KR20180031789A

KR20180031789A - 무선 주파수(rf) 임피던스 튜닝 동작의 감시 제어

Info

Publication number: KR20180031789A
Application number: KR1020187007121A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 제이. 쿠무; 로스 레인하드; 유리 엘너; 대니얼 엠. 질
Original assignee: 엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-03-28
Also published as: EP3338295A1; CN107924804B; EP3338295A4; JP6692894B2; KR102330684B1; TW201713171A; US9876476B2; TWI690245B; US20170054418A1; US10666206B2; CN107924804A; US20180109230A1; SG10201808257QA; JP2018533855A; WO2017030816A1

Abstract

본 발명은 RF 신호를 출력하는 전력 증폭기와 제어기를 포함하는 무선 주파수(RF) 제어 시스템에 관한 것이다. 정합 네트워크가 상기 RF 신호를 수신하고 적어도 하나의 RF 출력 신호를 생성한다. 제 1 동작 모드에서, 제어기는 임피던스 정합을 달성하기 위하여 상기 RF 신호의 주파수 및 정합 네트워트의 튠 요소를 조절을 가능하게 하고, 제 2 동작 모드에서, 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하면서 임피던스 정합을 달성하기 위하여 정합 네트워트의 튠 요소만의 조절을 가능하게 한다. 상기 RF 제어 시스템은 연속 및 펄스 동작 모드로 작동된다.

Description

무선 주파수(RF) 임피던스 튜닝 동작의 감시 제어

본 발명은 무선 주파수(RF) 전력 전달 시스템 및 RF 임피던스 튜닝 동작의 감시 제어에 관한 것이다.

본 배경 기술 부분에서 제공된 배경 설명은 전반적으로 본 명세서의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 본 배경 기술 부분에서 기술된 정도로의, 본 발명자들의 성과, 및 출원 시에 선행 기술로서의 자격을 갖지 않을 수 있는 설명들의 측면들은, 명시적으로 또는 내포적으로 본 발명에 대한 선행 기술로서 인정되지 않는다.

플라즈마 에칭은 반도체 제조에서 자주 사용된다. 플라즈마 에칭에서, 이온은 전계에 의해 가속되어 기판 상의 노출된 표면을 에칭한다. 전기장은 RF 전력 시스템의 무선 주파수(RF) 생성기에 의해 생성된 RF 전력 신호에 기초하여 생성된다. RF 생성기에 의해 생성된 RF 전력 신호는 플라즈마 에칭을 효과적으로 수행하도록 정밀하게 제어되어야 한다.

RF 전력 시스템은 RF 생성기, 정합 네트워크 및 부하(예를 들어, 플라즈마 챔버)를 포함할 수 있다. RF 생성기는 정합 네트워크에서 수신되는 RF 전력 신호를 생성시킨다. 정합 네트워크는 정합 네트워크의 입력 임피던스를 RF 생성기와 정합 네트워크 간의 전송 라인의 특성 임피던스와 정합시킨다. 이러한 임피던스 정합은 정합 네트워크로 순방향 전송되는 전력("순방향 전력")의 양을 극대화하고 정합 네트워크로부터 RF 생성기로 반사되는 전력("역방향 전력")의 양을 최소화하는 데 도움을 준다. 정합 네트워크의 입력 임피던스가 전송 라인의 특성 임피던스와 일치할 때 순방향 전력이 최대화되고 역방향 전력이 최소화될 수 있다.

RF 전력 공급 분야에서, 일반적으로 RF 신호를 부하에 인가하는 두 가지 방식이 있다. 첫째, 보다 전통적인 방식은 연속파 신호를 부하에 적용하는 것이다. 연속파 모드에서, 연속파 신호는 일반적으로 전원 공급부가 부하에 지속적으로 출력하는 정현파입니다. 연속파 방식에서, RF 신호는 정현파 출력을 가정하고, 정현파의 진폭 및/또는 주파수는 부하에 인가된 출력 전력을 변화시키기 위해 변화될 수 있다.

RF 신호를 부하에 인가하는 제 2 방식은 연속파 신호를 부하에 인가하는 것이 아니라 RF 신호를 펄싱하는 것을 포함한다. 펄스 동작 모드에서, RF 정현파 신호는 변조된 정현파 신호에 대한 엔벨로프를 규정하기 위해 변조 신호에 의해 변조된다. 종래의 펄스 변조 방식에서, RF 정현파 신호는 전형적으로 일정한 주파수 및 진폭으로 출력된다. 부하로 전달되는 전력은 정현파, RF 신호를 변화시키는 것이 아니라 상기 변조 신호를 변화시킴으로써 변화된다.

일반적인 RF 전원 공급부 구성에서, 부하에 인가되는 출력 전력은 부하에 인가되는 RF 신호의 순방향 및 반사 전력 또는 전압 및 전류를 측정하는 센서를 사용하여 결정된다. 이들 신호 중 하나의 세트는 일반적인 피드백 루프에서 분석된다. 이러한 분석은 일반적으로 부하에 인가된 전력을 변화시키기 위해 RF 전력 공급부의 출력을 조절하는 데 사용되는 전력 값을 결정한다. 부하가 플라즈마 챔버인 RF 전력 전달 시스템에서, 부하의 임피던스의 변화는, 인가된 전력이 부분적으로 부하의 임피던스의 함수이기 때문에, 부하에 인가되는 대응하는 가변적인 전력을 야기한다.

또한, 연속파 RF 전력 전달 시스템으로부터 펄스 RF 전력 전달 시스템으로의 천이는 추가적인 과제를 제시한다. 전형적인 플라즈마 시스템에서, 플라즈마에서 소비되는 전력은 플라즈마의 임피던스에 의존한다. 펄스 이벤트들 간에서 플라즈마를 소멸시키지 않으므로, 임피던스가 RF 펄스(일반적으로, 1kHz 내지 10kHz의 범위)의 타임스케일에 대하여 변화되는 경우, 정합 네트워크 및 RF 생성기 내에서의 센서와 액추에이터가 유사한 타임스케일로 반응하여 플라즈마 부하로의 최적의 전력 결합을 제공해야 한다. 또한, 임피던스의 시간 응답은 플라즈마 의존적이며 화학물질, 압력 및 전력 결합과 같은 인자들에 따라서 변한다. 또한, RF 결합 안테나 또는 정합 시스템에서의 저항 손실과 같은 플라즈마 외부의 다양한 기생 요소들은 펄스 주기 동안 시간에 따라 변화하는 전력 결합 효율을 야기하는데, 그 이유는 이들이 시간에 따라 변하는 임피던스 부하와 직렬로 연결된 일정한 소비되는 임피던스이기 때문이다. 또한, 전송 및 반사 전력 센서 및 RF 생성기는 일반적으로 정합된 종단을 위해서 보정되므로, 임피던스 불일치로 인한 전력 보상이 전력 전달에서의 변동성 증가에 기여할 수 있다.

현 종래의 제어 접근 방식에서, RF 전력 공급부 및 정합 네트워크는 독립적으로 기능한다. RF 전원 공급부는 정합 네트워크로의 RF 주파수 및 출력 출력을 제어하며, 정합 네트워크는 정합 요소의 튜닝을 독립적으로 제어하여 임피던스 정합을 제공한다. 다양한 통상적인 구성들에서, 임피던스 튜닝 동작은 RF 전력 공급부에 국한되고, 정합 네트워크는 작동 제어를 수행하기 위한 명령을 생성하고 실행한다. 종래의 시스템의 임피던스 튜닝 제어는 종종 RF 전력 공급부에 의한 전력 발생과 정합 네트워크에 의해 제공된 정합 기능 간의 서로 경쟁하는 고려 사항을 야기한다.

RF 전력 공급 제어 및 정합 네트워크 제어를 개별적으로 처리하는 종래의 RF 제어 접근 방식은 또한 다양한 제어 복잡성을 제공한다. 예를 들어 임피던스 정합 네트워크 내의 임피던스 작동 장치를 제어함으로써 주파수 보정을 시도할 때, 상충되는 제어 시나리오가 발생할 수 있다. RF 전력 공급부는 임피던스 튜닝의 일부 양을 유지하면서 주파수 및 전력을 조절하려고 시도한다. 동시에, 임피던스 정합 네트워크는 임피던스 액추에이터를 제어하여 RF 전력 공급부에 의한 목표 주파수 출력을 유지한다. 따라서, 임피던스 정합을 유지하면서 RF 전력 공급부를 조절하는 것과 반대로 RF 전력 공급부에 의한 목표 주파수 출력을 유지하면서 임피던스 네트워크를 조절하는 것 사이에는 잠재적 충돌이 발생한다. 이러한 제어 복잡성을 해결하면 향상된 RF 전력 시스템 제어가 가능하다.

이러한 구성의 과제는 RF 전력 공급부에 의한 주파수 및 전력 조절과 임피던스 튜닝 간의 잠재적으로 상충하는 목표들 간의 균형을, 적합한 정합을 유지하기 위해서 임피던스 정합 네트워크 내에서의 임피던스 정합 장치에 의해 도입된 자율적인 변화들로 유지하는 것을 포함한다. 목표 주파수를 달성하기 위해 임피던스 정합 네트워크의 임피던스 액추에이터를 적절히 조절하는 것을, 통상적인 피드백 방식에서, 예측하지만 제어하지 않도록, 임피던스 정합 네트워크에서 주파수를 측정할 때 추가적인 과제가 도입된다. 또한, 임피던스 과도 현상의 영향을 최소화하기 위해 정합 네트워크에서의 임피던스 액추에이터의 해당 위치를 예측하는 것과 주파수 측정 간의 프로세스 동기화를 달성하는 것이 또한 과제가 된다. 또한, 목표 주파수를 달성할 때 프로세스 재현성 및 반속성을 실현하는 것이 더욱 어려워진다.

현 RF 전력 생성 시스템에서, RF 전력 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 달성하기 위해, RF 신호의 주파수는 선택된 목표 또는 중심 RF 주파수를 중심으로 하는 사전 설정된 범위 내에서 조정될 수 있다. 이러한 주파수 기반 임피던스 튜닝은 자동 주파수 튜닝(AFT)이라고한다. 일부 AFT 구성에서, RF 신호의 주파수는 RF 주파수의 미리 정해진 범위의 한계치를 향해서 조정될 수 있다.

본 섹션은 본 발명의 일반적인 요약을 제공하고, 본 발명의 전체 범위 또는 모든 특징들을 포괄적으로 개시하는 것은 아니다.

무선 주파수(RF) 제어 시스템은 RF 신호를 출력하는 전력 증폭기를 포함하는 RF 생성기를 포함한다. 상기 RF 생성기는 제어기를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수를 변화시킨다. 정합 네트워크는 상기 RF 신호를 수신한다. 상기 정합 네트워크는 적어도 하나의 임피던스 튜닝 요소를 포함하고, 상기 임피던스 튜닝 요소는 상기 제어기로부터 전달된 명령들에 따라 조절될 수 있다. 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수의 조절 및 상기 튜닝 요소의 조절을 가능하게 한다. 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수의 조절을 금지하고 상기 임피던스 튜닝 요소의 조절을 가능하게 한다.

무선 주파수(RF) 제어 시스템은 RF 신호를 출력하는 전력 증폭기를 포함하는 RF 생성기를 포함한다. 상기 RF 생성기는 정합 네트워크로의 RF 출력 신호를 생성한다. 상기 정합 네트워크는 상기 RF 신호를 수신한다. 상기 정합 네트워크는 임피던스 튜닝 요소를 포함한다. 제어기는 상기 RF 신호의 주파수를 변화시키고 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하기 위한 명령을 상기 정합 네트워크에 전달한다. 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스를 변화시키도록 상기 RF 신호의 주파수 및 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절한다. 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 임피던스를 변화시키도록 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하면서 상기 RF 신호의 주파수를 목표 주파수로 조절한다.

무선 주파수(RF) 제어 시스템을 위한 제어기가 기술된다. 상기 무선 주파수 제어 시스템은 정합 네트워크에 RF 신호를 출력하는 전력 증폭기를 갖는 RF 생성기를 포함한다. 상기 정합 네트워크는 상기 RF 신호를 수신하고, 상기 정합 네트워크는 적어도 하나의 임피던스 튜닝 요소를 포함한다. 상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수를 변화시키고 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하기 위한 명령을 상기 정합 네트워크에 전달한다. 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 RF 신호의 주파수 및 상기 튜닝 요소를 조절한다. 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하는 것을 가능하게 하고, 상기 RF 신호의 주파수를 조절하면서 상기 임피던스 정합을 조절하도록 상기 RF 신호의 주파수를 조절하는 것을 금지한다.

RF 생성기를 갖는 무선 주파수(RF) 시스템을 제어하는 방법은, RF 신호를 생성하고 상기 RF 신호의 주파수를 변화시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 제 1 동작 모드에서, 임피던스 정합 조건에 응답하여 상기 RF 신호의 주파수및 정합 네트워크의 튜닝 요소를 조절하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 제 2 동작 모드에서, 상기 임피던스 정합 조건과 독립적으로 상기 RF 신호의 주파수를 목표 주파수로 조절하면서, 상기 튜닝 요소만을 조절하는 단계를 포함한다.

본 발명의 용도의 다른 영역이 본 명세서에 제공된 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 설명 부분에서의 설명 및 특정예들은 단지 예시적 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

본 명세서에서 설명된 도면은 선택된 실시예만을 예시하기 위한 것이며 모든 가능한 구현예들은 아니며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 RF 임피던스 튜닝의 감시 제어를 포함하는 RF 전력 전달 제어 시스템의 기능 블록도를 도시한다.
도 2는 RF 전력 전달 시스템의 펄스 모드 제어의 예시적인 출력 펄스의 파형을 도시한다.
도 3은 펄스 동작 모드에서 RF 전력 전달 시스템의 동작에 따라 펄스에 의해 한정된 예시적인 파형 및 펄스를 도시한다.
도 4는 RF 임피던스 튜닝 동작의 감시 제어를 통합하는 RF 전력 전달 제어 시스템의 일부의 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 RF 임피던스 튜닝 동작의 감시 제어에 따라 제어되는 시스템의 예를 제공하는 다수의 파형을 도시한다.
도 6은 도 5의 다수의 파형 중 선택된 부분의 확대도이다.
대응하는 참조 번호는 여러 도면들 전반에 걸쳐 대응하는 부분을 나타내며, 참조 번호는 유사한 및/또는 동일한 요소를 식별하기 위해 재사용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에는 RF 제어 또는 전력 시스템(10)을 포함하는 RF 전력 시스템이 도시되어있다. RF 전력 시스템(10)은 RF 생성기(12), 정합 네트워크(14), 및 부하(16)를 포함한다. RF 생성기(12)는 정합 네트워크(14)에 제공되는 RF 전력 신호(18)를 생성시킨다. 정합 네트워크(14)는 정합 네트워크(14)의 입력 임피던스를 RF 생성기(12)와 정합 네트워크(14) 간의 전송선의 특성 임피던스와 정합시킨다. 달리 말하면, 정합 네트워크(14)는 RF 생성기(12)의 출력부가 경험하는 임피던스와 부하(16)의 임피던스를 정합시킨다. 정합 네트워크(14)과 부하(16)는 RF 생성기(12) 상의 부하로서 고려될 수 있다. 부하(16)는 예를 들어, 하나 이상의 플라즈마 챔버, 또는 하나 또는 다수의 플라즈마 챔버의 하나 또는 다수의 전극과 같은 다른 RF 부하일 수 있다. 부하(16)의 임피던스는 정적(즉, 시간에 대해 변하지 않음) 또는 동적(즉, 시간에 따라 변함) 일 수 있다.

RF 생성기(12)는 RF 전력 소스 또는 전력 증폭기(20) 및 제 1 또는 내부 피드백 루프(22a) 및 제 2 또는 외부 제어 루프(22b)를 포함한다. 전력 증폭기(20)는 정합 네트워크(14)에 출력되는 RF 전력 신호(18)를 생성한다. 전력 증폭기(20)는 전력 증폭기(20) 외부의 전원(도시되지 않음)으로부터 수신된 전력 신호에 기초하여 RF 전력 신호(18)를 생성할 수 있다. 이러한 전원은 RF 생성기(12)의 외부에 있을 수 있다. 이러한 전원은 예를 들어 직류(DC) 전원일 수 있다.

제 1 또는 내부 피드백 루프(22a)는 전력 증폭기(20)의 제어기(28)에 입력되는 신호들 X 및 Y(또한, 30)를 생성하는 하나 이상의 센서(제 1 센서)(26)를 포함한다. 내부 피드백 루프(22a)는 또한 스케일링 모듈(32), 합산기(36) 및 전력 제어 모듈(40)을 포함하며, 이들 모두는 제어기(28)의 일부이다. 센서(26)는 전압, 전류 및/또는 방향성 결합기 센서들을 포함할 수 있다. 이러한 센서(26)는 (i) 전력 증폭기(20)의 전압 V 및 전류 I 출력을 검출하고, 및/또는 (ii) 전력 증폭기(20) 및/또는 RF 생성기(12)로부터의 순방향 (또는 소스) 전력 P_FWD 및 정합 네트워크(14)로부터 수신되는 역방향(또는 반사된) 전력 P_REV를 검출한다. 이러한 전압 V, 전류 I, 순방향 전력 P_FWD 및 역방향 전력 P_REV는 전력 증폭기(20)의 출력의 실제 전압, 전류, 순방향 전력 및 역방향 전력의 스케일링된 및/또는 필터링된 버전일 수 있다. 센서(26)는 아날로그 및/또는 디지털 센서일 수 있다. 디지털 구현예에서, 센서(26)는 아날로그 대 디지털(A/D) 변환기 및 대응하는 샘플링 레이트를 갖는 신호 샘플링 구성 요소를 포함할 수 있다. 신호들 X 및 Y는 전압 V 및 전류 I 또는 순방향(또는 소스) 전력 P_FWD 역방향(또는 반사) 전력 P_REV 중 임의의 것을 나타낼 수 있다.

센서(26)는 스케일링 모듈(32)에 의해 수신되는 센서 신호들 X, Y를 생성한다. 스케일링 모듈(32)은 센서 신호(30)를 스케일링하고 전력 피드백 신호(34)를 생성한다. 전력 피드백 신호(34)는 센서 신호(30) 및 스케일링 행렬에 기초하여 생성된다. 상기 전력 피드백 신호(34)는 예를 들어 순방향 전력 레벨링 전력 전달에 대한 순방향 전력을 나타낼 수 있다. 전력 피드백 신호(34)는 정합 네트워크(14) 또는 부하 전력 Pd로 전달된 RF 전력을 나타낼 수 있고, 아래의 식(1)에 의해 나타낼 수 있으며, 이러한 식에서, V는 전력 증폭기(20) 및/또는 RF 생성기(12)의 전압 출력이고, I는 전력 증폭기(20) 및/또는 RF 생성기(12)의 전류 출력이며, θ는 전력 증폭기(20)의 전압 출력 및 전류 출력 (V, I) 간의 위상차이다:

(1)

합산기(36)는 전력 설정점 모듈(power setpoint module)(도시되지 않음)에 의해 생성될 수 있는 소정의 전력 설정점 신호(38)와 상기 전력 피드백 신호(34)를 합산한다. 전력 피드백 신호(34)는 오차 신호 e_fb를 생성하기 위해 상기 소정의 전력 설정점 신호(38)로부터 감산될 수 있다.

전력 제어 모듈(40)은 상기 오차 신호 e_fb를 수신하고 전력 증폭기(20)의 전력 출력을 조절하기 위해 전력 제어 신호 u^p _fb를 생성한다. 이러한 전력 제어 신호 u^p _fb는 전력 증폭기(20)에 제공된다. 전력 증폭기(20)는 상기 전력 제어 신호 u^p _fb에 기초하여 RF 전력 신호(18)를 조정한다. RF 전력 신호(18)는 연속 파형 또는 펄스 파형일 수 있다. 전력 제어 모듈(40)은 비례 적분 미분(PID) 제어기 또는 이의 서브 세트 및/또는 직접 디지털 합성(DDS) 구성요소들을 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 전력 제어 모듈(40)은 D^p _fb(z)로서 식별되는 함수를 갖는 제 1 PID 제어기 또는 그 서브세트이다. 전력 제어 신호 u^p _fb는 구동 신호일 수 있으며 DC 오프셋 또는 레일 전압, 주파수 및 위상을 갖는다.

정합 네트워크(14)는 튜닝 네트워크(48) 및 정합 제어기(50)를 포함한다. 튜닝 네트워크(48)는 부하(16)의 변화에 응답하고 RF 생성기(12)의 출력에서 안정한 임피던스를 유지하기 위해 RF 생성기(12)의 출력부에서의 임피던스를 변화시키기 위한 튜닝 요소를 포함한다. 튜닝 네트워크(48)는 예를 들어, 제 1 매칭 튜닝 요소(56) 및 제 2 매칭 튜닝 요소(58) 중 하나 또는 양자를 포함하며, 제 1 매칭 튜닝 요소(56) 및 제 2 매칭 튜닝 요소(58) 각각은 정합 상태에 튜닝되어 이를 유지하기 위해 정합 네트워크(14)에서의 임피던스를 변화시키기 위해 조정 가능하다. 다양한 실시예들에서, 튜닝 네트워크(48)는 제 1 매칭 튜닝 요소(56)에 대응하는 부하 커패시턴스(때로, C₁ 또는 C_L로 지칭됨) 및 제 2 매칭 튜닝 요소(58)에 대응하는 튜닝 커패시턴스(때로, C₂ 또는 C_T로 지칭됨) 중 하나 또는 둘 모두를 포함한다. 튜닝 커패시턴스 및 부하 커패시턴스 각각은 정합 상태에 맞게 튜닝되어 이러한 정합 상태를 유지하기 위해 정합 네트워크(14)에서의 임피던스를 변화시키기 위해 조정 가능하다.

정합 네트워크(14)는 또한 튜닝 네트워크(48)에 의한 RF 전력 출력의 각 특성을 감지하기 위한, 전송 라인(52)과 관련된 RF 센서(54)를 포함한다. RF 센서(54)는 RF 생성기(12)의 RF 센서(26)와 관련하여 설명된 것과 유사하게 작동한다. RF 센서(54)는 전송 라인(52)에 인가된 RF 전력에 따라 변하는 신호를 생성하고, 그 신호는 정합 제어기(50)에 입력된다. 정합 제어기(50)는 RF 신호(54)에 의해 감지된 정보에 따라 변하는 특성 신호를 통신 링크(23)를 통해 RF 생성기(12)의 제어기(28)에 전달한다.

동적 부하(즉, 가변 임피던스(들)를 갖는 부하)를 갖는 RF 전력 시스템에서 최적의 전력 전달을 최대화하는 것을 포함하는 다양한 기법이 본 명세서에서 개시되어있다. 제 1 기법은 정합 네트워크(14)에 연결된 RF 전력 증폭기(20)를 포함한다. 정합 네트워크(14)는 RF 생성기(12)와 정합 네트워크(14) 간의 임피던스 정합을 수행하기 위해 임피던스 튜닝 네트워크(48)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 임피던스 튜닝 네트워크(48)는 가변 커패시터와 같은 2 개 이상의 가변 튜닝 요소(56, 58)를 포함한다. 가변 튜닝 요소(56, 58)는 'L' 구성(RF 생성기(12)와 병렬인 하나의 부하 캐패시턴스 및 부하(16)와 직렬인 하나의 튜닝 커패시턴스를 포함함)일 수 있다. 가변 튜닝 요소(56, 58)는 정합 네트워크(14)의 튜닝 파라미터 및 부하 파라미터를 조절하고, 각각 관련된 튜닝 입력 및부하 입력을 가질 수 있다. 튜닝 파라미터 및 부하 파라미터는 가변 튜닝 요소를 통해 정합 네트워크(14)에서 수행되는 임피던스 조정치들을 지칭한다. 일례로서, 튜닝 파라미터 및 부하 파라미터는 정합 네트워크(14) 내의 커패시터들의 각각의 커패시턴스들(예를 들어, C₁및 C₂)과 관련될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 2 기법은 전력 증폭기(20)에 가변적인 주파수 조정을 도입하고 대안적으로 또는 제 1 기법과 조합하여 사용될 수 있다. 튜닝 파라미터 및 부하 파라미터는 제 2 기법을 사용할 때 각각 고정되고, 개별적으로 선택 가능하고 및/또는 조정 가능할 수 있다.

제 1 기법 및 제 2 기법 모두에서, 전력 증폭기(20)로부터 정합 네트워크(14)로 전송된 RF 전력 P_d은 최대화된다. 이는 정합 네트워크(14)로의 순방향 전력(P_FWD)이 최대화되고/거나 정합 네트워크로부터의 역방향 전력(P_REV)이 최소화될 때 발생할 수 있다. 상기 전달된 RF 전력 P_d는 하기 식(2)로 나타낼 수 있다. 전달되는 최대 RF 전력 P_MAX는 하기 식(3)으로 표현될 수 있다.

(2)

(3)

상기 전달된 RF 전력 P_d는, 위상 Θ가, 반응성 부하 또는 반응성 임피던스(예를 들어, 부하(16))에 전력을 제공하는 RF 전력 시스템(10)을 위해서 체계적으로 달성될 수 있는 바와 같이 제로에 가까울 때, 최대화된다. 제 1 기법 및 제 2 기법은 정합 네트워크(14)의 튜닝 파라미터 및 부하 파라미터를 조정함으로써 위상 Θ을 최소화한다. 위상 Θ는 반응성 임피던스에 의존하기 때문에, 위상 Θ의 감소는 전력 증폭기(20)의 주파수 f의 함수이다. 결과적으로, 위상 감소는 주파수 f의 함수로서 수행될 수 있으며, 즉, 전력 증폭기(20)의 주파수 f를 조절하고 이로써 전력 증폭기(20)의 출력 주파수 f를 조정함으로써, 위상 Θ가 감소되거나 거의 0가 될 수 있다.

전술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, RF 생성기(12)는 또한 제 2 또는 외부 제어 루프(22b)를 포함한다. 제 2 제어 루프(22b)는 센서(54), 정합 제어기(50) 및 제어기(28)의 전력 제어 모듈(40)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 센서(54)는 RF 센서(26)에 의해 출력된 신호들 X 및 Y와 유사한 신호를 생성한다. 센서(54)에 의해 출력된 신호는 정합 제어기(50)에 입력된다. 정합 제어기(50)는 수신된 신호를 처리하여 신호의 특성 정보를 RF 생성기(12)의 제어기(28)로 출력한다. 정합 제어기(50)에 의해 출력된 정보는 제어기(28)에 디지털 포맷으로 출력된다. 일 구성에서, 정합 네트워크는 RF 생성기와 독립적으로 동작하며, 결정된 정합 조건에 따라 각각의 튜닝 요소 또는 요소들을 조절하는 회로를 포함한다.

다른 구성에서, RF 생성기(12)는 튜닝 요소들(56, 58) 모두를 RF 생성기(12)의 제어기(28)를 통해 통합된 방식으로 제어한다. 제 1 튜닝 요소(56) 및 제 2 튜닝 요소(58)의 제어는 본 출원의 양수인에게 양도된, 미국 특허 제 8,576,013 호(명칭: 주파수 튜닝 RF 전력 소스에 대한 전력 왜곡 기반 서보 제어 시스템)에서 설명되어 있다. 상기 제 1 튜닝 요소(56) 및 제 2 튜닝 요소(58)의 제어는, 제어기(28)가, 정합 제어기(50)가 각각의 제 1 튜닝 요소(56) 및 제 2 튜닝 요소(58)의 튜닝을 수행하도록, 상기 정합 제어기(50)에 튜닝 제어 신호를 전달할 때 발생할 수 있다.

다양한 실시예에서, RF 생성기(12)는 전력 증폭기(20) 및 정합 네트워크(1 4)에 의한 RF 신호 출력에 대한 감시 제어를 실행한다. 제 1 모드에서, 정합 네트워크(14)의 감시 제어는 RF 신호의 주파수를 조절하고 정합 네트워크(14)로의 명령을 생성하여 이 명령으로 하여금 제 1 튜닝 요소(56) 및 제 2 튜닝 요소(58) 중 하나 또는 모두를 제어하게 함으로써 정합 상태를 유지하는 것을 포함한다. 제 2 모드에서, 감시 제어는 정합 네트워크(14)의 정합 제어기(50)로의 명령을 생성하여, 상기 정합 제어기로 하여금, RF 주파수가 목표 주파수로 조절되는 동안 정합을 유지하도록 제 1 튜닝 요소(56) 및 제 2 튜닝 요소(58) 중 하나 또는 모두를 제어하는 것을 포함한다. 제 2 모드에서, 주파수 조정은 목표 주파수에 대한 것이고, 이러한 주파수 조정을 통해서 정합 네트워크(14)는 정합 상태를 유지하도록 된다. 전술한 감시 제어 방식은 RF 생성기(12)의 연속파 모드 동작 및 펄스 모드 동작 모두에 대해 일반화될 수 있다.

펄스 동작 모드를 참조하면, 도 2는 전송 라인(52) 상에 출력될 수 있는 펄스 파형(60)을 도시한다. 하나의 비제한적인 예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 펄스 파형(60)은 500 kHz의 주파수 또는 펄스 반복 주파수(PRF) 또는 200 ㎲의 펄스 레이트 시간(t_p)을 갖는다. 도 3은 펄스 파형(60)의 일반적인 표현을 도시한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 펄스 파형(60)은 정현파 전압 신호 V(t) 및 정현파 전류 신호 I(t)에 대한 엔벨로프를 제공하며, 이로써, 파형(60)이 온일 때 정현파 신호들 V(t) 및 I(t)는 파형(60) 에 의해 한정되고 출력될 수 있다. 파형(60)이 오프(진폭이 0)일 때, 출력은 발생하지 않고 정현파 신호들 V(t) 및 I(t)는 모두 0이다. 도 2에 도시된 펄스 파형(60)은 구형파로서 표현되지만, 펄스 파형(60)은 구형파형, 톱니파형, 삼각파형, 2 레벨 또는 다중 레벨 파형 및 다른 파형일 수 있다. 펄스 파형(60) 은 다양한 실시예에서 주기적이다.

본 명세서에서보다 상세히 설명되는 바와 같이, 주파수의 감시 제어는 (1) 가변 주파수 RF 전력 공급부에 의한 임피던스 튜닝이 가능하게 되도록 RF 주파수를 조절하는 것, 및 (2) 목표 또는 중심 주파수로 해당 주파수를 제어하는 것의 조합이다. 달리 말하면, 주파수 튜닝을 사용할 때, 가변 주파수 RF 전력 공급부의 주파수는 점화, 전력 변화, 화학물질 흐름 변화 및 압력 변동과 같은 과도 임피던스 상태에 따라서 상이해진다. 이러한 주파수 기반 임피던스 제어는 종종 자동 주파수 튜닝(AFT)라고한다. 임피던스 튜닝 동작이 AFT를 통해 완료된 후, 감시 제어는 정합 상태를 유지하면서 RF 전력 공급부의 주파수를 목표 주파수 또는 중심 주파수로 되돌린다.

따라서, 감시 제어는 주파수 튜닝 및 주파수 조정 시퀀스에 대한 내포적인 시간 기준을 제공하며, 이로써 제어기가 모든 프로세스 조건에서 일관되게 작동할 수 있다. 본 명세서에 기재된 방식을 사용하여, 정합 네트워크와 같은 자동 임피던스 튜닝 장치와 결합된 AFT 동작을 제공하기 위해 RF 생성기를 사용하는 종래의 방식을 결합하여 감시 주파수 제어가 수행될 수 있다. 대안적으로, 중앙 집중식 전력 조절 및 임피던스 튜닝 작업을 통해 감시 제어를 수행할 수 있다. 후자의 방식에서, 정합 네트워크(14)와 같은 정합 네트워크는 임피던스 튜닝을 위한 리액턴스 요소의 위치 제어를 제공한다. 예를 들어, 제어기는 임피던스 튜닝에 사용된 리액턴스 요소에 대한 통상적인 피드백 전력 제어 및 위치 제어 업데이트 사항을 정합 네트워크에 제공할 수 있다. 임피던스 튜닝은 제어기(28)에 의해 중앙 방식으로 생성된 명령에 따라서 또는 정합 제어기(50)에 의해 생성된 명령에 따라서, 제 1 튜닝 요소(56) 및 제 2 튜닝 요소(58)를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 감시 제어는 주파수 편이에 대한 응답으로 소망하는 또는 목표 주파수에 대한 제어된 보정 및 정합 제어를 결합한다.

도 4는 본 발명에 따른 RF 임피던스 튜닝 동작의 감시 제어를 구현하기 위한 제어 시스템의 흐름도이다. 감시 프로세스(70)는 제 1 동작 모드(72)로 향하는 프로세스 블록들 및 제 2 동작 모드(74)로 향하는 프로세스 블록들을 포함한다. 제 1 동작 모드에서, 도 1의 제어기(28)와 같은 제어기는 RF 주파수, C_L 및 C_T를 조정함으로써 임피던스를 제어한다. 또한, 제 1 동작 모드(72) 동안, 중심 또는 목표 RF 주파수(f_TARGET)는 대체적으로 일정하게 유지된다. 따라서, RF 주파수의 변화는, 중심 주파수 또는 목표 주파수를 조절하기 위해서가 아니라, 임피던스 불일치를 최소화하기 위한 자동 주파수 튜닝을 하기 위한 것이다. 제 2 동작 모드(74)에서, 도 1의 제어기(28)와 같은 제어기는 C_L 및 C_T를 조정함으로써 임피던스를 제어하고 AFT가 금지되는 동안 RF 주파수 f를 목표 주파수 f_TARGET로 조정한다.

도 4에서, 제어는 다양한 파라미터가 초기화되는 시작 블록(76)에서 시작한다. 제어는 블록(78)으로 진행하며, 이 블록에서, AFT를 가능하게 하는 RF 주파수 f, 부하 커패시터 C_L 및 튜닝 커패시터 C_T를 조절함으로써, 임피던스 정합 제어를 가능하게 한다. 제어는 결정 블록(80)으로 진행하여, 이 블록에서 RF 전력 전달 시스템(10)이 수용 가능한 범위 내에서 튜닝되는지를 결정한다(80). RF 전력 전달 시스템(10)이 수용 가능한 범위 내에서 튜닝되지 않으면, 제어는 결정 블록(80)으로 되돌아 가고, 개선된 임피던스 정합을 위해서 3 개의 임피던스 제어 요소들인 액추에이터들(f, C_L 및 C_T)중 임의의 것이 조정될 수 있다.

결정 블록(80)에서 RF 전력 전달 시스템(10)이 수용 가능한 범위 내에서 튜닝되었다고 결정되면, 제어는 결정 블록(82)으로 진행한다. 결정 블록(82)에서, 현 RF 주파수는 방정식(4)에서 아래에 도시된 바와 같이 목표 RF 주파수와 비교된다.

(4)

여기서, f는 제 1 모드(72)에서 튜닝 또는 임피던스 정합을 획득하는 사용되는 제 1 모드(72)에서의 현 RF 주파수이고;

f_TARGET은 원하는 목표 또는 중심 주파수이다.

f = f_TARGET이면, 제어는 프로세스 블록(78)으로 복귀한다. f ≠ f_TARGET이면, 제어는 제 2 동작 모드(74)로 진행한다. 당업자는 결정 블록(82)에서, 정량들 f 및 f_TARGET가 허용 가능한 범위 내에서 정의될 수 있고 정확한 동일할 필요가 없다는 것을 인식할 것이다.

제 2 동작 모드(74)에서, 제어기(28)는 AFT를 디스에이블하고 정합 네트워크(14)의 임피던스 튜닝 요소들(56, 58)만을 사용하여 임피던스 튜닝을 인에이블한다. 제어기(28)는 전력 제어 모듈(40)을 이용하여 목표 주파수 또는 중심 주파수 f_TARGET를 향해 튜닝된 주파수 f를 반복적으로 조정한다. 전력 제어 모듈(40)은 주파수 업데이트를 위한 반복 계산을 제공한다. 다양한 구현예에서, 전력 제어 모듈(40)은 D^p _fb(z)로서 식별되는 함수를 갖는 PID 제어기 또는 그 서브세트이다.

제어는 블록(84)으로 진행한다. 블록(84)에서, 도 1의 제어기(28)는 부하 커패시터(C_L) 및 튜닝 커패시터(C_T)만을 조정함으로써 임피던스 제어를 가능하게 한다. 블록(84)에서, RF 주파수(f)를 조정함으로써 수행되는 임피던스 튜닝이 금지된다. 제어는 블록(88)으로 진행하며, 여기서 RF 주파수는 아래의 등식(5)에 따라 중심 또는 목표 주파수를 향해서 조정된다.

(5)

여기서, f_i _{+ 1}은 다음 반복을 위한 RF 신호의 주파수이다.

f_i는 현 반복에 대한 RF 신호의 주파수이다.

α는 제어 방정식의 변수 또는 상수 항이다.

f_TARGET은 위에서 설명한 것과 같다.

일단 RF 주파수 f가 f_i _{+ 1}로 조절되면, 제어는 블록(90)으로 진행하며, 이 블록에서, 등식(4)에서와 같이, 주파수 f가 f_TARGET와 동일한지 또는 f_TARGET의 허용 가능한 소정 범위 내에 있는지를 결정한다. 주파수 f가 f_TARGET와 동일하지 않거나 또는 f_TARGET의 허용 가능한 소정 범위 내에 있지 않으면, 제어는 블록(88)으로 복귀하여, f_i _{+ 1}의 다음 반복이 결정된다. 주파수 f가 f_TARGET와 동일하거나 또는 f_TARGET의 허용 가능한 소정 범위 내에 있다고 결정되면, 제어는 제 1 모드(72)의 블록(78)으로 되돌아 가고, 제어기(28)는 튜닝 네트워크(48)의 튜닝 요소들(56, 58)의 양 주파수 튜닝 및 조절이 정합 상태를 유지하게 한다.

RF 주파수가 중심 주파수 또는 목표 주파수를 향해 조절되는 블록(88)으로 돌아가서, 블록(88)에서, 수학식(6)에서 같이 아래에 도시된 바와 같이 오차 항이 계산된다.

(6)

여기서, e_i는 i 번째 반복에 대한 오차항이다.

f_TARGETi는 목표 주파수를 향해서 주파수 f = f_TARGET를 조절하는 i 번째 반복을 위한 RF 신호의 목표 또는 중심 주파수이다.

f_i는 전술한 바와 같다.

간단한 비례 제어 방식의 경우, 업데이트 계산은 하기의 방정식(7)과 같이 기술될 수 있다.

(7)

여기서, f_i _{+ 1,}f_i, α 및 e_i는 상기한 바와 같다.

방정식(6)을 방정식(7)에 대입하면 방정식(5)가 산출된다.

위의 방정식(7)은 간단한 비례 제어 방식을 나타낸다. 정상 상태 오차를 최소화하고 더 높은 차수의 다아니믹스를 제어하기 위해, 전력 제어 모듈(40)의 차수는 정수 항 또는 도함수 항, 또는 양자를 포함하도록 증가될 수 있다. 전력 제어 모듈(40)의 일반화는 방정식(8)에 도시된 바와 같이 기술될 수 있다.

(8)

여기서, f_i _{+ 1}, f_i 및 α는 상기한 바와 같고,

e_i _-1 및 e_i _-2는 각기 제 1 이전 오차 항 및 제 2 이전 오차 항이고,

G, β 및 γ는 제어 방정식을 위한 변수 항 또는 상수 항이다.

다양한 실시예에서, 제어기 항들은 프로세스에서 반사 전력 변화를 피하면서 f를 f_TARGET로 신속하게 복귀시키도록 선택된다.

또한, 도 5 및 도 6은 본 명세서에서 설명된 RF 임피던스 조정의 감시 제어를 적용할 때 생성되는 파형의 비한정적인 예를 제공한다. 도 5 및 도 6에 도시된 파형은 순방향 전력(102), 역방향 전력(104), C1 위치(106), C2 위치(108) 및 RF 주파수(110)를 포함한다. 각 참조 번호의 다수의 실례들이 각 파형의 다양한 천이를 명료하게 하도록 파형들을 묘사하는 데 사용된다. 도 5 및 도 6의 좌측 종축은 순방향 전력(P_f) 및 역방향 전력(P_r) 및 C1 위치 및 C2 위치를 도시한다. 도 5 및 도 6의 우측 종축은 메가 헤르츠(MHz) 단위의 주파수를 도시한다.

도 6은 도 5에 도시된 세그먼트(114)의 확대도이다. 도 6은 도 5에 도시된 것보다 수평축 상에서의 상이한 타임 스케일을 도시한다. 도 5 및 도 6은 시간을 측정하는 수평축을 갖는다. 도 6은 세그먼트(114)에 대해 개선된 분해능을 제공하기 위해 상이한 샘플링 레이트에 기초하여 0 초로 리셋된다. 도 6은 또한 본 발명에서 설명된 RF 임피던스 튜닝의 감시 제어가 도 4의 제 1 모드(72)로 동작할 때 세그먼트(116)에서의 예시적인 파형을 도시한다. 마찬가지로, 도 6은 본 발명에서 기술된 RF 임피던스 튜닝의 감시 제어가 도 4의 제 2 모드(74)로 동작할 때 세그먼트(118)에서의 예시적인 파형을 도시한다.

도 6의 세그먼트(116)에서, 주파수(110), C1 위치(106) 및 C2 위치(108)는 모두 정합 상태를 달성하도록 조정될 수 있으며, 이에 의해 역방향 전력(104)을 최소화한다. 세그먼트(116)에서 알 수 있는 바와 같이, 역방향 전력(104)의 증가는 주파수(110)에서의 대응하는 변화를 일으킨다. 이러한 주파수의 변화는 도 6에서 가장 현저하게 나타내며, 예를 들어, 주파수(110)가 약 13.56MHz에서 시작하여 최대 약 13.9MHz로 증가한 후 약 13.0MHz로 떨어진다. 세그먼트(116)의 우측 부분 근처에서, 역방향 전력(104)은 0으로 되돌아 가고, 순방향 전력(102)은 안정화된다. 세그먼트(116 )의 우측 부분은, 제 1 모드(72)에서, 역방향 전력(104)의 강하에 의해 지시되는 바와 같이, 결정 블록(80)이 임피던스 정합을 검출했음을 나타낸다.

세그먼트(116)의 우측 부분 근처에서, 제어는 블록(82)으로 진행하여, f = f_TARGET인 지의 여부를 결정한다. 도 5 및 도 6에 도시된 예시적인 파형에서, 목표 또는 중심 주파수는 13.56 MHz이다. 따라서, 제어는 제 2 동작 모드(74), 특히 블록(84)으로 진행한다. 블록(84)에서, 임피던스 제어는 액추에이터들인, 부하 커패시터(C_L) 및 튜닝 커패시터(C_T)로 제한되고, 임피던스를 변화시키기 위해 RF 주파수를 변화시키는 것이 억제된다. 세그먼트(118)의 좌측 부분에서 알 수 있는 바와 같이, 주파수(110)는 도 4의 제어 블록(88) 및 결정 블록(90)에 도시된 바와 같이 단계적으로 증분하며, 이로써 주파수는 세그먼트(118)의 나머지 부분에 걸쳐서 증분적으로 13.56 MHz로 복귀한다. 도 6의 세그먼트(118)에서 볼 수 있는 바와 같이, 부하 커패시터(C_L/C₁) 및 튜닝 커패시터(C_T/C₂)는 주파수를 센터 또는 목표 주파수 f_TARGET로 다시 천이시키면서 임피던스 정합을 유지하기 위해 세그먼트(118)의 과정에 걸쳐서 조정된다.

일단 f = f_TARGET이라고 결정되면, 제어는 도 4의 블록(78)으로 되돌아가고, 3 개의 액츄에이터들(f, C_T, 및 C_L)에 의해 임피던스 제어가 제공된다. 도 5에서, 예를 들어, 자동 주파수 튜닝은 세그먼트(120)에서 발생한다. 도시된 바와 같이, 주파수는 세그먼트(114)의 주파수와 유사하게 반응한다. 따라서, 자동 주파수 튜닝은 세그먼트(120)에서 제 1 동작 모드(72)로 발생한다. 세그먼트(120)의 우측 부근에서 볼 수 있듯이, 주파수는 제 2 동작 모드(74) 동안에, 목표 또는 중심 주파수(f_TARGET)로 돌아간다.

다양한 실시예에서, 본 발명의 시스템은 방전을 소멸시키지 않고서 플라즈마의 연속 동작을 가능하게 한다. RF 신호가 오프 상태에 있는 동안 입자가 웨이퍼 상으로 떨어질 수 있다. 래시피 전환 중에 연속 RF 전력을 사용하면, 입자 오염 가능성을 최소화할 수 있다. 또한, 반도체 제조 공정은 높은 수율을 생성하는 것이 일반적으로 바람직하다. 이러한 고수율은 전형적으로 바람직한 성능 특성을 제공하는 고도로 반복 가능한 RF 전력 시스템으로부터 기인된다. RF 전력 전달을 위한 한 가지 방법은 래시피 전환 동안 RF 반사 전력을 최소화하는 것이다. 이러한 래시피 전환 중에 생성하는 반사 전력은 박막 처리 시에 편차를 일으킨다. 본 명세서에서 설명된 감시 제어 방식은, 방전으로의 RF 전력 결합에 악영향을 미치지 않으면서 튜닝 액추에이터를 바람직한 위치로 보정하는 것과 함께 빠른 튜닝 액추에이터를 사용함으로써 연속 동작을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명의 감시 제어 시스템은 저비용 및 저복잡성을 갖는 반복 가능한 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명은 프로세스 보정을 위한 빠른 자동 주파수 튜닝을 가능하게 하면서도, 주파수 보정 및 천이 동안 임피던스 튜닝을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 시스템은 임피던스 정합에 악영향을 미치지 않으면서 목표 주파수가 도달될 수 있도록 정합 네트워크의 튜닝 요소들이 임피던스 튜닝을 수행하면서 목표 주파수를 업데이트하는 것을 가능하게 한다.

전술한 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 어떠한 방식으로도 본 발명, 그의 적용 또는 용도를 제한하려는 것은 아니다. 본 개시의 폭 넓은 교시 사항들은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 그러므로, 본 개시는 특정 예들을 포함하지만, 본 발명의 진정한 범위는 도면, 명세서 및 다음의 청구 범위의 연구 시에 명백해질 것이므로, 이에 국한되지 않아야 한다. 방법 내의 하나 이상의 단계는 본 발명의 원리를 변경하지 않고서 상이한 순서로(또는 동시에) 실행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 각각의 실시예가 소정의 특징을 갖는 것으로 상술되었지만, 본 발명의 임의의 실시예와 관련하여 설명된 임의의 하나 이상의 특징은 다른 실시예의 임의의 특징으로서 구현될 수 있고 및/또는 다른 실시예의 임의의 특징과 결합될 수 있으며, 이러한 결합은 명시적으로 기술되지 않는다. 다시 말해서, 설명된 실시예들은 상호 배타적인 것이 아니며, 하나 이상의 실시예들을 다른 실시예들과 서로 치환하는 것은 본 개시의 범위 내에 있다.

요소들 간의 공간적 및 기능적 관계들(예를 들어, 모듈들, 회로 소자들, 반도체 층들 간의 공간적 및 기능적 관계들)은 "연결된", "결합된", "체결된", "인접한", "옆에", "상에", "위에", "아래에" 및 "배치되는"을 포함하는 다양한 용어를 사용하여 기술된다. "직접적"인 것으로 명백하게 기술되지 않는 한, 제 1 및 제 2 요소들 간의 관계가 상기 개시에서 설명될 때, 그 관계는 제 1 요소와 제 2 요소 사이에 다른 개입 요소가 존재하지 않는 직접적인 관계 일 수 있지만, 하나 이상의 개재 요소가 제 1 요소와 제 2 요소 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 존재하는 간접 관계일 수도 있다. 본 명세서에 사용된 A, B 및 C 중 적어도 하나라는 구는 비배타적 논리합을 사용하여, 로직(A OR B OR C)를 의미하는 것으로 해석되어야하며, "A의 적어도 하나, B의 적어도 하나, C의 적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되지 말아야 한다.

이하의 정의를 포함하는 본 출원에서, '모듈' 또는 '제어기'라는 용어는 '회로'로 대체될 수 있다. '모듈'이라는 용어는 다음과 같은 것들을 가리킬 수도 있고 이들을 포함할 수도 있거나 이들의 일부를 포함할 수도 있다: ASIC(Application Specific Integrated Circuit); 디지털, 아날로그 또는 혼합 아날로그/디지털 개별 회로; 디지털, 아날로그 또는 혼합 아날로그/디지털 집적 회로; 조합 논리 회로; 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA); 코드를 실행하는 프로세서 회로(공유형, 전용형 또는 그룹형); 상기 프로세서 회로에 의해 실행되는 코드를 저장하는 메모리 회로(공유형, 전용형 또는 그룹형); 본 기술된 기능을 제공하는 다른 적절한 하드웨어 구성 요소들; 또는 예를 들어, 시스템-온-칩(system-on-chip) 내에서의, 상기 기술한 것들의 일부 또는 전부의 조합.

모듈은 하나 이상의 인터페이스 회로를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 인터페이스 회로는 근거리 통신 네트워크(LAN), 인터넷, 광역 통신 네트워크(WAN) 또는 이들의 조합에 연결된 유선 또는 무선 인터페이스를 포함할 수 있다. 본 발명의 임의의 주어진 모듈의 기능은 인터페이스 회로들을 통해 연결된 다수의 모듈들 간에서 분산될 수 있다. 예를 들어, 다수의 모듈들이 부하 균형 조정을 가능하게 할 수 있다. 또 다른 예에서, 서버(원격 또는 클라우드로도 공지됨) 모듈은 클라이언트 모듈을 대신하여 일부 기능을 수행할 수 있다.

위에서 사용된 코드라는 용어는 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 마이크로코드를 포함할 수 있으며 프로그램, 루틴, 함수, 클래스, 데이터 구조 및/또는 객체를 말할 수 있다. 공유 프로세서 회로라는 용어는 여러 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 실행하는 단일 프로세서 회로를 포함한다. 그룹 프로세서 회로라는 용어는 추가 프로세서 회로와 결합하여 하나 이상의 모듈로부터의 일부 또는 모든 코드를 실행하는 프로세서 회로를 포함한다. 다중 프로세서 회로에 대한 언급은, 개별 다이 상의 다중 프로세서 회로, 단일 다이 상의 다중 프로세서 회로, 단일 프로세서 회로의 다중 코어, 단일 프로세서 회로의 다중 스레드 또는 이들의 조합을 포함한다. 공유형 메모리 회로라는 용어는 여러 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 저장하는 단일 메모리 회로를 포함한다. 그룹형 메모리 회로라는 용어는 추가 메모리와 결합하여, 하나 이상의 모듈로부터의 일부 또는 모든 코드를 저장하는 메모리 회로를 포함한다.

용어 "메모리 회로"는 용어 컴퓨터 판독 가능 매체의 서브 세트이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 용어 "컴퓨터 판독 가능 매체"는 매체(예를 들어서, 반송파(carrier wave))를 통해 전파되는 일시적인 전기 또는 전자기 신호를 포함하지 않는다; 따라서 컴퓨터 판독 가능 매체라는 용어는 유형적이고 비일시적인 것으로 간주될 수 있다. 비일시적, 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체의 비제한적인 예들은 비휘발성 메모리 회로들(예를 들어, 플래시 메모리 회로, 소거 가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리 회로, 또는 마스크 판독 전용 메모리 회로), 휘발성 메모리 회로들(예를 들어, 정적 랜덤 액세스 메모리 회로 또는 동적 랜덤 액세스 메모리 회로), 자기 저장 매체(예를 들어, 아날로그 또는 디지털 자기 테이프 또는 하드 디스크 드라이브), 광학 저장 매체(예를 들어, CD, DVD 또는 블루-레이 디스크)를 포함한다.

본 출원에 설명된 장치 및 방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현된 하나 이상의 특정 기능들을 실행하도록 범용 컴퓨터를 구성함으로써 생성된 특정 목적용의 컴퓨터에 의해 부분적으로 또는 전적으로 구현될 수 있다. 위에서 설명된 기능 블록 및 흐름도 요소는 숙련된 기술자 또는 프로그래머의 일상 작업에 의해 컴퓨터 프로그램으로 번역될 수 있는 소프트웨어 세부 내용으로서의 역할을 한다.

컴퓨터 프로그램은 적어도 하나의 비일시적, 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장되는 프로세서-실행 가능 명령어를 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 또한 저장된 데이터를 포함하거나 이에 의존할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 특수 목적용 컴퓨터의 하드웨어와 상호 작용하는 기본 입/출력 시스템(BIOS), 특수 목적용 컴퓨터의 특정 장치와 상호 작용하는 장치 드라이버, 하나 이상의 운영 체제, 사용자 응용 프로그램, 배경 서비스, 배경 응용 프로그램 등을 포함할 수 있다.

컴퓨터 프로그램은 (i) HTML(하이퍼텍스트 마크업 언어) 또는 XML(확장가능한 마크업 언어)와 같은 파싱될 기술적 텍스트, (ii) 어셈블리 코드, (iii) 컴파일러에 의해 소스 코드로부터 생성된 객체 코드, (iv) 인터프리터에 의해 실행될 소스 코드, (v) 저스트 인 타임(just-in-time) 컴파일러에 의한 컴파일 및 실행을 위한 소스 코드 등을 포함할 수 있다. 오직 예로서, 소스 코드는 C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5, Ada, ASP(active server page), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua 및 Python®과 같은 다양한 언어로부터의 신택스를 사용하여 작성될 수 있다.

청구항에서 열거된 요소들 중 어느 것도 "하기 위한 수단"이라는 표현을 사용하여서 해당 요소가 명시적으로 규정되지 않은 이상, 또는 방법 청구항에서는 "하기 위한 동작" 또는 "하기 위한 단계"라는 표현을 사용하여 해당 요소가 규정되지 않은 이상, 35 USC §112(f)에 해당하는 기능식 청구항으로서 해석되지 말아야 한다.

Claims

무선 주파수(RF) 제어 시스템으로서,
RF 신호를 출력하는 전력 증폭기와 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수를 변화시키는, RF 생성기; 및
상기 RF 신호를 수신하는 정합 네트워크로서, 상기 제어기로부터 전달된 명령들에 따라 조절될 수 있는 적어도 하나의 임피던스 튜닝 요소를 포함하는, 상기 정합 네트워크;를 포함하며,
제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수 및 상기 튜닝 요소의 조절을 가능하게 하고,
제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수의 조절을 금지하고 상기 임피던스 튜닝 요소의 조절을 가능하게 하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 주파수 및 상기 튜닝 요소의 조절을 가능하게 하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 임피던스 튜닝 요소의 조절을 가능하게 하고, 상기 RF 신호의 주파수를 목표 주파수로 조절하면서 임피던스 정합을 제공하도록 상기 RF 신호의 주파수의 조절을 금지하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 튜닝 요소는 부하 요소 및 튠 요소(tune element)를 포함하고,
상기 제 1 동작 모드 및 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 부하 요소 및 튠 요소 중 적어도 하나를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 부하 요소 및 튠 요소 중 적어도 하나와 상기 주파수를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 상기 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 부하 요소 및 튠 요소 중 적어도 하나를 조절하고 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 미리 결정된 범위 내에서 조절되는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 임피던스 정합 조건을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 임피던스 정합 조건을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 임피던스 정합 조건을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 임피던스 정합 조건을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 미리 결정된 범위 내에서 조절되는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 임피던스 정합 조건을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 임피던스 정합 조건을 참조하지 않고 상기 RF 신호의 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 정합 네트워크는 각각의 RF 출력 신호의 특성을 나타내는 특성 신호를 상기 RF 생성기에 전달하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 RF 생성기는 연속파 모드 또는 펄스 모드로 동작하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
무선 주파수(RF) 제어 시스템으로서,
RF 신호를 출력하는 전력 증폭기를 포함하고, 정합 네트워크로의 RF 출력 신호를 생성하는 RF 생성기로서, 상기 정합 네트워크는 상기 RF 신호를 수신하고 임피던스 튜닝 요소를 포함하는, 상기 RF 생성기; 및
상기 RF 신호의 주파수를 변화시키고 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하기 위한 명령을 상기 정합 네트워크에 전달하는 제어기;를 포함하며,
제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스를 변화시키도록 상기 RF 신호의 주파수 및 상기 튜닝 요소를 조절하고,
제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 임피던스를 변화시키도록 상기 튜닝 요소를 조절하면서 상기 RF 신호의 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 사전 결정된 범위 내에서 조절되는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 18 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스를 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 20 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스를 참조하지 않고서 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 20 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스를 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 23 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스를 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 사전결정된 범위 내에서 조절되는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스를 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스를 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 RF 생성기는 연속파 모드 또는 펄스 모드로 동작하는, 무선 주파수(RF) 제어 시스템.
무선 주파수(RF) 제어 시스템을 위한 제어기로서,
상기 무선 주파수 제어 시스템은 정합 네트워크에 RF 신호를 출력하는 전력 증폭기를 갖는 RF 생성기를 포함하고, 상기 정합 네트워크는 상기 RF 신호를 수신하고 적어도 하나의 임피던스 튜닝 요소를 포함하며,
상기 제어기는 상기 RF 신호의 주파수를 변화시키고 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하기 위한 명령을 상기 정합 네트워크에 전달하며,
제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 RF 신호의 주파수 및 상기 튜닝 요소를 조절하고,
제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 제공하도록 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하고, 상기 RF 신호의 주파수를 조절하면서 상기 임피던스 정합을 조절하도록 상기 RF 신호의 주파수를 조절하는 것을 금지하는, 제어기.
제 29 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 변화시키도록 상기 주파수 및 상기 튜닝 요소를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 변화시키도록 상기 임피던스 튜닝 요소만을 조절하는, 제어기.
제 29 항에 있어서,
상기 튜닝 요소는 부하 요소 및 튠 요소를 포함하고,
상기 제 1 동작 모드 및 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 부하 요소 및 상기 튠 요소를 조절하는, 제어기.
제 31 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 상기 부하 간의 임피던스 정합을 유지하도록 상기 주파수, 상기 부하 요소 및 상기 튠 요소를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 제어기.
제 29 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 사전결정된 범위 내에서 조절되는, 제어기.
제 33 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스 정합을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 33 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 제어기.
제 35 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스 정합을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 35 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스 정합을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 29 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 제어기.
제 38 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스 정합을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 38 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 사전결정된 범위 내에서 조절되는, 제어기.
제 40 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스 정합을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 40 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 임피던스 정합을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 29 항에 있어서,
상기 RF 생성기는 연속파 모드 또는 펄스 모드로 동작하는, 제어기.
RF 생성기를 갖는 무선 주파수(RF) 시스템을 제어하는 방법으로서,
RF 신호를 생성하고 상기 RF 신호의 주파수를 변화시키며,
제 1 동작 모드에서, 임피던스 정합 조건에 응답하여 상기 RF 신호의 주파수및 정합 네트워크의 튜닝 요소를 조절하고,
제 2 동작 모드에서, 상기 임피던스 정합 조건과 독립적으로 상기 RF 신호의 주파수를 목표 주파수로 조절하면서, 상기 튜닝 요소만을 조절하는 것을 포함하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 44 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스를 변화시키도록 상기 주파수와 합 네트워크의 튜닝 요소를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스를 변화시키도록 상기 튜닝 요소만을 조절하는 것을 더 포함하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 44 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, RF 신호의 주파수, 및 정합 네트워크의 부하 요소 또는 정합 네트워크의 튠 요소 중 적어도 하나를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 정합 네트워크의 부하 요소 또는 상기 정합 네트워크의 튠 요소 중 적어도 하나만을 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 46 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수, 및 상기 RF 생성기와 부하 간의 임피던스를 변화시키도록 상기 부하 요소 또는 상기 튠 요소 중 적어도 하나를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 생성기와 상기 부하 간의 임피던스를 변화시키도록 상기 부하 요소 또는 상기 튠 요소 중 적어도 하나만을 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 44 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 목표 주파수를 중심으로 사전 결정된 범위 내에서 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 48 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 정합 조건을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 48 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 50 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 정합 조건을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 50 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 정합 조건을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 44 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 53 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 정합 조건을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 53 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수를 목표 주파수를 중심으로 사전결정된 범위 내에서 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 55 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 정합 조건을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 55 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 정합 조건을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 44 항에 있어서,
상기 RF 생성기를 연속파 모드 또는 펄스 모드로 동작시키는 것을 더 포함하는, 무선 주파수(RF) 시스템 제어 방법.
제 1 동작 모드 및 제 2 동작 모드를 포함하는 2 개의 동작 모드 중 하나로 동작할 수 있는 무선 주파수(RF) 제어 시스템용 제어기로서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 RF 생성기와 부하 간의 임피던스 정합을 변화시키도록 RF 신호의 주파수 및 임피던스 튜닝 요소를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 상기 부하 간의 임피던스 정합을 변화시키도록 상기 임피던스 튜닝 요소를 조절하고, 상기 RF 신호의 주파수를 조절하면서 상기 정합을 변화시키도록 상기 RF 신호의 주파수를 조절하는 것을 금지하는, 제어기.
제 59 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 정합을 유지하도록 상기 주파수 및 상기 튜닝 요소를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 정합을 변화시키도록 상기 튜닝 요소만을 조절하는, 제어기.
제 59 항에 있어서,
상기 튜닝 요소는 부하 요소 및 튠 요소를 포함하고,
상기 제 1 동작 모드 및 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 부하 요소 및 상기 튠 요소를 조절하는, 제어기.
제 61 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 RF 생성기와 부하 간의 정합을 유지하도록 상기 주파수, 및 상기 부하 요소 또는 튠 요소 중 적어도 하나를 조절하고,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 제어기.
제 59 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 사전결정된 범위 내에서 조절되는, 제어기.
제 63 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 정합을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 63 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 제어기.
제 65 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 정합을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 65 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 정합을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 59 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 주파수를 목표 주파수로 조절하는, 제어기.
제 68 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 정합을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 68 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 주파수는 목표 주파수를 중심으로 사전결정된 범위 내에서 조절되는, 제어기.
제 70 항에 있어서,
상기 제 1 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 정합을 변화시키도록 상기 주파수를 조절하는, 제어기.
제 70 항에 있어서,
상기 제 2 동작 모드에서, 상기 RF 제어기는 상기 정합을 참조하지 않고 상기 주파수를 조절하는, 제어기.