(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】2024-10-08
(54)【発明の名称】ハイブリッド周波数プラズマ源
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20241001BHJP
H03H 7/38 20060101ALI20241001BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20241001BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 R
H05H1/46 L
H03H7/38
H01L21/302 101C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024513876
(86)(22)【出願日】2022-08-31
(85)【翻訳文提出日】2024-04-24
(86)【国際出願番号】 US2022042271
(87)【国際公開番号】W WO2023038838
(87)【国際公開日】2023-03-16
(31)【優先権主張番号】63/241,967
(32)【優先日】2021-09-08
(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】ワン・ユホウ
(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】ドリュリー・ジョン・スティーブン
(72)【発明者】
【氏名】ウー・イン
【テーマコード（参考）】
2G084
5F004
【Ｆターム（参考）】
2G084AA02
2G084AA03
2G084AA04
2G084AA05
2G084CC09
2G084CC13
2G084DD38
2G084HH32
5F004BA20
5F004BB13
5F004BB22
5F004BD04
5F004CA06
(57)【要約】
【解決手段】プラズマシステムは、第１の周波数を有する第１の正弦波形を生成する第１のマッチレスプラズマ源（ＭＰＳ）を含む。プラズマシステムは、第１のＭＰＳに結合されて第２の周波数をフィルタリングする第１のフィルタを含む。プラズマシステムは、第１のフィルタに結合されて第１のフィルタと無線周波数（ＲＦ）コイルのリアクタンス間のバランスをとって第１のＲＦ信号をポイントに提供する第１の容量性回路をさらに含む。プラズマシステムは、第２の周波数を有する第２の正弦波形を生成する第２のＭＰＳを含む。プラズマシステムは、第２のＭＰＳに結合されて第１の周波数をフィルタリングする第２のフィルタを含む。プラズマシステムは、第２のフィルタに結合されて第２のフィルタのリアクタンスとＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとり、さらに第２のＲＦ信号をポイントに供給する第２の容量性回路を含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、第１の矩形波形に基づいて生成される第１の正弦波形を生成するように構成されている第１のマッチレスプラズマ源であって、前記第１の正弦波形は第１の周波数を有する第１のマッチレスプラズマ源と、
前記第１のマッチレスプラズマ源に結合され、前記第１の正弦波形と干渉しないよう第２の周波数をフィルタリングするように構成されている第１のフィルタと、
前記第１のフィルタに結合され、前記第１のフィルタのリアクタンスとプラズマチャンバのＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第１の無線周波数（ＲＦ）信号を出力するように構成され、前記ＲＦコイルに結合されたポイントに前記第１のＲＦ信号を提供するように構成されている、第１の容量性回路と、
第２の矩形波形に基づいて生成される第２の正弦波形を生成するように構成されている第２のマッチレスプラズマ源であって、前記第２の正弦波形は前記第２の周波数を有する第２のマッチレスプラズマ源と、
前記第２のマッチレスプラズマ源に結合され、前記第２の正弦波形と干渉しないよう前記第１の周波数をフィルタリングするように構成されている第２のフィルタと、
前記第２のフィルタに結合され、前記第２のフィルタのリアクタンスと前記ＲＦコイルの前記リアクタンスとのバランスをとって第２のＲＦ信号を出力するように構成され、前記第２のＲＦ信号を前記ポイントに提供するように構成されている、第２の容量性回路と、
を備える、システム。
【請求項2】
請求項１に記載のシステムであって、前記第１のＲＦ信号が前記ポイントにおいて前記第２のＲＦ信号と合成されて、合成ＲＦ信号を前記ＲＦコイルに提供する、システム。
【請求項3】
請求項１に記載のシステムであって、前記第２の周波数は、前記第１の周波数よりも大きい、システム。
【請求項4】
請求項１に記載のシステムであって、前記ＲＦコイルと基板支持体とを含む前記プラズマチャンバをさらに備える、システム。
【請求項5】
請求項４に記載のシステムであって、第３のＲＦ信号を生成するように構成されている第１のバイアスＲＦ発生器と、
前記第１のバイアスＲＦ発生器に結合された整合器と、
前記整合器に結合され、第４のＲＦ信号を生成するように構成されている第２のバイアスＲＦ発生器であって、前記整合器は、前記第３のＲＦ信号および前記第４のＲＦ信号を受信し、前記第３のＲＦ信号および前記第４のＲＦ信号のインピーダンスを修正して合成ＲＦ信号を出力し、前記合成ＲＦ信号を前記基板支持体に提供するように構成されている第２のバイアスＲＦ発生器と
をさらに備えるシステム。
【請求項6】
請求項４に記載のシステムであって、前記基板支持体は、接地電位に結合されている、システム。
【請求項7】
請求項１に記載のシステムであって、前記第１の容量性回路は、前記プラズマチャンバから反射されたＲＦ電力を有する反射ＲＦ信号を受信するように構成されており、前記反射ＲＦ信号は、前記第２の周波数を有する、システム。
【請求項8】
請求項１に記載のシステムであって、前記第２の容量性回路は、前記プラズマチャンバから反射されたＲＦ電力を有する反射ＲＦ信号を受信するように構成されており、前記反射ＲＦ信号が前記第１の周波数を有する、システム。
【請求項9】
請求項１に記載のシステムであって、前記第１のマッチレスプラズマ源と前記ＲＦコイルとの間に整合器が存在せず、前記第２のマッチレスプラズマ源と前記ＲＦコイルとの間に整合器が存在しない、システム。
【請求項10】
システムであって、矩形波形に基づいて生成される正弦波形を生成するように構成されているマッチレスプラズマ源であって、前記正弦波形が第１の周波数を有するマッチレスプラズマ源と、
前記マッチレスプラズマ源に結合され、前記正弦波形内で干渉しないよう第２の周波数をフィルタリングするように構成されている第１のフィルタと、
前記第１のフィルタに結合され、前記第１のフィルタのリアクタンスとプラズマチャンバのＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第１の無線周波数（ＲＦ）信号を出力するように構成され、前記ＲＦコイルに結合されたポイントに前記第１のＲＦ信号を提供するように構成されている、容量性回路と、
前記第２の周波数を有する第２のＲＦ信号を生成するように構成されている供給源ＲＦ発生器と、
前記供給源ＲＦ発生器に結合され、前記第２のＲＦ信号を受信し、前記第２のＲＦ信号のインピーダンスを修正して、修正ＲＦ信号を出力するように構成されているインピーダンス整合ネットワークであって、前記第１の周波数を前記第２のＲＦ信号と干渉しないようフィルタリングするように構成されている第２のフィルタを含み、前記修正ＲＦ信号を前記ポイントに提供するように構成されているインピーダンス整合ネットワークと、
を備える、システム。
【請求項11】
請求項１０に記載のシステムであって、前記ポイントは、前記第１のＲＦ信号を前記修正ＲＦ信号と合成して、合成ＲＦ信号を前記ＲＦコイルに提供するように構成されている、システム。
【請求項12】
請求項１０に記載のシステムであって、前記第２の周波数は、前記第１の周波数よりも大きいか、前記第１の周波数と等しいか、または前記第１の周波数よりも小さい、システム。
【請求項13】
請求項１０に記載のシステムであって、前記ＲＦコイルと基板支持体とを含む前記プラズマチャンバをさらに備える、システム。
【請求項14】
請求項１３に記載のシステムであって、第３のＲＦ信号を生成するように構成されている第１のバイアスＲＦ発生器と、
前記第１のバイアスＲＦ発生器に結合された整合器と、
前記整合器に結合され、第４のＲＦ信号を生成するように構成されている第２のバイアスＲＦ発生器であって、前記整合器が、前記第３のＲＦ信号および前記第４のＲＦ信号を受信し、前記第３のＲＦ信号および前記第４のＲＦ信号のインピーダンスを修正して合成ＲＦ信号を出力し、前記合成ＲＦ信号を前記基板支持体に提供するように構成されている第２のバイアスＲＦ発生器と
をさらに備えるシステム。
【請求項15】
請求項１３に記載のシステムであって、前記基板支持体は、接地電位に結合されている、システム。
【請求項16】
請求項１０に記載のシステムであって、前記容量性回路は、前記プラズマチャンバから反射されたＲＦ電力を有する反射ＲＦ信号を受信するように構成されており、前記反射ＲＦ信号は、前記第２の周波数を有する、システム。
【請求項17】
請求項１０に記載のシステムであって、前記マッチレスプラズマ源と前記ＲＦコイルとの間に、物理ハウジングを含む整合器が存在しない、システム。
【請求項18】
システムであって、第１の矩形波形に基づいて生成される第１の正弦波形を生成するように構成されている第１のマッチレスプラズマ源であって、第１の正弦波形は第１の周波数を有する第１のマッチレスプラズマ源と、
前記第１のマッチレスプラズマ源に結合され、前記第１の正弦波形と干渉しないよう第２の周波数をフィルタリングするように構成されている第１のフィルタと、
前記第１のフィルタに結合され、前記第１のフィルタのリアクタンスとプラズマチャンバの第１の無線周波数（ＲＦ）コイルのリアクタンスとのバランスをとって第１のＲＦ信号を出力するように構成され、前記第１のＲＦコイルに結合されたポイントに前記第１のＲＦ信号を提供するように構成されている、第１の容量性回路と、
第２の矩形波形に基づいて生成される第２の正弦波形を生成するように構成されている第２のマッチレスプラズマ源であって、前記第２の正弦波形は前記第２の周波数を有する第２のマッチレスプラズマ源と、
前記第２のマッチレスプラズマ源に結合され、前記第２の正弦波形と干渉しないよう前記第１の周波数をフィルタリングするように構成されている第２のフィルタと、
前記第２のフィルタに結合され、前記第２のフィルタのリアクタンスと、前記第１のＲＦコイルのリアクタンスと、前記プラズマチャンバの第２のＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第２のＲＦ信号を出力するように構成されている第２の容量性回路と、
前記第２の容量性回路に結合され、前記第２のＲＦ信号を第３のＲＦ信号と第４のＲＦ信号とに分割するように構成され、第３の容量性回路と第４の容量性回路とを含む信号スプリッタと、を備え、
前記第３の容量性回路は、前記第３のＲＦ信号を受信し、前記プラズマチャンバの前記第１のＲＦコイルの前記リアクタンスと前記第２のフィルタの前記リアクタンスとのバランスをとって第５のＲＦ信号を前記ポイントに提供するように構成され、前記第４の容量性回路は、前記第４のＲＦ信号を受信し、前記第２のＲＦコイルの前記リアクタンスと前記第２のフィルタの前記リアクタンスとのバランスをとって前記第２のＲＦコイルに第６のＲＦ信号を提供するように構成されている、システム。
【請求項19】
請求項１８に記載のシステムであって、前記ポイントは、前記第１のＲＦ信号を前記第５のＲＦ信号と合成して、第７のＲＦ信号を前記第１のＲＦコイルに提供するように構成されている、システム。
【請求項20】
請求項１８に記載のシステムであって、前記第２の周波数は、前記第１の周波数よりも大きい、システム。
【請求項21】
請求項１８に記載のシステムであって、前記第１のＲＦコイルと、前記第２のＲＦコイルと、基板支持体とを含む前記プラズマチャンバをさらに備える、システム。
【請求項22】
請求項２１に記載のシステムであって、第７のＲＦ信号を生成するように構成されている第１のバイアスＲＦ発生器と、
前記第１のバイアスＲＦ発生器に結合された整合器と、
前記整合器に結合され、第８のＲＦ信号を生成するように構成されている第２のバイアスＲＦ発生器であって、前記整合器は、前記第７のＲＦ信号および前記第８のＲＦ信号を受信し、前記第７のＲＦ信号および前記第８のＲＦ信号のインピーダンスを修正して合成ＲＦ信号を出力し、前記合成ＲＦ信号を前記基板支持体に提供するように構成されている第２のバイアスＲＦ発生器と
をさらに備えるシステム。
【請求項23】
請求項２１に記載のシステムであって、前記基板支持体は、接地電位に結合されている、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、ハイブリッド周波数プラズマ源に関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマシステムが、ウエハに様々な操作を行うために使用される。プラズマシステムは、無線周波数（ＲＦ）発生器と、ＲＦ整合器と、プラズマチャンバとを含む。ＲＦ発生器はＲＦ整合器にＲＦケーブルを介して結合され、ＲＦ整合器はプラズマチャンバに結合されている。ＲＦ電力が、ＲＦケーブルおよびＲＦ整合器を介して、ウエハが中で処理されるプラズマチャンバに提供される。また、１つまたは複数のガスがプラズマチャンバに供給され、ＲＦ電力を受信するとプラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持される。ＲＦ電力が提供されたときに、プラズマチャンバ内でプラズマが打たれないか、またはプラズマチャンバ内でアーク放電が発生する場合がある。
【0003】
本開示で説明する実施形態が生じるのは、このような背景からである。
【発明の概要】
【0004】
本開示の実施形態は、ハイブリッド周波数プラズマ源を提供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、例えば、プロセス、または装置、またはシステム、またはハードウェア、または方法、またはコンピュータ可読媒体等の多数の方法で実施可能であると理解すべきである。いくつかの実施形態について以下で説明する。
【0005】
プラズマチャンバの各誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）コイルは、１つの無線周波数（ＲＦ）発生器によって１つのＲＦ周波数で任意の瞬間において駆動される。ＲＦ周波数の選択は複数の要因によって制限される。ＩＣＰコイルのコイル電圧は、ＲＦ周波数の上昇に従って上昇し、これによりＩＣＰコイルにアーク放電が発生するか、またはプラズマチャンバの誘電体窓にスパッタリングが発生する可能性がある。アーク放電またはスパッタリングは、コイルからの容量結合ＲＦ電力によって加速されたイオンによって引き起こされる。一方、より低い無線周波数では、結合の効果が、より低いプラズマ密度において特に小さくなる。また、ＩＣＰコイルおいて電圧がより低い場合は、ＲＦ発生器が中性ガスを化学変化させてプラズマを打つことはより困難である。
【0006】
一実施形態では、２つの無線周波数で動作する二周波ＩＣＰ源が提示されている。例えば、２つの大きく離れたＲＦ周波数に調整された２つの独立したＲＦ源（例えばＲＦ発生器、またはマッチレスプラズマ源（ＭＰＳ）など）を使用して、単一の給電によってＩＣＰコイルに同時に電力を供給する。例示すると、２つのＭＰＳ（例えば低周波ＭＰＳと高周波ＭＰＳなど）を使用して同じＩＣＰコイルを駆動する。２つのＭＰＳは、低周波数と高周波数の２つの離れた周波数で動作する。一例として、低周波数は１．８メガヘルツ（ＭＨｚ）～２．２ＭＨｚの範囲にあり、高周波数は１２．３５ＭＨｚ～１３．６５ＭＨｚの範囲にある。別の例としては、低周波数は４００キロヘルツ（ｋＨｚ）～２ＭＨｚの範囲にあり、高周波数は１２ＭＨｚ～２７ＭＨｚの範囲にある。各ＭＰＳの対応する出力はフィルタ回路にアイソレーションのために取り付けられる。また、各フィルタ回路は対応するコンデンサに結合されて、ＩＣＰコイルおよびフィルタ回路から残存するリアクタンスを打ち消し、低周波数における直列共振と高周波数における直列共振がそれぞれ低周波ＭＰＳと高周波ＭＰＳに提示されるようにする。各コンデンサは、固定値コンデンサまたは可変値コンデンサのいずれかとすることができる。例えば、ＭＰＳそれぞれとＩＣＰコイルとの間のネットワークは固定要素（例えば固定コンデンサおよび固定インダクタなど）を含み、可変要素を含まないため、動作中にネットワークの能動制御を要さない。
【0007】
ある実施形態では、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを、低周波ＭＰＳおよび高周波ＭＰＳの出力にそれぞれ結合させることができる。
【0008】
一実施形態では、バンドパスフィルタを２つのＭＰＳのいずれかの出力に結合できる。例えば、コンデンサおよびインダクタの直列回路を含む直列共振回路をバンドパスフィルタとして使用して、低周波数または高周波数からの適切なアイソレーションを提供できる。
【0009】
ある実施形態では、第１のバンドパスフィルタが低周波ＭＰＳの出力に結合され、第２のバンドパスフィルタが高周波ＭＰＳの出力に結合されている。
【0010】
ある実施形態では、２つの５０ΩＲＦ発生器が離れたＲＦ周波数で動作して同じＩＣＰコイルに通電する。採用された２つのＲＦ発生器は、それぞれ４００ｋＨｚ～２ＭＨｚの低周波帯域と１２ＭＨｚ～２７ＭＨｚの高周波帯域に調整されたＲＦを出力可能である。この２つのＲＦ発生器は、二周波インピーダンス整合ネットワークへの入力を提供し、二周波インピーダンス整合ネットワークはその出力ポートのＩＣＰコイルのインピーダンスを５０オームに変換して２つのＲＦ発生器に提示する。
【0011】
一実施形態では、二周波インピーダンス整合ネットワークは、１つまたは複数のアイソレーションフィルタ回路を含む。二周波インピーダンス整合ネットワークは２つのサブネットワークを含み、１つは低周波数の伝達用、もう１つは高周波数の伝達用である。アイソレーションフィルタ回路は、２つのサブネットワークそれぞれの入力側または出力側のいずれか、あるいは入力側と出力側の両方に載置できる。２つのサブネットワークはそれぞれ、対応する低周波数と高周波数それぞれの負荷インピーダンスを５０Ωに変換する。例えば、出力側にアイソレーションフィルタ回路を載置して、一方のサブネットワーク上の回路素子を変化させたときに他方のサブネットワークに見られる変化を最小限にする。各サブネットワークの例としては、Ｌ型ネットワークとＴ型ネットワークが挙げられる。
【0012】
ある実施形態では、ＭＰＳおよび５０オームＲＦ発生器を使用して同じＩＣＰコイルに通電する。ＭＰＳは５０オームＲＦ発生器とは異なる周波数で動作する。
【0013】
一実施形態では、低周波数と高周波数が互いに独立しているため、様々なパルス動作を達成できる。例えば、一方の周波数ではパルス出力でき、他方では連続波（ｃｗ）を出力する。別の例では、低周波数と高周波数はともに、異なるパルス出力周波数とデューティサイクルでパルス出力できる。
【0014】
一実施形態では、電流分割回路がデュアルコイルプラズマシステム（例えば、２つのトランス結合プラズマ（ＴＣＰ）コイルを有するプラズマシステムなど）と共に使用するために提供される。電流分割回路は、１つの周波数（例えば低周波数または高周波数など）の第１のＭＰＳの出力に追加され、同じＭＰＳが両方のＴＣＰコイルを駆動する。この実施形態では、第２のＭＰＳを、ＴＣＰコイルのうちの第１のコイルに追加できる。追加のフィルタを、第２のＭＰＳの周波数がＴＣＰコイルのうちの第２のコイルに対して遮断されるように、追加できる。
【0015】
一実施形態では、ハイブリッド周波数プラズマシステムが提供される。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第１の正弦波形を生成する第１のマッチレスプラズマ源を含む。第１の正弦波形は、第１の矩形波形に基づいて生成され、第１の周波数を有する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第１のマッチレスプラズマ源に結合された第１のフィルタを含む。第１のフィルタは、第２の周波数を第１の正弦波形と干渉しないようフィルタリングする。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第１のフィルタに結合された第１の容量性回路をさらに含む。第１の容量性回路は、第１のフィルタのリアクタンスとプラズマチャンバのＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第１のＲＦ信号を出力する。第１の容量性回路は、ＲＦコイルに結合されたポイントに第１のＲＦ信号を提供する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２の正弦波形を生成する第２のマッチレスプラズマ源を含む。第２の正弦波形は、第２の矩形波形に基づいて生成され、第２の周波数を有する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２のマッチレスプラズマ源に結合された第２のフィルタを含む。第２のフィルタは、第１の周波数を第２の正弦波形と干渉しないようフィルタリングする。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２のフィルタに結合された第２の容量性回路を含む。第２の容量回路は、第２のフィルタのリアクタンスとＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第２のＲＦ信号を出力する。第２の容量性回路は、第２のＲＦ信号をポイントに提供する。
【0016】
ある実施形態では、ハイブリッド周波数プラズマシステムが提供される。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、正弦波形を生成するマッチレスプラズマ源を含む。正弦波形は矩形波形に基づいて生成され、第１の周波数を有する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、マッチレスプラズマ源に結合された第１のフィルタをさらに含む。第１のフィルタは、第２の周波数を正弦波形内で干渉しないようフィルタリングする。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第１のフィルタに結合された容量性回路を含む。容量性回路は、第１のフィルタのリアクタンスとプラズマチャンバのＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第１のＲＦ信号を出力する。容量性回路は、ＲＦコイルに結合されたポイントに第１のＲＦ信号を提供する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２の周波数を有する第２のＲＦ信号を生成する供給源ＲＦ発生器を含む。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、供給源ＲＦ発生器に結合されたインピーダンス整合ネットワークを含む。インピーダンス整合ネットワークは、第２のＲＦ信号を受信し、第２のＲＦ信号のインピーダンスを修正して修正ＲＦ信号を出力する。インピーダンス整合ネットワークは、第１の周波数を第２のＲＦ信号と干渉しないようフィルタリングする第２のフィルタを含む。インピーダンス整合ネットワークは、修正ＲＦ信号をポイントに提供する。
【0017】
ある実施形態では、ハイブリッド周波数プラズマシステムが提供される。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第１の正弦波形を生成する第１のマッチレスプラズマ源を含む。第１の正弦波形は、第１の矩形波形に基づいて生成され、第１の周波数を有する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第１のマッチレスプラズマ源に結合された第１のフィルタをさらに含む。第１のフィルタは、第２の周波数を第１の正弦波形と干渉しないようフィルタリングする。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第１のフィルタに結合された第１の容量性回路を含む。第１の容量性回路は、第１のフィルタのリアクタンスとプラズマチャンバの第１のＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第１のＲＦ信号を出力する。第１の容量性回路は、第１のＲＦ信号をポイントに提供する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２の正弦波形を生成する第２のマッチレスプラズマ源を含む。第２の正弦波形は、第２の矩形波形に基づいて生成され、第２の周波数を有する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２のマッチレスプラズマ源に結合された第２のフィルタを有する。第２のフィルタは、第１の周波数を第２の正弦波形と干渉しないようフィルタリングする。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２のフィルタに結合された第２の容量性回路を含む。第２の容量性回路は、第２のフィルタのリアクタンスと、第１のＲＦコイルのリアクタンスと、プラズマチャンバの第２のＲＦコイルのリアクタンスとのバランスをとって第２のＲＦ信号を出力する。ハイブリッド周波数プラズマシステムは、第２の容量性回路に結合された信号分割器を含む。信号分割器は、第２のＲＦ信号を第３のＲＦ信号と第４のＲＦ信号とに分割する。また、信号分割器は第３の容量性回路と第４の容量性回路を含む。第３の容量性回路は、第３のＲＦ信号を受信し、プラズマチャンバの第１のＲＦコイルのリアクタンスと第２のフィルタのリアクタンスとのバランスをとって第５のＲＦ信号をポイントに提供する。第４の容量性回路は、第４のＲＦ信号を受信し、第２のＲＦコイルのリアクタンスと第２のフィルタのリアクタンスとのバランスをとって第６のＲＦ信号を第２のＲＦコイルに提供する。
【0018】
本明細書に記載したシステムおよび方法のいくつかの利点として、プラズマ安定量の増加が挙げられる。プラズマの不安定性は、単一の周波数（例えば低周波数または高周波数など）を有する、ＩＣＰコイル上に広がる動作空間の異なる領域において発生する。同じＩＣＰコイル上で利用可能な２つのＲＦ周波数を有することにより、安定性ウィンドウが、少なくとも２つの周波数の個別安定性ウィンドウの組み合わせに対して拡大する。そのため、他方の無線周波数が安定していれば、不安定な無線周波数を避けることができる。さらに、２つの周波数を同時に適用することにより、安定したウィンドウを作成できる。
【0019】
本明細書に記載されたシステムおよび方法のさらなる利点として、より低いコイル電圧と、より縮小したウィンドウのスパッタリングが挙げられる。通常、低周波数が適用されるとＩＣＰコイル電圧が低くなる。同じプラズマ密度を維持しながら、高周波数の電力の一部を低周波数の電力に置換することにより、ＩＣＰコイルの電圧を誘電体窓のスパッタリング閾値よりも低くすることができるため、誘電体窓の寿命が延びる。
【0020】
本明細書に記載したシステムおよび方法のさらなる利点として、迅速なプラズマ点火が挙げられる。プラズマを維持するために使用される電圧の量よりも高いコイル電圧が、プラズマを打つために適用される。高周波数を適用することにより、迅速なプラズマ点火が達成される。最初の電源投入時に高周波数を使用してプラズマを打ち、その後、電力を部分的または完全に低周波数に切り替えてプラズマを維持できる。
【0021】
本明細書に記載したシステムおよび方法のさらなる利点として、基板を処理する際の均一性の制御の増加、およびプラズマイオンが基板に入射する際の傾斜量の制御の増加が挙げられる。多くのプロセス条件では、２つの周波数を同じＩＣＰコイルに適用した場合にプラズマ密度プロファイルは異なる。２つの周波数を利用可能とすることにより、エッチングと傾斜の均一性のためのさらなる調整ノブを提供できる。
【0022】
他の態様は、添付の図面と併せて解釈される以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0023】
実施形態は、添付の図面と併せて解釈される以下の説明を参照することによって理解される。
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【0062】
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【発明を実施するための形態】
【0072】
以下の実施形態では、ハイブリッド周波数プラズマ源を提供するためのシステムおよび方法について説明する。本実施形態は、これらの具体的な詳細の一部または全てが欠けている場合も実施し得ると理解されるであろう。他の例では、本実施形態を不必要に曖昧にしないように、周知の操作を詳細には説明していない。
【0073】
図１は、ハイブリッドマッチレスプラズマ源（ＭＰＳ）を例示するための、システム１００の一実施形態の図である。ハイブリッドＭＰＳは二周波ＭＰＳである。システム１００は、低周波（ＬＦ）ＭＰＳ１０２と高周波（ＨＦ）ＭＰＳ１０４を含む。ＬＦＭＰＳ１０２とＨＦＭＰＳ１０４との組み合わせがハイブリッドＭＰＳである。システム１００は、第１のフィルタ１０６および第２のフィルタ１０８をさらに含む。システム１００は、第１のコンデンサ１１０および第２のコンデンサ１１２を含む。第１のコンデンサ１１０は、本明細書において容量性回路と称される場合があり、第２のコンデンサは、本明細書において容量性回路と称される場合がある。一例として、本明細書では各コンデンサを固定コンデンサまたは可変コンデンサと記載する。また、システム１００は無線周波数（ＲＦ）コイル１１４を含む。本明細書で使用するＲＦコイルは、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）コイルまたはトランス結合プラズマ（ＴＣＰ）コイルと称される場合がある。ＲＦコイル１１４は、プラズマチャンバの上部電極の一例であり、１つまたは複数のターンまたは巻線を有する。
【0074】
低周波ＭＰＳの一例は、４００キロヘルツ（ｋＨｚ）～２メガヘルツ（ＭＨｚ）の範囲かつそれを含む周波数等の低周波数で動作して、低周波数を有するＲＦ信号を生成するマッチレスプラズマ源である。例示すると、低周波ＭＰＳの動作周波数は４００ｋＨｚまたは２ＭＨｚである。高周波ＭＰＳの一例は、１２ＭＨｚ～６０ＭＨｚの範囲かつそれを含む周波数等の高周波数で動作して、高周波数を有するＲＦ信号を生成するマッチレスプラズマ源である。例示すると、高周波ＭＰＳの動作周波数は１３．５６ＭＨｚまたは２７ＭＨｚまたは６０ＭＨｚである。本明細書で使用するコンデンサの一例は、固定コンデンサまたは可変コンデンサである。一例として、高周波数は低周波数よりも大きく、低周波数からは除外される。例えば、高周波数の値が低周波数の値と一致することはない。第１のフィルタ１０６の一例はローパスフィルタまたはバンドパスフィルタであり、第２のフィルタ１０８の一例はハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタである。
【0075】
ＬＦＭＰＳ１０２は第１のフィルタ１０６に結合されており、第１のフィルタ１０６は第１のコンデンサ１１０に結合されている。同様に、ＨＦＭＰＳ１０４は第２のフィルタ１０８に結合されており、第２のフィルタ１０８は第２のコンデンサ１１２に結合されている。コンデンサ１１０と１１２はポイント１２２において互いに結合されている。ポイント１２２の一例は、第１のＲＦ接続部、第２のＲＦ接続部、および第３のＲＦ接続部の間のコネクタ等の接続部である。第１のＲＦ接続部は第１のコンデンサ１１０とポイント１２２との間にあり、第２のＲＦ接続部は第２のコンデンサ１１２とポイント１２２との間にあり、第３のＲＦ接続部はポイント１２２とＲＦコイル１１４との間にある。例示すると、ポイント１２２は、第１、第２、および第３のＲＦストラップの間のはんだである。第１のＲＦストラップは第１のＲＦ接続部の一例であり、第２のＲＦストラップは第２のＲＦ接続部の一例であり、第３のＲＦストラップは第３のＲＦ接続部の一例である。別の例示としては、ポイント１２２は、第１、第２、および第３のＲＦストラップを接続するボルトである。ポイント１２２は、ＲＦコイル１１４の端Ｅ１にＲＦ接続部１２５を介して結合されている。本明細書で使用されるＲＦ接続部の例としては、ＲＦケーブル、ＲＦストラップ、ＲＦシリンダ、ＲＦ伝送線、およびそれらの２つ以上の組み合わせが挙げられる。例示すると、ＲＦストラップは長尺かつ平坦である。さらに例示すると、ＲＦストラップは長方形である。例示として、ＲＦケーブルはＲＦシースおよびＲＦ導体を有する。ＲＦコイル１１４の反対側の端Ｅ２は接地電位に結合されている。
【0076】
ＬＦＭＰＳ１０２はＲＦ信号１１６Ａを生成し、ＲＦ信号１１６Ａを第１のフィルタ１０６に供給する。ＲＦ信号１１６Ａは正弦波形である。例えば、ＲＦ信号１１６Ａは正弦波信号の形状を有する。第１のフィルタ１０６は、ＲＦ信号１１６Ａの低周波数を通過させて、フィルタリング済信号１１８Ａを出力する。例えば、フィルタリング済信号１１８Ａの低周波数は、ＲＦ信号１１６Ａの低周波数と同じである。
【0077】
第１のフィルタ１０６は、フィルタリング済信号１１８Ａを第１のコンデンサ１１０に提供する。第１のコンデンサ１１０は、フィルタリング済信号１１８Ａを受信して、出力ＲＦ信号１２０Ａを提供する。例えば、第１のコンデンサ１１０は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第１のフィルタ１０６のリアクタンスのバランスをとるキャパシタンスを有する。例示すると、第１のコンデンサ１１０は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定の範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第１のコンデンサ１１０のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。別の例示として、第１のコンデンサ１１０は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第１のフィルタ１０６のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。例示すると、第１のコンデンサ１１０は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第１のコンデンサ１１０のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。出力ＲＦ信号１２０Ａはコンデンサ１１０からポイント１２２に提供される。
【0078】
なお、一例として、本明細書に記載された第１のリアクタンスは第１の符号（例えば正の符号または負の符号など）を有し、本明細書に記載された第２のリアクタンスは第２の符号（例えば負の符号または正の符号など）を有する。この例では、第２の符号は第１の符号の反対である。例示すると、第１のリアクタンスが正のときに第２のリアクタンスは負であり、第１のリアクタンスが負のときに第２のリアクタンスは正である。別の例示として、第１のリアクタンスが正の値のときに第２のリアクタンスは負の値となり、第１のリアクタンスが負の値のときに第２のリアクタンスは正の値となる。
【0079】
同様に、ＨＦＭＰＳ１０４はＲＦ信号１１６Ｂを生成し、ＲＦ信号１１６Ｂを第２のフィルタ１０８に供給する。ＲＦ信号１１６Ｂは正弦波形である。例えば、ＲＦ信号１１６Ｂは正弦波信号の形状を有する。第２のフィルタ１０８は、ＲＦ信号１１６Ｂの高周波数を通過させて、フィルタリング済信号１１８Ｂを出力する。例えば、フィルタリング済信号１１８Ｂの高周波数は、ＲＦ信号１１６Ｂの高周波数と同じである。
【0080】
第２のフィルタ１０８は、フィルタリング済信号１１８Ｂを第２のコンデンサ１１２に提供する。第２のコンデンサ１１２は、フィルタリング済信号１１８Ｂを受信して、出力ＲＦ信号１２０Ｂを提供する。例えば、第２のコンデンサ１１２は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第２のフィルタ１０８のリアクタンスのバランスをとるキャパシタンスを有する。例示すると、第２のコンデンサ１１２は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定の範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第２のコンデンサ１１２のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０４の高周波数の共振周波数が高い。別の例示として、第２のコンデンサ１１２は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第２のフィルタ１０８のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。さらに例示すると、第２のコンデンサ１１２は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第２のコンデンサ１１２のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０４の高周波数の共振周波数が高い。第２のコンデンサ１１２は、出力ＲＦ信号１２０Ｂをポイント１２２に提供する。出力ＲＦ信号１２０Ａおよび１２０Ｂは、ポイント１２２において合成されて合成ＲＦ信号１２３を生成し、合成ＲＦ信号１２３は端Ｅ１に供給される。
【0081】
１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバに出力ＲＦ信号１２０Ａおよび１２０Ｂに加えて供給されるときに、プラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持される。１つまたは複数のプロセスガスの例としては、酸素含有ガス、窒素含有ガス、フッ素含有ガス、およびそれらの２つ以上の組み合わせが挙げられる。
【0082】
プラズマからのＲＦ電力は、反射ＲＦ信号１１５の形で反射される。反射ＲＦ信号１１５は、プラズマチャンバ内のプラズマからポイント１２２によって受信され、反射ＲＦ信号１２４Ａと反射ＲＦ信号１２４Ｂに分割される。反射ＲＦ信号１１５のＲＦ電力は、プラズマチャンバからＲＦコイル１１４を介してポイント１２２に向けて反射される。反射ＲＦ信号１２４Ａは、ポイント１２２から第２のコンデンサ１１２に提供される。反射ＲＦ信号１１５と反射ＲＦ信号１２４Ａは、低周波数と高周波数の組み合わせを有する。第２のコンデンサ１１２は、反射ＲＦ信号１２４Ａのインピーダンスを修正して、出力ＲＦ信号１２６Ａをフィルタ１０８に提供する。例えば、第２のコンデンサ１１２は、上記と同様の方法でＲＦコイル１１４および第２のフィルタ１０８のリアクタンス間のバランスをとって、出力ＲＦ信号１２６Ａを提供する。例示すると、第２のコンデンサ１１２は、反射ＲＦ信号１２４Ａのインピーダンスを、ゼロまたはゼロに近くするなど最小量に低減して、出力ＲＦ信号１２６Ａを第２のフィルタ１０８に提供する。第２のフィルタ１０８は、出力ＲＦ信号１２６Ａの低周波数をフィルタリングして除き、フィルタリング済信号１２８Ａを出力する。周波数をフィルタリングして除く例として、周波数を除去することが挙げられる。周波数をフィルタリングして除く例として、周波数を下げることが挙げられる。フィルタリング済信号１２８Ａは、低周波数からダメージを受けないようＨＦＭＰＳ１０４を保護するように、低周波数の量が少ないか、またはその量がゼロである。
【0083】
同様に、反射ＲＦ信号１２４Ｂは、ポイント１２２から第１のコンデンサ１１０に反射される。反射ＲＦ信号１２４Ｂは、低周波数と高周波数の組み合わせを有する。第１のコンデンサ１１０は、反射ＲＦ信号１２４Ｂのインピーダンスを修正して、出力ＲＦ信号１２６Ｂを第１のフィルタ１０６に提供する。例えば、第１のコンデンサ１１０は、上記と同様の出力方法でＲＦコイル１１４および第１のフィルタ１０６のリアクタンス間のバランスをとって、出力ＲＦ信号１２６Ｂを提供する。例示すると、第１のコンデンサ１１０は、反射ＲＦ信号１２４Ｂのインピーダンスを、ゼロまたはゼロに近くするなど最小量に低減して、出力ＲＦ信号１２６Ｂを第１のフィルタ１０６に提供する。第１のフィルタ１０６は、出力ＲＦ信号１２６Ｂの高周波数を下げるまたは除去するなどしてフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号１２８Ｂを出力する。フィルタリング済信号１２８Ｂは、高周波数からダメージを受けないようＬＦＭＰＳ１０２を保護するように、高周波数の量が少ないか、またはその量がゼロである。
【0084】
なお、第１のフィルタ１０６は高周波数をフィルタリングして除くが、高周波数にはある範囲の周波数範囲が含まる。例えば、第１のフィルタ１０６は、高周波数から所定の範囲内の周波数をフィルタリングして除く。例示すると、第１のフィルタ１０６は、出力ＲＦ信号１２６Ｂの２７ＭＨｚの高周波数をフィルタリングして除くために、２６．７ＭＨｚ～２７．３ＭＨｚの範囲の周波数を除去する。なお、同様に、第２のフィルタ１０８は低周波数をフィルタリングして除くが、低周波数にはある範囲の周波数が含まれる。例えば、第２のフィルタ１０８は、低周波数から所定の範囲内の周波数をフィルタリングして除く。例示すると、第２のフィルタ１０８は、出力ＲＦ信号１２６Ａの４００ｋＨｚの低周波数をフィルタリングして除くために、３８０ｋＨｚ～４３０ｋＨｚの範囲の周波数をフィルタリングして除く。
【0085】
なお、ＬＦＭＰＳ１０２とＲＦコイル１１４との間には、インピーダンス整合ネットワークまたはインピーダンス整合回路またはインピーダンス整合システムまたはインピーダンス整合電気回路またはインピーダンス整合器等の整合器が存在しないことにさらに留意すべきである。例えば、ＬＦＭＰＳ１０２とＲＦコイル１１４との間には、整合器の筐体または物理的な容器等の物理ハウジングが存在しない。同様に、ＨＦＭＰＳ１０４とＲＦコイル１１４との間には整合器が存在しない。例えば、ＨＦＭＰＳ１０４とＲＦコイル１１４との間には、整合器の筐体または物理的な容器等の物理ハウジングが存在しない。
【0086】
一実施形態では、ＲＦコイル１１４ではなく、チャック等の基板支持体が使用される。チャックは、アルミニウムまたはアルミニウムの合金等の金属から作製されている。
【0087】
ある実施形態では、システム１００には第１のフィルタ１０６が含まれない。この実施形態では、ＬＦＭＰＳ１０２は、第１のフィルタ１０６に結合されずに第１のコンデンサ１１０に結合されている。
【0088】
一実施形態では、システム１００には第２のフィルタ１０８が含まれない。この実施形態では、ＨＦＭＰＳ１０４は、第２のフィルタ１０８に結合されずに第２のコンデンサ１１２に結合されている。
【0089】
一実施形態では、ＬＦＭＰＳ１０２は第１のフィルタ１０６にＲＦ接続部を介して結合され、第１のフィルタ１０６は第１のコンデンサ１１０にＲＦ接続部を介して結合され、第１のコンデンサ１１０はポイント１２２にＲＦ接続部を介して結合されている。同様に、ＨＦＭＰＳ１０４は第２のフィルタ１０８にＲＦ接続部を介して結合され、第２のフィルタ１０８は第２のコンデンサ１１２にＲＦ接続部を介して結合され、第２のコンデンサ１１２はポイント１２２にＲＦ接続部を介して結合されている。この実施形態では、ＲＦ信号１１６Ａおよび１２８Ｂは、ＬＦＭＰＳ１０２と第１のフィルタ１０６との間のＲＦ接続部を介して、ＬＦＭＰＳ１０２と第１のフィルタ１０６との間で伝達される。また、ＲＦ信号１１８Ａおよび１２６Ｂは、第１のフィルタ１０６と第１のコンデンサ１１０との間のＲＦ接続を介して、第１のフィルタ１０６と第１のコンデンサ１１０との間で伝達される。さらに、ＲＦ信号１２０Ａおよび１２４Ｂは、第１のコンデンサ１１０とポイント１２２との間のＲＦ接続部を介して、第１のコンデンサ１１０とポイント１２２との間で伝達される。さらに、ＲＦ信号１１６Ｂおよび１２８Ａは、ＨＦＭＰＳ１０４と第２のフィルタ１０８との間のＲＦ接続部を介して、ＨＦＭＰＳ１０４と第２のフィルタ１０８との間で伝達される。また、ＲＦ信号１１８Ｂおよび１２６Ａは、第２のフィルタ１０８と第２のコンデンサ１１２との間のＲＦ接続部を介して、第２のフィルタ１０８と第２のコンデンサ１１２との間で伝達される。さらに、ＲＦ信号１２０Ｂおよび１２４Ａは、第２のコンデンサ１１２とポイント１２２との間のＲＦ接続部を介して、第２のコンデンサ１１２とポイント１２２との間で伝達される。
【0090】
ある実施形態では、ＲＦコイル１１４ではなく、基板支持体内のプレートまたはリング等の下部電極が使用される。例えば、ポイント１２２は下部電極に結合されている。下部電極と基板支持体の例は後述する。
【0091】
一実施形態では、ＨＦＭＰＳ１０４をオンにしてＲＦ信号１１６Ｂを所定時間生成し、ＬＦＭＰＳ１０２はオフのままとする。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＬＦＭＰＳ１０２がオンにされてＲＦ信号１１６Ａが生成される。ＬＦＭＰＳ１０２がオンにされると、ＨＦＭＰＳ１０４はオフにされるか、オンのままである。
【0092】
一実施形態では、ＬＦＭＰＳ１０２をオンにしてＲＦ信号１１６Ａを所定時間生成し、ＨＦＭＰＳ１０４をオンにしてＲＦ信号１１６Ｂを所定時間生成する。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＨＦＭＰＳ１０４はオフにされるか、オンのままである。
【0093】
一実施形態では、ＨＦＭＰＳ１０４ではなくＬＦＭＰＳが使用される。ＬＦＭＰＳの動作周波数は、ＬＦＭＰＳ１０２の動作周波数と同じである。
【0094】
一実施形態では、ＬＦＭＰＳ１０２ではなくＨＦＭＰＳが使用される。ＨＦＭＰＳの動作周波数は、ＨＦＭＰＳ１０４の動作周波数と同じである。
【0095】
ある実施形態では、ＲＦコイル１１４の端Ｅ２は終端コンデンサを介して接地電位に結合されている。例えば、ＲＦコイル１１４の端Ｅ２は終端コンデンサの第１の端に結合されており、終端コンデンサの第２の端は接地電位に結合されている。
【0096】
図２Ａは、ローパスフィルタ２００の一実施形態の図である。フィルタ２００は、図１の第１のフィルタ１０６の一例である。フィルタ２００は、インダクタ２０２、別のインダクタ２０４、コンデンサ２０６、および別のコンデンサ２０８を含む。
【0097】
フィルタ２００の入力ＩｎはＬＦＭＰＳ１０２に結合されており、フィルタ２００の出力Ｏｕｔは第１のコンデンサ１１０（図１）に結合されている。フィルタ２００の入力Ｉｎはインダクタ２０２に結合されており、インダクタ２０２はインダクタ２０４とコンデンサ２０６の第１の端とに結合されている。インダクタ２０４は、フィルタ２００の出力Ｏｕｔとコンデンサ２０８の第１の端とに結合されている。コンデンサ２０８の第１の端は、フィルタ２００の出力Ｏｕｔに結合されている。コンデンサ２０８の第２の端は接地電位に結合され、コンデンサ２０６の第２の端は接地電位に結合されている。
【0098】
第１のフィルタ２００は、ＲＦ信号１１６Ａを受信し、ＲＦ信号１１６Ａの低周波数を通過させて、フィルタリング済ＲＦ信号１１８Ａを出力する。また、フィルタ２００は、出力ＲＦ信号１２６Ｂをフィルタ２００の出力Ｏｕｔにおいて受信し、出力ＲＦ信号１２６Ｂの高周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号１２８Ｂをフィルタ２００の入力Ｉｎにおいて提供する。
【0099】
図２Ｂは、ハイパスフィルタ２３０の一実施形態の図である。フィルタ２３０は、図１の第２のフィルタ１０８の一例である。フィルタ２３０は、コンデンサ２３２、コンデンサ２３４、インダクタ２３６、およびインダクタ２３８を含む。
【0100】
フィルタ２３０の入力ＩｎはＨＦＭＰＳ１０４に結合されており、フィルタ２３０の出力Ｏｕｔは第２のコンデンサ１１２（図１）に結合されている。フィルタ２３０の入力Ｉｎはコンデンサ２３２に結合されており、コンデンサ２３２はインダクタ２３６の第１の端に結合され、コンデンサ２３４に結合されている。コンデンサ２３４はフィルタ２３０の出力Ｏｕｔおよびインダクタ２３８の第１の端に結合されている。インダクタ２３６の第２の端は接地電位に結合されており、インダクタ２３８の第２の端は接地電位に結合されている。
【0101】
第１のフィルタ２３０は、ＲＦ信号１１６Ｂを受信し、ＲＦ信号１１６Ｂの高周波数を通過させて、フィルタリング済ＲＦ信号１１８Ｂを出力する。また、フィルタ２３０は、出力ＲＦ信号１２６Ａをフィルタ２３０の出力Ｏｕｔにおいて受信し、出力ＲＦ信号１２６Ａの低周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号１２８Ａをフィルタ２３０の入力Ｉｎにおいて提供する。
【0102】
図２Ｃは、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタ等のバンドパスフィルタ２５０の一実施形態の図である。フィルタ２５０は、図１の第１のフィルタ１０６または第２のフィルタ１０８の一例である。フィルタ２５０は、インダクタ２５２、別のインダクタ２５４、インダクタ２５６、コンデンサ２５８、コンデンサ２６０、およびコンデンサ２６２を含む。
【0103】
フィルタ２５０が第１のフィルタ１０６（例えばローパスフィルタなど）として使用されるとき、フィルタ２５０の入力ＩｎはＬＦＭＰＳ１０２に結合されており、フィルタ２５０の出力Ｏｕｔは第１のコンデンサ１１０（図１）に結合されている。また、フィルタ２５０が第２のフィルタ１０８（例えばハイパスフィルタなど）として使用されるとき、フィルタ２５０の入力ＩｎはＨＦＭＰＳ１０４に結合されており、フィルタ２５０の出力Ｏｕｔは第２のコンデンサ１１２（図１）に結合されている。
【0104】
フィルタ２５０の入力Ｉｎはインダクタ２５２に結合されており、インダクタ２５２はコンデンサ２５８と直列に結合されている。コンデンサ２５８は、コンデンサ２６０の第１の端、インダクタ２５６の第１の端、およびインダクタ２５４に結合されている。コンデンサ２６０の第１の端はインダクタ２５６の第１の端とインダクタ２５４とに結合されている。インダクタ２５４はコンデンサ２６２と直列に結合され、コンデンサ２６２はフィルタ２５０の出力Ｏｕｔに結合されている。コンデンサ２６０の第２の端は接地電位に結合されており、インダクタ２５６の第２の端は接地電位に結合されている。
【0105】
フィルタ２５０が第１のフィルタ１０６として使用されるとき、フィルタ２５０はＲＦ信号１１６Ａを受信し、ＲＦ信号１１６Ａの低周波数を通過させて、フィルタリング済ＲＦ信号１１８Ａを出力する。また、フィルタ２５０は、出力ＲＦ信号１２６Ｂをフィルタ２５０の出力Ｏｕｔにおいて受信し、出力ＲＦ信号１２６Ｂの高周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号１２８Ｂをフィルタ２５０の入力Ｉｎにおいて提供する。
【0106】
フィルタ２５０が第２のフィルタ１０８として使用されるとき、フィルタ２５０はＲＦ信号１１６Ｂを受信し、ＲＦ信号１１６Ｂの高周波数を通過させて、フィルタリング済ＲＦ信号１１８Ｂを出力する。この場合、フィルタ２５０は、出力ＲＦ信号１２６Ａをフィルタ２５０の出力Ｏｕｔにおいて受信し、出力ＲＦ信号１２６Ａの低周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号１２８Ａをフィルタ２５０の入力Ｉｎにおいて提供する。
【0107】
図２Ｄは、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタ等のバンドパスフィルタ２７０の一実施形態の図である。バンドパスフィルタ２７０は直列共振回路である。フィルタ２７０は、図１の第１のフィルタ１０６または１０８の一例である。フィルタ２７０は、互いに直列に結合されたインダクタ２７２とコンデンサ２７４とを含む。
【0108】
フィルタ２７０がローパス第１フィルタ１０６として使用されるとき、フィルタ２７０の入力ＩｎはＬＦＭＰＳ１０２に結合されており、フィルタ２７０の出力Ｏｕｔは第１のコンデンサ１１０（図１）に結合されている。また、フィルタ２７０がハイパス第２フィルタ１０８として使用されるとき、フィルタ２７０の入力ＩｎはＨＦＭＰＳ１０４に結合され、フィルタ２７０の出力Ｏｕｔは第２のコンデンサ１１２（図１）に結合されている。
【0109】
フィルタ２７０の入力Ｉｎはインダクタ２７２に結合されており、インダクタ２７２はコンデンサ２７４と直列に結合されている。コンデンサ２７４はフィルタ２７０の出力Ｏｕｔに結合されている。
【0110】
フィルタ２７０が第１のフィルタ１０６として使用されるとき、フィルタ２７０はＲＦ信号１１６Ａを受信し、ＲＦ信号１１６Ａの低周波数を通過させて、フィルタリング済ＲＦ信号１１８Ａを出力する。また、フィルタ２７０は、出力ＲＦ信号１２６Ｂをフィルタ２７０の出力Ｏｕｔにおいて受信し、出力ＲＦ信号１２６Ｂの高周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号１２８Ｂをフィルタ２７０の入力Ｉｎにおいて提供する。
【0111】
フィルタ２７０が第２のフィルタ１０８として使用されるとき、フィルタ２７０はＲＦ信号１１６Ｂを受信し、ＲＦ信号１１６Ｂの高周波数を通過させて、フィルタリング済ＲＦ信号１１８Ｂを出力する。この場合、フィルタ２７０は、出力ＲＦ信号１２６Ａをフィルタ２７０の出力Ｏｕｔにおいて受信し、出力ＲＦ信号１２６Ａの低周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号１２８Ａをフィルタ２７０の入力Ｉｎにおいて提供する。
【0112】
図３Ａは、プラズマシステム３００内でのＬＦＭＰＳ１０２およびＨＦＭＰＳ１０４の使用を例示するための、プラズマシステム３００の一実施形態の図である。プラズマシステム３００は、ＬＦＭＰＳ１０２、ＨＦＭＰＳ１０４、第１のフィルタ１０６、第２のフィルタ１０８、第１のコンデンサ１１０、第２のコンデンサ１１２、ＬＦバイアスＲＦ発生器（ＲＦＧ）３０２、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４、整合器３０６、およびプラズマチャンバ３０８を含む。
【0113】
ＬＦバイアスＲＦＧの一例は、低周波数で動作して、低周波数を有するＲＦ信号を生成するＲＦ発生器である。例示すると、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２の動作周波数は、ＬＦＭＰＳ１０２の動作周波数とは異なる。さらに例示すると、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２の動作周波数は２ＭＨｚであり、ＬＦＭＰＳ１０２の動作周波数は４００ｋＨｚである。別の例示としては、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２によって生成されたＲＦ信号の周波数は、ＬＦＭＰＳ１０２によって生成されたＲＦ信号１１６Ａの周波数と同じ（例えば等しい）である。同様に、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４の一例は、高周波数で動作して、高周波数を有するＲＦ信号を生成するＲＦ発生器である。例示すると、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４の動作周波数は、ＨＦＭＰＳ１０４の動作周波数とは異なる。さらに例示すると、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４の動作周波数は６０ＭＨｚであり、ＨＦＭＰＳ１０４の動作周波数は２７ＭＨｚである。別の例示としては、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４の動作周波数は、ＨＦＭＰＳ１０４の動作周波数と同じである。
【0114】
本明細書に記載の整合器は、１つまたは複数の分岐回路を含む。一例として、整合器はハウジングまたは筐体を有する。整合器の例としては、インピーダンス整合ネットワークおよびインピーダンス整合回路が挙げられる。例示すると、整合器の各分岐回路は、インダクタ、レジスタ、およびコンデンサ等、１つまたは複数の電気回路部品を含む。さらに例示すると、各分岐回路は、直列回路、またはシャント回路、またはそれらの組み合わせを含む。シャント回路は、一端において直列回路に結合され、反対側の端において接地電位に結合されている。一例として、直列回路は互いに直列に結合された２つ以上の電気回路部品を含み、シャント回路は互いに直列に結合された２つ以上の電気回路部品を含む。別の例として、直列回路は少なくとも１つの電気部品を含み、シャント回路は少なくとも１つの電気回路部品を含む。
【0115】
整合器３０６は、整合器３０６の入力３２４Ａと整合器３０６の出力３２６との間に結合された第１の分岐回路を含む。また、整合器３０６は、整合器３０６の別の入力３２４Ｂと出力３２６との間に結合された第２の分岐回路を含む。
【0116】
プラズマチャンバ３０８は、基板支持体３１０とＲＦコイル３１２を含む。半導体ウエハ等の基板Ｓが基板支持体３１０の上面に載置される。ＲＦコイル３１２は、２つのターンを有し、ＲＦコイル１１４（図１）の一例である。基板支持体３１０の一例は、静電チャック（ＥＳＣ）等のチャックである。基板支持体３１０は下部電極３１１を含むが、下部電極３１１はアルミニウムまたはアルミニウムの合金等の金属から作製されている。プラズマチャンバ３０８は誘電体窓３１４を有する。例えば、誘電体窓３１４がプラズマチャンバ３０８の上壁を形成する。ＲＦコイル３１２は誘電体窓３１４の上方に位置する。
【0117】
ポイント１２２は、ＲＦコイル３１２の端３１６にＲＦ接続部１２５を介して結合されている。ＲＦコイル３１２の反対側の端３１８は接地電位に結合されている。
【0118】
ＬＦバイアスＲＦＧ３０２は整合器３０６の入力３２４ＡにＲＦケーブル３２０を介して結合され、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４は整合器３０６の入力３２４ＢにＲＦケーブル３２２を介して結合されている。整合器３０６の出力３２６は、ＲＦ伝送線３２８を介して基板３１０の下部電極３１１に結合されている。本明細書において使用されるＲＦ伝送線の例として、ＲＦシースで囲まれたＲＦロッドが挙げられる。ＲＦロッドとＲＦシースとの間には絶縁材料が存在する。ＲＦ伝送線の別の例としては、ＲＦロッドと１つまたは複数のＲＦストラップとの組み合わせが挙げられる。例示すると、ＲＦロッドはＲＦシースで囲まれ、下部電極３１１に結合され、ＲＦストラップを介して出力３２６に結合されている。
【0119】
合成ＲＦ信号１２３はポイント１２２からＲＦ接続部１２５を介して端３１６に送信される。ＬＦバイアスＲＦＧ３０２はＲＦ信号３３０を生成し、ＲＦ信号３３０を入力３２４Ａに送信する。同様に、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４はＲＦ信号３３２を生成し、ＲＦ信号３３２をＲＦケーブル３２２を介して入力３２４Ｂに送信する。整合器３０６は、ＲＦ信号３３０および３３２を受信し、ＲＦ信号３３０および３３２のインピーダンスを修正して、出力３２６に結合された負荷のインピーダンスと、入力３２４Ａおよび３２４Ｂに結合された供給源のインピーダンスとを整合させる。出力３２６に結合された負荷の例としては、ＲＦ伝送線３２８およびプラズマチャンバ３０８が挙げられる。入力３２４Ａおよび３２４Ｂに結合された供給源の例としては、ＲＦケーブル３２０および３２２、ならびにバイアスＲＦ発生器３０２および３０４が挙げられる。ＲＦ信号３３０のインピーダンスは、整合器３０６の第１の分岐回路によって修正されて、第１の修正ＲＦ信号が出力され、ＲＦ信号３３２のインピーダンスは、整合器３０６の第２の分岐回路によって修正されて、第２の修正ＲＦ信号が出力される。第１および第２の修正ＲＦ信号は、出力３２６において、加算されるなどして合成されて、出力３２６において修正ＲＦ信号３３４が提供される。修正ＲＦ信号３３４は、出力３２６からＲＦ伝送線３２８を介して下部電極３１１に送信される。
【0120】
１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８に合成ＲＦ信号１２３および３３４に加えて供給されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持されるときに、基板Ｓが処理され、反射ＲＦ信号１１５がプラズマチャンバ３０８からＲＦ接続部１２５を介してポイント１２２に向けて反射される。例えば、反射ＲＦ信号１１５は、プラズマチャンバ３０８からＲＦ接続部１２５を介してポイント１２２に向けて反射される。基板Ｓを処理する例としては、基板Ｓの上部に金属または酸化物を堆積させることと、基板Ｓをエッチングすることと、基板Ｓをクリーニングすることと、基板Ｓをスパッタリングすることが挙げられる。
【0121】
一実施形態では、ＲＦコイル３１２は図３Ａに示したものとは異なる数のターンを有する。
【0122】
ある実施形態では、ＲＦコイル３１２の各ターンが異なる平面にある。
【0123】
図３Ｂは、下部電極３１１が接地電位に結合されているときのＬＦＭＰＳ１０２およびＨＦＭＰＳ１０４の使用を例示するための、プラズマシステム３５０の一実施形態の図である。プラズマシステム３５０は、ＬＦＭＰＳ１０２、ＨＦＭＰＳ１０４、第１のフィルタ１０６、第２のフィルタ１０８、第１のコンデンサ１１０、第２のコンデンサ１１２、およびプラズマチャンバ３０８を含む。下部電極３１１が接地電位に結合されている間、合成ＲＦ信号１２３が上記と同様の方法で生成され、ＲＦコイル３１２に供給される。
【0124】
１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８に合成ＲＦ信号１２３に加えて提供されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、反射ＲＦ信号１１５がプラズマチャンバ３０８からポイント１２２に向けて反射される。
【0125】
図４は、ＲＦコイル１１４にＲＦ電力を供給するためのＬＦ源ＲＦＧ４０２とＨＦ源ＲＦＧ４０４の使用を例示するための、システム４００の一実施形態の図である。システム４００は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２とＨＦＲＦＧ４０４を含む。システム４００はさらに、二周波整合器４０６とＲＦコイル１１４を含む。
【0126】
ＬＦ源ＲＦＧの一例は、低周波数で動作して、低周波数を有するＲＦ信号を生成するＲＦ発生器である。例示すると、ＬＦ源ＲＦＧ４０２の動作周波数は、ＬＦＭＰＳ１０２（図１）の動作周波数とは異なる。さらに例示すると、ＬＦ源ＲＦＧの動作周波数は２ＭＨｚであり、ＬＦＭＰＳ１０２の動作周波数は４００ｋＨｚである。別の例示としては、ＬＦ源ＲＦＧ４０２によって生成されたＲＦ信号４２０の周波数は、ＬＦＭＰＳ１０２によって生成されたＲＦ信号１１６Ａの周波数とは異なる。さらに別の例示としては、ＬＦ源ＲＦＧ４０２によって生成されたＲＦ信号４２０の周波数は、ＬＦＭＰＳ１０２の動作周波数と同じ（例えば等しい）である。
【0127】
同様に、ＨＦ源ＲＦＧ４０４の一例は、高周波数で動作して、高周波数を有するＲＦ信号を生成するＲＦ発生器である。例示すると、ＨＦ源ＲＦＧ４０４の動作周波数は、ＨＦＭＰＳ１０４の動作周波数とは異なる。さらに例示すると、ＨＦ源ＲＦＧ４０４の動作周波数は６０ＭＨｚであり、ＨＦＭＰＳ１０４の動作周波数は２７ＭＨｚである。別の例示としては、ＨＦ源ＲＦＧ４０４の動作周波数は、ＨＦＭＰＳ１０４の動作周波数と同じである。
【0128】
ＬＦ源ＲＦＧ４０２はＲＦケーブル４０８を介して二周波整合器４０６の入力４１０に結合され、ＨＦ源ＲＦＧは別のＲＦケーブル４１２を介して二周波整合器４０６の別の入力４１４に結合されている。二周波整合器４０６の出力４１６は、ＲＦコイル１１４の端Ｅ１にＲＦ接続部４１８を介して結合されている。
【0129】
ＬＦ源ＲＦＧ４０２はＲＦ信号４２０を生成し、ＲＦ信号４２０をＲＦケーブル４０８を介して入力４１０に供給する。ＲＦ信号４２０は低周波数を有する。さらに、ＨＦ源ＲＦＧ４０４はＲＦ信号４２２を生成し、ＲＦ信号４２２をＲＦケーブル４１２を介して入力４１４に供給する。ＲＦ信号４２２は高周波数を有する。二周波整合器４０６は、ＲＦ信号４２０および４２２を受信し、ＲＦ信号４２０および４２２のインピーダンスを修正して、出力４１６に結合された負荷のインピーダンスと、入力４１０および４１４に結合された供給源のインピーダンスとを整合させる。出力４１６に結合された負荷の例としては、ＲＦ接続部４１８および、ＲＦコイル１１４を含むプラズマチャンバが挙げられる。入力４１０と４１４に結合された供給源の例としては、ＲＦケーブル４０８および４１２、ならびに供給源ＲＦ発生器４０２および４０４が挙げられる。ＲＦ信号４２０のインピーダンスは二周波整合器４０６の第１の分岐回路によって修正されて第１の修正ＲＦ信号が出力され、ＲＦ信号４２２のインピーダンスは二周波整合器４０６の第２の分岐回路によって修正されて第２の修正ＲＦ信号が出力される。第１および第２の修正ＲＦ信号は、出力４１６において、加算されるなどして合成されて、出力４１６において修正ＲＦ信号４２６が提供される。修正ＲＦ信号４２６は、出力４１６からＲＦ接続部４１８を介してＲＦコイル１１４に送信される。
【0130】
１つまたは複数のプロセスガスが、ＲＦコイル１１４を含むプラズマチャンバに修正ＲＦ信号４２６に加えて供給されるときに、プラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号４２８の形で二周波整合器４０６に向けて反射される。
【0131】
一実施形態では、ＨＦ源ＲＦＧ４０４をオンにしてＲＦ信号４２２を所定時間生成し、ＬＦ源ＲＦＧ４０２はオフのままとする。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＬＦ源ＲＦＧ４０２がオンにされてＲＦ信号４２０が生成される。ＬＦ源ＲＦＧ４０２がオンにされると、ＨＦ源ＲＦＧ４０４はオフにされるか、オンのままである。
【0132】
一実施形態では、ＬＦ源ＲＦＧ４０２をオンにしてＲＦ信号４２０を所定時間生成し、ＨＦ源ＲＦＧ４０４をオンにしてＲＦ信号４２２を所定時間生成する。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＨＦ源ＲＦＧ４０４はオフにされるか、オンのままである。
【0133】
図５Ａは、二周波整合器４０６の一例である二周波整合器５００の一実施形態の図である。二周波整合器５００は分岐回路５０１を含み、分岐回路５０１はフィルタ５０６と、シャント回路５０４と、直列回路５０７と、別のフィルタ５０８とを含む。二周波整合器５００は別の分岐回路５０３を含み、分岐回路５０３はフィルタ５１０と、直列回路５１２と、シャント回路５１４と、別の直列回路５１６と、フィルタ５１８とを含む。フィルタ５０６の一例は第１のフィルタ１０６（図１）であり、フィルタ５０８の一例は第１のフィルタ１０６である。また、フィルタ５１０の一例は第２のフィルタ１０８（図１）であり、フィルタ５１８の一例は第２のフィルタ１０８である。シャント回路の一例は可変コンデンサまたは固定コンデンサであり、直列回路の一例は可変コンデンサまたは固定コンデンサである。
【0134】
フィルタ５０６は入力４１０とシャント回路５０４の端とに結合されている。シャント回路５０４の反対側の端は接地電位に結合されている。フィルタ５０６は直列回路５０７に結合されており、直列回路５０７はフィルタ５０８に結合されている。フィルタ１０８は出力４１６に結合されている。
【0135】
同様に、フィルタ５１０は入力４１４と直列回路５１２の端とに結合されている。直列回路５１２はシャント回路５１４の端に結合されている。シャント回路５１４の反対側の端は接地電位に結合されている。シャント回路５１４および直列回路５１２は直列回路５１６に結合されている。直列回路５１６はフィルタ５１８に結合されており、フィルタ５１８は出力４１６に結合されている。
【0136】
フィルタ５０６はその入力においてＲＦ信号４２０を受信し、ＲＦ信号４２０の低周波数を通過させて、その出力においてフィルタリング済信号５０５を出力する。シャント回路５０４と直列回路５０７は、フィルタリング済ＲＦ信号５０５のインピーダンスを修正して、直列回路５０７の出力において修正ＲＦ信号５０９を提供する。フィルタ５０８は、修正ＲＦ信号５０９の低周波数を通過させて、その出力においてフィルタリング済信号５１１を出力する。
【0137】
同様に、フィルタ５１０はその入力においてＲＦ信号４２２を受信し、ＲＦ信号４２２の高周波数を通過させて、その出力においてフィルタリング済ＲＦ信号５１３を出力する。直列回路５１２、シャント回路５１４、および直列回路５１６は、フィルタリング済ＲＦ信号５１３のインピーダンスを修正して、直列回路５１６の出力において修正ＲＦ信号５１５を提供する。フィルタ５１８は、修正ＲＦ信号５１５の高周波数を通過させ、その出力においてフィルタリング済信号５１７を出力する。フィルタリング済信号５１１は、加算されるなどしてフィルタリング済信号５１７と合成されて、修正ＲＦ信号４２６を生成し、修正ＲＦ信号４２６はＲＦコイル１１４に出力４１６を介して送信される。
【0138】
反射ＲＦ信号４２８は、出力４１６において反射ＲＦ信号５２０と別の反射ＲＦ信号５２２とに分割される。反射ＲＦ信号５２０は出力４１６からフィルタ５０８に送信され、反射ＲＦ信号５２２は出力４１６からフィルタ５１８に送信される。
【0139】
反射ＲＦ信号５２０は高周波数を有し、高周波数はフィルタ５０８によってフィルタリングされて、フィルタ５０８の入力においてフィルタリング済信号５２４が提供される。フィルタリング済信号５２４のインピーダンスは、直列回路５０７およびシャント回路５０４によって修正されて、修正ＲＦ信号５２６が出力される。フィルタ５０６は、修正ＲＦ信号５２６の高周波数をフィルタリングして除いて、フィルタ５０６の入力においてフィルタリング済信号５２８を提供する。一例として、フィルタリング済信号５２８は低周波数を有し、高周波数を含まない。別の例としては、フィルタリング済信号５２８は、最小量の高周波数と最大量の低周波数を有する。フィルタリング済信号５２８は、ＲＦ信号４２０の低周波数と干渉する高周波数が最小量であるか、全く有しない。フィルタリング済信号５２８は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２によってＲＦケーブル４０８を介して受信されたときに、ＬＦ源ＲＦＧ４０２にダメージを与えないか、またはＬＦ源ＲＦＧ４０２に最小限のダメージを与える。
【0140】
同様に、反射ＲＦ信号５２２は低周波数を有し、低周波数はフィルタ５１８によってフィルタリングされて、フィルタ５１８の入力においてフィルタリング済信号５３０が提供される。フィルタリング済信号５３０のインピーダンスは、直列回路５１６、シャント回路５１４、および直列回路５１２によって修正されて、修正ＲＦ信号５３２が出力される。フィルタ５１０は、修正ＲＦ信号５３２の低周波数をフィルタリングして除いて、フィルタ５１０の入力にフィルタリング済信号５３４を提供する。一例として、フィルタリング済信号５３４は高周波数を有し、低周波数を含まない。別の例としては、フィルタリング済信号５３４は、最小量の低周波数と最大量の高周波数を有する。フィルタリング済信号５２４は、ＲＦ信号４２２の高周波数と干渉する低周波数が最小量であるか、全く有しない。フィルタリング済信号５３４は、ＨＦ源ＲＦＧ４０４によってＲＦケーブル４１２を介して受信されたときに、ＨＦ源ＲＦＧ４０４にダメージを与えないか、またはＨＦ源ＲＦＧ４０４に最小限のダメージを与える。
【0141】
図５Ｂは、図４の二周波整合器４０６の別の例である二周波整合器５５０の一実施形態の図である。二周波整合器５５０は、二周波整合器５５０がフィルタ５０８および５１８を含まないことを除いて、二周波整合器５００および図５Ａと構造および機能が同じである。代わりに、直列回路５０７が出力４１６に結合され、直列回路５１６が出力４１６に結合されている。例えば、二周波整合器５５０は分岐回路５３１を含み、分岐回路５３１はフィルタ５０６と、シャント回路５０４と、直列回路５０７とを含む。また、この例では、低周波整合器５５０は分岐回路５３３を含み、分岐回路５３３はフィルタ５１０と、直列回路５１２と、シャント回路５１４と、直列回路５１６とを含む。
【0142】
反射ＲＦ信号５２０のインピーダンスは、直列回路５０７およびシャント回路５０４によって修正されて、修正ＲＦ信号５５２がフィルタ５０６に提供される。フィルタ５０６は、修正ＲＦ信号５５２の高周波数を除去または低減するなどのフィルタリングを行って、フィルタ５０６の入力においてフィルタリング済信号５５４を提供する。一例として、フィルタリング済信号５５４は低周波数を有し、高周波数を含まない。別の例としては、フィルタリング済信号５５４は、最小量の高周波数と最大量の低周波数を有する。フィルタリング済信号５５４は、ＲＦ信号４２０の低周波数と干渉する高周波数が最小量であるか、全く有しない。フィルタリング済信号５５４は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２によってＲＦケーブル４０８を介して受信されたときに、ＬＦ源ＲＦＧ４０２にダメージを与えないか、またはＬＦ源ＲＦＧ４０２に無視できる量のダメージを与える。
【0143】
同様に、反射ＲＦ信号５２２のインピーダンスは、直列回路５１６、シャント回路５１４、および直列回路５１２によって修正されて、修正ＲＦ信号５５５がフィルタ５１０に提供される。フィルタ５１０は、修正ＲＦ信号５５５の低周波数を除去または低減するなどのフィルタリングを行って、フィルタ５１０の入力においてフィルタリング済信号５５６を提供する。一例として、フィルタリング済信号５５６は高周波数を有し、低周波数を含まない。別の例としては、フィルタリング済信号５５６は、最小量の低周波数と最大量の高周波数を有する。フィルタリング済信号５５６は、ＲＦ信号４２２の高周波数と干渉する低周波数が最小量であるか、全く有しない。フィルタリング済信号５５６は、ＨＦ源ＲＦＧ４０４によってＲＦケーブル４１２を介して受信されたときに、ＨＦ源ＲＦＧ４０４にダメージを与えないか、またはＨＦ源ＲＦＧ４０４に無視できる量のダメージを与える。
【0144】
図５Ｃは、図４の二周波整合器４０６のさらに別の例である二周波整合器５７０の一実施形態の図である。二周波整合器５７０は、二周波整合器５７０がフィルタ５０６および５１０を含まないことを除いて、二周波整合器５００および図５Ａと構造および機能が同じである。代わりに、シャント回路５０４および直列回路５０７が入力４１０に結合されている。また、直列回路５１２は入力４１４に結合されている。例えば、二周波整合器５７０は分岐回路５７１を含み、分岐回路５７１はシャント回路５０４と、直列回路５０７と、フィルタ５０８とを含む。また、この例では、二周波整合器５７０が分岐回路５７３を含み、分岐回路５７３は直列回路５１２と、シャント回路５１４と、直列回路５１６と、フィルタ５１８とを含む。
【0145】
修正ＲＦ信号５２６は、ＲＦケーブル４０８を介してＬＦ源ＲＦＧ４０２（図４）に向けて反射される。修正ＲＦ信号５２６は、フィルタリング済信号５２４に基づいて生成される。このように、一例として、修正ＲＦ信号５２６は低周波数を有し、高周波数を含まない。別の例としては、修正ＲＦ信号５２６は、最小量の高周波数と最大量の低周波数を有する。修正ＲＦ信号５２６は、ＲＦ信号４２０の低周波数と干渉する高周波数が最小量であるか、全く有しない。修正ＲＦ信号５２６は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２によってＲＦケーブル４０８を介して受信されたときに、ＬＦ源ＲＦＧ４０２にダメージを与えないか、またはＬＦ源ＲＦＧ４０２に無視できる量のダメージを与える。
【0146】
同様に、修正ＲＦ信号５３２は、ＲＦケーブル４１２を介してＨＦ源ＲＦＧ４０４（図４）に向けて反射される。修正ＲＦ信号５３２は、フィルタリング済信号５３０に基づいて生成される。このように、一例として、修正ＲＦ信号５３２は高周波数を有し、低周波数を含まない。別の例として、修正ＲＦ信号５３２は、最小量の低周波数と最大量の高周波数を有する。修正ＲＦ信号５３２は、ＲＦ信号４２２の高周波数と干渉する低周波数が最小量であるか、全く有しない。修正ＲＦ信号５３２は、ＨＦ源ＲＦＧ４０５によってＲＦケーブル４１２を介して受信されたときに、ＨＦ源ＲＦＧ４０４にダメージを与えないか、またはＨＦ源ＲＦＧ４０４に無視できる量のダメージを与える。
【0147】
図６Ａは、ＬＦ源ＲＦＧ４０２およびＨＦ源ＲＦＧ４０４の使用を例示するための、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２およびＨＦバイアスＲＦＧ３０４を有するプラズマシステム６００の一実施形態の図である。プラズマシステム６００は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２、ＨＦ源ＲＦＧ４０４、二周波整合器４０６、プラズマチャンバ３０８、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４、および整合器３０６を含む。
【0148】
二周波整合器４０６の出力４１６は、ＲＦ接続部４１８を介してプラズマチャンバ３０８のＲＦコイル３１２に結合されている。修正ＲＦ信号４２６は出力４１６からＲＦ接続部４１８を介してＲＦコイル３１２に送信され、修正ＲＦ信号３３４は出力３２６からＲＦ伝送線３２８を介して下部電極３１１に送信される。１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８に修正ＲＦ信号３２６および３３４に加えて供給されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、反射ＲＦ信号４２８内に埋め込まれたＲＦ電力が二周波整合器４０６に向けて反射される。
【0149】
図６Ｂは、ＬＦ源ＲＦＧ４０２およびＨＦ源ＲＦＧ４０４の使用を例示するための、下部電極３１１がグラウンド電位に結合されているプラズマチャンバ３０８を有するシステム６５０の一実施形態の図である。システム６５０は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２、ＨＦ源ＲＦＧ４０４、二周波整合器４０６、およびプラズマチャンバ３０８を含む。修正ＲＦ信号４２６がプラズマチャンバ３０８に供給され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８に供給されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。ＲＦ電力は、反射ＲＦ信号４２８の形で、プラズマチャンバ３０８からＬＦ源ＲＦＧ４０２およびＨＦ源ＲＦＧ４０４に向かう方向に反射される。
【0150】
図７Ａは、ＬＦＭＰＳ１０２の使用を例示するための、ＨＦ源ＲＦＧ４０４を有するシステム７００の一実施形態の図である。システム７００は、ＬＦＭＰＳ１０２、ＨＦ源ＲＦＧ４０４、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、整合器７０２、およびＲＦコイル１１４を含む。一例として、図５Ａを参照すると、整合器７０２は分岐回路５０１を含まずに分岐回路５０３を含む。別の例として、図５Ｂを参照すると、整合器７０２は分岐回路５３１を含まずに分岐回路５３３を含む。さらに別の例として、図５Ｃを参照すると、整合器７０２は分岐回路５７１を含まずに分岐回路５７３を含む。
【0151】
ＨＦ源ＲＦＧ４０４は整合器７０２に結合されており、整合器７０２はポイント１２２に結合されている。その入力においてＲＦ信号４２２を受信すると、整合器７０２はＲＦ信号４２２のインピーダンスを修正して修正ＲＦ信号７０４を出力する。例えば、ＲＦ信号４２２を入力において受信すると、整合器７０２は、整合器７０２の出力に結合された負荷のインピーダンスと、整合器７０２の入力に結合された供給源のインピーダンスとを整合して、修正ＲＦ信号７０４を出力する。整合器７０２の出力に結合された負荷の例としては、ＲＦコイル１１４を有するプラズマチャンバが挙げられる。整合器７０２の出力に結合された負荷の別の例としては、出力とポイント１２２との間のＲＦ接続部、ポイント１２２とＲＦコイル１１４との間の別のＲＦ接続部、およびＲＦコイル１１４を含むプラズマチャンバが挙げられる。整合器７０２の入力に結合された供給源の例としては、ＨＦ源ＲＦＧ４０４とＲＦケーブル４１２が挙げられる。出力ＲＦ信号１２０Ａと修正ＲＦ信号７０４は、ポイント１２２において加算されるなどして合成されて、合成ＲＦ信号７０６を生成し、合成ＲＦ信号７０６はＲＦ接続部１２５を介してＲＦコイル１１４に提供される。
【0152】
１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８（図３Ａ）に合成ＲＦ信号７０６に加えて供給されるときに、プラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号７０８の形でプラズマから反射される。反射ＲＦ信号７０８は、ＲＦ接続部１２５を介して伝達され、ポイント１２２において反射ＲＦ信号１２４Ｂと反射ＲＦ信号５２２とに分割される。反射ＲＦ信号１２４Ｂは、図１を参照して上述したように、第１のコンデンサ１１０および第１のフィルタ１０６によって同じ方法で処理され、反射ＲＦ信号５２２は、分岐回路５０３（図５Ａ）、または５３３（図５Ｂ）、または５７３（図５Ｃ）によって上記と同じ方法で処理されて、修正ＲＦ信号７１０を出力する。修正ＲＦ信号７１０は、ＲＦ信号５３４（図５Ａ）、５５６（図５Ｂ）、および５３２（図５Ｃ）のいずれかの一例である。
【0153】
一実施形態では、ＨＦ源ＲＦＧ４０４をオンにしてＲＦ信号４２２を所定時間生成し、ＬＦＭＰＳ１０２はオフのままとする。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＬＦＭＰＳ１０２がオンにされてＲＦ信号１１６Ａが生成される。ＬＦＭＰＳ１０２がオンにされると、ＨＦ源ＲＦＧ４０４はオフにされるか、オンのままである。
【0154】
一実施形態では、ＬＦＭＰＳ１０２をオンにしてＲＦ信号１１６Ａを所定時間生成し、ＨＦ源ＲＦＧ４０４をオンにしてＲＦ信号４２２を所定時間生成する。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＨＦ源ＲＦＧ４０４はオフにされるか、オンのままである。
【0155】
一実施形態では、整合器７０２はポイント１２２にＲＦ接続部を介して結合されている。
【0156】
図７Ｂは、ＬＦ源ＲＦＧ４０２の使用を例示するための、ＨＦＭＰＳ１０４を有するシステム７５０の一実施形態の図である。システム７５０は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２、整合器７５２、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、およびＲＦコイル１１４を含む。一例として、図５Ａを参照すると、整合器７５２は分岐回路５０３を含まずに分岐回路５０１を含む。別の例として、図５Ｂを参照すると、整合器７５２は分岐回路５３３を含まずに分岐回路５３１を含む。さらに別の例として、図５Ｃを参照すると、整合器７５２は分岐回路５７３を含まずに分岐回路５７１を含む。
【0157】
ＬＦ源ＲＦＧ４０２は整合器７５２に結合されており、整合器７５２はポイント１２２に結合されている。その入力においてＲＦ信号４２０を受信すると、整合器７５２はＲＦ信号４２０のインピーダンスを修正して修正ＲＦ信号７５４を出力する。例えば、整合器７５２は、整合器７５２の出力に結合された負荷のインピーダンスと、整合器７５２の入力に結合された供給源のインピーダンスとを整合して、修正ＲＦ信号７５４を出力する。整合器７５２の出力に結合された負荷の例としては、ＲＦコイル１１４を有するプラズマチャンバが挙げられる。整合器７５２の出力に結合された負荷の別の例としては、出力とポイント１２２との間のＲＦ接続部、ポイント１２２とＲＦコイル１１４との間の別のＲＦ接続部、およびＲＦコイル１１４を含むプラズマチャンバが挙げられる。整合器７５２の入力に結合された供給源の例としては、ＬＦ源ＲＦＧ４０２とＲＦケーブル４０８が挙げられる。修正ＲＦ信号７５４と出力ＲＦ信号１２０Ｂは、ポイント１２２において加算されるなどして合成されて、合成ＲＦ信号７５６を生成し、合成ＲＦ信号７５６はＲＦ接続部１２５を介してＲＦコイル１１４に提供される。
【0158】
１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバに合成ＲＦ信号７５６に加えて供給されるときに、プラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号７５８の形でプラズマから反射される。反射ＲＦ信号７５８は、ＲＦ接続部１２５を介して伝わり、ポイント１２２において反射ＲＦ信号１２４Ａと反射ＲＦ信号５２０とに分割される。反射ＲＦ信号１２４Ａは、図１を参照して上述したように、第２のコンデンサ１１２および第２のフィルタ１０８によって同じ方法で処理され、反射ＲＦ信号５２０は、分岐回路５０１（図５Ａ）、または５３１（図５Ｂ）、または５７１（図５Ｃ）によって上記と同じ方法で処理されて、修正ＲＦ信号７６０を出力する。修正ＲＦ信号７６０は、ＲＦ信号５２８（図５Ａ）、５５４（図５Ｂ）、および５２６（図５Ｃ）のいずれかの一例である。
【0159】
一実施形態では、ＨＦＭＰＳ１０４をオンにしてＲＦ信号１１６Ｂを所定時間生成し、ＬＦ源ＲＦＧ４０２はオフのままとする。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＬＦ源ＲＦＧ４０２がオンにされてＲＦ信号４２０が生成される。ＬＦ源ＲＦＧ４０２がオンにされると、ＨＦＭＰＳ１０４はオフにされるか、オンのままである。
【0160】
一実施形態では、ＬＦ源ＲＦＧ４０２をオンにしてＲＦ信号４２０を所定時間生成し、ＨＦＭＰＳ１０４をオンにしてＲＦ信号１１６Ｂを所定時間生成する。所定時間内にプラズマチャンバ内でプラズマが点火または打撃されると、ＨＦＭＰＳ１０４はオフにされるか、オンのままである。
【0161】
ある実施形態では、整合器７５２はポイント１２２にＲＦ接続部を介して結合されている。
【0162】
図８Ａは、ＬＦＭＰＳ１０２およびＨＦ源ＲＦＧ４０４の使用を例示するための、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２およびＨＦバイアスＲＦＧ３０４を有するシステム８００の一実施形態の図である。システム８００は、ＬＦＭＰＳ１０２、ＨＦ源ＲＦＧ４０４、フィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、整合器７０２、プラズマチャンバ３０８、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４、および整合器３０６を含む。ポイント１２２は、ＲＦコイル３１２の端３１４にＲＦ接続部１２５を介して結合されている。
【0163】
合成ＲＦ信号７０６はポイント１２２からＲＦ接続部１２５を介してＲＦコイル３１２に供給される。修正ＲＦ信号３３４がまた下部電極３１１に供給され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８に供給されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、反射ＲＦ信号７０８がＲＦコイル３１２からＲＦ接続部１２５を介してポイント１２２に向けて反射される。
【0164】
図８Ｂは、下部電極３１１が接地電位に結合されているときのＬＦＭＰＳ１０２およびＨＦ源ＲＦＧ４０４の使用を例示するための、システム８２０の一実施形態の図である。システム８２０は、ＬＦＭＰＳ１０２、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、ＨＦ源ＲＦＧ４０４、整合器７０２、およびプラズマチャンバ３０８を含む。合成ＲＦ信号７０６がＲＦコイル３１２に供給され、下部電極が接地電位に結合され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８に供給されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、反射ＲＦ信号７０８がＲＦコイル３１２からＲＦ接続部１２５を介してポイント１２２に向けて反射される。
【0165】
図８Ｃは、ＬＦ源ＲＦＧ４０２およびＨＦＭＰＳ１０４の使用を例示するための、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２およびＨＦバイアスＲＦＧ３０４を有するシステム８４０の一実施形態の図である。システム８４０は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２、整合器７５２、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、プラズマチャンバ３０８、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４、および整合器３０６を含む。ポイント１２２は、ＲＦ接続部１２５を介してＲＦコイル３１２に結合されている。
【0166】
合成ＲＦ信号７５６がＲＦ接続部１２５を介してプラズマチャンバ３０８に修正ＲＦ信号３３４および１つまたは複数のプロセスガスに加えて供給されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されると、反射ＲＦ信号７５８が生成され、ＲＦ接続部１２５を介してポイント１２２に伝達される。
【0167】
図８Ｄは、下部電極３１１が接地電位に結合されているときのＬＦ源ＲＦＧ４０２およびＨＦＭＰＳ１０４の使用を例示するための、システム８６０の一実施形態の図である。システム８６０は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２、ＨＦＭＰＳ１０４、整合器７５２、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、およびプラズマチャンバ３０８を含む。
【0168】
合成ＲＦ信号７５６がＲＦ接続部１２５を介してプラズマチャンバ３０８に１つまたは複数のプロセスガスに加えて供給され、下部電極３１１が接地電位に結合されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、反射ＲＦ信号７５８のＲＦ電力がＲＦ接続部１２５を介してポイント１２２に向けて反射される。
【0169】
図９Ａは、高周波数を複数のＲＦコイル１１４および９０２に提供し、低周波数と高周波数をＲＦコイル１１４に提供する方法を例示するための、システム９００の一実施形態の図である。システム９００は、ＬＦＭＰＳ１０２、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、信号分割器９０６、ならびにＲＦコイル１１４および９０２を含む。信号分割器９０６は、第３のコンデンサ９０８および第４のコンデンサ９１０を含む。ＲＦコイル１１４と９０２はともに、後述する同じプラズマチャンバのものである。
【0170】
第２のコンデンサ１１２は、コンデンサ９０８および９１０に分割ポイント９１２を介して結合されている。一例として、第２のコンデンサ１１２は、２つのＲＦストラップに分割された単一のＲＦストラップ等の分割ＲＦ接続部を介してコンデンサ９０８および９１０に結合されている。この例では、単一のＲＦストラップが分割ポイント９１２において分割される。第３のコンデンサ９０８はポイント１２２に結合され、第４のコンデンサ９１０はＲＦコイル９０４の端Ｅ３に結合されている。例えば、第３のコンデンサ９０８はポイント１２２にＲＦ接続部を介して結合され、第４のコンデンサ９１０は端Ｅ３にＲＦ接続部を介して結合されている。ＲＦコイル９０４の反対側の端Ｅ４は接地電位に結合されている。
【0171】
第２のコンデンサ１１２は、第２のフィルタ１０８からフィルタリング済信号１１８Ｂを受信し、第２のフィルタ１０８のリアクタンスとＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスとのバランスをとって、出力ＲＦ信号９０１を提供する。例示すると、第２のコンデンサ１１２は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスと、ＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスである第２のリアクタンスとを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定の範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第２のコンデンサ１１２のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０４の高周波数の共振周波数が高い。別の例示として、第２のコンデンサ１１２は、ＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスに対して第２のフィルタ１０８のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。この例示では、第２のコンデンサ１１２は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスと、ＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスである第２のリアクタンスとを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第２のコンデンサ１１２のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０２の高周波数の共振周波数が高い。一例として、ＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスは、ＲＦコイル１１４のリアクタンスとＲＦコイル９０４のリアクタンスとの合計または和である。出力ＲＦ信号９０１は、第２のコンデンサ１１２から分割ポイント９１２に提供される。
【0172】
出力ＲＦ信号９０１は分割ポイント９１２において出力ＲＦ信号９１４と出力ＲＦ信号９１６とに分割される。例えば、出力ＲＦ信号９０２のＲＦ電力は、出力ＲＦ信号９１４のＲＦ電力と出力ＲＦ信号９１６のＲＦ電力とに分けられる。第３のコンデンサ９０８は、出力ＲＦ信号９１４のインピーダンスを修正して、出力ＲＦ信号９１８を提供する。例えば、第３のコンデンサ９０８は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第２のフィルタ１０８のリアクタンスのバランスをとって、出力ＲＦ信号９１８を提供する。例示すると、第３のコンデンサ９０８は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第３のコンデンサ９０８のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０４の高周波数の共振周波数が高い。別の例示として、第３のコンデンサ９０８は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第２のフィルタ１０８のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。この例示では、第３のコンデンサ９０８は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第３のコンデンサ９０８のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０４の高周波数の共振周波数が高い。出力ＲＦ信号９１８は、第３のコンデンサ９０８からポイント１２２に提供される。
【0173】
また、第４のコンデンサ９１０は、出力ＲＦ信号９１６のインピーダンスを修正して、出力ＲＦ信号９２０を提供する。例えば、第４のコンデンサ９１０は、ＲＦコイル９０４のリアクタンスに対して第２のフィルタ１０８のリアクタンスのバランスをとって、出力ＲＦ信号９２０を提供する。例示すると、第４のコンデンサ９１０は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスとＲＦコイル９０４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第４のコンデンサ９１０のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０４の高周波数の共振周波数が高い。別の例示として、第４のコンデンサ９１０は、ＲＦコイル９０４のリアクタンスに対して第２のフィルタ１０８のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。例示すると、第４のコンデンサ９１０は、第２のフィルタ１０８の第１のリアクタンスとＲＦコイル９０４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第４のコンデンサ９１０のキャパシタンスにより、ＨＦＭＰＳ１０４の高周波数の共振周波数が高い。出力ＲＦ信号９２０は、第４のコンデンサ９１０からＲＦコイル９０４に提供される。
【0174】
出力ＲＦ信号９１４、９１６、９１８、および９２０は高周波数を有する。出力ＲＦ信号１２０Ａは低周波数を有する。
【0175】
出力ＲＦ信号９１８は、加算されるなどして出力ＲＦ信号１２０Ａと合成されて、ポイント１２２において合成ＲＦ信号９２２を生成する。合成ＲＦ信号９２２は、出力ＲＦ信号９１８の高周波数および出力ＲＦ信号１２０Ａの低周波数の組み合わせを有する。合成ＲＦ信号９２２は、ＲＦ接続部１２５を介してＲＦコイル１１４の端Ｅ１に伝達される。また、出力ＲＦ信号９２０は、第４のコンデンサ９１０からＲＦコイル９０４の端Ｅ３に伝達される。
【0176】
合成ＲＦ信号９２２がＲＦコイル１１４に提供され、出力ＲＦ信号９２０がＲＦコイル９０４に提供されるときに、プラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持される。プラズマがプラズマチャンバ内で生成または維持されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号９２４の形でプラズマチャンバから反射される。反射ＲＦ信号９２４は、ＲＦコイル１１４、端Ｅ１、およびＲＦ接続部１２５を介してポイント１２２に伝達される。反射ＲＦ信号１２４は、反射ＲＦ信号１２４Ｂと反射ＲＦ信号９２６とに分割される。反射ＲＦ信号１２４Ｂは、ポイント１２２から第１のコンデンサ１１０に提供される。反射ＲＦ信号９２６は、ポイント１２２から第３のコンデンサ９０８に提供される。
【0177】
第３のコンデンサ９０８は、反射ＲＦ信号９２６のインピーダンスを修正して、ＲＦ信号９２８をコンデンサ１１２に提供する。例えば、第３のコンデンサ９０８は、ＲＦ信号９２８を受信し、上記と同様の方法で第２のフィルタ１０８およびＲＦコイル９０４のリアクタンス間のバランスをとって、ＲＦ信号９２８を提供する。例示すると、第３のコンデンサ９０８は、反射ＲＦ信号９２６のインピーダンスを、ゼロまたはゼロに近くするなど最小量に低減して、ＲＦ信号９２８を提供する。
【0178】
また、プラズマがプラズマチャンバ内で生成または維持されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号９３０の形でプラズマチャンバから反射される。反射ＲＦ信号９３０は、ＲＦコイル９０４および端Ｅ３を介して第４のコンデンサ９１０に伝達される。第４のコンデンサ９１０は、反射ＲＦ信号９３０のインピーダンスを修正して、その入力においてＲＦ信号９３２を出力する。例えば、第４のコンデンサ９１０は、反射ＲＦ信号９３０のインピーダンスを、ゼロまたはゼロに近くするなど最小量に低減して、ＲＦ信号９３２を提供する。ＲＦ信号９２８および９３２が分割ポイント９１２において合成されて反射ＲＦ信号１２４Ａが生成される。反射ＲＦ信号１２４Ａは、分割ポイント９１２から第２のコンデンサ１１２に向けて反射される。
【0179】
一実施形態では、第２のコンデンサ１１２は分割ポイント９１２にＲＦ接続部を介して結合され、分割ポイント９１２は第３のコンデンサ９０８に別のＲＦ接続部を介して結合されている。また、分割ポイント９１２はコンデンサバンク９１０にＲＦ接続部を介して結合されている。さらに、第３のコンデンサ９０８はポイント１２２にＲＦ接続部を介して結合され、第４のコンデンサ９１０は端Ｅ３にＲＦ接続部を介して結合されている。この実施形態では、ＲＦ信号１２４Ａおよび１２０Ｂは、第２のコンデンサ１１２と分割ポイント９１２との間のＲＦ接続部を介して、第２のコンデンサ１１２と分割ポイント９１２との間で伝達される。また、ＲＦ信号９１４および９２８は、分割ポイント９１２と第３のコンデンサ９０８との間のＲＦ接続部を介して、分割ポイント９１２と第３のコンデンサ９０８との間で伝達される。さらに、ＲＦ信号９１６および９３２は、分割ポイント９１２と第４のコンデンサ９１０との間のＲＦ接続部を介して、分割ポイント９１２と第４のコンデンサ９１０との間で伝達される。また、ＲＦ信号９１８および９２６は、第３のコンデンサ９０８とポイント１２２との間のＲＦ接続部を介して、第３のコンデンサ９０８とポイント１２２との間で伝達される。さらに、ＲＦ信号９２０および９３０は、第４のコンデンサ９１０と端Ｅ３との間のＲＦ接続部を介して、第４のコンデンサ９１０と端Ｅ３との間で伝達される。
【0180】
図９Ｂは、低周波数を複数のＲＦコイル１１４および９０２に提供し、低周波数と高周波数をＲＦコイル９０４に提供する方法を例示するための、システム９５０の一実施形態の図である。システム９５０は、ＬＦＭＰＳ１０２、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、信号分割器９５２、ならびにＲＦコイル１１４および９０２を含む。信号分割器９５２は、第３のコンデンサ９５４および第４のコンデンサ９５６を含む。
【0181】
第１のコンデンサ１１０は、コンデンサ９５４および９５６に分割ポイント９５８を介して結合されている。一例として、第１のコンデンサ１１０は、２つのＲＦストラップに分割された単一のＲＦストラップ等の分割ＲＦ接続部を介してコンデンサ９５４および９５６に結合されている。この例では、単一のＲＦストラップが分割ポイント９５８において分割される。第４のコンデンサ９５６はポイント９６０に結合され、第３のコンデンサ９５４はＲＦコイル１１４の端Ｅ１に結合されている。例えば、第４のコンデンサ９５６はポイント９６０にＲＦ接続部を介して結合され、第３のコンデンサ９５４は端Ｅ１にＲＦ接続部を介して結合されている。また、第２のコンデンサ１１２はポイント９６０に結合されている。ポイント９６０は、ＲＦ接続部９７２を介してＲＦコイル９０４の端Ｅ３に結合されている。
【0182】
第１のコンデンサ１１０はフィルタリング済信号１１８Ａを受信し、第１のフィルタ１０６のリアクタンスとＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスとのバランスをとって、出力ＲＦ信号９５１を提供する。例示すると、第１のコンデンサ１１０は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスと、ＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスである第２のリアクタンスとを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第１のコンデンサ１１０のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。別の例示として、第１のコンデンサ１１０は、ＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスに対して第１のフィルタ１０６のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。例示すると、第１のコンデンサ１１０は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスと、ＲＦコイル１１４および９０４の組み合わされたリアクタンスである第２のリアクタンスとを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第１のコンデンサ１１０のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。出力ＲＦ信号９５１は、第１のコンデンサ１１０からポイント９５８に提供される。
【0183】
出力ＲＦ信号９５１はポイント９５８において出力ＲＦ信号９６２と出力ＲＦ信号９６４とに分割される。第３のコンデンサ９５４は、出力ＲＦ信号９６２のインピーダンスを修正して、出力ＲＦ信号９６６を提供する。例えば、第３のコンデンサ９５４は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第１のフィルタ１０６のリアクタンスのバランスをとって、出力ＲＦ信号９６６を提供する。例示すると、第３のコンデンサ９５４は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第３のコンデンサ９０８のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。別の例示として、第３のコンデンサ９５４は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第１のフィルタ１０６のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。例示すると、第３のコンデンサ９５４は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第３のコンデンサ９５４のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。出力ＲＦ信号９６６は、第３のコンデンサ９５４からＲＦコイル１１４に提供される。
【0184】
また、第４のコンデンサ９５６は、出力ＲＦ信号９６４のインピーダンスを修正して、出力ＲＦ信号９６８を提供する。例えば、第４のコンデンサ９５６は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第１のフィルタ１０６のリアクタンスのバランスをとって、出力ＲＦ信号９６８を提供する。例示すると、第４のコンデンサ９５６は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは、第２のリアクタンスの振幅から所定の範囲内にあり、第２のリアクタンスの方向とは反対方向の振幅を有する。この例示では、第４のコンデンサ９５６のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。別の例示として、第４のコンデンサ９５６は、ＲＦコイル１１４のリアクタンスに対して第１のフィルタ１０６のリアクタンスを打ち消すキャパシタンスを有する。例示すると、第４のコンデンサ９５６は、第１のフィルタ１０６の第１のリアクタンスとＲＦコイル１１４の第２のリアクタンスを達成するキャパシタンスを有する。この例示では、第１のリアクタンスは第２のリアクタンスと振幅が等しく、方向が反対である。この例示では、第４のコンデンサ９５６のキャパシタンスにより、ＬＦＭＰＳ１０２の低周波数の共振周波数が低い。出力ＲＦ信号９６８は、第４のコンデンサ９５６からポイント９６０に提供される。
【0185】
出力ＲＦ信号９６２、９６４、９６６、および９６８は低周波数を有する。出力ＲＦ信号１２０Ｂは高周波数を有する。
【0186】
出力ＲＦ信号９６８は、加算されるなどして出力ＲＦ信号１２０Ｂと合成されて、ポイント９６０において合成ＲＦ信号９７０を生成する。合成ＲＦ信号９７０は、出力ＲＦ信号９６８の低周波数および出力ＲＦ信号１２０Ｂの高周波数の組み合わせを有する。合成ＲＦ信号９７０は、ＲＦ接続部９７２を介してＲＦコイル９０４の端Ｅ３に伝達される。また、出力ＲＦ信号９６６は、第３のコンデンサ９５４からＲＦコイル１１４の端Ｅ１に伝達される。
【0187】
合成ＲＦ信号９７０がＲＦコイル９０４に提供され、出力ＲＦ信号９６６がＲＦコイル１１４に供給されるときに、ＲＦコイル１１４および９０４を含むプラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持される。プラズマがプラズマチャンバ内で生成または維持されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号９７４の形でプラズマチャンバから反射される。反射ＲＦ信号９７４は、ＲＦコイル９０４、端Ｅ３、およびＲＦ接続部９７２を介してポイント９６０に伝達される。反射ＲＦ信号９７４は、ポイント９６０において、反射ＲＦ信号１２４Ａと反射ＲＦ信号９７６とに分割される。反射ＲＦ信号１２４Ａは、ポイント９６０から第２のコンデンサ１１２に提供される。反射ＲＦ信号９７６は、ポイント９６０から第４のコンデンサ９５６に提供される。第４のコンデンサ９５６は、反射ＲＦ信号９７６のインピーダンスを修正して、その入力においてＲＦ信号９７８を提供する。例えば、第４のコンデンサ９５６は、上記と同様の方法で第１のフィルタ１０６およびＲＦコイル９０４のリアクタンス間のバランスをとって、ＲＦ信号９７８を分割ポイント９５８に提供する。例示すると、第４のコンデンサ９５６は、反射ＲＦ信号９７６のインピーダンスをゼロまたはゼロに近くするなど最小量に低減して、ＲＦ信号９７８を分割ポイント９５８に出力する。
【0188】
また、プラズマチャンバ内でプラズマが生成または維持されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号９８０の形でプラズマチャンバから反射される。反射ＲＦ信号９８０は、ＲＦコイル１１４および端Ｅ１を介して第３のコンデンサ９５４に伝達される。第３のコンデンサ９５４は、反射ＲＦ信号９８０のインピーダンスを修正して、その入力においてＲＦ信号９８２を出力する。例えば、第３のコンデンサ９５４は、上記と同様の方法で第１のフィルタ１０６およびＲＦコイル１１４のリアクタンス間のバランスをとって、ＲＦ信号９８２を分割ポイント９５８に提供する。例示すると、第３のコンデンサ９５４は、反射ＲＦ信号９８０のインピーダンスをゼロまたはゼロに近くするなど最小量に低減して、ＲＦ信号９８２を分割ポイント９５８に出力する。ＲＦ信号９８２および９７８が分割ポイント９５８において合成されて反射ＲＦ信号１２４Ｂが生成される。反射ＲＦ信号１２４Ｂは、分割ポイント９５８から第１のコンデンサ１１０に向けて反射される。
【0189】
ある実施形態では、第１のコンデンサ１１０は分割ポイント９５８にＲＦ接続部を介して結合されている。また、分割ポイント９５８は第３のコンデンサ９５４にＲＦ接続部を介して結合され、分割ポイント９５８は第４のコンデンサ９５６にＲＦ接続部を介して結合されている。さらに、第３のコンデンサ９５４は端Ｅ１にＲＦ接続部を介して結合され、第４のコンデンサ９５６はポイント９６０にＲＦ接続部を介して結合されている。また、第２のコンデンサ１１２はポイント９６０にＲＦ接続部を介して結合されている。この実施形態では、ＲＦ信号９５１および１２４Ｂは、第１のコンデンサ１１０と分割ポイント９５８との間のＲＦ接続部を介して、第１のコンデンサ１１０と分割ポイント９５８との間で伝達される。さらに、ＲＦ信号９６２および９８２は、分割ポイント９５８と第３のコンデンサ９５４との間のＲＦ接続部を介して、分割ポイント９５８と第３のコンデンサ９５４との間で伝達される。さらに、ＲＦ信号９６６および９８０は、第３のコンデンサ９５４と端Ｅ１との間のＲＦ接続部を介して、第３のコンデンサ９５４と端Ｅ１との間で伝達される。また、ＲＦ信号９６４および９７８は、分割ポイント９５８と第４のコンデンサ９５６との間のＲＦ接続部を介して、分割ポイント９５８と第４のコンデンサ９５６との間で伝達される。加えて、ＲＦ信号９６８および９７６は、第４のコンデンサ９５６とポイント９６０との間のＲＦ接続部を介して、第４のコンデンサ９５６とポイント９６０との間で伝達される。また、ＲＦ信号１２０Ｂおよび１２４Ａは、ポイント９６０と第２のコンデンサ１１２との間のＲＦ接続部を介して、ポイント９６０と第２のコンデンサ１１２との間で伝達される。
【0190】
図９Ｃは、低周波数がＲＦコイル９０４へ適用されないようにフィルタリングする方法を例示するための、プラズマシステム９８０の一実施形態の図である。プラズマシステム９８０ではフィルタ９８３が使用されることを除き、プラズマシステム９８０はプラズマシステム９００（図９Ａ）と構造および機能が同じである。フィルタ９８３の例としては、ハイパスフィルタ２３０（図２Ｂ）、バンドパスフィルタ２５０（図２Ｃ）、およびバンドパスフィルタ２７０（図２Ｄ）が挙げられる。
【0191】
フィルタ９８３はコンデンサ９１０とＲＦコイル９０４との間に結合されている。例えば、フィルタ９８３の一端はコンデンサ９１０に結合され、フィルタ９８３の反対側の端はＲＦコイル９０４の端Ｅ３に結合されている。
【0192】
出力信号９２０が低周波数を含む場合、フィルタ９８３は出力ＲＦ信号９２０をコンデンサ９１０から受信し、低周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号９８４を出力する。一例として、フィルタ９８３によってＬＦＭＰＳ１０２からフィルタ１０６、コンデンサ１１０、ポイント１２２、コンデンサ９０８、分割ポイント９１２、およびコンデンサ９１０を介して受信されたときに、低周波数は出力信号９２０に埋め込まれる。フィルタリング済信号９８４はＲＦコイル９０４に提供される。この方法では、ＲＦコイル９０４が低周波数によってダメージを受けない。
【0193】
合成ＲＦ信号９２２がＲＦコイル１１４に供給され、フィルタリング済信号９８４がＲＦコイル９０４に提供されるときに、ＲＦコイル１１４および９０４を含むプラズマチャンバ内でプラズマが生成される。プラズマが生成されるときに、プラズマからのＲＦ電力が反射ＲＦ信号９８６の形でフィルタ９８３に向けて反射される。フィルタ９８３は、反射ＲＦ信号９８６の高周波数を通過させ、反射ＲＦ信号９８６の低周波数をフィルタリングして除いて、反射ＲＦ信号９３０を出力する。反射ＲＦ信号９３０はフィルタ９８３からコンデンサ９１０に送信される。
【0194】
図９Ｄは、高周波数がＲＦコイル１１４へ適用されないようにフィルタリングする方法を例示するための、プラズマシステム９９０の一実施形態の図である。プラズマシステム９９０ではフィルタ９９２が使用されることを除き、プラズマシステム９９０はプラズマシステム９５０（図９Ｂ）と構造および機能が同じである。フィルタ９９２の例としては、ローパスフィルタ２００（図２Ａ）、バンドパスフィルタ２５０（図２Ｃ）、およびバンドパスフィルタ２７０（図２Ｄ）が挙げられる。
【0195】
フィルタ９９２はコンデンサ９５４とＲＦコイル１１４との間に結合されている。例えば、フィルタ９９２の一端はコンデンサ９５４に結合され、フィルタ９９２の反対側の端はＲＦコイル１１４の端Ｅ１に結合されている。
【0196】
出力ＲＦ信号９６６が高周波数を含む場合、フィルタ９９２は出力ＲＦ信号９６６をコンデンサ９５４から受信し、高周波数をフィルタリングして除いて、フィルタリング済信号９９４を出力する。一例として、フィルタ９９２によってＨＦＭＰＳ１０４から第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、ポイント９６０、コンデンサ９５６、分割ポイント９５８、およびコンデンサ９５４を介して受信されたときに、高周波数は出力ＲＦ信号９６６に埋め込まれる。フィルタリング済信号９９４はＲＦコイル１１４に提供される。この方法では、ＲＦコイル１１４が高周波数によってダメージを受けない。
【0197】
合成ＲＦ信号９７０がＲＦコイル９０４に供給され、フィルタリング済信号９９４がＲＦコイル１１４に提供されるときに、ＲＦコイル１１４および９０４を含むプラズマチャンバ内でプラズマが生成される。プラズマが生成されるときに、プラズマからのＲＦ電力が反射ＲＦ信号９９６の形でフィルタ９９２に向けて反射される。フィルタ９９２は、反射ＲＦ信号９９６の低周波数を通過させ、反射ＲＦ信号９９６の高周波数をフィルタリングして除いて、反射ＲＦ信号９８０を出力する。反射ＲＦ信号９８０はフィルタ９９２からコンデンサ９５４に送信される。
【0198】
図１０Ａは、プラズマシステム１０００内での信号分割器９０６の使用を例示するための、プラズマシステム１０００の一実施形態の図である。プラズマシステム１０００は、ＬＦＭＰＳ１０２、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、信号分割器９０６、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４、整合器３０６、およびプラズマチャンバ１００２を含む。プラズマチャンバ１００２がＲＦコイル１００４を含むことを除いて、プラズマチャンバ１００２はプラズマチャンバ３０８（図３Ａ）と構造が同じである。
【0199】
ＲＦコイル１００４はＲＦコイル３１２の周辺にある。例えば、ＲＦコイル１００４はＲＦコイル３１２を囲み、ＲＦコイル３１２と同じ水平面に配置される。ＲＦコイル１００４はＲＦコイル９０４（図９Ａ）の一例である。コンデンサ９１０はＲＦコイル１００４の端Ｅ３に結合されている。
【0200】
合成ＲＦ信号９２２がＲＦコイル３１２に供給され、出力ＲＦ信号９２０がＲＦコイル１００４に供給され、修正ＲＦ信号３３４が下部電極３１１に供給され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ１００２に提供されるときに、プラズマチャンバ１００２内でプラズマが生成される。プラズマのＲＦ電力は、反射ＲＦ信号９３０および９２４の形で反射される。
【0201】
一実施形態では、ＲＦコイル１００４は、ＲＦコイル３０２が配置された水平面とは異なる水平面に配置されている。
【0202】
図１０Ｂは、信号分割器９０６の使用を例示するための、下部電極３１１が接地電位に結合されているプラズマチャンバ１００２を有するプラズマシステム１０２０の一実施形態の図である。プラズマシステム１０２０は、ＬＦＭＰＳ１０２、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、信号分割器９０６、およびプラズマチャンバ１００２を含む。
【0203】
合成ＲＦ信号９２２がＲＦコイル３１２に供給され、出力ＲＦ信号９２０がＲＦコイル１００４に供給され、下部電極３１１が接地電位に結合され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ１００２に提供されるときに、プラズマチャンバ１００２内でプラズマが生成される。プラズマのＲＦ電力は、反射ＲＦ信号９３０および９２４の形で反射される。
【0204】
図１０Ｃは、プラズマシステム１０４０における信号分割器の使用を例示するための、プラズマシステム１０４０の一実施形態の図である。プラズマシステム１０４０は、ＬＦＭＰＳ１０２、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、信号分割器９５２、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２、ＨＦバイアスＲＦＧ３０４、整合器３０６、およびプラズマチャンバ１００２を含む。ポイント９６０はＲＦコイル１００４の端Ｅ３に結合されている。
【0205】
合成ＲＦ信号９７０がＲＦコイル１００４に供給され、出力ＲＦ信号９６６がＲＦコイル３１２に供給され、修正ＲＦ信号３３４が下部電極３１１に供給され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ１００２に提供されるときに、プラズマチャンバ１００２内でプラズマが生成される。プラズマのＲＦ電力は、反射ＲＦ信号９７４および９８０の形で反射される。
【0206】
図１０Ｄは、信号分割器９５２の使用を例示するための、下部電極３１１が接地電位に結合されているプラズマチャンバ１００２を有するプラズマシステム１０５０の一実施形態の図である。プラズマシステム１０５０は、ＬＦＭＰＳ１０２、第１のフィルタ１０６、第１のコンデンサ１１０、ＨＦＭＰＳ１０４、第２のフィルタ１０８、第２のコンデンサ１１２、信号分割器９５２、およびプラズマチャンバ１００２を含む。
【0207】
合成ＲＦ信号９７０がＲＦコイル１００４に供給され、出力ＲＦ信号９６６がＲＦコイル３１２に供給され、下部電極３１１が接地電位に結合され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ１００２に提供されるときに、プラズマチャンバ１００２内でプラズマが生成される。プラズマのＲＦ電力は、反射ＲＦ信号９７４および９８０の形で反射される。
【0208】
図１１Ａは、クロック信号１１０２を例示するためのグラフ１１００の一実施形態である。グラフ１１００では、時間ｔに対するクロック信号１１０２の論理レベルがプロットされている。クロック信号１１０２は、論理レベル１と論理レベル０との間で周期的に遷移する。例えば、クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ０において、クロック信号１１０２は論理レベル０から論理レベル１に遷移する。サイクル１の間、クロック信号１１０２は時間ｔ０から時間ｔ８まで、論理レベル１に留まる。さらに、サイクル１の間、時間ｔ８において、クロック信号１１０２は論理レベル１から論理レベル０に遷移する。クロック信号１１０２は時間ｔ８から時間ｔ１６まで、論理レベル０に留まる。クロック信号１１０２のサイクル２の間、時間ｔ１６において、クロック信号１１０２は論理レベル０から論理レベル１に遷移する。サイクル２はサイクル１に連続している。サイクル２の間、クロック信号１１０２は時間ｔ１６から時間ｔ２４まで論理レベル１に留まる。さらに、サイクル１の間、時間ｔ２４において、クロック信号１１０２は論理レベル１から論理レベル０に遷移する。クロック信号１１０２は時間ｔ２４から時間ｔ３２まで論理レベル０に留まる。このようにして、クロック信号１１０２の論理レベル０および１が、クロック信号１１０２の追加サイクルの間に周期的に繰り返される。
【0209】
図１１Ｂは、ＬＦＭＰＳ１０２（図１）またはＬＦバイアスＲＦＧ３０２（図３Ａ）またはＬＦ源ＲＦＧ４０２（図４）によって生成されたＲＦ信号１１０６の、電力または電圧等のパラメータを例示するためのグラフ１１０４の一実施形態である。ＲＦ信号１１０６は、ＲＦ信号１１６Ａ（図１）またはＲＦ信号３３０（図３Ａ）またはＲＦ信号４２０（図４）の一例である。ＲＦ信号１１０６は、正弦波信号等の連続波（ＣＷ）信号であり、ＰＲ２および－ＰＲ２のピーク・トゥ・ピークのパラメータレベル、またはＰＲ２のゼロ・トゥ・ピークの振幅を有する。例えば、ＲＦ信号１１０６は、クロック信号１１０２の各クロックサイクルの間、パラメータレベルＰＲ２と－ＰＲ２との間で周期的に振動する。パラメータレベルＰＲ２はパラメータレベルＰＲ０よりも大きく、パラメータレベルＰＲ０はパラメータレベル－ＰＲ２よりも大きい。
【0210】
図１１Ｃは、ＨＦＭＰＳ１０４（図１）またはＨＦバイアスＲＦＧ３０４（図３Ａ）またはＨＦ源ＲＦＧ４０４（図４）によって生成されたＲＦ信号１１１０のパラメータを例示するためのグラフ１１０８の一実施形態である。グラフ１１０８では、Ｙ軸上にＲＦ信号１１１０のパラメータを、Ｘ軸上に時間ｔをプロットしている。ＲＦ信号１１１０は、ＲＦ信号１１６Ｂ（図１）またはＲＦ信号３３２（図３Ａ）またはＲＦ信号４２２（図４）の一例である。ＲＦ信号１１１０は連続波信号であり、ＰＲｂおよび－ＰＲｂのピーク・トゥ・ピークのパラメータレベル、またはＰＲｂのゼロ・トゥ・ピークの振幅を有する。例えば、ＲＦ信号１１１０は、クロック信号１１０２の各クロックサイクルの間、パラメータレベルＰＲｂと－ＰＲｂとの間で周期的に振動する。パラメータレベルＰＲｂはパラメータレベルＰＲ０より大きく、パラメータレベルＰＲ０はパラメータレベル－ＰＲｂよりも大きい。一例として、パラメータレベルＰＲｂはパラメータレベルＰＲ２よりも低く、パラメータレベル－ＰＲｂはパラメータレベル－ＰＲ２よりも高い。別の例として、パラメータレベルＰＲ２はパラメータレベルＰＲｂよりも低く、パラメータレベル－ＰＲ２はパラメータレベル－ＰＲｂよりも高い。
【0211】
なお、ＲＦ信号１１１０の振動の周波数は、ＲＦ信号１１０６の振動の周波数よりも大きい。そのため、ＲＦ信号１１１０はＲＦ信号１１０６よりも高い周波数を有する。
【0212】
図１１Ｄは、パラメータレベルＰＲ２および－ＰＲ２とパラメータレベルＰＲ１および－ＰＲ１との間でパルス出力されるＲＦ信号１１１４を例示するためのグラフ１１１２の実施形態である。グラフ１１１２では、Ｙ軸上にＲＦ信号１１１４のパラメータが、Ｘ軸上に時間ｔがプロットされている。パラメータレベルＰＲ２および－ＰＲ２は、ＲＦ信号１１１４のパラメータの状態Ｓ１を表す。また、パラメータレベルＰＲ１および－ＰＲ１は、ＲＦ信号１１１４のパラメータの状態Ｓ２を表す。パラメータレベルＰＲ１は、パラメータレベルＰＲ２よりも低く、パラメータレベルＰＲ０よりも高い。同様に、パラメータレベル－ＰＲ１はパラメータレベル－ＰＲ２よりも高く、パラメータレベルＰＲ０よりも低い。ＲＦ信号１１１４は、ＲＦ信号１１６Ａ（図１）またはＲＦ信号３３０（図３Ａ）またはＲＦ信号４２０（図４）の一例である。
【0213】
クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ０において、ＲＦ信号１１１４のパラメータが、パラメータレベルＰＲ１からパラメータレベルＰＲ２、およびパラメータレベル－ＰＲ１からパラメータレベル－ＰＲ２へ遷移するなどしてパルス出力される。ＲＦ信号１１１４は時間ｔ０から時間ｔ８までパラメータレベルＰＲ２と－ＰＲ２との間で振動する。また、時間ｔ０から時間ｔ８までのＲＦ信号１１１４のピーク・トゥ・ピークのパラメータレベルは、ＰＲ２および－ＰＲ２である。
【0214】
さらに、クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ８において、ＲＦ信号１１１４のパラメータが、パラメータレベルＰＲ２からパラメータレベルＰＲ１、およびパラメータレベル－ＰＲ２からパラメータレベル－ＰＲ１へパルス出力される。ＲＦ信号１１１４は時間ｔ８から時間ｔ１６までパラメータレベルＰＲ１と－ＰＲ１との間で振動する。また、時間ｔ８から時間ｔ１６までのＲＦ信号１１１４のピーク・トゥ・ピークのパラメータレベルのパラメータレベルは、ＰＲ１および－ＰＲ１である。同様の方法で、パラメータレベルＰＲ２と－ＰＲ２、およびパラメータレベルＰＲ１と－ＰＲ１が、クロック信号１１０２のサイクル２の間に繰り返される。
【0215】
図１１Ｅは、パラメータレベルＰＲｂとパラメータレベルＰＲａとの間、およびパラメータレベル－ＰＲｂとパラメータレベル－ＰＲａとの間でパルス出力されるＲＦ信号１１１８を例示するためのグラフ１１１６の一実施形態である。グラフ１１１６では、Ｙ軸上にＲＦ信号１１１８のパラメータが、Ｘ軸上に時間ｔがプロットされている。パラメータレベルＰＲｂおよび－ＰＲｂは、ＲＦ信号１１１８のパラメータの状態Ｓ１を表す。また、パラメータレベルＰＲａおよび－ＰＲａは、ＲＦ信号１１１８のパラメータの状態Ｓ２を表す。パラメータレベルＰＲａはパラメータレベルＰＲｂよりも低く、パラメータレベルＰＲ０よりも高い。同様に、パラメータレベル－ＰＲａはパラメータレベル－ＰＲｂよりも高く、パラメータレベルＰＲ０よりも低い。ＲＦ信号１１１８は、ＲＦ信号１１６Ｂ（図１）またはＲＦ信号３３２（図３Ａ）またはＲＦ信号４２２（図４）の一例である。
【0216】
クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ０において、ＲＦ信号１１１８のパラメータが、パラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂ、およびパラメータレベル－ＰＲａからパラメータレベル－ＰＲｂへパルス出力される。ＲＦ信号１１１８は時間ｔ０から時間ｔ８までパラメータレベルＰＲｂと－ＰＲｂとの間で振動する。
【0217】
さらに、クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ８において、ＲＦ信号１１１８のパラメータが、パラメータレベルＰＲｂからパラメータレベルＰＲａ、およびパラメータレベル－ＰＲｂからパラメータレベル－ＰＲａへパルス出力される。ＲＦ信号１１１８は、時間ｔ８から時間ｔ１６までパラメータレベルＰＲａと－ＰＲａとの間で振動する。また、時間ｔ８から時間ｔ１６までのＲＦ信号１１１８のピーク・トゥ・ピークのパラメータレベルは、ＰＲａおよび－ＰＲａである。同様の方法で、パラメータレベルＰＲｂと－ＰＲｂ、およびパラメータレベルＰＲａと－ＰＲａが、クロック信号１１０２のサイクル２の間に繰り返される。なお、ＲＦ信号１１１８の振動の周波数は、ＲＦ信号１１１４の振動の周波数よりも大きい。
【0218】
図１１Ｆは、ＲＦ信号１１１４のグラフ１１１２の一実施形態である。
【0219】
図１１Ｇは、ＲＦ信号１１１４（図１１Ｆ）のパルス出力と位相がずれたＲＦ信号１１２２のパルス出力を例示するためのグラフ１１２０の一実施形態である。グラフ１１２０では、時間ｔに対するＲＦ信号１１２２のパラメータがプロットされている。ＲＦ信号１１２２は、ＲＦ信号１１６Ｂ（図１）またはＲＦ信号３３２（図３Ａ）またはＲＦ信号４２２（図４）の一例である。
【0220】
クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ０から時間ｔ２まで、ＲＦ信号１１２２のパラメータがパラメータレベルＰＲａと－ＰＲａとの間でパルス出力される。さらに、クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ２において、ＲＦ信号１１２２のパラメータが、パラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂ、およびパラメータレベル－ＰＲａからパラメータレベル－ＰＲｂへパルス出力される。パラメータレベルＰＲａおよび－ＰＲａは、ＲＦ信号１１２２のパラメータの状態Ｓ１を表す。また、パラメータレベルＰＲｂおよび－ＰＲｂは、ＲＦ信号１１２２のパラメータの状態Ｓ２を表す。時間ｔ２は時間ｔ０の後に生じる。クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ２から時間ｔ１０まで、ＲＦ信号１１２２のパラメータが、パラメータレベルＰＲｂと－ＰＲｂとの間でパルス出力される。時間ｔ１０は時間ｔ８の後に生じる。
【0221】
また、クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ１０において、ＲＦ信号１１２２のパラメータが、パラメータレベルＰＲｂからパラメータレベルＰＲａ、およびパラメータレベル－ＰＲｂからパラメータレベル－ＰＲａへパルス出力される。ＲＦ信号１１２２は、時間ｔ１０から時間ｔ１６までパラメータレベルＰＲａと－ＰＲａとの間で振動する。同様の方法で、パラメータレベルＰＲａと－ＰＲａ、およびパラメータレベルＰＲｂと－ＰＲｂが、クロック信号１１０２のサイクル２の間に繰り返される。なお、ＲＦ信号１１２２の振動の周波数は、ＲＦ信号１１１４の振動の周波数よりも大きい。
【0222】
ＲＦ信号１１２２のパラメータレベルＰＲｂおよびＰＲａは、ＲＦ信号１１１４のパラメータレベルＰＲ２およびＰＲ１のパルス出力とはずれた位相でパルス出力され、ＲＦ信号１１２２のパラメータレベル－ＰＲｂおよび－ＰＲａは、ＲＦ信号１１１４のパラメータレベル－ＰＲ２および－ＰＲ１とはずれた位相でパルス出力される。一例としては、クロック信号１１０２（図１１Ａ）のサイクル１の間、時間ｔ０においてパラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂに遷移するのではなく、時間ｔ２においてＲＦ信号１１２２のパラメータはパラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂに遷移する。別の例としては、クロック信号１１０２（図１１Ａ）のサイクル１の間、時間ｔ８においてパラメータレベルＰＲｂからパラメータレベルＰＲａに遷移するのではなく、時間ｔ１０においてＲＦ信号１１２２のパラメータはパラメータレベルＰＲｂからパラメータレベルＰＲａに遷移する。さらに別の例としては、クロック信号１１０２のサイクル２の間、時間ｔ１６においてパラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂに遷移するのではなく、時間ｔ１８においてＲＦ信号１１２２のパラメータはパラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂに遷移する。時間ｔ１８は時間ｔ１６の後に生じる。
【0223】
一実施形態では、ＲＦ信号のパラメータは、ＲＦ信号１１２２と同様に、パラメータレベルＰＲｂからパラメータレベルＰＲａに、時間ｔ１０ではなく時間ｔ６において遷移する。時間ｔ６は時間ｔ８の前に生じる。また、ＲＦ信号のパラメータは、パラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂに、時間ｔ１８ではなく時間ｔ１４において遷移する。時間ｔ１４は時間ｔ１６の前に生じる。
【0224】
図１１Ｈは、ＲＦ信号１１１４のグラフ１１１２の一実施形態である。
【0225】
図１１Ｉは、ＲＦ信号１１１４（図１１Ｆ）のパラメータのパルス出力周波数がＲＦ信号１１２６のパラメータのパルス出力周波数より低いことを例示するためのグラフ１１２４の一実施形態である。グラフ１１２４では、時間ｔに対するＲＦ信号１１２６のパラメータがプロットされている。ＲＦ信号１１２６は、ＲＦ信号１１６Ｂ（図１）またはＲＦ信号３３２（図３Ａ）またはＲＦ信号４２２（図４）の一例である。
【0226】
クロック信号１１０２のサイクル１の間、時間ｔ０において、ＲＦ信号１１２６のパラメータが、パラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂ、およびパラメータレベル－ＰＲａからパラメータレベル－ＰＲｂへパルス出力される。パラメータレベルＰＲｂおよび－ＰＲｂは、ＲＦ信号１１２６のパラメータの状態Ｓ１を表す。また、パラメータレベルＰＲａおよび－ＰＲａは、ＲＦ信号１１２６のパラメータの状態Ｓ２を表す。ＲＦ信号１１２６の時間ｔ０から時間ｔ１６までのパラメータレベルは、ＰＲｂおよび－ＰＲｂである。例えば、ＲＦ信号１１２６は時間ｔ０から時間ｔ１６までパラメータレベルＰＲｂと－ＰＲｂとの間で振動する。
【0227】
さらに、クロック信号１１０２のサイクル２の間、時間ｔ１６において、ＲＦ信号１１２６のパラメータが、パラメータレベルＰＲｂからパラメータレベルＰＲａ、およびパラメータレベル－ＰＲｂからパラメータレベル－ＰＲａへパルス出力される。クロック信号１１０２のサイクル２の間、時間ｔ１６から時間ｔ３２までのＲＦ信号１１２６のパラメータレベルは、ＰＲａおよび－ＰＲａである。例えば、ＲＦ信号１１２６は、時間ｔ１６から時間ｔ３２まで、パラメータレベルＰＲａと－ＰＲａとの間で振動する。時間ｔ３２は時間ｔ１６の後に生じる。同様の方法で、パラメータレベルＰＲａと－ＰＲａ、およびパラメータレベルＰＲｂと－ＰＲｂが、クロック信号１１０２のサイクル３の間に繰り返される。サイクル３はクロック信号１１０２のサイクル２に連続している。なお、ＲＦ信号１１２６の振動の周波数は、ＲＦ信号１１１４の振動の周波数よりも大きい。
【0228】
ＲＦ信号１１１４のパラメータレベルＰＲ２、－ＰＲ２、ＰＲ１、および－ＰＲ１は、ＲＦ信号１１２６のパラメータレベルＰＲｂ、－ＰＲｂ、ＰＲａ、および－ＰＲａよりも大きなパルス出力周波数を有する。一例として、クロック信号１１０２（図１１Ａ）のサイクル１の間、ＲＦ信号１１１４のパラメータは２回パルス出力され、ＲＦ信号１１２６のパラメータレベルは１回パルス出力される。例示すると、クロック信号１１０２のサイクル１の間、ＲＦ信号１１１４のパラメータは、１回目の場合については時間ｔ０においてパルス出力され、２回目の場合については時間ｔ８においてパルス出力される。この例示では、クロック信号１１０２のサイクル１の間、ＲＦ信号１１２６のパラメータが時間ｔ０において１回パルス出力される。このようにして、クロック信号１１０２の各サイクルの間、ＲＦ信号１１１４のパラメータが、ＲＦ信号１１２６のパラメータよりも大きなパルス出力周波数でパルス出力される。
【0229】
また、ＲＦ信号１１１４のパラメータのパルス出力のデューティサイクルは、ＲＦ信号１１２６のパラメータのパルス出力のデューティサイクルとは異なる。例えば、ＲＦ信号１１１４のパラメータのパルス出力のデューティサイクルは５０％であり、ＲＦ信号１１２６のパラメータのパルス出力のデューティサイクルは１００％である。例示すると、ＲＦ信号１１１４のパラメータレベルは、クロック信号１１０２（図１１Ａ）の各クロックサイクルの半分の期間の間、ＰＲ２である。この例示では、ＲＦ信号１１２６のパラメータレベルは、クロック信号１１０２の各クロックサイクルの全期間の間、ＰＲｂである。
【0230】
一実施形態では、ＲＦ信号１１２６と同様の別のＲＦ信号のパラメータのパルス出力周波数が、ＲＦ信号１１１４のパラメータのパルス出力周波数よりも大きい。例えば、クロック信号１１０２の各サイクルの間、もう一方のＲＦ信号のパラメータが３回パルス出力される。例示すると、もう一方のＲＦ信号のパラメータは、時間ｔ０においてパラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂへパルス出力され、時間ｔ４においてパラメータレベルＰＲｂからパラメータレベルＰＲａへパルス出力され、時間ｔ８においてパラメータレベルＰＲａからパラメータレベルＰＲｂへパルス出力される。時間ｔ４は時間ｔ０の後であって時間ｔ８の前に生じる。
【0231】
なお、一組の正のパラメータレベル（例えばＰＲａからＰＲｂ、またはその逆など）間の、本明細書に記載したＲＦ信号のパラメータのパルス出力は、一組の負のパラメータレベル（例えば－ＰＲａから－ＰＲｂ、またはその逆など）間のＲＦ信号のパラメータのパルス出力と同期して生じる。例えば、ＲＦ信号１１１４のパラメータは、パラメータレベルＰＲ１からパラメータレベルＰＲ２に時間ｔ０において遷移する。この例では、ＲＦ信号１１１４のパラメータは、パラメータレベル－ＰＲ１からパラメータレベル－ＰＲ２に時間ｔ０において同時に遷移する。別の例として、ＲＦ信号１１１４のパラメータは、パラメータレベルＰＲ２からパラメータレベルＰＲ１に時間ｔ８において遷移する。この例では、ＲＦ信号１１１４のパラメータは、パラメータレベル－ＰＲ２からパラメータレベル－ＰＲ１に時間ｔ８において同時に遷移する。
【0232】
図１２Ａ－１は、ＭＰＳ１２０２の詳細を例示するための、システム１２００の一実施形態の図である。ＭＰＳ１２０２は、ＬＦＭＰＳ１０２およびＨＦＭＰＳ１０４（図１）のいずれかの例である。システム１２００は、ＭＰＳ１２０２およびホストコンピュータ１２０４を含む。ホストコンピュータ１２０４は、プロセッサ１２０６およびメモリデバイス１２０８を含む。プロセッサ１２０６はメモリデバイス１２０８に結合されている。本明細書で使用するプロセッサの例としては、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理装置（ＣＰＵ）等が挙げられる。使用され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ーメモリ（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、または独立ディスクの冗長アレイ（ＲＡＩＤ）である。
【0233】
ＭＰＳ１２０２は、入力部１２１０、出力部１２１２、およびリアクタンス回路１２１４を含む。入力部１２１０の例としては、信号発生器、およびゲートドライバの一部が挙げられる。信号発生器の一例は、デジタル波形またはパルス列等の矩形波信号を生成する矩形波発振器である。矩形波信号は、本明細書において矩形波形と称される場合がある。矩形波形は、第１の論理レベル（例えばハイまたは１など）と第２の論理レベル（例えばローまたはゼロなど）との間でパルス出力される。出力部１２１２の例としては、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が挙げられる。さらに、リアクタンス回路１２１４の例としては、可変コンデンサが挙げられる。リアクタンス回路１２１４の別の例としては、固定コンデンサが挙げられる。
【0234】
入力部１２１０は出力部１２１２に結合されており、出力部１２１２はリアクタンス回路１２１４に結合されている。リアクタンス回路１２１４はＲＦ接続部１５１０を介してフィルタ１２１８に結合されている。フィルタ１２１８は、フィルタ１０６および１０８（図１）のいずれかの例である。例えば、ＭＰＳ１２０２がＬＦＭＰＳ１０２の一例である場合、フィルタ１２１８は第１のフィルタ１０６の一例である。この例では、ＭＰＳ１２０２がＬＦＭＰＳ１０４の一例である場合、フィルタ１２１８は第２のフィルタ１０８の一例である。プロセッサ１２０６は、入力部１２１０に転送ケーブル１２２６を介して結合されている。本明細書で使用する転送ケーブルの例としては、シリアル方式、またはパラレル方式、またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコルを介してデータを転送するケーブルが挙げられる。
【0235】
プロセッサ１２０６はレシピ信号１２２４を生成する。レシピ信号１２２４は、ＭＰＳ１２０２から出力されるＲＦ信号１２２２のパラメータの１つまたは複数のパラメータレベルを含む。レシピ信号１２２４はＲＦ信号１２２２の周波数をさらに含む。例えば、レシピ信号１２２４はＭＰＳ１２０２の動作周波数を含む。また、レシピ信号１２２４は１つまたは複数の遷移時間を含む。例えば、レシピ信号１２２４が、ＲＦ信号１２２２の２つのパラメータレベルがクロック信号１１０２（図１１Ａ）の各サイクルの間に達成されることを示す場合、レシピ信号１２２４は、パラメータレベルのうち第１のレベルからパラメータレベルのうち第２のレベルへ遷移する時間と、パラメータレベルうちの第２のレベルからパラメータレベルのうちの第１のレベルへ遷移する時間とをさらに含む。レシピ信号１２２４は、プロセッサ１２０６から転送ケーブル１２２６を介して入力部１２１０に送信される。
【0236】
レシピ信号１２２４の受信に応答して、入力部１２１０は複数の矩形波信号を生成し、矩形波信号を出力部１２１２に提供する。矩形波信号はそれぞれ、レシピ信号１２２４内で受信された周波数を有する。出力部１２１２は、入力部１２１０から受信した複数の矩形波信号に基づいて増幅矩形波形を生成する。さらに、出力部１２１２は、増幅矩形波形のピーク・トゥ・ピークの大きさまたはゼロ・トゥ・ピークの大きさ等の包絡線を整形する。例えば、整形制御信号１２２０が入力部１２１０から出力部１２１２に供給されて、包路線を生成する。一例として、入力部１２１０は、レシピ信号１２２４内で受信された、１つまたは複数のパラメータレベルおよび１つまたは複数の遷移時間に基づいて、整形制御信号１２２０を生成する。整形制御信号１２２０は、増幅矩形波形を整形するための複数の電圧値を有する。例えば、第１の電圧値は第１のパラメータレベルを有するように増幅矩形波形を整形し、第２の電圧値は第２のパラメータレベルを有するように増幅矩形波形を整形する。
【0237】
整形された増幅矩形波形は、出力部１２１２からリアクタンス回路１２１４に送信される。リアクタンス回路１２１４は、増幅矩形波形の高次高調波をフィルタリングして除くなどして除去して、基本周波数を有する整形された正弦波形であるＲＦ信号１２２２を生成する。基本周波数はレシピ信号１２２４から受信した周波数である。ＲＦ信号１２２２は、ＲＦ信号１１６Ａまたは１１６Ｂの一例である。例えば、ＭＰＳ１２０２がＬＦＭＰＳ１０２の一例である場合、ＲＦ信号１２２２はＲＦ信号１１６Ａの一例である。この例では、ＭＰＳ１２０２がＬＦＭＰＳ１０４の一例である場合、ＲＦ信号１２２２はＲＦ信号１１６Ｂの一例である。整形された正弦波形は、デジタルパルス形状、連続波形状、任意パルス形状、マルチレベルパルス形状等の形状を有する包絡線を有する。マルチレベルパルス形状は、ＲＦ信号１２２２の複数のパラメータレベルを有する。
【0238】
ＲＦ信号１２２２はリアクタンス回路１２１４から接続部１２１６を介してフィルタ１２１８に送信される。ＭＰＳ１２０２の一例が米国特許第１０，２６４，６６３号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0239】
いくつかの実施形態では、入力部１２１０は、信号発生器を有するコントローラボードを含むとともにゲートドライバをさらに含み、出力部はハーフブリッジトランジスタ回路を含む。コントローラボードは、信号発生器に結合されたコントローラを含み、信号発生器を制御して、所定の周波数（例えば高周波数または低周波数など）で矩形波信号を生成する。
【0240】
図１２Ａ－２は、入力部１２１０および出力部１２１２のさらなる詳細を例示するための、システム１２５０の一実施形態の図である。入力部１２１０は、コントローラ１２５２、信号発生器１２５４、およびゲートドライバシステム１２５６を含む。出力部は、ＦＥＴ回路１２５８、直流（ＤＣ）電圧源１２６２、および電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）回路１２５８を含む。本明細書で使用するコントローラの例としては、プロセッサとメモリデバイスとの組み合わせが挙げられ、プロセッサはメモリデバイスに結合されている。
【0241】
信号発生器１２５４の一例は矩形波発振器であり、矩形波信号（例えば、デジタル波形またはパルス列である矩形波信号など）を生成する。矩形波形は周期的にパルス出力し、矩形のパルスを有する。例えば、矩形波形は、クロック信号１１０２（図１１Ａ）の各サイクルの間に、第１の論理レベル（例えばハイまたは１など）と第２の論理レベル（例えばローまたはゼロなど）との間で遷移する。信号発生器３０６は、高周波数または低周波数で矩形波信号を生成する。ゲートドライバシステム１２５６の例としては、第１のゲートドライバ、第２のゲートドライバ、およびＮＯＴゲートの組み合わせが挙げられる。第２のゲートドライバはＮＯＴゲートに結合されている。ＦＥＴ回路１２５８の一例は、ハーフブリッジＦＥＴ回路である。例示すると、ハーフブリッジＦＥＴ回路は第１のトランジスタと第２のトランジスタを有し、第１のトランジスタと第２のトランジスタは共に互いに結合されている。さらに例示すると、第１のトランジスタのドレインはＤＣ電圧源１２６２に結合され、第１のトランジスタのソースは第２のトランジスタのドレインに結合され、第２のトランジスタのソースは接地電位に結合されている。また、ゲートドライバシステム１２５６の第１のゲートドライバは第１のトランジスタのゲートに結合され、ゲートドライバシステム１２５６のＮＯＴゲートは第２のトランジスタのゲートに結合されている。ＦＥＴ回路１２５８の出力は、第１のトランジスタのソースと第２のトランジスタのドレインの間にある。
【0242】
プロセッサ１２０６はコントローラ１２５２に転送ケーブル１２２６を介して結合されている。コントローラ１２５２は信号発生器１２５４に結合されている。信号発生器１２５４は、ゲートドライバシステム１２５６の第１および第２のゲートドライバの入力に結合されている。第１のゲートドライバの出力およびＮＯＴゲートの出力はＦＥＴ回路１２５８に結合されている。ＦＥＴ回路１２５８は、ＤＣ電圧源１２６２およびリアクタンス回路１２１４に結合されている。
【0243】
コントローラ１２５２は、レシピ信号１２２４をプロセッサ１２０６から転送ケーブル１２２６を介して受信する。レシピ信号１２２４を受信すると、コントローラ１２５２は、ＭＰＳ１２０２によって生成されるＲＦ信号１２２２の周波数を特定し、１つまたは複数のパラメータレベルおよびパラメータレベル間の１つまたは複数の遷移時間をレシピ信号１２２４から特定する。プロセッサ１２０６はトリガ信号（例えばオンコマンド信号など）を生成し、トリガ信号をコントローラ１２５２に転送ケーブル１２２６を介して提供する。例えば、プロセッサ１２０６は、トリガ信号をコントローラ１２５２に所定時間後に送信する。例示すると、プロセッサ１２０６は、トリガ信号をＬＦＭＰＳ１０２（図１）のコントローラ１２５２に、トリガ信号がＨＦＭＰＳ１０４（図１）のコントローラ１２５２に送信されてから所定時間後に送信する。トリガ信号が受信されるまで、ＬＦＭＰＳ１０２とＨＦＭＰＳ１０４はオフにされる。
【0244】
トリガ信号を受信すると、コントローラ１２５２は周波数を信号発生器１２５４に提供する。また、トリガ信号を受信すると、コントローラ１２５２は、１つまたは複数のパラメータレベルおよび１つまたは複数の遷移時間に基づいて整形制御信号１２２０を生成する。コントローラ１２５２は整形制御信号１２２０をＤＣ電圧源１２６２に提供する。
【0245】
周波数を受信すると、信号発生器１２５４は矩形波信号１２６４を生成し、矩形波信号１２６４をゲートドライバシステム１２５６のゲートドライバに提供する。ゲートドライバシステム１２５６の第１のゲートドライバは、矩形波信号１２６４のパラメータを増幅して、第１の増幅矩形波信号１２６６を出力する。ゲートドライバシステム１２５６の第２のゲートドライバは、矩形波信号１２６４のパラメータを増幅して第２の増幅矩形波信号を出力し、第２の増幅矩形波信号をＮＯＴゲートに提供する。ＮＯＴゲートは、第２の増幅矩形波信号を反転して反転信号１２６８を出力するが、これもまた矩形波信号である。
【0246】
信号１２６６および１２６８はＦＥＴ回路１２５８のゲートに提供される。ＦＥＴ回路１２５８の第１のトランジスタは第１の増幅矩形波信号１２６６に従ってオンおよびオフになり、ＦＥＴ回路１２５８の第２のトランジスタは反転信号１２６８に従ってオンおよびオフになって、ＦＥＴ回路１２５８の出力において増幅矩形波信号１２７２を出力する。
【0247】
整形制御信号１２２０を受信すると、ＤＣ電圧源１２６２は電圧信号１２７０をＦＥＴ回路１２５８に提供する。電圧信号１２７０は、整形制御信号１２２０によって示された１つまたは複数の遷移時間に従ってパルス出力される電圧レベルを有する。さらに、電圧信号１２７０は、整形制御信号１２２０によって示された１つまたは複数のパラメータレベルに基づいて生成される１つまたは複数の電圧レベルを有する。増幅矩形波信号１２７２のパラメータは、電圧信号１２７０によって示された１つまたは複数の遷移時間においてパルス出力され、電圧信号１２７０によって同様に示された１つまたは複数のパラメータレベルを有する。リアクタンス回路は増幅矩形波信号１２７２を受信し、増幅矩形波信号１２７２から高調波を除去して、基本周波数（例えば高周波数または低周波数など）を有するＲＦ信号１２２２を出力する。
【0248】
なお、ＲＦ信号１２２２が連続波信号の場合、レシピ信号１２２４は単一のパラメータレベルを含み、遷移時間を含まない。レシピ信号１２２４を受信すると、コントローラ１２５２は整形制御信号１２２０を生成して、単一のパラメータレベルを示すとともに遷移時間がないことを示す。整形制御信号１２２０の受信に応答して、ＤＣ電圧源１２６２は、単一の電圧レベルを有する電圧信号１２７０を生成する。単一の電圧レベルと信号１２６６および１２６８を受信すると、ＦＥＴ回路１２５８は単一の電圧レベルに基づく単一パラメータレベルを有する増幅矩形波形１２６２を出力する。
【0249】
プロセッサ１２０６がオフコマンド信号をコントローラ１２５２に転送ケーブル１２２６を介して送信するとき、コントローラ１２５２はオフ制御信号を信号発生器１２５４に送信する。例えば、プロセッサ１２０６はオフコマンド信号をコントローラ１２５２に所定時間後に送信する。オフ制御信号を受信すると、信号発生器１２５４は矩形波信号１２６４の生成を停止し、ＭＰＳ１２０２はＲＦ信号１２２２を生成しない。
【0250】
図１２Ｂは、ＲＦ発生器１２８０の詳細を例示するための、システム１２８０の一実施形態の図である。システム１２８０は、ホストコンピュータ１２０４とＲＦ発生器１２８２を含む。ＲＦ発生器１２８２は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２、ＨＦ源ＲＦＧ４０４、ＬＦバイアスＲＦＧ３０２、およびＨＦバイアスＲＦ３０４（図３Ａおよび図４）のいずれかの例である。
【0251】
ＲＦ発生器１２８２は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１２８４、パラメータコントローラＰＲＳ１、パラメータコントローラＰＲＳ２、周波数コントローラＦＣ、ドライバＤＲＶＲ、および電源ＰＳを含む。本明細書で使用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。電源ＰＳの一例は、正弦波ＲＦ信号を生成する発振器である。
【0252】
プロセッサ１２０６はＤＳＰ１２８４に転送ケーブル１２９０を介して結合されている。ＤＳＰ１２８４は、パラメータコントローラＰＲＳ１およびＰＲＳ２と、周波数コントローラＦＣとに結合されている。周波数コントローラＦＣとパラメータコントローラＰＲＳ１およびＰＲＳ２はドライバＤＲＶＲに結合され、ドライバＤＲＶＲは電源ＰＳに結合されている。ＤＳＰ１２８４はドライバＤＲＶＲに結合されている。
【0253】
プロセッサ１２０６はレシピ信号１２８６を生成し、レシピ信号１２８６をＤＳＰ１２８４に転送ケーブル１２９０を介して提供する。一例として、レシピ信号１２８６は、ＲＦ発生器１２８２によって生成されるＲＦ信号１２８８の第１のパラメータレベルと、ＲＦ信号１２８８の第２のパラメータレベルと、ＲＦ信号１２８８の周波数とを含む。ＲＦ信号１２８８は、ＲＦ信号３３０、３３２、４２０、および４２２（図３Ａおよび図４）のいずれかの例である。また、この例では、第１のパラメータレベルはＲＦ信号１２８８の状態Ｓ１を表し、第２のパラメータレベルはＲＦ信号１２８８の状態Ｓ２を表し、レシピ信号１２８６は、クロック信号１１０２（図１１Ａ）の各クロックサイクルの間の、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の遷移の第１の遷移時間と、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の遷移の第２の遷移時間とを含む。
【0254】
ＤＳＰ１２８４はレシピ信号１２８６をプロセッサ１２０６から受信し、レシピ信号１２８６から第１および第２のパラメータレベルを特定する。また、ＤＳＰ１２８４は第１および第２の遷移時間をレシピ信号１２８６から特定する。ＤＳＰ１２８４は、第１のパラメータレベルおよび第１の遷移時間をパラメータコントローラＰＲＳ１に提供し、第２のパラメータレベルおよび第２の遷移時間をパラメータコントローラＰＲＳ２に提供する。パラメータコントローラＰＲＳ１は、第１のパラメータレベルおよび第１の遷移時間をパラメータコントローラＰＲＳ１のメモリデバイス内に格納し、パラメータコントローラＰＲＳ２は、第２のパラメータレベルおよび第２の遷移時間をパラメータコントローラＰＲＳ２のメモリデバイス内に格納する。また、ＤＳＰ１２８４は周波数を周波数コントローラＦＣに提供する。周波数コントローラＦＣは、周波数を周波数コントローラＦＣのメモリデバイス内に格納する。
【0255】
プロセッサ１２０６はトリガ信号を生成して転送ケーブル１２９０を介してＤＳＰ１２８４に送信する。例えば、プロセッサ１２０６は、トリガ信号をＤＳＰ１２８４に所定時間後に送信する。例示すると、プロセッサ１２０６は、トリガ信号をＬＦ源ＲＦＧ４０２のＤＳＰ１２８４に、トリガ信号がＨＦ源ＲＦＧ４０４のＤＳＰ１２８４に送信されてから所定時間後に送信する。
【0256】
トリガ信号（例えばデジタルパルスなど）をプロセッサ１２０６から受信すると、ＤＳＰ１２８４はトリガ信号をパラメータコントローラＰＲＳ１およびＰＲＳ２と周波数コントローラＦＣとに送信する。トリガ信号を受信すると、パラメータコントローラＰＲＳ１は状態Ｓ１の第１のパラメータレベルに基づいて第１の遷移時間において制御信号を生成し、制御信号をドライバＤＲＶＲに送信する。また、トリガ信号を受信すると、周波数コントローラＦＣは制御信号を生成し、制御信号をドライバＤＲＶＲに送信する。パラメータコントローラＰＲＳ１および周波数コントローラＦＣからの制御信号の受信に応答して、ドライバは状態Ｓ１の駆動信号を生成し、駆動信号を電源ＰＳに送信する。電源ＰＳは、状態Ｓ１の駆動信号の受信に応答して、第１の遷移時間においてＲＦ信号１２８８の第１のパラメータレベルを生成する。
【0257】
さらに、トリガ信号を受信すると、パラメータコントローラＰＲＳ２は状態Ｓ２の第２のパラメータレベルに基づいて第２の遷移時間において制御信号を生成し、制御信号をドライバＤＲＶＲに送信する。パラメータコントローラＰＲＳ２および周波数コントローラＦＣからの制御信号の受信に応答して、ドライバは状態Ｓ２の駆動信号を生成し、駆動信号を電源ＰＳに送信する。電源ＰＳは、状態Ｓ２の駆動信号の受信に応答して、第２の遷移時間においてＲＦ信号１２８８の第２のパラメータレベルを生成する。このようにして、ＲＦ信号１２８８のパラメータは、第２のパラメータレベルから第１のパラメータレベルへ第１の遷移時間において遷移し、第１のパラメータレベルから第２のパラメータレベルに第２の遷移時間において遷移する。
【0258】
プロセッサ１２０６がオフコマンド信号をＤＳＰ１２８４に転送ケーブル１２９０を介して送信するとき、ＤＳＰ１２８４はオフ制御信号をドライバＤＲＶＲに送信する。例えば、プロセッサ１２０６はオフコマンド信号をＤＳＰ１２８４に所定時間後に送信する。オフ制御信号を受信すると、ドライバＤＲＶＲは電源ＰＳへの駆動信号の送信を停止する。駆動信号が受信されないとき、電源ＰＳはオフになり、ＲＦ信号１２８８の生成を停止する。
【0259】
一実施形態では、ＲＦ発生器１２８２によって生成されるＲＦ信号が、単一のパラメータレベル（例えば第１のパラメータレベルなど）を含む場合、別のＲＦ発生器が使用される。別のＲＦ発生器がパラメータコントローラＰＲＳ２を含まないことを除いて、別のＲＦ発生器はＲＦ発生器１２８２と同じ構造を有する。プロセッサ１２０６は別のレシピ信号を生成し、別のレシピ信号をＤＳＰ１２８４に提供する。一例として、別のレシピ信号が第１および第２の遷移時間を含まず、状態Ｓ２の第２のパラメータレベルを含まないことを除いて、別のレシピ信号はレシピ信号１２８６と同様である。ＤＳＰ１２８４は別のレシピ信号をプロセッサ１２０６から受信し、レシピ信号１２８６から第１のパラメータレベルを特定する。ＤＳＰ１２８４は第１のパラメータレベルをパラメータコントローラＰＲＳ１に提供する。パラメータコントローラＰＲＳ１は、パラメータコントローラＰＲＳ１のメモリデバイス内に第１のパラメータレベルを格納する。トリガ信号をプロセッサ１２０６から受信すると、ＤＳＰ１２８４はトリガ信号をパラメータコントローラＰＲＳ１および周波数コントローラＦＣに送信する。トリガ信号を受信すると、パラメータコントローラＰＲＳ１は状態Ｓ１の第１のパラメータレベルに基づいて制御信号を生成し、制御信号をドライバＤＲＶＲに送信する。また、トリガ信号を受信すると、周波数コントローラＦＣは制御信号を生成し、制御信号をドライバＤＲＶＲに送信する。パラメータコントローラＰＲＳ１および周波数コントローラＦＣからの制御信号の受信に応答して、ドライバは状態Ｓ１の駆動信号を生成し、駆動信号を電源ＰＳに送信する。電源ＰＳは、状態Ｓ１の駆動信号の受信に応答して、ＲＦ信号１２８８の第１のパラメータレベルを生成する。
【0260】
図１３は、可変コンデンサ１３０６の制御を例示するための、システム１３００の一実施形態の図である。システム１３００は、ホストコンピュータ１２０４、ドライバ１３０２、モータ１３０４、および可変コンデンサ１３０６を含む。可変コンデンサ１３０６は、第１のコンデンサ１１０、第２のコンデンサ１１２、第３のコンデンサ９０８（図９Ａ）、第４のコンデンサ９１０（図９Ｂ）、第３のコンデンサ９５４（図９Ｂ）、および第４のコンデンサ９５６（図９Ｂ）のいずれかの例である。
【0261】
モータ１３０４の一例は、ステータおよびロータを含む交流モータである。ドライバ１３０２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。プロセッサ１２０６はドライバ１３０２に結合されており、ドライバ１３０２はモータ１３０４に結合されており、モータ１３０４はコンデンサ１３０６に結合されている。プロセッサ１２０６は、コンデンサ１３０６の達成するキャパシタンスに基づいて制御信号を生成送信する。制御信号を受信すると、ドライバ１３０２は駆動信号（例えば電流信号など）を生成し、駆動信号をモータ１３０４に送信する。モータ１３０４は、コンデンサ１３０６の第１のプレートと第２のプレートとの間の重なり量を変化させるように動作して、コンデンサ１３０６のキャパシタンスを変化させる。
【0262】
図１４は、ソレノイドコイル１４０２を例示するための、プラズマチャンバ１４００の一実施形態の図である。プラズマチャンバ１４００はソレノイドコイル１４０２および基板支持体３１０を含む。ソレノイドコイル１４０２は誘電体窓３１４の上方に位置し、誘電体マンドレル１４０３に巻き付けられている。ソレノイドコイル１４０２は端１４０４および反対側の端１４０６を有する。一例として、ＲＦコイル１１４ではなくソレノイドコイル１４０２が使用される場合、端１４０４はポイント１２２（図１、７Ａ、７Ｂ、および９Ａ）に結合されている。別の例として、ＲＦコイル１１４ではなくソレノイドコイル１４０２が使用される場合、端１４０４は出力４１６（図４）に結合されている。さらに別の例として、ＲＦコイル９０４ではなくソレノイドコイル１４０２が使用される場合、端１４０４は第４のコンデンサ９１０（図９Ａ）に結合されている。さらに別の例として、ＲＦコイル９０４ではなくソレノイドコイル１４０２が使用される場合、端１４０４はポイント９６０（図９Ｂ）に結合されている。別の例として、ＲＦコイル９０４ではなくソレノイドコイル１４０２が使用される場合、端１４０４はフィルタ９８３（図９Ｃ）に結合されている。さらに別の例として、ＲＦコイル９０４ではなくソレノイドコイル１４０２が使用される場合、端１４０４はフィルタ９９２（図９Ｄ）に結合されている。
【0263】
ＲＦ信号１４０８がソレノイドコイル１４０２によって受信されるとき、磁場がソレノイドコイル１４０２によって生成され、誘電体窓３１４を通ってプラズマチャンバ１４００内に広がる。ＲＦ信号１４０８は、ＲＦ信号１２３（図１）、４２６（図４）、７０６（図７Ａ）、７５６（図７Ｂ）、９２２（図９Ａ）、９２０（図９Ａ）、９６６（図９Ｂ）、９７０（図９Ｄ）、９８４（図９Ｅ）、および９９４（図９Ｆ）のいずれかの例である。１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ１４００にＲＦ信号１４０８に加えて供給されるときに、プラズマチャンバ１４００内でプラズマが打撃または維持されて、基板Ｓが処理される。プラズマチャンバ１４００内でプラズマが形成されるときに、ＲＦ電力が反射ＲＦ信号１４１０の形でプラズマチャンバ１４００からソレノイドコイル１４０２を介してポイント１４０４に向けて反射される。反射ＲＦ信号１４１０は、反射ＲＦ信号１１５（図１）、４２８（図４）、７０８（図７Ａ）、７５８（図７Ｂ）、９２４（図９Ａ）、９３０（図９Ａ）、９８０（図９Ｂ）、９７４（図９Ｂ）、９８６（図９Ｃ）、および９９６（図９Ｄ）のいずれかの例である。
【0264】
一実施形態では、図９Ａを参照すると、ＲＦコイル１１４ではなくソレノイドコイル１４０２が使用され、ＲＦコイル９０４ではなく別のソレノイドコイルが使用される。
【0265】
ある実施形態では、図９Ｂを参照すると、ＲＦコイル１１４の代わりにソレノイドコイル１４０２が使用され、ＲＦコイル９０４の代わりに別のソレノイドコイルが使用される。
【0266】
図１５は、ＬＦＭＰＳ１０２およびＨＦＭＰＳ１０２の使用を例示するための、基板支持体３１０を有するプラズマシステム１５００の一実施形態の図である。プラズマシステム１５００は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２と、ＨＦ源ＲＦＧ４０４と、二周波整合器４０６と、プラズマチャンバ３０８と、ＬＦＭＰＳ１０２と、ＨＦＭＰＳ１０４と、第１のフィルタ１０６と、第２のフィルタ１０８と、第１のコンデンサ１１０と、第２のコンデンサ１１２とを含む。プラズマシステム１５００においては、ポイント１２２が下部電極３１１にＲＦ接続部１２５（例えばＲＦ伝送線など）を介して結合されている。
【0267】
修正ＲＦ信号４２６がＲＦコイル３１２に供給され、合成ＲＦ信号が下部電極３１１に供給され、１つまたは複数のプロセスガスがプラズマチャンバ３０８に供給されるときに、プラズマチャンバ３０８内でプラズマが生成または維持される。プラズマが生成または維持されるときに、ＲＦ電力がプラズマから下部電極３１１を介してＲＦ接続部１２５に向けて反射ＲＦ信号１１５の形で反射する。
【0268】
図１６Ａは、マスタスレーブ構成を例示するための、システム１６００の一実施形態の図である。このマスタスレーブ構成では、ＬＦＭＰＳ１０２が制御側であり、ＨＦＭＰＳ１０４が被制御側である。例えば、ＬＦＭＰＳ１０２のコントローラは、ＨＦＭＰＳ１０４のコントローラに転送ケーブル１６０２を介して結合されている。ホストコンピュータ１２０４（図１２）がレシピ信号１２２４（図１２Ａ－１）内で、ＨＦＭＰＳ１０４によって生成されるＲＦ信号１１６Ｂの高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を提供するのではなく、ＬＦＭＰＳ１０２のコントローラがレシピ信号１６０４を生成し、レシピ信号１６０４を転送ケーブル１６０２を介してＨＦＭＰＳ１０４のコントローラに送信する。レシピ信号１６０４はレシピ信号１２２４（図１２Ａ－２）の一例である。レシピ信号１６０４は、ＨＦＭＰＳ１０４によって出力されるＲＦ信号１１６Ｂの高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を含む。ＨＦＭＰＳ１０４は、レシピ信号１６０４内に示された高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間に基づいてＲＦ信号１１６Ｂを生成する。
【0269】
図１６Ｂは、マスタスレーブ構成を例示するための、システム１６１０の一実施形態の図である。このマスタスレーブ構成では、ＨＦＭＰＳ１０４が制御側であり、ＬＦＭＰＳ１０２が被制御側である。例えば、ＨＦＭＰＳ１０４のコントローラは、ＬＦＭＰＳ１０２のコントローラに転送ケーブル１６１２を介して結合されている。ホストコンピュータ１２０４（図１２）がレシピ信号１２２４（図１２Ａ－１）内で、ＬＦＭＰＳ１０４によって生成されるＲＦ信号１１６Ａの低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を提供するのではなく、ＨＦＭＰＳ１０４のコントローラがレシピ信号１６１４を生成し、レシピ信号１６１４を転送ケーブル１６１２を介してＬＦＭＰＳ１０２のコントローラに送信する。レシピ信号１６１４はレシピ信号１２２４（図１２Ａ－２）の一例である。レシピ信号１６１４は、ＬＦＭＰＳ１０２によって出力されるＲＦ信号１１６Ａの低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を含む。ＬＦＭＰＳ１０２は、レシピ信号１６１４内に示された低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間に基づいてＲＦ信号１１６Ａを生成する。
【0270】
図１６Ｃは、マスタスレーブ構成を例示するための、システム１６２０の一実施形態の図である。このマスタスレーブ構成では、ＬＦ源ＲＦＧ４０２が制御側であり、ＨＦＭＰＳ１０４が被制御側である。例えば、ＬＦ源ＲＦＧ４０２のＤＳＰは、ＨＦＭＰＳ１０４のコントローラに転送ケーブル１６２２を介して結合されている。ホストコンピュータ１２０４（図１２）がレシピ信号１２２４（図１２Ａ－１）内で、ＨＦＭＰＳ１０４によって生成されるＲＦ信号１１６Ｂの高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を提供するのではなく、ＬＦ源ＲＦＧ４０２のＤＳＰがレシピ信号１６２４を生成し、レシピ信号１６２４を転送ケーブル１６２２を介してＨＦＭＰＳ１０４のコントローラに送信する。レシピ信号１６２４はレシピ信号１２２４（図１２Ｂ）の一例である。レシピ信号１６２４は、ＨＦＭＰＳ１０４によって出力されるＲＦ信号１１６Ｂの高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を含む。ＨＦＭＰＳ１０４は、レシピ信号１６２４内に示された高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間に基づいてＲＦ信号１１６Ｂを生成する。
【0271】
図１６Ｄは、マスタスレーブ構成を例示するための、システム１６３０の一実施形態の図である。このマスタスレーブ構成では、ＨＦ源ＲＦＧ４０４が制御側であり、ＬＦＭＰＳ１０２が被制御側である。例えば、ＨＦ源ＲＦＧ４０４のＤＳＰは、ＬＦＭＰＳ１０２のコントローラに転送ケーブル１６３２を介して結合されている。ホストコンピュータ１２０４（図１２）がレシピ信号１２２４（図１２Ａ－１）内で、ＬＦＭＰＳ１０２によって生成されるＲＦ信号１１６Ａの低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を提供するのではなく、ＨＦ源ＲＦＧ４０４のＤＳＰがレシピ信号１６３４を生成し、レシピ信号１６３４を転送ケーブル１６３２を介してＬＦＭＰＳ１０２のコントローラに送信する。レシピ信号１６３４はレシピ信号１２２４（図１２Ａ－２）の一例である。レシピ信号１６３４は、ＬＦＭＰＳ１０２によって出力されるＲＦ信号１１６Ａの低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を含む。ＬＦＭＰＳ１０２は、レシピ信号１６３４内に示された低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間に基づいてＲＦ信号１１６Ａを生成する。
【0272】
図１６Ｅは、マスタスレーブ構成を例示するための、システム１６４０の一実施形態の図である。このマスタスレーブ構成では、ＬＦＭＰＳ１０２が制御側であり、ＨＦ源ＲＦＧ４０４が被制御側である。例えば、ＬＦＭＰＳ１０２のコントローラは、ＨＦ源ＲＦＧ４０４のＤＳＰに転送ケーブル１６４２を介して結合されている。ホストコンピュータ１２０４（図１２）がレシピ信号１２８６（図１２Ｂ）内で、ＨＦ源ＲＦＧ４０４によって生成されるＲＦ信号４２２の高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を提供するのではなく、ＬＦＭＰＳ１０２のコントローラがレシピ信号１６４４を生成し、レシピ信号１６４４を転送ケーブル１６４２を介してＨＦ源ＲＦＧ４０４のＤＳＰに送信する。レシピ信号１６４４はレシピ信号１２８６（図１２Ｂ）の一例である。レシピ信号１６４４は、ＨＦ源ＲＦＧ４０４によって出力されるＲＦ信号４２２の高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を含む。ＨＦ源ＲＦＧ４０４は、レシピ信号１６４４内に示された高周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間に基づいてＲＦ信号４２２を生成する。
【0273】
図１６Ｆは、マスタスレーブ構成を例示するための、システム１６５０の一実施形態の図である。このマスタスレーブ構成では、ＨＦＭＰ１０４が制御側であり、ＬＦ源ＲＦＧ４０２が被制御側である。例えば、ＨＦＭＰＳ１０４のコントローラは、ＬＦ源ＲＦＧ４０２のＤＳＰに転送ケーブル１６５２を介して結合されている。ホストコンピュータ１２０４（図１２）がレシピ信号１２８６（図１２Ｂ）内で、ＬＦ源ＲＦＧ４０２によって生成されるＲＦ信号４２０の低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を提供するのではなく、ＨＦＭＰＳ１０４のコントローラがレシピ信号１６５４を生成し、レシピ信号１６５４を転送ケーブル１６５２を介してＬＦ源ＲＦＧ４０２のＤＳＰに送信する。レシピ信号１６５４はレシピ信号１２８６（図１２Ｂ）の一例である。レシピ信号１６５４は、ＬＦ源ＲＦＧ４０２によって出力されるＲＦ信号４２０の低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間を含む。ＬＦ源ＲＦＧ４０２は、レシピ信号１６５４内に示された低周波数、１つまたは複数のパラメータレベル、およびパラメータレベル間の遷移時間に基づいてＲＦ信号４２０を生成する。
【0274】
本明細書に記載の実施形態は、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の、またはプログラム可能な家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等を含む、様々なコンピュータシステム構成で実施してよい。実施形態はまた、ネットワークを介してリンクされたリモート処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散コンピューティング環境においても実施可能である。
【0275】
いくつかの実施形態では、コントローラは、上述の例の一部であってもよいシステムの一部である。このようなシステムは、１つもしくは複数の処理ツール、１つもしくは複数のチャンバ、１つもしくは複数の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理部品（ウエハ台座、ガスフローシステム等）等の半導体処理機器を含む。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステムの操作を制御するための集積回路の作製のために電子機器と一体化される。この電子機器を、１つまたは複数のシステムの各種部品または副部品を制御し得る「コントローラ」と呼ぶ。コントローラは、処理要件および／またはシステムの種類に応じて、本明細書に開示された、処理ガスの送出、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、ＲＦ発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体送出設定、位置および操作設定、ツールならびにシステムに接続またはインターフェース接続する他の搬送ツールおよび／またはロードロックへのウエハの搬入出等のいずれかのプロセスを制御するようにプログラムされる。
【0276】
大まかに言えば、様々な実施形態において、コントローラは、例えば、命令を受信し、命令を出し、操作を制御し、クリーニング動作を可能とし、エンドポイント計測等を可能にする各種集積回路、ロジック、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義される。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣとして定義されたチップ、ＰＬＤ、および／またはプログラム命令（例えばソフトウェア）を実行する１つもしくは複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、様々な個別設定（またはプログラムファイル）の形でコントローラに伝えられる命令であって、半導体ウエハ上もしくは半導体ウエハ用に、またはシステムに対して特定のプロセスを実行するためのパラメータ、ファクター、変数等を定義する。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、面、回路、および／またはウエハの型の製造中に１つまたは複数の処理ステップを達成するためにプロセスエンジニアによって定められるレシピの一部である。
【0277】
コントローラは、いくつかの実施形態において、システムに統合されるか、システムに結合されるか、そうでなければシステムにネットワーク接続されるか、それらの組み合わせであるコンピュータの一部である。例えば、コントローラは、「クラウド」内、または、ウエハ処理のリモートアクセスを可能とする製造工場のホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部である。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能とすることで、組立操作の現在の進行を監視し、過去の組立操作の履歴を検証し、複数の組立操作から傾向または性能基準を検証することで、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定し、または新しいプロセスを開始できる。
【0278】
いくつかの実施形態では、リモートコンピュータ（例えばサーバ）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システムにプロセスレシピを提供する。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とするユーザインターフェイスを含み、パラメータおよび／または設定は次にリモートコンピュータからシステムに伝えられる。いくつかの例では、コントローラは、１つまたは複数の操作中に行われる各処理ステップのパラメータ、ファクター、および／または変数を定めたデータの形で命令を受信する。なお、このパラメータ、ファクター、および／または変数は行われるプロセスの種類や、コントローラがインターフェース接続または制御するように構成されているツールの種類に特有のものであることを理解されたい。したがって、上述の通り、コントローラは、互いにネットワーク接続されて、本明細書に記載のプロセスや制御等の共通の目的に向かって働く１つまたは複数の別個のコントローラを含めることなどにより分散される。そのような目的のために分散されたコントローラの例としては、チャンバ上のプロセスを制御するために組み合わされて、リモート配置（例えばプラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）された１つまたは複数の集積回路と通信する、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路が挙げられる。
【0279】
限定されないが、様々な実施形態において、本方法が適用される例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、および半導体ウエハの組立および／または製造に関連づけられるかまたは使用される他の任意の半導体処理システムを含む。
【0280】
なお、いくつかの実施形態では、上記の操作は、様々な種類のプラズマチャンバ（例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）リアクタ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、容量結合プラズマチャンバ、導体ツール、誘電体ツール、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）リアクタを含むプラズマチャンバ等）に対して適用されることにさらに留意されたい。例えば、１つまたは複数のＲＦ発生器が、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、フラット状コイル等が挙げられる。
【0281】
上述のように、ツールによって実施されるプロセスステップまたは各ステップに応じて、ホストコンピュータは、他のツール回路またはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインターフェース、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、他のコントローラ、またはウエハのコンテナをツール位置および／または半導体製造工場内のロードポート内外に移送する材料搬送に使用されるツールの、１つまたは複数と通信する。
【0282】
上記の実施形態を考慮して、実施形態のいくつかは、コンピュータシステムに格納されたデータを含む、コンピュータ実装の様々な操作を採用すると理解すべきである。これらの操作は、物理的に物理量を操作するものである。本明細書に記載した、実施形態の一部を形成する操作はいずれも有用な機械操作である。
【0283】
いくつかの実施形態はまた、これらの操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。装置は、特別用途のコンピュータ用に特別に構成される。特別用途のコンピュータと定義された場合、このコンピュータは、特別用途のために動作可能なまま、特別用途の一部ではない他の処理、プログラム実行、またはルーチンを実施する。
【0284】
いくつかの実施形態では、操作は、コンピュータメモリまたはキャッシュに格納されるか、コンピュータネットワークを介して取得された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起動または構成されたコンピュータによって処理されてもよい。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とき、このデータは、コンピュータネットワーク上の他のコンピュータ、例えば、コンピューティングリソースのクラウドによって処理されてもよい。
【0285】
また、１つまたは複数の実施形態では、非一次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作製することも可能である。非一次的なコンピュータ可読媒体は、データを格納するデータ格納ハードウェアユニット（例えばメモリデバイス等）であり、データ格納ハードウェアユニットはその後コンピュータシステムによって読み取られる。非一次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、ならびにその他の光学および非光学のデータ格納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、非一次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方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を介して分散されたコンピュータ可読有形媒体を含む。
【0286】
上記の方法操作は特定の順序で説明されたが、様々な実施形態において、操作の合間に他のハウスキーピング操作が行われるか、方法操作がわずかに異なる時間に発生するように調整されるか、様々な間隔で方法操作の発生を可能にするシステムにおいて分散されるか、または上記とは異なる順序で実施されると理解すべきである。
【0287】
なお、ある実施形態においては、本開示に記載された様々な実施形態に記載された範囲から逸脱することなく、上述したいずれかの実施形態からの１つまたは複数の特徴が、同じく上述した他のいずれかの実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わせられることにさらに留意されたい。
【0288】
前述の実施形態は、理解を明確にするためにある程度詳細に説明されているが、添付の請求項の範囲内で特定の変更および修正を実施できることは明らかであろう。したがって、本実施形態は例示であって制限的なものではないと考えられ、本実施形態は本明細書に示された詳細に限定されるものではない。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図11G】
【図11H】
【図11I】
【図12A-1】
【図12A-2】
【図12B】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図16E】
【図16F】
【国際調査報告】