(57)【要約】ＲＦ電力を監視するシステムおよび方法が記載されている。一実施形態において、システムは、ＲＦ発生器によって生成されているＲＦ電力をサンプリングすることにより、周波数範囲内に含まれる複数の特定の周波数における電気的諸特性を示す情報を含むＲＦ信号を取得する。ＲＦ信号は、複数の特定の周波数における電気的諸特性を示す情報を含むデジタルＲＦ信号のストリームを取得するためにデジタル化され、電気的諸特性を示す情報は、複数の特定の周波数の各々に対して時間領域から周波数領域へと連続的に変換される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ負荷に印加されているＲＦ電力の電気的諸特性を監視する方法であって、
ＲＦ信号を取得するために、ＲＦ発生器によって生成されているＲＦ電力の電気的諸特性を感知することであって、該ＲＦ信号は、周波数範囲内に含まれる複数の特定の周波数における電気的諸特性を示す情報を含む、ことと、
デジタルＲＦ信号のストリームを取得するために、該ＲＦ信号をデジタル的にサンプリングすることであって、該デジタルＲＦ信号は、該複数の特定の周波数における該電気的諸特性を示す情報を含む、ことと、
該複数の特定の周波数の各々に対し、該電気的諸特性を示す情報を時間領域から周波数領域へと連続的に変換することと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記連続的に変換することは、前記特定の周波数の間の周波数帯域を未変換のまま残すように、該特定の周波数における電気的諸特性を示す情報だけを変換することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サンプリングすることは、電圧−電流センサおよび方向性結合器から成る群から選択されるセンサによってサンプリングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記電気的諸特性を示す情報は、進行電圧情報および反射電圧情報を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記連続的に変換することは、
正弦関数を前記複数の特定の周波数の各々においてデジタル的に合成することと、
該複数の特定の周波数の各々に対して電気的諸特性を示す情報の変換体を取得するように、該特定の周波数の各々に対し、該正弦関数と該電気的諸特性を示す情報のサンプル値との積にフィルタをかけることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記連続的に変換することは、
事前に作り出された正弦関数を前記特定の周波数の各々に対して正弦関数のテーブルから引き出すことと、
該複数の特定の周波数の各々に対して電気的諸特性を示す情報の変換体を取得するように、該特定の周波数の各々に対し、該正弦関数と該電気的諸特性を示す情報のサンプル値との積にフィルタをかけることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＲＦ信号をデジタル化することは、６４ＭｂｓにおいてデジタルＲＦ信号の１４ビットストリームを取得するように、該ＲＦ信号をデジタル化することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記連続的に変換することは、連続的なデジタルＲＦ信号のストリームを変換することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記特定の周波数を選択することと、
該選択された周波数をテーブルの中に配置することと、
連続的に変換されるべき該周波数を識別するように該テーブルにアクセスすることと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
プラズマ負荷に印加されているＲＦ電力を監視する装置であって、
電気的諸特性を示す情報を含むデジタルＲＦ信号のストリームを提供するために、ＲＦ発生器によって生成されている該電気的諸特性を示す情報を含むＲＦ信号をデジタル化するように構成されているアナログデジタル変換器と、
複数の特定の周波数の各々において該電気的諸特性を示す情報を時間領域から周波数領域へと連続的に変換するように構成されている変換部分と
を備えている、装置。
【請求項１１】
前記変換部分は、前記特定の周波数における電気的諸特性を示す情報だけを変換するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記変換部分は、高速フーリエ変換を実行するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記アナログデジタル変換器は、前記変換部分が前記電気的諸特性を示す情報を実質的にリアルタイムに変換することを可能にするように、デジタルＲＦ信号の実質的に連続的なストリームを提供する、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記変換部分は、
前記複数の特定の周波数のうちの第一の周波数における正弦関数を合成するように構成されている直接デジタル合成器と、
第一の複数の積を生成するように、該正弦関数と前記電気的諸特性を示す情報の複数のサンプル値の各々との積を生成するデジタル乗算器と、
第一の積の合計を提供するように、該第一の複数の積を合計するように構成されているフィルタ部分であって、該第一の積の合計の正規化された値は、該複数の特定の周波数のうちの該第一の周波数におけるパラメータの値を提供する、フィルタ部分と
を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記直接デジタル合成器が前記複数の特定の周波数のうちの前記第一の周波数における正弦関数を生成することに続いて、
該直接デジタル合成器は、該複数の特定の周波数のうちの第二の周波数における正弦関数を合成するように構成され、
前記乗算器は、第二の複数の積を生成するように、該第二の周波数と前記電気的諸特性を示す情報の複数の追加のサンプル値の各々との積を生成し、
前記累算器は、第二の積の合計を提供するように、該第二の複数の積を合計し、該第二の積の合計の正規化された値は、該複数の特定の周波数のうちの該第二の周波数におけるパラメータの値を提供する、
請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記直接デジタル合成器は、フィールドプログラマブルゲートアレイによって実装されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
プラズマ負荷に印加されているＲＦ電力の電気的諸特性を監視する方法であって、
該プラズマ負荷に印加されている該ＲＦ電力の電気的諸特性のパラメータのデジタルサンプルの実質的に連続的なストリームを受信することであって、該ＲＦ電力は、周波数スペクトル内の複数の周波数における電力を含む、ことと、
該複数の周波数のうちの特定の１つにおける正弦関数を合成することと、
複数の積を生成することであって、該積の各々は、該正弦関数と複数の該デジタルサンプルの各々との積である、ことと、
該複数の周波数のうちの該特定の１つにおけるＲＦ電力の電気的諸特性のパラメータの値を提供するように、該積の合計の正規化された値を提供することと
を包含する、方法。
【請求項１８】
前記複数の周波数のうちの別の周波数における別の正弦関数を合成することと、
別の複数の積を生成することであって、該別の複数の積の各々は、該別の正弦関数と前記複数のデジタルサンプルの各々との積である、ことと、
該複数の周波数のうちの該別の周波数におけるＲＦ電力の電気的諸特性のパラメータの別の値を提供するように、該別の積の合計の正規化された値を提供することと
を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してプラズマ処理用の装置および方法に関し、より具体的には、プラズマ処理システムのパラメータを監視する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造またはフラットパネルディスプレイ製造などのプラズマ処理用途において、ＲＦ電力発生器は、電圧をプラズマチャンバ内の負荷に印加し、かつ広範囲の周波数にわたって動作し得る。プラズマ処理産業の経験は、特定のプラズマパラメータ（例えば、イオン密度、電子密度、およびエネルギー分布）を、処理される材料（例えば、ウェーハ）の特性（例えば、均一性、膜厚、および汚染レベル）に関連づけることが可能である。さらに、ウェーハ特性を全体の品質に結びつける豊富な知識が存在している。従って、プラズマ処理産業においては、プラズマパラメータを処理全体の品質に関連づける経験が存在する。
【０００３】
しかしながら、プラズマパラメータに関する情報を取得すること（例えば、プラズマ環境の直接測定による）は、困難であり、かつ侵入的である。対照的に、プラズマ処理チャンバに印加されているＲＦ電力の電気的諸特性（例えば、電圧、電流、インピーダンス、電力）を識別することは、大量の情報を取得する比較的安価な方法であるが、電気的諸特性を識別するための既存の技術は、電気的諸特性とプラズマパラメータとの間の公知で反復可能な関係を確立するための十分な量の情報を提供することに対して、高価すぎるか、あまりにも遅いか、またはあまりにも不正確である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に、プラズマチャンバに送達されるＲＦ電力は、一般に、かなりの量の電力を比較的少ない数の別々の周波数（例えば、２０未満の周波数）に含んでいる。しかしながら、公知の監視技術は、幅広い範囲の周波数（例えば、プラズマパラメータに実質的に影響しない周波数を含む）を分析する。その結果として、これらの公知の技術は、適切な周波数の電気的諸特性に関する十分な量の情報を提供することに対して、遅すぎるか、またはあまりにも不正確である。従って、現在の技術の不足に取り組み、他の新しく革新的な機能を提供するシステムおよび方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
図面に示されている本発明の例示的な実施形態が以下において要約される。これらの実施形態および他の実施形態が、詳細な説明の節においてさらに完全に記載されている。しかしながら、発明の概要または詳細な説明に記載されている形態に本発明を限定する意図が全くないことは理解されるはずである。当業者は、多くの修正、均等物および代替の構造が、特許請求の範囲に記載されている本発明の精神および範囲の内にあることを認識し得る。
【０００６】
本発明は、プラズマ負荷に印加されているＲＦ電力の電気的諸特性を監視するシステムおよび方法を提供し得る。例示的な一実施形態において、本発明は、ＲＦ信号を取得するために、ＲＦ発生器によって生成されているＲＦ電力のサンプリングを含み得、ＲＦ信号は、周波数範囲内に含まれる複数の特定の周波数における電気的諸特性を示す情報を含む。ＲＦ信号は、デジタルＲＦ信号のストリームを取得するためにデジタル化され、デジタルＲＦ信号は、複数の特定の周波数における電気的諸特性を示す情報を含み、電気的諸特性を示す情報は、複数の特定の周波数の各々に対して時間領域から周波数領域へと連続的に変換される。
【０００７】
別の実施形態において、本発明は、プラズマ負荷に印加されているＲＦ電力の電気的諸特性を監視する装置として特徴づけられ得る。本実施形態における装置は、ＲＦ発生器によって生成された電気的諸特性を示す情報を含むＲＦ信号をデジタル化して、電気的諸特性を示す情報を含むデジタルＲＦ信号のストリームを提供するように構成されているアナログデジタル変換器と、複数の特定の周波数の各々における電気的諸特性を示す情報を、時間領域から周波数領域へと連続的に変換するように構成されている変換部分とを含む。
【０００８】
また別の実施形態において、本発明は、プラズマ負荷に印加されているＲＦ電力の電気的諸特性を監視する方法として特徴づけられ得る。本実施形態における方法は、プラズマ負荷に印加されているＲＦ電力パラメータのデジタルサンプルの実質的に連続的なストリームを受信することであって、ＲＦ電力は、周波数スペクトル内の複数の周波数における電力を含む、ことと、複数の周波数のうちの特定の１つにおける正弦関数を合成することと、複数の積を生成することであって、積の各々は、正弦関数と複数のデジタルサンプルの各々との積である、ことと、複数の周波数のうちの特定の１つにおける電気的諸特性のパラメータの値を提供するように、積の合計の正規化された値を提供することとを含む。
【０００９】
前述のように、上記の実施形態および実装は単に例示目的である。本発明の多くの他の実施形態、実装および詳細が、以下の説明および特許請求の範囲から当業者によって容易に認識される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の様々な目的および利点、ならびにより完全な理解が、添付の図面と共に理解されるときに、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を参照することによって明らかとなり、より容易に認識される。
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施形態が実装されているプラズマ処理環境を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１を参照して記述されたセンサの処理部分の例示的な実施形態を示すブロック図である。
【図３】図３は、プラズマ負荷に印加されている電力を監視する例示的な方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図２中に示された変換部分の例示的な実施形態を示すブロック図である。
【図５】図５は、サンプリングされたＲＦデータの変換を実行する例示的な方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで図面を参照すると、図面では、類似の要素または同様な要素が、いくつかの図にわたって同一の参照番号によって示され、特に図１を参照すると、図１は、本発明のいくつかの実施形態が実装されているプラズマ処理環境１００を示すブロック図である。示されるように、無線周波数（ＲＦ）発生器１０２が、インピーダンス整合ネットワーク１０６を介してプラズマチャンバ１０４に結合され、分析部分１０８が、ＲＦ発生器１０２の出力に結合されている第一のセンサ１１０からの入力と、プラズマチャンバ１０４の入力に結合されている第二のセンサ１１２からの入力とを受信するために配置されている。示されるように、分析部分１０８はまた、マンマシンインタフェース１１４に結合され、マンマシンインタフェース１１４は、キーボード、ディスプレイ、およびポインティングデバイス（例えば、マウス）を含み得る。
【００１２】
これらの構成要素の例示された配置は、論理的なものであり、実際のハードウェアの図であることを意図されていない。従って、実際の実装においては、構成要素が組み合わせられるか、またはさらに分離され得る。例えば、センサ１１０、１１２のうちの１つまたはそれらの両方の機能性が、分析部分１０８の構成要素によって実装され得、センサ１１０が、発生器１０２の筐体内に完全に収容され得る。さらに、図１中に含まれる構成要素が、例示的な実装を示していることは認識されるべきであり、他の実施形態においては、本明細書においてさらに論じられるように、いくつかの構成要素が省略され、かつ／または他の構成要素が追加され得る。
【００１３】
ＲＦ電力発生器１０２は概して、ＲＦ電力をプラズマチャンバ１０４に提供することにより、プラズマ処理用のチャンバ１０４の中でプラズマを着火（ｉｇｎｉｔｅ）し、かつ持続する。必須ではないが、多くの実施形態において、ＲＦ発生器１０２は、２つ以上のＲＦ発生器の集合によって実現され、ＲＦ発生器の各々は、異なる周波数において電力を提供する。もちろん必須ではないが、ＲＦ発生器１０２は、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｆｏｒｔ  Ｃｏｌｌｉｎｓ，ＣＯ．）から入手可能な１つ以上のＰＡＲＡＭＯＵＮＴ型式のＲＦ発生器によって実現され得る。
【００１４】
本実施形態において、整合ネットワーク１０６は、概して、この印加電圧の周波数、チャンバ圧力、ガスの組成、および標的材料または基板材料によって変わり得るチャンバのインピーダンスを、ＲＦ電力発生器１０２に対する理想的な負荷に変換するように構成されている。当業者は、様々な異なる整合ネットワークのタイプがこの目的に対して利用され得ることを認識するであろう。整合ネットワーク１０６は、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｆｏｒｔ  Ｃｏｌｌｉｎｓ，ＣＯ．）から入手可能なＮＡＶＩＧＡＴＯＲ型式のデジタルインピーダンス整合ネットワークによって実現され得るが、他のインピーダンス整合ネットワークもまた利用され得る。
【００１５】
本実施形態において、第一のセンサ１１０は概して、ＲＦ発生器１０２が所望の出力電力のレベル（例えば、一定の出力電力）を維持することを可能にするために、フィードバックをＲＦ発生器１０２に戻すように構成されている。例えば、一実施形態において、センサ１１０は、発生器によって印加されている電気的諸特性のパラメータ（例えば、反射電力、反射係数など）を測定し、測定されたパラメータとセットポイントとの相違に基づいてフィードバックをＲＦ電力発生器１０２に提供する。
【００１６】
図１に示された実施形態において、第二のセンサ１１２は概して、チャンバ１０４内のプラズマの特性を提供するように構成されている。例えば、センサ１１２によってとられた測定値は、チャンバ１０４内の処理の結果に直接影響を与えるイオンエネルギー分布、電子密度、および／またはエネルギー分布を推定するために用いられ得る。多くの実施形態におけるさらなる例としては、チャンバ１０４への入力１１１において測定される電気的諸特性（例えば、電圧、電流、インピーダンス）が、関連するプラズマパラメータの値を予測するために用いられ得、終了点検出のために用いられ得る。例えば、第二のセンサ１１２からの測定値は、公知の情報（例えば、特定の電圧からの偏差が１つ以上のプラズマパラメータにどのように影響するかまたは影響しないかを示す情報）と共に用いられ得る。図１中に示されていないが、センサ１１０、１１２は、トランスデューサ、エレクトロニクス、および処理ロジック（例えば、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせに組み入れられる命令）を含み得る。
【００１７】
分析部分１０８は概して、情報（例えば、電気的諸特性のパラメータに関する情報）をセンサ１１０、１１２から受信し、マンマシンインタフェース１１４を介してその情報をユーザに伝えるように構成されている。分析部分１０８は、ソフトウェアと共に汎用コンピュータによって、あるいは専用ハードウェアおよび／またはファームウェアによって実現され得る。
【００１８】
次に図２を参照すると、図１を参照して記述されたセンサ１１０、１１２の処理部分２００の例示的な実施形態が示されている。示されるように、本実施形態における処理部分２００は、第一の処理チェーン２０２および第二の処理チェーン２０４を含み、各々の処理チェーン２０２、２０４は、アナログフロントエンド２０６と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０８と、変換部分２１０と、補正部分２１２とを含む。
【００１９】
図２中の構成要素の図は、論理的なものであり、実際のハードウェアの図であることを意図されていない。従って、実際の実装においては、構成要素が組み合わせられるか、またはさらに分離され得る。例えば、Ａ／Ｄ変換器２０８は、２つの別個のＡ／Ｄ変換器（例えば、１４ビットの変換器）によって実現され得、変換部分２１０は、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェア構成要素の集合によって実現され得る。特定の一実施形態において、例えば、変換部分２１０および補正部分２１２は、フィールドプログラマブルゲートアレイによって実現される。
【００２０】
図２中に示された例示的な実施形態において、第一の処理チェーン２０２および第二の処理チェーン２０４は、それぞれの進行（ｆｏｒｗａｒｄ）電圧のアナログＲＦ信号および反射（ｒｅｖｅｒｓｅ）電圧のアナログＲＦ信号（例えば、進行波センサおよび反射波センサと呼ばれ得る方向性結合器からの信号）を受信するように構成されている。他の実施形態において、第一および第二の処理チェーン２０２、２０４は、電圧のアナログＲＦ信号および電流のアナログＲＦ信号を受信し得る。明瞭さのために、処理部分２００の動作は、単一の処理チェーンに関して記載されるが、第二の処理チェーンにおける対応する機能が実行されていることは認識されるべきである。
【００２１】
図２を参照しながら、同時に図３を参照すると、プラズマ負荷に印加されている電力の電気的諸特性を監視する例示的な方法を示すフローチャート３００が示されている。しかしながら、図３中に示される方法が、図２中に示された特定の実施形態に限定されないことは認識されるべきである。図３に示されるように、ＲＦ発生器（例えば、ＲＦ発生器１０２）によって生成されているＲＦ電力は、周波数範囲内に含まれる複数の特定の周波数における電気的諸特性を示す情報を含むＲＦ信号を取得するためにサンプリングされる（ブロック３００、３０２）。
【００２２】
例えば、周波数範囲は、４００ｋＨｚから６０ＭＨｚまでの周波数の範囲を含み得るが、この範囲は、例えば、電力をシステムに提供する（１つ以上の）ＲＦ発生器の周波数に依存してもちろん変わり得る。複数の特定の周波数は、関心のある特定の周波数であり得、これらの周波数はまた、本明細書においてさらに論じられるように、処理チャンバ（例えば、処理チャンバ１０４）に印加されている電力の周波数によって変わり得る。例えば、特定の周波数は、基本周波数と、基本周波数の各々の第二高調波および第三高調波と、相互変調積とであり得る。
【００２３】
図２を参照すると示されているように、第一の処理チェーン２０２のアナログフロントエンド２０６は、トランスデューサ（図示されていない）から進行電圧のアナログＲＦ信号を受信し、デジタル変換用のアナログＲＦ信号を準備するように構成されている。アナログフロントエンド２０６は、例えば、分圧器と前置フィルタとを含み得る。示されるように、一旦、アナログＲＦ信号がアナログフロントエンド２０６によって処理されると、その処理信号が、Ａ／Ｄ変換器２０８によってデジタル化されて、複数の特定の周波数における電気的諸特性を示す情報を含むデジタルＲＦ信号のストリームが生成される（ブロック３０６）。いくつかの実施形態において、例えば、毎秒６４００万サンプルが１４ビットの精度でアナログＲＦ信号からとられる。
【００２４】
示されているように、一旦、サンプリングされたＲＦ信号がデジタル化されると、電気的諸特性を（デジタル形態において）示す情報が、複数の特定の周波数の各々に対して時間領域から周波数領域へと連続的に変換される（ブロック３０８）。例として、図２中に示されている変換部分２１０は、デジタルＲＦ信号２１４、２１６のストリームを受信し、デジタルストリーム２１４、２１６の各々の中の情報を時間領域から周波数領域へと連続的に変換し、同位相および直角位相の情報を進行電圧ストリームと反射電圧ストリームとの両方に対して提供する。
【００２５】
必須ではないが、いくつかの実施形態における変換部分２１０は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）によって実現され、ＦＰＧＡは、時間の最初の瞬間の１つの周波数におけるフーリエ変換（例えば、単一周波数フーリエ係数の計算）を実行し、次いで、次の続く瞬間の別の周波数におけるフーリエ変換を実行し、それによって、１度に１つの周波数のフーリエ変換を連続的に実行するようにプログラミングされている。有益なことに、このアプローチは、従来の解決策で行われているような周波数範囲の全体（例えば、４００ｋＨｚから６０ＭＨｚ）にわたってフーリエ変換を行うよりも速く、かつさらに正確である。
【００２６】
図２中に示された実施形態において、デジタルＲＦ信号がとられる連続的な変換における特定の周波数ｆ１−Ｎが、変換部分２１０によってアクセス可能なテーブル２１８内に格納される。本実施形態の変形において、ユーザは、特定の周波数ｆ１−Ｎを（例えば、マンマシンインタフェース１１４または他の入力手段を用いて）入力し得る。入力される特定の周波数ｆ１−Ｎは、例えば、その周波数が１つ以上のプラズマパラメータに影響するので、関心のある周波数であり得る。例として、２つの周波数が（例えば、２つの発生器を利用して）チャンバに印加されている場合には、８つの関心のある周波数が存在し得、８つの関心のある周波数とは、２つの基本周波数と、それらの周波数の各々の第二高調波および第三高調波と、２つの周波数の２つの相互変調積とである。
【００２７】
いくつかの実施形態において、デジタルストリーム２１４、２１６の各々の２５６個のサンプルが、フーリエ変換を生成するために利用され、多くの実施形態において、デジタルストリーム２１４、２１６のデータレートは、６４Ｍｂｓである。しかしながら、サンプルの個数は、（例えば、精度を高めるために）増大されるか、または（例えば、ストリーム内の情報が変換される速度を増大させるために）減少されることが想定される。有益にも、変換部分２１０の多くの実装において、デジタルストリーム２１４、２１６は、連続的データストリーム（例えば、データのバッファリングが全く存在しない）であり、それによって、変換が、特定の周波数（例えば、周波数ｆ１−Ｎ）の各々において迅速に（例えば、マイクロ秒毎に）実行される。
【００２８】
図２中の実施形態に示されているように、変換部分２１０は、２つの出力（例えば、同位相情報（Ｉ）および直角位相情報（Ｑ））をデジタルの進行電圧ストリーム２１４および反射電圧ストリーム２１６の各々に対して提供し、４つの値の各々は、次いで補正部分２１２によって補正される。図２中に示されたように、いくつかの実施形態において、補正マトリックス２２０が、変換部分２１０からの変換情報を補正するために利用される。例えば、変換部分２１０によって提供される４つの値の各々は、メモリ（例えば、不揮発性メモリ）内に格納されている補正マトリックスによって掛け合わされる。
【００２９】
多くの実施形態において、マトリックス２２０は、公知の信号が測定され、かつ補正係数がセンサの不正確さを補正するために生成される較正プロセスの結果である。一実施形態において、メモリは、１２５メガヘルツの各々に対して１つのマトリックスを含み、マトリックスの各々は、２×４マトリックスである。変形においては、別個のマトリックスが、インピーダンスおよび電力の各々に対して用いられる。従って、２５０個の２×４マトリックスが、いくつかの変形において利用される。示されているように、補正部分２１２による補正後、進行電圧および反射電圧の補正された同位相表現および直角位相表現を表す４つの出力が出力される。
【００３０】
いくつかの実施形態において、ルックアップテーブル（例えば、サイン関数およびコサイン関数）が、変換部分２１０におけるフーリエ変換を実行するために利用される。フーリエ変換は、この方法を用いて比較的迅速に実行され得るが、比較的高い精度が必要とされる場合には、格納データの量が非現実的になり得る。
【００３１】
他の実施形態において、直接デジタル合成（ｄｉｒｅｃｔ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ＤＤＳ）がデータ変換と共に利用される。図４を参照すると、例えば、図２中に示された変換部分２１０の例示的な実施形態のブロック図が示されている。図４を参照すると同時に図５を参照すると、図５は、サンプリングされたＲＦデータの変換を実行する例示的な方法を示すフローチャートである。示されているように、図４中に示された例示的な実施形態において、特定の周波数（例えば、図２を参照して記述された特定の周波数ｆ１−Ｎのうちの１つ）が選択され（ブロック５００、５０２）、直接デジタル合成部分４０２が、その周波数の正弦関数を合成する（ブロック５０４）。例えば、図４中に示された実施形態において、サイン関数およびコサイン関数の両方が合成される。
【００３２】
示されているように、ＲＦ電力パラメータを示すサンプルが取得される（ブロック５０６）。図４中に示された例示的な実施形態においては、進行電圧と反射電圧との両方のデジタルサンプル４１４、４１６が取得されるが、他の実施形態においては、他のパラメータ（例えば、電圧および電流）が取得される。図５に示されているように、各々の選択周波数に対して、選択周波数における正弦関数と、ＲＦデータの複数サンプルとの積が生成される（ブロック５０８）。図４中に示された実施形態において、例えば、ウィンドウ化機能４０４がデジタルＲＦサンプル４１４、４１６（例えば、Ａ／Ｄ変換器から取得される）に実行された後、ＤＤＳ４０２によって生成されたサイン関数およびコサイン関数が、単一周波数フーリエ係数計算（ＳＦＦＣ）部分４０６の乗算器によって各々のサンプルと掛け合わされる。
【００３３】
示されているように、正弦関数とサンプルとの積は、（例えば、ＳＦＦＣ４０６の累算器によって）フィルタをかけられ（ブロック５１０）、一旦、デジタルＲＦサンプルの所望の数が利用されると（ブロック５１２）、フィルタをかけられた積の正規化された値が提供される（ブロック５１４）。いくつかの実施形態においては、６４個のサンプルが利用され、他の実施形態においては、２５６個のサンプルが利用されるが、これはもちろん必須ではなく、当業者は、フィルタの所望の帯域幅および応答に基づいて、サンプルの数が選択され得ることを認識するであろう。さらに他の実施形態においては、他の数のデジタルＲＦサンプルが、特定の周波数におけるパラメータ（例えば、進行電圧または反射電圧）の値を取得するために利用される。
【００３４】
図５に示されているように、各々の特定の周波数（例えば、テーブル２１８内のＮ個の周波数の各々）に対して、ブロック５０２〜５１４が実行され、それによって、サンプリングされたＲＦデータの変換が、関心のある各々の周波数に対して連続的に実行される。一実施形態においては、ＤＤＳ部分４０２、ウィンドウ化部分４０４、およびＳＦＦＣＣ４０６部分が、ＦＰＧＡによって実現される。しかしながら、このことはもちろん必須ではなく、他の実施形態においては、ＤＤＳ部分４０２が専用チップによって実現され、ウィンドウ化部分４０４とＳＦＦＣＣ４０６部分とが、（例えば、ＦＰＧＡによって）別々に実装される。
【００３５】
終わりに、本発明は、特に、ＲＦ電力の電気的諸特性を監視するシステムおよび方法を提供する。当業者は、多くの変形および置換えが、本発明、その使用、およびその構成において行われて、本明細書中に記載された実施形態によって達成される結果と同一の結果を実質的に達成し得ることを容易に認識し得る。従って、本発明を開示されている例示的な形態に限定することは全く意図されていない。多くの変形、修正、および代替の構造は、特許請求の範囲に記載されているような開示された本発明の範囲および精神の内に含まれる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月1日(2010.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１】
2011509508.tif 000002
【図２】
2011509508.tif 000003
【図３】
2011509508.tif 000004
【図４】
2011509508.tif 000005
【図５】
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【国際調査報告】
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