에 연속되고, 상태 S5는 상태 S4에 연속되고, 상태 S4는 상태 S3에 연속되고, 상태 S3은 상태 S2에 연속된다. 상태 S2는 상태 S1에 연속된다.

도 9b는 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 동안 이온 에너지 제어 모드들 910, 912, 및 914의 사용을 예시하는 도면이다. 이온 에너지 제어 모드 910, 912, 및 914 각각 동안, 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 이온 에너지가 제어된다. 예를 들어, 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, 플라즈마 시스템 내 플라즈마와 연관된 이온 에너지가 측정되거나 결정되고, 플라즈마의 임피던스는 이온 에너지의 하나 이상의 값들에 기초하여 제어된다.

다양한 실시예들에서, 동일한 변수, 예를 들어, 전압, 전력, 등이 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안 제어된다.

도 10a는 플라즈마 시스템 (1000) 의 실시예의 블록도이다. 플라즈마 시스템 (1000) 은 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기에 커플링되는 호스트 시스템 (180) 을 포함한다. x ㎒ 및 y ㎒의 예들은 상기에 제공되었다.

호스트 시스템 (180) 은 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖는 디지털 펄싱 신호 (1002), 예를 들어, TTL (transistor-transistor logic) 신호를 생성한다. 일 실시예에서, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태는 디지털 펄싱 신호 (1002) 의 상태와 같다. 일부 실시예들에서, 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn은 클록 신호의 클록 사이클 동안 발생한다. 다양한 실시예들에서, 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn은 복수의 클록 사이클들 동안 발생한다. 클록 신호는 호스트 시스템 (180) 내 또는 호스트 시스템 (180) 외부의 클록 소스, 예를 들어, 오실레이터에 의해 생성된다.

디지털 펄싱 신호 (1002) 는 호스트 시스템 (180) 에 의해 x ㎒ RF 생성기의 DSP (166) 및 y ㎒ RF 생성기의 DSP (178) 로 전송된다. 디지털 펄싱 신호 (1002) 의 수신시, DSP (166 및 178) 각각은 디지털 펄싱 신호 (1002) 의 상태가 S(n-N-1), S(n-N), 또는 Sn인지 여부를 결정한다. 예를 들어, DSP (166) 는 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 사이를 구별한다. 또 다른 예로서, DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호 (1002) 가 클록 신호의 클록 사이클의 제 1 부분 동안 제 1 크기, 클록 사이클의 제 2 부분 동안 제 2 크기, 클록 사이클의 제 3 부분 동안 제 3 크기라고 결정한다. 다양한 실시예들에서, 클록 소스는 클록 신호를 DSP (166) 로 제공한다. DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호 (1002) 가 클록 사이클의 제 1 부분 동안 상태 S(n-N-1) 를 갖고, 클록 사이클의 제 2 부분 동안 상태 S(n-N) 을 갖고, 그리고 클록 사이클의 제 3 부분 동안 상태 Sn을 갖는다고 결정한다. 또 다른 예로서, DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호 (1002) 의 크기가 클록 사이클의 제 1 부분 동안 미리 저장된 범위보다 큰지, 또는 클록 사이클의 제 2 부분 동안 미리 저장된 범위 내인지, 또는 클록 사이클의 제 3 부분 동안 미리 저장된 범위보다 작은지 결정하기 위해 미리 저장된 범위와 디지털 펄싱 신호 (1002) 의 크기를 비교한다. 클록 사이클의 제 1 부분 동안 크기가 미리 저장된 범위보다 작다는 결정시, DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호가 클록 사이클의 제 1 부분 동안 상태 S(n-N-1) 을 갖는다고 결정한다. 유사하게, 클록 사이클의 제 2 부분 동안 크기가 미리 저장된 범위 내라는 결정시, DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호가 클록 사이클의 제 2 부분 동안 상태 S(n-N) 을 갖는다고 결정한다. 더욱이, 클록 사이클의 제 3 부분 동안 크기가 미리 저장된 범위보다 크다는 결정시, DSP (166) 는 디지털 펄싱 신호가 클록 사이클의 제 3 부분 동안 상태 Sn을 갖는다고 결정한다.

디지털 펄싱 신호 (1002) 의 상태가 S(n-N-1) 일 때, DSP (166) 는 파라미터 값 Px(n-N-1) 을 생성하고 파라미터 값 Px(n-N-1) 을 x ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (1004A) 로 제공한다. 유사하게, 디지털 펄싱 신호 (1002) 와 연관된 상태가 S(n-N-1) 일 때, y ㎒ RF 생성기의 DSP (178) 는 파라미터 값 Py(n-N-1) 을 생성하고 파라미터 값 Py(n-N-1) 을 y ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (1006A) 로 제공한다.

더욱이, 디지털 펄싱 신호 (1002) 의 상태가 S(n-N) 일 때, DSP (166) 는 파라미터 값 Px(n-N) 을 생성하고 파라미터 값 Px(n-N) 을 x ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (1004B) 로 제공한다. 유사하게, 디지털 펄싱 신호 (1002) 와 연관된 상태가 S(n-N) 일 때, y ㎒ RF 생성기의 DSP (178) 는 파라미터 값 Py(n-N) 을 생성하고 파라미터 값 Py(n-N) 을 y ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (1006B) 로 제공한다.

게다가, 디지털 펄싱 신호 (1002) 의 상태가 Sn일 때, DSP (166) 는 파라미터 값 Pxn을 생성하고 파라미터 값 Pxn을 x ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (1004C) 로 제공한다. 유사하게, 디지털 펄싱 신호 (1002) 와 연관된 상태가 일 때, y ㎒ RF 생성기의 DSP (178) 는 파라미터 값 Pyn을 생성하고 파라미터 값 Pyn을 y ㎒ RF 생성기의 파라미터 제어부 (1006C) 로 제공한다.

일 실시예에서, RF 생성기의 파라미터 제어부는 컴퓨터 판독가능 매체 내에 구현되고 RF 생성기의 DSP에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 일부라는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 파라미터 제어부들 (1004A, 1004B, 및 1004C) 은 DSP (166) 에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 일부들인 논리 블록들, 예를 들어, 튜닝 루프들이다. 또 다른 예로서, 파라미터 제어부들 (1006A, 1006B, 및 1006C) 은 DSP (178) 에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 논리 블록들이다.

일 실시예에서, 하드웨어 제어기, 예를 들어, 마이크로컨트롤러, ASIC, PLD, 등이 파라미터 제어부 대신 사용된다. 예를 들어, 제어기가 파라미터 제어부 (1004A) 대신 사용되고, 다른 제어기가 파라미터 제어부 (1004B) 대신 사용되고, 또 다른 제어기가 파라미터 제어부 (1004C) 대신 사용되고, 제어기가 파라미터 제어부 (1006A) 대신 사용되고, 다른 제어기가 파라미터 제어부 (1006B) 대신 사용되고, 또 다른 제어기가 파라미터 제어부 (1006C) 대신 사용된다.

파라미터 제어부 (1004A), 파라미터 제어부 (1004B), 파라미터 제어부 (1004C) 및 DSP (166) 는 제어 시스템 (1008) 의 일부이다. 유사하게, 파라미터 제어부 (1006A), 파라미터 제어부 (1006B), 파라미터 제어부 (1006C) 및 DSP (178) 는 제어 시스템 (1010) 의 일부이다.

플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태 S(n-N-1) 동안, x ㎒ RF 생성기의 DSP (166) 및 DAS (1016) 에 커플링되는 파라미터 제어부 (1004A) 는 파라미터 값 Px(n-N-1) 을 DSP (166) 로부터 수신한다. 파라미터 값 Px(n-N-1) 에 기초하여, x ㎒ RF 생성기는 통신 매체 (110) 상에서 RF 신호 (1026) 를 생성하고 RF 신호는 x ㎒ RF 생성기로부터 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송된다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (1004A) 는 x ㎒ RF 생성기의 DAS (1016) 의 드라이버, 예를 들어, 하나 이상의 트랜지스터들로 제공하기 위해 파라미터 값 Px(n-N-1) 에 대응하는, 예를 들어, 1-대-1 맵핑하는, 링크된, 등의 구동 파라미터 값을 검색한다. 일부 실시예들에서, DAS는 증폭기에 커플링되는 드라이버를 포함한다.

더욱이, 다양한 실시예들에서, 파라미터 값들 Px(n-N-1), Px(n-N), 및 Pxn은 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 DSP (166) 에 의해 수신된다. 예를 들어, 상태 S(n-N-1) 동안, 파라미터 값 Px(n-N-1) 이 DSP (166) 에 의해 수신된다. 더욱이, 상태 S(n-N) 동안, 파라미터 값 Px(n-N) 은 DSP (166) 에 의해 수신되고 상태 Sn 동안, 파라미터 값 Pxn은 DSP (166) 에 의해 수신된다. 유사하게, 이들 실시예들에서, 파라미터 값들 Py(n-N-1), Py(n-N), 및 Pyn은 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 DSP (178) 에 의해 수신된다.

DAS (1016) 의 드라이버는 구동 파라미터 값을 갖는 구동 신호를 생성하고 RF 신호를 DAS (1016) 의 증폭기에 제공한다. DAS (1016) 의 증폭기는 증폭된 신호를 생성하도록 구동 신호를 증폭한다. DAS (1016) 의 증폭기는 DAS (1016) 에 커플링되는 RF 전력 공급부 (1020) 로 증폭된 신호를 제공한다. RF 전력 공급부의 예는 RF 오실레이터를 포함한다. 증폭된 신호의 수신시, RF 전력 공급부 (1020) 는, x ㎒ RF 생성기의 출력부 (1012) 및 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는, 파라미터 값 Px(n-N-1) 을 갖는 RF 신호 (1026) 를 생성한다. x ㎒ RF 생성기의 출력부 (1012) 는 통신 매체 (110) 에 커플링된다.

유사하게, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태 S(n-N-1) 동안, y ㎒ RF 생성기의 DAS (1018) 는, y ㎒ RF 생성기의 RF 전력 공급부 (1022) 로 제공되는 증폭된 신호를 생성한다. 증폭된 신호의 수신시, RF 전력 공급부 (1022) 는, y ㎒ RF 생성기의 출력부 (1014) 및 통신 매체 (196) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는 파라미터 값 Py(n-N-1) 을 갖는 RF 신호 (1028) 를 생성한다. y ㎒ RF 생성기의 출력부 (1014) 는 통신 매체 (196) 에 커플링된다.

상태 S(n-N-1) 동안, 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기에 의해 수신된 RF 신호들 (1026 및 1028) 을 결합하고 수정된 RF 신호 (1024) 를 더 생성하도록 부하의 임피던스와 소스의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호 (1024) 는 ESC (146) 의 하부 전극으로 RF 전력을 제공하도록 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) 로 전송된다.

더욱이, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태 S(n-N) 동안, DSP (166) 및 DAS (1016) 에 커플링되는 파라미터 제어부 (1004B) 는 DSP (166) 로부터 파라미터 값 Px(n-N) 을 수신한다. 파라미터 값 Px(n-N) 에 기초하여, x ㎒ RF 생성기는 x ㎒ RF 생성기로부터 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는 RF 신호 (1026) 를 생성한다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (1004C) 는 DAS (1016) 의 드라이버로 제공하기 위한 파라미터 값 Pxn에 대응하는 구동 파라미터 값을 검색한다. DAS (1016) 의 드라이버는 구동 신호를 생성하고 신호를 DAS (1016) 의 증폭기로 제공한다. DAS (1016) 의 증폭기는 증폭된 신호를 생성하도록 구동 파라미터 값을 증폭한다. 증폭된 신호는 상태 Sn 동안 파라미터 값 Px(n-N) 을 갖는 RF 신호 (1026) 를 생성하도록 DAS (1016) 의 증폭기로부터 RF 전력 공급부 (1020) 로 공급된다. 상태 Sn 동안 생성된 RF 신호 (1026) 는 RF 전력 공급부 (1020) 로부터 출력부 (1012) 및 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 제공된다.

유사하게, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태 S(n-N) 동안, y ㎒ RF 생성기의 DAS (1018) 는, y ㎒ RF 생성기의 RF 전력 공급부 (1022) 로 제공되는 증폭된 신호를 생성한다. 증폭된 신호의 수신시, RF 전력 공급부 (1022) 는, y ㎒ RF 생성기의 출력부 (1014) 및 통신 매체 (196) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는, 파라미터 값 Py(n-N) 을 갖는 RF 신호 (1028) 를 생성한다.

상태 (n-N) 동안, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터 수신된 RF 신호들 (1026 및 1028) 은 수정된 RF 신호 (1024) 를 생성하도록 임피던스 매칭 네트워크 (112) 내에서 결합된다. 수정된 RF 신호 (1024) 는 RF 송신 라인 (150) 을 통해 플라즈마 챔버 (114) 의 ESC (146) 의 하부 전극으로 제공된다.

게다가, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태 Sn 동안, DSP (166) 및 DAS (1016) 에 커플링되는 파라미터 제어부 (1004C) 는 DSP (166) 로부터 파라미터 값 Pxn을 수신한다. 파라미터 값 Pxn에 기초하여, x ㎒ RF 생성기는 x ㎒ RF 생성기로부터 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는 RF 신호 (1026) 를 생성한다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (1004C) 는 DAS (1016) 의 드라이버로 제공하기 위해 파라미터 값 Pxn에 대응하는 구동 파라미터 값을 검색한다. DAS (1016) 의 드라이버는 구동 신호를 생성하고 신호를 DAS (1016) 의 증폭기로 제공한다. DAS (1016) 의 증폭기는 증폭된 신호를 생성하도록 구동 파라미터 값을 증폭한다. 증폭된 신호는 상태 Sn 동안 파라미터 값 Pxn을 갖는 RF 신호를 생성하도록 DAS (1016) 의 증폭기로부터 RF 전력 공급부 (1020) 로 공급된다. 상태 Sn 동안 생성된 RF 신호 (1026) 는 RF 전력 공급부 (1020) 로부터 출력부 (1012) 및 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 제공된다.

유사하게, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태 Sn 동안, DAS (1018) 는 y ㎒ RF 생성기의 RF 전력 공급부 (1022) 로 제공되는 증폭된 신호를 생성한다. 증폭된 신호의 수신시, RF 전력 공급부 (1022) 는 y ㎒ RF 생성기의 출력부 (1014) 및 통신 매체 (196) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송되는, 파라미터 값 Pyn을 갖는 RF 신호 (1028) 을 생성한다.

상태 n 동안, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터 수신된 RF 신호들 (1026 및 1028) 은 수정된 RF 신호 (1024) 를 생성하도록 임피던스 매칭 네트워크 (112) 내에서 결합된다. 수정된 RF 신호 (1024) 는 RF 송신 라인 (150) 을 통해 플라즈마 챔버 (114) 의 ESC (146) 의 하부 전극으로 제공된다.

RF 신호 (1026) 및 RF 신호 (1028) 내에 공급된 전력에 응답하여, 전력은 반사된 플라즈마 챔버 (114) 로부터 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기를 향해 반사된다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, RF 신호 (1024) 내에 공급된 포워드 전력에 응답하여, 전력은 플라즈마 챔버 (114) 로부터 RF 송신 라인 (150), 임피던스 매칭 네트워크 (112), 통신 매체 (110), 및 출력부 (1012) 를 통해 x ㎒ RF 생성기로 반사된다. 또 다른 예로서, RF 신호 (1028) 내에 공급된 전력에 응답하여, 전력은 플라즈마 챔버 (114) 로부터 RF 송신 라인 (150), 임피던스 매칭 네트워크 (112), 통신 매체 (196), 및 출력부 (1014) 를 통해 y ㎒ RF 생성기로 반사된다.

상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, x ㎒ RF 생성기의 VI 프로브 (152) 는 출력부 (1012) 에서 전달된 제 (n-N-1) 변수, 예를 들어, 복소 전압 및 전류, 등을 센싱한다. VI 프로브 (152) 에 의해 센싱되는 변수는 DSP (166) 로 제공된다. 상태 S(n-N-1) 동안, DSP (166) 는 상태 S(n-N-1) 동안 센싱된 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Px(n-N-1) 을 제어, 예를 들어, 변화, 상승, 감소, 등을 한다. 유사하게, 상태 S(n-N) 동안, DSP (166) 는 상태 S(n-N) 동안 센싱된 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Px(n-N) 을 제어한다. 더욱이, 상태 Sn 동안, DSP (166) 는 상태 Sn 동안 센싱된 제 n 변수가 제 n 변수 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Pxn을 제어한다.

유사하게, 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, y ㎒ RF 생성기의 VI 프로브 (186) 는 출력부 (1014) 에서 전달된 변수를 센싱한다. VI 프로브 (186) 에 의해 센싱된 변수는 DSP (178) 로 제공된다. 상태 S(n-N-1) 동안, DSP (178) 는 상태 S(n-N-1) 동안 VI 프로브 (186) 에 의해 센싱된 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Py(n-N-1) 을 제어한다. 유사하게, 상태 S(n-N) 동안, DSP (178) 는 상태 S(n-N) 동안 VI 프로브 (186) 에 의해 센싱된 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Py(n-N) 을 제어한다. 더욱이, 상태 Sn 동안, DSP (178) 는 상태 Sn 동안 센싱된 제 n 변수가 제 n 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Pyn을 제어한다.

일부 실시예들에서, 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, DSP (166) 는 VI 프로브 (152) 에 의해 측정된 변수의 값을 수신하고 VI 프로브 (152) 로부터 수신된 변수의 값으로부터 또 다른 변수를 계산한다. 예를 들어, DSP (166) 는 VI 프로브 (152) 에 의해 측정되고 VI 프로브 (152) 로부터 수신되고 복소 전압과 복소 전류의 비로서 복소 임피던스를 계산한다. 또 다른 예로서, DSP (166) 는 VI 프로브 (152) 에 의해 측정되고 VI 프로브 (152) 로부터 수신된 복소 전압과 복소 전류의 곱으로서 복소 전력을 계산한다. 또 다른 예로서, DSP (166) 는 상기 기술된 방식으로 복소 전압 및 전류로부터 웨이퍼 바이어스를 계산한다. 또 다른 예로서, DSP (166) 는 식 (1) 에 상기 기술된 방식으로 복소 전압 및 전류로부터 이온 에너지를 계산한다. 상태 S(n-N-1) 동안, DSP (166) 는 상태 S(n-N-1) 동안 계산된 다른 변수가 다른 변수의 미리 결정된 문턱값에 매칭하도록 파라미터 값 Px(n-N-1) 을 제어한다. 유사하게, 상태 S(n-N) 동안, DSP (166) 는 상태 S(n-N) 동안 계산된 다른 변수가 다른 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Px(n-N) 을 제어한다. 더욱이, 상태 Sn 동안, DSP (166) 는 상태 Sn 동안 계산된 다른 변수가 다른 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 파라미터 값 Pxn을 제어한다.

유사하게, 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, DSP (178) 는 VI 프로브 (186) 로부터 변수의 값을 수신하고 VI 프로브 (186) 로부터 수신된 변수의 값으로부터 또 다른 변수를 계산한다. 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, DSP (178) 는 상태 동안 계산된 다른 변수가 이 상태의 다른 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 대응하는 파라미터 값들 Py(n-N-1), Py(n-N), 및 Pyn을 제어한다.

다양한 실시예들에서, DSP (166) 가 다른 변수를 계산하는 대신, 다른 변수는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산되고 DSP (166) 로 전달된다. 유사하게, 일부 실시예들에서, DSP (178) 가 다른 변수를 계산하는 대신, 다른 변수는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산되고 DSP (178) 로 전달된다.

플라즈마 시스템 (1000) 은 플라즈마 챔버 (114) 의 윈도우를 향해 지향되는 광학 센서 (1030), 예를 들어, 포토다이오드, 고속 포토다이오드, 고속 광 검출기, 광 분광계, 등을 더 포함한다. 광학 센서 (1030) 는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 커플링된다. 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, 광학 센서 (1030) 는 변수의 값들, 예를 들어, 플라즈마의 강도 값들, 플라즈마의 전압, 등을 측정하고 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로 제공한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 광학 센서 (1030) 로부터 수신된 변수의 값들을 DSP (166) 및 DSP (178) 로 제공한다. DSP (166) 는 상태 S(n-N-1) 동안 광학 센서 (1030) 에 의해 측정된 제 (n-N-1) 변수의 값에 기초하여 이 값이 제 (n-N-1) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하는지 여부를 결정한다. 상태 S(n-N-1) 동안 광학 센서에 의해 측정된 제 (n-N-1) 변수의 값이 제 (n-N-1) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하지 않는다는 결정시, DSP (166) 는 파라미터 값 Px(n-N-1) 을 변화시킨다. 유사하게, DSP (166) 는 상태 S(n-N) 동안 광학 센서 (1030) 에 의해 측정된 제 (n-N) 변수의 값에 기초하여 이 값이 제 (n-N) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하는지 여부를 결정한다. 상태 S(n-N) 동안 광학 센서 (1030) 에 의해 측정된 제 (n-N) 변수의 값이 제 (n-N) 변수의 미리 결정된 문턱값과 매칭하지 않는다는 결정시, DSP (166) 는 파라미터 값 Px(n-N) 을 변화시킨다. 더욱이, DSP (166) 는 상태 Sn 동안 광학 센서 (1030) 에 의해 측정된 제 n 변수의 값에 기초하여 이 값이 제 n 변수의 미리 결정된 문턱값에 매칭하는지 여부를 결정된다. 상태 Sn 동안 광학 센서 (1030) 에 의해 측정된 제 n 변수의 값이 제 n 변수의 미리 결정된 문턱값에 매칭하지 않는다는 결정시, DSP (166) 는 파라미터 값 Pxn을 변화시킨다.

2 개의 RF 생성기들이 도 10a에 도시되지만, 일부 실시예들에서, 임의의 수의 RF 생성기들이 사용된다. 예를 들어, 2 ㎒ RF 생성기 및 27 ㎒ RF 생성기에 더하여, 60 ㎒ RF 생성기가 사용될 수도 있다. 또 다른 예로서, 임의의 다른 RF 생성기를 사용하지 않고 x ㎒ RF 생성기가 사용된다.

일부 실시예들에서, VI 프로브 대신, 전력 및 복소 감마 프로브가 RF 생성기에 사용된다. 예를 들어, 전력 및 복소 감마 프로브는 출력부 (1012) 에 커플링된다. 전력 및 복소 감마 프로브는 복소 공급된 전력 및 일부 실시예들에서, 출력부 (1012) 에서 복소 공급된 전력에 대한 출력부 (1012) 에서 복소 반사된 전력의 비인 감마를 측정한다.

도 10b는 상이한 타입들의 변수를 예시하기 위한 도면이다. 변수의 타입들의 예들은 웨이퍼 바이어스, 복소 전압, 복소 전류, 복소 임피던스, 복소 전력, 및 이온 에너지를 포함한다. 도 10b에 예시된 변수의 타입 각각은 제 (n-N-1) 변수, 또는 제 (n-N) 변수, 또는 제 n 변수의 예이다. 복소 전압 및 복소 전류는 VI 프로브에 의해 측정된다. 더욱이, 복소 임피던스는 복소 전압 및 복소 전류로부터 복소 전압과 복소 전류의 비로서 DSP 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다. 게다가, 복소 전력은 복소 전압과 복소 전류의 곱으로서 DSP 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다. 웨이퍼 바이어스는 복소 전압의 크기 및 복소 전류의 크기로부터 식들 (2), (3), 또는 (4) 를 적용함으로써 DSP 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다. 이온 에너지는 웨이퍼 바이어스 및 복소 전압으로부터 결정되는 피크 전압으로부터 식 (1) 을 적용함으로써 DSP 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다.

일부 실시예들에서, 변수의 값이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 상태 동안 계산될 때, 계산된 값은 파라미터를 변화시키기 위해, 호스트 시스템 (180) 으로부터 케이블, 예를 들어, 데이터의 직렬 전송을 위한 케이블, 데이터의 병렬 전송을 위한 케이블, USB 케이블, 등을 통해, RF 생성기의 DSP로 제공된다는 것을 주의해야 한다. DSP는 파라미터를 변화시켜야 할지 여부를 결정하기 위해 계산된 값과 변수의 미리 결정된 문턱값을 비교하고, RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호가 변화된 파라미터들 갖도록 변화된 파라미터를 상태에 대한 파라미터 제어부로 제공한다.

다양한 실시예들에서, 변수의 값이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 상태 동안 계산될 때, 호스트 컴퓨터 시스템 (180) 의 프로세서는 파라미터를 변화시켜야 할지 여부를 결정하기 위해 계산된 값과 변수의 미리 결정된 문턱값을 비교하고 RF 생성기의 DSP로 변화된 파라미터를 제공한다. 상태에 대해 변화된 파라미터의 수신시, DSP는 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호가 변화된 파라미터를 갖도록 변화된 파라미터를 상태에 대한 파라미터 제어부로 제공한다.

도 10c는 상이한 타입들의 모델링된 변수를 예시하기 위한 도면이다. 모델링된 변수의 예들은 모델링된 복소 전압, 모델링된 복소 전류, 모델링된 복소 전력, 모델링된 복소 임피던스, 모델링된 웨이퍼 바이어스, 및 모델링된 이온 에너지를 포함한다. 도 10c에 예시된 모델링된 변수의 타입 각각은 제 (n-N-1) 변수, 또는 제 (n-N) 변수, 또는 제 n 변수의 예이다.

호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 도 10a의 플라즈마 시스템 (1000) 의 하나 이상의 부품들, 예를 들어, 통신 매체 (110), 통신 매체 (196), 임피던스 매칭 네트워크 (112), RF 송신 라인 (150), ESC (146), 등의 모델을 생성한다. 예시를 위해, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 플라즈마 시스템 (1000) 의 일부의 전기 컴포넌트들, 예를 들어, 커패시터들, 인덕터들, 레지스터들, 등의 모델을 생성한다. 또 다른 예로서, 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 인덕터가 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 커패시터와 직렬로 연결될 때, 임피던스 매칭 모델의 인덕터는 또한 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 커패시터와 직렬로 연결된다.

일부 실시예들에서, 모델은 전기 엘리먼트들, 예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, 레지스터들 등을 포함하는 컴퓨터 생성된 모델이고 전기 엘리먼트들은 플라즈마 시스템 (1000) 의 일부의 전기 컴포넌트들과 유사한 특성들을 갖는다. 예를 들어, 모델은 플라즈마 시스템 (1000) 의 일부와 동일한 인덕턴스 및/또는 커패시턴스 및/또는 레지스턴스를 갖는다. 또 다른 예로서, 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 네트워크 (112) 와 동일한 임피던스 및/또는 커패시턴스를 갖는다.

상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 각각 동안, VI 프로브는 RF 생성기의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 측정한다. 예를 들어, VI 프로브 (152) (도 10a) 는 x ㎒ RF 생성기의 출력부 (1012) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 VI 프로브 (186) 는 y ㎒ RF 생성기의 출력부 (1014) 에서 복소 전압 및 전류를 측정한다. 게다가, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 VI 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류는 모델 노드에서 복소 전압 및 전류를 생성하도록 플라즈마 시스템 (1000) 의 하나 이상의 부품들의 하나 이상의 모델들의 엘리먼트들을 통해 전파된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 VI 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류는 모델 노드에서 복소 전압 및 전류의 값을 생성하도록 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 입력부를 통해 전파된다. 예시를 위해, 모델 노드에서 복소 전압 및 전류를 생성하도록 전압 및 전류 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류와 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류의 지향성 합이 계산된다. 모델 노드의 예들은 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 출력부, 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델 내 노드, RF 송신 라인 (150) 의 모델의 출력부에서 노드, RF 송신 라인 (150) 의 모델 내 노드, ESC (146) 의 모델의 입력부에서 노드 및 ESC (146) 의 모델의 출력부에서 노드를 포함한다. RF 송신 라인 (150) 의 모델의 입력부는 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 출력부에 커플링된다. 더욱이, ESC (146) 의 모델의 입력부는 RF 송신 라인 (150) 의 모델의 출력부에 커플링된다.

전파의 예시로서, 상태 S(n-N-1), S(n-N), 또는/및 Sn 동안, 전압 및 전류 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류 및 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류의 지향성 합은 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 결정하기 위해 계산된다. 전파의 다른 예시로서, 상태 S(n-N-1), S(n-N), 또는/및 Sn 동안, 전압 및 전류 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류 및 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류 및 RF 송신 라인 (150) 의 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류의 지향성 합이 RF 송신 라인 (150) 의 모델의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 결정하기 위해 계산된다. 전파의 또 다른 예시로서, 상태 S(n-N-1), S(n-N), 또는/및 Sn 동안, 전압 및 전류 프로브로부터 수신된 복소 전압 및 전류 및 임피던스 매칭 네트워크 (112) 의 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류 및 RF 송신 라인 (150) 의 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류 및 ESC (146) 의 모델의 엘리먼트들에 의해 소비된 복소 전압 및 전류의 지향성 합이 ESC (146) 의 모델의 출력부에서 복소 전압 및 전류를 결정하기 위해 계산된다.

더욱이, 모델링된 복소 임피던스는 모델링된 복소 전압 및 모델링된 복소 전류로부터 모델링된 복소 전압과 모델링된 복소 전류의 비로서 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다. 게다가, 모델링된 복소 전력은 모델링된 복소 전압과 모델링된 복소 전류의 곱으로서 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다. 모델링된 웨이퍼 바이어스는 모델링된 복소 전압의 크기 및 모델링된 복소 전류의 크기로부터 식들 (2), (3), 또는 (4) 를 적용함으로써 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다. 모델링된 이온 에너지는 모델링된 복소 전압으로부터 결정되는, 모델링된 웨이퍼 바이어스 및 모델링된 피크 전압으로부터 식 (1) 을 적용함으로써 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 계산된다.

도 10d는 광학 센서 (1030) (도 10a) 에 의해 제공된 전기 신호인 센서 출력 신호가 변수, 예를 들어, 강도, 전압, 등의 값들을 포함하는 것을 예시하기 위한 도면이다. RF 생성기에 의해 생성되는 RF 신호에 더하여 프로세스 가스가 펄싱될 때, 플라즈마 챔버 (114) 내 플라즈마의 임피던스에 대한 변화들은 광학 센서 (1030) 에 의해 모니터링된다. 임피던스에 대한 변화들은 센서 출력 신호 내 변수의 값들에 나타난다. 광학 센서 신호가 플라즈마 챔버 (114) 내 온도 및/또는 압력이 변화될 때 플라즈마의 임피던스에 대한 변화들의 측정을 제공한다는 것을 주의해야 한다.

도 10e는 3 개의 상태들 S1, S2, 및 S3을 갖는 디지털 펄싱된 신호 (1052), 예를 들어, TTL 신호를 예시하기 위한 그래프 (1050) 의 실시예이다. 디지털 펄싱된 신호 (1052) 는 디지털 펄싱된 신호 (1002) (도 10a) 의 예이다. 그래프 (1050) 는 3 개의 상태들 대 시간 t를 플롯팅한다. 상태들 각각은 디지털 펄싱된 신호 (1052) 의 논리 레벨이다. 상태 S1 동안, 변수 1이 측정되거나 계산되고 파라미터는 변수 1에 기초하여 제어된다. 더욱이, 상태 S2 동안, 다른 변수 2가 측정되거나 계산되고, 파라미터는 변수 2에 기초하여 제어된다. 게다가, 상태 S3 동안 또 다른 변수 3이 측정되거나 계산되고 파라미터는 변수 3에 기초하여 제어된다. 변수 1는 변수 2와 상이하고, 그리고 변수 3은 변수들 1 및 2와 상이하다. 예를 들어, 변수 1은 전압이고, 변수 2는 전류이고, 그리고변수 3은 이온 에너지이다. 또 다른 예로서, 변수 1은 모델링된 전압이고, 변수 2는 전류이고, 그리고 변수 3은 모델링된 이온 에너지이다.

일부 실시예들에서, 상태들 S1 내지 S3은 클록 사이클에 걸쳐 반복된다.

다양한 실시예들에서, 변수가 복수의 클록 사이클들에 걸쳐 미리 결정된 제한보다 작게 변화하는지 여부가 DSP 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 상태 동안 결정된다. 변수가 복수의 클록 사이클들에 걸쳐 미리 결정된 제한보다 작게 변화한다는 결정시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 또는 DSP는 변수가 미리 결정된 제한보다 크게 변화하거나 미리 결정된 제한과 매칭하도록 상태에 대한 파라미터를 변화시키도록 결정한다. 예를 들어, 상태 동안, 전압이 복수의 클록 사이클들에 걸쳐 미리 결정된 문턱값보다 작다는 결정시, 상태 동안 RF 생성기에 의해 공급된 전력은 전압을 상승시키거나 감소시키도록 변화된다. 전력은 미리 결정된 문턱값 이상이 되도록 전압을 상승시키거나 미리 결정된 문턱값 이하가 되도록 전압을 감소시키거나 전압이 미리 결정된 문턱값과 매칭하도록 변화된다.

도 10f는 4 개의 상태들 S1, S2, S3, 및 S4를 갖는 디지털 펄싱된 신호 (1056) 를 예시하기 위한 그래프 (1054) 의 실시예이다. 디지털 펄싱된 신호 (1056) 는 디지털 펄싱된 신호 (1002) (도 10a) 의 예이다. 그래프 (1054) 는 디지털 펄싱된 신호 (1056) 의 논리 레벨들 대 시간 t를 플롯팅한다. 상태들 S1, S2, 및 S3은 도 10e를 참조하여 상기에 기술되었다. 더욱이, 상태 S4 동안, 변수 4가 측정되거나 계산되고 파라미터는 변수 4에 기초하여 제어된다. 변수 4는 변수들 1, 2, 및 3 각각과 상이하다.

일부 실시예들에서, 상태들 S1 내지 S4는 클록 사이클에 걸쳐 반복된다.

도 10g는 3 개의 상태들 S1 내지 S3을 갖는 펄싱된 RF 신호 (1060) 를 예시하기 위한 그래프 (1058) 의 실시예이다. 펄싱된 RF 신호 (1060) 는 RF 생성기에 의해 생성된다. 예를 들어, 펄싱된 RF 신호 (1060) 는 RF 신호 (1024) (도 10a) 의 예이다. 그래프 (1058) 는 펄싱된 RF 신호 (1060) 의 전력 레벨 대 시간 t를 플롯팅한다. 상태 S1 동안, 전압이 측정되고 측정된 전압에 기초하여, 펄싱된 RF 신호 (1060) 의 전력 레벨은 레벨 P1이 되도록 RF 생성기에 의해 제어된다. 상태 S1 동안, 하나 이상의 재료들이 워크피스 (119) (도 10a) 상에 증착되게 된다. 전력 레벨이 P1에 있을 때, 측정된 전압은 상태 S1에 대해 미리 결정된 문턱값이다. 더욱이, 상태 S2 동안, 워크피스 (119) 가 에칭 동작을 위해 준비된다. 상태 S2 동안, 전압이 측정되고 RF 생성기에 의해 생성된 펄싱된 RF 신호 (1060) 의 전력 레벨은 P2에 있다. 상태 S2에서, 측정된 전압은 상태 S2에 대해 미리 결정된 문턱값에 있다. 게다가, 상태 S3에서, 에칭 동작은 워크피스 (119) 상에서 수행된다. 상태 S3 동안, RF 생성기에 의해 생성된 펄싱된 RF 신호 (1060) 의 전력 레벨은 P3에서 유지된다. 전력 레벨이 P3에 있을 때, 계산된 전력은 미리 결정된 문턱값에 있다. 전력 레벨 P3은 전력 레벨 P2보다 높고, 전력 레벨 P2는 전력 레벨 P1보다 높다.

도 10h는 3 개의 상태들 S1 내지 S3을 갖는 펄싱된 RF 신호 (1064) 를 예시하기 위한 그래프 (1062) 의 실시예이다. 펄싱된 RF 신호 (1064) 는 RF 생성기에 의해 생성된다. 예를 들어, 펄싱된 RF 신호 (1064) 는 RF 신호 (1024) (도 10a) 의 예이다. 그래프 (1062) 는 펄싱된 RF 신호 (1064) 의 전력 레벨들 대 시간 t를 플롯팅한다. 상태 S1 동안, 펄싱된 RF 신호 (1064) 를 생성하는 RF 생성기는 펄싱된 RF 신호 (1064) 의 전력 레벨 P4를 유지한다. 전력 레벨 P4는 VI 프로브에 의해 측정된 복소 전압 및 전류로부터 계산되는 전력에 기초하여 유지되고 전력 레벨 P4는 미리 결정된 문턱값의 전력을 유지한다. 상태 S1 동안, 고 전력 애플리케이션, 예를 들어, 에칭은 워크피스 (119) (도 10a) 의 표면 상에 전하의 축적을 유발한다.

더욱이, 상태 S2 동안, 전압이, 예를 들어, VI 프로브를 사용함으로써 측정되고, 전압에 기초하여, RF 생성기에 의해 공급되는 전력을 유지하거나 변화시킬지 여부가 결정된다. 예를 들어, 상태 S2 동안, 펄싱된 RF 신호 (1064) 를 생성하는 RF 생성기는 펄싱된 RF 신호 (1064) 의 전력 레벨 P5를 유지한다. 전력 레벨 P5는 측정된 전압이 상태 S2 동안 미리 결정된 문턱값과 동일할 때 유지된다. 전력 레벨 P5의 유지는 상태 S1 동안 전하 축적에 의해 생성된 전계의 방전을 용이하게 한다.

게다가, 상태 S3 동안, 다시 전압이, 예를 들어, VI 프로브를 사용함으로써 측정되고, 전압에 기초하여, RF 생성기에 의해 공급되는 전력을 유지하거나 변화시킬지 여부가 결정된다. 예를 들어, 상태 S3 동안, 펄싱된 RF 신호 (1064) 를 생성하는 RF 생성기는 펄싱된 RF 신호 (1064) 의 전력 레벨 P6을 유지한다. 전력 레벨 P6은 측정된 전압이 상태 S3 동안 미리 결정된 문턱값과 동일할 때 유지된다. 전력 레벨 P6의 유지는 상태 S3 동안 워크피스 (119) 상에 재료들, 예를 들어, 옥사이드들의 증착을 용이하게 한다. 전력 레벨 P4는 전력 레벨 P6보다 높고, 전력 레벨 P6은 전력 레벨 P5보다 높다.

도 10i는 상태 S2 동안 파라미터를 변화시키거나 유지할 지 여부를 결정하기 위해 상태 S2 동안 광학 센서 신호의 사용을 예시하기 위한 그래프 (1066) 의 실시예이다. 그래프 (1066) 는 플라즈마 시스템 (1000) (도 10a) 의 RF 생성기에 의해 공급되는 RF 신호 (1068) 의 전력 대 시간 t를 플롯팅한다. 펄싱된 RF 신호 (1068) 는 RF 생성기에 의해 생성된다. 예를 들어, 펄싱된 RF 신호 (1068) 는 RF 신호 (1024) (도 10a) 의 예이다. 상태 S1 동안, 복소 전력이 계산되거나 측정되고, RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1068) 의 전력을 제어하도록 인가된다. 상태 S1 동안 전력은 상태 S1에 대해 미리 결정된 문턱값과 동일한, 전력 레벨 P7로 유지된다.

게다가, 상태 S2 동안, 광학 센서 신호는 광학 센서 신호의 강도 또는 전압을 결정하기 위해 호스트 컴퓨터 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 분석된다. 예를 들어, 광학 센서 신호는 상태 S2에 대한 플라즈마 챔버 (114) (도 10a) 내의 플라즈마의 강도 값 또는 전압 값을 제공한다. 호스트 시스템 (180) 은 강도 또는 전압 값이 미리 결정된 문턱값과 매칭하는지 여부를 강도 또는 전압 값으로부터 결정한다. 강도 또는 전압 값이 미리 결정된 문턱값과 매칭하지 않는다는 결정시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 RF 생성기의 출력부에서 공급된 전력량을 변화시키도록 결정하고 이 양을 RF 생성기의 DSP로 제공한다. DSP는 강도 또는 전압 값이 미리 결정된 문턱값과 매칭하는 전력 레벨 P8을 갖는 RF 신호 (1068) 를 생성하도록 RF 생성기의 상태에 대해 파라미터 제어부로 이 이 양을 제공한다. 상태 S3 동안, RF 신호 (1068) 의 전력은 전력 레벨 P9가 전압의 측정값 및 미리 결정된 문턱값과 측정값의 비교에 기초하여 유지되거나 달성되도록 제어된다. 전력 레벨 P9는 전력 레벨 P8보다 높고, 전력 레벨 P8은 전력 레벨 P7보다 높다.

도 10j는 상태 S2 동안 상태 S2 동안 파라미터를 변화시키거나 유지할지 여부를 결정하기 위해 광학 센서 신호의 사용을 예시하고 2 개의 상태들 S1 및 S3을 유지하는 동안 펄싱된 RF 신호 (1072) 의 전력을 제어하기 위해 또 다른 변수의 사용을 예시하기 위한 그래프 (1070) 의 실시예이다. 펄싱된 RF 신호 (1072) 는 RF 생성기에 의해 생성된다. 예를 들어, 펄싱된 RF 신호 (1072) 는 RF 신호 (1024) (도 10a) 의 예이다. 그래프 (1070) 는 플라즈마 시스템 (1000) (도 10a) 의 RF 생성기에 의해 공급되는 펄싱된 RF 신호 (1072) 의 전력 대 시간 t를 플롯팅한다. 상태들 S1 및 S3 동안, 전압은 RF 신호 (1072) 의 전력을 제어하도록 VI 프로브에 의해 측정된다. 상태 S2 동안, 광학 센서 신호는 RF 신호 (1072) 의 전력을 제어하기 위해 전압 또는 강도를 결정하도록 분석된다.

도 11은 플라즈마 시스템 (1000) (도 10a) 과 연관된 3 이상의 상태들 동안 상이한 변수들을 사용하는 방법 (1100) 을 예시하기 위한 플로우차트의 실시예이다. 방법 (1100) 은 하나 이상의 프로세서들, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 (도 10a), DSP (166), DSP (178) (도 10a), 호스트 시스템 (180) 의 프로세서와 DSP (166) 의 조합, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서와 DSP (178) 의 조합, 등에 의해 실행된다.

동작 1102에서, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태가 상태 S(n-N-1), 또는 상태 S(n-N), 또는 상태 Sn인지 여부가 결정된다. 예를 들어, 상기 기술된 바와 같이, 플라즈마 시스템 (1000) 은 디지털 펄싱 신호 (1002) (도 10a) 가 상태 S(n-N-1) 를 가질 때 상태 S(n-N-1) 와 연관된다. 또 다른 예로서, 상기 기술된 바와 같이, 플라즈마 시스템 (1000) 은 디지털 펄싱 신호 (1002) 가 상태 S(n-N) 을 가질 때 상태 S(n-N) 와 연관된다. 또 다른 예로서, 상기 기술된 바와 같이, 플라즈마 시스템 (1000) 은 디지털 펄싱 신호 (1002) 가 상태 Sn을 가질 때 상태 Sn과 연관된다.

플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태가 상태 S(n-N-1) 라는 결정시, 동작 1104에서, 제 (n-N-1) 변수가 결정, 예를 들어, 계산 또는 측정된다. 제 (n-N-1) 변수는 통신 매체 (110) 가 상태 S(n-N-1) 동안 RF 신호 (1026) 를 전송할 때 통신 매체 (110) (도 10a) 에서의 측정값에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 전압 및 전류 프로브 (152) 는 통신 매체 (110) 가 상태 S(n-N-1) 동안 RF 신호 (1026) 를 전송할 때 통신 매체 (110) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고, 그리고 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 및/또는 x ㎒ RF 생성기의 DSP (166) (도 10a) 로 제공한다. 측정된 복소 전압 및 전류의 수신시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 측정된 복소 전압 및 전류로부터 복소 전압 또는 복소 전류를 식별한다.

동작 1110에서, 제 (n-N-1) 변수, 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수의 값이 제 (n-N-1) 문턱값과 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수가 변수의 제 (n-N-1) 문턱값을 초과하는지 또는 변수의 제 (n-N-1) 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 제 (n-N-1) 문턱값은 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 내에 저장된다. 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1112에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1112에서, RF 신호 (1026) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예시로서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N-1) 으로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션의 수신시, DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N-1) 을 전력 값 Px(n-N-1) 보다 낮은 전력 값 Px(n-N-1)-1로 감소시키고 하강된 전력 값을 파라미터 제어부 (1004A) (도 10a) 로 제공한다.

파라미터 제어부 (1004A) 는 파라미터 값 Px(n-N-1) 으로부터 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 하강된 전력 값 Px(n-N-1)-1에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (1004A) 는 하강된 전력 값 Px(n-N-1)-1과 x ㎒ RF 생성기의 메모리 디바이스에 저장된 구동 전력 값 사이의 대응관계에 기초하여 하강된 전력 값 Px(n-N-1)-1에 대응하는 구동 전력 값에 액세스한다. 파라미터 제어부 (1004A) 는 하강된 전력 값 Px(n-N-1)-1에 기초하여 생성된 구동 전력 값을 DAS (1016) 로 제공한다. x ㎒ RF 생성기의 DAS (1016) 및 RF 전력 공급부 (1020) 는 전력 값 Px(n-N-1) 에 기초한 구동 전력 값으로부터 RF 신호 (1026) 를 생성하기 위해 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로 하강된 전력 값 Px(n-N-1)-1에 기초한 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 하강된 전력 값 Px(n-N-1)-1을 갖는 RF 신호를 출력부 (1012), 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 전송한다. 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 하강된 전력 값 Px(n-N-1)-1을 갖는 RF 신호에 기초하여 수정된 RF 신호를 생성하고 수정된 RF 신호를 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) (도 10a) 로 제공한다.

동작들 1102, 1104, 1110, 및 1112는 전력 값 Px(n-N-1) 이 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, 전력 값이 Px(n-N-1) 로부터 전력 값 Px(n-N-1)-1로 감소된 후, 제 (n-N-1) 변수가 동작 1104에서 결정된다. 전력 값 Px(n-N-1)-1에 대응하는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값을 초과하는지 여부가 더 결정된다. 전력 값 Px(n-N-1)-1에 대응하는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값을 초과한다는 결정시, 전력 값 Px(n-N-1)-1이 전력 값 Px(n-N-1)-2로 더 감소되고 동작들 1102, 1104, 및 1110이 반복된다.

한편, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1112에서, 전력 값 Px(n-N-1) 을 변화, 예를 들어, 상승시키기 위한 인스트럭션이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N-1) 으로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N-1) 을 전력 값 Px(n-N-1)+1로 상승시킨다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N-1) 을 전력 값 Px(n-N-1)+1로 상승시키고 전력 값 Px(n-N-1)+1을 DSP (166) 로 제공한다.

DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N-1)+1을 파라미터 제어부 (1004A) 로 제공한다. 파라미터 제어부 (1004A) 는 전력 값 Px(n-N-1) 으로부터 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로 전력 값 Px(n-N-1)+1에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 파라미터 제어부 (1004A) 는 구동 전력 값을 DAS (1016) 로 제공한다. 구동 전력 값의 수신시, x ㎒ RF 생성기의 DAS (1016) 및 RF 전력 공급부 (1020) 는 전력 값 Px(n-N-1) 에 기초하여 구동 전력 값으로부터 RF 신호 (1026) 를 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 상승된 전력 값 Px(n-N-1)+1을 갖는 RF 신호를 출력부 (1012), 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 제공한다. 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 상승된 전력 값 Px(n-N-1)+1을 갖는 RF 신호에 기초하여 수정된 RF 신호를 생성하고 수정된 RF 신호를 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) 로 제공한다.

동작들 1102, 1104, 1110, 및 1112는 전력 값 Px(n-N-1) 이 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, 전력 값을 Px(n-N-1) 으로부터 전력 값 Px(n-N-1)+1을 상승시킨 후, 제 (n-N-1) 변수가 동작 1104에서 결정된다. 전력 값 Px(n-N-1) 에 대응하는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값보다 작은지 결정된다. 전력 값 Px(n-N-1)+1에 대응하는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값보다 작다는 결정시, 전력 값 Px(n-N-1)+1은 전력 값 Px(n-N-1)+2로 더 상승되고 동작들 1102, 1104, 및 1110이 반복된다.

한편, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값에 매칭, 예를 들어, 제 (n-N-1) 문턱값보다 작지 않고 제 (n-N-1) 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1114에서, 전력 값 Px(n-N-1) 을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N-1) 을 파라미터 제어부 (1004A) 로 제공하는 것을 계속하는 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 전력 값 Px(n-N-1) 을 갖는 RF 신호가 RF 전력 공급부 (1020) (도 10a) 에 의해 생성된다. 방법 (1100) 은 동작 1114 후에 반복된다.

더욱이, 동작 1102에 응답하여, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태가 상태 S(n-N) 라는 결정시, 동작 1106에서, 제 (n-N) 변수가 결정, 예를 들어, 계산되거나 측정된다. 예를 들어, RF 신호 (1026) 가 플라즈마 챔버 (114) 로 전송될 때, 전압 및 전류 프로브 (152) 는 통신 매체 (110) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 또는 DSP (166) 로 제공한다. 측정된 복소 전압 및 전류의 수신시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 또는 DSP (166) 가 상태 S(n-N) 에 대한 복소 임피던스를 결정한다.

동작 1116에서, 제 (n-N) 변수, 예를 들어, 제 (n-N) 변수의 값이 제 (n-N) 문턱값과 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 제 (n-N) 변수가 변수의 제 (n-N) 문턱값을 초과하는지 또는 변수의 제 (n-N) 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 제 (n-N) 문턱값이 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스에 저장된다. 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1118에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1118에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예시로서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 으로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션의 수신시, DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N) 을 전력 값 Px(n-N) 보다 낮은 전력 값 Px(n-N)-1로 감소시키고 하강된 전력 값을 파라미터 제어부 (1004B) (도 10a) 로 제공한다.

파라미터 제어부 (1004B) 는 파라미터 값 Px(n-N) 으로부터 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 것과 유사한 방식으로 하강된 전력 값 Px(n-N)-1에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (1004B) 는 하강된 전력 값 Px(n-N)-1과 x ㎒ RF 생성기의 메모리 디바이스에 저장된 구동 전력 값 간의 대응관계에 기초하여 하강된 전력 값 Px(n-N)-1에 대응하는 구동 전력 값에 액세스한다. 파라미터 제어부 (1004B) 는 하강된 전력 값 Px(n-N)-1 에 기초하여 생성된 구동 전력 값을 DAS (1016) 로 제공한다. x ㎒ RF 생성기의 DAS (1016) 및 RF 전력 공급부 (1020) 는 전력 값 Px(n-N) 에 기초하여 구동 전력 값으로부터 RF 신호 (1026) 를 생성하기 위해 상기 기술된 바와 유사한 방식으로 하강된 전력 값 Px(n-N)-1에 기초하여 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 하강된 전력 값 Px(n-N)-1을 갖는 RF 신호를 출력부 (1012), 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 제공한다. 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 하강된 전력 값 Px(n-N)-1을 갖는 RF 신호에 기초하여 수정된 RF 신호를 생성하고 수정된 RF 신호를 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) (도 10a) 로 제공한다.

동작들 1102, 1106, 1116, 및 1118은 전력 값 Px(n-N) 이 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, 전력 값이 Px(n-N) 으로부터 전력 값 Px(n-N)-1로 감소된 후, 제 (n-N) 변수가 동작 1106에서 결정된다. 전력 값 Px(n-N)-1에 대응하는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값을 초과하는지 여부가 더 결정된다. 전력 값 Px(n-N)-1에 대응하는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값을 초과한다는 결정시, 전력 값 Px(n-N)-1이 전력 값 Px(n-N)-2로 더 감소되고 동작들 1102, 1106, 및 1116이 반복된다.

한편, 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1118에서, 전력 값 Px(n-N) 을 변화, 예를 들어, 상승시키기 위한 인스트럭션이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 으로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N) 을 전력 값 Px(n-N)+1로 상승시킨다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 을 전력 값 Px(n-N)+1로 상승시키고 전력 값 Px(n-N)+1을 DSP (166) 로 제공한다.

DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N)+1을 파라미터 제어부 (1004B) 로 제공한다. 파라미터 제어부 (1004B) 는 전력 값 Px(n-N) 으로부터 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로 전력 값 Px(n-N)+1에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 파라미터 제어부 (1004B) 는 구동 전력 값을 DAS (1016) 로 제공한다. 구동 전력 값의 수신시, DAS (1016) 및 전력 공급부 (1020) 는 전력 값 Px(n-N) 에 기초하여 구동 전력 값으로부터 RF 신호 (1026) 를 생성하는 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 상승된 전력 값 Px(n-N)+1을 갖는 RF 신호를 출력부 (1012), 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 제공한다. 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 상승된 전력 값 Px(n-N)+1을 갖는 RF 신호에 기초하여 수정된 RF 신호를 생성하고 수정된 RF 신호를 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) 로 제공한다.

동작들 1102, 1106, 1116, 및 1118은 전력 값 Px(n-N) 이 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, 전력 값이 Px(n-N) 으로부터 전력 값 Px(n-N)+1로 상승된 후, 제 (n-N) 변수는 동작 1106에서 결정된다. 전력 값 Px(n-N) 에 대응하는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값보다 작다고 결정된다. 전력 값 Px(n-N)+1에 대응하는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값보다 작다는 결정시, 전력 값 Px(n-N)+1이 전력 값 Px(n-N)+2로 더 상승되고 동작들 1102, 1106, 및 1116이 반복된다.

한편, 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값과 매칭, 예를 들어, 제 (n-N) 문턱값보다 작지 않고 제 (n-N) 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1120에서, 전력 값 Px(n-N) 을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 을 파라미터 제어부 (1004B) 로 제공하는 것을 계속하는 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공한다. 방법 (1100) 은 동작 1120 후에 반복된다.

게다가, 동작 1102에 응답하여, 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태가 상태 Sn이라는 결정시, 동작 1108에서, 제 n 변수가 결정, 예를 들어, 계산되거나 측정된다. 예를 들어, RF 신호 (1026) 가 플라즈마 챔버 (114) 로 전송될 때, 전압 및 전류 프로브 (152) 는 통신 매체 (110) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 또는 DSP (166) 로 제공한다. 측정된 복소 전압 및 전류의 수신시, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 또는 DSP (166) 는 상태 n에 대해 측정된 복소 전압 및 전류로부터 복소 전류를 식별한다.

동작 1122에서, 제 n 변수, 예를 들어, 제 n 변수의 값이 제 n 문턱값과 만나는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 제 n 변수가 변수의 제 n 문턱값을 초과하는지 또는 변수의 제 n 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 제 n 문턱값은 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 내에 저장된다. 제 n 변수가 제 n 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1124에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 제 n 변수가 제 n 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1124에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예시로서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn으로부터 제 n 변수가 제 n 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션의 수신시, DSP (166) 는 전력 값 Pxn을 전력 값 Pxn보다 낮은 전력 값 Pxn-1로 감소시키고 하강된 전력 값을 파라미터 제어부 (1004C) (도 10a) 로 제공한다.

파라미터 제어부 (1004C) 는 파라미터 값 Pxn으로부터 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 바와 유사한 방식으로 하강된 전력 값 Pxn-1에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 예를 들어, 파라미터 제어부 (1004C) 는 하강된 전력 값 Pxn-1과 x ㎒ RF 생성기의 메모리 디바이스에 저장된 구동 전력 값 간의 대응관계에 기초하여 하강된 전력 값 Pxn-1에 대응하는 구동 전력 값에 액세스한다. 파라미터 제어부 (1004C) 는 하강된 전력 값 Pxn-1에 기초하여 생성된 구동 전력 값을 DAS (1016) 로 제공한다. DAS (1016) 및 RF 전력 공급부 (1020) 는 전력 값 Pxn에 기초하는 구동 전력 값으로부터 RF 신호 (1026) 를 생성하기 위해 상기 기술된 바와 유사한 방식으로 하강된 전력 값 Pxn-1에 기초하여 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 하강된 전력 값 Pxn-1을 갖는 RF 신호를 출력부 (1012), 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 제공한다. 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 하강된 전력 값 Pxn-1을 갖는 RF 신호에 기초하여 수정된 RF 신호를 생성하고 수정된 RF 신호를 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) (도 10a) 로 제공한다.

동작들 1102, 1108, 1122, 및 1124는 전력 값 Pxn이 제 n 변수가 제 n 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, 전력 값이 Px(n-N-1) 으로부터 전력 값 Pxn-1로 감소된 후, 제 n 변수가 동작 1108에서 결정된다. 전력 값 Pxn-1에 대응하는 제 n 변수가 제 n 문턱값을 초과하는지 여부가 더 결정된다. 전력 값 Pxn-1에 대응하는 제 n 변수가 제 n 문턱값을 초과한다는 결정시, 전력 값 Pxn-1은 전력 값 Pxn-2로 더 감소되고 동작들 1102, 1108, 및 1122가 반복된다.

한편, 제 n 변수가 제 n 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1124에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 전력 값 Pxn을 변화, 예를 들어, 상승시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn으로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Pxn을 전력 값 Pxn+1로 제공한다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn을 전력 값 Pxn+1로 상승시키고 전력 값 Pxn+1을 DSP (166) 로 제공한다.

DSP (166) 는 전력 값 Pxn+1을 파라미터 제어부 (1004C) 로 제공한다. 파라미터 제어부 (1004C) 는 전력 값 Pxn에 기초하여 구동 전력 값을 생성하는 상기 기술된 바와 유사한 방식으로 전력 값 Pxn+1에 기초하여 구동 전력 값을 생성한다. 파라미터 제어부 (1004C) 는 구동 전력 값을 DAS (1016) 로 제공한다. 구동 전력 값 수신시, DAS (1016) 및 RF 전력 공급부 (1020) 는 전력 값 Pxn에 기초하여 구동 전력 값으로부터 RF 신호 (1026) 를 생성하는 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로 구동 전력 값에 기초하여 RF 신호를 생성하고 상승된 전력 값 Pxn+1을 갖는 RF 신호를 출력부 (1012), 통신 매체 (110) 를 통해 임피던스 매칭 네트워크 (112) 로 제공한다. 임피던스 매칭 네트워크 (112) 는 상승된 전력 값 Pxn+1을 갖는 RF 신호에 기초하여 수정된 RF 신호를 생성하고 수정된 RF 신호 RF 송신 라인 (150) 을 통해 ESC (146) 로 제공한다.

동작들 1102, 1108, 1122, 및 1124는 전력 값 Pxn이 제 n 변수가 제 n 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다. 예시를 위해, 전력 값이 Pxn으로부터 전력 값 Pxn+1로 상승된 후, 제 n 변수가 동작 1108에서 결정된다. 전력 값 Pxn에 대응하는 제 n 변수가 제 n 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 전력 값 Pxn+1에 대응하는 제 n 변수가 제 n 문턱값보다 작다는 결정시, 전력 값 Pxn+1은 전력 값 Pxn+2로 더 상승되고 동작들 1102, 1108, 및 1122가 반복된다.

한편, 제 n 변수가 제 n 문턱값과 매칭, 예를 들어, 제 n 문턱값보다 크지 않고 제 n 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1126에서, 전력 값 Pxn을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn을 파라미터 제어부 (1004C) 로 제공하는 것을 계속하는 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공한다. 방법 (1100) 은 동작 1126 후에 반복된다.

일부 실시예들에서, 제 (n-N-1) 상태가 플라즈마 시스템 (1000) (도 10a) 의 용도와 연관되고, 제 (n-N) 상태가 플라즈마 시스템 (1000) 의 다른 용도와 연관되고, 그리고 제 n 상태가 플라즈마 시스템 (1000) 의 또 다른 용도와 연관된다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 기판 (119) 이 에칭될 때, 동작들 1102, 1104, 1110, 및 1112 또는 동작들 1102, 1104, 1110, 및 1114가 상태 S(n-N-1) 동안 기판 (119) 의 에칭을 용이하게 하도록 수행된다. 기판 (119) 이 에칭되는지 여부의 결정은 호스트 시스템 (180) 의 입력 디바이스를 통해 사용자에 의한 입력으로서 제공될 수도 있다. 또한, 상태 S(n-N-1) 동안 기판 (119) 이 에칭되는 제 1 레이트와 상이한 제 2 레이트로 기판 (119) 이 에칭될 때, 동작들 1102, 1106, 1116, 및 1118 또는 동작들 1102, 1106, 1118, 및 1120은 제 2 레이트에서 기판 (119) 의 에칭을 용이하게 하도록 상태 S(n-N) 동안 수행된다. 상태 S(n-N) 동안 기판 (119) 이 에칭되는 제 2 레이트와 상이한 제 3 레이트로 기판 (119) 이 에칭될 때, 동작들 1102, 1108, 1122, 및 1124 또는 동작들 1102, 1108, 1122, 및 1126이 제 3 레이트에서 기판 (119) 의 에칭을 용이하게 하도록 상태 Sn 동안 에칭된다. 일부 실시예들에서, 제 2 에칭 레이트는 제 1 에칭 레이트보다 높고 제 3 에칭 레이트는 제 2 에칭 레이트보다 높다. 다양한 실시예들에서, 제 2 에칭 레이트는 제 1 에칭 레이트보다 낮고 제 3 에칭 레이트는 제 2 에칭 레이트보다 낮다. 또 다른 예로서, 재료, 예를 들어, 폴리머, 반도체, 도체, 등이 기판 (119) 상에 제 1 레이트로 증착될 때, 동작들 1102, 1104, 1110, 및 1112 또는 동작들 1102, 1104, 1110, 및 1114가 상태 S(n-N-1) 동안 제 1 레이트에서 기판 (119) 상의 증착을 용이하게 하도록 수행된다. 상태 S(n-N-1) 동안 재료가 기판 (119) 상에 증착되는 제 1 레이트와 상이한 제 2 레이트로 재료가 기판 (119) 상에 증착될 때, 동작들 1102, 1106, 1116, 및 1118 또는 동작들 1102, 1106, 1118, 및 1120이 상태 S(n-N) 동안 기판 (119) 상에서 제 2 레이트로 증착을 용이하게 하도록 수행된다. 유사하게, 상태 S(n-N) 동안 재료가 기판 (119) 상에 증착되는 제 2 레이트와 상이한 제 3 레이트로 재료가 기판 (119) 상에 증착될 때, 동작들 1102, 1108, 1122, 및 1124 또는 동작들 1102, 1108, 1122, 및 1126은 상태 Sn 동안 기판 (119) 상에서 제 3 레이트로 증착을 용이하게 하도록 수행된다. 일부 실시예들에서, 제 2 증착 레이트는 제 1 증착 레이트보다 높고 제 3 증착 레이트는 제 2 증착 레이트보다 높다. 다양한 실시예들에서, 제 2 증착 레이트는 제 1 증착 레이트보다 낮고 제 3 증착 레이트는 제 2 증착 레이트보다 낮다.

일부 실시예들에서, 동작 1110에서, 제 (n-N-1) 변수, 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수의 값이 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내인지 여부가 결정된다. 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 제 (n-N-1) 문턱값을 포함한다. 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내라는 결정시, 동작 1114가 수행된다. 한편, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 밖, 예를 들어 보다 낮거나 보다 큰, 등이라는 결정시, 동작 1112가 수행된다. 예를 들어, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력은 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위보다 작다는 결정시 상승된다. 또 다른 예로서, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력은 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위보다 크다는 결정시 감소된다.

유사하게, 이들 실시예들에서, 동작 1116에서, 제 (n-N) 변수, 예를 들어, 제 (n-N) 변수의 값이 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내인지 여부가 결정된다. 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 제 (n-N) 문턱값을 포함한다. 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내라는 결정시, 동작 1120이 수행된다. 한편, 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 밖이라는 결정시, 동작 1118이 수행된다. 예를 들어, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력은 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위보다 낮다는 결정시 상승된다. 또 다른 예로서, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력은 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내라는 결정시 상승된다.

더욱이, 이들 실시예들에서, 동작 1122에서, 제 n 변수, 예를 들어, 제 n 변수의 값이 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내인지 여부가 결정된다. 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 제 n 문턱값을 포함한다. 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내라는 결정시, 동작 1126이 수행된다. 한편, 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 밖이라는 결정시, 동작 1124가 수행된다. 예를 들어, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력은 제 n 변수가 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위보다 낮다는 결정시 상승된다. 또 다른 예로서, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력이 제 n 변수가 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위보다 크다는 결정시 감소된다.

제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N) 변수와 동일한 타입인 다양한 실시예들에서, 제 (n-N-1) 문턱값은 제 (n-N) 문턱값과 동일, 예를 들어, 동일한 값을 갖는다. 다양한 실시예들에서, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N) 변수와 동일한 타입일 때, 제 (n-N-1) 문턱값은 제 (n-N) 문턱값과 상이하다.

제 (n-N) 변수가 제 n 변수와 동일한 타입인 일부 실시예들에서, 제 (n-N) 문턱값은 제 n 문턱값과 동일, 예를 들어, 동일한 값을 갖는다. 다양한 실시예들에서, 제 (n-N-1) 변수가 제 n 변수와 동일한 타입일 때, 제 (n-N-1) 문턱값은 제 n 문턱값과 상이하다.

제 (n-N-1) 변수가 제 n 변수와 동일한 타입인 일부 실시예들에서, 제 (n-N-1) 문턱값은 제 n 문턱값과 동일, 예를 들어, 동일한 값을 갖는다. 다양한 실시예들에서, 제 (n-N-1) 변수가 제 n 변수와 동일한 타입일 때, 제 (n-N-1) 문턱값은 제 n 문턱값과 상이하다.

다양한 실시예들에서, 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 및/또는 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위와 상이한 값이다. 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수가 전압이고 제 (n-N) 변수가 전류일 때, 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 m V 이고 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 n A이고, m 및 n 각각은 실수이고, m과 n은 같지 않다.

일부 실시예들에서, 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 및 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위와 동일한 값을 갖는다. 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수가 전압이고 제 (n-N) 변수가 전류일 때, 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 m V이고 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위는 m A이고, m은 실수이다.

일부 실시예들에서, 제 (n-N-1) 문턱값은 제 (n-N) 문턱값 및/또는 제 n 문턱값과 상이한 값을 갖는다. 예를 들어, 제 (n-N-1) 문턱값은 p V이고 제 (n-N) 문턱값은 q A이고, p 및 q 각각은 실수이고, p는 q와 같지 않다. 또 다른 예로서, 제 (n-N) 문턱값은 p W이고 제 n 문턱값은 q A이고, p 및 q 각각은 실수이고, p는 q와 같지 않다.

다양한 실시예들에서, 제 (n-N-1) 문턱값은 제 (n-N) 문턱값 및 제 n 문턱값과 동일한 값을 갖는다. 예를 들어, 제 (n-N-1) 문턱값은 p V이고, 제 (n-N) 문턱값은 p A이고, 그리고 제 n 문턱값은 p W이고, 여기서 p는 실수이다.

도 12a는 y ㎒ RF 생성기 (도 10a) 에 의해 생성된 RF 신호 (1204) 가 연속파일 때 x ㎒ RF 생성기 (도 10a) 에 의해 생성된 RF 신호 (1202) 가 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖는 것을 예시하기 위한 그래프 (1200) 의 실시예이다. 그래프 (1200) 는 전력 대 시간 t을 플롯팅한다. RF 신호 (1202) 는 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1026) (도 10a) 의 예이고 RF 신호 (1204) y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1028) (도 10a) 의 예이다.

예시를 위해, RF 신호 (1202) 의 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 동안 상이한 변수들이 결정되지만 동일한 변수가 RF 신호 (1204) 의 상태 동안 결정된다. RF 신호 (1202) 는 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn에 대해 상이한 변수들에 의해 제어되는 대신 동일한 변수에 기초하여 제어된다.

도 12b는 x ㎒ RF 생성기 (도 10a) 에 의해 생성된 RF 신호 (1208) 가 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖고 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1210) 가 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖는 것을 예시하기 위한 그래프 (1206) 의 실시예이다. 그래프 (1206) 는 전력 대 시간 t를 플롯팅한다. RF 신호 (1208) 는 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1026) (도 10a) 의 예이고 RF 신호 (1210) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1028) (도 10a) 의 예이다.

예시를 위해, 상이한 변수들이 RF 신호 (1208) 의 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 동안 결정되고 상이한 변수들이 RF 신호 (1210) 의 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn 동안 결정된다. RF 신호 (1208) 는 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn에 대해 상이한 변수들, 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수, 제 (n-N) 변수, 제 n 변수에 기초하여 제어된다. 유사하게, RF 신호 (1210) 는 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn에 대해 상이한 변수들, 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수, 제 (n-N) 변수, 제 n 변수에 기초하여 제어된다.

다양한 실시예들에서, RF 신호 (1208) 는 클록 사이클 동안 3 개의 상태들 대신 2 개의 상태들, 예를 들어, S(n-N), 및 Sn을 갖고, RF 신호 (1210) 는 클록 사이클 동안 3 개의 상태들을 갖는다. 유사하게, 일부 실시예들에서, RF 신호 (1210) 는 클록 사이클 동안 2 개의 상태들을 갖고 RF 신호 (1208) 는 클록 사이클 동안 3 개의 상태들을 갖는다.

도 12c는 상태들의 변화를 갖는 RF 신호 (1214) 의 전력 레벨들의 상승을 예시하는 그래프 (1212) 의 실시예이다. RF 신호 (1214) 는 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성되고 그래프 (1212) 에 플롯팅된 RF 신호 (1216) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된다. RF 신호 (1214) 는 x ㎒ RF 생성기에 생성된 RF 신호 (1026) (도 10a) 의 예이고 RF 신호 (1216) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1028) (도 10a) 의 예이다.

RF 신호 (1216) 가 연속파 예를 들어, 동일한 전력 레벨을 가질 때 F 신호 (1214) 의 전력 레벨들은 P7로부터 P8로 P9로 상승한다. 전력 레벨들의 상승은 도 12a에 도시된 바와 같이, 예를 들어, P9로부터 P8로 추가로 P7로 전력 레벨들의 감소에 반대된다.

도 12d는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1222) 가 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 갖는 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1220) 의 전력 레벨들의 상승을 예시하기 위한 그래프 (1218) 의 실시예이다. RF 신호 (1220) 의 전력 레벨들의 상승은 도 12b의 RF 신호 (1208) 의 전력 레벨들의 감소에 반대된다. RF 신호 (1220) 는 x ㎒ RF 생성기에 생성된 RF 신호 (1026) (도 10a) 의 예이고 RF 신호 (1222) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (1028) (도 10a) 의 예이다.

도 13은 플라즈마 시스템 (1000) (도 10a) 과 연관된 상태들에 대한 이온 에너지를 사용하는 방법 (1300) 의 실시예의 플로우차트이다. 방법 (1300) 은 도 10a를 참조하여 기술되었다. 방법 (1300) 은 하나 이상의 프로세서들, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 (도 10a), 또는 DSP (166), 또는 DSP (178) (도 10a), 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서와 DSP (166) 의 조합, 또는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서와 DSP (178) 의 조합, 등에 의해 실행된다.

동작 1102가 수행된다. 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태가 상태 S(n-N-1) 라는 결정시, 동작 1302에서, 이온 에너지가 결정, 예를 들어, 계산된다. 예를 들어, RF 신호 (1026) (도 10a) 가 플라즈마 챔버 (114) 로 전송될 때, 전압 및 전류 프로브 (152) (도 10a) 는 통신 매체 (110) 에서 복소 전압 및 전류를 측정하고 측정된 복소 전압 및 전류를 호스트 시스템 (180) 의 프로세서 (도 10a) 로 제공한다. 복소 전압 및 전류는 모델 노드에서 복소 전압 및 전류를 계산하도록 플라즈마 시스템 (1000) 의 하나 이상의 부품의 하나 이상의 모델들을 통해 전파된다. 모델 노드에서의 복소 전압 및 전류에 기초하여, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서가 이온 에너지를 결정한다. 이 예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 식 (1) 을 사용하여 이온 에너지를 결정한다.

더욱이, 동작 1308에서, 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 동작 1308은 제 (n-N-1) 변수가 이온 에너지이고 동작 1110의 제 (n-N-1) 문턱값이 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값인 것을 제외하고 동작 1110 (도 11) 과 유사하다. 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값은 저장 디바이스, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 또는 플라즈마 시스템 (1000) 의 임의의 다른 저장 디바이스에 저장된다.

동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1310에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 동작 1310은 동작 1310이 구체적으로 이온 에너지를 적용하는 것을 제외하고 도 11의 방법 (1100) 의 동작 1112와 유사하다. 예를 들어, 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1310에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 동작 1310은 동작 1310이 이온 에너지 및 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값에 대해 수행되는 것을 제외하고 동작 1112 (도 11) 와 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N-1) 으로부터 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 또 다른 예로서, 동작들 1102, 1302, 1308, 및 1310은 전력 값 Px(n-N-1) 이 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다.

한편, 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1308에서, 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값보다 작다는 결정시, 동작 1310에서, 전력 값 Px(n-N-1) 을 상승시키기 위한 인스트럭션이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N-1) 으로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N-1) 을 전력 값 Px(n-N-1)+1로 상승시킨다. 또 다른 예로서, 동작들 1102, 1302, 1308, 및 1310은 전력 값 Px(n-N-1) 이 동작 1302 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다. 방법 (1300) 은 동작 1310 후에 반복된다.

한편, 결정된 이온 에너지가 동작 1302 동안 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값보다 작지 않고 제 (n-N-1) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1312에서, 동작 1114 (도 11) 를 참조하여 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로 전력 값 Px(n-N-1) 을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 방법 (1300) 은 동작 1312 후에 반복된다.

동작 1302에서 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태가 상태 S(n-N) 라는 결정시, 동작 1304, 이온 에너지가 결정된다. 이온 에너지는 제 (n-N) 변수가 이온 에너지라는 것을 제외하고 동작 1106 (도 11) 동안 제 (n-N) 변수와 유사한 방식으로 동작 1304에서 결정된다. 예를 들어, 식 (1) 은 이온 에너지를 결정하도록 사용된다.

동작 1314에서, 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값과 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값은 저장 디바이스, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 또는 플라즈마 시스템 (1000) 의 임의의 다른 저장 디바이스 내에 저장된다.

동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1316에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 (n-Nth) 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1316에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 동작 1316은 동작 1316이 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값에 대해 수행되고 동작 1304의 결정된 이온 에너지에 대해 수행되는 것을 제외하고 동작 1118 (도 11) 과 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 으로부터 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 DSP (166) (도 2) 로 제공된다. 또 다른 예로서, 동작들 1102, 1304, 1314, 및 1316은 전력 값 Px(n-N) 이 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않을 때까지 되풀이하여 반복된다.

한편, 동작 1304에서 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1316에서, 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값 미만인지 여부가 결정된다. 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값보다 작다는 결정시, 동작 1316에서, 전력 값 Px(n-N) 을 상승시키기 위한 인스트럭션이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 제공된다. 동작 1316은 동작 1316이 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값에 대해 그리고 동작 1304의 결정된 이온 에너지에 대해 수행되는 것을 제외하고 동작 1118 (도 11) 과 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 으로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N) 을 전력 값 Px(n-N)+1로 제공한다. 또 다른 예로서, 동작들 1102, 1304, 1314, 및 1316은 전력 값 Px(n-N) 이 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값보다 작지 않은 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다.

한편, 동작 1304 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값보다 작지 않고 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1318에서, 전력 값 Px(n-N) 을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 을 파라미터 제어부 (1004B) (도 10a) 로 제공하는 것을 계속하도록 하는 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공한다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Px(n-N) 을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Px(n-N) 을 파라미터 제어부 (1004B) 로 제공한다. 방법 (1300) 은 동작 1318 후에 반복된다.

동작 1102에서 플라즈마 시스템 (1000) 과 연관된 상태가 상태 Sn라는 결정시, 동작 1306에서, 이온 에너지가 결정된다. 이온 에너지는 제 n 변수가 이온 에너지인 것을 제외하고 동작 1108 (도 11) 제 n 변수를 결정하는 것과 유사한 방식으로 동작 1306에서 결정된다. 예를 들어, 식 (1) 이 이온 에너지를 결정하는데 사용된다.

동작 1320에서, 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값과 만나는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값을 초과하는지 여부가 결정된다. 제 n 이온 에너지 문턱값은 저장 디바이스, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 저장 디바이스 또는 플라즈마 시스템 (1000) 의 임의의 다른 저장 디바이스 내에 저장된다.

동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 (n-N) 이온 에너지 문턱값 초과한다는 결정시, 동작 1322에서, RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1322에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성되고 공급된 RF 신호 (1026) (도 10a) 의 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션이 제공된다. 동작 1322는 동작 1322이 제 n 이온 에너지 문턱값에 대해 수행되고 동작 1306의 결정된 이온 에너지에 대해 수행된다는 것을 제외하고 동작 1124 (도 11) 와 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn으로부터 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 전력 값으로 전력을 감소시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) (도 2) 로 제공한다. 또 다른 예로서, 동작들 1102, 1306, 1320, 및 1322는 전력 값 Pxn이 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는 값으로 감소될 때까지 되풀이하여 반복된다.

한편, 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값을 초과하지 않는다는 결정시, 동작 1320에서, 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값보다 작은지 여부가 결정된다. 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값보다 작다는 결정시, 동작 1322에서, 전력 값 Pxn을 상승시키기 위한 인스트럭션이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 제공된다. 동작 1322는 동작 1322가 제 n 이온 에너지 문턱값에 대해 그리고 동작 1306의 결정된 이온 에너지에 대해 수행되는 것을 제외하고 동작 1124 (도 11) 와 유사하다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn로부터 전력을 상승시키기 위한 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Pxn을 전력 값 Pxn+1로 상승시킨다. 또 다른 예로서, 동작들 1102, 1306, 1320, 및 1322는 전력 값 Pxn이 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값보다 작지 않은 값으로 상승될 때까지 되풀이하여 반복된다.

한편, 동작 1306 동안 결정된 이온 에너지가 제 n 이온 에너지 문턱값보다 작지 않고 제 n 이온 에너지 문턱값을 초과한다는 결정시, 동작 1324에서, 전력 값 Pxn을 유지하기 위한 인스트럭션이 제공된다. 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn을 파라미터 제어부 (1004C) (도 10a) 로 제공하는 것을 계속하게 하는 인스트럭션을 DSP (166) 로 제공한다. 일 실시예에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서는 전력 값 Pxn을 DSP (166) 로 제공하고 DSP (166) 는 전력 값 Pxn을 파라미터 제어부 (1004C) 로 제공한다. 방법 (1300) 은 동작 1324 후에 반복된다.

도 14는 제 (n-N-1) 변수, 제 (n-N) 변수, 및 제 n 변수에 기초하여 복수 상태 펄싱의 애플리케이션을 예시하기 위한 플라즈마 시스템 (1400) 의 실시예의 도면이다. 플라즈마 시스템 (1400) 은 플라즈마 챔버 (1402) 가 사용되는 것을 제외하고 플라즈마 시스템 (1000) (도 10a) 과 유사하다. 플라즈마 챔버 (1402) 는 플라즈마 챔버 (114) (도 10a) 의 예이다. 예를 들어, 플라즈마 챔버 (114) 는 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 사이의 갭 (1429) 을 둘러싸는 한정 링 어셈블리 또는 C-슈라우드를 포함한다. 갭 (1429) 내에 플라즈마가 형성된다.

플라즈마 시스템 (1400) 은 위상 지연 회로 (1404), 갭 제어 시스템 (1406), 압력 제어 시스템 (1408), 플로우 제어 시스템 (1410), 및 온도 제어 시스템 (1412) 을 더 포함한다. 위상 지연 회로 (1404) 는 x ㎒ RF 생성기의 DSP (166) (도 10a) 및 y ㎒ RF 생성기의 DSP (178) (도 10a) 에 커플링된다. 위상 지연 회로 (1404) 는 또한 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 커플링된다.

일부 실시예들에서, 위상 지연 회로 (1404) 대신, 프로세서, 예를 들어, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서, 등이, 디지털 펄싱된 신호 (1002) 의 위상 지연을 발생시킨다.

갭 제어 시스템 (1406) 은 갭 프로세서 (1414), 상태 S(n-N-1) 에 대한 갭 드라이버 GDS(n-N-1), 및 상태 S(n-N) 에 대한 갭 드라이버 GDS(n-N), 및 상태 Sn에 대한 갭 드라이버 GDSn을 포함한다. 갭 프로세서 (1414) 는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 커플링되고 갭 드라이버들 GDS(n-N-1), GDS(n-N), 및 GDSn에 더 커플링된다. 더욱이, 압력 제어 시스템 (1408) 은 압력 프로세서 (1416), 상태 S(n-N-1) 에 대한 압력 제어부 PCS(n-N-1), 상태 S(n-N) 에 대한 압력 제어부 PCS(n-N), 및 상태 Sn에 대한 압력 제어부 PCSn을 포함한다. 압력 프로세서 (1416) 는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 커플링되고 또한 압력 제어부 PCS(n-N-1), 압력 제어부 PCS(n-N), 및 압력 제어부 PCSn에 커플링된다. 또한, 플로우 제어 시스템 (1410) 은 플로우 프로세서 (1418), 상태 S(n-N-1) 에 대한 플로우 드라이버 FDS(n-N-1), 상태 S(n-N) 에 대한 플로우 드라이버 FDS(n-N), 및 상태 Sn에 대한 플로우 드라이버 FDSn을 포함한다. 플로우 프로세서 (1418) 는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 커플링되고 플로우 드라이버들 FDS(n-N-1), FDS(n-N), 및 FDSn에 커플링된다. 온도 제어 시스템 (1412) 은 온도 프로세서 (1420) 및 온도 프로세서 (1420) 에 커플링되는 전력 공급부 (1423) 를 포함한다. 전력 공급부 (1423) 는 ESC (146), 예를 들어, 히터, 예를 들어, ESC (146) 와 임베딩된 레지스터에 커플링된다. 온도 프로세서 (1420) 는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 커플링된다.

일부 실시예들에서, 드라이버 또는 압력 제어는 전류 신호를 생성하기 위한 하나 이상의 트랜지스터들을 포함한다.

플라즈마 시스템 (1400) 은 또한 갭 드라이버들 GDS(n-N-1), GDS(n-N), 및 GDSn에, 그리고 상부 전극 (194) 에 연결되는 모터 (1422), 플라즈마 챔버 (1402) 의 한정 링 부분들 (1426A 및 1426B) 및 압력 제어부들 PCS(n-N-1), PCS(n-N), 및 PCSn 에 연결되는 모터 (1424), 및 밸브 (1428) 및 플로우 드라이버들 FDS(n-N-1), FDS(n-N), 및 FDSn에 연결되는 모터 (1427) 를 포함한다. 한정 링 부분 (1426A) 및 한정 링 부분 (1426B) 은 한정 링 어셈블리를 형성한다는 것을 주의해야 한다. 다양한 실시예들에서, 한정 링 부분들 (1426A 및 1426B) 은 도전성 재료, 예컨대, 예를 들어, 실리콘, 폴리실리콘, 실리콘 카바이드, 보론 카바이드, 세라믹, 알루미늄, 등으로 이루어진다. 다양한 실시예들에서, 한정 링 어셈블리에 더하여, 갭 (1429) 은 상부 전극 (194), ESC (146), 전극과 전극 연장부 사이에 놓인 하나 이상의 절연체 링들, 예를 들어, 유전체 링들, 등, 및 상부 전극 연장부와 하부 전극 연장부에 의해 규정된다.

모터 (1422), 상부 전극 (194), 및/또는 ESC (146) 는 때때로 갭 제어 기계적 컴포넌트들로 본 명세서에서 지칭된다. 더욱이, 모터 (1424) 및/또는 한정 링 어셈블리는 때때로 압력 제어 기계적 컴포넌트들로 본 명세서에서 지칭된다. 또한, 모터 (1427), 가스 소스 GS, 및/또는 밸브 (1428) 는 때때로 플로우 제어 기계적 컴포넌트들로서 본 명세서에 지칭된다.

일부 실시예들에서, 모터 (1422) 는 상부 전극 (194) 대신 ESC (146) 를 이동시키기 위해 상부 전극 (194) 대신 ESC (146) 에 연결된다. 다양한 실시예들에서, 모터가 ESC (146) 에 연결되고 또 다른 모터가 상부 전극 (194) 에 연결되고 모터 둘다는 갭 제어 시스템 (1406) 에 연결된다.

모터의 예들은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 전기 머신을 포함한다. 모터의 다른 예들은 AC 모터를 포함한다. 모터의 또 다른 예는 이동 부분 예컨대 로터 그리고 고정 부분 예컨대 스테이터를 포함하는 머신을 포함한다. 스테이터와 로터 사이에 에어 갭이 있다.

밸브의 예들은 통로 예를 들어, 케이싱 (casing) 의 통로를 개구, 폐쇄 또는 부분적으로 막음으로써 가스 또는 액체의 흐름을 조절, 지시, 또는 제어하는 디바이스를 포함한다. 밸브의 다른 예들은 유압 밸브 (hydraulic valve), 수동 밸브, 솔레노이드 밸브, 모터 밸브 및 공압 밸브 (pneumatic valve) 를 포함한다.

디지털 펄싱된 신호 (1002) 는 호스트 시스템 (180) 의 프로세서에 의해 생성되고 위상 지연 회로 (1404) 에 제공된다. 위상 지연 회로 (1404) 는 디지털 펄싱된 신호 (1002) 를 수신하고 수정된 펄싱된 신호 (1432) 를 생성하기 위해 미리 규정된 위상만큼 디지털 펄싱된 신호 (1002) 를 지연시킨다. 위상 지연은 플라즈마 시스템 (1400) 의 기계적 컴포넌트들, 예를 들어, 상부 전극 (194), ESC (146), 밸브 (1428), 모터 (1422), 모터 (1424), 모터 (1427), 한정 링 어셈블리, 등이 디지털 펄싱된 신호 (1002) 에 응답할 시간을 허용하기 위해 디지털 펄싱된 신호 (1002) 에 제공된다. 위상 지연 회로 (1404) 는 디지털 펄싱된 신호 (1002) 에 응답하기 위해 전기적 컴포넌트들, 예를 들어, DSP들, RF 전력 공급원들, 파라미터 제어부들, 등에 비해 보다 많은 시간을 플라즈마 시스템 (1400) 의 기계적 컴포넌트들에 더 허용하도록 수정된 펄싱된 신호 (1432) 를 생성하기 위해 디지털 펄싱된 신호 (1002) 의 위상을 지연한다.

다양한 실시예들에서, 위상 지연은 플라즈마 챔버 (1402) 내로 프로세스 가스의 플로우의 제어하도록, 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 간 갭 (1428) 을 제어하도록, 플라즈마 챔버 (1402) 내 압력을 제어하도록, 및/또는 플라즈마 챔버 (1402) 내 온도를 제어하도록 보다 많은 시간을 기계적 컴포넌트들에 더 허용하도록 수정된 펄싱된 신호 (1432) 를 생성하기 위해 디지털 펄싱된 신호 (1002) 를 시간 t 축 상에서 오른쪽으로 시프트하기 위해 위상 지연 회로 (1404) 에 의해 부가된다.

다양한 실시예들에서, 디지털 펄싱된 신호 (1002) 는 디지털 펄싱된 신호 (1002) 에 응답하여 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기, 통신 매체들 (110 및 196), IMC (112), 및 RF 송신 라인 (150) 의 전기적 컴포넌트들에 허용된 것보다 많은 시간이 기계적 컴포넌트들에 허용되도록 수정된 펄싱된 신호 (1432) 와 비교하여 시간상 레그 (lag) 된다.

수정된 펄싱된 신호 (1432) 는 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기의 DSP들 (166 및 178) 에 제공된다. 수정된 펄싱된 신호 (1432) 의 수신시, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기의 DSP들 (166 및 178) 은 상기 기술된 디지털 펄싱된 신호 (1002) 가 프로세싱되는 방식과 동일한 방식으로 수정된 펄싱된 신호 (1432) 를 프로세싱한다.

일부 실시예들에서, 전기적 컴포넌트가 전기적 컴포넌트에 입력된 펄싱된 신호에 기초하여 출력 전기 신호를 생성할 때 전기적 컴포넌트가 펄싱된 신호에 응답한다. 다양한 실시예들에서, 기계적 컴포넌트가 펄싱된 신호에 응답하여 기계적 운동을 수행, 예를 들어, 회전, 이동, 슬라이딩, 시프팅, 폐쇄, 개방, 등을 할 때 기계적 컴포넌트가 신호에 응답한다.

수정된 펄싱된 신호 (1432) 가 DSP (166) 에 의해 수신될 때, x ㎒ RF 생성기는 수정된 펄싱된 신호 (1432) 와 동기하여 RF 신호를 생성한다. 예를 들어, RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 인벨롭은 수정된 펄싱된 신호 (1432) 의 상태가 상태 S(n-N-1) 으로부터 상태 S(n-N) 으로 전이할 때 제 1 전력 레벨로부터 제 2 전력 레벨로 변화하고 인벨롭은 수정된 펄싱된 신호 (1432) 의 상태가 상태 S(n-N) 로부터 상태 Sn으로 전이할 때 제 2 전력 레벨로부터 제 3 전력 레벨로 변화한다. 유사하게, 수정된 펄싱된 신호 (1432) 가 DSP (178) 에 의해 수신될 때, y ㎒ RF 생성기는 수정된 펄싱된 신호 (1432) 와 동기하는 RF 신호를 생성한다.

갭 프로세서 (1414) 는 디지털 펄싱된 신호 (1002) 로부터 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별하기 위해 디지털 펄싱된 신호 (1002) 를 수신한다. 예를 들어, 갭 프로세서 (1414) 는 DSP (166 및 178) 가 디지털 펄싱된 신호 (1002) 로부터 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별하는 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로 디지털 펄싱된 신호 (1002) 로부터 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별한다.

상태 S(n-N-1) 동안, 갭 프로세서 (1414) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 갭 프로세서 (1414) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값에 있을 때까지 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 간의 갭 (1429) 을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 갭 드라이버 GDS(n-N-1) 로 전송한다. 갭 프로세서 (1414) 로부터 신호의 수신시, 갭 드라이버 GDS(n-N-1) 는 모터 (1422) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1422) 는 플라즈마 챔버 (1402) 에 대한 상부 전극 (194) 의 수직 위치를 변화시키도록 회전한다. 상부 전극 (194) 의 수직 위치는 상태 S(n-N-1) 에 대한 제 (n-N-1) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 의 양을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 갭 프로세서 (1414) 는, 갭 (1429) 의 양을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 갭 드라이버 GDS(n-N-1) 로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 갭 프로세서 (1414) 로부터 신호의 미수신시, 갭 드라이버 GDS(n-N-1) 는 모터 (1422) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1422) 는 회전을 중단하고 상부 전극 (194) 의 수직 위치는 제 (n-N-1) 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 의 양을 유지하도록 변화를 중단한다.

유사하게, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 갭 프로세서 (1414) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값에 있을 때까지 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 간의 갭 (1429) 을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 갭 드라이버 GDS(n-N) 로 신호를 전송한다. 갭 프로세서 (1414) 로부터 신호의 수신시, 갭 드라이버 GDS(n-N) 는 모터 (1422) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1422) 는 플라즈마 챔버 (1402) 에 대한 상부 전극 (194) 의 수직 위치를 변화시키도록 회전한다. 상부 전극 (194) 의 수직 위치는 상태 S(n-N) 에 대한 제 (n-N) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 의 양을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 갭 프로세서 (1414) 는, 갭 (1429) 의 양을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 갭 드라이버 GDS(n-N) 로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 갭 프로세서 (1414) 로부터 신호의 미수신시, 갭 드라이버 GDS(n-N-1) 는 모터 (1422) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1422) 는 회전을 중단하고 상부 전극 (194) 의 수직 위치는 제 (n-N) 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 의 양을 유지하도록 변화를 중단한다.

더욱이, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 갭 프로세서 (1414) 는 제 n 변수가 제 n 문턱값에 있을 때까지 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 간의 갭 (1429) 을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 갭 드라이버 GDSn으로 전송한다. 갭 프로세서 (1414) 로부터 신호의 수신시, 갭 드라이버 GDSn은 모터 (1422) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1422) 는 플라즈마 챔버 (1402) 에 대한 상부 전극 (194) 의 수직 위치를 변화시키도록 회전한다. 상부 전극 (194) 의 수직 위치는 상태 Sn에 대한 제 n 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 의 양을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 갭 프로세서 (1414) 는, 갭 (1429) 의 양을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 갭 드라이버 GDSn으로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 갭 프로세서 (1414) 로부터 신호의 미수신시, 갭 드라이버 GDSn은 모터 (1422) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1422) 는 회전을 중단하고 상부 전극 (194) 의 수직 위치는 제 n 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 의 양을 유지하도록 변화를 중단한다.

갭 프로세서 (1414) 에 대해 상기 기술된 방식과 유사한 방식으로, 압력 프로세서 (1416) 는 디지털 펄싱된 신호 (1002) 로부터 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별하도록 디지털 펄싱된 신호 (1002) 를 수신한다. 상태 S(n-N-1) 동안, 압력 프로세서 (1416) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 압력 프로세서 (1416) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 (1429) 내 압력량을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 압력 제어부 PCS(n-N-1) 로 전송한다. 압력 프로세서 (1416) 로부터 신호의 수신시, 압력 제어부 PCS(n-N-1) 는 모터 (1424) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1424) 는 갭 (1429) 에 대한 한정 링 어셈블리의 수직 위치를 변화시키도록 회전한다. 한정 링 어셈블리의 수직 위치는 상태 S(n-N-1) 에 대한 제 (n-N-1) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 내 압력량을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 압력 프로세서 (1416) 는, 갭 (1429) 내 압력량을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 압력 제어부 PCS(n-N-1) 로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 압력 프로세서 (1416) 로부터 신호의 미수신시, 압력 제어부 PCS(n-N-1) 는 모터 (1424) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1424) 는 회전을 중단하고 한정 링 어셈블리의 수직 위치는 제 (n-N-1) 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 내 압력량을 유지하도록 변화를 중단한다.

더욱이, 상태 S(n-N) 동안, 압력 프로세서 (1416) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 압력 프로세서 (1416) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 (1429) 내 압력량을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 압력 제어부 PCS(n-N) 로 전송한다. 압력 프로세서 (1416) 로부터 신호의 수신시, 압력 제어부 PCS(n-N) 는 모터 (1424) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1424) 는 갭 (1429) 에 대한 한정 링 어셈블리의 수직 위치를 변화시키도록 회전한다. 한정 링 어셈블리의 수직 위치는 상태 S(n-N) 에 대한 제 (n-N) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 내 압력량을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 압력 프로세서 (1416) 는, 갭 (1429) 내 압력량을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 압력 제어부 PCS(n-N) 로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 압력 프로세서 (1416) 로부터 신호의 미수신시, 압력 제어부 PCS(n-N) 는 모터 (1424) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1424) 는 회전을 중단하고 한정 링 어셈블리의 수직 위치는 제 (n-N) 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 내 압력량을 유지하도록 변화를 중단한다.

또한, 상태 Sn 동안, 압력 프로세서 (1416) 는 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 압력 프로세서 (1416) 는 제 n 변수가 제 n 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 (1429) 내 압력량을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 압력 제어부 PCSn으로 전송한다. 압력 프로세서 (1416) 로부터 신호의 수신시, 압력 제어부 PCSn은 모터 (1424) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1424) 는 갭 (1429) 에 대한 한정 링 어셈블리의 수직 위치를 변화시키도록 회전한다. 한정 링 어셈블리의 수직 위치는 상태 Sn에 대한 제 n 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 내 압력량을 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 압력 프로세서 (1416) 는, 갭 (1429) 내 압력량을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 압력 제어부 PCSn으로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 압력 프로세서 (1416) 로부터 신호의 미수신시, 압력 제어부 PCSn은 모터 (1424) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1424) 는 회전을 중단하고 한정 링 어셈블리의 수직 위치는 제 n 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 내 압력량을 유지하도록 변화를 중단한다.

모터 (1424) 가 한정 링 어셈블리의 하단측으로부터 한정 링 어셈블리에 연결되는 다양한 실시예들에서, 한정 링 어셈블리의 수직 위치는 플라즈마 챔버 (1402) 내에서 한정 링들을 위 또는 아래로 이동시키도록 변화한다. 한정 링 어셈블리는 보다 많은 양의 갭 (1429) 을 덮도록 위로 이동하고 보다 적은 양의 갭 (1429) 을 덮도록 아래로 이동한다.

다양한 실시예들에서, 모터 (1424) 는 한정 링 어셈블리의 상단측으로부터 한정 링들에 연결된다. 한정 링 어셈블리는 보다 적은 양의 갭 (1429) 을 덮도록 위로 이동하고 보다 많은 양의 갭 (1429) 을 덮도록 아래로 이동한다.

일부 실시예들에서, 모터 (1424) 는 로드를 통해 한정 링 어셈블리에 연결되고 한정 링 어셈블리의 한정 링들은 로드의 홈들 사이에 이격되고 로드의 홈들에 연결된다. 모터 (1424) 의 로터가 회전할 때, 한정 링 어셈블리의 수직 위치를 변화시키기 위해 로드는 모터로부터 돌출하거나 리세스된다.

더욱이, 플로우 프로세서 (1418) 는 DSP가 디지털 펄싱된 신호 (1002) 의 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별하는 것과 유사하게 디지털 펄싱된 신호 (1002) 를 수신하고 디지털 펄싱된 신호 (1002) 의 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별한다. 상태 S(n-N-1) 동안, 플로우 프로세서 (1418) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 플로우 프로세서 (1418) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 로 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 플로우 드라이버 FDS(n-N-1) 로 전송한다. 플로우 프로세서 (1418) 로부터 신호의 수신시, 플로우 드라이버 FDS(n-N-1) 는 모터 (1427) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1427) 는 케이싱의 통로를 폐쇄하거나 개방하도록 밸브 (1428) 가 위치되는 케이싱, 예를 들어, 인클로저, 튜브, 파이프, 등 내 밸브 (1428) 의 위치를 변화시키도록 회전한다. 밸브 (1428) 의 위치는 상태 S(n-N-1) 에 대한 제 (n-N-1) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 으로의 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 플로우 프로세서 (1418) 는, 플라즈마 챔버 (1402) 로의 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 플로우 드라이버 FDS(n-N-1) 로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 플로우 프로세서 (1418) 로부터 신호의 미수신시, 플로우 드라이버 FDS(n-N-1) 는 모터 (1427) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1427) 는 회전을 중단하고 밸브 (1428) 가 위치되는 케이싱 내 밸브 (1428) 의 위치는 제 (n-N-1) 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 내로 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 유지하도록 변화를 중단한다.

프로세스 가스 또는 프로세스 가스들의 혼합물은 가스 소스 GS에 저장되고 케이싱의 통로를 통해 플라즈마 챔버 (1402) 로 공급된다. 가스 소스 GS는 밸브 (1428) 를 통해 플라즈마 챔버 (1402) 에 커플링된다. 하나 이상의 프로세스 가스들이 갭 (1429) 으로 공급되고 RF 송신 라인 (150) (도 10a) 을 통해 수정된 RF 신호가 ESC (146) 에 의해 수신될 때, 플라즈마 챔버 (1402) 내에서 플라즈마가 생성되거나 유지된다. 일부 실시예들에서, 모터 (1427) 는 모터 (1427) 의 로터의 회전으로 밸브의 위치를 변화시키도록 로드를 통해 밸브 (1428) 에 연결된다.

유사하게, 상태 S(n-N) 동안, 플로우 프로세서 (1418) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 플로우 프로세서 (1418) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 로 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 플로우 드라이버 FDS(n-N) 로 전송한다. 플로우 프로세서 (1418) 로부터 신호의 수신시, 플로우 드라이버 FDS(n-N) 는 모터 (1427) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1427) 는 케이싱의 통로를 폐쇄하거나 개방하도록 밸브 (1428) 가 위치되는 케이싱 내 밸브 (1428) 의 위치를 변화시키도록 회전한다. 밸브 (1428) 의 위치는 상태 S(n-N) 에 대한 제 (n-N) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 으로의 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 플로우 프로세서 (1418) 는, 플라즈마 챔버 (1402) 로의 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 플로우 드라이버 FDS(n-N) 로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 플로우 프로세서 (1418) 로부터 신호의 미수신시, 플로우 드라이버 FDS(n-N) 는 모터 (1427) 로 전송할 구동 전류의 생성을 중단한다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1427) 는 회전을 중단하고 밸브 (1428) 가 위치되는 케이싱 내 밸브 (1428) 의 위치는 제 (n-N) 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 내로 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 유지하도록 변화를 중단한다.

더욱이, 상태 Sn 동안, 플로우 프로세서 (1418) 는 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 플로우 프로세서 (1418) 는 제 n 변수가 제 n 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 로 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 플로우 드라이버 FDSn으로 전송한다. 플로우 프로세서 (1418) 로부터 신호의 수신시, 플로우 드라이버 FDSn은 모터 (1427) 로 전송할 구동 전류를 생성한다. 구동 전류의 수신시, 모터 (1427) 는 케이싱의 통로를 폐쇄하거나 개방하도록 밸브 (1428) 가 위치되는 케이싱 내 밸브 (1428) 의 위치를 변화시키도록 회전한다. 밸브 (1428) 의 위치는 상태 Sn에 대한 제 n 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 으로의 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 플로우 프로세서 (1418) 는, 플라즈마 챔버 (1402) 로의 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 플로우 드라이버 FDSn으로 신호를 전송하는 것을 중단한다. 플로우 프로세서 (1418) 로부터 신호의 미수신시, 플로우 드라이버 FDSn은 모터 (1427) 로 전송할 구동 전류를 생성하지 않는다. 구동 전류의 미수신시, 모터 (1427) 는 회전을 중단하고 밸브 (1428) 가 위치되는 케이싱 내 밸브 (1428) 의 위치는 제 n 문턱값이 달성되는 갭 (1429) 내로 하나 이상의 프로세스 가스들의 플로우 레이트를 유지하도록 변화를 중단한다.

일부 실시예들에서, 플라즈마 시스템 (1400) 에서 임의의 수의 가스 소스들이 사용된다. 가스 소스 각각은 상이한 프로세스 가스를 저장한다. 예를 들어, 일 가스 소스는 불소 함유 가스를 저장하고 또 다른 가스 소스는 산소 함유 가스를 저장한다. 가스 소스 각각은 가스, 예를 들어, 프로세스 가스, 불활성 가스, 등을 플라즈마 챔버 (1402) 로 공급하도록 대응하는 밸브를 통해 플라즈마 챔버 (1402) 에 연결된다. 케이싱은 플로우 드라이버들 FDS(n-N-1), FDS(n-N), 및 FDSn에 더 연결되고 플로우 드라이버들 FDS(n-N-1), FDS(n-N), 및 FDSn에 의해 제어되는, 모터에 연결되고 모터에 의해 제어되는 밸브를 포함한다.

더욱이, 온도 프로세서 (1420) 는 DSP가 디지털 펄싱된 신호 (1002) 의 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별하는 것과 유사하게 디지털 펄싱된 신호 (1002) 를 수신하고 디지털 펄싱된 신호 (1002) 의 상태들 S(n-N-1), S(n-N), 및 Sn을 식별한다. 상태 S(n-N-1) 동안, 온도 프로세서 (1420) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 온도 프로세서 (1420) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 내 온도를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 전력 공급부 (1423) 로 전송한다. 온도 프로세서 (1420) 로부터 신호의 수신시, 전력 공급부 (1423) 는 ESC (146) 의 히터로 전송할 전력 신호를 생성한다. 전력 신호의 수신시, ESC (146) 의 히터는 가열하거나 냉각한다. 히터의 가열 또는 냉각은 상태 S(n-N-1) 에 대한 제 (n-N-1) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 내 온도를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 온도 프로세서 (1420) 는, 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 (1429) 내 온도를 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 전력 공급부 (1423) 로 신호를 전송한다. 온도 프로세서 (1420) 로부터 신호의 수신시, 전력 공급부 (1423) 는 ESC (146) 의 히터로 전송할 전력 신호를 생성한다. 전력 신호의 수신시, ESC (146) 의 히터는 갭 (1429) 내 온도가 제 (n-N-1) 문턱값을 유지하는 것을 용이하게 하는 레벨에서 계속해서 가열하거나 냉각한다.

유사하게, 상태 S(n-N) 동안, 온도 프로세서 (1420) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 온도 프로세서 (1420) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 내 온도를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 전력 공급부 (1423) 로 전송한다. 온도 프로세서 (1420) 로부터 신호의 수신시, 전력 공급부 (1423) 는 ESC (146) 의 히터로 전송할 전력 신호를 생성한다. 전력 신호의 수신시, ESC (146) 의 히터는 가열하거나 냉각한다. 히터의 가열 또는 냉각은 상태 S(n-N) 에 대한 제 (n-N) 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 내 온도를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 온도 프로세서 (1420) 는, 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 (1429) 내 온도를 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 전력 공급부 (1423) 로 신호를 전송한다. 온도 프로세서 (1420) 로부터 신호의 수신시, 전력 공급부 (1423) 는 ESC (146) 의 히터로 전송할 전력 신호를 생성한다. 전력 신호의 수신시, ESC (146) 의 히터는 갭 (1429) 내 온도가 제 (n-N) 문턱값을 유지하는 것을 용이하게 하는 레벨에서 계속해서 가열하거나 냉각한다.

또한, 상태 Sn 동안, 온도 프로세서 (1420) 는 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있는지 여부의 결정을 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 수신한다. 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있지 않다는 결정의 수신시, 온도 프로세서 (1420) 는 제 n 변수가 제 n 문턱값에 있을 때까지 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 내 온도를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등을 하도록 신호를 전력 공급부 (1423) 로 전송한다. 온도 프로세서 (1420) 로부터 신호의 수신시, 전력 공급부 (1423) 는 ESC (146) 의 히터로 전송할 전력 신호를 생성한다. 전력 신호의 수신시, ESC (146) 의 히터는 가열하거나 냉각한다. 히터의 가열 또는 냉각은 상태 Sn에 대한 제 n 변수를 달성하도록, 갭 (1429) 내 온도를 변화, 예를 들어, 상승, 감소, 등 한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있다는 결정의 수신시, 온도 프로세서 (1420) 는, 플라즈마 챔버 (1402) 의 갭 (1429) 내 온도를 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등을 위해 전력 공급부 (1423) 로 신호를 전송한다. 온도 프로세서 (1420) 로부터 신호의 수신시, 전력 공급부 (1423) 는 ESC (146) 의 히터로 전송할 전력 신호를 생성한다. 전력 신호의 수신시, ESC (146) 의 히터는 갭 (1429) 내 온도가 제 n 문턱값을 유지하는 것을 용이하게 하는 레벨에서 계속해서 가열하거나 냉각한다.

일부 실시예들에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 수신하는 대신, 제 (n-N-1) 변수, 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수의 값이 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 갭 프로세서 (1414), 압력 프로세서 (1416), 플로우 프로세서 (1418), 및 온도 프로세서 (1420) 에 의해 수신된다. 더욱이, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부의 결정에 응답하여 갭 프로세서 (1414), 갭 드라이버 GDS(n-N-1), 모터 (1422), 및 상부 전극 (194) 에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술되는 동작들은 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다. 예를 들어, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 밖에 있다는 결정의 수신에 응답하여, 갭 프로세서 (1414) 는 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있을 때까지 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 간의 갭 (1429) 을 변화, 예를 들어 상승, 감소, 등을 하도록 갭 드라이버 GDS(n-N-1) 로 신호를 전송한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있다는 결정을 수신하는 것에 응답하여, 갭 프로세서 (1414) 는 갭 (1429) 의 양을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등 하는 신호를 갭 드라이버 GDS(n-N-1) 로 전송하는 것을 중단한다. 유사하게, (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있다는 여부에 응답하여 압력 프로세서 (1416), 압력 제어부 PCS(n-N-1), 모터 (1424), 및 한정 링 어셈블리에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다. 또한, 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부에 응답하여 플로우 프로세서 (1418), 플로우 드라이버 FDS(n-N-1), 모터 (1427), 및 밸브 (1428) 에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부에 응답하여 수행된다. 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값에 있는지 여부에 응답하여 온도 프로세서 (1420), 전력 공급부 (1423), 및 ESC (146) 의 히터에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 (n-N-1) 변수가 제 (n-N-1) 변수의 제 (n-N-1) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다.

유사하게, 이들 실시예들에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있는지 여부의 결정을 수신하는 대신, 제 (n-N) 변수, 예를 들어, 제 (n-N) 변수의 값이 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 갭 프로세서 (1414), 압력 프로세서 (1416), 플로우 프로세서 (1418), 및 온도 프로세서 (1420) 에 의해 수신된다. 더욱이, 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있는지 여부의 결정에 응답하여 갭 프로세서 (1414), 갭 드라이버 GDS(n-N), 모터 (1422), 및 상부 전극 (194) 에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술되는 동작들은 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다. 예를 들어, 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 밖에 있다는 결정의 수신에 응답하여, 갭 프로세서 (1414) 는 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있을 때까지 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 간의 갭 (1429) 을 변화, 예를 들어 상승, 감소, 등을 하도록 갭 드라이버 GDS(n-N) 로 신호를 전송한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있다는 결정을 수신하는 것에 응답하여, 갭 프로세서 (1414) 는 갭 (1429) 의 양을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등 하는 신호를 갭 드라이버 GDS(n-N) 로 전송하는 것을 중단한다. 유사하게, (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있다는 여부에 응답하여 압력 프로세서 (1416), 압력 제어부 PCS(n-N), 모터 (1424), 및 한정 링 어셈블리에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다. 또한, 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있는지 여부에 응답하여 플로우 프로세서 (1418), 플로우 드라이버 FDS(n-N), 모터 (1427), 및 밸브 (1428) 에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부에 응답하여 수행된다. 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값에 있는지 여부에 응답하여 온도 프로세서 (1420), 전력 공급부 (1423), 및 ESC (146) 의 히터에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 (n-N) 변수가 제 (n-N) 변수의 제 (n-N) 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다.

유사하게, 이들 실시예들에서, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있는지 여부의 결정을 수신하는 대신, 제 n 변수, 예를 들어, 제 n 변수의 값이 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정이 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 갭 프로세서 (1414), 압력 프로세서 (1416), 플로우 프로세서 (1418), 및 온도 프로세서 (1420) 에 의해 수신된다. 더욱이, 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있는지 여부의 결정에 응답하여 갭 프로세서 (1414), 갭 드라이버 GDSn, 모터 (1422), 및 상부 전극 (194) 에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술되는 동작들은 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다. 예를 들어, 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 밖에 있다는 결정의 수신에 응답하여, 갭 프로세서 (1414) 는 제 n 변수가 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있을 때까지 상부 전극 (194) 과 ESC (146) 간의 갭 (1429) 을 변화, 예를 들어 상승, 감소, 등을 하도록 갭 드라이버 GDSn 로 신호를 전송한다. 한편, 호스트 시스템 (180) 의 프로세서로부터 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있다는 결정을 수신하는 것에 응답하여, 갭 프로세서 (1414) 는 갭 (1429) 의 양을 유지, 예를 들어, 상승시키지 않고, 감소시키지 않는, 등 하는 신호를 갭 드라이버 GDSn 로 전송하는 것을 중단한다. 유사하게, n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있다는 여부에 응답하여 압력 프로세서 (1416), 압력 제어부 PCSn, 모터 (1424), 및 한정 링 어셈블리에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다. 또한, 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있는지 여부에 응답하여 플로우 프로세서 (1418), 플로우 드라이버 FDSn, 모터 (1427), 및 밸브 (1428) 에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부에 응답하여 수행된다. 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값에 있는지 여부에 응답하여 온도 프로세서 (1420), 전력 공급부 (1423), 및 ESC (146) 의 히터에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 제 n 변수가 제 n 변수의 제 n 문턱값으로부터 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부의 결정에 응답하여 수행된다.

전술된 실시예들이 ESC (146) (도 2 및 도 10a) 의 하부 전극으로 RF 신호를 제공하는 것과 일부 실시예들에서 상부 전극 (194) (도 2 및 도 10a) 을 접지시키는 것과 관련되지만, RF 신호는 ESC (146) 의 하부 전극이 접지되는 동안 상부 전극 (194) 으로 제공된다는 것을 주의해야 한다.

본 명세서에서 설명된 실시예는 핸드-핼드 하드웨어 유닛, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그래밍 가능한 가전 제품, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들로 실시될 수도 있다. 또한, 실시예들은 작업들이 네트워크를 통해 링크된 원격 프로세싱 하드웨어 유닛에 의해 수행되는 분산된 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다.

일부 실시예들에서, 본 명세서에 기술된, 제어기는 상술된 예들의 일부일 수도 있는, 시스템의 일부이다. 이러한 시스템은 프로세싱 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템 등) 을 위한 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 플랫폼 또는 플랫폼들을 포함하는 반도체 프로세싱 장비를 포함한다. 이들 시스템은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 동안에 또는 이후에 그의 동작을 제어하기 위한 전자 장치들과 통합된다. 이 전자 장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부품들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭된다. 제어기는 프로세싱 요건들 및/또는 시스템 유형에 따라 본 명세서에서 기술된 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그램되며, 이러한 프로세스는 프로세스 가스들의 전달, 온도 설정 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정, 진공 설정, 전력 설정, RF 생성기 설정, RF 매칭 회로 설정, 주파수 설정, 플로우 레이트 설정, 유체 전달 설정, 위치 및 동작 설정, 및 시스템에 커플링되거나 시스템과 인터페이싱하는 툴 및 다른 전달 툴들 및/또는 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송 등을 포함한다.

일반적으로 말하면, 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 측정, 등을 인에이블한다. 집적 회로는 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어 형태로 된 칩들, DSP들 (digital signal processors), ASIC들로서 규정되는 칩들, PLD들, 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 를 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함한다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상의 또는 이에 대한 특정한 프로세스를 실행하기 위한 파라미터들, 인자들, 변수들, 등을 규정하는 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기 또는 시스템으로 통신되는 인스트럭션들이다. 프로그램 인스트럭션들은, 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 커플링되거나 컴퓨터의 일부이다. 예를 들어, 제어기는 "클라우드" 내에 있거나 팹 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 일부 또는 전부이며, 이는 웨이퍼 프로세싱을 위한 원격 액세스를 가능하게 한다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행 사항을 모니터링하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블하며, 지난 제조 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 들어, 서버) 는 프로세스 레시피들을 네트워크를 통해 시스템에 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 통신된다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들의 각각에 대한 파라미터들, 인자들, 및/또는 변수들을 명시하는 인스트럭션들을 설정사항들의 데이터의 형태로 수신한다. 파라미터들, 인자들, 및/또는 변수들은 수행될 프로세스 타입 및 제어기가 인터페이싱하거나 제어하도록 구성된 툴의 타입에 특정된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예를 들어 서로 네트워킹된 하나 이상의 개별 제어기들을 포함시키고 예를 들어 본 명세서에서 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은 공통 목적을 위해서 작동시킴으로써 분산된다. 이러한 목적을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 서로 결합되는 이격되게 위치한 (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들을 포함한다.

비한정적으로, 다양한 실시예들에서, 방법들이 적용되는 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, 세정 타입 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 추적 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들을 제조 및/또는 제작시에 사용되거나 연관된 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함한다.

일부 실시예들에서, 상기 기술된 동작들은 몇몇 타입들의 플라즈마 챔버들, 예를 들어, ICP (inductively coupled plasma) 반응기, 변압기 결합형 플라즈마 챔버, 도전체 툴, 유전체 툴들을 포함하는 플라즈마 챔버, ECR (electron cyclotron resonance) 반응기 등을 포함하는 플라즈마 챔버에도 적용된다는 것이 또한 주목된다. 예를 들어, 하나 이상의 RF 생성기들이 ICP 반응기 내 인덕터에 커플링된다. 인덕터의 형상의 예들은 솔레노이드, 돔-형상 코일, 평면-형상 코일, 등을 포함한다.

상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라, 호스트 컴퓨터는 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접하는 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 전반에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 반도체 제조 공장에서 웨이퍼들의 용기들을 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 그리고 이들로부터 이동하는 재료 이송 시에 사용되는 툴들 중 하나 이상과 통신한다.

상기 실시예들을 유념하여, 일부 실시예들이 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 채용한다는 것이 이해될 것이다. 이들 동작들은 물리량들의 물리적으로 조작하는 것이다. 실시예들의 일부를 형성하는 본 명세서에 기술된 임의의 동작들은 유용한 머신 동작들이다.

일부 실시예들은 또한 이들 동작들을 수행하기 위한 하드웨어 유닛 또는 장치와 관련된다. 장치는 특수 목적 컴퓨터로 특별히 구성된다. 특수 목적 컴퓨터로서 규정될 때, 컴퓨터는 특수 목적의 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행하지만, 여전히 특수 목적을 위해 동작할 수 있다.

일부 실시예들에서, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시에 저장되거나 컴퓨터 네트워크를 통해 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성된 컴퓨터에 의해 프로세싱될 수도 있다. 데이터가 컴퓨터 네트워크를 통해 획득될 때, 컴퓨터 네트워크 상의 다른 컴퓨터들, 예를 들어, 컴퓨팅 리소스들의 클라우드에 의해 프로세싱될 수도 있다.

하나 이상의 실시예들은 또한 비일시적인 컴퓨터-판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 제조될 수 있다. 비일시적인 컴퓨터-판독가능 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해 판독되는 데이터를 저장하는 임의의 데이터 저장 하드웨어 유닛, 예를 들어 메모리 디바이스, 등이다. 비일시적인 컴퓨터-판독가능 매체의 예들은 하드 드라이브, NAS (network attached storage), RAM (read-only memory), ROM (random-access memory), CD-ROMs (compact disc-ROMs), CD-Rs (CD-recordables), CD-RWs (CD-rewritables), 자기 테이프들, 및 다른 광학 및 비광학 데이터 저장 하드웨어 유닛들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 비일시적인 컴퓨터-판독가능 매체는 또한 컴퓨터 판독가능 코드가 분산된 방식으로 저장되고 실행되도록 네트워크 커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 분산된 컴퓨터-판독가능 유형의 매체를 포함한다.

상기 방법 동작들이 특정한 순서로 기술되었지만, 다양한 실시예들에서, 다른 관리 동작들이 동작들 사이에 수행되고, 또는 방법 동작들이 약간 상이한 시간들에 일어나도록 조정되고, 또는 다양한 간격들로 방법 동작들의 발생을 가능하게 하는 시스템 내에 분산되고, 또는 상기 기술된 것과 상이한 순서로 수행된다는 것이 이해되어야 한다.

일 실시예에서, 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 기술된 범위로부터 벗어나지 않고, 상기 기술된 임의의 실시예로부터 하나 이상의 피처들이 임의의 다른 실시예의 하나 이상의 피처들과 결합된다는 것을 또한 주의해야 한다.

전술한 실시예들이 이해의 명확성을 목적으로 다소 상세하게 기술되었지만, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 특정한 변화들 및 수정들이 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되고, 실시예들은 본 명세서에 주어진 상세들로 제한되지 않는다.

Claims (21)

1. 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법에 있어서,
   플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태, 또는 제 2 상태, 또는 제 3 상태인지 여부를 결정하는 단계;
   상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 1 상태라는 결정에 응답하여 제 1 변수를 결정하는 단계;
   상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 2 상태라는 결정에 응답하여 제 2 변수를 결정하는 단계;
   상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 3 상태라는 결정에 응답하여 제 3 변수를 결정하는 단계;
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계;
   상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계;
   상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계;
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정시 상기 플라즈마 시스템의 RF (radio frequency) 생성기에 의해 공급된 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계; 및
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정시 상기 플라즈마 시스템의 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계;
   상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정시 상기 플라즈마 시스템의 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계;
   상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 시스템의 플라즈마 챔버로의 가스의 플로우 레이트를 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계; 및
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버로의 상기 가스의 플로우 레이트를 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 시스템의 플라즈마 챔버 내의 압력 크기를 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계; 및
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버 내의 상기 압력 크기를 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 시스템의 플라즈마 챔버 내 상부 전극과 상기 플라즈마 챔버의 척 사이의 갭 크기를 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계; 및
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버 내 상기 갭 크기를 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 시스템의 플라즈마 챔버 내 온도 크기를 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계; 및
   상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버 내 상기 온도 크기를 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 변수를 결정하는 상기 단계는,
   상기 RF 생성기의 출력부로부터 상기 제 1 변수의 측정값을 수신하는 단계;
   컴퓨터 생성된 모델의 모델 모드에서 상기 제 1 변수의 값을 계산하도록 상기 플라즈마 시스템의 일부의 상기 컴퓨터 생성된 모델을 통해 상기 측정값을 전파하는 단계를 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 변수를 결정하는 단계는 상기 플라즈마 시스템의 플라즈마 챔버를 향해 지향된 광학 센서로부터 수신된 전기 신호에 기초하여 수행되는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태, 상기 제 2 상태 및 상기 제 3 상태는 클록 신호의 클록 사이클 동안 발생하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태는 기판을 프로세싱하기 위한 제 1 프로세스와 연관되고, 상기 제 2 상태는 상기 기판을 프로세싱하기 위한 제 2 프로세스와 연관되고, 그리고 상기 제 3 상태는 상기 기판을 프로세싱하기 위한 제 3 프로세스와 연관되는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 변수 변화들이 클록 신호의 복수의 클록 사이클들에 걸쳐 미리 결정된 제한보다 작은지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 변수 변화들이 상기 미리 결정된 제한보다 작다는 결정시 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하는 단계를 더 포함하는, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 변수는 상기 제 3 변수와 동일한, 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 방법.
14. 플라즈마 시스템과 연관된 상태에 기초하여 변수들을 사용하는 상기 플라즈마 시스템에 있어서,
    플라즈마 챔버로서,
    기판을 지지하기 위한 척; 및
    상기 척 위에 위치된 상부 전극을 포함하는, 상기 플라즈마 챔버;
    제 1 통신 매체를 통해 상기 플라즈마 챔버에 커플링된 임피던스 매칭 회로;
    출력부 및 제 2 통신 매체를 통해 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링된 RF 생성기;
    상기 제 1 통신 매체를 통해 전송된 RF 신호로부터 제 1 상태 동안 제 1 측정값, 제 2 상태 동안 제 2 측정값, 및 제 3 상태 동안 제 3 측정값을 생성하기 위해 상기 RF 생성기의 상기 출력부에 커플링된 센서; 및
    상기 RF 생성기에 커플링된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 플라즈마 시스템과 연관된 상태가 상기 제 1 상태, 상기 제 2 상태, 및 상기 제 3 상태인지 여부를 결정하고;
    상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 1 상태라는 결정에 응답하여 상기 제 1 측정값으로부터 제 1 변수를 결정하고;
    상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 2 상태라는 결정에 응답하여 상기 제 2 측정값으로부터 제 2 변수를 결정하고;
    상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 3 상태라는 결정에 응답하여 상기 제 3 측정값으로부터 제 3 변수를 결정하고;
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하고; 그리고
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 구성되는, 플라즈마 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정시 상기 플라즈마 시스템의 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하고, 그리고
    상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 더 구성되는, 플라즈마 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정시 상기 플라즈마 시스템의 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하고, 그리고
    상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 더 구성되는, 플라즈마 시스템.
17. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버로의 가스의 플로우 레이트를 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하고, 그리고
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버로의 상기 가스의 플로우 레이트를 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 더 구성되는, 플라즈마 시스템.
18. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버 내의 압력 크기를 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하고, 그리고
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정 또는 상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정에 응답하여 상기 플라즈마 챔버 내 압력 크기를 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 더 구성되는, 플라즈마 시스템.
19. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 변수는 상기 제 3 변수와 동일한, 플라즈마 시스템.
20. 상이한 상태들 동안 변수들을 제어하는 컴퓨터 시스템에 있어서,
    프로세서로서,
    플라즈마 시스템과 연관된 상태가 제 1 상태, 제 2 상태, 및 제 3 상태인지 여부를 결정하고,
    상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 1 상태라는 결정에 응답하여 제 1 변수를 결정하고,
    상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 2 상태라는 결정에 응답하여 제 2 변수를 결정하고,
    상기 플라즈마 시스템과 연관된 상기 상태가 상기 제 3 상태라는 결정에 응답하여 제 3 변수를 결정하고,
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고,
    상기 제 2 변수가 상기 제 2 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고,
    상기 제 3 변수가 상기 제 3 변수의 문턱값으로부터의 범위 내에 있는지 여부를 결정하고,
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 내에 있다는 결정시 상기 플라즈마 시스템의 RF 생성기에 의해 공급된 전력을 유지하기 위한 인스트럭션을 제공하고, 그리고
    상기 제 1 변수가 상기 제 1 변수의 상기 문턱값으로부터 상기 범위 밖이라는 결정시 상기 RF 생성기에 의해 공급된 상기 전력을 변화시키기 위한 인스트럭션을 제공하도록 구성된, 상기 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리 디바이스를 포함하는, 컴퓨터 시스템.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 2 변수는 상기 제 3 변수와 동일한, 컴퓨터 시스템.

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