【手続補正書】
【提出日】平成28年2月12日(2016.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
プラズマを収容するためのプラズマチャンバであって、電極を含む、プラズマチャンバと、
高周波（ＲＦ）信号を前記電極に供給するために電送線路を介して前記プラズマチャンバに接続された駆動増幅器と、
前記駆動増幅器に接続されたセレクタと、
前記セレクタに接続された第１の自動周波数制御部（ＡＦＣ）と、
前記セレクタに接続された第２のＡＦＣと、
を備え、
前記セレクタは、前記伝送線路上で検知された電流および電圧の値に基づいて、前記第１のＡＦＣまたは前記第２のＡＦＣを選択するよう構成されている、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
前記電流および電圧の値は、１または複数のガンマ値を生成するために用いられ、
前記セレクタは、前記ガンマ値の１つが第１の閾値よりも大きい場合に前記第１のＡＦＣを選択するよう構成され、前記ガンマ値の別の１つが第２の閾値よりも大きい場合に前記第２のＡＦＣを選択するよう構成されている、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、
前記セレクタは、マルチプレクサを含む、システム。
【請求項４】
システムであって、
電極に接続された第１発生器であって、
第１高周波（ＲＦ）信号を前記電極に供給するための第１駆動増幅器と、
パルス信号が第１の状態である時に第１の第１周波数入力を前記第１駆動増幅器に提供するための第１自動周波数チューナ（ＡＦＴ）と、を含み、
前記第１ＡＦＴは、前記パルス信号が第２の状態である時に第２の第１周波数入力を前記第１駆動増幅器に提供するよう構成されている、第１発生器と、
前記電極に接続された第２発生器であって、
第２ＲＦ信号を前記電極に供給するための第２駆動増幅器と、
前記第２駆動増幅器に接続された第１の第２ＡＦＴと、
前記第２駆動増幅器に接続された第２の第２ＡＦＴと、
前記第１の第２ＡＦＴおよび前記第２の第２ＡＦＴに接続されたプロセッサと、
前記第１および第２の状態中に前記第２発生器および前記電極の間で伝達される電流および電圧を検知するために前記電極に接続された１または複数のセンサと、を含み、
前記プロセッサは、前記電流および電圧に基づいてパラメータを生成すると共に、前記第１の状態に対する前記パラメータの内の第１のパラメータが第１の限度を超えるか否か、および、前記第２の状態に対する前記パラメータの内の第２のパラメータが第２の限度を超えるか否かを判定するよう構成され、
前記第１の第２ＡＦＴは、前記第１のパラメータが前記第１の限度を超えたという判定を受信すると、第１の第２周波数入力を前記第２駆動増幅器に提供するよう構成され、
前記第２の第２ＡＦＴは、前記第２のパラメータが前記第２の限度を超えたという判定を受信すると、第２の第２周波数入力を前記第２駆動増幅器に提供するよう構成されている、第２発生器と、を備える、システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、さらに、
前記第１の第２ＡＦＴまたは前記第２の第２ＡＦＴを選択するために前記プロセッサに接続されたセレクタを備え、
前記セレクタは、前記第１のパラメータが前記第１の限度を超えたことを示す信号を前記プロセッサから受信すると前記第１の第２ＡＦＴを選択し、前記第２のパラメータが前記第２の限度を超えたことを示す信号を前記プロセッサから受信すると前記第２の第２ＡＦＴを選択する、システム。
【請求項６】
請求項４に記載のシステムであって、
前記電極は、プラズマチャンバの下側電極を含む、システム。
【請求項７】
請求項４に記載のシステムであって、
前記第１の状態中に、前記第１駆動増幅器は、前記第２ＲＦ信号よりも低い周波数を有する前記第１ＲＦ信号を生成するよう構成され、前記第１ＲＦ信号は、前記第２ＲＦ信号よりも高い電力を有する、システム。
【請求項８】
請求項４に記載のシステムであって、
前記プロセッサは、前記パルス信号の大きさに基づいて、前記パルス信号が前記第１の状態にあるか、前記第２の状態にあるかを判定するよう構成されている、システム。
【請求項９】
請求項４に記載のシステムであって、
前記第１および第２のパラメータの各々は、ガンマ値、または、インピーダンスの差の値を含む、システム。
【請求項１０】
システムであって、
パルス信号を生成するためのデジタルパルス源と、
第１発生器であって、
第１高周波（ＲＦ）信号を電極に供給するために前記電極に接続された第１駆動増幅器と、
前記パルス信号を受信するために前記デジタルパルス源に接続された１または複数の第１プロセッサと、を含み、
前記１または複数の第１プロセッサは、
前記パルス信号の２つの状態の内の第１の状態および第２の状態を識別し、
前記パルス信号が前記第１の状態にある時、第１電力値を前記第１駆動増幅器に提供することを決定し、
前記パルス信号が前記第１の状態にある時、前記第１ＲＦ信号の第１周波数値を提供することを決定するよう構成されている、第１発生器と、
第２発生器であって、
第２ＲＦ信号を前記電極に供給するために前記電極に接続された第２駆動増幅器と、
前記パルス信号を受信するために前記デジタルパルス源に接続された１または複数の第２プロセッサと、を含み、
前記１または複数の第２プロセッサは、
前記パルス信号が前記第１の状態にある時に、プラズマに関するパラメータが第１の限度を超えるか否かを判定し、
前記パルス信号が前記第２の状態にある時に、前記パラメータが第２の限度を超えるか否かを判定し、
前記パラメータが前記第１の限度を超えるとの判定に応じて、第１の第２電力値を前記第２駆動増幅器に提供することを決定し、
前記パラメータが前記第２の限度を超えるとの判定に応じて、第２の第２電力値を前記第２駆動増幅器に提供することを決定し、
前記パラメータが前記第１の限度を超えるとの判定に応じて、第１の第２周波数値を前記第２駆動増幅器に提供することを決定し、
前記パラメータが前記第２の限度を超えるとの判定に応じて、第２の第２周波数値を前記第２駆動増幅器に提供することを決定するよう構成されている、第２発生器と、
を備える、システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、さらに、
前記第１の第２周波数値または前記第２の第２周波数値を選択するために前記１または複数の第２プロセッサに接続されたセレクタを備え、
前記セレクタは、前記パラメータが前記第１の限度を超えたことを示す信号を前記１または複数の第２プロセッサから受信すると前記第１の第２周波数値を選択し、前記第パラメータが前記第２の限度を超えたことを示す信号を前記１または複数の第２プロセッサから受信すると前記第２の第２周波数値を選択する、システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記パラメータは、ガンマ値、または、インピーダンスの差の値を含む、システム。
【請求項１３】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記電極は、プラズマチャンバの下側電極を含む、システム。
【請求項１４】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記第１の状態中に、前記第１駆動増幅器は、前記第２ＲＦ信号よりも低い周波数を有する前記第１ＲＦ信号を生成するよう構成され、前記第１ＲＦ信号は、前記第２ＲＦ信号よりも高い電力を有する、システム。
【請求項１５】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記第１および第２周波数値の各々は調整される、システム。
【請求項１６】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記１または複数の第１プロセッサは、前記パルス信号の大きさに基づいて、前記パルス信号が前記第１の状態にあるか、前記第２の状態にあるかを判定する、システム。
【請求項１７】
方法であって、
２つの状態を有するデジタルパルス信号を受信する工程と、
電流および電圧の値を受信する工程と、
プラズマインピーダンスに関するパラメータを前記電流および電圧の値から計算する工程と、
第１の状態中に、前記パラメータの内の第１のパラメータが第１の限度を超えるか否かを判定する工程と、
前記第１のパラメータが前記第１の限度を超えると判定されると、第１の周波数値および第１の電力値を高周波（ＲＦ）駆動増幅器に提供する工程と、
第２の状態中に、前記パラメータの内の第２のパラメータが第２の限度を超えるか否かを判定する工程と、
前記第２のパラメータが前記第２の限度を超えると判定されると、第２の周波数値および第２の電力値を前記ＲＦ駆動増幅器に提供する工程と、
を備える、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、
前記方法は、半導体ウエハを処理して集積回路を製造するために利用される、方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、
前記パラメータは、ガンマ値、または、インピーダンスの差の値を含む、方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、さらに、
前記第１の周波数値および前記第１の電力値、もしくは、前記第２の周波数値および前記第２の電力値を選択する工程を備える、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【図５】本開示に記載された一実施形態に従って、電力コントローラおよび／または周波数チューナが非ゼロ値を提供する場合に、プラズマインピーダンスに基づいて状態を変化させるためのシステムの一実施形態を示す図。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ０から状態Ｓ１に移行し、２ＭＨｚＤＡシステムが、電力値Ｐ１１に比例する電力値と周波数値Ｆ１１とを有する順方向電力をプラズマチャンバ１０２に供給すると、プラズマチャンバ１０２のインピーダンスが変化する。ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ０から状態Ｓ１に移行した結果としてプラズマチャンバ１０２内のインピーダンスが変化すると、６０ＭＨｚ発生器２７６のセンサ２１２が、順方向電力および反射電力（プラズマチャンバ１０２のプラズマから反射されたＲＦ電力）を伝送線路２３２上で測定する。センサ２１２は、順方向電力および反射電力の測定値をアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２２２に提供し、ＡＤＣ２２２は、測定値をアナログ形式からデジタル形式に変換する。順方向電力および反射電力のデジタル値は、ＤＳＰ１５０に提供される。一実施形態において、ＤＳＰは、ＡＤＣを備える。また、一実施形態において、ＤＳＰ１５０は、ＴＴＬ信号１１２を受信しないことに注意されたい。代わりに、この実施形態において、ＤＳＰ１５０は、ＴＴＬ信号１１２と同期しなくてもよい別のデジタルパルス信号を受信する。一実施形態において、ＤＳＰ１５０によって受信される別のデジタルパルス信号は、ＴＴＬ信号１１２と同期する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ１の間、例えば、ＴＴＬ信号１１２のＳ０からＳ１への状態移行の直後に、ＤＳＰ１５０は、第１のガンマ値を生成するために、関係性（例えば、デジタル反射電力信号とデジタル順方向電力信号との比の平方根、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）など）を状態Ｓ１中に計算する。ガンマ値「１」は、電源と負荷との間でインピーダンスの不整合の程度が高いことを示し、ガンマ値「０」は、電源と負荷との間でインピーダンスの不整合の程度が低いことを示す。ガンマ値がゼロである場合、プラズマチャンバ１０２への電力供給が、非常に効率的であると考えられる。ガンマ値が１である場合、電力供給は、非常に非効率であると考えられる。ＶＳＷＲは、ＲＣ−１およびＲＣ＋１の比に等しいものとして計算され、ここで、ＲＣは反射係数である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
２ＭＨｚおよび６０ＭＨｚＤＡシステムに加えて２７ＭＨｚＤＡシステムが用いられる実施形態において、２７ＭＨｚ発生器は、６０ＭＨｚＤＡシステムの代わりに２７ＭＨｚＤＡシステムを備えることを除けば、６０ＭＨｚ発生器２７６と同様である。２７ＭＨｚ発生器は、インピーダンス整合回路（図示せず）および伝送線路（図示せず）を介してプラズマチャンバ１０２の下側電極１０４に接続される。さらに、２７ＭＨｚＤＡシステムは、ツールＵＩ１９０以外のデジタルパルス信号源に接続されており、デジタルパルス信号源によって生成されるデジタルパルス信号は、ＴＴＬ信号１１２と同期しなくてもよい。デジタルパルス信号源の一例としては、クロック発振器、または、ＴＴＬ信号を生成するＴＴＬ回路を備えたコンピュータが挙げられる。一実施形態において、デジタルパルス信号源によって生成されるデジタルパルス信号は、ＴＴＬ信号１１２と同期する。２７ＭＨｚ発生器は、２つの電力コントローラ、２つのＡＦＴ、ＤＳＰ、ＡＤＣ、センサ、および、２７ＭＨｚＤＡシステムを備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
一実施形態では、センサ２１２が順方向電力および反射電力を検知する代わりに、ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ１中に、第１の比較器が、伝送線路２３２に反射された電圧または電流を比較して、電圧または電流が第１の所定の値よりも大きいか否かを判定する。ＴＴＬ信号１０６の状態Ｓ１中に、電圧または電流が第１の所定の値よりも大きい場合、第１の比較器は、第１の信号をＤＳＰ１５０に提供し、電圧または電流が第１の所定の値以下である場合、比較器は、第２の信号をＤＳＰ１５０に提供する。第１の信号を受信すると、ＤＳＰ１５０は、電圧または電流が第１の所定の値よりも大きいと特定し、第２の信号を受信すると、ＤＳＰ１５０は、電圧または電流が第１の所定の値以下であると特定する。ＤＳＰ１５０は、電圧または電流が第１の所定の値を超えると特定した場合、第１の所定の値に対応する周波数値Ｆ２１を決定し、周波数値Ｆ２１をＡＦＴ１１８に提供する。さらに、電圧または電流が第１の所定の値を超える旨の示唆を受信すると、ＤＳＰ１５０は、第１の所定の値に対応する電力値Ｐ２１を決定し、電力値Ｐ２１を電力コントローラ１５２に提供する。比較器は、ＤＳＰ１５０に接続されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
この実施形態において、ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ０中に、比較器は、伝送線路２３２に反射された電圧または電流を比較して、電圧または電流が第２の所定の値よりも大きいか否かを判定する。電圧または電流が第２の所定の値よりも大きい場合、比較器は、第１の信号をＤＳＰ１５０に提供し、電圧または電流が第２の所定の値以下である場合、比較器は、第２の信号をＤＳＰ１５０に提供する。ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ０中に第１の信号を受信すると、ＤＳＰ１５０は、電圧または電流が第２の所定の値よりも大きいと特定し、ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ０中に第２の信号を受信すると、ＤＳＰ１５０は、電圧または電流が第２の所定の値以下であると特定する。ＤＳＰ１５０は、電圧または電流が第２の所定の値を超えると決定した場合、第２の所定の値に対応する周波数値Ｆ２０を決定し、周波数値Ｆ２０をＡＦＴ１２０に提供する。さらに、電圧または電流が第２の所定の値を超える旨の示唆を受信すると、ＤＳＰ１５０は、第２の所定の値に対応する電力値Ｐ２０を決定し、電力値Ｐ２０を電力コントローラ１５４に提供する。一実施形態において、比較器は、アナログ回路（例えば、１または複数のオペアンプ）を含む。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
点１１５において、ＩＰ・ＲＦ発生器（例えば、２ＭＨｚ発生器）のＩＰ・ＲＦ信号１１９は、ハイに移行して高電力設定点に至る。図３の例において、２ＭＨｚＩＰ・ＲＦ発生器の高電力設定点は、６キロワット（ｋＷ）である。これは、図４の動作１１７にも示されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
ＩＰ・ＲＦ信号がローに移行した後（点１２７の後）、以前の最適な調整ＲＦ周波数６１．３ＭＨｚは、依存ＲＦ発生器による電力供給にとってもはや効率的なＲＦ周波数ではなくなる。これは、２ＭＨｚＩＰ・ＲＦ信号がローに移行してプラズマ１０２内のプラズマに供給するＲＦ電力の量が小さくなった時に、プラズマインピーダンスが変化したからである。非効率は、ガンマ値０．８に反映され、依存ＲＦ発生器のセンサ２１２によって検出される。このガンマ値０．８は、図４の動作１３３で記録され、図４の動作１３５でＩＤＰＣ＿Ｇａｍｍａ１閾値として設定されてよい。ＩＤＰＣ＿Ｇａｍｍａ１閾値は、第２の閾値の一例である。ＩＤＰＣ＿Ｇａｍｍａ１閾値は、ＤＳＰ１５０のメモリデバイス、ＡＦＴ１２０のメモリデバイス、および／または、電力コントローラ１５４のメモリデバイス（図１）に格納される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
１または複数の実施形態において、ＩＤＰＣ＿Ｇａｍｍａ１閾値は、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿１＿Ａｄｊｕｓｔの値によって感度を高くするために調整されうる。例えば、動作１３５において、センサ２１２によるハイからローへの検出感度を上げるために、０．８の代わりに０．７（例えば、２ＭＨｚＩＰ・ＲＦ信号のハイからローへの移行によって生じるガンマ値よりもやや低い値）にＩＤＰＣ＿Ｇａｍｍａ１閾値を設定することが望ましい場合がある。この例では、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿１＿Ａｄｊｕｓｔの値は、−０．１であり、ＩＤＰＣ＿Ｇａｍｍａ１閾値「０．７」は、ガンマ値「０．８」およびＴｈｒｅｓｈｏｌｄ＿１＿Ａｄｊｕｓｔの値「−０．１」の和である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
図５は、電力コントローラおよび／または周波数チューナが非ゼロ値を提供する場合に、プラズマインピーダンスに基づいて状態を変化させるためのシステム２６２の一実施形態を示す図である。システム２６２は、それぞれ非ゼロ値を提供する電力コントローラ１７２およびＡＦＴ２６４を備えることを除いては、図１のシステム１８０と同様である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
図８は、ガンマ値が第１の閾値または第２の閾値よりも大きいか否かに基づいてＡＦＴ１１８および１２０（図１および図３）の間で選択を行うためのシステム３１１の一実施形態を示すブロック図である。ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ１であり、状態Ｓ１中に測定されたガンマ値が第１の閾値を超えた場合、システム３１１の選択ロジック１２８（セレクタの一例）がＡＦＴ１１８を選択し、ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ０であり、状態Ｓ０中に測定されたガンマ値が第２の閾値を超えた場合、選択ロジック１２８はＡＦＴ１２０を選択する。選択ロジック１２８の例としては、マルチプレクサが挙げられる。選択ロジック１２８がマルチプレクサを含む場合、ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ１中に測定されたガンマ値が第１の閾値よりも大きいことを示す信号、または、ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ０中に測定されたガンマ値が第２の閾値よりも大きいことを示す信号が、マルチプレクサの選択入力で受信される。ＤＳＰ１５０は、ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ１中に測定されたガンマ値が第１の閾値よりも大きいことを示す信号を生成して、ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ１を有する時にその信号をマルチプレクサに提供する。ＤＳＰ１５０は、ＴＴＬ信号１１２の状態Ｓ０中に測定されたガンマ値が第２の閾値よりも大きいことを示す信号を生成して、ＴＴＬ信号１１２が状態Ｓ０を有する時にその信号をマルチプレクサに提供する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
２ＭＨｚＤＡシステムは、クロック源３１３から受信したクロック信号と同期する２ＭＨｚ信号を生成する。一実施形態において、クロック源３１３のクロック信号は、ＴＴＬ信号１１２と同期しない。一実施形態において、クロック源３１３のクロック信号は、ＴＴＬ信号１１２と同期する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
図１０のタイムスケールは、図３よりも速いタイムスケールを反映していることに注意されたい。図１０のタイムスケールは生産時間を示し、図３のタイムスケールは学習時間を示す。上述のように、依存ＲＦ発生器が学習を目的に最適な調整ＲＦ周波数に自己調整することを可能にするために、ＩＰ・ＲＦパルスのハイ期間およびロー期間が、学習時間中に人為的に延長されることに当てはまる。さらに、６０ＭＨｚ信号は、図１０で信号４０６として図示されていることに注意されたい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2013179047.tif 000001
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2013179047.tif 000002
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2013179047.tif 000003