自适应周期波形控制器制造技术

本发明专利技术涉及自适应周期波形控制器。重复设定点生成器模块根据在连续时间间隔期间重复的预定模式而选择性地改变输出参数的设定点。闭环模块在时间间隔中的第一时间间隔期间，基于(i)所述时间间隔中的第一时间间隔期间设定点在N个时刻处的N个值与(ii)时间间隔中的第一时间间隔期间输出参数在N个时刻处的N个测量值之间的N个差而分别生成N个闭环值。调节模块在时间间隔中的第一时间间隔期间，基于(i)时间间隔中的第二时间间隔期间设定点在N个时刻处的N个值与(ii)时间间隔中的第二时间间隔期间输出参数在N个时刻处的N个测量值之间的N个差而分别生成N个调节值。

Adaptive Periodic Waveform Controller

【技术实现步骤摘要】
自适应周期波形控制器本申请是于2015年12月2日提交的申请号为201580062727.5(国际申请号为PCT/US2015/063421)、名称为“自适应周期波形控制器”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开涉及等离子体腔室以及射频(RF)生成系统和方法，并且更具体地涉及RF生成器。
技术介绍
在此所提供的背景描述通常是为了呈现本公开上下文的目的。就在此背景部分中所述的程度而言，当前所指定的专利技术人的工作、以及可以另外在递交时刻不具有作为现有技术的资格的描述的方面并未明确地或隐含地承认作为对抗本公开的现有技术。射频(RF)生成器接收交流(AC)输入功率并且生成RF输出。RF输出可以例如施加至等离子体腔室的等离子体电极。等离子体腔室可以用于薄膜制造系统以及其他类型的系统中。在一些情况下，等离子体腔室可以包括多个等离子体电极。仅作为示例，可以实现多于一个等离子体电极，其中被处理的表面区域大于单个等离子体电极可以能够服务的区域。因此，在一些情况下，可以采用多个RF生成器。RF生成器中的每一个生成RF输出并且将RF输出施加至等离子体电极中的每一个。可以致力于电连接RF生成器以生成相同的RF输出。
技术实现思路
在特征中，公开了一种功率输出生成系统。重复设定点生成器模块根据在连续时间间隔期间重复的预定模式而选择性地改变输出参数的设定点。闭环模块在所述时间间隔中的第一时间间隔期间，基于(i)所述时间间隔中的第一时间间隔期间所述设定点在N个时刻处的N个值与(ii)所述时间间隔中的第一时间间隔期间所述输出参数在所述N个时刻处的N个测量值之间的N个差而分别生成N个闭环值。调节模块在所述时间间隔中的第一时间间隔期间，基于(i)所述时间间隔中的第二时间间隔期间所述设定点在所述N个时刻处的N个值与(ii)所述时间间隔中的第二时间间隔期间所述输出参数在所述N个时刻处的N个测量值之间的N个差而分别生成N个调节值。时间间隔中的第二时间间隔是紧接在时间间隔中的第一时间间隔之前的时间间隔。功率放大器将输出功率施加至负载。混合器模块基于N个闭环值和N个调节值而分别生成N个输出值，并且基于N个输出值而控制输入至功率放大器的功率。在进一步特征中，N个时刻是相等地间隔开的。在进一步特征中，N个时刻不相等地间隔开的。在进一步特征中，闭环模块使用比例积分(PI)控制而生成N个闭环值。在进一步特征中，调节模块使用比例积分(PI)控制而生成N个调节值。在进一步特征中，混合器模块进一步基于混合比率而生成N个输出值，并且混合器模块选择性地改变混合比率。在进一步特征中，频率控制模块选择性地调节功率放大器的基础频率。在进一步特征中，频率控制模块基于反射功率而选择性地调节功率放大器的基础频率。在进一步特征中，频率控制模块基于反射系数而选择性地调节功率放大器的基础频率。在进一步特征中，功率放大器将输出施加至等离子体电极。在进一步特征中，驱动器模块确定输出的失真并且基于失真选择性地调节功率放大器的基础频率。在进一步特征中，驱动器控制模块基于失真和输出的失真的至少一个之前的量而确定第一频率调节，基于输出的失真的至少一个之前的量而确定第二频率调节，并且基于功率放大器的之前的开关频率、第一频率调节和第二频率调节而设定功率放大器的基础频率。在进一步特征中，驱动器控制模块基于第二频率调节的至少一个之前的值而确定第二频率调节。在特征中，公开了一种生成功率输出的方法。该方法包括：根据在连续时间间隔期间重复的预定模式而选择性地改变输出参数的设定点；在所述时间间隔中的第一时间间隔期间，基于(i)所述时间间隔中的第一时间间隔期间所述设定点在N个时刻处的N个值与(ii)所述时间间隔中的第一时间间隔期间所述输出参数在所述N个时刻处的N个测量值之间的N个差而分别生成N个闭环值；在所述时间间隔中的第一时间间隔期间，基于(i)所述时间间隔中的第二时间间隔期间所述设定点在所述N个时刻处的N个值与(ii)所述时间间隔中的第二时间间隔期间所述输出参数在所述N个时刻处的N个测量值之间的N个差而分别生成N个调节值，其中所述时间间隔中的第二时间间隔是紧接在所述时间间隔中的第一时间间隔之前的时间间隔；使用功率放大器将输出功率施加至负载；基于N个闭环值和N个调节值而分别生成N个输出值；以及基于N个输出值而控制输入至功率放大器的功率。在进一步特征中，N个时刻是相等地间隔开的。在进一步特征中，N个时刻是不相等地间隔开的。在进一步特征中，生成N个闭环值包括使用比例积分(PI)控制而生成N个闭环值。在进一步特征中，生成N个调节值包括使用比例积分(PI)控制而生成N个调节值。在进一步特征中，该方法进一步包括：进一步基于混合比率而生成N个输出值；以及选择性地改变混合比率。在进一步特征中，该方法进一步包括：选择性地调节功率放大器的基础频率。在进一步特征中，该方法进一步包括：基于反射功率而选择性地调节功率放大器的基础频率。在进一步特征中，该方法进一步包括：基于反射系数而选择性地调节基础频率。在进一步特征中，该方法进一步包括：使用功率放大器将输出施加至等离子体电极。在进一步特征中，该方法进一步包括：确定输出的失真；以及基于失真选择性地调节功率放大器的基础频率。在进一步特征中，该方法进一步包括：基于失真和输出的失真的至少一个之前的量而确定第一频率调节；基于输出的失真的至少一个之前的量而确定第二频率调节；以及基于功率放大器的之前的基础频率、第一频率调节、和第二频率调节而设定功率放大器的开关频率。在进一步特征中，该方法进一步包括：基于第二频率调节的至少一个之前的值而确定第二频率调节。本公开的进一步的可应用性范围将从详细说明书、权利要求和附图变得明显。详细说明书和具体示例意在仅为了示意说明的目的并且不意在限制本公开的范围。附图说明将从详细的描述和附图变得更充分理解本公开，其中：图1是示例射频(RF)等离子体腔室控制系统的功能框图；图2是RF等离子体腔室控制系统的示例部分的功能框图；图3是示例反馈控制系统的功能框图；图4是示例RF生成器系统的功能框图；图5包括可以在循环/周期内重复的示例模式的曲线图；图6包括RF生成器系统的示例闭环控制模块的功能框图；图7包括示例调节模块的功能框图；图8-图13包括设定点和测量值与时间对比的曲线图；图14包括描绘控制RF输出的示例方法的流程图；图15是示例RF生成器系统的功能框图；以及图16是示例驱动器控制模块的功能框图。在附图中，可以重复使用附图标记以标识类似和/或相同的元件。具体实施方式现在参照图1，呈现示例射频(RF)等离子体腔室控制系统的功能框图。射频(RF)生成器模块104接收交流(AC)输入功率，并且使用AC输入功率生成RF输出。RF输出施加至等离子体腔室112的等离子体电极108。在其他类型系统中，RF输出可以被不同地使用。等离子体电极108可以例如用于薄膜沉积、薄膜刻蚀以及其他类型系统中。输出控制模块116接收用于RF输出的功率设定点(PSet)，该RF输出由RF生成器模块104生成并且输送至等离子体电极108。功率设定点可以例如经由外部接口120或另一合适来源而提供。外部接口120可以将功率设定点提供至输出控制模块116，例如基于经由通用标准(US)RS-232连接、经由以太网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率输出系统，包括：生成器，所述生成器输出在连续时间间隔期间重复的预定模式；控制器，所述控制器接收改变所述预定模式的设定点和所述预定模式的电参数的测量值，所述电参数的所述测量值在所述连续时间间隔的当前时间间隔之前的时间间隔期间获取；其中所述控制器根据所述设定点和所述电参数的所述测量值来确定所述生成器的控制信号。

【技术特征摘要】
2014.12.04 US 62/087,290;2015.11.30 US 14/953,9171.一种功率输出系统，包括：生成器，所述生成器输出在连续时间间隔期间重复的预定模式；控制器，所述控制器接收改变所述预定模式的设定点和所述预定模式的电参数的测量值，所述电参数的所述测量值在所述连续时间间隔的当前时间间隔之前的时间间隔期间获取；其中所述控制器根据所述设定点和所述电参数的所述测量值来确定所述生成器的控制信号。2.根据权利要求1所述的功率输出系统，其中所述设定点限定所述预定模式的至少一个电特性，并且所述电参数指示所述电特性的所述测量值。3.根据权利要求1所述的功率输出系统，其中所述预定模式相对于时间而改变。4.根据权利要求1所述的功率输出系统，进一步包括RF功率模块，所述RF功率模块接收多个输入，并且改变多个输出以改变所述预定模式。5.根据权利要求4所述的功率输出系统，其中所述多个输出根据所述多个输入与所述多个输出之间的关系来确定。6.根据权利要求5所述的功率输出系统，其中所述多个输入与所述多个输出在同一时间间隔内发生。7.根据权利要求6所述的功率输出系统，其中所述多个输出作为所述多个输入在前一时间间隔内发生。8.根据权利要求5所述的功率输出系统，其中所述多个输出作为所述多个输入在前一时间间隔内发生。9.根据权利要求1所述的功率输出系统，其中所述设定点确定电压、电流和功率中的一个。10.一种功率生成系统，包括：控制器，所述控制器接收改变由功率生成器输出的预定模式的设定点，所述控制器还接收电参数的测量值，其中所述电参数的所述测量值在连续时间间隔的当前时间间隔之前的时间间隔期间获取，其中所述控制器根据所述设定点和所述电参数的所述测量值来确定控制信号，以控制所述预定模式。11.根据权利要求10所述的功率生成系统，其中所述设定点限定所述预定模式的至少一个电特性，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里·J·菲斯克二世，亚伦·T·瑞多姆斯基，乔纳森·斯米卡，
申请(专利权)人：MKS仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US