(57)【要約】      （修正有）【課題】プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法を提供する。【解決手段】方法の１つは、変数を決定するための情報を受信する１０４。この情報は伝送ラインにおいて測定され、パラメータが第１の値を有する時に測定される。伝送ラインを用いて、プラズマチャンバに電力を供給する。変数が極小値であるかどうかを決定すること１１２、および変数が極小値であることを決定すると、インピーダンスマッチング回路をチューニングするために第１の値を供給する１１８。変数が極小値でないことを決定すると、第１の値をパラメータの第２の値に変更する１２２、およびパラメータが第２の値である場合に変数が極小値であるかどうかを決定することを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法であって、
変数を決定するための情報を受信することであって、前記情報は伝送ラインにおいて測定され、前記情報は、前記パラメータが第１の値を有する時に測定され、前記伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する、受信と、
前記変数が極小値であるかどうかを決定することと、
前記変数が極小値であることを決定すると、前記インピーダンスマッチング回路をチューニングするために前記第１の値を提供することと、
前記変数が極小値でないことを決定すると、前記第１の値を前記パラメータの第２の値に変更することと、
前記パラメータが前記第２の値である場合に前記変数が極小値であるかどうかを決定することと、を含み、
プロセッサによって実行される、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記パラメータが第１の値を有する場合に前記変数が極小値であるかどうかを決定することは、
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が閾値を超えるかどうかを決定すること、もしくは
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が安定であるかどうかを決定すること、または
これらの組み合わせ、を含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記変数の振動が不足している場合に、前記変数は安定である、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
前記変数が最小値と最大値との間で振動し、前記最小値と前記最大値との間の範囲が所定の範囲を超える場合、前記変数は不安定である、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記方法は基板の処理中に実行され、
前記方法は前記パラメータの学習値を用いることなく実施される、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
前記基板は電子デバイス内に実装される、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、
前記パラメータは、周波数、静電容量、インダクタンス、またはこれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記情報は、電圧、電流、電力、またはこれらの組み合わせを含み、
前記変数は、ガンマ、反射電力、複素電圧反射係数、プラズマインピーダンス、またはこれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、
前記極小値は絶対最小値ではなく、
前記絶対最小値はゼロワットの反射電力を含む、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、
前記プロセッサはホストシステム内にあり、
前記ホストシステムは、高周波（ＲＦ）電源に結合され、
前記ＲＦ電源は前記インピーダンスマッチング回路を介して前記プラズマチャンバに結合される、方法。
【請求項１１】
プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法であって、
変数を決定するための情報を受信することであって、前記情報は伝送ラインにおいて測定され、前記情報は、前記パラメータが第１の値を有する時に測定され、前記伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する、受信と、
前記変数が極小値であるかどうかを決定することと、
前記変数が極小値であることを決定すると、高周波（ＲＦ）信号を生成するために前記第１の値を供給することであって、前記ＲＦ信号は前記第１の値に対応し、前記ＲＦ信号は前記プラズマチャンバへ送信されるようになっている、供給することと、
前記変数が極小値でないことを決定すると、前記第１の値を前記パラメータの第２の値に変更することと、
前記パラメータが前記第２の値である場合に前記変数が極小値であるかどうかを決定することと、を含み、
プロセッサによって実行される、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記パラメータが第１の値を有する場合に前記変数が極小値であるかどうかを決定することは、
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が閾値を超えるかどうかを決定すること、もしくは
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が安定であるかどうかを決定すること、または
これらの組み合わせ、を含む、方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、
前記情報は、電圧、電流、電力、またはこれらの組み合わせを含み、
前記変数は、ガンマ、反射電力、複素電圧反射係数、プラズマインピーダンス、またはこれらの組み合わせを含む、方法。
【請求項１４】
プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法であって、
変数を決定するための情報を受信することであって、前記情報は伝送ラインにおいて測定され、前記情報は、前記パラメータが第１の値を有する時に測定され、前記伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する、受信と、
前記パラメータが前記第１の値である場合に前記変数が極小値であるかどうかを決定することと、
前記変数が極小値であることを決定すると、前記パラメータの前記第１の値が学習値の限界範囲内であるかどうかを決定することであって、前記学習値は学習ルーチン中に決定される、決定と、
前記パラメータの前記第１の値が前記限界範囲内であることを決定すると、高周波（ＲＦ）信号を生成するため、または前記インピーダンスマッチング回路をチューニングするために、前記学習値を供給することと、
前記パラメータが前記限界範囲外の前記第１の値を有することを決定すると、前記第１の値を前記パラメータの前記第２の値に変更することと、を含み、
プロセッサによって実行される、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記パラメータが第１の値を有する場合に前記変数が極小値であるかどうかを決定することは、
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が閾値を超えるかどうかを決定することと、
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が安定であるかどうかを決定することと、を含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記変数が最小値と最大値との間で振動し、前記最小値と前記最大値との間の範囲が所定の範囲を超える場合、前記変数は不安定である、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、
前記変数の前記振動が不足している場合、前記変数は安定である、方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法であって、
基板の処理中に実行される、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
前記基板は電子デバイス内に実装される、方法。
【請求項２０】
プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法であって、
変数を決定するための情報を受信することであって、前記情報は伝送ラインにおいて測定され、前記情報は、前記パラメータが第１の値を有する時に測定され、前記伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する、受信と、
前記パラメータが前記第１の値である場合に達成される、前記変数の極小値を決定することと、
前記第１の値を前記パラメータの１つまたは複数の他の値に変更することによって、前記パラメータをチューニングすることと、
前記パラメータが前記１つまたは複数の他の値を有する場合に前記変数が不安定となるイベントの数を決定することと、
前記イベントの数が限界を超えるかどうかを決定することと、
前記イベントの数が前記限界を超えることを決定すると、前記パラメータのチューニングの方向を反転することと、
前記イベントの数が前記限界を超えないことを決定すると、前記パラメータの更なるチューニングを中止することと、を含み、
プロセッサによって実行される、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、
前記変数の前記極小値を決定することは、
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が閾値を超えないことを決定することと、および
前記パラメータが前記第１の値を有する場合に前記変数が安定であることを決定すること
を含む、方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の方法であって、
前記パラメータのチューニングの前記方向を反転することは、前記パラメータの値を増大させること、または前記パラメータの値を減少させることを含む、方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の方法であって、
前記方法は基板の処理中に実行され、
前記方法は、前記パラメータの学習値に関する知識を用いることなく実行され、
前記極小値は絶対最小値ではなく、
前記プロセッサはホストシステム内にあり、前記ホストシステムは高周波（ＲＦ）電源に結合され、前記ＲＦ電源は前記インピーダンスマッチング回路を介して前記プラズマチャンバに結合される、方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の方法であって、
前記方法は基板の処理中に実行され、
前記基板は電子デバイス内に実装される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマインピーダンスを制御できるパラメータを決定すること、ならびにプラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための装置、方法、およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマシステムは、プラズマチャンバ、および高周波（ＲＦ）電源を含む。この電源は、プラズマチャンバ内の電極に電力を供給するＲＦ信号を生成する。ＲＦ信号は、例えば周波数、および電力等の特性を有する。これらの特性の変化に応じて、プラズマインピーダンスの変化が発生する。周波数、および電力を制御することによってプラズマインピーダンスを制御する。
【０００３】
本開示に記載する実施形態は、このような背景に関連する。
【０００４】
本開示の実施形態は、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための装置、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、装置、システム、デバイス、またはコンピュータ可読媒体上の方法といった数多くの様式で実装できることを理解されたい。複数の実施形態について以下に説明する。
【０００５】
ある実施形態では、プラズマシステムを提供する。このプラズマシステムでは、周波数、電力、静電容量、インピーダンス等のパラメータを、変数の極小値に基づいてチューニングする。変数の例としては、プラズマシステムのインピーダンスマッチング回路の入力における電源インピーダンス、プラズマシステムのプラズマに関連するガンマ、反射電力等が挙げられる。極小値は、パラメータに１つ、もしくは複数の値を割り当てる際の変数の安定性、および／またはパラメータに上記１つ、もしくは複数の値を割り当てる際に変数が閾値を超えるかどうかに基づいて決定される。極小値を用いると、パラメータの値の迅速な分析が達成され、この分析は変数の適当な値を達成するにあたって十分である。例えば、極小値を使用することにより、絶対最小値を達成するためにパラメータをチューニングするためにかかる時間に比べて、極小値を達成するためにパラメータをチューニングするためにかかる時間を削減できる。
【０００６】
一実施形態では、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法を説明する。本方法は、変数を決定するための情報を受信することを含む。この情報は伝送ラインにおいて測定され、パラメータが第１の値を有する時に測定される。伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する。本方法は、さらに、変数が極小値であるかどうかを決定すること、および変数が極小値であることを決定すると、インピーダンスマッチング回路をチューニングするために第１の値を供給すること、を含む。本方法は、変数が極小値でないことを決定すると、第１の値をパラメータの第２の値に変更すること、およびパラメータが第２の値である場合に変数が極小値であるかどうかを決定すること、を含む。本方法はプロセッサによって実行される。
【０００７】
一実施形態では、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法を説明する。本方法は、変数を決定するための情報を受信することを含む。この情報は伝送ラインにおいて測定され、パラメータが第１の値を有する時に測定される。伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する。本方法は、さらに、変数が極小値であるかどうかを決定すること、および変数が極小値であることを決定すると、高周波（ＲＦ）信号を生成するために第１の値を供給すること、を含む。ＲＦ信号は第１の値に対応し、プラズマチャンバへ送信されるようになっている。本方法は、変数が極小値でないことを決定すると、パラメータの第１の値を第２の値に変更すること、およびパラメータが第２の値を有する場合に変数が極小値であるかどうかを決定すること、を含む。本方法はプロセッサによって実行される。
【０００８】
一実施形態では、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法を説明する。本方法は、変数を決定するための情報を受信することを含む。この情報は伝送ラインにおいて測定され、パラメータが第１の値を有する時に測定される。伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する。本方法はまた、パラメータが第１の値を有する場合に変数が極小値であるかどうかを決定すること、および変数が極小値であることを決定すると、パラメータの第１の値が学習値の限界範囲内であるかどうかを決定すること、を含む。学習値は学習ルーチン中に決定される。本方法は、パラメータの第１の値が上記限界範囲内であることを決定すると、高周波（ＲＦ）信号を生成するため、またはインピーダンスマッチング回路をチューニングするために学習値を供給することを含む。本方法は、パラメータが上記限界範囲外の第１の値を有することを決定すると、第１の値をパラメータの第２の値に変更することを含む。本方法はプロセッサによって実行される。
【０００９】
一実施形態では、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための方法を説明する。本方法は、変数を決定するための情報を受信することを含む。この情報は伝送ラインにおいて測定され、パラメータが第１の値を有する時に測定される。伝送ラインを用いて、インピーダンスマッチング回路を介してプラズマチャンバに電力を供給する。本方法は、さらに、変数の極小値を決定することを含む。極小値は、パラメータが第１の値を有する場合に達成される。本方法はまた、第１の値をパラメータの１つまたは複数の他の値に変更することによってパラメータをチューニングすること、パラメータが上記１つまたは複数の他の値を有する場合に変数が不安定となるイベントの数を決定すること、およびイベントの数が限界を超えることを決定すること、を含む。本方法は、イベントの数が限界を超えることを決定すると、パラメータのチューニングの方向を反転すること、およびイベントの数が限界を超えないことを決定すると、パラメータの更なるチューニングを停止すること、を含む。本方法はプロセッサによって実行される。
【００１０】
ある実施形態では、極小値は絶対最小値とは異なる。
【００１１】
上述の実施形態の利点としては、変数の極小値に対応するチューニングされたパラメータを得ることができること、およびこのチューニングされたパラメータを用いてプロセスを制御できることが挙げられる。極小値は、変数が安定である場合、および／または変数の値が閾値を超えない場合に達成される。例えば、プラズマチャンバの電極は、プラズマチャンバ内のプラズマに関連するガンマの安定性に対応する周波数、および／または電力で作動する。別の例として、プラズマチャンバの電極は、閾値を超えないガンマに対応する周波数、および／または電力で作動する。さらに別の例としては、インピーダンスマッチング回路はある周波数で作動し、インピーダンスマッチング回路内のキャパシタの静電容量は変化し、および／またはインピーダンスマッチング回路内のインダクタのインダクタンスは変化し、これによって閾値未満の反射電力値が達成される。変数の安定性、および／または閾値を超える機会を減らすよう変数を制御することは、例えばプラズマチャンバ内で基板上にエッチングする、蒸着する、クリーニングする等のプロセス制御に役立つ。安定である変数、および／または閾値を超えない変数に対応するパラメータを維持することにより、プロセスを制御する。
【００１２】
さらに、上述の実施形態の利点としては、変数の絶対最小値を得るよりも短い時間で極小値を得ることができることが挙げられる。絶対最小値を得るには、極小値を得るよりも長い時間を必要とする。例えば、極小値を得た後に絶対最小値を達成するためには、パラメータをパスの、さらに下まで変更しなければならない。このような変更は極小値をするよりも長い時間を必要とする。
【００１３】
また、上述の実施形態の利点としては、学習ルーチン中に学習したパラメータの値を用いて、チューニングされたパラメータをチューニングすることにより、プラズマに関連する変数のより良好な安定性、および／または変数が閾値を超えない可能性の向上を達成できることが挙げられる。チューニングされたパラメータは、基板上で実行されるプロセス中に達成される。例えば、チューニングされたパラメータは、変数の安定性を達成する、および／またはパラメータが閾値を超える可能性を低減するようにチューニングされる。この例では、チューニングされたパラメータは、パラメータの学習値を達成するよう、さらに調整される。学習値は、チューニングされたパラメータを用いるプロセス中に達成されるよりも高いレベルの安定性を達成するために役立つ値、および／またはパラメータが閾値を超える可能性を低減する役割を、チューニングされたパラメータを用いる場合よりも良好に果たす値である。
【００１４】
上述の実施形態の利点としては、パラメータのチューニング方向を変更するかどうかを決定するにあたって、プラズマ内の限界を超えないイベントの数を無視できることが挙げられる。例えば、基板の処理中にパラメータをチューニングする方向は、チューニング中のイベントの数が限界を超える場合に変更され、イベントの数が限界を超えない場合には変更されない。イベントの数が限界を超えない場合、イベントの発生はプラズマに関連する変数の不安定性における逸脱であり、方向を反転させるべきかどうかを決定するにあたってこの逸脱は考慮されない。その一方で、イベントの数が限界を超える場合、イベントの発生は変数の不安定性を示し、上記方向は反転される。
【００１５】
他の態様は、添付の図面と関連する以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１６】
添付の図面と関連する以下の説明を参照することにより、以上の実施形態を最適に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本開示で説明するある実施形態による、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための様々な方法を示すグラフである。
【００１８】
【図２】図２は、本開示で説明するある実施形態による、チューニングされたパラメータを決定するための方法のフローチャートである。
【００１９】
【図３】図３は、本開示で説明するある実施形態による、学習ルーチンを用いてチューニングされたパラメータを決定するための方法のフローチャートである。
【００２０】
【図４】図４は、本開示で説明するある実施形態による、パラメータのチューニング方向を変更するかどうかを決定するための方法のフローチャートである。
【００２１】
【図５】図５は、本開示で説明するある実施形態による、パラメータをチューニングするためのシステムのブロック図である。
【００２２】
【図６】図６は、本開示で説明するある実施形態による、プラズマチャンバに送達される電力が変化した場合に反射係数が変化することを示すグラフである。
【００２３】
【図７】図７は、本開示で説明するある実施形態による、変数の不安定性がパラメータの値の変化の関数であることを示すグラフである。
【００２４】
【図８】図８は、本開示で説明する一実施形態による、高周波（ＲＦ）信号の周波数の低減によって変数の不安定性を制御できることを示すグラフである。
【００２５】
【図９】図９は、本開示で説明するある実施形態による、ＲＦ信号の電力、および／または周波数をチューニングするとガンマを制御できることを示すグラフである。
【００２６】
【図１０】図１０は、本開示で説明するある実施形態による、ＲＦ信号の電力、および／または周波数をチューニングするとガンマを制御できることを示すグラフである。
【００２７】
【図１１】図１１は、本開示で説明するある実施形態による、ＲＦ信号の電力、および／または周波数をチューニングするとガンマを制御できることを示すグラフである。
【００２８】
【図１２】図１２は、本開示で説明する一実施形態による、極小値が達成される供給電力を繰り返し制御できることを示すグラフである。
【００２９】
【図１３】図１３は、本開示で説明するある実施形態による、図５のシステムのホストシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下の実施形態は、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするためのシステム、および方法を説明する。本実施形態を、これら具体的な詳細の一部、または全てを用いずに実行してよいことは明らかである。他の例では、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、公知のプロセス操作については詳細に説明しなかった。
【００３１】
図１は、プラズマインピーダンスに関連するパラメータをチューニングするための様々な方法を示すグラフ１７０の実施形態の図である。グラフ１７０は、例えば秒、分等の単位で測定した時間に対してパラメータ１１０をプロットしたものである。パラメータ１１０の例としては、周波数、静電容量、インダクタンス、電力、またはこれらの組み合わせが挙げられる。周波数の例としては、高周波（ＲＦ）電源が生成したＲＦ信号の周波数が挙げられる。ＲＦ信号は、インピーダンスマッチング回路の電子構成部品、例えばキャパシタ、インダクタ等に供給される。いくつかの実施形態では、ＲＦ電源の出力において反射電力、および順方向電力を測定する。
【００３２】
グラフ１７０は、さらに、時間に対して変数１０６をプロットしたものである。変数１０６の例としては、ガンマ、反射電力、複素電圧反射係数Γ、供給電力、順方向電力、電圧定在波値（ＶＳＷＲ）、インピーダンスマッチング回路の入力における電源インピーダンス等が挙げられる。なお、複素電圧反射係数Γは反射係数と呼ばれる場合もある。ガンマの例としては、反射電力と順方向電力との間の関係、例えば反射電力と順方向電力との比が挙げられる。供給電力の例としては、順方向電力と反射電力との差が挙げられる。順方向電力とは、高周波（ＲＦ）電源で生成されて、伝送ラインを介してプラズマチャンバへと送られる電力である。反射電力とは、プラズマチャンバからＲＦ電源へと反射される電力である。
【００３３】
図２は、チューニングされたパラメータを決定するための方法１２９の実施形態のフローチャートである。方法１２９は、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサ、例えばＲＦ電源のプロセッサ、ホストシステムのプロセッサ等によって実行される。プロセッサの例としては、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（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。ＲＦ電源はＡメガヘルツ（ＭＨｚ）ＲＦ電源である。Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源、およびホストシステムについて、以下に、さらに説明する。
【００３４】
図２は、図１のグラフ１７０を参照して理解される。操作１０４では、変数１０６を決定するための情報を受信する。この情報は伝送ラインにおいて測定される。情報の例としては、順方向電力、反射電力、電圧、電流、またはこれらの組み合わせが挙げられる。この情報は伝送ラインに結合されたセンサで測定される。
【００３５】
パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合に情報を測定する（図１）。例えばセンサは、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源がＰキロワット（ｋＷ）の電力値、および／またはＦＭＨｚの周波数を有するＲＦ信号を伝送ラインを介してプラズマチャンバに供給する際に、順方向電力、および反射電力を測定し、ここでＡ、Ｐ、およびＦはゼロより大きい実数である。Ａ ＭＨｚ の例としては、２ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、および６０ＭＨｚが挙げられる。Ｐの例としては、以下に説明するＰ１、およびＰ０が挙げられる。さらに、Ｆの例としては、これもまた以下に説明するＦ１、およびＦ０が挙げられる。いくつかの実施形態では、Ａ ＭＨｚ はＦＭＨｚと同一である。情報の測定の別の例としては、センサは、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のプロセッサがＡ ＭＨｚ ＲＦ電源のドライバ、および増幅器システム（ＤＡＳ）に電力、および／または周波数値を供給することによってＤＡＳが上記電力、および周波数値に対応する値、例えばこれと同一である値、これを増幅した値等を有するＲＦ信号を生成できるようにする時に、伝送ライン上で順方向電力、および反射電力の電圧、および電流を測定する。
【００３６】
１つまたは複数のセンサは、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源の出力における、または伝送ラインを介してＡＭＨＲＦ電源に結合されたインピーダンスマッチング回路の入力における情報を測定することに留意されたい。例えば、上記１つまたは複数のセンサは、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源の出力における順方向電力、および反射電力、インピーダンスマッチング回路の入力における電圧、および電流、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源の出力における電圧、および電流等を測定する。インピーダンスマッチング回路の入力において測定された電圧、および電流を用いて、インピーダンスマッチング回路の入力における電源インピーダンスが算出される。この算出は、以下に説明するプラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサによって実行される。Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源の出力における順方向電力、および反射電力を用いて、供給電力が算出される。この算出は、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサによって実行される。
【００３７】
変数１０６は情報から決定される。例えば、伝送ラインにおいて測定された電圧と電流との比を算出する。別の例として、伝送ラインにおいて測定された反射電力と順方向電力との比を演算する。さらに別の例として、順方向電力と反射電力との差を算出して、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源の出力における供給電力を決定する。別の例として、インピーダンスマッチング回路の入力における電源インピーダンスを算出する。別の例として、複素電圧反射係数Γを算出する。
【００３８】
操作１１２では、パラメータが状態Ｓ１、またはＳ０時の値である第１の値１２４を有する場合に変数１０６が極小値１１４であるかどうかを決定する。例えば、パラメータが第１の値１２４を有する場合に変数が閾値を超えるかどうかを決定する。別の例としては、インピーダンスマッチング回路内の変数キャパシタの静電容量が第１の値１２４を有する場合に、情報から決定された反射電力が閾値を超えるかどうかを決定する。さらに別の例としては、インピーダンスマッチング回路内の変数インダクタのインダクタンスが第１の値１２４を有する場合に、情報から決定された反射電力が閾値を超えるかどうかを決定する。別の例としては、インピーダンスマッチング回路の動作周波数が第１の値１２４を有する場合に、情報から決定された反射電力が閾値を超えるかどうかを決定する。いくつかの実施形態では、インピーダンスマッチング回路の動作周波数は、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源がインピーダンスマッチング回路に供給するＲＦ信号の周波数と同一である。別の例としては、インピーダンスマッチング回路内の変数キャパシタの静電容量がある値を有する場合、インピーダンスマッチング回路内のインダクタのインダクタンスがある値を有する場合、および／またはインピーダンスマッチング回路の動作周波数がある値を有する場合に、情報から決定された反射電力が閾値を超えるかどうかを決定する。なおこの例では、インダクタンス、静電容量、および／または動作周波数は第１の値１２４に対応する。即ち、第１の値１２４は、周波数値、インダクタンス、および／または静電容量が達成された場合に達成される。閾値の例としては、ガンマ値０．５が挙げられる。閾値の別の例としては、ガンマ値０．６が挙げられる。閾値の、さらに別の例としては、電源インピーダンスＺ１Ωが挙げられ、ここでＺ１はゼロより大きい実数である。閾値の別の例としては、０ワットの範囲内の反射電力が挙げられる。反射電力の、例えば０．２ワット、０．５ワット、１ワット、１０ワット、２０ワット、１００ワット、２００ワット等の値は、０ワットの範囲内である。状態Ｓ１、およびＳ０について、以下で、さらに詳細に説明する。
【００３９】
変数１０６が極小値１１４であるかどうかを決定する別の例として、パラメータが第１の値１２４を有する場合に変数１０６が安定であるかどうかを決定する。この例では、変数１０６に、変数１０６が安定であるかどうかを決定するための振動が不足しているかどうかを決定する。即ち、パラメータが第１の値１２４を有する場合に、変数１０６が２つの値の間で振動するかどうかを決定する。別の例としては、変数１０６が供給電力の第１の値と供給電力の第２の値の値との間で振動するかどうかを決定する。この例では、変数１０６が２つの値の間で振動することを決定するのに対応して、変数１０６が不安定であることを決定する。またはそうでなければ、変数１０６に２つの値の間での振動が不足していることを決定すると、変数１０６が安定であることを決定する。別の例としては、パラメータが第１の値を有する場合に、変数１０６が最小値（例えば最小供給電力値、最小電源インピーダンス値、最小反射電力値等）と最大値（例えば最大供給電力値、最大電源インピーダンス値、最大反射電力値等）との間で振動するかどうか、および最小値と最大値との間の範囲が所定の範囲を超えるかどうかを決定する。この例では、最小値と最大値との間の範囲が所定の範囲を超えることを決定すると、変数１０６が不安定であることを決定する。またはそうでなければ、最小値と最大値との間の範囲が所定の範囲を超えないことを決定すると、変数１０６が安定であることを決定する。
【００４０】
変数１０６が閾値を超えること、または変数１０６が不安定であることを決定すると、変数１０６が極小値１１４でないことを決定する。その一方で、変数１０６が閾値を超えること、および変数１０６が安定であることを決定すると、変数１０６が極小値１１４であることを決定する。
【００４１】
一実施形態では、変数１０６が閾値を超えること、または変数１０６が不安定であることのいずれかを決定することによって、変数１０６が極小値１１４でないことを決定する代わりに、変数１０６が閾値を超えること、および変数１０６が不安定であることを決定すると、変数１０６が極小値でないことを決定する。
【００４２】
いくつかの実施形態では、変数１０６が閾値を超えないこと、および変数１０６が安定であることの両方を決定することによって、変数１０６が極小値１１４であることを決定する代わりに、変数１０６が閾値を超えないこと、または変数１０６が安定であることを決定すると、変数１０６が極小値１１４であることを決定する。
【００４３】
ある実施形態では、方法１２９は、例えばプラズマチャンバ内の基板上に蒸着された層をエッチングする、プラズマチャンバ内の基板上に層を蒸着する、プラズマチャンバ内の基板を洗浄する等のプロセス中に実行されることに留意されたい。例えば、方法１２９は、以下に、さらに説明する学習値を用いることなく実行される。プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、方法１２９の実行中に学習値を使用しない。
【００４４】
一実施形態では、学習値は学習ルーチン中にプラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサによって生成される。学習ルーチン中、基板を処理するために、プラズマチャンバ内でパルスプラズマが着火されることはない。この実施形態では、学習ルーチンは方法１２９を実行するのと同様の様式で実行される。いくつかの実施形態では、学習ルーチン中、基板を処理することなく、パルスプラズマをプラズマチャンバ内で着火する。これらの実施形態では、学習ルーチンは方法１２９を実行するのと同様の様式で実行される。基板の例としては、ウエハが挙げられる。基板の別の例としては、電気回路構成、例えばトランジスタ、抵抗、キャパシタ、論理ゲート等を含む回路構成をその上に製作したウエハが挙げられる。
【００４５】
なお、一実施形態では、ある値１２５から第１の値１２４を通って第２の値１２６への、方向１６６の経路を通過することにより、極小値１１４を得ることに、さらに留意されたい。例えばホストシステムは以下で、さらに説明するモータシステムを制御して、インピーダンスマッチング回路のキャパシタの静電容量を値１２５に変化させる。別の例としては、ホストシステムはモータシステムを制御するか、またはインピーダンスマッチング回路のインダクタへの電流量を制御して、インダクタのインダクタンスを値１２５に変化させる。さらに別の例では、ホストシステムは、値１２５を有する周波数をＡ ＭＨｚ ＲＦ電源に供給することを決定し、このＡ ＭＨｚ ＲＦ電源は、値１２５を有するＲＦ信号を生成し、インピーダンスマッチング回路にＲＦ信号を供給して、値１２５でインピーダンスマッチング回路を動作させる。さらに別の例としては、ホストシステムは、モータシステムを制御することによってインピーダンスマッチング回路のキャパシタの静電容量をある値に変化させ、モータシステムを制御するか、またはインピーダンスマッチング回路のインダクタへの電流の量を制御することによってインダクタのインダクタンスをある値に変化させ、およびＡ ＭＨｚ ＲＦ電源にある周波数を供給することによってインピーダンスマッチングをその周波数値で作動させることを決定する。この例では、値１２５は静電容量値、インダクタンス値、および／または周波数値を含む。即ち、値１２５は静電容量値、周波数値、および／またはインダクタンス値に対応する。また即ち、値１２５は、静電容量、インダクタンス、および／または周波数値が達成される場合に達成される。別の例としては、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のプロセッサは、値１２５を有するパラメータ１１０をＡ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＡＳに供給することを決定する。Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＡＳは、値１２５に対応するＲＦ信号を生成し、伝送ラインを介してこのＲＦ信号をプラズマチャンバに供給する。
【００４６】
パラメータ１１０が値１２５を有する場合、プラズマシステムの１つまたは複数のセンサは伝送ラインを感知して情報を測定する。パラメータが値１２５を有する場合、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、変数１０６の１つまたは複数の値を決定する。同様に、パラメータ１１０が第１の値１２４、および第２の値１２６を有する場合、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、変数１０６の１つまたは複数の値を決定する。
【００４７】
さらに、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、パラメータ１１０が値１２５を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が安定でありかつ閾値を超えないかどうかを決定する。さらに、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が安定でありかつ閾値を超えないかどうか、およびパラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が安定でありかつ閾値を超えないかどうかを決定する。
【００４８】
パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が安定でありかつ閾値を超えないこと、パラメータ１１０が値１２５を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が不安定である、または閾値を超えること、およびパラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が不安定である、または閾値を超えることを確認するとすぐに、１つまたは複数のプロセッサは、パラメータが第１の値１２４を有する場合に変数１０６が極小値１１４であることを決定する。
【００４９】
ある実施形態では、ある値１２５から第１の値１２４を通る方向１６６の経路を通過して、極小値１１４を得たところで停止することにより、極小値１１４を得る。例えば、極小値１１４を得ると、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、パラメータ１１０が第２の値を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が不安定であるか、または閾値を超えることを決定するために方向１６６の経路を、さらに通過することはない。むしろこの例では、パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が安定でありかつ閾値を超えないことを決定すると、この１つまたは複数のプロセッサは、極小値１１４を得たことを決定する。
【００５０】
パラメータが第１の値１２４を有する場合に変数１０６が極小値１１４であることを決定するのに対応して、操作１１８では、ホストシステムの１つまたは複数のプロセッサは、パラメータを第１の値１２４に維持するために、インピーダンスマッチング回路、および／またはＡ ＭＨｚ ＲＦ電源をチューニングし続ける。例えば、ホストシステムのプロセッサは、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）に、第１の値１２４を有するパラメータ１１０をＡ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＡＳに供給し続けるよう指示し、また、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＡＳは第１の値１２４を有するパラメータを有するＲＦ信号を生成し続ける。別の例としては、ホストシステムは、キャパシタのキャパシタプレートをインピーダンスマッチング回路内である距離の位置に保持するために、モータシステムに制御信号を供給し続け、第１の値１２４の静電容量を維持する。別の例としては、ホストシステムはモータシステムに制御信号を供給し続けるか、またはインピーダンスマッチング回路内のインダクタに電流を供給し続けて、インダクタの第１の値１２４のインダクタンスを維持する。さらに別の例としては、ホストシステムは、キャパシタのキャパシタプレートをインピーダンスマッチング回路内である距離の位置に保持するために、モータシステムに制御信号を供給し続けて静電容量を維持し、インピーダンスマッチング回路内のインダクタに電流を供給し続けてインダクタのインダクタンスを維持し、および／またはインピーダンスマッチング回路を制御してインピーダンスマッチング回路の動作をある周波数値に維持する。なおこの例では、第１の値１２４は静電容量、インピーダンス、および／または周波数値に対応する。操作１１８の後、操作１０４を繰り返す。
【００５１】
その一方で、パラメータが第１の値１２４を有する場合に変数１０６が極小値１１４ではないことを決定すると、操作１２２において、第１の値１２４は別の値、例えば第２の値１２５に変化する。例としては、第１の値１２４の供給に続いて、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のプロセッサによってＡ ＭＨｚ電源のＤＡＳに他の値を供給する。即ち、第１の値１２４を供給した後、第１の値１２４と第２の値１２５との間には、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のプロセッサによってＡ ＭＨｚの電源のＤＡＳに供給される値はない。さらに別の例としては、ホストシステムによってモータシステムに第２の値１２６を供給して、インピーダンスマッチング回路内で第２の値１２６の静電容量、またはインダクタンスを達成する。別の例としては、ホストシステムによってＡ ＭＨｚ ＲＦ電源に第２の値１２６を供給して、インピーダンスマッチング回路の第２の値１２６の動作周波数を達成する。さらに別の例としては、ホストシステムによってモータシステムに静電容量を供給し、ホストシステムによってモータシステムにインダクタンスを供給し、および／またはホストシステムによってインピーダンスマッチング回路を制御して、第２の値１２６を達成する周波数で動作させる。さらに別の例としては、ホストシステムによってモータシステムに静電容量を供給し、インピーダンスマッチング回路のインダクタに電流を供給し、および／またはホストシステムによってインピーダンスマッチング回路を制御して、第２の値１２６を達成する周波数で動作させる。
【００５２】
操作１２２の後、第１の値１２４に対してではなく第２の値１２６に対して本方法１２９を繰り返す。例えば、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＡＳは、第２の値１２６に対応する値を有するＲＦ信号を生成し、伝送ラインを介してこれをプラズマチャンバに供給する。別の例としては、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから、インピーダンスマッチング回路のキャパシタの静電容量が第２の値１２６であるという指標を受信すると、モータシステムはインピーダンスマッチング回路のキャパシタのプレートを移動させて、第２の値１２６の静電容量を達成する。さらに別の例としては、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから、インピーダンスマッチング回路のインダクタのインダクタンスが第２の値１２６であるという指標を受信すると、モータシステムは、インピーダンスマッチング回路のインダクタ内の鉄心の挿入量を変化（例えば増大、減少等）させて、第２の値１２６のインダクタンスを達成する。別の例としては、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから、インピーダンスマッチング回路のインダクタのインダクタンスが第２の値１２６であるという指標を受信すると、ホストシステムは、インピーダンスマッチング回路のインダクタに供給される電流量を変化させて、第２の値１２６のインダクタンスを達成する。さらに別の例としては、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから、インピーダンスマッチング回路の動作周波数が第２の値１２６であるという指標を受信すると、インピーダンスマッチング回路は、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源を介して、第２の値１２６の周波数で動作する。なお、別の例としては、インピーダンスマッチング回路内のキャパシタの静電容量、インピーダンスマッチング回路内のインダクタのインダクタンス、およびインピーダンスマッチング回路の動作周波数の組み合わせを用いて、第２の値１２６を達成する。例えば、モータシステムは、インピーダンスマッチング回路のキャパシタのプレートを動作させ、インピーダンスマッチング回路のインダクタのインダクタンスを制御して第２の値１２６を達成し、この例ではこの第２の値１２６は、キャパシタの静電容量、およびインダクタのインダクタンスを含む。パラメータ１１０が第２の値１２６に変化し、この第２の値１２６をプラズマシステムに適用すると、変数１０６の１つまたは複数の値を決定するための情報を受信する。
【００５３】
パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合、Ａ ＭＨｚ電源のセンサは伝送ラインにおいて情報を測定する。プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に測定した情報に基づいて、変数１０６の１つまたは複数の値を決定する。さらに、操作１１２では、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が極小値であるかどうかを決定する。
【００５４】
なお、様々な実施形態では、方向１６６への通過に、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサがＡ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＳＰ、および／またはモータシステムに連続して供給するパラメータ１１０のいずれの２つの値（例えば周波数値等）の間の差は、最小である。例えば、値１２５と第１の値１２４との間の差は、キロヘルツ（ｋＨｚ）の範囲内である。別の例としては、値１２５と第１の値１２４との間の差は、１０〜２０ｋＨｚである。
【００５５】
さらに、いくつかの実施形態では、方向１６６への通過に、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサがＡ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＳＰ、および／またはモータシステムに連続して供給するパラメータ１１０のいずれの２つの値の間の差は、同一である。例えば、第１の値１２４と第２の値１２５との間の差は、第２の値１２６と第１の値１２４との間の差と同一である。
【００５６】
なお、一実施形態では、極小値は絶対最小値１１６ではない。例えば、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、極小値１１４が決定されれば絶対最小値１１６を求める必要はない。極小値１１４が決定された後に、１つまたは複数のプロセッサがパラメータ１１０を方向１６６にチューニングし続ける場合、絶対最小値１１６を得る。絶対最小値１１６は、パラメータ１１０が値１２７を有する場合に達成される。絶対最小値１１６の例は、ゼロワットの反射電力を含む。絶対最小値１１６の別の例としては、インピーダンスマッチング回路の入力における５０Ωの電源インピーダンスを含む。いくつかの実施形態では、インピーダンスマッチング回路の入力における電源インピーダンスは、インピーダンスマッチング回路の入力から決定されるようなＡ ＭＨｚ ＲＦ電源のインピーダンス、および伝送ラインを含む。
【００５７】
ある実施形態では、パラメータ１１０が値１２７を有する場合の変数１０６の振動範囲は、パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合の変数１０６の振動範囲よりも小さい。いくつかの実施形態では、パラメータが値１２７を有する場合の変数１０６の最大値ｍａｘ（０）は、パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合の最大値ｍａｘ（-３）よりも小さい。これらの実施形態では、最大値ｍａｘ（０）、およびｍａｘ（-３）は両方とも閾値を超えない。
【００５８】
図１に示すｍｉｎ、およびｍａｘは、変数１０６の最小値、および最大値であることに、さらに留意されたい。例えば、値ｍｉｎ（-４）、およびｍａｘ（-４）は、パラメータ１１０が値１２５を有する場合の変数１０６の値である。別の例としては、値ｍｉｎ（-３）、およびｍａｘ（-３）は、パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合の変数１０６の値であり、値ｍｉｎ（-２）、およびｍａｘ（-２）は、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合の変数１０６の値であり、値ｍｉｎ（-１）、およびｍａｘ（-１）は、パラメータ１１０が値１６０を有する場合の変数１０６の値であり、値ｍｉｎ（０）、およびｍａｘ（０）は、パラメータ１１０が値１２７を有する場合の変数１０６の値である。
【００５９】
一実施形態では、極小値１１４は絶対最小値である。
【００６０】
図３は、学習ルーチンを使用してチューニングされたパラメータを決定するための方法１３６の実施形態のフローチャートである。本方法１３６は、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサによって実行される。
【００６１】
本方法１３６は操作１０４、１１２、および１２２を含み、これらについては図１および図２を参照して上述した。さらに、図１および図３を参照して、パラメータが第１の値１２４を有する場合に変数１０６が極小値１１４であることを決定すると、操作１３８において、第１の値１２４が学習値の限界内であるかどうか、例えば値１６０であるかどうか（図１）を決定する。例えば、学習値と第１の値１２４との間の差が限界（例えば１０ｋＨｚ、２０ＫＨｚ、１キロワット（ｋＷ）、１０ｋＷ、１ワット、１０ワット、１Ω、５Ω、２Ω等）より小さいかどうかを決定する。一実施形態では、この限界はｋＨｚの範囲内である。
【００６２】
学習値は、学習ルーチン中にＡ ＭＨｚ ＲＦ電源のプロセッサが学習する値である。例えば、学習ルーチン中、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは経路を方向１６６へ通過し、パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合に変数１０６が極小値１１４であることを決定する代わりに、１つまたは複数のプロセッサは、パラメータ１１０が値１６０である場合に変数１０６が極小値であることを決定する。
【００６３】
第１の値１２４が学習値の限界の外にあることを決定すると、操作１２２において、第１の値を別の値に変更する。その一方で、第１の値１２４が学習値の限界内であることを決定すると、操作１４０において、インピーダンスマッチング回路、またはＡ ＭＨｚ ＲＦ電源をチューニングするために学習値を供給する。例えば、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサは、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＳＰに学習値を供給する。Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＳＰは、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから学習値を受信し、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＡＳに学習値を供給する。Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源は、学習値に対応する値を有するＲＦ信号を生成し、伝送ラインを介してこのＲＦ信号をプラズマチャンバに供給する。別の例としては、モータシステムは、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから学習値（例えば静電容量値）を受信し、インピーダンスマッチング回路内のキャパシタを制御して学習値を達成する。さらに別の例としては、モータシステムは、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから学習値（例えばインダクタンス値）を受信し、インピーダンスマッチング回路内のインダクタを制御して学習値を達成する。別の例としては、モータシステムは、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから、インピーダンスマッチング回路内のキャパシタの静電容量値、およびインピーダンスマッチング回路内のインダクタのインダクタンスを含む学習値を受信し、キャパシタ、およびインダクタを制御して学習値を達成する。別の例としては、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源から受信したＲＦ信号内の学習値を受信するとすぐに、インピーダンスマッチング回路は、学習値（例えば周波数）で動作し、このＡ ＭＨｚ ＲＦ電源は、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサから学習値を受信する。さらに別の例としては、インピーダンスマッチング回路はある周波数で動作し、インピーダンスマッチング回路のキャパシタの静電容量を制御し、および／またはインピーダンスマッチング回路のインダクタのインダクタンスを制御し、これによって学習値を達成する。
【００６４】
操作１４０の後、本方法１３６を繰り返す。例えば、第１の値１２４の代わりに学習値に対して、操作１０４、１１２、１２２、および１３８を実施する。即ち、パラメータ１１０が学習値を有する場合、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＡＳは、学習値に対応する値を有するＲＦ信号を生成して、伝送ラインを介してプラズマチャンバにこのＲＦ信号を供給する。学習値に対応する値を有するＲＦ信号をプラズマチャンバに供給する際、変数１０６の１つまたは複数の値を決定するための情報を受信する。パラメータ１１０が学習値を有する場合、Ａ ＭＨｚ電源のセンサは伝送ラインにおいて情報を測定する。変数１０６の１つまたは複数の値は、パラメータ１１０が学習値を有する場合の測定情報に基づいて、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のプロセッサによって決定される。さらに、操作１１２では、パラメータ１１０が学習値を有する場合の変数１０６の１つまたは複数の値が極小値であるかどうかを決定する。また、操作１２２では、パラメータ１１０が学習値を有する場合に変数１０６の１つまたは複数の値が極小値でないことを決定すると、学習値を別の値に変更する。別の例としては、モータシステムがインピーダンスマッチング回路のキャパシタを制御して学習値を達成する場合、プラズマシステムの１つまたは複数のセンサは、伝送ライン上の順方向電力、および反射電力を感知する。１つまたは複数のセンサは、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＳＰを介してホストシステムに順方向電力値、および反射電力値を供給する。ホストシステムは、順方向電力値、および反射電力値から反射電力を決定し、反射電力値が極小値であるかどうかを決定する。
【００６５】
なお、一実施形態では、方法１３６は基板の処理中に実行される。
【００６６】
図４は、パラメータ１１０のチューニング方向を変更するかどうかを決定するための方法１５０の実施形態のフローチャートである。方法１５０は、プラズマシステムの１つまたは複数のプロセッサによって実行され、図１に関連して説明されている。
【００６７】
操作１０４を実施する。図１および図４に関して、操作１５４では、パラメータ１１０が第１の値１２４を有する場合の変数１０６の極小値１１４を決定する。さらに、操作１５６では、第１の値１２４を１つまたは複数の他の値、例えば第２の値１２６、値１６０等に方向１６６に変更することによって、パラメータ１１０をチューニングする。
【００６８】
操作１５８では、パラメータを１つまたは複数の他の値にチューニングする場合、変数１０６が不安定となるイベントの数を決定する。例えば、パラメータ１１０が第２の値１２６である場合に変数１０６が不安定であるかどうか、およびパラメータ１１０が値１６０である場合に変数１０６が不安定であるかどうかを決定する。この例では、パラメータ１１０が値１６０である場合に変数１０６が不安定であること、およびパラメータ１１０が第２の値１２６である場合に変数１０６が不安定であることを決定すると、パラメータ１１０の値１２６、および１６０にそれぞれ１つずつ、２つのイベントを生成することを決定する。さらに、この例では、パラメータ１１０が値１６０である場合に変数１０６が不安定であること、およびパラメータ１１０が第２の値１２６である場合に変数１０６が安定であることを決定すると、値１６０において１つのイベントが発生したことを決定する。
【００６９】
ある実施形態では、パラメータ１１０がイベントの数を決定するための値を有する場合に変数１０６が不安定であるかどうかを決定する代わりに、パラメータがイベントの数を決定するための値を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうかを決定する。例えば、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうか、およびパラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうかを決定する。この例では、パラメータが値１６０を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうか、およびパラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうかを決定すると、パラメータ１１０の値１２６、および１６０にそれぞれ１つずつ、２つのイベントを生成することを決定する。さらに、この例では、パラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうか、およびパラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が閾値を超えないかどうかを決定すると、値１６０において１つのイベントが発生したことを決定する。
【００７０】
いくつかの実施形態では、パラメータ１１０がある値を有する場合に変数１０６が不安定であるかどうか、およびパラメータがその値を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうかの両方の決定を行い、イベントの数を決定する。例えば、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が不安定であるかどうか、パラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が不安定であるかどうか、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうか、およびパラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が閾値を超えるかどうかを決定する。パラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が不安定であること、パラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が不安定であること、パラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が閾値を超えること、およびパラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が閾値を超えることを決定すると、パラメータ１１０の値１２６、および１６０にそれぞれ１つずつ、２つのイベントが発生したことを決定する。さらにこの例では、パラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が不安定であること、およびパラメータ１１０が値１６０を有する場合に変数１０６が閾値を超えること、ならびにパラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が安定であること、およびパラメータ１１０が第２の値１２６を有する場合に変数１０６が閾値を超えないこと、を決定すると、パラメータが値１６０を有する場合に１つのイベントが発生したことを決定する。
【００７１】
操作１６０では、イベントの数が限界を超えるかどうかを決定する。例えば、イベントの数が２、３、４、６、または別の正の整数を超えるかどうかを決定する。イベントの数が限界を超えないことを決定するのに対応して、操作１６４では、パラメータ１１０の更なるチューニングを中止する。例えば、操作１５８で達成された１つまたは複数の他の値は、パラメータ１１０の１つまたは複数の追加の値へと、さらに変化することはなく、これによってパラメータ１１０の更なるチューニングを中止する。
【００７２】
操作１６５では、操作１５８で達成された他の値のうちの１つをプラズマシステムに適用する。例えば、操作１５８で達成された他の値のうちの１つを、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＳＰに供給する。別の例としては、操作１５８で達成された他の値のうちの１つを、モータシステムに供給する。さらに別の例としては、操作１５８で達成された他の値のうちの１つを、インピーダンスマッチング回路に供給する。操作１６５で供給されるパラメータ１１０の値は、イベントの数が限界を超えないような値である。ある実施形態では、操作１６５で供給されるパラメータ１１０の値は、イベントの数が限界を超えるような値である。いくつかの実施形態では、操作１６５の間、操作１５８で達成される他の値のうちの１つを供給する代わりに、操作１６５では、極小値１１４が達成される第１の値１２４が供給される。
【００７３】
操作１６５で供給されるパラメータ１１０の値を受信するとすぐに、プラズマシステムはこの値を適用する。例えば、ＤＡＳはこの値を有するＲＦ信号を生成し、伝送ラインを介してこのＲＦ信号をプラズマチャンバに供給する。別の例としては、モータシステムは、インピーダンスマッチング回路内のキャパシタのプレートを移動させてある静電容量を達成し、これは操作１６５の値の一例である。さらに別の例としては、モータシステムはインピーダンスマッチング回路内のインダクタを通って延在する鉄心の長さを変化させてあるインダクタンスを達成し、これは操作１６５の値の一例である。別の例としては、ホストシステムはインピーダンスマッチング回路内のインダクタを通って流れる電流量を変化させてあるインダクタンスを達成し、これは操作１６５の値の一例である。別の例としては、ホストシステムはインピーダンスマッチング回路を制御してある周波数で動作させ、この周波数は操作１６５の値の一例である。さらに別の例としては、モータシステムはインピーダンスマッチング回路内のキャパシタのプレートを移動させてある静電容量を達成し、インピーダンスマッチング回路のインダクタはあるインダクタンスを達成するよう制御され、および／またはホストシステムはＡ ＭＨｚ ＲＦ電源を介してインピーダンスマッチング回路を制御してある周波数で動作させる。なお、本例では、インダクタンス、静電容量、および周波数の組み合わせが、操作１６５の値の一例である。操作１６５の後、方法１５０を繰り返す。
【００７４】
イベントの数が限界を超えることを決定すると、操作１６２において、パラメータ１１０をチューニングする経路の通過方向１６６を、方向１６８へと反転させる。一実施形態では、上記通過が方向１６８に沿っている場合、この方向の反転を実施して方向１６６を達成する。方向１６６を反転すると、方法１５０を繰り返して、方向１６８においてパラメータ１１０をチューニングする。
【００７５】
パラメータ１１０の値は、値１２７に達するまで方向１６６に減少し、その後方向１６６に増加する。例えば、値１２５、１２４、１２６、１６０、および１２７は、大きい値から小さい値へと降順に並んでいる。同様に、パラメータ１１０の値は、値１２７に達するまで方向１６８に減少し、値１２７から値１２５まで増加する。
【００７６】
一実施形態では、方向１６６においてパラメータ１１０の値はまずに増加し、続いて減少し、また方向１６８においてパラメータ１１０の値はまず増大し、続いて減少する。
【００７７】
なお一実施形態では、方法１５０は基板の処理中に実行される。
【００７８】
方法１２９、１３６、および１５０を方向１６６に関して説明したが、一実施形態では、方法１２９、１３６、および１５０を、経路に沿って、方向１６６とは反対方向である方向１６８において実行できることに留意されたい。
【００７９】
各方法１２９、１３６、および１５０は、１つまたは複数のプロセッサ、例えばホストシステムのプロセッサ、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源のＤＳＰ、またはホストシステム１９０のプロセッサとＤＳＰとの組み合わせによって実行されることに留意されたい。方法１２９、１３６、および１５０の操作について具体的な順序で説明したが、これらの操作の間に他の準備動作を実施してよく、またはこれらの操作を、これらがわずかに異なる時に起こるよう調整してよく、もしくはこれらの操作をシステム内に分散させてよく、これによって、オーバレイ操作の処理が所望の様式で実施される限りにおいて、処理に関連する様々な間隔で処理操作を発生させることができる、ということを理解するべきである。
【００８０】
図５は、パラメータ１１０をチューニングするためのプラズマシステム１７２の実施形態のブロック図である。プラズマチャンバ１１０は、下側電極１９６、上側電極１９４、および他の部品（図示せず）、例えば上側電極１９４を取り囲む上側絶縁リング、上側絶縁リングを取り囲む上側電極延長部、下側電極１９６を取り囲む下側絶縁リング、下側絶縁リングを取り囲む下側電極延長部、上側プラズマ排除領域（ｐｌａｓｍａ  ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  ｚｏｎｅ：ＰＥＺ）リング、下側ＰＥＺリング等を含む。上側電極１９４は、下側電極１９６の反対側に、これに対面するよう配置される。例えば半導体ウエハ、電子構成部品を有する半導体ウエハ等である基板１３０は、下側電極１９６の上側表面１９７上に支持される。下側電極１９６は、例えば陽極酸化アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製である。また上側電極１９４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等の金属製である。
【００８１】
例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）等の集積回路を基板１３２上に形成し、この集積回路を例えば携帯電話、タブレット、スマートフォン、コンピュータ、ラップトップ、ネットワーク機器等の広範な電子デバイスに使用する。集積回路は、例えばトランジスタ、抵抗、キャパシタ、論理ゲート、記憶デバイス、プロセッサ等の電気部品からなる。
【００８２】
一実施形態では、上側電極１９４は中央ガス給送（図示せず）に結合される孔を含む。中央ガス給送は、ガス供給源（図示せず）から１つまたは複数のプロセスガスを受けとる。プロセスガスの例としては、Ｏ2等の酸素含有ガスが挙げられる。プロセスガスの他の例としては、例えばテトラフルオロメタン（ＣＦ4）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ2Ｆ6）等のフッ素含有ガスが挙げられる。上側電極１９４は接地接続される。下側電極１９６は、インピーダンスマッチング回路１９２を介して、例えばＡ ＭＨｚ ＲＦ電源であるＭＨｚＲＦ電源１７４に結合される。
【００８３】
上側電極１９４と下側電極１９６との間にプロセスガスが供給されると、およびＲＦ電源１７４のＤＡＳ１８６が電力を生成して、インピーダンスマッチング回路１９２を介してこの電力を下側電極１９６に供給すると、プロセスガスは着火され、プラズマチャンバ１１０内でパルスプラズマ１０２が生成される。例えば、ＤＡＳ１８６は、プロセスガスに着火してプラズマ１０２を生成するために、電力を生成して、インピーダンスマッチング回路１９２を介してこの電力を供給する。以下で説明するように、下側電極１９６に供給されるＲＦ信号が２つの状態Ｓ１、およびＳ０の間で変化すると、プラズマ１０２はパルスを与えられる。
【００８４】
インピーダンスマッチング回路は、インピーダンスマッチング回路に結合された電源のインピーダンスを、インピーダンスマッチング回路に結合された負荷のインピーダンスに適合させるための、例えば電気回路構成部品、インダクタ、キャパシタ等の電気部品を含む。例えば、インピーダンスマッチング回路１９２は、ＲＦ電源１７４の１つ、もしくは複数の部分（例えばＤＡＳ１８６等）、および／または伝送ライン１０８のインピーダンスを、プラズマチャンバ１１０の１つ、もしくは複数の部分（例えばプラズマ１０２、部品等）のインピーダンスに適合させる。ＲＦ電源１７４、伝送ライン１０８、またはこれらの組み合わせは電源の例であり、プラズマチャンバ１１０は負荷の例である。電源と負荷との間のインピーダンスの適合は、電力が負荷から電源へ反射する可能性を低減する。
【００８５】
ホストシステム１９０は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１８０に結合される。ホストシステム１９０は、２つ以上の状態を有するデジタルパルス化信号１８５を生成し、これをＤＳＰ１８０に供給する。ホストシステム１９０の例としては、プロセッサ、コンピュータ、コントローラ等が挙げられる。一実施形態では、デジタルパルス化信号１８５は、トランジスタ‐トランジスタ-論理（ＴＴＬ）信号である。状態の例としては、オン状態、およびオフ状態、デジタル値１を有する状態、およびデジタル値０を有する状態、ハイ状態、およびロー状態等が挙げられる。
【００８６】
別の実施形態では、ホストシステム１９０の代わりに、例えば水晶発振器であるクロック発振器を用いてアナログクロック信号を生成し、アナログ-デジタルコンバータを用いて、このアナログクロック信号をデジタルパルス化信号１８５と同様のデジタル信号に変換する。
【００８７】
デジタルパルス化信号１８５をＤＳＰ１８０に送信する。ＤＳＰ１８０はデジタルパルス化信号１８５を受信し、デジタルパルス化信号１８５の状態を識別する。例えば、ＤＳＰ１８０は、デジタルパルス化信号１８５が第１の一連の期間において第１の大きさの値、例えば値１、ハイ状態の値等を有し、第２の一連の期間において第２の大きさの値、例えば値０、ロー状態の値等を有することを決定する。ＤＳＰ１８０は、デジタルパルス化信号１８５が第１の一連の期間において状態Ｓ１を有し、第２の一連の期間において状態Ｓ０を有することを決定する。状態Ｓ０の例としては、ロー状態、値０を有する状態、およびオフ状態があげられる。状態Ｓ１の例としては、ハイ状態、値１を有する状態、およびオン状態が挙げられる。さらに別の例としては、ＤＳＰ１８０は、デジタルパルス化信号１８５の値の大きさを予め記憶された値と比較して、第１の一連の期間においてデジタルパルス化信号１８５の値の大きさがこの予め記憶された値より大きく、第２の一連の期間においてデジタルパルス化信号１８５の値の大きさがこの予め記憶された値以下であることを決定する。クロック発振器を使用する実施形態では、ＤＳＰ１８０はクロック発振器からアナログクロック信号を受信し、このアナログ信号をデジタル形式に変換し、続いて２つの状態Ｓ０、およびＳ１を識別する。
【００８８】
いくつかの実施形態では、デジタルパルス化信号１８５の状態を識別する代わりに、変数１０６に基づいてプラズマインピーダンスの状態を識別する。例えば、センサ１８８は伝送ライン１０８上の情報を測定し、この情報をＤＳＰ１８０に供給する。ＤＳＰ１８０は、センサ１８８から受信したこの情報に基づいて変数１０６を算出する。変数１０６の値が予め記憶された値を超える場合、プラズマ１０２の状態はＳ１であり、変数１０６の値が予め記憶された値を超えない場合、プラズマ１０２の状態はＳ０である。
【００８９】
状態がＳ１であると識別される場合、ＤＳＰ１８０は電力値Ｐ１、および／または周波数値Ｆ１をパラメータ制御１７６に供給する。さらに、状態がＳ０であると識別される場合、ＤＳＰ１８０は電力値Ｐ０、および／または周波数値Ｆ０をパラメータ制御１７８に供給する。周波数をチューニングするために使用されるパラメータ制御の例としては、自動周波数チューナ（ＡＦＴ）が挙げられる。
【００９０】
なお、パラメータ制御１７６、パラメータ制御１７８、およびＤＳＰ１８０は、制御システム１８７の一部である。例えば、パラメータ制御１７６、およびパラメータ制御１７８は、例えば調整ループである論理ブロックであり、これはＤＳＰ１８０が実行するコンピュータプログラムの一部である。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは非一時的コンピュータ可読媒体、例えば記憶デバイス内で実現される。記憶デバイスの例としては、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、またはこれらの組み合わせが挙げられる。即ち、記憶デバイスとしては、ハードディスク、フラッシュメモリ、独立した複数のディスクの冗長アレイ等が挙げられる。
【００９１】
ある実施形態では、パラメータ制御の代わりに、例えばハードウェアコントローラ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ等のコントローラを用いる。例えば、パラメータ制御１７６の代わりに１つのコントローラを使用し、パラメータ制御１７８の代わりに別のコントローラを使用する。
【００９２】
電力値Ｐ１、および／または周波数値Ｆ１を受信するとすぐに、パラメータ制御１７６は電力値Ｐ１、および／または周波数値Ｆ１をＤＡＳ１８８のドライバ１８２に供給する。ドライバの例としては、電力ドライバ、電流ドライバ、電圧ドライバ、トランジスタ等が挙げられる。ドライバ１８２は、電力値Ｐ１、および／または周波数値Ｆ１を有するＲＦ信号を生成し、このＲＦ信号をＤＡＳ１８６の増幅器１８４に供給する。
【００９３】
一実施形態では、ドライバ１８２は、電力値Ｐ１の関数である駆動電力値を有する、および／または周波数値Ｆ１の関数である駆動周波数値を有するＲＦ信号を生成する。例えば、駆動電力値は、例えば１〜５ワットである数ワットの電力値Ｐ１内にあり、駆動周波数値は、例えば１〜５Ｈｚである数Ｈｚの周波数値Ｆ１内にある。
【００９４】
増幅器１８４は、電力値Ｐ１、および／または周波数値Ｆ１を有するＲＦ信号を増幅し、ドライバ１８２から受信したＲＦ信号に対応するＲＦ信号１２０を生成する。例えば、ＲＦ信号１２０は、電力値Ｐ１より高い電力量を有する。別の例としては、ＲＦ信号１２０は電力値Ｐ１と同一の電力量を有する。ＲＦ信号１２０は、伝送ライン１０８、およびマッチング回路１９２を介して下側電極１９７に伝送され、これによってプラズマ１０２のインピーダンスを制御する。
【００９５】
パラメータ制御１７６によって電力値Ｐ１、および／または周波数値Ｆ１がＤＡＳ１８６に供給され、ＲＦ信号１２０が生成されると、センサ１８８は伝送ライン１０８上で情報を感知する。センサ１８８はこの情報を制御システム１８７に送り、制御システム１８７はこの情報をアナログ形式からデジタル形式に変換する。制御システム１８７は、状態Ｓ１の間、センサ１８８から情報を受信し、この情報をホストシステム１９０に供給する。ホストシステム１９０は、状態Ｓ１の間、センサ１８８から情報を受信し、方法１２９（図２）、方法１３６（図３）、および／または方法１５０（図４）を実行する。例えば、ホストシステム１９０のプロセッサは、状態Ｓ１の間に測定された情報を受信するとすぐに、例えば方法１２９、方法１３６、方法１５０等の変数安定性ルーチン１８１（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｒｏｕｔｉｎｅ：ＶＳＲ）を実行する。
【００９６】
同様に、電力値Ｐ０、および／または周波数値Ｆ０を受信するとすぐに、パラメータ制御１７８は電力値Ｐ０、および／または周波数値Ｆ０をドライバ１８２に供給する。ドライバ１８２は、電力値Ｐ０、および／または周波数値Ｆ０を有するＲＦ信号を生成し、このＲＦ信号を増幅器１８４に供給する。
【００９７】
一実施形態では、ドライバ１８２は、電力値Ｐ０の関数である駆動電力値を有する、および／または周波数値Ｆ０の関数である駆動周波数値を有するＲＦ信号を生成する。例えば、駆動電力値は、例えば１〜５ワットである数ワットの電力値Ｐ０内にあり、駆動周波数値は、例えば１〜５Ｈｚである数Ｈｚの周波数値Ｆ０内にある。
【００９８】
増幅器１８４は、電力値Ｐ０、および／または周波数値Ｆ０を有するＲＦ信号を増幅し、ドライバ１８２から受信したＲＦ信号に対応するＲＦ信号１２１を生成する。例えば、ＲＦ信号１２１は、電力値Ｐ１より高い電力量を有する。別の例としては、ＲＦ信号１２１は電力値Ｐ１と同一の電力量を有する。ＲＦ信号１２１は、伝送ライン１０８、およびマッチング回路１９２を介して下側電極１９７に伝送され、これによってプラズマ１０２のインピーダンスを制御する。
【００９９】
パラメータ制御１７６によって電力値Ｐ０、および／または周波数値Ｆ０がＤＡＳ１８６に供給され、ＲＦ信号１２１が生成されると、センサ１８８は伝送ライン１０８上で情報を感知する。センサ１８８はこの情報を制御システム１８７に送り、制御システム１８７はこの情報をアナログ形式からデジタル形式に変換する。制御システム１８７は、状態Ｓ０の間、センサ１８８から情報を受信し、センサ１８８から情報を受信し、方法１２９（図２）、方法１３６（図３）、または方法１５０（図４）を実行する。なお、方法１２９、１３６、および１５０は、デジタルパルス化信号１８５、またはプラズマ１２０のいずれかである状態中に実行される。例えば、ホストシステム１９０のプロセッサは、状態Ｓ０の間に測定された情報を受信するとすぐに、例えばＶＳＲ１８１を実行する。
【０１００】
なお、一実施形態では、値Ｐ１、Ｐ０、Ｆ１、およびＦ０は方法１２９、１３６、または１５０の実行に応じて決定される。
【０１０１】
ホストシステム１９０は、モータシステム１９１にパラメータ１１０の値（図１）を供給し、ここでモータシステム１９１は１つまたは複数の電気モータを含み、電気モータは電気エネルギを機械エネルギに変換する。モータシステム１９１は、インピーダンスマッチング回路１９２内の電気部品を動作させ（例えば移動させ）、パラメータ１１０のこの値を達成する。例えば、モータシステム１９１はキャパシタのプレートを移動させて、キャパシタのある静電容量を達成する。別の例としては、モータシステム１９１はインピーダンスマッチング回路１９２のインダクタ内の鉄心を移動させて、インダクタのあるインダクタンスを達成する。いくつかの実施形態では、インピーダンスマッチング回路のインダクタのインダクタンスを変化させるためにモータシステム１９１を使用する代わりに、ホストシステム１９０を用いてインピーダンスマッチング回路１９２のインダクタに供給される電流量を変化させて、インダクタのあるインダクタンスを達成する。ホストシステム１９０は、ＲＦ電源１７４を介してインピーダンスマッチング回路１９２を制御して、これをある周波数、例えば高周波数で動作させる。この周波数はパラメータ１１０の一例である。
【０１０２】
方法１２９、１３６、および１５０をＡ ＭＨｚ ＲＦ電源に関して説明したが、様々な実施形態では、方法１２９、１３６、および１５０は、いずれの数のＲＦ電源、例えば２つ、または３つのＲＦ電源を使用することに留意されたい。例えば、プラズマシステムは２ＭＨｚＲＦ電源、２７ＭＨｚＲＦ電源、および６０ＭＨｚＲＦ電源を含んでよい。この例では、いくつかの実施形態では、他の周波数、例えば３ＭＨｚ、３０ＭＨｚ、および６５ＭｈｚのＲＦ電源を使用してよい。例えば、プラズマシステムは３ＭＨｚＲＦ電源、３０ＭＨｚＲＦ電源、および６５ＭＨｚＲＦ電源を含んでよい。また、上記の数２、２７、および６０は２、２７、および６０に限定されない。例えば、２ＭＨｚＲＦ電源は、１．８〜２．２ＭＨｚの範囲の周波数を有するＲＦ信号を生成する。
【０１０３】
さらに、センサ１８８はＲＦ電源１７４の出力１８９に結合されるが、複数の実施形態では、例えばセンサ１８８、別のセンサ等のセンサを、インピーダンスマッチング回路１９２の入力１９３に結合してよい。入力１９３に結合されるセンサは、入力１９３において電圧、および電流を測定し、この電圧、および電流を用いて、入力１９３において電源インピーダンスを決定する。入力１９３に結合される他のセンサは、測定した情報を制御システム１８７に供給し、この制御システム１８７は、方法１２９、１３６、または１５０を実行するためにこの情報をホストシステム１９０に送信する。
【０１０４】
図６は、供給電力２０１が変化した場合に反射係数２０７が変化することを示すグラフ２００の実施形態である。グラフ２００は、供給電力２０１をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものである。グラフ２００はまた、反射係数２０７をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものである。図示したように、反射係数２７０は供給電力２０１を変化させることによって制御できる。
【０１０５】
図７は、変数１０６の不安定性がパラメータ１１０の値の変化の関数であること、およびパラメータ１１０をチューニングすることによって変数１０６を制御できることを示すグラフ２０２、および２０４の実施形態を示す。グラフ２０２は、ある状態、例えば状態Ｓ０に関して、ＲＦ信号の周波数をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものであり、グラフ２０４は、上記状態に関して、ＲＦ信号の電力をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものである。グラフ２０２に示すように、周波数はある値、例えば５９．４５ＭＨｚを達成する。周波数がグラフ２０２に示す値である場合、変数１０６において不安定性が発生する。この不安定性は、グラフ２０４における順方向電力２０３、および反射電力２０５にも見られる。図示したように、変数１０６の安定性を制御するために周波数を制御できる。
【０１０６】
図８は、ＲＦ信号の周波数の増大によって変数１０６の不安定性が増大することを示すグラフ２０６の実施形態である。グラフ２０６は、ＲＦ信号の様々なチューニング周波数に関して、プラズマ１０２に供給されるＲＦ信号内の順方向電力（図５）をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものである。チューニング周波数が６０．２ＭＨｚから６０．８ＭＨｚに増大すると、変数１０６の不安定性は増大する。変数１０６の不安定性は、上記周波数を減少させることによって減少する。変数１０６の不安定性は、順方向電力の不安定性で示される。
【０１０７】
図９〜図１１は、ＲＦ信号の電力、および／または周波数をチューニングする際にガンマを制御できることを示すグラフ２０８、２１０、２１２、２１４、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６、および２３８の実施形態である。各グラフ２０８、２２４、および２３２は、ガンマの虚数部分をｙ軸上に、ｘ軸上のガンマの実数部分に対してプロットしたものである。さらに、各グラフ２１０、２２６、および２３４は、状態Ｓ１、およびＳ０の間のＲＦ信号の供給電力をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものである。なお、ある実施形態では、用語「状態Ｓ１」、および「状態１」は相互交換可能に使用され、用語「状態Ｓ０」、および「状態０」は相互交換可能に使用される。
【０１０８】
各グラフ２１２、２２８、および２３６は、ＲＦ信号の周波数をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものである。また、各グラフ２１４、２３０、および２３８は、実効電力設定点、およびＲＦ駆動電力をｙ軸上に、ｘ軸上の時間に対してプロットしたものである。グラフ２０８、２２４、および２３２が示すように、ガンマの変動はこのグラフの順に増大している。例えば、グラフ２０８にプロットされたガンマはグラフ２２４にプロットされたガンマより小さく、グラフ２２４にプロットされたガンマはグラフ２３２にプロットされたガンマより小さい。
【０１０９】
グラフ２０８にプロットされたガンマを、状態１、および状態０のそれぞれの間に供給電力を用いて制御する。この供給電力をグラフ２１０に示す。さらに、グラフ２０８にプロットされたガンマを、状態１、および状態０のそれぞれの間にチューニング周波数を用いて制御する。このチューニング周波数をグラフ２１２に示す。
【０１１０】
同様に、グラフ２２４にプロットされたガンマを、状態１、および状態０のそれぞれの間に供給電力を用いて制御する。この供給電力をグラフ２２６に示す。さらに、グラフ２２４にプロットされたガンマを、状態１、および状態０のそれぞれの間にチューニング周波数を用いて制御する。このチューニング周波数をグラフ２２８に示す。
【０１１１】
また、グラフ２３２にプロットされたガンマを、状態１、および状態０のそれぞれの間に供給電力を用いて制御する。この供給電力をグラフ２３４に示す。さらに、グラフ２３２にプロットされたガンマを、状態１、および状態０のそれぞれの間にチューニング周波数を用いて制御する。このチューニング周波数をグラフ２３６に示す。
【０１１２】
図１２は、極小値が達成される供給電力を繰り返し制御できることを示すグラフ２４０、および２４２の実施形態を示す。この反復可能性により、基板１０２上で実施されるプロセスを制御できる（図５）。グラフ２４０は、供給電力信号ＳＧ１、ＳＧ２、およびＳＧ３を時間に対してプロットしたものであり、またグラフ２４２は、供給電力信号ＳＧ４、ＳＧ５、およびＳＧ６を時間に対してプロットしたものである。
【０１１３】
図１３は、ホストシステム１９０のある実施形態のブロック図である（図５）。ホストシステム１９０は、入力ハードウェア部（ＨＵ）２５０、出力ＨＵ２５２、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース２５４、Ｉ／Ｏインタフェース２５６、ネットワークインタフェースコントローラ（ＮＩＣ）２５８、バス２６０、プロセッサ２６２、および記憶ＨＵ２６４を含む。プロセッサ２６２、記憶ＨＵ２６４、入力ＨＵ２５０、出力ＨＵ２５２、Ｉ／Ｏインタフェース２５４、Ｉ／Ｏインタフェース、およびＮＩＣ２５８は、バス２６０を介して互いに結合される。入力ＨＵ２５０の例としては、マウス、キーボード、スタイラス等が挙げられる。出力ＨＵ２５２の例としては、ディスプレイ、スピーカー、またはこれらの組み合わせが挙げられる。ディスプレイは液晶ディスプレイ、発光ダイオードディスプレイ、陰極線管、プラズマディスプレイ等であってよい。ＮＩＣ２５８の例としては、ネットワークインタフェースカード、ネットワークアダプタ等が挙げられる。記憶ＨＵの例としては、記憶デバイス、ＲＯＭ、ＲＡＭ、またはこれらの組み合わせが挙げられる。例えば、記憶ＨＵはフラッシュドライブ、記憶ディスクの冗長アレイ、ハードディスク等であってよい。
【０１１４】
Ｉ／Ｏインタフェースの例としては、インタフェースに結合されたハードウェアの部品間に適合性を提供するインタフェースが挙げられる。例えば、Ｉ／Ｏインタフェース２５４は、入力ＨＵ２５０から受信した信号を、バス２６０と適合する形式、振幅、および／または速度に変換する。別の例としては、Ｉ／Ｏインタフェース２５６は、バス２６０から受信した信号を、出力ＨＵ２５２と適合する形式、振幅、および／または速度に変換する。
【０１１５】
上述の実施形態は、ＲＦ信号を下側電極１９６に供給すること、および上側電極１９４を接地接続することに関するが、いくつかの実施形態では、ＲＦ信号は上側電極１９４に供給され、その一方で下側電極１９６が接地接続されることに留意されたい。
【０１１６】
さらに、上述の実施形態は平行板プラズマチャンバに関して説明されているが、一実施形態では、上述の実施形態を、例えば誘導結合プラズマ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）反応器を含むプラズマチャンバ、電子サイクロトロン共鳴（ｅｌｅｃｔｒｏｎ-ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＥＣＲ）等の他のタイプのプラズマチャンバに適用することに留意されたい。例えば、Ａ ＭＨｚ ＲＦ電源を、ＩＣＰプラズマチャンバ内のインダクタに結合する。
【０１１７】
本明細書で説明した実施形態は、携帯用デバイス、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一般消費者向け電子機器、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を用いて実行できる。これらの実施形態はまた、分散コンピューティング環境でも実行でき、分散コンピューティング環境では、ネットワークを介してリンクしている複数の遠隔処理デバイスがタスクを実行する。
【０１１８】
上述の実施形態について考えると、これらの実施形態は、コンピュータシステム内に記憶されたデータに関わる様々なコンピュータ実装動作を使用できることが理解されるだろう。これらの動作は、物理量の物理的操作を必要とするものである。本明細書で説明する、これらの実施形態の一部を形成する動作はいずれも、有用な機械的動作である。これらの実施形態はまた、これらの動作を実施するためのデバイス、または装置に関する。装置は専用コンピュータ用に特別に構成してよい。専用コンピュータとして定義される場合、コンピュータは、その特定目的の一部ではない他の処理、プログラム実行、またはルーチンも実施でき、その一方でその特定目的に関する動作も可能である。代替として、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュに記憶された、またはネットワークを介して入手される１つまたは複数のコンピュータプログラムによって選択的に起動される、または構成される汎用コンピュータによって処理してよい。ネットワークを介してデータを入手する場合、このデータはネットワーク上、例えば計算リソースのクラウド上の他のコンピュータによって処理してよい。
【０１１９】
１つまたは複数の実施形態を、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製作することもできる。コンピュータ可読媒体はデータを記憶できるいずれのデータ記憶ＨＵであり、その後コンピュータシステムがこれを読むことができる。コンピュータ可読媒体の例としては、ハードドライブ、ネットワーク接続記憶装置（ｎｅｔｗｏｒｋ  ａｔｔａｃｈｅｄ  ｓｔｏｒａｇｅ：ＮＡＳ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ-ＲＯＭ）、書き込み可能ＣＤ（ＣＤ-Ｒ）、書き換え可能ＣＤ（ＣＤ-ＲＷ）、磁気テープ、ならびに他の光学、および非光学データ記憶デバイスが挙げられる。コンピュータ可読媒体は、ネットワーク接続コンピュータシステムにわたって分散されたコンピュータ可読有形媒体を含んでよく、これによって分散形式でコンピュータ可読コードを記憶、および実行する。
【０１２０】
本開示に記載した様々な実施形態において説明した範囲から逸脱することなく、いずれの実施形態からの１つまたは複数の特徴を、いずれの他の実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わせてよい。
【０１２１】
上述の実施形態は、理解を容易にする目的で、いくつかの詳細について説明したが、添付の請求項の範囲内において特定の変更、および改変を実行できることは明らかであろう。従って、本明細書で説明した実施形態は、例示的なものであって限定的なものではないと考えるべきであり、これらの実施形態は、本明細書に挙げた詳細に限定されるものではなく、添付の請求項の範囲、および均等物の範囲内で改変してよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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