特許 6465579 チャンバ内整合及びチャンバ間整合のための、複数パラメータを使用したエッチング速度モデル化及びその使用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6465579

(24)【登録日】2019年1月18日

(45)【発行日】2019年2月6日

(54)【発明の名称】チャンバ内整合及びチャンバ間整合のための、複数パラメータを使用したエッチング速度モデル化及びその使用

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20190128BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20190128BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 101G

   H05H1/46 M

   H05H1/46 R

【請求項の数】23

【外国語出願】

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2014-147263(P2014-147263)

(22)【出願日】2014年7月18日

(65)【公開番号】特開2015-29093(P2015-29093A)

(43)【公開日】2015年2月12日

【審査請求日】2017年7月3日

(31)【優先権主張番号】61/858,985

(32)【優先日】2013年7月26日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/243,705

(32)【優先日】2014年4月2日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】592010081

【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・シー．・バルコア・ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】ハーミート・シン

(72)【発明者】

【氏名】ヘンリー・ポボルニー

【審査官】 鈴木 聡一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１２５６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２１４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３３３０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１５１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１９４４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６１

Ｈ０５Ｈ １／００−１／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モデルエッチング速度に基づいて、エッチング速度のチャンバ間整合を実施するための方法であって、
第１のプラズマシステムの高周波（ＲＦ）発生器の出力において測定される電圧及び電流を受信することと、
前記電圧及び電流、及び電力に基づいて、第１のモデルエッチング速度を算出することであって、前記電力は、前記電圧及び電流、及び前記電圧と前記電流との間の位相に基づいて算出される、ことと、
第２のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力において測定される電圧及び電流を受信することと、
前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電圧及び電流に基づいて、第２のモデルエッチング速度を決定することと、
前記第２のモデルエッチング速度を前記第１のモデルエッチング速度と比較することと、
前記第２のモデルエッチング速度が前記第１のモデルエッチング速度に一致しないことが決定された際に、前記第１のプラズマシステムに関係付けられた前記第１のモデルエッチング速度を実現するために、前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における電力を調整することと、
を備え、
プロセッサによって実行される方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法であって、更に、
前記第１のプラズマシステムに関係付けられた前記第１のモデルエッチング速度を実現するために、前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電圧又は電流を調整することを備える方法。

【請求項3】

請求項１に記載の方法であって、
前記第１のモデルエッチング速度を算出するために使用される前記電圧及び電流は、電圧振幅、及び電流振幅、及び前記電圧振幅と前記電流振幅との間の位相を含み、前記第１のモデルエッチング速度を算出するために使用される前記電力は、電力振幅を含み、前記電力振幅は、前記電圧振幅と、前記電流振幅と、前記位相との積として算出される、方法。

【請求項4】

請求項１に記載の方法であって、更に、
前記第１のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力において測定される周波数を受信することと、
前記周波数に基づいて、第３のモデルエッチング速度を算出することと、
前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力において測定される周波数を受信することと、
前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力において測定される前記周波数に基づいて、第４のモデルエッチング速度を算出することと、
前記第３のモデルエッチング速度を前記第４のモデルエッチング速度と比較することと、
前記第１のプラズマシステムに関係付けられた前記第３のモデルエッチング速度を実現するために、前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電力を調整することと、
を備える方法。

【請求項5】

請求項４に記載の方法であって、更に、
前記第１のプラズマシステムに関係付けられた前記第３のモデルエッチング速度を実現するために、前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における前記周波数を調整することを備える方法。

【請求項6】

請求項４に記載の方法であって、
前記第１のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力において測定される前記電圧及び電流、及び前記周波数を受信することは、前記第１のプラズマシステムのプラズマチャンバ内でダミーウエハを使用して実施される、方法。

【請求項7】

請求項１に記載の方法であって、
前記第１のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器は、ケーブルを通じてインピーダンス整合回路に接続され、前記インピーダンス整合回路は、ＲＦ伝送路を通じてプラズマチャンバに接続される、方法。

【請求項8】

請求項１に記載の方法であって、
前記第１のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力は、インピーダンス整合回路の入力に接続され、前記出力は、前記インピーダンス整合回路を通じてプラズマチャンバにＲＦ信号を送ることを促すために使用される、方法。

【請求項9】

請求項１に記載の方法であって、
前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電力を調整することは、前記第２のプラズマシステムが半導体ウエハをエッチングするために使用されるときに実施される、方法。

【請求項10】

請求項１に記載の方法であって、
前記電力を調整することは、前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力において測定される前記電力を引き上げる又は引き下げることを含む、方法。

【請求項11】

請求項１に記載の方法であって、
前記第１のプラズマシステムは、前記第２のプラズマシステムのツールと機能的に同一であって前記第２のプラズマシステムの前記ツールと異なる識別情報を有するツールを含む、方法。

【請求項12】

請求項１に記載の方法であって、
前記第１のプラズマシステムは、前記第２のプラズマシステムのツールと構造的に同一であって前記第２のプラズマシステムの前記ツールと異なる識別情報を有するツールを含む、方法。

【請求項13】

請求項１に記載の方法であって、
前記第１のプラズマシステムは、前記第２のプラズマシステムのツールと構造的に及び機能的に同一であって前記第２のプラズマシステムの前記ツールと異なる識別情報を有するツールを含む、方法。

【請求項14】

請求項１に記載の方法であって、
前記第１のモデルエッチング速度を算出することは、テイラー級数である和を算出することを含む、方法。

【請求項15】

モデルエッチング速度に基づいて、エッチング速度のチャンバ内整合を実施するための方法であって、
プラズマシステムの高周波（ＲＦ）発生器の出力において第１の時点において測定される電圧及び電流を受信することと、
前記電圧、前記電流、及び電力に基づいて、第１のモデルエッチング速度を算出することであって、前記電力は、前記電圧と前記電流との間の位相に基づいて算出される、ことと、
前記ＲＦ発生器の前記出力において第２の時点において測定される電圧及び電流を受信することと、
前記第２の時点で測定される前記電圧、前記第２の時点で測定される前記電流、及び電力に基づいて、第２のモデルエッチング速度を算出することであって、前記電力は、前記第２の時点において測定される前記電圧と前記電流との間の位相に基づいて算出される、ことと、
前記第１のモデルエッチング速度を前記第２のモデルエッチング速度と比較することと、
前記第２のモデルエッチング速度が前記第１のモデルエッチング速度に一致しないことが決定された際に、前記第１のモデルエッチング速度を実現するために、前記ＲＦ発生器の前記出力における電力を調整することと、
を備え、
プロセッサによって実行される方法。

【請求項16】

請求項１５に記載の方法であって、更に、
前記ＲＦ発生器の前記出力において前記第１の時点において測定される周波数を受信することと、
前記周波数に基づいて、第３のモデルエッチング速度を算出することと、
前記ＲＦ発生器の前記出力において前記第２の時点において測定される周波数を受信することと、
前記第２の時点において測定される前記周波数に基づいて、第４のモデルエッチング速度を算出することと、
前記第３のモデルエッチング速度を前記第４のモデルエッチング速度と比較することと、
前記第３のモデルエッチング速度が前記第４のモデルエッチング速度に一致しないことが決定された際に、前記第３のモデルエッチング速度を実現するために、前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電力を調整することと、
を備える方法。

【請求項17】

請求項１６に記載の方法であって、更に、
前記第３のモデルエッチング速度を実現するために、前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電圧又は電流又は周波数を調整することを備える方法。

【請求項18】

請求項１６に記載の方法であって、
前記ＲＦ発生器の前記出力において前記第１の時点において測定される前記電圧、前記電流、及び前記周波数を受信することは、前記プラズマシステムのプラズマチャンバ内でダミーウエハを使用して実施される、方法。

【請求項19】

請求項１５に記載の方法であって、
前記第２の時点は、前記第１の時点の後に起きる、方法。

【請求項20】

請求項１５に記載の方法であって、
前記第１のモデルエッチング速度を算出するために使用される前記電圧及び電流は、電圧振幅、及び電流振幅、及び前記電圧振幅と前記電流振幅との間の位相を含み、前記第１のモデルエッチング速度を算出するために使用される前記電力は、電力振幅を含む、方法。

【請求項21】

請求項１５に記載の方法であって、
前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電力を調整することは、前記プラズマシステムが半導体ウエハをエッチングするために使用されるときに実施される、方法。

【請求項22】

第１のプラズマシステムであって、
ＲＦ信号を生成するための高周波（ＲＦ）発生器であって、前記ＲＦ信号の送出を促すための出力を含むＲＦ発生器と、
前記ＲＦ信号の電圧及び電流を測定するための、前記出力に接続された複素インピーダンスセンサと、
プラズマを発生するプラズマチャンバと、
ＲＦ信号を修正して修正ＲＦ信号を生成するための、ケーブルを通じて前記ＲＦ発生器に及びＲＦ伝送路を通じて前記プラズマチャンバに接続されたインピーダンス整合回路と、
を備え、
前記プラズマチャンバは、前記インピーダンス整合回路から前記修正ＲＦ信号が受信されたときに前記プラズマを発生させるように構成されており、
前記第１のプラズマシステムは、更に、
前記複素インピーダンスセンサに接続されたプロセッサであって、
前記ＲＦ発生器の前記出力において測定される前記電圧及び電流を受信するためと、
前記電圧及び電流、及び電力に基づいて、第１のモデルエッチング速度を算出するためであって、前記電力は、前記電圧及び電流、及び前記電圧と前記電流との間の位相に基づいて算出される、ためと、
第２のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力において測定される電圧及び電流を受信することと、
前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電圧及び電流に基づいて、第２のモデルエッチング速度を決定するためと、
前記第２のモデルエッチング速度を前記第１のモデルエッチング速度と比較するためと、
前記第２のモデルエッチング速度が前記第１のモデルエッチング速度に一致しないことが決定された際に、前記第１のモデルエッチング速度を実現するために、前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における電力を調整するためと、
である、プロセッサと、
を備える第１のプラズマシステム。

【請求項23】

請求項２２に記載の第１のプラズマシステムであって、
前記プロセッサは、更に、前記第１のモデルエッチング速度を実現するために、前記第２のプラズマシステムの前記ＲＦ発生器の前記出力における前記電圧又は前記電流を調整するように構成される、第１のプラズマシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、チャンバ内整合及びチャンバ間整合のための、複数パラメータを使用したエッチング速度モデル化及びその使用に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマチャンバは、例えば、ウエハを洗浄する、ウエハ上に材料を堆積させるなどの多岐にわたるプロセスに使用される。これらのプロセスを実施するために、プラズマが使用される。例えば、プラズマチャンバに送ってプラズマチャンバ内でプラズマを発生させるためのＲＦ信号が、高周波（ＲＦ）発生器によって生成される。ＲＦ発生器は、２メガヘルツ（ＭＨｚ）ＲＦ発生器、２７ＭＨｚＲＦ発生器、又は６０ＭＨｚＲＦ発生器であってよい。

【0003】

別のプロセスの１つは、ウエハをエッチングすることである。しかしながら、プラズマチャンバ内でウエハがエッチングされるときは、ウエハをエッチングする速度がプラズマチャンバ内で時間とともに変動する。例えば、ウエハをエッチングするためにプラズマチャンバにＲＦ電力を供給するために２７ＭＨｚＲＦ発生器が使用されるときは、０．８５％のエッチング速度変化がある。別の例として、ウエハをエッチングするためにプラズマチャンバにＲＦ電力を供給するために６０ＭＨｚＲＦ発生器が使用されるときは、１．０８％のエッチング速度変化がある。

【0004】

更に、複数のプラズマチャンバ内でウエハがエッチングされるときは、ウエハに適用されるエッチング速度が異なるだろう。例えば、ウエハをエッチングするためにプラズマチャンバにＲＦ電力を供給するために２７ＭＨｚＲＦ発生器が使用されるときは、チャンバ間で３．３％のエッチング速度のばらつきがあるだろう。別の例として、ウエハをエッチングするためにプラズマチャンバにＲＦ電力を供給するために６０ＭＨｚＲＦ発生器が使用されるときは、チャンバ間で４．８％のエッチング速度のばらつきがあるだろう。

【0005】

本開示で説明される実施形態が生み出されたのは、このような状況においてである。

【発明の概要】

【0006】

本開示の実施形態は、チャンバ内整合及びチャンバ間整合のための、複数パラメータを使用したエッチング速度モデル化及び該モデルの使用のための、装置、方法、並びにコンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、例えば、プロセス、装置、システム、デバイス、又はコンピュータ読み取り可能媒体上の方法などの数々の形態で実現可能であることが、理解されるべきである。

【0007】

一部の実施形態では、エッチング速度は、エッチング速度のチャンバ間整合及び／又はチャンバ内整合を促すためにモデル化される。例えば、エッチング速度は、係数、及び電力、及び／又は電圧、及び／又は電流、及び／又は周波数の関数として決定される。決定されたエッチング速度は、１つのプラズマシステム内で又は複数のプラズマシステムに跨って一定のエッチング速度を維持するために使用される。

【0008】

様々な実施形態において、モデルエッチング速度に基づいてエッチング速度のチャンバ間整合を実施するための方法が説明される。方法は、第１のプラズマシステムの高周波（ＲＦ）発生器の出力において測定される電圧及び電流を受信することと、これらの電圧及び電流、及び電力に基づいて、第１のモデルエッチング速度を算出することとを含む。電力は、電圧及び電流、及び電圧と電流との間の位相に基づいて算出される。このモデルエッチング速度は、第１のプラズマシステムに関係付けられる。方法は、更に、第２のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力において測定される電圧及び電流を受信することと、第２のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力におけるこれらの電圧及び電流に基づいて、第２のモデルエッチング速度を決定すること、第２のモデルエッチング速度を第１のモデルエッチング速度と比較することとを含む。方法は、第２のモデルエッチング速度が第１のモデルエッチング速度に一致しないことが決定された際に、第１のプラズマシステムに関係付けられた第１のモデルエッチング速度を実現するために、第２のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力における電力を調整することを含む。方法は、プロセッサによって実行される。

【0009】

幾つかの実施形態において、モデルエッチング速度に基づいてエッチング速度のチャンバ内整合を実施するための方法が説明される。方法は、プラズマシステムのＲＦ発生器の出力において第１の時点において測定される電圧及び電流を受信することと、これらの電圧及び電流、及び電力に基づいて、第１のモデルエッチング速度を算出することとを含む。電力は、電圧と電流との間の位相に基づいて算出される。方法は、更に、ＲＦ発生器の出力において第２の時点において測定される電圧及び電流を受信することと、これらの電圧及び電流、及び電力に基づいて、第２のモデルエッチング速度を算出することとを含む。電力は、第２の時点において測定される電圧と電流との間の位相に基づいて算出される。方法は、第１のモデルエッチング速度を第２のモデルエッチング速度と比較することと、第２のモデルエッチング速度が第１のモデルエッチング速度に一致しないことが決定された際に、第１のモデルエッチング速度を実現するために、ＲＦ発生器の出力における電力を調整することとを含む。方法は、プロセッサによって実行される。

【0010】

一部の実施形態では、第１のプラズマシステムが説明される。第１のプラズマシステムは、ＲＦ信号を生成するためのＲＦ発生器を含む。該ＲＦ発生器は、ＲＦ信号の送出を促すための出力を含む。第１のプラズマシステムは、更に、ＲＦ信号の電圧及び電流を測定するための、上記出力に接続された複素インピーダンスセンサと、ＲＦ信号を修正して修正ＲＦ信号を生成するための、ケーブルを通じてＲＦ発生器に及びＲＦ伝送路を通じてプラズマチャンバに接続されたインピーダンス整合回路とを含む。第１のプラズマシステムは、インピーダンス整合回路から修正ＲＦ信号が受信されたときにプラズマを発生させるためのプラズマチャンバを含む。第１のプラズマシステムは、ＲＦ発生器の出力において測定される電圧及び電流を受信するための、複素インピーダンスセンサに接続されたプロセッサを含む。該プロセッサは、電圧及び電流、及び電力に基づいて第１のモデルエッチング速度を算出するために使用される。電力は、電圧及び電流、及び電圧と電流との間の位相に基づいて算出される。プロセッサは、第２のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力において測定される電圧及び電流を受信することと、第２のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力における電圧及び電流に基づいて第２のモデルエッチング速度を決定することと、第２のモデルエッチング速度を第１のモデルエッチング速度と比較することと、のために使用される。プロセッサは、第２のモデルエッチング速度が第１のモデルエッチング速度に一致しないことが決定された際に、第１のモデルエッチング速度を実現するために、第１のプラズマシステムのＲＦ発生器の出力における電力を調整することのために使用される。

【0011】

上述された実施形態の幾つかの利点として、エッチング速度のモデルを提供することが挙げられる。例えば、エッチング速度モデルは、係数、及び電力、及び／又は電圧、及び／又は電流、及び／又は周波数の関数として決定される。モデルは、実現可能なものであり、プロセッサの計算所要時間が短く、例えばプロセッサ及び／又はメモリデバイスの数などのリソース使用量が少なくてすむ。更に、エッチング速度を測定してチャンバ内又はチャンバ間におけるエッチング速度の均一性を実現するために、エッチング速度測定機器（ＥＲＭＤ）を使用する必要が無い。また、チャンバ内又はチャンバ間におけるエッチング速度の均一性は、ウエハをエッチングするためにＲＦ発生器によってプラズマシステムにＲＦ信号が供給される時間に関係なくエッチング速度の確実性を保証する。

【0012】

添付の図面に関連付けてなされる以下の詳細な説明から、その他の態様が明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

本実施形態は、添付の図面に関連付けてなされる以下の詳細な説明を参照にすることによって、最も良く理解されるだろう。

【0014】

【図1】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、モデルエッチング速度が電力、周波数、電圧、及び電流の関数であることを示すために使用される図である。

【0015】

【図2A】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、モデルエッチング速度を決定するために使用されるプラズマシステムの一実施形態を示した図である。

【0016】

【図2B】本開示で説明される様々な実施形態にしたがった、図２Ａのプラズマシステムのツールと同じ又は類似のタイプのツールを含むプラズマシステムの一実施形態を示した図である。

【0017】

【図3】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、高周波（ＲＦ）伝送路の構造の一実施形態を示した図である。

【0018】

【図4A】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、エッチング速度を決定するために使用される電圧及び電流の係数を決定するためのプラズマシステムの一実施形態を示したブロック図である。

【0019】

【図4B】本開示で説明される様々な実施形態にしたがった、エッチング速度を決定するために使用される電圧及び電流の係数を決定するための別のプラズマシステムの一実施形態を示したブロック図である。

【0020】

【図5】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、ｚメガヘルツ（ＭＨｚ）ＲＦ発生器が稼働しておりｘＭＨｚＲＦ発生器及びｙＭＨｚＲＦ発生器が稼働していないときにおける、エッチング速度モデルの平均値対エッチング速度測定機器（ＥＲＭＤ）を使用して決定された測定エッチング速度の平均値のグラフの一実施形態である。

【0021】

【図6】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、ｚＭＨｚＲＦ発生器が稼働しておりｘＭＨｚＲＦ発生器及びｙＭＨｚＲＦ発生器が稼働していないときにおける、エッチング速度モデルの平均値の誤差対平均エッチング速度のグラフの一実施形態である。

【0022】

【図7A】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、２７メガヘルツＲＦ発生器が稼働しているときにおける、測定エッチング速度とモデル化エッチング速度との間の概ね線形の関係を示すための測定エッチング速度対モデル化エッチング速度のグラフの実施形態である。

【0023】

【図7B】本開示で説明される幾つかの実施形態にしたがった、６０メガヘルツＲＦ発生器が稼働中であるときにおける、測定エッチング速度とモデル化エッチング速度との間の概ね線形の関係を示すための測定エッチング速度対モデル化エッチング速度のグラフの実施形態である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下の実施形態は、電力制御モードを使用したチャンバ整合のためのシステム及び方法を説明する。本実施形態は、これらの具体的詳細の一部又は全部を伴わずとも実施されうることが明らかである。また、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス動作の詳しい説明は省略される。

【0025】

図１は、モデルエッチング速度が電圧、及び／又は電流、及び／又は電力、及び／又は周波数の関数であることを示すために使用される図である。一部の実施形態では、エッチング速度は、毎分あたりのナノメートル数を単位として測定される。電圧は、高周波（ＲＦ）発生器の出力において測定される。電流は、ＲＦ発生器の出力において測定され、電力は、ＲＦ発生器の出力において測定され、周波数は、ＲＦ発生器の出力において測定される。

【0026】

モデルエッチング速度は、電圧、電流、電力、及び周波数のうちの１つ以上が変更されたときに変化する。

【0027】

一部の実施形態では、電圧は、電圧振幅であり、電流は、電流振幅であり、電力は、電力振幅である。振幅の例として、ゼロ・トゥー・ピーク振幅、ピーク・トゥー・ピーク振幅、及び二乗平均平方根（ＲＭＳ）振幅が挙げられる。

【0028】

様々な実施形態において、電力は、送達電力であり、これは、ＲＦ発生器によってプラズマチャンバに供給される電力と、プラズマチャンバによってＲＦ発生器に向かって反射される電力との差である。一部の実施形態では、電力は、供給電力又は反射電力である。

【0029】

図２Ａは、モデルエッチング速度を決定するために使用されるプラズマシステム１００の一実施形態の図である。プラズマシステム１００は、ｚメガヘルツ（ＭＨｚ）高周波（ＲＦ）発生器と、ｙＭＨｚＲＦ発生器と、ｚＭＨｚＲＦ発生器とを含む。ｘＭＨｚの例として、２ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、及び６０ＭＨｚが挙げられる。ｙＭＨｚの例として、２ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、及び６０ＭＨｚが挙げられる。ｚＭＨｚの例として、２ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、及び６０ＭＨｚが挙げられる。

【0030】

一部の実施形態では、ｘＭＨｚは、ｙＭＨｚ及びｚＭＨｚと異なり、ｙＭＨｚは、ｚＭＨｚと異なる。例えば、ｘＭＨｚが２ＭＨｚであるときは、ｙＭＨｚは２７ＭＨｚであり、ｚＭＨｚは６０ＭＨｚである。

【0031】

一部の実施形態では、ＲＦ発生器の出力に接続された複素インピーダンスセンサが一定レベルの精度に較正されることが、留意されるべきである。例えば、ｘＭＨｚＲＦ発生器の出力１０２に接続された複素インピーダンスセンサ１１９は、出力１０２において測定がなされるたびに、同じ量の電圧、同じ量の電流、及び／又は同じ量の位相を測定する。別の例として、出力１０２において測定がなされるたびに、複素インピーダンスセンサ１１９は、出力１０２における電圧測定閾値内の電圧を測定し、及び／又は出力１０２における電流測定閾値内の電流を出力１０２において測定し、及び／又は出力１０２における位相測定閾値内の位相を出力１０２において測定する。

【0032】

一部の実施形態では、出力１０８に別の複素インピーダンスセンサ（不図示）が接続され、出力１１２に更に別の複素インピーダンスセンサ（不図示）が接続される。

【0033】

多岐にわたる実施形態では、位相が電圧と電流との間の位相であることが、留意されるべきである。例えば、ｍをゼロよりも大きい整数として、電圧がＶ_mボルトであり、電流がＩ_mアンペアであるときに、電圧と電流との間の位相はφ_m度である。

【0034】

様々な実施形態において、較正済みの複素インピーダンスセンサは、例えば米国標準技術局（ＮＩＳＴ）標準などの既定の標準にしたがっている。例えば、ＲＦ発生器の出力に接続された使用される較正済みの複素インピーダンスセンサは、ＮＩＳＴトレーサブルである。

【0035】

幾つかの実施形態では、例えば２つや４つなどの任意の数のＲＦ発生器がプラズマシステム１００内で使用される。

【0036】

出力１０２には、ＲＦケーブル１０６を通じてインピーダンス整合回路１０４が接続される。同様に、インピーダンス整合回路１０４は、ＲＦケーブル１１０を通じてｙＭＨｚＲＦ発生器の出力１０８に接続され、ＲＦケーブル１１４を通じてｚＭＨｚＲＦ発生器の出力１１２に接続される。インピーダンス整合回路１０４は、一方の側でインピーダンス整合回路１０４に接続された負荷のインピーダンスを、他方の側でインピーダンス整合回路１０４に接続されたソースのインピーダンスに一致させる。例えば、インピーダンス整合回路１０４は、ＲＦ伝送路１１６及びプラズマチャンバ１１８のインピーダンスを、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、ｚＭＨｚＲＦ発生器、ＲＦケーブル１０６、ＲＦケーブル１１０、及びＲＦケーブル１１４のインピーダンスに一致させる。

【0037】

プラズマチャンバ１１８は、ＲＦ伝送路１１６を通じてインピーダンス整合回路１０４に接続される。プラズマチャンバ１１８は、チャック１２０と、上部電極１２２と、例えば上部電極１２２を取り囲む上部誘電体リング、上部誘電体リングを取り囲む上部電極延長部、チャック１２０の下部電極を取り囲む下部誘電体リング、下部誘電体リングを取り囲む下部電極延長部、上部プラズマ排除ゾーン（ＰＥＺ）リング、下部ＰＥＺリングなどの、その他の部分（不図示）とを含む。上部電極１２２は、チャック１２０の向かいに相対して位置付けられる。チャック１２０の上面１２６上で、ダミーウエハ１２４が支えられる。下部電極及び上部電極１２２は、それぞれ、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅などの金属で作成される。チャック１２０は、静電チャック（ＥＳＣ）又は磁気チャックであってよい。

【0038】

一部の実施形態では、ダミーウエハ１２４は、エッチング速度を決定するために使用される。例えば、ダミーウエハ１２４は、半導体ではない材料で作成される。半導体ではない材料の例として、ガラス、ソーダ石灰、ホウケイ酸塩、石英、セラミック、カーボンファイバなどが挙げられる。別の例として、ダミーウエハ１２４は、半導体ウエハよりも安価である。

【0039】

一部の実施形態では、ダミーウエハ１２４の代わりに半導体ウエハが使用される。生産時には、半導体ウエハに対し、例えば化学気相成長、洗浄、成膜、スパッタリング、エッチング、イオン注入、レジスト剥離などの様々なプロセスが実施される。半導体ウエハ上には、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）などが成長され、これらの集積回路は、例えば携帯電話、タブレット、スマートフォン、コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、ネットワーク機器などの多岐にわたる電子機器に使用される。

【0040】

ＲＦケーブル１０６、１１０、１１４、インピーダンス整合回路１０４、ＲＦ伝送路１１６、及びプラズマチャンバ１１８は、プラズマシステム１００のツール１３３の部分である。

【0041】

一部の実施形態では、上部電極１２２は、中央ガス送り部（不図示）に結合された、例えば穴などの１つ以上のガス入口を含む。中央ガス送り部は、ガス貯蔵器（不図示）から１種以上のプロセスガスを受け取る。プロセスガスの一例として、Ｏ₂などの酸素含有ガスが挙げられる。プロセスガスのその他の例として、例えば四フッ化メタン（ＣＦ₄）、六フッ化硫黄（ＳＦ₆）、六フッ化エタン（Ｃ₂Ｆ₆）などのフッ素含有ガスが挙げられる。上部電極１２２は、接地される。チャック１２０は、インピーダンス整合回路１０４を通じてｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器に接続される。

【0042】

上部電極１２２とチャック１２０との間にプロセスガスが供給され、ｘＭＨｚＲＦ発生器、及び／又はｙＭＨｚＲＦ発生器、及び／又はｚＭＨｚＲＦ発生器がインピーダンス整合回路１０４及びＲＦ伝送路１１６を通じてチャック１２０にＲＦ信号を供給するときに、プロセスガスは、プラズマチャンバ１１８内で励起されてプラズマを発生させる。

【0043】

ｘＭＨｚＲＦ発生器がＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を、ダミーウエハ１２４が上に置かれているチャック１２０に出力１０２、ＲＦケーブル１０６、インピーダンス整合回路１０４、及びＲＦ伝送路１１６を通じて提供するときに、複素インピーダンスセンサ１１９は、出力１０２における複素電圧・電流を測定する。一部の実施形態では、複素電圧・電流は、電圧振幅、電流振幅、及び電圧振幅と電流振幅との間の位相を含む。複素インピーダンスセンサ１１９によって測定される複素電圧・電流は、ホストシステム１３０のメモリデバイス１３２に記憶させるために、ケーブル１２７を通じてホストシステム１３０のプロセッサ１２８に提供される。プロセッサ１２８は、ケーブル１２７を通じて複素インピーダンスセンサ１１９に接続される。

【0044】

本明細書で言うところのプロセッサとは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）などであってよい。メモリデバイスの例として、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又はそれらの組み合わせが挙げられる。メモリデバイスは、フラッシュメモリ、ストレージディスクの冗長アレイ（ＲＡＩＤ）、ハードディスクなどであってよい。

【0045】

同様に、出力１０８及び出力１１２に接続された複素インピーダンスセンサ（不図示）もまた、メモリデバイス１３２に記憶させるために、対応するケーブルを通じて複素電圧・電流の測定値をプロセッサ１２８に提供する。

【0046】

プロセッサ１２８は、複素インピーダンスセンサ１１９から受信された、時刻ｔ₁における複素電圧・電流の測定値に基づいて、プラズマシステム１００に関係付けられるエッチング速度を算出する。複素電圧・電流は、ｘＭＨｚＲＦ発生器１６２が出力１０２を通じてプラズマチャンバ１１８に電力を供給するときに生成されて受信される。プロセッサ１２８は、測定される複素電圧・電流に基づいて、モデルエッチング速度を生成する。例えば、プロセッサ１２８は、プラズマシステム１００に関係付けられるモデルエッチング速度を決定するために、幾つかの項の和を算出する。各項は、係数と、時刻ｔ₁において測定される電圧の関数との積である、又は係数と、時刻ｔ₁において測定される電流の関数との積である、又は係数と、時刻ｔ₁において測定される電圧の関数と、時刻ｔ₁において測定される電流の関数との積である。一例として、プロセッサ１２８は、モデルエッチング速度ＥＲ１００１を、一次多項式であるＣ₁₁Ｖ₁＋Ｃ₁₂Ｉ₁に等しいものとして算出し、ここで、Ｃ₁₁Ｖ₁及びＣ₁₂Ｉ₁は、それぞれが項であり、Ｃ₁₁及びＣ₁₂は、係数であり、Ｖ₁は、時刻ｔ₁において複素インピーダンスセンサ１１９によって測定される電圧振幅であり、Ｉ₁は、時刻ｔ₁において複素インピーダンスセンサ１１９によって測定される電流振幅である。別の例としては、エッチング速度ＥＲ１００２が、二次多項式であるＣ₂₁Ｖ₁＋Ｃ₂₂Ｉ₁＋Ｃ₂₃Ｖ₁²＋Ｃ₂₄Ｖ₁Ｉ₁＋Ｃ₂₅Ｉ₁²に等しいものとして算出され、ここで、Ｃ₂₁Ｖ₁、Ｃ₂₂Ｉ₁、Ｃ₂₃Ｖ₁²、Ｃ₂₄Ｖ₁Ｉ₁、及びＣ₂₅Ｉ₁²は、それぞれが項であり、Ｃ₂₁、Ｃ₂₂、Ｃ₂₃、Ｃ₂₄、及びＣ₂₅は、係数であり、Ｉ₁²は、電流Ｉ₁の、べき数が２の関数であり、Ｖ₁²は、電圧Ｖ₁の、べき数が２の関数である。更に別の例としては、エッチング速度ＥＲ１００３が、三次多項式であるＣ₃₁Ｖ₁＋Ｃ₃₂Ｉ₁＋Ｃ₃₃Ｖ₁²＋Ｃ₃₄Ｖ₁Ｉ₁＋Ｃ₃₅Ｉ₁²＋Ｃ₃₆Ｖ₁³＋Ｃ₃₇Ｖ₁²Ｉ₁＋Ｃ₃₈Ｖ₁Ｉ₁²＋Ｃ₃₉Ｉ₁³に等しいものとして算出され、ここで、Ｃ₃₁Ｖ₁、Ｃ₃₂Ｉ₁、Ｃ₃₃Ｖ₁²、Ｃ₃₄Ｖ₁Ｉ₁、Ｃ₃₅Ｉ₁²、Ｃ₃₆Ｖ₁³、Ｃ₃₇Ｖ₁²Ｉ₁、Ｃ₃₈Ｖ₁Ｉ₁²、及びＣ₃₉Ｉ₁³は、それぞれが項であり、Ｃ₃₁、Ｃ₃₂、Ｃ₃₃、Ｃ₃₄、Ｃ₃₅、Ｃ₃₆、Ｃ₃₇、Ｃ₃₈、及びＣ₃₉は、係数であり、Ｉ₁³は、電流Ｉ₁の、べき数が３の関数であり、Ｖ₁³は、電圧Ｖ₁の、べき数が３の関数である。別の例としては、エッチング速度ＥＲ１００４が、四次多項式であるＣ₄₁Ｖ₁＋Ｃ₄₂Ｉ₁＋Ｃ₄₃Ｖ₁²＋Ｃ₄₄Ｖ₁Ｉ₁＋Ｃ₄₅Ｉ₁²＋Ｃ₄₆Ｖ₁³＋Ｃ₄₇Ｖ₁²Ｉ₁＋Ｃ₄₈Ｖ₁Ｉ₁²＋Ｃ₄₉Ｉ₁³＋Ｃ₅₀Ｖ₁⁴＋Ｃ₅₁Ｖ₁³Ｉ₁＋Ｃ₅₂Ｖ₁²Ｉ₁²＋Ｃ₅₃Ｖ₁¹Ｉ₁³＋Ｃ₅₄Ｉ₁⁴に等しいものとして算出され、ここで、Ｃ₄₁Ｖ₁、Ｃ₄₂Ｉ₁、Ｃ₄₃Ｖ₁²、Ｃ₄₄Ｖ₁Ｉ₁、Ｃ₄₅Ｉ₁²、Ｃ₄₆Ｖ₁³、Ｃ₄₇Ｖ₁²Ｉ₁、Ｃ₄₈Ｖ₁Ｉ₁²、Ｃ₄₉Ｉ₁³、Ｃ₅₀Ｖ₁⁴、Ｃ₅₁Ｖ₁³Ｉ₁、Ｃ₅₂Ｖ₁²Ｉ₁²、Ｃ₅₃Ｖ₁¹Ｉ₁³、及びＣ₅₄Ｉ₁⁴は、それぞれが項であり、Ｃ₄₁、Ｃ₄₂、Ｃ₄₃、Ｃ₄₄、Ｃ₄₅、Ｃ₄₆、Ｃ₄₇、Ｃ₄₈、Ｃ₄₉、Ｃ₅₀、Ｃ₅₁、Ｃ₅₂、Ｃ₅₃、及びＣ₅₄は、係数であり、Ｉ₁⁴は、電流Ｉ₁の、べき数が４の関数であり、Ｖ₁⁴は、電圧Ｖ₁の、べき数が４の関数である。

【0047】

「ｍ」をゼロよりも大きい整数として、Ｖ_mが例えばゼロ・トゥー・ピーク電圧、ピーク・トゥー・ピーク電圧、及び二乗平均平方根（ＲＭＳ）電圧などの電圧振幅であること、Ｉ_mが例えばゼロ・トゥー・ピーク電流、ピーク・トゥー・ピーク電流、及びＲＭＳ電流などの電流振幅であることが、留意されるべきである。一部の実施形態では、一次多項式、二次多項式、三次多項式、及び四次多項式がそれぞれテイラー級数展開の一部分であることが、留意されるべきである。一例として、プロセッサ１２８は、ｎを整数として、エッチング速度ＥＲ１００ｎを、電圧Ｖ₁の関数と、電流Ｉ₁の関数と、係数とのｎ次多項式でもあるテイラー級数展開に等しいものとして算出する。例示すると、プロセッサ１２８は、ｎをゼロよりも大きい整数として、エッチング速度ＥＲ１００ｎを、一定の値に収束するｎ次多項式として算出する。

【0048】

更に別の例として、エッチング速度ＥＲ１００５は、Ｃ₅₅Ｖ₁^e1＋Ｃ₅₆Ｐ₁^e2＋Ｃ₅₇Ｉ₁として決定され、ここで、Ｃ₅₅、Ｃ₅₆、及びＣ₅₇は、係数であり、ｅ１及びｅ２は、指数であり、Ｐ₁は、電圧振幅Ｖ₁と、電流振幅Ｉ₁と、電流振幅Ｉ₁と電圧振幅Ｖ₁との間の位相であるφ₁のコサインとの積である。電力Ｐ₁は、プロセッサ１２８によって算出される。別の例として、エッチング速度ＥＲ１００６は、Ｃ₅₅Ｖ₁^e1＋Ｃ₅₆Ｐ₁^e2＋Ｃ₅₇Ｉ₁＋Ｃ₅₈Ｆ₁として決定され、ここで、Ｃ₅₈は、係数であり、Ｆ₁は、周波数である。別の例として、エッチング速度ＥＲ１００７は、Ｃ₅₅Ｖ₁^e1＋Ｃ₅₆Ｐ₁^e2＋Ｃ₅₇Ｉ₁^e3＋Ｃ₅₈Ｆ₁^e4として決定され、ここで、ｅ３及びｅ４は、指数である。指数ｅ１の例には、１以上で１．４までの数字がある。更に、指数ｅ２の例には、０．５以上で１までの数字がある。

【0049】

別の例として、エッチング速度ＥＲ１００８は、Ｃ₅₉Ｖ₁²＋Ｃ₆₀Ｉ₁²＋Ｃ₆₁Ｐ₁＋Ｃ₆₂Ｆ₁Ｖ₁Ｉ₁＋Ｃ₆₃Ｐ₁²＋Ｃ₆₄Ｖ₁Ｆ₁＋Ｃ₆₅Ｆ₁Ｖ₁＋Ｃ₆₆Ｖ₁²Ｉ₁＋Ｃ₆₇Ｉ₁²Ｖ₁として決定され、ここで、Ｃ₅₉、Ｃ₆₀、Ｃ₆₁、Ｃ₆₂、Ｃ₆₃、Ｃ₆₄、Ｃ₆₅、Ｃ₆₆、及びＣ₆₇は、係数である。別の例として、エッチング速度ＥＲ１００９は、Ｃ₆₈Ｐ₁Ｖ₁＋Ｃ₆₉Ｐ₁＋Ｃ₇₀Ｐ₁²＋Ｃ₇₁Ｐ₁Ｉ₁＋Ｃ₇₂Ｐ₁Ｉ₁²＋Ｃ₇₃Ｐ₁Ｖ₁²＋Ｃ₇₄Ｐ₁Ｉ₁³＋Ｃ₇₅Ｐ₁Ｖ₁³＋Ｃ₇₆Ｖ₁Ｉ₁Ｐ₁＋Ｃ₇₇Ｖ₁²Ｉ₁Ｐ₁＋Ｃ₇₈Ｖ₁²＋Ｃ₇₉Ｉ₁²として決定され、ここで、Ｃ₆₈、Ｃ₆₉、Ｃ₇₀、Ｃ₇₁、Ｃ₇₂、Ｃ₇₃、Ｃ₇₄、Ｃ₇₅、Ｃ₇₆、Ｃ₇₇、Ｃ₇₈、及びＣ₇₉は、係数である。様々な実施形態において、エッチング速度は、電圧の非線形関数である、電流の線形関数である、及び送達電力の非線形関数である。

【0050】

一部の実施形態では、複素インピーダンスセンサは、ＲＦ発生器の出力におけるＲＦ信号の周波数Ｆ₁を時刻ｔ₁において測定する周波数センサを含む。測定された周波数Ｆ₁は、エッチング速度モデルを決定するために、ケーブルを通じてプロセッサ１２８に提供される。

【0051】

様々な実施形態において、周波数センサは、複素インピーダンスセンサとは別個であり、複素インピーダンスセンサが接続されているＲＦ発生器の出力に接続される。

【0052】

幾つかの実施形態では、複素インピーダンスセンサという用語と、複素電圧・電流センサという用語とが、区別なく使用される。

【0053】

様々な実施形態において、エッチング速度モデルにおける項の数は、１から例えば１００、１０００、１００００などの大きな数までの幅がある。例えば、エッチング速度ＥＲ１００１は、２つの項を含み、エッチング速度ＥＲ１００２は、５つの項を含み、エッチング速度ＥＲ１００３は、９つの項を含み、エッチング速度ＥＲ１００４は、１４の項を含む。

【0054】

幾つかの実施形態において、プラズマシステムに関係付けられるエッチング速度モデルを決定するために使用される項の数は、プロセッサ１２８に接続された例えばマウス、キーボード、タッチペン、タッチ画面などの入力機器（不図示）を通じたユーザによる入力として提供される。様々な実施形態において、プロセッサ１２８は、エッチング速度モデルの値の収束を実現するために、プラズマシステムに関係付けられるエッチング速度モデルを決定するために使用される項の数を決定する。例えば、プロセッサ１２８は、プラズマシステムに関係付けられるエッチング速度モデルにおいて収束が得られるまで、該エッチング速度モデルを決定するために使用される項を追加し続ける。

【0055】

様々な実施形態において、プロセッサ１２８は、プロセッサ１２８が係数を決定するのと同じやり方で係数を決定する別のプロセッサから、例えばＣ₁₁、Ｃ₁₂、Ｃ₂₁、Ｃ₂₂、Ｃ₂₃、Ｃ₂₄、Ｃ₂₅、Ｃ₃₁、Ｃ₃₂、Ｃ₃₃、Ｃ₃₄、Ｃ₃₅、Ｃ₃₆、Ｃ₃₇、Ｃ₃₈、Ｃ₃₉、Ｃ₄₁、Ｃ₄₂、Ｃ₄₃、Ｃ₄₄、Ｃ₄₅、Ｃ₄₆、Ｃ₄₇、Ｃ₄₈、Ｃ₄₉、Ｃ₅₀、Ｃ₅₁、Ｃ₅₂、Ｃ₅₃、Ｃ₅₄、Ｃ₅₅、Ｃ₅₆、Ｃ₅₇、Ｃ₅₈、Ｃ₅₉、Ｃ₆₀、Ｃ₆₁、Ｃ₆₂、Ｃ₆₃、Ｃ₆₄、Ｃ₆₅、Ｃ₆₆、Ｃ₆₇、Ｃ₆₈、Ｃ₆₉、Ｃ₇₀、Ｃ₇₁、Ｃ₇₂、Ｃ₇₃、Ｃ₇₄、Ｃ₇₅、Ｃ₇₆、Ｃ₇₇、Ｃ₇₈、Ｃ₇₉などの係数を受信する。係数を決定するやり方は、以下で説明される。

【0056】

一部の実施形態では、ツール１３３は、幾つかのプラズマシステムの幾つかのツールのうちで、高めの歩留まりを提供するツールである。これら幾つかのツールは、ツール１３３と同じ又は類似のタイプである。例えば、対応する各種ツールの抵抗、キャパシタンス、インダクタンス、又はそれらの組み合わせなどの特性は、ツール１３３の特性と同じ又はツール１３３の特性から一定範囲内である。別の例として、幾つかのツールは、ツール１３３と同じ構造を有する、及び／又はツール１３３によって実施されるのと同じ機能を実施する。

【0057】

様々な実施形態において、ツール１３３は、そのツールがウエハをエッチングするために使用されたときに、
より低歩留りのツールを使用して達成されるよりも高いアスペクト比を達成する場合に、又は、
そのツールを使用した結果、より低歩留りのツールを使用して洗浄されるよりも清浄なウエハが得られた場合に、又は、
そのツールが、より低歩留りのツールを使用して達成されるよりも速いエッチング速度でエッチングを行う場合に、又は、
そのツールが、より低歩留りのツールで達成されるよりも速い速度でウエハを洗浄する場合に、又は、
そのツールが、より低歩留りのツールよりも速いウエハ処理速度を有する場合に、又は、
これらの組み合わせの場合に、
別のプラズマシステムの同じ又は類似のタイプのツールよりも高い歩留まりを有する。

【0058】

様々な実施形態において、ツール１３３は、ゴールデンツールと呼ばれる。

【0059】

一部の実施形態では、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度が、時間にかかわらず一定に維持される。例えば、時刻ｔ₂において電圧Ｖ₁の変動及び／又は電流Ｉ₁の変動があるときは、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を維持するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器の出力１０２を通じて送達される電力を調整する。時刻ｔ₂は、時刻ｔ₁よりも後である。電圧Ｖ₁の変動及び／又は電流Ｉ₁の変動は、複素インピーダンスセンサ１１９からプロセッサ１２８によって受信される。別の例として、時刻ｔ₂において電圧Ｖ₁の変動及び／又は電流Ｉ₁の変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を維持するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器の出力１０２において測定される電圧Ｖ₁及び／又は電流Ｉ₁を調整する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１００１を決定した後、ｘＭＨｚＲＦ発生器によって送達されるＲＦ信号の電力に変化があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、エッチング速度ＥＲ１００１を実現するために、電力を調整する。別の例として、ｘＭＨｚＲＦ発生器によってプラズマチャンバ１１８に送達される電力に揺らぎがあるときは、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、エッチング速度ＥＲ１００１を実現するために、電力を調整する。

【0060】

一例として、時刻ｔ₂において、エッチング速度を決定するために使用される電圧振幅Ｖ₁及び／又は電流振幅Ｉ₁及び／又は周波数Ｆ₁に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を一定に維持するために、その出力における、例えば供給電力、送達電力、反射電力などの電力Ｐ₁を調整する。例示すると、時刻ｔ₂において、電圧振幅Ｖ₁及び／又は電流振幅Ｉ₁及び／又は周波数Ｆ₁に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度ＥＲ１００７を一定に維持するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器の出力１０２における電力Ｐ₁を調整する。別の例として、時刻ｔ₂において、電圧振幅Ｖ₁及び／又は電流振幅Ｉ₁に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度ＥＲ１００５を一定に維持するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器の出力１０２における電力Ｐ₁を調整する。

【0061】

別の例として、時刻ｔ₂において、エッチング速度を決定するために使用される電圧振幅Ｖ₁及び／又は電流振幅Ｉ₁及び／又は電力Ｐ₁に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を一定に維持するために、周波数Ｆ₁を調整する。更に別の例として、エッチング速度を決定するために使用される電圧振幅Ｖ₁及び／又は周波数Ｆ₁及び／又は電力Ｐ₁に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を一定に維持するために、電流振幅Ｉ₁を調整する。別の例として、エッチング速度を決定するために使用される電流振幅Ｉ₁及び／又は周波数Ｆ₁及び／又は電力Ｐ₁に変動があるときは、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を一定に維持するために、電圧振幅Ｖ₁を調整する。

【0062】

別の例として、エッチング速度を決定するために使用される電圧振幅Ｖ₁、電流振幅Ｉ₁、周波数Ｆ₁、及び電力Ｐ₁のうちの１つ以上に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を一定に維持するために、その出力における電力Ｐ₁、及び／又は電圧振幅Ｖ₁、及び／又は電流振幅Ｉ₁、及び／又は周波数Ｆ₁のうちの残る１つ以上を調整する。例示すると、時刻ｔ₂において、エッチング速度モデルＥＲ１００５を決定するために使用される電圧振幅Ｖ₁及び電流振幅Ｉ₁に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度ＥＲ１００５を一定に維持するために、その出力における残る電力Ｐ₁を調整する。別の例として、時刻ｔ₂において、エッチング速度モデルＥＲ１００７を決定するために使用される電圧振幅Ｖ₁、電流振幅Ｉ₁、及び周波数Ｆ₁のうちの１つ以上に変動があるときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を一定に維持するために、その出力における電力Ｐ₁を調整する。

【0063】

様々な実施形態において、プラズマシステム１００に関係付けられたエッチング速度を、ダミーウエハ１２４を使用して決定した後、該ダミーウエハ１２４は、半導体ウエハのエッチングのために、半導体ウエハに置き換えられる。チャック１２０の上面１２６上に半導体ウエハが置かれたときに、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器のうちの１つ以上は、対応する出力１０２、１０８、及び１１２、対応するＲＦケーブル１０６、１０８、及び１１４、インピーダンス整合回路１０４、ＲＦ伝送路１１６を通じてチャック１２０にＲＦ電力を供給する。ＲＦ電力がｘＭＨｚＲＦ発生器によって供給されるときは、複素インピーダンスセンサ１１９は、時刻ｔ₂において、出力１０２における複素電圧・電流を測定する。様々な実施形態において、ＲＦ電力がｘＭＨｚＲＦ発生器によって供給されるときは、出力１０２に接続された周波数センサが、時刻ｔ₂において、出力１０２における複素電圧・電流を測定する。

【0064】

一部の実施形態では、ホストシステム１３０のプロセッサ１２８は、プラズマシステム１００に関係付けられるエッチング速度が決定されて一定のエッチング速度が維持される期間中、プラズマチャンバ１１８内でプラズマを発生させるためのレシピを経時的に一定に維持する。例えば、プロセッサ１２８は、プラズマチャンバ１１８内の圧力、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の温度、及び／又はｘＭＨｚＲＦ発生器の周波数、及び／又はｙＭＨｚＲＦ発生器の周波数、及び／又はｚＭＨｚＲＦ発生器の周波数、及び／又は上部電極１２２とチャック１２０との間のギャップ、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の１種以上のプロセスガスの化学的性質を一定に維持する。別の例として、プロセッサ１２８は、プラズマチャンバ１１８内の圧力、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の温度、及び／又は上部電極１２２とチャック１２０との間のギャップ、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の１種以上のプロセスガスの化学的性質を一定に維持する。更に別の例として、プロセッサ１２８は、プラズマチャンバ１１８内の圧力、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の温度、及び／又はｘＭＨｚＲＦ発生器の周波数、及び／又はｙＭＨｚＲＦ発生器の周波数、及び／又はｚＭＨｚＲＦ発生器の周波数、及び／又は上部電極１２２とチャック１２０との間のギャップ、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の１種以上のプロセスガスの化学的性質を同様に維持する。別の例として、プロセッサ１２８は、プラズマチャンバ１１８内の圧力、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の温度、及び／又は上部電極１２２とチャック１２０との間のギャップ、及び／又はプラズマチャンバ１１８内の１種以上のプロセスガスの化学的性質を同様に維持する。

【0065】

一部の実施形態では、第１の圧力が第２の圧力から一定範囲内であるときに、プラズマチャンバ１２８内で同様な圧力が維持されている。様々な実施形態において、第１の温度が第２の温度から一定範囲内であるときに、プラズマチャンバ１２８内で同様な温度が維持されている。様々な実施形態において、第１の周波数が第２の周波数から一定範囲内であるときに、ＲＦ発生器の周波数は同様に維持されている。一部の実施形態では、第１のギャップが第２のギャップから一定範囲内であるときに、プラズマチャンバ１１８内で同様なギャップが維持されている。多岐にわたる実施形態において、プラズマチャンバ１１８内で各プロセスガスの量が既定の範囲内に維持されているときに及び／又は複数のプロセスガスの組み合わせが既定の範囲内に維持されているときに、プラズマチャンバ１１８内で同様な化学的性質が維持されている。一部の実施形態では、プラズマチャンバ１１８内で複数のプロセスガスの組み合わせが既定の範囲内に維持されているときに、プラズマチャンバ１１８内で同様な化学的性質が維持されている。プロセスガスの種類の例として、酸素含有ガスやフッ素含有ガスが挙げられる。例示すると、フッ素含有ガスは、酸素含有ガスと異なる種類である。一部の実施形態では、第１のプロセスガスが第２のプロセスガスに含まれない化学元素を含むときに、第１のプロセスガスは第２のプロセスガスと異なる種類である。

【0066】

様々な実施形態において、プロセッサ１２８は、プラズマチャンバ内の圧力を制御するために、ガス貯蔵器（不図示）からプラズマチャンバの上部電極のガス入口へのガスの供給を促すガス供給弁（不図示）を制御する。例えば、プロセッサ１２８は、プロセスガスの供給を制御するために、弁を一定量開閉させるための電流を供給する例えばトランジスタなどのドライバ（不図示）を制御する。プロセスガスの供給の制御は、ガスが供給されるプラズマチャンバ内の圧力をプロセッサ１２８が制御することも可能にする。

【0067】

幾つかの実施形態では、プロセッサ１２８は、プラズマチャンバ内の化学的性質を制御するために、複数のガス貯蔵器（不図示）からプラズマチャンバの上部電極のガス入口への複数のプロセスガスの供給を促す複数のガス供給弁（不図示）を制御する。例えば、プロセッサ１２８は、第１のガス貯蔵器から上部電極１２２のガス入口に供給される第１のプロセスガスの供給を制御するために、弁を一定量開閉させるための電流を供給するドライバを制御し、第２のガス貯蔵器からガス入口に供給される第２のプロセスガスの供給を制御するために、別の弁を一定量開閉させるための電流を供給する別のドライバを制御する。様々な実施形態において、第２のプロセスガスは、第１のプロセスガスと異なる。例えば、第１のプロセスガスは、酸素をベースにしたプロセスガスであり、第２のプロセスガスは、フッ素をベースにしたプロセスガスである。別の例として、第１のプロセスガスは、四フッ化メタンであり、第２のプロセスガスは、六フッ化イオンである。

【0068】

一部の実施形態では、プラズマチャンバのチャック内にヒータが含められ、該ヒータは、プラズマチャンバ内の温度を変化させるために、ドライバを通じてプロセッサ１２８によって制御される。

【0069】

幾つかの実施形態では、プラズマチャンバ内に例えばダクトなどの伝熱機構が提供され、プラズマチャンバ内の温度を変化させるために、弁及びドライバを通じてプロセッサ１２８によって冷却液の流れが制御される。

【0070】

様々な実施形態において、プラズマチャンバの上部電極は、モータ駆動式のネジ機構（不図示）を使用して上下させられる上部構造（不図示）内に位置付けられる。プロセッサ１２８は、上部構造を上下させて、上部電極と該上部電極に面したチャックとの間のギャップを変化させるために、ドライバを通じてモータ駆動式ネジ機構を制御する。

【0071】

一部の実施形態では、プロセッサ１２８は、電力及び／又は電圧及び／又は電流及び／又は周波数を調整してエッチング速度を実現するために、ケーブルを通じてＲＦ発生器のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）に信号を送信する。例えば、プロセッサ１２８は、ＲＦ信号の周波数をＲＦ発生器に送信する。信号を受信すると、ＲＦ発生器のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）は、電力振幅及び／又は周波数及び／又は電圧振幅及び／又は電流振幅をＲＦ発生器の駆動・増幅器システム（ＤＡＳ）に送信する。例えば、ＲＦ発生器のＤＳＰは、周波数を受信し、該周波数をＲＦ発生器のＤＡＳに送信する。ＲＦ発生器のＤＳＰは、エッチング速度を実現するために、電力振幅及び／又は周波数及び／又は電圧振幅及び／又は電流振幅を有するＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号は、ＲＦケーブル、インピーダンス整合回路１０４、及びＲＦ伝送路１１６を通じてプラズマチャンバ１１８に供給される。

【0072】

なお、一部の実施形態では、任意の数のＲＦ発生器がプラズマシステム１００内で使用されうることが、留意されるべきである。

【0073】

図２Ｂは、ツール１３３（図２Ａ）と同じ又は同様なタイプのツール１５２を含むプラズマシステム１５０の一実施形態の図である。プラズマシステム１５０には、例えば時刻ｔ₁において測定される電力及び／又は電圧及び／又は電流及び／又は周波数を使用して決定されるエッチング速度のような、プラズマシステム１００（図２Ａ）を使用して決定されるエッチング速度が、エッチング速度のチャンバ間整合を実施するために適用される。

【0074】

プラズマシステム１５０は、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、ｚＭＨｚＲＦ発生器、複素インピーダンスセンサ１５４、インピーダンス整合回路１５６、及びプラズマチャンバ１５８を含む。インピーダンス整合回路１５６の入力１６１は、ＲＦケーブル１６２を通じてｘＭＨｚＲＦ発生器の出力１６０に接続され、インピーダンス整合回路１５６の入力１６５は、ＲＦケーブル１６６を通じてｙＭＨｚＲＦ発生器の出力１６４に接続され、インピーダンス整合回路１５６の入力１６７は、ＲＦケーブル１７０を通じてｚＭＨｚＲＦ発生器の出力１６８に接続される。プラズマチャンバ１５８は、ＲＦ伝送路１７２を通じてインピーダンス整合回路１５６に接続される。

【0075】

プラズマチャンバ１５８は、チャック１７４と、上部電極１７６と、上述のようなその他の部分とを含む。上部電極１７６は、チャック１７４の向かいに相対して位置付けられ、接地される。チャック１７４の上面１８０上で、例えば半導体ウエハなどの被加工物１７８が支えられる。生産時には、被加工物１７８に対し、上述のような様々なプロセスが実施される。被加工物の上には、集積回路が成長され、これらの集積回路は、例えば携帯電話、タブレット、スマートフォン、コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、ネットワーク機器などの多岐にわたる電子機器に使用される。プラズマチャンバ１５８の下部電極及び上部電極１７６は、それぞれ、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅などの金属で作成される。チャック１７４は、ＥＳＣ又は磁気チャックであってよい。

【0076】

様々な実施形態において、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８（図２Ａ）と同じ構造を有する。例えば、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８内の対応する構造要素と同じ寸法を有する構造要素を含む。プラズマチャンバ１１８とプラズマチャンバ１５８とが同じ構造を有する場合の別の例として、プラズマチャンバ１５８が、プラズマチャンバ１１８内の対応する構造要素と同じタイプの要素を含むことが挙げられる。例示すると、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）チャンバは、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）チャンバの１つ以上の構造要素と異なるタイプの構造要素を１つ以上有し、ＴＣＰチャンバ及びＩＣＰチャンバは、ともに、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマチャンバの１つ以上の構造要素と異なるタイプの構造要素を１つ以上有する。別の例示として、電極としてインダクタを含むプラズマチャンバは、電極としてコンデンサを含むプラズマチャンバと異なるタイプである。

【0077】

プラズマチャンバの構造要素の例には、上部電極、下部電極、上部プラズマ排除ゾーン（ＰＥＺ）リング、下部ＰＥＺリング、閉じ込めリングアセンブリ、エッジリング、絶縁体層、ガス分布孔、プラズマチャンバ壁、上部電極を取り囲む上部誘電体リング、上部誘電体リングを取り囲む上部電極延長部、下部電極を取り囲む下部誘電体リング、上部電極内又は下部電極内に位置付けられた加熱要素、下部電極又は上部電極内に位置付けられた冷却要素、下部誘電体リングを取り囲む下部電極延長部などがある。様々な実施形態において、下部電極及び下部電極延長部は、例えば陽極酸化アルミニウムやアルミニウム合金などの金属で作成される。また、一部の実施形態では、上部電極及び上部電極延長部は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金などの金属で作成される。幾つかの実施形態では、上部電極は、下部電極の向かいに相対して位置付けられ、上部電極延長部は、上部電極の向かいに相対して位置付けられる。

【0078】

構造要素の寸法の例には、要素のサイズ、要素の長さ、要素の深さ、要素の幅、要素の表面積、要素によって占められる体積などがある。

【0079】

異なるタイプの構成要素の例には、板状電極や電気コイル電極などがある。

【0080】

様々な実施形態において、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８と構造的に同一であり、プラズマチャンバ１１８と異なる識別コードを有する。例えば、プラズマチャンバ１５８は、識別コードａａａａを使用して識別され、プラズマチャンバ１１８は、識別コードｂｂｂｂを使用して識別される。

【0081】

様々な実施形態において、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８と構造的に同一であり、プラズマチャンバ１１８と同じ機能を実施するために使用される。同じ機能の例として、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８と同様な、例えばキャパシタンス、抵抗、インダクタンス、それらの組み合わせなどの特性を有する。例示すると、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８のインダクタンスから一定範囲内のインダクタンスを有する。別の例示として、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８のキャパシタンスから一定範囲内のキャパシタンスを有する。更に別の例示として、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８の抵抗から一定範囲内の抵抗を有する。別の例示として、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８のインダクタンス、抵抗、及びキャパシタンスの組み合わせから一定範囲内のインダクタンス、抵抗、及びキャパシタンスの組み合わせを有する。プラズマチャンバによって実施される機能の例には、物理気相成長（ＰＶＤ）、化学気相成長（ＣＶＤ）、プラズマ式ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、金属ＣＶＤ、高密度プラズマＣＶＤ（ＨＤＰ−ＣＶＤ）機能、フォトレジスト剥離機能、フォトレジスト表面処理、紫外線熱処理（ＵＶＴＰ）などがある。

【0082】

様々な実施形態において、プラズマチャンバ１５８は、プラズマチャンバ１１８と構造的に及び機能的に同一であり、プラズマチャンバ１１８と異なる識別コードを有する。

【0083】

更に、様々な実施形態において、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６（図２Ａ）と構造的に及び／又は機能的に同一である。ＲＦ伝送路は、図３において更に説明される。

【0084】

図３は、ＲＦ伝送路１１６（図２Ａ）又はＲＦ伝送路１７２（図２Ｂ）の一例であるＲＦ伝送路１８６の構造の一実施形態を示した図である。ＲＦ伝送路１８６は、インピーダンス整合回路１０４（図２Ａ）又はインピーダンス整合回路１５６（図２Ｂ）の一例であるインピーダンス整合回路１９０にボルト留めされた例えばトンネルなどのシリンダ１８８を含む。インピーダンス整合回路１９０は、ＲＦケーブル１０６（図２Ａ）又はＲＦケーブル１６２（図２Ｂ）の一例であるＲＦケーブル１９１に接続される。シリンダ１８８の空洞内には、絶縁体１９２及びＲＦロッド１９４がある。

【0085】

ＲＦ伝送路１８６は、ボルトＢ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４を介してインピーダンス整合回路１９０に留め付けられる。一実施形態では、ＲＦ伝送路１８６は、任意の数のボルトを介してインピーダンス整合回路１９０に留め付けられる。一部の実施形態では、ＲＦ伝送路１８６をインピーダンス整合回路１９０に取り付けるために、ボルトの代わりに又はボルトに加えて、例えば糊やネジなどの任意のその他の形態の取り付け手段が使用される。

【0086】

ＲＦ伝送ロッド１９４は、インピーダンス整合回路１９０の出力１９６に結合される。また、ＲＦスプーンとしても知られるＲＦストラップ１９８が、ＲＦ伝送ロッド１９４に及びＲＦロッド２０２に結合され、その一部分は、例えばシリンダなどのサポート２０４内に位置付けられる。一実施形態では、シリンダ１８８と、ＲＦストラップ１９８と、サポート２０４と、ＲＦロッド２０２との組み合わせが、ＲＦ伝送路１８６を形成する。サポート２０４は、プラズマチャンバ１１８（図２Ａ）又はプラズマチャンバ１５８（図２Ｂ）の一例であるプラズマチャンバ２０６の支えを提供する。サポート２０４は、プラズマチャンバ２０６のチャック２０８に取り付けられる。チャック２０８は、チャック１２０（図２Ａ）又はチャック１７４（図２Ｂ）の一例である。ＲＦ発生器から、ＲＦケーブル１９１、インピーダンス整合回路１９０、ＲＦロッド１９４、ＲＦストラップ１９８、及びＲＦロッド２０２を通じてチャック２０８にＲＦ信号が供給される。

【0087】

図２Ｂに戻り、一部の実施形態では、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６（図２Ａ）と構造的に同一である。例えば、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６と同一の要素を含む。ＲＦ伝送路の要素の例には、インピーダンス整合回路に結合されるＲＦロッド、該ＲＦロッドを取り囲むシリンダ、ＲＦスプーン、ＲＦスプーンに及びチャックに結合されるＲＦロッド、並びに該ＲＦロッドの少なくとも一部分を取り囲むシリンダがある。

【0088】

様々な実施形態において、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６と構造的に同一であり、ＲＦ伝送路１１６と異なる識別コードを有する。

【0089】

幾つかの実施形態では、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６と機能的に同一である。例えば、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６と同様な特性を有する。例示すると、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６のインダクタンスから一定範囲内のインダクタンスを有する。別の例示として、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６のキャパシタンスから一定範囲内のキャパシタンスを有する。更に別の例示として、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６の抵抗から一定範囲内の抵抗を有する。別の例示として、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６のインダクタンスと、抵抗と、キャパシタンスとの組み合わせから一定範囲内のインダクタンスと、抵抗と、キャパシタンスとの組み合わせを有する。

【0090】

一部の実施形態では、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６と機能的に同一であり、ＲＦ伝送路１１６と異なる識別コードを有する。

【0091】

一部の実施形態では、ＲＦ伝送路１７２は、ＲＦ伝送路１１６と構造的に及び機能的に同一であり、ＲＦ伝送路１１６と異なる識別コードを有する。

【0092】

同様に、一部の実施形態では、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４（図２Ａ）と同じ構造を有する。例えば、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４と同じ数のコンデンサ及び／又はインピーダンス整合回路１０４と同じ数のインダクタを有する。また、この例では、インピーダンス整合回路１０４内のコンデンサ及びインピーダンス整合回路１５６内のコンデンサは、ともに、例えば直接や並列など同じ形式で互いに接続されている。更に、この例では、インピーダンス整合回路１０４内のインダクタ及びインピーダンス整合回路１５６内のインダクタは、ともに、例えば直接や並列など同じ形式で互いに接続されている。

【0093】

様々な実施形態において、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４と構造的に同一であり、インピーダンス整合回路１０４と異なる識別コードを有する。

【0094】

幾つかの実施形態では、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４によって実施されるのと同じ機能を実施する。例えば、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４と同様な特性を有する。例示すると、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４のインダクタンスから一定範囲内のインダクタンスを有する。別の例示として、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４のキャパシタンスから一定範囲内のキャパシタンスを有する。別の例示として、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路のインダクタンスとキャパシタンスとの組み合わせから一定範囲内のインダクタンスとキャパシタンスとの組み合わせを有する。

【0095】

様々な実施形態において、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４によって実施されるのと同じ機能を実施し、インピーダンス整合回路１０４と異なる識別コードを有する。

【0096】

様々な実施形態において、インピーダンス整合回路１５６は、インピーダンス整合回路１０４と同じ構造を有するとともに、インピーダンス整合回路１０４によって実施されるのと同じ機能を実施し、インピーダンス整合回路１０４と異なる識別コードを有する。

【0097】

ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６（図２Ａ）と構造的に同じである。例えば、ＲＦケーブル１６２及びＲＦケーブル１０６は、それぞれ、絶縁体によって取り囲まれた導体を含む。別の例として、ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６と同じ例えば長さや直径などの寸法を有する。

【0098】

一部の実施形態では、ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６と同じ構造を有し、ＲＦケーブル１０６と異なる識別コードを有する。

【0099】

様々な実施形態において、ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６と同じ機能を実施する。例えば、ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６と同じ特性を有する。例示すると、ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６の抵抗から一定範囲内の抵抗を有する、及び／又はＲＦケーブル１０６のキャパシタンスから一定範囲内のキャパシタンスを有する、及び／又はＲＦケーブル１０６のインダクタンスから一定範囲内のインダクタンスを有する。

【0100】

幾つかの実施形態では、ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６によって実施されるのと同じ機能を実施し、ＲＦケーブル１０６と異なる識別コードを有する。

【0101】

幾つかの実施形態では、ＲＦケーブル１６２は、ＲＦケーブル１０６と同じ構造を有するとともに、ＲＦケーブル１０６と同じ機能を実施し、ＲＦケーブル１０６と異なる識別コードを有する。

【0102】

同様に、ＲＦケーブル１６６は、ＲＦケーブル１１０（図２Ａ）と同じ構造を有し、及び／又はＲＦケーブル１１０と同じ機能を実施し、及び／又はＲＦケーブル１１０と異なる識別コードを有する。更に、ＲＦケーブル１７０は、ＲＦケーブル１１４（図２Ａ）と同じ構造を有し、及び／又はＲＦケーブル１１４と同じ機能を実施し、及び／又はＲＦケーブル１１４と異なる識別コードを有する。

【0103】

ＲＦケーブル１６２、１６４、１７０、インピーダンス整合回路１５６、ＲＦ伝送路１７２、及びプラズマチャンバ１５８は、プラズマシステム１５０のツール１５２の部分である。

【0104】

様々な実施形態において、ゴールデンツールであるツール１３３（図２Ａ）は、ツール１５２によって提供されるよりも高い歩留まりを提供する。

【0105】

ｘＭＨｚＲＦ発生器は、ＲＦ電力を生成し、該ＲＦ電力を、エッチングのためにウエハ１７８が上に置かれているチャック１７４に、出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じて供給する。更に、ｙＭＨｚＲＦ発生器は、ＲＦ電力を生成し、該ＲＦ電力を、出力１６４、ＲＦケーブル１６６、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてチャック１７４に供給する。また、ｚＭＨｚＲＦ発生器は、ＲＦ電力を生成し、該ＲＦ電力を、出力１６８、ＲＦケーブル１７０、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてチャック１７４に供給する。プロセスガスが、ガス供給部からガス送り部及び上部電極１７６のガス入口を経て上部電極１７６とチャック１７４との間の空間に供給され、チャック１７４が、ｘＭＨｚＲＦ発生器及び／又はｙＭＨｚＲＦ発生器及び／又はｚＭＨｚＲＦ発生器によって供給されるＲＦ信号からＲＦ電力を受け取ると、プロセスガスは、プラズマチャンバ１５８内で励起されてプラズマを発生させる。

【0106】

複素インピーダンスセンサ１５４は、ｘＭＨｚＲＦ発生器によって出力１６０を通じてＲＦ信号が供給されたときにおける、電圧振幅、電流振幅、及び電圧振幅と電流振幅との間の位相を測定する。同様に、出力１６４に接続された別の複素インピーダンスセンサ（不図示）が、ｙＭＨｚＲＦ発生器によって出力１６４を通じてＲＦ信号が供給されたときにおける、電圧振幅、電流振幅、及び電圧振幅と電流振幅との間の位相を測定する。また、出力１６８に接続された複素インピーダンスセンサ（不図示）が、ｚＭＨｚＲＦ発生器によって出力１６８を通じてＲＦ信号が供給されたときにおける、電圧振幅、電流振幅、及び電圧振幅と電流振幅との間の位相を測定する。

【0107】

一部の実施形態では、プラズマシステム１５０のＲＦ発生器によって該ＲＦ発生器の出力を通じてインピーダンス整合回路１５６に供給されるＲＦ信号の周波数を、同ＲＦ発生器の同出力に接続された周波数センサが測定する。様々な実施形態において、プラズマシステム１５０のＲＦ発生器の出力に接続された周波数センサは、同出力に接続された複素インピーダンスセンサ内に一体化されている。

【0108】

ケーブル２１２を通じて複素インピーダンスセンサ１５４に接続されたプロセッサ１２８は、複素インピーダンスセンサ１５４によって測定される複素電圧・電流、及び／又は出力１６０に接続された周波数センサによって測定される周波数を、ケーブル２１２を通じて受信し、出力１６４に接続された複素インピーダンスセンサによって測定される複素電圧・電流、及び／又は出力１６４に接続された周波数センサによって測定される周波数を受信し、出力１６８に接続された複素インピーダンスセンサによって測定される複素電圧・電流、及び／又は出力１６８に接続された周波数センサによって測定される周波数を受信する。

【0109】

プロセッサ１２８は、複素インピーダンスセンサ１５４から受信された複素電圧・電流に基づいて、及び／又は周波数センサから受信された周波数に基づいて、プラズマシステム１５０に関係付けられるエッチング速度を決定する。例えば、プロセッサ１２８は、プラズマシステム１００に関係付けられるエッチング速度を決定するのと同様なやり方で、プラズマシステム１５０に関係付けられるエッチング速度を決定する。別の例として、プロセッサ１２８は、Ｃ₁₁Ｖ₂＋Ｃ₁₂Ｉ₂に等しいものとしてエッチング速度ＥＲ１５０１を算出し、ここで、Ｖ₂は、複素インピーダンスセンサ１５４によって測定される電圧振幅であり、Ｉ₂は、複素インピーダンスセンサ１５４によって測定される電流振幅である。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０２が、Ｃ₂₁Ｖ₂＋Ｃ₂₂Ｉ₂＋Ｃ₂₃Ｖ₂²＋Ｃ₂₄Ｖ₂Ｉ₂＋Ｃ₂₅Ｉ₂²に等しいものとして算出される。更に別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０３が、Ｃ₃₁Ｖ₂＋Ｃ₃₂Ｉ₂＋Ｃ₃₃Ｖ₂²＋Ｃ₃₄Ｖ₂Ｉ₂＋Ｃ₃₅Ｉ₂²＋Ｃ₃₆Ｖ₂³＋Ｃ₃₇Ｖ₂²Ｉ₂＋Ｃ₃₈Ｖ₂Ｉ₂²＋Ｃ₃₉Ｉ₂³に等しいものとして算出される。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０４が、Ｃ₄₁Ｖ₂＋Ｃ₄₂Ｉ₂＋Ｃ₄₃Ｖ₂²＋Ｃ₄₄Ｖ₂Ｉ₂＋Ｃ₄₅Ｉ₂²＋Ｃ₄₆Ｖ₂³＋Ｃ₄₇Ｖ₂²Ｉ₂＋Ｃ₄₈Ｖ₂Ｉ₂²＋Ｃ₄₉Ｉ₂³＋Ｃ₅₀Ｖ₂⁴＋Ｃ₅₁Ｖ₂³Ｉ₂＋Ｃ₅₂Ｖ₂²Ｉ₂²＋Ｃ₅₃Ｖ₂¹Ｉ₂³＋Ｃ₅₄Ｉ₂⁴に等しいものとして算出される。別の例としては、プロセッサ１２８は、ｎを整数として、エッチング速度ＥＲ１５０ｎを、やはりｎ次多項式であるテイラー級数展開に等しいものとして算出する。例示すると、プロセッサ１２８は、エッチング速度１５０ｎを、一定の値に収束するｎ次多項式として算出する。

【0110】

別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１５０５を、Ｃ₅₅Ｖ₂^e1＋Ｃ₅₆Ｐ₂^e2＋Ｃ₅₇Ｉ₂として決定し、ここで、Ｐ₂は、電圧振幅Ｖ₂と、電流振幅Ｉ₂と、電流振幅Ｉ₂と電圧振幅Ｖ₂との間の位相であるφ₂との積である。電力Ｐ₂は、プロセッサ１２８によって算出される。更に別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０６は、Ｃ₅₅Ｖ₂^e1＋Ｃ₅₆Ｐ₂^e2＋Ｃ₅₇Ｉ₂＋Ｃ₅₈Ｆ₂として算出され、ここで、Ｆ₂は、ｘＭＨｚＲＦ発生器の出力１６０に接続された周波数センサによって測定される周波数である。一部の実施形態では、出力１６０に接続された周波数センサは、複素インピーダンスセンサ１５４内に一体化されている。様々な実施形態において、出力１６０に接続された周波数センサは、複素インピーダンスセンサ１５４とは別個であり、複素インピーダンスセンサ１５４の外にある。周波数Ｆ₂は、出力１６０に接続された周波数センサに接続されたケーブルを通じてプロセッサ１２８によって受信される。

【0111】

更に別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０７は、Ｃ₅₅Ｖ₂^e1＋Ｃ₅₆Ｐ₂^e2＋Ｃ₅₇Ｉ₂＋Ｃ₅₈Ｆ₂として算出される。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０８は、Ｃ₅₉Ｖ₂²＋Ｃ₆₀Ｉ₂²＋Ｃ₆₁Ｐ₂＋Ｃ₆₂Ｆ₂Ｖ₂Ｉ₂＋Ｃ₆₃Ｐ₂²＋Ｃ₆₄Ｖ₂Ｆ₂＋Ｃ₆₅Ｆ₂Ｉ₂＋Ｃ₆₆Ｖ₂²Ｉ₂＋Ｃ₆₇Ｉ₂²Ｖ₂として決定される。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０９は、Ｃ₆₈Ｐ₂Ｖ₂＋Ｃ₆₉Ｐ₂＋Ｃ₇₀Ｐ₂²＋Ｃ₇₁Ｐ₂Ｉ₂＋Ｃ₇₂Ｐ₂Ｉ₂²＋Ｃ₇₃Ｐ₂Ｖ₂²＋Ｃ₇₄Ｐ₂Ｉ₂³＋Ｃ₇₅Ｐ₂Ｖ₂³＋Ｃ₇₆Ｖ₂Ｉ₂Ｐ₂＋Ｃ₇₇Ｖ₂²Ｉ₂Ｐ₂＋Ｃ₇₈Ｖ₂²＋Ｃ₇₉Ｉ₂²として決定される。

【0112】

プロセッサ１２８は、ツール１３３（図２Ａ）を使用して決定されたエッチング速度が、ツール１５２を使用して決定されたエッチング速度と同じであるか又はその制限内であるかどうかを決定するために、ツール１３３を使用して決定されたエッチング速度を、ツール１５２を使用して決定されたエッチング速度と比較する。例えば、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００１が、エッチング速度ＥＲ１５０１に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００２が、エッチング速度ＥＲ１５０２に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。更に別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００３が、エッチング速度ＥＲ１５０３に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００４が、エッチング速度ＥＲ１５０１４に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００５が、エッチング速度ＥＲ１５０５に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。更に別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００６が、エッチング速度ＥＲ１５０６に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００７が、エッチング速度ＥＲ１５０７に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。尚も別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００８が、エッチング速度ＥＲ１５０８に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００９が、エッチング速度ＥＲ１５０９に一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。別の例として、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ１００ｎが、エッチング速度ＥＲ１５０ｎに一致するか又はその制限内であるかどうかを決定する。

【0113】

ツール１３３を使用して決定されたエッチング速度が、ツール１５２を使用して決定されたエッチング速度と同じである又はその制限内であると決定されなかった際に、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂及び／又は周波数Ｆ₂を調整するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器に信号を送信する。プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂及び／又は周波数Ｆ₂を調整して、ツール１３３を使用して決定されたエッチング速度の実現を促すために、上記信号をｘＭＨｚＲＦ発生器に送信する。例えば、エッチング速度ＥＲ１５０１が、エッチング速度ＥＲ１００１に一致しない又はその制限範囲内でないときに、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂を変化させて、エッチング速度ＥＲ１００１へのエッチング速度ＥＲ１５０１の一致を促すために、ｘＭＨｚＲＦ発生器に信号を送信する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０５が、エッチング速度ＥＲ１００５に一致しない又はその制限範囲内でないときに、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂を変化させて、エッチング速度ＥＲ１００５へのエッチング速度ＥＲ１５０５の一致を促すために、ｘＭＨｚＲＦ発生器に信号を送信する。更に別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０６が、エッチング速度ＥＲ１００６に一致しない又はその制限範囲内でないときに、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂及び／又は周波数Ｆ₂を変化させて、エッチング速度ＥＲ１００６へのエッチング速度ＥＲ１５０６の一致を促すために、ｘＭＨｚＲＦ発生器に信号を送信する。

【0114】

尚も別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０７が、エッチング速度ＥＲ１００７に一致しない又はその制限範囲内でないときに、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂及び／又は周波数Ｆ₂を変化させて、エッチング速度ＥＲ１００７へのエッチング速度ＥＲ１５０７の一致を促すために、ｘＭＨｚＲＦ発生器に信号を送信する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０８が、エッチング速度ＥＲ１００８に一致しない又はその制限範囲内でないときに、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂及び／又は周波数Ｆ₂を変化させて、エッチング速度ＥＲ１００８へのエッチング速度ＥＲ１５０８の一致を促すために、ｘＭＨｚＲＦ発生器に信号を送信する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０ｎが、エッチング速度ＥＲ１００ｎに一致しない又はその制限範囲内でないときに、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂及び／又は周波数Ｆ₂を変化させて、エッチング速度ＥＲ１００ｎへのエッチング速度ＥＲ１５０ｎの一致を促すために、ｘＭＨｚＲＦ発生器に信号を送信する。尚も別の例として、エッチング速度ＥＲ１００ｎが、エッチング速度ＥＲ１００ｎ未満である及び／又はエッチング速度ＥＲ１００ｎの制限外であるときに、プロセッサ１２８は、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器のうちの１つ以上によって供給される対応する１つ以上のＲＦ信号の電力を引き上げるために、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器のうちの１つ以上に信号を送信する。電力は、エッチング速度ＥＲ１００ｎを実現するために、及び／又はエッチング速度をエッチング速度ＥＲ１００ｎの制限内にするために引き上げられる。尚も別の例として、エッチング速度ＥＲ１００ｎが、エッチング速度ＥＲ１００ｎを超える及び／又はエッチング速度ＥＲ１００ｎの制限外であるときに、プロセッサ１２８は、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器のうちの１つ以上によって供給される対応する１つ以上のＲＦ信号の電力を引き下げるために、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器のうちの１つ以上に信号を送信する。電力は、エッチング速度ＥＲ１００ｎを実現するために、及び／又はエッチング速度をエッチング速度ＥＲ１００ｎの制限内にするために引き下げられる。

【0115】

線路２２０を通じてプロセッサ１２８から信号を受信した際に、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、ツール１３３を使用して決定されたエッチング速度を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器によって生成される電圧Ｖ₂及び／又は電流Ｉ₂及び／又は電力Ｐ₂及び／又は周波数Ｆ₂を、例えば増加させる、減少させるなどのように調整する。例えば、エッチング速度１００ｎを実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、ウエハ１７８が置かれているプラズマチャンバ１５８に出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じて送達又は供給される電力の振幅を調整する。別の例として、エッチング速度１００ｎを実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、プラズマチャンバ１５８からＲＦ伝送路１７２、インピーダンス整合回路１５６、ＲＦケーブル１６２、及び出力１６０を通じてｘＭＨｚＲＦ発生器に向かって反射される電力の振幅を調整する。別の例として、エッチング速度１００ｎを実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてプラズマチャンバ１５８に供給されるＲＦ信号の電圧の振幅及び／又は同ＲＦ信号の電流の振幅を調整する。別の例として、エッチング速度１００ｎを実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてプラズマチャンバ１５８に供給されるＲＦ信号の周波数を調整する。

【0116】

更に別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０５からエッチング速度１００５を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はウエハ１７８が置かれているプラズマチャンバ１５８に出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてＲＦ信号の形で送達若しくは供給される電力の振幅を調整する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０５からエッチング速度１００５を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はプラズマチャンバ１５８からＲＦ伝送路１７２、インピーダンス整合回路１５６、ＲＦケーブル１６２、及び出力１６０を通じてｘＭＨｚＲＦ発生器に向かって反射される電力の振幅を調整する。

【0117】

別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０６からエッチング速度ＥＲ１００６を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の周波数、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はウエハ１７８が置かれているプラズマチャンバ１５８に出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてＲＦ信号の形で送達若しくは供給される電力の振幅を調整する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０６からエッチング速度１００６を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の周波数、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はプラズマチャンバ１５８からＲＦ伝送路１７２、インピーダンス整合回路１５６、ＲＦケーブル１６２、及び出力１６０を通じてｘＭＨｚＲＦ発生器に向かって反射される電力の振幅を調整する。

【0118】

別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０７からエッチング速度ＥＲ１００７を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の周波数、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はウエハ１７８が置かれているプラズマチャンバ１５８に出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてＲＦ信号の形で送達若しくは供給される電力の振幅を調整する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０７からエッチング速度１００７を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の周波数、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はプラズマチャンバ１５８からＲＦ伝送路１７２、インピーダンス整合回路１５６、ＲＦケーブル１６２、及び出力１６０を通じてｘＭＨｚＲＦ発生器に向かって反射される電力の振幅を調整する。

【0119】

別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０８からエッチング速度ＥＲ１００８を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の周波数、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はウエハ１７８が置かれているプラズマチャンバ１５８に出力１６０、ＲＦケーブル１６２、インピーダンス整合回路１５６、及びＲＦ伝送路１７２を通じてＲＦ信号の形で送達若しくは供給される電力の振幅を調整する。別の例として、エッチング速度ＥＲ１５０８からエッチング速度１００８を実現するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器は、出力１６０を通じて供給されるＲＦ信号の電流の振幅、並びに／又は同ＲＦ信号の周波数、並びに／又は同ＲＦ信号の電圧の振幅、並びに／又はプラズマチャンバ１５８からＲＦ伝送路１７２、インピーダンス整合回路１５６、ＲＦケーブル１６２、及び出力１６０を通じてｘＭＨｚＲＦ発生器に向かって反射される電力の振幅を調整する。

【0120】

ツール１５２を使用して決定されたエッチング速度が、ツール１３３を使用して決定されたエッチング速度に一致する又はその制限内であると決定されたときに、エッチング速度のチャンバ間整合が達成される。例えば、エッチング速度ＥＲ１５０ｎが、エッチング速度ＥＲ１００ｎに等しい又はその制限内であるときに、プロセッサ１２８は、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器のうちの１つ以上によって供給される対応する１つ以上のＲＦ信号の電力を維持するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器のうちの１つ以上に信号を送信する。電力は、エッチング速度ＥＲ１００ｎを実現するために、及び／又はエッチング速度をエッチング速度ＥＲ１００ｎの制限内にするために維持される。

【0121】

一部の実施形態では、ホストシステム１３０のプロセッサ１２８は、プラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内で一定のエッチング速度が維持される期間中、プラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内でプラズマを発生させるためのレシピを経時的に一定に維持する。例えば、プロセッサ１２８は、プラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内で圧力を同じ又若しくは同様に維持する、並びに／又はプラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内で温度を同じ若しくは同様に維持する、並びに／又はプラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内でｘＭＨｚＲＦ発生器の周波数を同じ若しくは同様に維持する、並びに／又はプラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内でｙＭＨｚＲＦ発生器の周波数を同じ若しくは同様に維持する、並びに／又はプラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内でｚＭＨｚＲＦ発生器の周波数を同じ若しくは同様に維持する、並びに／又はプラズマチャンバ１１８内及びプラズマチャンバ１５８内で１種以上のプロセスガスの化学的性質を同じ若しくは同様に維持する、並びに／又は上部電極１２２とチャック１２０（図２Ａ）との間の第１のギャップ及び上部電極１７６とチャック１７４との間の第２のギャップを同じ若しくは同様な大きさに維持する。この例では、圧力が互いの一定範囲内であるときに、プラズマチャンバ１１８内の圧力は、プラズマチャンバ１５８内の圧力と同様である。更に、この例では、温度が互いの一定範囲内であるときに、プラズマチャンバ１１８内の温度は、プラズマチャンバ１５８内の温度と同様である。また、この例では、周波数が互いの一定範囲内であるときに、プラズマシステム１００のｘＭＨｚＲＦ発生器の周波数は、プラズマシステム１５０のｘＭＨｚＲＦ発生器の周波数と同様であり、周波数が互いの一定範囲内であるときに、プラズマシステム１００のｙＭＨｚＲＦ発生器の周波数は、プラズマシステム１５０のｙＭＨｚＲＦ発生器の周波数と同様であり、周波数が互いの一定範囲内であるときに、プラズマシステム１００のｚＭＨｚＲＦ発生器の周波数は、プラズマシステム１５０のｚＭＨｚＲＦ発生器の周波数と同様である。更に、この例では、第１のギャップ及び第２のギャップが互いの一定範囲内であるときに、第１のギャップは、第２のギャップと同様な大きさである。

【0122】

多岐にわたる実施形態では、プラズマチャンバ１１８及びプラズマチャンバ１５８のそれぞれにおける各プロセスガスの量が既定の範囲内に維持されるときに、並びに／又はプラズマチャンバ１１８及びプラズマチャンバ１５８のそれぞれにおける複数のプロセスガスの組み合わせが既定の範囲内に維持されるときに、プラズマチャンバ１１８内とプラズマチャンバ１５８内とで同様な化学的性質が維持される。一部の実施形態では、プラズマチャンバ１１８及びプラズマチャンバ１５８のそれぞれにおける複数のプロセスガスの組み合わせが既定の範囲内に維持されるときに、プラズマチャンバ１１８内とプラズマチャンバ１５８内とで同様な化学的性質が維持される。

【0123】

一部の実施形態では、プラズマシステム１５０において任意の数のＲＦ発生器が使用されることが、留意されるべきである。

【0124】

図４Ａは、エッチング速度を決定するために使用される、電圧及び電流及び／若しくは電力の係数、並びに／又は電圧及び電流及び／若しくは電力の指数、並びに／又は周波数を決定するための、プラズマシステム２５０の一実施形態のブロック図である。プラズマシステム２５０は、プラズマシステム１００（図２Ａ）と、エッチング速度測定機器（ＥＲＭＤ）２５２とを含む。ＥＲＭＤ２５２は、ケーブル２５４を通じてプロセッサ１２８に接続され、プラズマチャンバ１１８の窓２５６を通る見通し線を有する。該見通し線は、プラズマチャンバ１１８内でプラズマが発生する空間内へ方向付けられる。例えば、ＥＲＭＤ２５２は、プラズマによって発せられて窓２５６を通る放射の強度を測定するために、プラズマチャンバ１１８内のプラズマを監視する分光光度計を含む。一部の実施形態では、窓２５６は、プラズマによって発せられた光が通過することを可能にする例えばガラスなどの透明材料で作成される。様々な実施形態において、窓２５６は、半透明窓である。強度は、プラズマによって消耗されるダミーウエハ１２４の層のエッチング速度に正比例する。プロセッサ１２８は、測定された強度をケーブル２５４を通じて受信し、強度に正比例するものとしてエッチング速度を決定する。別の例として、レシピが既知である場合は、ＥＲＭＤ２５２は、時刻ｔｍ１においてダミーウエハ１２４の厚さを測定し、時刻ｔｍ１の後で且つダミーウエハ１２４のエッチングの後である時刻ｔｍ２においてダミーウエハ１２４の厚さを測定する。ＥＲＭＤ２５２は、ダミーウエハ１２４のエッチング速度ＥＲ２５０１を、時刻ｔｍ２における厚さと時刻ｔｍ１における厚さとの差を時刻ｔｍ２と時刻ｔｍ１との差で割った比率として決定する。エッチング速度ＥＲ２５０１は、ケーブル２５４を通じてＥＲＭＤ２５２によってプロセッサ１２８に提供される。一部の実施形態では、ＥＲＭＤ２５２がエッチング速度ＥＲ２５０１を決定する代わりに、プロセッサ１２８が、測定された強度からエッチング速度ＥＲ２５０１を決定し、該エッチング速度ＥＲ２５０１を、記憶させるためにメモリデバイス１３２に提供する。既知のレシピの例は、プラズマチャンバ１１８内で維持される圧力、プラズマチャンバ１１８内で維持される温度、上部電極１２２とチャック１２０との間のギャップ、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器によって供給される電力の大きさ、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器の周波数、又はそれらの組み合わせを含む。

【0125】

上述のように、複素インピーダンスセンサ１１９は、複素電圧・電流の測定値をケーブル１２７を通じてプロセッサ１２８に提供する。プロセッサ１２８は、複素電圧・電流の測定値を受信し、該測定値から電圧振幅Ｖ₃及び電流振幅Ｉ₃及び／又は電力振幅Ｐ₃を抽出し、これらの電圧振幅Ｖ₃及び電流振幅Ｉ₃及び電力振幅Ｐ₃を、記憶させるためにメモリデバイス１３２に提供する。例えばプロセッサ１２８は、電力振幅Ｐ₃を、電圧振幅Ｖ₃と、電流振幅Ｉ₃と、電圧振幅Ｖ₃と電流振幅Ｉ₃との間の位相であるφ₃とを乗じた積として算出する。一部の実施形態では、電圧振幅Ｖ₃は電圧振幅Ｖ₁と同じであり、電流振幅Ｉ₃は電流振幅Ｉ₁と同じであり、電力振幅Ｐ₃は電力振幅Ｐ₁と同じであり、位相φ₃はプラズマシステム１００を使用して決定される位相φ₁と同じである。一部の実施形態では、出力１０２に接続された周波数センサが、ｘＭＨｚＲＦ発生器によって供給されるＲＦ信号の周波数Ｆ₃を測定し、該周波数Ｆ₃を、周波数センサをプロセッサ１２８に接続しているケーブルを通じてプロセッサ１２８に提供する。様々な実施形態において、周波数Ｆ₃は、周波数Ｆ₁と同じである。

【0126】

一部の実施形態では、エッチング速度を決定するために使用される、電圧及び電流及び／若しくは電力の係数、並びに／又は電圧及び電流及び／若しくは電力の指数、並びに／又は周波数を決定するために、プラズマシステム１００に代わって別のプラズマシステムが使用される。例えば、インピーダンス整合回路１０４と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はインピーダンス整合回路１０４と異なる識別番号を有するインピーダンス整合回路が、インピーダンス整合回路１０４に代わって使用される。別の例として、ケーブル１０６と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はケーブル１０６と異なる識別番号を有するケーブルが、ケーブル１０６に代わって使用される。更に別の例として、ＲＦ伝送路１１６と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はＲＦ伝送路１１６と異なる識別番号を有するＲＦ伝送路が、ＲＦ伝送路１１６に代わって使用される。別の例として、プラズマチャンバ１１８と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はプラズマチャンバ１１８と異なる識別番号を有するプラズマチャンバが、プラズマチャンバ１１８に代わって使用される。

【0127】

様々な実施形態において、プラズマチャンバ１１８内のプラズマの強度を測定するために、及び出力１０２における複素電圧・電流の測定値を測定するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及び／又はｚＭＨｚＲＦ発生器がＲＦ信号を生成するときに、プラズマシステム２５０において、ダミーウエハ１２４に代わって半導体ウエハが使用される。

【0128】

幾つかの実施形態において、プラズマシステム２５０は、任意の数のＲＦ発生器を含む。

【0129】

図４Ｂは、エッチング速度を決定するために使用される、電圧及び電流及び／若しくは電力の係数、並びに／又は電圧及び電流及び／若しくは電力の指数、並びに／又は周波数を決定するための、プラズマシステム２７０の一実施形態のブロック図である。プラズマシステム２７０は、プラズマチャンバ１５８において半導体ウエハ１７８（図２Ｂ）の代わりにダミーウエハ２７６が使用されることを除き、プラズマシステム１５０（図２Ｂ）と同じである。更に、プラズマシステム２７０は、エッチング速度ＥＲ２７０１を測定するＥＲＭＤ２７２を含む。エッチング速度ＥＲ２７０１は、ＥＲＭＤ２７２によってケーブル２７４を通じてプロセッサ１２８に提供される。

【0130】

様々な実施形態において、エッチング速度ＥＲ２０７１を決定する代わりに、ＥＲＭＤ２７２は、プラズマチャンバ１５８内で発生するプラズマによって発せられる光の強度を窓２７３を介して測定し、該測定された強度を、ケーブル２７４を通じてプロセッサ１２８に提供する。ケーブル２７４は、ＥＲＭＤ２７２をプロセッサ１２８に接続している。一部の実施形態では、プロセッサ１２８は、エッチング速度ＥＲ２７０１を、測定された強度に正比例するものとして決定し、該エッチング速度ＥＲ２７０１を、記憶させるためにメモリデバイス１３２に提供する。

【0131】

プロセッサ１２８は、また、複素インピーダンスセンサ１５４によって出力１６０において測定される複素電圧・電流の測定値を受信し、該複素電圧・電流から電圧振幅Ｖ₄及び電流振幅Ｉ₄及び／又は電力振幅Ｐ₄を抽出し、これらの電圧振幅Ｖ₄及び電流振幅Ｉ₄及び／又は電力振幅Ｐ₄を、記憶させるためにメモリデバイス１３２に提供する。一部の実施形態では、電圧Ｖ₄振幅は、電圧振幅Ｖ₂と同じであり、電流振幅Ｉ₄は、電流振幅Ｉ₂と同じであり、電力振幅Ｐ₄は、電力振幅Ｐ₂と同じである。

【0132】

一部の実施形態では、出力１６０に接続された周波数センサが、ｘＭＨｚＲＦ発生器によって供給されるＲＦ信号の周波数Ｆ₄を測定する。一部の実施形態では、周波数Ｆ₄は、周波数Ｆ₂と同じである。

【0133】

一部の実施形態では、エッチング速度の例えば係数や指数などの未知の値を決定するために、任意の数のプラズマシステムが使用される。例えば、未知の値の数は、これらの未知の値を決定するために使用されるプラズマシステムの数に等しい。更に別の例では、プロセッサ１２８は、プラズマシステム２５０（図４Ａ）を使用して決定されるエッチング速度ＥＲ２５０１と、エッチング速度ＥＲ２７０１と、電圧Ｖ₃及びＶ₄と、電流Ｉ₃及びＩ₄とに基づいて、電圧Ｖ₁の及び電流Ｉ₁の係数を決定する。例示すると、プロセッサ１２８は、Ｃ₁₁Ｖ₃＋Ｃ₁₂Ｉ₃に等しいエッチング速度ＥＲ２５０１及びＣ₁₁Ｖ₄＋Ｃ₁₂Ｉ₄に等しいエッチング速度ＥＲ２７０１において係数Ｃ₁₁及びＣ₁₂について解くことによって、係数Ｃ₁₁及びＣ₁₂を決定する。

【0134】

別の例として、プロセッサ１２８は、プラズマシステム２５０（図４Ａ）を使用して決定されるエッチング速度ＥＲ２５０１と、エッチング速度ＥＲ２７０１と、追加の３つのプラズマシステムを使用して決定される追加の３つのエッチング速度と、電圧Ｖ₃及びＶ₄と、追加の３つのプラズマシステムを使用して決定される追加の３つの電圧Ｖ₅及びＶ₆及びＶ₇と、電流Ｉ₃及びＩ₄と、追加の３つのプラズマシステムを使用して決定される追加の３つの電流Ｉ₅及びＩ₆及びＩ₇とに基づいて、電圧Ｖ₁の及び電流Ｉ₁の係数Ｃ₂₁、Ｃ₂₂、Ｃ₂₃、Ｃ₂₄、及びＣ₂₅を決定する。例示すると、プロセッサは、Ｃ₂₁Ｖ₃＋Ｃ₂₂Ｉ₃＋Ｃ₂₃Ｖ₃²＋Ｃ₂₄Ｖ₃Ｉ₃＋Ｃ₂₅Ｉ₃²に等しいエッチング速度ＥＲ２５０１、Ｃ₂₁Ｖ₄＋Ｃ₂₂Ｉ₄＋Ｃ₂₃Ｖ₄²＋Ｃ₂₄Ｖ₄Ｉ₄＋Ｃ₂₅Ｉ₄²に等しいエッチング速度ＥＲ２７０１、追加の３つのエッチング速度のうちでＣ₂₁Ｖ₅＋Ｃ₂₂Ｉ₅＋Ｃ₂₃Ｖ₅²＋Ｃ₂₄Ｖ₅Ｉ₅＋Ｃ₂₅Ｉ₅²に等しい第１のエッチング速度、追加の３つのエッチング速度のうちでＣ₂₁Ｖ₆＋Ｃ₂₂Ｉ₆＋Ｃ₂₃Ｖ₆²＋Ｃ₂₄Ｖ₆Ｉ₆＋Ｃ₂₅Ｉ₆²に等しい第２のエッチング速度、及び追加の３つのエッチング速度のうちでＣ₂₁Ｖ₇＋Ｃ₂₂Ｉ₇＋Ｃ₂₃Ｖ₇²＋Ｃ₂₄Ｖ₇Ｉ₇＋Ｃ₂₅Ｉ₇²に等しい第３のエッチング速度において、係数Ｃ₂₁、Ｃ₂₂、Ｃ₂₃、Ｃ₂₄、及びＣ₂₅について解くことによって、係数Ｃ₂₁、Ｃ₂₂、Ｃ₂₃、Ｃ₂₄、及びＣ₂₅を決定する。

【0135】

尚も別の例では、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₁の係数Ｃ₅₅、電力Ｐ₁の係数Ｃ₅₆、電流Ｉ₁の係数Ｃ₅₇、電圧Ｖ₁の指数ｅ₁、及び電力Ｐ₁の指数ｅ₂を決定する。プロセッサ１２８は、プラズマシステム２５０（図４Ａ）を使用して決定されるエッチング速度ＥＲ２５０１と、エッチング速度ＥＲ２７０１と、追加の３つのプラズマシステムを使用して決定される追加の３つのエッチング速度と、電圧振幅Ｖ₃及びＶ₄と、追加の３つのプラズマシステムを使用して決定される追加の３つの電圧振幅Ｖ₅及びＶ₆及びＶ₇と、電流振幅Ｉ₃及びＩ₄と、追加の３つのプラズマシステムを使用して決定される追加の３つの電流振幅Ｉ₅及びＩ₆及びＩ₇と、電力振幅Ｐ₃及びＰ₄と、追加の３つのプラズマシステムを使用して決定される追加の３つの電力振幅Ｐ₅及びＰ₆及びＰ₇とに基づいて、係数Ｃ₅₅、Ｃ₅₆、及びＣ₅₇と、指数ｅ₁及びｅ₂とを決定する。

【0136】

別の例として、プロセッサ１２８は、電圧Ｖ₁の係数Ｃ₅₅、電力Ｐ₁の係数Ｃ₅₆、電流Ｉ₁の係数Ｃ₅₇、周波数Ｆ₁の係数Ｃ₅₈、電圧Ｖ₁の指数ｅ₁、電力Ｐ₁の指数ｅ₂、及び電流Ｉ₁の指数ｅ₃を決定する。プロセッサ１２８は、プラズマシステム２５０（図４Ａ）を使用して決定されるエッチング速度ＥＲ２５０１と、エッチング速度ＥＲ２７０１と、追加の６つのプラズマシステムを使用して決定される追加の６つのエッチング速度と、電圧振幅Ｖ₃及びＶ₄と、追加の６つのプラズマシステムを使用して決定される追加の６つの電圧振幅Ｖ₅及びＶ₆及びＶ₇及びＶ₈及びＶ₉及びＶ₁₀と、電流振幅Ｉ₃及びＩ₄と、追加の６つのプラズマシステムを使用して決定される追加の６つの電流振幅Ｉ₅及びＩ₆及びＩ₇及びＩ₈及びＩ₉及びＩ₁₀と、電力振幅Ｐ₃及びＰ₄と、追加の６つのプラズマシステムを使用して決定される追加の６つの電力振幅Ｐ₅及びＰ₆及びＰ₇及びＰ₈及びＰ₉及びＰ₁₀と、周波数Ｆ₃及びＦ₄と、追加の６つのプラズマシステムを使用して決定される追加の６つの周波数Ｆ₅及びＦ₆及びＦ₇及びＦ₈及びＦ₉及びＦ₁₀とに基づいて、係数Ｃ₅₅、Ｃ₅₆、Ｃ₅₇、及びＣ₅₈と、指数ｅ₁、ｅ₂、及びｅ₃とを決定する。

【0137】

一部の実施形態では、エッチング速度を決定するために使用される、電圧振幅の係数及び／若しくは指数、並びに／又は電流振幅の係数及び／若しくは指数、並びに／又は電力振幅の係数及び／若しくは指数、並びに／又は周波数の係数及び／若しくは指数を決定するために、プラズマシステム２７０に代わって別のプラズマシステムが使用される。例えば、インピーダンス整合回路１５６と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はインピーダンス整合回路１５６と異なる識別番号を有するインピーダンス整合回路が、インピーダンス整合回路１５６に代わって使用される。別の例として、ケーブル１６２と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はケーブル１６２と異なる識別番号を有するケーブルが、ケーブル１６２に代わって使用される。更に別の例として、ＲＦ伝送路１７２と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はＲＦ伝送路１７２と異なる識別番号を有するＲＦ伝送路が、ＲＦ伝送路１７２に代わって使用される。別の例として、プラズマチャンバ１５８と同じ構造及び／若しくは同じ機能を有する、並びに／又はプラズマチャンバ１５８と異なる識別番号を有するプラズマチャンバが、プラズマチャンバ１５８に代わって使用される。

【0138】

様々な実施形態において、プラズマチャンバ１５８内のプラズマの強度を測定するために、及び出力１６０における複素電圧・電流の測定値を測定するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及び／又はｚＭＨｚＲＦ発生器がＲＦ信号を生成するときに、プラズマシステム２７０において、ダミーウエハ２７６に代わって半導体ウエハが使用される。

【0139】

図５は、ｚＭＨｚＲＦ発生器が例えば電力を供給している、作動している、機能しているなどのように稼働しており、ｘＭＨｚＲＦ発生器及びｙＭＨｚＲＦ発生器が例えば電力を供給していないなどのように稼働していないときにおける、例えば二次多項式エッチング速度、三次多項式エッチング速度、四次多項式エッチング速度などのエッチング速度モデルの平均値対ＥＲＭＤを使用して決定された測定エッチング速度の平均値のグラフの一実施形態２９０である。ＥＲＭＤを使用して決定された平均測定エッチング速度は、ｘ軸に沿ってプロットされ、平均エッチング速度モデルは、ｙ軸に沿ってプロットされる。グラフ２９０の各平均エッチング速度モデルの各点を通るように、最良適合直線が引かれてよい。図に示されるように、グラフ２９０における二次多項式平均エッチング速度モデルは、０．９９８の決定係数（Ｒ²）を有し、グラフ２９０における三次多項式平均エッチング速度モデルは、０．９９９９のＲ²を有し、グラフ２９０における四次多項式平均エッチング速度モデルは、０．９９９７のＲ²を有する。Ｒ²が大きいほど、エッチング速度モデルの平均値の正確さが増す。

【0140】

図６は、ｚＭＨｚＲＦ発生器が稼働しておりｘＭＨｚＲＦ発生器及びｙＭＨｚＲＦ発生器が稼働していないときにおける、エッチング速度モデルの平均値の誤差対ＥＲＭＤを使用して測定された平均エッチング速度のグラフの一実施形態２９２である。グラフ２９２における「ｘ」、星印「＊」、及び頂点が右を指している三角形は、２つ以上の異なるツールが使用されたときにおける、エッチング速度モデルの平均値の誤差対測定エッチング速度の平均値を表している。グラフ２９２における丸印、四角形、及び頂点が左を差している三角形は、上記２つ以上の異なるツールではない独立ツールが使用されたときにおける、エッチング速度モデルの平均値の誤差対測定エッチング速度の平均値を表している。

【0141】

図７Ａは、グラフの実施形態３０２及び３０４を示している。グラフ３０２及びグラフ３０４は、それぞれ、ｙＭＨｚＲＦ発生器が稼働しておりｘＭＨｚＲＦ発生器及びｚＭＨｚＲＦ発生器が稼働していないときにおける、ＥＲＭＤを使用して測定された平均エッチング速度対モデル化エッチング速度をプロットしたものである。測定エッチング速度は、ｙ軸にプロットされ、モデル化エッチング速度は、ｘ軸にプロットされている。グラフ３０２における星印「＊」は、３つの異なるツールが使用されたときにおける、平均測定エッチング速度対モデル化エッチング速度を表している。グラフ３０２における丸印は、上記３つのツールではない独立ツールが使用されたときにおける、測定エッチング速度対モデル化エッチング速度を表している。なお、グラフ３０２における星印「＊」が概ね直線に適合することが、留意されるべきである。グラフ３０４は、グラフ３０２の一部分を拡大したものである。

【0142】

図７Ｂは、グラフの実施形態３０６及び３０８を示している。グラフ３０６及びグラフ３０８は、それぞれ、ｚＭＨｚＲＦ発生器が稼働しておりｘＭＨｚＲＦ発生器及びｙＭＨｚＲＦ発生器が稼働していないときにおける、ＥＲＭＤを使用して測定された平均エッチング速度対モデル化エッチング速度をプロットしたものである。グラフ３０６における星印「＊」は、３つの異なるツールが使用されたときにおける、測定エッチング速度対モデル化エッチング速度を表している。グラフ３０６における丸印は、上記３つのツールではない独立ツールが使用されたときにおける、測定エッチング速度対モデル化エッチング速度を表している。なお、グラフ３０６における星印「＊」が概ね直線に適合することが、留意されるべきである。グラフ３０８は、グラフ３０６の一部分を拡大したものである。

【0143】

一部の実施形態では、複素インピーダンスセンサをＲＦ発生器の出力に接続する代わりに、複素インピーダンスセンサは、ＲＦ発生器の出力に接続されたインピーダンス整合回路の入力に接続される。これらの実施形態では、上記インピーダンス整合回路の入力に、周波数センサが接続される。

【0144】

一部の実施形態では、複素インピーダンスセンサをＲＦ発生器の出力に接続する代わりに、複素インピーダンスセンサは、ＲＦ発生器の出力に接続されたインピーダンス整合回路の出力に接続される。これらの実施形態では、上記インピーダンス整合回路の出力に、周波数センサが接続される。

【0145】

上述された実施形態は、エッチング速度の観点から説明されているが、様々な実施形態において、エッチング速度の代わりにスパッタリング速度を使用することが可能である。例えば、一部の実施形態では、スパッタリング速度とエッチング速度とが、本明細書において区別なく使用される。

【0146】

上記の実施形態は、ＲＦ発生器の出力における複素電圧・電流に言及して説明されているが、上記の実施形態は、インピーダンス整合回路１０４（図２Ａ＆図２Ｂ）の入力における複素電圧・電流にも、並びにインピーダンス整合回路１５６（図４Ａ＆図４Ｂ）の入力における複素電圧・電流にも等しく適用されることが、留意されるべきである。例えば、出力１０２において測定される複素電圧・電流は、インピーダンス整合回路１０４の入力１６１における複素電圧・電流と同じである（図２Ａ＆図４Ａ）。別の例として、出力１６０（図２Ｂ＆図４Ｂ）において測定される複素電圧・電流は、インピーダンス整合回路１０４の入力１６１（図２Ｂ＆図４Ｂ）における複素電圧・電流と同じである。更に別の例として、出力１０２において決定される複素電圧・電流に基づいて決定されるモデルエッチング速度は、入力１６１におけるモデルエッチング速度と同じである。

【0147】

更に、上述された動作は、例えば容量結合プラズマチャンバなどの平行平板プラズマチャンバに言及して説明されているが、一部の実施形態では、上述された動作は、例えばＩＣＰリアクタ、ＴＣＰリアクタ、導体ツール、誘電体ツールを含むプラズマチャンバや、ＥＣＲリアクタを含むプラズマチャンバなどの、その他のタイプのプラズマチャンバにも適用されることが、留意されるべきである。例えば、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ｙＭＨｚＲＦ発生器、及びｚＭＨｚＲＦ発生器は、ＩＣＰプラズマチャンバ内で導体に接続される。

【0148】

また、上記の動作は、プロセッサ１２８（図２Ａ、図２Ｂ、図４Ａ、及び図４Ｂ）によって実施されるものとして説明されているが、一部の実施形態では、上記の動作は、ホストシステム１３０の１つ以上のプロセッサによって、又は複数のホストシステムの複数のプロセッサによって、又はＲＦ発生器のＤＳＰとホストシステムのプロセッサとの組み合わせによって実施されてよいことが、留意されるべきである。

【0149】

上述された実施形態は、プラズマチャンバのチャックの下部電極にＲＦ信号を提供すること、及びプラズマチャンバの上部電極を接地することに関連しているが、幾つかの実施形態では、ＲＦ信号が上部電極に提供される一方で下部電極が接地されることが、留意されるべきである。

【0150】

本明細書で説明される実施形態は、ハンドヘルドデバイス、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の若しくはプログラム可能な家庭用電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む様々なコンピュータシステム構成で実施されてよい。これらの実施形態は、また、ネットワークを通じてリンクされた遠隔処理装置によってタスクを実施される分散コンピューティング環境のなかでも実施することができる。

【0151】

上記の実施形態を念頭におくと、これらの実施形態は、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行動作を利用できることが、理解されるべきである。これらの動作は、物理量の物理的操作を必要とする動作である。本明細書で説明されて実施形態の一部を構成しているいずれの動作も、有用なマシン動作である。実施形態は、これらの動作を実施するためのデバイス又は装置にも関する。装置は、特殊用途コンピュータ用に特別に構築されてよい。特殊用途コンピュータとして定義されるときは、そのコンピュータは、特殊用途のために動作可能でありつつも、特殊用途の一部ではないその他の処理、プログラム実行、又はルーチンも実施することができる。或いは、動作は、コンピュータメモリやキャッシュに記憶された又はネットワークを通じて得られる１つ以上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にされる又は構成される汎用コンピュータによって処理されてよい。ネットワークを通じてデータが得られるときは、そのデータは、例えばコンピューティングリソースのクラウドなどの、ネットワーク上のその他のコンピュータによって処理されてよい。

【0152】

１つ以上の実施形態を、非一時的な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成することも可能である。非一時的なコンピュータ可読媒体は、コンピュータシステムによって後ほど読み取り可能なデータを記憶させることができる例えばメモリデバイスなどの任意のデータストレージハードウェアユニットである。非一時的なコンピュータ可読媒体の例には、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）、一度のみ記録可能なＣＤ（ＣＤ−Ｒ）、書き換え可能なＣＤ（ＣＤ−ＲＷ）、磁気テープ、並びにその他の光及び非光データストレージハードウェアユニットがある。非一時的なコンピュータ可読媒体としては、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に分散されたコンピュータ可読有形媒体が挙げられる。

【0153】

方法動作は、特定の順序で説明されたが、オーバーレイ動作の処理が所望の形で実施される限り、動作と動作の間にハウスキーピング動作が実施されてもよいこと、僅かに異なる時点において発生するように動作が調整されてよいこと、又は処理に関連付けられた様々な間隔での処理動作の発生を可能にするシステムのなかに動作が分散されてよいことが、理解されるべきである。

【0154】

いずれの実施形態からの１つ以上の特徴も、本開示に記載された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その他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされてよい。

【0155】

以上の発明は、理解を明瞭にする目的で、幾らか詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲内で、特定の変更及び修正が可能であることが明らかである。したがって、これらの実施形態は、例示的且つ非限定的であると見なされ、これらの実施形態は、本明細書で与えられた詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内で変更されてよい。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】