CN101794990B - 一种补偿直流自偏压的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种补偿直流自偏压的系统，包括下电极、直流电源、检测模块和控制模块，其中，检测模块用于检测与等离子体处理设备中的直流自偏压存在对应关系的表征参量，并将其测量值传输至控制模块；控制模块根据该测量值产生第一控制信号，并将其传输至直流电源；直流电源根据第一控制信号调整其输出电压，以对直流自偏压进行补偿，从而减小/消除工件上直流自偏压的影响。此外，本发明还公开一种补偿直流自偏压的方法。本发明提供的系统和方法能够对直流自偏压进行实时补偿，因此，既可以提高直流自偏压的补偿精度，又可以使静电夹持装置能够更好地吸附晶片等工件，并且还可以减小氦气漏率、改善工艺结果，进而提高产品良率。

Description

一种补偿直流自偏压的系统和方法

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体而言，涉及在半导体处理技术中用于补偿直流自偏压的系统和方法。 

背景技术

随着电子技术的高速发展，人们对集成电路的集成度要求越来越高，这就要求生产集成电路的企业不断地提高半导体器件的加工能力。目前，在半导体器件的加工、制造过程中广泛采用等离子体刻蚀技术。所谓等离子体刻蚀技术指的是，反应气体在射频功率的激发下产生电离形成含有大量电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子的等离子体，这些活性粒子与被刻蚀物体(例如，晶片)的表面发生各种物理和化学反应并形成挥发性的生成物，从而使得被刻蚀物体表面的性能发生变化。 

在上述活性粒子中，由于电子比正离子轻，在相同时间内，电子落在晶片表面的数量比离子多，因此，待反应稳定后晶片表面会形成直流自偏压。该直流自偏压会吸引等离子体中带正电荷的离子等活性粒子向晶片表面加速运动，并轰击晶片以达到预期的工艺结果。上述直流自偏压的大小将影响带正电荷的离子等活性粒子的轰击能量，进而也将影响等离子体处理工艺中的某些参数，例如刻蚀速率、沉积速率等。 

在上述等离子体刻蚀等加工/处理工艺过程中，晶片等半导体器件放置在静电夹持系统上，并在其与静电夹持系统的直流电极之间静电引力的作用下而被吸附在静电夹持系统表面。通常，静电引力的大小与晶片和直流电极之间的电势差成正比，而且在整个晶片下表面，静电引力的大小应尽可能一致。例如，对于双电极静电夹持系统而言，外加直流电源以对静电夹持系统的两个直流电极施以大小相等、极性 相反的电压，在理想情况下，静电引力在整个晶片下表面应当是一致的。然而，由于上述直流自偏压的存在，使得静电夹持系统中的一个直流电极与该晶片之间的电势差增大，而另一个直流电极与该晶片之间的电势差减小，从而导致吸附晶片的静电引力在整个晶片下表面存在差异而变得不平衡。其后果是，不仅会影响晶片的稳定吸附并进而影响晶片的加工/处理结果，而且还可能引起用于热量交换的氦气泄漏并进而影响工艺结果。 

请参阅图1，其中示出了目前常见的一种等离子体刻蚀设备的下电极结构。其中，诸如射频电源的激励电源经由匹配网络与下电极相连；直流电源经由滤波器与下电极相连。通常，预先设定激励电源的输出功率，使激励电源经由匹配网络向下电极施加给定的射频信号，从而控制晶片上的直流自偏压。同时，可以通过对晶片上的直流自偏压事先进行预估，然后根据该预估值手动设定直流电源正负输出电压，以期通过这种预估值的方式对直流自偏压进行补偿，进而使两个直流电极与晶片之间的电势差趋于均衡，使吸附晶片的静电引力在整个晶片下表面趋于平衡，从而实现对晶片的稳定吸附。 

然而在实际应用中，上述对直流自偏压进行补偿的方式存在这样的问题：即，在工艺过程中(尤其是在不同的工艺过程中)，工件上的直流自偏压通常是变化的，如果采用上述静态补偿方法(即，以预估值进行补偿)并不能实现对直流自偏压的良好补偿，从而不能达到稳定吸附工件、减少/避免氦气泄漏的目的。特别是，在对直流自偏压指标有严格要求的工艺中，采用上述静态补偿的方法往往不能得到满足工艺要求的加工结果，从而影响产品质量。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种补偿直流自偏压的系统和方法，其能够根据直流自偏压的实际状况而对其进行实时补偿，从而能够获得良好的工艺结果和产品质量。 

为此，本发明提供了一种补偿直流自偏压的系统，包括等离子体处理设备的下电极、匹配网络、激励电源、直流电源，所述激励电 源经由匹配网络与所述下电极相连，以向其施加射频功率；所述直流电源向所述下电极输出给定电压。所述等离子体处理设备还包括工艺模块控制器，所述工艺模块控制器用于控制工艺过程。所述系统还包括检测模块和节点微控制器，所述节点微控制器包括通信单元和控制模块，其中，所述检测模块用于检测与等离子体处理设备中的直流自偏压存在对应关系的表征参量，并将其测量值传输至控制模块；所述通信单元用于将来自工艺模块控制器的直流电源输出设定值发送至所述控制模块；所述控制模块根据来自所述检测模块的测量值和来自所述工艺模块控制器的直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将其传输至直流电源；所述直流电源根据来自所述控制模块的第一控制信号调整其输出电压，以对直流自偏压进行补偿，从而减小/消除工件上直流自偏压的影响。 

其中，所述控制模块包括变换求值单元和第一控制算法单元。所述变换求值单元中存储有所述表征参量与直流自偏压之间的对应关系，当所述变换求值单元接收到来自检测模块的表征参量测量值后，通过查询所述对应关系或者通过函数反变换，将所述表征参量测量值转换为与之对应的直流自偏压测量值，并将其传输至第一控制算法单元；所述第一控制算法单元用于根据直流自偏压测量值和直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将所述第一控制信号传输至直流电源，以对直流电源的实际输出电压进行调整，从而对直流自偏压进行补偿，进而减小/消除工件上直流自偏压的影响。 

其中，所述表征参量为射频信号的电压、电流、功率、阻抗和相角这些参量其中之一；相应地，所述检测模块包括与所述表征参量相对应的检测元件。 

作为另一个技术方案，本发明还提供一种补偿直流自偏压的方法。该方法包括下述步骤：1)检测与等离子体处理设备中直流自偏压存在对应关系的表征参量；2)从工艺模块控制器获取直流电源输出设定值；3)根据步骤1)得到的测量值和步骤2)得到的来自所述工艺模块控制器的直流电源输出设定值而产生第一控制信号；4)根据第一控制信号调整直流电源的输出电压，以对直流自偏压进行补偿，从而减小/消除工件上直流自偏压的影响。 

其中，所述步骤3)具体包括下述步骤：31)通过查询所述对应关系或者通过函数反变换，将所述表征参量测量值转换为与之对应的直流自偏压测量值；32)根据直流自偏压测量值和直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将所述第一控制信号传输至直流电源，以对直流电源的实际输出电压进行调整，从而对直流自偏压进行补偿，进而减小/消除工件上直流自偏压的影响。 

其中，所述表征参量为射频信号的电压、电流、功率、阻抗和相角这些参量其中之一。 

本发明具有下述有益效果： 

在本发明提供的补偿直流自偏压的系统和方法中，首先测量并获得工件上的直流自偏压值，而后基于该测量值产生相应的第一控制信号，并基于该第一控制信号调整直流电源向等离子体处理设备的下电极所施加的电压，而不是像现有技术中那样不进行测量而仅仅是依靠直流自偏压的预估值进行补偿。因此，本发明提供的补偿直流自偏压的系统和方法可以对直流自偏压进行实时补偿，这样，既可以提高直流自偏压的补偿精度，又可以使静电夹持装置能够更好地吸附晶片等工件，并且还可以减小氦气漏率、改善工艺结果，进而提高产品良率。 

附图说明

图1为一种常见的下电极结构示意图； 

图2为本发明提供的补偿直流自偏压的系统的原理示意图； 

图3为图2所示补偿直流自偏压的系统一个具体实施例的结构示意图；以及 

图4为本发明提供的补偿直流自偏压的方法的一个具体实施例的流程示意图。 

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的补偿直流自偏压的系统和方法进行详细描述。 

请参阅图2，本发明提供的补偿直流自偏压的系统包括直流电源110、滤波器120、下电极130、检测模块140和控制模块150。 

其中，直流电源110通过滤波器120向等离子体刻蚀设备的下电极130处的直流电极输出给定电压。可以理解，在直流电源110能够输出较为稳定的并且符合工艺要求的电压时，滤波器120可以省略。 

检测模块140用于检测晶片上的直流自偏压，并将该直流自偏压的测量值传输至控制模块150。 

在实际工艺过程中，直接在等离子体刻蚀设备的反应腔室内部对晶片上的直流自偏压进行测量是非常困难的，并且探头直接接触晶片也会给晶片带来污染等负面影响。为此，可以选择与直流自偏压存在对应关系且便于测量的参量来作为表征参量，通过测量该表征参量而间接获得直流自偏压的值。由于晶片上的直流自偏压主要是由加载到下电极上的射频信号产生的，因此与该射频信号相关的参量，如射频信号的电压、电流、功率、阻抗以及相角等参量均与晶片上的直流自偏压存在对应关系，并能够反映直流自偏压的大小，因而均可作为表征参量。确定表征参量后，检测模块140就可以通过检测该表征参量来间接地得到直流自偏压的大小。检测模块140将检测到的表征参量的测量值向控制模块150传输。 

控制模块150根据来自检测模块140的测量值以及预置的直流电源输出设定值而产生第一控制信号，并将第一控制信号传输至直流电源110，以控制直流电源110经由滤波器120向下电极130处的直流电极输出给定电压。 

具体而言，首先，由检测模块140检测表示直流自偏压的表征参量，并将其测量值进行模/数转换后传输至控制模块150；然后，控制模块150根据事先实验确定的该表征参量与直流自偏压之间的函数关系，计算得到直流自偏压的值，并将该值作为直流自偏压的测量值。控制模块150根据直流自偏压的测量值与预先存储的或通过I/O接口输入的直流电源输出设定值，通过预定的控制算法而得到相应的控制信号(即，第一控制信号)，并将该第一控制信号传输至直流电源110，用以控制直流电源110经由滤波器120向下电极130处的直流电极输出给定电压，从而对直流自偏压进行补偿，进而减小/消除直流自偏压的影响。 

在实际应用中，确定表征参量后，可以利用实验在不同工艺条件下测量对应不同的表征参量时的直流自偏压，通过拟和等方法确定该表征参量与晶片上直流自偏压的对应关系。 

下面结合图3对本发明提供的补偿直流自偏压的系统的一个具体实施例进行详细说明。在本实施例中，选择能够间接反映(表征)直流自偏压大小的射频信号电压作为表征参量。 

如图3所示，本实施例中的补偿直流自偏压的系统包括：下电极、匹配网络、诸如射频电源的激励电源、直流电源、滤波器等基本部件，以及电压传感器、模/数转换电路、节点微控制器、数/模转换电路、作为上位机的工艺模块控制器、以及电压变换单元等与控制和补偿直流自偏压相关的部件。所述激励电源经由匹配网络与下电极相连，所述电压变换单元连接直流电源，所述直流电源经由滤波器与两个直流电极相连。 

其中，电压传感器用于检测施加在下电极上的射频信号的电压，并将其测量值传输至模/数转换电路。具体地，电压传感器接收从下电极引出的射频电压交流信号，经过分压、整流和滤波等一系列处理后，输出与之对应的电压有效值信号。由于该信号为模拟量，而节点微控制器要求的输入信号是数字量，故需要在该电压传感器和节点微控制器之间设置模/数转换电路，这样，电压传感器输出的电压有效值信号就需要先传输至模/数转换电路。 

模/数转换电路将来自电压传感器的表示电压有效值的模拟信号进行模/数转换，即，将所述模拟信号转换为节点微控制器能够识别的数字信号，并将其传输至节点微控制器。 

节点微控制器根据来自模/数转换电路的对应于直流自偏压的电压测量值以及来自工艺模块控制器的直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将该第一控制信号传输至数/模转换电路。并且，节点微控制器还根据对应于直流自偏压的电压测量值以及来自工艺模块控制器的直流自偏压设定值产生第二控制信号，并将该第二控制信号传输至数/模转换电路。 

数/模转换电路将来自节点微控制器的数字量第二控制信号转换成激励电源所要求的模拟量第二控制信号，并将其作为激励电源输出功率的设定值传输至激励电源。激励电源根据该设定值输出给定功率的射频信号，并将其经由匹配网络施加到下电极。 

另一方面，数/模转换电路将来自节点微控制器的数字量第一控制信号转换成直流电源和电压变换单元所要求的模拟量第一控制信号，并将其作为电压变换单元的输入值而传输至电压变换单元。 

电压变换单元电连接在直流电源的负电压输出端与地之间，以将上述模拟量第一控制信号放大，例如放大至与实际直流自偏压相匹配的高电压，并输出给直流电源，以达到平衡两个直流电极与晶片间的静电引力的目的。 

直流电源根据来自电压变换单元的电压而调整其2个输出电极的输出值，并以此向下电极(诸如静电卡盘的静电夹持装置)供电，以对直流自偏压进行补偿，进而减小/消除直流自偏压的影响。 

工艺模块控制器用于实时监控整个工艺过程，并向节点微控制器发送直流自偏压设定值和直流电源输出设定值，以及接收来自节点微控制器的直流自偏压的测量值等信号，以对直流自偏压的补偿过程和控制过程进行监控。 

在本实施例中，节点微控制器具体包括下述单元：变换求值单元、第一控制算法单元、第二控制算法单元以及通信单元。 

其中，变换求值单元中保存有根据实验得到的下电极上的射频信号的电压有效值与直流自偏压之间的对应关系。该变换求值单元连接前述模/数转换电路和控制算法单元。当变换求值单元接收到来自模/数转换电路的表示电压有效值的数字信号后，通过查询前述对应关系或者通过函数反变换，将所述的表示电压有效值的数字信号转换为实际工艺过程中直流自偏压的值，并将其作为直流自偏压的测量值。 

通信单元连接第一控制算法单元和工艺模块控制器、以及连接第二控制算法单元和工艺模块控制器，用于建立节点微控制器和工艺模块控制器之间的数据传输通道，实现二者之间的数据传输，即，从工艺模块控制器得到直流自偏压的设定值、直流电源输出设定值，以及将来自变换求值单元的直流自偏压的测量值实时地向工艺模块控制器发送，以便工艺模块控制器实时监控整个工艺过程。 

第一控制算法单元根据直流自偏压的测量值和直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将该第一控制信号经由电压变换单元传输 至直流电源，从而对直流电源的实际输出电压进行调整，以对直流自偏压进行补偿，进而减小/消除工件上直流自偏压的影响。具体地，第一控制算法单元根据来自变换求值单元的直流自偏压的测量值与来自通信单元的直流电源输出设定值，并借助于预定的算法计算而最终得到直流电源输出电压调整量，并将该调整量最终输出至直流电源，以对直流电源的实际输出电压进行调整，从而对直流自偏压进行补偿，进而减小/消除工件上直流自偏压的影响。 

第二控制算法单元根据直流自偏压的测量值和直流自偏压的设定值产生第二控制信号，并最终将该第二控制信号传输至激励电源，从而实现对激励电源输出功率的自动设定，进而实现对直流自偏压的闭环负反馈控制。具体地，第二控制算法单元将来自变换求值单元的直流自偏压的测量值与来自通信单元的直流自偏压的设定值进行比较，并对二者的差值进行预定的算法计算，最终得到激励电源输出功率的设定值，并将激励电源输出功率的该设定值最终输出至激励电源，以对激励电源的输出功率进行自动设定。 

需要指出的是，在实际应用中也可以选择类似的表征参量，例如可以选择射频信号的电流、功率以及阻抗和相角等。只是不同的表征参量需要配备不同的检测器件(传感器)进行测量，例如，本实施例中选择射频信号的电压参量为表征参量，因此相应地选用了电压传感器作为测量器件。 

此外，本发明还提供一种补偿直流自偏压的方法。下面结合图4对此进行详细说明。 

请参阅图4，本发明提供的补偿直流自偏压的方法的一个具体实施例包括直流自偏压的控制过程以及直流自偏压的补偿过程。 

具体地，步骤510中，由检测模块检测与等离子体处理设备中直流自偏压存在对应关系的表征参量。例如，采用电压传感器对施加在下电极上的射频信号的电压有效值进行测量，并将测量值传输至模/数转换电路。 

步骤520中，将表示表征参量测量值的模拟信号转换为相应的数字信号。例如，由模/数转换电路接收到来自电压传感器的电压有效 值后，将该模拟量信号转换为节点微控制器可识别的数字信号，并将其传输至节点微控制器。 

步骤530中，节点微控制器通过查询相应的对应关系或者通过函数反变换，将表征参量测量值转换为与之对应的直流自偏压测量值。例如，节点微控制器的变换求值单元接收到来自模/数转换电路的表示电压有效值的数字信号后，通过查表或函数反变换获得与该电压有效值相对应的直流自偏压测量值。 

步骤540中，节点微控制器的控制算法单元根据直流自偏压测量值和直流电源输出设定值产生数字量的第一控制信号；并且，根据直流自偏压测量值和直流自偏压设定值产生数字量的第二控制信号。 

步骤550中，将数字量的第一控制信号转换为直流电源可以识别的模拟量的第一控制信号，并将其传输至电压变换单元；将数字量的第二控制信号转换为诸如射频电源的激励电源可以识别的模拟量的第二控制信号，并将其作为激励电源输出功率的设定值输入到激励电源。 

步骤560中，由包括电压放大电路和/或可调电源的电压变换单元对模拟量的第一控制信号进行放大，并将放大后的第一控制信号传输至直流电源。 

步骤570，直流电源根据上述放大后的第一控制信号调整直流电源的输出电压，以对直流自偏压进行补偿，从而减小/消除工件上直流自偏压的影响。 

步骤580，诸如射频电源的激励电源根据上述第二控制信号而调整其向下电极输出的射频功率，从而实现对直流自偏压的闭环负反馈控制。 

事实上，有关直流自偏压与射频信号电压有效值之间的对应关系可以这样获得：即，通过实验预先测量对应不同的射频信号电压有效值时的直流自偏压，然后通过拟和等方法得出二者之间的函数关系，并将该函数关系存储于节点微控制器内。 

具体地，在等离子体刻蚀设备反应腔室内的静电卡盘上放置实验用晶片；由激励电源通过匹配网络向下电极施加射频信号；测量对应 不同的射频信号电压有效值时的直流自偏压；通过拟和等方法得出射频信号电压有效值与直流自偏压之间的函数关系，并以斜率、偏差或数据表的形式将所述函数关系存储于节点微控制器内，以待后续过程中进行查询等操作而获得。 

需要指出的是，在本发明提供的补偿直流自偏压的系统和方法中所采用的节点微控制器和工艺模块控制器，它们可以是任何能够完成前述功能的微控制器，例如可以是单片机、DSP(数字信号处理器)、ARM(Advanced RISC Machines)等微控制器，但并不仅局限于此。 

通过上述描述可以看出，本发明提供的补偿直流自偏压的系统和方法的一个具体实施例中通过构建闭环反馈控制系统(优选地采用分布式闭环反馈控制系统)，能够稳定地控制晶片上的偏压，获得良好的刻蚀速率和沉积速率等工艺参数，从而减小了在相同工艺条件下，晶片与晶片之间、腔室与腔室之间由直流自偏压的不稳定而造成的差异，并在获得较为稳定的直流自偏压后，可以通过补偿系统对该直流自偏压进行较为精确的补偿。 

特别是，在前述优选实施例中采用分布式闭环反馈控制系统时，由于采用了例如节点微控制器这样的专门资源来处理刻蚀工艺过程中与直流自偏压的控制有关的专门任务，即，将直流自偏压闭环控制系统中的信号采集处理、计算、控制等功能从工艺模块控制器中分离出来，放在一个独立的节点微控制器(该节点微控制器相当于上层工艺模块控制器的一个底层节点，所有与直流自偏压闭环控制相关的功能都在这个底层的节点中完成)中实现，而作为上位机的工艺模块控制器只负责与节点微控制器交互相关的控制信息以及实时监控其运行情况，并不参与具体的控制运算工作，因此，这将大大加快信号的响应速度，提高信息处理能力。同时，采用上述专门资源来处理上述专门任务也会避免出现因系统中一个环节失效而造成整个系统瘫痪的问题，从而提高了整个系统的可靠性。 

进一步需要指出的是，本发明提供的补偿直流自偏压的系统和方法不仅仅应用于前述实施例所述的等离子体刻蚀设备，也可以应用于其他适合的半导体加工设备。 

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。 

Claims (14)

1.一种补偿直流自偏压的系统，包括等离子体处理设备的下电极、匹配网络、激励电源、直流电源，所述激励电源经由匹配网络与所述下电极相连，以向其施加激励功率；所述直流电源向所述下电极输出给定电压，所述等离子体处理设备还包括工艺模块控制器，所述工艺模块控制器用于控制工艺过程，其特征在于：所述系统还包括检测模块和节点微控制器，所述节点微控制器包括通信单元和控制模块，其中

所述检测模块用于检测与等离子体处理设备中的直流自偏压存在对应关系的表征参量，并将其测量值传输至控制模块；

所述通信单元用于将来自工艺模块控制器的直流电源输出设定值发送至所述控制模块；

所述控制模块根据来自所述检测模块的测量值和来自所述工艺模块控制器的直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将其传输至直流电源；

所述直流电源根据来自所述控制模块的第一控制信号调整其输出电压，以对直流自偏压进行补偿。

2.如权利要求1所述的补偿直流自偏压的系统，其特征在于：

所述控制模块包括变换求值单元和第一控制算法单元，其中

所述变换求值单元中存储有所述表征参量与直流自偏压之间的对应关系，当所述变换求值单元接收到来自检测模块的表征参量测量值后，将所述表征参量测量值转换为与之对应的直流自偏压测量值，并将其传输至第一控制算法单元；

所述第一控制算法单元用于根据直流自偏压测量值和直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将所述第一控制信号传输至直流电源，以对直流电源的实际输出电压进行调整，从而对直流自偏压进行补偿。

3.如权利要求1所述的补偿直流自偏压的系统，其特征在于：所述表征参量为激励信号的电压、电流、功率、阻抗和相角这些参量其中之一；相应地，所述检测模块包括与所述表征参量相对应的检测 元件。

4.如权利要求2所述的补偿直流自偏压的系统，其特征在于：所述控制模块还包括第二控制算法单元，其用于接收来自变换求值单元的直流自偏压测量值，并根据该测量值和直流自偏压设定值产生第二控制信号，并将所述第二控制信号传输至激励电源，以调整激励电源向下电极输出的激励功率，从而实现对直流自偏压的闭环负反馈控制。

5.如权利要求2或4所述的补偿直流自偏压的系统，其特征在于还包括：模/数转换电路和数/模转换电路，其中

所述模/数转换电路用于将来自检测模块的表示表征参量测量值的模拟信号转换为相应的数字信号，并将其传输至所述变换求值单元；

所述数/模转换电路用于将来自所述第一控制算法单元的数字量第一控制信号转换为模拟量第一控制信号，并将其最终传输至直流电源；和/或将来自所述第二控制算法单元的数字量第二控制信号转换为模拟量第二控制信号，并将其传输至激励电源。

6.如权利要求5所述的补偿直流自偏压的系统，其特征在于：所述系统还包括电压变换单元，其设置于所述数/模转换电路和直流电源之间，用于将来自所述数/模转换电路的模拟量第一控制信号进行放大，以便直流电源根据该放大后的控制信号调整输出电压。

7.如权利要求6所述的补偿直流自偏压的系统，其特征在于：所述电压变换单元包括电压放大电路和/或可调电源。

8.一种补偿直流自偏压的方法，其特征在于包括下述步骤：

1)检测与等离子体处理设备中直流自偏压存在对应关系的表征参量；

2)从工艺模块控制器获取直流电源输出设定值；

3)根据步骤1)得到的测量值和步骤2)得到的来自所述工艺模块控制器的直流电源输出设定值产生第一控制信号；

4)根据第一控制信号调整直流电源的输出电压，以对直流自偏 压进行补偿。

9.如权利要求8所述的补偿直流自偏压的方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括下述步骤：

31)将所述表征参量测量值转换为与之对应的直流自偏压测量值；

32)根据直流自偏压测量值和直流电源输出设定值产生第一控制信号，并将所述第一控制信号传输至直流电源，以对直流电源的实际输出电压进行调整，从而对直流自偏压进行补偿。

10.如权利要求9所述的补偿直流自偏压的方法，其特征在于：在所述步骤31)之后还包括步骤33)，即，接收直流自偏压测量值，根据该测量值和直流自偏压设定值产生第二控制信号，并将所述第二控制信号传输至激励电源，以调整激励电源向下电极所施加的输出功率，从而实现对直流自偏压的闭环负反馈控制。

11.如权利要求10所述的补偿直流自偏压的方法，其特征在于：在所述步骤1)和步骤3)之间还包括模/数转换步骤，以将表示表征参量测量值的模拟信号转换为相应的数字信号；

在所述步骤4)之前还包括数/模转换步骤，以将数字量第一控制信号和数字量第二控制信号分别转换为模拟量第一控制信号和模拟量第二控制信号。

12.如权利要求11所述的补偿直流自偏压的方法，其特征在于：在数/模转换步骤之后还包括信号放大步骤：即，将模拟量第一控制信号进行放大，并将其传输至所述直流电源，以便直流电源根据该放大后的控制信号调整输出电压。

13.如权利要求12所述的补偿直流自偏压的方法，其特征在于：在所述信号放大步骤中，借助于电压放大电路和/或可调电源而对模 拟量第一控制信号进行放大。

14.如权利要求8所述的补偿直流自偏压的方法，其特征在于：所述表征参量为激励信号的电压、电流、功率、阻抗和相角这些参量其中之一。 

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