ＲＦセンサのクランプアセンブリ
ＲＦセンサをＲＦ電流キャリアと電気的接触させるためのクランプアセンブリが、本明細書で提供される。クランプアセンブリ（１０１）は、第一のウェッジ状エレメント（１０３）と、第一のウェッジ状エレメントとスライドして係合する第二のウェッジ状エレメント（１０５）を備える。さらに、クランプアセンブリは、第一と第二のウェッジ状エレメントが配置される首部（１１３）を備えることが好ましい。クランプアセンブリは、さらに、第一と第二のエレメントを隣接させるネジのような締め付け具（１１１）を備えることが好ましい。この場合、ネジが第一の方向に回転するにつれ、第一と第二のエレメントの少なくとも一方が、首部および／またはＲＦ電流キャリアに対して膨張するのに、クランプアセンブリは、適応するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般的にＲＦセンサに関する。より特定的には、これらセンサをＲＦ電流キャリアと電気的接触させるための使用に適したクランピング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマエッチングおよびプラズマ蒸着のプロセスは、過去２０年間にわたって、半導体製造業で使われるパターン転写における有力な手段となってきた。プラズマをベースとするプロセスのほとんどは、高周波（ＲＦ）パワーを適用し、供給するガスの分離を基本原理として用いている。
【０００３】
プラズマ負荷の全てについて言えるように、プラズマ負荷の主要な特性の一つは、その非線形性である。負荷の非線形性は、大きな高調波歪みを形成して、供給されるＲＦパワーの電圧と電流の正弦波に影響を与える。高調波歪みの正確な量は、高調波振動数の振幅と、対応する高調波電圧に対する高調波電流の関連位相角とによって表されるように、それらを形成するプラズマに独自のものである。より厳密には、プラズマパラメータ（イオン密度とイオンエネルギ、電子密度と電子エネルギ、衝突頻度、中性成分（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）、および、これら成分のそれぞれの密度を含む）は、いずれも、独自な方法で、電源供給源によって印加された基本周波数の特定高調波成分の振幅に寄与し、所望の分離とそれに引き続くプロセス結果を得る。
【０００４】
このように、供給されるＲＦパワーの基本周波数の高調波成分をモニタすることで、プラズマ蒸着やプラズマエッチングのプロセスにおけるプロセス制御の改善が成され得ることは、明らかである。その結果、様々なセンサが、この目的のために、この分野で開発されてきた。
【０００５】
従来型ＲＦセンサは、電流キャリアの物理的崩壊と、電流キャリアのセンサ端子での再結合を必要としている。これは、電流経路にセンサの内部コンダクタを追加することになるので、物理的長さおよび電気的長さを電流キャリアに加える結果となっている。さらに、システムに従来型ＲＦセンサを追加すると、しばしば、システム構成を再構成可能とするために、更なる電流キャリアの追加が必要となる。これは、ＲＦセンサと他のシステム構成要素との間での干渉を避け、かつ、構成要素全てが適切に接地可能にするためである。
【０００６】
電流キャリアの追加は、低周波数でのアプリケーションにおいては許され得るが、今日のプラズマリアクタの多くはメガヘルツ領域の基本周波数で（また、しばしば３００メガヘルツにもなる周波数の高調波で）動作するように設計されている。これらの周波数において、電流キャリアの追加が数センチメートルであっても、これに関連する電気的長さの延長もあり、追加された容量、および、それに誘発される位相角のシフトの観点から、重大である。確かに、これらＲＦセンサが設置された後、ＲＦ電流キャリアに追加容量を加えることも必要なことは多い。これは、位相角がスミスチャートの周りで回転され、こうして、この影響を補償するためである。このような調整が必要であるために、センサの設置が過度に複雑になり、また、システムパラメータの再キャリブレーションが要求される。なぜなら、製造時点でセンサに対し決定されたキャリブレーション係数は、もはや正確であり得ないからである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このように、この技術分野において、プラズマリアクタとともに利用するのに適したＲＦセンサで、ＲＦ電流キャリアに電気的長さを加えないセンサに対するニーズがある。この技術分野で、電流キャリアを破壊することが不要で、電流キャリアに電気的長さを加える必要のないＲＦセンサを、ＲＦ電流キャリアの中に組み込む方法とデバイスに対し、さらなるニーズもある。また、この技術分野で、ＲＦ電流の属性に顕著な変化を与えずに、ＲＦ周波数を測定する方法に対するニーズもある。本明細書で開示するデバイスと方法論によって、これらのニーズや他のニーズが満たされる。
【０００８】
本発明とその利点をより完全に理解するために、添付図面とともに、以下の簡潔な説明を参照する。添付図面において、同じ参照番号が、同様の機構を示す。
【０００９】
プラズマリアクタに用いるのに適したＲＦセンサが、本明細書で提供される。センサには、新たなクランプアセンブリを用いる。これによって、ＲＦ電流キャリアの外側の表面に、センサは簡単に取り付けられる。センサは、ＲＦ電流キャリアの表面に取り付けられるだけであるので、ＲＦ電流キャリアの電気的長さを加えることもなく、センサに適合させるために電流キャリアを破壊することも必要としない。その結果、センサはＲＦ電源の特性（例えば、位相角、ＤＣ電圧、ＲＦ電圧、および、ＲＦ電流）を許容し、電流キャリアは、これら属性のいずれをも大きく変更することなく、測定される。それゆえ、クランプアセンブリを使用すれば、センサが電流キャリアに取り付けられた後、再度キャリブレーションを行う必要もない。
【００１０】
図１は、ＲＦセンサの配置と一般的なレイアウトを示すブロック図であり、本明細書の教示に従って作られるＲＦ制御システムの実施形態の一つであるが、これに限定されない。図示されたシステム１０において、ＲＦ発生装置１１（ＲＦ源）の形式である電源は、送電線１４によって、マッチング回路１２を介し、プロセッシングリアクタ１３に結合されている。リアクタ１３は、半導体用ウェハーを含む様々な材料の処理で使われる様々なリアクタのいずれでもよく、プラズマリアクタを含む。さらに、電気的エネルギ源やマイクロ波エネルギ（ＲＦ含む）源を用いる様々な処理システム、あるいは、これらシステムの組合せに、本明細書の教示が適用され得ることは、当業者なら理解される。さらに、マッチング回路１２の使用が好ましいが、本明細書に述べるセンサのアプリケーション全てにおいて、この回路は必ずしも必要とされない。
【００１１】
図１に示すように、トランスデューサパッケージ１５は、リアクタ１３に近い位置にある送電線１４に取り付けられ、マッチング回路１２後のいずれかの点に配置されていることが好ましい。トランスデューサパッケージ１５は、リアクタ１３のできるだけ近くにあることが好ましい。これは、トランスデューサパッケージ１５から得られた測定が、リアクタ１３に入ってくる実際のＶ値とＩ値を示すようにするためである。Ｖ値とＩ値の双方は、送電線１４上の実質的に同じ位置で検知される。これは、リアクタ１３に入る電力を決定するため、さらに、ときとして、ＶとＩとの位相関係を決定するためである。
【００１２】
適切な広域幅の電圧トランスデューサ１６と電流トランスデューサ１７が、トランスデューサパッケージ１５に組み込まれている。これらのトランスデューサは、伝達されたＲＦパワーの電圧成分と電流成分をそれぞれサンプルするように設計されている。トランスデューサパッケージは、さらに、高速アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）６３、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）６５、および、（好ましくは、不揮発性）メモリデバイス６７を含む。トランスデューサパッケージ１５は、ＲＦ送電線１４にローカルである測定位置に維持される。
【００１３】
図１に示す構成は、トランスデューサパッケージ１５から遠く離れた分析・通信パッケージ６９をさらに備える。トランスデューサパッケージ１５と、遠くにある分析・通信パッケージ６９は、典型的には、適切な動作に必要なＤＳＰに送るセットアップコマンドを備える。
【００１４】
トランスデューサパッケージに含まれるメモリデバイス６７は、システムによってアクセスするためのトランスデューサパッケージに特有で必要なキャリブレーション情報を格納する。このデバイスは、トラッキングの目的に必要とされるシリアル番号とデータなどの他の相応な情報を格納するためにも、使われ得る。典型的には、メモリデバイスは、ＲＦセンサで使われるＰＣＢの一つで内蔵コンポーネントであるが、別のタイプのメモリデバイスも使われ得、その別のタイプのメモリデバイスには、ＰＣＢで提供されるポートにインサート可能で、取り外し可能なメモリチップも含まれる。ＰＣＢに直接取り付けられていないが、無線通信あるいは他の適切な手段で、適切な回路網と通信中のメモリデバイスも使われ得る。
【００１５】
図２〜図７は、ロッド状の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第一の実施形態である。このような電流キャリアの直径は、一般に、０．５”または０．６２５”である。しかしながら、本明細書に記載したデバイスは、ある特定の直径の電流キャリアに特に限定されないこと、および、これらデバイスの寸法は、他の直径や他の形状の電流キャリアに適合するように、適切に変更され得ることは、当業者には理解される。
【００１６】
再び、図２〜図７について述べると、クランプアセンブリ１０１は、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５を備え、これらは、第一の面１０７と第二の相対する面１０９（例えば、図４参照）に沿ってスライドするように、固定具で係合している。この特定な実施形態は、ソケット頭部の押さえネジ１１１である。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５のアセンブリは膨張する。逆に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５のアセンブリは収縮または弛緩する。特に図示はされていないが、押さえネジはそのシャフト１２３（図４参照）の表面にネジ山を有することが好ましい。このネジ山は、ウェッジインサート１０３と１０５にそれぞれ提供されるアパーチャ１１９と１２０（図５と図６参照）の表面に提供される相補的なネジ山に回転しながら係合する。押さえネジ１１１には、キャップ１２４も提供されている。このキャップがアパーチャ１１９で規定される出っ張り１２２に接したとき、このキャップが軸方向へのネジの進行を止める（例えば、図５参照）。図７に示すように、アパーチャ１１９は、ときどきアパーチャの中に蓄積し得る金属の切り屑などの残骸が出ていくことが可能となるように、ウェッジインサート１０３の底まで延びていてもよい。
【００１７】
使用にあたって、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５、および、押さえネジ１１１は、首部１１３（図９〜図１３参照）の中に配置され、ロッド状の電流キャリア（図示せず）の一方の側に置かれている。バックインサート１１５（図２〜８参照）は、電流キャリアの相対する面上の首部の内部に置かれている（首部内にあるこれらエレメントの位置は、図８に最適に示す）。バックインサートの表面１１７（図２〜図３、および、図８に最適に示す）は湾曲しており、これは電流キャリアの外部表面の形状と相補的である。同様にして、第一のウェッジインサート１０３の表面１２１も湾曲しており（例えば、図３を参照）、また、これも電流キャリアの外部表面の形状と相補的である。押さえネジが締め付けられると、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５のアセンブリは膨張する。このアセンブリとバックインサートは堅固な首部によって、保持されているので、アセンブリの膨張の結果、クランプアセンブリは電流キャリアの表面をしっかりと掴む。
【００１８】
図８〜図１１は、図２〜図７のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ１２３の一つの可能な実施形態の異なる見方を示す。ＲＦセンサは、センサの内部回路網を電源供給ライン経由で電流源に接続するケーブル１２５を含む。ケーブルは、電源供給ラインの他にも、例えば、アースライン、センスライン（例えば、ＤＣ電源用）、通信ライン（例えば、ＲＳ−４８５ケーブルなど）、あるいは、電気、磁気または熱を絶縁またはシールドする（例えば、アルミ、ガラス繊維などの）層または部分などの様々な他の構成要素を含み得る。センサは、一連の（好ましくは、デジタル）回路基板１２６、１２７（図９〜図１１参照）を含む。これらの回路基板は、例えば、ＲＦ電圧、ＲＦ電流またはＤＣバイアスの測定などに関与するセンサの論理機能を実行する。回路基板は、第一のセットの溝付き押さえネジ１３０および第二のセットの溝付き押さえネジ１３２によって、回路基板筺体１２９の中に、固定されている（回路基板筺体１２９は、図１２〜図１３に更なる詳細を示される）。この目的のために、様々な他の固定手段も使われ得ることは理解される。
【００１９】
回路基板は、典型的には、所望の信号分析を実行するのに必要なコンポーネントを含む。記載の特定の実施形態において、ＲＦセンサは、２枚の回路基板を備えたものが示されている。しかしながら、ある種の実施形態では、ＲＦセンサの回路網を回路基板１枚に集約してもよいし、他の実施形態では、回路基板を３枚以上用いてもよい。ある実施形態で用いられる回路基板の枚数は、製造や修理の便宜、放熱、シールド、および、センサの提供する機能などを考慮して、決定されてもよい。
【００２０】
第一のカバープレート１３１は、雰囲気環境からの回路基板を保護するために提供される。カバープレートには、通常は磁気シールド、製造の便宜、耐久性などを考慮した究極の選択によって、様々な材料が用いられ得る。図８〜図１０に示すように、第一のカバープレート１３１は、第一のソケット皿頭押さえネジのセット１３３と第二のソケット皿頭押さえネジのセット１３５によって、回路基板筺体１２９に固定されている。しかし、これ以外の適切な締め付け手段が、この目的のために用いられてもよい。
【００２１】
クランプアセンブリ１０１と首部１１３は、べスペル筺体１３７（図１２〜図１３に、さらに詳細に示す）の中に配置されている。このべスペル筺体１３７は、第一のソケット皿頭押さえネジのペア１３９と第二のソケット皿頭押さえネジのペア１４１（図９〜図１０参照）で回路基板筺体１２９に取り付けられている。第二のカバープレート１４３（図１２〜図１３にさらに詳細に示す）は、ソケット皿頭押さえネジのペア１４５でベスペル筺体１３７に取り付けられた形で、提供される。ここで、再び、これ以外の適切な締め付け手段が、頭押さえネジ１３９、１４１および１４５の代替に、あるいは、追加に用いられてもよい。
【００２２】
再び、回路基板１２６と１２７（図９〜図１１参照）について述べると、所望の信号分析を実行することに加え、幾つかの実施形態では、回路基板は、１つ以上のメモリチップまたは内蔵メモリデバイスを含んでもよい。このチップまたはデバイスは、信号分析に用いられ得るキャリブレーション情報を格納する。このような分析は、典型的には、ファームウェアアルゴリズムとして実行され得る高速フーリエ変換（ＦＦＴ）信号分析を含み得る。しかしながら、図示した特定の実施形態は、ＦＦＴ実行用ＤＳＰチップ内のファームウェアアルゴリズムに依存しない。むしろ、この実施形態は、パラダイム回路網の形で、回路基板に常駐のＦＦＴの擬似ハードウェア実行を用いている。その結果、本実施形態において、メモリ機能は、ＤＳＰデバイス自身に常駐している。ハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェア実行を含む他のＦＦＴ実行または近似による様々な実施形態も可能であり、このような実行または近似を様々に組み合わせることも可能であることは、当然、当業者には理解される。
【００２３】
上述のようなＦＦＴの擬似ハードウェアによる実行は、ソフトウェアやファームウェアでなく、特にハードウェアによるＦＦＴの実行は、例えば、３００ＭＨｚ以上の高周波数でのアプリケーションに、特に有利である。このような周波数では、ＦＦＴのソフトウェアによる実行は、サンプリング速度の要求から、困難あるいは非実用的となり得る。このように、例えば、ＦＦＴ実行で要求されるように、３００ＭＨｚの信号の波形をデジタル化するためには、最低６００ＭＨｚでサンプリングする必要がある。このようなサンプリング速度は、現在利用な技術で実行するには、チャレンジングである。さらに、たとえ、このようなサンプリング速度が使われたとしても、一般に利用可能なアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）によって提供される分解能（すなわち、ビット深度）は、非常に不良で（約２〜３ビット）、要求されるコンピュータ規模も膨大なものとなる。
【００２４】
この問題で可能な解決策の一つは、回路基板１２６、１２７にヘテロダイン回路網を組み込むことである。この回路網は、信号を低周波数に落とす周波数シフトのミキサ技術を用いている。ヘテロダイン回路網の出力周波数に、十分な分解能を提供するＡＤＣは、現在、利用できるものが多いので、ＦＦＴ実行のために、この回路網を組み合わせて用いてもよい。しかしながら、好ましい実施形態において、ＦＦＴは、ヘテロダイン回路網と組み合わせて動作するハードウェアソリューションによって、実行される。このハードウェアソリューションは、各周波数の振幅と位相を別々にモニタし、こうして、ＦＦＴ実行前のＡＤＣを不要とすることができる。
【００２５】
図２１は、上述の単一の信号分析ハードウェア２５１の基本的な機能の回路図である。ハードウェア２５１は、複数のトランスデューサ２５３を備え、各トランスデューサは、約３００ＭＨｚの周波数ｆをそれぞれのミキサ２５５に提供する。トランスデューサは、回路基板に信号ｆ１を生成する局部発振器２５７を共有する。各ミキサは２つの信号ｆ±ｆ１を出力する。信号ｆ±ｆ１は、信号ｆ−ｆ１を出力するローパスフィルタ２５９を通っていく。ここで、ｆ−ｆ１の差が小さく（例えば、４０ｋＨｚ）なるように、ｆ１はｆと十分近くなるように選択される。次いで、信号は、デジタル信号への変換のために、ＡＤＣ２６１を通り抜ける。ハードウェアには、この分野で周知の他のエレメントで、例えば、信号増幅器やクロックなども含まれ得る。ハードウェアへ入力される信号は、ブロードバンド信号である。局部発振器を調整し、ローパスフィルタを用いることで、ハードウェアは、周波数空間を介し、任意の所定の周波数を走査できる。
【００２６】
図９〜図１１を再び参照する。この特定の実施形態の回路基板１２６は、トランスデューサ基板である。トランスデューサ基板は、典型的には、ＤＣバイアストランスデューサ、電流トランスデューサ、電圧トランスデューサ、および、主プログラマブルゲイン増幅器（ｌｅａｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｉｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含む。また、トランスデューサ基板は、典型的には、トランスデューサから適切なゲインで信号を入力するのに必要な回路網を含む。本実施形態の回路基板１２７は、アナログ基板であり、この基板は、典型的には、ミキシングデバイス（ミキサのみならず、図２１に示すローパスフィルタとＡＤＣも含む）、ＤＳＰチップ、メモリチップまたはデバイス、局部発振器信号を設定する直接デジタル合成器（ＤＤＳ）を含む。ＤＳＰチップは、外界（４８５インターフェースを介するのが好ましいが、他の適切なインターフェースも使われ得る）と通信するが、また、その間、プログラマブルゲイン増幅器とデジタル化を制御する。ＤＳＰチップは、さらに、ＤＤＳも制御する。そして、ＤＤＳは局部発振器を制御する。
【００２７】
ＤＳＰチップは、典型的には、図２１に描かれたハードウェアによって出力されたデジタル信号のキャリブレーションを扱う。特に、図示された特定の実施形態において、ＤＳＰチップは、ミキサに入力された周波数と、アナログ回路基板１２７上に位置するメモリチップから読み出された減衰ゲイン定数とを用い、ハードウェアＡＤＣによって出力されたデジタル信号をキャリブレーションする。このキャリブレーションされたデジタル信号は、次いで、（好ましくは、４８５）インターフェースにわたって送信される。４８５インターフェースが使われたら、変換器が、４８５からイーサネット（登録商標）にこの信号を変換するために、提供され得る。
【００２８】
上述の議論より、本明細書で開示されたデバイスの幾つかの有効な属性の一つは、トランスデューサパッケージをメモリパッケージとペアにすることである。このメモリデバイスは、トランスデューサパッケージに対応するキャリブレーション係数を格納できる。このため、トランスデューサパッケージが置き換えられなくてはならない場合、再びキャリブレーションを行う必要がない。
【００２９】
トランスデューサパッケージおよびメモリデバイスは、互いに近くに配置されることが好ましく、さらには、この２つのエレメントは、同じＰＣＢ上に配置されることが、一層好ましい。しかしながら、このようなケースにならない様々な実施形態も可能である。例えば、メモリデバイスが、トランスデューサパッケージから遠く離れて配置されることも可能である。このような実施形態では、メモリデバイスは、ハードウェアリンクによって、無線接続を介して、あるいは、他の適切な手段で、信号処理ハードウェアと典型的には通信中である。また、特定のメモリデバイスそれ自体がないような実施形態も可能である。しかし、キャリブレーション係数は、信号処理ハードウェアまたはソフトウェアに送信されるか、必要に応じ、別の方法で、信号処理ハードウェアまたはソフトウェアで利用可能となる。
【００３０】
図１４〜図１７は、センサが棒状（ｂａｒ−ｓｈａｐｅｄ）の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第二の実施形態を示す。クランプアセンブリ２０１は、第一のウェッジインサート２０３と第二のウェッジインサート２０５を備え、これらは、第一の面２０７と第二の相対する面２０９（例えば、図１５参照）に沿ってスライドするように、ソケット頭押さえネジ２１１のような適切な（好ましくは取り外し可能な）締め付け具で係合している。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート２０３と第二のウェッジインサート２０５のアセンブリは膨張する。逆に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート２０３と第二のウェッジインサート２０５のアセンブリは収縮または弛緩する。
【００３１】
特に図示はされていないが、押さえネジはそのシャフト２２３（図１５〜図１７参照）の表面にネジ山を有することが好ましい。このネジ山は、ウェッジインサート２０３と２０５を介して延びるアパーチャ２２０の表面に提供される相補的なネジ山と回転しながら係合する。押さえネジには、キャップ２２４も提供されている。このキャップがアパーチャ２２０で規定される出っ張り２２２に接したとき、このキャップがネジの軸方向への進行を止める（図１５参照）。図１７に示すように、アパーチャ２２０は、ときどきアパーチャの中に蓄積し得る金属の切り屑などの残骸が出ていくことが可能となるように、ウェッジインサート２０３の底まで貫いて延び得る。
【００３２】
使用にあたって、クランピングアセンブリ２０１は、首部２１３の中に配置され（図１９〜図２０参照）、棒状の電流キャリア（図示せず）の一方の側に置かれている。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、クランピングアセンブリは膨張し、棒状の電流キャリアを首部２１３に押し付けることで、電流キャリアの表面をしっかりとつかみ、それをＲＦセンサに接続する。同様に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、クランピングアセンブリは収縮または弛緩され、こうして、電流キャリアを解放する。
【００３３】
図１８〜図２０は、図１４〜図１７のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ２２３の異なる見方を示す。ＲＦセンサ２２３は、ＲＦセンサを電流源に接続する電源コード２２５を含む。電源コード２２５は、図８に示した実施形態の電源コードと同じ特徴、属性および機能を有し得る。また、センサは、センサの論理機能を実行する一連の（好ましくはデジタルの）回路基板２２６、２２７を含む。上述の実施形態でも示したように、回路基板の枚数や機能性は、それぞれの実施形態によって異なり得る。
【００３４】
回路基板は、キャリブレーション情報を格納するメモリチップを１つ以上備えることが好ましい。そして、メモリチップは、第一のセットのすりわき付き止めネジ２３０と第二２３２のセットのすりわり付き止めネジあるいは他の適切な締め付け手段で、回路基板筺体２２９内に固定されている。本実施形態の回路基板筺体２２９は、回路基板の筺体１２９と同じ設計であることが好ましい。その更なる詳細は、図１２〜図１３に示されている。第一のカバープレート２３１は、雰囲気環境から回路基板を保護するために提供される。カバープレート２３１は、第一のソケット皿頭押さえネジのセット２３３と第二のソケット皿頭押さえネジのセット２３５によって、回路基板筺体２２９に、固定されている。ネジ２３０、２３２、２３３および２３５のいずれかのネジの代わりに、あるいは、それと組み合わせて、他の締め付け手段も用いられ得ることは、当然、当業者には理解される。
【００３５】
クランプアセンブリ２０１と首部２１３は、ベスペル筺体２３７の中に配置されている。このべスペル筺体２３７は、図１２〜図１３で更なる詳細を示されたべスペル筺体１３７と同じ設計であることが好ましい。この筐体は、第一のソケット皿頭押さえネジのペア２３９と第二のソケット皿頭押さえネジのペア２４１で、あるいは、他の適切な締め付け手段で回路基板筺体２２９に取り付けられている。第二のカバープレート２４３は、図１５〜図１６で更なる詳細を示されたカバープレート１４３と同じ設計であることが好ましく、ソケット皿頭押さえネジのペア２４５で、あるいは、他の適切な締め付け手段でベスペル筺体２３７に取り付けられた形で、提供される。
【００３６】
図２２〜図２５は、センサが棒状の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第三の実施形態を示す。クランプアセンブリ３０１は、第一のウェッジ状エレメント３０３と、これと相補的な形状の第二のウェッジ状エレメント３０５を含み、適切な締め付け手段で（この特定な実施形態では、ソケット頭押さえネジ３１１）係合している。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５は、コンダクタ３１４（例えば、図２９参照）の周囲を収縮し、こうして、クランプアセンブリ（および関連ＲＦセンサ）を電流キャリアに固定する。逆に、ネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５のアセンブリはコンダクタの周囲を弛緩し、ＲＦセンサは取り外し可能となる。
【００３７】
使用にあたって、第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５からなるアセンブリと押さえネジ３１１は、首部３１３の中に配置される（図２９と図３０に最もよく示す）。棒状の電流キャリア３１４（図２９参照）は、それらの間に置かれている。押さえネジが締め付けられると、棒状の電流キャリアは、クランプアセンブリの第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５の間で押され、こうして、電流キャリアを所定の場所でしっかりと掴む。本明細書に記載した首部を用いる様々な実施形態において、首部は様々な設計やインプリメンテーションもあり得ること、所望の効果は、アセンブリが電流キャリアにクランプするように、クランプアセンブリの少なくとも１つのエレメントの膨張を首部が拘束することは、当業者なら当然理解される。
【００３８】
図２６〜図３０は、図２２〜図２５のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ３２３の異なった見方を示す。ＲＦセンサ３２３は、センサの論理機能を実行する一連の（好ましくは、デジタル）回路基板３２７（図２７〜図２８、および、図３０参照）を含む。回路基板の枚数や設計は異なっていてもよいが、以前の実施形態でも述べたような回路基板と等価な機能性を有することが好ましい。１枚以上の回路基板は、キャリブレーション情報を格納するメモリチップを少なくとも１つ備えることが好ましい。図示された特定の実施形態において、回路基板は、外部筺体３３０と内部支柱３３２（図２８および図２９参照）の同軸上の壁で規定された回路基板筺体３２９内に固定されている。図２８と図３０に示すように、内部支柱３３２は、一連の環状出っ張りを備えており、この上に、回路基板が座している。第一と第二の相対するエンドキャップ３３３、３３４は、回路基板を雰囲気環境から保護し、アセンブリの構造的一体性を与えるために提供される。この特定の実施形態において、エンドキャップ３３３、３３４は、それぞれ、ネジ山付きの縁３３５、３３６ともに提供される（図２７に最もよく示される）。そのそれぞれは、回転しながら、外側筺体３３０の内部表面に規定されたネジ山の相補的なセット（図示せず）に係合する（図２８参照）。
【００３９】
クランプアセンブリ３０１と首部３１３（図２９参照）は、外側筺体３３０の中に配置されている。外側筺体３３０は、図２７のＲＦセンサから外されている。これは、本実施形態の内部支柱３３２の周りの回路基板３２７の配置を見せるためである。この図に見られるように、回路基板は、形状は環状であり、内部支柱３３２をほぼ中心としている。他の多くの点においても、回路基板は、本明細書において記載した他の実施形態に示した回路基板と機能的に同等である。
【００４０】
図３１〜図３４は、センサが棒状の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第四の実施形態を示す。クランプアセンブリ４０１は、第一のウェッジ状エレメント４０３を含む。この第一のエレメントは、スライドしながら、第二のこれと相補的な形状の容器エレメント４０５に、適切な締め付け手段（この特定な実施形態では、ソケット頭押さえネジ４１１）で係合している。このクランプアセンブリを用いるＲＦセンサにおいて、２つのこのようなクランプアセンブリは、電流キャリア４１４の向かい合う側に配置され、スリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）４１３内に維持される（図３６参照）。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、クランプアセンブリは、スリーブに抗して膨張し、その結果、コンダクタを押さえつける。逆に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、クランプアセンブリは弛緩し、こうして、コンダクタをその掴みから解放する。
【００４１】
使用にあたって、２つのクランプアセンブリはスリーブ４１３の中に配置され、棒状の電流キャリア４１４は、それらの間に置かれている（図３６参照）。クランプアセンブリの押さえネジが締め付けられると、棒状の電流キャリアは、向かい合うクランプアセンブリの間で押され、こうして、電流キャリアをしかるべき場所で、しっかりと掴む。
【００４２】
図３５〜図３８は、図３１〜図３４のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ４２３の異なった見方を示す。センサ４２３は、センサの論理機能を実行する一連の（好ましくは、デジタル）回路基板４２７を含む。回路基板は、キャリブレーション情報を格納するメモリチップを１つ以上備えることが好ましい。回路基板は、外部筺体４３０と内部支柱４３２の同軸上の壁によって規定された回路基板筺体４２９内に固定されている。第一と第二の相対するエンドキャップ４３３、４３４は、回路基板を雰囲気環境から保護するために提供される。エンドキャップ４３３、４３４は、それぞれネジ山付き縁４３５、４３６ともに提供される（図３５と図３７に最もよく示される）。そのそれぞれは、回転しながら、外側筺体４３０の内側表面に規定されたネジ山の相補的なセット（図示せず）と係合する。
【００４３】
クランプアセンブリ４０１とスリーブ４１３（図３８参照）は、外部筺体４３０の中に配置されている。外部筺体４３０は、図３５では外されている。これは、内部支柱４３２の周りの回路基板４２７の配置を見せるためである。
【００４４】
上述したＲＦセンサは、正確なＤＣ電圧と誘導電流の測定結果を得られるようにするため、ＲＦ電流キャリアと、強固な直接接触を提供する。この間、同時に、ＲＦ電圧を容量結合デバイスを介して測定することも可能である。このような強固な直接接触の提供は、高周波でのアプリケーション（すなわち、３００ＭＨｚ以上の高調波を有するメガヘルツ領域の周波数）において、特に重要である。なぜなら、これらアプリケーションでの電流の大部分は、電流キャリアの表面を、あるいは、表面近くを流れるからである。対照的に、低周波数（例えば、６０Ｈｚ）では、電流は、キャリア容積にわたって、幾分か均等に流れる。その結果、緩く締め付けられたクランプアセンブリは、低周波数でのアプリケーションにおける使用には、適し得るが、このようなアセンブリは、高周波数でのアプリケーションには、典型的には、うまく適合しない。
【００４５】
さらに、上述のように、本明細書で述べたクランプアセンブリは、電流キャリアに電気的長さを加えないので、その利用の際に、ＲＦセンサのキャリブレーション係数を再調整する必要もない。本明細書で述べたクランプアセンブリの利用は、従来技術のデバイスの利用に比べ、寄生容量を著しく減らすことも分かった。上述の実施形態は、本明細書に開示した原則を、ロッド状または棒状のＲＦ電流キャリアと一緒に用いるように設計されたＲＦセンサへの適用を示している。しかしながら、これら様々な実施形態は、他のタイプの電流キャリアと一緒に利用できるように、適切に変更され得ることは、当業者なら理解される。例えば、電流キャリアが同軸ケーブルであれば、ＲＦセンサは、棒状またはロッド状のコンダクタと電気通信中である同軸端子を取り付けられ得る。同軸端子は、例えば、回路基板筺体またはセンサ基部の外部表面に配置され得る。コンダクタは、本明細書で示したように、ＲＦセンサと電気通信するように導かれ得る。
【００４６】
上述のクランプアセンブリは、様々なデバイスとともに用いられ得ること、および、ＲＦセンサへの改善については、譲受人が同一の米国特許出願第１０／６６８，３９８号（表題「Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ」）（２００３年９月２３日出願）に記載されている。これは、本明細書でも、その全体を援用している。このように、例えば、この出願において記載されたシールド機構は、ＲＦセンサの回路基板を保護するために、用いられ得る。さらに、本明細書で開示されたＲＦセンサは、主に、プラズマエッチリアクタと一緒に使うことを参照して述べられてきたが、これらのデバイスは、ＲＦ電源の属性をモニタまたは決定することが重要な他の様々なアプリケーションでも、利用できることは、当業者には理解される。
【００４７】
本明細書で引用された刊行物、特許出願および特許を含む参考文献の全ては、各参考文献が参考として援用されることが別々にかつ具体的に示され、かつその全容が本明細書に記載されているのと同程度まで、本明細書に参考として援用される。
【００４８】
本開示において、「１つの（ａおよびａｎ）」、「該（ｔｈｅ）」の用語および、これに類する表現の利用は、（とくに、添付の請求項のコンテキストの中では）、特記あるいは文脈から明らかに矛盾しない限り、単数と複数の双方をカバーするものと解釈される。「備える」、「有する」、「含む」および「備える」の用語は、特記のない限り、オープンエンド（「含むが、限定されない」の意味）に解釈される。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書で特記のない限り、各個別の値がその範囲内に入るように個々に述べる簡単な方法として機能することを意図するものに過ぎない。また、各個別の値は、本明細書で個々に記載されているかのように、本明細書の中に組み込まれる。本明細書で述べた方法の全ては、任意の順番で実行され得る。ただし、本明細書に明示されているか、文脈から明らかに矛盾する場合を除く。本明細書における例および例示的な表現（例えば、「のような」）の全ては、本明細書で開示した主題をより明確に示すことを意図したに過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。ただし、特に請求のある場合は除く。本明細書における表現はどれも、本願において請求しない要素が本明細書における教示の実施または実行にあたって不可欠であるということを示すものと解釈されるべきではない。
【００４９】
本開示における好ましい実施形態が、本明細書に記載されている。これら実施形態の中には、本明細書の教示を実行するために、発明者が知っている最適な方法を含む。上の記述を読むと、これら好ましい実施形態のバリエーションも成され得ることは、当業者には明らかである。このようなバリエーションの当業者による適切な利用を、発明者らは予想している。また、本発明が本明細書に特に記載された以外にも実行されることも、発明者らは意図している。したがって、本開示は、ここに添付の請求項で述べた主題に関する改変および同等事項を、適用される法によって許される範囲で、全て含む。さらに、上述のエレメントの任意の組合せで、これらエレメントによるバリエーションで可能なもの全ては、本開示に含まれる。ただし、本明細書に特記あるいはコンテキストで明確に相反する記載のある場合を除く。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本明細書の教示に従って作られたＲＦ検出器の機能ブロック図である。
【図２】図２は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第一の実施形態の斜視図である。
【図３】図３は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第一の実施形態の斜視図である。
【図４】図４は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解側面図である。
【図５】図５は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図６】図６は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図７】図７は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図８】図８は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。
【図９】図９は、図８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図１０】図１０は、図８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図１１】図１１は、図８の線１１−１１に沿う断面である。
【図１２】図１２は、図８のＲＦセンサの幾つかのコンポーネントの斜視図である。
【図１３】図１３は、図８のＲＦセンサの幾つかのコンポーネントの斜視図である。
【図１４】図１４は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図１６】図１６は、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図１７】図１７は、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図１８】図１８は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。
【図１９】図１９は、図１８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図２１】図２１は、本明細書に記載したセンサで使われ得る信号分析ハードウェアの一つの可能な実施形態の回路図である。
【図２２】図２２は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図２３】図２３は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図２４】図２４は、図２２〜図２３および図２５に示したＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図２５】図２５は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図２６】図２６は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図２２〜図２３および図２５のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。
【図２７】図２７は、デバイスの内部の詳細を示すために、外側の壁を外した図２６のＲＦセンサの斜視図である。
【図２８】図２８は、図２７の線２８−２８に沿う断面図である。
【図２９】図２９は、図２６の線２９−２９に沿う断面図である。
【図３０】図３０は、図２６のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図３１】図３１は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第三の実施形態の斜視図である。
【図３２】図３２は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第三の実施形態の斜視図である。
【図３３】図３３は、図３１〜図３２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図３４】図３４は、図３１〜図３２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図３５】図３５は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図３１〜図３２のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。なお、デバイスの内部の詳細を示すために、外側の壁を外してある。
【図３６】図３６は、図３５の線３６−３６に沿う断面図である。
【図３７】図３７は、図３５の線３７−３７に沿う断面図である。
【図３８】図３８は、図３５のＲＦセンサの分解斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般的にＲＦセンサに関する。より特定的には、これらセンサをＲＦ電流キャリアと電気的接触させるための使用に適したクランピング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマエッチングおよびプラズマ蒸着のプロセスは、過去２０年間にわたって、半導体製造業で使われるパターン転写における有力な手段となってきた。プラズマをベースとするプロセスのほとんどは、高周波（ＲＦ）パワーを適用し、供給するガスの分離を基本原理として用いている。
【０００３】
プラズマ負荷の全てについて言えるように、プラズマ負荷の主要な特性の一つは、その非線形性である。負荷の非線形性は、大きな高調波歪みを形成して、供給されるＲＦパワーの電圧と電流の正弦波に影響を与える。高調波歪みの正確な量は、高調波振動数の振幅と、対応する高調波電圧に対する高調波電流の関連位相角とによって表されるように、それらを形成するプラズマに独自のものである。より厳密には、プラズマパラメータ（イオン密度とイオンエネルギ、電子密度と電子エネルギ、衝突頻度、中性成分（ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）、および、これら成分のそれぞれの密度を含む）は、いずれも、独自な方法で、電源供給源によって印加された基本周波数の特定高調波成分の振幅に寄与し、所望の分離とそれに引き続くプロセス結果を得る。
【０００４】
このように、供給されるＲＦパワーの基本周波数の高調波成分をモニタすることで、プラズマ蒸着やプラズマエッチングのプロセスにおけるプロセス制御の改善が成され得ることは、明らかである。その結果、様々なセンサが、この目的のために、この分野で開発されてきた。
【０００５】
従来型ＲＦセンサは、電流キャリアの物理的崩壊と、電流キャリアのセンサ端子での再結合を必要としている。これは、電流経路にセンサの内部コンダクタを追加することになるので、物理的長さおよび電気的長さを電流キャリアに加える結果となっている。さらに、システムに従来型ＲＦセンサを追加すると、しばしば、システム構成を再構成可能とするために、更なる電流キャリアの追加が必要となる。これは、ＲＦセンサと他のシステム構成要素との間での干渉を避け、かつ、構成要素全てが適切に接地可能にするためである。
【０００６】
電流キャリアの追加は、低周波数でのアプリケーションにおいては許され得るが、今日のプラズマリアクタの多くはメガヘルツ領域の基本周波数で（また、しばしば３００メガヘルツにもなる周波数の高調波で）動作するように設計されている。これらの周波数において、電流キャリアの追加が数センチメートルであっても、これに関連する電気的長さの延長もあり、追加された容量、および、それに誘発される位相角のシフトの観点から、重大である。確かに、これらＲＦセンサが設置された後、ＲＦ電流キャリアに追加容量を加えることも必要なことは多い。これは、位相角がスミスチャートの周りで回転され、こうして、この影響を補償するためである。このような調整が必要であるために、センサの設置が過度に複雑になり、また、システムパラメータの再キャリブレーションが要求される。なぜなら、製造時点でセンサに対し決定されたキャリブレーション係数は、もはや正確であり得ないからである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このように、この技術分野において、プラズマリアクタとともに利用するのに適したＲＦセンサで、ＲＦ電流キャリアに電気的長さを加えないセンサに対するニーズがある。この技術分野で、電流キャリアを破壊することが不要で、電流キャリアに電気的長さを加える必要のないＲＦセンサを、ＲＦ電流キャリアの中に組み込む方法とデバイスに対し、さらなるニーズもある。また、この技術分野で、ＲＦ電流の属性に顕著な変化を与えずに、ＲＦ周波数を測定する方法に対するニーズもある。本明細書で開示するデバイスと方法論によって、これらのニーズや他のニーズが満たされる。
【０００８】
本発明とその利点をより完全に理解するために、添付図面とともに、以下の簡潔な説明を参照する。添付図面において、同じ参照番号が、同様の機構を示す。
【０００９】
プラズマリアクタに用いるのに適したＲＦセンサが、本明細書で提供される。センサには、新たなクランプアセンブリを用いる。これによって、ＲＦ電流キャリアの外側の表面に、センサは簡単に取り付けられる。センサは、ＲＦ電流キャリアの表面に取り付けられるだけであるので、ＲＦ電流キャリアの電気的長さを加えることもなく、センサに適合させるために電流キャリアを破壊することも必要としない。その結果、センサはＲＦ電源の特性（例えば、位相角、ＤＣ電圧、ＲＦ電圧、および、ＲＦ電流）を許容し、電流キャリアは、これら属性のいずれをも大きく変更することなく、測定される。それゆえ、クランプアセンブリを使用すれば、センサが電流キャリアに取り付けられた後、再度キャリブレーションを行う必要もない。
【００１０】
図１は、ＲＦセンサの配置と一般的なレイアウトを示すブロック図であり、本明細書の教示に従って作られるＲＦ制御システムの実施形態の一つであるが、これに限定されない。図示されたシステム１０において、ＲＦ発生装置１１（ＲＦ源）の形式である電源は、送電線１４によって、マッチング回路１２を介し、プロセッシングリアクタ１３に結合されている。リアクタ１３は、半導体用ウェハーを含む様々な材料の処理で使われる様々なリアクタのいずれでもよく、プラズマリアクタを含む。さらに、電気的エネルギ源やマイクロ波エネルギ（ＲＦ含む）源を用いる様々な処理システム、あるいは、これらシステムの組合せに、本明細書の教示が適用され得ることは、当業者なら理解される。さらに、マッチング回路１２の使用が好ましいが、本明細書に述べるセンサのアプリケーション全てにおいて、この回路は必ずしも必要とされない。
【００１１】
図１に示すように、トランスデューサパッケージ１５は、リアクタ１３に近い位置にある送電線１４に取り付けられ、マッチング回路１２後のいずれかの点に配置されていることが好ましい。トランスデューサパッケージ１５は、リアクタ１３のできるだけ近くにあることが好ましい。これは、トランスデューサパッケージ１５から得られた測定が、リアクタ１３に入ってくる実際のＶ値とＩ値を示すようにするためである。Ｖ値とＩ値の双方は、送電線１４上の実質的に同じ位置で検知される。これは、リアクタ１３に入る電力を決定するため、さらに、ときとして、ＶとＩとの位相関係を決定するためである。
【００１２】
適切な広域幅の電圧トランスデューサ１６と電流トランスデューサ１７が、トランスデューサパッケージ１５に組み込まれている。これらのトランスデューサは、伝達されたＲＦパワーの電圧成分と電流成分をそれぞれサンプルするように設計されている。トランスデューサパッケージは、さらに、高速アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）６３、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）６５、および、（好ましくは、不揮発性）メモリデバイス６７を含む。トランスデューサパッケージ１５は、ＲＦ送電線１４にローカルである測定位置に維持される。
【００１３】
図１に示す構成は、トランスデューサパッケージ１５から遠く離れた分析・通信パッケージ６９をさらに備える。トランスデューサパッケージ１５と、遠くにある分析・通信パッケージ６９は、典型的には、適切な動作に必要なＤＳＰに送るセットアップコマンドを備える。
【００１４】
トランスデューサパッケージに含まれるメモリデバイス６７は、システムによってアクセスするためのトランスデューサパッケージに特有で必要なキャリブレーション情報を格納する。このデバイスは、トラッキングの目的に必要とされるシリアル番号とデータなどの他の相応な情報を格納するためにも、使われ得る。典型的には、メモリデバイスは、ＲＦセンサで使われるＰＣＢの一つで内蔵コンポーネントであるが、別のタイプのメモリデバイスも使われ得、その別のタイプのメモリデバイスには、ＰＣＢで提供されるポートにインサート可能で、取り外し可能なメモリチップも含まれる。ＰＣＢに直接取り付けられていないが、無線通信あるいは他の適切な手段で、適切な回路網と通信中のメモリデバイスも使われ得る。
【００１５】
図２〜図７は、ロッド状の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第一の実施形態である。このような電流キャリアの直径は、一般に、０．５”または０．６２５”である。しかしながら、本明細書に記載したデバイスは、ある特定の直径の電流キャリアに特に限定されないこと、および、これらデバイスの寸法は、他の直径や他の形状の電流キャリアに適合するように、適切に変更され得ることは、当業者には理解される。
【００１６】
再び、図２〜図７について述べると、クランプアセンブリ１０１は、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５を備え、これらは、第一の面１０７と第二の相対する面１０９（例えば、図４参照）に沿ってスライドするように、固定具で係合している。この特定な実施形態は、ソケット頭部の押さえネジ１１１である。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５のアセンブリは膨張する。逆に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５のアセンブリは収縮または弛緩する。特に図示はされていないが、押さえネジはそのシャフト１２３（図４参照）の表面にネジ山を有することが好ましい。このネジ山は、ウェッジインサート１０３と１０５にそれぞれ提供されるアパーチャ１１９と１２０（図５と図６参照）の表面に提供される相補的なネジ山に回転しながら係合する。押さえネジ１１１には、キャップ１２４も提供されている。このキャップがアパーチャ１１９で規定される出っ張り１２２に接したとき、このキャップが軸方向へのネジの進行を止める（例えば、図５参照）。図７に示すように、アパーチャ１１９は、ときどきアパーチャの中に蓄積し得る金属の切り屑などの残骸が出ていくことが可能となるように、ウェッジインサート１０３の底まで延びていてもよい。
【００１７】
使用にあたって、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５、および、押さえネジ１１１は、首部１１３（図９〜図１３参照）の中に配置され、ロッド状の電流キャリア（図示せず）の一方の側に置かれている。バックインサート１１５（図２〜８参照）は、電流キャリアの相対する面上の首部の内部に置かれている（首部内にあるこれらエレメントの位置は、図８に最適に示す）。バックインサートの表面１１７（図２〜図３、および、図８に最適に示す）は湾曲しており、これは電流キャリアの外部表面の形状と相補的である。同様にして、第一のウェッジインサート１０３の表面１２１も湾曲しており（例えば、図３を参照）、また、これも電流キャリアの外部表面の形状と相補的である。押さえネジが締め付けられると、第一のウェッジインサート１０３と第二のウェッジインサート１０５のアセンブリは膨張する。このアセンブリとバックインサートは堅固な首部によって、保持されているので、アセンブリの膨張の結果、クランプアセンブリは電流キャリアの表面をしっかりと掴む。
【００１８】
図８〜図１１は、図２〜図７のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ１２３の一つの可能な実施形態の異なる見方を示す。ＲＦセンサは、センサの内部回路網を電源供給ライン経由で電流源に接続するケーブル１２５を含む。ケーブルは、電源供給ラインの他にも、例えば、アースライン、センスライン（例えば、ＤＣ電源用）、通信ライン（例えば、ＲＳ−４８５ケーブルなど）、あるいは、電気、磁気または熱を絶縁またはシールドする（例えば、アルミ、ガラス繊維などの）層または部分などの様々な他の構成要素を含み得る。センサは、一連の（好ましくは、デジタル）回路基板１２６、１２７（図９〜図１１参照）を含む。これらの回路基板は、例えば、ＲＦ電圧、ＲＦ電流またはＤＣバイアスの測定などに関与するセンサの論理機能を実行する。回路基板は、第一のセットの溝付き押さえネジ１３０および第二のセットの溝付き押さえネジ１３２によって、回路基板筺体１２９の中に、固定されている（回路基板筺体１２９は、図１２〜図１３に更なる詳細を示される）。この目的のために、様々な他の固定手段も使われ得ることは理解される。
【００１９】
回路基板は、典型的には、所望の信号分析を実行するのに必要なコンポーネントを含む。記載の特定の実施形態において、ＲＦセンサは、２枚の回路基板を備えたものが示されている。しかしながら、ある種の実施形態では、ＲＦセンサの回路網を回路基板１枚に集約してもよいし、他の実施形態では、回路基板を３枚以上用いてもよい。ある実施形態で用いられる回路基板の枚数は、製造や修理の便宜、放熱、シールド、および、センサの提供する機能などを考慮して、決定されてもよい。
【００２０】
第一のカバープレート１３１は、雰囲気環境からの回路基板を保護するために提供される。カバープレートには、通常は磁気シールド、製造の便宜、耐久性などを考慮した究極の選択によって、様々な材料が用いられ得る。図８〜図１０に示すように、第一のカバープレート１３１は、第一のソケット皿頭押さえネジのセット１３３と第二のソケット皿頭押さえネジのセット１３５によって、回路基板筺体１２９に固定されている。しかし、これ以外の適切な締め付け手段が、この目的のために用いられてもよい。
【００２１】
クランプアセンブリ１０１と首部１１３は、べスペル筺体１３７（図１２〜図１３に、さらに詳細に示す）の中に配置されている。このべスペル筺体１３７は、第一のソケット皿頭押さえネジのペア１３９と第二のソケット皿頭押さえネジのペア１４１（図９〜図１０参照）で回路基板筺体１２９に取り付けられている。第二のカバープレート１４３（図１２〜図１３にさらに詳細に示す）は、ソケット皿頭押さえネジのペア１４５でベスペル筺体１３７に取り付けられた形で、提供される。ここで、再び、これ以外の適切な締め付け手段が、頭押さえネジ１３９、１４１および１４５の代替に、あるいは、追加に用いられてもよい。
【００２２】
再び、回路基板１２６と１２７（図９〜図１１参照）について述べると、所望の信号分析を実行することに加え、幾つかの実施形態では、回路基板は、１つ以上のメモリチップまたは内蔵メモリデバイスを含んでもよい。このチップまたはデバイスは、信号分析に用いられ得るキャリブレーション情報を格納する。このような分析は、典型的には、ファームウェアアルゴリズムとして実行され得る高速フーリエ変換（ＦＦＴ）信号分析を含み得る。しかしながら、図示した特定の実施形態は、ＦＦＴ実行用ＤＳＰチップ内のファームウェアアルゴリズムに依存しない。むしろ、この実施形態は、パラダイム回路網の形で、回路基板に常駐のＦＦＴの擬似ハードウェア実行を用いている。その結果、本実施形態において、メモリ機能は、ＤＳＰデバイス自身に常駐している。ハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェア実行を含む他のＦＦＴ実行または近似による様々な実施形態も可能であり、このような実行または近似を様々に組み合わせることも可能であることは、当然、当業者には理解される。
【００２３】
上述のようなＦＦＴの擬似ハードウェアによる実行は、ソフトウェアやファームウェアでなく、特にハードウェアによるＦＦＴの実行は、例えば、３００ＭＨｚ以上の高周波数でのアプリケーションに、特に有利である。このような周波数では、ＦＦＴのソフトウェアによる実行は、サンプリング速度の要求から、困難あるいは非実用的となり得る。このように、例えば、ＦＦＴ実行で要求されるように、３００ＭＨｚの信号の波形をデジタル化するためには、最低６００ＭＨｚでサンプリングする必要がある。このようなサンプリング速度は、現在利用な技術で実行するには、チャレンジングである。さらに、たとえ、このようなサンプリング速度が使われたとしても、一般に利用可能なアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）によって提供される分解能（すなわち、ビット深度）は、非常に不良で（約２〜３ビット）、要求されるコンピュータ規模も膨大なものとなる。
【００２４】
この問題で可能な解決策の一つは、回路基板１２６、１２７にヘテロダイン回路網を組み込むことである。この回路網は、信号を低周波数に落とす周波数シフトのミキサ技術を用いている。ヘテロダイン回路網の出力周波数に、十分な分解能を提供するＡＤＣは、現在、利用できるものが多いので、ＦＦＴ実行のために、この回路網を組み合わせて用いてもよい。しかしながら、好ましい実施形態において、ＦＦＴは、ヘテロダイン回路網と組み合わせて動作するハードウェアソリューションによって、実行される。このハードウェアソリューションは、各周波数の振幅と位相を別々にモニタし、こうして、ＦＦＴ実行前のＡＤＣを不要とすることができる。
【００２５】
図２１は、上述の単一の信号分析ハードウェア２５１の基本的な機能の回路図である。ハードウェア２５１は、複数のトランスデューサ２５３を備え、各トランスデューサは、約３００ＭＨｚの周波数ｆをそれぞれのミキサ２５５に提供する。トランスデューサは、回路基板に信号ｆ１を生成する局部発振器２５７を共有する。各ミキサは２つの信号ｆ±ｆ１を出力する。信号ｆ±ｆ１は、信号ｆ−ｆ１を出力するローパスフィルタ２５９を通っていく。ここで、ｆ−ｆ１の差が小さく（例えば、４０ｋＨｚ）なるように、ｆ１はｆと十分近くなるように選択される。次いで、信号は、デジタル信号への変換のために、ＡＤＣ２６１を通り抜ける。ハードウェアには、この分野で周知の他のエレメントで、例えば、信号増幅器やクロックなども含まれ得る。ハードウェアへ入力される信号は、ブロードバンド信号である。局部発振器を調整し、ローパスフィルタを用いることで、ハードウェアは、周波数空間を介し、任意の所定の周波数を走査できる。
【００２６】
図９〜図１１を再び参照する。この特定の実施形態の回路基板１２６は、トランスデューサ基板である。トランスデューサ基板は、典型的には、ＤＣバイアストランスデューサ、電流トランスデューサ、電圧トランスデューサ、および、主プログラマブルゲイン増幅器（ｌｅａｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｉｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含む。また、トランスデューサ基板は、典型的には、トランスデューサから適切なゲインで信号を入力するのに必要な回路網を含む。本実施形態の回路基板１２７は、アナログ基板であり、この基板は、典型的には、ミキシングデバイス（ミキサのみならず、図２１に示すローパスフィルタとＡＤＣも含む）、ＤＳＰチップ、メモリチップまたはデバイス、局部発振器信号を設定する直接デジタル合成器（ＤＤＳ）を含む。ＤＳＰチップは、外界（４８５インターフェースを介するのが好ましいが、他の適切なインターフェースも使われ得る）と通信するが、また、その間、プログラマブルゲイン増幅器とデジタル化を制御する。ＤＳＰチップは、さらに、ＤＤＳも制御する。そして、ＤＤＳは局部発振器を制御する。
【００２７】
ＤＳＰチップは、典型的には、図２１に描かれたハードウェアによって出力されたデジタル信号のキャリブレーションを扱う。特に、図示された特定の実施形態において、ＤＳＰチップは、ミキサに入力された周波数と、アナログ回路基板１２７上に位置するメモリチップから読み出された減衰ゲイン定数とを用い、ハードウェアＡＤＣによって出力されたデジタル信号をキャリブレーションする。このキャリブレーションされたデジタル信号は、次いで、（好ましくは、４８５）インターフェースにわたって送信される。４８５インターフェースが使われたら、変換器が、４８５からイーサネット（登録商標）にこの信号を変換するために、提供され得る。
【００２８】
上述の議論より、本明細書で開示されたデバイスの幾つかの有効な属性の一つは、トランスデューサパッケージをメモリパッケージとペアにすることである。このメモリデバイスは、トランスデューサパッケージに対応するキャリブレーション係数を格納できる。このため、トランスデューサパッケージが置き換えられなくてはならない場合、再びキャリブレーションを行う必要がない。
【００２９】
トランスデューサパッケージおよびメモリデバイスは、互いに近くに配置されることが好ましく、さらには、この２つのエレメントは、同じＰＣＢ上に配置されることが、一層好ましい。しかしながら、このようなケースにならない様々な実施形態も可能である。例えば、メモリデバイスが、トランスデューサパッケージから遠く離れて配置されることも可能である。このような実施形態では、メモリデバイスは、ハードウェアリンクによって、無線接続を介して、あるいは、他の適切な手段で、信号処理ハードウェアと典型的には通信中である。また、特定のメモリデバイスそれ自体がないような実施形態も可能である。しかし、キャリブレーション係数は、信号処理ハードウェアまたはソフトウェアに送信されるか、必要に応じ、別の方法で、信号処理ハードウェアまたはソフトウェアで利用可能となる。
【００３０】
図１４〜図１７は、センサが棒状（ｂａｒ−ｓｈａｐｅｄ）の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第二の実施形態を示す。クランプアセンブリ２０１は、第一のウェッジインサート２０３と第二のウェッジインサート２０５を備え、これらは、第一の面２０７と第二の相対する面２０９（例えば、図１５参照）に沿ってスライドするように、ソケット頭押さえネジ２１１のような適切な（好ましくは取り外し可能な）締め付け具で係合している。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート２０３と第二のウェッジインサート２０５のアセンブリは膨張する。逆に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、第一のウェッジインサート２０３と第二のウェッジインサート２０５のアセンブリは収縮または弛緩する。
【００３１】
特に図示はされていないが、押さえネジはそのシャフト２２３（図１５〜図１７参照）の表面にネジ山を有することが好ましい。このネジ山は、ウェッジインサート２０３と２０５を介して延びるアパーチャ２２０の表面に提供される相補的なネジ山と回転しながら係合する。押さえネジには、キャップ２２４も提供されている。このキャップがアパーチャ２２０で規定される出っ張り２２２に接したとき、このキャップがネジの軸方向への進行を止める（図１５参照）。図１７に示すように、アパーチャ２２０は、ときどきアパーチャの中に蓄積し得る金属の切り屑などの残骸が出ていくことが可能となるように、ウェッジインサート２０３の底まで貫いて延び得る。
【００３２】
使用にあたって、クランピングアセンブリ２０１は、首部２１３の中に配置され（図１９〜図２０参照）、棒状の電流キャリア（図示せず）の一方の側に置かれている。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、クランピングアセンブリは膨張し、棒状の電流キャリアを首部２１３に押し付けることで、電流キャリアの表面をしっかりとつかみ、それをＲＦセンサに接続する。同様に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、クランピングアセンブリは収縮または弛緩され、こうして、電流キャリアを解放する。
【００３３】
図１８〜図２０は、図１４〜図１７のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ２２３の異なる見方を示す。ＲＦセンサ２２３は、ＲＦセンサを電流源に接続する電源コード２２５を含む。電源コード２２５は、図８に示した実施形態の電源コードと同じ特徴、属性および機能を有し得る。また、センサは、センサの論理機能を実行する一連の（好ましくはデジタルの）回路基板２２６、２２７を含む。上述の実施形態でも示したように、回路基板の枚数や機能性は、それぞれの実施形態によって異なり得る。
【００３４】
回路基板は、キャリブレーション情報を格納するメモリチップを１つ以上備えることが好ましい。そして、メモリチップは、第一のセットのすりわき付き止めネジ２３０と第二２３２のセットのすりわり付き止めネジあるいは他の適切な締め付け手段で、回路基板筺体２２９内に固定されている。本実施形態の回路基板筺体２２９は、回路基板の筺体１２９と同じ設計であることが好ましい。その更なる詳細は、図１２〜図１３に示されている。第一のカバープレート２３１は、雰囲気環境から回路基板を保護するために提供される。カバープレート２３１は、第一のソケット皿頭押さえネジのセット２３３と第二のソケット皿頭押さえネジのセット２３５によって、回路基板筺体２２９に、固定されている。ネジ２３０、２３２、２３３および２３５のいずれかのネジの代わりに、あるいは、それと組み合わせて、他の締め付け手段も用いられ得ることは、当然、当業者には理解される。
【００３５】
クランプアセンブリ２０１と首部２１３は、ベスペル筺体２３７の中に配置されている。このべスペル筺体２３７は、図１２〜図１３で更なる詳細を示されたべスペル筺体１３７と同じ設計であることが好ましい。この筐体は、第一のソケット皿頭押さえネジのペア２３９と第二のソケット皿頭押さえネジのペア２４１で、あるいは、他の適切な締め付け手段で回路基板筺体２２９に取り付けられている。第二のカバープレート２４３は、図１５〜図１６で更なる詳細を示されたカバープレート１４３と同じ設計であることが好ましく、ソケット皿頭押さえネジのペア２４５で、あるいは、他の適切な締め付け手段でベスペル筺体２３７に取り付けられた形で、提供される。
【００３６】
図２２〜図２５は、センサが棒状の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第三の実施形態を示す。クランプアセンブリ３０１は、第一のウェッジ状エレメント３０３と、これと相補的な形状の第二のウェッジ状エレメント３０５を含み、適切な締め付け手段で（この特定な実施形態では、ソケット頭押さえネジ３１１）係合している。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５は、コンダクタ３１４（例えば、図２９参照）の周囲を収縮し、こうして、クランプアセンブリ（および関連ＲＦセンサ）を電流キャリアに固定する。逆に、ネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５のアセンブリはコンダクタの周囲を弛緩し、ＲＦセンサは取り外し可能となる。
【００３７】
使用にあたって、第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５からなるアセンブリと押さえネジ３１１は、首部３１３の中に配置される（図２９と図３０に最もよく示す）。棒状の電流キャリア３１４（図２９参照）は、それらの間に置かれている。押さえネジが締め付けられると、棒状の電流キャリアは、クランプアセンブリの第一のエレメント３０３と第二のエレメント３０５の間で押され、こうして、電流キャリアを所定の場所でしっかりと掴む。本明細書に記載した首部を用いる様々な実施形態において、首部は様々な設計やインプリメンテーションもあり得ること、所望の効果は、アセンブリが電流キャリアにクランプするように、クランプアセンブリの少なくとも１つのエレメントの膨張を首部が拘束することは、当業者なら当然理解される。
【００３８】
図２６〜図３０は、図２２〜図２５のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ３２３の異なった見方を示す。ＲＦセンサ３２３は、センサの論理機能を実行する一連の（好ましくは、デジタル）回路基板３２７（図２７〜図２８、および、図３０参照）を含む。回路基板の枚数や設計は異なっていてもよいが、以前の実施形態でも述べたような回路基板と等価な機能性を有することが好ましい。１枚以上の回路基板は、キャリブレーション情報を格納するメモリチップを少なくとも１つ備えることが好ましい。図示された特定の実施形態において、回路基板は、外部筺体３３０と内部支柱３３２（図２８および図２９参照）の同軸上の壁で規定された回路基板筺体３２９内に固定されている。図２８と図３０に示すように、内部支柱３３２は、一連の環状出っ張りを備えており、この上に、回路基板が座している。第一と第二の相対するエンドキャップ３３３、３３４は、回路基板を雰囲気環境から保護し、アセンブリの構造的一体性を与えるために提供される。この特定の実施形態において、エンドキャップ３３３、３３４は、それぞれ、ネジ山付きの縁３３５、３３６ともに提供される（図２７に最もよく示される）。そのそれぞれは、回転しながら、外側筺体３３０の内部表面に規定されたネジ山の相補的なセット（図示せず）に係合する（図２８参照）。
【００３９】
クランプアセンブリ３０１と首部３１３（図２９参照）は、外側筺体３３０の中に配置されている。外側筺体３３０は、図２７のＲＦセンサから外されている。これは、本実施形態の内部支柱３３２の周りの回路基板３２７の配置を見せるためである。この図に見られるように、回路基板は、形状は環状であり、内部支柱３３２をほぼ中心としている。他の多くの点においても、回路基板は、本明細書において記載した他の実施形態に示した回路基板と機能的に同等である。
【００４０】
図３１〜図３４は、センサが棒状の電流キャリアと組み合わさって使われるとき、本明細書で開示されるＲＦセンサに有効なクランプアセンブリの第四の実施形態を示す。クランプアセンブリ４０１は、第一のウェッジ状エレメント４０３を含む。この第一のエレメントは、スライドしながら、第二のこれと相補的な形状の容器エレメント４０５に、適切な締め付け手段（この特定な実施形態では、ソケット頭押さえネジ４１１）で係合している。このクランプアセンブリを用いるＲＦセンサにおいて、２つのこのようなクランプアセンブリは、電流キャリア４１４の向かい合う側に配置され、スリーブ（ｓｌｅｅｖｅ）４１３内に維持される（図３６参照）。押さえネジが締め付けられると（典型的には、それを時計回りに回すことで）、クランプアセンブリは、スリーブに抗して膨張し、その結果、コンダクタを押さえつける。逆に、押さえネジが緩められると（典型的には、それを反時計回りに回すことで）、クランプアセンブリは弛緩し、こうして、コンダクタをその掴みから解放する。
【００４１】
使用にあたって、２つのクランプアセンブリはスリーブ４１３の中に配置され、棒状の電流キャリア４１４は、それらの間に置かれている（図３６参照）。クランプアセンブリの押さえネジが締め付けられると、棒状の電流キャリアは、向かい合うクランプアセンブリの間で押され、こうして、電流キャリアをしかるべき場所で、しっかりと掴む。
【００４２】
図３５〜図３８は、図３１〜図３４のクランプアセンブリを組み込んだ完全なＲＦセンサ４２３の異なった見方を示す。センサ４２３は、センサの論理機能を実行する一連の（好ましくは、デジタル）回路基板４２７を含む。回路基板は、キャリブレーション情報を格納するメモリチップを１つ以上備えることが好ましい。回路基板は、外部筺体４３０と内部支柱４３２の同軸上の壁によって規定された回路基板筺体４２９内に固定されている。第一と第二の相対するエンドキャップ４３３、４３４は、回路基板を雰囲気環境から保護するために提供される。エンドキャップ４３３、４３４は、それぞれネジ山付き縁４３５、４３６ともに提供される（図３５と図３７に最もよく示される）。そのそれぞれは、回転しながら、外側筺体４３０の内側表面に規定されたネジ山の相補的なセット（図示せず）と係合する。
【００４３】
クランプアセンブリ４０１とスリーブ４１３（図３８参照）は、外部筺体４３０の中に配置されている。外部筺体４３０は、図３５では外されている。これは、内部支柱４３２の周りの回路基板４２７の配置を見せるためである。
【００４４】
上述したＲＦセンサは、正確なＤＣ電圧と誘導電流の測定結果を得られるようにするため、ＲＦ電流キャリアと、強固な直接接触を提供する。この間、同時に、ＲＦ電圧を容量結合デバイスを介して測定することも可能である。このような強固な直接接触の提供は、高周波でのアプリケーション（すなわち、３００ＭＨｚ以上の高調波を有するメガヘルツ領域の周波数）において、特に重要である。なぜなら、これらアプリケーションでの電流の大部分は、電流キャリアの表面を、あるいは、表面近くを流れるからである。対照的に、低周波数（例えば、６０Ｈｚ）では、電流は、キャリア容積にわたって、幾分か均等に流れる。その結果、緩く締め付けられたクランプアセンブリは、低周波数でのアプリケーションにおける使用には、適し得るが、このようなアセンブリは、高周波数でのアプリケーションには、典型的には、うまく適合しない。
【００４５】
さらに、上述のように、本明細書で述べたクランプアセンブリは、電流キャリアに電気的長さを加えないので、その利用の際に、ＲＦセンサのキャリブレーション係数を再調整する必要もない。本明細書で述べたクランプアセンブリの利用は、従来技術のデバイスの利用に比べ、寄生容量を著しく減らすことも分かった。上述の実施形態は、本明細書に開示した原則を、ロッド状または棒状のＲＦ電流キャリアと一緒に用いるように設計されたＲＦセンサへの適用を示している。しかしながら、これら様々な実施形態は、他のタイプの電流キャリアと一緒に利用できるように、適切に変更され得ることは、当業者なら理解される。例えば、電流キャリアが同軸ケーブルであれば、ＲＦセンサは、棒状またはロッド状のコンダクタと電気通信中である同軸端子を取り付けられ得る。同軸端子は、例えば、回路基板筺体またはセンサ基部の外部表面に配置され得る。コンダクタは、本明細書で示したように、ＲＦセンサと電気通信するように導かれ得る。
【００４６】
上述のクランプアセンブリは、様々なデバイスとともに用いられ得ること、および、ＲＦセンサへの改善については、譲受人が同一の米国特許出願第１０／６６８，３９８号（表題「Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ」）（２００３年９月２３日出願）に記載されている。これは、本明細書でも、その全体を援用している。このように、例えば、この出願において記載されたシールド機構は、ＲＦセンサの回路基板を保護するために、用いられ得る。さらに、本明細書で開示されたＲＦセンサは、主に、プラズマエッチリアクタと一緒に使うことを参照して述べられてきたが、これらのデバイスは、ＲＦ電源の属性をモニタまたは決定することが重要な他の様々なアプリケーションでも、利用できることは、当業者には理解される。
【００４７】
本明細書で引用された刊行物、特許出願および特許を含む参考文献の全ては、各参考文献が参考として援用されることが別々にかつ具体的に示され、かつその全容が本明細書に記載されているのと同程度まで、本明細書に参考として援用される。
【００４８】
本開示において、「１つの（ａおよびａｎ）」、「該（ｔｈｅ）」の用語および、これに類する表現の利用は、（とくに、添付の請求項のコンテキストの中では）、特記あるいは文脈から明らかに矛盾しない限り、単数と複数の双方をカバーするものと解釈される。「備える」、「有する」、「含む」および「備える」の用語は、特記のない限り、オープンエンド（「含むが、限定されない」の意味）に解釈される。本明細書における値の範囲の列挙は、本明細書で特記のない限り、各個別の値がその範囲内に入るように個々に述べる簡単な方法として機能することを意図するものに過ぎない。また、各個別の値は、本明細書で個々に記載されているかのように、本明細書の中に組み込まれる。本明細書で述べた方法の全ては、任意の順番で実行され得る。ただし、本明細書に明示されているか、文脈から明らかに矛盾する場合を除く。本明細書における例および例示的な表現（例えば、「のような」）の全ては、本明細書で開示した主題をより明確に示すことを意図したに過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。ただし、特に請求のある場合は除く。本明細書における表現はどれも、本願において請求しない要素が本明細書における教示の実施または実行にあたって不可欠であるということを示すものと解釈されるべきではない。
【００４９】
本開示における好ましい実施形態が、本明細書に記載されている。これら実施形態の中には、本明細書の教示を実行するために、発明者が知っている最適な方法を含む。上の記述を読むと、これら好ましい実施形態のバリエーションも成され得ることは、当業者には明らかである。このようなバリエーションの当業者による適切な利用を、発明者らは予想している。また、本発明が本明細書に特に記載された以外にも実行されることも、発明者らは意図している。したがって、本開示は、ここに添付の請求項で述べた主題に関する改変および同等事項を、適用される法によって許される範囲で、全て含む。さらに、上述のエレメントの任意の組合せで、これらエレメントによるバリエーションで可能なもの全ては、本開示に含まれる。ただし、本明細書に特記あるいはコンテキストで明確に相反する記載のある場合を除く。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本明細書の教示に従って作られたＲＦ検出器の機能ブロック図である。
【図２】図２は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第一の実施形態の斜視図である。
【図３】図３は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第一の実施形態の斜視図である。
【図４】図４は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解側面図である。
【図５】図５は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図６】図６は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図７】図７は、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図８】図８は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図２のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。
【図９】図９は、図８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図１０】図１０は、図８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図１１】図１１は、図８の線１１−１１に沿う断面である。
【図１２】図１２は、図８のＲＦセンサの幾つかのコンポーネントの斜視図である。
【図１３】図１３は、図８のＲＦセンサの幾つかのコンポーネントの斜視図である。
【図１４】図１４は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図１６】図１６は、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図１７】図１７は、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図１８】図１８は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図１４のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。
【図１９】図１９は、図１８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図２１】図２１は、本明細書に記載したセンサで使われ得る信号分析ハードウェアの一つの可能な実施形態の回路図である。
【図２２】図２２は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図２３】図２３は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図２４】図２４は、図２２〜図２３および図２５に示したＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図２５】図２５は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第二の実施形態の斜視図である。
【図２６】図２６は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図２２〜図２３および図２５のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。
【図２７】図２７は、デバイスの内部の詳細を示すために、外側の壁を外した図２６のＲＦセンサの斜視図である。
【図２８】図２８は、図２７の線２８−２８に沿う断面図である。
【図２９】図２９は、図２６の線２９−２９に沿う断面図である。
【図３０】図３０は、図２６のＲＦセンサの分解斜視図である。
【図３１】図３１は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第三の実施形態の斜視図である。
【図３２】図３２は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサのクランプアセンブリの第三の実施形態の斜視図である。
【図３３】図３３は、図３１〜図３２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図３４】図３４は、図３１〜図３２のＲＦセンサのクランプアセンブリの分解斜視図である。
【図３５】図３５は、本明細書の教示に従って作られたＲＦセンサの斜視図であり、図３１〜図３２のＲＦセンサのクランプアセンブリを組み込んだものである。なお、デバイスの内部の詳細を示すために、外側の壁を外してある。
【図３６】図３６は、図３５の線３６−３６に沿う断面図である。
【図３７】図３７は、図３５の線３７−３７に沿う断面図である。
【図３８】図３８は、図３５のＲＦセンサの分解斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ電流キャリアに接続されたＲＦ電源の少なくとも１つの属性を分析するように適合されたＲＦセンサであって、該ＲＦセンサを該ＲＦ電流キャリアの外部表面に取り付けるように適合されたクランプアセンブリを備える、センサ。
【請求項２】
前記クランプアセンブリは、前記ＲＦ電流キャリアを破壊することなく、前記ＲＦセンサを前記ＲＦキャリアの外部表面に取り付けるように適合されている、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項３】
前記クランプアセンブリは、前記ＲＦ電流キャリアの外部表面に、前記ＲＦセンサを取り外せるように、取り付けるのように適合されている、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項４】
前記クランプアセンブリは、第一のエレメントを備え、該第一のエレメントがスライドするように第二のエレメントと係合することによって、前記電流キャリアに圧力を加える、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項５】
前記第一のエレメントがウェッジ状である、請求項４に記載のＲＦセンサ。
【請求項６】
前記第一と第二のエレメントが、第一と第二の向かい合う表面にわたって、それぞれ係合され、ここで、該第一の表面が、締め付け具によって、該第二の表面にわたって締め付けられる、請求項５に記載のＲＦセンサ。
【請求項７】
前記締め付け具が、ネジ山付き締め付け具である、請求項５に記載のＲＦセンサ。
【請求項８】
前記第一の表面が、前記締め付け具によって、前記第二の表面にわたって締め付けられたとき、前記第一と第二のエレメントの結合が膨張する、請求項６に記載のＲＦセンサ。
【請求項９】
前記第一と第二のエレメントは、堅固な首部の内部に配置されている、請求項８に記載のＲＦセンサ。
【請求項１０】
前記第一と第二のエレメントがウェッジ状である、請求項４に記載のＲＦセンサ。
【請求項１１】
前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方が、凹面の表面を有する、請求項１０に記載のＲＦセンサ。
【請求項１２】
前記クランプアセンブリが、第三のエレメントをさらに備え、該第三のエレメントも凹面の表面を有する、請求項１１に記載のＲＦセンサ。
【請求項１３】
前記ＲＦ電源の少なくとも１つの属性を分析するように適合された回路網をさらに備え、該回路網は、前記クランプアセンブリと電気的接触している、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項１４】
前記クランプアセンブリが、第一のエレメントを備え、
該第一のエレメントは、締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合することによって、該第一と第二の締め付け具の少なくとも一方を前記電流キャリアに対して、押し付ける、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項１５】
前記クランプアセンブリが、筺体の内部に配置され、前記コンダクタが、該筺体を介して延びている、請求項１４に記載のＲＦセンサ。
【請求項１６】
前記筺体が、環状の形状である、請求項１５に記載のＲＦセンサ。
【請求項１７】
ＲＦセンサとＲＦ電流キャリアとの間の電気的接触を達成するように適合されたクランプアセンブリであって、該クランプアセンブリは、
締め付け具と、
第一のエレメントと
を備え、該第一のエレメントは、締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合することによって、該第一と第二の締め付け具の少なくとも一方が該電流キャリアを押し付ける、クランプアセンブリ。
【請求項１８】
前記第一と第二のエレメントが、ウェッジ状であり、首部の内部に配置されている、請求項１７に記載のクランプアセンブリ。
【請求項１９】
前記締め付け具が、第一の方向に回転するにつれ、前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方が前記首部を押し付ける、請求項１８に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２０】
前記首部が、導電性材料を含む、請求項１９に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２１】
前記首部が、ＲＦセンサの内部に配置され、該センサの回路網と電気的接触をしている、請求項２０に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２２】
前記首部が、長方形の形状である、請求項１８に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２３】
ＲＦ電流キャリアと組み合わされ、
前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方が、該電流キャリアの外部表面と相補的な形状の表面を有する、請求項１７に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２４】
ＲＦセンサにＲＦ電流キャリアを取り付ける方法であって、
ＲＦ電流キャリアを提供するステップと、
締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合する第一のエレメントを備える、クランプアセンブリを備えるＲＦセンサを提供するステップと、
該クランプアセンブリの内部に該ＲＦ電流キャリアを設置するステップと、
該第一と第二のエレメントのうちの少なくとも１つが、該電流キャリアをしっかりと押し付けるまで、該締め付け具を回転するステップと
を包含する、方法。
【請求項２５】
ＲＦ電源をモニタする方法であって、
電流キャリアを取り外し可能なように、取り付けできるＲＦセンサを提供するステップと、
ＲＦ電源と電気通信している電流キャリアに、該ＲＦセンサを、取り外し可能なように、取り付けるステップであって、該ＲＦセンサは、該電流キャリアの電気的長さを追加せずに、該電流キャリアに取り付けられる、ステップと、
該ＲＦ電源の少なくとも１つの特性をモニタするステップと
を包含する、方法。
【請求項２６】
前記ＲＦ電源は、プラズマリアクタと電気通信している、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＲＦセンサは、クランプアセンブリを備え、該クランプアセンブリは、締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合する第一のエレメントを備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＲＦ電源の少なくとも１つの特性をモニタするステップは、該ＲＦ電源の電流と電圧を測定するステップを包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
プラズマリアクタと、
コンダクタによって、該プラズマリアクタと電気通信している電源と、
該コンダクタの外部表面に取り外し可能なように、取り付けられたＲＦセンサと
を備える、半導体デバイスの処理用デバイス。
【請求項３０】
前記ＲＦセンサが、クランピング機構によって、前記コンダクタの外部表面に、取り外し可能なように、取り付けられている、請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記コンダクタの断面は実質的に楕円であり、前記クランピング機構は、該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記コンダクタの断面は実質的に円である、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記コンダクタの断面は実質的に長方形であり、前記クランピング機構は該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記コンダクタは実質的にリボン状であり、前記クランピング機構は該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記コンダクタは同軸ケーブルであり、前記ＲＦセンサは該ＲＦセンサの内部回路網と電気通信している同軸端子を備える、請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記コンダクタは本質的にリボン状であり、前記クランピング機構は該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記クランピング機構は、堅固な首部と、該首部の内部に配置された第一のクランピングエレメントとを備え、該第一のクランピングエレメントは、該首部の内部表面の形状と相補的である外部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記クランピング機構は、前記首部の内部に配置された第二のクランピングエレメントをさらに備え、該第二のクランピングエレメントも、該首部の内部表面の形状と相補的である外部表面を有する、請求項３７に記載のデバイス。
【請求項３９】
前記第一と第二のクランピングエレメントは、前記コンダクタの外部表面の形状と相補的である表面をそれぞれ備える、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記第一と第二のクランピングエレメントは、前記コンダクタの相対する側に配置されている、請求項３９に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記首部の内部表面は実質的に長方形である、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記クランピングエレメントは膨張可能である、請求項３７に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記第一のクランピングエレメントは、ネジ山付き締め付け具を備え、該締め付け具の回転によって膨張可能である、請求項４２に記載のデバイス。
【請求項４４】
前記第一のクランピングエレメントは、前記締め付け具によって、相対する表面にわたって互いに結合される第一と第二の部分を備える、請求項４３に記載のデバイス。
【請求項４５】
前記第一と第二の部分の少なくとも一方はウェッジ状である、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記第一の部分は、前記締め付け具の回転にともない、前記第二の部分にわたって締め付けられる、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記締め付け具は、ネジである、請求項４３に記載のデバイス。
【請求項４８】
前記締め付け具は、回転しながら、少なくとも部分的に、前記第一と第二の部分を介して延びるネジ山付きアパーチャに係合する、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４９】
前記締め付け具は、回転しながら、前記第一と第二の部分を介して延びるネジ山付きアパーチャに係合する、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記首部の内部表面は実質的に長方形であり、前記第一と第二の部分の外部表面は、ひとまとめにすると、断面が実質的に長方形であり、前記コンダクタの少なくとも１面は平坦である、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項５１】
前記コンダクタは、断面が実質的に長方形である、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５２】
前記首部の内部表面は実質的に円形であり、前記第一と第二の部分の外部表面は、ひとまとめにすると、断面が実質的に円形である、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項５３】
前記コンダクタの少なくとも１面は平坦であり、前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方は、該コンダクタの外部表面と相補的な形状である内部表面を有する、請求項５２に記載のデバイス。
【請求項５４】
前記クランピング機構は、第一と第二のクランピングエレメントを備え、該第一のクランピングエレメントは、該第二のクランピングエレメント内のアパーチャの中にインサートされるウェッジ状エレメントである、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５５】
前記電源は、少なくとも１５０ＭＨｚのＲＦ周波数で特徴付けられる前記コンダクタに、ＲＦ電流を供給する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５６】
前記電源は、少なくとも２５０ＭＨｚのＲＦ周波数で特徴付けられる前記コンダクタに、ＲＦ電流を供給する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５７】
前記電源は、少なくとも３００ＭＨｚのＲＦ周波数で特徴付けられる前記コンダクタに、ＲＦ電流を供給する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５８】
シャーシと、
該シャーシの内部に配置されたクランピング機構であって、ＲＦ電流キャリアを取り外し可能なように、取り付けできる、クランピング機能と、
該シャーシの内部に配置された少なくとも１枚の回路基板であって、該クランピング機構と電気通信している、回路基板と
を備える、ＲＦセンサ。
【請求項５９】
前記シャーシは、前記少なくとも１枚の回路基板を収納する第一の部分と、前記クランピング機構を収納する第二の部分とを備えるシャーシである、請求項５８に記載のＲＦセンサ。
【請求項６０】
前記第一の部分は、前記第二の部分に取り外し可能なように、取り付けられている、請求項５９に記載のＲＦセンサ。
【請求項６１】
前記クランピング機構は、前記シャーシの前記第二の部分の内部に配置された堅固な金属製首部を備える、請求項５９に記載のＲＦセンサ。
【請求項６２】
前記クランピング機構は、前記堅固な首部の内部に配置された少なくとも１つの膨張可能なクランピングエレメントを備える、請求項６１に記載のＲＦセンサ。
【請求項６３】
前記膨張可能なクランピングエレメントは、前記電流キャリアを前記堅固な首部に押し付けるように適合されている、請求項６２に記載のＲＦセンサ。
【請求項６４】
前記膨張可能なクランピングエレメントは、前記電流キャリアを、前記堅固な首部の内部に配置された第二のクランピングエレメントに押し付けるように適合されている、請求項６２に記載のＲＦセンサ。
【請求項６５】
前記第一と第二のクランピングエレメントは、導電性材料を備える、請求項６４に記載のＲＦセンサ。
【請求項６６】
前記少なくとも１つの回路基板は、信号処理回路網を含む、請求項５８に記載のＲＦセンサ。
【請求項６７】
前記信号処理回路網は、局部発振器、ローパスフィルタ、および、アナログデジタル変換器を含む、請求項６６に記載のＲＦセンサ。
【請求項６８】
ＲＦ電流キャリアに取り外し可能なように取り付けられた請求項５８に記載のＲＦセンサであって、該ＲＦ電流キャリアは、少なくとも２５０ＭＨｚの周波数を有するＲＦ電流源と、電気的接触をしている、ＲＦセンサ。
【請求項６９】
ＲＦ電流キャリアに取り外し可能なように取り付けられた請求項５８に記載のＲＦセンサであって、該ＲＦ電流キャリアは、少なくとも約３００ＭＨｚの周波数を有するＲＦ電流源と、電気的接触をしている、ＲＦセンサ。
【請求項１】
ＲＦ電流キャリアに接続されたＲＦ電源の少なくとも１つの属性を分析するように適合されたＲＦセンサであって、該ＲＦセンサを該ＲＦ電流キャリアの外部表面に取り付けるように適合されたクランプアセンブリを備える、センサ。
【請求項２】
前記クランプアセンブリは、前記ＲＦ電流キャリアを破壊することなく、前記ＲＦセンサを前記ＲＦキャリアの外部表面に取り付けるように適合されている、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項３】
前記クランプアセンブリは、前記ＲＦ電流キャリアの外部表面に、前記ＲＦセンサを取り外せるように、取り付けるのように適合されている、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項４】
前記クランプアセンブリは、第一のエレメントを備え、該第一のエレメントがスライドするように第二のエレメントと係合することによって、前記電流キャリアに圧力を加える、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項５】
前記第一のエレメントがウェッジ状である、請求項４に記載のＲＦセンサ。
【請求項６】
前記第一と第二のエレメントが、第一と第二の向かい合う表面にわたって、それぞれ係合され、ここで、該第一の表面が、締め付け具によって、該第二の表面にわたって締め付けられる、請求項５に記載のＲＦセンサ。
【請求項７】
前記締め付け具が、ネジ山付き締め付け具である、請求項５に記載のＲＦセンサ。
【請求項８】
前記第一の表面が、前記締め付け具によって、前記第二の表面にわたって締め付けられたとき、前記第一と第二のエレメントの結合が膨張する、請求項６に記載のＲＦセンサ。
【請求項９】
前記第一と第二のエレメントは、堅固な首部の内部に配置されている、請求項８に記載のＲＦセンサ。
【請求項１０】
前記第一と第二のエレメントがウェッジ状である、請求項４に記載のＲＦセンサ。
【請求項１１】
前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方が、凹面の表面を有する、請求項１０に記載のＲＦセンサ。
【請求項１２】
前記クランプアセンブリが、第三のエレメントをさらに備え、該第三のエレメントも凹面の表面を有する、請求項１１に記載のＲＦセンサ。
【請求項１３】
前記ＲＦ電源の少なくとも１つの属性を分析するように適合された回路網をさらに備え、該回路網は、前記クランプアセンブリと電気的接触している、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項１４】
前記クランプアセンブリが、第一のエレメントを備え、
該第一のエレメントは、締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合することによって、該第一と第二の締め付け具の少なくとも一方を前記電流キャリアに対して、押し付ける、請求項１に記載のＲＦセンサ。
【請求項１５】
前記クランプアセンブリが、筺体の内部に配置され、前記コンダクタが、該筺体を介して延びている、請求項１４に記載のＲＦセンサ。
【請求項１６】
前記筺体が、環状の形状である、請求項１５に記載のＲＦセンサ。
【請求項１７】
ＲＦセンサとＲＦ電流キャリアとの間の電気的接触を達成するように適合されたクランプアセンブリであって、該クランプアセンブリは、
締め付け具と、
第一のエレメントと
を備え、該第一のエレメントは、締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合することによって、該第一と第二の締め付け具の少なくとも一方が該電流キャリアを押し付ける、クランプアセンブリ。
【請求項１８】
前記第一と第二のエレメントが、ウェッジ状であり、首部の内部に配置されている、請求項１７に記載のクランプアセンブリ。
【請求項１９】
前記締め付け具が、第一の方向に回転するにつれ、前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方が前記首部を押し付ける、請求項１８に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２０】
前記首部が、導電性材料を含む、請求項１９に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２１】
前記首部が、ＲＦセンサの内部に配置され、該センサの回路網と電気的接触をしている、請求項２０に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２２】
前記首部が、長方形の形状である、請求項１８に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２３】
ＲＦ電流キャリアと組み合わされ、
前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方が、該電流キャリアの外部表面と相補的な形状の表面を有する、請求項１７に記載のクランプアセンブリ。
【請求項２４】
ＲＦセンサにＲＦ電流キャリアを取り付ける方法であって、
ＲＦ電流キャリアを提供するステップと、
締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合する第一のエレメントを備える、クランプアセンブリを備えるＲＦセンサを提供するステップと、
該クランプアセンブリの内部に該ＲＦ電流キャリアを設置するステップと、
該第一と第二のエレメントのうちの少なくとも１つが、該電流キャリアをしっかりと押し付けるまで、該締め付け具を回転するステップと
を包含する、方法。
【請求項２５】
ＲＦ電源をモニタする方法であって、
電流キャリアを取り外し可能なように、取り付けできるＲＦセンサを提供するステップと、
ＲＦ電源と電気通信している電流キャリアに、該ＲＦセンサを、取り外し可能なように、取り付けるステップであって、該ＲＦセンサは、該電流キャリアの電気的長さを追加せずに、該電流キャリアに取り付けられる、ステップと、
該ＲＦ電源の少なくとも１つの特性をモニタするステップと
を包含する、方法。
【請求項２６】
前記ＲＦ電源は、プラズマリアクタと電気通信している、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＲＦセンサは、クランプアセンブリを備え、該クランプアセンブリは、締め付け具の回転に応答して、スライドするように第二のエレメントと係合する第一のエレメントを備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＲＦ電源の少なくとも１つの特性をモニタするステップは、該ＲＦ電源の電流と電圧を測定するステップを包含する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
プラズマリアクタと、
コンダクタによって、該プラズマリアクタと電気通信している電源と、
該コンダクタの外部表面に取り外し可能なように、取り付けられたＲＦセンサと
を備える、半導体デバイスの処理用デバイス。
【請求項３０】
前記ＲＦセンサが、クランピング機構によって、前記コンダクタの外部表面に、取り外し可能なように、取り付けられている、請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記コンダクタの断面は実質的に楕円であり、前記クランピング機構は、該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記コンダクタの断面は実質的に円である、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記コンダクタの断面は実質的に長方形であり、前記クランピング機構は該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記コンダクタは実質的にリボン状であり、前記クランピング機構は該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記コンダクタは同軸ケーブルであり、前記ＲＦセンサは該ＲＦセンサの内部回路網と電気通信している同軸端子を備える、請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記コンダクタは本質的にリボン状であり、前記クランピング機構は該コンダクタの外部表面の形状と相補的である少なくとも１つの内部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記クランピング機構は、堅固な首部と、該首部の内部に配置された第一のクランピングエレメントとを備え、該第一のクランピングエレメントは、該首部の内部表面の形状と相補的である外部表面を有する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記クランピング機構は、前記首部の内部に配置された第二のクランピングエレメントをさらに備え、該第二のクランピングエレメントも、該首部の内部表面の形状と相補的である外部表面を有する、請求項３７に記載のデバイス。
【請求項３９】
前記第一と第二のクランピングエレメントは、前記コンダクタの外部表面の形状と相補的である表面をそれぞれ備える、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記第一と第二のクランピングエレメントは、前記コンダクタの相対する側に配置されている、請求項３９に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記首部の内部表面は実質的に長方形である、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記クランピングエレメントは膨張可能である、請求項３７に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記第一のクランピングエレメントは、ネジ山付き締め付け具を備え、該締め付け具の回転によって膨張可能である、請求項４２に記載のデバイス。
【請求項４４】
前記第一のクランピングエレメントは、前記締め付け具によって、相対する表面にわたって互いに結合される第一と第二の部分を備える、請求項４３に記載のデバイス。
【請求項４５】
前記第一と第二の部分の少なくとも一方はウェッジ状である、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記第一の部分は、前記締め付け具の回転にともない、前記第二の部分にわたって締め付けられる、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記締め付け具は、ネジである、請求項４３に記載のデバイス。
【請求項４８】
前記締め付け具は、回転しながら、少なくとも部分的に、前記第一と第二の部分を介して延びるネジ山付きアパーチャに係合する、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４９】
前記締め付け具は、回転しながら、前記第一と第二の部分を介して延びるネジ山付きアパーチャに係合する、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記首部の内部表面は実質的に長方形であり、前記第一と第二の部分の外部表面は、ひとまとめにすると、断面が実質的に長方形であり、前記コンダクタの少なくとも１面は平坦である、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項５１】
前記コンダクタは、断面が実質的に長方形である、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５２】
前記首部の内部表面は実質的に円形であり、前記第一と第二の部分の外部表面は、ひとまとめにすると、断面が実質的に円形である、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項５３】
前記コンダクタの少なくとも１面は平坦であり、前記第一と第二のエレメントの少なくとも一方は、該コンダクタの外部表面と相補的な形状である内部表面を有する、請求項５２に記載のデバイス。
【請求項５４】
前記クランピング機構は、第一と第二のクランピングエレメントを備え、該第一のクランピングエレメントは、該第二のクランピングエレメント内のアパーチャの中にインサートされるウェッジ状エレメントである、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５５】
前記電源は、少なくとも１５０ＭＨｚのＲＦ周波数で特徴付けられる前記コンダクタに、ＲＦ電流を供給する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５６】
前記電源は、少なくとも２５０ＭＨｚのＲＦ周波数で特徴付けられる前記コンダクタに、ＲＦ電流を供給する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５７】
前記電源は、少なくとも３００ＭＨｚのＲＦ周波数で特徴付けられる前記コンダクタに、ＲＦ電流を供給する、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項５８】
シャーシと、
該シャーシの内部に配置されたクランピング機構であって、ＲＦ電流キャリアを取り外し可能なように、取り付けできる、クランピング機能と、
該シャーシの内部に配置された少なくとも１枚の回路基板であって、該クランピング機構と電気通信している、回路基板と
を備える、ＲＦセンサ。
【請求項５９】
前記シャーシは、前記少なくとも１枚の回路基板を収納する第一の部分と、前記クランピング機構を収納する第二の部分とを備えるシャーシである、請求項５８に記載のＲＦセンサ。
【請求項６０】
前記第一の部分は、前記第二の部分に取り外し可能なように、取り付けられている、請求項５９に記載のＲＦセンサ。
【請求項６１】
前記クランピング機構は、前記シャーシの前記第二の部分の内部に配置された堅固な金属製首部を備える、請求項５９に記載のＲＦセンサ。
【請求項６２】
前記クランピング機構は、前記堅固な首部の内部に配置された少なくとも１つの膨張可能なクランピングエレメントを備える、請求項６１に記載のＲＦセンサ。
【請求項６３】
前記膨張可能なクランピングエレメントは、前記電流キャリアを前記堅固な首部に押し付けるように適合されている、請求項６２に記載のＲＦセンサ。
【請求項６４】
前記膨張可能なクランピングエレメントは、前記電流キャリアを、前記堅固な首部の内部に配置された第二のクランピングエレメントに押し付けるように適合されている、請求項６２に記載のＲＦセンサ。
【請求項６５】
前記第一と第二のクランピングエレメントは、導電性材料を備える、請求項６４に記載のＲＦセンサ。
【請求項６６】
前記少なくとも１つの回路基板は、信号処理回路網を含む、請求項５８に記載のＲＦセンサ。
【請求項６７】
前記信号処理回路網は、局部発振器、ローパスフィルタ、および、アナログデジタル変換器を含む、請求項６６に記載のＲＦセンサ。
【請求項６８】
ＲＦ電流キャリアに取り外し可能なように取り付けられた請求項５８に記載のＲＦセンサであって、該ＲＦ電流キャリアは、少なくとも２５０ＭＨｚの周波数を有するＲＦ電流源と、電気的接触をしている、ＲＦセンサ。
【請求項６９】
ＲＦ電流キャリアに取り外し可能なように取り付けられた請求項５８に記載のＲＦセンサであって、該ＲＦ電流キャリアは、少なくとも約３００ＭＨｚの周波数を有するＲＦ電流源と、電気的接触をしている、ＲＦセンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【公表番号】特表２００７−５２４０９１（Ｐ２００７−５２４０９１Ａ）
【公表日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５１６４８（Ｐ２００６−５５１６４８）
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００４８３９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７４６６１
【国際公開日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（５０６２３２８３３）インフィコン， インコーポレイテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００４８３９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７４６６１
【国際公開日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（５０６２３２８３３）インフィコン， インコーポレイテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
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