KR20140133475A - 플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트화 - Google Patents

플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트화 Download PDF

Info

Publication number
KR20140133475A
KR20140133475A KR1020140055591A KR20140055591A KR20140133475A KR 20140133475 A KR20140133475 A KR 20140133475A KR 1020140055591 A KR1020140055591 A KR 1020140055591A KR 20140055591 A KR20140055591 A KR 20140055591A KR 20140133475 A KR20140133475 A KR 20140133475A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impedance matching
circuit
model
module
modules
Prior art date
Application number
KR1020140055591A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102236641B1 (ko
Inventor
주니어 존 씨. 발코어
아서 엠. 하월드
Original Assignee
램 리써치 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/245,803 external-priority patent/US9779196B2/en
Application filed by 램 리써치 코포레이션 filed Critical 램 리써치 코포레이션
Publication of KR20140133475A publication Critical patent/KR20140133475A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102236641B1 publication Critical patent/KR102236641B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32926—Software, data control or modelling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32697—Electrostatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H05H2242/20—Power circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 시스템들 및 방법들이 설명된다. 방법들 중 하나는 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현하고, 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계를 더 포함한다. 모듈 각각은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함한다. 상기 션트 회로는 상기 직렬 회로에 접속된다. 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 회로는 케이블 모델에 접속되고, 상기 모듈들 중 제 2 모듈의 직렬 회로는 RF 전송 모델에 접속된다. 상기 제 1 모듈의 직렬 회로는 상기 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속되고 상기 제 1 모듈의 션트 회로는 상기 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속된다. 상기 제 2 모듈의 션트 회로는 상기 RF 전송 모델에 접속된다.

Description

플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트화{SEGMENTING A MODEL WITHIN A PLASMA SYSTEM}
본 실시예들은 플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트들 (segments) 을 생성하는 것에 대한 것이다.
플라즈마 기반 시스템은 다양한 동작들을 수행하는데 사용된다. 예를 들어, 플라즈마 기반 시스템은 웨이퍼를 에칭하고, 웨이퍼 상에 재료들을 증착하고, 웨이퍼를 세정하는 등에서 사용된다. 동작들을 수행하기 위해서, 플라즈마 기반 시스템은 무선 주파수 (RF) 생성기를 포함한다. RF 생성기는 플라즈마 챔버에 연결된 임피던스 블록에 접속된다.
RF 생성기는 임피던스 블록을 통해서 플라즈마 챔버로 전달되는 RF 신호를 생성한다. 가스가 플라즈마 챔버에 공급되는 때에, 가스는 RF 신호에 의해서 점화되며 플라즈마가 플라즈마 챔버 내에서 형성된다.
그러나, 임피던스 블록은 다른 임피던스 블록으로 교체될 수도 있다. 예를 들어서, 오동작하는 임피던스 블록은 다른 임피던스 블록으로 교체될 수도 있다. 다른 실례로서, 부동작 (non-operational) 하는 임피던스 블록도 다른 임피던스 블록으로 교체될 수 있다. 임피던스 블록은 부동작 또는 오동작하는 것 이외의 임의의 이유로 인해서 교체될 수도 있다.
이러한 맥락에서 본 개시에서 설명되는 실시예들이 제공된다.
본 개시의 실시예들은 플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트들을 생성하기 위한 장치, 방법들 및 컴퓨터 프로그램을 제공한다. 본 실시예들은 예를 들어서 프로세서, 장치, 시스템, 하드웨어 피스, 또는 컴퓨터-판독가능한 매체 상의 방법과 같은 다수의 방식들로 구현될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 몇몇 실시예들이 이하에서 설명된다.
다양한 실시예들에서, 플라즈마 시스템의 회로로부터 모델이 형성된다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로의 특성치들에 기초하여서 형성되거나, 케이블 모델은 무선 주파수 (RF) 케이블의 특성치들에 기초하여서 형성되거나, RF 전송 모델은 RF 전송 라인의 특성치들에 기초하여서 형성된다. 모델은 다수의 모듈들 (modules) 로 세그먼트화된다. 각 모듈은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함한다. 플라즈마 시스템의 일 회로가 플라즈마 시스템의 다른 회로로 교체된 경우에, 모듈들 중 하나 이상이 하나 이상의 모듈들로 용이하게 교체된다.
다양한 실시예들에서, 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법이 설명된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현하고, 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계를 더 포함한다. 모듈 각각은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함한다. 상기 션트 회로는 상기 직렬 회로에 접속된다. 상기 션트 회로는 접지 접속부 (ground connection) 에 접속된다. 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 회로는 케이블 모델에 접속된다. 상기 모듈들 중 제 2 모듈의 직렬 회로는 RF 전송 모델에 접속된다. 상기 제 1 모듈의 직렬 회로는 상기 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속된다. 상기 제 1 모듈의 션트 회로는 상기 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속된다. 상기 제 2 모듈의 션트 회로는 상기 RF 전송 모델에 접속된다. 상기 방법은 프로세서에 의해서 실행된다.
몇몇 실시예들에서, RF 전송 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법이 설명된다. 이 방법은 상기 RF 전송 모델을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 RF 전송 모델은 RF 전송 라인을 표현한다. 상기 RF 전송 라인은 플라즈마 챔버를 임피던스 매칭 회로에 접속시키고, 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속된다. 이 방법은 상기 RF 전송 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계를 더 포함한다. 모듈 각각은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함한다. 상기 션트 회로는 상기 직렬 회로에 접속된다. 상기 션트 회로는 접지 접속부 (ground connection) 에 접속되고 제 1 모듈의 직렬 회로는 임피던스 매칭 모델에 접속된다. 제 1 모듈의 직렬 회로는 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속되고 제 1 모듈의 션트 회로는 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속된다. 상기 방법은 프로세서에 의해서 실행된다.
몇몇 실시예들에서, 케이블 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법이 설명된다. 이 방법은 상기 케이블 모델을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 케이블 모델은 RF 케이블을 표현하며, 상기 RF 케이블은 RF 생성기를 임피던스 매칭 회로에 접속시킨다. 상기 임피던스 매칭 회로는 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속된다. 이 방법은 상기 케이블 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계를 더 포함한다. 모듈 각각은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함한다. 상기 션트 회로는 상기 직렬 회로에 접속되고 접지 접속부 (ground connection) 에 접속된다. 제 1 모듈의 직렬 회로는 전압 및 전류 프로브로부터 복소 전압 및 전류를 수신한다. 제 2 모듈의 션트 회로는 임피던스 매칭 모델에 접속된다. 제 2 모듈의 직렬 회로는 임피던스 매칭 모델에 접속된다. 상기 방법은 프로세서에 의해서 실행된다.
다양한 실시예들에서, 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법이 설명된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현한다. 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계를 더 포함한다. 모듈 각각은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함한다. 상기 션트 회로는 상기 직렬 회로에 접속되고 상기 션트 회로는 접지 접속부 (ground connection) 에 접속된다. 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 회로는 케이블 모델에 접속되며 상기 제 1 모듈의 션트 회로는 상기 케이블 모델에 접속된다. 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 회로는 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속되며 상기 제 2 모듈의 상기 직렬 회로는 RF 전송 모델에 접속된다. 상기 제 2 모듈의 션트 회로는 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 회로에 접속된다. 상기 방법은 프로세서에 의해서 실행된다.
몇몇 실시예들에서, 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법이 설명된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현한다. 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계를 더 포함한다. 모듈 각각은 직렬 함수 (function) 및 션트 함수 (shunt function) 를 포함한다. 상기 션트 함수는 상기 직렬 함수에 연결되고, 상기 션트 함수는 접지 함수 (ground function) 에 연결된다. 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 함수는 케이블 모델에 연결되며, 상기 모듈들 중 제 2 모듈의 직렬 함수는 RF 전송 모델에 연결된다. 또한, 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 함수는 상기 제 2 모듈의 직렬 함수에 연결되며, 상기 제 1 모듈의 션트 함수는 상기 제 2 모듈의 상기 직렬 함수에 연결된다. 상기 제 2 모듈의 션트 함수는 상기 RF 전송 모델에 연결된다. 상기 방법은 프로세서에 의해서 실행된다.
몇몇 실시예들에서, 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법이 기술된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계를 포함하며, 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현한다. 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속된다. 이 방법은 상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계를 더 포함한다. 모듈 각각은 직렬 함수 및 션트 함수 (shunt function) 를 포함한다. 상기 션트 함수는 상기 직렬 함수에 연결되고, 상기 션트 함수는 접지 함수 (ground function) 에 연결된다. 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 함수는 케이블 모델에 연결되며, 상기 제 1 모듈의 션트 함수는 상기 케이블 모델에 연결된다. 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 함수는 제 2 모듈의 직렬 함수에 연결되며, 상기 제 2 모듈의 상기 직렬 함수는 RF 전송 모델에 연결된다. 상기 제 2 모듈의 션트 함수는 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 함수에 연결된다. 상기 방법은 프로세서에 의해서 실행된다.
상술된 실시예들의 몇몇 이점들은 모델의 일 모듈을 모델의 다른 모듈로 교체의 용이함을 포함한다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 회로가 다른 임피던스 매칭 회로로 교체되는 경우에, 교체되는 임피던스 매칭 회로를 표현하는 임피던스 매칭 모델의 하나 이상의 모듈들이 교체 임피던스 매칭 회로를 표현하는 교체 임피던스 매칭 모델의 하나 이상의 모듈들로 용이하게 교환된다. 예를 들어서, 교체 임피던스 매칭 모델의 하나 이상의 모듈들에 대한 컴퓨터-생성된 코드가 교체되는 임피던스 매칭 모델의 하나 이상의 모듈들의 컴퓨터-생성된 코드로 용이하게 교체될 수 있다. 마찬가지로, 다른 실례로서, RF 케이블이 다른 RF 케이블로 교체되는 경우에, 교체되는 RF 케이블을 표현하는 케이블 모델의 하나 이상의 모듈들이 교체 RF 케이블을 표현하는 다른 케이블 모델의 하나 이상의 모듈들로 용이하게 교환된다. 또한, 또 다른 실례로서, RF 전송 라인이 다른 RF 전송 라인으로 교체되는 경우에, 교체되는 RF 전송 라인을 표현하는 RF 전송 모델의 하나 이상의 모듈들이 교체 RF 전송 라인을 표현하는 다른 RF 전송 모델의 하나 이상의 모듈들로 교환된다.
다른 양태들이 첨부 도면들과 함께 취해지는 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
실시예들은 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 설명을 참조하면 최상으로 이해될 수도 있다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 임피던스 매칭 모델, 케이블 모델, 및/또는 무선 주파수 (RF) 전송 모델을 세그먼트화하기 (segmenting) 위한 플라즈마 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 도 1의 임피던스 매칭 모델의 변환 후의 임피던스 매칭 모델의 도면 (diagram) 이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 변환된 임피던스 매칭 모델의 모듈의 도면이다.
도 4a는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 인덕터들 및 커패시터들이 고정된 값들을 갖는 도 3의 모듈의 도면이다.
도 4b는 본 개시의 몇개의 실시예들에 따른, 인덕터가 가변 값을 갖는 도 3의 모듈의 도면이다.
도 4c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 커패시터들이 가변 값들을 갖는 도 3의 모듈의 도면이다.
도 4d는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 인덕터 및 커패시터들이 가변 값들을 갖는 도 3의 모듈의 도면이다.
도 4e는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 도 3의 모듈의 직렬 함수의 함수적 표현 (functional representation) 및 도 3의 모듈의 션트 함수의 함수적 표현을 포함하는 모듈의 도면이다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 도 1의 임피던스 매칭 모델의 회로의 도면이다.
도 5b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 도 5a의 회로로부터 생성된 세그먼트화된 회로의 도면이다.
도 5c는 본 개시의 몇개의 실시예들에 따른, 도 5b의 세그먼트화된 회로로부터 생성된 세그먼트화된 회로의 도면이다.
도 6은 도 3에 예시된 션트 회로 및 직렬 회로의 위치들에 대하여 임피던스 매칭 모델의 션트 회로 및 직렬 회로의 위치들을 변화시킨 바를 예시하기 위한 임피던스 매칭 모델의 모듈의 실시예의 도면이다.
도 7a는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 인덕터들 및 커패시터들이 고정된 값들을 갖는 도 6의 모듈의 실시예의 도면이다.
도 7b는 본 개시의 몇 개의 실시예들에 따른, 인덕터가 가변 값들을 갖는 도 6의 모듈의 도면이다.
도 7c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 커패시터들이 가변 값들을 갖는 도 6의 모듈의 도면이다.
도 7d는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 인덕터 및 커패시터들이 가변 값들을 갖는 도 6의 모듈의 도면이다.
도 7e는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 도 6의 모듈의 직렬 함수의 함수적 표현 (functional representation) 및 도 6의 모듈의 션트 함수의 함수적 표현을 포함하는 모듈의 도면이다.
도 8은 본 개시의 몇 개의 실시예들에 따른, 도 1의 케이블 모델로부터 생성된 세그먼트화된 케이블 모델 또는 도 1의 RF 전송 모델로부터 생성된 세그먼트화된 RF 전송 모델의 도면이다.
도 9는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 도 8의 RF 케이블 모델/전송 라인 모델의 모듈의 도면이다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 인덕터의 인덕턴스 및 커패시터의 커패시턴스가 고정된 도 9의 모듈의 실시예의 도면이다.
도 10b는 본 개시의 몇 개의 실시예들에 따른, 인덕터의 인덕턴스가 가변하는 도 9의 모듈의 실시예의 도면이다.
도 10c는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 커패시터의 커패시턴스가 가변하는 도 9의 모듈의 실시예의 도면이다.
도 10d는 본 개시의 몇 개의 실시예들에 따른, 인덕터의 인덕턴스 및 커패시터의 커패시턴스가 가변하는 도 9의 모듈의 실시예의 도면이다.
도 10e는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 도 9의 모듈의 직렬 회로에 의해서 적용되는 함수 및 도 9의 모듈의 션트 회로에 의해서 적용되는 함수를 표현하는 모듈의 도면이다.
도 11a는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전압과 대응하는 세그먼트화된 임피던스 매칭 모델의 출력부에서 모델링된 전압 간의 선형 관계를 예시하는 그래프이다.
도 11b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전류와 대응하는 세그먼트화된 임피던스 매칭 모델의 출력부에서 모델링된 전류 간의 선형 관계를 예시하는 그래프이다.
도 12a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전압과 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로에 기초하여서 생성된 임피던스 매칭 모델의 대응하는 출력부에서 모델링된 전압 간의 관계를 예시하는 그래프이다.
도 12b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전류와 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로에 기초하여서 생성된 임피던스 매칭 모델의 대응하는 출력부에서 모델링된 전류 간의 관계를 예시하는 그래프이다.
다음의 실시예들은 플라즈마 시스템 내의 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 시스템들 및 방법들을 설명한다. 본 실시예들은 이러한 특정 세부사항 전부 또는 일부 없이도 실시될 수도 있다. 다른 실례들에서, 잘 알려진 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 하기 위해서 상세하게 설명되지 않았다.
도 1은 임피던스 매칭 모델 (102), 케이블 모델 (104A), 및/또는 무선 주파수 (RF) 전송 모델 (106) 을 세그먼트화하기 위한 플라즈마 시스템 (100) 의 실시예의 블록도이다. 플라즈마 시스템 (100) 은 x 메가헤르쯔 (MHz) RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기를 포함한다.
전압 및 전류 (VI) 프로브 (108) 는 x MHz RF 생성기의 출력부 (110) 에서의 복소 전압 및 전류 Vx, Ix, 및 Φx를 측정한다. Vx는 전압 크기를 표현하고, Ix는 전류 크기를 나타내며, Φx는 Vx와 Ix 간의 위상을 표현한다는 것이 주목되어야 한다. 마찬가지로, 전압 및 전류 (VI) 프로브 (112) 는 y MHz RF 생성기의 출력부 (114) 에서의 복소 전압 및 전류 Vy, Iy, 및 Φy를 측정한다. Vy는 전압 크기를 표현하고, Iy는 전류 크기를 나타내며, Φy는 Vy와 Iy 간의 위상을 표현한다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 전압 및 전류 (VI) 프로브 (116) 는 z MHz RF 생성기의 출력부 (118) 에서의 복소 전압 및 전류 Vz, Iz, 및 Φz를 측정한다. Vz는 전압 크기를 표현하고, Iz는 전류 크기를 나타내며, Φz는 Vz와 Iz 간의 위상을 표현한다는 것이 주목되어야 한다.
x MHz의 실례들은 2 MHz, 27 MHz, 및 60 MHz를 포함한다. y MHz의 실례들은 2 MHz, 27 MHz, 및 60 MHz를 포함한다. z MHz의 실례들은 2 MHz, 27 MHz, 및 60 MHz를 포함한다. x MHz는 y MHz 및 z MHz와 상이하다. 예를 들어서, x MHz가 2 MHz일 때에, y MHz는 27 MHz이고 z MHz는 60 MHz이다. x MHz가 27 MHz일 때에, y MHz는 60 MHz이고 z MHz는 2 MHz이다.
전압 및 전류 프로브의 실례는 사전 설정된 방식 (formula) 을 따르는 전압 및 전류 프로브를 포함한다. 사전 설정된 방식의 실례는 센서들에 대한 표준을 개발하는 협회 (Assocication) 가 따르는 표준을 포함한다. 사전 설정된 방식의 다른 실례는 NIST (National Institute of Standards and Technology) 표준을 포함한다. 예시로서, 전압 및 전류 프로브 (108, 112 또는 116) 는 NIST 표준에 따라서 캘리브레이션된다. 본 예시에서, 전압 및 전류 프로브 (108, 112 또는 116) 는 NIST 표준을 따르도록 전압 및 전류 프로브를 캘리브레이션하는 개방 회로, 쇼트 회로 (short circuit) 또는 알려진 부하에 접속된다. 전압 및 전류 프로브 (108, 112 또는 116) 는 NIST 표준에 기초하여서 전압 및 전류 프로브를 캘리브레이션하도록 먼저 개방 회로에 접속되고 이어서 쇼트 회로에 접속되고 이어서 알려진 부하에 접속될 수도 있다. 전압 및 전류 프로브 (108, 112 또는 116) 는 NIST 표준에 따라서 전압 및 전류 프로브를 캘리브레이션하도록 알려진 부하, 개방 회로 및 쇼트 회로에 임의의 순서로 접속될 수도 있다. 알려진 부하의 실례는 50 ohm 부하, 100 ohm 부하, 200 ohm 부하, 정적 부하, 직류 (DC) 부하, 저항, 등을 포함한다. 예시적으로, 전압 및 전류 프로브 (108, 112 또는 116) 는 NIST-추적가능한 표준에 따라서 캘리브레이션된다.
전압 및 전류 프로브 (108) 는 x MHz RF 생성기의 출력부 (110) 에 접속된다. 출력부 (110) 는 RF 케이블 (124A) 을 통해서 임피던스 매칭 회로 (122) 의 입력부 (120A) 에 접속된다. 마찬가지로, 전압 및 전류 프로브 (112) 는 y MHz RF 생성기의 출력부 (114) 에 접속된다. 출력부 (114) 는 RF 케이블 (124B) 을 통해서 임피던스 매칭 회로 (122) 의 다른 입력부 (120B) 에 접속된다. 또한, 전압 및 전류 프로브 (116) 는 z MHz RF 생성기의 출력부 (118) 에 접속된다. 출력부 (118) 는 RF 케이블 (124C) 을 통해서 임피던스 매칭 회로 (122) 의 다른 입력부 (120C) 에 접속된다.
임피던스 매칭 회로 (122) 의 출력부 (126) 는 RF 전송 라인 (128) 의 입력부에 접속된다. RF 전송 라인 (128) 은 플라즈마 챔버 (130) 내에 위치한 정전 척 (ESC) (132) 에 접속된다.
임피던스 매칭 회로 (122) 는 임피던스 매칭 회로 (122) 에 접속된 소스의 임피던스를 임피던스 매칭 회로 (122) 에 접속된 부하의 임피던스와 매칭시킨다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 회로 (122) 는 x MHz RF 생성기와 RF 케이블 (124A) 의 결합 임피던스를 RF 전송 라인 (128) 과 플라즈마 챔버 (130) 의 결합 임피던스와 매칭시킨다. 본 실례에서, x MHz RF 생성기는 온 (on) 상태이고 y MHz RF 생성기 및 z MHz RF 생성기는 오프 (off) 상태이다.
플라즈마 챔버 (130) 는 ESC (132), 상부 전극 (134), 및 이 상부 전극 (134) 을 둘러싸는 상부 유전체 링, 상부 유전체 링을 둘러싸는 상부 전극 확장부, ESC (132) 의 하부 전극을 둘러싸는 하부 유전체 링, 하부 유전체 링을 둘러싸는 하부 전극 확장부, 상부 플라즈마 제거 (exclusion) 구역 (PEZ) 링, 하부 PEZ 링 등과 같은 다른 부분들 (미도시) 을 포함한다. 상부 전극 (134) 은 ESC (132) 에 대향하면서 마주보고 있다. 예를 들어서 반도체 웨이퍼, 더미 웨이퍼 등과 같은 처리 대상 (136) 이 ESC (132) 의 상부 표면 (138) 상에서 지지된다. 예를 들어서 화학 기상 증착, 세정, 증착, 스퍼터링, 에칭, 이온 주입, 레지스트 탈피 등과 같은 다양한 프로세스들이 생산 동안에 반도체 웨이퍼에 대해서 수행된다. 예를 들어서 ASIC (application specific integrated circuit), PLD (programmable logic device) 등과 같은 집적 회로들이 반도체 웨이퍼 상에서 개발되며 집적 회로들은 예를 들어서 셀 폰, 태블릿, 스마트 폰, 컴퓨터, 랩탑, 네트워킹 디바이스 등과 같은 다양한 전자 제품에서 사용된다. 하부 전극 및 상부 전극 (134) 각각은 예를 들어서 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 등과 같은 금속으로 구성된다.
일 실시예에서, 상부 전극 (134) 은 중앙 가스 피드 (feed) (미도시) 에 연통된 예컨대 구멍들과 같은 하나 이상의 가스 유입구들을 포함한다. 중앙 가스 피드는 가스 공급원 (미도시) 으로부터 하나 이상의 프로세스 가스를 수용한다. 프로세스 가스의 실례는 O2와 같은 산소 함유 가스를 포함한다. 프로세스 가스의 다른 실례는 테트라플루오로메테인 (CF4), 설퍼 (sulfur) 헥사플루오로라이드 (SF6), 헥사플루오로에테인 (C2F6) 등과 같은 불소 함유 가스를 포함한다. 상부 전극 (134) 은 접지된다. ESC (132) 는 임피던스 매칭 회로 (122) 를 통해서 x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기 및 z MHz RF 생성기에 접속된다.
프로세스 가스가 상부 전극 (134) 과 ESC (132) 간에 공급되고 x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기 및/또는 z MHz RF 생성기가 임피던스 매칭 회로 (122) 및 RF 전송 라인 (128) 을 통해서 RF 신호들을 ESC (132) 에 공급하면, 프로세스 가스가 점화되어서 플라즈마 챔버 (130) 내에서 플라즈마가 생성된다.
x MHz RF 생성기가 RF 신호를 생성하여 이를 출력부 (110), RF 케이블 (124A), 임피던스 매칭 회로 (122) 및 RF 전송 라인 (128) 을 통해서 ESC (132) 에 전송할 때, 전압 및 전류 프로브 (108) 는 출력부 (110) 에서의 복소 전압 및 전류를 측정한다. 마찬가지로, y MHz RF 생성기가 RF 신호를 생성하여 이를 출력부 (114), RF 케이블 (124B), 및 RF 전송 라인 (128) 을 통해서 ESC (132) 에 전송할 때, 전압 및 전류 프로브 (112) 는 출력부 (114) 에서의 복소 전압 및 전류를 측정한다. 또한, z MHz RF 생성기가 RF 신호를 생성하여 이를 출력부 (118), RF 케이블 (124C), 및 RF 전송 라인 (128) 을 통해서 ESC (132) 에 전송할 때, 전압 및 전류 프로브 (116) 는 출력부 (118) 에서의 복소 전압 및 전류를 측정한다.
전압 및 전류 프로브들 (108, 112 및 116) 에 의해서 측정된 복소 전압들 및 전류들은 해당 전압 및 전류 프로브들 (108, 112 및 116) 로부터 해당 통신 디바이스들 (140A, 140B 및 140C) 를 통해서 호스트 시스템 (144) 의 프로세서 (142) 를 통해서 호스트 시스템 (144) 의 저장 하드웨어 유닛 HU (144) 에 제공되어서 저장된다. 예를 들어서, 전압 및 전류 프로브 (108) 에 의해서 측정된 복소 전압 및 전류는 통신 디바이스 (140A) 및 케이블 (142A) 을 통해서 프로세서 (142) 에 제공되고, 전압 및 전류 프로브 (112) 에 의해서 측정된 복소 전압 및 전류는 통신 디바이스 (140B) 및 케이블 (142B) 을 통해서 프로세서 (142) 에 제공되고, 전압 및 전류 프로브 (116) 에 의해서 측정된 복소 전압 및 전류는 통신 디바이스 (140C) 및 케이블 (142C) 을 통해서 프로세서 (142) 에 제공된다. 프로세서 (142) 는 통신 디바이스들 (140A, 140B 및 140C) 로부터 수신된 전압들 및 전류들을 저장 HU (144) 에 저장한다. 통신 디바이스의 실례는 데이터를 이더넷 패킷으로 변환하고 이더넷 패킷을 데이터로 변환하는 이더넷 디바이스, EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) 디바이스, 데이터를 직렬로 전송하는 직렬 인페이스 디바이스, 데이터를 병렬로 전송하는 병렬 인페이스 디바이스, USB (Universal Serial Bus) (USB) 인터페이스 디바이스 등을 포함한다.
호스트 시스템 (144) 의 실례는 예를 들어서 데스크탑, 랩탑, 테블릿 등과 같은 컴퓨터를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 프로세서 (142) 는 중앙 프로세싱 유닛 (CPU), 마이크로프로세서, ASIC, PLD 등을 포함할 수 있다. 저장 HU (144) 의 실례는 RAM (random access memory), ROM (read-only memory) 또는 이들의 조합을 포함한다. 저장 HU (144) 는 플래시 메모리, RAID (redundant array of storage disk), 하드 디스크 등일 수 있다.
임피던스 매칭 모델 (102) 은 프로세서 (142) 에 의해서 생성되고 저장 HU (144) 내에 저장된다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 다른 프로세서로부터 임피던드 매칭 모델 (102) 을 수신한다. 임피던스 매칭 모델 (102) 은 임피던스 매칭 회로 (122) 를 표현한다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 모델 (104) 은 임피던스 매칭 회로 (122) 의 특성치와 유사한 특성치인 예를 들어서 커패시턴스, 인덕턴스, 저항, 복소 전력, 복소 전압 및 전류, 임피던스, 이들의 조합 등을 갖는다. 예를 들어서, 임피던스 매칭 모델 (102) 은 임피던스 매칭 회로 (122) 내의 커패시터들, 저항기들 및/또는 인덕터들의 개수와 동일한 개수의 커패시터들, 저항기들 및/또는 인덕터들을 가지며, 이 커패시터들, 저항기들 및/또는 인덕터들은 임피던스 매칭 회로 (122) 내에서 서로 접속되는 방식과 동일한 방식으로, 예를 들어서 직렬 방식, 병렬 방식 등으로 해서 서로 접속된다. 본 예시에서, 임피던스 매칭 모델 (102) 은 임피던스 매칭 회로 (122) 의 커패시턴스, 저항기, 인던턱스 또는 이들의 조합 등과 동일한 커패시턴스, 저항기, 인던턱스 또는 이들의 조합을 갖는다. 예시를 제공하기 위해서, 임피던스 매칭 회로 (122) 가 인덕터와 직렬로 접속된 커패시터를 포함하면, 임피던스 매칭 모델 (102) 도 인덕터와 직렬로 접속된 커패시터를 포함한다.
더 예시하면, 임피던스 매칭 회로 (122) 는 하나 이상의 전기적 컴포넌트들을 포함하며 임피던스 매칭 모델 (102) 은 임피던스 매칭 회로 (122) 의 예를 들어서 컴퓨터-생성된 모델 (computer-generated model) 과 같은 설계를 포함한다. 이 컴퓨터-생성된 모델은 입력 하드웨어 유닛 (HU) 을 통해서 사용자로부터 수신된 입력 신호들에 기초하여서 프로세서 (142) 에 의해서 생성될 수도 있다. 입력 신호들은 모델 내에 포함되는 예를 들어서 커패시터들, 인덕터들 등과 같은 전기적 컴포넌트들에 관한 신호 및 이러한 전기적 컴포넌트들을 서로 접속시키는 예를 들어서 직렬, 병렬 등과 같은 접속 방식에 관한 신호를 포함한다. 예를 들면, 임피던스 매칭 회로 (122) 는 하드웨어 전기적 컴포넌트들 및 이러한 하드웨어 전기적 컴포넌트들 간의 하드웨어 접속부들을 포함하며 임피던스 매칭 모델 (102) 은 상기 하드웨어 전기적 컴포넌트의 소프트웨어 표현 및 상기 하드웨어 접속부의 소프트웨어 표현을 포함한다. 또 다른 예를 들면, 임피던스 매칭 모델 (102) 은 소프트웨어 프로그램을 사용하여서 설계되고 임피던스 매칭 회로 (122) 는 인쇄 회로 보드 상에서 제조된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 전기적 컴포넌트들은 저항기들, 커패시터들, 인덕터들, 저항기들 간의 접속부들, 인덕터들 간의 접속부들, 커패시터들 간의 접속부들 및/또는 저항기들, 커패시터들과 인덕터들의 조합들 간의 접속부들을 포함할 수도 있다.
다른 예시를 제공하기 위해서, 임피던스 매칭 모델 (102) 은 임피던스 매칭 회로 (122) 를 표현하는데 사용되는 바와 같은 함수에 의해서 표현된다. 예를 들어, 임피던스 매칭 모델 (102) 은 저항들 및 리액턴스들의 예를 들어서 수학적 함수 등과 같은 함수에 의해서 표현되며, 이 함수는 임피던스 매칭 회로 (122) 를 표현한다.
케이블 모델들 (104A, 104B, 104C) 및 RF 전송 모델 (106) 이 프로세서 (142) 에 의해서 생성되며 저장 HU (106) 내에 저장된다. 몇몇 실시예들에서, 케이블 모델들 (104A, 104B, 104C) 및 RF 전송 모델 (106) 은 다른 프로세서로부터 프로세서 (142) 에 의해서 수신된다.
케이블 모델 (104A) 은 RF 케이블 (124A) 을 표현하고, 케이블 모델 (104B) 은 RF 케이블 (124B) 을 표현하고, 케이블 모델 (104C) 은 RF 케이블 (124C) 을 표현한다. 예를 들어, 케이블 모델 (104A) 과 RF 케이블 (124A) 은 유사한 특성치들을 가지며, 케이블 모델 (104B) 과 RF 케이블 (124B) 은 유사한 특성치들을 가지며, 케이블 모델 (104C) 과 RF 케이블 (124C) 은 유사한 특성치들을 갖는다. 예를 들어서, 케이블 모델 (104B) 은 RF 케이블 (124A) 내의 예를 들어서 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들 등과 동일한 개수의 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들 등을 가지며, 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들은 RF 케이블 (124A) 내에서 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들이 서로 접속되는 방식과 동일한 방식으로 서로 접속된다. 다른 실례로서, 케이블 모델 (104A) 의 인덕턴스, 커패시턴스 또는 이들의 조합은 RF 케이블 (124A) 의 인덕턴스, 커패시턴스 또는 이들의 조합과 동일하다. 다른 실례로서, 케이블 모델 (104A) 은 RF 케이블 (124A) 의 컴퓨터-생성된 모델이며, 케이블 모델 (104B) 은 RF 케이블 (124B) 의 컴퓨터-생성된 모델이며, 케이블 모델 (104C) 은 RF 케이블 (124C) 의 컴퓨터-생성된 모델이다. 또 다른 실례로서, 케이블 모델 (104A) 은 저항들 및 리액턴스들의 예를 들어서 수학적 함수 등과 같은 함수에 의해서 표현되며, 이 함수는 RF 케이블 (124A) 를 표현한다. 또 다른 실례로서, 케이블 모델 (104B) 은 저항들 및 리액턴스들의 예를 들어서 수학적 함수 등과 같은 함수에 의해서 표현되며, 이 함수는 RF 케이블 (124B) 를 표현한다. 또 다른 실례로서, 케이블 모델 (104C) 은 저항들 및 리액턴스들의 예를 들어서 수학적 함수 등과 같은 함수에 의해서 표현되며, 이 함수는 RF 케이블 (124C) 를 표현한다. 케이블 모델 (104A) 은 입력부 (105A) 를 가지며, 케이블 모델 (104B) 은 입력부 (105B) 를 가지며, 케이블 모델 (104C) 은 입력부 (105C) 를 갖는다.
RF 전송 모델 (106) 은 RF 전송 라인 (128) 을 표현한다. 예를 들어서, RF 전송 모델 (106) 과 RF 전송 라인 (128) 은 서로 유사한 특성치들을 갖는다. 다른 실례로서, RF 전송 모델 (106) 은 RF 전송 라인 (128) 내의 예를 들어서 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들의 개수와 동일한 개수의 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들을 가지며, 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들은 RF 전송 라인 (128) 내의 저항기들, 커패시터들 및/또는 인덕터들 간의 접속 방식과 동일한 접속 방식 예를 들어서 직렬 방식, 병렬 방식 등으로 서로 접속된다. 더 예시하자면, RF 전송 라인 (128) 이 저항기와 병렬로 접속된 커패시터를 포함하면, RF 전송 모델 (106) 도 저항기와 병렬로 접속된 커패시터를 포함한다. 또 다른 실례에서, RF 전송 라인 (128) 이 하나 이상의 전기적 컴포넌트들을 포함하고 RF 전송 모델 (106) 은 RF 전송 라인 (128) 의 예를 들어서 컴퓨터-생성된 모델과 같은 설계를 갖는다. 다른 실례로서, RF 전송 모델 (106) 은 저항들 및 리액턴스들의 예를 들어서 수학적 함수 등과 같은 함수에 의해서 표현되며, 이 함수는 RF 전송 라인 (128) 을 표현한다. 다른 실례로서, RF 전송 모델 (106) 의 임피던스, 인덕턱스, 커패시턴스, 또는 이들의 조합 등은 RF 전송 라인 (128) 의 임피던스, 인덕턱스, 커패시턴스, 또는 이들의 조합 등과 동일하다.
몇몇 실시예들에서, RF 전송 모델 (106) 은 예를 들어서 커패시터들, 인덕터들, 저항기들 또는 이들의 조합 등과 같은 요소들의 예를 들어서 커패시턴스들, 인덕턴스들, 저항들, 또는 이들의 조합 등과 같은 특성치들의 컴퓨터 계산 (computation) 및 이러한 요소들 간의 예를 들어서 직렬, 병렬, 등과 같은 접속 방식의 결정을 포함하는 컴퓨터-생성된 임피던스 변환이다.
프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (120) 을 생성하고 예를 들어서 임피던스 매칭 모델 (102) 을 하나 이상의 모듈들로 세그먼트화 (segment) 하는 등과 같이 변환시킨다. 마찬가지로, 프로세서 (142) 는 케이블 모델 (104A) 을 생성하고 예를 들어서 케이블 모델 (104A) 을 하나 이상의 모듈들로 세그먼트화 (segment) 하는 등과 같이 변환시키고, 프로세서 (142) 는 케이블 모델 (104B) 을 생성하고 예를 들어서 케이블 모델 (104B) 을 하나 이상의 모듈들로 세그먼트화 (segment) 하는 등과 같이 변환시키고, 마찬가지로, 프로세서 (142) 는 케이블 모델 (104C) 을 생성하고 예를 들어서 케이블 모델 (104C) 을 하나 이상의 모듈들로 세그먼트화 (segment) 하는 등과 같이 변환시킨다. 또한, 프로세서 (142) 는 RF 전송 모델 (106) 을 생성하고 예를 들어서 RF 전송 모델 (106) 을 하나 이상의 모듈들로 세그먼트화 (segment) 하는 등과 같이 변환시킨다.
전류 및 전압 프로브 (108) 로부터 케이블 (142A) 을 통해서 입력부 (105A) 에서 수신된 복소 전압 및 전류 및 케이블 모델 (104A) 의 하나 이상의 모듈의 예를 들어서 임피던스, 저항, 리액턴스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 입력부 (146A) 에서의 복소 전압 및 전류를 계산한다. 입력부 (146A) 에서의 복소 전압 및 전류는 저장 HU (144) 내에 저장된다.
마찬가지로, 전류 및 전압 프로브 (112) 로부터 케이블 (142B) 을 통해서 입력부 (105B) 에서 수신된 복소 전압 및 전류 및 케이블 모델 (104B) 의 하나 이상의 모듈의 예를 들어서 임피던스, 저항, 리액턴스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 입력부 (146B) 에서의 복소 전압 및 전류를 계산한다. 또한, 전류 및 전압 프로브 (116) 로부터 케이블 (142C) 을 통해서 입력부 (105C) 에서 수신된 복소 전압 및 전류 및 케이블 모델 (104C) 의 하나 이상의 모듈의 예를 들어서 임피던스, 저항, 리액턴스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 입력부 (146C) 에서의 복소 전압 및 전류를 계산한다.
또한, 입력부 (146A) 에서의 복소 전압 및 전류 및 임피던스 매칭 모델 (102) 의 하나 이상의 모듈의 예를 들어서 임피던스, 저항, 리액턴스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 출력부 (148) 에서의 복소 전압 및 전류를 계산한다. 출력부 (148) 에서의 복소 전압 및 전류는 저장 HU (144) 내에 저장된다.
마찬가지로, 입력부 (146B) 에서의 복소 전압 및 전류 및 임피던스 매칭 모델 (102) 의 하나 이상의 모듈의 예를 들어서 임피던스, 저항, 리액턴스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 출력부 (148) 에서의 복소 전압 및 전류를 계산한다. 또한, 입력부 (146C) 에서의 복소 전압 및 전류 및 임피던스 매칭 모델 (102) 의 하나 이상의 모듈의 예를 들어서 임피던스, 저항, 리액턴스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 출력부 (148) 에서의 복소 전압 및 전류를 계산한다.
몇몇 실시예들에서, 전압 크기는 RMS (root mean square) 전압이며, 전류 크기는 RMS (root mean square) 전류이다.
출력부 (148) 는 저장 HU (144) 에 저장되는, RF 전송 모델 (106) 의 입력부에 접속된다.
출력부 (148) 에서의 복소 전압 및 전류 및 RF 전송 모델 (106) 의 하나 이상의 모듈의 예를 들어서 임피던스, 저항, 리액턴스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 RF 전송 모델 (106) 의 출력부 (150) 에서의 복소 전압 및 전류를 계산한다. 출력부 (150) 는 RF 전송 라인 (128) 의 출력부 (151) 의 모델이며, 출력부 (151) 는 x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기 중 하나 이상에 의해서 생성된 RF 신호들을 ESC (132) 에 제공하도록 ESC (132) 에 접속된다. 출력부 (150) 에서 결정된 복소 전압 및 전류는 저장 HU (144) 내에 저장된다.
3 개의 생성기들이 임피던스 매칭 회로 (122) 에 접속되게 도시되었지만, 일 실시예에서, 임의의 개수의 RF 생성기들, 예를 들어서, 1 개의 생성기, 2 개의 생성기들 등이 임피던스 매칭 회로를 통해서 플라즈마 챔버 (130) 에 접속될 수도 있음이 주목되어야 한다.
상기 실시예들은 복소 전압 및 전류를 사용하는 것에 대하여 설명되었지만, 복소 전압 및 전류 대신에, 실시예들은 임피던스들을 사용하여서 기술될 수도 있음이 또한 주목되어야 한다. 예를 들어, 전류 및 전압 프로브 (108) 로부터 케이블 (142A) 을 통해서 수신된 복소 전압 및 전류로부터 결정된 임피던스 및 케이블 모델 (104A) 의 하나 이상의 모듈에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 입력부 (146A) 에서의 임피던스를 계산한다. 임피던스는 전류 및 전압 프로브 (108) 로부터 수신된 복소 전압 및 전류로부터 프로세서 (142) 에 의해서 결정된다. 다른 실례에서, 입력부 (146A) 에서의 임피던스 및 임피던스 매칭 모델 (102) 의 하나 이상의 모듈에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 출력부 (148) 에서의 임피던스를 계산한다. 또 다른 실례에서, 출력부 (148) 에서의 임피던스 및 RF 전송 모델 (106) 의 하나 이상의 모듈에 기초하여서, 프로세서 (142) 는 RF 전송 모델 (106) 의 출력부 (150) 에서의 임피던스를 계산한다.
도 2는 임피던스 매칭 모델 (102) (도 1) 의 변환, 예를 들어서 세그먼트화 후의 임피던스 매칭 모델의 실시예의 도면이다. 프로세서 (142) (도 1) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 을 다수의 모듈들 (201, 203, 및 205) 로 세그먼트화한다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 을 예를 들어서 N 개의 모듈들과 같은 임의의 개수의 모듈들로 세그먼트화하며, 여기서 N은 제로보다 큰 정수이다.
프로세서 (142) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 을 다수의 모듈들 (201, 203, 및 205) 로 세그먼트화한 후에 임피던스 매칭 모델 (102) 의 요소들 간의 접속을 유지시킨다. 예를 들어서, 프로세서는 세그먼트화 전 및 후에 임피던스 매칭 모델 (102) 의 2 개의 회로 요소들, 예컨대, 커패시터와 인덕터, 저항기와 인덕터, 커패시터와 저항기 등 간의 병렬 접속 또는 직렬 접속을 유지시킨다.
임피던스 매칭 모델 (102) 의 모듈들 (201, 203 및 205) 은 서로 접속된다. 예를 들어서, 모듈 (201) 은 링크 (202) 를 통해서 모듈 (203) 에 접속되며, 모듈 (203) 은 링크 (204) 를 통해서 모듈 (205) 에 접속된다.
모듈 (201) 은 임피던스 매칭 모델 (102) 의 입력부 (146A), 입렵부 (146B) 또는 입력부 (146C) (도 1) 의 실례인 입력부 (206) 를 갖는다. 모듈 (201) 은 모듈 (203) 의 입력부 (210) 에 접속된 출력부 (208) 를 갖는다. 모듈 (203) 은 모듈 (205) 의 입력부 (214) 에 접속된 출력부 (212) 를 갖는다. 모듈 (205) 은 임피던스 매칭 모델 (102) 의 출력부 (148) (도 1) 의 실례인 출력부 (216) 를 갖는다.
예를 들어서, 임피던스 매칭 회로 (122) (도 1) 가 아니면서 이를 대체하는 회로와 같은, 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 임피던스 매칭 모델을 생성하기 위해서, 프로세서 (142) 는 모듈 (201) 을 다른 모듈 (미도시) 로 대체하고, 모듈 (203) 을 다른 모듈 (미도시) 로 대체하고, 및/또는 모듈 (205) 을 다른 모듈 (미도시) 로 대체한다. 프로세서 (142) 는 모듈들 (201, 203 및 205) 모두가 교체되지 않을 때에 예를 들어서 모듈 (201, 203 또는 205) 과 같은 교체되지 않은 모듈들과 교체 모듈들 간의 직렬 링크를 확립하거나 모듈들 (201, 203 및 205) 모두가 교체 모듈들로 교체되는 때에 교체 모듈들 간의 직렬 링크를 확립한다.
대응하는 모듈들 (201, 203 및/또는 205) 을 교체하는 교체 모듈들 (미도시) 의 직렬 조합은 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 특성치와 유사한 특성치를 갖는다. 예를 들어서, 교체 모듈들 (미도시) 의 결합된 임피던스는 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 임피던스와 동일하거나 임피던스 범위 내에 있다. 본 실례에서, 교체 모듈들 (미도시) 은 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 를 표현한다. 다른 실례로서, 교체 모듈들 (미도시) 중 하나의 모듈, 모듈 (203) 과 모듈 (205) 의 결합된 임피던스는 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 임피던스와 동일하거나 임피던스 범위 내에 있다. 본 실례에서, 교체 모듈들 (미도시) 중 하나, 모듈 (203) 및 모듈 (205) 은 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 를 표현한다. 임피던스 매칭 모델들의 모듈화 (modularity) 는 임피던스 매칭 모델들 중 하나의 모델의 하나 이상의 모듈들을 임피던스 매칭 모델들의 다른 하나의 모델의 하나 이상의 모듈들로 교체하는 바를 용이하게 한다.
모듈 (201) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하고, 모듈 (203) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하고, 및/또는 모듈 (205) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하면, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 중 하나 이상 및/또는 모듈들 (201, 203 및 205) 중 하나 이상을 포함하는 임피던스 매칭 모델의 예를 들어서 임피던스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들이 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 예를 들어서 임피던스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들과 유사한지의 여부를 체크한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 및/또는 모듈들 (201, 203 및 205) 중 하나 이상 모듈의 결합된 임피던스를 계산하고 이 결합된 임피던스를 다른 교체 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 임피던스와 비교한다. 교체 모듈들 (미도시) 및/또는 모듈들 (201, 203 및 205) 중 하나 이상 모듈의 결합된 임피던스가 다른 교체 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 임피던스와 일치하거나 이 임피던스의 범위 내에 있다고 결정되면, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 중 하나 이상 및/또는 모듈들 (201, 203 및 205) 중 하나 이상을 포함하는 임피던스 매칭 모델의 특성치들이 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 특성치들과 유사하다고 결정한다. 한편, 교체 모듈들 (미도시) 및/또는 모듈들 (201, 203 및 205) 중 하나 이상 모듈의 결합된 임피던스가 다른 교체 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 임피던스와 일치하지 않거나 이 임피던스의 범위 내에 있지 않다고 결정되면, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 중 하나 이상 및/또는 모듈들 (201, 203 및 205) 중 하나 이상을 포함하는 임피던스 매칭 모델의 특성치들이 다른 임피던스 매칭 회로 (미도시) 의 특성치들과 유사하지 않다고 결정한다.
다양한 실시예들에서, 다른 교체 임피던스 매칭 회로의 임피던스는 다른 프로세서로부터 프로세서 (142) 에 의해서 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 다른 교체 임피던스 매칭 회로의 임피던스는 다른 교체 임피던스 매칭 회로의 입력부에서 측정된 복소 전압 및 전류 및 그 출력부에서 측정된 복소 전압 및 전류에 기초하여서 프로세서 (142) 에 의해서 계산된다.
도 3은 임피던스 매칭 모델 (103) 의 모듈 n의 실시예의 도면이며, 여기서 n은 1 내지 N에 있다. 모듈 n은 직렬 회로 (218) 및 션트 회로 (220) 를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 모듈 n은 오직 하나의 직렬 회로 (218) 및 오직 하나의 션트 회로 (220) 를 포함한다. 션트 회로 (220) 는 접지 접속부 (222) 에 접속된다. 또한, 병렬 션트 회로 (220) 는 직렬 회로 (218) 에 접속된다.
모듈 n은 입력부 (206), 입력부 (210) 또는 입력부 (214) (도 2) 의 실례인 입력부 (224) 를 갖는다. 또한, 모듈 n은 출력부 (208), 출력부 (212) 또는 출력부 (216) (도 2) 의 실례인 출력부 (226) 를 갖는다.
도시된 바와 같이, 직렬 회로 (218) 는 입력부 (224) 및 출력부 (226) 에 접속된다. 또한, 션트 회로 (220) 는 출력부 (226) 에 접속된다.
몇몇 실시예들에서, 2차 함수가 직렬 회로 (218) 대신 사용되고 2차 함수가 션트 회로 (220) 대신에 사용된다. 직렬 회로 (218) 대신에 사용되는 2차 함수는 직렬 회로 (218) 의 모든 요소들의 저항들의 방향성 합 (directional sum) 및 직렬 회로의 요소들의 리액턴스들의 방향성 합을 표현한다. 예를 들어서, 직렬 회로는 Rs + jXs로서 표현되며, 여기서 Rs는 직렬 회로 (218) 의 모든 요소들의 저항들의 방향성 합 (directional sum) 을 나타내며, Xs는 직렬 회로 (218) 의 요소들의 리액턴스들의 방향성 합을 나타내며, j는 허수 단위 (imaginary unit) 이다. 또한, 션트 회로 (220) 대신에 사용되는 2차 함수는 션트 회로 (220) 의 모든 요소들의 저항들의 방향성 합 (directional sum) 및 션트 회로 (220) 의 요소들의 리액턴스들의 방향성 합을 표현한다. 예를 들어서, 션트 회로는 Rp + jXp로서 표현되며, 여기서 Rp는 션트 회로 (220) 의 모든 요소들의 저항들의 방향성 합 (directional sum) 을 나타내며, Xp는 션트 회로 (220) 의 요소들의 리액턴스들의 방향성 합을 나타낸다.
다양한 실시예들에서, 직렬 회로 (218) 또는 션트 회로 (220) 는 인덕터 및 커패시터와 직렬로 접속된 저항기를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 직렬 회로 (218) 또는 션트 회로 (220) 는 인덕터에 직렬로 접속되거나 커패시터에 직렬로 접속된 저항기를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 직렬 회로 (218) 또는 션트 회로 (220) 는 커패시터와 직렬로 접속된 인덕터를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 직렬 회로 (218) 또는 션트 회로 (220) 는 인덕터, 저항기 또는 커패시터를 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) (도 1) 는 임피던스 매칭 모델 (103) (도 2) 의 n 번째 모듈의 입력부에서의 임피던스 Zn-in 및 n 번째 모듈의 예를 들어서 파라미터들 등과 같은 특성치들에 기초하여서 임피던스 매칭 모델 (103) 의 n+1 번째 모듈의 입력부에서의 임피던스 Z(n+1)-in을 결정한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 다음 함수에 따라서 임피던스 Z(n+1)-in을 결정한다:
Figure pat00001
여기서, Znp는 션트 회로 (220) 의 임피던스이며, Zns는 직렬 회로 (218) 의 임피던스이며, Znp 및 Zns는 n 번째 모듈의 파라미터들이다. n+1 번째 모듈이 n 번째 모듈을 따르며 이에 대해 연속적이다. 예를 들어서, 모듈 (201) (도 2) 이 n 번째 모듈일 때에, 모듈 (203) (도 2) 은 n+1 번째 모듈이다.
몇몇 실시예들에서, n 번째 모듈이 임피던스 매칭 모델 (103) 의 첫번째 모듈일 때에, 프로세서 (142) 는 x MHz RF 생성기의 출력부 (110) (도 1) 에서의 임피던스 및 케이블 모델 (104A) (도 1) 의 특성치들에 기초하여서 n 번째 모듈의 입력부에서의 임피던스 Zn-in을 결정한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 케이블 모델 (104A) 의 요소들에 기초하여서 케이블 모델 (104A) 의 임피던스를 계산하고 출력부 (110) 에서 측정된 복소 전압 및 전류로부터 생성된 임피던스와 케이블 모델 (104A) 의 임피던스의 방향성 합을 생성한다.
몇몇 실시예들에서, RF 생성기의 출력부에서의 임피던스는 이 생성기에 의해서 인식되는 (seen) 부하 임피던스이다. 예를 들어서, x MHz RF 생성기의 출력부 (110) 에서의 임피던스는 x MHz RF 생성기에 의해서 인식되는 부하 임피던스이다.
다양한 실시예들에서, 프로세서 (142) (도 1) 는 n 번째 모듈에 입력된 전력인 전력 Pn-in 및 n 번째 모듈의 파라미터들에 기초하여서 n 번째 모듈에서 손실된 전력인 전력 Ploss-n을 결정한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 다음의 함수에 따라서 전력 Ploss-n을 결정한다:
Figure pat00002
여기서, Re(Zns) 는 임피던스 Zns의 저항이며, Re(Zn-in) 는 임피던스 Zn-in의 저항이며, Re(Znp) 는 임피던스 Znp의 저항이며, "∥"는 임피던스의 크기를 나타낸다. 다양한 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 연속하는 n+1 번째 모듈에 입력된 전력 P(n+1)-in을 결정하도록 입력 전력 Pn-in으로부터 전력 손실 Ploss-n을 감산한다.
몇몇 실시예들에서, n 번째 모듈애ㅔ 입력된 전력 Pn-in은 출력부 (110) (도 1) 에서 측정된 복소 전압 및 전류 및 n 번째 모듈에 접속된 케이블 모델 (104A, 104B, 또는 104C) (도 1) 의 임피던스에 기초하여서 결정된다.
임피던스 매칭 모델 (103) 에서 N 개의 모듈들이 존재한 경우에, 프로세서 (142) 는 n 번째 모듈의 출력부에서의 예를 들어서 RMS (root mean square) 전류, 전류 크기 등과 같은 전류 In-out를 n 번째 모듈의 전력 Pn-in 및 임피던스 Zn-in에 기초하여서 결정한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 전력 Pn-in 과 임피던스 Zn-in의 저항의 비의 제곱 근으로서 전류 In-out를 결정한다. 또한, 임피던스 매칭 모델 (103) 에서 N 개의 모듈들이 존재한 경우에, 프로세서 (142) 는 n 번째 모듈의 출력부에서의 예를 들어서 RMS (root mean square) 전압, 전압 크기 등과 같은 전압 Vn-out를 전류 In-out 및 임피던스 Zn-in에 기초하여서 결정한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 전류 In-out 와 임피던스 Zn-in의 크기의 적 (product) 으로서 전압 Vn-out를 결정한다.
도 4a는 모듈 n (도 3) 의 실례인 모듈 (230) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (230) 은 직렬 저항기-인덕터-커패시터 (RLC) 회로 (232) 및 션트 RLC 회로 (234) 를 포함한다. 직렬 RLC 회로 (232) 는 직렬 회로 (218) 의 실례이며 션트 RLC 회로 (234) 는 션트 회로 (220) 의 실례이다.
직렬 RLC 회로 (232) 는 저항기 Rfs, 인덕터 Lfs, 및 커패시터 Cfs를 포함한다. 저항기 Rfs는 인덕터 Lfs에 직렬로 접속되며 인덕터 Lfs 는 커패시터 Cfs 에 직렬로 접속된다. 병렬 RLC 회로 (234) 는 저항기 Rfp, 인덕터 Lfp, 및 커패시터 Cfp를 포함한다. 저항기 Rfp는 인덕터 Lfp에 직렬로 접속되며 인덕터 Lfp 는 커패시터 Cfp에 직렬로 접속된다. 커패시터 Cfp 는 접지 접속부 (236) 에 접속된다.
인덕터들 Lfs 및 Lfp 의 인덕턴스는 상수와 같이 고정된다. 마찬가지로, 커패시터들 Cfs 및 Cfp 의 커패시턴스도 고정된다. 또한, 저항기들 Rfs 및 Rfp 의 저항도 고정된다.
도 4b는 인덕터들 Lvs 및 Lvp 의 인덕턴스들이 고정되지 않고 가변적인 모듈 (240) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (240) 은 모듈 n (도 3) 의 실례이다. 모듈 (240) 은 직렬 저항기-인덕터-커패시터 (RLC) 회로 (242) 및 병렬 RLC 회로 (244) 를 포함한다. 직렬 RLC 회로 (242) 는 직렬 회로 (218) 의 실례이며 병렬 RLC 회로 (244) 는 션트 회로 (220) (도 3) 의 실례이다. 직렬 RLC 회로 (242) 는 저항기 Rfs, 가변형 인덕터 Lvs, 및 커패시터 Cfs를 포함한다. 병렬 RLC 회로 (244) 는 저항기 Rfp, 가변형 인덕터 Lvp, 및 커패시터 Cfp를 포함한다. 모듈 (240) 에서, 고정형 인덕터 Lfs 가 가변형 인덕터 Lvs로 대체되고 고정형 인덕터 Lfp 가 가변형 인덕터 Lvp로 대체된 것을 제외하면 모듈 (240) 은 모듈 (230) (도 4a) 과 동일하다.
도 4c는 커패시터들 Cvs 및 Cvp 의 커패시턴스들이 고정되지 않고 가변적인 모듈 (250) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (250) 은 모듈 n (도 3) 의 실례이다. 모듈 (250) 은 직렬 저항기-인덕터-커패시터 (RLC) 회로 (252) 및 병렬 RLC 회로 (254) 를 포함한다. 직렬 RLC 회로 (252) 는 직렬 회로 (218) 의 실례이며 병렬 RLC 회로 (254) 는 션트 회로 (220) (도 3) 의 실례이다. 직렬 RLC 회로 (252) 는 저항기 Rfs, 고정형 인덕터 Lfs, 및 가변형 커패시터 Cvs를 포함한다. 병렬 RLC 회로 (254) 는 저항기 Rfp, 고정형 인덕터 Lfp, 및 가변형 커패시터 Cvp를 포함한다. 모듈 (250) 에서, 고정형 커패시터 Cfs 가 가변형 커패시터 Cvs로 대체되고 고정형 커패시터 Cfp 가 가변형 커패시터 Cvp로 대체된 것을 제외하면 모듈 (250) 은 모듈 (230) (도 4a) 과 동일하다.
도 4d는 커패시터들 Cvs 및 Cvp 의 커패시턴스들이가변적이며 인덕터들 Lvs 및 Lvp 의 인덕턴스들이 고정되지 않고 가변적인 모듈 (260) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (260) 은 모듈 n (도 3) 의 실례이다. 모듈 (250) 은 직렬 저항기-인덕터-커패시터 (RLC) 회로 (262) 및 병렬 RLC 회로 (264) 를 포함한다. 직렬 RLC 회로 (262) 는 직렬 회로 (218) 의 실례이며 병렬 RLC 회로 (264) 는 션트 회로 (220) 의 실례이다. 직렬 RLC 회로 (262) 는 저항기 Rfs, 가변형 인덕터 Lvs, 및 가변형 커패시터 Cvs를 포함한다. 병렬 RLC 회로 (264) 는 저항기 Rfp, 가변형 인덕터 Lvp, 및 가변형 커패시터 Cvp를 포함한다. 모듈 (260) 에서, 고정형 커패시터 Cfs 가 가변형 커패시터 Cvs로 대체되고 고정형 커패시터 Cfp 가 가변형 커패시터 Cvp로 대체되고 고정형 인덕터 Lfs 가 가변형 인덕터 Lvs로 대체되고 고정형 인덕터 Lfp 가 가변형 인덕터 Lvp로 대체된 것을 제외하면 모듈 (260) 은 모듈 (230) (도 4a) 과 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 저항기 Rfs 의 저항 값은 제로이고/이거나 저항기 Rfp 의 저항 값은 제로이다. 다양한 실시예들에서, 인덕터 Lfs 의 인덕턴스 값은 제로이고, 인덕터 Lvs 의 인덕턴스 값은 제로이고, 인덕터 Lfp 의 인덕턴스 값은 제로이고, 및/또는 인덕터 Lvp 의 인덕턴스 값은 제로이다. 몇몇 실시예들에서, 커패시터 Cfs 의 커패시턴스 값은 제로이고, 커패시터 Cvs 의 커패시턴스 값은 제로이고, 커패시터 Cfp 의 커패시턴스 값은 제로이고, 및/또는 커패시터 Cvp 의 커패시턴스 값은 제로이다.
도 4e는 직렬 회로 (218) (도 3) 내에서 구현되는 함수 (function) (272) 및 션트 회로 (220) (도 3) 내에서 구현되는 함수 (function) (274) 를 표현하는 모듈 (270) 의 실시예의 도면이다. 함수 (272) 는 수학적 함수 Rs + jXs 이며 함수 (274) 는 수학적 함수 Rp + jXp이다. 함수 (274) 는 함수 (272) 에 의해서 출력된 전류를 션트하는 션트 함수이다.
프로세서 (142) (도 1) 는 x MHz RF 생성기의 예를 들어서 이론적 주파수 등과 같은 중심 주파수에 기초하여서, x MHz RF 생성기의 예를 들어서 측정된 주파수 등과 같은 실제 주파수에 기초하여서 그리고 하나 이상의 계수들에 기초하여서 저항 Rs 를 계산한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 다음과 같은 함수로서 저항 Rs을 계산한다:
Figure pat00003
여기서, As0, As1, 및 As2 는 계수들이며, F0 는 x MHz RF 생성기의 중심 주파수이며, F는 x MHz RF 생성기의 실제 주파수이다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 출력부 (110) (도 1) 에서 측정된 복수 전압 및 전류의 주파수로서 중심 주파수 F0를 결정한다. 프로세서 (142) 는 실험에 의해서 결정될 수도 있는 계수들 As0, As1, 및 As2 을 사용한다. 예를 들어서, 다른 프로세서 (미도시) 는 예를 들어서 출력부 (110) (도 1) 에서 측정된 복소 전압 및 전류가 전압 및 전류 프로브 (108) 로부터 수신되는 다수 회수에 걸쳐서 x MHz RF 생성기의 실제 주파수를 결정하고, 이 다수 회수에 걸쳐서 n 번째 모듈의 함수 (272) 의 출력부에 대응하는 임피던스 매칭 회로 (122) (도 1) 내의 일 지점에서의 저항들을 결정하고, 계수들 As0, As1, 및 As2 에 대하여 예를 들어서 최상의 피팅 (fit), 선형 피팅 등과 같은 피팅을 위해서 함수 (3) 를 해결함으로써 계수들 As0, As1, 및 As2 을 결정할 수 있다. 프로세서 (142) 는 다름 프로세서 (미도시) 로부터 계수들 As0, As1, 및 As2 을 수신한다.
프로세서 (142) 는 x MHz RF 생성기의 중심 주파수에 기초하여서, x MHz RF 생성기의 실제 주파수에 기초하여서 그리고 하나 이상의 계수들에 기초하여서 리액턴스 Xs 를 계산한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 다음과 같은 함수로서 리액턴스 Xs을 계산한다:
Figure pat00004
여기서, Bs0, Bs1, 및 Bs2 는 계수들이다. 프로세서 (142) 는 실험에 의해서 결정될 수도 있는 계수들 Bs0, Bs1, 및 Bs2 을 사용한다. 예를 들어서, 다른 프로세서 (미도시) 가 예를 들어서 출력부 (110) (도 1) 에서 측정된 복소 전압 및 전류가 전압 및 전류 프로브 (108) 로부터 수신되는 다수 회수에 걸쳐서 x MHz RF 생성기의 실제 주파수를 결정하고, 이 다수 회수에 걸쳐서 n 번째 모듈의 함수 (272) 의 출력부에 대응하는 임피던스 매칭 회로 (122) (도 1) 내의 일 지점에서의 리액턴스들을 결정하고, 계수들 Bs0, Bs1, 및 Bs2 에 대하여 예를 들어서 최상의 피팅 (fit), 선형 피팅 등과 같은 피팅을 위해서 함수 (4) 를 해결함으로써 계수들 Bs0, Bs1, 및 Bs2 을 결정할 수 있다. 프로세서 (142) 는 다름 프로세서 (미도시) 로부터 계수들 Bs0, Bs1, 및 Bs2 을 수신한다.
프로세서 (142) 는 x MHz RF 생성기의 중심 주파수에 기초하여서, x MHz RF 생성기의 실제 주파수에 기초하여서 그리고 하나 이상의 계수들에 기초하여서 저항 Rp 를 계산한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 다음과 같은 함수로서 저항 Rp 를 계산한다:
Figure pat00005
여기서, Ap0, Ap1, 및 Ap2 는 계수들이다. 프로세서 (142) 는 상술한 바와 유사한 방식으로 계수들 Ap0, Ap1, 및 Ap2을 결정하는 다른 프로세서 (미도시) 로부터 계수들 Ap0, Ap1, 및 Ap2을 수신한다.
프로세서 (142) 는 x MHz RF 생성기의 중심 주파수에 기초하여서, x MHz RF 생성기의 실제 주파수에 기초하여서 그리고 하나 이상의 계수들에 기초하여서 리액턴스 Xp 를 계산한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 다음과 같은 함수로서 리액턴스 Xp 를 계산한다:
Figure pat00006
여기서, Bp0, Bp1, 및 Bp2 는 계수들이다. 프로세서 (142) 는 상술한 바와 유사한 방식으로 계수들 Bp0, Bp1, 및 Bp2 을 결정하는 다른 프로세서 (미도시) 로부터 계수들 Bp0, Bp1, 및 Bp2 을 수신한다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 n 번째 모듈의 함수 (272) 의 출력부 또는 이 모듈의 함수 (274) 의 출력부에 대응하는 임피던스 매칭 회로 (122) (도 1) 내의 지점에서 예를 들어서 저항들, 리액턴스 등과 같은 임피던스들을 상기 지점에서 전압 및 전류 프로브 (미도시) 에 의해서 측정된 복소 전압 및 전류에 기초하여서 결정한다. 다양한 실시예들에서, 임피던스 매칭 회로 (122) (도 1) 내의 상기 지점은, 임피던스 매칭 회로 (122) 의 입력부와 임피던스 매칭 회로 (122) (도 1) 내의 상기 지점 간의 임피던스가 임피던스 매칭 모듈 (102) 의 입력부와 임피던스 매칭 모듈 (102) 내의 상기 지점 간의 임피던스와 동일하거나 이 임피던스 범위 내에 있을 때에 그리고 임피던스 매칭 회로 (122) 의 출력부와 임피던스 매칭 회로 (122) 내의 상기 지점 간의 임피던스가 임피던스 매칭 모듈 (102) 의 출력부와 임피던스 매칭 모듈 (102) 내의 상기 지점 간의 임피던스와 동일하거나 이 임피던스 범위 내에 있을 때에, n 번째 모듈의 함수 (272) 의 출력부 또는 이 모듈의 함수 (274) 의 출력부에 대응한다.
몇몇 실시예들에서, 모델의 회로 요소의 임피던스는 이 회로 요소의 리액턴스가 제로일 때에 이 회로 요소의 저항과 동일하다. 다양한 실시예들에서, 모델의 회로 요소의 임피던스는 이 회로 요소의 저항이 제로일 때에 이 회로 요소의 리액턴스와 동일하다.
도 4e를 참조하여서 기술된 실시예들에서, 접지 접속부 (222) (도 3) 는 접지 함수 (ground function) 로 지칭된다.
도 5a는 임피던스 매칭 모델 (102) (도 2) 의 실례인 회로 (300) 의 도면이다. 회로 (300) 는 프로세서 (142) (도 1) 에 의해서 x MHz 매칭 모델 (302), y MHz 매칭 모델 (306) 및 z MHz 매칭 모델 (308) 로 분할된다. x MHz 매칭 모델 (302) 은 입력부 (146A) (도 1) 의 실례인 입력부 (304A) 에 접속된 예를 들어서 커패시터 C1, 커패시터 C2, 인덕터 L1, 커패시터 C3 및 인덕터 L2 등과 같은 요소들을 포함한다. y MHz 매칭 모델 (306) 은 입력부 (146B) (도 1) 의 실례인 입력부 (304B) 에 접속된 예를 들어서 인덕터 L3, 커패시터 C4, 커패시터 C5 및 인덕터 L4 등과 같은 요소들을 포함한다. 또한, z MHz 매칭 모델 (308) 은 입력부 (146C) (도 1) 의 실례인 입력부 (304C) 에 접속된 예를 들어서 인덕터 L5, 커패시터 C6, 커패시터 C7, 인덕터 L6, 인덕터 L7 및 커패시터 C8 등과 같은 요소들을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, x MHz 모델 (302) 은 예를 들어서 x MHz RF 생성기의 1.8 MHz와 2.17 MHz 간에 이르는 x MHz RF 생성기의 동작 주파수와 같은 주파수를 갖는 RF 신호의 프로브 (108) (도 1) 로부터 복소 전압 및 전류를 수신한다. 다양한 실시예들에서, y MHz 모델 (306) 은 예를 들어서 y MHz RF 생성기의 25.7 MHz와 28.5 MHz 간에 이르는 y MHz RF 생성기의 동작 주파수와 같은 주파수를 갖는 RF 신호의 프로브 (112) (도 1) 로부터 복소 전압 및 전류를 수신한다. 몇몇 실시예들에서, z MHz 모델 (308) 은 예를 들어서 z MHz RF 생성기의 57 MHz와 60 MHz 간에 이르는 z MHz RF 생성기의 동작 주파수와 같은 주파수를 갖는 RF 신호의 프로브 (116) (도 1) 로부터 복소 전압 및 전류를 수신한다.
몇몇 실시예들에서, x MHz 매칭 모델 (302) 은 임의의 개수의 인덕터들, 임의의 개수의 커패시터들 및/또는 임의의 개수의 저항기들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, y MHz 매칭 모델 (306) 은 임의의 개수의 인덕터들, 임의의 개수의 커패시터들 및/또는 임의의 개수의 저항기들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, z MHz 매칭 모델 (308) 은 임의의 개수의 인덕터들, 임의의 개수의 커패시터들 및/또는 임의의 개수의 저항기들을 포함한다. 예를 들어서, 회로 (300) 는 커패시터들 C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, 및 C8 중 하나 이상 내의 저항성 손실을 포함하도록 변경될 수 있다. 다른 실례로서, 회로 (300) 는 인덕터들 L1, L2, L3, L4, L5, L6, 및 L7 중 하나 이상 내의 저항성 손실을 포함하도록 변경될 수 있다. 또 다른 실례로서, 회로 (300) 는 커패시터들 C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, 및 C8 중 하나 이상의 가변 인덕턴스를 포함하도록 변경될 수 있다. 다른 실례로서, 회로 (300) 는 인덕터들 L1, L2, L3, L4, L5, L6, 및 L7 중 하나 이상의 가변 커패시턴스를 포함하도록 변경될 수 있다. 또 다른 실례로서, 회로 (300) 는 접지 접속부로의 표유 커패시턴스 (stray capacitance) 를 포함하도록 변경될 수 있다. 또 다른 실례로서, 회로 (300) 는 RF 전송 라인 (128) 의 RF 스트랩의 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 포함하도록 변경될 수도 있다. 다른 실례로서, 회로 (300) 는 인덕터들 L1, L2, L3, L4, L5, L6, 및 L7 중 하나 이상의 한정 길이를 고려하도록 변경될 수 있으며 이 한정 길이는 인덕터를 통해서 전달되는 RF 신호의 파장에 비하여 무시할만하지 않다.
도 5b는 임피던스 매칭 모델 (103) (도 2) 의 실례인 세그먼트화된 회로 (400) 의 실시예의 도면이다. 프로세서 (142) 는 회로 (300) 를 모듈들 (402, 404, 406 및 408) 로 세그먼트화하여서 세그먼트화된 회로 (400) 를 생성한다. 예를 들어서, 프로세서 (402) 는 z MHz 임피던스 모델 (308) (도 5a) 을 모듈들 (402, 404 및 406) 로 세그먼트화하고 인덕터 L7 을 모듈 (408) 에 할당한다. 다른 실례로서, 프로세서 (402) 는 인덕터 L5를 접지 접속부에 할당한다. 또한, 프로세서 (142) 는 x MHz 임피던스 모델 (302), y MHz 임피던스 모델 (306), 및 인덕터 L7을 모듈 (408) 로 결합시킨다.
모듈 (402) 은 직렬 회로 (410) 에 대하여 션트하는 션트 회로인 인덕터 L5를 포함한다. 또한, 모듈 (404) 은 커패시터 C6를 포함한다. 직렬 회로 (410) 와 인덕터 L5는 모듈 (402) 의 출력부 (414) 에 접속된다. 직렬 회로 (412) 와 커패시터 C6는 모듈 (404) 의 출력부 (415) 에 접속된다. 또한, 직렬 회로 (412) 는 모듈 (402) 의 출력부 (414) 에 접속된다.
모듈 (406) 은 커패시터 C7 및 인덕터 L6를 포함하는 직렬 회로 (416) 를 포함한다. 인덕터 L6는 커패시터 C7에 직렬로 접속된다. 또한, 모듈 (406) 은 커패시터 C8을 포함한다. 직렬 회로 (416) 와 커패시터 C8은 모듈 (406) 의 출력부 (417) 에 접속된다. 직렬 회로 (416) 는 또한 모듈 (404) 의 출력부 (415) 에 접속된다.
또한, 모듈 (408) 은 인덕터 L7를 포함하는 직렬 회로 (418) 를 포함한다. 모듈 (408) 은 인덕터들 L1, L2, L3, L4 및 커패시터들 C1, C2, C3, C4 및 C5를 포함하는 션트 회로 (420) 를 포함한다. 회로 (420) 는 직렬 회로 (418) 에 대하여 션트한다. 직렬 회로 (418) 는 모듈 (406) 의 출력부 (417) 에 접속된다. 또한, 직렬 회로 (418) 및 션트 회로 (420) 는 출력부 (216) (도 2) 의 실례인 출력부 (419) 에 접속된다. 션트 회로 (420) 는 입력부들 (304A 및 304B) 에 접속된다.
도 5c는 세그먼트화된 회로 (400) (도 5b) 로부터 생성된 세그먼트화된 회로 (500) 의 실시예의 도면이다. 세그먼트화된 회로 (500) 는 임피던스 매칭 모델 (103) (도 2) 의 실례이다. 세그먼트화된 회로 (500) 는 모듈들 (402, 404 및 406) 을 포함하며 모듈 (502) 을 포함한다. 모듈 (502) 은 직렬 회로 (418) 및 션트 회로 (506) 를 포함한다. 션트 회로 (506) 는 커패시터 Cc에 대하여 직렬로 된 저항기 Rc 및 인덕터 Lc를 포함한다. 프로세서 (142) 는 인덕터들 L1, L2, L3 및 L4과 커패시터들 C1, C2, C3, C4 및 C5과 입력부들 (304A 및 304B) 의 결합된 임피던스를 결정하고 이 결합된 임피던스는 저항기 Rc 와 인덕터 Lc 와 커패시터 Cc 간의 조합으로서 프로세서 (142) 에 의해서 표현된다.
몇몇 실시예들에서, 입력 와이어에 접속된 양으로 대전된 플레이트들 및 출력 와이어에 접속된 음으로 대전된 플레이트들을 갖는 서로 병렬로 된 2 개의 커패시터들의 결합된 커패시턴스는 2 개의 커패시터들의 커패시턴스의 합이다. 다양한 실시예들에서, 2 개의 커패시터들 중 제 2 커패시터의 음으로 대전된 플레이트에 접속된 2 개의 커패시터들 중 제 1 커패시터의 양으로 대전된 플레이트를 갖는 서로 직렬로 된 2 개의 커패시터들의 결합된 커패시턴스는 2 개의 커패시터들의 합에 대한 2 개의 커패시터들의 커패시턴스들의 적의 비와 동일하다.
다양한 실시예들에서, 2 개의 인덕터들 중 제 2 인덕터의 음으로 대전된 단자에 접속된 2 개의 인덕터들 중 제 1 인덕터의 양으로 대전된 단자를 갖는 서로 직렬로 된 2 개의 인덕터들의 결합된 인덕턴스는 2 개의 인덕터들의 인덕턴스의 합과 동일하다. 다양한 실시예들에서, 2 개의 인덕터들의 제 2 단부의 음으로 대전된 단자에 접속된 2 개의 인덕터들의 제 1 단부의 양으로 대전된 단자를 갖는 서로 병렬로 된 2 개의 인덕터들의 결합된 인덕턴스는 2 개의 인덕터들의 인덕턴스의 합에 대한 2 개의 인덕터들의 인덕턴스의 적의 비와 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 2 개의 저항기들 중 제 2 저항기의 음으로 대전된 단자에 접속된 2 개의 저항기들 중 제 1 저항기의 양으로 대전된 단자를 갖는 서로 직렬로 된 2 개의 저항기들의 결합된 저항은 2 개의 저항기들의 저항들의 합과 동일하다. 다양한 실시예들에서, 2 개의 저항기들의 제 1 단부에 접속된 양으로 대전된 단자 및 2 개의 저항기들의 제 2 단부에 접속된 음으로 대전된 단자를 갖는 서로 병렬로 된 2 개의 저항기들의 결합된 저항은 2 개의 저항기들의 저항들의 합에 대한 2 개의 저항기들의 저항의 적의 비와 동일하다.
다양한 실시예들에서, 서로 직렬로 접속된 인덕터와 커패시터의 결합된 임피던스는 인덕터의 임피던스와 커패시터의 임피던스의 합이다. 몇몇 실시예들에서, 서로 직렬로 접속된 저항기와 커패시터의 결합된 임피던스는 저항기의 임피던스와 커패시터의 임피던스의 합이다. 다수의 실시예들에서, 서로 직렬로 접속된 저항기와 인덕터의 결합된 임피던스는 저항기의 임피던스와 인덕터의 임피던스의 합이다.
몇몇 실시예들에서, 서로 병렬로 접속된 인덕터와 커패시터의 결합된 임피던스는 인덕터의 임피던스와 커패시터의 임피던스의 합에 대한 인덕터의 임피던스와 커패시터의 임피던스의 적의 비이다. 다양한 실시예들에서, 서로 병렬로 접속된 인덕터와 저항기의 결합된 임피던스는 인덕터의 임피던스와 저항기의 임피던스의 합에 대한 인덕터의 임피던스와 저항기의 임피던스의 적의 비이다. 몇몇 실시예들에서, 서로 병렬로 접속된 커패시터와 저항기의 결합된 임피던스는 커패시터의 임피던스와 저항기의 임피던스의 합에 대한 커패시터의 임피던스와 저항기의 임피던스의 적의 비이다.
다양한 실시예들에서, 모듈 (502) 은 z MHz 매칭 모델 (308) 에 대한 간략한 형태로 된 x MHz 매칭 모델 (302) 및 y MHz 매칭 모델 (306) (도 5a) 의 영향을 나타낸다. 예를 들어서, 프로세서 (142) (도 1) 는 z MHz 매칭 모델 (308) 의 임피던스에 대한 x MHz 매칭 모델 (302) 및 y MHz 매칭 모델 (306) 의 임피던스들의 영향을 설명하기 위해서 모듈 (502) 을 생성하고 이를 모듈들 (402, 404 및 406) 과 직렬로 접속시킨다. 다른 실례로서, 프로세서 (142) (도 1) 는 z MHz 매칭 모델 (308) 의 임피던스에 대한 x MHz 매칭 모델 (302) 및 y MHz 매칭 모델 (306) 의 임피던스들의 영향을 설명하고 단순화시키기 위해서 모듈들 (402, 404, 406 및 502) 의 결합된 임피던스를 계산한다.
도 6은 직렬 회로 (218) 및 션트 회로 (220) 가 모듈 n 내의 직렬 회로 (218) 및 션트 회로 (220) 의 위치들에 비하여 변경된 것을 제외하면 도 3의 모듈 n과 유사한 모듈 (229) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (229) 에서, 션트 회로 (220) 는 모듈 n에서 션트 회로 (220) 가 배치된 측에 비하여서 모듈 (229) 의 직렬 회로 (218) 의 반대편 측 상에 배치된다. 션트 회로 (220) 는 입력부 (224) 및 직렬 회로 (218) 에 접속되고 직렬 회로 (218) 는 출력부 (226) 에 접속된다. 또한, 직렬 회로 (218) 는 입력부 (224) 에 접속된다. 또한, 모듈 (229) 의 션트 회로 (200) 는 모듈 (229) 의 직렬 회로 (222) 에 의해서 입력으로서 수신되는 신호를 션트시킨다. 이와 비교하여서, 모듈 n의 션트 회로 (220) 는 모듈 n의 직렬 회로 (222) 에 의해서 출력으로서 제공되는 신호를 션트시킨다.
모듈 (229) 은 임피던스 매칭 모델 (103) (도 2) 의 N 개의 모듈들 중 임의의 것의 실례이다. 예를 들어서, 모듈 (229) 은 모듈 (201) 또는 모듈 (203) 또는 모듈 (205) 의 실례이다.
몇몇 실시예들에서, 모듈 (229) 은 오직 하나의 직렬 회로 (218) 및 오직 하나의 션트 회로 (220) 를 포함한다.
도 7a는 모듈 (229) (도 6) 의 실례인 모듈 (231) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (231) 의 직렬 RLC 회로 (232) 는 모듈 (231) 의 병렬 회로 (234) 의 측 상에 배치되며 이 측은 모듈 (230) (도 4a) 의 직렬 RLC 회로 (232) 가 배치된 측에 반대편에 있다.
도 7b는 모듈 (229) (도 6) 의 실례인 모듈 (241) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (241) 의 직렬 RLC 회로 (242) 는 모듈 (241) 의 병렬 회로 (244) 의 측 상에 배치되며 이 측은 모듈 (240) (도 4b) 의 직렬 RLC 회로 (242) 가 배치된 측에 반대편에 있다.
도 7c는 모듈 (229) (도 6) 의 실례인 모듈 (251) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (251) 의 직렬 RLC 회로 (252) 는 모듈 (251) 의 병렬 회로 (254) 의 측 상에 배치되며 이 측은 모듈 (250) (도 4c) 의 직렬 RLC 회로 (252) 가 배치된 측에 반대편에 있다.
도 7d는 모듈 (229) (도 6) 의 실례인 모듈 (261) 의 실시예의 도면이다. 도 7d에서 볼 수 있는 바와 같이, 모듈 (261) 의 직렬 RLC 회로 (262) 는 모듈 (261) 의 병렬 회로 (264) 의 측 상에 배치되며 이 측은 모듈 (260) (도 4d) 의 직렬 RLC 회로 (262) 가 배치된 측에 반대편에 있다.
도 7e는 모듈 (229) (도 6) 의 실례인 모듈 (271) 의 실시예의 도면이다. 볼 수 있는 바와 같이, 함수 (274) 는 모듈 (271) 내에서 모듈 (271) 의 함수 (272) 의 측에 위치하며 이 측은 모듈 (270) (도 4e) 내에서 함수 (274) 가 위치한 측에 반대편에 있다.
도 7e를 참조하여서 기술된 실시예들에서, 접지 접속부 (222) (도 3) 는 접지 함수로서 지칭된다.
도 8은 본 명세서에서 케이블 모델/RF 전송 모델 (600) 로서 지칭되는 세그먼트화된 케이블 모델 또는 세그먼트화된 RF 전송 모델 (600) 의 실시예의 도면이다. 케이블 모델/RF 전송 모델 (600) 은 케이블 모델 (104A) (도 1) 을 예를 들어서 세그먼트화하는 등과 같이 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델, 또는 케이블 모델 (104B) (도 1) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델 또는 케이블 모델 (104C) (도 1) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델 또는 RF 전송 모델 (106) (도 1) 을 변환시킴으로써 생성된 RF 전송 모델의 실례이다.
케이블 모델 (104A) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델은 케이블 모델 (104B) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델의 모듈들의 개수와 케이블 모델 (104C) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델의 모듈들의 개수와 상이한 모듈의 개수를 가질 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 마찬가지로, 케이블 모델 (104B) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델은 케이블 모델 (104C) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델의 모듈들의 개수와 상이한 모듈의 개수를 가질 수 있다. 또한, RF 전송 모델 (106) (도 1) 을 변환시킴으로써 생성된 RF 전송 모델은 케이블 모델 (104A) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델의 모듈들의 개수 또는 케이블 모델 (104B) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델의 모듈들의 개수 또는 케이블 모델 (104C) 을 변환시킴으로써 생성된 케이블 모델의 모듈들의 개수와 상이한 모듈의 개수를 가질 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 케이블 모델/RF 전송 모델 (600) 은 예를 들어서 모듈 (602), 모듈 (604) 및 모듈 (606) 과 같은 하나 이상의 모듈들을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, RF 전송 모델 (600) 은 하나 이상의 저항기들, 또는 하나 이상의 커패시터들 또는 하나 이상의 인덕터들 또는 이들의 조합을 포함하는 회로인 RF 전송 모델 (106) 을 예를 들어서 세그먼트화하는 등과 같이 변환시킴으로써 생성된다. 하나 이상의 저항기들, 또는 하나 이상의 커패시터들 또는 하나 이상의 인덕터들 또는 이들의 조합을 포함하는 회로에서, 몇몇 실시예들에서, 커패시터는 다른 커패시터, 저항기 또는 인덕터와 직렬 또는 병렬로 접속된다. 하나 이상의 저항기들, 또는 하나 이상의 커패시터들 또는 하나 이상의 인덕터들 또는 이들의 조합을 포함하는 회로에서, 다양한 실시예들에서, 저항기는 다른 저항기, 커패시터 또는 인덕터와 직렬 또는 병렬로 접속된다. 하나 이상의 저항기들, 또는 하나 이상의 커패시터들 또는 하나 이상의 인덕터들 또는 이들의 조합을 포함하는 회로에서, 몇몇 실시예들에서, 인덕터는 다른 인덕터, 저항기 또는 커패시터와 직렬 또는 병렬로 접속된다.
마찬가지로, 케이블 모델 (600) 은 하나 이상의 저항기들, 또는 하나 이상의 커패시터들 또는 하나 이상의 인덕터들 또는 이들의 조합을 포함하는 회로인 케이블 모델 (104A, 104B 또는 104C) (도 1) 을 예를 들어서 세그먼트화하는 등과 같이 변환시킴으로써 생성된다.
프로세서 (142) (도 1) 는 RF 전송 모델 (106) 을 다수의 모듈들 (602, 604, 및 606) 로 세그먼트화시킨다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 RF 전송 모델 (106) 을 예를 들어서 D 개의 모듈들과 같은 임의의 개수의 모듈들로 세그먼트화시키며, D는 제로보다 큰 정수이다.
마찬가지로, 다양한 실시예들에서, 프로세서 (142) (도 1) 는 케이블 모델 (104A, 104B 또는 104C) (도 1) 을 다수의 모듈들 (602, 604, 및 606) 로 세그먼트화시킨다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 케이블 모델 (104A, 104B 또는 104C) 을 예를 들어서 E 개의 모듈들과 같은 임의의 개수의 모듈들로 세그먼트화시키며, E는 제로보다 큰 정수이다.
프로세서 (142) 는 케이블 모델/RF 전송 모델은 다수의 모듈들 (602, 604, 및 606) 로 세그먼트화시킨 후에 케이블 모델/RF 전송 모델의 요소들 간의 접속을 유지시킨다. 예를 들어서, 프로세서는 세그먼트화 전 및 후에 RF 전송 모델 (106) 의 예를 들어서 커패시터와 인덕터, 저항기와 인덕터, 커패시터와 저항기 등과 같은 2 개의 요소들 간의 직렬 접속 또는 병렬 접속을 유지시킨다. 다른 실례로서, 프로세서는 세그먼트화 전 및 후에 케이블 모델 (104A) 의 예를 들어서 커패시터와 인덕터, 저항기와 인덕터, 커패시터와 저항기 등과 같은 2 개의 요소들 간의 직렬 접속 또는 병렬 접속을 유지시킨다.
모듈들 (602, 604, 및 606) 은 서로 접속된다. 예를 들어서, 모듈 (602) 은 링크 (608) 를 통해서 모듈 (604) 에 접속되며 모듈 (606) 은 링크 (610) 를 통해서 모듈 (604) 에 접속된다.
케이블 모델 (600) 이 케이블 모델 (104A, 104B 또는 104C) 을 변환시킴으로써 생성된 실시예들에서, 모듈 (602) 은 입력부 (105A), 입력부 (105B) 또는 입력부 (105C) (도 1) 의 실례인 입력부 (612) 를 갖는다. 또한, 모듈 (602) 은 모듈 (604) 의 입력부 (616) 에 접속된 출력부 (614) 를 갖는다. 또한, 모듈 (604) 은 모듈 (606) 의 입력부 (620) 에 접속된 출력부 (618) 를 갖는다. 모듈 (606) 은 임피던스 매칭 모델 (102) 의 입력부 (146A, 146B 또는 146C) (도 1) 의 실례인 출력부 (622) 를 갖는다.
다양한 실시예들에서, 케이블 모델의 출력부가 임피던스 매칭 모델 (102) 의 입력부에 접속된 경우에, 출력부는 입력부에 의해서 표현되며 이와 반대도 성립된다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어서, 케이블 모델 (104A) 의 출력부는 입력부 (146A) 에 의해서 표현되고, 케이블 모델 (104B) 의 출력부는 입력부 (146B) 에 의해서 표현되고, 케이블 모델 (104C) 의 출력부는 입력부 (146C) 에 의해서 표현된다.
RF 전송 모델 (600) 이 RF 전송 모델 (106) (도 1) 을 변환시킴으로써 생성된 실시예들에서, 입력부 (612) 는 임피던스 매칭 모델 (102) 의 출력부 (148) (도 1) 의 실례이다. 몇몇 실시예들에서, 출력부 (148) 는 RF 전송 모델 (106) 의 입력부에 접속됨이 주목되어야 한다. 이러한 실시예들에서, 출력부 (148) 가 RF 전송 모델 (106) 의 입력부에 접속되는 경우에, 출력부 (148) 는 RF 전송 모델 (106) 의 입력부를 표현한다. 또한, 출력부 (622) 는 RF 전송 모델 (106) 의 출력부 (150) (도 1) 의 실례이다.
다양한 실시예들에서, 케이블 모델/RF 전송 모델 (600) 은 예를 들어서 RF 케이블 (124A), 또는 RF 케이블 (124B), 또는 RF 케이블 (124C) 과 같은 RF 케이블의 단위 길이당 또는 RF 전송 라인 (128) (도 1) 의 단위 길이당 모듈들 (602, 604 및 606) 을 포함한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) (도 1) 는 RF 케이블 (124A) 의 단위 길이당, 또는 RF 케이블 (124B) 의 단위 길이당, 또는 RF 케이블 (124C) 의 단위 길이당 케이블 모델/RF 전송 모델 (600) 중 일 모델을 생성한다. 다른 실례로서, 프로세서 (142) 가 RF 전송 라인 (128) 의 10 개의 단위 길이들이 존재한다고 결정한 경우에, 프로세서 (142) 는 RF 전송 모델을 10 개의 모듈들로 세그먼트화한다. 다른 실례로서, 프로세서 (142) 가 RF 케이블 (124A) 의 12 개의 단위 길이들이 존재한다고 결정한 경우에, 프로세서 (142) 는 케이블 모델을 12 개의 모듈들로 세그먼트화한다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 RF 케이블 또는 RF 전송 라인의 단위 길이가 RF 케이블 또는 RF 전송 라인을 통해서 전달되는 RF 신호의 파장의 분율 (fraction) 보다 작다고 결정한다. 예를 들어서, 단위 길이는 RF 케이블 또는 RF 전송 라인을 통해서 전달되는 RF 신호의 파장의 0.1보다 작다. 다른 실례로서, 단위 길이는 RF 케이블 또는 RF 전송 라인을 통해서 전달되는 RF 신호의 파장의 분율보다 작으며, 상기 분율은 0.1 내지 0.2 이다.
도 9는 RF 케이블 모델/전송 라인 모델 (600) (도 8) 의 예를 들어서 모듈 d 또는 모듈 e 등과 같은 모듈 d/e의 실시예의 도면이며, 여기서 d는 1 내지 D에 이르며, e는 1 내지 E에 이른다. 모듈 d/e는 직렬 회로 (702) 및 션트 회로 (704) 를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 모듈 d/e는 오직 하나의 직렬 회로 (702) 및 오직 하나의 션트 회로 (704) 를 포함한다. 션트 회로 (704) 는 접지 접속부 (706) 에 접속된다.
모듈 d/e는 입력부 (612), 입력부 (616) 또는 입력부 (620) (도 8) 의 실례인 입력부 (706) 를 갖는다. 모듈 d/e는 출력부 (614), 출력부 (618) 또는 출력부 (622) (도 8) 의 실례인 출력부 (708) 를 갖는다.
도시된 바와 같이, 직렬 회로 (702) 는 입력부 (706) 및 출력부 (708) 에 접속된다. 또한, 션트 회로 (704) 는 출력부 (708) 에 접속된다.
다양한 실시예들에서, 직렬 회로 (702) 또는 션트 회로 (704) 는 인덕터 및 커패시터와 직렬로 접속된 저항기를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 직렬 회로 (702) 또는 션트 회로 (704) 는 인덕터와 직렬로 접속되거나 커패시터와 직렬로 접속된 저항기를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 직렬 회로 (702) 또는 션트 회로 (704) 는 커패시터와 직렬로 접속된 인덕터를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 직렬 회로 (702) 또는 션트 회로 (704) 는 커패시터, 저항기 또는 인덕터를 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 임피던스 함수가 직렬 회로 (702) 대신에 사용되고 임피던스 함수가 션트 회로 (704) 대신에 사용된다. 직렬 회로 (702) 대신에 사용되는 임피던스 함수는 직렬 회로 (702) 의 모든 요소들의 임피던스들의 방향성 합을 나타낸다. 예를 들어서, 직렬 회로 (702) 는 Rsx + jXsx로서 표현되며, 여기서 Rsx는 직렬 회로 (702) 의 모든 요소들의 저항들의 방향성 합 (directional sum) 의 결과를 나타내며, Xsx는 직렬 회로 (702) 의 모든 요소들의 리액턴스들의 방향성 합의 결과를 나타낸다. 또한, 션트 회로 (704) 대신에 사용되는 임피던스 함수는 션트 회로 (704) 의 모든 요소들의 저항들의 방향성 합 및 션트 회로 (704) 의 모든 요소들의 리액턴스들의 방향성 합을 나타낸다. 예를 들어서, 션트 회로 (704) 는 Rpx + jXpx로서 표현되며, 여기서 Rpx는 션트 회로 (704) 의 모든 요소들의 저항들의 방향성 합 (directional sum) 의 결과를 나타내며, Xpx는 션트 회로 (702) 의 모든 요소들의 리액턴스들의 방향성 합의 결과를 나타낸다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) (도 1) 는 RF 케이블 모델/전송 라인 모델 (600) 의 f 번째 모듈의 예를 들어서 입력부로부터 인식되는 바와 같은, 입력부에서의 임피던스 Zf-in 및 f 번째 모듈의 파라미터들에 기초하여서 RF 케이블 모델/전송 라인 모델 (600) 의 f+1 번째 모듈의 예를 들어서 입력부로부터 인식되는 바와 같은, 입력부에서의 임피던스 Z(f+1)-in을 결정하며, 여기서 f는 d 또는 e이다. 에를 들어서, 프로세서 (142) 는 다음과 같은 함수에 따라서 임피던스 Z(f+1)-in을 결정한다:
Figure pat00007
여기서, l은 임피던스 Z(f+1)-in가 계산되는 해당 RF 전송 라인 (126), RF 케이블 (124A), 또는 RF 케이블 (124B), 또는 RF 케이블 (124C) 의 길이이며, Ro 및 β는 RF 전송 라인 (126), RF 케이블 (124A), 또는 RF 케이블 (124B), 또는 RF 케이블 (124C) 의 특성들이다. 예를 들어서, Ro 는 RF 전송 라인 (126), RF 케이블 (124A), 또는 RF 케이블 (124B), 또는 RF 케이블 (124C) 의 특성 저항이다. 프로세서 (142) 는 특성 Ro 를 다음의 함수와 동일하게 결정한다:
Figure pat00008
여기서, w는 2π*주파수와 동일하며, 주파수는 RF 생성기의 주파수이며, "L"은 직렬 회로 (702) (도 9) 의 인덕턴스이며, "C"는 션트 회로 (704) 의 커패시턴스이다. 프로세서 (142) 는 RF 전송 라인 (126), RF 케이블 (124A), 또는 RF 케이블 (124B), 또는 RF 케이블 (124C) 을 통해서 전달되는 RF 신호의 파장 λ에 대한 2와 π의 적의 비와 동일하게 파라미터 β를 결정한다. 몇몇 실시예들에서, 전압 및 전류 프로브 (미도시) 가 RF 전송 라인 (126), RF 케이블 (124A), 또는 RF 케이블 (124B), 또는 RF 케이블 (124C) 에 접속되어서 RF 전송 라인 (126), RF 케이블 (124A), 또는 RF 케이블 (124B), 또는 RF 케이블 (124C) 을 통해서 전달되는 RF 신호의 복소 전압 및 전류를 프로세서 (142) 에 제공하며 프로세서 (142) 는 이 복소 전압 및 전류로부터 상기 파장을 결정한다. 프로세서 (142) 는 전압 및 전류 프로브 (미도시) 에 접속된다.
몇몇 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 프로브 (108) (도 1) 로부터 프로세서 (142) 를 통해서 수신된 복소 전압 및 전류에 기초하여서 입력부 (612) (도 8) 에서의 임피던스 Zf-in를 계산한다. 예를 들어서, f 번째 모듈이 RF 케이블 모델 (600) 의 제 1 모듈인 경우에, 프로세서 (142) 는 프로브 (108) 로부터 프로세서 (142) 를 통해서 수신된 복소 전압과 프로브 (108) 로부터 프로세서 (142) 를 통해서 수신된 복소 전류 간의 비로서 입력부 (612) 에서의 임피던스 Zf-in를 계산한다.
다양한 실시예들에서, 프로세서 (142) 는 프로브 (108) (도 1) 로부터 프로세서 (142) 를 통해서 수신된 복소 전압 및 전류에 기초하여서 입력부 (612) (도 8) 에서의 임피던스 Zf-in를 계산한다. 예를 들어서, f 번째 모듈이 RF 전송 모델 (600) 의 제 1 모듈인 경우에, 프로세서 (142) 는 입력부 (612) 에서 결정된 복소 전압과 입력부 (612) 에서 결정된 복소 전류 간의 비로서 입력부 (612) 에서의 임피던스 Zf-in를 계산한다. 입력부 (612) 에서의 복소 전압은 프로브 (108) 로부터 수신된 복소 전압, 케이블 모델 (104A) 의 특성치들로부터 결정된 복소 전압, 및 임피던스 매칭 모델 (102) (도 1) 의 특성치들로부터 결정된 복소 전압의 지향된 합 (directed sum) 으로서 프로세서 (142) 에 의해서 결정된다. 입력부 (612) 에서의 복소 전류는 프로브 (108) 로부터 수신된 복소 전류, 케이블 모델 (104A) 의 특성치들로부터 결정된 복소 전류, 및 임피던스 매칭 모델 (102) (도 1) 의 특성치들로부터 결정된 복소 전류의 지향된 합 (directed sum) 으로서 프로세서 (142) 에 의해서 결정된다.
예를 들어서, RF 케이블 (124A) 의 회로를 교체하고 이와 다른 회로, 또는 RF 케이블 (124B) 의 회로를 교체하고 이와 다른 회로, 또는 RF 케이블 (124C) 의 회로를 교체하고 이와 다른 회로, 또는 RF 전송 라인 (128) (도 1) 의 회로를 교체하고 이와 다른 회로, 등과 같은, 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 케이블 모델/RF 전송 모델을 생성하기 위해서, 프로세서 (142) 는 모들 (602) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하고, 모들 (604) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하고, 및/또는 모들 (606) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체한다. 프로세서 (142) 는 모듈들 (602, 604, 및 606) 모두가 교체되지 않는 경우에 모듈 (602, 604, 또는 606) 등과 같은 교체되지 않은 모듈들과 교체 모듈들 간의 직렬 링크를 확립하거나, 프로세서 (142) 는 모듈들 (602, 604, 및 606) 모두가 교체 모듈들로 교체된 경우에 교체 모듈들 간의 직렬 링크를 확립한다.
대응하는 모듈들 (602, 604, 및/또는 606) 을 교체하는 다른 모듈들 (미도시) 의 직렬 조합은 다른 교체 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 특성치와 유사한 특성치를 갖는다. 예를 들어서, 다른 모듈들 (미도시) 의 결합된 임피던스는 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 임피던스와 동일하거나 임피던스 범위 내에 있다. 본 실례에서, 다른 모듈들 (미도시) 은 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 를 표현한다. 다른 실례로서, 다른 모듈들 (미도시) 중 하나의 모듈, 모듈 (604) 과 모듈 (606) 의 결합된 임피던스는 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 임피던스와 동일하거나 임피던스 범위 내에 있다. 본 실례에서, 다른 교체 모듈들 (미도시) 중 하나, 모듈 (604) 및 모듈 (606) 은 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 를 표현한다. RF 케이블/RF 전송 라인들의 모듈화 (modularity) 는 RF 케이블/RF 전송 라인들 중 하나의 하나 이상의 모듈들을 RF 케이블/RF 전송 라인들 중 다른 하나의 하나 이상의 모듈들로 교체하는 바를 용이하게 한다.
모듈 (602) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하고, 모듈 (604) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하고, 및/또는 모듈 (606) 을 다른 모듈 (미도시) 로 교체하면, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 중 하나 이상 및/또는 모듈들 (602, 604 및 606) 중 하나 이상을 포함하는 RF 케이블/RF 전송 라인 모델의 예를 들어서 임피던스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들이 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 예를 들어서 임피던스, 복소 전압 및 전류 등과 같은 특성치들과 유사한지의 여부를 체크한다. 예를 들어서, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 및/또는 모듈들 (602, 604 및 606) 중 하나 이상 모듈의 결합된 임피던스를 계산하고 이 결합된 임피던스를 다른 교체 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 임피던스와 비교한다. 교체 모듈들 (미도시) 및/또는 모듈들 (602, 604 및 606) 중 하나 이상 모듈의 결합된 임피던스가 다른 교체 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 임피던스와 일치하거나 이 임피던스의 범위 내에 있다고 결정되면, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 중 하나 이상 및/또는 모듈들 (602, 604 및 606) 중 하나 이상을 포함하는 케이블 모델/RF 전송 모델의 특성치들이 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 특성치들과 유사하다고 결정한다. 한편, 교체 모듈들 (미도시) 및/또는 모듈들 (602, 604 및 606) 중 하나 이상 모듈의 결합된 임피던스가 다른 교체 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 임피던스와 일치하지 않거나 이 임피던스의 범위 내에 있지 않다고 결정되면, 프로세서 (142) 는 교체 모듈들 (미도시) 중 하나 이상 및/또는 모듈들 (602, 604 및 606) 중 하나 이상을 포함하는 케이블 모델/RF 전송 모델의 특성치들이 다른 RF 케이블/RF 전송 라인 (미도시) 의 특성치들과 유사하지 않다고 결정한다.
다양한 실시예들에서, 다른 교체 RF 케이블/RF 전송 라인의 임피던스는 다른 프로세서로부터 프로세서 (142) 에 의해서 수신된다. 몇몇 실시예들에서, 다른 교체 RF 케이블/RF 전송 라인의 임피던스는 다른 교체 RF 케이블/RF 전송 라인의 입력부에서 측정된 복소 전압 및 전류 및 그 출력부에서 측정된 복소 전압 및 전류에 기초하여서 프로세서 (142) 에 의해서 계산된다.
몇몇 실시예들에서, 직렬 회로 (702) 는 션트 회로 (704) 의 우측에 배치된다. 예를 들어서, 직렬 회로 (702) 는 입력부 (706), 션트 회로 (704) 및 출력부 (708) 에 접속된다. 또한, 션트 회로 (704) 는 입력부 (706) 및 접지 접속부 (706) 에 접속된다. 다른 실례로서, 션트 회로 (704) 는 직렬 회로 (702) 에 의해서 입력으로서 수신된 신호를 션트시킨다. 이와 비교하여서, 모듈 d/e의 션트 회로 (704) 는 직렬 회로 (702) 에 의해서 출력으로서 제공되는 신호를 션트시킨다. 이러한 실시예들은 도 6에 대하여 예시된 모듈 (229) 의 실시예들과 유사하다.
도 10a는 모듈 d/e (도 9) 의 실례인 모듈 (802) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (802) 은 직렬 인덕터 회로 (804) 및 병렬 커패시터 회로 (806) 를 포함한다. 직렬 인덕터 회로 (804) 는 직렬 회로 (702) (도 9) 의 실례이며, 병렬 커패시터 회로 (806) 는 션트 회로 (704) (도 9) 의 실례이다.
직렬 인덕터 회로 (804) 는 인덕터 Lcs를 포함한다. 병렬 커패시터 회로 (806) 는 커패시터 Ccp를 포함한다. 커패시터 Ccp는 접지 접속부 (808) 에 접속된다.
인덕터 Lcs 및 커패시터 Ccp의 값들은 고정된다.
도 10b는 인덕터 Lms의 인덕턴스가 가변되는 모듈 (810) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (810) 은 모듈 d/e (도 9) 의 실례이다. 모듈 (810) 은 직렬 인덕터 회로 (812) 및 병렬 커패시터 회로 (806) 를 포함한다. 직렬 인덕터 회로 (812) 는 직렬 회로 (702) (도 10a) 의 실례이다. 직렬 인덕터 회로 (812) 는 가변형 인덕터 Lms를 포함한다. 모듈 (810) 은 모듈 (810) 에서, 고정형 인덕터 Lcs가 가변형 인덕터 Lms로 대체된 것을 제외하면 모듈 (802) (도 10a) 과 동일하다.
도 10c는 커패시터 Cmp의 커패시턴스가 가변되는 모듈 (816) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (816) 은 모듈 d/e (도 9) 의 실례이다. 모듈 (816) 은 직렬 인덕터 회로 (804) 및 병렬 커패시터 회로 (820) 를 포함한다. 병렬 커패시터 회로 (820) 는 션트 회로 (704) (도 9) 의 실례이다. 병렬 커패시터 회로 (820) 는 가변형 커패시터 Cmp를 포함한다. 모듈 (816) 은 모듈 (816) 에서, 고정형 커패시터 Ccp가 가변형 커패시터 Cmp로 대체된 것을 제외하면 모듈 (802) (도 10a) 과 동일하다.
도 10d는 인덕터 Lms의 인덕턴스 및 커패시터 Cmp의 커패시턴스가 가변되는 모듈 (822) 의 실시예의 도면이다. 모듈 (822) 은 모듈 d/e (도 9) 의 실례이다. 모듈 (822) 은 직렬 인덕터 회로 (812) 및 병렬 커패시터 회로 (820) 를 포함한다. 모듈 (822) 은 모듈 (822) 에서, 고정형 인덕터 Lcs가 가변형 인덕터 Lms로 대체되고 고정형 커패시터 Ccp가 가변형 커패시터 Cmp로 대체된 것을 제외하면 모듈 (802) (도 10a) 과 동일하다.
몇몇 실시예들에서, 인덕터 Lcs의 인덕턴스 값이 제로이고/이거나 커패시터 Ccp의 커패시턴스가 제로이다. 다양한 실시예들에서, 인덕터 Lms의 인덕턴스 값이 제로이고/이거나 커패시터 Cmp의 커패시턴스가 제로이다.
도 10e는 직렬 회로 (702) (도 9) 에 의해서 적용되는 함수 (function) (826) 및 션트 회로 (704) (도 9) 에 의해서 적용되는 함수 (function) (828) 를 표현하는 모듈 (824) 의 실시예의 도면이다. 함수 (826) 는 수학적 함수 Rsx + jXsx 이며 함수 (828) 는 수학적 함수 Rpx + jXpx이다. 함수 (828) 는 함수 (826) 에 의해서 출력된 전류를 션트하는 션트 함수이다.
도 10e를 참조하여서 기술된 실시예들에서, 접지 접속부 (706) (도 9) 는 접지 함수로서 지칭된다.
도 11a는 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전압과 대응하는 세그먼트화된 임피던스 매칭 모델의 출력부에서 모델링된 전압 간의 선형 관계를 예시하는 그래프 (850) 의 실시예이다. 예를 들어서, 전압 및 전류 프로브는 임피던스 매칭 회로의 출력부에 접속되어서 이 출력부에서의 전압을 측정한다. 모델링된 전압은 x 축을 따라서 플롯팅되고 측정된 전압은 y 축을 따라서 플롯팅된다. 모델링된 전압은 전압 Vn-out일 수 있다. 도시된 바와 같이, 모델링된 전압과 측정된 전압 간에 선형 관계가 존재한다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 그래프 (850) 에서의 선형 관계는 프로세서 (142) (도 1) 가 직렬 회로 (218) (도 3) 내의 저항기, 인덕터 및/또는 커패시터의 값들을 수정한 후에 및/또는 프로세서 (142) 가 션트 회로 (220) (도 3) 내의 저항기, 인덕터 및/또는 커패시터의 값들을 수정한 후에 달성된다.
도 11b는 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전류와 대응하는 세그먼트화된 임피던스 매칭 모델의 출력부에서 모델링된 전류 간의 선형 관계를 예시하는 그래프 (852) 의 실시예이다. 예를 들어서, 전압 및 전류 프로브는 임피던스 매칭 회로의 출력부에 접속되어서 이 출력부에서의 전류를 측정한다. 모델링된 전류는 x 축을 따라서 플롯팅되고 측정된 전류는 y 축을 따라서 플롯팅된다. 모델링된 전류는 전류 In-out일 수 있다. 도시된 바와 같이, 모델링된 전류와 측정된 전류 간에 선형 관계가 존재한다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 그래프 (852) 에서의 선형 관계는 프로세서 (142) (도 1) 가 직렬 회로 (218) (도 3) 내의 저항기, 인덕터 및/또는 커패시터의 값들을 수정한 후에 및/또는 프로세서 (142) 가 션트 회로 (220) (도 3) 내의 저항기, 인덕터 및/또는 커패시터의 값들을 수정한 후에 달성된다.
도 12a는 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전압과 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로에 기초하여서 생성된 임피던스 매칭 모델의 출력부에서 모델링된 전압 간의 관계를 예시하는 그래프 (854) 의 실시예이다. 모델링된 전압 및 측정된 전압은 y 축을 따라서 플롯팅되고 시간은 x 축을 따라서 플롯팅된다. 도시된 바와 같이, 모델링된 전압은 측정된 전압과 중첩된다.
도 12b는 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로의 출력부에서 측정된 전류와 시간에 대하여 임피던스 매칭 회로에 기초하여서 생성된 임피던스 매칭 모델의 출력부에서 모델링된 전류 간의 관계를 예시하는 그래프 (856) 의 실시예이다. 모델링된 전류 및 측정된 전류는 y 축을 따라서 플롯팅되고 시간은 x 축을 따라서 플롯팅된다. 도시된 바와 같이, 모델링된 전류는 측정된 전류와 중첩된다.
x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기 중 하나가 예를 들어서 파워-온 (power-on) 되는 것과 같이 온 상태에 있고 x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기 중 나머지 2 개는 오프 상태에 있는 경우에, 프로세서 (142) 는 출력부 (150) (도 1) 에서 결정된 프로젝트된 (projected) 복소 전압 및 전류를 상기 프로젝트된 복소 전류 및 전압를 출력부 (150) 에서의 웨이퍼 바이어스 값으로 맵핑 (mapping) 하는 함수에 대한 입력으로서 인가한다. 예를 들어서, x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 또는 z MHz RF 생성기가 온 상태에 있을 때에, 출력부 (150) 에서의 웨이퍼 바이어스는 제 1 적 a1*V, 제 2 적 b1*I, 제 3 적 c1*sqrt(P), 및 상수 d1의 합으로서 결정되며, 여기서 "sqrt" 는 제곱 근이며, V는 출력부 (150) 에서의 프로젝트된 복소 전압 및 전류의 전압 크기이며, I는 출력부 (150) 에서의 프로젝트된 복소 전압 및 전류의 전류 크기이며, P는 출력부 (150) 에서의 프로젝트된 복소 전압 및 전류의 전력 크기이며, a1, b1, 및 c1는 계수들이며 d1는 상수이다. 프로세서 (142) 는 x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 또는 z MHz RF 생성기가 온 상태에 있을 때에 출력부 (150) 에서의 프로젝트된 복소 전압 및 전류를, x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 또는 z MHz RF 생성기에 접속된 대응하는 전압 및 전류 프로브로부터 대응하는 입력부 (105A, 105B 또는 105C) 에서 수신된 복수 전압 및 전류, 대응하는 복소 전압 및 전류 프로브로부터 복소 전압 및 전류를 수신한 대응하는 케이블 모델 (600) (도 8) 의 임피던스, 임피던스 매칭 모델 (103) (도 2) 의 임피던스, 및 RF 전송 모델 (600) (도 8) 의 임피던스에 기초하여서 결정한다.
또한, x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기 중 2 개가 온 상태에 있고 x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기 중 나머지 1 개는 오프 상태에 있는 경우에, 프로세서 (142) 는 출력부 (150) 에서의 웨이퍼 바이어스를, 제 1 적 a12*V1, 제 2 적 b12*I1, 제 3 적 c12*sqrt(P1), 제 4 적 d12*V2, 제 5 적 e12*I2, 제 6 적 f12*sqrt(P2), 및 상수 g12의 합으로서 계산하며, 여기서 V1는 2 개의 생성기들 중 제 1 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전압 크기이며, I1는 2 개의 생성기들 중 제 1 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전류 크기이며, P1는 2 개의 생성기들 중 제 1 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전력 크기이며, V2는 2 개의 생성기들 중 제 2 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전압 크기이며, I2는 2 개의 생성기들 중 제 2 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전류 크기이며, P2는 2 개의 생성기들 중 제 2 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전력 크기이며, a12, b12, c12, d12, e12, 및 f12 은 계수들이며, g12는 상수이다.
또 다른 실례로서, x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기 모두가 온 상태에 있을 때에, 프로세서 (142) 는 출력부 (150) 에서의 웨이퍼 바이어스를, 제 1 적 a123*V1, 제 2 적 b123*I1, 제 3 적 c123*sqrt(P1), 제 4 적 d123*V2, 제 5 적 e123*I2, 제 6 적 f123*sqrt(P2), 제 7 적 g123*V3, 제 8 적 h123*I3, 제 9 적 i123*sqrt(P3), 및 상수 j123 의 합으로서 계산하며, 여기서 V1, I1, P1, V2, I2, 및 P2 는 선행하는 실례에서 상술된 것이며, V3는 3 개의 생성기들 중 제 3 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전압 크기이며, I3는 3 개의 생성기들 중 제 3 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전류 크기이며, P3는 3 개의 생성기들 중 제 3 생성기가 온 상태에 있음으로써 출력부 (150) 에서의 전력 크기이며, a123, b123, c123, d123, e123, f123, g123, h123, 및 i123 은 계수들이며, j123는 상수이다.
몇몇 실시예들에서, 웨이퍼 바이어스를 결정하는데 사용되는 함수는 특성화된 값들과 상수의 합이다. 특성화된 값들은 예를 들어서 크기들 V, I, P, V1, I1, P1, V2, I2, P2, V3, I3, P3, 등과 같은 크기들을 포함한다. 특성화된 값들은 또한 예들 들어서 계수 a1, b1, c1, a12, b12, c12, d12, e12, f12, a123, b123, c123, d123, e123, f123, g123, h123, i123, 등과 같은 계수들을 포함한다. 상수의 실례들은 상수 d1, 상수 g12, 상수 j123, 등을 포함한다.
특성화된 값들의 계수들 및 특성화된 값들의 상수는 경험적 모델링 데이터를 포함함이 주목되어야 한다. 예를 들어서, 웨이퍼 바이어스는 웨이퍼 바이어스 센서를 사용함으로써 플라즈마 챔버 (130) (도 1) 내의 다수의 회수에 걸쳐서 측정된다. 또한, 이 실례에서, 웨이퍼 바이어스가 측정되는 다수의 회수 동안에, 출력부 (150) 에서의 복수 전압들 및 전류들이 예를 들어서 x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, z MHz RF 생성기 등과 같은 RF 생성기들 중 하나 이상의 예를 들어서 출력부 (110, 114, 118) (도 1) 등과 같은 출력부들 중 하나 이상으로부터의 복소 전압 및 전류, 케이블 모델 (600) (도 8) 의 임피던스, 임피던스 매칭 모델 (103) (도 2) 의 임피던스, 및 RF 전송 모델 (600) (도 8) 의 임피던스에 기초하여서, 프로세서 (142) 에 의해서 결정된다. 또한, 본 실례에서, PLS (partial least square), 최상의 피팅 (best fit), 피팅, 그레이션 (regression) 등과 같은 통계적 방법이 특성화된 값들의 상수 및 특성화된 값들의 계수들을 결정하도록 프로세서 (142) 에 의해서 출력부 (150) 에서 측정된 웨이퍼 바이어스 및 출력부 (150) 에서의 복수 전압들 및 전류들로부터 추출된 전압 크기들, 전류 크기들 및 전력 크기들에 적용된다.
몇몇 실시예들에서, 웨이퍼 바이어스를 결정하는데 사용되는 함수는 다항식이다.
상술된 동작들이 예를 들어서 용량 결합형 플라즈마 챔버 등과 같은 병렬 플레이트 플라즈마 챔버를 참조하여서 기술되었지만, 몇몇 실시예들에서, 상술된 동작들은 예를 들어서 용량 결합형 플라즈마 (ICP) 반응기, TCP (transformer coupled plasma) 반응기, 도전체 툴들, 유전체 툴들을 포함하는 플라즈마 챔버, ECR (electron-cyclotron resonance) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버 등과 같은 다른 타입의 플라즈마 챔버에도 적용된다. 예를 들어서, x MHz RF 생성기, y MHz RF 생성기, 및 z MHz RF 생성기는 ICP 플라즈마 챔버 내의 인덕터에 접속된다.
상기 동작들이 프로세서 (142) (도 1) 에 의해서 수행되는 것으로 기술되었지만, 몇몇 실시예들에서, 이러한 동작들은 호스트 시스템 (144) 의 하나 이상의 프로세서들에 의해서 또는 다수의 호스트 시스템들의 다수의 프로세서들에 의해서 수행될 수도 있다.
상술한 실시예들이 RF 신호를 ESC (132) (도 1) 의 하부 전극에 제공하고 상부 전극 (134) (도 1) 을 접지시키는 바와 관련되지만, 몇몇 실시예들에서, RF 신호가 상부 전극 (134) 에 제공되고 ESC (132) 의 하부 전극이 접지될 수 있다.
본 명세서에서 기술된 실시예들은 휴대용 하드웨어 유닛, 마이크로프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그래밍가능한 소비자 전자 장치, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들에서 실시될 수 있다. 본 실시예들은 또한 네트워크를 통해서 링크된 원격 프로세싱 장치들에 의해서 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서 실시될 수도 있다.
상술한 실시들을 염두하면서, 본 발명은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 참여케 하는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 사용할 수 있다. 이러한 동작들은 물리적 정량들의 물리적 조작을 요구하는 동작들이다. 본 발명의 일부를 형성하면서 본 명세서에서 개시된 동작들 중 임의의 것은 유용한 머신 동작들이다. 또한,본 발명은 이러한 동작들을 수행하기 위한 장치 또는 장치에 대한 것이다. 이 장치는 특정 목적용 컴퓨터와 같이 요구된 목적을 위해서 특정하게 구성될 수 있다. 특정 목적용 컴퓨터로서 규정될 때에, 컴퓨터는 여전히 이 특정 목적을 위해서 동작하면서 이 특정 목적이 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시 내에 저장되거나 네트워크를 통해서 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해서 선택적으로 활성화 또는 구성되는 범용 컴퓨터에 의해서 처리될 수 있다. 데이터가 네트워크를 통해서 획득될 때에, 데이터는 컴퓨팅 리소스들의 클라우드와 같은 네트워크 상의 다른 컴퓨터들에 의해서 처리될 수 있다.
하나 이상의 실시예들은 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체 상의 컴퓨터 판독 가능한 코드로서 가공될 수 있다. 비일서적 컴퓨터 판독 가능한 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체의 실례는 하드 드라이브, NAS (network attached storage), ROM, RAM, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프 및 임의의 다른 광학적 데이터 저장 장치 및 비광학적 데이터 저장 장치를 포함한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 판독가능한 코드가 배포되는 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-결합된 컴퓨터 시스템을 통해서 배포되는 컴퓨터 판독 가능한 유형의 매체를 포함할 수 있다.
임의의 실시예들의 하나 이상의 특징들은 본 개시에서 기술된 다양한 실시예들에서 기술된 범위를 벗어나지 않으면서 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들과 조합될 수 있다.
전술한 실시예들은 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 소정의 변경 및 수정이 첨부된 청구 범위 내에서 가능하다. 따라서, 본 실시예들은 한정적인 아닌 예시적으로 해석되어야 하며 본 발명은 본 명세서에서 제공된 세부 사항들로 한정되는 것이 아니라 첨부된 청구 범위 및 이의 균등 범위 내에서 수정될 수 있다.

Claims (27)

  1. 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법으로서,
    상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계로서, 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현 (represent) 하고, 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속되는, 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계; 및
    상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계로서, 모듈 각각은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함하고, 상기 션트 회로는 상기 직렬 회로에 접속되고, 상기 션트 회로는 접지 접속부 (ground connection) 에 접속되며, 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 회로는 케이블 모델에 접속되며, 상기 모듈들 중 제 2 모듈의 직렬 회로는 RF 전송 모델에 접속되며, 상기 제 1 모듈의 직렬 회로는 상기 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속되며, 상기 제 1 모듈의 션트 회로는 상기 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속되며, 상기 제 2 모듈의 션트 회로는 상기 RF 전송 모델에 접속되는, 상기 세그먼트화하는 단계를 포함하며,
    상기 방법은 프로세서에 의해서 실행되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 모델은 상기 임피던스 매칭 회로의 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합과 동일한 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합을 갖는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로는 하나 이상의 저항기들, 하나 이상의 커패시터들, 하나 이상의 인덕터들, 이들의 조합을 포함하고,
    상기 임피던스 매칭 회로는 상기 RF 생성기 및 상기 RF 케이블의 임피던스를 상기 RF 전송 라인 및 상기 플라즈마 챔버의 임피던스와 매칭시키는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 생성기는 상기 RF 케이블, 상기 임피던스 매칭 회로 및 상기 RF 전송 라인을 통해서 상기 플라즈마 챔버로 제공할 RF 신호를 생성하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 모델을 다수의 모듈들로 세그먼트화하는 단계는 저항기, 인덕터 및 커패시터의 직렬 조합, 그리고 저항기, 인덕터 및 커패시터의 병렬 조합을 생성하도록 수행되며, 상기 직렬 조합은 상기 병렬 조합에 접속되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각 모듈의 상기 직렬 회로는 저항기, 커패시터 및 인덕터의 조합을 포함하고,
    각 모듈의 상기 션트 회로는 저항기, 커패시터 및 인덕터의 조합을 포함하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블 모델은 상기 RF 케이블의 회로 요소들과 동일한 회로 요소들을 가지며,
    상기 RF 전송 모델은 상기 RF 전송 라인의 회로 요소들과 동일한 회로 요소들을 갖는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 모듈들 중 하나를 제 2 세트의 모듈로 교체하는 단계를 더 포함하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 모듈들 중 하나를 상기 제 2 세트의 모듈로 교체하는 단계는 상기 임피던스 매칭 회로가 다른 임피던스 매칭 회로로 교체된 때에 수행되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 세트의 모듈 및 상기 제 1 세트의 교체되지 않은 모듈들은 다른 임피던스 매칭 회로를 표현하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 모듈들 중 하나를 상기 제 2 세트의 모듈로 교체하는 단계는 상기 임피던스 매칭 회로가 다른 임피던스 매칭 회로로 교체된 때에 수행되며,
    상기 방법은 상기 제 2 세트의 모듈 및 상기 제 1 세트의 교체되지 않은 모듈들의 특성치들이 상기 다른 임피던스 매칭 회로의 특성치들과 유사한지를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  12. 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법으로서,
    상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계로서, 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현하고, 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속되는, 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계; 및
    상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계로서, 모듈 각각은 직렬 회로 및 션트 회로 (shunt circuit) 를 포함하고, 상기 션트 회로는 상기 직렬 회로에 접속되고, 상기 션트 회로는 접지 접속부 (ground connection) 에 접속되며, 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 회로는 케이블 모델에 접속되며, 상기 제 1 모듈의 션트 회로는 상기 케이블 모델에 접속되며, 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 회로는 제 2 모듈의 직렬 회로에 접속되며, 상기 제 2 모듈의 상기 직렬 회로는 RF 전송 모델에 접속되며, 상기 제 2 모듈의 션트 회로는 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 회로에 접속되는, 상기 세그먼트화하는 단계를 포함하며,
    상기 방법은 프로세서에 의해서 실행되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 모델은 상기 임피던스 매칭 회로의 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합과 동일한 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합을 갖는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 회로는 하나 이상의 저항기들, 하나 이상의 커패시터들, 하나 이상의 인덕터들, 이들의 조합을 포함하고,
    상기 임피던스 매칭 회로는 상기 RF 생성기 및 상기 RF 케이블의 임피던스를 상기 RF 전송 라인 및 상기 플라즈마 챔버의 임피던스와 매칭시키는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 RF 생성기는 상기 RF 케이블, 상기 임피던스 매칭 회로 및 상기 RF 전송 라인을 통해서 상기 플라즈마 챔버로 제공할 RF 신호를 생성하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 모델을 다수의 모듈들로 세그먼트화하는 단계는 저항기, 인덕터 및 커패시터의 직렬 조합, 그리고 저항기, 인덕터 및 커패시터의 병렬 조합을 생성하도록 수행되며, 상기 직렬 조합은 상기 병렬 조합에 접속되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    각 모듈의 상기 직렬 회로는 저항기, 커패시터 및 인덕터의 조합을 포함하고,
    각 모듈의 상기 션트 회로는 저항기, 커패시터 및 인덕터의 조합을 포함하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 케이블 모델은 상기 RF 케이블의 회로 요소들과 동일한 회로 요소들을 가지며,
    상기 RF 전송 모델은 상기 RF 전송 라인의 회로 요소들과 동일한 회로 요소들을 갖는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 모듈들 중 하나를 제 2 세트의 모듈로 교체하는 단계를 더 포함하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 모듈들 중 하나를 상기 제 2 세트의 모듈로 교체하는 단계는 상기 임피던스 매칭 회로가 다른 임피던스 매칭 회로로 교체된 때에 수행되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 세트의 모듈 및 상기 제 1 세트의 교체되지 않은 모듈들은 다른 임피던스 매칭 회로를 표현하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  22. 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법으로서,
    상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계로서, 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현하고, 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속되는, 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계; 및
    상기 임피던스 매칭 모델을 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계로서, 모듈 각각은 직렬 함수 (function) 및 션트 함수 (shunt function) 를 포함하고, 상기 션트 함수는 상기 직렬 함수에 연결되고, 상기 션트 함수는 접지 함수 (ground function) 에 연결되며, 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 함수는 케이블 모델에 연결되며, 상기 모듈들 중 제 2 모듈의 직렬 함수는 RF 전송 모델에 연결되며, 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 함수는 상기 제 2 모듈의 직렬 함수에 연결되며, 상기 제 1 모듈의 션트 함수는 상기 제 2 모듈의 상기 직렬 함수에 연결되며, 상기 제 2 모듈의 션트 함수는 상기 RF 전송 모델에 연결되는, 상기 세그먼트화하는 단계를 포함하며,
    상기 방법은 프로세서에 의해서 실행되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 모델은 상기 임피던스 매칭 회로의 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합과 동일한 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합을 갖는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 션트 함수는 저항과 리액턴스의 결합을 포함하며,
    상기 직렬 함수는 저항과 리액턴스의 결합을 포함하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  25. 임피던스 매칭 모델을 세그먼트화 (segmenting) 하기 위한 방법으로서,
    상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계로서, 상기 임피던스 매칭 모델은 임피던스 매칭 회로를 표현하고, 상기 임피던스 매칭 회로는 무선 주파수 (RF) 케이블를 통해서 RF 생성기에 접속되고 RF 전송 라인을 통해서 플라즈마 챔버에 접속되는, 상기 임피던스 매칭 모델을 수신하는 단계; 및
    상기 임피던스 매칭 모델을 제 1 세트의 2 개 이상의 모듈들로 세그먼트화하는 단계로서, 모듈 각각은 직렬 함수 및 션트 함수 (shunt function) 를 포함하고, 상기 션트 함수는 상기 직렬 함수에 연결되고, 상기 션트 함수는 접지 함수 (ground function) 에 연결되며, 상기 모듈들 중 제 1 모듈의 직렬 함수는 케이블 모델에 연결되며, 상기 제 1 모듈의 션트 함수는 상기 케이블 모델에 연결되며, 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 함수는 제 2 모듈의 직렬 함수에 연결되며, 상기 제 2 모듈의 상기 직렬 함수는 RF 전송 모델에 연결되며, 상기 제 2 모듈의 션트 함수는 상기 제 1 모듈의 상기 직렬 함수에 연결되는, 상기 세그먼트화하는 단계를 포함하며,
    상기 방법은 프로세서에 의해서 실행되는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 모델은 상기 임피던스 매칭 회로의 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합과 동일한 임피던스 또는 커패시턴스 또는 저항 또는 이들의 조합을 갖는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 션트 함수는 저항과 리액턴스의 결합을 포함하며,
    상기 직렬 함수는 저항과 리액턴스의 결합을 포함하는,
    임피던스 매칭 모델 세그먼트화 방법.
KR1020140055591A 2013-05-09 2014-05-09 플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트화 KR102236641B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361821523P 2013-05-09 2013-05-09
US61/821,523 2013-05-09
US14/245,803 US9779196B2 (en) 2013-01-31 2014-04-04 Segmenting a model within a plasma system
US14/245,803 2014-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140133475A true KR20140133475A (ko) 2014-11-19
KR102236641B1 KR102236641B1 (ko) 2021-04-06

Family

ID=52454099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140055591A KR102236641B1 (ko) 2013-05-09 2014-05-09 플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트화

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102236641B1 (ko)
TW (2) TWI646570B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102192299B1 (ko) * 2019-08-28 2020-12-17 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR20230053007A (ko) * 2016-12-16 2023-04-20 램 리써치 코포레이션 플라즈마 반응기에서 기생 컴포넌트들의 션트 소거를 제공하는 시스템들 및 방법들

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120188007A1 (en) * 2011-01-20 2012-07-26 Advanced Energy Industries, Inc. Impedance-Matching Network Using BJT Switches in Variable-Reactance Circuits
KR20120085324A (ko) * 2004-05-28 2012-07-31 램 리써치 코포레이션 Ｄｃ 바이어스 전압 반응 제어를 포함하는 진공 플라즈마 처리기

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4408313B2 (ja) * 1999-10-29 2010-02-03 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US20030094239A1 (en) * 2000-06-02 2003-05-22 Quon Bill H. Apparatus and method for improving electron ecceleration
JP2005284046A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Kumamoto Univ パターンずれ量検出方法及び露光装置
KR101144018B1 (ko) * 2004-05-28 2012-05-09 램 리써치 코포레이션 복수 ｒｆ 주파수에 반응하는 전극을 갖는 플라즈마 처리기
CN100530529C (zh) * 2006-07-17 2009-08-19 应用材料公司 具有静电卡盘电压反馈控制的双偏置频率等离子体反应器
US8942650B2 (en) * 2010-04-20 2015-01-27 Rf Micro Devices, Inc. RF PA linearity requirements based converter operating mode selection
US8779662B2 (en) * 2010-10-20 2014-07-15 Comet Technologies Usa, Inc Pulse mode capability for operation of an RF/VHF impedance matching network with 4 quadrant, VRMS/IRMS responding detector circuitry

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120085324A (ko) * 2004-05-28 2012-07-31 램 리써치 코포레이션 Ｄｃ 바이어스 전압 반응 제어를 포함하는 진공 플라즈마 처리기
US20120188007A1 (en) * 2011-01-20 2012-07-26 Advanced Energy Industries, Inc. Impedance-Matching Network Using BJT Switches in Variable-Reactance Circuits

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230053007A (ko) * 2016-12-16 2023-04-20 램 리써치 코포레이션 플라즈마 반응기에서 기생 컴포넌트들의 션트 소거를 제공하는 시스템들 및 방법들
KR102192299B1 (ko) * 2019-08-28 2020-12-17 세메스 주식회사 기판 처리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TWI646570B (zh) 2019-01-01
TW201511075A (zh) 2015-03-16
KR102236641B1 (ko) 2021-04-06
TW201901735A (zh) 2019-01-01
TWI692798B (zh) 2020-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10762266B2 (en) Segmenting a model within a plasma system
US10707056B2 (en) Using modeling to determine ion energy associated with a plasma system
US10102321B2 (en) System, method and apparatus for refining radio frequency transmission system models
US10008371B2 (en) Determining a value of a variable on an RF transmission model
US9652567B2 (en) System, method and apparatus for improving accuracy of RF transmission models for selected portions of an RF transmission path
US10340127B2 (en) Using modeling to determine wafer bias associated with a plasma system
US9508529B2 (en) System, method and apparatus for RF power compensation in a plasma processing system
US20170178873A1 (en) Determining A Malfunctioning Device in A Plasma System
US9530620B2 (en) Dual control modes
US10950421B2 (en) Using modeling for identifying a location of a fault in an RF transmission system for a plasma system
CN108447759B (zh) 使用模型确定与等离子体系统关联的离子能量的方法和系统
KR102236641B1 (ko) 플라즈마 시스템 내의 모델의 세그먼트화
TWI650563B (zh) 用於虛擬量測之電纜功率損失決定

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant