知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特許7072354メインＲＦ発生器およびエッジＲＦ発生器を同期させることによってプラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのシステムおよび方法
(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】
(24)【登録日】2022-05-12
(45)【発行日】2022-05-20
(54)【発明の名称】メインＲＦ発生器およびエッジＲＦ発生器を同期させることによってプラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20220513BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20220513BHJP
C23C 16/505 20060101ALI20220513BHJP
C23C 16/44 20060101ALI20220513BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 R
H01L21/302 101G
C23C16/505
C23C16/44 Z
【請求項の数】
21
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2017137656
(22)【出願日】2017-07-14
(65)【公開番号】P2018026331
(43)【公開日】2018-02-15
【審査請求日】2020-07-09
(31)【優先権主張番号】62/366,567
(32)【優先日】2016-07-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/636,519
(32)【優先日】2017-06-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】アレクセイ・マラクタノフ
(72)【発明者】
【氏名】フェリックス・コザケビッチ
(72)【発明者】
【氏名】マイケル・シー．・ケロッグ
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・パトリック・ホランド
(72)【発明者】
【氏名】ジーガン・チェン
(72)【発明者】
【氏名】ケニス・ルチェッシ
(72)【発明者】
【氏名】リン・ジャオ
【審査官】後藤 大思
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－１５６５３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２３９０２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０００－５０７７３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００１５３５７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｈ １／００－１／５４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するための方法であって、第１高周波（ＲＦ）発生器を制御して第１ＲＦ信号を生成して、前記第１ＲＦ信号を第１インピーダンス整合回路に供給する工程であって、前記第１インピーダンス整合回路は、前記プラズマチャンバ内のメイン電極に接続されている第１出力を有し、前記第１ＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、工程と、
第２ＲＦ発生器を制御して第２ＲＦ信号を生成して、前記第２ＲＦ信号を第２インピーダンス整合回路に供給する工程であって、前記第２インピーダンス整合回路は、前記プラズマチャンバ内のエッジ電極に接続されている第２出力を有し、前記第２ＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成され、前記エッジ電極は、前記メイン電極を囲む、工程と、
前記第１インピーダンス整合回路の前記第１出力に関連する変数の第１測定値を受信する工程と、
前記第２インピーダンス整合回路の前記第２出力から前記変数の第２測定値を受信する工程と、
前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記第２ＲＦ信号の位相を修正する工程と、
前記予め定められた要素を達成するように、前記第２ＲＦ発生器に関連する前記変数の大きさを変更する工程と、
を備える、方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、前記大きさを変更する工程は、前記第２ＲＦ信号が生成された後および前記第２ＲＦ信号の前記位相が修正された後に実行される、方法。
【請求項3】
請求項１に記載の方法であって、前記第２ＲＦ信号の前記位相を修正する工程は、前記第２測定値の位相から予め定められた範囲内にある前記第１測定値の位相を達成するように、前記位相を修正する工程を含む、方法。
【請求項4】
請求項１に記載の方法であって、前記第１測定値を受信する工程は、前記第１インピーダンス整合回路の前記第１出力から前記第１測定値を受信する工程を含む、方法。
【請求項5】
請求項１に記載の方法であって、前記メイン電極は、基板を支持して、前記プラズマチャンバ内の中央領域で前記基板を処理するよう構成され、前記エッジ電極は、前記エッジ領域で前記基板を処理するよう構成される、方法。
【請求項6】
請求項１に記載の方法であって、前記メイン電極はチャックであり、前記エッジ電極はエッジリングまたは結合リングである、方法。
【請求項7】
請求項１に記載の方法であって、前記メイン電極は上側電極であり、前記エッジ電極は上側電極延長部である、方法。
【請求項8】
請求項１に記載の方法であって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数の予め定められた範囲内にある動作周波数を有するように制御される、方法。
【請求項9】
プラズマ処理のためのシステムであって、メイン電極およびエッジ電極を有し、前記エッジ電極は前記メイン電極を囲む、プラズマチャンバと、
前記メイン電極に接続された第１出力を有する第１インピーダンス整合回路と、
前記エッジ電極に接続された第２出力を有する第２インピーダンス整合回路と、
前記第１インピーダンス整合回路に第１高周波（ＲＦ）信号を供給するために前記第１インピーダンス整合回路に接続された第１ＲＦ発生器であって、前記第１ＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、第１ＲＦ発生器と、
前記第２インピーダンス整合回路に第２ＲＦ信号を供給するために前記第２インピーダンス整合回路に接続された第２ＲＦ発生器であって、前記第２ＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成される、第２ＲＦ発生器と、
を備え、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第１インピーダンス整合回路の前記第１出力に関連する変数の第１測定値を受信するように構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第２インピーダンス整合回路の前記第２出力から前記変数の第２測定値を受信するように構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第１測定値と前記第２測定値とに基づいて、前記第２ＲＦ信号の位相を修正するように構成されている、システム。
【請求項10】
請求項９に記載のシステムであって、
前記第２ＲＦ発生器は、予め定められた要素を達成するように、前記第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更するよう構成される、システム。
【請求項11】
請求項１０に記載のシステムであって、前記大きさは、前記第２ＲＦ信号が生成された後および前記第２ＲＦ信号の前記位相が修正された後に変更される、システム。
【請求項12】
請求項１０に記載のシステムであって、前記第１測定値は、前記第１インピーダンス整合回路の前記第１出力から受信される、システム。
【請求項13】
請求項１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第２測定値の位相から予め定められた範囲内にある前記第１測定値の位相を達成するように、前記第２ＲＦ信号の前記位相を修正するよう構成される、システム。
【請求項14】
請求項１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器に関連する前記変数は、前記第１および第２インピーダンス整合回路の前記出力に関連する前記変数とは異なる、システム。
【請求項15】
請求項９に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数から予め定められた範囲内にある動作周波数を有するように制御される、システム。
【請求項16】
請求項９に記載のシステムであって、前記メイン電極は、基板を支持して、前記プラズマチャンバ内の中央領域で前記基板を処理するよう構成され、前記エッジ電極は、前記プラズマチャンバのエッジ領域で前記基板を処理するよう構成される、システム。
【請求項17】
請求項９に記載のシステムであって、前記メイン電極はチャックであり、前記エッジ電極はエッジリングまたは接続リングである、システム。
【請求項18】
請求項９に記載のシステムであって、前記メイン電極は上側電極であり、前記エッジ電極は上側電極延長部である、システム。
【請求項19】
高周波（ＲＦ）発生器であって、別のＲＦ発生器の動作周波数に基づいてＲＦ信号を生成するよう構成された電源と、
前記電源と接続されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記別のＲＦ発生器に接続された第１インピーダンス整合回路の第１出力に関連する変数の第１測定値を受信するよう構成され、前記第１インピーダンス整合回路は、メイン電極に接続されるように構成され、
前記プロセッサは、前記電源に接続された第２インピーダンス整合回路の第２出力から前記変数の第２測定値を受信するよう構成され、前記第２インピーダンス整合回路は、エッジ電極に接続されるように構成され、前記エッジ電極は、前記メイン電極を囲み、
前記プロセッサは、前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記ＲＦ信号の位相を修正するよう構成される、高周波発生器。
【請求項20】
請求項１９に記載の高周波発生器であって、さらに、前記電源および前記プロセッサに接続されたドライバを備え、前記プロセッサは、制御信号を前記ドライバへ送信するよう構成され、前記ドライバは、前記制御信号の受信後に電流信号を生成するよう構成され、前記電源は、前記電流信号の受信に応答して前記ＲＦ信号を生成するよう構成される、高周波発生器。
【請求項21】
請求項１９に記載の高周波発生器であって、前記プロセッサは、予め定められた要素を達成するように、前記電源に関連する変数の大きさを変更するよう構成される、高周波発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、メインおよびエッジ高周波（ＲＦ）発生器を同期させることによってプラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマ処理を制御するために、プラズマシステムが利用される。プラズマシステムは、複数の高周波（ＲＦ）源と、インピーダンス整合回路と、プラズマリアクタと、を備える。ワークピースが、プラズマチャンバ内に配置され、プラズマが、ワークピースを処理するためにプラズマチャンバ内で生成される。
【0003】
ワークピースは、同様または均一に処理されることが重要である。同様または均一にワークピースを処理するために、プラズマリアクタに関連する様々なパラメータが制御される。一例として、ワークピースの処理中にイオン束の方向を制御することが重要である。方向の制御は、エッチング速度を高め、ワークピースのフィーチャの特定のアスペクト比を達成するのに役立つ。
【0004】
均一にワークピースを処理すると同時に、プラズマチャンバの様々な構成要素の寿命を維持することが重要である。ＲＦ電力を構成要素の一部に印加すると、構成要素は、より早く消耗し、寿命までもたない。さらに、かかる消耗により、構成要素が、イオン束の方向に悪影響を与え、これが、ワークピースの処理の均一性に悪影響を及ぼす。
【0005】
さらに、現在の誘電体エッチングツールは、固定されたエッジハードウェアを有する。例えば、プラズマリアクタの下側電極の延長部の高さ、下側電極の延長部の材料、または、上側電極と下側電極との間のギャップが、エッジでワークピースを処理するのに最適化される。固定されたエッジハードウェアは、エッジでのワークピースの処理における柔軟性を実現しない。
【0006】
本開示の実施形態は、このような課題に対処するものである。
【発明の概要】
【0007】
本開示の実施形態は、結合リング内の電極を用いることによってプラズマチャンバのエッジ領域におけるイオンの方向を制御するため、および、メインおよびエッジ高周波（ＲＦ）発生器を同期させることによってプラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するための装置、方法、および、コンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、処理、装置、システム、ハードウェア、または、コンピュータ読み取り可能な媒体に記録された方法など、種々の形態で実施できることを理解されたい。以下に、いくつかの実施形態を記載する。
【0008】
ウエハがエッチングされるプロファイル角度または傾斜と、エッチング速度との間のトレードオフにより、ウエハのエッジにおいて処理仕様を満たすことは困難である。エッチング速度は、ウエハのエッジにおけるイオン束と、ウエハを処理するために用いられる１または複数の処理ガスの化学的性質（例えば、混合、タイプなど）とに依存する。ウエハに到達するエッジにおけるイオン束は、プラズマシースに入るイオン束およびエッジにおけるプラズマシースの形状の関数である。イオン収束効果は、ウエハ上方のウエハプラズマシース厚さと、ウエハのエッジの上方のプラズマシースを制御するエッジリング上方のエッジリングプラズマシース厚さとの差の関数である。エッチング速度を改善して、プロファイル角度を約９０度（例えば、８９．５度～９０．５度の間、８９度～９１度の間、など）に維持するには、ウエハのエッジの上方に一様なプラズマ密度を維持し、ウエハプラズマシースとエッジリングプラズマシースとの間の差を最小化することが重要である。また、エッジリングがその寿命（例えば、５００時間超など）にわたって利用されるように、エッジリングの摩耗を抑制することが望ましい。
【0009】
いくつかの実施形態において、エッジリングに関連するプラズマパラメータの独立制御のためのノブが提供される。ノブは、結合リング内に電力供給される電極を埋め込んでＲＦ電力をその電極に供給することによって、または、可変インピーダンスＲＦフィルタを介して電極を接地に接続することによって提供される。ＲＦ電力を供給することは、時に、アクティブ電力を電極に供給するとも表現され、可変インピーダンスを介して電極を接地に接続することは、時に、パッシブ電力を電極に供給するとも表現される。プラズマパラメータを制御するために、上側電極ステップ位置、エッジリングの高さおよび形状、エッジリング結合材料などの最適化はない。しかしながら、いくつかの実施形態において、上側電極ステップ位置、エッジリングの高さおよび形状、ならびに／もしくは、エッジリング結合材料は、プラズマパラメータを制御するために、電極に供給されるアクティブまたはパッシブ電力に加えて制御される。
【0010】
様々な実施形態において、ウエハのエッジにおけるパフォーマンスを改善するための容量結合ＲＦ電力供給エッジリングが記載されている。エッジリングに結合されるアクティブまたはパッシブ電力の量を変えることにより、エッジ領域におけるプラズマのプラズマ密度、エッジ領域におけるプラズマのシース均一性、エッジ領域におけるプラズマのエッチング速度均一性、および、ウエハがエッジ領域でエッチングされる傾きが制御される。エッジリングへの直接的なＲＦまたは直流（ＤＣ）電力の供給はない。エッジリングへの電力の容量結合は、エッジリングと、エッジリングに直接的に電力を供給するために用いられるＲＦ供給部品との材料の間のあらゆるアーク放電の機会を低減（例えば、排除など）する。
【0011】
いくつかの実施形態において、プラズマチャンバ内のエッジ領域におけるイオン束の方向を制御するためのシステムが記載されている。システムは、ＲＦ信号を生成するよう構成されたＲＦ発生器と、ＲＦ信号を受信して変調ＲＦ信号を生成するためにＲＦ発生器に接続されたインピーダンス整合回路と、プラズマチャンバと、を備える。プラズマチャンバは、エッジリングと、エッジリングの下方に配置され、変調ＲＦ信号を受信するためにインピーダンス整合回路に接続された結合リングと、を備える。結合リングは、変調ＲＦ信号の受信後にイオン束の方向を制御するために、電極とエッジリングとの間にキャパシタンスを発生させる電極を備える。
【0012】
様々な実施形態において、プラズマチャンバ内のエッジ領域におけるイオン束の方向を制御するためのシステムが記載されている。システムは、第１フィルタリング済みＲＦ信号を出力するよう構成された第１ＲＦフィルタと、第１フィルタリング済みＲＦ信号を受信して第２フィルタリング済みＲＦ信号を出力するために第１ＲＦフィルタに接続された第２ＲＦフィルタと、プラズマチャンバと、を備える。プラズマチャンバは、エッジリングと、エッジリングの下方に配置され、第２ＲＦフィルタに接続された結合リングと、を備える。結合リングは、第２フィルタリング済みＲＦ信号の受信後にイオン束の方向を制御するために、第２フィルタリング済みＲＦ信号を受信してさらに電極とエッジリングとの間にキャパシタンスを発生させるよう構成された電極を備える。
【0013】
いくつかの実施形態において、プラズマチャンバ内のエッジ領域におけるイオン束の方向を制御するためのシステムが記載されている。システムは、フィルタリング済みＲＦ信号を出力するよう構成されたＲＦフィルタと、プラズマチャンバと、を備える。プラズマチャンバは、エッジリングと、エッジリングの下方に配置され、フィルタリング済みＲＦ信号を受信するためにＲＦフィルタに接続された結合リングと、を備える。結合リングは、フィルタリング済みＲＦ信号の受信後にイオン束の方向を制御するために、電極とエッジリングとの間にキャパシタンスを発生させる電極を備える。
【0014】
いくつかの実施形態において、調整可能エッジプラズマシース（ＴＥＳ）のための制御スキームが提供されている。ウエハおよびウエハエッジの上方のプラズマシースが、別個のＲＦ発生器（例えば、マスタＲＦ発生器およびスレーブＲＦ発生器、など）によって駆動される。各シース電圧の大きさおよびウエハとエッジＲＦシースとの間の位相角が、電圧ピックアップ（例えば、電圧センサなど）によって監視され、その大きさは、ウエハエッジにおける処理結果（例えば、１または複数の要素など）を達成するために調整される。
【0015】
いくつかの実施形態において、ウエハエッジにおけるＲＦプラズマシースの制御が記載されている。ＲＦ電力が、同じＲＦ周波数の２つの発生器（例えば、マスタＲＦ発生器およびスレーブＲＦ発生器、など）によってウエハおよび容量結合エッジリングに別個に印加される。ＲＦ電圧および位相が、メインおよびエッジリングＲＦ整合回路の出力で測定され、スレーブ発生器に供給される。次いで、両方の発生器の周波数が、同じ値に調整されて固定される。その後、ＲＦ電圧の２つの電圧波形の間の位相角が、調整および固定される。最後に、スレーブ電圧出力値が、ウエハエッジにおける処理結果に対応する特定の値に設定される。位相固定されたエッジＲＦプラズマシースを調整することにより、予め定められたパフォーマンス（例えば、０度のエッジ傾斜、予め定められた角度のエッジ傾斜、など）が、ウエハエッジで達成される。いくつかの実施形態において、周波数は、２つの電圧波形の間の位相角を調整することによって調整される。いくつかの実施形態において、ＲＦ電圧および位相は、周波数が調整された後に測定される。
【0016】
様々な実施形態において、スレーブＲＦ発生器が、マスタＲＦ発生器と周波数を固定する。次いで、スレーブＲＦ発生器は、オンにされる（例えば、電力を供給する、動作する、ＲＦ信号を供給する、など）。その後、自動的な位相および電圧の制御が、予め定められた設定に基づいて達成される。
【0017】
いくつかの実施形態において、スレーブＲＦ発生器が、各状態（例えば、状態Ｓ１およびＳ２、など）について、周波数の固定と、位相および電圧の制御とを実行する。
【0018】
いくつかの実施形態において、プラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するための方法が開示されている。方法は、第１インピーダンス整合回路を介してプラズマチャンバ内のメイン電極にＲＦ信号を供給する工程を備える。ＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される。方法は、さらに、第２インピーダンス整合回路を介してプラズマチャンバ内のエッジ電極に別のＲＦ信号を供給する工程を備える。別のＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される。方法は、第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信する工程と、第２インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第２測定値を受信する工程と、第１測定値および第２測定値に基づいて別のＲＦ信号の位相を修正する工程と、を備える。方法は、予め定められた要素を達成するように、第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更する工程を備える。
【0019】
様々な実施形態において、エッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのシステムが開示されている。システムは、メイン電極およびエッジ電極を有するプラズマチャンバと、メイン電極に接続された第１インピーダンス整合回路と、エッジ電極に接続された第２インピーダンス整合回路と、第１インピーダンス整合回路を介してメイン電極にＲＦ信号を供給するために第１インピーダンス整合回路に接続された第１ＲＦ発生器と、を備える、ＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される。システムは、第２インピーダンス整合回路を介してエッジ電極に別のＲＦ信号を供給するために第２インピーダンス整合回路に接続された第２ＲＦ発生器を備える。別のＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される。第２ＲＦ発生器は、第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信する。第２ＲＦ発生器は、第２インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第２測定値を受信する。第２ＲＦ発生器は、第１測定値および第２測定値に基づいて、別のＲＦ信号の位相を修正する。第２ＲＦ発生器は、予め定められた要素を達成するように第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更する。
【0020】
いくつかの実施形態において、プラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、コンピュータシステムの１または複数のプロセッサによるプログラム命令の実行により、１または複数のプロセッサが複数の動作を実行する、コンピュータ読み取り可能媒体が開示されている。動作は、第１インピーダンス整合回路を介してプラズマチャンバ内のメイン電極にＲＦ信号を供給する動作を含む。ＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される。動作は、さらに、第２インピーダンス整合回路を介してプラズマチャンバ内のエッジ電極に別のＲＦ信号を供給する動作を含む。別のＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される。動作は、第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信する動作と、第２インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第２測定値を受信する動作と、第１測定値および第２測定値の基づいて別のＲＦ信号の位相を修正する動作と、を含む。動作は、予め定められた要素を達成するように、第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更する動作を含む。
【0021】
本明細書に記載のシステムおよび実施形態のいくつかの利点は、約９０度のプロファイル角度を達成することを含む。エッジリングに接続された結合リング内の電極に供給されるアクティブまたはパッシブ電力の量が、９０度のプロファイル角度を達成するために変更される。イオン束が測定され、測定値に基づいて制御される。イオン束は、電極とエッジリングとの間のキャパシタンスを変化させるために、結合リング内の電極に接続されたアクティブ電源またはパッシブ電源を制御することによって制御される。キャパシタンスは、約９０度のプロファイル角度を達成するために変更される。キャパシタンスは、エッジリングの電圧を制御して、さらに、エッジ領域でウエハをエッチングするエッチング速度を制御するために用いられる。エッジリングの電圧は、接地に比べてエッジリングのインピーダンスに比例する。プロファイル角度は、予め定められた量未満（例えば、３％未満、２％未満、４％未満、など）のエッジプロファイル（例えば、トップＣＤ、屈曲部ＣＤ、など）の均一性を達成する助けとなる。
【0022】
さらに、本明細書に記載のシステムおよび方法の他の利点は、エッジリング電圧を変えることによるエッジリング寿命の延長を含む。エッジリングが摩耗する（例えば、高さが低くなる、など）と、プラズマシースは曲げられ、イオン束はウエハエッジに集中するようになる。結果として、エッジ傾斜が、仕様に規定された範囲を外れる。エッジリング電圧を調整すると、より均一なプラズマシースにつながり、ウエハエッジ処理パラメータが仕様に規定された範囲に戻される。エッジリングの代わりに結合リング内に電極を実装することにより、エッジリングの寿命が長くなる。
【0023】
本明細書に記載のシステムおよび方法のさらなる利点は、ウエハのエッジにおけるエッチングパターンのあらゆる歪みを避けるために、エッジリング上のＲＦ電圧が、ウエハに電力を印加するマスタＲＦ発生器と同等の（例えば、同じ）ＲＦ周波数で、かつ、マスタＲＦ発生器によって供給されるメインＲＦ電力と同相で動作するスレーブＲＦ発生器によって独立的に制御されることである。このように同等のＲＦ周波数のＲＦ電圧を同相で印加すると、ウエハのエッジにおける要素（例えば、傾斜など）の達成が容易になり、同時に、プラズマチャンバの中央領域におけるプラズマシースに影響しない（例えば、最小限の影響を与える）。
【0024】
添付の図面を参照して行う以下の詳細な説明から、別の態様が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
実施形態は、添付の図面に関連して行う以下の説明を参照することによって理解される。
【0026】
【図1】結合リングを用いることによってプラズマチャンバのエッジ領域においてイオンの方向を制御することを図示したプラズマシステムの一実施形態の図。
【0027】
【図2A】高周波（ＲＦ）フィルタを介して結合リング内の電極をインピーダンス整合回路（ＩＭＣ）に接続し、電極にアクティブ電力を供給する様子を示すシステムの一実施形態の図。
【0028】
【図2B】結合リング内に埋め込まれた電極に受動電力を提供することを示すシステムの一実施形態の図。
【0029】
【図3A】エッジ領域内のプラズマのインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域におけるイオン束の方向を制御するために、ｘメガヘルツ（ＭＨｚ）ＲＦ発生器またはｘ１キロヘルツ（ｋＨｚ）ＲＦ発生器によって供給される電力を調整するためのイオン束の利用を示すシステムの一実施形態の図。
【0030】
【図3B】エッジ領域内のインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域内のイオン束の方向を制御するために、ＲＦフィルタを調整するためのイオン束の利用を示すシステムの一実施形態の図。
【0031】
【図3C】エッジ領域内のプラズマのインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域におけるイオン束の方向を制御するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力を調整するための直流（ＤＣ）バイアスの利用を示すシステムの一実施形態の図。
【0032】
【図3D】エッジ領域内のプラズマのインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域内のイオン束の方向を制御するために、ＲＦフィルタを調整するためのＤＣバイアスの利用を示すシステムの一実施形態の図。
【0033】
【図4A】結合リング内に埋め込まれた電極の一例であるメッシュ電極の一実施形態の図。
【0034】
【図4B】電極の別の例であるリング形状電極の一実施形態の図。
【0035】
【図5】供給リングの一部と、その部分および電力ピンの間の接続とを示すプラズマチャンバの一実施形態の図。
【0036】
【図6】プラズマチャンバの残りの構成要素に対する電極の位置を示すプラズマチャンバの一部の一実施形態の図。
【0037】
【図7】ＲＦロッドに接続された供給リングを示すシステムの一実施形態の図。
【0038】
【図8A】電極に供給される電力の量が変化した場合にプラズマチャンバ内で処理されるウエハの正規化されたエッチング速度の変化を示すグラフの一実施形態を示す図。
【0039】
【図8B】電極に供給される電力量の変化に伴ったイオン束の方向の変化を示すプラズマチャンバの一部の図。
【0040】
【図9A】ＲＦフィルタのキャパシタンスの変化に伴った基板のエッチングのエッチング速度の変化を示すグラフの一実施形態の図。
【0041】
【0042】
【図10】マスタＲＦ発生器とスレーブＲＦ発生器との間の同期を示すシステムの一実施形態の図。
【0043】
【図11】マスタＲＦ発生器およびスレーブＲＦ発生器の両方が連続波形モードで動作している時のマスタＲＦ発生器およびスレーブＲＦ発生器の間の周波数ロッキングおよび位相ロッキングを示すシステムの一実施形態の図。
【0044】
【図12】要素と、スレーブＲＦ発生器によって修正されるＲＦ信号の変数との間の対応関係を示すテーブルの一実施形態の図。
【0045】
【図13】マスタＲＦ発生器およびスレーブＲＦ発生器の両方が状態遷移モードで動作している時のマスタＲＦ発生器およびスレーブＲＦ発生器の間の周波数ロッキングおよび位相ロッキングを示すシステムの一実施形態の図。
【0046】
【0047】
【0048】
【図16A】インピーダンス整合回路の出力に関連する変数および別のインピーダンス整合回路の出力に関連する変数の位相の差を示すグラフの一実施形態の図。
【0049】
【図16B】インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の位相差の低減を示すグラフの一実施形態の図。
【0050】
【図16C】要素を達成するための電圧波形の大きさの変化を示すグラフの一実施形態の図。
【0051】
【0052】
【発明を実施するための形態】
【0053】
以下の実施形態は、結合リング内の電極を用いることによってプラズマチャンバのエッジ領域におけるイオンの方向を制御するため、および、メインおよびエッジ高周波（ＲＦ）発生器を同期させることによってプラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのシステムおよび方法を記載する。本実施形態は、これらの具体的な詳細事項の一部またはすべてがなくとも実施可能であることが明らかである。また、本実施形態が不必要に不明瞭となることを避けるため、周知の処理動作の詳細な説明は省略した。
【0054】
図１は、結合リング１１２を用いることによってプラズマチャンバ１０４のエッジ領域１０２においてイオンの方向を制御することを図示したプラズマシステム１００の一実施形態の図である。プラズマシステム１００は、ｘメガヘルツ（ＭＨｚ）ＲＦ発生器、ｚＭＨｚＲＦ発生器、ｘ１キロヘルツ（ｋＨｚ）ＲＦ発生器、インピーダンス整合回路（ＩＭＣ）１０８、別のＩＭＣ１１３、および、プラズマチャンバ１０４を備える。プラズマチャンバ１０４は、エッジリング１１０、結合リング１１２、および、チャック１１４（例えば、静電チャック（ＥＳＣ）など）を備える。エッジリング１１０は、チャック１１４上に基板１２０を位置決めする機能、および、基板１２０によって保護されないプラズマチャンバ１０４の下部の構成要素をプラズマチャンバ１０４内で形成されるプラズマのイオンによる損傷から保護する機能など、多くの機能を奏する。チャック１１４（例えば、下側電極など）は、金属（例えば、陽極酸化アルミニウム、アルミニウム合金など）で形成される。
【0055】
結合リング１１２は、エッジリング１１０の下に配置され、エッジリング１１０に結合される。結合リング１１２は、絶縁材料（例えば、誘電材料、セラミック、ガラス、複合ポリマ、酸化アルミニウム、など）から形成される。エッジリング１１０は、プラズマを基板１２０の上方の領域に閉じ込める、および／または、プラズマによる腐食からチャック１１４を保護する。エッジリング１１０は、１または複数の材料（例えば、結晶シリコン、多結晶シリコン、炭化シリコン、石英、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化シリコンなど）から形成される。エッジリング１１０および結合リング１１２は両方とも、チャック１１４のそばに配置される。基板１２０のエッジは、エッジリング１１０の上に配置され、エッジリング１１０の縁部は、エッジ領域１０２内に配置される。一例として、エッジ領域１０２は、チャック１１４の縁部からチャック１１４の半径に沿って１０ミリメートル～１５ミリメートルの予め定められた距離だけエッジリング１１０から伸びる。プラズマチャンバ１０４は、チャンバ壁１１５を有しており、これは、接地に接続される。
【0056】
ｘＭＨｚＲＦ発生器は、ＲＦケーブル１２６、ＩＭＣ１０８、および、ＲＦ伝送線路１２２を介して、結合リング１１２に接続される。さらに、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器およびｚＭＨｚＲＦ発生器は、ＩＭＣ１１３および別のＲＦ伝送線路１２４を介して、チャック１１４に接続される。ＲＦ伝送線路は、ＲＦロッドと、ＲＦロッドを囲む絶縁スリーブと、を備える。ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器は、ＲＦケーブル１２８を介してＩＭＣ１１３に接続され、ｚＭＨｚＲＦ発生器は、ＲＦケーブル１３０を介してＩＭＣ１１３に接続される。ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器の例は、４００ｋＨｚの動作周波数を有する発生器、３６０ｋＨｚ～４４０ｋＨｚの間の範囲の動作周波数を有する発生器などを含む。ｘＭＨｚＲＦ発生器の例は、２ＭＨｚの動作周波数を有する発生器、２７ＭＨｚの動作周波数を有する発生器などを含む。ｚＭＨｚＲＦ発生器の例は、２７ＭＨｚの動作周波数を有する発生器、６０ＭＨｚの動作周波数を有する発生器などを含む。
【0057】
ｘ１ｋＨｚ発生器は、ＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号をＩＭＣ１１３に送信する。同様に、ｚＭＨｚＲＦ発生器は、ＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号をＩＭＣ１１３に送信する。ＩＭＣ１１３は、ＩＭＣ１１３の出力に接続された負荷、（例えば、ＲＦ伝送線路１２４、プラズマチャンバ１０４など）のインピーダンスを、ＩＭＣ１１３の入力に接続されたソース（例えば、ＲＦケーブル１３０、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器、および、ｚＭＨｚＲＦ発生器など）のインピーダンスと整合して、その出力で変調ＲＦ信号を提供する。 同様に、ＩＭＣ１０８は、ＩＭＣ１０８の出力に接続された負荷（例えば、プラズマチャンバ１０４、ＲＦ伝送線路１２２など）のインピーダンスを、ＩＭＣ１０８の入力に接続されたソース（例えば、ｘＭＨｚＲＦ発生器、ＲＦケーブル１２６など）のインピーダンスと整合して、その出力で変調ＲＦ信号を提供する。
【0058】
ＩＭＣ１１３の出力における変調ＲＦ信号は、プラズマチャンバ１０４の中央領域１３２でプラズマチャンバ１０４内のプラズマのインピーダンスを修正するため（例えば、プラズマを生成および維持などするため）に、チャック１１４に送信される。中央領域１３２は、エッジ領域１０２に隣接して配置され、エッジ領域１０２によって囲まれている。中央領域は、エッジ領域１０２の一端からチャック１１４の中央を通ってエッジ領域１０２の反対端まで伸びる。さらに、ＩＭＣ１０８の出力での変調ＲＦ信号は、プラズマチャンバ１０４のエッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスおよびイオンの方向を修正するために、結合リング１１２に送信される。プラズマは、１または複数の処理ガス（例えば、酸素含有ガス、フッ素含有ガスなど）が、プラズマチャンバ１０４の中央領域１３２へ上側電極１２１を介して供給された時に、生成または維持される。
【0059】
上側電極１２１は、チャック１１４に対向しており、ギャップが、上側電極１２１とチャック１１４との間に形成される。上側電極１２１は、プラズマチャンバ１０４内に配置され、導電材料で形成される。プラズマチャンバ１０４内のプラズマは、基板１２０を処理するために用いられる。例えば、プラズマは、基板１２０のエッチング、基板１２０への材料の蒸着、基板１２０の洗浄などに用いられる。
【0060】
いくつかの実施形態において、プラズマチャンバ１０４は、さらなる部品（例えば、上側電極１２１を囲む上側電極延長部、上側電極１２１と上側電極延長部との間の誘電体リング、上側電極１２１の縁部のそばに配置された閉じ込めリング、および、プラズマチャンバ１０４内のギャップを囲むエッジリング１１０などを備える。
【0061】
様々な実施形態において、ｘＭＨＺＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号は、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号およびｚＭＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号と同期される。例えば、ｘＭＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号が低状態から高状態へパルスされる時に、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号は、低状態から高状態へパルスされ、ｚＭＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号は、低状態から高状態へパルスされる。別の例として、ｘＭＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号が高状態から低状態へパルスされる時に、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号は、高状態から低状態へパルスされ、ｚＭＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号は、高状態から低状態へパルスされる。ＲＦ信号の高状態は、ＲＦ信号の低状態と比較して、高いレベル（例えば、二乗平均平方根値、ピーク間振幅など）のＲＦ信号の電力を有する。
【0062】
いくつかの実施形態において、ｘＭＨｚＲＦ信号によって生成されるＲＦ信号は、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号と同期されないか、または、ｚＭＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号と同期されない、もしくは、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号と同期されず、かつ、ｚＭＨｚＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号と同期されない。
【0063】
図２Ａは、ＲＦフィルタ２０８を介して結合リング１１２内の電極２０２をＩＭＣ１０８に結合し、電極２０２にアクティブ電力を供給する様子を示すシステム２００の一実施形態の図である。ＲＦフィルタ２０８は、ＩＭＣ１０８を介してＲＦフィルタ２０８に接続されたｘ１ｋＨｚＲＦ発生器またはｘＭＨｚＲＦ発生器に到達するＲＦ電流の量を削減して、ｘ１ｋＨｚＲＦ発生器またはｘＭＨｚＲＦ発生器ならびにＩＭＣ１０８と電極２０２との間のＲＦ供給システムの任意の構成要素に対するＲＦ電流のＲＦ電力によるあらゆる損傷を防ぐ。一例として、ＲＦフィルタ２０８は、１または複数のコンデンサ、１または複数のインダクタ、もしくは、コンデンサおよびインダクタの組みあわせを備える。ＲＦ電流は、プラズマチャンバ２０６内でプラズマによって生成される。
【0064】
システム２００は、プラズマチャンバ２０６を備えており、これは、プラズマチャンバ１０４（図１）の一例である。システム２００は、さらに、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器と、ＩＭＣ１０８と、ＲＦフィルタ２０８と、を備える。ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器は、ＲＦケーブル１２６を介してＩＭＣ１０８に接続され、ＩＭＣ１０８は、ＲＦ伝送線路１２２を介してＲＦフィルタ２０８に接続されている。ＲＦフィルタ２０８は、電力ピン２０４を介して電極２０２に接続されている。電極２０２は、結合リング１１２内に埋め込まれている。例えば、電極２０２のどの部分も、結合リング１１２の外側には露出されない。別の例として、電極２０２は、結合リング１１２の底面２１４と比べて結合リング１１２の上面２１２に近くなるように、結合リング１１２内に埋め込まれる。上面２１２は、エッジリング１１０に隣接し、下面２１４は、プラズマチャンバ２０６の絶縁リング２１６に隣接する。絶縁リング２１６は、結合リング１１２の下方に配置され、例えば、石英などの電気絶縁材料で形成される。
【0065】
電力ピン２０４は、同軸ケーブル２２０およびスリーブ２２２を備える。スリーブ２２２は、同軸ケーブル２２０の周りの電場から同軸ケーブル２２０を絶縁するために、同軸ケーブル２２０を覆う。スリーブ２２２は、例えば、プラスチック、ガラス、プラスチックおよびガラスの組みあわせなどの電気絶縁材料で形成される。電力ピン２０４は、電極２０２に接続されると共に、ＲＦフィルタ２０８に接続されたＲＦ伝送線路に供給リングを介して接続される。一例として、供給リングは、例えば、アルミニウム、銅などの導電性金属で形成される。電力ピン２０４の一部は、絶縁リング２１６、設備プレート２２４のそばに配置され、電力ピン２０４の残りの部分は、結合リング１１２によって囲まれている。設備プレート２２４は、金属（例えば、アルミニウムなど）で形成される。
【0066】
設備プレート２２４は、チャック１１４の下方に配置され、ＲＦ伝送線路１２４に接続される。複数の接地リング２２６（例えば、アルミニウムなどの金属で形成される）が、絶縁リング２２８の一部および絶縁リング２１６を囲んでおり、接地に接続されている。絶縁リング２２８は、例えば石英などの絶縁材料で形成されており、直流（ＤＣ）電力との結合からエッジリング１１０を保護する。
【0067】
プラズマチャンバ２０６は、さらに、チャック１１４に対向する上側電極１２１を備える。ギャップ２３２が、上側電極１２１とチャック１１４との間に形成されている。プラズマが、基板１２０を処理するためにギャップ２３２内に形成される。複数の閉じ込めリング２３８が、ギャップ２３２と上側電極１２１の一部とを囲むようにスタックされる。閉じ込めリング２３８は、ギャップ内の圧力を制御するため、および／または、プラズマチャンバ２０６の下方に配置された１または複数の真空ポンプにギャップ２３２から流れ出るプラズマの量を制御するために、モータメカニズムによって開閉される。カバーリング２４１（例えば、石英カバーリングなど）が、プラズマのＲＦ電力から接地リング２２６を保護するために、接地リング２２６の上部に被せられている。
【0068】
ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器は、ＲＦ信号をＩＭＣ１０８に供給する。ＩＭＣ１０８は、負荷（例えば、ＲＦ伝送線路１２２、ＲＦフィルタ２０８、および、プラズマチャンバ２０６）のインピーダンスを、ソース（例えば、ＲＦケーブル１２６ならびにｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器など）のインピーダンスと整合して、変調ＲＦ信号を生成する。変調ＲＦ信号は、ＲＦ伝送線路１２２、ＲＦフィルタ２０８、供給リング、および、電力ピン２０４を通して、電極２０２に至る。電極２０２による変調ＲＦ信号の受信は、その一部がギャップ２３２内に位置するエッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを変化させる。インピーダンスの変化は、エッジ領域１０２内のイオン束の方向を変化させて、エッジ領域１０２内の基板１２０のプラズマ処理（例えば、エッチング、蒸着、洗浄など）を制御するために利用される。
【0069】
一実施形態において、システム２００は、ＲＦフィルタ２０８を排除し、ＩＭＣ１０８は、ＲＦ伝送線路１２２を介して供給リングに接続される。
【0070】
図２Ｂは、結合リング１１２内に埋め込まれた電極２０２にパッシブ電力制御を提供することを示すシステム２５０の一実施形態の図である。システム２５０は、システム２５０が、出力側でＲＦケーブル２５４を介してＲＦフィルタ２０８に接続されると共に接地に接続されたＲＦフィルタ２０７を備えることを除けば、システム２００と同じである。ＲＦフィルタ２０７は、１または複数のコンデンサ、１または複数のインダクタ、もしくは、コンデンサおよびインダクタの組みあわせを備える。例えば、ＲＦフィルタ２０７は、インダクタと並列のコンデンサを備える。別の例として、ＲＦフィルタ２０７は、コンデンサを備える。さらに別の例として、ＲＦフィルタ２０７は、インダクタと直列のコンデンサを備える。一実施形態において、ＲＦフィルタ２０７の１または複数のコンデンサは可変であり、ＲＦフィルタ２０７の１または複数のインダクタは可変である。
【0071】
ＲＦフィルタ２０７は、エッジ領域１０２内のプラズマから受信されたＲＦ信号に、接地までのインピーダンス経路を提供する。ＲＦ信号が、エッジ領域１０２内のプラズマから生成され、エッジリング１１０と電極２０２およびエッジリング１１０の間のキャパシタンスとを介して電極２０２に流れ、電極２０２がＲＦ信号を出力する。電極２０２からのＲＦ信号は、電力ピン２０４および供給リングを通してＲＦフィルタ２０８へ至る。ＲＦフィルタ２０８は、ＲＦ信号内のすべてのＤＣ電力をフィルタリングし、フィルタリングされたＲＦ信号を出力する。フィルタイリングされたＲＦ信号は、ＲＦケーブル２５４およびＲＦフィルタ２０７を通して接地に至る。ＲＦフィルタ２０７のキャパシタンス、インダクタンス、または、キャパシタンスとインダクタンスとの組みあわせが、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを修正して、さらに、エッジ領域１０２におけるイオン束の方向を制御するために、接地まで流れるフィルタリング済みのＲＦ信号の量を決定する。
【0072】
様々な実施形態において、ＲＦフィルタ２０７は、エッジ領域１０２内のプラズマから受信したＲＦ信号の一部をフィルタリングして、ＲＦ伝送線路２５４を介してフィルタリング済みの信号をＲＦフィルタ２０８に出力する。ＲＦ信号のその部分は、ＲＦフィルタ２０７に接続された接地に流れる。ＲＦ伝送線路２５４を介してＲＦフィルタ２０８によって受信されたフィルタリング済みの信号は、電力ピン２０４の同軸ケーブル２２０にフィルタイリング済みの信号を出力するために、ＲＦフィルタ２０８によってフィルタリングされて直流電力が除去される。フィルタリング済みの信号は、電極２０２とエッジリング１１０との間のキャパシタンスを変化させるために、同軸ケーブル２２０を介して電極２０２に供給される。キャパシタンスは、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを変化させるために変更される。
【0073】
いくつかの実施形態では、ＲＦフィルタ２０８が排除され、ＲＦフィルタ２０７は、ＲＦ伝送線路２５４を介して電力ピン２０４に接続される。
【0074】
図３Ａは、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域１０２におけるイオン束の方向を制御するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力を調整することを示すシステム３００の一実施形態の図である。システム３００は、システム３００が、平面イオン束プローブ３０２、測定センサ３０４、および、ホストコンピュータシステム３０６をさらに備えることを除けば、図２Ａのシステム２００と同じである。平面イオン束プローブの一例は、ラングミュアプローブである。ホストコンピュータシステム３０６の例は、コンピュータ、タブレット、スマートフォンなどを含む。測定センサ３０４の例は、複素電圧センサまたは複素電流センサを含む。
【0075】
平面イオン束プローブ３０２は、上側電極１２１の開口部を通して挿入され、イオン束プローブ３０２の導電部分（例えば、シリコンなど）と上側電極１２１との間にスペーサを有する。平面イオン束プローブ３０２は、エッジ領域１０２に関連するプラズマに暴露される面を有する部分（例えば、円筒形部分、多角形部分など）を有する。平面イオン束プローブ３０２は、ＲＦケーブル３０８を介して測定センサ３０４に接続され、測定センサ３０４は、転送ケーブル３１０（例えば、シリアル転送ケーブル、パラレル転送ケーブル、ユニバーサルシリアスバス（ＵＳＢ）ケーブルなど）を介してホストコンピュータシステム３０６に接続される。ホストコンピュータシステム３０６は、転送ケーブル３１２（例えば、シリアル転送ケーブル、パラレル転送ケーブル、ＵＳＢケーブルなど）を介して、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器に接続される。シリアル転送ケーブルが、データをシリアルに（例えば、一度に１ビットずつ、など）転送するために用いられる。パラレル転送ケーブルが、パラレルに（例えば、一度に複数ビットずつ、など）データを転送するために用いられる。
【0076】
平面イオン束プローブ３０２は、エッジ領域１０２に関連するプラズマのイオン束（例えば、イオン束プローブ３０２の単位表面積あたりのイオン流の量、イオン束プローブ３０２の単位表面積あたりの電流の量など）を測定して、ＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号は、ＲＦケーブル３０８を通して測定センサ３０４に至り、測定センサ３０４は、ＲＦ信号の複素電圧または複素電流を測定する。測定センサ３０４は、測定複素電圧または測定複素電流をデータとして転送ケーブル３１０を介してホストコンピュータシステム３０６へ出力する。ホストコンピュータ３０６は、プロセッサおよびメモリデバイスを備える。プロセッサの例は、中央処理装置（ＣＰＵ）、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）などを含む。メモリデバイスの例は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスク、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、記憶ディスクの冗長アレイ、フラッシュメモリなどを含む。
【0077】
ホストコンピュータシステム３０６のプロセッサは、測定された複素電圧または測定された複素電流に基づいて、ＩＭＣ１０８に接続されたｘＭＨｚＲＦ発生器およびｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力の量を決定する。例えば、予め定められた複素電圧または予め定められた複素電流と、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力との間の対応関係（例えば、一対一の関係性、関連性、マッピングなど）が、プロセッサに接続されたメモリデバイスに格納される。予め定められた複素電圧または予め定められた複素電流は、エッジ領域１０２内で生成されるイオン束の予め定められた量に対応し（例えば、一対一の関係性を有する、マッピングされる、など）、その関係性は、ホストコンピュータシステム３０６のメモリデバイスに格納される。プロセッサは、測定された複素電流から、測定された複素電流が、達成すべき予め定められた複素電流と一致しない、または、その予め定められた複素電流から予め定められた範囲内にはないことを決定する。プロセッサは、予め定められた複素電流と、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力の量との間の対応関係に基づいて、電力量を決定する。プロセッサは、その量の電力がｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給されることをｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器に指示する制御信号を生成する。
【0078】
一実施形態において、プロセッサは、測定された複素電圧から、測定された複素電圧が、達成すべき予め定められた複素電圧と一致しない、または、その予め定められた複素電圧から予め定められた範囲内にはないことを決定する。プロセッサは、予め定められた複素電圧と、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力の量との間の対応関係に基づいて、電力量を決定する。プロセッサは、その量の電力がｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給されることをｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器に指示する制御信号を生成する。
【0079】
電力量を受信すると、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器は、その電力量を有するＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブル１２６を介してＩＭＣ１０８へ供給する。ＩＭＣ１０８は、ＩＭＣ１０８に接続された負荷のインピーダンスとＩＭＣ１０８に接続されたソースのインピーダンスとを整合して、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器から受信したＲＦ信号から変調ＲＦ信号を生成する。変調ＲＦ信号は、ＲＦフィルタ２０８、ＲＦフィルタ２０８に接続された供給リング、および、同軸ケーブル２２０を介して、電極２０２に供給される。電極２０２とエッジリング１１０の下面との間のキャパシタンスは、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを変化させて、さらに、エッジ領域１０２内のイオン束の方向を変えるために、電極２０２が変調ＲＦ信号を受信した時に変化する。
【0080】
図３Ｂは、エッジ領域１０２内のインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域１０２内のイオン束の方向を制御するために、ＲＦフィルタ２０７を調整することを示すシステム３２０の一実施形態の図である。システム３２０は、システム３２０が、平面イオン束プローブ３０２、測定センサ３０４、ホストコンピュータシステム３０６、電源３２８、および、モータ３２２（ＤＣモータ、交流電流（ＡＣ）モータなど）を備えることを除けば、システム２５０（図２Ｂ）と同じである。電源３２８の例は、ＡＣ電源またはＤＣ電源を含む。電源３２８は、転送ケーブル３２４を介してホストコンピュータシステム３０６に接続される。さらに、モータ３２２は、ケーブル３３０を介して電源３２８に接続され、接続メカニズム３２６を介してＲＦフィルタ２０７に接続される。接続メカニズム３２６の例は、１または複数のロッド、１または複数のギア、もしくは、それらの組みあわせを含む。接続メカニズム３２６は、回路構成要素のパラメータ（例えば、キャパシタンス、インダクタンスなど）を変化させるために、ＲＦフィルタ２０７の回路構成要素（例えば、インダクタ、コンデンサなど）に接続される。例えば、接続メカニズム３２６は、ＲＦフィルタ２０７のコンデンサの２つの平行板の間の面積および／または平行板間の距離を変化させるために回転する。別の例として、接続メカニズム３２６は、インダクタのインダクタンスを変化させるために、ＲＦフィルタ２０７のインダクタのコイルによって囲まれたコアを移動させる。
【0081】
プロセッサは、測定センサ３０４によって測定された複素電流から、測定された複素電流が、達成すべき予め定められた複素電流と一致しない、または、その予め定められた複素電流から予め定められた範囲内にはないことを決定する。プロセッサは、予め定められた複素電流、電源３２８によって供給される電力（例えば、ＤＣ電力、ＡＣ電力など）の量、達成すべきＲＦフィルタ２０７の予め定められたキャパシタンスの間の対応関係に基づいて、電力量を決定する。プロセッサは、ＲＦフィルタ２０７の予め定められたキャパシタンスを達成するためにその量の電力が電源３２８によって供給されるように電源３２８に指示する制御信号を生成する。
【0082】
一実施形態において、プロセッサは、測定された複素電圧から、測定された複素電圧が、達成すべき予め定められた複素電圧と一致しない、または、その予め定められた複素電圧から予め定められた範囲内にはないことを決定する。プロセッサは、予め定められた複素電圧、達成されるべきＲＦフィルタ２０７の予め定められたキャパシタンス、および、電源３２８によって供給される電力の量に基づいて、電力量を決定する。プロセッサは、その量の電力が電源３２８によって供給されるように電源３２８に指示する制御信号を生成する。
【0083】
制御信号は、転送ケーブル３２４を介して電源３２８へ送信される。電力量を受信すると、電源３２８は、その量の電力を生成し、ケーブル３３０を介してモータ３２２へ供給する。モータ３２２のステータは、その量の電力を受けて、電場を生成し、電場が、モータ３２２のロータを回転させる。ロータの回転は、接続メカニズム３２６を回転させ、予め定められたキャパシタンスを達成するためにＲＦフィルタ２０７のパラメータを変化させる。パラメータ（例えば、キャパシタンスなど）の変化は、ＲＦフィルタ２０７を通してＲＦフィルタ２０７に接続された接地に流れるＲＦ電力の量を変化させ、さらに、電極２０２とエッジリング１１０との間のキャパシタンスを変化させる。電極２０２とエッジリング１１０との間のキャパシタンスは、ＲＦケーブル２５４、ＲＦフィルタ２０８、ＲＦフィルタ２０８に接続された供給リング、および、同軸ケーブル２２０を介して変更される。キャパシタンスの変化は、ＲＦフィルタ２０７からＲＦフィルタ２０８へＲＦ伝送線路２５４を介して流れるフィルタリング済みの信号の電力量を変化させる。電力量の変化は、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを変化させ、さらに、エッジ領域１０２内のイオン束の方向を修正する。
【0084】
図３Ｃは、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域１０２におけるイオン束の方向を制御するために、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力を調整するためのＤＣバイアスの利用を示すシステム３５０の一実施形態の図である。システム３５０は、システム３５０が、平面イオン束プローブ３０２（図３Ａ）および測定センサ３０４（図３Ａ）の代わりに、測定センサ３５４およびＤＣバイアスプローブ３５２を備えることを除けば、システム３００（図３Ａ）と同じである。測定センサ３５４の一例は、ＤＣバイアス電圧センサである。
【0085】
ＤＣバイアスセンサ３５２の一部は、エッジリング１１０の開口部を通してエッジリング１１０内に伸びており、ＤＣバイアスセンサ３５２の残りの部分は、絶縁リング２２８の開口部を通して絶縁リング２２８内に伸びている。ＤＣバイアスセンサ３５２は、ケーブル３５６を介して測定センサ３５４へ接続されている。測定センサ３５４は、エッジリング１１０のＲＦ電力によって生成されたＤＣバイアス（例えば、ＤＣバイアス電圧など）の測定値を提供する。エッジリング１１０のＲＦ電力は、エッジ領域１０２内のプラズマのＲＦ電力に基づく。測定センサ３５４は、転送ケーブル３１０を介してホストコンピュータシステム３０６に接続されている。
【0086】
ＤＣバイアスプローブ３５２は、エッジリング１１０のＤＣバイアスのＤＣバイアス電圧を検知して電気信号を生成し、そのＤＣバイアス電圧は、エッジ領域１０２内のプラズマのＲＦ電力よって誘導されたものである。電気信号は、ケーブル３５６を介して測定センサ３５４へ送信され、測定センサ３５４は、電気信号に基づいてＤＣバイアス電圧を測定する。測定されたＤＣバイアス電圧の量は、データとして測定センサ３５４から転送ケーブル３１０を介してホストコンピュータシステム３０６へ送信される。
【0087】
ホストコンピュータシステム３０６のプロセッサは、測定されたＤＣバイアス電圧に基づいて、ＩＭＣ１０８に接続されたｘＭＨｚＲＦ発生器およびｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力の量を決定する。例えば、ＤＣバイアス電圧と、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力の量との間の対応関係（例えば、一対一の関係性、関連性、マッピングなど）が、プロセッサに接続されたメモリデバイスにある。ホストコンピュータシステム３０６のプロセッサは、測定されたＤＣバイアス電圧から、測定されたＤＣバイアス電圧が、達成すべき予め定められたＤＣバイアス電圧と一致しない、または、その予め定められたＤＣバイアス電圧から予め定められた範囲内にはないことを決定する。プロセッサは、予め定められたＤＣバイアス電圧と、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給される電力の量との間の対応関係に基づいて、電力量を決定する。プロセッサは、その量の電力がｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器によって供給されることをｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器に指示する制御信号を生成する。
【0088】
電力量を受信すると、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器は、その電力量を有するＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブル１２６を介してＩＭＣ１０８へ供給する。ＩＭＣ１０８は、ＩＭＣ１０８に接続された負荷のインピーダンスとＩＭＣ１０８に接続されたソースのインピーダンスとを整合して、ｘＭＨｚＲＦ発生器またはｘ１ｋＨｚＲＦ発生器から受信したＲＦ信号から変調ＲＦ信号を生成する。変調ＲＦ信号は、ＲＦフィルタ２０８、ＲＦフィルタ２０８に接続された供給リング、および、同軸ケーブル２２０を介して、電極２０２に供給される。電極２０２とエッジ領域１０２との間のキャパシタンスは、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを変化させて、さらに、エッジ領域１０２内のイオン束の方向を変えるために、電極２０２が変調ＲＦ信号を受信した時に変化する。
【0089】
図３Ｄは、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを制御して、さらに、エッジ領域１０２内のイオン束の方向を制御するために、ＲＦフィルタ２０７を調整するためのＤＣバイアス電圧の利用を示すシステム３７０の一実施形態の図である。システム３７０は、システム３７０が、平面イオン束プローブ３０２（図３Ｂ）および測定センサ３０４（図３Ｂ）の代わりに、測定センサ３５４およびＤＣバイアスプローブ３５２を備えることを除けば、システム３２０（図３Ｂ）と同じである。図３Ｃを参照して上述したように、測定センサ３５４は、転送ケーブル３１０を介してホストコンピュータシステム３０６へ測定ＤＣバイアス電圧を出力する。
【0090】
ホストコンピュータシステム３０６のプロセッサは、測定されたＤＣバイアス電圧に基づいて、電源３２８によって供給される電力の量を決定する。例えば、ＤＣバイアス電圧と、電源３２８によって供給される電力の量との間の対応関係（例えば、一対一の関係性、関連性、マッピングなど）が、プロセッサに接続されたメモリデバイスに格納される。ホストコンピュータシステム３０６のプロセッサは、測定されたＤＣバイアス電圧から、測定されたＤＣバイアス電圧が、達成すべき予め定められたＤＣバイアス電圧と一致しない、または、その予め定められたＤＣバイアス電圧から予め定められた範囲内にはないことを決定する。プロセッサは、予め定められたＤＣバイアス電圧と、電源３２８によって供給される電力の量との間の対応関係に基づいて、電力量を決定する。プロセッサは、その量の電力が電源３２８によって供給されるように電源３２８に指示する制御信号を生成する。
【0091】
制御信号は、転送ケーブル３２４を介して電源３２８へ送信される。電力量を受信すると、図３Ｂを参照して上述したように、電源３２８は、その量の電力を生成し、その量の電力をケーブル３３０を介してモータ３２２へ供給し、モータ３２２は、ＲＦフィルタ２０７のパラメータを変化させるように回転し、パラメータの変化は、電極２０２とエッジリング１１０との間のキャパシタンスを変化させる。電極２０２とエッジリング１１０との間のキャパシタンスは、エッジ領域１０２内のプラズマのインピーダンスを変化させ、さらに、エッジ領域１０２内のイオン束の方向を変化させるために変更される。
【0092】
いくつかの実施形態において、電流（例えば、複素電流など）または電圧（例えば、ＤＣバイアス電圧、複素電圧など）は、本明細書においては変数とされる。
【0093】
図４Ａは、結合リング１１２（図１）に埋め込まれるメッシュ電極４０２の一実施形態を示す図である。メッシュ電極４０２は、網目状構造を形成するために複数の交差したワイヤを備えており、電極２０２（図２Ａ）の一例である。メッシュ電極４０２は、例えば、アルミニウム、銅などの金属で形成される。
【0094】
図４Ｂは、電極２０２（図２Ａ）の一例であるリング形状電極４０４の一実施形態の図である。リング形状電極４０４は、管状の構造であるか、または、プレート形状などの平坦な構造である。リング形状電極４０４は、例えば、アルミニウム、銅などの金属で形成される。
【0095】
図５は、供給リング５０２の一部と、その部分および電力ピン２０４の間の接続とを示すプラズマチャンバ５００の一実施形態の図である。プラズマチャンバ５００は、プラズマチャンバ１０４（図１）の一例である。供給リング５０２は、一方の端部５０６でＲＦ伝送線路１２２（図１）のＲＦロッド５０４に接続され、他方の端部５０８で電力ピン２０４の同軸ケーブル２２０に接続される。プラズマチャンバ５００は、ＲＦ伝送線路１２４（図１）のＲＦロッド５１０を備える。ＲＦロッド５１０は、ＲＦシリンダ５１２内に位置し、ＲＦシリンダ５１２は、別のＲＦシリンダ５１４によって底部が囲まれている。
【0096】
ＩＭＣ１０８からＲＦ伝送線路１２２を介して送信された変調ＲＦ信号は、ＲＦ伝送線路１２２のＲＦロッド５０４および端部５０６を介して供給リング５０２に送信される。変調ＲＦ信号の一部は、電極２０２とエッジリング１１０との間の容量結合を提供するために、端部５０６から端部５０８および同軸ケーブル２２０を介して結合リング１１２内に埋め込まれた電極２０２に伝達する。
【0097】
パッシブ電力が電極２０２へ供給されるいくつかの実施形態において、ＲＦロッド５０４は、ＲＦ伝送線路１２２（図１）ではなく、ＲＦ伝送線路２５４のものである。ＲＦ伝送線路２５４は、ＲＦフィルタ２０７をＲＦフィルタ２０８（図２Ｂ）に接続する。
【0098】
様々な実施形態において、ＲＦフィルタ２０８は、ＲＦ伝送線路２５４のＲＦロッド５０４に接続されると共に、供給リング５０２に接続される。例えば、受動ＲＦ電力が、ＲＦフィルタ２０７に接続された接地から電極２０２に流れている一実施形態において、ＲＦフィルタ２０８の入力はＲＦ電力ロッド５０４に接続され、ＲＦフィルタ２０８の出力は供給リング５０２に接続される。別の例として、エッジ領域１０２からの受動ＲＦ電力が、ＲＦフィルタ２０７に接続された接地に流れている一実施形態において、ＲＦフィルタ２０８の入力は供給リング５０２に接続され、ＲＦフィルタ２０８の出力はＲＦロッド５０４に接続される。さらに別の例において、ＲＦフィルタ２０８は、アーム７１６の端部５０６に接続されると共に、ＲＦロッド５０４に接続される。
【0099】
アクティブ電力が利用される一実施形態において、ＲＦフィルタ２０８の入力は、さらにＩＭＣ１０８（図２Ａ）に接続されるＲＦロッド５０４に接続され、ＲＦフィルタ２０８の出力は、供給リング５０２に接続される。
【0100】
図６は、プラズマチャンバの残りの構成要素に対する電極２０２の位置を示すプラズマチャンバ（プラズマチャンバ１０４（図１）の一例）の一部６５０の一実施形態の図である。部分６５０は、プラズマチャンバの絶縁リング６５２を含む。絶縁リング６５２は、絶縁リング６０４の一部を囲んでおり、絶縁リング６５２の一部は、絶縁リング６０４の下方に位置する。絶縁リング６０４は、別の絶縁リング６５４の下方に位置する。
【0101】
絶縁リング６５４は、結合リング１１２に隣接し、エッジリング１１０を囲む絶縁リング６１２の下方にある。結合リング１１２は、チャック１１４に隣接する。エッジリング１１０は、結合リング１１２の一部６０８の上部に重ねられる。結合リング１１２の部分６０８は、電極２０２とエッジリング１１０との間に容量結合が確立されるように、電極２０２とエッジリング１１０の下面との間で誘電体のように機能する。部分６０８は、エッジリング１１０と結合リング１１２の残り部分６０６との間で誘電体を形成する。絶縁リング６１２は、移動可能接地リング６１４によって囲まれており、移動可能接地リング６１４は、接地に接続されている。移動可能接地リング６１４は、固定接地リング６１６の上部に配置されており、固定接地リング６１６も、接地に接続されている。
【0102】
絶縁リング６５４は、その内側で、チャック１１４、設備プレート２２４、および、結合リング１１２に隣接して配置され、その外側で、固定接地リング６１６に隣接して配置されている。さらに、絶縁リング６０４は、設備プレート２２４の下方に配置されており、設備プレート２２４は、チャック１１４を支持する。固定接地リング６１６は、絶縁リング６５４に隣接して囲んでおり、絶縁リング６５２の上部にある。
【0103】
閉じ込めリング２３８（図２Ａおよび図２Ｂ）は、閉じ込めリング部分６５６および閉じ込めリング水平６５８（例えば、スロット付きリングなど）を備える。上側電極１２１は、上側電極延長部６６０によって囲まれている。
【0104】
上側電極１２１とチャック１１４との間に形成されたギャップ２３２は、上側電極１２１、上側電極延長部６６０、閉じ込めリング部分６５６、閉じ込めリング水平部分６５８、絶縁リング６１２，エッジリング１１０、および、チャック１１４によって囲まれている。
【0105】
結合リング１１２は、エッジリング１１０、絶縁リング６５４、および、チャック１１４によって囲まれている。例えば、結合リング１１２は、チャック１１４、エッジリング１１０、および、絶縁リング６５４に隣接する。別の例として、エッジリング１１０は、電極２０２が埋め込まれた結合リング１１２の上部に配置され、チャック１１４は、結合リング１１２の内側に隣接して配置され、絶縁リング６５４は、結合リング１１２の外側に隣接して配置されている。同軸ケーブル２２０は、絶縁リング６０４および絶縁リング６５４を通って、結合リング１１２の部分６０６内に配置された電極２０２に接続される。
【0106】
図７は、ＲＦロッド５０４に接続された供給リング５０２を示すシステム７００の一実施形態の図である。供給リング５０２は、複数のアーム７１０、７１２、７１４、および、７１６に接続する円形部分７０８を備える。円形部分７０８は、平面またはリング形状である。アーム７１６は、端部５０６でＲＦロッド５０４に接続され、もう一方の端部７１８で円形部分７０８に接続される。例えば、アーム７１６は、取り付けメカニズム（例えば、ネジ、ボルト、クランプ、ナット、または、それらの組みあわせなどを）用いて、端部５０６でＲＦロッド５０４に固定される。同様に、アーム７１０は、端部７２０で電力ピン７０２に接続される。例えば、アーム７１０は、取り付けメカニズムを用いて端部７２０で電力ピン７０２に固定される。電力ピン７０２は、電力ピン２０４と構造および機能が同じである。例えば、電力ピン７０２は、同軸ケーブルと、同軸ケーブルの少なくとも一部を囲むスリーブと、を備える。アーム７１０は、もう一方の端部７２２で円形部分７０８に接続されている。
【0107】
さらに、アーム７１２は、端部７２４で電力ピン７０４に接続されており、電力ピン７０４は、電力ピン２０４と構造および機能が同じである。例えば、電力ピン７０４は、同軸ケーブルと、同軸ケーブルの少なくとも一部を囲むスリーブと、を備える。一例として、アーム７１２は、取り付けメカニズムを用いて端部７２４で電力ピン７０４に固定される。アーム７１２は、もう一方の端部７２６で円形部分７０８に接続されている。
【0108】
さらに、アーム７１４は、端部５０８で電力ピン２０４に接続される。アーム７１４は、もう一方の端部７２８で円形部分７０８に接続されている。アーム７１０は、円形部分７０８から伸びて電力ピン７０２の同軸ケーブルに接続し、アーム７１２は、円形部分７０８から伸びて電力ピン７０４の同軸ケーブルに接続し、アーム７１４は、円形部分７９８から伸びて電力ピン２０４の同軸ケーブル２２０に接続する。電力ピン７０２（例えば、電力ピン７０２の同軸ケーブルなど）は、結合リング１１２内に埋め込まれた電極２０２に点７３０で接続される。さらに、電力ピン７０４（例えば、電力ピン７０４の同軸ケーブル）は、点７３２で電極２０２に接続され、電力ピン２０４（例えば、同軸ケーブル２２０）は、点７３４で電極２０２に接続される。
【0109】
ＲＦロッド５０４およびインピーダンス整合回路１０８（図１）を介して受信された変調ＲＦ信号は、アーム７１６を介して円形部分７０８に送信され、アーム７１０、７１２、および、７１４の間で分配される。変調ＲＦ信号の電力の一部は、アーム７１０および電力ピン７０２（例えば、電力ピン７０２の同軸ケーブルなど）を通して電極２０２に至り、変調ＲＦ信号の電力の別の部分は、アーム７１２および電力ピン７０４（例えば、電力ピン７０４の同軸ケーブルなど）を通して電極２０２に至り、電力のさらに別の部分は、アーム７１４および電力ピン２０４（例えば、同軸ケーブル２２０など）を通して電極２０２に至る。
【0110】
いくつかの実施形態において、供給リング５０２は、円形部分７０８から伸びて結合リング１１２内の電極２０２に接続する任意の他の数（例えば、２、１、４、５など）のアームを備える。
【0111】
様々な実施形態において、円形部分７０８の代わりに、別の形状（例えば、楕円形、多角形など）の部分が用いられる。
【0112】
図８Ａは、電極２０２（図２Ａ）に供給される電力の量が変化した場合にプラズマチャンバ１０４内で処理されるウエハの正規化されたエッチング速度の変化を示すグラフ８００の一実施形態である。ウエハは、基板１２０（図１）の一例である。グラフ８００は、プラズマチャンバ１０４（図１）のチャック１１４がＩＭＣ１１３（図１）を介してｘ１ｋＨｚおよびｚＭＨｚＲＦ発生器からＲＦ電力を供給され、電極２０２がＩＭＣ１０８（図１）を介してｘＭＨｚＲＦ発生器からＲＦ電力を供給された時の正規化されたエッチング速度対ウエハ半径をプロットしたものである。
【0113】
グラフ８００は、３つのプロット８０２、８０４、および、８０６を含む。プロット８０２は、ｘＭＨｚＲＦ発生器の或る量のＲＦ電力Ｐ１がＩＭＣ１０８を介して電極２０２に供給された時に生成されたものである。プロット８０４は、ｘＭＨｚＲＦ発生器の或る量のＲＦ電力Ｐ２がＩＭＣ１０８を介して電極２０２に供給された時に生成され、プロット８０６は、ｘＭＨｚＲＦ発生器の或る量のＲＦ電力Ｐ３がＩＭＣ１０８を介して電極２０２に供給された時に生成されたものである。電力Ｐ３は電力Ｐ２よりも大きく、電力Ｐ２は電力Ｐ１よりも大きい。
【0114】
図８Ｂは、電極２０２に供給される電力量の変化に伴ったイオン束の方向の変化を示すプラズマチャンバ１０４（図１）の一部の図である。電力量Ｐ１が電極２０２に供給された場合、イオン束８１０の方向８１２ａは、イオンが基板１２０に向かって垂直に方向付けられず、結合リング１１２の直径に垂直である９０°のイオン入射角度に関して負の角度－θに方向付けられるような方向である。角度θは、結合リング１１２の直径に垂直な垂直軸に関して測定される。これは、エッジ領域１０２における基板１２０のエッチングのエッチング速度を高める。
【0115】
さらに、電力量Ｐ２が電極２０２に供給された場合、イオン束８１０の方向８１２ｂは、イオンが垂直に方向付けられるようになる（例えば、 θ＝ ０）。電力Ｐ２は、電力Ｐ１と比較してエッジリング１１０の電圧を高める。これは、電力量Ｐ１が供給された場合と比較して、エッジ領域１０２における基板１２０のエッチングのエッチング速度を遅くする。エッチング速度は、エッジ領域１０２で均一なエッチング速度を達成し、エッジ領域１０２で平坦なプラズマシースを達成するために減少される。例えば、ウエハおよびエッジリング１１０の間でそれらの上のプラズマシースの高さの間に差がほとんどないか全くない。
【0116】
また、電力量Ｐ３が電極２０２に供給された場合、イオン束８１０の方向８１２ｃは、イオンが基板１２０に向かって垂直に方向付けられず、正の角度θ に方向付けられるような方向である。これは、電力量Ｐ２が供給された場合と比較して、エッジ領域１０２における基板１２０のエッチングのエッチング速度を遅くする。電極２０２に供給される電力の量を制御することにより、イオン束８１０の方向が、電力ピン２０４（図２Ａ）および電極２０２を介して制御される。
【0117】
いくつかの実施形態において、電極２０２によって供給される電力を増大させる代わりに、ＲＦフィルタ２０７（図２Ｂ）のキャパシタンスの量が、角度θを負の値から０、さらには正の値に変化させて、イオン束８１０の方向を制御するために増大される。
【0118】
図９Ａは、ＲＦフィルタ２０７（図２Ｂ）のキャパシタンスの変化に伴った基板１２０（図１）のエッチングのエッチング速度の変化を示すグラフ９００の一実施形態である。グラフ９００は、ＲＦフィルタ２０７のキャパシタンスの様々な値について、正規化されたエッチング速度対ウエハの半径をプロットする。ＲＦフィルタ２０７のキャパシタンスが増大するにつれ、エッジ領域１０２（図１）でのウエハのエッチング速度が、エッチング速度の均一性を高めるように減少する。
【0119】
図９Ｂは、エッジリング１１０（図１）のピーク電圧対ＲＦフィルタ２０７（図２Ｂ）のキャパシタンスをプロットしたグラフ９０２の一実施形態である。ＲＦフィルタ２０７のキャパシタンスが増大するにつれ、エッジリング１１０のピーク電圧は、負のθからゼロへと更に正のθへとイオン束８１０（図８Ｂ）の方向を変化させるように増大する。
【0120】
図１０は、マスタＲＦ発生器１０１４とスレーブＲＦ発生器１０１２との間の同期を示すシステム１０００の一実施形態の図である。システム１０００は、マスタＲＦ発生器１０１４、スレーブＲＦ発生器１０１２、ＩＭＣ１０８、ＩＭＣ１１３、ＲＦ発生器１００２、別のＲＦ発生器１０１８、変数センサ１０２０、変数センサ１０２２、チャック１１４、および、エッジ電極１０１６を備える。エッジ電極１０１６の例は、結合リング１１２またはエッジリング１１０（図１）もしくはそれらの組みあわせ。例えば、エッジ電極１０１６は、結合リング１１２の上部にエッジリング１１０のスタックを備える。いくつかの実施形態において、エッジ電極１０１６が、スタックを備える場合、本明細書では、エッジ電極スタックと呼ぶこととする。エッジ電極１０１６は、エッジ領域１０２内に形成されたプラズマのプラズマシースを制御するためにチャック１１４を囲む。チャック１１４は、本明細書では、メイン電極と呼ぶことがある。変数センサ１０２０および変数センサ１０２２の各々の例は、複素電圧センサ、複素電力センサ、複素電流センサ、複素電圧／電流センサ、または、複素インピーダンスセンサを含む。
【0121】
マスタＲＦ発生器１０１４は、チャック１１４へ電力を供給するＲＦ発生器の動作周波数の中で最も低い動作周波数を有するため、低周波数（ＬＦ）発生器である。例えば、マスタＲＦ発生器１０１４によって生成されるＲＦ信号の周波数は、ＩＭＣ１０８を介してチャック１１４へＲＦ信号を供給するＲＦ発生器１００２の周波数よりも低い周波数である。説明すると、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｘ１ｋＨｚの動作周波数を有し、ＲＦ発生器１００２は、ｘＭＨｚまたはｙＭＨｚまたはｚＭＨｚの動作周波数を有する。別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｘＭＨｚの動作周波数を有し、ＲＦ発生器１００２は、ｙＭＨｚまたはｚＭＨｚの動作周波数を有する。ｘＭＨｚ周波数が２ＭＨｚであり、ｚＭＨｚ周波数が６０ＭＨｚである時、ｙＭＨｚ周波数の一例は２７ＭＨｚである。同様に、スレーブＲＦ発生器１０１２は、エッジ電極１０１６へ電力を供給するＲＦ発生器の周波数の中で最も低い動作周波数を有するため、低周波数（ＬＦ）発生器である。例えば、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の周波数は、ＩＭＣ１１３を介してエッジ電極１０１６へＲＦ信号を供給するＲＦ発生器１０１８の周波数よりも低い周波数である。説明すると、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｘ１ｋＨｚの動作周波数を有し、ＲＦ発生器１０１８は、ｘＭＨｚまたはｙＭＨｚまたはｚＭＨｚの動作周波数を有する。別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｘＭＨｚの動作周波数を有し、ＲＦ発生器１０１８は、ｙＭＨｚまたはｚＭＨｚの動作周波数を有する。
【0122】
マスタＲＦ発生器１０１４およびＲＦ発生器１００２は、ＩＭＣ１０８の入力１０３８および１０４０に接続されており、ＩＭＣ１０８の出力１００８は、ＲＦ伝送線路１２４を介してチャック１１４に接続されている。例えば、マスタＲＦ発生器１０１４は、ＲＦケーブル１０３６を介してＩＭＣ１０８の入力１０４０に接続され、ＲＦ発生器１００２は、ＲＦケーブル１０３４を介してＩＭＣ１０８の入力１０３８に接続されている。同様に、スレーブＲＦ発生器１０１２およびＲＦ発生器１０１８は、ＩＭＣ１１３の入力１０４２および１０４４に接続されており、ＩＭＣ１１３の出力１０１０は、ＲＦ伝送線路１２２を介してエッジ電極１０１６に接続されている。例えば、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ＲＦケーブル１０４６を介してＩＭＣ１１３の入力１０４２に接続され、ＲＦ発生器１０１８は、ＲＦケーブル１０４８を介してＩＭＣ１１３の入力１０４４に接続されている。変数センサ１０２０は、ＲＦ伝送線路１２４上の点１００４に接続され、変数センサ１０２２は、ＲＦ伝送線路１２２上の点１００６に接続される。変数センサ１０２０は、転送ケーブル１０３０を介してスレーブＲＦ発生器１０１２に接続され、変数センサ１０２２は、転送ケーブル１０３２を介してスレーブＲＦ発生器１０１２に接続される。マスタＲＦ発生器１０１４は、転送ケーブル１０５０を介してスレーブＲＦ発生器１０１２に接続される。
【0123】
ＲＦ発生器１００２およびマスタＲＦ発生器１０１４は、ＲＦ信号を生成する。マスタＲＦ発生器１０１４によって生成されるＲＦ信号は、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数から予め定められた限度内にある（例えば、同じである、予め格納された限度内にある、など）周波数を有する。マスタＲＦ発生器１０１４によって生成されたＲＦ信号は、ＲＦケーブル１０３６および入力１０４０を介してＩＭＣ１０８へ供給される。同様に、ＲＦ発生器１００２によって生成されたＲＦ信号は、ＲＦケーブル１０３４および入力１０３８を介してＩＭＣ１０８へ供給される。ＩＭＣ１０８は、ＩＭＣ１０８の出力１００８に接続された負荷（例えば、伝送線路１２４およびチャック１１４など）のインピーダンスを、ＩＭＣ１０８の入力１０３４および１０３６に接続されたソース（例えば、ＲＦケーブル１０３４および１０３６、ならびに、ＲＦ発生器１００２および１０１４など）のインピーダンスと整合して、変調ＲＦ信号を生成する。変調ＲＦ信号は、プラズマチャンバ１０４（図１）内でプラズマを生成または維持するために、処理ガスの内の１または複数と共に、ＲＦ伝送線路１２４を介してチャック１１４へ供給する。
【0124】
マスタＲＦ発生器１０１４は、転送ケーブル１０５０を介してスレーブＲＦ発生器１０１２へマスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数を提供する。スレーブＲＦ発生器１０１２は、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数を受信し、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数から予め定められた範囲内にある（例えば、同じである、予め格納された周波数範囲内にある）周波数を有するＲＦ信号を生成するよう決定する。例えば、スレーブＲＦ発生器１０１２は、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数を受信し、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数から予め定められた範囲内になるようにスレーブＲＦ発生器１０１２の動作周波数を変更する。
【0125】
ＲＦ発生器１０１８およびスレーブＲＦ発生器１０１２は、ＲＦ信号を生成する。スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されたＲＦ信号は、予め定められた範囲内の周波数を有し、ＲＦケーブル１０４６および入力１０４２を介してＩＭＣ１１３へ供給される。同様に、ＲＦ発生器１０１８によって生成されたＲＦ信号は、ＲＦケーブル１０４８および入力１０４４を介してＩＭＣ１１３へ供給される。ＩＭＣ１１３は、ＩＭＣ１１３の出力１０１０に接続された負荷（例えば、ＲＦ伝送線路１２２およびエッジ電極１０１６など）のインピーダンスを、ＩＭＣ１１３の入力１０４２および１０４４に接続されたソース（例えば、ＲＦケーブル１０４６および１０４８、ならびに、ＲＦ発生器１０１２および１０１８など）のインピーダンスと整合して、変調ＲＦ信号を生成する。変調ＲＦ信号は、プラズマチャンバ１０４（図１）のエッジ領域１０２内のプラズマシースを制御するために、ＲＦ伝送線路１２２を介してエッジ電極１０１６へ供給される。
【0126】
ＲＦ信号がスレーブＲＦ発生器１０１２によって生成され、変調ＲＦ信号がＲＦ伝送線路１２２を介してエッジ電極１０１６へ送信されると（例えば、送信された後、など）、変数センサ１０２２は、ＩＭＣ１１３の出力１０１０に関連する（例えば、出力１０１０で測定される、ＲＦ伝送線路１２２上の点で測定される、など）変数（例えば、複素電力、複素電圧、複素電流、複素インピーダンスなど）の値を測定し、転送ケーブル１０３２を介してスレーブＲＦ発生器１０１２へその値を提供する。複素変数は、複素変数の大きさ（例えば、振幅など）および複素変数の位相を含むことに注意されたい。さらに、ＲＦ信号がマスタＲＦ発生器１０１４によって生成され、変調ＲＦ信号がＲＦ伝送線路１２４を介してチャック１１４へ送信された後、変数センサ１０２０は、出力１００８に関連する（例えば、ＩＭＣ１０８の出力１００８で測定される、ＲＦ伝送線路１２４上の点で測定される、など）変数の値を測定し、転送ケーブル１０３０を介してスレーブＲＦ発生器１０１２へその値を提供する。
【0127】
スレーブＲＦ発生器１０１２は、変数センサ１０２２によって測定された変数の値の中の位相を、変数センサ１０２０によって測定された変数の値の中の位相と比較する。その比較に応答して、スレーブＲＦ発生器１０１２は、変数センサ１０２２によって測定される変数の値内の中の位相が、変数センサ１０２０によって測定される変数の値の位相から予め定められた範囲内にある（例えば、同じである、予め格納された範囲内にある、など）ように、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の位相を修正する。説明すると、その比較に基づいて、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ＲＦ信号の位相が、変数センサ１０２０によって測定される変数の値の中の位相から予め定められた範囲内にあるように、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の位相を変更する。
【0128】
スレーブＲＦ発生器１０１２が、スレーブＲＦ発生器１０１２の動作周波数をマスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数から予め定められた範囲内になるように修正し、ＲＦ信号の位相が変数センサ１０２０によって測定された位相から予め定められた範囲内になるように、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の位相を修正すると、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ＲＦ信号の変数（例えば、複素電力、複素電圧、複素電流など）の大きさを決定する。例えば、スレーブＲＦ発生器１０１２の動作周波数が、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数に整合され、ＩＭＣ１１３の出力１０１０に関連する変数の位相がＩＭＣ１０８の出力１００８に関連する変数の位相と一致するように、スレーブＲＦ発生器１０１２によって修正されるＲＦ信号の位相が調整された後、スレーブＲＦ発生器１０１２は、スレーブＲＦ発生器１０１２内のメモリデバイス内の要素にアクセスして、スレーブＲＦ発生器１０１２によって修正されるＲＦ信号の変数の大きさを決定する。要素の例は、エッジ領域１０２におけるプラズマシースの傾き、エッジ電極１０１６のウエハ直流（ＤＣ）バイアス、または、基板１２０の上面での円の接触の楕円率、基板１２０をエッチングするエッチング速度、基板１２０に材料を蒸着する蒸着速度などを含む。
【0129】
一例として、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさは、出力１００８および１０１０に関連する変数とは異なるタイプであることに注意されたい。説明すると、出力１００８および１０１０に関連する変数が電圧である場合、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさは、電力の振幅である。別の例として、出力１００８および１０１０に関連する変数が電力である場合、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさは、電圧の振幅である。別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさは、出力１００８および１０１０に関連する変数と同じタイプである。説明すると、出力１００８および１０１０に関連する変数が電力である場合、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさは、電力の振幅である。
【0130】
変数の大きさは、ＲＦケーブル１０４６とＩＭＣ１１３の入力１０４２とを介してスレーブＲＦ発生器１０１２から供給されるＲＦ信号を生成するために、スレーブＲＦ発生器１０１２によって適用される。さらに、ＲＦ発生器１０１８は、ＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブル１０４８および入力１０４４を介してＩＭＣ１１３にそのＲＦ信号を供給する。ＩＭＣ１１３は、ＩＭＣ１１３の出力１０１０に接続された負荷のインピーダンスを、ＩＭＣ１１３の入力１０４２および１０４４に接続されたソースのインピーダンスと整合させて、変調ＲＦ信号を生成する。変調ＲＦ信号は、エッジ領域１０２におけるプラズマシースに関連する要素を制御するために、ＲＦ伝送線路１２４を介してエッジ電極１０１６に送信される。
【0131】
様々な実施形態において、変数センサ１０２０は出力１００８に接続され、変数センサ１０２２は出力１０１０に接続される。いくつかの実施形態において、変数センサ１０２０は、出力１００８とチャック１１４との間のＲＦ伝送線路１２４上の任意の点に接続される。同様に、いくつかの実施形態において、変数センサ１０２２は、出力１０１０とエッジ電極１０１６との間のＲＦ伝送線路１２２上の任意の点に接続される。
【0132】
いくつかの実施形態において、システム１０００は、ＲＦ発生器１００２および／またはＲＦ発生器１０１８を除外する。様々な実施形態において、システム１０００は、ＩＭＣ１０８に接続された異なる動作周波数を有する任意の数（例えば、３など）のＲＦ発生器、および／または、ＩＭＣ１１３に接続された異なる動作周波数を有する任意の数（例えば、３など）のＲＦ発生器を備える。
【0133】
いくつかの実施形態において、電極２０２（図２Ａ）は、結合リング１１２内に埋め込まれる代わりにエッジリング１１０内に埋め込まれ、上述したのと同様に（例えば、ＲＦフィルタ２０８および電力ピン２０４（図２Ａ）を介して）ＲＦ伝送線路１２２に接続される。
【0134】
いくつかの実施形態において、エッジ電極１０１６を用いる代わりに、チャック１１４は、２つの電極（例えば、中央下側電極および周囲下側電極など）に分割される。中央下側電極はＲＦ伝送線路１２４に接続され、周囲下側電極はＲＦ伝送線路１２２に接続される。電極２０２（図２Ａ）は、周囲下側電極に埋め込まれ、電極２０２は、上述したのと同様に（例えば、ＲＦフィルタ２０８および電力ピン２０４（図２Ａ）を介して）ＲＦ伝送線路１２２に接続される。
【0135】
様々な実施形態において、エッジ電極１０１６の代わりに、上側電極延長部６６０（図６）がＲＦ伝送線路１２２に接続され、チャック１１４の代わりに、上側電極１２１（図６）がＲＦ伝送線路１２４に接続される。これらの実施形態において、電極２０２（図２Ａ）は、上側電極延長部６６０に埋め込まれ、電極２０２は、上述したのと同様に（例えば、ＲＦフィルタ２０８および電力ピン２０４（図２Ａ）を介して）ＲＦ伝送線路１２２に接続される。
【0136】
いくつかの実施形態において、上側電極延長部６６０を用いる代わりに、上側電極１２１は、２つの電極（例えば、中央上側電極および周囲上側電極など）に分割される。中央上側電極はＲＦ伝送線路１２４に接続され、周囲上側電極はＲＦ伝送線路１２２に接続される。電極２０２（図２Ａ）は、周囲上側電極に埋め込まれ、電極２０２は、上述したのと同様に（例えば、ＲＦフィルタ２０８および電力ピン２０４（図２Ａ）を介して）ＲＦ伝送線路１２２に接続される。
【0137】
様々な実施形態において、マスタＲＦ発生器１０１４は、チャック１１４へ電力を供給するＲＦ発生器の動作周波数の中で中間の動作周波数を有するため、中間周波数（ＭＦ）発生器である。例えば、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｙＭＨｚの動作周波数を有し、チャック１１４に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘＭＨｚ周波数およびｚＭＨｚ周波数を有する。別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｙＭＨｚの動作周波数を有し、チャック１１４に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｚＭＨｚ周波数を有する。別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｘＭＨｚの動作周波数を有し、チャック１１４に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｚＭＨｚ周波数を有する。さらに別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｘＭＨｚの動作周波数を有し、チャック１１４に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｙＭＨｚ周波数を有する。また別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数は、チャック１１４へ電力を供給する他のＲＦ発生器の動作周波数の間の周波数である。
【0138】
様々な実施形態において、マスタＲＦ発生器１０１４は、チャック１１４へ電力を供給するＲＦ発生器の動作周波数の中で最も高い動作周波数を有するため、高周波数（ＨＦ）発生器である。例えば、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｚＭＨｚの動作周波数を有し、チャック１１４に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘＭＨｚ周波数およびｙＭＨｚ周波数を有する。別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｚＭＨｚの動作周波数を有し、チャック１１４に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｙＭＨｚ周波数を有する。別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４は、ｚＭＨｚの動作周波数を有し、チャック１１４に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｘＭＨｚ周波数を有する。また別の例として、マスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数は、チャック１１４へ電力を供給する他のＲＦ発生器の動作周波数よりも高い。
【0139】
同様に、いくつかの実施形態において、スレーブＲＦ発生器１０１２は、エッジ電極１０１６へ電力を供給するＲＦ発生器の周波数の中で中間の動作周波数を有するため、中間周波数発生器である。例えば、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｙＭＨｚの動作周波数を有し、エッジ電極１０１６に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘＭＨｚ周波数およびｚＭＨｚ周波数を有する。別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｙＭＨｚの動作周波数を有し、エッジ電極１０１６に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｚＭＨｚ周波数を有する。別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｘＭＨｚの動作周波数を有し、エッジ電極１０１６に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｙＭＨｚ周波数を有する。さらに別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｘＭＨｚの動作周波数を有し、エッジ電極１０１６に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｚＭＨｚ周波数を有する。また別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２の動作周波数は、エッジ電極１０１６へ電力を供給する他のＲＦ発生器の動作周波数の間の周波数である。
【0140】
様々な実施形態において、スレーブＲＦ発生器１０１２は、エッジ電極１０１６へ電力を供給するＲＦ発生器の動作周波数の中で最も高い動作周波数を有するため、高周波数発生器である。例えば、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｚＭＨｚの動作周波数を有し、エッジ電極１０１６に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘＭＨｚ周波数およびｙＭＨｚ周波数を有する。別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｚＭＨｚの動作周波数を有し、エッジ電極１０１６に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｙＭＨｚ周波数を有する。別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２は、ｚＭＨｚの動作周波数を有し、エッジ電極１０１６に電力を供給する他のＲＦ発生器は、ｘ１ｋＨｚ周波数およびｘＭＨｚ周波数を有する。また別の例として、スレーブＲＦ発生器１０１２の動作周波数は、エッジ電極１０１６へ電力を供給する他のＲＦ発生器の動作周波数よりも高い。
【0141】
いくつかの実施形態において、出力１００８および１０１０に関連する変数の位相は、スレーブＲＦ発生器１０１２の動作周波数がマスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数から予め定められた範囲内になるように調整される前に調整される。様々な実施形態において、出力１００８および１０１０に関連する変数の位相は、スレーブＲＦ発生器１０１２の動作周波数がマスタＲＦ発生器１０１４の動作周波数から予め定められた範囲内になるように調整されるのと同時に（例えば、同じ時間に、同じクロックサイクル中に、など）調整される。
【0142】
図１１は、マスタＲＦ発生器１０１４ＡおよびスレーブＲＦ発生器１０１２Ａの両方が連続波形モードで動作している時のマスタＲＦ発生器１０１４ＡおよびスレーブＲＦ発生器１０１２Ａの間の周波数ロッキングおよび位相ロッキングを示すシステム１１００の一実施形態の図である。マスタＲＦ発生器１０１４Ａは、マスタＲＦ発生器１０１４（図１０）の一例であり、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａは、スレーブＲＦ発生器１０１２（図１０）の一例である。一例として、連続波形モードにおいて、ＲＦ発生器は、２つの電力レベルの予め定められた範囲内の電力レベル（例えば、ＲＦ信号の最大振幅、ＲＦ信号の大きさの二乗平均平方根値、ＲＦ信号のエンベロープなど）を有するＲＦ信号を生成する。連続波形モードのＲＦ信号は、１つの状態（例えば、状態Ｓ１または状態Ｓ２など）を有し、複数の状態を持たない。これについては、後に詳述する。
【0143】
システム１１００は、マスタＲＦ発生器１０１４Ａ、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａ、ＩＭＣ１０８、ＩＭＣ１１３、および、ホストコンピュータシステム３０６を備える。マスタＲＦ発生器１０１４Ａは、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１１０２、ドライバ１１０４、および、ＲＦ電源１１０６を備える。本明細書で記載するＲＦ電源は、電力源である。ＤＳＰ１１０２は、導体（例えば、ワイヤ、ケーブルなど）を介してドライバ１１０４に接続され、ドライバ１１０４は、導体を介してＲＦ電源１１０６に接続される。ホストコンピュータシステム３０６は、転送ケーブル１１０８を介してＤＳＰ１１０２に接続される。ドライバの例は、１または複数のトランジスタを含む。
【0144】
スレーブＲＦ発生器１０１２Ａは、ＤＳＰ１１１４、ドライバ１１１６、および、ＲＦ電源１１１８を備える。ＤＳＰ１１１４は、導体を介してドライバ１１１６に接続され、ドライバ１１１６は、導体を介してＲＦ電源１１１８に接続される。ホストコンピュータシステム３０６は、転送ケーブル１１１０を介してＤＳＰ１１１４に接続される。
【0145】
ＤＳＰ１１０２は、ホストコンピュータシステム３０６から転送ケーブル１１０８を介して、マスタＲＦ発生器１０１４Ａによって生成されるＲＦ信号の周波数および電力を受信する。ＤＳＰ１１０２は、ＲＦ信号の電力および周波数を示すために、ドライバ１１０４へ制御信号を送信する。ドライバ１１０４は、制御信号から受信した電力および周波数に基づいた（例えば、それを有する、など）駆動信号（例えば、電流信号など）を駆動（例えば、生成）し、ＲＦ電源１１０６へその電流信号を提供する。ＲＦ電源１１０６は、ＲＦケーブル１０３６を介してＩＭＣ１０８の入力１０４０へ供給されるＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号は、制御信号から受信した周波数および電力を有する。
【0146】
ＤＳＰ１１０２は、転送ケーブル１０５０を介してスレーブＲＦ発生器１０１２ＡのＤＳＰ１１１４へ、ＤＳＰ１１０２によって生成されたＲＦ信号の周波数を提供する。スレーブＲＦ発生器１０１２ＡのＤＳＰ１１１４は、ＤＳＰ１１０２から周波数を受信し、ＤＳＰ１１０２から受信した周波数から予め定められた範囲内にある周波数を示す制御信号を生成するよう決定する。さらに、ＤＳＰ１１１４は、ホストコンピュータシステム３０６のプロセッサから転送ケーブル１１１０を介して、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって生成されるＲＦ信号の電力を受信する。ＤＳＰ１１１４は、ＲＦ信号の電力（ホストコンピュータシステム３０６から受信したもの）および周波数（予め定められた範囲内の周波数）を示すために、制御信号をドライバ１１１６へ送信する。ドライバ１１１６は、制御信号から受信した電力および周波数に基づいた（例えば、それを有する、など）駆動信号（例えば、電流信号など）を駆動（例えば、生成）し、ＲＦ電源１１１８へその電流信号を提供する。ＲＦ電源１１１８は、ホストコンピュータシステム３０６から受信した電力とＤＳＰ１１１４から受信した周波数とを有するＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号は、ＲＦ伝送線路１２２を介して転送される変調信号を生成するために、ＲＦ電源１１１８によってＲＦケーブル１０４６を介してＩＭＣ１１３へ供給される。
【0147】
さらに、ＲＦ伝送線路１２２を介して供給される変調ＲＦ信号が、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって生成されたＲＦ信号に基づいて生成されると、ＤＳＰ１１１４は、転送ケーブル１０３０を介して出力１００８に関連する変数を受信し、転送ケーブル１０３２を介して出力１０１０に関連する変数を受信する。出力１００８に関連する変数は、出力１００８に関連する変数の位相を含み、出力１０１０に関連する変数は、出力１０１０に関連する変数の位相を含む。ＤＳＰ１１１４は、出力１０１０に関連する変数の位相と、出力１００８に関連する変数の位相とを比較して、位相が互いに予め定められた範囲内にあるか否かを判定する。位相が互いから予め定められた範囲内にないと判定すると、ＤＳＰ１１１４は、出力１０１０に関連する変数の位相が出力１００８に関連する変数の位相から予め定められた範囲内になるように、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって修正されるＲＦ信号の位相を決定する。例えば、ＤＳＰ１１１４は、ＲＦ信号の位相が出力１００８に関連する変数の位相から予め定められた範囲内になるように、ＲＦ信号がスレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって出力される時間（例えば、クロックサイクルなど）を決定する。ＤＳＰ１１１４は、ドライバ１１１６に送信される制御信号内でスレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって修正されるＲＦ信号の位相を示す。例えば、ＤＳＰ１１１４は、出力１０１０に関連する変数の位相が出力１００８に関連する変数の位相から予め定められた範囲内になるように、その時間に制御信号をドライバ１１１６へ送信するよう決定する。
【0148】
さらに、ＤＳＰ１１１４は、ＤＳＰ１１０２から受信した周波数から予め定められた範囲内にある周波数と、予め定められた範囲内にあるＲＦ信号の位相とを決定すると、要素を達成するためにＲＦ信号の変数の大きさを決定する。例えば、ＤＳＰ１１０２から受信した周波数から予め定められた範囲内にある周波数と、予め定められた範囲内にあるＲＦ信号の位相とを決定した後、ＤＳＰ１１１４は、メモリデバイス１１１２に格納されたテーブル１２００（図１２を参照）から、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって修正されるＲＦ信号の変数（例えば、複素電力、複素電圧など）の大きさにアクセスし、ドライバ１１１６へ送信される制御信号内でその大きさを示す。ＤＳＰ１１１４は、要素の値に対応する（例えば、一対一の関係性を有する、つながりがある、対応づけられる、など）変数の大きさを決定する。
【0149】
その時、ＤＳＰ１１１４は、ＤＳＰ１１０２から受信した周波数から予め定められた範囲内にある周波数およびスレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって修正されるＲＦ信号の変数の大きさを示す制御信号をドライバ１１１６へ送信する。さらに、その時、ドライバ１１１６は、ＤＳＰ１１１４から受信した周波数およびＤＳＰ１１１４から受信した制御信号内に示された変数の大きさに基づく（例えば、それらを有する、など）駆動信号を生成し、その駆動信号をＲＦ電源１１１８へ提供する。さらに、その時、ＲＦ電源１１１８は、ドライバ１１１６から駆動信号を受信すると、予め定められた範囲内の周波数を有するＲＦ信号および要素に基づいて決定された大きさを有するＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブル１０４６を介してＩＭＣ１１３の入力１０４２へそのＲＦ信号を送信する。
【0150】
いくつかの実施形態において、フェーズロックドループ（ＰＬＬ）（例えば、オシレータに接続された位相検出器など）が、ＲＦ伝送線路１２２および１２４を介して転送される変調ＲＦ信号の間の位相差を決定するために、出力１００８および１０１０に関連づけられる。例えば、位相検出器の入力は、出力１００８および出力１０１０に接続される。別の例として、位相検出器の入力は、ＲＦ伝送線路１２２上の任意の点に接続され、位相検出器の別の入力は、ＲＦ伝送線路１２４上の任意の点に接続される。位相検出器の出力は、ＰＬＬのオシレータに接続され、ＰＬＬのオシレータの出力は、ＤＳＰ１１１４に接続される。ＰＬＬの位相検出器は、ＲＦ伝送線路１２２を通る変調ＲＦ信号およびＲＦ伝送線路１２４を通る変調ＲＦ信号の間の位相の差を決定し、ＰＬＬのオシレータが出力１００８に関連する変数および出力１０１０に関連する変数の位相の間に予め定められた範囲を達成するような信号を生成するように、信号をＰＬＬのオシレータに送信する。オシレータによって生成された信号は、信号の位相を決定するＤＳＰ１１４へ提供される。
【0151】
いくつかの実施形態において、ＲＦ発生器のドライバは、ＲＦ発生器のＲＦ電源の一部である。例えば、ドライバ１１０４は、ＲＦ電源１１０６の一部である。別の例として、ドライバ１１１６は、ＲＦ電源１１１８の一部である。
【0152】
図１２は、要素と、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａ（図１１）によって修正されるＲＦ信号の変数との間の対応関係を示すテーブル１２００の一実施形態の図である。テーブル１２００は、要素の様々な値（例えば、ＦＴＲ１、ＦＴＲ２、ＦＴＲ３など）と、スレーブＲＦ発生器１０１２Ａによって修正されるＲＦ信号の変数の値（例えば、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３など）との間の対応関係を含む。例えば、値ＦＴＲ１は値ＶＲ１に対応し（例えば、一意的に関連し）、値ＦＴＲ２は値ＶＲ２に対応し、値ＦＴＲ３は値ＶＲ３に対応する。値ＶＲ１、ＶＲ２、および、ＶＲ３の各々は、ＲＦ電源１１１８によって修正されるＲＦ信号の変数（例えば、複素電力、複素電圧、複素電流など）の大きさである。
【0153】
図１３は、マスタＲＦ発生器１０１４ＢおよびスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂの両方が状態遷移モードで動作している時のマスタＲＦ発生器１０１４ＢおよびスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂの間の周波数ロッキングおよび位相ロッキングを示すシステム１３００の一実施形態の図である。状態遷移モードにおいて、各ＲＦ発生器は、複数の状態の間（例えば、状態Ｓ１および状態Ｓ２の間、３つの状態Ｓ１、Ｓ２、および、Ｓ３の間、任意のその他の数の状態の間）で遷移する。状態Ｓ１中、各ＲＦ発生器は、状態Ｓ２中のＲＦ信号の電力レベルから予め定められた範囲外にある電力レベルを有するＲＦ信号を生成する。マスタＲＦ発生器１０１４Ｂは、マスタＲＦ発生器１０１４（図１０）の一例であり、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂは、スレーブＲＦ発生器１０１２（図１０）の一例である。
【0154】
マスタＲＦ発生器１０１４Ｂは、ＤＳＰ１１０２、状態Ｓ１のための電力コントローラ１３０２、状態Ｓ２のための電力コントローラ１３０４、状態Ｓ１のための自動周波数調整器（ＡＦＴ）１３０６、および、状態Ｓ２のためのＡＦＴ１３０８を備える。ＤＳＰ１１０２は、電力コントローラ１３０２および１３０４に接続されると共に、ＡＦＴ１３０６および１３０８に接続されている。さらに、電力コントローラ１３０２および１３０４ならびにＡＦＴ１３０６および１３０８は、ドライバ１１０４に接続されている。
【0155】
同様に、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂは、ＤＳＰ１１１４、状態Ｓ１のための電力コントローラ１３１０、状態Ｓ２のための電力コントローラ１３１２、状態Ｓ１のためのＡＦＴ１３１４、および、状態Ｓ２のためのＡＦＴ１３１６を備える。ＤＳＰ１１１４は、電力コントローラ１３１０および１３１２に接続されると共に、ＡＦＴ１３１４および１３１６に接続されている。さらに、電力コントローラ１３１０および１３１２ならびにＡＦＴ１３１４および１３１６は、ドライバ１１１６に接続されている。
【0156】
ＤＳＰ１１０２は、クロック源（例えば、ホストコンピュータシステム３０６のクロック源、デジタルオシレータ、デジタルパルス発生器、プロセッサなど）から転送ケーブル１１０８を介してトランジスタ－ トランジスタロジック（ＴＴＬ）信号（例えば、クロック信号など）を受信し、ＤＳＰ１１１４は、ホストコンピュータシステム３０６のクロック源から転送ケーブル１１１０を介してＴＴＬ信号を受信する。ＴＴＬ信号は、状態Ｓ１およびＳ２の間（例えば、論理レベル高および低の間、もしくは、論理レベル０および１の間）で遷移する。
【0157】
ＤＳＰ１１０２は、ＴＴＬ信号を受信し、ＴＴＬ信号の状態Ｓ１およびＳ２を識別する。ＤＳＰ１１０２は、さらに、状態Ｓ１に対する電力レベル、状態Ｓ２に対する電力レベル、状態Ｓ１に対する周波数レベル、および、状態Ｓ２に対する周波数を、転送ケーブル１１０８を介してホストコンピュータシステム３０６のプロセッサから受信する。一例として、状態Ｓ１中にＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号の周波数は、状態Ｓ２中にＲＦ発生器によって生成されるＲＦ信号とは異なる。別の例として、状態Ｓ１中にＲＦ発生器で生成されるＲＦ信号の周波数は、状態Ｓ２中にＲＦ発生器で生成されるＲＦ信号と同じである。ＴＴＬ信号が状態Ｓ１にある時、ＤＳＰ１１０２は、マスタＲＦ発生器１０１４Ｂによって生成されるＲＦ信号の電力レベルを示す信号を電力コントローラ１３０２へ送信し、マスタＲＦ発生器１０１４Ｂによって生成されるＲＦ信号の周波数を示す信号をＡＦＴ１３０６へ送信する。電力コントローラ１３０２は、ＤＳＰ１１０２から受信した電力レベルを示す制御信号をドライバ１１０４へ送信し、ＡＦＴ１３０６は、ＤＰＳ１１０２から受信した周波数を示す制御信号をドライバ１１０４へ送信する。
【0158】
ドライバ１１０４は、状態Ｓ１に対する周波数および状態Ｓ１に対する電力レベルを有する駆動信号（例えば、電流信号など）を生成し、ＲＦ電源１１０６へその駆動信号を提供する。状態Ｓ１中に駆動信号を受信すると、ＲＦ電源１１０６は、状態Ｓ１に対する周波数および状態Ｓ１に対する電力レベルを有するＲＦ信号を生成する。
【0159】
同様に、ＴＴＬ信号が状態Ｓ２にある時、ＤＳＰ１１０２は、マスタＲＦ発生器１０１４Ｂによって生成されるＲＦ信号の電力レベルを示す信号を電力コントローラ１３０４へ送信し、マスタＲＦ発生器１０１４Ｂによって生成されるＲＦ信号の周波数を示す信号をＡＦＴ１３０８へ送信する。電力コントローラ１３０４は、ＤＳＰ１１０２から受信した電力レベルを示す制御信号をドライバ１１０４へ送信し、ＡＦＴ１３０８は、ＤＰＳ１１０２から受信した周波数を示す制御信号をドライバ１１０４へ送信する。
【0160】
ドライバ１１０４は、状態Ｓ２に対する周波数および状態Ｓ２に対する電力レベルを有する駆動信号を生成し、ＲＦ電源１１０６へその駆動信号を提供する。状態Ｓ２中に駆動信号を受信すると、ＲＦ電源１１０６は、状態Ｓ２に対する周波数および状態Ｓ２に対する電力レベルを有するＲＦ信号を生成する。
【0161】
状態Ｓ１中、ＤＳＰ１１０２は、転送ケーブル１０５０を介してスレーブＲＦ発生器１０１２ＢのＤＳＰ１１１４へ、ＤＳＰ１１０２によって生成されたＲＦ信号の状態Ｓ１に対する周波数を提供する。スレーブＲＦ発生器１０１２ＢのＤＳＰ１１１４は、ＤＳＰ１１０２から状態Ｓ１に対する周波数を受信し、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ１に対する周波数から状態Ｓ１に対する予め定められた範囲内にある状態Ｓ１に対する周波数を示す信号を生成するよう決定する。予め定められた範囲内にある状態Ｓ１に対する周波数を示す信号は、ＤＳＰ１１１４からＡＦＴ１３１４へ提供される。
【0162】
また、ＤＳＰ１１１４は、ＴＴＬ信号を受信し、ＴＴＬ信号の状態Ｓ１およびＳ２を識別する。ＤＳＰ１１１４は、さらに、転送ケーブル１１１０を介してホストコンピュータシステム３０６のプロセッサから、状態Ｓ１に対する電力レベルおよび状態Ｓ２に対する電力レベルを受信する。ＴＴＬ信号が状態Ｓ１にある時、ＤＳＰ１１１４は、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成されるＲＦ信号の電力レベルを示す信号を電力コントローラ１３１０へ送信し、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成されるＲＦ信号の周波数を示す信号をＡＦＴ１３１４へ送信する。生成されるＲＦ信号の状態Ｓ１に対する周波数は、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ１に対する周波数の予め定められた範囲内にある。電力コントローラ１３１０は、ＤＳＰ１１１４から受信した電力レベルを示す制御信号をドライバ１１１６へ送信し、ＡＦＴ１３１４は、ＤＰＳ１１１４から受信した周波数を示す制御信号をドライバ１１１６へ送信する。
【0163】
ドライバ１１１６は、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ１に対する周波数および状態Ｓ１に対する電力レベルに基づく（例えば、それらを有する、など）駆動信号（例えば、電流信号など）を生成し、ＲＦ電源１１１８へその駆動信号を提供する。状態Ｓ１中に駆動信号を受信すると、ＲＦ電源１１１８は、状態Ｓ１に対する周波数および状態Ｓ１に対する電力レベルを有するＲＦ信号を生成する。
【0164】
さらに、状態Ｓ１中、ＲＦ伝送線路１２２を介して送信される変調ＲＦ信号が、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成されたＲＦ信号に基づいて生成されると、ＤＳＰ１１１４は、転送ケーブル１０３０を介して出力１００８に関連する状態Ｓ１に対する変数を受信し、転送ケーブル１０３２を介して出力１０１０に関連する状態Ｓ１に対する変数を受信する。状態Ｓ１に対する出力１００８に関連する状態Ｓ１に対する変数は、出力１００８に関連する変数の位相を含み、出力１０１０に関連する状態Ｓ１に対する変数は、出力１０１０に関連する変数の位相を含む。状態Ｓ１中、ＤＳＰ１１１４は、出力１０１０に関連する状態Ｓ１に対する変数の位相と、出力１００８に関連する状態Ｓ１に対する変数の位相とを比較して、位相が状態Ｓ１について互いに予め定められた範囲内にあるか否かを判定する。さらに、状態Ｓ１中、状態Ｓ１に対する位相が互いから状態Ｓ１に対する予め定められた範囲内にないと判定すると、ＤＳＰ１１１４は、出力１０１０に関連する変数の状態Ｓ１に対する位相が出力１００８に関連する変数の状態Ｓ１に対する位相から状態Ｓ１に対する予め定められた範囲内になるように、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の状態Ｓ１に対する位相を決定する。例えば、ＤＳＰ１１１４は、状態Ｓ１に対するＲＦ信号の位相が出力１００８に関連する変数の状態Ｓ１に対する位相から状態Ｓ１に対する予め定められた範囲内になるように、ＲＦ信号がスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって出力される時間（例えば、クロックサイクルなど）を決定する。状態Ｓ１中、ＤＳＰ１１１４は、その時間に信号をＡＦＴ１３１４および電力コントローラ１３１０に送信する。ＤＳＰ１１１４からその時間に信号を受信すると、ＡＦＴ１３１４は、ＤＳＰ１１１４から受信した状態Ｓ１に対する周波数を示す制御信号を生成して、ドライバ１１１６へ送信する。ＤＳＰ１１１４からＡＦＴ１３１４によって受信された周波数は、状態Ｓ１に対するＤＳＰ１１０２から受信された周波数から状態Ｓ１に対する予め定められた範囲内にある。
【0165】
さらに、状態Ｓ１中、ＤＳＰ１１１４は、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ１に対する周波数から状態Ｓ１に対する予め定められた範囲内にある状態Ｓ１に対する周波数と、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の状態Ｓ１に対する位相とを決定すると、状態Ｓ１に対する要素を達成するために、ＲＦ信号の変数の状態Ｓ１に対する大きさを決定する。例えば、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ１に対する周波数から状態Ｓ１に対する予め定められた範囲内にある状態Ｓ１に対する周波数と、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の状態Ｓ１に対する位相とを決定した後、ＤＳＰ１１１４は、メモリデバイス１１１２に格納されたテーブル１５００（図１５を参照）から、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の変数（例えば、複素電力、複素電圧など）の状態Ｓ１に対する大きさにアクセスし、信号内でその大きさを示す。ＤＳＰ１１１４は、その時間に変数の大きさを示す信号を電力コントローラ１３１０に送信し、信号を受信すると、電力コントローラ１３１０は、状態Ｓ１に対する大きさを示す制御信号を生成して、ドライバ１１１６へその制御信号を送信する。
【0166】
状態Ｓ１中、ドライバ１１１６は、状態Ｓ１に対するその時間に、ＡＦＴ１３１４から受信した信号内に示された状態Ｓ１に対する周波数を有すると共に電力コントローラ１３１０から受信した状態Ｓ１に対する変数の大きさを有する駆動信号を生成して、その駆動信号をＲＦ電源１１１８へ供給する。状態Ｓ１中、ドライバ１１１６から駆動信号を受信すると、ＲＦ電源１１１８は、その時間に、状態Ｓ１に対する周波数と状態Ｓ１に対する変数の大きさとを有するＲＦ信号を生成して、ＲＦケーブル１０４６を介してＩＭＣ１１３の入力１０４２にそのＲＦ信号を送信する。
【0167】
さらに、状態Ｓ２中、ＤＳＰ１１０２は、転送ケーブル１０５０を介してスレーブＲＦ発生器１０１２ＢのＤＳＰ１１１４へ、ＤＳＰ１１０２によって生成されたＲＦ信号の状態Ｓ２に対する周波数を提供する。一例として、状態Ｓ２に対する周波数は、状態Ｓ１に対する周波数とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）。別の例として、状態Ｓ２に対する周波数は、状態Ｓ１に対する周波数と同じである。スレーブＲＦ発生器１０１２ＢのＤＳＰ１１１４は、ＤＳＰ１１０２から状態Ｓ２に対する周波数を受信し、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ２に対する周波数から状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内にある状態Ｓ２に対する周波数を示す信号を生成するよう決定する。一例として、状態Ｓ２に対する予め定められた範囲は、状態Ｓ１に対する予め定められた範囲とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）ことに注意されたい。別の例として、状態Ｓ２に対する予め定められた範囲は、状態Ｓ１に対する予め定められた範囲と同じである。
【0168】
ＴＬＬ信号が状態Ｓ２にある時、ＤＳＰ１１１４は、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成されるＲＦ信号のホストコンピュータシステム３０６から受信した電力レベルを示す信号を電力コントローラ１３１２へ送信し、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成されるＲＦ信号の状態Ｓ２に対する周波数を示す信号をＡＦＴ１３１６へ送信する。状態Ｓ２に対する周波数は、状態Ｓ２に対するＤＳＰ１１０２から受信した周波数から状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内にある。電力コントローラ１３１２は、ＤＳＰ１１１４から受信した電力レベルを示す制御信号をドライバ１１１６へ送信し、ＡＦＴ１３１６は、ＤＰＳ１１１４から受信した周波数を示す制御信号をドライバ１１１６へ送信する。
【0169】
ドライバ１１１６は、状態Ｓ２に対する周波数および状態Ｓ２に対する電力レベルを有する駆動信号を生成し、ＲＦ電源１１１８へその駆動信号を提供する。状態Ｓ２中に駆動信号を受信すると、ＲＦ電源１１１８は、状態Ｓ２に対する周波数および状態Ｓ２に対する電力レベルを有するＲＦ信号を生成する。
【0170】
さらに、ＲＦ伝送線路１２２を介して送られる変調ＲＦ信号が、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成された状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内の周波数を有するＲＦ信号に基づいて生成されると、ＤＳＰ１１１４は、状態Ｓ２に対して、転送ケーブル１０３０を介して出力１００８に関連する状態Ｓ２に対する変数を受信し、転送ケーブル１０３２を介して出力１０１０に関連する状態Ｓ２に対する変数を受信する。出力１００８に関連する状態Ｓ２に対する変数は、出力１００８に関連する変数の位相を含み、出力１０１０に関連する状態Ｓ２に対する変数は、出力１００８に関連する変数の位相を含む。一例として、状態Ｓ２に対する出力１００８に関連する変数の位相は、状態Ｓ１に対する出力１００８に関連する変数の位相とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）。別の例として、状態Ｓ２に対する出力１００８に関連する変数の位相は、状態Ｓ１に対する出力１００８に関連する変数の位相と同じである。一例として、状態Ｓ２に対する出力１０１０に関連する変数の位相は、状態Ｓ１に対する出力１０１０に関連する変数の位相とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）。別の例として、状態Ｓ２に対する出力１０１０に関連する変数の位相は、状態Ｓ１に対する出力１０１０に関連する変数の位相と同じである。
【0171】
状態Ｓ２中、ＤＳＰ１１１４は、出力１０１０に関連する状態Ｓ２に対する変数の位相と、出力１００８に関連する状態Ｓ２に対する変数の位相とを比較して、位相が状態Ｓ２について互いに予め定められた範囲内にあるか否かを判定する。一例として、状態Ｓ２に対する予め定められた範囲は、状態Ｓ１に対する予め定められた範囲とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）ことに注意されたい。別の例として、状態Ｓ２に対する予め定められた範囲は、状態Ｓ１に対する予め定められた範囲と同じである。さらに、状態Ｓ２中、状態Ｓ２に対する位相が互いから状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内にないと判定すると、ＤＳＰ１１１４は、出力１０１０に関連する変数の状態Ｓ２に対する位相が出力１００８に関連する変数の状態Ｓ２に対する位相から状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内になるように、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成されるＲＦ信号の状態Ｓ２に対する位相を決定する。例えば、ＤＳＰ１１１４は、状態Ｓ２に対するＲＦ信号の位相が出力１００８に関連する変数の状態Ｓ２に対する位相から状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内になるように、ＲＦ信号がスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって出力される時間（例えば、クロックサイクルなど）を決定する。状態Ｓ２中、ＤＳＰ１１１４は、その時間に状態Ｓ２に対する信号をＡＦＴ１３１６および電力コントローラ１３１２に送信する。ＤＳＰ１１１４からその時間に信号を受信すると、ＡＦＴ１３１６は、ＤＳＰ１１１４から受信した状態Ｓ２に対する周波数を示す制御信号を生成して、ドライバ１１１６へ送信する。ＤＳＰ１１１４からＡＦＴ１３１６によって受信された周波数は、状態Ｓ２に対するＤＳＰ１１０２から受信された周波数から状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内にある。
【0172】
さらに、状態Ｓ２中、ＤＳＰ１１１４は、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ２に対する周波数から状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内にある状態Ｓ２に対する周波数と、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内にある状態Ｓ２に対する位相とを決定すると、状態Ｓ２に対する要素を達成するために、ＲＦ信号の変数の状態Ｓ２に対する大きさを決定する。例えば、ＤＳＰ１１０２から受信した状態Ｓ２に対する周波数から状態Ｓ２に対する予め定められた範囲内にある状態Ｓ２に対する周波数と、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の状態Ｓ２に対する位相とを決定した後、ＤＳＰ１１１４は、メモリデバイス１１１２に格納されたテーブル１５００から、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の変数（例えば、複素電力、複素電圧など）の状態Ｓ２に対する大きさにアクセスし、信号内でその大きさを示す。ＤＳＰ１１１４は、その時間に電力コントローラ１３１２への信号を電力コントローラ１３１２に送信し、信号を受信すると、電力コントローラ１３１２は、状態Ｓ２に対する大きさを示す制御信号を生成して、ドライバ１１１６へその制御信号を送信する。
【0173】
ドライバ１１１６は、状態Ｓ２に対するその時間に、ＡＦＴ１３１６から受信した信号内に示された状態Ｓ２に対する周波数を有すると共に電力コントローラ１３１２から受信した状態Ｓ２に対する変数の大きさを有する駆動信号を生成して、その駆動信号をＲＦ電源１１１８へ供給する。状態Ｓ２中、ドライバ１１１６から駆動信号を受信すると、ＲＦ電源１１１８は、状態Ｓ２に対するその時間に、状態Ｓ２に対する周波数と状態Ｓ２に対する大きさとを有するＲＦ信号を生成して、ＲＦケーブル１０４６を介してＩＭＣ１１３の入力１０４２にそのＲＦ信号を送信する。
【0174】
いくつかの実施形態において、ＰＬＬは、出力１００８および１０１０に関連し、状態Ｓ１中に、ＲＦ伝送線路１２２および１２４を介して転送される変調ＲＦ信号の間の位相差を決定する。状態Ｓ１中、ＰＬＬの位相検出器は、ＲＦ伝送線路１２２を通る変調ＲＦ信号およびＲＦ伝送線路１２４を通る変調ＲＦ信号の間の位相の差を決定し、オシレータが出力１００８に関連する変数および出力１０１０に関連する変数の位相の間に状態Ｓ１に対する予め定められた範囲を達成するような信号を生成するように、信号をＰＬＬのオシレータに送信する。オシレータによって生成された信号は、信号の位相を決定するＤＳＰ１１１４へ状態Ｓ１中に提供される。
【0175】
同様に、様々な実施形態において、ＰＬＬは、出力１００８および１０１０に関連し、状態Ｓ２中に、ＲＦ伝送線路１２２および１２４を介して転送される変調ＲＦ信号の間の位相差を決定する。一例として、状態Ｓ２中にＲＦ伝送線路１２２および１２４を介して転送される変調信号の間の位相差は、状態Ｓ１中の変調信号の間の位相差とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）。別の例として、状態Ｓ２中にＲＦ伝送線路１２２および１２４を介して転送される変調信号の間の位相差は、状態Ｓ１中の変調信号の間の位相差と同じである。さらに、状態Ｓ２中、ＰＬＬの位相検出器は、ＲＦ伝送線路１２２を通る変調ＲＦ信号およびＲＦ伝送線路１２４を通る変調ＲＦ信号の間の位相の差を決定し、オシレータが出力１００８に関連する変数および出力１０１０に関連する変数の位相の間に状態Ｓ２に対する予め定められた範囲を達成するような信号を生成するように、信号をＰＬＬのオシレータに送信する。オシレータによって生成された信号は、信号の位相を決定するＤＳＰ１１１４へ状態Ｓ２中に提供される。
【0176】
いくつかの実施形態において、ＴＴＬ信号がホストコンピュータシステム３０６からスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂへ供給される代わりに、ＴＴＬ信号は、ＤＳＰ１１０２によってホストコンピュータシステム３０６のクロック源から受信され、ＤＳＰ１１０２は、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂの動作をマスタＲＦ発生器１０１４Ｂの動作と同期させるために、転送ケーブル１０５０を介してＤＳＰ１１１４へＴＴＬ信号を送信する。
【0177】
図１４は、マスタＲＦ発生器１０１４Ｂ（図１３）によって生成されたＲＦ信号１４０２、スレーブＲＦ発生器１０１２Ｂ（図１３）によって生成されたＲＦ信号１４０４、および、ＴＴＬ信号１４０６の複数の状態を示すタイミング図の一実施形態の図である。グラフ１４０８は、ＴＴＬ信号１４０４の論理レベル（例えば、０および１、高および低、など）を時間ｔに対してプロットしている。１つの論理レベルが状態Ｓ１に対応し、別の論理レベルが状態Ｓ２に対応する。さらに、グラフ１４１０は、状態Ｓ１およびＳ２のためにマスタＲＦ発生器１０１４Ｂによって生成されたＲＦ信号１４０２の電力レベルを時刻ｔに対してプロットしており、グラフ１４１２は、状態Ｓ１およびＳ２のためにスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって生成されたＲＦ信号１４０４の電力レベルを時刻ｔに対してプロットしている。
【0178】
グラフ１４１０に示すように、状態Ｓ１中のＲＦ信号１４０２の電力レベルは、Ｐ１であり、ＲＦ信号１４０２の電力レベルは、状態Ｓ２中には０である。さらに、グラフ１４１２に示すように、ＲＦ信号１４０４の電力レベルは、状態Ｓ１中にＰ２であり、ＲＦ信号１４０４の電力レベルは、状態Ｓ２中に０である。一例として、電力レベルＰ１は、電力レベルＰ２と等しい。別の例として、電力レベルＰ１は、電力レベルＰ２とは異なる（例えば、より大きい、より小さい、など）。ＲＦ信号１４０２およびＲＦ信号１４０４の各々は、ＴＴＬ信号１４０８と同期して状態Ｓ１およびＳ２の間の周期的に遷移する。例えば、ＴＴＬ信号１４０８の半デューティサイクル中に、ＲＦ信号１４０２は、電力レベルＰ１を有し、ＴＴＬ信号１４０８の残りの半デューティサイクル中に、ＲＦ信号１４０２は、電力レベルゼロを有する。別の例として、ＴＴＬ信号１４０８の半デューティサイクル中に、ＲＦ信号１４０４は、電力レベルＰ２を有し、ＴＴＬ信号１４０８の残りの半デューティサイクル中に、ＲＦ信号１４０４は、電力レベルゼロを有する。デューティサイクルのその他の例は、４０％デューティサイクル、３０％デューティサイクル、７０％デューティサイクル、６０％デューティサイクルなどを含む。
【0179】
様々な実施形態において、状態Ｓ１中のＲＦ信号１４０２の周波数は、状態Ｓ１中のＲＦ信号１４０４の周波数とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）。別の例として、状態Ｓ１中のＲＦ信号１４０２の周波数は、状態Ｓ１中のＲＦ信号１４０４と同じである。
【0180】
いくつかの実施形態において、状態Ｓ２中のＲＦ信号１４０２の周波数は、状態Ｓ２中のＲＦ信号１４０４の周波数とは異なる（例えば、より小さい、より大きい、など）。別の例として、状態Ｓ２中のＲＦ信号１４０２の周波数は、状態Ｓ２中のＲＦ信号１４０４と同じである。
【0181】
いくつかの実施形態において、ＲＦ信号１４０２の電力レベルは、状態Ｓ１中にＰ１であり、ＲＦ信号１４０２の電力レベルは、状態Ｓ２中にＰ３であり、ここで、Ｐ３はＰ１より小さく、ゼロより大きい。様々な実施形態において、ＲＦ信号１４０４の電力レベルは、状態Ｓ１中にＰ２であり、ＲＦ信号１４０４の電力レベルは、状態Ｓ２中にＰ４であり、ここで、Ｐ４はＰ２より小さく、ゼロより大きい。
【0182】
図１５は、状態Ｓ１およびＳ２に対する要素の値と、状態Ｓ１およびＳ２についてスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂ（図１３）によって修正されるＲＦ信号の変数の大きさとの間の対応関係を示すテーブル１５００の一実施形態の図である。テーブル１５００は、状態Ｓ１に対する要素の様々な値（例えば、ＦＴＲＳ１１、ＦＴＲＳ１２など）と、状態Ｓ１中にスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の状態Ｓ１に対する変数の値（例えば、ＶＲＳ１１、ＶＲＳ１２など）との間の対応関係を含む。例えば、状態Ｓ１について、値ＦＴＲＳ１１は、値ＶＲＳ１１に対応し（例えば、一意的に関連する、対応づけられる、つながりがある、など）、値ＦＴＲＳ１２は、値ＶＲＳ１２に対応する。値ＶＲＳ１１およびＶＲＳ１２の各々は、状態Ｓ１中にＲＦ電源１１１８によって修正されるＲＦ信号の変数（例えば、複素電力、複素電圧、複素電流など）の大きさである。
【0183】
さらに、テーブル１５００は、状態Ｓ２に対する要素の様々な値（例えば、ＦＴＲＳ２１、ＦＴＲＳ２２など）と、状態Ｓ２中にスレーブＲＦ発生器１０１２Ｂによって修正されるＲＦ信号の状態Ｓ２に対する変数の値（例えば、ＶＲＳ２１、ＶＲＳ２２など）との間の対応関係を含む。例えば、状態Ｓ２について、値ＦＴＲＳ２１は、値ＶＲＳ２１に対応し、値ＦＴＲＳ２２は、値ＶＲＳ２２に対応する。値ＶＲＳ２１およびＶＲＳ２２の各々は、状態Ｓ２中にＲＦ電源１１１８によって修正されるＲＦ信号の変数（例えば、複素電力、複素電圧、複素電流など）の大きさである。
【0184】
図１６Ａは、出力１００８（図１０）に関連する変数および出力１０１０（図１０）に関連する変数の位相差（例えば、位相シフトなど）を示すグラフ１６００の一実施形態の図である。グラフ１６００は、電圧Ｖを時間ｔに対してプロットしている。グラフ１６００は、変数センサ１０２０（図１０）によって測定された電圧波形のプロット１６０２と、変数センサ１０２２（図１０）によって測定された電圧波形のプロット１６０４と、を含む。出力１００８および１０１０に関連する変数の位相がスレーブＲＦ発生器１０１２（図１０）によって調整される前には、位相シフトが電圧波形１６０２および１６０４の間に存在する。
【0185】
図１６Ｂは、出力１００８（図１０）に関連する変数および出力１０１０（図１０）に関連する変数の位相差の低減を示すグラフ１６０６の一実施形態の図である。グラフ１６０６は、電圧Ｖを時間ｔに対してプロットしている。グラフ１６０６は、変数センサ１０２０（図１０）によって測定された電圧波形のプロット１６０２と、変数センサ１０２２（図１０）によって測定された電圧波形のプロット１６０４と、を含む。出力１００８および１０１０に関連する変数の位相がスレーブＲＦ発生器１０１２（図１０）によって調整された後、電圧波形１６０２および１６０４の間の位相シフトは低減される（例えば、存在しなくなる、ゼロまで低減される、予め定められた範囲内に削減される、など）。
【0186】
図１６Ｃは、要素を達成するための電圧波形１６０４の大きさの変化（例えば、増加、減少など）を示すグラフ１６０８の一実施形態の図である。グラフ１６０８は、電圧を時間に対してプロットしている。電圧波形１６０４の大きさの変化は、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されたＲＦ信号の変数の大きさの変化が達成された時に達成される。
【0187】
図１７Ａは、処理１中にエッジ領域１０２（図１０）におけるプラズマシースの傾きがスレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさを制御することによって制御されることを示すグラフ１７００の一実施形態の図である。さらに、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさが、要素を達成するために変更された時、中央領域１３２（図１０）内のプラズマシースにはほとんどまたは全く影響がない。スレーブＲＦ発生器１０１２（図１０）によって生成されるＲＦ信号の位相が、マスタＲＦ発生器１０１４（図１０）によって生成されるＲＦ信号の位相から予め定められた範囲内にある時、および／または、スレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の周波数が、マスタＲＦ発生器１０１４によって生成されるＲＦ信号の周波数から予め定められた範囲内にある時、このように、ほとんどまたは全く影響がない。グラフ１７００は、プロット１７０２、プロット１７０４、および、プロット１７０６を含んでおり、傾斜角度（度で測定）を基板１２０（図１０）の半径（ミリメートル（ｍｍ）で測定）に対してプロットする。図に示すように、電力の大きさの第１量が、スレーブＲＦ発生器１０１２によってエッジ電極１０１６へ印加される時、エッジ領域１０２にプラズマシースの外向きの傾きが存在する。さらに、電力の大きさの第２量が、スレーブＲＦ発生器１０１２によってエッジ電極１０１６へ印加される時、エッジ領域１０２におけるプラズマシースの外向きの傾きは、エッジ領域１０２におけるプラズマシースの実質的に平坦な傾きまで低減される。また、電力の大きさの第３量が、スレーブＲＦ発生器１０１２によってエッジ電極１０１６へ印加される時、実質的に平坦傾きは、エッジ領域１０２におけるプラズマシースの内向きの傾きに変化する。第１電力の大きさは、第２電力の大きさよりも大きく、第２電力の大きさは、第３電力の大きさよりも大きい。
【0188】
図１７Ｂは、処理２中にエッジ領域１０２（図１０）におけるプラズマシースの傾きがスレーブＲＦ発生器１０１２によって生成されるＲＦ信号の変数の大きさを制御することによって制御されることを示すグラフ１７０８の一実施形態の図である。グラフ１７０８は、プロット１７１０、プロット１７１２、および、プロット１７１４を含んでおり、傾斜角度を基板１２０（図１０）の半径に対してプロットする。図に示すように、電力の大きさの第４量が、スレーブＲＦ発生器１０１２によってエッジ電極１０１６へ印加される時、エッジ領域１０２にプラズマシースの外向きの傾きが存在する。さらに、電力の大きさの第５量が、スレーブＲＦ発生器１０１２によってエッジ電極１０１６へ印加される時、エッジ領域１０２におけるプラズマシースの外向きの傾きが低減される。また、電力の大きさの第６量が、スレーブＲＦ発生器１０１２によってエッジ電極１０１６へ印加される時、プロット１７１２に示した傾きは、エッジ領域１０２におけるプラズマシースの内向きの傾きに変化する。第４電力の大きさは、第５電力の大きさよりも大きく、第５電力の大きさは、第６電力の大きさよりも大きい。
【0189】
いくつかの実施形態において、処理２のためのレシピの少なくとも一部（例えば、プラズマチャンバ１０４（図１）内の圧力、または、プラズマチャンバ１０４内の温度、または、上側電極１２１（図１）とチャック１１４（図１）との間のギャップ、または、処理ガスのタイプ、または、処理ガスの量、または、処理ガスの流量、または、エッジ電極１０１６（図１０）の高さ、または、エッジ電極１０１６の材料、または、プラズマチャンバ１０４からプラズマが出る速度、または、それらの２以上の組みあわせ）が、処理１の間のレシピのその部分と異なる。
【0190】
上述の実施形態の一部において、ＲＦ信号がチャック１１４へ供給され、上側電極１２１が接地されることに注意されたい。様々な実施形態において、ＲＦ信号が上側電極１２１に供給され、チャック１１４が接地される。
【0191】
いくつかの実施形態において、電極２０２および結合リング１１２の各々は、複数の部分に分割される。電極２０２の各部分は、１または複数のＲＦ発生器からＲＦ電極を別個に供給される。
【0192】
本明細書に記載の実施形態は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなど、様々なコンピュータシステム構成で実施されてもよい。本明細書に記載の実施形態は、コンピュータネットワークを通して接続された遠隔処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施されてもよい。
【0193】
一部の実施形態において、コントローラは、システムの一部であり、システムは、上述の例の一部であってよい。システムは、１または複数の処理ツール、１または複数のチャンバ、処理のための１または複数のプラットフォーム、および／または、特定の処理構成要素（ウエハペデスタル、ガスフローシステムなど）など、半導体処理装置を備える。システムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および、処理後に、システムの動作を制御するための電子機器と一体化される。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれてもよく、システムの様々な構成要素または副部品を制御しうる。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、ＲＦ発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ならびに、ツールおよび他の移動ツールおよび／またはシステムに接続または結合されたロードロックの内外へのウエハ移動など、本明細書に開示の任意の処理を制御するようにプログラムされる。
【0194】
概して、様々な実施形態において、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、エンドポイント測定を可能にすることなどを行う様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／または、ソフトウェアを有する電子機器として定義される。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されるチップ、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、１または複数のマイクロプロセッサ、または、プログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含みうる。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形態でコントローラに伝えられる命令であり、半導体ウエハに対するまたは半導体ウエハのための処理を実行するための動作パラメータを定義する。動作パラメータは、一部の実施形態において、ウエハの１または複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／または、ダイの加工中に１または複数の処理工程を達成するために処理エンジニアによって定義されるレシピの一部である。
【0195】
コントローラは、一部の実施形態において、コンピュータの一部であるか、または、コンピュータに接続されており、かかるコンピュータは、システムと一体化されるか、システムに接続されるか、その他の方法でシステムとネットワーク化されるか、または、それらの組み合わせでシステムに結合されている。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあるか、もしくは、ウエハ処理のためのリモートアクセスを可能にするファブホストコンピュータシステムの全部または一部である。コントローラは、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に従って処理工程を設定する、または、新たな処理を開始するために、システムへのリモートアクセスを可能にして、製造動作の現在の進捗を監視する、過去の製造動作の履歴を調べる、もしくは、複数の製造動作からの傾向または性能指標を調べる。
【0196】
一部の実施形態では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）が、コンピュータネットワーク（ローカルネットワークまたはインターネットを含む）を介してシステムに処理レシピを提供する。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを備え、パラメータおよび／または設定は、リモートコンピュータからシステムに通信される。一部の例において、コントローラは、ウエハを処理するための設定の形態で命令を受信する。設定は、ウエハに対して実行される処理のタイプ、ならびに、コントローラがインターフェースをとるまたは制御するツールのタイプに固有であることを理解されたい。したがって、上述のように、コントローラは、ネットワーク化されて共通の目的（本明細書に記載の遂行処理など）に向けて動作する１または複数の別個のコントローラを備えることなどによって分散される。かかる目的のための分散コントローラの一例は、チャンバでの処理を制御するために協働するリモートに配置された（プラットフォームレベルにある、または、リモートコンピュータの一部として配置されるなど）１または複数の集積回路と通信するチャンバ上の１または複数の集積回路を含む。
【0197】
限定はしないが、様々な実施形態において、システムは、プラズマエッチングチャンバ、蒸着チャンバ、スピンリンスチャンバ、金属メッキチャンバ、洗浄チャンバ、ベベルエッジエッチングチャンバ、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバ、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバ、原子層蒸着（ＡＬＤ）チャンバ、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバ、イオン注入チャンバ、トラックチャンバ、ならびに、半導体ウエハの加工および／または製造に関連するかまたは利用される任意のその他の半導体処理システムを含む。
【0198】
上述の動作は、平行板プラズマチャンバ（例えば、容量結合プラズマチャンバなど）に関して説明されているが、一部の実施形態において、上述の動作は、その他のタイプのプラズマチャンバ、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）リアクタ、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）リアクタ、導体ツール、誘電体ツールを備えるプラズマチャンバ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）リアクタを備えるプラズマチャンバなど、に適用されることにも注意されたい。例えば、１または複数のＲＦ発生器が、ＩＣＰプラズマチャンバ内のインダクタに接続される。インダクタの形状の例は、ソレノイド、ドーム形コイル、平坦形コイルなどを含む。
【0199】
上述のように、ツールによって実行される処理動作に応じて、コントローラは、他のツール回路またはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近くのツール、工場の至る所に配置されるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、もしくは、半導体製造工場内のツール位置および／またはロードポートに向かってまたはそこからウエハのコンテナを運ぶ材料輸送に用いられるツール、の内の１または複数と通信する。
【0200】
上述の実施形態を念頭に置いて、実施形態の一部は、コンピュータシステムに格納されたデータを含め、コンピュータによって実行される様々な動作を用いることを理解されたい。コンピュータによって実行される動作は、物理量を扱う動作である。
【0201】
実施形態の一部は、さらに、これらの動作を実行するためのハードウェアユニットまたは装置に関する。装置は、専用コンピュータ向けに特別に構成される。専用コンピュータとして規定された場合、コンピュータは、特定の目的に含まれない他の処理、プログラム実行、または、ルーチンを実行しつつ、特定の目的のために動作することができる。
【0202】
一部の実施形態において、本明細書に記載された動作は、コンピュータメモリに格納されたまたはコンピュータネットワークを介して取得された１または複数のコンピュータプログラムによって選択的にアクティベートまたは構成されたコンピュータで処理される。データがコンピュータネットワークを介して取得されると、そのデータは、コンピュータネットワーク（例えば、コンピューティングリソースのクラウド）上の他のコンピュータによって処理されてもよい。
【0203】
本明細書に記載の１または複数実施形態は、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体上にコンピュータ読み取り可能なコードとして製造されてもよい。非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、データを格納する任意のデータ記憶ハードウェアユニット（例えば、メモリデバイスなど）であり、データは、その後、コンピュータシステムによって読み出される。非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体の例としては、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）、ＣＤ－レコーダブル（ＣＤ－Ｒ）、ＣＤ－リライタブル（ＣＤ－ＲＷ）、磁気テープ、および、その他の光学式および非光学式のデータ記憶ハードウェアユニットが挙げられる。一部の実施形態において、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ読み取り可能なコードが分散的に格納および実行されるように、ネットワーク接続されたコンピュータシステム上に分散されたコンピュータ読み取り可能なタンジブル媒体を含む。
【0204】
上述したいくつかの方法動作は、特定の順序で提示されているが、様々な実施形態において、その他のハウスキーピング処理が方法動作の合間に実行される、もしくは、方法動作が、若干異なる時間に実行される、様々な間隔で方法動作が起きることを許容するシステムに方法動作が分散される、または、上述したのと異なる順序で実行されるように調整されることを理解されたい。
【0205】
さらに、一実施形態において、本開示に記載された様々な実施形態に記載された範囲を逸脱することなしに、本明細書に記載の任意の実施形態の１または複数の特徴が、任意の他の実施形態の１または複数の特徴と組み合わされることに注意されたい。
【0206】
理解を深めるために、本実施形態について、ある程度詳しく説明したが、添付の特許請求の範囲内でいくらかの変更および変形を行ってもよいことは明らかである。したがって、本実施形態は、例示的なものであって、限定的なものではないとみなされ、実施形態は、本明細書に示した詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲および等価物の範囲内で変形されてよい。本開示は、以下の形態により実現されてもよい。
［形態１］
プラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するための方法であって、
第１インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のメイン電極に高周波（ＲＦ）信号を供給する工程であって、前記ＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、工程と、
第２インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のエッジ電極に別のＲＦ信号を供給する工程であって、前記別のＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成される、工程と、
前記第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信する工程と、
前記第２インピーダンス整合回路の出力に関連する前記変数の第２測定値を受信する工程と、
前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記別のＲＦ信号の位相を修正する工程と、
前記予め定められた要素を達成するように、第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更する工程と、
を備える、方法。
［形態２］
形態１に記載の方法であって、前記大きさを変更する工程は、前記別のＲＦ信号が生成された後および前記別のＲＦ信号の前記位相が修正された後に実行される、方法。
［形態３］
形態１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号および前記別のＲＦ信号の前記位相を修正する工程は、前記第２測定値の位相から予め定められた範囲内にある前記第１測定値の位相を達成するように、前記位相を修正する工程を含む、方法。
［形態４］
形態１に記載の方法であって、前記第２ＲＦ発生器に関連する前記変数は、前記第１および第２インピーダンス整合回路の前記出力に関連する前記変数とは異なる、方法。
［形態５］
形態１に記載の方法であって、前記第１測定値を受信する工程は、前記第１インピーダンス整合回路の前記出力から前記第１測定値を受信する工程を含み、前記第２測定値を受信する工程は、前記第２インピーダンス整合回路の前記出力から前記第２測定値を受信する工程を含む、方法。
［形態６］
形態１に記載の方法であって、前記メイン電極は、基板を支持して、前記プラズマチャンバ内の中央領域で前記基板を処理するよう構成され、前記エッジ電極は、前記エッジ領域で前記基板を処理するよう構成される、方法。
［形態７］
形態１に記載の方法であって、前記メイン電極はチャックであり、前記エッジ電極はエッジリングまたは結合リングである、方法。
［形態８］
形態１に記載の方法であって、前記メイン電極は上側電極であり、前記エッジ電極は上側電極延長部である、方法。
［形態９］
形態１に記載の方法であって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数の予め定められた範囲内にある動作周波数を有するように制御される、方法。
［形態１０］
エッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのシステムであって、
メイン電極およびエッジ電極を有するプラズマチャンバと、
前記メイン電極に接続された第１インピーダンス整合回路と、
前記エッジ電極に接続された第２インピーダンス整合回路と、
前記第１インピーダンス整合回路を介して前記メイン電極にＲＦ信号を供給するために前記第１インピーダンス整合回路に接続された第１高周波（ＲＦ）発生器であって、前記ＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、第１ＲＦ発生器と、
前記第２インピーダンス整合回路を介して前記エッジ電極に別のＲＦ信号を供給するために前記第２インピーダンス整合回路に接続された第２ＲＦ発生器であって、前記別のＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成される、第２ＲＦ発生器と、
を備え、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信するよう構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第２インピーダンス整合回路の出力に関連する前記変数の第２測定値を受信するよう構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記別のＲＦ信号の位相を修正するよう構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記予め定められた要素を達成するように前記第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更するよう構成される、システム。
［形態１１］
形態１０に記載のシステムであって、前記大きさは、前記別のＲＦ信号が生成された後および前記別のＲＦ信号の前記位相が修正された後に変更される、システム。
［形態１２］
形態１０に記載のシステムであって、前記第１測定値は、前記第１インピーダンス整合回路の前記出力から受信され、前記第２測定値は、前記第２インピーダンス整合回路の前記出力から受信される、システム。
［形態１３］
形態１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第２測定値の位相から予め定められた範囲内にある前記第１測定値の位相を達成するように、前記別のＲＦ信号の前記位相を修正するよう構成される、システム。
［形態１４］
形態１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器に関連する前記変数は、前記第１および第２インピーダンス整合回路の前記出力に関連する前記変数とは異なる、システム。
［形態１５］
形態１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数の予め定められた範囲内にある動作周波数を有するように制御される、システム。
［形態１６］
形態１０に記載のシステムであって、前記メイン電極は、基板を支持して、前記プラズマチャンバ内の中央領域で前記基板を処理するようによう構成され、前記エッジ電極は、前記エッジ領域で前記基板を処理するよう構成される、システム。
［形態１７］
形態１０に記載のシステムであって、前記メイン電極はチャックであり、前記エッジ電極はエッジリングまたは結合リングである、システム。
［形態１８］
形態１０に記載のシステムであって、前記メイン電極は上側電極であり、前記エッジ電極は上側電極延長部である、システム。
［形態１９］
プラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、コンピュータシステムの１または複数のプロセッサによる前記プログラム命令の実行により、前記１または複数のプロセッサが、
第１インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のメイン電極に高周波（ＲＦ）信号を供給する動作であって、前記ＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、動作と、
第２インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のエッジ電極に別のＲＦ信号を供給する動作であって、前記別のＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成される、動作と、
前記第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信する動作と、
前記第２インピーダンス整合回路の出力に関連する前記変数の第２測定値を受信する動作と、
前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記別のＲＦ信号の位相を修正する動作と、
前記予め定められた要素を達成するように、第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更する動作と、
を実行する、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体。
［形態２０］
形態１９に記載の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記大きさを変更する動作は、前記別のＲＦ信号が生成された後および前記別のＲＦ信号の前記位相が修正された後に実行される、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体。
［形態１］
プラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するための方法であって、
第１インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のメイン電極に高周波（ＲＦ）信号を供給する工程であって、前記ＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、工程と、
第２インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のエッジ電極に別のＲＦ信号を供給する工程であって、前記別のＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成される、工程と、
前記第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信する工程と、
前記第２インピーダンス整合回路の出力に関連する前記変数の第２測定値を受信する工程と、
前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記別のＲＦ信号の位相を修正する工程と、
前記予め定められた要素を達成するように、第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更する工程と、
を備える、方法。
［形態２］
形態１に記載の方法であって、前記大きさを変更する工程は、前記別のＲＦ信号が生成された後および前記別のＲＦ信号の前記位相が修正された後に実行される、方法。
［形態３］
形態１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号および前記別のＲＦ信号の前記位相を修正する工程は、前記第２測定値の位相から予め定められた範囲内にある前記第１測定値の位相を達成するように、前記位相を修正する工程を含む、方法。
［形態４］
形態１に記載の方法であって、前記第２ＲＦ発生器に関連する前記変数は、前記第１および第２インピーダンス整合回路の前記出力に関連する前記変数とは異なる、方法。
［形態５］
形態１に記載の方法であって、前記第１測定値を受信する工程は、前記第１インピーダンス整合回路の前記出力から前記第１測定値を受信する工程を含み、前記第２測定値を受信する工程は、前記第２インピーダンス整合回路の前記出力から前記第２測定値を受信する工程を含む、方法。
［形態６］
形態１に記載の方法であって、前記メイン電極は、基板を支持して、前記プラズマチャンバ内の中央領域で前記基板を処理するよう構成され、前記エッジ電極は、前記エッジ領域で前記基板を処理するよう構成される、方法。
［形態７］
形態１に記載の方法であって、前記メイン電極はチャックであり、前記エッジ電極はエッジリングまたは結合リングである、方法。
［形態８］
形態１に記載の方法であって、前記メイン電極は上側電極であり、前記エッジ電極は上側電極延長部である、方法。
［形態９］
形態１に記載の方法であって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数の予め定められた範囲内にある動作周波数を有するように制御される、方法。
［形態１０］
エッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのシステムであって、
メイン電極およびエッジ電極を有するプラズマチャンバと、
前記メイン電極に接続された第１インピーダンス整合回路と、
前記エッジ電極に接続された第２インピーダンス整合回路と、
前記第１インピーダンス整合回路を介して前記メイン電極にＲＦ信号を供給するために前記第１インピーダンス整合回路に接続された第１高周波（ＲＦ）発生器であって、前記ＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、第１ＲＦ発生器と、
前記第２インピーダンス整合回路を介して前記エッジ電極に別のＲＦ信号を供給するために前記第２インピーダンス整合回路に接続された第２ＲＦ発生器であって、前記別のＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成される、第２ＲＦ発生器と、
を備え、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信するよう構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第２インピーダンス整合回路の出力に関連する前記変数の第２測定値を受信するよう構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記別のＲＦ信号の位相を修正するよう構成され、
前記第２ＲＦ発生器は、前記予め定められた要素を達成するように前記第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更するよう構成される、システム。
［形態１１］
形態１０に記載のシステムであって、前記大きさは、前記別のＲＦ信号が生成された後および前記別のＲＦ信号の前記位相が修正された後に変更される、システム。
［形態１２］
形態１０に記載のシステムであって、前記第１測定値は、前記第１インピーダンス整合回路の前記出力から受信され、前記第２測定値は、前記第２インピーダンス整合回路の前記出力から受信される、システム。
［形態１３］
形態１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第２測定値の位相から予め定められた範囲内にある前記第１測定値の位相を達成するように、前記別のＲＦ信号の前記位相を修正するよう構成される、システム。
［形態１４］
形態１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器に関連する前記変数は、前記第１および第２インピーダンス整合回路の前記出力に関連する前記変数とは異なる、システム。
［形態１５］
形態１０に記載のシステムであって、前記第２ＲＦ発生器は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数の予め定められた範囲内にある動作周波数を有するように制御される、システム。
［形態１６］
形態１０に記載のシステムであって、前記メイン電極は、基板を支持して、前記プラズマチャンバ内の中央領域で前記基板を処理するようによう構成され、前記エッジ電極は、前記エッジ領域で前記基板を処理するよう構成される、システム。
［形態１７］
形態１０に記載のシステムであって、前記メイン電極はチャックであり、前記エッジ電極はエッジリングまたは結合リングである、システム。
［形態１８］
形態１０に記載のシステムであって、前記メイン電極は上側電極であり、前記エッジ電極は上側電極延長部である、システム。
［形態１９］
プラズマチャンバ内のエッジ領域に関連する予め定められた要素を達成するためのプログラム命令を含む非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、コンピュータシステムの１または複数のプロセッサによる前記プログラム命令の実行により、前記１または複数のプロセッサが、
第１インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のメイン電極に高周波（ＲＦ）信号を供給する動作であって、前記ＲＦ信号は、第１ＲＦ発生器の動作周波数に基づいて生成される、動作と、
第２インピーダンス整合回路を介して前記プラズマチャンバ内のエッジ電極に別のＲＦ信号を供給する動作であって、前記別のＲＦ信号は、前記第１ＲＦ発生器の前記動作周波数に基づいて生成される、動作と、
前記第１インピーダンス整合回路の出力に関連する変数の第１測定値を受信する動作と、
前記第２インピーダンス整合回路の出力に関連する前記変数の第２測定値を受信する動作と、
前記第１測定値および前記第２測定値に基づいて、前記別のＲＦ信号の位相を修正する動作と、
前記予め定められた要素を達成するように、第２ＲＦ発生器に関連する変数の大きさを変更する動作と、
を実行する、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体。
［形態２０］
形態１９に記載の非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記大きさを変更する動作は、前記別のＲＦ信号が生成された後および前記別のＲＦ信号の前記位相が修正された後に実行される、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17A】
【図17B】