JP7108623B2 - 高温環境において高周波電力を測定するための電圧－電流プローブ、及び電圧－電流プローブを較正する方法 - Google Patents

Description

［０００１］本明細書に記載された実施形態は、概して、高周波（ＲＦ）プラズマ処理システム、より具体的には、高温環境においてＲＦ電力を測定するための電圧－電流プローブ、及び電圧－電流プローブを較正する方法に関する。

［０００２］ＲＦ電源、伝送線、及び負荷を含む高周波（ＲＦ）システムでは、伝送線インピーダンスをソースインピーダンスと負荷インピーダンスの両方に整合させることにより、伝送線を介した電力伝送を最大化することができる。これらのインピーダンスを厳密に整合させないと、ＲＦ電源が供給するＲＦ電力が、伝送線において定在波の形態でＲＦ電源に向けて反射される。結果として、最大ＲＦ電力を負荷に伝送することができず、反射した電力は事実上失われる。反射により失われる電力量は、概して、ソースインピーダンスと負荷インピーダンスとの間の不整合の関数である。

［０００３］従来においては、ＲＦ電源と負荷との間にインピーダンス整合システム又は装置を組み込むことより、反射による損失が減る。しかしながら、ＲＦプラズマ処理チャンバでは、チャンバ内の非線形性により、ＲＦ電源とプラズマチャンバとの間に著しいインピーダンス不整合が依然として存在する。したがって、ＲＦ電源によって供給される出力のすべてが、通常、ＲＦプラズマ処理チャンバの処理領域に達するわけではない。さらに、伝送線及びインピーダンス不整合システム自体における損失が、ＲＦプラズマ処理チャンバの処理領域に実際に到達する出力電力をさらに減少させる。結果的に、チャンバ内の特定のエッチング又は堆積処理の間にＲＦ電力を定量化して、処理をより良く制御するためには、ＲＦプラズマ処理チャンバの処理領域に入るＲＦエネルギーの電圧及び電流を測定するように電圧－電流（Ｖ／Ｉ）プローブが利用されることがある。

［０００４］ＲＦ伝送線に沿った任意の点における電圧及び電流の正確な測定は、位置にかなり左右されるので、理想的には、Ｖ／Ｉブローブは、プラズマ処理チャンバ上の電力入力点の近くに配置される。特に、反射によって引き起こされたＲＦ伝送線内の定在波の存在によって、結果的に伝送線に沿って位置が変動するピーク電圧及びピーク電流がもたらされる。しかしながら、高温用途では、従来のＶ／Ｉブローブは、プラズマチャンバ上に配置されるように適合されていない。例えば、典型的なプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）チャンバは、およそ６００℃から７００℃の処理温度を有し得、チャンバ本体は、およそ１００℃から２００℃の温度に達し得る。これに対して、概してＦＲ－４などの有機材料含有基板から形成される従来のＶ／Ｉブローブは、約７０℃を上回る温度で熱的に劣化し得る。したがって、高温用途では、Ｖ／Ｉブローブは処理チャンバから一定の距離で配置されるが、これにより、インピーダンス不整合システム及び／又はＲＦ電源に与えられる電圧及び電流の測定値の精度が著しく下がる。ＲＦ整合デバイス及び／又はＲＦ電力供給部の内部に測定要素を位置付けする従来のＶ／Ｉ型プローブ構成は、信号対雑音比の問題にも陥りやすい。さらに、従来のＶ／Ｉブローブにおいて、実際に供給されたＲＦ電力信号に対する測定ＲＦ値は、他の外部構成要素に対するプローブの位置に基づいて、チャンバごとに変動し得る。このことはすべて、従来のＶ／Ｉブローブが処理チャンバに供給されるＲＦ電力又は位相における小さな変動を検出し得ることを妨げる恐れがある。

［０００５］したがって、当該分野では、ＲＦプラズマ処理システム内で利用される電圧及び電流のより正確な測定を促進するシステム及び方法が必要とされている。

［０００６］本明細書に記載された１つ又は複数の実施形態は、高温環境において高周波電力を測定するための電圧－電流プローブ、及び電圧－電流プローブを較正する方法を提供する。

［０００７］一実施形態では、電圧－電流センサーアセンブリは、非有機の電気絶縁材料からなる平面体、平面体において形成された測定用開口、測定用開口の周りに配置された電圧ピックアップであって、第１の電圧測定回路に電気的に連結された電圧ピックアップ、及び測定用開口の周りに配置された電流ピックアップであって、第１の電流測定回路に電気的に連結された電流ピックアップを含む。

［０００８］別の実施形態では、プラズマ処理チャンバは、チャンバ本体、チャンバ本体内に配置された放電電極、チャンバ本体の大気面に設置され、非有機の電気絶縁材料からなる平面体を備えた電圧－電流センサーであって、第１の電圧測定回路及び第２の電流測定回路を含む、電圧－電流センサー、及び電圧－電流センサーの測定用開口を通して送り込まれ、高周波電力を放電電極に電気的に連結する高周波伝送線を含む。

［０００９］別の実施形態では、非一過性のコンピュータ可読媒体は、指令を記憶し、指令がプロセッサによって実行されると、指令は、プロセッサに次のステップを実行させる。ＲＦ電力を、第１の大きさで生成させ、センサーの平面体において形成された測定用開口を通して送り込まれた伝送線を介して、プラズマ処理チャンバに伝送させるステップ、測定用開口の周りに配置された電圧ピックアップから第１の電圧信号を受信し、測定用開口の周りに配置された電流ピックアップから第２の電圧信号を受信するステップであって、第１の電圧信号及び第２の電圧信号が、伝送線を介して伝送されているＲＦ電力に応答して生成される、受信するステップ、第１の電圧信号、第２の電圧信号、第１の電圧信号に適用される第１の較正係数、及び第２の電圧信号に適用される第２の較正係数に基づいて、プラズマ処理チャンバに結合した実際のＲＦ電力を決定するステップであって、第１の較正係数は、伝送線を介して、伝送線に整合するダミー負荷に伝送されている第２の大きさのＲＦ電力に応答して生成された、電圧ピックアップからの第３の電圧信号に基づき、第２の較正係数は、伝送線を介して、ダミー負荷に伝送されている第２の大きさのＲＦ電力に応答して生成された、電流ピックアップからの第４の電圧信号に基づく、決定するステップ、プラズマ処理チャンバに結合した実際のＲＦ電力が、ターゲットＲＦ電力の所定の範囲外にあることを特定するステップ、及び実際のＲＦ電力が、所定の範囲外であると特定したことに応答して、ＲＦ電力を、第３の大きさで生成させ、伝送線を介して、プラズマ処理チャンバに伝送させるステップ。

［００１０］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって得ることができる。そのうちの幾つかの実施形態は添付の図面で例示されている。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容し得ることから、添付の図面はこの開示の典型的な実施形態のみを例示しており、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。

本開示の様々な実施形態に係る、高周波（ＲＦ）プラズマ処理システムを示すブロック図である。 本開示の様々な実施形態に従って構成された、図１のＲＦプラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバの概略断面図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図１のＲＦプラズマ処理システム内のＶ／Ｉセンサーの概略平面図である。 図３ＡのセクションＡ－Ａに沿って切り取られた、図１のＲＦプラズマ処理システム内のＶ／Ｉセンサーの概略断面図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図３Ａ及び図３ＢのＶ／ＩセンサーのＶ／Ｉブローブの機能概略図である。 本開示の様々な実施形態に係る、Ｖ／Ｉセンサーを較正するためのプロセスステップのフロー図を提示する。 本開示の様々な実施形態に係る、プラズマ処置チャンバに印加されたＲＦ電力を制御するためのプロセスステップのフロー図を提示する。

［００１８］理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに、同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、追加の記述がなくても、他の実施形態に有益に組み込むことができると考えられている。

［００１９］以下の記載では、本開示の実施形態のより完全な理解をもたらすために、多数の具体的な詳細が提示されている。しかしながら、当業者には、これらの具体的な詳細のうちの１つ又は複数がなくても、本開示の実施形態のうちの１つ又は複数を実施することが可能であることが明白であろう。他の例では、本開示の実施形態のうちの１つ又は複数を不明瞭にしないため、周知の機能は説明されていない。

［００２０］図１は、本発明の１つ又は複数の態様の係る、高周波（ＲＦ）プラズマ処理システム１００を示すブロック図である。ＲＦプラズマシステム１００は、プラズマ処理チャンバ１２０と、第１のＲＦ整合器１３１及び伝送線１３２を介して、プラズマ処理チャンバ１２０に連結された第１のＲＦ発生器１３０と、第２のＲＦ整合器１４１及び伝送線１４２を介して、プラズマ処理チャンバ１２０に連結された第２のＲＦ発生器１４０とを含む。ＲＦプラズマシステム１００は、制御回路１５０（ここで「コントローラ１５０」とも呼ばれる）と、電圧－電流（Ｖ／Ｉ）センサー１５１及び１５２とをさらに含む。

［００２１］プラズマ処理チャンバ１２０は、任意の技術的に実現可能なプラズマ堆積チャンバ又はエッチングチャンバであってもよい。このチャンバには、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）システム、物理的気相堆積システム、エピタキシャル層堆積システム、プラズマエッチングシステム、及び同等物を含む、内部でプラズマを生成するための容量結合プラズマシステム又は誘導結合プラズマシステムが含まれる。第１のＲＦ発生器１３０は、ＲＦ電力をプラズマ処理チャンバ１２０の１つ又は複数の放電電極に供給することにより、プラズマ処理チャンバ１２０内のプラズマ生成を促進するように構成された、任意の技術的に実現可能なＲＦ電力発生器であり得る。第１のＲＦ発生器１３０は、１つのＲＦ周波数、又は複数のＲＦ周波数でＲＦ電力を供給し得る。例えば、幾つかの実施形態では、第１のＲＦ発生器１３０は、電力を１３．５６ＭＨｚのＲＦ周波数で分配マニホールド（シャワーヘッドとも呼ばれる）又はプラズマ処理チャンバ１２０内の放電電極として使用するのに適切な他の構成要素に供給するように構成され得る。同様に、第２のＲＦ発生器１４０は、１つのＲＦ周波数、又は複数のＲＦ周波数でプラズマ処理チャンバ１２０内のプラズマ生成を促進するように構成された任意の技術的に実現可能なＲＦ電力発生器であり得る。例えば、幾つかの実施形態では、第２のＲＦ発生器１４０は、電力を３６０ｋＨｚなどのより低いＲＦ周波数で基板支持体（サセプタとも呼ばれる）又はプラズマ処理チャンバ１２０内の放電電極として使用するのに適切な他の構成要素に供給するように構成され得る。

［００２２］図示されているように、第１のＲＦ発生器１３０は、第１のＲＦ整合器１３１及び伝送線１３２を通して、ＲＦ電力、すなわち、電力をプラズマ処理チャンバ１２０内のＲＦ負荷に伝送する。Ｖ／Ｉセンサー１５１は、信号用リード１５３を介して、ＲＦ電力に関連付けられた電圧によって誘発された電圧、及びＲＦ電力に関連付けられた電流によって誘発された電圧を制御回路１５０に伝送することにより、ＲＦ電力の電流、電圧、及び位相の測定を可能にする。Ｖ／Ｉセンサー１５１は、プラズマ処理チャンバ１２０の外部表面に又はプラズマ処理チャンバ１２０の近くに位置付けされた、伝送線１３２の接続点２２１、２２２に配置されているため、制御回路１５０によって、伝送線１３２における定在波成分の効果を修正することは概して必要ではない。同様に、第２のＲＦ発生器１４０は、第２のＲＦ整合器１４１及び伝送線１４２を通して、ＲＦ電力をプラズマ処理チャンバ１２０内のＲＦ負荷に伝送する。Ｖ／Ｉセンサー１５２は、伝送線１４２を介して、プラズマ処理チャンバ１２０に結合したＲＦ電力の電流、電圧、及び位相の測定を可能にする。特に、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、信号用リード１５４を介して、ＲＦ電力に関連付けられた電圧によって誘発された電圧、及びＲＦ電力に関連付けられた電流によって誘発された電圧を制御回路１５０に伝送する。Ｖ／Ｉセンサー１５２は、プラズマ処理チャンバ１２０の外部表面に又はプラズマ処理チャンバ１２０の近くに位置付けされた、伝送線１４２の接続点２４７に配置されているため、制御回路１５０によって、伝送線１４２における定在波成分の効果を修正することは概して必要ではない。

［００２３］プラズマ処理チャンバ１２０がペデスタル又は基板支持体ヒータと共に構成されている実施形態では、ＲＦプラズマシステム１００は、導電リード１６１及び１６２を介して、プラズマ処理チャンバ１２０内の加熱要素（図１に図示せず）に連結されたヒータ電源１６０をさらに含む。このような実施形態では、ＲＦプラズマシステム１００は、プラズマ処理チャンバ１２０内の加熱要素とヒータ電源１６０との間に電気的に配置されたＲＦフィルター１７０をさらに含む。ペデスタル又は基板支持体の内部に配置された加熱要素は、必ずしも名目上はプラズマ処理チャンバ１２０のＲＦシステムの一部ではないが、 このような加熱要素は、典型的に、多くの巻き線を有するコイル状導電構成要素を含み、結果的に、プラズマ処理チャンバ１２０の処理領域（図１に図示せず）の内部に供給されたＲＦエネルギーに結合することができる。したがって、ＲＦフィルター１７０は、電子システム又は装置であり、ヒータコイルとヒータ電源１６０との間に形成される導電路の一部を設ける一方で、プラズマ処理チャンバ１２０の内部に供給されたＲＦエネルギーからヒータ電源１６０を保護するように構成されている。ＲＦフィルター１７０は、典型的に、プラズマ処理チャンバ１２０の外部、すなわち、大気面の近くに又はそれに接触して配置されている。結果的に、ＲＦフィルター１７０は、プラズマ処理チャンバ１２０の操作の間、１００℃から２００℃の間の温度に達し得る。このような実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２のプラズマ処理チャンバ１２０への近接度を最大化又は増大させるために、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、ＲＦフィルター１７０を収容する筐体内の表面に配置され得る。代替的に、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、ＲＦフィルター１７０とプラズマ処理チャンバ１２０の表面との間に配置され得る。

［００２４］制御回路１５０は、ロジックを含む。このロジックは、Ｖ／Ｉセンサー１５１から信号を受信し、伝送線１３２を介してプラズマ処理チャンバ１２０内に入る、結合したＲＦ電力の電流、電圧、位相、及び大きさを決定するように構成される。幾つかの実施形態では、このようなロジックは、大きさ及び位相の検出回路として実装される。第１のＲＦ発生器１３０が、伝送線１３２を介して、ＲＦ電力をプラズマ処理チャンバ１２０内の複数の接続点２２１、２２２に伝送する実施形態では、制御回路１５０は、ロジックを含み、このロジックは、Ｖ／Ｉセンサー１５１から複数の信号を受信することにより、このような各伝送線１３２を介してプラズマ処理チャンバ１２０に入る、結合したＲＦ電力の電流、電圧、位相、及び大きさを決定する。同様に、制御回路１５０は、ロジックを含む。このロジックは、Ｖ／Ｉセンサー１５２から信号を受信し、伝送線１４２を介してプラズマ処理チャンバ１２０に入る、結合したＲＦ電力の電流、電圧、位相、及び大きさを決定するように構成される。

［００２５］プラズマ処理チャンバ１２０がペデスタル又は基板支持体ヒータと共に構成されている実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、ペデスタル内の加熱要素又は基板支持体ヒータから導電リード１６１及び１６２を通過するＲＦ電力によって誘発された信号電圧を、信号用リード１５４を介して、制御回路１５０に伝送するように構成されている。Ｖ／Ｉセンサー１５２は、導電リード１６１及び１６２を通過して外部接地（図示せず）に至る、ペデスタルに供給されたＲＦ電力の一部に関連付けられる電流の流れから誘発された電圧信号を、信号用リード１５４を介して、制御回路１５０に伝送するようにさらに構成されている。このような実施形態では、制御回路１５０は、信号用リード１５４を介して伝送された電圧に基づいて、導電リード１６１及び１６２を通過するＲＦ電力の電流、電圧、位相、及び大きさを決定するようにさらに構成されている。したがって、導電リード１６１及び１６２並びにヒータ電源１６０を介して失われるＲＦ電力は、Ｖ／Ｉセンサー１５２によって与えられる電流及び電圧の測定値に基づいて定量化され得る。結果的に、（あるチャンバから次のチャンバへの）ＲＦフィルター１７０を含む電気回路の電気挙動におけるインスタンス間の変動を定量化して補正することができ、それにより、プラズマ処理チャンバ１２０の様々なインスタンスで実行される処理におけるチャンバ間の変動が避けられる。例えば、このような実施形態では、プラズマ処理チャンバ１２０内で実行される処理は、第２のＲＦ発生器１４０によって供給されたＲＦ電力の測定のみではなく、導電リード１６１及び１６２を介して失われたＲＦ電力の補正により、伝送線１４２を介して処理チャンバの処理領域２８５に供給される実際の又は実際に近いＲＦ電力に基づいて行われ得る。

［００２６］幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、処理チャンバの領域（接地された又は遮蔽された処理チャンバ要素（例えば、ヒータベロー（ｈｅａｔｅｒ ｂｅｌｌｏｗ）、ヒータの中央シャフト）によって少なくとも部分的に囲まれた基板支持体内の領域２８５など）内に位置付けされ、Ｖ／Ｉセンサー１５２の構成要素が様々な外部ノイズ源から隔離される。幾つかの構成では、Ｖ／Ｉセンサー１５２のすべての構成要素とＶ／Ｉセンサーが配置された処理チャンバの領域２８５を囲む構成要素との間で最小固定間隙（例えば、１～１０ｍｍ）が維持される。結果的に、Ｖ／Ｉセンサー１５２によって行われる電気測定のインスタンス間の変動が減少し、これにより、プラズマ処理チャンバ１２０の様々なインスタンスで実行される処理のチャンバ間の変動が回避される。一実施例では、Ｖ／Ｉセンサー１５２Ａ又は１５２Ｂは、サセプタ２０８の内部領域２８５内に配置される。

［００２７］図１に示す実施形態では、ＲＦプラズマシステム１００内で単一のコントローラ１５０が示されている。他の実施形態では、異なるコントローラ１５０が、ＲＦプラズマシステム１００内に含まれた各ＲＦ発生器に組み込まれ得る。他の実施形態では、制御回路１５０の機能性は、ＲＦプラズマシステム１００のための中央システムコントローラ内に組み込まれ得る。いずれの場合でも、制御回路１５０の機能性は、ソフトウェア、ハードウェア、及び／又はファームウェアを介することを含めて、任意の技術的に実現可能な実装態様を含み得る。

［００２８］図２は、本開示の様々な実施形態に従って構成された、プラズマ処理システム１２０の概略断面図である。例として、図２のプラズマ処理チャンバ１２０の実施形態は、ＰＥＣＶＤシステムに関連して説明されるが、任意の他のプラズマ処理チャンバ（他のプラズマ堆積チャンバ又はプラズマエッチングチャンバを含む）が諸実施形態の範囲内に入り得る。プラズマ処理チャンバ１２０は、壁２０２、底部２０４、及びチャンバリッド２２４を含み、これらは、共にサセプタ２０８及び処理領域２４６を囲む。プラズマ処理チャンバ１２０は、真空ポンプ２１４、ガス源２１８、第１のＲＦ発生器１３０及び第１のＲＦ整合器１３１、第２のＲＦ発生器１４０及び第２のＲＦ整合器１４１、並びにＲＦフィルター１７０をさらに含み、これらはそれぞれ、プラズマ処理チャンバ１２０の外側に連結されている。

［００２９］さらに、プラズマ処理チャンバ１２０は、プラズマ処理チャンバ１２０の大気面に直接連結されているか又はプラズマ処理チャンバ１２０の大気面に設置された１つ又は複数のＶ／Ｉセンサー１５１及び１５２を含む。図２に示す実施形態では、プラズマ処理チャンバ１２０は、その上面に連結又は設置されたＶ／Ｉセンサー１５１を含み、それにより、１つ又は複数の伝送線１３２を通過する電圧及び電流を処理領域２４６及び基板２１０の近くで正確に測定することができる。さらに、プラズマ処理チャンバ１２０は、その下面に連結又は設置されたＶ／Ｉセンサー１５２を含み、それにより、伝送線１４２を通過する電圧及び電流を処理領域２４６及び基板２１０の近くで正確に測定することができる。幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、プラズマ処理チャンバ１２０の底部２０４上に若しくはその近くに設置されるか、又はプラズマ処理チャンバ１２０の底部２０４に直接連結される。代替的に、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、プラズマ処理チャンバ１２０の内部の大気領域２４６内（移動可能なサセプタ２０８に連結されたベローズ２５０の内部など）に設置されてもよい。このような実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、サセプタ２０８の表面に直接連結され得る。代替的に、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、ブラケット又は他の支持構造体を介して、サセプタ２０８に設置され得る。いずれの場合でも、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、基板２１０及び処理領域２４６から数センチメートル以内に配置される。幾つかの構成では、Ｖ／Ｉセンサー１５２ＡなどのＶ／Ｉセンサー１５２は、（例えば電極又は電極接続部などの）サセプタ２０８の導電部に連結された金属ロッド２４２との間の界面に形成された、接続点２４７から数センチメートル以内に配置される。接続点２４７は、典型的に、伝送線１４２の一部の中のノード（例えば、波が最小振幅値を有する、定在波に沿った点）であるので、Ｖ／Ｉセンサー１５２を、接続点２４７において、又は接続点２４７から少なくとも数センチメートル以内に位置付けすることは有用であり得る。

［００３０］Ｖ／Ｉセンサー１５１及び１５２は、プラズマ処理チャンバ１２０内に配置されず、その代わりに、基板２１０の処理中に大気に曝されるその表面に直接連結され得る。代替的又は追加的に、Ｖ／Ｉセンサー１５１及び１５２は、このようなプラズマ処理チャンバ１２０の大気面に直接連結されたブラケット又はその他の支持構造体に設置され得る。

［００３１］壁２０２及び底部２０４は、アルミニウム又はステンレス鋼などの導電性材料を含み得る。プラズマ処理チャンバ１２０内には、シャドウフレーム２３８が配置されている。シャドウフレーム２３８は、処理中に基板２１０によって覆われていないサセプタ２０８の表面に望ましくない堆積が生じることを防止する又は減少させるように構成されている。シャドウフレーム２３８は、プラズマ処理チャンバ１２０がアイドル状態のとき、レッジ２４０の上に置かれ、１つ又は複数のストラップ２４３によって、壁２０２の内表面に連結され得る。１つ又は複数の壁２０２を通るようにスリットバルブ開口２０６が存在し得る。スリットバルブ開口２０６は、基板２１０をプラズマ処理チャンバ１２０に挿入し、基板２１０をプラズマ処理チャンバ１２０から取り出すことを容易にするよう構成されている。スリットバルブ開口２０６を密封するように構成されたスリットバルブは、プラズマ処理チャンバ１２０の内側又は外側のいずれかの側に配置されてもよい。明瞭性のために、スリットバルブは図２に示されていない。

［００３２］真空ポンプ２１４は、プラズマ処理チャンバ１２０に連結され、その中の真空レベルを調節するように構成されている。図示されているように、バルブ２１６は、プラズマ処理チャンバ１２０と真空ポンプ２１４との間に連結され得る。真空ポンプ２１４は、基板処理の前にプラズマ処理チャンバ１２０を排気し、処理中、バルブ２１６を通して、処理チャンバから処理ガスを除去する。バルブ２１６は、プラズマ処理チャンバ１２０の排気率の調節を促進するよう調節可能であり得る。バルブ２１６を通しての排気率、及びガス源２１８から入って来るガス流量によって、プラズマ処理チャンバ１２０内のチャンバ圧力及び処理ガスの滞留時間が決定される。

［００３３］サセプタ２０８は、プラズマ処理チャンバ１２０によって処理されている間の基板２１０（図２の基板２１０など）を支持するための、任意の技術的に実現可能な装置を含み得る。幾つかの実施形態では、サセプタ２０８は、サセプタ２０８を上昇且つ下降させるように構成されたシャフト２１２上に配置される。一実施形態では、シャフト２１２及びサセプタ２０８は、導電性材料（タングステン、銅、モリブデン、アルミニウム、又はステンレス鋼など）から少なくとも部分的に形成されるか、又はこれを含み得る。プラズマ処理チャンバ１２０が、容量結合プラズマチャンバである実施形態では、サセプタ２０８は、電極（図示せず）を含むように構成され得る。このような実施形態では、金属ロッド２４２は、サセプタ２０８内に配置された組み込み型電極に電気的に連結され、接続点２４７を通して、ＲＦ電力を組み込み型電極に供給するように構成されている。このようにして、組み込み型電極及び金属ロッド２４２は、伝送線１４２を介して、第２のＲＦ発生器１４０に電気的に連結されている。

［００３４］幾つかの実施形態では、サセプタ２０８は、処理中に基板２１０を加熱するための１つ又は複数の加熱要素２０９を含む。このような実施形態では、加熱要素２０９は、導電リード１６１及び１６２を介して、ヒータ電源１６０に連結されている。導電リード１６１及び１６２は、シャフト２１２内に配置され得る。導電リード１６１及び１６２は、それぞれ、Ｖ／Ｉセンサー１５１の対応する測定用開口（図１に図示せず）を通過し、それにより、ＲＦ電流及び電圧が測定され得る。

［００３５］ガス源２１８は、チャンバリッド２２４を通過するチューブ２２３を介して、プラズマ処理チャンバ１２０に連結される。チューブ２２３は、バッキング板２２６に連結され、処理ガスが、バッキング板２２６を通過して、バッキング板２２６とガス分配シャワーヘッド２２８との間のプレナム２４８に入ることを可能にする。ガス分配シャワーヘッド２２８は、サスペンション２３４によってバッキング板２２６の隣に保持され得、それにより、ガス分配シャワーヘッド２２８、バッキング板２２６、及びサスペンション２３４が、共に、ガスボックスと呼ばれることがあるアセンブリを形成する。したがって、動作中、ガス源２１８からプラズマ処理チャンバ１２０内に導入された処理ガスは、プレナム２４８を充填して、その後、処理領域２４６に均一に入るために、ガス分配シャワーヘッド２２８に形成されたガス通路２３０を通過する。代替的な実施形態では、ガス分配シャワーヘッド２２８に加えて又はその代わりに、壁２０２に取り付けられた注入口及び／又はノズル（図示せず）を通して、処理ガスが処理領域２４６内に導入され得る。

［００３６］第１のＲＦ発生器１３０は、１つ又は複数の伝送線１３２を介して、連結点２２１及び２２２でバッキング板２２６に連結されている。したがって、連結点２２１及び２２２は、バッキング板２２６へのＲＦ電力フィード点として機能する。代替的に、第１のＲＦ発生器１３０は、単一の連結点でバッキング板２２６に連結され得る。伝送線１３２は、同軸ケーブルを含み得、幾つかの実施形態では、これらの同軸ケーブルの外側の追加の遮蔽部と共に構成されて、ＲＦ電力が接地に過剰に漏洩することを防ぐ。一実施形態では、第１のＲＦ発生器１３０は、約１３．５６ＭＨｚの周波数でＲＦ電流を生成することが可能なＲＦ発生器を含む。別の実施形態では、第１のＲＦ発生器１３０は、ＶＨＦ電力（例えば、約４０ＭＨｚから２００ＭＨｚ以上の周波数のＶＨＦ電力）を生成することが可能なＶＨＦ発生器を含む。図示されているように、伝送線１３２は、それぞれ、Ｖ／Ｉセンサー１５１の対応する測定用開口を通過する。

［００３７］幾つかの実施形態では、第１のＲＦ発生器１３０は、第１のＲＦ整合器１３１を通して、処理領域２４６に隣接して配置された放電電極に高周波電力を供給する。このような放電電極には、ガス分配シャワーヘッド２２８（図２に示すように）などの処理ガス分配要素、又はガス注入ノズルのアレイが含まれ得る。これらを通して、処理ガスが処理領域２４６内に導入される。放電電極、例えば、ガス分配シャワーヘッド２２８は、基板２１０の表面に実質的に平行に配向され得、プラズマ源出力を、基板２１０とガス分配シャワーヘッド２２８との間に配置された処理領域２４６に容量結合する。処理中、サセプタ２０８、シャドウフレーム２３８、及び基板２１０は、上昇させられて、シャワーヘッド２２８の下面の近くに位置付け（例えば、１～３０ｍｍ以内）され、それにより、少なくとも部分的に囲まれた処理領域２４６が形成される。

［００３８］幾つかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ１２０は、第１のＲＦ発生器１３０の出力レベル、ガス源２１８を介して処理領域２４６に方向付けられる様々な処理ガスの流量、バルブ２１６の調節等を含む、プラズマ処理チャンバ１２０の動作を制御するように構成された機械対応型コントローラ（例えば、制御回路１５０）をさらに含み得る。概して、このようなコントローラは、１つ又は複数のプロセッサ、メモリ、及びプラズマ処理チャンバ１２０の動作の制御に適切な指令を含む。代替的に、幾つかの実施形態では、マルチチャンバ処理システムの動作を制御するように構成されたシステムコントローラは、代わりに、プラズマ処理チャンバ１２０、並びに１つ又は複数の他の処理チャンバの動作を制御するように構成され得る。

［００３９］ＰＥＣＶＤ処理などのプラズマ処理は、概して、プラズマ処理チャンバ１２０内で行われ、基板２１０をサセプタ２０８上に置き、１つ又は複数の前駆体ガスをガス源２１８から処理領域２４６内に導入することによって行われる。連結点２２１及び２２２を介して、ＲＦ電力をガス分配シャワーヘッド２２８に印加するか、且つ／又はＲＦ電力をサセプタ２０８に印加することにより、処理領域２４６内の前駆体ガス又は複数の前駆体ガスがプラズマ状態に活性化（例えば、励起）される。このプラズマの種類は、電子加熱機構が主にガス分配シャワーヘッド２２８及び接地された電極（例えば、サセプタ２０８又は壁２０２）の近くの容量性プラズマシースを介しているため、典型的に、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）と呼ばれる。励起されたガスは、反応して、基板２１０の表面に材料の層を形成する。

［００４０］概して、ＲＦ電流は、それを駆動する源に戻る最短経路を探す。したがって、プラズマ処理の間、駆動されたＲＦ電流は、第１のＲＦ発生器１３０から移動して、処理領域２４６内に生成されたプラズマを通り、壁２０２などのＲＦ戻り経路に至る。サセプタ２０８が第２のＲＦ発生器１４０に連結された実施形態では、ＲＦ電流は、第２のＲＦ発生器１４０から移動して、ロッド２４２、組み込み型電極、及び処理領域２４６内に配置されたプラズマを通り、壁２０２及び底部２０４などのＲＦ戻り経路に至る。しかしながら、サセプタ２０８が加熱要素２０９を含む実施形態では、加熱要素２０９が、プラズマ処理チャンバ１２０に供給されたＲＦエネルギーに結合することがあり、サセプタ２０８に供給されたＲＦエネルギーの一部が第２のＲＦ発生器１４０に戻らない場合がある。その代わり、第２のＲＦ発生器１４０によって供給されるＲＦエネルギーの一部が、導電リード１６１及び１６２を介して、ヒータ電源１６０に流れることがある。フィルター１７０は、導電リード１６１及び１６２に沿ったＲＦエネルギーの流れを減らすように構成されているが、フィルター１７０の効率が完全であることは稀である。結果として、フィルター１７０があるにも関わらず、ＲＦエネルギーの大部分がヒータ電源１６０へと流れ得る。したがって、反射による電力損失に加えて、導電リード１６１及び１６２を通るＲＦ電力の損失により、処理領域２４６に実際に供給されるＲＦエネルギーの大きさに影響が及び得る。さらに、フィルター１７０の性能が、インスタンス間で変動するので、導電リード１６１及び１６２を通るＲＦ電力の影響は、プラズマ処理チャンバ１２０の各インスタンスで変動し得る。したがって、プラズマ処理チャンバ１２０の２つの異なるインスタンスで名目上同一の処理が行われると、処理領域２４６に実際に供給されるＲＦ電力を正確に測定することができない限り、膜厚や均一性等の処理結果が予測不能な変動の悪影響を受ける場合がある。

［００４１］ＲＦ用途用の従来のＶ／Ｉセンサーは、概して、７０℃以上で熱的に損傷し得る有機基板（ＦＲ－４など）を含む。結果として、ＰＥＣＶＤチャンバなどの高温用途のためには、従来のＶ／Ｉセンサーは、典型的に、処理チャンバから幾らかの距離をおいて配置される。したがって、このようなセンサーによって行われ、電気回路内のＲＦ整合構成要素によって使用される測定は、外挿法に頼っており、ＲＦ測定の位置依存性を補正する。このＲＦ測定は、感知された電気測定値内のこの誘発されたエラーにより不完全に整合された伝送線に沿って、処理チャンバから一定距離で行われる。このような外挿は、プラズマ処理チャンバ１２０の構造的な細部にかなり依存しており、実験的に実証することが非常に困難であり、ある処理について実証されたとしても、処理の化学作用及びチャンバ動作条件に応じて、他の処理では典型的に変化する。さらに、伝送線１３２及び１４２に存在する定在波の非線形的な性質により、理想化された伝送線モデルに基づく従来の外挿法は、基板２１０と遠隔測定点との間で維持されるＲＦ電力損失を正確に説明することができず、したがって、このような電力損失を過小評価又は過大評価し得る。

［００４２］実施形態によれば、Ｖ／Ｉセンサー１５１及び／又は１５２は、処理領域２４６に供給されるＲＦ電力の電圧、電流、及び位相のより正確な測定を可能にする。特に、Ｖ／Ｉセンサー１５１及び／又は１５２は、高温環境に対して構成されており、したがって、プラズマ処理チャンバ１２０で高温処理が行われているときでも、プラズマ処理チャンバ１２０の近傍の配置に適合する。このような一実施形態が、図３Ａ及び図３Ｂで示される。

［００４３］図３Ａは、本開示の様々な実施形態に係る、Ｖ／Ｉセンサー１５２の概略平面図である。図３Ｂは、図３ＡのセクションＡ－Ａに沿って切り取られた、Ｖ／Ｉセンサー１５２の概略断面図である。Ｖ／Ｉセンサー１５２は、高温ＰＥＣＶＤ処理の間、プラズマ処理チャンバ１２０の近くの又はそれと接触する位置などの高温環境におけるＲＦ電流及び電圧を正確に測定するように構成されている。図３Ａ及び図３Ｂに示す実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、金属ロッド２４２、並びに導電リード１６１及び１６２におけるＲＦ電流及び電圧を測定するように構成されている。一実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、金属ロッド２４２の遠位端、並びに導電リード１６１及び１６２の遠位端に供給されるＲＦ電圧及び電流を測定するように構成されている。幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、第１のＶ／Ｉブローブ３１０、第２のＶ／Ｉブローブ３２０、第３のＶ／Ｉブローブ３１０、並びに第１のＶ／Ｉブローブ３１０、第２のＶ／Ｉブローブ３２０、及び第３のＶ／Ｉブローブ３３０を囲みそれらを互いから電気的に絶縁する接地面３０２を有する平面体３０１を含む。

［００４４］平面体３０１は、セラミック、雲母、フェライト、又は同様の材料などの、電気絶縁材料を含む非有機材料からなる。例えば、適切なセラミック材料には、酸化アルミニウム、及び窒化アルミニウムが含まれる。従来のＶ／Ｉセンサーに一般的に利用される有機基板（ＦＲ－４など）に比べて、上述の非有機の電気絶縁材料は耐温性が非常に高い。したがって、平面体３０１及びＶ／Ｉセンサー１５２は、プラズマ処理チャンバ１２０の大気面又は外面と直接接触して配置されるように、且つ／又は、プラズマ処理チャンバ１２０の大気面又は外面と近接して設置されるように、適合されている。結果として、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、フィルター１７０用のフィルターボックスハウジングの内部など、プラズマ処理チャンバ１２０の処理領域２４６に近接して配置され得るか、又は、底部２０４に連結若しくは設置される。しかしながら、幾つかの適温用途では、平面体３０１は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）などのポリイミドから形成されてもよい。

［００４５］第１のＶ／Ｉブローブ３１０は、電圧ピックアップ３１１及び電流ピックアップ３１２を含み、これらはそれぞれ測定用開口３１５の周りに配置される。測定用開口３１５は、サセプタ２０８の内部でＲＦ電力を組み込み型電極に供給する、ＲＦ電力の伝送に適切な導電構造体（伝送線１４２又は金属ロッド２４２の導電体など）を収容するように構成されている。したがって、Ｖ／Ｉブローブ３１０は、プラズマ処理チャンバ１２０に近接する位置で、プラズマ処理チャンバ１２０に伝送されているＲＦ電力の正確な電圧及び電流の測定を行うように構成されている。

［００４６］図４Ｂに示す電圧ピックアップ３１１は、例えば、伝送線１４２又は金属ロッド２４２を介して、平面体３０１に形成された測定用開口３１５を通過するＲＦ電力によって誘発された電圧信号を生成するように構成されている。電圧ピックアップ３１１によって生成された電圧信号は、測定用開口３１５内に位置付けされた導電性素子の一部を通過するＲＦ電力の電圧に実質的に比例する。幾つかの実施形態では、電圧ピックアップ３１１は、導電性リング３１１Ａとして構成され、測定用開口３１５の周りに配置されるか、又はその表面に形成される。導電性リング３１１Ａは、典型的に、接地された素子３２０によって囲まれる。導電性リング３１１Ａ及び接地された素子３２０は、両方とも、図４Ｂに示すＲＦ電圧測定回路４５５などの電気回路内に接続されて、測定用開口３１５内に位置付けされたＲＦ導電性素子の一部を通過するＲＦ電力の電圧を測定するために共に使用される。接地された素子３２０は、概して、Ｖ／Ｉセンサー１５２の表面上又は表面内に配置された１つ又は複数の接地された層３０２Ａ及び３０２Ｂを含み、複数の相互接続ビア３０２Ｃによって電気的に共に連結されている。１つ又は複数の接地された層３０２Ａ及び３０２Ｂ、並びに複数の相互接続ビア３０２Ｃは、導電性材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｓｎ、又はＣｕを含む金属）から形成されてもよく、第１のＶ／Ｉブローブ３１０、第２のＶ／Ｉブローブ３２０、及び第３のＶ／Ｉブローブ３３０を互いから、且つ他の外部構成要素から電気的に遮蔽するように使用される。幾つかの構成では、複数の相互接続ビア３０２Ｃが、Ｖ／Ｉブローブ３１０、３２０、及び３３０のそれぞれの周りに位置付けされており、各Ｖ／Ｉブローブ内の構成要素間のクロストークを最小化する遮蔽部を形成する。幾つかの実施形態では、接地された素子３２０は、信号用リード１５４などの、同軸伝送線（図示せず）の外側遮蔽導電体４０２に接続され得る。

［００４７］図４Ａに示す電流ピックアップ３１２は、図４Ａに示すＲＦ電流測定回路４５４などの電気回路に使用により、測定用開口３１５内に位置付けされた導電性素子の一部を通過するＲＦ電力によって誘発された電圧信号を生成するように構成されている。磁束によって誘発された電圧信号は、電流ピックアップ３１２内で誘発され、測定用開口３１５内に位置付けされた導電性素子の一部を通過するＲＦ電流に実質的に比例する。幾つかの実施形態では、電流ピックアップ３１２は、環状コイルとして、又はそれに近似して構成される。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示す実施形態では、電流ピックアップ３１２は、平面体３０１の上面３０１Ａ上の実質的に平坦な回路トレース３１３、平面体３０１の底面３０１Ｂ上の実質的に平坦な回路トレース３１４、及び平面体３０１を通って形成された導電性ビア３１６を含む。各導電性ビア３１６は、回路トレース３１３を対応する回路トレース３１４と接続することにより、共に直列相互接続された回路トレース３１３、回路トレース３１４、及び導電性ビア３１６は、連続導電ループ構造を形成する。

［００４８］図３Ａ及び図３Ｂに示すＶ／Ｉセンサー１５２の構成は、電圧ピックアップ３１１と電流ピックアップ３１２との間のクロストークを最小化するか、又は減少させることに留意されたい。特に、電圧ピックアップ３１１及び電流ピックアップ３１２が、単一の平面、すなわち、平面体３０１（例えば、Ｘ－Ｙ面）によって画定された平面に位置付けされ、この平面が、測定用開口３１５を通過するＲＦ電力の方向に対して直交であるので、測定用開口３１５内に配置された伝送線内のＲＦ電圧は、電流ピックアップ３１２内で電圧をわずかしか誘発しないか、又は全く誘発せず、測定用開口３１５内に配置された伝送線内に流れるＲＦ電流は、電圧ピックアップ３１１内に電圧をわずかしか誘発しないか、又は全く誘発しない。結果的に、伝送線の電圧測定及び電流測定は、互いに相互排他的であると見なしてよく、したがって、これらの感知要素間のクロストークは非常に小さいと考えられている。つまり、測定用開口３１５を通過するＲＦ電流からの寄与を含む電圧ピックアップ３１１からの電圧信号によって引き起こされる大きな測定エラーがなく、測定用開口３１５を通過するＲＦ電圧からの寄与を含む電流ピックアップ３１２からの電流信号によって引き起こされる大きな測定エラーがない。したがって、測定された電圧、測定された電流、電圧ピックアップ３１１と電流ピックアップ３１２との間の位相差のコサインの積は、測定点における瞬間的な伝送線の電力に実質的に比例する。幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉブローブ３１０における電圧ピックアップ３１１及び電流ピックアップ３１２の大きさは、Ｖ／Ｉブローブ３１０に形成された開口３１５を通過する導電性素子の一部又はＶ／Ｉブローブ３１０に形成された開口３１５を通過する生成フィールドの大きさ又は断面領域に比例して寸法形成される。

［００４９］第２のＶ／Ｉブローブ３２０と第３のＶ／Ｉブローブ３３０は、第１のＶ／Ｉブローブ３１０と構成及び動作が実質的に類似し得、Ｖ／Ｉセンサー１５２に含まれ、プラズマ処理チャンバ１２０に関連付けられた追加のＲＦ伝送線（導電リード１６１及び１６２など）に対して電圧及び電流の測定をもたらす。導電リード１６１及び１６２は、ＲＦ伝送線として機能するように意図されていないが、それにも関わらず、プラズマ処理チャンバ１２０の幾つかの実施形態では、そのように機能し得ることに留意されたい。

［００５０］第２のＶ／Ｉブローブ３２０は、電圧ピックアップ３２１及び電流ピックアップ３２２を含み、これらはそれぞれ測定用開口３２５の周りに配置される。測定用開口３２５は、プラズマ処理チャンバ１２０に関連付けられた特定のＲＦ導電リード（導電リード１６１など）を収容するように構成されている。この特定のＲＦ導電リードは、ＲＦ発生源と、プラズマ処理チャンバ１２０に連結された接地との間に連結されていない。幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉブローブ３２０における電圧ピックアップ３２１及び電流ピックアップ３２２の大きさは、Ｖ／Ｉブローブ３２０に形成された開口３２５を通過する導電性素子の一部又はＶ／Ｉブローブ３２０に形成された開口３２５を通過する生成フィールドの大きさ又は断面領域に比例して寸法形成される。

［００５１］同様に、第３のＶ／Ｉブローブ３３０は、電圧ピックアップ３３１及び電流ピックアップ３３２を含み、これらはそれぞれ測定用開口３３５の周りに配置される。測定用開口３３５は、プラズマ処理チャンバ１２０に関連付けられた別のＲＦ導電リード（導電リード１６２など）を収容するように構成されている。この別のＲＦ導電リードは、ＲＦ発生源と、プラズマ処理チャンバに連結された接地との間に連結されていない。幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉブローブ３３０における電圧ピックアップ３３１及び電流ピックアップ３３２の大きさは、Ｖ／Ｉブローブ３３０に形成された測定用開口３３５を通過する導電性素子の一部又はＶ／Ｉブローブ３３０に形成された測定用開口３３５を通過する生成フィールドの大きさ又は断面領域に比例して寸法形成される。第２のＶ／Ｉブローブ３２０及び第３のＶ／Ｉブローブ３３０は、導電リード１６１及び１６２を通したＲＦ電力損失の測定を可能にするので、単に、金属ロッド２４２又は伝送線１４２の上流部分を介してプラズマ処理チャンバ１２０に供給されたＲＦ電力を測定することより、処理領域２４６に結合した実際のＲＦ電力をより正確に判断することができる。したがって、フィルター１７０の効率におけるチャンバ間の変動は、様々なＶ／Ｉブローブ及びチャンバＲＦ整合要素を使用することにより、検出、定量化、及び補正され得る。

［００５２］図４Ａ及び図４Ｂは、本開示の様々な実施形態に係る、Ｖ／Ｉセンサー１５２の第１のＶ／Ｉブローブ３１０の機能概略図である。図示されているように、複数の信号用リード１５４（図１）のうちの信号用リード１５４Ａは、電圧ピックアップ３１１に連結され、複数の信号用リード１５４のうちの別の信号用リード１５４Ｂは、電流ピックアップ３１２に連結される。幾つかの実施形態では、これらの信号用リード１５４Ａ及び１５４Ｂは、それぞれ、中央導電体４０１と外側遮蔽導電体４０２との間に５０ｏｈｍ抵抗を有する１つ又は複数の同軸ケーブルの一部として構成されている。

［００５３］幾つかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ１２０の最適な又は改善された動作のために、それに関連付けられた各Ｖ／Ｉセンサーを較正することができる。このような実施形態では、Ｖ／Ｉセンサーの電圧ピックアップによって生成された特定の信号電圧は、Ｖ／Ｉセンサーの測定用開口を通過する特定の既知のＲＦ電圧に正確に関連付けられ得る。同様に、Ｖ／Ｉセンサーの電流ピックアップ３１２によって生成された特定の信号電圧は、Ｖ／Ｉセンサーの測定用開口を通過する特定の既知のＲＦ電流に正確に関連付けられ得る。このようにして、電圧ピックアップのための較正係数を生成することができ、電流ピックアップ３１２のための別の較正係数を生成することができる。後続の動作では、電圧ピックアップによって生成され、適切な較正係数によって乗算された信号電圧は、どのＲＦ電圧（例えば、ピーク又はＲＭＳ）が、任意の瞬間に測定用開口を通過しているかを正確に指し示すことができる。同様に、電流ピックアップ３１２によって生成され、適切な較正係数によって乗算された信号電圧は、どのＲＦ電流（例えば、ピーク又はＲＭＳ）が、任意の瞬間に測定用開口を通過しているかを正確に指し示すことができる。このような一実施形態が、図５と併せて以下で説明される。

［００５４］図５は、本開示の様々な実施形態に係る、Ｖ／Ｉセンサーを較正するためのプロセスのフロー図を提示する。このプロセスは、図１から４のＲＦプラズマシステム１００に関連して説明されるが、当業者であれば、このプロセスが、他の種類のＲＦプラズマシステムを用いて実行されてもよいことを理解するであろう。方法５００のための制御アルゴリズムは、コントローラ１５０、すなわち、プラズマ処理チャンバ１２０の動作を制御するように構成された機械対応型コントローラ、又は、較正処理の間にＲＦプラズマシステム１００に連結されている別個の演算デバイスの中に存在する。これらの制御アルゴリズムは、全体的に又は部分的に、ソフトウェア若しくはファームウェアで実装されたロジックとして、及び／又はハードウェアで実装されたロジック回路として実装され得る。

［００５５］処理の前に、ＲＦ整合器及び既知のインピーダンスの適切な伝送線を介して、適切なＲＦ発生器が、既知のインピーダンスのダミー負荷に連結される。より具体的には、整合したＲＦシステム、すなわち、反射のないＲＦシステムを形成するために、ＲＦ発生器、ダミー負荷、及びＲＦ整合器が選択される。例えば、一実施形態では、第２のＲＦ発生器１４０は、第２のＲＦ整合器１４２及び伝送線１４２を介して、５０ｏｈｍダミー負荷に連結される。さらに、処理の前に、伝送線は、較正されるＶ／Ｉセンサー（Ｖ／Ｉセンサー１５２など）の測定用開口を通して送り込まれる。

［００５６］方法５００は、ブロック５０１で開始する。ここでは、ＲＦ電力が、第２のＲＦ発生器１４０によって特定のＲＦ周波数で生成される。例えば、一実施形態では、第２のＲＦ発生器１４０は、２７ＭＨｚで２５００Ｗ生成する。幾つかの実施形態では、ブロック５０１で生成されたＲＦ電力の大きさは、特定の周波数で第２のＲＦ発生器１４０によって利用されることが予期される最大ＲＦ電力又はＲＭＳ ＲＦ電力に等しい。

［００５７］ブロック５０２では、伝送線１４１が送り込まれるＶ／Ｉブローブ、例えば、第１のＶ／Ｉブローブ３１０は、第１の電圧信号及び第２の電圧信号を生成する。電圧ピックアップ３１１は、第１のＶ／Ｉブローブ３１０の測定用開口３１５で見つかるＲＦ電圧に比例する第１の電圧信号を生成する。電流ピックアップ３１２は、第１のＶ／Ｉブローブ３１０の測定用開口３１５を通過するＲＦ電流に比例する第２の電圧信号を生成する。制御回路１５０は、次いで、これらの受信した測定信号をメモリ内に記憶し得る。

［００５８］ブロック５０３では、第１の電圧信号、及び測定用開口３１５を通過する既知のＲＦ電圧に基づいて、電圧ピックアップ３１１のための較正係数が決定される。方法５００で利用される整合したＲＦシステム内に反射がないため、ＲＦ電圧は、ＲＦ電力とシステムの抵抗値との積の平方根に等しいことに留意されたい。ＲＦ電力とシステムの抵抗値の両方が既知であるので、ＲＦ電圧は既知である。したがって、ブロック５０１から５０３を少なくとも２度完成させた後、ＲＦ電圧の既知の大きさに対するＶ／Ｉブローブ電圧の曲線を形成することができる。較正曲線が直線状となり、インターセプトが０ボルトになるので、係数は、形成された曲線のスロープに等しくなり、Ｖ／Ｉブローブ電圧のための較正係数として使用される。

［００５９］さらにブロック５０３では、第２の電圧信号、及び測定用開口３１５を通過する既知のＲＦ電圧に基づいて、電圧ピックアップ３１２のための較正係数が決定される。方法５００で利用される整合したＲＦシステム内に反射がないため、電流は、システムの抵抗値に対するＲＦ電力の比率の平方根に等しいので、ＲＦ電流も既知である。ＲＦ電力とシステムの抵抗値の両方が既知であるので、ＲＦ電流は既知である。したがって、ブロック５０１から５０３を少なくとも２度完成させた後、ＲＦ電流の既知の大きさに対するＶ／Ｉブローブ電流測定（例えば、電圧信号）の曲線を形成することができる。較正曲線が直線状となり、インターセプトが０ボルトになるので、係数は、形成された曲線のスロープに等しくなり、Ｖ／Ｉブローブ電流測定のための較正係数として使用される。

［００６０］幾つかの実施形態では、各Ｖ／Ｉブローブにおける電圧ピックアップ３１１のための決定された較正係数及び／又は電流ピックアップ３１２のための較正係数は、制御回路１５０のメモリ内に記憶される。これらの較正係数は、Ｖ／Ｉブローブによって測定されたＲＦ電流及び電圧値を調節するために制御回路の一部によって使用され、その後、処理チャンバ内で使用されるＲＦ整合要素及び／又はＲＦ電力供給要素によって使用される。

［００６１］幾つかの実施形態では、ＲＦ発生器は、ＲＦプラズマシステム内で利用されて、混合された動作周波数をもたらし得る。例えば、一部の状況では、２つのＲＦ周波数が、同時にＰＥＣＶＤプラズマを駆動して、処理中の基板２１０の近くのプラズマ密度及びイオンエネルギーを制御する。さらに、特定の膜属性を最適化するために、パルス動作が利用され得る。いずれの場合でも、ＲＦシステム内に１つより多くの周波数が存在するとき、Ｖ／Ｉセンサーの電流ピックアップ３１２及び電圧ピックアップによって生成される信号は、大きさ及び位相検出回路に達する前に、典型的に、各動作周波数で帯域フィルター（図示せず）を通して供給される。このような帯域フィルターを挿入することにより、電流ピックアップ３１２によって生成された信号と電圧ピックアップによって生成された信号との間に、大きさの差（減衰）及び位相差が導入され得る。これらの信号は、各ＲＦ発生器によって供給されるＲＦ電力を調節し、且つ／又は各ＲＦ源の対応するＲＦ整合要素に関連付けられたＲＦ整合パラメータを調節するために使用され得る。

［００６２］幾つかの実施形態では、ＲＦ発生器がＲＦプラズマシステム内で利用されて、混合した動作周波数が与えられると、方法５００の較正処理は、処理チャンバ内で使用される各ＲＦ周波数の種々のＲＦ電力レベルで利用され、駆動された各ＲＦ周波数のための正確な較正係数を生成し得る。特に、方法５００の較正処理は、各動作周波数のための較正係数を生成するために各動作周波数で利用されてもよく、それにより、上述の帯域フィルターによって引き起こされた生成信号の減衰のための較正が可能になる。さらに、方法５００において利用されるＲＦシステムは、反射のない整合したＲＦシステムであるので、第１の電圧信号と第２の電圧信号との間で検出された任意の位相差は、実際はＲＦシステムの位相オフセットである。この位相オフセットは、測定回路内に含まれる帯域フィルターによって引き起こされて、測定回路によって検出される。ＲＦシステムの複数の周波数動作については、それぞれの駆動されたＲＦ周波数で、概して、異なるシステム位相オフセットが利用され、このような各位相オフセットは、方法５００の種々の実装形態で判断される。したがって、特定の周波数において方法５００で測定された位相差は、システム位相オフセットであると見なしてよい。このシステム位相オフセットは、各ＲＦ発生器によって供給されたＲＦ電力を制御するために且つ／又は各ＲＦ源の対応するＲＦ整合要素に関連付けられたＲＦ整合パラメータを調節するために使用され得るＶ／Ｉブローブによって検出されたＲＦ電力パラメータの修正のために利用するため、この特定の動作周波数に利用され得る。

［００６３］図６は、本開示の様々な実施形態に係る、プラズマ処置チャンバ１２０に印加されたＲＦ電力を制御するためのプロセスのフロー図を提示する。このプロセスは、図１から４のＲＦプラズマシステム１００に関連して説明されるが、当業者であれば、このプロセスが、他の種類のＲＦプラズマシステムを用いて実行されてもよいことを理解するであろう。当該方法のための制御アルゴリズムは、コントローラ１５０、又はプラズマ処理チャンバ１２０の動作を制御するように構成された機械対応型制御回路の中に存在する。これらの制御アルゴリズムは、全体的に又は部分的に、ソフトウェア若しくはファームウェアで実装されたロジックとして、及び／又はハードウェアで実装されたロジック回路として実装され得る。

［００６４］処理の前に、例えば、方法５００を通して、ＲＦプラズマシステム１００に関連付けられた各Ｖ／Ｉブローブに対して、適切な較正係数が決定される。例えば、Ｖ／Ｉセンサー１５２については、電圧ピックアップ３１１、電流ピックアップ３１２、電圧ピックアップ３２１、電流ピックアップ３２２、電圧ピックアップ３３１、及び電流ピックアップ３３２のそれぞれに対して適切な較正係数が決定される。さらに、第２のＲＦ発生器１４０が混合周波数を生成するように構成された実施形態では、ＲＦプラズマシステム１００の測定回路からのシステム位相オフセットも各周波数について決定される。

［００６５］方法６００は、ブロック６０１で開始する。ここでは、ＲＦ電力が、第２のＲＦ発生器１４０によって特定のＲＦ周波数及び出力の大きさで生成される。ブロック６０１で生成されたＲＦ電力の大きさは、処理領域２４６に結合するターゲットＲＦ電力となるように意図されている。概して、ターゲットＲＦ電力は、プラズマ処理チャンバ１２０で実行される特定に処理に関連付けられる。したがって、異なる処理では、ブロック６０１で異なるターゲットＲＦ電力が利用され得る。

［００６６］ブロック６０２では、Ｖ／Ｉセンサー１５２は、少なくとも第１の電圧信号及び第２の電圧信号を生成する。電圧ピックアップ３１１が第１の電圧信号を生成し、電流ピックアップ３１２が第２の電圧信号を生成する。第１の電圧信号は、Ｖ／Ｉブローブ３１０の測定用開口３１５を通過するＲＦ電圧に比例し、第２の電圧信号は、Ｖ／Ｉブローブ３１０の測定用開口３１５を通過するＲＦ電流に比例する。Ｖ／Ｉセンサー１５２が複数のプローブを含む実施形態では、Ｖ／Ｉセンサーは、追加の電圧信号（例えば、導電リード１６１及び１６２に関連付けられたＲＦ電圧及び電流を測定する電圧信号）を生成する。

［００６７］ブロック６０３では、プラズマ処理チャンバ１２０内で処理領域２４６に供給される実際のＲＦ電力が決定される。幾つかの実施形態では、供給された実際のＲＦ電力を決定することは、第１の較正係数を第１の電圧信号に適用し、第２の較正係数を第２の電圧信号に適用することを含む。上述のように、第１及び第２の較正係数は、通常、方法５００などの以前実行された較正処理で決定される。

［００６８］処理領域２４６に供給される実際のＲＦ電力を決定する処理の間、制御回路１５０は、メモリから第１の較正係数及び第２の較正係数を取得することができ、次いで、適切な較正係数を適切なＶ／Ｉブローブから回収された適切な測定信号値に乗算して、修正された測定信号値を決定する。次いで、この修正された測定信号値は、各ＲＦ発生器によって供給されたＲＦ電力を制御し、且つ／又は各ＲＦ源の対応するＲＦ整合要素に関連付けられたＲＦ整合パラメータを調節するために使用され得る。例えば、幾つかの実施形態では、第１の電圧信号は、第１の較正係数によって乗算されて、Ｖ／Ｉセンサー１５２を通過する実際の電圧を正確に示す測定された電圧値が生成されて、第２の電圧信号は、第２の較正係数によって乗算され、Ｖ／Ｉセンサー１５２を通過する実際の電流を正確に示す測定された電流値が生成される。処理領域２４６に結合した実際のＲＦ電力は、測定された電圧値及び測定された電流値に基づいて演算され得る。次いで、処理領域２４６に結合する実際のＲＦ電力は、制御回路１５０内で実行されるソフトウェアによって使用することができ、それにより、処理チャンバ内で実行されている処理及び／又は制御回路１５０に連結され且つユーザーがアクセス可能なグラフィカルユーザインターフェース（例えば、モニター又はディスプレイ）に表示されている処理がより正確に制御される。

［００６９］幾つかの実施形態では、処理領域２４６に結合した実際のＲＦ電力は、測定された電圧値と測定された電流値との間の測定された位相差にさらに基づく。特に、このような実施形態では、測定点における瞬間的な伝送線の電力は、測定された電圧値、測定された電流値、電圧ピックアップ３１１と電流ピックアップ３１２との間の測定された位相差のコサインの積である。次いで、測定された位相差は、制御回路１５０内で実行されるソフトウェアによって使用することができ、それにより、処理チャンバ内で実行されている処理及び／又は制御回路１５０に連結され且つユーザーがアクセス可能なグラフィカルユーザインターフェース（例えば、モニター又はディスプレイ）に表示されている処理がより正確に制御される。

［００７０］混合周波数が第２のＲＦ発生器１４０によって生成される実施形態では、以前決定されたシステム位相オフセットが、（電圧ピックアップ３１１からの）第１の電圧信号と（電流ピックアップ３１２からの）第２の電圧信号との間の測定された位相差から最初に減算される。このようにして、電圧ピックアップ３１１と電流ピックアップ３１２トの間の実際の位相差は、ブロック６０３で処理領域２４６に結合した実際のＲＦ電力を計算する前に決定され得る。

［００７１］幾つかの実施形態では、処理領域２４６に結合した実際のＲＦ電力も処理能力２４５に供給されていない損失したＲＦ電力に基づく。例えば、このような実施形態では、処理領域２４６に供給される実際のＲＦ電力も、導電リード１６１及び１６２内で測定されたＲＦ電力に基づく。

［００７２］ブロック６０４では、処理領域２４６に結合した実際のＲＦ電力が処理領域２４６に結合したターゲットＲＦ電力の所定の範囲内であるか否かについて、特定が行われる。範囲内である場合、電流出力の大きさは変わらず、方法６００は、ブロック６０１に進む。範囲内ではない場合、方法は、ブロック６０５に進む。

［００７３］ブロック６０５では、処理領域２４６に結合した実際のＲＦ電力が、処理領域２４６に結合したターゲットＲＦ電力に接近するか又は等しくなるように、電流出力の大きさが調節される。次いで、方法６００は、ブロック６０１に戻る。

［００７４］方法６００の実装形態は、高温環境におけるＲＦ電圧、電流、位相、及び結合したＲＦ電力の改善された測定及び制御を可能にする。プラズマ処理チャンバ１２０の処理領域に近い位置でＲＦ電圧及び電流を測定することができるので、結合したＲＦ電力をより正確に判断することができ、それにより、プラズマ処理チャンバ１２０の性能が改善され、プラズマ処理のチャンバ間の変動が減少する。

［００７５］本明細書に開示された幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉセンサーは、非有機の電気絶縁材料からなる平面体３０１、平面体３０１に形成された測定用開口、測定用開口の周りに配置された電圧ピックアップ、及び測定用開口の周りに配置された電流ピックアップを含む。Ｖ／Ｉセンサーの平面構成及び材料組成により、Ｖ／Ｉセンサーは、プラズマ処理チャンバ１２０の高温表面の近くに、又はさらにそれに接触するように配置され得る。上述のように、幾つかの実施形態では、Ｖ／Ｉセンサーを通過するＲＦ電圧に比例する電圧信号は、Ｖ／Ｉセンサーの電圧ピックアップ部分に由来し、Ｖ／Ｉセンサーを通過するＲＦ電流に比例する電圧信号は、Ｖ／Ｉセンサーの電流ピックアップ部分に由来し、感知された信号の性質の故に、センサー間に有効な測定相互作用が生じず、したがって、測定値に誘発されるエラーが最小限となる。したがって、これらの係数の１つ又は複数に基づいて、本明細書に記載された実施形態の１つ又は複数によってもたらされるＲＦ電圧及び電流の測定は、概して、従来配置されたＶ／Ｉセンサーより正確である。

［００７６］本実施形態の態様は、システム、方法、又はコンピュータプログラム製品として具現化され得る。したがって、本開示の態様は、全体的にハードウェアの実施形態、全体的にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等）、又はソフトウェア態様と、ここですべて一般的に「回路」、「モジュール」、若しくは「システム」と呼ばれ得るハードウェア態様とを組み合わせた実施形態の形態を取りうる。さらに、本開示の態様は、コンピュータ可読媒体プログラムコードが具現化された１つ又は複数のコンピュータ可読媒体内に具現化されたコンピュータプログラム製品の形態を取り得る。

［００７７］１つ又は複数のコンピュータ可読媒体のいずれの組み合わせも利用され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、若しくは半導体のシステム、装置、若しくはデバイス、又はこれらの任意の適切な組み合わせであり得るが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な実施例（非網羅的リスト）には、１つ又は複数のワイヤを有する電気接続、携帯型コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能でプログラム可能な読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、光学記憶デバイス、磁気記憶デバイス、又はこれらの任意の適切な組み合わせが含まれる。本明細書の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、指令実行システム、装置、又はデバイスによって、又はこれらに関連して使用するプログラムを含有又は記憶し得る任意の有形媒体であり得る。

［００７８］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び追加の実施形態を考案してもよい。本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。
さらに、本開示は、以下の条項に係る実施形態を含む。
［条項１］
電圧－電流センサーアセンブリであって、
非有機の電気絶縁材料からなる平面体、
前記平面体において形成された測定用開口、
前記測定用開口の周りに配置された電圧ピックアップであって、第１の電圧測定回路に電気的に連結された電圧ピックアップ、及び
前記測定用開口の周りに配置された電流ピックアップであって、第１の電流測定回路に電気的に連結された電流ピックアップ
を備えている電圧－電流センサーアセンブリ。
［条項２］
前記電圧ピックアップが、前記測定用開口の周りに形成された導電性リングを含み、前記電流ピックアップが、前記平面体内に形成され且つ前記測定用開口の周りに配置された環状コイルを含む、条項１に記載の電圧－電流センサーアセンブリ。
［条項３］
前記環状コイルが、複数の直列相互接続ループを含み、各ループが、
前記平面体の第１の表面に形成された第１の導電体、
前記平面体の第２の表面に形成された第２の導電体、
前記平面体を通って形成され、前記第１の導電体及び前記第２の導電体に接触する第１の導電性ビア、並びに
前記平面体を通って形成され、前記第２の導電体に接触する第２の導電性ビア
を備えている、条項２に記載の電圧－電流センサーアセンブリ。
［条項４］
前記平面体において形成された追加の測定用開口、
前記測定用開口の周りに配置された追加の導電性リングであって、第２の電圧測定回路に電気的に連結されている、追加の導電性リング、及び
前記平面体内に組み込まれ、前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の環状コイルであって、第２の電流測定回路に電気的に連結されている、追加の環状コイル
をさらに備えている、条項１に記載の電圧－電流センサーアセンブリ。
［条項５］
前記平面体において形成された前記測定用開口が、導電性素子を受け入れるように構成され、ＲＦ源によってＲＦ電力が前記導電性素子に供給されるとき、前記導電性素子が、ＲＦ電力を、プラズマ処理チャンバの処理領域と電気的に通じているＲＦ電極又はＲＦコイルに供給するように構成され、前記追加の測定用開口が、ＲＦ発生源と前記プラズマ処理チャンバに連結された接地との間に連結されていない導電リードを受け入れるように構成されている、条項４に記載の電圧－電流センサーアセンブリ。
［条項６］
プラズマ処理チャンバであって、
チャンバ本体、
前記チャンバ本体内に配置された放電電極、
前記チャンバ本体の大気面に設置され、非有機の電気絶縁材料からなる平面体を備えた電圧－電流センサーであって、第１の電圧測定回路及び第２の電流測定回路を含む、電圧－電流センサー、及び
前記電圧－電流センサーの測定用開口を通して送り込まれ、高周波電力を前記放電電極に電気的に連結する高周波伝送線
を備えているプラズマ処理チャンバ。
［条項７］
前記放電電極が、基板支持体又はガス分配プレートを備えている、条項６に記載のプラズマ処理チャンバ。
［条項８］
前記電圧－電流センサーが、
前記測定用開口の周りに配置された導電性リングであって、前記第１の電圧測定回路に電気的に連結されている、導電性リング、及び
前記平面体内に組み込まれ、前記測定用開口の周りに配置された環状コイルであって、前記第１の電流測定回路に電気的に連結されている、環状コイル
をさらに備えている、条項６に記載のプラズマ処理チャンバ。
［条項９］
前記放電電極が、加熱コイルと、前記加熱コイルに電気的に連結された電気リードとを含む基板支持体を備え、前記電圧－電流センサーが、
前記平面体において形成された追加の測定用開口、
前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の導電性リングであって、第２の電圧測定回路に電気的に連結されている、追加の導電性リング、及び
前記平面体内に組み込まれ、前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の環状コイルであって、第２の電流測定回路に電気的に連結されている、追加の環状コイル
をさらに備え、前記電気リードが、前記追加の測定用開口を通して送り込まれる、条項８に記載のプラズマ処理チャンバ。
［条項１０］
前記プラズマ処理チャンバが、前記基板支持体と前記加熱コイルのためのヒータ電源との間に電気的に位置付けされた高周波フィルターをさらに備えている、条項９に記載のプラズマ処理チャンバ。
［条項１１］
前記大気表面が、
前記高周波フィルターの表面、及び
基板支持体の表面
のうちの１つを含み、前記電圧－電流センサーが、前記基板支持体内に配置されている、条項１３に記載のプラズマ処理チャンバ。
［条項１２］
前記電圧－電流センサーが、１つ又は複数の接地された又は遮蔽された処理チャンバ要素によって外部ノイズ源から少なくとも部分的に隔離された前記プラズマ処理チャンバの領域内に位置付けされている、条項６に記載のプラズマ処理チャンバ。
［条項１３］
前記放電電極が、接続点において前記高周波伝送線に連結された基板支持体を備え、
前記接続点が、前記放電電極に電気的に連結された前記高周波電力内の定在波に沿った点に対応し、前記定在波が、前記点において最小振幅を有し、
前記電圧－電流センサーが、前記接続点において又は前記接続点に近接して位置付けされている、条項６に記載のプラズマ処理チャンバ。
［条項１４］
指令を記憶する非一過性のコンピュータ可読媒体であって、前記指令が、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
ＲＦ電力を、第１の大きさで生成させ、センサーの平面体において形成された測定用開口を通して送り込まれた伝送線を介して、プラズマ処理チャンバに伝送させるステップであって、前記センサーが、前記プラズマ処理チャンバに装着されるか又は直接連結される、伝送させるステップ、
前記測定用開口の周りに配置された電圧ピックアップから第１の電圧信号を受信し、前記測定用開口の周りに配置された電流ピックアップから第２の電圧信号を受信するステップであって、前記第１の電圧信号及び前記第２の電圧信号が、前記伝送線を介して伝送されている前記ＲＦ電力に応答して生成される、受信するステップ、
前記第１の電圧信号、前記第２の電圧信号、前記第１の電圧信号に適用される第１の較正係数、及び前記第２の電圧信号に適用される第２の較正係数に基づいて、前記プラズマ処理チャンバに結合した実際のＲＦ電力を決定するステップ、
前記プラズマ処理チャンバに結合した前記実際のＲＦ電力が、ターゲットＲＦ電力の所定の範囲外にあることを特定するステップ、及び
前記実際のＲＦ電力が、前記所定の範囲外であると特定したことに応答して、ＲＦ電力を、第３の大きさで生成させ、前記伝送線を介して、前記プラズマ処理チャンバに伝送させるステップ
を実行させる、非一過性のコンピュータ可読媒体。
［条項１５］
前記第１の較正係数は、前記伝送線を介して、前記伝送線に整合するダミー負荷に伝送されている第２の大きさのＲＦ電力に応答して生成された、前記電圧ピックアップからの第３の電圧信号に基づき、前記第２の較正係数は、前記伝送線を介して、前記ダミー負荷に伝送されている前記第２の大きさの前記ＲＦ電力に応答して生成された、前記電流ピックアップからの第４の電圧信号に基づく、条項１４に記載の非一過性のコンピュータ可読媒体。

Claims (8)

1. プラズマ処理チャンバであって、
   チャンバ本体、
   前記チャンバ本体内に配置された放電電極であって、加熱コイルと、前記加熱コイルに電気的に連結された電気リードとを含む基板支持体を備える、放電電極、
   前記チャンバ本体の大気面に設置され、非有機の電気絶縁材料からなる平面体を備えた電圧－電流センサーであって、第１の電圧測定回路及び第１の電流測定回路を含む、電圧－電流センサー、及び
   前記電圧－電流センサーの測定用開口を通して送り込まれ、高周波電力を前記放電電極に電気的に連結する高周波伝送線
   を備え、
   前記電圧－電流センサーが、
   前記測定用開口の周りに配置された導電性リングであって、前記第１の電圧測定回路に電気的に連結されている、導電性リング、
   前記平面体内に組み込まれ、前記測定用開口の周りに配置された環状コイルであって、前記第１の電流測定回路に電気的に連結されている、環状コイル、
   前記平面体において形成された追加の測定用開口、
   前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の導電性リングであって、第２の電圧測定回路に電気的に連結されている、追加の導電性リング、及び
   前記平面体内に組み込まれ、前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の環状コイルであって、第２の電流測定回路に電気的に連結されている、追加の環状コイル
   をさらに備え、
   前記電気リードが、前記追加の測定用開口を通して送り込まれる、プラズマ処理チャンバ。
2. 前記プラズマ処理チャンバが、前記基板支持体と前記加熱コイルのためのヒータ電源との間に電気的に位置付けされた高周波フィルターをさらに備えている、請求項１に記載のプラズマ処理チャンバ。
3. プラズマ処理チャンバであって、
   チャンバ本体、
   前記チャンバ本体の大気面に設置され、非有機の電気絶縁材料からなる平面体を備えた電圧－電流センサー、及び
   ２つの電力供給線であって、それぞれ、前記チャンバ本体の外部に配置された電源からの電力を、前記チャンバ本体の内部に配置された要素に電気的に連結する、２つの電力供給線
   を備え、
   前記電圧－電流センサーが、
   前記平面体において形成された測定用開口、
   前記測定用開口の周りに配置された導電性リングであって、第１の電圧測定回路に電気的に連結されている、導電性リング、
   前記平面体内に組み込まれ、前記測定用開口の周りに配置された環状コイルであって、第１の電流測定回路に電気的に連結されている、環状コイル、
   前記平面体において形成された追加の測定用開口、
   前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の導電性リングであって、第２の電圧測定回路に電気的に連結されている、追加の導電性リング、及び
   前記平面体内に組み込まれ、前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の環状コイルであって、第２の電流測定回路に電気的に連結されている、追加の環状コイル
   を備え、
   前記２つの電力供給線の一方が、前記測定用開口を通して前記チャンバ本体内に送り込まれ、前記２つの電力供給線の他方が、前記追加の測定用開口を通して前記チャンバ本体内に送り込まれ、
   前記２つの電力供給線の一方が、前記チャンバ本体の外部に配置された高周波電源からの高周波電力を、前記チャンバ本体の内部に配置された放電電極に電気的に連結する高周波伝送線であり、前記２つの電力供給線の他方が、前記チャンバ本体の外部に配置されたヒータ電源からの電力を、前記チャンバ本体の内部の基板支持体内に配置された加熱要素に電気的に連結する電気リードである、プラズマ処理チャンバ。
4. 前記電圧－電流センサーが、１つ又は複数の接地された又は遮蔽された処理チャンバ要素によって外部ノイズ源から少なくとも部分的に隔離された前記プラズマ処理チャンバの領域内に位置付けされている、請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマ処理チャンバ。
5. プラズマ処理チャンバであって、
   チャンバ本体、
   前記チャンバ本体の大気面に設置され、非有機の電気絶縁材料からなる平面体を備えた電圧－電流センサー、及び
   ２つの電力供給線であって、それぞれ、前記チャンバ本体の外部に配置された電源からの電力を、前記チャンバ本体の内部に配置された要素に電気的に連結する、２つの電力供給線
   を備え、
   前記電圧－電流センサーが、
   前記平面体において形成された測定用開口、
   前記測定用開口の周りに配置された導電性リングであって、第１の電圧測定回路に電気的に連結されている、導電性リング、
   前記平面体内に組み込まれ、前記測定用開口の周りに配置された環状コイルであって、第１の電流測定回路に電気的に連結されている、環状コイル、
   前記平面体において形成された追加の測定用開口、
   前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の導電性リングであって、第２の電圧測定回路に電気的に連結されている、追加の導電性リング、及び
   前記平面体内に組み込まれ、前記追加の測定用開口の周りに配置された追加の環状コイルであって、第２の電流測定回路に電気的に連結されている、追加の環状コイル
   を備え、
   前記２つの電力供給線の一方が、前記測定用開口を通して前記チャンバ本体内に送り込まれ、前記２つの電力供給線の他方が、前記追加の測定用開口を通して前記チャンバ本体内に送り込まれ、
   前記電圧－電流センサーが、１つ又は複数の接地された又は遮蔽された処理チャンバ要素によって外部ノイズ源から少なくとも部分的に隔離された前記プラズマ処理チャンバの領域内に位置付けされている、プラズマ処理チャンバ。
6. 前記２つの電力供給線が、前記チャンバ本体の外部に配置された同一の高周波電源からの高周波電力を、前記チャンバ本体の内部に配置された同一の要素の異なる連結点に電気的に連結する２つの高周波伝送線である、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
7. 前記同一の要素が、バッキング板とガス分配プレートとを備えた放電電極である、請求項６に記載のプラズマ処理チャンバ。
8. プラズマ処理チャンバであって、
   チャンバ本体、
   前記チャンバ本体内に配置された放電電極、
   前記チャンバ本体の大気面に設置され、非有機の電気絶縁材料からなる平面体を備えた電圧－電流センサーであって、第１の電圧測定回路及び第１の電流測定回路を含む、電圧－電流センサー、及び
   前記電圧－電流センサーの測定用開口を通して送り込まれ、高周波電力を前記放電電極に電気的に連結する高周波伝送線
   を備え、
   前記放電電極が、接続点において前記高周波伝送線に連結された基板支持体を備え、
   前記接続点が、前記放電電極に電気的に連結された前記高周波電力内の定在波に沿った点に対応し、前記定在波が、前記点において最小振幅を有し、
   前記電圧－電流センサーが、前記接続点において又は前記接続点に近接して位置付けされている、プラズマ処理チャンバ。

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