KR20180062348A - 범용 비침습성 챔버 임피던스 측정 시스템 및 연관된 방법들 - Google Patents

범용 비침습성 챔버 임피던스 측정 시스템 및 연관된 방법들 Download PDF

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친-이 리우
데이비드 샤에퍼
댄 마롤
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템이 개시된다. 시스템은 주파수 설정점에 기초하여 RF (radiofrequency) 신호를 출력하고 RF 신호의 실제 주파수의 지표를 제공하도록 구성된 RF 신호 생성기를 포함하고, 실제 주파수는 주파수 설정점과 상이할 수 있다. 시스템은 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 포함하는 임피던스 제어 모듈을 포함한다. RF 신호 생성기에 의해 출력될 때 RF 신호의 실제 주파수와 주파수 설정점 사이의 차는 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 설정에 부분적으로 종속하고, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 부분적으로 종속한다. 시스템은 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인과 연결하도록 구성된 커넥터를 포함한다. 임피던스 제어 모듈은 RF 신호 생성기와 커넥터 사이에 연결된다.

Description

범용 비침습성 챔버 임피던스 측정 시스템 및 연관된 방법들{UNIVERSAL NON-INVASIVE CHAMBER IMPEDANCE MEASUREMENT SYSTEM AND ASSOCIATED METHODS}
본 발명은 반도체 디바이스 제조에 관한 것이다.
많은 현대 반도체 칩 제조 프로세스들은 플라즈마의 생성을 포함하고, 플라즈마로부터 이온들 및/또는 라디칼 구성성분들이 도출되어 플라즈마에 노출된 기판의 표면 상의 변화에 직접적으로 또는 간접적으로 영향을 준다. 예를 들어, 다양한 플라즈마 기반 프로세스들은 기판 표면으로부터 재료를 에칭하고, 기판 표면 상으로 재료를 증착하고, 또는 기판 표면 상에 이미 존재하는 재료를 개질하도록 사용될 수 있다. 플라즈마는 종종 RF (radiofrequency) 전력을 제어된 분위기의 프로세스 가스에 인가함으로써 생성되어, 프로세스 가스가 에너자이징되고 (energized) 목표된 플라즈마로 변환된다. 플라즈마의 특성들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 그 중에서도 프로세스 가스의 재료 조성, 프로세스 가스의 플로우 레이트, 플라즈마 생성 영역 및 주변 구조체들의 기하학적 특징들, 프로세스 가스 및 주변 재료들의 온도들, 인가된 RF 전력의 주파수, 및 인가된 RF 전력의 크기를 포함하여 많은 프로세스 파라미터들에 영향을 받는다. 따라서, 특히 플라즈마 생성 영역으로 RF 전력의 전달과 관련하여, 생성된 플라즈마의 특성들에 영향을 줄 수도 있는 일부 프로세스 파라미터들의 이해, 모니터링 및/또는 제어에 관심이 있다. 이러한 맥락에서 본 발명이 발생한다.
예시적인 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템이 개시된다. 시스템은 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 출력하도록 구성된 RF 신호 생성기를 포함한다. RF 신호 생성기는 RF 신호 생성기에 의해 출력될 때 RF 신호의 실제 주파수의 지표를 제공하도록 구성된다. 실제 주파수는 주파수 설정점과 상이할 수 있다. 시스템은 또한 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 포함하는 임피던스 제어 모듈을 포함한다. RF 신호 생성기에 의해 출력될 때 RF 신호의 실제 주파수와 주파수 설정점 사이의 차는 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 설정에 부분적으로 종속하고, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 부분적으로 종속한다. 시스템은 또한 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인과 연결하도록 구성된 커넥터를 포함한다. 임피던스 제어 모듈은 RF 신호 생성기와 커넥터 사이에 연결된다.
예시적인 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법이 개시된다. 방법은 임피던스 측정 시스템을 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인에 연결하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위해 주 매칭 회로를 통해 그리고 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인을 통해 하나 이상의 RF 신호들을 송신하도록 주 RF 신호 생성기를 동작시키는 단계를 포함한다. 방법은 또한 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 임피던스 제어 모듈을 통해 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 임피던스 측정 시스템은 주 RF 신호 생성기 및 주 매칭 회로로부터 분리되고 독립적으로 동작한다. 임피던스 측정 시스템은 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마의 생성을 교란시키지 (perturbing) 않고 RF 신호를 생성하고 송신하도록 동작한다. 방법은 또한 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신된 RF 신호의 실제 주파수를 결정하도록 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 실제 주파수는 주파수 설정점과 상이할 수 있다. RF 신호 생성기에 의해 생성될 때 RF 신호의 실제 주파수와 주파수 설정점 간의 차는 임피던스 제어 모듈의 설정사항에 부분적으로 종속되고 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 부분적으로 종속된다. 방법은 또한 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신될 때 RF 신호의 실제 주파수에 대응하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하도록 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 결정된 임피던스는 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마의 생성 동안 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 대응한다.
예시적인 실시예에서, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들을 매칭하는 방법이 개시된다. 방법은 (a) 임피던스 측정 시스템을 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인에 연결하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 (b) 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위해 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 매칭 회로를 통해 그리고 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인을 통해 하나 이상의 RF 신호들을 송신하도록 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 RF 신호 생성기를 동작시키는 단계를 포함한다. 방법은 (c) 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 임피던스 제어 모듈을 통해 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 임피던스 측정 시스템은 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 RF 신호 생성기 및 주 매칭 회로로부터 분리되고 독립적으로 동작하는, 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 방법은 또한 (d) 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신될 때 RF 신호의 실제 주파수를 결정하도록 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 실제 주파수는 주파수 설정점과 상이할 수 있다. RF 신호 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 실제 주파수와 주파수 설정점 간의 차는 임피던스 제어 모듈의 설정사항에 부분적으로 종속되고 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 부분적으로 종속되는, 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 방법은 또한 (e) 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신될 때 RF 신호의 실제 주파수에 대응하는 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하도록 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다. 결정된 임피던스는 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마의 생성 동안 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 대응한다. 방법은 또한 (f) 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 각각의 임피던스들을 결정하도록 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 상에서 단계 (a) 내지 단계 (e) 를 수행하는 단계를 수행하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 (g) 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 플라즈마 프로세싱 챔버의 결정된 임피던스를 목표 임피던스와 정렬하기 위해 필요한 각각의 임피던스 조정값으로 결정이 이루어지는 단계를 포함한다. 방법은 또한 (h) 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 매칭 회로의 하나 이상의 설정사항들이 플라즈마 프로세싱 챔버에 대해 결정된 임피던스 조정값을 구현하도록 변화되는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태들 및 장점들은, 예로서 본 발명을 예시하는 첨부된 도면들과 함께 취해진, 이하의 상세한 기술로부터 보다 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템에 연결된 플라즈마 프로세싱 챔버를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 제어 모듈의 예시적인 구성을 갖는 임피던스 측정 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, RF 신호 생성기의 현재 설정점에서 RF 신호 생성기에 의해 송신된 RF 신호들의 실제 주파수 및 임피던스 제어 모듈의 현재 설정점에 대응하는 임피던스의 결정을 인에이블하도록 상기 데이터 저장부 내에서 쿼리될 (query) 수도 있는 데이터의 예를 도시한다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템을 사용하여 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 도 5a의 방법의 연속된 플로우차트를 도시한다.
도 5c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 도 5b의 방법의 연속의 플로우차트를 도시한다.
도 6a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템을 사용하여 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스를 매칭하는 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 6b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 도 6a의 방법의 연속된 플로우차트를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템을 사용하여 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
이하의 기술에서, 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위해 언급된다. 그러나, 본 발명이 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부 없이도 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
반도체 산업에서, 반도체 웨이퍼들은 다수의 플라즈마 프로세싱 챔버들에서 제조 동작들을 겪는다. 반도체 웨이퍼들 상에서 일관되고 등가의 제조 결과들을 얻기 위해, 다수의 플라즈마 프로세싱 챔버들이 동일한 제조 동작을 수행하는 실질적으로 등가의 방식으로 동작해야 한다. 많은 플라즈마 프로세싱 챔버들은 반도체 웨이퍼 상의 재료 또는 표면 상태의 변화에 영향을 주기 위해 반도체 웨이퍼에 노출하여 플라즈마를 생성하도록 프로세스 가스에 RF 전력을 인가함으로써 동작한다. 동일한 제조 동작을 수행하는 실질적으로 동일한 방식에서 이들 플라즈마 프로세싱 챔버들이 동작한다는 것을 보장하는 부분은 플라즈마 프로세싱 챔버들의 실제 동작 동안 RF 전력의 각각의 소스로 제공될 때 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스의 매칭을 수반한다. 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 실제 동작 동안 RF 전력의 소스에 제공될 때 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스는 이로 제한되지 않지만, 플라즈마 프로세싱 챔버에서 생성될 플라즈마의 실시간 상태 및 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 존재하는 워크피스, 예를 들어, 반도체 웨이퍼의 실시간 상태를 포함하여 많은 인자들에 의해 영향을 받는다는 것이 이해되어야 한다.
복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들에 걸친 임피던스 매칭은 플라즈마 프로세싱 챔버의 특정한 타입과 무관하게, 특히 임피던스 매칭이 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 플라즈마 생성 동작들 동안 실시간으로 시도될 때, 과제가 된다. 플라즈마 프로세싱 챔버의 동작 동안 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하기 시도하는 일 방법은 플라즈마 프로세싱 챔버 내부의 플라즈마로 랭뮤어 (Langmuir) 프로브를 삽입하는 것이다. 그러나, 플라즈마 내로 랭뮤어 프로브 삽입의 침습성 특성은 플라즈마 프로세스를 방해하고 웨이퍼-상 프로세스 중단/교란을 유발한다. 플라즈마 프로세싱 챔버의 동작 동안 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하기 시도하는 또 다른 방법은 RF 전력 공급부로부터 전압, 전류, 및 (전압과 전류 간의) 위상 각도를 모니터링하기 위해 RF 전력 공급 회로에 비침습성 V/I 프로브를 설치하는 것이다. 그러나, 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들 상에 설치된 상이한 V/I 프로브 유닛들 사이에서 공지되지 않은 그리고/또는 변동을 상이한 V/I 프로브 유닛들을 사용하여 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들 상에서 이루어진 임피던스 측정값들의 부정기의 (indeterminate) 불확실성을 도입한다. 본 발명에 앞서, 전술한 바가 제공되고, 플라즈마를 중단 및/또는 교란하지 않고 플라즈마 프로세싱 챔버 내 플라즈마의 생성 동안 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 정확하고 일반적으로 진단할 수 있는 기존의 장비 또는 설계가 없다.
플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 생성된 플라즈마의 중단 및/또는 교란 없이 플라즈마 프로세싱 챔버의 동작 동안 비침습성 방식으로 그리고 실시간으로 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하기 위한 시스템들 및 방법들이 개시된다. 본 명세서에 개시된 시스템들 및 방법들은 공지되지 않은 그리고/또는 특징화되지 않은 장비 제작 변동으로 인해 임피던스 측정값들의 부정기의 불확실성을 도입하지 않고, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 정확한 임피던스 매칭을 인에이블하도록 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들의 측정을 인에이블한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템 (117) 에 연결된 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 를 도시한다. 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 는 RF 신호들이 플라즈마 (107) 를 생성하도록 프로세스 가스에 인가되는 임의의 타입의 플라즈마 프로세싱 챔버일 수 있고, 플라즈마 (107) 가 플라즈마 (107) 에 노출하여 워크피스 (109) 의 상태의 변화에 영향을 주도록 사용된다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 워크피스 (109) 는 제조 절차를 겪는 반도체 웨이퍼이다. 그러나, 다양한 실시예들에서, 워크피스 (109) 는 플라즈마-기반 제조 프로세스를 겪는 본질적으로 임의의 타입의 기판일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 기술을 용이하게 하기 위해, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 예가 도 1에 도시되고, 지지 구조체 (103) 가 플라즈마 (107) 에 노출하여 워크피스 (109) 를 지지하도록 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에 배열된다. 도 1의 예에서, 지지 구조체 (103) 는 주 매칭 회로 (113) 에 의해 주 RF 신호 생성기 (111) 로부터 RF 전력을 수신하도록 연결된다. 보다 구체적으로, a RF 신호 공급 라인은 주 매칭 회로 (113) 에 의해 주 RF 신호 생성기 (111) 가 연결되는 커넥터 (115) 를 포함한다. 주 매칭 회로 (113) 는 RF 신호 공급 라인에서, 예를 들어, 커넥터 (115) 에서, 주 RF 신호 생성기 (111) 에 의해 본 임피던스가 주 RF 신호 생성기 (111) 가 동작하도록 설계되는 부하 임피던스에 충분히 가깝다는 것을 보장하도록 구성된 커패시터들 및/또는 인덕터들의 배열을 포함하여, 주 RF 신호 생성기 (111) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호들은 유효한 방식으로, 즉, 용인가능하지 않은 반사 없이, 플라즈마 (107) 부하에 인가될 것이다.
일부 실시예들에서, 지지 구조체 (103) 는 워크피스 (109) 를 지지하고 고정하도록 구성된 정전 척이고 주 RF 신호 생성기 (111) 로부터 플라즈마 (107) 로 RF 신호들의 송신을 위한 전극들로서 역할을 한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 는 주 RF 신호 생성기 (111) 로부터 플라즈마 (107) 로 RF 신호들의 송신을 제공하기 위한 하나 이상의 전극들의 다른 배열들 및 구성들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 는 플라즈마 (107) 를 통해 주 RF 신호 생성기 (111) 로부터 송신된 RF 신호들에 대한 기준 접지 전위로 리턴 경로를 제공하도록 하나 이상의 리턴 전극들 (105) 을 포함할 수 있다. 그리고, 일부 실시예들에서, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 하나 이상의 구조적 부재들, 예컨대 벽들 등은 주 RF 신호 생성기 (111) 로부터 송신된 RF 신호들에 대한 기준 접지 전위로 리턴 경로를 제공하기 위한 리턴 전극들로서 기능할 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들에서, 하나 이상의 리턴 전극들 (105) 은 존재할 수도 있고 또는 존재하지 않을 수도 있다. 전체적으로, 본 명세서에 개시된 바와 같은 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하기 위한 시스템 (117) 은, 플라즈마 프로세싱 챔버의 특정한 구성과 무관하게, RF 신호들이 플라즈마를 생성하도록 프로세스 가스에 인가되는 본질적으로 임의의 타입의 플라즈마 프로세싱 챔버와 함께 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1의 예에서, 임피던스 측정 시스템 (117) 은 커넥터 (115) 에서 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인에 연결된다. 커넥터 (115) 는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 주 임피던스 매칭 회로 (113) 와 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 로의 주 RF 신호 입력부 사이의 위치에서 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인을 연결하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 로의 주 RF 신호 입력부는 RF 신호들이 생성된 플라즈마 (107) 로 송신되는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내 전극으로 바로 이끄는 전기 도전성 구조체로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 커넥터 (115) 는 RF 신호 공급 라인 상의 수동 단자로서 구성된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 로 들어가는 RF 신호 공급 라인은 전기적으로 도전성 로드로서 구성될 수 있고, 이들 실시예들에서 커넥터 (115) 는 임피던스 측정 시스템 (117) 으로 이끄는 동축 케이블 등과 같은 도전성 라인의 연결을 위한 단자를 제공하는 피팅 (fitting), 예를 들어, T-형상 피팅으로 구성될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인에 이미 연결된 V/I 프로브를 통해서와 같이 현존 디바이스를 통해 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 에 연결될 수 있다. 그러나, 주 RF 신호 생성기 (111) 및 주 매칭 회로 (113) 의 조합에 의해 봤을 때 동일한 부하 임피던스를 실질적으로 나타내는 RF 신호 공급 라인 상의 위치에서 플라즈마 프로세싱 챔버에 임피던스 측정 시스템 (117) 을 연결하는 것에 관심이 있다.
임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 (107) 를 중단 및/또는 교란하지 않고, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 (107) 가 생성되는 동안 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 진짜 임피던스를 결정하도록 구성된다. 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 프로세싱 챔버의 임의의 타입에 대해 사용될 수 있는 관점에서 일반적이다. 그리고, 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 가 플라즈마 (107) 를 중단 및/또는 교란하지 않고, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 동작하는 동안 실시간으로, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스, 즉, 주 RF 신호 생성기 (111) 및 주 매칭 회로 (113) 의 조합으로 본 임피던스를 측정할 수 있는 관점에서 비침습성이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템 (117) 의 구성을 도시한다. 임피던스 측정 시스템 (117) 은 RF 신호 생성기 (119) 및 임피던스 제어 모듈 (121) 을 포함한다. RF 신호 생성기 (119) 는 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 출력하도록 구성된다. RF 신호 생성기 (119) 는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 출력될 때 RF 신호의 실제 주파수의 지표를 제공하도록 구성된다. RF 신호들의 실제 주파수는 주파수 설정점과 상이할 수 있다. RF 신호 생성기 (119) 는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 (107) 를 생성하도록 사용된 주 RF 신호 생성기 (111) 로부터 분리되고 독립된다. RF 신호 생성기 (119) 는 주파수 설정점 및 전력 설정점에 기초하여 RF 신호들을 생성하고 송신하도록 구성된 RF 신호 주파수 튜닝 생성기이고, RF 신호 생성기 (119) 는 RF 신호들의 부하로의 송신을 최적화하도록 RF 신호 생성기 (119) 로 제공된 부하의 임피던스에 기초하여 주파수를 조정하도록 동작한다.
일부 실시예들에서, RF 신호 생성기 (119) 는 약 5 W 내지 약 1000 W로 연장하는 범위 내 전력에서 동작한다. 일부 실시예들에서, RF 신호 생성기 (119) 는 약 5 W 내지 약 500 W로 연장하는 범위 내 전력에서 동작한다. 일부 실시예들에서, RF 신호 생성기 (119) 는 약 10 W 내지 약 200 W로 연장하는 범위 내 전력에서 동작한다. 일부 실시예들에서, RF 신호 생성기 (119) 는 약 10 W의 전력에서 동작한다. 그리고, 다른 실시예들에서, RF 신호 생성기 (119) 는 상기 언급된 바와 다른 전력에서 동작할 수 있다. RF 신호 생성기 (119) 에 의해 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 로 입력된 전력이 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 생성된 플라즈마 (107) 를 상당히 교란시키지 않는다는 것이 이해되어야 한다. RF 신호 생성기 (119) 전력 범위의 하한은 임피던스 측정 시스템 (117) 내 임피던스 제어 모듈 (121) 의 설정점의 변화들로 인해 깨끗한 주파수 응답 신호를 획득하기 위해 필요한 전력에 의해 설정된다. 또한, 다양한 실시예들에서, RF 신호 생성기 (119) 는 27 ㎒ 또는 60 ㎒와 같은 상이한 주파수들, 또는 본질적으로 임의의 다른 주파수에서 동작할 수 있다. 보다 높은 주파수 설정점의 RF 신호 생성기 (119) 의 동작은 주파수 응답의 변화들을 검출하는 것과 관련하여 상승된 센서티비티를 제공한다.
이전에 언급된 바와 같이, 커넥터 (115) 는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인과 연결하도록 구성된다. 임피던스 제어 모듈 (121) 은 RF 신호 생성기 (119) 와 커넥터 (115) 사이에 연결된다. 임피던스 제어 모듈 (121) 은 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 포함할 수 있다. RF 신호 생성기 (119) 에 의해 출력될 때 RF 신호의 실제 주파수와 주파수 설정점 사이의 차는 임피던스 제어 모듈 (121) 내 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 설정사항에 부분적으로 종속되고 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스에 부분적으로 종속한다. 임피던스 제어 모듈 (121) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 주 임피던스 매칭 회로 (113) 로부터 분리되고 독립된다. 다양한 실시예들에서, 임피던스 제어 모듈 (121) 의 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터, 또는 적어도 하나의 가변 인덕터, 또는 적어도 하나의 가변 커패시터와 적어도 하나의 가변 인덕터 둘다를 포함한다. 또한, 일부 실시예들에서, 임피던스 제어 모듈 (121) 은 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 각각 제어하기 위한 적어도 하나의 모터 및 대응하는 링크부를 포함한다. 일부 실시예들에서, 임피던스 제어 모듈 (121) 은 RF 신호들을 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 로 송신하는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 본 임피던스의 제어를 제공하도록 서로에 대해 다양한 직렬 및 병렬 관계들의 커패시터들 및/또는 인덕터들의 조합을 포함한다.
생성되고 송신된 RF 신호들의 실제 주파수는 미리 결정된 부하 임피던스, 즉, 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 미리 결정된 임피던스에 대해 최소 반사된 전력에 도달하도록 조정될 것이다. 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스가 동작 동안 실시간으로 변화할 수 있기 때문에, 생성되고 송신된 RF 신호들의 실제 주파수는 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 변화하는 임피던스로 실시간으로 대응하여 조정할 수 있다. 예를 들어, 임피던스 매칭 파라미터들의 미리 결정된 세트 및 미리 결정된 주파수 설정점에 대해, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 프로세싱될 실리콘 웨이퍼와 함께 RF 신호들의 실제 주파수는 27.2 ㎒일 수도 있다. 그러나, 동일한 임피던스 매칭 파라미터들의 미리 결정된 및 동일한 미리 결정된 주파수 설정점에 대해, 그러나 웨이퍼 상에 증착된 재료와 함께, RF 신호들의 실제 주파수는 26.5 ㎒일 수도 있다. 따라서, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스는 워크피스 (109) 상에서 발생하는 변화들로 인해 실시간으로 변화할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
임피던스 측정 시스템 (117) 은 또한 임피던스 제어 모듈 (121) 의 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 제어를 제공하도록 구성된 시스템 제어 모듈 (123) 을 포함한다. 시스템 제어 모듈 (123) 은 또한 RF 신호 생성기 (119) 의 제어를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템 제어 모듈 (123) 은 임피던스 측정 시스템 (117) 의 오퍼레이터가 RF 신호 생성기 (119) 의 주파수 설정점 및 전력 설정점을 제어할 수 있는 컴퓨터 인터페이스를 제공할 수 있다.
RF 신호 생성기 (119) 는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 생성되고 송신될 때, 시스템 제어 모듈 (123) 로 RF 신호들의 실제 주파수를 전달하도록 구성된다. 시스템 제어 모듈 (123) 은 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 제공될 때 실제 주파수 지표에 대응하는 임피던스 값을 결정하고 출력하도록 구성된다.
임피던스 측정 시스템 (117) 은 또한 실제 주파수 지표 및 임피던스 제어 모듈 (121) 내 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 설정사항들의 상이한 조합들에 대한 임피던스 값들을 포함하는 데이터 저장부 (125) 를 포함한다. 데이터 저장부는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 제공된 실제 주파수 지표에 대응하는 임피던스 값의 결정을 지원하기 위해 시스템 제어 모듈 (123) 에 의해 액세스가능하다. 다양한 실시예들에서, 데이터 저장부 (125) 는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 제공된 실제 주파수 지표에 대응하는 임피던스 값의 결정을 지원하기 위해 하나 이상의 데이터베이스들 또는 다른 타입들이 데이터 관리 시스템들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 저장부 (125) 는 임피던스 제어 모듈 (121) 및 RF 신호 생성기 (119) 의 상이한 설정점들에 대해 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호들의 실제 주파수의 함수로서 임피던스의 룩업 테이블을 포함한다. 이들 실시예들에서, 시스템 제어 모듈 (123) 은 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호들의 결정된 실제 주파수에 기초하여 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 에 대한 실시간 임피던스 값을 결정하기 위해 이들 룩업 테이블들을 액세스하고 쿼리할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 시스템 제어 모듈 (123) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 오퍼레이터에 의해 챔버-투-챔버 임피던스 매칭을 인에이블하도록 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 결정된 임피던스를 디스플레이하도록 구성된다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 제어 모듈 (121) 의 예시적인 구성을 갖는 임피던스 측정 시스템 (117) 을 도시한다. 예시적인 실시예에서, 임피던스 제어 모듈 (121) 은 가변 커패시터들 C1 및 C2 그리고 가변 인덕터들 L1 및 L2를 포함한다. 가변 커패시터들 C1 및 C2는 각각의 모터들, 즉 모터 C1 및 모터 C2에 의해 제어된다. 그리고, 가변 인덕터들 L1 및 L2는 각각의 모터들, 즉 모터 L1 및 모터 L2에 의해 제어된다. 시스템 제어 모듈 (123) 은 각각의 모터 위치들을 제어하고 가변 커패시터들 C1, C2 그리고 가변 인덕터들 L1, L2의 설정사항들을 대응하여 제어하도록 가변 커패시터들 C1, C2 그리고 가변 인덕터들 L1, L2의 상이한 모터들에 연결될 수 있다. 도 3의 예시적인 실시예에서, 가변 커패시터들 C1, C2 그리고 가변 인덕터들 L1, L2의 미리 결정된 설정사항 조합은 임피던스 제어 모듈 (121) 이 설정점을 규정한다. 보다 일반적으로, 다른 실시예들에서, 임피던스 제어 모듈 (121) 내에 존재하는 모든 커패시터들 및 인덕터들의 설정사항들의 미리 결정된 조합은 임피던스 제어 모듈 (121) 의 설정점을 규정한다.
도 3의 예시적인 실시예에서, 가변 커패시터 C2 및 가변 인덕터 L1은 RF 신호 생성기 (119) 의 출력부와 커넥터 (115) 사이에서 직렬 방식으로 전기적으로 접속된다. 가변 커패시터 C2 및 가변 인덕터 L1은 주 RF 신호 생성기 (111) 로부터 RF 신호들이 RF 신호 생성기 (119) 로 들어가는 것을 방지하기 위한 차단 디바이스로서 집합적으로 작용한다. 가변 커패시터 C2 및 가변 인덕터 L1은 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 본 임피던스를 조정하도록 시스템 제어 모듈 (123) 의 제어 하에서 각각의 모터들 (모터 C2 및 모터 L1) 에 의해 조정될 수 있다. 가변 커패시터 C1 및 가변 인덕터 L2 각각은 RF 신호 생성기 (119) 의 출력부와 기준 접지 전위 (127) 사이에 전기적으로 연결된다. 가변 커패시터 C1 및 가변 인덕터 L2는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 본 임피던스를 조정하도록 시스템 제어 모듈 (123) 의 제어 하에서 각각의 모터들 (모터 C2 및 모터 L1) 에 의해 조정될 수 있다. 또한, 가변 커패시터들 C1, C2, 및 가변 인덕터들 L1, L2는 RF 신호 생성기 (119) 의 반사된 전력 및 주파수 위치를 제어하도록 시스템 제어 모듈 (123) 의 제어 하에서 각각의 모터들에 의해 조정될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같은 커패시터들 C1, C2 및 인덕터들 L1, L2의 구성은 임피던스 제어 모듈 (121) 이 구성될 수 있는 방법의 예를 나타낸다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예들에서, 임피던스 제어 모듈 (121) 은 용인가능한 임피던스/어드미턴스 제어 능력을 얻기 위해 필요에 따라 본질적으로 임의의 수 및 연결 배열의 커패시터들 및 인덕터들을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 다양한 실시예들에서, 임피던스 제어 모듈 (121) 내에 존재하는 임의의 커패시터들 및/또는 인덕터들이 용인가능한 임피던스/어드미턴스 제어 능력을 얻기 위해 필요에 따라 가변하거나 고정될 수 있다.
임피던스 측정 시스템 (117) 은 커넥터 (115) 에 의해 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 공급 라인에 연결된다. 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 는 프로세스 가스 타입, 프로세스 가스 플로우 레이트, 압력, 온도, 주 RF 신호 생성기 (111) 설정점 (주파수 및 전력), 주 매칭 회로 (113) 설정점, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 과 연관된 본질적으로 임의의 다른 동작 파라미터와 같은 동작 파라미터들의 사양을 포함할 수 있는, 측정 레시피에 따라 플라즈마 (107) 를 생성하도록 동작된다. 또한, 일부 실시예들에서, 워크피스 (109) 는 측정 레시피에 따른 플라즈마 (107) 의 생성 동안 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 에 존재할 수 있다. 그리고, 일부 실시예들에서, 측정 레시피는 지지 구조체 (103) 에 대미지를 주는 것을 방지하도록 워크피스 (109) 의 부재시 플라즈마 (107) 의 생성을 허용하는 방식으로 규정될 수 있다.
측정 레시피에 따라 플라즈마 (107) 를 생성하도록 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 를 사용하여, 임피던스 측정 시스템 (117) 은 RF 신호들을 생성하고 RF 신호 생성기 (119) (설정점 주파수 및 설정점 전력) 의 미리 결정된 설정점에 따라 그리고 임피던스 제어 모듈 (121) 의 미리 결정된 설정점에 따라, RF 신호 생성기 (119) 로부터 임피던스 제어 모듈 (121) 을 통해 커넥터 (115) 를 통해 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 로 송신하도록 동작된다. RF 신호 생성기 (119) 는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 송신된 RF 신호들의 실제 주파수에 도달하도록 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 본 부하의 임피던스에 기초하여 RF 신호들을 생성하고 송신하는 RF 신호들의 주파수를 튜닝하도록 동작한다. RF 신호 생성기 (119) 는 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 송신된 RF 신호들의 결정된 실제 주파수를 시스템 제어 모듈 (123) 으로 전달하도록 구성된다. 이어서 시스템 제어 모듈 (123) 은 RF 신호 생성기 (119) 의 현재 설정점 및 임피던스 제어 모듈 (121) 의 현재 설정점에서 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 송신된 RF 신호들의 실제 주파수에 대응하는 임피던스를 결정하도록 데이터 저장부 (125) 에 쿼리하도록 동작한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, RF 신호 생성기 (119) 의 현재 설정점 및 임피던스 제어 모듈 (121) 의 현재 설정점에서 RF 신호 생성기 (119) 에 의해 송신된 RF 신호들의 실제 주파수에 대응하는 임피던스의 결정을 인에이블하도록 데이터 저장부 (125) 내에서 쿼리될 수도 있는 데이터의 예를 도시한다. 도 4는 실제 주파수 및 임피던스 제어 모듈 (121) 설정점 및 RF 신호 생성기 (119) 설정점의 상이한 조합들에 대해 표로 작성된 임피던스 값들을 도시한다. 도 4에 도시된 특정한 데이터 배열은 실제 주파수, 임피던스 제어 모듈 (121) 설정점, 및 RF 신호 생성기 (119) 설정점의 특정한 조합에 대응하는 임피던스의 결정을 제공하는 한, 하나 또는 많은 가능한 데이터 배열이라는 것이 이해된다. 또한, 데이터 저장부 (125) 에 레코딩될 때 실제 주파수, 임피던스 제어 모듈 (121) 설정점, 및 RF 신호 생성기 (119) 설정점의 상이한 조합들에 대한 다양한 임피던스들은 임피던스 측정 시스템 (117) 을 공지의 임피던스들에 연결하고 임피던스 제어 모듈 (121) 설정점들 및 RF 신호 생성기 (119) 설정점들의 다양한 조합들을 통해 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시킴으로써 경험적으로 결정될 수 있다는 것이 이해된다.
일단 임피던스 측정 시스템 (117) 이 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스를 결정하고 전달하면, 오퍼레이터는 챔버-투-챔버 임피던스들을 매칭하는 것과 같은, 목표된 결과들을 얻기 위해 필요한 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 하나 이상의 파라미터들을 조정할 수 있다. 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 정상 동작을 교란하지 않고, 즉, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 에서 생성된 플라즈마 (107) 를 교란하지 않고 실시간으로 목표 임피던스 값에 대해 미리 결정된 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 에 대해 임피던스 차를 결정하도록 동작할 수 있다. 그러면, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 오퍼레이터는 결정된 임피던스 차를 신속하고 정확하게 극복, 완화 및/또는 제거하기 위해 필요한, 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 하나 이상의 파라미터들 및/또는 프로세스 레시피 파라미터들을 조정할 수 있다. 또한, 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 임피던스가 챔버-투-챔버 임피던스 매칭에 필요한 임피던스 값으로 조정될 때 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 실제 임피던스의 실시간 모니터링을 제공한다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템 (117) 을 사용하여 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스를 측정하는 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 임피던스 측정 시스템 (117) 을 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인에 연결하기 위한 동작 501을 포함한다. 방법은 또한 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 (107) 를 생성하도록 주 매칭 회로 (113) 를 통해 그리고 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인을 통해 하나 이상의 RF 신호들을 송신하도록 주 RF 신호 생성기 (111) 를 동작시키는 것을 포함한다.
방법은 또한 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 (규정된 설정점을 갖는) 임피던스 제어 모듈 (121) 을 통해 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 505를 포함한다. 임피던스 측정 시스템 (117) 은 주 RF 신호 생성기 (111) 및 주 매칭 회로 (113) 로부터 분리되고 독립되게 동작한다. 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 (107) 의 생성을 교란하지 않고 RF 신호를 생성하고 송신하도록 동작한다. 일부 실시예들에서, 주파수 설정점은 약 2 ㎒ 내지 약 100 ㎒로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신될 때 RF 신호의 전력은 약 5 W 내지 약 1000 W로 연장하는 범위 내이다.
방법은 또한 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호의 실제 주파수를 결정하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 507을 포함한다. 실제 주파수는 RF 신호 생성기 (119) 의 주파수 설정점과 상이할 수 있다. RF 신호 생성기 (119) 에 의해 생성될 때 RF 신호의 실제 주파수와 주파수 설정점 간의 차는 임피던스 제어 모듈 (121) 의 설정사항에 부분적으로 종속되고 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스에 부분적으로 종속된다. 방법은 또한 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신될 때 RF 신호의 실제 주파수에 대응하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스를 결정하기 위해 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 509를 포함한다. 결정된 임피던스는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 (107) 의 생성 동안 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스에 대응한다.
도 5a의 방법은 또한 임피던스 제어 모듈 (121) 내의 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 규정된 설정점으로 설정하고 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 송신하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동안 규정된 설정점을 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 도 5a의 방법은 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호의 실제 주파수에 대응하는 임피던스를 결정하도록 데이터 저장부 (125) 에 액세스하는 것을 포함할 수 있다. 데이터 저장부 (125), 즉, 거기에 저장된 데이터는 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호의 실제 주파수와 임피던스 간의 상관관계를 규정된 설정점의 함수로서 제공한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터, 또는 적어도 하나의 가변 인덕터, 또는 적어도 하나의 가변 커패시터와 적어도 하나의 가변 인덕터 둘다를 포함한다. 또한, 일부 실시예들에서, 규정된 설정점은 임피던스 제어 모듈 (121) 내에 존재할 때 적어도 하나의 가변 커패시터의 각각의 커패시턴스 설정사항들 및 임피던스 제어 모듈 (121) 내에 존재할 때 적어도 하나의 가변 인덕터의 각각의 인덕턴스 설정사항들의 조합으로 규정된다.
도 5a의 방법은 또한 임피던스 제어 모듈 (121) 내 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 규정된 설정점으로 설정하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 의 시스템 제어 모듈 (123) 을 동작시키는 것을 포함할 수 있다. 도 5a의 방법은 또한 RF 신호 생성기 (119) 에 의한 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호의 생성 및 송신을 지시하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 의 시스템 제어 모듈 (123) 을 동작시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 도 5a의 방법은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 (107) 의 생성 동안 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스에 대응하는 결정된 임피던스를 전달하도록, 예컨대 컴퓨터 디스플레이 상에 결정된 임피던스를 디스플레이함으로써, 임피던스 측정 시스템 (117) 의 시스템 제어 모듈 (123) 을 동작시키는 것을 포함할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 도 5a의 방법의 연속된 플로우차트를 도시한다. 방법은 임피던스 제어 모듈 (121) 의 규정된 설정점을 변화시키는 동작 511을 포함한다. 방법은 또한 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 임피던스 제어 모듈 (121) 을 통해 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 513을 포함한다. 방법은 또한 동작 511에서 변화될 때 규정된 설정점에서 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호의 실제 주파수를 결정하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 515를 포함한다. 방법은 또한 동작 515에서 결정될 때 RF 신호의 실제 주파수에 대응하는 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 임피던스를 결정하고 레코딩하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 517을 포함한다. 방법은 또한 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 결정된 임피던스의 통계적으로 상당한 샘플 세트를 획득하기 위해 동작들 511 내지 517을 필요한 횟수 반복하는 동작 519를 포함한다. 방법은 또한 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 결정된 임피던스의 통계적으로 상당한 샘플 세트에 기초하여 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 평균 임피던스를 결정하는 동작 521을 포함한다. 방법은 또한 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 결정된 임피던스의 통계적으로 상당한 샘플 세트에 기초하여 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 평균 임피던스의 표준 편차를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 진짜 임피던스의 교차점 검사 (crosspoint checking) 를 인에이블하도록 임피던스 제어 모듈 (121) 의 복수의 임피던스 매칭 설정점들의 사용을 허용한다.
도 5c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 도 5b의 방법의 연속된 플로우차트를 도시한다. 방법은 동작 521에서 결정된 바와 같이 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 평균 임피던스를 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 의 목표 임피던스와 정렬하기 위해 필요한 임피던스 조정값을 결정하는 동작 523을 포함한다. 일부 실시예들에서, 방법은 또한 결정된 임피던스 조정값을 구현하도록 주 매칭 회로 (113) 의 하나 이상의 설정사항들을 조정하는 동작 525를 포함할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템 (117) 을 사용하여 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 (101) 의 임피던스들을 매칭하는 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 임피던스 측정 시스템 (117) 을 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인에 연결하는 동작 601을 포함한다. 방법은 또한 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 (107) 를 생성하기 위해 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 매칭 회로 (113) 를 통해 그리고 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인을 통해 하나 이상의 RF 신호들을 송신하도록 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버, 예를 들어, 101의 주 RF 신호 생성기 (111) 를 동작시키는 동작 603을 포함한다.
방법은 또한 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 임피던스 제어 모듈 (121) 을 통해 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 605를 포함한다. 임피던스 측정 시스템 (117) 은 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 RF 신호 생성기 (111) 및 주 매칭 회로 (113) 로부터 분리되고 독립적으로 동작한다.
방법은 또한 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호의 실제 주파수를 결정하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 607을 포함한다. 실제 주파수는 주파수 설정점과 상이할 수 있다. RF 신호 생성기 (119) 에 의해 생성될 때 RF 신호의 실제 주파수와 주파수 설정점 간의 차는 임피던스 제어 모듈 (121) 의 설정사항에 부분적으로 종속되고 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 부분적으로 종속된다.
방법은 또한 임피던스 측정 시스템 (117) 에 의해 생성되고 송신될 때 RF 신호의 실제 주파수에 대응하는 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하도록 임피던스 측정 시스템 (117) 을 동작시키는 동작 609를 포함한다. 결정된 임피던스는 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마의 생성 동안 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 대응한다. 방법은 또한 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 각각의 임피던스를 결정하도록 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 상에서 동작들 601 내지 609를 수행하는 동작 611을 포함한다.
방법은 또한 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각의 결정된 임피던스를 목표 임피던스와 정렬하기 위해 필요한 각각의 임피던스 조정값을 결정하는 동작 613을 포함한다. 일부 실시예들에서, 목표 임피던스는 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 중 하나의 결정된 임피던스와 동일하게 설정된다. 일부 실시예들에서, 목표 임피던스는 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임의의 결정된 임피던스들과 상이한 값으로 설정된다.
챔버들을 이루는 컴포넌트들의 제조 변동으로 인해 챔버로부터 챔버로 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스가 변동한다는 것이 이해된다. 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들에서 프로세싱된 워크피스들 상에서 동일한 결과들을 달성하기 위해 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스를 조정하는 것이 종종 필수적이다. 도 6a의 방법에 따른 임피던스 측정 시스템 (117) 의 동작은 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들의 오퍼레이터들이 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들을 정렬하기 위해 필요한 모든 조정들을 할 수 있도록 플라즈마 프로세싱 챔버들 사이에 얼마나 큰 임피던스 차가 존재하는지 결정을 인에이블한다. 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스를 측정하기 위한 임피던스 측정 시스템 (117) 의 사용은 상이한 V/I 프로브 유닛들 간 제조 변동들로 인해 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들 상의 상이한 V/I 프로브 유닛들의 사용으로 일어날 수 있는 임피던스 측정값의 챔버-투-챔버 변동을 제거한다. 또한, 동일한 임피던스 측정 시스템 (117) 이 임피던스와 정렬될 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들에서 사용되기 때문에, 측정된 챔버 임피던스들에 대한 임피던스 측정 시스템 (117) 의 영향은 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들에 대해 동일할 것이고, 따라서 측정된 챔버-투-챔버 임피던스들을 비교할 때 상쇄된다.
일부 실시예들에서, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 도 6a의 방법은 또한 플라즈마 프로세싱 챔버에 대한 임피던스 값들의 통계적으로 상당한 샘플 세트를 결정하도록 임피던스 제어 모듈 (121) 의 복수의 규정된 설정점들 각각에 대해 동작들 605 내지 609를 반복하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 도 6a의 방법은 플라즈마 프로세싱 챔버에 대해 결정된 임피던스 값들의 통계적으로 상당한 샘플 세트에 기초하여 플라즈마 프로세싱 챔버의 평균 임피던스를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 도 6a의 방법은 동작 613에서 플라즈마 프로세싱 챔버의 결정된 임피던스로서 플라즈마 프로세싱 챔버의 평균 임피던스를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 도 6b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 도 6a의 방법의 연속된 플로우차트를 도시한다. 방법은 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 매칭 회로 (113) 의 하나 이상의 설정사항들이 동작 613에서 플라즈마 프로세싱 챔버에 대해 결정된 임피던스 조정값을 구현하도록 변화되는 동작 615를 포함한다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 측정 시스템 (117) 을 사용하여 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하는 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 플라즈마 프로세싱 챔버가 동작하는 동안 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인으로 임피던스 측정 RF 신호를 송신하는 동작 701을 포함한다. 임피던스 측정 RF 신호는 플라즈마 프로세싱 챔버를 동작시키도록 사용된 다른 RF 신호들로부터 분리된다. 방법은 또한 임피던스 측정 RF 신호의 실제 주파수를 결정하는 동작 703을 포함한다. 방법은 또한 임피던스 측정 RF 신호의 결정된 실제 주파수에 기초하여 를 동작하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하는 동작 705를 포함한다.
플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 가 분리되고 독립된 주 RF 신호 생성기 (111) 와 함께 그리고 분리되고 독립된 주 매칭 회로 (113) 와 함께 동작하는 동시에 임피던스 측정 시스템 (117) 은 자신의 RF 신호들을 플라즈마 프로세싱 챔버 (101) 로 제공한다는 것이 이해된다. 본 명세서에 개시된 임피던스 측정 시스템 (117) 은 플라즈마 중단 없이 정확하고 신속하게 챔버-투-챔버 임피던스 매칭을 인에이블한다는 것이 이해된다. 또한, 본 명세서에 개시된 임피던스 측정 시스템 (117) 은 본질적으로 임의의 타입의 플라즈마 프로세싱 챔버와 함께 활용될 수 있다.
전술한 발명이 이해의 명확성을 목적으로 다소 상세히 기술되었지만, 특정한 변화들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 이에 따라, 제시된 실시예들은 예시적이고 비제한적인 것으로 고려되고, 본 발명은 본 명세서에 제공된 상세들로 제한되지 않지만, 기술된 실시예들의 범위 및 등가물들 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템에 있어서,
    주파수 설정점에 기초하여 RF (radiofrequency) 신호를 출력하도록 구성된 RF 신호 생성기로서, 상기 RF 신호 생성기는 상기 RF 신호 생성기에 의해 출력될 때 상기 RF 신호의 실제 주파수의 지표를 제공하도록 구성되고, 상기 실제 주파수는 상기 주파수 설정점과 상이할 수 있는, 상기 RF 신호 생성기;
    적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 포함하는 임피던스 제어 모듈로서, 상기 RF 신호 생성기에 의해 출력될 때 상기 RF 신호의 실제 주파수와 상기 주파수 설정점 사이의 차는 상기 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 설정사항에 부분적으로 종속하고, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 임피던스에 부분적으로 종속하는, 상기 임피던스 제어 모듈; 및
    상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인과 연결하도록 구성된 커넥터를 포함하고,
    상기 임피던스 제어 모듈은 상기 RF 신호 생성기와 상기 커넥터 사이에 연결되는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 신호 생성기는 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하도록 사용된 주 RF 신호 생성기로부터 분리되고 독립적인, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임피던스 제어 모듈은 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 임피던스 매칭 회로로부터 분리되고 독립적인, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 주 임피던스 매칭 회로와 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 RF 신호 입력부 사이의 위치에서 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 RF 신호 공급 라인과 연결하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터, 또는 적어도 하나의 가변 인덕터, 또는 적어도 하나의 가변 커패시터와 적어도 하나의 가변 인덕터 둘다를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 각각 제어하기 위한 적어도 하나의 모터 및 대응하는 링크부 (linkage) 를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 제어 모듈의 상기 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 제어를 제공하도록 구성된 시스템 제어 모듈로서, 상기 시스템 제어 모듈은 상기 RF 신호 생성기의 제어를 제공하도록 구성되는, 상기 시스템 제어 모듈을 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시스템 제어 모듈은 상기 RF 신호 생성기에 의해 제공된 상기 실제 주파수 지표에 대응하는 임피던스 값을 결정하고 출력하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    실제 주파수 지표 및 상기 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스의 설정사항들의 상이한 조합들에 대한 임피던스 값들을 포함하는 데이터 저장부로서, 상기 데이터 저장부는 상기 RF 신호 생성기에 의해 제공된 상기 실제 주파수 지표에 대응하는 상기 임피던스 값의 결정을 지지하도록 상기 시스템 제어 모듈에 의해 액세스가능한, 상기 데이터 저장부를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 시스템.
  10. 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법에 있어서,
    임피던스 측정 시스템을 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인에 연결하는 단계;
    상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위해 주 매칭 회로를 통해 그리고 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 RF 신호 공급 라인을 통해 하나 이상의 RF 신호들을 송신하도록 주 RF 신호 생성기를 동작시키는 단계;
    주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 임피던스 제어 모듈을 통해 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계로서, 상기 임피던스 측정 시스템은 상기 주 RF 신호 생성기 및 상기 주 매칭 회로로부터 분리되고 독립적으로 동작하고, 상기 임피던스 측정 시스템은 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 상기 플라즈마의 생성을 교란시키지 (perturbing) 않고 상기 RF 신호를 생성하고 송신하도록 동작하는, 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계;
    상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신된 상기 RF 신호의 실제 주파수를 결정하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계로서, 상기 실제 주파수는 상기 주파수 설정점과 상이할 수 있고, 상기 RF 신호 생성기에 의해 생성될 때 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수와 상기 주파수 설정점 간의 차는 상기 임피던스 제어 모듈의 설정사항에 부분적으로 종속되고 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 임피던스에 부분적으로 종속되는, 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계; 및
    상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신될 때 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수에 대응하는 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계로서, 상기 결정된 임피던스는 상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 상기 플라즈마의 생성 동안 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 임피던스에 대응하는, 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 임피던스 제어 모듈 내 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 규정된 설정점으로 설정하는 단계;
    상기 주파수 설정점에 기초하여 상기 RF 신호를 생성하고 송신하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 동안 상기 규정된 설정점을 유지하는 단계; 및
    상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신된 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수에 대응하는 상기 임피던스를 결정하도록 데이터 저장부에 액세스하는 단계로서, 상기 데이터 저장부는 상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신된 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수와 임피던스 간의 상관관계를 상기 규정된 설정점의 함수로서 제공하는, 상기 데이터 저장부에 액세스하는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스는 적어도 하나의 가변 커패시터, 또는 적어도 하나의 가변 인덕터, 또는 적어도 하나의 가변 커패시터와 적어도 하나의 가변 인덕터 둘다를 포함하고, 그리고 상기 규정된 설정점은 상기 임피던스 제어 모듈 내에 존재할 때 상기 적어도 하나의 가변 커패시터의 각각의 커패시턴스 설정사항들 및 상기 임피던스 제어 모듈 내에 존재할 때 상기 적어도 하나의 가변 인덕터의 각각의 인덕턴스 설정사항들의 조합에 의해 규정되는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 임피던스 제어 모듈 내 상기 적어도 하나의 가변 임피던스 제어 디바이스를 상기 규정된 설정점으로 설정하도록 상기 임피던스 측정 시스템의 시스템 제어 모듈을 동작시키는 단계;
    상기 주파수 설정점에 기초하여 상기 RF 신호의 생성 및 송신을 지시하도록 상기 임피던스 측정 시스템의 상기 시스템 제어 모듈을 동작시키는 단계; 및
    상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 상기 플라즈마의 생성 동안 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 임피던스에 대응하는 상기 결정된 임피던스를 전달하도록 상기 임피던스 측정 시스템의 상기 시스템 제어 모듈을 동작시키는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    (a) 상기 임피던스 제어 모듈의 상기 규정된 설정점을 변화시키는 단계;
    (b) 상기 주파수 설정점에 기초하여 상기 RF 신호를 생성하고 상기 임피던스 제어 모듈을 통해 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계;
    (c) 상기 단계 (a) 에서 변화될 때 상기 규정된 설정점과 상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신된 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수를 결정하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계;
    (d) 상기 단계 (c) 에서 결정될 때 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수에 대응하는 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 임피던스를 결정하고 레코딩하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계;
    (e) 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 결정된 임피던스의 통계적으로 상당한 샘플 세트를 획득하기 위해 필요한 횟수로 상기 단계 (a) 내지 상기 단계 (d) 를 반복하는 단계; 및
    (f) 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 결정된 임피던스의 상기 통계적으로 상당한 샘플 세트에 기초하여 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 평균 임피던스를 결정하는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 단계 (f) 에서 결정될 때 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 평균 임피던스를 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 목표 임피던스와 정렬하기 위해 필요한 임피던스 조정값을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 임피던스 조정을 구현하도록 상기 주 매칭 회로의 하나 이상의 설정사항들을 조정하는 단계들을 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 주파수 설정점은 약 2 ㎒ 내지 약 100 ㎒로 연장하는 범위 내이고, 그리고 상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신될 때 상기 RF 신호의 전력은 약 5 W 내지 약 1000 W로 연장하는 범위 내인, 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 측정하는 방법.
  17. 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들을 매칭하는 방법에 있어서,
    (a) 임피던스 측정 시스템을 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 RF 신호 공급 라인에 연결하는 단계;
    (b) 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위해 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 매칭 회로를 통해 그리고 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 RF 신호 공급 라인을 통해 하나 이상의 RF 신호들을 송신하도록 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 주 RF 신호 생성기를 동작시키는 단계;
    (c) 주파수 설정점에 기초하여 RF 신호를 생성하고 임피던스 제어 모듈을 통해 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 RF 신호 공급 라인으로 송신하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계로서, 상기 임피던스 측정 시스템은 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 주 RF 신호 생성기 및 주 매칭 회로로부터 분리되고 독립적으로 동작하는, 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계;
    (d) 상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신된 상기 RF 신호의 실제 주파수를 결정하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계로서, 상기 실제 주파수는 상기 주파수 설정점과 상이할 수 있고, 상기 RF 신호 생성기에 의해 생성된 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수와 상기 주파수 설정점 간의 차는 상기 임피던스 제어 모듈의 설정사항에 부분적으로 종속되고 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 임피던스에 부분적으로 종속되는, 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계;
    (e) 상기 임피던스 측정 시스템에 의해 생성되고 송신될 때 상기 RF 신호의 상기 실제 주파수에 대응하는 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스를 결정하도록 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계로서, 상기 결정된 임피던스는 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 상기 플라즈마의 생성 동안 상기 미리 결정된 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스에 대응하는, 상기 임피던스 측정 시스템을 동작시키는 단계;
    (f) 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 각각의 임피던스들을 결정하도록 상기 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 상에서 상기 단계 (a) 내지 상기 단계 (e) 를 수행하는 단계를 수행하는 단계;
    (g) 상기 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 결정된 임피던스를 목표 임피던스와 정렬하기 위해 필요한 각각의 임피던스 조정값을 결정하는 단계를 포함하는, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들을 매칭하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버에 대해 결정된 상기 임피던스 조정값을 구현하도록 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 주 매칭 회로의 하나 이상의 설정사항들을 변화시키는 단계를 더 포함하는, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들을 매칭하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 목표 임피던스는 상기 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 중 하나의 상기 결정된 임피던스와 동일하게 설정되는, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들을 매칭하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버에 대해 임피던스 값들의 통계적으로 상당한 샘플 세트를 결정하도록 상기 임피던스 제어 모듈의 복수의 규정된 설정점들 각각에 대해 상기 단계 (c) 내지 상기 단계 (e) 를 반복하는 단계;
    상기 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버에 대해 결정된 상기 임피던스 값들의 통계적으로 상당한 샘플 세트에 기초하여 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 평균 임피던스를 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들 각각에 대해, 상기 단계 (g) 에서 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 임피던스가 결정될 때 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 평균 임피던스를 사용하는 단계를 포함하는, 복수의 플라즈마 프로세싱 챔버들의 임피던스들을 매칭하는 방법.
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