(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】2024-08-22
(45)【発行日】2024-08-30
(54)【発明の名称】伸長ＲＦストラップを有するインピーダンス整合器
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20240823BHJP
H01L 21/205 20060101ALI20240823BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20240823BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20240823BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 R
H01L21/205
H01L21/302 101G
H01L21/31 C
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2022545022
(86)(22)【出願日】2021-01-12
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-06
(86)【国際出願番号】 US2021013111
(87)【国際公開番号】W WO2021154492
(87)【国際公開日】2021-08-05
【審査請求日】2024-01-09
(31)【優先権主張番号】62/967,992
(32)【優先日】2020-01-30
(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】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】コザケヴィッチ・フェリックス・レイブ
(72)【発明者】
【氏名】マラクタノフ・アレクセイ
(72)【発明者】
【氏名】ジ・ビング
(72)【発明者】
【氏名】ボウミック・ラナディープ
(72)【発明者】
【氏名】ホランド・ジョン
【審査官】小林 幹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０５３９７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／１４８１１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第１０２６９５４０（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開２００４－０３９８４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０２１２５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｈ １／４６
Ｈ０１Ｌ ２１／２０５
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｈ０１Ｌ ２１／３１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線周波数（ＲＦ）電力をプラズマチャンバの電極に伝送するためのインピーダンス整合器であって、底部分および上部分を有するハウジングであって、前記底部分は整合要素を有し、前記上部分は伸長体を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記底部分を介して接続された低周波入力であって、第１セットのコンデンサおよびインダクタに相互接続する低周波入力と、
前記ハウジングの前記底部分を介して接続された高周波入力であって、第２セットのコンデンサおよびインダクタに相互接続する高周波入力と、
前記ハウジングの前記底部分と前記上部分との間に延び、下方部分および上方部分を有する伸長ストラップであって、前記伸長ストラップの前記下方部分は、前記第２セットのコンデンサおよびインダクタに結合され、前記伸長ストラップの前記上方部分は、前記伸長体の端でＲＦロッドに接続される、伸長ストラップと、
前記下方部分と前記上方部分との間である中間接続部において、第１端で前記伸長ストラップに結合され、第２端で補助コンデンサに接続される中間ストラップと、
を備える、インピーダンス整合器。
【請求項2】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記伸長ストラップに対する前記中間ストラップの前記中間接続部は、前記ハウジングの前記伸長体の基部に近接して位置する、インピーダンス整合器。
【請求項3】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記ハウジングの前記伸長体は、前記中間接続部の上方に延びる前記伸長ストラップの前記上方部分の収納を提供する、インピーダンス整合器。
【請求項4】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記中間接続部の上方に延びる前記伸長ストラップは、前記ＲＦロッドにつながる追加インダクタンスを提供する、インピーダンス整合器。
【請求項5】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記伸長ストラップおよび前記中間ストラップの各々は、扁平状の導電棒材料によって規定される、インピーダンス整合器。
【請求項6】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記ハウジングは、正面側および裏側を有し、前記裏側は前記プラズマチャンバの方に向くように構成され、前記ＲＦロッドは、前記伸長ストラップの前記上方部分から、前記ハウジングの前記裏側から延びる、インピーダンス整合器。
【請求項7】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記中間ストラップは、前記中間接続部が前記補助コンデンサのインダクタンスおよび可変容量を提供するための場所を提供するように、前記伸長ストラップの前記下方部分と接触することなく重なるように構成された部分を有する、インピーダンス整合器。
【請求項8】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記伸長体は、前記ハウジングの前記底部分よりも細い、インピーダンス整合器。
【請求項9】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記高周波入力は、ＲＦケーブルを介して高周波ＲＦ発生器に接続されるように構成され、前記低周波入力は、ＲＦケーブルを介して低周波ＲＦ発生器に接続されるように構成され、前記低周波ＲＦ発生器は、前記高周波ＲＦ発生器の動作周波数よりも低い周波数で動作するように構成される、インピーダンス整合器。
【請求項10】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記ハウジングの前記底部分は、前記低周波入力を低周波ＲＦ発生器に結合する第１ＲＦケーブルを受け入れるように構成された第１ポートを有する、インピーダンス整合器。
【請求項11】
請求項１０に記載のインピーダンス整合器であって、前記ハウジングの前記底部分は、前記高周波入力を高周波ＲＦ発生器に結合する第２ＲＦケーブルを受け入れるように構成された第２ポートを有する、インピーダンス整合器。
【請求項12】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記伸長ストラップは、前記中間ストラップよりも長い、インピーダンス整合器。
【請求項13】
請求項１に記載のインピーダンス整合器であって、前記ハウジングは、別のハウジング内に設置され、前記別のハウジングは、チャック電源およびフィルタを含むコンパートメントを備え、前記別のハウジングは、さらに、チューナブルエッジリング用の整合回路を含む別のコンパートメントを備える、インピーダンス整合器。
【請求項14】
ＲＦ電力をプラズマチャンバの電極に伝送するためのインピーダンス整合器であって、底部分および上部分を有するハウジングであって、前記底部分は整合要素を有し、前記上部分は伸長体を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記底部分と前記上部分との間に延び、上方部分および下方部分を有する伸長ストラップであって、前記伸長ストラップの前記下方部分は、前記整合要素に結合され、前記伸長ストラップの前記上方部分は、前記伸長体の端でＲＦロッドに接続される、伸長ストラップと、
前記下方部分と前記上方部分との間である中間接続部において、第１端で前記伸長ストラップに結合され、第２端で補助コンデンサに接続される中間ストラップと、
を備える、インピーダンス整合器。
【請求項15】
請求項１４に記載のインピーダンス整合器であって、前記整合要素は、
高周波入力に結合された第１セットのコンデンサおよびインダクタと、
低周波数入力に結合された第２セットのコンデンサおよびインダクタと、
を備える、インピーダンス整合器。
【請求項16】
請求項１４に記載のインピーダンス整合器であって、前記伸長ストラップおよび前記中間ストラップの各々は、扁平状の導電棒材料によって規定される、インピーダンス整合器。
【請求項17】
請求項１４に記載のインピーダンス整合器であって、前記中間接続部の上方に延びる前記伸長ストラップは、前記上方部分を通じて前記ＲＦロッドにつながる追加インダクタンスを提供する、インピーダンス整合器。
【請求項18】
請求項１４に記載のインピーダンス整合器であって、前記ハウジングは、別のハウジング内に設置され、前記別のハウジングは、チャック電源およびフィルタを含むコンパートメントを備え、前記別のハウジングは、さらに、チューナブルエッジリング用の整合回路を含む別のコンパートメントを備える、インピーダンス整合器。
【請求項19】
インピーダンス整合器であって、上部分および底部分を有するハウジングであって、前記上部分は前記底部分よりも細いハウジングと、
第１無線周波数（ＲＦ）発生器に結合されるように構成された第１分岐と、
第２ＲＦ発生器に結合されるように構成された第２分岐と、
出力と、を備え、
前記第２分岐は、第１コンデンサ、第２コンデンサ、前記出力、第１ＲＦストラップ、ならびに、第１ＲＦストラップ部分および第２ＲＦストラップ部分を含む第２ＲＦストラップを備え、
前記第１ＲＦストラップ、前記第１ＲＦストラップ部分、および前記第２ＲＦストラップ部分は、ある地点で互いに結合され、
前記第１コンデンサは、前記第１ＲＦストラップ部分および前記第２ＲＦストラップ部分を介してインピーダンス整合器の前記出力に結合され、
前記第２コンデンサは、前記第１ＲＦストラップおよび前記第２ＲＦストラップ部分を介して前記インピーダンス整合器の前記出力に結合され、前記上部分は、前記第２ＲＦストラップ部分を収容するように構成される、インピーダンス整合器。
【請求項20】
請求項１９に記載のインピーダンス整合器であって、前記第１ＲＦストラップおよび前記第２ＲＦストラップの各々は、扁平状の導電棒材料によって規定される、インピーダンス整合器。
【請求項21】
請求項１９に記載のインピーダンス整合器であって、前記第１ＲＦ発生器は、前記第２ＲＦ発生器の動作周波数よりも低い周波数で動作するように構成される、インピーダンス整合器。
【請求項22】
請求項１９に記載のインピーダンス整合器であって、前記第１ＲＦストラップは、前記第１ＲＦストラップ部分と接触することなく重なるように構成された部分を有する、インピーダンス整合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示に記載の実施形態は、伸長無線周波数（ＲＦ）ストラップを有するインピーダンス整合回路システムに関する。
【背景技術】
【0002】
本明細書に記載の背景技術は、本開示の内容を一般的に提示するためである。現在名前が挙げられている発明者の発明は、本背景技術欄、および出願時の先行技術に該当しない説明の態様において記載される範囲で、本開示に対する先行技術として明示的にも黙示的にも認められない。
【0003】
無線周波数（ＲＦ）発生器は、ＲＦ信号を生成し、整合器を介してプラズマリアクタにＲＦ信号を供給する。プラズマリアクタは、プラズマリアクタにＲＦ信号が供給され、エッチングガスが供給されたときにエッチングされる半導体ウエハを有する。しかし、整合器は特定の予め設定された制約を満たすことが望ましい。
【0004】
本開示に記載の実施形態は、このような背景の下生じたものである。
【発明の概要】
【0005】
本開示の実施形態は、伸長無線周波数（ＲＦ）ストラップを有するインピーダンス整合回路システムを提供する。本実施形態は、いくつかの手法（例えば、プロセス、装置、システム、１つのハードウェア、またはコンピュータ可読媒体における方法）で実施できることを認識されたい。いくつかの実施形態が以下に説明される。
【0006】
一実施形態では、ＲＦ電力をプラズマチャンバの電極に伝送するためのインピーダンス整合器が提供される。底部分および上部分を有するハウジングが設けられる。底部分は整合要素を有し、上部分は伸長体を有する。伸長ストラップは、ハウジングの底部分と上部分との間に延び、伸長ストラップの下方部分は、整合要素に結合される。伸長ストラップの上方部分は、伸長体の端でＲＦロッドに接続される。中間ストラップは、下方部分と上方部分との間である中間接続部において、第１端で伸長ストラップに結合される。中間ストラップは、第２端で補助コンデンサに接続される。
【0007】
一実施形態では、ＲＦ電力をプラズマチャンバの電極に伝送するためのインピーダンス整合器が説明される。インピーダンス整合器は、底部分および上部分を有するハウジングを備える。底部分は整合要素を有し、上部分は伸長体を有する。低周波入力は、ハウジングの底部分を通じて接続され、第１セットのコンデンサおよびインダクタに相互接続される。高周波入力は、ハウジングの底部分を通じて接続され、第２セットのコンデンサおよびインダクタに相互接続される。伸長ストラップは、ハウジングの底部分と上部分との間に延びる。伸長ストラップの下方部分は、第２セットのコンデンサおよびインダクタに結合され、伸長ストラップの上方部分は、伸長体の端でＲＦロッドに接続される。中間ストラップは、下方部分と上方部分との間である中間接続部において、第１端で伸長ストラップに結合される。中間ストラップは、第２端で補助コンデンサに接続される。
【0008】
本明細書に記載の、伸長ＲＦストラップを有するインピーダンス整合回路システムのいくつかの利点は、製造設備のクリーンルームの床面積を節約することを含む。ＲＦストラップは細長く、ＲＦストラップを備えるインピーダンス整合回路システムのハウジングは細くなる。このハウジングは、別の整合システムのハウジングよりも少ない床面積を占める。
【0009】
本明細書に記載のインピーダンス整合回路システムのさらなる利点は、インピーダンス整合器のハウジングを含む。インピーダンス整合器のハウジングは、インピーダンス整合回路システムのハウジング内にあり、チャック電源およびフィルタ、チューナブル端シース（ＴＥＳ）整合器などの構成要素をインピーダンス整合回路システムのハウジング内に固定するために細長い。また、インピーダンス整合器の伸長ハウジングは、伸長ＲＦストラップを収容する。
【0010】
他の態様は、添付の図面と併せて記載される以下の発明を実施するための形態から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0011】
実施形態は、添付の図面と併せて記載される以下の説明を参照して理解される。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【図3】インピーダンス整合回路の無線周波数（ＲＦ）ストラップに関連付けられたインダクタンスを示す、インピーダンス整合回路の実施形態図。
【0016】
【図4A】インピーダンス整合回路のＲＦストラップの配置を示す、インピーダンス整合回路のハウジング内の内部図。
【0017】
【図4B】インピーダンス整合回路のハウジングの正面図の実施形態図。
【0018】
【図4C】インピーダンス整合回路のハウジングの側面図の実施形態図。
【0019】
【図5】インピーダンス整合回路の使用を示す、システムの実施形態図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下の実施形態は、伸長無線周波数（ＲＦ）ストラップを有するインピーダンス整合回路について説明する。本実施形態が、これらの特定の詳細の一部または全てなしに実行されてよいことは明白だろう。他の例では、本実施形態を必要以上に分かりにくくしないように、周知のプロセス動作は詳細には説明されていない。
【0021】
図１Ａは、図１Ｂに関して本明細書で説明される他のプラズマツールによって費やされるよりも大きい床面積を費やす複数のプラズマツールを示すための、システム１００の上面図の実施形態図である。システム１００は、複数のプラズマツール１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ、１０２Ｆ、１０２Ｇ、および１０２Ｈを備える。
【0022】
本明細書に記載の各プラズマツールは、一定の長さ、幅、および深さを有する。例えば、プラズマツール１０２Ａは幅１０５Ａを有し、プラズマツール１０２Ｂは幅１０５Ｂを有する。幅１０５Ａは、Ｘ軸に沿って測定される。プラズマツール１０２Ａは、Ｚ軸に沿って測定される深さ１０７Ａを有する。プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈは、製造設備の床１０４に設置されて、以下に図１Ｂに関して説明されるプラズマツールよりも大きい空間を床１０４において占める八角形配置を形成する。各プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈは、それらの他のプラズマツールと同じ寸法（例えば、幅、深さ、および高さ）を有する。
【0023】
プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈの任意の２つの隣り合うプラズマツール間には空間があることに注意されたい。例えば、プラズマツール１０２Ａの側面１０３Ａは、プラズマツール１０２Ｂの側面１０３Ｂに隣接しておらず、２つの側面１０３Ａと１０３Ｂとの間には空間があり、側面１０３Ａと１０３Ｂとの間に鋭角が形成される。この空間は、そこに人が入ってプラズマツール１０２Ａまたはプラズマツール１０２Ｂを開けるのに十分である。
【0024】
実施形態において、床面積および設置面積との用語は、本明細書では同義で用いられる。
【0025】
図１Ｂは、プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈによって費やされるよりも小さい床面積を費やす複数のプラズマツールを示すための、システム１１０の実施形態図である。システム１１０は、複数のプラズマツール１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆ、１１０Ｇ、および１１０Ｈを備える。各プラズマツール１１０Ａ～１１０Ｈは、同じ寸法（例えば、幅、深さ、および高さ）を有する。
【0026】
プラズマツール１１０Ａは幅１１３Ａを有し、プラズマツール１１０Ｂは幅１１３Ｂを有する。幅１１３Ａは、Ｚ軸に沿って測定される。また、プラズマツール１１０Ａは深さ１１５Ａを有する。深さ１１５Ａは、プラズマツール１０２Ａ（図１Ａ）の深さ１０７Ａよりも小さい。深さ１１５Ａは、Ｘ軸に沿って測定される。
【0027】
プラズマツール１１０Ａ～１１０Ｈは、床１０４に設置されて四角形配置を形成し、この四角形配置は、図１Ａに関して上記された八角形配置によって占められた空間よりも小さい空間を占める。例えば、プラズマツール１１０Ａ～１１０Ｈの任意の２つの隣り合うプラズマツールの間の空間に人は入れない。別の例として、プラズマツール１１０Ａの側面１１１Ａとプラズマツール１１０Ｂの側面１１１Ｂとの間にごくわずかな空間しかないように、または空間が全くないように、側面１１１Ａは側面１１１Ｂに隣接している。さらに別の例として、深さ１１５Ａは深さ１０７Ａよりも小さく、幅１１３Ａは幅１０５Ａよりも小さい。
【0028】
実施形態では、８つのプラズマツールの代わりに、４つ、５つ、または６つなどの任意の他の数のツールが床１０４に配置されうる。
【0029】
実施形態では、プラズマツール１１０Ａの深さは、プラズマツール１０２Ａの深さよりも大きい。一実施形態では、プラズマツール１１０Ａの幅は、プラズマツール１０２Ａの幅よりも大きい。
【0030】
図２は、プラズマツール（図１Ｂのプラズマツール１１０Ａ～１１０Ｈのいずれかなど）の構成要素の積層配置を示すためのシステム２００の実施形態図である。システム２００は、システム２０２およびインピーダンス整合回路システム（ＩＭＣＳ）２０３を備える。システム２００は、プラズマツール１１０Ａ～１１０Ｈ（図１Ｂ）のいずれかの例である。
【0031】
ＩＭＣＳ２０３は、ハウジング２１１を備えるハウジングである。本明細書で用いられるハウジングの例は、コンパートメント、筺体、ボックス、容器などを含む。ハウジング２１１は、インピーダンス整合回路（ＩＭＣ）２０４を取り囲む。ＩＭＣＳ２０３はさらに、チューナブル端シース（ＴＥＳ）整合筺体２０５、チャック電源（ＰＳ）・フィルタ筺体２０７、および、ヘリウム無線周波数（ＲＦ）構成要素のセット２０９を備える。セット２０９は、本明細書において設備およびＲＦ構成要素のセットと呼ばれることもある。本明細書で用いられる筺体の例は、コンパートメント、ハウジング、ボックス、容器などを含む。チャックＰＳ・フィルタ筺体２０７は、チャックなどの電極に直流（ＤＣ）電力を提供するチャック電源を備える。チャックＰＳ・フィルタ筺体２０７はさらに、ＲＦ電力がＤＣ電力と干渉する可能性を低減するため、ＲＦ電力がＤＣ電力に結合されないようにするフィルタを備える。ＴＥＳ整合筺体２０５は、電極を囲むチューナブルエッジリング（ＴＥＲ）に結合されたＴＥＳ整合器を備える。ＴＥＳ整合器は、１つ以上のインダクタ、１つ以上の抵抗器、１つ以上のコンデンサ、またはこれらの組み合わせなどの電気部品を備え、電気部品は互いに結合される。ＴＥＳ整合器の電気部品は、ＴＥＳ整合器の出力に結合されたＴＥＲなどの負荷のインピーダンスと、ＴＥＳ整合器の入力に結合された供給源との間で整合するインピーダンスを有する。ＴＥＳ整合器の入力に結合された供給源の例は、ＲＦ発生器、およびＲＦ発生器をＴＥＳ整合器の入力に結合するＲＦケーブルを含む。
【0032】
ハウジング２１１は、上部分２１１Ａおよび底部分２１１Ｂを有する。上部分２１１Ａの形状は細長い。例えば、上部分２１１Ａの形状は、ＴＥＳ整合筺体２０５がＩＭＣＳ２０３内に容易に収まるように、底部分２１１Ｂの形状よりも実質的に細い。また、上部分２１１Ａの伸長形状により、チャックＰＳ・フィルタ筺体２０７およびＴＥＳ整合筺体２０５がＩＭＣＳ２０３内に収まることができる。ＴＥＳ整合筺体２０５は、底部分２１１Ｂの上方に位置し、チャックＰＳ・フィルタ筺体２０７は、ＴＥＳ整合筺体２０５の上方に位置する。ヘリウム構成要素のセット２０９は、ＴＥＳ整合筺体２０５が位置する側とは反対側の、ＩＭＣ２０４のハウジング２１１の横に位置する。
【0033】
ヘリウムＲＦ構成要素のセット２０９は、プラズマチャンバの電極（下部電極など）の温度を制御するための冷却ガスの通路用の複数の導管（ヘリウム流路など）を備える。複数の導管が電極に延びて、プラズマチャンバの上部電極と下部電極との間のギャップ内の異なる区画を冷却する。温度は、電極への冷却ガス流を増減させることにより制御される。例えば、電極への冷却ガス流が増加するときは温度が上昇し、電極への冷却ガス流が減少するときは温度が低下する。冷却ガスの例はヘリウムを含み、電極の例はチャックおよび基板支持体を含む。
【0034】
また、ヘリウムＲＦ構成要素のセット２０９は、電極を回転させて電極の上面に設置された基板を処理するために電極に接続されうる電気モータに電力を提供するための交流電流（ＡＣ）電源を備える。ヘリウムＲＦ構成要素のセット２０９はまた、プラズマチャンバの下部電極と上部電極との間のギャップ量を制御（増加または低減）するために、モータおよび１対のトランジスタを備えるギャップ駆動機構も備える。ヘリウムＲＦ構成要素のセット２０９はさらに、ＩＭＣ２０４の出力またはＩＭＣ２０４の入力において変数を感知するためにセンサ（複合電流電圧センサ、電圧センサ、電力センサなど）を備える。変数の例は、複素電圧電流、インピーダンス、電圧、電力、反射電力、および供給電力を含む。
【0035】
一実施形態では、電極（チャックなど）とチューナブルエッジリングとの間に誘電体リングが位置する。
【0036】
システム２０２は、低周波（ＬＦ）ＲＦ発生器および高周波ＲＦ発生器を備え、ＩＭＣＳ２０３の上方に位置する。低周波ＲＦ発生器の例は、４００キロヘルツ（ｋＨｚ）のＲＦ発生器という低い動作周波数を有するＲＦ発生器であり、高周波ＲＦ発生器の例は、２７メガヘルツ（ＭＨｚ）または６０ＭＨｚのＲＦ発生器という高い動作周波数を有するＲＦ発生器である。低周波ＲＦ発生器の別の例は、２ＭＨｚの低い動作周波数を有するＲＦ発生器である。システム２０２は、床１０４（図１Ａおよび図１Ｂ）の空間を節約するためにＩＭＣＳ２０３の上に設置される。
【0037】
ＩＭＣ２０４のハウジング２１１は、底壁２０６Ｂを有する。システム２０２の低周波ＲＦ発生器は、底壁２０６Ｂの開口を介してインピーダンス整合回路２０４の回路要素に接続される。例えば、低周波ＲＦ発生器は、底壁２０６Ｂの開口を通るＲＦケーブル２０８Ａを介して結合されて、インピーダンス整合回路２０４の回路要素に結合される。同様に、システム２０２の高周波ＲＦ発生器は、底壁２０６Ｂの開口を介してインピーダンス整合回路２０４の回路要素に接続される。例えば、低周波ＲＦ発生器は、底壁２０６Ｂの開口を通るＲＦケーブル２０８Ｂを介して結合されて、インピーダンス整合回路２０４の回路要素に結合される。
【0038】
一実施形態では、インピーダンス整合回路、インピーダンス整合ネットワーク、整合器、インピーダンス整合器、整合ネットワーク、整合回路、および整合網との用語は、本明細書において同義で用いられる。
【0039】
一実施形態では、システム２０２は、ＩＭＣＳ２０３の上ではなく、その上方に設置される。例えば、ＩＭＣＳ２０３の上方に支持棒網などのキャリアが設けられ、システム２０２がキャリアによって支持される。
【0040】
実施形態では、システム２０２はＩＭＣＳ２０３の内部に位置する。
【0041】
実施形態では、ＲＦ伝送路５０２は基板支持体５０６を含み、基板支持体５０６はＲＦ伝送路５０２のＲＦシースに囲まれる。
【0042】
一実施形態では、基板支持体および給電電極との用語は、本明細書において同義で用いられる。
【0043】
図３は、インピーダンス整合回路３００のＲＦストラップに関連付けられたインダクタンスを示すための、インピーダンス整合回路３００の実施形態図である。インピーダンス整合回路３００は、インピーダンス整合回路２０４（図２）の例である。
【0044】
インピーダンス整合回路３００は、分岐３０２Ａおよび第２分岐３０２Ｂを備える。分岐３０２Ａは、インダクタＬ１、インダクタＬ２、コンデンサＣ１、コンデンサＣ４、コンデンサＣ５、コンデンサＣ６、およびインダクタＬ３などの回路要素を含む。コンデンサＣ５およびＣ６は、以下にさらに説明される、直流（ＤＣ）阻止コンデンサである。分岐３０２Ｂは、インダクタＬ４、コンデンサＣ２、コンデンサＣ７、およびコンデンサＣ３などの回路要素を含む。コンデンサＣ１、Ｃ２、およびＣ３は、可変コンデンサである。Ｃ１およびＣ２は主コンデンサであり、Ｃ３は補助コンデンサである。インダクタＬ１～Ｌ４は、インダクタを形成するように巻かれたコイルであり、ＲＦストラップではない。
【0045】
分岐３０２Ｂはさらに、ＲＦストラップ部分３０４Ａ、ＲＦストラップ部分３０４Ｂ、ＲＦストラップ３０４Ｃ、ＲＦストラップ３０４Ｄ、およびＲＦストラップ３０４Ｅを含む。部分３０４Ａおよび３０４Ｂは、１つのＲＦストラップの一部である。例として、本明細書で用いられるＲＦストラップは、銅または銅合金などの導体から作られた扁平状の伸長金属片である。例えば、ＲＦストラップは、一定の長さ、幅、および厚さを有する。ＲＦストラップの長さはその幅よりも大きく、ＲＦストラップの幅はその厚さよりも大きい。別の例として、ＲＦストラップは、ほぼ長方体または長方体を占め、曲げやすいまたは再形成しやすい。長方体の例は、角棒が占める体積である。
【0046】
インダクタＬ１は、接続部を介してインピーダンス整合回路３００の入力Ｉ１に結合され、接続部を介してインダクタＬ２に結合される。入力Ｉ１の例は、入力Ｉ１とインダクタＬ１との間の接続部の端である。本明細書で用いられる接続部の例は、導電線、ケーブル、ＲＦストラップ、一連のＲＦストラップ、コネクタ、またはこれらの組み合わせを含む。また、コンデンサＣ１は、インダクタＬ１とＬ２との間の接続部のある地点に結合され、接地電位に結合される。本明細書で用いられる地点の例は、ある接続部を別の接続部につなぐコネクタ（金属ボルトおよびナット、導電性ボルトおよびナット、または溶接点など）を含む。
【0047】
インダクタＬ２は、接続部を介してコンデンサＣ６に結合され、コンデンサＣ４は、インダクタＬ２とコンデンサＣ６との間の接続部のある地点に結合される。コンデンサＣ４は、接地電位にも結合される。コンデンサＣ５は、コンデンサＣ５に平行に結合される。コンデンサＣ６は、接続部を介してインダクタＬ３に結合され、インダクタＬ３は、接続部を介してインピーダンス整合回路３００の出力Ｏ１に結合される。
【0048】
インダクタＬ４は、接続部を介してインピーダンス整合回路３００の入力Ｉ２に結合され、接地接続部に結合される。入力Ｉ２の例は、入力Ｉ２とインダクタＬ４との間の接続部の端である。インダクタＬ４は、ＲＦストラップ３０４Ｄのある地点に結合される。入力Ｉ２の例は、ＲＦストラップ３０４Ｄの端である。コンデンサＣ２は、ＲＦストラップ３０４Ｄと３０４Ｅとの間の地点Ｐ２に結合される。ＲＦストラップ３０４Ｄおよび３０４Ｅは、地点Ｐ２で互いに接続される。コンデンサＣ２は、接地接続部にも結合される。コンデンサＣ７は、ＲＦストラップ３０４ＥおよびＲＦストラップ部分３０４Ａに結合される。
【0049】
コンデンサＣ３は、分岐３０２Ｂの地点Ｐ１に結合されたＲＦストラップ３０４Ｃに結合される。コンデンサＣ３は、接地接続部にも結合される。ＲＦストラップ部分３０４Ａは、地点Ｐ１でＲＦストラップ部分３０４Ｂに結合される。ＲＦストラップ部分３０４Ｂは、インピーダンス整合回路３００の出力Ｏ１に結合される。
【0050】
ＲＦストラップ部分３０４Ａおよび３０４Ｂの各々、ならびに、ＲＦストラップ３０４Ｃ～３０４Ｅの各々は、それぞれのインダクタンスを有する。例えば、ＲＦストラップ部分３０４ＡはインダクタンスＬＡを有し、ＲＦストラップ部分３０４Ｂは別のインダクタンスＬＢを有し、ＲＦストラップ３０４Ｃはさらに別のインダクタンスＬＣを有し、ＲＦストラップ３０４ＤはインダクタンスＬＤを有し、ＲＦストラップ３０４ＥはインダクタンスＬＥを有する。本明細書に記載のあらゆるＲＦストラップ（ＲＦストラップ３０４Ａ～３０４Ｅのいずれかなど）は、インダクタを形成するようにコイル状に巻かれておらず、扁平状の伸長金属片である。
【0051】
例として、インダクタＬ１は、４５マイクロヘンリ（μＨ）から５５マイクロヘンリのインダクタンスを有する。例えば、インダクタＬ１は、４０マイクロヘンリのインダクタンスを有する。別の例として、インダクタＬ２は、３５マイクロヘンリから４１マイクロヘンリのインダクタンスを有する。例えば、インダクタＬ２は、３８マイクロヘンリのインダクタンスを有する。さらに別の例として、コンデンサＣ１は、６０ピコファラッド（ｐＦ）から２０００ピコファラッドの容量を有する。別の例として、コンデンサＣ４は、１１０ピコファラッドから１２０ピコファラッドの容量を有する。また、例として、コンデンサＣ５は、２７００ピコファラッドから２９００ピコファラッドの容量を有する。例えば、コンデンサＣ５は、２８００ピコファラッドの容量を有する。別の例として、インダクタＬ３は、２．１マイクロヘンリから２．３マイクロヘンリのインダクタンスを有する。例えば、インダクタＬ３は、２．２マイクロヘンリのインダクタンスを有する。
【0052】
さらに別の例として、インダクタＬ４は、０．４４マイクロヘンリから０．４６マイクロヘンリのインダクタンスを有する。例えば、インダクタＬ４は、０．４５マイクロヘンリのインダクタンスを有する。また例として、コンデンサＣ２は、２５ピコファラッドから２５０ピコファラッドの容量を有する。別の例として、コンデンサＣ７は、７ピコファラッドから１７ピコファラッドの容量を有する。さらに別の例として、コンデンサＣ３は、３ピコファラッドから３０ピコファラッドの容量を有する。
【0053】
低周波ＲＦ発生器によって生成されたＲＦ信号は、入力Ｉ１で受信され、インダクタＬ１、インダクタＬ２、コンデンサＣ５およびＣ６、ならびにインダクタＬ３を通じて出力Ｏ１に送信される。コンデンサＣ１およびＣ４は、入力Ｉ１で受信したＲＦ信号のインピーダンスを変更する。
【0054】
また、高周波ＲＦ発生器によって生成されたＲＦ信号は、入力Ｉ２で受信され、ＲＦストラップ３０４Ｄ、地点ｐ２、ＲＦストラップ３０４Ｅ、コンデンサＣ７、ＲＦストラップ部分３０４Ａ、およびＲＦストラップ部分３０４Ｂを通じて出力Ｏ１に送信される。インダクタＬ４、コンデンサＣ２、ＲＦストラップ３０４Ｃ、およびコンデンサＣ３は、入力Ｉ２で受信したＲＦ信号のインピーダンスを変更する。
【0055】
分岐回路３０２Ａは、入力Ｉ１で受信した低周波ＲＦ信号のインピーダンスを変更して、プラズマチャンバからインピーダンス整合回路３００を通じて低周波ＲＦ発生器に向けて反射された電力を低減する。インピーダンスは、出力Ｏ１に結合された負荷のインピーダンスが入力Ｉ１に結合された供給源のインピーダンスと一致するように変更されて、インダクタＬ３の出力から修正ＲＦ信号３１０Ａが出力される。負荷の例は、プラズマチャンバ、および、インピーダンス整合回路３００をプラズマチャンバに結合するＲＦ伝送路を含む。入力Ｉ１に結合された供給源の例は、低周波ＲＦ発生器、および、低周波ＲＦ発生器を入力Ｉ１に結合するＲＦケーブル２０８Ａ（図２）を含む。
【0056】
同様に、分岐回路３０２Ｂは、入力Ｉ２で受信した高周波ＲＦ信号のインピーダンスを変更して、プラズマチャンバからインピーダンス整合回路３００を通じて高周波ＲＦ発生器に向けて反射された電力を低減する。インピーダンスは、出力Ｏ１に結合された負荷のインピーダンスが入力Ｉ２に結合された供給源のインピーダンスと一致するように変更されて、ＲＦストラップ部分３０４Ｂの出力から修正ＲＦ信号３１０Ｂが出力される。入力Ｉ２に結合された供給源の例は、高周波ＲＦ発生器、および、高周波ＲＦ発生器を入力Ｉ２に結合するＲＦケーブル２０８Ｂ（図２）を含む。インダクタＬ３およびＲＦストラップ部分３０４Ｂから出力された修正信号３１０Ａおよび３１０Ｂは、出力Ｏ１において合成（加算など）されて、出力Ｏ１から合成ＲＦ信号３１２が出力される。
【0057】
一実施形態では、図３に示されたコンデンサまたはインダクタのいずれかは、固定または可変である。例えば、コンデンサＣ４～Ｃ７の１つ以上は固定コンデンサである。別の例として、インダクタＬ１～Ｌ４の１つ以上は可変インダクタであり、そのインダクタンスは変更可能である。
【0058】
実施形態では、ＲＦストラップ部分３０４Ａおよび３０４Ｂの代わりに、２つのＲＦストラップが用いられる。例えば、ＲＦストラップ部分３０４Ａのインダクタンスを有する第１ＲＦストラップは、コネクタを介して、ＲＦストラップ部分３０４Ｂのインダクタンスを有する第２ＲＦストラップに接続される。コネクタの例は、以下に提供される。
【0059】
実施形態では、インピーダンス整合回路３００は、図３に示されたコンデンサとは異なる数のコンデンサを備える。例えば、コンデンサＣ５およびＣ６の代わりに、１つのコンデンサが用いられる。一実施形態では、インピーダンス整合回路３００は、図３に示されたインダクタとは異なる数のインダクタを備える。
【0060】
図４Ａは、インピーダンス整合回路４００のＲＦストラップの配置を示すための、インピーダンス整合回路４００のハウジング４１３の内部図である。インピーダンス整合回路４００は、インピーダンス整合回路３００（図３）の例であり、ハウジング４１３は、インピーダンス整合回路２０４（図２）のハウジング２１１（図２）の例である。
【0061】
インピーダンス整合回路４００は、ＲＦストラップ部分４０４Ａ、ＲＦストラップ部分４０４Ｂ、および、本明細書では中間ストラップと呼ばれることもあるＲＦストラップ４０４Ｃを備える。ＲＦストラップ部分４０４Ａは、ＲＦストラップ部分３０４Ａ（図３）の例であり、ＲＦストラップ部分４０４Ｂは、ＲＦストラップ部分３０４Ｂ（図３）の例であり、ＲＦストラップ４０４Ｃは、ＲＦストラップ３０４Ｃ（図３）の例である。ＲＦストラップ部分４０４Ａは、本明細書では下方部分と呼ばれることもあり、ＲＦストラップ部分４０４Ｂは、本明細書では上方部分と呼ばれることもある。ＲＦストラップ部分４０４Ａおよび４０４Ｂは、本明細書では伸長ストラップと呼ばれることもあるＲＦストラップ４０４の一部である。例えば、ＲＦストラップ部分４０４Ａおよび４０４Ｂは、１つの伸長金属片から作られている。ＲＦストラップ４０４Ｃは、ＲＦストラップ４０４よりも長さが短い。
【0062】
ＲＦストラップ４０４は、ハウジング４１３の上部４２４Ａとハウジング４１３の底部４２４Ｂとの間に延びる。例えば、ＲＦストラップ４０４は、底部４２４Ｂから架空基線４２８を介して上部４２４Ａに延びる。上部４２４Ａは、上部分２１１Ａ（図２）の例であり、底部４２４Ｂは、底部分２１１Ｂ（図２）の例である。架空基線４２８は、以下に図４Ｂを参照してさらに説明される。
【0063】
インピーダンス整合回路４００はさらに、低周波ＲＦ発生器の出力に結合されたＲＦケーブル２０８Ａ（図２）を受け入れるためのポート４０８Ａと、高周波ＲＦ発生器の出力に結合されたＲＦケーブル２０８Ｂ（図２）を受け入れるためのポート４０８Ｂとを備える。ポート４０８Ａは、低周波ＲＦ発生器によって生成された低周波ＲＦ信号をインピーダンス整合回路４００に通信するためのＲＦケーブル２０８Ａの通信エンドポイント（コネクタなど）を含み、ポート４０８Ｂは、高周波ＲＦ発生器によって生成された高周波ＲＦ信号をインピーダンス整合回路４００に通信するためのＲＦケーブル２０８Ｂの通信エンドポイント（コネクタなど）を含む。インピーダンス整合回路４００は、コンデンサＣ１～Ｃ３を備え、さらに、ＤＣ電力がインピーダンス整合回路４００の回路要素に悪影響を及ぼすことを防ぐＤＣ阻止コンデンサ４０６Ａおよび４０６Ｂを備える。ＤＣ阻止コンデンサ４０６Ａおよび４０６Ｂは、ＤＣ阻止コンデンサＣ５およびＣ６（図３）の例である。インピーダンス整合回路４００は、低周波で動作する回路要素（コンデンサＣ１など）を保護するために、入力Ｉ２で受信したＲＦ信号の高い周波数をフィルタリングするためのフィルタ４１１を備える。
【0064】
ＲＦストラップ４０４Ｃの第１端４３２は、コネクタ４１０（ねじまたはボルトなど）を介してＲＦストラップ部分４０４Ａおよび４０４Ｂに結合される。コネクタ４１０は、本明細書では中間接続部と呼ばれることもあり、ＲＦストラップ部分４０４ＡとＲＦストラップ部分４０４Ｂとの間にある。ＲＦストラップ４０４Ｃの第２端４３４は、コンデンサＣ３に接続される。第１端４３２は第２端４３４の反対側に位置し、ＲＦストラップ４０４Ｃの本体は、２つの端４３２と４３４との間に位置する。ＲＦストラップ４０４Ｃの部分４１５は、Ｚ軸に沿った方向でＲＦストラップ部分４０４Ｂの一部と重なるが、ＲＦストラップ部分４０４Ｂのその部分と物理的に接触しない。例として、ＲＦストラップ部分４０４ＡおよびＲＦストラップ４０４Ｃは、コネクタ４１０を介して互いに接続され、ＲＦストラップ部分４０４Ａは、ＲＦストラップ部分４０４Ａに沿った他の地点ではＲＦストラップ４０４Ｃに接続されない。
【0065】
コネクタ４１０は、図３の地点Ｐ１の例である。インピーダンス整合回路４００の出力Ｏ１は、ＲＦ伝送路を介してプラズマチャンバの電極に結合される。また、ＲＦストラップ部分４０４Ｂも出力Ｏ１に結合されるように細長く、コネクタ４１０を介してＲＦストラップ４０４Ｃに結合されるように細長い。ＲＦストラップ部分４０４Ａも、コネクタ４１０を介してＲＦストラップ４０４Ｃに結合されるように細長い。
【0066】
一実施形態では、伸長ＲＦストラップは、ＲＦストラップの幅よりも実質的に大きい長さを有する。例えば、ＲＦストラップ４０４Ｃの長さは、ＲＦストラップ４０４Ｃの幅の１０～２０倍である。別の例として、ＲＦストラップ部分４０４Ａおよび４０４Ｂの全長は、ＲＦストラップ部分４０４Ａおよび４０４Ｂの幅の１０～３０倍である。伸長ＲＦストラップ部分４０４Ａおよび４０４ＢならびにＲＦストラップ４０４Ｃは、インピーダンス整合回路４００のハウジング４１３の幅狭構造を容易にして床面積を節約する。また、ハウジング４１３の幅狭構造は、構成要素（ヘリウムＲＦ構成要素のセット２０９（図２）など）ならびにコンパートメント（チャックＰＳ・フィルタコンパートメント２０７（図２）およびＴＥＳ整合コンパートメント２０５（図２）など）がＩＭＣＳ２０３（図２）内に収まることを容易にする。
【0067】
図４Ｂは、インピーダンス整合回路４００（図４Ａ）のハウジング４１３の実施形態図である。ハウジング４１３は、コネクタ４１０を介してＲＦストラップ４０４Ｃに接続されたＲＦストラップ部分４０４Ａおよび４０４Ｂを備える。また、ＲＦストラップ部分４０４Ｂの端４３０Ａは、出力Ｏ１を介してＲＦ伝送路のＲＦロッド４２２に接続され、ＲＦストラップ部分４０４Ｂの反対端４３０Ｂは、図３を参照して示されたようにコンデンサＣ２およびＣ７に接続される。ＲＦロッドは、ハウジング４１３の裏面４２６Ｇに面するプラズマチャンバに接続する。ＲＦ伝送路は、ＲＦロッド４２２と、ＲＦロッド４２２を囲むＲＦシースとを含む。ＲＦシースは、ＲＦロッド４２２を囲む絶縁材によってＲＦロッド４２２から分離される。絶縁材は、ＲＦロッド４２２とＲＦシースとの間に位置する。
【0068】
ハウジング４１３は、上部４２４Ａおよび底部４２４Ｂを有する。上部４２４Ａは、本明細書では上部分と呼ばれることがあり、底部４２４Ｂは、本明細書では底部分と呼ばれることがある。上部４２４Ａは、底部４２４ＢよりもＸ軸に沿って細長い。例として、上部４２４Ａは、底部４２４Ｂよりも狭い幅を有する。また、上部４２４Ａは、Ｙ軸に沿って一定の長さを有する。例として、上部４２４Ａの長さは、６～１２インチ（１５．２４～３０．４８センチメートル）である。例えば、上部４２４Ａの長さは、８～１０インチ（２０．３２～２５．４センチメートル）である。上部４２４Ａは、ＲＦストラップ部分４０４Ｂ用のハウジングを提供し、またはＲＦストラップ部分４０４Ｂを収容し、底部４２４Ｂは、ＲＦストラップ部分４０４Ａ用のハウジングを提供する、またはＲＦストラップ４０４Ａを収容する。例えば、上部４２４Ａは、ＲＦストラップ部分４０４Ｂのカバーを提供し、底部４２４Ｂは、ＲＦストラップ部分４０４Ａのカバーを提供する。Ｘ軸はＹ軸に垂直であり、Ｘ軸およびＹ軸の両方はＺ軸に垂直である。
【0069】
底部４２４Ｂは、側面４２６Ａ、底面４２６Ｂ、側面部分４２６Ｃ１、前面部分４２６Ｆ１、および裏面部分４２６Ｇ１を有する。上部４２４Ａは、側面４２６Ｅ、上面４２６Ｄ、側面部分４２６Ｃ２、前面部分４２６Ｆ２、および裏面部分４２６Ｇ２を有する。
【0070】
側面部分４２６Ｃ１および４２６Ｃ２は互いに隣接しており、ハウジング４１３の側面４２６Ｃの一部である。同様に、前面部分４２６Ｆ１および４２６Ｆ２は互いに隣接しており、ハウジング４１３の前面４２６Ｆの一部であり、裏面部分４２６Ｇ１および４２６Ｇ２は互いに隣接しており、ハウジング４１３の裏面４２６Ｇの一部である。
【0071】
上部４２４Ａの仮想基線４２８は、上部４２４Ａを底部４２４Ｂと分離する。例えば、仮想基線４２８は、側面部分４２６Ｃ１を側面部分４２６Ｃ２と分離する。コネクタ４１０は、仮想基線４２８に近接する。例えば、コネクタ４１０は、上面４２６Ｄよりも仮想基線４２８の近くに位置する。
【0072】
上面４２６Ｄは湾曲している。また、底部４２４Ｂよりも細い上部４２４Ａは、底部４２４Ｂの体積よりも小さい体積を有する。さらに上部４２４Ａは、ＲＦストラップ部分４０４Ｂが上部４０４Ｂの内部に収まるように、プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈ（図１Ａ）のいずれかの整合器の上部よりも幅が狭い。また、上部４２４Ａは、プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈのいずれかの整合器の上部よりも長い。幅狭の上部４２４Ａは、構成要素（ヘリウムＲＦ構成要素のセット２０９（図２）など）ならびにコンパートメント（チャックＰＳ・フィルタコンパートメント２０７（図２）およびＴＥＳ整合コンパートメント２０５（図２）など）がＩＭＣＳ２０３（図２）に収まることを容易にする。
【0073】
ある実施形態では、コネクタ４１０は、上部４２４Ａの内部に位置する代わりに底部４２４Ｂの内部に位置し、仮想基線４２８に近接する。例えば、コネクタ４１０は、底面４２６Ｂよりも仮想基線４２８の近くに位置する。
【0074】
一実施形態では、ＲＦストラップ部分４０４Ｂの一部は、上部４２４Ａから底部４２４Ｂに延びる。ある実施形態では、ＲＦストラップ部分４０４Ａの一部は、底部４２４Ｂから上部４２４Ａに延びる。
【0075】
ある実施形態では、ＲＦストラップ４０４Ｃの一部は、底部４２４Ｂから上部４２４Ａに延びる。
【0076】
図４Ｃは、図４Ｂの断面Ａ－Ａからの側面図を表す。この図は、ＲＦロッド４２２に接続する出力Ｏ１まで伸長ＲＦストラップ部分４０４Ａを延ばすために、上部４２４Ａが伸長されていることを示す。例えば、上部４２４Ａは、Ｘ軸に沿ったその幅が、Ｙ軸に沿ったその長さよりも短くなる、または実質的に短くなるように伸長されている。例えば、仮想基線４２８の幅は、上部４２４Ａの長さの半分または約半分である。この図４Ｃの側面図は、ＲＦロッド４２２が図４Ｃの正面図に垂直または実質的に垂直であることも示す。補修のための利点として、図４Ｂの正面図は、ハウジング４１３を引き延ばす必要なく、インピーダンス整合回路３００（図３）の全ての回路要素へのフルアクセスを可能にする。例えば、インピーダンス整合回路３００のハウジング４１３は、ハウジング４１３の正面（側面４２６Ｆなど）からのアクセスを可能にする。例えば、正面側４２６は、処理モジュール（例えば、プラズマチャンバ）の反対側である。
【0077】
また、底部４２４Ｂは、プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈ（図１Ａ）のいずれかの整合器の最大幅よりも狭い。プラズマツール１０２Ａ～１０２Ｈのいずれかの整合器の最大幅は、整合器の底部の幅である。また、図４Ｃに示されたように、上部４２４Ａは、Ｚ軸に沿った方向に底部４２４Ｂよりも狭い。さらに、図４Ｂに示されたように、上部４２４Ａは、Ｘ軸に沿った方向に底部４２４Ｂよりも狭い。幅狭の上部４２４Ａおよび底部４２４Ｂは、床１０４（図１Ｂ）の床面積を節約する。
【0078】
図５は、インピーダンス整合回路２０４の使用を示すためのシステム５００の実施形態図である。システム５００は、低周波ＲＦ発生器（ＬＦ ＲＦＧ）、高周波ＲＦ発生器（ＨＦ ＲＦＧ）、ＲＦケーブル２０８Ａおよび２０８Ｂ、インピーダンス整合回路２０４、ＲＦ伝送路５０２、ならびにプラズマチャンバ５０４を備える。システム５００はさらに、ＴＥＳ ＲＦ発生器などの別のＲＦ発生器を備える。また、システム５００は、ＲＦケーブル５１１、ＴＥＳ整合器５０９、およびＲＦ伝送路５１７を備える。
【0079】
ＴＥＳ ＲＦ発生器は、低周波または高周波のＲＦ発生器である。例えば、ＴＥＳ ＲＦ発生器は低周波または高周波を有し、低周波および高周波の例は上記されている。ＴＥＳ整合器５０９は、ＴＥＳ整合筐体２０５（図２）の内部に位置する。
【0080】
ＲＦ伝送路５０２は、ＲＦロッド４２２（図４Ｂ）およびＲＦシースを含む。ＲＦロッド４２２は、ＲＦ伝送路５０２の絶縁材で囲まれ、絶縁材は、ＲＦ伝送路５０２のＲＦシースに囲まれる。同様に、ＲＦ伝送路５１７は、ＲＦロッドと、ＲＦロッドを囲むＲＦシースとを含む。また、絶縁材はＲＦ伝送路５１７のＲＦロッドを囲み、ＲＦ伝送路５１７のＲＦシースは絶縁材を囲む。
【0081】
プラズマチャンバ５０４は、基板支持体５０６および上部電極５０８を備える。基板支持体５０６の例は、下部電極を備えるチャックである。下部電極は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属で作られる。基板支持体５０６は、金属および酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などのセラミックで作られる。上部電極５０８はシリコンから作られ、接地接続部に結合される。プラズマチャンバ５０４はさらに、基板支持体５０６を囲むＴＥＲ５０７を備える。ＴＥＲ５０７は、１つ以上の材料（例えば、結晶シリコン、多結晶質シリコン、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）から作られる。ＴＥＲ５０７は、基板Ｓを基板支持体５０６の上に位置決めすることと、基板Ｓによって保護されないプラズマチャンバ５０４の下にある構成要素（結合リングなど）を、プラズマチャンバ５０４の内部に形成されたプラズマのイオンによる損傷から保護することとを含む、多くの機能を実行する。ＴＥＲ５０７はまた、プラズマを基板Ｓ上方の領域に閉じ込め、基板支持体５０６をプラズマによる腐食から保護する。
【0082】
ＴＥＳ ＲＦ発生器は、ＲＦケーブル５１１を介してＴＥＳ整合器５０９の入力に結合される。ＴＥＳ整合器５１９の出力は、ＲＦ伝送路５１７を介してＴＥＲ５０７に結合される。
【0083】
低周波ＲＦ発生器は、低周波ＲＦ信号５０４Ａを生成し、ＲＦケーブル２０８Ａを通じて低周波ＲＦ信号５０４Ａをインピーダンス整合回路２０４の入力Ｉ１に送信する。同様に、高周波ＲＦ発生器は高周波ＲＦ信号５０４Ｂを生成し、ＲＦケーブル２０８Ｂによって高周波ＲＦ信号５０４Ｂをインピーダンス整合回路２０４の入力Ｉ２に送信する。
【0084】
インピーダンス整合回路２０４の分岐（分岐３０２Ａ（図３）など）は、入力Ｉ１から低周波ＲＦ信号５０４Ａを受信し、出力Ｏ１に結合された負荷のインピーダンスが入力Ｉ１に結合された供給源のインピーダンスと一致するように低周波ＲＦ信号５０４Ａのインピーダンスを変更して、第１修正ＲＦ信号（修正ＲＦ信号３１０Ａ（図３）など）を出力する。出力Ｏ１に結合された負荷の例は、プラズマチャンバ５０４およびＲＦ伝送路５０２を含む。入力Ｉ１に結合された供給源の例は、低周波ＲＦ発生器およびＲＦケーブル２０８Ａを含む。
【0085】
同様に、インピーダンス整合回路２０４の分岐（分岐３０２Ｂ（図３）など）は、入力Ｉ２から高周波ＲＦ信号５０４Ｂを受信し、出力Ｏ１に結合された負荷のインピーダンスが入力Ｉ２に結合された供給源のインピーダンスと一致するように高周波ＲＦ信号５０４Ｂのインピーダンスを変更して、第２修正ＲＦ信号（修正ＲＦ信号３１０Ｂ（図３）など）を出力する。第１および第２の修正ＲＦ信号３１０Ａおよび３１０Ｂは、出力Ｏ１において合成（追加など）されて、出力Ｏ１において合成ＲＦ信号５１０が出力される。入力Ｉ２に結合された供給源の例は、高周波ＲＦ発生器およびＲＦケーブル２０８Ｂを含む。合成ＲＦ信号３１２（図３）は、合成ＲＦ信号５１０の例である。
【0086】
合成ＲＦ信号５１０は、プラズマチャンバ内でプラズマを生成または維持するために、ＲＦ伝送路５０２を通じてプラズマチャンバ５０４の下部電極に供給される。例えば、合成ＲＦ信号５１０の供給と共に、１つ以上の処理ガス（酸素含有ガスまたはフッ素含有ガスなど）が上部電極５０８と基板支持体５０６との間のギャップに供給されたときは、プラズマがプラズマチャンバ５０４の内部で生成または維持される。
【0087】
加えて、ＴＥＳ ＲＦＧは、ＲＦ信号５１３を生成し、ＲＦケーブル５１１を通じてＲＦ信号５１３をＴＥＳ整合器５０９の入力に送信する。ＴＥＳ整合器５０９は、ＲＦ信号５１３を受信すると、ＴＥＳ整合器５０９の出力に結合された負荷のインピーダンスとＴＥＳ整合器５０９の入力に結合された供給源とを一致させて、ＴＥＳ整合器５１９の出力において修正ＲＦ信号５１５を出力する。ＴＥＳ整合器５１９の入力に結合された供給源の例は、ＴＥＳ ＲＦＧおよびＲＦケーブル５１１を含み、ＴＥＳ整合器５０９の出力に結合された供給源の例は、ＴＥＲ５０７およびＲＦ伝送路５１７を含む。ＴＥＲ５０７は、基板Ｓのエッジ領域を処理するために修正ＲＦ信号５１５を受信する。
【0088】
一実施形態では、結合リングはＴＥＲ５０７の下方に位置し、基板支持体５０６を囲む。結合リングは、電気絶縁材（例えば、誘電体材料、セラミック、ガラス、複合ポリマ、酸化アルミニウムなど）で作られる。
【0089】
本明細書に記載の実施形態は、携帯型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による、またはプログラム可能な家電製品、小型コンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、様々なコンピュータシステム構成によって実施されてよい。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じて結ばれたリモート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においても実施されうる。
【0090】
いくつかの実施形態では、コントローラは、上述の例の一部でありうるシステムの一部である。このシステムは、処理ツール、チャンバ、処理用プラットフォーム、および／または、特定の処理部品（ウエハ台座、ガス流システムなど）を備える半導体処理装置を含む。このシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後の動作を制御するための電子機器と一体化される。この電子機器は、システムの様々な構成部品または副部品を制御できる「コントローラ」と呼ばれてよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムの種類に応じて、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発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置動作設定、ツールおよび他の搬送ツールおよび／またはシステムに接続もしくは結合されたロードロックに対するウエハ搬入出を含む、本明細書に開示されたあらゆるプロセスを制御するようにプログラムされる。
【0091】
概して、様々な実施形態において、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、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、プログラム命令を記憶するファームウェア形式のチップ、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、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、プログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、半導体ウエハ上でもしくは半導体ウエハ向けにプロセスを実行するための動作パラメータを定義する様々な個別設定（または、プログラムファイル）の形でコントローラに伝達される命令である。いくつかの実施形態では、動作パラメータは、１つ以上の層、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、ウエハ金型の製造時における１つ以上の処理工程を実現するために、プロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部である。
【0092】
いくつかの実施形態では、コントローラは、システムと一体化もしくは結合された、そうでなければシステムにネットワーク接続された、もしくはこれらが組み合わされたコンピュータの一部である、またはそのコンピュータに結合される。例えば、コントローラは、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にする「クラウド」内にある、またはファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部である。コントローラはシステムへのリモートアクセスを可能にして、製造動作の進捗状況を監視し、過去の製造動作の経歴を調査し、複数の製造動作から傾向または性能の基準を調査して、現行の処理のパラメータを変更する、または現行の処理に続く処理工程を設定する、または新しいプロセスを開始する。
【0093】
いくつかの実施形態では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含むコンピュータネットワークを通じて、プロセスレシピをシステムに提供する。リモートコンピュータは、次にリモートコンピュータからシステムに伝達されるパラメータおよび／もしくは設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインタフェースを含む。いくつかの例では、コントローラは、ウエハを処理するための設定の形で命令を受信する。この設定は、ウエハで実施されるプロセスの種類、および、コントローラが接続するまたは制御するツールの種類に固有であることを理解されたい。よって、上述のように、コントローラは、例えば互いにネットワーク接続された１つ以上の別々のコントローラを含むことと、本明細書に記載のプロセスの遂行などの共通の目的に向けて協働することとによって分散される。かかる目的で分散されたコントローラの例は、遠隔に（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）位置し、協働してチャンバにおけるプロセスを制御する１つ以上の集積回路と連通する、チャンバ上の１つ以上の集積回路を含む。
【0094】
制限するものではないが、様々な実施形態において、本明細書に記載のプラズマシステムは、プラズマエッチングチャンバ、堆積チャンバ、スピンリンスチャンバ、金属めっきチャンバ、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、原子層堆積（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、または、半導体ウエハの製作および／もしくは製造において関連もしくは使用する任意の他の半導体処理チャンバを含む。
【0095】
上記の動作は、平行平板型プラズマチャンバ（例えば、容量結合プラズマチャンバなど）に関して説明されたが、いくつかの実施形態では、上記の動作は他の種類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（ＩＣＰ）リアクタ、導体ツール、誘電体ツール、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。例えば、ＸＭＨｚのＲＦ発生器、ＹＭＨｚのＲＦ発生器、およびＺＭＨｚのＲＦ発生器がＩＣＰプラズマチャンバ内のインダクタに結合される（Ｘ、Ｙ、およびＺは整数）。別の例として、４００ｋＨｚのＲＦ発生器、ＹＭＨｚのＲＦ発生器、およびＺＭＨｚのＲＦ発生器がＩＣＰプラズマチャンバ内のインダクタに結合される。
【0096】
上記のように、コントローラは、ツールによって実施されるプロセス動作に応じて、他のツール回路もしくはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインタフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に設置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または、半導体製造工場においてツール位置および／もしくはロードポートに対してウエハ容器を搬入出する材料搬送に用いられるツール、のうちの１つ以上と連通する。
【0097】
上記の実施形態を念頭に置いて、いくつかの実施形態は、コンピュータシステムに記憶されたデータを含む様々なコンピュータ実施動作を用いることを理解されたい。これらのコンピュータ実施動作は、物理的数量を操作する動作である。
【0098】
いくつかの実施形態は、これらの動作を実施するためのハードウェアユニットまたは装置にも関する。装置は、専用コンピュータのために特別に構築される。コンピュータは、専用コンピュータとして定義されたときは、特定用途のために動作することもできつつ、特定用途の一部ではない他の処理、プログラム実行、またはルーチンを実施する。
【0099】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の動作は、選択的に作動されるコンピュータによって実施される、または、コンピュータメモリに記憶された１つ以上のコンピュータプログラムによって構成される、または、コンピュータネットワークを通じて取得される。コンピュータネットワークを通じてデータが取得されたときは、データは、コンピュータネットワーク（例えば、コンピュータ資源のクラウド）の他のコンピュータによって処理されてよい。
【0100】
本明細書に記載の１つ以上の実施形態は、非一時的コンピュータ可読媒体におけるコンピュータ可読コードとしても作成されうる。非一時的コンピュータ可読媒体は、その後にコンピュータシステムによって読み込まれるデータを記憶するあらゆるデータストレージハードウェアユニット（例えば、メモリデバイスなど）である。非一時的コンピュータ可読媒体の例は、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）、書き込み可能ＣＤ（ＣＤ－Ｒ）、書き換え可能ＣＤ（ＣＤ－ＲＷ）、磁気テープ、ならびに、他の光学および非光学データストレージハードウェアユニットを含む。いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードが分散されて記憶および実行されるように、ネットワーク結合コンピュータシステムにおいて分散されたコンピュータ可読有形媒体を含む。
【0101】
上記のいくつかの方法動作は特定の順序で提示されたが、様々な実施形態では、他のハウスキーピング操作が方法動作間に実施される、または、方法動作はわずかな時間差で生じるように調節される、もしくは、方法動作が様々な間隔で生じることを可能にするシステムにおいて分散される、もしくは、上記とは異なる順序で実施される。
【0102】
実施形態において、上記の実施形態からの１つ以上の特徴は、本開示に記載の様々な実施形態に記載の範囲から逸脱することなく、他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされることにさらに注意されたい。
【0103】
上記の実施形態は、明確な理解のためにいくらか詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲内で特定の変更および修正が行われてよいことが明らかだろう。従って、本実施形態は制限的でなく例示的とみなされるべきであり、開示の実施形態は本明細書に記載の詳細に限定されるべきでなく、添付の特許請求およびその同等物の範囲内で修正されてよい。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】