CN107980169A - 等离子体阻抗匹配单元、用于向等离子体负载供应rf 能量的系统、以及向等离子体负载供应rf 能量的方法 - Google Patents
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Abstract
等离子体能量供应系统(10、100)的等离子体阻抗匹配单元(13)包括a.第一能量连接器(40),将匹配单元(13)耦接至能量源(11),b.第二能量连接器(41),将匹配单元(13)耦接至等离子体负载(20),c.数据链接接口装置(45),经由数据链接装置(48)将阻抗匹配单元(13)直接耦接至等离子体能量供应系统(10、100)的另一等离子体阻抗匹配单元(14),d.控制器(42),控制器被构造成控制匹配单元(13),从而使得来自第一能量连接器(40)的阻抗与第二能量连接器(41)的阻抗匹配,其中e.控制器(42)被构造成作为针对等离子体能量供应系统(10、100)的至少一个其它阻抗匹配单元(14)和/或至少一个RF能量源(11、12)的管理器操作,其中控制器(42)被构造成经由数据链接接口装置(45)与等离子体能量供应系统(10、100)的其它阻抗匹配单元(14)和/或RF能量源(11、12)通讯。
Description
技术领域
本发明涉及用于等离子体能量供应系统的等离子体阻抗匹配单元、用于向等离子体负载供应RF能量的系统、以及向等离子体负载供应RF能量的方法。
背景技术
通过等离子体处理中的阴极溅射来实现基板涂覆是已知的。溅射可以利用传统的方式或者利用反应(活性)气体来实现。在这种情况中,其被称为反应溅射。为此目的,供能装置产生等离子体,所述等离子体从目标去除材料,其然后被涂覆在基板上。如果使用反应处理的话,则取决于期望的涂覆,目标原子可以与气体原子或分子结合。
等离子体容室内的等离子体的电阻抗可以发生变化。特别地,阻抗可以恒定地变化,例如在等离子体点燃之前可以有高阻抗并且在等离子体已经点燃之后可以有低阻抗。如果使用脉冲式供能装置的话,则等离子体的阻抗因等离子体的频繁点燃而频繁地改变。
由RF能量源产生的能量经由阻抗匹配单元被供应至等离子体容室。阻抗匹配单元试图将等离子体的阻抗与RF能量源的输出阻抗进行匹配。
等离子体过程可以通过不止一个RF能量源被供能。此外,等离子体参数可以随着时间改变,并且等离子体可以出现或者消失。这在点燃的过程中、形成电弧时或者由于其它原因而出现。等离子体特性的改变导致了(等离子体)负载阻抗的改变(而阻抗匹配单元观察到并试图对此进行匹配)。尽管等离子体特性改变,但是能量源以及阻抗匹配单元试图使得适应等离子体,目的在于处理结果、特别是沉积在时间上是稳定的。如果等离子体由多个源供能的话,则各源在使得等离子体稳定时彼此对抗。
发明内容
本发明的目的在于提供等离子体阻抗匹配单元、用于向等离子体负载供应RF能量的系统、以及向等离子体负载供应RF能量的方法,以便减少等离子体过程中的不稳定性。
根据本发明的第一方面,该问题通过一种用于等离子体能量供应系统的等离子体阻抗匹配单元实现,所述等离子体阻抗匹配单元包括
a)第一能量连接器,用于将所述匹配单元耦接至能量源,
b)第二能量连接器,用于将所述匹配单元耦接至等离子体负载,
c)数据链接接口装置,用于经由数据链接装置将所述阻抗匹配单元直接耦接至所述等离子体能量供应系统的另一等离子体阻抗匹配单元,
d)控制器,所述控制器被构造成控制所述匹配单元,从而使得来自所述第一能量连接器的阻抗与所述第二能量连接器的阻抗匹配,其中
e)所述控制器被构造成作为针对等离子体能量供应系统的至少一个附加的阻抗匹配单元和/或至少一个RF能量源的管理器操作,其中所述控制器被构造成经由所述数据链接接口装置与等离子体能量供应系统的附加的阻抗匹配单元和/或RF能量源通讯。
被构造成作为针对其它阻抗匹配单元的管理器操作的这种等离子体阻抗匹配单元被构造成决定哪个等离子体阻抗单元执行阻抗匹配以及哪个阻抗匹配单元不执行阻抗匹配。因此,可以减少实际执行阻抗匹配的等离子体阻抗匹配单元的数量。这可以导致更短的等离子体不稳定性,使得等离子体过程更加稳定并且因此增加了等离子体过程的产品品质。等离子体阻抗匹配单元的控制器可以具有针对所述阻抗匹配单元的所有数据、特别是关于等离子体容室内的等离子体的特性的数据的直接访问权。因此,与中央控制器被用于控制等离子体能量供应系统的不同匹配单元的情况相比,可以实现更快的反应。此外,通过停用等离子体能量供应系统的其它等离子体阻抗匹配单元中的一个或多个,可以由实际执行阻抗匹配的等离子体阻抗匹配单元实现更快的阻抗匹配。阻抗匹配可以由管理器执行,或者管理器可以指令作为从动装置的阻抗匹配单元执行阻抗匹配。可以减少来自其它等离子体阻抗匹配单元的干扰。可以减少干扰,从而自其它等离子体阻抗匹配单元没有干扰。此外,通过与等离子体能量供应系统的其它等离子体阻抗匹配单元经由数据链接接口装置直接通讯,等离子体阻抗匹配单元可以向其它等离子体阻抗匹配单元发送数据并从其它等离子体阻抗匹配单元接收数据。因此,作为管理器动作的等离子体阻抗匹配单元可以直接控制其它等离子体阻抗匹配单元。因此,可以避免的是不同的等离子体阻抗匹配单元在使得等离子体稳定时彼此对抗。稳定可以仅仅通过一个等离子体阻抗匹配单元、特别是通过作为管理器操作的那一个等离子体阻抗匹配单元来实现。因此,避免了使得等离子体稳定时的对抗实际上使得稳定效率更差。
等离子体阻抗匹配单元可以被构造成在距其它阻抗匹配单元一距离处布置。经常需要将两个阻抗匹配单元布置在等离子体容室的两个相对的部件上。
等离子体阻抗匹配单元可以包括金属壳体,在所述金属壳体内封装所述阻抗匹配单元的所有其它部件。
数据链接接口装置可以被直接安置在所述金属壳体处。
第一能量连接器可以被直接安置在所述金属壳体处。
第二能量连接器可以被直接安置在所述金属壳体处。将能量连接器和/或接口装置直接安置在金属壳体处的优点是因为减少电磁干扰而进一步稳定调节。
等离子体阻抗匹配单元可以包括由所述控制器控制的各种电抗。因此,阻抗匹配可以通过改变电抗来执行,例如通过改变电感器的电感或者电容器的电容来执行。
等离子体阻抗匹配单元可以包括至少一个传感器,所述传感器被构造成测量与所述阻抗匹配单元的第二能量连接器的阻抗有关的值,例如电压、电流、电压与电流之间的相位、输送给等离子体的前向能量和/或由等离子体反射的反射能量。传感器可以进一步被构造成测量所提及的信号的谐波。传感器可以进一步被构造成检测等离子体过程中的电弧。
在传感器与控制器之间建立连接,从而控制器适于基于所测量的数据控制等离子体阻抗匹配单元的匹配网络。
等离子体阻抗匹配单元也可以被构造成作为从动装置操作。
此外,控制器可以被构造成向等离子体能量供应系统的至少一个附加的阻抗匹配单元和/或至少一个RF能量源发送搁置信号或者从所述至少一个附加的阻抗匹配单元和/或所述至少一个RF能量源接收搁置信号。通过发送搁置信号,其它等离子体阻抗匹配单元可以被搁置、即进入其不会试图将来自第一能量连接器的阻抗与第二能量连接器的阻抗匹配的状态。因此,可以防止其它等离子体阻抗匹配单元试图通过使得阻抗匹配等离子体来稳定等离子体。另一方面,作为管理器操作的等离子体阻抗匹配单元可以决定另一等离子体阻抗匹配单元试图去匹配阻抗并因而使得等离子体稳定是有利的。在这种情况中,作为管理器操作的等离子体阻抗匹配单元可以停止阻抗匹配并且控制另一阻抗匹配单元去执行阻抗匹配。附加地,作为管理器操作的等离子体阻抗匹配单元可以从另一等离子体阻抗匹配单元接收数据,尤其是由其它等离子体阻抗匹配单元获得的与等离子体状态有关的数据。
等离子体阻抗匹配单元也可以连接于至少一个RF能量源、特别是能够通过改变输出信号的频率来执行阻抗匹配的RF能量源。因为能够向这种RF能量源发送搁置信号,所以这种能量源也可以被强制停止阻抗匹配。
控制器可以被构造成检测等离子体状态条件。特别地,控制器可以被构造成检测所述等离子体的不稳定性。基于所获得的数据,可以由等离子体阻抗匹配单元执行稳定。
控制器可以被构造成在检测到等离子体状态条件之后向另一等离子体阻抗匹配单元的控制器发送搁置或开始信号。特别地,信号能够取决于等离子体的点燃、电弧、稳定或不稳定的等离子体或者等离子体的任何其它非正常现象的检测而被发送。
本发明还涉及一种用于向等离子体负载供应RF能量的系统,包括
a)第一RF能量源,
b)第一等离子体阻抗匹配单元、特别是根据本发明的第一等离子体阻抗匹配单元,将所述第一RF能量源耦接至等离子体负载,
c)第二RF能量源,
d)第二等离子体阻抗匹配单元,其可实施为从动装置,将所述第二RF能量源耦接至所述等离子体负载,
e)数据链接装置,其直接连接所述第一等离子体阻抗匹配单元和所述第二等离子体阻抗匹配单元。
这种系统可以针对等离子体中的不稳定性更快速地反应,这是因为各等离子体阻抗匹配单元可以经由直接连接第一和第二等离子体阻抗匹配单元的数据链接装置直接通讯。因此可以避免,等离子体阻抗匹配单元试图在使得等离子体稳定时彼此对抗。这意味着可以实现等离子体过程的更快的稳定。第一阻抗匹配单元、特别是其控制器可以被构造成作为管理器操作,并且第二阻抗匹配单元、特别是其控制器可以被构造成作为从动装置操作。
在旧的系统中,阻抗匹配单元各自试图去使得它们所连接的相应的RF能量源的阻抗与等离子体的阻抗匹配,并不知道等离子体供应系统的其它阻抗匹配单元正在做什么。已经有努力来使用控制等离子体能量供应系统的阻抗匹配单元的中央控制器。但是,在各阻抗匹配单元之间仍没有相互作用。此外,中央控制器没有关于等离子体状态的信息。因此,建议了一种非常粗略的方法,即在等离子体正在被点燃时仅仅用一个阻抗匹配单元执行阻抗匹配并然后针对其它匹配使用所有阻抗匹配单元。为针对等离子体中的不稳定性没有设置反应。
至少两个阻抗匹配单元的阻抗匹配的协调可以导致改进的匹配稳定性、即整体等离子体供应系统的改进的稳定性。此外等离子体的点燃时间可以被减小,并且点燃稳定性、即等离子体供应系统在点燃过程中的稳定性可以被改进,因而减少了基板受颗粒的污染。
阻抗匹配单元之间的直接数据链接装置提供了确定阻抗匹配单元的输出信号的相移的可能性。
例如,第一阻抗匹配单元的输出电压与第二阻抗匹配单元的输出电压之间的相移可以通过以下方式来确定,测量两个阻抗匹配单元的输出电压并利用阻抗匹配单元之间的直接链接装置将它们进行对比。
该信息可以被用于调整第一和第二RF能量源的至少一个输出信号的相位。
客户可以设定由第一阻抗匹配单元供应至等离子体负载的输出信号与由第二阻抗匹配单元供应至等离子体负载的输出信号之间的期望的相移。
基于所确定的相移,RF能量源的输出信号可以被调整,从而使得所确定的相移与设定的相移匹配。因此,由阻抗匹配单元造成的相移可以被考虑。
RF能量源中的至少一个适于以脉冲式模式和/或以频率被控制从而实现与负载匹配的模式操作。通过使用RF能量源,可以缓和充电效应(charging effect)并且可以避免充电危害。如果RF能量源的频率可以被控制的话,则可以获得更迅速的阻抗匹配。
RF能量源中的至少一个适于调整以下一个或多个值:
前向能量;
反射能量;
电压;
电流;
阻抗;
电压、电流或RF能量源的输出的能量信号的相位;
频率输出。
系统可以包括彼此以一距离布置的两个阻抗匹配单元。经常需要将两个阻抗匹配单元放置在等离子体容室的两个相对部件上。两个等离子体阻抗匹配单元可以包括金属壳体,在金属壳体内封装阻抗匹配单元的所有其它部件。
第一RF能量源和第二RF能量源可以经由第二数据链接装置直接连接。因此,RF能量源可以直接通讯,并且等离子体过程可以非常迅速地被控制。
第一RF能量源和第二RF能量源中的一个可以经由附加的数据链接装置连接至相应的等离子体阻抗匹配单元。因此,等离子体阻抗匹配单元可以与同等离子体阻抗匹配单元相连的RF能量源通讯,从而 RF能量源的阻抗匹配可以被停止,以使得等离子体容室内的等离子体的稳定加速。此外,第一和/或第二阻抗匹配单元、特别是它们的控制器可以具有针对等离子体过程参数的直接访问权。等离子体过程参数可以被用于控制阻抗匹配单元以及RF能量源。
本发明还涉及一种通过能量供应系统向等离子体负载供应RF能量的方法,包括以下步骤:
a)经由能量供应系统的第一阻抗匹配单元向等离子体负载供应由所述能量供应系统的第一RF能量源产生的RF能量;
b)经由所述能量供应系统的第二阻抗匹配单元向所述等离子体负载供应由所述能量供应系统的第二RF能量源产生的RF能量;
c)经由直接数据链接装置将来自所述第一阻抗匹配单元的数据发送至所述第二阻抗匹配单元。
因此,可以实现更短暂的等离子体不稳定,这使得等离子体过程更稳定。数据可以经由直接数据链接装置从第一RF能量源被发送至第二RF能量源。因此,可以避免RF能量源与等离子体稳定的干扰。
至少第一RF能量源、第二RF能量源、第一阻抗匹配单元、以及第二阻抗匹配单元、特别是能量供应系统的所有RF能量源以及所有阻抗匹配单元可以被连接至直接数据链接装置,并且数据可以经由所述直接数据链接装置交换。因此,上述所有装置可以没有外部控制单元干扰地通讯。因此,数据可以更快速地被转移并被计算,从而改进等离子体过程的稳定。
等离子体的不稳定性可以被检测,特别是通过检测等离子体负载阻抗中的变化来实现,并且阻抗匹配被执行以使得能量供应系统的阻抗匹配单元和/或RF能量源在使得所述等离子体稳定时不彼此对抗。特别地,阻抗匹配单元和RF能量源中的仅仅一个可以被用于阻抗匹配并因而用于稳定等离子体,而所有其它单元搁置。
此外,能量供应系统的阻抗匹配单元之一或者RF能量源之一可以被操作成使得等离子体稳定,并且能量供应系统的其它阻抗匹配单元和RF能量源操作成它们不执行阻抗匹配,即不试图使得等离子体稳定。特别地,等离子体阻抗匹配单元或RF能量源之一可以作为管理器操作,控制系统的其它阻抗匹配单元和/或RF能量源的阻抗匹配。
阻抗匹配单元之一一次可以被操作成使得所述负载阻抗匹配,而等离子体供应系统的其它阻抗匹配单元并不执行阻抗匹配。因此,阻抗匹配单元可以轮流执行阻抗匹配。
替代性地,RF能量源之一一次可以被操作成使得负载阻抗匹配,而等离子体供应系统的其它RF能量源并不执行阻抗匹配。再者,RF 能量源可以轮流执行阻抗匹配,而其它RF能量源并不执行阻抗匹配。
在另一替代实施例中,阻抗匹配单元和RF能量源之一一次可以操作成使得负载阻抗匹配,而等离子体供应系统的其它阻抗匹配单元和 RF能量源并不执行阻抗匹配。阻抗匹配单元和RF能量源可以轮流执行阻抗匹配。
附图说明
本发明的前述目的、特征以及优点还有本发明本身将在结合附图阅读时通过以下说明被更全面地理解,其中各附图并不必是成比例的。
图1是根据本发明一些实施例的等离子体供应系统的第一实施例的示意性框图;
图2是根据本发明其它实施例的等离子体供应系统的示意性框图。
具体实施方式
图1示出了第一等离子体供应系统10,其包括第一RF能量源11 以及第二RF能量源12。RF能量源11、12分别经由能量线路15、16 连接至阻抗匹配单元13、14。阻抗匹配单元13经由能量线路21、22 耦接至负载20,并且阻抗匹配单元14经由能量线路23耦接至等离子体负载20。在该实施例中,等离子体负载20包括天线组件24,用于将RF能量耦合到等离子体容室25内,在所述等离子体容室内,等离子体26可以被点燃。处理气体从处理过的供气装置27被供应至等离子体容室25,在等离子体容室内,基板28可以在阴极29上设置。
RF能量源11包括输出能量连接器30,所述输出能量连接器连接至能量线路15。输出能量通过控制器31被控制,控制器还从在RF能量源11的输出控制器30处设置的传感器32接收信息。控制器31也可以经由数据链接接口装置33接收信息。特别地,控制器31可以被构造成改变在输出控制器30处提供的输出信号的频率,从而使得RF 能量源11的阻抗与等离子体负载20的阻抗匹配。
阻抗匹配单元13包括第一能量连接器40,用于经由能量线路15 将阻抗匹配单元13耦接至RF能量源11。设置第二能量连接器41,以便将匹配单元13耦接至等离子体负载20。控制器42被构造成控制匹配单元13,以便使得来自第一能量连接器40的阻抗与第二能量连接器41的阻抗、即等离子体负载20的阻抗匹配。为了匹配阻抗,控制器42控制阻抗匹配网络43。控制器42连接至传感器44,所述传感器接收与等离子体容室25内的等离子体26的状况有关的信息。由传感器44提供的信息可以由控制器42使用,以执行阻抗匹配。
控制器42被构造成作为针对第二阻抗匹配单元14的管理器(主动装置)操作。为此目的,控制器42经由数据链接接口装置45与阻抗匹配单元14通讯。阻抗匹配单元14因此还包括直接数据链接装置 47。数据链接接口装置45、47通过直接数据链接装置48相连。阻抗匹配单元14可以具有与阻抗匹配单元13相同的部件。然而,阻抗匹配单元14的控制器将不被构造成作为管理器操作,而是作为从动装置操作。
如果(特别是由传感器44)检测到等离子体容室25内的等离子体26的不稳定性,则阻抗匹配仅仅可以通过阻抗匹配单元13来执行。控制器42可以向阻抗匹配单元14发出信号,强制阻抗匹配单元14搁置,即不执行阻抗匹配,从而不会干扰由阻抗匹配单元13执行的阻抗匹配。因此,可以避免这样的情况发生,即阻抗匹配单元13、14在使得等离子体26稳定时彼此对抗并因此实际上使得阻抗匹配以及等离子体26的不稳定性变差。
阻抗匹配单元13也可以经由直接数据链接装置50连接至RF能量源11。因此,RF能量源11可以通过阻抗匹配单元13被控制。特别地,控制信号可以经由直接数据链接装置50被发送,从而使得RF能量源 11的阻抗匹配、特别是频率调谐搁置。
阻抗匹配单元14还可以经由直接数据链接装置51连接至RF能量源12。因此,RF能量源12可以通过阻抗匹配单元14被控制。特别地,控制信号可以经由直接数据链接装置51被发送,从而使得RF能量源 12的阻抗匹配、特别是频率调谐搁置。
阻抗匹配单元13也可以经由直接数据链接装置(未示出)连接至RF能量源12。因此,RF能量源12可以通过阻抗匹配单元13被控制。特别地,控制信号可以经由直接数据链接装置被发送,从而使得RF 能量源12的阻抗匹配、特别是频率调谐搁置。
附加地,RF能量源11、12可以经由直接数据链接装置52被连接。 RF能量源12能够以与RF能量源11相同的方式实施。
如图2所示的替代性等离子体能量系统100的实施例基本上对应于如图1所示的等离子体供应系统10。区别在于,等离子体阻抗匹配单元13、14与RF能量源11、12之间的直接数据链接装置50、51现在由将直接数据链接装置48、52相连的数据链接连接装置60替换。这意味着匹配单元13、14以及RF能量源11、12现在通过一个直接数据链接装置被连接。因此,阻抗匹配单元13可以作为管理器操作,并且特别地控制由第二阻抗匹配单元、RF能量源11和RF能量源12执行的阻抗匹配。例如,如果在等离子体容室25内检测到不稳定性的话,则阻抗匹配单元13可以使得其它部件、即第二阻抗匹配单元14、RF 能量源11以及RF能量源12搁置。在这种情况中,第二阻抗匹配单元 14、RF能量源11和RF能量源12并不执行阻抗匹配。在阻抗匹配单元13已经执行阻抗匹配并且使得等离子体稳定之后,第二阻抗匹配单元14、RF能量源11和RF能量源12可以被释放从而它们也可以执行阻抗匹配。
替代性地,阻抗匹配单元13可以允许所述其它部件之一执行阻抗匹配,而其它部件被搁置,包括阻抗匹配单元13。还可以想到的是,第一阻抗匹配单元13、阻抗匹配单元14、RF能量源11和RF能量源12依次执行阻抗匹配,而其它部件被搁置。
所有装置、特别是控制器31、42可以被构造成完全地或者至少部分地以数字化的模式工作。这意味着所测量的信号的所有或者至少一些利用ADC被数字化。数据链接接口装置可以是数字化数据链接接口装置。控制器31、42可以包括数据存储器以及程序存储器。控制器 31、42可以包括微控制器。控制器31、42可以包括可编程的逻辑单元。控制器31、42可以包括一个或多个内部计时器以及一个或多个 DAC。控制器31、42可以包括附加的接口装置,以便与用户通讯。这可以是诸如显示器的输出装置、以及诸如键盘、滚轮的输入装置、或者其它装置。输入和输出装置都还可以被实现为接口装置,例如 Ethernet、Profibus、USB、WiFi、Bluetooth或者与外部装置相连的其它装置。
Claims (25)
1.一种用于等离子体能量供应系统(10、100)的等离子体阻抗匹配单元(13),包括
a.第一能量连接器(40),用于将所述匹配单元(13)耦接至能量源(11),
b.第二能量连接器(41),用于将所述匹配单元(13)耦接至等离子体负载(20),
c.数据链接接口装置(45),用于经由数据链接装置(48)将所述阻抗匹配单元(13)直接耦接至所述等离子体能量供应系统(10、100)的另一等离子体阻抗匹配单元(14),
d.控制器(42),所述控制器被构造成控制所述匹配单元(13),从而使得来自所述第一能量连接器(40)的阻抗与所述第二能量连接器(41)的阻抗匹配,其中
e.所述控制器(42)被构造成作为针对所述等离子体能量供应系统(10、100)的至少一个其它阻抗匹配单元(14)和/或至少一个RF能量源(11、12)的管理器操作,其中所述控制器(42)被构造成经由所述数据链接接口装置(45)与所述等离子体能量供应系统(10、100)的其它阻抗匹配单元(14)和/或RF能量源(11、12)通讯,
f.以使得所述等离子体阻抗匹配单元(13)能够决定哪个等离子体阻抗单元执行阻抗匹配以及哪个阻抗匹配单元不执行阻抗匹配。
2.根据权利要求1所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述控制器(42)具有针对所述阻抗匹配单元(13)的所有数据、特别是关于等离子体容室(25)内的等离子体(26)的特性的数据的直接访问权。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述等离子体阻抗匹配单元(13)包括金属壳体,在所述金属壳体内封装所述阻抗匹配单元的所有其它部件。
4.根据权利要求3所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述数据链接接口装置(45)被直接安置在所述金属壳体处。
5.根据前述权利要求3至4任一所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述第一能量连接器(40)以及特别地所述第二能量连接器(41)被直接安置在所述金属壳体处。
6.根据前述权利要求任一所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述等离子体阻抗匹配单元包括由所述控制器(42)控制的各种电抗。
7.根据前述权利要求任一所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述等离子体阻抗匹配单元(13)包括至少一个传感器(44),所述传感器被构造成测量与所述阻抗匹配单元(13)的第二能量连接器(41)的阻抗有关的值。
8.根据权利要求7所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述传感器(44)被构造成检测等离子体过程中的电弧。
9.根据权利要求8所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,在所述传感器(44)与所述控制器(42)之间建立连接,从而所述控制器(42)适于基于所测量的数据控制所述等离子体阻抗匹配单元的匹配网络。
10.根据前述权利要求任一所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述控制器(42)被构造成向所述至少一个其它阻抗匹配单元(14)和/或至少一个RF能量源(11、12)发送搁置信号或者从所述至少一个其它阻抗匹配单元(14)和/或至少一个RF能量源(11、12)接收搁置信号。
11.根据前述权利要求任一所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述控制器(42)被构造成检测等离子体状态条件。
12.根据权利要求11所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述控制器(42)被构造成检测所述等离子体(26)中的不稳定性。
13.根据权利要求12所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述控制器(42)被构造成在检测到所述等离子体状态条件、特别是所述等离子体(26)中的不稳定性之后向所述等离子体能量供应系统(10、100)的另一等离子体阻抗匹配单元(14)发送搁置或开始信号。
14.根据权利要求13所述的等离子体阻抗匹配单元,其特征在于,所述控制器(42)被构造成取决于等离子体(26)的点燃、电弧、稳定或不稳定的等离子体或者等离子体(26)的任何其它非正常现象的检测而发送搁置或开始信号。
15.一种用于向等离子体负载(20)供应RF能量的系统(10、100),包括
a.第一RF能量源(11),
b.第一等离子体阻抗匹配单元(13)、特别是根据前述权利要求任一所述的第一等离子体阻抗匹配单元,将所述第一RF能量源(11)耦接至等离子体负载(20),
c.第二RF能量源(12),
d.第二等离子体阻抗匹配单元(14),其将所述第二RF能量源(14)耦接至所述等离子体负载(20),
e.数据链接装置(48),其直接连接所述第一等离子体阻抗匹配单元(13)和所述第二等离子体阻抗匹配单元(14)。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述RF能量源(11、12)中的至少一个以脉冲式模式和/或以频率被控制从而实现与负载(20)匹配的模式工作。
17.根据权利要求15或16所述的系统,其特征在于,所述第一RF能量源(11)和所述第二RF能量源(12)经由第二数据链接装置(52)直接连接。
18.根据权利要求15至17任一所述的系统,其特征在于,所述第一RF能量源(11)和所述第二RF能量源(12)中的一个或两个经由附加的数据链接装置(50、51)连接至相应的等离子体阻抗匹配单元(13、14)。
19.一种通过能量供应系统(10、100)向等离子体负载(20)供应RF能量的方法,包括以下步骤:
a.经由所述能量供应系统(10、100)的第一阻抗匹配单元(13)向等离子体负载(20)供应由所述能量供应系统(10、100)的第一RF能量源(11)产生的RF能量;
b.经由所述能量供应系统(10、100)的第二阻抗匹配单元(14)向所述等离子体负载(20)供应由所述能量供应系统(10、100)的第二RF能量源(12)产生的RF能量;
c.经由直接数据链接装置(48)将来自所述第一阻抗匹配单元(13)的数据发送至所述第二阻抗匹配单元(14)。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,数据经由直接数据链接装置(48)从所述第一RF能量源(11)发送至所述第二RF能量源(12)。
21.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,至少所述第一RF能量源(11)、所述第二RF能量源(12)、所述第一阻抗匹配单元(13)、以及所述第二阻抗匹配单元(14)、特别是所述能量供应系统的所有RF能量源(11、12)以及所有阻抗匹配单元(13、14)被连接至直接数据链接装置(60),并且数据经由所述直接数据链接装置(60)交换。
22.根据权利要求19至21任一所述的方法,其特征在于,所述等离子体(26)的不稳定性被检测,并且阻抗匹配被执行以使得所述能量供应系统(10、100)的阻抗匹配单元(13、14)和/或RF能量源(11、12)在使得等离子体(26)稳定时不彼此对抗。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述能量供应系统(10、100)的所述阻抗匹配单元(13、14)之一或者所述RF能量源(11、12)之一被操作成使得所述负载(20)稳定,并且所述能量供应系统(10、100)的其它阻抗匹配单元(14)和RF能量源(11、12)不执行阻抗匹配。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述阻抗匹配单元(13、14)之一一次被操作成使得所述负载阻抗匹配,而所述能量供应系统(10、100)的其它阻抗匹配单元(13、14)不执行阻抗匹配。
25.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述RF能量源(11、12)之一一次被操作成使得所述负载(20)阻抗匹配,而所述能量供应系统(10、100)的其它RF能量源(11、12)不执行阻抗匹配。
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