特表2024-535222ダイレクトドライブ高周波電源のためのジャンクションシステム
(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】2024-09-30
(54)【発明の名称】ダイレクトドライブ高周波電源のためのジャンクションシステム
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20240920BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20240920BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 R
H01L21/302 101G
H01L21/31 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024515586
(86)(22)【出願日】2022-09-13
(85)【翻訳文提出日】2024-05-09
(86)【国際出願番号】 US2022043387
(87)【国際公開番号】W WO2023043748
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】63/245,785
(32)【優先日】2021-09-17
(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】パターソン・アレクサンダー・ミラー
(72)【発明者】
【氏名】マーティン・マイケル・ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ワン・ユホウ
(72)【発明者】
【氏名】ドルワリー・ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ラストガー・ニーマ
【テーマコード（参考）】
2G084
5F004
5F045
【Ｆターム（参考）】
2G084AA04
2G084AA07
2G084AA08
2G084BB28
2G084CC13
2G084DD03
2G084DD25
2G084DD34
2G084DD41
2G084DD55
2G084FF35
2G084HH08
2G084HH23
2G084HH24
5F004BB13
5F004BB18
5F004CA03
5F004CA06
5F004CB05
5F004CB09
5F004CB12
5F045AA08
5F045DP03
5F045EH01
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5F045GB04
5F045GB05
(57)【要約】
【解決手段】ダイレクトドライブ高周波電源のためのジャンクションシステムは、ダイレクトドライブ高周波信号発生器の出力に接続されている高周波信号供給ピンに接続された第１の端子を含む。ジャンクションシステムはまた、プラズマ処理チャンバのコイルに接続された第２の端子を含む。ジャンクションシステムは、第１の端子と第２の端子の間に接続されたリアクタンス回路を含む。リアクタンス回路は、第１の端子から第２の端子へのルートで整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように構成される。リアクタンス回路は、ピーク量の高周波電力がダイレクトドライブ高周波信号発生器からリアクタンス回路を介してコイルに伝送されるように設定されたキャパシタンスを有する可変コンデンサを含む。
【選択図】図９Ｂ
【選択図】図９Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマ処理チャンバ用の高周波電力伝送システムのためのジャンクションシステムであって、ダイレクトドライブ高周波信号発生器の出力に接続されている高周波信号供給ピンに接続するように構成された第１の端子と、
コイルに接続するように構成された第２の端子と、
前記第１の端子と前記第２の端子の間に接続されたリアクタンス回路であって、前記第１の端子から前記第２の端子へのルートで整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように構成されたリアクタンス回路と
を含む、ジャンクションシステム。
【請求項2】
請求項１に記載のジャンクションシステムであって、前記リアクタンス回路が、約－２５００オームから約－１０オームの範囲内のリアクタンスを提供する、ジャンクションシステム。
【請求項3】
請求項１に記載のジャンクションシステムであって、前記リアクタンス回路は、前記第１の端子と前記第２の端子の間に約２５００ピコファラドから約４５００ピコファラドの範囲内でキャパシタンスを提供する、ジャンクションシステム。
【請求項4】
請求項３に記載のジャンクションシステムであって、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器は、約２メガヘルツの周波数を有する前記整形増幅矩形波形信号を供給するように構成されている、ジャンクションシステム。
【請求項5】
請求項１に記載のジャンクションシステムであって、前記リアクタンス回路は、互いに並列に接続された可変コンデンサと固定コンデンサとを含む、ジャンクションシステム。
【請求項6】
請求項５に記載のジャンクションシステムであって、前記可変コンデンサのキャパシタンス設定は、約１００ピコファラドから約２０００ピコファラドの範囲内で調整可能である、ジャンクションシステム。
【請求項7】
請求項５に記載のジャンクションシステムであって、前記固定コンデンサのキャパシタンスは、約２０００ピコファラドから約３５００ピコファラドの範囲内である、ジャンクションシステム。
【請求項8】
請求項１に記載のジャンクションシステムであって、前記リアクタンス回路は、前記第１の端子と前記第２の端子の間に約５ピコファラドから約１０００ピコファラドの範囲内でキャパシタンスを提供する、ジャンクションシステム。
【請求項9】
請求項８に記載のジャンクションシステムであって、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器は、約１３．５６メガヘルツの周波数を有する前記整形増幅矩形波形信号を供給するように構成されている、ジャンクションシステム。
【請求項10】
請求項８に記載のジャンクションシステムであって、前記コイルの大地帰路端部と基準地電位の間に接続されたコンデンサ
をさらに含む、ジャンクションシステム。
【請求項11】
請求項１０に記載のジャンクションシステムであって、前記コンデンサは、約２００ピコファラドから約５００ピコファラドの範囲内のキャパシタンスを有する、ジャンクションシステム。
【請求項12】
請求項１に記載のジャンクションシステムであって、前記第２の端子は、前記コイルの複数の別個の巻線に接続されている、ジャンクションシステム。
【請求項13】
請求項１に記載のジャンクションシステムであって、前記リアクタンス回路は可変コンデンサを含み、かつ前記ジャンクションシステムは、前記可変コンデンサに接続されたキャパシタンス設定制御部を含み、前記キャパシタンス設定制御部は、前記可変コンデンサのキャパシタンス設定の調整を可能にする、ジャンクションシステム。
【請求項14】
請求項１３に記載のジャンクションシステムであって、前記キャパシタンス設定制御部は、ステッピングモータへの電気制御信号の伝送を通じて前記可変コンデンサの前記キャパシタンス設定の調整を可能にするステッピングモータを含む、ジャンクションシステム。
【請求項15】
請求項１に記載のジャンクションシステムであって、内部に前記リアクタンス回路が配置されているジャンクションエンクロージャと、
前記ジャンクションエンクロージャを通じて空気を循環させるように構成された冷却ファンと
をさらに含む、ジャンクションシステム。
【請求項16】
プラズマ処理チャンバ用の高周波電力伝送システムであって、ダイレクトドライブ高周波信号発生器と、
コイルと、
前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器の出力と前記コイルの間に接続されたリアクタンス回路であって、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器の前記出力から整形増幅矩形波形信号を受信するように接続され、かつ前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器から前記コイルへのルートで前記整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように構成されているリアクタンス回路と
を含む、高周波電力伝送システム。
【請求項17】
請求項１６に記載の高周波電力伝送システムであって、前記リアクタンス回路は、ピーク量の高周波電力が前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器から前記リアクタンス回路を介して前記コイルに伝送されるように設定されたキャパシタンスを有する可変コンデンサを含む、高周波電力伝送システム。
【請求項18】
請求項１６に記載の高周波電力伝送システムであって、前記リアクタンス回路は、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器が前記コイルを経由して接続されている負荷の誘導部分を基本的にキャンセルするように構成されており、したがって前記負荷が主として抵抗負荷である、高周波電力伝送システム。
【請求項19】
請求項１６に記載の高周波電力伝送システムであって、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器は、５０オームではない出力インピーダンスを有する、高周波電力伝送システム。
【請求項20】
請求項１６に記載の高周波電力伝送システムであって、前記リアクタンス回路は、前記整形増幅矩形波形信号の非基本高調波成分を除去するように構成されている、高周波電力伝送システム。
【請求項21】
請求項１６に記載の高周波電力伝送システムであって、前記整形増幅矩形波形信号は、約２メガヘルツの周波数を有し、かつ前記リアクタンス回路は、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器の前記出力と前記コイルの間に約２５００ピコファラドから約４５００ピコファラドの範囲内でキャパシタンスを提供し、又は
前記整形増幅矩形波形信号は、約１３．５６メガヘルツの周波数を有し、かつ前記リアクタンス回路は、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器の前記出力と前記コイルの間に約５ピコファラドから約１０００ピコファラドの範囲内でキャパシタンスを提供する、
高周波電力伝送システム。
【請求項22】
ダイレクトドライブ高周波電源からプラズマ処理チャンバに高周波電力を送達する方法であって、整形増幅矩形波形信号をダイレクトドライブ高周波信号発生器の出力からリアクタンス回路に伝送することであって、前記リアクタンス回路が、前記整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように動作する、ことと、
前記整形正弦波信号を前記リアクタンス回路の出力から前記プラズマ処理チャンバのコイルに伝送することであって、前記整形正弦波信号が高周波電力を前記コイルに伝達する、ことと、
ピーク量の高周波電力が前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器から前記リアクタンス回路を通じて前記コイルに伝送されるように、前記リアクタンス回路内のキャパシタンス設定を調整することと
を含む、方法。
【請求項23】
請求項２２に記載の方法であって、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器は、５０オームではない出力インピーダンスを有する、方法。
【請求項24】
請求項２２に記載の方法であって、前記キャパシタンス設定を調整することは、前記ダイレクトドライブ高周波信号発生器が前記コイルを経由して接続されている負荷の誘導部分を基本的にキャンセルし、したがって前記負荷が主として抵抗負荷である、方法。
【請求項25】
請求項２２に記載の方法であって、前記キャパシタンス設定を調整することは、前記整形増幅矩形波形信号の非基本高調波成分を除去する、方法。
【請求項26】
請求項２２に記載の方法であって、前記整形増幅矩形波形信号は約２ＭＨｚの周波数を有し、かつ前記キャパシタンス設定は、約２５００ｐＦから約４５００ｐＦの範囲内で調整され、又は
前記整形増幅矩形波形信号は約１３．５６ＭＨｚの周波数を有し、かつ前記キャパシタンス設定が、約５ｐＦから約１０００ｐＦの範囲内で調整される、
方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
プラズマ処理システムは、半導体ウェハ上の半導体素子、例えば、チップ／ダイの製造に使用される。プラズマ処理システムでは、半導体ウェハは、様々な種類のプラズマに曝露され、例えば、材料の堆積、及び／又は材料の除去、及び／又は材料の注入、及び／又は材料の改質などを通じて、半導体ウェハの状態に所定の変化を引き起こす。プラズマ処理システムは従来、高周波（ＲＦ）源、ＲＦ伝送ケーブル、ＲＦインピーダンス整合ネットワーク、電極、及びプラズマ発生チャンバを含む。ＲＦ源は、ＲＦ伝送ケーブルを介してＲＦインピーダンス整合ネットワークに接続される。ＲＦインピーダンス整合ネットワークは、電気伝導体を介して電極に接続される。ＲＦ源によって発生するＲＦ電力は、ＲＦ伝送ケーブル及びＲＦインピーダンス整合ネットワークを通じて電極に伝送される。電極から伝送されたＲＦ電力は、プラズマ発生チャンバ内でプロセスガスをプラズマに変化させる。本開示に記載される実施形態が発生するのは、この文脈内においてである。
【発明の概要】
【0002】
一実施形態例において、プラズマ処理チャンバ用のＲＦ電力伝送システムのためのジャンクションシステムが開示される。ジャンクションシステムは、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器の出力に接続されているＲＦ信号供給ピンに接続するように構成された第１の端子を含む。ジャンクションシステムは、コイルに接続するように構成された第２の端子を含む。ジャンクションシステムは、第１の端子と第２の端子の間に接続されたリアクタンス回路を含む。リアクタンス回路は、第１の端子から第２の端子へのルートで整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように構成される。
【0003】
一実施形態例において、プラズマ処理チャンバ用のＲＦ電力伝送システムが開示される。ＲＦ電力伝送システムは、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器と、コイルと、リアクタンス回路とを含む。リアクタンス回路は、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器の出力とコイルの間に接続される。リアクタンス回路は、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器の出力から整形増幅矩形波形信号を受信するように接続される。リアクタンス回路は、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器からコイルへのルートで整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように構成される。
【0004】
一実施形態例において、ダイレクトドライブＲＦ電源からプラズマ処理チャンバにＲＦ電力を送達する方法が開示される。方法は、整形増幅矩形波形信号をダイレクトドライブＲＦ信号発生器の出力からリアクタンス回路に伝送することを含む。リアクタンス回路は、整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように動作する。方法はまた、整形正弦波信号をリアクタンス回路の出力からプラズマ処理チャンバのコイルに伝送することを含む。整形正弦波信号は、ＲＦ電力をコイルに伝達する。方法はまた、ピーク量のＲＦ電力がダイレクトドライブＲＦ信号発生器からリアクタンス回路を通じてコイルに伝送されるように、リアクタンス回路内のキャパシタンス設定を調整することを含む。
【0005】
本実施形態の他の態様及び利点は、以下の詳細な説明及び添付の図面からより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【発明を実施するための形態】
【0042】
以下の説明では、本開示の徹底的な理解を提供するために、多数の具体的詳細が記載される。ただし、これらの具体的詳細の一部又は全てがなくとも本開示の実施形態が実施され得ることは、当業者にとって明白になる。他の例では、周知のプロセス動作は、本開示を不必要に曖昧にすることのないように、詳細には説明されない。
【0043】
図１Ａは、いくつかの実施形態に従い、ダイレクトドライブ高周波（ＲＦ）電源１０１を含むプラズマ処理システム１００の等角図を示す。図１Ｂは、いくつかの実施形態に従い、プラズマ処理システム１００の正面図を示す。図１Ｃは、いくつかの実施形態に従い、プラズマ処理システム１００の背面図を示す。図１Ｄは、いくつかの実施形態に従い、プラズマ処理システム１００の左側面図を示す。図１Ｅは、いくつかの実施形態に従い、プラズマ処理システム１００の右側面図を示す。
【0044】
ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、プラズマ処理チャンバ１１１へのルートでＲＦ伝送線及びインピーダンス整合ネットワークを介してＲＦ信号を伝送する必要なく、ＲＦ電力を生成してプラズマ処理チャンバ１１１に送達するように構成される。ダイレクトドライブＲＦ電源１０１はまた、マッチレスプラズマ源（ＭＰＳ）とも呼ばれる。図１Ａ～１Ｅの実施形態例では、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、プラズマ処理チャンバ１１１のウィンドウ１１３の上に配置されたコイルアセンブリ１０９にＲＦ電力を送達するように接続される。様々な実施形態において、ウィンドウ１１３は、コイルアセンブリ１０９からウィンドウ１１３を介してプラズマ処理チャンバ１１１内へとＲＦ電力を伝送できる、石英などの誘電材料で形成されている。ＲＦ電力がプラズマ処理チャンバ１１１内へ、かつプラズマ処理チャンバ１１１じゅうに伝送されると、ＲＦ電力は、プラズマ処理チャンバ１１１内で支持されている半導体ウェハに曝露され、プラズマ処理チャンバ１１１内でプロセスガスをプラズマに変化させる。様々な実施形態において、プラズマは、例えば、材料の堆積、及び／又は材料の除去、及び／又は材料の注入、及び／又は材料の改質などを通じて、半導体ウェハの状態の制御された改質を提供するために使用される。また、いくつかの実施形態では、プラズマは、プラズマ処理チャンバ１１１で発生して、プラズマ処理チャンバ１１１の洗浄を提供する。ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、図１５～２０Ｄに関連して以下で詳細に説明される。本議論において、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、時間の関数として所定の波形を有するＲＦ信号を生成し、このＲＦ信号をコイルアセンブリ１０９に送達するように構成されることを理解されたい。
【0045】
図２Ａは、いくつかの実施形態に従い、コイルアセンブリ１０９の上面図を示す。いくつかの実施形態では、コイルアセンブリ１０９は、第１の外側コイル巻線１０９Ａと第２の外側コイル巻線１０９Ｂとを含む外側コイル１０９Ｏを含む。いくつかの実施形態では、第１の外側コイル巻線１０９Ａ及び第２の外側コイル巻線１０９Ｂは、コイルアセンブリ１０９の中心から水平方向外側に延びる半径方向に対して、交互に順々に位置するように、互いに交互に配置される。第１の外側コイル巻線１０９Ａの第１の端部は、コネクタ２０２Ａ１を介してダイレクトドライブＲＦ電源１０１からＲＦ電力を受け取るように接続される。第１の外側コイル巻線１０９Ａの第２の端部は、コネクタ２０２Ａ２を介して基準地電位に接続される。第２の外側コイル巻線１０９Ｂの第１の端部は、コネクタ２０２Ｂ１を介してダイレクトドライブＲＦ電源１０１からＲＦ電力を受け取るように接続される。第２の外側コイル巻線１０９Ｂの第２の端部は、コネクタ２０２Ｂ２を介して基準地電位に接続される。いくつかの実施形態では、コイルアセンブリ１０９は、第１の内側コイル巻線１０９Ｃと第２の内側コイル巻線１０９Ｄとを含む内側コイル１０９Ｉを含む。いくつかの実施形態では、第１の内側コイル巻線１０９Ｃ及び第２の内側コイル巻線１０９Ｄは、コイルアセンブリ１０９の中心から水平方向外側に延びる半径方向に対して、交互に順々に位置するように、互いに交互に配置される。第１の内側コイル巻線１０９Ｃの第１の端部は、コネクタ２０２Ｃ１を介してダイレクトドライブＲＦ電源１０１からＲＦ電力を受け取るように接続される。第１の内側コイル巻線１０９Ｃの第２の端部は、コネクタ２０２Ｃ２を介して基準地電位に接続される。第２の内側コイル巻線１０９Ｄの第１の端部は、コネクタ２０２Ｄ１を介してダイレクトドライブＲＦ電源１０１からＲＦ電力を受け取るように接続される。第２の内側コイル巻線１０９Ｄの第２の端部は、コネクタ２０２Ｄ２を介して基準地電位に接続される。コイルアセンブリ１０９は例として示されていることを理解されたい。様々な実施形態において、コイルアセンブリ１０９は、単一の巻線又は複数の巻線を含むことができる。また、様々な実施形態において、コイルアセンブリ１０９の複数の巻線は、図２Ａに示すような内側コイル１０９Ｉ領域および外側コイル１０９Ｏ領域など、複数の、例えば、２、３、４等のコイル領域の中へと配置できる。いくつかの実施形態では、コイルアセンブリ１０９の各コイル巻線は、コイルアセンブリ１０９の構成に関わらず、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１からＲＦ電力を受け取るように接続される。
【0046】
いくつかの実施形態では、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、独立してＲＦ信号を生成してコイルアセンブリ１０９の異なる部分に供給する複数のダイレクトドライブＲＦ信号発生器を含む。例えば、いくつかの実施形態では、図１Ａ～１Ｅに示すものなど、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａと第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂとを含む。第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａは、ＲＦ信号を生成してコイルアセンブリ１０９の第１の外側コイル巻線１０９Ａ及び第２の外側コイル巻線１０９Ｂに供給するように接続される。第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂは、ＲＦ信号を生成してコイルアセンブリ１０９の第１の内側コイル巻線１０９Ｃ及び第２の内側コイル巻線１０９Ｄに供給するように接続される。様々な実施形態において、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、コイルアセンブリ１０９内の２つより多くのコイルにそれぞれＲＦ信号を生成して供給するための２つより多くのダイレクトドライブＲＦ信号発生器を含み、コイルアセンブリ１０９の各コイルは、１つ又は複数のコイル巻線を含むことを理解されたい。また、いくつかの実施形態では、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、ＲＦ信号を生成してコイルアセンブリ１０９内の単一のコイルに供給するための単一のダイレクトドライブＲＦ信号発生器を含み、単一のコイルは、１つ又は複数のコイル巻線を含む。
【0047】
いくつかの実施形態では、図１Ａ～１Ｅに示すように、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、プラズマ処理チャンバ１１１の上に配置され、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１は、計測レベル１０３と、ＲＦパワージャンクションレベル１０５と、コイルアセンブリレベル１０７とによって、プラズマ処理チャンバ１１１から分離されている。いくつかの実施形態では、計測レベル１０３は、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１とＲＦパワージャンクションレベル１０５の間に垂直方向に配置され、コイルアセンブリレベル１０７は、ＲＦパワージャンクションレベル１０５の下に配置されている。計測レベル１０３は、計測エンクロージャ１１５を含む。いくつかの実施形態では、計測エンクロージャ１１５は、計測エンクロージャ１１５の上から見たときにＴ字型の内部容積を有する。様々な実施形態において、計測器、例えば、光学計測器、熱計測器、電気計測器などが、計測エンクロージャ１１５の内部容積内に配置される。これにより、計測器は、プラズマ処理チャンバ１１１及びコイルアセンブリ１０９に近接して配置され、計測器の展開と接続性が簡易化されることを理解されたい。いくつかの実施形態では、プラットフォーム１１４が、計測エンクロージャ１１５の上に配置される。プラットフォーム１１４は、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１を支持するための基礎構造を提供する。
【0048】
いくつかの実施形態では、計測レベル１０３はまた、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａと、第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂを含む。第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａは、保護領域を提供するように形成され、ＲＦ接続構造が、保護領域内に、かつ保護領域を通って、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａからコイルアセンブリ１０９の外側コイル１０９ＯへのＲＦ電力の伝送を提供するように配置される。取り外し可能なドア１１９Ａは、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａ内の領域内へのアクセス開口部５０２Ａ（図５参照）を覆うように設けられる。第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂは、保護領域を提供するように形成され、ＲＦ接続構造が、保護領域内に、かつ保護領域を通って、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂからコイルアセンブリ１０９の内側コイル１０９ＩへのＲＦ電力の伝送を提供するように配置される。取り外し可能なドア１１９Ｂは、第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂ内の領域内へのアクセス開口部５０２Ｂ（図５参照）を覆うように設けられる。
【0049】
ＲＦパワージャンクションレベル１０５は、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａと、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂと、コイル接続エンクロージャ１２５とを含む。いくつかの実施形態では、コイル接続エンクロージャ１２５は、プラズマ処理チャンバ１１１のほぼ中心にあり、これに応じてプラズマ処理チャンバ１１１のウィンドウ１１３の上に配置されたコイルアセンブリ１０９のほぼ中心にある。第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａは、内部に第１のリアクタンス回路９０１（図９参照）が配置された内部領域を含み、第１のリアクタンス回路９０１は、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａとコイルアセンブリ１０９の外側コイル１０９Ｏの間に接続されている。第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａ及び第１のリアクタンス回路９０１は、第１のＲＦジャンクションシステムの部品である。
【0050】
第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂは、内部に第２のリアクタンス回路１００１（図１０参照）が配置された内部領域を含み、第２のリアクタンス回路１００１は、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂとコイルアセンブリ１０９の内側コイル１０９Ｉの間に接続されている。第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂ及び第２のリアクタンス回路１００１は、第２のＲＦジャンクションシステムの部品である。コイル接続エンクロージャ１２５は内部領域を含み、内部領域内には、第１の導電性構造１１０１（図１１参照）が、第１のリアクタンス回路９０１をコイルアセンブリ１０９の外側コイル１０９Ｏに電気的に接続するように配置され、かつ第２の導電性構造１１０７（図１１参照）が、第２のリアクタンス回路１００１をコイルアセンブリ１０９の内側コイル１０９Ｉに電気的に接続するように配置されている。コイル接続エンクロージャ１２５はまた、第３の導電性構造１１０３（図１１参照）及び第４の導電性構造１１０５（図１１参照）を収容して、コイル接続エンクロージャ１２５の壁上に存在する基準地電位などの基準地電位への、コイルアセンブリ１０９の外側コイル１０９Ｏの電気接続を提供する。コイル接続エンクロージャ１２５はまた、第５の導電性構造１１０９（図１１参照）を収容して、コイルアセンブリ１０９の内側コイル１０９Ｉから第２のリアクタンス回路１００１への大地帰路電気接続を提供する。
【0051】
いくつかの実施形態では、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａは、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの内部領域内に空気を循環させて、第１のリアクタンス回路９０１内のコンポーネントの冷却を維持するためのファン１２３Ａを備えている。同様に、いくつかの実施形態では、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂは、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの内部領域内に空気を循環させて、第２のリアクタンス回路１００１内のコンポーネントの冷却を維持するためのファン１２３Ｂを備えている。また、いくつかの実施形態では、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａは、アクセスポート７０７Ａを含み、第１のリアクタンス回路９０１内の可変コンデンサの設定の調整を提供するなど、第１のリアクタンス回路９０１内のコンポーネントの１つ又は複数の調整を提供するために、アクセスポート７０７Ａを介してデバイス又はツールが配置され得る。同様に、いくつかの実施形態では、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂは、アクセスポート７０７Ｂを含み、第２のリアクタンス回路１００１内の可変コンデンサの設定の調整を提供するなど、第２のリアクタンス回路１００１内のコンポーネントの１つ又は複数の調整を提供するために、アクセスポート７０７Ｂを介してデバイス又はツールが配置され得る。
【0052】
図２Ｂは、いくつかの実施形態に従い、プラズマ処理チャンバ１１１の垂直断面の図を示す。図２Ｂの垂直断面図は、図２Ａで言及されるＡ－Ａ面に対応する。図２Ｂの垂直断面図は、プラズマ処理チャンバ１１１を簡略化して表したものであることを理解されたい。様々な実施形態において、プラズマ処理チャンバ１１１は、プラズマ処理チャンバ１１１の関連する説明を不必要に曖昧にすることを避けるために図２Ｂには示されていない他のコンポーネント及び特徴を含む。また、様々な実施形態において、図２Ｂに描かれているコンポーネントは、本明細書で論じられる意図された目的から逸脱することなく、図２Ｂの特定の表現とは異なる形状、位置、及び配向にすることができる。プラズマ処理チャンバ１１１は、基板支持体２０１、例えば静電チャックを含み、その上で基板２０３、例えば半導体ウェハのプラズマ処理中に基板２０３が支持される。プラズマ処理チャンバ１１１の動作中、プロセスガスは、矢印２０５によって示されるように、プラズマ処理チャンバ１１１内の処理領域２０９内に流される。また、プラズマ処理チャンバ１１１の動作中、ＲＦ電力が、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａから外側コイル１０９Ｏに、かつ／又は第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂから内側コイル１０９Ｉに供給される。ＲＦ電力は、内側コイル１０９Ｉ及び／又は外側コイル１０９Ｏからウィンドウ１１３及びプラズマ処理チャンバ１１１内の処理領域２０９を通って伝送される。
【0053】
処理領域２０９内で、ＲＦ電力は、基板支持体２０１上に支持された基板２０３に曝露されてプロセスガスをプラズマ２１１に変化させる。また、プラズマ処理チャンバ１１１の動作中、基板２０３の処理による排気ガス及び副生成物材料は、矢印２０７によって示されるように、プラズマ処理チャンバ１１１から排出される。様々な実施形態において、プラズマ処理チャンバ１１１の動作は、追加の動作の中でも特に、基板２０３レベルでバイアス電圧を生成して、プラズマ２１１の帯電成分を基板２０３に引き寄せるか、若しくは基板２０３から引き離すこと、及び／又は基板２０３の温度を制御すること、及び／又は基板支持体２０１内に配置された１つ又は複数の電極に追加のＲＦ電力を印加して、追加のプラズマ２１１を発生させることなどの、多くの他の追加の動作を含み得ることを理解されたい。また、様々な実施形態において、プラズマ処理チャンバ１１１は、基本的に基板２０３のプラズマ処理に関連する任意のプロセスパラメータの中でも特に、処理領域２０９へのプロセスガス（複数可）の供給、処理領域２０９内の圧力及び温度、内側コイル１０９Ｉ及び／又は外側コイル１０９ＯへのＲＦ電力の供給、基板２０３レベルでのバイアス電圧の供給、基板ホルダ２０１内の電極（複数可）へのＲＦ電力の供給の１つ又は複数を制御するための時間的スケジュールを規定する所定のレシピに従って動作する。
【0054】
図３は、いくつかの実施形態に従い、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１を取り除いてプラットフォーム１１４が見えるようにしたプラズマ処理システム１００の等角図を示す。第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａは、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａ内の領域から、プラットフォーム１１４を通って延び、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１ＡのＲＦ供給出力と接続する。第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、ＲＦ絶縁体構造３０３Ａが、第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａとプラットフォーム１１４の間に配置され、プラットフォーム１１４へのＲＦ電力の結合を防止する。いくつかの実施形態では、ＲＦ絶縁体構造３０３Ａの代わりに、第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａとプラットフォーム１１４の間に開放空間が維持され、プラットフォーム１１４へのＲＦ電力の結合を防止する。いくつかの実施形態では、開放空間とＲＦ絶縁体構造３０３Ａの変形との組み合わせが、第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａとプラットフォーム１１４の間に設けられ、プラットフォーム１１４へのＲＦ電力の結合を防止する。第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂは、第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂ内の領域から、プラットフォーム１１４を通って延び、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１ＢのＲＦ供給出力に接続する。第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、ＲＦ絶縁体構造３０３Ｂが、第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂとプラットフォーム１１４の間に配置され、プラットフォーム１１４へのＲＦ電力の結合を防止する。いくつかの実施形態では、ＲＦ絶縁体構造３０３Ｂの代わりに、第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂとプラットフォーム１１４の間に開放空間が維持され、プラットフォーム１１４へのＲＦ電力の結合を防止する。いくつかの実施形態では、開放空間とＲＦ絶縁体構造３０３Ｂの変形との組み合わせが、第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂとプラットフォーム１１４の間に設けられ、プラットフォーム１１４へのＲＦ電力の結合を防止する。
【0055】
図４Ａは、いくつかの実施形態に従い、プラットフォーム１１４を取り除いて、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａ内の領域３０２Ａ、第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂ内の領域３０２Ｂ、及び計測エンクロージャ１１５のＴ字型内部領域４０１が見えるようにしたプラズマ処理システム１００の等角図を示す。前述したように、様々な実施形態において、様々な種類の計測器の中でもとりわけ、光学計測器、及び／又は熱計測器、及び／又は電気計測器などの計測器が、計測エンクロージャ１１５のＴ字型内部領域４０１内に１つ／複数配置される。図４Ｂは、いくつかの実施形態に従い、プラットフォーム１１４を取り除いたプラズマ処理システム１００の上面図を示す。いくつかの実施形態では、ビューポート４０３が、計測エンクロージャ１１５の底部を通って形成され、ウィンドウ１１３を通じたプラズマ処理チャンバ１１１内の処理領域２０９へのはっきりとした見通し視野を提供する。いくつかの実施形態では、ビューポート４０３は、計測エンクロージャ１１５の内部領域４０１内に配置された光学計測デバイスによって使用され、プラズマ処理チャンバ１１１内の処理領域２０９で発生したプラズマ２１１の直接見通し線を獲得する。
【0056】
図５は、いくつかの実施形態に従い、プラズマ処理システム１００の正面を見たプラズマ処理システム１００の斜視図を示し、取り外し可能なドア１１９Ａ及び１１９Ｂ、並びにプラットフォーム１１４が取り除かれている。具体的には、取り外し可能なドア１１９Ａが取り除かれて、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａ内の領域３０２Ａへのアクセス開口部５０２Ａが見えるようになっている。同様に、取り外し可能なドア１１９Ｂが取り除かれて、第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂ内の領域３０２Ｂへのアクセス開口部５０２Ｂが見えるようになっている。いくつかの実施形態では、第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａは、下向きに延びて、第１の上部連結構造５０３Ａと接続する。第１の上部連結構造５０３Ａは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。第１の下部連結構造５０５Ａは、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａの内部領域３０２Ａ内の第１の上部連結構造５０３Ａから間隔を置いて下に配置される。第１の下部連結構造５０５Ａは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの各々は、ほぼ環状の円筒形状であり、対応する円筒軸が、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａのアクセス開口部５０２Ａを指すほぼ水平な方向に配置されるように形成される。
【0057】
第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａは、第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの両方に挿入されて、第１の上部連結構造５０３Ａと第１の下部連結構造５０５Ａの間に電気接続を確立するように構成される。第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａは、第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの両方の開口部に挿入されたときに、第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの両方に物理的に接触するように構成される。このように、第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａを同時に第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの両方の開口部に挿入すると、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａから第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａに供給されたＲＦ電力が、第１の上部連結構造５０３Ａを介して第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａに伝送され、かつ第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａを介して第１の下部連結構造５０５Ａに伝送される。
【0058】
第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂは、第２の上部連結構造５０３Ｂ及び第２の下部連結構造５０５Ｂの両方に挿入されて、第２の上部連結構造５０３Ｂと第２の下部連結構造５０５Ｂの間に電気接続を確立するように構成される。第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂは、第２の上部連結構造５０３Ｂ及び第２の下部連結構造５０５Ｂの両方の開口部に挿入されたときに、第２の上部連結構造５０３Ｂ及び第２の下部連結構造５０５Ｂの両方に物理的に接触するように構成される。このように、第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂを同時に第２の上部連結構造５０３Ｂ及び第２の下部連結構造５０５Ｂの両方の開口部に挿入すると、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂから第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂに供給されたＲＦ電力が、第２の上部連結構造５０３Ｂを介して第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂに伝送され、かつ第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂを介して第２の下部連結構造５０５Ｂに伝送される。
【0059】
図６は、いくつかの実施形態に従い、図５のプラズマ処理システム１００の斜視図を示し、第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａが第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの両方から取り除かれ、かつ第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂが第２の上部連結構造５０３Ｂ及び第２の下部連結構造５０５Ｂの両方から取り除かれている。いくつかの実施形態では、第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａは、第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの両方に対する摺動自在な挿抜のために、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａの開口部５０２Ａを通じてアクセス可能である。同様に、いくつかの実施形態では、第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂは、第２の上部連結構造５０３Ｂ及び第２の下部連結構造５０５Ｂの両方に対する摺動自在な挿抜のために、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂの開口部５０２Ｂを通じてアクセス可能である。第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａの取り外しは、矢印６０１Ａで示されるように、第１の上部連結構造５０３Ａを第１の下部連結構造５０５Ａから切り離すことで、ＲＦ電力が第１の上部連結構造５０３Ａから第１の下部連結構造５０５Ａに移動しないようにする働きをする。同様に、第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂの取り外しは、矢印６０１Ｂで示されるように、第２の上部連結構造５０３Ｂを第２の下部連結構造５０５Ｂから切り離すことで、ＲＦ電力が第２の上部連結構造５０３Ｂから第２の下部連結構造５０５Ｂに移動しないようにする働きをする。
【0060】
図７Ａは、いくつかの実施形態に従い、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａ、第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂ、計測エンクロージャ１１５、プラットフォーム１１４、及びダイレクトドライブＲＦ電源１０１を取り除いた、図５のプラズマ処理システム１００の等角図を示す。図７Ｂは、いくつかの実施形態に従い、図７Ａのプラズマ処理システム１００の正面図を示す。図７Ｃは、いくつかの実施形態に従い、図７Ａのプラズマ処理システム１００の左側面斜視図を示す。図７Ａ～７Ｃは、第１の上部連結構造５０３Ａ及び第１の下部連結構造５０５Ａの両方に挿入された第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａを示す。図７Ａ～７Ｃはまた、第２の上部連結構造５０３Ｂ及び第２の下部連結構造５０５Ｂの両方に挿入された第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂも示す。図７Ａ及び７Ｃはまた、コイル接続エンクロージャ１２５内部の開放領域７０１を示す。第１の下部連結構造５０５Ａは、第１のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ａ内部の領域３０２Ａから第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａ内部の領域７０３Ａへと延びる第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａに接続される。第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａは、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの上面の開口部を通って延び、開口部は、ＲＦ電力が第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａから第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの壁に結合しないように保証するのに十分な大きさである。第２の下部連結構造５０５Ｂは、第２のＲＦ接続エンクロージャ１１７Ｂ内部の領域３０２Ｂから第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂ内部の領域７０３Ｂへと延びる第２の下部ＲＦ接続構造７０５Ｂに接続される。第２の下部ＲＦ接続構造７０５Ｂは、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、第２の下部ＲＦ接続構造７０５Ｂは、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの上面の開口部を通って延び、開口部は、ＲＦ電力が第２の下部ＲＦ接続構造７０５Ｂから第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁に結合しないように保証するのに十分な大きさである。
【0061】
図８は、いくつかの実施形態に従い、プラズマ処理システム１００の底面図を示し、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａ及び第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂのボトムカバーを取り除いて第１のリアクタンス回路９０１及び第２のリアクタンス回路１００１のコンポーネントを示している。第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａは、第１のリアクタンス回路９０１を含み、図９Ａ～９Ｃに関連して第１のリアクタンス回路９０１を以下で説明する。第１のリアクタンス回路９０１は、第１のコンデンサ８０１と第２のコンデンサ８０３を含む。いくつかの実施形態では、第１のコンデンサ８０１は可変コンデンサであり、かつ第２のコンデンサ８０３は固定コンデンサである。いくつかの実施形態では、第１のコンデンサ８０１は、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの前壁上のアクセスポート７０７Ａを通じて物理的にアクセス可能なキャパシタンス設定制御部８０１Ａを含む可変コンデンサである。いくつかの実施形態では、キャパシタンス設定制御部８０１Ａは、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの前壁上のアクセスポート７０７Ａを介して挿入されるツール、例えばねじ回しを使用することで調整可能である。いくつかの実施形態では、キャパシタンス設定制御部８０１Ａは、第１のコンデンサ８０１のキャパシタンス設定を制御するように接続されたステッピングモータを含み、ステッピングモータは、電気的に又は無線でステッピングモータに伝達される信号によって制御され、これによりキャパシタンス設定制御部８０１Ａの自動調整及び／又は遠隔調整が可能になる。
【0062】
第１のコンデンサ８０１の入力端子は、接続構造８０５を介して第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａに電気的に接続される。第２のコンデンサ８０３の入力端子もまた、接続構造８０５を介して第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａに電気的に接続される。接続構造８０５は、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、接続構造８０５は、導電性の連結式ストラップ構造として形成される。第１のコンデンサ８０１の出力端子は、接続構造８０７を介してコネクタ８０９に電気的に接続され、コネクタ８０９は、開口部９０７（図９Ｂ参照）を通って第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａ内部の領域７０３Ａからコイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１まで延びる。コネクタ８０９は、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。第２のコンデンサ８０３の出力端子もまた、接続構造８０７を介してコネクタ８０９に電気的に接続される。接続構造８０７は、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、接続構造８０７は、導電性の連結式ストラップ構造として形成される。コネクタ８０９は、コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第１の導電性構造１１０１に電気的に接続され（図１１参照）、これにより第１のリアクタンス回路９０１は、コネクタ８０９及び第１の導電性構造１１０１を介してコイルアセンブリ１０９の外側コイル１０９Ｏに電気的に接続される。このようにして、ＲＦ電力は、第１のリアクタンス回路９０１から外側コイル１０９Ｏに、接続構造８０７、コネクタ８０９、及び第１の導電性構造１１０１を経由して伝送される。
【0063】
第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂは、第２のリアクタンス回路１００１を含み、図１０Ａ～１０Ｃに関連して第２のリアクタンス回路１００１を以下で説明する。第２のリアクタンス回路１００１は、第１のコンデンサ８１１と第２のコンデンサ８１３を含む。いくつかの実施形態では、第１のコンデンサ８１１は可変コンデンサであり、かつ第２のコンデンサ８１３は固定コンデンサである。いくつかの実施形態では、第１のコンデンサ８１１は可変コンデンサであり、かつ第２のコンデンサ８１３も可変コンデンサである。いくつかの実施形態では、第１のコンデンサ８１１は、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの前壁上のアクセスポート７０７Ｂを通じて物理的にアクセス可能なキャパシタンス設定制御部８１１Ａを含む可変コンデンサである。いくつかの実施形態では、キャパシタンス設定制御部８１１Ａは、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの前壁上のアクセスポート７０７Ｂを介して挿入されるツール、例えばねじ回しを使用することで調整可能である。いくつかの実施形態では、キャパシタンス設定制御部８１１Ａは、第１のコンデンサ８１１のキャパシタンス設定を制御するように接続されたステッピングモータを含み、ステッピングモータは、電気的に又は無線でステッピングモータに伝達される信号によって制御され、これによりキャパシタンス設定制御部８１１Ａの自動調整及び／又は遠隔調整が可能になる。いくつかの実施形態では、第２のコンデンサ８１３は、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの前壁上のアクセスポート７０７Ｂを通じて物理的にアクセス可能なキャパシタンス設定制御部８１３Ａを含む可変コンデンサである。いくつかの実施形態では、キャパシタンス設定制御部８１３Ａは、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの前壁上のアクセスポート７０７Ｂ、又は第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂのいずれかの壁を通って形成された別のアクセスポートを介して挿入されるツール、例えばねじ回しを使用することで調整可能である。いくつかの実施形態では、キャパシタンス設定制御部８１３Ａは、第２のコンデンサ８１３のキャパシタンス設定を制御するように接続されたステッピングモータを含み、ステッピングモータは、電気的に又は無線でステッピングモータに伝達される信号によって制御され、これによりキャパシタンス設定制御部８１３Ａの自動調整及び／又は遠隔調整が可能になる。
【0064】
第１のコンデンサ８１１の入力端子は、接続構造８１７を介して第２の下部ＲＦ接続構造７０５Ｂに電気的に接続される（図９Ｂ参照）。接続構造８１７は、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、接続構造８１７は、導電性の連結式ストラップ構造として形成される。第１のコンデンサ８１１の出力端子は、接続構造８１８を介してコネクタ８２１に電気的に接続され（図９Ｂ参照）、コネクタ８２１は、開口部９０９（図９Ｂ参照）を通って第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂ内部の領域７０３Ｂからコイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１まで延びる。コネクタ８２１は、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。コネクタ８２１は、コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第２の導電性構造１１０７に電気的に接続され（図１１参照）、これにより第２のリアクタンス回路１００１は、コイルアセンブリ１０９の内側コイル１０９Ｉに、コネクタ８２１及び第２の導電性構造１１０７を介して電気的に接続される。このようにして、ＲＦ電力は、第２のリアクタンス回路１００１から内側コイル１０９Ｉに、接続構造８１７、コネクタ８２１、及び第２の導電性構造１１０７を経由して伝送される。
【0065】
第２のコンデンサ８１３の入力端子は、接続構造８１５に電気的に接続される。接続構造８１５は、コネクタ８１９に電気的に接続される。コネクタ８１９は、開口部９１１を通って第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂ内部の領域７０３Ｂからコイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１まで延びる。コネクタ８１９は、コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第５の導電性構造１１０９に電気的に接続され（図１１参照）、これにより大地帰路電気接続は、コイルアセンブリ１０９の内側コイル１０９Ｉから第２のリアクタンス回路１００１を通って延びる。接続構造８１５及びコネクタ８１９の各々は、導電性材料で形成され、これを介してＲＦ電力は容易に伝送される。いくつかの実施形態では、接続構造８１５は、導電性の連結式ストラップ構造として形成される。第２のコンデンサ８１３の出力端子もまた、基準地電位９０３に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、第２のコンデンサ８１３の出力端子は、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁に電気的に接続され、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁は、基準地電位９０３に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、第２のコンデンサ８１３の出力端子は、第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁に物理的に取り付けられる。
【0066】
図９Ａは、いくつかの実施形態に従い、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａから第１のリアクタンス回路９０１を介したコイルアセンブリ１０９の外側コイル１０９ＯへのＲＦ電力の伝送を描く回路図を示す。図９Ａの回路図は、第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａ、第１の上部連結構造５０３Ａ、第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａ、第１の下部連結構造５０５Ａ、第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａ、及び接続構造８０５の組み合わせを介して、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａの出力に電気的に接続された第１のコンデンサ８０１及び第２のコンデンサ８０３の入力端子を示す。図９Ａの回路図はまた、接続構造８０７、コネクタ８０９、第１の導電性構造１１０１、並びにコネクタ２０２Ａ１及び２０２Ｂ１の組み合わせを介して外側コイル１０９ＯのＲＦ供給端部に電気的に接続された第１のコンデンサ８０１及び第２のコンデンサ８０３の出力端子を示す。図９Ａの回路図はまた、コネクタ２０２Ａ２、第３の導電性構造１１０３（図１１参照）、コネクタ２０２Ｂ２、及び第４の導電性構造１１０５（図１１参照）の組み合わせを介して基準地電位９０３に電気的に接続された外側コイル１０９Ｏの大地帰路端部を示す。図９Ａの回路図はまた、電気接続９０５を介して基準地電位９０３に電気的に接続された第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの壁を示す。第１のコンデンサ８０１及び第２のコンデンサ８０３の組み合わせは、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａから見た負荷を現実のものにするために、外側コイル１０９Ｏの直列インダクタンスを効果的にキャンセルして直列共振を提供する。
【0067】
図９Ｂは、いくつかの実施形態に従い、図７Ａに示すプラズマ処理システム１００の正面左上から見た等角図を示し、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの壁を取り除いて第１のリアクタンス回路９０１のコンポーネントが見えるようにし、かつ第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁を取り除いて第２のリアクタンス回路１００１のコンポーネントが見えるようにしている。図９Ｃは、いくつかの実施形態に従い、背面左上から見た図９Ｂに示すプラズマ処理システム１００の等角図を示す。
【0068】
図１０Ａは、いくつかの実施形態に従い、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂから第２のリアクタンス回路１００１を介したコイルアセンブリ１０９の内側コイル１０９ＩへのＲＦ電力の伝送を描く回路図を示す。図１０Ａの回路図は、第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂ、第２の上部連結構造５０３Ｂ、第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂ、第２の下部連結構造５０５Ｂ、第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ｂ、及び接続構造８１７の組み合わせを介して第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂの出力に電気的に接続された第１のコンデンサ８１１の入力端子を示す。図１０Ａの回路図はまた、接続構造８１８、コネクタ８２１、第２の導電性構造１１０７、並びにコネクタ２０２Ｃ１及び２０２Ｃ１の組み合わせを介して内側コイル１０９ＩのＲＦ供給端部に電気的に接続された第１のコンデンサ８１１の出力端子を示す。図１０Ａの回路図はまた、コネクタ２０２Ｃ２及び２０２Ｄ２、第５の導電性構造１１０９（図１１参照）、コネクタ８１９、及び接続構造８１５の組み合わせを介して第２のコンデンサ８１３の入力端子に電気的に接続された内側コイル１０９Ｉの大地帰路端部を示す。図１０Ａの回路図はまた、電気接続１００３を介して基準地電位９０３に電気的に接続された第２のコンデンサ８１３の出力端子を示す。図１０Ａの回路図はまた、電気接続１００４を介して基準地電位９０３に電気的に接続された第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁を示す。
【0069】
コンデンサ８１１は、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂから見た負荷を現実のものにするために、内側コイル１０９Ｉの直列インダクタンスを効果的にキャンセルして直列共振を提供する。また、基準地電位９０３に対して第１の内側コイル巻線１０９Ｃの２つの端部の電圧の位相がずれ（これらの端部の電圧が、基準地電位に対する電圧の約半分であることを意味する）、かつ基準地電位９０３に対して第２の内側コイル巻線１０９Ｄの２つの端部の電圧もまた、位相がずれるように（これらの端部の電圧が、基準地電位に対する電圧の約半分であることを意味する）、コンデンサ８１３は、内側コイル１０９Ｉのバランスをとる。内側コイル１０９Ｉの端子とプラズマ２１１の間の電圧差が減少するため、コンデンサ８１３によるこの内側コイル１０９Ｉのバランスは、プラズマ２１１スパッタリングによって引き起こされるウィンドウ１１３への損傷の防止に役立つ。
【0070】
図１０Ｂは、いくつかの実施形態に従い、正面右上から見た、図７Ａに示すプラズマ処理システム１００の等角図を示し、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの壁を取り除いて第１のリアクタンス回路９０１のコンポーネントが見えるようにし、かつ第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁を取り除いて第２のリアクタンス回路１００１のコンポーネントが見えるようにしている。図１０Ｃは、いくつかの実施形態に従い、背面右下から見た、図１０Ｂに示すプラズマ処理システム１００の等角図を示す。
【0071】
図１１は、いくつかの実施形態に従い、図７Ａに示すプラズマ処理システム１００の上面図を示し、第１のジャンクションエンクロージャ１２１Ａの壁を取り除いて第１のリアクタンス回路９０１のコンポーネントが見えるようにし、かつ第２のジャンクションエンクロージャ１２１Ｂの壁を取り除いて第２のリアクタンス回路１００１のコンポーネントが見えるようにしている。コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第１の導電性構造１１０１は、コネクタ８０９をコネクタ２０２Ａ１及び２０２Ｂ１の各々に電気的に接続するように構成される。このようにして、ＲＦ電力は、第１のリアクタンス回路９０１から第１の導電性構造１１０１を介して、外側コイル１０９Ｏの第１の外側コイル巻線１０９Ａ及び第２の外側コイル巻線１０９ＢのＲＦ供給端部に供給される。コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第２の導電性構造１１０７は、コネクタ８２１をコネクタ２０２Ｃ１及び２０２Ｄ１の各々に電気的に接続するように構成される。このようにして、ＲＦ電力は、第２のリアクタンス回路１００１から第２の導電性構造１１０７を介して、内側コイル１０９Ｉの第１の内側コイル巻線１０９Ｃ及び第２の内側コイル巻線１０９ＤのＲＦ供給端部に供給される。コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第３の導電性構造１１０３は、コイル接続エンクロージャ１２５を経由して第１の外側コイル巻線１０９Ａの大地帰路端部を基準地電位９０３に電気的に接続するように構成される。同様に、コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第４の導電性構造１１０５は、コイル接続エンクロージャ１２５を経由して第２の外側コイル巻線１０９Ｂの大地帰路端部を基準地電位９０３に電気的に接続するように構成される。コイル接続エンクロージャ１２５内部の領域７０１内に配置された第５の導電性構造１１０９は、コネクタ８１９をコネクタ２０２Ｃ２及び２０２Ｄ２の各々に電気的に接続するように構成される。このようにして、ＲＦ大地帰路経路が、第１の内側コイル巻線１０９Ｃ及び第２の内側コイル巻線１０９Ｄの大地帰路端部から第５の導電性構造１１０９を介して第２のリアクタンス回路１００１内の第２のコンデンサ８１３の入力端子まで設けられる。
【0072】
図１１はまた、コイル接続エンクロージャ１２５の底面に形成された開口部８５１を示し、開口部８５１を通ってコネクタ２０２Ａ２及び２０２Ｂ１が延びて外側コイル１０９Ｏと接続する。また、開口部８５３も、コイル接続エンクロージャ１２５の底面に形成されており、開口部８５３を通ってコネクタ２０２Ｃ２及び２０２Ｄ１が延びて内側コイル１０９Ｉと接続する。また、開口部８５５も、コイル接続エンクロージャ１２５の底面に形成されており、開口部８５５を通ってコネクタ２０２Ｃ１及び２０２Ｄ２が延びて内側コイル１０９Ｉと接続する。また、開口部８５７も、コイル接続エンクロージャ１２５の底面に形成されており、開口部８５７を通ってコネクタ２０２Ａ１及び２０２Ｂ２が延びて外側コイル１０９Ｏと接続する。
【0073】
図１２は、いくつかの実施形態に従い、第１のリアクタンス回路９０１と外側コイル１０９Ｏの間の接続、及び第２のリアクタンス回路１００１と内側コイル１０９Ｉの間の接続の（正面左上から見た）斜視図を示す。図１２に示す様々なコンポーネントは、図１Ａ～１１に関連して前述したものと同じである。図１３は、いくつかの実施形態に従い、第１のリアクタンス回路９０１の（正面右上から見た）拡大斜視図を示す。図１３に示す様々なコンポーネントは、図１Ａ～１１に関連して前述したものと同じである。図１４は、いくつかの実施形態に従い、第２のリアクタンス回路１００１の（正面左上から見た）拡大斜視図を示す。図１４に示す様々なコンポーネントは、図１Ａ～１１に関連して前述したものと同じである。
【0074】
図１５は、いくつかの実施形態に従い、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ及び第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂの各々が、対応する第１のリアクタンス回路９０１又は第２のリアクタンス回路１００１を介してコイルアセンブリ１０９にどのように接続されているかを示す概略図である。第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ及び第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂの各々は、入力部１５０２と出力部１５０４を含む。入力部１５０２は、矢印１５１１によって示されるように、出力部１５０４に電気的に接続されている。第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａに関しては、出力部１５０４は、矢印１５１３によって示されるように、第１のリアクタンス回路９０１に電気的に接続されている。第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａに関しては、矢印１５１３は、第１の上部ＲＦ接続構造３０１Ａ、第１の上部連結構造５０３Ａ、第１のＲＦジャンパ構造５０１Ａ、第１の下部連結構造５０５Ａ、及び第１の下部ＲＦ接続構造７０５Ａの組み合わせを表す。第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂに関しては、出力部１５０４は、矢印１５１３によって示されるように、第２のリアクタンス回路１００１に電気的に接続されている。第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂに関しては、矢印１５１３は、第２の上部ＲＦ接続構造３０１Ｂ、第２の上部連結構造５０３Ｂ、第２のＲＦジャンパ構造５０１Ｂ、第２の下部連結構造５０５Ｂ、及び第２の下部ＲＦ接続構造７０５Ｂの組み合わせを表す。第１のリアクタンス回路９０１は、矢印１５１５によって示されるように、外側コイル１０９Ｏに電気的に接続されている。第１のリアクタンス回路９０１に関しては、矢印１５１５は、コネクタ８０９、第１の導電性構造１１０１、並びにコネクタ２０２Ａ１及び２０２Ｂ１の組み合わせを表す。第２のリアクタンス回路１００１は、矢印１５１５によって示されるように、内側コイル１０９Ｉに電気的に接続されている。第２のリアクタンス回路１００１に関しては、矢印１５１５は、コネクタ８２１、第２の導電性構造１１０７、並びにコネクタ２０２Ｃ１及び２０２Ｃ１の組み合わせを表す。
【0075】
入力部１５０２は、電気信号発生器と、ゲートドライバの一部分とを含む。出力部１５０４は、ゲートドライバの残りの部分と、ハーフブリッジトランジスタ回路とを含む。いくつかの実施形態では、入力部１５０２は、電気信号発生器及びゲートドライバ全体がその上に実装されたコントローラボードを含み、出力部１５０４がハーフブリッジトランジスタ回路を含んでいる。入力部１５０２は、複数の矩形波信号を生成して、矩形波信号を出力部１５０４に提供する。出力部１５０４は、入力部１５０２から受信した複数の矩形波信号から増幅された矩形波形を生成する。出力部１５０４はまた、増幅された矩形波形の、ピーク間振幅などのエンベロープを整形する。例えば、整形制御信号１５０３が入力部１５０２から出力部１５０４に供給されて、エンベロープを生成する。整形制御信号１５０３は、増幅された矩形波形を整形して整形増幅矩形波形を生成するための複数の電圧値を有する。第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａに関しては、整形増幅矩形波形は、出力部１５０４から第１のリアクタンス回路９０１に伝送される。第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂに関しては、整形増幅矩形波形は、出力部１５０４から第２のリアクタンス回路１００１に伝送される。
【0076】
第１のリアクタンス回路９０１及び第２のリアクタンス回路１００１の各々は、フィルタアウトするなど、整形増幅矩形波形の高次高調波を除去して、基本周波数を有する整形正弦波形を生成する。いくつかの実施形態では、第１のリアクタンス回路９０１及び／又は第２のリアクタンス回路１００１は、約－２５００オームから約－１０オームの範囲内のリアクタンスを提供する。整形正弦波形は、整形増幅矩形波形と同じエンベロープを有する。第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａに関しては、ＲＦ電力は、基本周波数を有する整形正弦波形の形式で第１のリアクタンス回路９０１から外側コイル１０９Ｏに伝送される。第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂに関しては、ＲＦ電力は、基本周波数を有する整形正弦波形の形式で第２のリアクタンス回路１００１から内側コイル１０９Ｉに伝送される。内側コイル１０９Ｉ及び／又は外側コイル１０９Ｏに伝送されたＲＦ電力は、プラズマチャンバ１１１内に伝送され、図２Ｂに関連して前述したように、基板２０３の処理のために処理チャンバ１１１内の１つ又は複数のプロセスガスをプラズマ２１１に変える。
【0077】
いくつかの実施形態では、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａに関しては、第１のリアクタンス回路９０１のリアクタンスは、入力部１５０２から第１のリアクタンス回路９０１に品質係数制御信号１５０７を伝送することによって修正され、品質係数制御信号１５０７は、可変コンデンサ８０１のキャパシタンス設定の変更の実施を命令することなどによって、第１のリアクタンス回路９０１のリアクタンスにおける特定の変更の実施を命令する。いくつかの実施形態では、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂに関しては、第２のリアクタンス回路１００１のリアクタンスは、入力部１５０２から第２のリアクタンス回路１００１に品質係数制御信号１５０７を伝送することによって修正され、品質係数制御信号１５０７は、可変コンデンサ８１１のキャパシタンス設定の変更の実施を命令することなどによって、第２のリアクタンス回路１００１のリアクタンスにおける特定の変更の実施を命令する。
【0078】
いくつかの実施形態では、フィードバック信号１５０５は、出力部１５０４の出力Ｏ１から入力部１５０２に送信される。いくつかの実施形態では、出力部１５０４から出力された整形増幅矩形波形の時変電圧と時変電流の間の位相差が、フィードバック信号１５０５から判定されて、出力部１５０４の制御により位相差を低減又は解消できるようになる。いくつかの実施形態では、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａに関しては、フィードバック信号１５０５に加えて、又はその代わりとして、任意選択のフィードバック信号１５０９が、第１のリアクタンス回路９０１の出力から入力部１５０２に伝送される。いくつかの実施形態では、第１のリアクタンス回路９０１から出力された整形正弦波形の時変電圧と時変電流の間の位相差が、フィードバック信号１５０９から判定されて、出力部１５０４及び／又は第１のリアクタンス回路９０１の制御により位相差を低減又は解消できるようになる。いくつかの実施形態では、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂに関しては、フィードバック信号１５０５に加えて、又はその代わりとして、任意選択のフィードバック信号１５０９が、第２のリアクタンス回路１００１の出力から入力部１５０２に伝送される。いくつかの実施形態では、第２のリアクタンス回路１００１から出力された整形正弦波形の時変電圧と時変電流の間の位相差が、フィードバック信号１５０９から判定されて、出力部１５０４及び／又は第２のリアクタンス回路１００１の制御により位相差を低減又は解消できるようになる。
【0079】
図１６は、いくつかの実施形態に従い、ダイレクトドライブＲＦ電源１０１からプラズマ処理チャンバ１１１にＲＦ電力を送達する方法のフローチャートを示す。方法は、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力からリアクタンス回路９０１／１００１に整形増幅矩形波形信号を伝送するための動作１６０１を含み、ここでリアクタンス回路９０１／１００１が、整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように動作する。いくつかの実施形態では、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂは、５０オームではない出力インピーダンスを有する。方法はまた、リアクタンス回路９０１／１００１の出力からプラズマ処理チャンバ１１１のコイル１０９Ｏ／１０９Ｉに整形正弦波信号を伝送するための動作１６０３を含む。整形正弦波信号は、ＲＦ電力をコイル１０９Ｏ／１０９Ｉに伝達する。方法はまた、ピーク量のＲＦ電力が、ダイレクトドライブ高周波信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂからリアクタンス回路９０１／１００１を介してコイル１０９Ｏ／１０９Ｉに伝送されるように、リアクタンス回路９０１／１００１内のキャパシタンス設定を調整するための動作１６０５を含む。
【0080】
いくつかの実施形態では、動作１６０５におけるキャパシタンス設定の調整は、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂがコイル１０９Ｏ／１０９Ｉを経由して接続されている負荷の誘導部分を基本的にキャンセルし、したがって負荷は主として抵抗負荷である。いくつかの実施形態では、動作１６０５におけるキャパシタンス設定の調整は、ダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力からリアクタンス回路９０１／１００１に伝送された整形増幅矩形波形信号の非基本高調波成分を除去する。いくつかの実施形態では、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａによって出力された整形増幅矩形波形信号は、約２メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数を有し、かつ第１のリアクタンス回路９０１内の可変コンデンサ８０１のキャパシタンス設定は、動作１６０５において、約２５００ピコファラド（ｐＦ）から約４５００ｐＦの範囲内で調整される。いくつかの実施形態では、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａによって出力された整形増幅矩形波形信号は、約２ＭＨｚの周波数を有し、かつ第１のリアクタンス回路９０１は、約－３２オームから約－１７オームの範囲内のリアクタンスを提供する。いくつかの実施形態では、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂによって出力された整形増幅矩形波形信号は、約１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数を有し、かつ第２のリアクタンス回路１００１内の可変コンデンサ８１１のキャパシタンス設定は、動作１６０５において、約５ｐＦから約１０００ｐＦの範囲内で調整される。いくつかの実施形態では、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂによって出力された整形増幅矩形波形信号は、約１３．５６ＭＨｚの周波数を有し、かつ第２のリアクタンス回路１００１は、約－２４１０オームから約－３５オームの範囲内のリアクタンスを提供する。
【0081】
図１７は、いくつかの実施形態に従い、第１及び第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの各々の概略図を示す。入力部１５０２は、コントローラボード１７０２と、ゲートドライバ１７１１の一部分とを含む。ゲートドライバ１７１１は、コントローラボード１７０２に連結される。出力部１５０４は、ゲートドライバ１７１１の残りの部分と、ハーフブリッジ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）回路１７１８とを含む。以下に記載のハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８又は木は、本明細書において増幅回路と呼ばれることもあり、かつゲートドライバ１７１１に連結される。
【0082】
コントローラボード１７０２は、コントローラ１７０４と、信号発生器１７０６と、周波数入力１７０８とを含む。いくつかの実施形態では、コントローラ１７０４は、プロセッサとメモリデバイスを含む。いくつかの実施形態では、コントローラ１７０４は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、中央処理装置、プロセッサ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）の１つ又は複数を含む。信号発生器１７０６は、デジタル波形又はパルストレインなどの矩形波信号を生成する矩形波発振器である。矩形波は、ハイ（又は１）などの第１の論理レベルとロー（又は０）などの第２の論理レベルとの間でパルス状である。信号発生器１７０６は、動作周波数の中でも特に、４００キロヘルツ（ｋＨｚ）、又は２ＭＨｚ、又は１３．５６ＭＨｚ、又は２７ＭＨｚ、又は６０ＭＨｚなどの所定の動作周波数で矩形波信号を生成する。
【0083】
ゲートドライバ１７１１は、ゲートドライバサブ部分１７１０と、コンデンサ１７１２と、抵抗器１７１４と、トランス１７１６の１番目の巻線１７１６Ａとを有する第１の部分を含む。ゲートドライバ１７１１はまた、トランス１７１６の２番目の巻線１７１６Ｂ及び１７１６Ｃを含む第２の部分（残りの部分）を含む。ゲートドライバサブ部分１７１０は、複数のゲートドライバ１７１０Ａ及び１７１０Ｂを含む。ゲートドライバ１７１０Ａ及び１７１０Ｂの各々は、一端で正電圧源に、その反対側の端部で負電圧源に連結される。ハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８は、プッシュプル方式で互いに連結されたＦＥＴ１７１８ＡとＦＥＴ１７１８Ｂを含む。いくつかの実施形態では、図１７に示されるものなど、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂは、少なくとも閾値電圧がそれらのゲート導体に印加されたときにオンになるｎ型ＦＥＴである。ただし、他の実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂは、少なくとも閾値電圧がそれらのゲート導体に印加されたときにオフになるｐ型ＦＥＴである。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及びＦＥＴ１７１８Ｂの各々は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）として実装される。いくつかの実施形態では、とりわけ、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、又は金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、又は接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）などの別の種類のトランジスタが、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ａの代わりに使用される。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及びＦＥＴ１７１８Ｂの各々は、炭化ケイ素、又はケイ素、又は窒化ガリウムで作られている。ＦＥＴ１７１８Ａ及びＦＥＴ１７１８Ｂの各々は、約０．０１オームから約１０オームの範囲内などのあらかじめ定められた範囲内にある出力インピーダンスを有する。いくつかの実施形態では、ハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８は、直流（ＤＣ）レール１７１３（点線部分内に例示）を含み、ＤＣレール１７１３は、導体１７１９を介してＦＥＴ１７１８Ａの第１の端子に電気的に接続された電圧源Ｖｄｃを含む。ＦＥＴ１７１８Ａの第２の端子は、ＦＥＴ１７１８Ｂの第１の端子に電気的に接続される。ＦＥＴ１７１８Ｂの第２の端子は、基準地電位に電気的に接続される。
【0084】
いくつかの実施形態では、電圧・電流（ＶＩ）プローブ１７５０は、ハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８の出力Ｏ１に連結される。ＶＩプローブ１７５０は、出力Ｏ１における複素電流と、出力Ｏ１における複素電圧と、複素電圧と複素電流の間の位相差とを測定するセンサである。複素電流は、振幅と位相を有する。同様に、複素電圧は、振幅と位相を有する。出力Ｏ１は、ＦＥＴ１７１８Ａのソース端子とＦＥＴ１７１８Ｂのドレイン端子との間にある。ＶＩプローブ１７５０は、コントローラ１７０４に連結されて、フィードバック信号１５０９を伝送する。いくつかの実施形態では、電圧（Ｖ）プローブ１７５０が、ＶＩプローブ１７５０の代わりに使用される。これらの実施形態では、電流（Ｉ）プローブ１７５２は、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力に連結される。Ｖプローブ１７５０は、出力Ｏ１における時変複素電圧の振幅及び位相を測定するセンサである。Ｉプローブ１７５２は、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力における時変複素電流の振幅及び位相を測定するセンサである。
【0085】
コントローラ１７０４は信号発生器１７０６に連結され、動作周波数などの周波数入力１７０８を信号発生器１７０６に提供する。コントローラ１７０４はさらに、導体を介してＤＣレール１７１３の電圧源Ｖｄｃに連結される。信号発生器１７０６はまた、その出力においてゲートドライバ１７１０Ａ及び１７１０Ｂに連結される。ゲートドライバ１７１０Ａの出力は、コンデンサ１７１２に連結される。ゲートドライバ１７１０Ｂの出力は、抵抗器１７１４に連結される。コンデンサ１７１２及び抵抗器１７１４は、トランス１７１６の１番目の巻線１７１６Ａの両端に連結される。コンデンサ３１２は、１番目の巻線１７１６Ａのインダクタンスをキャンセル又は無効化するように機能する。１番目の巻線１７１６Ａのインダクタンスのキャンセル又は無効化は、ゲートドライバ１７１０Ａ及び１７１０Ｂによって出力されるゲートドライバ信号の正方形形状の生成を容易にする。また、抵抗器１７１４は、信号発生器１７０６によって生成される矩形波信号の発振を低減する。
【0086】
トランス１７１６の２番目の巻線１７１６Ｂの第１の端部は、ＦＥＴ１７１８Ａのゲート端子に電気的に接続される。２番目の巻線１７１６Ｂの第２の端部は、共にハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８の出力Ｏ１に電気的に接続されているＦＥＴ１７１８Ａの第２の端子とＦＥＴ１７１８Ｂの第１の端子の両方に電気的に接続される。
【0087】
トランス１７１６の２番目の巻線１７１６Ｃの第１の端部は、ＦＥＴ１７１８Ｂのゲート端子に電気的に接続される。２番目の巻線１７１６Ｃの第２の端部は、基準地電位に電気的に接続される。ハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８の出力Ｏ１は、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の入力に電気的に接続される。抵抗１７２０は、ハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８の出力Ｏ１から見える。抵抗１７２０は、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂが接続されているコイルアセンブリ１０９の部分における抵抗と、プラズマ処理チャンバ１１１内に存在する場合にプラズマ２１１によって示される抵抗と、出力Ｏ１からコイルアセンブリ１０９までのＲＦ電力伝送路の抵抗との組み合わせを表す。
【0088】
コントローラ１７０４は、周波数入力１７０８などの設定を生成し、周波数入力１７０８を信号発生器１７０６に提供する。周波数入力１７０８は、２ＭＨｚ又は１３．５６ＭＨｚなどの、目標動作周波数の値である。信号発生器１７０６は、コントローラ１７０４から設定を受信すると、目標動作周波数を有する入力ＲＦ信号を生成する。入力ＲＦ信号は、矩形波形信号である。ゲートドライバ１７１０Ａ及び１７１０Ｂは、入力ＲＦ信号を増幅して、増幅ＲＦ信号を生成し、増幅ＲＦ信号をトランス１７１６の１番目の巻線１７１６Ａに提供する。
【0089】
所与の時間における増幅ＲＦ信号の電流の流れの方向性に基づいて、２番目の巻線１７１６Ｂ又は２番目の巻線１７１６Ｃは、所与の時間における閾値電圧を有するゲートドライブ信号を生成する。例えば、増幅ＲＦ信号の電流が、１番目の巻線１７１６Ａの正電荷を持つ端子（点で示す）から１番目の巻線１７１６Ａの負電荷をもつ端子（点なしで示される）に流れる場合、２番目の巻線１７１６Ｂは、少なくとも閾値電圧を有するゲートドライブ信号を生成してＦＥＴ１７１８Ａをオンにし、かつ２番目の巻線１７１６Ｃは、ＦＥＴ１７１８Ｂがオフになるように閾値電圧を生成しない。逆に、増幅ＲＦ信号の電流が、１番目の巻線１７１６Ａの負電荷を持つ端子（点なしで示される）から１番目の巻線１７１６Ａの正電荷を持つ端子（点で示される）に流れる場合、２番目の巻線１７１６Ｃは、少なくとも閾値電圧を有するゲートドライブ信号を生成してＦＥＴ１７１８Ｂをオンにし、かつ２番目の巻線１７１６Ｂは、ＦＥＴ１７１８Ａがオフになるように閾値電圧を生成しない。
【0090】
ＦＥＴ１７１８Ａのゲート及びＦＥＴ１７１８Ｂのゲートに伝送される各ゲートドライブ信号は、目標動作周波数を有する矩形波信号、例えば、デジタル信号又はパルス信号である。例えば、ＦＥＴ１７１８Ａのゲート及びＦＥＴ１７１８Ｂのゲートに伝送される各ゲートドライブ信号は、ローレベルとハイレベルの間で遷移する。ＦＥＴ１７１８Ａのゲート及びＦＥＴ１７１８Ｂのゲートに伝送されるゲートドライブ信号は、目標動作周波数を有し、かつ互いに逆同期している。より具体的には、ＦＥＴ１７１８Ａのゲートに伝送されるゲートドライブ信号が、ローレベルからハイレベルに遷移する時間間隔又は時間の間、ＦＥＴ１７１８Ｂのゲートに伝送されるゲートドライブ信号は、同時に、ハイレベルからローレベルに遷移する。同様に、ＦＥＴ１７１８Ａのゲートに伝送されるゲートドライブ信号が、ハイレベルからローレベルに遷移する時間間隔又は時間の間、ＦＥＴ１７１８Ｂのゲートに伝送されるゲートドライブ信号は、同時に、ローレベルからハイレベルに遷移する。このゲートドライブ信号の逆同期により、時変矩形波信号の目標動作周波数に従って繰り返しＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂを連続的にオンにし、かつ連続的にオフにできる。ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂは、連続的に動作する。例えば、ＦＥＴ１７１８Ａがオンになると、ＦＥＴ１７１８Ｂはオフになる。そして、ＦＥＴ１７１８Ｂがオンになると、ＦＥＴ１７１８Ａはオフになる。ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂは、同時に、又は同じ期間中に、オンであることはない。目標動作周波数以外の周波数では、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、他の非目標周波数において第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂからあまり多くの電流が出てこないように、高負荷を与えるように機能する。
【0091】
ＦＥＴ１７１８Ａがオンであり、かつＦＥＴ１７１８Ｂがオフのとき、電流は、電圧源Ｖｄｃと出力Ｏ１の間を流れて、出力Ｏ１において電圧を生成する。出力Ｏ１における電圧は、コントローラ１７０４又は以下でさらに説明される任意の波形発生器１７０５から受信した電圧値に従って生成される。ＦＥＴ１７１８Ｂがオフのとき、出力Ｏ１からＦＥＴ１７１８Ｂに結合された地電位に流れる電流は存在しない。ＦＥＴ１７１８Ａがオンのとき、電流は、電圧源Ｖｄｃから出力Ｏ１を介して第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の入力に流れる。また、ＦＥＴ１７１８Ｂがオンであり、かつＦＥＴ１７１８Ａがオフのとき、電流は、出力Ｏ１からＦＥＴ１７１８Ｂに連結された基準地電位に流れる。ＦＥＴ１７１８Ａがオフのとき、電圧源Ｖｄｃから出力Ｏ１に流れる電流は存在しない。
【0092】
いくつかの実施形態では、コントローラ１７０４は、任意の波形発生器１７０５に、電圧値を示す整形制御信号１７０３を生成するように命じる。整形制御信号１７０３は、電気伝導体を介して電圧源Ｖｄｃに伝送される。ＤＣレール１７１３は、コントローラ１７０４による（かつ任意選択で、任意の波形発生器１７０５による）電圧源Ｖｄｃの高速制御が存在するという点でアジャイルである。コントローラ１７０４及び電圧源Ｖｄｃの両方が電子回路であり、これによりコントローラ１７０４は、実質的に瞬時に電圧源Ｖｄｃを制御できる。例えば、コントローラ１７０４が（直接、又は任意の波形発生器１７０５を経由して）整形制御信号１７０３における電圧値を電圧源Ｖｄｃに送信する時、電圧源Ｖｄｃは、それに応じて実質的に瞬時にその出力電圧レベルを変更する。いくつかの実施形態では、整形制御信号１７０３によって示される電圧値は、約０ボルトから約８０ボルトの範囲内であり、したがってＤＣレール１７１３は、この電圧範囲内で動作する。整形制御信号１７０３によって示される電圧値は、電圧源Ｖｄｃによって生成されて、出力部１５０４の出力Ｏ１における整形増幅矩形波形の整形エンベロープを画定する電圧信号の振幅である。例えば、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂが、連続波形を生成するように動作するとき、整形制御信号１７０３によって示される電圧値は、時間の関数として、出力部１５０４の出力Ｏ１において生成された連続波形のパラメータのピーク間振幅を制御し、パラメータは、例として、電力、電圧、及び電流の１つ又は複数である。連続波形のピーク間振幅は、時間の関数として連続波形の整形エンベロープを画定する。
【0093】
別の例では、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂが、パルス形状である整形エンベロープを有するように出力Ｏ１において整形増幅矩形波形を生成するように動作するとき、整形制御信号１７０３によって示される電圧値は、所与の時間に、又は所与のあらかじめ定められた期間中に、実質的に瞬時に変更され（階段関数のような手法で）、結果として整形増幅矩形波形のピーク間振幅は、第１のパラメータレベル（例えば、ハイレベル）から第２のパラメータレベル（例えば、ローレベル）に変化し、又は第２のパラメータレベルから第１のパラメータレベルに変化し、パラメータは、例として、電力、電圧、及び電流の１つ又は複数である。別の例では、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂが、任意の形状である整形エンベロープを有するように出力Ｏ１において整形増幅矩形波形を生成するように動作するとき、整形制御信号１７０３によって示される電圧値は、任意の波形発生器１７０５を経由してコントローラ１７０４によって命令されるように、所定の制御された任意の手法で変更され、結果として整形増幅矩形波形のピーク間振幅は、所定の制御された任意の手法で変化する。別の例では、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂが、複数状態のパルス形状を有するように出力Ｏ１において整形増幅矩形波形を生成するように動作するとき、整形制御信号１７０３によって示される電圧値は、所与の時間に、又は所与のあらかじめ定められた期間中に、実質的に瞬時に変更され（階段関数のような手法で）、結果として整形増幅矩形波形のピーク間振幅は、異なる状態間を変化し、異なる状態の各々は、特定のパラメータレベル、例えば、とりわけ、電力レベル、電圧レベル、及び／又は電流レベルの異なるピーク間振幅を有する。様々な実施形態において、異なる状態の数は、コントローラ１７０４によって指定され、２つ以上である。
【0094】
出力部１５０４の出力Ｏ１において生成された整形増幅矩形波形は、ゲートドライバ１７１０Ａ及び１７１０Ｂによって出力されるゲートドライブ信号に従ったＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの動作（時間の関数として）と、整形制御信号１７０３に従った電圧源Ｖｄｃによる電圧の供給（時間の関数として）とに基づく。整形増幅矩形波形の振幅の量は、ハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８のＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの出力インピーダンスと、コントローラ１７０４によって（かつ、任意選択で、任意の波形発生器１７０５によって）電圧源Ｖｄｃに供給される電圧値と、電圧源Ｖｄｃの実現可能な最大電圧値とに基づく。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、整形増幅矩形波形を受信し、かつ整形増幅矩形波形の高次高調波を低減又は除去して、基本周波数を有する整形正弦波形を生成するように機能する。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１によって出力される整形正弦波形は、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１に入力される整形増幅矩形波形と同じ整形エンベロープを有することを理解されたい。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１によって出力される整形正弦波形は、プラズマ処理チャンバ１１１内でのプラズマ２１１の生成のためのＲＦ信号として、コイルアセンブリ１０９に提供される。
【0095】
ＶＩプローブ１７５０は、出力Ｏ１における整形増幅矩形波形の複素電圧及び複素電流を測定し、かつフィードバック信号１５０５をコントローラ１７０４に提供し、フィードバック信号１５０５は、複素電圧及び複素電流を示す。コントローラ１７０４は、フィードバック信号１５０５から整形増幅矩形波形の複素電圧と整形増幅矩形波形の複素電流との間の位相差を識別し、かつ位相差があらかじめ定められた許容範囲内であるかを判定する。例えば、コントローラ１７０４は、位相差が０であるか、又は０から離れたあらかじめ定められた許容範囲（パーセンテージ）内であるか否かを判定する。位相差があらかじめ定められた許容範囲内ではないと判定すると、コントローラ１７０４は、動作周波数の周波数値を変更して、周波数入力１７０８を変更する。変更された周波数値は、周波数入力１７０８から信号発生器１７０６へと提供され、信号発生器１７０６の動作周波数を変更する。いくつかの実施形態では、動作周波数は、約１０マイクロ秒以内に変更される。信号発生器１７０６の動作周波数は、ＶＩプローブ１７５０によって測定される複素電圧と複素電流の間の位相差があらかじめ定められた許容範囲内であるとコントローラ１７０４によって判定されるまで変更される。複素電圧と複素電流の間の位相差があらかじめ定められた許容範囲内であると判定すると、コントローラ１７０４は、周波数入力１７０８をさらに変更することはしない。位相差があらかじめ定められた許容範囲内である場合、あらかじめ定められた量の電力が、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力Ｏ１から第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１を介してコイルアセンブリ１０９に提供される。
【0096】
いくつかの実施形態では、周波数入力１７０８の変更に加えて、又はその代わりとして、コントローラ１７０４は、電圧源Ｖｄｃによって生成された電圧信号を変更するために、電圧源Ｖｄｃに供給されている整形制御信号１７０３における電圧値を変更する。電圧源Ｖｄｃは、整形制御信号１７０３に示される電圧値に従ってその電圧レベルを変更する。コントローラ１７０４は、整形増幅矩形波形があらかじめ定められた電力セットポイントを達成するまで整形制御信号１７０３における電圧値を変更し続ける。いくつかの実施形態では、あらかじめ定められた電力セットポイントは、コントローラ１７０４のメモリデバイスに記憶されている。様々な実施形態において、出力Ｏ１における整形増幅矩形波形の電圧を変更する代わりに、整形増幅矩形波形の電流が変更される。例えば、整形制御信号１７０３における電圧値の変更を命令することによって、コントローラ１７０４は、整形増幅矩形波形があらかじめ定められた電流セットポイントを達成するまで出力Ｏ１における整形増幅矩形波形の電流を変更する。いくつかの実施形態では、あらかじめ定められた電流セットポイントは、コントローラ１７０４のメモリデバイスに記憶されている。いくつかの実施形態では、出力Ｏ１における整形増幅矩形波形の電圧又は電流を変更する代わりに、整形増幅矩形波形の電力が変更される。例えば、整形制御信号１７０３における電圧値の変更を命令することによって、コントローラ１７０４は、整形増幅矩形波形があらかじめ定められた電力セットポイントを達成するまで出力Ｏ１における整形増幅矩形波形の電力を変更する。いくつかの実施形態では、あらかじめ定められた電力セットポイントは、コントローラ１７０４のメモリデバイスに記憶されている。出力Ｏ１で生成された整形増幅矩形波形の電圧、電流、又は電力における変化は、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１によって出力される整形正弦波形の電圧、電流、又は電力にそれぞれ同じ変化をもたらすことに留意されたい。
【0097】
いくつかの実施形態では、コントローラ１７０４は、モータドライバ及びモータ（例えば、ステッピングモータ）を介して第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１に連結される。いくつかの実施形態では、モータドライバは、１つ又は複数のトランジスタを含む集積回路デバイスとして実装される。コントローラ１７０４は、品質係数制御信号１５０７などの信号をモータドライバに送信して電気信号を生成し、電気信号はモータドライバからモータに伝送される。モータは、モータドライバから受信した電気信号に従い動作して、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１のリアクタンスを変更する。例えば、いくつかの実施形態では、モータは、コンデンサ８０１／８１１内の導電性プレート間の面積（又は間隔）を変化させて、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１のリアクタンスを変更するように動作する。いくつかの実施形態では、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１のリアクタンスは、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の所定の品質係数を維持するように変更される。
【0098】
第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉのインダクタンスと組み合わせて、高い品質係数（Ｑ）を有する。例えば、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１で失われる出力Ｏ１で生成された整形増幅矩形波形の電力の量は、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力から外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉに伝送される整形正弦波形の電力の量と比較して小さい。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の高い品質係数は、プラズマ処理チャンバ１１１内でのプラズマ２１１の高速点火を容易にする。また、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉの誘導リアクタンスとプラズマ２１１を共振させるように構成及び設定され、結果として第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力Ｏ１は、抵抗１７２０を見るが、基本的に何のリアクタンスも見ない。例えば、第１のリアクタンス回路９０１は、外側コイル１０９Ｏ、プラズマ２１１、及び第１のリアクタンス回路９０１と外側コイル１０９Ｏの間のＲＦ電力伝送接続の１つ又は複数のリアクタンスを低減する、例えば無効化又はキャンセルするリアクタンスを有するように制御される。いくつかの実施形態では、第１のリアクタンス回路９０１のリアクタンスは、可変コンデンサ８０１のキャパシタンス設定を制御することによって制御される。同様に、第２のリアクタンス回路１００１は、内側コイル１０９Ｉ、プラズマ２１１、及び第２のリアクタンス回路１００１と内側コイル１０９Ｉの間のＲＦ電力伝送接続の１つ又は複数のリアクタンスを低減する、例えば無効化又はキャンセルするリアクタンスを有するように制御される。いくつかの実施形態では、第２のリアクタンス回路１００１のリアクタンスは、可変コンデンサ８１１のキャパシタンス設定を制御することによって制御される。
【0099】
いくつかの実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂは、低い内部抵抗と高速切り替え時間を有し、かつＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの冷却を容易にするために、炭化ケイ素から作られる。ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの低い内部抵抗は、より高い効率性を実現し、これによりＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂを、１０マイクロ秒未満など、ほぼ瞬時にオンにし、かつ高速でオフにできる。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの各々は、１０マイクロ秒未満など、あらかじめ定められた期間未満でオンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの各々は、約０．５マイクロ秒から約１０マイクロ秒の期間にオンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの各々は、約１マイクロ秒から約５マイクロ秒の期間にオンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの各々は、約３マイクロ秒から約７マイクロ秒の期間にオンオフするように構成される。ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの各々に関して、オン状態とオフ状態の間の遷移に基本的に遅延は存在しないことを理解されたい。このようにして、ＦＥＴ１７１８Ａがオンになると、ＦＥＴ１７１８Ｂは、基本的に同時にオフになる。そして、ＦＥＴ１７１８Ａがオフになると、ＦＥＴ１７１８Ｂは、基本的に同時にオンになる。ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂは、電流が電圧源Ｖｄｃから基準地電位にＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂを介して直接流れるのを回避するために、ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂが同時にオンにならないことを保証するのに十分高速にオンオフの切り替えを行うように構成される。
【0100】
炭化ケイ素ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂの低い内部抵抗は、炭化ケイ素ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂによって発生する熱の量を減らし、これにより冷却板又はヒートシンクを使用して炭化ケイ素ＦＥＴ１７１８Ａ及び１７１８Ｂを冷却するのが容易になる。
【0101】
第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの、トランジスタなどのコンポーネントは、電子部品であることを理解されたい。また、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂからコイルアセンブリ１０９へのＲＦ電力伝送路にＲＦインピーダンス整合ネットワークもＲＦ伝送線も存在しないことを理解されたい。第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂ内の電子部品は、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂからコイルアセンブリ１０９へのＲＦ電力伝送路にＲＦインピーダンス整合ネットワークもＲＦ伝送線も存在しないことと組み合わせて、異なるプラズマ処理チャンバ１１１にまたがって、高速プラズマ２１１点火に関する再現性と一貫性、及びプラズマ２１１の持続可能性を提供する。
【0102】
図１８は、いくつかの実施形態に従い、ＦＥＴ１７１８Ａと１７１８Ｂの間の電圧リミッタを実装するハーフブリッジＦＥＴ回路１７１８の回路図を示す。ダイオードＤ１は、ＦＥＴ１７１８Ａのドレイン端子（Ｄ）とソース端子（Ｓ）の間に接続されて、ＦＥＴ１７１８Ａの両端の電圧を制限する。ＦＥＴ１７１８Ａがオンになり、かつＦＥＴ１７１８Ｂがオフになると、ダイオードＤ１によって電圧が制限されるまで、ＦＥＴ１７１８Ａの両端の電圧は増加する。ダイオードＤ１は、電流が直接、電圧源Ｖｄｃから基準地電位へとＦＥＴ１７１８Ａを有害にシュートスルーするのを防止するように機能する。同様に、ダイオードＤ２は、ＦＥＴ１７１８Ｂのドレイン端子（Ｄ）とソース端子（Ｓ）の間に接続されて、ＦＥＴ１７１８Ｂの両端の電圧を制限する。ＦＥＴ１７１８Ｂがオンになり、かつＦＥＴ１７１８Ａがオフになると、ダイオードＤ２によって電圧が制限されるまで、ＦＥＴ１７１８Ｂの両端の電圧は増加する。ダイオードＤ２は、電流が直接、電圧源Ｖｄｃから基準地電位へとＦＥＴ１７１８Ｂを有害にシュートスルーするのを防止するように機能する。コンデンサ１７７２は、ＦＥＴ１７１８Ａのドレイン端子（Ｄ）とＦＥＴ１７１８Ｂのソース端子（Ｓ）の間に接続される。ＦＥＴ１７１８Ａ及び／又は１７１８Ｂのオンオフの遅延の事象において、電流は、電圧源Ｖｄｃからコンデンサ１７７２を介して基準地電位に流れて、悪影響のある、かつ損傷を引き起こす可能性のある量の電流が、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力Ｏ１を介してコイルアセンブリ１０９に流れる可能性を減らす。
【0103】
図１９Ａは、いくつかの実施形態に従い、時間の関数として、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力Ｏ１で生成された整形増幅矩形波形１９０６の一例のパラメータのプロットを示す。整形増幅矩形波形１９０６のパラメータは、電力、電圧、又は電流のいずれかである。整形増幅矩形波形１９０６は、コントローラ１７０４及び／又は任意の波形発生器１７０５によって命令されたように整形制御信号１７０３によって示される電圧値に従い生成された整形エンベロープ１９０８を有する。整形エンベロープ１９０８は、整形増幅矩形波形１９０６のパラメータの絶対振幅が、第１のレベルＬ１（より低いレベル）と第２のレベルＬ２（より高いレベル）の間で遷移するように制御される。パラメータは、第２のレベルＬ２よりも第１のレベルＬ１において、より低いピーク間振幅を有する。整形エンベロープ１９０８は、整形制御信号１７０３によって示される電圧値に応じて、図１９Ａに示すものとは異なる形状を有し得ることを理解されたい。例えば、整形制御信号１７０３は、整形エンベロープ１９０８に、連続波形状、三角形、複数レベルパルス形状、又は基本的に他の所定の制御された任意の形状を有するように命令するように生成され得る。
【0104】
図１９Ｂは、いくつかの実施形態に従い、時間の関数として、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力において生成された整形正弦波形１９０８の一例のパラメータのプロットを示す。整形正弦波形１９０８のパラメータは、電力、電圧、又は電流のいずれかである。整形正弦波形１９０８は、時間の関数として第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１に入力される整形増幅矩形波形１９０６に基づく。整形増幅矩形波形１９０６は、基本周波数正弦波形１９０８Ａと、複数のより高次の高調波周波数正弦波形１９０８Ｂ、１９０８Ｃなどとの組み合わせである。例えば、正弦波形１９０８Ｂは、基本周波数正弦波形１９０８Ａの２次高調波周波数を表す。そして、正弦波形１９０８Ｃは、基本周波数正弦波形１９０８Ａの３次高調波周波数を表す。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、より高次の高調波周波数正弦波形１９０８Ｂ、１９０８Ｃを整形増幅矩形波形１９０６から除去するように機能し、これにより基本周波数正弦波形１９０８Ａのみが、時間の関数として第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力において提供される。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の高い品質係数は、より高次の高調波周波数正弦波形１９０８Ｂ、１９０８Ｃなどを、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂによって出力される整形増幅矩形波形１９０６から除去するのを容易にする。基本周波数正弦波形１９０８Ａが、整形正弦波形１９０８としてコイルアセンブリ１０９に伝送されることで、ＲＦ電力をコイルアセンブリ１０９に伝送する。
【0105】
図２０Ａは、いくつかの実施形態に従い、時間の関数として、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力において生成された整形正弦波形２００４の一例のパラメータのプロットを示す。整形正弦波形２００４のパラメータは、電力、電圧、又は電流のいずれかである。整形正弦波形２００４は、コントローラ１７０４及び／又は任意の波形発生器１７０５によって命令されたように整形制御信号１７０３によって示される電圧値に従い生成された整形エンベロープ２００６を有する。整形エンベロープ２００６は、時間の関数として、整形正弦波形２００４のパラメータのピーク間変化を画定する。例としての整形エンベロープ２００６は、パルス形状のエンベロープなどの、正方形のエンベロープを表す。
【0106】
図２０Ｂは、いくつかの実施形態に従い、時間の関数として、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力において生成された整形正弦波形２０１０の一例のパラメータのプロットを示す。整形正弦波形２０１０のパラメータは、電力、電圧、又は電流のいずれかである。整形正弦波形２０１０は、コントローラ１７０４及び／又は任意の波形発生器１７０５によって命令されたように整形制御信号１７０３によって示される電圧値に従い生成された整形エンベロープ２０１２を有する。整形エンベロープ２０１２は、時間の関数として、整形正弦波形２０１０のパラメータのピーク間変化を画定する。例としての整形エンベロープ２０１０は、三角形のエンベロープを表す。
【0107】
図２０Ｃは、いくつかの実施形態に従い、時間の関数として、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力において生成された整形正弦波形２０１６の一例のパラメータのプロットを示す。整形正弦波形２０１６のパラメータは、電力、電圧、又は電流のいずれかである。整形正弦波形２０１６は、コントローラ１７０４及び／又は任意の波形発生器１７０５によって命令されたように整形制御信号１７０３によって示される電圧値に従い生成された整形エンベロープ２０１８を有する。整形エンベロープ２０１８は、時間の関数として、整形正弦波形２０１６のパラメータのピーク間変化を画定する。例としての整形エンベロープ２０１８は、３つの異なる状態Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３を含む複数状態整形エンベロープを表す。整形エンベロープ２０１８は、第１の状態Ｓ１の間の整形正弦波形２０１６のパラメータのピーク間変化が、第１の状態Ｓ２の間の整形正弦波形２０１６のパラメータのピーク間変化よりも大きくなるように画定される。整形エンベロープ２０１８はまた、第２の状態Ｓ２の間の整形正弦波形２０１６のパラメータのピーク間変化が、第３の状態Ｓ３の間の整形正弦波形２０１６のパラメータのピーク間変化よりも大きくなるように画定される。整形エンベロープ２０１８は、第３の状態Ｓ３の後に第１の状態Ｓ１に戻る。状態Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３は、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂによって出力される整形増幅矩形波形の周波数よりも小さい周波数で繰り返す。したがって、状態Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３は、整形正弦波形２０１６の周波数よりも小さい周波数で繰り返す。様々な実施形態において、複数状態整形エンベロープは、３つより多くの異なる状態を含み、各異なる状態は、時間の関数として整形正弦波形２０１６のパラメータの異なるピーク間変化に対応する。また、様々な実施形態において、複数状態整形エンベロープは、整形エンベロープの３つ以上の異なる状態のいずれかが、整形エンベロープの次の状態と比較して、整形正弦波形２０１６のパラメータのより低い、又はより高いピーク間振幅のいずれかを有するように制御され得る。
【0108】
図２０Ｄは、いくつかの実施形態に従い、時間の関数として、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の出力において生成された整形正弦波形２０２０の一例のパラメータのプロットを示す。整形正弦波形２０２０のパラメータは、電力、電圧、又は電流のいずれかである。整形正弦波形２０２０は、コントローラ１７０４及び／又は任意の波形発生器１７０５によって命令されたように整形制御信号１７０３によって示される電圧値に従い生成された整形エンベロープ２０２２を有する。整形エンベロープ２０２２は、時間の関数として、整形正弦波形２０２０のパラメータのピーク間変化を画定する。例としての整形エンベロープ２０２２は平たんであるため、整形正弦波形２０２０は連続波信号を表す。
【0109】
本明細書に開示される様々な実施形態において、ＲＦジャンクションシステムは、プラズマ処理チャンバ１１１へのＲＦ電力の伝送のために設けられる。ＲＦジャンクションシステムは、ＲＦ供給信号ピン（第１／第２の下部ＲＦ接続構造７０５Ａ／７０５Ｂなど）に接続するように構成された第１の端子（接続構造８０５／８１７など）を含み、ＲＦ供給信号ピンは、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力に電気的に接続される。ＲＦジャンクションシステムはまた、外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉに接続するように構成された第２の端子（接続構造８０７／８１８など）を含む。いくつかの実施形態では、第２の端子は、外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉの複数の別個の巻線に接続される。ＲＦジャンクションシステムはまた、第１の端子と第２の端子の間に接続された第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１を含む。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、第１の端子から第２の端子へのルートで、整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように構成される。
【0110】
いくつかの実施形態では、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａは、約２ＭＨｚの周波数を有する整形増幅矩形波形信号を供給するように構成される。これらの実施形態の一部では、第１のリアクタンス回路９０１は、第１の端子と第２の端子の間に約２５００ｐＦから約４５００ｐＦの範囲内でキャパシタンスを提供するように構成される。いくつかの実施形態では、第１のリアクタンス回路９０１は、互いに並列に接続された可変コンデンサ８０１と固定コンデンサ８０３とを含む。いくつかの実施形態では、可変コンデンサ８０１のキャパシタンス設定は、約１００ｐＦから約２０００ｐＦの範囲内で調整可能であり、かつ固定コンデンサ８０３のキャパシタンスは、約２０００ｐＦから約３５００ｐＦの範囲内である。
【0111】
いくつかの実施形態では、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂは、約１３．５６ＭＨｚの周波数を有する整形増幅矩形波形信号を供給するように構成される。これらの実施形態の一部では、第２のリアクタンス回路１００１は、第１の端子と第２の端子の間に約５ｐＦから約１０００ｐＦの範囲内でキャパシタンスを提供するために可変コンデンサ８１１を含む。また、これらの実施形態の一部では、第２のジャンクションボックス１２１Ｂは、内側コイル１０９Ｉの大地帰路端部と基準地電位９０３とに接続されたコンデンサ８１３を含む。これらの実施形態の一部では、コンデンサ８１３は、約２００ｐＦから約５００ｐＦの範囲内のキャパシタンスを有する。
【0112】
本明細書に開示される様々な実施形態において、ＲＦ電力伝送システムが、プラズマ処理チャンバ１１１のために提供される。ＲＦ電力伝送システムは、第１／第２のダイレクトドライブ高周波信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂと、外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉと、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１とを含む。第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂは、５０オームではない出力インピーダンスを有する。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの出力Ｏ１と外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉとの間に接続される。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、第１／第２のダイレクトドライブ高周波信号発生器９０１／１００１の出力Ｏ１から整形増幅矩形波形信号を受け取るように接続される。第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１は、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂから外側コイル１０９Ｏ／内側コイル１０９Ｉへのルートで、整形増幅矩形波形信号を整形正弦波信号に変換するように構成される。
【0113】
第１のリアクタンス回路９０１は、ピーク量のＲＦ電力が第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａからリアクタンス回路９０１を介して外側コイル１０９Ｏに伝送されるように設定されたキャパシタンスを有する可変コンデンサ８０１を含む。第１のリアクタンス回路９０１は、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａが外側コイル１０９Ｏを経由して接続する負荷の誘導部分を基本的にキャンセルするように構成され、したがって負荷は主として抵抗負荷である。第１のリアクタンス回路９０１は、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａから受信した整形増幅矩形波形信号の非基本高調波成分を除去するように構成される。いくつかの実施形態では、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａによって出力された整形増幅矩形波形信号は、約２ＭＨｚの周波数を有し、かつ第１のリアクタンス回路９０１は、第１のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａの出力Ｏ１と外側コイル１０９Ｏとの間に、約２５００ｐＦから約４５００ｐＦの範囲内のキャパシタンスを提供する。
【0114】
第２のリアクタンス回路１００１は、ピーク量のＲＦ電力が第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂからリアクタンス回路１００１を介して内側コイル１０９Ｉに伝送されるように設定されたキャパシタンスを有する可変コンデンサ８１１を含む。第２のリアクタンス回路１００１は、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂが内側コイル１０９Ｉを経由して接続する負荷の誘導部分を基本的にキャンセルするように構成され、したがって負荷は主として抵抗負荷である。第２のリアクタンス回路１００１は、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂから受信した整形増幅矩形波形信号の非基本高調波成分を除去するように構成される。いくつかの実施形態では、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂから出力された整形増幅矩形波形信号は、約１３．５６ＭＨｚの周波数を有し、かつ第２のリアクタンス回路１００１は、第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ｂの出力Ｏ１と内側コイル１０９Ｉとの間に約５ｐＦから約１０００ｐＦの範囲内でキャパシタンスを提供するように設定された可変コンデンサ８１１を含む。
【0115】
本明細書に記載される様々な実施形態は、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又はプログラマブル家電、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と共に実施されてもよい。本明細書に記載される様々な実施形態はまた、コンピュータネットワークを介してリンクされている遠隔処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散コンピューティング環境と共に実施できる。
【0116】
いくつかの実施形態では、制御システム、例えば、ホストコンピュータシステムが、プラズマ処理システム１００を制御するために設けられる。様々な実施形態において、プラズマ処理システム１００は、コンポーネントの中でも特に、処理ツール（複数可）、チャンバ（複数可）、処理用プラットフォーム（複数可）、及び／又はウェハ台座、ガス流システムなどの特定の処理コンポーネントなどの半導体処理装置を含む。様々な実施形態において、プラズマ処理システム１００は、半導体ウェハ又は基板の処理前、処理中、及び処理後にその動作を制御するための電子機器と統合され、電子機器は、プラズマ処理システム１００の様々なコンポーネント及び／又は子部品を制御するように構成され、接続されているコントローラ内で実装される。コントローラは、基板／ウェハ処理要件及び／又はプラズマ処理システム１００の特定の構成に応じて、プロセスガス（複数可）の送達、温度設定（例えば、加熱及び／又は冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、第１／第２のダイレクトドライブＲＦ信号発生器１０１Ａ／１０１Ｂの設定、第１／第２のリアクタンス回路９０１／１００１の設定、電気信号周波数設定、ガス流量設定、液体送達設定、位置及び動作設定、プラズマ発生チャンバ１１１への基板／ウェハの搬入出、及び／又はプラズマ処理システム１００に接続又は連動するロードロックへの基板／ウェハの搬入出を含む、本明細書に開示されるいずれかのプロセス及び／又はコンポーネントを制御するようにプログラムされている。
【0117】
大まかに言えば、様々な実施形態において、プラズマ処理システム１００の制御動作に結びつけられたコントローラは、タスク／動作の中でも特に、命令を受信し、命令を発行し、デバイスの動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にし、計測測定（光学、熱、電気など）を可能にするなどの、様々なタスク／動作を命令し、かつ制御する様々な集積回路、論理、メモリ、及び／又はソフトウェアを有する電子機器として定義される。いくつかの実施形態では、コントローラ内の集積回路は、コンピューティングデバイスの中でも特に、プログラム命令を記憶するファームウェア、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、プログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つ又は複数のマイクロプロセッサ及び／又はマイクロコントローラの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、プログラム命令は、プラズマ処理システム１００内の基板／ウェハに対してプロセスを実行するための動作パラメータを定義する、様々な個々の設定（又はプログラムファイル）の形態でコントローラに通信される。いくつかの実施形態では、動作パラメータは、１つ又は複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、及び／又は基板／ウェハのダイの製造中に１つ又は複数の処理ステップを達成するためにプロセスエンジニアによって定義されるレシピに含まれる。
【0118】
いくつかの実施形態では、コントローラは、プラズマ処理システム１００に統合された、若しくは接続された、そうでなければプラズマ処理システム１００にネットワーク接続された、又はそれらの組み合わせであるコンピュータの一部であり、若しくはそのようなコンピュータに接続される。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラは、「クラウド」、すなわちファブホストコンピュータシステムの全体又は一部として実装され、これにより、プラズマ処理システム１００による基板／ウェハ処理の制御のための遠隔アクセスが可能になる。コントローラは、製造動作の現在の進行状況の監視、過去の製造動作の履歴の調査、複数の製造動作に基づく傾向又は性能基準の調査、処理パラメータの変更、その後の処理ステップの設定、及び／又は新たな基板／ウェハ製造プロセスの開始を提供するために、プラズマ処理システム１００への遠隔アクセスを可能にする。
【0119】
いくつかの実施形態では、サーバコンピュータシステムなどの遠隔コンピュータは、コンピュータネットワークを介してプラズマ処理システム１００のコントローラにプロセスレシピを提供し、コンピュータネットワークはローカルネットワーク及び／又はインターネットを含む。遠隔コンピュータは、パラメータ及び／又は設定の入力又はプログラミングを可能にするユーザインタフェースを含み、パラメータ及び／又は設定は次いで遠隔コンピュータからプラズマ処理システム１００のコントローラへと伝達される。いくつかの例では、コントローラは、プラズマ処理システム１００内の基板／ウェハを処理するための設定の形式の命令を受け取る。設定は、基板／ウェハに対して実施されるプロセスの種類と、コントローラがインタフェース接続する又は制御するツール／デバイス／コンポーネントの種類とに特有のものであることを理解されたい。いくつかの実施形態では、コントローラは、共にネットワーク化され、プラズマ処理システム１００を動作させて基板／ウェハに対して所定のプロセスを実施するなど、同期して共通の目的にむけて動作する１つ又は複数の個別のコントローラを含むことなどにより、分散されている。そのような目的のための分散型コントローラの一例として、遠隔地に設置され（プラットフォームレベルで、又は遠隔コンピュータの一部としてなど）、チャンバでのプロセスを協同で制御する１つ又は複数の集積回路と通信するチャンバ上の１つ又は複数の集積回路が挙げられる。プラズマ処理システム１００によって実行されるプロセス動作に応じて、コントローラは、他のツール回路又はモジュール、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、隣接ツール、近隣ツール、工場全体に配置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は半導体製造工場内のツール位置及び／又はロードポートへ基板／ウェハの容器を搬入出する材料搬送に用いられるツールの、１つ又は複数と通信する。
【0120】
いくつかの実施形態では、プラズマ処理システム１００の動作は、コンピュータシステムに記憶されたデータに関わる様々なコンピュータ実装動作の性能を含むことを理解されたい。これらのコンピュータ実装動作は、物理量を操作するものである。様々な実施形態において、コンピュータ実装動作は、汎用コンピュータ又は専用コンピュータのいずれかによって実施される。いくつかの実施形態では、コンピュータ実装動作は、選択的に起動されたコンピュータによって実行され、かつ／又はコンピュータメモリに記憶された、若しくはコンピュータネットワークを介して取得された１つ又は複数のコンピュータプログラムによって命令される。コンピュータプログラム及び／又はデジタルデータがコンピュータネットワークを介して取得される場合、デジタルデータは、コンピュータネットワーク上、例えば計算資源のクラウドの、他のコンピュータによって処理されてもよい。コンピュータプログラム及びデジタルデータは、非一時的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記憶される。非一時的コンピュータ可読媒体は、データを記憶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等であり、データは後でコンピュータシステムによって読み取り可能である。非一時的コンピュータ可読媒体の例として、ハードドライブ、ネットワークアタッチトストレージ（ＮＡＳ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭｓ）、ＣＤレコーダブル（ＣＤ－Ｒｓ）、ＣＤリライタブル（ＣＤ－ＲＷｓ）、デジタルビデオ／多用途ディスク（ＤＶＤ）、磁気テープ、並びに他の光学及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では、コンピュータプログラム及び／又はデジタルデータは、接続されたコンピュータシステムのネットワーク内の異なるコンピュータシステムに配置された複数のコンピュータ可読媒体間で分散されており、これによりコンピュータプログラム及び／又はデジタルデータは、分散方式で実行され、かつ／又は記憶される。
【0121】
前述の開示は、理解を明確にする目的である程度の詳細を含むが、添付の特許請求の範囲の範囲内で特定の変更及び変形が実施可能であることは明らかであろう。例えば、本明細書に開示される任意の実施形態からの１つ又は複数の特徴は、本明細書に開示される任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせてもよいことを理解されたい。したがって、本実施形態は、例示的なものであって制限的なものではないとみなされ、かつ請求されるものは、本明細書で与えられる詳細に限定されず、むしろ記載された実施形態の範囲内で変形されてもよく、かつ記載された実施形態の同等物であってもよい。
【0122】
特許請求の範囲：
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【国際調査報告】