特表2022-536480プラズマチャンバ内の基板支持部に対する光ファイバを介した電力およびデータ伝送
(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】2022-08-17
(54)【発明の名称】プラズマチャンバ内の基板支持部に対する光ファイバを介した電力およびデータ伝送
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20220809BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20220809BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
H01L21/302 101G
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021573146
(86)(22)【出願日】2020-06-08
(85)【翻訳文提出日】2022-02-09
(86)【国際出願番号】 US2020036571
(87)【国際公開番号】W WO2020251876
(87)【国際公開日】2020-12-17
(31)【優先権主張番号】62/859,344
(32)【優先日】2019-06-10
(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】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジン・チャンギョウ
(72)【発明者】
【氏名】エグリー・フレッド
【テーマコード（参考）】
5F004
5F131
【Ｆターム（参考）】
5F004BA20
5F004BB13
5F004BB22
5F004BB25
5F004BB26
5F004CA04
5F004CA06
5F131AA02
5F131BA04
5F131BA19
5F131CA06
5F131CA53
5F131CA55
5F131CA70
5F131EA03
5F131EB17
(57)【要約】
【解決手段】基板支持アセンブリは、第１の光レシーバと、電力変換器と、第１の回路と、第１の光トランスミッタとを含む。これらはすべて基板支持アセンブリに埋め込まれている。第１の光レシーバは、光ファイバケーブルを介して第１の光信号および第１の光データを受信するように構成されている。電力変換器は、第１の光レシーバが受信した第１の光信号および第１の光データに基づいてＤＣ電力を生成するように構成されている。第１の回路は、電力変換器からＤＣ電力を受信し、かつ、基板支持アセンブリ内に配置されたセンサから第１の光データに応答して第２のデータを受信するように構成されている。第１の光トランスミッタは、光ファイバケーブルを介して第２のデータを第２の光データとして伝送するように構成されている。
【選択図】 図２
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板支持アセンブリであって、前記基板支持アセンブリに埋め込まれ、光ファイバケーブルを介して第１の光信号および第１の光データを受信する第１の光レシーバと、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれ、前記第１の光レシーバが受信した前記第１の光信号および前記第１の光データに基づいてＤＣ電力を生成する電力変換器と、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれた第１の回路であって、
前記電力変換器から前記ＤＣ電力を受信し、かつ、
前記基板支持アセンブリ内に配置されたセンサから前記第１の光データに応答して第２のデータを受信する、第１の回路と、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれ、前記光ファイバケーブルを介して前記第２のデータを第２の光データとして伝送する第１の光トランスミッタと、
を含む、基板支持アセンブリ。
【請求項2】
請求項１に記載の基板支持アセンブリであって、前記第１の光レシーバおよび前記第１の光トランスミッタは、第１の光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合され、
前記第１の光レシーバは、前記第１の光スプリッタを介して、前記第１の光トランスミッタが伝送した前記第２の光データの一部を受信するように構成され、
前記電力変換器は、前記第１の光レシーバが受信した前記第２の光データの前記一部にもさらに基づいて、前記ＤＣ電力を生成するように構成されている、
基板支持アセンブリ。
【請求項3】
請求項２に記載の基板支持アセンブリであって、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する第１の電流センサをさらに含み、
前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光レシーバ、前記第１の光トランスミッタ、前記第１の光スプリッタ、および前記第１の電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている、
基板支持アセンブリ。
【請求項4】
請求項２に記載の基板支持アセンブリであって、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する第１の電流センサをさらに含み、
前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光トランスミッタが前記第２の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている、
基板支持アセンブリ。
【請求項5】
請求項１に記載の基板支持アセンブリを含むシステムであって、前記光ファイバケーブルの遠端に結合され、前記光ファイバケーブルを介して前記第１の光信号および前記第１の光データを伝送する第２の光トランスミッタと、
前記光ファイバケーブルの前記遠端に結合され、前記光ファイバケーブルを介して前記第２の光データを受信する第２の光レシーバと、
コントローラであって、
前記第２の光トランスミッタが前記第１の光信号を伝送する際に、第１の電力レベルで前記第２の光トランスミッタに電力を供給し、かつ、
前記第２の光トランスミッタが前記第１の光データを伝送する際に、前記第２の光トランスミッタに供給される前記電力を前記第１の電力レベルと第２の電力レベルとの間で切り替える、コントローラと、
をさらに含む、システム。
【請求項6】
請求項５に記載のシステムであって、前記基板支持アセンブリは、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれた第２の回路であって、前記第１の光トランスミッタが前記第２の光データを伝送する際に、前記第１の光トランスミッタに供給される電力をゼロと第３の電力レベルとの間で切り替える、第２の回路をさらに含み、
前記第３の電力レベルは前記第２の電力レベルよりも大きく、
前記第２の電力レベルは前記第１の電力レベルよりも大きい、
システム。
【請求項7】
請求項５に記載のシステムであって、前記第２の光レシーバおよび前記第２の光トランスミッタは、第２の光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合され、
前記第２の光レシーバは、前記第２の光スプリッタを介して、前記第２の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成され、
前記システムは、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する第２の電流センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光レシーバ、前記第２の光トランスミッタ、前記第２の光スプリッタ、および前記第２の電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている、
システム。
【請求項8】
請求項５に記載のシステムであって、前記第２の光レシーバおよび前記第２の光トランスミッタは、第２の光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合され、
前記第２の光レシーバは、前記第２の光スプリッタを介して、前記第２の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成され、
前記システムは、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する第２の電流センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光トランスミッタが前記第１の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている、
システム。
【請求項9】
請求項５に記載のシステムであって、前記コントローラは、前記第１の回路が前記センサから前記第２のデータを受信する頻度を制御するための第１のデータを生成するように構成され、
前記第２の光トランスミッタは、前記第１のデータを前記第１の光データとして伝送するように構成されている、
システム。
【請求項10】
請求項５に記載のシステムであって、前記コントローラは、前記第２のデータに基づいて、前記基板支持アセンブリ内に配置された１つ以上のヒータを制御するための第３のデータを生成するように構成され、
前記第２の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成され、
前記第１の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成され、
前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて前記１つ以上のヒータを制御するように構成されている、
システム。
【請求項11】
請求項５に記載のシステムであって、前記コントローラは、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントを識別するための第３のデータを生成するように構成され、
前記第２の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成され、
前記第１の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成され、
前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータを前記コンポーネントと関連付けるように構成されている、
システム。
【請求項12】
請求項５に記載のシステムであって、前記第１の回路は、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントから、前記コンポーネントを識別する第３のデータを受信するように構成され、
前記第１の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成され、
前記第２の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成され、
前記コントローラは、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて、前記コンポーネントを制御するための第４のデータを生成し、
前記第２の光トランスミッタは、前記第４のデータを第４の光データとして伝送するように構成され、
前記第１の光レシーバは、前記第４の光データを受信するように構成され、
前記第１の回路は、前記第４の光データから前記第４のデータを取得し、前記第４のデータに基づいて前記コンポーネントを制御するように構成されている、
システム。
【請求項13】
システムであって、光ファイバケーブルの第１の端部に結合された第１の光トランスミッタと、
前記光ファイバケーブルの前記第１の端部に結合された第１の光レシーバと、
前記光ファイバケーブルを介して第１の光信号および第１の光データを伝送するための電力を、前記第１の光トランスミッタに供給するコントローラと、
基板支持アセンブリであって、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれるとともに前記光ファイバケーブルの第２の端部に結合され、前記第１の光信号および第１の光データを受信する第２の光レシーバと、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれ、前記第２の光レシーバが受信した前記第１の光信号および前記第１の光データに基づいてＤＣ電力を生成する電力変換器と、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれ、前記ＤＣ電力を受信し、かつ、前記基板支持アセンブリ内に配置されたセンサから前記第１の光データに応答して第２のデータを受信する第１の回路と、
前記基板支持アセンブリに埋め込まれるとともに前記光ファイバケーブルの前記第２の端部に結合され、前記第１の回路から受信した電力に基づいて、前記光ファイバケーブルを介して前記第２のデータを第２の光データとして伝送する第２の光トランスミッタと、を含む基板支持アセンブリと、
を含む、システム。
【請求項14】
請求項１３に記載のシステムであって、前記コントローラは、
前記光ファイバケーブルを介して前記第１の光信号を伝送するために、第１の電力レベルで前記電力を前記第１の光トランスミッタに供給し、かつ
前記光ファイバケーブルを介して前記第１の光データを伝送するために、前記第１の光トランスミッタに供給される前記電力を前記第１の電力レベルと第２の電力レベルとの間で切り替えるように構成され、前記第２の電力レベルは前記第１の電力レベルよりも大きく、
前記第１の回路は、前記第２の光トランスミッタが前記第２の光データを伝送する際に、前記第２の光トランスミッタに供給される前記電力をゼロと第３の電力レベルとの間で切り替えるように構成され、前記第３の電力レベルは前記第２の電力レベルよりも大きい、
システム。
【請求項15】
請求項１３に記載のシステムであって、前記第２の光レシーバおよび前記第２の光トランスミッタは、光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合され、
前記第２の光レシーバは、前記光スプリッタを介して、前記第２の光トランスミッタが伝送した前記第２の光データの一部を受信するように構成され、
前記電力変換器は、前記第１の光レシーバが受信した前記第２の光データの前記一部にもさらに基づいて、前記ＤＣ電力を生成するように構成されている、
システム。
【請求項16】
請求項１５に記載のシステムであって、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含み、
前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光レシーバ、前記第２の光トランスミッタ、前記光スプリッタ、および前記電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている、
システム。
【請求項17】
請求項１５に記載のシステムであって、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含み、
前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光トランスミッタが前記第２の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている、
システム。
【請求項18】
請求項１３に記載のシステムであって、前記第１の光レシーバおよび前記第１の光トランスミッタは、光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合され、
前記第１の光レシーバは、前記光スプリッタを介して、前記第１の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成され、
前記システムは、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光レシーバ、前記第１の光トランスミッタ、前記光スプリッタ、および前記電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている、
システム。
【請求項19】
請求項１３に記載のシステムであって、前記第１の光レシーバおよび前記第１の光トランスミッタは、光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合され、
前記第１の光レシーバは、前記光スプリッタを介して、前記第１の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成され、
前記システムは、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含み、
前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光トランスミッタが前記第１の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている、
システム。
【請求項20】
請求項１３に記載のシステムであって、前記コントローラは、前記第１の回路が前記センサから前記第２のデータを受信する頻度を制御するための第１のデータを生成するように構成され、
前記第１の光トランスミッタは、前記第１のデータを前記第１の光データとして伝送するように構成されている、
システム。
【請求項21】
請求項１３に記載のシステムであって、前記第１の光レシーバは、前記第２の光データを受信するように構成され、
前記コントローラは、前記第２のデータに基づいて、前記基板支持アセンブリ内に配置された１つ以上のヒータを制御するための第３のデータを生成するように構成され、
前記第１の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成され、
前記第２の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成され、
前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて前記１つ以上のヒータを制御するように構成されている、
システム。
【請求項22】
請求項１３に記載のシステムであって、前記コントローラは、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントを識別するための第３のデータを生成するように構成され、
前記第１の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成され、
前記第２の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成され、
前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータを前記コンポーネントと関連付けるように構成されている、
システム。
【請求項23】
請求項１３に記載のシステムであって、前記第１の回路は、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントから、前記コンポーネントを識別する第３のデータを受信するように構成され、
前記第２の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成され、
前記第１の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成され、
前記コントローラは、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて、前記コンポーネントを制御するための第４のデータを生成するように構成され、
前記第１の光トランスミッタは、前記第４のデータを第４の光データとして伝送するように構成され、
前記第２の光レシーバは、前記第４の光データを受信するように構成され、
前記第１の回路は、前記第４の光データから前記第４のデータを取得し、前記第４のデータに基づいて前記コンポーネントを制御するように構成されている、
システム。
【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、２０１９年６月１０日出願の米国仮特許出願第６２／８５９，３４４号の優先権の利益を主張する。上記の出願は、その全開示が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年６月１０日出願の米国仮特許出願第６２／８５９，３４４号の優先権の利益を主張する。上記の出願は、その全開示が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、基板処理システム全般に関し、より詳細には、プラズマチャンバ内の基板支持部に対する光ファイバを介した電力およびデータ伝送に関する。
【背景技術】
【0003】
ここに提供される背景技術は、本開示の背景を概略的に提示することを目的としている。この背景技術に記載されている範囲内での本発明者らの研究、およびその他の点で出願時に先行技術と認められない可能性がある記載の態様は、明示的にも暗示的にも、本開示に対する先行技術とは認められない。
【0004】
基板処理システムは通常、半導体ウエハなどの基板に対して堆積、エッチング、およびその他の処理を行うための複数の処理チャンバ（プロセスモジュールともいう）を備えている。基板上で実行可能なプロセスの例としては、プラズマ励起化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセス、化学励起プラズマ気相蒸着（ＣＥＰＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセス、およびスパッタリング物理気相蒸着（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセスが挙げられる（ただし、これらに限定されない）。基板上で実行可能なプロセスの他の例としては、エッチング（例えば、化学エッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチングなど）、および洗浄プロセスが挙げられる（ただし、これらに限定されない）。
【0005】
基板を処理する際に、基板は、基板処理システムの処理チャンバ内に設けられた台座や静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持部上に載置される。堆積時には、１種類以上の前駆体を含む混合ガスを処理チャンバ内に導入し、プラズマを発生させて化学反応を活性化する。エッチング時には、エッチングガスを含む混合ガスを処理チャンバ内に導入し、プラズマを発生させて化学反応を活性化する。通常、コンピュータ制御されたロボットによって、基板が処理される順に、１つの処理チャンバから別の処理チャンバへと基板を移動させる。
【発明の概要】
【0006】
基板支持アセンブリは、第１の光レシーバと、電力変換器と、第１の回路と、第１の光トランスミッタとを含む。これらはすべて基板支持アセンブリに埋め込まれている。前記第１の光レシーバは、光ファイバケーブルを介して第１の光信号および第１の光データを受信するように構成されている。前記電力変換器は、前記第１の光レシーバが受信した前記第１の光信号および前記第１の光データに基づいてＤＣ電力を生成するように構成されている。前記第１の回路は、前記電力変換器から前記ＤＣ電力を受信し、かつ、前記基板支持アセンブリ内に配置されたセンサから前記第１の光データに応答して第２のデータを受信するように構成されている。前記第１の光トランスミッタは、前記光ファイバケーブルを介して前記第２のデータを第２の光データとして伝送するように構成されている。
【0007】
他の特徴において、前記第１の光レシーバおよび前記第１の光トランスミッタは、第１の光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合されている。前記第１の光レシーバは、前記第１の光スプリッタを介して、前記第１の光トランスミッタが伝送した前記第２の光データの一部を受信するように構成されている。前記電力変換器は、前記第１の光レシーバが受信した前記第２の光データの前記一部にもさらに基づいて、前記ＤＣ電力を生成するように構成されている。
【0008】
他の特徴において、前記基板支持アセンブリは、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する第１の電流センサをさらに含む。前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光レシーバ、前記第１の光トランスミッタ、前記第１の光スプリッタ、および前記第１の電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている。
【0009】
他の特徴において、前記基板支持アセンブリは、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する第１の電流センサをさらに含む。前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光トランスミッタが前記第２の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている。
【0010】
他の特徴において、前記基板支持アセンブリを含むシステムは、第２の光トランスミッタと、第２の光レシーバと、コントローラとをさらに含む。前記第２の光トランスミッタは、前記光ファイバケーブルの遠端に結合され、前記光ファイバケーブルを介して前記第１の光信号および前記第１の光データを伝送する。前記第２の光レシーバは、前記光ファイバケーブルの前記遠端に結合され、前記光ファイバケーブルを介して前記第２の光データを受信する。前記コントローラは、前記第２の光トランスミッタが前記第１の光信号を伝送する際に、第１の電力レベルで前記第２の光トランスミッタに電力を供給するように構成されている。前記コントローラは、前記第２の光トランスミッタが前記第１の光データを伝送する際に、前記第２の光トランスミッタに供給される前記電力を前記第１の電力レベルと第２の電力レベルとの間で切り替えるように構成されている。
【0011】
他の特徴において、前記基板支持アセンブリは、前記基板支持アセンブリに埋め込まれた第２の回路であって、前記第１の光トランスミッタが前記第２の光データを伝送する際に、前記第１の光トランスミッタに供給される電力をゼロと第３の電力レベルとの間で切り替える、第２の回路をさらに含む。前記第３の電力レベルは前記第２の電力レベルよりも大きい。前記第２の電力レベルは前記第１の電力レベルよりも大きい。
【0012】
他の特徴において、前記第２の光レシーバおよび前記第２の光トランスミッタは、第２の光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合されている。前記第２の光レシーバは、前記第２の光スプリッタを介して、前記第２の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成されている。前記システムは、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する第２の電流センサをさらに含む。前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光レシーバ、前記第２の光トランスミッタ、前記第２の光スプリッタ、および前記第２の電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている。
【0013】
他の特徴において、前記第２の光レシーバおよび前記第２の光トランスミッタは、第２の光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合されている。前記第２の光レシーバは、前記第２の光スプリッタを介して、前記第２の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成されている。前記システムは、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する第２の電流センサをさらに含む。前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光トランスミッタが前記第１の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている。
【0014】
他の特徴において、前記コントローラは、前記第１の回路が前記センサから前記第２のデータを受信する頻度を制御するための第１のデータを生成するように構成されている。前記第２の光トランスミッタは、前記第１のデータを前記第１の光データとして伝送するように構成されている。
【0015】
他の特徴において、前記コントローラは、前記第２のデータに基づいて、前記基板支持アセンブリ内に配置された１つ以上のヒータを制御するための第３のデータを生成するように構成されている。前記第２の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成されている。前記第１の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成されている。前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて前記１つ以上のヒータを制御するように構成されている。
【0016】
他の特徴において、前記コントローラは、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントを識別するための第３のデータを生成するように構成されている。前記第２の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成されている。前記第１の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成されている。前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータを前記コンポーネントと関連付けるように構成されている。
【0017】
他の特徴において、前記第１の回路は、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントから、前記コンポーネントを識別する第３のデータを受信するように構成されている。前記第１の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成されている。前記第２の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成されている。前記コントローラは、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて、前記コンポーネントを制御するための第４のデータを生成するように構成されている。前記第２の光トランスミッタは、前記第４のデータを第４の光データとして伝送するように構成されている。前記第１の光レシーバは、前記第４の光データを受信するように構成されている。前記第１の回路は、前記第４の光データから前記第４のデータを取得し、前記第４のデータに基づいて前記コンポーネントを制御するように構成されている。
【0018】
さらに他の特徴において、システムは、光ファイバケーブルの第１の端部に結合された第１の光トランスミッタと、前記光ファイバケーブルの前記第１の端部に結合された第１の光レシーバと、前記光ファイバケーブルを介して第１の光信号および第１の光データを伝送するための電力を、前記第１の光トランスミッタに供給するコントローラとを含む。前記システムはさらに、第２の光レシーバと、電力変換器と、第１の回路と、第２の光トランスミッタとを含む基板支持アセンブリを含む。これらはすべて前記基板支持アセンブリに埋め込まれている。前記第２の光レシーバは、前記光ファイバケーブルの第２の端部に結合され、前記第１の光信号および第１の光データを受信する。前記電力変換器は、前記第２の光レシーバが受信した前記第１の光信号および前記第１の光データに基づいてＤＣ電力を生成するように構成されている。前記第１の回路は、前記ＤＣ電力を受信し、かつ、前記基板支持アセンブリ内に配置されたセンサから前記第１の光データに応答して第２のデータを受信するように構成されている。前記第２の光トランスミッタは、前記光ファイバケーブルの前記第２の端部に結合され、前記第１の回路から受信した電力に基づいて、前記光ファイバケーブルを介して前記第２のデータを第２の光データとして伝送する。
【0019】
他の特徴において、前記コントローラは、前記光ファイバケーブルを介して前記第１の光信号を伝送するために、第１の電力レベルで前記電力を前記第１の光トランスミッタに供給するように構成されている。前記コントローラは、前記光ファイバケーブルを介して前記第１の光データを伝送するために、前記第１の光トランスミッタに供給される前記電力を前記第１の電力レベルと第２の電力レベルとの間で切り替えるように構成されている。前記第２の電力レベルは前記第１の電力レベルよりも大きい。前記第１の回路は、前記第２の光トランスミッタが前記第２の光データを伝送する際に、前記第２の光トランスミッタに供給される前記電力をゼロと第３の電力レベルとの間で切り替えるように構成されている。前記第３の電力レベルは前記第２の電力レベルよりも大きい。
【0020】
他の特徴において、前記第２の光レシーバおよび前記第２の光トランスミッタは、光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合されている。前記第２の光レシーバは、前記光スプリッタを介して、前記第２の光トランスミッタが伝送した前記第２の光データの一部を受信するように構成されている。前記電力変換器は、前記第１の光レシーバが受信した前記第２の光データの前記一部にもさらに基づいて、前記ＤＣ電力を生成するように構成されている。
【0021】
他の特徴において、前記システムは、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含む。前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光レシーバ、前記第２の光トランスミッタ、前記光スプリッタ、および前記電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている。
【0022】
他の特徴において、前記システムは、前記第２の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含む。前記第１の回路は、前記検知した電流に基づいて、前記第２の光トランスミッタが前記第２の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている。
【0023】
他の特徴において、前記第１の光レシーバおよび前記第１の光トランスミッタは、光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合されている。前記第１の光レシーバは、前記光スプリッタを介して、前記第１の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成されている。前記システムは、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含む。前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光レシーバ、前記第１の光トランスミッタ、前記光スプリッタ、および前記電流センサのうち１つ以上が故障しているかどうかを判定するように構成されている。
【0024】
他の特徴において、前記第１の光レシーバおよび前記第１の光トランスミッタは、光スプリッタを介して前記光ファイバケーブルに結合されている。前記第１の光レシーバは、前記光スプリッタを介して、前記第１の光トランスミッタが伝送した前記第１の光信号および前記第１の光データの一部を受信するように構成されている。前記システムは、前記第１の光レシーバを流れる電流を検知する電流センサをさらに含む。前記コントローラは、前記検知した電流に基づいて、前記第１の光トランスミッタが前記第１の光データを正しく伝送したかどうかを判定するように構成されている。
【0025】
他の特徴において、前記コントローラは、前記第１の回路が前記センサから前記第２のデータを受信する頻度を制御するための第１のデータを生成するように構成されている。前記第１の光トランスミッタは、前記第１のデータを前記第１の光データとして伝送するように構成されている。
【0026】
他の特徴において、前記第１の光レシーバは、前記第２の光データを受信するように構成されている。前記コントローラは、前記第２のデータに基づいて、前記基板支持アセンブリ内に配置された１つ以上のヒータを制御するための第３のデータを生成するように構成されている。前記第１の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成されている。前記第２の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成されている。前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて前記１つ以上のヒータを制御するように構成されている。
【0027】
他の特徴において、前記コントローラは、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントを識別するための第３のデータを生成するように構成されている。前記第１の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成されている。前記第２の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成されている。前記第１の回路は、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータを前記コンポーネントと関連付けるように構成されている。
【0028】
他の特徴において、前記第１の回路は、前記基板支持アセンブリ内のコンポーネントから、前記コンポーネントを識別する第３のデータを受信するように構成されている。前記第２の光トランスミッタは、前記第３のデータを第３の光データとして伝送するように構成されている。前記第１の光レシーバは、前記第３の光データを受信するように構成されている。前記コントローラは、前記第３の光データから前記第３のデータを取得し、前記第３のデータに基づいて、前記コンポーネントを制御するための第４のデータを生成するように構成されている。前記第１の光トランスミッタは、前記第４のデータを第４の光データとして伝送するように構成されている。前記第２の光レシーバは、前記第４の光データを受信するように構成されている。前記第１の回路は、前記第４の光データから前記第４のデータを取得し、前記第４のデータに基づいて前記コンポーネントを制御するように構成されている。
【0029】
本開示のさらなる適用分野は、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかとなる。なお、詳細な説明および具体例は、例示を目的とするに過ぎず、本開示の範囲を限定する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【0030】
本開示は、以下の詳細な説明および添付の図面から、より十分に理解されるようになる。
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
図面において、類似および／または同一の要素を特定するために同じ参照符号を繰り返し用いる場合がある。
【発明を実施するための形態】
【0046】
本開示は、プラズマチャンバ内に設けられた静電チャック（ＥＳＣ）の電子回路を制御するためのＤＣ電力の供給と、ＥＳＣ内のセンサおよび他のコンポーネントとの双方向データ通信とを、単一の光ファイバを介して行うシステムおよび方法を提供する。光ファイバの使用により、処理チャンバ外に設置された電源やユーザインタフェース（ＵＩ）とＥＳＣとの間で使用される、大型かつ高価で保守も難しいＲＦフィルタや銅ケーブルが不要になる。本開示のシステムおよび方法によって解決される課題および提供される解決手段について、以下で詳細に説明する。
【0047】
本開示の構成は次の通りである。本開示のシステムおよび方法を説明する前に、本システムおよび方法を実装可能な基板処理システムおよび処理チャンバの例を図１に示し、同図を参照して説明する。本開示のシステムおよび方法によって解決される課題を、図２に示す、基板処理システムにおける処理チャンバおよび他のコンポーネントの模式図を用いて説明する。本開示のシステムおよび方法によって提供される解決手段を、図３および図４に示す、基板処理システムにおける処理チャンバおよび他のコンポーネントの模式図を用いて説明する。図１の基板処理システムに実装可能な、単一の光ファイバケーブルを介して電力伝送および双方向データ通信を行うためのシステムを図５に示し、同図を参照して説明する。図５に示すシステムの４つの異なる動作モードを図６～１３に示し、同図を参照して説明する。図１の基板処理システムに実装可能な、単一の光ファイバケーブルを介して電力伝送および双方向データ通信を行うための方法を図１４に示し、同図を参照して説明する。図５に示すシステムを４つの異なるモードで動作させるいくつかの方法を図１５～１８に示し、同図を参照して説明する。
【0048】
図１は、本開示に係る基板処理システム１０の一例を示す図である。基板処理システム１０は、コイル駆動回路１１を含む。いくつかの例では、コイル駆動回路１１は、ＲＦ源１２、パルス化回路１４、および同調回路（すなわち、整合回路）１３を含む。パルス化回路１４は、ＲＦ源１２によって生成されるＲＦ信号のトランス結合プラズマ（ＴＣＰ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）エンベロープを制御し、動作中にＴＣＰエンベロープのデューティサイクルを１％～９９％の間で変動させる。理解できるとおり、パルス化回路１４およびＲＦ源１２は、一体化されてもよいし、別個に設けられてもよい。
【0049】
同調回路１３は、誘導コイル１６に直接接続されてもよい。基板処理システム１０では単一のコイルを用いるが、いくつかの基板処理システムにおいては複数のコイル（例えば、内側コイルおよび外側コイル）を用いてもよい。同調回路１３は、ＲＦ源１２の出力を所望の周波数および／または所望の位相に同調させ、コイル１６のインピーダンスを整合する。
【0050】
処理チャンバ２８の上面に沿って、誘電体窓２４が配置されている。処理チャンバ２８はさらに、基板３４を支持する基板支持部（または台座）３２を備える。基板支持部３２は、静電チャック（ＥＳＣ）、機械式チャック、またはその他の種類のチャックを含んでもよい。処理チャンバ２８にはプロセスガスが供給され、処理チャンバ２８の内部でプラズマ４０が発生する。プラズマ４０は、基板３４の露出面をエッチングする。ＲＦ源５０、パルス化回路５１、およびバイアス整合回路５２を含むＲＦ電源５３を用いて、動作中の基板支持部３２をバイアスしてイオンエネルギーを制御してもよい。
【0051】
プロセスガス混合物を処理チャンバ２８に供給するために、ガス供給システム５６を用いてもよい。ガス供給システム５６は、プロセスガス／不活性ガス源５７、バルブやマスフローコントローラなどのガス計量システム５８、およびマニホールド５９を含んでもよい。ガス注入器６３を、誘電体窓２４の中心に配置してもよい。ガス注入器６３は、ガス供給システム５６から処理チャンバ２８にガス混合物を注入するために用いられる。これに加えて、またはこれに代えて、ガス混合物を処理チャンバ２８の側面から注入してもよい。
【0052】
基板支持部３２を所定の温度に加熱／冷却するために、ヒータ／クーラ６４を用いてもよい。排気システム６５は、バルブ６６およびポンプ６７を備え、処理チャンバ内の圧力を制御し、かつ／または、パージもしくは排気によって処理チャンバ２８から反応物を除去する。
【0053】
エッチングプロセスを制御するために、コントローラ５４を用いてもよい。コントローラ５４は、システムパラメータを監視し、ガス混合物の供給、プラズマの点火、維持および消火、反応物質の除去、冷却ガスの供給などを制御する。さらに、後述するように、コントローラ５４は、コイル駆動回路１０、ＲＦ源５０、バイアス整合回路５２などの様々な態様を制御してもよい。
【0054】
ユーザインタフェース（ＵＩ）６８は、コントローラ５４および基板支持部３２と連携してもよい。ＵＩ６８を用いて、処理チャンバ２８内で実行されるプロセスを監視および制御できる。例えば、ＵＩ６８は、基板支持部３２に設けられたセンサからデータを受信したり、コントローラ５４を介してプロセスパラメータを設定したりできる。
【0055】
図２は、基板処理システム（例えば、図１のシステム１０）における処理チャンバ２００（例えば、図１の処理チャンバ２８）および他のコンポーネント（例えば、電源やＵＩ）の模式図である。例えば、処理チャンバ２００は、基板２０４を支持するＥＳＣ２０２を備える。ＥＳＣ２０２は、１つ以上のクランプ電極２０６、１つ以上のヒータ２０８、および１つ以上の温度センサ２１０を備える。処理チャンバ２００はさらに、電力管理、ヒータ制御、および温度検知のための制御回路２１２を備える。ヒータ電源２１４は、ＲＦフィルタ２１８を介してヒータ２０８に電力を供給する。電源２１６は、ＲＦフィルタ２１８を介して制御回路２１２に電力を供給する。電源２１４、２１６は、それぞれ別個であって多くの場合複数のＲＦフィルタを用いる。ユーザインタフェース（例えば、図１のＵＩ６８）は、制御回路２１２と連携する。ＲＦ電源５３は、プラズマ４０を発生させるためのＲＦ電力を供給する。
【0056】
ＲＦプラズマ４０は、基板２０４の処理に用いられる。処理を可能にするために、いわゆるＲＦホット環境または領域が形成される。ＲＦホット領域においては、処理中に（振幅および周波数ともに）非常に高いＲＦ電圧が存在する。ＲＦホット領域には、アノード、ＥＳＣ２０２、ＥＳＣ制御回路２１２などのアセンブリが含まれる。ＲＦホット領域の外側には、いわゆるＲＦコールド環境または領域が存在する。ＲＦコールド領域においては、処理中のＲＦ電圧がＲＦホット領域に比べて相対的に低い。ＲＦコールド領域には、システム電源や制御部（例えば、電源２１４、２１６、およびＵＩ６８）などのアセンブリが含まれる。電源２１４、２１６が供給する電力は、銅ケーブルを介してＥＳＣ２０２および制御回路２１２に伝送される。ＵＩ６８は、光ファイバケーブルを介して制御回路２１２と通信する。光ファイバケーブルは、光がＲＦ干渉を受けないという性質から、ＲＦホット領域およびＲＦコールド領域間での直接のデータ通信に一般的に用いられる。
【0057】
ＲＦホット領域とＲＦコールド領域との間の電圧は通常、振幅が数ＫＶ～数十ＫＶ、周波数が数ＭＨｚ～数十ＭＨｚの範囲である。ＲＦホット領域とＲＦコールド領域とにまたがる銅ケーブルは、電源２１４、２１６によるＲＦピックアップをブロックするために、ＲＦフィルタ２１８によってフィルタリングする必要がある。
【0058】
ＲＦフィルタ２１８には多くの問題が伴う。例えば、ＲＦフィルタ２１８は、高価で大型（空間を占有する）、かつ高重量（保守が困難）である。ＲＦフィルタは通常、特定のＲＦ周波数に調整される。異なるＲＦ周波数を用いる用途においては、異なるＲＦフィルタが必要となる。また、複数のＲＦ周波数を用いる用途においては、ＲＦフィルタの調整がより複雑になる。さらに、ＲＦコールド領域とＲＦホット領域とにまたがる銅ケーブルは、電圧スタンドオフのために慎重に管理する必要があるだけでなく、ＲＦ均一性を考慮して特定の配線チャネルに制限される必要がある。
【0059】
したがって、ＥＳＣ２０２およびＥＳＣ制御回路２１２に電力およびデータを供給する手段として、銅ケーブルよりもＲＦの影響を受けにくいものを提供することが望ましい。さらに、ＲＦフィルタの数を減らすことにより、基板処理システムをより低廉、小型、軽量にすると共に、システムの保守をより容易にすることが望ましい。
【0060】
図３および図４は、銅ケーブルよりもＲＦの影響を受けにくい、ＥＳＣおよびＥＳＣ制御回路に電力およびデータを供給する新たな手法を示す図である。図３は、基板処理システムにおける処理チャンバ３００および他のコンポーネント（例えば、電源およびＵＩ）の模式図である。この基板処理システムは、図２の処理チャンバ２００とは以下の点で異なる。
【0061】
図３では、ＲＦコールド領域は電源２１６の代わりに光源３０２を含む。光源３０２は、ＲＦコールド領域とＲＦホット領域とにまたがる光ファイバケーブル３０４に光を入射する。光源３０２は、電力密度の要件に応じて、一般的なＬＥＤ、またはレーザダイオード（図４参照）としてもよい。ＲＦホット領域は、光電力変換器３０６を含む。光電力変換器３０６は、光源３０２から光ファイバケーブル３０４を介して伝送された光エネルギーを電気に変換する。この電気は、典型的には数ボルトの振幅を有するＤＣ電圧であり、ＥＳＣ制御回路２１２に給電するのに十分な電気である。光電力変換器３０６は、変換効率に応じて、専用のフォトニック変換器、または一般的なフォトダイオード（図４参照）としてもよい。ＲＦホット領域のＥＳＣ制御回路２１２は、光電力変換器３０６によって給電される。
【0062】
図３および図４に示す新たな手法には多くのメリットがある。例えば、図２のＲＦフィルタ２１８と比較して、図３のＲＦフィルタ２１９はチャネル数がより少ないため、図２のＲＦフィルタ２１８よりも低廉、小型、かつ軽量である。さらに、光源３０２、光ファイバケーブル３０４、および光電力変換器３０６を備える図３に示す光電力伝送システムは、ＲＦ周波数やＲＦ振幅に依存しない。したがって、ＲＦ電源５３においてＲＦ周波数／振幅の変更を行った場合でも、光電力伝送システムを再設計する必要はない。従来のＲＦフィルタの再設計や調整の負担も、より少なくなる。さらに、ＲＦコールド領域からＲＦホット領域に光ファイバケーブルを配線する際、ＲＦ均一性への影響が全くないため、電圧スタンドオフや配線位置が重要とはならない。この新たな手法は、図２に示したシステムと比較して、ケーブル数や接続ポイントがより少なくなり、信頼性が向上する。
【0063】
いくつかの用途では、ＲＦホット領域とＲＦコールド領域との間の電力およびデータ伝送の両方を単一の光ファイバケーブルで行うことが可能であるが、これはエンジニアリングとツール生産の両方にとって魅力的である。なお、ＥＳＣ制御用途は例示として提供し、説明しているに過ぎず、上記の新たな手法はこの用途に限定されない。むしろ、この新たな手法は、ＲＦホット領域における高電圧電流センサ、ＥフィールドプローブおよびＨフィールドプローブ、ワイヤレスセンサなどの装置への給電やこれらの装置との通信に使用可能である。この新たな手法については、他にも多くの用途や使用例が考えられる。
【0064】
図５は、本開示に係る、ＲＦコールド領域とＲＦホット領域との間で単一の光ファイバケーブルを介して電力伝送および双方向データ通信を行うためのシステム５００の模式図である。図５には、後述するようなＥＳＣの関連部分と、基板処理システムの関連コンポーネントとが示されている。図６～１３は、システム５００の４つの動作モードを示す図である。なお、図６～１３では、簡略化のため図５に示すシステム５００のうち一部の要素を省略しているが、図５に示すシステム５００のすべての要素が図６～１３にも存在することが理解される。
【0065】
図５において、システム５００は、ＲＦコールド領域（Ａ側またはマスタとも呼ばれる）、およびＲＦホット領域（Ｂ側またはスレーブとも呼ばれる）で構成される。Ａ側は、光源制御回路Ａ５０２を含む。光源制御回路Ａ５０２は、光ドライバＡ－Ｔ１に結合され、光ドライバＡ－Ｔ１は、光スプリッタＡ－ＯＳの第１ポートに結合される。光源制御回路Ａ５０２は、２つの異なる電力レベルＡ－ＬＰ１およびＡ－ＬＰ２で光ドライバダイオードＡ－Ｔ１に電力を供給できる。光スプリッタＡ－ＯＳの第２ポートは、光レシーバＡ－Ｒに結合される。電流センサまたは電流モニタＡ５０４は、データ伝送および自己診断のために光レシーバＡ－Ｒを流れる電流を監視する。これについては図６～１８を参照して後述する。光スプリッタＡ－ＯＳの第３ポートは、光ファイバケーブルに結合される。光ファイバケーブルは、Ｂ側の別の光スプリッタを介して、別の光ドライバおよび光レシーバに接続される。
【0066】
Ｂ側は、光源制御回路Ｂ５１０を含む。光源制御回路Ｂ５１０は、光ドライバＢ－Ｔに結合され、光ドライバＢ－Ｔは、光スプリッタＢ－ＯＳの第１ポートに結合される。光源制御回路Ｂ５１０は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルＡ－ＬＰ１またはＡ－ＬＰ２と異なる１つの電力レベルＢ－ＬＰを有する。光スプリッタＢ－ＯＳの第２ポートは、光レシーバＢ－Ｒ１に結合される。光レシーバＢ－Ｒ１を流れる電流によって、電力変換器（例えば、光電力変換装置）５１２を刺激する（すなわち、起動もしくは駆動する）か、または、エネルギー貯蔵装置（例えば、コンデンサ）を充電ができる。電力変換器５１２は、ＥＳＣ制御回路２１２および／または１つ以上のセンサ２１０に電力を供給する。電力変換と並行して、電流センサまたは電流モニタＢ５１４は、データ伝送および自己診断のために光レシーバＢ－Ｒ１を流れる電流を監視する。これについては図６～１８を参照して後述する。光スプリッタＢ－ＯＳの第３ポートは、光ファイバケーブルに結合される。光ファイバケーブルは、光スプリッタＡ－ＯＳを介してＡ側に接続される。
【0067】
Ａ側では、電力レベル選択回路５２０が、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルを選択する。例えば、コントローラ５４は、動作モード２および４（図８～９および図１２～１３を参照して後述）におけるＡ側からＢ側へのデータ伝送時に、電力レベル選択回路５２０を制御する。電力レベル選択回路５２０は、コントローラ５４から受信した入力に応じて、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルを設定する。光源制御回路Ｂ５１０の電力レベルは、動作モード３および４（図１０～１３を参照して後述）においてＢ側からＡ側にデータを伝送する際に、同様にゼロまたはＢ－ＬＰに設定してもよい。
【0068】
図６および図７は、システム５００の第１の動作モード（モード１）を示す図である。モード１では、次のようにＡ側からＢ側に電力が伝送される。電力レベル選択回路５２０は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルをＡ－ＬＰ１に設定する。光ドライバＡ－Ｔ１は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルＡ－ＬＰ１に応じて光を発信する。光源制御回路Ｂ５１０の電力レベルＢ－ＬＰは、ゼロに設定される。したがって、モード１では、光ドライバＢ－Ｔは光を発信しない。
【0069】
光スプリッタにより、光レシーバＡ－Ｒは、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信する。電流モニタＡ５０４は、光レシーバＡ－Ｒを流れる電流（ＡＩ＠ｍｏｄｅ１として示す）を検知する。光ドライバＡ－Ｔ１のみが光を発信しているときに光レシーバＡ－Ｒを介して検知されるこの電流（ＡＩ＠ｍｏｄｅ１）の値により、２つの目的が果たされる。1つ目は、ＡＩ＠ｍｏｄｅ１が、データ伝送モードにおいて用いられるベースライン電流となることである。2つ目は、自己診断である。すなわち、この値が期待されるレベル（キャリブレーションによって決定可能である）にない場合、コントローラ５４は、ハードウェアの故障を検出できる。故障は例えば、光源制御回路Ａ５０２、光ドライバＡ－Ｔ１、光スプリッタＡ－ＯＳ、光レシーバＡ－Ｒ、および／または電流モニタＡ５０４自体のうち１つ以上の故障などである。
【0070】
光スプリッタにより、光レシーバＢ－Ｒ１は、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信する。光レシーバＢ－Ｒ１が受信した光に基づいて、電力変換器５１２は、光エネルギーを、ＥＳＣ制御回路２１２および／または１つ以上のセンサ２１０に給電するための電気エネルギーに変換する。電流モニタＢ５１４は、光レシーバＢ－Ｒ１を流れる電流（ＢＩ＠ｍｏｄｅ１として示す）を検知する。光ドライバＡ－Ｔ１のみが光を発信しているときに光レシーバＢ－Ｒ１を介して検知されるこの電流（ＢＩ＠ｍｏｄｅ１）の値も、電流ＡＩ＠ｍｏｄｅ１を参照して上述したものと同様の２つの目的を果たす。図７に、電力Ａ－ＬＰ１で光ドライバＡ－Ｔ１のみが光を発信しているときに、光レシーバＢ－Ｒ１およびＡ－Ｒをそれぞれ流れる電流ＢＩ＠ｍｏｄｅ１およびＡＩ＠ｍｏｄｅ１を示す。
【0071】
図８および図９は、システム５００の第２の動作モード（モード２）を示す図である。モード２では、次のようにＡ側からＢ側に電力およびデータが伝送される。Ａ側からＢ側に電力を伝送するために、電力レベル選択回路５２０は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルをＡ－ＬＰ１に設定する。光ドライバＡ－Ｔ１は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルＡ－ＬＰ１に応じて光を発信する。光源制御回路Ｂ５１０の電力レベルＢ－ＬＰは、ゼロに設定される。したがって、モード１と同様に、モード２でも光ドライバＢ－Ｔは光を発信しない。Ａ側からＢ側への電力伝送における残りの動作は、図６および図７を参照して上述したモード１と同様である。
【0072】
Ａ側からＢ側にデータを伝送するために、電力レベル選択回路５２０は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルの設定を、伝送するデータに応じて電力レベルＡ－ＬＰ１とＡ－ＬＰ２との間で切り替える。例えば、０を伝送する場合には電力レベルＡ－ＬＰ１が選択され、１を伝送する場合には電力レベルＡ－ＬＰ２が選択される。電力レベルＡ－ＬＰ２は、電力レベルＡ－ＬＰ１より大きくてもよい。光ドライバＡ－Ｔ１は、光源制御回路Ａ５０２の選択された電力レベルに応じて光を発信する。光源制御回路Ｂ５１０の電力レベルＢ－ＬＰは、ゼロに設定される。したがって、モード１と同様に、モード２でも光ドライバＢ－Ｔは光を発信しない。
【0073】
光スプリッタにより、光レシーバＡ－Ｒは、Ａ側からＢ側へのデータ伝送時に光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信する。電流モニタＡ５０４は、光レシーバＡ－Ｒを流れる電流（ＡＩ＠ｍｏｄｅ２として示す）を検知する。（ＡＩ＠ｍｏｄｅ２が期待レベルに達しているかどうかの確認による）ハードウェア監視の他に、Ａ側からＢ側に送信されるデータは、（光ドライバＡ－Ｔ１によるデータ伝送時にレシーバＡ－Ｒが受信する光として）Ａ側でも受信される。Ａ－ＬＰ２＞Ａ－ＬＰ１、かつＡＩ＠ｍｏｄｅ２≧ＡＩ＠ｍｏｄｅ１なので、Ａ側からＢ側に送信されるデータは、ＡＩ＠ｍｏｄｅ２－ＡＩ＠ｍｏｄｅ１として表すことができる。このエコーとして返されたデータを（例えば、コントローラ５４が）用いることにより、Ａ側が実際に正しいデータを送信しているかどうかを確認できる。
【0074】
光スプリッタにより、光レシーバＢ－Ｒ１は、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信する。光レシーバＢ－Ｒ１が受信した光に基づいて、電力変換器５１２は、光エネルギーを、ＥＳＣ制御回路２１２および／または１つ以上のセンサ２１０に給電するための電気エネルギーに変換する。電流モニタＢ５１４は、光レシーバＢ－Ｒ１を流れる電流（ＢＩ＠ｍｏｄｅ２として示す）を検知する。Ａ側からＢ側に受信されるデータは、データ＝ＢＩ＠ｍｏｄｅ２－ＢＩ＠ｍｏｄｅ１として検出される。データが所定の閾値より小さい場合、受信データは０であり、そうでない場合は１である。
【0075】
なお、電力変換器５１２は、Ｂ側がＡ側からデータを受信している間、光電力変換を継続している。そのため、電力伝送時にＡ側から受信した電力を蓄えておく必要はない。図９に、モード２において光レシーバＢ－Ｒ１およびＡ－Ｒを流れる電流を示す。
【0076】
図１０および図１１は、システム５００の第３の動作モード（モード３）を示す図である。モード３では、次のようにＡ側からＢ側に電力が伝送され、Ｂ側からＡ側にデータが伝送される。Ａ側からＢ側に電力を伝送するために、電力レベル選択回路５２０は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルをＡ－ＬＰ１に設定する。光ドライバＡ－Ｔ１は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルＡ－ＬＰ１に応じて光を発信する。
【0077】
Ｂ側からＡ側にデータを伝送するために、光源制御回路Ｂ５１０は、伝送するデータに応じて電力レベルをゼロとＢ－ＬＰとの間で切り替える。例えば、０を伝送する場合の電力レベルはゼロであり、１を伝送する場合の電力レベルはＢ－ＬＰである。光ドライバＢ－Ｔは、光源制御回路Ｂ５１０の電力レベルに応じて光を発信する。光ドライバＢ－Ｔが発信する光は２つのレベルの間で切り替わる。すなわち、１を伝送する場合は光を発信し、０を伝送する場合は光を発信しない。
【0078】
Ｂ側からデータが伝送されると、光スプリッタにより、光レシーバＡ－Ｒは光ドライバＢ－Ｔからの光と、光ドライバＡ－Ｔ１からの一定の反射光とを受信する。光ドライバＡ－Ｔ１は、Ｂ側がＡ側にデータを伝送するかどうかにかかわらず、Ａ側からＢ側への電力伝送を継続する。電流モニタＡ５０４は、光レシーバＡ－Ｒを流れる電流（ＡＩ＠ｍｏｄｅ３として示す）を検知する。ＡＩ＠ｍｏｄｅ３とＡＩ＠ｍｏｄｅ２とを区別できるよう、電力レベルＢ－ＬＰは、電力レベルＡ－ＬＰ２と異なる必要がある。ここでは、Ｂ－ＬＰ＞Ａ－ＬＰ２と仮定する。電流モニタＡ５０４が、ＡＩ＠ｍｏｄｅ３＞ＡＩ＠ｍｏｄｅ２と検出した場合、そのデータは（Ａ側からエコーとして返されたデータではなく）Ｂ側からのデータとなる。その差分（ＡＩ＠ｍｏｄｅ３－ＡＩ＠ｍｏｄｅ１）を量子化したものが、Ｂ側からの受信データと見なされる。
【0079】
光スプリッタにより、光レシーバＢ－Ｒ１は、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信する。さらに、Ｂ側からＡ側にデータが伝送されると、光レシーバＢ－Ｒ１は光ドライバＢ－Ｔが発信した光の一部も受信する。光レシーバＢ－Ｒ１が受信したすべての光に基づいて、電力変換器５１２は、光エネルギーを、ＥＳＣ制御回路２１２および／または１つ以上のセンサ２１０に給電するための電気エネルギーに変換する。電流モニタＢ５１４は、光レシーバＢ－Ｒ１を流れる電流（ＢＩ＠ｍｏｄｅ３として示す）を検知し、これを用いて自己診断を行うことができる。
【0080】
なお、モード１、２と同様に、電力変換器５１２は、モード３においてＢ側がＡ側からデータを伝送している間、光電力変換を継続している。そのため、Ａ側から受信した電力を蓄えておく必要はない。図１１に、モード３において光レシーバＢ－Ｒ１およびＡ－Ｒを流れる電流を示す。
【0081】
【0082】
Ａ側からＢ側に電力を伝送するために、電力レベル選択回路５２０は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルをＡ－ＬＰ１に設定する。光ドライバＡ－Ｔ１は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルＡ－ＬＰ１に応じて光を発信する。
【0083】
Ａ側からＢ側にデータを伝送するために、電力レベル選択回路５２０は、光源制御回路Ａ５０２の電力レベルの設定を、伝送するデータに応じて電力レベルＡ－ＬＰ１とＡ－ＬＰ２との間で切り替える。例えば、０を伝送する場合には電力レベルＡ－ＬＰ１が選択され、１を伝送する場合には電力レベルＡ－ＬＰ２が選択される。電力レベルＡ－ＬＰ２は、電力レベルＡ－ＬＰ１より大きくてもよい。光ドライバＡ－Ｔ１は、光源制御回路Ａ５０２の選択された電力レベルに応じて光を発信する。
【0084】
Ｂ側からＡ側にデータを伝送するために、光源制御回路Ｂ５１０は、伝送するデータに応じて電力レベルをゼロとＢ－ＬＰとの間で切り替える。例えば、０を伝送する場合の電力レベルはゼロであり、１を伝送する場合の電力レベルはＢ－ＬＰである。光ドライバＢ－Ｔは、光源制御回路Ｂ５１０の電力レベルに応じて光を発信する。光ドライバＢ－Ｔが発信する光は２つのレベルの間で切り替わる。すなわち、１を伝送する場合は光を発信し、０を伝送する場合は光を発信しない。
【0085】
光スプリッタにより、光レシーバＡ－Ｒは光ドライバＢ－Ｔが発信した光だけでなく、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部も受信する。電流モニタＡ５０４は、光レシーバＡ－Ｒを流れる電流（ＡＩ＠ｍｏｄｅ４として示す）を検知する。光レシーバＢ－Ｒ１は、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信する。さらに、光レシーバＢ－Ｒ１は、光ドライバＢ－Ｔが発信した光の一部も受信する。光レシーバＢ－Ｒ１が受信したすべての光に基づいて、電力変換器５１２は、光エネルギーを、ＥＳＣ制御回路２１２および／または１つ以上のセンサ２１０に給電するための電気エネルギーに変換する。電流モニタＢ５１４は、光レシーバＢ－Ｒ１を流れる電流（ＢＩ＠ｍｏｄｅ４として示す）を検知する。
【0086】
図１３に、モード４において光レシーバＢ－Ｒ１およびＡ－Ｒを流れる電流を示す。電流モニタＡ５０４およびＢ５１４は、Ａ側、Ｂ側の双方から４つの異なる電力レベルＡ－ＬＰ１、Ａ－ＬＰ１＋Ｂ－ＬＰ、Ａ－ＬＰ２、Ａ－ＬＰ２＋Ｂ－ＬＰで伝送された光による電流を検知する。なお、電力変換器５１２は常に光を受信するとともに、常に光電力変換を継続している。そのため、Ａ側から受信した電力を蓄えておく必要はない。
【0087】
多くの用途において、モード４で説明したようなＡ側とＢ側間の双方向通信を使用可能である。いくつかの用途では、モード２で説明したようなＢ側からセンサデータの受信に加えて、モード２および４で説明したようなＥＳＣ制御回路２１２へのデータ供給が必要な場合がある。例えば、ヒータ２０８および／またはセンサ２１０からデータを収集する頻度を、用途に応じて変動させることができる。例えば、ＥＳＣにおける一部のイベントをより頻繁に監視し、他のイベントをより少ない頻度で監視してもよい。したがって、Ａ側（マスタ）はＢ側（スレーブ）にコマンドを送信して、ＥＳＣ制御回路２１２における設定、パラメータ、または構成を変更し、例えば、一部のイベントについてのデータ収集速度を変更できる。センサ２１０から収集したデータに基づいて、コントローラ５４は、ヒータ２０８を制御するコマンドを送信してもよい。また、Ａ側（マスタ）は、（例えばＥＳＣの部品交換時の）追跡のために、ＥＳＣ（すなわち、Ｂ側またはスレーブ）の１つ以上のコンポーネントに識別データを書き込むことができる。さらに、コントローラ５４は、ＥＳＣ内のコンポーネントの識別データを照会し、Ｂ側から受信した当該コンポーネントの識別データに基づいて、当該コンポーネントを制御するための適切なデータを送信してもよい。Ａ側とＢ側間の双方向通信については、他にも多くの用途が考えられる。
【0088】
図１４は、基板処理システムにおいてＥＳＣの外部にある低ＲＦ領域と、ＥＳＣとの間の単一の光ファイバケーブルを介して、低ＲＦ領域からＥＳＣへの電力伝送、および両者間の双方向データ通信を行うための方法１４００を示す図である。低ＲＦ領域は、基板処理システムにおける低ＲＦ電力側、Ａ側、またはＲＦコールド側とも呼ばれる。Ａ側は、ＥＳＣに電力を供給するためのＤＣ電源を含み、さらに、ＥＳＣを備えた処理チャンバ内の処理を制御するＵＩ（ユーザインタフェース）も含む。基板処理システムのＢ側は、ヒータおよびセンサを備えたＥＳＣを含む。ＥＳＣに高ＲＦ電力を供給して、処理チャンバ内にプラズマを発生させる。したがって、Ｂ側は、基板処理システムにおける高ＲＦ領域、高ＲＦ電力側、またはＲＦホット側とも呼ばれる。またＡ側およびＢ側はそれぞれ、マスタおよびスレーブとも呼ばれる。
【0089】
方法１４００はステップ１４０２にて、単一の光ファイバケーブルを介してＡ側からＢ側に光を発信する。ステップ１４０４にて、Ｂ側に設置された光電力変換器にて光を受信する。ステップ１４０６にて、光電力変換器を用いて、受信した光からＢ側に設けられたＥＳＣ内の制御電子機器に給電するためのＤＣ電力を生成する。ステップ１４０８にて、ＥＳＣ内に設置されたセンサからデータを選択し、このデータを単一の光ファイバケーブルを介してＢ側からＡ側に光として伝送する。ステップ１４１０にて、Ｂ側から光ファイバケーブルを介して光として受信したデータを、Ａ側にて電気信号に変換する。ステップ１４１２にて、他のデータを単一の光ファイバケーブルを介してＡ側からＢ側に光として送信する。ステップ１４１４にて、Ａ側から光ファイバケーブルを介して光として受信したこの他のデータを、Ｂ側にて電気信号に変換する。ステップ１４１６にて、Ａ側とＢ側間でのデータ伝送中、Ｂ側にてＤＣ電力を生成し続ける。
【0090】
図１５は、Ａ側からＢ側、すなわちマスタからスレーブへの電力伝送を行うための方法１５００を示す図である。方法１５００はステップ１５０２にて、Ａ側の光源制御回路の電力レベルをＡ－ＬＰ１に設定する。ステップ１５０４にて、Ｂ側の光源制御回路の電力レベルをゼロに設定する。ステップ１５０６にて、Ａ側の光源制御回路の電力レベルＡ－ＬＰ１に基づいてＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１を駆動する。そして、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１から光を発信する。
【0091】
ステップ１５０８にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第２ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光レシーバＡ－Ｒにて受信する。ステップ１５１０にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＡ－Ｒにおいて生成された電流を検知する。ステップ１５１２にて、検知した電流が期待値よりも小さいかどうかを判定する。検知した電流が期待値よりも小さい場合、ステップ１５１４にて、Ａ側の光源制御回路、光ドライバＡ－Ｔ１、光スプリッタＡ－ＯＳ、またはＡ側の電流センサのうち１つ以上に問題があることを示す。そして、方法１５００は終了する。
【0092】
検知した電流が期待値以上の場合、ステップ１５１６にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を、Ｂ側の光スプリッタＢ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＢ側の光レシーバＢ－Ｒ１にて受信する。ステップ１５１８にて、光レシーバＢ－Ｒ１に接続された光電力変換器を用いて、受信した光からＥＳＣ内の制御電子機器に給電するためのＤＣ電力を生成する。
【0093】
ステップ１５２０にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＢ－Ｒ１において生成された電流を検知する。ステップ１５２２にて、検知した電流が期待値よりも小さいかどうかを判定する。検知した電流が期待値よりも小さい場合、ステップ１５２４にて、Ａ側の光源制御回路、光ドライバＡ－Ｔ１、光スプリッタＡ－ＯＳ、光ファイバケーブル、光スプリッタＢ－ＯＳ、光レシーバＢ－Ｒ１、またはＢ側の電流センサのうち１つ以上に問題があることを示す。検知した電流が期待値以上の場合、方法１５００は終了する。
【0094】
図１６は、Ａ側（マスタ）からＢ側（スレーブ）へ電力およびデータ伝送を行うための方法１６００を示す図である。方法１６００はステップ１６０２にて、データを０／１としてデジタル伝送する際に、Ａ側の光源制御回路の電力レベルをＡ－ＬＰ１／Ａ－ＬＰ２に設定する。ステップ１６０４にて、Ｂ側の光源制御回路の電力レベルをゼロに設定する。ステップ１６０６にて、伝送されるデータ（すなわち、０または１のどちらが伝送されるか）に応じて、Ａ側の光源制御回路の電力レベルＡ－ＬＰ１またはＡ－ＬＰ２に基づいてＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１を駆動する。そして、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１から光を発信する。
【0095】
ステップ１６０８にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第２ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光レシーバＡ－Ｒにて受信する。ステップ１６１０にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＡ－Ｒにおいて生成された電流を検知する。
【0096】
ステップ１６１２にて、検知した電流が期待値よりも小さいかどうかを判定する。検知した電流が期待値よりも小さい場合、ステップ１６１４にて、Ａ側の光源制御回路、光ドライバＡ－Ｔ１、光スプリッタＡ－ＯＳ、またはＡ側の電流センサのうち１つ以上に問題があることを示す。そして、方法１６００は終了する。検知した電流が期待値以上の場合、ステップ１６１６にて、検知した電流に基づいて、光ドライバＡ－Ｔ１から正しいデータが伝送されているかどうかを判定する。伝送されているデータが正しくないと判定した場合、方法１６００はステップ１６１４に進む。
【0097】
ステップ１６１２にて検知した電流が期待値以上であると判定され、かつステップ１６１６にて正しいデータが伝送されていると判定された場合、ステップ１６１８にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を、Ｂ側の光スプリッタＢ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＢ側の光レシーバＢ－Ｒ１にて受信する。ステップ１６２０にて、光レシーバＢ－Ｒ１に接続された光電力変換器を用いて、受信した光からＥＳＣ内の制御電子機器に給電するためのＤＣ電力を生成する。
【0098】
ステップ１６２２にて、光ドライバＡ－Ｔ１が発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＢ－Ｒ１において生成された電流を検知する。ステップ１６２４にて、検知した電流が所定の閾値よりも小さいかどうかを判定する。検知した電流が所定の閾値よりも小さい場合、ステップ１６２６にて、受信したデータが０であると判定する。検知した電流が所定の閾値よりも小さい場合、ステップ１６２８にて、受信したデータが１であると判定する。
【0099】
図１７は、Ａ側（マスタ）からＢ側（スレーブ）への電力伝送、およびＢ側（スレーブ）からＡ側（マスタ）へのデータ伝送を行うための方法１７００を示す図である。方法１７００はステップ１７０２にて、Ａ側の光源制御回路の電力レベルをＡ－ＬＰ１に設定する。ステップ１７０４にて、データを０／１としてデジタル伝送する際に、Ｂ側の光源制御回路の電力レベルをゼロ／Ｂ－ＬＰに設定する。Ｂ－ＬＰは、Ａ－ＬＰ２と異なっている必要があり、例えばＡ－ＬＰ２より大きくてもよい。
【0100】
ステップ１７０６にて、Ａ側の光源制御回路の電力レベルＡ－ＬＰ１に基づいてＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１を駆動する。そして、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１から光を発信する。
【0101】
ステップ１７０８にて、伝送されるデータ（すなわち、０または１のどちらが伝送されるか）に応じて、Ｂ側の光源制御回路の電力レベルであるゼロまたはＢ－ＬＰに基づいてＢ側の光ドライバＢ－Ｔを駆動する。そして、Ｂ側の光スプリッタＢ－ＯＳの第２ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＢ側の光ドライバＢ－Ｔから光を発信する。
【0102】
ステップ１７１０にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第２ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光レシーバＡ－Ｒにて受信する。ステップ１７１２にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＡ－Ｒにおいて生成された電流を検知する。ステップ１７１４にて、ステップ１７１２にて検知した電流と、図１５のステップ１５１０にて検知した電流との差に基づいて、Ｂ側からの受信データを決定する。
【0103】
ステップ１７１６にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を、Ｂ側の光スプリッタＢ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＢ側の光レシーバＢ－Ｒ１にて受信する。ステップ１７１８にて、光レシーバＢ－Ｒ１に接続された光電力変換器を用いて、受信した光からＥＳＣ内の制御電子機器に給電するためのＤＣ電力を生成する。
【0104】
ステップ１７２０にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＢ－Ｒ１において生成された電流を検知する。ステップ１７２２にて、検知した電流が期待値よりも小さいかどうかを判定する。検知した電流が期待値よりも小さい場合、ステップ１７２４にて、Ａ／Ｂ側の光源制御回路、光ドライバＡ－Ｔ１、光スプリッタＡ－ＯＳ、光ファイバケーブル、光スプリッタＢ－ＯＳ、光レシーバＢ－Ｒ１、またはＢ側の電流センサのうち１つ以上に問題があることを示す。検知した電流が期待値以上の場合、方法１７００は終了する。
【0105】
図１８は、Ａ側（マスタ）からＢ側（スレーブ）への電力およびデータ伝送と、Ｂ側（スレーブ）からＡ側（マスタ）へのデータ伝送とを行うための方法１８００を示す図である。方法１８００はステップ１８０２にて、データを０／１としてデジタル伝送する際に、Ａ側の光源制御回路の電力レベルをＡ－ＬＰ１／Ａ－ＬＰ２に設定する。ステップ１８０４にて、データを０／１としてデジタル伝送する際に、Ｂ側の光源制御回路の電力レベルをゼロ／Ｂ－ＬＰに設定する。Ｂ－ＬＰは、Ａ－ＬＰ２と異なっている必要があり、例えばＡ－ＬＰ２より大きくてもよい。
【0106】
ステップ１８０６にて、Ａ側からＢ側に伝送されるデータ（すなわち、０または１のどちらが伝送されるか）に応じて、Ａ側の光源制御回路の電力レベルＡ－ＬＰ１またはＡ－ＬＰ２に基づいてＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１を駆動する。そして、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光ドライバＡ－Ｔ１から光を発信する。
【0107】
ステップ１８０８にて、Ｂ側からＡ側に伝送されるデータ（すなわち、０または１のどちらが伝送されるか）に応じて、Ｂ側の光源制御回路の電力レベルであるゼロまたはＢ－ＬＰに基づいてＢ側の光ドライバＢ－Ｔを駆動する。そして、Ｂ側の光スプリッタＢ－ＯＳの第２ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＢ側の光ドライバＢ－Ｔから光を発信する。
【0108】
ステップ１８１０にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を、Ｂ側の光スプリッタＢ－ＯＳの第１ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＢ側の光レシーバＢ－Ｒ１にて受信する。ステップ１８１２にて、光レシーバＢ－Ｒ１に接続された光電力変換器を用いて、受信した光からＥＳＣ内の制御電子機器に給電するためのＤＣ電力を生成する。
【0109】
ステップ１８１４にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＢ－Ｒ１において生成された電流を検知する。ステップ１８１６にて、光レシーバＢ－Ｒ１が検知した電流に基づいて、Ａ側からの受信データを決定する。
【0110】
ステップ１８１８にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を、Ａ側の光スプリッタＡ－ＯＳの第２ポートを介して光ファイバケーブルに結合されたＡ側の光レシーバＡ－Ｒにて受信する。ステップ１８２０にて、光ドライバＡ－Ｔ１およびＢ－Ｔが発信した光の一部を受信したことによって光レシーバＡ－Ｒにおいて生成された電流を検知する。ステップ１８２２にて、光レシーバＡ－Ｒが検知した電流に基づいて、Ｂ側からの受信データを決定する。
【0111】
上述の記載は本質的に例示に過ぎず、本開示、その用途、または使用を限定することを意図していない。本開示の広範な教示内容は、種々の形態で実施可能である。したがって、本開示には特定の例が含まれているが、図面、明細書、および下記の特許請求の範囲を詳しく調べることにより、他の変更形態も明らかになるため、本開示の真の範囲はそれらに限定されるべきではない。本開示の原則を変更しない範囲で、方法における１つ以上の工程を異なる順序で（または並行して）行ってもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態について特定の特徴を有するものとして上で説明したが、本開示のいずれかの実施形態に関連して説明したこれらの特徴の１つ以上を、他の実施形態のいずれかの特徴に含めて、かつ／または（明示されていなくとも）組み合わせて実施してもよい。すなわち、上述した実施形態は相互に排他的ではなく、１つ以上の実施形態を互いに置き換えることも本開示の範囲内である。
【0112】
要素間（例えば、モジュール間、回路要素間、半導体層間など）の空間的および機能的関係は、「接続された」、「係合された」、「結合された」、「隣接する」、「次の」、「の上に」、「の上方に」、「の下方に」、および「配置された」を含む種々の用語を用いて説明される。「直接的に」と明示されていない限り、上記の開示において第１の要素と第２の要素との関係が説明されている場合、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係とすることもできるし、第１の要素と第２の要素との間に１つ以上の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係とすることもできる。本明細書において使用される場合、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」という表現は、非排他的論理和を用いて論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａのうち少なくとも１つ、Ｂのうち少なくとも１つ、およびＣのうち少なくとも１つ」を意味すると解釈すべきでない。
【0113】
いくつかの実装形態において、コントローラはシステムの一部であり、システムは上述した例の一部であってもよい。かかるシステムは、１つ以上の処理ツール、１つ以上のチャンバ、１つ以上の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理用コンポーネント（ウエハ台座やガス流量システムなど）を含む半導体処理装置を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、処理後におけるシステムの動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。電子機器は「コントローラ」と呼ぶこともでき、１つ以上のシステムの様々なコンポーネントまたはサブ部品を制御してもよい。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、本明細書に記載したいずれのプロセスも制御可能なようにプログラムされてもよい。これらのプロセスには、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、無線周波数（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、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入出、ならびに、特定のシステムと接続または連携されたその他の移送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入出が含まれる。
【0114】
広義には、コントローラは、様々な集積回路、論理、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もよく、命令の受信、命令の送出、動作の制御、洗浄動作の有効化、エンドポイント測定の有効化などを行う。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアとしてのチップ、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つ以上のマイクロプロセッサ、もしくはプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個別の設定（またはプログラムファイル）としてコントローラに通信される命令であってもよく、半導体ウエハ上でもしくは半導体ウエハ用に、またはシステムに対して、特定のプロセスを実施するための動作パラメータを定義する。いくつかの実施形態において、動作パラメータは、１つ以上の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製造において１つ以上の処理工程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るレシピの一部であってもよい。
【0115】
いくつかの実装形態において、コントローラは、コンピュータの一部であってもよいし、コンピュータに結合されていてもよい。ここで、コンピュータは、システムと一体化しているか、システムに結合されているか、その他の形でシステムとネットワーク接続されているか、これらを組み合わせた形態をとる。例えば、コントローラは、「クラウド」上に存在してもよいし、工場ホストコンピュータシステムのすべてまたは一部に存在してもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能になる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを有効化して、製造工程の進捗状況の監視、過去の製造工程履歴の調査、または複数の製造工程から傾向もしくは性能指標の調査を行うことができ、現在の処理のパラメータを変更したり、現在の処理に続く処理工程を設定したり、新たなプロセスを開始したりできる。いくつかの例において、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）からシステムに対して、ネットワークを介してプロセスレシピを提供できる。ここで、ネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力や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んでもよい。これらのパラメータおよび／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送信される。いくつかの例において、コントローラは、データとして命令を受信する。このデータは、１つ以上の動作において実行される各処理工程のパラメータを指定する。なお、これらのパラメータは、実行するプロセスの種類、およびコントローラが連携または制御するように構成されているツールの種類に対して固有のパラメータであってもよいことを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、１つ以上の個別のコントローラを備えることなどによって分散されてもよい。これらの個別のコントローラは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といった共通の目的に向けて動作する。このような目的のための分散コントローラの一例として、（例えばプラットフォームレベルで、または遠隔コンピュータの一部として）遠隔設置された１つ以上の集積回路と通信するチャンバに搭載された１つ以上の集積回路が挙げられる。これらの集積回路は協働してチャンバにおけるプロセスを制御する。
【0116】
システムの非限定的な例として、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、洗浄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、ＰＶＤチャンバまたはモジュール、ＣＶＤチャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｅｔｃｈ）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、ならびに半導体ウエハの製造および／または生産に関連するかもしくは使用可能なその他のあらゆる半導体処理システムが挙げられる。
【0117】
上述した通り、ツールによって実行される１つ以上のプロセス工程に応じて、コントローラは、他のツール回路またはツールモジュール、他のツールコンポーネント、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、付近のツール、工場内の各所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、または半導体生産工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハコンテナの受け渡しを行う材料輸送で使用されるツールのうち、１つ以上と通信してもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【国際調査報告】