特許 7078761 インピーダンスマッチングネットワークモデルベース補正方式および性能反復性

(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】2022-05-23

(45)【発行日】2022-05-31

(54)【発明の名称】インピーダンスマッチングネットワークモデルベース補正方式および性能反復性

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20220524BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220524BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 R

H01L21/302 101B

H01L21/302 101C

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020569827

(86)(22)【出願日】2019-10-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-11-11

(86)【国際出願番号】 US2019056759

(87)【国際公開番号】W WO2020081827

(87)【国際公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-01-15

(31)【優先権主張番号】16/164,892

(32)【優先日】2018-10-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508240030

【氏名又は名称】エムケーエス インストゥルメンツ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド・ジェイ・クーモウ

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０２６４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００１３４１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１５９１５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１６１６４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／２０４８８９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／４６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線周波(RF)電力供給システムのためのマッチングネットワークであって、
少なくとも1つの可変同調素子と、
前記可変同調素子を変位させるように構成されたステッパモータとを備え、
前記ステッパモータが、前記ステッパモータの各調整ステップが前記マッチングネットワークのリアクタンスの一定の変化を生じさせるように前記可変同調素子を調整するようにさらに構成される、
マッチングネットワーク。

【請求項2】

前記可変同調素子が、位置の変化に関するリアクタンスの変化に従って所定の調整の帯域内で調整されるように構成され、前記所定の帯域が、各調整のステップに対して前記リアクタンスの前記一定の変化をもたらす調整増分を定める、請求項1に記載のマッチングネットワーク。

【請求項3】

各帯域が前記ステッパモータの所定の回転数を定める、請求項2に記載のマッチングネットワーク。

【請求項4】

前記マッチングネットワークに補正モデルが割り当てられ、かつ前記マッチングネットワークの所定のリアクタンスに対して、前記所定のリアクタンスに従って位置補正が適用される、請求項2に記載のマッチングネットワーク。

【請求項5】

前記マッチングネットワークに補正モデルが適用され、かつ前記可変同調素子の所定の位置に対して、前記所定の位置に位置補正が適用される、請求項1に記載のマッチングネットワーク。

【請求項6】

前記補正モデルが、前記可変同調素子の選択位置に対する前記マッチングネットワークに対する測定リアクタンスと既定のリアクタンスとの間の差の最小二乗近似に従って決定される、請求項5に記載のマッチングネットワーク。

【請求項7】

前記可変同調素子が、前記マッチングネットワークの同調レッグまたは負荷レッグの一方に設けられるコンデンサを含む、請求項1に記載のマッチングネットワーク。

【請求項8】

無線周波(RF)電力供給システムのためのマッチングネットワークシステムであって、
可変同調素子を有するマッチングネットワークであり、RF発電機と負荷との間に可変インピーダンスを導入するように構成された、マッチングネットワークと、
前記可変同調素子の位置を調整するように構成されたステッパモータであって、前記ステッパモータは、各調整が、前記マッチングネットワークのリアクタンスの一定の変化を生じさせる複数のステップであるように、前記可変同調素子を調整するように構成された、ステッパモータと、
前記マッチングネットワークと通信するコントローラであり、前記ステッパモータの位置を受信するように構成され、前記位置を、記憶された所定の位置と比較するように構成され、位置補正を生成して前記位置に前記位置補正を適用するようにさらに構成された、コントローラとを備える、
マッチングネットワークシステム。

【請求項9】

リアクタンスステップの前記一定の変化が、リアクタンスステップの前記一定の変化に従って所定の調整の帯域を定め、リアクタンスステップの前記一定の変化に従って位置を割り当てることによって決定される、請求項8に記載のマッチングネットワークシステム。

【請求項10】

前記位置補正が、前記可変同調素子の選択位置に対する前記マッチングネットワークに対する測定リアクタンスと既定のリアクタンスとの間の差の最小二乗近似に従って予め決定される、請求項8に記載のマッチングネットワークシステム。

【請求項11】

マッチングネットワークのための制御システムであって、
プロセッサと、
メモリとを備え、前記メモリが、前記プロセッサによって実行可能な命令を記憶し、前記命令が、
可変同調素子を変位させるようにステッパモータを調整するように構成され、
前記ステッパモータを調整することが、
前記ステッパモータの調整ステップに従って前記可変同調素子を調整して、前記マッチングネットワークのリアクタンスの一定の変化を生じさせることと、
前記マッチングネットワークに対する補正モデルを定義し、前記マッチングネットワークの所定のリアクタンスに対して、前記所定のリアクタンスに従って位置補正が適用されることと
を含む、制御システム。

【請求項12】

前記命令が、前記ステッパモータの前記調整ステップに従って前記可変同調素子を調整するときに、位置の変化に関するリアクタンスの変化に従って所定の調整の帯域内で前記可変同調素子を調整するように更に構成され、前記所定の帯域が、各調整のステップに対して前記リアクタンスの前記一定の変化をもたらす調整増分を定める、請求項11に記載の制御システム。

【請求項13】

前記命令が、前記ステッパモータの所定の回転数を各帯域に対して定めるように更に構成される、請求項12に記載の制御システム。

【請求項14】

前記可変同調素子が、前記マッチングネットワークの同調レッグまたは負荷レッグの一方に設けられるコンデンサである、請求項11に記載の制御システム。

【請求項15】

マッチングネットワークを調整するための方法であって、
ステッパモータを設け、可変同調素子を変位させるように前記ステッパモータを調整するステップと、
前記可変同調素子の位置を決定するステップであって、前記ステッパモータの各調整ステップが前記マッチングネットワークのリアクタンスの一定の変化を生じさせる、決定するステップと、
前記マッチングネットワークに対する補正モデルを適用するステップであって、前記マッチングネットワークの所定のリアクタンスに対して、前記所定のリアクタンスに従って位置補正が適用される、適用するステップとを含む、
方法。

【請求項16】

前記ステッパモータの各調整ステップが前記マッチングネットワークの前記リアクタンスの前記一定の変化を生じさせるように前記可変同調素子を変位させるときに、位置の変化に関するリアクタンスの変化に従って所定の調整の帯域内で前記可変同調素子を変位させ、前記所定の帯域が、各調整のステップに対して前記リアクタンスの前記一定の変化をもたらす調整増分を定める、請求項15に記載の方法。

【請求項17】

各帯域が前記ステッパモータの所定の回転数を定める、請求項16に記載の方法。

【請求項18】

前記可変同調素子が、前記マッチングネットワークの同調レッグまたは負荷レッグの一方に設けられるコンデンサである、請求項15に記載の方法。

【請求項19】

前記補正モデルが、前記可変同調素子の選択位置に対する前記マッチングネットワークに対する測定リアクタンスと既定のリアクタンスとの間の差の最小二乗近似に従って決定される、請求項15に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、2018年10月19日に出願の米国特許出願第16/164,892号の優先権を主張する。上記出願の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、RF発生器システムのためのマッチングネットワークに、およびRF発生器制御システムにおけるマッチングネットワークのための制御システムに関する。

【背景技術】

【0003】

ここで与えられる背景説明は、本開示の文脈を全般的に提示する目的のためのものである。本掲載の発明者らの成果は、それがこの背景項に記載される範囲では、出願時の先行技術として別途適格でない場合がある本説明の態様と同様に、本開示に対する先行技術とは明示的にも黙示的にもみなされない。

【0004】

半導体製作においてプラズマエッチングが頻繁に使用される。プラズマエッチングでは、電界によってイオンが加速されて基板上の露出面をエッチングする。電界は、RF電力システムの無線周波(RF)発生器によって発生されるRF電力信号に基づいて発生される。RF発生器によって発生されるRF電力信号は、プラズマエッチングを効果的に実行するために正確に制御されなければならない。

【0005】

RF電力システムは、RF発生器、マッチングネットワークおよび負荷(例えば、プラズマチャンバ)を含み得る。RF発生器はRF電力信号を発生し、これらはマッチングネットワークにおいて受信される。マッチングネットワークは、RF発生器とマッチングネットワークとの間の伝送線路の特性インピーダンスにマッチングネットワークの入力インピーダンスを整合させる。このインピーダンスマッチングは、マッチングネットワークに送られる電力(「順電力」)の量を最大化し、かつマッチングネットワークからRF発生器に反射して戻される電力(「逆電力」)の量を最小化するのを促す。マッチングネットワークの入力インピーダンスが伝送線路の特性インピーダンスと整合すると、順電力が最大化され得、かつ逆電力が最小化され得る。

【0006】

一部の半導体デバイス製作システムは、半導体デバイスの生産数量を増加させるために複数のプラズマチャンバを活用する。そのようなシステムでは、半導体デバイス製作システムの各プラズマチャンバと関連したマッチングネットワークが、複数のプラズマチャンバにわたって生産されている半導体デバイスの均一性に影響し得る。マッチングネットワーク制御システムが複数のプラズマチャンバにわたる或る程度の均一性を可能にするとはいえ、より小さな部品および歩留まり向上の絶えず高まる必要性によって、現在の構成を超える継続的改善が要求されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】米国特許第7,602,127号

【文献】米国特許第8,110,991号

【文献】米国特許第8,395,322号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の適用可能性の更なる領域は、詳細な説明、特許請求の範囲および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および具体例は、例示の目的のためだけに意図され、本開示の範囲を限定するとは意図されない。

【0009】

無線周波(RF)電力供給システムのためのマッチングネットワークが、少なくとも1つの可変同調素子を含む。マッチングネットワークは、可変同調素子を変位させるためのステッパモータも含む。ステッパモータは、ステッパモータの各調整ステップがマッチングネットワークのリアクタンスの一定の変化を生じさせるように可変同調素子を調整するように構成される。

【0010】

無線周波(RF)電力供給システムのためのマッチングネットワークシステムが、可変同調素子を有するマッチングネットワークを含む。マッチングネットワークは、RF発電機と負荷との間に可変インピーダンスを導入する。ステッパモータが可変同調素子の位置を調整する。マッチングネットワークシステムは、マッチングネットワークと通信するコントローラも含む。コントローラは、ステッパモータの位置を受信し、そして同位置を、記憶された所定の位置と比較する。コントローラは、位置補正を生成し、そして上記位置に位置補正を適用する。

【0011】

マッチングネットワークのための制御システムが、プロセッサとメモリとを含む。メモリは、プロセッサによって実行可能な命令を記憶する。プロセッサによって実行される命令は、可変同調素子を変位させるようにステッパモータを調整するように構成される。ステッパモータは、ステッパモータの調整ステップに従って可変同調素子を調整して、マッチングネットワークのリアクタンスの一定の変化を生じさせ、ステッパモータは、マッチングネットワークに対する補正モデルを定義し、ここではマッチングネットワークの所定のリアクタンスに対して、所定のリアクタンスに従って位置補正が適用される。

【0012】

マッチングネットワークを調整するための方法が、ステッパモータを設け、そして可変同調素子を変位させるようにステッパモータを調整するステップを含む。同方法は、ステッパモータの各調整ステップがマッチングネットワークのリアクタンスの一定の変化を生じさせるか、または、マッチングネットワークに対する補正モデルを適用するかの少なくとも1つに従って可変同調素子の位置を決定するステップも含む。補正モデルに関しては、マッチングネットワークの所定のリアクタンスに対して、所定のリアクタンスに従って位置補正が適用される。

【0013】

本開示は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるようになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】様々な実施形態に従って配置されるRF発生器システムの概略ブロック図である。

【図2】マッチングネットワークの拡大図を含む、マッチングネットワークおよび負荷の概略ブロック図である。

【図3】複数のマッチングネットワークおよび負荷を有するマルチプラズマチャンバツールの概略ブロック図である。

【図4】マッチングネットワークに対する負荷および同調空間を図示するスミスチャートの一例である。

【図5】可変コンデンサの同調位置と対応する容量との間の理想関係のプロットである。

【図6】コンデンサおよびマッチングネットワークのための同調位置対コンデンサのリアクタンスの関係を描く。

【図7】マッチングネットワークにおけるコンデンサに対する回転の範囲の様々な部分に対する位置の変化に対する容量の変化の図表示である。

【図8】同調素子およびマッチングネットワークの位置対出力インピーダンスの図表示である。

【図9】本開示の様々な実施形態による制御モジュール例の機能ブロック図である。

【図10】様々な実施形態に係るマッチングネットワークのフローチャート制御である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図面では、類似および/または同一の素子を識別するために参照番号が再使用され得る。

【0016】

RF電力源または電源分野では、負荷にRF信号を印加する手法が典型的に2つある。第1の、より伝統的な手法は、負荷に連続波信号を印加することである。連続波モードでは、連続波信号は、典型的に電力源によって負荷に連続的に出力される正弦波である。連続波手法では、RF信号は正弦波出力を呈し、そして正弦波の振幅および/または周波数は、負荷に印加される出力電力を変動させるために変動できる。

【0017】

負荷にRF信号を印加する第2の手法は、負荷に連続波信号を印加するよりむしろ、RF信号をパルス化することを伴う。パルス動作モードでは、変調正弦波信号のための包絡線を画定するためにRF正弦波信号が変調信号によって変調される。従来のパルス変調方式では、RF正弦波信号は、典型的に一定の周波数および振幅で出力される。負荷に供給される電力は、正弦波RF信号を変動させるよりむしろ、変調信号を変動させることによって変動される。

【0018】

典型的なRF電源構成では、負荷に印加される出力電力は、順および反射電力または負荷に印加されるRF信号の電圧および電流を測定するセンサを使用して決定される。これらの信号のいずれの集合も制御ループにおいて解析される。同解析は、負荷に印加される電力を変動させるためにRF電源の出力を調整するのに使用される電力値を決定する。RF電力供給システムでは、負荷がプラズマチャンバである場合、印加電力が部分的に負荷のインピーダンスの関数であるので、負荷の変動インピーダンスは、負荷に印加される対応する変動電力を生じさせる。

【0019】

プラズマシステムでは、電力は典型的に2つの構成の1つで供給される。第1の構成では、電力はプラズマチャンバに容量結合される。そのようなシステムは容量結合プラズマ(CCP)システムと称される。第2の構成では、電力はプラズマチャンバに誘導結合される。そのようなシステムは典型的に誘導結合プラズマ(ICP)システムと称される。プラズマ供給システムは、1つまたは複数の電極に印加されるバイアス電力およびソース電力を典型的に含む。ソース電力は典型的にプラズマを発生し、そしてバイアス電力は、バイアスRF電源に対するエネルギーにプラズマを同調させる。バイアスおよびソースは、様々な設計考慮事項に従って、同じ電極を共有してよく、または別々の電極を使用してよい。

【0020】

RF電力供給システムがプラズマチャンバの形態の負荷を駆動すると、プラズマチャンバに供給される電力によって発生される電界はチャンバ内にイオンエネルギーをもたらす。イオンエネルギーの1つの特性尺度がイオンエネルギー分布関数(IEDF)である。イオンエネルギー分布関数(IEDF)はRF波形で制御できる。複数RF電力信号が負荷に印加されるシステムに対してIEDFを制御する1つの手段が、周波数および位相によって関係付けられる複数RF信号を変動させることによって出現する。複数RF電力信号間の周波数が固定され、そして複数RF信号間の相対位相も固定される。そのようなシステムの例は、本発明の譲受人に譲渡され、かつ本出願に参照により組み込まれる、米国特許第7,602,127号、米国特許第8,110,991号および米国特許第8,395,322号に関して見つけることができる。

【0021】

RFプラズマ処理システムは、プラズマ発生および制御のための部品を含む。1つのそのような部品はプラズマチャンバまたは反応器と称される。例として薄膜製造などのために、RFプラズマ処理システムにおいて活用される典型的なプラズマチャンバまたは反応器は二周波システムを活用する。二周波システムの一方の周波数(ソース)がプラズマの発生を制御し、そして二周波システムの他方の周波数(バイアス)がイオンエネルギーを制御する。二周波システムの例には、上で参照した米国特許第7,602,127号、米国特許第8,110,991号および米国特許第8,395,322号に記載されているシステムを含む。上で参照した特許に記載されている二周波システムは、閉ループ制御システムが、イオン密度およびその対応するイオンエネルギー分布関数(IEDF)を制御する目的のためにRF電源動作を適合させることを必要とする。

【0022】

プラズマを発生するためのプラズマチャンバを制御するために複数の手法が存在する。例えば、プラズマ発生を制御するために駆動RF信号の位相および周波数が使用され得る。RF駆動プラズマ源に関しては、プラズマシースダイナミクスおよび対応するイオンエネルギーを生じさせる周期波形が一般に知られており、周期波形の周波数および関連した相間相互作用である。別の手法が二周波動作を伴う。すなわち、プラズマチャンバに給電するために2つのRF周波数源が使用されて、イオンおよび電子密度の実質的に独立した制御を提供する。

【0023】

別の手法は、プラズマチャンバを駆動するために広帯域RF電力源を活用するが、或る難点を含む。1つの難点は、電極に電力を結合することである。第2の難点は、広いプロセス空間が材料表面相互作用をサポートするために、所望のIEDFのための実シース電圧への発生波形の伝達関数が定式化されなければならないということである。更に別の手法では、誘導結合プラズマにおいて、ソース電極に印加される電力を制御することがプラズマ密度を制御する一方、バイアス電極に印加される電力を制御することがIEDFを制御してエッチ速度制御を提供する。ソース電極およびバイアス電極制御を使用することによって、エッチ速度はイオン密度およびエネルギーを介して制御される。

【0024】

図1は、様々な実施形態に従って配置されるRF発生器または電源システム10を描く。電源システム10は、無線周波(RF)発生器または電源12、整合またはマッチングネットワーク18、および負荷またはプラズマチャンバ32を含む。様々な実施形態において、RF発生器12はソースRF発生器と称され、そしてマッチングネットワーク18はソースマッチングネットワークと称される。様々な実施形態において、RF発生器12がソースまたはバイアスRF発生器と称され得、そしてマッチングネットワーク18がそれぞれのソースまたはバイアスマッチングネットワークと称され得ることが理解されるであろう。

【0025】

RF発生器12は、RF電力源または増幅器14、RFセンサ16、およびプロセッサ、コントローラまたは制御モジュール20を含む。RF電力源14は、センサ16に出力されるRF電力信号22を発生する。センサ16は、RF電力源14の出力を受信し、そして整合またはマッチングネットワーク18にそれぞれのRF電力信号を発生する。センサ16は、負荷32から感知される様々なパラメータに従って変動する信号も出力する。センサ16がRF発生器12内に図示されるのに対して、様々な実施形態において、RFセンサ16は、RF発電機12の外部に設けることができる。そのような外部感知は、RF発生器の出力において、RF発生器とプラズマチャンバとの間に設けられるインピーダンスマッチング装置の入力において、またはインピーダンスマッチング回路(インピーダンスマッチング装置内部を含む)の出力とプラズマチャンバとの間で出現できる。

【0026】

センサ16は、RF電力源14およびプラズマチャンバ32の動作パラメータを検出し、そして信号26を出力する。センサ16には、電圧、電流および/または方向性結合器センサを含んでよい。センサ16は、(i)電圧Vおよび電流Iならびに/または(ii)電力増幅器14および/もしくはRF発生器12から出力される順(もしくはソース)電力P_FWDならびにセンサ16に接続されるそれぞれのマッチングネットワーク18もしくは負荷32から受け取られる逆(もしくは反射)電力P_REVを検出してよい。電圧V、電流I、順電力P_FWDおよび逆電力P_REVは、電力源14と関連した実電圧、電流、順電力および逆電力のスケーリングおよび/またはフィルタリングされたバージョンでよい。センサ16はアナログおよび/またはデジタルセンサでよい。デジタル実装例では、センサ16は、アナログデジタル(A/D)変換器を含み、そして対応するサンプリングレートでサンプリング成分を送ってよい。信号26は一対の信号XおよびYを含むことができ、これらは電圧Vおよび電流Iまたは順(もしくはソース)電力P_FWDおよび逆(もしくは反射)電力P_REVのいずれかを表すことができる。

【0027】

センサ16はセンサ信号X、Yを発生し、これらはコントローラまたは電力制御モジュール20によって受信される。電力制御モジュール20は、信号26を処理し、そして電力源14に1つまたは複数のフィードバック制御信号28を発生する。RF電力源14は、受信したフィードバック制御信号に基づいてRF電力信号22を調整する。電力制御モジュール20は、比例積分微分(PID)コントローラもしくはその部分集合および/または直接デジタル合成(DDS)コンポーネントおよび/またはモジュールという用語と関連して下記される様々なコンポーネントのいずれかを含んでよい。様々な実施形態において、電力制御モジュール20は、第1のPIDコントローラまたは部分集合であり、かつ関数、プロセス、プロセッサまたはサブモジュールを含んでよい。フィードバック制御信号28は、駆動信号であり、かつDCオフセットまたはレール電圧、電圧または電流の大きさ、周波数および位相を有してよい。

【0028】

様々な実施形態において、RF電力源14、センサ16、コントローラ20およびマッチングネットワーク18は、ソースRF電力源14、ソースセンサ16、ソースコントローラ20およびソースマッチングネットワーク18と称することができる。同様に様々な実施形態において、RF電力源14、センサ16、コントローラ20およびマッチングネットワーク18は、バイアスRF電力源14、バイアスセンサ16、バイアスコントローラ20およびバイアスマッチングネットワーク18と称することができる。様々な実施形態において、上記したように、ソースは、プラズマを発生するRF発生器を指し、そしてバイアスは、バイアスRF電源に対してプラズマイオンエネルギー分布関数(IEDF)を同調させるRF発生器を指す。様々な実施形態において、ソースおよびバイアスRF電源は異なる周波数で動作する。様々な実施形態において、ソースRF電源はバイアスRF電源より高い周波数で動作する。

【0029】

半導体デバイス製作に関しては、より小さなダイ面積に相応したより高い性能でより大きな密度を提供するためにノードが縮小し続けている。大量製造により、3次元デバイスに対して面積よりも体積を利用するために高さ軸に沿ったスケーリングを追加的に採用した。更に、製造業者は、前ノードの歩留まりで新たなノード生産速度を達成するためにより厳格なプロセス制御限界を採用し続けている。結果として、半導体製造業者は、生産性が望ましい経済レベルにとどまることを保証するためにプラズマチャンバマッチング案を採用した。製造業者は、より厳格なプロセス制御限界を適用することによってこの目的を実施している。

【0030】

チャンバマッチング案は、マッチングネットワークの同調反復性を改善することを含め、幾つかの目的を有する。別の目的は、マッチングネットワークの同調再現性を改善することである。別の目的は、複数のプラズマチャンバを使用する製作プロセスに対するツールマッチング向上の顧客要求に応えることである。更に別の目的は、一群のツールにおける各チャンバに対して複数のマッチングネットワークにわたって反射電力を最適化することである。更に別の目的は、所与の同調位置に対してマッチングネットワークから反復可能な結果を実現することである。更に別の目的は、調達階層を通じた生産認定を減少させることである。更に別の目的は、一団のツールにわたって変動性を低減させることである。更に別の目的は、二重パターニングが四重パターニングに移行して、より厳密なプロセス制御を必要としながらも、高工場歩留まりおよび出力を維持することである。早期のシステムにおいて、1つの典型的な目標がチャンバ結果を互いの5%以内に合わせることであったのに対して、先進ノードに関する1つの目的は、選択された理想チャンバの平均の1/2σ～1σ以内に、典型的に数オングストローム台に合わせることである。したがって、RF領域内のチャンバマッチングが重要である。

【0031】

インピーダンスマッチングネットワーク間の改善された再現性を提供する1つの現行手法は、それぞれの同調および負荷コンデンサと直列にも並列にも置かれる同調可能なパダーコンデンサの使用を伴う。パダーコンデンサは、しかしながら、整合ネットワークのコストおよび製造中の複雑さを上げてしまう。

【0032】

様々な実施形態のインピーダンスマッチングネットワークモデルは、マッチングネットワークにおけるコンデンサなどの可変リアクタンス素子の同調ステップを変動させてマッチングネットワーク同調空間の最適領域において動作させることによって、同調反復性および同調再現性を改善する。同調反復性に関しては、設計の別の態様が、同調および負荷コンデンサのために、コンデンサの調整の各ステップがマッチングネットワークのリアクタンスの均一な変化をもたらすように関係を構築する。同調再現性に関しては、設計の1つの態様が、製造時に同調および負荷コンデンサに対して最小二乗近似を使用して特性評価を生成する。

【0033】

図2は、RF入力信号42を受信し、そして負荷46に出力44を発生するマッチングネットワーク40の概略ブロック図を描く。マッチングネットワーク40は、負荷インダクタL_L48および負荷コンデンサC_L50を有する負荷レッグを含む。様々な実施形態において、マッチングネットワーク40および負荷46は、図1のそれぞれのマッチングネットワーク18および負荷32に相当し、RF発生器12がRF入力信号42を発生している。マッチングネットワーク40は、同調インダクタL_T52および同調コンデンサC_T54を有する同調レッグも含む。図2の概略ブロック図は、負荷インピーダンスZ_Lおよび同調インピーダンスZ_Tを含む代表インピーダンスも図示する。負荷コンデンサC_L50および同調コンデンサC_T54は可変コンデンサであり、RF入力を供給する(図1の12などの)RF発生器と負荷46との間の適切な整合を提供するために、それぞれの負荷インピーダンスおよび同調インピーダンスを変動させるように調整可能である。

【0034】

図3は、プラズマチャンバまたは他の半導体製作装置などの複数の負荷52a、52b、52c、...、52nを含む半導体製作ツールシステム50の概略ブロック図を描く。各負荷は、RF発生器システム10などのRF発生器に接続されるが、但しマッチングネットワーク54a、54b、54c、...、54nだけが図3に図示される。各マッチングネットワーク54a、54b、54c、...、54nはそれぞれの負荷52a、52b、52c、...、52nに接続する。様々な実施形態において、各マッチングネットワーク54は本開示の教示に従って制御できる。例えば、各マッチングネットワーク54は、一団のマッチングネットワーク54/負荷52の組合せにわたって変動性を低減させるためにチャンバマッチングを促進するように構成できる。図3は、集中制御のためにマッチングネットワーク54と通信することによってチャンバマッチングのためのプロセスを作り上げるコントローラ56、または非限定例として、マッチングネットワーク54の制御を集中化するために図1のコントローラ20も含む。

【0035】

図4は、例証的な負荷空間Z_LOAD64および同調空間Z_TUNE66を図示するスミスチャートを描く。同調空間Z_TUNE66は負荷空間Z_LOAD64の共役である。様々なシナリオで、顧客は負荷空間Z_LOAD64に対して情報を与えてよい。図4に見て取れるように、経路68に沿って左上から右下に時計回り方向に同調空間Z_TUNE66の周囲を横断することで、最大容量から最小容量への負荷容量C_Lの変化を示す。同じく、70に沿って右下から左上に時計回り方向に同調空間Z_TUNE66の周囲を横断することで、最小容量から最大容量への負荷容量C_Lの変化を示す。可変コンデンサの位置が変化するにつれて、図4のスミスチャートにおける経路68、70および72の軌跡に見て取れるように、回路インピーダンスは、容量の変化と関連したリアクタンス変化により変動する。同様に同調空間Z_TUNE66内の経路72は、最小から最大同調容量への同調容量C_Tの変化を示す。

【0036】

図4のスミスチャートにおいて、位置の変化がそれぞれの負荷インピーダンスZ_Lおよび同調インピーダンスZ_Tにより大きな影響、すなわち、それぞれ、

【0037】

【数1】

【0038】

および

【0039】

【数2】

【0040】

を有する同調空間Z_TUNE66の範囲があることを見て取ることができる。同じく、位置の変化が負荷インピーダンスZ_Lおよび同調インピーダンスZ_Tにより小さな影響を有する同調空間Z_TUNE66の範囲がある。

【0041】

マッチングネットワーク同調空間における位置の変化に関するインピーダンスの変化の不均一性は、均一制御に課題を提示する。エンドユーザは、マッチングネットワーク位置に基づいて統計的プロセス制御(SPC)限界を習得する。容量が同調空間内のどこであるかに基づいて位置に関するインピーダンス感度が変動するので、SPCは矛盾し得る。例えば、同調空間Z_TUNE66の下象限では、位置精度が数域により損なわれるだけでなく、リアクタンス分解能も乏しい。これは、より低い百分率SPC限界を満たすことへの課題を生じさせる。C_LおよびC_Tを調整するステッパモータの制御は、ステッパモータの1/2、1/4、1/8および

【0042】

【数3】

【0043】

回転の精度を有する。したがって、同調空間の下象限でのより高いモータステッパ分解能および、モータステップが増大するにつれて分解能低減を許容する制御を提供することが望ましい。そのような制御は、同調空間全体にわたる位置の変化に関するインピーダンスのより均一な変化を可能にするであろう。そのような均一性は、整合ネットワークの実装のより強い反復性を提供するであろう。

【0044】

図5は、可変コンデンサの位置と制御コンデンサの容量との間の理想の均一な関係の一例を提供する。図5に見て取れるように、コンデンサの位置と容量との間の関係は均一である。すなわち、位置の変化が容量の均一または線形変化をもたらす。この関係は、マッチングネットワークにおけるコンデンサに対する制御の反復性を対象とする。図5において、プロットは、絶対最小Abs Minと絶対最大Abs Maxとの間の可変コンデンサの位置を描く。様々な構成において、可変コンデンサは絶対最小または最大値を得ることができない。それゆえに、プロット74は、最小としての位置Minおよび最大としての位置Maxを含み、そしてプロット74によって描かれる可変コンデンサの位置はMinとMaxとの間で変動する。位置Minにおける可変コンデンサの容量はCx_Minである。同じく、位置Maxにおける可変コンデンサの容量はCx_Maxである。MinおよびMaxに対する特定の位置P1に関して、出力はCx_P1である。図5の容量プロット74は、容量が位置に関して線形に変動する理想の可変コンデンサを描く。

【0045】

マッチングネットワークの反復性および均一性を改善する1つの手法を図6に関して見て取ることができる。図6において、x軸は、図2に図示される負荷コンデンサC_Lまたは同調コンデンサC_Tでよい、コンデンサ例の位置を示す。y軸はインピーダンスZを表す。図6において、第1の波形80は、コンデンサなどの可変リアクタンス素子の位置Xに関するマッチングネットワークのインピーダンスZ_xを表す。図6は、位置Xの小さな変化がインピーダンスZ_xの大きな変化をもたらす実質的な垂直成分をZ_xが有する、Z_xにおける乏しい分解能の範囲84を描く。図6は、位置Xの小さな変化がインピーダンスZ_xの対応する小さな変化をもたらし、それによって位置Xに関するインピーダンスZ_xの曲線の均一性を与える実質的に水平成分をZ_xが有する、Z_xにおける望ましい分解能の範囲86も描く。

【0046】

インピーダンス曲線Z_xに加えて、図6は、マッチングネットワークの同調レッグまたは負荷レッグの一方に対してインピーダンス曲線Z_y88を描き、ここでZ_y=Z_x+Z_LXであり、式中Z_LXは、マッチングネットワークのそれぞれのレッグにおける誘導成分のリアクタンスである。マッチングネットワークの同調レッグまたは負荷レッグの他方に対して類似の一組の曲線が存在する。マッチングネットワークの一方または両方のレッグが、本明細書に記載される手法を使用して制御できる。図6は、位置Xの変化とインピーダンスZの対応する変化との間の理論上の理想関係を示す波形82、

【0047】

【数4】

【0048】

も描く。図6に見て取れるように、理想関係は、位置Xの所与の変化に対して、インピーダンスZの対応する変化が実質的に同じままである直線関係を暗示する。図6は、曲線

【0049】

【数5】

【0050】

90も、理想曲線

【0051】

【数6】

【0052】

82に加えて描く。曲線Z_y88は、位置に関するインピーダンスおよびコンデンサのリアクタンスの変動性を示す。それゆえに、インピーダンス曲線Z_y88は、中央インピーダンス曲線88'''を含む、インピーダンス曲線88'、88''の範囲内のインピーダンスの帯域として示される。曲線

【0053】

【数7】

【0054】

90は、位置Xに関するインピーダンスZ_x80の微分を示す。見て取れるように、

【0055】

【数8】

【0056】

90は、Z_xの部分84など、Z_x80のより急勾配な部分に対して高く、Z_xの部分86など、より平坦な部分に対して低い。これは、位置Xの所与の変化に対して、Xが増すにつれて、インピーダンスの変化が少ないことを示す。理想曲線

【0057】

【数9】

【0058】

82は、好適な実装例において、

【0059】

【数10】

【0060】

82が直線かつ水平であり、その結果同調または負荷コンデンサの位置に関係なく、インピーダンスZが位置Xの変化に応答して等しい量だけ変化することを示す。

【0061】

図6は、可変リアクタンス素子を位置Xに調整するステッパまたはサーボモータの回転数によってx軸位置が特性化できることも示す。インピーダンス曲線Z_y88は、インピーダンス曲線Z_y88の特定の範囲を包含する回転数によって分割される。例えば、回転1～3 T₁～T₃がステッパモータの位置Xの1つの帯域を画定する。T₁～T₃によって画定される帯域は、Xの小さな変化がZ_yの比較的大きな変化を生じさせるインピーダンス曲線Z_y88の範囲に対応する。同様に、回転T₄～T₅がステッパモータの位置Xの第2の帯域を画定する。T₄～T₅によって画定される帯域は、Xの小さな変化が、帯域T₁～T₃に対するよりZ_y88の小さな変化を生じさせるインピーダンス曲線Z_y88の範囲に対応する。回転T₆～T_nがステッパモータの位置Xの第3の帯域を画定する。T₆～T_nによって画定される帯域は、Xの小さな変化がZ_y88の全体的に小さな、均一な変化を生じさせるインピーダンス曲線Z_y88の範囲に対応する。Tが完全回転を指すが、上記したように、典型的な構成では、ステッパモータが、位置Xの所与の変化のために1、1/2、1/4、1/8および

【0062】

【数11】

【0063】

ステップの精度を有することが認識されるべきである。

【0064】

図7は、位置Xの所与の変化に対するインピーダンスZ_y88の変化の可視化表現を提供する。様々な実施形態において、200の完全ステップがステッパモータの1回転を完成させる。同様に、400の1/2ステップがステッパモータの1完全回転を完成させ、そして800の1/4ステップ、1600の1/8ステップまたは3200の

【0065】

【数12】

【0066】

ステップがステッパモータの1完全回転を完成させる。円の線分の長さが位置Xの所与の変化に対するZ_y88の変化に相当する。図7に見て取れるように、回転T₁～T₃は、線分100によって示されるように、インピーダンスZ_y88のより大きな変化を図示する。参照番号100が円T₁～T₃の全ての線分を指すことができることに留意されたい。同様に、T₄～T₅は、回路T₁～T₃の場合より、位置Xの所与の変化に対してインピーダンスZ_y88のより小さな変化を図示する。T₄～T₅を画定する線分102が、したがって、コンデンサなどの可変リアクタンス素子に対するT₄～T₅の範囲における位置の所与の変化に対して、線分102によって示されるインピーダンスZ_yが、線分100によって示される、円T₁～T₃に対するZ_y88の変化より小さいことを示す。すなわち、コンデンサは、回転T₁～T₃に対してより回転T₄～T₅に対して改善されたインピーダンス分解能を有する。円T₄～T₅において3つの線分だけが標識されるが、各線分を線分102と称することができることが理解されるであろう。同様に、円T₆～T_nは、線分104によって示されるように、位置Xの比較的小さな変化がインピーダンスZ_y88の比較的小さな変化をもたらすことを示す。すなわち、コンデンサは、回転T₆～T_nに対して更に改善されたインピーダンス分解能を有する。同様に、上記したように、円T₆～T_nの線分のいずれも線分104と称することができる。

【0067】

図6および図7から、例えば1/8または

【0068】

【数13】

【0069】

ステップなど、T₁～T₃帯域により小さなステップを適用することによって均一性および反復性が達成できることを見て取ることができる。帯域T₆～T_nに対して、例えば1/2または1ステップなど、より大きなステップを適用することによって均一性および反復性が達成できる。更に、図7は、一定のままである可変リアクタンスステップでマッチングネットワークを特性化するために使用できる。すなわち、各ステップ間に可変コンデンサの潜在的に不等な変位を割り当てることによって一定のリアクタンスステップが決定される。ステップ数は、各調整ステップ間の等しいリアクタンス変化に基づいて決定される。

【0070】

非限定例として、以下の表1は、利用可能なステップS₁、...、S₁₅と、整合ネットワークの同調または負荷レッグの一方における可変容量素子の位置の様々な帯域におけるリアクタンスとの間の関係を示す。

【0071】

【表1】

【0072】

表1は、1つの行に回転T₁～T₃、第2の行にT₄～T₅および第3の行にT₆～T_nのためのステップ変化を含む。ステップと称される第1行目に、例として、16のステップが、回転範囲の一部分または全体を網羅して示される。当業者は、しかしながら、ステップが完全ステップ、1/2ステップ、1/4ステップ、1/8ステップまたは

【0073】

【数14】

【0074】

ステップでよいことを認識するであろう。表1のステップ行は、帯域の各々に対して、例としてS₀～S₁₅として、16のステップを示す。

【0075】

行T₁～T₃リアクタンスには、図6の選択されたZ_yなど、Z_yが初期リアクタンスとして示される。行T₁～T₃リアクタンスにおけるステップS₀で、Z_yが初期リアクタンスである。行T₁～T₃リアクタンスに見て取れるように、ステップは、それぞれのステップS₀、S₁、S₇およびS₁₁で一定の反応ステップZ_y、2Z_y、3Z_y、4Z_yを示すように選ばれる。中間ステップS₂～S₆、S₈～S₁₀、S₁₂～S₁₅はN/Aであり、これらのステップがリアクタンスに一定かつ均一な変化を与えないためそれらが使用されないことを示す。同じく、行T₄～T₅リアクタンスは、それぞれのステップS₁、S₅、S₉、S₁₂およびS₁₅で増加性リアクタンスステップ5Z_y、6Z_y、7Z_y、8Z_yおよび9Z_yを示す。その他の位置S₀、S₂～S₄、S₆～S₈、S₁₀、S₁₁、S₁₃およびS₁₄は、これらの位置が第1の位置から第2の位置に移動するときに一定かつ均一なリアクタンス変化を与えないためそれらが使用されないので、N/Aとして示される。同じく、行T₆～T_nリアクタンスは、その回転範囲にわたって、それぞれステップS₀、S₃、S₆、S₉、S₁₂およびS₁₅で10Z_y、11Z_y、12Z_y、13Z_y、14Z_yおよび15Z_yの連続的な、均一かつ一定のリアクタンスの増加を示す。

【0076】

当業者は、ステップS₀～S₁₅が、それぞれ各行T₁～T₃リアクタンス、T₄～T₅リアクタンスおよびT₆～T_nリアクタンスに対して大きさが異なってよいことを認識するであろう。例えば、ステップS₀～S₁₅は、行T₁～T₃リアクタンスに関しては

【0077】

【数15】

【0078】

または1/8ステップを指してよい一方、ステップS₀～S₁₅は、行T₄～T₅リアクタンスに関しては1/4または1/2ステップを指してよい。同じく、行T₆～T_nリアクタンスに関するステップS₀～S₁₅は、1/2または完全ステップを指してよい。当業者は、表1に関する特定の重要点が、行T₁～T₃リアクタンスからT₆～T_nリアクタンスにわたるリアクタンスがZ_yから15Z_yまで回転の範囲にわたってZ_y=rだけ均一に増加することであると更に認識するであろう。当業者は、幾つかの中間ステップが利用可能であるが、リアクタンスの一定の、均一な変化を与えない中間ステップが利用不可能であることを更に認識するであろう。

【0079】

同調空間にわたる均一性によって提供される反復性に加えて、再現性の課題も存在する。本開示は、2つのマッチングネットワーク間の再現性を改善するためにモデル補正について述べる。理想コンデンサと同様に動作するグローバルモデルを提供するために、ステッパモータなどのマッチングネットワークアクチュエータへの補正、モータ設定位置が適用される。同調方法は、0ワットの反射電力で最大電力供給を達成する位置に向けてコンデンサを駆動することになる。報告される位置はグローバルモデルに補正される。しかしながら、実装例が回路の特定の(同調または負荷)レッグに対して容量でなくリアクタンスを補正することが留意されるべきである。補正では、直列(負荷)および分路(同調)レッグを分離し、そしてネットワークアナライザによって測定されるような、位置範囲にわたるリアクタンス範囲を特性化する。最小二乗近似により、実リアクタンスの変動をグローバルモデルへのステッパモータ位置に補正する。これにより、各マッチングが同じローカル条件に対する類似の値を持つ同調位置を報告するので、マッチングネットワーク反復性へのマッチングおよび拡張チャンバマッチングを保証することになる。

【0080】

図8は、負荷または同調コンデンサなどの可変リアクタンス素子の位置Xに関してプロットされたインピーダンスZ_yのグラフである。線形プロットから見て取れるように、実線110が、位置に関する理想インピーダンスZ_yを示す。しかしながら、プロット112、114によって示されるように、実インピーダンスは範囲内で変動し得る。したがって、αとβとの間などの、所与の位置の範囲に対して、インピーダンスZ_yは、複数位置において同じであり得る。位置とインピーダンスとの間の関係の変動性がマッチングネットワークの再現性に影響し得る。

【0081】

再現性は、製造時などに、マッチングネットワークにおける可変コンデンサを特性化することによって改善できる。例えば、可変コンデンサおよびマッチングネットワークは製造によってモデル化できる。誤差116が、図8に図示されるように、最小二乗近似を使用してなどで決定できる。誤差116は、マッチングネットワークの補正および制御として使用できる。様々な例では、補正は線形であることができ、またはルックアップテーブルを使用して実装できる。

【0082】

図9は、制御モジュール120を図示する。図3の制御モジュールまたはコントローラ56が制御モジュール120として実装されてよい。制御モジュール120は、現在位置モジュール122、所望位置モジュール124、一定反応モジュール126、位置調整モジュール128およびステッパ制御モジュール130を含んでよい。様々な実施形態において、制御モジュール120は、モジュール122、124、126、128および130と関連したコードを実行するプロセッサを含む。モジュール122、124、126、128および130の動作は図10の方法に関して下記される。

【0083】

図3の制御モジュール56の更なる既定の構造に関しては、以下に提供される図10の方法および用語「モジュール」に対する以下に提供される定義を参照されたい。本明細書に開示されるシステムは数々の方法を使用して動作され得るが、そのRF制御システム方法の一例が図10に例示される。以下の動作が主に図3の実装例に関して記載されるが、同動作は本開示の他の実装例に適用されるように容易に修正され得る。動作は繰り返し行われてよい。以下の動作が順次行われるとして図示されかつ主に記載されるが、以下の動作の1つまたは複数が、その他の動作の1つまたは複数が行われている間に行われてよい。

【0084】

図10は、非限定例として、図3のマッチングネットワーク1、...、nを制御するための多入力多出力制御システムのフローチャート140を描く。同方法は142から始まり、様々な開始および起動プロセスが実行されて、144に進む。144で、制御モジュール120が、図3のマッチングネットワーク54a、...、54nのいずれか1つなどの、マッチングネットワークの受動素子の現在位置およびマッチングネットワークのリアクタンスを決定する。制御は146に進み、マッチングネットワークの調整が必要であるかどうかが決定される。調整が必要でなければ、制御はブロック144に進み、マッチングネットワークのリアクタンスの受動素子の現在位置を再び決定する。調整が必要とされれば、制御は148に進む。

【0085】

148で、マッチングネットワークは、マッチングネットワークの反復性および再現性を改善するように調整される。反復性に関して、150で、コントローラ120は、一定のリアクタンスステップで出現する調整など、マッチングネットワークにおける受動素子の位置の調整を決定する。一定のリアクタンスステップはマッチングネットワークの反復性を改善する。一定のリアクタンスステップは、図6および図7に関連して上記したように決定される。すなわち、コントローラ120は、リアクタンスの変化と容量素子の調整との間の関連を含んでよい。例えば、調整は、マッチングネットワークにおける容量素子の位置を制御するステッパモータの回転数または部分回転数に関して記載できる。150で一定のリアクタンスステップの所望の変化を決定するとき、コントローラ120は150で、容量調整でなく、リアクタンスステップの点で調整を決定する。

【0086】

様々な実施形態において、マッチングネットワークの可変リアクタンス素子の位置と一定のリアクタンスステップとの間の関連は154で決定される。様々な実施形態において、154は、リアクタンス値を測定し、そしてリアクタンス値に従って可変容量素子の位置を関連付けることによって、一定のリアクタンスステップに対してマッチングネットワークを特性化する。様々な実施形態において、特性評価は、特性化されることになるマッチングネットワークの製造および/または組立中に出現できる。特性評価は、150で実行されることになる方程式によってまたはメモリ58に記憶されるルックアップテーブルによってを含め、様々な構成で表すことができる。

【0087】

反復性を達成するように調整することに加えて、148は、複数のマッチングネットワークのマッチングネットワーク集合動作の再現性も改善でき、その結果、例えば、図3のマッチングネットワーク54a、...、54nの動作間の変動性が最小化される。152で、一旦マッチングネットワークの所望の調整位置がリアクタンスに基づいて決定されると、所望の調整位置は、図8に記載される誤差に従って修正または補正できる。マッチングネットワークの位置誤差は、図8に関して記載されるように、選択されたリアクタンスに対する理想位置に対してマッチングネットワークを特性化する156で決定できる。誤差は、152で実行されることになる方程式によってまたはメモリ58に記憶されるルックアップテーブルによってを含め、様々な構成で表すことができる。150、152での調整の一方または両方が、マッチングネットワークの容量素子のための新たな指令位置のためであることができる。すなわち、150での補正がマッチングネットワークの可変容量の新たな指令位置に適用されてもされなくてもよく、152での補正がマッチングネットワークの可変容量の新たな指令位置に適用されてもされなくてもよく、または150での補正も152での補正もマッチングネットワークの可変容量の新たな指令位置に適用されてもされなくてもよい。一旦調整が補正に適用されると、コントローラ120は、マッチングネットワークの同調可能な素子を調整する指令を出力する。制御は144に戻る。

【0088】

様々な実施形態が、チャンバマッチングを行う半導体製造業者の能力を進歩させるであろう。チャンバマッチングは、先進ノードに対する生産性および歩留まりを解決する解決策として構想された。限界寸法(CD)およびトレンチ深さに関しては、2MHzおよび13MHzのRF電力結合が、プロセス結果に有意な影響を有するとして識別される。半導体製造業者が本開示の概念をRF電力供給システムにも適用して、より反復可能かつ再現可能なRF電力結合を達成できる。半導体製造業者がより高い精度でRF電力を供給するよう要求されるので、これは歩留まりおよびツール稼働時間を改善するであろう。

【0089】

上述の説明は、本質的に単に例示にすぎず、本開示、その応用または使用を限定するとは決して意図されない。本開示の広範な教示は、種々の形態で実施できる。それゆえに、本開示が特定の例を含むが、図面、本明細書および以下の請求項の検討により他の修正が明らかになるため、本開示の真の範囲はそのように限定されるべきでない。方法内の1つまたは複数のステップが、本開示の原理を変更することなく異なる順に(または同時に)実行され得ることが理解されるべきである。更に、実施形態の各々が或る特徴を有するとして上記されるが、本開示のいずれの実施形態に関して記載されたそれらの特徴のいずれの1つまたは複数も、その他の実施形態のいずれかの特徴に実装する、かつ/または、たとえ組合せが明記されていなくとも、いずれかの特徴と組み合わせることができる。言い換えると、記載された実施形態は相互排他的でなく、1つまたは複数の実施形態の互いとの置換が本開示の範囲内に収まっている。

【0090】

要素間(例えば、モジュール、回路素子、半導体層間など)の空間的および機能的関係が、「接続される」、「係合される」、「結合される」、「隣接する」、「隣に」、「の上部に」、「上に」、「下に」および「設けられる」を含む様々な用語を使用して記載される。「直接」であるとして明記されない限り、第1および第2の要素間の関係が上記開示に記載される場合、その関係は、第1および第2の要素間に他の介在要素が存在しない直接関係であり得るが、第1および第2の要素間に1つまたは複数の介在要素が存在する(空間的にか機能的にか)間接関係でもあり得る。本明細書で使用される場合、句A、BおよびCの少なくとも1つは、非排他的論理和を使用して、論理(A OR B OR C)を意味すると解釈されるべきであり、「Aの少なくとも1つ、Bの少なくとも1つ、およびCの少なくとも1つ」を意味するとは解釈されるべきでない。

【0091】

図中、矢印によって示される矢の方向は、概して例示に関連する情報(データまたは命令など)の流れを示す。例えば、要素Aおよび要素Bが種々の情報を交換するが要素Aから要素Bに伝送される情報が例示に関連する場合、矢は要素Aから要素Bに向いてよい。この一方向の矢は、要素Bから要素Aに他の情報が伝送されないことを意味しない。更に、要素Aから要素Bに送られる情報に関しては、要素Bは、要素Aに情報の要求、または受信確認を送ってよい。

【0092】

本出願において、以下の定義を含め、用語「モジュール」または用語「コントローラ」は、用語「回路」と置き換えられてよい。用語「モジュール」は、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル、アナログもしくはアナログ/デジタル混合ディスクリート回路、デジタル、アナログもしくはアナログ/デジタル混合集積回路、組合せ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、コードを実行するプロセッサ回路(共有、専用もしくはグループ)、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路(共有、専用もしくはグループ)、記載された機能性を提供する他の適切なハードウェア部品、またはシステムオンチップ内でなど、上記の一部もしくは全部の組合せ、を指す、その一部である、またはそれを含んでよい。

【0093】

モジュールは、1つまたは複数のインタフェース回路を含んでよい。一部の例では、インタフェース回路は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット、ワイドエリアネットワーク(WAN)またはその組合せに接続される有線または無線インタフェースを含んでよい。本開示の任意の所与のモジュールの機能性は、インタフェース回路を介して接続される複数モジュールにわたって分散されてよい。例えば、複数モジュールがロードバランシングを可能にし得る。更なる例では、サーバ(リモートまたはクラウドとも知られている)モジュールが、クライアントモジュールに代わって一部の機能性を果たしてよい。

【0094】

コードという用語は、上で使用したように、ソフトウェア、ファームウェアおよび/またはマイクロコードを含んでよく、そしてプログラム、ルーチン、関数、クラス、データ構造および/またはオブジェクトを指してよい。共有プロセッサ回路という用語は、複数モジュールから一部または全部のコードを実行するシングルプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路という用語は、追加のプロセッサ回路と組み合わせて、1つまたは複数のモジュールから一部または全部のコードを実行するプロセッサ回路を包含する。複数プロセッサ回路への言及は、個別ダイ上の複数プロセッサ回路、単一ダイ上の複数プロセッサ回路、シングルプロセッサ回路の複数コア、シングルプロセッサ回路の複数スレッド、または上記の組合せを包含する。共有メモリ回路という用語は、複数モジュールから一部または全部のコードを記憶するシングルメモリ回路を包含する。グループメモリ回路という用語は、追加のメモリと組み合わせて、1つまたは複数のモジュールから一部または全部のコードを記憶するメモリ回路を包含する。

【0095】

メモリ回路という用語は、コンピュータ可読媒体という用語の部分集合である。コンピュータ可読媒体という用語は、本明細書で使用される場合、媒体(搬送波上など)を通じて伝播する一時的な電気または電磁信号を包含せず、コンピュータ可読媒体という用語は、したがって、有形かつ非一時的とみなされ得る。非一時的な有形のコンピュータ可読媒体の非限定例は、不揮発性メモリ回路(フラッシュメモリ回路、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ回路、またはマスクリードオンリメモリ回路など)、揮発性メモリ回路(スタティックランダムアクセスメモリ回路またはダイナミックランダムアクセスメモリ回路など)、磁気記憶媒体(アナログまたはデジタル磁気テープまたはハードディスクドライブなど)、および光学記憶媒体(CD、DVD、またはブルーレイディスクなど)である。

【0096】

本出願に記載される装置および方法は、コンピュータプログラムに埋め込まれた1つまたは複数の特定の機能を実行するように汎用コンピュータを構成することによって作製された専用コンピュータによって部分的または完全に実装されてよい。上記した機能ブロック、フローチャート部品および他の要素は、熟練技術者またはプログラマのルーチンワークによってコンピュータプログラムへ変換できるソフトウェア仕様としての役割を果たす。

【0097】

コンピュータプログラムは、少なくとも1つの非一時的な有形のコンピュータ可読媒体上に記憶されるプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムはまた、記憶データを含むか、それに依存してよい。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェアとやり取りする基本入出力システム(BIOS)、専用コンピュータの特定のデバイスとやり取りするデバイスドライバ、1つまたは複数のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービス、バックグラウンドアプリケーションなどを包含してよい。

【0098】

コンピュータプログラムは、(i)HTML(ハイパーテキストマークアップ言語)、XML(拡張可能マークアップ言語)またはJSON(JavaScriptオブジェクト表記法)などの、パースされることになる記述的テキスト、(ii)アセンブリコード、(iii)コンパイラによってソースコードから生成されるオブジェクトコード、(iv)インタプリタによる実行のためのソースコード、(v)実行時コンパイラによるコンパイルおよび実行のためのソースコードなどを含んでよい。例のみとして、ソースコードは、C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java(登録商標)、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript(登録商標)、HTML5(ハイパーテキストマークアップ言語バージョン5)、Ada、ASP(アクティブサーバページ)、PHP(PHP:ハイパーテキストプリプロセッサ)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash(登録商標)、Visual Basic(登録商標)、Lua、MATLAB、SIMULINKおよびPython(登録商標)を含む言語からの構文を使用して書かれ得る。

【符号の説明】

【0099】

10 電源システム
12 RF発生器
14 RF電力源
16 センサ
18 マッチングネットワーク
20 コントローラ
22 RF電力信号
26 信号
28 フィードバック制御信号
32 負荷
40 マッチングネットワーク
42 RF入力信号
44 出力
46 負荷
48 負荷インダクタL_L
50 負荷コンデンサC_L
52 同調インダクタL_T
54 同調コンデンサC_T
50 半導体製作ツールシステム
52a～52n 負荷
54a～54n マッチングネットワーク
56 コントローラ
58 メモリ
64 負荷空間Z_LOAD
66 同調空間Z_TUNE
120 制御モジュール
122 現在位置モジュール
124 所望位置モジュール
126 一定反応モジュール
128 位置調整モジュール
130 ステッパ制御モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】