本发明专利技术揭示一种射频(RF)产生器，其包含经组态以依一输出频率产生一输出信号之一RF电源。该RF产生器包含一频率调谐模块。该频率调谐模块产生控制该RF电源之该输出频率之一频率控制信号。该频率控制信号包含一频率调谐信号分量及一扰动信号分量。该扰动信号变动该输出信号之一电参数。响应于该扰动信号，根据输出信号之一变化来调整该频率调谐信号。出信号之一变化来调整该频率调谐信号。出信号之一变化来调整该频率调谐信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】极值寻觅控制装置及用于射频阻抗匹配的自动频率调谐的方法
[0001]相关申请案之交互参照
[0002]本申请案主张于2019年10月8日提交的美国专利申请案第16/596,138号的优先权。上述申请案的全部揭露内容于此并入全文作为参考。
[0003]本专利技术系关于RF产生器系统及RF产生器之控制。
技术介绍
[0004]本文中所提供之背景描述系为了大体上呈现本专利技术之背景。当前专利技术人之工作(即，[先前技术]章节中所描述之工作)及申请时原本不被视为先前技术之描述之态样不应被明确或隐含承认为本专利技术之先前技术。
[0005]电浆蚀刻常用于半导体制造中。在电浆蚀刻中，离子由一电场加速以蚀刻一基板上之暴露表面。在一基本实施方案中，基于由一功率输送系统之一各自射频(RF)或直流(DC)产生器产生之RF或DC功率信号来产生电场。必须精确控制由产生器产生之功率信号以有效执行电浆蚀刻。
附图说明
[0006]一种射频(RF)产生器包含经组态以依一输出频率产生一输出信号之一RF电源。该RF产生器亦包含经组态以产生一频率控制信号之一频率调谐模块，该频率控制信号变动该RF电源之该输出频率。该频率控制信号包含一频率调谐信号分量及一扰动信号分量。该扰动信号变动该输出信号之一电参数，且响应于该扰动信号，根据输出信号之一变化来调整该频率调谐信号。
[0007]一种射频(RF)产生器包含经组态以依一输出频率产生一输出信号之一RF电源。一频率控制器经组态以产生一频率控制信号，其中该频率控制信号变动该RF电源之该输出频率。该频率控制信号包含一阻抗调谐信号分量及一扰动信号分量。一信号源经组态以产生该扰动信号。一混频器经组态以混合该扰动信号及一电参数以产生一混合信号。一回馈模块经组态以根据该混合信号判定一更新频率调谐信号。一信号组合器经组态以组合该扰动信号及该更新频率调谐信号且产生一更新频率控制信号。该扰动信号变动该输出信号之一电参数，且其中响应于该扰动信号，根据输出信号之一变化来调整该频率调谐信号。该电参数是电压、电流、正向功率、反射功率或一反射系数之至少一者。
[0008]一种用于控制一射频(RF)产生器之方法包含依一输出频率产生一输出信号。该方法进一步包含产生一频率控制信号，该频率控制信号变动该RF电源之该输出频率，该频率控制信号包含一频率调谐信号分量及一扰动信号分量。该扰动信号变动该输出信号之一电参数，且其中响应于该扰动信号，根据输出信号之一变化来调整该频率调谐信号。
[0009]将自[实施方式]、申请专利范围及图式明白本专利技术之进一步应用领域。[实施方
式]及特定实例仅意欲用于说明且不意欲限制本专利技术之范畴。
[0010]附图说明
[0011]图1描绘根据本专利技术所配置之用于多个电源供应器之一功率输送系统之一示意性方块图；
[0012]图2描绘实施一电源供应器之一习知基于回馈之控制之一控制系统之一示意性方块图；
[0013]图3描绘一史密斯图(Smith Chart)，其上绘制转化成史密斯图之中心处之一所要操作条件之一反射系数；
[0014]图4描绘一史密斯图，其上绘制展示虚轴之零交叉及偏离虚轴之一最佳调谐位置之一反射系数；
[0015]图5描绘一史密斯图，其上绘制展示虚轴之多个零交叉之一反射系数；
[0016]图6描绘响应于正弦输入扰动而判定一成本函数之一最大值之成本函数之一作图；
[0017]图7描绘具有一正弦扰动信号及一响应之一控制系统之一示意性方块图；
[0018]图8描绘描述图7之方块图之操作的波形；
[0019]图9描绘根据本专利技术之原理所配置之一RF控制系统之一方块图；
[0020]图10描绘根据本专利技术之原理之一RF控制系统之反射系数之量值与频率之一作图；
[0021]图11描绘根据本专利技术之原理之一RF控制系统之频率与时间之一作图；
[0022]图12描绘根据本专利技术之原理之一RF控制系统之反射系数与频率之一作图；
[0023]图13描绘根据各种实施例之一RF控制系统之一反射系数之一史密斯图；
[0024]图14描绘根据本专利技术之原理之一RF控制系统之一反射系数之量值与频率之一作图；
[0025]图15描绘根据本专利技术之原理之一RF控制系统之输出频率与时间之一作图；
[0026]图16描绘根据各种实施例所配置之一实例控制模块之一功能方块图；
[0027]图17描绘根据本专利技术之原理所配置之一控制系统之操作之一流程图；
[0028]图18描绘根据本专利技术之原理之用于更新频率调谐器之一流程图；
[0029]图19描绘根据本专利技术之原理之用于更新一成本临限值之一流程图；
[0030]图20描绘根据本专利技术之原理之用于更新一成本临限值之一流程图；
[0031]图21描绘根据本专利技术之原理之用于更新一成本临限值之一流程图；及
[0032]图22描绘根据本专利技术之原理之用于更新一成本临限值之一流程图。
[0033]在图式中，组件符号可重复用于识别类似及/或相同组件。
具体实施方式
[0034]一电源系统可包含一DC或RF功率产生器、一匹配网络及一负载(例如一电浆室)。功率产生器产生由匹配网络或阻抗优化控制器或电路接收之一DC或RF功率信号。匹配网络或阻抗优化控制器或电路使匹配网络之一输入阻抗与功率产生器与匹配网络之间的一传输线之一特性阻抗匹配。此阻抗匹配有助于最大化转发至匹配网络之功率量(「正向功率」)及最小化自匹配网络反射回功率产生器之功率量(「反向功率」)。当匹配网络之输入阻抗匹配传输线之特性阻抗时，可最大化正向功率且可最小化反向功率。
[0035]在电源或电源供应器领域中，通常存在两种方法来将一功率信号施加于负载。一第一更传统方法系将一连续功率信号施加于负载。在一连续模式中，一连续功率信号通常为由电源连续输出至负载之一恒定DC或RF正弦功率信号。在连续模式方法中，功率信号呈现一恒定DC或正弦输出，且可变动功率信号之振幅及/或(一RF功率信号之)频率以变动施加于负载之输出功率。
[0036]将功率信号施加于负载之一第二方法涉及使功率信号脉动，而非将一连续功率信号施加于负载。在一脉冲操作模式中，由一调变信号调变一功率信号以界定经调变功率信号之一包络。在一习知脉冲调变方案中，功率信号通常保持一恒定振幅，且对RF信号而言，保持一恒定频率。藉由变动调变信号而非变动功率信号来变动输送至负载之功率。
[0037]在一典型电源供应器组态中，藉由使用传感器来判定施加于负载之输出功率，传感器量测施加于负载之RF信号之正向及反射功率或电压及电流。在一控制回路中分析此等信号之任一组。分析通常判定用于调整电源供应器之输出之一功率值以变动施加于负载之功率。在其中负载系一电浆室或其他非线性负载之一功率输送系统中，负载之变化阻抗引起施加于负载之功率之一对应变化，因为所施加之功率部分系负载之阻抗之一函数。
[0038]在电浆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种射频(RF)产生器，其包括：一RF电源，其经组态以依一输出频率产生一输出信号；及一频率调谐模块，其经组态以产生一频率控制信号，该频率控制信号变动该RF电源之该输出频率，该频率控制信号由一频率调谐信号及一扰动信号形成，其中该扰动信号变动该输出信号之一电参数，且其中响应于该扰动信号，根据输出信号之一变化来调整该频率调谐信号。2.如权利要求1所述的RF产生器，其中该电参数是电压、电流、正向功率、反射功率或一反射系数之至少一者。3.如权利要求1所述的RF产生器，其中该频率调谐信号变动该RF产生器与一负载之间的一阻抗。4.如权利要求1所述的RF产生器，其包括：一信号源，该信号源经组态以产生该扰动信号；一混频器，其经组态以混合该扰动信号及该电参数以产生一混合信号；一回馈模块，该回馈模块经组态以根据该混合信号判定一更新频率调谐信号；及一信号组合器，其经组态以组合该扰动信号及该更新频率调谐信号以产生一更新频率控制信号。5.如权利要求4所述的RF产生器，其中，若该混合信号与该扰动信号同相，则该电参数在一正方向上朝向一最大值调整，及若该混合信号与该扰动信号异相或为负的，则该电参数在一负方向上朝向一最大值调整；或若该混合信号与该扰动信号同相，则该电参数在一负方向上朝向一最小值调整，及若该混合信号与该扰动信号异相，则该电参数在一正方向上朝向一最小值调整。6.如权利要求5所述的RF产生器，其中该回馈模块包含一积分器，其中该积分器经组态以接收及积分该混合信号且产生该频率调谐信号。7.如权利要求6所述的RF产生器，其中该频率调谐信号根据该扰动信号及该混合信号系同相或异相来增大或减小。8.如权利要求4所述的RF产生器，其进一步包括：一传感器，该传感器经组态以量测该电参数且产生一传感器信号；及一缩放模块，其经组态以接收该传感器信号且将缩放项应用于该传感器信号以产生一经缩放传感器信号，其中将该经缩放传感器信号之一变型输入至该混频器。9.如权利要求8所述的RF产生器，其进一步包括经组态以接收该经缩放传感器信号且产生该感测信号之一经滤波变型至该混频器之一滤波器。10.一种射频(RF)产生器，其包括：一RF电源，其经组态以依一输出频率产生一输出信号；一频率控制器，其经组态以产生一频率控制信号，该频率控制信号变动该RF电源之该输出频率，该频率控制信号由一阻抗调谐信号及一扰动信号形成；一信号源，其经组态以产生该扰动信号；一混频器，其经组态以混合该扰动信号及一电参数以产生一混合信号；一回馈模块，该回馈模块经组态以根据该混合信号判定一更新频率调谐信号；及一信号组合器，其经组态以组合该扰动信号及该更新频率调谐信号且产生一更新频率
控制信号，其中该扰动信号变动该输出信号之一电参数，且其中响应于该扰动信号，根据输出信号之一变化来调整该频率控制信号，其中该电参数是电压、电流、正向功率、反射功率或一反射系数之至少一者。11.如权利要求10所述的RF产生器，其中该频率控制信号变动该RF产生器与一负载之间的一阻抗。12.如权利要求10所述的RF产生器，其中，若该混合信号与该扰动信...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚伦，
申请(专利权)人：MKS仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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