KR20210009360A - 임피던스 매칭 네트워크 모델 기반 보정 방식 및 성능 반복성 - Google Patents

임피던스 매칭 네트워크 모델 기반 보정 방식 및 성능 반복성 Download PDF

Info

Publication number
KR20210009360A
KR20210009360A KR1020207036074A KR20207036074A KR20210009360A KR 20210009360 A KR20210009360 A KR 20210009360A KR 1020207036074 A KR1020207036074 A KR 1020207036074A KR 20207036074 A KR20207036074 A KR 20207036074A KR 20210009360 A KR20210009360 A KR 20210009360A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
matching network
reactance
tuning element
stepper motor
variable tuning
Prior art date
Application number
KR1020207036074A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102567432B1 (ko
Inventor
데이비드 제이. 쿠무
Original Assignee
엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드 filed Critical 엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드
Publication of KR20210009360A publication Critical patent/KR20210009360A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102567432B1 publication Critical patent/KR102567432B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00—Networks using active elements
    • H03H11/02—Multiple-port networks
    • H03H11/28—Impedance matching networks
    • H03H11/30—Automatic matching of source impedance to load impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00—Networks using active elements
    • H03H11/02—Multiple-port networks
    • H03H11/40—Impedance converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은, 가변 튜닝 소자를 가지는 매칭 네트워크를 포함하는 무선 주파수 전력 전달 시스템을 위한 매칭 네트워크 시스템에 관한 것이다. 상기 매칭 네트워크는 RF 전력 생성기와 부하 사이에 가변 임피던스를 도입한다. 스테퍼 모터가 상기 가변 튜닝 소자의 위치를 조정한다. 매칭 네트워크 시스템은 또한 매칭 네트워크와 통신하는 제어기를 포함한다. 제어기는 스테퍼 모터의 위치를 수신하고, 상기 위치를 저장된 사전결정된 위치와 비교한다. 제어기는 위치 보정을 생성하고 개선된 반복성과 재현성을 제공하기 위하여 상기 위치에 상기 위치 보정을 적용한다.

Description

임피던스 매칭 네트워크 모델 기반 보정 방식 및 성능 반복성
본 발명은 RF 생성기 시스템들을 위한 매칭 네트워크들 및 RF 생성기 제어 시스템들에서 네트워크들을 매칭하기 위한 제어 시스템들에 관한 것이다.
[관련 출원들의 상호 참조]
본 발명은 2018년 10월 19일 출원된 미국 출원 US 16/164,892의 우선권을 주장한다. 상기 출원의 전체 개시는 여기에 참조로 통합된다.
본 명세서에 제공된 배경기술은 전반적으로 본 발명의 맥락을 제시하기 위한 것이다. 이 배경기술 부분에 기재된 한도 내의 현재 지명된 발명자들의 작업 및 출원 당시에 선행 기술로서 달리 자격이 없을 수 있는 기재의 측면들은 본 발명에 대한 선행 기술로서 명시적 또는 묵시적으로 인정되지 않는다.
플라즈마 에칭은 반도체 제조에 자주 사용된다. 플라즈마 에칭에서, 이온들은 전기장에 의해 가속되어 기판 상의 노출된 표면들을 에칭한다. 전기장은 RF 전력 시스템의 무선 주파수(radio frequency, RF) 생성기에 의해 생성된 RF 전력 신호들에 기초하여 생성된다. RF 생성기에 의해 생성된 RF 전력 신호들은 플라즈마 에칭을 효과적으로 수행하기 위해 정밀하게 제어되어야 한다.
RF 전력 시스템은 RF 생성기, 매칭 네트워크, 및 부하(예를 들어, 플라즈마 챔버)를 포함할 수 있다. RF 생성기는 매칭 네트워크에서 수신되는 RF 전력 신호들을 생성한다. 매칭 네트워크는 매칭 네트워크의 입력 임피던스를 RF 생성기와 매칭 네트워크 사이의 전송 라인의 특성 임피던스에 매칭시킨다. 이러한 임피던스 매칭은 매칭 네트워크로 전달되는 전력량("순방향 전력")을 최대화하고 매칭 네트워크로부터 RF 생성기로 다시 반사되는 전력량( "역 전력")을 최소화하는 데 도움이 된다. 매칭 네트워크의 입력 임피던스가 전송 라인의 특성 임피던스와 매칭될 때 순방향 전력은 최대화되고 역 전력은 최소화될 수 있다.
일부 반도체 장치 제조 시스템들은 반도체 장치들의 생산량들을 증가시키기 위해 다중 플라즈마 챔버들을 사용한다. 이러한 시스템들에서, 반도체 장치 제조 시스템의 각 플라즈마 챔버와 연관된 매칭 네트워크는 다중 플라즈마 챔버들에 걸쳐 생성되는 반도체 장치들의 균일성에 영향을 미칠 수 있다. 매칭 네트워크 제어 시스템들은 다중 플라즈마 챔버들에 걸쳐 균일성의 특정한 측정을 가능하게 하지만, 더 작은 구성요소들 및 증가된 수율들에 대한 지속적으로 증가하는 요구는 현재 구성들에 대한 지속적인 개선을 요구한다.
본 발명의 추가 적용 영역들은 상세한 설명, 청구 범위, 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 특정 예들은 단지 예시의 목적으로 의도된 것이며 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
무선 주파수(RF) 전력 전달 시스템을 위한 매칭 네트워크는 적어도 하나의 가변 튜닝 소자를 포함한다. 매칭 네트워크는 또한 가변 튜닝 소자를 변위시키기 위한 스테퍼 모터를 포함한다. 상기 스테퍼 모터는 상기 스테퍼 모터의 각 조정 스텝이 상기 매칭 네트워크의 리액턴스에서 일정한 변화를 야기하도록 상기 가변 튜닝 소자를 조정하도록 구성된다.
무선 주파수(RF) 전력 전달 시스템을 위한 매칭 네트워크 시스템은 가변 튜닝 소자를 갖는 매칭 네트워크를 포함한다. 매칭 네트워크는 RF 전력 생성기와 부하 사이에 가변 임피던스를 도입한다. 스테퍼 모터는 가변 튜닝 소자의 위치를 조정한다. 매칭 네트워크 시스템은 또한 매칭 네트워크와 통신하는 제어기도 포함한다. 제어기는 스테퍼 모터의 위치를 수신하고 상기 위치를 저장된 사전결정된 위치와 비교한다. 제어기는 위치 보정을 생성하고 상기 위치 보정을 상기 위치에 적용한다.
매칭 네트워크를 위한 제어 시스템은 프로세서와 메모리를 포함한다. 메모리는 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장한다. 프로세서에 의해 실행되는 명령어들은 가변 튜닝 소자를 변위시키도록 스테퍼 모터를 조정하도록 구성된다. 스테퍼 모터는 스테퍼 모터의 조정 스텝에 따라 가변 튜닝 소자를 조정하고 매칭 네트워크의 리액턴스의 일정한 변화를 야기하며, 스테퍼 모터는 매칭 네트워크에 대한 보정 모델을 정의하고, 매칭 네트워크의 사전결정된 리액턴스에 대해 사전결정된 리액턴스에 따라 위치 보정이 적용된다.
매칭 네트워크를 조정하는 방법은 스테퍼 모터를 제공하고 가변 튜닝 소자를 변위시키도록 스테퍼 모터를 조정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 상기 스테퍼 모터의 각 조정 스텝이 상기 매칭 네트워크의 리액턴스에 일정한 변화를 일으키거나, 상기 매칭 네트워크에 대한 보정 모델을 적용하는 단계 중 적어도 하나에 따른 가변 튜닝 소자의 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 보정 모델에 대해, 상기 매칭 네트워크의 사전결정된 리액턴스에 대해, 상기 사전결정된 리액턴스에 따라 위치 보정이 적용된다.
이하에서는 본 발명을 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통하여 더 상세히 설명한다:
도 1은 다양한 실시예들에 따라 배열된 RF 생성기 시스템의 개략적인 블록도;
도 2는 매칭 네트워크의 확대도를 포함하는, 매칭 네트워크 및 부하의 개략적인 블록도;
도 3은 다중 매칭 네트워크들 및 부하들을 갖는 다중-플라즈마 챔버 도구의 개략적인 블록도;
도 4는 매칭 네트워크에 대한 부하 및 튜닝 공간을 도시하는 스미스 차트의 예;
도 5는 가변 커패시터의 튜닝된 위치와 대응하는 커패시턴스 간의 이상적인 관계의 플롯;
도 6은 커패시터의 리액턴스에 대한, 커패시터에 대한 튜닝 위치와 매칭 네트워크의 관계를 도시한 도면;
도 7은 매칭 네트워크에서 커패시터에 대한 회전들의 범위의 다양한 부분들에 대한 위치 변화에 대한 커패시턴스 변화의 도식적 표현;
도 8은 출력 임피던스에 대한, 튜닝 소자의 위치 및 매칭 네트워크의 개략도;
도 9는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 예시적인 제어 모듈의 기능 블록도;
도 10은 다양한 실시예들에 따른 매칭 네트워크 제어의 흐름도이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사 및/또는 동일한 요소들을 식별하기 위해 재사용될 수 있다.
RF 전력 소스 또는 공급기 분야에서, RF 신호를 부하에 인가하는 데에는 일반적으로 두 가지 방식들이 있다. 첫 번째, 보다 전통적인 방식은 연속파 신호를 부하에 인가하는 것이다. 연속파 모드에서, 연속파 신호는 일반적으로 전력 소스에 의해 부하에 연속적으로 출력되는 정현파이다. 연속파 방식에서, RF 신호는 정현파 출력을 가정하고, 정현파의 진폭 및/또는 주파수는 부하에 인가되는 출력 전력을 가변시키기 위해 가변될 수 있다.
RF 신호를 부하에 인가하는 두 번째 방식은 부하에 연속파 신호를 인가하는 대신 RF 신호를 펄싱하는 것을 포함한다. 펄스 동작 모드에서, RF 정현파 신호는 변조된 정현파 신호에 대한 엔벨로프를 정의하기 위해 변조 신호에 의해 변조된다. 종래의 펄스 변조 방식에서, RF 정현파 신호는 일반적으로 일정한 주파수 및 진폭에서 출력된다. 부하에 전달되는 전력은 정현파 RF 신호를 가변하기 보다는 변조 신호를 가변함으로써 가변된다.
일반적인 RF 전력 공급기 구성에서, 부하에 인가되는 출력 전력은 순방향 및 반사된 전력 또는 부하에 인가된 RF 신호의 전압 및 전류를 측정하는 센서들을 사용하여 결정된다. 이러한 신호들의 어느 세트든 제어 루프에서 분석된다. 분석은 부하에 인가되는 전력을 가변시키기 위해 RF 전력 공급기의 출력을 조정하는 데 사용되는 전력 값을 결정한다. 부하가 플라즈마 챔버인 RF 전력 전달 시스템에서, 부하의 가변 임피던스는 부하에 인가되는 상응하는 가변 전력을 야기하는데, 인가된 전력은 부분적으로 부하의 임피던스의 함수이기 때문이다.
플라즈마 시스템들에서, 전력은 일반적으로 두 가지 구성들 중 하나로 전달된다. 제 1 구성에서, 전력은 플라즈마 챔버에 용량적으로 결합된다. 이러한 시스템들을 용량 결합 플라즈마(capacitively coupled plasma, CCP) 시스템들이라고 한다. 제 2 구성에서, 전력은 플라즈마 챔버에 유도 결합된다. 이러한 시스템들은 일반적으로 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 시스템들이라고 한다. 플라즈마 전달 시스템들은 일반적으로 하나 또는 복수의 전극들에 인가되는 바이어스 전력 및 소스 전력을 포함한다. 소스 전력은 일반적으로 플라즈마를 생성하고, 바이어스 전력은 플라즈마를 바이어스 RF 전력 공급기에 대한 에너지로 튜닝한다. 바이어스 및 소스는 다양한 설계 고려사항들에 따라 동일한 전극을 공유하거나 별도의 전극들을 사용할 수 있다.
RF 전력 전달 시스템이 플라즈마 챔버 형태로 부하를 구동 할 때, 플라즈마 챔버로 전달된 전력에 의해 생성된 전기장은 챔버 내에서 이온 에너지를 발생시킨다. 이온 에너지의 한 가지 특징적인 측정은 이온 에너지 분포 함수(ion energy distribution function, IEDF)이다. 이온 에너지 분포 함수(IEDF)는 RF 파형으로 제어될 수 있다. 다수의 RF 전력 신호들이 부하에 적용되는 시스템에서 IEDF를 제어하는 한 가지 방법은 주파수 및 위상에 의해 관련된 다수의 RF 신호들을 가변시킴으로써 발생한다. 다수의 RF 전력 신호들 간에 주파수들은 고정되고, 다수의 RF 신호들 간의 상대 위상도 고정된다. 이러한 시스템들의 예들은 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 출원에 참조로 포함된 미국 특허 제 7,602,127호, 미국 특허 제 8,110,991호, 및 미국 특허 제 8,395,322호를 참조하여 찾을 수 있다.
RF 플라즈마 처리 시스템들은 플라즈마 생성 및 제어를 위한 구성요소들을 포함한다. 그러한 구성요소 중 하나는 플라즈마 챔버 또는 반응기로 언급된다. 예를 들어, 박막 제조를 위한 RF 플라즈마 처리 시스템들에서 사용되는 전형적인 플라즈마 챔버 또는 반응기는 이중 주파수 시스템을 사용한다. 이중 주파수 시스템의 하나의 주파수(소스)는 플라즈마의 생성을 제어하고 이중 주파수 시스템의 다른 주파수(바이어스)는 이온 에너지를 제어한다. 이중 주파수 시스템들의 예들은 상기 참조된 미국 특허 제 7,602,127호; 미국 특허 제 8,110,991호; 및 미국 특허 제 8,395,322호에 기재된 시스템들을 포함한다. 상기 참조된 특허들에 기재된 이중 주파수 시스템은 이온 밀도 및 이에 상응하는 이온 에너지 분포 함수(IEDF)를 제어하기 위해 RF 전원 공급 동작을 적응시키기 위한 폐쇄-루프 제어 시스템을 필요로 한다.
플라즈마들을 생성하기 위한 플라즈마 챔버를 제어하기 위한 다수의 방법들이 존재한다. 예를 들어, 구동 RF 신호들의 위상 및 주파수는 플라즈마 생성을 제어하기 위해 사용될 수 있다. RF 구동 플라즈마 소스들의 경우, 플라즈마 시스 역학 및 상응하는 이온 에너지에 영향을 주는 주기적 파형이 일반적으로 알려져 있으며 주기적 파형들의 주파수 및 연관 위상 상호작용이 알려져 있다. 또 다른 방법은 이중 주파수 동작을 포함한다. 즉, 이온 및 전자 밀도들의 실질적으로 독립적인 제어를 제공하기 위해 플라즈마 챔버에 전력을 공급하기 위해 2개의 RF 주파수 소스들이 사용된다.
또 다른 방법은 플라즈마 챔버를 구동하기 위해 광대역 RF 전력 소스들을 사용하지만, 특정 어려움들을 포함한다. 하나의 어려움은 전력을 전극에 커플링하는 것이다. 두 번째 어려움은 원하는 IEDF에 대한 실제 시스 전압에 대한 생성된 파형의 전달 함수가 재료 표면 상호작용을 지원하기 위해 넓은 공정 공간에 대해 공식화되어야 한다는 것이다. 또 다른 방법에서, 유도 결합 플라즈마에서, 소스 전극에 인가되는 전력을 제어하면 플라즈마 밀도를 제어하는 반면 바이어스 전극에 인가되는 전력을 제어하면 IEDF를 제어하여 에칭율 제어를 제공한다. 소스 전극 및 바이어스 전극 제어를 사용하여 에칭율이 이온 밀도 및 에너지를 통해 제어된다.
도 1은 다양한 실시예들에 따라 배열된 RF 생성기 또는 전력 공급 시스템(10)을 도시한다. 전력 공급 시스템(10)은 무선 주파수(RF) 생성기 또는 전력 공급기(12), 매치 또는 매칭 네트워크(18), 및 부하 또는 플라즈마 챔버(32)를 포함한다. 다양한 실시예들에서, RF 생성기(12)는 소스 RF 생성기로, 매칭 네트워크(18)는 소스 매칭 네트워크로 지칭된다. 다양한 실시예들에서, RF 생성기(12)는 소스 또는 바이어스 RF 생성기로 지칭될 수 있고, 매칭 네트워크(18)는 각 소스 또는 바이어스 매칭 네트워크로 지칭될 수 있음을 이해할 것이다.
RF 생성기(12)는 RF 전력 소스 또는 증폭기(14), RF 센서(16), 및 프로세서, 제어기, 또는 제어 모듈(20)을 포함한다. RF 전력 소스(14)는 센서(16)에 출력되는 RF 전력 신호(22)를 생성한다. 센서(16)는 RF 전력 소스(14)의 출력을 수신하고 각 RF 전력 신호들을 매치 또는 매칭 네트워크(18)로 생성한다. 센서(16)는 또한 부하(32)로부터 감지된 다양한 파라미터들에 따라 가변하는 신호들을 출력한다. 센서(16)가 RF 생성기(12) 내에 도시되어 있지만, 다양한 실시예들에서 RF 센서(16)는 RF 전력 생성기(12)의 외부에 위치될 수 있다. 이러한 외부 감지는 RF 생성기의 출력부에서, RF 생성기와 플라즈마 챔버 사이에 위치한 임피던스 매칭 장치의 입력부에서, 또는 (임피던스 매칭 장치 내부를 포함하는) 임피던스 매칭 회로의 출력부와 플라즈마 챔버 사이에서 발생할 수 있다.
센서(16)는 RF 전력 소스(14) 및 플라즈마 챔버(32)의 작동 파라미터들을 검출하고 신호(26)를 출력한다. 센서(16)는 전압, 전류, 및/또는 방향성 커플러 센서들을 포함할 수 있다. 센서(16)는 (i) 전압 V 및 전류 I 및/또는 (ii) 전력 증폭기(14) 및/또는 RF 생성기(12)로부터 출력되는 순방향(또는 소스) 전력 PFWD 및 센서(16)에 연결된 매칭 네트워크(18) 또는 부하(32) 각각으로부터 수신된 역(또는 반사된) 전력 PREV를 포함할 수 있다. 전압 V, 전류 I, 순방향 전력 PFWD, 및 역 전력 PREV는 전력 소스(14)와 연관된 실제 전압, 전류, 순방향 전력, 및 역 전력의 스케일링 및/또는 필터링된 버전들일 수 있다. 센서(16)는 아날로그 및/또는 디지털 센서일 수 있다. 디지털 구현에서, 센서(16)는 아날로그-대-디지털(A/D) 변환기들 및 대응하는 샘플링 속도들을 갖는 신호 샘플링 구성요소들을 포함할 수 있다. 신호(26)는 전압 V 및 전류 I 또는 순방향(또는 소스) 전력 PFWD 역(또는 반사된) 전력 PREV 중 임의의 것을 나타낼 수 있는 한 쌍의 신호들 X 및 Y를 포함할 수 있다.
센서(16)는 제어기 또는 전력 제어 모듈(20)에 의해 수신되는 센서 신호들 X 및 Y를 생성한다. 전력 제어 모듈(20)은 신호(26)를 처리하고 전력 소스(14)에 대한 하나 또는 복수의 피드백 제어 신호들(28)을 생성한다. RF 전력 소스(14)는 수신된 피드백 제어 신호에 기초하여 RF 전력 신호(22)를 조정한다. 전력 제어 모듈(20)은 PID(Proportional Integral Derivate) 제어기들 또는 그의 서브세트들 및/또는 DDS(Direct Digital Synthesis) 구성요소(들) 및/또는 모듈들이라는 용어와 관련하여 후술되는 다양한 구성요소들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전력 제어 모듈(20)은 제 1 PID 제어기 또는 서브세트이고, 기능들, 공정들, 프로세서들, 또는 서브모듈들을 포함할 수 있다. 피드백 제어 신호(28)는 구동 신호일 수 있고 DC 오프셋 또는 레일 전압, 전압 또는 전류 크기, 주파수, 및 위상을 가질 수 있다.
다양한 실시예들에서, RF 전력 소스(14), 센서(16), 제어기(20), 및 매칭 네트워크(18)는 소스 RF 전력 소스(14), 소스 센서(16), 소스 제어기(20), 및 소스 매칭 네트워크(18)로 지칭될 수 있다. 유사하게, 다양한 실시예들에서, RF 전력 소스(14), 센서(16), 제어기(20), 및 매칭 네트워크(18)는 바이어스 RF 전력 소스(14), 바이어스 센서(16), 바이어스 제어기(20), 및 바이어스 매칭 네트워크(18)로 지칭될 수 있다. 다양한 실시예들에서 그리고 전술한 바와 같이, 소스는 플라즈마를 생성하는 RF 생성기를 지칭하고, 바이어스는 바이어스 RF 전력 공급기에 대해 플라즈마 이온 에너지 분배 함수(IEDF)를 튜닝하는 RF 생성기를 지칭한다. 다양한 실시예들에서, 소스 및 바이어스 RF 전력 공급기들은 상이한 주파수들에서 동작한다. 다양한 실시예들에서, 소스 RF 전력 공급기는 바이어스 RF 전원 공급기보다 더 높은 주파수에서 동작한다.
반도체 장치 제조를 위해, 노드들은 더 작은 다이 면적에 상응하는 더 높은 성능으로 더 큰 밀도를 제공하기 위해 계속 축소된다. 대량 제조는 3차원 장치들에 대한 면적에 걸친 부피를 이용하기 위해 높이 축을 따라 스케일링을 추가로 채택했다. 또한, 제조업체들은 이전 노드의 수율들로 새로운 노드 생산 속도들을 달성하기 위해 더 엄격한 공정 제어 한계들을 계속 채택하고 있다. 그 결과, 반도체 제조업체들은 생산성이 바람직한 경제적 수준들로 유지되도록 보장하기 위해 플라즈마 챔버 매칭 계획을 채택했다. 제조업체들은 더 엄격한 공정 제어 한계들을 적용하여 이러한 목표를 시행한다.
챔버 매칭 계획은 매칭 네트워크의 튜닝 반복성을 개선하는 것을 포함하여 몇 가지 목표들을 갖는다. 또 다른 목표는 매칭 네트워크의 튜닝 재현성을 개선하는 것이다. 또 다른 목표는 다중 플라즈마 챔버들을 사용하는 제조 공정들을 위한 증가된 도구 매칭에 대한 고객 요구들에 대응하는 것이다. 또 다른 목표는 도구들의 클러스터의 각 챔버에 대해 다중 매칭 네트워크들에 걸쳐 반사된 전력을 최적화하는 것이다. 또 다른 목표는 주어진 튜닝 위치에 대해 매칭 네트워크로부터 반복가능한 결과들을 실현하는 것이다. 또 다른 목표는 조달 계층을 통해 생산 자격들을 줄이는 것이다. 또 다른 목표는 도구들의 집합에 걸쳐 변동성을 줄이는 것이다. 또 다른 목표는 이중 패터닝이 4중 패터닝으로 전환되고 보다 엄격한 공정 제어들을 필요로 하므로 높은 공장 수율 및 출력을 유지하는 것이다. 이전 시스템들에서, 한 가지 일반적인 목표는 챔버 결과들을 서로 5% 이내로 매치시키는 것이었지만, 고급 노드들이 있는 시스템의 하나의 목표는 일반적으로 몇 옹스트롬 정도인 선택된 이상적인 챔버의 평균의 ½σ 내지 1σ 이내로 매치시키는 것이다. 따라서, RF 도메인 내에서 챔버 매칭이 중요하다.
임피던스 매칭 네트워크들 사이에 개선된 재현성을 제공하기 위한 하나의 현재 방법은 튜닝 및 부하 커패시터들 각각과 직렬 및 병렬로 배치된 튜닝가능한 패더 커패시터들의 사용을 포함한다. 그러나 패더 커패시터들은 제조 과정에서 매치 네트워크에 비용 및 복잡성을 추가한다.
다양한 실시예들의 임피던스 매칭 네트워크 모델은 매칭 네트워크 튜닝 공간의 최적 영역들에서 동작하도록 매칭 네트워크의 커패시터들과 같은 가변 리액턴스 소자들의 튜닝 단계들을 가변시킴으로써 튜닝 반복성 및 튜닝 재현성을 향상시킨다. 튜닝 반복성을 위해, 설계의 또 다른 측면은 튜닝 및 부하 커패시터들에 대해 관계를 생성하여 커패시터들의 조정의 각 단계가 매칭 네트워크의 리액턴스에서 균일한 변화를 초래하도록 한다. 튜닝 재현성을 위해, 설계의 한 측면은 제조시 튜닝 및 부하 커패시터들에 대한 최소 제곱 근사를 사용하여 특성화를 생성한다.
도 2는 RF 입력 신호(42)를 수신하고 부하(46)에 출력(44)을 생성하는 매칭 네트워크(40)의 개략적인 블록도를 도시한다. 매칭 네트워크(40)는 부하 인덕터 LL(48) 및 부하 커패시터 CL(50)을 갖는 부하 레그를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 매칭 네트워크(40) 및 부하(46)는 RF 입력 신호(42)를 생성하는 RF 생성기(12)와 함께, 도 1의 매칭 네트워크(18) 및 부하(32) 각각에 대응한다. 매칭 네트워크(40)는 또한 튜닝 인덕터 LT(52) 및 튜닝 커패시터 CT(54)를 갖는 튜닝 레그를 포함한다. 도 2의 개략적인 블록도는 또한 부하 임피던스 ZL 및 튜닝 임피던스 ZT를 포함하는 대표적인 임피던스들을 도시한다. 부하 캐패시터 CL(50) 및 튜닝 캐패시터 CT(54)는 가변 캐패시터들이며, RF 입력을 공급하는 (도 1의 12와 같은) RF 생성기와 부하(46) 간의 적절한 매치를 제공하기 위해 부하 임피던스 및 튜닝 임피던스 각각을 가변하도록 조정가능하다.
도 3은 플라즈마 챔버들 또는 다른 반도체 제조 장치들과 같은 복수의 부하들(52a, 52b, 52c,..., 52n)을 포함하는 반도체 제조 도구 시스템(50)의 개략적인 블록도를 도시한다. 각 부하는 RF 생성기 시스템(10)과 같은 RF 생성기에 연결되지만, 매칭 네트워크들(54a, 54b, 54c,..., 54n)만이 도 3에 도시되어 있다. 각각의 매칭 네트워크(54a, 54b, 54c,..., 54n)는 부하들(52a, 52b, 52c,..., 52n) 각각에 연결된다. 다양한 실시예들에서, 각각의 각각의 매칭 네트워크(54)는 본 발명의 교시에 따라 제어될 수 있다. 예를 들어, 각각의 매칭 네트워크(54)는 매칭 네트워크(52)/로드들(52)의 조합들의 집합에 걸쳐 가변성을 감소시키기 위해 챔버 매칭을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 도 3은 또한 중앙 집중화된 제어를 위한 매칭 네트워크들(54)과 통신함으로써 챔버 매칭을 위한 공정들을 제조하는 제어기(56), 또는 매칭 네트워크들(54)의 제어를 중앙 집중화하기 위해 비제한적인 예로서 도 1의 제어기(20)를 포함한다.
도 4는 예시적인 부하 공간 ZLOAD(64) 및 튜닝 공간 ZTUNE(66)을 보여주는 스미스 차트를 묘사한다. 튜닝 공간 ZTUNE(66)은 적재 공간 ZLOAD(64)의 결합체이다. 다양한 시나리오들에서 고객은 적재 공간 ZLOAD(64)에 대한 정보를 제공할 수 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 경로(68)를 따라 시계 방향으로 좌측 상단으로부터 우측 하단으로 튜닝 공간 ZTUNE(66)의 주변을 가로지르는 것은 최대 커패시턴스로부터 최소 커패시턴스로의 부하 커패시턴스 CL의 변화를 나타낸다. 마찬가지로, 70을 따라 시계 방향으로 우측 하단으로부터 좌측 상단으로 튜닝 공간 ZTUNE(66)의 주변을 가로지르는 것은 부하 커패시턴스 CL의 최소 커패시턴스로부터 최대 커패시턴스로의 변화를 나타낸다. 도 4의 스미스 차트에서 경로들(68, 70, 및 72)의 궤적에서 볼 수 있는 바와 같이, 가변 커패시터의 위치가 변화됨에 따라, 회로 임피던스는 커패시턴스 변화와 연관된 리액턴스 변화로 인해 가변된다. 유사하게, 튜닝 공간 ZTUNE(66) 내의 경로(72)는 튜닝 커패시턴스 CT의 최소 튜닝 커패시턴스로부터 최대 튜닝 커패시턴스로의 변화를 나타낸다.
도 4의 스미스 차트에서, 위치 변화들이 부하 임피던스 ZL 및 튜닝 임피던스 ZT 각각, 즉
Figure pct00001
및
Figure pct00002
에 더 큰 영향을 미치는 튜닝 공간 ZTUNE(66)의 영역들이 존재함을 알 수 있다. 마찬가지로, 위치 변화들이 부하 임피던스 ZL 및 튜닝 임피던스 ZT에 덜 영향을 미치는 튜닝 공간 ZTUNE(66)의 영역들이 존재한다.
매칭 네트워크 튜닝 공간에서의 위치 변화에 따른 임피던스 변화의 불균일성은 균일한 제어에 도전을 제시한다. 최종 사용자는 매칭 네트워크 위치를 기반으로 통계적 공정 제어(SPC) 한계들을 개발한다. 위치에 대한 임피던스 감도는 커패시턴스가 튜닝 공간에 있는 위치에 따라 가변되기 때문에 SPC가 일관적이지 않을 수 있다. 예를 들어, 튜닝 공간 ZTUNE(66)의 하위 사분면에서, 위치 정확도는 수치 범위로 인해 저하될 뿐만 아니라 리액턴스 분해능도 좋지 않다. 이로 인해 더 낮은 퍼센티지의 SPC 제한들을 충족하는 데 어려움이 있다. CL 및 CT를 조정하는 스테퍼 모터들의 제어는 스테퍼 모터의 ½, ¼, ⅛, 및 1/16 회전들의 정확도를 갖는다. 따라서, 튜닝 공간의 하위 사분면에서 더 높은 모터 스테퍼 분해능을 허용하고 모터 스텝들이 증가함에 따라 감소된 분해능을 허용하는 제어를 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 제어는 전체 튜닝 공간에 걸쳐 위치 변화와 관련하여 임피던스의 보다 균일한 변경을 가능하게 한다. 이러한 균일성은 매치 네트워크 구현에서 더 큰 반복성을 제공할 것이다.
도 5는 가변 커패시터의 위치와 제어된 커패시터의 커패시턴스 간의 이상적이고 균일한 관계의 예를 제공한다. 도 5에서 볼 수 있듯이 커패시터의 위치와 커패시턴스 간의 관계는 균일하다. 즉, 위치가 변화되면 커패시턴스에 균일하거나 선형적인 변화를 야기한다. 이러한 관계는 매칭 네트워크에서 커패시터들에 대한 제어의 반복성을 다룬다. 도 5에서 플롯은 절대 최소 Abs Min과 절대 최대 Abs Max 사이의 가변 커패시터 위치를 나타낸다. 다양한 구성들에서 가변 커패시터는 절대 최소 또는 최대 값들을 얻을 수 없다. 따라서, 플롯(74)은 위치 Min을 최소로, 위치 Max를 최대로서 포함하고, 플롯(74)에 의해 도시된 가변 커패시터의 위치는 Min과 Max 사이에서 가변한다. 위치 Min에서 가변 커패시터의 커패시턴스는 CxMin이다. 마찬가지로 위치 Max에서 가변 커패시터의 위치는 CxMax이다. 특정 위치 P1에서 Min 및 Max까지 출력은 CxP1이다. 도 5의 커패시턴스 플롯(74)은 커패시턴스가 위치에 대해 선형적으로 가변하는 이상적인 가변 커패시터를 도시한다.
도 6과 관련하여 매칭 네트워크의 반복성과 균일성을 개선하기 위한 한 가지 방법을 볼 수 있다. 도 6에서, x-축은 도 2에 도시된 부하 커패시터 CL 또는 튜닝 커패시터 CT일 수 있는 예시 커패시터의 위치를 도시한다. y-축은 임피던스 Z를 도시한다. 도 6에서, 제 1 파형(80)은 커패시터와 같은 가변 리액턴스 소자의 위치 X에 대한 매칭 네트워크의 임피던스 Zx를 나타낸다. 도 6은 Zx에서의 불량 해상도(84)의 영역을 도시하며, Zx는 위치 X의 작은 변화가 임피던스 Zx의 큰 변화를 초래하는 실질적인 수직 성분을 갖는다. 도 6은 또한 Zx에서의 바람직한 분해능(86)의 영역을 도시하며, Zx는 위치 X의 작은 변화가 임피던스 Zx의 상응하는 작은 변화를 초래하는 실질적으로 수평 성분을 가지며, 이로써 위치 X에 대한 임피던스 Zx의 곡선에서 균일성을 제공한다.
임피던스 곡선 Zx에 추가하여, 도 6은 매칭 네트워크의 튜닝 레그 또는 부하 레그 중 하나에 대한 임피던스 곡선들 Zy(88)을 나타내며, 여기서 Zy = Zx + ZLX이며, 여기서 ZLX는 매칭 네트워크의 각 레그에 있는 유도 성분의 리액턴스이다. 매칭 네트워크의 튜닝 레그 또는 로드 레그 중 다른 하나에 대해서도 유사한 곡선들의 세트가 존재한다. 매칭 네트워크의 하나 또는 양 레그들은 본 명세서에 기재된 방식들을 사용하여 제어될 수 있다. 도 6은 또한 위치 X의 변화와 임피던스 Z의 상응하는 변화
Figure pct00003
간의 이론적이고 이상적인 관계를 나타내는 파형(82)을 도시한다. 도 6에서 볼 수 있듯이, 이상적인 관계는 위치 X의 주어진 변화에 대한 임피던스 Z의 상응하는 변화가 실질적으로 동일하게 유지되는 선형 관계를 제안한다. 또한, 도 6은 이상적인 곡선
Figure pct00004
(82)에 더하여 곡선
Figure pct00005
(90)도 도시한다. 곡선 Zy(88)은 위치와 커패시터의 리액턴스에 대한 임피던스의 가변성을 나타낸다. 따라서 임피던스 곡선Zy(88)은 중간 임피던스 곡선(88''')을 포함하는 임피던스 곡선들(88' 및 88'')의 범위 내의 임피던스들의 대역으로 표시된다. 곡선
Figure pct00006
(90)은 위치 X에 대한 임피던스 Zx(80)의 미분을 나타낸다. 알 수 있듯이,
Figure pct00007
(90)은 Zx의 섹션(84)와 같은 Zx(80)의 더 가파른 섹션들의 경우 더 높고 Zx의 섹션(86)과 같은 더 평평한 섹션들의 경우 더 낮다. 이는 X가 증가함에 따라 위치 X의 주어진 변화에 대해 임피던스가 덜 변함을 나타낸다. 이상적인 곡선
Figure pct00008
(82)는 바람직한 구현에서
Figure pct00009
(82)가 선형 및 수평이므로 튜닝 또는 부하 커패시터들의 위치에 관계없이 임피던스 Z가 위치 X의 변화에 응답하여 동일한 양을 변화시킴을 나타낸다.
도 6은 또한 X-축 위치가 가변 반응 소자를 위치 X로 조정하는 스테퍼 또는 서보 모터의 회전들의 수로 특성화될 수 있음을 나타낸다. 임피던스 곡선 Zy(88)은 임피던스 곡선Zy(88)의 특정 범위를 커버하는 회전들의 수로 세분된다. 예를 들어, 회전 1 내지 회전 3(T1 내지 T3)는 스테퍼 모터의 위치 X의 한 대역을 정의한다. T1 내지 T3에 의해 정의된 대역은 X의 작은 변화가 상대적으로 큰 Zy 변화를 생성하는 임피던스 곡선 Zy(88)의 영역에 해당한다. 마찬가지로 회전들(T4 내지 T5)은 스테퍼 모터의 위치 X의 제 2 대역을 정의한다. T4 내지 T5에 의해 정의된 대역은 임피던스 곡선 Zy(88)의 영역에 해당하는데, 여기서 X의 작은 변화는 대역(T1 내지 T3)에 대해 보다 Zy(88)의 변화가 더 적다. 회전들(T6 내지 Tn)은 스테퍼 모터의 위치 X의 제 3 대역을 정의한다. T6 내지 Tn에 의해 정의된 대역은 X의 작은 변화가 Zy(88)에서 일반적으로 작고 균일한 변화를 생성하는 임피던스 곡선Zy(88)의 영역에 해당한다. T는 풀 회전들을 의미하지만 위에서 설명한 것처럼 일반적인 구성에서 스테퍼 모터들은 위치 X의 주어진 변화에 대해 1, ½, ¼, ⅛, 및 1/16 스텝들의 정확도를 가진다.
도 7은 위치 X의 주어진 변화에 대한 임피던스 Zy(88)의 변화를 시각적으로 보여준다. 다양한 실시예들에서, 200 개의 풀 스텝들은 스테퍼 모터의 한 회전을 완료한다. 마찬가지로 400 ½ 스텝들은 스테퍼 모터의 하나의 풀 회전을 완성하며 800 ¼ 스텝들, 1600 ⅛ 스텝들, 또는 3200 1/16 스텝들은 스테퍼 모터의 하나의 풀 회전을 완성한다. 원의 세그먼트의 길이는 위치 X의 주어진 변화에 대한 Zy(88)의 변화에 해당한다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 회전들(T1 내지 T3)은 세그먼트들(100)로 표시된 바와 같이 임피던스 Zy(88)의 더 큰 변화를 보여준다. 참조 번호 100은 원의 모든 세그먼트들(T1 내지 T3)을 지칭할 수 있다. 유사하게, T4 내지 T5는 회로(T1 내지 T3)보다 위치 X의 주어진 변화에 대한 임피던스 Zy(88)의 더 적은 변화를 보여준다. 따라서 T4 내지 T5를 정의하는 세그먼트들(102)은, 커패시터와 같은 가변 반응 소자에 대한 T4 내지 T5의 범위에서의 위치의 주어진 변화에 대해, 세그먼트들(102)로 표시된 임피던스 Zy가 세그먼트들(100)로 표시되는 바와 같은 원에 대한 Zy(88)의 변화보다 작음을 나타낸다. 즉, 커패시터는 회전들(T1 내지 T3)보다 회전들(T4 내지 T5)에 대해 개선된 임피던스 분해능을 갖는다. 3개의 세그먼트들만이 원(T4 내지 T5)로 라벨링되지만, 각 세그먼트는 세그먼트(102)로 지칭될 수 있음을 이해할 것이다. 유사하게, 원(T6 내지 Tn)은 세그먼트들(104)에 의해 표시된 바와 같이 위치 X의 상대적으로 작은 변화가 임피던스 Zy(88)의 상대적으로 작은 변화를 초래함을 나타낸다. 즉, 커패시터는 회전들(T6 내지 Tn)에 대한 임피던스 분해능을 더욱 향상시킨다. 유사하게, 전술한 바와 같이, 원(T6 내지 Tn)의 임의의 세그먼트는 세그먼트(104)로 지칭될 수 있다.
도 6 및 도 7에서, 예를 들어 ⅛ 또는 1/16 스텝들과 같이 T1 내지 T3 대역에 더 작은 스텝들을 적용하여 균일성 및 반복성이 달성될 수 있음을 알 수 있다. 대역(T6 내지 Tn)의 경우, 예를 들어 1/2 또는 1 스텝들과 같은 더 큰 스텝들을 적용하여 균일성 및 반복성이 달성될 수 있다. 또한, 도 7은 일정하게 유지되는 가변 리액턴스 스텝들에서 매칭 네트워크를 특성화하는 데 사용될 수 있다. 즉, 일정한 리액턴스 스텝들은 각 스텝 사이에 가변 커패시터의 잠재적으로 동일하지 않은 변위를 할당함으로써 결정된다. 스텝들의 수는 각 조정 스텝 사이의 동일한 리액턴스 변화들에 기초하여 결정된다.
비제한적인 예로서, 아래 표 1은 사용가능한 스텝들(S1, ..., S15)와 매치 네트워크의 튜닝 또는 부하 레그들 중 하나에서의 가변 용량성 소자의 위치의 다양한 대역들에서의 리액턴스 간의 관계를 묘사한다.
스텝들 T1 - T3
리액턴스		 T4 - T5
리액턴스		 T6 - Tn
리액턴스
S0 Zy = r N/A 10Zy
S1 2Zy 5Zy N/A
S2 N/A N/A N/A
S3 N/A N/A 11Zy
S4 N/A N/A N/A
S5 N/A 6Zy N/A
S6 N/A N/A 12Zy
S7 3Zy N/A N/A
S8 N/A N/A N/A
S9 N/A 7Zy 13Zy
S10 N/A N/A N/A
S11 4Zy N/A N/A
S12 N/A 8Zy 14Zy
S13 N/A N/A N/A
S14 N/A N/A N/A
S15 N/A 9Zy 15Zy
표 1에는 제 1 열의 회전들(T1 내지 T3), 제 2 열의 T4 내지 T5, 및 제 3 열의 T6 내지 Tn에 대한 스텝 변화들을 포함한다. 스텝들로 지칭되는 제 1 열에는 예를 들어 회전 범위의 일부 또는 전체를 커버하는 16 개의 스텝들이 표시된다. 그러나 당업자는 스텝이 풀 스텝들, ½ 스텝들, ¼ 스텝들, ⅛ 스텝들, 또는 1/16 스텝들일 수 있음을 인식할 것이다. 표 1의 스텝들의 열은 대역들 각각에 대해 예를 들어 S0 내지 S15로서 16 스텝들을 보여준다.
열 T1 내지 T3 리액턴스에서 Zy는 도 6의 선택된 Zy와 같은 초기 리액턴스로서 표시된다. 열 T1 내지 T3 리액턴스의 스텝(S0)에서 Zy는 초기 리액턴스이다. 열 T1 내지 T3 리액턴스에서 볼 수 있듯이, 스텝들은 스텝들(S0, S1, S7, 및 S11) 각각에서 일정한 반응 스텝들(Zy, 2Zy, 3Zy, 및 4Zy)을 나타내도록 선택된다. 중간 스텝들(S2 내지 S6, S8 내지 S10, 및 S12 내지 S15)은 리액턴스에 일정하고 균일한 변화들을 제공하지 않기 때문에 이러한 스텝들이 사용되지 않음을 나타내는 N/A이다. 마찬가지로 열 T4 내지 T5 리액턴스는 스텝들(S1, S5, S9, S12, 및 S15) 각각에서 증가하는 리액턴스 스텝들(5Zy, 6Zy, 7Zy, 8Zy, 및 9Zy)를 보여준다. 다른 위치들(S0, S2 내지 S4, S6 내지 S8, S10, S11, S13, 및 S14)은 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동할 때 일정하고 균일한 리액턴스 변화들을 제공하지 않기 때문에 사용되지 않기 때문에 N/A로 표시된다. 마찬가지로, 열 T6 내지 Tn 리액턴스는 10Zy, 11Zy, 12Zy, 13Zy, 14Zy, 및 15Zy에서 그리고 스텝들(S0, S3, S6, S9, S12, 및 S15)에서의 리액턴스의 회전 범위에 대한 지속적이며 균일하며 일정한 증가를 보여준다.
당업자는 스텝들(S0 내지 S15)이 각각의 열 T1 내지 T3 리액턴스, T4 내지 T5 리액턴스, 및 T6 내지 Tn 리액턴스 각각에 대해 크기가 상이할 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 스텝들(S0 내지 S15)은 열 T1 내지 T3 리액턴스에 대해 1/16 또는 ⅛ 스텝들을 나타낼 수 있고, 스텝들(S0 내지 S15)은 열 T4 내지 T5 리액턴스에 대해 1/4 또는 ½ 스텝들을 나타낼 수 있다. 마찬가지로 열 T6 내지 Tn 리액턴스에 대한 스텝들(S0 내지 S15)은 ½ 또는 풀 스텝들을 나타낼 수 있다. 당업자는 표 1과 관련하여 특정 관련성은 열들 T1 내지 T3 리액턴스 내지 T6 내지 Tn 리액턴스가 Zy로부터 15Zy까지의 회전 범위에 걸쳐 Zy = r만큼 균일하게 증가한다는 것임을 더욱 인식할 것이다. 당업자는 다수의 중간 스텝들이 이용가능하나, 리액턴스의 일정하고 균일한 변화를 제공하지 않는 중간 스텝들은 이용가능하지 않다는 것을 추가로 인식할 것이다.
튜닝 공간에 걸친 균일성에 의해 제공되는 반복성 외에도 재현성 문제도 존재한다. 본 발명은 2개의 매칭 네트워크들 간의 재현성을 개선하기 위한 모델 보정을 논의한다. 스테퍼 모터, 모터 세트 위치와 같은 매칭 네트워크 액추에이터에 대한 보정이 적용되어 이상적인 커패시터와 유사하게 작동하는 글로벌 모델을 제공한다. 튜닝 방식은 0 와트의 반사 전력에서 최대 전력 전달을 달성할 수 있는 위치로 커패시터를 구동할 것이다. 보고된 위치는 글로벌 모델로 수정된다. 그러나 구현은 커패시턴스를 보정하는 것이 아니라 회로의 특정 (튜닝 또는 부하) 레그에 대한 리액턴스를 보정한다는 점에 유의해야 한다. 보정은 시리즈(부하) 및 션트(튜닝) 레그들을 분리하고 네트워크 분석기로 측정된 바와 같은 위치 범위에 걸친 리액턴스 범위를 특성화한다. 최소 제곱 근사는 글로벌 모델에 대한 스테퍼 모터 위치에 대한 실제 리액턴스의 변동을 보정한다. 이렇게 하면 매칭 네트워크 반복성 및 향상된 챔버 매칭에 대한 매칭을 보장할 것이며, 이는 각 매칭이 동일한 로컬 조건에 대해 유사한 값들로 튜닝 위치들을 보고하기 때문이다.
도 8은 부하 또는 튜닝 커패시터와 같은 가변 리액턴스 소자의 위치 X에 대해 플롯된 임피던스 Zy의 그래프이다. 선형 플롯들로부터 알 수 있는 바와 같이, 실선(110)은 위치에 대한 이상적인 임피던스 Zy를 나타낸다. 그러나 실제 임피던스는 플롯들(112 및 114)에 표시된 바와 같이 범위 내에서 가변될 수 있다. 따라서 α와 β 사이와 같이 주어진 위치들의 범위에 대해 임피던스 Zy는 다수의 위치들에서 동일할 수 있다. 위치와 임피던스 간의 관계의 가변성은 매칭 네트워크의 재현성에 영향을 미칠 수 있다.
제조 당시와 같이 매칭 네트워크에서 가변 커패시터들을 특성화하여 재현성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 가변 커패시터들 및 매칭 네트워크는 제조업체에서 모델링될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 오차(116)는 최소 제곱 근사를 사용하여 결정될 수 있다. 오차(116)는 매칭 네트워크에서 보정 및 제어로서 사용될 수 있다. 다양한 예들에서, 보정은 선형적일 수 있거나 룩업 테이블을 사용하여 구현될 수 있다.
도 9는 제어 모듈(120)을 도시한다. 도 3의 제어 모듈 또는 제어기(56)는 제어 모듈(120)로서 구현될 수 있다. 제어 모듈(120)은 전류 위치 모듈(122), 원하는 위치 모듈(124), 일정 반응 모듈(126), 위치 조정 모듈(128), 및 스테퍼 제어 모듈(130)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제어 모듈(120)은 모듈들(122, 124, 126, 128, 및 130)과 연관된 코드를 실행하는 프로세서를 포함한다. 모듈들(122, 124, 126, 128, 및 130)의 동작은 도 10의 방법과 관련하여 아래에서 기재된다.
도 3의 제어 모듈(56)의 추가로 정의된 구조에 대해서는, 도 10의 아래 제공된 방법 및 용어 "모듈"에 대한 아래 제공된 정의를 참조한다. 본 명세서에 개시된 시스템은 도 10에 도시된 예시적인 RF 제어 시스템 방법 인 다양한 방법들을 사용하여 작동될 수 있다. 이하의 동작들이 도 3의 구현들과 관련하여 주로 기재되지만, 동작들은 본 발명의 다른 구현들에 적용되도록 쉽게 수정될 수 있다. 동작들은 반복적으로 수행될 수 있다. 이하의 동작들이 순차적으로 수행되는 것으로 도시되고 주로 기재되지만, 이하의 동작들 중 하나 이상은 다른 동작들 중 하나 이상이 수행되는 동안 수행될 수 있다.
도 10은 비제한적인 예로서 도 3의 매칭 네트워크들(1, ..., 및 n)을 제어하기 위한 다중-입력, 다중-출력 제어 시스템의 흐름도(140)를 도시한다. 방법은 다양한 개시 및 시작 공정들이 실행되는 142에서 시작하여 144로 진행한다. 144에서, 제어 모듈(120)은 도 3의 매칭 네트워크들(54a, ..., 및 54n) 중 어느 하나와 같은 매칭 네트워크의 수동 소자의 현재 위치 및 매칭 네트워크의 리액턴스를 결정한다. 제어는 매칭 네트워크의 조정이 필요한지 여부가 결정되는 146으로 진행된다. 조정이 필요하지 않은 경우, 제어는 블록(144)로 진행하여 다시 매칭 네트워크의 리액턴스에서 수동 소자의 현재 위치를 결정한다. 조정이 필요한 경우 제어는 148로 진행한다.
148에서, 매칭 네트워크는 매칭 네트워크의 반복성 및 재현성을 향상시키기 위해 조정된다. 반복성과 관련하여, 150에서 제어기(120)는 일정한 리액턴스 스텝들에서 발생하는 조정과 같은 매칭 네트워크에서의 수동 소자의 위치 조정을 결정한다. 일정한 리액턴스 스텝들은 매칭 네트워크의 반복성을 향상시킨다. 일정한 리액턴스 스텝들은 도 6 및 도 7과 관련하여 전술한 바와 같이 결정된다. 즉, 제어기(120)는 리액턴스의 변화와 용량성 소자의 조정 간의 연관을 포함할 수 있다. 예를 들어, 매칭 네트워크에서 용량성 소자의 위치를 제어하는 스테퍼 모터의 회전 또는 부분 회전의 수에 대해 조정이 기재될 수 있다. 150에서 일정한 리액턴스 스텝들에서 원하는 변화를 결정할 때, 150에서 제어기(120)는 커패시턴스 조정이 아닌 리액턴스 스텝들의 조정을 결정한다.
다양한 실시예들에서, 매칭 네트워크의 가변 리액턴스 소자의 위치와 일정 리액턴스 스텝들 간의 연관은 154에서 결정된다. 다양한 실시예들에서, 154는 리액턴스 값들을 측정하고 리액턴스 값들에 따라 가변 용량성 소자의 위치를 연관시킴으로써 일정한 리액턴스 스텝들에 대한 매칭 네트워크를 특성화한다. 다양한 실시예들에서, 특성화될 매칭 네트워크의 제조 및/또는 조립 중에 특성화가 발생할 수 있다. 특성화는 150에서 실행될 방정식들 또는 메모리(58)에 저장된 룩업 테이블을 포함하여 다양한 구성들로 표현될 수 있다.
반복성을 달성하기 위해 조정하는 것 외에도, 148은 또한 다중 매칭 네트워크들의 매칭 네트워크 세트 동작의 재현성을 향상시킬 수 있으므로, 예를 들어, 도 3의 매칭 네트워크들(54a, ..., 및 54n)의 동작 사이의 가변성이 최소화된다. 152에서, 매칭 네트워크의 원하는 조정 위치가 리액턴스에 기초하여 결정되면, 원하는 조정 위치는 도 8에서 기재된 오차에 따라 수정되거나 보정될 수 있다. 매칭 네트워크의 위치 오차는 도 8과 관련하여 기재된 바와 같이 선택된 리액턴스에 대한 이상적인 위치에 대한 매칭 네트워크를 특성화하는 156에서 결정될 수 있다. 오차는 152에서 실행될 방정식들 또는 메모리(58)에 저장된 룩업 테이블을 포함하여 다양한 구성들로 표현될 수 있다. 150 및 152에서의 조정들 중 하나 또는 둘 모두는 매칭 네트워크의 용량성 소자에 대한 새로운 명령된 위치에 대한 것일 수 있다. 즉, 150에서의 보정은 매칭 네트워크의 가변 커패시턴스의 새로운 명령된 위치에 적용되거나 적용되지 않을 수 있으며, 152에서의 보정은 매칭 네트워크의 가변 커패시턴스의 새로운 명령된 위치에 적용되거나 적용되지 않을 수 있으며, 150에서의 보정 및 152에서의 보정 모두는 매칭 네트워크의 가변 커패시턴스의 새로운 명령된 위치에 적용되거나 적용되지 않을 수 있다. 조정이 보정에 적용되면, 제어기(120)는 매칭 네트워크의 테너블 소자를 조정하기 위한 명령을 출력한다. 제어하고 144로 돌아간다.
다양한 실시예들은 챔버 매칭을 수행하는 반도체 제조업체들의 능력을 향상시킬 것이다. 챔버 매칭은 고급 노드들에 대한 생산성 및 수율들을 해결하기 위한 솔루션으로 구상되었다. 임계 치수(critical dimension, CD) 및 트렌치 깊이의 경우, 2MHz 및 13MHz RF 전력 커플링들이 프로세스 결과에 상당한 영향을 미치는 것으로 식별된다. 반도체 제조업체들은 또한 보다 반복가능하고 재현가능한 RF 전력 커플링을 달성하기 위해 RF 전력 전달 시스템에서 본 발명의 개념들을 적용할 수 있다. 이는 반도체 제조업체들이 더 높은 정밀도로 RF 전력을 전달해야 하는 과제에 직면함에 따라 수율들 및 도구 가동시간을 개선할 것이다.
전술한 기재는 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 개시, 그의 적용, 또는 사용을 제한하려는 의도가 아니다. 본 발명의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 특정 예들을 포함하지만, 본 발명의 진정한 범위는 도면들, 명세서, 및 다음의 청구 범위의 연구에 의해 명백해질 것이기 때문에 그렇게 제한되어서는 안된다. 방법 내의 하나 이상의 단계들은 본 발명의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 실시예들 각각이 특정한 특징들을 갖는 것으로 위에서 기재되었지만, 본 발명의 임의의 실시예와 관련하여 기재된 임의의 하나 이상의 특징들은 임의의 다른 실시예들의 특징들로 구현 및/또는 이들과 조합될 수 있으며, 해당 조합이 명시적으로 기재되지 않은 경우에도 마찬가지이다. 다시 말하면, 기재된 실시예들은 상호 배타적이지 않으며, 하나 이상의 실시예들의 서로에 대한 순열들은 본 발명의 범위 내에 남아있다.
소자들 간의 (예를 들어, 모듈들, 회로 소자들, 반도체 층들 등 간의) 공간적 및 기능적 관계들은 "연결된", "결합된", "커플링된", "인접한", "옆의", "~의 상의", "위의", "아래의" 및 "배치된"을 포함하는 다양한 용어들을 사용하여 기재된다. "직접적"이라고 명시적으로 기재되지 않는 한, 상기 개시에서 제 1 및 제 2 소자들 간의 관계가 기재될 때, 그 관계는 제 1 및 제 2 소자들 사이에 다른 개재 소자들이 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있으나, 제 1 및 제 2 소자들 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 개재 소자들이 존재하는 간접적인 관계일 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, A, B, 및 C 중 적어도 하나라는 문구는 비배타적 논리 OR을 사용하는 논리(A OR B OR C)를 의미하는 것으로 해석되어야 하며, "A 중 적어도 하나, B 중 적어도 하나, 및 C 중 적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도면들에서, 화살촉으로 표시된 바와 같은 화살표의 방향은 일반적으로 관심 도시 대상인 (데이터 또는 명령어들과 같은) 정보의 흐름을 나타낸다. 예를 들어, 소자 A와 소자 B가 다양한 정보를 교환하지만 소자 A로부터 소자 B로 전송된 정보가 도시와 관련이있는 경우, 화살표는 소자 A로부터 소자 B를 가리킬 수 있다. 이러한 단방향 화살표는 다른 정보가 소자 B로부터 소자 A로 전송되지 않음을 의미하지 않다. 또한, 소자 A로부터 소자 B로 전송된 정보에 대해, 소자 B는 정보에 대한 요청들 또는 수신 확인을 소자 A로 전송할 수 있다.
이하의 정의를 포함하여 본 출원에서 "모듈" 또는 "제어기"라는 용어는 "회로"라는 용어로 대체될 수 있다. 용어 "모듈"은 다음을 지칭하거나, 그의 일부이거나, 포함할 수 있다: 주문형 집적 회로(ASIC); 디지털, 아날로그, 또는 혼합 아날로그/디지털 이산 회로; 디지털, 아날로그, 또는 혼합 아날로그/디지털 집적 회로; 조합 논리 회로; FPGA(Field Programmable Gate Array); 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 구성요소들; 또는 시스템-온-칩에서와 같은 위의 일부 또는 전부의 조합.
모듈은 하나 이상의 인터페이스 회로들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 인터페이스 회로들은 근거리 통신망(LAN), 인터넷, 광역 통신망(WAN), 또는 이들의 조합들에 연결된 유선 또는 무선 인터페이스들을 포함할 수 있다. 본 발명의 임의의 주어진 모듈의 기능은 인터페이스 회로들을 통해 연결된 다중 모듈들 사이에서 분산될 수 있다. 예를 들어, 다중 모듈들은 부하 균형을 허용할 수 있다. 추가 예에서, (원격 또는 클라우드라고도 하는) 서버 모듈은 클라이언트 모듈을 대신하여 일부 기능을 수행할 수 있다.
위에서 사용된 바와 같은 용어 코드는 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 마이크로 코드를 포함할 수 있으며, 프로그램들, 루틴들, 기능들, 클래스들, 데이터 구조들, 및/또는 객체들을 지칭할 수 있다. 용어 공유 프로세서 회로는 다중 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 실행하는 단일 프로세서 회로를 포함한다. 용어 그룹 프로세서 회로는 추가 프로세서 회로들과 결합하여 하나 이상의 모듈들로부터 일부 또는 모든 코드를 실행하는 프로세서 회로를 포함한다. 다중 프로세서 회로들에 대한 언급들은 개별 다이들 상의 다중 프로세서 회로들, 단일 다이 상의 다중 프로세서 회로들, 단일 프로세서 회로의 다중 코어들, 단일 프로세서 회로의 다중 스레드들, 또는 이들의 조합을 포함한다. 용어 공유 메모리 회로는 다중 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 저장하는 단일 메모리 회로를 포함한다. 용어 그룹 메모리 회로는 추가 메모리들과 결합하여 하나 이상의 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 저장하는 메모리 회로를 포함한다.
용어 메모리 회로는 용어 컴퓨터-판독가능 매체의 서브세트이다. 본 명세서에서 사용된 컴퓨터-판독가능 매체라는 용어는 매체(예: 반송파)를 통해 전파되는 일시적인 전기 또는 전자기 신호들을 포함하지 않는다; 따라서 컴퓨터-판독가능 매체라는 용어는 유형적이고 비일시적인 것으로 간주될 수 있다. 비일시적인 유형의 컴퓨터-판독가능 매체의 비제한적인 예들은 (플래시 메모리 회로, 제거가능하고 프로그래밍가능한 읽기전용 메모리 회로, 또는 마스크 읽기전용 메모리 회로와 같은) 비휘발성 메모리 회로들, (정적 랜덤 액세스 메모리 회로 또는 동적 랜덤 액세스 메모리 회로와 같은) 휘발성 메모리 회로, (아날로그 또는 디지털 자기 테이프 또는 하드 디스크 드라이브와 같은) 자기 저장 매체, 및 (CD, DVD, 또는 Blu-ray 디스크)와 같은 광학 저장 매체이다.
본 출원에서 기재된 장치들 및 방법들은 컴퓨터 프로그램들에 구현된 하나 이상의 특정 기능들을 실행하도록 범용 컴퓨터를 구성함으로써 생성된 특수 목적 컴퓨터에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 구현될 수 있다. 위에서 기재된 기능 블록들, 순서도 구성요소들, 및 기타 소자들은 소프트웨어 사양들로서 사용되며, 이는 숙련된 기술자 또는 프로그래머의 일상적인 작업에 의해 컴퓨터 프로그램들로 변환될 수 있다.
컴퓨터 프로그램들은 적어도 하나의 비일시적인 유형의 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 프로세서-실행가능 명령어들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램들은 또한 저장된 데이터를 포함하거나 그에 의존할 수 있다. 컴퓨터 프로그램들은 특수 목적 컴퓨터의 하드웨어와 상호작용하는 기본 입/출력 시스템(BIOS), 특수 목적 컴퓨터의 특정 장치들과 상호작용하는 장치 드라이버들, 하나 이상의 운영 체제들, 사용자 애플리케이션들, 백그라운드 서비스들, 백그라운드 애플리케이션들 등을 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램들은 다음을 포함할 수 있다: (i) HTML(hypertext markup language), XML(extensible markup language), 또는 JSON(JavaScript Object Notation)과 같은 구문분석될 설명 텍스트, (ii) 어셈블리 코드, (iii) 컴파일러에 의해 소스 코드로부터 생성된 객체 코드, (iv) 인터프리터에 의해 실행되는 소스 코드, (v) Just-in-time 컴파일러에 의해 컴파일 및 실행되는 소스 코드 등. 오직 예들로서, 소스 코드는 C, C ++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5(Hypertext Markup Language 5th revision), Ada, ASP(Active Server Pages), PHP(PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK, 및 Python®을 포함한 언어들의 구문을 사용하여 작성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 무선 주파수(radio frequency, RF) 전력 전달 시스템을 위한 매칭 네트워크로서,
    적어도 하나의 가변 튜닝 소자; 및
    상기 가변 튜닝 소자를 변위시키기 위한 스테퍼 모터;를 포함하고,
    상기 스테퍼 모터는, 상기 스테퍼 모터의 각 조정 스텝이 상기 매칭 네트워크의 리액턴스에서 일정한 변화를 야기하도록 상기 가변 튜닝 소자를 조정하도록 구성되는, 매칭 네트워크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 튜닝 소자는, 위치 변화에 대한 리액턴스의 변화에 따라 사전결정된 조정 대역들 내에서 조정되고, 상기 사전결정된 조정 대역들은 각 조정 스텝에 대한 상기 리액턴스의 일정한 변화를 초래하는 조정 증분들을 정의하는, 매칭 네트워크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각 대역은 상기 스테퍼 모터의 사전결정된 회전 수를 정의하는, 매칭 네트워크.
  4. 제 2 항에 있어서,
    보정 모델이 상기 매칭 네트워크에 할당되고, 상기 매칭 네트워크의 사전결정된 리액턴스에 대해, 위치 보정이 상기 사전결정된 리액턴스에 따라 적용되는, 매칭 네트워크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 매칭 네트워크에 보정 모델이 적용되고, 상기 가변 튜닝 소자의 사전결정된 위치에 대해, 위치 보정이 상기 사전결정된 위치에 적용되는, 매칭 네트워크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보정 모델은, 상기 가변 튜닝 소자의 선택된 위치들에 대한 매칭 네트워크에 대해 측정된 리액턴스와 사전정의된 리액턴스 간의 차의 최소 제곱 근사에 따라 결정되는, 매칭 네트워크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 튜닝 소자는 상기 매칭 네트워크의 튜닝 레그 또는 부하 레그 중 하나에 배치된 커패시터인, 매칭 네트워크.
  8. 무선 주파수(RF) 전력 전달 시스템을 위한 매칭 네트워크 시스템으로서,
    가변 튜닝 소자를 갖는 매칭 네트워크로서, RF 전력 생성기와 부하 사이에 가변 임피던스를 도입하는, 상기 매칭 네트워크;
    상기 가변 튜닝 소자의 위치를 조정하기 위한 스테퍼 모터; 및
    상기 매칭 네트워크와 통신하는 제어기로서, 상기 스테퍼 모터의 위치를 수신하고, 상기 위치를 저장된 사전결정된 위치와 비교하고, 위치 보정을 생성하고 상기 위치에 상기 위치 보정을 적용하는, 상기 제어기;를 포함하는, 매칭 네트워크 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스테퍼 모터는, 각 조정 스텝이 상기 매칭 네트워크의 리액턴스에서 일정한 변화를 초래하도록 상기 가변 튜닝 소자를 조정하도록 구성되는, 매칭 네트워크 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    리액턴스 스텝들의 일정한 변화는, 상기 리액턴스 스텝들의 일정한 변화에 따라 사전결정된 조정의 대역들을 정의하고 상기 리액턴스 스텝들의 일정한 변화에 따라 위치들을 할당함으로써 결정되는, 매칭 네트워크 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 위치 보정은, 상기 가변 튜닝 소자의 선택된 위치들에 대한 매칭 네트워크에 대해 측정된 리액턴스와 사전정의된 리액턴스 간의 차의 최소 제곱 근사에 따라 사전결정되는, 매칭 네트워크 시스템.
  12. 매칭 네트워크를 위한 제어 시스템으로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 메모리;를 포함하고,
    상기 명령어들은 가변 튜닝 소자를 변위시키기 위해 스테퍼 모터를 조정하도록 구성되며,
    상기 스테퍼 모터는,
    상기 스테퍼 모터의 조정 스텝에 따라 상기 가변 튜닝 소자를 조정하고 상기 매칭 네트워크의 리액턴스를 일정하게 변화시키거나,
    상기 매칭 네트워크에 대한 보정 모델을 정의하고, 상기 매칭 네트워크의 사전결정된 리액턴스에 대해, 위치 보정이 상기 사전결정된 리액턴스에 따라 적용되는, 제어 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 명령어들은, 상기 가변 튜닝 소자를 상기 스테퍼 모터의 조정 스텝에 따라 조정할 때, 위치 변화에 대한 리액턴스의 변화에 따라 사전결정된 조정 대역들 내에서 상기 가변 튜닝 소자를 조정하도록 구성되며, 상기 사전결정된 조정 대역들은 각 조정 스텝에 대한 리액턴스의 일정한 변화를 초래하는 조정 증분들을 정의하는, 제어 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 명령어들은, 각 대역에 대해 상기 스테퍼 모터의 사전결정된 회전 수를 정의하도록 구성되는, 제어 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 가변 튜닝 소자는 상기 매칭 네트워크의 튜닝 레그 또는 부하 레그 중 하나에 배치된 커패시터인, 제어 시스템.
  16. 매칭 네트워크를 조정하는 방법으로서,
    스테퍼 모터를 제공하고, 가변 튜닝 소자를 변위시키도록 상기 스테퍼 모터를 조정하는 단계; 및
    - 상기 스테퍼 모터의 각 조정 스텝이 상기 매칭 네트워크의 리액턴스에 일정한 변화를 일으키거나, 또는
    - 상기 매칭 네트워크의 사전결정된 리액턴스에 대해, 위치 보정이 상기 사전결정된 리액턴스에 따라 적용되도록, 상기 매칭 네트워크에 보정 모델을 적용하는 것 중 적어도 하나에 따라서,
    상기 가변 튜닝 소자의 위치를 결정하는 단계;를 포함하는, 매칭 네트워크를 조정하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스테퍼 모터의 각 조정 스텝이 상기 매칭 네트워크의 리액턴스에 일정한 변화를 야기시키도록 상기 가변 튜닝 소자를 조정하는 단계는, 위치 변화에 대한 리액턴스의 변화에 따라 사전결정된 조정 대역들 내에서 상기 가변 튜닝 소자를 조정하는 단계를 포함하며, 상기 사전결정된 조정 대역들은 각 조정 스텝에 대한 상기 리액턴스의 일정한 변화를 초래하는 조정 증분들을 정의하는, 매칭 네트워크를 조정하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    각 대역은 상기 스테퍼 모터의 사전결정된 회전 수를 정의하는, 매칭 네트워크를 조정하는 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 가변 튜닝 소자는, 상기 매칭 네트워크의 튜닝 레그 또는 부하 레그 중 하나에 배치되는 커패시터인, 매칭 네트워크를 조정하는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 보정 모델은, 상기 가변 튜닝 소자의 선택된 위치들에 대한 상기 매칭 네트워크에 대해 측정된 리액턴스와 사전정의된 리액턴스 간의 차의 최소 제곱 근사에 따라 결정되는, 매칭 네트워크를 조정하는 방법.
KR1020207036074A 2018-10-19 2019-10-17 임피던스 매칭 네트워크 모델 기반 보정 방식 및 성능 반복성 KR102567432B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/164,892 2018-10-19
US16/164,892 US10910197B2 (en) 2018-10-19 2018-10-19 Impedance matching network model based correction scheme and performance repeatability
PCT/US2019/056759 WO2020081827A1 (en) 2018-10-19 2019-10-17 Impedance matching network model based correction scheme and performance repeatability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210009360A true KR20210009360A (ko) 2021-01-26
KR102567432B1 KR102567432B1 (ko) 2023-08-16

Family

ID=70280929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207036074A KR102567432B1 (ko) 2018-10-19 2019-10-17 임피던스 매칭 네트워크 모델 기반 보정 방식 및 성능 반복성

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10910197B2 (ko)
EP (1) EP3868020A4 (ko)
JP (1) JP7078761B2 (ko)
KR (1) KR102567432B1 (ko)
CN (1) CN112313876A (ko)
SG (1) SG11202011527SA (ko)
TW (1) TWI811467B (ko)
WO (1) WO2020081827A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11158488B2 (en) * 2019-06-26 2021-10-26 Mks Instruments, Inc. High speed synchronization of plasma source/bias power delivery
US11114279B2 (en) 2019-06-28 2021-09-07 COMET Technologies USA, Inc. Arc suppression device for plasma processing equipment
CN114063699B (zh) * 2020-07-31 2022-11-25 星宸科技股份有限公司 直流失调校准系统及其方法
US11923175B2 (en) * 2021-07-28 2024-03-05 COMET Technologies USA, Inc. Systems and methods for variable gain tuning of matching networks
US20230360885A1 (en) * 2022-05-05 2023-11-09 Applied Materials, Inc. High bandwidth architecture for centralized coherent control at the edge of processing tool
WO2024043070A1 (ja) * 2022-08-22 2024-02-29 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US20240120178A1 (en) * 2022-10-10 2024-04-11 Applied Materials, Inc. Cost effective radio frequency impedance matching networks
US20240152114A1 (en) * 2022-11-03 2024-05-09 Applied Materials, Inc. Radio frequency impedance matching network with flexible tuning algorithms

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130077799A (ko) * 2011-12-29 2013-07-09 엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드 주파수 동조 rf 전원에 대한 전력 왜곡 기반의 서보 제어 시스템
KR20180103141A (ko) * 2016-03-18 2018-09-18 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 정합기

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589844A (en) * 1995-06-06 1996-12-31 Flash Comm, Inc. Automatic antenna tuner for low-cost mobile radio
US8744384B2 (en) 2000-07-20 2014-06-03 Blackberry Limited Tunable microwave devices with auto-adjusting matching circuit
KR100870121B1 (ko) 2007-04-19 2008-11-25 주식회사 플라즈마트 임피던스 매칭 방법 및 이 방법을 위한 매칭 시스템
JP5582823B2 (ja) * 2010-02-26 2014-09-03 東京エレクトロン株式会社 自動整合装置及びプラズマ処理装置
US8477077B1 (en) 2012-01-25 2013-07-02 Clearcount Medical Solutions, Inc. Antenna coupler mechanism systems and methods
JP6224958B2 (ja) * 2013-02-20 2017-11-01 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP6249659B2 (ja) * 2013-07-25 2017-12-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US10297422B2 (en) * 2015-11-04 2019-05-21 Lam Research Corporation Systems and methods for calibrating conversion models and performing position conversions of variable capacitors in match networks of plasma processing systems
SG11201808023TA (en) 2016-03-23 2018-10-30 Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd Impedance matching system, impedance matching method and semiconductor processing apparatus
US10229816B2 (en) 2016-05-24 2019-03-12 Mks Instruments, Inc. Solid-state impedance matching systems including a hybrid tuning network with a switchable coarse tuning network and a varactor fine tuning network
US20190108976A1 (en) 2017-10-11 2019-04-11 Advanced Energy Industries, Inc. Matched source impedance driving system and method of operating the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130077799A (ko) * 2011-12-29 2013-07-09 엠케이에스 인스트루먼츠, 인코포레이티드 주파수 동조 rf 전원에 대한 전력 왜곡 기반의 서보 제어 시스템
KR20180103141A (ko) * 2016-03-18 2018-09-18 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 정합기

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020081827A1 (en) 2020-04-23
EP3868020A1 (en) 2021-08-25
CN112313876A (zh) 2021-02-02
SG11202011527SA (en) 2020-12-30
KR102567432B1 (ko) 2023-08-16
EP3868020A4 (en) 2022-07-06
TW202025863A (zh) 2020-07-01
US20200126761A1 (en) 2020-04-23
TWI811467B (zh) 2023-08-11
JP2021530833A (ja) 2021-11-11
US10910197B2 (en) 2021-02-02
JP7078761B2 (ja) 2022-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102567432B1 (ko) 임피던스 매칭 네트워크 모델 기반 보정 방식 및 성능 반복성
KR102330684B1 (ko) 무선 주파수(rf) 임피던스 튜닝 동작의 감시 제어
US10741363B1 (en) Extremum seeking control apparatus and method for automatic frequency tuning for RF impedance matching
US10930470B2 (en) Pulsed, bidirectional radio frequency source/load
US11158488B2 (en) High speed synchronization of plasma source/bias power delivery
KR102360425B1 (ko) 연속적인 펄스 모드 동작을 위한 통합형 rf 전력 전달 단일 입력 및 다중 출력 제어
US11011940B2 (en) Piecewise RF power systems and methods for supplying pre-distorted RF bias voltage signals to an electrode in a processing chamber
US9111722B2 (en) Three-coil inductively coupled plasma source with individually controlled coil currents from a single RF power generator
JP2022552589A (ja) Ｒｆ給電プラズマ用途におけるシース形成、進化、およびパルスからパルスへの安定性を強化するための方法および装置
US10536130B2 (en) Balancing RF circuit and control for a cross-coupled SIMO distribution network
WO2024035477A1 (en) Plasma process control of multi-electrode systems equipped with ion energy sensors

Legal Events

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