(57)【要約】  無線周波数(RF)生成モジュールは、第1の状態と第2の状態のそれぞれにおいて、RF生成モジュールの出力の第1および第2の所望の振幅を受信するとともに、第1および第2の所望の振幅に基づいて、第1の状態から第2の状態への遷移に対応する入力電力設定点を出力する、電力制御モジュールを備える。周波数制御モジュールは、入力電力設定点を受け取るとともに、入力電力設定点に対応する周波数設定点を出力する。パルス整形モジュールは、入力電力設定点、周波数設定点、およびいつ第1の状態から第2の状態へ遷移するかの指示を受信するとともに、入力電力設定点、周波数設定点、および指示に基づいて、第1の状態から第2の状態へRF生成モジュールの出力を遷移する。
2016503558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数(RF)生成モジュールであって、
第1の状態および第2の状態のそれぞれにおいて、前記RF生成モジュールの出力の第1の所望の振幅および第2の所望の振幅を受信するとともに、前記第1の所望の振幅および前記第2の所望の振幅に基づいて、前記第1の状態から前記第2の状態への遷移に対応する入力電力設定点を出力する、電力制御モジュールと、
前記入力電力設定点を受け取るとともに、前記入力電力設定点に対応する周波数設定点を出力する、周波数制御モジュールと、
前記入力電力設定点、前記周波数設定点、および、いつ前記第1の状態から前記第2の状態へ遷移するかの指示を受信するとともに、前記入力電力設定点、前記周波数設定点、および前記指示に基づいて、前記第1の状態から前記第2の状態へ出力信号を遷移する、パルス整形モジュールとを備えるRF生成モジュール。
【請求項２】
前記入力電力設定点は、前記第1の状態に対応する第1の電力設定点と、前記第2の状態に対応する第2の電力設定点と、ステップサイズ、ステップ数、ステップ時間、および前記第1の電力設定点と前記第2の電力設定点との間を遷移するための勾配時間のうちの少なくとも1つとを含み、
前記周波数設定点は、前記第1の状態に対応する第1の周波数設定点と、前記第2の状態に対応する第2の周波数設定点と、ステップサイズ、ステップ数、ステップ時間、および前記第1の周波数設定点と前記第2の周波数設定点との間を遷移するための勾配時間のうちの少なくとも1つを含む、請求項１に記載のRF生成モジュール。
【請求項３】
前記入力電力設定点は、i)所定のものであって前記RF生成モジュールに記憶される、および、ii)ユーザインターフェースからの入力として受信される、のうちの少なくとも1つである、請求項１に記載のRF生成モジュール。
【請求項４】
前記第1の所望の振幅および前記第2の所望の振幅、ならびに、所望のパルス周波数および所望のデューティサイクルのうちの少なくとも1つに基づく指示を出力する、パルス状態制御モジュールをさらに備える、請求項１に記載のRF生成モジュール。
【請求項５】
前記パルス状態制御モジュールは、所望のパルス波形を前記電力制御モジュールと前記パルス整形モジュールとのうちの少なくとも1つにさらに出力する、請求項４に記載のRF生成モジュール。
【請求項６】
前記入力電力設定点と前記周波数設定点とのうちの少なくとも1つは、前記RF生成モジュールの前記出力の所望のパルス波形にさらに基づく、請求項１に記載のRF生成モジュール。
【請求項７】
前記所望のパルス波形は、指数形パルスエッジ、線形パルスエッジ、なまりパルスエッジのうちの少なくとも1つを含む、請求項６に記載のRF生成モジュール。
【請求項８】
前記所望のパルス波形は、前記RF生成モジュールの前記出力の所望のパルス幅を変更しない、請求項６に記載のRF生成モジュール。
【請求項９】
前記パルス整形モジュールは、
前記周波数設定点に基づいて周波数制御信号を出力する、周波数状態制御モジュールと、
前記入力電力設定点に基づいて電力制御信号を出力する電力状態制御モジュールと、
前記周波数制御信号および前記電力制御信号に従って整形されたパルスを有する前記RF生成モジュールの前記出力を出力する、出力モジュールとをさらに備える、請求項１に記載のRF生成モジュール。
【請求項１０】
無線周波数(RF)生成モジュールを操作するための方法であって、
第1の状態と第2の状態のそれぞれにおいて、前記RF生成モジュールの出力の第1の所望の振幅および第2の所望の振幅を受信するステップと、
前記第1の所望の振幅および第2の所望の振幅に基づいて、前記第1の状態から前記第2の状態への遷移に対応する入力電力設定点を出力するステップと、
前記入力電力設定点に対応する周波数設定点を出力するステップと、
前記入力電力設定点と、前記周波数設定点と、いつ前記第1の状態から前記第2の状態へ遷移するかの指示とを受信するステップと、
前記入力電力設定点、前記周波数設定点、および前記指示に基づいて、前記第1の状態から前記第2の状態へ前記RF生成モジュールの前記出力を遷移するステップとを備える方法。
【請求項１１】
前記入力電力設定点は、前記第1の状態に対応する第1の電力設定点と、前記第2の状態に対応する第2の電力設定点と、ステップサイズ、ステップ数、ステップ時間、および前記第1の電力設定点と前記第2の電力設定点との間を遷移するための勾配時間のうちの少なくとも1つとを含み、
前記周波数設定点は、前記第1の状態に対応する第1の周波数設定点と、前記第2の状態に対応する第2の周波数設定点と、ステップサイズ、ステップ数、ステップ時間、および前記第1の周波数設定点と前記第2の周波数設定点との間を遷移するための勾配時間のうちの少なくとも1つを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記入力電力設定点は、i)所定のものであって前記RF生成モジュールに記憶される、および、ii)ユーザインターフェースからの入力として受信される、のうちの少なくとも1つである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第1の所望の振幅および前記第2の所望の振幅、ならびに、所望のパルス周波数および所望のデューティサイクルとのうちの少なくとも1つに基づく指示を出力するステップとをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
所望のパルス波形を出力するステップをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記入力電力設定点と前記周波数設定点とのうちの少なくとも1つは、前記RF生成モジュールの前記出力の所望のパルス波形にさらに基づく、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記所望のパルス波形は、指数形パルスエッジ、線形パルスエッジ、なまりパルスエッジのうちの少なくとも1つを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記所望のパルス波形は、前記RF生成モジュールの前記出力の所望のパルス幅を変更しない、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記周波数設定点に基づいて周波数制御信号を出力するステップと、
前記入力電力設定点に基づいて電力制御信号を出力するステップと、
前記周波数制御信号および前記電力制御信号に従って整形されたパルスを有する前記RF生成モジュールの前記出力を出力するステップとをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2012年10月30日に出願された米国実用特許出願番号13/663,574号の優先権を主張する。上記出願の開示は、その全体が参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
本開示はRF電力システムに関し、より具体的には、RF電力システムの出力のパルスエッジ整形に関する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書で提供される背景の説明は、本開示の文脈を一般的に提示する目的のためのものである。背景技術の欄において説明される内容、ならびに、それ以外でも出願時に先行技術として認定されないであろう説明の態様である本願の発明者の仕事は、明示的にも暗黙的にも本開示に対する先行技術として認められるものではない。
【０００４】
プラズマエッチングは、単なる例として、半導体製造にしばしば使用される。プラズマエッチングにおいて、イオンは基盤の露出面をエッチングするために電界によって加速される。電界は無線周波数(RF)電力システムのRF生成器によって生成されるRF電力信号に従って生成される。RF生成器によって生成されるRF電力信号はプラズマエッチングを効果的に実行するために正確に制御される。
【０００５】
RF電力システムは、RF生成器、マッチングネットワーク、およびプラズマチャンバのような負荷(load)を含んでもよい。RF電力信号は、限定ではないが、集積回路(IC)、ソーラーパネル、コンパクトディスク(CD)、および/またはデジタル多用途（またはビデオ）ディスク(DVD)を含む様々なコンポーネントを製造するための負荷を駆動するために使用される。負荷は、限定ではないがプラズマチャンバを含む、RF信号によって駆動される任意の数の要素またはデバイスを含んでもよい。負荷は、広帯域のミスマッチ負荷（例えば、ミスマッチ抵抗終端のケーブル(cables with mismatched resistor terminations)）、狭帯域のミスマッチ負荷（例えば、2要素マッチングネットワーク）、および共振器の負荷を含んでもよい。
【０００６】
RF電力信号は、マッチングネットワークで受信される。マッチングネットワークは、マッチングネットワークの入力インピーダンスをRF生成器とマッチングネットワークとの間の伝送線の特性インピーダンスにマッチさせる。このインピーダンスマッチングは、プラズマチャンバに向かう順方向におけるマッチングネットワークに印加される電力量（「順方向電力」）およびマッチングネットワークからRF生成器へ戻って反射される電力量(「逆方向電力」)の最小化を助ける。インピーダンスマッチングはまた、マッチングネットワークからプラズマチャンバへ出力される順方向電力を最大化する補助もする。RF信号を負荷に印加するための様々なアプローチが存在する。1つの例示的アプローチは、連続波形信号を負荷に印加することである。連続波形信号は、典型的には負荷へのRF電力供給によって連続的に出力される正弦波である。連続波形アプローチにおいて、RF信号は正弦出力であると仮定され、正弦波の振幅および/または周波数は負荷に印加される出力電力を変化させるために変化させることが可能である。負荷へRF信号を印加するための別の例示的アプローチは、負荷への連続波形信号の印加ではなく、RF信号をパルス化(pulsing)することを伴う。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
無線周波数(RF)生成モジュールは、第1の状態と第2の状態のそれぞれにおいて、RF生成モジュールの出力の第1の所望の振幅および第2の所望の振幅を受信するとともに、第1の所望の振幅および第2の所望の振幅に基づいて、第1の状態から第2の状態への遷移に対応する入力電力設定点を出力する、電力制御モジュールを含む。周波数制御モジュールは、入力電力設定点を受け取るとともに、入力電力設定点に対応する周波数設定点を出力する。パルス整形モジュールは、入力電力設定点、周波数設定点、およびいつ第1の状態から第2の状態へ遷移するかの指示を受信するとともに、入力電力設定点、周波数設定点、および指示に基づいて、RF生成モジュールの出力を第1の状態から第2の状態へ遷移する。
【０００８】
無線周波数(RF)生成モジュールを操作するための方法は、第1の状態と第2の状態のそれぞれにおいて、RF生成モジュールの出力の第1の所望の振幅および第2の所望の振幅を受信するステップと、第1の所望の振幅および第2の所望の振幅に基づいて、第1の状態から第2の状態への遷移に対応する入力電力設定点を出力するステップと、入力電力設定点に対応する周波数設定点を出力するステップと、入力電力設定点と、周波数設定点と、いつ第1の状態から第2の状態へ遷移するかの指示とを受信するステップと、入力電力設定点、周波数設定点、および指示に基づいて、第1の状態から第2の状態へRF生成モジュールの出力を遷移するステップとを含む。
【０００９】
本開示のさらなる適用可能領域は、以下に記載される発明の詳細な説明によって明らかになるであろう。発明の詳細な説明および特定の例は図示の目的のみであり、本開示の範囲を限定する意図ではないことを理解されたい。
【００１０】
本開示は、発明の詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示の原理に従う例示的な無線周波数(RF)プラズマチャンバシステムの機能ブロック図である。
【図２】図２は、本開示の原理に従うRF生成モジュールの機能ブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示の原理に従う様々なパルス波形を有する出力を図示する図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示の原理に従う様々なパルス波形を有する出力を図示する図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本開示の原理に従う様々なパルス波形を有する出力を図示する図である。
【図４】図４は、本開示の原理に従うパルス整形モジュールの機能ブロック図である。
【図５】図５は、本開示の原理に従う周波数状態制御モジュールおよび電力状態制御モジュールの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
RF生成器によって生成されるパルスは、個々にチューニングされても、またはされなくてもよい。例えば、パルスのHigh側だけがチューニングされてもよく、またはパルスのどの部分もチューニングされなくてもよい。その結果、チューニングが遅くなることがあり、パルスが変化する前に目標を達成できずに、インピーダンスマッチングまたはパルスレートのどちらかを制限するか、または非常に高速なチューニングを必要とすることがある。
【００１３】
本開示に従うRF生成モジュールは、パルス化されたプラズマによって引き起こされる複数の異なる負荷に対する反射電力をパルス化するとともに最小化しながら複数の異なる電力レベルに対する反射電力を最小化し、突然の電力遷移によって引き起こされる振動(oscillation)を削減し、伝達されるエネルギーに対する制御を増大させる。例えば、RF生成モジュールは、1つまたは複数の電力制御モジュールと1つまたは複数の周波数制御モジュールとを実装する。電力制御モジュールおよび周波数制御モジュールは、特定の処理によって要求される個別の状態の数を制御する。電力制御モジュールおよび周波数制御モジュールは、第1の状態および第2の状態の間でRF生成モジュールのRF出力信号を遷移する（例えば、RFパルスを生成する）。しかし、第1の状態および第2の状態の間の瞬時の遷移を制御する代わりに、電力および周波数が段階的な方法で(step-wise fashion)（すなわち、複数の電力設定点および周波数設定点のそれぞれに対して）第1の状態および第2の状態の間の、ならびに/または第2の状態から第1の状態への遷移するように制御される。
【００１４】
例えば、RF生成器モジュールは、第1の状態から第2の状態への遷移に対する電力設定点（例えば、PDEL(0)，PDEL(1)，…，PDEL(n)）の間をパルス化してもよい。同様に、RF生成器モジュールは各電力設定点間（例えば、f(0)，f(1)，…，f(n))に対して異なるRF周波数設定点を維持する。パルス変化が発生すると、RF電力とRF周波数との両方が第1の期間に対して電力設定点および周波数設定点の範囲の間で徐々に変化する。この方法において、RF生成器モジュールは、単に矩形波パルスを生成する代わりに様々な所望のエッジ波形に従ってRFパルスのエッジを整形する。例でしかないが、RFパルスのエッジは、所望の電力レベル、電圧、もしくは電流、または任意の他の適切な入力に基づいて整形されてもよい。
【００１５】
ここで図１を参照すれば、例示的な無線周波数(RF)プラズマチャンバシステム100の例示的な実装の機能ブロック図が提示される。図１はデュアルチャネルRFプラズマチャンバシステムを図示するが、本開示の原理は2つまたはそれ以上のチャネルを含むRF生成器システムに適用される。
【００１６】
RF生成器モジュール102(例えば、RF生成器)は、交流(AC)入力電力を受け取り、AC入力電力を使用してRF出力を生成する。例でしかないが、AC入力電力は、ほぼ480ボルトAC(VAC)の三相AC電力または他の適切な電圧であってもよい。単なる議論の目的でしかないが、RF生成器モジュール102は、以降2つのRF出力を生成するものとして議論される（すなわち、RF生成器モジュール102はデュアルチャネルRF生成器モジュールとして説明される）。しかしながら、RF生成器モジュール102はより多くの数のRF出力を生成してもよく、または単一のRF出力のみを生成してもよい。例でしかないが、RF生成器モジュール102は、プラズマチャンバ106のような、1つまたは複数のプラズマチャンバに実装されたプラズマ電極あたり1つのRF出力を生成してもよい。
【００１７】
マッチングモジュール110はRF出力を受け取り、プラズマチャンバ106にRF出力を供給する前に各RF出力をインピーダンスマッチングする。RF生成器モジュール102は、マッチングモジュール110を制御してもよい。より具体的には、RF生成器モジュール102は、マッチングモジュール110がインピーダンスマッチングを実行する程度を制御してもよい。
【００１８】
マッチングモジュール110は、プラズマチャンバ106内で、実装されたRF出力をプラズマ電極にそれぞれ印加する。プラズマ電極へのRF出力の印加は、例えば、薄膜堆積(thin film deposition)システム、薄膜エッチングシステム、および他の適切なシステムにおいて実行されてもよい。
【００１９】
RF生成器モジュール102は、出力制御モジュール140、ユーザインターフェースモジュール144、共通加振(common excitation(CEX))モジュール148、およびRF生成モジュール152を含んでもよい。RF生成器モジュール102はまた、センサモジュール156およびマッチング制御モジュール160も含んでもよい。
【００２０】
出力制御モジュール140は、RF生成モジュール152(Pセット)によって生成され、プラズマ電極に伝達されるRF出力に対する入力電力設定点を受け取る。入力電力設定点は、例えば、ユーザインターフェースモジュール144または他の適切なソースによって提供されてもよい。他の適切な入力電力設定点のソースは、例えば、ユニバーサル標準(US)232接続を介して、イーサネット（登録商標）接続を介して、無線接続を介して、またはフロント入力パネルを介して提供される診断(diagnostic)またはユーザ入力を含んでもよい。外部ソース（図示せず）は、出力制御モジュール140によって使用されてもよいRF信号(CEX In)を入力してもよい。RF信号は、CEXモジュール148(CEX Out)による入力または出力のために出力されるか、または利用可能にされてもよい。例でしかないが、RF信号は1つまたは複数の他のプラズマチャンバ(図示せず)のためのRF出力を生成する1つまたは複数の他のRF生成器モジュールに出力されてもよい。
【００２１】
センサモジュール156は、RF生成モジュール152によって生成されるRF出力の電圧および電流を測定してもよい。センサモジュール156は、電圧および電流をそれぞれ示す信号を出力制御モジュール140に提供してもよい。例でしかないが、センサモジュール156は、方向性カプラもしくはVIプローブ、または他の適切な種類のセンサを含んでもよい。他の実装において、センサモジュール156はRF出力に関連付けられた第1および第2の順方向および逆方向電力を示す信号を出力してもよい。順方向電力はRF生成器モジュール152を離れる電力量と称されてもよい。逆方向電力は、RF生成器モジュール152に反射して戻ってくる電力量と称されてもよい。センサモジュール156の出力は、フィードバック信号と称されてもよい。フィードバック信号は、デジタル信号またはアナログ信号であってもよい。
【００２２】
センサモジュール156からのフィードバック信号に基づいて、出力制御モジュール140は、RF出力に対する順方向電力を決定してもよい。出力制御モジュール140はまた、センサモジュール156によって出力されたフィードバック信号に基づいて、反射係数を決定してもよい。
【００２３】
出力制御モジュール140は、第1および第2の順方向電力ならびに第1および第2の反射係数のそれぞれに基づくフィードバックアプローチを使用して、第1および第2のRF出力の生成を制御する。より具体的には、出力制御モジュール140は、1つまたは複数のレール電圧 設定点および/または1つまたは複数のドライバ制御信号をRF生成モジュール152に供給する。RF生成モジュール152は、レール電圧設定点に基づいて1つまたは複数のレール電圧（すなわち、RF生成モジュール152から出力され、パワーアンプへ出力される電圧）を制御し、ドライバ制御信号に基づいてパワーアンプの駆動を制御する。
【００２４】
RF生成モジュール152は、本開示の原理に従うRFパルスエッジ整形を実装する。例えば、RF生成モジュール152は、限定はしないが、レール電圧設定点ならびにドライバ制御信号、パルスパタン、様々なパルスソースの出力および/またはいつ第1のパルス状態および第2のパルス状態の間を遷移するかの指示を含む1つまたは複数の入力を受信してもよい。RF生成モジュール152は、複数の入力電力設定点および周波数設定点を受け取る（および/または生成する）。RF生成モジュール152は、例でしかないが、1つまたは複数の入力（例えば、いつ第1のパルス状態および第2のパルス状態の間を遷移するかの指示）、入力電力設定点、および周波数設定点に従って、出力を生成する。
【００２５】
図２、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃを参照すれば、例示的なRF生成モジュール200は、集合的にパルス208と称される、パルス208-1、208-2、208-3のようなパルスを含む出力204を生成する。RF生成モジュール200は、第1の状態（例えば、状態0）から第2の状態（例えば、状態1）へ、および第2の状態から第1の状態へパルス208を遷移する。パルス208は、第1の状態および第2の状態の間の1つまたは複数の中間状態（例えば、状態n）を含んでもよい。第1の状態は、第1の入力電力設定点（例えば、PDEL(0)）および対応する第1の周波数設定点（例えば、f(0)）に対応してもよい。逆に、第2の状態は、第2の入力電力設定点（例えば、PDEL(1)）および対応する第2の周波数設定点（例えば、f(1)）に対応してもよい。
【００２６】
第1の状態および第2の状態の間の第1の遷移期間212にわたって、入力電力設定点は、PDEL(0)からPDEL(1)に（例えば、段階的に）調整されてもよい。例えば、入力電力設定点は、第1の遷移期間212にわたってインクリメンタルオフセット（すなわち、PDEL(0)とPDEL(1)との間の複数の中間設定点）に従って調整されてもよい。同様に、周波数設定点は、第1の遷移期間212にわたって複数の中間設定点を通じてf(0)からf(1)へ段階的に調整されてもよい。逆に、入力電力設定点および周波数設定点は、第2の遷移期間216にわたって複数の中間設定点を通じてPDEL(1)からPDEL(0)へ、およびf(1)からf(0)へ、それぞれ調整されてもよい。第1の遷移期間212および216は同じであってもまたは異なっていてもよく、異なるパルスの種類に対して同じであってもまたは異なっていてもよい。
【００２７】
本方法における入力電力設定点および周波数設定点のインクリメンタルな調整は、RF生成モジュール200がパルス208のエッジを整形することを可能にする。例えば、パルス208-1は、指数形(exponential)パルスエッジを有するように制御される。パルス208-2は、線形(linear)パルスエッジを有するように制御される。パルス208-3は、なまり(rounded)パルスエッジを有するように制御される。様々な他のパルスエッジ整形がRF生成モジュール200を用いて制御されてもよい。例でしかないが、入力電力設定点および周波数設定点の調整は、パルス208の全体の幅を変化することなくパルス208のパルスエッジ整形（すなわち、勾配(ramp)）を変化させる。
【００２８】
パルスパタン制御モジュール220は、出力204に対する所望のパルス周波数（例えば、全体のパルス周波数）および例えば所望のパルスパタンに対応するデューティサイクルを決定する。所望のパルス周波数およびデューティサイクルは、いつ第1の状態から第2の状態へ、および第2の状態から第1の状態へ遷移するかの指示を提供する。パルスパタン制御モジュール220は、マスタパルスソースモジュール224、1つまたは複数のスレーブパルスソースモジュール228、および/または他のパルスソースモジュール232と通信してもよい。例でしかないが、パルスパタン制御モジュール220およびパルスソースモジュール224、228、および232は、出力制御モジュール140から受信された入力に部分的に従って動作してもよい。
【００２９】
パルス状態制御モジュール236は、第1の状態および第2の状態における出力204の所望の振幅を示す出力と、いつ第1の状態と第2の状態との間を遷移するかの指示とを生成する。電力制御モジュール240は、パルス状態制御モジュール236からの出力と、電力設定点モジュール244からの入力電力設定点を示す1つまたは複数の信号とを受信する。例でしかないが、電力設定点モジュール244は所定の入力電力設定点を記憶してもよく、および/またはユーザ選択された入力電力設定点を受け取るためのユーザインターフェースを実装してもよい。電力制御モジュール240はまた、例でしかないが、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃに示されるパルスのうちの1つに対応する（例えば、パルス状態制御モジュール236からの）所望のパルス波形の指示を受け取ってもよい。所望のパルス波形は、電力設定点モジュール244から受け取られた入力電力設定点を決定してもよい。
【００３０】
電力制御モジュール240は、入力電力設定点の指示を、例えば所望の振幅および所望のパルス波形に基づいて、周波数制御モジュール248およびパルス整形モジュール252と通信する。例でしかないが、電力制御モジュール240から通信される指示は、第1の状態に対応する電力設定点（例えば、PDEL(0)）、第2の状態に対応する電力設定点（例えば、PDEL(1)）、および第1の状態および第2の状態の間の各中間設定点のインクリメンタルオフセットに対応するステップサイズを含んでもよい。
【００３１】
逆に、周波数制御モジュール248は、入力電力設定点に対応する周波数設定点を決定してもよい。または、周波数制御モジュール248は、様々な入力電力設定点に対応する所定の周波数設定点を記憶してもよい。周波数制御モジュール248は、周波数設定点の指示をパルス整形モジュール252と通信する。例でしかないが、周波数制御モジュール248から通信される指示は、第1の状態に対応する周波数設定点（例えば、f(0)）、第2の状態に対応する電力設定点（例えば、f(1)）、および、第1の状態および第2の状態の間の各中間設定点のインクリメンタルオフセットに対応するステップサイズを含んでもよい。パルス整形モジュール252は、パルス状態制御モジュール236、電力制御モジュール240、および周波数制御モジュール248の出力に基づく所望のタイプのパルスを有する出力204を生成する。
【００３２】
ここで図４を参照すれば、例示的なパルス整形モジュール300は、周波数状態制御モジュール304、電力状態制御モジュール308、および出力制御モジュール312を含む。周波数状態制御モジュール304は、例えば、第1の状態（状態0）周波数設定点、（例えば、第1の状態から第2の状態へ周波数を遷移するためのステップサイズを示す）第1の状態ステップサイズ、第2の状態（状態1）周波数設定点、および（例えば、第1の状態から第2の状態へ周波数を遷移するためのステップサイズを示す）第2の状態ステップサイズを示す、複数の入力信号316を受け取る。第1の状態ステップサイズについて説明したが、第1の状態および/または第2の状態はまた、例でしかないが、ステップ数、ステップ時間、および/または第1の状態から第2の状態へ周波数を遷移するための合計勾配時間に対応してもよい。入力信号316はまた、第1の状態および第2の状態の間を徐々に遷移するかどうか（すなわち、第1の状態および第2の状態の間で勾配を与える(ramp)かどうか）、または瞬間的に遷移するかどうかを示してもよい。周波数状態制御モジュール304はまた、第1の状態および第2の状態の間でいつ遷移するかを示すパルス信号320を受信する。周波数状態制御モジュール304は、入力信号316およびパルス信号320に基づいて周波数制御信号324を出力する。
【００３３】
電力状態制御モジュール308は、例えば、第1の状態（状態0）電力設定点、（例えば、第1の状態から第2の状態へ電力を遷移するためのステップサイズを示す）第1の状態ステップサイズ、第2の状態（状態1）電力設定点、および（例えば、第1の状態から第2の状態へ電力を遷移するためのステップサイズを示す）第2の状態ステップサイズを示す、複数の入力信号328を受信する。第1の状態ステップサイズについて説明したが、第1の状態および/または第2の状態は、例でしかないが、ステップ数、ステップ時間、および/または第1の状態から第2の状態へ電力を遷移するための合計勾配時間に対応してもよい。入力信号328はまた、第1の状態および第2の状態の間を徐々に遷移するかどうか（すなわち、第1の状態および第2の状態の間で勾配を与えるかどうか）、または瞬間的に遷移するかどうかを示してもよい。電力状態制御モジュール308はまた、第1の状態および第2の状態の間でいつ遷移するかを示すパルス信号320を受信してもよい。電力状態制御モジュール308は、入力信号328およびパルス信号320に基づいて電力制御信号332を出力する。
【００３４】
出力制御モジュール312は、周波数制御信号324および電力制御信号332を受信する。出力制御モジュール312は、周波数制御信号324および/または電力制御信号332に従って整形されたパルスを有する出力336を生成する。
【００３５】
ここで図５を参照すれば、例示的な周波数状態制御モジュール400および例示的な電力状態制御モジュール404がより詳細に図示される。周波数状態制御モジュール400は、状態0遷移モジュール408と、状態1遷移モジュール412と、マルチプレクサ416、420、および424と、論理ANDモジュール428および432とを含む。状態0遷移モジュール408は、状態0周波数設定点および状態0ステップサイズを受信し、状態0ステップサイズ（または、状態0ステップ数、ステップ時間、および/もしくは合計勾配時間）に従って、状態1周波数から状態0周波数へ遷移する。例えば、状態0遷移モジュール408は、状態0ステップサイズ（または状態0ステップ数、ステップ時間、および/もしくは合計勾配時間）を反復的に使用し、パルス信号336に応答して状態0周波数に遷移する。状態1周波数設定点から状態0周波数設定点への遷移が完了したとき、状態0遷移モジュール408は状態0周波数設定点を受け取るとともに状態0周波数設定点をクランプする。状態0遷移モジュール408は遷移周波数信号440を出力する。
【００３６】
状態1遷移モジュール412は状態1周波数設定点および状態1ステップサイズを受信するとともに、状態1ステップサイズ（または状態1ステップ数、ステップ時間、および/もしくは合計勾配時間）に従って、状態0周波数から状態1周波数へ遷移する。例えば、状態1遷移モジュール412は、状態1ステップサイズ（または状態1ステップ数、ステップ時間、および/もしくは合計勾配時間）を反復的に使用して、パルス信号336に応答して状態1周波数へ遷移する。状態0周波数設定点から状態1周波数設定点への遷移が完了したとき、状態1遷移モジュール412は状態1周波数設定点を受け取るとともに状態1周波数設定点をクランプする。状態1遷移モジュール412は遷移周波数信号444を出力する。
【００３７】
マルチプレクサ420は論理ANDモジュール432から受信した選択信号448に従って、遷移周波数信号440または状態0周波数設定点のいずれかを出力する。論理ANDモジュール432は、状態1からへ状態0へ勾配するかどうかを示す状態0勾配オン/オフ信号および阻止(holdoff)信号を受信する。例えば、阻止信号はパルスエッジ整形が1つまたは複数のシステムの他の条件に従って有効にされるかどうかを示してもよい。従って、状態0勾配オン/オフ信号がオフであるか、または、パルスエッジ整形が有効にされていないことを阻止信号が示している場合、マルチプレクサ420は遷移周波数信号440の代わりに状態0周波数設定点を出力する。
【００３８】
マルチプレクサ416は、論理ANDモジュール428から受信した選択信号452に従って遷移周波数信号444または状態1周波数設定点のいずれかを出力する。論理ANDモジュール428は状態0から状態1へ勾配するかどうかを示す状態1勾配オン/オフ信号および阻止信号を受信する。従って、状態1勾配オン/オフ信号がオフであるか、または、パルスエッジ整形が有効にされていないことを阻止信号が示している場合、マルチプレクサ416は遷移周波数信号444の代わりに状態1周波数設定点を出力する。マルチプレクサ424は、パルス信号336に基づいて、マルチプレクサ416によって選択された信号か、またはマルチプレクサ420によって出力された信号かのいずれかを出力し、従って、出力制御モジュール460に周波数制御信号456を出力する。
【００３９】
電力状態制御モジュール404は状態0遷移モジュール464と、状態1遷移モジュール468と、マルチプレクサ472、476、および480と、論理ANDモジュール484および488とを含む。状態0遷移モジュール464は状態0電力設定点および状態1ステップサイズを受信し、状態1ステップサイズに従って状態0電力と状態1電力との間を遷移する。例えば、状態0遷移モジュール464は、状態1ステップサイズを状態の電力に反復的に加えて、パルス信号336に応答して状態1電力に遷移する。状態0電力設定点から状態1電力設定点への遷移が完了したとき、状態0遷移モジュール464は状態1電力設定点を受け取るとともに状態1電力設定点にクランプする。状態0遷移モジュール464は第1の遷移電力信号492を出力する。
【００４０】
状態1遷移モジュール468は状態1電力設定点および状態0ステップサイズを受信し、状態0ステップサイズに従って状態1電力と状態0電力との間を遷移する。例えば、状態1遷移モジュール468は、状態0ステップサイズを状態1電力に反復的に加えて、パルス信号336に応答して状態0電力に遷移する。状態1電力設定点から状態0電力設定点への遷移が完了したとき、状態1遷移モジュール468は状態0電力設定点を受け取るとともに、状態0電力設定点にクランプする。状態1遷移モジュール468は第2の遷移電力信号496を出力する。
【００４１】
マルチプレクサ476は、論理ANDモジュール488から受信した選択信号500に従って遷移電力信号492または状態0電力設定点のいずれかを出力する。論理ANDモジュール488は、状態1と状態0との間で勾配するかどうかを示す立下り勾配オン/オフ信号および阻止信号を受信する。従って、立下り勾配オン/オフ信号がオフであるか、またはパルスエッジ整形が有効にされていないことを阻止信号が示す場合、マルチプレクサ476は、遷移電力信号492の代わりに状態0電力設定点を出力する。
【００４２】
マルチプレクサ472は、論理ANDモジュール484から受信した選択信号504に従って遷移電力信号496または状態1電力設定点のいずれかを出力する。論理ANDモジュール484は、状態0と状態1との間で勾配するかどうかを示す立上がり勾配オン/オフ信号および阻止信号を受信する。従って、立上がり勾配オン/オフ信号がオフであるか、またはパルスエッジ整形が有効にされていないことを阻止信号が示す場合、マルチプレクサ472は遷移電力信号496の代わりに状態1電力設定点を出力する。マルチプレクサ480は、パルス信号336に基づいて、マルチプレクサ472によって選択された信号またはマルチプレクサ476によって選択された信号のいずれかを出力し、従って電力制御信号508を出力制御モジュール460に出力する。出力制御モジュール460は周波数制御信号456および電力制御信号508に従って整形されたパルスを有する出力512を生成する。
【００４３】
上述の説明は本質的に単に例示的なものであり、本開示、その適用、および使用を限定することを意図したものでは全くない。本開示の広範囲の教示は多様な形式で実施することが可能である。従って、本開示が特定の例を含んでいるとはいえ、他の変形が図面、明細書および添付の特許請求の範囲の理解により明らかになるであろうことから、本開示の真の範囲が限定されるべきものではない。明確性の目的のため、同様の要素を識別するために同一の参照番号が図面において使用される。本明細書で使用する場合、「A、B、およびCの少なくとも1つ」とのフレーズは、非排他的な論理的ORを使用した論理的な「AまたはBまたはC」を意味するように解釈されるべきである。方法内の1つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく異なる順序で（または同時に）実行されてもよいことを理解されたい。
【００４４】
本明細書で使用する場合、モジュールという用語は、特定用途向け集積回路(ASIC)、電気回路、組み合わせ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、コードを実行するプロセッサ（共有、専用、またはグループ）、上述の機能を提供する他の適切なハードウェアコンポーネント、またはシステムオンチップのようなこれらのいくつかまたは全ての組み合わせの一部であるか、または含むように称されてもよい。モジュールという用語は、プロセッサによって実行されるコードを記憶するメモリ（共有、専用、またはグループ）を含んでもよい。
【００４５】
コードという用語は、本明細書で使用する場合、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはマイクロコードを含んでもよく、プログラム、ルーチン、関数、クラスおよび/またはオブジェクトと称されてもよい。共有という用語は、本明細書で使用する場合、複数のモジュールからのいくつかまたは全てのコードが単一（共有）のプロセッサを使用して実行されてもよいことを意味する。さらに、複数のモジュールからのいくつかまたは全てのコードが単一（共有）のメモリによって記憶されてもよい。グループという用語は、本明細書で使用する場合、単一のモジュールからのいくつかまたは全てのコードがプロセッサのグループを使用して実行されてもよいことを意味する。さらに、単一のモジュールからのいくつかまたは全てのコードがメモリのグループを使用して記憶されてもよい。
【００４６】
本明細書で説明される装置および方法は、1つまたは複数のプロセッサによって実行される1つまたは複数のコンピュータプログラムによって実装されてもよい。コンピュータプログラムは、非一時的有形コンピュータ可読媒体に記憶されるプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムは記憶されたデータを含んでもよい。非一時的有形コンピュータ可読媒体の非限定的な例は不揮発性メモリ、磁気ストレージ、および光ストレージである。
【符号の説明】
【００４７】
100  プラズマチャンバシステム
102  RF生成器モジュール
106  プラズマチャンバ
110  マッチングモジュール
140  出力制御モジュール
144  ユーザインターフェースモジュール
148  CEXモジュール
152  RF生成モジュール
156  センサモジュール
160  マッチング制御モジュール
200  RF生成モジュール
204  出力
208  パルス
208-1  パルス
208-2  パルス
208-3  パルス
212  第1の遷移期間
216  第2の遷移期間
220  パルスパタン制御モジュール
224  マスタパルスソースモジュール
228  スレーブパルスソースモジュール
232  他のパルスソースモジュール
236  パルス状態制御モジュール
240  電力制御モジュール
244  電力設定点モジュール
248  周波数制御モジュール
252  パルス整形モジュール
300  パルス整形モジュール
304  周波数状態制御モジュール
308  電力状態制御モジュール
312  出力制御モジュール
316  入力信号
320  パルス信号
324  周波数制御信号
328  入力信号
332  電力制御信号
336  パルス信号
400  周波数状態制御モジュール
404  電力状態制御モジュール
408  状態0遷移モジュール
412  状態1遷移モジュール
416  マルチプレクサ
420  マルチプレクサ
424  マルチプレクサ
428  ANDモジュール
432  ANDモジュール
440  遷移周波数信号
444  遷移周波数信号
448  選択信号
452  選択信号
456  周波数制御信号
460  出力制御モジュール
464  状態0遷移モジュール
468  状態1遷移モジュール
472  マルチプレクサ
476  マルチプレクサ
480  マルチプレクサ
484  ANDモジュール
488  ANDモジュール
492  遷移電力信号
496  第2の遷移電力信号
【図１】
2016503558.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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