采用动态阻抗实时估计的ＤＣ电源制造技术

本发明专利技术提供了一种设备和方法，用于控制ＤＣ电磁管等离子体处理系统，所述系统根据负载的动态阻抗而自动调节对电源的控制信号，以控制到等离子体的输出功率。采用比开关频率至少高４到５倍的采样频率，对提供功率给等离子体的电源的输出电压和输出电流进行采样，并根据算法Ｒ↓［ｐｌａｓｍａ］＝△Ｖ↓［ｎ］／△Ｉ↓［ｎ］，基于所采样的电压和电流计算等离子体的动态阻抗，其中△Ｖ↓［ｎ］和△Ｉ↓［ｎ］是在一个开关周期内样本之间的最大差值。如果动态阻抗实际上为负，则因此对控制信号进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及用于使用补偿器来形成控制回路对外部干扰的响应的电源的任何控制器，更具体而言，涉及用于计算基于DC电磁管的工艺的动态阻抗的控制装置。
技术介绍
在用于集成电路、平面显示器、玻璃涂层等等的薄膜制造的等离子体工艺中，需要快速控制器来有效地控制为各种等离子体工艺所传递的功率。控制器设计为控制电源的输出传递函数。电源的传递函数取决于负载的动态阻抗。电源的控制器的主要功能是实现并保持任何命令控制信号。控制器设计为控制输出，进而控制电源的输出传递函数。控制器对阻抗的依赖性可以是DC增益形式的，或者是电源输出传递函数中极点位置或者零点位置形式的。在输出阻抗中的任何变化都能对控制回路造成明显影响，有时甚至由于使得原来稳定的系统变得不稳定而造成灾难性影响。如图1所示，曲线A和B的动态阻抗是正的，曲线C的动态阻抗是负的。电压和电阻是工作点的函数并且能够随时间改变。图2示出了如何根据工艺和等离子体特征而将等离子体负载模拟为与电阻串联的电压源。在由动态阻抗中的变化所造成的传递函数中的变化可能受限于DC增益并且其能够容易地用模拟电路或者数字增益模块进行补偿的情况下，这是通过对传递函数的先验本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于控制ＤＣ电磁管等离子体处理系统的设备，包括：ａ）用于等离子体处理的室，用于在衬底上沉积薄膜，所述室中包含有至少两个电极；ｂ）电源，用于向所述电极提供电压，来点燃等离子体并传递功率；以及ｃ）连接到所述电源的控制器，其根据所述等离子体的动态阻抗的变化，自动调节对所述电源的控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-7-2 10/884,0271.用于控制DC电磁管等离子体处理系统的设备，包括a)用于等离子体处理的室，用于在衬底上沉积薄膜，所述室中包含有至少两个电极；b)电源，用于向所述电极提供电压，来点燃等离子体并传递功率；以及c)连接到所述电源的控制器，其根据所述等离子体的动态阻抗的变化，自动调节对所述电源的控制信号。2.如权利要求1所述的用于控制DC电磁管等离子体处理系统的设备，其中，所述控制器通常包括模拟到数字转换器，用于对所述电源的输出电压和输出电流进行采样。3.如权利要求2所述的用于控制DC电磁管等离子体处理系统的设备，其中，所述控制器还包括微处理器，所述微处理器接收来自所述模拟到数字转换器的输入，对所述等离子体的动态阻抗进行实时估计，并发送控制信号到所述电源来调节到所述等离子体的输出功率。4.一种用于控制DC电磁管等离子体处理系统的方法，包括以下步骤a)按照采样频率，以多个样本对向所述等离子体供电的电源的输出电压和...

【专利技术属性】
技术研发人员：米兰伊利克，卡利安NC西德巴图拉，杰拉尔德C小鲁普，戴维J克里斯蒂，
申请(专利权)人：先进能源工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]