KR20200037430A - Rf 밸런싱 회로 및 교차 결합된 simo 전송 네트워크를 위한 제어 - Google Patents

Rf 밸런싱 회로 및 교차 결합된 simo 전송 네트워크를 위한 제어 Download PDF

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데니스 엠. 브라운
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Abstract

단일 입력 다중 출력 플라즈마 제어 시스템은 단일 입력을 수신하고 다중 출력을 생성하는 스플리터를 포함한다. 스플리터보루터의 각각의 출력은 부하에 제공된다. 스플리터는 선택된 스플리터 출력부들 사이에 연결된 분기 회로들을 포함한다. 분기 회로들은 각각의 부하에서 측정된 전압, 전류, 임피던스, 주파수, 또는 위상 간의 기결정된 관계를 제어하는 것이 가능하도록 각각의 분기부 사이의 전압, 전류, 전력, 주파수, 또는 위상을 제어한다.

Description

RF 밸런싱 회로 및 교차 결합된 SIMO 전송 네트워크를 위한 제어
본 발명은 RF 시스템에 관한 것이며 다수의 출력들 간의 다수의 전력, 전압 또는 전류 사이에 전력을 분배하는 것에 관한 것이다.
[관련출원의 교차참조]
이 출원은, 2018년 8월 24일 출원된 U.S. 특허 출원 번호 16/112,055의 우선권을 주장하고 또한 2017년 8월 29일 출원된 U.S. 가출원 번호 62/511,637의 이익을 주장한다. 위 출원들에 개시된 전체는 여기에 참조로서 포함된다.
여기서는 본 개시와 관련된 배경기술 정보를 제공하나, 꼭 선행기술인 것은 아니다. 여기서 제공되는 배경기술 설명은 본 개시의 내용을 전반적으로 나타낼 목적을 위함이다. 출원시 선행기술로서 적격이 없을 수 있는 설명의 측면뿐만 아니라, 이 배경기술 부분에 설명된 범위 내에서, 본 발명의 명명된 발명자들의 업적은 본 개시에 대한 선행기술로서 명시적으로 또는 암묵적으로 인정되지 않는다.
다양한 플라즈마 기반 제조 시스템에 있어서, 공작물은 전극들 또는 워크스테이션들 사이를 회전한다. 몇몇 구성에 있어서, 공작물은 각각의 전극 또는 워크스테이션마다 동일한 시간을 보낸다. 각각의 전극 또는 워크스테이션에서 같은 시간을 보내는 것은, 공작물이 각각의 워크스테이션 또는 전극에서 같은 시간을 소비함에 따르는, 각각의 전극 또는 워크스테이션 사이의 전력 불균형(mismatch)의 이유가 된다. 동일한 시간 동안 다수의 스테이션들을 통과하는 공작물을 회전시킴으로써 제공되는 에너지 양의 이론적 동일은 이론적으로 향상된 증착 균일성 및 그에 따른 처리량(throughput)의 증가를 가져온다. 예를 들어, 공작물이 네 개의 전극들 또는 워크스테이션들을 통과해 회전하면, 4:1의 처리량이 제공된다.
몇몇 플라즈마 기반 제조 시스템에 있어서, 그러나 각각의 전극 또는 워크스테이션 간의 전력 변동은 상당히 다를 수 있다. 상당한 변화는 다수의 전극들 또는 워크스테이션들을 통한 공작물의 회전이 제공하는 이론적인 원하는 균일성을 감소시킬 수 있다.
여기서는 본 개시의 전반적인 요약을 제공하나, 그 전 범위 또는 그 특징들 전체의 포괄적인 개시는 아니다.
단일 입력 다중 출력 플라즈마 제어 시스템은 단일 입력을 수신하고 다중 출력을 생성하는 스플리터를 포함한다. 스플리터로부터의 각각의 출력은 부하 임피던스로 제공된다. 스플리터는 선택된 스플리터 출력들 사이를 연결하는 분기 회로들을 포함한다. 분기 회로들은 각각의 분기 사이의 전압, 전류 또는 전력 흐름을 제어하여 각각의 부하에 인가되는 개별적인 전압, 전류, 또는 전력의 밸런싱을 가능케 한다.
전기 스플리터는 RF 출력 신호를 수신하고 제1 부하 및 제2 부하 각각에 대한 제1 RF 출력 및 제2 RF 출력을 생성한다. 전기 스플리터는 제1 RF 출력을 제1 부하에 제공하는 제1 다리 및 제2 부하에 제2 RF 출력을 제공하는 제2 다리를 포함한다. 제1 다리와 제2 다리 사이에 연결된 밸런싱 회로는 제1 다리 또는 제2 다리 중 하나와 연관된 전기 파라미터의 제1 값 및 제1 다리 또는 제2 다리 중 다른 하나와 연관된 전기 파라미터의 제2 값을 제어한다. 제1 값 및 제2 값은 기정의된 관계로 제어된다.
RF 시스템은 RF 신호를 생성하는 RF 전원을 포함한다. 스플리터는 RF 신호를 수신하고 각각의 제1 부하 및 제2 부하에 대한 제1 RF 출력 및 제2 RF 출력을 생성한다. RF 시스템은 제1 부하에 대한 제1 RF 출력을 제공하는 제1 다리 및 제2 부하에 대한 제2 RF 출력을 제공하는 제2 다리를 포함한다. 밸런싱 회로는 제1 다리 및 제2 다리 사이에 연결된다. 밸런싱 회로는 적어도 하나의 컴포넌트를 포함한다. 적어도 하나의 컴포넌트는 제1 다리 또는 제2 다리 중 하나와 연관된 전기 파라미터의 제1 값 및 제1 다리 또는 제2 다리 중 다른 하나와 연관된 전기 파라미터의 제2 값을 제어하기 위해 가변적이다. 제어기는 적어도 하나의 컴포넌트를 변화시키도록 구성된다. 제어기는 적어도 하나의 컴포넌트를 제어해서 제1 값과 제2 값이 기정의된 관계로 제어되게 한다.
전기 스플리터의 밸런싱 회로는 RF 출력 신호를 수신하고 각각의 제1 부하 및 제2 부하에 대한 제1 RF 출력 및 제2 RF 출력을 생성한다. 제1 다리는 제1 부하에 대한 제1 RF 출력을 제공하고, 제2 다리는 제2 부하에 대한 제2 RF 출력을 제공한다. 밸런싱 회로는 제1 다리와 제2 다리 사이에 연결된 적어도 하나의 컴포넌트를 포함한다. 적어도 하나의 컴포넌트는 제1 다리 또는 제2 다리 중 하나와 연관된 전기 파라미터의 제1 값 및 제1 다리 또는 제2 다리 중 다른 하나와 연관된 전기 파라미터의 제2 값을 제어하기 위해 가변적이다. 제1 값 및 제2 값은 기정의된 관계로 제어된다.
적용 가능한 추가적인 영역들은 여기에 제공되는 설명으로부터 분명해질 것이다. 이 요약의 설명 및 특정 예시들은 실례의 목적으로만 의도된 것이며 본 개시의 범위를 제한하는 것을 의도하지 않는다.
여기에 설명된 도면들은 선택된 실시예들의 실증적 목적만을 위한 것이고 가능한 모든 구현들이 아니며, 본 개시의 범위를 제한할 의도는 아니다.
도 1은 본 개시의 RF 배전 시스템의 예의 도식적이고 기능적인 블록 다이어그램이다;
도 2는 두 개의 출력부를 포함하는 배전 시스템의 예의 도식적이고 기능적인 블록 다이어그램이다;
도 3은 도 2의 두 출력부의 출력 전류의 파형의 예이다;
도 4는 n 개의 출력부 까지 포함하는 배전 시스템의 예의 도식적이고 기능적인 블록 다이어그램이다;
도 5는 4개의 출력부가 존재할 때 도 4의 출력부들의 출력 전류의 파형의 예이다;
도 6은 n 개의 출력부 및 n 개의 브리지 회로를 포함하는 배전 시스템의 예의 도식적이고 기능적인 블록 다이어그램이다;
도 7은 4 개의 출력부가 존재할 때 도 6의 출력부의 출력 전류의 파형의 예이다;
도 8은 초기 부하 전력 오차에 관한 누적 밀도 함수의 도표의 예이다;
도 9는 최종 부하 전력 오차에 관한 누적 밀도 함수의 도표의 예이다; 그리고
도 10a-10c는 여기에 설명된 브리지 회로의 다양한 구성의 도식적 다이어그램이다.
대응하는 참조 번호들은 도면들의 여러 그림에 걸쳐 대응하는 부분들을 나타낸다.
예시적인 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 이제 보다 완전히 설명될 것이다.
플라즈마 에칭은 반도체 제조에 빈번히 사용된다. 플라즈마 에칭에 있어서, 이온들은 기판 위에 노출된 표면들을 에칭하도록 전기장에 의해 가속된다. 전기장은 RF 전력 시스템의 무선 주파수(RF) 생성기에 의해 생성되는 RF 전력 신호에 기초하여 생성된다. RF 생성기에 의해 생성된 RF 전력 신호들은 플라즈마 에칭을 효율적으로 실행하기 위하여 정밀히 제어되어야 한다.
RF 전력 시스템은 RF 생성기 또는 공급기, 정합 네트워크, 및 부하(가령, 플라즈마 챔버)를 포함할 수 있다. RF 생성기는 정합 네트워크에서 수신하는, RF 전력 신호들을 생성한다. 정합 네트워크는 정합 네트워크의 입력 임피던스를 RF 생성기 및 정합 네트워크 사이의 전송 라인의 특성 임피던스와 정합(match)시킨다. 이 임피던스 정합은 정합 네트워크로 전송하는("순방향 전력") 전력량을 최대화하고 정합 네트워크에서 RF 생성기로 되돌아 반사되는("역방향 전력") 전력량을 최소화하는데 도움을 준다. 정합 네트워크의 임피던스가 전송 라인의 특성 임피던스와 정합할 때 순방향 전력은 최대화될 수 있고 역방향 전력은 최소화될 수 있다.
RF 전력 생성기 또는 공급기 분야에 있어서, 통상적으로 RF 신호를 부하에 인가하기 위한 두 가지 접근법이 존재한다. 첫 번째는, 보다 전통적인 접근법은 부하에 연속적인 파동 신호를 인가하는 것이다. 연속 파동 모드에서, 연속 파동 신호는 전원에 의해 부하에 연속적으로 출력되는 정현파이다. 연속 파동 접근법에서, RF 신호는 정현 출력일 수 있고, 정현파의 진폭 및/또는 주파수는 부하에 인가되는 출력 전력을 변화시키기 위해 달라질 수 있다.
부하에 RF 신호를 인가하는 두 번째 접근법은, 부하에 연속적인 파동 신호를 인가하기보단, RF 신호를 펄싱하는 것을 수반한다. 펄스 모드 동작에 있어서, RF 정현 신호는 변조된 정현 신호를 위한 포락선을 정의하기 위하여 변조 신호로 변조된다. 종래의 펄스 변조 방식에서, RF 정현 신호는 통상적으로 기결정된 주파수 및 진폭으로 출력된다. 주파수는 임피던스 정합 상태를 향상시키기 위하여, 재빠른 주파수 동조(tuning)를 제공하면서, 변경될 수 있다. 진폭은 RF 신호의 전력을 변경하기 위해 달라질 수 있다. 부하로 전송되는 전력은 또한, 정현 RF 신호를 변화시키는 것에 더하여 또는 대신에, 변조 신호를 변화시킴으로써 제어될 수 있다.
전형적인 RF 전력 생성기 구성에 있어서, 부하에 인가되는 출력 전력은 부하에 인가되는 RF 신호의 순방향 및 반사되는 전력 또는 전압 및 전류를 측정하는 센서를 사용하여 결정된다. 이들 신호들 중 어느 한 집합은 부하에 인가되는 전력의 파라미터들을 결정하기 위해 분석된다. 파라미터들은, 예를 들어, 전압, 전류, 주파수, 및 위상을 포함할 수 있다. 분석은, 예를 들어, 부하에 인가되는 전력을 변화시키기 위해 RF 전력 공급기의 출력을 조정하는데 사용되는 전력 값을 결정할 수 있다. 부하가 플라즈마 챔버인, RF 전력 전송 시스템에 있어서, 부하의 변화하는 임피던스는, 인가되는 전력이 부분적으로 부하의 임피던스의 함수이므로, 부하에 인가되는 전력이 대응해서 달라지는 것을 야기한다. 그러므로, 변화하는 임피던스는 RF 전력 공급기에서 부하로 인가하는 전력의 최적을 유지하기 위하여 부하에 인가되는 전력의 파라미터를 변화시키는 것을 필요로 할 수 있다.
플라즈마 시스템에 있어서, 전력은 통상적으로 두 개의 구성 중 하나로 전달된다. 첫 번째 구성에서는, 전력은 플라즈마 챔버와 정전용량성으로 연결된다. 이러한 시스템들은 축전 결합 플라즈마(CCP) 시스템으로 불린다. 두 번째 구성에서는, 전력은 플라즈마 챔버와 유도성으로 연결된다. 이러한 시스템은 통상적으로 유도 결합 플라즈마(ICP) 시스템으로 불린다. 플라즈마 전달 시스템은 통상적으로 하나 또는 복수의 전극에 개별적인 바이어스 전력 및 소스 전력을 인가하는 바이어스 및 소스를 포함한다. 소스 전력은 통상적으로 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 생성하고, 바이어스 전력은 플라즈마를 바이어스 RF 전력 공급기에 따른 에너지와 동조시킨다. 바이어스 및 소스는 같은 전극을 공유할 수 있고 또는 별도의 전극들을 사용할 수 있으며, 다양한 설계 고려 사항들에 따른다.
RF 전력 전달 시스템은 플라즈마 챔버 형태의 부하를 구동하고, 플라즈마 챔버로 전달된 전력으로 생성된 전기장은 챔버 내 이온 에너지가 된다. 이온 에너지의 한 가지 특성 척도는 이온 에너지 분포 함수(IEDF)이다. 이온 에너지 분포 함수(IEDF)는 RF 파형으로 제어될 수 있다. 다수의 RF 전력 신호들이 부하에 인가되는 시스템에 대한 IEDF를 제어하는 한 가지 방법은 주파수 및 위상에 의해 관련되는 다수의 RF 신호들을 변화시킴으로써 일어난다. 다수의 RF 전력 신호들 간의 주파수들은 고정되고, 다수의 RF 신호들 간의 상대적 위상도 고정된다. 이러한 시스템의 예는 본 발명의 양수인에게 인수되고 이 출원에 참조로 포함된 US 특허 번호 7,602,127; US 특허 번호 8,110,991; US 특허 번호 8,395,322; 및 US 특허 번호 9,336,995를 참조하여 찾을 수 있다.
RF 플라즈마 처리 시스템은 플라즈마 생성 및 제어를 위한 컴포넌트들을 포함한다. 한 가지 이러한 컴포넌트는 플라즈마 챔버 또는 반응기로 불린다. 가령 예를 들어서, 박막 제조를 위한, RF플라즈마 처리 시스템에 이용되는 통상적인 플라즈마 챔버 또는 반응기는 이중 주파수 시스템을 이용한다. 이중 주파수 시스템의 한 주파수(소스)는 플라즈마의 생성을 제어하고, 이중 주파수 시스템의 다른 주파수(바이어스)는 이온 에너지를 제어한다. 이중 주파수 시스템의 예는 위에서 참조된 US 특허 번호 7,602,127; US 특허 번호 8,110,991; US 특허 번호 8,395,322; 및 US 특허 번호 9,336,995에 설명된 시스템을 포함한다. 위 참조된 특허들에 설명된 이중 주파수 시스템들은 이온 밀도 및 그에 대응하는 IEDF의 목적에 맞게 RF 전력 공급 작동을 조정하는 폐-루프 제어 시스템을 포함한다.
도 1의 도식적이고 기능적인 블록 다이어그램은 교차 결합된 단일 입력 다중 출력(SIMO) 분산 네트워크를 위한 밸런싱 및 제어 시스템(10)을 묘사한다. 밸런싱 및 제어 시스템(10)은 RF 생성기(12)를 포함한다. RF 생성기(12)는 정합 네트워크(14)에 대한 RF 신호 입력을 생성한다. 정합 네트워크(14)는 RF 생성기(12) 및 플라즈마 챔버 조립체(18) 간의 임피던스를 변화시켜서 최대 전력이 RF 생성기(12)에서 챔버 조립체(18)로 전송되게 한다. 플라즈마 챔버 조립체(18)는 다수의 전극들 또는 챔버들(20a, 20b, 20c, . . . , 20n)을 포함한다. 전기 스플리터(16)는 정합 네트워크(14)와 플라즈마 챔버 조립체(18) 사이에 개재된다. 스플리터(16)는 정합 네트워크(14)로부터 RF 신호를 수신하고 플라즈마 챔버 조립체(20a)의 개별적인 챔버 각각에 인가하기 위하여 RF 신호를 쪼갠다.
센서(22a, 22b, 22c, . . . , 22n)들은 스플리터(16)와 플라즈마 챔버 조립체(18) 사이에 위치한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 센서(22a, 22b, 22c, . . . , 22n)는 각각의 플라즈마 챔버 또는 전극 각각에 대한 신호 출력의 각각의 전기 특성 또는 파라미터와 연관된 전기 특성 값 또는 전기 파라미터 값을 결정하기 위하여 각각의 플라즈마 챔버 또는 전극(20a, 20b, . . . , 20n)에 대응한다. 명세서의 다양한 부분들에서, 다수의 센서들은 집합적으로 센서(22)로 언급될 수 있으며 플라즈마 챔버들 또는 전극들은 집합적으로 플라즈마 챔버 또는 전극(20)으로 언급될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 센서(22)는 RF 신호들의 작동 전기 파라미터들 또는 특성들을 감지하고 그것을 나타내는 값을 출력한다. 통상의 기술자는 센서(22)가 거기에 인가된 RF 신호의 선택된 전기 파라미터 특성들을 감지하는 전압, 전류 및/또는 방향성 결합기 센서로 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 다양한 실시예들에 있어서, 센서(22)는 (ⅰ) 전압(v) 및 전류(i) 및/또는 (ⅱ) 스플리터(16)에서 출력된 순방향(또는 소스) 전력 (PFWD) 및/또는 각각의 플라즈마 챔버 또는 전극으로부터의 역방향(또는 반사된) 전력(PREV)을 감지할 수 있다. 전압(v), 전류(i), 순방향 전력(PFWD), 및 역방향 전력(PREV)은 각각의 센서(22)에 인가된 RF 신호와 연관된 실제 전압, 전류, 순방향 전력, 및 역방향 전력의 크기 조정 및/또는 필터링된 버전일 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서, 센서(22)는 아날로그 및/또는 디지털 센서일 수 있다. 디지털로 구현되는 경우에, 센서(22)는 아날로그-디지털(A/D) 변환기들 및 대응하는 샘플링 속도를 갖는 신호 샘플링 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서 센서(22)는 챔버(20)에 인가되는 RF 신호의 전압, 전류, 전력 또는 위상을 결정하도록 구성될 수 있다.
통상의 기술자라면 정합 네트워크(14)가 별도의 컴포넌트이거나 또는 다른 컴포넌트들과 함께 결합되어 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 통상의 기술자라면 센서(22)가 각각의 정합 네트워크(14)와 일체로 구현되거나 또는 각각의 정합 네트워크(14)로부터 별도로 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한 그렇지만, 통상의 기술자라면 정합 네트워크(14)와 센서(22)가 인접하여, 스플리터(16)로부터의 출력이 정합 네트워크(14)에 인가되고 정합 네트워크(14)로부터의 출력이 센서(22)에 인가되도록 구성될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
밸런싱 및 제어 시스템(10)은 또한 제어기(24)를 포함한다. 제어기(24)는 RF 생성기(12), 정합 네트워크(14), 스플리터(16), 센서(22), 및 챔버(20) 중 하나 또는 모두와 선택적으로 통신하도록 구성된다. 다양한 실시예에 있어서 제어기(24)는 다양한 컴포넌트들로부터 입력을 수신하고 밸런싱 및 제어 시스템(10)의 작동을 변경하기 위해 다양한 컴포넌트들에 대한 제어 신호들을 생성한다.
도 2는 스플리터(16)의 확대도를 도시한다. 설명을 통틀어서, 도면과 명세서에서 같은 참조 번호들은 유사한 컴포넌트들을 가리키기 위해 사용될 것이다. 도 2는, RF 생성기(12)와 같은 것으로부터, RF 입력을 수신하고 스플리터(16)로 정합된 신호를 출력하는 정합 네트워크(14)를 도시한다. 도 2의 스플리터(16)는 정합 네트워크(14)로부터 출력된 신호를 수신하는 한 쌍의 분기부(n = 2)를 포함하고 신호를 각각의 센서(1 22a) 및 센서(2 22b)로 출력되는 한 쌍의 신호들로 쪼갠다. 센서(1 22a) 및 센서(2 22b)는 각각의 챔버(1 20a) 및 챔버(2 20b)로 RF 신호를 출력한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(1) 및 챔버(2)는 각각의 임피던스(Z1 및 Z2)로 표현된다.
도 2의 스플리터(16)는, 밸런싱 또는 브리지 회로(32)에 의해 상호 연결된, 두 개의 분기부 또는 다리(30a, 30b)를 보여준다. 다리(30a)는 인덕터(La1) 및 커패시터(Ca1)를 포함하는 제1 LC 회로를 포함한다. 인덕터(La1)는 션트(shunt) 인덕터(Ls1)와 연결한다. 다양한 실시예들에 있어서, 분기부 또는 다리(30a)는 션트 인덕터(Ls1)의 반대쪽 단부와 연결된 인덕터(La1') 및 커패시터(Ca1')를 포함하는 제2 LC 회로를 포함한다. 다양한 실시예들에 있어서, L 과 C의 값들은 LC 회로가 RF 신호의 작동 주파수에서 공진하도록 선택된다. 따라서, 다양한 실시예들에 있어서, 다양한 LC 회로들은 RF 신호의 주파수 이외의 주파수들에서 임피던스(Z1 및 Z2)와 RF 생성기(12) 간의 절연(isolation)을 제공한다. 절연의 크기는 각각의 LC 회로들을 통과해 지나가는 신호의 주파수에 따라 달라진다. 다양한 다른 실시예들에 있어서, 선택된 LC 회로들은 임피던스 및 대역폭 고려 사항들을 다룬다.
스플리터(16)는 또한 밸런싱 또는 브리지 회로(32)를 포함한다. 브리지 회로(32)는 병렬 연결된 인덕터(Lb1) 및 커패시터(Cb1)를 포함한다. 다양한 구성들에 있어서, 브리지 회로(32)는 분기부들 또는 다리들(30a 및 30b) 사이의 전류, 전압, 임피던스, 또는 전력 전송을 제어한다. 다양한 다른 구성들에 있어서 브리지 회로(32)는 분기부들 또는 다리들(30a, 30b) 사이의 위상을 제어한다. 다양한 실시예들에 있어서 브리지 회로(32)는 각각의 분기부(30a, 30b)들에 대응하는 전기 파라미터들의 값들을 변경하도록 제어된다. 전기 파라미터들은 전압, 전류, 전력, 임피던스, 주파수, 또는 위상을 포함할 수 있다. 이 방식으로, 스플리터(16)의 다리 또는 분기부(30a, 30b)들에서 각각의 임피던스(Z1 20a 및 Z2 20b)로의 출력은 달라질 수 있다. 따라서, 인덕터(Lb1) 및 커패시터(Cb1)의 값들을 적절히 선택함으로써, 브리지 회로(32)는 스플리터(16)가 동일한 전력을 생성할 수 있게 한다. 다양한 실시예들에 있어서, 인덕터(Lb1) 및 커패시터(Cb1) 중 하나 또는 둘 다는 제어기(24)에 의해 제어되어서 스플리터(16)의 각각의 다리 또는 분기부(30a, 30b)가 출력하는 전력이 동적으로 제어될 수 있게 할 수 있다.
도 3의 파형을 참조하면, 도 3은 브리지 회로(32)의 커패시터(Cb1)의 값 및 각각의 센서(22a, 22b)들에 의해 측정된 출력 전류의 도표를 도시한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 커패시터(Cb1)의 값의 변화는 각각의 센서들(22a, 22b)을 통과하는 전류(도 3에서 전기 파라미터인 전류의 각각의 값들)가 대응해서 변화하게 한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 커패시터(Cb1)의 값이 변화함에 따라서, 센서(2 22b)를 통과해 지나는 전류의 증가는 센서(1 22a)를 통과하는 전류의 감소와 대응하고, 역으로도 마찬가지이다. 또한, 파형이 교차하는 곳에서, 센서(1 22a 및 센서 2 22b)를 통과하는 전류는 같다. 따라서, 변화하는 Cb1은 각각의 센서(1 22a) 및 센서(2 22b)에 의해 측정된 전류 간의 관계를 달라지게 할 수 있다.
도 4는 n 개의 분기부 또는 다리(30a, 30b, 30c, . . ., 30n)를 위한 스플리터(16)의 일반화된 도면을 도시한다. 도 4는 RF 생성기(12)와 같은 것으로부터, RF 입력을 수신하고 스플리터(16)로 정합된 신호를 출력하는 정합 네트워크(14)를 도시한다. 도 4의 스플리터(16)는 정합 네트워크(14)로부터 출력된 신호를 수신하는 n 개의 분기부들을 포함하고 신호를 각각의 센서(1, 2, 3, . . ., n (22a, 22b, 22c, . . ., 22n))들로 출력되는 n 개의 신호들로 쪼갠다. 센서(1, 2, 3, . . ., n (22a, 22b, 22c, . . ., 22n))들은 각각의 챔버(1, 2, 3, . . ., n)들에 RF 신호들을 출력한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 챔버는 각각의 임피던스(Z1, Z2, Z3, . . ., Zn (20a, 20b, 20c, . . . , 20n))로 표현된다.
도 4의 스플리터(16)는 각각의 밸런싱 또는 브리지 회로(32a, 32b, . . ., 30n-1)로 상호 연결된 n 개의 분기부 또는 다리(30a, 30b, 30c, . . ., 30n)를 보여준다. 다양한 실시예들에 있어서, 각각의 다리 또는 분기부(30a, 30b, 30c, . . ., 30n)는 도 2와 관련해서 앞서 설명한 바와 같은 공진 LC 회로들로 구성될 수 있다.
스플리터(16)는 밸런싱 또는 브리지 회로(32a, 32b, . . ., 32n-1)들도 포함한다. 각각의 브리지 회로(32a, 32b, . . ., 32n-1)는 도 2와 관련해서 위에서 설명한 바와 같이 구성된다. 이 방식으로, 스플리터(16)의 다리 또는 분기부(30a, 30b, 30c, . . ., 30n)들에서 각각의 임피던스(Z1, Z2, Z3, . . ., Zn (20a, 20b, 20c, . . . , 20n))들로의 출력은 각각의 브리지 회로에 의해 연결된 각각의 브리지 또는 다리의 전기 파라미터의 값 간의 기결정된 관계를 유지하는 것을 가능케 하기 위해 변화될 수 있다. 따라서, 브리지 회로들의 인덕터들 및 커패시터들의 값을 적절히 선택함으로써, 브리지 회로들(32a, 32b, . . . , 32n-1)은 스플리터(16)가 각각의 분기부 또는 다리로부터 동일한 전력을 생성할 수 있게 한다. 다양한 실시예들에 있어서, 각각의 분기 회로의 인덕터들 및 커패시터들 중 하나 또는 둘 다는 제어기(24)에 의해 제어될 수 있어서 스플리터(16)의 각각의 다리 또는 분기부(30a, 30b, 30c, . . ., 30n-1)에서 출력되는 전력이 동적으로 제어될 수 있다. 각각의 밸런싱 또는 브리지 회로(32a, 32b, … , 32n)는 각각의 다리(30a, 30b, … , 30n)에 전기 파라미터 값들을 기정의된 관계로 제어할 수 있도록 도 2와 관련해 앞서 설명한 바와 같이 제어될 수 있다. 다양한 실시예들에 있어서, 다수의 기정의된 관계들은 각각의 다리(30a, 30b, … , 30n)들의 전기 파라미터들의 값들 사이에서 유지될 수 있다.
도 5의 파형을 참조하면, 도 5는 n = 4 인 브리지 회로(32)를 위한 커패시터(Cb1 = Cb2 = Cb3)의 값 및 각각의 센서들(22a, 22b, 22c, 22d)이 측정한 출력 전류(도 5에서 전기 파라미터인 전류의 각각의 값들)의 도표를 도시한다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 커패시터들의 값의 변화는 각각의 센서(22a, 22b, 22c, 22d)들을 통과하는 전류가 대응해서 변화하게 한다. 파형이 교차하는 곳에서, 교차하는 파형에 대응하는 센서들을 통과하는 전류는 동일하다. 따라서, 변화하는 Cb1, Cb2, 및 Cb3 는 센서(1 22a), 센서 (2 22b), 센서 (3 22c), 및 센서 (4 22d)에 의해 측정되는 전류들 간의 관계를 달라지게 할 수 있다.
도 6은 브리지 회로(32n)가 추가되어 있는, 도 4와 유사한 구성을 도시한다. 도 6은 분기부(30a 및 30n)들 간의 전압, 전류, 전력, 임피던스, 주파수, 또는 위상을 제어하는 브리지 회로(32n)를 가지고서 도 4와 유사하게 작동한다. 도 7의 파형을 참조하면, 도 7은 도 6의 구성을 위한 커패시터(Cb1 = Cb2 = Cb3 = Cb4)들의 값의 도표를 도시한다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 커패시터들의 값의 변화는 각각의 센서(22a, 22b, 22c, 22d)들을 통과하는 전류(도 7의 전기 파라미터인 전류의 각각의 값들)가 대응해서 변화하게 한다. 파형이 교차하는 곳에서, 센서들을 통과하는 전류는 동일하다. 따라서, 변화하는 Cb1, Cb2, Cb3, 및 Cb4는 센서(1 22a), 센서(2 22b), 센서(3 22c), 및 센서(4 22d)에 의해 측정된 전류들 간의 관계를 달라지게 할 수 있다.
플라즈마 또는 챔버 조립체(18)의 챔버들을 제어하기 위한 통일된 제어 프레임워크는 공구 상의 K 개의 활성 플라즈마 챔버들 사이에서 균일한 부하 전력을 결정하는 것을 포함한다. 활성 플라즈마 챔버들은 어느 대응하는 플라즈마 챔버가 작동하고 있는지 여부를 결정하기 위하여 임계 감지 수준을 적용함으로써 자체적으로 결정될 수 있다. 대안적으로, 작동하고 있는 플라즈마 챔버들은 디지털 입력 또는 디지털 통신 인터페이스를 통해 제어기(24)로 지시될 수 있다. 활성 챔버들로부터, 평균 부하 전력은 계산된다:
Figure pct00001
여기서,
E[Pj]은 평균 또는 평균 전력,
Pn 은 n 번째 챔버를 위한 전력, 및
PDA는 평균 전력 분포이다,
활성 챔버들 간에 균일한 전력을 얻기 위하여, 각각의 챔버 전력 측정치들과 평균 전력의 차이는 비용 함수에 의해 최소화된다:
Figure pct00002
최적 α 계수를 찾기 위하여, 비용 함수는 행렬 형태로 변환된다,
Figure pct00003
행렬을 Λ로 나타내면, 행렬 방정식 P = Λα 을 형성한다. 최적의 α는 다음에 의해 결정된다:
Figure pct00004
모든 활성 챔버들에 대하여, αj는 새로운 부하 전력 설정 점 pj(n+1)=αj pj(n)을 결정하는데 사용되고, 이는 공통 분석 모듈로부터의 아날로그 출력 신호를 통해 또는 디지털 통신 인터페이스를 통해 각각의 전력 전송 시스템으로 전해진다. 체계적인 이득들을 위한 편차(offset)는 이후에 새로운 부하 전력 설정 점에 더해질 수 있다. 주기적 간격으로, α는 시설 내 동적 영향들을 처리하기 위해 재계산된다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 동적 전력 전송 시스템 및 플라즈마 챔버들을 위한 몬테 카를로 시뮬레이션은 본 개시 대상의 효과를 입증한다. 부하 전력 오차의 초기 제곱 평균(RMS)에 대한 누적 밀도 함수는 도 8에 대략 2.5% 내지 35%의 변동을 보여준다. RMS 부하 전력 오차의 최종 분포는 도 9에서 1%를 넘지 않고 90%의 시간에 대략적으로 0.1% RMS 오차보다 작다.
대안적인 최소화 접근법이 아래 설명된다. 이전 방정식들은 평균 부하 전력과 활성 챔버들에 대응하는 부하 전력 간의 차이를 최소화하는 비용 함수를 설명한다. 대안적인 접근법은 활성 챔버들에 대응하는 전기 파라미터(가령 부하 전력) 측정치들 간의 전기 파라미터(가령 부하 전력) 차이를 최소화하는 비용 함수를 이용한다.
Figure pct00005
이는 다음과 같은 행렬 형태로 나타낼 수 있는 일련의 방정식에 대응한다
Figure pct00006
앞서 본 바와 같이, 이것은 다음에 의해 결정되는 최적의 α를 갖는 등가 형태를 갖는다
Figure pct00007
계수 αn은 여기서 설명한 바와 같이 제어에 효과가 있는 브리지 회로(32) 내 L 또는 C 중 하나 또는 둘 다의 조절 가능한 값을 결정한다.
위와 같이, αj는 새로운 전기 파라미터 설정 점 pj(n+1)=αjpj(n)을 결정하는데 사용되고, 이것은, 제어기(24)와 같은, 공통 분석 모듈로부터 아날로그 출력 신호를 통해, 또는 디지털 통신 인터페이스를 통해 각각의 전력 전송 시스템으로 전해진다. 그리고 전력 전송 시스템은 체계적인 이득들에 대한 편차가 새로운 부하 전력 설정 점에 이후 더해질 수 있도록 하기 위하여 조정치들을 결정한다. 주기적 간격으로, α는 시설 내에서 동적인 영향들을 처리하기 위해 재계산된다.
두 최소화 방법들에 사용된 행렬 형태는 행렬에서 마지막 항으로 포함된 하나의 열을 갖는다. 이것은 α가 평균 부하 전력(PDA)에 수렴하게 만드는 구속 방정식이다. 다양한 실시예들에 있어서, 이 방정식은 생략되거나 또는 다른 구속들로 수정될 수 있다. 하나의 가능한 구속 방정식의 치환은 균일하지 않은 전력 수준이 될 수 있고 여기서 K-1 상수는 가중치들로 대체되고 가중치들의 합은 1이라는 요건이 있다. 이것은 균일하지 않음 및 최소화되지 않음 중 하나 또는 둘 다일 수 있는 전기 파라미터 값들 간의 기결정된 관계를 산출한다.
위의 논의는 통일된 제어를 제공하는 예시로서 부하 전력을 사용했다. 이 개념은 통일된 제어의 목적을 위해 최소화 비용 함수에 부하 전력 변수 대신에 다른 전기 파라미터 또는 변수를 사용하는 것으로 확장 가능하다. 이들 전기 파라미터 변수들은 측정된 전압, 전류, 임피던스, 주파수, 전력, 또는 위상을 포함할 수 있다. 위상은 전압과 전류 간의 위상차, 또는 측정된 전압 또는 측정된 전류의 위상을 포함할 수 있다. 추가적인 확장은 이들 변수들의 함수들을 포함할 수 있다. 이들 함수들은 일련의 이들 측정된 값들로부터 유도되는 플라즈마 파라미터들을 포함할 수 있다. 예를 들어서, 이온 질량/플럭스 및 플라즈마 밀도 및 전자 온도는 공통 분석 모듈의 측정들로부터 결정될 수 있다.
아래 논의는 다양한 서로 다른 측정된 파라미터들을 제어하는 방안의 일반화를 설명한다. 앞서 설명한 예시들은 부하 전력들에 의존한다. 부하 전력은 일반 변수 χ로 대체될 수 있고, 이는 다른 측정된 값들 또는 그 값들의 함수들의 전기 파라미터를 나타낸다. 앞서 우리의 비용 함수들로 시작하여 일반 항들로 이들을 정의한다:
Figure pct00008
Figure pct00009
첫 번째 최소화 방정식에서 주목할 것은 ξ는 이전에는 PDA에 할당되었던 것이다. 일반화된 경우를 위하여, ξ는 E[χ]를 대신하는 대체 정의를 맡을 수 있다. 이들 비용 함수들은 그의 각각의 등가 행렬 형태를 가질 수 있다:
Figure pct00010
및
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
이것은 공통 분석 모듈로부터 아날로그 출력 신호를 통해 또는 디지털 통신 인터페이스를 통해 각각의 전력 전송 시스템으로 전해진다. 체계적인 이득들을 위한 편차는 이후 새로운 설정 점에 더해질 수 있다. 주기적인 간격으로, α는 시설 내에서 동적인 영향들을 처리하기 위해 재계산된다
도 10a 내지 도 10c는 밸런싱 또는 브리지 회로(32)의 다양한 실시예들을 나타낸다. 도 2, 도 4, 도 6에서, 밸런싱 회로(32)는 병렬 LC 회로로 도시된다. 도 10a는 직렬 LC 회로를 포함하는 밸런싱 회로(32)의 실시예를 나타낸다. 도 10b는 하나의 커패시터로 구현된 밸런싱 회로(32)를 나타낸다. 도 10c는 하나의 인덕터로 구현된 밸런싱 회로(32)를 나타낸다. 이들 다양한 네 가지 구성의 밸런싱 회로(32)는 특정 설계 조건 및 요건에 따라 선택될 수 있다.
다양한 노드 출력들에 대한 RF 전력을 밸런싱하는 분배 방안은 다수의 플라즈마 챔버들을 포함하는 단일 처리 도구 상에서 다수의 대상들을 제조할 때를 포함하고, 공작물은 처리 도구와 연관된 모든 RF 플라즈마 챔버들에 대한 균일한 처리 시간 동안 같은 전력 량으로 노출될 수 있다. 본 개시의 시스템은 브리지 회로를 이용해 전극들 간의 부하 공유(load sharing)를 허용하여 전극들 간의 전력 균일을 유지하고 절연을 위한 고임피던스를 유지한다.
브리지 요소는 병렬 공진 회로를 통한 고 임피던스 소스로부터 유도된다. 병렬 회로의 요소들 중 하나는 전극들 간의 전력 조정을 허용할 수 있게 가변적이다.
통일된 제어는 도구 상의 활성 챔버들에 균일하게 전달되는 전력으로 달성될 수 있다. 플라즈마 처리 도구의 동적 활용은 모든 챔버들을 동시에 사용하는 것이 아닐 수 있다. 공통 분석 모듈은 RF 센서들과 연결되기 때문에, 제어는 도구 상에서 활성화된 그 RF 플라즈마 챔버들에만 중재될 수 있다.
분석 모듈 또는 제어기는 통일된 파라미터, 가령 전송 전력에 대응하는 구동 신호를 제공할 수 있다. 유사하게, 제어 신호는 가령, RS-232 즉, 네트워크 체계를 통한 이더넷을 통하여 달성되는 디지털 링크를 통해서 전해질 수 있다.
여기서 설명되는 제어기 접근법은 구별되는 활성 플라즈마 챔버들을 최소 부하 전력 오차로 수렴하는데 최적이다.
앞에 설명은 실제 실례를 보여주기 위한 것일 뿐이며 본 개시, 그의 응용, 또는 용도를 제한할 의도는 결코 아니다. 본 개시의 광범위한 교시는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 그러므로, 이 개시가 특정 예시를 포함하더라도, 본 개시의 진정한 범위는 너무 제한되지 않아야 하는데 다른 개조들이 도면, 명세서 및 다음 청구범위를 학습함에 따라 분명해질 것이기 때문이다. 방법 내에 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리를 바꾸지 아니하고 다른 순서(또는 동시에) 실행될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 각각의 실시예들이 특정 특징들을 가지고서 위에 설명되었을 지라도, 본 개시의 어느 실시예에 관해 기술된 이들 특징들 중 어느 하나 이상은 어느 다른 실시예들에 구현되거나 및/또는, 비단 그 조합이 명시적으로 설명되지 않았더라도, 어느 다른 실시예들의 특징들과 조합될 수 있다. 다시 말하면, 설명된 실시예들은 상호 배타적이지 아니하며, 하나 이상의 실시예들 서로 간의 치환은 본 개시의 범위 내에 있다.
요소들 사이의(예를 들면, 모듈들, 회로 요소들, 반도체 층들, 등 사이의) 공간적이고 기능적인 관계는, "연결되는", "맞물리는", "결합되는", "인접하는", "이웃하는", "의 상단에", "위에", "밑에", 및 "배치되는"을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 설명된다. "직접적"이라고 명시적으로 설명하지 않는 한, 제1 및 제2 요소들 사이의 관계가 위 개시에서 설명될 때, 그 관계는 제1 및 제2 요소들 사이에 어느 다른 개입하는 요소들이 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있고, 제1 및 제2 요소들 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 개입하는 요소들이 존재하는 간접적인 관계일 수도 있다. 여기서 사용된 바와 같이, A, B, 및 C 중 적어도 하나라는 구절은, 비-배타적 논리 OR을 사용한, 논리(A OR B OR C)를 의미하는 것으로 이해해야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C"의 의미로 해석하지 말아야 한다.
도면에 있어서, 화살표 머리로 가리키는 것에 따른, 화살표의 방향은 일반적으로 실례에 이익이 있는 정보(데이터 또는 명령어)의 흐름을 보여준다. 예를 들어, 요소 A 및 요소 B 가 다양한 정보를 교환하지만 요소 A에서 요소 B로 전송되는 정보가 실례와 관계가 있다면, 화살표는 요소 A 에서 요소 B로 가리킬 수 있다. 이 단방향 화살표는 요소 B에서 요소 A로 다른 어떤 정보도 전송되지 않는다는 것을 의미하지 않는다. 또한, 요소 A에서 요소 B로 송신되는 정보를 위하여, 요소 B는 요소 A에 정보의 요청, 또는 정보의 수신 확인을 송신할 수 있다.
이 출원에 있어서, 다음의 정의들을 포함하여, 용어 "모듈" 또는 용어 "제어기"는 "회로"로 대체될 수 있다. 용어 "모듈"은: 주문형 집적 회로(ASIC); 디지털, 아날로그, 또는 아날로그/디지털 혼합된 이산 회로; 디지털, 아날로그, 또는 아날로그/디지털 혼합된 집적 회로; 조합 논리 회로; 현장 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA); 코드를 실행하는 프로세서 회로(공유, 전용, 또는 그룹); 프로세서 회로에 의해 실행되는 코드를 저장하는 메모리 회로(공유, 전용, 또는 그룹); 설명된 기능을 제공하는 다른 적절한 하드웨어 컴포넌트들; 또는, 시스템 온 칩과 같은, 이상의 일부 또는 모두의 조합을 말하거나, 부분이거나, 또는 포함할 수 있다.
모듈은 하나 이상의 인터페이스 회로를 포함할 수 있다. 몇몇 예에 있어서, 인터페이스 회로들은 로컬 영역 네트워크(LAN), 인터넷, 광역 네트워크(WAN), 또는 이들의 조합에 연결된 유선 또는 무선 인터페이스를 포함할 수 있다. 본 개시의 모든 제시된 모듈의 기능은 인터페이스 회로를 통해 연결된 다수의 모듈들 간에 분배될 수 있다. 예를 들어, 다수의 모듈들은 부하 밸런싱을 가능케 할 수 있다. 추가적인 예로서, 서버(원격 또는 클라우드로도 알려짐) 모듈은 클라이언트 모듈을 위해서 몇몇 기능을 완수할 수 있다.
한 모듈의 몇몇 또는 모든 하드웨어 특징들은, 가령 IEEE 표준 1364-2005 (통상 "베릴로그"라고 부름) 및 IEEE 표준 1076-2008 (통상 "VHDL"라고 부름)과 같은, 하드웨어 기술을 위한 언어를 사용하여 정의될 수 있다. 하드웨어 기술 언어는 하드웨어 회로를 제조 및/또는 프로그램하는데 사용될 수 있다. 몇몇 구현에 있어서, 모듈의 일부 또는 전체 특징들은 아래 설명된 바와 같은 두 코드 모두와 하드웨어 기술을 포함하는 언어, 가령 IEEE 1666-2005(통상 "SystemC"라고 부름)과 같은 언어로 정의될 수 있다.
위에서 사용된 바와 같이, 코드라는 용어는 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 마이크로코드를 포함할 수 있고 프로그램, 루틴, 기능, 클래스, 데이터 구조, 및/또는 객체를 말하는 것일 수 있다. 용어 공유 프로세서 회로는 다수의 모듈로부터의 일부 또는 전체 코드를 실행하는 단일 프로세서 회로를 포괄한다. 그룹 프로세서 회로라는 용어는 추가적인 프로세서 회로와 조합하여, 하나 이상의 모듈로부터의 일부 또는 전체 코드를 실행하는 하나의 프로세서 회로를 포괄한다. 다중 프로세서 회로라 함은 별개의 다이에 다수의 프로세서 회로, 단일의 다이에 다수의 프로세서 회로, 단일 프로세서 회로의 다수의 코어들, 단일 프로세서 회로의 다수의 스레드, 또는 이상의 조합을 포괄한다. 공유 메모리 회로라는 용어는 다수의 모듈로부터의 일부 또는 전체 코드를 저장하는 단일 메모리 회로를 포괄한다. 그룹 메모리 회로라는 용어는 추가적인 메모리와 조합하여, 하나 이상의 모듈로부터의 일부 또는 전체 코드를 저장하는 하나의 메모리 회로를 포괄한다.
메모리 회로라는 용어는 컴퓨터 판독가능한 매체라는 용어의 하위 집합이다. 여기서 사용되는, 컴퓨터 판독가능한 매체라는 용어는 매체를 통과해(가령 반송파 상에서) 전파하는 일시적인 전기적 또는 전자기 신호를 포괄하지 않는다; 그러므로 컴퓨터 판독가능한 매체라는 용어는 유형이고 비-일시적이라고 여길 수 있다. 비-일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체의 비제한적인 예들은 비휘발성 메모리 회로(가령, 플래시 메모리 회로, 소거가능한 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리 회로, 또는 마스크 읽기 전용 메모리 회로), 휘발성 메모리 회로(가령, 정적 랜덤 접근 메모리 회로 또는 동적 랜덤 접근 메모리 회로), 자기 저장 매체(가령, 아날로그 또는 디지털 자기 테이프 또는 하드디스크 드라이브), 및 광학 저장 매체(가령, CD, DVD, 또는 블루레이 디스크)이다.
이 출원에 설명된 장치 및 방법은 일반 목적 컴퓨터를 컴퓨터 프로그램으로 구현된 하나 이상의 특정 기능을 실행하도록 구성함으로써 생성되는 특수 목적 컴퓨터에 의해 부분적으로 또는 완전히 실현될 수 있다. 위에 설명된 기능 블록들 및 흐름도는 숙련된 기술자 또는 프로그래머의 일상적인 작업에 의해 컴퓨터 프로그램으로 번역될 수 있는 소프트웨어 설계서의 역할을 한다.
컴퓨터 프로그램은 적어도 하나의 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장된 프로세서 실행가능한 명령어(instructions)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 또한 저장된 데이터를 포함하거나 그에 의존할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 특수 목적 컴퓨터의 하드웨어와 상호작용하는 기본 입출력 시스템(BIOS), 특수 목적 컴퓨터의 특정 디바이스들과 상호작용하는 디바이스 드라이버, 하나 이상의 운영체제, 사용자 어플리케이션, 백그라운드 서비스, 백그라운드 어플리케이션, 등을 포괄할 수 있다.
컴퓨터 프로그램은: (i) HTML (하이퍼텍스트 마크업 언어), XML (확장성 마크업 언어), 또는 JSON (자바스크립트 객체 표기법)과 같은, 파싱되는 서술적 텍스트, (ⅱ) 어셈블리 코드, (ⅲ) 컴파일러가 소스 코드로부터 생성한 객체 코드, (ⅳ) 인터프리터가 실행하기 위한 소스 코드, (ⅴ) JIT(just-in-time) 컴파일러가 컴파일하고 실행하기 위한 소스 코드, 등을 포함할 수 있다. 오로지 예로서, 소스 코드는 C, C++, C#, 오브젝티브 C, 스위프트, 하스켈, Go, SQL, R, 리스프, 자바®, 포트란, 펄, 파스칼, Curl, OCaml, 자바스크립트®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5th revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), 스칼라, 에펠, 스몰토크, 얼랭, 루비, 플래시®, 비주얼 베이직®, 루아, 매트랩, 시뮬링크, 및 파이썬®을 포함하는 언어로부터의 문법으로 작성될 수 있다.
청구항들에 인용된 요소들 중 어느 것도, 요소가 명시적으로 "~하는 수단"이라는 구문을 사용해서 인용되거나, 또는 방법 청구항인 경우에 "~하는 시행" 또는 "~하는 단계"를 사용해서 인용되지 않는 한, 35 U.S.C. §112(f)의 의미에 속하는 기능이 부여된 수단(means-plus-function)의 요소가 되는 것을 의도하지 않는다.

Claims (32)

  1. RF 출력 신호를 수신하고 제1 부하 및 제2 부하 각각에 대한 제1 RF 출력 및 제2 RF 출력을 생성하는 전기 스플리터로서,
    제1 부하에 제1 RF 출력을 제공하는 제1 다리;
    제2 부하에 제2 RF 출력을 제공하는 제2 다리; 및
    상기 제1 다리와 제2 다리 사이에 연결된 밸런싱 회로;를 포함하고,
    상기 밸런싱 회로는 제1 다리 또는 제2 다리 중 어느 하나와 연관된 전기 파라미터의 제1 값 및 제1 다리 또는 제2 다리 중 다른 하나와 연관된 전기 파라미터의 제2 값을 제어하고,
    상기 제1 값 및 제2 값은 기정의된 관계로 제어되는, 전기 스플리터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 파라미터는 전압, 전류, 전력, 임피던스, 주파수, 또는 위상 중 어느 하나인, 전기 스플리터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밸런싱 회로는 상기 제1 다리 및 제2 다리 사이에서 분류(shunt)되고 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나를 더 포함하는, 전기 스플리터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인덕터 및 커패시터는 병렬로 배치되는, 전기 스플리터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커패시터 또는 인덕터 중 적어도 하나는 가변적이고 상기 제1 값 및 제2 값 사이의 관계를 변화시키기 위해 제어되는, 전기 스플리터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 값 및 제2 값 사이의 관계를 변화시키기 위하여 상기 커패시터 또는 인덕터 중 적어도 하나를 변화시키도록 구성된 제어기를 더 포함하는 전기 스플리터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밸런싱 회로는 상기 제1 값과 제1 값 사이의 관계를 조절하기 위하여 달라지는 적어도 하나의 컴포넌트를 포함하는, 전기 스플리터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 값 및 제2 값 각각에 따라 변화하는 감지 신호들에 따라 상기 관계를 변화하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 전기 스플리터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기정의된 관계는 다음 중 어느 하나에 따라 상기 제1 값과 제2 값 사이의 차이를 최소화함에 따라 결정되는, 전기 스플리터:
    Figure pct00014
    또는
    Figure pct00015

    여기서:
    i 및 j 는 전기 스플리터의 K 개의 다리 중 하나를 나타내고;
    ξ는 전기 파라미터이며;
    αn은 i번째 다리에 대응하는 계수이고;
    χn은 n번째 다리에 대응하는 전기 파라미터의 감지된 값임.
  10. 제9항에 있어서,
    j번째 다리에 대한 전기 파라미터의 설정 점은 다음에 따라 결정되는, 전기 스플리터:
    Figure pct00016

    여기서:
    αj는 j번째 다리에 대응하는 계수이고,
    χj(n)은 전류 설정 점을 위해 n번째 반복 시행하는 동안의 j번째 다리에 대응하는 전기 파라미터의 감지된 값임.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다리 및 제2 다리 중 적어도 하나는, 제1 다리 및 제2 다리 중 적어도 하나를 제1 다리 및 제2 다리 중 다른 하나로부터 절연(isolate)시키는 절연 회로를 포함하고, 상기 절연 회로는 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나를 포함하는, 전기 스플리터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전기 스플리터는 제3 부하에 대한 제3 RF 출력을 생성하고,
    상기 제3 부하에 대한 상기 제3 RF 출력을 제공하는 제3 다리; 및
    상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 선택된 어느 하나와 상기 제3 다리의 사이에 연결된 제2 밸런싱 회로;를 더 포함하고,
    상기 제2 밸런싱 회로는 상기 전기 파라미터의 제3 값 및 상기 제1 다리 또는 상기 다리 중 선택된 어느 하나에 대응하는 상기 제1 값 또는 제2 값을 변화시키고,
    상기 제3 값, 및 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 선택된 어느 하나에 대응하는 제1 값 또는 제2 값은 제2 기정의된 관계로 제어되는, 전기 스플리터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 선택된 것이 아닌 나머지 하나와 상기 제3 다리 사이에 연결된 제3 밸런싱 회로;를 더 포함하고,
    상기 제3 밸런싱 회로는, 상기 제3 값 및 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 나머지 하나에 대응하는 상기 제1 값 또는 제2 값을 변화시키고,
    상기 제3 값, 및 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 선택된 것이 아닌 나머지 하나에 대응하는 제1 값 또는 제2 값은 제3 기정의된 관계로 제어되는, 전기 스플리터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 값, 제2 값, 및 제3 값은 동일하거나 또는 상이한 기정의된 관계들 중 하나로 제어되는, 전기 스플리터.
  15. RF 신호를 생성하는 RF 전력 소스;
    RF 신호를 수신하고 제1 부하 및 제2 부하 각각에 출력되는 제1 RF 출력 및 제2 RF 출력을 생성하는 스플리터;를 포함하는 RF 시스템으로서,
    상기 스플리터는,
    상기 제1 부하에 대한 제1 RF 출력을 제공하는 제1 다리;
    상기 제2 부하에 대한 제2 RF 출력을 제공하는 제2 다리;
    상기 제1 다리 및 제2 다리 사이에 연결된 밸런싱 회로로서, 상기 밸런싱 회로는 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 어느 하나와 연관된 전기 파라미터의 제1 값 및 상기 제 1다리 또는 제2 다리 중 다른 하나와 연관된 전기 파라미터의 제2 값을 제어하기 위하여 가변적인 적어도 하나의 컴포넌트를 포함하는, 밸런싱 회로; 및
    상기 적어도 하나의 컴포넌트를 변화시키도록 구성된 제어기;를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 제1 값 및 제2 값이 기정의된 관계로 제어되도록 상기 적어도 하나의 컴포넌트를 제어하는, RF 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전기 파라미터는 전압, 전류, 전력, 임피던스, 주파수, 또는 위상 중 어느 하나인, RF 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 밸런싱 회로는 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제1 값 및 제2 값 간의 관계를 변화시키기 위해 상기 인덕터 또는 커패시터 중 적어도 하나를 변화시키도록 구성되는, RF 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 인덕터 및 커패시터는 병렬 연결 또는 직렬 연결 중 하나로 배치되는, RF 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제1 값 및 제2 값 각각에 따라 변화하는 감지 신호들에 따라서 상기 기정의된 관계를 변화시키도록 구성되는, RF 시스템.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 기정의된 관계는 다음 중 어느 하나에 따라서 상기 제1 값 및 상기 제2 값 간의 차이를 최소화함에 따라 결정되는 RF 시스템:
    Figure pct00017
    또는
    Figure pct00018

    여기서:
    i 및 j 는 전기 스플리터의 K 개의 다리 중 하나를 나타내고;
    ξ는 전기 파라미터이고;
    αn은 i번째 다리에 대응하는 계수이며;
    χn은 n번째 다리에 대응하는 전기 파라미터의 감지된 값임.
  21. 제20항에 있어서, j번째 다리에 대한 전기 파라미터의 설정 점은 다음에 따라 결정되는 전기 스플리터:
    Figure pct00019

    여기서:
    αj는 j번째 다리에 대응하는 계수이고,
    χj(n)은 전류 설정 점을 위해 n번째 반복 시행하는 동안의 j번째 다리에 대응하는 전기 파라미터의 감지된 값임.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 제1 다리 및 제2 다리 중 적어도 하나는, 제1 다리 및 제2 다리 중 적어도 하나를 상기 제1 다리 및 제2 다리 중 다른 하나로부터 절연(isolate)시키는 절연 회로를 포함하고, 상기 절연 회로는 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나를 포함하는, RF 시스템.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 스플리터는 제3 부하에 대한 제3 RF 출력을 생성하고,
    상기 제3 부하에 대한 상기 제3 RF 출력을 제공하는 제3 다리; 및
    상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 선택된 어느 하나와 상기 제3 다리의 사이에 연결된 제2 밸런싱 회로;를 더 포함하고,
    상기 제2 밸런싱 회로는 상기 전기 파라미터의 제3 값 및 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 선택된 어느 하나에 대응하는 제1 값 또는 제2 값을 변화시키고,
    상기 제3 값 및 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 선택된 어느 하나에 대응하는 제1 값 또는 제2 값은 제2 기정의된 관계로 제어되는, RF 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 다리 또는 상기 제2 다리 중 선택된 것이 아닌 나머지 하나와 상기 제3 다리 사이에 연결된 제3 밸런싱 회로를 더 포함하고,
    상기 제3 밸런싱 회로는, 상기 제3 값 및 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 나머지 하나에 대응하는 상기 제1 값 또는 제2 값을 변화시키고,
    상기 제3 값 및 상기 제1 다리 또는 상기 제2 다리 중 선택된 것이 아닌 나머지 하나에 대응하는 제1 값 또는 제2 값은 제3 기정의된 관계로 제어되는, RF 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 값, 제2 값, 및 제3 값은 동일하거나 또는 상이한 기정의된 관계들 중 하나로 제어되는, RF 시스템.
  26. RF 출력 신호를 수신하고 제1 부하 및 제2 부하 각각에 대한 제1 RF 출력 및 제2 RF 출력을 생성하는 전기 스플리터의 밸런싱 회로로서,
    제1 다리가 상기 제1 RF 출력을 제1 부하에 제공하고 제2 다리가 상기 제2 RF 출력을 제2 부하에 제공하며,
    상기 제1 다리 및 제2 다리 사이에 연결된 적어도 하나의 컴포넌트를 포함하고, 상기 적어도 하나의 컴포넌트는 상기 제1 다리 또는 제2 다리 중 어느 하나와 연관된 전기 파라미터의 제1 값 및 상기 제 1다리 또는 제2 다리 중 다른 하나와 연관된 전기 파라미터의 제2 값을 제어하기 위하여 가변적이고, 상기 제1 값 및 제2 값은 기정의된 관계로 제어되는, 밸런싱 회로.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 전기 파라미터는 전압, 전류, 전력, 임피던스, 주파수, 또는 위상 중 어느 하나인, 밸런싱 회로.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 밸런싱 회로는 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나를 더 포함하고, 각각의 인덕턴스 또는 커패시턴스 중 적어도 하나는 상기 제1 값 및 제2 값 간의 관계를 변화시키기 위해 제어되는, 밸런싱 회로.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 인덕터 및 커패시터는 병렬 연결 또는 직렬 연결 중 하나로 배치되는, 밸런싱 회로.
  30. 제26항에 있어서,
    적어도 인덕턴스 또는 커패시턴스는, 상기 제1 값 및 제2 값 각각에 따라 변화하는 감지 신호들에 따라서 상기 기정의된 관계를 변화시키는, 밸런싱 회로.
  31. 제26항에 있어서,
    상기 기정의된 관계는 다음 중 어느 하나에 따라서 상기 제1 값 및 상기 제2 값 간의 차이를 최소화함에 따라 결정되는 밸런싱 회로:
    Figure pct00020
    또는
    Figure pct00021

    여기서:
    i 및 j 는 전기 스플리터의 K 개의 다리 중 하나를 나타내고;
    ξ는 전기 파라미터이며;
    αn은 i번째 다리에 대응하는 계수이고;
    χn은 n번째 다리에 대응하는 전기 파라미터의 감지된 값임.
  32. 제31항에 있어서, j번째 다리에 대한 전기 파라미터의 설정 점은 다음에 따라 결정되는 밸런싱 회로:
    Figure pct00022

    여기서:
    αj는 j번째 다리에 대응하는 계수이고,
    χj(n)은 전류 설정 점을 위해 n번째 반복 시행하는 동안의 j번째 다리에 대응하는 전기 파라미터의 감지된 값임.
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