用于对多个脉冲信号进行滤波的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对多个脉冲信号进行滤波的滤波器单元，该滤波器单元包括多个并联连接的滤波电路。每个滤波电路包括输入和输出，其中，输入被配置为接收输入信号的幅度，并且输出被配置为激活输出信号。每个滤波电路具有指定的滤波器电平，并且还包括脉冲电平检测电路，该脉冲电平检测电路被配置为检测输入信号的脉冲电平的状态变化。状态变化包括从第一脉冲电平到第二脉冲电平的转变，并且如果脉冲电平对应于滤波电路的指定的滤波器电平，则激活所述滤波电路的输出。活所述滤波电路的输出。活所述滤波电路的输出。

【技术实现步骤摘要】
用于对多个脉冲信号进行滤波的设备和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于对多个脉冲信号进行滤波的滤波器单元，所述滤波器单元包括多个并联连接的滤波电路。每个滤波电路包括输入和输出，其中，输入被配置为接收输入信号的幅度，输出被配置为激活输出信号。每个滤波电路具有指定的滤波器电平，并且还包括脉冲电平检测电路，脉冲电平检测电路被配置为检测输入信号的脉冲电平的状态变化。状态变化包括从第一脉冲电平到第二脉冲电平的转变，并且如果脉冲电平对应于滤波电路的指定的滤波器电平，则激活所述滤波电路的输出。
[0002]此外，本专利技术涉及一种用于对多个脉冲信号进行滤波的方法，其中，滤波器单元包括并联连接的多个滤波电路。每个滤波电路包括输入和输出。输入被配置为接收输入信号的幅度，输出被配置为激活输出信号。每个滤波电路具有指定的滤波器电平，并且还包括脉冲电平检测电路。该方法包括以下步骤：检测输入信号的脉冲电平的状态变化；如果脉冲电平对应于滤波电路的指定的滤波器电平，则激活指定的滤波电路的输出。
[0003]此外，本专利技术涉及一种用于对多个脉冲信号进行滤波的滤波器单元，包含将数据存储到存储设备中的装置。一种滤波电路，包括至少一个输入和输出。至少一个输入被配置为接收输入信号的幅度，输出被配置为将信号信息输出到存储设备。滤波电路在给定的时间(t1)具有指定的滤波器值(fv1)。该滤波电路还包括至少一个脉冲电平检测电路，脉冲电平检测电路被布置为检测输入信号的主脉冲电平的状态变化。状态变化可以包括从第一脉冲电平到第二脉冲电平的转变。如果主脉冲电平对应于滤波电路的指定的滤波器值(fv1)，则该滤波电路的输出和状态都存储在存储设备的存储器m1中，滤波电路的指定的滤波器值被改变为新值(fv2)，从而在比t1迟的时间t2检测主脉冲电平的不同的状态变化。

技术介绍

[0004]众所周知，射频(RF)发生器可以在各种应用中提供功率，包括在用于制造半导体的等离子工具中(例如薄膜的沉积，蚀刻和修饰)。
[0005]RF发生器还可以用于医疗设备(例如，电外科设备和诸如磁共振成像(MRI)机器的医学影像机器)、食品包装以及商业表面改性和涂层。
[0006]由于通常被限制在专用等离子体处理室内的离子体成分(离子，电子，中性原子和反应性物种)的复杂性，一种特别苛刻的应用是为产生和控制等离子体处理步骤提供功率。例如，在常规的等离子体蚀刻中，连续波RF功率(所谓的“CW RF功率”)被输送到等离子体处理室。RF通常是指20kHz至300GHz范围内的频率，然而，工业等离子体工艺中通常使用更特定的频率，特别地包括2MHz，6.78MHz，13.56MHz，27.12MHz，40.68MHz，或/和任何其他合适的频率或频率组合。
[0007]与所采用的频率无关，使用连续波RF功率进行等离子体处理的一个问题是可能会发生充电损坏。输送脉冲功率而不是连续波RF功率可以防止电荷积聚，并可以减轻充电损坏影响。现有技术中已存在用于传送脉冲功率信号的系统。
[0008]但是，这些系统具有各种缺陷和缺点。一个技术问题领域是现有技术的系统没有
解决在准确测量脉冲信号传递的功率方面的复杂性和困难。这可能导致关键处理步骤的重复性不准确。例如，由于这种功率发生器中存在的滤波器，所产生的脉冲的脉冲持续时间，特别是窄脉冲，受到限制。实际上，需要建立滤波器并激活滤波器，以允许对所需脉冲进行准确的功率测量。因此，滤波器的建立时间(settling time)通常对脉冲持续时间有负面影响，因为它不允许在短脉冲内进行足够准确的测量。换句话说，对于现有技术系统，必须接受比制造过程实际所需的更长的脉冲，或者通常不太准确的测量，因此必须接受功率受控的功率。
[0009]因此，能够实现具有更快的建立时间的滤波器将不再限制脉冲持续时间，因此，因此将允许以很好的控制方式提供准确的脉冲功率，在提供非常短的脉冲时也是如此。非常短的脉冲是有益的，特别是对用于制造半导体的最苛刻的等离子体处理工具的供电。

技术实现思路

[0010]本专利技术的专利技术目的是提供一种滤波器单元和一种方法，该滤波器单元和方法减少了滤波器的建立时间，并且提供了对用于等离子体处理的脉冲特性的更好的测量，尤其适合等离子体蚀刻工艺。
[0011]根据本专利技术的第一方面，该目的通过一种用于对多个脉冲信号进行滤波的滤波器单元来解决。滤波器单元包括彼此并联连接的多个滤波电路。每个滤波电路包括输入和输出。输入被配置为接收输入信号的幅度，并且输出被配置为激活输出信号。每个滤波电路具有指定的滤波器电平，并且还包括脉冲电平检测电路，该脉冲电平检测电路被配置为检测脉冲电平的状态变化，其中状态变化包括从第一脉冲电平到第二脉冲电平的转变。如果脉冲电平对应于滤波电路的指定的滤波器电平，则激活所述滤波电路的输出。
[0012]由于滤波器处于稳定状态，因此可以大大减少滤波器单元的建立时间。此外，这可以更好和更快的测量输入信号的幅度。滤波器单元有利于测量持续时间比滤波电路的建立时间更短的脉冲。
[0013]在根据本专利技术第一方面的第一实施例中，滤波电路的的数量对应于输入信号的脉冲电平的数量。
[0014]这使得过滤器单元的整体建立时间可以有利地适应必要的脉冲电平的变化或动态使用，例如用于转移脉冲能量到等离子体。
[0015]在根据本专利技术的第一方面的第二实施例中，滤波电路的数量对应于多脉冲信号的脉冲电平转变的数量。
[0016]这有利于根据多个脉冲电平转变(例如从第一“非零”脉冲电平到另外的“非零”脉冲电平的转变)动态减少滤波器单元的建立时间。
[0017]在根据本专利技术的第一方面的第三实施例中，脉冲电平检测电路和/或至少一个滤波电路包括逻辑门元件。
[0018]这有利于提高滤波电路的信号处理速度，以减少滤波器单元的建立时间。
[0019]在根据本专利技术的第一方面的第四实施例中，脉冲电平检测电路包括至少一个与门，其被布置为接收至少一个脉冲电平和至少一个指定的滤波器电平。
[0020]在根据本专利技术的第一方面的第五实施例中，脉冲电平检测电路和/或至少一个滤波电路被配置为现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑元件。
[0021]这样有利于标准脉冲的快速测量过程。
[0022]在根据本专利技术的第一方面的第六实施例中，脉冲电平检测电路连接到滤波器单元的另外的输入，并且该另外的输入被布置为在滤波器单元的输出端使能输出信号。
[0023]在根据本专利技术的第一方面的第七实施例中，滤波器单元还包括多路复用器，该多路复用器连接到滤波电路的输出。
[0024]通过多路复用选择必要的输出信号以将脉冲能量传输到应用，例如传输到等离子体处理应用，这可以减少最终输出的全局建立时间。
[0025]在根据本专利技术的第一方面的第八实施例中，滤波器单元串联连接至至少一个另外的滤波器单元。
[0026]在根据本专利技术的第一方面的第九实施例中，滤波电路的数量是4。
[0027]当实现用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对多个脉冲信号进行滤波的滤波器单元(100)，包括：多个并联连接的滤波电路(110、120、130)，每个所述滤波电路(110、120、130)包括输入和输出，其中，所述输入被配置为接收输入信号(3)的幅度，所述输出被配置为激活输出信号(4、5、6)，其特征在于：每个所述滤波电路(110、120、130)具有指定的滤波器电平，并且还包括脉冲电平检测电路(111、121、131)，所述脉冲电平检测电路(111、121、131)被配置为检测所述输入信号的脉冲电平的状态变化，所述状态变化包括从第一脉冲电平到第二脉冲电平的转变；以及如果所述脉冲电平对应于所述滤波电路(110、120、130)的所述指定的滤波器电平，则激活所述滤波电路(110、120、130)的所述输出。2.根据权利要求1所述的滤波器单元(100)，其特征在于，所述滤波电路(110、120、130)的数量对应于所述输入信号的脉冲电平的数量。3.根据权利要求1所述的滤波器单元(100)，其特征在于，所述滤波电路(110、120、130)的数量对应于多脉冲信号的脉冲电平转变的数量。4.根据前述权利要求中的任一项所述的滤波器单元(100)，其特征在于，所述脉冲电平检测电路(111、121、131)和/或至少一个所述滤波电路(110、120、130)包括逻辑门元件。5.根据前述权利要求中的任一项所述的滤波器单元(100)，其特征在于，所述脉冲电平检测电路(111、121、131)包括至少一个与门，所述与门被布置为接收至少一个脉冲电平和至少一个指定的滤波器电平。6.根据前述权利要求中的任一项所述的滤波器单元(100)，其特征在于，所述脉冲电平检测电路(111、121、131)和/或至少一个所述滤波电路(110、120、130)被配置为现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑元件。7.根据前述权利要求中的任一项所述的滤波器单元(100)，其特征在于，所述脉冲电平检测电路(111、121、131)连接到所述滤波器单元(100)的另外的输入，并且所述另外的输入被布置为在所述滤波器单元(100)的所述输出端使能所述输出信号(4,5,6)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的滤波器单元(100)，其特征在于，所述滤波器单元(100)还包括多路复用器(140)，连接到所述滤波电路(110、120、130)的所述输出。9.根据前述权利要求中的任一项所述的滤波器单元(100)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马努埃尔，
申请(专利权)人：康姆艾德公司，
类型：发明
国别省市：