CN104969666A - Rf脉冲发生与rf计量、处理和控制的同步 - Google Patents

Rf脉冲发生与rf计量、处理和控制的同步 Download PDF

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    • H01J37/32917Plasma diagnostics
    • H01J37/3299Feedback systems

Abstract

公开一种射频(RF)系统。该RF系统包括RF传感器、模拟数字转换器(ADC)模块、处理模块和同步模块。该RF传感器测量RF输出的参数,并且基于该参数,生成RF信号。该ADC模块将该RF信号的样本转换为数字值。该处理模块基于该数字值生成处理过的值。该同步模块响应于该RF输出中的转变,输出该处理过的值中之一。

Description

RF脉冲发生与RF计量、处理和控制的同步

技术领域

[0001] 本公开涉及等离子体腔,并且涉及射频(RF)测量系统和方法。

背景技术

[0002] 这里提供的背景描述用于概括地呈现本公开的背景。本发明中提到的发明人的工作(就在本背景技术部分中描述的其范围而言)以及在提交时可能不视作现有技术的本说明书的方面,不隐含地也不明确地被认为是本公开的现有技术。

[0003] 射频(RF)发生器接收交流(AC)输入功率,并且生成RF输出。可以将该RF输出施加至例如等离子体腔的等离子体电极。等离子体腔可以在薄膜制造系统和其它类型的系统中使用。

[0004] 在一些情况下,等离子体腔可以包括多个等离子体电极。仅作为示例,在正处理的表面面积大于单个等离子体电极能够服务的面积的情况下,可以实现一个以上的等离子体电极。

[0005] 因此,在一些情况下可以使用多个RF发生器。RF发生器中的每个生成RF输出,并且将该RF输出施加至多个等离子体电极中的一个。为了生成相同的RF输出,这些RF发生器可以电连接。

发明内容

[0006] 在第一特征中,公开一种射频(RF)系统。所述RF系统包括RF传感器、模拟数字转换器(ADC)模块、处理模块以及同步模块。所述RF传感器测量RF输出的参数,并且基于所述参数来生成RF信号。所述ADC模块将所述RF信号的样本转换为数字值。所述处理模块基于所述数字值,生成处理过的值。所述同步模块响应于所述RF输出中的转变,输出所述处理过的值中之一。

[0007] 在进一步的特征中,所述RF系统进一步包括:驱动器,生成所述RF输出;供电模块,基于轨电压设定点而向所述驱动器施加轨电压;驱动器控制模块,基于驱动器控制设定点来驱动所述驱动器;以及输出控制模块,基于所述处理过的值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0008] 在再进一步的特征中,所述ADC模块以第一预定频率采样所述RF信号。

[0009] 在又进一步的特征中,所述输出控制模块以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点。所述第二预定频率小于所述第一预定频率。

[0010] 在进一步的特征中,所述同步模块响应于所述RF信号的大于预定值的升高,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0011] 在再进一步的特征中,所述同步模块响应于所述RF信号的大于预定值的降低,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0012] 在又进一步的特征中,所述同步模块响应于所述轨电压的大于预定值的升高和降低之一,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0013] 在进一步的特征中,所述同步模块响应于所述驱动器控制模块的输出的大于预定值的升高和降低之一,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0014] 在再进一步的特征中:所述RF传感器进一步测量所述RF输出的第二参数,并且基于所述第二参数生成第二 RF信号;所述RF系统进一步包括第二 ADC模块,所述的第二 ADC模块将所述第二 RF信号的样本转换为第二数字值;所述处理模块基于所述第二数字值来生成第二处理过的值;所述同步模块响应于所述RF输出中的转变,输出所述第二处理过的值中之一;并且所述输出控制模块进一步基于所述第二处理过的值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0015] 在再进一步的特征中,等离子体腔系统包括:所述RF系统;滤波器,所述滤波器对所述RF输出进行滤波;以及等离子体电极,所述等离子体电极接收经滤波的RF输出。

[0016] 在第二特征中,公开一种射频(RF)控制方法。所述RF控制方法包括:使用RF传感器来测量RF输出的参数;使用所述RF传感器来基于所述参数生成RF信号;将所述RF信号的样本转换为数字值;基于所述数字值,生成处理过的值;以及响应于所述RF输出中的转变,输出所述处理过的值中之一。

[0017] 在再进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:使用驱动器来生成所述RF输出;基于轨电压设定点,向所述驱动器施加轨电压;基于驱动器控制设定点,驱动所述驱动器;并且,基于所述处理过的值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0018] 在又进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:以第一预定频率采样所述RF信号。

[0019] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点。所述第二预定频率小于所述第一预定频率。

[0020] 在又进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述RF信号的大于预定值的升高,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0021] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述RF信号的大于预定值的降低,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0022] 在再进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述轨电压的大于预定值的升高和降低之一,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0023] 在又进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述驱动器的输入的大于预定值的升高和降低之一,输出所述处理过的值中的所述之一。

[0024] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:使用所述RF传感器来测量所述RF输出的第二参数;使用所述RF传感器来基于所述第二参数生成第二 RF信号;将所述第二 RF信号的样本转换为第二数字值;基于所述第二数字值来生成第二处理过的值;响应于所述RF输出中的转变,输出所述第二处理过的值中之一;以及进一步基于所述第二处理过的值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0025] 在第三特征中,公开一种射频(RF)系统。RF传感器测量RF输出的参数,并且基于所述参数来生成RF信号。模拟数字转换器(ADC)模块将所述RF信号的样本转换为数字值。同步模块响应于所述RF输出中的转变,输出所述数字值中之一。处理模块基于所述数字值中的所述之一,生成处理过的值。

[0026] 在进一步的特征中,所述RF系统进一步包括:驱动器,所述驱动器生成所述RF输出;供电模块,所述供电模块基于轨电压设定点,向所述驱动器施加轨电压;驱动器控制模±夬,所述驱动器控制模块基于驱动器控制设定点来驱动所述驱动器;以及输出控制模块,所述输出控制模块基于所述处理过的值,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0027] 在再进一步的特征中,所述ADC模块以第一预定频率采样所述RF信号。

[0028] 在又进一步的特征中,所述输出控制模块以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点。所述第二预定频率小于所述第一预定频率。

[0029] 在进一步的特征中,所述同步模块响应于所述RF信号的大于预定值的升高,输出所述数字值中的所述之一。

[0030] 在又进一步的特征中,所述同步模块响应于所述RF信号的大于预定值的降低,输出所述数字值中的所述之一。

[0031] 在再进一步的特征中,所述同步模块响应于所述轨电压的大于预定值的升高和降低之一,输出所述数字值中的所述之一。

[0032] 在进一步的特征中,所述同步模块响应于所述驱动器控制模块的输出的大于预定值的升高和降低之一,输出所述数字值中的所述之一。

[0033] 在又进一步的特征中:所述RF传感器进一步测量所述RF输出的第二参数,并且基于所述第二参数,生成第二 RF信号;所述RF系统进一步包括第二 ADC模块,所述第二 ADC模块将所述第二 RF信号的样本转换为第二数字值;所述同步模块响应于所述RF输出中的转变,输出所述第二数字值中之一;所述处理模块基于所述第二数字值中的所述之一,生成第二处理过的值;以及所述输出控制模块进一步基于所述第二数字值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0034] 在再进一步的特征中,等离子体腔系统包括:所述RF系统;滤波器,所述滤波器对所述RF输出进行滤波;以及等离子体电极,所述等离子体电极接收经滤波的RF输出。

[0035] 在第四特征中,公开一种射频(RF)控制方法。所述RF控制方法包括:使用RF传感器来测量RF输出的参数;使用所述RF传感器来基于所述参数生成RF信号;将所述RF信号的样本转换为数字值;响应于所述RF输出中的转变,输出所述数字值中之一;以及基于所述数字值中的所述之一,生成处理过的值。

[0036] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:使用驱动器来生成RF输出;基于轨电压设定点,向所述驱动器施加轨电压;基于驱动器控制设定点,驱动所述驱动器;以及基于所述处理过的值,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0037] 在再进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:以第一预定频率采样所述RF信号。

[0038] 在又进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点。所述第二预定频率小于所述第一预定频率。

[0039] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述RF信号的大于预定值的升高,输出所述数字值中的所述之一。

[0040] 在再进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述RF信号的大于预定值的降低,输出所述数字值中的所述之一。

[0041] 在又进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述轨电压的大于预定值的升高和降低之一,输出所述数字值中的所述之一。

[0042] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:响应于所述驱动器的输入的大于预定值的升高和降低之一,输出所述数字值中的所述之一。

[0043] 在再进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:使用所述RF传感器来测量所述RF输出的第二参数;使用所述RF传感器来基于所述第二参数生成第二 RF信号;将所述第二 RF信号的样本转换为第二数字值;响应于所述RF输出中的转变,输出所述第二数字值中之一;基于所述第二数字值中的所述之一,生成第二处理过的值;以及进一步基于所述第二数字值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0044] 在第五特征中,公开一种射频(RF)系统。RF传感器测量RF输出的参数,并且基于所述参数来生成RF信号。采样频率模块基于所述RF输出中的第一转变和第二转变之间的周期来确定采样频率。模拟数字转换器(ADC)模块基于所述采样频率来采样所述RF信号,并且将所述RF信号的样本转换为数字值。处理模块基于所述数字值来生成处理过的值。

[0045] 在进一步的特征中,所述RF系统进一步包括:驱动器,所述驱动器生成所述RF输出;供电模块,所述供电模块基于轨电压设定点来向所述驱动器施加轨电压;驱动器控制模块,所述驱动器控制模块基于驱动器控制设定点来驱动所述驱动器;以及输出控制模块,所述输出控制模块基于所述处理过的值,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0046] 在再进一步的特征中,所述采样频率模块在所述RF信号的升高大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0047] 在又进一步的特征中,所述采样频率模块在所述RF信号的降低大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0048] 在进一步的特征中,所述采样频率模块在所述轨电压的升高和降低之一大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0049] 在再进一步的特征中,所述采样频率模块在所述驱动器控制模块的输出的升高和降低之一大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0050] 在又进一步的特征中,所述RF传感器进一步测量所述RF输出的第二参数,并且基于所述第二参数来生成第二 RF信号;所述RF系统进一步包括第二 ADC模块,所述第二 ADC模块以所述采样频率采样所述第二 RF信号并且将所述第二 RF信号的样本转换为第二数字值;所述处理模块基于所述第二数字值来生成第二处理过的值;以及所述输出控制模块进一步基于所述第二处理过的值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0051] 在进一步的特征中,等离子体腔系统包括:所述RF系统;滤波器,所述滤波器对所述RF输出进行滤波;以及等离子体电极,所述等离子体电极接收经滤波的RF输出。

[0052] 在第六特征中,公开一种射频(RF)控制方法。所述RF控制方法包括:使用RF传感器来测量RF输出的参数;使用所述RF传感器来基于所述参数生成RF信号;基于所述RF输出中的第一转变和第二转变之间的周期,确定采样频率;基于所述采样频率采样所述RF信号;将所述RF信号的样本转换为数字值;以及基于所述数字值,生成处理过的值。

[0053] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:使用驱动器来生成所述RF输出;基于轨电压设定点,向所述驱动器施加轨电压;基于驱动器控制设定点,驱动所述驱动器;以及基于所述处理过的值,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0054] 在再进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:在所述RF信号的升高大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0055] 在又进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:在所述RF信号的降低大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0056] 在进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:在所述轨电压的升高和降低之一大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0057] 在再进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:在所述驱动器的输入的升高和降低之一大于预定值时,检测所述RF输出中的转变。

[0058] 在又进一步的特征中,所述RF控制方法进一步包括:使用所述RF传感器来测量所述RF输出的第二参数;使用所述RF传感器来基于所述第二参数生成第二 RF信号;以所述采样频率采样所述第二 RF信号;将所述第二 RF信号的样本转换为第二数字值;基于所述第二数字值,生成第二处理过的值;以及进一步基于所述第二处理过的值中之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。

[0059] 从具体实施方式、权利要求以及附图中,本公开的应用的其它领域将变得显而易见。具体实施方式和特定示例的目的仅在于说明目的,而不在于限制本公开的范围。

附图说明

[0060] 从具体实施方式和附图中,将更充分地理解本公开,其中:

[0061] 图1是根据本公开的示例射频(RF)等离子体腔系统的功能框图;

[0062] 图2是RF发生器的输出功率作为时间的函数的示例图;

[0063] 图3是根据本公开的RF等离子体腔系统的示例部分的功能框图;

[0064] 图4是RF发生器的输出功率作为时间的函数的另一示例图;

[0065] 图5是根据本公开的RF等离子体发生器系统的示例部分的另一功能框图;

[0066] 图6是根据本公开的RF等离子体发生器系统的示例部分的另一功能框图;

[0067] 图7是根据本公开的、示出采样和数字化RF传感器的测量结果的示例方法的流程图;

[0068] 图8是根据本公开的、示出提供与RF输出中的电平转变对应的RF传感器的测量结果的值并且基于该值控制RF输出的示例方法的流程图;

[0069] 图9是根据本公开的、示出提供与RF输出中的电平转变对应的RF传感器的测量结果的值并且基于该值控制RF输出的另一示例方法的流程图;以及

[0070] 图10是根据本公开的、示出提供与RF输出中的电平转变对应的RF传感器的测量结果的值并且基于该值控制RF输出的另一示例方法的流程图。

[0071] 在附图中,附图标记可以用于识别相似和/或相同的元件。

具体实施方式

[0072] 现在参照图1,呈现示例射频(RF)等离子体腔系统的功能框图。射频(RF)发生器模块104接收交流(AC)输入功率,并且使用该AC输入功率来生成RF输出。该RF输出被施加至等离子体腔112的等离子体电极108。在其它类型的系统中,可以不同地使用该RF输出。等离子体电极108可以在例如薄膜沉积、薄膜刻蚀以及其它类型的系统中使用。

[0073] 输出控制模块116接收由RF发生器模块104生成并向等离子体电极108传送的RF输出的功率设定点(P set)。该功率设定点可以通过例如外部接口 120或另一合适的源来提供。外部接口 120可以例如基于通过通用标准(US) 232连接、通过以太网连接、通过无线连接或通过前面板接口提供的诊断或用户输入,向输出控制模块116提供该功率设定点。

[0074] RF传感器124测量该RF输出的一个或多个参数,并且基于所测量的一个或多个参数来生成RF信号。仅作为示例,RF传感器124可以包括电压-电流(VI)传感器、RF探头、定向耦合器、伽马传感器、相位-幅度传感器或其它合适类型的RF传感器。

[0075] 测量控制模块128以预定的采样频率采样该RF信号。测量控制模块128将这些(模拟)样本转换为对应的数字值。测量控制模块128还向这些数字值应用一个或多个信号处理函数,以产生处理过的值。

[0076] 输出控制模块116控制该RF输出的幅度、频率以及相位。输出控制模块116可以以预定的更新频率选择性地更新用于控制该RF输出的一个或多个参数。该预定的更新频率小于该预定的采样频率。换句话说,测量控制模块128可以在输出控制模块116可以更新用于控制该RF输出的一个或多个参数时的连续时间之间在多个时刻采样该RF信号。

[0077] 输出控制模块116可以例如基于来自测量控制模块128的处理过的值,选择性地更新这些参数中的一个或多个。但是,与测量控制模块128的采样频率关联的延迟以及为生成处理过的值所执行的一个或多个信号处理函数可以引起处理过的值与更新在时间上不对齐。

[0078] 处理过的值与更新在时间上的不对齐可能引起输出控制模块116不正确地调整用于控制该RF输出的参数中的一个或多个。例如,图2是处理过的值与由输出控制模块116执行的更新在时间上不对齐时系统的功率作为时间的函数的图。实迹线204跟踪该RF输出的目标功率,并且点迹线208跟踪该RF输出的实际功率。如图2所示,基于处理过的值和更新的不对齐,输出控制模块116可以使该RF输出过冲(overshoot)目标。虽然已提供过冲的示例,但是基于处理过的值的不对齐,其它输出控制器可以下冲(undershoot)目标或者下冲并过冲目标。

[0079] 返回参照图1,因此,每次检测到RF输出中的转变,测量控制模块128向输出控制模块116提供处理过的值。该转变可以是RF输出的升高或降低。以这样的方式,处理过的值的提供在时间上与RF输出中的转变同步。基于在时间上与RF输出中的转变同步的这些处理过的值,并且基于产生那些处理过的值的设定点值,输出控制模块116可以更准确地控制RF输出。

[0080] 现在参照图3,呈现包括RF等离子体腔系统的示例部分的功能框图。输出控制模块116可以基于功率设定点而生成轨电压设定点(Rail Set)和驱动器控制设定点(DriverSet)。基于轨电压设定点,供电模块304根据AC输入功率生成轨电压。供电模块304将该轨电压施加至驱动器308。

[0081] 驱动器控制模块312基于驱动器控制设定点来驱动驱动器308。驱动器控制设定点可以表示目标占空比(即,每个预定周期内ON时间的百分比)。驱动器控制模块312可以生成具有目标占空比的脉冲宽度调制(PWM)信号,并且将该PWM信号施加至驱动器308。驱动器308基于PWM信号和轨电压来生成RF输出。可以实现滤波器316,以在将RF输出施加至等离子体电极108之前对驱动器308的输出进行滤波。

[0082] 第一模数转换器(ADC) 330和第二模数转换器模块334接收由RF传感器124测量的RF输出的第一参数(Xl)和第二参数(X2)。例如,第一参数和第二参数可以是由RF传感器测量的电压和电流或其它合适的参数。在各种实现方式中,可以测量一个参数或两个以上的参数。

[0083] 第一 ADC模块330和第二 ADC模块334以预定的采样频率(IV1)采样第一参数和第二参数,并且数字化这些样本以产生第一数字值(Dl)和第二数字值(D2)。处理模块338对第一数字值和第二数字值执行一个或多个信号处理函数,以产生第一处理过的值(PD和第二处理过的值(P2)。处理模块338可以例如施加一个或多个滤波器(例如,带通滤波器),和/或执行一个或多个其它合适的信号处理函数。可以施加带通滤波器,以例如去除来自RF传感器124的带外测量。

[0084]同步模块342向输出控制模块116输出当前的处理过的值,作为在检测到RF输出中的电平转变时经同步的值(SI和S2)。由于预定采样频率比输出控制模块116改变RF输出的电平的频率更快,所以可以在检测到电平转变之前更新处理过的值。

[0085] RF输出中的电平转变可以是该RF输出的一个或多个参数的升高或降低。虽然图2的示例中提供两电平RF输出的示例,但是在各实现方式中,输出控制模块116可以将RF输出调整至三个或更多个不同的电平。同步模块342可以检测电平转变,例如在由RF传感器124测量的第一参数和/或第二参数升高或降低时。同步模块342可以要求该升高或降低比预定的量更大。在各实现方式中,同步模块342可以基于诸如驱动器控制模块312的输出、轨电压等之类的RF输出中的转变的其它合适指示,检测RF输出中的转变。

[0086] 输出控制模块116可以基于经同步的值,选择性地调整轨电压设定点和/或驱动器控制设定点。基于这些值,输出控制模块116可以更准确地控制RF输出。例如,图4是处理过的值的提供与RF输出的电平转变对齐时功率作为时间的函数的示例图。实迹线404跟踪RF输出的目标功率,并且点迹线408跟踪RF输出的实际功率。相对于图2的示例图,能够看出,时间上对齐的值的使用可以降低过冲。由于测量和控制与电平转变同步,所以相干脉冲发生器可以改善脉冲前沿的可重复性。

[0087] 现在参照图5,呈现包括RF等离子体腔系统的示例部分的另一功能框图。与图3的示例类似,第一 ADC模块330和第二 ADC模块334以预定的采样频率(IV1)采样第一参数和第二参数,并且数字化这些样本以产生第一数字值(Dl)和第二数字值(D2)。

[0088]同步模块504输出当前数字值作为在检测到RF输出中的电平转变时经同步的值(SI和S2)。同步模块504可以检测如上所述的电平转变的发生。

[0089] 处理模块508对第一数字值和第二数字值执行一个或多个信号处理函数,以产生第一处理过的值(Pl)和第二处理过的值(P2)。处理模块508可以例如施加一个或多个滤波器(例如,带通滤波器)和/或执行一个或多个其它合适的信号处理函数。处理模块508向输出控制模块116输出处理过的值,并且输出控制模块116可以基于处理过的值,选择性地调整轨电压设定点和/或驱动器控制设定点。

[0090] 现在参照图6,呈现包括RF等离子体腔系统的示例部分的另一功能框图。采样频率模块604基于RF输出中的电平转变之间的周期,确定采样频率(IV1)。采样频率模块604可以检测RF输出中的转变,例如当由RF传感器124测量的第一参数和/或第二参数升高或降低时。采样频率模块604可以要求该升高或降低比预定的量更大。在各实现方式中,采样频率模块604可以基于诸如驱动器控制模块312的输出、轨电压等等之类的RF输出中的转变的其它合适指示,检测RF输出中的转变。

[0091] 第一 ADC模块608和第二 ADC模块612接收由RF传感器124测量的RF输出的第一参数(Xl)和第二参数(X2)。第一 ADC模块608和第二 ADC模块612以由采样频率模块640设置的采样频率(IV1)采样第一参数和第二参数,并且数字化这些样本以产生第一数字值(Dl)和第二数字值(D2)。由于采样频率模块604基于电平转变之间的周期来设置采样频率,所以第一 ADC模块608和第二 ADC模块612可以与每次电平转变大致同时地产生这些数字值。

[0092] 处理模块616对第一数字值和第二数字值执行一个或多个信号处理函数,以产生第一处理过的值(Pl)和第二处理过的值(P2)。处理模块616可以例如施加一个或多个滤波器(例如,带通滤波器),和/或执行一个或多个其它合适的信号处理函数。处理模块616向输出控制模块116输出这些处理过的值,并且输出控制模块116可以基于这些处理过的值,选择性地调整轨电压设定点和/或驱动器控制设定点。

[0093] 虽然示出和介绍单通道RF等离子体腔系统,但是本公开还适用于多通道RF生成器系统。例如,可以向多通道RF发生器的每个通道提供与图3、图5或图6的示例测量控制模块128相似或相同的测量控制模块。此外,虽然本公开是在RF发生器系统的背景下介绍的,但是本公开适用于测量RF输出且基于测量结果来选择性地转变RF输出的电平的其它类型的系统,如匹配系统/网络。

[0094] 现在参照图7,呈现采样并数字化RF传感器124的测量结果的示例方法的流程图。控制可以在704处开始,在704处第一 ADC模块330和第二 ADC模块334分别重置并启动第一计时器和第二计时器。第一 ADC模块330和第二 ADC模块334将第一计时器和第二计时器重置为与预定采样频率对应的预定周期(即,I/预定采样频率)。虽然介绍两个计时器,但是在各实现方式中可以使用一个计时器。

[0095] 在708处,第一 ADC模块330和第二 ADC模块334确定第一计时器的值和第二计时器的值是否等于零。如果708为假,则在712处,第一 ADC模块330和第二 ADC模块334减量第一计时器和第二计时器,并且控制返回708。如果708为真,则控制通过716继续。虽然已介绍基于预定周期重置计时器、减量计时器以及将计时器和零相比,但是可以使用重置为零、增加和确定计时器是否大于或等于预定周期。

[0096] 在716处,第一 ADC模块330和第二 ADC模块334采样由RF传感器124测量的第一参数和第二参数,并且数字化这些样本,以产生第一数字值和第二数字值。第一 ADC模块330和第二 ADC模块334保留第一数字值和第二数字值,直至下次采样并数字化第一参数和第二参数。716之后,控制返回至704。

[0097] 现在参照图8,呈现流程图,该流程图示出提供与RF输出中的电平转变对应的RF传感器124的测量结果的值并且基于该值控制RF输出的示例方法。该方法可以由例如图3的测量控制模块128执行,并且可以与图7的方法的执行并行执行。

[0098] 控制可以始于804,在804处处理模块338处理由第一 ADC模块330和第二 ADC模块334输出的第一数字值和第二数字值,以产生第一处理过的值和第二处理过的值。在808处,同步模块342确定是否已发生RF输出的电平中的转变。如果808为假,则控制可以返回804。如果808为真,控制可以继续至812。

[0099] 在812处,同步模块342输出第一处理过的值和第二处理过的值作为第一经同步的值和第二经同步的值。在816处,输出控制模块116可以基于第一经同步的值和/或第二经同步的值,选择性地调整轨电压设定点和/或驱动器控制设定点。然后,控制可以返回804。

[0100] 现在参照图9,呈现流程图,该流程图示出提供与RF输出中的电平转变对应的RF传感器124的测量结果的值并且基于该值控制RF输出的另一示例方法。该方法可以由例如图5的测量控制模块128执行,并且可以与图7的方法的执行并行执行。

[0101 ] 控制可以始于904,在904处,同步模块504确定RF输出的电平中的转变是否已发生。如果904为假,则控制可以保持在904。如果904为真,则控制可以继续至908。在908处,同步模块504输出第一数字值和第二数字值作为第一经同步的值和第二经同步的值。在912处,处理模块508处理第一经同步的值和第二经同步的值,以产生第一处理过的值和第二处理过的值。在916处,输出控制模块116可以基于第一处理过的值和/或第二处理过的值,选择性地调整轨电压设定点和/或驱动器控制设定点。然后,控制可以返回904。

[0102] 现在参照图10,呈现流程图,该流程图示出提供与RF输出中的电平转变对应的RF传感器124的测量结果的值并且基于该值控制RF输出的另一示例方法。该方法可以由例如图6的测量控制模块128执行。

[0103] 控制可以始于1004,在1004处,第一 ADC模块608和第二 ADC模块612接收采样频率。采样频率模块604确定RF输出中的电平转变之间的周期,并且基于电平转变之间的周期来确定采样频率。采样频率模块604可以与图10的方法的执行并行地确定和/或更新采样频率。

[0104] 在1008处,第一 ADC模块608和第二 ADC模块612分别重置并启动第一计时器和第二计时器。第一 ADC模块608和第二 ADC模块612将第一计时器和第二计时器重置为与采样频率对应的周期(g卩,I/采样频率)。虽然介绍两个计时器,但是在各实现方式中可以使用一个计时器。

[0105] 在1012处,第一 ADC模块608和第二 ADC模块612确定第一计时器的值和第二计时器的值是否等于零。如果1012为假,则在1016处,第一 ADC模块608和第二 ADC模块612减量第一计时器和第二计时器,且控制返回1012。如果1012为真,则控制继续至1020。虽然已介绍基于周期重置计时器、减量计时器以及将计时器和零相比较,但是可以使用重置至零、增加以及确定计时器大于周期还是等于周期。

[0106] 在1020处,第一 ADC模块608和第二 ADC模块612采样由RF传感器124测量的第一参数和第二参数,并且数字化这些样本,以产生第一数字值和第二数字值。在1024处,处理模块616处理第一数字值和第二数字值,以产生第一处理过的值和第二处理过的值。在1028处,输出控制模块116可以基于第一处理过的值和/或第二处理过的值,选择性地调整轨电压设定点和/或驱动器控制设定点。然后,控制可以返回1004。

[0107] 前面的描述本质上仅是说明性的,而目的绝不在于限制本公开、其应用或使用。可以以各种形式实现本公开的广泛教导。因此,虽然本公开包括特定示例,但是本公开的真实范围不应受限于此,因为在研习附图、说明书和之后的权利要求时,其它修改将变得显而易见。如本文所用的,短语‘A、B和C中的至少一个’应被解释为使用非排他性的逻辑OR表示逻辑(A或B或C)。应理解,可以以不同顺序(或同时)执行方法中的一个或多个步骤,而不改变本公开的原理。

[0108] 在包括下面的定义的本申请中,术语模块可以用术语电路替换。术语模块可以指以下电路,可以包括以下电路或者可以是以下电路的一部分:专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合模拟/数字分立电路;数字、模拟或混合模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的处理器(共享的、专用的或群组);存储由处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或群组);提供所描述的功能的其它合适硬件组件;或(如片上系统中的)上述电路中的一些或全部的组合。

[0109] 如上面使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码,并且可以指程序、例程、函数、类和/或对象。术语共享的处理器包含执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器。术语群组处理器包含与其它处理器结合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器。术语共享的存储器包含存储来自多个模块的一些代码或所有代码的单个存储器。术语群组存储器包含与其它存储器结合存储来自一个或多个模块的一些代码或所有代码的存储器。术语存储器可以是术语计算机可读介质的子集。术语计算机可读介质不包含通过介质传播的暂时性电信号和电磁信号,且因此可以被认为是有形的且非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁性存储器以及光学存储器。

[0110] 本申请中描述的装置和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序部分地或全部实现。计算机程序包括处理器可执行指令,处理器可执行指令存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上。计算机程序还可以包括存储的数据和/或依赖于存储的数据。

Claims (20)

1.一种射频(RF)系统,包括: RF传感器,测量RF输出的参数,并且基于所述参数来生成RF信号; 模拟数字转换器(ADC)模块,将所述RF信号的样本转换为数字值; 处理模块,基于所述数字值来生成处理过的值;以及 同步模块,响应于所述RF输出中的转变,输出所述处理过的值中之一。
2.根据权利要求1所述的RF系统,进一步包括: 驱动器,生成所述RF输出; 供电模块,基于轨电压设定点,将轨电压施加至所述驱动器; 驱动器控制模块,基于驱动器控制设定点,驱动所述驱动器;以及输出控制模块,基于所述处理过的值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的RF系统,其中所述ADC模块以第一预定频率采样所述RF信号。
4.根据权利要求3所述的RF系统,其中所述输出控制模块以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点, 其中所述第二预定频率小于所述第一预定频率。
5.根据权利要求2所述的RF系统,其中所述同步模块响应于所述RF信号的大于预定值的升高和降低之一,输出所述处理过的值中的所述之一。
6.一种射频(RF)控制方法,包括: 使用RF传感器来测量RF输出的参数; 使用所述RF传感器来基于所述参数生成RF信号; 将所述RF信号的样本转换为数字值; 基于所述数字值,生成处理过的值;以及 响应于所述RF输出中的转变,输出所述处理过的值中之一。
7.根据权利要求6所述的RF控制方法,进一步包括: 使用驱动器来生成所述RF输出; 基于轨电压设定点,向所述驱动器施加轨电压; 基于驱动器控制设定点,驱动所述驱动器;以及 基于所述处理过的值中的所述之一,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的RF控制方法,进一步包括:以第一预定频率采样所述RF信号。
9.根据权利要求8所述的RF控制方法,进一步包括:以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点, 其中所述第二预定频率小于所述第一预定频率。
10.根据权利要求7所述的RF控制方法,进一步包括:响应于所述RF信号的大于预定值的升高和降低之一,输出所述处理过的值中的所述之一。
11.一种射频(RF)系统,包括: RF传感器,测量RF输出的参数,并且基于所述参数来生成RF信号; 模拟数字转换器(ADC)模块,将所述RF信号的样本转换为数字值; 同步模块,响应于所述RF输出中的转变,输出所述数字值中之一;以及 处理模块,基于所述数字值中的所述之一,生成处理过的值。
12.根据权利要求11所述的RF系统,进一步包括: 驱动器,生成所述RF输出; 供电模块,基于轨电压设定点,向所述驱动器施加轨电压; 驱动器控制模块,基于驱动器控制设定点,驱动所述驱动器;以及输出控制模块,基于所述处理过的值,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的RF系统,其中所述ADC模块以第一预定频率采样所述RF信号。
14.根据权利要求13所述的RF系统,其中所述输出控制模块以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点, 其中所述第二预定频率小于所述第一预定频率。
15.根据权利要求12所述的RF系统,其中所述同步模块响应于所述RF信号的大于预定值的升高和降低之一,输出所述数字值中的所述之一。
16.一种射频(RF)控制方法,包括: 使用RF传感器来测量RF输出的参数; 使用所述RF传感器来基于所述参数生成RF信号; 将所述RF信号的样本转换为数字值; 响应于所述RF输出中的转变,输出所述数字值中之一;以及 基于所述数字值中的所述之一,生成处理过的值。
17.根据权利要求16所述的RF控制方法,进一步包括: 使用驱动器来生成RF输出; 基于轨电压设定点,向所述驱动器施加轨电压; 基于驱动器控制设定点,驱动所述驱动器;以及 基于所述处理过的值,选择性地调整所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点中的至少一个。
18.根据权利要求17所述的RF控制方法,进一步包括:以第一预定频率采样所述RF信号。
19.根据权利要求18所述的RF控制方法,进一步包括:以第二预定频率选择性地更新所述轨电压设定点和所述驱动器控制设定点, 其中所述第二预定频率小于所述第一预定频率。
20.根据权利要求17所述的RF控制方法,进一步包括:响应于所述RF信号的大于预定值的升高和降低之一,输出所述数字值中的所述之一。
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