KR20200100643A

KR20200100643A - 플라즈마 프로세싱 시스템에서 변조 공급기들의 개선된 적용

Info

Publication number: KR20200100643A
Application number: KR1020207017361A
Authority: KR
Inventors: 질 기디언 밴; 케빈 페어베어른; 데니스 쇼
Original assignee: 에이이에스 글로벌 홀딩스 피티이 리미티드
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2020-08-26
Also published as: US10811229B2; US20190157042A1; US20190172685A1; TW201923820A; US11264209B2; JP2024180562A; US20210074513A1; CN111788654B; US10811228B2; EP3711082A4; WO2019099937A1; JP2021503702A; CN111788654A; US20190157041A1; TWI767088B; US10811227B2; EP3711082A1

Abstract

플라즈마 프로세싱 시스템 및 방법이 개시된다. 시스템은 플라즈마 특성들을 변조하는 적어도 하나의 변조 공급기를 포함할 수도 있으며, 여기서 플라즈마 특성들의 변조는 반복 주기 (T) 를 갖는다. 동기화 모듈은 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하도록 구성된다. 파형 통신 모듈은 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스들의 동기화를 가능하게 하기 위해 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 특징화된 파형을 통신한다. 특징화된 파형은 플라즈마의 변조에 관한 정보 또는 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형에 관한 정보를 포함할 수도 있다.

Description

플라즈마 프로세싱 시스템에서 변조 공급기들의 개선된 적용

35 USC §119 하의 우선권 주장

본 특허 출원은 2017 년 11 월 17 일 출원된 "IMPROVED APPLICATION OF AN EV SOURCE IN PLASMA PROCESSING EQUIPMENT" 라는 명칭의 가출원 제 62/588,255 호에 대해 우선권을 주장하며, 본 출원의 양수인에게 양도되고 본 명세서에 참조로 명백히 포함된다.

기술분야

본 개시는 일반적으로 플라즈마 프로세싱에 관한 것이다. 특히, 그러나 비제한적으로, 본 개시는 플라즈마 프로세싱 시스템에 커플링된 장비의 연동 (interoperation) 에 관한 것이다.

에칭 및 성막 (depostion) 을 위한 플라즈마 프로세싱 시스템은 수십 년 동안 활용되어 왔지만, 프로세싱 기법 및 장비 기법의 발전은 계속해서 점점 더 복잡한 시스템을 생성하고 있다. 동시에, 워크피스 (workpiece) 로 생성된 구조의 치수 감소는 플라즈마 프로세싱 장비의 점점 더 정밀한 제어 및 연동을 필요로 한다. 현재의 제어 방법론 및 연관된 시스템은 오늘날과 미래의 복잡한 시스템과 연관되는 몇 가지 쟁점들을 해결할 수 없다; 따라서, 이질적이지만, 상호의존적인, 플라즈마 프로세싱 장비에 대해 새롭고 개선된 제어에 대한 필요성이 있다.

일 양태에 따라, 플라즈마 프로세싱 시스템은 플라즈마 특성들의 변조가 반복 주기 (T) 를 갖는, 플라즈마 특성들을 변조하는 적어도 하나의 변조 공급기를 포함한다. 플라즈마 프로세싱 시스템은 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에, T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하도록 구성된 동기화 모듈을 포함한다. 플라즈마 프로세싱 시스템은 또한, 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스들의 동기화를 가능하게 하기 위해 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 반복 주기 (T) 를 갖는 특징화된 파형의 특징들을 통신하도록 구성된 파형 통신 모듈을 포함하고,반복 주기 (T) 를 갖는 특징화된 파형은 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형에 관한 정보 또는 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.

다른 양태는 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법으로서 특징화될 수도 있다. 방법은 플라즈마 특성들의 변조가 반복 주기 (T) 를 갖는 변조 공급기로 플라즈마 특성들을 변조하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 파형 데이터세트를 생성하기 위해 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형 또는 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 반복 주기 (T) 를 갖는 파형을 특징화하는 단계를 포함한다. 파형 데이터세트는 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 전송되고, T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호는 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 전송된다.

또 다른 양태는 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스의 출력 파형에 대한 파형 데이터세트를 생성하도록 구성된 파형 특징화 모듈을 포함하는 플라즈마 프로세싱 제어 시스템으로서 특징화될 수도 있다. 파형 반복 모듈은 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스에 대한, 반복 주기 (T) 를 결정하기 위해 포함되고, 파형 통신 모듈은 설정된 파형 데이터세트를 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스 또는 장비의 다른 피스 중 적어도 하나에 통신하도록 구성된다. 플라즈마 프로세싱 시스템은 또한 파형 통신 모듈 및 동기화 모듈을 포함한다. 파형 통신 모듈은 파형 데이터세트를 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스 또는 장비의 다른 피스 중 적어도 하나에 통신하도록 구성되고, 동기화 모듈은 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스에 T 의 정수배인 동기화 펄스 반복 주기를 갖는 동기화 펄스를 전송하도록 구성된다.

도 1 은 플라즈마 특성들에 대한 제어를 달성하도록 설계된 플라즈마 프로세싱 시스템의 실시형태를 도시한다.
도 2 는 소스 생성기 또는 소스 생성기들보다는 오히려 원격 플라즈마 소스를 사용하여 플라즈마 특성들에 대한 제어를 달성하도록 설계된 플라즈마 프로세싱 시스템의 다른 실시형태를 도시한다.
도 3 은 원격 플라즈마 소스 및 통합된 바이어스 전력 전달 시스템을 사용하여 플라즈마 특성들에 대한 제어를 달성하도록 설계된 플라즈마 프로세싱 시스템의 또 다른 실시형태를 도시한다.
도 4 는 바이어스 공급기를 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템을 도시한다.
도 5 는 다중 바이어스 공급기들을 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템의 다른 구현을 도시한다.
도 6 은 예시적인 바이어스 공급기의 양태들을 도시하는 다이어그램이다.
도 7 은 바이어스 공급기로부터 출력된 전압 파형의 그래프; 대응하는 시스 (sheath) 전압의 그래프; 및 대응하는 스위치 타이밍 다이어그램을 포함한다.
도 8a 는 도 11 에 도시된 바이어스 공급기에 전압을 제공하기 위해 2 개의 전압 소스들을 사용하는 구현을 도시한다.
도 8b 는 도 11 에 도시된 바이어스 공급기에 전압을 제공하기 위해 2 개의 전압 소스들을 사용하는 다른 구현을 도시한다.
도 8c 는 도 11 에 도시된 바이어스 공급기에 전압을 제공하기 위해 2 개의 전압 소스들을 사용하는 또 다른 구현을 도시한다.
도 9a 는 도 11 에 도시된 바이어스 공급기에 전압을 제공하기 위해 3 개의 전압 소스들을 사용하는 구현을 도시한다.
도 9b 는 도 11 에 도시된 바이어스 공급기에 전압을 제공하기 위해 3 개의 전압 소스들을 사용하는 다른 구현을 도시한다.
도 9c 는 도 11 에 도시된 바이어스 공급기에 전압을 제공하기 위해 3 개의 전압 소스들을 사용하는 또 다른 구현을 도시한다.
도 10 은 동기화 제어 컴포넌트를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 11 은 동기화 제어 컴포넌트를 사용하여 순회될 수도 있는 방법이다.
도 12 는 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 다른 장비와 변조 공급기를 동기화시키는 양태들을 도시한다.
도 13 은 마스터 디바이스로부터 실행될 수도 있는 예시적인 방법을 도시하는 플로우챠트이다.
도 14 는 슬레이브 디바이스에 의해 실행될 수도 있는 예시적인 방법을 도시하는 플로우챠트이다.
도 15 는 본 명세서에 개시된 제어 양태들을 구현하기 위해 활용될 수도 있는 컴포넌트들을 도시하는 블록 다이어그램이다.

단어 "예시적인" 은 "예, 실례, 또는 예시로서 작용하는 것" 을 의미하는 것으로 본 명세서에서 사용된다. "예시적인" 으로서 본 명세서에 기재된 임의의 실시형태가 반드시 다른 실시형태들보다 바람직하거나 또는 유리한 것으로 해석될 필요는 없다.

예비적 주의: 다음의 도들의 플로우챠트 및 블록 다이어그램은 본 발명의 다양한 실시형태들에 따른 시스템, 방법, 및 컴퓨터 프로그램 제품의 가능한 구현들의 아키넥처, 기능성, 및 동작을 도시한다. 이와 관련하여, 이들 플로우챠트 또는 블록 다이어그램에서 일부 블록은 특정 논리 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수도 있다. 일부 대안의 구현들에서, 블록에서 언급된 기능들은 도들에서 언급된 순서를 벗어나서 발생할 수도 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 연속하여 나타낸 2 개의 블록들은, 실제로 실질적으로 동시에 실행될 수도 있거나, 또는 블록들이 때때로 수반된 기능성에 의존하여, 역 순서로 실행될 수도 있다. 플로우챠트 도시들 및/또는 블록 다이어그램들의 각 블록, 및 플로우챠트 도시들 및/또는 블록 다이어그램들에서의 블록들의 조합은, 특정 기능들 또는 액션들, 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 명령들의 조합들을 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 시스템들에 의해 구현될 수 있다.

다음의 개시는 일반적으로 웨이퍼 플라즈마 프로세싱을 언급하지만, 구현들은 플라즈마 챔버 내의 임의의 기판 프로세싱을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 기판 이외의 오브젝트들은 본 명세서에 개시된 시스템들, 방법들, 및 장치들을 사용하여 프로세싱될 수 있다. 즉, 본 개시는 물리적 또는 화학적 수단에 의한 표면 변화, 서브표면 변화, 성막, 또는 제거를 실시하기 위해 부기압 (sub-atmospheric) 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 임의의 오브젝트의 플라즈마 프로세싱에 적용된다.

본 개시는 US9287092, US9287086, US9435029, US9309594, US9767988, US9362089, US9105447, US9685297, US9210790 에 개시된 바와 같은 플라즈마 프로세싱 및 기판 바이어싱 기법들을 활용할 수도 있다. 이들 출원의 전부는 본 명세서에 참조로 통합된다. 그러나, 본 명세서에서 임의의 종래 공보 (또는 이로부터 도출된 정보), 또는 알려진 임의의 사안에 대한 언급은, 종래 공보 (또는 이로부터 도출된 정보) 또는 알려진 사안이 통상적이거나, 루틴하거나 또는 본 명세서가 관련되는 시도 분야에서 공통의 일반적인 지식의 부분을 형성하는 제안의 임의의 형태, 또는 승인 (acknowledgment) 또는 인정은 아니다.

본 개시의 목적을 위해, 소스 생성기는 에너지가 주로 플라즈마를 생성 및 유지하도록 지향되는 것인 반면, "바이어스 공급기" 는 주로 플라즈마로부터 이온 및 전자를 끌어당기기 위한 표면 포텐셜을 생성하도록 지향되는 것이다.

도 1 은 플라즈마 (102) 를 포함하는 플라즈마 챔버 (101) 에 직접 및 간접적으로 커플링된 장비의 많은 피스들을 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템의 실시형태를 나타낸다. 장비는 진공 핸들링 및 가스 전달 장비 (106), 바이어스 생성기 (108), 바이어스 매칭 네트워크 (110), 바이어스 측정 및 진단 (111), 소스 생성기 (112), 소스 매칭 네트워크 (113), 소스 측정 및 진단 (114), 측정 및 진단 (115), 및 시스템 제어기 (116) 를 포함한다. 도 1 의 실시형태, 및 본 명세서에 설명된 다른 실시형태들은, 플라즈마 프로세싱 시스템의 복잡성을 예시하며, 본 명세서에서 플라즈마 시스템의 도시는 플라즈마 챔버 (101) 에 커플링된 장비의 상호관계를 전달하는 것을 돕는다.

플라즈마 프로세싱 장비의 상호관계의 예는 변조 공급기들 (예를 들어, 소스 생성기들 (112), 바이어스 생성기들 (108) 및 본 명세서에서 추가로 논의되는 다른 변조 공급기들) 이 플라즈마 특성들 (및 그 제어) 에 미치는 영향이다. 보다 구체적으로, 변조 공급기들은 플라즈마 (102) 에 의해 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) 의 장비에 제시된 임피던스와 같은 플라즈마 특성들의 강한 변조를 야기할 수 있다. 플라즈마 변조는 또한 플라즈마 특성의 측정에 대한 앨리어싱 (aliasing) 을 야기할 수 있다. 플라즈마 특성의 변조 효과에 관한 부가 상세는 본 명세서에서 추가로 논의된다.

워크피스 (예를 들어, 웨이퍼)(103) 가 포함되는 플라즈마 챔버 (101) 를 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) (예를 들어, 성막 또는 에칭 시스템) 이 도 1 에 나타나 있다. 다수의 바이어스 전극들 (104) 은 바이어스 측정 및 진단 시스템 (111) 을 통해 다수의 바이어스 생성기들 (108) 이 연결되는 바이어스 매치 네트워크 (110) 에 연결된다. 바이어스 전극들 (104) 은 워크피스 (103) 를 제자리에 유지하기 위해 정전 척 내에 내장될 수도 있다. 이는 시스템에 고전압 DC 전력 공급기 (107) 의 통합을 수반할 수도 있다. 많은 애플리케이션들에서, 단일 바이어스 전극 (104) 이 사용되지만, 원하는 공간 제어를 달성하기 위해 많은 바이어스 전극들 (104) 의 활용이 사용될 수도 있다.

도 1 에 도시된 바이어스 생성기들 (108) 은 사인곡선 파형을 적용하는 더 낮은 주파수 (예를 들어, 400 kHz 내지 13.56 MHz) RF 생성기들일 수도 있다. 소스 측정 및 진단 시스템 (114) 및 소스 매칭 네트워크 (113) 를 통해 다수의 소스 생성기들 (112) 에 연결된 소스 전극들의 세트 (105) 가 또한 나타나 있다. 많은 애플리케이션들에서, 단일 소스 생성기 (112) 로부터의 전력은 하나 또는 다중 소스 전극들 (105) 에 연결된다. 소스 생성기들 (112) 은 고주파수 RF 생성기들 (예를 들어, 13.56 MHz 내지 120 MHz) 일 수도 있다. 진공 유지, 가스 전달 및 웨이퍼 핸들링 장비 (106) 는 시스템을 완성하기 위해 구현될 수도 있고 선택적으로 부가적인 측정 및 진단 장비 (115) 가 존재할 수도 있다 (예를 들어, 광학 분광학 장비).

도 1 의 실시형태에서 시스템 제어기 (116) 는 시스템 제어 버스 (117) 를 통해 전체 시스템을 제어한다. 시스템 제어 버스 (117) 는 또한 플라즈마 프로세싱 시스템의 장비로부터 정보를 수집하는데 사용될 수 있다. 시스템 제어 버스 (117) 에 부가하여, 예를 들어 소스 생성기 (112) 로부터 소스 매칭 네트워크 (113) 를 제어하거나 시스템 제어 버스 (117) 를 수반하지 않으면서 서브시스템들 사이에서 정보를 교환하는데 사용될 수 있는 전용 시스템 간 통신 (118) 이 있을 수도 있다. 또한 서브시스템들 사이에는 거의 실시간 통신 링크 (119) 가 있을 수도 있다. 이는 시스템 상에서 위상 록 차이 생성기들에 대해 레퍼런스 발진기의 형태를 취하여, 파형 동기화 신호들, 아크 검출 신호들을 제공할 수도 있다. 단일 소스 생성기 (112) 가 일반적이지만, 이온 에너지들의 분포에 대해 원하는 플라즈마 밀도 및 원하는 제어를 달성하기 위해 다중 소스 생성기들 (112) 및 다중 바이어스 생성기들 (108) 을 갖는 것이 또한 일반적이다. 소스 생성기들 (112) 및/또는 바이어스 생성기들 (108) 중 하나 이상은 플라즈마 특성들을 변조하고 변조 공급기로서 간주될 수 있다.

도 2 는 소스 생성기 (112) 가 원격 플라즈마 소스 (205) 로 대체되는 플라즈마 프로세싱 시스템 (200) 의 실시형태를 나타낸다. 당업자가 인식하게 될 바와 같이, 원격 플라즈마 소스 (205)는 여기 소스 (예를 들어, RF 생성기) 및 플라즈마 챔버 (101) 에 제공되는 플라즈마를 생성하도록 구성 및 배치된 플라즈마 생성 챔버를 포함할 수도 있다. 원격 플라즈마 소스 (205) 는 플라즈마 챔버 (101) 외부에 있지만, 원격 플라즈마 소스 (205) 는 플라즈마 챔버 (101) 와 연속적인 체적을 형성하도록 플라즈마 챔버 (101) 에 커플링될 수도 있다. 많은 실시형태들에서는 가능성이 없지만, 일부 실시형태들에서, 원격 플라즈마 소스 (205) 는 플라즈마 챔버 (101) 에서 플라즈마 (102) 의 플라즈마 특성들을 변조할 수도 있다. 그리고 원격 플라즈마 소스 (205) 가 플라즈마 (102) 의 플라즈마 특성들을 변조하는 경우, 원격 플라즈마 소스 (205) 및/또는 바이어스 생성기 (108) 중 하나 이상은 변조 공급기로서 간주될 수 있다.

도 3 은 다중 바이어스 생성기들이 통합된 바이어스 전력 전달 시스템 (308) 에 의해 대체되는 플라즈마 프로세싱 시스템의 다른 실시형태를 나타낸다. 이러한 통합은 예를 들어, 공통 DC 전력 공급기들, 예를 들어 RF 생성기들, 공통 제어기, 보조 전력 공급기들, 측정 시스템들 등을 사용하여 시스템 복잡성을 감소시키고 복제를 감소시킬 수 있지만, 플라즈마 챔버 (101) 로의 출력은 여전히 단일 또는 다중 RF 주파수 및/또는 DC 신호의 조합이다. 예를 들어, 소스 생성기 및 통합 바이어스 전력 전달 시스템을 사용하거나 통합된 소스 및 바이어스 전력 전달 시스템을 사용하는 것과 같은 많은 다른 변형들이 존재한다.

다음으로 도 4 를 참조하면, 이온 에너지의 분포에 대한 훨씬 더 엄격한 제어를 위해 (바이어스 생성기들 (108) 대신) 바이어스 공급기 (408) 를 활용하는 플라즈마 프로세싱 시스템의 또 다른 실시형태가 나타나 있다. 나타낸 바와 같이, 바이어스 공급기 (408) 는 수개의 상이한 전극들 (104) 에 주기적인 파형을 인가할 수도 있거나, 또는 별도의 바이어스 공급기 (408) 가 각각의 전극 (104) 에 커플링될 수도 있다 (도 4 에는 나타내지 않음). 도 5 에 나타낸 바와 같이, 다중 바이어스 공급기들 (508) 이 다중 생성기들 (109) 과 관련하여 활용될 수도 있다. 도 1 내지 도 5 을 참조하여 설명된 실시형태들은 상호 배타적이지 않으며 도시된 장비의 다양한 조합들이 채용될 수도 있음을 알아야 한다.

다음으로 도 6 을 참조하면, 바이어스 공급기들 (408, 508) 를 실현하는데 사용될 수도 있는 예시적인 바이어스 공급기 (608) 의 일반적인 표현이 나타나 있다. 나타낸 바와 같이, 바이어스 공급기 (608) 는 3 개의 전압들 (V1, V2 및 V3) 을 활용한다. 출력 (Vout) 은 Cchuck 을 통해 용량성 커플링되기 때문에, 일반적으로 Vout 의 DC 레벨을 제어할 필요가 없고 V1, V2 또는 V3 중 하나를 접지 (0V) 로 선택하여 3 개의 전압들이 2 개로 감소될 수 있다. 별도의 척킹 공급기 (107) 가 사용될 수도 있으므로 Vout 의 DC 레벨을 제어할 필요가 없다. 별도의 척킹 공급기가 사용되지 않는 경우, Vout 의 DC 레벨을 제어하기 위해 3 개의 모든 전압들이 제어될 수 있다. 명확성을 위해 나타내지는 않았지만, 2 개의 스위치들 (S1, S2) 은 하기에 개시되는 바와 같이, 스위치 제어기가 스위치들 (S1, S2) 를 개방 및 폐쇄하는 것을 가능하게 하기 위해 전기적 또는 광학적 연결을 통해 스위치 제어기에 의해 제어될 수도 있다. 도시된 스위치들 (S1, S2) 은 단일 극, 단일 스로우 (throw) 스위치들에 의해 실현될 수도 있고, 비제한적인 예로서, 스위치들 (S1, S2) 은 실리콘 카바이드 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 (SiC MOSFET) 에 의해 실현될 수도 있다.

이러한 구현에서, 전압들 (V1, V2 및 V3) 은 DC-소스형 전압들일 수도 있다. 나타낸 바와 같이, 제 1 스위치 (S1) 는 제 1 전압 (V1) 을 유도성 엘리먼트를 통해 스위칭가능하게 출력 (Vout) 에 연결하도록 배치되고, 제 2 스위치 (S2) 는 제 2 전압 (V2) 을 유도성 엘리먼트를 통해 스위칭가능하게 출력 (Vout) 에 연결하도록 배치된다. 이러한 구현에서, 2 개의 스위치들은 공통 노드 (670) 에 연결되고, 공통 유도성 엘리먼트 (L1) 는 공통 노드와 출력 노드 (Vout) 사이에 배치된다. 유도성 엘리먼트들의 다른 배열들이 가능하다. 예를 들어, 하나의 유도성 엘리먼트는 S1 을 Vout 에 연결하고 다른 하나의 유도성 엘리먼트는 S2 를 Vout 에 연결하는 2 개의 별도의 유도성 엘리먼트들이 있을 수도 있다. 다른 예에서, 하나의 유도성 엘리먼트는 S1 을 S2 에 연결하고 다른 유도성 엘리먼트는 S1 또는 S2 를 Vout 에 연결할 수도 있다.

도 6 을 참조하면서 동시에 도 7 에 대해 참조가 이루어지며, 도 7 은 1) Vout 에서 출력되는 바이어스 공급기 (608) 의 전압 파형; 2) 대응 시스 전압; 및 3) 스위치들 (S1 및 S2) 의 대응 스위치 포지션들을 도시한다. 동작에 있어서, 제 1 스위치 (S1) 는 전압 파형 (전압 V0 과 Va 사이) 의 제 1 부분 (760) 을 따라 출력 노드 (Vout) 에서의 전압의 레벨을 제 1 전압 레벨 (Va) 로 증가시키기 위해 순간적으로 폐쇄된다. 레벨 (Va) 은 파형의 제 2 부분 (762) 을 따라 유지된다. 그 후, 제 2 스위치 (S2) 는 파형의 제 3 부분 (764) 을 따라, 출력 노드 (Vout) 에서 전압 파형의 레벨을 제 2 전압 레벨 (Vb) 로 감소시키기 위해 순간적으로 폐쇄된다. S1 및 S2 는 짧은 시간 주기을 제외하고는 개방되어 있음을 유의한다. 나타낸 바와 같이, 제 3 부분 (764) 을 따른 음의 전압 스윙은 시스 전압 (Vsheath) 에 영향을 미치며; 따라서, Va-Vb 의 크기는 시스 전압에 영향을 미치도록 제어될 수도 있다.

이 실시형태에서, 제 3 전압 (V3) 은 전압 파형의 제 4 부분 (766) 을 따라 출력 노드에서 전압의 레벨을 더욱 감소시키기 위해 제 2 유도성 엘리먼트 (L2) 를 통해 출력 노드 (Vout) 에 인가된다. 도 7 에 나타낸 바와 같이, 제 4 부분 (766) 을 따른 음의 전압 램프는 기판에 영향을 주는 이온들을 보상함으로써 시스 전압을 유지하도록 확립될 수도 있다.

따라서, S1 은 제 1 유도성 엘리먼트 (L1) 를 통해 제 1 전압 (V1) 을 출력 (Vout) 에 순간적으로 연결한 후 분리하고, 소정의 시간 주기 후, S2 는 제 1 유도성 엘리먼트 (L1) 를 통해 제 2 전압 (예를 들어, 접지) 을 출력에 연결한 후 분리한다. 제 3 전압 (V3) 은 제 2 유도성 엘리먼트 (L2) 를 통해 출력 (Vout) 에 커플링된다. 이러한 구현에서, 제 1 전압 (V1) 은 제 3 전압 (V3) 보다 더 높을 수도 있고, 출력 (Vout) 으로의 제 1 전압 (V1) 의 순간적인 연결 및 분리는 출력 (Vout) 의 전압이 전압 파형의 제 1 부분 (760) 을 따라 제 1 전압 레벨 (Va) 로 증가하게 하며, 제 1 전압 레벨 (Va) 은 파형 (762) 의 제 2 부분을 따라 유지된다. 제 1 전압 레벨 (Va) 은 제 1 전압 (V1) 위에 있을 수도 있고, 제 2 전압 (V2)(예를 들어, 접지) 은 제 1 전압 레벨 (Va) 미만일 수도 있다. 제 2 전압 (V2) 의 순간적인 연결 및 분리는, 출력 (Vout) 의 전압이 제 3 부분 (764) 에서 제 2 전압 (V2)(예를 들어, 접지) 아래에 있는 제 2 전압 레벨 (Vb) 로 감소되게 한다.

예로서, V1 은 -2000 VDC 일 수도 있고; V2 는 접지될 수도 있고; V3 은 -5000 VDC 일 수도 있고; V0 은 -7000 VDC 일 수도 있고; Vb 는 -3000 VDC 일 수도 있으며; Va 는 3000 VDC 일 수도 있다. 그러나, 이들 전압은 도 6 및 도 7 을 참조하여 설명된 전압의 상대적인 크기 및 극성들에 대한 컨텍스트를 제공하기 위해 단지 예시적일 뿐이다.

다음으로 도 8a 내지 도 8c 를 참조하면, 도 6 에 도시된 전압들 (V1, V2 및 V3) 을 제공하기 위해 가능한 2 개의 DC 전압 소스들의 배열들이 나타나 있다. 도 8a 에서, V2 는 접지되고 2 개의 DC 전압 소스들 사이에서 공통 노드를 형성한다. 도 8b 에서, V1 은 접지되고 V2 는 DC 전압 소스들 사이에서 공통 노드를 형성한다. 그리고 도 8c 에서, V1 은 접지되고 2 개의 DC 전압 소스들의 각 사이에서 공통 노드를 형성한다.

일부 실시형태에서, 도 9a, 9b 및 9c 에 나타낸 바와 같이, 3 개의 전압 소스들이 3 개의 전압들 (V1, V2 및 V3) 을 인가하기 위해 활용될 수도 있다. 도 9a 에 나타낸 바와 같이, 3 개의 DC 전압 소스들의 각각은 접지에 커플링될 수도 있고, 3 개의 DC 전압들의 각각은 V1, V2, V3 중 대응하는 하나를 제공한다. 도 9b 에서 DC 전압 소스들 중 하나는 접지되고 3 개의 DC 전압 소스들은 직렬로 배열된다. 도 9c 에서, DC 전압 소스들 중 하나는 접지와 V2 사이에 배치되고, DC 전압 소스들의 각각은 V2 에 커플링된다.

도 6 에 도시된 바이어스 공급기 (608) 는 단지 도 7 에 나타낸 바와 같이 Vout 에서 출력을 생성할 수도 있는 바이어스 공급기 (608) 의 예일 뿐이다. 다른 변형들이 나타나 있고 본 명세서에서 앞서 언급된 참조로 통합된 특허들이 설명된다. 또한 참조로 통합된 특허들에는 이온 에너지들의 원하는 분포를 달성하기 위해 그리고 바이어스 공급기에 의해 플라즈마 챔버에 인가된 평균 전력을 제어하기 위해 (Vout 에서) 기본 소스 파형에 인가될 수도 있는 상이한 변조 스킴들이 개시된다.

하나의 변조 스킴은 플라즈마 챔버 (101) 에서 워크피스 (103) 에 충격을 주는 이온들의 원하는 이온 에너지를 유발하기 위해 전압 파형의 제 3 부분 (764) 을 변조하는 것을 포함한다. 예를 들어, 바이어스 공급기 (408, 508, 608) 는 2 이상의 레벨들 사이에서 전압 파형의 제 3 부분 (764) 의 크기를 교번시켜 2 이상의 레벨들 사이의 플라즈마에서 워크피스 (103) 의 교번 표면 포텐셜을 유발할 수도 있다. 다른 예로서, 전압 파형의 제 4 부분 (766) 의 기울기는 (워크피스 (103) 에 충격을 주는 이온 전류를 보상하기 위해) 전극 (104) 에 제공되는 전류의 레벨을 변경하여 (예를 들어, 중심 이온 에너지 주위에서) 이온 에너지의 원하는 확산을 달성하도록 조정될 수도 있다. 많은 플라즈마 프로세싱 시스템들에서 바이어스 생성기로서 바이어스 공급기들 (408, 508, 608) 의 성공적인 사용은 신중한 시스템 설계를 필요로 한다.

시스템 동기화 및 통신

소스 생성기들 (112), 바이어스 생성기들 (108), 원격 플라즈마 소스들 (205) 및 바이어스 공급기들 (408, 508, 608) 과 같은 변조 공급기들은 플라즈마 특성들의 강한 변조를 야기할 수도 있다. 플라즈마 특성의 예는 제한없이 플라즈마, 플라즈마 밀도, 시스 커패시턴스, 및 플라즈마 (102) 에서의 워크피스 (103) 의 표면 포텐셜에 의해 제시된 임피던스를 포함한다. 위에 논의된 바와 같이, 바이어스 공급기들 (408, 508, 608) 에 의해 인가된 전압 및/또는 전류의 변조는 플라즈마 특성을 변조하는 하나의 잠재적 원인이다.

소스 생성기들 (112) 은 플라즈마 (102) 에 영향을 주는 전자기장을 변조함으로써 플라즈마 특성들을 또한 변조할 수도 있다. 특히, 소스 생성기들은 소스 생성기 (112) 에 의해 인가되는 전력 (예를 들어, RF 전력) 을 펄싱할 수도 있다. 게다가, 소스 생성기 (112) 에 의해 인가된 전력의 전압의 크기는 변경될 수도 있다. 하나 이상의 부가적인 소스 생성기들 (112) 의 추가는 부가적인 복잡성을 추가한다. 그리고 하나 이상의 바이어스 공급기들 (408, 508, 608) 은 소스 생성기 (112) 가 펄싱된 전력을 적용하고 있는 동안, 전압 (도 5 에 나타낸 Vout) 을 그리고 이에 따라 시스 전압을 변조할 수도 있음이 또한 고려된다. 따라서, 플라즈마 특성 (예를 들어, 플라즈마 밀도 및 이온 에너지) 에 대한 제어는 도전적이고, 플라즈마 특성에 대한 공간 제어는 특히 도전적이다.

위에 논의된 바와 같이, 원격 플라즈마 소스 (205) 는 소스 생성기 (112) 를 대체하거나 증강시킬 수도 있다. 그러나 원격 플라즈마 소스들 (205) 은 또한 플라즈마 챔버 (101) 에서 가스의 특성을 변조함으로써 플라즈마 특성을 변조하도록 구성되는 변조 공급기들일 수도 있다.

제어 도전들에 부가하여, 하나의 변조 공급기는 다른 변조 공급기의 동작에 (예를 들어, 불리한 방식으로) 영향을 미칠 수도 있다. 특정의 비제한적인 예로서, 바이어스 공급기들 (408, 508, 608) 은 플라즈마 변조를 초래하는 레벨에서 전력을 부여할 수도 있으며, 이는 결국 소스 생성기 (112) 에 제시된 부하 임피던스의 원치 않은 변화를 야기한다. 부가적으로, 강한 플라즈마 변조는 또한 플라즈마 특성의 측정에 대한 앨리어싱을 야기할 수 있다. 앨리어싱은 순방향 및 반사 전력의 정확한 측정을 방지할 수도 있고; 따라서, 오퍼레이터가 손상 전력 레벨을 검출하는 것을 방지하고 및/또는 소스 매칭 네트워크 (113) 또는 바이어스 매칭 네트워크 (110) 중 적어도 하나에 대한 적절한 제어를 방지한다.

플라즈마 시스템에 연결된 장비의 동기화는 플라즈마 변조의 악영향 (예를 들어, 손상 전력 및 앨리어싱) 을 완화시킬 수도 있으며, 결과적으로 동기화가 매우 요망된다. 그러나 플라즈마 변조의 복잡한 시간 변화 양태들 (예를 들어, 잠재적으로 많은 변조 공급기들로부터 야기됨) 은 동기화를 어렵게 할 수 있다.

도 10 을 참조하면, 플라즈마 (102) 를 변조하지 않는 변조 공급기들 및 다른 장비를 포함할 수도 있는 플라즈마 프로세싱 시스템의 구성 장비를 동기화시키도록 구성되는 동기화 제어기 (1016) 가 나타나 있다. 나타낸 바와 같이, 동기화 제어기 (1016) 는 사용자 인터페이스 (1050), 파형 특징화 모듈 (1052), 파형 반복 모듈 (1054), 파형 통신 모듈 (1056), 및 동기화 모듈 (1058) 을 포함한다.

동기화 제어기 (1016) 의 도시된 컴포넌트들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 및 하드웨어 또는 이들의 조합들에 의해 실현될 수도 있다. 동기화 제어기 (1016) 의 기능적 컴포넌트들은 플라즈마 프로세싱 시스템 주위에 분포되고 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결되는 장비에서 복제될 수도 있다. 그리고 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 동기화 제어기 (1016) 는 마스터 디바이스 또는 슬레이브 디바이스로서 구현될 수도 있다.

사용자 인터페이스 (1050) 는 오퍼레이터가 플라즈마 프로세싱 시스템과 상호작용하는 것을 가능하게 하여 오퍼레이터가 동기화의 양태들을 제어할 수도 있고 오퍼레이터가 장비 및 플라즈마 챔버 (101) 의 조건들에 관한 정보를 수신할 수도 있다. 사용자 인터페이스 (1050) 는 예를 들어 터치 스크린, 포인팅 디바이스 (예를 들어, 마우스), 디스플레이 및 키보드 중 하나 이상에 의해 실현될 수도 있다.

파형 특징화 모듈 (1052) 은 일반적으로 플라즈마 프로세싱 시스템의 파형 (예를 들어, 플라즈마의 변조의 파형 또는 출력된 (또는 출력되기를 바라는) 파형) 을 특징화하는 파형 데이터세트를 생성하도록 구성될 수도 있다. 파형 반복 모듈 (1054) 은 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스에 대한, 반복 주기 (T) 를 결정하도록 구성되고, 파형 통신 모듈 (1056) 은 파형 데이터세트를 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스 또는 장비의 다른 피스 중 적어도 하나에 통신하도록 구성된다. 동기화 모듈 (1058) 은 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 하나 이상의 피스들에 (T 의 정수배인) 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 펄스를 전송하도록 구성된다.

도 10 을 참조하면서, 동시에 도 11 에 대해 참조가 이루어지며, 도 11 은 플라즈마 프로세싱 시스템 및 동기화 제어기 (1016) 와 관련하여 순회될 수도 있는 방법을 도시하는 플로우챠트이다. 나타낸 바와 같이, 플라즈마 특성들은 변조가 반복 주기 (T) 를 갖는 변조 공급기로 변조된다 (블록 1100). 많은 실시형태들에서 T 는 변조 공급기의 사이클 주기가 아닌 - 플라즈마 변조의 반복 주기라는 것을 알아야 한다. 결과적으로, 변조 공급기는 플라즈마 특성들의 변조와는 상이한 반복 주기를 갖는 출력을 가질 수도 있다. 예를 들어, 변조 공급기는 200 마이크로초의 반복 주기를 가질 수도 있고 다른 변조 공급기는 500 마이크로초의 반복 주기를 가질 수도 있어서 플라즈마 (102) 가 1 밀리초 반복 주기 (T) 로 변조된다. 일부 실시형태들에서, T 는 플라즈마 프로세싱 시스템의 플라즈마 특성들을 변조하는 장비의 모든 피스들이 주기 (T) 로 주기적인 최단 시간 길이이다.

도 11 에 나타낸 바와 같이, 파형 특징화 모듈 (1052) 은 파형 데이터세트를 생성하기 위해 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형 또는 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 반복 주기 (T) 를 갖는 파형을 특징화할 수도 있다 (블록 1102).

도 12 를 간단히 참조하면, 바이어스 공급기 (408, 508, 608) 의 예시적인 출력 파형 (1201); 워크피스 (103) 의 표면에서 계산된 유효 전압에 대응하는 파형 (1203); 대응하는 동기화 신호 (1204); 및 파형 데이터세트 (1205) 형태의 파형에 관한 정보가 나타나 있다. 도 12 에서, 출력 파형 (1201) 은 기본 주기 (T)(1202) 를 갖는 (Vout) 에서 바이어스 공급기 (408, 508, 608) 의 실제 출력이다. 파형 (1203) 은 워크피스 (103) 의 표면에서 계산된 유효 전압 (예를 들어, 플라즈마 (102) 에 대한 워크피스 (103) 의 전압인 시스 전압) 이다. 또한 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 펄스 (1204)(동기화 신호 (1204) 로서 또한 지칭됨) 가 나타나 있다. 그리고 파형 (1203) 에 관한 정보를 포함하는 파형 데이터세트 (1205); 이에 따라, 특징화된 파형 (도 12 에 나타냄) 은 파형 (1203) 이다. 파형 (1203) 은 2 이상의 별개의 레벨들 (예를 들어, -500V 및 -1000V) 사이의 워크피스의 교번 표면 전위를 나타내지만, 이것은 단지 예일 뿐이며 필요한 것은 아니다. 대안으로, 특징화된 파형은 도 12 에서 바이어스 공급기 (408, 508, 608) 의 출력 파형 (1201) 인, 변조 공급기에 의해 생성된 출력 파형일 수도 있다. 또 다른 구현에서, 반복 주기 (T) 를 갖는 파형의 특징들은 플라즈마 밀도, 시스 커패시턴스, 시스 포텐셜 등과 같은 플라즈마 특성들의 특징들을 포함한다.

도 11 을 다시 참조하면, 파형 데이터세트 (1205) 는 파형 통신 모듈 (1056) 에 의해 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 전송되고 (블록 1104), 동기화 모듈 (1058) 은 플라즈마 시스템에 (T 의 정수배인) 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호 (1204) 를 전송한다 (블록 1106). 이 방법은 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스들의 동기화를 가능하게 하며, 여기서 특징화된 파형은 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형에 관한 정보 또는 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 파형 데이터세트는 (예를 들어, 장비의 수신-피스가 원하는 파형을 제공하도록 지시함으로써) 장비의 수신-피스를 제어하기 위해 장비의 수신-피스에 통신될 수도 있다. 또는 파형 데이터세트는 (예를 들어, 플라즈마의 변조에 관한 정보를 제공하거나 변조 공급기의 출력에 관한 정보를 제공하기 위해) 정보적일 수도 있다.

도 12 는 전극 (104) 에 근접한 영역에서 이온 에너지에 대한 제어를 가능하게 하는 파형으로 전력을 인가하는 변조 공급기의 특정 예를 도시하지만, 파형 특징화 (블록 1106) 는 일반적으로 플라즈마-관련 변조 (예를 들어, 플라즈마 밀도, 플라즈마 임피던스, 이온 플럭스 등) 의 양태들 또는 다른 장비에 의해 인가된 전력의 양태들에 적용가능하다. 예를 들어, 플라즈마 프로세싱 시스템에 커플링된 장비는 RF 및 DC 생성기들을 포함할 수도 있고, 일부 구현들에서, 생성기(들)은 플라즈마 프로세싱 시스템으로부터 전력을 흡수할 수 있다. 일부 실시형태들에서 하나 이상의 생성기들은 플라즈마 프로세싱 시스템으로부터 전력만을 흡수할 수 있는 부하인 것으로 또한 고려된다. 전력을 흡수할 수 있는 생성기들은, 예를 들어 챔버에서 정재파를 회피함으로써, 플라즈마 챔버에서 전자기장의 공간적 특성들을 제어하는데 유용하다.

소스 생성기들 (112) 의 하나 이상은 소스 생성기(들)(112) 의 출력의 특성을 (반복 주기 (T) 을 갖는) 특징화된 파형과 동기화시킬 수도 있다. 소스 생성기(들)(112) 의 출력의 특성은 전압, 전류, 전력, 주파수 또는 생성기 소스 임피던스 중 적어도 하나일 수도 있다. 그리고 소스 생성기(들)(112) 의 출력은, 예를 들어, (하나의 반복 주기 내에서) 펄스 전력 및 이에 후속하는 연속파 전력을 포함할 수도 있다. 그리고 파형 데이터세트는 반복 주기에 대한 전력의 하나 이상의 양태들 (예를 들어, 전압, 전류, 위상 등) 을 표시하는 시계열 값들을 포함할 수도 있다. 소스 생성기 (112) 는 예를 들어, 연속파 모드의 동작에서 소스 생성기 (112) 가 동작하고 있을 때와 비교하여 소스 생성기 (112) 가 펄싱하고 있는 동안 상이한 방식으로 음의 전압 스윙의 크기 (제 3 부분 (764)) 를 변조할 수도 있는 바이어스 공급기 (408, 508, 608) 에 의해 인가된 특정 파형과 펄싱을 동기화시킬 수도 있다. 이러한 사용 경우는 단지 예일 뿐이며, 다양한 다른 타입의 프로세싱 단계들이 플라즈마 프로세싱 장비의 피스들 사이의 동기화를 프롬프트할 수도 있다.

또한, 소스 생성기 (112) 는 반복 주기 (T) 를 갖는 특징화된 파형의 변화에 대해 소스 생성기 (112) 의 출력의 특성에서의 변화를 전진 또는 지연시킬 수도 있다. 위에 논의된 바와 같이, 일부 구현들에서 특징화된 파형은 플라즈마 특성들의 변조를 특징화할 수도 있다. 특징화된 파형은 또한 소스 생성기 (112) 또는 다른 변조 공급기의 파형을 (소스 생성기 (112) 가 어떻게 동작하도록 구성되는지에 의존하여) 특징화할 수도 있다.

플라즈마 프로세싱 시스템에 커플링된 (그리고 본 명세서에 개시된 바와 같이 동기화된) 장비는 분명히 변조 공급기들에 제한되지 않는다. 예를 들어, 데이터세트가 전송되는 (블록 1104) 장비의 적어도 하나의 피스는 플라즈마 프로세싱 시스템의 특성들을 측정하도록 구성되는 장비를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 측정들은 플라즈마 특성들, 상기 플라즈마 시스템으로 전달된 전력의 특성들, 또는 상기 플라즈마 시스템으로 전달된 가스의 특성들의 측정 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 추가적인 예로서, 특성들을 측정하도록 구성되는 장비는 소스 측정 및 진단 시스템 (114) 및 바이어스 측정 및 진단 시스템 (111) 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 당업자는 소스 측정 및 진단 시스템 (114) 및 바이어스 측정 및 진단 시스템 (111) 이 (플라즈마 특성으로서 플라즈마 임피던스를 측정하는데 사용될 수도 있는) 플라즈마 시스템에 전달된 전력의 특성들을 샘플링하고 분석하기 위해 하드웨어와 관련하여 하나 이상의 센서들 (예를 들어, 방향성 커플러들 및/또는 VI 센서들) 을 포함할 수도 있음을 알 것이다. 원격 플라즈마 소스 (205) 를 활용하는 플라즈마 프로세싱 시스템의 컨택스트에서, (예를 들어, 광학적 또는 다른 측정 기법들을 활용하여) 플라즈마 프로세싱 시스템에 전달된 가스의 특성들이 측정될 수도 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 플라즈마 변조는 플라즈마 특성의 측정 앨리어싱을 야기할 수 있으므로, 과도 값을 오도하는 것을 회피하기 위해 시간 윈도우 내로 (또는 변조가 로컬 최소치인 시간 윈도우 동안) 측정들을 동기화시키는 것이 유리하다.

동기화될 수도 있는 다른 장비는 매칭 네트워크들을 포함한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 네트워크는 특징화된 파형으로 임피던스를 표시하는 측정들을 동기화시킬 수도 있다. 측정들이 오도되지 않는 시간 윈도우 (예를 들어, 플라즈마에 인가된 전력 레벨에서 큰 변화가 없을 때) 와 측정들을 동기화시킴으로써, 매칭이 개선될 수도 있다. 임피던스 매칭 네트워크의 예들은 소스 매칭 네트워크 (113) 및 바이어스 매칭 네트워크 (110) 를 포함한다.

파형 데이터세트 (1205) 는 디지털 통신 링크를 통해 플라즈마 프로세싱 시스템에 커플링된 장비의 피스들 중 하나 이상으로 전송될 수도 있다 (블록 1104). 통신 링크는 시스템 제어 버스 (117) 를 포함할 수도 있으며, 이는 알려진 디지털 링크들 (예를 들어, 제한없이, 이더넷) 에 의해 실현될 수도 있다. 많은 구현들에서, 파형 데이터세트 (1205) 는 한 번 통신될 수도 있고, 그 후 동기화 펄스는 반복 방식으로 파형 데이터세트에 응답하여 동작하도록 장비의 각각의 피스를 프롬프트한다.

동기화 신호는 거의 실시간 통신 링크 (119) 를 통해 플라즈마 프로세싱 시스템에 커플링된 장비로 전송될 수도 있다 (블록 1106). 예로서, 거의 실시간 링크는 식별가능한 기본 펄스 ("틱" 으로서 또한 지칭됨) 를 단일 아날로그 출력에 제공하고, 필요한 경우, 업데이트 펄스들 (또한 "업데이트 틱" 으로서 지치됨) 은 기본 펄스들 사이에서 전송된다. 또한, 동기화 신호는 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시 뿐만 아니라 동기화 신호 반복 주기의 시작 이후의 시간 주기가 경과했다는 적어도 하나의 표시를 포함할 수도 있다.

동기화 신호 반복 주기의 시작은 제 1 지속기간으로 표시될 수도 있고, 동기화 신호 반복 주기의 시작 이후의 시간 주기가 경과했다는 표시는 제 1 지속기간과 상이한 제 2 지속기간의 펄스로 표시될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 지속기간은 제 2 지속기간보다 더 길 수도 있거나 그 반대일 수도 있다.

일부 실시형태들에서, 동기화 신호는 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시를 포함하고, 여기서 동기화 신호 반복 주기의 시작은 추가로 시각을 표시하기 위해 또는 새로운 파형이 시행되고 있는 것을 표시하기 위해 적어도 한번 수정된다.

도 13 및 도 14 를 참조하면, 장비의 마스터 피스에서 수행된 활동들 및 장비의 슬레이브 피스에서 수행된 활동들을 각각 도시하는 플로우챠트들이 나타나 있다. 도 13 에 나타낸 바와 같이, 장비의 마스터 피스에서, 플라즈마 프로세싱 장비에 대해 원하는 파형들에 대한 정보가 획득되고 (블록 1300), 기본 반복 주기가 결정된다 (블록 1302). 또한 정확도를 유지하도록 임의의 중간 동기화 펄스들이 필요한지 여부를 확립하기 위해 결정이 이루어진다 (블록 1304). 파형 데이터세트들이 생성되고 (블록 1306) 그 후 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비에 통신된다 (블록 1308). 또한, 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비에 동기화 펄스들이 제공된다 (블록 1310). 나타낸 바와 같이, 필요한 경우 중간 동기화 펄스들이 장비에 제공된다 (블록 1312). 그리고 시퀀스가 변경되어야 하는지 여부에 관한 정보가 또한 획득되고 (블록 1314), 시퀀스가 변경되어야 하면 (블록 1316), 블록들 (1300 내지 1314) 을 참조하여 상술한 활동들이 다시 수행된다.

도 14 에 나타낸 바와 같이, 장비의 슬레이브 피스에서, 파형 데이터세트가 수신되고 (블록 1400), 그 후 슬레이브는 시간을 0 으로 설정하기 (블록 1402) 전에 시퀀스 시작 펄스가 수신되기를 대기한다 (블록 1404). 그 후, 슬레이브 장비는 펄스가 수신되기를 대기하고 (블록 1406) 펄스가 시퀀스 시작 펄스였는지 여부를 결정하며 (블록 1408), 시퀀스 시작 펄스이면, 시간이 0 으로 설정된다 (블록 1410). 수신된 펄스가 시퀀스 시작 펄스가 아니면 (블록 1408), 시간은 수신된 펄스의 타이밍에 동기화된다 (블록 1412). 나타낸 바와 같이, 새로운 파형 데이터세트가 수신되면 (블록 1414), 새로운 파형 데이터세트 수신 플래그가 설정된다 (블록 1416). 새로운 파형 데이터세트 수신 플래그가 설정되고 (블록 1418) 수신된 펄스가 새로운 데이터세트로의 변경을 표시하도록 수정되면 (블록 1420), 새로운 파형 데이터세트 수신 플래그가 클리어되고 새로운 파형 데이터세트가 활용된다 (블록 1422).

정밀 발진기들을 활용함으로써, 동기화가 양호한 정밀도로 유지될 수 있다. 예를 들어, 모든 장비에서 50 ppm 발진기들을 사용하면, 10 kHz 만큼 낮은 기본 펄스 반복률에 대해 50 ns 보다 우수한 정확도로 파형의 변화가 예측될 수 있다. 더 긴 펄스 반복 주기에 대해, 50 ns 정확도 내에서 동기화를 유지하기 위해 100 μs 마다 부가적인 동기화 펄스들을 추가할 수 있다.

소스 생성기 (112) 와 바이어스 공급기 (408, 508, 608) 사이의 동기화는 주어진 바이어스 공급 펄스의 종료 시 전압을 낮추거나 전압을 차단하는 것을 수반할 수도 있다. 예를 들어, 바이어스 공급 펄스의 중앙에서 RF 펄스의 종료를 회피하는 것이 바람직할 수도 있다. 대안으로, 전압에서의 펄싱 또는 주기적인 감소는, 바이어스 공급 펄스에서, 그러나 상이한 펄스들에 대해, 동일한 지점/위상에서 시작 및 종료할 수도 있다. 즉, 엔벨로프 (envelope) 펄스가 개별 바이어스 공급 펄스의 시작 또는 종료와 동위상이든 아니든, 바이어스 공급 펄스들의 정수와 동일한 길이 상에서 펄스를 설정하는 것이 바람직할 수도 있다.

이전에 설명된 실시형태들은 다른 사용 경우들 중에서, 라미네이트 필름들을 생성하기 위한 신규하고 자명하지 않은 (nonobvious) 시스템들 및 방법들을 제공한다. 플라즈마 프로세싱으로 성막될 때 필름의 박리를 야기할 수 있는 매우 높은 응력을 갖는 다이아몬드 유사 탄소와 같은 예들은, 이제 전체 필름이 여전히 다이아몬드 유사 탄소 특성들을 나타내지만 응력이 더 낮도록 낮은 응력 그래파이트 또는 비정질 탄소 층들을 포함하도록 프로세싱될 수 있다. 일부 필름들에서, 플라즈마 화학반응이 펄스 제어에 의해 수정되고 높은 바이어스가 적용되어 필름을 치밀화시키는 주기가 후속하는 하나의 주기에서 필름을 성막하는 것이 바람직할 수도 있다. 본 명세서에 설명된 양태들은 앞서 예시된 바와 같이 각각의 개개의 주기에서 펄싱 및 바이어스 전압 제어를 조합함으로써 생성된 상이한 광학 특성들을 갖는 대안의 층들로 구성되는 나노-레벨 "브래그(Bragg)" 구조들의 제조를 가능하게 한다. 다른 방법으로, 제 1 화학반응 (chemistry) 이 제 1 층을 성막하기 위해 제 1 주기 동안 달성될 수 있고, 그 후 제 2 화학반응이 제 2 층을 성막하기 위해 제 2 주기 동안 달성될 수 있다. 이는 "Bragg" 구조를 달성하기 위해 여러 번 반복될 수 있다. 상이한 화학반응들은 다음 중 하나 이상의 변형들에 의해 달성될 수 있다 : 바이어스 전압; 2 이상의 바이어스 전압들의 듀티 사이클; 바이어스 전압 소스 펄싱의 타이밍 변경; 소스 펄싱의 듀티 사이클; 소스 전압; 및 조합의 소스 전압 및 펄싱.

본 명세서에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법들은 직접 하드웨어에서, 비일시적인 유형의 프로세서 판독가능 저장 매체에 인코딩된 프로세서 실행가능 코드에서, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 도 15 를 참조하면, 예를 들어, 본 명세서에 개시된 플라즈마 프로세싱 시스템에 커플링된 장비에서 구현될 수도 있는 동기화 로직을 실현하기 위해 활용될 수도 있는 물리적 컴포넌트들을 도시하는 블록 다이어그램이다. 나타낸 바와 같이, 이 실시형태에서, 디스플레이 부분 (1512) 및 비휘발성 메모리 (1520) 는 랜덤 액세스 메모리 ( "RAM")(1524), 프로세싱 부분 (N 프로세싱 컴포넌트들을 포함)(1526), 선택적인 필드 프로그램 게이트 어레이 (FPGA)(1527), 및 N 트랜시버들을 포함하는 트랜시버 컴포넌트 (1528) 에 또한 커플링되는 버스 (1522) 에 커플링된다. 도 15 에 도시된 컴포넌트들은 물리적 컴포넌트들을 나타내지만, 도 15 는 상세한 하드웨어 다이어그램인 것으로 의도되지 않으며; 따라서 도 15 에 도시된 많은 컴포넌트들은 공통 구성들에 의해 실현되거나 부가적인 물리적 컴포넌트들 사이에 분포될 수도 있다. 더욱이, 다른 기존 및 아직 개발되지 않은 물리적 컴포넌트들 및 아키텍처들은 도 15 를 참조하여 설명된 기능적 컴포넌트들을 구현하기 위해 활용될 수도 있음이 고려된다.

이러한 디스플레이 부분 (1512) 은 일반적으로 사용자에 대해 사용자 인터페이스를 제공하도록 동작하고, 여러 구현들에서, 디스플레이는 터치스크린 디스플레이에 의해 실현된다. 일반적으로, 비휘발성 메모리 (720) 는 데이터 및 프로세서 실행가능 코드 (본 명세서에 설명된 방법들을 실시하는 것과 연관되는 실행가능 코드를 포함) 를 저장 (예를 들어, 지속적으로 저장) 하도록 기능하는 비일시적 메모리이다. 일부 실시형태들에서, 예를 들어 비휘발성 메모리 (1520) 는 본 명세서에 설명된 방법들 (예를 들어, 도 11, 도 13 및 도 14 를 참조하여 설명된 방법들) 의 실행을 용이하게 하기 위해 부트로더 (bootloader) 코드, 오퍼레이팅 시스템 코드, 파일 시스템 코드 및 비일시적 프로세서 실행가능 코드를 포함한다.

많은 구현들에서, 비휘발성 메모리 (1520) 는 플래시 메모리 (예를 들어, NAND 또는 ONENAND 메모리) 에 의해 실현되지만, 다른 메모리 타입들이 또한 활용될 수도 있음이 고려된다. 비휘발성 메모리 (1520) 로부터 코드를 실행하는 것이 가능할 수도 있지만, 비휘발성 메모리에서 실행가능 코드는 통상적으로 RAM (1524) 에 로딩되고 프로세싱 부분 (1526) 에서 N 프로세싱 컴포넌트들 중 하나 이상에 의해 실행된다.

RAM (1524) 과 관련하여 N 프로세싱 컴포넌트들은 일반적으로 플라즈마 프로세싱 시스템에 커플링된 장비 사이에서 동기화를 가능하게 하기 위해 비휘발성 메모리 (1520) 에 저장된 명령들을 실행하도록 동작한다. 예를 들어, 소스 생성기들 및 바이어스 공급기들의 전압을 동기적으로 펄싱 및 변경하는 방법을 실시하기 위한 비일시적 프로세서 실행가능 코드는 비휘발성 메모리 (1520) 에 지속적으로 저장되고 RAM (1524) 과 관련하여 N 프로세싱 컴포넌트들에 의해 실행될 수도 있다. 당업자가 이해하게 될 바와 같이, 프로세싱 부분 (726) 은 비디오 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 마이크로 제어기, 그래픽 프로세싱 유닛 (GPU), 또는 다른 하드웨어 프로세싱 컴포넌트들 또는 하드웨어 및 소프트웨어 프로세싱 컴포넌트들의 조합들 (예를 들어, FPGA 또는 디지털 로직 프로세싱 부분들을 포함하는 FPGA) 을 포함할 수도 있다.

부가적으로 또는 대안으로, 프로세싱 부분 (1526) 은 본 명세서에 설명된 방법론들의 하나 이상의 양태들 (예를 들어, 플라즈마 프로세싱 장비의 장비를 동기식으로 동작시키는 방법들) 을 실시하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 비일시적 프로세서 판독가능 명령들은 비휘발성 메모리 (1520) 에 또는 RAM (1524) 에 저장될 수도 있고 프로세싱 부분 (1526) 상에서 실행될 때, 프로세싱 부분 (1526) 으로 하여금 변조 공급기들 및 다른 장비를 동기식으로 동작시키는 방법들을 수행하게 한다. 대안으로, 비일시적 FPGA 구성 명령들은 (동기화 제어기 (1016) 의 기능들을 포함하는) 본 명세서에 설명된 기능들을 실시하도록 프로세싱 부분 (1526) 의 하드웨어 구성가능 부분들을 구성하기 위해 비휘발성 메모리 (1520) 에 지속적으로 저장되고 프로세싱 부분 (1526) 에 의해 액세스될 수도 있다.

입력 컴포넌트 (1530) 는 플라즈마 프로세싱 시스템의 장비 사이에서 동기화된 제어의 하나 이상의 양태들을 표시하는 신호들 (예를 들어, 파형 특징화 데이터를 갖는 데이터세트들 또는 동기화 신호들) 을 수신하도록 동작한다. 입력 컴포넌트에서 수신된 신호들은 예를 들어, 전력 제어 및 데이터 신호들, 또는 사용자 인터페이스로부터의 제어 신호들을 포함할 수도 있다. 출력 컴포넌트는 일반적으로 장비 사이의 동기화의 동작적 양태를 실시하기 위해 하나 이상의 아날로그 또는 디지털 신호들을 제공하도록 동작한다. 예를 들어, 출력 부분 (1532) 은 동기화 신호 및/또는 파형 데이터세트들을 출력할 수도 있다.

도시된 트랜시버 컴포넌트 (1528) 는 N 트랜시버 체인들을 포함하며, 이는 무선 또는 유선 네트워크들을 통해 외부 디바이스들과 통신을 위해 사용될 수도 있다. N 트랜시버 체인들 각각은 특정 통신 스킴 (예를 들어, WiFi, 이더넷 (Ethernet), 프로피버스 (Profibus) 등) 과 연관된 트랜시버를 나타낼 수도 있다.

당업자에 의해 이해될 바와 같이, 발명의 양태들은 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수도 있다. 따라서, 발명의 양태들은 전체 하드웨어 실시형태, 전체 소프트웨어 실시형태 (펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로 코드 등을 포함) 또는 "회로", "모듈" 또는 "시스템" 으로서 본 명세서에서 모두 일반적으로 지칭될 수도 있는 소프트웨어 및 하드웨어 양태들을 조합하는 실시형태의 형태를 취할 수도 있다. 또한, 본 발명의 양태들은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체(들)에서 구현된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수도 있다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "A, B 또는 C 중 적어도 하나" 의 인용은 "A, B, C 또는 A, B 및 C 의 임의의 조합 중 어느 하나" 를 의미하는 것으로 의도된다. 개시된 실시형태의 이전 설명은 당업자가 본 개시를 행하거나 사용하는 것을 가능하게 한다. 이러한 실시형태들에 대한 다양한 수정들이 당업자에게는 용이하게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 나타낸 실시형태들에 제한되도록 의도되는 것이 아니라 본 명세서에 개시된 신규한 피처들 및 원리들과 일치하는 최광의 범위에 부합되는 것으로 의도된다.

Claims

플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
플라즈마 특성들의 변조가 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 플라즈마 특성들을 변조하는 적어도 하나의 변조 공급기;
상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하도록 구성된 동기화 모듈; 및
상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스들의 동기화를 가능하게 하기 위해 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 피스에 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 특징화된 파형의 특징들을 통신하도록 구성된 파형 통신 모듈로서, 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 특징화된 파형은 상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형에 관한 정보 또는 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 파형 통신 모듈을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
T 는 상기 플라즈마 프로세싱 시스템의 상기 플라즈마 특성들을 변조하는 장비의 모든 피스들의 파형들이 주기 T 로 주기적인 최단 시간 길이인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 변조 공급기는 플라즈마에 영향을 주는 전자기장을 변조함으로써 상기 플라즈마 특성들을 변조하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 변조 공급기는 원격 플라즈마 소스인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 변조 공급기는 상기 플라즈마 시스템에서 가스들의 특성들을 변조함으로써 상기 플라즈마 특성들을 변조하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 변조 공급기는 2 이상의 별개의 레벨들 사이의 플라즈마에서 워크피스의 표면 포텐셜을 교번시키도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 상기 변조 공급기에 의해 생성된 출력 파형의 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 상기 플라즈마 특성들의 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 플라즈마에서 워크피스의 표면 포텐셜의 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 피스의 출력의 원하는 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 장비의 적어도 하나의 피스는 생성기인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 생성기는 상기 생성기의 출력의 특성을 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 특징화된 파형과 동기화시키는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 동기화는 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 특징화된 파형에서의 변화들에 대해 상기 생성기의 출력의 특성에서의 변화들을 전진 또는 지연시키는 것을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 출력의 특성은 전압, 전류, 전력, 주파수 또는 생성기 소스 임피던스 중 적어도 하나인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 생성기는 RF 생성기 또는 DC 생성기 중 하나인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 생성기는 상기 플라즈마 프로세싱 시스템으로부터 전력을 흡수할 수 있는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 생성기는 상기 플라즈마 시스템으로부터 전력만을 흡수할 수 있는 부하인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 장비의 적어도 하나의 피스는 상기 플라즈마 프로세싱 시스템의 특성들을 측정하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 18 항에 있어서,
상기 측정들은 플라즈마 특성들, 상기 플라즈마 시스템으로 전달된 전력의 특성들, 또는 상기 플라즈마 시스템으로 전달된 가스의 특성들의 측정 중 적어도 하나를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 18 항에 있어서,
상기 측정들은 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 특징화된 파형과 동기화되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 20 항에 있어서,
상기 동기화는 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 특징화된 파형에서의 변화들에 대해 플라즈마 시스템 특성들의 측정들을 전진 또는 지연시키는 것을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 장비의 적어도 하나의 피스는 임피던스 매칭 네트워크인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 임피던스 매칭 네트워크는 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 특징화된 파형과 임피던스를 표시하는 측정들을 동기화시키는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 장비의 적어도 하나의 피스는 원격 플라즈마 소스인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 상기 동기화 신호는 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시 뿐만 아니라 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작 이후의 시간 주기가 경과했다는 적어도 하나의 표시를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 25 항에 있어서,
상기 동기화 신호 반복 주기의 시작은 제 1 지속기간의 펄스로 표시되고 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작 이후의 시간 주기가 경과했다는 상기 적어도 하나의 표시는 상기 제 1 지속기간과 상이한 제 2 지속기간의 펄스로 표시되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
제 1 항에 있어서,
T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 상기 동기화 신호는 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시를 포함하고, 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시는 추가로 시각을 표시하기 위해 또는 새로운 파형이 시행되고 있는 것을 표시하기 위해 적어도 한번 수정되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법으로서,
플라즈마 특성들의 변조가 반복 주기 (T) 를 갖는 변조 공급기로 상기 플라즈마 특성들을 변조하는 단계;
파형 데이터세트를 생성하기 위해 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 파형을 특징화하는 단계로서, 상기 파형 데이터세트는 상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형 또는 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 파형을 특징화하는 단계;
상기 파형 데이터세트를 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 전송하는 단계; 및
상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 피스에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
기본 반복 주기 (Tf) 를 결정하는 단계로서, Tf 는 상기 플라즈마 프로세싱 시스템의 플라즈마 특성들을 변조하는 장비의 모든 피스들의 파형들이 주기 (Tf)로 주기적인 최단 시간 길이인, 상기 기본 반복 주기 (Tf) 를 결정하는 단계;
상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 피스에 Tf 의 정수배인 상기 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
플라즈마에 영향을 주는 전자기장을 변조함으로써 상기 변조 공급기로 상기 플라즈마 특성들을 변조하는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 변조 공급기는 원격 플라즈마 소스인, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 플라즈마 프로세싱 시스템에서 가스들의 특성들을 변조함으로써 상기 변조 공급기로 상기 플라즈마 특성들을 변조하는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
2 이상의 별개의 레벨들 사이의 플라즈마에서 워크피스의 표면 포텐셜을 교번시킴으로써 상기 변조 공급기로 상기 플라즈마 특성들을 변조하는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 상기 변조 공급기에 의해 생성된 출력 파형의 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 상기 플라즈마 특성들의 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 플라즈마에서 워크피스의 표면 포텐셜의 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형의 특징들은 상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 피스의 출력의 원하는 특징들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
생성기에서 상기 파형 데이터세트 및 동기화 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 38 항에 있어서,
상기 생성기의 출력의 특성을 상기 파형 데이터세트에 의해 특징화된 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형과 동기화시키는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 39 항에 있어서,
상기 파형 데이터세트에 의해 특징화된 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형에서의 변화들에 대해 생성기 출력의 특성에서의 변화들을 전진 또는 지연시키는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 39 항에 있어서,
상기 출력의 특성은 전압, 전류, 전력, 주파수 또는 생성기 소스 임피던스 중 적어도 하나인, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 38 항에 있어서,
상기 생성기는 RF 생성기 또는 DC 생성기 중 하나인, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 42 항에 있어서,
상기 생성기는 상기 플라즈마 프로세싱 시스템으로부터 전력을 흡수할 수 있는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 43 항에 있어서,
상기 생성기는 상기 플라즈마 시스템으로부터 전력만을 흡수할 수 있는 부하인, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 시스템.
제 28 항에 있어서,
상기 장비의 적어도 하나의 피스는 상기 플라즈마 시스템의 특성들을 측정하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 45 항에 있어서,
상기 측정들은 플라즈마 특성들, 상기 플라즈마 시스템으로 전달된 전력의 특성들, 또는 상기 플라즈마 시스템으로 전달된 가스의 특성들의 측정 중 적어도 하나를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 45 항에 있어서,
측정들을 상기 파형 데이터세트에 의해 특징화된 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형과 동기화시키는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 46 항에 있어서,
상기 동기화는 상기 파형 데이터세트에 의해 특징화된 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형에서의 변화들에 대해 플라즈마 시스템 특성들의 측정들을 전진 또는 지연시키는 것을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 장비의 적어도 하나의 피스는 임피던스 매칭 네트워크인, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 49 항에 있어서,
상기 파형 데이터세트에 의해 특징화된 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 파형과 임피던스를 표시하는 측정들을 동기화시키는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 장비의 적어도 하나의 피스는 원격 플라즈마 소스인, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
T 의 정수배인 상기 동기 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호는 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시 뿐만 아니라 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작 이후의 시간 주기가 경과했다는 적어도 하나의 표시를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 52 항에 있어서,
상기 동기화 신호 반복 주기의 시작은 제 1 지속기간의 펄스로 표시되고 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작 이후의 시간 주기가 경과했다는 상기 적어도 하나의 표시는 상기 제 1 지속기간과 상이한 제 2 지속기간의 펄스로 표시되는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
제 28 항에 있어서,
T 의 정수배인 상기 동기화 신호 반복 주기를 갖는 상기 동기화 신호는 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시를 포함하고, 상기 동기화 신호 반복 주기의 시작의 표시는 추가로 시각을 표시하기 위해 또는 새로운 파형이 시행되고 있는 것을 표시하기 위해 적어도 한번 수정되는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
플라즈마 프로세싱 제어 시스템으로서,
플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스의 출력 파형에 대한 파형 데이터세트를 생성하도록 구성된 파형 특징화 모듈;
상기 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스에 대한, 반복 주기 (T) 를 결정하도록 구성된 파형 반복 모듈;
상기 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스 또는 장비의 다른 피스 중 적어도 하나에 상기 파형 데이터세트를 통신하도록 구성된 파형 통신 모듈; 및
상기 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스에 T 의 정수배인 동기화 펄스 반복 주기를 갖는 동기화 펄스를 전송하도록 구성된 동기화 모듈을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.
제 55 항에 있어서,
상기 파형 특징화 모듈은 상기 반복 주기 (T) 동안 상기 장비의 피스의 출력 파형을 나타내기 위한 시간-출력-값 쌍들의 집합으로서 상기 파형 데이터세트를 생성하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.
제 56 항에 있어서,
상기 시간-출력-값 쌍들의 각각은 상기 반복 주기 (T) 동안 상기 장비의 피스의 출력 파형을 나타내기 위한 전압 값, 전류 값, 또는 전력 값 중 적어도 하나 및 시간 값을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.
제 55 항에 있어서,
상기 파형 특징화 모듈은 복수의 파형 데이터세트들을 생성하도록 구성되고, 상기 복수의 파형 데이터세트들의 각각은 복수의 출력 파형들 중 대응하는 하나를 특징화하고, 상기 출력 파형들의 각각은 상기 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 복수의 피스들 중 대응하는 하나로부터 출력되고;
상기 파형 반복 모듈은 기본 반복 주기 (Tf) 를 결정하도록 구성되고, Tf 는 상기 복수의 출력 파형들 모두가 주기 (Tf) 로 주기적인 최단 시간 길이이고;
상기 파형 통신 모듈은 상기 장비의 복수의 피스들 중 하나에 대한 파형 데이터세트들 중 적어도 하나를 상기 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 복수의 피스들 중 하나에 통신하도록 구성되며; 그리고
상기 동기화 모듈은 장비의 복수의 피스들 중 적어도 하나에 Tf 의 정수배인 동기화 펄스 반복 주기를 갖는 동기화 펄스를 전송하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.
제 58 항에 있어서,
상기 동기화 모듈은 상기 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 피스들 중 하나의 발진기가 상기 기본 반복 주기 (Tf) 내에서 충분한 정확도로 시간을 유지하기에 충분히 정확하지 않은 경우, 동기화 펄스들 사이의 동기화 틱들을 전송하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.
제 59 항에 있어서,
상기 동기화 틱들은 상기 동기화 틱에 대한 상기 동기화 펄스와 상이한 지속기간을 갖는 펄스를 사용하여 상기 동기화 펄스들로부터 구별되는, 플라즈마 프로세싱 제어 시스템.
플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 프로세서에 의한 실행을 위해, 또는 필드 프로그램가능 게이터 어레이를 구성하기 위해, 저장된 명령들을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령들은:
플라즈마 특성들의 변조가 반복 주기 (T) 를 갖는 변조 공급기로 상기 플라즈마 특성들을 변조하고;
파형 데이터세트를 생성하기 위해 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형 또는 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 반복 주기 (T) 를 갖는 파형을 특징화하고;
상기 파형 데이터세트를 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 전송하며; 그리고
상기 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 피스에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하기 위한
명령들은 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
플라즈마 특성들의 변조가 반복 주기 (T) 를 갖는 플라즈마의 상기 플라즈마 특성들을 변조하는 수단;
파형 데이터세트를 생성하기 위해 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 파형을 특징화하는 수단으로서, 상기 파형 데이터세트는 상기 플라즈마 프로세싱 시스템에 연결된 장비의 피스의 원하는 파형 또는 상기 플라즈마의 변조에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 파형을 특징화하는 수단;
상기 파형 데이터세트를 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 피스에 전송하는 수단; 및
상기 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 피스에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하는 수단을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
반복 주기 (T) 를 갖는 출력 파형을 인가하기 위한 바이어스 공급기;
플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 다른 피스에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 전송하도록 구성된 동기화 모듈; 및
상기 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 적어도 하나의 다른 피스에 상기 바이어스 공급기에 의해 생성된 상기 출력 파형의 특징들을 통신하도록 구성된 파형 통신 모듈을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법으로서,
파형 데이터세트를 생성하기 위해 바이어스 공급기의 출력 파형을 특징화하는 단계;
상기 바이어스 공급기의 상기 출력 파형에 대한 반복 주기 (T) 를 결정하는 단계;
상기 파형 데이터세트를 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 적어도 하나의 다른 피스에 전송하는 단계; 및
상기 플라즈마 시스템에 연결된 장비의 피스에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 전송하는 단계를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 제어 방법.
플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
플라즈마 챔버;
플라즈마 프로세싱 챔버에서 플라즈마의 플라즈마 특성들을 변조하는 상기 플라즈마 챔버에 커플링된 적어도 하나의 변조 공급기로서, 상기 플라즈마 특성들의 변조는 반복 주기 (T) 를 갖는, 상기 적어도 하나의 변조 공급기;
상기 플라즈마 챔버에 커플링된 플라즈마 프로세싱 장비의 복수의 다른 피스들;
플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 프로세서에 의한 실행을 위해, 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이를 구성하기 위해, 저장된 명령들을 포함하는 비일시적 매체를 포함하는 동기화 제어기를 포함하고, 상기 명령들은:
파형 데이터세트를 생성하기 위해, 상기 반복 주기 (T) 를 갖는 상기 적어도 하나의 변조 공급기의 파형을 특징화하고;
상기 파형 데이터세트를 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 복수의 다른 피스들 중 적어도 하나에 전송하며; 그리고
상기 플라즈마 시스템에 연결된 상기 장비의 복수의 다른 피스들 중 적어도 하나에 T 의 정수배인 동기화 신호 반복 주기를 갖는 동기화 신호를 전송하기 위한 명령들은 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.