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特表2023-534801プラズマチャンバのRFコイルを逆同期でパルシングすること
(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】2023-08-14
(54)【発明の名称】プラズマチャンバのRFコイルを逆同期でパルシングすること
(51)【国際特許分類】
   H05H 1/46 20060101AFI20230804BHJP
   H01L 21/3065 20060101ALI20230804BHJP
   H01L 21/31 20060101ALI20230804BHJP
   C23C 16/515 20060101ALI20230804BHJP
【FI】
H05H1/46 L
H05H1/46 R
H01L21/302 101C
H01L21/31 C
C23C16/515
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023502584
(86)(22)【出願日】2021-07-01
(85)【翻訳文提出日】2023-03-08
(86)【国際出願番号】 US2021040155
(87)【国際公開番号】W WO2022015524
(87)【国際公開日】2022-01-20
(31)【優先権主張番号】63/052,401
(32)【優先日】2020-07-15
(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】シューブ・ジュライン
(72)【発明者】
【氏名】カンプ・トム・エー.
(72)【発明者】
【氏名】パターソン・アレクサンダー・ミラー
【テーマコード(参考)】
2G084
4K030
5F004
5F045
【Fターム(参考)】
2G084AA02
2G084AA03
2G084AA05
2G084BB02
2G084BB05
2G084BB14
2G084CC08
2G084CC13
2G084CC33
2G084DD03
2G084DD13
2G084DD25
2G084DD32
2G084DD34
2G084DD35
2G084DD55
2G084DD61
4K030FA01
4K030KA30
5F004AA01
5F004BB13
5F004BB18
5F004BB22
5F004BB23
5F004BB29
5F004BD04
5F004CA03
5F004CA06
5F004DA01
5F004DA02
5F004DA18
5F004EA37
5F045AA08
5F045BB02
5F045DP02
5F045EH04
5F045EH11
5F045EH19
5F045EH20
5F045EM05
5F045EM09
(57)【要約】
無線周波数(RF)コイルをパルシングするためのシステムおよび方法が説明される。方法のうちの1つは、第1のRFコイルに結合される第1のインピーダンス整合回路に第1のRF信号を供給することと、第2のRFコイルに結合される第2のインピーダンス整合回路に第2のRF信号を供給することと、第1のRF信号を、第1のパラメータレベルと第2のパラメータレベルとの間でパルシングすることと、を含む。本方法は、第2のRF信号を、第1のRF信号のパルシングと逆同期で、第3のパラメータレベルと第4のパラメータレベルとの間でパルシングすることを含む。
【選択図】図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線周波数(RF)コイルをパルシングするための方法であって、
第1のRFコイルに結合される第1のインピーダンス整合回路に第1のRF信号を供給することと、
第2のRFコイルに結合される第2のインピーダンス整合回路に第2のRF信号を供給することと、
前記第1のRF信号を、第1のパラメータレベルと第2のパラメータレベルとの間でパルシングすることと、
前記第2のRF信号を、前記第1のRF信号の前記パルシングと逆同期で、第3のパラメータレベルと第4のパラメータレベルとの間でパルシングすることと、を含む、方法。
【請求項2】
請求項1に記載の方法であって、前記第2のRF信号を前記第1のRF信号の前記パルシングと逆同期で前記パルシングすることは、
前記第1のRF信号が前記第1のパラメータレベルから前記第2のパラメータレベルへ遷移する時間期間の間、前記第2のRF信号を前記第3のパラメータレベルから前記第4のパラメータレベルへ遷移させることと、
前記第1のRF信号が前記第2のパラメータレベルから前記第1のパラメータレベルへ遷移する時間期間の間、前記第2のRF信号を前記第4のパラメータレベルから前記第3のパラメータレベルへ遷移させることと、を含み、
前記第1のパラメータレベルは、前記第3のパラメータレベルとは異なり、前記第2のパラメータレベルは、前記第4のパラメータレベルとは異なる、方法。
【請求項3】
請求項1に記載の方法であって、
前記第1のRF信号が前記第1のパラメータレベルに維持される時間期間の間、前記第2のRF信号を前記第3のパラメータレベルに維持することと、
前記第1のRF信号が前記第2のパラメータレベルに維持される時間期間の間、前記第2のRF信号を前記第4のパラメータレベルに維持することと、をさらに含む、方法。
【請求項4】
請求項1に記載の方法であって、前記第1のRFコイルおよび前記第2のRFコイルは、プラズマチャンバの誘電体窓の上方に位置する、方法。
【請求項5】
請求項1に記載の方法であって、前記第1のパラメータレベルは、1つまたは複数のパラメータ値を含み、前記第2のパラメータレベルは、1つまたは複数のパラメータ値を含み、前記第1のパラメータレベルの前記1つまたは複数の値は、前記第2のパラメータレベルの値の前記1つまたは複数の値を含まない、方法。
【請求項6】
請求項1に記載の方法であって、前記第3のパラメータレベルは、1つまたは複数のパラメータ値を含み、前記第4のパラメータレベルは、1つまたは複数のパラメータ値を含み、前記第3のパラメータレベルの前記1つまたは複数の値は、前記第4のパラメータレベルの値の前記1つまたは複数の値を含まない、方法。
【請求項7】
請求項1に記載の方法であって、前記第1のRF信号は、前記第2のRF信号と実質的に同じ周波数を有する、方法。
【請求項8】
請求項1に記載の方法であって、前記第1のRF信号および前記第2のRF信号の各々は、10キロヘルツ(kHz)~100kHzの範囲に及ぶ周波数を有する、方法。
【請求項9】
請求項1に記載の方法であって、前記第1のRF信号の前記第1のパラメータレベルは、デューティサイクルを有し、前記第2のパラメータレベルは、100パーセントと、前記第1のRF信号の前記第1のパラメータレベルの前記デューティサイクルと、の差に等しいデューティサイクルを有し、前記第4のパラメータレベルは、前記差に等しいデューティサイクルを有する、方法。
【請求項10】
請求項1に記載の方法であって、前記第1のパラメータレベルおよび前記第2のパラメータレベルは、同期信号のサイクルの間に発生し、前記第3のパラメータレベルおよび前記第4のパラメータレベルは、前記サイクルの間に発生する、方法。
【請求項11】
請求項1に記載の方法であって、
前記第1のRF信号を前記パルシングすることは、
同期信号のサイクルの間、前記第1のRF信号を、前記第1のパラメータレベルから前記第2のパラメータレベルへ遷移させることと、
前記同期信号の前記サイクルの間、前記第1のRF信号を、前記第2のパラメータレベルから前記第1のパラメータレベルへ遷移させることと、を含み、
前記第2のRF信号を前記パルシングすることは、
前記同期信号の前記サイクルの間、前記第2のRF信号を、前記第3のパラメータレベルから前記第4のパラメータレベルへ遷移させることと、
前記同期信号の前記サイクルの間、前記第2のRF信号を、前記第4のパラメータレベルから前記第3のパラメータレベルへ遷移させることと、を含む、方法。
【請求項12】
請求項1に記載の方法であって、
第3のRF信号を、第3のインピーダンス整合回路を介してプラズマチャンバの第3のRFコイルに供給することと、
前記第3のRF信号を、第5のパラメータレベルと第6のパラメータレベルとの間でパルシングすることと、をさらに含み、
前記第3のRF信号は、前記第1のRF信号および前記第2のRF信号と逆同期でパルシングされる、方法。
【請求項13】
請求項1に記載の方法であって、前記方法は、特徴部の傾斜を最小限にするために半導体ウエハ処理動作中に実施される、方法。
【請求項14】
無線周波数(RF)コイルの逆パルシングのための方法であって、
第1のRF発生器および第2のRF発生器の多重化動作の表示を受信することであって、前記第1のRF発生器は、第1のRFコイルに結合されるように構成され、前記第2のRF発生器は、第2のRFコイルに結合されるように構成される、表示を受信することと、
前記第1のRF発生器が一状態で動作し始めることになることを示す選択を受信することと、
前記第1のRF発生器の動作のデューティサイクルを受信することと、
前記デューティサイクルを有するように、および前記一状態で動作し始めるように、前記第1のRF発生器を制御することと、
前記第1のRF発生器と逆同期で動作するように前記第2のRF発生器を制御することと、を含み、前記第1のRF発生器および前記第2のRF発生器の互いと逆同期での前記動作は、前記第1のRF発生器が第1のRF信号を生成すること、および前記第2のRF発生器が第2のRF信号を生成することを引き起こし、前記第2のRF信号は、前記第1のRF信号と逆同期でパルシングする、方法。
【請求項15】
請求項14に記載の方法であって、前記一状態は、第1のパラメータレベルを有し、前記一状態で動作し始めるように前記第1のRF発生器を前記制御することは、前記第1のパラメータレベルで動作を開始するように前記第1のRF発生器を制御することを含み、前記第2のRF発生器を前記制御することは、第2のパラメータレベルで動作を開始するように前記第2のRF発生器を制御することを含み、前記第2のパラメータレベルは、前記第1のパラメータレベルよりも低い、方法。
【請求項16】
請求項14に記載の方法であって、前記第1のRF信号は、第1のパラメータレベルおよび第2のパラメータレベルを有し、前記第2のRF信号は、第3のパラメータレベルおよび第4のパラメータレベルを有し、前記第1のパラメータレベルは、前記第3のパラメータレベルとは異なり、前記第2のパラメータレベルは、前記第4のパラメータレベルとは異なり、前記第1のRF信号と逆同期でパルシングするため、前記第2のRF信号は、前記第1のRF信号が、前記第1のパラメータレベルから前記第2のパラメータレベルへ遷移するとき、前記第3のパラメータレベルから前記第4のパラメータレベルへ遷移し、前記第2のRF信号は、前記第1のRF信号が、前記第2のパラメータレベルから前記第1のパラメータレベルへ遷移するとき、前記第4のパラメータレベルから前記第3のパラメータレベルへ遷移する、方法。
【請求項17】
請求項16に記載の方法であって、前記第1のパラメータレベルは、前記第2のパラメータレベルおよび前記第3のパラメータレベルよりも大きく、前記第4のパラメータレベルは、前記第3のパラメータレベルよりも大きい、方法。
【請求項18】
請求項14に記載の方法であって、前記第1のRF信号および前記第2のRF信号を互いと逆同期でパルシングするために、前記第1のRF信号は、クロックサイクルの第1の時間期間の間、第1のパラメータレベルを有し、前記第2のRF信号は、前記第1の時間期間の間、第2のパラメータレベルを有し、前記第1のRF信号は、前記クロックサイクルの第2の時間期間の間、第3のパラメータレベルを有し、前記第2のRF信号は、前記第2の時間期間の間、第4のパラメータレベルを有し、前記第1のパラメータレベルは、前記第3のパラメータレベルとは異なり、前記第2のパラメータレベルは、前記第4のパラメータレベルとは異なる、方法。
【請求項19】
請求項14に記載の方法であって、前記第1のRF発生器は、第1のインピーダンス整合回路を介して前記第1のRFコイルに結合されるように構成され、前記第2のRF発生器は、第2のインピーダンス回路を介して前記第2のRFコイルに結合されるように構成される、方法。
【請求項20】
請求項14に記載の方法であって、前記多重化動作の前記表示、前記一状態の前記選択、および前記デューティサイクルは、プロセッサによって入力デバイスから受信される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、プラズマチャンバの無線周波数(RF)コイルを逆同期でパルシングするためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
本明細書に提供される背景技術の説明は、本開示の背景を全般的に提示する目的のためのものである。この背景技術の章において説明される範囲内での、ここで名指しされた発明者の研究、ならびに提出時に先行技術としての資格を別途得ていない可能性のある説明の態様は、明示的にも暗示的にも、本開示に対する先行技術として認められない。
【0003】
プラズマツールは、1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器を含む。RF発生器は、1つまたは複数のインピーダンスマッチを介してプラズマチャンバに結合される。基板は、プラズマチャンバ内に置かれる。
【0004】
RF発生器は、基板を処理するために、1つまたは複数のインピーダンスマッチを介してプラズマチャンバにRF信号を供給する。しかしながら、基板は、均一に処理されない。
【0005】
このような背景の中で、本開示に説明される実施形態が生じる。
【発明の概要】
【0006】
本開示の実施形態は、プラズマチャンバ内の無線周波数(RF)コイルを逆同期でパルシングするためのシステム、装置、方法、およびコンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、多数の方式で、例えば、プロセス、装置、システム、デバイス、またはコンピュータ可読媒体上の方法で、実装され得ることを理解されたい。いくつかの実施形態が以下に説明される。
【0007】
半導体ウエハの上に形成されるプラズマのイオンの密度または束が不均一である場合、プラズマのシースの厚さも不均一である。イオンは、シースの境界に対して垂直にシースに入ることから、傾斜したシースまたは不均一なシースは、傾斜したイオン方向を結果としてもたらす。傾斜は、傾斜したエッチプロファイルを結果としてもたらし得るため、イオン方向のそのような傾斜は望ましくない。傾斜を最小限にするため、本明細書に説明されるシステムおよび方法は、均一なプラズマシースを有するプラズマを生成する。
【0008】
1つの実施形態において、本システムは、別個にパルシングされる無線周波数(RF)コイルを含む。2つのRFコイルのうちの第1のコイルが、パルシングサイクルの間オンであるとき、2つのRFコイルのうちの第2のコイルは、パルシング時間期間の間オフに切り替えられる。この逆同期は、第1のRFコイルと第2のRFコイルとの間の干渉を低減し、プラズマ密度およびシース厚さの両方の均一性を改善する。
【0009】
一実施形態において、本システムは、別個にパルシングされるRFコイルセットを含む。2つのRFコイルセットのうちの第1のコイルセットが、パルシング時間期間の間オンであるとき、2つのRFコイルセットのうちの第2のコイルセットは、パルシング時間期間の間オフに切り替えられる。各RFコイルセットは、2つ以上のRFコイルを含む。この逆同期は、第1のRFコイルセットと第2のRFコイルセットとの間の干渉を低減し、プラズマシース厚さの均一性を増大させる。
【0010】
一実施形態において、第1のRFコイルが、パルシングサイクルの一部分の間、オンにされるとき、第1のRFコイルは、第1のRFコイルの下の第1の領域においてプラズマの密度を増大させて、第1の領域におけるプラズマの均一性をさらに増大させる。また、第2のRFコイルがオフにされるとき、第2のRFコイルの下の第2の領域におけるプラズマの密度は、減少して、第2の領域におけるプラズマの均一性をさらに減少させる。その一方で、パルシングサイクルの残りの部分の間、第2のRFコイルがオンにされ、第1のRFコイルがオフにされるとき、第2の領域は、プラズマを獲得し始め、より均一になる。また、第1の領域は、第2の領域からのプラズマ密度が拡散し、第1の領域内のプラズマへ移動することから、かなり均一になる。再び、第1のRFコイルがオンにされるとき、第1の領域におけるプラズマの均一性は、増大し、第1の領域からのプラズマは、第2の領域へ移動して、第2の領域において均一性を達成する。この様式では、第1のおよび第2のRFコイルを時分割多重化することによって、プラズマイオンおよび電子の時間平均密度または束均一性が増大して、均一なプラズマシース厚さをもたらし、均一なプラズマのプラズマシースに入るプラズマイオンは、極めて最小限の傾斜を有するか、または傾斜を有さない。
【0011】
1つの実施形態において、RFコイルをパルシングするための方法が説明される。本方法は、第1のRFコイルに結合される第1のインピーダンス整合回路に第1のRF信号を供給することと、第2のRFコイルに結合される第2のインピーダンス整合回路に第2のRF信号を供給することと、第1のRF信号を、第1のパラメータレベルと第2のパラメータレベルとの間でパルシングすることと、を含む。本方法は、第2のRF信号を、第1のRF信号のパルシングと逆同期で、第3のパラメータレベルと第4のパラメータレベルとの間でパルシングすることを含む。
【0012】
1つの実施形態において、RFコイルの逆パルシングのための方法が説明される。本方法は、第1のRF発生器および第2のRF発生器の多重化動作の表示を受信することを含む。第1のRF発生器は、第1のRFコイルに結合され、第2のRF発生器は、第2のRFコイルに結合される。本方法は、第1のRF発生器が一状態で動作し始めることになることを示す選択を受信することと、第1のRF発生器の動作のデューティサイクルを受信することと、該デューティサイクルを有するように、および該一状態で動作し始めるように第1のRF発生器を制御することと、をさらに含む。本方法は、第1のRF発生器と逆同期で動作するように第2のRF発生器を制御することを含む。第1のRF発生器および第2のRF発生器の互いと逆同期での動作は、第1のRF発生器が第1のRF信号を生成すること、および第2のRF発生器が第2のRF信号を生成することを引き起こす。第2のRF信号は、第1のRF信号と逆同期でパルシングする。
【0013】
一実施形態において、RFコイルをパルシングするためのシステムが説明される。本システムは、プラズマチャンバの第1のRFコイルに結合される第1のインピーダンス整合回路に第1のRF信号を供給するように構成される第1のRF発生器を含む。本システムは、プラズマチャンバの第2のRFコイルに結合される第2のインピーダンス整合回路に第2のRF信号を供給するように構成される第2のRF発生器をさらに含む。第1のRF発生器は、第1のRF信号を、第1のパラメータレベルと第2のパラメータレベルとの間でパルシングする。第2のRF発生器は、第2のRF信号を、第1のRF信号と逆同期で、第3のパラメータレベルと第4のパラメータレベルとの間でパルシングする。
【0014】
一実施形態において、第2のRF信号を第1のRF信号と逆同期でパルシングするために、第2のRF発生器は、第1のRF信号が第1のパラメータレベルから第2のパラメータレベルへ遷移する時間期間の間、第2のRF信号を、第3のパラメータレベルから第4のパラメータレベルへ遷移させる。また、第2のRF信号を第1のRF信号と逆同期でパルシングするために、第2のRF発生器は、第1のRF信号が第2のパラメータレベルから第1のパラメータレベルへ遷移する時間期間の間、第2のRF信号を、第4のパラメータレベルから第3のパラメータレベルへ遷移させる。
【0015】
1つの実施形態において、第2のRF発生器は、第1のRF発生器が第1のRF信号を第1のパラメータレベルに維持する時間期間の間、第2のRF信号を第3のパラメータレベルに維持する。さらには、第2のRF発生器は、第1のRF発生器が第1のRF信号を第2のパラメータレベルに維持する時間期間の間、第2のRF信号を第4のパラメータレベルに維持する。
【0016】
一実施形態において、第1のRF発生器および第2のRF発生器の各々が、同期信号を受信する。第1のパラメータレベルおよび第2のパラメータレベルは、同期信号のサイクルの間に発生し、第3のパラメータレベルおよび第4のパラメータレベルは、該サイクルの間に発生する。
【0017】
1つの実施形態において、第1のRF信号をパルシングするために、第1のRF発生器は、同期信号のサイクルの間、第1のRF信号を、第1のパラメータレベルから第2のパラメータレベルへ遷移させる。また、RF信号をパルシングするために、第1のRF発生器は、同期信号のサイクルの間、第1のRF信号を、第2のパラメータレベルから第1のパラメータレベルへ遷移させる。さらに、第2のRF信号をパルシングするために、第2のRF発生器は、同期信号のサイクルの間、第2のRF信号を、第3のパラメータレベルから第4のパラメータレベルへ遷移させる。また、第2のRF信号をパルシングするために、第2のRF発生器は、同期信号のサイクルの間、第2のRF信号を、第4のパラメータレベルから第3のパラメータレベルへ遷移させる。
【0018】
一実施形態において、本システムは、第3のインピーダンス整合回路を介してプラズマチャンバの第3のRFコイルに第3のRF信号を供給する第3のRF発生器を含む。第3のRF発生器は、第3のRF信号を、第5のパラメータレベルと第6のパラメータレベルとの間でパルシングする。第3のRF信号は、第1のRF信号および第2のRF信号と逆同期でパルシングされる。
【0019】
一実施形態において、制御器が説明される。制御器は、プラズマチャンバの第1のRFコイルに結合される第1のインピーダンス整合回路に第1のRF信号を供給するように第1のRF発生器を制御するプロセッサを含む。プロセッサはまた、プラズマチャンバの第2のRFコイルに結合される第2のインピーダンス整合回路に第2のRF信号を供給するように第2のRF発生器を制御する。プロセッサはさらに、第1のRF信号を、第1のパラメータレベルと第2のパラメータレベルとの間でパルシングするように、第1のRF発生器を制御する。プロセッサは、第2のRF信号を、第1のRF信号と逆同期で、第3のパラメータレベルと第4のパラメータレベルとの間でパルシングするように、第2のRF発生器を制御する。制御器は、第1、第2、第3、および第4のパラメータレベルを格納するための、プロセッサに結合されるメモリデバイスを含む。
【0020】
一実施形態において、第2のRF信号を第1のRF信号と逆同期でパルシングするために、プロセッサは、第2のRF信号を、第3のパラメータレベルから第4のパラメータレベルへ遷移させるように、第2のRF発生器を制御する。第2のRF信号は、第1のRF信号が第1のパラメータレベルから第2のパラメータレベルへ遷移する時間期間の間、第3のパラメータレベルから第4のパラメータレベルへ遷移する。また、第2のRF信号を第1のRF信号と逆同期でパルシングするために、プロセッサは、第2のRF信号を、第4のパラメータレベルから第3のパラメータレベルへ遷移させるように、第2のRF発生器を制御する。第2のRF信号は、第1のRF信号が第2のパラメータレベルから第1のパラメータレベルへ遷移する時間期間の間、第4のパラメータレベルから第3のパラメータレベルへ遷移する。
【0021】
一実施形態において、制御器が説明される。制御器は、第1のRF発生器が第2のRF発生器と逆同期でパルシングされることになるかどうかを示す選択を受信するプロセッサを含む。第1のRF発生器は、プラズマチャンバの第1のRFコイルに結合される第1のインピーダンス整合回路に結合される。第2のRF発生器は、プラズマチャンバの第2のRFコイルに結合される第2のインピーダンス整合回路に結合される。制御器は、プロセッサに結合されるメモリデバイスを含む。
【0022】
1つの実施形態において、プロセッサは、第1のRF発生器または第2のRF発生器が第1の状態で動作を開始することになるかどうかを示す選択を受信する。第1のRF発生器が第1の状態で動作を開始することになることを示す選択を受信することに応答して、プロセッサは、第2の状態で動作を開始するように第2のRF発生器を制御する。
【0023】
本明細書に説明されたシステムおよび方法のいくつかの利点は、半導体ウエハを処理することにおける均一性を増大させること、およびイオンの傾斜を最小限またはゼロになるように低減することを含む。本方法は、2つのRFコイルを逆同期式でパルシングすることを含む。第1のRFコイルが高状態を有し、第2のRFコイルが低状態を有するとき、半導体ウエハの上方の中央領域に向かってシース厚さにおける増加が、および半導体ウエハの上方のエッジ領域に向かってシース厚さにおける減少が存在する。シースに入るイオンのイオン傾斜は、中央領域に向かって増加し、エッジ領域に向かって減少する。その一方で、第1のRFコイルが低状態を有し、第2のRFコイルが高状態を有するとき、半導体ウエハのエッジ領域に向かってシース厚さにおける増加が、および基板の中央領域に向かってシース厚さにおける減少が存在する。シースに入るイオンのイオン傾斜は、エッジ領域に向かって増加し、中央領域に向かって減少する。RFコイルが、ある時間期間にわたって、逆同期式でパルシングされるとき、逆パルシングの複数のサイクルが発生する。その時間期間にわたって、プラズマシースは、半導体ウエハの上方の中央およびエッジ領域にわたってより均一になる。また、プラズマシースがより均一になることから、イオン傾斜は、半導体ウエハの上表面にわたって均一に半導体ウエハを処理するために、最小限になるように減少する。
【0024】
他の態様は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになる。
【0025】
実施形態は、添付の図面と併せて、以下の説明を参照することにより最良に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1A】第1の無線周波数(RF)コイルおよび第2のRFコイルの逆パルシングについて説明するためのシステムの実施形態を示す図である。
【0027】
図1B】逆パルシングのための横型RFコイルについて説明するためのシステムの実施形態を示す図である。
【0028】
図2A】同期信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0029】
図2B】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0030】
図2C】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0031】
図2D】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0032】
図2E】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0033】
図3A】同期信号について説明するための図2Aのグラフの実施形態を示す図である。
【0034】
図3B】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0035】
図3C】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0036】
図3D】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0037】
図3E】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0038】
図4A】同期信号について説明するための図2Aのグラフの実施形態を示す図である。
【0039】
図4B】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0040】
図4C】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0041】
図4D】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0042】
図4E】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0043】
図5】複数のRF発生器間での多重化動作の制御について説明するためのユーザインターフェースについて説明するためのコンピュータシステムを示す図である。
【0044】
図6A】プラズマチャンバ内に置かれる基板の半径に対する、プラズマチャンバ内のプラズマのイオンの束のプロットについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0045】
図6B】プラズマチャンバ内に置かれる基板の半径に対する、プラズマチャンバ内のプラズマのイオンの束のプロットについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0046】
図6C】プラズマチャンバ内に置かれる基板の半径に対する、プラズマチャンバ内のプラズマのイオンの束のプロットについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0047】
図7A】複数のRF発生器が同じ時間期間の間同じ状態を有するときにエッチングされる基板について説明するための実施形態を示す図である。
【0048】
図7B】複数のRF発生器が同じ時間期間の間同じ状態を有するときにエッチングされる基板について説明するための実施形態を示す図である。
【0049】
図7C】複数のRF発生器が互いと逆同期でパルシングされるときにエッチングされる基板の実施形態を示す図である。
【0050】
図8】イオン角度分布機能について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0051】
図9】多重化様式で動作される3つのRFコイルの使用について説明するためのシステムの実施形態を示す図である。
【0052】
図10A】同期信号について説明するための図2Aのグラフの実施形態を示す図である。
【0053】
図10B】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0054】
図10C】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0055】
図10D】RF発生器によって生成されるRF信号のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号について説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0056】
図10E】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0057】
図10F】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0058】
図10G】RF信号のパラメータについて説明するためのグラフの実施形態を示す図である。
【0059】
図11】3つのRF発生器の多重化動作の制御について説明するためのユーザインターフェースについて説明するためのコンピュータシステムを示す図である。
【0060】
図12】3つのRF発生器の内部構成要素について説明するためのシステムの実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0061】
以下の実施形態は、プラズマチャンバの無線周波数(RF)コイルを逆同期でパルシングするためのシステムおよび方法を説明する。本実施形態は、これらの特定の詳細事項の一部またはすべてがなくても実践され得ることが明らかであろう。また、周知のプロセス動作は、本実施形態を不必要に不明瞭にすることがないように、詳細には説明されていない。
【0062】
図1Aは、システム100の実施形態の図であり、RFコイル114およびRFコイル116の逆パルシングについて説明するためのものである。システム100は、RF発生器102、RF発生器104、マッチ108、マッチ110、プラズマチャンバ118、RF発生器106、マッチ112、およびホストコンピュータ120を含む。プラズマチャンバ118の例は、トランス結合プラズマ(TCP)チャンバまたは誘導結合プラズマ(ICP)プラズマチャンバである。
【0063】
マッチ、インピーダンスマッチ、インピーダンス整合回路、およびインピーダンス整合ネットワークという用語は、本明細書では同義に使用されるということに留意されたい。RFコイルまたはTCPコイルまたはICPコイルは、本明細書では同義に使用されるということにさらに留意されたい。
【0064】
ホストコンピュータ120は、プロセッサ122およびメモリデバイス124を含む。ホストコンピュータの例としては、デスクトップ、ラップトップ、タブレット、およびスマートフォンが挙げられる。本明細書で使用される場合、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはプログラマブル論理デバイス(PLD)、または中央処理装置(CPU)、またはマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラである。メモリデバイスの例としては、ランダムアクセスメモリ(RAM)およびリードオンリメモリ(ROM)が挙げられる。例示すると、メモリデバイスは、フラッシュメモリ、ハードディスク、またはストレージデバイスなどである。メモリデバイスは、コンピュータ可読媒体の例である。
【0065】
各RF発生器102、104、および106は、動作周波数を有する。例えば、各RF発生器102および104は、10キロヘルツ(kHz)~100kHzの範囲に及ぶ動作周波数を有する。例として、RF発生器106は、10kHz~100kHzの範囲に及ぶ動作周波数を有する。別の例として、RF発生器106は、400kHzまたは2メガヘルツ(MHz)または13.56MHzまたは27MHzまたは60MHzの動作周波数を有する。
【0066】
1つの実施形態において、RF発生器104は、RF発生器102と実質的に同じ周波数で動作する。例えば、RF発生器104の動作周波数は、RF発生器102の動作周波数から、±10%以内などの、既定の範囲内にある。別の例として、RF発生器102および104は共に、同じ動作周波数を有する。
【0067】
本明細書に説明されるようなマッチは、1つもしくは複数の抵抗器、または1つもしくは複数のコンデンサ、または1つもしくは複数のインダクタ、またはそれらの組み合わせのネットワークを含む。例えば、マッチは、互いと結合される複数の直列回路および複数のシャント回路を含む。各直列回路は、抵抗器、またはコンデンサ、またはインダクタ、またはそれらの組み合わせを含む。同様に、各シャント回路は、抵抗器、またはコンデンサ、またはインダクタ、またはそれらの組み合わせを含む。各シャント回路は、一端では直列回路に、および反対端では接地電位に結合される。接地電位の例は、ゼロ電位である。各直列回路の端は、接地電位に結合されない。例えば、直列回路の第1の端は、マッチの入力に結合され、直列回路の第2の端は、シャント回路に、およびマッチの出力に、結合される。
【0068】
プラズマチャンバ118は、誘電体窓126、および側壁119であるチャンバ壁を含む。誘電体窓126は、プラズマチャンバ118の側壁119の上に置かれる。誘電体窓126は、プラズマチャンバ118の上壁を形成する。RFコイル114および116は、誘電体窓126の上方に位置する。プラズマチャンバ118は、基板支持体128およびエッジリング130をさらに含む。基板支持体128の例は、静電チャック(ESC)などのチャックである。基板支持体128は、基板支持体128内に埋め込まれた下部電極158を有する。エッジリング130は、基板支持体128の周囲を取り囲む。例として、エッジリング130は、ケイ素、ホウ素ドーピングされた単結晶ケイ素、アルミナ、炭化ケイ素、またはアルミナ層上の炭化ケイ素層、またはケイ素の合金、またはそれらの組み合わせなど、誘電材料から製作される。エッジリング130は、リング状体または皿状体など、環状体を有するということに留意されたい。
【0069】
RFコイル114は、外側コイルであり、RFコイル116は、内側コイルである。例えば、RFコイル114は、エッジリング130の上方に置かれ、内側RFコイル116は、基板支持体128の上方に置かれ、RFコイル114と116との間に重複は存在しない。また、基板支持体128の上方にRFコイル114の部分はなく、エッジリング130の上方にRFコイル116の部分はない。RFコイル114は、RFコイル116の直径よりも大きい直径を有する。例えば、RFコイル114は、RFコイル116の外周の隣に位置する。RFコイル114および116は共に、同じ水平面に位置する。
【0070】
プロセッサ122は、伝送ケーブル132を介してRF発生器102に結合される。同様に、プロセッサ122は、伝送ケーブル134を介してRF発生器104に結合され、伝送ケーブル136を介してRF発生器106に結合される。伝送ケーブルの例としては、本明細書で使用される場合、データを並列様式で伝送するために使用される同軸ケーブル、データを連続様式で伝送するために使用されるケーブル、およびユニバーサルシリアルバス(USB)ケーブルが挙げられる。プロセッサ122は、メモリデバイス124にも結合される。
【0071】
RF発生器102の出力O102は、RFケーブル138を介してマッチ108の入力I108に結合され、マッチ108の出力O108は、RF伝送路144を介してRFコイル116の第1の端端に結合される。RFコイル116の第2の端は、接地接続に結合される。同様に、RF発生器104の出力O104は、RFケーブル140を介してマッチ110の入力I110に結合され、マッチ110の出力O110は、RF伝送路146を介してTCPコイル114の第1の端に結合される。TCPコイル114の第2の端は、接地接続に結合される。また、RF発生器106の出力O106は、RFケーブル142を介してマッチ112の入力I112に結合され、マッチ112の出力O112は、RF伝送路148を介して基板支持体128の下部電極151に結合される。
【0072】
例として、RF伝送路144または146または148などのRF伝送路は、RFシリンダのRF棒に結合されるRFケーブルを含む。RFケーブルは、RFシースによって取り囲まれる絶縁材料によって取り囲まれる。RFシリンダのRF棒は、RFシリンダによって取り囲まれる。RFストラップは、RFケーブルをRFシリンダのRF棒に結合する。別の例として、RF伝送路144または146または148などのRF伝送路は、RFケーブルを含む。RFケーブルは、RFシースによって取り囲まれる絶縁材料によって取り囲まれる。RF伝送路内でRFシリンダの使用はない。
【0073】
プロセッサ122は、レシピ信号150を生成する。レシピ信号150は、RF発生器102によって生成されることになるRF信号152のパラメータ、およびRF信号152の周波数などの、レシピ情報を含む。本明細書で使用される場合、RF信号のパラメータは、RF信号の電圧または電力である。レシピ信号150のレシピ情報は、RF信号152のパラメータのデューティサイクルをさらに含む。プロセッサ122は、伝送ケーブル132を介してRF発生器102にレシピ信号150を送信する。レシピ信号150を受信すると、RF発生器102は、RF発生器102の1つまたは複数のメモリデバイス内にレシピ信号150のレシピ情報を格納する。
【0074】
同様に、プロセッサ122は、レシピ信号154を生成する。レシピ信号154は、RF発生器104によって生成されることになるRF信号156のパラメータ、およびRF信号156の周波数などの、レシピ情報を含む。レシピ信号154のレシピ情報は、RF信号156のパラメータのデューティサイクルをさらに含む。プロセッサ122は、伝送ケーブル134を介してRF発生器104にレシピ信号154を送信する。レシピ信号154を受信すると、RF発生器104は、RF発生器104の1つまたは複数のメモリデバイス内にレシピ信号154のレシピ情報を格納する。
【0075】
また、プロセッサ122は、レシピ信号158を生成する。レシピ信号158は、RF発生器106によって生成されることになるRF信号160のパラメータ、およびRF信号160の周波数などの、レシピ情報を含む。レシピ信号158のレシピ情報は、RF信号160のパラメータのデューティサイクルをさらに含む。例として、RF信号160のパラメータのデューティサイクルは、100%であり、この場合、RF信号160は、連続波RF信号である。連続波RF信号は、単一のパラメータレベルを有し、第1のパラメータレベルから第2のパラメータレベルへ遷移しない。連続波RF信号は、同期信号162の各サイクルの間、単一のパラメータレベルを有する。別の例として、RF信号160のパラメータのデューティサイクルは、50%であり、この場合、RF信号160は、2つの状態間でパルシングされる。例示すると、RF信号160は、同期信号162の各サイクルの間、第1のパラメータレベルから第2のパラメータレベルへ遷移し、また第2のパラメータレベルから第1のパラメータレベルへ遷移する。プロセッサ122は、伝送ケーブル136を介してRF発生器106にレシピ信号158を送信する。レシピ信号158を受信すると、RF発生器106は、RF発生器106の1つまたは複数のメモリデバイス内にレシピ信号158のレシピ情報を格納する。
【0076】
また、プロセッサ122は、同期信号162を生成する。プロセッサ122は、伝送ケーブル132を介してRF発生器102に同期信号162を送信し、伝送ケーブル134を介してRF発生器104に同期信号162を送信し、伝送ケーブル136を介してRF発生器106に同期信号162を送信する。
【0077】
同期信号162を受信すると、RF発生器102は、レシピ信号150内で受信されるパラメータおよび周波数を有するRF信号152を生成する。RF信号152の周波数は、RF発生器102の動作周波数と同じである。RF発生器102は、出力O102およびRFケーブル138を介してマッチ108の入力I108にRF信号152を送信する。
【0078】
マッチ108は、RF信号152のインピーダンスを修正して、修正されたRF信号164を出力O108において提供するために、出力O108に結合される負荷のインピーダンスを入力I108に結合されるソースのインピーダンスと整合する。出力O108に結合される負荷の例としては、RF伝送路144およびプラズマチャンバ118が挙げられる。入力I108に結合されるソースの例としては、RF発生器102およびRFケーブル138が挙げられる。修正されたRF信号164は、出力O108からRF伝送路144を介してRFコイル116に供給される。修正されたRF信号164がRFコイル116に供給されるとき、RFコイル116からの誘導電力が、基板支持体128と誘電体窓126との間の空隙によって形成される中央領域129に供給されて、半導体ウエハなどの基板Sの中央領域を処理する。
【0079】
同様の様式で、同期信号162を受信することに応答して、RF発生器104は、レシピ信号154内で受信されるパラメータおよび周波数を有するRF信号156を生成する。RF信号156の周波数は、RF発生器104の動作周波数と同じである。RF発生器104は、出力O104およびRFケーブル140を介してマッチ110の入力I110にRF信号156を送信する。
【0080】
マッチ110は、RF信号156のインピーダンスを修正して、修正されたRF信号166を出力O110において提供するために、出力O110に結合される負荷のインピーダンスを入力I110に結合されるソースのインピーダンスと整合する。出力O110に結合される負荷の例としては、RF伝送路146およびプラズマチャンバ118が挙げられる。入力I110に結合されるソースの例としては、RF発生器104およびRFケーブル140が挙げられる。修正されたRF信号166は、出力O110からRF伝送路146を介してRFコイル114に供給される。修正されたRF信号166がRFコイル114に供給されるとき、誘導電力が、RFコイル114から、エッジリング130と誘電体窓126との間の空隙によって形成されるエッジ領域131に供給されて、基板Sのエッジ領域を処理する。
【0081】
エッジ領域131は、中央領域129の周囲である。また、基板Sのエッジ領域は、基板Sの中央領域の周囲である。
【0082】
また、同期信号162を受信すると、RF発生器106は、レシピ信号158内で受信されるパラメータおよび周波数を有するRF信号160を生成する。RF信号160の周波数は、RF発生器106の動作周波数と同じである。RF発生器106は、出力O106およびRFケーブル142を介して、マッチ112の入力I112にRF信号160を送信する。
【0083】
マッチ112は、RF信号160のインピーダンスを修正して、修正されたRF信号168を出力O112において提供するために、出力O112に結合される負荷のインピーダンスを入力I112に結合されるソースのインピーダンスと整合する。出力O112に結合される負荷の例としては、RF伝送路148およびプラズマチャンバ118が挙げられる。入力I112に結合されるソースの例としては、RFケーブル142およびRF発生器106が挙げられる。修正されたRF信号168は、出力O112からRF伝送路148を介して下部電極151に供給される。
【0084】
修正されたRF信号164、166、および168を供給することに加えて、1つまたは複数のプロセスガスが、プラズマチャンバ118に供給されるとき、プラズマは、基板支持体128の上表面に置かれる基板Sを処理するために、プラズマチャンバ118内でストライク処理されるか維持される。1つまたは複数のプロセスガスの例としては、O2などの酸素含有ガスが挙げられる。1つまたは複数のプロセスガスの他の例としては、例えば、テトラフルオロメタン(CF4)、六フッ化硫黄(SF6)、六フッ化エタン(C2F6)などの塩素含有ガスおよびフッ素含有ガスが挙げられる。基板Sを処理することの例としては、基板S上に材料を堆積させること、基板Sをエッチングすること、基板Sを洗浄すること、および基板Sをスパッタリングすることが挙げられる。
【0085】
1つの実施形態において、RF発生器102、104、および106のいずれかは、図1Aについて説明されるものとは異なる動作周波数を有する。例えば、RF発生器102は、400kHzまたは2MHzまたは13.56MHzまたは27MHzまたは60MHzの動作周波数を有する。例として、RF発生器104は、400kHzまたは2MHzまたは13.56MHzまたは27MHzまたは60MHzの動作周波数を有する。
【0086】
一実施形態において、RFコイル114は、RFコイル116が位置する水平面より上または下の水平面に位置する。
【0087】
1つの実施形態において、基板支持体128の下部電極151は、マッチ112を介してRF発生器106に結合される代わりに、接地電位に結合される。
【0088】
一実施形態において、誘電体リングが、エッジリング130と基板支持体128との間に置かれる。
【0089】
図1Bは、システム170の実施形態の図であり、横型RFコイル172について説明するためのものである。システム170は、システム170が横型RFコイル172を有するプラズマチャンバ174を含むことを除いて、図1Aのシステム100のものと構造および機能において同様である。プラズマチャンバ174は、プラズマチャンバ174の側壁178の一部分と置き換わる誘電体窓176をさらに含む。例えば、誘電体窓176は、プラズマチャンバ174の上壁を形成し、プラズマチャンバ174の側壁178の上部分を形成する。誘電体窓176は、プラズマチャンバ174の側壁178の残りの部分の上に置かれる。
【0090】
横型RFコイル172は、誘電体窓176によって形成される側壁178の部分の側方に置かれる。例えば、横型RFコイル172は、誘電体窓176によって形成される側壁178の部分があるのと同じ水平面にある。
【0091】
マッチ110の出力O110は、RF伝送路146を介して横型RFコイル172の一端に結合される。横型RFコイル172の反対端は、接地電位に結合される。
【0092】
図2Aは、グラフ200の一実施形態であり、同期信号202について説明するためのものである。グラフ200は、時間tに対して同期信号202の論理レベルをプロットする。同期信号202は、同期信号162(図1Aおよび図1B)の例である。同期信号202の例は、クロック信号である。同期信号202の別の例は、デューティサイクルを有するデジタルパルス信号である。同期信号202の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。例として、論理レベルは、電圧レベルである。例えば、論理レベル1は、5ボルト(V)の電圧レベルに相当し、論理レベル0は、0ボルトの電圧に相当する。
【0093】
グラフ200のx軸は、等しい時間区間または時間期間または時間間隔へと分割される。例えば、グラフ200のx軸は、時間t0~時間t1の間の第1の時間間隔、時間t1~時間t2の間の第2の時間間隔と続いて、時間t19~時間20の間の第20の時間間隔に至るまで、分割される。
【0094】
同期信号202は、サイクル1およびサイクル2などの複数の連続サイクルを有する。サイクル2は、サイクル1に連続する。同期信号202のサイクル1は、時間t0から時間t10まで発生し、同期信号202のサイクル2は、時間t10から時間t20まで発生する。
【0095】
同期信号202は、時間t0において、論理レベル0から論理レベル1へ、遷移するなど、パルシングし、時間t0から時間t5まで論理レベル1に留まる。また、同期信号202は、時間t5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t5から時間t10まで論理レベル0に留まる。さらには、同期信号202は、時間t10において、論理レベル0から論理レベル1へパルシングし、時間t10から時間t15まで論理レベル1に留まる。同期信号202は、時間t15において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t15から時間t20まで論理レベル0に留まる。
【0096】
1つの実施形態において、同期信号202は、図2Aについて説明される50%デューティサイクルとは異なるデューティサイクルを有する。例えば、同期信号202は、10%または20%または30%または60%のデューティサイクルを有する。
【0097】
図2Bは、グラフ204の一実施形態であり、RF発生器102によって生成されるRF信号152のパラメータのデューティサイクルについて説明ためのデジタルパルス信号206について説明するためのものである。グラフ204は、時間tに対してデジタルパルス信号206の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号206の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0098】
デジタルパルス信号206は、45%のデューティサイクルを有する。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号206は、時間t0において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t0から、時間t4とt5との間の時間期間の半分のところにある時間t4.5まで論理レベル1に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号206は、時間t4.5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t4.5から時間t10まで論理レベル0に留まる。さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号206は、時間t10において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t10から、時間t14とt15との間の時間期間の半分のところにある時間t14.5まで論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号206は、時間t14.5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t14.5から時間t20まで論理レベル0に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号206は、サイクルの45%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの55%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。RF信号152のパラメータのデューティサイクルは、伝送ケーブル132を介してプロセッサ122(図1Aおよび図1B)からRF発生器102(図1Aおよび図1B)に送信されるレシピ信号150内で提供される。
【0099】
1つの実施形態において、45%デューティサイクルの代わりに、デジタルパルス信号206は、45%より大きいか、または小さいデューティサイクルを有する。例えば、デジタルパルス信号206は、35%、または55%、または65%のデューティサイクルを有する。
【0100】
図2Cは、グラフ208の一実施形態であり、RF発生器104によって生成されるRF信号156のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号210について説明するためのものである。グラフ208は、時間tに対してデジタルパルス信号210の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号210の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0101】
デジタルパルス信号210は、55%のデューティサイクルを有し、デジタルパルス信号206(図2B)に対して逆同期される。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号210は、時間t0において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t0から時間t4.5まで論理レベル0に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号210は、時間t4.5において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t4.5から時間t10まで論理レベル1に留まる。さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号210は、時間t10において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t10から時間t14.5まで論理レベル0に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号210は、時間t14.5において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t14.5から時間t20まで論理レベル1に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号210は、サイクルの55%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの45%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。また、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号210は、デジタルパルス信号206と逆同期されるように、デジタルパルス信号206の論理レベルと比較して反対の論理レベルを有する。RF信号156のパラメータのデューティサイクルは、伝送ケーブル134を介してプロセッサ122(図1Aおよび図1B)からRF発生器104(図1Aおよび図1B)に送信されるレシピ信号154内で提供される。
【0102】
1つの実施形態において、55%デューティサイクルの代わりに、デジタルパルス信号210は、55%より大きいか、または小さいデューティサイクルを有する。例えば、時間へのデジタルパルス信号は、25%、または65%、または75%のデューティサイクルを有する。例示すると、デジタルパルス信号206が55%のデューティサイクルを有するとき、デジタルパルス信号210は、100%と55%との間の差のデューティサイクルを有し、この差は45%である。別の例示として、デジタルパルス信号206が25%のデューティサイクルを有するとき、デジタルパルス信号210は、100%と25%との間の差のデューティサイクルを有し、この差は75%である。
【0103】
図2Dは、グラフ212の一実施形態であり、RF信号216のパラメータ214について説明するためのものである。RF信号216は、RF発生器102(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号152の例である。グラフ212は、y軸にパラメータ214をプロットし、x軸に時間tをプロットする。
【0104】
RF信号のパラメータのパラメータレベルの例は、RF信号の、ピークトゥーピーク振幅またはゼロトゥーピーク振幅などの、エンベロープである。例えば、パラメータ214は、RF信号216のエンベロープであり、同期信号202の各サイクルの一部分の間、パラメータレベルP1および-P1のセットを有し、サイクルの残りの部分の間、ゼロパラメータレベルを有する。例示すると、第1のパラメータレベルは、1つまたは複数のパラメータ値を含み、第2のパラメータレベルは、1つまたは複数のパラメータ値を含み、第2のパラメータレベルの1つまたは複数のパラメータ値は、第1のパラメータレベルの1つまたは複数の値を含まないなど、第1のパラメータレベルの1つまたは複数の値とは異なる。さらに例示すると、第1のパラメータレベルが第2のパラメータレベルよりも大きいとき、第1のパラメータレベルの1つまたは複数のパラメータ値の最小値は、第2のパラメータレベルの1つまたは複数のパラメータ値の最大値よりも大きい。
【0105】
RF信号216のパラメータ214は、デジタルパルス信号206(図2B)のデューティサイクルと同期される。例えば、同期信号202(図2A)のサイクル1の間、パラメータ214は、時間t0において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP1および-P1へ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ214は、時間t0から時間t4.5までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t4.5において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ214は、時間t4.5から時間t10までパラメータレベル0に留まる。同様に、同期信号202(図2A)のサイクル2の間、パラメータ214は、時間t10において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP1および-P1へ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ214は、時間t10から時間t14.5までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t14.5において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ214は、時間t14.5から時間t20までパラメータレベル0に留まる。
【0106】
RF信号のパラメータレベルのセットは、RF信号の一状態に相当するということに留意されたい。例えば、パラメータレベルP1および-P1は、RF信号216の状態S1を規定し、ゼロのパラメータレベルは、RF信号216の状態S0を規定する。
【0107】
RF信号の各パラメータレベルは、RF信号のパラメータの1つまたは複数の値を含むということにさらに留意されたい。例えば、パラメータレベルP1は、RF信号216の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P1は、RF信号216の電力または電圧の複数の負の値を含む。別の例として、ゼロのパラメータレベルは、RF信号216の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、ゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。さらに例示すると、ゼロのパラメータレベルは、2つのパラメータレベルのセットを含み、2つのパラメータレベルのうちの第1のパラメータレベルが、ゼロとパラメータレベルP1との間の正のパラメータレベルであり、2つのパラメータレベルのうちの第2のパラメータレベルが、-P1とゼロとの間の負のパラメータレベルである。正および負のパラメータレベルは、実質的にゼロ、例えば、ゼロから既定の範囲内である。既定の範囲の例としては、1%~5%が挙げられる。
【0108】
1つの実施形態において、時間t4.5およびt14.5においてパラメータレベルゼロへ遷移する代わりに、パラメータ214は、時間t4.5およびt14.5において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ214は、各時間t4.5およびt14.5において、パラメータレベルP1から、ゼロとP1との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P1から、ゼロと-P1との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ214は、各時間t10およびt20において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP1へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P1へ遷移する。パラメータレベルP1および-P1は、RF信号216の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号216の状態S0を規定する。正のパラメータレベルの1つまたは複数の値は、パラメータレベルP1の1つまたは複数の値を含まず、負のパラメータレベルの1つまたは複数の値は、パラメータレベル-P1の1つまたは複数の値を含まないということに留意されたい。例えば、パラメータレベルP1の1つまたは複数の値の最小値は、正のパラメータレベルの1つまたは複数の値の最大値よりも大きく、負のパラメータレベルの1つまたは複数の値の最小値は、パラメータレベル-P1の1つまたは複数の値の最大値よりも大きい。
【0109】
一実施形態において、RF信号のパラメータがある時間において第1の状態から第2の状態へ遷移する代わりに、パラメータは、ある時間期間または時間間隔の間、第1の状態から第2の状態へ遷移する。例えば、パラメータ214は、時間t4.5において遷移する代わりに、時間t4.5~時間t5.5の時間間隔または時間t4.5~時間t5の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S1から状態S0へ遷移する。同様に、パラメータがある時間において第2の状態から第1の状態へ遷移する代わりに、パラメータは、ある時間期間または時間間隔の間、第2の状態から第1の状態へ遷移する。
【0110】
図2Eは、グラフ218の一実施形態であり、RF信号222のパラメータ220について説明するためのものである。RF信号222は、RF発生器104(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号156の例である。グラフ218は、y軸にパラメータ220をプロットし、x軸に時間tをプロットする。パラメータ220は、RF信号222のエンベロープである。
【0111】
RF信号222のパラメータ220は、デジタルパルス信号210(図2C)のデューティサイクルと同期され、同期信号202の各サイクルの間、パラメータ220は、パラメータ214と逆同期されるようにパラメータ214の状態と比較して反対の状態を有する(図2C)。例えば、同期信号202(図2A)のサイクル1の間、パラメータ220は、時間t0において、パラメータレベルP2および-P2のセットから、ゼロのパラメータレベルへ遷移し、P2は、パラメータレベルP1とは異なるパラメータレベルである。例えば、パラメータレベルP1は、パラメータレベルP1よりも大きい、または小さい。
【0112】
同期信号202のサイクル1の間、パラメータ220は、時間t0から時間t4.5までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t4.5において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ220は、時間t4.5から時間t10までパラメータレベルP2および-P2に留まる。同様に、同期信号202(図2A)のサイクル2の間、パラメータ220は、時間t10において、パラメータレベルP2および-P2からゼロのパラメータレベルへ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ220は、時間t10から時間t14.5までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t14.5において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ220は、時間t14.5から時間t20までパラメータレベルP2および-P2に留まる。
【0113】
ゼロのパラメータレベルは、RF信号222の状態S0を規定し、パラメータレベルP2および-P2は、RF信号222の状態S1を規定するということに留意されたい。パラメータレベルP2は、RF信号222の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P2は、RF信号222の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、1つの実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号222の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、RF信号222のパラメータ220のゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0114】
1つの実施形態において、時間t0およびt10においてパラメータレベルゼロへ遷移する代わりに、パラメータ220は、時間t0およびt10において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ220は、各時間t0およびt10において、パラメータレベルP2からゼロとP2との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P2からゼロと-P2との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ220は、各時間t4.5およびt14.5において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP2へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P2へ遷移する。パラメータレベルP2および-P2は、RF信号222の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号222の状態S0を規定する。正のパラメータレベルの1つまたは複数の値は、パラメータレベルP2の1つまたは複数の値を含まず、負のパラメータレベルの1つまたは複数の値は、パラメータレベル-P2の1つまたは複数の値を含まないということに留意されたい。例えば、パラメータレベルP2の1つまたは複数の値の最小値は、正のパラメータレベルの1つまたは複数の値の最大値よりも大きく、負のパラメータレベルの1つまたは複数の値の最小値は、パラメータレベル-P2の1つまたは複数の値の最大値よりも大きい。
【0115】
一実施形態において、パラメータ220は、時間t4.5において遷移する代わりに、時間t4.5~時間t5.5の時間間隔または時間t4.5~時間t5の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S0から状態S1へ遷移する。同様に、パラメータがある時間において第2の状態から第1の状態へ遷移する代わりに、パラメータ220は、ある時間期間または時間間隔の間、第2の状態から第1の状態へ遷移する。
【0116】
1つの実施形態において、パラメータレベルP2は、パラメータレベルP1と同じまたは等しい。
【0117】
図3Aは、グラフ200の一実施形態であり、同期信号202について説明するためのものである。
【0118】
図3Bは、グラフ300の一実施形態であり、RF発生器102によって生成されるRF信号152のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号302について説明するためのものである。グラフ300は、時間tに対してデジタルパルス信号302の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号302の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0119】
デジタルパルス信号302は、45%の代わりに25%のデューティサイクルを有する。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号302は、時間t0において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t0から、時間t2とt3との間の時間期間の半分のところにある時間t2.5まで論理レベル1に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号302は、時間t2.5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t2.5から時間t10まで論理レベル0に留まる。さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号302は、時間t10において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t10から時間t12.5まで論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号302は、時間t12.5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t12.5から時間t20まで論理レベル0に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号302は、サイクルの25%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの75%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。
【0120】
図3Cは、グラフ304の一実施形態であり、RF発生器104(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号156のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号306について説明するためのものである。グラフ304は、時間tに対してデジタルパルス信号306の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号306の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0121】
デジタルパルス信号306は、75%のデューティサイクルを有し、デジタルパルス信号302(図3B)に対して逆同期される。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号306は、時間t0において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t0から時間t2.5まで論理レベル0に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号306は、時間t2.5において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t2.5から時間t10まで論理レベル1に留まる。さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号306は、時間t10において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t10から時間t12.5まで論理レベル0に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号306は、時間t12.5において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t12.5から時間t20まで論理レベル1に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号306は、サイクルの75%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの25%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。また、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号306は、デジタルパルス信号302と逆同期されるように、デジタルパルス信号302の論理レベルと比較して反対の論理レベルを有する。
【0122】
図3Dは、グラフ308の一実施形態であり、RF信号312のパラメータ310について説明するためのものである。RF信号312は、RF発生器102(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号152の例である。グラフ308は、y軸にパラメータ310をプロットし、x軸に時間tをプロットする。例として、パラメータ310は、RF信号312のエンベロープである。
【0123】
RF信号312のパラメータ310は、デジタルパルス信号302(図3B)のデューティサイクルと同期される。例えば、同期信号202(図3A)のサイクル1の間、パラメータ310は、時間t0において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP1および-P1へ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ310は、時間t0から時間t2.5までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t2.5において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ310は、時間t2.5から時間t10までパラメータレベル0に留まる。同様に、同期信号202(図3A)のサイクル2の間、パラメータ310は、時間t10において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP1および-P1へ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ310は、時間t10から時間t12.5までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t12.5において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ310は、時間t12.5から時間t20までパラメータレベル0に留まる。
【0124】
パラメータレベルP1および-P1は、RF信号312の状態S1を規定し、ゼロのパラメータレベルは、RF信号312の状態S0を規定するということに留意されたい。
【0125】
パラメータレベルP1は、RF信号312の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P1は、RF信号312の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、一実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号312の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、ゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0126】
1つの実施形態において、時間t2.5およびt12.5においてパラメータレベルゼロへ遷移する代わりに、パラメータ310は、時間t2.5およびt12.5において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ310は、各時間t2.5およびt12.5において、パラメータレベルP1からゼロとP1との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P1からゼロと-P1との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ310は、各時間t10およびt20において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP1へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P1へ遷移する。パラメータレベルP1および-P1は、RF信号312の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号312の状態S0を規定する。
【0127】
一実施形態において、パラメータ310は、時間t2.5において遷移する代わりに、時間t2.5~時間t3.5の時間間隔または時間t2.5~時間t3の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S1から状態S0へ遷移する。時間t3.5は、時間t3とt4との間の時間期間の半分のところにある。同様に、パラメータがある時間において状態S0から状態S1へ遷移する代わりに、パラメータ310は、ある時間期間または時間間隔の間、状態S0から状態S1へ遷移する。
【0128】
図3Eは、グラフ314の実施形態であり、RF信号318のパラメータ316について説明するためのものである。RF信号318は、RF発生器104(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号156の例である。グラフ314は、y軸にパラメータ316をプロットし、x軸に時間tをプロットする。パラメータ316は、RF信号318のエンベロープである。
【0129】
RF信号318のパラメータ316は、デジタルパルス信号306(図3C)のデューティサイクルと同期され、同期信号202の各サイクルの間、パラメータ316は、パラメータ310と逆同期されるようにパラメータ310の状態と比較して反対の状態を有する。例えば、同期信号202(図3A)のサイクル1の間、パラメータ316は、時間t0において、パラメータレベルP2および-P2のセットからゼロのパラメータレベルへ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ316は、時間t0から時間t2.5までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t2.5において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ316は、時間t2.5から時間t10までパラメータレベルP2および-P2に留まる。同様に、同期信号202(図3A)のサイクル2の間、パラメータ316は、時間t10において、パラメータレベルP2および-P2からゼロのパラメータレベルへ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ316は、時間t10から時間t12.5までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t12.5において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ316は、時間t12.5から時間t20までパラメータレベルP2および-P2に留まる。
【0130】
ゼロのパラメータレベルは、RF信号318の状態S0を規定し、パラメータレベルP2および-P2は、RF信号318の状態S1を規定するということに留意されたい。パラメータレベルP2は、RF信号318の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P2は、RF信号318の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、1つの実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号318の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、RF信号318のパラメータ316のゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0131】
1つの実施形態において、時間t0およびt10においてパラメータレベルゼロへ遷移する代わりに、パラメータ316は、時間t0およびt10において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ316は、各時間t0およびt10において、パラメータレベルP2からゼロとP2との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P2からゼロと-P2との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ316は、各時間t2.5およびt12.5において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP2へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P2へ遷移する。パラメータレベルP2および-P2は、RF信号318の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号318の状態S0を規定する。
【0132】
一実施形態において、パラメータ316は、時間t2.5において遷移する代わりに、時間t2.5~時間t3.5の時間間隔または時間t2.5~時間t3の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S0から状態S1へ遷移する。同様に、パラメータがある時間において状態S1から状態S0へ遷移する代わりに、パラメータ316は、ある時間期間または時間間隔の間、状態S1から状態S0へ遷移する。
【0133】
図4Aは、グラフ200の一実施形態であり、同期信号202について説明するためのものである。
【0134】
図4Bは、グラフ400の一実施形態であり、RF発生器102によって生成されるRF信号152のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号402について説明するためのものである。グラフ400は、時間tに対してデジタルパルス信号402の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号402の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0135】
デジタルパルス信号402は、45%のデューティサイクルを有し、デューティサイクルは、2つの時間間隔に分けられる。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号402は、時間t0において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t0から時間t2まで論理レベル1に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号402は、時間t2において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t2から時間t5まで論理レベル0に留まる。さらには、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号402は、時間t5において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t5から、時間t7~時間t8の時間期間の半分のところにある時間t7.5まで論理レベル1に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号402は、時間t7.5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t7.5から時間t10まで論理レベル0に留まる。サイクル1の45%を占める時間期間は、時間t0~t2の時間間隔および時間t5~t7.5の時間間隔に分けられる。サイクル1の55%を占める時間期間は、時間t2~t5の時間間隔および時間t7.5~t10の時間間隔に分けられる。
【0136】
さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号402は、時間t10において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t10から時間t12まで論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号402は、時間t12において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t12から時間t15まで論理レベル0に留まる。また、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号402は、時間t15において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t15から、時間t17とt18との時間間隔の半分のところにある時間t17.5まで論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号402は、時間t17.5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t17.5から時間t20まで論理レベル0に留まる。サイクル2の45%を占める時間期間は、時間t10~t12の時間間隔および時間t15~t17.5の時間間隔に分けられる。サイクル2の55%を占める時間期間は、時間t12~t15の時間間隔および時間t17.5~t20の時間間隔に分けられる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号402は、サイクルの45%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの55%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。45%のデューティサイクルは、2つの時間間隔に分けられ、ゼロの論理レベルも2つの時間間隔に分けられる。
【0137】
図4Cは、グラフ404の一実施形態であり、RF発生器104によって生成されるRF信号156のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号406について説明するためのものである。グラフ404は、時間tに対してデジタルパルス信号406の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号406の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0138】
デジタルパルス信号406は、2つの時間間隔に分けられる55%のデューティサイクルを有し、デジタルパルス信号402(図4B)に対して逆同期される。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号406は、時間t0において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t0から時間t2まで論理レベル0に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号406は、時間t2において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t2から時間t5まで論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号406は、時間t5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t5から時間t7.5まで論理レベル0に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号406は、時間t7.5において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t7.5から時間t10まで論理レベル1に留まる。
【0139】
さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号406は、時間t10において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t10から時間t12まで論理レベル0に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号406は、時間t12において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t12から時間t15まで論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号406は、時間t15において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t15から時間t17.5まで論理レベル0に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号406は、時間t17.5において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t17.5から時間t20まで論理レベル1に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号406は、サイクルの55%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの45%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。デジタルパルス信号406のデューティサイクルは、55%である。また、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号406は、デジタルパルス信号402と逆同期されるように、デジタルパルス信号402の論理レベルと比較して反対の論理レベルを有する。
【0140】
図4Dは、グラフ408の一実施形態であり、RF信号412のパラメータ410について説明するためのものである。RF信号412は、RF発生器102(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号152の例である。グラフ408は、y軸にパラメータ410をプロットし、x軸に時間tをプロットする。例として、パラメータ410は、RF信号412のエンベロープである。
【0141】
RF信号412のパラメータ410は、デジタルパルス信号402(図4B)のデューティサイクルと同期される。例えば、同期信号202(図4A)のサイクル1の間、パラメータ410は、時間t0において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP1および-P1へ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ410は、時間t0から時間t2までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t2において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ410は、時間t2から時間t5までパラメータレベル0に留まる。さらには、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ410は、時間t5から時間t7.5までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t7.5において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ410は、時間t7.5から時間t10までパラメータレベル0に留まる。
【0142】
同様に、同期信号202(図3A)のサイクル2の間、パラメータ410は、時間t10において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP1および-P1へ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ410は、時間t10から時間t12までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t12において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ410は、時間t12から時間t15までパラメータレベル0に留まり、時間t15において、パラメータレベル0からパラメータレベルP1へ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ410は、時間t15から時間t17.5までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t17.5において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベルゼロへ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ410は、時間t17.5から時間t20までパラメータレベルゼロに留まる。パラメータレベルP1および-P1は、RF信号412の状態S1を規定し、ゼロのパラメータレベルは、RF信号412の状態S0を規定するということに留意されたい。
【0143】
パラメータレベルP1は、RF信号412の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P1は、RF信号412の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、一実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号412の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、ゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0144】
1つの実施形態において、時間t2およびt7.5においてパラメータレベルゼロへ遷移する代わりに、パラメータ410は、時間t2およびt7.5において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ410は、各時間t2およびt7.5において、パラメータレベルP1からゼロとP1との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P1からゼロと-P1との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ410は、各時間t0およびt5において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP1へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P1へ遷移する。パラメータレベルP1および-P1は、RF信号412の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号412の状態S0を規定する。
【0145】
一実施形態において、パラメータ410は、時間t2において遷移する代わりに、時間t2~時間t3の時間間隔または時間t2~時間t2.5の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S1から状態S0へ遷移する。同様に、パラメータ410がある時間において状態S0から状態S1へ遷移する代わりに、パラメータ410は、ある時間期間または時間間隔の間、第2の状態から第1の状態へ遷移する。
【0146】
パラメータ410のパルシングの2つのインスタンスが図4Dについて説明されるが、1つの実施形態において、パラメータ410のパルシングのより多くのインスタンスが、同期信号202の各サイクルの間に発生するということに留意されたい。例えば、同期信号202のサイクル1の間、図4Dについて説明されるようにパルシングの2つのインスタンスを有することに加えて、パラメータ410は、時間t8において、パラメータレベル0からパラメータレベルP1および-P1へ、遷移するなど、パルシングし、時間t8から時間t9までパラメータレベルP1および-P1に留まる。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ410は、時間t9において、パラメータレベルP1および-P1からゼロのパラメータレベルへパルシングし、時間t9から時間t10までゼロのパラメータレベルに留まる。この例では、パラメータ410は、同期信号202のサイクル1の間、2回の代わりに3回パルシングされている。
【0147】
図4Eは、グラフ414の一実施形態であり、RF信号418のパラメータ416について説明するためのものである。RF信号418は、RF発生器104(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号156の例である。グラフ414は、y軸にパラメータ416をプロットし、x軸に時間tをプロットする。パラメータ416は、RF信号418のエンベロープである。
【0148】
RF信号418のパラメータ416は、デジタルパルス信号406のデューティサイクルと同期され(図4C)、同期信号202の各サイクルの間、パラメータ416は、パラメータ410と逆同期されるようにパラメータ410の状態と比較して反対の状態を有する。例えば、同期信号402(図4A)のサイクル1の間、パラメータ416は、時間t0において、パラメータレベルP2および-P2のセットからゼロのパラメータレベルへ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ416は、時間t0から時間t2までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t2において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ416は、時間t2から時間t5までパラメータレベルP2および-P2に留まる。さらには、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ416は、時間t5から時間t7.5までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t7.5において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ416は、時間t7.5から時間t10までパラメータレベルP2および-P2に留まる。
【0149】
同様に、同期信号202(図3A)のサイクル2の間、パラメータ416は、時間t10において、パラメータレベルP2および-P2からゼロのパラメータレベルへ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ416は、時間t10から時間t12までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t12において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ416は、時間t12から時間t15までパラメータレベルP2および-P2に留まる。さらに、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ416は、時間t15から時間t17.5までゼロのパラメータレベルに留まり、時間t17.5において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ416は、時間t17.5から時間t20までパラメータレベルP2および-P2に留まる。
【0150】
ゼロのパラメータレベルは、RF信号418の状態S0を規定し、パラメータレベルP2および-P2は、RF信号418の状態S1を規定するということに留意されたい。パラメータレベルP2は、RF信号418の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P2は、RF信号418の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、一実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号418の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、RF信号418のパラメータ416のゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0151】
1つの実施形態において、時間t0およびt10においてパラメータレベルゼロへ遷移する代わりに、パラメータ416は、時間t0およびt10において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ416は、各時間t0およびt10において、パラメータレベルP2からゼロとP2との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P2からゼロと-P2との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ416は、各時間t2およびt7.5において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP2へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P2へ遷移する。パラメータレベルP2および-P2は、RF信号418の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号418の状態S0を規定する。
【0152】
一実施形態において、パラメータ416は、時間t2において遷移する代わりに、時間t2~時間t3の時間間隔または時間t2~時間t2.5の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S0から状態S1へ遷移する。同様に、パラメータ416がある時間において状態S1から状態S0へ遷移する代わりに、パラメータ416は、ある時間期間または時間間隔の間、状態S1から状態S0へ遷移する。
【0153】
パラメータ416のパルシングの2つのインスタンスが図4Eについて説明されるが、1つの実施形態において、パラメータ416のパルシングのより多くのインスタンスが同期信号202の各サイクルの間に発生するということに留意されたい。例えば、同期信号202のサイクル1の間、図4Eについて説明されるように時間t2から時間t5および時間t7.5から時間t10までパルシングの2つのインスタンスを有することに加えて、パラメータ416は、時間t6において、パラメータレベルゼロからパラメータレベルP2および-P2へ、遷移するなど、パルシングし、時間t6から時間t7までパラメータレベルP2および-P2に留まる。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ416は、時間t7において、パラメータレベルP2および-P2からパラメータレベルゼロへパルシングし、時間t7から時間t7.5までパラメータレベルゼロに留まる。この例では、パラメータ416は、同期信号202のサイクル1の間、2回の代わりに3回パルシングされている。
【0154】
図5は、コンピュータシステム500の図であり、RF発生器102および104(図1A)の多重化動作の制御について説明するためのユーザインターフェースについて説明するためのものである。コンピュータシステム500は、ホストコンピュータ120(図1A)の例である。システム500は、ディスプレイデバイス502、キーボード504、および光学マウス506を含む。ディスプレイデバイス502、キーボード504、および光学マウス506は、入力デバイスの例である。例えば、ディスプレイデバイス502は、ユーザからの選択を受信するためのタッチスクリーンを有する。タッチスクリーンは、入力デバイスの例である。ディスプレイデバイス502の例は、ディスプレイ画面508、中央処理装置(CPU)、メモリデバイス、およびグラフィック処理装置(GPU)の組み合わせを含む。ディスプレイデバイス502のCPU、GPU、メモリデバイス、およびディスプレイ画面508は、バスを介して互いに結合される。ディスプレイデバイス502のCPUは、ホストコンピュータ120のプロセッサ122(図1A)の例である。キーボード504および光学マウス506は、ディスプレイデバイス502のCPUとワイヤレスで結合される。
【0155】
動作中、CPUおよびGPUは、RF信号152および156(図1Aおよび図1B)の時分割多重化のための多重化動作を選択するためにグラフィックボタン510を表示するようにディスプレイ画面508を制御する。例えば、キーボード504または光学マウス506またはタッチスクリーンを介してユーザからのグラフィックボタン510の選択を受信することに応答して、CPUは、対応するRF発生器102および104に送信するための、図2B図2C図3B図3C図4B、および図4Cについて説明されるデューティサイクルを生成する。RF発生器104のデューティサイクルは、RF発生器102のデューティサイクルと比較して逆同期される。
【0156】
また、CPUおよびGPUは、RF発生器102が時間t0において状態S1で開始することになるか、またはRF発生器104が時間t0において状態S1で開始することになるかに関する選択を受信するために、グラフィックボタン512を表示するようにディスプレイ画面508を制御する。例えば、グラフィックボタン514の選択を受信することに応答して、CPUは、時間t0において状態S1で開始するようにRF発生器102を制御すること、および時間t0の状態S0を開始するようにRF発生器104を制御することを決定する。別の例として、グラフィックボタン516の選択を受信することに応答して、CPUは、時間t0において状態S1で開始するようにRF発生器104を制御すること、および時間t0の状態S0を開始するようにRF発生器102を制御することを決定する。RF発生器102が時間t0において状態S1で開始することになるか、またはRF発生器104が時間t0において状態S1で開始することになるかに関するこの選択は、キーボード504または光学マウス506またはタッチスクリーンを介してユーザから受信される。
【0157】
CPUおよびGPUはまた、RF発生器102のデューティサイクルを受信するために、グラフィックボタン518を表示するようにディスプレイ画面508を制御する。例えば、RF発生器102の動作の25%または35%または45%または28%のデューティサイクルは、キーボード504または光学マウス506またはタッチスクリーンを介してユーザから受信される。
【0158】
グラフィックボタン510、および512、および514または516、および518の選択を受信することに応答して、レシピ信号150および154(図1Aおよび図1B)が生成されることに留意されたい。例えば、レシピ信号150は、RF信号152のパラメータの状態S1を生成するためのRF発生器102の動作のデューティサイクルを含み、レシピ信号154は、RF信号156のパラメータの状態S1を生成するためのRF発生器104の動作のデューティサイクルを含む。また、レシピ信号150は、RF発生器104の動作と逆同期で動作させるためにプロセッサ122(図1A)からRF発生器102への命令を含む。同様に、レシピ信号154は、RF発生器102の動作と逆同期で動作させるためにプロセッサ122(図1A)からRF発生器104への命令を含む。
【0159】
1つの実施形態において、CPUがディスプレイデバイス502内に含まれる代わりに、CPUは、ディスプレイデバイス502のハウジングとは別個のハウジング内に実装される。
【0160】
一実施形態において、キーボード504および光学マウス506の各々は、ケーブルなどの有線接続を介して、ディスプレイデバイス502のCPUに結合される。例えば、キーボード504および光学マウス506の各々は、ユニバーサルシリアルバス(USB)ケーブルを介して、ディスプレイデバイス502のCPUに結合される。
【0161】
1つの実施形態において、グラフィックボタンの代わりに、ドロップダウンメニューが、CPUおよびGPUによってディスプレイ画面508上に表示される。
【0162】
図6Aは、グラフ600の一実施形態であり、プラズマチャンバ内に置かれる基板Sの半径rに対する、プラズマチャンバ118または174(図1Aおよび図1B)内のプラズマのイオンの束ηのプロット602について説明するためのものである。イオン束は、y軸にプロットされ、半径rは、x軸にプロットされる。プロット602は、同期信号162(図1Aおよび図1B)の1つのサイクルにわたって、RF発生器102(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号152のパラメータが状態S1を有するとき、およびRF発生器104によって生成されるRF信号156のパラメータが状態S0を有するときに生成される。イオン密度は、基板Sの中央0から基板Sの半径rの正の値Rへ減少するということにプロット602から留意されたい。
【0163】
グラフ600は、基板Sの半径Rに対する、プラズマチャンバ118または174内のプラズマの、上部プラズマシースなどのプラズマシースの厚さsのプロット604をさらに含む。プラズマシースの厚さsは、基板Sの半径rに沿って中央0から基板の半径Rの正の値Rへ増加することにプロット604から留意されたい。例えば、厚さsは、基板Sの中央0における最小値smin1から、半径Rにより近い最大値smax1へ増加する。値smin1およびsmax1は、厚さsの基準値srefから測定される。例えば、基準値sref1は、プラズマシースの底面における値であり、値smin1およびsmax1は、プラズマシースの上面における値である。
【0164】
イオン束は、厚さsの2乗に反比例し、すなわち、厚さは、イオン束の平方根に反比例することにさらに留意されたい。また、変数xは、プラズマシースの最大厚さsmaxと、プラズマシースの最小厚さsminと、の差である。プラズマチャンバ118または174内のプラズマのイオンの角度傾斜Φは、差xおよび半径rの比の逆タンジェントである。プロット604の場合、角度傾斜は、基板Sの半径Rの半径値R1において値Φ1を有する。値Φ1は、半径値R1において垂直線605に対して測定される。
【0165】
1つの実施形態において、プロット602は、プラズマチャンバ118または174内のプラズマのイオンの密度のものである。
【0166】
図6Bは、グラフ606の一実施形態であり、プラズマチャンバ内に置かれる基板Sの半径rに対する、プラズマチャンバ118または174(図1Aおよび図1B)内のプラズマのイオンの束ηのプロット608について説明するためのものである。イオン束ηは、y軸にプロットされ、半径rは、x軸にプロットされる。プロット608は、同期信号162(図1Aおよび図1B)の1つのサイクルにわたって、RF発生器104(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号156のパラメータが状態S1を有するとき、およびRF発生器102によって生成されるRF信号152のパラメータが状態S0を有するときに生成される。イオン密度は、基板Sの中央0から基板Sの半径rの正の値Rへ増加するということにプロット608から留意されたい。
【0167】
グラフ606は、基板Sの半径Rに対する、プラズマチャンバ118または174内のプラズマの、上部プラズマシースなどのプラズマシースの厚さsのプロット610をさらに含む。プラズマシースの厚さは、基板Sの半径rに沿って中央0から基板の半径Rの正の値Rへ減少することにプロット610から留意されたい。例えば、厚さsは、基板Sの中央0における最大値smax2から、半径Rにより近い最小値smin2へ減少する。値smin2およびsmax2は、厚さsの基準値srefから測定される。例えば、値smin2およびsmax2は、プラズマシースの上面における値である。
【0168】
また、プロット610の場合、角度傾斜は、基板Sの半径Rの半径値R1において値Φ2を有する。値Φ2は、半径値R1において垂直線605に対して測定される。
【0169】
1つの実施形態において、プロット610は、プラズマチャンバ118または174内のプラズマのイオンの密度のものである。
【0170】
一実施形態において、角度Φ1またはΦ2は、200ミリ度以上である。例えば、角度Φ1は、0.2度または0.3度である。角度Φ1またはΦ2は、不均一なプラズマを結果としてもたらす。例えば、プラズマチャンバ118内のプラズマの不均一性は、およそ24パーセントになるまで増大する。
【0171】
図6Cは、グラフ612の実施形態であり、プラズマチャンバ内に置かれる基板Sの半径rに対する、プラズマチャンバ118または174(図1Aおよび図1B)内のプラズマのイオンの束ηのプロット614について説明するためのものである。イオン束ηは、y軸にプロットされ、半径rは、x軸にプロットされる。プロット614は、RF発生器104(図1Aおよび図1B)によって生成されるRF信号156のパラメータが、同期信号162(図1Aおよび図1B)の、10サイクルまたは20サイクルまたは30サイクルにわたってなど、複数サイクルの間、時間tにわたってRF発生器102によって生成されるRF信号152のパラメータに対して逆同期されるときに生成される。イオン密度は、基板Sの中央0から基板Sの半径rの正の値Rまで実質的に一定であることにプロット614から留意されたい。例えば、プロット602(図6A)と比較して、プロット614のイオン密度は、実質的に、半径rに沿って中央0から値Rへ減少しない。また、プロット608(図6B)と比較して、プロット614のイオン密度は、実質的に、半径rに沿って中央0から値Rへ増加しない。
【0172】
グラフ612は、基板Sの半径Rに対する、プラズマチャンバ118または174内のプラズマの、上部プラズマシースなどのプラズマシースの厚さsのプロット616をさらに含む。プラズマシースの厚さsは、基板Sの半径rに沿って中央0から基板の半径Rの正の値Rまで実質的に一定であることをプロット616から留意されたい。例えば、厚さsは、実質的に同じ厚さ値s3であり、最大値smax2から最小値smin2へ減少せず、また最小値smin1から最大値smax1へ増加しない。値s3は、厚さsの基準値srefから測定される。例えば、値s3は、プラズマシースの底面に対して測定されるプラズマシースの上面の厚さである。
【0173】
また、プロット616の場合、角度傾斜は、基板Sの半径Rの半径値R1において値Φ3を有する。値Φ3は、半径値R1において垂直線605に対して測定される。Φ3の例は、0度~0.03度の範囲に及ぶ角度であり、したがって、図6C内ではほとんど見えない。例示すると、角度Φ3は、20ミリ度または30ミリ度である。角度Φ3は、均一なプラズマを結果としてもたらす。例えば、プラズマチャンバ118内のプラズマの不均一性は、3パーセント以下になるまで低減される。
【0174】
1つの実施形態において、プロット610は、プラズマチャンバ118または174内のプラズマのイオンの密度のものである。
【0175】
図7Aは、一実施形態の図であり、RF発生器102および104の両方が、同期信号162(図1A)の複数サイクルにわたって、S1またはS0などの同じ状態を有するときにエッチングされる基板700について説明するためのものである。また、基板700は、同期信号162(図1A)の1つのサイクルにわたって、RF発生器102が状態S1を有し、RF発生器104が状態S0を有するときに達成されるエッチングの例示である。基板700は、基板層702および基板スタック層704を含む。基板層の例としては、ケイ素層702が挙げられる。基板スタック層704の例としては、酸化物層、金属層、およびマスク層などの1つまたは複数の層が挙げられる。基板スタック層704内で、特徴部706などの特徴部は、RF発生器102および104が互いに逆同期で動作されない、例えば、同じ状態を有するときにエッチングされる。RF発生器102および104が互いと逆同期で動作されないとき、角度傾斜Φ1は、垂直線605に対して大きい。プラズマチャンバ118(図1A)内のプラズマのイオンの密度は、基板Sのエッジ領域において増加し、基板Sの中央領域において減少する。プラズマのプラズマシースは、エッジ領域131において厚く、中央領域129において薄い(図1A)。中央領域129と比較してエッジ領域131におけるより大きい密度が理由で、特徴部706は、垂直線605に対して角度Φ1で傾斜される。
【0176】
図7Bは、一実施形態の図であり、RF発生器102および104の両方が、同期信号162の複数サイクルにわたって、同期信号162(図1A)の各サイクルの間、S1またはS0などの同じ状態を有するときにエッチングされる基板710について説明するためのものである。また、基板710は、同期信号162(図1A)の1つのサイクルにわたって、RF発生器1042が状態S1を有し、RF発生器102が状態S0を有するときに達成されるエッチングの例示である。基板710は、基板層702および基板スタック層704を含む。基板スタック層704内で、特徴部712などの特徴部は、RF発生器102および104が互いに逆同期で動作されない、例えば、同じ状態を有するときにエッチングされる。RF発生器102および104が互いと逆同期で動作されないとき、角度傾斜Φ2は、垂直線605に対して大きい。プラズマチャンバ118(図1A)内のプラズマのイオンの密度は、基板Sの中央領域において増加し、基板Sのエッジ領域において減少する。プラズマのプラズマシースは、中央領域129において厚く、エッジ領域131において薄い(図1A)。エッジ領域131と比較して中央領域129におけるより大きい密度が理由で、特徴部712は、垂直線605に対して角度Φ2で傾斜される。
【0177】
図7Cは、基板S(図1Aおよび図1B)の例であり、RF発生器102および104が、同期信号162の複数サイクルにわたって、同期信号162(図1A)の各サイクルの間、互いと逆同期でパルシングされるときにエッチングされる、基板750の一実施形態の図である。基板750は、基板層702および基板スタック層704を含むが、ただし、基板スタック層704は、基板スタック層704内でエッチングされる特徴部708などの特徴部を含む。特徴部708は、RF発生器102および104が互いと逆同期で動作されるとき、基板スタック層704内へエッチングされる。RF発生器102および104が互いに達した逆同期で動作することから、特徴部708は、図7Aの特徴部706の角度傾斜と比較して、または図7Bの特徴部712と比較して、垂直線605に対して低い角度傾斜を有する。同期信号162の各サイクルの間、RF発生器102および104の両方が互いと逆同期でパルシングされ、RF発生器102および104のデューティサイクルが調節される場合、平均角度傾斜は、時間tが経つにつれて次第に小さくなる。プラズマチャンバ118(図1A)内のプラズマは、時間tが経つにつれて中心およびエッジ領域129および131においてより均一になる。
【0178】
一実施形態において、中心領域および中央領域という用語は、本明細書では同義で使用される。
【0179】
図8は、グラフ800の一実施形態であり、イオン角度分布機能について説明するためのものである。グラフ800は、垂直線605に対して測定される角度におけるプラズマチャンバ118または174(図1Aおよび1B)内のプラズマのイオンの分布を示す。グラフ800について説明されるように、角度傾斜は、プラズマチャンバ118または174内のプラズマのイオンの大多数、例えば大半については、0度~0.03度の範囲内など、ゼロまたは実質的にゼロであり、少数のイオンについては実質的にゼロではない。グラフ800について説明される鉄角度分布関数は、RF発生器102および104が、互いと逆同期など、時分割多重化様式でパルシングされるときに達成される。
【0180】
図9は、システム900の一実施形態の図であり、多重化様式で動作される3つのRFコイル114、116、および908の使用について説明するためのものである。システム900は、図1Aのシステム100と構造および機能において同じであるが、ただし、システム900は、RF発生器902、マッチ904、およびプラズマチャンバ906を含む。例として、RF発生器902は、10キロヘルツ~100kHzの範囲に及ぶ動作周波数を有する。
【0181】
1つの実施形態において、RF発生器902は、RF発生器102もしくはRF発生器104と、またはRF発生器102および104の両方と実質的に同じ周波数で動作する。例えば、RF発生器902の動作周波数は、RF発生器102の動作周波数から、±10%以内など、既定の範囲内にある。別の例として、RF発生器102および902は共に、同じ動作周波数を有する。さらなる例として、RF発生器902の動作周波数は、RF発生器104の動作周波数から、±10%以内など、既定の範囲内にある。別の例として、RF発生器104および902は共に、同じ動作周波数を有する。
【0182】
プラズマチャンバ906は、RFコイル114および116を含み、基板支持体128およびエッジリング130をさらに含む。RFコイル908は、プラズマチャンバ906の誘電体窓126の上方に位置する。RFコイル904は、RFコイル114と116との間に位置する。例えば、RFコイル904は、RFコイル114および116の水平面と同じ水平面に位置する。別の例として、RFコイル904は、RFコイル114および116が位置する水平面より上または下の水平面に位置する。さらに別の例として、各RFコイル114、116、および904は、異なる水平面に位置する。別の例として、RFコイル908は、基板支持体128の上方に位置し、エッジリング130の上方にRFコイル908の部分は位置しない。例示すると、エッジリング130の垂直面は、RFコイル908が位置する垂直面に重複しない。
【0183】
プロセッサ122は、伝送ケーブル910を介してRF発生器902に結合される。RF発生器902の出力O902は、RFケーブル912を介してマッチ904の入力I904に結合される。マッチ904の出力O904は、RF伝送路914を介してRFコイル908の一端に結合される。RFコイル908の反対端は、接地電位に結合される。
【0184】
プロセッサ122は、レシピ信号916を生成する。レシピ信号916は、RF発生器902によって生成されることになるRF信号918のパラメータ、およびRF信号918の周波数などの、レシピ情報を含む。レシピ信号916のレシピ情報は、RF信号918のパラメータのデューティサイクルをさらに含む。プロセッサ122は、伝送ケーブル910を介してRF発生器902にレシピ信号916を送信する。レシピ信号916を受信すると、RF発生器902は、RF発生器902の1つまたは複数のメモリデバイス内にレシピ信号916のレシピ情報を格納する。
【0185】
また、プロセッサ122は、伝送ケーブル910を介してRF発生器902に同期信号162を送信する。同期信号162を受信すると、RF発生器902は、レシピ信号916内で受信されるパラメータおよび周波数を有するRF信号918を生成する。RF信号918の周波数は、RF発生器902の動作周波数と同じである。RF発生器902は、出力O902およびRFケーブル912を介してマッチ904の入力I904にRF信号918を送信する。
【0186】
マッチ904は、RF信号918のインピーダンスを修正して、修正されたRF信号920を出力O904において提供するために、出力O904に結合される負荷のインピーダンスを入力I904に結合されるソースのインピーダンスと整合する。出力O904に結合される負荷の例としては、RF伝送路914およびプラズマチャンバ906が挙げられる。入力I904に結合されるソースの例としては、RF発生器902およびRFケーブル912が挙げられる。修正されたRF信号920は、出力O904からRF伝送路914を介してRFコイル908に供給される。
【0187】
修正されたRF信号164、920、166、および168を供給することに加えて、1つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ906に供給されるとき、プラズマは、基板支持体128の上表面上で基板Sを処理するために、プラズマチャンバ906内でストライク処理または維持される。
【0188】
1つの実施形態において、RF発生器902は、図9について説明されるものとは異なる動作周波数を有する。例えば、RF発生器902は、400kHzまたは2MHzまたは13.56MHzまたは27MHzまたは60MHzの動作周波数を有する。
【0189】
1つの実施形態において、RFコイル114、116、および904のうちの2つは、プラズマチャンバ906の側壁119の隣に位置するが、上方には位置しない。この実施形態において、側壁119の上部分は、誘電体窓であり、この誘電体窓は、誘電体窓126と一体である。
【0190】
1つの実施形態において、RFコイル908は、エッジリング130 128の上方に位置し、基板支持体128の上方にRFコイル908の部分は位置しない。例示すると、基板支持体128の垂直面は、RFコイル908が位置する垂直面に重複しない。
【0191】
図10Aは、グラフ200の一実施形態であり、同期信号202について説明するためのものである。
【0192】
図10Bは、グラフ1000の実施形態であり、RF発生器102によって生成されるRF信号152(図9)のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号1002について説明するためのものである。グラフ1000は、時間tに対してデジタルパルス信号1002の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号1002の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0193】
デジタルパルス信号1002は、32.5%のデューティサイクルを有する。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号1002は、時間t0において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t0から、時間t3とt4との間の時間期間の4分の1のところにある時間t3.25まで論理レベル1に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号1002は、時間t3.5において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t3.25から時間t10まで論理レベル0に留まる。さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号1002は、時間t10において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t10から、時間t13とt14との間の時間期間の4分の1のところにある時間t13.25まで論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号1002は、時間t13.25において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t13.25から時間t20まで論理レベル0に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号1002は、サイクルの32.5%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの67.5%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。
【0194】
図10Cは、グラフ1004の一実施形態であり、RF発生器104によって生成されるRF信号156のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号1006について説明するためのものである。グラフ1004は、時間tに対してデジタルパルス信号1006の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号1006の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0195】
デジタルパルス信号1006は、35%のデューティサイクルを有し、同期信号202の各サイクルの一部分の間、デジタルパルス信号1002(図10B)に対して逆同期される。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号1006は、時間t0において、論理レベル0にあり、時間t3.25まで論理レベル0に留まり、時間t3.25において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t3.25から、時間t6~t7の間の時間期間の4分の3のところで発生する時間t6.75まで論理レベル1に留まる。また、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号1006は、時間t6.75において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t6.75から時間t10まで論理レベル0に留まる。
【0196】
さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号1006は、時間t10において、論理レベル0にあり、時間t13.25まで論理レベル0に留まり、時間t13.25において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号1006、デジタルパルス信号1006は、時間t13.25から、時間t16~t17の間の時間期間の4分の3のところで発生する時間t16.75まで、論理レベル1に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号1006は、時間t16.75において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t16.75から時間t20まで論理レベル0に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号1006は、サイクルの35%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの65%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。
【0197】
また、同期信号202の各サイクルの一部分の間、デジタルパルス信号1006は、デジタルパルス信号1002と逆同期されるようにデジタルパルス信号1002の論理レベルと比較して反対の論理レベルを有し、同期信号202のサイクルの残りの部分の間、デジタルパルス信号1006は、デジタルパルス信号1002のものと同じ論理レベルを有する。例えば、時間t0~t6.75の時間期間の間、デジタルパルス信号1002および1006は、互いに対して逆同期され、時間t6.75~t10の時間期間の間、デジタルパルス信号1002および1006は、互いに対して逆同期されない。
【0198】
図10Dは、グラフ1008の一実施形態であり、RF発生器902によって生成されるRF信号918(図9)のパラメータのデューティサイクルについて説明するためのデジタルパルス信号1010について説明するためのものである。グラフ1008は、時間tに対してデジタルパルス信号1010の論理レベルをプロットする。デジタルパルス信号1010の論理レベルは、y軸にプロットされ、時間tは、x軸にプロットされる。
【0199】
デジタルパルス信号1010は、32.5%のデューティサイクルを有し、同期信号202の各サイクルの一部分の間、デジタルパルス信号1002(図10B)に対して、およびデジタルパルス信号1006(図10C)に対して逆同期される。例えば、同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号1010は、時間t0において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t0から時間t6.75まで論理レベル0に留まる。同期信号202のサイクル1の間、デジタルパルス信号1010は、時間t6.75において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t6.75から時間t10まで論理レベル1に留まる。さらには、同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号1010は、時間t10において、論理レベル1から論理レベル0へ遷移し、時間t10から時間t16.75まで論理レベル0に留まる。同期信号202のサイクル2の間、デジタルパルス信号1010は、時間t16.75において、論理レベル0から論理レベル1へ遷移し、時間t16.75から時間t20まで論理レベル1に留まる。したがって、同期信号202の各サイクルの間、デジタルパルス信号1010は、サイクルの32.5%を占める時間期間にわたって論理レベル1を有し、サイクルの67.5%を占める残りの時間期間にわたって論理レベル0を有する。
【0200】
また、同期信号202の各サイクルの一部分の間、デジタルパルス信号1010は、デジタルパルス信号1002と逆同期されるようにデジタルパルス信号1002の論理レベルと比較して反対の論理レベルを有し、同期信号202のサイクルの残りの部分の間、デジタルパルス信号1010は、デジタルパルス信号1002のものと同じ論理レベルを有する。例えば、時間t0~t3.25および時間t6.75~t10の時間期間の間、デジタルパルス信号1002および1010は、互いに対して逆同期され、時間t3.25~t6.75の時間期間の間、デジタルパルス信号1002および1010は、互いに対して逆同期されない。
【0201】
同様に、同期信号202の各サイクルの一部分の間、デジタルパルス信号1010は、デジタルパルス信号1006と逆同期されるようにデジタルパルス信号1006の論理レベルと比較して反対の論理レベルを有し、同期信号202のサイクルの残りの部分の間、デジタルパルス信号1010は、デジタルパルス信号1006のものと同じ論理レベルを有する。例えば、時間t3.25~t10の時間期間の間、デジタルパルス信号1006および1010は、互いに対して逆同期され、時間t0~t3.25の時間期間の間、デジタルパルス信号1006および1010は、互いに対して逆同期されない。
【0202】
図10Eは、グラフ1012の一実施形態であり、RF信号1016のパラメータ1014について説明するためのものである。RF信号1016は、RF発生器102(図9)によって生成されるRF信号152の例である。グラフ1012は、y軸にパラメータ1014をプロットし、x軸に時間tをプロットする。例として、パラメータ1014は、RF信号1016のエンベロープである。
【0203】
RF信号1016のパラメータ1014は、デジタルパルス信号1002(図10B)のデューティサイクルと同期される。例えば、同期信号202(図10A)のサイクル1の間、パラメータ1014は、時間t0において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP1および-P1へ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ1014は、時間t0から時間t3.25までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t3.25において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ1014は、時間t3.25から時間t10までパラメータレベル0に留まる。同様に、同期信号202(図10A)のサイクル2の間、パラメータ1014は、時間t10において、ゼロのパラメータレベルからP1および-P1のパラメータレベルへ遷移する。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ1014は、時間t10から時間t13.25までパラメータレベルP1および-P1に留まり、時間t13.25において、パラメータレベルP1および-P1からパラメータレベル0へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ1014は、時間t13.25から時間t20までパラメータレベル0に留まる。
【0204】
パラメータレベルP1および-P1は、RF信号1016の状態S1を規定し、ゼロのパラメータレベルは、RF信号1016の状態S0を規定するということに留意されたい。
【0205】
パラメータレベルP1は、RF信号1016の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P1は、RF信号1016の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、1つの実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号1016の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、ゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0206】
1つの実施形態において、時間t3.25およびt13.25においてパラメータレベルゼロへ遷移する代わりに、パラメータ1016は、時間t3.25およびt13.25において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ1014は、各時間t3.25およびt13.25において、パラメータレベルP1からゼロとP1との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P1からゼロと-P1との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ1014は、各時間t10およびt20において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP1へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P1へ遷移する。パラメータレベルP1および-P1は、RF信号1016の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号1016の状態S0を規定する。
【0207】
一実施形態において、パラメータ1014は、時間t3.25において遷移する代わりに、時間t3.25~時間t3.5の時間間隔または時間t3.25~時間t4の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S1から状態S0へ遷移する。同様に、パラメータ1014がある時間において状態S0から状態S1へ遷移する代わりに、パラメータ1014は、ある時間期間または時間間隔の間、状態S0から状態S1へ遷移する。
【0208】
図10Fは、グラフ1018の一実施形態であり、RF信号1022のパラメータ1020について説明するためのものである。RF信号1022は、RF発生器104(図9)によって生成されるRF信号156の例である。グラフ1018は、y軸にパラメータ1020をプロットし、x軸に時間tをプロットする。パラメータ1020は、RF信号1022のエンベロープである。
【0209】
RF信号1022のパラメータ1020は、デジタルパルス信号1006(図10C)のデューティサイクルと同期される。例えば、同期信号202(図3A)のサイクル1の間、パラメータ1020は、時間t0においてゼロのパラメータレベルを有し、時間t0から時間t3.25までパラメータレベルゼロに留まり、時間t3.25において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2のセットへ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ1020は、時間t3.25から時間t6.75までパラメータレベルP2および-P2に留まり、時間t6.75において、パラメータレベルP2および-P2からゼロのパラメータレベルへ遷移する。また、同期信号202のサイクル1の間、パラメータ1020は、時間t6.75から時間t10までゼロのパラメータレベルに留まる。同様に、同期信号202(図10A)のサイクル2の間、パラメータ1020は、時間t10においてゼロのパラメータレベルにあり、時間t10から時間t13.25までゼロのパラメータレベルに留まる。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ1020は、時間t13.25において、ゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP2および-P2へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ1020は、時間t13.25から時間t16.75までパラメータレベルP2および-P2に留まる。さらに、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ1020は、時間t16.75において、パラメータレベルP2および-P2からゼロのパラメータレベルへ遷移し、時間t16.75から時間t20までゼロのパラメータレベルに留まる。
【0210】
ゼロのパラメータレベルは、RF信号1022の状態S0を規定し、パラメータレベルP2および-P2は、RF信号1022の状態S1を規定するということに留意されたい。パラメータレベルP2は、RF信号1022の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P2は、RF信号1022の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、一実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号1022の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、RF信号1022のパラメータ1020のゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0211】
また、同期信号202の各サイクルの一部分の間、パラメータ1020は、パラメータ1014と逆同期されるように、パラメータ1014の状態と比較して反対の状態を有し、同期信号202のサイクルの残りの部分の間、パラメータ1020は、パラメータ1014の状態と同じ状態を有する。例えば、時間t0~t6.75の時間期間の間、パラメータ1020および1014は、互いに対して逆同期され、時間t6.75~t10の時間期間の間、パラメータ1020および1014は、互いに対して逆同期されない。
【0212】
1つの実施形態において、時間t6.75およびt16.75においてパラメータレベルP2および-P2からゼロのパラメータレベルへ遷移する代わりに、パラメータ1020は、時間t6.75およびt16.75において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ1020は、各時間t6.75およびt16.75において、パラメータレベルP2からゼロとP2との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P2からゼロと-P2との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ1020は、各時間t3.25およびt13.25において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP2へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P2へ遷移する。パラメータレベルP2および-P2は、RF信号1022の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号1022の状態S0を規定する。
【0213】
一実施形態において、パラメータ1020は、時間t3.25において遷移する代わりに、時間t3.25~時間t4の時間間隔または時間t3.25~時間t3.75の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S0から状態S1へ遷移する。時間t3.75は、時間t3とt4との間の時間期間の4分の3ところにある。同様に、パラメータ1020がある時間において状態S1から状態S0へ遷移する代わりに、パラメータ1020は、ある時間期間または時間間隔の間、状態S1から状態S0へ遷移する。
【0214】
図10Gは、グラフ1024の一実施形態であり、RF信号1028のパラメータ1026について説明するためのものである。RF信号1028は、RF発生器902(図9)によって生成されるRF信号918の例である。グラフ1024は、y軸にパラメータ1026をプロットし、x軸に時間tをプロットする。パラメータ1026は、RF信号1028のエンベロープである。
【0215】
RF信号1028のパラメータ1026は、デジタルパルス信号1010(図10D)のデューティサイクルと同期される。例えば、同期信号202(図10A)のサイクル1の間、パラメータ1026は、時間t0において、パラメータレベルP3および-P3のセットからゼロのパラメータレベルへ遷移し、時間t0から時間t6.75までパラメータレベルゼロに留まり、時間t6.75においてゼロのパラメータレベルからパラメータレベルP3および-P3のセットへ遷移する。同期信号202のサイクル1の間、パラメータ1026は、時間t6.75から時間t10までパラメータレベルP3および-P3に留まる。同様に、同期信号202(図10A)のサイクル2の間、パラメータ1026は、時間t10において、パラメータレベルP3および-P3からパラメータレベルゼロへ遷移し、時間t10から時間t16.75までゼロのパラメータレベルに留まる。同期信号202のサイクル2の間、パラメータ1026は、時間t16.75において、パラメータレベルゼロからパラメータレベルP3および-P3へ遷移する。また、同期信号202のサイクル2の間、パラメータ1026は、時間t16.75から時間t20までパラメータレベルP3および-P3に留まる。
【0216】
ゼロのパラメータレベルは、RF信号1028の状態S0を規定し、パラメータレベルP3および-P3は、RF信号1028の状態S1を規定するということに留意されたい。パラメータレベルP3は、RF信号1028の電力または電圧の複数の正の値を含み、パラメータレベル-P3は、RF信号1028の電力または電圧の複数の負の値を含むということにさらに留意されたい。また、1つの実施形態において、ゼロのパラメータレベルは、RF信号1028の電力または電圧の複数の値を含む。例示すると、RF信号1028のパラメータ1026のゼロのパラメータレベルは、実質的にゼロである。
【0217】
同期信号202の各サイクルの一部分の間、パラメータ1026は、パラメータ1014と逆同期されるように、パラメータ1014の状態と比較して反対の状態を有し、同期信号202のサイクルの残りの部分の間、パラメータ1026は、パラメータ1014の状態と同じ状態を有する。例えば、時間t0~t3.25の時間期間および時間t6.75~t10の時間期間の間、パラメータ1014および1026は、互いに対して逆同期される。時間t3.25~t6.75の時間期間の間、パラメータ1014および1026は、互いに対して逆同期されない。
【0218】
同様に、同期信号202の各サイクルの一部分の間、パラメータ1026は、パラメータ1020と逆同期されるように、パラメータ1020の状態と比較して反対の状態を有し、同期信号202のサイクルの残りの部分の間、パラメータ1026は、パラメータ1020の状態と同じ状態を有する。例えば、時間t3.25~t10の時間期間の間、パラメータ1020および1026は、互いに対して逆同期され、時間t0~t3.25の時間期間の間、パラメータ1020および1026は、互いに対して逆同期されない。
【0219】
1つの実施形態において、時間t0およびt10においてパラメータレベルP3および-P3からゼロのパラメータレベルへ遷移する代わりに、パラメータ1026は、時間t0およびt10において、ゼロよりも大きい正のパラメータレベルへ遷移する。例えば、パラメータ1026は、各時間t0およびt10において、パラメータレベルP3からゼロとP3との間の正のパラメータレベルへ、およびパラメータレベル-P3からゼロと-P3との間の負のパラメータレベルへ遷移する。パラメータ1026は、各時間t6.75およびt16.75において、正のパラメータレベルからパラメータレベルP3へ、および負のパラメータレベルからパラメータレベル-P3へ遷移する。パラメータレベルP3および-P3は、RF信号1028の状態S1を規定し、正および負のパラメータレベルは、RF信号1028の状態S0を規定する。正のパラメータレベルの1つまたは複数の値は、パラメータレベルP3の1つまたは複数の値を含まず、負のパラメータレベルの1つまたは複数の値は、パラメータレベル-P3の1つまたは複数の値を含まないということに留意されたい。例えば、パラメータレベルP3の1つまたは複数の値の最小値は、正のパラメータレベルの1つまたは複数の値の最大値よりも大きく、負のパラメータレベルの1つまたは複数の値の最小値は、パラメータレベル-P3の1つまたは複数の値の最大値よりも大きい。
【0220】
一実施形態において、パラメータ1026は、時間t6.75において遷移する代わりに、時間t6.75~時間t7.5の時間間隔または時間t6.75~時間t7の時間間隔など、ある時間期間の間、状態S0から状態S1へ遷移する。時間t7.5は、時間t7とt8との間の時間期間の半分のところに位置する。同様に、パラメータがある時間において状態S1から状態S0へ遷移する代わりに、パラメータ1026は、ある時間期間または時間間隔の間、状態S1から状態S0へ遷移する。
【0221】
1つの実施形態において、パラメータレベルP3は、パラメータレベルP2またはパラメータレベルP1と同じである。一実施形態において、パラメータレベルP3は、パラメータレベルP1およびP2よりも大きく、パラメータレベル-P3は、パラメータレベル-P1および-P2よりも小さい。1つの実施形態において、パラメータレベルP3は、パラメータレベルP1およびP2よりも小さく、パラメータレベル-P3は、パラメータレベル-P1および-P2よりも大きい。
【0222】
一実施形態において、パラメータレベルP3は、パラメータレベルP1とP2との間にあり、パラメータレベル-P3は、パラメータレベル-P1と-P2との間にある。例えば、パラメータレベルP3は、パラメータレベルP1よりも大きく、パラメータレベルP2よりも小さい。また、パラメータレベル-P3は、パラメータレベル-P1よりも大きく、パラメータレベル-P2よりも小さい。別の例として、パラメータレベルP3は、パラメータレベルP2よりも大きく、パラメータレベルP1よりも小さい。また、パラメータレベル-P3は、パラメータレベル-P2よりも大きく、パラメータレベル-P1よりも小さい。
【0223】
一実施形態において、パラメータ1014、1020、および1026は、同期信号202の各サイクルの間、2回以上パルシングし、パラメータ1014、1020、および1026は、時分割多重化様式でパルシングする。
【0224】
図11は、コンピュータシステム500の図であり、RF発生器102、104、および902(図9)の多重化動作の制御について説明するためのユーザインターフェースについて説明するためのものである。動作中、CPUおよびGPUは、RF信号152、156、および918(図9)の時分割多重化のための多重化動作を選択するためにグラフィックボタン1102を表示するようにディスプレイ画面508を制御する。例えば、キーボード504または光学マウス506を介してユーザからのグラフィックボタン1102の選択を受信することに応答して、CPUは、対応するRF発生器102、104、および902に送信するための、図10B図10Dについて説明されるデューティサイクルを生成する。
【0225】
RF発生器104の動作のデューティサイクルは、RF発生器102の動作のデューティサイクルに対して、およびRF発生器902の動作のデューティサイクルに対して多重化される。RF発生器102の動作のデューティサイクルは、RF発生器102によって生成されるRF信号152のデューティサイクルと同じであり、RF発生器902の動作のデューティサイクルは、RF発生器902によって生成されるRF信号918のデューティサイクルと同じであり、RF発生器104の動作のデューティサイクルは、RF発生器104によって生成されるRF信号156のデューティサイクルと同じであるということに留意されたい。
【0226】
また、CPUおよびGPUは、RF発生器102、104、および902のうちの1つまたは2つが、時間t0においてそれらのそれぞれの状態S1で開始することになるかどうかに関する選択を受信するために、グラフィックボタン1104を表示するようにディスプレイ画面508を制御する。例えば、グラフィックボタン1106の選択を受信することに応答して、CPUは、時間t0において状態S1で開始するようにRF発生器102を制御することを決定する。別の例として、グラフィックボタン1108の選択を受信することに応答して、CPUは、時間t0において状態S1で開始するようにRF発生器104を制御することを決定する。さらに別の例として、グラフィックボタン1110の選択を受信することに応答して、CPUは、時間t0において状態S1で開始するようにRF発生器902を制御することを決定する。グラフィックボタン1106~1110のいずれも選択されないとき、CPUは、時間t0において状態S0で動作し始めるようにそれぞれのRF発生器102、104、または902を制御することを決定する。RF発生器102または104または902が時間t0において状態S1で開始することになるかどうかに関するこの選択は、キーボード504または光学マウス506を介してユーザから受信される。
【0227】
CPUおよびGPUはまた、RF発生器102、104、および902のうちの2つ以上のデューティサイクルを受信するために、複数のグラフィックボタン1112、1114、1116、および1118を表示するようにディスプレイ画面508を制御する。例えば、グラフィックボタン1112および1114の選択が、キーボード504または光学マウス506を介してユーザから受信されるとき、CPUは、RF発生器102の動作の、25%または35%または45%または28%などの、デューティサイクルの選択を可能にする。同様に、別の例として、グラフィックボタン1112および1116の選択が、キーボード504または光学マウス506を介してユーザから受信されるとき、CPUは、RF発生器104の動作の、25%または35%または45%または28%などの、デューティサイクルの選択を可能にする。また、グラフィックボタン1112および1118の選択が、キーボード504または光学マウス506を介してユーザから受信されるとき、CPUは、RF発生器902の動作の、25%または35%または45%または28%などの、デューティサイクルの選択を可能にする。
【0228】
グラフィックボタン1102、および1104、および1106、および1112、および1114の選択を受信することに応答して、レシピ信号150(図9)が生成されることに留意されたい。同様に、グラフィックボタン1102、および1104、および1108、および1112、および1116の選択を受信することに応答して、レシピ信号154(図9)が生成される。また、グラフィックボタン1102、および1104、および1110、および1112、および1118の選択を受信することに応答して、レシピ信号916(図9)が生成される。例えば、レシピ信号916は、RF信号912を生成するためのRF発生器902のデューティサイクルを含む。
【0229】
また、レシピ信号916は、RF発生器102および104の動作と時分割多重化様式で動作させるために、プロセッサ122(図1A)からRF発生器902への命令を含む。例えば、レシピ信号916は、同期信号162(図9)の各サイクルの一部分にわたって、RF発生器102の動作と逆同期で動作させるため、および同期信号162の各サイクルの残りの部分にわたって、逆同期で動作させないために、プロセッサ122(図1A)からRF発生器902への命令を含む。また、例において、レシピ信号916は、同期信号162(図9)の各サイクルの一部分にわたって、RF発生器104の動作と逆同期で動作させるため、および同期信号162の各サイクルの残りの部分にわたって、逆同期で動作させないために、プロセッサ122(図1A)からRF発生器902への命令を含む。
【0230】
1つの実施形態において、RF発生器の状態は、RF発生器によって生成されるRF信号の状態と同じである。例えば、RF発生器102、およびRF発生器102によって生成されるRF信号152の両方は、同期信号162の時間期間の間、同じ状態S1を有するか、または同期信号162の残りの時間期間の間、状態S0を有する。
【0231】
図12は、システム1200の一実施形態の図であり、RF発生器102、104、および902の内部構成要素について説明するためのものである。システム1200は、RF発生器102、104、および902を含み、マッチ108、マッチ904、およびマッチ110をさらに含む。
【0232】
RF発生器102は、デジタル信号プロセッサ(DSP)DSPx、パラメータ制御器PWRS1x、パラメータ制御器PWRS0x、および周波数制御器FCxを含む。RF発生器102は、ドライバおよび増幅器システム(DAS)1208を含む。RF発生器102は、RF電源1202をさらに含む。本明細書に説明されるRF電源の例としては、無線周波数を有する周波信号を生成する電子発振器が挙げられる。デジタル信号プロセッサの例としては、本明細書で使用される場合、マイクロコントローラおよびマイクロプロセッサチップが挙げられる。例示すると、デジタル信号プロセッサは、本明細書に説明されるレシピ情報を格納するための1つまたは複数のメモリキャッシュを含む。また、例として、制御器は、本明細書で使用される場合、プロセッサおよび1つまたは複数のメモリデバイスを含む。制御器のプロセッサは、制御器のメモリデバイスに結合される。
【0233】
ドライバおよび増幅器システムは、1つまたは複数のドライバおよび1つの増幅器を含む。1つまたは複数のドライバが、増幅器に結合される。ドライバの例としては、1つまたは複数のトランジスタが挙げられる。
【0234】
プロセッサ122は、伝送ケーブル132を介してデジタル信号プロセッサDSPxに結合され、デジタル信号プロセッサDSPxは、制御器PWRS1x、PWRS0x、およびFCxに結合される。制御器PWRS1x、PWRS0x、およびFCxは、DAS1208に結合され、DAS1208は、RF電源1202に結合される。RF電源1202は、RFケーブル138を介してマッチ108の入力I108に結合される。
【0235】
同様に、RF発生器902は、デジタル信号プロセッサDSPy、パラメータ制御器PWRS1y、パラメータ制御器PWRS0y、および周波数制御器FCyを含む。RF発生器902は、DAS1210を含む。RF発生器902は、RF電源1204をさらに含む。プロセッサ122は、伝送ケーブル910を介してデジタル信号プロセッサDSPyに結合され、デジタル信号プロセッサDSPyは、制御器PWRS1y、PWRS0y、およびFCyに結合される。制御器PWRS1y、PWRS0y、およびFCyは、DAS1210に結合され、DAS1210は、RF電源1204に結合される。RF電源1204は、RFケーブル912を介してマッチ904の入力I904に結合される。
【0236】
また、RF発生器104は、デジタル信号プロセッサDSPz、パラメータ制御器PWRS1z、パラメータ制御器PWRS0z、および周波数制御器FCzを含む。RF発生器104は、DAS1212を含む。RF発生器104は、RF電源1206をさらに含む。プロセッサ122は、伝送ケーブル134を介してデジタル信号プロセッサDSPzに結合され、デジタル信号プロセッサDSPzは、制御器PWRS1z、PWRS0z、およびFCzに結合される。制御器PWRS1z、PWRS0z、およびFCzは、DAS1212に結合され、DAS1212は、RF電源1206に結合される。RF電源1206は、RFケーブル140を介してマッチ110の入力I110に結合される。
【0237】
動作中、デジタル信号プロセッサDSPxは、プロセッサ122から伝送ケーブル132を介してレシピ信号150を受信し、レシピ信号150から、パラメータ制御器PWRS1xに送信されるべきレシピ情報、パラメータ制御器PWRS0xに送信されるべきレシピ情報、および周波数制御器FCxに送信されるべきレシピ情報を識別する。例えば、デジタル信号プロセッサDSPxは、レシピ信号150から、RF電源1202によって生成されるべきRF信号152の状態S1のためのパラメータレベルが、パラメータ制御器PWRS1xに送信されることになるということを識別する。デジタル信号プロセッサDSPxは、レシピ信号150から、RF電源1202によって生成されるべきRF信号152の状態S0のためのパラメータレベルが、パラメータ制御器PWRS0xに送信されることになるということをさらに識別する。また、デジタル信号プロセッサDSPxは、レシピ信号150から、RF信号152のパラメータの状態S0およびS1の周波数レベルが、周波数制御器FCxに送信されることになるということを識別する。例として、RF信号の周波数レベルは、RF信号の1つまたは複数の周波数値を含む。周波数レベルの1つまたは複数の周波数値は、互いから±5%以内などの既定の範囲内にある。
【0238】
また、例において、デジタル信号プロセッサDSPxは、レシピ信号150から、RF信号152のパラメータの状態S1のためのデューティサイクル、および同期信号162のサイクルの間デューティサイクルをいくつかの時間間隔に分けるための時間間隔の識別が、パラメータ制御器PWRS1xに送信されることになるということを識別する。例示すると、デジタル信号プロセッサDSPxは、レシピ信号150から、パラメータ410(図4D)のデューティサイクルが、図4Dについて説明されるように、時間t0~t2の第1の時間間隔および時間t5~t7.5の第2の時間間隔に分けられることになるということを識別する。
【0239】
例を用いてさらに続けると、デジタル信号プロセッサDSPxは、パラメータ制御器PWRS1xのためのレシピ信号152内で識別されるレシピ情報をパラメータ制御器PWRS1xに送信する。パラメータ制御器PWRS1xは、パラメータ制御器PWRS1xの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPxから受信されたレシピ情報を格納する。
【0240】
また、例において、デジタル信号プロセッサDSPxは、パラメータ制御器PWRS0xのためのレシピ信号152内で識別されるレシピ情報をパラメータ制御器PWRS0xに送信する。パラメータ制御器PWRS0xは、パラメータ制御器PWRS0xの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPxから受信されたレシピ情報を格納する。さらに、例において、デジタル信号プロセッサDSPxは、周波数制御器FCxのためのレシピ信号152内で識別されるレシピ情報を周波数制御器FCxに送信する。周波数制御器FCxは、周波数制御器FCxの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPxから受信されたレシピ情報を格納する。
【0241】
伝送ケーブル132を介してプロセッサ122から同期信号162を受信すると、デジタル信号プロセッサDSPxは、同期信号162を制御器PWRS1x、PWRS0x、およびFCxに送信する。同期信号162を受信することに応答して、パラメータ制御器PWRS1xは、同期信号162のサイクルごとに、RF信号152の状態S1のパラメータレベルおよび状態S1のデューティサイクルを含む命令を生成して、DAS1208に送信する。また、同期信号162の受信に応答して、周波数制御器FCxは、同期信号162のサイクルごとに、RF信号152の周波数レベルを含む命令を生成して、DAS1208に送信する。
【0242】
命令が、パラメータ制御器PWRS1xおよび周波数制御器FCxから受信されるとき、DAS1208は、RF信号152の状態S1のためのパラメータレベルに基づいて、および状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間にわたって周波数制御器FCxから受信される周波数レベルに基づいて、電流信号1214を生成し、電流信号1214をRF電源1202に送信する。RF信号152の状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間は、同期信号162の各サイクルの1つまたは複数の時間期間の間に発生する。電流信号1214が受信される、RF信号152の状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間の間、RF電源1202は、RF信号152の状態S1のパラメータレベルおよびRF信号152の周波数レベルを有するRF信号152を生成する。
【0243】
DAS1208は、同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間にわたって、電流信号1214を生成しないということに留意されたい。同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間は、RF信号152のパラメータの状態S0に相当する。電流信号1214が受信されないとき、RF電源1202は、RF信号152の状態S1のパラメータレベルおよびRF信号152の周波数レベルを生成しない。
【0244】
代わりに、同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間の間、同期信号162を受信することに応答して、パラメータ制御器PWRS0xは、RF信号152の状態S0のパラメータレベルを含む命令を生成して、DAS1208に送信する。命令が、パラメータ制御器PWRS0xおよび周波数制御器FCxから受信されるとき、DAS1208は、RF信号152の状態S0のためのパラメータレベルに基づいて、および同期信号162の各サイクルの残りの時間期間にわたって周波数制御器FCxから受信される周波数レベルに基づいて、電流信号1216を生成し、電流信号1216をRF電源1202に送信する。電流信号1216が受信される、同期信号162の各サイクルの残りの時間期間の間、RF電源1202は、RF信号152の状態S0のパラメータレベルおよびRF信号152の周波数レベルを有するRF信号152を生成する。
【0245】
DAS1208は、同期信号162の各サイクルの間、RF信号152のパラメータの状態S1に相当する1つまたは複数の時間期間にわたって電流信号1216を生成しないということに留意されたい。電流信号1216が受信されないとき、RF電源1202は、RF信号152の状態S0のパラメータレベルおよびRF信号152の周波数レベルを生成しない。
【0246】
同様に、デジタル信号プロセッサDSPyは、プロセッサ122から伝送ケーブル910を介してレシピ信号916を受信し、レシピ信号916から、パラメータ制御器PWRS1yに送信されるべきレシピ情報、パラメータ制御器PWRS0yに送信されるべきレシピ情報、および周波数制御器FCyに送信されるべきレシピ情報を識別する。例えば、デジタル信号プロセッサDSPyは、レシピ信号916から、RF電源1204によって生成されるべきRF信号918の状態S1のためのパラメータレベルが、パラメータ制御器PWRS1yに送信されることになるということを識別する。デジタル信号プロセッサDSPyは、レシピ信号916から、RF電源1204によって生成されるべきRF信号916の状態S0のためのパラメータレベルが、パラメータ制御器PWRS0yに送信されることになるということをさらに識別する。また、デジタル信号プロセッサDSPyは、レシピ信号916から、RF信号918のパラメータの状態S0およびS1の周波数レベルが、周波数制御器FCyに送信されることになるということを識別する。
【0247】
また、例において、デジタル信号プロセッサDSPyは、レシピ信号916から、RF信号918のパラメータの状態S1のためのデューティサイクル、および同期信号162のサイクルの間デューティサイクルをいくつかの時間間隔に分けるための時間間隔の識別が、パラメータ制御器PWRS1yに送信されることになるということを識別する。例を用いてさらに続けると、デジタル信号プロセッサDSPyは、パラメータ制御器PWRS1yのためのレシピ信号918内で識別されるレシピ情報をパラメータ制御器PWRS1yに送信する。パラメータ制御器PWRS1yは、パラメータ制御器PWRS1yの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPyから受信されたレシピ情報を格納する。
【0248】
また、例において、デジタル信号プロセッサDSPyは、パラメータ制御器PWRS0yのためのレシピ信号916内で識別されるレシピ情報をパラメータ制御器PWRS0yに送信する。パラメータ制御器PWRS0yは、パラメータ制御器PWRS0yの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPyから受信されたレシピ情報を格納する。さらに、例において、デジタル信号プロセッサDSPyは、周波数制御器FCyのためのレシピ信号916内で識別されるレシピ情報を周波数制御器FCyに送信する。周波数制御器FCyは、周波数制御器FCyの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPyから受信されたレシピ情報を格納する。
【0249】
伝送ケーブル910を介してプロセッサ122から同期信号162を受信すると、デジタル信号プロセッサDSPyは、同期信号162を制御器PWRS1y、PWRS0y、およびFCyに送信する。同期信号162を受信することに応答して、パラメータ制御器PWRS1yは、同期信号162のサイクルごとに、RF信号918の状態S1のパラメータレベルおよび状態S1のデューティサイクルを含む命令を生成して、DAS1210に送信する。また、同期信号162の受信に応答して、周波数制御器FCyは、同期信号162のサイクルごとに、RF信号918の周波数レベルを含む命令を生成して、DAS1210に送信する。
【0250】
命令が、パラメータ制御器PWRS1yおよび周波数制御器FCyから受信されるとき、DAS1210は、RF信号918の状態S1のためのパラメータレベルに基づいて、および状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間にわたって周波数制御器FCyから受信される周波数レベルに基づいて、電流信号1218を生成し、電流信号1218をRF電源1204に送信する。RF信号918の状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間は、同期信号162の各サイクルの1つまたは複数の時間期間の間に発生する。電流信号1218が受信される、RF信号918の状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間の間、RF電源1204は、RF信号918の状態S1のパラメータレベルおよびRF信号918の周波数レベルを有するRF信号918を生成する。
【0251】
DAS1210は、同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間にわたって、電流信号1218を生成しないということに留意されたい。同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間は、RF信号918のパラメータの状態S0に相当する。電流信号1218が受信されないとき、RF電源1204は、RF信号918の状態S1のパラメータレベルおよびRF信号918の周波数レベルを生成しない。代わりに、同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間の間、同期信号162を受信することに応答して、パラメータ制御器PWRS0yは、RF信号918の状態S0のパラメータレベルを含む命令を生成して、DAS1210に送信する。
【0252】
命令が、パラメータ制御器PWRS0yおよび周波数制御器FCyから受信されるとき、DAS1210は、RF信号918の状態S0のためのパラメータレベルに基づいて、および同期信号162の各サイクルの残りの時間期間にわたって周波数制御器FCyから受信される周波数レベルに基づいて、電流信号1220を生成し、電流信号1220をRF電源1204に送信する。電流信号1220が受信される、同期信号162の各サイクルの残りの時間期間の間、RF電源1204は、RF信号918の状態S0のパラメータレベルおよびRF信号918の周波数レベルを有するRF信号918を生成する。
【0253】
DAS1210は、同期信号162の各サイクルの間、RF信号918のパラメータの状態S1に相当する1つまたは複数の時間期間にわたって電流信号1220を生成しないということに留意されたい。電流信号1220が受信されないとき、RF電源1204は、RF信号918の状態S0のパラメータレベルおよびRF信号918の周波数レベルを生成しない。
【0254】
また、デジタル信号プロセッサDSPzは、プロセッサ122から伝送ケーブル134を介してレシピ信号158を受信し、レシピ信号158から、パラメータ制御器PWRS1zに送信されるべきレシピ情報、パラメータ制御器PWRS0zに送信されるべきレシピ情報、および周波数制御器FCzに送信されるべきレシピ情報を識別する。例えば、デジタル信号プロセッサDSPzは、レシピ信号158から、RF電源1206によって生成されるべきRF信号156の状態S1のためのパラメータレベルが、パラメータ制御器PWRS1zに送信されることになるということを識別する。デジタル信号プロセッサDSPzは、レシピ信号158から、RF電源1206によって生成されるべきRF信号156の状態S0のためのパラメータレベルが、パラメータ制御器PWRS0zに送信されることになるということをさらに識別する。また、デジタル信号プロセッサDSPzは、レシピ信号158から、RF信号156のパラメータの状態S0およびS1の周波数レベルが、周波数制御器FCzに送信されることになるということを識別する。
【0255】
また、例において、デジタル信号プロセッサDSPzは、レシピ信号158から、RF信号156のパラメータの状態S1のためのデューティサイクル、および同期信号162のサイクルの間デューティサイクルをいくつかの時間間隔に分けるための時間間隔の識別が、パラメータ制御器PWRS1zに送信されることになるということを識別する。例を用いてさらに続けると、デジタル信号プロセッサDSPzは、パラメータ制御器PWRS1zのためのレシピ信号158内で識別されるレシピ情報をパラメータ制御器PWRS1zに送信する。パラメータ制御器PWRS1zは、パラメータ制御器PWRS1zの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPzから受信されたレシピ情報を格納する。
【0256】
また、例において、デジタル信号プロセッサDSPzは、パラメータ制御器PWRS0zのためのレシピ信号158内で識別されるレシピ情報をパラメータ制御器PWRS0zに送信する。パラメータ制御器PWRS0zは、パラメータ制御器PWRS0zの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPzから受信されたレシピ情報を格納する。さらに、例において、デジタル信号プロセッサDSPzは、周波数制御器FCzのためのレシピ信号158内で識別されるレシピ情報を周波数制御器FCzに送信する。周波数制御器FCzは、周波数制御器FCzの1つまたは複数のメモリデバイス内にデジタル信号プロセッサDSPzから受信されたレシピ情報を格納する。
【0257】
伝送ケーブル134を介してプロセッサ122から同期信号162を受信すると、デジタル信号プロセッサDSPzは、同期信号162を制御器PWRS1z、PWRS0z、およびFCzに送信する。同期信号162を受信することに応答して、パラメータ制御器PWRS1zは、同期信号162のサイクルごとに、RF信号156の状態S1のパラメータレベルおよび状態S1のデューティサイクルを含む命令を生成して、DAS1212に送信する。また、同期信号162の受信に応答して、周波数制御器FCzは、同期信号162のサイクルごとに、RF信号156の周波数レベルを含む命令を生成して、DAS1212に送信する。
【0258】
命令が、パラメータ制御器PWRS1zおよび周波数制御器FCzから受信されるとき、DAS1212は、RF信号156の状態S1のためのパラメータレベルに基づいて、および状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間にわたって周波数制御器FCzから受信される周波数レベルに基づいて、電流信号1222を生成し、電流信号1222をRF電源1206に送信する。RF信号156の状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間は、同期信号162の各サイクルの1つまたは複数の時間期間の間に発生する。電流信号1222が受信される、RF信号156の状態S1のデューティサイクルの1つまたは複数の時間期間の間、RF電源1206は、RF信号156の状態S1のパラメータレベルおよびRF信号156の周波数レベルを有するRF信号156を生成する。
【0259】
DAS1212は、同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間にわたって、電流信号1222を生成しないということに留意されたい。同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間は、RF信号156のパラメータの状態S0に相当する。電流信号1222が受信されないとき、RF電源1206は、RF信号156の状態S1のパラメータレベルおよびRF信号156の周波数レベルを生成しない。代わりに、同期信号162の各サイクルの間の残りの時間期間の間、同期信号162を受信することに応答して、パラメータ制御器PWRS0zは、RF信号156の状態S0のパラメータレベルを含む命令を生成して、DAS1212に送信する。
【0260】
命令が、パラメータ制御器PWRS0zおよび周波数制御器FCyから受信されるとき、DAS1212は、RF信号156の状態S0のためのパラメータレベルに基づいて、および同期信号162の各サイクルの残りの時間期間にわたって周波数制御器FCzから受信される周波数レベルに基づいて、電流信号1224を生成し、電流信号1224をRF電源1206に送信する。電流信号1224が受信される、同期信号162の各サイクルの残りの時間期間の間、RF電源1206は、RF信号156の状態S0のパラメータレベルおよびRF信号156の周波数レベルを有するRF信号156を生成する。
【0261】
DAS1212は、同期信号162の各サイクルの間、RF信号156のパラメータの状態S1に相当する1つまたは複数の時間期間にわたって電流信号1224を生成しないということに留意されたい。電流信号1224が受信されないとき、RF電源1206は、RF信号156の状態S0のパラメータレベルおよびRF信号156の周波数レベルを生成しない。
【0262】
RF信号のパラメータの状態S0の間のRF信号152、918、および156のいずれかのパラメータレベルが、ゼロである場合、電流信号1216、1220、および1224は生成されないということに留意されたい。電流信号1216が、RF信号152のパラメータの状態S0の間、生成されないとき、RF電源1202は、RF信号152を生成しない。同様に、電流信号1220が、RF信号918のパラメータの状態S0の間、生成されないとき、RF電源1204は、RF信号918を生成しない。また、電流信号1224が、RF信号156のパラメータの状態S0の間、生成されないとき、RF電源1206は、RF信号156を生成しない。
【0263】
本明細書に説明される実施形態は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な家電製品、ミニコンピュータ、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り実践され得る。実施形態はまた、ネットワークを通じてリンクされる遠隔処理ハードウェアユニットによってタスクが実施される分散コンピューティング環境において実践され得る。
【0264】
いくつかの実施形態において、制御器は、上記の例の一部であり得るシステムの一部である。そのようなシステムは、処理ツール(複数可)、チャンバ(複数可)、処理のためのプラットフォーム(複数可)、および/または特定の処理構成要素(ウエハ土台、ガス流システムなど)を含む、半導体処理設備を含む。これらのシステムは、それらの動作を、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後に制御するための電子機器と統合される。電子機器は、「制御器」と称され、これが、システム(複数可)の様々な構成要素または副部品を制御し得る。制御器は、処理要件および/またはシステムのタイプに応じて、プロセスガスの送達、温度設定(例えば、加熱および/または冷却)、圧力設定、真空設定、電力設定、RF発生器設定、RF整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送達設定、位置および動作設定、ツール内外へのウエハ移動、ならびに/またはシステムに結合されるかこれと連動する他のツールおよび/もしくは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る。
【0265】
大まかに言うと、様々な実施形態において、制御器は、命令を受信する、命令を出す、動作を制御する、洗浄動作を有効にする、エンドポイント測定を有効にするなどのことを行う様々な集積回路、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定義される。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態にあるチップ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、ASIC、PLD、および/もしくは1つもしくは複数のマイクロプロセッサとして規定されるチップ、またはプログラム命令(例えば、ソフトウェア)を実行するマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、半導体ウエハに対するもしくはこれのための、またはシステムに対する特定のプロセスを実行するためのパラメータ、因子、変数などを規定する様々な個々の設定(またはプログラムファイル)の形態で制御器に通信される命令である。プログラム命令は、いくつかの実施形態において、1つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および/またはウエハのダイの製作中に1つまたは複数の処理ステップを完了するためにプロセスエンジニアによって規定されるレシピの一部である。
【0266】
制御器は、いくつかの実施形態において、システムと統合される、システムに結合される、別途システムにネットワーク接続される、またはそれらの組み合わせであるコンピュータの一部分であるか、またはこれに結合される。例えば、制御器は、「クラウド」内、または、ウエハ処理の遠隔アクセスを可能にする製造工場ホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部の中にある。コンピュータは、現在の処理のパラメータを変更するため、現在の処理の後に続く処理ステップを設定するため、または新規プロセスを開始するために、システムへの遠隔アクセスを可能にして製作動作の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を調べ、複数の製作動作から傾向または性能測定基準を調べる。
【0267】
いくつかの実施形態において、リモートコンピュータ(例えば、サーバ)が、ローカルネットワークまたはインターネットを含む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、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み、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へ通信される。いくつかの例において、制御器は、データの形態で命令を受信し、これが、1つまたは複数の動作中に実施されることになる処理ステップの各々のためのパラメータ、因子、および/または変数を指定する。パラメータ、因子、および/または変数は、実施されるべきプロセスのタイプ、および制御器が連携するまたは制御するように構成されるツールのタイプに特有であるということを理解されたい。故に、上に説明されるように、制御器は、互いにネットワーク接続され、本明細書に説明されるプロセスまたは制御などの共通目的に向けて取り組む1つまたは複数の個別制御器を含むことなどによって、分散される。そのような目的のための分散型制御器の例としては、合同してチャンバ上でプロセスを制御する、遠隔に位置する(プラットフォームレベルに、またはリモートコンピュータの一部として、など)1つまたは複数の集積回路と通信状態にあるチャンバ上の1つまたは複数の集積回路が挙げられる。
【0268】
限定することなく、様々な実施形態において、本明細書に説明される方法が適用される例となるシステムとしては、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、洗浄チャンバまたはモジュール、斜縁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、ならびに半導体ウエハの製作および/または製造に関連または使用される任意の他の半導体処理システムが挙げられる。
【0269】
いくつかの実施形態において、上述の動作は、いくつかのタイプのプラズマチャンバ、例えば、容量結合プラズマ(CCP)リアクタを含むプラズマチャンバ、ICPリアクタを含むプラズマチャンバ、トランス結合プラズマチャンバ、導体ツール、誘電ツール、電子サイクロトロン共鳴(ECR)リアクタを含むプラズマチャンバなどに当てはまるということにさらに留意されたい。例えば、1つまたは複数のRF発生器は、ICPリアクタ内のインダクタに結合される。インダクタの形状の例としては、ソレノイド、ドーム状コイル、平形コイルなどが挙げられる。
【0270】
上に記されるように、ツールによって実施されることになるプロセスステップ(複数可)に応じて、ホストコンピュータは、他のツール回路もしくはモジュール、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、隣接ツール、近傍ツール、工場全体にわたって位置するツール、メインコンピュータ、制御器、または、半導体製造工場内のツールの場所および/もしくはロードポートへ、またはそこからウエハのコンテナを運ぶ材料輸送に使用されるツール、のうちの1つまたは複数と通信する。
【0271】
上の実施形態を念頭に、実施形態のうちのいくつかは、コンピュータシステムに格納されるデータに関与する様々なコンピュータ実施動作に従事するということを理解されたい。これらの動作は、物理量を物理的に操作するものである。実施形態の一部を形成する本明細書に説明される動作のいずれかは、有用な機械動作である。
【0272】
実施形態のうちのいくつかはまた、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関する。本装置は、特殊目的コンピュータのために特別に構築される。特殊目的コンピュータと定義されるとき、コンピュータは、特殊目的のために依然として動作することができると同時に、特殊目的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。
【0273】
いくつかの実施形態において、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュ内に格納されるか、またはコンピュータネットワークを通じて獲得される1つまたは複数のコンピュータプログラムによって選択的に活性化または構成されるコンピュータによって処理され得る。データがコンピュータネットワークを通じて獲得されるとき、データは、コンピュータネットワーク、例えば、コンピューティングリソースのクラウド上の、他のコンピュータによって処理され得る。
【0274】
1つまたは複数の実施形態はまた、非一時的なコンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして組み立てられ得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、データを格納する任意の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り、コンピュータシステムによってその後読み出される。非一時的なコンピュータ可読媒体の例としては、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ(NAS)、ROM、RAM、コンパクトディスク-ROM(CD-ROM)、書き込み可能なCD(CD-R)、書き換え可能な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が挙げられる。いくつかの実施形態において、非一時的な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形式で格納および実行されるように、ネットワーク結合されたコンピュータシステムにわたって分散されるコンピュータ可読有形媒体を含む。
【0275】
上の方法動作は、特定の順序で説明されているが、様々な実施形態において、他のハウスキーピング動作が、動作間に実施されること、または方法動作が、それらがわずかに異なる時間に発生するように調節されるか、もしくは様々な間隔での方法の動作の発生を可能にするシステム内に分散されるか、もしくは上に説明されるものとは異なる順序で実施されることを理解されたい。
【0276】
一実施形態において、上に説明される任意の実施形態からの1つまたは複数の特徴部は、本開示に説明される様々な実施形態において説明される範囲から逸脱することなく、任意の他の実施形態の1つまたは複数の特徴部と組み合わされるということにもさらに留意されたい。
【0277】
先述の実施形態は、理解の明確さの目的のためにいくらか詳しく説明されているが、特定の変更および修正が、添付の特許請求の範囲内で実践され得ることは明らかである。したがって、本実施形態は、例示的であり、制限的ではないと解釈されるものとし、本実施形態は、本明細書に与えられる詳細事項に限定されないものとする。
図1A
図1B
図2A
図2B
図2C
図2D
図2E
図3A
図3B
図3C
図3D
図3E
図4A
図4B
図4C
図4D
図4E
図5
図6A
図6B
図6C
図7A
図7B
図7C
図8
図9
図10A
図10B
図10C
図10D
図10E
図10F
図10G
図11
図12
【国際調査報告】