KR20220106820A - Rf (radio-frequency) 보조된 플라즈마 생성시 임피던스 변환 - Google Patents

Rf (radio-frequency) 보조된 플라즈마 생성시 임피던스 변환 Download PDF

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KR20220106820A
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엘러 와이. 주코
토마스 리 프레데릭
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Abstract

디바이스에 신호들을 제공하기 위한 장치는 하나 이상의 RF 신호 생성기들, 및 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들을 제조 챔버에 커플링하는 전기적으로-소형 송신 라인을 포함할 수도 있다. 장치는 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 전기적으로-소형 송신 라인의 임피던스를 변환하기 위해 리액티브 회로를 부가적으로 포함할 수도 있다.

Description

RF (RADIO-FREQUENCY) 보조된 플라즈마 생성시 임피던스 변환
본 명세서에 포함된 배경기술 및 맥락적 기술들 (contextual descriptions) 은 단지 본 개시 (disclosure) 의 맥락을 일반적으로 제시할 목적으로 제공된다. 본 개시의 많은 부분은 발명자들의 업적을 제시하고, 단순히 이러한 업적이 배경기술 섹션에 기술되거나 본 명세서의 다른 곳에서 맥락으로 제시되기 때문에, 이러한 업적이 종래기술로 인정된다는 것을 의미하지 않는다.
집적 회로들을 형성하도록 활용된 반도체 웨이퍼들의 제조는 다수의 다양한 프로세싱 단계들을 포함할 수도 있다. 다양한 재료들이 반도체 웨이퍼 상에 증착된 후 발생할 수도 있는 특정한 프로세싱 단계들에서, 금속들과 같은 부가적인 재료들이 증착되게 하도록 재료가 에칭될 수도 있다. 이러한 증착은 전도성 트레이스들, 트랜지스터 게이트들, 비아들, 회로 엘리먼트들, 등의 형성을 수반할 수도 있다. 그러나, 적어도 일부 예들에서, 반도체 제조 프로세스들, 예컨대 플라즈마-기반 에칭, 플라즈마 강화된 원자 층 증착, 또는 다른 프로세스들, 제어할 수 없는 프로세스 변동들은 보다 낮은 수율들, 비용들, 반도체 레이아웃들 및 마스크들의 재설계, 그리고 등을 초래할 수도 있다. 일부 예들에서, 이러한 제어 불가능한 프로세스 변동들은 플라즈마를 형성하도록 활용되는 제조 챔버에 커플링된 에너지의 변동들에 응답하여 초래될 수도 있다. 따라서, 플라즈마-기반 웨이퍼 에칭 및/또는 플라즈마-강화된 원자 층 증착, 또는 다른 제조 프로세스들에 대한 제어를 증가시키기 위한 기법들은 계속해서 조사의 활성 영역이다.
참조로서 인용
PCT 신청 양식이 본 출원의 일부로서 본 명세서와 동시에 제출되었다. 본 출원이 동시에 제출된 PCT 신청 양식에서 식별된 바와 같이 우선권 또는 이익을 주장하는 출원 각각은 전체가 모든 목적들을 위해 본 명세서에 참조로서 인용되었다.
일 양태에서, 디바이스에 신호들을 제공하기 위한 장치가 제공되고, 장치는 하나 이상의 무선 주파수 (radiofrequency; RF) 신호 생성기들; 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들을 제조 챔버에 커플링하기 위한 하나 이상의 전기적으로-소형 (electrically-small) 송신 라인들; 및 전기적으로-소형 송신 라인 각각의 임피던스를 제 1 임피던스-감도 (impedance-sensitivity) 를 갖는 영역으로부터 제 2 임피던스-감도를 갖는 영역으로 변환하기 위한 리액티브 회로 (reactive circuit) 를 포함한다.
일부 양태들에서, 리액티브 회로는 적어도 직렬 리액턴스를 포함한다. 일부 양태들에서, 리액티브 회로는 적어도 션트 서셉턴스를 포함한다. 일부 양태들에서, 리액티브 회로는 적어도 직렬 리액턴스 및 션트 서셉턴스를 포함한다. 일부 양태들에서, 상대적으로 고 임피던스-감도 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 임피던스의 실수부는 약 100 Ω보다 큰 값에 대응한다. 일부 양태들에서, 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 임피던스의 실수부는 약 100 Ω 미만의 값에 대응한다. 일부 양태들에서, 임피던스를 변환하기 위한 리액티브 회로는 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들의 주파수보다 작은 임의의 주파수에서 공진 송신 라인의 가능성을 회피한다. 일부 양태들에서, 전기적으로-소형 송신 라인은 송신 라인의 매체의 RF 신호 생성기에 의해 생성된 신호의 주파수보다 보다 낮은 주파수에서 송신 라인 공진을 가로 지르지 않고 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 임피던스를 변환하는 송신 라인에 대응한다. 일부 양태들에서, 리액티브 회로의 손실과 결합된 전기적으로-소형 송신 라인의 저항성 손실은 약 20 ％ 미만에 대응한다. 일부 양태들에서, 전기적으로-소형 송신 라인의 저항 손실은 10 ％ 미만에 대응한다.
또 다른 양태에서, 장치가 제공되고, 장치는 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들을 제조 챔버로 커플링하기 위한 전기적으로-소형 송신 라인 및 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 전기적으로-소형 송신 라인의 임피던스를 변환하기 위한 리액티브 회로를 포함하고, 리액티브 회로는 송신 라인의 길이만큼 이동된 방향과 반대 방향으로 임피던스 제어 지점을 이동시키도록 동작한다.
일부 양태들에서, 전기적으로-소형 송신 라인은 송신 라인의 매체의 RF 신호 생성기에 의해 생성된 신호의 주파수보다 보다 낮은 주파수에서 송신 라인 공진을 가로 지르지 않고 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 임피던스 제어 지점을 이동시키는 송신 라인에 대응한다. 일부 양태들에서, 리액티브 회로는 직렬 용량성 리액턴스를 포함한다. 일부 양태들에서, 리액티브 회로는 적어도 션트 유도성 서셉턴스를 포함한다. 일부 양태들에서, 리액티브 회로는 직렬 용량성 리액턴스 및 션트 유도성 서셉턴스를 포함한다. 일부 양태들에서, 리액티브 회로의 손실과 결합된 전기적으로-소형 송신 라인의 저항 손실은 약 20 ％ 미만에 대응한다. 일부 양태들에서, 전기적으로-소형 송신 라인의 저항 손실은 10 ％ 미만에 대응한다.
또 다른 양태에서, 집적 회로 제조 챔버가 제공되고, 집적 회로 제조 챔버는 복수의 집적 회로 제조 스테이션들; 무선 주파수 (radio frequency; RF) 신호를 복수의 집적 회로 제조 스테이션들 중 적어도 하나의 스테이션에 커플링하기 (couple) 위한 하나 이상의 입력 포트들; 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들을 제조 챔버에 커플링하기 위한 전기적으로-소형 송신 라인; 및 전기적으로-소형 송신 라인의 임피던스를 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 변환하기 위한 리액티브 회로를 포함한다.
일부 양태들에서, 상대적으로 고 임피던스-감도 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 임피던스의 실수부는 약 100 Ω보다 큰 값에 대응한다. 일부 양태들에서, 상대적으로 저 임피던스-감도 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 임피던스의 실수부는 약 100 Ω 미만의 값에 대응한다. 일부 양태들에서, 제 1 임피던스-감도를 갖는 영역은 저 임피던스-감도를 갖는 영역에 대응하고, 그리고 제 2 임피던스-감도를 갖는 영역은 고 임피던스-감도를 갖는 영역에 대응한다.
도 1은 임의의 수의 프로세스들을 활용하여 반도체 기판들 상에 막들을 증착하기 위한 기판 프로세싱 장치를 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른, 반도체 제조 프로세스를 수행하도록 활용된 시스템의 다양한 컴포넌트들을 도시하는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른, 멀티-스테이션 집적 회로 제조 챔버의 스테이션들에 커플링된 무선 주파수 (RF) 전력의 전력 대 시간 프로파일을 도시한다.
도 4는 일 실시 예에 따른, 임피던스 공간에서 대응하는 임피던스 플롯들과 함께, 부하 (ZL) 에 상이한 길이들의 송신 라인들을 통해 커플링된 RF 매칭 유닛을 도시하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시 예에 따른, 가변하는 길이들의 송신 라인들에 응답하는 RF 매칭 유닛의 제어 지점에서 임피던스-감도를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시 예에 따른, 임피던스 공간의 상대적으로 고 임피던스-감도 영역으로부터 임피던스 공간의 상대적으로 저 임피던스-감도 영역으로 제어 지점의 임피던스를 변환하도록 배치된 전기적으로-소형 송신 라인 및 리액티브 컴포넌트들의 사용을 도시하는 도면들이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 송신 라인 모델에 대한 회로도이다.
특정한 실시 예들 또는 구현 예들에서, 무선 주파수 (radio-frequency; RF)-보조된 플라즈마 생성시 임피던스 변환은 플라즈마-기반 웨이퍼 제조와 같은 다양한 반도체 제조 프로세스들에서 활용될 수도 있다. 임피던스 변환은 프로세스 챔버의 스테이션들에 의해 제시된 가변하는 부하들에 대한 동적 조정을 허용하는 방식으로 멀티-스테이션 프로세스 챔버의 하나 이상의 스테이션들로 전달된 RF 전력을 보다 용이하게 제어하는 능력을 초래할 (bring about) 수도 있다. 이러한 동적 조정은 하나 이상의 RF 전력 생성기들의 소스 임피던스에 스테이션들 내 플라즈마에 의해 제시된 부하들의 임피던스를 매칭하기 위한 실시간 능력을 제공하고, 심지어 이러한 부하들은 제조 프로세스 (fabrication process) 과정 동안 상당한 증가 및 감소를 겪을 (undergo) 수도 있다. 따라서, 개별 스테이션들로 전달된 RF 전력은 증가될 수 있는 한편, RF 전력 생성기들로부터 반사된 RF 전력은 감소될 수도 있다.
특정한 실시 예들 또는 구현 예들은 다양한 플라즈마-강화된 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 프로세스들, 다양한 플라즈마-강화된 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD) 프로세스들과 같은 다수의 웨이퍼 제조 프로세스들과 함께 활용될 수도 있고, 또는 단일 증착 프로세스들 동안 온-더-플라이 (on-the-fly) 활용될 수도 있다. 특정한 구현 예들에서, RF 전력 매칭 네트워크들은 중간 주파수들 (예를 들어, 300 ㎑ 내지 3 ㎒의 주파수들), 고 주파수들 (예를 들어, 3 ㎒ 내지 30 ㎒의 주파수들) 및 매우 높은 주파수들 (예를 들어, 30 ㎒ 내지 300 ㎒의 주파수) 과 같은 임의의 신호 주파수에서 부하 변화를 수용하기 위해 단순화된 회로 토폴로지들을 활용한다. 그러나, 다른 구현 예들에서, RF 전력 매칭 네트워크들은 임의의 신호 주파수, 예컨대 50 ㎑ 내지 300 ㎑와 같은 상대적으로 낮은 주파수들, 뿐만 아니라 300 ㎒ 이상의 주파수들과 같은 보다 높은 신호 주파수들에서 동작할 수도 있다.
본 명세서에 기술된 특정한 실시 예들이 프로세스 챔버의 4 개의 스테이션들과 함께 사용하기 위해 전기적으로-소형 송신 라인들 및 리액티브 (reactive) 엘리먼트들을 도시하고 그리고/또는 기술할 수도 있지만, 다른 실시 예들에서, 프로세스 챔버의 보다 적은 수의 스테이션들, 예컨대 1 개의 스테이션, 2 개의 스테이션들, 또는 3 개의 스테이션들이 활용될 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 다른 실시 예들에서, 전기적으로-소형 송신 라인들 및 리액티브 엘리먼트들은 프로세스 챔버의 5 개의 스테이션들, 6 개의 스테이션들, 7 개의 스테이션들, 8 개의 스테이션들, 10 개의 스테이션들, 12 개의 스테이션들, 또는 임의의 다른 수의 스테이션들과 같은 프로세스 챔버의 보다 많은 수의 스테이션들과 함께 활용될 수도 있다.
반도체 디바이스들의 제작은 통상적으로 통합된 제조 프로세스에서 평면형 또는 비평면형 기판 상에 하나 이상의 박막들을 증착하는 것을 수반한다. 통합된 프로세스의 일부 양태들에서, 기판 토포그래피 (topography) 를 따르는 (conform) 박막들을 증착하는 것이 유용할 수도 있다. 일부 경우들에서 유용한 일 타입의 반응은 CVD (chemical vapor deposition) 를 수반한다. 통상적인 CVD 프로세스들에서, 가스상 반응 물질들 (gas phase reactant) 은 반응 챔버의 스테이션들 내로 동시에 도입되고 가스상 반응을 겪는다. 반응 생성물들은 기판의 표면 상에 증착된다. 반응은 플라즈마에 의해 구동될 수도 있고, 이 경우 프로세스는 PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) 반응으로 지칭될 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 CVD는 달리 지시되지 않는 한 PECVD를 포함하도록 의도된다. CVD 프로세스들은 일부 맥락들에서 보다 덜 적절하게 하는 특정한 단점들을 갖는다. 예를 들어, CVD 가스상 반응들의 질량 이송 (mass transport) 제한들은 상단 표면들 (예를 들어, 게이트 스택들 (gate stacks) 의 상단 표면들) 에서 보다 두꺼운 증착 및 리세스된 (recessed) 표면들 (예를 들어, 게이트 스택들의 하단 코너들) 에서 보다 얇은 증착을 나타내는 "브레드-로핑 (bread-loafing)" 증착 효과들을 유발할 수도 있다. 또한, 일부 다이 (die) 가 상이한 디바이스 밀도의 영역들을 가질 수도 있기 때문에, 기판 표면에 걸친 질량 이송 효과들은 다이 내 (within-die) 및 웨이퍼 내 (within-wafer) 두께 변동들을 발생시킬 수도 있다. 이들 두께 변동들은 일부 영역들의 오버-에칭 (over-etching) 및 다른 영역들의 언더-에칭 (under-etching) 을 발생시킬 수 있고, 이는 디바이스 성능 및 다이 수율을 저하시킬 수 있다. CVD 프로세스들과 관련된 또 다른 문제는 고 종횡비 피처들에서 컨포멀한 (conformal) 막들을 종종 형성할 수 없다는 것이다. 이 문제는 디바이스 치수들이 계속해서 축소됨에 따라 점점 더 문제가 된다.
또 다른 예에서, 일부 증착 프로세스들은 복수의 막 증착 사이클들을 수반하고, 사이클 각각은 이산적인 (discrete) 막 두께를 생성한다. 예를 들어, ALD (atomic layer deposition) 에서, 반복되는 순차적인 상황에 사용된 막의 박층들은 증착의 복수의 사이클들을 수반하는 것으로 보일 수도 있다. 디바이스 및 피처들 사이즈가 반도체 산업계에서 계속해서 축소됨에 따라, 그리고 또한 3D (three-dimensional) 디바이스들 구조체들이 IC (integrated circuit) 설계에서 보다 일반적이 됨에 따라, 박형의 컨포멀한 (conformal) 막들 (비평면형이더라도, 아래에 놓인 구조체의 형상에 대해 균일한 두께를 갖는 재료의 막들) 을 증착하는 능력은 계속해서 중요해진다. ALD는 ALD의 단일 사이클이 재료의 단일 박층을 증착하고, 막 형성 화학 반응 자체 이전에 기판 표면 상에 흡착할 수도 있는 하나 이상의 막 전구체 반응 물질들의 양으로 두께가 제한된다는 (즉, 흡착 제한 층 형성) 사실로 인해 박형의 컨포멀한 막들의 증착에 잘 맞는 (well-suited) 막 형성 기법이다. 복수의 ALD 사이클들은 나중에 목표된 두께의 막을 구축하기 (build up) 위해 사용될 수도 있고, 층 각각이 박형이고 컨포멀하기 때문에 발생되는 막은 아래에 놓인 디바이스들 구조체의 형상을 실질적으로 따른다 (conform). 특정한 실시 예들에서, ALD 사이클 각각은 다음의 단계들을 포함한다:
제 1 전구체에 기판 표면의 노출.
기판이 위치되는 반응 챔버의 퍼지.
통상적으로, 플라즈마 및/또는 제 2 전구체를 사용하여, 기판 표면의 반응의 활성화.
기판이 위치되는 반응 챔버의 퍼지.
ALD 사이클의 지속 기간은 통상적으로 25 초 미만 또는 10 초 미만 또는 5 초 미만일 수도 있다. ALD 사이클의 플라즈마 노출 단계 (또는 단계들) 는 짧은 지속 기간, 예컨대 1 초 이하의 지속 기간일 수도 있다.
도 1은 임의의 수의 프로세스들을 사용하여 반도체 기판들 상에 막들을 증착하기 위한 기판 프로세싱 장치를 도시한다. 도 1의 장치 (100) 는 진공 펌프 (118) 에 의해 진공 하에 유지될 수도 있는 내부 볼륨 내 단일 기판 홀더 (108) (예를 들어, 페데스탈) 를 갖는 프로세스 챔버의 단일 프로세싱 스테이션 (102) 을 활용한다. 또한, (예를 들어) 막 전구체들, 캐리어 가스 및/또는 퍼지 가스 및/또는 프로세스 가스, 이차 반응 물질들, 등의 전달을 위해 가스 전달 시스템 (101) 및 샤워헤드 (106) 가 프로세스 챔버에 유체적으로 커플링된다 (fluidically couple). 프로세스 챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 장비가 또한 도 1에 도시된다. 도 1에 개략적으로 예시된 장치는 특히, 플라즈마-강화된 CVD를 수행하도록 구성될 수도 있다.
간략함을 위해, 프로세싱 장치 (100) 는 저압 분위기를 유지하기 위한 프로세스 챔버의 독립형 프로세스 스테이션 (102) 으로서 도시된다. 그러나, 본 명세서에 기술된 바와 같이 복수의 프로세스 스테이션들이 공통 프로세스 툴 분위기에―예를 들어, 공통 반응 챔버 내에―포함될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 도 2는 멀티-스테이션 프로세싱 툴의 구현 예를 도시하고 이하에 더 상세히 논의된다. 또한, 일부 구현 예들에서, 본 명세서에 상세히 논의된 것을 포함하는, 프로세싱 장치 (100) 의 하나 이상의 하드웨어 파라미터들이 하나 이상의 시스템 제어기들에 의해 프로그램적으로 조정될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
프로세스 챔버의 스테이션 (102) 은 분배 샤워헤드 (106) 로 액체들 및/또는 가스들을 포함할 수도 있는, 프로세스 가스들을 전달하기 위해 가스 전달 시스템 (101) 과 유체로 연통한다. 가스 전달 시스템 (101) 은 샤워헤드 (106) 로 전달을 위해, 프로세스 가스들을 블렌딩 (blending) 및/또는 컨디셔닝하기 (conditioning) 위한 혼합 용기 (mixing vessel) (104) 를 포함한다. 하나 이상의 혼합 용기 유입구 밸브들 (120) 은 혼합 용기 (104) 로의 프로세스 가스들의 도입을 제어할 수도 있다.
일부 반응 물질들이 기화 및 프로세스 챔버의 스테이션 (102) 으로의 후속 전달 전에 액체 형태로 저장될 수도 있다. 도 1의 구현 예는 혼합 용기 (104) 로 공급될 액체 반응 물질을 기화시키기 위한 기화 지점 (103) 을 포함한다. 일부 구현 예들에서, 기화 지점 (103) 은 가열된 액체 주입 모듈일 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 기화 지점 (103) 은 가열된 기화기일 수도 있다. 또 다른 구현 예들에서, 기화 지점 (103) 은 프로세스 스테이션으로부터 제거될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 기화 지점 (103) 의 업스트림에 LFC (liquid flow controller) 가 기화 및 프로세싱 스테이션 (102) 으로의 전달을 위해 액체의 질량 유량 (mass flow) 을 제어하기 위해 제공될 수도 있다.
샤워헤드 (106) 는 프로세스 스테이션에서 기판 (112) 을 향해 프로세스 가스들 및/또는 반응 물질들 (예를 들어, 막 전구체들) 을 분배하고, 이의 플로우는 샤워헤드로부터 업스트림의 하나 이상의 밸브들 (예를 들어, 밸브들 (120, 120A, 105)) 에 의해 제어된다. 도 1에 도시된 구현 예에서, 기판 (112) 은 샤워헤드 (106) 밑에 위치되고 페데스탈 (108) 상에 놓인 (rest) 것으로 도시된다. 샤워헤드 (106) 는 임의의 적합한 형상을 가질 수도 있고, 기판 (112) 으로 프로세스 가스들을 분배하기 위해 임의의 적합한 수 및 배열의 포트들을 가질 수도 있다. 2 이상의 스테이션들을 사용하는 일부 구현 예들에서 가스 전달 시스템 (101) 은, 가스가 일 스테이션으로 흐를 수도 있지만 또 다른 스테이션으로는 흐르지 않도록, 스테이션 각각으로 프로세스 가스들 및/또는 반응 물질들의 플로우를 독립적으로 제어할 수 있는, 샤워헤드로부터 업스트림에 밸브들 또는 다른 플로우 제어 구조체들을 포함한다. 더욱이, 가스 전달 시스템 (101) 은 상이한 스테이션들로 제공된 가스 조성이 상이하도록; 예를 들어, 가스 컴포넌트의 분압이 동시에 스테이션들 사이에서 가변할 수도 있도록, 멀티-스테이션 장치의 스테이션 각각으로 전달된 프로세스 가스들 및/또는 반응 물질들을 독립적으로 제어하도록 구성될 수도 있다.
볼륨 (107) 이 샤워헤드 (106) 밑에 위치된다. 일부 구현 예들에서, 페데스탈 (108) 은 기판 (112) 을 볼륨 (107) 에 노출하고 그리고/또는 볼륨 (107) 의 체적을 가변시키도록 상승되거나 하강될 수도 있다. 선택 가능하게 (optionally), 페데스탈 (108) 은 볼륨 (107) 내에서 프로세스 압력, 반응 물질 농도, 등을 조절하기 위해 증착 프로세스의 부분들 동안 하강 및/또는 상승될 수도 있다.
도 1에서, 샤워헤드 (106) 및 페데스탈 (108) 은 플라즈마 생성기에 전력을 공급하기 위해 무선 주파수 전력 공급부 (114) 및 매칭 네트워크 (116) 에 전기적으로 커플링된다. 일부 구현 예들에서, 플라즈마 에너지는 (예를 들어, 적절한 머신 판독가능 인스트럭션들 및/또는 제어 로직을 갖는 시스템 제어기를 통해) 프로세스 스테이션 압력, 가스 농도, RF 전력의 소스, 등 중 하나 이상을 제어함으로써 제어될 수도 있다. 예를 들어, RF 전력 공급부 (114) 및 매칭 네트워크 (116) 는 목표된 조성의 라디칼 종을 갖는 플라즈마를 형성하도록 임의의 적합한 전력에서 동작될 수도 있다. 유사하게, RF 전력 공급부 (114) 는 임의의 적합한 주파수, 또는 주파수들의 그룹, 및 전력의 RF 전력을 제공할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 플라즈마 점화 (ignition) 및 유지 조건들은 IOC (input/output control) 인스트럭션들의 시퀀스를 통해 제어 인스트럭션들을 제공할 수도 있는, 시스템 제어기의 적절한 하드웨어 및/또는 적절한 머신-판독가능 인스트럭션들로 제어된다. 일 예에서, 플라즈마 점화 또는 유지를 위해 플라즈마 조건들을 설정하기 위한 인스트럭션들은 프로세스 레시피의 플라즈마 활성화 레시피의 형태로 제공된다. 일부 경우들에서, 프로세스 레시피들은 프로세스에 대한 모든 인스트럭션들이 그 프로세스와 동시에 실행되도록 순차적으로 배열될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 플라즈마 파라미터들을 설정하기 위한 인스트럭션들은 플라즈마 프로세스에 선행하는 레시피에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 레시피는 불활성 가스 (예를 들어, 헬륨) 및/또는 반응 물질 가스의 플로우 레이트를 설정하기 위한 인스트럭션들, 플라즈마 생성기를 전력 설정점으로 설정하기 위한 인스트럭션들, 및 제 1 레시피에 대한 시간 지연 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 제 2, 후속 레시피는 플라즈마 생성기를 인에이블하기 위한 인스트럭션들 및 제 2 레시피에 대한 시간 지연 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 제 3 레시피는 플라즈마 생성기를 디스에이블하기 (disable) 위한 인스트럭션들 및 제 3 레시피에 대한 시간 지연 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 이들 레시피들은 본 개시의 범위 내에서 임의의 적합한 방식으로 더 세분되고 그리고/또는 반복될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
일부 증착 프로세스들에서, 플라즈마 스트라이크들 (plasma strikes) 은 대략 수 초 이상의 지속 기간 지속된다. 본 명세서에 기술된 특정한 구현 예들에서, 훨씬 보다 짧은 플라즈마 스트라이크들이 프로세싱 사이클 동안 인가될 수도 있다. 이들은 대략 50 ㎳ 미만일 수도 있고, 25 ㎳가 특정한 예이다.
간략함을 위해, 프로세싱 장치 (100) 는 저압 분위기를 유지하기 위한 프로세스 챔버의 독립형 스테이션 (102) 으로서 도 1에 도시된다. 그러나, 복수의 프로세스 스테이션들이 멀티-스테이션 프로세싱 툴의 실시 예의 개략도를 도시하는, 도 2에 도시된 바와 같이, 멀티-스테이션 프로세싱 툴 환경에 포함될 수도 있다는 것이 인식될 수도 있다.
프로세싱 장치 (200) 는, 각각 특정한 프로세스 스테이션에서, 도 1의 페데스탈 (108) 과 같은 웨이퍼 홀더 내에 홀딩된 기판 상에서 프로세싱 동작들을 수행하도록 사용될 수도 있는, 복수의 제조 프로세스 스테이션들을 포함하는 집적 회로 제조 챔버 (263) 를 채용한다. 도 2의 실시 예에서, 입력 포트들 (267) 을 통해 4 개의 프로세스 스테이션들 각각에 RF 전력을 제공하는 4 개의 프로세스 스테이션들, (251, 252, 253, 및 254), 뿐만 아니라 4 개의 케이블들 (266) 을 갖는 집적 회로 제조 챔버 (263) 가 도시된다. 다른 유사한 멀티-스테이션 프로세싱 장치들은 구현 예, 그리고 예를 들어, 병렬 웨이퍼 프로세싱의 목표된 레벨, 사이즈/공간 제약들, 비용 제약들, 등에 따라 보다 많거나 보다 적은 프로세스 스테이션들을 가질 수도 있다. 또한, 웨이퍼 카세트 (도 2에 미도시) 로부터 기판들을 로딩 포트 (280) 로부터 집적 회로 제조 챔버 (263) 내로, 그리고 프로세스 스테이션들 (251, 252, 253, 및 254) 중 하나 상으로 이동시키도록 구성된, 시스템 제어기 (290) 의 제어 하에 동작할 수도 있는 기판 핸들러 로봇 (275) 이 도 2에 도시된다.
도 2는 또한 프로세싱 장치 (200) 의 프로세스 조건들 및 하드웨어 상태들을 제어하도록 채용된 시스템 제어기 (290) 의 실시 예를 도시한다. 시스템 제어기 (290) 는 하나 이상의 메모리 디바이스들, 하나 이상의 대용량 저장 디바이스들, 및 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 프로세서들은 CPU (central processing unit), 아날로그 입력/출력 연결부 및/또는 디지털 입력/출력 연결부, 스텝퍼 모터 제어기 보드들, 등을 포함할 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템 제어기 (290) 는 프로세싱 툴 (200) 의 모든 액티비티들을 제어한다. 시스템 제어기 (290) 는 대용량 저장 디바이스에 저장되고 메모리 디바이스 내로 로딩될 수도 있고, 시스템 제어기의 하드웨어 프로세서 상에서 실행될 수도 있는 시스템 제어 소프트웨어를 실행한다. 시스템 제어기 (290) 의 프로세서에 의해 실행될 소프트웨어는 타이밍, 가스들의 혼합물, 제조 챔버 및/또는 스테이션 압력, 제조 챔버 및/또는 스테이션 온도, 웨이퍼 온도, 기판 페데스탈, 척 및/또는 서셉터 위치, 하나 이상의 기판들 상에서 수행된 사이클들의 수, 및 프로세싱 툴 (200) 에 의해 수행된 특정한 프로세스의 다른 파라미터들을 제어하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 이들 프로그래밍된 프로세스들은, 이로 제한되는 것은 아니지만, 챔버 내부의 표면 상의 축적량을 결정하는 것과 관련된 프로세스들, 사이클들의 수를 포함하여 기판들 상의 막의 증착과 관련된 프로세스들, 및 챔버를 세정하는 것과 관련된 프로세스들을 포함하는 다양한 타입들의 프로세스들을 포함할 수도 있다. 시스템 제어기 (290) 의 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 수도 있는 시스템 제어 소프트웨어는 임의의 적합한 방식으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 다양한 프로세스 툴 컴포넌트 서브루틴들 (subroutines) 또는 제어 객체들은 다양한 툴 프로세스들을 수행하기 위해 필요한 프로세스 툴 컴포넌트들의 동작을 제어하도록 작성될 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템 제어기 (290) 의 프로세서에 의한 실행을 위한 소프트웨어는 상기 기술된 다양한 파라미터들을 제어하기 위한 IOC (Input/Output Control) 시퀀싱 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 기판의 증착 및 증착 사이클의 페이즈 각각은 시스템 제어기 (290) 에 의한 실행을 위한 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. ALD/CFD 증착 프로세스 페이즈에 대한 프로세스 조건들을 설정하기 위한 인스트럭션들은 대응하는 ALD/CFD 증착 레시피 페이즈에 포함될 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 레시피 페이즈들은 프로세스 페이즈에 대한 모든 인스트럭션들이 그 프로세스 페이즈와 동시에 실행되도록, 순차적으로 배열될 수도 있다.
시스템 제어기 (290) 의 대용량 저장 디바이스 및/또는 시스템 제어기 (290) 에 액세스 가능한 메모리 디바이스에 저장된 다른 컴퓨터 소프트웨어 및/또는 프로그램들이 일부 실시 예들에서 채용될 수도 있다. 이 목적을 위한 프로그램들 또는 프로그램들의 섹션들의 예들은 기판 포지셔닝 (positioning) 프로그램, 프로세스 가스 제어 프로그램, 압력 제어 프로그램, 히터 제어 프로그램, 및 플라즈마 제어 프로그램을 포함한다. 기판 포지셔닝 프로그램은 (도 1의) 페데스탈 (108) 상에 기판을 로딩하고 기판과 프로세싱 장치 (200) 의 다른 부분들 사이의 간격을 제어하도록 사용된 프로세스 툴 컴포넌트들에 대한 프로그램 코드를 포함할 수도 있다. 포지셔닝 프로그램은 기판들 상에 막들을 증착하고 챔버를 세정하기 위해 필요에 따라 반응 챔버 내외로 기판들을 적절히 이동시키기 위한 인스트럭션들을 포함할 수도 있다.
프로세스 가스 제어 프로그램은 가스 조성 및 플로우 레이트들을 제어하기 위한 코드 및 선택 가능하게 프로세스 스테이션 내 압력을 안정화시키기 위해 증착 전에 하나 이상의 프로세스 스테이션들 내로 가스를 흘리기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 프로세스 가스 제어 프로그램은 반응 챔버 내의 기판 상에 막의 형성 동안 가스들을 도입하기 위한 인스트럭션들을 포함한다. 이는 기판들의 배치 (batch) 내에서 하나 이상의 기판들에 대해 상이한 수의 사이클들 동안 가스들을 도입하는 것을 포함할 수도 있다. 압력 제어 프로그램은 예를 들어, 프로세스 스테이션의 배기 시스템의 스로틀 밸브를 조절함으로써, 프로세스 스테이션 내 압력, 프로세스 스테이션 내로 가스 플로우, 등을 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 압력 제어 프로그램은 배치의 프로세싱 동안 하나 이상의 기판들 상에 상이한 수의 사이클들의 증착 동안 동일한 압력을 유지하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수도 있다.
히터 제어 프로그램은 기판을 가열하도록 사용되는 (도 1의) 가열 유닛 (110) 으로의 전류를 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 히터 제어 프로그램은 기판으로 (헬륨과 같은) 열 전달 가스의 전달을 제어할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템 제어기 (290) 와 연관된 사용자 인터페이스가 있을 수도 있다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 스크린, 장치 및/또는 프로세스 조건들의 그래픽 소프트웨어 디스플레이들, 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치 스크린들, 마이크로폰들, 등과 같은 사용자 입력 디바이스들을 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템 제어기 (290) 에 의해 조정된 파라미터들은 프로세스 조건들에 관련될 수도 있다. 비제한적인 예들은 프로세스 가스 조성 및 플로우 레이트들, 온도, 압력, 플라즈마 조건들, 등을 포함한다. 이들 파라미터들은 사용자 인터페이스를 활용하여 입력될 수도 있는 레시피의 형태로 사용자에게 제공될 수도 있다. 기판들의 전체 배치에 대한 레시피는 배치를 프로세싱하는 과정에 걸쳐 두께 경향을 설명하기 위해 배치 내 하나 이상의 기판들에 대한 보상된 사이클 카운트들을 포함할 수도 있다.
프로세스를 모니터링하기 위한 신호들은 다양한 프로세스 툴 센서들로부터 시스템 제어기 (290) 의 아날로그 입력 연결부 및/또는 디지털 입력 연결부에 의해 제공될 수도 있다. 프로세스를 제어하기 위한 신호들은 프로세싱 툴 (200) 의 아날로그 출력 연결부 및/또는 디지털 출력 연결부를 통해 출력될 수도 있다. 모니터링될 수도 있는 프로세스 툴 센서들의 비한정적인 예들은 질량 플로우 제어기들, (마노미터들 (manometers) 과 같은) 압력 센서들, 열전대들 (thermocouples), 등을 포함한다. 센서들은 또한 챔버의 내부의 하나 이상의 표면들 상의 축적 및/또는 챔버 내의 기판 상의 재료 층의 두께를 모니터링하고 결정하도록 포함될 수도 있고 사용될 수도 있다. 적절하게 프로그래밍된 피드백 및 제어 알고리즘들이 프로세스 조건들을 유지하기 위해 이들 센서들로부터 데이터로 사용될 수도 있다.
시스템 제어기 (290) 는 상기 기술된 증착 프로세스들을 구현하기 위한 프로그램 인스트럭션들을 제공할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 DC 전력 레벨, 압력, 온도, 기판에 대한 사이클들의 수, 챔버 내부의 적어도 일 표면 상의 축적량, 등과 같은 다양한 프로세스 파라미터들을 제어할 수도 있다. 인스트럭션은 본 명세서에 기술된 다양한 실시 예들에 따라 막 스택들의 인 시츄 증착을 동작시키도록 파라미터들을 제어할 수도 있다.
예를 들어, 시스템 제어기는 증착 챔버 내부의 적어도 내부 영역 상에 현재 축적된 증착 재료의 양을 결정하고, 증착 챔버 내부의 내부 영역 상에 현재 축적된 증착 재료의 양이 주어지면 타깃 증착 두께를 생성하기 위한 ALD 사이클들의 보상된 수를 획득하기 위해, (i) 타깃 증착 두께를 달성하기 위해 필요한 ALD 사이클들의 수와 (ii) 축적된 증착 재료의 양을 나타내는 변수 사이의 관계에 증착된 재료의 결정된 양 또는 이로부터 도출된 파라미터를 적용하고, 기판들의 배치 내의 하나 이상의 기판들 상에서 보상된 수의 ALD 사이클들을 수행하는 것과 같은, 본 명세서에 기술된 기법들을 수행하기 위한 제어 로직을 포함할 수도 있다. 시스템은 또한 챔버 내 축적물이 축적 한계에 도달했다고 결정하고 그 결정에 응답하여 기판들의 배치의 프로세싱을 중단하고, 챔버 내부의 세정을 유발하기 위한 제어 로직을 포함할 수도 있다.
도 2의 시스템 제어기 (290) 에 의해 수행된 상기 식별된 기능들 및/또는 동작들에 더하여, 제어기는 RF 전력을 생성하고 무선 주파수 입력 포트들 (267) 을 통해 집적 회로 제조 챔버 (263) 로 전달할 수도 있는 RF 서브시스템 (295) 의 동작들을 부가적으로 제어 및/또는 관리할 수도 있다. 본 명세서에 더 기술된 바와 같이, 이러한 동작들은 예를 들어, 집적 회로 제조 챔버 (263) 로 전달될 RF 전력에 대한 상한 및 하한 문턱 값들을 결정하고, 집적 회로 제조 챔버 (263) 로 전달된 RF 전력의 실제 (예컨대 실시간) 레벨들, RF 전력 활성화 시간/비활성화 시간, RF 전력 온/오프 지속 기간, 동작 주파수, 등을 결정하는 것과 관련될 수도 있다.
특정한 실시 예들에서, 집적 회로 제조 챔버 (263) 는 입력 포트 (267) 에 더하여 입력 포트들 (도 2에 도시되지 않은 부가적인 입력 포트들) 을 포함할 수도 있다. 따라서, 집적 회로 제조 챔버 (263) 는 8 개의 RF 입력 포트들을 활용할 수도 있다. 특정한 실시 예들에서, 집적 회로 제조 챔버 (263) 의 프로세스 스테이션들 (251 내지 254) 은 각각 제 1 입력 포트 및 제 2 입력 포트를 활용할 수도 있고, 제 1 입력 포트가 제 1 주파수를 갖는 신호를 전달할 수도 있고 제 2 입력 포트가 제 2 주파수를 갖는 신호를 전달할 수도 있다. 듀얼 주파수들의 사용은 특정한 한계들 내의 증착 레이트들 및/또는 보다 쉽게 제어된 증착 레이트들을 발생시킬 수도 있는 향상된 플라즈마 특성들을 초래할 수도 있다. 듀얼 주파수들은 본 명세서에 기술된 것들과 다른, 다른 바람직한 결과들을 초래할 수도 있다. 특정한 실시 예들에서, 약 300 ㎑ 내지 약 300 ㎒의 주파수들이 활용될 수도 있다.
도 2에서, RF 신호 소스 (276) 로부터의 RF 전력은 4 개의 출력 채널들 사이에서 분할될 수도 있고, 이는 집적 회로 제조 챔버 (263) 의 입력 포트 (267) 중 대응하는 포트에 커플링될 수도 있다. 적어도 특정한 실시 예들에서, RF 신호 소스 (276) 로부터의 RF 전력이 상대적으로 동일한 부분들 (예컨대 약 + 1 ％) 로 분할되는 것이 유용할 수도 있다. 따라서, 일 예에서, RF 신호 소스 (276) 가 1000 W의 출력 전력을 제공하면, 약 250 W (+ 1 ％) 가 제조 챔버 (263) 의 입력 포트 (267) 각각으로 전달된다.
도 3은 일 실시 예에 따른, 멀티-스테이션 집적 회로 제조 챔버의 스테이션들에 커플링된 RF 전력의 전력 대 시간 프로파일을 도시한다. 도 3에서, 수직 축은 (도 2의) 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 과 같은 RF 분배 유닛에 의해 제조 챔버로 전달된 총 전력에 대응하는 전달된 전력을 나타낸다. 총 전력 입력의 변동하는 프로파일에 의해 나타낸 바와 같이, 단일 입력 RF 분배 유닛으로 전달된 전력은 예를 들어 100 W, 150 W, 또는 200 W까지의 변동들을 포함할 수도 있는 상당한 변동들을 겪을 수 있다. 도 3은 제 1 프로세스 스테이션 및 제 2 프로세스 스테이션 (Sta 1 및 Sta 2) 에 대한 전력 입력 프로파일들과 함께 총 전력 입력을 도시하지만, 다른 실시 예들에서, 전력은 멀티-스테이션 제조 챔버의 보다 많은 수의 스테이션들, 예컨대 3 개의 스테이션들, 4 개의 스테이션들, 5 개의 스테이션들 등에 커플링될 수도 있다.
단일 입력 RF 분배 유닛으로 전달된 전력의 변동들은 멀티-스테이션 집적 회로 제조 챔버 (263) 의 개별 스테이션에 대응하는 매우 상이한 RF 부하들에 응답하여 발생할 수도 있다. 예를 들어, 제조 챔버 (263) 의 스테이션 내에서 발생하는 전이들 동안, 예컨대 원자 층 증착 프로세스 동안 활용된 가스들의 퍼지 동안, 개별 스테이션 (예를 들어, 스테이션들 (251, 252, 253, 254) 중 하나) 에 의해 제시된 RF 부하 임피던스가 상승할 수 있다. 일부 예들에서, 전구체 가스들이 프로세스 스테이션으로부터 퍼지되거나 배기될 때 원자 층 증착 사이클의 퍼지 부분 동안, 특정한 스테이션에 의해 제시된 부하 임피던스가 상당히 상승할 수도 있다. 부하 임피던스의 이러한 상승은 프로세스 스테이션에 커플링된 전력을 감소시키도록 동작할 수도 있다. 반대로, 일 볼륨의 (a volume of) 전구체 가스들이 제조 챔버 내로 주입될 때 원자 층 분배 사이클의 일부 동안, 멀티-스테이션 제조 챔버의 특정한 스테이션에 의해 제시된 입력 임피던스는 상당히 감소될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 스테이션 2 (Sta 2) 에 커플링된 RF 전력과 결합된 스테이션 1 (Sta 1) 에 커플링된 RF 전력은 총 전력 입력으로 합산된다. 따라서, 도 3에 도시되지 않았지만, 총 전력 입력이 증가하면, 멀티-스테이션 제조 챔버의 스테이션 각각에 커플링된 전력이 비례하여 증가할 수도 있다는 것이 인식될 수도 있다. 부가적으로, 총 전력 입력이 감소함에 따라, 멀티-스테이션 제조 챔버의 스테이션 각각에 커플링된 전력은 비례하여 감소할 수도 있다. 그러나, 특정한 스테이션 (예를 들어, Sta 1) 에 커플링된 전력이 상승하는 동안 멀티-스테이션 제조 챔버로의 총 전력 입력이 감소할 때, 실질적으로 일정한 총 전력 입력을 유지하기 위해, 하나 이상의 다른 스테이션들 (예를 들어, Sta 2) 에 커플링된 전력이 감소할 수도 있다는 것이 또한 인식될 수도 있다.
2 개의 프로세스 스테이션들 (Sta 1 및 Sta 2) 을 갖는 멀티-스테이션 제조 챔버와 관련될 수도 있는, 도 3의 예에서, 총 전력 입력이 공칭 값의 100 ％의 레벨에서와 같이 안정하게 (steady) 유지된다면, 멀티-스테이션 제조 챔버의 개별 스테이션에 커플링된 전력은 예를 들어, 공칭 값의 약 50 ％에 접근하는 값으로 남을 수도 있다. 그러나, 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 때때로, 특정한 스테이션 (예를 들어, Sta 1) 에 커플링된 RF 전력은, 예를 들어, 이온화된 플라즈마 재료로 가스 전구체의 변환으로부터 발생하는 부하 임피던스의 감소에 응답하여 아마도 짧은 기간 동안 상승할 수도 있다. Sta 1에서 상승하는 RF 전력에 응답하여, Sta 2에 커플링된 RF 전력은 총 전력 입력에 합산되도록 유사한 짧은 기간 동안 상승에 대응하는 양만큼 감소할 수도 있다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 제조 챔버로의 총 전력 입력은 때때로 감소될 수도 있고, 이는 RF 전력 생성기의 출력 임피던스와 제조 챔버의 입력 임피던스 사이의 미스 매칭 (mismatch) 에 응답하여 발생할 수도 있다. 이러한 상황들 하에서, 총 전력 입력이 감소하고 개별 스테이션 (예를 들어, Sta 1) 에 대한 전력이 증가할 때, 상이한 스테이션 (예를 들어, Sta 2) 에 커플링된 전력은 도 3에 도시된 하한 문턱 값 (lower threshold) 에 접근할 수도 있다.
특정한 실시 예들에서, 개별 스테이션에 커플링된 전력이 특정한 하한 문턱 값에 접근하거나 도달하는 것은 바람직하지 않을 수도 있다. 일부 예들에서, 하한 문턱 값 아래로 떨어지는 멀티-스테이션 제조 챔버의 스테이션으로의 전력 흐름에 응답하여, 스테이션은 고-임피던스 부하를 나타낼 수도 있다. 따라서, 멀티-스테이션 제조 챔버의 다른 스테이션들에 커플링된 전력은 증가할 수도 있고, 이는 다른 제조 스테이션들에서 바람직하지 않게 플라즈마 밀도를 상승시킬 수도 있다. 일부 예들에서, 멀티-스테이션 집적 회로 제조 챔버의 스테이션들에서 이러한 전력 소비의 증가는 아크 (arc) 또는 다른 비정상적인 플라즈마 이벤트들을 초래할 수도 있다. 일부 예들에서, 문턱 값 레벨보다 낮은 전력 커플링은 부가적으로 멀티-스테이션 제조 챔버 내에서 발생하는 증착 레이트들의 불균형 (imbalance) 을 초래할 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 스테이션에 커플링된 전력이 Sta 2에서 하한 문턱 값 아래로 떨어지면, Sta 2에서 제조 프로세스들이 확장되어야 할 수도 있다. 이러한 확장들은 이러한 전력 감소들이 제조된 웨이퍼의 품질에 부정적으로 영향을 주는지를 결정하기 위해 원자 층 증착 사이클들과 같은 부가적인 사이클들을 포함할 수도 있고, 또는 다른 부가적인 프로세싱 및/또는 계측을 수반할 수도 있다.
따라서, 하한 문턱 값 아래로 떨어지는 전력 플로우의 발생을 감소시키기 위해, (RF 신호 소스 (276) 와 같은) RF 전력 생성기로부터 커플링된 RF 전력이 일관되고 상대적으로 높은 레벨로 유지된다는 것을 보장하는 것이 유용할 수도 있다. 따라서, 도 2의 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 의 출력 포트와 같은 출력 포트는 리액티브 컴포넌트들 (예를 들어, 직렬 커패시턴스, 직렬 인덕턴스, 션트 커패시턴스, 션트 인덕턴스) 을 RF 신호 소스 (276) 로부터 입력 신호 경로로 삽입하기 위해 사용자 입력 없이 동작할 수도 있는, 매칭 유닛 (도 2에 미도시) 을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 은 RF 신호 소스 (276) 로부터 신호 경로로의 리액티브 컴포넌트들을 동적으로 삽입하도록 동작할 수도 있는 컴퓨터-구현된 인스트럭션들의 세트 (예를 들어, 알고리즘) 의 실행을 허용하도록 하나 이상의 메모리 회로들에 커플링된 하나 이상의 컴퓨터 프로세서들을 사용할 수도 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른, 대표적인 임피던스 공간에서 대응하는 임피던스 플롯들과 함께, 제 1 길이 또는 제 2 길이의 송신 라인들을 통해 부하 임피던스 (ZL) 에 커플링된 RF 매칭 유닛을 도시하는 도면이다.
도 4에서, 다이어그램 (401) 은 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 에 입력을 제공하는 것으로 나타낸 RF 신호 소스 (276) 를 도시한다. 본 명세서에서 이전에 언급된 바와 같이, 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 은 도 4에서 Cser 및 Cshu로 나타낸 리액티브 컴포넌트들 (예를 들어, 직렬 커패시턴스, 직렬 인덕턴스, 션트 커패시턴스, 션트 인덕턴스) 을 활용할 수도 있다. 리액티브 컴포넌트 Cser 및 리액티브 컴포넌트 Cshu의 값들은 멀티-스테이션 집적 회로 제조 챔버 (263) 의 개별 스테이션에 의해 제시된 가변하는 부하들에 따라 동적으로 조정되도록, 컴퓨터를 통해 제어될 수도 있다. 제조 챔버 (263) 의 개별 스테이션에 의해 제시된 부하 임피던스는 도 4에서 ZL로 나타낸다. 도 4에 도시되지 않지만, 부가적인 부하 임피던스들은 제조 챔버 (263) 의 다른 스테이션들 (예를 들어, Sta 1, Sta 2, Sta 3, 등) 에 의해 제시된다. 특정한 실시 예들에서, 개별 스테이션 부하 ZL은 상대적으로 작은 실수부 및 상대적으로 상당한 허수부를 갖는 부하에 대응할 수도 있다. 도 4의 특정한 예에서, ZL의 평면에서 측정된 임피던스는 약 1 내지 10 Ω의 실수 임피던스 값을 갖고 약 10 내지 40 Ω의 허수 임피던스를 갖는 것으로 특징화될 수도 있다.
특정한 실시 예들에서, 전기적으로 짧은 케이블 (electrically short cable) (266), 예컨대 약 35 인치 내지 약 45 인치의 동축 케이블은 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 을 멀티-스테이션 집적 회로 제조 챔버의 스테이션의 입력 포트에 커플링하도록 활용될 수도 있다. 따라서, 도 4의 예에서, 대표적인 임피던스 공간 (402) 내 ZL에 의해 제시된 부하 임피던스를 ZL의 평면으로부터 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 의 출력 포트의 제어 지점으로 변환하는 것은 대략 송신 매체 (예를 들어, 동축 케이블) 의 파장의 분율 (fraction of a wavelength) 을 통해 ZL의 평면을 회전시키는 것에 대응한다. 이 예에서, 송신 매체는 50-Ω 동축 케이블에 대응할 수도 있다. 따라서, (대표적인 임피던스 공간 (402) 의 중심점에 대해) 신호 주파수에서 파장의 분율을 통해 부하를 회전시키는 것은 약 25 내지 50 Ω의 실수 컴포넌트 및 약 100 내지 200 Ω의 리액티브 컴포넌트를 갖는 임피던스에 대응하는 임피던스 값으로 부하를 변환한다. 대표적인 임피던스 공간 (402) 은 지점 (3) 에 도달하기 위해 대략 일 파장의 분율에 대응하는, 경로 (2) 를 통해 회전되는 지점 (1) 을 도시한다.
도 4의 대표적인 임피던스 공간 (402) 은 (임피던스의 실수 컴포넌트 및 허수 컴포넌트가 약 100 Ω 미만인 대표적인 임피던스 공간의 영역들에 대응하는) 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역을 포함한다는 것이 인식될 수도 있다. 대표적인 임피던스 공간 (402) 은 (임피던스의 실수 컴포넌트와 허수 컴포넌트가 약 100 Ω보다 큰 임피던스 공간의 영역들에 대응하는) 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역을 부가적으로 포함할 수도 있다. 따라서, 파장의 분율을 통한 부하 임피던스 ZL의 평면의 회전은 상대적으로 저 실수 임피던스 및 허수 임피던스에 대응하는 영역 (예를 들어, 2.5보다 작은 레지스턴스에 대한 리액턴스의 비) 과 같은 저 임피던스-감도 영역으로부터 상대적으로 고 실수 임피던스 및 허수 임피던스에 대응하는 영역 (예를 들어, 2.5보다 큰 레지스턴스에 대한 리액턴스의 비) 과 같은 고 임피던스-감도 영역으로 임피던스 ZL을 변환하는 효과를 갖는다는 것이 인식될 수도 있다. 그러나, 도 5a와 관련하여 더 논의된 바와 같이, 일부 예들에서, 부하 임피던스 ZL에 최대 전력 플로우 및 최소 반사 전력을 제공하도록 동작하는 컨쥬게이트 매칭 (conjugate match) 또는 다른 타입의 매칭을 제공하는 용량성 리액턴스 또는 유도성 서셉턴스 (susceptance) 에 도달하도록, 도 4의 Cser 및 Cshu와 같은 리액티브 컴포넌트들에 대한 정확한 값들을 결정하는 것이 어려울 수도 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시 예에 따른, 가변하는 길이들의 송신 라인들에 응답하는 RF 매칭 유닛의 제어 지점에서 임피던스-감도를 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 컨쥬게이트 매칭과 같은 매칭을 초래하기 위해 필요한 실수 컴포넌트와 허수 컴포넌트를 결정하는 것은 부하 임피던스가 고 임피던스-감도의 영역에 위치된다면, 저 반사 계수를 발생시키는, 문제가 될 수도 있다. 이에 따라, (10 내지 100 ㎒의 주파수에서) 전기적으로 짧은 송신 라인을 통해와 같이, 임피던스를 변환하는 것은 저항성 회로 엘리먼트 및 리액티브 회로 엘리먼트에 의해 도입된 임피던스의 바람직하지 않게 높은 표준 편차를 발생시킬 수도 있다. 따라서, 이러한 부하들을 매칭하기 위한 노력들은 반사 계수를 문턱 값 미만으로 구동하기 위한 노력으로 저항성 엘리먼트들 및 리액티브 엘리먼트들이 매칭 네트워크 내로 삽입되고, 반사 계수 (또는 전압 정재파 비) 에 대한 이러한 엘리먼트들의 삽입 효과를 결정하도록 테스트되고, 이어서 조정되고 재측정될 (remeasure) 때 복수의 반복들을 필요로 할 수도 있다. 이러한 임피던스 변환은 지점 (1) 에서 부하 임피던스 ZL가 저 임피던스-감도의 영역에 놓인 도 4의 대표적인 임피던스 공간 (402) 에 예시된다. 대표적인 임피던스 공간의 경로 (2) 를 통한 지점 (1) 의 회전은 고 임피던스-감도 영역 내 지점 (3) 으로 부하 임피던스 ZL의 변환을 발생시킨다.
그러나, 다시 도 4를 참조하면 대표적인 임피던스 공간 (403) 에서, 약 10 ㎒ 내지 약 100 ㎒의 주파수에서 보다 큰 전기적 길이를 갖는 RF 케이블 (266) 의 사용은 저 임피던스 감도의 제 1 영역으로부터 저 임피던스 감도의 제 2 영역으로 부하 임피던스 ZL을 변환하도록 동작할 수도 있다. 도 4의 대표적인 임피던스 공간 (403) 에 도시된 바와 같이, 지점 (5) 에 도달하도록 지점 (1) 으로부터 경로 (4) 를 통한 회전은 저 임피던스-감도 영역 내의 일 지점으로부터 저 임피던스 감도 영역 내 제 2 지점으로의 임피던스 변환에 대응한다. 경로 (4) 의 길이는 10 ㎒ 내지 100 ㎒의 동작 주파수에서 10 내지 20 케이블로 나타낸 파장들의 수에 대응한다. 도 4의 (오른쪽 아래 부분) 예와 같은 예에서, 15 피트 동축 케이블 송신 라인은 파장의 1/2보다 약간 큰 것을 나타낸다. 경로 (4) 를 통한 이러한 회전은 고 임피던스-감도의 영역 내에서 컨쥬게이트 매칭을 제공하려는 시도를 방지한다는 것이 또한 인식될 수도 있다.
도 5b는 (도 4의) 대표적인 임피던스 공간 (403) 에 나타낸 지점 (5) 에 대응하는 실수 임피던스 및 허수 임피던스의 불확실성을 예시한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 지점 (5) 을 둘러싼 불확실성은 컨쥬게이트 매칭을 제공하기 위해 리액티브 엘리먼트들에 의해 도입된 임피던스의 상대적으로 낮은 표준 편차에 대응한다. 따라서, 이러한 부하들을 매칭하는 것은 단지 반사 계수의 단일 측정에 이어 측정된 반사 계수를 문턱 값 미만의 값으로 구동하기 위해 적합한 저항성 회로 엘리먼트 및/또는 리액티브 회로 엘리먼트의 삽입을 필요로 할 수도 있다.
그러나, 저 임피던스-감도의 영역 및 고 임피던스-감도의 영역에 더하여, 도 4의 대표적인 임피던스 공간들 (402 및 403) 은 공진 영역 및 반-공진 (anti-resonance) 영역을 포함할 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 임피던스 공간 (403) 을 참조하면, 전기적으로 긴 (예를 들어, 약 10 피트 내지 약 20 피트) 동축 케이블을 통해 지점 (1) 으로부터 지점 (5) 으로의 부하 임피던스 (ZL) 의 변환은 임피던스 공간의 교차하는 공진 지점 및 반-공진 지점에 대응한다. 예를 들어, 대표적인 임피던스 공간 (403) 상에 도시된 지점 (1) 으로부터 경로 (4) 를 통한 부하 임피던스 ZL의 변환은 이론적으로 무한 임피던스의 지점에 대응할 수도 있는 교차 지점 (6) 으로서 도시된다. 이러한 지점에서, 송신 라인 (예를 들어, 동축 케이블) 상에 존재하는 전압은 상대적으로 높은 값으로 상승할 수도 있는 한편 전류는 상대적으로 낮은 값으로 감소한다. 반-공진 지점 (6) 을 가로 지르는 것에 응답하여 송신 라인에서 발생하는 이러한 높은 값들의 전압은 동축 케이블의 유전체의 파괴 (breakdown) 를 초래할 수도 있고 그리고/또는 다른 바람직하지 않은 결과들을 초래할 수도 있다.
특정한 실시 예들에서, 제 1 임피던스-감도를 갖는 영역으로부터 제 2 임피던스-감도를 갖는 영역으로 임피던스 변환이 일어날 수도 있다는 것을 주의해야 한다.
대표적인 임피던스 공간 (403) 상에 도시된 경로 (4) 는 이론적으로 0 (제로) 임피던스의 지점을 나타낼 수도 있는 지점 (7) 을 부가적으로 교차하거나 가로 지른다. 이러한 지점에서, 송신 라인 (예를 들어, 동축 케이블) 상에 존재하는 전압은 전류가 매우 높은 값으로 상승하는 동안 매우 낮거나 무시할만한 값으로 감소할 수도 있다. 이러한 높은 전류 값들은 동축 케이블 및/또는 RF 신호 소스 (276) 를 손상시킬 수도 있는, 동축 케이블의 과도한 가열을 초래할 수도 있다.
또한, 공진 (예를 들어, 고 전류/저 전압) 지점들 및 반-공진 (예를 들어, 고 전압/저 전류) 지점들의 횡단을 제외하고, 15-피트 케이블과 같은 보다 긴 케이블들의 사용은 다른 바람직하지 않은 결과들, 예컨대 증가된 저항성 손실을 초래할 수도 있다. 이에 더하여, 보다 긴 케이블들의 사용은 케이블 라우팅 문제들을 발생시킬 수도 있고, 과잉 케이블 길이들은 제조 챔버와 연관된 다른 장비를 간섭하지 않도록 코일링되어야 (coil) 하고, 적재되거나 (stow), 그렇지 않으면 접혀야 (set aside) 한다. 이러한 과잉 케이블 길이들의 코일링은, 예를 들어, 코일링된 케이블의 인접한 섹션들이 서로 상호 작용하는 기생 효과들을 발생시킬 수도 있고, 이는 증가된 커패시턴스를 발생시킬 수도 있고, 이는 결국 케이블의 특성 임피던스 (Z0) 에 영향을 줄 수 있다.
따라서, 상기 식별된 이유들로, 전기적으로 보다 긴 송신 라인들 (예를 들어, 대략 10 피트 내지 20 피트 동축 케이블) 보다 전기적으로-소형 송신 라인들 (예를 들어, 대략 10" 내지 50" 동축 케이블) 을 활용하는 것이 바람직할 수도 있다. 이 맥락에서, 용어 "전기적으로-소형 (electrically-small)"은 송신 라인의 매체에서 RF 신호 생성기에 의해 생성된 신호의 주파수보다 낮은 주파수에서 송신 라인 공진, 또는 송신 라인 반-공진을 가로 지르지 않고 상대적으로 고 임피던스-감도 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도 영역으로 임피던스를 변환하는 송신 라인을 지칭한다. 따라서, 예로서, 1 ㎒ 내지 50 ㎒의 주파수를 갖는 신호를 전달하는 40-인치 송신 라인은 부하 임피던스 ZL을 대표적인 임피던스 공간의 지점 (1) 으로부터 지점 (3) 으로 변환하는 것이 반-공진 지점 (6) 을 가로 지르지 않는다는 점에서 전기적으로-소형으로 분류될 수도 있다. 한편, 약 1 ㎒ 내지 50 ㎒의 주파수를 갖는 신호를 전달하는 15-피트 송신 라인은 부하 임피던스 ZL을 대표적인 임피던스 공간의 지점 (1) 으로부터 지점 (5) 으로 변환하는 것이 반-공진 지점 (6) 을 가로 지른다는 점에서 전기적으로-소형이 아닌 것으로 분류될 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시 예에 따른, 임피던스 공간의 상대적으로 고 임피던스-감도 영역으로부터 임피던스 공간의 상대적으로 저 임피던스-감도 영역으로 제어 지점의 임피던스를 변환하도록 배치된 전기적으로-소형 송신 라인 및 리액티브 컴포넌트들의 사용을 도시하는 도면들이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 전기적으로 긴 (예를 들어, 15-피트) 케이블은 멀티-스테이션 집적 회로 제조 챔버 (263) 의 프로세스 스테이션에 의해 제시된 부하를 나타내는 부하 임피던스 (ZL) 를 변환하도록 활용된다. 도 4 및 도 5a 및 도 5b를 참조하여 이전에 논의된 바와 같이, 부하 임피던스 (ZL) 는 저 임피던스-감도 영역의 제 1 지점으로부터 저 임피던스-감도 영역의 제 2 지점으로 변환될 수도 있다. 이러한 제어는 단일 입력 RF 분배 유닛 (289) 에서 컴퓨터-제어된 매칭 네트워크를 통해 (예를 들어, 적절한 알고리즘의 실행을 통해) 초래될 수도 있다. 그러나, 또한 이전에 언급된 바와 같이, 전기적으로 긴 (예를 들어, 15 피트) 케이블, 또는 대표적인 임피던스 공간의 공진 지점 또는 반-공진 지점의 횡단을 허용하는 다른 송신 라인의 사용은 증가된 저항성 손실들, 기생 커패시턴스의 변화들, 케이블 라우팅 문제/적재 (stowage) 문제, 등과 같은 바람직하지 않은 결과들을 초래할 수도 있다.
따라서, 상기 식별된 단점들을 방지하기 위해, 적절한 리액티브 회로와 함께 전기적으로 소형 케이블이 멀티-스테이션 제조 챔버의 스테이션의 입력 포트에 대응하는 평면으로부터 부하 임피던스를 목표된 제어 지점으로 변환하도록 활용될 수도 있다. 특정한 실시 예들은 저 임피던스-감도 영역으로부터 고 임피던스-감도 영역으로 부하 임피던스의 변환과 같은, 전기적으로 소형 케이블의 사용시 단점들을 극복할 수도 있다. 따라서, 도 6b에서, 부하 임피던스 (ZL) 는 지점 (1) 으로부터 지점 (2A) 로 변환되는 것으로 도시된다. 본 명세서에 이전에 기술된 바와 같이, 이러한 변환은 저 임피던스-감도 영역으로부터 고 임피던스-감도 영역으로의 임피던스의 변환에 대응한다. 그러나, 집중-엘리먼트 (lumped element) 션트 인덕터 (예를 들어, 도 6b에서 L1) 의 삽입에 의해 단일 입력 RF 분배 유닛의 제어 지점에서 임피던스는 L1의 삽입에 의해 생성된 경로를 통해 대표적인 임피던스 공간에서 이동된다. 따라서, 제어 지점의 임피던스의 이러한 변환은 이러한 변환이 임피던스 공간의 고 임피던스-감도 부분에서 매칭의 필요성을 방지하는 것을 보조한다는 점에서 바람직할 수도 있다는 것이 인식될 수도 있다. 고 임피던스-감도 영역으로부터 저 임피던스-감도 영역으로의 부하 임피던스의 부가적인 변환은 도 6b에 도시된 바와 같이 회로에 C1의 삽입과 같은 집중-엘리먼트 직렬 리액턴스의 사용을 통해 달성될 수도 있다. 이러한 리액턴스의 삽입은 도 6b의 임피던스 공간에서 지점 (3A) 으로부터 지점 (4) 으로와 같이 제어 지점의 이동을 초래한다는 것이 인식될 수도 있다.
따라서, 특정한 실시 예들에서, 전기적으로-소형 송신 라인들이 RF 분배 유닛을 멀티-스테이션 제조 챔버의 스테이션의 입력 포트에 커플링하도록 활용될 수도 있다. 이러한 전기적으로-소형 송신 라인들의 사용은 고 임피던스-감도의 영역에서 컨쥬게이트 매칭을 제공하려는 시도와 같은 다양한 단점들을 방지할 수도 있다. 이러한 전기적으로-소형 송신 라인들은 용량성 리액턴스 또는 유도성 서셉턴스를 발생시키는 회로 엘리먼트들의 삽입과 함께 활용될 수도 있다. 이러한 회로 엘리먼트들의 사용은 임피던스를 고 임피던스-감도 영역으로부터 저 임피던스-감도 영역으로 다시 변환하는 것을 보조한다. 또한, 직렬 디바이스들 또는 션트 디바이스들로서 커플링될 수도 있는 적절한 유도성/용량성 회로 엘리먼트들과 함께 이러한 전기적으로-소형 송신 라인들의 사용은 상대적으로 낮은 저항 손실, 예컨대 보다 긴 인접한 세그먼트들 및 아마도 코일링된 송신 라인들 사이에서 감소된 용량성 커플링을 제공할 수도 있을 뿐만 아니라 케이블 라우팅 문제들을 방지할 수도 있다. 특정한 실시 예들에서, 전기적으로-소형 송신 라인들 (예컨대 10" 내지 50" 동축 케이블) 의 사용을 통해 송신 라인의 저항 손실은 최소량, 예컨대 5 ％ 미만, 10 ％ 미만 또는 15 ％ 미만으로 감소될 수도 있다. 이에 더하여, 션트 인덕터들 및 직렬 커패시터들과 같은 다양한 회로 엘리먼트들의 삽입은 저항성 손실을 발생시킬 수도 있다. 다양한 회로 엘리먼트들로부터의 손실들뿐만 아니라 송신 라인 손실들을 포함하는 결합된 손실들은 공칭 레벨들 미만, 예컨대 약 20 ％ 미만으로 유지될 수도 있다.
도 6b의 예는 유도성 서셉턴스를 제공하기 위해 션트 인덕터 및 용량성 리액턴스를 제공하기 위해 직렬 커패시터의 삽입을 활용하지만, 다른 실시 예들에서, 상이한 회로 토폴로지들이 활용될 수도 있다. 따라서, 다른 실시 예들은 특정한 임피던스 변환 요건들에 따라 용량성 엘리먼트들, 유도성 엘리먼트들, 저항성 엘리먼트들, 송신 라인 길이들, 등의 다양한 조합들을 포함할 수도 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 송신 라인 모델에 대한 회로도이다.
도 7에서 직렬 인덕턴스 (L) 및 션트 커패시턴스 (C) 가 나타난다. 도 7의 집중-엘리먼트들은 직렬 커패시턴스 (C1) 및 션트 인덕턴스 (L1) 가 활용되는 도 6b의 집중 엘리먼트들과 대조된다. 따라서, 도 6b의 집중 회로 엘리먼트들은 도 7의 표준 송신 라인 모델의 반대 (또는 역) 를 나타낸다.
전술한 상세한 기술 (description) 에서, 제시된 실시 예들 또는 구현 예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적 상세들이 제시되었다. 개시된 실시 예들 또는 구현 예들은 이들 구체적 상세들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 개시된 실시 예들 또는 구현 예들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다. 개시된 실시 예들 또는 구현 예들이 특정한 실시 예들 또는 구현 예들과 함께 기술되지만, 이러한 기술은 개시된 실시 예들 또는 구현 예들을 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다.
전술한 상세한 기술은 개시된 양태들을 기술할 목적들로 특정한 실시 예들 또는 구현 예들에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서의 교시들은 다수의 상이한 방식들로 적용되고 구현될 수 있다. 전술한 상세한 기술에서, 첨부된 도면들이 참조된다. 개시된 실시 예들 또는 구현 예들이 당업자가 실시 예들 또는 구현 예를 실시할 수 있도록 충분히 상세히 기술되었지만, 이들 예들은 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다; 다른 실시 예들 또는 구현 예가 사용될 수도 있고, 그들의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 개시된 실시 예들 또는 구현 예에 대한 변화들이 이루어질 수도 있다. 부가적으로, 접속사 "또는"은 달리 지시되지 않는 한, 적절한 경우 포괄적인 의미로 의도된다는 것이 이해되어야 한다; 예를 들어, 문구 "A, B, 또는 C"는 "A", "B", "C", "A 및 B", "B 및 C", "A 및 C" 그리고 "A, B, 및 C"의 가능성들을 포함하도록 의도된다.
본 명세서에서, 용어들 "반도체 웨이퍼", "웨이퍼", "기판", "웨이퍼 기판", 및 "부분적으로 제조된 집적 회로"는 상호 교환 가능하게 사용된다. 당업자는 용어 "부분적으로 제조된 집적 회로"가 상부에서 집적 회로 제조의 많은 단계들 중 임의의 단계 동안의 실리콘 웨이퍼를 지칭할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 반도체 디바이스 산업계에서 사용된 웨이퍼 또는 기판은 통상적으로 200 ㎜, 또는 300 ㎜, 또는 450 ㎜의 직경을 포함한다. 전술한 상세한 기술은 실시 예들 또는 구현 예들이 웨이퍼 상에서, 또는 웨이퍼를 형성하거나 제조하는 것과 연관된 프로세스들과 관련하여 구현된다는 것을 가정한다. 그러나, 청구된 주제는 그렇게 제한되지 않는다. 워크피스 (work piece) 는 다양한 형상들, 사이즈들, 및 재료들일 수도 있다. 반도체 웨이퍼들에 더하여, 청구된 주제를 활용할 수도 있는 다른 워크피스들은 인쇄 회로 기판들과 같은 다양한 물품들, 또는 인쇄 회로 기판들의 제조, 등을 포함할 수도 있다.
본 개시의 맥락이 달리 명확하게 요구하지 않는 한, 본 기술 및 청구항들 전반에서, 단어들 "포함하다 (comprise)", "포함하는 (comprising)" 등은 배타적 (exclusive) 에 반대되는, 포괄적인 (inclusive) 의미이거나 총망라하는 (exhaustive) 의미, 즉 "포함하지만, 이로 제한되지 않는 (including, but not limited to)"의 의미로 해석되어야 한다. 단수형 또는 복수형을 사용한 단어들은 또한 일반적으로 복수형 또는 단수형을 각각 포함한다. 2 개 이상의 아이템들의 리스트를 참조할 때 단어 "또는"이 사용될 때, 이 단어는 이하의 단어의 해석들: 리스트의 임의의 아이템들, 리스트의 모든 아이템들, 및 리스트의 아이템들의 임의의 조합 모두를 커버한다. 용어 "구현 예"는 본 명세서에 기술된 기법들 및 방법들의 구현 예들 뿐만 아니라 본 명세서에 기술된 기법들 및/또는 방법들을 통합하고 그리고/또는 구조체들을 구현하는 물리적 객체들을 참조한다.

Claims (21)

  1. 디바이스에 신호들을 제공하기 위한 장치에 있어서,
    하나 이상의 무선 주파수 (radiofrequency; RF) 신호 생성기들;
    상기 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들을 제조 챔버에 커플링하기 위한 하나 이상의 전기적으로-소형 (electrically-small) 송신 라인들; 및
    상기 전기적으로-소형 송신 라인 각각의 임피던스를 제 1 임피던스-감도 (impedance-sensitivity) 를 갖는 영역으로부터 제 2 임피던스-감도를 갖는 영역으로 변환하기 위한 리액티브 회로 (reactive circuit) 를 포함하는, 신호 제공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로는 적어도 직렬 리액턴스를 포함하는, 신호 제공 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로는 적어도 션트 서셉턴스 (shunt susceptance) 를 포함하는, 신호 제공 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로는 적어도 직렬 리액턴스 및 션트 서셉턴스를 포함하는, 신호 제공 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상대적으로 고 임피던스-감도 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 그리고 상기 임피던스의 실수부는 약 100 Ω보다 큰 값에 대응하는, 신호 제공 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 그리고 상기 임피던스의 실수부는 약 100 Ω 미만의 값에 대응하는, 신호 제공 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스를 변환하기 위한 상기 리액티브 회로는 상기 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 상기 신호들의 상기 주파수보다 작은 임의의 주파수에서 공진 송신 라인의 가능성을 회피하는, 신호 제공 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적으로-소형 송신 라인은 상기 송신 라인의 매체의 상기 RF 신호 생성기에 의해 생성된 상기 신호의 주파수보다 보다 낮은 주파수에서 송신 라인 공진을 가로 지르지 않고 상기 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상기 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 임피던스를 변환하는 송신 라인에 대응하는, 신호 제공 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로의 상기 손실과 결합된 상기 전기적으로-소형 송신 라인의 상기 저항성 손실은 약 20 ％ 미만에 대응하는, 신호 제공 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적으로-소형 송신 라인의 상기 저항성 손실은 10 ％ 미만에 대응하는, 신호 제공 장치.
  11. 하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들을 제조 챔버로 커플링하기 위한 전기적으로-소형 송신 라인; 및
    상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 상기 전기적으로-소형 송신 라인의 임피던스를 변환하기 위한 리액티브 회로로서, 상기 리액티브 회로는 송신 라인의 길이만큼 이동된 방향과 반대 방향으로 임피던스 제어 지점을 이동시키도록 동작하는, 상기 리액티브 회로를 포함하는, 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기적으로-소형 송신 라인은 상기 송신 라인의 매체의 상기 RF 신호 생성기에 의해 생성된 상기 신호의 주파수보다 보다 낮은 주파수에서 송신 라인 공진을 가로 지르지 않고 상기 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상기 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 상기 임피던스 제어 지점을 이동시키는 송신 라인에 대응하는, 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로는 직렬 용량성 리액턴스를 포함하는, 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로는 적어도 션트 유도성 서셉턴스를 포함하는, 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로는 직렬 용량성 리액턴스 및 션트 유도성 서셉턴스를 포함하는, 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 리액티브 회로의 상기 손실과 결합된 상기 전기적으로-소형 송신 라인의 상기 저항성 손실은 약 20 ％ 미만에 대응하는, 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 전기적으로-소형 송신 라인의 상기 저항성 손실은 10 ％ 미만에 대응하는, 장치.
  18. 집적 회로 제조 챔버에 있어서,
    복수의 집적 회로 제조 스테이션들;
    무선 주파수 (radio frequency; RF) 신호를 상기 복수의 집적 회로 제조 스테이션들 중 적어도 하나의 스테이션에 커플링하기 (couple) 위한 하나 이상의 입력 포트들;
    하나 이상의 RF 신호 생성기들로부터의 신호들을 제조 챔버에 커플링하기 위한 전기적으로-소형 송신 라인; 및
    상기 전기적으로-소형 송신 라인의 임피던스를 상대적으로 고 임피던스-감도의 영역으로부터 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역으로 변환하기 위한 리액티브 회로를 포함하는, 집적 회로 제조 챔버.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 상대적으로 고 임피던스-감도 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 그리고 상기 임피던스의 실수부는 약 100 Ω보다 큰 값에 대응하는, 집적 회로 제조 챔버.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 상대적으로 저 임피던스-감도의 영역은 임피던스 공간의 영역에 대응하고, 그리고 상기 임피던스의 실수부는 약 100 Ω 미만의 값에 대응하는, 집적 회로 제조 챔버.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 임피던스-감도를 갖는 상기 영역은 저 임피던스-감도를 갖는 영역에 대응하고, 그리고 상기 제 2 임피던스-감도를 갖는 상기 영역은 고 임피던스-감도를 갖는 영역에 대응하는, 신호 제공 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11994542B2 (en) 2020-03-27 2024-05-28 Lam Research Corporation RF signal parameter measurement in an integrated circuit fabrication chamber

Family Cites Families (136)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1524965A (en) 1974-10-15 1978-09-13 Cincinnati Electronics Corp Technique for automatic matching of high q-loads
US4044357A (en) 1975-12-04 1977-08-23 Westinghouse Electric Corporation FM/CW radar including a novel receiver protector of general utility
DE2744862C2 (de) 1977-10-05 1982-07-08 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg Aus Koaxialleitungsstücken gebildeter Hochfrequenztransformator
US6068784A (en) 1989-10-03 2000-05-30 Applied Materials, Inc. Process used in an RF coupled plasma reactor
US6444137B1 (en) 1990-07-31 2002-09-03 Applied Materials, Inc. Method for processing substrates using gaseous silicon scavenger
US6251792B1 (en) 1990-07-31 2001-06-26 Applied Materials, Inc. Plasma etch processes
US5195045A (en) 1991-02-27 1993-03-16 Astec America, Inc. Automatic impedance matching apparatus and method
US5369795A (en) 1991-05-29 1994-11-29 Hewlett-Packard Company High frequency transformer and mixer using the same
US6518195B1 (en) 1991-06-27 2003-02-11 Applied Materials, Inc. Plasma reactor using inductive RF coupling, and processes
US5392018A (en) 1991-06-27 1995-02-21 Applied Materials, Inc. Electronically tuned matching networks using adjustable inductance elements and resonant tank circuits
KR0184675B1 (ko) 1991-07-24 1999-04-15 이노우에 쥰이치 챔버내의 전극에 있어서의 실제의 rf파워를 검출 및 제어 가능한 플라즈마 처리장치
US5499384A (en) 1992-12-31 1996-03-12 Seiko Epson Corporation Input output control unit having dedicated paths for controlling the input and output of data between host processor and external device
DK63694A (da) 1994-06-06 1995-03-27 Adser Larsen Steen Fremgangsmåde og apparat til regulering af overførsel af højfrekvent effekt fra en elektrisk vekselstrømsgenerator til et emne, der skal behandles
US5580385A (en) 1994-06-30 1996-12-03 Texas Instruments, Incorporated Structure and method for incorporating an inductively coupled plasma source in a plasma processing chamber
DE69509046T2 (de) 1994-11-30 1999-10-21 Applied Materials, Inc. Plasmareaktoren zur Behandlung von Halbleiterscheiben
JPH08274067A (ja) 1995-03-30 1996-10-18 Hitachi Ltd プラズマ発生装置
JPH0982495A (ja) 1995-09-18 1997-03-28 Toshiba Corp プラズマ生成装置およびプラズマ生成方法
US6054013A (en) 1996-02-02 2000-04-25 Applied Materials, Inc. Parallel plate electrode plasma reactor having an inductive antenna and adjustable radial distribution of plasma ion density
US6440221B2 (en) 1996-05-13 2002-08-27 Applied Materials, Inc. Process chamber having improved temperature control
US5770922A (en) 1996-07-22 1998-06-23 Eni Technologies, Inc. Baseband V-I probe
US5866985A (en) 1996-12-03 1999-02-02 International Business Machines Corporation Stable matching networks for plasma tools
US6815633B1 (en) 1997-06-26 2004-11-09 Applied Science & Technology, Inc. Inductively-coupled toroidal plasma source
US6388226B1 (en) 1997-06-26 2002-05-14 Applied Science And Technology, Inc. Toroidal low-field reactive gas source
JP2001516954A (ja) 1997-09-17 2001-10-02 東京エレクトロン株式会社 電気インピーダンス整合システムとその方法
US6028014A (en) 1997-11-10 2000-02-22 Lsi Logic Corporation Plasma-enhanced oxide process optimization and material and apparatus therefor
US6020794A (en) 1998-02-09 2000-02-01 Eni Technologies, Inc. Ratiometric autotuning algorithm for RF plasma generator
US6273022B1 (en) 1998-03-14 2001-08-14 Applied Materials, Inc. Distributed inductively-coupled plasma source
US6200911B1 (en) 1998-04-21 2001-03-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for modifying the profile of narrow, high-aspect-ratio gaps using differential plasma power
JP3716680B2 (ja) 1999-08-19 2005-11-16 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置
KR100338057B1 (ko) 1999-08-26 2002-05-24 황 철 주 유도 결합형 플라즈마 발생용 안테나 장치
US6447636B1 (en) 2000-02-16 2002-09-10 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with dynamic RF inductive and capacitive coupling control
JP4352562B2 (ja) 2000-03-02 2009-10-28 株式会社デンソー 信号処理装置
US8617351B2 (en) 2002-07-09 2013-12-31 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with minimal D.C. coils for cusp, solenoid and mirror fields for plasma uniformity and device damage reduction
US6922324B1 (en) 2000-07-10 2005-07-26 Christopher M. Horwitz Remote powering of electrostatic chucks
US8744384B2 (en) 2000-07-20 2014-06-03 Blackberry Limited Tunable microwave devices with auto-adjusting matching circuit
US6939434B2 (en) 2000-08-11 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
US6459066B1 (en) 2000-08-25 2002-10-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Transmission line based inductively coupled plasma source with stable impedance
US6887339B1 (en) 2000-09-20 2005-05-03 Applied Science And Technology, Inc. RF power supply with integrated matching network
WO2002071631A2 (en) 2001-03-02 2002-09-12 Tokyo Electron Limited Apparatus and method of improving impedance matching between an rf signal and a multi-segmented electrode
US7092691B2 (en) 2001-03-09 2006-08-15 California Insitute Of Technology Switchless multi-resonant, multi-band power amplifier
US7298091B2 (en) 2002-02-01 2007-11-20 The Regents Of The University Of California Matching network for RF plasma source
JP4071044B2 (ja) 2002-02-08 2008-04-02 株式会社ダイヘン インピーダンス整合器の出力端特性解析方法、およびインピーダンス整合器、ならびにインピーダンス整合器の出力端特性解析システム
US6703080B2 (en) 2002-05-20 2004-03-09 Eni Technology, Inc. Method and apparatus for VHF plasma processing with load mismatch reliability and stability
TWI283899B (en) 2002-07-09 2007-07-11 Applied Materials Inc Capacitively coupled plasma reactor with magnetic plasma control
JP3641785B2 (ja) 2002-08-09 2005-04-27 株式会社京三製作所 プラズマ発生用電源装置
KR20040084477A (ko) 2003-03-28 2004-10-06 삼성전자주식회사 플라즈마 가스를 이용하는 기판 가공 장치
US6812647B2 (en) 2003-04-03 2004-11-02 Wayne D. Cornelius Plasma generator useful for ion beam generation
US20050106873A1 (en) 2003-08-15 2005-05-19 Hoffman Daniel J. Plasma chamber having multiple RF source frequencies
US20050069651A1 (en) 2003-09-30 2005-03-31 Tokyo Electron Limited Plasma processing system
US7042311B1 (en) * 2003-10-10 2006-05-09 Novellus Systems, Inc. RF delivery configuration in a plasma processing system
US7190119B2 (en) 2003-11-07 2007-03-13 Lam Research Corporation Methods and apparatus for optimizing a substrate in a plasma processing system
CN101630624B (zh) 2003-12-18 2011-10-26 应用材料公司 双频rf匹配
US7157857B2 (en) * 2003-12-19 2007-01-02 Advanced Energy Industries, Inc. Stabilizing plasma and generator interactions
US7169256B2 (en) 2004-05-28 2007-01-30 Lam Research Corporation Plasma processor with electrode responsive to multiple RF frequencies
JP4606944B2 (ja) 2004-06-02 2011-01-05 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびインピーダンス調整方法
US7403764B2 (en) 2004-11-30 2008-07-22 Turner Terry R RF power delivery diagnostic system
JP4704088B2 (ja) 2005-03-31 2011-06-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US7615931B2 (en) 2005-05-02 2009-11-10 International Technology Center Pulsed dielectric barrier discharge
US8179050B2 (en) 2005-06-23 2012-05-15 The Regents Of The University Of California Helicon plasma source with permanent magnets
US7518466B2 (en) 2005-08-29 2009-04-14 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for symmetrical and/or concentric radio frequency matching networks
US20080179948A1 (en) * 2005-10-31 2008-07-31 Mks Instruments, Inc. Radio frequency power delivery system
WO2007067590A2 (en) 2005-12-06 2007-06-14 Harman International Industries, Incorporated Diagnostic system for power converter
EP2005218A4 (en) 2006-04-07 2012-03-07 Us Gov Health & Human Serv INDUCTIVE DECOUPLING OF AN RF COIL NETWORK
KR20070101654A (ko) 2006-04-11 2007-10-17 삼성전자주식회사 반도체 제조 설비의 매칭 장치
KR101170597B1 (ko) 2006-05-10 2012-08-02 주성엔지니어링(주) 진폭변조 알에프 전력을 이용한 갭필 방법 및 이를 위한갭필 장치
US7777152B2 (en) 2006-06-13 2010-08-17 Applied Materials, Inc. High AC current high RF power AC-RF decoupling filter for plasma reactor heated electrostatic chuck
US8055203B2 (en) 2007-03-14 2011-11-08 Mks Instruments, Inc. Multipoint voltage and current probe system
EP2097920B1 (de) 2007-07-23 2017-08-09 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Plasmaversorgungseinrichtung
US7839223B2 (en) 2008-03-23 2010-11-23 Advanced Energy Industries, Inc. Method and apparatus for advanced frequency tuning
US8847561B2 (en) 2008-05-07 2014-09-30 Advanced Energy Industries, Inc. Apparatus, system, and method for controlling a matching network based on information characterizing a cable
JP2011521735A (ja) 2008-05-30 2011-07-28 コロラド ステート ユニバーシティ リサーチ ファンデーション プラズマを発生させるためのシステム、方法、および装置
US8994270B2 (en) 2008-05-30 2015-03-31 Colorado State University Research Foundation System and methods for plasma application
US8299391B2 (en) 2008-07-30 2012-10-30 Applied Materials, Inc. Field enhanced inductively coupled plasma (Fe-ICP) reactor
GB0823565D0 (en) 2008-12-24 2009-01-28 Oxford Instr Plasma Technology Signal generating system
US9378930B2 (en) 2009-03-05 2016-06-28 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma reactor having RF phase control and methods of use thereof
KR101312695B1 (ko) 2009-08-21 2013-09-27 맷슨 테크놀로지, 인크. 유도 플라즈마 소스
US9275838B2 (en) 2009-09-02 2016-03-01 Lam Research Corporation Arrangements for manipulating plasma confinement within a plasma processing system and methods thereof
US8513889B2 (en) 2009-10-21 2013-08-20 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for tuning matching networks
US8755204B2 (en) 2009-10-21 2014-06-17 Lam Research Corporation RF isolation for power circuitry
US8330432B2 (en) 2009-12-22 2012-12-11 Advanced Energy Industries, Inc Efficient active source impedance modification of a power amplifier
JP5632626B2 (ja) 2010-03-04 2014-11-26 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
KR101112741B1 (ko) 2010-04-20 2012-02-22 다이나믹솔라디자인 주식회사 다중 분할 전극 세트를 위한 급전 장치를 구비한 플라즈마 챔버
KR101479143B1 (ko) 2010-11-30 2015-01-05 캐논 아네르바 가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치
JP2012175001A (ja) 2011-02-23 2012-09-10 Toshiba Corp 制御装置、プラズマ処理装置、及び制御方法
JP5781349B2 (ja) 2011-03-30 2015-09-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US9048518B2 (en) * 2011-06-21 2015-06-02 Applied Materials, Inc. Transmission line RF applicator for plasma chamber
JP2013098177A (ja) 2011-10-31 2013-05-20 Semes Co Ltd 基板処理装置及びインピーダンスマッチング方法
US9462672B2 (en) 2012-02-22 2016-10-04 Lam Research Corporation Adjustment of power and frequency based on three or more states
US9842725B2 (en) 2013-01-31 2017-12-12 Lam Research Corporation Using modeling to determine ion energy associated with a plasma system
US9214718B2 (en) 2012-03-08 2015-12-15 Apple Inc. Methods for characterizing tunable radio-frequency elements
CN103533690A (zh) 2012-07-05 2014-01-22 Nxp股份有限公司 自动调整工作频率的微波功率源和方法
US9210790B2 (en) * 2012-08-28 2015-12-08 Advanced Energy Industries, Inc. Systems and methods for calibrating a switched mode ion energy distribution system
US8995926B2 (en) 2012-09-27 2015-03-31 Apple Inc. Methods and apparatus for performing coexistence testing for multi-antenna electronic devices
US9082589B2 (en) 2012-10-09 2015-07-14 Novellus Systems, Inc. Hybrid impedance matching for inductively coupled plasma system
US9294100B2 (en) 2012-12-04 2016-03-22 Advanced Energy Industries, Inc. Frequency tuning system and method for finding a global optimum
JP6099995B2 (ja) 2013-01-24 2017-03-22 東京エレクトロン株式会社 試験装置
US9779196B2 (en) * 2013-01-31 2017-10-03 Lam Research Corporation Segmenting a model within a plasma system
US10125422B2 (en) 2013-03-27 2018-11-13 Applied Materials, Inc. High impedance RF filter for heater with impedance tuning device
US20160065207A1 (en) * 2014-01-10 2016-03-03 Reno Technologies, Inc. High voltage control circuit for an electronic switch
US10950421B2 (en) * 2014-04-21 2021-03-16 Lam Research Corporation Using modeling for identifying a location of a fault in an RF transmission system for a plasma system
US9263350B2 (en) 2014-06-03 2016-02-16 Lam Research Corporation Multi-station plasma reactor with RF balancing
JP6323260B2 (ja) 2014-08-29 2018-05-16 株式会社島津製作所 高周波電源装置
US9854659B2 (en) 2014-10-16 2017-12-26 Advanced Energy Industries, Inc. Noise based frequency tuning and identification of plasma characteristics
CN107250405B (zh) 2015-02-20 2019-12-24 杰富意钢铁株式会社 高强度无缝厚壁钢管及其制造方法
US9704692B2 (en) 2015-07-01 2017-07-11 Lam Research Corporation System for instantaneous radiofrequency power measurement and associated methods
US9954508B2 (en) 2015-10-26 2018-04-24 Lam Research Corporation Multiple-output radiofrequency matching module and associated methods
WO2017158694A1 (ja) 2016-03-14 2017-09-21 ギガフォトン株式会社 レーザ装置及び極端紫外光生成システム
US9644271B1 (en) 2016-05-13 2017-05-09 Lam Research Corporation Systems and methods for using electrical asymmetry effect to control plasma process space in semiconductor fabrication
DE102016109343A1 (de) 2016-05-20 2017-11-23 Christof-Herbert Diener Schaltungsanordnung zur Bereitstellung von Hochfrequenzenergie und System zur Erzeugung einer elektrischen Entladung
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
US10187032B2 (en) 2016-06-17 2019-01-22 Lam Research Corporation Combiner and distributor for adjusting impedances or power across multiple plasma processing stations
US9773643B1 (en) 2016-06-30 2017-09-26 Lam Research Corporation Apparatus and method for deposition and etch in gap fill
US10009028B2 (en) 2016-09-30 2018-06-26 Lam Research Corporation Frequency and match tuning in one state and frequency tuning in the other state
KR101927439B1 (ko) 2017-01-04 2018-12-10 주식회사 메디플 플라즈마 생성을 위한 전력 공급 장치
CN110291408B (zh) 2017-02-16 2022-12-13 应用材料公司 用于测量高温环境中的射频电功率的电压-电流探针及其校准方法
US10109462B2 (en) 2017-03-13 2018-10-23 Applied Materials, Inc. Dual radio-frequency tuner for process control of a plasma process
CN109148250B (zh) 2017-06-15 2020-07-17 北京北方华创微电子装备有限公司 阻抗匹配装置和阻抗匹配方法
US10920320B2 (en) 2017-06-16 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors
US10536130B2 (en) * 2017-08-29 2020-01-14 Mks Instruments, Inc. Balancing RF circuit and control for a cross-coupled SIMO distribution network
CN109659215B (zh) 2017-10-10 2021-03-09 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和检测电路
US10264663B1 (en) 2017-10-18 2019-04-16 Lam Research Corporation Matchless plasma source for semiconductor wafer fabrication
KR101999692B1 (ko) 2017-10-27 2019-07-12 광운대학교 산학협력단 플라즈마 모니터링이 가능한 플라즈마 발생 장치 및 플라즈마 모니터링 방법
US10269540B1 (en) 2018-01-25 2019-04-23 Advanced Energy Industries, Inc. Impedance matching system and method of operating the same
JP6914211B2 (ja) 2018-01-30 2021-08-04 株式会社日立ハイテク プラズマ処理装置及び状態予測装置
US10432248B1 (en) 2018-03-15 2019-10-01 Lam Research Corporation RF metrology system for a substrate processing apparatus incorporating RF sensors with corresponding lock-in amplifiers
KR102190794B1 (ko) 2018-07-02 2020-12-15 주식회사 기가레인 기계적으로 플라즈마 밀도를 제어하는 기판 처리 장치
KR20200130041A (ko) 2019-05-07 2020-11-18 램 리써치 코포레이션 폐루프 다중 출력 rf 매칭
US11527385B2 (en) * 2021-04-29 2022-12-13 COMET Technologies USA, Inc. Systems and methods for calibrating capacitors of matching networks
US20220344129A1 (en) 2019-07-31 2022-10-27 Lam Research Corporation Radio frequency power generator having multiple output ports
KR20230032001A (ko) 2019-10-01 2023-03-07 램 리써치 코포레이션 변압기들 및/또는 변압기 커플링된 결합기들 (combiners) 을 포함하는 무선 주파수 분배 회로들
TW202130229A (zh) 2019-10-25 2021-08-01 美商蘭姆研究公司 在多站式積體電路製造腔室中的射頻(rf)功率不均衡化
WO2021163043A1 (en) 2020-02-10 2021-08-19 Lam Research Corporation Decoupling radiofrequency (rf) signals from input signal conductors of a process chamber
US11994542B2 (en) 2020-03-27 2024-05-28 Lam Research Corporation RF signal parameter measurement in an integrated circuit fabrication chamber
KR20230003252A (ko) 2020-05-04 2023-01-05 램 리써치 코포레이션 리셉터클 내 플라즈마 균일성 증가
WO2021252353A1 (en) 2020-06-12 2021-12-16 Lam Research Corporation Control of plasma formation by rf coupling structures
JP7544594B2 (ja) * 2020-12-25 2024-09-03 株式会社ダイヘン 高周波電源システム

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