特表2022-508341複数のステーションシステムにおいてプラズマを平準化するために使用されるモジュール式レシピ制御較正（ＭＲＣＣ）装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-19
(54)【発明の名称】複数のステーションシステムにおいてプラズマを平準化するために使用されるモジュール式レシピ制御較正（ＭＲＣＣ）装置
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20220112BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20220112BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20220112BHJP
C23C 16/52 20060101ALI20220112BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 R
H05H1/46 M
H01L21/31 C
H01L21/302 101B
C23C16/52
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021533134
(86)(22)【出願日】2019-08-28
(85)【翻訳文提出日】2021-04-28
(86)【国際出願番号】 US2019048658
(87)【国際公開番号】W WO2020051045
(87)【国際公開日】2020-03-12
(31)【優先権主張番号】16/121,408
(32)【優先日】2018-09-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】592010081
【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジュコ・エラー・ワイ．
(72)【発明者】
【氏名】リーサー・カール・フレデリック
(72)【発明者】
【氏名】フレンチ・デヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】カプール・サニル
(72)【発明者】
【氏名】ビンガム・アーロン
(72)【発明者】
【氏名】メッツ・デヴィッド・アラン
(72)【発明者】
【氏名】ヘルツィヒ・ブレット
(72)【発明者】
【氏名】ヒエスター・ジェイコブ・エル．
(72)【発明者】
【氏名】ナイト・ブライアン
【テーマコード（参考）】
2G084
4K030
5F004
5F045
【Ｆターム（参考）】
2G084AA02
2G084AA04
2G084AA05
2G084BB16
2G084BB37
2G084CC12
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2G084HH28
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4K030EA06
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4K030LA15
5F004BA09
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5F045GB05
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5F045GB15
(57)【要約】
ＲＦ電力を調整する回路を含む。この回路は、低周波数（ＬＦ）／中周波数（ＭＦ）インダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含む低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）調整回路を含む。ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、ＲＦ入力を受け取るように構成された共通ノードとの間に結合される。この回路は、接地と共通ノードとの間に、ＬＦ／ＭＦ調整回路と並列に結合された高周波数（ＨＦ）調整回路を含む。ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含む。可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路のＬＦ／ＭＦインダクタと、ＨＦ調整回路のＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する。
【選択図】図４Ｂ
【選択図】図４Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線周波数（ＲＦ）電力を調整する回路であって、低周波数（ＬＦ）／中周波数（ＭＦ）インダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含む低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）調整回路であって、接地と、ＲＦ入力を受け取るように構成された共通ノードとの間に結合される、ＬＦ／ＨＦ調整回路と、
接地と前記共通ノードとの間に、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と並列に結合された高周波数（ＨＦ）調整回路であって、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含む、ＨＦ調整回路と、を備え、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、回路。
【請求項2】
請求項１に記載の回路であって、前記ＲＦ電力は、前記低周波数から中周波数におけるＬＦ／ＨＦ電力と、前記高周波数におけるＨＦ電力とのうちの少なくとも一方を提供するＲＦデュアルソース電力生成器によって提供される、回路。
【請求項3】
請求項１に記載の回路であって、前記ＲＦ電力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合、前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
【請求項4】
請求項１に記載の回路であって、前記ＲＦ電力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
【請求項5】
請求項１に記載の回路であって、前記共通ノードは、調整後に、対応する処理ステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成される、回路。
【請求項6】
請求項１に記載の回路であって、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成されたＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するように構成されたＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
前記可変ＨＦコンデンサに結合され、前記可変ＨＦコンデンサを調節するように構成されたＨＦアクチュエータと、
前記可変ＨＦコンデンサの値を決定するように構成されたＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、回路。
【請求項7】
請求項１に記載の回路であって、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記ＨＦインダクタよりも高い値を有し、低周波数から中周波数で、または高周波数で動作する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と前記ＨＦ調整回路との間の絶縁を提供する、回路。
【請求項8】
無線周波数（ＲＦ）電力を調整するための装置であって、低周波数（ＬＦ）から中周波数（ＭＦ）でＬＦ／ＭＦ電力を提供する低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）電力生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供する高周波数（ＨＦ）電力生成器と、を含む無線周波数（ＲＦ）デュアルソース電力生成器と、
前記ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、前記ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスであって、前記ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、１つまたは複数の分割ＲＦ入力として組み合わせて、対応するＭＲＣＣ回路へ分配するようにさらに構成された、ＳＩＲＦ分配ボックスと、
１つまたは複数の処理ステーション用の１つまたは複数のＭＲＣＣ回路であって、接地と、対応する分割ＲＦ入力を提供するように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含む、１つまたは複数のＭＲＣＣ回路と、を備え、
前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、前記ＨＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記対応する共通ノードは、調整後に、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成され、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、装置。
【請求項9】
請求項８に記載の装置であって、対応する分割ＲＦ入力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合に前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、装置。
【請求項10】
請求項８に記載の装置であって、対応する分割ＲＦ入力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合に前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、装置。
【請求項11】
請求項８に記載の装置であって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するペデスタルに提供される、装置。
【請求項12】
請求項８に記載の装置であって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するシャワーヘッドに提供される、装置。
【請求項13】
請求項８に記載の装置であって、対応するＬＦ／ＭＦ調整回路の、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するために構成された対応するＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
対応するＨＦ調整回路の、前記対応する可変ＨＦコンデンサに結合され、前記対応する可変ＨＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＨＦアクチュエータと、
前記対応する可変ＨＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、装置。
【請求項14】
請求項８に記載の装置であって、前記各処理ステーションに供給されるＲＦ電力は、同様の値である、装置。
【請求項15】
ウェーハ上に膜を堆積するためのプロセスチャンバで使用するためのアセンブリであって、低周波数（ＬＦ）から中周波数（ＭＦ）でＬＦ／ＭＦ電力を提供する低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）電力生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供する高周波数（ＨＦ）電力生成器と、を含む無線周波数（ＲＦ）デュアルソース電力生成器と、
前記ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、前記ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスであって、前記ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、第１の分割ＲＦ入力、第２の分割ＲＦ入力、第３の分割ＲＦ入力、および第４の分割入力として組み合わせて、対応するＭＲＣＣ回路へ分配するようにさらに構成された、ＳＩＲＦ分配ボックスと、
第１の処理ステーション用の第１のＭＲＣＣ回路と、
第２の処理ステーション用の第２のＭＲＣＣ回路と、
第３の処理ステーション用の第３のＭＲＣＣ回路と、
第４の処理ステーション用の第４のＭＲＣＣ回路と、を備え、
各ＭＲＣＣ回路は、接地と、対応する分割ＲＦ入力を受け取るように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含み、
前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、前記ＨＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記対応する共通ノードは、調整後、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成され、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、アセンブリ。
【請求項16】
請求項１５に記載のアセンブリであって、対応する分割ＲＦ入力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合に前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、アセンブリ。
【請求項17】
請求項１５に記載のアセンブリであって、対応する分割ＲＦ入力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合に前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、アセンブリ。
【請求項18】
請求項１５に記載のアセンブリであって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するペデスタルに提供される、アセンブリ。
【請求項19】
請求項１５に記載のアセンブリであって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するシャワーヘッドに提供される、アセンブリ。
【請求項20】
請求項１５に記載のアセンブリであって、各ＭＲＣＣ回路において、対応するＬＦ／ＭＦ調整回路の、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
各ＭＲＣＣ回路において、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
各ＭＲＣＣ回路において、対応するＨＦ調整回路の、前記対応する可変ＨＦコンデンサに結合され、前記対応する可変ＨＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＨＦアクチュエータと、
各ＭＲＣＣ回路において、前記対応する可変ＨＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、半導体基板処理機器ツール、より具体的には、半導体処理システムにおける複数のステーション全体で、プラズマを平準化するために使用されるモジュール式レシピ制御較正（ＭＲＣＣ）装置に関する。
【背景技術】
【0002】
堆積を実行するものを含むマルチステーション半導体処理システムでは、入力ＲＦ電力は分割され、複数のステーションに分配される。特に、入力ＲＦ電力は、すべてのステーションに対して１つのモジュールまたはボックスを使用して分割される。つまり、ＲＦ電力を分割した後は、ステーションごとに利用可能な調整を行うことはできない。単一の制御ボックスを使用すると、各ステーションに供給されるＲＦ電力を制御して、（平準化された、または平準化されていない）任意の望ましい電力分配を達成することは不可能である。
【0003】
それに加えて、ＲＦ電力を分割するために使用されるモジュール内のリアルエステートは制限されてよく、モジュールは、入力ＲＦ電力を分割し、複数のステーションに分配する。これは、クリアランスと沿面距離の制限を満たすことがますます困難になり、それによって内部回路内でアークが発生するリスクが生じるため、問題となり得る。
【0004】
さらに、現在の技術は、直列素子を使用して、低周波数から中周波数のＲＦ電力および／または高周波数ＲＦ電力を介して供給される出力ＲＦ電力を調節調整する。しかしながら、トポロジの性質上、出力ＲＦ電力を調整する場合、調整に使用される回路素子間の絶縁はない。つまり、低周波数から中周波数のＲＦ電力を調整すると、高周波数ＲＦ電力に影響があり、逆に、高周波数ＲＦ電力を調整すると、低周波数から中周波数のＲＦ電力に影響がある。絶縁の欠如に対応するには、追加の回路素子が必要とされ得る。しかしながら、これには、ＲＦ電力の分割に使用されるモジュールの体積を増やす必要があり、これは常に可能であるとは限らない。また、追加の回路は、直列共振のために、非常に高い電圧のリスクを生み出すおそれがある。
【0005】
それに加えて、現在の技術は、ＲＦ電力を分割するために使用されるモジュール内の容量性素子のマニュアル調整を実施し、モジュールは、入力ＲＦ電力を分割し、複数のステーションに分配する。しかしながら、容量性素子が設定されると、コンデンサの位置（および値）は、それ以上監視されない。つまり、容量性素子が設定されると、ＲＦ電力の能動的な調整はない。さらに、通信が、システムまたは電源サイクルから切断された場合、最後のコンデンサの位置はわからない。
【0006】
本明細書で提供される背景説明は、本開示の文脈を一般的に示すことを目的とする。現在指名されている発明者の研究は、この背景技術に説明されている限り、出願時に先行技術としてみなされない説明の態様と同様、明示的または暗黙的に、本開示に対する先行技術として認めなくてもよい。
【0007】
本開示の実施形態が生じるのは、この文脈においてである。
【発明の概要】
【0008】
本実施形態は、関連技術に見られる１つまたは複数の問題を解決すること、具体的には、レシピ制御された無線周波数（ＲＦ）電力調節を、モジュール方式で、処理チャンバの各ステーションに提供することに関する。本開示のいくつかの発明の実施形態を以下に説明する。
【0009】
本開示の実施形態は、ＲＦ電力を調整する回路を含む。この回路は、低周波数（ＬＦ）／中周波数（ＭＦ）インダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含む低周波数（ＬＦ）から中周波数（ＭＦ）の調整回路を含む。ＬＦ／ＭＦ調整回路は、低周波数範囲で約５ｋＨｚ（キロヘルツ）から４００ｋＨｚの間、中周波数範囲で３００ｋＨｚから３ＭＨｚ（メガヘルツ）以上で動作するように構成される。ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、ＲＦ入力を受け取るように構成された共通ノードとの間に結合される。この回路は、接地と共通ノードとの間に、ＬＦ／ＭＦ調整回路と並列に結合された高周波数（ＨＦ）調整回路を含む。ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含むＨＦ調整回路。可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合、ＨＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦ調整回路から絶縁される。それに加えて、可変ＨＦコンデンサを調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路はＨＦ調整回路から絶縁される。つまり、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路のＬＦ／ＭＦインダクタと、ＨＦ調整回路のＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する。
【0010】
本開示の他の実施形態は、ＲＦ電力を調整するための装置を含む。この装置は、低周波数から中周波数でＬＦ／ＭＦ電力を提供するＬＦ／ＭＦ電力生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供するＨＦ電力生成器とを含むＲＦデュアルソース電力生成器を含む。たとえば、ＬＦ／ＭＦ電力生成器は、その構成に応じて、低周波数範囲で約５ｋＨｚ（キロヘルツ）から４００ｋＨｚの間、および／または中周波数範囲で３００ｋＨｚから３ＭＨｚ以上（メガヘルツ）の間で動作するように構成される。この装置は、ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスを含む。ＳＩＲＦ分配ボックスは、ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、１つまたは複数の分割ＲＦ入力として、組み合わせて分配するようにさらに構成される。この装置は、１つまたは複数の処理ステーション用の１つまたは複数のモジュール式遠隔制御較正（ＭＲＣＣ）回路を含む。各ＭＲＣＣ回路は、接地と、対応する分割ＲＦ入力を受け取るように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含む。ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、対応する共通ノードとの間に結合される。ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、ＨＦ調整回路は、接地と、対応する共通ノードとの間に結合される。対応する共通ノードは、調整後に、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成される。可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路のＬＦ／ＭＦインダクタと、ＨＦ調整回路のＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する。
【0011】
本開示の別の実施形態は、ウェーハ上に膜を堆積するためのプロセスチャンバで使用するためのアセンブリを含む。アセンブリは、低周波数から中周波数でＬＦ／ＭＦ電力を提供するＬＦ／ＭＦ生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供するＨＦ電力生成器とを含むＲＦデュアルソース電力生成器を含む。たとえば、ＬＦ／ＭＦ電力生成器は、その構成に応じて、低周波数範囲で約５ｋＨｚ（キロヘルツ）から４００ｋＨｚの間、および／または中周波数範囲で３００ｋＨｚから３ＭＨｚ以上（メガヘルツ）の間で動作するように構成される。アセンブリは、ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスを含む。ＳＩＲＦ分配ボックスはさらに、ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、第１の分割ＲＦ入力、第２の分割ＲＦ入力、第３の分割ＲＦ入力、および第４の分割ＲＦ入力として組み合わせて分配するように構成される。アセンブリは、第１の処理ステーション用の第１のＭＲＣＣ回路、第２の処理ステーション用の第２のＭＲＣＣ回路、第３の処理ステーション用の第３のＭＲＣＣ回路、および第４の処理ステーション用の第４のＭＲＣＣ回路を含む。各ＭＲＣＣ回路は、接地と、対応する分割ＲＦ入力を受け取るように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含む。ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、対応する共通ノードとの間に結合される。ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、ＨＦ調整回路は、接地と、対応する共通ノードとの間に結合される。対応する共通ノードは、調整後、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成される。可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路のＬＦ／ＭＦインダクタと、ＨＦ調整回路のＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する。
【0012】
これらおよび他の利点は、明細書および特許請求の範囲の全体を読むことで、当業者によって理解されるであろう。
【0013】
実施形態は、添付図面と併せて採用される以下の説明を参照することによって最もよく理解されて差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下の詳細な説明は、例示の目的で多くの特定の詳細を含むが、当業者は、以下の詳細に対する多くの変形および変更が、本開示の範囲内にあることを理解するであろう。したがって、以下に説明する本開示の態様は、この説明に続く特許請求の範囲に、一般性を失うことなく、限定を課すことなく説明されている。
【0033】
一般的に言えば、本開示の様々な実施形態は、複数のステーションへのＲＦ電力の平準化された分配を提供するシステムおよび方法を説明する。特に、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）マルチステーションプラズマモジュールは、ＲＦエネルギを使用して、ウェーハ（たとえば、３００ｍｍウェーハなど）に膜を堆積またはエッチングする。各ステーションは、高周波数のみ、高周波数と、低周波数から中周波数のエネルギの組合せ、またはそれらの組合せのいずれかで供給される。プラズマの性質上、そのインピーダンスは動的であるため、プラズマに供給されるＲＦ電力を平準化するために、ステーションへのＲＦ電力を能動的に調整する必要がある。つまり、（負荷として機能する）プラズマのインピーダンスは、ＲＦ電力の供給に影響を与える。実施形態では、モジュール式遠隔制御較正（ＭＲＣＣ）システムは、マルチステーションプラズマシステムにおけるステーションのおのおのへ、ＲＦ電力の平準化された分配を達成する。
【0034】
本開示の実施形態のＲＦ電力供給システムの利点は、マルチステーション処理システムの各ステーションへのＲＦ電力の供給および調節へのモジュール式アプローチを含む。特定のステーションにおけるプラズマのインピーダンスは絶えず変化しているため、複数のステーションに供給するためにＲＦ電源から入力ＲＦ電力を分割しても、平準化された電力は得られない。各ステーションにおいて（たとえば、実施形態のＭＲＣＣ回路／モジュールを介して）ＲＦ電力調整能力を提供することにより、電力供給を、必要に応じて増加または減少させることができる。このように、各ステーションへの電力および／または電圧の個別の制御が提供される。それに加えて、本開示の実施形態は、ＬＦ／ＭＦ周波数またはＨＦ周波数のいずれかを調節する場合、ＲＦ電力調節の絶縁を提供する。特に、ＭＲＣＣモジュールは、１つは低周波数から中周波数の調節用で、もう１つは高周波数調節用である、２つの並列回路を使用して、負荷（たとえば、プラズマ）のインピーダンスを変化させる。これらの並列回路は、一方の周波数を調節しても、もう一方の周波数が影響を受けないように設計される。さらに、本開示の実施形態は、アブソリュートエンコーダを使用して、各コンデンサの位置を追跡する。そのようにして、コンデンサの位置情報は失われない。それに加えて、本開示の実施形態は、アセンブラが、モジュールの３つの側面の内部構成要素にアクセスすることを可能にする、ＭＲＣＣモジュールのクラムシェル設計を使用する。これにより、組立時間が短縮され、構築コストが削減される。さらに、本開示の実施形態は、フローティングモータマウントを使用して、コンデンサと、コンデンサを回転させるアクチュエータとの間の軸方向の誤整列に対抗する。これにより、誤整列によるコンデンサの焼き付きを防ぐ。
【0035】
様々な実施形態の上記の一般的な理解により、実施形態の例示的な詳細が、様々な図面を参照して説明される。１つまたは複数の図面において同様の番号が付けられた要素および／または構成要素は、一般に、同じ構成および／または機能を有することを意図される。さらに、図面は、一定の縮尺で描かれていなくてよいが、新しい概念を説明および強調することを意図される。本実施形態は、これらの特定の詳細の一部またはすべてが無くても実施してよいことが明らかであろう。他の例では、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス動作は詳細に説明されていない。
【0036】
本開示の実施形態は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）および原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスで使用されるものなどのプラズマプロセスモジュールにおける電力供給に関する。本開示の実施形態は、様々なプロセスモジュール構成で実施されてよい。さらに、本開示の実施形態は、本明細書で提供される例に限定されず、異なる構成、形状、およびプラズマ生成技術を適用する異なるプラズマ処理システム（たとえば、誘導結合システム、容量結合システム、電子サイクロトロン共鳴システム、マイクロ波システムなど）で実現されてよい。プラズマ処理システムおよびプラズマ処理モジュールの例は、共同所有されている米国特許第８，８６２，８５５号、第８，８４７，４９５号、第８，４８５，１２８号、および米国特許出願第１５／３６９，１１０号に開示される。
【0037】
図１Ａは、反応器システム１００Ａを示しており、これは、ＣＶＤ（たとえば、ＰＥＣＶＤ）または原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスで形成されたものなど、基板上に膜を堆積するために使用されてよい。膜の堆積は、好ましくは、ＰＥＣＶＤシステムで実施される。図１Ａの構成に示されるように、ＲＦ電力は、ペデスタル１４０に供給されるが、他の実施形態では、電力は、シャワーヘッドを介するなど、他の手法で供給されてよい。これらの反応器は、２つ以上のヒータを利用してよく、この例示的な反応器では、共通のターミナル構成を使用して、均一性またはカスタム設定のために温度を制御してよい。より具体的には、図１Ａは、ウェーハ１０１を処理するために使用される基板処理システム１００Ａを示す。このシステムは、下部チャンバ部１０２ｂおよび上部チャンバ部１０２ａを有するチャンバ１０２を含む。中央支柱は、１つの実施形態では電力供給電極であるペデスタル１４０を支持するように構成される。ペデスタル１４０は、マッチネットワーク１０６を介してＲＦ電源１０４に電気的に結合される。電源は、制御モジュール１１０、たとえば、コントローラによって制御される。制御モジュール１１０は、プロセス入力および制御１０８を実行することによって、基板処理システム１００Ａを動作させるように構成される。プロセス入力および制御１０８は、電力レベル、タイミングパラメータ、プロセスガス、ウェーハ１０１の機械的な動きなどのプロセスレシピを含んでよく、たとえば、ウェーハ１０１上に膜を堆積または形成する。
【0038】
基板処理システム１００Ａは、複数の処理ステーションを含んでよい。たとえば、チャンバ１０２は、複数の処理ステーションを含んでよく、各ステーションは、ウェーハ１０１を支持するペデスタルを有する。マッチングネットワーク１０６によって供給されるＲＦ電力および周波数は、分配システム４２０によって分割および分配される。各ステーションに供給されるＲＦ電力の量を調節するために、１つまたは複数のＭＲＣＣチューナ４１５が、ＭＲＣＣチューナ４１５とステーションとの間に１対１の関係で提供される。たとえば、１つまたは複数のＭＲＣＣチューナ４１５は、１つの実施形態では、各ステーションが、等しい量のＲＦ電力を受け取るように、各ステーション間で平準化された調整を提供するように構成できる。別の実施形態では、１つまたは複数のＭＲＣＣチューナ４１５は、ステーションのおのおのに、所望のＲＦ電力を提供するように構成することができ、ステーションのおのおのに供給される電力は、必ずしも等しい必要はない。
【0039】
１つの方法は、既知の良好な構成要素およびシステムを用いてシステムを較正することを含む。電圧プローブ（たとえば、ＶＩプローブ４１７）を使用して、フィードバックが、対応するＭＲＣＣチューナ（たとえば、チューナ４１５）に戻され、対応するステーションへのＲＦ電力供給を調節する方法を決定する。たとえば、１つのＶＩプローブ４１７は、対応するステーションの電流および電圧を決定するために使用される。このように、動作中、ＶＩプローブ１０７は、プラズマのインピーダンスの変化による電圧変動を測定でき、処理中、ステーションへのＲＦ電力の所望の供給を達成するために、ＲＦ電力を能動的に調節できる。
【0040】
中央支柱はまた、リフトピン（図示せず）を含み、これらのおのおのは、リフトピン制御１２２によって制御されるように、対応するリフトピン作動リング１２０によって作動される。リフトピンは、ペデスタル１４０からウェーハ１０１を持ち上げて、エンドエフェクタが、ウェーハを拾い上げることを可能にし、エンドエフェクタによって配置された後にウェーハ１０１を下げるために使用される。基板処理システム１００Ａはさらに、プロセスガス１１４、たとえば、施設からのガス化学供給に接続されたガス供給マニホールド１１２を含む。実行される処理に応じて、制御モジュール１１０は、ガス供給マニホールド１１２を介して、プロセスガス１１４の供給を制御する。選択されたガスは、その後、シャワーヘッド１５０に流し込まれ、そのウェーハ１０１に面するシャワーヘッド１５０の面と、ペデスタル１４０上にあるウェーハ１０１との間に画定された空間体積に分配される。ＡＬＤプロセスでは、ガスは、吸収、または吸収された反応物との反応のために選択された反応物である可能性がある。
【0041】
さらに、ガスは、予混合されても、されなくてもよい。適切なバルブおよびマスフロー制御メカニズムを適用して、プロセスの堆積およびプラズマトリートメント段階中に、正しいガスが確実に供給されるようにしてよい。プロセスガスは、出口からチャンバを出る。真空ポンプ（たとえば、１段または２段の機械式ドライポンプおよび／またはターボ分子ポンプ）は、プロセスガスを引き出し、スロットルバルブまたは振り子バルブなど、閉ループ制御の流量制限デバイスにより、反応器内を適切に低圧力に維持する。
【0042】
また、ペデスタル１４０の外側領域を取り囲むキャリアリング２００も示される。キャリアリング２００は、ペデスタル１４０の中心にあるウェーハ支持領域からステップダウンした、キャリアリング支持領域上に位置するように構成される。キャリアリングは、そのディスク構造の外縁側、たとえば、外半径と、ウェーハ１０１が位置する場所に最も近いそのディスク構造のウェーハ縁側、たとえば、内半径とを含む。キャリアリングのウェーハ縁側は、キャリアリング２００がスパイダフォーク１８０によって持ち上げられたときにウェーハ１０１を持ち上げるように構成された複数の接触支持構造を含む。したがって、キャリアリング２００は、ウェーハ１０１とともに持ち上げられ、たとえば、マルチステーションシステムにおいて、別のステーションへ回転される。他の実施形態では、チャンバは、単一のステーションチャンバである。
【0043】
図１Ｂは、本開示の１つの実施形態にしたがって、ウェーハを処理して、たとえば、その上に膜を形成するために使用されるシャワーヘッドへのＲＦ電力の印加を示す基板処理システム１００Ｂを示す。反応器システム１００Ｂは、ＣＶＤ（たとえば、ＰＥＣＶＤ）または原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスで形成されたもののような膜を、基板上に堆積するために使用されてよい。図１Ｂの構成に示されるように、ＲＦ電力は、シャワーヘッド１５０に供給されるが、他の実施形態では、電力は、図１Ａにおけるようなペデスタル１４０を介するなど、他の手法で供給されてよい。
【0044】
基板処理システム１００Ｂは、ＲＦ電力の供給場所を除いて、システム１００Ａと同様である。同様の番号の要素は、同様の機能を実行し、同様の構成を有する。たとえば、システム１００Ｂは、下部チャンバ部１０２ｂおよび上部チャンバ部１０２ａを有するチャンバ１０２を含む。中央支柱は、１つの実施形態では接地された電極であるペデスタル１４０を支持するように構成される。
【0045】
シャワーヘッド１５０は、ＲＦマッチネットワーク１０６を介して電源（たとえば、１つまたは複数のＲＦ電力生成器５０）に電気的に結合される。電源は、制御モジュール１１０、たとえば、コントローラによって制御される。制御モジュール１１０は、前述したように、プロセス入力および制御１０８を実行することによって、基板処理システム１００Ａを動作させるように構成される。実行される処理に依存して、制御モジュール１１０は、ガス供給マニホールド１１２を介したプロセスガス１１４の供給を制御する。選択されたガスは、その後、シャワーヘッド１５０に流し込まれ、ウェーハ１０１に面するシャワーヘッド面と、ペデスタル１４０上にあるウェーハとの間に画定された空間体積に分配される。
【0046】
基板処理システム１００Ｂは、複数の処理ステーションを含んでよい。たとえば、チャンバ１０２は、複数の処理ステーションを含んでよく、各ステーションは、ウェーハ１０１を支持するためのペデスタルを有する。ＲＦマッチネットワーク１０６は、システム１００Ｂに電力を供給するＲＦ分配システム４２０に結合されてよい。たとえば、マッチングネットワーク１０６によって供給されるＲＦ電力および周波数は、分配システム４２０によって分割され、ステーションのおのおのに分配される。また、ステーションに供給されるＲＦ電力は、動作中にシャワーヘッドの電圧を感知するＶＩプローブ４１７を通過する。そのようにして、ＲＦ電力は、平準化された電力供給のために、または所望の電力供給のために、各ステーションにおいて調節されてよい。
【0047】
各ステーションに供給されるＲＦ電力の量を調節するために、１つまたは複数のＭＲＣＣチューナ４１５が、ＭＲＣＣチューナ４１５とステーションとの間に１対１の関係で提供される。たとえば、１つまたは複数のＭＲＣＣチューナ４１５は、１つの実施形態では、各ステーションが、等しい量のＲＦ電力を受け取るように、ステーションのおのおのの間で平準化された調整を提供するように構成できる。別の実施形態では、１つまたは複数のＭＲＣＣチューナ４１５は、ステーションのおのおのに、所望のＲＦ電力を提供するように構成でき、ステーションのおのおのに供給される電力は、必ずしも等しくなる必要はない。
【0048】
図２は、４つの処理ステーションが提供されるマルチステーション処理ツールの上面図を示す。この上面図は、（たとえば、例示のために、上部チャンバ部１０２ａが取り外されている）下部チャンバ部分１０２ｂのものであり、４つのステーションは、スパイダフォーク２２６によってアクセスされる。各スパイダフォーク、またはフォークは、第１および第２のアームを含み、アームのおのおのは、ペデスタル１４０の各側の一部の周りに配置される。この図では、スパイダフォーク２２６は、それらがキャリアリング２００の下にあることを伝えるために破線で描かれている。係合および回転機構２２０を使用するスパイダフォーク２２６は、キャリアリング２００をステーションから同時に（すなわち、キャリアリング２００の下面から）上げて、持ち上げ、その後、（キャリアリングのうちの少なくとも１つがウェーハ１０１を支持するところである）キャリアリング２００を、次の位置に下げる前に、少なくとも１つまたは複数のステーションを回転させるように構成され、それにより、さらなるプラズマ処理、トリートメント、および／または膜堆積が、それぞれのウェーハ１０１上で生じ得る。
【0049】
図３は、インバウンドロードロック３０２およびアウトバウンドロードロック３０４を備えたマルチステーション処理ツール３００の実施形態の概略図を示す。大気圧において、ロボット３０６は、ポッド３０８を介してロードされたカセットから、大気ポート３１０を介してインバウンドロードロック３０２に基板を移動するように構成される。インバウンドロードロック３０２は、真空源（図示せず）に結合されているので、大気ポート３１０が閉じられた場合に、インバウンドロードロック３０２はポンプダウンされてよい。インバウンドロードロック３０２はまた、処理チャンバ１０２ｂと接するチャンバ輸送ポート３１６を含む。したがって、チャンバ輸送３１６が開かれた場合、別のロボット（図示せず）が、処理のために、基板を、インバウンドロードロック３０２から、第１のプロセスステーションのペデスタル１４０に移動させてよい。
【0050】
図示された処理チャンバ１０２ｂは、図３に示される実施形態では１から４まで番号が付けられた４つのプロセスステーションを含む。いくつかの実施形態では、処理チャンバ１０２ｂは、低圧環境を維持するように構成されてよく、これによって、基板は、真空破壊および／または空気曝露を受けることなく、プロセスステーション間でキャリアリング２００を使用して移送されてよい。図３に示される各プロセスステーションは、（ステーション１について３１８において示される）プロセスステーション基板ホルダおよびプロセスガス供給ライン入口を含む。
【0051】
図３はまた、処理チャンバ１０２ｂ内で基板を移送するためのスパイダフォーク２２６を示す。スパイダフォーク２２６は回転し、あるステーションから別のステーションへのウェーハの移送を可能にする。移送は、スパイダフォーク２２６がキャリアリング２００を外側の下面から持ち上げることを可能にすることによって起こり、これによって、ウェーハを持ち上げ、ウェーハとキャリアとをともに次のステーションに回転させる。１つの構成では、スパイダフォーク２２６は、処理中の高レベルの熱に耐えるために、セラミック材料から作られる。
【0052】
図４Ａは、本開示の１つの実施形態にしたがって、複数のステーションへのＲＦ電力の所望の分配（たとえば、自動平準化、加重分配など）のために構成された例示的なマルチステーションプラズマシステム４００Ａ（たとえば、化学蒸着システム）を示す。ＰＥＣＶＤマルチステーションプラズマシステムは、ＲＦエネルギを使用して、１つまたは複数のウェーハに、膜を堆積またはエッチングする。
【0053】
たとえば、マルチステーションプラズマシステム４００Ａは、各ステーションのプラズマ反応器（動的であることが知られている）間の分配を平準化するために、各ステーションのＲＦ電力の能動的調整を提供する。示されるように、マルチステーションプラズマシステム４００は、高周波数ＲＦ電力を生成するためのＨＦ生成器４０１と、低周波数から中周波数のＲＦ電力を生成するためのＬＦ／ＭＦ生成器４０５とを含む、ＲＦ生成システムを含む。高周波数電力は、高周波数（たとえば、約１３．５６ＭＨｚ、１０～２０ＭＨｚの範囲、５～５０ＭＨｚの範囲、５～１００ＭＨｚの範囲）で動作する。低周波数電力は、低周波数（たとえば、３６０ｋＨｚから４４０ｋＨｚの範囲、２００ｋＨｚから７００ｋＨｚの範囲、および１００ｋＨｚから９００ｋＨｚの範囲）で動作する。中周波数電力は、中周波数（たとえば、２００ｋＨｚから５００ｋＨｚの範囲、４００ｋＨｚから８００ｋＨｚの範囲、５００ｋＨｚから１ＭＨｚの範囲、８００ｋＨｚから２ＭＨｚの範囲、および１．５ＭＨｚから３．５ＭＨｚの範囲）で動作する。各生成器は、複数の分配チャネルに分割され、各チャネルは、プラズマ反応器（たとえば、ステーション）に電力を供給する。各ステーションにおける消費電力は、各反応器の状態（たとえば、動的であるプラズマインピーダンス）によって異なる。たとえば、高周波数ＲＦ生成器４０１は、マッチングネットワーク４０２に接続される。マッチングネットワーク４０２によって供給される電力および周波数は、分割入力無線周波数（ＳＩＲＦ）分配システム４１０に供給される。また、低周波数から中周波数のＲＦ生成器４０５は、マッチングネットワーク４０６に接続される。マッチングネットワーク４０６によって供給される電力および周波数は、ＳＩＲＦ分配システム４１０に供給される。
【0054】
ＳＩＲＦ分配システム４１０は、高周波数ＲＦ電力および低周波数から中周波数のＲＦ電力のおのおのを分割し、チャネル（たとえば、１つからＮ個のチャネル）に分配する。各ステーションは、高周波数ＲＦ電力のみ、低周波数から中周波数のＲＦ電力のみ、または高周波数ＲＦ電力と、低周波数から中周波数のＲＦ電力との組合せ、のいずれかをソースとされる。１つの実施形態では、ＳＩＲＦ分配システム４１０のＲＦ電力出力は、チャネルのおのおのに均等に分配される。
【0055】
図４Ａに示されるように、各チャネルは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）反応器に電力を提供する。たとえば、第１のチャネルは、ステーション１のペデスタル４２５－１を囲む反応器に電力を提供し、第２のチャネルは、ステーション２のペデスタル４２５－２を囲む反応器に電力を提供し、第Ｎのチャネルは、ステーションＮのペデスタル４２５－Ｎを囲む反応器に電力を提供する。消費電力は、対応するステーションの反応器の状態によって異なる。ＣＣＰ反応器は動的であることが知られているので、本開示の実施形態は、反応器間の分配を平準化するために、または各ステーションに所望の電力レベルを提供するために、各ステーションへのＲＦ電力の能動的調整を提供する。特に、各チャネルは、対応するチャネルを介して、対応するステーションに供給されるＲＦ電力を調整するように構成されたＭＲＣＣチャネルを含む。さらに、各チャネルは、対応するステーションに供給されるＲＦ電力の電圧を測定するためのＶＩプローブ４１７を含む。その電圧は、ステーションに供給される適切な電圧および／または電力を決定するためのフィードバックとして使用されてよい。つまり、１つの実施形態では、ＭＲＣＣチューナを、対応するＶＩプローブに接続することによって、そして十分なロジックを用いて、マルチステーションＲＦ自動マッチングを実行して、ステーション電力を能動的に平準化してよい。また、平準化された分配の代わりに、所望のおよび／または較正された不平準も達成されて差し支えない。たとえば、第１のチャネルでは、ＶＩプローブ４１７Ａは、ＭＲＣＣチューナ４１５Ａによってステーション１に供給されるＲＦ電力を測定するように構成され、第２のチャネルでは、ＶＩプローブ４１７Ｂは、ＭＲＣＣチューナ４１５Ｂによってステーション２に供給されるＲＦ電力を測定するように構成され、第Ｎのチャネルでは、ＶＩプローブ４１７Ｎは、ＭＲＣＣチューナ４１５ＮによってステーションＮに供給されるＲＦ電力を測定するように構成される。
【0056】
図４Ａに示すように、各ステーションは、１つまたは複数のフィルタボックスで構成される。一般に、ペデスタルの中央支柱を介して、様々な構成要素（たとえば、ヒータと、ヒータの温度を測定するために、熱電対から電圧信号を受信するコントローラなど）に交流（ＡＣ）または直流（ＤＣ）電力を供給する電源は、ＲＦ電力（低周波数から中周波数および／または高周波数）をＡＣまたはＤＣ電力と結合させるチャネル部分の前後のポイントにおいて、フィルタボックス（たとえば、ＲＦフィルタ）を使用することにより、中央支柱からも供給されるＲＦ電力から保護される。たとえば、高周波数ＲＦ電力が、ステーションに供給された（たとえば、ペデスタルの中央支柱を介してチャックに供給された）場合、中央支柱にも存在する他の任意の電気回路構成からの高周波数ＲＦ電力を絶縁するために、高周波数フィルタボックス４３０も提供される。たとえば、ペデスタルの中央支柱も通過するＡＣまたはＤＣ経路ラインを使用して、ペデスタルのチャック内の発熱素子を制御してよい。このように、高周波数フィルタボックス４３０は、ＡＣ経路ラインを、中央支柱を介して供給される高周波数ＲＦ電力から絶縁する。同様に、低周波数から中周波数のフィルタボックス４３５は、ＡＣ経路ラインを、中央支柱を介して供給される低周波数から中周波数のＲＦ電力から絶縁する。より具体的には、高周波数フィルタボックス４３０Ａは、高周波数ＲＦ電力を絶縁し、低周波数から中周波数のフィルタボックス４３５Ａは、ステーション１に供給される低周波数から中周波数のＲＦ電力を絶縁し、高周波数フィルタボックス４３０Ｂは、高周波数ＲＦ電力を絶縁し、低周波数から中周波数のフィルタボックス４３５Ｂは、ステーション２に供給される低周波数から中周波数のＲＦ電力を絶縁し、・・・高周波数フィルタボックス４３０Ｎは、高周波数ＲＦ電力を絶縁し、低周波数から中周波数のフィルタボックス４３５Ｎは、ステーションＮに供給される低周波数から中周波数のＲＦ電力を絶縁する。
【0057】
図４Ｂは、１つの実施形態にしたがって、１つまたは複数のＭＲＣＣシステムを使用するクワッドステーションモジュール（ＱＳＭ）プラズマ処理システムへの、ＲＦ電力の分配、またはＲＦ電力の所望のまたは加重分配の自動平準化のために構成されたＲＦ電力システム４００Ｂのブロック図を示す。システム４００Ｂは、図４Ａのマルチステーションプラズマシステム４００Ａ内で実施できる。
【0058】
複数の電力生成器が提供される。たとえば、ＲＦデュアルソース電力生成器は、ＬＦ／ＨＦ電力を提供する低周波数から中周波数のＲＦ電力生成器４０５と、高周波数でＨＦ電力を提供する高周波数ＲＦ電力生成器４０１とを含んでよい。
【0059】
それに加えて、分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックス４２０は、低周波数から中周波数のＲＦ電力生成器４０５から、ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、高周波数ＲＦ電力生成器４０１からＨＦ電力を受け取るように構成される。ＳＩＲＦ分配ボックス４２０は、ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、１つまたは複数の分割ＲＦ出力として組み合わせて分配するようにさらに構成され、これら電力のおのおのは、対応する分割ＲＦ入力として、対応するＭＲＣＣモジュール４１５に提供される。たとえば、ＳＩＲＦ分配ボックス４２０は、ステーション１に、調節されたＲＦ電力を提供するＭＲＣＣチューナ４１５ＡにＲＦ出力１（４５５Ａ）を提供し、ステーション２に、調節されたＲＦ電力を提供するＭＲＣＣチューナ４１５ＢにＲＦ出力２（４５５Ｂ）を提供し、ステーション３に、調節されたＲＦ電力を提供するＭＲＣＣチューナ４１５ＣにＲＦ出力３（４５５Ｃ）を提供し、ステーション４に、調節されたＲＦ電力を提供するＭＲＣＣチューナ４１５ＤにＲＦ出力４（４５５Ｄ）を提供する。
【0060】
このように、ＲＦ電力システム４００Ｂの４つのＭＲＣＣチューナは、各ＭＲＣＣチューナ４１５が、ＲＦ入力およびＲＦ出力を有するように、ＳＩＲＦ分配ボックス４２０からＲＦ電力（たとえば、ＲＦ出力）を、内部ＲＦ入力として提供する。つまり、各ＭＲＣＣチューナは、対応するステーションのＳＩＲＦ ＲＦ出力に接続されたＲＦ入力を有する。また、各ＭＲＣＣチューナは、ペデスタルまたはシャワーヘッドのいずれかのステーションに提供される１つのＲＦ出力を有する。たとえば、ＭＲＣＣチューナ４１５Ａは、ステーション１のペデスタルまたはシャワーヘッド４２０Ａに調整されたＲＦ電力１を提供し、ＭＲＣＣチューナ４１５Ｂは、ステーション２のペデスタルまたはシャワーヘッド４２０Ｂに調整されたＲＦ電力２を提供し、ＭＲＣＣチューナ４１５Ｃは、ステーション３のペデスタルまたはシャワーヘッド４２０Ｃに調整されたＲＦ電力３を提供し、ＭＲＣＣチューナ４１５Ｄは、ステーション４のペデスタルまたはシャワーヘッド４２０Ｄに調整されたＲＦ電力４を提供する。１つの実施形態では、各ステーションに供給されるＲＦ電力は、平準化されている、および／または、ほぼ等しい）。別の実施形態では、各ステーションに供給されるＲＦ電力は、所望の分配にしたがって平準化されていない。
【0061】
それに加えて、ＭＲＣＣコントローラ４５０は、ＭＲＣＣチューナ４１５Ａ～４１５Ｄのおのおのの動作を制御する（たとえば、平準化された分配、手動分配、説明された分配などのための設定を提供する）。たとえば、ＭＲＣＣコントローラ４５０は、対応する可変コンデンサの値を調節するための制御信号を提供してよく、可変コンデンサを調節することによって、対応するＭＲＣＣチューナのＲＦ電力出力を調節できる。
【0062】
特に、各ＭＲＣＣチューナ４１５は、以下の図５Ａに説明されるように、２つの並列回路経路を有するＲＦ回路を含む。各並列回路経路は、ＬＦ／ＭＦまたはＨＦのいずれかの基本動作周波数を超える共振を伴う直列共振回路を含む。さらに、両並列回路は、それぞれ可変コンデンサの値を調節することにより、ＬＦ／ＭＦまたはＨＦのいずれかの電力を調節するように設計される。調節に対する電力応答は、ステーションのプラズマ負荷インピーダンスに依存する。
【0063】
図５Ａは、ＲＦ電力の自動調整のために構成されたＭＲＣＣ回路図５００Ａであり、ＭＲＣＣ回路は、本開示の１つの実施形態にしたがって、低周波数から中周波数の調整回路および高周波数調整回路を含む。ＭＲＣＣ回路図５００は、最小の高周波数および低周波数から中周波数のクロストークを伴う広い調整範囲を提供する広い静電容量範囲を有する。示されるように、ＭＲＣＣ回路５００Ａは、接地と、対応する分割ＲＦ入力を提供するように構成された対応する共通ノード５１０との間に、ＨＦ調整回路７０２に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路７０１を含む（たとえば、ＲＦ入力として内部的に提供されるＳＩＲＦ分配ボックス４２０から出力される分割ＲＦ出力を受け取る）。並列回路は、調整された場合、負荷のインピーダンスを変化させる。特に、ＭＲＣＣ回路図５００ＡをＲＦ経路に挿入することは、対応するステーションに向かうエネルギおよび／または電力を増加または減少させることによって負荷を妨げる。さらに、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２は、一方が調節された場合に他方の回路が影響を受けないように設計される。
【0064】
ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１は、ＬＦ／ＭＦインダクタ５２０と直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０を含む。ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、対応する共通ノード５１０との間に結合される。１つの実施形態では、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１の共振は、動作の基本周波数（ＬＦ／ＭＦ周波数）を超える。１つの実施形態では、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０は、５～７００ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。１つの実施形態では、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０は、１５～６５０ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。１つの実施形態では、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０は、１００～４００ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。１つの実施形態では、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０は、２００～３００ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１は、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の値を変化させることによって調整および／または調節される。このように、ＬＦ／ＭＦ電力は、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の値を調節することによって調節される。１つの実施形態では、ＬＦ／ＭＦインダクタ５２０は、１０から４０マイクロヘンリ（ｕＨ）の間の範囲内に見られる値を有する。１つの実施形態では、ＬＦ／ＭＦインダクタ５２０は、２４マイクロヘンリ（ｕＨ）の値を有するが、他の実施形態では、値は異なってよい。
【0065】
ＨＦ調整回路７０２は、ＨＦインダクタ５２５と直列に結合された可変ＨＦコンデンサ５３５を含む。ＨＦ調整回路７０２は、接地と、対応する共通ノードとの間に結合される。１つの実施形態では、ＨＦ調整回路７０２の共振は、動作の基本周波数（ＨＦ周波数）を超える。１つの実施形態では、可変ＨＦコンデンサ５３５は、２～７５ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。１つの実施形態では、可変ＨＦコンデンサ５３５は、５～５０ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。１つの実施形態では、可変ＨＦコンデンサ５３５は、１０～３０ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。１つの実施形態では、可変ＨＦコンデンサ５３５は、１５～２５ピコファラッド（ｐｆ）の間の値を有するが、他の実施形態では、値はこの範囲を超えてもよい。ＨＦ調整回路７０２は、ＨＦコンデンサ５３５の値を変化させることによって調整および／または調節される。このように、ＨＦ電力は、可変ＨＦコンデンサ５３５の値を調節することによって調節される。１つの実施形態では、ＨＦインダクタ５２５は、３から３０マイクロヘンリ（ｕＨ）の範囲内に見られる値を有する。１つの実施形態では、ＨＦインダクタ５２５は、５から２５マイクロヘンリ（ｕＨ）の間の範囲内に見られる値を有する。１つの実施形態では、ＨＦインダクタ５２５は、１６マイクロヘンリ（ｕＨ）の値を有するが、他の実施形態では、この値は異なってよい。１つの実施形態では、ＨＦインダクタ５２５の値は、ＬＦ／ＭＦインダクタ５２０の値よりも小さい。
【0066】
前述したように、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１は、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の値を変化させることによって調整および／または調節され、ＨＦ調整回路７０２は、ＨＦコンデンサ５３５の値を変化させることによって調整および／または調節される。ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０および高周波数コンデンサ５３５の必要な値は、反応器内のプロセス条件に依存する。たとえば、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１および／またはＨＦ調整回路７０２の調整は、対応する反応器に示される電圧の調整、および／または、対応する反応器に供給される電力の調整を提供する。具体的には、ＭＲＣＣ回路図５００Ａは、特定のソース周波数に対してインピーダンス変化を提供するために、位相シフタとして複数の並列回路（たとえば、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２）を使用する。このように、インピーダンスが変化すると、特定の負荷（ステーション）に供給される電力が変化する。そのようにして、負荷が変化すると（たとえば、プラズマが、処理中に、そのインピーダンスを動的に変化させると）、ＭＲＣＣ回路は、負荷に適切な電力（たとえば、平準化された電力、必要な電力など）を供給するためにインピーダンスを自動的に調整するように構成される。さらに、実施形態では、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０およびＨＦコンデンサ５３５の値は、処理シーケンス全体に対する１つの調整を通じて、または処理シーケンス内の複数の重要なステップにおける調整を通じて、プロセス条件の変化と同期される。
【0067】
ＭＲＣＣ回路図５００Ａを調整した後、対応する共通ノード５１０は、対応するＲＦ出力を、対応するステーションに提供するように構成される。つまり、ＲＦ入力が調節され、対応するステーションへのＲＦ出力として提供される。
【0068】
実施形態では、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２は、それらのそれぞれのソース周波数間の干渉を回避するために、絶縁を有するように設計されている。それに加えて、これらの回路は、調整範囲全体における共振を回避し、１つのステーションへの電流の急激な増加を防ぐ。以下は、ＭＲＣＣ回路図５００Ａのインピーダンス式である。
【数1】
【0069】
図５Ａ－１は、本開示の１つの実施形態にしたがって、図５ＡのＭＲＣＣ図のＬＦ／ＭＦ調整回路とＨＦ調整回路との間の交差並列絶縁を示す。特に、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合、ＨＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦ調整回路から絶縁される。また、可変ＨＦコンデンサを調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路はＨＦ調整回路から絶縁される。具体的には、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路のＬＦ／ＭＦインダクタと、ＨＦ調整回路のＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する。示されるように、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０が調節される場合、ＨＦ調整回路７０２の並列回路内のＨＦインダクタ５２５は、高いインピーダンスを示すように動作し、それによって、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１（たとえば、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０）が調節される場合、ＨＦ調整回路７０２を絶縁する。また、ＨＦコンデンサ５３５が調節される場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１の並列回路内のＬＦ／ＭＦインダクタ５２０が動作して、高いインピーダンスを示し、それによって、ＨＦ調整回路７０２（たとえば、ＨＦコンデンサ５３５）が調節される場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１を絶縁する。つまり、低周波数から中周波数のインダクタ、および高周波数インダクタのおのおのは、反対側の、すなわち交差調整回路の反対側のコンデンサを調節する場合、交差並列絶縁を提供する。
【0070】
図５Ｂおよび図５Ｃは、１ＫＷの入力電力（たとえば、内部ＲＦ入力）を有するＭＲＣＣ回路図５００Ａを使用して電力を調節する例を示す。説明したように、電力は、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０およびＨＦコンデンサ５３５のうちの１つまたは複数を変化させることによって調節される。図５Ｂおよび図５Ｃにおいて、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０およびＨＦコンデンサ５３５の値は、静電容量のために利用可能な合計値の範囲パーセンテージとして表される。特に、図５Ｂおよび図５Ｃは、１ｋＷの入力電力で、高周波数のために１３．５６ＭＨｚ、低周波数から中周波数のために４００ｋＨｚを使用したシミュレーション結果を示す。示されるように、図５Ｂおよび図５Ｃは、各周波数の回路間の調整可能性および絶縁を示す。
【0071】
特に、図５Ｂは、本開示の１つの実施形態にしたがって、複数のステーションへのＲＦ電力の分配、またはＲＦ電力の所望の分配の自動平準化のために構成されたＭＲＣＣ回路の高周波数調整回路のコンデンサ（たとえば、ＨＦ調整回路７０２のＨＦコンデンサ５３５）の値とは無関係に、低周波数から中周波数の調整回路のコンデンサ（たとえば、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１のＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０）を調節することによって、ＭＲＣＣ回路を使用するＲＦ電力の調整を示す３次元（３Ｄ）グラフ５００Ｂを示す。グラフ５００Ｂは、電力を示すＺ軸５４１、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の値を示すＸ軸５４２、およびＨＦコンデンサ５３５の値を示すＹ軸５４２を含む。特に、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１とＨＦ調整回路７０２との間の絶縁は、ＭＲＣＣ回路図５００Ａを調整する場合に達成される。１つの実施形態では、ＨＦ調整回路７０２は、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０を調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１から絶縁される。たとえば、対応する分割ＲＦ入力が、低周波数から中周波数の成分（たとえば、４００ｋＨｚの低周波数から中周波数）を有する場合、可変ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０を調節する場合、ＨＦインダクタ５２５は、対応する分割ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示し、ＨＦ調整回路７０２をＬＦ／ＭＦ調整回路７０１から効果的に絶縁する。示されるように、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の特定の値について、電力レベルは、ＨＦコンデンサ５４３の値に関係なく一定である。つまり、ＨＦコンデンサ５４３は、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の特定の値に対して値が変化してよいが、電力レベルは一定である。
【0072】
図５Ｃは、本開示の１つの実施形態にしたがって、複数のステーションへのＲＦ電力の分配の自動平準化のために構成されたＭＲＣＣ回路の低周波数から中周波数の調整回路のコンデンサの値と独立した高周波数調整回路のコンデンサを調節することによって、ＭＲＣＣ回路を使用するＲＦ電力の調整を示す３Ｄグラフ５００Ｃを示す。グラフ５００Ｃは、図５Ｂのグラフ５００Ｂと同じ軸を含み、電力を示すＺ軸５４１と、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の値を示すＸ軸５４２と、ＨＦコンデンサ５３５の値を示すＹ軸５４２とを含む。特に、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１とＨＦ調整回路７０２との間の絶縁は、たとえば、ＭＲＣＣ回路図５００Ａを調整する場合に達成される。１つの実施形態では、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１は、可変ＨＦコンデンサ５３５を調節する場合、ＨＦ調整回路７０２から絶縁される。たとえば、対応する分割ＲＦ入力が、高周波数成分（たとえば、１３．５６ＭＨｚの高周波数）を有する場合、ＬＦ／ＭＦインダクタ５２０は、対応する分割ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示し、可変ＨＦコンデンサ５３５を調節する場合、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１を、ＨＦ調整回路７０２から効果的に絶縁する。示されるように、ＨＦコンデンサ５３５の特定の値について、電力レベルは、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０の値に関係なく一定である。つまり、ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０は、ＨＦコンデンサ５３５の特定の値に対して値が変化してよいが、電力レベルは一定である。
【0073】
図５Ｄ～図５Ｆは、１つの実施形態において、低周波数ＲＦ電力および／または高周波数ＲＦ電力を較正するように構成されたレシピ制御較正回路５００Ｄと、較正回路５００Ｄ内のコンデンサを調節する場合の電力応答を示すシミュレーション結果とを示す。
【0074】
特に、図５Ｄは、本開示の１つの実施形態にしたがって、複数のステーションに供給されるＲＦ電力を分割するための直列素子を含むレシピ制御較正回路５００Ｄを示す。回路５００Ｄは、低周波数ＲＦ＿ＩＮを受け取るためのノード１を含む。ノード１は、ＬＦインダクタ５０１に結合され、ＬＦインダクタ５０１は、可変ＬＦコンデンサ（ＬＦ Ｃａｐ）５０２に並列に結合され、その両方がノード２に結合される。ノード２は、低周波数コンデンサ５０３、５０４に並列に結合される。並列回路は、低周波数インダクタ５０５、コンデンサ５０６、コンデンサ５０７、およびコンデンサ５０８を含み、これらはすべて、ノード１とノード２との間に並列に結合される。コンデンサ５１６は、高周波数ＲＦ＿ＩＮを受け取るように構成され、ノード１とノード４との間に結合される。可変ＨＦコンデンサ（ＨＦ Ｃａｐ）５１５は、ノード２と接地との間に結合される。インダクタ５１７は、ノード１とノード５との間に結合され、ＲＦ＿ＯＵＴを提供する。
【0075】
また、図５Ｅおよび図５Ｆは、レシピ制御較正回路５００Ｄが、完全に絶縁されていないことを示唆するシミュレーションを示す。特に、図５Ｅは、本開示の１つの実施形態にしたがって、低周波数調整回路を調節する場合の高周波数調整回路への影響を示す図５Ｄのレシピ制御較正システムを使用したＲＦ電力の調整を示す３Ｄグラフを示す。たとえば、図５Ｅでは、回路５００Ｄの低周波数成分（たとえば、コンデンサ）が調節される場合、低周波数コンデンサの特定の値において、電力は、高周波数コンデンサの値に応じて変化する。つまり、低周波数成分と高周波数成分とは互いに影響を及ぼし、絶縁されない。同様に、図５Ｆは、本開示の１つの実施形態にしたがって、高周波数調整回路を調節する場合の低周波数調整回路への影響を示す図５Ｄのレシピ制御較正システムを使用したＲＦ電力の調整を示す３Ｄグラフを示す。図５Ｆにおいて、回路５００Ｄの高周波数成分（たとえば、コンデンサ）が調節される場合、高周波数コンデンサの特定の値において、電力は、低周波数コンデンサの値に応じて変化する。このように、ここでも、低周波数成分と高周波数成分とは互いに影響を及ぼし、絶縁されない。このように、低周波数から中周波数の成分、および高周波数成分は、それぞれの周波数で動作している場合、互いに絶縁されるので、図５Ａの回路５００Ａは、図５Ｄの回路５００Ｄに対する改善を提供する。
【0076】
図６は、本開示の１つの実施形態にしたがって、１つまたは複数のＭＲＣＣ調整システムを使用して、複数のステーションへのＲＦ電力の供給の自動平準化のために構成されたシステム６００の斜視図である。示されるように、システム６００は、クワッドステーションモジュールツールをサポートするために必要とされるＭＲＣＣチューナモジュールのクワッドセットを含む。つまり、クワッドセットは、ＭＲＣＣチューナ４１５Ａ～４１５Ｄを含む４つの個別のＭＲＣＣチューナを含み、各ＭＲＣＣチューナは、対応するステーションへの電力供給を制御するように構成される。各ＭＲＣＣチューナは同様に構成され、以下に提供されるＭＲＣＣチューナ４１５Ａの議論は、すべてのＭＲＣＣチューナを代表している。特に、図７Ａは、対応するステーションへの平準化された、および／または、所望の電力を供給するように構成されたＭＲＣＣチューナ４１５（たとえば、４１５Ａ）の斜視図および開放図を提供する。
【0077】
１つの実施形態では、システム６００は、将来の対称的な低周波数から中周波数のＲＦシステムと上位互換性がある対称設計を示し、このように、固有のステーション平準化性能を改善する。特に、４つのＭＲＣＣ調整システム４１５Ａ～４１５Ｄは、中央開口部６９０の周りに対称的に配置される。１つの実施形態では、対称的に配置されたＭＲＣＣ調整システム４１５Ａ～４１５Ｄは、１つまたは複数のペデスタルに電力を提供するために、クワッドステーション処理システム（たとえば、図２～図３に示されるシステム）の下に構成される。別の実施形態では、対称的に配置されたＭＲＣＣ調整システム４１５Ａ～４１５Ｄは、１つまたは複数のシャワーヘッドに電力を提供するために、クワッドステーション処理システム（たとえば、図２～図３に示されるシステム）の上に構成される。
【0078】
各ＭＲＣＣチューナ４１５は、前述したように、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２を含む。たとえば、ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタ５２０およびＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、ＬＦ／ＭＦ調整回路は、対応するＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０を調節することによって調整される。また、ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタ５２５およびＨＦコンデンサ５３５を含み、ＨＦ調整回路は、ＨＦコンデンサ５３５を調節することによって調整される。
【0079】
ＭＲＣＣチューナのおのおのは、同様に構成される。たとえば、ＭＲＣＣチューナ４１５Ａは、ＭＲＣＣチューナ内の構成要素の冷却を提供するためのファン６３０を含む。それに加えて、ＭＲＣＣチューナ４１５内の各調整回路は、対応する可変コンデンサを調整するように構成されたアクチュエータ６１０と、可変コンデンサの値を測定するためのエンコーダ６２０とを含む。アクチュエータは、対応するコンデンサの値を変更するように構成される。たとえば、アクチュエータは、可変コンデンサの値を変化させるように制御されるモータ（たとえば、ステッパ、サーボなど）であってよい。たとえば、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１は、アクチュエータ６１０Ａおよびエンコーダ６２０Ａに結合される。同様に、ＨＦ調整回路７０２は、アクチュエータ６１０Ｂおよびエンコーダ６２０Ｂに結合される。
【0080】
その類似の構成のために、ＭＲＣＣチューナは、モジュール方式で使用することができ、１つのＭＲＣＣチューナ４１５が、１つのステーションに関連付けられる。モジュール性は、既存の分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスから物理的に絶縁できるが、取り付けることができるＭＲＣＣチューナ４１５を提供することによって実施される。特に、各ＭＲＣＣチューナ４１５は、反応器の近く、またはソースの近く、またはそのことに関するＲＦの経路上の任意の場所に配置できる。このように、ＭＲＣＣチューナ４１５をＲＦ経路に挿入することによって、負荷は、特定のステーションに向かうエネルギを増加または減少することを妨げられる（たとえば、変化される）。
【0081】
１つの実施形態では、ＭＲＣＣチューナ４１５Ａは、アブソリュートエンコーダ６２０を使用して、対応する各コンデンサの位置を追跡する。位置情報は、コントローラへのフィードバックとして提供されてよい。アブソリュートエンコーダは、より正確な位置決めと、位置決め検証とを可能にし、繰り返し可能な位置決め、したがって、繰り返し可能なステーション間の電力調節を保証する。以前は、エンコーダは、位置検証に使用されていなかったため、値と位置の内部検証を、検証目的で実行できなかった。
【0082】
さらに、アブソリュートエンコーダを使用する場合、対応するエンコーダによって決定された位置情報は失われない。つまり、アブソリュートエンコーダを使用すると、原点復帰、リミットスイッチ、またはハードストップ検索ルーチンを使用して、位置をリセットしなくても、電源を入れ直して位置を知ることができる。たとえば、可変コンデンサの機械的なエンドリミットおよび中間点は、アブソリュートエンコーダによって決定および学習できる。これにより、電源サイクルで変化しない、より一貫性のあるプロセス結果が可能になる。また、アブソリュートエンコーダを使用すると、（たとえば、機械的なエンドリミットを決定するために）対応するコンデンサを１回だけ較正すればよいので、コンデンサに負荷がかからない。そのため、統合されたアブソリュートエンコーダは、実際の位置を追跡し、静電容量の変化を最小限に抑えて、モータがどこにあるかを確実に認識できるように構成できる。これにより、高応力の原点復帰を実行する必要がなくなる。
【0083】
特に、アブソリュートエンコーダ６２０の使用は、対応するコンデンサの正確なプロファイルを作成する能力を可能にする。コンデンサの両端は、１つの実施形態では、（アブソリュートエンコーダに基づく）モータの実際の位置と比較された（モータに送信されたステップ／パルスに基づく）モータの知覚位置を見て、それらが完全なステップの同期（１．８度）を超える場合に見つけられるハードストップを決定することによって見つけることができる。この決定されたリミットにより、ハードストップを「ハンマリング」するのではなく、停止させることで、ハードストップへの応力を軽減する。たとえば、ステッパモータは、何かに詰まると、半正弦波の力（たとえば、逆起電力［ＥＭＦ］パルス）をかけ、「ハンマ」運動を引き起こす。これは、すばやく停止しないと、より多くの損傷を引き起こす可能性がある。モータとエンコーダとの間の誤整列のフルステップ（またはそれ以下）をチェックすると、ハードストップとの最初の接触中にのみステッピングモータを停止できる。その後、コンデンサを調節する場合に、モータがハードストップに戻らなくてもよい。ハードストップを繰り返し押すと、コンデンサの機能が著しく変化し、電源を入れ直すたびに、システムレシピを再調整する必要が生じる可能性がある。
【0084】
具体的には、１つのハードストップを見つけることにより、座標系を確立することが可能になる。コンデンサの健全性は、所与のコンデンサの調整の全範囲を確保するために、他方のハードストップ（たとえば、他端）を見つけることによってチェックすることもできる。両ハードストップを見つけることによって決定される知覚される回転数は、製造業者によって提供される、予想される回転数と比較できる。知覚される回転数が予想と一致しない場合、実施形態では、コンデンサとモータとのスリップ、コンデンサの破損、誤ったコンデンサなどの問題を示している可能性がある。較正前に、そしてＭＲＣＣチューナの寿命を通じて定期的に、これらの問題を検出することは、予防保守を提供する。
【0085】
図７Ｂは、本開示の１つの実施形態にしたがって、処理ステーションへのＲＦ電力の調整のために構成されたＭＲＣＣチューナ４１５のクラムシェル外形７５０の斜視図である。クラムシェルエンクロージャ設計により、アセンブラは、３側面からアクセスできるため、組立時間とコストが低減され、構成要素の組立時間が短縮されるため、人件費が削減される。たとえば、図７Ａと図７Ｂとの両方を参照して示すように、クラムシェルエンクロージャ７５０は、少なくともＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２を保持するように構成されたシャーシ７３０に取り付けられる。クラムシェルエンクロージャ７５０はまた、一方の側の調整回路（たとえば、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２）と、他方の側のモータ６１０およびエンコーダ６２０との間の境界として機能する面７３５に取り付けられる。
【0086】
より具体的には、エンクロージャ７８０は、シャーシまたはベース７３０、前面７３５、およびクラムシェル外形７５０を含む。エンクロージャ７８０は、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２を囲むように構成される。クラムシェル外形７５０は、上部７５１および複数の側壁を含む。たとえば、クラムシェル外形７５０は、前面７３５に隣接する側壁７５２Ａ、７５２Ｂと、取り付けられた場合に前面７３５に対向する側壁７５２Ｃとを含む。さらに、ブラケット７８１は、前面７３５に取り付けられるか、または結合される。
【0087】
図７Ａに示すように、図７ＡのＭＲＣＣチューナ４１５は、本開示の実施形態にしたがって、低周波数から中周波数の調整回路７０１または高周波数調整回路７０２のコンデンサと接するために、面７３５に取り付けられた１つまたは複数のフローティングモータマウント７１０（たとえば、マウント７１０Ａおよび７１０Ｂ）を含む。たとえば、フローティングモータマウント７１０Ａは、ＬＦ／ＭＦアクチュエータ６１０ＡとＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０との間にフローティング境界を提供し、フローティングモータマウント７１０Ｂは、ＨＦアクチュエータ６１０ＢとＨＦコンデンサ５３５との間にフローティング境界を提供する。
【0088】
例示として、フローティングモータマウント７１０Ｂによって表されるように、フローティングモータマウント７１０の上部は、ねじ７４０Ａ、７４０Ｂを介して延長部７３６Ｂに取り付けられる。延長部７３６Ｂは、前面７３５に取り付けられたブラケット７８１に取り付けられる。吹出に示されているように、（マウント７１０Ｂによって表される）フローティングモータマウント７１０の底部は、マウント７１０のタブ７２０Ａ、７２０Ｂを、シャーシ７３０のスロット（図示せず）に挿入することによって、シャーシ７３０と緩く位置合わせされる。フローティングモータマウント７１０Ｂは、アクチュエータ／モータ６１０Ｂと、対応するコンデンサ（ＨＦコンデンサ５３５）との間の軸方向の誤整列に対抗するように構成される。適切な位置合わせにより、コンデンサの、またはコンデンサとモータとを結合するカプラ（図示せず）のベアリングに対する軸方向圧力による、コンデンサの焼き付きを防ぐ。それに加えて、フローティングモータマウント７１０は、モータとコンデンサとを位置合わせするためのモータマウントとして使用される機械加工された中実のアルミニウムブロックを置き換えることができ、それによって、コストを削減し、設置の容易性を高める。
【0089】
フローティングモータマウント７１０Ａは、マウント７１０Ｂと同様に構成される。特に、フローティングモータマウント７１０Ａは、ねじを介して延長部７３６Ａに取り付けられる。延長部７３６Ａは、前面７３５に取り付けられたブラケット７８１に取り付けられる。フローティングモータマウント７１０Ａの底部は、シャーシ７３０のスロットにタブを挿入することによって、シャーシ７３０と緩く位置合わせされる。フローティングモータマウント７１０Ａは、アクチュエータ／モータ６１０Ａと、対応するコンデンサ（ＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０）との間の軸方向の誤整列に対抗するように構成される。適切な位置合わせは、コンデンサの、またはコンデンサとモータとを結合するカプラ（図示せず）のベアリングに対する軸方向圧力による、コンデンサ５３０の焼き付きを防ぐ。
【0090】
図７Ｃは、本開示の１つの実施形態にしたがって、処理ステーションへのＲＦ電力の調整のために構成されたＭＲＣＣチューナシステムの斜視図である。ＭＲＣＣチューナシステムは、シャーシ７３０に取り付けられたＬＦ／ＭＦ調整回路７０１およびＨＦ調整回路７０２を含む。ＭＲＣＣチューナのクラムシェル外形７５０は、透明であり、ＬＦ／ＭＦ調整回路７０１のＬＦ／ＭＦコンデンサ５３０およびＬＦ／ＭＦインダクタ５２０を示し、ＨＦ調整回路７０２のＨＦコンデンサ５３５およびＨＦインダクタ５２５を示す。クラムシェル外形７５０は、シャーシ７３０および面７３５に取り付けられ、ファン６３０もまた、クラムシェル外形７５０に取り付けられる。面７３５は、前述したように、モータ６１０／エンコーダ６２０と、対応する調整回路とを分離し、その間の境界として機能する。エンコーダ６２０は、対応するコンデンサの位置を調整するために、モータ６１０を制御するコントローラに位置情報を戻す。また、ＲＦ出力７８０は、対応するステーションにＲＦ電力を供給するように示される。
【0091】
図８は、上記のシステムを制御するための制御モジュール８００を示す。たとえば、制御モジュール８００は、プロセッサ、メモリ、および１つまたは複数のインターフェースを含んでよい。制御モジュール８００は、感知された値に部分的に基づいて、システム内のデバイスを制御するために適用されてよい。たとえば、制御モジュール８００は、感知された値および他の制御パラメータに基づいて、バルブ８０２、フィルタヒータ８０４、ポンプ８０６、および他のデバイス８０８のうちの１つまたは複数を制御してよい。制御モジュール８００は、たとえば、圧力計８１０、流量計８１２、温度センサ８１４、および／または他のセンサ８１６からのみ、感知された値を受け取る。制御モジュール８００はまた、前駆体の供給および膜の堆積中のプロセス条件を制御するために適用されてよい。制御モジュール８００は、通常、１つまたは複数のメモリデバイスおよび１つまたは複数のプロセッサを含む。
【0092】
制御モジュール８００は、前駆体供給システムおよび堆積装置のアクティビティを制御してよい。制御モジュール８００は、プロセスタイミング、供給システム温度、およびフィルタ間の圧力差、バルブ位置、ガスの混合、チャンバ圧力、チャンバ温度、基板温度、ＲＦ電力レベル、基板チャックまたはペデスタル位置、および他の特定のプロセスのパラメータを制御するための一連の命令を含むコンピュータプログラムを実行する。制御モジュール８００はまた、圧力差を監視し、蒸気前駆体供給を、１つまたは複数の経路から、１つまたは複数の他の経路に自動的に切り替えてよい。いくつかの実施形態では、制御モジュール８００に関連付けられたメモリデバイスに格納された他のコンピュータプログラムを適用してよい。
【0093】
通常、制御モジュール８００に関連付けられたユーザインターフェースが存在する。ユーザインターフェースは、ディスプレイ８１８（たとえば、装置および／またはプロセス条件のディスプレイ画面および／またはグラフィカルソフトウェアディスプレイ）、およびポインティングデバイス、キーボード、タッチスクリーン、マイクロフォンなどのユーザ入力デバイス８２０を含んでよい。
【0094】
プロセスシーケンスにおける前駆体、堆積、および他のプロセスの供給を制御するためのコンピュータプログラムは、たとえば、アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｐａｓｃａｌ、Ｆｏｒｔｒａｎなど任意の従来のコンピュータ可読プログラミング言語で書くことができる。コンパイルされたオブジェクトコードまたはスクリプトは、プログラムで識別されたタスクを実行するためにプロセッサによって実行される。
【0095】
制御モジュールパラメータは、たとえば、フィルタの圧力差、プロセスガスの組成と流量、温度、圧力、ＲＦ電力レベルや低周波数から中周波数のＲＦ周波数などのプラズマ条件、冷却ガス圧力、およびチャンバ壁温度などのプロセス条件に関連する。
【0096】
システムソフトウェアは、多くの異なる手法で設計または構成されてよい。たとえば、本発明の堆積プロセスを実行するために必要なチャンバ構成要素の動作を制御するために、様々なチャンバ構成要素サブルーチンまたは制御オブジェクトを書き込んでよい。この目的のためのプログラムまたはプログラムのセクションの例は、基板位置決めコード、プロセスガス制御コード、圧力制御コード、ヒータ制御コード、およびプラズマ制御コードを含む。
【0097】
基板位置決めプログラムは、基板をペデスタルまたはチャックにロードするために、および、基板と、ガス入口および／またはターゲットなどのチャンバの他の部分との間の間隔を制御するために使用されるチャンバ構成要素を制御するためのプログラムコードを含んでよい。プロセスガス制御プログラムは、ガス組成および流量を制御するためのコード、および任意選択で、チャンバ内の圧力を安定させるために堆積前にチャンバにガスを流すためのコードを含んでよい。フィルタ監視プログラムは、測定された差分を、所定の値と比較するコード、および／または、経路を切り替えるためのコードを含む。圧力制御プログラムは、たとえば、チャンバの排気システムのスロットルバルブを規制することによって、チャンバ内の圧力を制御するためのコードを含んでよい。ヒータ制御プログラムは、前駆体供給システム、基板、および／またはシステムの他の部分の構成要素を加熱するための加熱ユニットへの電流を制御するためのコードを含んでよい。あるいは、ヒータ制御プログラムは、ヘリウムなどの熱伝達ガスの基板チャックへの供給を制御してよい。
【0098】
堆積中に監視され得るセンサの例は、マスフロー制御モジュール、圧力計８１０などの圧力センサ、供給システムに配置された熱電対、ペデスタルまたはチャック、図９Ａ～図９Ｃにおける状態センサ９２０を含むが、これらに限定されない。適切にプログラムされたフィードバックおよび制御アルゴリズムを、これらのセンサからのデータとともに使用して、望ましいプロセス条件を維持してよい。前述は、単一またはマルチチャンバ半導体処理ツールにおける本開示の実施形態の実施を説明する。
【0099】
いくつかの実施では、コントローラは、システムの一部であり、これは、上記の例の一部であってよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の処理用プラットフォーム、および／または、特定の処理構成要素（基板ペデスタル、ガスフローシステムなど）を含む半導体処理機器を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウェー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に、電子機器と統合されてよい。電子機器は、「コントローラ」と称されてよく、システムの様々な構成要素またはサブパーツを制御してよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、処理ガスの供給、温度設定（たとえば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）生成器設定、ＲＦマッチング回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および操作設定、ツールおよび他の転送ツールとの間の基板転送、および／または、特定のシステムに接続された、または接触するロードロックを含む、本明細書に開示されるプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされてよい。
【0100】
大まかに言えば、コントローラは、命令を受け取り、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、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てよい。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、および／または、１つ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を実行するマイクロコントローラ（たとえばソフトウェア）を含んでよい。プログラム命令は、半導体基板上において、または半導体基板に対して、またはシステムに対して、特定のプロセスを実行するための操作パラメータを定義する、様々な個別の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通知される命令であってよい。操作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化ケイ素、面、回路、および／またはウェーハのダイの製造中に、１つまたは複数の処理ステップを達成するために、プロセスエンジニアによって定義されたレシピの一部であってよい。
【0101】
コントローラは、いくつかの実施では、システムと統合されるか、システムに結合されるか、そうでなければシステムにネットワーク化されるか、またはそれらの組合せであるコンピュータの一部であるか、そのコンピュータに結合されてよい。たとえば、コントローラは、ファブホストコンピュータシステムの全部または一部の「クラウド」にあってよく、これは、基板処理へのリモートアクセスを可能にできる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製造操作の現在の進行状況を監視し、過去の製造操作の履歴を調べ、複数の製造操作から傾向または性能測定基準を調べ、現在の処理のパラメータを変化させ、現在の処理にしたがう処理ステップを設定するか、または、新しい処理を開始してよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（たとえば、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んでよいネットワークを介して、システムに、プロセスレシピを提供できる。
【0102】
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含んでよく、これらパラメータおよび／または設定は、その後、リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは、１つまたは複数の操作中に実行される各処理ステップのおのおののパラメータを指定するデータの形式で命令を受け取る。パラメータは、実行されるプロセスのタイプ、およびコントローラがインターフェースまたは制御するように構成されたツールのタイプに固有であってよいことを理解されたい。したがって、上記のように、コントローラは、ともにネットワーク化され、本明細書に記載のプロセスおよび制御などの共通の目的に向かって動作する１つまたは複数の離散的なコントローラを備えるなどによって分散されてよい。そのような目的のための分散型コントローラの例は、チャンバにおいてプロセスを制御するように結合する、リモートに配置された（プラットフォームレベルにおける、または、リモートコンピュータの一部としてのような）１つまたは複数の集積回路と通信するチャンバ上の１つまたは複数の集積回路である。
【0103】
限定されないが、例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、および、半導体ウェーハの作製および／または製造に関連付けられ得る、または使用され得る他の任意の半導体処理システムを含んでよい。
【0104】
上記で言及したように、ツールによって実行される１つまたは複数の処理ステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の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、近傍のツール、工場全体に配置されたツール、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けるツールの場所、および／または、ロードポートとの間でウェーハのコンテナを移動する材料輸送に使用されるツールと通信し得る。
【0105】
実施形態の前述の説明は、例示および説明の目的で提供される。網羅的であったり、または、開示を制限したりすることは意図されない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されないが、適用可能な場合、置換可能であり、具体的に示されていない、または説明されていない場合でも、選択された実施形態で使用できる。同じことが、多くの手法で変更されてよい。そのような変形は、開示からの逸脱と見なされるべきではなく、そのようなすべての修正は、開示の範囲内に含まれることが意図される。
【0106】
前述の実施形態は、理解を明確にする目的でいくつかが詳細に説明されたが、特定の変更および修正が、添付の特許請求の範囲内で実施できることが明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的であり、限定的ではないと見なされるべきであり、実施形態は、本明細書に与えられる詳細に限定されるべきではなく、それらの範囲および特許請求の範囲の均等物の中で修正されてよい。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5A-1】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2021-06-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線周波数（ＲＦ）電力を調整する回路であって、低周波数（ＬＦ）／中周波数（ＭＦ）インダクタと直列に結合された可変の低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＭＦ）コンデンサを含む低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＭＦ）調整回路であって、接地と、選択可能なＲＦ電力を供給するＲＦ入力を受け取るように構成された共通ノードとの間に結合される、ＬＦ／ＭＦ調整回路であり、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路において、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記共通ノードと前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサとに接続されており、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路において、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサは、前記ＬＦ／ＭＦインダクタと前記接地とに接続されている、ＬＦ／ＭＦ調整回路と、
接地と前記共通ノードとの間に、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と並列に結合された高周波数（ＨＦ）調整回路であって、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含む、ＨＦ調整回路であり、前記ＨＦ調整回路において、前記ＨＦインダクタは、前記共通ノードと前記可変ＨＦコンデンサとに接続されており、前記ＨＦ調整回路において、前記可変ＨＦコンデンサは、前記ＨＦインダクタと前記接地とに接続されている、ＨＦ調整回路と、を備え、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生し、
前記共通ノードは、ＲＦ出力を提供するように構成される出力ノードに接続されている、回路。
【請求項2】
請求項１に記載の回路であって、前記ＲＦ入力において供給される前記ＲＦ電力は、前記低周波数から中周波数におけるＬＦ／ＨＦ電力と、高周波数におけるＨＦ電力とのうちの少なくとも一方を提供するＲＦデュアルソース電力生成器によって提供される、回路。
【請求項3】
請求項１に記載の回路であって、前記ＲＦ入力において供給される前記ＲＦ電力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合、前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
【請求項4】
請求項１に記載の回路であって、前記ＲＦ入力において供給される前記ＲＦ電力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
【請求項5】
請求項１に記載の回路であって、前記出力ノードは、調整後に、対応する処理ステーションに、前記ＲＦ出力を提供するように構成される、回路。
【請求項6】
請求項１に記載の回路であって、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成されたＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するように構成されたＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
前記可変ＨＦコンデンサに結合され、前記可変ＨＦコンデンサを調節するように構成されたＨＦアクチュエータと、
前記可変ＨＦコンデンサの値を決定するように構成されたＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、回路。
【請求項7】
請求項１に記載の回路であって、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記ＨＦインダクタよりも高い値を有し、低周波数から中周波数で、または高周波数で動作する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と前記ＨＦ調整回路との間の絶縁を提供する、回路。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0106】
前述の実施形態は、理解を明確にする目的でいくつかが詳細に説明されたが、特定の変更および修正が、添付の特許請求の範囲内で実施できることが明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的であり、限定的ではないと見なされるべきであり、実施形態は、本明細書に与えられる詳細に限定されるべきではなく、それらの範囲および特許請求の範囲の均等物の中で修正されてよい。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１．
無線周波数（ＲＦ）電力を調整する回路であって、
低周波数（ＬＦ）／中周波数（ＭＦ）インダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含む低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）調整回路であって、接地と、ＲＦ入力を受け取るように構成された共通ノードとの間に結合される、ＬＦ／ＨＦ調整回路と、
接地と前記共通ノードとの間に、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と並列に結合された高周波数（ＨＦ）調整回路であって、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含む、ＨＦ調整回路と、を備え、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、回路。
適用例２．
適用例１の回路であって、前記ＲＦ電力は、前記低周波数から中周波数におけるＬＦ／ＨＦ電力と、前記高周波数におけるＨＦ電力とのうちの少なくとも一方を提供するＲＦデュアルソース電力生成器によって提供される、回路。
適用例３．
適用例１の回路であって、前記ＲＦ電力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合、前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
適用例４．
適用例１の回路であって、前記ＲＦ電力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
適用例５．
適用例１の回路であって、前記共通ノードは、調整後に、対応する処理ステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成される、回路。
適用例６．
適用例１の回路であって、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成されたＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するように構成されたＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
前記可変ＨＦコンデンサに結合され、前記可変ＨＦコンデンサを調節するように構成されたＨＦアクチュエータと、
前記可変ＨＦコンデンサの値を決定するように構成されたＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、回路。
適用例７．
適用例１の回路であって、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記ＨＦインダクタよりも高い値を有し、低周波数から中周波数で、または高周波数で動作する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と前記ＨＦ調整回路との間の絶縁を提供する、回路。
適用例８．
無線周波数（ＲＦ）電力を調整するための装置であって、
低周波数（ＬＦ）から中周波数（ＭＦ）でＬＦ／ＭＦ電力を提供する低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）電力生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供する高周波数（ＨＦ）電力生成器と、を含む無線周波数（ＲＦ）デュアルソース電力生成器と、
前記ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、前記ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスであって、前記ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、１つまたは複数の分割ＲＦ入力として組み合わせて、対応するＭＲＣＣ回路へ分配するようにさらに構成された、ＳＩＲＦ分配ボックスと、
１つまたは複数の処理ステーション用の１つまたは複数のＭＲＣＣ回路であって、接地と、対応する分割ＲＦ入力を提供するように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含む、１つまたは複数のＭＲＣＣ回路と、を備え、
前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、前記ＨＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記対応する共通ノードは、調整後に、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成され、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、装置。
適用例９．
適用例８の装置であって、対応する分割ＲＦ入力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合に前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、装置。
適用例１０．
適用例８の装置であって、対応する分割ＲＦ入力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合に前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、装置。
適用例１１．
適用例８の装置であって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するペデスタルに提供される、装置。
適用例１２．
適用例８の装置であって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するシャワーヘッドに提供される、装置。
適用例１３．
適用例８の装置であって、
対応するＬＦ／ＭＦ調整回路の、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するために構成された対応するＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
対応するＨＦ調整回路の、前記対応する可変ＨＦコンデンサに結合され、前記対応する可変ＨＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＨＦアクチュエータと、
前記対応する可変ＨＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、装置。
適用例１４．
適用例８の装置であって、前記各処理ステーションに供給されるＲＦ電力は、同様の値である、装置。
適用例１５．
ウェーハ上に膜を堆積するためのプロセスチャンバで使用するためのアセンブリであって、
低周波数（ＬＦ）から中周波数（ＭＦ）でＬＦ／ＭＦ電力を提供する低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）電力生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供する高周波数（ＨＦ）電力生成器と、を含む無線周波数（ＲＦ）デュアルソース電力生成器と、
前記ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、前記ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスであって、前記ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、第１の分割ＲＦ入力、第２の分割ＲＦ入力、第３の分割ＲＦ入力、および第４の分割入力として組み合わせて、対応するＭＲＣＣ回路へ分配するようにさらに構成された、ＳＩＲＦ分配ボックスと、
第１の処理ステーション用の第１のＭＲＣＣ回路と、
第２の処理ステーション用の第２のＭＲＣＣ回路と、
第３の処理ステーション用の第３のＭＲＣＣ回路と、
第４の処理ステーション用の第４のＭＲＣＣ回路と、を備え、
各ＭＲＣＣ回路は、接地と、対応する分割ＲＦ入力を受け取るように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含み、
前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、前記ＨＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記対応する共通ノードは、調整後、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成され、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、アセンブリ。
適用例１６．
適用例１５のアセンブリであって、対応する分割ＲＦ入力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合に前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、アセンブリ。
適用例１７．
適用例１５のアセンブリであって、対応する分割ＲＦ入力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合に前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、アセンブリ。
適用例１８．
適用例１５のアセンブリであって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するペデスタルに提供される、アセンブリ。
適用例１９．
適用例１５のアセンブリであって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するシャワーヘッドに提供される、アセンブリ。
適用例２０．
適用例１５のアセンブリであって、
各ＭＲＣＣ回路において、対応するＬＦ／ＭＦ調整回路の、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
各ＭＲＣＣ回路において、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
各ＭＲＣＣ回路において、対応するＨＦ調整回路の、前記対応する可変ＨＦコンデンサに結合され、前記対応する可変ＨＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＨＦアクチュエータと、
各ＭＲＣＣ回路において、前記対応する可変ＨＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、アセンブリ。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１．
無線周波数（ＲＦ）電力を調整する回路であって、
低周波数（ＬＦ）／中周波数（ＭＦ）インダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含む低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）調整回路であって、接地と、ＲＦ入力を受け取るように構成された共通ノードとの間に結合される、ＬＦ／ＨＦ調整回路と、
接地と前記共通ノードとの間に、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と並列に結合された高周波数（ＨＦ）調整回路であって、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含む、ＨＦ調整回路と、を備え、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、回路。
適用例２．
適用例１の回路であって、前記ＲＦ電力は、前記低周波数から中周波数におけるＬＦ／ＨＦ電力と、前記高周波数におけるＨＦ電力とのうちの少なくとも一方を提供するＲＦデュアルソース電力生成器によって提供される、回路。
適用例３．
適用例１の回路であって、前記ＲＦ電力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合、前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
適用例４．
適用例１の回路であって、前記ＲＦ電力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記ＲＦ入力に対して高いインピーダンスを示す、回路。
適用例５．
適用例１の回路であって、前記共通ノードは、調整後に、対応する処理ステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成される、回路。
適用例６．
適用例１の回路であって、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成されたＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するように構成されたＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
前記可変ＨＦコンデンサに結合され、前記可変ＨＦコンデンサを調節するように構成されたＨＦアクチュエータと、
前記可変ＨＦコンデンサの値を決定するように構成されたＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、回路。
適用例７．
適用例１の回路であって、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記ＨＦインダクタよりも高い値を有し、低周波数から中周波数で、または高周波数で動作する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路と前記ＨＦ調整回路との間の絶縁を提供する、回路。
適用例８．
無線周波数（ＲＦ）電力を調整するための装置であって、
低周波数（ＬＦ）から中周波数（ＭＦ）でＬＦ／ＭＦ電力を提供する低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）電力生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供する高周波数（ＨＦ）電力生成器と、を含む無線周波数（ＲＦ）デュアルソース電力生成器と、
前記ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、前記ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスであって、前記ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、１つまたは複数の分割ＲＦ入力として組み合わせて、対応するＭＲＣＣ回路へ分配するようにさらに構成された、ＳＩＲＦ分配ボックスと、
１つまたは複数の処理ステーション用の１つまたは複数のＭＲＣＣ回路であって、接地と、対応する分割ＲＦ入力を提供するように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含む、１つまたは複数のＭＲＣＣ回路と、を備え、
前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、前記ＨＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記対応する共通ノードは、調整後に、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成され、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、装置。
適用例９．
適用例８の装置であって、対応する分割ＲＦ入力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合に前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、装置。
適用例１０．
適用例８の装置であって、対応する分割ＲＦ入力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合に前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、装置。
適用例１１．
適用例８の装置であって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するペデスタルに提供される、装置。
適用例１２．
適用例８の装置であって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するシャワーヘッドに提供される、装置。
適用例１３．
適用例８の装置であって、
対応するＬＦ／ＭＦ調整回路の、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するために構成された対応するＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
対応するＨＦ調整回路の、前記対応する可変ＨＦコンデンサに結合され、前記対応する可変ＨＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＨＦアクチュエータと、
前記対応する可変ＨＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、装置。
適用例１４．
適用例８の装置であって、前記各処理ステーションに供給されるＲＦ電力は、同様の値である、装置。
適用例１５．
ウェーハ上に膜を堆積するためのプロセスチャンバで使用するためのアセンブリであって、
低周波数（ＬＦ）から中周波数（ＭＦ）でＬＦ／ＭＦ電力を提供する低周波数から中周波数の（ＬＦ／ＨＦ）電力生成器と、高周波数でＨＦ電力を提供する高周波数（ＨＦ）電力生成器と、を含む無線周波数（ＲＦ）デュアルソース電力生成器と、
前記ＬＦ／ＭＦ電力を受け取り、前記ＨＦ電力を受け取るように構成された分割入力ＲＦ（ＳＩＲＦ）分配ボックスであって、前記ＬＦ／ＭＦ電力およびＨＦ電力のうちの少なくとも一方を、第１の分割ＲＦ入力、第２の分割ＲＦ入力、第３の分割ＲＦ入力、および第４の分割入力として組み合わせて、対応するＭＲＣＣ回路へ分配するようにさらに構成された、ＳＩＲＦ分配ボックスと、
第１の処理ステーション用の第１のＭＲＣＣ回路と、
第２の処理ステーション用の第２のＭＲＣＣ回路と、
第３の処理ステーション用の第３のＭＲＣＣ回路と、
第４の処理ステーション用の第４のＭＲＣＣ回路と、を備え、
各ＭＲＣＣ回路は、接地と、対応する分割ＲＦ入力を受け取るように構成された対応する共通ノードとの間に、ＨＦ調整回路に並列に結合されたＬＦ／ＭＦ調整回路を含み、
前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、ＬＦ／ＭＦインダクタと直列に結合された可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを含み、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記ＨＦ調整回路は、ＨＦインダクタと直列に結合された可変ＨＦコンデンサを含み、前記ＨＦ調整回路は、接地と、前記対応する共通ノードとの間に結合され、
前記対応する共通ノードは、調整後、対応するステーションに、対応するＲＦ出力を提供するように構成され、
前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサまたは可変ＨＦコンデンサを調節する場合、前記ＬＦ／ＭＦ調整回路の前記ＬＦ／ＭＦインダクタと、前記ＨＦ調整回路の前記ＨＦインダクタとの間で交差並列絶縁が発生する、アセンブリ。
適用例１６．
適用例１５のアセンブリであって、対応する分割ＲＦ入力が、低周波数から中周波数の成分を有する場合、前記ＨＦインダクタは、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節する場合に前記ＨＦ調整回路を前記ＬＦ／ＭＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、アセンブリ。
適用例１７．
適用例１５のアセンブリであって、対応する分割ＲＦ入力が、高周波数成分を有する場合、前記ＬＦ／ＭＦインダクタは、前記可変ＨＦコンデンサを調節する場合に前記ＬＦ／ＭＦ調整回路を前記ＨＦ調整回路から効果的に絶縁する前記対応する分割ＲＦ入力に対して、高いインピーダンスを示す、アセンブリ。
適用例１８．
適用例１５のアセンブリであって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するペデスタルに提供される、アセンブリ。
適用例１９．
適用例１５のアセンブリであって、前記対応するＲＦ出力が、前記対応する処理ステーションの、対応するシャワーヘッドに提供される、アセンブリ。
適用例２０．
適用例１５のアセンブリであって、
各ＭＲＣＣ回路において、対応するＬＦ／ＭＦ調整回路の、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサに結合され、前記可変ＬＦ／ＭＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＬＦ／ＭＦアクチュエータと、
各ＭＲＣＣ回路において、前記対応する可変ＬＦ／ＭＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＬＦ／ＭＦアブソリュートエンコーダと、
各ＭＲＣＣ回路において、対応するＨＦ調整回路の、前記対応する可変ＨＦコンデンサに結合され、前記対応する可変ＨＦコンデンサを調節するように構成された、対応するＨＦアクチュエータと、
各ＭＲＣＣ回路において、前記対応する可変ＨＦコンデンサの値を決定するために構成された、対応するＨＦアブソリュートエンコーダと、をさらに備える、アセンブリ。
【国際調査報告】