JP2023515934A - ビニングを使用して低周波サイクル中に電力を増加させるシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エッチング速度における均一性を達成する方法が、記述される。本方法は、整合部の出力から電圧信号を受信すること、及び電圧信号の各サイクルに対する電圧信号の正交点及び負交点を判断することを含む。各サイクルの負交点は、サイクルの正交点と連続する。本方法は、電圧信号の各サイクルの時間間隔を、複数のビンに分割することを更に含む。正交点と関連する複数のビンの1つ又は複数、又は負交点と関連する複数のビンの1つ又は複数に対して、本方法は、エッチング速度における均一性を達成するように、無線周波数発生器の周波数を調整することを含む。【選択図】図1B-1
Description
本実施形態は、ビニングを使用して低周波サイクル中に電力を増加させるシステム及び方法に関する。
プラズマツールは、無線周波数発生器(RFG)、インピーダンス整合ネットワーク、及びプラズマチャンバを含む。RFGは、インピーダンス整合ネットワークを介してプラズマチャンバに提供される電力を発生する。電力が提供されているとき、プロセスガスが、プラズマチャンバ内に載置されたウエハを処理するために、プラズマチャンバに供給される。プロセスガスが供給されるとき、プラズマがプラズマチャンバ内で生成される。ウエハは、生成されたプラズマによってエッチングされる。
本開示で記述される実施形態が生じるのは、この文脈においてである。
本明細書で提供される背景の記述は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで記述される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、並びに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない記述の態様は、明示的又は黙示的を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
本開示の実施形態は、ビニングを使用して低周波サイクル中に電力を増加させるシステム、装置、方法及びコンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、様々な手段、例えば、プロセス、装置、システム、デバイス、又はコンピュータ可読媒体上の方法で、実装できると理解されるべきである。幾つかの実施形態について、以下で記述する。
低周波(LF)無線周波数(RF)発生器及び高周波(HF)RF発生器は、基板を処理するのに使用される。LF RF発生器及びHF RF発生器は、プラズマチャンバ内でプラズマ及びプラズマシースを発生するのに使用されるRF信号を生成する。プラズマシースの電圧は、低レベルと高レベルとを周期的に繰り返す。プラズマシースが低レベルである期間中、HF RF発生器に基づいて発生されるプラズマシースの第1電圧は、LF RF発生器に基づいて発生されるプラズマシースの第2電圧に及ぼす影響量がより大きくなる。この影響は、プラズマシースが高レベルにある期間中に第1電圧が第2電圧に及ぼす影響量よりも大きい。この影響が増大すると、基板を処理する際の均一性を制御しにくくなる。本明細書に記述されるシステム及び方法は、影響量の増大がある期間中に均一性を達成するのを容易にする。
本明細書に記述されるシステム及び方法の幾つかの利点として、エッチング速度又は基板の堆積速度等、基板の処理における均一性のレベルを達成する点が挙げられる。均一性のレベルは、インピーダンス整合回路の出力で測定される電圧の+サイクルの一部を所定数のビンに分割することによって、達成される。例えば、サイクルの正交点とサイクルの負交点間のサイクルの一部が、所定数のビンに分割される。各ビンに対して、HF RF発生器の周波数は、HF RF発生器によって送出される電力を制御するように制御される。例えば、HF RF発生器の周波数は、送出電力を増加するように、増減される。所定数のビンに対して周波数を制御することにより、HF RF発生器を詳細に制御して、均一性のレベルを達成可能になる。
一実施形態では、エッチング速度における均一性を達成する方法について記述される。この方法は、整合部(match)の出力から電圧信号を受信すること、及び電圧信号の各サイクルに対する電圧信号の正交点及び負交点を判断することを含む。各サイクルの負交点は、サイクルの正交点と連続する。この方法は、電圧信号の各サイクルの時間間隔を、複数のビンに分割することを更に含む。正交点と関連する複数のビンの1つ又は複数、又は負交点と関連する複数のビンの1つ又は複数に対して、この方法は、エッチング速度における均一性を達成するように、無線周波数発生器の周波数を調整することを含む。
一実施形態では、エッチング速度における均一性を達成する方法について記述される。この方法は、整合部の出力から電圧信号を受信すること、及び電圧信号の各サイクルに対する電圧信号の正交点及び負交点を判断することを含む。各サイクルの負交点は、サイクルの正交点と連続する。この方法は、電圧信号の各サイクルの、正交点に近接する時間から始まり、負交点に近接する時間で終わる時間間隔を、複数のビンに分割することを更に含む。複数のビンの1つ又は複数に対して、この方法は、エッチング速度における均一性を達成するように、無線周波数発生器の周波数を調整することを含む。
一実施形態では、エッチング速度における均一性を達成するコントローラについて記述される。コントローラは、整合部の出力から電圧信号を受信するプロセッサを含む。プロセッサは、電圧信号の各サイクルに対する電圧信号の正交点及び負交点を判断する。各サイクルの負交点は、サイクルの正交点と連続する。プロセッサは、電圧信号の各サイクルの、正交点に近接する時間から始まり、負交点に近接する時間で終わる時間間隔を、複数のビンに分割する。複数のビンの1つ又は複数に対して、プロセッサは、エッチング速度における均一性を達成するように、無線周波数発生器の周波数を調整する。コントローラは、プロセッサと結合されたメモリデバイスを含む。
他の態様については、添付図をと関連して行われる以下の詳細な記述から明らかになるであろう。
実施形態は、添付図と関連して行われる以下の記述を参照することによって、最もよく理解され得る。
以下の実施形態では、ビニングを使用して低周波サイクル中に電力を増加させるシステム及び方法について記述する。本実施形態は、これらの特定の詳細の一部又は全てがなくても実施され得ることは明らかであろう。他の例では、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知の動作については、詳細には記述されていない。
図1Aは、グラフ100の一実施形態であり、プラズマシースの電圧(V)対時間tを示している。このプラズマシースは、下部プラズマシースであり、下部プラズマシースは、上部プラズマシースと比べて、下部電極である電力供給電極近くに形成される。上部プラズマシースは、下部プラズマシースと比べて、上部電極近くに形成される。グラフ100では、Y軸にプラズマシースの電圧、X軸に時間tをプロットしている。グラフ100は、プラズマシースの電圧の第1部分のプロット102を含み、第1部分は、低周波(LF)RF発生器によって生成される無線周波数(RF)信号の結果、作成される。LF RF発生器の例を以下で提供する。プロット102は、実線を用いて示される。グラフ100は、プラズマシースの電圧の第2部分のプロット104を更に含み、第2部分は、高周波(HF)RF発生器によって生成されるRF信号に基づいて、作成される。HF RF発生器の例を以下で提供する。プロット104は、点線を用いて示される。
図1Aに示すように、プロット102では、低電圧レベルV1と高電圧レベルV2とが周期的に繰り返される。低電圧レベルV1の例は、低電圧振幅等の低電圧ポイントであり、高電圧レベルV2の例は、高電圧振幅等の高電圧ポイントである。プロット102は、時間t0から時間t1までおよそ低電圧レベルV1であるレベルに留まり、時間t1のレベルから遷移して、時間t1と時間t2の間で高圧レベルV2に達し、高圧レベルV2から遷移して、時間t2でおよそ低電圧レベルV1であるレベルに達する。また、プロット102は、およそ時間t2から時間t3までおよそ低電圧レベルV1であるレベルにあり、時間t3のレベルから遷移して、時間t3と時間t4の間で高電圧レベルV2に達し、およそ時間t4でおよそ低電圧レベルV1であるレベルに達する。およそ低電圧レベルV1であるレベルの例は、低電圧レベルV1から、±10%内等、所定の範囲内にあるレベルである。
時間t1と時間t2の間では、プロット102は、低電圧レベルV1と高電圧レベルV2の間で遷移しているか、高電圧レベルV2にあるかのどちらかであることに留意されたい。高電圧レベルV2のために、プラズマシースは厚くなり、プラズマシースの電圧の第2部分(プロット104)の、プラズマシースの電圧の第1部分(プロット102)に対する作用(effect)は小さくなる。電圧の第2部分が、時間t1と時間t2の期間中に第1部分に影響を与えるとき、プラズマシースの電圧は、最高電圧振幅等の最高電圧ポイントに到達する。最高電圧ポイントは、時間t1と時間t3の期間中におけるプラズマシースの全電圧振幅中で最も高い。作用が小さくなるため、概して、基板の表面全体に亘るエッチング速度における均一性レベルは、達成される。また、インピーダンス整合ネットワークの制御も、プラズマチャンバからインピーダンス整合ネットワークを介してLF及びHF RF発生器に向かい反射される電力を最小化するのに、時間t1と時間t2の間では、十分である。しかしながら、時間t2と時間t3の間では、およそ低電圧レベルV1であるレベルが維持される。時間t2と時間t3の間では、低電圧レベルV1のために、プラズマシースは薄くなり、プラズマシースの電圧の第2部分(プロット104)の、プラズマシースの電圧の第1部分(プロット102)に対する作用は大きくなる。電圧の第2部分が、時間t2と時間t3の期間中に第1部分に影響を与えるとき、プラズマシースの電圧は、最低電圧振幅等の最低電圧ポイントに到達する。最低電圧ポイントは、時間t1と時間t3の期間中におけるプラズマシースの全電圧振幅中で最も低い。作用が大きくなる結果、エッチング速度における均一性は、低下する。例えば、HF RF発生器からのRF信号出力は、プラズマチャンバ内で高調波を引き起し、高調波は、定在波を引き起こす。定在波は、エッチング速度における均一性を低下させる。
図1B-1は、プラズマシースで図1Aに示された電圧を達成するためにRF伝送路の無線周波数(RF)ロッドへ印加される電圧112を示すためのグラフ110の一実施形態である。図1B-2は、グラフ110の続きである。グラフ110では、図2に関して説明されるインピーダンス整合回路(IMC)の出力と結合されるセンサによって測定された電圧112をプロットしている。電圧112は、図1Aで示された時間tに対してプロットされる。電圧112は、Y軸にプロットされ、時間tは、X軸にプロットされる。電圧112は、サイクル1とサイクル2等、複数サイクルに亘り繰り返される電圧信号である。サイクル2は、サイクル1と連続する。一例として、グラフ110の電圧信号は、正弦波信号である。
電圧112は、直流(DC)オフセット114を有する又はDCオフセット114が印加される。DCオフセット114は、本明細書に記述されるプラズマシステムのインピーダンス整合回路及びブロッキングコンデンサ(図示せず)によって印加される。
電圧112には、電圧112の各サイクルに関する正交点と電圧112の各サイクルに関する負交点を有する。例えば、電圧112は、サイクル1中に正交点122及びサイクル1中に負交点124aを有する。正交点124aは、サイクル1の始まりを示す。電圧112の各サイクルの正交点は、サイクルの負交点と連続している。例えば、サイクル1の正交点122と負交点124aの間には他の交点は全く存在しない。正交点及び負交点について、以下で更に記述する。
サイクルの負交点は、サイクルの始まりで、且つサイクルのエッジにある。例えば、サイクル1は、サイクル1の開始を示す負交点124aを有すると共に、サイクル1の終わりを示す別の負交点124bを有する。サイクル1の正交点122と連続するもう片方の負交点124bは、電圧112のサイクル1に属する。もう片方の負交点124bは、サイクル1のエッジにある。また、サイクル1の終わりにある負交点124bは、サイクル2にも属する。
電圧112の各サイクルは、以下で図2を参照して記述するプロセッサによって、セグメント又は区分又は分割された時間間隔等の複数のビン(bin)に分割される。例えば、サイクル1の期間の前半112Aは、ビン1m、2m等ビンMmまで分割されるが、Mは、整数であり、mは、電圧112の各サイクルの前半を示す変数である。また、サイクル1の期間の後半112Bは、ビン1n、2n等ビンNnまで分割されるが、Nは、整数であり、nは、電圧112の各サイクルの後半を示す変数である。別の例として、図1B-2を参照すると、サイクル2の期間の前半は、ビン1m、2m等ビンMmまで分割される。また、サイクル2の期間の後半は、ビン1n、2n等ビンNnまで分割される。
サイクル1の各ビンは、同じ期間又は時間間隔を有する。例えば、サイクル1のビン1mは、サイクル0の終わりの時間tNnからサイクル1の時間t1mまで及び、サイクル1のビン2mは、サイクル1の時間t1mからサイクル1の時間t2mまで及び、サイクル1のビンMmは、時間t(M-1)mからサイクル1の時間tMmに及ぶ。サイクル1は、電圧112のサイクル0と連続する。サイクル0の時間Nnとサイクル1の時間t1mとの時間間隔は、サイクル1の時間t1mとサイクル1の時間t2mとの時間間隔と等しく、サイクル1の時間t(M-1)mとサイクル1の時間tMmとの時間間隔と等しい。同様に、サイクル1のビン1nは、サイクル1の時間tMmからサイクル1の時間t1nまで及び、サイクル1のビン2nは、サイクル1の時間t1nからサイクル1の時間t2nに及び、ビンNnは、サイクル1の時間t(N-1)nから、サイクルの終わりで、且つサイクル2の始まりの時間である、時間tNnに及ぶ。サイクル1の時間tMmとサイクル1の時間t1nとの時間間隔は、サイクル1の時間t1nとサイクル1の時間t2nとの時間間隔と等しく、サイクル1の時間t(N-1)nと、サイクル1の終わりで、且つサイクル2の始まりの時間である、時間tNnとの時間間隔と等しい。
同様に、電圧112のサイクル2等の残りの各サイクルの各ビンは、同じ期間又は時間間隔を有する。例えば、サイクル2のビン1mは、サイクル2の時間tNnからサイクル2の時間t1mまで及び、サイクル2のビン2mは、サイクル2の時間t1mからサイクル2の時間t2mに及び、サイクル2のビンMmは、サイクル2の時間t(M-1)mからサイクル2の時間tMmに及ぶ。同じように、サイクル2のビン1nは、サイクル2の時間tMmからサイクル2の時間t1nまで及び、サイクル2のビン2nは、サイクル2の時間t1nからサイクル2の時間t2nに及び、ビンMmは、サイクル2の時間t(N-1)nから、サイクル2の終わりで、且つ電圧112のサイクル3の始まりの時間である、時間tNnに及ぶ。サイクル3は、電圧112のサイクル2と連続する。
図1A、図1B-1及び図1B-2のプロット102及び電圧112によって示すように、電圧112が高い、例えば、大幅に負である、時間t1と時間t2の間の期間中、プラズマシースの電圧は、上昇する。また、電圧112が低い、例えば、正電位が小さい又は大幅に負ではない、時間t2と時間t3の間の期間中、プラズマシースの電圧は、低下する。一例として、多量の電圧112は、少量の電圧112と比べて、より負である。説明すると、多量の電圧112は、少量の電圧112の振幅より大きな負の振幅を有する。更に詳しく説明すると、多量の電圧112は、正電位を有さず、少量の電圧112は、正電位を有する。低電圧112は、低電圧と関連する相対的に正の電力量を示す、P正に対応する。時間t2と時間t3の間の期間中の相対的に正の電力量は、時間t1と時間t2との間の電圧112に基づく電力量と比べて、より正である。時間t1と時間t2との間の電力量は、時間t2と時間t3との間の電力量と比べて、相対的に負である。時間t1と時間t2との間の相対的に負の電力量は、P負として示される。
また、時間t1と時間t2との間の電圧112は、電圧112の高電圧デューティサイクル(HVDC)に相当し、時間t2と時間t3との間の電圧112は、電圧112の低電圧デューティサイクル(LVDC)に相当する。高電圧は、低電圧と比べて、より負である。
図1A、図1B-1、及び図1B-2のプロット102及び電圧112によって更に示すように、電圧112の各サイクルの後半は、プラズマシースの電圧が、サイクルの前半中のプラズマシースの電圧と比べて低い期間と一致し、電圧112の各サイクルの前半は、プラズマシースの電圧が、サイクルの後半中のプラズマシースの電圧と比べて高い期間と一致する。例えば、後半112Bは、プラズマシースの電圧が、前半112A中のプラズマシースの電圧と比べて低い時間t2と時間t3との間の期間と一致し、前半112Aは、プラズマシースの電圧が、後半112B中のプラズマシースの電圧と比べて高い時間t1と時間t2との間の期間と一致する。更に詳しく説明すると、プロット102の時間t1と時間t2との間の期間は、電圧112のサイクル1の前半112Aが発生する期間内に含まれ、プロット102の時間t2と時間t3との間の期間の大部分は、電圧112のサイクル1の後半112Bが発生する期間内に含まれる。
サイクル1の前半112Aの各ビン中、プロセッサは、HF RF発生器の出力で送出される電力量を制御するように、HF RF発生器の動作周波数を判断する。例えば、サイクル1のビン1mの時間間隔中、プロセッサは、所定の均一性レベルを達成するようにHF RF発生器の出力で送出される電力量が増減又は維持される、HF RF発生器の動作周波数を判断する。送出される電力量は、電圧112のサイクル0等、前のサイクルのビン1m中にHF RF発生器の出力で送出された電力量と比べて、増減する又は維持される。別の例として、サイクル1のビン2mの時間間隔中、プロセッサは、所定の均一性レベルを達成するようにHF RF発生器の出力で送出される電力量が増減又は維持される、HF RF発生器の動作周波数を判断する。送出される電力量は、電圧112のサイクル0等、前のサイクルのビン2m中にHF RF発生器の出力で送出される電力量と比べて、増減する又は維持される。
電圧112のサイクル2中、プロセッサは、電圧112のサイクル1の前半中に事前に判断された動作周波数を印加する。例えば、プロセッサは、サイクル1のビン1m中に事前に判断された周波数を達成するように、サイクル2のビン1m中にHF RF発生器の動作周波数を増減する。別の例として、プロセッサは、サイクル1のビン2m中に事前に判断された周波数を達成するように、サイクル2のビン2m中にHF RF発生器の動作周波数を増減する。
同じように、サイクル1の後半112Bの各ビン中、プロセッサは、HF RF発生器の出力で送出される電力量を制御するように、HF RF発生器の動作周波数を判断する。例えば、サイクル1のビン1nの時間間隔中、プロセッサは、HF RF発生器の出力で送出される電力量が増減する又は同じままになる、HF RF発生器の動作周波数を判断する。送出される電力量は、電圧112のサイクル0等、前のサイクルのビン1n中にHF RF発生器の出力で送出される電力量と比べて、増減する又は維持される。別の例として、サイクル1のビン2nの時間間隔中、プロセッサは、HF RF発生器の出力で送出される電力量が増減する又は同じ状態のままとなる、HF RF発生器の動作周波数を判断する。送出される電力量は、電圧112のサイクル0等、前のサイクルのビン2n中にHF RF発生器の出力で送出される電力量と比べて、増減する又は維持される。
電圧112のサイクル2中、プロセッサは、電圧112のサイクル1の後半112B中に事前に判断された動作周波数を印加する。例えば、プロセッサは、サイクル1のビン1n中に事前に判断された周波数を達成するように、サイクル2のビン1n中にHF RF発生器の動作周波数を増減する。別の例として、プロセッサは、サイクル1のビン2n中に事前に判断された周波数を達成するように、サイクル2のビン2n中にHF RF発生器の動作周波数を増減する。
サイクル2の前半と比べて、サイクル2の後半中に動作周波数を制御する方が有益であることに留意されたい。これは、時間t2と時間t3との間のプラズマシースの低電圧が、エッチング速度における均一性の低下を齎すためである。サイクル2の後半中に動作周波数を制御することによって、HF RF発生器の出力での送出電力は、増加し、均一性が高まる。
一実施形態では、サイクル1の期間の前半112Aは、サイクル1の期間の後半112Bとは異なる数のビンに分割される。例えば、サイクル1の期間の前半112Aは、10のビンに分割され、サイクル1の期間の後半112Bは、15のビンに分割される。
一実施形態では、プロセッサは、電圧112のサイクル1の後、サイクル2や3等各サイクルの後半中にHF RF発生器の動作周波数を制御するが、電圧112のサイクルの前半中にはHF RF発生器の動作周波数を制御しない。例えば、プロセッサは、サイクル2の後半に動作周波数を制御するが、サイクル2の前半には周波数を制御しない。説明すると、プロセッサが所定の均一性レベルを無視する場合には、プロセッサは、動作周波数を制御しない。更に詳しく説明すると、プロセッサは、動作周波数を調整しながらも、所定の均一性レベルを目標としない。別の説明として、プロセッサは、動作周波数を制御しないために、動作周波数を修正しない。
一実施形態では、プロセッサは、電圧112の各サイクルの前半中にHF RF発生器の動作周波数を制御するが、サイクルの後半中にはHF RF発生器の動作周波数を制御しない。例えば、プロセッサは、電圧112のサイクル1の前半112A中にHF RF発生器の動作周波数を制御するが、電圧112のサイクル1の後半112B中にはHF RF発生器の動作周波数を制御しない。別の例として、プロセッサは、電圧112のサイクル2の前半112A中にHF RF発生器の動作周波数を制御するが、電圧112のサイクル2の後半112B中にはHF RF発生器の動作周波数を制御しない。
一実施形態では、プロセッサは、電圧112の複数サイクル中に電圧112のビンに対するHF RF発生器の動作周波数を判断し、電圧112の後続のサイクル中に動作周波数を印加する。後続のサイクルは、電圧112の複数サイクルと連続する。例えば、プロセッサは、電圧112のサイクル1及び2等の複数サイクルのビン1n中に、HF RF発生器の動作周波数を判断し、電圧112のサイクル3のビン1n中に同じ動作周波数を達成するように、HF RF発生器を制御する。サイクル3は、サイクル2と連続する。
一実施形態では、HF RF発生器の動作周波数は、電圧112の第1組のサイクル後に、同じビンに対して変化し、この動作周波数の変化は、均一性のレベルを達成することに基づいて算出されることに留意されたい。一旦周波数が変化すると、プロセッサは、第2組のサイクルの同じビンに対して、周波数を変えずに維持する。第1組のサイクルは、第2組のサイクルに先行する。
一実施形態では、プロセッサは、電圧112のサイクル中にビンに対して判断されたHF RF発生器の動作周波数を、電圧112の複数の連続するサイクル中に同じビンへ印加する。例えば、プロセッサは、電圧112のサイクル1中にビン1nに対して判断されたHF RF発生器の動作周波数を、電圧112のサイクル2及び3中にビン1nへ印加する。
一実施形態では、プロセッサは、電圧112のサイクル中にビンに対するHF RF発生器の動作周波数を判断して、その後この判断された動作周波数を、同じサイクル中にビンへ印加する。例えば、動作周波数は、サイクル1のビン1nの一部分中に判断され、サイクル1のビン1nの残存部分中に印加される。
一実施形態では、DCオフセット114は、電圧112へ印加されず、電圧112は、時間tがプロットされるX軸に関して振動する。例えば、DCオフセット114の電圧は、ゼロである。
図1B-1に示された電圧112は、正弦波形又はエンベロープであるが、一実施形態では、電圧112は別の形、例えば、鋸歯形、又はパルス形、又は任意形状を有する。
図1Cは、グラフ100の一実施形態である。
図1D-1は、電圧112のサイクルの正交点122前後でのビニングを示すためのグラフ120の一実施形態である。図1D-2は、グラフ120の続きである。正交点は、DCオフセット114の片側でより大きな負電位から、DCオフセット114の反対側でより小さな負電位になる電圧112の交点である。一例として、正交点は、電圧112の値が、DCオフセット114の電位と一致し、電圧112が、より大きな負電位からより小さな負電位に遷移する時点である。正交点122は、電圧112の各サイクル中に時間tMm又はおよそ時間tMmで生じる。およそ時間tMmである時間の例は、時間tMmから、±10%等、事前の設定範囲内にある時間である。グラフ120では、電圧112対時間tをプロットしている。電圧112は、グラフ120のY軸にプロットされ、時間tは、グラフ120のX軸にプロットされる。
負交点124a又は124b等の負交点は、DCオフセット114の片側でより小さな負電位から、DCオフセット114の反対側でより大きな負電位になる電圧112の交点である。一例として、負交点は、電圧112の値が、DCオフセット114の電位と一致し、電圧112が、より小さな負電位からより大きな負電位に遷移する時点である。負交点124a又は124b等の負交点は、電圧112の各サイクル中に時間tNn又はおよそ時間tNnで生じる。およそ時間tNnである時間の例は、時間tNnから、±10%等、事前の設定範囲内にある時間である。
電圧112は、電圧112の各サイクルのビン1nが、サイクルの正交点122の前後に及ぶように、且つサイクルのビン1mが、サイクルの負交点124a又は124b等の負交点の前後に及ぶように、ビン1mから1nがX軸に沿ってオフセットされる以外は、上記と同じように、ビン1mから1nに分割される。例えば、ビン1mから1nは、図1B-1に示されたビン1mから1nと比べて、左にずれている。ビン1mは、サイクル0等、前サイクルの時間tRrに始まり、サイクル1等、現サイクルの時間t1qで終わるが、Rは、整数であり、rは、電圧112の各サイクルの後半を示す変数である。現サイクルの時間tNnは、前サイクルの時間tRrと現サイクルの時間t1qの間にある。前サイクルは、現サイクルに先行する。また、ビン1nは、現サイクルの時間tQqで始まり、現サイクルの時間t1rで終わるが、Qは、整数であり、qは、電圧112の各サイクルの前半を示す変数である。現サイクルの時間tMmは、現サイクルの時間tQqと現サイクルの時間t1rの間にある。
グラフ120では、電圧112対時間tをプロットしている。電圧112の各サイクルを、ビン1mがサイクルの負交点で始まり、ビンNnがサイクルの正交点で終わるように、ビン1mからNnまで分割する等、ビニングする(図1B-1)代わりに、プロセッサは、ビン1nが、正交点122前で第1所定間隔に、且つ正交点122後で第2所定時間間隔に及び、ビン1mが、負交点124a前で第3所定時間間隔に、且つ負交点124a後で第4所定時間間隔に及ぶように、電圧112のサイクルを、ビン1mからNnまで分割する。
つまり、正交点122と負交点124aは、ビンのエッジ(即ち、始まり又は終わりのどちらか)で生じないが、代わりにビンの中央部分で生じる。例えば、プロセッサは、サイクル1の負交点124aの周りで時間間隔を分割して、サイクル1のビン1mを生成する。説明すると、サイクル1のビン1mは、負交点124aが生じるサイクル1の時間tNn前の第3所定時間間隔から、時間tNn後の第4所定時間間隔まで及ぶ。時間tRrは、時間tNnの前の第3所定時間間隔にあり、電圧112のサイクル0内に入り、時間t1qは、時間tNnの後の第4所定間隔にあり、電圧112のサイクル1内に入る。一説明では、第3所定時間間隔は、第4所定時間間隔と等しい。別の説明として、第3所定時間間隔は、第4所定時間間隔より大きい又は小さい。更に別の説明として、第1所定時間間隔、第2所定時間間隔、第3所定時間間隔、及び第4所定時間間隔のそれぞれは、等しい。プロセッサは、ビン1mに対するHF RF発生器の動作周波数を判断し、その判断された動作周波数を、電圧112のサイクル2のビン1m中に達成するように、HF RF発生器の動作周波数を制御する。
別の例として、正交点122と負交点124aを両端として使用して、電圧112のサイクル1の前半112Aを、事前に設定された数のビン1mからMmに分割する代わりに、プロセッサは、電圧112のサイクル0の一部、サイクル1の前半112A、及びサイクル1の後半112Bの一部を、事前に設定された数のビン1mから1nに分割する。説明すると、サイクル1の前半112Aの終わりである時間tMmでビンMmを終わりにする代わりに、ビン1nは、時間tMm前の第1所定間隔で始まり、時間tMm後の第2所定間隔で終わる。この説明では、第1所定時間間隔は、第2所定時間間隔と等しい。別の説明として、第1所定時間間隔は、第2所定時間間隔より大きい又は小さい。ビン1nは、時間tQqで始まり、時間t1rで終わる。時間t1rは、サイクル1内にあり、時間tQqは、サイクル1内にある。また、時間tQqは、サイクル1の時間t(M-1)m(図1B-1)後に生じ、時間t1rは、サイクル1の時間t1n(図1B-1)前に生じる。時間tQqは、時間t(M-1)m(図1B-1)後に生じ、時間t1rは、時間t1nの前に生じるため、正交点122は、ビンの開始又は終わりの代わりに、ビンの期間中に生じる。
これにより、プロセッサは、正交点122が生じる時間間隔中に、HF RF発生器の動作周波数を制御可能になる。例えば、サイクル1のビン1nに対するHF RF発生器の動作周波数を判断すると、プロセッサは、電圧112のサイクル2のビン1n中に、その動作周波数を印加する。サイクル2のビン1nは、サイクル2の時間tQqからサイクル2の時間t1rまで及ぶ。電圧112のサイクル2のビン1n中に、正交点122は生じ、HF RF発生器の動作周波数は、正交点112で、プロセッサ214によって制御される。
別の例として、ビン1nがサイクル1の正交点122で始まり、ビンNnがサイクル2の負交点124bで終わるように、電圧112のサイクル1の後半112Bを、事前に設定された数のビン1nからNnに分割する代わりに、プロセッサは、電圧112のサイクル1の前半112Aの一部、サイクル1の後半112B、及びサイクル2の前半112Aの一部を、事前に設定された数のビン1nからNnに分割する。説明すると、ビン1nは、時間tMm前の第1所定間隔で始まり、時間tMm後の第2所定間隔で終わる。
同じように、プロセッサは、サイクル2の負交点124bの周りで時間間隔を分割して、サイクル2のビン1mを生成する。一例として、サイクル2のビン1mは、負交点124bが生じるサイクル1の時間tNn前の第3所定時間間隔から、時間tNn後の第4所定時間間隔まで及ぶ。
図2は、複数のビンに対するHF RF発生器の動作周波数の印加について説明するための、プラズマシステム200の一実施形態である。プラズマシステム200は、LF RF発生器、HF RF発生器、インピーダンス整合回路(IMC)202、ホストコンピュータ212、プラズマチャンバ220、電圧センサ204、制御システム222、及び電力センサ224を含む。LF RF発生器は、低周波数範囲、例えば、キロヘルツ(kHz)周波数範囲で動作する無線周波数発生器である。例えば、LF RF発生器は、330kHz~440kHzの周波数同調範囲を有する400kHzのRF発生器である。別の例として、LF RF発生器は、50kHz~150kHzの周波数同調範囲を有する100kHzのRF発生器である。HF RF発生器は、高周波数範囲、例えば、メガヘルツ(MHz)周波数範囲で動作する無線周波数発生器である。一例として、HF RF発生器は、54MHz~63MHzの周波数同調範囲を有する60MHzのRF発生器である。別の例として、HF RF発生器は、20MHz~30MHzの範囲の周波数で、又は12MHz~14MHzの範囲の周波数で、又は1MHz~3MHzの範囲の周波数で動作する。
IMC202の例として、コンデンサ及びインダクタ等の電気部品のネットワークが挙げられる。例えば、IMC202は、複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含み、インダクタとコンデンサは、互いに結合される。コンデンサの例としては、固定コンデンサや可変コンデンサが挙げられ、インダクタの例としては、固定インダクタや可変インダクタが挙げられる。IMC202は、第1分岐回路と第2分岐回路を含む2つの分岐回路を有する。
ホストコンピュータ212は、プロセッサ214及びメモリデバイス216を含む。プロセッサ214は、メモリデバイス216に結合される。例として、プロセッサは、コントローラ、又は特定用途向け集積回路(ASIC)、又はプログラマブル論理デバイス(PLD)、又は中央処理装置(CPU)、又はマイクロコントローラ、又はマイクロプロセッサであり、これらの用語は、本明細書において互換的に使用される。本明細書で使用されるメモリデバイスの例としては、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
制御システム222の例として、駆動システムとモータシステムの組み合わせが挙げられる。駆動システムは、1個又は複数のトランジスタ等の1個又は複数の駆動装置を含み、モータシステムは、1個又は複数の電動モータ等の1個又は複数のモータを含む。駆動システムは、モータシステムと結合され、モータシステムは、1本若しくは複数のロッド又は複数のロッドと1個若しくは複数のギヤの組み合わせ等の1つ又は複数の接続部を介してIMC202と結合される。例えば、電動モータは、2本のロッドとギヤを介してIMC202のコンデンサのプレートと結合され、ギヤは、2本のロッド間に結合される。
プロセッサ214は、転送ケーブル236Aを介してLF RF発生器と結合され、別の転送ケーブル236Bを介してHF RF発生器と結合される。一例として、プロセッサ214は、転送ケーブル236Aを介してLF RF発生器のデジタル信号プロセッサ(DSP)に接続され、転送ケーブル236Bを介してHF RF発生器のDSPに接続される。転送ケーブルの例として、シリアル転送ケーブル、パラレル転送ケーブル、及びユニバーサルシリアルバス(USB)ケーブルが挙げられる。
また、プロセッサ214は、転送ケーブル236Cを介して、電圧センサ204と結合され、転送ケーブル236Dを介して電力センサ224と結合される。また、プロセッサ214は、制御システム222の駆動システムとも結合される。
プラズマチャンバ106は、容量結合プラズマ(CCP)チャンバであり、チャック226及び上部電極228を含む。上部電極228は、チャック226の上面と対向する下面を有する。チャック226の例は、静電チャック(ESC)である。チャック226は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属製の下部電極を含む。上部電極228は、接地電位に結合され、シリコン製である。
LF RF発生器の出力230Aは、RFケーブル234Aを介してIMC202の入力232Aと結合される。入力232Aは、IMC202の第1分岐回路と結合される。また、HF RF発生器の出力230Bは、別のRFケーブル234Bを介してIMC202の別の入力232Bと結合される。入力232Bは、IMC202の第2分岐回路と結合される。IMC202の第1分岐回路と第2分岐回路は、接続点で互いに結合され、接続点は、IMC202の出力206と結合される。一例として、出力206は、IMC202のハウジング又は筺体(enclosure)の出力ポートであり、RF伝送路210は、出力ポートから整合部の外に延出する。IMC202の出力206は、RF伝送路210及びプラズマチャンバ220の入力208を介して、チャック226の下部電極と結合される。入力208は、RF伝送路210上のポイントである。説明すると、入力208は、プラズマチャンバ220のハウジング又は筐体のポートであり、RF伝送路は、このポートからハウジングに又は筐体に延入する。RF伝送路210の例として、RFロッド及びRFシリンダが挙げられる。RFロッドは、プラズマチャンバ内に位置するRFシリンダと結合される。RFロッドは、RF伝送路210のRFトンネル及びRF伝送路210のRFシースによって囲まれる。RFシースは、RFトンネルを囲み、RFトンネルは、RFシースからRFロッドを絶縁するために絶縁体材料を含む。
電力センサ224は、HF RF発生器の出力230Bと結合され、電圧センサ204は、IMC202の出力206と結合される。例えば、電力センサ224は、HF RF発生器のHF電源の出力230Bと結合され、電圧センサ204は、IMC202の第1分岐回路と第2分岐回路の接続点と結合される。電力センサ224は、出力230Bで供給される電力と、出力230Bへと反射される電力との差である送出電力を測定する。出力230Bへと反射される電力は、プラズマチャンバ220から、IMC202のRFシース及びハウジング、RFケーブル234BのRFシース、及び出力230Bを介して、HF RF発生器へと反射される。
プロセッサ214は、周波数及び電力等パラメータのセットポイントを、転送ケーブル236Aを介して、LF RF発生器に提供すると共に、パラメータのセットポイントを、転送ケーブル236Bを介して、HF RF発生器に提供する。パラメータのセットポイントを受信すると、LF RF発生器は、RF信号218Aを生成し、RF信号218Aを、出力230A、RFケーブル234A、及び入力232Aを介して、第1分岐回路に送信する。同様に、パラメータのセットポイントを受信すると、HF RF発生器は、RF信号218Bを生成し、RF信号218Bを、出力230B、RFケーブル234B、及び入力232Bを介して、第2分岐回路に送信する。
IMC202の第1分岐回路は、出力206と結合された負荷のインピーダンスを、入力232Aと結合されたソースのインピーダンスと整合させて、第1修正RF信号をIMC202の接続部で出力する。出力206と結合される負荷の例としては、RF伝送路210やプラズマチャンバ220が挙げられる。入力232Aと結合されるソースの例としては、RFケーブル234AやLF RF発生器が挙げられる。同様に、IMC202の第2分岐回路は、出力206と結合された負荷のインピーダンスを、入力232Bと結合されたソースのインピーダンスと整合させて、第2修正RF信号をIMC202の接続部で出力する。入力232Bと結合されるソースの例としては、RFケーブル234BやHF RF発生器が挙げられる。第1修正RF信号と第2修正RF信号は、IMC202の接続部で、加算される等、合成されて、修正RF信号238を接続部で出力する。
修正RF信号238は、接続点から出力206に提供され、RF伝送路210を介して、チャック226の下部電極に更に提供される。修正RF信号238の電力をチャック226の下部電極に供給することに加えて、酸素含有ガスやフッ素含有ガス等の1又は複数種類のプロセスガスが、プラズマチャンバ220に供給されると、チャック226の上面に載置された基板Sを処理するために、プラズマがプラズマチャンバ220内で衝突又は維持される。基板Sの例として、半導体ウエハや基板スタックが挙げられる。
修正RF信号238が下部電極に供給されている間、電圧センサ204は、出力206で電圧112(図1B-1及び図1D-1)を測定して、電圧112の測定値を生成し、この測定値を、転送ケーブル236Cを介してプロセッサ214に提供する。加えて、電圧センサ204は、測定が行われた時間を、転送ケーブル236Cを介して、プロセッサ214に提供する。電圧112の測定値及び測定が行われた時間を受信すると、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの正及び負交点を識別し、電圧112をビン1mからNmに分割する。例えば、プロセッサ214は、電圧112が、DCオフセット114(図1B-1)の値や全くDCオフセットが無いゼロの値等の、所定値にある時間を、測定値から判断又は識別する。プロセッサ214は、測定値から、電圧112が所定値にある前の時間と比べて、電圧112が所定値にある後の時間に、電圧112の値が増加していることを更に判断する。説明すると、プロセッサ214は、時間tMmと時間t1nとの間の時間間隔(図1B-1)における電圧112の値が、時間t(M-1)mと時間tMmとの間の時間間隔(図1B-1)における電圧112の値より大きいことを判断する。別の説明として、プロセッサ214は、時間tMmと時間t1rとの間の時間間隔(図1D-1)における電圧112の値が、時間tQqと時間tMmとの間の時間間隔(図1D-1)における電圧112の値より大きいことを判断する。電圧112が所定値にある前の時間と比べて、電圧112が所定値にある後の時間に、電圧112の値が増加していると判断すると、プロセッサ214は、所定値が生じた時間が正交点であると判断する。
別の実施例として、プロセッサ214は、電圧112が、DCオフセット114(図1B-1)の値や全くDCオフセットが無いゼロの値等の、所定値にある時間を、測定値から判断又は識別する。プロセッサ214は、測定値から、電圧112が所定値にある前の時間と比べて、電圧112が所定値にある後の時間に、電圧112の値が減少していることを更に判断する。説明すると、プロセッサ214は、時間tNnと時間t1mとの間の時間間隔(図1B-1)における電圧112の値が、時間t(N-1)nと時間tNnとの間の時間間隔(図1B-1)における電圧112の値より小さいことを判断する。
別の説明として、プロセッサ214は、時間tNnと時間t1qとの間の時間間隔(図1D-1)における電圧112の値が、時間tRrと時間tNnとの間の時間間隔(図1D-1)における電圧112の値より小さいことを判断する。電圧112が所定値にある前の時間と比べて、電圧112が所定値にある後の時間に、電圧112の値が減少していると判断すると、プロセッサ214は、所定値が生じた時間が負交点であると判断する。
別の実施例として、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの後半112Bの時間間隔(図1B-1及び図1D-1)を、ビン1nからNnに分割する。説明すると、プロセッサ214は、時間tMmから時間tNnまでの時間間隔を、ビン1nが正交点122で始まり、ビンNnが負交点124bで終わるように、ビン1nからNn(図1B-1参照)に分割する。別の説明として、プロセッサ214は、時間tQq(図1D-1)から時間tRrまでの時間間隔を、ビン1nからNnに分割するが、Rは整数である。時間tQqは、サイクル1の正交点122の時間tMmに近接し、時間tRrは、サイクル2の負交点124bの時間tNn(図1D-1)に近接する。例えば、時間tQqは、サイクル1の正交点122の時間tMmからの所定範囲内にあり、時間tRrは、サイクル2の負交点124bの時間tNnからの所定範囲内にある。電圧112の各交点と関連する所定範囲は、メモリデバイス216に記憶される。この例では、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの前半112Aの時間間隔(図1B-1及び図1D-1)を、ビン1mからMmに分割しない。
また別の例として、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの前半112Aの時間間隔をビン1mからMmに分割する。この例では、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの後半112Bの時間間隔を、ビン1nからNnに分割しない。説明すると、プロセッサ214は、時間tNnから時間tMmまでの時間間隔を、ビン1mが負交点124aで始まり、ビンMmが正交点122で終わるように、ビン1mからMm(図1B-1)に分割する。別の説明として、プロセッサ214は、時間tRr(図1D-1)から時間tQqまでの時間間隔を、ビン1mからMmに分割する。時間tRrは、サイクル1の負交点124aの時間tNnに近接し、時間tQqは、サイクル1の正交点122の時間tMm(図1D-1)に近接する。例えば、時間tRrは、サイクル1の負交点124aの時間tNnからの所定範囲内にあり、時間tQqは、サイクル1の正交点122の時間tMmからの所定範囲内にある。この例では、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの後半112Bの時間間隔(図1B-1及び図1D-1)を、ビン1nからNnに分割しない。
また別の例として、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの時間間隔をビン1mからNnに分割する。説明すると、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1の負交点124a(図1D-1)を、測定値から識別し、電圧112のサイクル1又はサイクル2の連続する負交点124b(図1D-1)を、測定値から識別する。プロセッサ214は、2つの連続する負交点124aと124bとの間の測定値を取得するのに、電圧センサ204によって、かかった期間を判断する。プロセッサ214は、ビン1mからNnを生成するように、その期間を所定数の時間間隔に分割する。電圧112の各サイクルに対する電圧112の測定値を取得する期間は、電圧センサ204から転送ケーブル236Cを介して、測定値と共にプロセッサ214に送信される。所定数の時間間隔は、メモリデバイス216に記憶され、マウス、キーボード、若しくはキーパッド等の入力デバイス、ディスプレイデバイス、ディスプレイ画面、又はそれらの組み合わせを含むユーザインタフェースを介して、ユーザからの入力として受信される。入力デバイスは、プロセッサ214と結合される。別の例として、プロセッサ214は、電圧112の各サイクルの時間間隔の一部を、事前に記憶された数のビンに分割する。事前に記憶された数のビンの例を、以下で提供する。
また、プロセッサ214は、転送ケーブル236Dを介して、電力センサ224から送出電力の測定値、及び測定値が電力センサ224によって生成された時間を受信する。送出電力の測定値が、電力センサ224によって、電圧112の各サイクルに対して取得された時間は、電力センサ224から転送ケーブル236Dを介して測定値と共に、プロセッサ214に送信される。送出電力の測定値を生成するために、出力230Bでの送出電力は、電力センサ224によって測定される。プロセッサ214は、送出電力の測定値を、ビン1mからNnと関連付ける。例えば、プロセッサ214は、第1組の測定値又は送出電力の第1測定値が、ビン1nの期間と対応していること、及び第2組の測定値又は送出電力の第2測定値が、ビン2nの期間と対応していることを判断する。送出電力の測定値は、送出電力の1つの値を含み、送出電力の測定値の組は、送出電力の複数の値を含む。ビン中に送出電力に関する複数の値を受信すると、プロセッサ214は、それらの値の平均又は中央値を算出して、そのビンに対する送出電力の単一の測定値を判断する。
ビン1mからNnのうち事前に記憶された数のビンそれぞれに対して、プロセッサ214は、均一性の、値又は連続する値の範囲等、所定レベルUNFMを達成するために、HF RF発生器の動作周波数の量である、周波数レベルを判断する。例えば、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン1m中にセットポイント値からレベルHF1mに上げることで、送出電力をビン1mに対する測定値等の測定レベルからビン1mに対するレベルPR1mに増加させるであろうと判断して、レベルUNFMを更に達成する。ビン1mに対する送出電力の測定レベルは、上記方法で、電力センサ224から受信される。プロセッサ214は、周波数レベルHF1mを達成するように、電圧112のサイクル1のビン1m中にHF RF発生器を制御すると共に、電力センサ224から電力レベルPR1mの測定値を受信して、周波数レベルをセットポイント値からレベルHF1mに上げることで、送出電力を測定レベルからレベルPR1mに増加させるであろうと判断する。送出電力は、レベルPR1mに増加して、均一性のレベルUNFMを達成する又は超える。レベルPR1mとレベルUNFMとの間の対応関係は、メモリデバイス216の表240に記憶される。プロセッサ214は、判断された周波数レベルを、表240のビンHF1mに対応するものとして記憶する。
別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン1m中にセットポイント値からレベルHF1mに上げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン1mに対する測定レベルからビン1mに対するレベルPR1mに減少させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、上げる代わりに、ビン1m中にセットポイント値からレベルHF1mに下げることで、送出電力をビン1mに対する測定レベルからビン1mに対するレベルPR1mに増加させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルをビン1m中にセットポイント値からレベルHF1mに下げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン1mに対する測定レベルからビン1mに対するレベルPR1mに減少させるであろうと判断する。
同様に、別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン1mのHF1mからレベルHF2mに上げることで、送出電力をビン2mに対する測定レベルからビン2mに対するレベルPR2mに増加させるであろうと判断して、レベルUNFMを更に達成する。ビン2mに対する送出電力の測定レベルは、上記方法で、電力センサ224から受信される。プロセッサ214は、周波数レベルHF2mを達成するように、電圧112のサイクル1のビン2m中にHF RF発生器を制御すると共に、電力センサ224から電力レベルPR2mの測定値を受信して、周波数レベルをレベルHF2mに上げることで、送出電力を測定レベルからレベルPR2mに増加させるであろうと判断する。送出電力は、レベルPR2mに増加して、均一性のレベルUNFMを達成する。レベルPR2mとレベルUNFMとの間の対応関係は、メモリデバイス216の表240に記憶される。プロセッサ214は、判断された周波数レベルHF2mを、表240のビン2mに対応するものとして記憶する。
別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン2m中にレベルHF1mからレベルHF2mに上げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン2mに対する測定レベルからビン2mに対するレベルPR2mに減少させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、上げる代わりに、ビン2m中にレベルHF2mに下げることで、送出電力をビン2mに対する測定レベルからビン2mに対するレベルPR2mに増加させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン2m中にレベルHF2mに下げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン2mに対する測定レベルからビン2mに対するレベルPR2mに減少させるであろうと判断する。
別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビンMm中にレベルHFMmに上げることで、送出電力をビンMmに対する測定レベルからビンMmに対するレベルPRMmに増加させるであろうと判断して、レベルUNFMを更に達成する。周波数レベルは、ビン(M-1)mに対する周波数レベルHF(M-1)mからレベルHFMmに上げられる。ビンMmに対する送出電力の測定レベルは、上記方法で電力センサ224から受信される。プロセッサ214は、周波数レベルHFMmを達成するように、電圧112のサイクル1のビンMm中にHF RF発生器を制御すると共に、電力センサ224から電力レベルPRMmの測定値を受信して、周波数レベルをレベルHFMmに上げることで、送出電力を測定レベルからレベルPRMmに増加させるであろうと判断する。送出電力は、レベルPRMmに増加して、均一性のレベルUNFMを達成する。レベルPRMmとレベルUNFMとの間の対応関係は、表240に記憶される。プロセッサ214は、判断された周波数レベルHFMmを、表240のビンMmに対応するものとして記憶する。
別の実施例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビンMm中に周波数レベルHF(M-1)mからレベルHFMmに上げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビンMmに対する測定レベルからビンMmに対するレベルPRMmに減少させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、上げる代わりに、ビンMm中にレベルHFMmに下げることで、送出電力をビンMmに対する測定レベルからビンMmに対するレベルPRMmに増加させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビンMm中にレベルHFMmに下げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビンMmに対する測定レベルからビンMmに対するレベルPRMmに減少させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン1n中にレベルHFMmからレベルHF1nに上げることで、送出電力をビン1nに対する測定レベルからビン1nに対するレベルPR1nに増加させるであろうと判断して、レベルUNFMを更に達成する。ビン1nに対する送出電力の測定レベルは、上記方法で電力センサ224から受信される。プロセッサ214は、周波数レベルHF1nを達成するように、電圧112のサイクル1のビン1n中にHF RF発生器を制御すると共に、電力センサ224から電力レベルPR1nの測定値を受信して、周波数レベルをレベルHF1nに上げることで、送出電力を測定レベルからレベルPR1nに増加させるであろうと判断する。送出電力は、レベルPR1nに増加して、均一性のレベルUNFMを達成する。レベルPR1nとレベルUNFMとの間の対応関係は、メモリデバイス216の表242に記憶される。プロセッサ214は、判断された周波数レベルHF1nを、表242のビン1nに対応するものとして記憶する。
別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン1n中に周波数レベルHFMmからレベルHF1nに上げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン1nに対する測定レベルからビン1nに対するレベルPR1nに減少させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、上げる代わりに、ビン1n中にレベルHF1nに下げることで、送出電力をビン1nに対する測定レベルからビン1nに対するレベルPR1nに増加させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン1n中にレベルHF1nに下げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン1nに対する測定レベルからビン1nに対するレベルPR1nに減少させるであろうと判断する。
同様に、別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン2n中にレベルHF1nからレベルHF2nに上げることで、送出電力をビン2nに対する測定レベルからビン2nに対するレベルPR2nに増加させるであろうと判断して、レベルUNFMを更に達成する。ビン2nに対する送出電力の測定レベルは、上記方法で、電力センサ224から受信される。プロセッサ214は、周波数レベルHF2nを達成するように、電圧112のサイクル1のビン2n中にHF RF発生器を制御すると共に、電力センサ224から電力レベルPR2nの測定値を受信して、周波数レベルをレベルHF2nに上げることで、送出電力を測定レベルからレベルPR2nに増加させるであろうと判断する。送出電力は、レベルPR2nに増加して、均一性のレベルUNFMを達成する。レベルPR2nとレベルUNFMとの間の対応関係は、メモリデバイス216の表242に記憶される。プロセッサ214は、判断された周波数レベルHF2nを、表240のビン2nに対応するものとして記憶する。
別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン2n中に周波数レベルHF1nからレベルHF2nに上げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン2nに対する測定レベルからビン2nに対するレベルPR2nに減少させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、上げる代わりに、ビン2n中にレベルHF2nに下げることで、送出電力をビン2nに対する測定レベルからビン2nに対するレベルPR2nに増加させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビン2n中にレベルHF2nに下げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビン2nに対する測定レベルからビン2nに対するレベルPR2nに減少させるであろうと判断する。
別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビンNn中にレベルHFNnに上げることで、送出電力をビンNnに対する測定レベルからビンNnに対するレベルPRNnに増加させるであろうと判断する。レベルUNFMを更に達成するために、周波数レベルは、ビン(N-1)nに対する周波数レベルHF(N-1)nからビンNnに対するレベルHFNnに上げられる。ビンNnに対する送出電力の測定レベルは、上記方法で電力センサ224から受信される。プロセッサ214は、周波数レベルHFNnを達成するように、電圧112のサイクル1のビンNn中にHF RF発生器を制御すると共に、電力センサ224から電力レベルPRNnの測定値を受信して、周波数レベルをレベルHFNnに上げることで、送出電力を測定レベルからレベルPRNnに増加させるであろうと判断する。送出電力は、レベルPRNnに増加して、均一性のレベルUNFMを達成する。レベルPRNnとレベルUNFMとの間の対応関係は、表240に記憶される。プロセッサ214は、判断された周波数レベルHFNnを、表240のビンNnに対応するものとして記憶する。
別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビンNn中に周波数レベルHF(N-1)nからレベルHFNnに上げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビンNnに対する測定レベルからビンNnに対するレベルPRNnに減少させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、上げる代わりに、ビンNn中にレベルHFNnに下げることで、送出電力をビンNnに対する測定レベルからビンNnに対するレベルPRNnに増加させるであろうと判断する。
更に別の例として、プロセッサ214は、HF RF発生器の周波数レベルを、ビンNn中にレベルHFNnに下げることで、送出電力を、増加させる代わりに、ビンNnに対する測定レベルからビンNnに対するレベルPRNnに減少させるであろうと判断する。
一実施形態では、均一性レベルは、均一性の所定値に達したとき、又は均一性の所定値から事前の設定範囲内の値に達したときに、達成される。事前の設定範囲の例は、所定値から±5%の範囲である。事前の設定範囲及び均一性の所定値は、メモリデバイス216に記憶される。
均一性の例として、基板の表面に亘るエッチング速度の均一性、又は基板の表面に亘る堆積速度の均一性が挙げられる。一例として、均一性レベルは、基板の表面に亘るエッチング速度の平均又は中央値等の統計値である。別の例として、均一性レベルは、基板の表面に亘る全エッチング速度の中の最大値又は最小値である。
ビン1mからNnのうち事前に記憶される数のビンの例として、電圧112のサイクル1の前半112Aに対するビン数1mからMmが挙げられる。
ビン1mからNnのうち事前に記憶される数のビンの別の例として、電圧112のサイクル1の後半112Bに対するビン数1nからNnが挙げられる。
事前に記憶される数のビンの更に別の例として、電圧112のサイクルのビン1mからNnの、全て等、1つ又は複数が挙げられる。
ビン1mからNnのうち事前に記憶される数のビンの更に別の例として、電圧112のサイクル1の第1四半分又はサイクル1の第2四半分又はサイクル1の第3四半分又はサイクル1の第4四半分に対するビン数1nからNnが挙げられる。サイクル1の第2四半分は、サイクル1の第1四半分と連続する。同様に、サイクル1の第3四半分は、サイクル1の第2四半分と連続し、サイクル1の第4四半分は、サイクル1の第3四半分と連続する。
事前に記憶される数のビンの別の例として、正交点122と関連する所定数のビンが挙げられる。説明すると、正交点122と関連する所定数のビンは、正交点122の時間tMmを含むビン1n(図1B-1及び図1D-1)又はビンMm(図1B-1)を含む。
別の説明として、正交点122と関連する所定数のビンは、ビン1n又はビンMm(図1B-1)、及びビン1n又はビンMmと隣接する事前に設定された数の更なるビンを含む。事前に設定された数の更なるビンは、メモリデバイス216に記憶される。一例として、ビン2n及びMmは、ビン1n(図1B-1)と隣接し、ビン(M-1)mと1nは、ビンMm(図1B-1)と隣接する。
また、別の例として、ビン2n、ビン3n(図1B-1)、ビン(M-1)m及びMmは、ビン1n(図1B-1)と隣接し、ビン(M-2)m(図1B-1)、ビン(M-1)m、及びビン1nと2n(図1B-1)は、ビンMmと隣接する。1つ又は複数のビンは、そうした1つ又は複数のビンと更なるビンとの間に他のビンが全く存在しないとき、更なるビンと隣接する。
更に別の例として、電圧112のサイクル1の第2四半分内及びサイクル1の第3四半分内にあるビンは、正交点122と関連する所定数のビンの例である。
更に別の説明として、正交点122と関連する所定数のビンは、ビン1n(図1D-1)及びビン1nと隣接する事前に設定された数の更なるビンを含む。ビン2nとMmは、ビン1n(図1D-1)と隣接する。また、ビン2nと3n(図1D-1)、及びビン(M-1)mとMmは、ビン1n(図1D-1)に隣接する。
一実施形態では、1サイクルの正交点122と関連する所定数のビンは、サイクルの半分に対するビン数より少ないことに留意されたい。例えば、サイクル1の正交点122と関連する所定数のビンは、サイクル1の前半112A又は後半112Bのビン数より少ない。
事前に記憶される数のビンの別の例として、負交点124aと関連する所定数のビンが挙げられる。説明すると、負交点124aと関連する所定数のビンは、負交点124aの時間tNnを含むビンNn又はビン1m(図1B-1及び図1D-1)を含む。
別の説明として、負交点124aと関連する所定数のビンは、ビンNn又はビン1m(図1B-1)及びビンNn又はビン1mと隣接する事前に設定された数の更なるビンを含む。一例として、ビン(N-1)nと1mは、ビンNn(図1B-1)と隣接し、ビン2mとNnは、ビン1m(図1B-1)と隣接する。
また、別の例として、ビン(N-1)n、ビン(N-2)n(図1B-1)、及びビン1mと2mは、ビンNn(図1B-1)と隣接し、ビン(N-1)nとNn、及びビン2mと3m(図1B-1)は、ビン1mと隣接する。
更に別の例として、電圧112のサイクル0の第4四半分内にあり、サイクル1の第1四半分内にあるビンは、負交点124aと関連する所定数のビンの例である。
更に別の説明として、負交点124aと関連する所定数のビンは、ビン1m(図1D-1)及びビン1mと隣接する事前に設定された数の更なるビンを含む。ビン2mとNnは、ビン1mと隣接する(図1D-1)。また、ビン2mと3m(図1D-1)、及びビン(N-1)nとNnは、ビン1mと隣接する(図1D-1)。
一実施形態では、サイクルの負交点124a又は124b等の負交点と関連する所定数のビンは、サイクルの半分に対するビン数より少ないことに留意されたい。例えば、サイクル1の負交点124aと関連する所定数のビンは、サイクル0の後半又はサイクル1の前半112Aのビン数より少ない。
一実施形態では、電圧112のサイクル1の事前に記憶された数のビンに対する送出電力の測定値を取得した後に、プロセッサ214は、サイクル1の事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的電力値が達成されるか否かを判断する。事前に記憶された数のビンに対する送出電力の統計的電力値の例として、事前に記憶された数のビンに対する送出電力の複数の値の平均値又は中央値が挙げられる。所定の統計的電力値が達成されないと判断すると、プロセッサ214は、事前に記憶された数のビンの1つ又は複数に対する周波数レベルの1つ又は複数を修正する。プロセッサ214は、周波数レベルの1つ又は複数を、サイクル1の事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的電力値が達成されるまで、修正し続ける。
例えば、電力センサ224から電圧112のサイクル1のビン1mからMmに対する送出電力の測定値を取得した後に、プロセッサ214は、サイクル1のビン1mからMmに対する送出電力の所定の統計的電力値が、ビン1mからMmに対する周波数レベルによって達成されるか否かを判断する。例えば、プロセッサ214は、ビン1mからMmに対する送出電力の測定値を取得し、サイクル1のビン1mからMmに対する平均送出電力レベルを判断するために、これら測定値の平均値を算出する。プロセッサ214は、サイクル1のビン1mからMmに対する平均送出電力レベルが、ビン1mからMmに対するメモリデバイス216内に記憶された所定の平均送出電力レベルより大きいか否かを、更に判断する。前半112Aに対する所定の平均送出電力レベルは、ユーザから、入力デバイスを含むユーザインタフェースを介して、プロセッサ214によって受信される。ビン1mからMmに対する平均送出電力レベルが、ビン1mからMmに対する所定の平均送出電力レベルより大きいと判断すると、プロセッサ214は、ビン1mからMmに対する周波数レベルの1つ又は複数を修正しない。他方、ビン1mからMmに対する平均送出電力レベルが、ビン1mからMmに対する所定の平均送出電力レベルより大きくないと判断すると、プロセッサ214は、ビン1mからMmに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させる。プロセッサ214は、ビン1mからMmに対する平均送出電力レベルが、ビン1mからMmに対する所定の平均送出電力レベルより大きくなるまで、ビン1mからMmに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させ続ける。ビン1mからMmに対する周波数レベルは、周波数レベルHF1mからHFMmに修正される。
一実施形態では、電圧112のサイクル1のビン1mからMm中に、ビン1mからMmに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させる代わりに、プロセッサ214は、ビン1mからMmに対する平均送出電力レベルが、ビン1mからMmに対する所定の平均送出電力レベルより大きくなるまで、電圧112の複数の連続するサイクルのビン1mからMm中に、ビン1mからMmに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させる。
別の例として、電力センサ224から電圧112のサイクル1のビン1nからNnに対する送出電力の測定値を取得した後に、プロセッサ214は、サイクル1のビン1nからNnに対する送出電力の所定の統計的電力値が、ビン1nからNnに対する周波数レベルによって達成されるか否かを判断する。例えば、プロセッサ214は、ビン1nからNnに対する送出電力の測定値を取得し、サイクル1のビン1nからNnに対する平均送出電力レベルを判断するために、これら測定値の平均値を算出する。プロセッサ214は、サイクル1のビン1nからNnに対する平均送出電力レベルが、ビン1nからNnに対するメモリデバイス216内に記憶された所定の平均送出電力レベルより大きいか否かを、更に判断する。後半112Bに対する所定の平均送出電力レベルは、ユーザから、入力デバイスを含むユーザインタフェースを介して、プロセッサ214によって受信される。ビン1nからNnに対する平均送出電力レベルが、ビン1nからNnに対する所定の平均送出電力レベルより大きいと判断すると、プロセッサ214は、ビン1nからNnに対する周波数レベルの1つ又は複数を修正しない。他方、ビン1nからNnに対する平均送出電力レベルが、ビン1nからNnに対する所定の平均送出電力レベルより大きくないと判断すると、プロセッサ214は、ビン1mからMmに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させる。プロセッサ214は、ビン1nからNnに対する平均送出電力レベルが、ビン1nからNnに対する所定の平均送出電力レベルより大きくなるまで、ビン1nからNnに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させ続ける。ビン1nからNnに対する周波数レベルは、周波数レベルHF1nからHFNnに修正される。
一実施形態では、電圧112のサイクル1のビン1nからNn中に、ビン1nからNnに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させる代わりに、プロセッサ214は、ビン1nからNnに対する平均送出電力レベルが、ビン1nからNnに対する所定の平均送出電力レベルより大きくなるまで、電圧112の複数の連続するサイクルのビン1nからNn中に、ビン1nからNnに対する周波数レベルの1つ又は複数を変化させる。
一実施形態では、電圧112のサイクル1の事前に記憶された数のビンに対する送出電力の測定値を取得した後に、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1全体に対する送出電力の所定の統計的電力値が達成されるか否かを判断する。電圧のサイクルに対する送出電力の統計的電力値の例として、サイクルのビン全てに対する送出電力の複数の値の平均値又は中央値が挙げられる。所定の統計的電力値が達成されないと判断すると、プロセッサ214は、事前に記憶された数のビンの1つ又は複数に対する周波数レベルの1つ又は複数を修正する。プロセッサ214は、サイクル1に対する送出電力の所定の統計的電力値が達成されるまで、周波数レベルの1つ又は複数を修正し続ける。ビン1mからNnに対する周波数レベルは、周波数レベルHF1mからHFNnに修正される。
本明細書で使用されるように、事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的電力値は、均一性レベルUNFMに対応する。例えば、所定の統計的電力値が、事前に記憶された数のビンに対して達成されると、均一性レベルUNFMは達成される。
一実施形態では、送出電力の所定の統計的電力値の代わりに、送出電力の所定比率が使用される。送出電力の比率の例としては、ビン1nからNnに対する平均送出電力とビン1mからMmに対する平均送出電力との比率が挙げられる。
送出電力の比率の別の例としては、ビン1mからMmに対する平均送出電力とビン1nからNnに対する平均送出電力との比率が挙げられる。例えば、プロセッサ214は、所定の送出電力の比率が、サイクル1中にビン1mからNnの周波数レベルから達成されるか否かを判断する。所定の送出電力の比率が達成されないと判断すると、プロセッサ214は、ビン1mからNnの周波数レベルの1つ又は複数を修正する。プロセッサ214は、所定の送出電力の比率が達成されるまで、ビン1mからNnの周波数レベルの1つ又は複数を修正し続ける。所定の送出電力の比率は、均一性レベルUNFMに対応する。例えば、所定の送出電力の比率がサイクル1に対して達成されると、均一性レベルUNFMは、達成される。
プロセッサ214は、ビン1mからMmそれぞれと、周波数値HF1mからHFMmのうち対応するもの、電力レベルPR1mからPRMmのうち対応するもの、事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的電力値、及び均一性レベルUNFMとの間の対応関係を含む表240を生成し、メモリデバイス216に表240を記憶する。同様に、プロセッサ214は、ビン1nからNnそれぞれと、周波数値HF1nからHFNnのうち対応するもの、電力レベルPR1nからPRNnのうち対応するもの、事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的電力値、及び均一性レベルUNFMとの間の対応関係を含む表242を生成し、メモリデバイス216に表242を記憶する。
プロセッサ214は、電圧112の1つ又は複数の後続のサイクル中、表240及び242内の高周波レベルを適用する。例えば、高周波レベルが、電圧112のサイクル1中に判断されるとき、プロセッサ214は、電圧112のサイクル2中に、表240及び242内の高周波レベルを適用する。
別の例として、高周波レベルが、電圧112のサイクル1中に判断されるとき、プロセッサ214は、電圧112のサイクル2及び3中に、表240及び242内の高周波レベルを適用する。
また別の例として、高周波レベルが、電圧112のサイクル1及び2中に判断されるとき、プロセッサ214は、電圧112のサイクル3中に、表240及び242の高周波レベルを適用する。
別の例として、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1のビン1n中に判断される高周波レベルHF1nを適用する。高周波レベルHF1nは、電圧112のサイクル2の、ビン1nの開始時間からビン1nの終了時間まで等、ビン1n中に適用される。ビン1nの開始時間の例としては、時間tMm(図1D-1)又は時間tQq(図1D-1)が挙げられる。ビン1nの終了時間の例としては、時間t1n(図1D-1)又は時間t1r(図1D-1)が挙げられる。
更に別の例として、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1のビンNn中に判断される高周波レベルHFNnを適用する。高周波レベルHFNnは、電圧112のサイクル2の、ビンNnの開始時間からビンNnの終了時間まで等、ビンNn中に適用される。ビンNnの開始時間の例としては、時間t(N-1)n(図1B-1)又は時間t(R-1)r(図1D-1)が挙げられる。ビンNnの終了時間の例としては、時間tNn(図1B-1)又は時間tRr(図1D-1)が挙げられる。
別の例として、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1のビン1m中に判断される高周波レベルHF1mを適用し、高周波レベルHF1mは、電圧112のサイクル2のビン1m中に、適用される。
更に別の例として、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1のビンMm中に判断される高周波レベルHF1mを適用し、高周波レベルHF1mは、電圧112のサイクル2のビンMm中に、適用される。
別の例として、電圧112のサイクル2のビン1nの期間中、プロセッサ214は、周波数値HF1nを有するデータ信号を、転送ケーブル236Bを介して、HF RF発生器に送信する。サイクル2のビン1nの期間中に周波数値HF1nを有するデータ信号を受信すると、HF RF発生器は、高周波レベルHF1nを有するRF信号218Bを生成する。
同様に、電圧112のサイクル2のビンNnの期間中、プロセッサ214は、周波数値HFNnを有するデータ信号を、転送ケーブル236Bを介して、HF RF発生器に送信する。サイクル2のビンNnの期間中に周波数値HFNnを有するデータ信号を受信すると、HF RF発生器は、高周波レベルHFNnを有するRF信号218Bを生成する。
更に別の例として、電圧112のサイクル2のビン1mの期間中、プロセッサ214は、周波数値HF1mを有するデータ信号を、転送ケーブル236Bを介して、HF RF発生器に送信する。サイクル2のビン1mの期間中に周波数値HF1mを有するデータ信号を受信すると、HF RF発生器は、高周波レベルHF1mを有するRF信号218Bを生成する。
同様に、電圧112のサイクル2のビンMmの期間中、プロセッサ214は、周波数値HFMmを有するデータ信号を、転送ケーブル236Bを介して、HF RF発生器に送信する。サイクル2のビンMmの期間中に周波数値HFMmを有するデータ信号を受信すると、HF RF発生器は、高周波レベルHFMmを有するRF信号218Bを生成する。
プロセッサ214は、クロック発生器によって生成されたクロック信号に基づいて、及び電圧センサ204から受信した電圧112の値に基づいて、電圧112のあるサイクルから別のサイクルへの変化を判断することに留意されたい。例えば、プロセッサ214は、電圧112の値が、第1期間と連続する第2期間中に繰り返すことを判断する。電圧112の値が、繰り返し始めることを判断すると、プロセッサ114は、サイクル1からサイクル2へ等の、サイクルに関する変化が生じたと判断する。別の例として、プロセッサ214は、前サイクルから連続するサイクルへの変化が生じたと判断するのに、連続する正交点又は連続する負交点等、ある種類の交点が、電圧112の前サイクル中に上記種類の交点が生じた後に連続して生じたことを判断する。
第1及び第2期間は、プロセッサ214と結合されるクロック発生器によって生成されるクロック信号の一部である。クロック発生器は、第1及び第2期間を含むクロック信号をプロセッサ214に提供する。一実施形態では、クロック発生器は、プロセッサ214の一部である。一実施形態では、プロセッサ214は、インターネット等のコンピュータネットワークからクロック信号を取得する。
一実施形態では、プロセッサ214は、電圧112の1つ又は複数の後続のサイクル中に、表240及び242内の高周波レベルの全てではなく、幾つかを適用する。例えば、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1の後半112B中に判断される高周波レベルHF1nからHFNnを、電圧112のサイクル2のビン1nからNnに適用するが、電圧112のサイクル1の前半112A中に判断される高周波レベルHF1mからHFMmを、電圧112のサイクル2のビン1mからMmに適用しない。
別の例として、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1の前半112A中に判断される高周波レベルHF1mからHFMnを、電圧112のサイクル2のビン1mからMmに適用するが、電圧112のサイクル1の後半112B中に判断される高周波レベルHF1nからHFNnを、電圧112のサイクル1のビン1nからMnに適用しない。
また別の例として、プロセッサ214は、電圧112のサイクル2の事前に記憶された数のビン中に、事前に記憶された数のビンに対する高周波レベルを適用する。
更に別の例として、プロセッサ214は、電圧112のサイクル1の第3四半分中に判断される高周波レベルHF1nからHF(N/2)nを、電圧112のサイクル2のビン1nから(N/2)nに適用するが、電圧112のサイクル1の前半112A中に判断される高周波レベルHF1mからHFMmを、サイクル2のビン1mからMmに適用せず、電圧112のサイクル1の第4四半分中に判断される高周波レベルHF((N/2)+1)nからHFNnを、電圧112のサイクル2のビン1nから((N/2)+1)nに適用しない。
一実施形態では、高周波レベル等の周波数レベルは、1つ又は複数の周波数値を含む。例えば、周波数レベルは、単一の周波数値を含む。別の例として、周波数レベルは、複数の周波数値を含み、一周波数レベルの周波数値は、別の周波数レベルの周波数値を除外する、別の周波数レベルの周波数値と異なる、又は同じではない、又は一致しない。
一実施形態では、電力センサ224の代わりに、電圧センサ(図示せず)が使用される。電圧センサが電力センサ224の代わりに使用される場合、プロセッサ214は、電圧センサから電圧の測定値を受信し、測定値に基づいて電力を算出する。
図3Aは、HF RF発生器の動作を説明するためのシステム300の一実施形態の略図である。システム300は、ホストコンピュータ212及びHF RF発生器を含む。HF RF発生器は、デジタル信号プロセッサ(DSP)及び電力コントローラPWRを含む。一例として、コントローラは、プロセッサ及びレジスタ等のメモリデバイスを含む。プロセッサは、レジスタと結合される。
HF RF発生器は、ビン1nからNnに対する自動周波数同調器(AFT)を更に含む。本明細書で使用するAFTの例として、プロセッサ及びメモリデバイスを含むコントローラが挙げられる。AFTのメモリデバイスの例は、レジスタである。HF RF発生器は、ビン1mに対する自動周波数同調器AFTbin1m、ビン2mに対する自動周波数同調器AFTbin2m等、ビンMmに対する自動周波数同調器AFTbinMmまでを含む。HF RF発生器は、ビン1nに対する自動周波数同調器AFTbin1n、ビン2nに対する自動周波数同調器AFTbin2n等、ビンNnに対する自動周波数同調器AFTbinNnまでを含む。
HF RF発生器は、RF発振器であるHF電源(PS)を含む。RF発振器は、正弦波等の周期的に発振する電子信号を生成する電子発振器である。
HF RF発生器のDSPは、電力コントローラPWRと結合され、HF RF発生器の自動周波数同調器AFTbin1mから自動周波数同調器AFTbinNnと結合される。電力コントローラPWR及び自動周波数同調器AFTbin1mから自動周波数同調器AFTbinNnは、HF RF発生器のHF電源と結合される。HF電源は、RFケーブル234Bと結合される。DSPは、転送ケーブル236Bを介してプロセッサ214と結合される。
プロセッサ214は、表240及び242(図2)から高周波レベルHF1mからHFNnにアクセスし、高周波レベルHF1mからHFNnを、転送ケーブル236Bを介して、DSPに送信する。また、プロセッサ214は、電圧112の各サイクル中にビン1mからMmに従いパルス化されるデジタルパルス信号を生成し、デジタルパルス信号を転送ケーブル236Bを介してDSPに送信する。デジタルパルス信号の例は、図3Bで示されるデジタルパルス信号310である。図3Bは、デジタルパルス信号310の論理レベル対時間tをプロットするグラフ312の一実施形態である。
デジタルパルス信号310は、図1B-1に示されたビン1mからNnそれぞれに対する論理レベルを有する。例えば、デジタルパルス信号310は、図1B-1のビン(N-1)nに対する論理レベルL(N-1)nを有し、図1B-1のビンNnに対する別の論理レベルLNを有し、図1B-1のビン1mに対する別の論理レベルL1mを有し、図1B-1のビン2mに対する別の論理レベルL2mを有する等、図1B-1のビンMmに対する論理レベルLMまで有する。論理レベルL(N-1)nは、時間t(N-2)nと時間t(N-1)nの間の期間中に生じる。
同様に、論理レベルLNnは、時間t(N-1)nと時間tNnの間の期間中に生じ、論理レベルL1mは、時間tNnと時間t1mの間の期間中に生じ、論理レベルL2mは、時間t1mと時間t2mの間の期間中に生じ、論理レベルL3mは、時間t2mと時間t3mの間の期間中に生じ、論理レベルLMmは、時間t(M-1)mと時間tMmの間の期間中に生じる。論理レベルL1mからLNnは、電圧112の各サイクル中繰り返す。電圧112のサイクル中の各論理レベルは、水平レベルであり、サイクル中、別の論理レベルと異なる値を有する。
デジタルパルス信号の別の例は、図3Cに示されるデジタルパルス信号320である。図3Cは、デジタルパルス信号320の論理レベル対時間tをプロットするグラフ322の一実施形態である。
デジタルパルス信号322は、図1D-1に示されたビン1mからNnそれぞれに対する論理レベルを有する。例えば、デジタルパルス信号322は、図1D-1のビン(N-1)nに対する論理レベルL(N-1)nを有し、図1D-1のビンNnに対する論理レベルLNを有し、図1D-1のビン1mに対する論理レベルL1mを有し、図1D-1のビン2mに対する論理レベルL2mを有する等、図1D-1のビンMmに対する論理レベルLMまで有する。論理レベルL(N-1)nは、時間t(R-1)rと時間tRrの間の期間中に生じる。
同様に、論理レベルLNnは、時間tRrと時間t1qの間の期間中に生じ、論理レベルL1mは、時間t1qと時間t2qの間の期間中に生じ、論理レベルL2mは、時間t2qと時間t3qの間の期間中に生じ、論理レベルL3mは、時間t3qと時間t4qの間の期間中に生じ、論理レベルLMmは、時間t(Q-1)qと時間tQqの間の期間中に生じる。論理レベルL1mからLNnは、電圧112の各サイクル中繰り返す。
図3Aに戻って参照すると、プロセッサ214はまた、電圧112のサイクルを識別する情報を、転送ケーブル236Bを介して、DSPに送信する。例えば、プロセッサ214は、電圧112のサイクルがサイクル0、又はサイクル1、又はサイクル2であるかを識別する情報を送信する。更に、プロセッサ214は、事前に記憶された数のビンに対する周波数値HF1mからHFNnの1つ又は複数を適用する電圧112のサイクル数を示す命令を送信する。
DSPは、高周波レベルHF1mからHFNnを受信し、高周波レベルHF1mからHFNnそれぞれを、自動周波数同調器AFTbin1mからAFTbinNnのうち対応するものに送信する。DSPは、電圧112のサイクルを識別する情報、事前に記憶された数のビンに対する周波数値HF1mからHFNnの1つ又は複数を適用するサイクル数を示す命令、及びプロセッサ214からのデジタルパルス信号を受信する。
DSPは、周波数レベルHF1mからHFNnを、記憶するために対応する自動周波数同調器AFT1mからAFTNnに送信する。例えば、DSPは、周波数レベルHF1mを、自動周波数同調器AFT1nのメモリデバイスに記憶するために、自動周波数同調器AFT1mに送信し、周波数レベルHFMmを、自動周波数同調器AFTMmのメモリデバイスに記憶するために、自動周波数同調器AFTMmに送信し、周波数レベルHFTNnを、自動周波数同調器AFTNnのメモリデバイスに記憶するために、自動周波数同調器AFTNnに送信する。
デジタルパルス信号及び電圧112のサイクルに関する情報を受信すると、DSPは、デジタルパルス信号の論理レベルを判断し、電圧のサイクルを識別する。例えば、DSPは、論理レベルLNと、DSPのメモリデバイス内の、これもLNである事前に記憶された論理レベルとの間で一致があるか否かを判断する。一致があれば、DSPは、デジタルパルス信号の論理レベルがLNであると判断する。別の例として、DSPは、論理レベルLMと、DSPのメモリデバイス内の、これもLMである事前に記憶された論理レベルとの間で一致があるか否かを判断する。一致があれば、DSPは、デジタルパルス信号の論理レベルがLMであると判断する。
論理レベルを判断し、電圧112のサイクルを識別すると、DSPは、制御信号を、プロセッサ214からの命令で受信されたサイクル数に対する論理レベルの期間中、HF RF発生器の対応するAFTに送信する。例えば、DSPは、制御信号を、サイクル2のビン1m中に自動周波数同調器AFT1mに送信し、別の制御信号を、サイクル2のビンMm中に自動周波数同調器AFTMmに送信する。同様に、DSPは、制御信号を、サイクル2のビン1n中に自動周波数同調器AFT1nに送信し、制御信号を、サイクル2のビンNn中に自動周波数同調器AFTNnに送信する。
自動周波数同調器AFT1mからAFTNnそれぞれは、ビン1mからNnのうち対応するビン中に、高周波数値HF1mからHFNnのうち対応する値を、HF電源に提供する。例えば、DSPからの制御信号に応答して、自動周波数同調器AFT1mは、高周波レベルHF1mを、サイクル2のビン1m中に、HF電源に提供し、自動周波数同調器AFTMmは、高周波レベルHFMmを、サイクル2のビンMm中にHF電源に提供する。また、DSPからの制御信号に応答して、自動周波数同調器AFT1nは、高周波レベルHF1nを、サイクル2のビン1n中に、HF電源に提供し、自動周波数同調器AFTNnは、高周波レベルHFNnを、サイクル2のビンNn中に、HF電源に提供する。
HF電源は、周波数1mからNnのそれぞれを有するRF信号218Bを、ビン1mからNnのうち対応するビンの期間中、生成する。例えば、サイクル2のビン1m中に、高周波レベルHF1mを受信すると、HF電源は、電圧112のサイクル2のビン1m中にRF信号218Bの一部を生成し、そのRF信号218Bの一部は、高周波レベルHF1mを有する。
同様に、サイクル2のビンMm中に、高周波レベルHFMmを受信すると、HF電源は、電圧112のサイクル2のビンMm中にRF信号218Bの一部を生成し、そのRF信号218Bの一部は、高周波レベルHFMmを有する。
また、サイクル2のビン1n中に、高周波レベルHF1nを受信すると、HF電源は、電圧112のサイクル2のビン1n中にRF信号218Bの一部を生成し、そのRF信号218Bの一部は、高周波レベルHF1nを有する。
同様に、サイクル2のビンNn中に、高周波レベルHFNnを受信すると、HF電源は、電圧112のサイクル2のビンNn中にRF信号218Bの一部を生成し、そのRF信号218Bの一部は、高周波レベルHFNnを有する。
また、DSPは、1つ又は複数の電力レベルを、プロセッサ214から、転送ケーブル236Bを介して受信し、1つ又は複数の電力レベルを、電力コントローラPWRに送信する。電力コントローラPWRは、1つ又は複数の電力レベルをHF電源に提供する。1つ又は複数の電力レベルを受信すると、HF電源は、1つ又は複数の電力レベルを有するRF信号218Bを生成する。
一実施形態では、自動周波数同調器AFT1mからAFTNnの1つ又は複数は、単一の自動周波数同調器に統合される。一実施形態では、自動周波数同調器AFT1mからAFTNnの1つ又は複数は、DSPの部分である。
図4は、HF RF発生器によって送出される電力を制御するために高周波範囲内で周波数を修正するためのインピーダンス整合回路(IMC)の補助コンデンサC3の制御について説明するためのシステム400の一実施形態の略図である。システム400は、LF RF発生器、HF RF発生器、電力センサ224、プロセッサ214、IMC、モータ1、モータ2、モータ3、駆動システム1、駆動システム2、駆動システム3、及び電圧分割器402を含む。LF RF発生器は、RF発振器であるLF電源(PS)を含む。LF電源は、RFケーブル234A(図2)と結合される。
各モータ1、2、及び3の例として、固定子と回転子を含む電動モータが挙げられる。本明細書に記述される各駆動システムの例として、1個又は複数のトランジスタが挙げられる。
IMCは、主回路と補助整合回路を含む。主整合回路は、分岐回路406Aと分岐回路406Bを含む。分岐回路406Aは、コンデンサC1を含む1個又は複数の電気部品を含み、分岐回路406Bは、コンデンサC2を含む1個又は複数の電気部品を含む。各コンデンサC1及びC2は、直列コンデンサである。分岐回路406Aは、第1分岐回路の例であり、分岐回路406Bは、第2分岐回路の例である。また、補助整合回路は、コンデンサC3を含む1個または複数の電気部品を含む。各コンデンサC1からC3は、可変コンデンサである。
各モータは、1本若しくは複数のロッド又は複数のロッドと1つ若しくは複数のギヤの組み合わせ等の対応する接続部によって、IMCの対応するコンデンサに接続される。例えば、モータ1は、接続部404Aを介してコンデンサC1のプレートに接続され、モータ2は、接続部404Bを介してコンデンサC2のプレートに接続され、モータ4は、接続部404Cを介してコンデンサC3のプレートに接続される。
電圧分割器402は、電圧センサ204(図2)の例である。電圧分割器402は、抵抗器R1及び抵抗器R2を含み、2つの抵抗器R1とR2は、互いに直列に結合される。
電圧112をビンに分割する前に、プロセッサ214は、コンデンサC1及びC2の容量の値を設定する。例えば、プロセッサ214は、コンデンサC1の所定容量に基づいて、制御信号を駆動システム1に送信する。駆動システム1は、制御信号を受信すると、電流信号を生成し、この電流信号をモータ1に送信する。モータ1は、コンデンサC1の容量を、所定容量に変化させるように動作する。モータ1は、所定容量を達成するために、コンデンサC1のプレートを、コンデンサC1の対面するプレートに対して移動するように動作する。
同様に、別の例として、プロセッサ214は、コンデンサC2の所定容量に基づいて、制御信号を駆動システム2に送信する。駆動システム2は、制御信号を受信すると、電流信号を生成し、その電流信号をモータ2に送信する。モータ2は、コンデンサC2の容量を所定容量に変化させるように動作する。モータ2は、所定容量を達成するために、コンデンサC2のプレートを、コンデンサC2の対面するプレートに対して移動するように動作する。
コンデンサC1及びC2の所定容量が設定されると、プロセッサ214は、電圧112をビンに分割して、ビンに対する周波数値を判断して、HF RF発生器の出力230Bにおける送出電力を更に制御する。
また、プロセッサ214は、補助整合回路のコンデンサC3を制御して、HF RF発生器の出力230Bにおける送出電力を制御する。例えば、プロセッサ214は、電力センサ224から転送ケーブル236Dを介して、出力230Bにおける送出電力の測定値を受信する。プロセッサ214は、上記と同じ方法で測定値から事前に記憶された数のビンに対する送出電力の統計的な電力値を判断し、その統計的な電力値を、所定の統計的な電力値と比較して、事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的な電力値が達成されないことを判断する。達成されないと判断すると、プロセッサ214は、制御信号を駆動システム3に送信する。駆動システム3は、制御信号を受信すると、電流信号を生成し、その電流信号をモータ3に送信する。モータ3は、コンデンサC1の容量を変化させるように動作する。モータ3は、その容量を達成するために、コンデンサC3のプレートを、コンデンサC3の対面するプレートに対して移動するように動作する。プロセッサ214は、事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的な電力値が達成されるまで、そうした方法でコンデンサC3を制御し続ける。
コンデンサC3の容量は、表240及び242内の高周波数値で動作するようにHF RF発生器を制御するのと同時に制御されることに留意されたい。事前に記憶された数のビンに対する送出電力の所定の統計的な電力値を達成するようにコンデンサC3を制御することで、IMCの出力206における電圧の生成が容易になる。電圧が出力206において生成されることで、HF RF発生器からIMCを介してプラズマチャンバ220に、事前に記憶された数のビンに対して周波数レベルHF1mからHFNnの1つ又は複数を適用して、均一性レベルUNFMを達成することが容易になる。
一実施形態では、コンデンサC3の容量は、表240及び242内の高周波数値で動作するようにHF RF発生器を制御する前に、制御される。一実施形態では、コンデンサC3の容量は、表240及び242内の高周波数値で動作するようにHF RF発生器を制御した後に、制御される。
図5は、事前に記憶された数のビンに対する高周波数値が適用されるときの、エッチング速度における均一性に関する変化を示すためのグラフ500の一実施形態である。グラフ500では、Y軸に沿って、オングストローム(Å)毎分(min)で測定されたエッチング速度をプロットし、X軸に沿って基板Sの半径Rをプロットしている。グラフ500は、異なる均一性に対する複数のプロット502、504、506、及び508を含む。プロット508は、プロット506で示された均一性より高いレベルの均一性を示す。同様に、プロット506は、プロット504で示された均一性より高いレベルの均一性を示し、プロット504は、プロット502で示された均一性より高いレベルの均一性を示す。
事前に記憶された数のビン中にHF RF発生器の周波数レベルを制御することによって、基板Sに亘るエッチング速度に関する均一性は、プロット502で示された均一性からプロット508で示された均一性に変えられる。例えば、HF RF発生器の周波数レベルを、電圧112のサイクル2以降中に値HF1mからHFNnの範囲に制御することによって、エッチング速度に関する均一性は、プロット502で示された均一性からプロット508で示された均一性に高まる。
一実施形態では、HF RF発生器の周波数レベルは、プロット508で示された均一性からプロット502、504、及び506の何れかで示された均一性に低下させるように、事前に記憶された数のビン中に制御される。
図6Aは、グラフ100の一実施形態である。
図6Bは、表240及び242の高周波数値を適用することによって送出電力が増加したことを示すための、グラフ600の一実施形態である。グラフ600では、Y軸に電圧を、X軸に時間tをプロットしている。HF RF発生器の出力230B(図2)で結合された方向性結合器によって測定された順方向電力の電圧エンベロープが、プロット602A及び602Bによって示されており、出力230Bで結合された方向性結合器によって測定された反射電力の電圧エンベロープが、プロット604A及び604Bによって示されている。プロット602A及び602Bは、HF RF発生器の出力における供給電力を示す電圧エンベロープのものであり、プロット604A及び604Bは、HF RF発生器の出力における反射電力を示す電圧エンベロープのものである。図6A及び図6Bに示すように、時間t2の後と時間t4の後に反射電力の増加が見られる。反射電力は、電圧112の各サイクル中にLF RF発生器の電圧112が低下する結果、増加する。事前に記憶された数のビンに対して高周波数値を達成するようにHF RF発生器を制御することによって、出力230Bにおける反射電力は、減少し、出力230Bにおける送出電力は、増加する。
本明細書に記述される実施形態は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース又はプログラム可能な家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む様々なコンピュータシステム構成で実施されてもよい。また、実施形態は、ネットワークを介してリンクされる遠隔処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散型コンピューティング環境でも実施できる。
幾つかの実施形態では、コントローラは、システムの一部であり、上記例の一部としてもよい。かかるシステムは、1つ又は複数の処理ツール、1つ又は複数のチャンバ、1つ又は複数の処理用プラットフォーム、及び/又は特定の処理構成要素(ウエハ台座、ガス流システム等)を含む半導体処理装置を含む。これらのシステムは、半導体ウエハ又は基板の処理前、処理中、及び処理後にシステムの動作を制御するための電子機器と一体化されている。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれ、コントローラは、1つ又は複数のシステムの様々な構成要素又は副部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件及び/又はシステムの種類に応じて、プロセスガスの送出、温度設定(例えば、加熱及び/又は冷却)、圧力設定、真空設定、電力設定、RF発生器設定、RF整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送出設定、位置及び動作設定、システムに結合された若しくはシステムと連動するツール及び他の搬送ツール及び/又はロードロックへのウエハの搬入及び搬出を含む、本明細書で開示された処理のいずれかを制御するようプログラムされる。
広義には、多様な実施形態において、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、エンドポイント測定を可能にすること等を行う、様々な集積回路、論理、メモリ、及び/又はソフトウェアを有する電子機器と定義される。集積回路は、ファームウェアの形でプログラム命令を記憶するチップ、デジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)、ASICとして定義されるチップ、PLD、及び/又は1個又は複数のマイクロプロセッサ、又はプログラム命令(例えば、ソフトウェア)を実行するマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、様々な個々の設定(又はプログラムファイル)の形で、コントローラに通信され、半導体ウエハ上での又は半導体ウエハのための、又はシステムに対する特定のプロセスを実行するためのパラメータ、係数、変数等 を定義する命令である。プログラム命令は、幾つかの実施形態において、ウエハの1層又は複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、及び/又はダイの作製中に1つ又は複数の処理ステップを達成するためにプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部である。
コントローラは、幾つかの実施形態では、コンピュータの一部である、又はコンピュータに結合されており、かかるコンピュータは、システムと一体化されるか、システムに結合されるか、その他の方法でシステムとネットワーク接続されるか、又はそれらの組み合わせでシステムに結合される。例えば、コントローラは、「クラウド」内に存在する、又はファブホストコンピュータシステムの全部若しくは一部であり、これにより、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にできる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして作製動作の現在の進捗状況を監視する、過去の作製動作の履歴を調べる、又は複数の作製動作からの傾向若しくは性能測定基準を調べて、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に続く処理ステップを設定する、又は新たなプロセスを開始する。
幾つかの実施形態では、リモートコンピュータ(例えば、サーバ)は、ネットワークを介して、システムにプロセスレシピを提供し、ネットワークは、ローカルネットワーク又はインターネットを含む。リモートコンピュータは、パラメータ及び/又は設定の入力又はプログラミングを可能にするユーザインタフェースを含み、かかるパラメータ及び/又は設定は、その後、リモートコンピュータからシステムに通信される。幾つかの実施例では、コントローラは、データの形で命令を受信し、命令は、1つ又は複数の動作中に実行される各処理ステップのためのパラメータ、係数、及び/又は変数を指定する。パラメータ、係数、及び/又は変数は、実行されるプロセスの種類、及びコントローラが連動又は制御するよう構成されるツールの種類に特有のものであると理解されるべきである。従って、上記のように、コントローラは、互いにネットワーク接続され、本明細書に記述されるプロセス及び制御等の、共通の目的に向けて協働する1つ又は複数の別個のコントローラを含むこと等によって分散されてもよい。かかる目的のための分散型コントローラの例として、遠隔に(プラットフォームレベルで、又はリモートコンピュータの一部として等)位置し、共同してチャンバにおけるプロセスを制御する1つ又は複数の集積回路と通信するチャンバにある1つ又は複数の集積回路が挙げられる。
限定はしないが、様々な実施形態において、本方法が適用される例示のシステムは、プラズマエッチングチャンバ又はモジュール、堆積チャンバ又はモジュール、スピンリンスチャンバ又はモジュール、金属めっきチャンバ又はモジュール、クリーンチャンバ又はモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバ又はモジュール、物理気相堆積(PVD)チャンバ又はモジュール、化学気相堆積(CVD)チャンバ又はモジュール、原子層堆積(ALD)チャンバ又はモジュール、原子層エッチング(ALE)チャンバ又はモジュール、イオン注入チャンバ又はモジュール、トラックチャンバ又はモジュール、並びに、半導体ウエハの作製及び/又は製造に関連するか使用される任意の他の半導体処理システムを含む。
幾つかの実施形態では、上記動作は、数種類のプラズマチャンバ、例えば、誘導結合プラズマ(ICP:inductively coupled plasma)リアクタを含むプラズマチャンバ、トランス結合プラズマチャンバ、導体ツール、誘電体ツール、電子サイクロトロン共鳴(ECR)リアクタを含むプラズマチャンバ等に適用されることに更に留意されたい。例えば、1つ又は複数のRF発生器は、ICPリアクタ内でインダクタに結合される。インダクタの形状の例としては、ソレノイド、ドーム型コイル、フラット型コイル等が挙げられる。
上述のように、ツールによって実行される1つ又は複数のプロセス工程に応じて、ホストコンピュータは、他のツール回路若しくはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインタフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に設置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は、半導体製造工場においてツール位置及び/若しくはロードポートに対してウエハの容器を搬入出する材料搬送で用いられるツール、のうちの1つ又は複数と通信する。
上記の実施形態を念頭に置いて、実施形態の幾つかは、コンピュータシステムに記憶されたデータを伴う様々なコンピュータ実装動作を用いると理解されるべきである。これらの動作は、物理量を物理的に操作する動作である。実施形態の一部を構成する本明細書に記述されるあらゆる動作は、有用な機械動作である。
また、実施形態の幾つかは、これらの動作を実行するためのハードウェアユニット又は装置に関する。装置は、専用コンピュータ用に特別に構築されている。専用コンピュータとして定義されるとき、コンピュータは、その専用の目的のために動作可能でありつつ、専用の目的の一部ではない他の処理、プログラム実行、又はルーチンを実施する。
幾つかの実施形態では、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュに記憶されるかコンピュータネットワークを介して取得される1つ若しくは複数のコンピュータプログラムによって、選択的にアクティブ化又は構成されるコンピュータによって処理されてもよい。コンピュータネットワークを介してデータが取得される場合、そのデータは、コンピュータネットワーク上の他のコンピュータ、例えば、計算資源のクラウドによって処理されてもよい。
また、1つ又は複数の実施形態は、非一時的コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして作製することもできる。非一時的コンピュータ可読媒体は、データを記憶する任意のデータストレージハードウェアユニット、例えば、メモリデバイス等であり、データはその後コンピュータシステムによって読み取られる。非一時的コンピュータ可読媒体の例として、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ(NAS)、ROM、RAM、コンパクトディスクROM(CD-ROM)、CDレコーダブル(CD-R)、CDリライタブル(CD-RW)、磁気テープ、並びに他の光学及び非光学データストレージハードウェアユニットが挙げられる。幾つかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードが分散方式で記憶及び実行されるように、ネットワーク結合コンピュータシステム上に分散されたコンピュータ可読有形媒体を含む。
上記の方法動作は特定の順序で説明されたが、様々な実施形態では、各動作の間に他のハウスキーピング動作が実行されるか、各方法動作がわずかに異なる時間に発生するように調整されるか、各方法動作を様々な間隔で発生可能にするシステムに分散されるか、上記の順序とは異なる順序で実行されると理解されるべきである。
一実施形態では、上記の任意の実施形態からの1つ又は複数の特徴は、同じく上記の他の任意の実施形態の1つ又は複数の特徴と、本開示で説明される様々な実施形態で説明される範囲から逸脱することなく、組み合わされることに更に留意されたい。
また、一実施形態では、上述した任意の実施例からの1つ又は複数の特徴は、同じく上述した他の任意の実施例の1つ又は複数の特徴と、本開示で記述される様々な実施形態で記述される範囲から逸脱することなく、組み合わされることに留意されたい。
また、一実施形態では、上述した任意の実施例からの1つ又は複数の特徴は、同じく上述した任意の実施形態の1つ又は複数の特徴と、本開示で記述される様々な実施形態で記述される範囲から逸脱することなく、組み合わされることに留意されたい。
前述の実施形態については、理解を明確にするために幾分詳細に説明したが、特定の変更や修正を、付記したクレームの範囲内で実施できることは、明らかであろう。従って、本実施形態は、制限ではなく、例示と見なされ、且つ本実施形態は、本明細書で述べた詳細に限定されないものとする。
Claims (22)
- エッチング速度における均一性を達成する方法であって、
整合部の出力から電圧信号を受信すること、
前記電圧信号の各サイクルに対する前記電圧信号の正交点及び負交点を判断することであって、各サイクルの前記負交点は、前記サイクルの前記正交点と連続していること、
前記電圧信号の各サイクルの時間間隔を複数のビンに分割すること、
前記正交点と関連する前記複数のビンの1つ又は複数に対して、及び前記負交点と関連する前記複数のビンの1つ又は複数に対して、前記エッチング速度における前記均一性を達成するように、無線周波数発生器の周波数を調整すること
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記正交点を判断することは、
前記電圧信号が所定値にあるポイントを判断すること、及び
前記電圧信号が前記所定値にある前の時間と比べて、前記電圧信号が前記所定値にある後の時間に、前記電圧信号の値が増加するのを判断すること
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記負交点を判断することは、
前記電圧信号が所定値にあるポイントを判断すること、及び
前記電圧信号が前記所定値にある前の時間と比べて、前記電圧信号が前記所定値にある後の時間に、前記電圧信号の値が減少するのを判断すること
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記正交点と関連する前記複数のビンの1つ又は複数は、所定数のビンを含み、前記所定数のビンの1つは、前記正交点を含む、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記負交点と関連する前記複数のビンの1つ又は複数は、所定数のビンを含み、前記所定数のビンの1つは、前記負交点を含む、方法。
- エッチング速度における均一性を達成する方法であって、
整合部の出力から電圧信号を受信すること、
前記電圧信号の各サイクルに対する前記電圧信号の正交点及び負交点を判断することであって、各サイクルの前記負交点は、前記サイクルの前記正交点と連続していること、
前記電圧信号の各サイクルの、前記正交点に近接する時間から始まり、前記負交点に近接する時間で終わる時間間隔を、複数のビンに分割すること、
前記複数のビンの1つ又は複数に対して、前記エッチング速度における前記均一性を達成するように、第1無線周波数発生器の周波数を調整すること
を含む方法。 - 請求項6に記載の方法であって、前記正交点を判断することは、
前記電圧信号が所定値にあるポイントを判断すること、及び
前記電圧信号が前記所定値にある前の時間と比べて、前記電圧信号が前記所定値にある後の時間に、前記電圧信号の値が増加するのを判断すること
を含む方法。 - 請求項6に記載の方法であって、前記負交点を判断することは、
前記電圧信号が所定値にあるポイントを判断すること、及び
前記電圧信号が前記所定値にある前の時間と比べて、前記電圧信号が前記所定値にある後の時間に、前記電圧信号の値が減少するのを判断すること
を含む方法。 - 請求項6に記載の方法であって、前記正交点に近接する時間は、前記正交点が生じる時間であり、前記負交点に近接する時間は、前記負交点が生じる時間である、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記正交点に近接する時間は、前記正交点が生じる時間以前の第1所定範囲内にある時間であり、前記負交点に近接する時間は、前記負交点が生じる時間以降の第2所定範囲内にある時間である、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記複数のビンそれぞれは、等しい期間のものである、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記電圧信号は、前記整合部の前記出力と結合される電圧センサから受信され、前記整合部の前記出力は、無線周波数伝送路を介してプラズマチャンバの入力と結合される、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、各サイクルは、前半部分及び後半部分を含み、前記前半部分は、プラズマシースの電圧が最高点に達する期間と一致し、前記後半部分は、前記プラズマシースの前記電圧が最低点に達する期間と一致する、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記複数のビンは、第1ビンと第2ビンを含み、前記第1無線周波数発生器は、第2無線周波数発生器と比べて、高い動作周波数を有し、前記サイクルは、前記第2無線周波数発生器の動作に相当し、前記周波数を調整することは、
前記第1ビン中に前記周波数の第1値を、第2値を達成するように変化させること、及び
前記第2ビン中に前記周波数の前記第2値を、第3値を達成するように変化させること
を含む、方法。 - 請求項14に記載の方法であって、前記電圧信号の前記サイクルは、第1サイクル及び第2サイクルを含み、前記第1値は、前記第2サイクルの前記第1ビン中に前記第2値を達成するように変化させられ、前記第2値は、前記第2サイクルの前記第2ビン中に前記第3値を達成するように変化させられる、方法。
- 請求項14に記載の方法であって、
送出電力の第1測定値を受信することであって、前記第1測定値は、前記第1ビンと関連し、前記第1測定値は、前記第1無線周波数発生器の出力と結合されたセンサから受信されること、
前記送出電力の第2測定値を受信することであって、前記第2測定値は、前記第2ビンと関連すること、を更に含み、
前記周波数の前記第1値を変化させることは、前記第1測定値を減少させるように、前記周波数の前記第1値を増減することを含み、
前記周波数の前記第2値を変化させることは、前記第2測定値を減少させるように、前記周波数の前記第2値を増減することを含む、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、前記第1及び第2測定値の前記減少は、前記エッチング速度における前記均一性を達成するのを容易にする、方法。
- エッチング速度における均一性を達成するコントローラであって、
プロセッサであって、
整合部の出力から電圧信号を受信し、
前記電圧信号の各サイクルに対する前記電圧信号の正交点及び負交点を判断し、各サイクルの前記負交点は、前記サイクルの前記正交点と連続し、
前記電圧信号の各サイクルの、前記正交点に近接する時間から始まり、前記負交点に近接する時間で終わる時間間隔を複数のビンに分割し、
前記複数のビンの1つ又は複数に対して、前記エッチング速度における前記均一性を達成するように、無線周波数発生器の周波数を調整するように
構成されるプロセッサ、及び
前記プロセッサと結合されるメモリデバイス
を含む、コントローラ。 - 請求項18に記載のコントローラであって、前記負交点を判断するために、前記プロセッサは、
前記電圧信号が所定値であるポイントを判断し、
前記電圧信号が前記所定値にある前の時間と比べて、前記電圧信号が前記所定値にある後の時間に、前記電圧信号の値が増加するのを判断するように構成される、コントローラ。 - 請求項18に記載のコントローラであって、前記負交点を判断するために、前記プロセッサは、
前記電圧信号が所定値であるポイントを判断し、
前記電圧信号が前記所定値にある前の時間と比べて、前記電圧信号が前記所定値にある後の時間に、前記電圧信号の値が減少するのを判断するように構成される、コントローラ。 - 請求項18に記載のコントローラであって、前記正交点に近接する時間は、前記正交点が生じる時間であり、前記負交点に近接する時間は、前記負交点が生じる時間である、コントローラ。
- 請求項18に記載のコントローラであって、前記正交点に近接する時間は、前記正交点が生じる時間以前の第1所定範囲内にある時間であり、前記負交点に近接する時間は、前記負交点が生じる時間以降の第2所定範囲内にある時間である、コントローラ。
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