KR20220008822A - 무선 주파수 생성기 - Google Patents

무선 주파수 생성기 Download PDF

Info

Publication number
KR20220008822A
KR20220008822A KR1020217037199A KR20217037199A KR20220008822A KR 20220008822 A KR20220008822 A KR 20220008822A KR 1020217037199 A KR1020217037199 A KR 1020217037199A KR 20217037199 A KR20217037199 A KR 20217037199A KR 20220008822 A KR20220008822 A KR 20220008822A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radio frequency
signal
module
power amplifier
frequency generator
Prior art date
Application number
KR1020217037199A
Other languages
English (en)
Inventor
다니엘 그루너
안드레 그레드
니콜라이 슈베르그
안톤 라반크
뎀 브록크 마뉴엘 보르
롤랜드 슐리에르프
Original Assignee
코멧 아게
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 코멧 아게 filed Critical 코멧 아게
Publication of KR20220008822A publication Critical patent/KR20220008822A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • 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
    • 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
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32944—Arc detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/3299—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier

Landscapes

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

Abstract

적어도 하나의 전력 증폭기를 포함하는 전력 증폭기 모듈, 적어도 하나의 픽업 신호를 생성하기 위해 적어도 하나의 전력 증폭기의 출력에 연결되는 적어도 하나의 픽업 모듈, 및 적어도 하나의 증폭기의 각각의 출력에 연결되도록 구성되며 또한 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호를 출력하도록 구성되는 적어도 하나의 출력을 포함하는 무선 주파수 생성기가 설명된다. 무선 주파수 생성기는, 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호를 생성하도록 구성되는 측정 모듈; 및 상이한 주파수의 두 개 이상의 캐리어 신호를 생성하고 전력 증폭기 모듈에 입력으로서 적어도 하나의 구동 신호를 제공하도록 구성되는 무선 주파수 신호 생성 모듈, 및 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고 적어도 하나의 측정 신호에 기초하여 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하도록 구성되는 조절 모듈을 포함한다.

Description

무선 주파수 생성기
본 개시는 일반적으로 무선 주파수 생성기(radio-frequency generator), 및 무선 주파수 생성기를 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템에 관한 것이다. 또한, 생성기 컨트롤러를 동작시키기 위한 방법, 관련된 컴퓨터 프로그램 요소, 및 컴퓨터 판독 가능 매체를 개시한다.
고출력 무선 주파수(radio-frequency; RF) 생성기는 널리 공지되어 있으며, 예를 들면, 반도체 플라즈마 프로세싱 애플리케이션에서 사용된다. 생성기에 의해 제공되는 전력은, 예를 들면, 진공 챔버에서 프로세싱 가스를 이온화하기 위해 사용되며 결과적으로 나타나는 플라즈마를 사용하여, 반도체 제조를 위한 다양한 프로세싱 단계가 수행될 수 있다.
무선 주파수 생성기는 반도체 제조 도구(예를 들면, 플라즈마를 사용한 박막의 증착, 에칭 및 수정)뿐만 아니라, 또한, 의료 디바이스(예를 들면, 전기 외과 디바이스(electrosurgical device) 및 의료 이미징 머신 예컨대 자기 공명 이미징(magnetic resonance imaging; MRI), 머신), 식품 포장, 산업 표면 개질 및 코팅을 포함하는 다양한 애플리케이션에 전력을 제공하는 데 유용하다. 무선 주파수 전력을 생성하는 생성기는 앞서 언급한 애플리케이션의 각각에서 유용하다. 본원에서, 용어 무선 주파수는 범위 20 킬로헤르츠 내지 300 기가헤르츠 내의 임의의 주파수를 가리킨다.
예를 들면, 문헌 "Power supply and impedance matching to drive technological radio-frequency plasmas with customized voltage waveforms"(Franek et.al, AIP Review of Scientific Instruments 86, 053504 (2015); doi 10.1063/1.4921399)은, 다중 주파수 RF 전력 공급부 및 세 개의 연속적인 고조파에 대한 임피던스 매칭을 논의한다. 이것은 다중 대역 RF 신호를 사용하여 플라즈마가 생성되는 것을 가능하게 한다.
US 2008/0251207 A1은 컨트롤러에 의해 제어되는 복수의 RF 신호 생성기를 갖는 플라즈마 제조 시스템에 대한 RF 생성기를 논의한다. RF 신호 생성기의 출력은 결합된다. 결합된 RF 신호는 플라즈마 프로세스 챔버에 대한 적용 이전에 필터링을 겪게 된다. RF 신호 생성기의 각각을 활성화 또는 비활성화하는 것은, 플라즈마 프로세스 챔버에 적용되는 파형의 제어를 가능하게 한다.
US 2013/0214682 A1은 다중 RF 생성기 시스템을 튜닝하는 방법을 논의한다. 특히, 저주파 및 고주파 RF 생성기는 "학습" 단계 동안 상대적으로 긴 시간 기간에 걸쳐 튜닝된다. 제조 단계 동안, 학습 단계 동안 학습되는 파라미터는, 학습 단계 없이 가능할 것보다 훨씬 더 빠른 속도에서, 제조 동안 저주파 및 고주파 RF 생성기의 동작 주파수를 정확하게 설정하기 위해 사용될 수 있다.
US 2014/0320013 A1은, 두 개의 독립형 RF 전력 공급부가 마스터/슬레이브 모드에서 주파수 및 위상 제어되는 플라즈마 에칭 시스템에 대한 RF 생성기를 논의한다.
그러나, 전술한 문헌에서 설명되는 시스템은 추가로 개선될 수 있다.
따라서, 다수의 RF 주파수를 더욱 효율적으로 제어할 수 있는 RF 생성기 제어 접근법을 제공하는 것이 바람직하다. 더구나, 본 발명의 다른 바람직한 특징 및 특성은, 첨부의 도면 및 본 발명의 배경과 연계한, 본 발명의 후속하는 상세한 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백해질 것이다.
제1 양태에 따르면, 다음의 것을 포함하는 무선 주파수 생성기가 제공된다: 적어도 하나의 전력 증폭기를 포함하는 전력 증폭기 모듈, 적어도 하나의 픽업 신호를 생성하기 위해 적어도 하나의 전력 증폭기의 출력에 연결되는 적어도 하나의 픽업 모듈, 적어도 하나의 증폭기의 각각의 출력에 연결되도록 구성되고 또한 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호를 출력하도록 구성되는 적어도 하나의 출력; 및 컨트롤러. 컨트롤러는, 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호를 생성하도록 구성되는 측정 모듈; 및 상이한 주파수의 두 개 이상의 캐리어 신호를 생성하고 전력 증폭기 모듈에 입력으로서 적어도 하나의 구동 신호를 제공하도록 구성되는 무선 주파수 신호 생성 모듈, 및 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고 적어도 하나의 측정 신호에 기초하여 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하도록 구성되는 조절 모듈을 포함한다.
따라서, 최종 용도로 출력되는 다중 주파수 RF 전력은, 독립형 생성기 유닛에 걸쳐 분산되는 다수의 컨트롤러가 아닌, 생성기의 단일의 컨트롤러를 사용하여 제공될 수 있다(독립형은, 생성기가, 예를 들면, 독립적인 전력 공급부, 외부 인터페이스, 제어 장치(control arrangement), 등등과 함께, 독립적인 섀시 내에서 별개의 유닛으로서 제공된다는 것을 의미함). 이것은, (AC 메인 공급부로부터 증폭기 모듈에 대한 DC 공급 전압을 생성하기 위한) 중복 AC 회로, 외부 통신 인터페이스, 및 엔클로저(enclosure)가 회피될 수 있기 때문에, RF 생성기의 비용에서 감소를 가능하게 한다.
더구나, 동일한 RF 생성기 내부의 RF 전력의 다수의 주파수의 공통 제어는, 동기화될 필요가 있을 다수의 신호가 빠르고 효율적으로 동기화될 수 있다는 것을 의미한다. 이것은, 예를 들면, (예를 들면, 출력 전력에 영향을 끼치는 아크 억제 또는 다른 장애 상태 억제를 위한) 빠른 피드백 루프를 필요로 하는 신호에서 이점을 갖는다. 나중에 설명될 바와 같이, 이점은, 독립형 생성기를 사용할 때보다는, 주로, 더 빠른 통신 프로토콜로부터 유래한다. 이전에는, 다수의 주파수를 제공하는 독립형 RF 생성기가, 예를 들면, "PROFIBUS"(TM) 인터페이스에 의해 제어되었지만, 그러나 그러한 프로토콜의 통신 레이턴시는, 고주파 애플리케이션에서 나타날 수 있는 아크 제어 또는 다른 장애가 충분히 빠르게 상쇄될 수 없다는 것을 의미한다.
바람직하게는, 조절 모듈은, 적어도 하나의 측정 신호에 기초하여 두 개 이상의 캐리어 신호 중 적어도 하나의 진폭 및/또는 위상을 조정하는 것에 의해 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하도록 구성된다.
따라서, 동일한 컨트롤러에 의해 상이한 주파수의 신호가 생성되기 때문에, 단일의 컨트롤러가 더 정확한 그리고 필요시 동기화된 신호 제어를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 전력 증폭기 모듈은 적어도 제2 전력 증폭기를 더 포함한다.
바람직하게는, 두 개 이상의 전력 증폭기는 공통 DC 공급 전압을 사용하여 동작되도록 구성된다.
따라서, AC 본선(main)으로부터 필요한 DC 공급 전압을 생성하는 것은, 여러 가지 DC 공급 전압을 생성할 때보다 덜 복잡하다.
바람직하게는, 두 개 이상의 전력 증폭기는 별개의 DC 공급 전압을 사용하여 동작되도록 구성된다.
따라서, 전력 증폭기의 각각에 더 높은 또는 더 낮은 DC 공급 전압을 공급할 수 있다. 이것은 무선 주파수 생성기의 각각의 전력 증폭기의 출력 전력에 대한 추가적인 제어를 허용한다.
바람직하게는, 조절 모듈은 적어도 두 개의 독립적인 조절 루프와 함께 동작하도록 구성된다.
바람직하게는, 컨트롤러는 조절 모듈로부터의 적어도 하나의 측정 신호에 기초하여 적어도 하나의 전력 증폭기의 DC 공급 전압을 조정하도록 구성된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기는 광대역 전력 증폭기이고, 무선 주파수 신호 생성 모듈은 또한, 다수의 캐리어 구동 신호로서 두 개 이상의 캐리어 신호를 생성하도록 구성된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기는 다중 대역 전력 증폭기이고, 무선 주파수 신호 생성 모듈은 또한, 다중 캐리어 구동 신호로서 두 개 이상의 캐리어 신호를 생성하도록 구성된다.
바람직하게는, 전력 증폭기 모듈, 적어도 하나의 픽업 모듈 및 컨트롤러는 공통 엔클로저 내에서 구현된다.
바람직하게는, 무선 주파수 생성기는 적어도 두 개의 전력 증폭기 중 제1 전력 증폭기를 포함하는 제1 엔클로저 및 적어도 두 개의 전력 증폭기 중 제2 전력 증폭기를 포함하는, 제1 엔클로저와 물리적으로 분리된 제2 엔클로저를 포함한다.
바람직하게는, 무선 주파수 신호 생성 모듈에서 생성되는 캐리어 신호의 수는 무선 주파수 생성기의 출력의 수에 대응한다.
바람직하게는, 무선 주파수 신호 생성 모듈에서 생성되는 캐리어 신호의 수는 픽업 모듈의 출력의 수에 대응한다.
바람직하게는, 무선 주파수 신호 생성 모듈에서 생성되는 캐리어 신호의 수는 전력 증폭기 모듈에서의 전력 증폭기의 수에 대응한다.
바람직하게는, 무선 주파수 생성 모듈은, 다른 무선 주파수 생성기 또는 DC 생성기 또는 중간 주파수 생성기 중 하나 또는 여러 개를 포함할 수 있는 다른 생성기와의 무선 주파수 출력 전력의 동기화를 위한 외부 인터페이스를 더 포함한다.
따라서, 다양한 신호는 위상, 주파수 또는 전력에서 동기화될 수 있다.
바람직하게는, 무선 주파수 생성기는 공통 AC 입력 회로를 더 포함한다.
바람직하게는, 무선 주파수 생성기는 적어도 100w의 출력 신호를 갖는다.
바람직하게는, 무선 주파수 생성기는 적어도 200w의 출력 신호를 갖는다.
바람직하게는, 무선 주파수 생성기는 적어도 250w의 출력 신호를 갖는다.
바람직하게는, 무선 주파수 출력 신호는 범위 0.1 MHz 내지 200 MHz, 바람직하게는 범위 1 MHz 내지 100 MHz, 더욱 바람직하게는 범위 5 MHz 내지 85 MHz 내의 주파수를 갖는다.
바람직하게는, 무선 주파수 생성기는 플라즈마 프로세싱 시스템에 전력을 출력하기에 적합하다.
바람직하게는, 컨트롤러는, RF 출력 중 적어도 하나에서 장애 이벤트를 검출하고 장애 이벤트의 검출에 기초하여 하나 이상의 RF 출력 신호를 조정하도록 구성된다.
바람직하게는, 장애 이벤트는 플라즈마 시스템에서의 아크 이벤트이다.
제2 양태에 따르면, 이전의 양태, 또는 그 실시형태에 따른 무선 주파수 생성기, 및 생성기로부터 RF 신호를 수신하도록 구성되는 반도체 프로세싱 도구를 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템이 제공된다.
제3 양태에 따르면, 다음의 것을 포함하는, 무선 주파수 생성기 및/또는 RF 생성기 컨트롤러를 동작시키기 위한 방법이 제공된다:
- 무선 주파수 생성 모듈을 사용하여 상이한 주파수의 적어도 두 개의 캐리어 신호를 생성하고 전력 증폭기 모듈에 대한 적어도 하나의 구동 신호를 제공하는 것;
- 적어도 하나의 픽업 모듈로부터 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호를 생성하도록 구성되는 컨트롤러의 측정 모듈을 사용하여, 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호를 측정하는 것;
- 측정 모듈로부터 적어도 하나의 측정 신호를 수신하도록 구성되는 조절 모듈을 사용하여, 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하는 것.
제4 양태에 따르면, 프로세서에 의한 실행시, 제3 양태의 방법을 실행하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 요소가 제공된다.
제5 양태에 따르면, 제4 양태의 컴퓨터 프로그램 요소를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공된다.
통상적으로, 전력 증폭기는 목표 동작 주파수에서 또는 그 근처에서 동작되도록 최적화된다. 이 주파수에서 또는 그 근처에서, 전력 증폭기의 효율성은 최적화될 것이다. 그러한 목표 동작 주파수는, 예를 들면, 전력 증폭기를 포함하는 RF 생성기의 정확한 적용에 의존하여, 2 MHz, 또는 6.78 MHz, 또는 13.56 MHz, 또는 27.12 MHz, 또는 40.68 MHz 또는 임의의 다른 주파수일 수 있다. 목표 동작 주파수와는 떨어진 주파수에서 동작할 때 전력 증폭기의 효율성이 감소되기 때문에, 전력 증폭기는 디폴트로는(즉, 목표 동작 주파수를 가지도록 달리 적절한 설계 조치를 취하지 않은 상태에서) "협대역 전력 증폭기"이다. 그러나, 몇몇 애플리케이션은, 넓은 주파수 범위에 걸쳐 그 효율성이 크게 떨어지지 않는 전력 증폭기를 갖는 것이 유리하다. 그러한 전력 증폭기는 "광대역 전력 증폭기"로서 지칭된다. 예를 들면, 전력 증폭기를 10.2 MHz에서부터 16.8 MHz까지의 주파수 범위에서, 이 전체 주파수 범위에서 효율성의 유의미한 저하 없이, 동작시키는 것이 유리할 수 있다. 또 다른 애플리케이션의 경우, 주파수 사이의 대부분의 주파수 범위는 관련성이 낮지만, 두 개 이상의 주파수에서 양호한 효율성을 가지고 동작 가능한 전력 증폭기를 갖는 것이 유리할 수 있다. 예를 들면, 13.56 MHz 근처, 또한 2 MHz 근처, 또한 40.68 MHz 근처에서는 양호한 효율성을 갖지만, 예를 들어, 10.2 MHz나 16.8 MHz에서는 특정한 효율성 요건을 갖지 않는 전력 증폭기를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
다음의 애플리케이션에서, 용어 "광대역 전력 증폭기"는, 40 % 이상의 상대적인 대역폭에 걸쳐 동작되는 RF 전력 증폭기를 지칭하는 것으로 이해되는데, 여기서 상대적 대역폭은, 공칭 전력에서의 효율성 저하가 10 % 미만인 주파수 범위(중심 주파수로 정규화됨)로서 정의된다.
다음의 애플리케이션에서, 용어 "다중 대역 전력 증폭기"는 두 개 이상의 주파수에서 동시에 동작되는 RF 전력 증폭기를 지칭하는 것으로 이해되는데, 여기서 주파수 값 중 적어도 두 개 사이의 비율은 1.2를 초과한다.
본 출원의 이하에서, 용어 "구동 신호"는 전력 증폭기를 구동하는 신호를 지칭한다. 따라서, 구동 신호는, 본질적으로 동일한 주파수 스펙트럼을 갖는 더 높은 전력 신호로 증폭되기 위해, 전력 증폭기에 제공되는 작은(저전력) 신호이다. 그러한 구동 신호는 싱글 캐리어 신호(단일의 주파수 성분을 가짐) 또는 다중 캐리어 신호(별개의 다수의 주파수 성분을 가짐)일 수 있다. 따라서, 구동 신호는 하나의 캐리어 신호 또는 다수의 캐리어 신호(캐리어 신호의 산술 조합) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 발명은, 본원의 이하에서, 같은 숫자가 같은 요소를 나타내는 다음의 도면과 연계하여 설명될 것이다.
도 1은 복수의 독립형 생성기를 포함하는 종래의 생성기 시스템의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시형태에 따른, 전력 증폭기를 갖는 생성기의 블록도이다.
도 3은, 다양한 실시형태에 따른, 복수의 전력 증폭기를 갖는 생성기의 블록도이다.
도 4는 추가적인 다양한 실시형태에 따른 복수의 전력 증폭기를 갖는 생성기의 블록도이다.
도 5는 제2 양태에 따른 플라즈마 프로세싱 시스템의 블록도이다.
도 6은 제3 양태에 따른 방법의 블록도이다.
다음의 상세한 설명은 본질적으로 예시에 불과하며 본 발명 또는 본 발명의 적용 및 용도를 제한하도록 의도되지는 않는다. 더구나, 전술한 배경 또는 다음의 상세한 설명에서 제시되는 어떠한 이론에 의해서도 구속되려는 의도는 없다.
현존하는 플라즈마 프로세싱 시스템은, 선택적으로(optionally), 플라즈마 프로세싱 챔버에 다수의 주파수를 적용하도록 구성 가능한데, 그 이유는, 이것이 챔버 내의 이온 종의 미세 제어를 가능하게 하고, 따라서 플라즈마 프로세스(예컨대 플라즈마 에칭, 또는 플라즈마 증착)에 대한 개선된 제어를 가능하게 하기 때문이다. 예를 들면, 종래의 다수의 주파수 플라즈마 프로세싱은, 2 MHz, 13.56 MHz, 27.12 MHz, 60 MHz의 협대역 주파수, 또는 더 넓은 주파수 범위에서 걸쳐 맞춤형 스펙트럼을 갖는 광대역 신호를 적용할 수 있다. 개개의 (독립형) 무선 주파수(RF) 생성기는, 종래에는, 플라즈마 프로세싱 챔버에 적용될 각각의 주파수 채널에 대해 제공된다.
도 1은 제1(10), 제2(32), 및 제3(34) 종래의 RF 생성기를 포함하는 종래의 다중 주파수 공급 장치를 예시한다. 제1 종래의 RF 생성기(10)는 외부 통신 인터페이스(EXT1), AC 공급 인터페이스(S1) 및 RF 출력 인터페이스(RFOUT1)를 포함한다.
외부 통신 인터페이스(EXT1)는, 선택적으로, 양방향 또는 단방향이고, 예를 들면, 제1 종래의 RF 생성기(10)의 구성을 조정하기 위한, 그리고 선택적으로 제1 RF 생성기의 파라미터 피드백을 제어 시스템으로 다시 송신하기 위한, 플라즈마 프로세스(도시되지 않음)의 제어 시스템으로부터 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 공급 인터페이스(S1)는 본선, 예를 들면, 230볼트 AC에 연결된다. 그러한 AC 입력 회로부(circuitry)(12)는 AC 본선을 안정화된 DC 공급 전압으로 변환하기 위한 정류기 및 다른 회로를 포함할 수 있다. 다음에서, 용어 "AC 회로"는 기술 분야의 숙련된 자에게 널리 공지되어 있는 그러한 AC 입력 회로부(12)를 서술할 것이다. 결과적으로 나타나는 안정화된 DC 공급 전압은, 그 다음, RF 생성기의 다양한 요소에 의해, 특히 증폭기에 의해 사용될 수 있다. RF 출력 인터페이스(RFOUT1)는, 예를 들면, N 타입 커넥터에 연결되는 고전력 50옴 송신 라인을 통한 플라즈마 반응 챔버로의 RF 전력의 송신을 가능하게 한다.
특히, 외부 통신 인터페이스(EXT1)는 RS232, "PROFIBUS"(TM) "CANBUS"(TM) 또는 "FIELDBUS"(TM)와 같은 산업 기기 제어 표준 중 하나를 사용하도록 구성되거나, 또는 선택적으로, 독점적 디지털 또는 아날로그 제어 표준, 이더넷(Ethernet), 또는 등등을 사용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제1 종래의 RF 생성기(10)는, 신호(EXT1)를 수신하고, 신호를 사용하여 제1 종래의 RF 생성기(10)를 구성하도록 구성되는 외부 통신 인터페이스 회로(24a)를 포함한다.
제1 종래의 RF 생성기(10)는, 예를 들면, 반도체 플라즈마 증착 또는 에칭 프로세스에서 유용한 주파수에서 RF 신호(저전력을 갖는 작은 신호)를 생성하도록 구성되는 신호 생성기(30)를 갖는 컨트롤러(22)를 포함한다. 신호 생성기(30)는 아날로그 또는 디지털 발진기로서 제공되며, 선택적으로, 안정성을 향상시키기 위한 위상 동기 루프 및/또는 광대역 신호 소스를 통합한다. 신호 생성기의 출력은 작은 신호를 플라즈마 프로세싱에서 유용한 고전력 레벨로 증폭할 수 있는 제1 전력 증폭기(14)로 제공된다. 제1 전력 증폭기(14)의 출력은 제1 RF 출력(RFOUT1)에 연결된다. 제1 전력 증폭기(14)는 작은 신호를, 예를 들면, 50 W 내지 1000 W의 범위 내의 RF 전력 신호로 증폭할 수 있다. 선택적으로, 제1 전력 증폭기(14)는 가변 이득을 갖는다.
제1 전력 증폭기(14)의 출력은 제1 전력 증폭기(14)의 출력에서 신호 진폭 및/또는 전류를 모니터링할 수 있는 제1 픽업 모듈(16)에 연결된다. 예를 들면, 픽업 모듈(16)은 방향성 커플러, 또는 전압-전류 프로브(voltage-current probe)이다. 그것은, 기본적으로, 제1 전력 증폭기(14)의 출력을 샘플링하기 위해 신호 정보를 고른다(pick). 픽업 모듈(16)의 출력(20)은 또한 컨트롤러(22)에서 또한 제공되는 측정 유닛(26)에 제공된다. 따라서, 측정 유닛(26)은 제1 전력 증폭기(14)의 출력에서 전압 및/또는 전류 레벨을 모니터링할 수 있고 모니터링된 신호를 조절 모듈(28)에 공급한다.
조절 모듈(28)은, 모니터링된 신호에 기초하여, 제1 종래의 RF 생성기(10)의 컨트롤러(22)에 변경이 이루어져야 하는지 또는 그렇지 않은지의 여부를 계산할 수 있는 디지털 및/또는 아날로그 회로이다. 예를 들면, 조절 모듈(28)은 무선 주파수 신호 생성 모듈(30)의 주파수, 진폭, 위상 시프트, 또는 선택적인 필터 특성을 조절할 수 있다. 추가적으로, 조절 모듈(28)은, 예를 들면, 제1 전력 증폭기의 이득(18)을 조정할 수 있다.
도 1은 추가적인 두 개의 RF 생성기(32 및 34)를 예시한다. 이들 RF 생성기는 동일한 설계 또는 모델, 또는 상이한 설계 또는 모델을 가질 수 있다. 그러나, 추가적인 RF 생성기는, 예시된 종래의 경우에서, 완전히 별개의 독립형 RF 생성기로서 제공된다. 다시 말하면, 생성기(10)는 생성기(32) 및 생성기(34)에 대해, 별개의 랙 장착형 유닛과 같은 별개의 엔클로저 내에 있다. 생성기는 공급 인터페이스(S2 및 S3)에 연결된다. 더구나, 제1 RF 생성기(10)는 외부 인터페이스(24a)를 갖는다. 제2 RF 생성기는 외부 인터페이스(24b)를 갖는다. 제3 RF 생성기는 외부 인터페이스(24c)를 갖는다.
RF 생성기(10, 32, 및 34)는 그들 각각의 외부 인터페이스(24a, 24b, 24c)를 통해 동일한 제어 시스템에 연결될 수 있다. 그러나, 숙련된 자는, "PROFIBUS"(TM)와 같은 인터페이스 시스템에서 주소 지정 또는 경합 요건에 의해 야기되는 내장된 타이밍 제약으로 인해, 통신 프로토콜이 대략 수 ms(수천 분의 1초) 내지 약 0.1 초의 시간을 필요로 할 것이기 때문에 플라즈마 프로세싱 시스템의 맥락에서 문제를 야기하는 유의미한 레이턴시 및 시간 동기화 이슈가 세 개의 RF 생성기 사이에서 발생할 수 있다는 것을 인식할 것이다.
문제의 한 예는, 다수의 전력 공급부를 사용하여 여기되는 플라즈마에서 빌생할 수 있는 아크 이벤트를 제어하고 해결하는 문제이다. 아크 이벤트는 통상적으로 ms보다 훨씬 더 짧은 시간 스케일에서 발생한다. 제1 RF 생성기(10)의 조절 모듈(28)이 아크 이벤트를 검출하고 (예컨대, 제1 전력 증폭기(14)의 이득을 조정하는 것에 의해 또는 무선 주파수 신호 생성 모듈(30)로부터의 신호를 조정하는 것에 의해 신호(RFOUT1)의 진폭을 변경하는 것에 의해) 교정 조치를 취하는 경우, 외부 인터페이스(EXT2 및 EXT3)를 통해 제2(32) 및 제3(34) RF 생성기에 전달할 시간이 충분하지 않아, 아크 이벤트의 핸들링에서 조정의 부족으로 이어질 것이다.
더구나, 다중 주파수 RF 생성기 시스템에서 많은 상이한 별개의 RF 생성기의 병치(co-location)는, AC 입력 회로부, 외부 입력 인터페이스 회로부, 하우징 및 냉각 시스템 등의 중복으로 여전히 이어진다.
도 2는 제1 양태에 따른 RF 생성기를 예시한다.
따라서, 제1 양태에 따르면, 적어도 하나의 전력 증폭기(42)를 포함하는 전력 증폭기 모듈(41)을 포함하는, 도 2에서 예시되는 바와 같은 무선 주파수 생성기(40)를 제공하는 것이 제안된다. 무선 주파수 생성기는 또한, 전력 증폭기 모듈(41)의 적어도 하나의 전력 증폭기(42)의 출력에 연결되는 적어도 하나의 픽업 모듈(44), 적어도 하나의 무선 주파수 전력 신호를 출력하도록 구성되는 적어도 하나의 증폭기(42)의 출력에 연결되는 적어도 하나의 RF 출력(RFOUT1), 및 복수의 주파수를 포함하는 두 개 이상의 캐리어 신호를 생성하고 적어도 하나의 RF 전력 신호로 증폭되도록 이들 캐리어 신호에 기초하여 구동 신호를 전력 증폭기(42)에 제공하도록 구성되는 무선 주파수 생성 모듈(48)을 포함하는 컨트롤러(46)를 또한 포함한다. 컨트롤러는 또한, 픽업 모듈(44)로부터 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호(52)를 생성하도록 구성되는 측정 모듈(50)을 포함하고, 측정 모듈로부터 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하도록 구성되는 조절 모듈(54)을 더 포함한다. 컨트롤러(46)는, 무선 주파수 생성 모듈이 전력 증폭기(42)를 구동할 캐리어 신호를 생성하도록 무선 주파수 생성 모듈을 조정하도록 구성된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기(42)는 다중 대역 전력 증폭기이다. 바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기(42)는 광대역 전력 증폭기이다.
생성기는 AC 입력 회로(60) 및 외부 통신 인터페이스 회로(58)를 포함한다. 도 2의 실시형태에서, 전력 증폭기(42)는 광대역, 또는 다중 대역 전력 증폭기이고, 무선 주파수 신호 생성 모듈(48)은 복수의 n 개의 캐리어 신호 주파수를 생성하고 n 개의 캐리어 신호를 산술적으로 결합하는 것에 의해 전력 증폭기(42)에 구동 신호를 제공하도록 구성된다. 다시 말하면, n 개의 상이한 독립형 유닛을 사용하여 n 개의 상이한 주파수에서 RF 전력을 제공하는 대신, 하나의 독립형 유닛을 사용하여 n 개의 RF 주파수가 제공된다. 전력 증폭기(42)의 출력에서 RF 생성기의 RF 출력(RFOUT1)으로 제공되는 n 개의 주파수 성분을 포함하는 증폭된 RF(전력) 신호를 모니터링하는 것은, 픽업 모듈(44)에 의해 수행된다(예를 들면, 픽업 모듈은 전력 RF 신호의 특성을 픽업하기에 충분한 수(최대 n 개)의 샘플링 요소(V/I 프로브 및 방향성 커플러와 같은 요소)를 포함한다). 이들 픽업 신호는 앞서 설명되는 측정 모듈(50)로 공급된다. 이 작업 방식은 RF 전력 생성기의 출력에서 제공되는 RF 전력 신호의 생성에서 제어 루프를 허용하고, 이들 제어 루프는 RF 전력 신호의 출력 특성을 최적화하기 위해 사용된다. 부하의 전기적 특성이 변경되는 경우(이것은, 예를 들면, 플라즈마 프로세싱에서 매우 일반적임), 그러면, 무선 주파수 생성기의 출력은 실시간으로(또는 적어도 가능한 가장 근소한 지연을 가지고) 최적화되어야만 한다.
유리하게는, 장애 상태(예컨대, 아크 상태)가 측정 모듈(50)에 의해 검출되면, 조절 모듈(54)은 영향을 받은 주파수 성분을 조정할 수 있다(예를 들면, 대응하는 주파수(f1)를 갖는 캐리어 신호를 진폭에서 더 작게 만들 수 있다). 모든 주파수 성분이 동일한 컨트롤러(46)에 의해 모니터링되기 때문에, 동일한 컨트롤러의 캐리어 신호를 사용하는 경우에 장애 상태(예컨대, 아크)를 억제하기 위한 반응 시간은, n 개의 외부 인터페이스(예컨대 Profibus(TM))를 통해 통신하는 경우의 가능한 반응 시간과 비교하여, 훨씬 더 짧다. 다시 말하면, 외부 인터페이스를 통한 긴 통신 없이, RF 생성기의 적용에서 장애 상태가 억제될 수 있다.
바람직하게는, 측정 모듈(50)은 아크 검출기(예시되지 않음)를 포함한다. 아크 검출기는 아크 상태를 결정하기 위해 하나 이상의 픽업 신호를 모니터링할 수 있다. 예를 들면, 픽업 모듈(44)에서의 RF 전류 및 전압을 RF 생성기의 동작 모드에서의 예상된 상태와 비교하는 것에 의해 아크 상태가 검출될 수 있다. 선택적으로, 아크 상태는 픽업 모듈의 하나 이상의 신호의 신호 프로세싱을 사용하여 검출될 수 있다. 선택적으로, 순방향 및/또는 반사된 전력을 모니터링하기 위해, 하나 이상의 픽업 모듈이 설치될 수 있다.
바람직하게는, 그러한 아크 검출기는 FPGA(field programmable gate array; 필드 프로그래머블 게이트 어레이) 또는 고속 인터럽트를 갖는 실시간 프로세서와 같은 고속 맞춤형 로직에서 구현될 수 있다. 선택적으로, 아크 검출기는 고속 아날로그 회로이다.
따라서, 한 실시형태는 적어도 하나의 RF 증폭기(42)를 구동하기 위해 복수의 캐리어 신호를 생성하고 그에 기초하여 구동 신호를 제공하는 적어도 공통 제어 회로에 관한 것이다. 구동 신호는 적어도 두 개의 캐리어 신호(2 주파수 성분) 또는 두 개보다 더 많은 캐리어 신호 또는 둘 이상의 캐리어 신호의 산술 연산으로 구성될 수 있다. 다중 픽업 측정 시스템과 함께, 이것은 다수의 제어 루프의 구현이 RF 생성기의 출력에서 제공되는 RF 전력 신호를 최적화하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 하나 이상의 전력 증폭기가, 유리하게는, 다중 대역 전력 증폭기로서 구현될 수 있다.
바람직하게는, 하나 이상의 전력 증폭기가, 유리하게는, 광대역 전력 증폭기로서 구현될 수 있다.
바람직하게는, 전력 증폭기는 공통 DC 전압 공급부에 의해 공급될 수 있다.
바람직하게는, 전력 증폭기는 본선에 연결되는 공통 AC 공급 회로(60)로부터 획득되는 상이한 DC 전압 공급부에 의해 공급될 수 있다.
바람직하게는, 회로 차단기, 커넥터, 및/또는 외부 통신 인터페이스(58)와 같은 보조 회로 컴포넌트가 단일의 컨트롤러(46)를 통해 측정 모듈, 무선 주파수 생성 모듈(48) 및 조절 모듈(54)에 의해 공유될 수 있다.
바람직하게는, 조절 모듈(54)은 복수의 제어 요소(54a, 54b, 54c)를 포함한다. 제1 제어 요소(54a)는 픽업 모듈(44)을 통해 출력되는 RF로부터 픽업되는 주파수(f1)의 신호 성분을 갖는 측정 신호(52)를 수신하도록 구성된다. 제1 제어 요소는 주파수(f1)의 신호 성분을 예상된 값 또는 값 범위와 비교한다. 측정 신호(52)의 상태(크기, 위상 시프트, 주파수 오프셋, 고조파 함량, 변화율)가 예상되는 경우, 그러면, 제1 제어 요소는 무선 주파수 생성 모듈(48)에 의해 제공되는 대응하는 캐리어 신호(주파수(f1)를 가짐)를 조절하지 않는다(수정하지 않는다). 제1 측정 신호(52)의 상태가 예상되지 않는 경우, 그러면, 제1 제어 요소는 대응하는 캐리어 신호를 주파수(f1)와 변경하는 것에 의해 무선 주파수 생성 모듈(48)을 조절한다. 변화는, 예를 들면, 크기, 위상 또는 주파수 오프셋에서의 변동일 수 있다.
다시 말하면, 측정 모듈(50), 조절 모듈(54), 무선 주파수 신호 생성 모듈(48) 및 제1 전력 증폭기(42)를 통한 픽업 모듈(44)로부터의 루프는 무선 주파수 전력 생성기의 제1 주파수에 대한 제어 루프를 형성한다. 컨트롤러(46)의 제어 루프는, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 및/또는 FPGA 또는 다른 프로그래머블 로직 등과 같은 디지털 프로세싱 요소, 또는 아날로그 제어 회로로서 구현될 수 있다.
바람직하게는, 조절 모듈의 제어 루프는, 예를 들면, 제1 주파수(f1)에서 픽업 모듈(44)을 사용하여 픽업되는 과도 장애 상태(transient fault condition)(예컨대 반도체 프로세싱 챔버에서의 아크 방전(arcing) 상태)를 식별하고, 앞서 설명되는 바와 같이, 제1 전력 증폭기(42)에 대한 구동 신호에 기여하는 대응하는 주파수(f1)를 사용하여 캐리어 신호를 조절하도록 기능한다. 이 피드백 루프는, 예를 들면, 출력 전력을 감소시키는 것에 의해, 과도 장애 상태에 대응하는 조치의 구현을 허용한다.
바람직하게는, 컨트롤러(46)는 제2 주파수(f2)에서 제2 과도 장애 상태를 식별하고 정정하기 위한 제2 제어 요소(54b)를 포함한다. 식별될 수 있는 장애 상태의 수에 대해서는 제한이 없다. 도 2는 상이한 주파수에서 장애 상태를 검출하고 해결하기 위한 별개의 수의 제어 요소(54a, 54b, 54c)를 예시한다. 도 2에서, 전력 증폭기 모듈(41)은 단지 하나의 전력 증폭기(42)를 포함하고, 그 예에서, 단지 2 개의 캐리어 신호만이 무선 주파수 신호 생성 모듈에 의해 생성되고 있다. 이 실시형태는, 하나의 단일의 컨트롤러, 및 하나의 단일의 전력 증폭기(이것은 다중 대역일수 있음)를 사용하는 저렴한 이중 주파수 무선 주파수 전력 생성기를 제공하는 데 특히 유리하다. 무선 주파수 생성기의 출력(RFOUT1)에서의 전력 RF 신호는 기본적으로 두 개의 상이한 주파수에서의 두 가지 기여로 이루어진다.
바람직하게는, 컨트롤러(46)는 측정 모듈(50)로부터의 측정 신호에 기초하여 캐리어 신호를 조정하는 것에 의해 제1 전력 증폭기(42)의 무선 주파수 출력의 출력 전력을 조정하도록 구성된다. 대안적으로 또는 조합하여, 컨트롤러(46)는 측정 모듈로부터의 측정 신호에 기초하여 제1 전력 증폭기의 DC 전압 공급부(55)를 조정하도록 구성된다. 예를 들면, 측정 모듈이 치명적인 장애 상태를 검출하는 경우(이것은, 예를 들면, 도 2에서 도시되지 않는 플라즈마 프로세싱 챔버에 대한 전력 연결 케이블에서의 절연 결함일 수 있음), 조절 모듈(54)은 전력 증폭기(42)의 DC 전압 공급부(55)를 차단하는 것에 의해 전력을 신속하게 제로로 조절할 것이다.
따라서, 도 2에서 예시되는 것에 따른 무선 주파수 생성기는 복수의 캐리어 신호(두 개(fa, fb)가 예시됨)를 생성할 수 있고, 또한 제1 전력 증폭기(42)에 구동 신호를 제공하고 생성기의 출력에서의 전력을 조절할 수 있다. 이중 주파수 전력 생성기는 단일 주파수의 무선 주파수 전력 생성기와 비교하여 플라즈마 프로세싱 애플리케이션을 위한 제2 제어 노브를 추가할 것이고 두 개의 독립형 무선 주파수 생성기를 사용하는 것보다 더 간단하고, 더 저렴하며 부피가 더 적다. 또한, 공통 컨트롤러(46)는, 플라즈마 불안정성에 대한 또는 전기 부하에서의 임의의 장애 상태에 대한 더 빠른 응답을 허용하기 때문에, 플라즈마 프로세싱에 추가적인 제어 기능을 제공한다.
도 3은 두 개의 전력 증폭기(42a 및 42b), 무선 주파수 생성 모듈(48)에 의해 생성되는 세 개의 캐리어 신호(fa, fb, fc) 및 두 개의 전력 증폭기를 구동하는 두 개의 구동 신호(전력 증폭기(42a 및 42b)의 입력에서 각각의 화살표에 의해 나타내어짐)를 갖는 전력 증폭기 모듈(41)을 구비하는 무선 주파수 생성기(40)의 실시형태의 블록도이다. 도시되는 예에서, 신호 구동 전력 증폭기(42a)는 하나의 캐리어 신호(fa)에 기초하고, 반면, 신호 구동 전력 증폭기(42b)는 두 개의 캐리어 신호(fb 및 fc)에 기초한다는 것을 유의한다. 또한, 도 3에서, 도 2의 것들과 공통으로 설명되는 특징부는 같은 참조 번호를 갖는다는 것을 유의한다.
제1 전력 증폭기 및 제2 전력 증폭기는 협대역 전력 증폭기일 수 있거나 또는 협대역 전력 증폭기(도 3에서의 42a)와 다중 대역 전력 증폭기(도 3에서의 42b)의 조합일 수 있다. 픽업 모듈(44a)은 제1 RF 출력 신호(RFOUT1)에서 신호의 표현을 획득하고 측정 모듈(50)의 제1 채널(C1)에 대한 표현을 참조하도록 구성된다. 픽업 모듈(44b)은 제2 RF 출력 신호(RFOUT2)에서 신호의 표현을 획득하고 측정 모듈(50)의 제2 채널(C2)에 대한 표현을 참조하도록 구성된다.
컨트롤러(46)의 조절 모듈(54)은 제1 및 제2 픽업 모듈(44a 및 44b)의 표현을 포함하는 측정 신호(52)를 측정 모듈(50)로부터 수신하도록 구성된다.
컨트롤러는 또한 픽업 모듈(44a)로부터 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호(52)를 생성하도록 구성되는 측정 모듈(50)을 포함하고, 측정 모듈로부터 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하도록 구성되는 조절 모듈(54)을 더 포함한다. 컨트롤러(46)는, 무선 주파수 생성 모듈이 전력 증폭기(42a 및 42b)에 구동 신호를 제공할 캐리어 신호(fa, fb, fc)를 생성하도록 신호(56)에 의해 무선 주파수 생성 모듈을 조정하도록 구성된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기(예를 들면, 42b)는 다중 대역 전력 증폭기이다. 바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기(예를 들면, 42a)는 광대역 전력 증폭기이다.
바람직하게는, 조절 모듈(54)은 복수의 제어 요소(54a, 54b, 54c)를 포함한다. 제1 제어 요소(54a)는 제1 픽업 모듈(44a)에 의해 생성되는 픽업 신호에 기초하여 측정 신호(52)를 수신하도록 구성된다. 제1 제어 요소는 픽업 신호를 예상된 값 또는 값 범위와 비교한다. 측정 신호(52)의 상태(크기, 위상 시프트, 주파수 오프셋, 고조파 함량, 변화율)가 예상되는 경우, 그러면, 제1 제어 요소(54a)는 대응하는 캐리어 신호(들)를 조절하지 않는다(수정하지 않는다).
제1 측정 신호(52)의 상태가 예상되지 않는 경우, 그러면, 제1 제어 요소는 대응하는 캐리어 신호(fa) 또는 캐리어 신호(fb 및 fc)를 변경하는 것에 의해 신호 생성기(48)를 조절한다. 변화는, 예를 들면, 크기, 위상 또는 주파수 오프셋에서의 변동일 수 있다. 캐리어 신호에서의 변화에 따라, 제1 전력 증폭기(42a) 및/또는 제2 전력 증폭기(42b)를 구동하는 구동 신호는 변경될 것이고 RF 전력(RFOUT1 또는 RFOUT2)의 출력은 변경된다. RFOUT1 및 RFOUT2가 상이한 주파수의 전력 신호에 대응하기 때문에, RF 전력 생성기는 선택된 주파수에서 또는 확장된 주파수 범위에 걸쳐 조절될 수 있다. 예를 들면, 다중 대역 전력 증폭기(42b) 및 협대역 전력 증폭기(42a)의 조합과 함께, 무선 주파수 생성기의 전력 레벨 및 주파수 스펙트럼은 유리하게 조정될 수 있다.
도 3의 실시형태에서, 하나의 구동 신호는 두 개 이상의 협대역 캐리어 신호(fb 및 fc)를 포함한다.
도 2에서 설명되는 방식과 유사하게, 제어 루프는 도 3의 무선 주파수 생성기를 사용하여 구현될 수 있다. 컨트롤러(46)의 제어 루프는, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 및/또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이 또는 다른 프로그래머블 로직 등과 같은 디지털 프로세싱 요소, 또는 아날로그 제어 회로로서 구현될 수 있다.
더욱더 많은 수의 전력 증폭기가 무선 주파수 생성기의 출력 주파수 스펙트럼에서 더 많은 옵션을 제공할 것이기 때문에, 접근법은 두 개의 예시된 전력 증폭기로 제한되지는 않는다. 따라서, 더 많은 수의 전력 증폭기는 플라즈마 프로세싱 챔버 또는 임의의 다른 고주파 애플리케이션에 대한 출력 전력의 (전력 및 주파수에서의) 더 미세한 제어를 허용할 것이다.
도 4는 다중 증폭기 RF 생성기(40)의 추가적인 실시형태를 예시한다. 도 4에서, 도 2 또는 도 3의 것들과 공통으로 설명되는 특징부는 동일한 참조 번호를 갖는다.
도 4는 제1(42a), 제2(42b), 및 제m(42m) 전력 증폭기를 더 포함하는 전력 증폭기 모듈(41)을 포함하는 다중 증폭기 RF 생성기(40)의 한 실시형태를 예시한다. 선택적으로, 전력 증폭기 중 하나 이상은 무선 주파수 생성 모듈(48)에 의해 생성되는 두 개 이상의 캐리어 신호를 포함하는 구동 신호에 의해 구동되는 다중 대역 전력 증폭기이다.
대안적으로, 전력 증폭기의 각각은 협대역이고, 예를 들면, 제1 전력 증폭기(42a)는 13.56 MHz 중심 주파수에 대해 최적화되고, 제2 전력 증폭기(42b)는 27.12 MHz 중심 주파수에 대해 최적화되고, 제3 전력 증폭기는 60 MHz 중심 주파수에 대해 최적화된다. 그러한 주파수 값은 예시이며 숙련된 자는 상이한 RF 생성기 애플리케이션에 대해 상이한 값을 사용할 수 있을 것이다.
도 4의 실시형태에서, 각각의 전력 증폭기는 개개의 DC 전력 공급부(55a, 55b, ..., 55m)에 의해 각각 공급된다. 대안적으로, 전력 증폭기 중 하나 이상은 공유된 DC 전력 공급부로부터 공급된다.
컨트롤러(46)가 마이크로컨트롤러, 또는 디지털 신호 프로세서, 및/또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이 또는 다른 프로그래머블 로직 등과 같은 디지털 프로세싱 요소로서 구현되는 상기에서 논의되는 실시형태에서, 컴퓨터 코드 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이 로직 정의는 제어 유닛에 의해 수행되는 프로세싱을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 컨트롤러가 상기에서 논의되는 제어 기능을 수행하게끔 구성되도록, 컴퓨터 코드는 RF 생성기의 활성화시 각각의 디지털 프로세싱 요소에 로딩된다.
상기의 실시형태에서 논의되는 컨트롤러(46)의 신호 생성기(48)는 기본적으로 신호를 생성할 수 있다. 대안적으로, 신호 생성기(48)는, 신호 생성기(48)가 아날로그 신호 생성기를 제어하도록, 하나 이상의 아날로그 신호 생성기 회로(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
따라서, 제4 양태에 따르면, 컨트롤러(46)를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 요소가 제공된다.
제5 양태에 따르면, 제4 양태의 컴퓨터 프로그램 요소를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체가 제공된다.
일반적으로, 상기에서 설명되는 실시형태는, 하나의 증폭기 내지 다수(m 개)의 증폭기 사이로 분산되는 두 개 이상의(최대 n 개)(m은 n과 동일하거나 또는 그 보다 더 작음) 캐리어 신호를 생성하는 무선 주파수 신호 생성 모듈(48)을 갖는 하나의 컨트롤러(46)를 구비하는 RF 생성기에 관한 것이다. 각각의 증폭된 신호는 무선 주파수 생성기의 출력에서 제공되고 각각은 대응하는 픽업 모듈(44)(예컨대 방향성 커플러, V/I 프로브)에 연결된다. 컨트롤러(46)는 다중 채널 측정 모듈(50), 무선 주파수 생성 모듈(48) 및 개개의 전력 증폭기를 구동하기 위한 캐리어 신호를 생성하는 것에 의해 다수의 전력 증폭기의 전력을 조절하는 조절 모듈(54)을 포함한다. 제어 루프는 무선 주파수 생성기의 출력에서 최적의 전력 및 주파수 스펙트럼을 제공하도록 구현된다.
각각의 신호는 주파수, 진폭, 및 위상에서 정의된다. 전력 증폭기는 협대역, 다중, 또는 광대역 증폭기를 가리킬 수 있다.
각각의 전력 증폭기(44)는 개개의 DC 전압 공급부(55)를 제공받을 수 있거나, 또는 DC 전압 공급부를 전력 증폭기의 서브세트와 공유할 수 있어서, 필요로 되는 DC 전압 공급부의 수에서, 한층 더한 이유로, AC 본선으로부터 DC 전압 공급부를 획득하기 위한(획득하는 데 필요한) AC 회로의 수에서 절약을 가능하게 한다.
바람직하게는, 전력 증폭기의 출력 전력의 제어는, (i) 각각의 전력 증폭기에 전력을 공급하는 DC 전압의 제어, (ii) 각각의 전력 증폭기를 구동하기 위해 사용되는 캐리어 신호의, 주파수, 위상 및/또는 진폭에서의 제어, 또는 (iii) (i) 및 (ii)가 결합된 둘 모두에 의해 달성된다.
요약하면, 실시형태의 조합은, 예시적인 목적을 위해서만 제공되는 적어도 다음의 옵션 사항의 사례를 포함한다:
적어도 제1 및 제2 구동 신호가 협대역 신호이고, 따라서, 무선 주파수 생성기의 컨트롤러의 무선 주파수 생성 모듈에 의해 발생되는 개개의 캐리어 신호를 사용하여 생성될 수 있는 무선 주파수 생성기.
하나의 구동 신호가 하나의 전력 증폭기에 제공되되, 구동 신호는 무선 주파수 생성기의 컨트롤러의 무선 주파수 생성 모듈에 의해 생성되는 두 개의 캐리어 신호의 산술 조합인 무선 주파수 생성기.
구동 신호가 전력 증폭기 모듈의 광대역 전력 증폭기에 의해 증폭될 넓은 주파수 범위에 걸친 다양한 캐리어 신호로 이루어지는 광대역 신호를 제공하는 무선 주파수 생성기.
제1 협대역 구동 신호가 제1 협대역 전력 증폭기에 의해 증폭되고, 제2 다중 대역 구동 신호가 제2 다중 대역 전력 증폭기에 의해 증폭되는 무선 주파수 생성기.
제1 협대역 구동 신호가 제1 협대역 전력 증폭기 채널에서 증폭되고, 제2 광대역 구동 신호가 제2 광대역 증폭기에 의해 증폭되는 무선 주파수 생성기.
제1 다중 대역 구동 신호, 제2 광대역 구동 신호, 및 제3 협대역 구동 신호가 다음과 같이 증폭되는 무선 주파수 생성기: 제1 다중 대역 구동 신호는 제1 다중 대역 증폭기에 의해 증폭된다. 제2 광대역 구동 신호는 광대역 증폭기에 의해 증폭되고, 제3 협대역 구동 신호는 제3 협대역 증폭기에서 증폭된다.
생성기는 많은 상이한 방식으로 출력을 결합할 수 있다. 예를 들면, 생성기는 두 개의 협대역 RF 전력 신호를 결합된 출력에 동시에 적용하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 생성기는 협대역 전력 신호의 적용을 교대로 하도록 구성될 수 있다.
도 5는 상기에서 논의되는 실시형태에 따른 생성기(70), 및 생성기로부터 두 개 이상의 RF 신호를 수신하도록 구성되는 반도체 프로세싱 모듈(72)을 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템(68)을 예시한다.
반도체 프로세싱 모듈은, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼의 플라즈마 프로세싱(플라즈마 에칭, 또는 플라즈마 증착)을 위한 플라즈마 챔버(72)를 포함한다. 따라서, 플라즈마 챔버는 실리콘 웨이퍼 부근에 프로세싱 가스를 함유할 수 있는 기밀성 모듈(gas-tight module)이다. 플라즈마 챔버는 통상적으로 웨이퍼 이송 시스템과 결합할 수 있는 밀봉 가능한 어퍼쳐를 구비한다. 제1 및 제2 전극은 적절한 위치에서 제공된다. 제1 및 제2 전극은 생성기(70)에 연결된다. 생성기는, 예를 들면, 고전력 동축 커넥터를 통해 RF 생성기에 연결된다. 고전력 RF 신호는 제1 전극과 제2 전극 사이 내에서 급격하게 변하는 전기장을 유도하는데, 그 전기장은, 적절한 프로세스 가스의 존재 하에서, 프로세싱 플라즈마가 형성되는 것을 가능하게 한다.
도 6은 제3 양태에 따른 생성기 컨트롤러를 동작시키기 위한 방법을 예시한다. 방법은 다음의 것을 포함한다:
무선 주파수 생성 모듈을 사용하여 상이한 주파수의 적어도 두 개의 캐리어 신호를 생성하고 전력 증폭기 모듈에 대한 적어도 하나의 구동 신호를 제공하는 것(80);
적어도 하나의 픽업 모듈로부터 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호를 생성하도록 구성되는 컨트롤러의 측정 모듈을 사용하여, 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호를 측정하는 것(82);
측정 모듈로부터 적어도 하나의 측정 신호를 수신하도록 구성되는 조절 모듈을 사용하여, 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하는 것(84).
바람직하게는, 컨트롤러의 조절 모듈은 컨트롤러의 측정 모듈로부터 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고 적어도 하나의 측정 신호에 기초하여 두 개 이상의 캐리어 신호 중 적어도 하나의 진폭, 위상, 및/또는 주파수를 변경하도록 무선 주파수 신호 생성 모듈을 조정한다.
바람직하게는, 컨트롤러는 측정 모듈로부터 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고, 적어도 하나의 측정 신호에 기초하여 적어도 하나의 전력 증폭기의 이득을 조정한다.
바람직하게는, 컨트롤러는 측정 모듈로부터 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고 적어도 하나의 전력 증폭기의 DC 공급 전압을 조정한다.
바람직하게는, 무선 주파수 신호 생성 모듈은 또한, 두 개 이상의 캐리어 신호를 생성하고 다중 대역 또는 광대역 전력 증폭기인 적어도 하나의 전력 증폭기에 다중 캐리어 구동 신호를 제공하도록 구성된다.
바람직하게는, 전력 증폭기 모듈은 생성기의 RF 출력의 총 수에 대응하는 전력 증폭기의 총 수를 더 포함한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기는 광대역 전력 증폭기이고, 제2 전력 증폭기는 협대역 전력 증폭기이며, 무선 주파수 신호 생성 모듈은 다수의 캐리어 신호 및 이들 캐리어 신호의 다수의 구동 신호를 생성하는데, 여기서 적어도 하나의 구동 신호는 다중 캐리어이고 적어도 하나의 구동 신호는 싱글 캐리어이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기 및 제2 전력 증폭기는 공통 공급 전압을 공유한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 전력 증폭기 및 제2 전력 증폭기는 제1 및 제2 공급 전압에 의해 각각 전력을 공급받는다.
바람직하게는, 생성기의 외부 인터페이스는 적어도 하나의 픽업 모듈에 의해 획득되는 값을 포함하는 데이터를 출력한다.
바람직하게는, 컨트롤러는 캐리어 신호 중 적어도 두 개 사이의 시간 동기화를 제어한다.
특히, 적어도 두 개의 RF 출력에서 제공되는 두 개의 RF 전력 신호의 두 개의 위상은 위상 고정될 수 있다.
바람직하게는, 컨트롤러는 캐리어 신호 중 적어도 두 개 사이의 주파수 동기화를 제어한다.
바람직하게는, 컨트롤러는 제1 픽업 모듈을 사용하여 장애 이벤트를 검출하고, 장애 이벤트의 검출에 기초하여 제1 RF 출력 신호의 전력을 조정한다.
바람직하게는, 장애 이벤트는 플라즈마 시스템에서의 아크 이벤트이다.
적어도 하나의 예시적인 양태가 본 발명의 전술한 상세한 설명에서 제시되었지만, 방대한 수의 변형예가 존재한다는 것이 인식되어야 한다. 특히, 전력 증폭기는 단일의 증폭기 스테이지, 직렬의 복수의 증폭기, 및/또는 병렬의 복수의 증폭기를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 예시적인 양태 또는 예시적인 양태들은 단지 예에 불과하며, 본 발명의 범위, 적용 가능성, 또는 구성을 어떤 식으로든 제한하도록 의도되지는 않는다는 것이 또한 인식되어야 한다. 오히려, 전술한 상세한 설명은, 기술 분야의 숙련된 자에게, 본 발명의 예시적인 양태를 구현하기 위한 편리한 로드맵을 제공할 것이다. 첨부된 청구범위에서 기술되는 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 예시적인 양태에서 설명되는 요소의 기능 및 배열에서 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (26)

  1. 무선 주파수 생성기(radio-frequency generator)로서,
    적어도 하나의 전력 증폭기를 포함하는 전력 증폭기 모듈;
    적어도 하나의 픽업 신호를 생성하기 위한, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 출력에 연결된 적어도 하나의 픽업 모듈;
    상기 적어도 하나의 증폭기의 각각의 상기 출력에 연결되도록 구성되고, 또한 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호를 출력하도록 구성되는 적어도 하나의 출력; 및
    컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는:
    상기 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고, 상기 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호를 생성하도록 구성되는 측정 모듈; 및
    상이한 주파수의 두 개 이상의 캐리어 신호를 생성하고, 상기 전력 증폭기 모듈에 입력으로서 적어도 하나의 구동 신호를 제공하도록 구성되는 무선 주파수 신호 생성 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 측정 신호를 수신하고, 상기 적어도 하나의 측정 신호에 기초하여 상기 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하도록 구성되는 조절 모듈을 포함하는,
    무선 주파수 생성기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 측정 신호에 기초하여 상기 두 개 이상의 캐리어 신호 중 적어도 하나의 진폭 및/또는 위상을 조정하는 것에 의해 상기 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 상기 전력을 조절하도록 구성되는,
    무선 주파수 생성기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조절 모듈은 상기 무선 주파수 신호 생성 모듈에 의해 생성되는 두 개 이상의 캐리어 신호의 진폭 및/또는 위상을 조절하는 것에 의해 상기 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 상기 전력을 조절하도록 구성되는,
    무선 주파수 생성기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 모듈은 적어도 제2 전력 증폭기를 더 포함하는,
    무선 주파수 생성기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조절 모듈은 적어도 두 개의 독립적인 조절 루프와 함께 동작하도록 구성되는,
    무선 주파수 생성기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 모듈의 적어도 두 개의 전력 증폭기는 공통 DC 공급 전압을 가지고 동작되도록 구성되는,
    무선 주파수 생성기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 모듈의 상기 적어도 두 개의 전력 증폭기는 별개의 DC 공급 전압을 가지고 동작되도록 구성되는,
    무선 주파수 생성기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 모듈, 상기 적어도 하나의 픽업 모듈 및 상기 컨트롤러는 공통 엔클로저(enclosure) 내에서 구현되는,
    무선 주파수 생성기.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 엔클로저 및 상기 제1 엔클로저와 물리적으로 분리되는 제2 엔클로저를 더 포함하되, 상기 제1 엔클로저는 상기 적어도 두 개의 전력 증폭기 중 제1 전력 증폭기를 포함하고, 상기 제2 엔클로저는 상기 적어도 두 개의 전력 증폭기 중 제2 전력 증폭기를 포함하는,
    무선 주파수 생성기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 또한 상기 전력 증폭기 모듈의 적어도 하나의 전력 증폭기의 DC 공급 전압을 조정하도록 구성되는,
    무선 주파수 생성기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 신호 생성 모듈에서 생성되는 캐리어 신호의 수는 상기 무선 주파수 생성기의 출력의 수에 대응하는,
    무선 주파수 생성기.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 신호 생성 모듈에서 생성되는 캐리어 신호의 수는 픽업 모듈의 출력의 수에 대응하는,
    무선 주파수 생성기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 신호 생성 모듈에서 생성되는 캐리어 신호의 수는 상기 전력 증폭기 모듈에서의 전력 증폭기의 수에 대응하는,
    무선 주파수 생성기.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기 모듈의 적어도 하나의 전력 증폭기는, 상기 무선 주파수 신호 생성 모듈에 의해 생성된 적어도 두 개의 캐리어로 구성되는 다중 캐리어 구동 신호로 구동되도록 구성되는 광대역 또는 다중 대역 전력 증폭기인,
    무선 주파수 생성기.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 두 개 이상의 캐리어 신호의 위상의 동기화를 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 주파수 생성기.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    다른 DC 및/또는 다른 중간 주파수 및/또는 다른 무선 주파수 생성기와의, 상기 무선 주파수 생성기의 상기 적어도 하나의 출력에서의 무선 주파수 출력 전력의 동기화를 위한 외부 인터페이스를 더 포함하는,
    무선 주파수 생성기.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    공통 AC 입력 회로를 더 포함하는,
    무선 주파수 생성기.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호는 적어도 100 W, 또는 적어도 200 W, 또는 적어도 250 W의 전력을 갖는,
    무선 주파수 생성기.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호는 범위 0.1 MHz 내지 200 MHz 내의 주파수를 포함하는,
    무선 주파수 생성기.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 생성기의 적어도 하나의 출력은 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결되는,
    무선 주파수 생성기.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 RF 출력 중 적어도 하나에서 장애 이벤트를 검출하고 상기 픽업 모듈에서의 상기 장애 이벤트의 상기 검출에 기초하여 상기 출력 신호 중 하나 이상을 조정하도록 구성되는,
    무선 주파수 생성기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 장애 이벤트는 아크 방전 이벤트(arcing event)인,
    무선 주파수 생성기.
  23. 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
    제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 무선 주파수 생성기, 및
    상기 무선 주파수 생성기로부터 RF 출력 신호를 수신하도록 구성되는 반도체 프로세싱 도구를 포함하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  24. 무선 주파수 생성기 컨트롤러를 동작시키기 위한 방법으로서,
    무선 주파수 생성 모듈을 사용하여 상이한 주파수의 적어도 두 개의 캐리어 신호를 생성하고 전력 증폭기 모듈에 대한 적어도 하나의 구동 신호를 제공하는 단계;
    적어도 하나의 픽업 모듈로부터 적어도 하나의 픽업 신호를 수신하고 상기 적어도 하나의 픽업 신호에 기초하여 적어도 하나의 측정 신호를 생성하도록 구성되는 상기 컨트롤러의 측정 모듈을 사용하여, 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호를 측정하는 단계;
    상기 측정 모듈로부터 상기 적어도 하나의 측정 신호를 수신하도록 구성되는 조절 모듈을 사용하여, 적어도 하나의 무선 주파수 출력 신호의 전력을 조절하는 단계를 포함하는,
    무선 주파수 생성기 컨트롤러를 동작시키기 위한 방법.
  25. 프로세서에 의한 실행시, 제24항의 상기 방법을 실행하는 명령어를 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 요소.
  26. 제25항의 상기 컴퓨터 프로그램 요소를 포함하는,
    컴퓨터 판독 가능 매체.
KR1020217037199A 2019-05-23 2020-05-22 무선 주파수 생성기 KR20220008822A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1907306.3 2019-05-23
GB1907306.3A GB2584146A (en) 2019-05-23 2019-05-23 Radio frequency generator
PCT/EP2020/064279 WO2020234453A1 (en) 2019-05-23 2020-05-22 Radio frequency generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220008822A true KR20220008822A (ko) 2022-01-21

Family

ID=67385635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217037199A KR20220008822A (ko) 2019-05-23 2020-05-22 무선 주파수 생성기

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20220216838A1 (ko)
EP (1) EP3973560B1 (ko)
JP (1) JP7428728B2 (ko)
KR (1) KR20220008822A (ko)
CN (1) CN113874979B (ko)
GB (1) GB2584146A (ko)
TW (1) TW202113907A (ko)
WO (1) WO2020234453A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117811531B (zh) * 2024-02-28 2024-05-24 深圳市瀚强科技股份有限公司 匹配状态反馈电路以及射频电源设备

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100783983B1 (ko) 2003-01-16 2007-12-11 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 고주파 전력 공급장치 및 플라즈마 발생장치
US7179754B2 (en) 2003-05-28 2007-02-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for plasma nitridation of gate dielectrics using amplitude modulated radio-frequency energy
US7506014B2 (en) * 2004-08-06 2009-03-17 Malcolm Drummond Tunable multi-phase-offset direct digital synthesizer
CN101287327B (zh) 2007-04-13 2011-07-20 中微半导体设备(上海)有限公司 射频功率源系统及使用该射频功率源系统的等离子体反应腔室
US8040068B2 (en) * 2009-02-05 2011-10-18 Mks Instruments, Inc. Radio frequency power control system
WO2010102125A2 (en) 2009-03-05 2010-09-10 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma reactor having rf phase control and methods of use thereof
JP5371052B2 (ja) 2010-03-31 2013-12-18 株式会社ダイヘン 高周波電源装置
US8314561B2 (en) 2010-04-02 2012-11-20 Mks Instruments, Inc. Multi-channel radio frequency generator
IES20100241A2 (en) * 2010-04-21 2011-10-26 Impedans Ltd Sensing of process parameters
US9030101B2 (en) 2012-02-22 2015-05-12 Lam Research Corporation Frequency enhanced impedance dependent power control for multi-frequency RF pulsing
US8952765B2 (en) * 2012-03-23 2015-02-10 Mks Instruments, Inc. System and methods of bimodal automatic power and frequency tuning of RF generators
US9336995B2 (en) 2013-04-26 2016-05-10 Mks Instruments, Inc. Multiple radio frequency power supply control of frequency and phase
DE102013226537B4 (de) * 2013-12-18 2022-12-29 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Leistungsversorgungssystem mit mehreren Verstärkerpfaden sowie Verfahren zur Anregung eines Plasmas
WO2016093269A1 (ja) * 2014-12-12 2016-06-16 株式会社ダイヘン 高周波電源
EP3035365A1 (en) 2014-12-19 2016-06-22 TRUMPF Huettinger Sp. Z o. o. Method of detecting an arc occurring during the power supply of a plasma process, control unit for a plasma power supply, and plasma power supply
US9596744B2 (en) * 2015-03-31 2017-03-14 Lam Research Corporation Radio frequency generator having multiple mutually exclusive oscillators for use in plasma processing
US10395895B2 (en) * 2015-08-27 2019-08-27 Mks Instruments, Inc. Feedback control by RF waveform tailoring for ion energy distribution
US9954508B2 (en) * 2015-10-26 2018-04-24 Lam Research Corporation Multiple-output radiofrequency matching module and associated methods
US10546724B2 (en) 2017-05-10 2020-01-28 Mks Instruments, Inc. Pulsed, bidirectional radio frequency source/load

Also Published As

Publication number Publication date
EP3973560A1 (en) 2022-03-30
WO2020234453A1 (en) 2020-11-26
CN113874979A (zh) 2021-12-31
GB2584146A (en) 2020-11-25
GB201907306D0 (en) 2019-07-10
JP7428728B2 (ja) 2024-02-06
CN113874979B (zh) 2024-07-02
JP2022540745A (ja) 2022-09-20
EP3973560B1 (en) 2024-05-01
TW202113907A (zh) 2021-04-01
US20220216838A1 (en) 2022-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160268100A1 (en) Methods and apparatus for synchronizing rf pulses in a plasma processing system
US8110991B2 (en) Phase and frequency control of a radio frequency generator from an external source
JP5312037B2 (ja) 誘導結合ｒｆ電源を実現するためのシステムおよび方法
US20120000888A1 (en) Methods and apparatus for radio frequency (rf) plasma processing
US9105449B2 (en) Distributed power arrangements for localizing power delivery
TW201327620A (zh) 頻率調諧射頻功率源之基於功率失真的伺服控制系統
US20150288274A1 (en) Generating High-Frequency Power for a Load
KR102511382B1 (ko) 아날로그 및 디지털 검출기를 갖는 rf 전력 생성기
JPH0620793A (ja) 誘導結合プラズマ発生器
US10896810B2 (en) RF generating apparatus and plasma treatment apparatus
KR20220008822A (ko) 무선 주파수 생성기
KR101371350B1 (ko) Ｒｆ 플라즈마 시스템에서 각 소스로부터 출력되는 플라즈마 주파수의 서로 다른 위상을 제어하는 시스템 및 방법
WO2023009245A1 (en) Systems and methods for variable gain tuning of matching networks
US6713885B2 (en) Power supply, a semiconductor making apparatus and a semiconductor wafer fabricating method using the same
US11875968B2 (en) High frequency power source allowing arbitrary setting of temporal change pattern for high frequency output power
JP4928816B2 (ja) 半導体製造装置
JPS63245888A (ja) 高周波応用装置
KR20030068615A (ko) 반도체 제조설비의 고주파 파워공급 시 직류전압 바이어스감지장치