KR20070098860A - 로드로 전달된 알에프 파워를 검출하는 방법 및 로드의복소 임피던스 - Google Patents

로드로 전달된 알에프 파워를 검출하는 방법 및 로드의복소 임피던스 Download PDF

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KR20070098860A
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아메드 부타 임란
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이노베이션 엔지니어링, 엘엘씨
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Abstract

로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 검출하는 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 제 1 신호의 하나 또는 하나 이상의 특성들은 무선 주파수 (RF) 파워 발생기 의 출력에서 검출될 수도 있다. 제 1 신호는 기본 주파수를 가지고 있을 수도 있다. 제 1 신호의 하나 또는 하나 이상의 특성들은 디지털 샘플된 신호를 생성하기 위하여 샘플링 주파수에서 샘플될 수도 있다. 샘플링 주파수는 제 1 신호의 기본 주파수의 함수에 기초하여 결정될 수도 있다. RF 파워 발생기와 통신으로 연결된 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들은 디지털 샘플된 신호로부터 결정될 수도 있다.
파워, 임피던스

Description

로드로 전달된 알에프 파워를 검출하는 방법 및 로드의 복소 임피던스{Method of Detecting RF Power Delivered to a Load and Complex Impedance of the Load}
본 발명의 공개된 실시예들은 일반적으로 파워 및 임피던스 측정의 분야에 관한 것이다.
본 특허출원은 미국 임시 특허출원 번호 60/643,014호, 발명의 명칭: 고속 푸리에 변환 (FFT) 로드로 전달된 알에프 파워를 검출하는 방법 및 로드의 복소 임피던스, 2005 년 1월 11일 출원, 을 전체적으로 참조자료로서 우선권을 주장한다.
전형적인 RF 플라즈마 발생기 배열에서, 고 전력 RF 원천 (RF 전력발생기) 는 플라즈마 체임버로의 파워 통로를 따라 공급되는 공지된 주파수에서의 RF 신호를 발생한다.
전형적으로, RF 전력 발생기와 플라즈마 체임버 사이의 심한 임피던스 부정합은 존재한다. 따라서, 임피던스 매칭 네트워크는 종래에 RF 전력 발생기와 플라즈마 체임버 사이에 삽입되었다.
플라즈마 챔버의 비선형성, 라인 및/또는 임피던스 매칭 네트워크에서의 손 실로 인하여, 완전한 RF 신호가 플라즈마 챔버로 도달하지 못하게 된다.
이와 같은바, RF 신호의 전압과 전류를 검출하기 위하여 플라즈마 체임버의 파워 입력부에 탐침 (probe) 을 설치하여 사용하고 있다. 전류와 전압을 정확하게 측정할 수 있게 되어, 사용자는 양질의 플라즈마의 더 좋은 지표를 얻을 수 있게 되고, 플라즈마 체임버 내에서 실리콘 웨이퍼 또는 그밖의 디바이스에 대한 에칭(Etching) 특성을 더 좋게 제어할 수 있다.
종래에 RF 파의 전압과 전류를 검출하기 위한 여러 가지 방법들이 제시되어 왔다. 예를 들면, U.S 특허 RE 38,273 (U.S Reissued Patent Number 38,283 to Gerrish et al.) 에서는 플라즈마 RF 전압과 전류를 검출하기 위하여 플라즈마 체임버의 입력부에 샘플링 탐침 (Sampling probe) 의 사용이 기술되었다. RF 신호의 전류와 전압은 헤테로다인 (Heterodyn) 신호를 발생시키는, 또 하나의 다른 신호와 혼합되어 있다. 상기의 신호는 주신호의 주파수와 0.2KHz 에서 20KHz 정도 차이가 있다. 헤테로다인 신호는 전압과 전류의 크기 그리고 상대적 위상각 정보를 계산하기 위하여, FFT(Fast Fourier Transform ) 알고리즘을 이용하여 처리된다.
U.S 특허 5,565,737 (to Keane) 에서는 플라즈마 RF 전압과 전류를 검출하기 위하여 플라즈마 체임버의 입력부에 에일리어싱 (Aliasing) 샘플러 탐침을 사용하는 것을 제시하고 있다. 샘플러 탐침은 RF 기본 주파수 보다 더 느린 샘플링 주파수를 갖는 샘플링 신호를 이용한다. 샘플링 신호는 기본 주파수에 대하여 독립적인 에일리어싱 주파수와 기본 주파수의 합계를 양의 정수로 나눔으로써 측정된다.
상술한 바와 같은 방법 및 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 플라즈마 챔버와 RF 파워 발생기 (또는 다른 구성 요소) 간의 임피던스 부정합으로 인하여, RF 파워 발생기로부터 발생된 신호가 심각하게 저하될 수 있다는 것이다.
또한, 플라즈마 체임버의 입력부와 RF 파워 발생기의 출력부 사이에 임피던스 정합 회로망을 삽입하여 사용할 경우 또 다른 문제점이 발생된다.
이러한 경우에는, RF 파워 발생기의 출력단과 플라즈마 체임부의 입력단 사이에 연결된 구성요소들 및 회로의 손실 및/또는 임피던스 정합 회로망 내에서 어느 하나의 조절로 인하여, 플라즈마 체임버로 전달되는 RF 파워가 변할 수 있다는 것이다.
상술한 바와 같이, RF 파워 발생기의 출력이 임피던스 정합 회로망의 제어 루프 (Control loop) 와 RF 파워 발생기의 제어 루프 간의 상호 영향으로 인하여, 불안정해 질 수 있다. 또한, RF 기본 주파수로부터 독립되어 있는 에일리어싱 주파수를 사용하는 것은 균일하지 못한 샘플 신호를 발생시키는 결과를 낳을 수 있다.
U.S 특허 6,046,594 (to Mavretic) 에서는 로드 임피던스, 소모 전력 등과 같은 로드 (Load) 에 대한 정보를 결정하기 위하여, 한 세트의 고조파 주파수 (Harmonic frequencies) 에 있어서 로드와 전력원 사이의 전기적 특성 (전류, 전압 및 위상 등) 을 측정하는 방법과 장치를 제시하고 있다. 상기의 경우는, 첫 번째 회로가 전력원과 로드 간의 신호의 전기적 특성을 검출한다; 두 번째 회로는 상기 신호와 관련되어 있는 고조파 주파수에서의 한 세트의 전기적 특성을 나타내는 데 이터를 제공한다. 그리고 세 번째 회로가 상기 데이터를 수신하고 고조파 주파수에서의 로드에 대한 정보를 결정한다. 그러나 상기와 같은 방식에 의하면, 특정 고조파 주파수에서의 필터링 (Filtering) 이 요구되다. 특정 고조파 주파수에 대한 정보는 제공할 수도 있는 반면, 기본 주파수 또는 다른 고조파 주파수들에 대한 정보는 얻을 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 신호가 RF 전력 발생기의 RF 출력부에 단단히 연결되는 위치에서, 그리고 플라즈마 체임버의 입력부와 RF 파워 발생기 사이의 RF 경로에서의 손실에 의한 영향을 적게 받는, 검출된 신호를 샘플링하기 위한 방법과 시스템이 필요하다.
또한, 검출된 신호의 기본 주파수에 종속하는 샘플링 주파수에서, 상기 검출된 신호를 샘플링하기 위한 방법 및 시스템이 필요하다.
또한, 샘플링 프로세서로부터, 하나 이상의 고조파 주파수 및 기본 주파수와 관계되는 정보를 얻을 수 있는 검출된 신호를 샘플링하기 위한 방법 및 시스템이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출되었다.
본 발명에 따른 방법, 시스템 및 재료를 기술하기에 앞서, 본 발명에 따른 특정 방법론, 시스템 및 물질은 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있는 만큼 본 발명의 사상 및 범위는 상기의 특정 방법론, 시스템 및 물질에 한정되어져서는 안된다. 또한, 본 발명의 상세한 설명을 위하여 사용되는 용어는 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니라, 단지 본 발명의 번역과 구체화를 위한 목적일 뿐임이 이해되어져야 한다.
또한, 본 발명의 명세서에서 단수를 나타내기 위하여 사용되는 단어는 문맥상 명확히 한정하는 경우가 아니라면 복수의 의미 역시 포함됨을 일러둔다.
예를 들면, "로드 (load)" 에 대한 언급은 적어도 하나 이상의 "로드 (load)" 를 의미하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적으로 알려진 동의·유사어 역시 이에 포함된다. 또한, 본 발명의 명세서에서 사용되는 전문 기술 용어에 있어서, 특별히 정의하고 있는 경우가 아니라면, 상기 용어가 본 발명에 속하는 기술분야에서 일반적으로 사용되는 의미와 동일한 의미로 사용되어진다.
비록 여기서 기술된 것과 유사하거나 동일한 방법, 재료, 및 장치가 실용적으로 또는 구현을 시험을 위하여 사용될 수 있을지라도, 우선권 있는 방법, 재료 및 장치가 기술되고 있다. 여기서 언급된 모든 공개 기술은 모든 참조 문헌에 의하여 구체화되어 있다.
실시예에서, 로드의 특성들을 검출하는 방법은, 무선주파수 (RF) 전력 발생기의 출력에서 기본 주파수를 가지는 신호의 하나 또는 그이상의 특성들을 검출하는 단계; 디지털의 샘플된 신호를 생성하기 위하여 샘플링 주파수에서 제 1 신호의 하나이상의 특징을 샘플링하는 단계; 및 상기 디지털 샘플된 신호로부터 로드의 하나이상의 특징들을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 샘플링 주파수는 검출된 신호의 기본 주파수의 함수 (function) 에 기초하여 결정될 수도 있다. 상기 로드는 RF 전력발생기와 통신상태일 수도 있다.
실시예에서, 로드의 하나 또는 그 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템은 무선 주파수 (RF) 파워 발생기; 상기 RF 파워 발생기와 통신하는 로드; 상기 RF 파워 발생기의 출력과 연결된 검출 디바이스; 상기 검출 디바이스와 통신하는 아날로그-투-디지털 (A-D) 컨버터; 및 상기 A-D 컨버터와 통신하는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 포함할 수도 있다. 상기 검출 디바이스는 신호의 하나 또는 그 이상의 특성을 검출할 수도 있다. 상기 A-D 컨버터는 상기 신호의 하나 또는 그 이상의 특성들을 디지털 형식으로 변환할 수도 있다. 상기 DSP 는 상기 신호의 하나 또는 그 이상의 특성들의 디지털 형식으로부터 상기 로드의 하나 또는 그 이상의 특성들을 결정할 수도 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 전압 및/또는 전류 검출장치를 사용하는 예시적인 검출된 신호를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 도 1 의 검출된 신호로부터 샘플된 예시적인 신호를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 검출 및 프로세싱 회로에 대한 예시적인 시스템의 블록 다이어그램을 도시한다.
RF 발생기는 RF 파워 (power)를 로드로 전달하기 위하여 사용될 수도 있다. 실시예에서, RF 발생기 (generator) 는 동축케이블을 통하여 RF 파워를 로드에 직접적으로 전달할 수도 있다. 다른 실시예에서는, RF 발생기는 트랜스포메이션(transformation) 네트워크를 통하여 RF 파워를 로드로 직접적으로 전달할 수도 있다. 직접적으로 또는 간접적으로 파워를 로드로 전달하는 다른 수단들은 현재 개시된 기술의 영역내에서 또한 사용될 수도 있다.
실시예에서, 로드는 하나 또는 하나 이상의 플라즈마 체임버, 가스 튜브, 저항성이 있는 로드 및/또는, 커패시터 및/또는 인덕터와 같은, 저항성이 있고/또는 반응을 나타내는 요소들을 포함하는 컴플렉스 로드를 포함할 수도 있다. 추가적 또는 대안적인 로드 디바이스들은 현재 개시된 기술의 범위내에서 또한 사용되어 질 수도 있다.
도 3 의 도면부호 305 와 같은, 전압 및/또는 전류 검출 디바이스는 RF 파워 또는 임피던스가 측정되어지는 포인트에 위치할 수도 있다. 예를 들어, 전압 및/또는 전류 검출 장치 (305) 는 RF 발생기의 출력단, 발생기의 내부 또는 RF 발생기와 로드 사이의 어느 포인트에 놓여질 수도 있다.
RF 파워 발생기에 의해 전달된 전압 및/또는 전류와 같은, 신호 특성들은 전압 및/또는 전류 검출 디바이스 (305) 를 통하여 아날로그 신호들로서 검출될 수도 있다. 실시예에서, 전압 및/또는 전류 검출 디바이스 (305) 를 RF 발생기의 출력단에 위치시키는 것은 적절한 전기회로내의 다른 위치들에 디바이스를 위치시키는 것보다 더욱더 안정적인 검출된 신호의 결과를 가져오게 할 수도 있다.
디바이스를 RF 발생기의 출력단에 위치시키는 것은 (1) 물리적으로 출력단을 접촉하는 위치들; (2) 디바이스가 출력단과 검출디바이스의 위치 사이의 사소한 라인 손실을 가지는 출력단과 전기적으로 접촉하는 위치들; 및 전체적인 라인 손실이 RF 발생기 출력단과 플라즈마 발생기 입력단 사이에서 발생하는 위치를 포함하고, 검출장치는 RF 발생기 출력단으로부터 플라즈마 발생기 입력단까지 라인 손실이 전체 라인손실의 오직 1/2 인 지점에 놓여져 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 전압 및/또는 전류 검출 디바이스를 사용하는 예시적인 검출된 신호를 도시한다.
검출된 신호는 아날로그-디지털 컨버터 (도 3의 도면부호 310) 와 같은, 샘플링 회로로 전달될 수도 있다. 샘플링 회로 (310) 샘플링 주파수에서 전압 및/또는 전류 신호들을 샘플링할 수도 있다. 실시예에서 샘플링 주파수는 검출된 신호의 기본주파수 이하 일수도 있고, 검출된 신호의 기본주파수의 함수 (function) 일 수도 있다.
샘플링 주파수는 샘플된 신호의 1 주기에 대해 바람직한 수의 샘플 포인트들을 선택하는 것에 의해 결정될 수도 있다. 예를 들어, 샘플 포인트들의 수는, 1 주기 동안에 샘플된 신호의 샘플들의 전체 숫자가 2n , (n 은 부의 정수가 아님)에 의해 나누어질 수 있도록 선택되어질 수도 있다. 예를 들어, 만일 n=6 이라면, 64 샘플 포인트들은 샘플된 신호의 주기마다 발생될 수도 있다. 그와 같은 실시예에서, 샘플링 주파수는 방정식
Figure 112007050600260-PCT00001
(f 0 는 검출된 신호의 기본주파수이고,f s 는 샘플링 주파수이다.)을 사용하여 결정될 수도 있다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 도 1 의 검출된 신호로부터 샘플된 예시적인 신호들을 도시한다.
샘플링 회로 (310) 는 예를 들어, 아날로그 전압 및/또는 전류 신호를 디지털 신호들로 전환하기 위하여 사용될 수도 있다. 디지털 형식들인, 샘플된 전압과 전류 신호들은 디지털 신호 처리기 (DSP) (315) 로 전달될 수도 있다. 고속의 푸리우에 전환 (FFT) 과 같은, 알고리즘이 DSP (315) 에서 샘플된 전압 및/또는 전류 신호를 사용하여 수행될 수도 있다.
실시예에서, 만일 전압과 전류신호들 모두가 샘플이 된다면, 신호들은 하나의 DSP (도 3에 도시) 또는 2개의 DSP (도시 않함) 들로 제공될 수도 있다. 만일 2 개의 DSP 들이 사용되어 진다면, 클럭 주파수 및 사이클은 DSP 들 사이에서 동시에 발생할 수도 있다. 2 개 이상의 DSP 가 본 발명의 개시된 기술의 범위내에서 사용될 수도 있다.
하나 또는 하나 이상의 DSP (315) 들의 출력은 디지털 형식일 수가 있다. 실시예에서, 하나 또는 하나 이상의 DSP (315) 들의 출력은 하나 또는 그 이상의 주파수들에서 샘플된 전압 및/또는 전류 신호들의 진폭을 포함할 수도 있다. 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 DSP (315) 들의 출력은 2 개 또는 그 이상의 신호들 사이의 위상각 (phase angle) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 DSP (315) 들의 출력은 다음의 하나 또는 그 이상을 포함할 수도 있다.
｜Vf0｜ = 기본주파수에서의 전압진폭
｜If0｜ = 기본주파수에서의 전류진폭
｜Vf2｜ = 제 2 고조 주파수에서의 전압진폭
｜If2｜ = 제 2 고조 주파수에서의 전류진폭
｜Vf3｜ = 제 3 고조 주파수에서의 전압진폭
｜If3｜ = 제 3 고조 주파수에서의 전류진폭
θVf0 - If0 = 기본 주파수에서 전압과 전류 사이의 위상각
θVf2 - If2 = 제 2 고조 주파수에서 전압과 전류 사이의 위상각
θVf3 - If3 = 제 3 고조 주파수에서의 전압과 전류 사이의 위상각
추가적이거나 또는 대안적인 진폭들 및/또는 위상각들은 하나 또는 하나 이상의 DSP 들에 의해 결정될 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 DSP (315) 들의 출력에 근거하여, 하나 또는 그 이상의 다음의 값들이 결정될 수도 있다.
P D = 기본 주파수에서 로드로 전달된 파워
P F = 기본 주파수에서 로드에서 포워드 파워
P R = 기본 주파수에서 로드로부터 반사된 (reflected) 파워
｜Z f0 ｜= 기본 주파수에서 로드 임피던스의 크기
Z f0 = 복소수 형태의 기본 주파수에서의 로드 임피던스
Z ch = 복소수 형태의 기본 주파수에서의 플라즈마 체임버의 입력에서의 임피던스
이 임피던스는 Z f0 및 길이 및 RF 파워 발생기 및 플라즈마 체임버로의 입력 사이의 연결의 특성 임피던스에 기초하여 계산될 수 있다. 만일 임피던스 매칭 네트워크가 RF 파워 발생기와 플라즈마 체임버로의 입력 사이에 사용된다면, 임피던스 매칭 네트워크를 구성하는 요소들의 값들에 관한 추가적인 정보는 또한 필요하다.
유사하게, 파워 및 임피던스 계산은 하나 또는 그 이상의 DSP (315) 들에 의해 발생되는 다른 데이터를 사용하여 또한 수행될 수도 있다. 예를 들어, 파워 및 임피던스 계산은 하나 또는 그 이상의 고주파 주파수들에 대해 결정될 수도 있다. 추가적이거나 또는 대안적인 파워 및/또는 임피던스 계산은 하나 또는 그 이상의 DSP (315) 에 의해 결정될 수도 있다.
RF 파워 및 임피던스를 측정하기 위하여 FFT 알고리즘을 사용하는 장점은 FFT 알고리즘은 관심있는 주파수에서 다른 주파수들의 효과를 분리할 수도 있다. 그 결과 더 높은 측정 정확도의 결과를 가져온다.
상기 결정된 하나 또는 그 이상의 파워 및/또는 임피던스 측정은, 예를 들 어, 반도체 제조 공정과 같은 프로세스에 관련된 정보를 결정하기 위하여 사용될 수도 있다. 실시예에서, 기본 주파수 및/또는 하나 또는 그 이상의 고조파들에서 파워 및 임피던스는 반도체 제조 공정과 관련된 정보를 결정하기 위하여 사용되어 질 수도 있다. 실시예에서, 혼합된 제품주파수들은 추가적으로 또는 대안적으로 반도체 제조 공정과 관련된 정보를 결정하기 위하여 사용될 수도 있다.
실시예에서, 시간에 대해 하나 또는 그 이상의 파워 및/또는 임피던스 측정에 대한 변화들은 제조공정 변화들을 결정하기 위하여 사용되어 질 수도 있다. 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 파워 및/또는 임피던스 측정들은 로드를 특성화하기 위하여 사용되어 질 수도 있다. 대안적이거나/또는 추가적인 운영들은 본 발명의 개시된 기술범위 내에서 상기 기술된 정보를 사용하여 수행될 수도 있다.
상기 개시되거나 여러가지 기술들 및 다른 특징들 및 함수들 및 대안들은 많은 종류의 다른 서로 다른 방법들, 시스템들 및 적용들로 바람직하게 결합될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.

Claims (16)

  1. 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 검출하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    무선주파수 (RF) 전력 발생기의 출력에서 제 1 신호의 하나 또는 하나이상의 특징들을 검출하는 단계;
    디지털의 샘플된 신호를 생성하기 위하여 샘플링 주파수에서 제 1 신호의 하나 또는 하나이상의 특성을 샘플링하는 단계; 및
    상기 샘플링 주파수는 제 1 신호의 기본 주파수의 함수 (function) 에 기초하여 결정되고,
    상기 디지털 샘플된 신호로부터 로드의 하나 또는 하나이상의 특성들을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 로드는 RF 파워 발생기와 통신상태인 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나이상의 특성들을 검출하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호의 하나 또는 하나 이상의 특성들은, 전압 및 전류 중 어느 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나이상의 특성들을 검출하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 주파수는
    Figure 112007050600260-PCT00002
    의 형식 (n 은 '부'가 아닌 정수 (non-negative integer) 이고, f0 는 제 1 신호의 기본주파수이고,) 을 가지는 함수에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나이상의 특성들을 검출하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 샘플된 신호로부터 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하는 단계는, 디지털 신호 처리기를 사용하여 상기 디지털 샘플된 신호로부터 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나이상의 특성들을 검출하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드의 하나 또는 그 이상의 특징들은,
    기본 주파수에서 로드 전압의 진폭;
    기본 주파수의 고조파에서 로드 전압의 진폭;
    기본 주파수에서 로드 전류의 진폭;
    상기 기본 주파수의 고조파에서 로드전류의 진폭;
    기본 주파수에서 로드 전압과 로드 전류 사이의 위상각; 및
    기본 주파수의 고조파에서 로드 전압과 로드 전류 사이의 위상각;
    들중 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 검출하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들은,
    상기 기본 주파수에서 상기 로드로 전달된 파워;
    상기 기본 주파수의 고조파에서 상기 로드로 전달된 파워;
    상기 기본 주파수에서 상기 로드에 포워드 파워;
    상기 기본 주파수의 고조파에서 상기 로드에 포워드 파워;
    상기 기본 주파수에서 상기 로드로부터 반사된 파워;
    상기 기본 주파수의 고조파에서 상기 로드로부터 반사된 파워;
    상기 기본주파수에서 상기 로드 임피던스의 크기;
    상기 기본주파수의 고조파에서 상기 로드 임피던스의 크기;
    상기 기본주파수에서 상기 로드 임피던스에 대한 복소수 형태(complex form); 및
    상기 기본주파수의 고조파에서 상기 로드 임피던스에 대한 복소수 형태;
    들 중 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 검출하는 방법.
  7. 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템으로,
    상기 시스템은,
    무선 주파수 (RF) 파워 발생기;
    상기 RF 파워 발생기와 통신하는 로드;
    상기 RF 파워 발생기의 출력에 위치하는 검출 디바이스;
    상기 검출 디바이스와 통신하는 아날로그-투-디지털 (A-D) 컨버터; 및
    상기 A-D 컨버터와 통신하는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 포함하고,
    상기 검출 디바이스는 제 1 신호의 하나 또는 하나 이상의 특성을 검출하고, 상기 A-D 컨버터는 상기 제 1 신호의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 디지털 형식으로 변환하고, 상기 DSP 는 상기 제 1 신호의 하나 또는 하나 이상의 특성들의 디지털 형식으로부터 상기 로드의 하나 또는 그 이상의 특성들을 결정하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 로드는 플라즈마 체임버를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 로드는 가스 튜브로 구성된 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  10. 상기 로드는 저항성의 로드로 구성되는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  11. 상기 로드는 하나 또는 그 이상의 리액티브 요소들로 구성되는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 기본주파수를 나타내는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 A-D 컨버터는
    Figure 112007050600260-PCT00003
    의 형식 (n 은 부의 정수가 아니고(non-negative integer), f 0 는 기본주파수임) 을 가지는 샘플링 주파수를 가지는 샘플링 디바이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 로드의 하나 또는 그 이상의 특성들은,
    기본 주파수에서 로드 전압의 진폭;
    기본 주파수의 고조파에서 로드 전압의 진폭;
    기본 주파수에서 로드 전류의 진폭;
    상기 기본 주파수의 고조파에서 로드전류의 진폭;
    상기 기본 주파수에서 로드 전압과 로드 전류 사이의 위상각; 및
    상기 기본 주파수의 고조파에서 로드 전압과 로드 전류 사이의 위상각;
    들중 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들은,
    상기 기본 주파수에서 상기 로드로 전달된 파워;
    상기 기본 주파수의 고조파에서 상기 로드로 전달된 파워;
    상기 기본 주파수에서 상기 로드에 포워드 파워;
    상기 기본 주파수에 고조파에서 상기 로드에 포워드 파워;
    상기 기본 주파수에서 상기 로드로부터 반사된 파워;
    상기 기본 주파수의 고조파에서 상기 로드로부터 반사된 파워;
    상기 기본주파수에서 상기 로드 임피던스의 크기;
    상기 기본주파수의 고조파에서 상기 로드 임피던스의 크기;
    상기 기본주파수에서 상기 로드 임피던스에 대한 복소수 형태(complex form); 및
    상기 기본주파수의 고조파에서 상기 로드 임피던스에 대한 복소수 형태;
    들 중 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 로드의 하나 또는 그 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템은 상기 RF 파워 발생기 및 상기 로드와 통신하고 있는 임피던스 매칭 네트워크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드의 하나 또는 하나 이상의 특성들을 결정하기 위한 시스템.
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