KR20140128253A - 주파수 및 위상의 다중 무선 주파수 전원공급장치 제어 - Google Patents

주파수 및 위상의 다중 무선 주파수 전원공급장치 제어 Download PDF

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Abstract

시스템은 제 1 무선 주파수 발생기와 제 2 무선 주파수 발생기를 갖는다. 제 1 무선 주파수 발생기는 제 2 무선 주파수 발생기의 주파수를 제어한다. 제 1 무선 주파수 발생기는 전력원, 센서, 및 센서 신호 처리 유닛을 포함한다. 센서 신호 처리 유닛은 전력원 및 센서에 결합된다. 센서 신호 처리 유닛은 제 2 무선 주파수 발생기의 주파수를 제어하기 위하여 제 1 무선 주파수 발생기의 주파수를 제어한다.

Description

주파수 및 위상의 다중 무선 주파수 전원공급장치 제어{MULTIPLE RADIO FREQUENCY POWER SUPPLY CONTROL OF FREQUENCY AND PHASE}
본 발명은 무선 주파수 발생기에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 다중 무선 주파수 발생기의 주파수와 위상 제어에 관한 것이다.
여기에 제공되는 배경 설명은 일반적으로 본 발명의 맥락을 나타내기 위한 목적을 위한 것이다. 어느 정도까지는 본 발명의 발명자들의 연구가 본 배경 섹션에서뿐만 아니라 그렇지 않으면 출원 시기에 종래 기술로서 자격을 주어지지 않거나 또는 본 발명에 대하여 종래 기술로서 명확하게 또는 암시적으로 인정되지 않을 수 있는 설명의 양상들에서 설명된다.
플라스마 에칭(plasma etching)은 반도체 제조에 흔히 사용된다. 플라스마 에칭에 있어서, 기판상에 노출된 표면들을 에칭하기 위하여 이온들이 전기 장에 의해 가속된다. 무선 주파수 전력 시스템의 하나 또는 그 이상의 무선 주파수 발생기에 의해 발생되는 무선 주파수 전력 신호들을 기초로 하여 전기 장이 발생된다. 무선 주파수 발생기들에 의해 발생되는 무선 주파수 전력 신호들은 플라스마 에칭을 효율적으로 실행하기 위하여 정확하게 제어되어야만 한다.
무선 주파수 전력 시스템은 무선 주파수 발생기, 매칭 네트워크(matching network), 및 플라스마 챔버와 같은, 로드(load)를 포함할 수 있다. 무선 주파수 전력 신호들은 집적 회로들, 태양 전지판들, 콤팩트 디스크들(CDs), 디지털 다기능(또는 비디오) 디스크들 등과 같은 다양한 부품을 제조하기 위하여 로드를 구동하도록 사용될 수 있다. 로드는 비-제한적인 예로써, 플라스마 챔버를 포함하는, 무선 주파수 신호에 의해 구동되는 많은 소자들 또는 장치들 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 로드는 광대역 미스매치 로드(broadband mismatched load, 즉, 미스매치된 저항기 종료를 갖는 케이블)들, 협대역 미스매치 로드들(즉, 2-소자 매칭 네트워크) 및 공진기(resonator) 로드들을 포함할 수 있다.
무선 주파수 전력 신호들은 매칭 네트워크에서 수신된다. 매칭 네트워크는 매칭 네트워크의 입력 임피던스를 무선 주파수 발생기와 매칭 네트워크 사이의 전송 라인의 특성 임피던스(characteristic impedance)에 매칭시킨다. 이러한 임피던스 매칭은 플라스마 챔버를 향하여 순방향으로 매칭 네트워크에 적용되고 다시 매칭 네트워크로부터 무선 주파수 발생기로 반사되는("역방향 전력") 전력의 양을 최소화하는데 도움을 준다. 임피던스 매칭은 또한 매칭 네트워크로부터 플라스마 챔버로 순방향 전력 출력을 최대화하는데 도움을 준다.
무선 주파수 전원공급장치 분야에 있어서, 일반적으로 무선 주파수 신호를 로드에 적용하기 위한 두 가지 접근법이 존재한다. 첫 번째 접근법은 지속파(continuous wave) 신호의 로드로의 적용을 포함한다. 지속파 신호는 일반적으로 연속적으로 전원공급장치에 의해 로드로 출력되는 정현파(sinusoidal wave)이다. 무선 주파수를 로드에 적용하기 위한 두 번째 접근법은 지속파 신호를 로드에 적용하는 대신에, 무선 주파수 신호를 펄싱하는(pulsing) 것이다
본 발명은 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 더 완전히 이해될 것이다.
도 1은 주파수 또는 위상 제어를 공유하고 플라스마 소스(또는 로드)에 연결되는 다중 무선 주파수 소스들의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 2는 주파수 또는 위상 제어를 공유하고 듀얼 전력 매칭 네트워크에 연결되는 다중 무선 주파수 소스들의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 3은 각각의 매칭 네트워크를 거쳐 플라스마 챔버에 연결되는 다중 무선 주파수 소스들 사이의 주파수와 상대 위상 제어를 도시한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 4는 듀얼 전력 매칭 네트워크를 거쳐 플라스마 챔버에 연결되는 다중 무선 주파수 소스들 사이의 주파수와 상대 위상 제어를 도시한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 5는 클럭 소스(clock source)로부터 공통의(공유되는) 클럭 신호를 사용하는 주파수와 상대 위상 제어를 도시한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 6은 직접 디지털 합성(DDS) 모듈들을 사용하여 기준 클럭 소스(reference clock source)로부터 공통의 기준 클럭 신호를 기초로 하는 주파수와 상대 위상 제어를 도시한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 7은 두 고조파 소스의 상대 위상 제어와 플라스마 시스(plasma sheath) 대칭의 제어를 도시한 플롯이다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따라 배치된 다중 무선 주파수 소스들의 블록 다이어그램이다.
도면들에서, 유사하거나 및/또는 동일한 구성요소들을 식별하기 위하여 참조 번호들이 재사용될 수 있다.
플라스마 에칭은 반도체 제조에 흔히 사용된다. 플라스마 에칭에 있어서, 기판상에 노출된 표면들을 에칭하기 위하여 이온들이 전기 장에 의해 가속된다. 플라스마 에칭 공정을 효율적으로 실행하기 위하여, 무선 주파수 발생기로부터 플라스마 챔버로 전달되는 전력은 정확하게 제어되어야만 한다. 무선 주파수 발생기 시스템은 일반적으로, 무선 주파수 전력원, 무선 주파수 센서, 및 센서 신호 처리 유닛을 포함한다. 무선 주파수 전력원은 센서에 의해 검출되는 무선 주파수 전력 신호들을 발생시킨다. 센서는 무선 주파수 전력 신호들을 대표하는 아날로그 센서 신호들을 출력한다. 아날로그 센서 신호들은 관심 있는 주파수 및 복수의 간섭 주파수 성분을 포함한다. 센서 신호 처리 유닛 대역은 아날로그 센서 신호로부터 간섭 주파수 성분들을 제거하기 위하여 아날로그 센서 신호를 제한하며, 그렇게 함으로써 관심 있는 주파수의 아날로그 또는 디지털 표현을 남게 한다.
무선 주파수 발생기들의 주파수와 위상은 제어될 수 있다. 미국특허 제 7,602,127은 무선 주파수 발생기들의 주파수와 위상 제어를 개시한다. 미국특허 제 7,602,127의 전체 내용은 여기에 참조로써 통합된다.
아래에 설명되는 구현들은 공통의(공유되는) 클럭 소스를 사용하여 두 무선 주파수 전원공급장치(무선 주파수 발생기) 사이의 주파수 및 상대 위상을 제어하는 방법을 제공한다. 공통의 클럭 소스를 분할함으로써, 생산되는 신호들의 세트로부터 더 장기간의 주파수 안정성이 획득될 수 있다. 공통의 클럭 소스를 곱함으로써, 생산되는 신호들의 세트로부터 더 장기간의 주파수 안정성이 획득될 수 있다. 무선 주파수 발생기들의 주파수 스펙트럼들은 무선 주파수 전원공급장치들 사이에 전송되는 하나 또는 그 이상의 제어 신호들을 거쳐 제어된다.
마스터(master)/슬레이브(slave) 방식으로 주파수 제어되고 위상 제어되는 두 독립형 무선 주파수 전력공급장치가 개시된다. 클럭 신호는 주파수 출력들의 세트와 상응하는 상대 위상을 생산하도록 공유된다. 디지털 위상 고정 루프(phase lock loop, PLL)가 포함된다. 이러한 기술은 지속적으로 조절하는 디지털 위상 고정 루프와 대조적으로 장기간 주파수 안정성을 제공한다. 개시되는 디지털 위상 고정 루프는 구성가능한 연속적인 반복들에 대한 제어를 제한하고 그리고 나서 주파수가 고정되도록(locked) 유지한다. 결과로서 생긴 데이터(도 7 및 상응하는 설명 참조)는 디지털 위상 고정 루프가 설명된 것과 같이 실행된다는 객관적인 증거를 제공한다. 몇 초를 필요로 하는 공정은 그 기간 동안 주파수 안정성을 필요할 수 있다.
무선 주파수 전원공급장치들의 주파수와 위상의 제어 목적을 위하여 두 무선 주파수 전원공급장치 사이의 무선 주파수 제어 신호를 결합하기 위한 두 가지 방법이 개시된다. 이러한 방법들은 각각 도 1 및 2와 상응한다. 도 1의 무선 주파수 전력 시스템(100)과 관련된 방법은 제어 신호를 무선 주파수 소스 1(112a)로부터 무선 주파수 소스 2(112b)로 주파수 정보에 결합한다. 무선 주파수 소스 2(112b)는 제어 신호에 위상 고정하고 주파수 고정할 수 있다. 도 2의 무선 주파수 전력 시스템(200)에서, 무선 주파수 소스 1(212a)은 무선 주파수 소스 2(212b)의 주파수와 위상을 위한 무선 주파수 제어 신호를 생산하며 주파수는 인자(n)에 의해 환산된다(scaled).
도 3과 4의 두 블록 다이어그램은 각각, 두 무선 주파수 전력공급장치(312a, 412a 및 312b, 412b) 사이의 주파수와 위상을 제어하기 위한 각각의 무선 주파수 전력 시스템을 도시한다. 제어 신호는 마스터 전력(무선 주파수 소스 1(312a, 412a))과 관련된 주파수와 위상으로 슬레이브의 무선 주파수 전력(무선 주파수 소스 2(312b, 412b)를 여기하기(excite) 위하여 전원공급장치들 사이에 결합되는 무선 주파수 신호이다. 도 3과 4의 구현들은 임피던스 매칭 네트워크의 기능이 다르다. 도 3에서, 각각의 무선 주파수 전력공급장치의 출력은 플라스마 소스(320)에 작접적으로 연결되는 매칭 네트워크(314a, 314b)에 연결된다. 대안으로서, 두 무선 주파수 전력공급장치(412a, 412b), 예를 들면)의 무선 주파수 출력 전력은 도 4에 도시된 것과 같이, 무선 주파수 출력 전력이 플라스마 소스(420)에 제공되기 전에 듀얼 매칭 네트워크(414)에 결합될 수 있다. 다음의 설명은 공통의 클럭 소스를 사용하여 무선 주파수 전력공급장치들을 위한 주파수들의 유래를 설명한다.
도 5에서, 모듈(500)에서 제어 신호(z(kT))의 주파수와 위상은 무선 주파수 소스 1(마스터 소스)의 주파수와 위상을 대표하는 신호, x(kt)를 기초로 한다. 주파수 환산과 위상 변이(phase shift)는 제어 신호(z(kT)가 무선 주파수 소스 1의 주파수와 위상에 참조되는 안정적인 주파수를 갖도록 허용하는, 기간(T)을 갖는, 공통의 클럭 신호에 의해 무선 주파수 소스 1의 주파수와 위상에 적용된다. 주파수 환산 과정(516)의 출력은 y(kT)=x(nkT)를 생산한다. n＞1에 대하여, 주파수는 n의 인자에 의해 증가된다. 만일 0＜n＞1이면, 주파수는 감소된다. 필요로 하는 제어 신호의 상대 위상을 변이하기 위하여, 위상 변이 모듈(518)에서 제어 신호 z(kT)=x(nkT+nd)를 산출하기 위하여 nd의 지연이 적용되는데, nd는 신호(z)의 주기성을 위한 θ의 위상 변이와 상응하는 지연이다. 본 구현에서 사용되는 디지털 신호 종류에는 제한이 존재하지 않는다. 신호들은 정현파 또는 이진(binary)일 수 있다. 이진 신호들을 위한 회로는 위상 변이(지연)를 위한 디지털 제산기(digital divider)들의 세트 및 계수기(counter)를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 그 다음의 실시 예에서, 주파수 합성 모듈(600)은 신호 쌍들이 정수 배수(inter multiple)가 다를 때 상대 위상 변이를 갖는 두 출력 신호를 생산하기 위하여 직접 디지털 합성 모듈(622a, 622b)을 사용한다. 위상 단어(θW)는 직접 디지털 합성 모듈에 의해 발생되는 주파수를 제어하고 위상 변이는 θS에 의해 조정된다. 공통(또는 기준) 클럭(624)은 직접 디지털 합성 출력의 발생을 참조하도록 사용된다. 로컬 PA 주파수의 직접 디지털 합성 출력을 기초로 하는 주파수를 발생시키기 위하여, 제 2 직접 디지털 합성 모듈(622b)은 위상 단어((nθW)와 함께 구성된다. 제 2 직접 디지털 합성 모듈(622b)의 출력은 제어 신호에 구성된 주파수 및 무선 주파수 소스 2의 여기를 위한 위상을 제공한다. 두 직접 디지털 합성 모듈 사이의 위상 변이는 직접 디지털 합성 모듈들의 주파수들이 동일하거나 또는 서로 정수 배수일 때 직접 디지털 합성 모듈들에 의해 생산되는 두 신호 사이의 상대 위상을 제어하는 능력을 표시하기 위한 지수와 구별된다.
이러한 구현은 공통 클럭 소스를 이용하며 제어 신호 또는 제어 신호의 어떠한 파생물의 장기간 주파수 안정성을 향상시킬 수 있다. 주파수 안정성은 적어도 상호 박막 제조 과정의 길이 동안 유지되어야 한다. 예를 들면, 만일 과정이 10초라면, 주파수 안정성은 10 m㎐보다 낫다.
분석 결과들은 상대 위상 제어를 갖는 다중 주파수 고조파 구동의 새로운 개념을 지원한다. 초기 실증적 결과들은 제 2 고조파 구동의 위상을 변경함으로써 제어가능한 이온 에너지 스큐 제어(ion energy skew control)를 나타내는 초기 모델링 노력들과 동일하다. 낮은 에너지들에 대한 분포를 스큐잉함으로써, 고종횡비(high aspect ratio) 실리콘 에치의 이온 강화 증착의 향상된 제어가 달성될 수 있다. 반대로, 높은 에너지들에 대한 분포를 스큐잉함으로써, 유전체 내의 고종황비 과정의 성능이 개선될 수 있다. 기술을 가능하게 하는 핵심은 정수 배수인 두 주파수를 위상 고정하는 능력이다.
용량성으로 결합된 플라스마 소스는 대칭 또는 비대칭 시스를 특징으로 할 수 있다. 도 7은 두 고조파 소스의 상대 위상 제어를 갖는 플라스마 시스 대칭의 제어를 나타내는 플롯(700)을 도시한다. 대칭 플라스마 소스(726)는 동일한 시스들을 가지며 비대창 플라스마 소스(728)는 플라스마의 두 면 상에 다른 시스를 갖는다. 고조파(13.56 및 27.12 M㎐)로서 유래하는 두 무선 주파수 소스로의 플라스마 소스의 구동은 상대 위상(θ) 조정을 갖는 대칭(726) 또는 비대칭(728) 사이의 제어를 허용한다. 비대칭 플라스마(θ=±π)와 함께, 이온 에너지 분포 함수(IEDF) 내에 두 개의 뚜렷한 피크가 존재하여야만 한다. 대칭(θ≠±π)과 함께, 이온 에너지 분포 함수(IEDF) 내에 3개의 뚜렷한 피크가 존재하여야만 한다. 위상을 조정함으로써, 시스 및 상응하는 이온 에너지 분포 함수는 변경된다.
도 7의 플롯은 위상 제어를 통하여 시스 대칭을 제어하는 능력을 도시한다. 비대칭은 두 피크를 갖는다: 스위핑된(swept) 에너지 범위(
Figure pat00001
70 eV)의 하부 단부에서의 하나의 피크(730) 및 두 무선 주파수 전력공급장치 사이의 상대 위상에 의해 조정되는 세 번째 피크를 포함하는 상부 단부(
Figure pat00002
90 eV)에서의 두 번째 피크. 이것이 더 높은 피크가 낮은 피크의 거의 두 배인 이유이다. 위상이 조정될 때, 플라스마 소스는 대칭 시스로 변경된다. 이는 3개의 모든 피크(730', 732', 734')를 포함하는 거의 균일한 이온 에너지 분포 함수로 알 수 있다. 대칭 경우는 3개의 뚜렷한 피크를 가질 수 있으며 비대칭 경우는 두 개의 뚜렷한 피크를 가질 수 있다. 이온 에너지 분포 함수 측정들은 Impedans사의 세미온 센서(Semion sensor)로 측정될 수 있다.
도 7에 도시된 대칭 및 비대칭 곡선을 위하여, 이온 에너지 분포 함수는 2 eV 해상도의 에너지 스윕으로 측정되었다. 이는 x-축을 따라 고해상도 플롯을 위하여 향상될 수 있다. 외부 피크 위치들은 플라스마로 받는 전류에 의해 정의되었다. 두 무선 주파수 소스의 에너지 분포의 폭과 전류 비율은 최적화되지 않았다.
도 8은 플라스마 챔버(820)에 의해 대표되는 상호 전용 로드를 구동하기 위한 한 쌍의 무선 주파수 신호 발생기들을 포함하는 플라스마 시스템(800)을 도시한다. 플라스마 시스템(800)은 제 1 및 제 2 무선 주파수 발생기(812a, 812b), 매칭 네트워크들(814a, 814b), 및 플라스마 챔버(820)를 포함한다. 무선 주파수 발생기들(812a, 812b)은 제어 신호를 사용하여 마스터-및-슬레이브 구성을 구현할 수 있다. 무선 주파수 발생기(812a)는 마스터로 지정되고, 무선 주파수 발생기(812b)는 슬레이브로 지정된다. 무선 주파수 발생기(812b)의 주파수와 위상은 무선 주파수 발생기(812a)로부터 무선 주파수 발생기(812b)로 보내진 제어 신호를 사용하여 무선 주파수 발생기(812a)의 주파수에 종속될 수 있다. 제어 신호가 없을 때, 무선 주파수 발생기들은 자체적으로 작동할 수 있다.
무선 주파수 발생기들(812a, 812b)은 각각의 무선 주파수 전력원들(840a, 840b)을 포함한다. 무선 주파수 전력원(840a, 840b)은 무선 주파수 전력 출력을 각각의 무선 주파수 센서들(844a, 844b)에 발생시킨다. 무선 주파수 센서들(844a, 844b)은 무선 주파수 전력 출력을 검출하고 무선 주파수 전력에 따라 변경하는 각각의 무선 주파수 전력 신호들을 발생시킨다. 무선 주파수 센서들(844a, 844b)은 각각의 전압 프로브(probe) 및 전류 프로브를 포함한다. 이러한 프로브들은 무선 주파수 전압 신호 및 무선 주파수 전류 신호를 출력한다. 대안으로서 무선 주파수 센서들(844a, 844b)은 방향성 센서(directional sensor)들일 수 있다. 방향성 센서는 반사 전력 또는 전압(REV) 및 순방향 전력 또는 전압(FWD)과 상응하는 출력들을 갖는다.
일부 실시 예들에서 센서 신호 처리 유닛들(842a, 842b)은 예를 들면, 무선 주파수 센서들(844a, 844b)로부터 각각의 신호들을 수신하고 구간 제한(bandlimit)할 수 있다. 이는 간섭 주파수를 제거하고 원하는 주파수에서의 관심 있는 성분을 남긴다. 센서 신호 처리 유닛들(842a, 842b)은 또한 각각의 무선 주파수 발생기들(812a, 812b)을 위한 무선 주파수 전력의 위상과 주파수 관계를 제어한다. 무선 주파수 전력 신호들은 각각의 매칭 네트워크들(814a, 814b)로 출력된다. 매칭 네트워크들(814a, 814b)은 플라스마 챔버(820)의 임피던스를 제 1 및 제 2 무선 주파수 발생기(812a, 812b)에 의해 예상되는 임피던스에 매칭시킨다. 이는 반사 전력을 최소화하고 플라스마 챔버(820)로의 전력 전달을 최대화한다. 일부 실시 예들에서, 두 개 이상의 무선 주파수 발생기(812a, 812b)가 도 8의 상호 전용 로드 구성으로 배치될 수 있다.
무선 주파수 발생기(812a)는 또한 주파수 스케일러(frequency scaler, 846)를 포함한다. 주파수 스케일러(846)는 센서 신호 처리 유닛(842a)으로부터 주파수 신호를 수신하고 센서 신호 처리 유닛(842a)으로부터 수신된 주파수를 환산하며 제어 신호로서 환산된 주파수를 제 2 무선 주파수 발생기(812b)로 출력한다. 다양한 실시 예들에서, 주파수 스케일러(846a)는 도 5의 주파수 스케일러와 위상 변이기(phase shifter)를 포함할 수 있다. 다양한 다른 실시 예들에서, 주파수 스케일러(846)는 또한 주파수 합성 모듈(600) 또는 그것들의 부분들을 포함할 수 있다.
이전의 설명은 단지 설명을 위한 것이며 본 발명, 그것의 적용, 또는 사용들을 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 광범위한 원리는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 특정 실시 예들을 포함하나, 본 발명의 진정한 범위는 이에 한정되지 않는데 그 이유는 도면들, 명세서, 및 다음의 청구항들의 연구에 의해 다른 변형들이 자명해질 것이기 때문이다. 여기서 사용되는 것과 같이, 구 A, B, C 중의 적어도 하나는 통상 논리합(logical OR)을 사용하는 논리(A 또는 B 또는 C)를 의미하도록 해석되어야 한다. 방법 내의 하나 또는 그 이상의 단계는 본 발명의 원리를 변경하지 않고 다른 순서로(또는 동시에) 실행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
아래의 정의들을 포함하는, 본 발명의 적용에서, 용어 모듈은 용어 회로로 대체될 수 있다. 용어 모듈은 주문형 반도체(application-specific integrated circuit); 디지털, 아날로그, 또는 혼합된 아날로그/디지털 이산 회로; 디지털, 아날로그, 또는 혼합된 아날로그/디지털 집적 회로; 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array, FPGA); 코드를 실행하는 프로세서(공유, 전용, 또는 그룹); 프로세서에 의해 실행되는 코드를 저장하는 메모리((공유, 전용, 또는 그룹); 설명된 기능을 제공하는 다른 적절한 하드웨어 부품들; 또는 시스템 온 칩(system on chip)에서와 같은, 위의 일부 또는 모두의 조합;을 언급하거나, 이들의 일부이거나 또는 이들을 포함할 수 있다.
위에서 사용되는 것과 같은, 용어 코드는 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 마이크로코드를 포함할 수 있으며, 프로그램들, 루틴(routine)들, 클래스들, 및/또는 대상들을 언급할 수 있다. 용어 공유 프로세서는 다중 모듈로부터 일부 또는 모든 코드를 실행하는 단일 프로세서를 포함한다. 용어 그룹 프로세서는 부가적인 프로세서들과 결합하여, 하나 또는 그 이상의 모듈로부터 일부 또는 모든 코드를 실행하는 프로세서를 포함한다. 용어 공유 메모리는 다중 모듈로부터 일부 또는 모든 코드를 저장하는 단일 메모리를 포함한다. 용어 그룹 메모리는 부가적인 메모리들과 결합하여, 하나 또는 그 이상의 모듈로부터 일부 또는 모든 코드를 저장하는 메모리를 포함한다. 용어 메모리는 용어 컴퓨터 판독가능 매체의 서브셋일 수 있다. 용어 컴퓨터 판독가능 매체는 매체를 통하여 전파하는 일시적 전기 및 전자기 신호들을 포함하지 않으며, 따라서 유형(tangible) 또는 비-일시적으로 고려될 수 있다. 비-일시적 유형의 컴퓨터 판독가능 매체의 비-제한 실시 예들은 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 자기 저장장치, 및 광학 저장장치를 포함한다.
비록 용어들 제 1, 제 2, 제 3 등이 여기서 다양한 소자, 부품, 루프, 회로, 및/또는 모듈을 설명하기 위하여 사용될 수 있으나, 이러한 소자들, 부품들, 루프들, 회로들, 및/또는 모듈들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 하나의 소자, 부품, 루프, 회로, 또는 모듈을 다른 소자, 부품, 루프, 회로, 또는 모듈과 구별하도록 사용될 수 있다. 제 1, 제 2, 및 다른 숫자 용어들과 같은, 이러한 용어들은 여기서 사용될 때 문맥에 의해 달리 명확하게 설명되지 않는 한 순차 또는 순서를 나타내지 않는다. 따라서, 여기서 설명되는 제 1 소자, 부품, 루프, 회로, 또는 모듈은 여기에 개시되는 실시 예 구현의 원리를 벗어나지 않고 제 2 소자, 부품, 루프, 회로, 또는 모듈이라고 할 수 있다.
본 발명에서 설명된 장치들과 방법들은 하나 또는 그 이상의 프로세서에 의해 실행되는 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 적어도 하나의 비-일시적 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 프로세서로 실행가능한 명령들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램들은 또한 저장된 데이터를 포함하거나 저장된 데이터를 필요로 할 수 있다.
100 : 무선 주파수 전력 시스템
112a : 무선 주파수 소스 1
112b : 무선 주파수 소스 2
200 : 무선 주파수 전력 시스템
212a : 무선 주파수 소스 1
212b : 무선 주파수 소스 2
312a : 무선 주파수 소스 1
312b : 무선 주파수 소스 2
314a, 314b : 매칭 네트워크
320 : 플라스마 소스
412a : 무선 주파수 소스 1
412b : 무선 주파수 소스 2
414 : 듀얼 매칭 네트워크
420 : 플라스마 소스
500 : 모듈
516 : 주파수 환산 과정
518 : 위상 변이 모듈
600 : 주파수 합성 모듈
622b : 제 2 직접 디지털 합성 모듈
624 : 공통 클럭
726 : 대칭 플라스마 소스
728 : 비대칭 플라스마 소스
800 : 플라스마 시스템
812a : 제 1 무선 주파수 발생기
812b : 제 2 무선 주파수 발생기
814a, 814b : 매칭 네트워크
820 : 플라스마 챔버
840a, 840b : 무선 주파수 전력원
842a, 842b : 센서 신호 처리 유닛
844a, 844b : 무선 주파수 센서
846 : 주파수 스케일러

Claims (29)

  1. 무선 주파수 전력원;
    상기 전력원에 결합되는 센서;
    상기 전력원 및 상기 센서에 결합되며, 외부 무선 주파수 발생기 소스로부터 입력을 수신하고 상기 무선 주파수 발생기의 위상과 주파수를 제어하기 위한 제어 신호를 발생시키도록 적용되는 센서 신호 처리 유닛;을 포함하며,
    상기 외부 무선 주파수 발생기 소스로부터의 상기 입력은 상기 외부 무선 주파수 발생기 소스가 작동하는 주파수의 환산된 버전을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입력은 위상 변이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 무선 주파수 발생기는 지속파에서 작동하거나 또는 펄스 작동 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 센서 신호 처리 유닛은 필드 프로그램가능 게이트 어레이 유닛 및 디지털 신호 처리 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 신호 처리 유닛은 상기 제어 신호를 발생시키도록 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 무선 주파수 발생기는 상기 무선 주파수 발생기에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 진폭을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 위상은 적어도 두 위상 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 주파수는 1의 값으로 환산되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 위상은 미리 정의된 범위 전체에 걸쳐 스위핑되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기.
  10. 전력원, 상기 전력원에 결합되는 센서, 및 상기 전력원 및 상기 센서에 결합되고, 외부 소스로부터 입력을 수신하고 제 1 무선 주파수 발생기로부터 무선 주파수 전력 신호의 제 1 위상과 제 1 주파수 중 적어도 하나를 제어하는 제 1 제어 신호를 발생시키도록 적용되는 센서 신호 처리 유닛,을 포함하는 제 1 무선 주파수 발생기; 및
    상기 제 1 무선 주파수 발생기로부터 제 2 제어 신호를 수신하도록 작동되는 제 2 무선 주파수 발생기를 구비하되, 상기 제 2 제어 신호를 상기 제 2 무선 주파수 발생기의 제 2 위상과 제 2 주파수 중 적어도 하나를 제어하는, 제 2 무선 주파수;를 포함하며,
    상기 센서 신호 처리 유닛은 주파수 정보를 발생시키도록 상기 제 1 주파수를 환산하며, 상기 제 2 제어 신호는 상기 주파수 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 발생기 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제 2 제어 신호는 또한 위상 변이 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 무선 주파수 시스템은 지속파에서 작동하거나 또는 펄스 작동 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 무선 주파수 시스템은 상기 무선 주파수 발생기에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 진폭을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 위상은 적어도 두 위상 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 주파수는 1의 값으로 환산되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 위상은 미리 정의된 범위 전체에 걸쳐 스위핑되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  17. 제 1 무선 주파수 발생기;
    상기 제 1 무선 주파수 발생기에 결합되는 제 2 무선 주파수 발생기를 구비하되, 상기 제 1 무선 주파수 발생기와 상기 제 2 무선 주파수 발생기는 각각 전력원, 상기 전력원에 결합되는 센서를 포함하며; 및
    상기 전력원과 상기 센서에 결합되는 센서 신호 처리 유닛;을 포함하며;
    상기 제 1 무선 주파수 발생기에 대한 센서 신호 처리 유닛은 상기 제 1 무선 주파수 발생기의 위상과 주파수를 제어하고 상기 제 2 무선 주파수 발생기에 대한 센서 신호 처리 유닛은 상기 제 2 무선 주파수 발생기의 위상과 주파수를 제어하며,
    상기 제 1 무선 주파수 발생기는 제어 신호를 상기 제 2 무선 주파수 발생기로 출력하고 상기 제어 신호는 주파수 성분을 포함하며 상기 주파수 성분은 상기 제 1 무선 주파수 발생기의 상기 주파수와 관련하여 환산된 주파수인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제어 신호는 또한 위상 변이 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 무선 주파수 시스템은 지속파에서 작동하거나 또는 펄스 작동 모드로 작동하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 무선 주파수 시스템은 상기 무선 주파수 발생기에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 진폭을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 위상은 적어도 두 위상 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 주파수는 1의 값으로 환산되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  23. 제 19항에 있어서, 상기 위상은 미리 정의된 범위 전체에 걸쳐 스위핑되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 시스템.
  24. 센서를 전력원에 결합하는 단계;
    센서 신호 처리 유닛을 상기 전력원과 상기 센서에 결합하는 단계;
    제 1 무선 주파수 신호를 출력시키기 위하여 제 1 무선 주파수 발생기를 제어하는 단계;
    상기 제 1 무선 주파수 신호를 환산하는 단계; 및
    환산된 상기 제 1 무선 주파수 신호에 따라 제 2 무선 주파수 발생기의 위상과 주파수를 제어하기 위한 제어 신호를 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 제 1 무선 주파수 발생기와 상기 제 2 무선 주파수 발생기 사이의 위상 변이를 발생시키는 단계 및 상기 위상 변이에 따라 상기 제어 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 24항에 있어서, 지속파에서 또는 펄스 작동 모드로 상기 제 1 무선 주파수 발생기와 상기 제 2 무선 주파수 발생기를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 24항에 있어서, 상기 위상은 적어도 두 위상 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 제 1 무선 주파수 신호는 1의 값으로 환산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 24항에 있어서, 상기 위상은 미리 정의된 범위 전체에 걸쳐 스위핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
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