KR102491032B1 - Rf 플라즈마 시스템을 위한 imd 재밍 장해를 방해하는 적응적 대항 제어 - Google Patents

Rf 플라즈마 시스템을 위한 imd 재밍 장해를 방해하는 적응적 대항 제어 Download PDF

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Abstract

이중 주파수 RF 발생 시스템의 RF 발생기. RF 발생기는 두 주파수의 상호 작용으로 기인한 IMD 성분을 검출한다. IMD는 RF 발생기가 출력한 RF 신호의 위상을 조정하여 감소된다. 다양한 구성에 있어서, IMD는 또한 전력 조정 값을 적용하여 감소될 수도 있다.

Description

RF 플라즈마 시스템을 위한 IMD 재밍 장해를 방해하는 적응적 대항 제어
본 발명은 플라즈마 시스템 및 비 선형 부하를 구동하는 다수의 발전기들을 갖는 시스템에 상호 변조 왜곡(IMD)을 제어하는 것에 관한 것이다.
[관련 출원에 대한 교차-참조]
이 출원은 2018년 1월 21일 출원된 US 15/876,189의 우선권을 주장한다. 이 출원의 전체 개시는 여기에 원용된다.
여기 제공되는 배경기술 설명은 본 발명의 맥락을 일반적으로 나타내기 위한 것이다. 현재 지명된 발명자들의 업적은, 이 배경기술 부분에 설명된 범위에서, 출원시 종래기술로서 달리 자격을 갖지 않는 것까지 본 발명에 대한 종래 기술로서 명시적으로 또는 암묵적으로 인정하는 것은 아니다.
플라즈마 에칭은 반도체 제조에 자주 사용된다. 플라즈마 에칭에 있어서, 이온은 기판 상의 노출 표면을 에칭하기 위해 전기장에 의해 가속된다. 어느 한 기초적인 구현에 있어서, 전기장은 RF 전력 시스템의 무선 주파수(RF) 발생기가 생성한 RF 전력 신호에 기초하여 생성된다. RF 발생기가 생성한 RF 전력 신호는 플라즈마 에칭을 효과적으로 실행하도록 정밀하게 제어되어야만 한다.
무선 주파수(RF) 발생기는 입력 제어 신호에 따라 비-선형 부하에 인가되는 제1 RF 신호를 생성하는 전력 증폭기를 포함한다. 상호 변조 왜곡(IMD) 모듈은 비-선형 부하로부터 반사되는 신호에 IMD를 결정하고, 여기서 IMD는 제1 RF 신호와 제2 RF 발생기로부터 비-선형 부하로 인가되는 제2 RF 신호 사이의 상호작용에 따라 생성된다. 위상 조정 모듈은 IMD 모듈이 결정한 IMD를 수신하고 위상 조정치를 결정한다. 위상 조정 모듈은 IMD를 줄이기 위한 조정 신호를 생성하고, 조정 신호는 제1 RF 신호의 위상을 변화시킨다.
IMD를 감소시키는 장치는 각각의 제1 및 제2 RF 발생기를 통해 비-선형 부하에 인가된 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호에 응하여 비-선형 부하로부터 반사된 IMD를 결정하도록 구성된 상호 변조 왜곡(IMD) 모듈을 포함한다. IMD는 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호 사이의 상호작용에 따라 생성된다. 위상 조정 모듈은 IMD 모듈이 결정한 IMD를 수신하고 위상 조정치를 결정한다. 위상 조정 모듈은 IMD를 줄이기 위한 조정 신호를 생성하고, 여기서 조정 신호는 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호 중 선택된 어느 하나의 위상을 변화시킨다. 조정 신호는 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호 중 선택된 어느 하나를 생성하는 RF 발생기의 전력 증폭기로 입력되어서 제1 RF 발생기 또는 제2 RF 발생기 중 선택된 어느 하나가 출력하는 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호 중 선택된 어느 하나의 위상을 변화시킨다.
IMD를 감소시키는 방법은 각각의 제1 RF 발생기 및 제2 RF 발생기를 통해 비 선형 부하에 인가된 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호에 응하여 비 선형 부하로부터 반사된 IMD를 결정하는 단계를 포함한다. IMD는 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호 사이의 상호작용에 따라 생성된다. 위상 조정치는 결정되고 IMD를 줄이기 위한 조정 신호가 생성되며, 여기서 조정 신호는 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호 중 선택된 어느 하나의 위상을 변화시킨다. 조정 신호는 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호 중 선택된 어느 하나를 생성하는 RF 발생기의 전력 증폭기로 입력되어서 제1 RF 발생기 또는 제2 RF 발생기 중 선택된 어느 하나가 출력하는 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호 중 선택된 어느 하나의 위상을 변화시킨다.
본 발명의 응용 가능한 추가적인 영역들은 상세한 설명, 청구범위 및 도면으로부터 분명해질 것이다. 상세한 설명 및 특정 예시들은 실례를 들고자 하는 의도만 있을 뿐 본 발명의 범위를 제한할 의도는 아니다.
본 발명은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더 상세히 이해될 것이다:
도 1은 유도 결합 플라즈마 시스템의 표현을 도시한다;
도 2는 축전 결합 플라즈마 시스템의 표현을 도시한다;
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 배치된 플라즈마 시스템의 일반화된 표현을 도시한다;
도 4는 한 쌍의 RF 발생기로 구동하는 플라즈마 시스템과 RF 발생기 중 하나로 되돌아 가는 IMD를 보여주는 도식적인 블록 다이어그램이다;
도 5는 한 쌍의 RF 발생기에 대한 파형과 RF 발생기들 사이에서 생성된 IMD를 보여주는 주파수 대 크기의 도표이다;
도 6은 제1 세트의 RF 파형들에 대한 정규화된 위상 대 정규화된 전송선 전압의 도표이다;
도 7은 제2 세트의 RF 파형들에 대한 정규화된 위상 대 정규화된 전송선 전압의 도표를 도시한다;
도 8은 본 발명에 따라 배치된 IMD 대항 시스템의 도식적인 블록 다이어그램이다.
도 9는 본 발명에 따라 배치된 IMD 대항 시스템의 상세한 블록 다이어그램이다; 그리고
도 10은 IMD를 감소시키는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도면에 있어서, 참조 번호들은 유사한 및/또는 동일한 요소들을 식별하고자 재사용될 수 있다.
이하에서는 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.
RF 전력 시스템은 RF 발생기, 정합 네트워크, 및 부하(가령, 플라즈마 챔버)를 포함할 수 있다. RF 발생기는 RF 전력 신호를 생성하고, 이를 정합 네트워크가 수신한다. 정합 네트워크는 정합 네트워크의 입력 임피던스를 RF 발생기와 정합 네트워크 사이의 전송선의 특성 임피던스에 정합시킨다. 이 임피던스 매칭은 정합 네트워크(“순방향 전력”)로 전달되는 전력 량을 최대화하고 정합 네트워크에서 RF 발생기(“역 전력”)로 되돌아 반사되는 전력 량을 최소화하는데 도움이 된다. 정합 네트워크의 입력 임피던스가 전송선의 특성 임피던스와 정합하면 순방향 전력은 최대화될 수 있고 역 전력은 최소화될 수 있다.
RF 전력원 또는 공급 필드에서, 통상적으로 RF 신호를 부하에 인가하는 두 가지 접근법이 있다. 첫 번째는, 보다 전통적인 접근법으로서 부하에 연속파 신호를 인가하는 것이다. 연속파 모드에서, 연속파 신호는 통상적으로 RF 전력원이 부하에 연속적으로 출력하는 정현파이다. 연속파 접근법에 있어서, RF 신호는 정현 출력을 띠고, 정현파의 진폭 및/또는 주파수는 부하에 인가되는 출력 전력을 변화시키기 위해서 달라질 수 있다.
RF 신호를 부하에 인가하는 두 번째 접근법은, 부하에 연속파 신호를 인가하는 대신에, RF 신호를 펄싱하는 것을 수반한다. 작동의 펄스 모드에 있어서, RF 정현 신호는 변조된 정현 신호를 위한 포락선을 정의하기 위하여 변조 신호에 의해 변조된다. 전통적인 펄스 변조 방식에 있어서, RF 정현 신호는 통상적으로 일정한 주파수와 진폭으로 출력된다. 부하로 전달되는 전력은, 정현 RF 신호를 변화시키는 대신에, 변조 신호를 변화시켜서 달라진다.
통상적인 RF 전력 공급 구성에 있어서, 부하에 인가되는 출력 전력은 순방향의 그리고 반사된 전력 또는 부하에 인가되는 RF 신호의 전압과 전류를 측정하는 센서를 사용하여 결정된다. 이들 신호들 중 어느 한 세트는 제어 루프에서 분석된다. 분석은 통상적으로 전력 값을 결정하고 이는 부하에 인가되는 전력을 변화시키기 위해 RF 전력 공급의 출력을 조정하는데 사용된다. RF 전력 전달 시스템에 있어서, 여기서 부하가 플라즈마 챔버 또는 다른 비-선형 부하인 경우, 부하의 변화하는 임피던스는, 인가된 전력이 부분적으로 부하의 임피던스의 함수이므로, 부하에 인가되는 전력이 대응해서 변화하는 것을 야기한다.
플라즈마 시스템에 있어서, 전력은 통상적으로 두 개의 구성 중 하나로 전달된다. 첫 번째 구성에 있어서, 전력은 플라즈마 챔버에 정전용량성 결합된다. 이러한 시스템은 축전 결합 플라즈마(CCP) 시스템이라고 불린다. 두 번째 구성에 있어서, 전력은 플라즈마 챔버에 유도성 결합된다. 이러한 시스템은 유도 결합 플라즈마(ICP) 시스템이라고 불린다. 플라즈마 전달 시스템은 통상적으로 하나 또는 복수의 전극들에 인가되는 바이어스 전력 및 소스 전력을 포함한다. 소스 전력은 통상적으로 플라즈마를 생성하고 플라즈마 밀도를 제어하고, 바이어스 전력은 쉬스(sheath)의 제제(formulation)에 이온들을 변조한다. 바이어스 및 소스는, 다양한 설계 조건에 따라서, 같은 전극을 공유하거나 또는 별개의 전극들을 사용할 수 있다.
RF 전력 전달 시스템이 플라즈마 챔버와 같은, 비-선형 부하의 형태를 한 부하를 구동하는 경우에, 플라즈마 쉬스가 흡수한 RF 전력은 이온 에너지의 범위를 갖는 이온의 밀도가 된다. 이온 에너지의 한가지 특징적 측정치는 이온 에너지 분포 함수(IEDF)이다. 이온 에너지 분포 함수(IEDF)는 바이어스 RF 파형으로 제어될 수 있다. 다수의 RF 전력 신호들이 부하에 인가되는 시스템에 대한 IEDF를 제어하는 한 가지 방법은 주파수 및 위상에 의해 관련되는 다수의 RF 신호들을 변화시킴으로써 일어난다. 다수의 RF 전력 신호들 간의 주파수들은 고정(locked)될 수 있고, 다수의 RF 신호들 간의 상대적 위상도 또한 고정될 수 있다. 이러한 시스템의 예시들은, 본 출원의 양수인에게 모두 양도되었고 이 출원에 원용된 US 특허 번호 7,602,127, US 특허 번호 8,110,991, 및 US 특허 번호 8,395,322를 참조하여 찾을 수 있다.
RF 플라즈마 처리 시스템은 또한 플라즈마 생성 및 제어를 위한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이러한 한 가지 컴포넌트는, 플라즈마 챔버 또는 반응기와 같은, 비-선형 부하이다. 가령 예를 들자면, 박막 제조를 위한, RF 플라즈마 처리 시스템에 활용되는 통상의 플라즈마 챔버 또는 반응기는 이중 주파수 시스템을 활용할 수 있다. 이중 주파수 시스템의 한 가지 주파수(소스)는 플라즈마의 생성을 제어하고, 이중 주파수 시스템의 다른 한 가지 주파수(바이어스)는 이온 에너지를 제어한다. 이중 주파수 시스템의 예시들은 위에 참조된, US 특허 번호 7,602, 127; US 특허 번호 8,110,991; 및 US 특허 번호 8,395,322에 기술된 시스템들을 포함한다. 위에 참조된 특허들에 기술된 이중 주파수 시스템은 이온 밀도 및 그에 대응하는 이온 에너지 분포 함수(IEDF)를 제어할 목적으로 RF 전력 공급 작동을 적응시키는 폐-루프 제어 시스템을 필요로 한다.
플라즈마를 생성하는 플라즈마 챔버를 제어하기 위한 다수의 접근법들이 존재한다. 예를 들어, 구동 RF 신호의 위상 및 주파수는 플라즈마 생성을 제어하는데 사용될 수 있다. RF 구동 플라즈마 소스에 대하여, 플라즈마 쉬스 동역학 및 대응하는 이온 에너지에 영향을 주는 주기적 파형은 일반적으로 알려져 있고 주기적 파형의 주파수 및 연관된 위상 상호작용에 의해 제어된다. 다른 하나의 접근법은 이중 주파수 제어를 수반한다. 즉, 두 개의 RF 주파수 소스는 이온 및 전자 밀도의 실질적으로 독립적인 제어를 제공하도록 플라즈마 챔버에 전력을 공급하는데 사용된다.
다른 하나의 접근법은 플라즈마 챔버를 구동하는데 광대역 RF 전력 소스를 활용한다. 광대역 접근법은 몇가지 과제를 나타낸다. 한 가지 과제는 전력을 전극과 연결하는 것이다. 두 번째 과제는 희망 IEDF를 위한 실제 쉬스 전압에 대한 생성된 파형의 전달 함수가 재료 표면 상호작용을 지원하도록 넓은-처리 공간을 위하여 공식을 세워야 한다는 것이다. 유도 결합 플라즈마 시스템에서 한 가지 호응하는 접근법에 있어서, 소스 전극에 인가되는 전력을 제어하는 것은 플라즈마 밀도를 제어하는 한편 바이어스 전극에 인가되는 전력을 제어하는 것은 이온을 변조시켜서 IEDF를 제어하여 에칭 속도 제어를 제공한다. 소스 전극 및 바이어스 전극 제어를 사용함으로써, 에칭 속도는 이온 밀도 및 에너지를 통해 제어된다.
집적 장치 제조가 계속 발전함에 따라서, 장치 직물 제조를 위한 플라즈마를 제어하는 전력 요건들도 발전한다. 예를 들어, 메모리 장치 제조를 위하여, RF 바이어스 전력에 대한 요건들이 계속 증가한다. 증가된 전력은 더 빠른 표면 상호작용을 위한 더 높은 에너지의 이온을 생성하여, 에칭 속도를 증가시킨다. 증가된 바이어스 전력은 때때로 플라즈마 챔버에 생성된 플라즈마 쉬스와 연결된 RF 바이어스 소스의 개수의 증가와 더불어 더 낮은 바이어스 주파수 요건을 동반한다. 더 낮은 바이어스 주파수에서 증가된 전력 및 RF 바이어스 소스의 증가된 개수는 쉬스 변조로부터의 상호 변조 왜곡(IMD) 방사(emission)를 가져온다. IMD 방사는 플라즈마 생성이 일어나는 곳에 소스가 전달하는 RF 전력을 상당히 감소시킬 수 있다. US 특허 출원 번호 13/834,786은 다른 주파수 대역에 전력을 모니터링하여 펄스 동기화하는 방법을 기술한다. 이 참조된 US 특허 출원에서, 제2 RF 발생기의 펄싱은 제2 RF 발생기에서 제1 RF 발생기의 펄싱을 감지하는 것에 따라서 제어되어서, 두 RF 발생기들 간의 펄싱을 동기화한다.
위의 시스템들이 일정 정도의 플라즈마 공정의 제어를 가능하게는 하지만, 더 높은 바이어스 전력 및 더 낮은 바이어스 주파수에 대한 계속해서 증가하는 필요는 상술한 접근법들에 대한 지속적인 개선을 요구한다.
도 1은 유도 결합 플라즈마(ICP) 시스템(10)의 대표적인 표현을 도시한다. ICP 시스템(10)은, 플라즈마(14)를 생성하기 위한 플라즈마 챔버(12)와 같은, 비-선형 부하를 포함하고, 여기선, 상호 교환적으로 언급될 것이다. 전압 또는 전류의 형태로 전력은, 다양한 실시형태에서 내부 코일(16) 및 외부 코일(18)을 포함하는 코일 조립체를 포함하는, 한 쌍의 코일을 통해 플라즈마 챔버(12)에 인가된다. 전력은 RF 발생기 또는 전력원(20)을 통해 내부 코일(16)에 인가되고 전력은 RF 발생기 또는 전력원(22)을 통해외부 코일(18)에 인가된다. 코일(16 및 18)들은 전력을 플라즈마 챔버(12)와 연결하는 것을 돕는 유전 윈도우(24)에 장착된다. 기판(26)은 플라즈마 챔버(12)에 놓이고 통상적으로 플라즈마 작업의 대상인 공작물을 형성한다. RF 발생기, 전력 공급기 또는 전력원(28)(여기서 용어들은 상호 교환적으로 사용될 수 있다)은 기판(26)을 통해 전력을 플라즈마 챔버(12)에 인가한다. 다양한 구성에 있어서, RF 전력원(20, 22)들은 플라즈마(14)를 점화 또는 생성하거나 또는 플라즈마 밀도를 제어하기 위한 소스 전압 또는 전류를 제공한다. 또한 다양한 구성에 있어서, RF 전력원(28)은 플라즈마(14)의 이온 에너지 또는 이온 밀도를 제어하기 위하여 이온을 변조하는 바이어스 전압 또는 전류를 제공한다. 다양한 실시 형태에 있어서, RF 소스(20, 22)들은 고정된 또는 변화하는 상대적 위상을 갖고서 같은 주파수, 전압 및 전류에서 작동하도록 잠길(locked) 수 있다. 다양한 다른 실시 형태들에 있어서, RF 소스(20, 22)들은 서로 다른 주파수, 전압 및 전류, 그리고 상대적 위상에서 작동할 수 있다.
도 2는 축전 결합 플라즈마(CCP) 시스템(30)의 대표적인 표현을 도시한다. CCP 시스템(30)은 플라즈마(34)를 생성하기 위한 플라즈마 챔버(32)를 포함한다. 플라즈마 챔버(32) 내에 위치하는 한 쌍의 전극(36, 38)은 각자의 RF 발생기 또는 전력원(40, 42)으로 연결된다. 다양한 실시 형태에 있어서, RF 전력원(40)은 플라즈마(34)를 점화 또는 생성하거나 플라즈마 밀도를 제어하기 위한 소스 전압 또는 전류를 제공한다. 또한 다양한 실시 형태에 있어서, RF 전력원(42)은 플라즈마(34)의 이온 에너지 및/또는 이온 밀도를 제어하기 위한 플라즈마에 이온을 변조하는 바이어스 전압 또는 전류를 제공한다. 다양한 실시 형태에 있어서, 전력원(40, 42)들은 RF 소스들이 조화적(harmonically)으로 관련되면 상대적 위상에서 작동한다. 다양한 다른 실시 형태에 있어서, 전력원(40, 42)들은 고정된 또는 변화하는 상대 위상을 갖고서, 서로 다른 주파수, 전압 및 전류에서 작동한다. 또한 다양한 실시 형태에 있어서, 전력원(40, 42)들은 같은 전극에 연결될 수 있는 반면, 카운터 전극은 접지에 또는 제3 RF 발생기에도 연결된다.
도 3은 이중 주파수 플라즈마 시스템(50)의 일반화된 표현을 도시하고 본 발명의 RF 전력 시스템의 일반적인 동작을 설명하는데 사용될 것이다. 플라즈마 시스템(50)은 접지(54)에 연결된 제1 전극(52) 및 제1 전극(52)과 간격을 두고 떨어져 있는 제2 전극(56)을 포함한다. 저 주파수, 제1 RF 전력원(58)은 제1 주파수(?)에서 제2 전극(56)으로 인가되는 제1 RF 전력을 생성한다. 고-주파수, 제2 전력원(60)은 제2 전극(56)으로 인가되는 제2 RF 전력을 생성한다. 다양한 실시 형태에 있어서, 전력원(60)은 제1 전력원(58)의 주파수의 n번째(nth) 조화 주파수인 제2 주파수(nω)에서 작동한다. 다양한 다른 실시 형태에 있어서, 전력원(60)은 제1 전력원(58)의 주파수의 배수가 아닌 주파수에서 작동한다.
다수의 고조파(harmonics)에서 전극들을 구동하는 것은 전기적으로 DC 셀프-바이어스를 제어하고 이온 밀도의 에너지 수준을 맞추는 기회를 제공한다. IMD 컴포넌트들의 전력 스펙트럼을 상쇄 또는 감소시키기에 적합한 해결책을 세울 때 쉬스 동역학 및 플라즈마 생성을 지배하는 방정식들은 반드시 고려되어야 한다. 그와 같이 하는데 있어서, IMD 장해를 완화시키기 위한 해결책을 써서 쉬스 동역학이 달라지는 것을 회피하는 것이 바람직하다. 또한 중요한 것은 더 높은 RF 전력 공급에 의해 일어나는 플라즈마 생성은 플라즈마 생성에 영향을 주는 전력 또는 기능을 생성하지 않는다. 이온 및 플라즈마 생성 모두 표면 제거를 위한 제어 요소들이고, 플라즈마 파라미터에 대한 어떠한 영향도, 에칭 속도 또는 선택비(selectivity)와 같은, 공정 조건에 악영향을 주게 된다.
각각의 제1 및 제2 전력을 제2 전극(56)에 인가하는 것은 전자 밀도(ne)를 갖는 플라즈마(62)를 생성한다. 플라즈마(62) 내에는 더 큰 밀도의 양이온을 갖는 쉬스 층이 있고, 따라서 재료(미도시)의 표면 상에 그와 접촉하고 있는 플라즈마 내에 반대편의 음전하와 균형을 이루고 있는 전반적인 과잉 양 전하를 갖는다. 쉬스의 위치를 결정하는 것은 플라즈마 처리 작업과 관련이 있다. 쉬스 두께는 시간의 함수로서 다음 방정식(1)에 나타난다:
Figure 112020087550843-pct00001
여기서:
ω=2πf 는 이중 주파수 시스템의 더 낮은 주파수 f; 그리고
φ 는 주파수들 사이의 상대적 위상.
sn 항은 쉬스 진동의 진폭이고 다음 방정식 (2)로 정의된다:
Figure 112020087550843-pct00002
여기서:
In은 ωn과 연관된 구동 전류;
ne는 전자 밀도;
A는 전극 방전 면적; 그리고
e는 전자 전하.
방정식 (1)과 (2)는 쉬스의 두께가, 방정식(1)의 경우에, φ 간의 상대적 위상에 따라서, 그리고 방정식 (2)의 경우에, 인가된 전력 In에 따라서 달라진다는 것을 보여준다. IEDF 의 측면에서, 인가된 전력 In은 때때로 상대적 진폭 변수 또는 폭이라고 불리며, 상대적 위상 φ은 때때로 상대적 위상 변수 또는 스큐(skew)라고도 불린다.
쉬스를 특징짓는 유용한 속성은 아래에 설명된 방정식 (3)과 관련된 시간 의존적인 쉬스 전압과 관련해서 찾을 수 있다:
Figure 112020087550843-pct00003
여기서:
ε0은 자유 공간의 전자 전하 유전율, 그리고
e, ne, 및 s2(t)는 위에 설명된 바와 같다.
도 4는 단순화된 플라즈마 생성 시스템(70)의 도식적인 블록 다이어그램을 도시한다. 플라즈마 생성 시스템(70)은, 플라즈마 챔버와 같은, 정합 또는 매칭 네트워크(76)를 통하여 제1 RF 발생기(74)에 의해 구동되는 전극(미도시)들을 갖는, 비-선형 부하(72)를 포함한다. 비-선형 부하(72)는 또한 정합 또는 매칭 네트워크(80)를 통해 제2 RF 발생기(78)에 의해 구동된다. 도 4에 도시된 바와 같이, RF 발생기(74)는, 가령 바이어스 RF 발생기를 위한, 저 주파수 RF 발생기로서 구성된다. RF 발생기(78)는, 가령 RF 발생기(78)를 위한, 고 주파수 RF 발생기로서 구성된다. 비-선형 부하(72)를 두 개의 상이한 주파수에서 작동할 때, IMD는 RF 발생기(78)와 비-선형 부하(72) 사이의 전송선을 통해 RF 발생기(78)에 도입될 수 있다.
다양한 실시 형태에 있어서, 정합 네트워크(76, 80)들은, 분리된, 개별적인 정합 네트워크들로 구성되는 대신에, 하나의 정합 네트워크(82)로 결합될 수 있다. 정합 네트워크(76, 80)들이 하나의 정합 네트워크(82)로 결합되면, 하나의 정합 네트워크(82)로부터의 출력(점선으로 도시됨)은 비-선형 부하(72)로 입력된다. 이러한 구성에 있어서, RF 발생기(74, 78) 모두 비-선형 부하(72)의 같은 전극을 구동한다. 다양한 실시 형태에 있어서, 비-선형 부하(72)의 다른 전극은 접지에 연결될 수 있다.
도 5는 RF 발생기(74) 및 RF 발생기(78)가 출력하는 주파수들의 표현을 도시하며, 주파수 영역에서 출력의 크기를 보여준다. 도 5는 RF 발생기(74)가 출력했을 수 있는, 저 주파수 성분(84)을 포함한다. 저 주파수 성분은 RF 발생기(74)가 출력한 RF 출력의 0번째(0th) 조화를 나타낸다. RF 발생기(74)가 출력한 전력(84)의 고조파(harmonics)는 86a, 86b, 86c 및 86d에 도시된다. 다양한 실시 형태에서, 86a, 86b, 86c 및 86d는 첫 번째, 두 번째, 세 번째 및 네 번째 고조파를 나타낼 수 있고, 또는 다양한 실시 형태에서는 한 세트의 짝수차 고조파, 한 세트의 홀수차 고조파, 또는 몇몇 다른 혼합된 세트의 고조파를 나타낼 수 있다. 도 5는 또한 RF 발생기(78)가 출력한 RF 전력의 고 주파수 성분(88)을 포함한다. 다양한 실시 형태에서, 성분(88)은 RF 발생기(78)가 출력한 RF 전력의 0차(0th order) 조화를 나타낸다. 도 5는 또한 성분(88)의 한 세트의 고조파(90a, 90b, 90c, 및 90d)를 도시한다. 다양한 실시 형태에서, 고조파(90)는 첫 번째, 두 번째, 세 번째 및 네 번째 고조파, 한 세트의 짝수차 고조파, 한 세트의 홀수차 고조파, 또는 몇몇 다른 혼합된 센트의 고조파를 나타낼 수 있다. 도 5는 또한 성분(88)의 고 주파수 측 상에 보이는 제1 세트의 IMD 성분(92) 및 성분(88)의 저 주파수 측 상에 보이는 제2 세트의 IMD 성분(94)을 도시한다.
방정식 (3)으로 돌아가면, 주목해야할 것은 RF 바이어스 전력의 제곱은 고조파(86, 90) 세트를 산출한다. 특히, 바이어스 전압 방정식 (3)은 플라즈마 밀도 ne 항을 포함한다. 쉬스 혼합(sheath mixing)으로부터의 RF 전력 스펙트럼은 도 5에 보이는 고조파(86, 90)와 같은 한 세트의 방사를 만들어 낸다. 쉬스 혼합은 또한 도 5의 IMD 성분(92, 94)을 만들어 낸다. IMD 성분들은 스펙트럼 상에서 고 주파 성분(88)을 둘러싼다. IMD 성분들은 쉬스로부터 방사되고 RF 발생기(78)와 같은, RF 발생기에 연결된다. RF 발생기와 연결된 IMD 성분들은 RF 발생기(78)에 스트레스를 일으킬 수 있다. 플라즈마 제조 산업이 더 낮아진 바이어스 주파수와 증가된 바이어스 전력을 갖게 됨에 따라, IMD의 영향은 심화되었다.
앞에서, 쉬스 전압이 구동 주파수 및 쉬스가 흡수한 전력의 함수인 것을 볼 수 있었다. 나아가, 이온 전압은 쉬스 전압에 의해 직접적으로 영향을 받는 것을 볼 수 있었다. 따라서, IMD 장해를 줄이는 한 가지 접근법은 쉬스 전압의 생성이나 플라즈마 생성에 영향을 주지 않는 역의, 상쇄하는 전력을 생성하는 것이다. 이 개시는 플라즈마 및/또는 쉬스를 바꾸지 않고 IMD 성분을 상쇄하기 위한 전력 IMD 성분을 만들어내는 접근법을 기술할 것이다.
k 번째 차수의 특정 방사는 아래에 보는 바와 같은 방정식 (4)와 관련하여 설명될 수 있다:
Figure 112020087550843-pct00004
여기서:
αHF, αLF는 각각 고주파수 및 저주파수 발생기에 대한 전력의 크기를 나타낸다;
ωHF, ωLF는 각각 고주파수 및 저주파수 RF 발생기의 중심, 작동 주파수들이다;
φHF, φLF는 고주파수 및 저주파수 RF 발생기들의 각각의 위상들이다; 그리고
k는 상수이다.
IMD 전력 스펙트럼에 의한 영향을 받는 소스 RF 발생기가 한 세트의 IMD 성분들에서 어느 정도의 전력을 생산하는 경우에, 전송선 상쇄는 가능하다. RF 전력 공급기가 생산한 신호는 다음과 같은 방정식(5)와 관련해서 설명될 수 있다.
Figure 112020087550843-pct00005
Figure 112020087550843-pct00006
는 소스 RF 발생기로부터의 출력 신호
ψG는 IMD 상쇄 신호의 전력;
φG는 IMD 상쇄 신호의 위상; 그리고
ωHF, ωLF는 위에 설명된 바와 같다.
방정식 (5)로부터,
Figure 112020087550843-pct00007
는 소스 RF 발생기로부터 만들어지고 ψG 및 φG로 파라미터화되어서 IMD X(t)에 의해 생기는 방해와 간섭을 전복시키는 것을 볼 수 있다.
도 6 및 도 7은 φG의 위상 제어에 의해 IMD 의 상쇄를 가져오는 한 쌍의 파형을 도시한다. 도 6 및 도 7은 각각 IMD 방사를 나타내는 제1 노드 전압(100), 및 IMD 방사가 검출되는 곳에, IMD를 상쇄하기 위한, RF 발생기(78)와 같은, RF 발생기가 만든 전력을 나타내는 제2 노드 전압(102)을 보여준다. 도 6에 도시된 바와 같이, 0도의 정규화된 위상에서, 전송선을 가로지르는 전력은 노드 전압(104)에서 보이는 바와 같이, 상쇄된다. 도 7에서, IMD(100)의 크기 및 소스 제2 노드 전압(102)은 동일한 전력이 아니고, 0도 정규화된 위상에서 IMD는 노드 전압(104)에 도시된 바와 같이, 전력에 추가적인 증가 없이 진압(squelched)될 수 있다. 특히 중요한 것은, 전력은 RF 발생기(78)로부터가 아니라, 전송선을 가로질러 상쇄되고, RF 발생기로부터 전달되는 전력은 IMD 전력보다 크지 않다. 이것은 이온 및 전자 밀도의 플라즈마 파라미터들 및 공정 조건 상의 대응하는 영향에 간섭하는 것을 회피한다.
다양한 실시 형태에 있어서, 완전한 IMD 배제는 필요하지 않다. 다양한 실시 형태에 있어서, IMD 간섭을 RF 전력 전달 시스템에 불리한 스트레스를 주지 않고 신뢰성을 손상시키지 않는 수준으로 IMD 간섭을 줄이는 것이 바람직하다. 다양한 실시 형태에 있어서, 제어 시스템은 어느 한 IMD 스퍼(spur) 또는 한 세트의 스퍼들을 잠그지만, 모든 IMD 스퍼들을 잠글 필요는 없다. 그러면 전력은 방정식 (5)와 관련하여 설명된 파라미터화된 액추에이터를 통해서 IMD 전력 스펙트럼을 저하시키기에 충분한 응답을 제어하도록 조정된다.
도 8은 적응적 대항 제어 방해 및 재밍 장해 시스템(110)의 일반화된 도식적인 블록 다이어그램을 도시한다. 시스템(110)은 센서(116)를 거쳐, 가령 플라즈마 챔버와 같은, 비-선형 부하에 인가되는 RF 신호를 생성하는 제1 RF 발생기(112) 및 정합 또는 매칭 네트워크(118)를 포함한다. 제2 RF 발생기(120)는 정합 또는 매칭 네트워크(112)를 통해 비-선형 부하(114)로 가는 제2 RF 신호를 생성한다.
RF 발생기(112)는 센서(116)로 가는 RF 신호를 생성하는 전력 증폭기(126)를 포함한다. 전력 증폭기(126)는 제어 신호(128)를 수신한다. 다양한 실시 형태에 있어서, 제어 신호(128)는 전력 증폭기(126)가 기결정된 주파수에서 비-선형 부하(114)에 인가되는 RF 신호를 생성하게 하는 주파수 신호이다. 주파수는 여기서 보다 상세히 설명될 바와 같이, 주파수/위상 조정기 모듈(130)에 인가되는 주파수 설정치를 통해 설정된다. 전력 증폭기(126)가 출력한 전력은 전력 제어기(134)가 생성한 전력 제어 신호(132)를 통해 제어될 수 있다. 전력 제어기(134)는 전력 설정치 값을 수신하고 전력 증폭기(126)에 인가되는 전력 제어 신호(132)를 생성한다.
다양한 실시 형태에 있어서, RF 발생기(112)는 또한 IMD 검출기(136)를 포함한다. IMD 검출기(136)는, 여기서 보다 상세히 설명될 바와 같이, 입력 신호를 수신하고, RF 발생기(112)와 RF 발생기(120) 사이의 상호작용에 의해 생성된 상호 변호 왜곡(IMD)을 결정하고, 주파수/위상 조정기 모듈(130)에 인가되는 IMD 신호(138)를 생성한다. 주파수/위상 조정기 모듈(130)은 IMD 신호(138) 및 주파수 설정치에 따라서 전력 증폭기(126)의 주파수 및 위상을 조정한다. 다양한 실시 형태에 있어서, IMD 검출기(136)는 IMD 성분이 존재하는 곳에 주파수 및 각자의 RF 발생기(112, 120)로부터의 RF 신호들의 상호작용을 통하여 생성된 IMD를 출력한다.
다양한 실시 형태에 있어서, IMD 검출기(136)에 인가되는 입력 신호는 다양한 형태를 취할 수 있다. 다양한 실시 형태에 있어서, IMD 검출기(136)로의 입력은 센서(116)로부터 수신되는 처리된 신호일 수 있다. IMD 검출기(136)는 RF 발생기(120)의 고조파 중 하나인 IMD 주파수로 잠겨 있는 주파수를 검출할 수 있다. 다양한 실시 형태에 있어서, 주파수 잠금은, 본 출원의 양수인에게 양도된, US 특허 번호 7,602,127을 참조하여 설명된 바와 같은, RF 발생기(112)의 디지털 공통 여자기 코어에서 발견되는 위상 검출기를 사용하여 RF 발생기(120)의 주파수에 대한 위상 고정 루프를 함으로써 달성될 수 있다. 다양한 다른 실시 형태에 있어서, IMD 검출기(136)는 IMD 전력 스펙트럼을 공식화하는 RF 발생기(112)와 RF 발생기(120)가 출력하는 RF 주파수로 위상 고정할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 제어 시스템은 RF 발생기(112)로 통합되고 어떤 공통 여기에도 독립적으로 작동할 수 있다. 다양한 다른 실시 형태에 있어서, IMD 검출기(136)로의 입력은 IMD 검출기(136)가 IMD 신호(138)를 결정하기 위해 RF 발생기(120)의 RF 주파수로 위상 고정하게 하는 RF 발생기(120)로부터의 입력 신호를 통해 구현될 수 있다. 다양한 실시 형태에 있어서, 위상 고정 루프는 타임 레퍼런스 모듈이 생성하는 시간 참조 신호들로 대체될 수 있다.
다양한 실시 형태에 있어서, RF 발생기(112)는, 통상적으로 상대적으로 높은 주파수에서 작동하는, 소스 RF 발생기이고, RF 발생기(120)는, 통상적으로 더 낮은 주파수에서 작동하는, 바이어스 RF 발생기이다. 그래서, 다양한 실시 형태에 있어서, RF 발생기(112)는 비-선형 부하로 구현된 플라즈마 챔버에 플라즈마 밀도를 결정하고, RF 발생기(120)는 비-선형 부하(114)로서 구현된 플라즈마 챔버에 이온을 변조한다.
도 9는 다양한 실시 형태에 따라 배치된 RF 플라즈마 시스템(140)을 위한 IMD 재밍 장해를 방해하는 적응적 대항 제어의 도식적인 블록 다이어그램을 도시한다. 시스템(140)은, 일반적으로 고주파 또는 소스 RF 발생기로 불리는, 제1 RF 발생기(142) 및, 일반적으로 저주파 또는 바이어스 RF 발생기로 불리는, 제2 RF 발생기(144)를 포함한다. 소스 RF 발생기(142)는 센서(146)에 인가되는 RF 신호를 생성하고, 이는 다양한 실시 형태에서 전압/전류 센서(VI 센서) 또는 방향성 결합기일 수 있다. 센서(146)를 통과한 RF 신호는 정합 또는 매칭 네트워크(148)로 인가된 다음, 플라즈마 챔버로 실현될 수 있는, 비-선형 부하로 인가된다. 바이어스 RF 발생기(144)는 정합 또는 매칭 네트워크(152)로 인가된 다음 비-선형 부하(150)로 인가된다. 플라즈마 제어 시스템의, 이러한 바이어스 RF 발생기(144) 및 소스 RF 발생기(142), 매칭 네트워크(148, 152)와 같은, 통상의 컴포넌트들에 더하여, 적응적 대항 시스템(140)은 소스 RF 발생기(142)에 IMD 정정을 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 소스 RF 발생기(142)는 IMD 검출기(156), 작동 주파수 검출기(158) 및 전력 조정부(160)를 포함한다.
RF 발생기(142)의 작동 주파수 검출기(158)은 센서(146)로부터 출력된 한 쌍의 신호들을 나타내는 입력 신호를 수신한다. 센서(146)로부터의 출력은 시스템 스펙트럼을 IMD 스펙트럼으로 제한하는 대역폭을 갖는 필터링 함수를 적용하는 전달 함수 GF(S) 를 통과한다. 전달 함수(162)로부터의 출력은 아날로그-대-디지털(A/D) 컨버터(164)로 적용된다. A/D 컨버터(164)로부터의 출력은 작동 주파수 검출기(158)의 디지털 데시메이터(DDC)(165)로 인가된다.
RF 발생기(142)의 작동 주파수 검출기(158)는 전달 함수 H0(z) 를 포함하고, 이는 디지털 데시메이터(165)로서 구현된다. 전달 함수 H0(z)는 또한 RF 전력 증폭기(166)를 위한 명령 받은 작동 주파수(ωc+Δθc)를 수신한다. DDC(165)의 출력은 위상 고정 루프(168)로 입력된다. 위상 고정 루프(168)는 위상 검출기(170), 검출된 위상을 누적하는 누산기(172), 및 이득(gain)(174)을 포함한다. PLL(168)로부터의 출력은 PLL(168)이 출력한 측정된 작동 주파수를 명령 받은 작동 주파수(ωc+Δθc)와 비교하는 합산기(summer)(176)로 입력된다. 합산기(174)의 출력은, IMD 검출기(156)와 관련하여 설명될, 합산기(178)로 입력된다.
IMD는 A/D 컨버터(164)의 출력을, 전달 함수 H1(z)를 구현하는 DDC(180)에 인가함으로써 결정된다. DDC(180)는 또한 바이어스 발생기(144)의 작동 주파수를 나타내는, 주파수 신호(ωx)를 수신한다. 주파수 신호(ωx)는 IMD 성분을 검출하기 위하여 바이어스 발생기(144)의 작동 주파수의 고조파에 기초하여 쓸려갈 수 있다. 전달 함수 H1(z)(180)로부터의 출력은 바이어스 RF 발생기(144)의 출력에 도입된 IMD 성분을 포함하고 허수 ζ = x+jy로 표현된다. 수 ζ는 위상 고정 루프(184)의 스위치(182)로 입력된다. IMD의 ζ의 크기가 기결정된 수 τ보다 작은 경우, 전달 함수 H1(z)(180)의 출력은 위상 고정 루프(184)의 위상 검출기(186)로 연결되지 아니하여서 위상 검출기(186)로의 입력이 계속 열려 있게 둔다. IMD의 ζ의 크기가 τ보다 큰 경우, 스위치(182)의 출력은 위상 검출기(186)로 연결된다. 위상 검출기(186)는 누산기(188) 및 이득(190)에 연결된다. 위상 고정 루프(184)의 출력 ωz은 합산기(178)로 입력된다. 합산기(178)는 또한 위에 설명한 합산기(176)로부터의 에러 신호 및, 역시 위에서 설명한 ωx를 수신한다. 합산기(178)는 IMD의 주파수를 나타내는, 주파수 ωD를 위상 조정 모듈 또는 부(236)로 출력한다.
위상 조정부(236)에서, 주파수(ωD)는 IMD의 0차 고조파를 나타낸다. 주파수에서 ωD는 IMD의 i번째(ith) 및 k번째(kth) 차수에 대한 정정을 결정하는데 사용된다. 본 발명에서 설명되는 IMD 예시는 IMD의 0차 및 1차를 위해 결정된다.
0차 IMD 정정을 위하여, 주파수(ωD)는 합산기(190)로 입력되고 명령 받은 작동 주파수(ωc+Δθc)와 더해진다. 주파수 ωD와 (ωc+Δθc)의 합의 출력은 합산기(192)로 입력되고, 합산기(192)는 또한, 명령 받은 주파수 (ωc+Δθc)의 양수 쪽 상에 0차 IMD의 상쇄를 위한 위상을 나타내는, IMD
Figure 112020087550843-pct00008
의 위상을 수신한다. 합산기(196)는 또한 작동 주파수(ωc+Δθc)의 음수 쪽 상에 0차 IMD의 상쇄를 위한 위상을 수신한다. 주파수 (ωc+Δθc)의 음수 쪽 상에 IMD는 이득(184)에서 ωD를 뒤집고 합산기(196)에서 뒤집은 ωD를 IMD
Figure 112020087550843-pct00009
의 위상과 더해서 생성된다. 합산기(192, 196)로부터의 출력은 합산기(210)로 입력된다.
유사한 정정은 IMD의 1차 고조파에 대해서 일어난다. 0차 고조파는 이득(200)에 G1만큼 배가되고 합산기(202)와 인버터(204)로 입력된다. 합산기(202)는 합산기(190)와 유사하게 작동하지만, 0차 고조파 대신 1차 고조파 상에서 작동한다. 합산기(202)로부터의 출력은 합산기(206)로 인가되고, 합산기(206)는 합산기(192)와 유사하게 작동하지만, 명령 받은 주파수(ωc+Δθc)의 양수 쪽 상에 0차 고조파를 위한 위상을 결정하도록 IMD
Figure 112020087550843-pct00010
의 위상을 더한다. 인버터(204)로부터의 출력은 합산기(208)로 입력되고, 합산기(208)는 합산기(192)와 유사하게 작동하지만, 1차 고조파를 위한 명령 받은 주파수(ωc+Δθc)의 음수 쪽 상에서 작동한다.
명령 받은 작동 주파수의 양수 및 음수 쪽 상에 0차 고조파의 상쇄 성분은 합산기(210)에서 더해진다. 합산기(206 및 208)의 출력은 1차 고조파를 위한 합산기(212)에서 더해지고 IMD의 1차 고조파를 위한 IMD의 양수 및 음수 쪽 모두에 대한 위상 정정을 제공한다. 합산기(212)의 출력은 또한, 합산기(192) 및 합산기(196)의 출력과 함께, 합산기(210)로 더해진다. 합산기(210)로부터의 출력은 명령 받은 작동 주파수(ωc+Δθc)에 위상 정정을 제공하고 합산기(214)에서 더해진다.
위상 조정된 신호는 합산기(214)로부터 출력되어 다이렉트 디지털 합성기(DDS)(216)로 인가된다. DDS(216)로부터의 출력은 디지털-아날로그-컨버터(DAC)(218)로 인가된다. DAC(218)로부터의 출력은 전달 함수 Ga(s)(220)로 입력된다. DAC(218)가 출력하고 전달 함수 Ga(s)(220)로 입력된 아날로그 신호는 그 후 비-선형 부하(150)로부터 되돌아 전력 증폭기(166)로 향하는 IMD 산물을 상쇄시키고자 전력 증폭기(166)가 출력한 위상-조정된 신호를 생성하도록 전력 증폭기(166)로 인가된다.
다양한 실시 형태에 있어서, 시스템(140)은 또한 전력 설정치에 기초한 전력 정정을 가능하게 하는 전력 조정부(160)를 포함한다. 전력 설정치(230)는, 기결정된 값으로서, 합산기(232)로 입력된다. 합산기(232)는 또한 DDC(165)가 출력한 신호의 스케일링된 버전을 제공한다. 합산기(232)로의 입력은 원래의 센서 양에서 수치화된 값으로 234에서 스케일링되어 전력 값을 제공한다. 합산기(232)는 에러 신호(e)를 출력하고, 이는 전력 설정치에 대한 측정된 전력의 에러를 나타낸다. 에러 신호는 234에 디지털 제어기 전달 함수 Dc(z)에 의해 스케일링되고 전력 증폭기(166)로 인가되어 전력 증폭기(166)가 출력하는 신호의 진폭을 변화시킨다.
전력 조정부가 제공하는 전력 신호에 더하여, 전력 증폭기(166)는 위에서 방정식(5)와 관련하여 설명한, 보충적 전력 제어 신호ψG를 이용해 IMD를 줄이도록 제어될 수 있다. 전력 증폭기(166)는 전력 조정 값 ψG을 수신하는 것으로 도시된다. 다양한 실시 형태에 있어서, ψG는 아래의 방정식 (6) 과 (7)에 기초하여 결정될 수 있다:
Figure 112020087550843-pct00011
및
Figure 112020087550843-pct00012
여기서:
ψGi는 i번째 IMD 산물을 위한 전력의 진폭;
Figure 112020087550843-pct00013
,
Figure 112020087550843-pct00014
는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물을 감소시키기 위한 신호의 위상;
Figure 112020087550843-pct00015
는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 이득 IMD 정정 계수;
Figure 112020087550843-pct00016
는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
Figure 112020087550843-pct00017
는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
Figure 112020087550843-pct00018
,
Figure 112020087550843-pct00019
는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 IMD 이득 정정 계수;
Figure 112020087550843-pct00020
,
Figure 112020087550843-pct00021
는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
Figure 112020087550843-pct00022
,
Figure 112020087550843-pct00023
는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
Tset은 요구되는 전력; 그리고
Tactual은 측정된 전력이다.
몇몇 구성에 있어서, RF 발생기(142)의 IMD 상쇄 요소의 크기는 IMD를 완전히 상쇄시키지 않도록 선택된다. 이것은 RF 발생기(142)로 돌아가는 IMD 성분이 완전히 상쇄되지 않았을 경우에 그렇지 않았다면 불가능했을 IMD의 검출을 허용한다.
명령 받은 주파수(ωc+Δθc)는 명령 받은 소스 주파수 ωs 및 자동 주파수 갱신(222)에 기초하여 결정된다. 명령 받은 주파수 ωs 및 자동 주파수 갱신(222)은 합산기(224)로 입력되고 도시된 바와 같이 여기에서 자동 주파수 갱신(222)이 소스 주파수 ωs와 더해진다. 합산기(224)로부터의 출력은 명령 받은 출력 주파수 (ωc+Δθc)를 생성하는 전달 함수 Dc(z)로 입력되는 에러 신호 e이다.
도 10을 참조하면, IMD를 상쇄시키는 방법이 설명될 것이다. 제어는 시작 블록(250)에서 시작하고 블록(252)로 진행한다. 252에서, IMD를 결정하기 위한 베이스가 선택된다. IMD를 결정하는 베이스는 위에 설명된 바와 같은, 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 주파수 잠금은 소스 RF 발생기의 디지털 공통 여자기 코어에서 발견되는 위상 검출기를 사용하여 달성될 수 있다. 대안적으로, IMD 검출기는 IMD 전력 스펙트럼을 공식화하는 소스 RF 발생기와 바이어스 RF 발생기가 출력하는 RF 주파수 상으로 위상 잠금할 수 있다. 다양한 다른 구성에 있어서, 바이어스 RF 발생기로부터의 입력 신호는 위상 검출기가 바이어스 RF 발생기의 RF 주파수를 잠글 수 있게 할 수 있다. 나아가, 다양한 구성에 있어서, 위상 고정 루프는 타임 레퍼런스드 모듈이 생성한 시간 참조된 신호들로 대체될 수 있다. 베이스는 유연하게 구현될 수 있거나 또는 특정 접근법으로 제한될 수 있다.
일단 252에서 베이스가 선택되면, 제어는 블록(254)으로 진행한다. 블록(254)에서, IMD는 위에 설명된 바와 같이, 결정된다. IMD는 블록(256)으로 출력된다. 블록(256)에서, IMD가 기결정된 임계치를 넘는지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행한다. 만약 IMD가 기결정된 임계치보다 아래인 경우, IMD 축소는 일어나지 않고, 제어는 블록(256)으로 돌아간다. 만약 IMD가 기결정된 임계치를 넘는 경우, 제어는 블록(256) 또는 (262) 중 하나 또는 둘 다로 진행한다. 블록(258)에서, IMD를 줄이기 위한 RF 신호에 대한 위상 조정이 결정된다. 제어는 블록(260)으로 진행하고 여기에서 위상 조정은 RF 발생기와 부하 사이의 전송선 하에서 IMD를 상쇄시키는 RF 신호를 출력하기 위하여 RF 발생기로 명령한 RF 신호에 적용된다. 일단 위상 조정이 RF 발생기로 명령한 RF 신호에 적용되면, 제어는 블록(266)으로 진행한다. 블록(266)에서, RF 발생기의 전력 증폭기는 부하로 RF 신호를 출력한다.
다양한 실시 형태에 있어서, 위상 조정에 더하여, 전력 조정은 또한 IMD를 줄이기 위해 이루어질 수 있다. 다양한 선택적인 구성에 있어서, 블록(262 및 264)들은 전력-기반 IMD 축소를 구현한다. 블록(262)에서, IMD를 줄이기 위한 RF 신호에 대한 전력 조정이 결정된다. 일단 RF 신호로의 전력 조정이 결정되면, 제어는 블록(264)으로 진행한다. 블록(264)에서, 전력 조정은 RF 발생기의 전력 증폭기에 적용된다. 그리고 전력 증폭기의 진폭은 IMD를 줄이는데 도움이 되기 위해 조정된다. 제어는 처리가 끝나는 곳인 블록(268)으로 진행한다.
위에 설명한 시스템은 다양한 실시 형태들에 따라서 여러 장점들을 제공하며, 다만 여기에 설명된 장점들은 대표적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 여기에 설명된 시스템은 저-주파수 바이어스 발생기에 의해 고-주파수 소스 발생기로 도입되는 IMD를 상당히 감소시킨다. 시스템은 저-주파수, 바이어스 발생기를 플라즈마를 생성하는 RF 소스 발생기 상에 스트레스를 부여하지 아니하고 더 높은 전력에서 작동시키는 것을 가능케 한다. 시스템은 플라즈마에 전력을 소멸시키거나 플라즈마로 전달되는 전력을 감소시키지 않고, 충실도(fidelity)와 민감도를 갖고서 IMD 장해를 감소시킨다. 시스템은 또한 플라즈마 이온화 및 해리 속도를 바꾸지 않고 IMD 영향을 감소시킨다. 시스템은 전자 밀도 및 플라즈마 생성을 바꾸지 않고 쉬스 동역학의 충돌(collisionality)의 충실도를 유지하고 또한, 내부 RF 발생기 소산 또는 대역외 샘플링된 전력 스펙트럼의 일부 또는 전부의 크기와 같은, 구성 가능한 파라미터들이 될 수 있는 임계치에 기초하여 IMD 영향을 완화시키는 가변성을 제공한다. 시스템은 에칭 속도 및 선택비와 같은 공정 조건을 바꾸지 않고 IMD를 줄이거나 제거한다. 나아가, 앞선 내용은 가장 큰 IMD들을 선택하는 것과 같은, 대응하는 축소로 특정 IMD 차수들을 표적으로 삼도록 구성될 수 있고 특정 IMD들에 대항하는 자동-맞춤 제어가 될 수 있다. 시스템은 또한 소산 및 스트레스의 더 큰 축소를 위한 다수의 IMD들을 감소시키도록 구성되거나, 또는 위상과 진폭 제어의 조합으로 특정 IMD들을 저지할 수 있다. 시스템은 또한 바이어스 전력 공급과 함께 소스 RF 주파수를 추종하는 가변 주파수 소스에 대한 능동 제어를 공급한다.
앞선 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며 본 발명, 그의 적용 또는 용도를 제한하려는 의도는 아니다. 본 발명의 광범위한 교시는 다양한 형태로 구현 될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 특정 예를 포함하지만, 본 발명의 진정한 범위는 도면, 명세서 및 다음의 청구범위의 연구에 따라 다른 변형이 명백해질 것이므로 그렇게 제한되지 않아야 한다. 방법 내의 하나 이상의 단계는 본 발명의 원리를 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 비록 위에서 각각의 실시 형태들은 어떤 특징들을 갖는 것으로 설명되었지만, 본 발명의 모든 실시 형태와 관련하여 설명된 이들 특징 중 어느 하나 이상은, 그 조합을 명시적으로 설명하지 않았더라도, 어느 다른 실시 형태의 특징들에 구현되거나 및/또는 그와 조합될 수 있다. 다시 말해서, 설명된 실시 형태들은 상호 배타적이지 아니하며, 하나 이상의 실시 형태들의 서로 간의 치환은 본 발명의 범위 내에 있다.
요소들(예를 들어, 모듈들, 회로 소자들, 반도체 층들, 등) 사이의 공간적 및 기능적 관계는 "연결된", "계합된", "결합된", "인접한", "옆에", “위에”, “상에”, “하에” 및 “배치된”을 포함하는 다양한 용어를 사용하여 설명된다. "직접적"인 것으로 명시적으로 언급하지 않는 한, 제1 및 제2 요소들 사이의 관계가 위의 본 발명에서 설명될 때, 그 관계는 다른 개재하는 요소가 제1 및 제2 요소 사이에 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 하나 이상의 개재하는 요소가 제1 및 제2 요소들 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 존재하는 간접적인 관계일 수도 있다. 여기서 사용된 바와 같은, A 및 B 중 적어도 하나라는 구절은 비-배타적 논리합 OR을 사용하여, 논리 (A OR B OR C)를 의미하는 것으로 해석되어야 하며, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C”를 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도면에서, 화살 머리로 지시되는 바에 따른, 화살표의 방향은 일반적으로 도해에 관심이 있는 정보(가령, 데이터 또는 명령)의 흐름을 보여준다. 예를 들어, 요소 A와 요소 B가 다양한 정보를 교환하지만 요소 A에서 요소 B로 전송되는 정보가 도해와 관련이 있다면, 화살표는 요소 A에서 요소 B를 가리킬 수 있다. 이 단방향 화살표는 요소 B에서 요소 A로 전송되는 다른 정보가 없음을 의미하지 않는다. 또한, 요소 A에서 요소 B로 송신된 정보에 대해, 요소 B는 요소 A에 정보의 요청 또는 수신 확인을 송신할 수 있다.
다음의 정의를 포함하는 본 출원에서, 용어 "모듈" 또는 용어 "제어기"는 용어 "회로"로 대체 될 수 있다. "모듈"이라는 용어는 주문형 집적회로(ASIC); 디지털, 아날로그 또는 혼합 아날로그/디지털 이산 회로; 디지털, 아날로그 또는 혼합 아날로그/디지털 집적 회로; 조합 논리 회로; 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA); 코드를 실행하는 프로세서 회로 (공유, 전용 또는 그룹); 프로세서 회로에 의해 실행되는 코드를 저장하는 메모리 회로 (공유, 전용 또는 그룹); 설명된 기능을 제공하는 다른 적합한 하드웨어 컴포넌트; 또는 시스템-온-칩과 같은, 상술한 것들의 일부 또는 전부의 조합일 수 있다.
모듈은 하나 이상의 인터페이스 회로를 포함 할 수 있다. 일부 예에서, 인터페이스 회로는 근거리 통신망(LAN), 인터넷, 광역 통신망(WAN) 또는 이들의 조합에 연결된 유선 또는 무선 인터페이스를 포함 할 수 있다. 본 발명의 어느 주어진 모듈의 기능은 인터페이스 회로를 통해 연결된 다수의 모듈들 사이에 분산될 수 있다. 예를 들어, 다수의 모듈들은 부하 분산(load balancing)을 허용할 수 있다. 추가적인 예에서, 서버(원격 또는 클라우드라고도 함) 모듈은 클라이언트 모듈을 대신하는 일부 기능을 달성할 수 있다.
위에서 사용된 바에 따른, 용어 코드는 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 마이크로 코드를 포함할 수 있으며, 프로그램, 루틴, 기능, 클래스, 데이터 구조 및/또는 객체를 지칭할 수 있다. 공유 프로세서 회로라는 용어는 다수의 모듈들로부터 일부 또는 모든 코드를 실행하는 하나의 프로세서 회로를 아우른다. 그룹 프로세서 회로라는 용어는 추가적인 프로세서 회로와 조합하여, 하나 이상의 모듈로부터 일부 또는 모든 코드를 실행하는 프로세서 회로를 아우른다. 다중 프로세서 회로에 대한 언급은 별개의 다이 상의 다중 프로세서 회로, 하나의 다이 상의 다중 프로세서 회로, 하나의 프로세서 회로의 다중 코어, 하나의 프로세서 회로의 다중 스레드, 또는 이들의 조합을 아우른다. 공유 메모리 회로라는 용어는 다수의 모듈들로부터 일부 또는 모든 코드를 저장하는 하나의 메모리 회로를 아우른다. 그룹 메모리 회로라는 용어는 추가적인 메모리와 조합하여, 하나 이상의 모듈로부터의 일부 또는 모든 코드를 저장하는 메모리 회로를 아우른다.
메모리 회로라는 용어는 컴퓨터-판독 가능한 매체라는 용어의 부분집합이다. 여기서 사용된 바와 같은, 컴퓨터-판독 가능한 매체라는 용어는 매체를 통해(예를 들어, 반송파 상에서) 전파되는 일시적인 전기 또는 전자기 신호를 포함하지 않으며; 따라서 컴퓨터-판독 가능한 매체라는 용어는 유형의 그리고 비-일시적인 것으로 여길 수 있다. 비-일시적, 유형의 컴퓨터-판독 가능한 매체의 비-제한적 예는 비 휘발성 메모리 회로(예를 들어, 플래시 메모리 회로, 삭제할 수 있는 프로그램 가능한 읽기-전용 메모리 회로, 또는 마스크 읽기-전용 메모리 회로), 휘발성 메모리 회로(예를 들어, 정적 랜덤 액세스 메모리 회로 또는 동적 랜덤 액세스 메모리 회로), 자기 저장 매체(예를 들어, 아날로그 또는 디지털 자기 테이프 또는 하드 디스크 드라이브), 및 광학 저장 매체(예를 들어, CD, DVD 또는 블루-레이 디스크)이다.
본 출원에 설명된 장치 및 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현된 하나 이상의 특정 기능을 실행하도록 범용 목적 컴퓨터를 구성함으로써 만든 특수 목적 컴퓨터에 의해 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있다. 위에 설명한 기능 블록들, 흐름도 구성요소들 및 다른 요소들은 숙련된 기술자 또는 프로그래머의 일상적인 작업에 의해 컴퓨터 프로그램으로 변환될 수 있는, 소프트웨어 사양으로서 기능한다.
컴퓨터 프로그램은 적어도 하나의 비-일시적, 유형의 컴퓨터-판독 가능한 매체에 저장된 프로세서-실행 가능한 명령어를 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 또한 저장된 데이터를 포함하거나 이에 의존할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 특수 목적 컴퓨터의 하드웨어와 상호 작용하는 기본 입/출력 시스템(BIOS), 특수 목적 컴퓨터의 특정 장치와 상호 작용하는 장치 드라이버, 하나 이상의 운영 체제, 사용자 응용 프로그램, 백그라운드 서비스, 백그라운드 응용 프로그램, 등을 아우를 수 있다.
컴퓨터 프로그램은: (i) HTML (하이퍼 텍스트 마크업 언어), XML (확장 가능 마크업 언어), 또는 JSON (JavaScript Object Notation)과 같은, 파싱될 서술적 텍스트, (ii) 어셈블리 코드, (iii) 컴파일러에 의해 소스 코드로부터 생성되는 객체 코드, (iv) 인터프리터에 의해 실행되는 소스 코드, (v) 저스트-인-타임 컴파일러에 의해 컴파일 및 실행되는 소스 코드, 등을 포함할 수 있다. 오로지 예로서, 소스 코드는 C, C ++, C #, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (하이퍼텍스트 마크업 언어 5번째 개정판), Ada, ASP(Active Server Pages), PHP(PHP : Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK 및 Python®을 포함하는 언어로부터 문법을 사용하여 작성될 수 있다.
청구범위에 열거된 요소들 중 어느 것도, 요소가 "을 위한 수단"이라는 문구를 사용하여, 또는 방법 청구항의 경우에 "하는 동작"또는 "하는 단계"라는 문구를 사용하여 명시적으로 언급되지 않는 한 35 U.S.C. § 112 (f)의 의미에 속하는 수단-플러스-기능 요소가 되는 것을 의도하지 않는다.

Claims (35)

  1. 무선 주파수(RF) 발생기로서,
    명령 받은 작동 신호에 따라 달라지는 입력 제어 신호에 따라 비-선형 부하로 인가되는 제1 RF 신호를 생성하는 전력 증폭기;
    상호 변호 왜곡(IMD) 모듈로서, 상기 IMD 모듈은 상기 비-선형 부하로부터 반사된 신호에 적어도 하나의 IMD 성분을 결정하고, 상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 제1 RF 신호와 제2 RF 발생기로부터 상기 비-선형 부하로 인가된 제2 RF 신호 사이의 상호작용에 따라 생성되고, 상기 IMD 모듈은 IMD 성분 신호를 생성하는, IMD 모듈; 및
    위상 조정 모듈로서, 상기 명령 받은 작동 신호와 IMD 성분 신호를 수신하고, 상기 적어도 하나의 IMD 성분을 감소시키기 위한 IMD 조정 신호를 생성하며, 상기 IMD 조정 신호를 생성하기 위하여 상기 명령 받은 작동 신호와 IMD 성분 신호 사이의 위상을 변화시키며, 상기 입력 제어 신호를 변화시키기 위해 상기 명령 받은 작동 신호와 IMD 조정 신호를 결합시키는, 위상 조정 모듈;을 포함하는, RF 발생기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 IMD 모듈은 위상 고정 루프를 포함하고, 상기 위상은 상기 IMD 성분의 조화 주파수에 고정되는, RF 발생기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IMD 모듈은 위상 고정 루프를 포함하고, 상기 위상은 기결정된 입력 신호에 고정되는, RF 발생기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기결정된 입력 신호는 상기 제2 RF 신호의 주파수에 따라 달라지는, RF 발생기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 1차 고조파 또는 상기 IMD의 반대편의 1차 고조파인, RF 발생기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 n차 고조파이고, 여기서 n은 정수인, RF 발생기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 반대편의 n차 고조파인, RF 발생기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 선택된 한 세트의 고조파들인, RF 발생기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 반대편의 선택된 한 세트의 고조파들인, RF 발생기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 선택된 한 세트의 짝수차 고조파들인, RF 발생기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 반대편의 선택된 한 세트의 짝수차 고조파들인, RF 발생기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 선택된 한 세트의 홀수차 고조파들인, RF 발생기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IMD 성분은 상기 IMD의 반대편의 선택된 한 세트의 홀수차 고조파들인, RF 발생기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 RF 신호의 주파수를 나타내는 명령 받은 작동 신호의 주파수와 상기 제1 RF 신호의 측정된 주파수 사이의 에러를 결정하고, 에러 신호를 생성하는, 제1 주파수 검출기를 더 포함하는, RF 발생기.
  15. 제1항에 있어서,
    다음에 따라 상기 전력 증폭기에 전력 조정 신호를 인가하는 전력 조정 모듈을 더 포함하는, RF 발생기:
    Figure 112022082710220-pct00024

    및
    Figure 112022082710220-pct00025

    여기서:
    ψGi는 i번째 IMD 산물을 위한 전력의 진폭;
    Figure 112022082710220-pct00026
    ,
    Figure 112022082710220-pct00027
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물을 감소시키기 위한 신호의 위상;
    Figure 112022082710220-pct00028
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 이득 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00029
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00030
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00031
    ,
    Figure 112022082710220-pct00032
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 IMD 이득 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00033
    ,
    Figure 112022082710220-pct00034
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00035
    ,
    Figure 112022082710220-pct00036
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
    Tset은 요구되는 전력;
    Tactual은 측정된 전력;
    Figure 112022082710220-pct00073
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한
    Figure 112022082710220-pct00074
    ; 및
    Figure 112022082710220-pct00075
    은 정수임.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 RF 발생기는 펄스 작동 모드 또는 연속파 작동 모드 중 적어도 하나로 작동하는, RF 발생기.
  17. IMD를 감소시키는 장치로서,
    제1 RF 발생기 및 제2 RF 발생기를 통해 비-선형 부하로 각각 인가되는 제1 RF 신호와 제2 RF 신호에 응답하여 상기 비-선형 부하로부터 수신되는 IMD 성분을 결정하도록 구성되는 상호 변조 왜곡(IMD) 모듈로서, 상기 IMD 성분은 상기 제1 RF 신호와 제2 RF 신호 사이의 상호 작용에 따라서 생성되고, 상기 IMD 모듈은 IMD 성분 신호를 생성하는, IMD 모듈; 및
    명령 받은 작동 신호와 IMD 성분 신호를 수신하도록 구성된 위상 조정 모듈로서, 상기 위상 조정 모듈은 IMD 조정 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 위상 조정 모듈은 상기 IMD 조정 신호를 생성하기 위해 상기 명령 받은 작동 신호와 IMD 성분 신호 사이의 위상을 변화시키며, 상기 위상 조정 모듈은 IMD 성분을 감소시키고 입력 제어 신호를 변화시키기 위해 상기 명령 받은 작동 신호와 IMD 조정 신호를 조합하는, 위상 조정 모듈;을 포함하고,
    상기 입력 제어 신호는 상기 IMD 성분을 도입하는 상기 제1 RF 신호나 제2 RF 신호의 다른 하나를 생성하는 RF 발생기의 전력 증폭기로 입력되는, 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 IMD 모듈은 위상 고정 루프를 포함하고, 상기 위상은 IMD 성분의 조화 주파수에 고정되는, 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 IMD 모듈은 위상 고정 루프를 포함하고, 상기 위상은 기결정된 입력 신호에 고정되는, 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 기결정된 입력 신호는 상기 IMD 성분을 유인하는 상기 제1 RF 신호의 주파수에 따라 변화하는, 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 위상 조정 모듈은 상기 IMD의 n차 고조파의 IMD 성분을 감소시키고, 여기서 n은 정수인, 장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 위상 조정 모듈은 상기 IMD의 선택된 한 세트의 고조파들의 IMD 성분을 감소시키는, 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 IMD 성분은 상기 IMD의 반대편의 선택된 한 세트의 고조파들인, 장치.
  24. 제17항에 있어서,
    다음에 따라 상기 전력 증폭기에 전력 조정 신호를 인가하는 전력 조정 모듈을 더 포함하는, 장치:
    Figure 112022082710220-pct00037

    및
    Figure 112022082710220-pct00038

    여기서:
    ψGi는 i번째 IMD 산물을 위한 전력의 진폭;
    Figure 112022082710220-pct00039
    ,
    Figure 112022082710220-pct00040
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물을 감소시키기 위한 신호의 위상;
    Figure 112022082710220-pct00041
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 이득 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00042
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00043
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00044
    ,
    Figure 112022082710220-pct00045
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 IMD 이득 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00046
    ,
    Figure 112022082710220-pct00047
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00048
    ,
    Figure 112022082710220-pct00049
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
    Tset은 요구되는 전력;
    Tactual은 측정된 전력;
    Figure 112022082710220-pct00076
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한
    Figure 112022082710220-pct00077
    ; 및
    Figure 112022082710220-pct00078
    은 정수임.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 제1 RF 발생기 및 제2 RF 발생기는 각각 펄스 작동 모드 또는 연속파 작동 모드 중 적어도 하나로 작동하는, 장치.
  26. IMD를 감소시키는 방법으로서,
    제1 RF 발생기와 제2 RF 발생기를 통해 각각 비-선형 부하로 인가되는 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호에 응답하여 상기 비-선형 부하로부터 반사되는 IMD로서, 상기 제1 RF 신호와 제2 RF 신호 사이의 상호 작용에 따라 생성되는 IMD를 결정하고, IMD 신호를 생성하는 단계;
    명령 받은 작동 신호 및 상기 IMD 신호 사이의 위상 조정을 적용하고, IMD 조정 신호를 생성하는 단계;
    상기 IMD를 감소시키기 위한 입력 제어 신호를 생성하기 위하여 상기 명령 받은 작동 신호와 IMD 조정 신호를 조합하는 단계; 및
    상기 IMD를 도입하는 상기 제1 RF 발생기 또는 제2 RF 발생기 중 선택된 어느 하나에 의해 출력되는 제1 RF 신호나 제2 RF 신호의 다른 하나를 생성하는 RF 발생기의 전력 증폭기에 상기 입력 제어 신호를 적용하는 단계;를 포함하고,
    상기 명령 받은 작동 신호는 상기 제1 RF 신호 또는 제2 RF 신호의 다른 하나와 관련되어 있는, 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 IMD의 적어도 하나의 조화 주파수, 적어도 하나의 상기 제1 RF 발생기가 출력한 RF 신호의 주파수, 또는 시간 베이스 신호에 따라 상기 IMD를 결정하기 위한 주파수 베이스를 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 IMD의 n차 고조파의 IMD를 감소시키기 위한 위상 조정을 적용하는 단계를 더 포함하고, 여기서 n은 정수인, 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 IMD의 선택된 한 세트의 고조파의 IMD를 감소시키기 위한 위상 조정을 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 IMD의 선택된 한 세트의 고조파의 반대편 IMD를 감소시키기 위한 위상 조정을 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  31. 제26항에 있어서,
    다음에 따라 상기 전력 증폭기에 전력 조정 신호를 인가하는 단계를 더 포함하는 방법:
    Figure 112022082710220-pct00050

    및
    Figure 112022082710220-pct00051

    여기서:
    ψGi는 i번째 IMD 산물을 위한 전력의 진폭;
    Figure 112022082710220-pct00052
    ,
    Figure 112022082710220-pct00053
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물을 감소시키기 위한 신호의 위상;
    Figure 112022082710220-pct00054
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 이득 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00055
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00056
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00057
    ,
    Figure 112022082710220-pct00058
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 IMD 이득 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00059
    ,
    Figure 112022082710220-pct00060
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제1 IMD 정정 계수;
    Figure 112022082710220-pct00061
    ,
    Figure 112022082710220-pct00062
    는 양수, 음수 측 i번째 IMD 산물에 대한 위상을 조정하기 위한 제2 IMD 정정 계수;
    Tset은 요구되는 전력;
    Tactual은 측정된 전력;
    Figure 112022082710220-pct00079
    는 i번째 IMD 산물에 대한 전력을 조정하기 위한
    Figure 112022082710220-pct00080
    ; 및
    Figure 112022082710220-pct00081
    은 정수임.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 제1 RF 발생기 및 제2 RF 발생기는 각각 펄스 작동 모드 또는 연속파 작동 모드 중 적어도 하나로 작동하는, 방법.
  33. 제26항에 있어서,
    IMD 성분을 감소시키기 위해 상기 전력 증폭기로 전력 조정 신호를 인가하는 전력 조정 모듈을 더 포함하는, 방법.
  34. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 IMD 성분을 감소시키기 위해 상기 전력 증폭기로 전력 조정 신호를 인가하는 전력 조정 모듈을 더 포함하는, RF 발생기.
  35. 제17항에 있어서,
    IMD 성분을 감소시키기 위해 상기 전력 증폭기로 전력 조정 신호를 인가하는 전력 조정 모듈을 더 포함하는, 장치.
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