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KR102421846B1 - 일 상태 동안 서브-펄싱 - Google Patents

일 상태 동안 서브-펄싱 Download PDF

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KR102421846B1
KR102421846B1 KR1020150117801A KR20150117801A KR102421846B1 KR 102421846 B1 KR102421846 B1 KR 102421846B1 KR 1020150117801 A KR1020150117801 A KR 1020150117801A KR 20150117801 A KR20150117801 A KR 20150117801A KR 102421846 B1 KR102421846 B1 KR 102421846B1
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주니어 존 씨. 발코어
하미트 싱
브래드포드 제이. 린다커
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

일 상태 동안 서브-펄싱 (sub-pulsing) 을 달성하기 위한 방법이 기술된다. 방법은 클록 소스로부터 2 개의 상태들을 갖는 클록 신호를 수신하는 단계 및 클록 신호로부터 펄싱된 신호를 발생시키는 단계를 포함한다. 펄싱된 신호는 상태들 중 하나에서 서브-상태들을 갖는다. 서브-상태들은 상태들의 주파수보다 높은 주파수에서 서로에 대해 교번한다. 방법은 RF (radio frequency) 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력을 제어하기 위해 펄싱된 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 전력은 펄싱된 신호와 동기화되도록 제어된다.

Description

일 상태 동안 서브-펄싱{SUB-PULSING DURING A STATE}
본 실시예들은 RF (radio frequency) 생성기의 일 상태 동안 서브-펄스들을 생성하는 것에 관한 것이다.
플라즈마 챔버들은 예를 들어, 에칭, 증착, 등의 다양한 프로세스들을 수행하도록 사용된다. 예를 들어, 전력이 챔버에 공급될 때 가스가 플라즈마 챔버에 공급된다. 플라즈마는, 가스가 플라즈마 챔버 내에 있는 동안 전력이 공급될 때 스트라이킹되었다 (strike). 플라즈마는 기판을 에칭하거나 플라즈마 챔버를 세정하기 위해 사용되었다. 또한, 챔버 내로 액체 흐름 또는 가스 흐름을 사용함으로써 기판 상에 재료들이 증착되었다.
그러나, 프로세스들을 제어하는 것은 어려운 태스크이다. 예를 들어, 기판 상의 재료들은 너무 많이 또는 너무 적게 에칭된다. 또 다른 예로서, 기판 상에 증착된 층들은 목표된 두께보다 큰 두께를 갖거나 목표된 두께보다 작은 두께를 갖는다.
이러한 맥락에서, 본 개시에 기술된 실시예들이 발생한다.
본 개시의 실시예들은 일 상태에서 서브-펄싱 (sub-pulsing) 을 위한 장치, 방법들, 및 컴퓨터 프로그램들을 제공한다. 본 실시예들은 다수의 방식들, 예를 들어, 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스, 또는 컴퓨터-판독가능 매체 상의 방법으로 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 몇몇 실시예들이 이하에 기술된다.
일부 실시예들에서, 일 상태 동안 서브-펄싱을 달성하기 위한 방법이 기술된다. 방법은, 클록 소스로부터 클록 신호를 수신하는 단계로서, 클록 신호는 2 개의 상태들을 갖는, 클록 신호를 수신하는 단계 및 클록 신호로부터 펄싱된 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 펄싱된 신호는 상기 상태들 중 하나에서 서브-상태들을 갖는다. 서브-상태들은 상기 상태들의 주파수보다 높은 주파수로 서로에 대해 교번한다. 방법은, RF (radio frequency) 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전력을 제어하기 위해 펄싱된 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 전력은 펄싱된 신호와 동기화되도록 제어된다.
다양한 실시예들에서, RF 생성기가 기술된다. RF 생성기는 프로세서를 포함한다. 프로세서는 클록 소스로부터 클록 신호를 수신한다. 클록 신호는 2 개의 상태들을 갖는다. 프로세서는 클록 신호로부터 펄싱된 신호를 생성한다. 펄싱된 신호는 상태들 중 하나 내에서 서브-상태들을 갖는다. 서브-상태들은 상기 상태들의 주파수보다 높은 주파수를 갖는다. 프로세서는 RF 신호의 전력을 제어하기 위해 펄싱된 신호를 제공한다. 전력은 펄싱된 신호와 동기화되도록 제어된다. RF 생성기는 프로세서에 커플링된 RF 전력 공급부를 포함한다. RF 전력 공급부는 임피던스 매칭 회로를 통해 플라즈마 챔버로 RF 신호를 제공하기 위한 전력을 갖는 RF 신호를 생성한다.
다양한 실시예들에서, 플라즈마 시스템이 기술된다. 플라즈마 시스템은 클록 소스로부터 클록 신호를 수신하는 프로세서를 포함한다. 클록 신호는 2 개의 상태들을 갖는다. 프로세서는 클록 신호로부터 펄싱된 신호를 생성한다. 펄싱된 신호는 상태들 중 하나에서 서브-상태들을 갖고, 서브-상태들은 상태들의 주파수보다 큰 주파수를 갖는다. 프로세서는 무선 주파수 (RF) 신호의 전력을 제어하도록 펄싱된 신호를 제공한다. 전력은 펄싱된 신호와 동기화되도록 제어된다. 플라즈마 시스템은 전력을 갖는 RF 신호를 생성하기 위한 RF 전력 공급부를 더 포함한다. 플라즈마 시스템은 또한 RF 전력 공급부에 커플링된 RF 케이블을 포함한다. 플라즈마 시스템은 RF 케이블을 통해 RF 신호를 수신하기 위한 RF 전력 공급부에 커플링된 임피던스 매칭 회로를 포함한다. 임피던스 매칭 회로는, RF 신호로부터 수정된 RF 신호를 생성하도록, 임피던스 매칭 회로에 커플링된 부하의 임피던스와 임피던스 매칭 회로에 커플링된 소스의 임피던스를 매칭한다. 플라즈마 시스템은 플라즈마의 임피던스를 변화시키기 위해 수정된 RF 신호를 수신하기 위해 임피던스 매칭 회로에 커플링된 플라즈마 챔버를 포함한다.
상기 기술된 실시예들의 일부 장점들은 일 상태 내에서 서브-상태들을 생성하기 위해 상기 상태 내에서 서브-펄싱의 사용을 포함한다. 저 주파수 RF 생성기, 예를 들어, 2 ㎒ RF 생성기, 등에 의해 사용될 때, 서브-펄싱은 웨이퍼, 예를 들어, 기판, 기판 상에 증착된 하나 이상의 재료들의 하나 이상의 층들을 갖는 기판, 등의 프로세싱의 조잡한 제어를 발생시킨다. 예를 들어, 저 주파수 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호가 일 상태 내에서 서브-펄싱될 때, RF 신호가 서브-펄싱되지 않을 때와 비교하여, 기판 상의 재료들의 에칭 또는 증착의 더 조잡한 제어가 달성된다. 게다가, 고 주파수 RF 생성기, 예를 들어, 60 ㎒ RF 생성기, 등에 의해 사용될 때, 서브-펄싱은 웨이퍼 프로세싱의 우수한 제어를 발생시킨다. 예를 들어, 고 주파수 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호가 일 상태 내에서 서브-펄싱될 때, RF 신호가 서브-펄싱되지 않을 때와 비교하여, 기판 상의 재료들의 에칭 또는 증착의 보다 거친 (granular) 제어가 달성된다. 일부 실시예들에서, 거친 제어는 조잡한 제어와 연관된 레이트들의 범위 내에 있는 레이트들의 범위를 달성하기 위한 것이라는 것을 주의해야 한다.
다른 양태들이 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 상세한 기술로부터 명백해질 것이다.
실시예들은 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 기술을 참조함으로써 최상으로 이해될 수도 있다.
도 1은 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, RF (radio frequency) 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 상태에서 서브-펄싱을 예시하기 위한 도면이다.
도 2a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, x ㎒ (megahertz) RF 생성기에 대한 상태에서 서브-펄싱을 예시하기 위한 도면이다.
도 2b는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, y ㎒ RF 생성기에 의한 펄싱의 사용과 함께 x ㎒ RF 생성기에 의한 서브-펄싱의 사용을 예시하기 위한 그래프이다.
도 2c는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 서브-펄싱 상태 S1b 동안 비제로 논리 레벨을 갖는 신호를 예시하기 위한 그래프이다.
도 2d는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 펄싱된 신호와 함께 서브-펄싱 상태 S1b 동안 비제로 논리 레벨을 갖는 신호를 예시하기 위한 그래프이다.
도 2e는 본 개시에 기술된 몇몇 실시예들에 따른, 상태 S1 동안 50 ％의 듀티 사이클과 상이한 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프의 도면이다.
도 3a는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, 상태들 S0, S1a 및 S1b 동안 이온들의 에너지를 제어하기 위한 시스템의 도면이다.
도 3b는 본 개시에 기술된 몇몇 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기가 마스터 생성기일 때, 상태들 S0, S1a 및 S1b 동안 이온 에너지를 제어하기 위한 또 다른 시스템의 도면이다.
도 4a는 본 개시에 기술된 몇몇 실시예들에 따른, 2 개의 상태들 S1 및 S0에서 동작하는 x ㎒ RF 생성기, 및 상태 S1, 상태 S0a, 및 상태 S0b에서 동작하는 y ㎒ RF 생성기를 예시하는 그래프이다.
도 4b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, 상태 S1, 상태 S0a, 및 상태 S0b에서 동작하는 y ㎒ RF 생성기 및 도 4a에 예시된 것과 상이한 상태 S0b 동안 전력 신호의 레벨을 예시하기 위한 그래프이다.
도 4c는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 상태 S1, 상태 S0a, 및 상태 S0b에서 동작하는 y ㎒ RF 생성기 및 도 4a에 예시된 것과 상이한 상태 S0b의 레벨을 예시하기 위한 그래프이다.
도 4d는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 도 4a의 그래프에 도시된 전달된 전력 신호의 레벨들과 비교하여 상태 S0a 및 상태 S0b 동안 전달된 전력 신호의 상이한 레벨들의 사용을 예시하기 위한 그래프이다.
도 4e는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, 상태 S0 동안 50 ％의 듀티 사이클과 상이한 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프이다.
도 5a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 상태들 S1, S0a, 및 S0b를 갖는 RF 신호의 y ㎒ RF 생성기에 의한 생성을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 5b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기가 마스터 생성기일 때, 상태들 S1, S0a, 및 S0b를 갖는 RF 신호의 y ㎒ RF 생성기에 의한 생성을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 6a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 두 상태들 S1 및 S0 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 서브-펄싱을 예시하기 위한 그래프이다.
도 6b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b를 갖는 RF 신호를 생성하는 x ㎒ RF 생성기의 사용과 함께 y ㎒ RF 생성기의 사용을 예시하기 위한 그래프이다.
도 6c는 본 개시에 기술된 몇몇 실시예들에 따른, 상태 S1 동안과 상이한 상태 S0 동안의 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프의 도면이다.
도 7a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기의 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b의 사용을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 7b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기가 마스터 생성기일 때, x ㎒ RF 생성기의 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b의 사용을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 8a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 두 상태들 S1 및 S0 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 서브-펄싱을 예시하기 위한 그래프이다.
도 8b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b를 갖는 RF 신호를 생성하는 y ㎒ RF 생성기의 사용과 함께 x ㎒ RF 생성기의 사용을 예시하기 위한 그래프이다.
도 8c는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, 상태 S1 동안과 상이한 상태 S0 동안의 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프의 도면이다.
도 9a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, y ㎒ RF 생성기에서 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b의 사용을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 9b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기가 마스터 생성기일 때, y ㎒ RF 생성기의 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b의 사용을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 10a는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자의 복수의 서브-상태들을 예시하기 위한 그래프의 도면이다.
도 10b는 본 개시에 기술된 몇몇 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자의 복수의 서브-상태들을 예시하기 위한 그래프의 도면이다.
도 11a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자에서 서브-펄싱의 동시 사용을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 11b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기가 마스터 생성기로서 기능할 때, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자에서 서브-펄싱의 동시 사용을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 12는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, x ㎒ RF 생성기 또는 y ㎒ RF 생성기에서 4 개의 서브-상태들 S1a, S1b, S0a, 및 S0b 중 하나를 선택하기 위한 스위치의 사용을 예시하기 위한 시스템의 도면이다.
도 13a는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 디지털 펄싱된 신호를 생성하도록 내부 클록 소스의 사용을 예시하기 위한 디지털 신호 프로세서 (DSP) 의 도면이다.
도 13b는 본 개시에 기술된 다양한 실시예들에 따른, 디지털 펄싱된 신호를 생성하도록 복수의 내부 클록 소스의 사용을 예시하기 위한 DSP의 도면이다.
도 14는 본 개시에 기술된 일부 실시예들에 따른, 서브-상태 Sna 및 상태 Snb를 생성하거나 상태 Sm을 생성하는지 여부를 결정하기 위해 변조 신호를 사용하는 DSP의 도면이다.
이하의 실시예들은 일 상태에서 서브-펄싱을 위한 시스템들 및 방법들을 기술한다. 본 실시예들은 이들 구체적인 상세들의 전부 또는 일부가 없이 실시될 수도 있다는 것이 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다.
도 1은 일 상태에서의 서브-펄싱을 예시하기 위한 RF (radio frequency) 생성기 (100) 의 일 실시예의 도면이다. RF 생성기 (100) 는 클록 신호, 예를 들어, TTL (transistor-transistor logic) 신호, 등을 수신하거나, 클록 신호를 생성한다. 예를 들어, RF 생성기 (100) 는 클록 소스로부터 클록 신호를 수신하거나 클록 신호를 생성하는 클록 소스를 포함한다. 클록 소스의 예들은 발진기, 예를 들어, 수정 발진기, 등 또는 위상 고정 루프 (PLL: phase-locked loop) 에 커플링된 발진기를 포함한다. 클록 신호는 상태들 Sm을 갖고, 여기서 m은 1 또는 0이다. 예를 들어, 클록 신호는 고 상태 및 고 상태보다 낮은 저 상태를 갖는다. 또 다른 예로서, 클록 신호는 논리 레벨 1 및 논리 레벨 0을 갖는다.
RF 생성기 (100) 는 상태들 Sm을 갖는 클록 신호로부터 펄싱된 신호를 생성한다. 예를 들어, RF 생성기 (100) 는 상태 Sm으로부터 상태 Sna으로 천이하고 또한 상태 Snb로 천이하는 펄싱된 신호를 생성하고, 여기서 n은 0 또는 1이다. RF 생성기 (100) 에 의해 생성된 펄싱된 신호는 상태들 Sm을 갖는 클록 신호의 주파수보다 높은 주파수를 갖는다. 예를 들어, 펄싱된 신호는 상태 S1 또는 S0 동안 상태 S1 및 상태 S0 동안 클록 신호의 주파수보다 높은 주파수를 갖는다. 또 다른 예로서, 펄싱된 신호는 상태 S1 및 S0 동안 상태 S1 및 상태 S0 동안 클록 신호의 주파수보다 높은 주파수를 갖는다.
일부 실시예들에서, 상태 S1는 상태 S0의 전력 레벨보다 높은 전력 레벨을 갖는다. 예를 들어, 상태 S1을 갖는 RF 신호의 전력 레벨은 2000 W이고 상태 S0을 갖는 RF 신호의 전력 레벨은 0 W이다. 또 다른 예로서, 상태 S1을 갖는 RF 신호의 전력 레벨은 0 W보다 크고 상태 S0을 갖는 RF 신호의 전력 레벨은 0 W이다. 여전히 또 다른 예로서, 상태 S0을 갖는 RF 신호의 전력 레벨은 0 W보다 크고 상태 S1 동안 RF 신호의 전력 레벨은 상태 S0을 갖는 RF 신호의 전력 레벨보다 크다.
상태 Sna 및 상태 Snb는 클록 신호의 상태 S1 또는 상태 S0에 임베딩된다. 예를 들어, 상태 Sna 및 상태 Snb은 상태들 Sm 중 하나를 점유한다. 또 다른 예로서, 상태 S1a 및 상태 S1b는 상태 S1을 점유하고 상태 S0을 점유하지 않는다. 여전히 또 다른 예로서, 상태 S0a 및 상태 S0b는 상태 S0을 점유하고 상태 S1을 점유하지 않는다.
그래프 102에 예시된 바와 같이, 상태 Sna 및 상태 Snb를 갖는 펄싱된 신호는 상태 Sna로부터 상태 Snb로 천이하고, 또한 상태 Snb로부터 상태 Sna로 천이하고, 그리고 이어서 상태 Sna로부터 상태 Snb로 천이하고, 이어서 상태 Sm으로 천이한다.
도 2a는 x ㎒ RF 생성기에 대한 일 상태에서의 서브-펄싱을 예시하기 위한 그래프 (200) 의 실시예이고, 여기서 x는 2이다. 일부 실시예들에서, x는 2의 미리 결정된 범위 내에 있다. 예를 들어, x는 2 중 1 ㎒이다. 또 다른 예로서, x는 2.5이다. 여전히 또 다른 예로서, x는 1.5이다.
다양한 실시예들에서, x는 27이다. 다양한 실시예들에서, x는 27의 미리 결정된 범위 내에 있다. 예를 들어, x는 27 중 2 ㎒이다. 또 다른 예로서, x는 25.5이다. 여전히 또 다른 예로서, x는 29이다. 여전히 또 다른 예로서, x는 27 중 5 ㎒이다.
그래프 (200) 는 펄싱된 신호 (202) 등의 논리 레벨 대 초로 측정된 시간을 플롯팅한다. 펄싱된 신호 (202) 는 클록 신호 (204), 예를 들어, TTL1 신호, 등으로부터 생성된다. 예를 들어, 펄싱된 신호 (202) 는, 펄싱된 신호 (202) 에 도달하도록 변조 신호, 예를 들어 TTL2 신호, 등을 사용하여 클록 신호 (204) 를 변조함으로써, 클록 신호 (204) 로부터 생성된다. 또 다른 예로서, 펄싱된 신호 (202) 는, 진폭, 예를 들어, 클록 신호 (204) 의 전력 레벨, 등이 펄싱된 신호 (202) 와 동일한 신호의 진폭과 곱해진다. 펄싱된 신호 (202) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 예이다.
클록 신호 (204) 의 상태 S0 동안, 펄싱된 신호 (202) 는 하나의 논리 레벨, 예를 들어, 논리 레벨 0, 논리 레벨 0.5, 논리 레벨 0.2, 등을 포함한다. 클록 신호 (204) 의 상태 S1 동안, 펄싱된 신호 (202) 는 예를 들어, 논리 레벨 1 및 논리 레벨 0, 논리 레벨 0.5 및 논리 레벨 1, 논리 레벨 0.9 및 논리 레벨 0, 등의 복수의 논리 레벨들을 갖는다. 클록 신호 (204) 의 상태 S1 동안, 펄싱된 신호 (202) 는 천이하고, 예를 들어, 상태 S1a과 상태 S1b 사이를 교번한다. 펄싱된 신호 (202) 의 상태 S1a와 상태 S1b 사이의 천이 주파수는 클록 신호 (204) 의 상태 S1과 상태 S0 사이의 천이 주파수보다 높다. 예를 들어, 상태 S1b와 상태 S1a 사이의 천이 주파수는 상태 S0과 상태 S1 사이의 천이 주파수보다 4 배 높다. 또 다른 예로서, 상태 S1b와 상태 S1a 사이의 천이 주파수는 상태 S0과 상태 S1 사이의 천이 주파수보다 5 배 높다. 여전히 또 다른 예로서, 상태 S1b와 상태 S1a 사이의 천이 주파수는 상태 S0과 상태 S1 사이의 천이 주파수보다 2 배 내지 100 배 높다.
다양한 실시예들에서, 상태 S1a와 상태 S1b 사이의 신호 (202) 의 펄싱은 화학적 교착 상태 (chemistry impasse), 예를 들어, 가스들의 진입 시간, 등이, 플라즈마 챔버 내에서 발생하기 쉽게 하거나, 플라즈마 챔버 내에서의 압력 달성을 가능하게 하거나, 플라즈마 챔버 내에서 온도 달성을 가능하게 하거나, 플라즈마 챔버의 하부 전극과 상부 전극 사이의 갭 달성을 가능하게 한다는 것을 주의해야 한다. 게다가, 일부 실시예들에서, 상태 S1a와 상태 S1b 사이의 신호 (202) 의 펄싱은 기판의 에칭 또는 기판 상에 증착된 층의 에칭을 제어하도록 이루어진다. 몇몇 실시예들에서, 상태 S1a와 상태 S1b 사이의 신호 (202) 의 펄싱은 웨이퍼의 피처들, 예를 들어, 증착된 층들, 실리콘, 트레이스들 (traces), 등 또는 집적 회로에 오버레이된 (overlaid) 피처들, 예를 들어, 회로 컴포넌트들, 등을 파괴하는 상당한 양의 에너지 생성 기회를 감소시킨다. 또한, 일부 실시예들에서, 상태 S1a는 플라즈마 챔버 내에 상당한 양의 이온들을 생성하는 상당한 양의 에너지의 생성을 용이하게 하고, 상태 S1b는 프로세스, 예를 들어, 에칭, 세정, 상태 S0 동안과 비교하여, 증착 레이트 하강, 등을 용이하게 하도록 플라즈마 챔버 내에서 이온들의 이동을 용이하게 한다.
클록 신호 (204) 의 상태 S0 동안, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전력량은 펄싱된 신호 (204) 의 상태 S1a 및 상태 S1b 동안 생성된 전력량보다 적다는 것을 주의해야 한다. 보다 낮은 양의 전력은 상태 S1a 및 상태 S1b 동안 생성된 플라즈마의 이온들의 이온 에너지보다 낮은 양의 이온 에너지 및/또는 상태 S1a 및 상태 S1b 동안의 이온들의 이온 밀도보다 낮은 이온 밀도를 발생시킨다.
도 2b는 y ㎒ RF 생성기와 함께 x ㎒ RF 생성기의 사용을 예시하기 위한 그래프 (210) 의 일 실시예의 도면이다. y의 예들은 27 및 60을 포함한다. 일부 실시예들에서, y는 27의 미리 결정된 범위 내에 있다. 예를 들어, y는 25 내지 29 ㎒이다. 또 다른 예로서, y는 57 내지 63 ㎒이다. 여전히 또 다른 예로서, y는 24 내지 30 ㎒이다. 또 다른 예로서, y는 55 내지 65 ㎒이다.
일부 실시예들에서, x가 2일 때, y는 27이다. 다양한 실시예들에서, x가 27일 때, y는 60이다. 몇몇 실시예들에서, x가 2일 때, y는 60이다.
그래프 (210) 는 RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 전달된 전력은 포워드 전력과 반사된 전력의 차라는 것을 주의해야 한다. 일부 실시예들에서, 포워드 전력은 RF 생성기에 의해 생성되고 RF 생성기에 의해 플라즈마 챔버에 공급된 전력이고, 반사된 전력은 플라즈마 챔버로부터 RF 생성기를 향해 반사된 전력이다.
그래프 (210) 는 펄싱된 신호 (202) (도 2a) 와 유사한 RF 신호 (212) 를 포함한다. 예를 들어, RF 신호 (212) 는 상태들 S0, S1a, 및 S1b을 포함하고, 펄싱된 신호 (202) 가 상태들 사이에서 천이하는 것과 유사한 방식으로 상태들 S0, S1a, 및 S1b 사이에서 천이한다. RF 신호 (212) 는 펄싱된 신호 (202) 및 TTL3 신호와 동일한 주파수를 갖는다. RF 신호 (212) 는 x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호 및 x ㎒ RF 생성기를 향하여 반사된 RF 신호에 기초하여 생성된 전달된 전력으로부터 생성된다.
RF 신호 (212) 의 상태 S0 동안, y ㎒ 생성기는 RF 신호를 공급한다. RF 신호가 y ㎒ RF 생성기에 의해 공급될 때, 전력은 전달된 전력의 RF 신호 (214) 를 더 생성하기 위해 플라즈마 챔버로부터 y ㎒ RF 생성기를 향하여 반사된다. RF 신호 (214) 는 상태 S0를 갖고 TTL1 신호와 동일한 주파수를 갖는다. 게다가, RF 신호 (212) 의 상태 S1a 및 상태 S1b 동안, RF 신호 (214) 는 상태 S1을 갖는다. RF 신호 (212) 는 상태 S1과 상태 S0 사이에서 천이한다. 예를 들어, RF 신호 (212) 가 상태들 S0, S1a, 및 S1b 사이에서 천이할 때, RF 신호 (214) 는 상태 S1과 상태 S0 사이에서 천이한다.
도 2c는 상태 S1b 동안 비제로 논리 레벨을 갖는 펄싱된 신호 (222) 를 예시하기 위한 그래프 (220) 의 일 실시예의 도면이다. 펄싱된 신호 (222) 는 펄싱된 신호 (222) 가 상태 S1b 동안 비제로 논리 레벨을 갖는 것을 제외하고 펄싱된 신호 (202) (도 2b) 와 유사하다. 예를 들어, 펄싱된 신호 (222) 는 펄싱된 신호 (222) 가 상태 S1a로부터 펄싱된 신호 (204) 의 상태 S0의 레벨보다 높은 레벨을 갖는 상태 S1b로 강하하는 것을 제외하고 펄싱된 신호 (202) 와 유사한 방식으로 생성된다. 이어서 펄싱된 신호 (222) 는 상태 S1b로부터 상태 S0로 천이하기 위해 상태 S1b의 레벨로부터 상태 S0의 레벨로 강하한다. 펄싱된 신호 (222) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다.
도 2d는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 펄싱된 신호 (214) 와 함께 상태 S1b 동안 비제로 논리 레벨을 갖는 펄싱된 신호 (232) 의 사용을 예시하기 위한 그래프 (230) 의 일 실시예의 도면이다. 펄싱된 신호 (232) 는 펄싱된 신호 (232) 가 상태 S1b 동안 비제로 논리 레벨을 갖는 것을 제외하고 펄싱된 신호 (212) (도 2b) 유사하다. 예를 들어, 펄싱된 신호 (232) 는 펄싱된 신호 (232) 가 상태 S1a로부터 펄싱된 신호 (214) 의 상태 S0의 전달된 전력 레벨보다 높은 레벨로 천이되는 것을 제외하고 펄싱된 신호 (212) 와 유사한 방식으로 생성된다. 보다 높은 레벨은 상태 S1b 동안 달성된다. 상태 S1b 동안 보다 높은 레벨을 달성한 후, 펄싱된 신호 (232) 는 상태 S0의 펄싱된 신호 (214) 의 레벨로 천이한다. 펄싱된 신호 (232) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다.
y ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호에 기초하여 생성된 펄싱된 신호 (214) 가 많은 양의 약 100 W의 전달된 전력 레벨 및 적은 양의 약 10 W의 전달된 전력 레벨을 갖는 것으로 도시되지만, 일부 실시예들에서, 펄싱된 신호 (214) 는 상태 S1 동안, 60 W 내지 160 W의 고 전력 레벨을 갖고, 상태 S0 동안, 1 W 내지 55 W의 저 전력 레벨을 갖는다는 것을 주의해야 한다. 다양한 실시예들에서, 상태 S1a 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호에 기초하여 생성된 펄싱된 전달된 전력 신호의 가장 높은 전력 레벨은 상태 S1 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호에 기초하여 생성된 펄싱된 전달된 전력 신호의 가장 높은 전력 레벨보다 높다. 일부 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기 상태 S0 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호에 기초하여 생성된 전달된 전력 펄싱된 신호의 가장 낮은 전력 레벨은 상태 S0 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호에 기초하여 생성된 전달된 전력 펄싱된 신호의 가장 낮은 전력 레벨보다 낮다.
다양한 실시예들에서, 상태 S0의 발생 시간 기간은 상태 S1a 및 상태 S1b 양자의 발생 시간 기간과 동일하다. 예를 들어, 상태 S0은 클록 신호 TTL1의 클록 사이클의 1/2 동안 발생하고 상태 S1a 및 상태 S1b는 클록 사이클의 나머지 1/2 동안 발생한다. 몇몇 실시예들에서, 상태 S0의 발생 시간 기간은 클록 신호 TTL1의 클록 사이클의 1/2보다 작거나 크고 상태 S1a 및 상태 S1b는 클록 사이클의 나머지 기간 동안 발생한다.
도 2e는 50 ％의 듀티 사이클과 상이한 상태 S1 동안 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프 (240) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (240) 는 2 ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 대 시간 t를 플롯팅한다. 전달된 전력은 펄싱된 신호 (242) 로 도시된다. 상태 S1 동안 신호 (242) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 크고 상태 S1이 발생하는 시간은 상태 S0이 발생하는 시간과 동일하다는 것을 주의한다. 예를 들어, 신호 (242) 는 상태 S1b 동안 점유된 시간량보다 많은 시간량을 상태 S1a 동안 점유한다. 일부 실시예들에서, 상태 S1 동안 신호 (242) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 적다. 예를 들어, 전달된 RF 신호는 상태 S1b 동안 점유된 시간량보다 적은 시간량을 상태 S1a 동안 점유한다.
상태 S1 동안 신호 (202, 212, 222, 및 232) (도 2a 내지 도 2d) 각각의 듀티 사이클은 50 ％라는 것을 주의해야 한다.
몇몇 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 시간은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0가 발생하는 시간보다 작거나 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％이다.
다양한 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 시간은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0가 발생하는 시간보다 작거나 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 작다.
일부 실시예들에서, TTL 신호는 상태 S1 동안 펄싱된 신호 (242) 와 동일한 주파수를 갖는다. TTL 신호는 TTL3 신호를 생성하는 디바이스에 의해 생성된다. 예를 들어, 이하에 기술되는 x ㎒ RF 생성기의 디지털 신호 프로세서 (DSPx) 는 TTL1 신호 및 변조 신호로부터 TTL 신호를 생성한다. 변조 신호는 TTL 신호를 생성하기 위해 TTL1 신호를 변조한다.
도 3a는 TTL1 신호의 상태 S1 동안 이온들의 에너지를 제어하기 위한 시스템 (300) 의 일 실시예의 도면이다. 시스템 (300) 은 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기를 포함한다. 시스템 (300) 은 임피던스 매칭 회로 (302), 플라즈마 챔버 (304), 및 툴 UI (user interface) 시스템 (306) 을 더 포함한다. 툴 UI 시스템 (306) 의 예들은 데스크탑 컴퓨터, 서버, 가상 머신, 랩탑 컴퓨터, 태블릿, 셀 폰, 스마트 폰, 등을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 툴 UI 시스템 (306) 은 프로세서 및 메모리 디바이스를 포함하고, 이들의 예들은 이하에 제공된다. 일부 실시예들에서, 툴 UI 시스템 (306) 은 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, WAN (wide area network), LAN (local area network), 인터넷, 인트라넷, 등을 통해 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기에 커플링된다.
임피던스 매칭 회로 (302) 는 RF 케이블 (308) 를 통해 x ㎒ RF 생성기의 출력부에 커플링된다. 유사하게, 임피던스 매칭 회로 (302) 는 RF 케이블 (310) 을 통해 y ㎒ RF 생성기의 출력부에 커플링된다. 임피던스 매칭 회로 (302) 는 일 측면에서 임피던스 매칭 회로 (302) 에 커플링된 부하의 임피던스를 또 다른 측면에서 임피던스 매칭 회로 (302) 에 커플링된 소스의 임피던스와 매칭한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 회로 (302) 는 RF 송신선 (312) 및 플라즈마 챔버 (304) 의 임피던스와 x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, RF 케이블 (308), 및 RF 케이블 (310) 의 임피던스와 매칭한다.
플라즈마 챔버 (304) 는 RF 송신선 (312) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (302) 에 커플링된다. 플라즈마 챔버 (304) 는 척 (314), 상부 전극 (316), 및 다른 부품들 (미도시), 예를 들어, 상부 전극 (316) 을 둘러싸는 상부 유전체 링, 상부 유전체 링을 둘러싸는 상부 전극 연장부, 척 (314) 의 하부 전극을 둘러싸는 하부 유전체 링, 하부 유전체 링을 둘러싸는 하부 전극 연장부, 상부 PEZ (plasma exclusion zone) 링, 하부 PEZ 링, 등을 포함한다. 상부 전극 (316) 은 척 (314) 의 반대편에 마주보고 위치된다. 웨이퍼 (318), 예를 들어, 더미 웨이퍼, 반도체 웨이퍼, 등은 척 (314) 의 상부 표면 (320) 상에 지지된다. 다양한 프로세스들, 예를 들어, CVD (chemical vapor deposition), 세정, 증착, 스터퍼링, 에칭, 이온 주입, 레지스트 스트립핑, 등은 생산 동안 반도체 웨이퍼 상에서 수행된다. 집적 회로들, 예를 들어, ASIC (application specific integrated circuit), PLD (programmable logic device), 등은 반도체 웨이퍼 상에 전개되고, 집적 회로들은 다양한 전자 아이템들, 예를 들어, 셀 폰들, 태블릿들, 스마트 폰들, 컴퓨터들, 랩탑들, 네트워킹 장비들, 등에 사용된다.
하부 전극 및 상부 전극 (316) 각각은 금속, 예를 들어, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 등으로 이루어진다. 척 (314) 은 정전 척 (ESC) 또는 자석 척일 수도 있다.
툴 UI 시스템 (306) 은, 클록 신호, 예를 들어, 디지털 펄싱된 신호, 케이블 (313) 을 통해 x ㎒ RF 생성기의 DSPx에 공급된 TTL1 신호, 등을 생성하는 클록 소스이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 프로세서는 CPU (central processing unit), 마이크로프로세서, ASIC, PLD, 제어기, 등일 수도 있다. 클록 신호 TTL1은 또한 툴 UI 시스템 (306) 에 의해 케이블 (314) 을 통해 y ㎒ RF 생성기의 DSP (DSPy) 로 공급된다. 케이블 (313 및 314) 각각의 예들은 USB (universal serial bus) 케이블, 직렬 케이블, 병렬 케이블, 이더넷 케이블, 등을 포함한다.
툴 UI 시스템 (306) 은 레시피, 예를 들어, 성능 파라미터들, 예를 들어, 듀티 사이클, 상태의 발생 및 존재에 대한 시간 인터벌, 전력 레벨, 주파수 레벨, 등을 포함하는 데이터 파일, 등을 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 각각에 제공한다. 예를 들어, 툴 UI 시스템 (306) 은 x ㎒ RF 생성기를 동작시키기 위해 사용된 레시피를 DSPx에 제공하고 y ㎒ RF 생성기를 동작시키기 위해 사용된 레시피를 DSPy에 제공한다. 레시피는 DSPx 및 DSPy에 저장된다.
DSPx는 클록 신호 TTL1을 수신하고, 클록 신호 TTL1로부터 디지털 펄싱된 신호, 예를 들어, TTL3 신호, 등을 생성한다. 예를 들어, DSPx는 클록 신호 TTL1를 수신하고, 클록 신호 TTL1의 상태 S1 동안 서브-펄스들을 부가하기 위해 상태 S1 동안 TTL1 신호를 수정한다. 또 다른 예로서, DSPx는 클록 신호 TTL1를 수신하고 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 생성하기 위해 상태 S1 동안 클록 신호 TTL1의 주파수를 상승시키도록 상태 S1 동안 클록 신호 TTL1을 수정한다. 이 예에서, DSPx는 상태 S0 동안 클록 신호 TTL1을 수정하지 않는다. 여전히 또 다른 예로서, DSPx는 클록 신호 TTL1를 수신하고 클록 신호 TTL2를 생성하는 클록 소스를 포함한다. 클록 신호 TTL2는 상태 S1 동안 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다. 또한, 클록 신호 TTL1은 상태 S0 동안 클록 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다. DSPx는 클록 신호 TTL3을 생성하기 위해 클록 신호 TTL1과 클록 신호 TTL2를 곱한다.
몇몇 실시예들에서, 툴 UI 시스템 (306) 로부터 클록 신호 TTL1을 수신하는 대신, DSPx는 클록 신호 TTL1을 생성하는 클록 소스를 포함한다. 다양한 실시예들에서, 툴 UI 시스템 (306) 으로부터 클록 신호 TTL1을 수신하는 대신, x ㎒ RF 생성기는 클록 신호 TTL1을 생성하는 클록 소스를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 클록 신호 TTL2는 툴 UI 시스템 (306) 내에 위치된 클록 소스로부터 수신된다. 일부 실시예들에서, 클록 신호 TTL2는 x ㎒ RF 생성기 내에서 클록 소스에 의해 생성된다.
상태 S1b 동안, 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1은 DSPx로부터 상태 S1b에 대한 전력 제어기 (PWRS1bx) 및 상태 S1b에 대한 자동 주파수 튜너 (AFT: auto frequency tuner) (AFTS1bx) 에 제공된다. 예를 들어, 상태 S1b를 갖는 TTL3 신호의 일부는 DSPx로부터 전력 제어기 (PWRS1bx) 및 및 자동 주파수 튜너 (AFTS1bx) 에 제공된다.
일부 실시예들에서, RF 생성기의 전력 제어기 및 RF 생성기의 AFT는 RF 생성기의 DSP의 부품들이다. 예를 들어, x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너들 (AFTS0x, AFTS1ax, 및 AFTS1bx), 및 전력 제어기들 (PWRS1ax, PWRS1bx, 및 PWRS0x) 은 DSPx의 회로 내에 통합된 회로들이다. 또 다른 예로서, 자동 주파수 튜너들 (AFTS0x, AFTS1ax, 및 AFTS1bx), 및 전력 제어기들 (PWRS1ax, PWRS1bx, 및 PWRS0x) 는 DSPx에 의해 실행된 컴퓨터 프로그램의 일부이다.
전력 제어기 (PWRS1bx) 는 상태 S1b에 대한 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 수신하고 상태 S1에 대한 클록 신호 TTL1을 수신하고, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성되고 공급될 RF 신호의 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. x ㎒ RF 생성기에 의해 생성되고 공급될 RF 신호의 전력 레벨은 상태 S1b 동안의 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다. 일부 실시예들에서, TTL3 신호의 상태 S1b에 대응, 예를 들어, 맵핑되고, 링크, 등이 되고, TTL1 클록 신호의 상태 S1에 대응하는 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS1bx) 의 메모리 디바이스에 저장된다. 메모리 디바이스의 예들은 ROM (read-only memory), RAM (random access memory), 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시예들에서, 메모리 디바이스는 플래시 메모리, RAID (redundant array of storage disk), 하드 디스크, 등이다.
다양한 실시예들에서, TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 신호의 상태 S1에 대한 전력 레벨은 달성될 프로세싱 레이트, 예를 들어, 달성될 에칭 레이트, 달성될 증착 레이트, 달성될 세정 레이트, 달성될 스터퍼링 레이트, 등에 기초하여 결정된다. 에칭 레이트는 웨이퍼 (318) 를 에칭하는 레이트이다. 증착 레이트는 웨이퍼 (318) 상에 재료들, 예를 들어, 폴리머들, 광-마스크, 모노머들, 등을 증착하는 레이트이다. 세정 레이트는 세정, 예를 들어, 에칭을 통해, 증착을 통해, 증착 및 에칭, 등을 통해 웨이퍼 (318) 를 세정하는 레이트이다. 스터퍼링 레이트는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료를 스퍼터링하는 레이트이다.
게다가, 자동 주파수 튜너 (AFTS1bx) 는 상태 S1b 동안 디지털 펄싱된 신호 TTL3를 수신하고 상태 S1 동안 클록 신호 TTL1을 수신하고, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 결정하거나 식별한다. 일부 실시예들에서, TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1에 대응하는 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트는 자동 주파수 튜너 (AFTS1bx) 의 메모리 디바이스에 저장된다.
TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1에 대응하는 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS1bx) 로부터 x ㎒ RF 생성기의 RF 전력 공급부 (322) 로 제공된다. 게다가, 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트는 자동 주파수 튜너 (AFTS1bx) 에 의해 RF 전력 공급부 (322) 에 제공된다. TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1에 대한 전력 레벨 및 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트의 수신시, RF 전력 공급부 (322) 는 이 전력 레벨 및 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 갖는 RF 신호를 생성한다. RF 전력 공급부 (322) 에 의해 생성된 RF 신호는 RF 케이블 (308) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (302) 로 공급된다.
또한, TTL1 신호의 상태 S1 동안, y ㎒ RF 생성기의 DSPy는 y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS1y) 에 클록 신호 TTL1을 제공한다. 게다가, y ㎒ RF 생성기의 DSPy는 클록 신호 TTL1를 y ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 에 제공한다. 클록 신호 TTL1의 수신시, 전력 제어기 (PWRS1y) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 클록 신호 TTL1의 상태와 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 전력 레벨 사이의 대응 관계, 예를 들어, 매칭, 링크, 1 대 1 관계, 등은 전력 제어기 (PWRS1y) 의 메모리 디바이스에 저장된다.
게다가, 클록 신호 TTL1의 수신시, 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 클록 신호 TTL1의 상태와 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트 사이의 대응 관계는 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 의 메모리 디바이스에 저장된다.
상태 S1에 대응하는 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS1y) 로부터 y ㎒ RF 생성기의 RF 전력 공급부 (324) 로 제공된다. 게다가, 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트는 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 에 의해 RF 전력 공급부 (324) 로 제공된다. 상태 S1에 대한 전력 레벨 및 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트의 수신시, RF 전력 공급부 (324) 는 이 전력 레벨 및 이 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 갖는 RF 신호를 생성한다. RF 전력 공급부 (324) 에 의해 생성된 RF 신호는 RF 케이블 (310) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (302) 로 공급된다.
일부 실시예들에서, DSPx는 TTL3 신호를 케이블을 통해 DSPy로 제공한다는 것을 주의해야 한다. 상태 S1 동안, DSPy는 TTL3 신호에 기초하여, 상태 S1a로부터 상태 S1b로의 천이 시간 및 상태 S1b로부터 상태 S1a로의 천이 시간을 결정한다. 게다가, 상태 S1 동안, DSPy는 상태 S1a로부터 상태 S1b로의 천이 시간 또는 상태 S1b로부터 상태 S1a로의 천이 시간에 전력 제어기 (PWRS1y) 에 의해 결정된 전력을 조정하도록 전력 제어기 (PWRS1y) 로 신호를 전송한다. 결정된 전력은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달되거나 공급된 전력이 상태 S1a와 상태 S1b 사이에서 천이할 때 발생하는 플라즈마 임피던스의 변화에 기초하여 조정된다. 상태 S1a와 상태 S1b 사이의 천이 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달되거나 공급된 전력의 조정을 보상하기 위해, TTL3 신호는 DSPx로부터 DSPy로 전송된다. x ㎒ RF 생성기에 의해 전달되거나 공급된 전력의 조정은 플라즈마 임피던스의 변화를 생성한다.
게다가, 상태 S1 동안, DSPy는 상태 S1a로부터 상태 S1b로의 천이 시간, 또는 상태 S1b로부터 상태 S1a로의 천이 시간에 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 에 의해 결정된 주파수를 조정하기 위해 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 로 신호를 전송한다. 결정된 주파수는 x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 전력이 상태 S1a와 상태 S1b 사이에서 천이할 때 발생하는 플라즈마 임피던스의 변화에 기초하여 조정된다. 상태 S1a와 상태 S1b 사이의 천이 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 주파수의 조정을 보상하기 위해, TTL3 신호가 DSPx로부터 DSPy로 전송된다. x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호의 주파수의 조정은 플라즈마 임피던스의 변화를 생성한다.
일부 실시예들에서, 케이블을 통해 DSPx로부터 DSPy로 TTL3 신호를 전송하는 대신, TTL3 신호에 관한 정보, 예를 들어, TTL3 신호의 주파수, 상태 S1 동안 TTL3 신호의 듀티 사이클, 상태 S1a가 TTL3 신호에서 발생하는 시간, 상태 S1b가 TTL3 신호에서 발생하는 시간, 등이 툴 UI 시스템 (306) 에 의해 케이블 (314) 또는 케이블 (314) 과 유사한 또 다른 케이블을 통해 DSPy로 제공된다는 것을 또한 주의해야 한다. 다른 케이블이 툴 UI 시스템 (306) 을 DSPy에 연결한다. 예를 들어, TTL3 신호에 관한 정보가 툴 UI 시스템 (306) 으로부터 DSPy로 데이터 파일로 제공된다. DSPy는 TTL3 신호의 주파수로 고정된 신호를 생성하는 가상 위상 고정 루프 (PLL) 를 포함하고 이 신호는 전력 제어기 (PWRS1y) 에 의해 결정된 전력을 조정하기 위해 및/또는 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 에 의해 결정된 주파수를 조정하기 위해 사용된다.
임피던스 매칭 회로 (302) 는 TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1 동안 x ㎒ RF 생성기로부터 수신된 RF 신호로부터 그리고 상태 S1 동안 y ㎒ RF 생성기로부터 수신된 RF 신호로부터 수정된 RF 신호를 생성하기 위한 소스를 갖는 부하의 임피던스를 매칭한다. 예를 들어, TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1에 대응하는 수정된 RF 신호의 일부가 TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1 동안 임피던스 매칭 회로 (302) 에 의해 생성된다. TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1 동안 생성된 수정된 RF 신호는 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 의 하부 전극으로 전송된다. 상부 전극 (316) 은 중앙 가스 피드 (미도시) 에 커플링된 하나 이상의 가스 유입부들, 예를 들어, 홀들, 등을 포함한다. 중앙 가스 피드는 가스 저장부 (미도시) 로부터 하나 이상의 프로세스 가스들을 수용한다. 프로세스 가스의 예는 O2와 같은, 산소 함유 가스를 포함한다. 프로세스 가스의 다른 예들은 불소 함유 가스, 예를 들어, 테트라플루오로메탄 (CF4), 육불화 황 (SF6), 헥사플루오로에탄 (C2F6), 등을 포함한다. 상부 전극 (316) 은 접지된다. 척 (314) 은 RF 송신선 (312), 임피던스 매칭 회로 (302), 및 RF 케이블 (308) 을 통해 x ㎒ RF 생성기에 커플링된다. 게다가, 척 (314) 은 RF 송신선 (312), 임피던스 매칭 회로 (302), 및 RF 케이블 (310) 을 통해 y ㎒ RF 생성기에 커플링된다.
일부 실시예들에서, 프로세스 가스가 상부 전극 (316) 과 척 (314) 사이에 공급될 때 그리고 x ㎒ RF 생성기 및/또는 y ㎒ RF 생성기가 임피던스 매칭 회로 (302) 및 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 에 상태 S1b에 대한 RF 신호들을 공급할 때, 플라즈마 챔버 (304) 내의 플라즈마의 임피던스가, 예를 들어, 증가되고, 감소되는, 등 영향을 받는다. TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1 동안 영향을 받은 플라즈마는 플라즈마 이온들의 이온 에너지를 갖는다. TTL3 신호의 상태 S1b 및 TTL1 클록 신호의 상태 S1 동안의 이온 에너지는 상태 S0 또는 상태 S1a 동안과 비교하여 증착 레이트를 상승시키도록 사용되거나 상태 S0 동안 증착을 수행하기보다 에칭을 수행하도록 사용되거나 상태 S0 동안 웨이퍼 (318) 를 프로세싱하지 않기보다 에칭을 수행하도록 사용되거나 상태 S1a 동안과 비교하여 에칭 레이트를 감소시키도록 사용되거나 상태 S1a 동안 에칭을 수행하는 것과 비교하여 증착을 수행하도록 사용된다.
또한, TTL3 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안, DSPx는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1을 x ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS1ax) 에 제공한다. 예를 들어, DSPx는 상태 S1a에 대한 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 일부 및 상태 S1에 대한 클록 신호 TTL1을 전력 제어기 (PWRS1ax) 에 제공한다. 전력 제어기 (PWRS1ax) 는 상태 S1a에 대한 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 상태 S1에 대한 클록 신호 TTL1의 수신시 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. TTL3 신호의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대응하는 RF 신호의 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS1ax) 의 메모리 디바이스에 저장된다. 전력 레벨은 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1 동안 RF 전력 공급부 (322) 에 제공된다.
게다가, TTL3 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안, DSPx는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1을 x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS1ax) 에 제공한다. 상태 S1a에 대한 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 상태 S1에 대한 클록 신호 TTL1의 수신시, 자동 주파수 제어기 AFTS1ax는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대응하는 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a, 클록 신호 TTL1의 상태 S1과 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트 간의 대응 관계는 자동 주파수 튜너 (AFTS1ax) 의 메모리 디바이스에 저장된다.
자동 주파수 튜너 (AFTS1ax) 는 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 RF 전력 공급부 (322) 에 제공한다. 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대한 전력 레벨 수신시 그리고 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대한 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트의 수신시, RF 전력 공급부 (322) 는 이 전력 레벨 및 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대한 이 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 갖는 RF 신호를 생성한다.
임피던스 매칭 회로 (302) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대해 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호를 수신하고 상태 S1에 대해 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호를 수신하고, 상태 S1a에 대한 RF 신호들로부터 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 상태 S1a 동안 소스를 사용하여 부하의 임피던스와 매칭한다. 예를 들어, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대응하는 수정된 RF 신호의 일부는 상태 S1a 동안 임피던스 매칭 회로 (302) 에 의해 생성된다. 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1와 연관된 수정된 RF 신호는 임피던스 매칭 회로 (302) 로부터 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 으로 전송된다.
디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S1a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S1에 대응하는 수정된 RF 신호의 수신시, 플라즈마 챔버 (304) 내의 플라즈마 이온들은 웨이퍼 (318) 상에서 프로세스들, 예를 들어, 상태 S0 또는 S1b 동안과 비교하여 에칭 레이트를 상승시키고, 상태 S0 또는 S1b 동안과 비교하여 증착 레이트를 감소시키고, 상태 S0 또는 S1b 동안보다 세정 레이트를 상승시키고, 상태 S0 또는 S1b 동안보다 스터퍼링 레이트를 상승시키는, 등을 수행하도록 여기된다.
상태 S0 동안, DSPx는 x ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0x) 에 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 제공한다. 예를 들어, DSPx는 상태 S0에 대응하는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 일부를 전력 제어기 (PWRS0x) 로 전송한다. 상태 S0 동안, TTL3 신호는 TTL1 신호와 동일하다는 것을 주의해야 한다. 상태 S0과 연관된 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 수신시, 전력 제어기 (PWRS0x) 는 상태 S0에 대한 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 상태 S0에 대응하는 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS0x) 의 메모리 디바이스에 저장되고, 메모리 디바이스로부터 식별된다. 이 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS0x) 에 의해 RF 전력 공급부 (322) 로 제공된다. 상태 S0에 대한 전력 레벨의 수신시, RF 전력 공급부 (322) 는 상태 S0과 연관된 전력 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다.
게다가, 상태 S0 동안, DSPx는 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 에 제공한다. 예를 들어, DSPx는 상태 S0을 갖는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 일부를 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 에 제공한다. 상태 S0에 대응하는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 수신시, 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 는 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 는 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 의 메모리 디바이스로부터 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 식별한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 는 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 RF 전력 공급부 (322) 에 제공한다.
상태 S0 동안, 상태 S0와 연관된 전력량 및 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트의 수신시, RF 전력 공급부 (322) 는 상태 S0에 대응하는 RF 신호를 생성한다. 상태 S0에 대응하는 RF 신호는 상태 S0와 연관된 전력 레벨 및 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 갖는다.
또한, 상태 S0 동안, DSPy는 클록 신호 TTL1을 y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0y) 및 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 에 제공한다. 예를 들어, DSPy는 상태 S0을 갖는 클록 신호 TTL1의 일부를 전력 제어기 (PWRS0x) 및 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 로 전송한다. 상태 S0과 연관된 클록 신호 TTL1의 수신시, 전력 제어기 (PWRS0y) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 전력 레벨을 결정하거나 식별하고, 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 는 RF 신호의 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 결정하거나 식별한다. 상태 S0와 연관된 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS0y) 로부터 RF 전력 공급부 (324) 로 제공되고, 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트는 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 로부터 RF 전력 공급부 (324) 로 제공된다. 전력 제어기 (PWRS0y) 로부터의 상태 S0에 대한 전력 레벨의 수신시 그리고 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 로부터의 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트의 수신시, RF 전력 공급부 (324) 는 이 전력 레벨 및 무선 주파수의 양 또는 무선 주파수들의 양들의 세트를 갖는 RF 신호를 생성한다.
임피던스 매칭 회로 (302) 는 RF 전력 공급부 (322) 에 의해 공급된 RF 신호를 상태 S0 동안 RF 케이블 (308) 을 통해 수신하고 RF 전력 공급부 (324) 에 의해 공급된 RF 신호를 상태 S0 동안 RF 케이블 (310) 을 통해 수신하고, 상태 S0에 대해 수정된 RF 신호를 생성하도록 소스를 사용하여 부하의 임피던스를 매칭한다. 상태 S0과 연관된 수정된 RF 신호는 RF 송신선 (312) 를 통해 척 (304) 에 제공된다.
일부 실시예들에서, 상태 S0에 대응하는 수정된 RF 신호는 상태 S1a 또는 상태 S1b 동안과 비교하여 웨이퍼 (318) 상에 재료들을 증착하는 증착 레이트를 상승시킨다. 다양한 실시예들에서, 상태 S0에 대응하는 수정된 RF 신호는 상태 S1a 또는 상태 S1b 동안과 비교하여 웨이퍼 (318) 상의 층들 또는 웨이퍼 (318) 의 에칭의 에칭 레이트를 감소시킨다. 몇몇 실시예들에서, 상태 S0에 대응하는 수정된 RF 신호는 웨이퍼 (318) 상에 재료들을 증착하도록 사용되고, 상태 S1a 동안 생성된 수정된 RF 신호 또는 상태 S1b 동안 생성된 수정된 RF 신호는 웨이퍼 (318) 상의 층들 또는 웨이퍼 (318) 를 에칭하기 위해 사용된다. 일부 실시예들에서, 상태 S0 동안 생성된 수정된 RF 신호의 일부는 예를 들어, 플라즈마 챔버 (304) 내에서 플라즈마를 스트라이킹하는 등, 플라즈마를 생성하도록 사용된다. 예를 들어, 프로세스 가스가 플라즈마 챔버 (304) 에 공급되고 하나 이상의 RF 신호들이 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 중 하나 이상에 의해 공급될 때, 프로세스 가스는 플라즈마 챔버 (304) 내에서 플라즈마를 생성하도록 점화된다.
다양한 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0x, PWRS1ax, 및 PWRS1bx) 각각을 DSPx의 상이한 출력부들에 커플링하는 대신, 전력 제어기들 PWRS0x, PWRS1ax, 및 PWRS1bx는 스위치, 예를 들어, 멀티플렉서, 등을 통해 DSPx 중 하나 또는 동일한 출력에 연결된다. 스위치는 상태 S0 동안 DSPx를 전력 제어기 (PWRS0x) 에 연결하고, 상태 S1a 동안 DSPx를 전력 제어기 (PWRS1ax) 에 연결하고, 상태 S1b 동안 DSPx를 전력 제어기 (PWRS1bx) 에 연결한다.
유사하게, 몇몇 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0y 및 PWRS1y) 각각을 DSPy의 상이한 출력부에 커플링 하는 대신 전력 제어기들 PWRS0y 및 PWRS1y는 스위치를 통해 DSPy 중 하나이고 동일한 출력부에 연결된다. 스위치는 DSPy를 상태 S0 동안 전력 제어기 (PWRS0y) 에 연결하고 DSPy를 상태 S1 동안 전력 제어기 (PWRS1y) 에 연결한다.
또한, 다양한 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0x, AFTS1ax, 및 AFTS1bx) 각각을 DSPx의 상이한 출력부들에 커플링하는 대신, 자동 주파수 튜너들 (AFTS0x, AFTS1ax, 및 AFTS1bx) 는 스위치, 예를 들어, 멀티플렉서, 등을 통해 DSPx 중 하나이고 동일한 출력부에 연결된다. 스위치는 상태 S0 동안 DSPx를 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 에 연결하고, DSPx를 상태 S1a 동안 자동 주파수 튜너 (AFTS1ax) 에 연결하고, 그리고 DSPx를 상태 S1b 동안 자동 주파수 튜너 (AFTS1bx) 에 연결한다.
유사하게, 몇몇 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0y 및 AFTS1y) 각각을 DSPy의 상이한 출력부에 커플링하는 대신, 자동 주파수 튜너들 AFTS0y 및 AFTS1y는 스위치를 통해 DSPy 중 하나이고 동일한 출력부에 연결한다. 스위치는 DSPy를 상태 S0 동안 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 에 연결하고 DSPy를 상태 S1 동안 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 에 연결한다.
도 3b는 상태 S1 동안 이온 에너지를 제어하기 위한 시스템 (350) 의 일 실시예의 도면이다. 시스템 (350) 은 x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, 임피던스 매칭 회로 (302), 플라즈마 챔버 (304), 및 툴 UI 시스템 (307) 을 포함한다. 시스템 (350) 은, 시스템 (350) 에서 DSPx가 클록 신호 TTL1 및 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 생성하는 것을 제외하고 시스템 (300) (도 3a) 와 유사한 방식으로 동작한다. x ㎒ RF 생성기는 마스터 RF 생성기이고 y ㎒ RF 생성기는 슬레이브 RF 생성기이다. 클록 신호 TTL1 및 TTL3 신호는 x ㎒ RF 생성기의 DSPx로부터 y ㎒ RF 생성기의 DSPy로 케이블을 통해 전송된다.
툴 UI 시스템 (307) 은 퍼포먼스 파라미터들을 포함하는 대응하는 레시피를 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기의 각각에 제공한다. 대응하는 레시피는 DSPx 및 DSPy의 각각에 저장된다.
일부 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호의 전력은 신호 (202) (도 2a) 또는 신호 (212) (도 2b) 또는 신호 (222) (도 2c) 또는 신호 (232) (도 2d) 와 동일한 주파수를 갖는다.
다양한 실시예들에서, DSPx로부터 DSPy로 케이블을 통해 TTL3 신호를 전송하는 대신, TTL3 신호에 관한 정보는, DSPx를 DSPy에 연결하는 케이블을 통해 DSPx로부터 DSPy로 제공된다. 예를 들어, TTL3 신호에 관한 정보는 DSPx로부터 DSPy로의 데이터 파일 내에 제공된다. DSPy는 TTL3 신호의 주파수로 고정된 신호를 생성하는 가상 위상 고정 루프를 포함하고, 신호는 전력 제어기 (PWRS1y) 에 의해 결정된 전력을 조정하고/하거나 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 에 의해 결정된 주파수를 조정하도록 사용된다.
도 4a는 2 개의 상태들 S1 및 S0에서 동작하는 x ㎒ RF 생성기, 및 상태 S1, 상태 S0a, 및 상태 S0b에서 동작하는 y ㎒ RF 생성기를 예시하는 그래프 (400) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (400) 는 x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호로부터 생성된 전달된 전력 신호 (402) 및 y ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호로부터 생성된 전달된 전력 신호 (404) 를 포함한다. 그래프 (400) 는 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 전달된 전력 신호 (404) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다.
전달된 전력 신호 (404) 는, 전달된 전력 신호 (402) 가 상태 S0에 있는 시간 기간 동안, 천이, 예를 들어 상태 S0a와 상태 S0b 사이를 교번, 등을 한다. 전달된 전력 신호 (404) 는 전달된 전력 신호 (402) 가 상태 S1에 있는 시간 기간 동안 2 개의 상태 사이를 천이하지 않는다. 전달된 전력 신호 (402) 가 상태 S1에 있는 시간 기간 동안, 전달된 전력 신호 (404) 는 또한 상태 S1의 상태에 있다.
상태 S0 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨, 예를 들어, 0의 전력 레벨, 5 W보다 작은 전력 레벨, 등은 증착 레이트의 증가, 또는 에칭 레이트의 감소, 또는 스터퍼링 레이트의 감소, 등을 용이하게 한다. 상태 S0 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨은 상태 S1 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨보다 낮다.
게다가, 전달된 전력 신호 (402) 의 상태 S0 동안 전달된 전력 신호 (404) 의 상태 S0a와 상태 S0b 사이의 천이는, 플라즈마 챔버 (304) (도 3a) 에서 생성된 플라즈마의 임피던스의 제어, 예를 들어, 증가, 감소, 등을 용이하게 한다. 임피던스의 제어는 플라즈마의 안정성을 증가시킨다. 예를 들어, x ㎒ RF 생성기가 조잡한 (coarse) 에칭 레이트를 달성하기 위해 전달된 전력 신호 (402) 를 플라즈마 챔버 (304) 로 추가로 제공하도록 RF 신호를 생성할 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S0a와 상태 S0b 사이에서 천이하는 전달된 전력 신호 (404) 를 추가로 제공하도록 RF 신호를 생성한다. 전달된 전력 신호 (404) 에 의한 상태 S0a와 상태 S0b 사이의 천이는 우수한 (fine) 에칭 레이트를 달성하도록 수행된다. 또 다른 예로서, x ㎒ RF 생성기가 조잡한 증착 레이트를 달성하기 위해 전달된 전력 신호 (402) 를 플라즈마 챔버 (304) 로 추가로 제공하도록 RF 신호를 생성할 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S0a와 상태 S0b 사이에서 천이하는 전달된 전력 신호 (404) 를 추가로 제공하도록 RF 신호를 생성한다. 전달된 전력 신호 (404) 에 의한 상태 S0a와 상태 S0b 사이의 천이는 우수한 증착 레이트를 달성하도록 수행된다. 또 다른 예로서, x ㎒ RF 생성기가 조잡한 스퍼터링 레이트를 달성하기 위해 전달된 전력 신호 (402) 를 플라즈마 챔버 (304) 로 추가로 제공하도록 RF 신호를 생성할 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S0a와 상태 S0b 사이에서 천이하는 전달된 전력 신호 (404) 를 추가로 제공하도록 RF 신호를 생성한다. 전달된 전력 신호 (404) 에 의한 상태 S0a와 상태 S0b 사이의 천이는 우수한 스퍼터링 레이트를 달성하도록 수행된다.
일부 실시예들에서, 조잡한 레이트는 우수한 레이트보다 넓은 범위를 갖는다. 예를 들어, 조잡한 에칭 레이트는 D Å/분 내지 E Å/분의 범위를 갖고 우수한 에칭 레이트는 F Å/분 내지 G Å/분의 범위를 갖는다. F Å/분 내지 G Å/분의 범위는 D Å/분과 E Å/분 사이의 범위 내에 속한다. 다양한 실시예들에서, F Å/분 내지 G Å/분의 범위는 D Å/분 내지 E Å/분의 범위보다 작다.
다양한 실시예들에서, 전달된 전력 신호 (404) 의 상태 S0b 동안, 플라즈마 챔버 (304) (도 3a) 내의 이온 에너지의 양은 전달된 전력 신호 (404) 의 상태 S0a 동안 플라즈마 챔버 (304) 내의 이온 에너지의 양보다 작다. y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호에 의해 생성된 보다 낮은 이온 에너지의 양은 플라즈마의 안정성을 달성하고 레이트의 반복성을 더 달성하기 위해 플라즈마 챔버 (304) 내에서 플라즈마의 제어를 용이하게 한다. 게다가, 전달된 전력 신호 (402) 가 상태 S0의 상태에 있는 시간 기간 동안 보다 낮은 이온 에너지 양의 생성은 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호들에 의해 공급된 대부분의 전력이 생성기들을 향해 반사되게 한다. 대부분의 전력의 반사는 플라즈마 챔버 (304) 내에서 플라즈마의 안정성을 개선한다.
도 4b는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호에 기초하여 도출된 전달된 전력 신호 (412) 의 레벨을 예시하는 그래프 (410) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (410) 는 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 상태 S0a 동안, 전달된 전력 신호 (412) 는 상태 S0b 동안 전달된 전력 신호 (404) (도 4a) 의 레벨보다 높은 레벨을 갖는다. 전달된 전력 신호 (412) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다.
다양한 실시예들에서, 상태 S0a 동안, 전달된 전력 신호 (412) 는 전달된 전력 신호 (404) 의 레벨보다 높은 레벨을 갖는다. 다양한 실시예들에서, 상태 S0a 동안, 전달된 전력 신호 (412) 는 전달된 전력 신호 (404) 의 레벨보다 낮은 레벨을 갖는다.
도 4c는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호에 기초하여 도출된 전달된 전력 신호 (422) 의 레벨을 예시하는 그래프 (420) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (420) 는 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 상태 S0b 동안, 전달된 전력 신호 (422) 는 상태 S0a 동안 전달된 전력 신호 (404) (도 4a) 의 레벨보다 낮은 레벨을 갖는다. 게다가, 상태 S0a 동안, 전달된 전력 신호 (422) 는 상태 S1 동안 전달된 전력 신호 (422) 의 레벨보다 낮은 레벨을 갖는다. 전달된 전력 신호 (422) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다.
도 4d는 그래프 (400) (도 4a) 에 도시된 레벨들과 비교하여 전달된 전력 신호 (432) 의 상이한 레벨들의 사용을 예시하기 위한 그래프 (430) 의 일 실시예의 도면이다. 전달된 전력 신호 (432) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3과 동일한 주파수를 갖는다. 전달된 전력 신호 (432) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호와 RF 송신선 (312), 임피던스 매칭 회로 (302), 및 RF 케이블 (310) (도 3a) 을 통해 플라즈마 챔버 (304) 로부터 y ㎒ RF 생성기를 향해 반사된 RF 신호의 함수이다. 상태 S0a 동안 전달된 전력 신호 (432) 의 전력 레벨은 상태 S0a 동안 전달된 전력 신호 (404) (도 4a) 의 전력 레벨보다 낮다. 게다가, 상태 S0a 동안 전달된 전력 신호 (432) 의 전력 레벨은 상태 S1 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨보다 낮다. 또한, 상태 S0b 동안 전달된 전력 신호 (432) 의 전력 레벨은 상태 S0b 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨보다 높다. 상태 S0b 동안 전달된 전력 신호 (432) 의 전력 레벨은 상태 S1 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨보다 낮고, 상태 S0 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨보다 높다.
다양한 실시예들에서, 상태 S0 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨은 상태 S0b 동안 전달된 전력 신호 (432) 의 전력 레벨보다 높다. 일부 실시예들에서, 상태 S1 동안 전달된 전력 신호 (402) 의 전력 레벨은 상태 S0a 동안 전달된 전력 신호 (432) 의 전력 레벨보다 낮다.
일부 실시예들에서, 상태 S1의 발생의 시간 기간은 상태 S0a 및 상태 S0b의 발생의 시간 기간과 동일하다. 예를 들어, 상태 S1은 클록 신호 TTL1의 1/2의 클록 사이클 동안 발생하고, 상태 S0a 및 상태 S0b는 나머지 1/2 클록 사이클 동안 발생한다. 몇몇 실시예들에서, 상태 S1의 발생 시간 기간은 클록 신호 TTL1의 1/2 클록 사이클보다 작거나 크고, 상태 S0a 및 상태 S0b는 클록 사이클의 나머지 기간 동안 발생한다.
도 4e는 상태 S0 동안 50 ％의 듀티 사이클과 상이한 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프 (440) 의 실시예이다. 그래프 (440) 는 60 ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 대 시간 t를 플롯팅한다. 전달된 전력은 펄싱된 신호 (442) 로서 도시된다. 상태 S0 동안 신호 (442) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 크고, 상태 S1이 발생하는 동안의 시간은 상태 S0이 발생하는 시간 동안과 동일하다. 예를 들어, 신호 (442) 는 상태 S0b 동안 점유된 시간 양보다 많은 시간 양을 상태 S0a 동안 점유한다. 일부 실시예들에서, 상태 S0 동안 신호 (442) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 작다. 예를 들어, 전달된 신호는 상태 S0b 동안 점유된 시간 양보다 작은 시간 양을 상태 S0a 동안 점유한다.
상태 S0 동안 신호 (404, 412, 422, 및 432) (도 4a 내지 도 4d) 각각의 듀티 사이클은 50 ％라는 것을 또한 주의해야 한다.
몇몇 실시예들에서, 상태 S0이 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 발생하는 동안의 시간은 상태 S1이 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％이다.
다양한 실시예들에서, 상태 S0이 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 발생하는 동안의 시간은 상태 S1이 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작다.
일부 실시예들에서, TTL 신호는 펄싱된 신호 (442) 와 동일한 주파수를 갖는다. TTL 신호는 TTL3 신호를 생성하는 디바이스에 의해 생성된다. 예를 들어, DSPx는 TTL1 신호 및 변조 신호로부터 TTL 신호를 생성한다. 변조 신호는 TTL 신호를 생성하기 위해 TTL1 신호를 변조한다.
도 5a는 상태들 S1, S0a, 및 S0b를 갖는 RF 신호의 y ㎒ RF 생성기에 의한 생성을 예시하기 위한 시스템 (500) 의 일 실시예의 도면이다. 시스템 (500) 은 플라즈마 챔버 (304), x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, 및 툴 UI 시스템 (306) 을 포함한다. 툴 UI 시스템 (306) 의 클록 소스는 x ㎒ RF 생성기의 DSPx 및 y ㎒ RF 생성기의 DSPy로 클록 신호 TTL1을 제공한다. DSPx는 클록 신호 TTL1에 기초하여 디지털 펄싱된 신호 TTL3 신호를 생성하고, TTL3 신호를 DSPy에 제공한다. 예를 들어, DSPx는 상태 S0b를 갖는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 일부를 DSPy에 제공한다.
일부 실시예들에서, DSPx가 TTL3 신호를 생성하고 TTL3 신호를 DSPy에 제공하는 대신, DSPy가 클록 신호 TTL1에 기초하여 TTL3 신호를 생성한다. 예를 들어, DSPy는 툴 UI 시스템 (306) 의 클록 소스로부터 또는 DSPx 내부의 클록 소스로부터 수신된 클록 신호로부터 TTL3 신호를 생성한다. 또 다른 예로서, DSPy는 DSPy 내부의 클록 소스에 의해 생성된 클록 신호 TTL1로부터 TTL3 신호를 생성한다. 여전히 또 다른 예로서, DSPy는 y ㎒ RF 생성기 내부의 클록 소스에 의해 생성된 클록 신호 TTL1로부터 TTL3 신호를 생성한다.
상태 S0b 동안, DSPx는 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 케이블을 통해 DSPy로 제공한다. DSPy는 상태 S0b 동안 y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0by) 로 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1을 제공한다. 예를 들어, DSPy는 상태 S0b를 갖는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 일부 및 상태 S0을 갖는 클록 신호 TTL1을 제공한다. 전력 제어기 (PWRS0by) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1을 수신하는 것에 응답하여 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS0by) 는, 전력 제어기 (PWRS0by) 의 메모리 디바이스 내에서, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0으로 맵핑된 전력 레벨을 식별한다. 전력 제어기 (PWRS0by) 는 전력 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 로 전송한다.
게다가, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안, DSPy는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1을 y ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0by) 로 제공한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0by) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1의 수신에 응답하여, y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 자동 주파수 튜너 (AFTS0by) 는, 자동 주파수 튜너 (AFTS0by) 의 메모리 디바이스로부터 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 맵핑된 주파수 레벨을 식별한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0by) 는 주파수 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 에 제공한다. 상태 S0b 동안 전력 제어기 (PWRS0by) 로부터의 전력 레벨 및 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0b와 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 자동 주파수 튜너 (AFTS0by) 로부터의 주파수 레벨의 수신시, RF 전력 공급부 (324) 는 이 주파수 레벨 및 전력 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다.
디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 전력 레벨 및 주파수 레벨은, 레이트, 예를 들어, 에칭 레이트, 또는 증착 레이트, 또는 세정 레이트, 또는 스터퍼링 레이트, 등을 달성하는 것과 연관된다. 예를 들어, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호는 에칭 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료의 우수한 튜닝 동안 복수의 에칭 레이트들 간의 밸런싱 (balance) 을 달성하는 것을 돕는다. 복수의 에칭 레이트들 중 하나는 상태 S0b와 연관되고 복수의 레이트들 중 또 다른 하나는 상태 S0a와 연관된다.
게다가, y ㎒ RF 생성기의 상태 S0b 동안, x ㎒ RF 생성기는 상태 S0에서 동작한다. 상태 S0 동안, DSPx는 클록 신호 TTL1을 전력 제어기 (PWRS0x) 및 x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 로 전송한다. 클록 신호 TTL1의 수신시, 전력 제어기 (PWRS0x) 는 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 전력 레벨은 전력 제어기 (PWRS0x) 의 메모리 디바이스로부터 식별된다. 전력 레벨은 RF 전력 공급부 (322) 로 제공된다.
또한, 클록 신호 TTL1의 수신시, 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 는 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 주파수 레벨은 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 의 메모리 디바이스로부터 식별된다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 는 RF 전력 공급부 (322) 로 주파수 레벨을 제공한다. 상태 S0 동안 전력 레벨 및 주파수 레벨의 수신시, RF 전력 공급부 (322) 는 이 주파수 레벨 및 전력 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다.
x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 상태 S0 동안의 주파수 레벨 및 전력 레벨은 프로세싱 레이트, 예를 들어, 증착 레이트, 에칭 레이트, 세정 레이트, 스퍼터링 레이트, 등을 달성하는 것을 돕는다. 예를 들어, 상태 S0 동안, 조잡한 에칭 레벨에 맵핑하는 전력 레벨을 갖고/갖거나 조잡한 주파수 레벨에 맵핑하는 RF 신호가 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된다.
임피던스 매칭 회로 (302) 는 상태 S0 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 및 상태 S0b 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호를 수신하고, 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 소스와 부하의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호는, 레이트를 달성하기 위해 웨이퍼 (318) 를 프로세싱할 플라즈마를 생성하거나 수정하도록, 임피던스 매칭 회로 (302) 에 의해 척 (314) 으로 제공된다.
게다가, 상태 S0a 동안, DSPx는 케이블을 통해 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 DSPy로 제공하고 케이블을 통해 클록 신호 TTL1을 DSPy로 제공한다. DSPy는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1을 상태 S0a 동안 y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0ay) 로 제공한다. 예를 들어, DSPy는 상태 S0a를 갖는 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 일부를 제공하고 상태 S0을 갖는 클록 신호 TTL1를 제공한다. 전력 제어기 (PWRS0ay) 는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 클록 신호 TTL1의 수신에 응답하여 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS0ay) 는 전력 제어기 (PWRS0ay) 의 메모리 디바이스 내에서 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 맵핑된 전력 레벨을 식별한다. 전력 제어기 (PWRS0ay) 는 RF 전력 공급부 (324) 로 전력 레벨을 전송한다.
게다가, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안, DSPy는 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 y ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0ay) 로 제공한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0ay) 는 상태 S0a을 갖는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 및 상태 S0을 갖는 클록 신호 TTL1의 수신에 응답하여 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성될 RF 신호의 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 자동 주파수 튜너 (AFTS0ay) 는 자동 주파수 튜너 (AFTS0ay) 의 메모리 디바이스로부터, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 맵핑된 주파수 레벨을 식별한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0ay) 는 RF 전력 공급부 (324) 에 이 주파수 레벨을 제공한다. 상태 S0a 동안 전력 제어기 (PWRS0ay) 로부터의 전력 레벨 및 상태 S0a 동안 자동 주파수 튜너 (AFTS0ay) 로부터의 주파수 레벨 수신시, RF 전력 공급부 (324) 는 이 주파수 레벨 및 전력 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다.
디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안의 전력 레벨 및 주파수 레벨은 프로세싱 레이트, 예를 들어, 에칭 레이트, 또는 증착 레이트, 또는 스터퍼링 레이트, 또는 세정 레이트, 등을 달성하는 것과 연관된다. 예를 들어, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호는 에칭 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료의 에칭의 우수한 튜닝 동안 밸런싱을 달성하는 것을 돕는다. 예시를 위해, 디지털 펄싱된 신호 TTL3의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호는 상태 S0b 동안 증가된 에칭 레이트와 감소된 에칭 레이트 사이의 밸런싱을 더 달성하기 위해 에칭 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료의 에칭 레이트를 증가시키는 것을 돕는다.
또한, y ㎒ RF 생성기의 상태 S0a 동안, x ㎒ RF 생성기는 상태 S0에서 동작한다. 상태 S0 동안 x ㎒ RF 생성기의 동작들은 상기에 기술되었다. 임피던스 매칭 회로 (302) 는 상태 S0 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 및 상태 S0a 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호를 수신하고, 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 소스와 부하의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호는, 프로세스, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 를 에칭, 웨이퍼 (318) 상에 재료들을 증착하는 등, 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들을 프로세싱하기 위한 플라즈마를 수정하도록 임피던스 매칭 회로 (302) 에 의해 척 (314) 으로 제공된다.
상태 S1 동안, DSPy는 TTL3 신호를 전력 제어기 (PWRS1y) 에 제공한다. 예를 들어, DSPy는 상태 S1 동안 TTL3 신호의 일부를 전력 제어기 (PWRS1y) 로 제공한다. TTL3 신호는 상태 S1 동안 TTL1 신호와 동일하다는 것을 주의해야 한다. TTL3 신호 수신시, 전력 제어기 (PWRS1y) 는 전력 레벨을 결정하거나 식별하고 이 전력 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 로 제공한다. 게다가, 상태 S1 동안, DSPy는 TTL3 신호를 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 로 제공한다. TTL3 신호 수신시, 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 는 주파수 레벨을 결정하거나 식별하고 이 주파수 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 로 제공한다. RF 전력 공급부 (324) 는 상태 S1 동안 이 전력 레벨 및 주파수 레벨을 갖는 RF 신호를 생성하고 RF 신호를 임피던스 매칭 회로 (302) 로 제공한다.
게다가, 상태 S1 동안, DSPx는 TTL3 신호를 전력 제어기 (PWRS1x) 및 자동 주파수 튜너 (AFTS1x) 로 제공한다. TTL3 신호 수신시, 전력 제어기 (PWRS1x) 는 상태 S1과 연관된 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS1x) 는 전력 제어기 (PWRS1x) 의 메모리 디바이스에 저장된 전력 레벨을 식별한다. 전력 제어기 (PWRS1x) 는 이 전력 레벨을 RF 전력 공급부 (322) 에 제공한다. 또한, TTL3 신호 수신시, 자동 주파수 튜너 (AFTS1x) 는 상태 S1과 연관된 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 예로서, 자동 주파수 튜너 (AFTS1x) 는 상태 S1에 맵핑되고 자동 주파수 튜너 (AFTS1x) 의 메모리 디바이스에 저장된 주파수 레벨을 식별한다. 이 주파수 레벨은 자동 주파수 튜너 (AFTS1x) 로부터 전력 공급부 (322) 로 제공된다. 상태 S1 동안, 전력 공급부 (322) 는 상태 S1과 연관된 주파수 레벨 및 전력 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다.
임피던스 매칭 회로 (302) 는 상태 S1 동안 RF 전력 공급부들 (322 및 324) 로부터의 RF 신호들을 수신하고, 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 소스와 부하의 임피던스를 매칭한다. 일부 실시예들에서, 소스의 임피던스는 하나 이상의 RF 신호들을 생성하는 대응하는 하나 이상의 RF 생성기들로부터 임피던스 매칭 회로 (302) 에 의해 수신된 하나 이상의 RF 신호들에 기초한다. 상태 S1 동안 생성된 수정된 RF 신호는 임피던스 매칭 회로 (302) 로부터 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 으로 전송된다.
다양한 실시예들에서, 상태 S1 동안, 달성된 에칭 레이트는 상태 S0 동안의 에칭 레이트보다 높고, 달성된 증착 레이트는 상태 S0 동안의 증착 레이트보다 높고, 또는 달성된 스터퍼링 레이트는 상태 S0 동안의 스퍼터링 레이트보다 높고, 또는 달성된 세정 레이트는 상태 S0 동안의 세정 레이트보다 높다.
일부 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기들 및 자동 주파수 튜너들은 DSPy의 일부라는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 전력 제어기들 (PWRS0ay, PWRS0by, 및 PWRS1y) 및 자동 주파수 튜너들 (AFTS1y, AFTS0ay, 및 AFTS0by) 은 DSPy에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램의 일부들이다. 또 다른 예로서, 전력 제어기들 (PWRS0ay, PWRS0by, 및 PWRS1y) 및 자동 주파수 튜너들 (AFTS1y, AFTS0ay, 및 AFTS0by) 은 DSPy의 회로 내에 통합된 회로들이다.
다양한 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0ay, PWRS0by, 및 PWRS1y) 각각을 DSPy의 상이한 출력부들에 커플링하는 대신, 전력 제어기들 (PWRS0ay, PWRS0by, 및 PWRS1y) 은 스위치, 예를 들어, 멀티플렉서, 등을 통해 DSPy 중 하나이고 동일한 출력부에 연결된다. 상태 S1 동안 스위치는 DSPy를 전력 제어기 (PWRS1y) 에 연결하고, 상태 S0a 동안 DSPy를 전력 제어기 (PWRS0ay) 에 연결하고, 그리고상태 S0b 동안 DSPy를 전력 제어기 (PWRS0by) 에 연결한다.
유사하게, 몇몇 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0x 및 PWRS1x) 를 DSPx의 상이한 출력부에 커플링하는 대신, 전력 제어기들 (PWRS0x 및 PWRS1x) 은 스위치를 통해 DSPx 중 하나이고 동일한 출력부에 연결된다. 스위치는 상태 S0 동안 DSPx를 전력 제어기 (PWRS0x) 에 연결하고 상태 S1 동안 DSPx를 전력 제어기 (PWRS1x) 에 연결한다.
다양한 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS1y, AFTS0ay, 및 AFTS0by) 각각을 DSPy의 상이한 출력부에 커플링하는 대신, 자동 주파수 튜너들 (AFTS1y, AFTS0ay, 및 AFTS0by) 은 스위치, 예를 들어, 멀티플렉서, 등을 통해 DSPy 중 하나이고 동일한 출력부에 연결된다. 스위치는 상태 S1 동안 DSPy를 자동 주파수 튜너 (AFTS1y) 에 연결하고, 상태 S0a 동안 DSPy를 자동 주파수 튜너 (AFTS0ay) 에 연결하고, 그리고 상태 S0b 동안 DSPy를 자동 주파수 튜너 (AFTS0by) 에 연결한다.
유사하게, 몇몇 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0x 및 AFTS1x) 를 DSPx의 상이한 출력부에 커플링하는 대신, 자동 주파수 튜너들 (AFTS0x 및 AFTS1x) 은 스위치를 통해 DSPx 중 하나이고 동일한 출력부에 연결된다. 스위치는 상태 S0 동안 DSPx를 자동 주파수 튜너 (AFTS0x) 에 연결하고 상태 S1 동안 DSPx를 자동 주파수 튜너 (AFTS1x) 에 연결한다.
도 5b는 x ㎒ RF 생성기의 DSPx에 의한 TTL1 신호 및 TTL3 신호의 생성을 예시하기 위한 시스템 (510) 의 일 실시예의 도면이다. 툴 UI 시스템 (306) 의 클록 소스로부터 클록 신호 TTL1을 수신하는 대신, 클록 신호 TTL1은 DSPx 내부의 클록 소스에 의해 생성된다. 클록 신호 TTL1은 디지털 펄싱된 신호 TTL3을 생성하기 위해 DSPx에 의해 사용된다. TTL3 신호 및 클록 신호 TTL1은 DSPx에 의해 DSPy로 제공된다. 게다가, 툴 UI 시스템 (307) 은 x ㎒ RF 생성기와 연관된 레시피를 DSPx로 제공하고 y ㎒ RF 생성기와 연관된 레시피를 DSPy로 제공한다.
예를 들어, y ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호는 신호 (404) (도 4a) 또는 신호 (412) (도 4b) 또는 신호 (432) (도 4c) 또는 신호 (432) (도 4d) 와 동일한 주파수를 갖는다.
도 6a는 상태 S1 및 S0 양자 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 펄싱을 예시하기 위한 그래프 (600) 의 일 실시예의 도면이다. x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 펄싱은 상태 S1 동안 2 개의 서브-상태 S1a 및 서브-상태 S1b를 발생시키고, 또한 상태 S0 동안 2 개의 서브-상태 S0a 및 서브-상태 S0b를 발생시킨다. 그래프 (600) 는 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호와 RF 생성기를 향해 반사된 RF 신호의 함수인 전달된 RF 신호 (602) 의 전력 레벨 대 시간을 플롯팅한다.
TTL1 신호의 상태 S0 동안, RF 신호 (602) 는 상태 S0a와 상태 S0b 사이에서 변동한다 (fluctuate). 게다가, TTL1 신호의 상태 S1 동안, RF 신호 (602) 는 상태 S1a와 상태 S1b 사이에서 변동한다.
일부 실시예들에서, 상태 S0b 동안 RF 신호 (602) 의 전력 레벨은 상태 S1b 동안의 RF 신호 (602) 의 전력 레벨보다 낮거나 높다.
RF 신호 (602) 의 상태 S0a 및 상태 S0b의 사용은 TTL1 신호의 상태 S0 동안, 프로세싱 레이트, 예를 들어, 에칭 레이트 또는 증착 레이트 또는 스터퍼링 레이트 또는 세정 레이트, 등의 조잡한 튜닝을 돕는다는 것을 주의해야 한다.
도 6b는 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b 을 갖는 RF 신호 (602) 를 생성하는 x ㎒ RF 생성기의 사용과 함께 y ㎒ RF 생성기의 사용을 예시하기 위한 그래프 (610) 의 일 실시예의 도면이다. y ㎒ RF 생성기는, x ㎒ RF 생성기가 상태 S0a 및 상태 S0b를 갖는 RF 신호 (602) 를 더 제공하기 위해 RF 신호를 생성할 때, 상태 S0을 갖는 전달된 전력 RF 신호 (604) 를 더 제공하도록 RF 신호를 생성한다. 일부 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (602) 의 상태 S0a 및 상태 S0b의 사용은 레이트, 예를 들어, 에칭 레이트, 증착 레이트, 스퍼터링 레이트, 등의 우수한 제어가 일정하거나 실질적으로 일정할 때, 이 레이트의 조잡한 제어를 가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 레이트의 우수한 제어는 y ㎒ RF 생성기가 상태 S0에 대응하는 전력 레벨에서 동작될 때 실질적으로 일정하다. 게다가, y ㎒ RF 생성기는, x ㎒ RF 생성기가 상태 S1a 및 상태 S1b를 갖는 RF 신호 (602) 의 제공을 용이하게 할 때, 상태 S1을 갖는 RF 신호 (604) 의 제공을 용이하게 한다.
도 6c는 TTL1 신호의 상태 S1 동안의 듀티 사이클과 상이한 TTL1 신호의 상태 S0 동안의 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프 (620) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (620) 는 2 ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 전달된 전력은 펄싱된 신호 (622) 로서 도시된다. 상태 S0 동안 펄싱된 신호 (622) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 크고 상태 S1이 발생하는 동안의 시간은 상태 S0이 발생하는 동안의 시간과 동일하다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 신호 (622) 는 상태 S0b 동안 점유된 시간 양보다 많은 시간 양을 상태 S0a 동안 점유한다. 상태 S1 동안 전달된 전력 신호 (622) 의 듀티 사이클은 50 ％라는 것을 주의해야 한다.
일부 실시예들에서, 상태 S0 동안 신호 (622) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 낮다. 예를 들어, 전달된 신호는 상태 S0b 동안 점유된 시간 양보다 상태 S0a 동안 적은 양의 시간을 점유한다.
상태 S0 및 상태 S1 각각 동안 신호 (602) (도 6a 및 도 6b) 의 듀티 사이클은 50 ％라는 것을 또한 주의해야 한다. 예를 들어, 신호 (622) 는 상태 S0b 동안 점유된 시간 양과 동일한 시간 양을 상태 S0a 동안 점유한다.
일부 실시예들에서, 상태 S1 동안 2 ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 펄싱된 전력 신호의 듀티 사이클은 50 ％보다 작고, 상태 S0 동안 펄싱된 전달된 전력 신호의 듀티 사이클은 50 ％이다.
다양한 실시예들에서, 상태 S1 동안 2 ㎒ RF 생성기에 의해 펄싱된 전달된 전력 신호의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작고, 상태 S0 동안 펄싱된 전달된 전력 신호의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작다.
몇몇 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S0 및 상태 S1 각각 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％이다.
다양한 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작고, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％와 동일하다.
일부 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％와 동일하고, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 작다.
다양한 실시예들에서, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작고, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 작다.
일부 실시예들에서, TTL 신호는 펄싱된 신호 (622) 와 동일한 주파수를 갖는다. TTL 신호는 TTL5 신호를 생성하는 디바이스에 의해 생성된다. 예를 들어, DSPx는 TTL1 신호 및 변조 신호로부터 TTL 신호를 생성한다. 변조 신호는 TTL 신호를 생성하기 위해 TTL1 신호를 변조한다.
도 7a는 x ㎒ RF 생성기 내에서 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b 의 사용을 예시하기 위한 시스템 (700) 의 일 실시예의 도면이다. 시스템 (700) 은 플라즈마 챔버 (304), x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, 및 툴 UI 시스템 (306) 을 포함한다. 툴 UI 시스템 (306) 의 클록 소스는 클록 신호 TTL1을 생성하고 클록 신호 TTL1을 케이블 (313) 을 통해 DSPx 및 DSPy로 제공한다.
상태 S0a 동안, DSPx는 TTL1 신호로부터 TTL5 신호를 생성하고 TTL5 신호를 DSPy로 제공한다. 예를 들어, DSPx는 TTL4 신호를 사용하여 TTL1 신호를 변조함으로써 TTL5 신호를 생성한다. 또 다른 예로서, DSPx는 논리 레벨 클록 신호 TTL1과 논리 레벨 TTL4 신호를 곱함으로써 TTL5 신호를 생성한다. 다양한 실시예들에서, RF 신호 (602) (도 6a 및 도 6b) 는 TTL5 신호와 동일한 주파수를 갖는다. 일부 실시예들에서, RF 신호 (602) 는 TTL4 신호와 동일한 주파수를 갖는다.
상태 S0b 동안, DSPx는 x ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0bx) 및 x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0bx) 로 TTL5 신호 및 TTL1 신호를 제공한다. 예를 들어, 상태 S0b 동안, DSPx는 상태 S0b를 갖는 TTL5 신호의 일부 및 상태 S0을 갖는 클록 신호 TTL1을 전력 제어기 (PWRS0bx) 및 자동 주파수 튜너 (AFTS0bx) 로 제공한다. 전력 제어기 (PWRS0bx) 는 TTL5 신호의 수신시 TTL5 신호의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 대응하는 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS0bx) 는 전력 제어기 (PWRS0bx) 의 메모리 디바이스로부터 TTL5 신호의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 맵핑하는 전력 레벨을 식별한다. 전력 제어기 (PWRS0bx) 는 TTL5 신호의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0와 연관된 전력 레벨을 RF 전력 공급부 (322) 에 제공한다.
게다가, TTL5 신호의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안, 자동 주파수 튜너 (AFTS0bx) 는 TTL5 신호 및 TTL1 신호 수신시 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 자동 주파수 튜너 (AFTS0bx) 는 자동 주파수 튜너 (AFTS0bx) 의 메모리 디바이스로부터 TTL5 신호의 상태 S0b 및 TTL1 신호의 상태 S0에 맵핑하는 주파수 레벨을 식별한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0bx) 는 RF 전력 공급부 (322) 로 이 주파수 레벨을 제공한다.
TTL5 신호의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 대응하는 전력 레벨 및 주파수 레벨의 수신시, RF 전력 공급부 (322) 는 상태 S0b에 대해 이 전력 레벨 및 주파수 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다. TTL5 신호의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 생성된 RF 신호는 RF 케이블 (308) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (302) 로 공급된다.
일부 실시예들에서, TTL5 신호의 상태 S0b 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 전력 레벨 및/또는 주파수 레벨은 프로세싱 레이트, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 상에 재료들을 증착하는 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 에칭 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스터퍼링 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 기판 상의 재료들의 세정 레이트, 등을 조잡한 방식으로 제어하기 위해 사용된다는 것을 주의해야 한다.
게다가, 상태 S0 동안, DSPy는 툴 UI 시스템 (306) 으로부터 TTL1 신호를 수신하고 TTL1 신호를 전력 제어기 (PWRS0y) 로 제공한다. y ㎒ RF 생성기의 나머지 동작은 RF 신호의 생성에 대해 도 3a를 참조하여 상기에 기술된 바와 유사하다.
y ㎒ RF 생성기의 상태 S0 및 x ㎒ RF 생성기의 상태 S0b 동안, 임피던스 매칭 회로 (302) 는, RF 케이블들 (308 및 310) 을 통해 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터 RF 신호들을 수신하고, 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 소스와 부하의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호는 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 으로 제공된다. 일부 실시예들에서, 상태 S0b 동안 생성된 수정된 RF 신호는 프로세싱 레이트, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 증착 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료의 에칭 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스퍼터링 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 기판 상에 증착된 재료들의 세정 레이트, 등의 제어를 가능하게 한다.
또한, 상태 S0a 동안, DSPx는 TTL5 신호 및 TTL1 신호를 x ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS0ax) 및 x ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS0ax) 로 제공한다. 예를 들어, 상태 S0a 동안, DSPx는 상태 S0a를 갖는 TTL5 신호의 일부 및 상태 S0을 갖는 TTL1 신호를 전력 제어기 (PWRS0ax) 및 자동 주파수 튜너 (AFTS0ax) 로 제공한다. 전력 제어기 (PWRS0ax) 는 TTL5 신호 및 TTL1 신호의 수신시 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS0ax) 는 TTL5 신호의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 맵핑하는 전력 레벨을 전력 제어기 (PWRS0ax) 의 메모리 디바이스로부터 식별한다. 전력 제어기 (PWRS0ax) 는 이 전력 레벨을 RF 전력 공급부 (322) 로 제공한다.
게다가, TTL5 신호의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안, 자동 주파수 튜너 (AFTS0ax) 는 TTL5 신호의 수신시 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 자동 주파수 튜너 (AFTS0ax) 는 TTL5 신호의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 맵핑하는 주파수 레벨을 자동 주파수 튜너 (AFTS0ax) 의 메모리 디바이스로부터 식별한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS0ax) 는 이 주파수 레벨을 RF 전력 공급부 (322) 로 제공한다.
상태 S0a에 대응하는 전력 레벨 및 주파수 레벨 수신시, RF 전력 공급부 (322) 는 TTL5 신호의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0에 대해 이 전력 레벨 및 주파수 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다. TTL5 신호의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 생성된 RF 신호는 RF 케이블 (308) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (302) 로 공급된다.
일부 실시예들에서, TTL5 신호의 상태 S0a 및 클록 신호 TTL1의 상태 S0 동안 전력 레벨 및/또는 주파수 레벨은, 프로세싱 레이트, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 증착 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 의 에칭 레이트 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 에칭 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스터퍼링 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 의 세정 레이트 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 세정 레이트, 등을 조잡한 방식으로 제어하도록 사용된다는 것을 주의한다.
게다가, 상태 S0 동안 y ㎒ RF 생성기의 동작은 상기에 기술되었다.
y ㎒ RF 생성기의 상태 S0 및 x ㎒ RF 생성기의 상태 S0a 동안, 임피던스 매칭 회로 (302) 는 RF 케이블들 (308 및 310) 을 통해 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터 RF 신호들을 수신하고, 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 소스와 부하의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호는 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 으로 제공된다. 일부 실시예들에서, 상태 S0b 동안 생성된 수정된 RF 신호는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 증착 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료의 에칭 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스퍼터링 레이트의 제어를 가능하게 한다.
상태 S0 동안, DSPy는 상태 S0a로부터 상태 S0b로의 x ㎒ RF 생성기의 천이시 또는 상태 S0b로부터 상태 S0a로의 x ㎒ RF 생성기의 천이시, 전력 제어기 (PWRS0y) 에 의해 결정된 전력을 조정하도록 전력 제어기 (PWRS0y) 로 신호를 전송한다. 결정된 전력은 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력이 상태 S0a와 상태 S0b 사이에서 천이할 때 발생하는 플라즈마 임피던스의 변화에 기초하여 조정된다. 상태 S0a와 상태 S0b 사이의 천이 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력의 조정을 보상하기 위해, TTL5 신호가 DSPx로부터 DSPy로 전송된다. x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력의 조정은 플라즈마 임피던스의 변화를 생성한다.
게다가, 상태 S0 동안, DSPy는 상태 S0a로부터 상태 S0b로의 x ㎒ RF 생성기의 천이시 또는 상태 S0b로부터 상태 S0a로의 x ㎒ RF 생성기의 천이시, 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 에 의해 결정된 주파수를 조정하도록 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 로 신호를 전송한다. 결정된 주파수는 x ㎒ RF 생성기의 주파수가 상태 S0a와 상태 S0b 사이에서 천이할 때 발생하는 플라즈마 임피던스의 변화에 기초하여 조정된다. 상태 S0a와 상태 S0b 사이의 천이 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 주파수의 조정을 보상하기 위해, TTL5 신호가 DSPx로부터 DSPy로 전송된다. x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호의 주파수의 조정은 플라즈마 임피던스의 변화를 발생시킨다.
일부 실시예들에서, DSPx로부터 DSPy로 케이블을 통해 TTL5 신호를 전송하는 대신, TTL5 신호에 관한 정보, 예를 들어, 상태 S1 동안 TTL5 신호의 주파수, 상태 S1 동안 TTL5 신호의 듀티 사이클, TTL5 신호에서 상태 S1a가 발생되는 시간, TTL5 신호에서 상태 S1b가 발생되는 시간, 상태 S0 동안 TTL5 신호의 주파수, 상태 S0 동안 TTL5 신호의 듀티 사이클, TTL5 신호에서 상태 S0a가 발생되는 시간, TTL5 신호에서 상태 S0b가 발생되는 시간, 등이 툴 UI 시스템 (306) 에 의해 케이블 (314) 또는 케이블 (314) 과 유사한 또 다른 케이블을 통해 DSPy로 제공된다는 것을 주의해야 한다. 다른 케이블이 툴 UI 시스템 (306) 을 DSPy에 연결한다. 예를 들어, TTL5 신호에 관한 정보는 툴 UI 시스템 (306) 으로부터 DSPy로의 데이터 파일 내에 제공된다. DSPy는 TTL5 신호의 주파수로 고정된 신호, 및 전력 제어기 (PWRS0y) 에 의해 결정된 전력을 조정하기 위해 및/또는 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 에 의해 결정된 주파수를 조정하기 위해 사용된 신호를 생성하는 가상 위상 고정 루프들을 포함한다.
또한, 상태 S1a 및 상태 S1b 동안 x ㎒ RF 생성기의 동작 및 상태 S1 동안 y ㎒ RF 생성기의 동작은 도 3a를 참조하여 상기에 기술된 바와 유사하다.
도 7b는 툴 UI 시스템 (306) (도 7a) 대신 DSPx가 클록 신호 TTL1을 생성하는 시스템 (710) 의 일 실시예의 도면이다. 시스템 (710) 은 툴 UI 시스템 (307) 을 포함한다. DSPx는 클록 신호 TTL1을 생성하고, 클록 신호 TTL1 및 TTL5 신호를 y ㎒ RF 생성기의 DSPy에 제공하는 클록 소스를 포함한다. 시스템 (710) 의 나머지 동작은 도 7a의 시스템 (700) 과 유사하다.
일부 실시예들에서, 상태들 S1a, S1b, S0a, 및 S0b 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호의 전력은 신호 (602) (도 6a) 와 동일한 주파수를 갖는다.
다양한 실시예들에서, DSPx로부터 DSPy로 케이블을 통해 TTL5 신호를 전송하는 대신, TTL5 신호에 관한 정보는 DSPx를 DSPy에 연결하는 케이블을 통해 DSPx로부터 DSPy로 제공된다. 예를 들어, TTL5 신호에 관한 정보는 DSPx로부터 DSPy로의 데이터 파일 내에 제공된다. DSPy는 TTL5 신호의 주파수로 고정된 신호, 및 전력 제어기 (PWRS0y) 에 의해 결정된 전력을 조정하고 및/또는 자동 주파수 튜너 (AFTS0y) 에 의해 결정된 주파수를 조정하기 위해 사용된 신호를 생성하는 가상 위상 고정 루프들을 포함한다.
도 8a는 상태들 S1 및 S0 양자 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 펄싱을 예시하기 위한 그래프 (800) 의 일 실시예의 도면이다. y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호의 펄싱은 상태 S1 동안 2 개의 서브-상태 S1a 및 서브-상태 S1b를 발생시키고 또한 상태 S0의 2 개의 서브-상태 S0a 및 서브-상태 S0b를 발생시킨다. 그래프 (800) 는 y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호와 y ㎒ RF 생성기를 향해 반사된 RF 신호의 함수인 RF 신호 (802) 의 전달된 전력, 예를 들어, 전력 레벨, 등 대 시간을 플롯팅한다.
TTL1 신호의 상태 S0 동안, RF 신호 (802) 는 상태 S0a와 상태 S0b 사이를 교번한다. 게다가, TTL1 신호의 상태 S1 동안, RF 신호 (802) 는 상태 S1a와 상태 S1b 사이를 교번한다.
일부 실시예들에서, 상태 S0b 동안 RF 신호 (802) 의 전력 레벨은 상태 S1b 동안 RF 신호 (802) 의 전력 레벨보다 작거나 보다 크다.
TTL1 신호의 상태 S1 동안 RF 신호 (802) 의 상태 S1a 및 상태 S1b의 사용은 상태 S1 동안 에칭 레이트 또는 증착 레이트 또는 스터퍼링 레이트 또는 세정 레이트의 미세 튜닝을 돕는다는 것을 주의해야 한다.
도 8b는 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b 을 갖는 RF 신호 (802) 를 생성하는 y ㎒ RF 생성기의 사용과 함께 x ㎒ RF 생성기의 사용을 예시하기 위한 그래프 (810) 의 일 실시예의 도면이다. x ㎒ RF 생성기는 y ㎒ RF 생성기가 상태 S1a 및 상태 S1b를 갖는 RF 신호 (802) 를 생성할 때 상태 S1을 갖는 RF 신호 (812) 를 생성한다. 일부 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 RF 신호 (802) 의 상태 S1a 및 상태 S1b의 사용은, 레이트의 조잡한 제어가 일정하거나 실질적으로 일정할 때 프로세싱 레이트, 예를 들어, 에칭 레이트, 세정 레이트, 증착 레이트, 스퍼터링 레이트, 등의 우수한 제어를 가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 프로세싱 레이트의 조잡한 제어는 x ㎒ RF 생성기가 상태 S1에 대응하는 전력 레벨에서 동작할 때 실질적으로 일정하다. 게다가, x ㎒ RF 생성기는, y ㎒ RF 생성기가 상태 S0a 및 상태 S0b를 갖는 RF 신호 (802) 를 생성할 때, 상태 S0을 갖는 RF 신호 (812) 를 생성한다.
도 8c는 TTL1 신호의 상태 S0 동안 TTL1 신호의 상태 S1 동안과 상이한 듀티 사이클을 예시하기 위한 그래프 (820) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (820) 는 60 ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 전달된 전력은 펄싱된 신호 (822) 로서 도시된다. 상태 S1 동안 펄싱된 신호 (822) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 크고 상태 S1이 발생하는 동안의 시간은 상태 S0이 발생하는 동안의 기간과 동일하다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 신호 (822) 는 상태 S1b 동안 점유된 시간 양보다 많은 양의 시간을 상태 S1a 동안 점유한다. 상태 S0 동안 전달된 전력 신호 (822) 의 듀티 사이클은 50 ％라는 것을 주의해야 한다.
일부 실시예들에서, 상태 S1 동안 신호 (822) 의 듀티 사이클은 50 ％보다 작다. 예를 들어, 전달된 전력 신호는 상태 S1b 동안 점유된 시간 양보다 적은 양의 시간을 상태 S1a 동안 점유한다.
상태 S0 및 상태 S1 동안 각각 신호 (802) (도 8a 및 도 8b) 의 듀티 사이클은 50 ％라는 것을 또한 주의해야 한다.
일부 실시예들에서, 상태 S0 동안 60 ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 펄싱된 전달된 전력 신호의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작고, 상태 S1 동안 펄싱된 전달된 전력 신호의 전력은 50 ％이다.
다양한 실시예들에서, 상태 S0 동안 60 ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 펄싱된 전달된 전력 신호의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작고, 상태 S1 동안 펄싱된 전달된 전력 신호의 전력은 50 ％보다 크거나 보다 작다.
몇몇 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간은 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S0 및 상태 S1 각각 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％이다.
다양한 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간은 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작고, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％와 같다.
일부 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간은 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％와 같고, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작다.
다양한 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S1이 발생하는 동안의 시간은 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력에 대해 상태 S0이 발생하는 동안의 시간보다 작거나 보다 크다. 이들 실시예들에서, 상태 S1 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작고, 상태 S0 동안 전달된 전력의 듀티 사이클은 50 ％보다 크거나 보다 작다.
일부 실시예들에서, TTL 신호는 펄싱된 신호 (822) 와 동일한 주파수를 갖는다. TTL 신호는 TTL5 신호를 생성하는 디바이스에 의해 생성된다. 예를 들어, DSPx는 TTL1 신호 및 변조 신호로부터 TTL 신호를 생성한다. 변조 신호는 TTL 신호를 생성하기 위해 TTL1 신호를 변조한다.
도 9a는 y ㎒ RF 생성기의 4 개의 서브-상태들 S0a, S0b, S1a, 및 S1b 의 사용을 예시하기 위한 시스템 (900) 의 일 실시예의 도면이다. 시스템 (900) 은 플라즈마 챔버 (304), x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, 및 툴 UI 시스템 (306) 을 포함한다. 툴 UI 시스템 (306) 의 클록 소스는 클록 신호 TTL1을 생성하고 클록 신호 TTL1을 케이블 (313) 을 통해 DSPx 및 DSPy로 제공한다.
상태 S1b 동안, DSPx는 TTL1 신호로부터 TTL5 신호를 생성한다. 다양한 실시예들에서, RF 신호 (802) (도 8a 및 도 8b) 는 TTL5 신호와 동일한 주파수를 갖는다. 일부 실시예들에서, RF 신호 (802) 는 TTL4 신호와 동일한 주파수를 갖는다.
게다가, 상태 S1b 동안, DSPx는 TTL5 신호를 DSPy에 제공한다. DSPy는 수신된 TTL5 신호 및 수신된 TTL1 신호를 y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS1by) 및 y ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS1by) 에 제공한다. 예를 들어, 상태 S1b 동안, DSPy는 상태 S1b를 갖는 TTL5 신호의 일부 및 상태 S1을 갖는 TTL1 신호를 전력 제어기 (PWRS1by) 및 자동 주파수 튜너 (AFTS1by) 에 제공한다. 전력 제어기 (PWRS1by) 는 TTL5 신호 및 TTL1 신호의 수신시 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS1by) 는 전력 제어기 (PWRS1by) 의 메모리 디바이스로부터 TTL5 신호의 상태 S1b 및 TTL1 신호의 상태 S1에 맵핑하는 전력 레벨을 식별한다. 전력 제어기 (PWRS1by) 는 이 전력 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 에 제공한다.
게다가, TTL5 신호의 상태 S1b 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안, 자동 주파수 튜너 (AFTS1by) 는 TTL5 신호 수신시 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 자동 주파수 튜너 (AFTS1by) 는 TTL5 신호의 상태 S1b 및 TTL1 신호의 상태 S1에 맵핑하는 주파수 레벨을 자동 주파수 튜너 (AFTS1by) 의 메모리 디바이스로부터 식별한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS1by) 는 이 주파수 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 로 제공한다.
TTL5 신호의 상태 S1b 및 TTL1 신호의 상태 S1에 대응하는 전력 레벨 및 주파수 레벨의 수신시, RF 전력 공급부 (324) 는 상태 S1b에 대해 이 전력 레벨 및 주파수 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다. TTL5 신호 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1b 동안 생성된 RF 신호는 RF 케이블 (310) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (302) 로 공급된다.
일부 실시예들에서, 전력 레벨 및/또는 주파수 레벨은 TTL5 신호의 상태 S1b 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안 프로세싱 레이트, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 증착 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 의 에칭 레이트 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 에칭 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스퍼터링 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 세정 레이트, 등을 우수한 방식으로 제어하기 위해 사용된다는 것을 주의해야 한다.
게다가, 상태 S1 동안, DSPx는 툴 UI 시스템 (306) 으로부터 TTL1 신호를 수신하고 TTL1 신호를 전력 제어기 (PWRS1x) 로 제공한다. x ㎒ RF 생성기의 나머지 동작은 RF 신호의 생성에 대해 도 5a를 참조하여 상기에 기술된 바와 유사하다.
x ㎒ RF 생성기의 상태 S1 및 y ㎒ RF 생성기의 상태 S1b 동안, 임피던스 매칭 회로 (302) 는 RF 케이블들 (308 및 310) 을 통해 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터의 RF 신호들을 수신하고, 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 소스와 부하의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호는 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 으로 제공된다. 일부 실시예들에서, 상태 S1b 동안 생성된 수정된 RF 신호는 프로세싱 레이트, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 증착 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스터퍼링 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 세정 레이트, 등의 제어를 가능하게 한다.
또한, TTL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안, DSPy는 수신된 TTL5 신호 및 TTL1 신호 y ㎒ RF 생성기의 전력 제어기 (PWRS1ay) 및 y ㎒ RF 생성기의 자동 주파수 튜너 (AFTS1ay) 로 제공한다. 예를 들어, TTL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안, DSPy는 상태 S1a를 갖는 TTL5 신호의 일부 및 상태 S1을 갖는 TTL1 신호를 전력 제어기 (PWRS1ay) 및 자동 주파수 튜너 (AFTS1ay) 로 제공한다. 전력 제어기 (PWRS1ay) 는 TTL5 신호 및 TTL1 신호의 수신시 전력 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 전력 제어기 (PWRS1ay) 는 TTL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1을 맵핑하는 전력 레벨을 전력 제어기 (PWRS1ay) 의 메모리 디바이스로부터 식별한다. 전력 제어기 (PWRS1ay) 는 이 전력 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 로 제공한다.
게다가, TTL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안, 자동 주파수 튜너 (AFTS1ay) 는 TTL5 신호 수신시 주파수 레벨을 결정하거나 식별한다. 예를 들어, 자동 주파수 튜너 (AFTS1ay) 는 TL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1을 맵핑하는 주파수 레벨을 자동 주파수 튜너 (AFTS1ay) 의 메모리 디바이스로부터 식별한다. 자동 주파수 튜너 (AFTS1ay) 는 이 주파수 레벨을 RF 전력 공급부 (324) 로 제공한다.
TTL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1에 대응하는 전력 레벨 및 주파수 레벨의 수신시, RF 전력 공급부 (324) 는 상태 S1a에 대해 이 전력 레벨 및 주파수 레벨을 갖는 RF 신호를 생성한다. TTL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1동안 생성된 RF 신호는 RF 케이블 (310) 을 통해 임피던스 매칭 회로 (302) 로 공급된다.
일부 실시예들에서, TTL5 신호의 상태 S1a 및 TTL1 신호의 상태 S1 동안 전력 레벨 및/또는 주파수 레벨은 웨이퍼 (318) 와 연관된 프로세싱 레이트, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 상의 재료의 증착 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 의 에칭 레이트 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 에칭 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스퍼터링 레이트, 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 세정 레이트, 등을 우수한 방식으로 제어하도록 사용된다는 것을 주의해야 한다.
게다가, 상태 S1 동안 x ㎒ RF 생성기의 동작은 상기에 기술되었다.
x ㎒ RF 생성기의 상태 S1 및 y ㎒ RF 생성기의 상태 S1a 동안, 임피던스 매칭 회로 (302) 는 RF 케이블들 (308 및 310) 을 통해 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기로부터의 RF 신호들을 수신하고, 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 소스와 부하의 임피던스를 매칭한다. 수정된 RF 신호는 RF 송신선 (312) 을 통해 척 (314) 으로 제공된다. 일부 실시예들에서, 상태 S1a 동안 생성된 수정된 RF 신호는 프로세싱 레이트, 예를 들어, 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 증착 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료의 에칭 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상에 증착된 재료들의 스퍼터링 레이트 또는 웨이퍼 (318) 또는 웨이퍼 (318) 상의 재료들의 세정 레이트, 등의 제어를 가능하게 한다.
또한, 상태 S0a 및 상태 S0b 동안 y ㎒ RF 생성기의 동작 및 상태 S0 동안 x ㎒ RF 생성기의 동작은 도 1를 참조하여 상기에 기술된 바와 유사하다.
도 9b는 툴 UI 시스템 (306) (도 7a) 대신 DSPx가 클록 신호 TTL1을 생성하는 시스템 (910) 의 일 실시예의 도면이다. 시스템 (910) 은 툴 UI 시스템 (307) 을 포함한다. DSPx는 클록 신호 TTL1을 생성하는 클록 소스를 포함한다. DSPx는 클록 신호 TTL1로부터 디지털 펄싱된 신호 TTL5를 생성하고, 디지털 펄싱된 신호 TTL5를 케이블을 통해 y ㎒ RF 생성기의 DSPy로 제공하고, 그리고 TTL1 신호를 케이블을 통해 DSPy로 제공한다. 시스템 (910) 의 나머지 동작은 도 9a의 시스템 (900) 과 유사하다.
일부 실시예들에서, 상태들 S1a, S1b, S0a, 및 S0b 동안 y ㎒ RF 생성기에 의해 공급된 RF 신호의 전력은 신호 (802) (도 8a) 와 동일한 주파수를 갖는다.
도 10a는 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자의 복수의 서브-상태들을 예시하기 위한 그래프 (1000) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (1000) 는 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 전력은 그래프 (1000) 에서 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된다. x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1bx로부터 상태 S1ax로 천이할 때, y ㎒ 생성기는 상태 S1by로부터 상태 S1ay로 천이한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1ax로부터 상태 S1bx로 천이할 때, y ㎒ 생성기는 상태 S1ay로부터 상태 S1by로 천이한다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1ax에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S1ay에 있다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1bx에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S1by에 있다.
x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0bx로부터 상태 S0ax로 천이할 때, y ㎒ 생성기는 상태 S0by로부터 상태 S0ay로 천이한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0ax로부터 상태 S0bx로 천이할 때, y ㎒ 생성기는 상태 S0ay로부터 상태 S0by로 천이한다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0ax에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S0ay에 있다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0bx에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S0by에 있다.
y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1002) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S1by 동안보다 상태 S1ay 동안 보다 높다는 것을 주의해야 한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1004) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S1bx 동안보다 상태 S1ax 동안 보다 높다.
게다가, y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1002) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S0by 동안보다 상태 S0ay 동안 보다 높다는 것을 주의해야 한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1004) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S0bx 동안보다 상태 S0ax 동안 보다 높다.
일부 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1002) 의 전달된 전력 레벨은, 상태 S0bx 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1004) 의 전달된 전력 레벨보다 상태 S0by 동안 보다 낮다.
몇몇 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1002) 의 전달된 전력 레벨은, 상태 S1bx 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 전달된 전력 신호 (1004) 의 전달된 전력 레벨보다 상태 S1by 동안 보다 낮다.
도 10b는 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자의 복수의 서브-상태들을 예시하기 위한 그래프 (1010) 의 일 실시예의 도면이다. 그래프 (1010) 는 전달된 전력 대 시간을 플롯팅한다. 전력은 그래프 (1010) 에서 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기에 의해 전달된다. x ㎒ RF 생성기는 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1bx로부터 상태 S1ax로 천이하고, y ㎒ 생성기는 상태 S1ay로부터 상태 S1by로 천이한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1ax로부터 상태 S1bx로 천이할 때, y ㎒ 생성기는 상태 S1by로부터 상태 S1ay로 천이한다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1ax에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S1by에 있다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S1 동안 상태 S1bx에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S1ay에 있다.
x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0bx로부터 상태 S0ax로 천이할 때, y ㎒ 생성기는 상태 S0ay로부터 상태 S0by로 천이한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0ax로부터 상태 S0bx로 천이할 때, y ㎒ 생성기는 상태 S0by로부터 상태 S0ay로 천이한다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0ax에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S0by에 있다. 또한, x ㎒ RF 생성기가 TTL1 신호의 상태 S0 동안 상태 S0bx에 있을 때, y ㎒ RF 생성기는 상태 S0ay에 있다.
y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1012) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S1by 동안보다 상태 S1ay 동안 보다 높다는 것을 주의해야 한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1014) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S1bx 동안보다 상태 S1ax 동안 보다 높다.
게다가, y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1012) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S0by 동안보다 상태 S0ay 동안 보다 높다는 것을 주의해야 한다. 게다가, x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1014) 의 전달된 전력 레벨은 상태 S0bx 동안보다 상태 S0ax 동안 보다 높다.
일부 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1012) 의 전달된 전력 레벨은, 상태 S0bx 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1014) 의 전달된 전력 레벨보다 상태 S0by 동안 보다 낮다.
몇몇 실시예들에서, y ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1012) 의 전달된 전력 레벨은, 상태 S1bx 동안 x ㎒ RF 생성기에 의해 생성된 전달된 전력 신호 (1014) 의 전달된 전력 레벨보다 상태 S1by 동안 보다 낮다.
도 11a는 x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자에서 동시에 서브-펄싱의 사용을 예시하기 위한 시스템 (1100) 의 일 실시예의 도면이다. 툴 UI 시스템 (306) 은 대응하는 TTL1 신호를 생성하고, DSPx 및 DSPy 양자로 대응하는 케이블들을 통해 제공하는 클록 소스를 포함한다. DSPx는 클록 신호 TTL1의 수신시 TTL5 신호를 생성하고 클록 신호 TTL5를 DSPy로 제공한다. x ㎒ RF 생성기의 나머지 동작은 도 7a에 대하여 상기에 기술된 바와 유사하다. 게다가, y ㎒ RF 생성기의 나머지 동작은 도 9a에 대하여 상기 기술된 바와 유사하다.
도 11b는 x ㎒ RF 생성기가 마스터 생성기로서 기능할 때, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기 양자에서 동시에 서브-펄싱의 사용을 예시하기 위한 시스템 (1110) 의 일 실시예의 도면이다. DSPx는 TTL1 신호 및 TTL5 신호를 생성하고, 그리고 신호 TTL1 및 신호 TTL5 양자를 대응하는 케이블들을 통해 DSPy로 제공한다. x ㎒ RF 생성기의 나머지 동작은 도 7b에 대하여 상기 기술된 바와 유사하다. 게다가, y ㎒ RF 생성기의 나머지 동작은 도 9b에 대하여 상기 기술된 바와 유사하다.
도 12는 x ㎒ RF 생성기 또는 y ㎒ RF 생성기에서 4 개의 서브-상태들 (S1a, S1b, S0a, 및 S0b) 중 하나를 선택하기 위한 스위치 (1202) 의 사용을 예시하기 위한 시스템 (1200) 의 실시예의 도면이다. 스위치 (1202) 의 예는 멀티플렉서를 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치 (1202) 는 컴퓨터 프로그램으로서 또는 DSP, 예를 들어, DSPx 또는 DSPy 내의 하드웨어로서 구현된다. 스위치 (1202) 는 DSP에 연결된다. 예를 들어, 스위치 (1202) 가 x ㎒ RF 생성기 내에 위치될 때, 스위치 (1202) 는 DSPx에 연결되고 그리고 스위치 (1202) 가 y ㎒ RF 생성기 내에 위치될 때, 스위치 (1202) 는 DSPy에 연결된다.
DSP는 TTL 신호, 예를 들어, 디지털 펄싱된 신호 TTL3, 디지털 펄싱된 신호 TTL5, 등의 상태가 S0a에 있을 때, 비트들 "00"을 생성하고, TTL 신호의 상태가 S0b에 있을 때, 비트들 "01"을 생성하고, TTL 신호의 상태가 S1a에 있을 때, 비트들 "10"을 생성하고, 그리고 TTL 신호의 상태가 S1b에 있을 때 비트들 "11"을 생성한다. TTL 신호는 DSP에 의해 생성되거나 DSP에 의해 수신된다. 예를 들어, DSPx는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 또는 TTL 신호 TTL5를 생성하고, DSPy는 디지털 펄싱된 신호 TTL3 또는 디지털 펄싱된 신호 TTL5를 수신한다.
RF 생성기의 스위치 (1202) 가 비트들 "00"을 수신할 때, 스위치 (1202) 는 파라미터 제어기 (PRS0a), 예를 들어, RF 생성기의 전력 제어기, 자동 주파수 튜너, 등으로 신호를 전송한다. 스위치 (1202) 로부터 비트들 "00"을 지시하는 신호의 수신시, 파라미터 제어기 (PRS0a) 는, 비트들 "00"과 파라미터 레벨 간의 맵핑으로부터 파라미터 레벨, 예를 들어, 주파수 레벨, 전력 레벨, 등을 식별한다.
유사하게, RF 생성기의 스위치 (1202) 가 비트들 "01"을 수신할 때, 스위치 (1202) 는 RF 생성기의 파라미터 제어기 (PRS0b) 로 신호를 전송한다. 스위치 (1202) 로부터 비트들 "01"을 지시하는 신호의 수신시, 파라미터 제어기 (PRS0b) 는, 비트들 "00"과 파라미터 레벨 간의 맵핑으로부터 파라미터 레벨을 식별한다.
또한, RF 생성기의 스위치 (1202) 가 비트들 "10"을 수신할 때, 스위치 (1202) 는 RF 생성기의 파라미터 제어기 (PRS1a) 로 신호를 전송한다. 스위치 (1202) 로부터 비트들 "10"을 지시하는 신호의 수신시, 파라미터 제어기 (PRS1a) 는, 비트들 "10"과 파라미터 레벨 간의 맵핑으로부터 파라미터 레벨을 식별한다.
게다가, RF 생성기의 스위치 (1202) 가 비트들 "11"을 수신할 때, 스위치 (1202) 는 RF 생성기의 파라미터 제어기 (PRS1b) 로 신호를 전송한다. 스위치 (1202) 로부터 비트들 "11"을 지시하는 신호의 수신시, 파라미터 제어기 (PRS1b) 는, 비트들 "11"과 파라미터 레벨 간의 맵핑으로부터 파라미터 레벨을 식별한다.
도 13a는 TTL3 디지털 펄싱된 신호의 생성을 예시하기 위한 DSP (1300) 의 일 실시예의 도면이다. DSP (1300) 는 내부 클록 소스 (1302) 및 프로세싱 로직 (1104), 예를 들어, 컴퓨터 프로그램, ASIC, PLD, 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, DSP (1300) 는 프로세서 로직 (1104) 을 저장하기 위한 메모리 디바이스를 포함한다.
TTL1 신호는 외부 클록 소스, 예를 들어, 툴 UI 시스템 (306) (도 3a) 의 클록 소스, 툴 UI 시스템 (306) 외부의 또 따른 클록 소스, 등에 의해 생성된다. 게다가, TTL2 신호는 내부 클록 소스 (1302) 에 의해 생성된다. 예를 들어, TTL2 신호는 TTL1 신호보다 높은 주파수를 갖는다.
프로세싱 로직 (1104) 은 TTL1 클록 신호 및 TTL2 신호를 수신하고, TTL3 신호를 생성하기 위해 신호 TTL1 및 신호 TTL2를 곱하고, 여기서, TTL3 신호는 RF 생성기의 파라미터 제어기, 예를 들어, 그 내부에 DSP (1300) 가 위치된 x ㎒ RF 생성기, y ㎒ RF 생성기, 등 또는 또 다른 RF 생성기, 예를 들어, y ㎒ RF 생성기, x ㎒ RF 생성기, 등의 파라미터 제어기에 공급된다.
다양한 실시예들에서, DSP (1300) 는 TTL1 신호의 상태에 기초하여 TTL1 신호와 TTL2 신호 사이에서 선택하는 스위치를 포함한다. 예를 들어, TTL1 신호가 상태 S0에 있을 때, 스위치는 내부에 DSP (1300) 가 위치된 RF 생성기의 파라미터 제어기 또는 또 다른 RF 생성기의 파라미터 제어기에 제공하기 위한 TTL1 신호를 선택한다. 게다가, 이 예에서, TTL1 신호가 상태 S1에 있을 때, 스위치는 내부에 DSP (1300) 가 위치된 RF 생성기의 파라미터 제어기 또는 또 다른 RF 생성기의 파라미터 제어기에 제공하기 위한 TTL2 신호를 선택한다. 이 예에서, 상태 S1a 및 상태 S1b를 갖는 TTL2 신호의 일부는 TTL1 신호의 상태 S1 동안 선택된다.
도 13b는 TTL5 신호를 생성하기 위해 사용된 DSP (1320) 의 일 실시예의 도면이다. DSP (1320) 의 예들은 DSPx 및 DSPy를 포함한다. DSP (1320) 는 내부 클록 소스 (1302), 인버터 (1322), 또 다른 내부 클록 소스 (1324), 프로세싱 로직 (1326), 및 합산기 (1328) 를 포함한다.
일부 실시예들에서, 합산기 (1328), 프로세싱 로직 (1326), 및 인버터 (1322) 는 하드웨어로서, 예를 들어, 논리 게이트들, 등을 사용하여 구현된다. 다양한 실시예들에서, 합산기 (1328), 프로세싱 로직 (1326), 및 인버터 (1322) 는 컴퓨터 프로그램, 예를 들어, DSP (1320) 에 의해 실행된 프로세싱 로직, 등으로서 구현된다.
내부 클록 소스 (1302) 는 클록 신호인, TTL4-2 신호, 예를 들어, TTL2 신호, 등을 생성한다. 프로세싱 로직 (1326) 은 TTL3 신호를 생성하기 위해 TTL4-2 신호 및 클록 신호 TTL1을 프로세싱한다. 예를 들어, 프로세싱 로직 (1326) 은 TTL3 디지털 펄싱된 신호를 생성하기 위해 TTL4-2 신호와 클록 신호 TTL1를 곱한다. 디지털 펄싱된 신호 TTL3는 합산기 (1328) 에 제공된다.
게다가, 인버터 (1322) 는 TTL1 신호를 수신하고, 그리고 TTL1 신호의 논리 레벨들을 인버팅한다 (invert). 예를 들어, TTL1 신호의 논리 레벨 1은 논리 레벨 0으로 인버팅되고, TTL1 신호의 논리 레벨 0은 논리 레벨 1로 인버팅된다. 프로세싱 로직 (1326) 은 인버터 (1322) 에 의해 생성된 인버팅된 TTL1 신호를 수신한다. 게다가, 내부 클록 소스 (1324) 는 프로세싱 로직 (1326) 에 제공하기 위한 클록 신호 TTL4-1을 생성한다. 프로세싱 로직 (1326) 은 TTL 신호를 생성하기 위해 클록 신호 TTL4-1 및 TTL1 클록 신호를 프로세싱하고, TTL 신호는 TTL5 신호를 생성하기 위해 합산기 (1328) 에 의해 TTL3 신호에 합산된다.
일부 실시예들에서, TTL4-1 신호 및 TTL4-2 신호 각각의 주파수는 TTL1 신호의 주파수보다 크다는 것을 주의해야 한다. 다양한 실시예들에서, TTL4-1 신호의 주파수는 TTL4-2 신호의 주파수와 동일하다.
일부 실시예들에서, DSP (1320) 는 펄싱된 신호 (602) (도 6a) 또는 펄싱된 신호 (802) (도 8a) 의 주파수와 동일한 주파수를 갖는 클록 소스를 포함한다.
도 14는 서브-상태 Sna 및 서브-상태 Snb를 생성하거나 상태 Sm을 생성할 지 여부를 결정하기 위해 변조 신호 (1203) 를 사용하는 DSP (1400) 의 일 실시예의 도면이다. DSPx 및 DSPy 각각은 DSP (1400) 의 예이다. DSP (1400) 는 클록 신호 Clk, 예를 들어, 상태들 Sm 및 Sn을 갖는 TTL1 신호, 등을 수신한다. 일부 실시예들에서, 상태 Sm은 고 논리 레벨 상태이고 상태 Sn은 저 논리 레벨 상태이다. 고 논리 레벨은 저 논리 레벨보다 높다.
DSP (1400) 는 또한 고 논리 레벨, 중간 논리 레벨, 및 저 논리 레벨을 포함하는 3 개의 논리 레벨들을 갖는 변조 신호 (1203) 를 수신한다. 중간 논리 레벨은 저 논리 레벨보다 높고 고 논리 레벨은 중간 논리 레벨보다 높다. 게다가, 중간 논리 레벨은 중간 논리 레벨로부터 고 논리 레벨로의 천이보다 긴 저 논리 레벨로부터의 천이로 달성된다.
DSP (1400) 는 변조 신호 (1203) 가 클록 신호 Clk의 상태 Sm으로부터 상태 Sn으로의 천이보다 클록 신호 Clk의 상태 Sn으로부터 상태 Sm으로의 보다 느린 천이를 갖는다는 것을 결정한다. 게다가, DSP (1400) 는 변조 신호 (1203) 가 클록 신호 Clk의 상태 Sm 동안 중간 논리 레벨을 달성하였다는 것을 결정한다. DSP (1400) 는 클록 신호 Clk의 상태 Sm으로부터 상태 Sn으로의 천이보다 클록 신호 Clk의 상태 Sn으로부터 상태 Sm으로의 천이가 느리다는 결정시 그리고 변조 신호 (1203) 가 클록 신호 Clk의 상태 Sm 동안 중간 논리 레벨을 달성하였다는 결정시, 상태 Sm을 갖는 clock 클록 1 신호 (Clk1), 예를 들어, TTL3 신호, 등을 생성한다.
게다가, DSP (1400) 는 변조 신호 (1203) 가 클록 신호 Clk의 상태 Sn으로부터 상태 Sm으로의 천이보다 클록 신호 Clk의 상태 Sm으로부터 상태 Sn으로의 보다 빠른 천이를 갖는다는 것을 결정한다. 게다가, DSP (1400) 는 변조 신호 (1203) 가 클록 신호 Clk의 상태 Sn 동안 고 논리 레벨을 달성하였다는 것을 결정한다. DSP (1400) 는 클록 신호 Clk의 상태 Sn으로부터 상태 Sm으로의 천이보다 클록 신호 Clk의 상태 Sm으로부터 상태 Sn으로의 천이가 크다는 결정시 그리고 변조 신호 (1203) 가 클록 신호 Clk의 상태 Sn 동안 고 논리 레벨을 달성하였다는 결정시 서브-상태 Sna 및 서브-상태 Snb를 갖는 Clk1 신호를 생성한다.
단일 클록 소스, 예를 들어, 클록 신호 Clk를 생성하는 클록 소스가 도 14의 기술에 사용되었다는 것을 또한 주의해야 한다.
다양한 실시예들에서, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 레벨은 범위를 포함한다. 예를 들어, 전력 레벨은 전력량들의 범위 예를 들어, 1950 W 내지 2050 W의 범위, 1900 W 내지 2100 W의 범위, 950 W 내지 1050 W의 범위, 900 W 내지 1300 W의 범위, 등을 포함한다. 또 다른 레벨로서, 주파수 레벨은 주파수들의 범위, 예를 들어, 1.9 ㎒ 내지 2.1 ㎒의 범위, 1.7 내지 2.3 ㎒의 범위, 58 ㎒ 내지 62 ㎒의 범위, 55 ㎒ 내지 65 ㎒의 범위, 25 내지 29 ㎒의 범위, 23 내지 31 ㎒의 범위, 등을 포함한다.
게다가, 다양한 실시예들에서, 제어기의 메모리 디바이스 또는 자동 주파수 튜너의 메모리 디바이스로부터 식별된 레벨은, 프로세싱 레이트, 예를 들어, 에칭 레이트, 또는 증착 레이트, 또는 스퍼터링 레이트, 등, 또는 웨이퍼 (318) 의 프로세싱과 연관, 예를 들어, 맵핑, 링크, 등이 된다.
상기 기술된 동작들이 평행 평판형 플라즈마 챔버, 예를 들어, 용량 결합된 플라즈마 챔버, 등을 참조하여 기술되었지만, 일부 실시예들에서, 상기 기술된 동작들은 다른 타입들의 플라즈마 챔버들, 예를 들어, 유도 결합 플라즈마 (ICP) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버, TCP (transformer coupled plasma) 반응기, 컨덕터 툴들, 유전체 툴들, ECR (electron cyclotron resonance) 반응기를 포함하는 플라즈마 챔버, 등에 적용된다는 것을 또한 주의한다. 예를 들어, x ㎒ RF 생성기 및 y ㎒ RF 생성기는 ICP 플라즈마 챔버 내의 인덕터에 커플링된다.
상기 동작들이 DSP에 의해 수행되는 것으로 기술되었지만, 일부 실시예들에서, 동작들은 툴 UI 시스템 (306) (도 3a) 의 하나 이상의 프로세서들에 의해 또는 복수의 툴 UI 시스템들의 복수의 프로세서들에 의해 또는 RF 생성기의 DSP 및 툴 UI 시스템 (306) 프로세서의 결합에 의해 수행될 수도 있다는 것을 또한 주의한다.
상기 기술된 실시예들이 플라즈마 챔버 (304) 의 척 (314) 의 하부 전극에 하나 이상의 RF 신호들을 제공하고, 플라즈마 챔버 (304) 의 상부 전극 (316) 을 접지하는 것에 관련되지만, 몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 RF 신호들은, 하부 전극이 접지되는 동안 상부 전극 (316) 에 제공되다는 것을 주의해야 한다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 휴대형 하드웨어 유닛들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들로 실시될 수도 있다. 실시예들은 또한 네트워크를 통해 링크된 원격 프로세싱 하드웨어 유닛들에 의해 태스크들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 상술된 예들의 일부일 수도 있는, 시스템의 일부이다. 이러한 시스템은 프로세싱 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템 등) 을 위한 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 플랫폼 또는 플랫폼들을 포함하는 반도체 프로세싱 장비를 포함한다. 이들 시스템은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 동안에 또는 이후에 그의 동작을 제어하기 위한 전자 장치들과 통합된다. 이 전자 장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부품들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭된다. 제어기는 프로세싱 요건들 및/또는 시스템 타입에 따라 본 명세서에서 기술된 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그램되며, 이러한 프로세스는 프로세스 가스들의 전달, 온도 설정 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정, 진공 설정, 전력 설정, RF 생성기 설정, RF 매칭 회로 설정, 주파수 설정, 플로우 레이트 설정, 유체 전달 설정, 위치 및 동작 설정, 및 시스템에 연결되거나 시스템과 인터페이싱하는 툴 및 다른 전달 툴들 및/또는 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송 등을 포함한다.
일반적으로 말하면, 다양한 실시예들에서, 제어기는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치들로서 규정되며, 이들은 인스트럭션들을 수신하고 인스트럭션들을 발행하고 동작을 제어하고 세정 동작들을 인에이블하고 엔드포인트 측정, 등을 인에이블한다. 집적 회로는 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어 형태로 된 칩들, DSP들 (digital signal processors), ASIC들로서 규정되는 칩들, PLD들, 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 를 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함한다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상의 또는 이에 대한 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기 또는 시스템으로 통신되는 인스트럭션들이다. 동작 파라미터들은, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 산화물들, 실리콘, 실리콘 이산화물, 표면들, 회로들 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하기 위해서 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부이다.
제어기는 일부 실시예들에서, 시스템에 통합되거나 시스템에 커플링되거나 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나 이들의 조합으로 된 컴퓨터에 커플링되거나 컴퓨터의 일부이다. 예를 들어, 제어기는 "클라우드" 내에 있거나 팹 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 일부 또는 전부이며, 이는 웨이퍼 프로세싱을 위한 원격 액세스를 가능하게 한다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행 사항을 모니터링하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블하며, 지난 제조 동작들의 이력을 검사하고, 복수의 제조 동작들로부터의 경향성들 또는 성능 계측사항들을 검사하고, 현 프로세싱의 파라미터를 변화시키게 하며 현 프로세싱을 따르도록 프로세싱 단계들을 설정하게 하고, 새로운 프로세스를 시작하게 한다.
일부 실시예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 프로세스 레시피들을 네트워크를 통해 시스템에 제공하며, 이 네트워크는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함한다. 원격 컴퓨터는 사용자 인터페이스들을 포함하며 이 인터페이스는 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 가능하게 하며, 이들은 이어서 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 통신된다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들의 각각에 대한 파라미터들을을 명시하는 인스트럭션들을 설정사항들의 데이터의 형태로 수신한다. 파라미터들은 수행될 프로세스 타입 및 제어기가 인터페이싱하거나 제어하도록 구성된 툴의 타입에 특정된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예를 들어 서로 네트워킹된 하나 이상의 개별 제어기들을 포함시키고 예를 들어 본 명세서에서 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은 공통 목적을 위해서 작동시킴으로써 분산된다. 이러한 목적을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 서로 결합되는 이격되게 위치한 (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들을 포함한다.
비한정적으로, 다양한 실시예들에서, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 추적 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들을 제조 및/또는 제작시에 사용되거나 연관된 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함한다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라, 제어기는 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접하는 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 전반에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 반도체 제조 공장에서 웨이퍼들의 용기들을 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 그리고 이들로부터 이동하는 재료 이송 시에 사용되는 툴들 중 하나 이상과 통신한다.
상기 실시예들을 염두에 두면서, 일부 실시예들은 컴퓨터 시스템들 내에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 채용한다는 것이 이해되어야 한다. 이들 동작들은 물리적 정량들을 물리적으로 조작하는 것들이다. 실시예들의 일부를 형성하는 본 명세서에 기술된 임의의 동작들은 유용한 머신 동작들이다.
일부 실시예들은 또한 이들 동작들을 수행하기 위한 하드웨어 유닛 또는 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 특수 목적 컴퓨터를 위해 특별히 구성된다. 특수 목적 컴퓨터로서 규정될 때에, 컴퓨터는 이러한 특수 목적을 위해서 동작할 수 있으면서도 특수 목적의 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 수행한다.
일부 실시예들에서, 이 동작들은 선택적으로 활성화되는 컴퓨터에 의해서 수행되거나, 컴퓨터 메모리, 캐시 내에 저장되거나, 컴퓨터 네트워크를 통해서 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해서 구성된다. 데이터가 컴퓨터 네트워크를 통해서 획득될 때, 데이터는 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, 컴퓨팅 리소스들의 클라우드 상의 다른 컴퓨터들에 의해서 프로세싱될 수도 있다.
하나 이상의 실시예들은 또한 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체 상의 컴퓨터-판독가능 코드로서 제조될 수 있다. 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해서 판독되는 데이터를 저장하는 임의의 데이터 저장 하드웨어 유닛, 예를 들어, 메모리 디바이스, 등이다. 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체의 예들은 하드 드라이브들 (hard drives), NAS (network attached storage), ROM, RAM, 컴팩트 디스크-ROMs (CD-ROMs), CD-Rs (CD-Recordables), CD-RWs (CD-rewritables), 자기 테이프들 및 다른 광학적 및 비광학적 데이터 저장 하드웨어 유닛들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 비일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 코드가 분산된 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크-커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 배포되는 컴퓨터-판독가능 유형의 매체를 포함한다.
상술한 일부 방법 동작들은 특정 순서로 제공되었지만, 다양한 실시예들에서, 다른 하우스키핑 (housekeeping) 동작들이 동작들 간에서 수행되거나, 또는 방법 동작들이 근소하게 상이한 시간들에서 발생하게 조정되거나, 다양한 인터벌들로 방법 동작들이 발생하도록 시스템에서 분산되거나, 또는 상기에 기술된 바와 상이한 순서로 수행된다는 것이 이해되어야 한다.
일 실시예에서, 상기 기술된 임의의 실시예들로부터의 하나 이상의 특징들은 본 개시에서 기술된 다양한 실시예들에서 기술된 범위를 벗어나지 않고서 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들과 조합된다는 것이 또한 이해되어야 한다.
전술한 실시예들이 이해의 명료성을 위해서 어느 정도 세부적으로 기술되었지만, 특정 변경들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 예시적으로 해석되고 한정적으로 해석되지 않아야 하며, 실시예들은 본 명세서에서 주어진 세부사항으로 한정되지 말아야 하며 첨부된 청구항들의 범위 및 균등 범위 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 펄싱된 신호를 생성하는 단계; 및
    RF (radio frequency) 생성기에 의해 생성되는 RF 신호의 전력을 제어하기 위해 상기 펄싱된 신호를 제공하는 단계로서, 상기 전력은 복수의 상태들과 복수의 서브-상태들을 가지도록 제어되고, 상기 RF 신호의 상기 복수의 서브-상태들은 상기 복수의 상태들의 주파수보다 높은 주파수에서 상기 RF 신호의 상기 복수의 상태들 중 제 1 상태에서 서로에 대해 교번하는, 상기 펄싱된 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력은 상기 펄싱된 신호의 주파수와 동일한 주파수를 갖게 상기 펄싱된 신호와 동기화되도록 제어되는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 상태들은 고 상태 및 저 상태를 포함하고,
    상기 고 상태는 상기 저 상태보다 보다 높은 전력 레벨을 갖는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 상태들은 2 개의 상태들을 포함하고 상기 복수의 서브-상태들은 2 개의 서브-상태들을 포함하고, 상기 RF 신호는 상기 2 개의 상태들 중 제 2 상태로부터 상기 2 개의 서브-상태들 중 제 1 서브-상태로 천이하고, 이어서 상기 2 개의 서브-상태들 중 상기 제 1 서브-상태로부터 상기 2 개의 서브-상태들 중 제 2 서브-상태로 천이하고, 이어서 상기 2 개의 서브-상태들 중 상기 제 2 서브-상태로부터 상기 2 개의 서브-상태들 중 상기 제 1 서브-상태로 천이하고, 이어서 상기 2 개의 서브-상태들 중 상기 제 1 서브-상태로부터 상기 2 개의 서브-상태들 중 상기 제 2 서브-상태로 천이하고, 그리고 이어서 상기 2 개의 서브-상태들 중 상기 제 2 서브-상태로부터 상기 2 개의 상태들 중 상기 제 2 상태로 천이하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 RF 신호의 상기 전력은 복수의 전력 레벨들을 포함하고,
    상기 복수의 서브-상태들 중 저 서브-상태 동안 상기 전력 레벨들 중 하나는 상기 복수의 상태들 중 저 상태 동안 상기 전력 레벨들 중 또 다른 전력 레벨 이상인, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    부가적인 RF 생성기에 의해, 부가적인 RF 신호를 생성하는 단계;
    상기 RF 신호 및 상기 부가적인 RF 신호를 임피던스 매칭 회로에 제공하는 단계;
    상기 임피던스 매칭 회로에 의해, 상기 RF 신호 및 상기 부가적인 RF 신호에 기초하여 수정된 RF 신호를 생성하는 단계로서, 상기 수정된 RF 신호는 플라즈마 챔버와 RF 송신선의 임피던스와 상기 RF 생성기, 상기 부가적인 RF 생성기, RF 케이블, 및 부가적인 RF 케이블의 임피던스를 매칭시킴으로써 생성되는, 상기 수정된 RF 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 RF 송신선은 상기 플라즈마 챔버를 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링하고,
    상기 RF 케이블은 상기 RF 생성기를 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링하고, 그리고
    상기 부가적인 RF 케이블은 상기 부가적인 RF 생성기를 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 신호의 상기 복수의 서브-상태들은 제 1 서브-상태, 제 2 서브-상태, 제 3 서브-상태, 및 제 4 서브-상태를 포함하는 4 개의 서브-상태들을 갖고,
    상기 RF 신호는 상기 제 1 서브-상태의 복수의 전력 레벨들 중 제 1 전력 레벨로부터 상기 제 2 서브-상태의 상기 복수의 전력 레벨들 중 제 2 전력 레벨로 천이하고, 이어서 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 2 전력 레벨로부터 상기 제 1 서브-상태의 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 1 전력 레벨로 천이하고, 이어서 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 1 전력 레벨로부터 상기 제 2 서브-상태의 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 2 전력 레벨로 천이하고, 이어서 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 2 전력 레벨로부터 상기 제 3 서브-상태의 상기 복수의 전력 레벨들 중 제 3 전력 레벨로 천이하고, 이어서 상기 제 4 서브-상태를 달성하도록 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 3 전력 레벨로부터 상기 복수의 전력 레벨들 중 제 4 전력 레벨로 천이하고, 이어서 상기 제 3 서브-상태를 달성하도록 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨로부터 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 3 전력 레벨로 천이하고, 그리고 이어서 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 3 전력 레벨로부터 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨로 천이하는, 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 2 전력 레벨은 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨과 같거나, 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨보다 낮거나, 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨보다 높고,
    상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 1 전력 레벨은 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 3 전력 레벨보다 낮은, 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 2 전력 레벨은 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨과 같거나, 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨보다 낮거나, 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 4 전력 레벨보다 높고,
    상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 1 전력 레벨은 상기 복수의 전력 레벨들 중 상기 제 3 전력 레벨보다 높은, 방법.
  10. 프로세서; 및
    상기 프로세서에 커플링된 메모리 디바이스를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    펄싱된 신호를 생성하고; 그리고
    RF (radio frequency) 신호의 전력을 제어하기 위해 상기 펄싱된 신호를 제공하도록 구성되고,
    상기 전력은 복수의 상태들과 복수의 서브-상태들을 가지도록 제어되고, 상기 RF 신호의 상기 복수의 서브-상태들은 상기 복수의 상태들의 주파수보다 높은 주파수에서 상기 RF 신호의 상기 복수의 상태들 중 제 1 상태에서 서로에 대해 교번하는, 제어기 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서에 커플링된 전력 제어기; 및
    상기 프로세서에 커플링된 주파수 튜너를 더 포함하고,
    상기 전력 제어기는 상기 펄싱된 신호의 복수의 상태들과 복수의 전력 레벨들 간의 맵핑에 기초하여 그리고 상기 펄싱된 신호의 복수의 서브-상태들과 복수의 전력 레벨들 간의 맵핑에 기초하여 전력 레벨을 식별하도록 구성되고, 그리고
    상기 주파수 튜너는 상기 펄싱된 신호의 복수의 상태들과 복수의 주파수 레벨들 간의 맵핑에 기초하여 그리고 상기 펄싱된 신호의 상기 복수의 서브-상태들과 복수의 주파수 레벨들 간의 맵핑에 기초하여 주파수 레벨을 식별하도록 구성되는, 제어기 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 상태들은 2 개의 상태들을 포함하고, 상기 RF 신호는 상기 2 개의 상태들 중 제 2 상태로부터 상기 복수의 서브-상태들로 천이하고, 이어서 상기 복수의 서브-상태들로부터 상기 2 개의 상태들 중 상기 제 2 상태의 상태로 천이하는, 제어기 시스템.
  13. 프로세서로서, 상기 프로세서는 펄싱된 신호를 생성하고; 그리고 RF (radio frequency) 신호의 전력을 제어하기 위해 상기 펄싱된 신호를 제공하도록 구성되는―상기 전력은 복수의 상태들과 복수의 서브-상태들을 가지도록 제어되고, 상기 RF 신호의 상기 복수의 서브-상태들은 상기 복수의 상태들의 주파수보다 높은 주파수에서 상기 RF 신호의 상기 복수의 상태들 중 제 1 상태에서 서로에 대해 교번함―, 상기 프로세서;
    상기 전력을 갖는 상기 RF 신호를 생성하도록 구성된 RF 전력 공급부;
    상기 RF 전력 공급부에 커플링된 RF 케이블;
    상기 RF 전력 공급부에 커플링된 임피던스 매칭 회로로서, 상기 임피던스 매칭 회로는 상기 RF 케이블을 통해 상기 RF 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 임피던스 매칭 회로는 상기 RF 신호로부터 수정된 RF 신호를 생성하기 위해 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링된 부하의 임피던스와 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링된 소스의 임피던스를 매칭하도록 구성되는, 상기 임피던스 매칭 회로; 및
    상기 임피던스 매칭 회로에 커플링된 플라즈마 챔버로서, 상기 플라즈마 챔버는 플라즈마의 임피던스를 변화시키기 위해 상기 수정된 RF 신호를 수신하도록 구성되는, 상기 플라즈마 챔버를 포함하는, 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플라즈마 챔버를 상기 임피던스 매칭 회로에 커플링하는 RF 송신선을 더 포함하고,
    상기 부하는 상기 플라즈마 챔버 및 상기 RF 송신선을 포함하고,
    상기 소스는 상기 RF 케이블 및 RF 생성기를 포함하는, 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 상태들은 2 개의 상태들을 갖고, 상기 RF 신호는 상기 2 개의 상태들 중 제 2 상태로부터 상기 복수의 서브-상태들 중 제 1 서브-상태로 천이하고, 이어서 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 제 1 서브-상태로부터 상기 복수의 서브-상태들 중 제 2 서브-상태로 천이하고, 이어서 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 제 2 서브-상태로부터 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 제 1 서브-상태로 천이하고, 이어서 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 제 1 서브-상태로부터 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 제 2 서브-상태로 천이하고, 그리고 이어서 상기 복수의 서브-상태들 중 상기 제 2 서브-상태로부터 상기 2 개의 상태들 중 상기 제 2 상태로 천이하는, 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 상태들은 2 개의 상태들을 포함하고, 상기 RF 신호는 상기 2 개의 상태들 중 제 2 상태로부터 상기 복수의 서브-상태들로 천이하고, 이어서 상기 복수의 서브-상태들로부터 상기 2 개의 상태들 중 상기 제 2 상태로 천이하는, 시스템.
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KR1020150117801A 2014-08-22 2015-08-21 일 상태 동안 서브-펄싱 KR102421846B1 (ko)

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