KR20240065225A - 일 상태에서의 주파수 및 매칭 튜닝과 다른 상태에서의 주파수 튜닝 - Google Patents

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Abstract

일 상태 S1에서의 주파수 및 매칭 튜닝과 또 다른 상태 S2에서의 주파수 튜닝 시스템들 및 방법들이 기술된다. 시스템들 및 방법들은 상태 S1 및 상태 S2에 대한 하나 이상의 변수들을 결정하는 것, 및 하나 이상의 변수들에 기초하여 상태 S1의 RF (radio frequency) 생성기에 대한 주파수를 튜닝하는 것을 포함한다.

Description

일 상태에서의 주파수 및 매칭 튜닝과 다른 상태에서의 주파수 튜닝{FREQUENCY AND MATCH TUNING IN ONE STATE AND FREQUENCY TUNING IN THE OTHER STATE}
본 실시예들은 일 상태에서 주파수 및 매칭 튜닝과 다른 상태에서 주파수 튜닝에 관한 것이다.
일부 플라즈마 프로세싱 시스템들에서, RF (radio frequency) 신호가 플라즈마 챔버 내 전극에 제공된다. RF 신호는 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마를 생성하도록 사용된다. 플라즈마는 다양한 동작들, 예를 들어, 하부 전극 상에 배치된 전극을 세정, 기판을 에칭하는, 등에 사용된다. 기판을 사용한 기판의 프로세싱 동안, RF 신호는 두 상태들 사이에서 전이한다.
이것이 본 개시에 기술된 실시예들이 발생하는 맥락이다.
본 개시의 실시예들은 일 상태에서 주파수 및 매칭 튜닝과 다른 상태에서 주파수 튜닝을 위한 시스템들, 장치, 방법들 및 컴퓨터 프로그램들을 제공한다. 본 실시예들은 다수의 방식들, 예를 들어, 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스, 또는 컴퓨터 판독 매체 상의 방법으로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 몇몇 실시예들이 이하에 기술된다.
임피던스 매칭 회로 및 RF 생성기의 주파수 모두가 플라즈마 임피던스를 튜닝하도록 사용되는 멀티-상태 펄싱에서, 상태 각각으로부터 피드백이 개별적으로 사용되지만, 복수의 펄싱 상태들의 상태 각각이 다른 상태가 무엇을 하는지 인식한다면, 튜닝이 상당히 개선된다. 상태들 중 일 상태가 보다 낮게 전력이 공급된 상태이고 상태들 중 또 다른 상태는 보다 높게 전력이 공급된 전력 상태이다. 보다 낮게 전력이 공급된 상태는 보다 높게 전력이 공급된 상태와 비교하여 보다 적은 양의 전력, 예를 들어, RMS (root mean square) 전력, 등을 갖는다. 피드백 메커니즘이 2 이상의 펄싱 상태들 사이에 존재하고 불안정성들을 회피하고 최소 반사된 전력을 달성하도록 임피던스 매칭 회로가 기술된다. 예를 들어, 바이어스를 구동하도록 사용되는 13.56 ㎒ (megahertz) 에 중심이 있는 RF 생성기에 대해, RF 생성기에 의해 공급된 전력이 상승함에 따라, 부하는 점점 더 용량성이 되고, RF 생성기에 의해 공급된 전력이 감소함에 따라, 부하는 점점 더 유도성이 된다. 임피던스 매칭 회로의 미리 결정된 고정된 매칭 위치, 예를 들어, 임피던스, 커패시턴스, 인덕턴스, 회로 컴포넌트들의 위치들, 등을 갖는 2 상태 바이어스 펄싱 스킴에 대한 결과로서, 보다 낮게 전력이 공급된 상태는 고 전력 상태보다 낮은 주파수로 튜닝된다. 많은 경우들에서, 보다 높게 전력이 공급된 상태는 임피던스 매칭 회로를 사용하여 튜닝할 것이고, 이는 에칭하는 상태일 것이고 에칭 상태에서 저 반사 전력을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 제 1 상태 주파수, 예를 들어, 고 전력 상태 주파수를 설정하는 것이 제 2 상태, 예를 들어, 저 전력 상태로의 주파수 튜닝 성공을 위해 중요하다. 제 1 상태에 대한 주파수가 너무 낮게 설정되면, 제 2 상태의 전력에 대해 RF 생성기가 설정점에 도달하기 충분하지 않은 주파수 범위이고, 고 전력 상태 주파수가 너무 높게 설정되면, 플라즈마 임피던스의 변화, 예를 들어, dP/dZ, 등에 대한 전력의 변화를 침해할 수 있거나, 화학물질에 따라 플라즈마 불안정성을 생성할 수 있다. 본 명세서에 기술된 시스템들 및 방법들은 제 1 상태, 예를 들어, S1의 주파수의 자동 스윕핑 (sweep) 을 제공하지만, 어느 방향으로 진행할지 및 언제 중지할지 결정하기 위해 제 2 상태로부터의 피드백을 사용한다. 일 실시예에서, 상태 S1은 고 전력 상태이다.
이는 다른 상태들이 아니라 자신의 상태로부터 피드백에 의존하는, 일부 주파수 튜닝 알고리즘들과 상이하다. 예를 들어, 주파수 튜닝 방법에서, 상태 각각 동안, 임피던스 매칭 회로는 고정 매칭 위치에 있지만 RF 생성기는 가장 낮은 계수를 달성하기 위해 자신의 RF 주파수를 조정한다. 또 다른 예로서, 2 상태들을 가져 2 임피던스들을 갖는 펄싱 스킴들에서, 상태 각각 동안, 임피던스의 실수부는 임피던스 매칭 회로에 의해 튜닝되고 임피던스의 반응부 (reactive part) 는 주파수에 의해 튜닝되도록, 임피던스 매칭 회로는 고정된다. 이는 다소 유한한 반사된 전력이 두 상태들로 있다는 것을 의미한다.
일부 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 방법들은 듀얼 상태 펄싱의 임피던스 튜닝을 포함한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 회로는 거의 0 반사 전력을 달성하기 위해 일 상태, 예를 들어, 고 전력 상태 또는 저 전력 상태로 튜닝하도록 사용되고, RF 생성기의 주파수는 다른 상태, 예를 들어, 저 전력 상태 또는 고 전력 상태로 튜닝하도록 사용된다. 튜닝을 위해 임피던스 매칭 회로가 사용되는 매칭 튜닝된 상태는 0 또는 거의 0 반사 전력을 달성할 것이지만, 튜닝을 위해 RF 생성기의 주파수가 사용되는 주파수 튜닝된 상태는 약간 보다 높은 반사 전력을 가질 수도 있다. 주파수가 매칭 튜닝된 상태에 있는 지에 따라, 매칭 튜닝된 상태에 대한 최적의 고정된 RF 생성기의 주파수를 찾기 위해 반복 프로세스가 인가된다. 반복 프로세서는 주파수 튜닝된 상태의 충분한 주파수 범위를 갖지 않거나, 상태들 중 하나 또는 두 상태의 불안정성의 문제가 일어나는 것을 방지한다.
일 실시예에서, RF (radio frequency) 생성기를 향해 반사된 전력의 감소를 달성하는 방법이 기술된다. 방법은 RF 생성기에 복수의 설정점들을 제공하는 단계를 포함한다. 설정점들은 디지털 펄싱된 신호의 제 1 상태의 주파수 설정점, 디지털 펄싱된 신호의 제 2 상태의 주파수 설정점, 디지털 펄싱된 신호의 제 1 상태의 전력 설정점, 및 디지털 펄싱된 신호의 제 2 상태의 전력 설정점을 포함한다. 방법은 미리 결정된 변수 문턱값 이하로 제 1 상태에 대한 변수를 감소시키도록 임피던스 매칭 회로를 조정하는 단계를 더 포함한다. 변수는 RF 생성기와 연관된다. 방법은 제 1 상태에 대한 변수가 안정한지 여부를 결정하는 단계 및 제 1 상태에 대한 변수가 안정하다는 결정시, 제 2 상태에 대한 주파수 설정점을 조정하는 단계를 포함한다. 제 2 상태에 대한 주파수 설정점을 조정하는 동작은 미리 설정된 변수 문턱값보다 작게 제 2 상태에 대한 변수를 감소시키도록 수행된다. 방법은 또한 제 2 상태에 대한 변수가 안정한지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 RF 생성기를 향해 반사된 전력의 감소를 달성하기 위해, 제 2 상태에 대한 변수가 안정하지 않다는 결정에 응답하여 제 1 상태에 대한 주파수 설정점을 변화시키는 단계를 포함한다.
본 명세서에 기술된 시스템들 및 방법들의 몇몇 장점들은 두 상태들의 적용예들에 대한 최적의 주파수들을 자동으로 찾는 것을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 변수들, 예를 들어, 감마 (gamma), 또는 전압 정재파비, 등이 상태 S1 및 상태 S2, 예를 들어, 저 전력 상태, 제 2 상태, 등 동안 계산된다. 상태 S1 동안 저 감마, 상태 S2 동안 저 감마, 상태 S1 동안 안정한 감마, 및 상태 S2 동안 안정한 감마를 달성하는 동안, 하나 이상의 변수들이 상태 S1 동안 RF 생성기의 주파수를 튜닝하도록 사용된다. 상태 S1 동안 RF 생성기의 주파수를 튜닝함으로써, 플라즈마 챔버로부터 RF 생성기를 향해 반사된 전력이 감소된다. 반사된 전력의 감소는 플라즈마 챔버 내에서 웨이퍼의 프로세싱 효율을 상승시키고 또한 RF 생성기 내 컴포넌트들에 대한 대미지 가능성들을 감소시킨다.
다른 양태들이 첨부된 도면들과 함께 취해진, 이하의 상세한 기술로부터 자명할 것이다.
실시예들은 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 기술을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 일 상태의 주파수 및 매칭 튜닝과 다른 상태의 주파수 튜닝을 위한 플라즈마 툴의 실시예의 블록도이다.
도 2는 상태 S1의 하나 이상의 변수들 및 상태 S2의 하나 이상의 변수들에 기초하여 상태 S1에 대한 주파수 설정점을 튜닝하는 방법의 실시예의 플로우차트이다.
도 3은 RF 생성기에 의해 생성되는 RF 신호의 두 상태들 S1 및 S2를 예시하기 위한 그래프 및 펄싱된 신호의 두 상태들 S1 및 S2를 예시하기 위한 그래프의 실시예의 도면이다.
도 4는 상태들 S1 및 S2의 전력 설정점들 간 전력 차의 상승을 예시하기 위한 복수의 Smith 차트들의 실시예들의 도면이고, 상태 S2에 대한 튜닝가능한 주파수 범위가 감소된다.
도 5는 상태 S1의 주파수 설정점의 변화가 RF 생성기의 출력부에서 바람직한 플라즈마 임피던스를 달성하는 것을 돕는 것을 예시하는 복수의 Smith 차트들의 실시예들의 도면이다.
도 6a는 상태 S1의 하나 이상의 변수들 및 상태 S2의 하나 이상의 변수들에 기초하여 상태 S1에 대한 주파수 설정점을 튜닝하는 방법의 실시예의 도면이다.
도 6b는 상태 S1의 하나 이상의 변수들 및 상태 S2의 하나 이상의 변수들에 기초하여 상태 S1에 대한 주파수 설정점을 튜닝하는 방법의 실시예의 도면이다.
이하의 실시예들은 일 상태에서 주파수 및 매칭 튜닝 및 다른 상태에서 주파수 튜닝을 위한 시스템들 및 방법들을 기술한다. 본 실시예들은 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
일부 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 방법들은, 상태 S1인 매칭 튜닝된 고 전력 상태에 대한 주파수를 스캔하기 위해 상태들 S1 및 S2 모두로부터 RF 생성기로부터의 피드백을 사용하는 한편, 상태 S2인 고정된 매칭 주파수 튜닝된 저 전력 상태에 대한 주파수 튜닝 알고리즘을 활용한다. 고정된 매칭 주파수 튜닝된 저 전력 상태는 임피던스 매칭 회로 (IMC) 가 튜닝되지 않은, 예를 들어, 고정된 임피던스를 갖는, 회로 컴포넌트들의 고정된 위치들을 갖는, 고정 커패시턴스를 갖는, 고정 인덕턴스를 갖는, 등의 상태이다.
다양한 실시예들에서, 방법들 중 하나가 다음과 같이 실행된다. 모든 프로세스들, 예를 들어, 레시피들, 등에 대해, 상태 S1 바이어스 주파수가 13.56 ㎒ 또는 주파수 튜닝 범위의 중간으로 설정되는 한편, 상태 S2 바이어스 주파수는 12.882 ㎒ 또는 주파수 튜닝 범위의 하단으로 설정된다. 13.56 ㎒ 대신, 또 다른 미리 결정된 주파수 값, 예를 들어, 13 ㎒, 13.2 ㎒, 또는 13.5 ㎒가 사용되고, 12.882 ㎒ 대신, 또 다른 미리 결정된 주파수 값, 예를 들어, 12 ㎒, 12.2 ㎒, 또는 12.5 ㎒가 사용된다는 것을 주의해야 한다. RF 생성기가 RF 신호를 생성하도록 턴 온될 때, IMC는 상태 S1에 대한 임피던스를 튜닝하기 시작할 것이고, 상태 S2 주파수는 상태 S1의 반사 계수, 예컨대 감마가 상태 S1이 거의 튜닝되었고 IMC가 많이 튜닝되지 않을 것이라는 것을 시그널링하는, 특정한 문턱값, 예를 들어, 0.2 감마, 등 이하로 떨어질 때까지 12.882 ㎒ 또는 또 다른 미리 결정된 값으로 머무를 것이다. 이 때 상태 S2 주파수는 미리 설정된 주파수 스텝 사이즈 및 미리 설정된 스텝 시간에 스캔하기 시작할 것이고, 일단 상태 S2의 감마가 특정한 값, 예를 들어, 0.7 감마, 0.6 감마, 0.5 감마, 0.2 감마, 등 이하로 떨어지면, 상태 S2 주파수 튜닝 알고리즘이 시작되고 상태 S2에 대한 가장 낮은 반사 계수, 예컨대 감마로 튜닝된다. 상태 S2 주파수 튜닝 알고리즘이 임피던스 매칭 회로가 튜닝하기를 대기하기 전 지연이 유용하고, 그렇지 않으면 상태 S2 주파수 튜닝 알고리즘은 반사 계수의 거짓 최소값들을 찾을 수도 있다. 상태 S1 및 S2 전력 설정점들이 만족되고 상태들 S1 및 S2 모두의 반사 계수들이 안정하다면, 매칭 조건이 달성된다. 그러나, 상태 S1 전력 설정점 또는 상태 S2 전력 설정점이 만족되지 않는다면, 또는 RF 생성기에 의해 계산된 표준 편차 값들에 기초하여 각각의 상태의 반사 계수가 안정하지 않다면, 두 상태들의 주파수는 동결될 것이고, 상태 S1 주파수는 미리 결정된 스텝 사이즈 및 미리 결정된 스텝 시간으로 보다 높은 주파수를 향해 상향으로 또는 보다 낮은 주파수를 향해 하향으로 스캔하기 시작할 것이고, 상태 S1에 대한 감마 문턱값 및 안정성을 검출함으로써 임피던스 매칭 회로가 튜닝하기를 대기한다. 안정성이 없다면, 상태 S1 감마가 낮고 안정할 때까지 주파수 스캔이 계속된다. 그러면 상태 S2 주파수 튜닝이 다시 시작할 것이다. 상태 S2 감마가 낮고 안정하다면, 방법은 중지된다. 상태 S2 감마가 높거나 불안정하다면, 방법은 솔루션이 발견되거나 아무것도 발견되지 않을 때까지 상태 S1로 다시 시작하고, 프로세스는 프로세스 윈도우, 예를 들어, 프로세스 레시피 외부, 화학물질 파라미터들 외부, 갭 파라미터들 외부, 에칭 파라미터들 외부, 증착 파라미터들 외부, 등으로 발견된다.
도 1은 일 상태에서 주파수 및 매칭 튜닝 및 다른 상태에서 주파수 튜닝을 위한 플라즈마 툴 (100) 의 실시예의 블록도이다. 플라즈마 툴 (100) 은 RF 전력 생성기 (102), 호스트 컴퓨터 (104), IMC (106), 플라즈마 챔버 (108), 구동 시스템 (150), 및 모터 시스템 (152) 을 포함한다. RF 생성기 (102) 는 400 ㎑ (kilohertz), 또는 2 ㎒, 또는 13.56 ㎒, 또는 27 ㎒, 또는 60 ㎒ RF 생성기이다. 호스트 컴퓨터 (104) 의 예들은 데스크탑 컴퓨터, 또는 랩탑 컴퓨터 또는 스마트폰, 또는 태블릿, 등을 포함한다.
RF 생성기 (102) 는 DSP (digital signal processor) (110), 전력 제어기 (PWRS1), 또 다른 전력 제어기 (PWRS2), AFT (auto frequency tuner) (AFTS1), 또 다른 AFT (AFTS2), RF 전력 공급부 (112), 센서 시스템 (114), 및 구동 시스템 (120) 을 포함한다. RF 전력 공급부 (112) 의 예들은 RF 오실레이터를 포함한다. 본 명세서에 사용될 때, 프로세서는 ASIC (application specific integrated circuit), 또는 PLD (programmable logic device), 또는 CPU (central processing unit), 또는 마이크로프로세서, 또는 마이크로제어기이다. 본 명세서에 사용될 때, 제어기는 ASIC, 또는 PLD, 또는 CPU, 또는 마이크로프로세서, 또는 마이크로제어기, 또는 프로세서이다. 센서 시스템 (114) 의 예들은 하나 이상의 센서들, 예를 들어, 복소 전압 및 전류 센서, 전압 반사 계수 센서, 임피던스 센서, 전달된 전력 센서, 전압 센서, 공급된 전력 센서, 반사된 전력 센서, 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 용어들 공급된 전력 및 포위드 전력은 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다. 전달된 전력은 공급된 전력과 반사된 전력 간의 차이다. 구동 시스템 (120) 의 예들은 하나 이상의 트랜지스터들을 포함한다.
플라즈마 챔버 (108) 는 척 (126) 및 척 (126) 과 대면하는 상부 전극 (128) 을 포함한다. 상부 전극 (128) 은 접지 전위에 커플링된다. 플라즈마 챔버 (108) 는 또한 다른 컴포넌트들 (미도시), 예를 들어, 상부 전극 (128) 을 둘러싸는 상부 유전체 링, 상부 유전체 링을 둘러싸는 상부 전극 연장부, 척 (126) 을 둘러싸는 하부 유전체 링, 하부 유전체 링을 둘러싸는 하부 전극 연장부, 상부 PEZ (plasma exclusion zone) 링, 또는 하부 PEZ 링, 등을 포함한다. 상부 전극 (128) 은 하부 전극을 포함하는, 척 (126) 에 대향하고 대면하여 위치된다. 예를 들어, 척 (126) 은 하부 전극의 상단부에 부착된 세라믹 층 및 하부 전극의 하단부에 부착된 설비 플레이트를 포함한다. 상부 전극 (122) 은 접지 전위에 커플링된다.
기판 (130), 예를 들어, 반도체 웨이퍼가 척 (126) 의 상부 표면 상에 지지된다. 집적 회로들, 예를 들어, ASIC, PLD, 등이 기판 (130) 상에 전개되고 집적 회로들은 다양한 디바이스들, 예를 들어, 셀룰러 폰들, 태블릿들, 스마트폰들, 컴퓨터들, 랩탑들, 네트워킹 장비, 등에 사용된다. 하부 전극은 금속, 예를 들어, 양극산화된 알루미늄, 알루미늄 합금, 등으로 이루어진다. 또한, 상부 전극 (128) 은 금속, 예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금, 등으로 이루어진다.
상부 전극 (128) 은 중앙 가스 피드부 (미도시) 에 커플링되는 하나 이상의 홀들을 포함한다. 중앙 가스 피드부는 가스 공급부 (미도시) 로부터의 하나 이상의 프로세스 가스들을 수용한다. 하나 이상의 프로세스 가스들의 예들은 산소 함유 가스, 예컨대 O2를 포함한다. 하나 이상의 프로세스 가스들의 다른 예들은 불소 함유 가스, 예를 들어, 테트라플루오로메탄 (CF4), 설퍼 헥사플루오라이드 (SF6), 헥사플루오로에탄 (C2F6), 등을 포함한다.
모터 시스템 (152) 의 예들은 하나 이상의 전기 모터들, 예를 들어, 스텝퍼 모터, 등을 포함한다. 구동 시스템 (150) 은 하나 이상의 구동기들, 예를 들어, 하나 이상의 트랜지스터들, 등을 포함한다. 구동기 시스템의 구동기, 예를 들어, 하나 이상의 트랜지스터들의 회로, 전류 생성기, 등은 모터 시스템 (152) 의 대응하는 모터에 커플링된다. 예를 들어, 구동 시스템 (150) 의 제 1 구동기는 모터 시스템 (152) 의 제 1 모터에 커플링되고, 구동 시스템 (150) 의 제 2 구동기는 모터 시스템 (152) 의 제 2 모터에 커플링된다. 프로세서 (132) 는 케이블 (154) 을 통해 구동 시스템 (150) 에 커플링된다. IMC (106) 의 회로 컴포넌트, 예를 들어, 인덕터, 커패시터, 등이 연결 메커니즘, 예를 들어, 하나 이상의 샤프트들, 또는 하나 이상의 기어들 및 샤프트들의 조합을 통해 모터 시스템 (152) 의 대응하는 모터에 커플링된다. 예를 들어, IMC (106) 의 제 1 회로 컴포넌트는 모터 시스템 (152) 의 제 1 모터에 커플링되고 IMC (106) 의 제 2 회로 컴포넌트는 모터 시스템 (152) 의 제 2 모터에 커플링된다.
센서 시스템 (114) 은 RF 생성기 (102) 의 출력부 (116) 에 커플링되고, 그리고 출력부 (116) 는 또한 RF 전력 공급부 (112) 의 출력부이다. 일부 실시예들에서, 센서 시스템 (114) 은 RF 생성기 (102) 의 하우징의 외부에 위치되고 RF 생성기 (102) 의 출력부 (116) 에 커플링된다. 예를 들어, 센서 시스템 (114) 은 출력부 (116) 에서 전압 반사 계수를 측정하기 위한 오실로스코프에 커플링된 지향성 커플러를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 센서 시스템 (114) 은 RF 케이블 (122) 의 임의의 지점에 커플링된다. 몇몇 실시예들에서, 센서 시스템 (114) 은 IMC (106) 의 입력부 또는 IMC (106) 의 출력부에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 센서 시스템 (114) 은 RF 송신 라인 (124) 상의 지점에 커플링된다. RF 송신 라인 (124) 은 절연체에 의해 둘러싸이고 또 시스에 의해 둘러싸이는 금속 로드 (rod) 를 포함한다. 금속 로드는 RF 스트랩을 통해 실린더에 커플링되고 실린더는 척 (126) 에 커플링된다.
DSP (110) 는 전력 제어기들 (PWRS1 및 PWRS2), 그리고 AFT들 (AFTS1 및 AFTS2) 에 커플링된다. 더욱이, 전력 제어기들 (PWRS1 및 PWRS2) 그리고 AFT들 (AFTS1 및 AFTS2) 은 구동 시스템 (120) 에 커플링된다. 구동 시스템 (120) 은 RF 전력 공급부 (112) 에 커플링된다. RF 전력 공급부 (112) 는 출력부 (116) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 IMC (106) 의 입력부에 커플링된다. IMC (106) 의 출력부는 RF 송신 라인 (124) 을 통해 척 (126) 의 하부 전극에 커플링된다. 일부 실시예들에서, RF 송신 라인 (124) 은 상부 전극 (128) 에 커플링되고 하부 전극 (126) 은 접지 전위에 커플링된다.
IMC (106) 는 IMC (106) 의 출력부에 커플링된 부하의 임피던스를 IMC (106) 의 입력부에 커플링된 소스의 임피던스와 매칭하기 위한 전기 회로 컴포넌트들, 예를 들어, 인덕터들, 커패시터들, 등을 포함한다. 예를 들어, IMC (106) 는 플라즈마 챔버 (108) 및 IMC (106) 의 출력부에 커플링된 RF 송신 라인 (124) 의 임피던스와 RF 생성기 (102) 및 IMC (106) 의 입력부에 커플링된 RF 케이블 (122) 의 임피던스를 매칭한다. 일 실시예에서, IMC (106) 의 하나 이상의 전기 회로 컴포넌트들은 IMC (106) 의 출력부에 커플링된 부하의 임피던스와 IMC (106) 의 입력부에 커플링된 소스의 임피던스 간의 매칭을 용이하게 하도록 튜닝된다. IMC (106) 는 소스를 향한 방향, 예를 들어, 부하로부터 소스를 향해 전력이 반사될 가능성을 감소시킨다.
호스트 컴퓨터 (104) 는 프로세서 (132) 및 메모리 디바이스 (134) 를 포함한다. 프로세서 (132) 는 메모리 디바이스 (134) 에 커플링된다. 메모리 디바이스의 예들은 RAM (random access memory) 및 ROM (read-only memory) 을 포함한다. 예시를 위해, 메모리 디바이스는 플래시 메모리, 하드디스크, 또는 저장 디바이스, 등이다. 메모리 디바이스는 컴퓨터 판독가능 매체의 예이다. 프로세서 (132) 는 케이블 (136) 을 통해 센서 시스템 (114) 에 케이블 (138) 을 통해 DSP (110) 에 커플링된다. 케이블 (136) 또는 케이블 (138) 의 예들은 직렬 방식으로 데이터를 송신하도록 사용되는 케이블, 병렬 방식으로 데이터를 송신하도록 사용되는 케이블, 및 USB (universal serial bus) 프로토콜을 적용함으로써 데이터를 송신하도록 사용되는 케이블을 포함한다.
프로세서 (132) 의 제어 회로는 펄싱된 신호 (140), 예를 들어, TTL (transistor-transistor logic) 신호, 디지털 펄싱 신호, 클록 신호, 듀티 사이클의 신호, 등을 생성하도록 사용된다. 프로세서 (132) 의 제어 회로의 예들은 TTL 회로를 포함한다.
펄싱된 신호 (140) 는 상태들 S1 및 S2를 포함한다. 예를 들어, 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S1은 1의 논리 레벨을 갖고 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S2는 0의 논리 레벨을 갖는다. 다양한 실시예들에서, 상태들 S1 및 S2는 펄싱된 신호 (140) 의 클록 사이클 동안 1회 실행되고 복수의 클록 사이클들로 반복된다. 예를 들어, 클록 사이클은 상태들 S1 및 S2를 포함하고 또 다른 클록 사이클은 상태들 S1 및 S2를 포함한다. 예시를 위해, 클록 사이클의 1/2 주기 동안, 상태 S1이 실행되고 클록 사이클의 남아 있는 1/2 주기 동안, 상태 S2가 실행된다.
일부 실시예들에서, 상태들 S1 및 S2 각각은 50 ％의 듀티 사이클을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 상태들 S1 및 S2 각각은 상이한 듀티 사이클을 갖는다. 예를 들어, 상태 S1은 x ％의 듀티 사이클을 갖고 상태 S2는 (100-x) ％의 듀티 사이클을 갖고, x는 정수이다.
다양한 실시예들에서, 프로세서 (132) 의 제어 회로 대신, 아날로그-디지털 컨버터에 의해 펄싱된 신호 (140) 와 유사한 디지털 신호로 변환되는, 아날로그 클록 신호를 생성하기 위해 클록 소스, 예를 들어, 크리스탈 오실레이터, 등이 사용된다. 예를 들어, 크리스탈 오실레이터는 크리스탈 오실레이터 근방의 전극에 전압을 인가함으로써 전기장에서 오실레이팅하도록 이루어진다. 일부 실시예들에서, 프로세서 (132) 대신, 디지털 클록 소스는 펄싱된 신호 (140) 를 생성한다. 다양한 실시예들에서, 펄싱된 신호 (140) 는 마스터 RF 생성기 (미도시) 내에 위치된 제어 회로에 의해 생성되고 케이블을 통해 RF 생성기 (102) 로 전송된다. 몇몇 실시예들에서, 펄싱된 신호 (140) 는 사용할 다른 RF 생성기들에 대해 마스터 생성기로서 작용하는, RF 생성기 (102) 내 제어 회로에 의해 생성된다.
프로세서 (132) 는 메모리 디바이스 (134) 로부터의 레시피에 액세스한다. 레시피의 예들은 상태 S1의 전력 설정점, 상태 S2의 전력 설정점, 또는 상태 S1의 주파수 설정점, 또는 상태 S2의 주파수 설정점, 또는 하나 이상의 프로세스 가스들의 화학물질, 또는 상부 전극 (128) 과 척 (126) 사이의 갭, 또는 이들의 조합을 포함한다. 프로세서 (132) 는 펄싱된 신호 (140), 상태 S1의 전력 설정점, 상태 S2의 전력 설정점, 상태 S1의 주파수 설정점, 및 상태 S2의 주파수 설정점을 갖는 인스트럭션을 케이블 (138) 을 통해 DSP (110) 로 전송한다.
DSP (110) 는 인스트럭션으로부터 상태 S1의 전력 설정점이 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S1 동안 인가될지, 상태 S2의 전력 설정점이 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S2 동안 인가될지, 상태 S1의 주파수 설정점이 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S1 동안 인가될지, 그리고 상태 S2의 주파수 설정점이 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S2 동안 인가될지를 결정한다. 클록 사이클의 상태 S1 동안, DSP (110) 는 상태 S1의 전력 설정점을 전력 제어기 (PWRS1) 로 전송한다. 유사하게, 클록 사이클의 상태 S2 동안, DSP (110) 는 상태 S2의 전력 설정점을 전력 제어기 (PWRS2) 로 전송한다. 더욱이, 클록 사이클의 상태 S1 동안, DSP (110) 는 상태 S1의 주파수 설정점을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 또한, 클록 사이클의 상태 S2 동안, DSP (110) 는 상태 S2의 주파수 설정점을 AFT (AFTS2) 로 전송한다.
상태 S1의 전력 설정점의 수신시, 전력 제어기 (PWRS1) 는 상태 S1의 전력 설정점에 대응하는, 예를 들어, 1-대-1 관계를 갖는, 맵핑되는, 링크되는, 등의 전류의 양을 결정한다. 상태 S1 동안 구동 시스템 (120) 에 의해 생성되는 전류의 양에 기초하여, 전력 제어기 (PWRS1) 는 커맨드 (command) 신호를 생성하고 커맨드 신호를 구동 시스템 (120) 으로 전송한다. 상태 S1 동안, 커맨드 신호를 수신한 것에 응답하여, 구동 시스템 (120) 은 이 전류의 양을 갖는 전류 신호를 생성하고 RF 전력 공급부 (112) 로 전송한다. RF 전력 공급부 (112) 는, 전류 신호의 수신시, 상태 S1의 전력 설정점을 갖는 RF 신호를 생성하고 출력부 (116) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 IMC (106) 의 입력부로 RF 신호를 공급한다.
유사하게, 상태 S2의 전력 설정점의 수신시, 전력 제어기 (PWRS2) 는 상태 S2의 전력 설정점에 대응하는, 예를 들어, 1-대-1 관계를 갖는, 맵핑되는, 링크되는, 등의 전류의 양을 결정한다. 상태 S2 동안 구동 시스템 (120) 에 의해 생성되는 전류의 양에 기초하여, 전력 제어기 (PWRS2) 는 커맨드 신호를 생성하고 커맨드 신호를 구동 시스템 (120) 으로 전송한다. 상태 S2 동안, 커맨드 신호를 수신한 것에 응답하여, 구동 시스템 (120) 은 이 전류의 양을 갖는 전류 신호를 생성하고 RF 전력 공급부 (112) 로 전송한다. RF 전력 공급부 (112) 는, 전류 신호의 수신시, 상태 S2의 전력 설정점을 갖는 RF 신호를 생성하고 출력부 (116) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 IMC (106) 의 입력부로 RF 신호를 공급한다.
더욱이, 상태 S1의 주파수 설정점의 수신시, AFT (AFTS1) 는 상태 S1의 주파수 설정점에 대응하는, 예를 들어, 1-대-1 관계를 갖는, 맵핑되는, 링크되는, 등의 전류의 양을 결정한다. 상태 S1 동안 구동 시스템 (120) 에 의해 생성되는 전류의 양에 기초하여, AFT (AFTS1) 는 커맨드 신호를 생성하고 커맨드 신호를 구동 시스템 (120) 으로 전송한다. 상태 S1 동안, 커맨드 신호를 수신한 것에 응답하여, 구동 시스템 (120) 은 이 전류의 양을 갖는 전류 신호를 생성하고 RF 전력 공급부 (112) 로 전송한다. RF 전력 공급부 (112) 는, 전류 신호의 수신시, 상태 S1의 주파수 설정점을 갖는 RF 신호를 생성하고 출력부 (116) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 IMC (106) 의 입력부로 RF 신호를 공급한다. 상태 S1의 전력 설정점 및 상태 S1의 주파수 설정점을 갖는 RF 신호가 상태 S1 동안 생성된 RF 신호이다.
유사하게, 상태 S2의 주파수 설정점의 수신시, AFT (AFTS2) 는 상태 S2의 주파수 설정점에 대응하는 전류의 양을 결정한다. 상태 S2 동안 구동 시스템 (120) 에 의해 생성되는 전류의 양에 기초하여, AFT (AFTS2) 는 커맨드 신호를 생성하고 커맨드 신호를 구동 시스템 (120) 으로 전송한다. 상태 S2 동안, 커맨드 신호를 수신한 것에 응답하여, 구동 시스템 (120) 은 이 전류의 양을 갖는 전류 신호를 생성하고 RF 전력 공급부 (112) 로 전송한다. RF 전력 공급부 (112) 는, 전류 신호의 수신시, 상태 S2의 주파수 설정점을 갖는 RF 신호를 생성하고 출력부 (116) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 IMC (106) 의 입력부로 RF 신호를 공급한다. 상태 S2의 전력 설정점 및 상태 S2의 주파수 설정점을 갖는 RF 신호가 상태 S2 동안 생성된 RF 신호이다.
IMC (106) 의 입력부는 출력부 (116) 로부터 RF 케이블 (122) 을 통해 RF 신호를 수신하고 IMC (106) 의 출력부에서 수정된 RF 신호를 생성하도록, IMC (106) 의 출력부에 커플링된 부하의 임피던스와 IMC (106) 의 입력부에 커플링된 소스의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호는 RF 송신 라인 (124) 을 통해 척 (126) 의 하부 전극으로 전송된다. 하나 이상의 프로세스 가스들이 상부 전극 (128) 과 척 (126) 사이에 공급되고 수정된 RF 신호가 하부 전극에 인가될 때, 하나 이상의 프로세스 가스들은 플라즈마 챔버 (108) 내에서 플라즈마를 생성하도록 점화된다. 플라즈마가 기판 (130) 을 프로세스, 예를 들어, 에칭, 기판 상에 재료들을 증착, 세정, 스퍼터링, 등을 하도록 사용된다.
상태 S1 및 S2 각각 동안, 센서 시스템 (114) 은 출력부 (116) 에서 하나 이상의 파라미터들, 예를 들어, 공급된 전압, 반사된 전압, 반사된 전력, 공급된 전력, 전달된 전력, 복소 임피던스, 전압 반사 계수, 복소 전압 및 전류, 등을 센싱한다. 공급된 전력은 RF 생성기 (102) 에 의해 생성되는 RF 신호에 의해 공급되는 RF 전력이다. 반사된 전력은 공급된 전력이 RF 생성기 (102) 로부터 IMC (106) 로 제공될 때 출력부 (116) 에서 RF 생성기 (102) 에 의해 볼 때 임피던스의 결과로서, RF 생성기 (102) 를 향해 반사된 RF 전력이다. 예를 들어, 반사된 전력은 플라즈마 챔버 (108) 의 플라즈마로부터, RF 송신 라인 (124), IMC (106) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 RF 생성기 (102) 를 향해 반사된 전력을 포함한다. 전압 반사 계수는 그리스 문자 감마 (γ) 로 나타내고, 크기 및 위상을 갖는 복소수이다. 센싱된 하나 이상의 파라미터들은 센서 시스템 (114) 으로부터 케이블 (136) 을 통해 프로세서 (132) 로 전송된다. 프로세서 (132) 는 하나 이상의 파라미터들로부터 하나 이상의 변수들을 결정한다. 예를 들어, 프로세서 (132) 는 센서 시스템 (114) 으로부터 측정되고 수신된 하나 이상의 파라미터들을 식별하고, 하나 이상의 파라미터들을 메모리 디바이스 (134) 내에 저장한다. 이 예에서, 하나 이상의 변수들은 프로세서 (132) 에 의해 식별되는 하나 이상의 파라미터들이다. 또 다른 예로서, 프로세서 (132) 는 하나 이상의 인자들, 예를 들어, 감마, 하나 이상의 파라미터들로부터 출력부 (116), 등을 통해 공급된 RF 신호의 주파수를 계산하고, 메모리 디바이스 (134) 내에 하나 이상의 인자들을 저장한다. 이 예에서, 하나 이상의 변수들은 프로세서 (132) 에 의해 계산되는 하나 이상의 인자들이다. 예시를 위해, 프로세서 (132) 는 출력부 (116) 를 통해 공급되는 RF 신호의 주파수를 결정하기 위해 출력부 (116) 를 통해 공급되고 공급된 전력을 갖는 RF 신호를 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환한다. 또 다른 예시로서, 감마 γ는 RF 생성기 (102) 에 의해 생성되고 공급된 RF 신호의 공급된 RF 전압이 RF 생성기 (102) 를 향해 얼마나 많이 반사되는지를 기술한다. 여전히 또 다른 예시로서, 감마는 프로세서 (132) 에 의해 계산된 RF 생성기 (102) 에 의해 생성되고 공급되는 RF 신호의 전압에 대한 RF 생성기 (102) 를 향해 반사되는 RF 신호의 전압의 비이다.
프로세서 (132) 는 상태 S1의 수정된 주파수 설정점을 생성하기 위해 상태 S1 동안 측정된 것과 같은 상태 S1의 하나 이상의 변수들, 및 상태 S2 동안 측정된 바와 같은 상태 S2의 하나 이상의 변수들에 기초하여 상태 S1의 주파수 설정점을 튜닝, 예컨대 상승 또는 감소, 단계적 방식 (step-wise fashion) 으로 상승, 또는 단계적 방식으로 감소시킨다. 상태 S1 동안, 프로세서 (132) 는 상태 S1의 수정된 주파수 설정점을 케이블 (138) 을 통해, DSP (110) 로 전송하고, DSP (110) 는 상기 기술된 방식으로 상태 S1의 수정된 주파수 설정점을 구현한다. 예를 들어, 상태 S1 동안, DSP (110) 는 상태 S1의 수정된 주파수 설정점을 AFT (AFTS1) 로 전송하고, AFT (AFTS1) 는 RF 전력 공급부 (112) 에 의해 생성되는 RF 신호가 수정된 주파수 설정점을 갖도록 커맨드 신호를 생성한다. 예시를 위해, 상태 S1의 수정된 주파수 설정점의 수신시, AFT (AFTS1) 는 상태 S1의 수정된 주파수 설정점에 대응하는, 예를 들어, 1-대-1 관계를 갖는, 맵핑되는, 링크되는, 등의 전류의 양을 결정한다. 상태 S1 동안 구동 시스템 (120) 에 의해 생성되는 전류의 양에 기초하여, AFT (AFTS1) 는 커맨드 신호를 생성하고 커맨드 신호를 구동 시스템 (120) 으로 전송한다. 상태 S1 동안, 커맨드 신호를 수신한 것에 응답하여, 구동 시스템 (120) 은 이 전류의 양을 갖는 전류 신호를 생성하고 RF 전력 공급부 (112) 로 전송한다. RF 전력 공급부 (112) 는, 전류 신호의 수신시, 상태 S1의 수정된 주파수 설정점을 갖는 RF 신호를 생성하고 출력부 (116) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 IMC (106) 의 입력부로 RF 신호를 공급한다.
더욱이, 상태 S1의 주파수 설정점이 튜닝된 후, 프로세서 (132) 는 상태 S2의 수정된 주파수 설정점을 생성하기 위해 상태 S1 동안 측정된 하나 이상의 변수들, 및 상태 S2 동안 측정된 하나 이상의 변수들에 기초하여 상태 S2의 주파수 설정점을 튜닝, 예컨대 상승, 감소, 또는 단계적 방식으로 상승, 또는 단계적 방식으로 감소시킨다. 예를 들어, 프로세서 (132) 는 상태 S1의 주파수 설정점이 튜닝될 때까지 상태 S2의 주파수 설정점을 튜닝하지 않는다. 상태 S2 동안, 프로세서 (132) 는 상태 S2의 수정된 주파수 설정점을 케이블 (138) 을 통해, DSP (110) 로 전송하고, DSP (110) 는 상기 기술된 방식으로 상태 S2의 수정된 주파수 설정점을 구현한다. 예를 들어, 상태 S2 동안, DSP (110) 는 상태 S2의 수정된 주파수 설정점을 AFT (AFTS2) 로 전송하고, AFT (AFTS2) 는 RF 전력 공급부 (112) 에 의해 생성되는 RF 신호가 수정된 주파수 설정점을 갖도록 커맨드 신호를 생성한다. 예시를 위해, 상태 S2의 수정된 주파수 설정점의 수신시, AFT (AFTS2) 는 상태 S2의 수정된 주파수 설정점에 대응하는, 예를 들어, 1-대-1 관계를 갖는, 맵핑되는, 링크되는, 등의 전류의 양을 결정한다. 상태 S2 동안 구동 시스템 (120) 에 의해 생성되는 전류의 양에 기초하여, AFT (AFTS2) 는 커맨드 신호를 생성하고 커맨드 신호를 구동 시스템 (120) 으로 전송한다. 상태 S2 동안, 커맨드 신호를 수신한 것에 응답하여, 구동 시스템 (120) 은 이 전류의 양을 갖는 전류 신호를 생성하고 RF 전력 공급부 (112) 로 전송한다. RF 전력 공급부 (112) 는, 전류 신호의 수신시, 상태 S2의 수정된 주파수 설정점을 갖는 RF 신호를 생성하고 출력부 (116) 및 RF 케이블 (122) 을 통해 IMC (106) 의 입력부로 RF 신호를 공급한다.
일부 실시예들에서, 용어들 튜너 및 제어기는 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다. AFT의 예는 전체가 참조로서 본 명세서에 인용된, 미국 특허 제 6,020,794 호에 제공된다.
다양한 실시예들에서, 전력 제어기들 (PWRS1 및 PWRS2), 및 AFT들 (AFTS1 및 AFTS2) 은 DSP (110) 에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 모듈들, 예를 들어, 부분들, 등이다.
다양한 실시예들에서, 전력 제어기들 (PWRS1 및 PWRS2), 및 AFT들 (AFTS1 및 AFTS2) 은 DSP (110) 의 집적 회로에 커플링되는 별도의 집적 회로들이다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS1) 는 제 1 집적 회로이고, 전력 제어기 (PWRS2) 는 제 2 집적 회로이고, AFT (AFTS1) 는 제 3 집적 회로이고, AFT (AFTS2) 는 제 4 집적 회로이고, DSP (110) 는 제 5 집적 회로이다. 제 1 집적 회로 내지 제 4 집적 회로 각각은 제 5 집적 회로에 커플링된다.
일부 실시예들에서, RF 신호의 상태 S1의 예는 상태 S1의 전력 설정점 및 상태 S1의 주파수 설정점을 포함한다. 상태 S1의 전력 설정점은 동작 중인 전력 설정점, 상태 S1 동안 RF 신호의 전력 레벨, 예컨대 인벨롭 (envelope) 또는 제로-피크 크기이다. 상태 S1의 주파수 설정점은 동작 중인 주파수 설정점, 상태 S1 동안 RF 신호의 주파수 레벨, 예컨대 인벨롭 또는 제로-피크 크기이다. 유사하게, RF 신호의 상태 S2의 예는 상태 S2의 전력 설정점 및 상태 S2의 주파수 설정점을 포함한다. 상태 S2의 전력 설정점은 동작 중인 전력 설정점, RF 신호 상태 S2 동안 RF 신호의 전력 레벨, 예컨대 인벨롭 또는 제로-피크 크기이다. 상태 S2의 주파수 설정점은 동작 중인 주파수 설정점, RF 신호 상태 S2 동안 RF 신호의 주파수 레벨, 예컨대 인벨롭 또는 제로-피크 크기이다.
다양한 실시예들에서, 상태 S2의 전력 레벨은 상태 S1의 전력 레벨보다 낮다. 예시를 위해, 상태 S2의 전력 레벨이 생성되는 RF 신호의 전체 전력량들은 상태 S1의 전력 레벨이 생성되는 RF 신호의 전체 전력량들보다 적다. 다양한 실시예들에서, 상태 S2의 전력 레벨은 상태 S1의 전력 레벨보다 높다. 예시를 위해, 상태 S2의 전력 레벨이 생성되는 RF 신호의 전체 전력량들은 상태 S1의 전력 레벨이 생성되는 RF 신호의 전체 전력량들보다 높다. 몇몇 실시예들에서, 레벨은 하나 이상의 양들, 예를 들어, 값들, 크기들, 등으로부터 생성된다. 예를 들어, 주파수 레벨은 RF 신호의 하나 이상의 주파수 값들로부터 생성되고 전력 레벨은 RF 신호의 하나 이상의 전력 값들로부터 생성된다. 추가 예시를 위해, 주파수 레벨은 RF 신호의 복수의 주파수들 값들의 RMS 값들이고 전력 레벨은 RF 신호의 복수의 전력 값들의 RMS 값들이다.
다양한 실시예들에서, 2 또는 3 개의 RF 생성기들이 IMC (106) 에 커플링된다. 예를 들어, 부가적인 RF 생성기는 IMC (106) 의 또 다른 입력부로의 RF 케이블 (미도시) 을 통해 IMC (106) 에 커플링된다. 부가적인 RF 생성기가 RF 생성기 (102) 에 부가된다. 다른 입력부는 RF 케이블 (122) 이 커플링된 입력부와 동일하지 않다. 부가적인 RF 생성기는, 부가적인 RF 생성기가 RF 생성기 (102) 와 상이한 동작 주파수, 예를 들어, 2 ㎒, 27 ㎒, 60 ㎒, 등을 갖는 것을 제외하고 RF 생성기 (102) 와 동일한 구조를 갖고 RF 생성기 (102) 로서 기능한다. 예를 들어, RF 생성기 (102) 는 13.56 ㎒의 동작 주파수를 갖고, 부가적인 RF 생성기는 2 ㎒, 또는 400 ㎑, 또는 27 ㎒, 또는 60 ㎒의 동작 주파수를 갖는다. IMC (106) 는 RF 생성기 (102) 및 부가적인 RF 생성기로부터 수신된 RF 신호를 결합하고, IMC (106) 의 출력부에서 수정된 RF 신호를 생성하기 위해, IMC (106) 의 출력부에 커플링된 부하의 임피던스와 소스, 예를 들어, RF 생성기 (102), 부가적인 RF 생성기, RF 케이블 (122), 및 다른 RF 케이블, 등의 임피던스와 매칭한다.
일 실시예에서, 용어들 임피던스 매칭 회로 및 임피던스 매칭 네트워크는 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다.
도 2는 상태 S1의 하나 이상의 변수들 및 상태 S2의 하나 이상의 변수들에 기초하여 주파수 설정점들 fs1 및 fs2를 튜닝하는 방법 (200) 의 실시예의 플로우차트이다. 방법 (200) 은 플라즈마 툴 (100) (도 1) 에 의해 실행된다. 방법 (200) 의 동작 202에서, 상태 S1의 주파수 설정점 fs1, 상태 S1 의 전력 설정점 Ps1, 상태 S2의 주파수 설정점 fs2, 및 상태 S2의 전력 설정점 Ps2가 설정된다. 예를 들어, 도 1을 참조하여 상기 기술된 방식으로, 호스트 컴퓨터 (104) 의 프로세서 (132) (도 1) 는 설정점들 fs1, Ps1, fs2, 및 Ps2를 케이블 (138) (도 1) 을 통해 DSP (110) (도 1) 로 전송한다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1을 AFT (AFTS1) 로, 주파수 설정점 fs2를 AFT (AFTS2) 로, 전력 설정점 Ps1을 전력 제어기 (PWRS1) 로, 그리고 전력 설정점 Ps2를 전력 제어기 (PWRS2) 로 전송한다. 상태 S1 동안, 전력 제어기 (PWRS1) 및 AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 전력 설정점 Ps1 및 주파수 설정점 fs1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해, 상기 기술된 방식으로 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 제어한다. 유사하게, 상태 S2 동안, 전력 제어기 (PWRS2) 및 AFT (AFTS2) 는 출력부 (116) 에서 전력 설정점 Ps2 및 주파수 설정점 fs2를 갖는 RF 신호를 생성하기 위해, 상기 기술된 방식으로 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 제어한다.
프로세서 (132) 에 의해 결정된 상태 S1의 하나 이상의 변수들에 기초하여, 방법 (200) 의 동작 206에서, 프로세서 (132) 는 IMC (106) 의 하나 이상의 전기 회로 컴포넌트들의 위치를 제어하기로 결정한다. 예를 들어, 프로세서 (132) 는 상태 S1의 변수들 중 하나, 예를 들어, γS1가 메모리 디바이스 (134) 에 저장된 상태 S1의 미리 결정된 변수 문턱값, 예를 들어, 미리 결정된 감마, 등 이하가 아니라고 결정한다. 상태 S1의 변수들 중 하나가 상태 S1의 미리 결정된 변수 문턱값 이하가 아니라는 결정시, 프로세서 (132) 는 커맨드 신호를 케이블 (154) (도 1) 을 통해 구동 시스템 (150) 으로 전송한다. 커맨드 신호에 기초하여, 구동 시스템 (150) 의 구동기는 전류 신호를 생성하고 전류 신호를 모터 시스템 (152) (도 1) 의 모터로 전송한다. 모터는 IMC (106) 의 인덕턴스 및/또는 커패시턴스를 수정하기 위해 IMC (106) 의 회로 컴포넌트의 위치, 예를 들어, 커패시터의 플레이트의 위치, 인덕터의 코어의 위치, 등을 더 변화시키기 위해 연결 메커니즘을 회전시키도록 회전한다. 동작 206에서, 프로세서 (132) 는 변수들 중 하나가 미리 결정된 변수 문턱값 이하가 될 때까지, 모터 시스템 (152) 을 통해 대응하는 하나 이상의 회로 컴포넌트들의 하나 이상의 위치들을 조정하도록 계속된다.
방법 (200) 의 동작 208에서, 프로세서 (132) 는 상태 S1의 변수들 중 하나, 예를 들어, γs1이 안정한지 여부를 결정한다. 예를 들어, 프로세서 (132) 는 상태 S1의 변수들 중 하나의 모든 또는 미리 결정된 수의 값들, 예컨대 크기들이 상태 S1의 미리 결정된 범위 내, 예를 들어, 상태 S1의 변수들 중 하나의 미리 결정된 값의 표준 편차 내 등에 있는지 결정한다. 상태 S1의 변수들 중 하나의 미리 결정된 수의 값들 및 미리 결정된 범위는 프로세서 (132) 에 의한 액세스를 위해 메모리 디바이스 (134) 에 저장된다. 프로세서 (132) 는 상태 S1의 변수들 중 하나의 모든 또는 미리 결정된 수의 값들이 미리 결정된 범위 밖에 있다는 결정시 상태 S1의 변수들 중 하나가 안정하지 않다고 결정한다. 한편, 프로세서 (132) 는 상태 S1의 변수들 중 하나의 모든 또는 미리 결정된 수의 값들이 미리 결정된 범위 내에 있다는 결정시 상태 S1의 변수들 중 하나가 안정하다고 결정한다.
동작 208에서 상태 S1의 변수들 중 하나가 안정하지 않다는 결정시, 방법 (200) 의 동작 209가 수행된다. 동작 209 동안, 미리 결정된 스텝 시간의 미리 결정된 스텝 변화, 예를 들어, 미리 결정된 스텝 상승, 미리 결정된 스텝 감소, 등이 주파수 설정점 fs1에 적용된다. 예를 들어, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1+ss1을 생성하도록 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 상승시킨다. 미리 결정된 스텝 사이즈 및 미리 결정된 스텝 시간은 프로세서 (132) 에 의한 액세스를 위해 메모리 디바이스 (134) 에 저장된다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 스텝 사이즈 및 미리 결정된 스텝 시간은 호스트 컴퓨터 (104) 에 커플링된 입력 디바이스, 예를 들어, 키보드, 마우스, 키패드, 등을 사용하여 이루어진 선택을 통해 사용자로부터 수신된다. 미리 결정된 스텝 시간의 예는 펄싱된 신호 (140) 의 클록 사이클의 상태 S1이 일어나는 시간 기간의 일부, 예를 들어, 1/2, 1/3, 1/4, 등이다. 주파수 설정점 fs1+ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1+ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1+ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 또 다른 예로서, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1-ss1을 생성하기 위해 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs1-ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1-ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1-ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 206, 208, 및 209는 상태 S1의 변수들 중 하나가 안정할 때까지 반복된다. 일 실시예에서, 동작들 208 및 209는 상태 S1의 변수들 중 하나가 안정할 때까지 동작 206을 반복하지 않고 반복된다.
한편, 동작 208에서 상태 S1의 변수들 중 하나가 안정하다는 결정시, 방법 (200) 의 동작 210이 수행된다. 동작 210에서, 프로세서 (132) 는 상태 S2의 변수들 중 하나, 예컨대 γS2가 메모리 디바이스 (134) 에 저장된, 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값, 예를 들어, 미리 결정된 감마, 등 이하가 아니라고 결정한다. 상태 S2의 변수들 중 하나가 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값 이하가 아니라는 결정시, 미리 설정된 스텝 시간의 미리 설정된 스텝 변화, 예를 들어, 미리 설정된 스텝 상승, 미리 설정된 스텝 감소, 등이 주파수 설정점 fs2에 적용된다. 예를 들어, 상태 S2의 변수들 중 하나가 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값 이하가 아니라는 결정시, 프로세서 (132) 는 미리 설정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs2+ss2를 생성하도록 주파수 설정점 fs2를 미리 결정된 스텝 사이즈 ss2만큼 상승시킨다. 미리 결정된 스텝 사이즈 및 미리 결정된 스텝 시간은 프로세서 (132) 에 의한 액세스를 위해 메모리 디바이스 (134) 에 저장된다. 일부 실시예들에서, 미리 결정된 스텝 사이즈 및 미리 결정된 스텝 시간은 호스트 컴퓨터 (104) 에 커플링된 입력 디바이스를 사용하여 이루어진 선택을 통해 사용자로부터 수신된다. 미리 결정된 스텝 시간의 예는 펄싱된 신호 (140) 의 클록 사이클의 상태 S2가 일어나는 시간 기간의 일부, 예를 들어, 1/2, 1/3, 1/4, 등이다. 주파수 설정점 fs2+ss2는 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs2+ss2를 AFT (AFTS2) 로 전송한다. 상태 S2 동안, AFT (AFTS2) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs2+ss2를 갖는 RF 신호를 생성하도록 상기 기술된 방식으로 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 제어한다. 동작 210에서, 프로세서 (132) 및 RF 생성기 (102) 는 변수들 중 하나가 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값 이하가 될 때까지 주파수 설정점 fs2+ss2를 계속해서 조정한다. 또 다른 예로서, 상태 S2의 변수들 중 하나가 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값 이하가 아니라는 결정시, 프로세서 (132) 는 미리 설정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs2-ss2를 생성하도록 주파수 설정점 fs2를 미리 결정된 스텝 사이즈 ss2만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs2-ss2는 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs2-ss2를 AFT (AFTS2) 로 전송한다. 상태 S2 동안, AFT (AFTS2) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs2-ss2를 갖는 RF 신호를 생성하도록 상기 기술된 방식으로 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 제어한다. 동작 210에서, 프로세서 (132) 및 RF 생성기 (102) 는 변수들 중 하나가 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값 이하가 될 때까지 주파수 설정점 fs2-ss2를 계속해서 조정한다. 프로세서 (132) 는 상태 S2의 변수들 중 하나가 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값 이하가 될 때까지 동작 210에서 미리 설정된 스텝 변화를 계속해서 적용한다.
일부 실시예들에서, 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값은 상태 S1의 미리 결정된 변수 문턱값과 같다. 다양한 실시예들에서, 상태 S2의 미리 설정된 변수 문턱값은 상태 S1의 미리 결정된 변수 문턱값보다 크거나 보다 작다.
방법 (200) 의 동작 212에서, 프로세서 (132) 는 상태 S2의 변수들 중 하나, 예를 들어, γs2가 안정한지 여부를 결정한다. 예를 들어, 프로세서 (132) 는 상태 S2의 변수들 중 하나의 모든 또는 미리 설정된 수의 값들, 예컨대 크기들이 상태 S2의 미리 설정된 범위 내, 예를 들어, 상태 S2의 변수들 중 하나의 미리 설정된 값의 표준 편차 내, 등에 있는지 결정한다. 상태 S2의 변수들 중 하나의 미리 설정된 수의 값들 및 미리 설정된 범위는 프로세서 (132) 에 의한 액세스를 위해 메모리 디바이스 (134) 에 저장된다. 프로세서 (132) 는 상태 S2의 변수들 중 하나의 모든 또는 미리 설정된 수의 값들이 미리 설정된 범위 밖에 있다는 결정시 상태 S2의 변수들 중 하나가 안정하지 않다고 결정한다. 한편, 프로세서 (132) 는 상태 S2의 변수들 중 하나의 모든 또는 미리 설정된 수의 값들이 미리 설정된 범위 내에 있다는 결정시 상태 S2의 변수들 중 하나가 안정하다고 결정한다.
일부 실시예들에서, 상태 S2의 변수들 중 하나의 미리 설정된 수의 값들은 상태 S1의 변수들 중 하나의 미리 결정된 수의 값들과 같거나 상이, 예를 들어, 보다 크거나 보다 작다. 다양한 실시예들에서, 상태 S2의 미리 설정된 범위는 상태 S1의 미리 결정된 범위보다 크거나 보다 작다.
동작 212에서 상태 S2의 변수들 중 하나가 안정하다는 결정시, 방법 (200) 의 동작 209가 수행된다. 동작 209 동안, 미리 결정된 스텝 시간의 미리 결정된 스텝 상승이 동작 209가 수행될 때 주파수 설정점에 적용된다. 예를 들어, 동작 209이 수행되기 전 시간에서 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대한 주파수 설정점 fs1+ss1을 생성하도록 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 상승시킨다. 주파수 설정점 fs1+ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1+ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1+ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 206, 208, 210, 212, 및 209는 상태 S2의 변수들 중 하나가 안정할 때까지 반복된다. 또 다른 예로서, 동작 209가 수행되기 전 시간에 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1-ss1을 생성하기 위해 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs1-ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1-ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1-ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 206, 208, 210, 212 및 209는 상태 S2의 변수들 중 하나가 안정할 때까지 반복된다.
또 다른 예로서, 동작 209이 수행되기 전 시간에서 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대한 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 생성하도록 주파수 설정점 fs1+ss1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 상승시킨다. 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 206, 208, 210, 212, 및 209는 상태 S2의 변수들 중 하나가 안정할 때까지 반복된다. 여전히 또 다른 예로서, 동작 209가 수행되기 전 시간에 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 생성하기 위해 주파수 설정점 fs1-ss1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 206, 208, 210, 212 및 209는 상태 S2의 변수들 중 하나가 안정할 때까지 반복된다.
방법 (200) 의 동작 214에서, 전력 설정점들 Ps1 및 Ps2가 만족되는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 상태 S1 동안, 센서 시스템 (114) 은 RF 생성기 (102) 에 의해 생성되고 공급된 RF 신호의 공급된 전력을 측정하고 공급된 전력의 측정치를 케이블 (136) 을 통해 프로세서 (132) 로 제공한다. 프로세서 (132) 는 상태 S1 동안 공급된 전력의 측정치가 전력 설정점 Ps1로부터 미리 저장된 전력 한계 이내인지 여부를 결정한다. 미리 저장된 전력 한계는 메모리 디바이스 (134) 내에 저장된다. 상태 S1 동안 공급된 전력의 측정치가 미리 저장된 전력 한계 이내가 아니라는 결정시, 프로세서 (132) 는 전력 설정점 Ps1이 만족되지 않는다고 결정하고 동작 209가 프로세서 (132) 에 의해 수행된다. 예를 들어, 상태 S1 동안, 동작 209이 수행되기 전 시간에서 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대한 주파수 설정점 fs1+ss1을 생성하도록 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 상승시킨다. 주파수 설정점 fs1+ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1+ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1+ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 214, 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S1에 대해 미리 저장된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다. 미리 저장된 전력 한계는 메모리 디바이스 (134) 내에 저장된다. 상태 S1 동안 공급된 전력의 측정치가 미리 저장된 전력 한계 이내가 아니라는 결정시, 동작 209가 수행된다. 또 다른 예로서, 동작 209가 수행되기 전 시간에 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1-ss1을 생성하기 위해 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs1-ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1-ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1-ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S1에 대해 미리 저장된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다.
여전히 또 다른 예로서, 동작 209이 수행되기 전 시간에서 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대한 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 생성하도록 주파수 설정점 fs1+ss1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 상승시킨다. 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S1에 대해 미리 저장된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다. 여전히 또 다른 예로서, 동작 209가 수행되기 전 시간에 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 생성하기 위해 주파수 설정점 fs1-ss1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S1에 대해 미리 저장된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다.
또 다른 예로서, 상태 S2 동안, 센서 시스템 (114) 은 RF 생성기 (102) 에 의해 생성되고 공급된 RF 신호의 공급된 전력을 측정하고 공급된 전력의 측정치를 케이블 (136) 을 통해 프로세서 (132) 로 제공한다. 프로세서 (132) 는 상태 S2 동안 공급된 전력의 측정치가 전력 설정점 Ps2의 미리 설정된 전력 한계 이내인지 여부를 결정한다. 미리 설정된 전력 한계는 메모리 디바이스 (134) 내에 저장된다. 일부 실시예들에서, 상태 S2에 대해 미리 설정된 전력 한계는 상태 S1에 대해 미리 저장된 전력 한계와 동일하거나 상이하다.
상태 S2 동안 공급된 전력의 측정치가 상태 S2에 대해 미리 설정된 전력 한계 이내가 아니라는 결정시, 프로세서 (132) 는 전력 설정점 Ps2가 만족되지 않는다고 결정하고 동작 209가 프로세서 (132) 에 의해 수행된다. 예를 들어, 동작 209이 수행되기 전 시간에서 주파수 설정점이 fs1일 때, 상태 S1 동안, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대한 주파수 설정점 fs1+ss1을 생성하도록 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 상승시킨다. 주파수 설정점 fs1+ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1+ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1+ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S2에 대해 미리 저장된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다. 또 다른 예로서, 동작 209가 수행되기 전 시간에 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1-ss1을 생성하기 위해 주파수 설정점 fs1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs1-ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1-ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1-ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S2에 대해 미리 설정된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다.
또 다른 예로서, 상태 S1 동안, 동작 209이 수행되기 전 시간에서 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대한 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 생성하도록 주파수 설정점 fs1+ss1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 상승시킨다. 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1+ss1+ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S2에 대해 미리 설정된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다. 여전히 또 다른 예로서, 동작 209가 수행되기 전 시간에 주파수 설정점이 fs1일 때, 프로세서 (132) 는 미리 결정된 스텝 시간에 대해 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 생성하기 위해 주파수 설정점 fs1-ss1을 미리 결정된 스텝 사이즈 ss1만큼 감소시킨다. 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1은 프로세서 (132) 로부터 DSP (110) 로 케이블 (138) 을 통해 제공된다. DSP (110) 는 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 AFT (AFTS1) 로 전송한다. 상태 S1 동안, AFT (AFTS1) 는 출력부 (116) 에서 주파수 설정점 fs1-ss1-ss1을 갖는 RF 신호를 생성하기 위해 구동 시스템 (120) 및 RF 전력 공급부 (112) 를 상기 기술된 방식으로 제어한다. 동작들 209, 206, 208, 210, 212, 및 214는 센서 시스템 (114) 으로부터 공급된 전력의 측정치가 상태 S2에 대해 미리 설정된 전력 한계 이내가 될 때까지 반복된다. 방법 (200) 은 상태 S1 동안 공급된 전력의 측정치가 상태 S1에 대해 미리 저장된 전력 한계 이내이고 상태 S2 동안 공급된 전력의 측정치가 상태 S2에 대해 미리 설정된 전력 한계 이내일 때 종료된다.
도 3은 RF 생성기 (102) (도 1) 에 의해 생성되는 RF 신호의 두 상태들 S1 및 S2를 예시하기 위한 그래프 (302) 및 펄싱된 신호 (140) 의 두 상태들 S1 및 S2를 예시하기 위한 그래프 (304) 의 실시예의 도면이다. 그래프 (302) 는 출력부 (116) 에서 공급된 전력 대 시간을 플롯팅하고 그래프 (304) 는 펄싱된 신호 (140) 의 논리 레벨, 예컨대 0 또는 1을 플롯팅한다. RF 생성기 (102) 에 의해 생성되는 RF 신호는 두 전력 설정점들 Ps1과 Ps2 사이를 교번함으로써 두 상태들 S1과 S2 사이에서 교번한다. 상태의 전력 설정점의 예는 상태의 전력량들의 RMS 값이다. 상태의 전력 설정점의 또 다른 예는 상태의 전력량들의 제로-피크 값이다. 전력 설정점 Ps2는 0 또는 0보다 큰 양이지만 전력 설정점 Ps1보다 낮다는 것을 주의해야 한다. 펄싱된 신호 (140) 는 논리 레벨들 1과 0 사이에서 교번한다. 논리 레벨 1은 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S1 동안 일어나고 논리 레벨 0은 펄싱된 신호 (140) 의 상태 S2 동안 일어난다.
RF 생성기 (102) 에 의해 생성되는 RF 신호의 전력 설정점들은 펄싱된 신호 (140) 의 논리 레벨들 1과 0과 동기화된다. 예를 들어, 논리 레벨 0으로부터 논리 레벨 1로의 전이시, RF 생성기 (102) 에 의해 생성되는 RF 신호는 전력 설정점 Ps2로부터 전력 설정점 Ps1로 전이된다. 또 다른 예로서, 논리 레벨 1로부터 논리 레벨 0으로의 전이시, RF 생성기 (102) 에 의해 생성되는 RF 신호는 전력 설정점 Ps1로부터 전력 설정점 Ps2로 전이된다.
도 4는 전력 설정점들 Ps1과 Ps2 간의 전력 차가 상승하면, 상태 S2에 대해 튜닝가능한 주파수 범위는 감소하는 것을 예시하기 위한 복수의 Smith 차트들 402, 404, 406, 및 408의 실시예들의 도면이다. Smith 차트 각각은 임피던스 또는 어드미턴스 (admittance) 를 플롯팅한다. 예를 들어, 임피던스의 레지스턴스는 x-축 상에 플롯팅되고 임피던스의 리액턴스 (reactance) 는 y-축 상에 플롯팅된다. Smith 차트 404의 전력 설정점들 Ps1과 Ps2 간, 예를 들어, 1000 W와 50 W 간, 등의 전력 차는 Smith 차트 402의 전력 설정점들 Ps1과 Ps2 간, 예를 들어, 500 W와 50 W 간, 등의 전력 차보다 크다. 유사하게, Smith 차트 406에서, 예를 들어, 1500 W와 50 W 간, 등, 전력 설정점들 Ps1간 Ps2 간의 전력 차는 Smith 차트 404의 전력 설정점들 Ps1과 Ps2 간, 예를 들어, 1000 W와 50 W 간, 등의 전력 차보다 크다. 유사하게, Smith 차트 408에서, 예를 들어, 2000 W와 50 W 간, 등, 전력 설정점들 Ps1간 Ps2 간의 전력 차는 Smith 차트 406의 전력 설정점들 Ps1과 Ps2 간, 예를 들어, 1500 W와 50 W 간, 등의 전력 차보다 크다. 전력 설정점들 Ps1과 Ps2 간의 전력 차가 상승하면, 상태 S2에 대해 튜닝가능한 주파수 범위는 출력부 (116) (도 1) 에서 50 Ω의 또는 근접한 임피던스를 달성하기 위해 플롯들 410, 412, 414, 및 416으로 나타낸 바와 같이 감소한다.
본 명세서에 기술된 방법들 및 시스템들은 상태들 S1 및 S2에서 결정된 하나 이상의 변수들이 상태 S1의 주파수를 튜닝하도록 사용된다는 것을 개시한다. 두 상태들 S1 및 S2의 하나 이상의 변수들을 고려함으로써, 상태 S1의 주파수는 출력부 (116) (도 1) 에서 50 Ω의 또는 근접한 임피던스를 달성하기 위해 그리고 RF 생성기 (102) 를 향해 반사되는 전력을 더 감소시키기 위해 튜닝된다.
도 5는 상태 S1의 주파수 설정점의 변화가 출력부 (116) 에서 바람직한 플라즈마 임피던스를 달성하는 것을 돕는 것을 예시하기 위한 복수의 Smith 차트들 502, 504, 및 506의 실시예들의 도면이다. Smith 차트 502는 임피던스 508을 플롯팅하고, Smith 차트 504는 임피던스 510을 플롯팅하고, 그리고 Smith 차트 506은 임피던스 512를 플롯팅한다. 바람직한 플라즈마 임피던스는 Smith 차트들 502, 504, 및 506 상의 지점 514에서 달성된다. 다시, 상태 S1에 대한 주파수 튜닝시, 상태들 S1 및 S2의 하나 이상의 변수들을 고려함으로써, 바람직한 플라즈마 임피던스가 지점 514d에서 달성된다.
도 6a는 상태 S1의 하나 이상의 변수들 및 상태 S2의 하나 이상의 변수들에 기초하여 주파수 설정점들 fs1 및 fs2를 튜닝하는 방법 (600) 의 실시예의 도면이다.
도 6b는 상태 S1의 하나 이상의 변수들 및 상태 S2의 하나 이상의 변수들에 기초하여 주파수 설정점들 fs1 및 fs2를 튜닝하는 방법 (650) 의 실시예의 도면이다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 두 상태들을 사용하여 기술되었다는 것을 주의해야 한다. 일부 실시예들에서, 3 이상의 상태들이 사용될 수도 있다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 휴대형 하드웨어 유닛들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들로 실시될 수도 있다. 실시예들은 또한 네트워크를 통해 링크된 원격 프로세싱 하드웨어 유닛들에 의해 태스크들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 상술된 예들의 일부일 수도 있는, 시스템의 일부이다. 이러한 시스템은 프로세싱 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템 등) 을 위한 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 플랫폼 또는 플랫폼들을 포함하는 반도체 프로세싱 장비를 포함한다. 이들 시스템은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 동안에 또는 이후에 그의 동작을 제어하기 위한 전자 장치들과 통합된다. 이 전자 장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부품들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭된다. 제어기는 프로세싱 요건들 및/또는 시스템 유형에 따라 본 명세서에서 기술된 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그램되며, 이러한 프로세스는 프로세스 가스들의 전달, 온도 설정 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정, 진공 설정, 전력 설정, RF 생성기 설정, RF 매칭 회로 설정, 주파수 설정, 플로우 레이트 설정, 유체 전달 설정, 위치 및 동작 설정, 및 시스템에 커플링되거나 시스템과 인터페이싱하는 툴 및 다른 전달 툴들 및/또는 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송 등을 포함한다.
일반적으로 말하면, 다양한 실시예들에서, 제어기는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치들로서 규정되며, 이들은 인스트럭션들을 수신하고 인스트럭션들을 발행하고 동작을 제어하고 세정 동작들을 인에이블하고 엔드포인트 측정, 등을 인에이블한다. 집적 회로는 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어 형태로 된 칩들, DSP들 (digital signal processors), ASIC들로서 규정되는 칩들, PLD들, 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 를 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함한다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상의 또는 이에 대해 특정한 프로세스를 실행하기 위한 파라미터들, 인자들, 변수들, 등을 규정하는 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기 또는 시스템으로 통신되는 인스트럭션들이다. 프로그램 인스트럭션들은, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 산화물들, 실리콘, 실리콘 이산화물, 표면들, 회로들 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하기 위해서 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부이다.
제어기는 일부 실시예들에서, 시스템에 통합되거나 시스템에 커플링되거나 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나 이들의 조합으로 된 컴퓨터에 커플링되거나 컴퓨터의 일부이다. 예를 들어, 제어기는 "클라우드" 내에 있거나 팹 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 일부 또는 전부이며, 이는 웨이퍼 프로세싱을 위한 원격 액세스를 가능하게 한다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행 사항을 모니터링하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블하며, 지난 제조 동작들의 이력을 검사하고, 복수의 제조 동작들로부터의 경향성들 또는 성능 계측사항들을 검사하고, 현 프로세싱의 파라미터를 변화시키게 하며 현 프로세싱을 따르도록 프로세싱 단계들을 설정하게 하고, 새로운 프로세스를 시작하게 한다.
일부 실시예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 프로세스 레시피들을 네트워크를 통해 시스템에 제공하며, 이 네트워크는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함한다. 원격 컴퓨터는 사용자 인터페이스들을 포함하며 이 인터페이스는 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 가능하게 하며, 이들은 이어서 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 통신된다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들의 각각에 대한 파라미터들, 인자들, 및/또는 변수들을 명시하는 인스트럭션들을 설정사항들의 데이터의 형태로 수신한다. 파라미터들, 인자들, 및/또는 변수들은 수행될 프로세스 타입 및 제어기가 인터페이싱하거나 제어하도록 구성된 툴의 타입에 특정된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예를 들어 서로 네트워킹된 하나 이상의 개별 제어기들을 포함시키고 예를 들어 본 명세서에서 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은 공통 목적을 위해서 작동시킴으로써 분산된다. 이러한 목적을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 서로 결합되는 이격되게 위치한 (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들을 포함한다.
비한정적으로, 다양한 실시예들에서, 방법들이 적용되는 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 추적 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들을 제조 및/또는 제작시에 사용되거나 연관된 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 상기 기술된 동작들은 몇몇 타입들의 플라즈마 챔버들, 예를 들어, ICP (inductively coupled plasma) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버, TCP (transformer coupled plasma) 챔버, 도전체 툴들, 유전체 툴들, ECR (electron cyclotron resonance) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버, 등에 적용된다는 것을 또한 주의한다. 예를 들어, 하나 이상의 RF 생성기들이 ICP 반응기 내 인덕터에 커플링된다. 인덕터의 형상의 예들은 솔레노이드, 돔-형상 코일, 편평한-형상 코일, 등을 포함한다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라, 호스트 컴퓨터는 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접하는 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 전반에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 반도체 제조 공장에서 웨이퍼들의 용기들을 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 그리고 이들로부터 이동하는 재료 이송 시에 사용되는 툴들 중 하나 이상과 통신한다.
상기 실시예들을 유념하여, 일부 실시예들이 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 채용한다는 것이 이해될 것이다. 이들 동작들은 물리량들을 물리적으로 조작한다. 실시예들의 일부를 형성하는 본 명세서에 기술된 임의의 동작들은 유용한 머신 동작들이다.
일부 실시예들은 또한 이들 동작들을 수행하기 위한 하드웨어 유닛 또는 장치와 관련된다. 장치는 특수 목적 컴퓨터를 위해 특별히 구성된다. 특수 목적 컴퓨터로서 규정될 때, 컴퓨터는 특수 목적의 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행하지만, 여전히 특수 목적을 위해 동작할 수 있다.
일부 실시예들에서, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시에 저장되거나 컴퓨터 네트워크를 통해 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성된 범용 컴퓨터에 의해 프로세싱될 수도 있다. 데이터가 컴퓨터 네트워크를 통해 획득될 때, 데이터는 컴퓨터 네트워크 상의 다른 컴퓨터들, 예를 들어, 컴퓨팅 리소스들의 클라우드에 의해 프로세싱될 수도 있다.
하나 이상의 실시예들은 또한 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 제조될 수 있다. 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장하는 임의의 데이터 저장 하드웨어 유닛, 예를 들어, 메모리 디바이스 등이다. 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체의 예들은 하드 드라이브, NAS (network attached storage), RAM (read-only memory), ROM (random-access memory), CD-ROMs (compact disc-ROMs), CD-Rs (CD-recordables), CD-RWs (CD-rewritables), 자기 테이프들, 및 다른 광학 및 비광학 데이터 저장 하드웨어 유닛들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 또한 컴퓨터 판독가능 코드가 분산된 방식으로 저장되고 실행되도록 네트워크 커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 분산된 컴퓨터-판독가능 유형의 매체를 포함한다.
방법 동작들이 특정한 순서로 상기에 기술되었지만, 다양한 실시예들에서, 다른 관리 동작들이 동작들 사이에서 수행되고, 또는 방법 동작들이 약간 상이한 시간들에 일어나도록 조정되고, 또는 다양한 간격들로 방법 동작들의 발생을 가능하게 하는 시스템 내에 분산되고, 또는 상기 기술된 것과 상이한 순서로 수행된다는 것이 이해되어야 한다.
일 실시예에서, 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 기술된 범위를 벗어나지 않고, 상기 기술된 임의의 실시예로부터 하나 이상의 특징들은 임의의 다른 실시예의 하나 이상의 특징들과 조합된다는 것이 또한 이해되어야 한다.
전술한 실시예들이 이해의 명확성을 목적으로 다소 상세하게 기술되었지만, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 특정한 변화들 및 수정들이 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되고, 실시예들은 본 명세서에 주어진 상세들로 제한되지 않는다.

Claims (33)

  1. RF (radio frequency) 생성기를 튜닝하기 위한 방법에 있어서,
    RF 신호를 생성하도록 RF 생성기를 제어하는 단계로서, 상기 RF 신호는 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 전이하는 복수의 전력 레벨들을 갖는, 상기 RF 생성기를 제어하는 단계;
    상기 제 1 상태에 대한 변수가 안정될 때까지 상기 제 1 상태 동안 상기 RF 신호의 주파수 및 임피던스 매칭 회로를 제어하는 단계; 및
    상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 안정하다는 결정시 상기 제 2 상태 동안 상기 RF 신호의 주파수를 조정하는 단계를 포함하는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안, 제 1 전력 설정점에서 동작하도록 상기 RF 생성기를 제어하는 단계; 및
    상기 제 2 상태 동안, 제 2 전력 설정점에서 동작하도록 상기 RF 생성기를 제어하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 전력 설정점은 상기 제 1 전력 설정점보다 더 낮은, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 1 상태에 대해 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 1 상태에 대해 상기 미리 결정된 범위 내에 있다는 결정시 상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 안정하다고 결정하는 단계를 더 포함하는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 1 상태에 대해 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 1 상태에 대해 상기 미리 결정된 범위 밖에 있다는 결정시 상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 불안정하다고 결정하는 단계를 더 포함하는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 신호의 상기 주파수는 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 안정될 때까지 조정되는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 2 상태에 대해 미리 설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 2 상태에 대해 상기 미리 설정된 범위 내에 있다는 결정시 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 안정하다고 결정하는 더 단계를 포함하는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 2 상태에 대해 미리 설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 2 상태에 대해 상기 미리 설정된 범위 밖에 있다는 결정시 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 불안정하다고 결정하는 더 단계를 포함하는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안 상기 RF 신호의 상기 주파수를 제어하는 단계는 상기 RF 신호의 상기 주파수에 미리 결정된 스텝 (step) 변화를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 미리 결정된 스텝 변화는 상기 제 1 상태에 대한 상기 RF 생성기의 주파수 설정점에 적용되는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 스텝 변화는 상기 주파수 설정점의 미리 결정된 스텝 상승 또는 미리 결정된 스텝 감소인, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 상태 동안 상기 RF 신호의 상기 주파수를 조정하는 단계는 상기 RF 신호의 상기 주파수에 미리 설정된 스텝 변화를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 미리 설정된 스텝 변화는 상기 제 2 상태에 대한 상기 RF 생성기의 주파수 설정점에 적용되는, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 스텝 변화는 상기 주파수 설정점의 미리 결정된 스텝 상승 또는 미리 결정된 스텝 감소인, RF 생성기를 튜닝하기 위한 방법.
  12. RF (radio frequency) 생성기를 튜닝하기 위한 제어기 시스템에 있어서,
    프로세서로서,
    RF 신호를 생성하도록 RF 생성기를 제어하고―상기 RF 신호는 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 전이하는 복수의 전력 레벨들을 가짐―;
    상기 제 1 상태에 대한 변수가 안정될 때까지 상기 제 1 상태 동안 상기 RF 신호의 주파수 및 임피던스 매칭 회로를 제어하고; 그리고
    상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 안정하다는 결정시 상기 제 2 상태 동안 상기 RF 신호의 주파수를 조정하도록 구성된, 상기 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리 디바이스를 포함하는, 제어기 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안, 상기 프로세서는 제 1 전력 설정점에서 동작하도록 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 그리고 상기 제 2 상태 동안, 상기 프로세서는 상기 제 2 전력 설정점에서 동작하도록 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 상기 제 2 전력 설정점은 상기 제 1 전력 설정점보다 더 낮은, 제어기 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 1 상태에 대해 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 1 상태에 대해 상기 미리 결정된 범위 내에 있다는 결정시 상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 안정하다고 결정하도록 구성되는, 제어기 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 1 상태에 대해 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 1 상태에 대해 상기 미리 결정된 범위 밖에 있다는 결정시 상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 불안정하다고 결정하도록 구성되는, 제어기 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 RF 신호의 상기 주파수는 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 안정될 때까지 조정되는, 제어기 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 2 상태에 대해 미리 설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 2 상태에 대해 상기 미리 설정된 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 안정하다고 결정하도록 구성되는, 제어기 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 2 상태에 대해 미리 설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 2 상태에 대해 상기 미리 설정된 범위 밖에 있다는 결정에 응답하여 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 불안정하다고 결정하도록 구성되는, 제어기 시스템.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안 상기 RF 신호의 상기 주파수를 제어하기 위해, 상기 프로세서는 상기 RF 신호의 상기 주파수의 미리 결정된 스텝 변화를 적용하게 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 상기 미리 결정된 스텝 변화는 상기 제 1 상태에 대한 상기 RF 생성기의 주파수 설정점에 적용되는, 제어기 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 스텝 변화는 상기 주파수 설정점의 미리 결정된 스텝 상승 또는 미리 결정된 스텝 감소인, 제어기 시스템.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 상태 동안 상기 RF 신호의 상기 주파수를 조정하기 위해, 상기 프로세서는 상기 RF 신호의 상기 주파수의 미리 설정된 스텝 변화를 적용하게 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 상기 미리 설정된 스텝 변화는 상기 제 2 상태에 대한 상기 RF 생성기의 주파수 설정점에 적용되는, 제어기 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 스텝 변화는 상기 주파수 설정점의 미리 결정된 스텝 상승 또는 미리 결정된 스텝 감소인, 제어기 시스템.
  23. RF (radio frequency) 생성기를 튜닝하기 위한 플라즈마 시스템에 있어서,
    RF 신호를 생성하도록 구성된 RF 생성기로서, 상기 RF 신호는 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 전이하는 복수의 전력 레벨들을 갖는, 상기 RF 생성기;
    상기 RF 생성기에 커플링된 임피던스 매칭 회로로서, 상기 임피던스 매칭 회로는 수정된 RF 신호를 출력하기 위해 상기 RF 신호를 수신하도록 구성되는, 상기 임피던스 매칭 회로;
    기판을 프로세싱하기 위해 상기 수정된 RF 신호를 수신하도록 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링된 플라즈마 챔버; 및
    상기 RF 생성기 및 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링된 컴퓨터로서, 상기 컴퓨터는,
    상기 제 1 상태에 대한 변수가 안정될 때까지 상기 제 1 상태 동안 상기 RF 신호의 주파수 및 상기 임피던스 매칭 회로를 제어하고; 그리고
    상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 안정하다는 결정시 상기 제 2 상태 동안 상기 RF 신호의 상기 주파수를 조정하도록 구성되는, 상기 컴퓨터를 포함하는, 플라즈마 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안, 상기 컴퓨터는 제 1 전력 설정점에서 동작하도록 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 그리고 상기 제 2 상태 동안, 상기 컴퓨터는 상기 제 2 전력 설정점에서 동작하도록 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 상기 제 2 전력 설정점은 상기 제 1 전력 설정점보다 더 낮은, 플라즈마 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는,
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 1 상태에 대해 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 1 상태에 대해 상기 미리 결정된 범위 내에 있다는 결정시 상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 안정하다고 결정하도록 구성되는, 플라즈마 시스템.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는,
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 1 상태에 대해 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 1 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 1 상태에 대해 상기 미리 결정된 범위 밖에 있다는 결정시 상기 제 1 상태에 대한 상기 변수가 불안정하다고 결정하도록 구성되는, 플라즈마 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 RF 신호의 상기 주파수는 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 안정될 때까지 조정되는, 플라즈마 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는,
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 2 상태에 대해 미리 설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 2 상태에 대해 상기 미리 설정된 범위 내에 있다는 결정에 응답하여 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 안정하다고 결정하도록 구성되는, 플라즈마 시스템.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는,
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 값이 상기 제 2 상태에 대해 미리 설정된 범위 내에 있는지 여부를 결정하고;
    상기 제 2 상태 동안 측정된 상기 변수의 상기 값이 상기 제 2 상태에 대해 상기 미리 설정된 범위 밖에 있다는 결정에 응답하여 상기 제 2 상태에 대한 상기 변수가 불안정하다고 결정하도록 구성되는, 플라즈마 시스템.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 상태 동안 상기 RF 신호의 상기 주파수를 제어하기 위해, 상기 컴퓨터는 상기 RF 신호의 상기 주파수의 미리 결정된 스텝 변화를 적용하게 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 상기 미리 결정된 스텝 변화는 상기 제 1 상태에 대한 상기 RF 생성기의 주파수 설정점에 적용되는, 플라즈마 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 스텝 변화는 상기 주파수 설정점의 미리 결정된 스텝 상승 또는 미리 결정된 스텝 감소인, 플라즈마 시스템.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 2 상태 동안 상기 RF 신호의 상기 주파수를 조정하기 위해, 상기 컴퓨터는 상기 RF 신호의 상기 주파수의 미리 설정된 스텝 변화를 적용하게 상기 RF 생성기를 제어하도록 구성되고, 상기 미리 설정된 스텝 변화는 상기 제 2 상태에 대한 상기 RF 생성기의 주파수 설정점에 적용되는, 플라즈마 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 스텝 변화는 상기 주파수 설정점의 미리 결정된 스텝 상승 또는 미리 결정된 스텝 감소인, 플라즈마 시스템.
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