CN101517682A - 用于管理供应到等离子体腔室的电力的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于管理传送到工艺处理腔室的电力的系统和方法。在一个实施例中，通过电缆将电力传送到所述工艺处理腔室，所述电缆存储能量并且包括第一导体和第二导体，第一导体具有相对于第二导体的第一电压极性。所述第一导体的电压极性相对于第二导体被反向，并且当第一电缆的极性被反向时，将电缆中所存储的能量的至少一部分提供到等离子体腔室。

Description

用于管理供应到等离子体腔室的电力的系统和方法

技术领域

【0001】本发明一般地涉及等离子体工艺处理应用的电源，并且更具体地涉及限制其上的电弧(arcing)的系统和方法。

背景技术

【0002】在等离子体工艺处理应用中，当在阴极上积聚电荷的一点和阳极上的一点之间发生放电时，公知的是将产生电弧。如果不尽快熄灭，则电弧可能对被处理的薄膜的工艺处理和质量非常有害。

【0003】从前用于等离子体工艺处理中的电弧控制的方法着重于减少由电源供应到电弧中的能量。在一些电源中，在检测到电弧后通过电源的断开而熄灭。在这些过去的方法的变型中，并联开关被置于电源两端并且用于使电感器电流在电源内部循环，并且当电弧熄灭时，并联开关断开。这些类型的系统在一定程度上是有效的，但不能提供在目前的工艺处理环境中经常需要的有利的电弧减缓(arc mitigation)。

【0004】在一些系统中，采用了第二电源，从而在电弧事件期间，从等离子体腔室中去除来自第一电源的电力、并且将来自第二电源的电力按照与第一电源相反的极性提供到等离子体腔室(plasma chamber)。虽然这些系统能够使电弧相对快速地熄灭，但第二电源因实质上增大了故障风险而显著地增大了系统的成本。

【0005】另一种在等离子体工艺处理应用中被证实有效的(例如使用相对低电力和低电流)的方法包括使抽头电感器与电源的输出和并联开关串联。抽头电感器作为自耦变压器并提供反向电压，该反向电压是抽头电感器的匝数比的函数。抽头电感器可以处理更大的电流并且提供期望的低漏电感，但抽头电感器相对昂贵。并且以充分低的电感实现电缆是同样昂贵的，特别是在大电流时。

【0006】随着工艺处理电流的增大，处理电弧能量中的最大问题之一是存储在输出电缆中的能量，该能量与由电缆运载的电流的平方成比例。问题是，这种被存储的能量不由电源控制并且对于从所存储的能量中生成的电流的唯一可用路径是进入电弧。因此，来自所存储的能量的电流可能实际上延长了电弧的寿命并且增添了由电弧引起的损坏(例如对工件和/或腔室)。并且当平衡诸如长度、绝缘、电线尺寸和成本之类的这种约束时，构建这种(例如通过最小化电缆的电感)最小化被存储的能量的电缆设计会迅速地变得昂贵和不切实际。

【0007】虽然目前的设备对许多应用是实用的，但其对许多实现方式是不足的或不令人满意的。因此，需要一种系统和方法来解决目前技术的缺点并提供其他的新颖性和创造性的特征。

发明内容

【0008】以下概述附图中显示的本发明的示例性实施例。这些和其他实施例将在具体实施方式部分中进行更全面的说明。然而，应该理解不旨在将本发明限制在本发明的这个发明内容部分或具体实施方式部分中说明的形式。本领域技术人员可以认识到存在落入权利要求所述的本发明的精神和范围内的多种修改、等价物和可替换的构造。

【0009】本发明可以提供一种用于管理传送到工艺处理腔室(processingchamber)的电力的系统和方法。在一个示例性实施例中，通过电缆将电力传送到工艺处理腔室，所述电缆存储能量并且包括第一导体和第二导体，第一导体具有相对于第二导体的第一电压极性。在本实施例中，第一导体相对于第二导体的电压极性被反向，并且在第一电缆的极性被反向的同时，电缆中存储的能量的至少一部分被提供到等离子体腔室。

【0010】如前所述，上述实施例和实现方式仅用于说明目的。通过以下说明和权利要求，本领域技术人员将容易认识到本发明的多种其他实施例、实现方式和细节。

附图说明

【0011】通过结合所附的附图，参考以下具体实施方式部分和所附权利要求，本发明的多个目的和优点以及更完整的阐述将清楚和更加显而易见，在附图中：

图1是描述了本发明的示例性实施例的框图；

图2是描述了本发明的另一个示例性实施例的框图；

图3是描述了图1和图2的电弧管理模块的一个实施例的框图；

图4是描述了图1和图2的电弧管理模块的另一实施例的框图；

图5A-5H是描述了图3和图4的电压反向模块的示例性实施例的示意图；以及

图6是描述了根据许多实施例的方法的流程图。

具体实施方式

【0012】现在参考附图，在各个附图中，以相同参考标记表示相同或类似的元件，具体参考图1，图1示出了描述本发明的示例性实施例的框图100。所显示的是电源单元102，其通过供电电缆106连接到等离子体腔室104。如所述，电源单元102包括连接到电弧管理模块110的电力模块108，并且电弧管理模块110被连接到供电电缆106的第一导体112和第二导体114。同样描述了控制模块122，其被连接到电力模块108和电弧管理模块110两者上。

【0013】在许多实施例中，电力模块108是开关电源，该开关电源被构造为以足够电平提供直流(DC)电压以点燃并维持包含在等离子体腔室104中的等离子体。等离子体一般用于处理工件，所述工件未示出但却是本领域技术人员公知的。在一个实施例中，根据降压拓扑(buck topology)配置电力模块108，但这当然不是必须的，并且在其他实施例中，电力模块108可以包括任意其他可行的电源拓扑。如所示，电力模块108经由第一线路118将负电压提供到电弧管理模块110，并且经由第二线路120将正电压提供到电弧管理模块110。并且在第一操作模式期间，电弧管理模块110将负电压提供到电源102的第一输出端111并且将正电压提供到电源102的第二端121。

【0014】为了简化，电缆106被描述为一对导体112、114，但在许多实施例中，电缆106被实现为连接电源单元102和等离子体腔室104的两个导体同轴电缆的集合。并且在其他实施例中，电缆106被实现为一个或多个双绞线对电缆。在另外的实施例中，电缆106可以实现为任意的电缆网络，包括但肯定不限于简单的导体联结器(hookup)和四极(quadrapole)连接。如所示，电缆106包括电感，为了方便描述为单个电感器116，并且因此，电缆106能够响应运载电流到等离子体的导体112和114而存储能量。

【0015】通常，示例性实施例中的电弧管理模块110被配置为使用由电缆电感116存储的能量来将施加到腔室104的电压反向，从而将正电压施加到第一端111并且将负电压施加到第二端121。这样，电弧管理模块110避免了在第一位置上产生电弧和/或比仅从等离子体腔室去除电力的系统更快地熄灭电弧。

【0016】在一些实施例中，例如，电弧管理模块110被配置为检测腔室104中的电弧，并且响应于检测到的电弧而从电缆106接收能量以生成反向极性，并且将反向极性提供到所述腔室104以熄灭检测到的电弧。在其他实施例中，电弧管理模块110适于周期性地反向在电源102的输出端提供的极性，以便有助于避免产生电弧。

【0017】在本实施例中的控制模块122被配置为控制电力模块108和电弧管理模块110的一个或多个方面。例如，在第一操作模式期间，控制模块122允许电力模块108以第一极性(例如在第一输出端111的负电压和在第二输出端121的正电压)传送电力。当转换到第二操作模式(例如响应于检测到的电弧或周期性的时钟信号)时，在本实施例中的控制模块122暂时使电力模块108无效，并且促使电弧管理模块110接收来自电缆106和/或在来自腔室的电流路径中的其他感应元件的能量，并且使用所述能量来设置反向极性电压(例如在第一输出端111的正电压和在第二输出端121的负电压)。

【0018】现有技术实现第二电源以将反向电压提供到等离子体，有益的是，与现有技术不同，本实施例使用来自供电电缆116的现有能量来生成反向电压；因此减少了材料成本同时增加可靠性。此外，在本文进一步说明的一些变化中，电弧管理模块110使用在典型的电源内已经可获得的一个或多个保护组件，从而使实现的电弧管理模块110对现有的电源设计增加相对小的成本。

【0019】此外，本发明的实施例实际使用了存储在输出电缆和在到达/来自腔室的电流路径中的其他感应元件中的能量，这在现有技术方案中是显著的问题。在一些工艺处理应用中，提供到腔室的电流可以达到或者甚至超过1000安培，并且因为存储在感应元件中的能量与电流的平方成比例，所以如果不恰当地操作，在这些大电流应用中存储的能量则可能引起对工件和/或腔室的损坏。有益地，本发明的许多实施例实际上使用了所存储的能量来生成反向极性电压，该反向极性电压施加到腔室从而在实质上降低了熄灭电弧的比率。并且因为存储在输出电缆中的能量不再是有害的，所以所使用的输出电缆的类型不再被关注。例如，与之前所述的抽头电感器方法相反，输出电缆的电感不需要被最小化；因此允许更多的设计选择，并且由此，相对于抽头电感器方法在实质上节约了成本。

【0020】如图1所述，在许多实施例中的电弧管理模块110被集成为电源102的组件，但这当然不是必须的，并且如图2所示，在其他实施例中的电弧管理模块200可以作为附件201的一部分(例如作为改型翻新)被添加到现有的电源202。如图2所述，附件201中的电感器204被置为与电源202的第一输出端218串联以便利于电源202和电弧管理模块200之间的互用性。

【0021】从例如电源202的角度看，电感器204有助于避免电源202将电弧管理模块200的工作“视为”能够引起电源202停止工作的电弧。如本文进一步的说明，例如，在多个实施例中，电弧管理模块200包括置于节点219和电源202的第二输出端220之间的并联开关。在这些实施例中，电感器204有助于避免电源202在并联开关闭合时的短路。并且从电弧管理模块200的角度看，电感器204提供了阻抗，该阻抗有助于限制在电弧管理模块200提供反向极性电压到腔室104时，电弧管理模块200从电源202接收的电流量。此外，图1中所示的电感器204和电感器130是各自的感应电压分配器的一部分，这允许了通过电压检测方式进行电弧管理模块110、200内部的快速电弧检测。

【0022】接下来参考图3，显示了图1和图2中描述的电弧管理模块110、210的一个实施例的框图300。如所示，在本实施例中的电弧管理模块300包括连接在第一输入端304和第二输入端306之间的并联开关302，以及在第一输入端304和第一输出端307之间串联连接的电压反向模块308。并且如图所示，在本实施例中的第一输入端304包括用于示例性目的的相对于第二输入端306的负电压，并且第二输入端306还连接到第二输出端310。虽然电压反向模块308被描述为沿电弧管理模块300的负极引线设置(例如沿第一输入端304和第一输出端307之间的路径)，但这当然不是必须的，并且在其他实施例中，电压反向模块308被配置为在电弧管理模块的正极引线上工作(例如沿第二输入端306和第二输出端310之间的路径)。

【0023】同样在图3中描述了与并联开关302和电压反向模块308两者连通的控制模块312。所示出的这些组件的布置是逻辑上的，而并不意味着是实际硬件图示。在一些实施例中的控制模块312的组件例如是分布式的，并且在一种变化中，控制模块312通过参考图1所述的控制模块122而部分或全部地实现。

【0024】在本实施例中的并联开关302被布置和配置为在闭合时短路第一输入端304和第二输入端306，以便将电压反向模块308放置在输出端307、310的两端，并且限制或避免来自电力模块108或电源202的额外电流流入腔室104。在一些实施例中的并联开关302被实现为绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)，并且在其他实施例中为场效应晶体管(FET)。在另外的实施例中，并联开关302可以实现为集成栅极换流晶闸管(IGCT)、金属氧化物半导体可控晶闸管(MCT)、双极型开关或可控硅整流器。

【0025】虽然本文描述的多个实施例包括并联开关以管理(例如来自电力模块108的电感130的)电感器电流，但肯定可以预计的是也可以使用其他装置以减轻电感器电流的作用和/或避免电感器电流全部到达腔室。

【0026】通常，电压反向模块308被配置为在第一操作模式期间提供具有第一极性的电压(例如相对于第二输出端310在第一输出端307上是负电压)，并且在第二操作模式期间提供反向电压(例如相对于第二输出端310第一输出端307上是正电压)。更具体地，在第一操作模式中，当具有第一极性的等离子体维持电压被置于第一输出端307和第二输出端310两端时，电压反向模块308被配置为在从腔室104经过第一输出端307到第一输入端304的返回路径上运载电流。并且在第二操作模式期间，电压反向模块308被配置接收来自供电电缆106的存储能量并且使用该存储能量来生成反向电压，该反向电压被施加到输出端307、310两端，以助于避免和/或助于熄灭腔室104内的电弧。

【0027】本实施例中的控制模块312一般被配置为控制并联开关302和电压反向模块308以使电弧管理模块300在第一操作模式期间将具有第一极性的电压提供到供电电缆106，并且在第二操作模式期间将反向电压提供到供电电缆106。在参考图1所述的实施例中，例如，在第一操作模式期间，来自电力模块108的电力以第一极性被提供到腔室104，并且在参考图2所述的实施例中，来自电源202的电力以第一极性被提供到腔室104。

【0028】为了启动第二操作模式(例如响应于检测到的电弧或响应于时钟信号)，控制模块312被配置为闭合并联开关302。并且在闭合并联开关302的同时或随后，控制模块312被配置为促使电压反向模块308接收来自供电电缆106的能量并且将施加到输出端307、310两端的电荷构建为具有与第一极性相反的极性的电压。在可替换的实施例中，电压反向模块308被配置为在并联开关断开之前接收来自供电电缆106的能量。

【0029】在一些实施例中，控制模块312实现为存储在存储器中的处理器可读指令，并且结合配置为执行所述指令的处理器，但是这肯定不是必须的，并且在其他实施例中，控制模块312实现为硬件。在变化中，控制模块312还包括电弧检测组件(未示出)，该电弧检测组件可包括电流变换器和/或电压变换器以及相关的控制逻辑。

【0030】在其他实施例中，控制模块312包括频率生成组件以使能控制模块312发送周期性时钟信号，该周期性时钟信号用于在第一操作模式和第二操作模式之间对开关并联开关302和电压反向模块308进行计时。在一些实施例中，例如，控制模块312被配置为根据例如具体应用而以约500Hz至500kHz之间的速率提供开关脉冲到并联开关302和电压反向模块308。

【0031】在另外的实施例中，控制模块312被配置为响应检测到的电弧并且提供周期性开关脉冲到并联开关302和电压反向模块308。在这些实施例中，电压反向模块308工作以避免电弧并且如果产生电弧，则响应所述电弧。

【0032】虽然电压反向模块308一般说明为使用来自供电电缆106的能量来生成反向电压，但在一些实现方式(例如大电流实现方式)中，大量的能量同样存储在形成在并联开关302的正极端和负极端之间的回路的电感中，所述回路包括供电电缆106、等离子体腔室104和电压反向模块308。此外，可以预计采用其他实现方式以使用由于电流流入/流出等离子体腔室而存储的能量。

【0033】接下来参考图4，例如，显示了图1和图2中描述的电弧管理模块110、210的另一实施例的框图300。如图所示，以与参考图3所述的电弧管理模块非常相似的方式配置本实施例中的电弧管理模块400，但不同的是，电感器402被设置在电压反向模块308和第一输出端307之间。

【0034】在操作中，当电流从腔室104通过电压反向模块308流回第一输入端304时，电感器402在第一操作模式期间存储能量。并且在第二操作模式期间，电压反向模块308使用来自电感器402和116的存储能量以生成反向电压，该反向电压被施加到输出端307、310两端以有助于避免和/或有助于熄灭腔室104内的电弧。

【0035】在本实施例的一个变化中，电感器402的尺寸被设计为使得存储在电感器402中的能量基本大于在电缆106中存储的能量，并且因此，用于生成反向电压的能量的相对一小部分来自供电电缆106。

【0036】接下来参考图5A-5H，示出了描述图3和图4的电压反向模块的示例性实施例的示意图。在图5A中描述的实施例中，串联开关S2显示为与电容器C1和二极管D1的串联组合相并联。此外，串联开关S2还被布置为与第一电阻器R1、第二电阻器R2和第二二极管D2的串联组合相并联。如图所示，第一电阻器R1被布置在电容器C1的两端并且第二电阻器R2和第二二极管D2的串联组合被布置在第一二极管的两端。

【0037】在一些实施例中，串联开关S2被实现为绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)，并且在其他实施例中为场效应晶体管(FET)。在另外的实施例中，串联开关S2可以实现为集成栅极换流晶闸管(IGCT)、金属氧化物半导体可控晶闸管(MCT)、双极型开关或可控硅整流器。在示例性实施例中的二极管D1、D2是快恢复二极管。

【0038】在本实施例中的电容器C1的尺寸被设计为足够大以存储来自供电电缆106的能量并且在不引起串联开关S2两端的危险电压的情况下产生输出端307、310两端的电压反向。此外，电容器C1的尺寸还被设计为使得电容器C1和供电电缆106的电感116之间的共振频率帮助将电缆电流圈定为零。一般地，电容器C1两端的电压被允许上升的越高，电弧被熄灭得越快，并且电弧能量越低。

【0039】关于电容器C1的值，最小值可以被计算为：

${C1}_{\min }=\frac{I_{\max }^2*L\_\mathrm{Cable}}{V_{C1\max }^2}$

其中V_Clmax是最大期望反向电压并且I_max是经过输出电缆106的最大输出电流。假设电缆的电感116决定回路的电感，则使电缆电流达到零安培的时间大致是：

$\mathrm{Tring}=(\mathrm{\π}/2)*\sqrt{(C_1*L\_\mathrm{Cable})}$

【0040】其中Tring是输出环(ring out)时间并且L_Cable是供电电缆106的电感116。因此，可以基于包括V_C1max的多种因素设计C1的尺寸，所述V_C1max可以被建立以在腔室中应用有效的反向电压从而避免逆向溅射(sputtering)。在一些实施例中，例如V_C1max被限制为约小于150伏特的电压。虽然C1、I_max和V_C1max的特定值可以基于包括但不限于特定应用、所使用的电缆类型和腔室类型等一些因素而变化，但在一个实施例中，C1实现为13微法的电容器，而I_max为1000安培并且V_C1max小于150伏。

【0041】在操作中，当并联开关302(显示在图3和4中)闭合时，电容器C1置于输出端307、310两端，从而当串联开关S2断开时，来自供电电缆106的能量开始通过D1给电容器C1充电。在一些实施例中，串联开关S2恰好在并联开关302闭合后断开，并且在其他实施例中，串联开关S2的断开与并联开关302的闭合同时进行。在另外的实施例中，串联开关S2恰好在并联开关302闭合之前断开。

【0042】当电容器C1充电时，其在输出端307、310两端置有反向电压(例如第一输出端307处相对于第二输出端310的正电压)，并且所述反向电压通过供电电缆106施加到腔室104；因此相对于仅限制供应到腔室的电流的系统以更快的速度减小了腔室电流。本实施例中的第一电阻器R1在串联开关S2仍断开时便开始耗散存储在供电电缆106中的能量，并且一旦串联开关S2闭合，则第二电阻器使电容器C1放电。

【0043】接下来参考图5B，显示了电压反向模块的另一实施例，其中该电压反向模块包括阻塞二极管D3，其被配置为在基本不影响电弧能量的情况下限制在输出端307、308处出现的电压反向。虽然肯定不是必须的，但在可替换的实施例中，阻塞二极管D3还被添加到图5C-5H中所述的电压反向模块中。添加阻塞二极管促使更高的V_C1max被施加到腔室，这降低了电弧能量并且减小了Tring；因此有助于避免腔室的正极上的反向溅射。

【0044】如图5C所示，在一个实施例中，电压反向模块实现为不具有参考图5A所描述的第二电阻器R2和第二二极管D2。因此，在本实施例中，电容器C1通过R1放电。

【0045】参考图5D，示出了去除了参考图5A所述的第一电阻器R1的电压反向模块，从而使电容器C1通过第二电阻器R2和第二二极管D2放电。

【0046】转到图5E，示出了包括与电阻器R1串联的稳压二极管D4的电压反向模块，所述稳压二极管D4被配置为保持电容器C1两端的电压为基本恒定的电压，并且在一些实施例中为峰值电压。

【0047】参考图5F，描述了仅包括电容器C1和二极管D1的串联组合的电压反向模块，所述电容器C1被布置为与串联开关S2并联。

【0048】如图5G所示，在一个实施例中，放电模块连接在电容器C1两端以将存储在C1上的能量放回到电源(例如电源202)的输出端。

【0049】接下来参考图5H，示出了电压反向模块的实施例，该电压反向模块与参考图5A所描述的电压反向模块类似，不同的是稳压二极管放置为与C1和R1并联以限制C1两端的电压。在一个变化中，例如，C1两端的电压被限制为小于150伏的电压。

【0050】接下来参考图6，示出了描述根据用于传送电力到等离子体腔室的方法而进行的步骤的流程图。在参考图6的同时，将参考为了示例性目的参考图1-5所述的实施例，但图6中描述的方法肯定不限于前述具体的实施例。如图6所示，通过具有第一极性的供电电缆(例如供电电缆106)将电力传送到等离子体腔室(例如等离子体腔室104)(块602)，并且如果期望减弱电弧或防止电弧(块604)，则限制传送到腔室的具有第一极性的电流(块606)。

【0051】在一些实施例中，电弧检测使得按期望减弱了电弧，并且因此，当在这些实施例中检测到电弧时，传送到腔室的具有第一极性的电流受限。在可替换的实施例中，为了避免电弧形成，期望周期性地限制传送到腔室的具有第一极性的电流。在这些可替换的实施例中，可以每秒多次执行块606-610(例如在500Hz和500kHz之间)。

【0052】除了限制流入等离子体腔室的电流，还使用来自供电电缆的能量而在等离子体腔室中生成，至少是临时地生成反向极性电压(块608)，并且具有反向极性的电压被施加到等离子体腔室(块610)。如所述，在具有反向极性的电流被传送到腔室后(块610)，具有第一极性的电力被再次传送到所述腔室(块602)。

【0053】总之，本发明尤其提供了一种用于管理提供到等离子体工艺处理腔室的电力的系统和方法。本领域技术人员可以容易地认识到可以对本发明、其使用和其配置做出多种变化和替换以获得与本文所述的实施例获得的结果基本相同的结果。因此，不旨在将本发明限制在所公开的示例性形式中。许多变化、修改和可替换的构造均落入权利要求所述的所公开的发明的范围和精神内。

Claims (17)

1.一种用于管理传送到工艺处理腔室的电力的方法，包括：

通过电缆将电力传送到所述工艺处理腔室，所述电缆存储能量并且包括第一导体和第二导体，所述第一导体具有相对于所述第二导体的第一电压极性；以及

相对于所述第二导体对所述第一导体的电压极性进行反向，并且在所述第一导体的极性被反向的同时，将所述电缆中存储的能量的至少一部分提供到等离子体腔室。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

检测所述等离子体腔室中的电弧，其中响应于检测到所述电弧而启动所述反向。

3.根据权利要求1所述的方法，包括：

相对于所述第二导体周期性地对所述第一导体的电压极性进行反向。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述反向包括：

使用所述电缆存储的能量来相对于所述第二导体对所述第一导体的电压极性进行反向。

5.根据权利要求4所述的方法，包括：

断开设置为与所述第一导体串联的第一开关，其中所述第一开关在断开时使所存储的能量的至少一部分能够积累电荷，所述电荷的特征在于其极性与所述第一极性相反。

6.一种装置，包括：

第一输出端和第二输出端；

电力模块，其被配置为将具有第一极性的电压提供到所述第一输出端和所述第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端中的每一个均适于耦合等离子体腔室供电电缆的两个导体中对应的一个；以及

与所述第一输出端和所述第二输出端相连接的电弧管理模块，所述电弧管理模块被配置为使用存储在所述等离子体腔室供电电缆中的能量而在所述第一输出端和所述第二输出端两端提供反向电压，所述反向电压具有与所述第一极性相反的极性。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述电弧管理模块被配置为在将所述反向电压提供到所述第一输出端和所述第二输出端时，从所述电力模块分流电流。

8.根据权利要求6所述的装置，其中所述电弧管理模块被配置为响应于接收到电弧指示信号而将所述反向电压提供到所述第一输出端和所述第二输出端。

9.根据权利要求6所述的装置，其中所述电弧管理模块被配置为周期性地提供所述反向电压到所述第一输出端和所述第二输出端。

10.根据权利要求6所述的装置，其中所述电弧管理模块包括：

并联开关，其被连接在所述第一输出端和所述第二输出端之间，并且被布置为与所述电力模块并联，从而能够在所述并联开关闭合时从所述电力模块分流电流；

电压反向模块，其被布置为与所述第一导体串联，所述电压反向模块被配置为当所述第一输出端和所述第二输出端具有所述第一极性时，通过串联开关将电流从所述电力模块输送到所述第一导体，并且当所述串联开关断开时接收在所述等离子体腔室供电电缆中存储的能量，从而能够生成所述反向电压；以及

控制模块，其被配置为闭合所述并联开关并且断开所述串联开关，以使所述电压反向模块能够生成所述反向电压。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述电压反向模块包括电容器，所述电容器被布置为与所述串联开关并联，并且被配置为响应于接收到在所述等离子体腔室供电电缆中存储的能量而积累电荷，所述电荷使得在所述第一输出端和所述第二输出端两端存在所述反向电压。

12.根据权利要求11所述的装置，包括与所述电容器串联的二极管，所述二极管被配置为使所述电容器能够在所述串联开关断开时积累电荷到达峰值。

13.一种装置，包括：

第一输入端和第二输入端，其适于接收电压，所接收到的电压的特征在于在所述第一输入端和所述第二输入端两端具有第一极性；

第一输出端和第二输出端，所述第二输出端连接到所述第二输入端，所述第一输出端适于耦合等离子体腔室供电电缆的第一导体，并且所述第二输出端适于耦合所述等离子体腔室供电电缆的第二导体；

并联开关，其被设置以能够在所述并联开关闭合时从至少两个输出端分流电流；

电压反向模块，其连接在所述第一输入端和所述第一输出端之间，所述电压反向模块被配置为当工作在第一操作模式下时将电流从所述第一输入端输送到所述第一输出端，从而在所述第一输出端和所述第二输出端两端提供具有所述第一极性的电压，并且其中在第二操作模式下，所述电压反向模块被配置为当所述并联开关闭合时使用来自所述等离子体腔室供电电缆的能量而在所述第一输出端和所述第二输出端两端生成反向电压，所述反向电压具有与所述第一极性相反的极性；以及

控制部分，其被配置为闭合所述并联开关并且促使所述电压反向模块工作在所述第二操作模式下，从而使所述电压反向模块能够在所述第一输出端和所述第二输出端两端生成所述反向电压。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制部分被配置为闭合所述并联开关，并且促使所述电压反向模块响应于在所述等离子体腔室供电电缆的所述第一导体和所述第二导体两端检测到电弧而工作在所述第二操作模式下。

15.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制部分被配置为周期性地闭合所述并联开关并且促使所述电压反向模块工作在所述第二操作模式下。

16.根据权利要求13所述的装置，其中所述电压反向模块包括：

串联开关，其被布置为串联在所述第一输入端和所述第一输出端之间，并且被配置为在所述第一操作模式期间被闭合，从而将所述电流从所述第一输入端输送到所述第一输出端；

电容器，其被配置为当所述串联开关在所述第二操作模式下断开时接收来自所述第一等离子体腔室供电电缆的能量，从而积累电荷，所述电荷使得在所述第一输出端和所述第二输出端两端存在所述反向电压。

17.根据权利要求13所述的装置，其包括连接在所述并联开关和所述第一输入端之间的电感器，所述电感器的电感使在电源不短路的情况下所述并联开关能够闭合，所述电源将所述电压提供到所述第一输入端和所述第二输入端。

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