(57)【要約】  プラズマチャンバ内部の温度をリアルタイム制御するためのシステムおよび方法について記述する。方法の１つは、電圧源に結合したレールの電圧をリアルタイムで検知することを含む。電圧源は、プラズマチャンバの複数のヒータ要素に電圧を供給する。検知した電圧を使用して、ヒータ要素のうちの対応する１つまたは複数の１つまたは複数のデューティサイクルを調節する。調節された１つまたは複数のデューティサイクルは、プラズマチャンバ内部で温度値を達成し、経時的に維持するのを容易にする。【選択図】図４Ａ
2021531650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ処理システムのプラズマチャンバ内部で目標温度を達成するための方法であって、前記ウエハ処理システムは、前記プラズマチャンバ内部に配置された複数のヒータ要素、およびレールを介して前記複数のヒータ要素に電圧を供給するように構成された電圧源を含み、前記方法は、
前記電圧源に関連する公称電圧を含むマッピング情報であって、前記目標温度と前記複数のヒータ要素に対応する複数のデューティサイクルとの間のマッピング情報を維持することと、
前記レールでパラメータ値を測定することと、
前記複数のデューティサイクル、前記公称電圧、および前記測定したパラメータ値のうち少なくとも１つに基づき、前記複数のヒータ要素のうちの対応するヒータ要素に関する１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成することと
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記複数のヒータ要素のうちの前記対応するヒータ要素に前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを適用して、前記目標温度を達成すること
をさらに備える方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記パラメータ値は前記レールでの前記電圧に関係がある方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記パラメータ値を測定することは、
周期的基準で前記パラメータ値を測定すること
をさらに供え、
前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルは、前記周期的基準に従って作成される方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記周期的基準は、マイクロ秒ごとまたはミリ秒ごとである方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルの各々は、前記複数のデューティサイクルのうちの対応するデューティサイクルと、前記公称電圧と前記測定したパラメータ値の比の自乗との積として計算される方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記目標温度を達成して、チャンバ間整合を容易にするために、複数のプラズマチャンバにわたり使用される方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記レールに沿った対応する場所で１つまたは複数の追加パラメータ値を測定すること
をさらに備え、
前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成することは、
前記複数のデューティサイクル、前記公称電圧、前記測定したパラメータ値、および前記測定した１つまたは複数の追加パラメータ値のうち少なくとも１つに基づき、前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成すること
をさらに備える方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルに基づき、前記複数のヒータ要素のうちの前記対応するヒータ要素に関する１つまたは複数の統計的に調節されたデューティサイクルを作成すること
をさらに備える方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、
前記複数のヒータ要素のうちの前記対応するヒータ要素に前記１つまたは複数の統計的に調節されたデューティサイクルを適用すること
をさらに備える方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、基板処理中にリアルタイムで実行される方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、前記基板を処理することなく実行される方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記プラズマチャンバを再調節するために実行される方法。
【請求項１４】
ウエハ処理システムのプラズマチャンバ内部で目標温度を達成するためのシステムであって、前記ウエハ処理システムは、前記プラズマチャンバ内部に配置された複数のヒータ要素、およびレールを介して前記複数のヒータ要素に電圧を供給するように構成された電圧源を含み、前記システムは、
前記電圧源に関連する公称電圧を含む、前記目標温度と前記複数のヒータ要素に対応する複数のデューティサイクルとの間のマッピング情報を維持するように構成されたメモリ素子と、
前記レールでパラメータ値を測定するように構成されたセンサと、
プロセッサであって、
前記複数のデューティサイクル、前記公称電圧、および前記測定したパラメータ値のうち少なくとも１つに基づき、前記複数のヒータ要素のうちの対応するヒータ要素に関する１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成する
ように構成されたプロセッサと
を備えるシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のシステムであって、
前記プロセッサにより制御可能な、前記複数のヒータ要素を制御するように構成されたスイッチ回路
をさらに備えるシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、前記プロセッサは、前記複数のヒータ要素のうちの前記対応するヒータ要素に前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを適用して、前記目標温度を達成するよう前記スイッチ回路に指示するように構成されるシステム。
【請求項１７】
請求項１４に記載のシステムであって、前記プラズマチャンバ内部で基板支持物に結合されるシステム。
【請求項１８】
請求項１４に記載のシステムであって、前記測定したパラメータ値は、前記レールでの前記電圧に関係があるシステム。
【請求項１９】
請求項１４に記載のシステムであって、前記プロセッサは、周期的基準で前記センサをポーリングして、前記測定したパラメータ値を受信し、前記周期的基準に従って前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成するように構成されるシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、前記周期的基準は、マイクロ秒ごとまたはミリ秒ごとであるシステム。
【請求項２１】
請求項１４に記載のシステムであって、前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルの各前記調節されたデューティサイクルは、前記複数のデューティサイクルのうちの対応するデューティサイクルと、前記公称電圧と前記測定したパラメータ値の比の自乗との積として計算されるシステム。
【請求項２２】
請求項１４に記載のシステムであって、前記センサは、前記レールに沿って対応する場所で１つまたは複数の追加パラメータ値を測定するように構成され、前記プロセッサは、前記複数のデューティサイクル、前記公称電圧、前記測定したパラメータ値、および前記測定した１つまたは複数の追加パラメータ値のうち少なくとも１つに基づき、前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成するように構成されるシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムであて、前記プロセッサは、前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルに基づき、前記複数のヒータ要素のうちの前記対応するヒータ要素に関する１つまたは複数の統計的に調節されたデューティサイクルを作成するように構成されるシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムであって、前記プロセッサは、前記複数のヒータ要素のうちの前記対応するヒータ要素に前記１つまたは複数の統計的に調節されたデューティサイクルを適用するように構成されるシステム。
【請求項２５】
請求項１４に記載のシステムであって、前記プロセッサは、基板処理中に前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルをリアルタイムで作成するように構成されるシステム。
【請求項２６】
請求項１４に記載のシステムであって、前記プロセッサは、基板を処理することなく、前記１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成して、前記プラズマチャンバを再調整するように構成されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマチャンバ内温度のリアルタイム制御のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で提供する背景技術の記述は、一般に本開示の背景を提示するためのものである。この背景技術の節で記述する範囲で、ここで名前を挙げる発明者の著作物だけではなく、提出時点で他の点では従来技術とみなされなくてよい記述の様態も、明示的にも黙示的にも本開示に対する従来技術と認められない。
【０００３】
プラズマツールは、無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）発生器およびプラズマチャンバを含む。ＲＦ発生器は、プラズマチャンバに結合される。ＲＦ発生器は、ＲＦ信号を発生させ、プラズマチャンバにＲＦ信号を供給する。
【０００４】
１つまたは複数のガスに加えてプラズマチャンバにＲＦ信号を供給したときに発生させたプラズマを使用して、プラズマチャンバ内部で基板を処理する。基板を処理する際に一様性を達成するために、プラズマチャンバ内部の温度が実質的に一様であることが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような背景の中で、本開示で記述する実施形態が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態は、プラズマチャンバ内温度をリアルタイム制御するためのシステム、装置、方法、およびコンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、数多くの方法で、たとえば処理、装置、システム、機器、またはコンピュータ可読媒体上の方法の形で実装することができることを認識されたい。いくつかの実施形態について以下で記述する。
【０００７】
導体または誘電体のエッチングツールは、所望の温度一様性を、またはプラズマチャンバ内でウエハ処理中に一連の温度値を含む特別な温度パターンを達成するために、異なるデューティサイクルで作動するように調節された、ヒータ要素などのヒータのマトリクスを含む。ヒータに加えるエネルギーの総量は、電源がヒータに供給する電圧量が実質的に一定であるとき、デューティサイクルのオン時間に対して線形である。デューティサイクルは、ヒータに電圧量を供給するクロックサイクルの一部分である。したがって、ヒータの温度は、ヒータを動作させるデューティサイクルと既知の関係がある。
【０００８】
場合によっては、開ループ制御を使用してヒータのマトリクスを制御する。開ループ制御では、ヒータのマトリクスの、デューティサイクルなどの設定点は、電源が発生し、給電レールを介して供給される電圧が公称値にあるなど、一定であるという仮定で、さまざまなプロファイルになるように較正される。この仮定を達成するために、電源がヒータのマトリクスに電圧を供給すべき厳しい仕様に厳密に従うべきであり、たとえば、電源が供給すべき電圧を、変動または偏差が少ない、またはまったくない、指定されたレベルに制限すべきである。
【０００９】
しかしながら、開ループ制御を使用して電源が供給する電圧には、不正確さまたはゆらぎがあり、したがって、供給される電圧は、意図した公称電圧値と異なることがある、または意図した公称電圧値から逸脱することがある。さらに、電源が供給する電圧は、電源を取り囲む温度の変化に起因して公称値からドリフトすることがある。また、電源が供給する電圧は、動的負荷変動率に起因してリップルが生じることがある。動的負荷変動率では、マトリクスのヒータのうちの異なるヒータは、電源から異なる量の電力を消費し、したがって、電源が供給する電圧は、公称値から逸脱するなど、リップルが生じる。したがって、開ループ制御は損なわれ、静電チャック（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｃｈｕｃｋ、ＥＳＣ）などのチャックを一様に加熱する際に悪い影響が存在する。また、温度にチャンバ間変動またはチャンバ内変動が存在する。チャンバ間変動およびチャンバ内変動は、１つまたは複数の基板を処理する際に非一様性をもたらす。
【００１０】
さまざまなヒータに電圧を供給する際に一様性を達成するために、電源は、レギュレータにより調整される。たとえば、電源は、レギュレータを含む、または電源が供給する電圧量を調整するためにレギュレータに結合される。電源が供給する電圧を調整するために使用するレギュレータは費用がかかる。さらに、レギュレータを用いる場合、厳しい精度仕様の範囲内で電源がマトリクスのヒータに電圧を供給することを保証することは困難である。したがって、公称値が常に供給されるわけではない。さらに、マトリクスのヒータが電源から異なる量の電力を消費するとき、電圧にリップルが発生する。レギュレータを使用するときでさえ、電源の不正確さまたはリップルまたはドリフトに対する補償がない、または最小量であるので、電源のリップルまたはドリフトは、プラズマチャンバ内部で達成すべき温度量に反映される。
【００１１】
いくつかの実施形態では、電源の不正確さまたはゆらぎの多数の影響を取り除くためのリアルタイム自動補償方法について記述する。リアルタイム自動補償方法と共に使用する電源は、緩やかな仕様を有することができ、製造の費用効率が高い。リアルタイム自動補償方法では、電圧センサを採用して、給電レールで電圧をリアルタイムで監視する。また、プリント回路基板組立体のデジタル・シグナル・プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）は、電圧センサをリアルタイムでポーリングする。ＤＳＰは、通信媒体を介してユーザ・インタフェース・システム（ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｓｙｓｔｅｍ、ＵＩＳ）などの別の機器から設定点を受信することができる。設定点は、電源が公称値などの一定値を有するという仮定で、チャックを製作する工場で事前に較正される。ＤＳＰは、関数
調整されたデューティサイクル＝（Ｖ-nominal／Ｖ-sense）2×当初のデューティサイクル
に従って、電圧センサがリアルタイムで測定した複数の電圧読取り値に基づき、デューティサイクルをリアルタイムで調節する。
式中、Ｖ-nominalは公称値であり、Ｖ-senseは、給電レールで電圧センサが検知した電圧値であり、当初のデューティサイクルは、電圧が公称値にあるときの、マトリクスのヒータのデューティサイクルである。ＤＳＰは、複数のヒータ切替機器を制御して、調節されたデューティサイクルでヒータを動作させるように切り替える。
【００１２】
いくつかの実施形態では、ウエハ処理システムのプラズマチャンバ内部で目標温度を達成するための方法について記述する。ウエハ処理システムは、プラズマチャンバ内部に配置された複数のヒータ要素、およびレールを介して複数のヒータ要素に電圧を供給する電圧源を含む。方法は、目標温度と複数のヒータ要素に対応する複数のデューティサイクルの間のマッピング情報を維持することを含む。マッピング情報は、電圧源に関連する公称電圧を含む。方法は、レールでパラメータ値を測定することと、複数のデューティサイクル、公称電圧、および測定したパラメータ値のうち少なくとも１つに基づき、複数のヒータ要素のうちの対応するヒータ要素に関する１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成することとをさらに含む。
【００１３】
さまざまな実施形態では、ウエハ処理システムのプラズマチャンバ内部で目標温度を達成するためのシステムについて記述する。システムは、目標温度と複数のヒータ要素に対応する複数のデューティサイクルの間のマッピング情報を維持するように構成されたメモリ素子を含む。マッピング情報は、電圧源に関連する公称電圧を含む。システムは、レールでパラメータ値を測定するように構成されたセンサをさらに含む。システムはまたプロセッサを含む。プロセッサは、複数のデューティサイクル、公称電圧、および測定したパラメータ値のうち少なくとも１つに基づき、複数のヒータ要素のうちの対応するヒータ要素に関する１つまたは複数の調節されたデューティサイクルを作成するように構成される。
【００１４】
プラズマチャンバ内の温度をリアルタイムで制御するための、本明細書で記述するシステムおよび方法のいくつかの利点は、調整されていない、またはマトリクスのヒータを制御するために緩やかな調整仕様で調整される、費用がかからない電源の使用を含む。さらに、調整されたデューティサイクルを適用することにより、プラズマチャンバ内部の温度は、電源のリップルおよびドリフトにより最小の影響を受ける。いくつかの実施形態では、調節されたデューティサイクルを適用したとき、リップルおよびドリフトによりプラズマチャンバ内部の温度に与える影響はまったくない。また、プラズマチャンバ内部の温度を経時的に一様になるように制御して、プラズマチャンバ内部でウエハをエッチングするなどの処理でエッチングの一様性を達成する。さらに、電源が供給する電圧量の変動をリアルタイムで補償することに起因して、基板処理のチャンバ間およびチャンバ内の繰返し精度がよりよくなる。
【００１５】
添付図面と併せて以下の詳細な記述から他の様態が明らかになるであろう。
【００１６】
添付図面と併せて示す以下の記述を参照することにより、実施形態を最もよく理解してよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】複数のヒータ要素をリアルタイムで制御することによる、温度のリアルタイム制御を例示するシステムの実施形態の図である。
【００１８】
【図１Ｂ】ヒータ要素をリアルタイムで制御することによる、温度のリアルタイム制御を例示するシステムの実施形態である。
【００１９】
【図２】電圧センサの実施形態の図である。
【００２０】
【図３】プラズマチャンバ内部の温度と、電圧源が発生させる公称電圧と、ヒータ要素のデューティサイクルと、ヒータ要素の調節されたデューティサイクルとの間の対応を例示する、実施形態の複数のテーブルを示す。
【００２１】
【図４Ａ】デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルをリアルタイムで調節することを例示する実施形態のグラフである。
【００２２】
【図４Ｂ】デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルをリアルタイムで調節することを例示する実施形態のグラフである。
【００２３】
【図５】プラズマシステム内部でヒータ要素を使用することを例示するプラズマシステムの実施形態の図である。
【００２４】
【図６】プラズマチャンバのシャワーヘッド内部でヒータ要素を使用することを例示するシステムの実施形態の図である。
【００２５】
【図７】誘導結合プラズマ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ、ＩＣＰ）チャンバ内部でヒータ要素を使用することを例示するシステムの実施形態の図である。
【００２６】
【図８】図５のプラズマチャンバ内部で達成されるのと同じ温度値をプラズマチャンバ内部で達成するチャンバ間整合を例示するシステムの実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下の実施形態は、プラズマチャンバ内温度のリアルタイム制御のためのシステムおよび方法について記述する。これらの具体的詳細の一部またはすべてなしに本実施形態を実施してよいことは明らかであろう。他の実例では、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知の処理動作について詳細に記述していない。
【００２８】
図１Ａは、複数のヒータ要素ＨＥ１、ＨＥ２、ＨＥ３、およびＨＥ４をリアルタイムで制御することにより、温度をリアルタイムで制御することを例示するシステム１００の実施形態の図である。システム１００は、ウエハ処理システムの例である。システム１００は、電圧源Ｖｓ、電極組立体１０１、マルチプレクサ１０６、不揮発性メモリ１１６、およびユーザ・インタフェース・システム（ＵＩＳ）１１２を含む。マルチプレクサは、本明細書で使用するとき、プリント回路基板組立体（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ  ａｓｓｅｍｂｌｙ、ＰＣＢＡ）として製作される。たとえば、マルチプレクサおよびＰＣＢＡという用語を本明細書で交換可能に使用する。不揮発メモリの例は、本明細書で使用するとき、フラッシュメモリおよび強誘電体ランダム・アクセス・メモリ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）を含む。電圧源Ｖｓの例は電源を含む。例示するために、電圧源Ｖｓは、ある量の電圧を供給する。電極組立体１０１の例は、基板支持物、チャック、シャワーヘッド、および上部電極組立体を含む。上部電極組立体は、上部電極と、上部電極を取り囲む誘電体および誘電体を取り囲む上部電極拡張部分などの他の構成要素とを含む。ユーザ・インタフェース・システム１１２の例は、ホストコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、およびサーバを含む。
【００２９】
電極組立体１０１は、複数のスイッチＳｘ１、Ｓｘ２、Ｓｙ１、およびＳｙ２を含む。それに加えて、電極組立体１０１は、複数のバスｘ１、ｘ２、ｙ１、およびｙ２を含み、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を含む。ヒータ要素の例は、本明細書で使用するとき、抵抗器である。バスの例は、本明細書で使用するとき、配線などの導体である。スイッチの例は、本明細書で使用するとき、継電器である。別の例として、スイッチは、本明細書で使用するとき、互いに結合した１つまたは複数のトランジスタを含む。
【００３０】
いくつかの方法で電圧源Ｖｓを接地電位に結合する。レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ１、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して電圧源Ｖｓを接地電位に結合する。さらに、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ２、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して電圧源Ｖｓを接地電位に結合する。また、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ３、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して電圧源Ｖｓを接地電位に結合する。レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ４、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して電圧源Ｖｓを接地電位に結合する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、電圧源Ｖｓを緩やかに調整する。例示するために、電圧源Ｖｓは、電圧値Ｖnominal1を発生させて、ある範囲の電圧量を供給するように設計される。電圧値Ｖnominal1は、マッピング情報の例である。電圧量の範囲は、指定した電圧量の範囲外にある可能性がある。ある例示として、指定した範囲は、指定した範囲内で動作するように厳密に調整された別の電圧源上に書き込むことができる仕様に従う。
【００３２】
さまざまな実施形態では、電圧源Ｖｓは調整されていない。ある例示として、電圧源Ｖｓ内部にパラメータレギュレータを含む必要も、電圧源Ｖｓにパラメータレギュレータを結合して、指定した範囲内になるよう電圧源Ｖｓが供給する電圧量を調整する必要もない。さらに例示するために、電圧源Ｖｓは、パラメータレギュレータを排除する。パラメータレギュレータは、電圧源Ｖｓと共に、または電圧源Ｖｓの内部で使用するとき、かつその場合、指定した範囲内になるように電圧源Ｖｓが供給する電圧量を調整する。
【００３３】
マルチプレクサ１０６は、スイッチ回路１０８、プロセッサ１０４、およびセンサ１１４を含む。プロセッサ１０４は、スイッチ回路１０８およびセンサ１１４に結合される。センサ１１４は、電圧源Ｖｓに結合したレール１０２上の地点に結合される。レール１０２は、バスｙ１と電圧源Ｖｓの間で結合され、バスｙ２と電圧源Ｖｓの間にある。レール１０２は、バスｙ１およびｙ２に結合される。スイッチ回路１０８は、線Ｌｙ１を介してスイッチＳｙ１に，線Ｌｙ２を介してスイッチＳｙ２に、線Ｌｘ１を介してスイッチＳｘ１に、かつ線Ｌｘ２を介してスイッチＳｘ２に結合される。線の例は、本明細書で使用するとき、配線などの導体である。
【００３４】
本明細書で使用するとき、プロセッサは、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理デバイス（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ、ＰＬＤ）、もしくは中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）、またはマイクロプロセッサ、またはデジタル・シグナル・プロセッサ、またはマイクロコントローラである。メモリ素子の例は、本明細書で使用するとき、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）および読み出し専用メモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）を含む。例示するために、メモリ素子は、フラッシュメモリ、ハードディスク、または記憶装置などである。メモリ素子は、コンピュータ可読媒体の例である。スイッチ回路１０８の例は、トライ・ステート・バッファまたはトライ・ステート・トランジスタなどの複数のスイッチ（図示せず）を含む回路を含む。センサ１１４の例は、電圧源Ｖｓが供給する電圧をレール１０２上の地点で検知する電圧センサを含む。したがって、検知される電圧は、電圧源Ｖｓが供給する電圧に関係がある。センサ１１４の別の例は、電流センサと電流センサに結合した抵抗器の組合せを含む。電流センサは、電圧源Ｖｓがレール１０２に供給する電圧から発生した電流を検知する。電流センサに結合した抵抗器は、電流から発生した、抵抗器両端間の電圧を測定して、レール１０２上の地点で電圧を検知する。電圧は、パラメータの例である。
【００３５】
ユーザ・インタフェース・システム１１２は、プロセッサ１１０、メモリ素子１１８、および表示装置１２０を含む。表示装置１２０の例は、液晶表示装置、発光ダイオード表示装置、およびプラズマ表示装置を含む。不揮発性メモリ１１６は、伝送ケーブルを介してプロセッサ１１０に結合される。プロセッサ１１０は、１つまたは複数のバスを介してメモリ素子１１８および表示装置１２０に結合される。さらに、プロセッサ１１０は、伝送ケーブル１２２を介してマルチプレクサ１０６のプロセッサ１０４に結合される。伝送ケーブルの例は、本明細書で使用するとき、プロセッサ１０４と１１０の間でデータの並列伝送を容易にする並列伝送ケーブル、データの直列伝送を容易にする直列伝送ケーブル、およびユニバーサル・シリアル・バス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ、ＵＳＢ）ケーブルを含む。
【００３６】
不揮発性メモリ１１６は、プラズマチャンバ内部で達成すべき温度値と、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４の動作のデューティサイクルと、電圧源Ｖｓが発生させる電圧の公称値との間の１対１の関係、または対応、またはリンク、または固有の関係などの１つまたは複数のマッピングを含む。マッピングの例示を図３に提供する。マッピングは、本明細書で使用するとき、本明細書では場合によってマッピング情報と呼ぶ。マッピング３０６に例示するように、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を含むプラズマチャンバ内部で温度値Ｔｅｍｐ１を達成するために、電圧源Ｖｓは、公称電圧量Ｖnominal1を発生させるように動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ１は、デューティサイクルＤＣ１で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ２は、デューティサイクルＤＣ２で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ３は、デューティサイクルＤＣ３で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ４は、デューティサイクルＤＣ４で動作させるべきである。別の例として、マッピング３０８に例示するように、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を含むプラズマチャンバ内部で温度値Ｔｅｍｐ２を達成するために、電圧源Ｖｓは、公称電圧量Ｖnominal1を発生させるように動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ１は、デューティサイクルＤＣ１１で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ２は、デューティサイクルＤＣ２１で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ３は、デューティサイクルＤＣ３１で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ４は、デューティサイクルＤＣ４１で動作させるべきである。さまざまな実施形態では、マップおよびマッピングという用語を本明細書では交換可能に使用する。各温度Ｔｅｍｐ１およびＴｅｍｐ２は、目標温度の例である。
【００３７】
いくつかの実施形態では、上記の２つの先行する例で温度Ｔｅｍｐ２を達成するためにヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を動作させるデューティサイクルＤＣ１１〜ＤＣ４１の１つまたは複数は、温度Ｔｅｍｐ１を達成するためにヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を動作させるデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４のうちの対応する１つまたは複数に変更されることに留意されたい。たとえば、温度Ｔｅｍｐ２を達成するために、ＤＣ１１の代わりに、ヒータ要素ＨＥ１をデューティサイクルＤＣ１で動作させ、ＤＣ２１の代わりに、ヒータ要素ＨＥ２をデューティサイクルＤＣ２で動作させる。
【００３８】
不揮発性メモリ１１６は、ユーザに電極組立体１０１を配送するとき、対応する電極組立体１０１に特有なマッピングを事前にロードされることにさらに留意されたい。たとえば、不揮発性メモリ１１６に記憶されたマッピングは、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を有する電極組立体１０１に特有であり、かつ別の１組のヒータ要素を有する別の電極組立体については異なる可能性がある。別の例として、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４は、電圧源Ｖｓが公称値Ｖnominal1などの一定値で電圧を発生させ、供給するという仮定で、電極組立体１０１を製作する工場で事前に較正される。デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４のオフおよびオンの期間に関する情報は、ユーザに配送する前に計算され、工場で不揮発性メモリ１１６に記憶される。
【００３９】
いくつかの実施形態では、記憶するおよび維持するという用語を本明細書では交換可能に使用することに留意されたい。たとえば、マッピング情報は、メモリ素子に記憶することにより、メモリ素子内部に維持される。
【００４０】
プロセッサ１１０は、不揮発性メモリ１１６からマッピング３０６および３０８などの１つまたは複数のマッピング情報を受信し、たとえばマッピング情報にアクセスし、１つまたは複数のマッピング情報から、温度値Ｔｅｍｐ１を達成するためにヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を動作させるデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４を識別する。電圧源Ｖｓは、温度値Ｔｅｍｐ１を達成するために公称電圧値Ｖnominal1を発生させることができる。温度値Ｔｅｍｐ１は、プラズマチャンバ内部で基板を処理するためのレシピの一部として達成されるべきである。本明細書で使用するとき、基板の例は、試験ウエハまたは処理すべきウエハである可能性のある半導体ウエハを含む。たとえば、基板は、ケイ素などの基板層の上に重ね合わせた複数の積層を含む。レシピは、無線周波数（ＲＦ）発生器の動作周波数、ＲＦ発生器の動作電力レベル、プラズマチャンバ内部の上部電極と下部電極の間のギャップ、プラズマチャンバ内部の圧力量、およびプラズマチャンバ内部に供給する処理ガスの化学的性質などの他の値を含む。プロセッサ１１０は、メモリ素子１１８に記憶されたレシピにアクセスし、レシピに応じてＲＦ発生器およびプラズマチャンバを制御して、レシピを実行する。
【００４１】
プラズマチャンバ内部で基板を処理している間、電圧源Ｖｓは、レール１０２を介してヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４の１つまたは複数に供給するための公称電圧値Ｖnominal1を発生させる。さらに、基板を処理する間、プロセッサ１１０は、レシピから、プラズマチャンバ内部で温度値Ｔｅｍｐ１を達成すべきであることを識別する。基板が処理されているとき、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を制御するためにプロセッサ１０４に１つまたは複数のデューティサイクル制御信号を送信して、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４のそれぞれのデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４を達成する。１つまたは複数のデューティサイクル制御信号は、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４を達成するためにスイッチＳｘ１、Ｓｘ２、Ｓｙ１、およびＳｙ２を開閉するための周波数を含む。１つまたは複数のデューティサイクル制御信号を受信すると、プロセッサ１０４は、多数のデューティサイクル選択信号を生成し、スイッチ回路１０８にデューティサイクル選択信号を送信して、スイッチ回路１０８に指示する、またはスイッチ回路１０８を制御する。
【００４２】
デューティサイクル選択信号を受信したことに応答して、スイッチ回路１０８は、スイッチＳｙ１、Ｓｙ２、Ｓｘ１、およびＳｘ２の開閉を管理して、それに応じて所望のデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４を達成する。たとえば、スイッチ回路１０８のスイッチのうちの第１のスイッチを閉じ、かつスイッチ回路１０８の残りの３つのスイッチを開くとき、スイッチ回路１０８の第１のスイッチおよび線Ｌｙ１を介してスイッチＳｙ１にデューティサイクル選択信号の第１のデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｙ１を閉じる。また、スイッチ回路１０８のスイッチのうちの第２のスイッチを閉じ、かつスイッチ回路１０８の残りの３つのスイッチを開くとき、スイッチ回路１０８の第２のスイッチおよび線Ｌｙ２を介してスイッチＳｙ２にデューティサイクル選択信号の第２のデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｙ２を閉じる。さらに、スイッチ回路１０８のスイッチのうちの第３のスイッチを閉じ、かつスイッチ回路１０８の残りの３つのスイッチを開くとき、スイッチ回路１０８の第３のスイッチおよび線Ｌｘ１を介してスイッチＳｘ１にデューティサイクル選択信号の第３のデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｘ１を閉じる。スイッチ回路１０８のスイッチのうちの第４のスイッチを閉じ、かつスイッチ回路１０８の残りの３つのスイッチを開くとき、スイッチ回路１０８の第４のスイッチおよび線Ｌｘ２を介してスイッチＳｘ２にデューティサイクル選択信号の第４のデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｘ２閉じる。
【００４３】
スイッチ回路１０８のすべてのスイッチは、デューティサイクル選択信号を受信するまで開いたままである。たとえば、プロセッサ１０４から第１のデューティサイクル選択信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第１のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第１のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｙ１もまた開いたままである。別の例として、プロセッサ１０４から第２のデューティサイクル選択信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第２のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第２のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｙ２もまた開いたままである。さらにまた別の例として、プロセッサ１０４から第３のデューティサイクル選択信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第３のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第３のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｘ１もまた開いたままである。さらに別の例として、プロセッサ１０４から第４のデューティサイクル選択信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第４のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第４のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｘ２も開いたままである。
【００４４】
第１および第３のデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ１およびＳｘ１が閉じた期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ１、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、デューティサイクルＤＣ１のオン期間を達成する。例として、デューティサイクルのオン期間は、オン期間が発生するクロックサイクルのパーセンテージとしての、クロックサイクルの期間である。この例では、デューティサイクルのオン期間は、クロックサイクルのパーセンテージとしてデューティサイクルを規定する。
【００４５】
同様に、スイッチＳｙ１またはＳｘ１が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ１、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、デューティサイクルＤＣ１に関連するオフ期間を達成する。例として、デューティサイクルに関連するオフ期間は、オフ期間が発生するクロックサイクルのパーセンテージとしての、クロックサイクルの期間である。この例を続けると、クロックサイクルのデューティサイクルのオフ期間は、クロックサイクルのデューティサイクルに連続的に従う。この例では、クロックサイクルのデューティサイクルは、クロックサイクルのオフ期間に先行し、デューティサイクルは、クロックサイクルのオン期間である。例証するために、デューティサイクルのオフ期間は、オン期間が発生しない、クロックサイクルの残りの部分を規定する。いくつかの実施形態では、「デューティサイクルに関連するオフ期間」および「デューティサイクルのオフ期間」という用語を本明細書では交換可能に使用する。
【００４６】
さらに、第２および第３のデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ２およびＳｘ１が閉じた間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ２、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、デューティサイクルＤＣ２のオン期間を達成する。同様に、スイッチＳｙ２またはＳｘ１が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ２、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、デューティサイクルＤＣ２のオフ期間を達成する。
【００４７】
また、第１および第４のデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ１およびＳｘ２が閉じた期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ３、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、デューティサイクルＤＣ３のオン期間を達成する。同様に、スイッチＳｙ１またはＳｘ２が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ３、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、デューティサイクルＤＣ３のオフ期間を達成する。
【００４８】
さらに、第２および第４のデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ２およびＳｘ２が閉じた期間の間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ４、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、デューティサイクルＤＣ４のオン期間を達成する。同様に、スイッチＳｙ２またはＳｘ２が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ４、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、デューティサイクルＤＣ４のオフ期間を達成する。
【００４９】
温度値Ｔｅｍｐ１を達成するために電圧源Ｖｓが公称電圧量Ｖnominal1を発生させており、かつ対応するデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４でヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４が動作している期間の間、センサ１１４は、レール１０２上に存在する電圧Ｖsense1を測定する。次いでセンサ１１４は、プロセッサ１０４に電圧Ｖsense1に関する情報を提供する。たとえば、プロセッサ１０４は、センサ１１４から得られる電圧Ｖsense1に関する情報を得るためにセンサ１１４をポーリングする。プロセッサ１０４は、複数の測定電圧に関する情報を得るために、センサ１１４を周期的または連続的にリアルタイムでポーリングする。例示するために、プロセッサ１０４は、数マイクロ秒ごとに、または数ミリ秒ごとにセンサ１１４をポーリングする、たとえばポーリング信号を送信する。１マイクロ秒以上は数マイクロ秒の例であり、１ミリ秒以上は数ミリ秒の例であることに留意されたい。いくつかの実施形態では、周期的に、および周期的基準でという用語を本明細書では交換可能に使用することに留意されたい。
【００５０】
プロセッサ１０４からポーリング信号を受信したことに応答して、センサ１１４は、プロセッサ１０４に電圧Ｖsense1に関する情報を提供する。次にプロセッサ１０４は、プロセッサ１１０に電圧Ｖsense1に関する情報を送信する。
【００５１】
電圧Ｖsense1に関する情報を受信すると、プロセッサ１１０は、もしあれば、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４、電圧源Ｖｓが発生させる公称電圧Ｖnominal1、および電圧Ｖsense1から、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４に関する調節されたデューティサイクル（ａｄｊｕｓｔｅｄ  ｄｕｔｙ  ｃｙｃｌｅ、ＡＤＣ）を計算する。たとえば、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ１に関する調節されたデューティサイクルＡＤＣ１を、デューティサイクルＤＣ１と、電圧値Ｖnominal1と電圧Ｖsense1の比の自乗との積になるように計算する。例示するために、調整されたデューティサイクルＡＤＣ１は、（Ｖnominal1／Ｖsense1）2×ＤＣ１に等しい。別の例として、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ２に関する調節されたデューティサイクルＡＤＣ２を、デューティサイクルＤＣ２と、電圧値Ｖnominal1と電圧Ｖsense1の比の自乗との積になるように計算する。例示するために、調整されたデューティサイクルＡＤＣ２は、（Ｖnominal1／Ｖsense1）2×ＤＣ２に等しい。さらにまた別の例として、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ３に関する調節されたデューティサイクルＡＤＣ３を、デューティサイクルＤＣ３と、電圧値Ｖnominal1と電圧Ｖsense1の比の自乗との積になるように計算する。例示するために、調整されたデューティサイクルＡＤＣ３は、（Ｖnominal1／Ｖsense1）2×ＤＣ３に等しい。さらに別の例として、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ４に関する調節されたデューティサイクルＡＤＣ４を、デューティサイクルＤＣ４と、電圧値Ｖnominal1と電圧Ｖsense1の比の自乗との積になるように計算する。例示するために、調整されたデューティサイクルＡＤＣ４は、（Ｖnominal1／Ｖsense1）2×ＤＣ４に等しい。
【００５２】
調整されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を計算した後、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ１を制御して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１を達成するために、ヒータ要素ＨＥ２を制御して、調整されたデューティサイクルＡＤＣ２を達成するために、ヒータ要素ＨＥ３を制御して、調整されたデューティサイクルＡＤＣ３を達成するために、およびヒータ要素ＨＥ４を制御して、調整されたデューティサイクルＡＤＣ４を達成するために、プロセッサ１０４に１つまたは複数の調整されたデューティサイクルを送信する。たとえば、プロセッサ１１０は、１つまたは複数のデューティサイクル制御信号を送信後、１マイクロ秒以上など、数マイクロ秒以内に１つまたは複数の調整されたデューティサイクル制御信号を生成し、プロセッサ１０４に送信する。別の例として、プロセッサ１１０は、１つまたは複数のデューティサイクル制御信号を送信後、１ミリ秒以上など、数ミリ秒以内に１つまたは複数の調整されたデューティサイクル制御信号を生成し、プロセッサ１０４に送信する。数ミリ秒または数マイクロ秒ごとにデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４の１つまたは複数を調節することにより、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４をリアルタイムで調節する。さらに、プラズマチャンバ内部で基板を処理している間にデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４の１つまたは複数を調節することにより、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４をリアルタイムで調節する。プロセッサ１１０から１つまたは複数のデューティサイクル制御信号を受信すると、プロセッサ１０４は、複数の調節されたデューティサイクル選択信号を生成し、送信し、スイッチ回路１０８に調整されたデューティサイクル選択信号を送信して、スイッチ回路１０８に指示する。１つまたは複数の調整されたデューティサイクル制御信号は、スイッチＳｘ１、Ｓｘ２、Ｓｙ１、およびＳｙ２を開閉して、デューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を達成するための周波数を含む。
【００５３】
調節されたデューティサイクル選択信号を受信したことに応答して、スイッチ回路１０８は、そのスイッチの一部を閉じて、スイッチの残りのスイッチを開として維持して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を達成する。たとえば、スイッチ回路１０８の第１のスイッチを閉じたとき、スイッチ回路１０８の第１のスイッチおよび線Ｌｙ１を介してスイッチＳｙ１に、調節されたデューティサイクル選択信号のうち第１の調節されたデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｙ１を閉じる。また、スイッチ回路１０８の第２のスイッチを閉じたとき、スイッチ回路１０８の第２のスイッチおよび線Ｌｙ２を介してスイッチＳｙ２に、調節されたデューティサイクル選択信号のうち第２の調節されたデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｙ２を閉じる。さらに、スイッチ回路１０８のスイッチのうちの第３のスイッチを閉じたとき、スイッチ回路１０８の第３のスイッチおよび線Ｌｘ１を介してスイッチＳｘ１に、調節されたデューティサイクル選択信号のうち第３の調節されたデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｘ１を閉じる。スイッチ回路１０８の第４のスイッチを閉じたとき、スイッチ回路１０８の第４のスイッチおよび線Ｌｘ２を介してスイッチＳｘ２に、調節されたデューティサイクル選択信号のうち第４の調節されたデューティサイクル選択信号を伝送して、スイッチＳｘ２を閉じる。
【００５４】
スイッチ回路１０８のスイッチは、調節されたデューティサイクル選択信号を受信するまで開いたままである。たとえば、プロセッサ１０４から第１の調節されたデューティサイクル選択信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第１のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第１のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｙ１もまた開いたままである。別の例として、プロセッサ１０４から第２の調節されたデューティサイクル選択信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第２のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第２のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｙ２もまた開いたままである。さらにまた別の例として、プロセッサ１０４から第３の調節されたデューティサイクル信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第３のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第３のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｘ１もまた開いたままである。さらに別の例として、プロセッサ１０４から第４の調節されたデューティサイクル選択信号を受信しない期間の間、スイッチ回路１０８の第４のスイッチは開いたままである。スイッチ回路１０８の第４のスイッチが開いたままである期間の間、スイッチＳｘ２は開いたままである。
【００５５】
第１および第３の調節されたデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ１およびＳｘ１が閉じた期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ１、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１のオン期間を達成する。ある例として、調節されたデューティサイクルのオン期間は、オン期間が発生するクロックサイクルのパーセンテージとしての、クロックサイクルの期間である。例示するために、調節されたデューティサイクルのオン期間は、調節されたデューティサイクルをクロックサイクルのパーセンテージとして規定する。
【００５６】
同様に、スイッチＳｙ１およびＳｘ１が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ１、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１に関連するオフ期間を達成する。ある例として、調節されたデューティサイクルに関連するオフ期間は、オフ期間が発生するクロックサイクルのパーセンテージとしての、クロックサイクルの期間である。この例を続けると、クロックサイクルの調節されたデューティサイクルのオフ期間は、クロックサイクルの調節されたデューティサイクルに連続的に従う。この例では、クロックサイクルの調節されたデューティサイクルは、クロックサイクルのオフ期間に先行し、調節されたデューティサイクルは、クロックサイクルのオン期間である。例証するために、調節されたデューティサイクルのオフ期間は、調節されたデューティサイクルのオン期間が発生しない、クロックサイクルの残りの部分を規定する。いくつかの実施形態では、「調節されたデューティサイクルに関連するオフ期間」および「調節されたデューティサイクルのオフ期間」という用語を本明細書では交換可能に使用する。
【００５７】
さらに、第２および第３の調節されたデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ２およびＳｘ１が閉じた期間の間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ２、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ２のオン期間を達成する。同様に、スイッチＳｙ２またはＳｘ１が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ２、バスｘ１、およびスイッチＳｘ１を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、調節されたデューティサイクルＡＤＣ２のオフ期間を達成する。
【００５８】
また、第１および第４の調節されたデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ１およびＳｘ２が閉じた期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ３、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ３のオン期間を達成する。同様に、スイッチＳｙ１またはＳｘ２が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ１、スイッチＳｙ１、ヒータ要素ＨＥ３、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、調節されたデューティサイクルＡＤＣ３のオフ期間を達成する。
【００５９】
さらに、第２および第４の調節されたデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチＳｙ２およびＳｘ２が閉じた期間の間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ４、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ４のオン期間を達成する。同様に、スイッチＳｙ２またはＳｘ２が開いている期間の間、レール１０２、バスｙ２、スイッチＳｙ２、ヒータ要素ＨＥ４、バスｘ２、およびスイッチＳｘ２を介して接地電位に電圧源Ｖｓが発生させた公称電圧を伝送せずに、調節されたデューティサイクルＡＤＣ４のオフ期間を達成する。デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４を対応する調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４に修正して、たとえば増大または低減して、基板を処理するためのレシピの温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４の１つまたは複数を用いて温度値Ｔｅｍｐ１を達成する可能性は、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４を用いて温度値Ｔｅｍｐ１を達成する可能性と比較して実質的に高い。
【００６０】
この手法で、プロセッサ１１０は、初期電圧値Ｖsense1を受信後、レール１０２でセンサ１１４が測定した電圧の、Ｖ検知などの追加の測定値を受信し続け、追加の測定値を適用して、対応するヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４の調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を修正して、たとえば増大または低減して、基板を処理するためにプラズマチャンバ内部の温度Ｔｅｍｐ１を達成する。数ミリ秒または数マイクロ秒ごとに、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４の１つまたは複数を調節することにより、デューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をリアルタイムで調節する。さらに、プラズマチャンバ内部で基板を処理している間にデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４の１つまたは複数を調節することにより、デューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をリアルタイムで調節する。
【００６１】
いくつかの実施形態では、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４の１つまたは複数にリアルタイムで調節すること、または調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４の１つまたは複数にリアルタイムで調節することを、どの基板も処理することなく遂行することができる。そのような調節を遂行して、プラズマチャンバを再調節または再較正してよい。たとえば、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４の１つまたは複数を調節して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４のうちの対応する１つまたは複数をリアルタイムで適用することにより、または１つまたは複数の調節されたＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をリアルタイムで調節することにより、プラズマチャンバを洗浄してよい。この例では、プラズマチャンバは基板を排除する。
【００６２】
いくつかの実施形態では、電極組立体１０１は、任意の数のヒータ要素、任意の数のスイッチ、および任意の数のバスを含む。たとえば、電極組立体１０１は、１４４のヒータ要素を含む。別の例として、電極組立体１０１は、１００のヒータ要素を含む。
【００６３】
さまざまな実施形態では、接地電位の代わりに、正の電位量または負の電位量などの基準電位を使用する。正の電位量および負の電位量は、電圧源Ｖｓの電位よりも小さい。
【００６４】
いくつかの実施形態では、電圧源Ｖｓはパラメータレギュレータを含む。
【００６５】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１０４からデューティサイクル選択信号または調節されたデューティサイクル選択信号を受信するとスイッチ回路１０８のスイッチが閉じる代わりに、スイッチ回路１０８のスイッチは、プロセッサ１０４から複数のデューティサイクル選択解除信号または調節されたデューティサイクル選択解除信号を受信すると開く。スイッチ回路１０８のスイッチは、プロセッサ１０４からデューティサイクル選択解除信号を受信しない期間の間、閉じたままである。同様に、スイッチ回路１０８のスイッチは、プロセッサ１０４から調節されたデューティサイクル選択解除信号を受信しない期間の間、閉じたままである。
【００６６】
さらに、いくつかの実施形態では、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を計算し、スイッチ回路１０８を制御して、またはスイッチ回路１０８に指示して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を実装するためにプロセッサ１１０が遂行しているとして本明細書で記述する動作の１つまたは複数を、プロセッサ１０４により遂行する。たとえば、対応するデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４から、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をプロセッサ１１０が算出する代わりに、マルチプレクサ１０６のプロセッサ１０４は、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をプロセッサ１１０が算出するのと同じ手法で、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を算出する。デューティサイクル制御信号または調節されたデューティサイクル制御信号を生成することはまったくない。むしろ、プロセッサ１０４は、デューティサイクル選択信号または調節されたデューティサイクル選択信号を生成して、スイッチ回路１０８を制御して、またはスイッチ回路１０８に指示して、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４を変更する、または調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を変更する。また、これらの実施形態では、プロセッサ１０４は、プロセッサ１０４に結合したメモリ素子に記憶するために、かつメモリ素子からマッピングにアクセスするために、プロセッサ１１０からマッピング３０６および／またはマッピング３０８などのマッピングを受信する。
【００６７】
いくつかの実施形態では、１つのセンサ１１４の代わりに、センサ１１４などの複数のセンサを使用して、レール１０２で電圧をリアルタイムで検知する。複数のセンサが検知した電圧量をプロセッサ１０４または１１０などのプロセッサに提供して、レール１０２で測定した複数の電圧値に基づき、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４のうち１つのデューティサイクルから複数の調節されたデューティサイクルを計算する。プロセッサ１０４または１１０は、計算した複数の調節されたデューティサイクルから、平均または中央値などの統計的に調節されたデューティサイクルを生成し、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４のうち１つに関する統計に調節されたデューティサイクルを実装する。たとえば、統計的に調節されたデューティサイクルを、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４のうち１つに適用する。同様に、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４のうち残りのヒータ要素に関する、追加の統計的に調節されたデューティサイクルを作成または計算し、１つまたは複数の残りのヒータ要素に適用する。
【００６８】
さまざまな実施形態では、センサ１１４は、マルチプレクサ１０６の外側に配置され、マルチプレクサ１０６とレール１０２の間に配置される。センサ１１４は、センサ１１４の一方の端部でプロセッサ１０４に結合され、センサ１１４の別の端部でレール１０２上の地点に結合される。
【００６９】
図１Ｂは、複数のヒータ要素ＨＥ１、ＨＥ２、ＨＥ３、およびＨＥ４をリアルタイムで制御することにより、温度をリアルタイム制御することを例示するシステム１５０の実施形態である。システム１５０は、ウエハ処理システムの別の例である。システム１５０は、システム１５０では、センサ１１４をマルチプレクサ１０６内に配置する代わりにユーザ・インタフェース・システム１１２内部に配置することを除き、図１Ａのシステム１００と構造的に同じである。さらに、システム１５０では、センサ１１４から電圧値Ｖsense1を受信するために、プロセッサ１１０をセンサ１１４に結合する。
【００７０】
センサ１１４は、プロセッサ１０４の代わりに、プロセッサ１１０に電圧値Ｖsense1を提供する。たとえば、プロセッサ１１０は、センサ１１４をポーリングして、電圧量Ｖsense1を得る。プロセッサ１１０は、センサ１１４を周期的または連続的にリアルタイムでポーリングして、Ｖ検知などの複数の測定電圧量を得る。例示するために、プロセッサ１１０は、数マイクロ秒ごとに、または数ミリ秒ごとにセンサ１１４をポーリングする、たとえばセンサ１１４にポーリング信号を送信する。プロセッサ１１０からポーリング信号を受信したことに応答して、センサ１１４は、プロセッサ１１０に電圧量Ｖsense1を提供する。センサ１１４から電圧値Ｖsense1を受信すると、プロセッサ１１０は、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を計算して、プラズマチャンバ内部で温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。図１Ａのシステム１００の動作と同じ、システム１５０の残りの動作は、プラズマチャンバ内部で温度Ｔｅｍｐ１を達成する。
【００７１】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１０４，またはセンサ１１４のプロセッサ１１０は、ポーリングする必要はまったくない。たとえば、プロセッサ１０４またはプロセッサ１１０が要求することなく、センサ１１４は、電圧量を周期的または連続的にリアルタイムで測定し、レール１０２の地点で検知した電圧量をプロセッサ１１０またはプロセッサ１０４に送信する。例示するために、センサ１１４は、プロセッサ１０４またはプロセッサ１１０にレール１０２で検知した電圧量を数マイクロ秒ごとに、または数ミリ秒ごとに送信する。
【００７２】
いくつかの実施形態では、不揮発性メモリ１１６をプロセッサ１１０に結合する代わりに、プロセッサ１０４に結合する。調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４の１つまたは複数を計算するために、不揮発性メモリ１１６からプロセッサ１０４にマッピングを提供する。
【００７３】
さまざまな実施形態では、センサ１１４は、ユーザ・インタフェース・システム１１２の外側に配置され、ユーザ・インタフェース・システム１１２とレール１０２の間に配置される。センサ１１４をセンサ１１４の一方の端部でプロセッサ１１０に結合し、センサ１１４の別の端部でレール１０２上の地点に結合する。
【００７４】
図２は、図１Ａおよび図１Ｂのセンサ１１４の例である電圧センサ２０４の実施形態の図である。電圧センサ２０４は、集積回路チップ２０２内部に一体化される。レール１０２を介して電圧センサ２０２を電圧源Ｖｓに結合して、電圧源Ｖｓが供給する電圧をレール１０２上の地点で検知する。電圧センサ２０４は、抵抗器Ｒｘ、別の抵抗器Ｒｙ、およびアナログ−デジタル変換器（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＡＤＣ）を含む。抵抗器Ｒｙを接地電位に結合する。抵抗分割器を提供する抵抗器ＲｘとＲｙの間の地点２０６にアナログ−デジタル変換器ＡＤＣを結合する。抵抗器Ｒｘは、電圧源Ｖｓが供給する電圧を、測定できる量まで降下させる。アナログ−デジタル変換器ＡＤＣは、地点２０６の電圧量をアナログ形式からデジタル形式に変換し、マルチプレクサ１０６のプロセッサ１０４に、またはユーザ・インタフェース・システム１１２のプロセッサ１１０に電圧量をデジタル形式で送信する。地点２０６の電圧量は、センサ１１４が検知したＶ検知またはＶsense1またはＶsense2（図３）などの電圧量の例である。
【００７５】
図３は、プラズマチャンバ内部の温度と、電圧源Ｖｓが発生させる公称電圧と、対応するヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４のデューティサイクルと、対応するヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４の調節されたデューティサイクルとの間の対応を例示する実施形態の複数のテーブル３０２および３０４を示す。テーブル３０２は、ユーザ・インタフェース・システム１１２のメモリ素子１１８内部に記憶される。同様に、テーブル３０４は、メモリ素子１１８内部に記憶される。
【００７６】
テーブル３０２はマッピング３０６を含む。本明細書で記述する，プロセッサ１１０またはプロセッサ１０４などのプロセッサは、マッピング３０６、および電圧源Ｖｓが供給し、かつセンサ１１４が測定する電圧量Ｖsense1から、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を計算する。さらに、本明細書で記述するプロセッサにより、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をテーブル３０２に記憶する。
【００７７】
同様に、テーブル３０４は、温度値Ｔｅｍｐ２を達成するためのマッピング３０８を含む。図１Ａまたは図１Ｂのセンサ１１４は、対応するデューティサイクルＤＣ１１〜ＤＣ４１でヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４が動作する期間の間、電圧値Ｖsense2を検知する。たとえば、ヒータ要素ＨＥ１がデューティサイクルＤＣ１１で動作し、ヒータ要素ＨＥ２がデューティサイクルＤＣ２１で動作し、ヒータ要素ＨＥ３がデューティサイクルＤＣ３１で動作し、かつヒータ要素ＨＥ４がデューティサイクルＤＣ４１で動作するとき、センサ１１４は、レール１０２で電圧値Ｖsense2を検知する。プロセッサ１１０または１０４は、対応するデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４、電圧値Ｖnominal1、および測定した電圧値Ｖsense1から、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を計算するのと同じ手法で、電圧値Ｖnominal1，測定した値Ｖsense2、および対応するデューティサイクルＤＣ１１〜ＤＣ４１から、複数の調節されたデューティサイクルＡＤＣ１１、ＡＤＣ２１、ＡＤＣ３１、およびＡＤＣ４１を計算する。プロセッサ１１０は、ユーザ・インタフェース・システム１１２の図１Ａのメモリ素子１１８に、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１１〜ＡＤＣ４１を記憶する、またはプロセッサ１１４は、プロセッサ１１４に結合したメモリ素子（図示せず）に、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１１〜ＡＤＣ４１を記憶する。プロセッサ１１０または１０４は、スイッチ回路１０８を制御して、またはスイッチ回路１０８に指示して、対応する調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４でヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を動作させて、温度値Ｔｅｍｐ１を達成するのと同じ手法で、スイッチ回路１０８を制御して、またはスイッチ回路１０８に指示して、対応する調節されたデューティサイクルＡＤＣ１１〜ＡＤＣ４１でヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を動作させて、プラズマチャンバ内部で温度値Ｔｅｍｐ２を達成する。
【００７８】
いくつかの実施形態では、マルチプレクサ１０６のプロセッサ１０４をメモリ素子（図示せず）に結合し、テーブル３０２および３０４をメモリ素子（図示せず）内部に記憶する。
【００７９】
図４Ａは、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４または調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をリアルタイムで調節することを例示するグラフ４０２の実施形態である。グラフ４０２は、ミリ秒の時間ｔに対してヒータ要素ＨＥ１またはＨＥ２またはＨＥ３またはＨＥ４などのヒータ要素のデューティサイクルをプロットする。グラフ４０２はプロット４０４を含む。グラフ４０２に例示するように、ヒータ要素は、０ミリ秒の時間から１ミリ秒の時間までの１ミリ秒の期間、デューティサイクル６０％で動作する。デューティサイクル６０％は、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４のいずれかの例である。次いで、デューティサイクル６０％を調節して、調節されたデューティサイクル５０％を達成する。調節されたデューティサイクル５０％は、デューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４のいずれかの例である。調節されたデューティサイクル５０％を、１ミリ秒の時間から２ミリ秒の時間までの間の１ミリ秒の期間、維持する。
【００８０】
次いで、調節されたデューティサイクル５０％をさらに調節して、別の調節されたデューティサイクル７０％を達成する。別の調節されたデューティサイクル７０％を、２ミリ秒の時間から３ミリ秒の時間までの間の１ミリ秒の期間、維持する。その後、次いで、別の調節されたデューティサイクル７０％を調節して、追加の調節されたデューティサイクル４０％を達成する。追加の調節されたデューティサイクル４０％を、３ミリ秒の時間から４ミリ秒の時間までの間の１ミリ秒の期間、維持する。したがって、ヒータ要素のデューティサイクルをミリ秒ごとに調節する、または調節されたデューティサイクルをミリ秒ごとに調節する。
【００８１】
本明細書では、例としてミリ秒を使用することに留意されたい。いくつかの実施形態では、ヒータ要素のデューティサイクル、またはヒータ要素の調節されたデューティサイクルを、２ミリ秒ごと、または３ミリ秒ごとなど、数ミリ秒ごとに調節する。
【００８２】
さまざまな実施形態では、調節されたデューティサイクルを調節する期間と異なる期間の範囲内で、デューティサイクルを、調節されたデューティサイクルに調節する。たとえば、デューティサイクルＤＣ１を１ミリ秒の範囲内で、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１に調節し、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１を、２ミリ秒の範囲内で、別の調節されたデューティサイクルに調節する。別の例として、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１を１ミリ秒の範囲内で、別の調節されたデューティサイクルに調節し、別の調節されたデューティサイクルを、１．５ミリ秒の範囲内で、追加の調節されたデューティサイクルに調節する。
【００８３】
デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルを１ミリ秒以上の範囲内で調節することにより、デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルをリアルタイムで調節する。
【００８４】
デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルの、大きな量のゆらぎを図４Ａに例示するが、いくつかの実施形態では、デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルは、ミリ秒ごとに、または数ミリ秒ごとに５％〜１０％だけ変化することに留意されたい。大きな量のゆらぎが発生するためには、電圧源Ｖｓが供給し、かつ図１Ａおよび図１Ｂのセンサ１１４が検知する電圧の測定値は、かなりゆらぐ。
【００８５】
図４Ｂは、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４または調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４をリアルタイムで調節することを例示するグラフ４０６の実施形態である。グラフ４０６は、マイクロ秒の時間ｔに対してヒータ要素ＨＥ１またはＨＥ２またはＨＥ３またはＨＥ４などのヒータ要素のデューティサイクルをプロットする。グラフ４０６はプロット４０８を含む。グラフ４０４に例示するように、ヒータ要素は、０マイクロ秒の時間から１マイクロ秒の時間までの１マイクロ秒の期間、デューティサイクル４０％で動作する。デューティサイクル４０％は、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４のいずれかの例である。次いで、デューティサイクル４０％を調節して、調節されたデューティサイクル６０％を達成する。調節されたデューティサイクル６０％は、デューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４のいずれかの例である。調節されたデューティサイクル６０％を、１マイクロ秒の時間から２マイクロ秒の時間までの間の１マイクロ秒の期間、維持する。
【００８６】
次いで、調節されたデューティサイクル６０％を調節して、別の調節されたデューティサイクル５０％を達成する。別の調節されたデューティサイクル５０％を、２マイクロ秒の時間から３マイクロ秒の時間までの間の１マイクロ秒の期間、維持する。その後、次いで、別のデューティサイクル５０％を調節して、追加の調節されたデューティサイクル７０％を達成する。追加の調節されたデューティサイクル７０％を、３マイクロ秒の時間から４マイクロ秒の時間までの間の１マイクロ秒の期間、維持する。したがって、ヒータ要素のデューティサイクルをマイクロ秒ごとに調節する、または調節されたデューティサイクルをマイクロごとに調節する。
【００８７】
本明細書では、例としてマイクロ秒を使用することに留意されたい。いくつかの実施形態では、ヒータ要素のデューティサイクルまたはヒータ要素の調節されたデューティサイクルを、２マイクロ秒ごと、または３マイクロ秒ごとなど、数マイクロ秒ごとに調節する。
【００８８】
さまざまな実施形態では、調節されたデューティサイクルを調節する期間と異なる期間の範囲内で、デューティサイクルを、調節されたデューティサイクルに調節する。たとえば、デューティサイクルＤＣ１を１マイクロ秒の範囲内で、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１に調節し、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１を、２マイクロ秒の範囲内で、別の調節されたデューティサイクルに調節する。別の例として、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１を１マイクロ秒の範囲内で、別の調節されたデューティサイクルに調節し、別の調節されたデューティサイクルを、１．５マイクロ秒の範囲内で、追加の調節されたデューティサイクルに調節する。
【００８９】
デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルを１マイクロ秒以上の範囲内で調節することにより、デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルをリアルタイムで調節する。
【００９０】
デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルの、大きなゆらぎを図４Ｂに例示するが、いくつかの実施形態では、デューティサイクルまたは調節されたデューティサイクルは、マイクロ秒ごとに、または数マイクロ秒ごとに５％〜１０％だけ変化することに留意されたい。
【００９１】
図５は、プラズマシステム５００内部でヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を使用することを例示するプラズマシステム５００の実施形態の図である。プラズマシステム５００は、ウエハ処理システムの例である。プラズマシステム５００は、無線周波数発生器（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ、ＲＦＧ）５１０、インピーダンス整合回路（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＭＣ）５１６、プラズマチャンバ５０２、ユーザ・インタフェース・システム１１２，およびマルチプレクサ１１２を含む。インピーダンス整合回路は、本明細書で使用するとき、多くの場合インピーダンス整合ネットワークまたはインピーダンス整合を指す。
【００９２】
ＲＦケーブル５１２を介してインピーダンス整合回路５１６の入力をＲＦ発生器５１０に結合し、ＲＦ伝送線５１８を介してインピーダンス整合回路５１６の出力をプラズマチャンバ５０２の下部電極５０８に結合する。ＲＦ発生器５１０の例は、キロヘルツ（ｋＨｚ）の動作周波数を有する発生器である。例示するために、ＲＦ発生器５１０は、２００ｋＨｚまたは４００ｋＨｚの周波数で動作する。ＲＦ発生器の別の例は、メガヘルツ（ＭＨｚ）の動作周波数を有する発生器である。例示するために、ＲＦ発生器５１０は、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、または６０ＭＨｚの周波数で動作する。
【００９３】
本明細書で記述するとき、インピーダンス整合回路は、インピーダンス整合回路の出力に結合した負荷のインピーダンスをインピーダンス整合回路の１つまたは複数の入力に結合した供給源のインピーダンスと整合させる、１つもしくは複数の抵抗器、または１つもしくは複数のキャパシタ、または１つもしくは複数のインダクタ、またはそれらの組合せなどの１つまたは複数の構成要素からなるネットワークである。構成要素の２つ以上を互いに並列または直列に結合する。インピーダンス整合回路５１６の出力に結合した負荷の例は、プラズマチャンバ５０２およびＲＦ伝送線５１８を含む。さらに、インピーダンス整合回路５１６の入力に結合した供給源の例は、ＲＦケーブル５１２およびＲＦ発生器５１０を含む。
【００９４】
プラズマチャンバ９０４は、上部電極５０６、およびチャックなどの基板支持物５０４を含む。基板支持物５０４は、図１Ａまたは図１Ｂの電極組立体１０１の例である。基板支持物５０４は、下部電極５０８、およびヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を含むヒータシステム５０２を含む。半導体ウエハなどの基板Ｓが置かれる基板支持物５０４内部に下部電極５０８およびヒータシステム５０２を埋め込む。チャックの例は、電磁チャックまたは磁気チャックを含む。基板支持物５０４は、上部電極５０６の方を向く。上部電極５０６を接地電位に結合する。下部電極５０８および上部電極５０６の各々を、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属から作る。下部電極５０８をヒータシステム５２０の上方に配置する。
【００９５】
伝送ケーブルを介してユーザ・インタフェース・システム１１２をＲＦ発生器５１０に結合する。ユーザ・インタフェース・システム１１２のプロセッサ１１０は、ＲＦ発生器５１０に１つもしくは複数の電力レベルおよび／または１つもしくは複数の周波数レベルを提供する。１つまたは複数の電力レベルおよび１つまたは複数の周波数レベルは、ユーザ・インタフェース・システム１１２のメモリ素子１１８に記憶したレシピの一部である。ＲＦ発生器５１０は、１つまたは複数の電力レベルおよび／または１つまたは複数の周波数レベルを有するＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブル５１２を介してインピーダンス整合回路５１６にＲＦ信号を供給する。インピーダンス整合回路５１６は、インピーダンス整合回路５１６の出力に結合した負荷のインピーダンスをインピーダンス整合回路５１６の入力に結合した供給源のインピーダンスと整合させて、ＲＦケーブル５１２を介して受信したＲＦ信号から、修正されたＲＦ信号を生成する。インピーダンス整合回路５１６は、ＲＦ伝送線５１８を介してプラズマチャンバ５０２の下部電極５０８に、修正されたＲＦ信号を提供する。
【００９６】
修正されたＲＦ信号を供給することに加えて、プラズマチャンバ５０２に１つまたは複数の処理ガスを供給するとき、プラズマチャンバ５０２内部でプラズマを点火し、維持して、基板Ｓを処理する。１つまたは複数の処理ガスの例は、Ｏ2などの酸素含有ガスを含む。１つまたは複数の処理ガスの他の例は、フッ素含有ガス、たと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）などを含む。基板Ｓを処理する例は、基板Ｓの上に１つまたは複数の材料を堆積させること、基板Ｓをエッチングすること、基板Ｓをスパッタすること、基板Ｓを洗浄することを含む。
【００９７】
基板Ｓの処理中、ユーザ・インタフェース・システム１１２のプロセッサ１１０および／またはマルチプレクサ１１２のプロセッサ１０４は、図１Ａまたは図１Ｂを参照して上述する方法を適用して、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４の１つまたは複数を、対応する１つまたは複数の調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４に調節して、プラズマチャンバ５０２内部で温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。
【００９８】
さらに、ユーザ・インタフェース・システム１１２のプロセッサ１１０および／またはマルチプレクサ１１２のプロセッサ１０４は、上述の方法を適用して、デューティサイクルＤＣ１１〜ＤＣ４１の１つまたは複数を、対応する１つまたは複数の調節されたデューティサイクルＡＤＣ１１〜ＡＤＣ４１に調節して、プラズマチャンバ５０２内部で温度値Ｔｅｍｐ２を達成する。
【００９９】
いくつかの実施形態では、基板支持物５０４内部に埋め込む代わりに、上部電極５０６を含む上部電極組立体内部にヒータシステム５０２を埋め込み、下部電極５０８を接地電位に結合する。
【０１００】
いくつかの実施形態では、基板支持物５０４内部に埋め込む代わりに、上部電極５０６を含む上部電極組立体内部にヒータシステム５０２を埋め込み、下部電極５０８を１つまたは複数のＲＦ発生器に結合する。
【０１０１】
さまざまな実施形態では、接地電位に結合する代わりに、上部電極５０６を１つまたは複数のＲＦ発生器に結合する。
【０１０２】
図６は、プラズマチャンバ６０２のシャワーヘッド６１６内部でヒータシステム５２０を使用することを例示するシステム６００の実施形態の図である。システム６００は、ウエハ処理システムの別の例である。システム６００は、電圧源Ｖｓ、レール１０２、マルチプレクサ１０６、ユーザ・インタフェース・システム１１２、無線周波数発生器６０６、およびインピーダンス整合回路６０８、ならびにプラズマチャンバ６０２を含む。伝送ケーブルを介してユーザ・インタフェース・システム１１２をＲＦ発生器６０６に結合する。さらに、ＲＦケーブル６１０を介してＲＦ発生器６０６をインピーダンス整合回路６０８の入力に結合し、ＲＦ伝送線６１２を介してインピーダンス整合回路６０８の出力をシャワーヘッド６１６内部の上部電極６２０に結合する。プラズマチャンバ６０２は、シャワーヘッド６１６と基板支持物６０４の間でギャップを形成するようにシャワーヘッド６１６の方を向く基板支持物６０４を含む。シャワーヘッド６１６は、図１Ａまたは図１Ｂの電極組立体１０１の例である。基板支持物６０４内部に下部電極６１４を埋め込む。さらに、ヒータシステム５２０をシャワーヘッド６１６内部に埋め込む。ヒータシステム５２０を上部電極６２０の上方に配置する。下部電極６１４を接地電位に結合する。基板Ｓを処理するために、基板支持物６０４の最上部に基板Ｓを置く。
【０１０３】
ユーザ・インタフェース・システム１１２は、レシピに基づきＲＦ発生器６０６を制御する。レシピの１つもしくは複数の電力レベルおよび／または１つもしくは複数の周波数レベルを受信すると、ＲＦ発生器６０６は、ＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブル６１０を介してインピーダンス整合回路６０８にＲＦ信号を供給する。インピーダンス整合回路６０８は、ＲＦ発生器６０６から受信したＲＦ信号を修正して、インピーダンス整合回路６０８の出力に結合した負荷のインピーダンスをインピーダンス整合回路６０８の入力に結合した供給源のインピーダンスと整合させて、修正されたＲＦ信号を出力する。インピーダンス整合回路６０８の出力に結合した負荷の例は、プラズマチャンバ６０２およびＲＦ伝送線６１２を含み、インピーダンス整合回路６０８の入力に結合した供給源の例は、ＲＦ発生器６０６およびＲＦケーブル６１０を含む。
【０１０４】
シャワーヘッド６１６は、シャワーヘッド６１６と基板支持物６０４の間のギャップに１つもしくは複数の処理ガスまたは１つもしくは複数の液体金属を移送するために使用する複数の孔を含む。インピーダンス整合回路６０８から上部電極６２０に、修正されたＲＦ信号を供給することに加えて、シャワーヘッド６１６と基板支持物６０４の間のギャップに１つもしくは複数の処理ガスまたは１つもしくは複数の液体金属を供給するとき、プラズマチャンバ６０２内部でプラズマを点火し、維持して、基板Ｓを処理する。たとえば、シャワーヘッド６１６を使用して、基板Ｓ上でプラズマ強化原子層堆積（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＡＬＤ）またはプラズマ化学蒸着（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）を遂行する。図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述する手法で、レール１０２を介して電圧源Ｖｓをヒータシステム５２０に結合する。図１Ａまたは図１Ｂを参照して上述する方法をシステム６００に適用する。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、下部電極６１４を接地電位に結合する代わりに、上部電極６２０を接地電位に結合し、ＲＦ伝送線６１２、インピーダンス整合回路６０８、およびＲＦケーブル６１０を介して下部電極６１４をＲＦ発生器６０６に結合する。
【０１０６】
さまざまな実施形態では、上部電極６２０をＲＦ発生器６０６に結合し、インピーダンス整合回路（図示せず）を介して下部電極６１４を別のＲＦ発生器（図示せず）に結合する。
【０１０７】
図７は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）チャンバ７０１内部でヒータシステム５２０使用することを例示するシステム７００の実施形態の図である。システム７００は、ウエハ処理システムの例である。システム７００は、ユーザ・インタフェース・システム１１２、マルチプレクサ１０６、ＲＦ発生器７０６、インピーダンス整合回路７２０、ＲＦコイル７１２、およびプラズマチャンバ７０２を含む。プラズマチャンバ７０２は、誘電体窓７１８を含む。ＲＦコイル７１２を誘電体窓７１８の上方に配置する。
【０１０８】
伝送ケーブルを介してユーザ・インタフェース・システム１１２をＲＦ発生器７０６に結合し、ＲＦケーブル７０８を介してＲＦ発生器７０６をインピーダンス整合回路７２０の入力に結合する。さらに、ＲＦ伝送線７１０を介してインピーダンス整合回路の出力をＲＦコイル７１２に結合する。ユーザ・インタフェース・システム１１２は、ＲＦ発生器７０６に１つもしくは複数の電力レベルおよび／または１つもしくは複数の周波数レベルを白色にする。ＲＦ発生器７０６は、１つもしくは複数の電力レベルおよび／または１つもしくは複数の周波数レベルを有するＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブル７０８を介してインピーダンス整合回路７２０の入力にＲＦ信号を送信する。
【０１０９】
プラズマチャンバ７０２は、下部電極７１６を内部に埋め込んだ基板支持物７０４を含む。基板支持物７０４は、図１Ａまたは図１Ｂの電極組立体１０１の例である。下部電極７１６を接地電位に結合する。ヒータシステム５２０を基板支持物７０４内部に埋め込み、下部電極７１６の下方に配置する。処理するために、基板Ｓを基板支持物７０４の最上部の上に重ね合わせる。
【０１１０】
インピーダンス整合回路７２０は、インピーダンス整合回路７２０の出力に結合した負荷のインピーダンスをインピーダンス整合回路７２０の入力に結合した供給源のインピーダンスと整合させて、インピーダンス整合回路の出力で、修正されたＲＦ信号を出力する。インピーダンス整合回路の出力に結合した負荷の例は、ＲＦ伝送線７１０およびＲＦコイル７１２を含む。インピーダンス整合回路７２０の入力に結合した供給源の例は、ＲＦ発生器７０６およびＲＦケーブル７０８を含む。ＲＦコイル７１２は、ＲＦ伝送線７１０を介してインピーダンス整合回路７２０の出力から、修正されたＲＦ信号を受信する。１つまたは複数の処理ガスをプラズマチャンバ７０２に供給し、かつＲＦコイル７１２に提供された、修正されたＲＦ信号のＲＦ電力をプラズマチャンバ７０２と誘導的に結合するとき、プラズマチャンバ７０２内部でプラズマを点火し、維持して、基板Ｓを処理する。
【０１１１】
レール１０２を介して電圧源Ｖｓをヒータシステム５２０に結合する。ユーザ・インタフェース・システム１１２およびマルチプレクサ１０６は、図１Ａを参照して、または図１Ｂを参照して上述する処理を実行して、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を制御して、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４の１つまたは複数を調節して、対応する１つまたは複数の調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４を生成し、適用する。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、ＲＦコイル７１２の代わりに、誘電体窓７１８の上方に複数のＲＦコイル７１２を配置する。さまざまな実施形態では、ＲＦコイル７１２の代わりに、またはＲＦコイル７１２に加えて、１つまたは複数のＲＦコイルをプラズマチャンバ７０２の側壁ＳＷに近接して配置する。いくつかの実施形態では、ファラデー遮蔽を誘電体窓７１８の下方に、かつ誘電体窓７１８に近接して配置して、誘電体窓７１８を洗浄して、誘電体窓７１８の上に堆積する材料を誘電体窓７１８から取り除く。
【０１１３】
さまざまな実施形態では、下部電極７１６を接地電位に結合する代わりに、インピーダンス整合回路を介して別のＲＦ発生器（図示せず）に結合する。
【０１１４】
図８は、図５のプラズマチャンバ５０２内部で達成される温度と同じ温度値Ｔｅｍｐ１をプラズマチャンバ８０２内部で達成するチャンバ間整合を例示するシステム８００の実施形態の図である。システム８００は、ウエハ処理システムの別の例である。システム８００は、ユーザ・インタフェース・システム１１２、マルチプレクサ８１８、ＲＦ発生器８１０、インピーダンス整合回路８１４、およびプラズマチャンバ８０２を含む。システム８００は、電圧源Ｖｓおよびレール８０６をさらに含む。
【０１１５】
伝送ケーブルを介してユーザ・インタフェース・システム１１２をＲＦ発生器８１０に結合する。ＲＦケーブル８１２を介してＲＦ発生器８１０をインピーダンス整合回路８１４の入力に結合する。ＲＦ伝送線８１６を介してインピーダンス整合回路８１４の出力をプラズマチャンバ８０２の下部電極８０８に結合する。プラズマチャンバ８０２は、接地電位に結合された上部電極８０６をさらに含む。下部電極８０８をチャックなどの基板支持物８０４内部に埋め込み、基板支持物８０４は、上部電極８０６の方を向く。基板Ｓを基板支持物８０４の最上部の上に置く。さらにまた、ヒータシステム８２０を基板支持物８０４内部に埋め込み、下部電極８０８の下方に配置する。ヒータシステム８２０は、複数のヒータ要素ＨＥ５、ＨＥ６、ＨＥ７、およびＨＥ８を含む。図１Ａまたは図１Ｂのレール１０２を介して図１Ａまたは図１Ｂのヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を電圧源Ｖｓに結合するのと同じ手法で、レール８０６を介してヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８を電圧源Ｖｓに結合する。
【０１１６】
上部電極８０６を、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属から作る。さらに、下部電極８０８を、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属から製作する。マルチプレクサ８１８は、図１Ａまたは図１Ｂのマルチプレクサ１０６と構造が同じである。たとえば、マルチプレクサ８１８は、プロセッサ８１０、スイッチ回路８１２、およびセンサ８１５を含む。プロセッサ８１０は、図１Ａまたは図１Ｂのプロセッサ１０４と構造が同じとであり、スイッチ回路８１２は、図１Ａまたは図１Ｂのスイッチ回路１０８と構造が同じであり、センサ８１５は、図１Ａまたは図１Ｂのセンサ１１４と構造が同じである。伝送ケーブルを介してプロセッサ８１０をプロセッサ１１０に結合する。さらに、センサ８１５をヒータ要素８２０に結合し、さらにまたレール８０６を介して電圧源Ｖｓに結合する。また、スイッチ回路１０８を図１Ａまたは図１Ｂのヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４に結合するのと同じ手法で、スイッチ回路８１２をヒータシステム８２０のヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８に結合する。
【０１１７】
システム８００は、プロセッサ１１０に結合される、フラッシュメモリ素子などの不揮発性メモリ８１７を含む。プラズマチャンバ８０２内部で基板Ｓを処理する間にヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８のうちの対応するヒータ要素を動作させるべき複数のデューティサイクルＤＣ５、ＤＣ６、ＤＣ７、およびＤＣ８と温度値Ｔｅｍｐ１の間のマッピングを不揮発性メモリ８１７内部に記憶する。たとえば、プラズマチャンバ８０２内部で温度値Ｔｅｍｐ１を達成するために、ヒータ要素ＨＥ５をデューティサイクルＤＣ５で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ６をデューティサイクルＤＣ６で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ７をデューティサイクルＤＣ７で動作させるべきであり、ヒータ要素ＨＥ８をデューティサイクルＤＣ８で動作させるべきである。プロセッサ８１０がアクセスするマッピングは、温度値Ｔｅｍｐ１を達成するための、温度値Ｔｅｍｐ１とデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８の間の、１対１の関係などの対応を含む。追加で、マッピングは、基板Ｓの処理中に電圧源Ｖｓが発生させるべき電圧値Ｖnominal1を含む。プロセッサ８１０は、ヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８のうちの対応するヒータ要素を動作させて温度値Ｔｅｍｐ１を達成する複数のデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８の間のマッピングを受信する、たとえばマッピングにアクセスする。
【０１１８】
基板Ｓの処理中、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を制御して、対応するデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ４で動作させるのと同じ手法で、ヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８を制御して、対応するデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８で動作させる。たとえば、プロセッサ１１０は、プロセッサ８１０にデューティサイクル制御信号を送信して、ヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８を制御して、対応するデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８で動作させる。ヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８を、対応するデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８で動作させて，プラズマチャンバ８０２内部で温度値Ｔｅｍｐ１を達成するとき、センサ８１５は、レール８０６で電圧値ＶsenseMを検知する。対応するヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８に結合した、ヒータシステム８２０のスイッチ（図示せず）を制御することにより、ヒータ要素ＨＥ１〜ＨＥ４を動作させるのと同じ手法でヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８を動作させる。センサ８１５によりプロセッサ８１０に電圧値ＶsenseMを提供し、プロセッサ８１０は、プロセッサ１１０および８１０に結合した伝送ケーブルを介してプロセッサ１１０に電圧値ＶsenseMを送信する。
【０１１９】
プロセッサ１１０は、調節されたデューティサイクルＡＤＣ１〜ＡＤＣ４の１つまたは複数を、対応する１つまたは複数のデューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ５から計算するのと同じ手法で、１つまたは複数の調節されたＡＤＣ５、ＡＤＣ６、ＡＤＣ７、およびＡＤＣ８を、対応する１つまたは複数のデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８から計算する。たとえば、プロセッサ１１０は、デューティサイクルＤＣ５と、電圧値Ｖnominal1と電圧値ＶsenseMの比の自乗との積に等しいとして、調節されたデューティサイクルＡＤＣ５を計算する。別の例として、プロセッサ１１０は、デューティサイクルＤＣ６と、電圧値Ｖnominal1と電圧値ＶsenseMの比の自乗との積に等しいとして、調節されたデューティサイクルＡＤＣ６を計算する。さらに別の例として、プロセッサ１１０は、デューティサイクルＤＣ７と、電圧値Ｖnominal1と電圧値ＶsenseMの比の自乗との積に等しいとして、調節されたデューティサイクルＡＤＣ７を計算する。また、別の例として、プロセッサ１１０は、デューティサイクルＤＣ８と、電圧値Ｖnominal1と電圧値ＶsenseMの比の自乗との積として、調節されたデューティサイクルＡＤＣ８を計算する。
【０１２０】
プラズマチャンバ８０２内部で基板Ｓを処理しているとき、プロセッサ１１０は、デューティサイクルＤＣ１〜ＤＣ８の１つまたは複数を調節するのと同じ手法で、デューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８の１つまたは複数を調節する。たとえば、調節されたデューティサイクルＡＤＣ５〜ＡＤＣ８を算出すると、プロセッサ１１０は、ヒータ要素ＨＥ１を制御して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ５を達成するために、ヒータ要素ＨＥ６を制御して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ６を達成するために、ヒータ要素ＨＥ７を制御して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ７を達成するために、かつヒータ要素ＨＥ８を制御して、調節されたデューティサイクルＡＤＣ８を達成するために、調節されたデューティサイクル制御信号をプロセッサ８１０に送信する。たとえば、プロセッサ１１０は、プロセッサ８１０にデューティサイクル制御信号を送信後、１マイクロ秒以上など、数マイクロ秒以内に、調整されたデューティサイクル制御信号を生成し、プロセッサ８１０に送信する。別の例として、プロセッサ１１０は、プロセッサ８１０にデューティサイクル制御信号を送信後、１ミリ秒以上など、数ミリ秒以内に、調整されたデューティサイクル制御信号を生成し、プロセッサ８１０に送信する。数ミリ秒または数マイクロ秒ごとにデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８の１つまたは複数を調節することにより、デューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８をリアルタイムで調節する。
【０１２１】
調節されたデューティサイクル制御信号は、スイッチ回路８１２のスイッチを開閉してデューティサイクルＡＤＣ５〜ＡＤＣ８を達成するための周波数を含む。調節されたデューティサイクル制御信号を受信すると、プロセッサ８１０は、複数の調節されたデューティサイクル選択信号を生成し、送信し、スイッチ回路８１２に、調節されたデューティサイクル選択信号を送信する。調節されたデューティサイクル選択信号を受信したことに応答して、スイッチ回路８１２は、そのスイッチの一部を閉じて、スイッチの残りのスイッチを開いて、調節されたデューティサイクルＡＤＣ５〜ＡＤＣ８を達成する。
【０１２２】
対応する２つの調節されたデューティサイクル選択信号を受信して、スイッチ回路８１２のうちの対応する２つのスイッチを閉じる期間の間、電圧源Ｖｓが発生させる公称電圧値Ｖnominal1を、レール８０６、ヒータシステム８２０の対応するｙバス、ヒータシステム８２０の対応するｙバスに結合したヒータシステム８２０の対応するスイッチ、対応するｙバスに結合した対応するヒータ要素、対応するヒータ要素に結合したヒータシステム８２０の対応するｘバス、およびヒータシステム８２０の対応するｘバスに結合したヒータシステム８２０の対応するスイッチを接地電位に伝送して、ＡＤＣ５、ＡＤＣ６、ＡＤＣ７、またはＡＤＣ８などの調節されたデューティサイクルのオン期間を達成する。クロックサイクルの残りの期間については、電圧源Ｖｓが発生させる公称電圧値Ｖnominal1を、レール８０６、ヒータシステム８２０の対応するｙバス、ヒータシステム８２０の対応するｙバスに結合したヒータシステム８２０の対応するスイッチ、対応するｙバスに結合した対応するヒータ要素、対応するヒータ要素に結合したヒータシステム８２０の対応するｘバスＩ、およびヒータシステム８２０の対応するｘバスに結合したヒータシステム８２０の対応するスイッチを接地電位に伝送せずに、ＡＤＣ５、ＡＤＣ６、ＡＤＣ７、およびＡＤＣ８などの調節されたデューティサイクルのオフ期間を達成する。
【０１２３】
対応する１つまたは複数のヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８のデューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８の１つまたは複数を、対応する１つまたは複数のデューティサイクルＡＤＣ５〜ＡＤＣ８に調節して、プラズマチャンバ８０２内部で温度値Ｔｅｍｐ１を達成する。温度値Ｔｅｍｐ１は、基板Ｓの処理でチャンバ間整合を達成するために図５のプラズマチャンバ５０２内部で達成すべき温度値Ｔｅｍｐ１の温度値と同じである。たとえば、同じ温度値Ｔｅｍｐ１を適用することに加えて、プラズマチャンバ５０２と８０２の両方で同じレシピを基板Ｓに適用するとき、プラズマチャンバ５０２と８０２の両方で実質的に同様の手法で基板Ｓを処理する、たとえばエッチングまたは洗浄する。たとえば、プラズマチャンバ５０２と８０２の両方で実質的に同じエッチング速度および同じ堆積速度を達成する。例示するために、プラズマチャンバ５０２内部で基板Ｓをエッチングするエッチング速度は、プラズマチャンバ８０２内部で基板Ｓをエッチングするエッチング速度の所定の値の範囲内にある。別の例示として、プラズマチャンバ５０２内部で基板Ｓ上に材料を堆積させる堆積速度は、プラズマチャンバ８０２内部で基板Ｓ上に材料を堆積させる事前設定値の範囲内にある。
【０１２４】
図１および図５で同じ電圧源Ｖｓを例示するが、システム５００と８００の両方で１つの同じ電圧源Ｖｓを使用するわけではないことに留意されたい。たとえば、システム５００で使用する電圧源Ｖｓは、システム８００で使用する電圧源Ｖｓとは別個の電圧源である。システム５００と８００で使用する両方の電圧源Ｖｓは、同じ量の公称電圧Ｖnominal1を発生させるように設計され、指定される。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、不揮発性メモリ８１７は、ユーザがヒータシステム８２０を受け取るときにヒータシステム８２０のユーザにより受け取られる。たとえば、不揮発性メモリ８１７に記憶されたマッピングは、ヒータ要素ＨＥ５〜ＨＥ８に特有であり、異なる１組のヒータ要素に対して異なる可能性がある。別の例として、デューティサイクルＤＣ５〜ＤＣ８は、電圧源Ｖｓが公称値Ｖnominal1などの一定値を有するという仮定で、基板支持物８０４を製作する工場で事前に較正される。
【０１２６】
本明細書で記述する実施形態を、携帯型ハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサに基づく、またはプログラム可能な家庭用電化製品、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含むさまざまなコンピュータシステム構成を用いて実施してよい。さらにまた、ネットワークを通して結びつけられた遠隔処理ハードウェアユニットによりタスクを遂行する分散コンピューティング環境で実施形態を実施することができる。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、コントローラは、本明細書で記述するとき、上述の例の一部であってよいシステムの一部である。そのようなシステムは、１つもしくは複数の処理ツール、１つもしくは複数のチャンバ、処理するための１つもしくは複数のプラットフォーム、および／または特有の処理構成要素（ウエハペダル、ガス流システムなど）を含む半導体処理設備を含む。これらのシステムは、半導体ウエハまたは半導体基板を処理する前、処理する間、および処理後に自身の動作を制御するための電子機器と一体化される。電子機器は、１つまたは複数のシステムのさまざまな構成要素または下位区分を制御してよい「コントローラ」と呼ばれる。処理要件および／またはシステムのタイプに応じてコントローラをプログラムして、処理ガスの配送、温度設定（たとえば加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、出力設定、ＲＦ発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体配送設定、位置および動作の設定、ツールおよび他の移送ツールの中へ、およびそれらから外へのウエハ移送、ならびに／またはシステムに結合した、もしくはシステムとインタフェースをとるロードロックを含む、本明細書で開示する処理のいずれも制御するようにプログラムされる。
【０１２８】
大まかに言って、さまざまな実施形態では、コントローラは、さまざまな集積回路、論理回路、メモリ、および／または命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどを行うソフトウェアを有する電子機器として規定される。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形をとるチップ、またはデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、および／もしくは１つもしくは複数のマイクロプロセッサとして規定されるチップ、またはプログラム命令（たとえば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、半導体ウエハ上で、もしくは半導体ウエハのために、またはシステムに対して特定の処理を行うために、パラメータ、因子、変数などを規定するさまざまな個々の設定（またはプログラムファイル）の形でコントローラに伝達される命令である。プログラム命令は、いくつかの実施形態では、１つもしくは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハのダイを製作する間に１つまたは複数の処理ステップを達成するために処理技術者が規定するレシピの一部である。
【０１２９】
コントローラは、いくつかの実施形態では、システムと一体化した、システムに結合された、システムに他の方法でネットワーク化された、またはそれらを組合せたコンピュータの一部である、またはそのコンピュータに結合される。たとえば、コントローラは、「クラウド」の中にある、またはウエハ処理の遠隔アクセスを可能にする半導体工場のホストコンピュータシステムのすべて、もしくは一部である。コンピュータは、製作動作の現在の進展を監視するためにシステムへの遠隔アクセスを可能にし、過去の製作動作の履歴を調べ、複数の製作動作から傾向または性能指標を調べて、現在の処理のパラメータを変更して、現在の処理に続く処理ステップを設定する、または新しい処理を開始する。
【０１３０】
いくつかの例では、遠隔コンピュータ（たとえば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含むネットワークを介してシステムに処理レシピを提供する。遠隔コンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザインタフェースを含み、パラメータおよび／または設定は、次いで遠隔コンピュータからシステムに伝達される。いくつかの例では、コントローラは、１つまたは複数の動作の間に遂行すべき処理ステップごとにパラメータ、因子、および／または変数を指定する、データの形をとる命令を受信する。パラメータ、因子、および／または変数は、遂行すべき処理のタイプ、およびコントローラがインタフェースをとる、または制御するように構成されたツールのタイプに特有であることを理解されたい。したがって、上述のように、コントローラは、本明細書で記述する処理および制御などの共通の目的に向かって作動する、一緒にネットワーク化された１つまたは複数の別個のコントローラを含むことによるなど、分散させられてよい。そのような目的のための分散コントローラの例は、チャンバ上で処理を制御するために組み合わせる、（プラットフォームレベルで、または遠隔コンピュータの一部としてなど）遠隔に配置された１つまたは複数の集積回路と通信状態にある、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路を含む。
【０１３１】
限定することなく、さまざまな実施形態では、本方法を適用する例示のシステムは、プラズマ・エッチング・チャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピン・リンス・チャンバまたはモジュール、金属メッキチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベル縁部エッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着法（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｅｔｃｈ、ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造で関連づけられる、または使用される、任意の他の半導体処理システムを含む。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、上述の動作は、いくつかのタイプのプラズマチャンバに、たとえば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）反応器を含むプラズマチャンバ、トランス結合プラズマチャンバ、導体ツール、誘電体ツール、電子サイクロトロン共鳴（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＥＣＲ）反応器を含むプラズマチャンバなどに適用されることがさらに留意される。たとえば、ＩＣＰ反応器内部でインダクタに１つまたは複数のＲＦ発生器を結合する。インダクタの形状の例は、ソレノイド、ドーム形状コイル、平坦な形状のコイルなどを含む。
【０１３３】
上記で指摘したように、ツールが遂行すべき１つまたは複数の処理ステップに応じて、ホストコンピュータは、他のツール回路またはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインタフェース、近接ツール、隣接ツール、工場の至る所に配置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製作工場内のツールの場所および／もしくはロードポートとの間でウエハのコンテナを運ぶ材料移送で使用するツールのうち１つまたは複数と通信する。
【０１３４】
上記の実施形態を心に留めて、実施形態のいくつかは、コンピュータシステムに記憶されたデータを伴うさまざまなコンピュータ実装動作を採用することを理解されたい。これらの動作は、物理量を物理的に操作する動作である。実施形態の一部を形成する、本明細書に記述する動作のいずれも、有用な機械動作である。
【０１３５】
実施形態の一部はまた、これらの動作を遂行するためのハードウェアユニットまたは装置に関係がある。装置は、特定用途コンピュータのために特別に構築される。特定用途コンピュータとして規定されたとき、コンピュータは、特定用途の一部ではない他の処理、プログラム実行、またはルーチンを遂行し、一方では、特定用途のために依然として動作できている。
【０１３６】
いくつかの実施形態では、動作は、コンピュータメモリ、キャッシュに記憶した、またはコンピュータネットワークを介して得た１つまたは複数のコンピュータプログラムにより選択的に活動化または構成されたコンピュータにより処理されてよい。コンピュータネットワークを介してデータを得たとき、データは、コンピュータネットワーク上の他のコンピュータにより、たとえば、コンピューティング資源のクラウドにより処理されてよい。
【０１３７】
１つまたは複数の実施形態はまた、非一時的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ができる。非一時的コンピュータ可読媒体は、その後コンピュータシステムが読み出すデータを記憶する任意のデータ記憶ハードウェアユニット、たとえば、メモリ素子などである。非一時的コンピュータ可読媒体の例は、ハードドライブ、ＮＡＳ（ｎｅｔｗｏｒｋ  ａｔｔａｃｈｅｄ  ｓｔｏｒａｇｅ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、コンパクトディスク−ＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ−ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（ＣＤ−ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、磁気テープ、ならびに他の光学的および非光学的なデータ記憶ハードウェアユニットを含む。いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードを分散様式で記憶し、実行するように、ネットワーク結合コンピュータシステムにわたって分散したコンピュータ可読有形媒体を含む。
【０１３８】
上記の方法動作を特有の順序で記述したが、さまざまな実施形態では、動作の間に他のハウスキーピング動作を遂行する、または少し異なる時間に方法動作を行うように方法動作を調節する、またはさまざまな間隔で方法動作の発生を可能にするシステムに方法動作を分散させる、または上述の順序と異なる順序で方法動作を遂行することを理解されたい。
【０１３９】
ある実施形態では、本開示で記述するさまざまな実施形態で記述する範囲を逸脱することなく、上述の任意の実施形態による１つまたは複数の特徴は、任意の他の実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わせられることにさらに留意されたい。
【０１４０】
前述の実施形態について、理解を明確にするためにいくらか詳細に記述してきたが、添付の特許請求の範囲内で一定の変更および修正を実施することができることは明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的であり、制限するものではないと考えるべきであり、実施形態は、本明細書で示す詳細に限定されるべきではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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2021531650.tif 000014
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