KR20150039125A - 모델링, 피드백 및 임피던스 매칭을 사용하는 에칭 레이트 제어 - Google Patents

Abstract

에칭 레이트를 달성하기 위한 방법이 기술된다. 이 방법은 플라즈마 챔버에서의 워크피스 프로세싱과 연관된 계산된 변수를 수신하는 단계를 포함한다. 이 방법은 모델의 출력에서 상기 계산된 변수의 값을 생성하도록 상기 모델을 통해 상기 계산된 변수를 전파하는 단계, 상기 값과 연관된 계산된 프로세싱 레이트를 식별하는 단계, 및 상기 계산된 프로세싱 레이트에 기초하여 미리 결정된 프로세싱 레이트를 식별하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 또한 미리 결정된 프로세싱 레이트에 기초하여 상기 출력에서 미리 결정된 변수가 달성되는지 식별하는 단계, 및 상기 미리 결정된 변수의 실수부 및 허수부와 연관된 지수들을 식별하는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 미리 결정된 변수를 또한 달성하도록 상기 지수들을 달성하도록 상기 가변 회로 구성요소들을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

모델링, 피드백 및 임피던스 매칭을 사용하는 에칭 레이트 제어{CONTROL OF ETCH RATE USING MODELING, FEEDBACK AND IMPEDANCE MATCH}

본 발명은 모델링, 피드백 및 임피던스 매칭 회로를 사용하여 에칭 레이트를 제어하는 것에 관한 것이다.

일부 플라즈마 프로세싱 시스템들에서, 무선 주파수 (RF) 생성기가 RF 신호를 생성하기 위해 사용된다. RF 신호는 챔버 내에 플라즈마를 생성하기 위해 플라즈마 챔버에 공급된다.

플라즈마는 광범위한 동작들, 예를 들어, 웨이퍼를 세정하고, 웨이퍼 상에 산화물들을 증착하고, 산화물들을 에칭하는, 등의 동작들을 위해 사용된다. 웨이퍼 수율을 달성하도록, 플라즈마의 균일성을 제어하는 것이 중요하다.

이것이 본 개시에 기술된 실시예들이 발생한 맥락이다.

본 개시의 실시예들은 모델링, 피드백 및 임피던스 매칭 회로를 사용하여 에칭 레이트를 제어하기 위한 장치, 방법들, 및 컴퓨터 프로그램들을 제공한다. 본 실시예들은 다양한 방식들, 예를 들어, 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스, 또는 컴퓨터-판독가능 매체 상의 방법으로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 몇몇 실시예들이 이하에 기술된다.

일부 실시예들에서, 웨이퍼 상의 균일성 제어는 에칭 반응 장치, 예를 들어, 300 ㎜ 웨이퍼 에칭 반응 장치, 200 ㎜ 웨이퍼 에칭 반응 장치, 등에서 달성된다. 에칭 균일성에 영향을 주는 일부 요인들은 RF 생성기의 동작의 기본 주파수와 연관된 고조파 주파수들 (harmonic frequencies) 에 의해 생성되고 상호변조 왜곡 (IMD; intermodulation distortion) 주파수들에 의해 생성된다.

다양한 실시예들에서, 플라즈마 시스템의 일부의 모델이 프로세서에 의해 생성된다. 모델의 출력에서 변수가 결정된다. 변수에 기초하여, 파라미터, 예를 들어, 에칭 레이트, 증착 레이트, 감마 (gamma), 등이 결정된다. 계산된 파라미터는 계산된 파라미터와 미리 결정된 파라미터 간의 매칭이 있는지 여부를 결정하기 위해 미리 결정된 파라미터와 비교된다. 매칭이 없다는 결정 시, 임피던스 매칭 회로 내의 가변 인덕터의 커패시턴스 및/또는 임피던스 매칭 회로 내의 가변 인덕터의 인덕턴스가 매칭을 달성하도록 변화된다. 매칭이 달성될 때, 플라즈마 챔버 내의 플라즈마의 균일성이 상승한다.

몇몇 실시예들에서, 에칭 레이트를 달성하기 위한 방법이 기술된다. 이 방법은 플라즈마 챔버에서의 워크피스 프로세싱과 연관된 계산된 변수를 수신하는 단계를 포함한다. 플라즈마 챔버는 무선 주파수 (RF) 송신선을 통해 임피던스 매칭 회로에 커플링된다. 임피던스 매칭 회로는 RF 케이블을 통해 RF 생성기에 커플링된다. 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 계산된 변수의 값을 생성하도록 컴퓨터-생성된 모델을 통해 계산된 변수를 전파하는 단계, 계산된 변수의 값과 연관된 계산된 프로세싱 레이트를 식별하는 단계, 및 계산된 프로세싱 레이트에 기초하여 미리 결정된 프로세싱 레이트가 달성되는지 식별하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 미리 결정된 프로세싱 레이트에 기초하여 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 미리 결정된 변수가 달성되는지 식별하는 단계 및 미리 결정된 변수의 실수부와 연관된 제1 지수 (characteristic) 를 식별하는 단계를 포함한다. 제1 지수는 임피던스 매칭 회로 내의 제1 가변 회로 구성요소의 제1 지수이다. 이 방법은 제1 지수를 달성하여 미리 결정된 변수의 실수부를 또한 달성하도록 제1 가변 회로 구성요소를 제어하는 단계 및 미리 결정된 변수의 허수부와 연관된 제2 지수를 식별하는 단계를 포함한다. 제2 지수는 임피던스 매칭 회로 내의 제2 가변 회로 구성요소의 제2 지수이다. 이 방법은 제2 지수를 달성하여 미리 결정된 변수의 허수부를 또한 달성하도록 제2 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

일부 실시예들에서, 호스트 제어기가 기술된다. 호스트 제어기는 복소 변수를 저장하기 위한 메모리 디바이스 및 메모리 디바이스에 커플링된 호스트 프로세서를 포함한다. 호스트 프로세서는 플라즈마 챔버에서의 워크피스 프로세싱과 연관된 계산된 변수를 수신하는 동작, 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 계산된 변수의 값을 생성하도록 컴퓨터-생성된 모델을 통해 계산된 변수를 전파하는 동작 및 계산된 변수의 값과 연관된 계산된 프로세싱 레이트를 식별하는 동작을 위해 사용된다. 이 호스트 프로세서는 또한 계산된 프로세싱 레이트에 기초하여 미리 결정된 프로세싱 레이트가 달성되는지 식별하는 동작, 미리 결정된 프로세싱 레이트에 기초하여 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 미리 결정된 변수를 식별하는 동작 및 미리 결정된 변수의 실수부와 연관된 제1 지수를 식별하는 동작을 위해 사용된다. 제1 지수는 임피던스 매칭 회로 내의 제1 가변 회로 구성요소의 제1 지수이다. 호스트 프로세서는 제1 지수를 달성하여 미리 결정된 변수의 실수부를 또한 달성하도록 제1 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작 및 미리 결정된 변수의 허수부와 연관된 제2 지수를 식별하는 동작을 위해 사용된다. 제2 지수는 임피던스 매칭 회로 내의 제2 가변 회로 구성요소의 제2 지수이다. 이 방법은 제2 지수를 달성하여 미리 결정된 변수의 허수부를 또한 달성하도록 제2 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작을 포함한다.

몇몇 실시예들에서, 그 위에 실행가능한 프로그램이 저장된 비일시적 (non-transitory) 컴퓨터-판독가능 저장 매체가 기술된다. 이 프로그램은 다음의 동작들을 수행하도록 프로세서에 지시한다. 이 동작들은 플라즈마 챔버에서의 워크피스 프로세싱과 연관된 계산된 변수를 수신하는 동작을 포함한다. 이 동작은 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 계산된 변수의 값을 생성하도록 컴퓨터-생성된 모델을 통해 계산된 변수를 전파하는 동작, 계산된 변수의 값과 연관된 계산된 프로세싱 레이트를 식별하는 동작, 및 계산된 프로세싱 레이트에 기초하여 미리 결정된 프로세싱 레이트가 달성되는지 식별하는 동작을 더 포함한다. 이 동작들은 미리 결정된 프로세싱 레이트에 기초하여 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 미리 결정된 변수가 달성되는지를 식별하는 동작 및 미리 결정된 변수의 실수부와 연관된 제1 지수를 식별하는 동작을 포함한다. 제1 지수는 임피던스 매칭 회로 내의 제1 가변 회로 구성요소의 제1 지수이다. 이 동작들은 제1 지수를 달성하여 미리 결정된 변수의 실수부를 또한 달성하도록 제1 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작 및 미리 결정된 변수의 허수부와 연관된 제2 지수를 식별하는 동작을 포함한다. 제2 지수는 임피던스 매칭 회로 내의 제2 가변 회로 구성요소의 제2 지수이다. 이 동작들은 제2 지수를 달성하여 미리 결정된 변수의 허수부를 또한 달성하도록 제2 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작을 포함한다.

상기 기술된 실시예들의 일부 장점들은 플라즈마 챔버 내의 플라즈마의 균일성의 레벨을 달성하는 것을 포함한다. 균일성의 레벨은 이미 임피던스 매칭 회로 내에 있는 회로 구성요소를 제어함으로써 달성된다. 그 결과, 균일성을 달성하는 것과 연관된 추가 비용이 없거나 최소이다. 일부 실시예들에서, 균일성은 플라즈마 챔버 내에 회로 구성요소를 추가함으로써 달성된다. 회로 구성요소를 추가하는데 소비된 비용 및 시간은 높지 않다. 회로 구성요소는 균일성을 달성하도록 제어된다.

상기 기술된 실시예들의 다른 장점들은 변수의 실수부를 제어하기 위해 임피던스 매칭 회로의 하나의 회로 엘리먼트를 제어하는 것 및 변수의 허수부를 제어하기 위해 임피던스 매칭 회로의 다른 회로 엘리먼트를 제어하는 것을 포함한다. 변수의 다른 부분들을 제어하기 위한 별도의 제어가 균일성을 달성하는 것을 돕는다. 예를 들어, 균일성에서의 약간의 변화가 허수부를 제어함으로써 달성되고 균일성의 커다란 변화가 실수부를 제어함으로써 달성된다.

다른 양태들이 첨부된 도면들과 함께 취해진, 이하의 상세한 설명에서 명백해질 것이다.

실시예들은 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수도 있다.
도 1은 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 컴퓨터-생성된 모델 및 임피던스 매칭 회로를 사용하여 레이트를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 컴퓨터-생성된 모델 및 임피던스 매칭 회로를 사용하여 에칭 레이트, 또는 증착 레이트를 제어하기 위한 플라즈마 시스템의 도면이다.
도 3은 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 컴퓨터-생성된 모델 및 임피던스 매칭 회로를 사용하여 에칭 레이트, 또는 증착 레이트를 제어하기 위한 플라즈마 시스템의 도면이다.
도 4는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 컴퓨터-생성된 모델 및 임피던스 매칭 회로를 사용하여 에칭 레이트, 또는 증착 레이트를 제어하기 위한 플라즈마 시스템의 도면이다.
도 5는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 측정된 복소 전압 및 전류에 기초하여 임피던스 매칭 네트워크의 커패시턴스 값 및 인덕턴스 값의 결정을 위해 사용된 표 (table) 를 도시한다.
도 6은 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 전자 회로 엘리먼트를 제어하기 위한 제어 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 개시에 기술된 실시예에 따른, 도 1 내지 도 4의 시스템들의 호스트 제어기의 도면이다.
도 8은 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 컴퓨터-생성된 모델의 노드에서의 임피던스 대 상기 노드에 대응하는 RF 송신선 상의 지점에서 RF 공급 신호의 고조 주파수를 플롯하는 그래프이다.
도 9는 본 개시에 기술된 실시예에 따라, 상이한 에칭 레이트 제어 레벨에서 기판의 반경에 대한 기판의 에칭 레이트를 플롯하는 그래프이다.

이하의 실시예들은 모델링, 피드백 및 임피던스 매칭 회로를 사용하여 에칭 레이트를 제어하기 위한 시스템들 및 방법들을 제공한다. 본 실시예들은 이들 구체적인 상세들의 전부 또는 일부가 없이도 실시될 수 있다는 것이 명백해질 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 설명되지 않는다.

도 1은 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 및 임피던스 매칭 회로 (134) 를 사용하여, 레이트, 예를 들어, 에칭 레이트, 증착 레이트, 감마의 변화, 등을 제어하기 위한 시스템 (130) 의 블록도이다. 시스템 (130) 은 RF 생성기 (132), 호스트 제어기 (210), 임피던스 매칭 회로 (134), 및 플라즈마 챔버 (122) 를 포함한다. RF 생성기 (132) 의 실례들은 2 ㎒ RF 생성기, 27 ㎒ RF 생성기, 및 60 ㎒ RF 생성기를 포함한다.

RF 생성기 (132) 는 로컬 제어기 (212), 센서 (214), 및 무선 주파수 (RF) 전력 공급부 (216) 를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 센서 (214) 는 RF 생성기 (132) 를 조정하도록 사용되는 전압 및 전류 프로브이고 NIST (National Institute of Standards and Technology) 표준을 따른다. 예를 들어, RF 생성기 (132) 를 조정하기 위해 사용된 센서 (214) 는 NIST 유래될 수 있다. NIST 표준은 NIST 표준에 의해 명시된 정확도를 센서 (214) 에 제공한다. 센서 (214) 는 RF 생성기 (132) 의 출력부 (172) 에 커플링된다.

일부 실시예들에서, 센서 (214) 는 RF 생성기 (132) 외부에 위치된다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 제어기는, 하나 이상의 프로세서들 및 하나 이상의 메모리 디바이스들을 포함한다. 프로세서의 실례들은 CPU (central processing unit), 마이크로프로세서, ASIC (application specific integrated circuit), 및 PLD (progra㎜able logic device), 등을 포함한다. 메모리 디바이스의 실례들은 ROM (read-only memory), RAM (random access memory), 또는 이들의 조합을 포함한다. 메모리 디바이스의 다른 예들은 플래시 메모리, RAID (redundant array of storage disks), 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체, 하드 디스크 등을 포함한다.

일부 실시예들에서, RF 공급부 (216) 는 드라이버 (미도시) 및 증폭기 (미도시) 을 포함한다. 드라이버, 예를 들어, 신호 생성기, RF 신호 생성기, 등은 증폭기에 커플링되고, 이는 또한 RF 케이블 (144) 에 커플링된다. 드라이버는 로컬 제어기 (212) 에 접속된다.

RF 생성기 (132) 는 RF 케이블 (144) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (134) 에 커플링된다. 몇몇 실시예들에서, 임피던스 매칭 회로 (134) 는 하나 이상의 인덕터들 및/또는 하나 이상의 커패시터들의 회로이다. 임피던스 매칭 회로 (134) 의 구성요소 각각, 예를 들어, 인덕터, 커패시터, 등은 임피던스 매칭 회로 (134) 의 다른 구성요소에 직렬로 접속되거나, 병렬로 접속되고, 또는 션트 (shunt) 로서 기능한다.

임피던스 매칭 회로 (134) 는 RF 송신선 (168) 을 통해 플라즈마 챔버 (122) 의 척 (218) 에 접속된다. 다양한 실시예들에서, RF 송신선 (168) 은 임피던스 매칭 네트워크 (134) 에 접속된, 실린더, 예를 들어, 터널 등을 포함한다. 실린더의 할로우 (hollow) 내에 절연체 및 RF 라드 (rod) 가 놓여 있다. RF 송신선 (168) 은 일 단부에서 실린더의 RF 라드에 커플링되는, RF 스푼, 예를 들어, RF 스트랩 (strap), 등을 더 포함한다. RF 스푼은 타 단부에서 수직으로 위치된 실린더의 RF 라드에 커플링되고 RF 라드는 플라즈마 챔버 (122)의 척 (218) 에 커플링된다.

플라즈마 챔버 (122) 는 척 (218), 상부 전극 (220), 및 다른 부품들 (미도시), 예를 들어, 상부 전극 (220) 을 둘러싸는 상부 유전체 링, 상부 유전체 링을 둘러싸는 상부 전극 연장부, 척 (218) 의 하부 전극을 둘러싸는 하부 유전체 링, 하부 유전체 링을 둘러싸는 하부 전극 연장부, 상부 PEZ (plasma exclusion zone) 링, 하부 PEZ 링, 등을 포함한다. 상부 전극 (220) 은 척 (218) 에 대향하여 그리고 마주보며 위치된다. 워크피스 (120) 는 척 (218) 의 상부 표면 (222) 상에 지지된다. 워크피스 (120) 의 실례들은 기판, 웨이퍼, 그 위에 집적 회로들이 형성된 기판, 그 위에 재료 층이 증착된 기판, 그 위에 산화물이 증착된 기판, 등을 포함한다. 하부 전극 및 상부 전극 (220) 각각은 금속, 예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 등으로 이루어진다. 척 (218) 은 정전 척 (ESC) 이거나 자기 척일 수도 있다. 상부 전극 (220) 은 기준 전압, 예를 들어, 접지 전압, 제로 전압, 음 전압, 등에 커플링된다.

호스트 제어기 (224) 는 케이블 (227), 예를 들어, 데이터의 병렬 전송을 용이하게 하는 케이블, 데이터의 직렬 전송을 용이하게 하는 케이블, 또는 USB (universal serial bus) 케이블을 통해 RF 생성기 (132) 의 로컬 제어기 (212) 에 커플링된다.

호스트 제어기 (224) 는 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 을 포함한다. 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 실례들은 RF 케이블 (144) 및 임피던스 매칭 회로 (134) 모델, 또는 RF 케이블 (144), 임피던스 매칭 회로 (134), 및 적어도 일부의 RF 송신선 (168) 모델을 포함한다. RF 송신선 (168) 의 일부는 임피던스 매칭 회로 (134) 의 출력으로부터 RF 송신선 (168) 의 지점으로 연장한다.

플라즈마 시스템 (130) 의 부품의 컴퓨터-생성된 모델은 플라즈마 시스템의 부품과 유사한 구조 및 기능을 갖는다. 예를 들어, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 은 플라즈마 시스템 (130) 의 부품의 회로 구성요소들을 나타내는 회로 엘리먼트들을 포함하고 회로 엘리먼트들은 회로 구성요소들과 동일한 접속부들을 갖는다. 예시를 위해, 임피던스 매칭 회로 (134) 의 가변 커패시터 (104) 는 임피던스 매칭 회로 (134) 의 인덕터 (106) 와 직렬로 커플링되고, 가변 커패시터 (104) 의 컴퓨터 소프트웨어 표현인 가변 커패시터는 인덕터 (106) 의 컴퓨터 소프트웨어 표현인 인덕터와 직렬로 커플링된다. 다른 예시로서, 임피던스 매칭 회로 (134) 의 가변 션트 커패시터 (102) 는 가변 커패시터 (104) 및 RF 케이블 (144) 과 T-구성으로 커플링되고, 가변 션트 커패시터 (102) 의 컴퓨터 소프트웨어 표현인 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 가변 션트 커패시터는 가변 커패시터 (104) 의 컴퓨터 소프트웨어 표현인 가변 커패시터 및 RF 케이블 (144) 의 컴퓨터 소프트웨어 표현인 RF 케이블 모델과 T-구성으로 커플링된다. 또 다른 예시로서, 임피던스 매칭 회로 (134) 의 제1 커패시터와 커플링되는 임피던스 매칭 회로 (134) 의 제2 커패시터가 병렬로 커플링될 때, 제1 커패시터의 컴퓨터 소프트웨어 표현인 커패시터는 제2 커패시터의 컴퓨터 소프트웨어 표현인 커패시터와 병렬로 커플링된다. 다른 실례로서, 컴퓨터-생성된 모델 예를 들어, 커패시턴스, 레지스턴스, 인덕턴스, 임피던스, 복소 전압 및 전류, 등은 모델에 의해 나타낸 부품과 유사한 특성들을 갖는다. 인덕터 (106) 는 RF 송신선 (168) 과 직렬로 커플링되고, 가변 커패시터 (104) 는 RF 케이블 (144) 에 커플링된다.

일부 실시예들에서, 복소 전압 및 전류는 전류의 크기, 전압의 크기, 및 전류와 전압 간의 위상을 포함한다.

플라즈마 시스템의 부품의 실례들은 RF 케이블, 또는 RF 케이블에 커플링되는 임피던스 매칭 회로, 또는 임피던스 매칭 회로에 커플링되는 RF 송신선, 또는 RF 송신선에 커플링되는 척, 또는 이들의 조합을 포함한다. 플라즈마 시스템의 부품의 회로 구성요소의 실례들은 커패시터, 인덕터, 및 레지스터를 포함한다. 컴퓨터-생성된 모델의 회로 엘리먼트의 실례들은 커패시터, 인덕터, 및 레지스터를 포함한다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델의 회로 엘리먼트는 회로 엘리먼트가 회로 구성요소와 유사한 특성들, 예를 들어, 커패시턴스, 임피던스, 인덕턴스, 또는 이들의 조합, 등을 가질 때 플라즈마 시스템 (130) 의 부품의 회로 구성요소를 나타낸다. 예를 들어, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 인덕터는 인덕터 (106) 와 동일한 인덕턴스를 갖는다. 다른 실례로서, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 가변 커패시터는 가변 커패시터 (104) 와 동일한 커패시턴스를 갖는다. 또 다른 실례로서, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 가변 인덕터의 커패시턴스는 가변 커패시터 (102) 와 동일한 커패시턴스를 갖는다.

컴퓨터-생성된 모델은 호스트 제어기 (224) 의 프로세서에 의해 생성된다.

호스트 제어기 (224) 의 프로세서는 플라즈마 챔버 (122) 내에서 플라즈마를 생성하고 플라즈마의 특성들 예를 들어, 임피던스, 균일성, 등을 수정하기 위한 레시피를 포함한다. 일부 실시예들에서, 레시피는 RF 생성기 (132) 의 동작의 전력 및 주파수를 포함한다. 호스트 제어기 (224) 의 프로세서는 동작의 전력 및 주파수를 그 전력 및 주파수로 RF 생성기 (232) 를 동작시키기 위해 케이블 (227) 을 통해 로컬 제어기 (212) 로 전송한다. RF 생성기 (232) 가 그 전력 및 주파수에서 동작할 때, RF 생성기 (232) 는 그 전력 및 주파수를 갖는 RF 신호를 생성한다.

호스트 제어기 (224) 의 레시피 (226A) 는 임피던스 매칭 회로 (134) 의 출력과 척 (218) 사이의 RF 송신선 (168) 의 지점에서 달성될 임피던스, 예를 들어, 바람직한 임피던스, 등을 포함한다. 이 지점은 임피던스 매칭 회로 (134) 의 출력, 또는 RF 송신선 (168) 상에, 또는 척 (222) 의 입력이다. 레시피 (226A) 는 이 지점에서의 임피던스, 예를 들어, 바람직한 임피던스, 등과 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 의 임피던스 및 이 지점에서의 임피던스 간의 대응관계, 예를 들어, 관계, 링크, 1-대-1 관계, 1-대-1 도표 (tabular) 관계, 표 내에서 1-대-1관계, 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 레시피는 표의 일부 또는 표를 포함한다.

다양한 실시예들에서, 이 지점에서의 임피던스와 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 에서의 임피던스 간의 대응관계 대신, 레시피 (226A) 는 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 에서의 다른 변수의 값과 임피던스 매칭 회로 (134) 와 상부 전극 (220) 사이의 지점에서의 다른 변수의 값 간의 대응관계를 포함한다. 다른 변수들의 실례들은 전압, 전류, 에칭 레이트, 감마, 증착 레이트, 복소 전압 및 전류, 등을 포함한다.

일부 실시예들에서, 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스는 이 지점에서의 임피던스이고, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 은 RF 생성기 (132) 의 출력부 (172) 와 RF 송신선 (168) 사이의 지점 간의 플라즈마 시스템 (130) 의 부품들의 모델이다. 예를 들어, 달성될 바람직한 임피던스가 RF 송신선 (168) 의 RF 스트랩의 입력에서의 임피던스일 때, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 은 RF 케이블 (144), 임피던스 매칭 회로 (134), 및 터널을 포함하는 RF 송신선 (168) 의 일부의 모델이다. 다른 실례로서, 달성될 바람직한 임피던스가 척 (218) 의 입력에서의 임피던스일 때, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 은 RF 케이블 (144), 임피던스 매칭 회로 (134), RF 송신선 (168) 의 모델이다.

호스트 제어기 (224) 는 호스트 제어기 (224) 의 메모리 디바이스로부터의 파라미터들, 예를 들어, 주파수, 전력, 등을 검색하고, 이 파라미터들을 RF 생성기 (132) 의 로컬 제어기 (212) 에 제공한다. 로컬 제어기 (212) 는 파라미터들을 수신하고 이 파라미터들을 RF 전력 공급부 (216) 에 제공하고, 이는 이 파라미터들을 갖는 RF 신호, 예를 들어, 펄스된 신호, 펄스되지 않은 신호, 등을 생성한다.

일부 실시예들에서, 로컬 제어기 (212) 는 이 파라미터들과 RF 전력 공급부 (216) 에 제공될 파라미터들 간의 대응관계를 포함하는 색인 표 (look-up table) 를 포함한다. 호스트 제어기 (224) 로부터 수신된 파라미터들 대신, 로컬 제어기 (212) 는 수신된 파라미터들에 대응하는 파라미터들, 예를 들어, 주파수, 전력, 등을 검색하고, 검색된 파라미터들을 RF 전력 공급부 (216) 에 제공한다.

임피던스 매칭 회로 (134) 는 RF 생성기 (132) 로부터 RF 신호를 수신하고 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 임피던스 매칭 회로 (134) 에 접속된 부하의 임피던스와 임피던스 매칭 회로 (104) 에 접속된 소스의 임피던스를 매칭한다. 소스의 실례들은 RF 생성기 (132), 또는 RF 케이블 (144), 또는 이들의 조합을 포함한다. 부하의 실례들은 RF 송신선 (168), 또는 플라즈마 챔버 (122), 또는 이들의 조합을 포함한다.

척 (218) 은 임피던스 매칭 회로 (134) 의 RF 송신선 (168) 을 통해 수정된 RF 신호를 수신하고, 플라즈마 챔버 (122) 내로 프로세스 가스의 도입 시, 플라즈마가 플라즈마 챔버 (122) 내에서 생성된다. 프로세스 가스의 실례들은 O₂와 같은 산소 함유 가스를 포함한다. 프로세스 가스의 다른 예들은 불소 함유 가스, 예를 들어, 테트라플루오로메탄 (CF₄), 육불화 황 (SF₆), 헥사플루오로에탄 (C₂F₆), 등을 포함한다.

플라즈마는 워크피스 (120) 를 프로세싱하도록 사용된다. 예를 들어, 플라즈마는 워크피스 (120) 를 에칭하기 위해, 또는 워크피스 (120) 상에 증착된 재료를 에칭하기 위해, 또는 워크피스 (120) 상에 재료를 증착하기 위해, 또는 워크피스 (120) 를 세정하기 위해, 등으로 사용된다.

RF 신호의 공급에 의해 워크피스 (120) 가 프로세스 될 때, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 에서의 임피던스는 RF 생성기 (132) 의 출력부 (172) 에서 센서 (214) 에 의해 측정된 복소 전압 및 전류를 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 을 통해 전파함으로써 호스트 제어기 (224) 에 의해 생성된다. 예를 들어, RF 생성기 (132) 의 출력부 (172) 에서의 복소 전압 및 전류의 방향성 합 및 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 전기 회로 구성요소들의 복소 전압들 및 복소 전류들의 방향성 합은 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 에서의 복소 전압 및 전류를 생성하기 위해 호스트 제어기 (224) 에 의해 계산되고, RF 생성기 (132) 의 출력부 (172) 에서의 임피던스는 출력부 (142A) 에서의 복소 전압 및 전류로부터 계산된다.

다른 변수들이 출력부 (142A) 에서 사용되는 실시예들에서, 다른 변수들은 출력부 (142A) 에서의 복소 전압 및 전류에 기초하여 호스트 제어기 (224) 에 의해 계산된다.

임피던스 매칭 회로 (134) 가 RF 생성기 (132) 로부터 RF 신호를 수신할 때, 호스트 제어기 (224) 는 임피던스 매칭 회로 (134) 와 척 (218) 간의 지점에서의 바람직한 임피던스가 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 에서의 임피던스와 매칭하는지 여부를 결정한다. 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 출력부 (142A) 에서의 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142A) 에서의 임피던스의 실수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142A) 의 임피던스의 실수부와 이 지점에서의 바람직한 임피던스의 실수부가 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스를 변화시킨다. 출력부 (142A) 에서의 임피던스의 실수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 실수부 간의 매칭은 에칭 레이트, 또는 증착 레이트, 또는 감마 값, 또는 이들의 조합을 달성하도록 발생한다. 감마는 이하에 기술된다.

또한, 일부 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 출력부 (142A) 에서의 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142A) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142A) 에서의 임피던스의 허수부와 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킨다. 출력부 (142A) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭은 에칭 레이트, 또는 증착 레이트, 또는 이들의 조합을 달성하도록 발생한다.

다양한 실시예들에서, 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 에서의 임피던스와 이 지점에서의 바람직한 임피던스를 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

일부 실시예들에서, RF 송신선 (168) 상의 이 지점은 RF 송신선 (168) 에 접속된 임피던스 매칭 회로의 출력에서의 지점 또는 척 (218) 의 입력에서의 지점을 포함한다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 출력부 (142A) 에서의 임피던스를 사용하는 대신, 센서 (미도시) 가 RF 송신선 (168) 상의 이 지점에 커플링되고 이 지점에서의 임피던스를 측정하기 위해 사용된다. 센서 (미도시) 는 측정된 임피던스를 호스트 제어기 (224) 에 제공하기 위해 호스트 제어기 (224) 에 커플링된다. 호스트 제어기 (224) 는 측정된 임피던스가 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하는지 여부를 결정한다. 측정된 임피던스가 이 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142A) 에서의 임피던스의 실수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 측정된 임피던스의 실수부와 바람직한 임피던스의 실수부를 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스를 변화시킨다. 측정된 임피던스의 실수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 실수부 간의 매칭은 에칭 레이트, 또는 증착 레이트, 또는 이들의 조합을 달성하도록 발생한다.

또한, 몇몇 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 측정된 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 이 지점에 커플링된 센서 (미도시) 로부터 획득된 측정된 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부와 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킨다. 측정된 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭은 에칭 레이트, 또는 증착 레이트, 또는 이들의 조합을 달성하도록 발생한다.

다양한 실시예들에서, 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스와 바람직한 임피던스를 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 션트 커패시터 (102) 및 인덕터 (106) 는 가변 커패시터 (104) 가 임피던스 매칭 회로 (134) 에 추가될 때 임피던스 매칭 회로 (134) 내에 있다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 회로 (134) 는 가변 커패시터 (104) 가 임피던스 매칭 회로 (134) 내에 포함되기 전에 가변 션트 커패시터 (102) 및 인덕터 (106) 를 사용함으로써 일 단부에서 임피던스 매칭 회로 (134) 에 접속된 부하의 임피던스를 타 단부에서 임피던스 매칭 회로 (134) 에 접속된 소스의 임피던스와 매칭시킨다.

다양한 실시예들에서, 호스트 제어기 (224)에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 동작들은 호스트 제어기 (224) 의 하나 이상의 프로세서들에 의해 수행된다.

일부 실시예들에서, 가변 션트 커패시터 (102) 대신, 가변 인덕터 (미도시) 가 사용되고 가변 인덕터의 인덕턴스는 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서의 임피던스의 실수부가 RF 송신선 (168) 상의 이 지점에서 달성될 임피던스의 실수부와 매칭하도록 또는 이 지점에서의 센서 (미도시) 에 의해 측정된 임피던스의 실수부와 매칭하도록 변화된다.

도 2는 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 및 임피던스 매칭 회로 (135) 를 사용하여 에칭 레이트 또는 증착 레이트를 제어하기 위한 플라즈마 시스템 (150) 의 실시예의 도면이다. 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 의 실례는 RF 케이블 (144) 및 임피던스 매칭 회로 (135) 의 모델, 또는 RF 케이블 (144), 임피던스 매칭 회로 (135), 및 적어도 일부의 RF 송신선 (168) 의 모델을 포함한다. 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 은 임피던스 매칭 회로 (134) (도 1) 로부터 컴퓨터-생성된 모델 (140A) (도 1)을 생성하는 것과 유사한 방식으로 임피던스 매칭 회로 (135) 로부터 생성된다. 플라즈마 시스템 (150) 은 플라즈마 시스템 (150) 이, 고정된 인덕터 (106) (도 1) 대신 가변 인덕터 (137) 를 포함하는 임피던스 매칭 회로 (135) 를 포함한다는 점을 제외하고, 플라즈마 시스템 (150) 이 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 대신 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 을 포함한다는 점을 제외하고, 그리고 플라즈마 시스템 (150) 이 레시피 (226A) (도 1) 대신 레시피 (226B) 를 포함한다는 점을 제외하고 플라즈마 시스템 (130) (도 1) 과 유사하다.

호스트 제어기 (224) 의 레시피 (226B) 는 또한 임피던스 매칭 회로 (135)의 출력과 척 (218) 사이의 RF 송신선 (168) 상의 이 지점에서 달성될 임피던스, 예를 들어, 바람직한 임피던스, 등을 포함한다. 레시피 (226B) 는 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 임피던스와 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 의 출력부 (142B) 의 임피던스 간의 대응관계를 포함한다.

일부 실시예들에서, RF 송신선 (168) 의 이 지점에서의 임피던스와 출력부 (142B) 에서의 임피던스 간의 대응관계 대신, 레시피 (226B) 는 출력부 (142B) 에서의 다른 변수의 값과 임피던스 매칭 회로 (135) 와 상부 전극 (220) 간의 이 지점에서의 다른 변수의 값 간의 대응관계를 포함한다.

가변 인덕터 (137) 는 가변 커패시터 (104) 및 RF 송신선 (168) 과 직렬로 커플링된다.

또한, 일부 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 의 출력부 (142B) 에서의 임피던스가 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142B) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142B) 에서의 임피던스의 허수부와 이 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 의 출력부 (142B) 에서의 임피던스를 바람직한 임피던스와 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

몇몇 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 출력부 (142B) 에서의 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스를 변화시키고 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142B) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142B) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스 및 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스 및 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 의 출력부 (142B) 에서의 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델 (140B) 의 출력부 (142B) 에서의 임피던스를 사용하는 대신, 센서 (미도시) 가 RF 송신선 (168) 상의 이 지점에 커플링되고 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서의 임피던스를 측정하기 위해 사용된다. 센서 (미도시) 는 측정된 임피던스를 호스트 제어기 (224) 에 제공한다. 호스트 제어기 (224) 는 측정된 임피던스가 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하는지 여부를 결정한다. 측정된 임피던스가 이 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142B) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭하도록 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 바람직한 임피던스와 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

일부 실시예들에서, 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스와 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스를 변화시키고 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142B) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시)로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부를 매칭하도록 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스 및 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스 및 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 션트 커패시터 (102) 및 가변 인덕터 (137) 는 가변 커패시터 (104) 가 임피던스 매칭 회로 (135) 에 부가될 때 임피던스 매칭 회로 (135) 내에 있다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 회로 (135) 는 가변 커패시터 (104) 가 임피던스 매칭 회로 (135) 에 포함되기 전에 가변 션트 커패시터 (102) 및 가변 인덕터 (137) 를 사용함으로써 일 단부에서 임피던스 매칭 회로 (135) 에 접속된 부하의 임피던스와 타 단부에서 임피던스 매칭 회로 (135) 에 접속된 소스의 임피던스를 매칭한다.

도 3은 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 및 임피던스 매칭 회로 (152) 를 사용하여 에칭 레이트 및 증착 레이트를 제어하기 위한 플라즈마 시스템 (250) 의 실시예의 도면이다. 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 실례는 RF 케이블 (144) 및 임피던스 매칭 회로 (152) 의 모델, 또는 RF 케이블 (144), 임피던스 매칭 회로 (152), 및 적어도 일부의 RF 송신선 (168) 의 모델을 포함한다. 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 은 임피던스 매칭 회로 (134) (도 1) 로부터 컴퓨터-생성된 모델 (140A) (도 1)을 생성하는 것과 유사한 방식으로 임피던스 매칭 회로 (152) 로부터 생성된다. 플라즈마 시스템 (250) 은 임피던스 매칭 회로 (152) 가 가변 커패시터 (104) 대신 커패시터 (158) 를 포함하고, 가변 션트 커패시터 (162) 를 포함하고, 인덕터 (164) 를 포함한다는 점을 제외하고 플라즈마 시스템 (130) (도 1) 과 유사하다. 커패시터 (158) 는 인덕터 (106) 와 직렬로 되고 RF 케이블 (144) 에 접속된다. 또한, 인덕터 (164) 는 인덕터 (106) 및 RF 송신선 (168) 과 T-구성으로 커플링된다. 가변 커패시터 (162) 는 인덕터 (164) 와 직렬로 커플링된다.

플라즈마 시스템 (250) 은 플라즈마 시스템 (250) 이 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 대신 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 을 포함한다는 점을 제외하고, 플라즈마 시스템 (250) 이 레시피 (226A) (도 1) 대신 레시피 (226C) 를 포함한다는 점을 제외하고, 플라즈마 시스템 (130) (도 1) 과 유사하다.

호스트 제어기 (224) 의 레시피 (226C) 는 또한 임피던스 매칭 회로 (152) 의 출력과 척 (218) 사이의 RF 송신선 (168) 상의 이 지점에서 달성될, 예를 들어, 바람직한 임피던스, 등을 포함한다. 레시피 (226C) 는 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서의 임피던스와 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스 간의 대응관계를 포함한다.

일부 실시예들에서, 이 지점에서의 임피던스와 출력부 (142C) 에서의 임피던스 간의 대응관계 대신, 레시피 (226C) 는 출력부 (142C) 에서의 다른 변수의 값과 임피던스 매칭 회로 (152) 와 상부 전극 (220) 사이의 이 지점에서의 다른 변수의 값 간의 대응관계를 포함한다.

일부 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

몇몇 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 는 커패시터 (158) 대신 사용된다. 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭하도록 조정된다.

다양한 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 는 커패시터 (158) 대신 사용된다. 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 인덕터 (미도시) 는 인덕터 (106) 대신 사용된다. 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭하도록 조정된다.

다양한 실시예들에서, 가변 인덕터 (미도시) 는 인덕터 (106) 대신 사용된다. 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 는 커패시터 (158) 대신 사용되고 가변 인덕터 (미도시) 는 인덕터 (106) 대신 사용된다. 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부를 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭하도록 조정된다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 의 출력부 (142C) 에서의 임피던스를 사용하는 대신, 센서 (미도시) 는 RF 송신선 (168) 상의 이 지점에 커플링되고 이 지점에서의 임피던스를 측정하기 위해 사용된다. 센서 (미도시) 는 측정된 임피던스를 호스트 제어기 (224) 에 제공한다. 호스트 제어기 (224) 는 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하는지 여부를 결정한다. 측정된 임피던스가 이 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭하도록 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용되는 실시예들에서, 측정된 임피던스가 이 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하도록 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

몇몇 실시예들에서, 커패시터 (158) 대신 접속된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭하도록 조정된다.

일부 실시예들에서, 커패시터 (158) 대신 접속된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용되는 실시예들에서, 측정된 임피던스가 이 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하도록 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 인덕터 (106) 대신 접속된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서 가변 인덕터 (미도시) 는 인덕터 (106) 대신 사용되고 가변 커패시터 (미도시) 는 커패시터 (106) 대신 사용된다. 측정된 임피던스가 이 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스를 변화시키고, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142C) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭하도록 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 인덕터 (106) 대신 접속된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 커패시터 (158) 대신 접속된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 션트 커패시터 (102), 커패시터 (158), 및 인덕터 (106) 는 인덕터 (164) 및 가변 션트 커패시터 (162) 가 임피던스 매칭 회로 (152) 에 추가될 때 임피던스 매칭 회로 (152) 내에 있다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 회로 (152) 는 인덕터 (164) 및 가변 션트 커패시터 (162) 가 임피던스 매칭 회로 (152) 내에 포함되기 전에 가변 션트 커패시터 (102), 커패시터 (158), 및 인덕터 (106) 를 사용함으로써 일 단부에서 임피던스 매칭 회로 (152) 에 접속된 부하의 임피던스와 타 단부에서 임피던스 매칭 회로 (152) 에 접속된 소스의 임피던스를 매칭한다.

도 4는 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 및 임피던스 매칭 회로 (254) 를 사용하여 에칭 레이트 또는 증착 레이트를 제어하기 위한 플라즈마 시스템 (252) 의 실시예의 도면이다. 컴퓨터-생성된 모델 (140A) 의 실례는 RF 케이블 (144) 과 임피던스 매칭 회로 (254) 의 모델 또는 RF 케이블 (144), 임피던스 매칭 회로 (254), 및 RF 송신선 (168) 의 적어도 일부의 모델을 포함한다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 은 임피던스 매칭 회로 (152) (도 3) 로부터 컴퓨터-생성된 모델 (140C) (도 3) 을 생성하는 방식과 유사한 방식으로 임피던스 매칭 회로 (254) 로부터 생성된다. 플라즈마 시스템 (252) 은, 임피던스 매칭 회로 (254) 가 인덕터 (164) 대신 가변 인덕터 (256) 를 포함한다는 점을 제외하면 플라즈마 시스템 (250) (도 3) 과 유사하다. 가변 인덕터 (256) 는 가변 커패시터 (162) 와 직렬로 되며 커패시터 (106) 및 RF 송신선 (168) 을 갖는 T-구성을 형성한다.

플라즈마 시스템 (252) 은 플라즈마 시스템 (252) 이 컴퓨터-생성된 모델 (140C) 대신 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 을 포함한다는 점을 제외하고 그리고 플라즈마 시스템 (252) 이 레시피 (226C) (도 3) 대신 레시피 (226D) 를 포함한다는 점을 제외하면 플라즈마 시스템 (250) 과 유사하다.

호스트 제어기 (224) 의 레시피 (226D) 는 임피던스 매칭 회로 (254) 의 출력부와 척 (218) 간의 RF 송신선 (168) 상의 지점에서 달성될 임피던스, 예를 들어 바람직한 임피던스 등을 포함한다. 레시피 (226D) 는 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스 및 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 임피던스 간의 대응관계를 포함한다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스 및 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 임피던스 간의 대응관계 대신, 레시피 (226D) 는 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 다른 변수의 값과 임피던스 매칭 회로 (254) 와 상부 전극 (220) 간의 지점에서의 다른 변수의 값 간의 대응관계를 포함한다.

일부 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

몇몇 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 이와 더불어서 조정된다.

몇몇 실시예들에서, 이 지점에서의 바람직한 임피던스가 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스 및 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스 및 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용된다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스 및 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스가 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용된다. 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스는, 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스 간의 매칭을 달성하도록, 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

몇몇 실시예들에서, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용된다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용된다. 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스는, 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스 간의 매칭을 달성하도록, 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용되고, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용된다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용되고, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용된다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스 간의 매칭을 달성하도록, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

다양한 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용된다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스 간의 매칭을 달성하도록, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용되고, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용된다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부 간의 매칭을 달성하도록, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스, 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용되고, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용된다. 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서의 임피던스와 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스 간의 매칭을 달성하도록, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스, 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서 임피던스를 사용하는 대신, 센서 (미도시) 가 RF 송신선 (168) 상의 지점에 커플링되고, 이 지점에서 임피던스를 측정하는데 사용된다. 센서 (미도시) 는 측정된 임피던스를 호스트 제어기 (224) 에 제공한다. 호스트 제어기 (224) 는 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하는지의 여부를 결정한다. 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스는 센서로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스 대신 또는 더불어서 조정된다.

가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용되는 실시예들에서, 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 커패시터 (158) 대신 접속된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용되는 실시예들에서, 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 인덕터 (106) 대신 접속된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용되고 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (106) 대신 사용된다. 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 의 이 지점에서 달성될 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스를 변화시키고, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 인덕터 (106) 대신 접속된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 커패시터 (158) 대신 접속된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (158) 대신 사용되는 실시예들에서, 측정된 임피던스가 그 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 커패시터 (158) 대신 접속된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스, 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용되는 실시예들에서, 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스를 변화시키고 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 인덕터 (106) 대신 접속된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스, 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 인덕터 (미도시) 가 인덕터 (106) 대신 사용되고 가변 커패시터 (미도시) 가 커패시터 (106) 대신 사용된다. 측정된 임피던스가 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스를 변화시키고, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스를 변화시키고, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시키고 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킴으로써 출력부 (142D) 에서의 임피던스의 허수부를 조정한다. 호스트 제어기 (224) 는 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스의 허수부를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스의 허수부와 매칭시키도록 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 인덕터 (106) 대신 접속된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스, 커패시터 (158) 대신 접속된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스, 가변 션트 커패시터 (162) 의 커패시턴스, 및 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스가 센서 (미도시) 로부터 수신된 측정된 임피던스를 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 바람직한 임피던스와 매칭시키도록 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스에 부가하여 조정된다.

일부 실시예들에서, 가변 션트 커패시터 (102), 커패시터 (158), 및 인덕터 (106) 는 가변 인덕터 (256) 및 가변 션트 커패시터 (162) 가 임피던스 매칭 회로 (254) 에 추가될 때, 임피던스 매칭 회로 (254) 내에 포함된다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 가변 인덕터 (256) 및 가변 션트 커패시터 (162) 가 임피던스 매칭 회로 (254) 내에 포함되기 이전에, 가변 션트 커패시터 (102), 커패시터 (158), 및 인덕터 (106) 를 사용함으로써, 임피던스 매칭 회로 (254) 는 일 단부에서 임피던스 매칭 회로 (254) 에 접속된 부하의 임피던스를 타 단부에서 임피던스 매칭 회로 (254) 에 접속된 소스의 임피던스와 매칭시킨다.

다양한 실시예들에서, 가변 커패시터 (102) 의 커패시턴스는 RF 송신선 (168) 상의 지점에서의 임피던스의 실수부를 변화시키도록 제어되며, 이 실수부는 RF 송신선 (168) 상의 지점을 통해서 흐르는 RF 신호의 주파수와는 독립적이라는 것이 또한 주목되어야 한다. 몇몇 실시예들에서, 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스, 또는 가변 인덕터 (137) (도 2) 의 인덕턴스 또는 가변 션트 커패시터 (162) (도 3) 의 커패시턴스 또는 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스 또는 이들의 조합이 이 지점에서의 임피던스의 허수부를 변화시키도록 변화되며, 이 허수부는 이 지점에서의 고조파 주파수의 함수이다.

일부 실시예들에서, 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스, 및/또는 가변 인덕터 (137) 의 인덕턴스, 및/또는 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스, 및/또는 가변 커패시터 (162) 의 커패시턴스를 변화시키는 것 대신 또는 이와 더불어서, 호스트 제어기 (224) 는 고조파 주파수, 예를 들어, 3차 고조파 주파수, 4차 고조파 주파수, 5차 고조파 주파수, 및 m차 고조파 주파수를 변화, 예를 들어 튜닝 등을 하는 신호를 로컬 제어기 (212) 에 전송하며, 여기서 m은 RF 전력 공급부 (216) 의 동작과 연관된 1보다 큰 정수 등이다. 고조파 주파수는 출력부 (142D) 에서의 복소 전압 및 전류에 기초하여 계산된 에칭 레이트와 미리 결정된 에칭 레이트 간의 매칭을 달성하도록 변화된다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 RF 전력 공급부 (216) 의 동작 주파수, 예를 들어, 기본 동작 주파수 등을 튜닝하는 신호를 로컬 제어기 (212) 에 전송한다. 호스트 제어기 (224) 로부터 수신된 신호에 기초하여, 로컬 제어기 (212) 는 특정 주파수 값에서 RF 전력 공급부 (216) 를 동작시키기 위해서 이 주파수 값을 RF 전력 공급부 (216) 에 전송한다. 이 주파수 값을 수신하면, RF 전력 공급부 (216) 는 이 주파수 값을 갖는 RF 신호를 생성한다. 이 주파수 값을 갖는 RF 신호가 공급되면, 복수 전압 및 전류가 RF 생성기 (132) 의 출력부 (172) 에서 측정되고 이 측정된 복소 전압 및 전류에 기초하여 컴퓨터-생성된 모델 (140D) 의 출력부 (142D) 에서 복소 전압 및 전류가 결정된다. 에칭 레이트가 출력부 (142D) 에서 결정된 복소 전압 및 전류에 기초하여 계산되고 미리 결정된 에칭 레이트와 비교된다. 계산된 에칭 레이트가 미리 결정된 에칭 레이트와 일치하지 않는다고 결정되면, 호스트 제어기 (224) 는 RF 전력 공급부 (216) 의 동작 주파수를 튜닝하는 다른 신호를 로컬 제어기 (212) 에 전송한다.

도 5는 컴퓨터-생성된 모델, 예를 들어, 컴퓨터-생성된 모델 (140A) (도 1), 컴퓨터-생성된 모델 (140B) (도 2), 컴퓨터-생성된 모델 (140C) (도 3), 컴퓨터-생성된 모델 (140D) (도 4), 등의 출력부에서 측정된 복소 전압 및 전류에 기초하여 임피던스 매칭 네트워크의 커패시턴스 값 및 인덕턴스 값을 결정하는 것을 예시하는데 사용되는 표 (table) 의 실시예의 도면이다. 도 5의 표는 호스트 제어기 (224) (도 1) 의 메모리 디바이스 내에 저장된다. 복소 전압 및 전류는 컴퓨터 생성된 모델의 출력부에서 결정된다.

또한, 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서의 에칭 레이트는 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서의 복소 전압 및 전류에 기초하여 호스트 제어기 (224) (도 1) 에 의해서 식별, 예를 들어, 판독, 검색 등 된다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 에칭 레이트 ERC1를 복소 전압 및 전류 V&I1에 대응하는 것으로서 식별하고, 에칭 레이트 ERC2를 복소 전압 및 전류 V&I2에 기초하여 식별하고, 이러한 바가 호스트 제어기 (224) 가 에칭 레이트 ERCn를 복소 전압 및 전류 V&In에 기초하여 식별할 때까지 계속되며, 여기서 n은 2보다 큰 정수이다. 복소 전압 및 전류 V&I1, V&I2 내지 V&In은 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서의 복소 전압 및 전류들이다.

일부 실시예들에서, 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서 계산된 에칭 레이트는 달성될, RF 송신선 (168) 상의 지점에서 달성될 미리 결정된 에칭 레이트와 연관된다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 계산된 에칭 레이트 ERC1과 미리 결정된 에칭 레이트 ERP1 간의 연관성을 포함하며, 계산된 에칭 레이트 ERC2와 미리 결정된 에칭 레이트 ERP2 간의 연관성을 포함하며 이러한 바가 계산된 에칭 레이트 ERCn과 미리 결정된 에칭 레이트 ERPn 간의 연관성을 포함할 때까지 계속된다. 일부 실시예들에서, 에칭 레이트들 ERP1 내지 ERPn 모두는 동일한 값을 갖는다. 다양한 실시예들에서, ERP1은 나머지 미리 결정된 에칭 레이트들 ERP2 내지 ERPn 중 하나 이상과 다른 값을 갖는다.

다양한 실시예들에서, 미리 결정된 에칭 레이트 ERP1은 계산된 에칭 레이트 ERC1의 미리 결정된 범위 내에 있으며, 미리 결정된 에칭 레이트 ERP2는 계산된 에칭 레이트 ERC2의 미리 결정된 범위 내에 있으며, 이러한 바가 미리 결정된 에칭 레이트 ERPn은 계산된 에칭 레이트 ERCn의 미리 결정된 범위 내에 있을 때까지 계속된다.

몇몇 실시예들에서, 호스트 제어기 (224) 는 계산된 에칭 레이트에 기초하여 미리 결정된 에칭 레이트를 결정한다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 에칭 레이트 ERP1가 에칭 레이트 ERC1과 연관되고, 에칭 레이트 ERP2가 에칭 레이트 ERC2와 연관된다고 결정하고, 이러한 바가 계속되어서, 호스트 제어기 (224) 는 에칭 레이트 ERPn이 에칭 레이트 ERCn과 연관된다고 결정한다.

지점에서 달성될 각 미리 결정된 임피던스 ZP는 미리 결정된 에칭 레이트에 대응한다. 예를 들어, 미리 결정된 임피던스 ZP1는 미리 결정된 에칭 레이트 ERP1로부터 호스트 제어기 (224) 에 의해서 계산된다. 다른 실례로서, 미리 결정된 임피던스 ZP2는 미리 결정된 에칭 레이트 ERP2로부터 호스트 제어기 (224) 에 의해서 계산되고, 이러한 바가 계속되어서, 미리 결정된 임피던스 ZPn는 미리 결정된 에칭 레이트 ERPn로부터 호스트 제어기 (224) 에 의해서 계산된다. 또 다른 실례로서, 호스트 제어기 (224) 는 상이한 시간들에서의 전압들, 전류들 및 미리 결정된 에칭 레이트들 간의 관계들에 기초하여 상이한 시간들에서의 전압들 및 전류들을 얻을 수 있다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 전압들 VP1 및 VP2, 및 전류들 IP1 및 IP2를 계산하기 위해서 등식들 C₁₁VP1 + C₁₂IP1 = ERP1 및 C₁₁VP2 + C₁₂IP2 = ERP1 에서 VP1, VP2, IP1, 및 IP2를 얻는다. 호스트 제어기 (224) 는 전압 VP1 및 전류 IP1 의 비 및 전압 VP2 및 전류 IP2의 비에 기초하여 복소 미리 결정된 임피던스를 결정한다.

일부 실시예들에서, 호스트 제어기 (224) 는 미리 결정된 에칭 레이트 ERP에 기초하여 미리 결정된 임피던스 ZP를 식별한다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 미리 결정된 에칭 레이트 ERP1과 미리 결정된 임피던스 ZP1 간의 대응관계에 기초하여 미리 결정된 임피던스 ZP1을 결정하고, 미리 결정된 에칭 레이트 ERP2와 미리 결정된 임피던스 ZP2 간의 대응관계에 기초하여 미리 결정된 임피던스 ZP2를 결정하고, 이러한 바가 계속되어, 호스트 제어기 (224) 는 미리 결정된 에칭 레이트 ERPn과 미리 결정된 임피던스 ZPn 간의 대응관계에 기초하여 미리 결정된 임피던스 ZPn을 결정한다.

각 미리 결정된 임피던스는 실수부 및 허수부를 갖는다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 미리 결정된 임피던스 ZP1을 실수부 ZPR1 및 허수부 ZPI1으로 분할하고, 미리 결정된 임피던스 ZP2를 실수부 ZPR2 및 허수부 ZPI2으로 분할하고, 이러한 바를 계속하여서, 호스트 제어기 (224) 는 미리 결정된 임피던스 ZPn을 실수부 ZPRn 및 허수부 ZPIn으로 분할한다.

일부 실시예들에서, 호스트 제어기 (224) 는 커패시터 (102) (도 1 내지 도 4) 의 커패시턴스 값 또는 가변 커패시터 (102) 대신 사용된 가변 인덕터의 인덕턴스 값과 미리 결정된 임피던스의 실수부 간을 서로 연관시키는데, 예를 들어 이들을 서로 링크시키거나 이들 간의 연결을 확립하거나 이들 간의 대응관계를 확립한다. 예를 들어, 실수부 ZPR1은 커패시턴스 값 C1021과 연관되고, 실수부 ZPR2는 커패시턴스 값 C1022와 연관되고, 이러한 바가 계속되어서, 실수부 ZPRn은 커패시턴스 값 C102n과 연관된다. 호스트 제어기 (224) 는 또한 미리 결정된 임피던스의 허수부를, 커패시터 (104) (도 1 및 도 2) 의 커패시턴스 값, 커패시터 (162) (도 3 및 도 4) 의 커패시턴스 값, 인덕터 (137) (도 2) 의 인덕턴스 값, 가변 인덕터 (256) (도 4) 의 인덕턴스 값, 또는 인덕터 (106) (도 3, 도 4) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값 또는 커패시터 (158) (도 3, 도 4) 대신 사용된 가변 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 값 또는 이들의 조합과 연관시킨다. 예를 들어, 허수부 ZPI1는 커패시터 (104) 의 커패시턴스 값 C1041과, 또는 인덕터 (137) 의 인덕턴스 값 L1371과, 또는 커패시터 C162의 커패시턴스 값 C1621과, 또는 인덕터 L256의 인덕턴스 값 L2561과, 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값과, 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값과, 또는 이들의 조합과 연관된다. 다른 실례로서, 허수부 ZPI2는 커패시터 (104) 의 커패시턴스 값 C1042와, 또는 인덕터 (137) 의 인덕턴스 값 L1372와, 또는 커패시터 C162 의 커패시턴스 값 C1622와, 또는 인덕터 L256의 인덕턴스 값 L2562와, 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값과, 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값과, 또는 이들의 조합과 연관된다. 다른 실례로서, 허수부 ZPIn는 커패시터 (104) 의 커패시턴스 값 C104n과, 또는 인덕터 (137) 의 인덕턴스 값 L137n과, 또는 커패시터 C162의 커패시턴스 값 C162n과, 또는 인덕터 L256의 인덕턴스 값 L256n과, 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값과, 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값과, 또는 이들의 조합과 연관된다.

호스트 제어기 (224) 는 실수부 ZPR에 기초하여 커패시터 (102) 의 커패시턴스 값을 식별한다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 실수부 ZPR1과 커패시턴스 값 C1021 간의 대응관계가 있다고 결정하고 실수부 ZPR1에 기초하여 커패시턴스 값 C1021을 식별한다. 다른 실례로서, 호스트 제어기 (224) 는 실수부 ZPR2와 커패시턴스 값 C1022 간의 대응관계가 있다고 결정하고 실수부 ZPR2에 기초하여 커패시턴스 값 C1022을 식별하며, 이러한 바가 계속되며, 호스트 제어기 (224) 는 실수부 ZPRn과 커패시턴스 값 C102n 간의 대응관계가 있다고 결정하고 실수부 ZPRn에 기초하여 커패시턴스 값 C102n을 식별한다.

유사하게, 호스트 제어기 (224) 는 허수부 ZPI에 기초하여, 커패시터 (104) 의 커패시턴스 값 또는 인덕터 (137) 의 인덕턴스 값, 또는 커패시터 (162) 의 커패시턴스 값 또는 인덕터 (256) 의 인덕턴스 값 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값 또는 이들의 조합을 결정한다. 예를 들어, 호스트 제어기 (224) 는 허수부 ZPI1과 커패시턴스 값 C1041, 또는 인덕턴스 값 L1371, 또는 커패시턴스 값 1621, 또는 인덕턴스 값 2561, 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값 또는 이들의 조합 간에 대응관계가 있음을 결정하고, 허수부 ZPI1에 기초하여, 커패시턴스 값 C1041, 또는 인덕턴스 값 L1371, 또는 커패시턴스 값 1621, 또는 인덕턴스 값 2561, 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값 또는 이들의 조합을 결정한다. 다른 실례로서, 호스트 제어기 (224) 는 허수부 ZPIn과 커패시턴스 값 C104n, 또는 인덕턴스 값 L137n, 또는 커패시턴스 값 162n, 또는 인덕턴스 값 256n, 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값 또는 이들의 조합 간에 대응관계가 있음을 결정하고, 허수부 ZPIn에 기초하여, 커패시턴스 값 C104n, 또는 인덕턴스 값 L137n, 또는 커패시턴스 값 162n, 또는 인덕턴스 값 256n, 또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값 또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값 또는 이들의 조합을 결정한다.

일부 실시예들에서, 증착 레이트들 또는 감마 값들은 에칭 레이트들 대신 호스트 제어기 (224) 에 의해서 사용된다. 예를 들어, 감마 값은 플라즈마 챔버 (122) 내의 플라즈마에 의해서 RF 생성기 (132) 로 향하여 반사되는 전력과 RF 생성기 (132) 에 의해서 생성된 RF 신호에 의해서 공급된 전력 간의 비에 기초하여 호스트 제어기 (224) 에 의해서 계산 및/또는 식별된다. 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서의 복소 전압 및 임피던스는 출력부에서 반사된 전력 및 공급된 전력을 계산 및/또는 식별하기 위해서 호스트 제어기 (224) 에 의해서 사용된다. 공급된 전력 및 반사된 전력에 기초하여, 컴퓨터-생성된 모델의 출력부에서의 감마 값이 호스트 제어기 (224) 에 의해서 계산 및/또는 식별된다. 계산된 감마 값은, 계산된 감마 값이 미리 결정된 감마 값과 매칭하는지의 여부를 결정하기 위해서, 호스트 제어기 (224) 의 메모리 디바이스 내에 저장된 미리 결정된 감마 값과 호스트 제어기 (224) 에 의해서 비교된다. 실례로서, 미리 결정된 감마 값은 제로 또는 제로의 범위 내에 있다. 미리 결정된 감마 값은 RF 송신선 (168) 상의 지점에서 달성된 감마 값이다. 계산된 감마 값이 미리 결정된 감마 값과 매칭하지 않는다고 판정되면, 미리 결정된 감마 값에 기초하여 호스트 제어기 (224) 에 의해서 임피던스가 계산 및/또는 식별된다. 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스가 임피던스의 실수부를 달성하도록 변화된다. 또한, 가변 션트 커패시터 (102) 의 커패시턴스를 변화시키는 것과 더불어서 또는 대신, 가변 커패시터 (104) 의 커패시턴스 및/또는 가변 인덕터 (104) 의 인덕턴스 및/또는 가변 커패시터 (162) 의 커패시턴스 및/또는 가변 인덕터 (256) 의 인덕턴스 및/또는 인덕터 (106) 대신 사용된 가변 인덕터 (미도시) 의 인덕턴스 값 및/또는 커패시터 (158) 대신 사용된 가변 커패시터의 커패시턴스 값이 임피던스의 허수부를 달성하도록 변화된다.

도 6은 전기적 회로 구성요소 (284) 를 제어하기 위한 제어 시스템 (280) 의 실시예의 블록도이다. 제어 시스템 (280) 은 구동기 (138), 모터 (282) 및 회로 구성요소 (284) 를 포함한다. 회로 구성요소 (284) 의 실례는 인덕터 및 커패시터를 포함한다. 커패시터의 실례는 가변 커패시터를 포함한다. 가변 커패시터의 실례는 진공 가변 커패시터 (VVC) 및 공기 가변 커패시터를 포함한다. 일부 실시예들에서, 모터 (282) 는 회로 구성요소 (284) 내에 통합된다. 구동기 (138) 의 실례들은 전류를 생성하는 회로를 포함한다. 임계 전압이 인가된 때에 전류를 생성하는 회로의 실례들이 다수의 트랜지스터들을 포함하는 회로를 포함한다.

호스트 제어기 (224) 가 회로 구성요소 (284) 를 제어하는 신호를 구동기 (138) 에 전송하면, 구동기 (138) 는 모터 (282) 의 스테이터에 대해서 모터 (282) 의 로터를 회전시키는 전류를 생성한다. 회전은 모터 (282) 와 회로 구성요소 (284) 간의 링크 (286), 예를 들어 로드, 쓰레드된 로드, 스크루 샤프트, 슬리브 및 플런저 등의 회전을 야기한다. 링크 (286) 의 회전은 커패시터의 플레이트들 간의 거리 변화 또는 인덕터의 수축 또는 팽창을 유발한다. 커패시터의 플레이트들 간의 거리 변화는 커패시터의 커패시턴스를 변화시킨다. 인덕터의 수축 또는 팽창은 인덕터의 인덕턴스를 변화시킨다.

다양한 실시예들에서, 구동기 (138) 는 모터 (282) 에 커플링되지 않고 인덕터 또는 커패시터 (284) 에 커플링된다. 예를 들어, 역방향-바이어스된 반도체 다이오드 (reverse-biased semiconductor diode) 는 이 다이오드 양단에 인가된 직류 (DC) 전압을 변화시키는 공핍 층 두께를 갖는다.

도 7은 호스트 제어기 (224) 의 실시예의 도면이다. 호스트 제어기 (224) 는 프로세서 (204), 메모리 디바이스 (202), 입력 디바이스 (290), 출력 디바이스 (292), 입출력 (I/O) 인터페이스 (294), 입출력 인터페이스 (296), 네트워크 인터페이스 제어기 (NIC; network interface controller) (298), 및 버스 (302) 를 포함한다. 프로세서 (204), 메모리 디바이스 (202), 입력 디바이스 (290), 출력 디바이스 (292), 입출력 I/O 인터페이스 (294), I/O 인터페이스 (296), 및 NIC (298) 는 버스 (302) 를 통해서 서로 커플링된다. 입력 디바이스 (290) 의 실례들은 마우스, 키보드, 스타일러스 등을 포함한다. 출력 디바이스 (292) 의 실례들은 디스플레이, 스피커 또는 이들의 조합을 포함한다. 디스플레이는 LCD, 발광 다이오드 디스플레이, CRT, 플라즈마 디스플레이 등일 수 있다. NIC (274) 의 실례는 네트워크 인터페이스 카드, 네트워크 어댑터 등을 포함한다.

I/O 인터페이스의 실례는 이 인터페이스에 커플링된 하드웨어 피스들 간의 호환성을 제공하는 인터페이스를 포함한다. 예를 들어, I/O 인터페이스 (294) 는 입력 디바이스 (290) 로부터 수신된 신호를 버스 (302) 와 호환되는 형태, 진폭 및/또는 속도로 변환한다. 다른 실례로서, I/O 인터페이스 (296) 는 버스 (302) 로부터 수신된 신호를 출력 디바이스 (292) 와 호환되는 형태, 진폭 및/또는 속도로 변환한다.

도 8은 컴퓨터-생성된 모델의 노드에 대응하는 RF 송신선 (168) (도 1) 상의 지점에서의 RF 신호의 주파수에 대한, 컴퓨터-생성된 모델의 노드에서의 임피던스를 플롯하는 그래프 (306) 의 실시예이다. 그래프 (306) 에서 볼 수 있는 바와 같이, 임피던스는 RF 신호를 공급하는 RF 생성기 (132) (도 1) 의 주파수와 함께 변하며 이와 반대 역시 된다. 임피던스는 RF 신호의 고조파 주파수에 근접한 주파수에서 최소에 도달한다.

도 9는 상이한 레벨들의 에칭 레이트 제어에 있어서 기판의 반경에 대한, 기판을 에칭하는 에칭 레이트를 플롯하는 그래프 (310) 의 실시예이다. 컴퓨터-생성된 모델이 에칭 레이트를 결정하는데 사용되며, 에칭 레이트는 에칭 레이트들에서의 균일도를 증가시키도록 미리 결정된 에칭 레이트와 비교된다. 또한, 그래프 (510) 에서 볼 수 있는 바와 같이, 컴퓨터-생성된 모델이 에칭 레이트를 결정하는데 사용되지 않으면, 에칭 레이트들에서의 불균일성이 존재한다.

상술된 동작들이 병행 플레이트 플라즈마 챔버, 예를 들어 용량 결합성 플라즈마 챔버 등을 참조하여서 기술되었지만, 몇몇 실시예들에서, 상술된 동작들은 다른 타입들의 플라즈마 챔버들, 예를 들어 유도 결합형 플라즈마 (ICP) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버, 변압기 결합형 플라즈마 (TCP) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버, 컨덕터 툴, 유전체 툴, ECR (전자-사이클로트론 공진) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버 등에서 적용된다는 것이 주목된다. 예를 들어, RF 생성기 (132) (도 1) 는 ICP 반응기의 플라즈마 챔버 내의 인덕터에 커플링된다.

상술한 동작들은 호스트 제어기 (224) (도 1) 에 의해서 수행되는 것으로서 기술되었지만, 몇몇 실시예들에서, 이 동작들은 호스트 제어기 (224) 의 하나 이상의 프로세서들 도는 다수의 호스트 시스템들의 다수의 프로세서들 또는 RF 생성기들의 다수의 프로세서들에 의해서 수행될 수도 있음이 또한 주목된다.

상술한 실시예들은 RF 공급 신호를 플라즈마 챔버의 척의 하부 전극에 공급하고 플라즈마 챔버의 상부 전극를 접지시키는 것에 관한 것이지만, RF 공급 신호가 상부 전극에 공급되고 척의 하부 전극은 접지될 수도 있음이 또한 주목된다.

본 명세서에서 기술된 실시예들은 핸드-헬드 하드웨어 유닛들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능한 소비자 전자장치들, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들에서 실시된다. 실시예들은 또한 네트워크를 통해서 링크된 원격 프로세싱 하드웨어 유닛들에 의해서 태스크들이 수행되는 분산형 컴퓨텅 환경들에서 실시될 수도 있다.

상술한 실시예들을 염두하면서, 본 실시예들은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 사용할 수 있다. 이러한 동작들은 물리적 정량들의 물리적 조작을 요구하는 동작들이다. 본 실시예들의 일부를 형성하면서 본 명세서에서 개시된 동작들 중 임의의 것은 유용한 머신 동작들이다. 또한, 본 실시예들은 이러한 동작들을 수행하기 위한 하드웨어 유닛 또는 장치에 대한 것이다. 다양한 실시예들에서, 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 예를 들어 컴퓨팅 리소스들의 클라우드와 같은 네트워크 상의 다른 컴퓨터들에 의해서 처리될 수 있다.

하나 이상의 실시예들은 또한 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체 상의 컴퓨터 판독가능한 코드로서 제조될 수도 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 메모리 디바이스이다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 실례들은 하드 드라이브, NAS (network attached storage), ROM, RAM, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프, 및 다른 광학 데이터 저장 하드웨어 유닛 및 비광학 데이터 저장 하드웨어 유닛을 포함한다. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 또한 컴퓨터 판독가능 코드가 배포되는 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-접속된 컴퓨터 시스템들을 통해서 또한 배포되는 컴퓨터 판독가능한 유형의 매체를 포함할 수 있다.

위의 일부 방법 동작들은 실시예들의 일부에서 특정 순서로 기술되었지만, 다양한 실시예들에서, 오버레이 동작들 (overlay operation) 의 프로세싱이 목표된 방식으로 수행되기만 하면, 다른 하우스키핑 동작들 (housekeeping operations) 이 동작들 간에서 수행될 수 있거나, 동작들이 근소하게 상이한 시간들에서 발생하도록 동작들이 조정되거나, 프로세싱과 관련된 다양한 인터벌들에서 프로세싱 동작들이 발생되게 하는 시스템에서 동작들이 분산될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

몇몇 실시예들에서, 임의의 실시예들부터의 하나 이상의 특징사항들은 본 개시에서 기술된 다양한 실시예들에서 기술된 범위를 벗어나지 않고서 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징사항들과 조합된다.

전술한 실시예들은 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 소정의 변경 및 수정이 첨부된 청구 범위 내에서 가능하다. 따라서, 본 실시예들은 한정적이 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 (23)

1. 에칭 레이트를 달성하는 방법에 있어서,
   플라즈마 챔버에서의 워크피스 프로세싱과 연관된 계산된 변수를 수신하는 단계로서, 상기 플라즈마 챔버는 무선 주파수 (RF) 송신선을 통해 임피던스 매칭 회로에 커플링되고, 상기 임피던스 매칭 회로는 RF 케이블을 통해 RF 생성기에 커플링되는, 상기 계산된 변수를 수신하는 단계;
   컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 상기 계산된 변수의 값을 생성하도록 상기 컴퓨터-생성된 모델을 통해 상기 계산된 변수를 전파하는 단계;
   상기 계산된 변수의 값과 연관된 계산된 프로세싱 레이트를 식별하는 단계;
   상기 계산된 프로세싱 레이트에 기초하여 미리 결정된 프로세싱 레이트가 달성되는지 식별하는 단계;
   상기 미리 결정된 프로세싱 레이트에 기초하여 상기 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 미리 결정된 변수가 달성되는지 식별하는 단계;
   상기 미리 결정된 변수의 실수부와 연관된 제1 지수 (characteristic) 를 식별하는 단계로서, 상기 제1 지수는 상기 임피던스 매칭 회로 내의 제1 가변 회로 구성요소의 제1 지수인, 상기 제1 지수 식별 단계;
   상기 제1 지수를 달성하여 상기 미리 결정된 변수의 상기 실수부를 또한 달성하도록 상기 제1 가변 회로 구성요소를 제어하는 단계;
   상기 미리 결정된 변수의 허수부와 연관된 제2 지수를 식별하는 단계로서, 상기 제2 지수는 상기 임피던스 매칭 회로 내의 제2 가변 회로 구성요소의 제2 지수인, 상기 제2 지수 식별 단계; 및
   상기 제2 지수를 달성하여 상기 미리 결정된 변수의 상기 허수부를 또한 달성하도록 상기 제2 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 계산된 변수는 복소 전압 및 전류를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 가변 회로 구성요소는 커패시터를 포함하고 상기 제1 지수는 상기 커패시터의 커패시턴스를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 가변 회로 구성요소는 커패시터를 포함하고 상기 제2 지수는 상기 커패시터의 커패시턴스를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 가변 회로 구성요소는 인덕터를 포함하고 상기 제1 지수는 상기 인덕터의 인덕턴스를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 가변 회로 구성요소는 인덕터를 포함하고 상기 제2 지수는 상기 인덕터의 인덕턴스를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 RF 생성기의 동작 주파수를 변화시켜 상기 미리 결정된 프로세싱 레이트를 달성하도록 상기 RF 생성기의 제어기에 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 워크피스를 프로세싱하는 단계는 상기 워크피스를 에칭하는 단계 또는 상기 워크피스 상에 재료를 증착하는 단계를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제2 가변 회로 구성요소는 상기 임피던스 매칭 회로의 인덕터에 커플링되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 인덕터는 상기 플라즈마 챔버에 커플링되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 RF 생성기는 상기 제1 가변 회로 구성요소 및 제2 가변 회로 구성요소에 커플링되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가변 회로 구성요소 및 제2 가변 회로 구성요소 각각은 상기 RF 생성기의 출력에 커플링되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가변 회로 구성요소는 상기 제2 가변 회로 구성요소에 커플링되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
14. 제1항에 있어서,
    상기 방법은 집적 회로들을 형성하기 위해 반도체 웨이퍼들을 프로세싱하는데 사용되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
15. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터-생성된 모델을 통해 상기 계산된 변수를 전파하는 단계는 상기 계산된 변수의 값과 상기 컴퓨터-생성된 모델의 회로 구성요소들의 지수들인 하나 이상의 변수들의 방향성 합을 계산하는 단계를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
16. 제1항에 있어서,
    상기 계산된 프로세싱 레이트는 에칭 레이트, 또는 증착 레이트를 포함하고, 상기 계산된 프로세싱 레이트는 상기 계산된 변수의 달성이 상기 계산된 프로세싱 레이트의 달성을 용이하게 할 때 상기 계산된 변수의 값과 연관되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
17. 제1항에 있어서,
    상기 미리 결정된 프로세싱 레이트는 에칭 레이트, 또는 증착 레이트를 포함하고, 상기 미리 결정된 프로세싱 레이트는 상기 미리 결정된 변수의 달성이 상기 미리 결정된 프로세싱 레이트의 달성을 용이하게 할 때 상기 미리 결정된 변수와 연관되는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
18. 제1항에 있어서,
    상기 미리 결정된 변수는 임피던스를 포함하는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
19. 제1항에 있어서,
    상기 실수부는 상기 RF 생성기의 동작 주파수의 변화에 독립적인 상수이고 제2 부분은 상기 RF 생성기의 동작 주파수를 따르는, 에칭 레이트를 달성하는 방법.
20. 복소 변수를 저장하기 위한 메모리 디바이스;
    상기 메모리 디바이스에 커플링된 호스트 프로세서를 포함하고,
    상기 호스트 프로세서는,
    플라즈마 챔버에서의 워크피스 프로세싱과 연관된 계산된 변수를 수신하는 동작으로서, 상기 플라즈마 챔버는 무선 주파수 (RF) 송신선을 통해 임피던스 매칭 회로에 커플링되고, 상기 임피던스 매칭 회로는 RF 케이블을 통해 RF 생성기에 커플링되는, 상기 계산된 변수를 수신하는 동작;
    컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 상기 계산된 변수의 값을 생성하도록 상기 컴퓨터-생성된 모델을 통해 상기 계산된 변수를 전파하는 동작;
    상기 계산된 변수의 값과 연관된 계산된 프로세싱 레이트를 식별하는 동작;
    상기 계산된 프로세싱 레이트에 기초하여 미리 결정된 프로세싱 레이트가 달성되는지 식별하는 동작;
    상기 미리 결정된 프로세싱 레이트에 기초하여 상기 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 미리 결정된 변수를 식별하는 동작;
    상기 미리 결정된 변수의 실수부와 연관된 제1 지수를 식별하는 동작으로서, 상기 제1 지수는 상기 임피던스 매칭 회로 내의 제1 가변 회로 구성요소의 제1 지수인, 상기 제1 지수 식별 동작;
    상기 제1 지수를 달성하여 상기 미리 결정된 변수의 상기 실수부를 또한 달성하도록 상기 제1 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작;
    상기 미리 결정된 변수의 허수부와 연관된 제2 지수를 식별하는 동작으로서, 상기 제2 지수는 상기 임피던스 매칭 회로 내의 제2 가변 회로 구성요소의 제2 지수인, 상기 제2 지수 식별 동작; 및
    상기 제2 지수를 달성하여 상기 미리 결정된 변수의 상기 허수부를 또한 달성하도록 상기 제2 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작을 위한 것인, 호스트 제어기.
21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 변수는 복소 전압 및 전류를 포함하는, 호스트 제어기.
22. 그 위에 실행가능한 프로그램이 저장된 비일시적 (non-transitory) 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서, 상기 프로그램은 다음의 동작들:
    플라즈마 챔버에서의 워크피스 프로세싱과 연관된 계산된 변수를 수신하는 동작으로서, 상기 플라즈마 챔버는 무선 주파수 (RF) 송신선을 통해 임피던스 매칭 회로에 커플링되고, 상기 임피던스 매칭 회로는 RF 케이블을 통해 RF 생성기에 커플링되는, 상기 계산된 변수를 수신하는 동작;
    컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 상기 계산된 변수의 값을 생성하도록 상기 컴퓨터-생성된 모델을 통해 상기 계산된 변수를 전파하는 동작;
    상기 계산된 변수의 값과 연관된 계산된 프로세싱 레이트를 식별하는 동작;
    상기 계산된 프로세싱 레이트에 기초하여 미리 결정된 프로세싱 레이트가 달성되는지 식별하는 동작;
    상기 미리 결정된 프로세싱 레이트에 기초하여 상기 컴퓨터-생성된 모델의 출력에서 미리 결정된 변수를 식별하는 동작;
    상기 미리 결정된 변수의 실수부와 연관된 제1 지수를 식별하는 동작으로서, 상기 제1 지수는 상기 임피던스 매칭 회로 내의 제1 가변 회로 구성요소의 제1 지수인, 상기 제1 지수 식별 동작;
    상기 제1 지수를 달성하여 상기 미리 결정된 변수의 상기 실수부를 또한 달성하도록 상기 제1 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작;
    상기 미리 결정된 변수의 허수부와 연관된 제2 지수를 식별하는 동작으로서, 상기 제2 지수는 상기 임피던스 매칭 회로 내의 제2 가변 회로 구성요소의 제2 지수인, 상기 제2 지수 식별 동작; 및
    상기 제2 지수를 달성하여 상기 미리 결정된 변수의 상기 허수부를 또한 달성하도록 상기 제2 가변 회로 구성요소로 신호를 전송하는 동작을 수행하도록 프로세서에 지시하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 변수는 복소 전압 및 전류를 포함하는, 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체.

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