CN115943735A - 纳秒脉冲发生器脉冲生成 - Google Patents

纳秒脉冲发生器脉冲生成 Download PDF

Info

Publication number
CN115943735A
CN115943735A CN201980048964.4A CN201980048964A CN115943735A CN 115943735 A CN115943735 A CN 115943735A CN 201980048964 A CN201980048964 A CN 201980048964A CN 115943735 A CN115943735 A CN 115943735A
Authority
CN
China
Prior art keywords
high voltage
voltage pulse
power supply
pulse generator
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980048964.4A
Other languages
English (en)
Inventor
艾丽亚·斯劳伯道夫
迪麦西·津巴
约翰·卡斯凯德
肯尼斯·米勒
华采姆·耶格尔
埃里克·汉森
太绅·耶格尔
凯文·马格利
摩根·昆利
康纳·利斯顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eagle Harbor Technologies Inc
Original Assignee
Eagle Harbor Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle Harbor Technologies Inc filed Critical Eagle Harbor Technologies Inc
Publication of CN115943735A publication Critical patent/CN115943735A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32146—Amplitude modulation, includes pulsing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32128—Radio frequency generated discharge using particular waveforms, e.g. polarised waves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32541—Shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/57—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20172—Fan mounting or fan specifications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20254—Cold plates transferring heat from heat source to coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20272—Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20281—Thermal management, e.g. liquid flow control
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0064—Magnetic structures combining different functions, e.g. storage, filtering or transformation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327—Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

一些实施例包括一种高电压脉冲发生电源。所述高电压脉冲发生电源可以包括：高电压脉冲发生器，其具有提供具有大于大约1kV的幅度、小于大约1μs的脉冲宽度和大于大约20kHz的脉冲重复频率的脉冲的输出；等离子体腔室；和电极，其被部署在所述等离子体腔室内，所述电极与所述高电压脉冲发生器的所述输出电耦合，以在所述等离子体腔室内产生电场。

Description

纳秒脉冲发生器脉冲生成
相关申请的交叉引用
本申请要求题为“NANOSECOND PULSER SYSTEM”的2018年7月27日提交的美国临时专利申请No.62/711,464的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“NANOSECOND PULSER THERMAL MANAGEMENT”的2018年7月28日提交的美国临时专利申请No.62/711,334的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“NANOSECOND PULSER PULSE GENERATION”的2018年7月27日提交的美国临时专利申请No.62/711,457的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“NANOSECOND PULSER ADC SYSTEM”的2018年7月27日提交的美国临时专利申请No.62/711,347的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“EDGE RING POWER SYSTEM”的2018年7月27日提交的美国临时专利申请No.62/711,467的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“NANOSECOND PULSER BIAS COMPENSATION”的2018年7月27日提交的美国临时专利申请No.62/711,406的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“NANOSECOND PULSER CONTROL MODULE”的2018年7月27日提交的美国临时专利申请No.62/711,468的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“PLASMA SHEATH CONTROL FOR RF PLASMA REACTORS”的2018年8月10日提交的美国临时专利申请No.62/711,523的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“EFFICIENT NANOSECOND PULSER WITH SOURCE AND SINKCAPABILITY FOR PLASMA CONTROL APPLICATIONS”的2019年1月1日提交的美国临时专利申请No.62/789,523的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“EFFICIENT ENERGY RECOVERY IN A NANOSECOND PULSERCIRCUIT”的2019年1月1日提交的美国临时专利申请No.62/789,526的优先权，其通过其完整引用合并于此。
本申请要求题为“NANOSECOND PULSER BIAS COMPENSATION”的2019年7月26日提交的美国非临时专利申请No.16/523,840的优先权，并且是其部分继续，其通过其完整引用合并于此。
背景技术
产生具有快速上升时间和/或快速下降时间的高电压脉冲是有挑战性的。例如，为了实现用于(例如，大于大约5kV的)高电压脉冲的(例如，小于大约50ns的)快速上升时间和/或快速下降时间，脉冲上升和/或下降的斜率必须是极度陡峭的(例如，大于1011V/s)。尤其是在通过低电容驱动负载的电路中，这种陡峭上升时间和/或下降时间十分难以产生。以紧凑方式使用标准电气组件，和/或在脉冲具有可变的脉冲宽度、电压和重复率的情况下；和/或在具有电容性负载(例如，比如等离子体)的应用内，产生该脉冲可能是特别困难的。一些等离子体沉积系统可能并不产生相似的脉冲，并且可能并非高效地产生晶圆。
发明内容
一些实施例包括一种高电压脉冲发生电源，其包括：高电压脉冲发生器，其具有提供具有大于大约1kV的幅度、小于大约1μs的脉冲宽度和大于大约20kHz的脉冲重复频率的脉冲的输出；等离子体腔室；和电极，其被部署在所述等离子体腔室内，所述电极与所述高电压脉冲发生器的所述输出电耦合，以在所述等离子体腔室内产生电场。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生器的所述输出与所述电极处之间的电感可以小于大约10μH。在一些实施例中，所述高电压脉冲发生器的所述输出与大地之间的电容可以小于大约10nF。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括控制模块，其测量输出脉冲的电压。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括：偏置电容器，其被部署在所述高电压脉冲发生器与所述电极之间；和偏置补偿电源，其与所述高电压脉冲发生器和所述电极电耦合，所述偏置补偿电源产生跨越所述偏置电容器的电压。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括电阻输出级，其与所述高电压脉冲发生器和所述电极电耦合，所述电阻输出级以快速时间标度从负载移除电荷。
在一些实施例中，所述电阻输出级包括按串联布置的电感器和电容器，其中，所述电感器具有小于大约200μH的电感。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括能量恢复电路，其与所述高电压脉冲发生器和所述电极电耦合，所述能量恢复电路以快速时间标度从负载移除电荷。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括控制模块，其与所述高电压脉冲发生器电耦合，所述控制模块产生控制输出脉冲的脉冲宽度和脉冲重复频率的低电压信号。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括：第二高电压脉冲发生器，其具有提供具有大于大约1kV的幅度、小于大约1μs的脉冲宽度和大于大约20kHz的脉冲重复频率的脉冲的输出；和第二电极，其被部署在所述等离子体腔室内，所述第二电极与所述第二高电压脉冲发生器的所述输出电耦合，以在所述第二电极附近在所述等离子体腔室内产生脉冲发生电场。
在一些实施例中，来自所述高电压脉冲发生器的脉冲和来自所述第二高电压脉冲发生器的脉冲在电压、脉冲宽度和脉冲重复频率中的至少之一方面不同。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括热管理子系统，其包括一个或多个开关冷却板和一个或多个变压器芯冷却板，其中，所述高电压脉冲发生器包括：多个开关，其与所述一个或多个开关冷却板耦合；和变压器，其与所述一个或多个变压器芯冷却板耦合。
在一些实施例中，所述热管理子系统包括流体，其流过所述开关冷却板和所述芯冷却板。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括：外壳，其具有小于1m3的体积维度，其中，所述高电压脉冲发生器被部署在所述外壳内；以及以下中的至少三个被部署在所述外壳内：热管理系统、控制系统、偏置电容器、偏置补偿电源、第二纳秒脉冲发生器、电阻输出级和能量恢复电路。在一些实施例中，所述外壳内部的任何两个组件之间的峰值电场小于大约20MV/m。
一些实施例包括一种高电压脉冲发生电源，其包括：高电压脉冲发生器，其具有提供具有大于大约1kV的幅度、小于大约1μs的脉冲宽度和大于大约20kHz的脉冲重复频率的脉冲的输出；等离子体腔室；和电极，其被部署在所述等离子体腔室内，所述电极与所述高电压脉冲发生器的所述输出电耦合，以在所述等离子体腔室内产生电场。在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括：控制模块，其与所述高电压脉冲发生器电耦合，所述控制模块测量所述电极处的所述脉冲的电压，并且所述控制模块响应于所测量的电压而修改所述脉冲的电压、脉冲宽度和脉冲重复频率中的至少一个；和在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括热管理子系统，其包括与所述高电压脉冲发生器耦合的多个冷却板。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生器包括：多个开关；和变压器，其与所述多个开关和所述输出耦合，并且具有变压器芯；以及在一些实施例中，所述多个冷却板包括：一个或多个开关冷却板，其与所述多个开关耦合；和一个或多个变压器芯冷却板，其与所述变压器芯耦合。
在一些实施例中，所述热管理子系统包括流体，其流过所述多个冷却板中的至少一个。
在一些实施例中，所述控制模块测量所述热管理子系统的一个或多个参数，并且倘若所述一个或多个参数之一超出容限，那么使所述高电压脉冲发生器停止输出脉冲。
一些实施例包括一种高电压脉冲发生电源，包括：第一高电压脉冲发生器，其具有提供具有大于大约1kV的第一幅度、小于大约1μs的第一脉冲宽度和大于大约20kHz的第一脉冲重复频率的脉冲的第一输出；第二高电压脉冲发生器，其具有提供具有大于大约1kV的第二幅度、小于大约1μs的第二脉冲宽度和大于大约20kHz的第二脉冲重复频率的脉冲的第二输出；和等离子体腔室。在一些实施例中，第一电极可以被部署在所述等离子体腔室内，所述第一电极与所述第一高电压脉冲发生器的所述第一输出电耦合；以及第二电极可以被部署在所述等离子体腔室内，所述第二电极与所述第二高电压脉冲发生器的所述第二输出电耦合。在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括：第一偏置电容器，其被部署在所述第一高电压脉冲发生器与所述第一电极之间；和第二偏置电容器，其被部署在所述第二高电压脉冲发生器与所述第二电极之间。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括：第一偏置补偿电源，其与所述第一高电压脉冲发生器和所述第一电极电耦合，所述第一偏置补偿电源产生跨越所述第一偏置电容器的电压；和第二偏置补偿电源，其与所述第二高电压脉冲发生器和所述第二电极电耦合，所述第二偏置补偿电源产生跨越所述第二偏置电容器的电压。
在一些实施例中，所述高电压脉冲发生电源可以还包括：热管理子系统，其包括与所述第一高电压脉冲发生器和所述第二高电压脉冲发生器耦合的多个冷却板。
在一些实施例中，所述第一偏置电容器或所述第二偏置电容器之一或二者具有大于大约1nF的电容。
本发明的一些实施例包括一种纳秒脉冲生成系统，包括：第一纳秒脉冲发生器；第二纳秒脉冲发生器；互连板，其与所述第一纳秒脉冲发生器和所述第二纳秒脉冲发生器耦合；电阻输出级，其与所述互连板和大地耦合，所述电阻输出级至少包括电阻器和/或电感器；和腔室接口板，其经由电容器与所述互连板耦合。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲生成系统输出具有至少8kV的幅度的脉冲。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲生成系统输出具有10kHz或更大的频率的脉冲。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲生成系统输出具有30kW或功率的脉冲。
在一些实施例中，所述电阻输出级包括电阻器，其具有140ohm的电阻。
在一些实施例中，所述电阻输出级包括多个电阻器，其具有140ohm的组合电阻。
在一些实施例中，所述电阻输出级包括电感器，其具有15μH的电感。
在一些实施例中，所述电阻输出级包括多个电感器，其具有15μH的组合电感。
一些实施例包括一种纳秒脉冲发生器，包括：多个开关；一个或多个变压器；输出，其被配置为输出具有大于2kV的幅度和大于1kHz的频率的高电压波形；和ADC控制模块，其感测所述输出波形。
公开一种纳秒脉冲发生器系统。在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统可以包括纳秒脉冲发生器、脉冲发生器输出和控制系统。在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器包括：脉冲发生器输入；高电压DC电源；一或多个固态开关，其与所述高电压DC电源和所述脉冲发生器输入耦合，所述一个或多个固态开关基于由所述脉冲发生器输入提供的输入脉冲而对所述高电压DC电源进行开关；一或多个变压器，其与所述一或多个开关耦合；和脉冲发生器输出，其与所述一个或多个变压器耦合，所述脉冲发生器输出基于所述脉冲发生器输入而输出具有大于大约2kV的幅度和大于大约1kHz的脉冲重复频率的高电压波形。在一些实施例中，所述控制系统可以在测量点处与所述纳秒脉冲发生器耦合，所述控制系统将所述输入脉冲提供给所述脉冲发生器输入。
在一些实施例中，所述测量点包括所述变压器与所述脉冲发生器输出之间的点。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统还包括电极，其与所述脉冲发生器输出耦合；并且所述测量点处于所述电极处。
在一些实施例中，所述控制系统在所述测量点处测量电压，并且基于所测量的电压调整所述输入脉冲的电压、脉冲重复频率或占空比。
在一些实施例中，所述控制系统在所述测量点处测量所述脉冲重复频率，并且基于所测量的脉冲重复频率调整所述输入脉冲的所述脉冲重复频率。
在一些实施例中，所述输入脉冲包括包含第一多个低电压脉冲的第一突发，所述第一多个低电压脉冲中的每一个具有第一脉冲宽度；以及所述输入脉冲包括包含第二多个低电压脉冲的第二突发，所述第二多个低电压脉冲中的每一个具有第二脉冲宽度；并且所述第二脉冲宽度大于所述第一脉冲宽度。
在一些实施例中，所述控制系统接收指定与期望高电压波形对应的电压和脉冲重复频率的输入数据；比较所述测量点处测量的输出脉冲发生器波形与所述期望高电压波形；以及确定对所述脉冲发生器输入的调整，以产生所述期望高电压波形。
在一些实施例中，所述控制系统包括电压分压器，其将所述高电压波形减少达1000的因子。
在一些实施例中，控制系统包括模数转换器，其将所测量的高电压波形转换为数字信号。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统包括金属屏蔽，其被部署在所述纳秒脉冲发生器与所述控制系统之间。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器包括电阻输出级，并且其中，所述测量点跨越所述电阻输出级中的电阻器。
公开一种纳秒脉冲发生器系统。在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统可以包括纳秒脉冲发生器，
纳秒脉冲发生器，其具有输出包括多个突发的高电压波形的脉冲发生器输出，其中，每个突发包括具有大于2kV的幅度和大于1kHz的脉冲重复频率的多个脉冲；和
控制系统，其实时控制包括每个突发中的脉冲的数量、脉冲重复频率、脉冲宽度和脉冲电压的所述高电压波形的多个特性。
在一些实施例中，所述脉冲发生器系统以小于大约1μs的分辨率控制所述高电压波形的至少一个特性。
在一些实施例中，所述脉冲发生器系统以小于大约10μs的精度控制脉冲之间的时段。
在一些实施例中，所述控制系统响应于等离子体处理配方而控制所述高电压波形的所述多个特性。
在一些实施例中，所述等离子体处理配方包括多个级，并且每个级与离子电流、腔室压力和气体混合物关联。
在一些实施例中，所述等离子体处理配方对应于晶圆表面处的电场或电压。
在一些实施例中，所述高电压波形包括包含第一多个脉冲的第一突发，所述第一多个脉冲中的每一个具有第一脉冲宽度；以及所述高电压波形包括包含第二多个脉冲的第二突发，所述第二多个脉冲中的每一个具有第二脉冲宽度；并且所述第二脉冲宽度大于所述第一脉冲宽度。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器包括：变压器；和输出，其输出高电压波形；并且所述控制系统在所述变压器与所述脉冲发生器输出之间的点处与所述纳秒脉冲发生器耦合。
在一些实施例中，所述控制系统包括电压分压器和快速模数转换器。
一些实施例包括一种纳秒脉冲发生器系统，包括：纳秒脉冲发生器，其具有输出具有大于大约2kV的幅度和大于1kHz的脉冲重复频率的脉冲的，脉冲发生器输出；多个传感器，其测量所述纳秒脉冲发生器系统的环境特性，并且所述多个传感器中的每一个提供表示相应环境特性的传感器信号；传感器，其提供表示所述纳秒脉冲发生器系统的物理特性的电子传感器信号；和互锁，其与所述传感器和所述纳秒脉冲发生器电耦合，倘若所述电子传感器信号高于第一阈值，那么所述互锁停止所述纳秒脉冲发生器的操作。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统可以还包括控制模块，其与所述传感器电耦合，倘若所述电子传感器信号高于第二阈值，那么所述控制模块停止所述纳秒脉冲发生器的操作，所述第二阈值不同于所述第一阈值。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统可以还包括液体冷却子系统。在一些实施例中，所述传感器包括液体流量传感器，其被部署在所述液体冷却子系统内；所述第一阈值包括第一流速；并且所述第二阈值包括大于所述第一流速的第二流速。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统可以还包括冷却子系统。在一些实施例中，所述传感器之一包括温度传感器，其被部署在所述冷却子系统内；所述第一阈值包括第一温度；并且所述第二阈值包括小于所述第一温度的第二温度。
在一些实施例中，所述纳秒脉冲发生器系统可以还包括：冷却子系统，其包括液体冷却剂；和温度传感器，其测量所述液体冷却剂的温度。
提及这些说明性实施例并非限制或限定本公开，而是提供示例以协助理解它。在具体实施方式中讨论附加实施例，并且在此提供进一步的描述。通过检查本说明书或通过实践所提出的一个或多个实施例，可以进一步理解由各个实施例中的一个或多个提供的优点。
附图说明
当参照附图阅读以下具体实施方式时，更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点。
图1是根据一些实施例的纳秒脉冲发生器的电路图。
图2示出由纳秒脉冲发生器产生的示例波形。
图3是根据一些实施例的纳秒脉冲发生器的电路图。
图4是根据一些实施例的空间可变晶圆偏置功率系统的框图。
图5是根据一些实施例的具有等离子体负载的高电压功率系统的电路图。图6是根据一些实施例的具有等离子体负载的高电压功率系统的电路图。
图7是根据一些实施例的具有隔离电源的高电压开关的框图。
图8是根据一些实施例的用于纳秒脉冲发生器系统的ADC控制系统的框图。
图9是根据一些实施例的纳秒脉冲发生器系统的功能框图。
图10是根据一些实施例的热管理系统的框图。
图11示出根据一些实施例的开关冷却板系统的实施例和/或布置。
图12示出根据一些实施例的冷却板的实施例和/或布置。
图13示出根据一些实施例的冷却板的实施例和/或布置。
图14示出根据一些实施例的冷却板的实施例和/或布置。
图15是根据一些实施例的过程的流程图的框图。
图16示出用于执行功能以促进本文描述的实施例的实现方式的说明性计算系统。
具体实施方式
公开一种纳秒脉冲生成系统。在一些实施例中，纳秒脉冲生成系统可以将具有2kV或更大的幅度的脉冲的突发提供到等离子体腔室中。在一些实施例中，纳秒脉冲生成系统可以提供具有大于10kHz的脉冲重复频率的波形。在一些实施例中，纳秒脉冲生成系统可以包括与NSP互连板和/或电阻输出级耦合的一个或多个纳秒脉冲发生器。
在一些实施例中，高电压纳秒脉冲发生器系统可以通过大于大约2kV至大约40kV的幅度使电压脉冲化。在一些实施例中，高电压纳秒脉冲发生器系统可以通过上至大约500kHz或更大的脉冲重复频率进行开关。在一些实施例中，高电压纳秒脉冲发生器系统可提供从大约50纳秒到大约1微秒的变化脉冲宽度的单个脉冲。在一些实施例中，高电压纳秒脉冲发生器系统可以按大于大约10kHz的频率进行开关。在一些实施例中，高电压纳秒脉冲发生器系统可以通过小于大约20ns上至大约200ns的上升时间进行操作。
在一些实施例中，高电压纳秒脉冲发生器系统可以包括多个组件或子系统。它们可以包括以下中的一个或多个：电阻输出级(例如，电阻输出级102)、能量恢复电路(例如，能量恢复电路165)、空间可变晶圆偏置系统(例如，空间可变晶圆偏置功率系统400)、偏置补偿电路(例如，偏置补偿电路104、514或614)、控制模块(例如，控制器825)、第一ADC(例如，第一ADC820)、Multilam第二ADC(例如，第二ADC 845)、多个传感器、热管理系统(例如，热管理系统1000)等。
图1是根据一些实施例的纳秒脉冲发生器100的电路图。纳秒脉冲发生器系统100可以实现于高电压纳秒脉冲发生器系统内。纳秒脉冲发生器系统100可以概括为五个级(这些级可以分解为其他级或概括为更少的级，和/或可以包括或可以不包括图中所示的组件)。纳秒脉冲发生器系统100包括脉冲发生器和变压器级101、电阻输出级102、引线级103、DC偏置补偿电路104和负载级106。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统100可以从电源产生具有大于2kV的电压、小于大约20ns的上升时间和大于大约10kHz的频率的脉冲。
在一些实施例中，脉冲发生器和变压器级101可以产生具有高频率以及快速上升时间和下降时间的多个高电压脉冲。在所有所示电路中，高电压脉冲发生器可以包括纳秒脉冲发生器。
在一些实施例中，脉冲发生器和变压器级101可以包括一个或多个固态开关S1(例如，固态开关(例如，比如IGBT、MOSFET、SiC MOSFET、SiC结晶体管、FET、SiC开关、GaN开关、光导开关等))、一个或多个缓冲电阻器R3、一个或多个缓冲二极管D4、一个或多个缓冲电容器C5和/或一个或多个续流二极管D2。可以按并联或串联布置一个或多个开关和/或电路。
在一些实施例中，负载级106可以表示用于等离子体沉积系统、等离子体蚀刻系统或等离子体溅射系统的有效电路。电容C2可以表示晶圆可以坐落的介电材料的电容，或者电容C2可以表示由介电材料分离的电极与晶圆之间的电容。电容器C3可以表示等离子体对晶圆的鞘电容。电容器C9可以表示腔室壁与晶圆的顶表面之间的等离子体内的电容。电流源I2和电流源I1可以表示通过等离子体鞘的离子电流。
在一些实施例中，电阻输出级102可以包括由电感器L1和/或电感器L5表示的一个或多个电感元件。例如，电感器L5可以表示电阻输出级102中的引线的杂散电感。电感器L1可以设置为使直接从脉冲发生器和变压器级101流入电阻器R1中的功率最小化。
在一些实施例中，电阻器R1可以例如以快速时间标度(例如，1ns、10ns、50ns、100ns、250ns、500ns、1,000ns等时间标度)耗散来自负载级106的电荷。电阻器R1的电阻可以是低的，以确保跨越负载级106的脉冲具有快速下降时间tf。
在一些实施例中，电阻器R1可以包括以串联和/或并联布置的多个电阻器。电容器C11可以表示包括布置串联和/或并联电阻器的电容的电阻器R1的杂散电容。例如，杂散电容C11的电容可以小于5nF、2nF、1nF、500pF、250pF、100pF、50pF、10pF、1pF等。例如，杂散电容C11的电容可以小于负载电容(例如，比如小于C2、C3和/或C9的电容)。
在一些实施例中，多个脉冲发生器和变压器级101可以按并联布置，并且跨越电感器L1和/或电阻器R1与电阻输出级102耦合。多个脉冲发生器和变压器级101中的每一个均可以还包括二极管D1和/或二极管D6。
在一些实施例中，电容器C8可以表示阻流二极管D1的杂散电容。在一些实施例中，电容器C4可以表示二极管D6的杂散电容。
在一些实施例中，DC偏置补偿电路104可以包括DC电压源V1，其可以用以正向地或负向地偏置输出电压。在一些实施例中，电容器C12隔离/分离来自电阻输出级和其他电路元件的DC偏置电压。它允许电势从电路的一个部分转移到另一部分。在一些应用中，它建立的电势偏移用以将晶圆保持到位。电阻R2可以保护/隔离DC偏置供电不受来自脉冲发生器和变压器级101的输出所脉冲化的高电压脉冲。
在该示例中，DC偏置补偿电路104是无源偏置补偿电路，并且可以包括偏置补偿二极管D1和偏置补偿电容器C15。可以与偏移供电电压V1串联布置偏置补偿二极管C15。偏置补偿电容器C15可以被布置得跨越偏移供电电压V1和电阻器R2之一或二者。偏置补偿电容器C15可以具有小于100nH至100μF(例如，比如大约100μF、50μF、25μF、10μF、2μ、500nH、200nH等)的电容。
在一些实施例中，偏置电容器C12可以允许(例如，125所标记的位置处的)脉冲发生器和变压器级101的输出与(例如，124所标记的位置处的)电极上的电压之间的电压偏移。在操作中，例如，电极可以在突发期间处于-2kV的DC电压，而纳秒脉冲发生器的输出在脉冲期间的+6kV与脉冲之间的0kV之间交变。
例如，偏置电容器C12是100nF、10nF、1nF、100μF、10μF、1μF等。例如，电阻器R2可以具有高电阻(例如，比如大约1kOhm、10kOhm、100kOhm、1MOhm、10MOhm、100MOhm等的电阻)。
在一些实施例中，偏置补偿电容器C15和偏置补偿二极管D1可以允许在每个突发的开始建立(例如，125所标记的位置处的)脉冲发生器和变压器级101的输出与(例如，124所标记的位置处的)电极上的电压之间的电压偏移，达到所需的均衡状态。例如，电荷遍及多个脉冲(例如，大约5-100个脉冲)的过程在每个突发的开始从偏置电容器C12转移到偏置补偿电容器C15中，在电路中建立正确电压。
在一些实施例中，DC偏置补偿电路104可以包括跨越偏置补偿二极管D1放置并且与电源V1耦合的一个或多个高电压开关。在一些实施例中，高电压开关可以包括按串联布置以共同地打开并且闭合高电压的多个开关。
高电压开关可以与电感器和电阻器之一或二者串联耦合。电感器可以限制通过高电压开关的峰值电流。例如，电感器可以具有小于大约100μH(例如，比如大约250μH、100μH、50μH、25μH、10μH、5μH、1μH等)的电感。例如，电阻器可以将功率耗散转移到电阻输出级102。电阻器的电阻可以具有小于大约1000ohm、500ohm、250ohm、100ohm、50ohm、10ohm等的电阻。
在一些实施例中，高电压开关可以包括缓冲电路。
在一些实施例中，高电压开关可以包括按串联布置以共同地打开并且闭合高电压的多个开关。例如，高电压开关可以例如包括题为“High Voltage Switch with IsolatedPower”的2018年11月1日提交的美国专利申请序列号16/178,565中描述的任何开关，该专利出于所有目的完整并入本公开中。
在一些实施例中，高电压开关可以在脉冲发生器和变压器级101正在发生脉冲的同时打开，而当脉冲发生器和变压器级101并非正在发生脉冲时闭合。例如，当高电压开关闭合时，电流可以跨越偏置补偿二极管C15短路。短路该电流可以允许晶圆与卡夹(chuck)之间的偏置小于2kV，其可以处于可接受的公差内。
在一些实施例中，脉冲发生器和变压器级101可以产生具有高脉冲电压(例如，大于1kV、10kV、20kV、50kV、100kV等的电压)、高脉冲重复频率(例如，大于1kHz、10kHz、100kHz、200kHz、500kHz、1MHz等的频率)、快速上升时间(例如，小于大约1ns、10ns、50ns、100ns、250ns、500ns、1,000ns等的上升时间)、快速下降时间(例如，小于大约1ns、10ns、50ns、100ns、250ns、500ns、1,000ns等的下降时间)和/或短脉冲宽度(例如，小于大约1,000ns、500ns、250ns、100ns、20ns等的脉冲宽度)的脉冲。
图2示出由纳秒脉冲发生器产生的示例波形。在这些示例波形中，脉冲波形205可以表示由脉冲发生器和变压器级101提供的电压。如所示，脉冲波形205产生具有以下品质的脉冲：(例如，如波形所示大于大约4kV的)高电压、(例如，如波形所示小于大约200ns的)快速上升时间、(例如，如波形所示小于大约200ns的)快速下降时间和(例如，如波形所示小于大约300ns)的短脉冲宽度。波形210可以通过电容器C2与电容器C3之间的点或跨越电容器C3的电压表示纳秒脉冲发生器系统100所表示的晶圆的表面处的电压。脉冲波形215表示从脉冲发生器和变压器级101流到等离子体的电流。纳秒脉冲发生器系统100可以包括或可以不包括二极管D1或D2之一或二者。
在过渡状态期间(例如，在图中未示出的初始数量的脉冲期间)，来自脉冲发生器和变压器级101的高电压脉冲对电容器C2进行充电。因为电容器C2的电容与电容器C3和/或电容器C1的电容相比是大的，和/或因为脉冲的脉冲宽度短，所以电容器C2可以使来自高电压脉冲发生器的多个脉冲完全充电。一旦电容器C2受充电，电路就达到稳定状态，如图2中的波形所示。
在稳定状态下，并且当开关S1打开时，电容器C2受充电并且通过电阻输出级110缓慢地耗散，如波形210的略微上升斜率所示。一旦电容器C2受充电，并且在开关S1打开的同时，晶圆的表面(电容器C2与电容器C3之间的点)处的电压就为负。该负电压可以是由脉冲发生器和变压器级101提供的脉冲的电压的负值。对于图2所示的示例波形，每个脉冲的电压是大约4kV；并且晶圆处的稳定状态电压是大约-4kV。这导致跨越等离子体(例如，跨越电容器C3)的负电势，其将正离子从等离子体加速到晶圆的表面。在开关S1打开的同时，电容器C2上的电荷通过电阻输出级缓慢地耗散。
当开关S1闭合时，随着电容器C2受充电，跨越电容器C2的电压可以翻转(来自脉冲发生器的脉冲是高的，如波形205所示)。此外，随着电容器C2充电，电容器C2与电容器C3之间的点处(例如，晶圆的表面处)的电压改变为大约零，如波形210所示。因此，来自高电压脉冲发生器的脉冲产生以高频率从负高电压上升到零并且返回负高电压的等离子体电势(例如，等离子体中的电势)，其具有快速上升时间、快速下降时间和/或短脉冲宽度。
在一些实施例中，电阻输出级、由电阻输出级102表示的元件的动作可以使杂散电容C1迅速地放电，并且可以允许电容器C2与电容器C3之间的点处的电压迅速地返回其大约-4kV的稳定负值，如波形210所示。电阻输出级可以允许电容器C2与电容器C3之间的点处的电压存在达大约％的时间，并且因此使离子加速到晶圆中的时间最大化。在一些实施例中，可以具体地选择电阻输出级内包含的组件，以优化离子加速到晶圆中所持续的时间，并且将该时间期间的电压保持近似恒定。因此，例如，具有快速上升时间和快速下降时间的短脉冲可以是有用的，因此可以存在相当均匀负电势的长时段。
纳秒脉冲发生器系统100可以产生各种其他波形。
图3是根据一些实施例的具有脉冲发生器和变压器级101和能量恢复电路165的纳秒脉冲发生器系统150的电路图。例如，能量恢复电路可以代替图1所示的电阻输出级102。在该示例中，能量恢复电路165可以定位在变压器T1的次级侧上或与之电耦合。例如，能量恢复电路165可以包括跨越变压器T1的次级侧的二极管180(例如，撬棒(crowbar)二极管)。例如，能量恢复电路165可以包括(按串联布置的)二极管160和电感器155，其可以允许电流从变压器T1的次级侧流动以对电源C7进行充电。二极管160和电感器155可以与变压器T1的次级侧和电源C7电连接。在一些实施例中，能量恢复电路165可以包括与变压器T1的次级电耦合的二极管175和/或电感器170。电感器170可以表示杂散电感，和/或可以包括变压器T1的杂散电感。
当纳秒脉冲发生器开启时，电流可以对负载级106进行充电(例如，对电容器C3、电容器C2或电容器C9进行充电)。例如，当变压器T1的次级侧上的电压上升到电源C7上的充电电压之上时，一些电流可以流过电感器155。当纳秒脉冲发生器关断时，负载级106内的电容器流过电感器155，以对电源C7进行充电，直到跨越电感器155的电压为零。二极管180可以防止负载级106内的电容器与负载级106或偏置补偿电路104中的电感成环。
例如，二极管160可以防止电荷从电源C7流到负载级106内的电容器。
可以选择电感器155的值以控制电流下降时间。在一些实施例中，电感器155可以具有1μH-500μH之间的电感值。
在一些实施例中，能量恢复电路165可以包括能量恢复开关，其可以用以控制通过电感器155的电流的流动。例如，可以与电感器155按串联放置能量恢复开关。在实施例中，当开关S1打开和/或不再发生脉冲时，能量恢复开关可以闭合，以允许电流从负载级106流回到高电压负载C7。
在一些实施例中，能量恢复开关可以包括按串联布置以共同地打开并且闭合高电压的多个开关。例如，能量恢复开关可以例如包括题为“High Voltage Switch withIsolated Power”的2018年11月1日提交的美国专利申请序列号16/178,565中描述的任何开关，该专利出于所有目的完整并入本公开。
在一些实施例中，脉冲发生器和变压器级101与大地之间的杂散电容小于大约10nF。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统150可产生与图2所示的波形相似的波形。
图4是根据一些实施例的空间可变晶圆偏置功率系统的框图。空间可变晶圆偏置功率系统400可以包括第一高电压脉冲发生器425和第二高电压脉冲发生器430。
互连板405可以与第一高电压脉冲发生器425和第二高电压脉冲发生器430或附加高电压脉冲发生器电耦合。在一些实施例中，互连板405可以向第一高电压脉冲发生器425或第二高电压脉冲发生器430中的每一个提供高DC电压。在一些实施例中，互连板405可以向第一高电压脉冲发生器425或第二高电压脉冲发生器430提供触发信号。在一些实施例中，互连板405可以向第一高电压脉冲发生器425或第二高电压脉冲发生器430提供低电压脉冲。
在一些实施例中，互连板405可以包括控制器或处理器，其包括计算系统1600的一个或多个组件。在一些实施例中，可以包括一个或多个传感器，其测量等离子体腔室的特性(例如，比如晶圆的表面上的电场、电场的均匀性、第一电极上的电压、第二电极上的电压、跨越一个或多个电阻输出级或一个或多个能量恢复电路中的电阻的电压)。基于来自传感器的测量，可以调整第一高电压脉冲发生器425和第二高电压脉冲发生器430的电压、脉冲宽度或脉冲重复频率。
例如，如果第二电极上的电压被测量并且确定为低于第一电极上的电压，这可能导致晶圆的表面上的电场不均匀性(例如，小于大约5％、10％、15％或20％的差异)。控制器可以调整正在发送到第二高电压脉冲发生器430的控制脉冲的脉冲宽度，这样可以(例如，通过增加电容性充电时间)增加由第二高电压脉冲发生器430产生的电压，并且因此增加第二电极上的电场。该过程可以重复，直到跨越晶圆的表面的电场为均匀的(例如，处于10％、15％、20％、25％等内)。
作为另一示例，可以测量跨越第一电阻输出级和第二电阻输出级的电压。随着腔室中的电容放电，这些电压可以对应于从腔室流到大地的电流。该电流可以与离子能量成比例。如果离子能量处于第一电极处并且第二电极处的离子能量是不均匀的或失准的(例如，大于10％、20％或30％的差异)，则控制器可以调整正在发送到第一高电压脉冲发生器425或第二高电压脉冲发生器430的控制脉冲的脉冲宽度，这样可以(例如，通过增加电容性充电时间)增加由纳秒脉冲发生器产生的电压，并且因此增加对应电极上的电场。
在一些实施例中，来自第一高电压脉冲发生器425和第二高电压脉冲发生器430的脉冲可以经由腔室接口板传递到能量恢复电路440和等离子体腔室435。例如，能量恢复电路440可以包括纳秒脉冲发生器系统100的电阻输出级102。作为另一示例，能量恢复电路440可以包括能量恢复电路165。作为另一示例，可以不使用能量恢复电路440。作为另一示例，能量恢复电路440可以与第一高电压脉冲发生器425或第二高电压脉冲发生器430之一或二者耦合。在一些实施例中，等离子体腔室435可以包括等离子体腔室、蚀刻腔室、沉积腔室等。在一些实施例中，等离子体腔室435的有效电路可以包括负载级106。
在一些实施例中，偏置补偿电路410可以包括偏置补偿电路104、514或614中示出的任何或所有组件。在一些实施例中，可以使用多个偏置补偿电路。例如，第一偏置补偿电路可以与第一高电压脉冲发生器425和第一电极耦合；并且第二偏置补偿电路可以与第二高电压脉冲发生器430和第二电极耦合。例如，偏置补偿电路可以包括偏置补偿电容器C12，其可以具有100pF、10pF、1pF、100μF、10μF、1μF等的电容。
虽然示出两个高电压脉冲发生器，但可以使用任何数量。例如，多个电极环可以与多个高电压脉冲发生器耦合。
在一些实施例中，第一高电压脉冲发生器425可以产生与由第二高电压脉冲发生器430产生的脉冲不同的脉冲。例如，第一高电压脉冲发生器425可以提供脉冲化输出的至少2kV的脉冲。在一些实施例中，第二高电压脉冲发生器430可以提供与由第一高电压脉冲发生器425提供的脉冲相同或不同的脉冲化输出的至少2kV的脉冲。
作为另一示例，第一高电压脉冲发生器425可以产生具有第一脉冲重复频率的脉冲，并且第二高电压脉冲发生器430可以产生具有第二脉冲重复频率的脉冲。第一脉冲重复频率和第二脉冲重复频率可以是相同的或不同的。第一脉冲重复频率和第二脉冲重复频率可以相对于彼此同相或异相。
作为另一示例，第一高电压脉冲发生器425可以产生具有第一脉冲重复频率的第一多个突发，并且第二高电压脉冲发生器430可以产生具有第二脉冲重复频率的第二多个突发。每个突发可以包括多个脉冲。第一突发重复频率和第二突发重复频率可以是相同的或不同的。第一突发重复频率和第二突发重复频率可以相对于彼此同相或异相。
在一些实施例中，第一高电压脉冲发生器425和第二高电压脉冲发生器430可以被水冷却或介电冷却。
在一些实施例中，第一高电压脉冲发生器425的输出和第二高电压脉冲发生器430的输出与等离子体腔室435(或电极)之间的缆线或传输线可以大于5m、10m、15m等。
在一些实施例中，任何以下组件之间的电感可以小于大约100μH：第一高电压脉冲发生器425、第二高电压脉冲发生器430和等离子体腔室435。
在一些实施例中，第一高电压脉冲发生器425或第二高电压脉冲发生器430与大地之间的杂散电容小于大约10nF。
图5是根据一些实施例的具有等离子体负载500的高电压功率系统的电路图。具有等离子体负载500的高电压功率系统相似于具有等离子体负载500的高电压功率系统。
在该实施例中，偏置补偿电路514可以包括跨越偏置补偿二极管506耦合并且与电源V1耦合的高电压开关505。在一些实施例中，高电压开关505可以包括按串联布置以共同地打开并且闭合高电压的多个开关505。例如，高电压开关505可以包括图7中描述的高电压开关700。在一些实施例中，高电压开关505可以与开关触发器V4耦合。
高电压开关505可以与电感器L9和电阻器R11中之一或二者按串联耦合。电感器L9可以限制通过高电压开关505的峰值电流。例如，电感器可以具有小于大约100μH(例如，比如大约250μH、100μH、50μH、25μH、10μH、5μH、1μH等)的电感。例如，电阻器R11可以将功率耗散转移到电阻输出级102。例如，电阻器R11的电阻可以具有小于大约1000ohm、500ohm、250ohm、100ohm、50ohm、10ohm等的电阻。
在一些实施例中，高电压开关505可以包括缓冲电路。缓冲电路可以包括电阻器R9、缓冲二极管D8、缓冲电容器C15和缓冲电阻器R10。
在一些实施例中，电阻器R8可以表示偏移供电电压V1的杂散电阻。例如，电阻器R8可以具有高电阻(例如，比如大约10kOhm、100kOhm、1MOhm、10MOhm、100MOhm、1GOhm等的电阻)。
在一些实施例中，高电压开关505可以包括按串联布置以共同地打开并且闭合高电压的多个开关。例如，高电压开关505可以包括图7中描述的高电压开关700。作为另一示例，高电压开关505可以例如包括题为“High Voltage Switch with Isolated Power”的2018年11月1日提交的美国专利申请序列号16/178,565中描述的任何开关，该专利出于所有目的完整并入本公开中。
在一些实施例中，高电压开关505可以在脉冲发生器和变压器级101正在发生脉冲的同时打开，而当脉冲发生器和变压器级101并未正在发生脉冲时闭合。例如，当高电压开关505闭合时，电流可以跨越偏置补偿二极管506短路。短路该电流可以允许晶圆与卡夹之间的偏置小于2kV，其可以处于可接受的公差内。
在一些实施例中，高电压开关505可以允许电极电压(124所标记的位置)和晶圆电压(122所标记的位置)快速地复原(例如，小于大约100ns、200ns、500ns、1μs)到卡夹电势(121所标记的位置)。
图6是根据一些实施例的具有等离子体负载的高电压功率系统600的电路图。具有等离子体负载的高电压功率系统600包括偏置补偿电路614，其包括第二脉冲发生器601和开关610。
偏置补偿电路614可以包括第二脉冲发生器601。例如，第二脉冲发生器601可以包括图1或图3所示的脉冲发生器和变压器级101的一个或多个或所有组件。例如，脉冲发生器和变压器级101可以包括本文献(例如，图7和有关段落)中所公开的纳秒脉冲发生器或高电压开关。在一些实施例中，第二脉冲发生器601可以被配置为当脉冲发生器级101正在发生脉冲时(例如，在突发期间)关断，并且第二脉冲发生器601可以被配置为当脉冲发生器级101并未正在发生脉冲时(例如，在突发之间中)开启。
偏置补偿电路614可以还包括变压器T2的次级侧上的电感器L9，并且开关610可以与电压源V6耦合。电感器L9可以表示偏置补偿电路614的杂散电感，并且可以具有低电感(例如，比如小于大约500nH、250nH、100nH、50nH、25nH等的电感)。在一些实施例中，电压源V6可以表示用于开关610的触发器。
在一些实施例中，偏置补偿电路614可以包括阻流二极管D7。例如，阻流二极管D7可以确保电流从开关610流到负载级106。例如，电容器C14可以表示阻流二极管D7的杂散电容。例如，电容器C14的电容可以具有(例如，比如小于大约1nF、500pF、200pF、100pF、50pF、25pF等的)低电容。
在一些实施例中，开关610可以在脉冲发生器和变压器级101正在发生脉的同时打开，而当脉冲发生器和变压器级101并未正在发生脉冲时闭合，以抵消(或偏置)由脉冲发生器级提供的电压。
在一些实施例中，开关610可以包括按串联布置以共同地打开并且闭合高电压的多个开关。在一些实施例中，开关610可以包括图7中描述的高电压开关700。作为另一示例，高电压开关505可以例如包括题为“High Voltage Switch with Isolated Power”的2018年11月1日提交的美国专利申请序列号16/178,565中描述的任何开关，该专利出于所有目的完整并入本公开中。
图7是根据一些实施例的具有隔离电源的高电压开关700的框图。高电压开关700可以包括多个开关模块705(共同地或单独地705，以及单独地705A、705B、705C和705D)，其可以通过快速上升时间和/或高频率和/或通过可变脉冲宽度对来自高电压源760的电压进行开关。每个开关模块705可以包括开关710(例如，比如固态开关)。
在一些实施例中，开关710可以与栅极驱动器电路730电耦合，栅极驱动器电路730可以包括电源740和/或隔离光纤触发器745(也称为栅极触发器或开关触发器)。例如，开关710可以包括集电极、发射极和栅极(或漏极、源极和栅极)，并且电源740可以经由栅极驱动器电路730驱动开关710的栅极。例如，栅极驱动器电路730可以与高电压开关700的其他组件隔离。
在一些实施例中，例如，可以使用隔离变压器隔离电源740。隔离变压器可以包括低电容变压器。例如，隔离变压器的低电容可以允许电源740在快速时间标度上进行充电，而无需显著电流。例如，隔离变压器可以具有小于大约100pF的电容。作为另一示例，隔离变压器可以具有小于大约30-100pF的电容。在一些实施例中，隔离变压器可以提供上至1kV、5kV、10kV、25kV、50kV等的电压隔离。
在一些实施例中，隔离变压器可以具有低杂散电容。例如，隔离变压器可以具有小于大约1,000pF、100pF、10pF等的杂散电容。在一些实施例中，低电容可以使对低电压组件(例如，输入控制功率的源)的电耦合最小化，和/或可以减少EMI生成(例如，电噪声生成)。在一些实施例中，隔离变压器的变压器杂散电容可以包括初级绕组与次级绕组之间所测量的电容。
在一些实施例中，隔离变压器可以是DC到DC转换器或AC到DC变压器。在一些实施例中，例如，变压器可以包括110V AC变压器。无论如何，隔离变压器都可以提供与高电压开关700中的其他组件的隔离电源。在一些实施例中，隔离可以是流电的(galvanic)，以使得隔离变压器的初级侧上的导体不穿过隔离变压器的次级侧或与之进行接触。
在一些实施例中，变压器可以包括可以紧密地缠绕或缠卷在变压器芯周围的初级绕组。在一些实施例中，初级绕组可以包括缠卷在变压器芯周围的导电片。在一些实施例中，初级绕组可以包括一个或多个绕组。
在一些实施例中，次级绕组可以尽可能地距芯远离地缠绕在芯周围。例如，包括次级绕组的绕组束可以缠绕通过变压器芯中的孔径的中心。在一些实施例中，次级绕组可以包括一个或多个绕组。在一些实施例中，包括次级绕组的导线束可以包括圆形或正方形的横截面，例如，以使杂散电容最小化。在一些实施例中，绝缘体(例如，油或空气)可以被部署在初级绕组、次级绕组或变压器芯之间。
在一些实施例中，保持次级绕组距变压器芯远离可以具有一些益处。例如，其可以减少隔离变压器的初级侧与隔离变压器的次级侧之间的杂散电容。作为另一示例，其可以允许隔离变压器的初级侧与隔离变压器的次级侧之间的高电压孤立，以使得在操作期间不形成电晕和/或击穿。
在一些实施例中，隔离变压器的初级侧(例如，初级绕组)与隔离变压器的次级侧(例如，次级绕组)之间的间隔可以是大约0.1英寸、0.5英寸、1英寸、5英寸或10英寸。在一些实施例中，隔离变压器的芯与隔离变压器的次级侧(例如，次级绕组)之间的典型间隔可以是大约0.1英寸、0.5英寸、1英寸、5英寸或10英寸。在一些实施例中，绕组之间的间隙可以填充有可能的最低介电材料(例如，比如真空、空气、任何绝缘气体或液体、或具有小于3的相对介电常数的固体材料)。
在一些实施例中，电源740可以包括可以提供高电压孤立(隔离)或具有(例如，小于大约1,000pF、100pF、10pF等的)低电容的任何类型的电源。在一些实施例中，控制电压电源可以按60Hz提供720V AC或240V AC。
在一些实施例中，每个电源740可以与单个控制电压电源以电感方式电耦合。例如，电源740A可以经由第一变压器与电源电耦合；电源740B可以经由第二变压器与电源电耦合；电源740C可以经由第三变压器与电源电耦合；并且电源740D可以经由第四变压器与电源电耦合。例如，可以使用可以在各种电源之间提供电压隔离的任何类型的变压器。
在一些实施例中，第一变压器、第二变压器、第三变压器和第四变压器可以包括单个变压器的芯周围的不同次级绕组。例如，第一变压器可以包括第一次级绕组，第二变压器可以包括第二次级绕组，第三变压器可以包括第三次级绕组，并且第四变压器可以包括第四次级绕组。这些次级绕组中的每一个可以缠绕在单个变压器的芯周围。在一些实施例中，第一次级绕组、第二次级绕组、第三次级绕组、第四次级绕组或初级绕组可以包括缠绕在变压器芯周围的单个绕组或多个绕组。
在一些实施例中，电源740A、电源740B、电源740C和/或电源740D可以不共享返回参考大地或局部大地。
例如，隔离光纤触发器745也可以与高电压开关700的其他组件隔离。隔离光纤触发器745可以包括光纤接收机，其允许每个开关模块705相对于高电压开关700的其他开关模块705和/或其他组件浮置，和/或例如同时允许主动控制每个开关模块705的栅极。
在一些实施例中，例如，用于每个开关模块705的返回参考大地或局部大地或公共大地可以例如使用隔离变压器与彼此隔离。
例如，每个开关模块705与公共大地的电隔离可以允许多个开关按串联配置布置，以用于累积式高电压开关。在一些实施例中，可以允许或设计开关模块定时中的某种滞后。例如，每个开关模块705可以被配置或额定为对1kV进行开关，每个开关模块可以与彼此电隔离，和/或闭合每个开关模块705的定时可以不需要完全对准达由缓冲电容器的电容和/或开关的电压额定定义的时间段。
在一些实施例中，电隔离可以提供许多优点。例如，一个可能的优点可以包括：使开关到开关抖动最小化，和/或允许任意开关定时。例如，每个开关710可以具有小于大约500ns、50ns、20ns、5ns等的开关过渡抖动。
在一些实施例中，两个组件(或电路)之间的电隔离可以暗指两个组件之间的极度高电阻，和/或可以暗指两个组件之间的小电容。
每个开关710可以包括任何类型的固态开关器件(例如，比如IGBT、MOSFET、SiCMOSFET、SiC结晶体管、FET、SiC开关、GaN开关、光导开关等)。例如，开关710可以能够通过(例如，大于1kHz的)高频率按高速度(例如，大于大约500kHz的重复速率)、和/或通过快速上升时间(例如，小于大约25ns的上升时间)和/或通过(例如，大于大约10ms的)长脉冲长度对高电压(例如，大于大约1kV的电压)进行开关。在一些实施例中，每个开关可以单独地受额定以用于对1,200V-1,700V进行开关，而以组合方式可以对大于4,800V-6,800V进行开关(对于四个开关)。可以使用具有各种其他电压额定的开关。
使用大数量的较低电压开关而不是少数较高电压开关可以存在一些优点。例如，低电压开关典型地具有更好的性能：相比于高电压开关，低电压开关可以更快地进行开关，可以具有更快的过渡时间，和/或可以更高效地进行开关。然而，开关的数量越多，可能需要的定时问题就越大。
图7所示的高电压开关700包括四个开关模块705。虽然在该图中示出四个，但可以使用任何数量的开关模块705(例如，比如两个、八个、十二个、十六个、二十个、二十四个等)。例如，如果每个开关模块705中的每个开关额定在1200V，并且使用十六个开关，则高电压开关可以上至19.2kV进行开关。作为另一示例，如果每个开关模块705中的每个开关额定在1700V，并且使用十六个开关，则高电压开关可以上至27.2kV进行开关。
在一些实施例中，高电压开关700可以包括快速电容器755。例如，快速电容器755可以包括按串联和/或并联布置的一个或多个电容器。例如，这些电容器可以包括一个或多个聚丙烯电容器。快速电容器755可以存储来自高电压源760的能量。
在一些实施例中，快速电容器755可以具有低电容。在一些实施例中，快速电容器755可以具有大约1μF、大约5μF、大约1μF至大约5μF之间、大约100nF至大约1,000nF之间等的电容值。
在一些实施例中，高电压开关700可以包括或可以不包括撬棒二极管750。撬棒二极管750可以包括按串联或并联布置的多个二极管，例如，这对于驱动电感负载可以是有益的。在一些实施例中，撬棒二极管750可以包括一个或多个肖特基二极管(例如，比如碳化硅肖特基二极管)。例如，撬棍二极管750可以感测来自高电压开关中的开关的电压是否高于特定阈值。如果是，则撬棒二极管750可以使来自开关模块的功率对大地短路。例如，撬棒二极管可以允许交变电流路径耗散在开关之后电感负载中存储的能量。例如，这可以防止大电感电压尖峰。在一些实施例中，撬棒二极管750可具有低电感(例如，比如1nH、10nH、100nH等)。在一些实施例中，撬棒二极管750可具有低电容(例如，比如100pF、1nF、10nF、100nF等)。
在一些实施例中，例如，比如当负载765主要是电阻时，可以不使用撬棒二极管750。
在一些实施例中，每个栅极驱动器电路730可以产生小于大约1000ns、100ns、10.0ns、5.0ns、3.0ns、1.0ns等的抖动。在一些实施例中，每个开关710可以具有(例如，小于大约10μs、1μs、500ns、100ns、50ns、10ns、5ns等的)最小接通时间和(例如，大于25s、10s、5s、1s、500ms等的)最大接通时间。
在一些实施例中，在操作期间，高电压开关中的每一个可以在彼此的1ns内接通和/或断开。
在一些实施例中，每个开关模块705可以具有相同或实质上相同(±5％)的杂散电感。杂散电感可以包括与电感器不关联的开关模块705内任何电感(例如，比如引线、二极管、电阻器、开关710和/或电路板迹线等)。每个开关模块705内的杂散电感可以包括低电感(例如，比如小于大约300nH、100nH、10nH、1nH等的电感)。每个开关模块705之间的杂散电感可以包括低电感(例如，比如小于大约300nH、100nH、10nH、1nH等的电感)。
在一些实施例中，每个开关模块705可以具有相同或实质上相同(±5％)的杂散电容。杂散电容可以包括与电容器不关联的开关模块705内任何电容(例如，比如引线、二极管、电阻器、开关710和/或电路板迹线等中的电容)。每个开关模块内的杂散电容705可以包括例如比如小于大约1,000pF、100pF、10pF等的低电容。每个开关模块之间的杂散电容705可以包括例如比如小于大约1,000pF、100pF、10pF等的低电容。
例如，可以通过无源缓冲电路(例如，缓冲二极管715、缓冲电容器720和/或续流二极管725)解决电压共享方面的缺陷。例如，开关710中的每一个开启或关断之间的时间的小差异或电感或电容的差异可能导致电压尖峰。可以通过各种缓冲电路(例如，缓冲二极管715、缓冲电容器720和/或续流二极管725)缓解这些尖峰。
例如，缓冲电路可以包括缓冲二极管715、缓冲电容器720、缓冲电阻器716和/或续流二极管725。在一些实施例中，缓冲电路可以与开关710并联布置在一起。在一些实施例中，缓冲电容器720可具有低电容(例如，比如小于约100pF的电容)。
在一些实施例中，高电压开关700可以与负载765(例如，电阻或电容或电感负载)电耦合或包括负载765。例如，负载765可以具有从50Ohm到500Ohm的电阻。替代地或附加地，负载765可以是电感负载或电容负载。
图8是根据一些实施例的用于纳秒脉冲发生器系统100(或纳秒脉冲发生器系统300)的ADC控制系统800的框图。在一些实施例中，ADC控制系统800可以在一个或多个位置处与纳秒脉冲发生器系统100电耦合。例如，第一HV信号805A可以包括处于脉冲发生器和变压器级101与偏置补偿电路104之间的纳秒脉冲发生器系统100的点120处的电压信号。作为另一示例，第二HV信号805B可以包括处于负载级106与偏置补偿电路104之间的纳秒脉冲发生器系统100的点125处的电压信号。在一些实施例中，第一HV信号805A和第二HV信号805B可以包括偏置补偿电路104的电容器C12的每一侧上的电压信号。可以接收任何数量的其他信号。
在一些实施例中，第一HV信号805A或第二HV信号805B可以包括提供给负载级106的电压信号。在一些实施例中，第一HV信号805A或第二HV信号805B可以包括提供给偏置补偿电路104的电压信号。在一些实施例中，第一HV信号805A或第二HV信号805B可以包括提供给引线级103的电压信号。在一些实施例中，第一HV信号805A或第二HV信号805B可以包括可以测量提供给脉冲发生器和变压器级101的电压信号。在一些实施例中，第一HV信号805A或第二HV信号805B可以包括提供给电阻输出级102的电压信号。
第一HV信号805A和第二HV信号805B可以共同或单独地称为HV输入信号805。
在一些实施例中，HV输入信号805可以在电压分压器810处分压。例如，电压分压器810可以包括高值电阻器或低值电容器，以将(例如，大于1KV的)高电压HV输入信号分压为(例如，小于50V的)低电压信号。例如，电压分压器810可以通过500∶1比例对电压进行分压。例如，电压分压器810可以将0-10kV的HV输入信号805电压分压为0-20V的电压。例如，电压分压器810可以通过最小功率损耗(例如，比如小于大约5W的功率损耗)对电压进行分压。
在一些实施例中，电压分压器810可以包括低值电容器、大值电容器、低值电阻器和大值电阻器。例如，低值电容器可以包括具有大约0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0pf等的电容值的电容器。例如，大值电容器可以包括具有大约500pf的电容值的电容器。在一些实施例中，大值电容器可以具有大于低值电容器的电容值大约50、100、250、500、1,000、2,500、5,000pF等的电容值。
低值电阻器可具有大约1.0、2.5、5.0、10、25、50、100kΩ等的电阻值。大值电阻器可具有大约0.5、1.0、2.5、5.0、10、25、50、100MΩ等的电阻值。在一些实施例中，大值电阻器的电阻值可以具有大于低值电阻器的电阻值大约50、100、250、500、1,000、2,500、5,000kΩ等的电阻值。在一些实施例中，低值电容器与大值电容器的比率可以实质上相同于低值电阻器与大值电阻器的比率。
在一些实施例中，电压分压器810可以接收HV输入信号并且输出分压的电压信号。例如，分压的电压信号可以比HV输入信号小100、250、500、750、1,000等倍。
在一些实施例中，可以包括滤波器815，例如，比如，以从分压的电压信号过滤掉任何噪声。
在一些实施例中，分压的电压信号可以由第一ADC 820数字化。可以使用任何类型的模数转换器。第一ADC 820可以产生数字化的波形信号。在一些实施例中，第一ADC 820可以按100、250、500、1,000、2,000、5,000MSPS(兆采样每秒或百万采样每秒)捕获数据。在一些实施例中，可以使用任何类型的通信协议(例如，比如SPI、UART、RS-232、USB、I2C等)将数字化的波形信号传递到控制器825。
在一些实施例中，控制器825可以包括任何类型的控制器(例如，比如FPGA、ASIC、复杂可编程逻辑器件、微控制器、片上系统(SoC)或其任何组合)。在一些实施例中，控制器825可以包括计算系统1600的任何或所有组件。在一些实施例中，控制器825可以包括标准微控制器(例如，比如Broadcom Arm Cortex、Intel ARM Cortex、PIC32等)。
在一些实施例中，控制器825可以从触发器830接收触发信号。在其他实施例中，第一ADC 820可以从触发器830接收触发信号。触发信号可以在第一ADC 820处提供数据获取的定时。例如，触发信号可以是5V TTL触发。例如，触发信号可以具有50Ohm端接。
可以然后经由一个或多个输出端口(例如，比如第一输出835A或第二输出835B(单独地或共同地，输出835))从控制器825输出数字化的信号。这些输出可以与纳秒脉冲发生器控制器耦合。输出835之一或二者可以包括电连接器(例如，比如LVDS、TTL、LVTTL连接器)。输出835之一或二者均可使用任何类型的通信协议(例如，比如SPI、UART、RS-232、USB、I2C、EtherCAT、以太网、Profibus、PROFINET)将数据提供给纳秒脉冲发生器控制器。
在一些实施例中，ADC控制系统800可以经由ADC控制系统800上的8mm Multilam容器与纳秒脉冲发生器系统100耦合。
在一些实施例中，第二ADC 845和第一ADC 820可以包括单个ADC设备。在一些实施例中，第二ADC 845或第一ADC 820之一或两个可以是控制器825的部分。在一些实施例中，第一ADC 820可以按比第二ADC 845更高的获取速率进行操作。
在一些实施例中，ADC控制系统800可以包括第二ADC 845，其可以接收来自第一传感器850A和第二传感器850B(单独地或共同地，传感器850)(或任何数量的传感器)的输入。在一些实施例中，第二ADC 845可以对来自传感器850的模拟信号进行数字化。例如，传感器850可以包括感测入口水温度、介电流体温度、介电流体压力、机架空气温度、电压、流体流量流体泄漏传感器等的传感器。
在一些实施例中，ADC控制系统800可以监控给定波形的电压、频率、脉冲宽度等，并且响应于此，可以调整提供给纳秒脉冲发生器系统100的输入的电压、脉冲重复频率、脉冲宽度、突发重复频率(其中，突发包括多个脉冲)等。例如，第一ADC 820可以监控波形的电压幅度。该电压数据可以提供给纳秒脉冲发生器控制器。纳秒脉冲发生器控制器可以调整提供给纳秒脉冲发生器系统100的信号的幅度或频率。
在一些实施例中，ADC控制系统800可以经由输出835向一个或多个纳秒脉冲发生器系统100输出任意脉冲信号。例如，输出835可以包括光纤或电连接。在一些实施例中，ADC控制系统800可以包括可以例如彼此独立的多个输出脉冲通道(例如，1、2、5、8、20、50、100等)。例如，多个输出脉冲通道可以输出具有亚纳秒分辨率的脉冲。
例如，如果波形电压小于预定电压，则第一ADC 820可以将信号发送到纳秒脉冲发生器系统100，以产生具有更高电压的波形。如果波形电压大于预定电压，则第一ADC 820可以将信号发送到纳秒脉冲发生器系统100，以产生具有较更电压的波形。
作为另一示例，如果脉冲重复频率大于预期的脉冲重复频率，则第一ADC 820可以将信号发送到纳秒脉冲发生器系统100，以产生具有更低频率的波形。如果突发重复频率小于预期的突发重复频率，则第一ADC 820可以将信号发送到纳秒脉冲发生器系统100，以产生具有更高脉冲重复频率的波形。
作为另一示例，如果波形脉冲宽度长于预期的脉冲宽度，则第一ADC 820可以将信号发送到纳秒脉冲发生器系统100，以产生具有更短或更长脉冲宽度的波形。如果波形占空比短于或长于预期的占空比，则第一ADC 820可以将信号发送到纳秒脉冲发生器系统100，以产生具有适当占空比的脉冲。
ADC控制系统800可以监控其他波形特性和/或调整这些其他特性。
在一些实施例中，ADC控制系统800可以经由输出835向一个或多个纳秒脉冲发生器系统100输出任意脉冲信号。例如，ADC控制系统可以包括任意脉冲生成器。例如，输出835可以包括光纤或电连接。在一些实施例中，ADC控制系统800可以包括可以例如彼此独立的多个输出脉冲通道(例如，1、2、5、8、20、50、100等)。例如，多个输出脉冲通道可以输出具有亚纳秒分辨率的脉冲。在一些实施例中，ADC控制系统800可以输出具有小于大约0.1ns的分辨率的脉冲。在一些实施例中，ADC控制系统800可以输出具有小于大约100ps的抖动的脉冲。
在一些实施例中，ADC控制系统800的每个输出脉冲通道可以将触发纳秒脉冲发生器系统100的脉冲输出到纳秒脉冲发生器系统100。例如，ADC控制系统800可以实时地或在脉冲之间调整输出脉冲的参数。这些参数可以包括脉冲宽度、脉冲重复频率、占空比、突发重复频率、电压、突发中的脉冲的数量、突发的数量等。在一些实施例中，可以基于对ADC控制系统800的输入或基于配方或程序调整或改变一个或多个参数。
例如，配方可以包括交替的高突发和低突发。例如，高突发可以包括具有长脉冲宽度的多个脉冲。例如，低突发可以包括具有短脉冲宽度的多个脉冲。例如，高突发和低突发可以包括相同数量的突发或不同数量的突发。例如，短脉冲宽度可以是长脉冲宽度的宽度的20％、30％、80％、50％等。交替的高突发和低突发可以包括相对于高突发的数量的5％、20％、50％、100％、125％、150％等低突发。
在一些实施例中，控制系统800可以结合等离子体处理配方的不同步骤调整脉冲宽度、占空比或脉冲重复频率，其中，配方的每个阶段可以对应于腔室中的不同的离子电流、腔室压力或不同气体。调整脉冲宽度、占空比或脉冲重复频率可以调整晶圆表面处的电场和/或电压，以优化配方每个步骤的性能。
在一些实施例中，ADC控制系统800包括电屏蔽。例如，电屏蔽可以分离高电压组件与低电压组件。例如，电屏蔽可以物理地被部署在电压分压器810与控制器825或第一ADC820之间。作为另一示例，电屏蔽可以物理地被部署在纳秒脉冲发生器系统100与控制器825或第一ADC 820之间。
在一些实施例中，电屏蔽可以物理地被部署在电压分压器810中的电阻器之间。在一些实施例中，电屏蔽可以物理地被部署在电压电压分压器810中的电容器之间。
在一些实施例中，电屏蔽可以包括铜、镍。在一些实施例中，电屏蔽可以包括片层金属、金属滤网或金属泡沫。
在一些实施例中，ADC控制系统800可以监控传感器850并且采取行动。以下提供多个示例。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统可以包括冷却子系统。在一些实施例中，冷却子系统可以包括流体(例如，比如水或介电流体)，其流过冷却子系统，以从纳秒脉冲发生器系统100移除热量(例如，如图11-图14所示)。例如，传感器850之一可以包括流速传感器，其用于冷却系统中的流体。如果控制器825确定流速低于流速阈值，则ADC控制系统800将不允许纳秒脉冲发生器系统100开启。如果控制器825确定流速低于流速阈值，则ADC控制系统800将自动地关断纳秒脉冲发生器系统100。在一些实施例中，流速传感器(在一些情况下，与控制器825)可以是流速互锁。例如，如果流速低于流速阈值，则流速互锁可以防止纳秒脉冲发生器系统100开启，或如果纳秒脉冲发生器系统100已经开启，则可以关断它。
例如，传感器850之一可以包括温度计，其与冷却子系统耦合。如果控制器825确定冷却子系统的温度(例如，流体的温度)高于水温度阈值，则ADC控制系统800将不允许纳秒脉冲发生器系统100开启。如果控制器825确定水的温度高于水温度阈值，则ADC控制系统800将自动地关断纳秒脉冲发生器系统100。例如，如果温度高于水温度阈值，则温度互锁可以防止纳秒脉冲发生器系统100开启，或如果纳秒脉冲发生器系统100已经开启，则可以关断它。
例如，传感器850之一可以包括液位传感器，其用于冷却系统中的流体储存器。如果控制器825确定储存器液位高于液位阈值，则ADC控制系统800将不开启。如果控制器825确定储存器液位高于液位阈值，则ADC控制系统800将自动地关断纳秒脉冲发生器系统100。例如，如果液位低于液位阈值，则液位互锁可以防止纳秒脉冲发生器系统100开启，或如果纳秒脉冲发生器系统100已经开启，则可以关断它。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统100可以包括氮气吹扫子系统，其将氮气泵送到纳秒脉冲发生器系统中。例如，氮气吹扫系统可以将干燥氮气引入到部署高电压纳秒脉冲发生器系统的外壳中。例如，传感器850之一可以包括氮气压力传感器。如果控制器825确定氮气压力等级低于压力阈值，则ADC控制系统800将不开启。如果控制器825确定氮气压力等级低于压力阈值，则ADC控制系统800将自动地关断纳秒脉冲发生器系统100。例如，如果压力低于压力阈值，则压力互锁可以阻止纳秒脉冲发生器系统100开启，或如果纳秒脉冲发生器系统100已经开启，则可以关断它。
在一些实施例中，传感器850之一可以包括DC电压传感器，其可以与纳秒脉冲发生器系统100中的DC电源耦合。例如，如果在纳秒脉冲发生器系统100中使用多个DC电源系统，并且在操作期间电压变化达多于所设置的百分比(例如，1％、5％、10％、20％等)或多于绝对电压(例如，5V、10V、50V、100V等)，则ADC控制系统800可以自动地关断纳秒脉冲发生器系统100。作为另一示例，如果使用电源系统，并且在操作期间电压输出与所设置的电压的差异达大于某百分比(例如，1％、5％、10％、20％等)或绝对电压(例如，5V、10V、50V、100V等)，则ADC控制系统800可以自动地关断脉冲发生。
在一些实施例中，输出835可以包括EtherCat模块，其可以与第三方系统(例如，外部系统)进行通信。在一些实施例中，EtherCat模块可以包括任何类型的通信模块。在一些实施例中，EtherCat可以包括计算系统1600的一个或多个组件。
在一些实施例中，控制器825可以响应于一个或多个互锁的操作。例如，互锁可以包括24V互锁、干燥N2压力互锁、水流量互锁、介电流量互锁、水储存器等级互锁、水温度互锁、介电温度互锁等。
在一些实施例中，控制系统可以控制脉冲发生系统的操作(例如，比如脉冲宽度、占空比、高电压设置点、开/关、返回电流输出电压、高电压电流设置点、返回电流输出电流、启用高电压输出、返回高电压启用状态、紧急停机等)。
在一些实施例中，用户可以通过EtherCat模块与控制系统进行接口。例如，用户可以发放PW命令以设置输出脉冲宽度。作为另一示例，用户可以发放DUTY命令以设置占空比。作为另一示例，用户可以发放PWR命令以开启电源并且开始单元的操作，或关断以结束单元的操作。作为另一示例，单元可以继续按所设置的那样进行操作，直到发放另一命令以改变占空比、脉冲宽度，或发放另一PWR命令以断电。
在一些实施例中，ADC控制系统800可以通过任何类型的通信协议(例如，比如EtherCAT、LXI、以太网、Profibus、PROFINET、RS-232、ModBus、USB、UART、SPI、CC-Lin等)从外部源接收命令。
图15是根据一些实施例的过程1500的流程图的框图。过程500包括多个块。可以添加任何附加块，或可以删除任何块。例如，过程1500可以由计算系统600的一个或多个组件执行。例如，过程1500可以由控制系统400执行。
在块1505，过程1500可以基于配方将多个低电压脉冲发送到高电压脉冲发生器系统(例如，纳秒脉冲发生器100或纳秒脉冲发生器300)。例如，低电压脉冲可以具有小于20V(例如，比如5V)的峰值电压。低电压脉冲可以具有脉冲重复频率，并且每个脉冲可以具有脉冲宽度。
在一些实施例中，配方可以包括如上所述的交替的高突发和低突发。在一些实施例中，可以实时地调整或改变配方。在一些实施例中，配方可以取决于等离子体腔室的各种参数或特性。
在块1510，可以在高电压脉冲发生器处测量高电压脉冲。例如，高电压脉冲发生器可以具有大于2kV的峰值电压。在一些实施例中，高电压脉冲可以具有大于100倍低电压脉冲的峰值电压的峰值电压。在一些实施例中，可以在等离子体腔室内的电极处测量高电压脉冲。在一些实施例中，可以跨越高电压脉冲发生器的电阻输出级或能量恢复级内的电阻器测量高电压脉冲。在一些实施例中，可以在高电压脉冲发生器内的偏置电容器处测量高电压脉冲。
在一些实施例中，可以测量高电压脉冲的全宽半最大值、峰值电压、DC偏置、上升时间、下降时间等。
在块1515，可以比较测量脉冲与期望(或预期)脉冲。如果测量脉冲与期望脉冲一致(例如，处于某容限内)，则过程1500进入块1505，并且过程重复。
如果测量脉冲与期望脉冲不一致，则过程1500进入块1520。在块1520，调整低电压脉冲的脉冲宽度或脉冲重复频率。例如，如果高电压脉冲的电压低于所期望的，则可以增加低电压脉冲的脉冲宽度。作为另一示例，如果高电压脉冲的电压高于所期望的，则可以降低低电压脉冲的脉冲宽度。
例如，如果高电压脉冲的脉冲重复频率(或脉冲重复周期)低于所期望的，则可以增加低电压脉冲的脉冲重复频率。作为另一示例，如果高电压脉冲的脉冲重复频率(或脉冲重复周期)高于所期望的，则可以降低低电压脉冲的脉冲重复频率。
在一些实施例中，可以实时地执行过程1500。例如，过程1500可以按小于大约20μs、10μs、5μs、1μs等重复。作为另一示例，过程1500可以通过小于大约50μs、20μs、10μs、5μs、1μs等的准确度控制脉冲之间的周期(例如，脉冲重复周期)的准确度。
图9是根据一些实施例的纳秒脉冲发生器系统900的功能框图。在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括纳秒脉冲发生器系统100和/或纳秒脉冲发生器系统150中示出或布置的所有或一些组件。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括机架905，其内封闭一些组件。在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括ADC控制模块912。ADC控制模块912可以包括ADC控制系统800中所示的全部或一些组件。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括偏置补偿模块965(例如，偏置补偿电路104、偏置补偿电路514或偏置补偿电路614的所有或一些组件)和/或偏置电容器910(例如，电容C12)。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括热量交换器子系统940。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括高电压DC电源950。高电压DC电源可以向偏置补偿模块965或纳秒脉冲发生器955提供DC功率。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括电阻输出级920(例如，电阻输出级102)。在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括在3月30日提交的2018年3月30日提交的题为“High Voltage Resistive Output Stage Circuit”的美国专利申请序列号15/941,931中示出和/或描述的任何或所有组件、布置、功能等，该专利出于所有目的完整并入本文中。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括如图3所示的能量恢复电路165。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括HVM模块915。在一些实施例中，HVM模块915可以包括EtherCat从属模块和/或高电压DC电源模块。HVM模块915可以包括用于与外部系统的通信的各种连接器或端口。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括控制模块925。控制模块925可以包括EtherCat从属模块、片上系统模块和/或FPGA。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括第二ADC模块930。第二ADC模块930可以包括微控制器(例如，控制器825的所有或一部分)和/或模数转换器(例如，第二ADC 845)。例如，微控制器可以包括计算系统1600中所示的任何或所有组件。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以具有模块化设计，以使得可以容易地更换或维修各种模块。例如，纳秒脉冲发生器系统900可以包括功率进入模块、AC加热器过滤器模块、快速ADC模块、控制模块和/或HVM。例如，这些模块可以是滑入式模块。作为另一示例，纳秒脉冲发生器系统900可以包括其他模块(例如，比如电阻输出级电阻器和/或电感器模块、热管理系统和/或纳秒脉冲发生器)。可以经由移除或打开系统的主体上的一个或多个封盖出入这些模块。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括脉冲偏置生成(PBG)模块。该模块可以按上至8kV和900kHz产生输出脉冲。例如，该模块可以包括两个或更多个纳秒脉冲发生器和/或电阻输出级。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括空间可变晶圆偏置功率系统(例如，空间可变晶圆偏置功率系统400的任何或所有组件)。在一些实施例中，该模块可以是脉冲偏置生成子系统的较小版本(例如，比如，缩放至大约25％功率)。在一些实施例中，该模块可以与晶圆的中心部分分离地驱动晶圆的边缘。在晶圆的不同空间区域可以彼此独立地受脉冲化的情况下，可以使用各种其他实现方式。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括HVM模块(例如，滑入式模块)。在一些实施例中，该模块可以提供DC卡夹电压。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括AC加热器过滤器模块(例如，滑入式模块)。在一些实施例中，该模块可以过滤去往加热器元件的AC功率，以使大地泄漏电流最小化，并且避免过度功率从PBG通过加热器元件抽取到大地。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括控制模块和/或第二ADC(例如，滑入式模块)。在一些实施例中，该模块可以允许经由EtherCat控制系统。在一些实施例中，该模块可以与外部DC电源进行接口，以控制充电电压和电流。在一些实施例中，该模块可以监控内部传感器(例如，温度、流量、状态等)，以确定系统状态。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括功率分配部(例如，滑入式模块)。在一些实施例中，该模块可以提供接口以插接外部功率(例如，HVDC和三相208V)。在一些实施例中，该模块可以包括ACDC电源，以对于P1机架内部的其他模块生成所需的控制电压。在一些实施例中，该模块可以提供功率分配网络，以使所需的电压去到系统中的所需模块。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括机架。在一些实施例中，机架可以包括容纳所有模块的机械组装。在一些实施例中，机架可以提供RF密封，以使得EMI不能进入或泄漏出系统。在一些实施例中，机架可以是模块化的，和/或包括可移除前封盖，以允许出入系统内部组件。在一些实施例中，机架可以允许根据需要从侧面容易地更换“滑入式”模块。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括热管理子系统1000，其可以包括热量交换器、多个流体线路和多个冷却板。在一些实施例中，热管理子系统可以向其他系统组件提供冷却。在一些实施例中，热管理子系统可以包括冷却水(例如，5gpm或更多)。在一些实施例中，热管理子系统可以包括热量交换器，以使得介电冷却剂可以在系统的内部循环，这样可以例如消除如果始终使用水将发生的电弧/电容耦合的问题。在一些实施例中，热管理子系统可以包括用于NSP上的开关和芯以及用于ROS和缓冲电阻器的冷却板。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统900可以包括传感器子系统。在一些实施例中，传感器子系统可以提供所有所需传感器以监控系统的状态和操作。在一些实施例中，传感器子系统可以包括温度传感器，其测量关键组件(例如，开关、芯、电阻等)和/或热管理子系统中的介电流体的温度。在一些实施例中，传感器子系统可以包括流量/压力传感器，其可以验证冷却剂正在正确地循环和/或并未泄漏。在一些实施例中，传感器子系统可以包括传感器，以验证系统内的氮气的流量，这可以例如对于防止冷凝是必要的。
图10是根据一些实施例的热管理系统1000的框图。在一些实施例中，热管理系统1000可以包括主歧管1005和热量交换器1010。热量交换器1010可以在热管理系统的冷侧与热侧之间交换热量。热侧可以与任何数量的冷却板以流体方式耦合，以使得从冷却板返回的热系统流体可以由热量交换器1010内的设施流体冷却。在一些实施例中，系统流体可以包括水、介电流体、介电流体Galden HT110、脱离子水、乙二醇/水溶液、基于芳香族的介电流体(例如，DEB)、基于硅酸酯的介电流体(例如，Coolool 25R)、基于脂肪族的介电流体(例如、PAO)、基于硅酮的介电流体(例如，Syltherm XLT)、基于碳氟化合物的介电流体(例如，FC-77)、乙二醇、丙二醇、甲醇/水、甲酸钾/乙酸钾溶液等。在一些实施例中，设施流体可以包括水(例如，比如自来水)。
在一些实施例中，热量交换器1010的设施侧可以从外部流体源1015接收设施流体(例如，水)。在一些实施例中，外部流体源1015可以包括流体入口和流体出口。在一些实施例中，外部流体源1015可以包括设施流体热管理系统。在一些实施例中，外部流体源可以包括一个或多个泵，以确保设施流体正在流过包括热量交换器1010的外部流体源。
在一些实施例中，例如，热量交换器1010可以将热量从热侧(例如，各种板组件)交换到冷侧(例如，设施)。在一些实施例中，冷侧可以包括设施流体(例如，水)，而热侧可以包括系统流体(例如，介电流体)。在一些实施例中，热侧可以包括一个或多个开关冷却板1041、1051、一个或多个芯冷却板1046、1047、1056、1057、一个或多个电阻器冷却板1060、1061、1062、1063、缓冲电阻器冷却板1070、1071、一个或多个液体到空气热量交换器1080、1081、泵1025和/或储存器1020等。热侧可以是完全包含式系统。冷侧可以与外部流体供应和/或热管理系统耦合。在一些实施例中，系统流体可以循环得比设施流体更快(例如，快两倍)。在一些实施例中，系统流体可以按每分钟大约1至100加仑的速率流动，或者设施流体可以按每分钟约1至100加仑的速率流动。在一些实施例中，热量交换器1010可以促进热侧与冷侧之间的热量交换，而不在热侧与冷侧之间转移流体。
在一些实施例中，热量交换器1010的热侧可以例如比如经由一个或多个管道或管件与冷却板、储存器1020、泵1025或主歧管1030耦合。
在一些实施例中，热量交换器1010可以包括可缩放板热量交换器。在一些实施例中，热量交换器1010可以包括壳和管件热量交换器。在一些实施例中，热量交换器1010可以包括双管道热量交换器。
在一些实施例中，储存器1020可以允许系统流体随着高电压纳秒脉冲发生器系统的各种组件在操作下变热而膨胀或收缩。在一些实施例中，储存器1020可以存储过度系统流体，以保持泵1025不潜在地运行得干燥。在一些实施例中，储存器1020可以通过任何数量的方式例如比如构造为焊接式钢容器或聚合物容器。在一些实施例中，储存器1020可以具有可以尺寸化或成形为配合在任何配置或空间中的定制形状。在一些实施例中，储存器1020可具有储存器1020的顶部上的开口，以允许储存器1020填充有附加系统流体。在一些实施例中，储存器1020可以包括压力释放阀，其可自动地打开或闭合，以允许来自储存器内的压力逸出。在一些实施例中，储存器1020可以包括多个腔室或隔室，其对于分离气泡或减少系统流体的流量中的扰动可以是有用的。
在一些实施例中，泵1025可以将系统流体泵送通过热量交换器1010、储存器1020、主歧管1030、管件、管道或其他组件。例如，泵1025可以通过每分钟大约10-30加仑或每分钟大约15-20加仑的流速泵送系统流体。在一些实施例中，泵可以通过每小时大约18加仑的流速泵送系统流体。在一些实施例中，泵1025可以包括磁力驱动泵、离心泵、再生涡轮泵、机械密封泵等。在一些实施例中，泵1025可以包括可变频率驱动电机泵或传统单速离心泵。在一些实施例中，泵可以受布线，以使得当整个系统通电时，泵自动地开启。
在一些实施例中，主歧管1030可以在任何数量的冷却板之间分配系统流体。例如，冷却板可以包括一个或多个开关冷却板1041、1051。在图1中示出开关冷却板的示例。例如，冷却板可以包括一个或多个芯冷却板1046、1047、1056、1057。在12、图13和图14中示出芯冷却板的示例。
在一些实施例中，芯冷却板可与环形变压器芯接合，以在使对变压器性能的影响最小化的同时提供优化的冷却。在一些实施例中，芯冷却板可以包括内部或外部绝缘环，以使得变压器的连续导电片初级绕组可以与芯冷却板绝缘。在一些实施例中，芯冷却板可以由压配合到铝环的管件制成，或者更大直径铜管件可以压平成环形，以使得存在更少的材料交互。作为另一示例，芯冷却板可以由铜的实心件制成，其具有内部加工出的凹槽以创建内部“管件”，在此处于是另一金属件(例如，铜)然后钎焊在顶部。
例如，冷却板可以包括一个或多个电阻器冷却板1060、1061、1062、1063、一个或多个缓冲电阻器冷却板1070、1071。在图11和图12中示出电阻器冷却板和缓冲电阻器冷却板的示例。在一些实施例中，电阻器冷却板可以包括加工或钎焊的铜，以使得在处理高压力/高速度的同时电阻器冷却板可以是尽可能地薄的。
例如，冷却板可以包括一个或多个液体到空气热量交换器1080、1081。一个或多个液体到空气热量交换器1080、1081可以冷却纳秒脉冲发生器系统的内部循环的空气。纳秒脉冲发生器系统内部署的风扇可以使该冷空气循环通过没有附接到它们的液冷式冷却板的组件。例如，热量交换器可以用以冷却二极管、栅极驱动电路、开关调节器等。
在一些实施例中，主歧管1030可以包括多个互连孔口，其与多个连接器耦合。多个连接器可以用以连接管件与各种组件。在一些实施例中，多个连接器中的每一个可以包括快速连接连接器，以用于易于组装、拆卸或维护。在一些实施例中，多个连接器中的每一个可以包括倒钩连接器，其可以对系统流体产生更少的阻力。在一些实施例中，歧管可以具有不同大小的孔口，以允许对不同组件的不同流体流速。
在一些实施例中，冷却板可以包括可以被配置为或适用于与各种组件耦合的各种冷却板。在一些实施例中，可以使用计算流体动力学(CFD)设计冷却板，以基于每个组件的特定操作条件(例如，稳态流速、压力、温度等)或几何形状确保正确的冷却。
在一些实施例中，开关冷却板和芯冷却板可以被括设为计并且用以在以均匀方式从每个组件移除尽可能多的热量的同时使大小、杂散电容或杂散电感最小化。
在一些实施例中，芯冷却板可以引入小于大约10pF、1pF、100nF、10nF等的杂散电容。例如，在芯冷却板到位的情况下次级绕组与大地之间测量的杂散电容大于在没有芯冷却板的情况下次级绕组与大地之间的杂散电容小于大约10nF(或大约10pF、1pF、100nF)。
在一些实施例中，芯冷却板可以引入小于大约1nH、10nH、100nH、1μH、10μH等的次级侧上所测量的杂散电感。例如，在芯冷却板的情况下变压器的次级侧上测量的杂散电感可以大于在没有芯冷却板的情况下变压器的次级侧上测量的杂散电感小于10μH。作为另一示例，在芯冷却板的情况下变压器的初级侧上测量的杂散电感可以大于在没有芯冷却板的情况下变压器的次级侧上的杂散电感小于10nH。
在一些实施例中，开关冷却板可以引入小于大约10nF的电容。例如，开关可以包括热沉。开关冷却板可以与热沉耦合。在开关冷却板并未与热沉耦合的情况下，可以确定开关热沉与大地之间的第一电容。在开关冷却板与热沉耦合的情况下，可以确定开关热沉与大地之间的第二电容。第一电容与第二电容之间的差可以小于大约10pF-10nF的电容(例如，比如小于大约5nF的电容)。作为另一示例，在开关冷却板与开关热沉耦合的情况下开关冷却板与大地之间的杂散电容大于在移除第一开关冷却板的情况下开关热沉与大地之间的杂散电容小于5nF。
在一些实施例中，开关冷却板可以与开关热沉耦合，以使得开关冷却板和开关热沉处于相同的电势。这样也可以将开关冷却板电耦合到集电极(对于IGBT)或漏极(对于MOSFET)，因为开关中的热沉可以连接到集电极或漏极。
在一些实施例中，可以在开关与开关冷却板之间部署热(或电)绝缘材料。
在一些实施例中，开关冷却板和/或芯冷却板可以具有最小化的几何形状。
在一些实施例中，各种冷却板可以按串联或按并联连接到主歧管1030。
在该示例中，包括两个电路板1040、1050，其包括脉冲发生器和变压器级(例如，脉冲发生器和变压器级101)以及每个板上包括的变压器芯。每个板可以包括可以与一个或多个开关(例如，图1中的开关S1)接触的一个或多个开关冷却板和/或可以与一个变压器芯(例如，图1的变压器T2)接触的一个或多个芯冷却板。多个电阻器冷却板与电阻输出级电阻器(例如，图1中的电阻器R1)和缓冲电阻器(例如，图1中的电阻器R3)耦合。这些冷却板中的每一个可以经由铜管材或丛(plex)管材与主歧管以流体方式连接。在一些实施例中，管材可以具有大约0.1英寸、0.2英寸、0.5英寸等的管道大小。
在一些实施例中，热接口材料可以用以桥接电气组件(例如，开关、电阻器、变压器芯等)与冷却板(例如，一个或多个开关冷却板1041、1051、一个或多个芯冷却板1046、1047、1056、1057、一个或多个电阻器冷却板1060、1061、1062、1063、缓冲电阻器冷却板1070、1071、一个或多个液体到空气热量交换器1080、1081)之间的间隙。在一些实施例中，热接口材料可以放置在管材与冷却板(例如，一个或多个开关冷却板1041、1051、一个或多个芯冷却板1046、1047、1056、1057、一个或多个电阻器冷却板1060、1061、1062、1063、缓冲电阻器冷却板1070、1071、一个或多个液体到空气热量交换器1080、1081)之间。
在一些实施例中，例如，热接口材料可以是非常薄的(例如，薄如0.0005英寸并且上至0.1英寸的厚度)，以使热阻最小化。在一些实施例中，热接口材料可以具有更大的厚度或不均匀的厚度，以桥接具有不均匀的表面的物体之间的间隙或提供结构刚度。例如，热接口材料可以是固体(例如，比如氮化铝)，或者可以是可变形的(例如，比如导电环氧树脂、导热膏或可压缩热垫)。取决于应用，热接口材料可以是电绝缘的或导电的。
在一些实施例中，可以使用热环氧树脂以将芯冷却板以机械方式和热方式附接到变压器芯。例如，热环氧树脂具有比标准RTV更高的导热率。在一些实施例中，具有比热环氧树脂更高的导热率但更少结构的导热粘性垫可以用以耦合每个开关与开关冷却板。在一些实施例中，夹具可以通过螺钉固定到开关冷却板。在一些实施例中，可以是比粘性垫更导热的导热膏的薄层可以用以耦合电阻器和电阻器芯冷却板。在一些实施例中，电阻器可以旋拧到电阻器冷却板表面，这样可以提供恒定的均匀压力以优化热量传递。
图11示出开关冷却板系统1100(例如，开关冷却板1041、1051)的实施例和/或布置。开关冷却板系统1100可以包括多个开关冷却板1105A、1105B、1105C、1105D、1105E、1105F、1105G、1105H(单独地或共同地，开关冷却板1105)，其按圆形或八边形布置(例如，围绕中心点轴向布置)，以与(例如，围绕中心点轴向布置的)开关(例如，图1中的开关S1)的对应圆形或八边形布置耦合。开关冷却板1105可以经由管材1120、1125耦合在一起。例如，管材1120、1125可以传导系统流体通过各个开关冷却板1105。在一些实施例中，两条平行管材线路可以连接各个开关冷却板1105并且在开关冷却板1105之间传导系统流体。
在一些实施例中，每个开关冷却板1105可以包括第一正面和第二正面。例如，每个开关冷却板1105可以包括切割通过第二正面的一个或两个通道(或凹槽)，其大小化并且被配置为与管材1120、1125牢固地耦合(例如，比如，具有实质上相似于管件直径通道直径)。在一些实施例中，第一正面可以是实质上平坦的，并且可以使用热接口材料(例如，比如导热膏或粘合剂(例如，氮化铝))与开关的表面(例如，开关的平坦部分)耦合。例如，可以使用导热接口(例如，比如导热膏或粘合剂(例如，氮化铝))以物理方式耦合通道与管材。在一些实施例中，管材1120、1125可以压配合到每个开关冷却板的通道中，和/或然后钎焊到入口/出口歧管1110或环回歧管1115，创建可以旋拧到开关得以耦合的电路板的八边形。
在一些实施例中，每个开关冷却板1105的第二正面可以例如比如经由导热膏或粘合剂附接有1、2、4、8等个开关。在一些实施例中，每个开关冷却板1105可以包括一个或多个安装孔洞，其可以与开关耦合。
在一些实施例中，系统流体可以通过经由入口端口1140进入入口/出口歧管1110并且经由出口端口1145退出入口/出口歧管1110而经由入口/出口歧管1110进入开关冷却板系统1100。在一些实施例中，入口端口1140可以包括入口连接器。在一些实施例中，出口端口可以包括出口连接器。在一些实施例中，入口/出口歧管1110可以包括铝材料块。在一些实施例中，环回歧管1115可以包括金属材料块(例如，比如铝、黄铜、青铜或铜)。在一些实施例中，环回歧管1115可以包括塑料。
在一些实施例中，入口/出口歧管1110可以将系统流体划分为两个分离的路径：第一路径可以传导系统流体通过耦合四个开关冷却板1105G、1105F、1105E、1105D的管材1120，并且返回通过也与这四个开关冷却板1105G、1105F、1105E、1105D耦合的管材1125；并且第二路径可以传导系统流体通过与四个开关冷却板1105H、1105A、1105B、1105C耦合的管材1130，并且返回通过也与这四个开关冷却板1105H、1105A、1105B、1105C耦合的管材1135。
在一些实施例中，环回歧管1115可以从管材1120接收系统流体，并且通过管材1125返回系统流体。在一些实施例中，环回歧管1115可以从管材1130接收系统流体，并且通过管材1135返回系统流体。例如，这种布置可以有助于保持开关之间的温度差较小，和/或可以减少配合件的数量。
在一些实施例中，热接口材料可以放置在管材1130或管材1135与每个开关冷却板1105之间。
在一些实施例中，入口/出口歧管1110可以将系统流体划分为：第一路径，其在一个管材(例如，管材1125)中在一个方向上传导系统流体通过各个开关冷却板1105；和第二路径，其在另一管材(例如，管材1120)中在相反方向上传导系统流体通过各个开关冷却板1105，而没有环回歧管1115。
在一些实施例中，开关冷却板可以将各个开关的表面温度维持为小于大约250℃的温度。在一些实施例中，开关冷却板可以从每个开关移除多于大约1W的热量。
图12、图13和图14示出根据一些实施例的冷却板1200(例如，芯冷却板1046、1047、1056、1057)的实施例和/或布置。在一些实施例中，芯冷却板1200可向一个或多个变压器芯(例如，比如环形变压器芯)提供热耗散。在一些实施例中，芯冷却板1200可以被部署在两个变压器芯1210、1211之间：一个变压器芯1210处于芯冷却板1200的一侧上的和，而另一变压器芯1211处于芯冷却板1200的另一侧上。在一些实施例中，实施例附加芯冷却板可以被部署在变压器芯1210和1211的另一侧上。
在一些实施例中，可以通过以每分钟0.1-10加仑的速率将系统流体泵送通过芯冷却板1200的内部管件1215。
在一些实施例中，如图13和图14所示，芯冷却板1200可以由可以包括内部管件1215的扁平环1205制成。在一些实施例中，扁平环1205可以具有环形或圈形形状并且具有内部孔径。在一些实施例中，扁平环可具有内部圆周或外部圆周。扁平环1205可以包括任何金属(例如，比如铝、黄铜、钢、青铜、铜等)。在一些实施例中，内部管件1215可以在两个变压器芯1210、1211之间传导系统流体。例如，内部管件1215可以包括铜管材。
在一些实施例中，芯冷却板1200包括扁平环1205、内部管件1215、内部环1230或外部环1235。在一些实施例中，内部环1230或外部环1235可以包括塑料或任何其他绝缘材料。在一些实施例中，内部环1230可以具有与扁平环1205的内部圆周实质上相似的外部圆周。在一些实施例中，内部环1230可以被部署在扁平环1205的内部孔径内。在一些实施例中，外部环1235可以具有与扁平环1205的外部圆周实质上相似的内部圆周。
在一些实施例中，扁平环1205、内部环1230、外部环1235、变压器芯1210和变压器芯1211的孔径可以实质上例如比如沿着通过扁平环1205、内部环1230、外部环1235、变压器芯1210和变压器芯1211的孔径中的每一个的中心轴线对准。
在一些实施例中，内部环1230或外部环1235可以附接到变压器芯的内径和外径，以允许与可以缠绕在变压器芯周围的任何初级变压器绕组和/或次级变压器绕组的孤立。在一些实施例中，内部环1230或外部环1235可以减少芯冷却板1200与可以缠绕在变压器芯周围的任何初级变压器绕组和/或次级变压器绕组之间的电容性或电感性耦合。
在一些实施例中，内部管件1215可以与入口连接器1220和出口连接器1225耦合。例如，入口连接器1220可以通过箝夹器1260(金属或塑料箝夹器)、快速断开设备与入口管材1240耦合，或焊接在一起。例如，入口管材1240可以经由箝夹器1260与连接器1250耦合。例如，连接器1250可以与主歧管1030连接。例如，出口连接器1225可以通过箝夹器1260与出口管材1241耦合。例如，出口管材1241可以经由箝夹器1260与连接器1251耦合。例如，连接器1251可以与主歧管1030连接。
在一些实施例中，芯冷却板可以将变压器芯的表面温度维持为小于大约200℃的温度。25。在一些实施例中，芯冷却板可从变压器芯移除多于大约1W的热量。
在一些实施例中，变压器芯可以包括铁氧体芯。在一些实施例中，变压器芯可以包括环形、正方形、矩形等。在一些实施例中，变压器可以包括圆柱形变压器。
在一些实施例中，热管理系统可以包括多个传感器(例如，传感器850)(例如，比如一个或多个系统流体线路内的压力传感器、热传感器(例如，温度计、热敏电阻器或热电偶)、(例如，储存器内的)液位传感器或流量计)。在一些实施例中，流量计可以被部署在一个或多个系统流体管件内或与之成一直线。在一些实施例中，流量计可以被部署在一个或多个水管件内或与之成一直线。在一些实施例中，热量传感器可以被部署在系统流体管件内、开关冷却板系统的入口/出口歧管或出口端口处。
在一些实施例中，这些传感器可以向可以例如比如通过改变泵速度或贯穿系统打开或闭合各种阀调整系统流体或设施流体之一或二者的流速的控制器或互锁系统提供数据。在一些实施例中，高电压电源可以不开启或可以自动地关断特定传感器值(或平均值)并未实现。
在一些实施例中，可以在热量交换器、泵输出、电阻器冷却板、芯冷却板、开关冷却板、开关芯冷却板或任何其他位置之前在主歧管处测量系统流体的温度。在一些实施例中，可以使用空气温度传感器(例如，比如表面安装传感器)监控高电压电源内的空气温度。
在一些实施例中，除非水的流速高于流量阈值(例如，比如高于每分钟大约1、2.5、5、7.5或10加仑)，否则高电压电源可以不开启。在一些实施例中，除非水的流速低于流量阈值(例如，比如低于每分钟大约10、20、50或100加仑)，否则高电压电源可以不开启。例如，可以在水入口端口处或附近测量水流速。
在一些实施例中，除非系统流体的流速高于流量阈值(例如，比如每分钟大约1、2.5、5、7.5或10加仑)，否则高电压电源可以不开启。在一些实施例中，除非系统流体的流速低于流量阈值(例如，比如低于每分钟大约10、20、50或100加仑)，否则高电压电源可以不开启。例如，可以在泵处或附近测量系统流体流速。
在一些实施例中，如果输入水温度或系统流体温度大于温度阈值(例如，比如大约20至50℃、大约20至25℃或大约20℃的温度阈值)，则高电压电源可以不开启。
在一些实施例中，如果输入水温度或系统流体温度大于温度阈值(例如，比如大约50至70℃、大约50至60℃或大约50℃的温度阈值)，则高电压电源可以关断。
在一些实施例中，如果储存器(例如，储存器)中的系统流体等级小于特定量或小于百分比充满(例如，比如小于大约30％至75％、大约30％至50％或大约30％充满)，则高电压电源可以关断。
在一些实施例中，如果退出一个或多个开关冷却板的系统流体的温度大于温度阈值(例如，比如50至75℃、大约50至55℃或大约50℃)，则高电压电源可以关断。
在一些实施例中，如果系统流体系统中的压力低于压力阈值(例如，比如低于大约0至1.5巴、大约0.5至1巴或大约1巴)，则高电压电源可以关断或不开启。在一些实施例中，如果系统流体系统中的压力高于压力阈值(例如，比如高于大约1.7至3巴、大约1.75至2巴、大约1.75巴)，则高电压电源可以关断或不开启。例如，可以在与主歧管耦合的任何介电管件或管道内测量系统流体的压力。
在一些实施例中，如果来自氮传感器的压力低于压力阈值(例如，比如低于大气压力)，则高电压电源可以关断或不开启。
在一些实施例中，如果泄漏传感器指示流体泄漏(系统流体或设施流体)已经发生，则高电压电源可以关断或不开启。例如，泄漏传感器可以包括光学传感器，如果光学传感器被遮挡，则光学传感器指示液体的存在。
在一些实施例中，任何传感器可以包括开关传感器。例如，倘若已经满足感测到的阈值，那么开关传感器可以自动地闭合开关。例如，开关可以打开或闭合电路。
在一些实施例中，多个风扇可以被部署在高电压纳秒脉冲发生器系统内。例如，多个风扇可以用以使高电压纳秒脉冲发生器系统内的空气循环。在此示例中，放置各种风扇，以使得它们创建气流模式，其使寒冷空气(例如，比如通过控制互连板)在各个模块的侧面周围从底部向上循环，并且然后向下返回可以耦合到系统流体系统或设施流体系统之一或二者的各个热量交换器。
根据一些实施例，可以包括惰性气体吹扫子系统。在一些实施例中，惰性气体(例如，氮气、氦气、氩气等)可以流过系统，以减少冷却组件上发展的冷凝的可能性。在一些实施例中，氮气可以通过(例如，机架的底侧上的)氮气隔板进入，经过过滤器、氮气流量传感器，并且脱离(例如，将氮气流量限制为每分钟10升的)孔口限制器进入高电压纳秒脉冲发生器系统。在一些实施例中，氮气可以通过另一隔板、通过机架或主体中的间隙或在机架中的任何其他点处离开机架。
在一些实施例中，纳秒脉冲发生器系统可以包括外壳，并且具有各种子系统的一个或多个纳秒脉冲发生器可以位于外壳内。例如，以下中的两个或更多个可以位于外壳内：热管理系统、控制系统、偏置电容器、偏置补偿电源、第二纳秒脉冲发生器、电阻输出级或能量恢复电路。在一些实施例中，外壳可以具有小于大约1m3的体积。
在一些实施例中，多个电阻输出级电阻器可以与纳秒脉冲发生器中的每一个耦合。在一些实施例中，多个缓冲电阻器R3可以与纳秒脉冲发生器中的每一个耦合。在一些实施例中，各个组件可以滑动安装在机架内。
在一些实施例中，内部和滑入式模块可以与互连PCB连接。在一些实施例中，PCB可以允许信号在大地层之间被屏蔽以使EMI效应最小化。在一些实施例中，使用对于滑入式模块的放置/对准可以是优化的刚性设计。在一些实施例中，模块可以旋拧在一起，并且与缆线或焊接式连接相比，插座型连接允许模块化。
在一些实施例中，外壳的内部的任何两个组件之间的峰值电场可以小于大约20MV/m。
除非另外指定，否则术语“实质上”表示所指代的值的5％或10％内或制造公差内。除非另外指定，否则术语“大约”表示所指代的值的5％或10％内或制造公差内。
图16所示的计算系统1600可以用以执行本发明的任何实施例。作为另一示例，计算系统1600可以用于执行在此描述的任何计算、识别和/或确定。计算系统1600包括可以经由总线1605电耦合(或者可以适当地以其他方式进行通信)的硬件元件。硬件元件可以包括一个或多个处理器1610，包括但不限于一个或多个通用处理器和/或一个或多个专用处理器(例如，数字信号处理芯片、图形加速芯片等)；一个或多个输入设备1615，其可以包括但不限于鼠标、键盘等；和一个或多个输出设备1620，其可以包括但不限于显示设备、打印机等。
计算系统1600可以还包括一个或多个存储设备1625(和/或与之进行通信)，其可以包括但不限于本地和/或网络可存取存储，和/或可以包括但不限于盘驱动器、驱动器阵列、光学存储设备、固态存储设备(例如，随机存取存储器(“RAM”)和/或只读存储器(“ROM”))，其可以是可编程的、闪存可更新的等。计算系统1600可以还包括通信子系统1630，其可以包括但不限于调制解调器、网络卡(无线或有线)、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片集(例如，蓝牙设备、802.6设备、Wi-Fi设备、WiMax设备、蜂窝通信设施等)等。通信子系统1630可以允许与网络(例如，以下描述的网络，仅举一个示例)和/或本文描述的任何其他设备交换数据。在许多实施例中，如上所述，计算系统1600将还包括工作存储器1635，其可以包括RAM或ROM设备。
计算系统1600可以还包括示出为当前正位于工作存储器1635内的软件元件，其包括操作系统1640和/或其他代码(例如，一个或多个应用程序1645)，其可以包括本发明的计算机程序，和/或可以被设计为实现本发明的方法和/或配置本发明的系统，如本文所描述的那样。例如，关于以上讨论的方法描述的一个或多个过程可以实现为可由计算机(和/或计算机内的处理器)执行的代码和/或指令。这些指令和/或代码的集合可以存储在计算机可读存储介质(例如，上述存储设备1625)上。
在一些情况下，存储介质可以合并于计算系统1600内或与计算系统1600进行通信。在其他实施例中，存储介质可以与计算系统1600分离(例如，可移除介质(例如，致密盘等))，和/或以安装包的形式得以提供，以使得存储介质可以用以通过其上存储的指令/代码对通用计算机进行编程。这些指令可以采取可由计算系统1600执行的可执行代码的形式，和/或可以采取源代码和/或可安装代码的形式，其在(例如，使用任何各种通用编译器、安装程序、压缩/解压缩实用程序等)编译和/或安装在计算系统1600上时于是采取可执行代码的形式。
本文阐述大量具体细节以提供所要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员应理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他实例中，尚未详细描述本领域普通技术人员公知的方法、装置或系统，以使得不模糊所要求保护的主题。
鉴于对存储在计算系统存储器(例如，计算机存储器)中的数据位或二进制数字信号的运算的算法或符号表示呈现一些部分。这些算法描述或表示是数据处理领域中的普通技术人员用以将其工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术的示例。算法是导致期望结果的操作或相似处理的自洽序列。在该上下文中，操作或处理涉及物理量的物理操纵。典型地，但不是必须地，这些量可以采取能够被存储、传送、组合、比较或以其他方式操纵的电或磁信号的形式。主要出于普通使用的原因，有时已经证明方便的是，将这些信号称为位、数据、值、元素、符号、字符、项、数字、数值等。然而，应理解，所有这些和相似术语与适当的物理量关联，并且仅仅是方便的标记。除非另外特别声明，否则应理解，在整个说明书中，利用例如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”和“识别”等的术语的讨论指代计算设备(例如，一个或多个计算机或相似的一个或多个电子计算设备)的动作或过程，其操纵或变换表示为计算平台的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理电子或磁量的数据。
本文讨论的一个或多个系统不限于任何特定硬件架构或配置。计算设备可以包括提供以一个或多个输入为条件的结果的组件的任何合适的布置。合适的计算设备包括基于多用微处理器的计算机系统，其存取将通用计算装置编程或配置为实现本主题的一个或多个实施例的专用计算装置的所存储的软件。任何合适的编程、脚本化或其他类型的语言或语言的组合可以用以在实现待在编程或配置计算设备中使用的软件中实现本文所包含的教导。
可以在这些计算设备的操作中执行本文所公开的方法的实施例。以上示例中呈现的块的顺序可以改变，例如，块可以重新排序、组合和/或分解为子块。可以并行执行特定块或过程。
本文中“适用于”或“被配置为”的使用表示不排除适用于或被配置为执行附加任务或步骤的设备的开放式和包括式语言。此外，“基于”的使用表示是开放式和包括式的，在于：“基于”一个或多个所陈述的条件或值的过程、步骤、计算或其他动作实际上可以基于超出所陈述的条件或值的附加条件或值。本文包括的标题、列表和编号仅是为了易于解释，而非表示限制。
虽然已经关于本主题的特定实施例详细描述本主题，但应理解，本领域技术人员在实现前述内容的理解时可以容易地产生对这些实施例的更改、变型和等同。相应地，应理解，本公开已经出于示例而非限制的目的得以提出，并且不排除包括对本主题这些修改、变型和/或添加，如对于本领域普通技术人员将容易地显而易见那样。

Claims (23)

1.一种高电压脉冲发生电源，包括：
高电压脉冲发生器，所述高电压脉冲发生器的输出提供脉冲，所述脉冲具有大于大约1kV的幅度、小于大约1μs的脉冲宽度和大于大约20kHz的脉冲重复频率；
等离子体腔室；和
在所述等离子体腔室内的电极，所述电极与所述高电压脉冲发生器的所述输出电耦合，以在所述等离子体腔室内产生电场。
2.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述高电压脉冲发生器的输出与所述电极处之间的电感小于大约10μH。
3.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述高电压脉冲发生器的所述输出与大地之间的电容小于大约10nF。
4.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括控制模块，其测量输出脉冲的电压。
5.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括：
偏置电容器，其部署在所述高电压脉冲发生器与所述电极之间；和
偏置补偿电源，其与所述高电压脉冲发生器和所述电极电耦合，所述偏置补偿电源产生跨越所述偏置电容器的电压。
6.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括电阻输出级，其与所述高电压脉冲发生器和所述电极电耦合，所述电阻输出级以快速时间标度从负载移除电荷。
7.如权利要求6所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述电阻输出级包括按串联布置的电感器和电容器，其中，所述电感器具有小于大约200μH的电感。
8.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括电阻输出级，其与所述高电压脉冲发生器和所述电极电耦合，所述电阻输出级以快速时间标度从负载移除电荷。
9.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括控制模块，其与所述高电压脉冲发生器电耦合，所述控制模块产生控制所述输出脉冲的所述脉冲宽度和所述脉冲重复频率的低电压信号。
10.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括：
第二高电压脉冲发生器，其具有提供具有大于大约1kV的幅度、小于大约1μs的脉冲宽度和大于大约20kHz的脉冲重复频率的脉冲的输出；和
第二电极，其部署在所述等离子体腔室内，所述第二电极与所述第二高电压脉冲发生器的所述输出电耦合，以在所述第二电极附近在所述等离子体腔室内产生脉冲发生电场。
11.如权利要求10所述的高电压脉冲发生电源，其中，来自所述高电压脉冲发生器的脉冲和来自所述第二高电压脉冲发生器的脉冲在电压、脉冲宽度和脉冲重复频率中的至少一个方面不同。
12.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括热管理子系统，其包括一个或多个开关冷却板和一个或多个变压器芯冷却板，其中，所述高电压脉冲发生器包括：多个开关，其与所述一个或多个开关冷却板耦合；和变压器，其与所述一个或多个变压器芯冷却板耦合。
13.如权利要求12所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述热管理子系统包括流体，其流过所述开关冷却板和所述芯冷却板。
14.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括：
外壳，其具有小于1m3的体积维度，其中，所述高电压脉冲发生器被部署在所述外壳内；以及
以下中的至少三个被部署在所述外壳内：热管理系统、控制系统、偏置电容器、偏置补偿电源、第二纳秒脉冲发生器、电阻输出级和能量恢复电路。
15.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述外壳内部的任何两个组件之间的峰值电场小于大约20MV/m。
16.一种高电压脉冲发生电源，包括：
高电压脉冲发生器，所述高电压脉冲发生器的输出提供脉冲，所述脉冲大于大约1kV的幅度、小于大约1μs的脉冲宽度和大于大约20kHz的脉冲重复频率；
等离子体腔室；
在所述等离子体腔室内的电极，所述电极与所述高电压脉冲发生器的所述输出电耦合，以在所述等离子体腔室内产生电场；
控制模块，其与所述高电压脉冲发生器电耦合，所述控制模块测量所述电极处的所述脉冲的电压，并且所述控制模块响应于所测量的电压而修改所述脉冲的电压、脉冲宽度和脉冲重复频率中的至少一个；和
热管理子系统，其包括与所述高电压脉冲发生器耦合的多个冷却板。
17.如权利要求16所述的高电压脉冲发生电源，
其中，所述高电压脉冲发生器包括：
多个开关；和
变压器，其与所述多个开关和所述输出耦合，并且具有变压器芯；以及
其中，所述多个冷却板包括：
一个或多个开关冷却板，其与所述多个开关耦合；和
一个或多个变压器芯冷却板，其与所述变压器芯耦合。
18.如权利要求16所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述热管理子系统包括流体，其流过所述多个冷却板中的至少一个。
19.如权利要求16所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述控制模块测量所述热管理子系统的一个或多个参数，并且倘若所述一个或多个参数之一超出容限，那么使所述高电压脉冲发生器停止输出脉冲。
20.一种高电压脉冲发生电源，包括：
第一高电压脉冲发生器，其具有第一输出，所述第一输出提供具有大于大约1kV的第一幅度、小于大约1μs的第一脉冲宽度和大于大约20kHz的第一脉冲重复频率的脉冲；
第二高电压脉冲发生器，其具有第二输出，所述第二输出提供具有大于大约1kV的第二幅度、小于大约1μs的第二脉冲宽度和大于大约20kHz的第二脉冲重复频率的脉冲；
等离子体腔室；
第一电极，其部署在所述等离子体腔室内，所述第一电极与所述第一高电压脉冲发生器的所述第一输出电耦合；
第二电极，其部署在所述等离子体腔室内，所述第二电极与所述第二高电压脉冲发生器的所述第二输出电耦合；
第一偏置电容器，其部署在所述第一高电压脉冲发生器与所述第一电极之间；和
第二偏置电容器，其部署在所述第二高电压脉冲发生器与所述第二电极之间。
21.如权利要求1所述的高电压脉冲发生电源，还包括：
第一偏置补偿电源，其与所述第一高电压脉冲发生器和所述第一电极电耦合，所述第一偏置补偿电源产生跨越所述第一偏置电容器的电压；和
第二偏置补偿电源，其与所述第二高电压脉冲发生器和所述第二电极电耦合，所述第二偏置补偿电源产生跨越所述第二偏置电容器的电压。
22.如权利要求20所述的高电压脉冲发生电源，还包括热管理子系统，其包括与所述第一高电压脉冲发生器和所述第二高电压脉冲发生器耦合的多个冷却板。
23.如权利要求20所述的高电压脉冲发生电源，其中，所述第一偏置电容器或所述第二偏置电容器之一或二者具有大于大约1nF的电容。
CN201980048964.4A 2018-07-27 2019-07-29 纳秒脉冲发生器脉冲生成 Pending CN115943735A (zh)

Applications Claiming Priority (23)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862711347P 2018-07-27 2018-07-27
US201862711334P 2018-07-27 2018-07-27
US201862711464P 2018-07-27 2018-07-27
US201862711467P 2018-07-27 2018-07-27
US201862711468P 2018-07-27 2018-07-27
US201862711406P 2018-07-27 2018-07-27
US201862711457P 2018-07-27 2018-07-27
US62/711,347 2018-07-27
US62/711,406 2018-07-27
US62/711,467 2018-07-27
US62/711,464 2018-07-27
US62/711,457 2018-07-27
US62/711,468 2018-07-27
US62/711,334 2018-07-27
US201862717523P 2018-08-10 2018-08-10
US62/717,523 2018-08-10
US201962789526P 2019-01-08 2019-01-08
US201962789523P 2019-01-08 2019-01-08
US62/789,526 2019-01-08
US62/789,523 2019-01-08
US16/523,840 US10892140B2 (en) 2018-07-27 2019-07-26 Nanosecond pulser bias compensation
US16/523,840 2019-07-26
PCT/US2019/043988 WO2020023974A1 (en) 2018-07-27 2019-07-29 Nanosecond pulser pulse generation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115943735A true CN115943735A (zh) 2023-04-07

Family

ID=69178277

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980049940.0A Pending CN112823405A (zh) 2018-07-27 2019-07-29 纳秒脉冲发生器偏置补偿
CN201980048964.4A Pending CN115943735A (zh) 2018-07-27 2019-07-29 纳秒脉冲发生器脉冲生成

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980049940.0A Pending CN112823405A (zh) 2018-07-27 2019-07-29 纳秒脉冲发生器偏置补偿

Country Status (7)

Country Link
US (10) US10892140B2 (zh)
EP (3) EP3830859B1 (zh)
JP (6) JP2021524659A (zh)
KR (6) KR20230137474A (zh)
CN (2) CN112823405A (zh)
TW (2) TWI756551B (zh)
WO (3) WO2020023964A1 (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10978955B2 (en) 2014-02-28 2021-04-13 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
US9960763B2 (en) 2013-11-14 2018-05-01 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser
US11539352B2 (en) 2013-11-14 2022-12-27 Eagle Harbor Technologies, Inc. Transformer resonant converter
US10020800B2 (en) 2013-11-14 2018-07-10 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser with variable pulse width and pulse repetition frequency
US10892140B2 (en) * 2018-07-27 2021-01-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
US10483089B2 (en) 2014-02-28 2019-11-19 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage resistive output stage circuit
US11004660B2 (en) 2018-11-30 2021-05-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. Variable output impedance RF generator
US10903047B2 (en) * 2018-07-27 2021-01-26 Eagle Harbor Technologies, Inc. Precise plasma control system
US11430635B2 (en) 2018-07-27 2022-08-30 Eagle Harbor Technologies, Inc. Precise plasma control system
CN115378264A (zh) 2017-02-07 2022-11-22 鹰港科技有限公司 变压器谐振转换器
KR102208429B1 (ko) 2017-08-25 2021-01-29 이글 하버 테크놀로지스, 인코포레이티드 나노초 펄스를 이용한 임의의 파형 발생
US10555412B2 (en) 2018-05-10 2020-02-04 Applied Materials, Inc. Method of controlling ion energy distribution using a pulse generator with a current-return output stage
US11302518B2 (en) 2018-07-27 2022-04-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. Efficient energy recovery in a nanosecond pulser circuit
US11532457B2 (en) 2018-07-27 2022-12-20 Eagle Harbor Technologies, Inc. Precise plasma control system
US11810761B2 (en) * 2018-07-27 2023-11-07 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser ADC system
US11222767B2 (en) 2018-07-27 2022-01-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
US10607814B2 (en) 2018-08-10 2020-03-31 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage switch with isolated power
KR20230025034A (ko) 2018-08-10 2023-02-21 이글 하버 테크놀로지스, 인코포레이티드 RF 플라즈마 반응기용 플라즈마 시스(sheath) 제어
US11476145B2 (en) 2018-11-20 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Automatic ESC bias compensation when using pulsed DC bias
TW202308306A (zh) 2019-01-08 2023-02-16 美商鷹港科技股份有限公司 產生高壓脈波之方法
JP7451540B2 (ja) 2019-01-22 2024-03-18 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド パルス状電圧波形を制御するためのフィードバックループ
US11508554B2 (en) 2019-01-24 2022-11-22 Applied Materials, Inc. High voltage filter assembly
TWI778449B (zh) 2019-11-15 2022-09-21 美商鷹港科技股份有限公司 高電壓脈衝電路
WO2021134000A1 (en) 2019-12-24 2021-07-01 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser rf isolation for plasma systems
WO2021231629A1 (en) 2020-05-12 2021-11-18 Eagle Harbor Technologies, Inc. High frequency rf generator and dc pulsing
US11967484B2 (en) 2020-07-09 2024-04-23 Eagle Harbor Technologies, Inc. Ion current droop compensation
EP4179561A1 (en) * 2020-07-09 2023-05-17 Eagle Harbor Technologies, Inc. Ion current droop compensation
US11848176B2 (en) 2020-07-31 2023-12-19 Applied Materials, Inc. Plasma processing using pulsed-voltage and radio-frequency power
CN116636144A (zh) * 2020-10-02 2023-08-22 鹰港科技有限公司 离子电流下降补偿
US11798790B2 (en) 2020-11-16 2023-10-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
US11901157B2 (en) 2020-11-16 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
CN112583295B (zh) * 2020-12-15 2022-03-29 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种高重频高压纳秒脉冲驱动电源系统和操作方法
US11863089B2 (en) * 2021-03-26 2024-01-02 Applied Materials, Inc. Live measurement of high voltage power supply output
US11495470B1 (en) 2021-04-16 2022-11-08 Applied Materials, Inc. Method of enhancing etching selectivity using a pulsed plasma
US11948780B2 (en) 2021-05-12 2024-04-02 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11791138B2 (en) 2021-05-12 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11967483B2 (en) 2021-06-02 2024-04-23 Applied Materials, Inc. Plasma excitation with ion energy control
US11810760B2 (en) 2021-06-16 2023-11-07 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of ion current compensation
US11569066B2 (en) 2021-06-23 2023-01-31 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications
US11639818B2 (en) 2021-06-24 2023-05-02 Booz Allen Hamilton Inc. Thermal management systems
US11776788B2 (en) 2021-06-28 2023-10-03 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage boost for substrate processing
US11476090B1 (en) * 2021-08-24 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Voltage pulse time-domain multiplexing
US11972924B2 (en) 2022-06-08 2024-04-30 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications

Family Cites Families (245)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3339108A (en) * 1965-01-28 1967-08-29 Gen Radio Co Capacitor charging and discharging circuitry
GB1542662A (en) 1975-09-12 1979-03-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power supply
US4070589A (en) 1976-10-29 1978-01-24 The Singer Company High speed-high voltage switching with low power consumption
US4438331A (en) 1981-12-02 1984-03-20 Power Spectra, Inc. Bulk semiconductor switch
US4504895A (en) 1982-11-03 1985-03-12 General Electric Company Regulated dc-dc converter using a resonating transformer
US5038051A (en) * 1984-05-08 1991-08-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Solid state modulator for microwave transmitters
US4635265A (en) * 1984-06-13 1987-01-06 Edward Weck & Company, Inc. Power switching circuit for a pulsed laser
DE3586921T2 (de) 1984-09-01 1993-04-29 Marconi Gec Ltd Pulsgenerator.
GB2170663B (en) 1985-02-02 1989-06-14 Brian Ernest Attwood Harmonic-resonant power supply
US4885074A (en) 1987-02-24 1989-12-05 International Business Machines Corporation Plasma reactor having segmented electrodes
US4924191A (en) 1989-04-18 1990-05-08 Erbtec Engineering, Inc. Amplifier having digital bias control apparatus
DE69020076T2 (de) 1989-09-14 1996-03-14 Hitachi Metals Ltd Hochspannungspuls-Generatorschaltung und elektrostatische Abscheider mit dieser Schaltung.
JP3283476B2 (ja) * 1989-09-22 2002-05-20 株式会社日立製作所 放電状態変動量モニタ
US4992919A (en) 1989-12-29 1991-02-12 Lee Chu Quon Parallel resonant converter with zero voltage switching
US5140510A (en) 1991-03-04 1992-08-18 Motorola, Inc. Constant frequency power converter
FR2674385A1 (fr) 1991-03-22 1992-09-25 Alsthom Gec Dispositif d'isolement galvanique pour signaux electriques continus ou susceptibles de comporter une composante continue.
US6518195B1 (en) * 1991-06-27 2003-02-11 Applied Materials, Inc. Plasma reactor using inductive RF coupling, and processes
US5325021A (en) * 1992-04-09 1994-06-28 Clemson University Radio-frequency powered glow discharge device and method with high voltage interface
US5418707A (en) 1992-04-13 1995-05-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High voltage dc-dc converter with dynamic voltage regulation and decoupling during load-generated arcs
US6369576B1 (en) 1992-07-08 2002-04-09 Texas Instruments Incorporated Battery pack with monitoring function for use in a battery charging system
US5392187A (en) 1992-08-12 1995-02-21 North Carolina State University At Raleigh Integrated circuit power device with transient responsive current limiting means
JP3366058B2 (ja) 1992-10-07 2003-01-14 浩 坂本 電源装置
GB9313614D0 (en) 1993-07-01 1993-08-18 Serck Baker Ltd Separation apparatus
US5313481A (en) 1993-09-29 1994-05-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Copper laser modulator driving assembly including a magnetic compression laser
US5392043A (en) 1993-10-04 1995-02-21 General Electric Company Double-rate sampled signal integrator
US5451846A (en) 1993-12-14 1995-09-19 Aeg Automation Systems Corporation Low current compensation control for thyristor armature power supply
US5483731A (en) 1994-01-26 1996-01-16 Aeroquip Corporation Universal hydraulic tool
EP0759215B1 (en) 1995-02-17 2003-06-04 Cymer, Inc. Pulse power generating circuit with energy recovery
US5656123A (en) 1995-06-07 1997-08-12 Varian Associates, Inc. Dual-frequency capacitively-coupled plasma reactor for materials processing
AU715719B2 (en) 1995-06-19 2000-02-10 University Of Tennessee Research Corporation, The Discharge methods and electrodes for generating plasmas at one atmosphere of pressure, and materials treated therewith
US6042686A (en) * 1995-06-30 2000-03-28 Lam Research Corporation Power segmented electrode
JP3373704B2 (ja) 1995-08-25 2003-02-04 三菱電機株式会社 絶縁ゲートトランジスタ駆動回路
US6253704B1 (en) 1995-10-13 2001-07-03 Mattson Technology, Inc. Apparatus and method for pulsed plasma processing of a semiconductor substrate
WO1997018630A1 (en) 1995-11-15 1997-05-22 Kardo Syssoev Alexei F Pulse generating circuits using drift step recovery devices
IT1289479B1 (it) 1996-01-26 1998-10-15 Schlafhorst & Co W Disposizione circuitale di trasformazione di tensione per la alimentazione energetica di un utilizzatore elettrico di elevata
GB9607381D0 (en) 1996-04-04 1996-06-12 Council Cent Lab Res Councils Dc power converter
US5917286A (en) 1996-05-08 1999-06-29 Advanced Energy Industries, Inc. Pulsed direct current power supply configurations for generating plasmas
JP3040358B2 (ja) * 1996-05-24 2000-05-15 積水化学工業株式会社 グロー放電プラズマ処理方法及びその装置
US5968377A (en) 1996-05-24 1999-10-19 Sekisui Chemical Co., Ltd. Treatment method in glow-discharge plasma and apparatus thereof
US5836943A (en) 1996-08-23 1998-11-17 Team Medical, L.L.C. Electrosurgical generator
US5930125A (en) 1996-08-28 1999-07-27 Siemens Medical Systems, Inc. Compact solid state klystron power supply
WO1998028845A1 (en) 1996-12-20 1998-07-02 Scanditronix Medical Ab Power modulator
SE9604814D0 (sv) 1996-12-20 1996-12-20 Scanditronix Medical Ab Power modulator
JPH10223952A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Nissin Electric Co Ltd 放電励起ガスレーザー装置
US6300720B1 (en) 1997-04-28 2001-10-09 Daniel Birx Plasma gun and methods for the use thereof
US6815633B1 (en) * 1997-06-26 2004-11-09 Applied Science & Technology, Inc. Inductively-coupled toroidal plasma source
US6330261B1 (en) * 1997-07-18 2001-12-11 Cymer, Inc. Reliable, modular, production quality narrow-band high rep rate ArF excimer laser
WO1999019527A2 (en) 1997-10-15 1999-04-22 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for utilizing a plasma density gradient to produce a flow of particles
FR2771563B1 (fr) 1997-11-25 2000-02-18 Dateno Sa Dispositif d'alimentation reglable pour tube d'emission radioelectriques de type klystron permettant de reduire la consommation d'energie
CA2292526A1 (en) 1998-06-03 1999-12-09 Neurocontrol Corporation Percutaneous intramuscular stimulation system
GB2341288B (en) 1998-06-23 2003-12-10 Eev Ltd Switching arrangement
US6642149B2 (en) 1998-09-16 2003-11-04 Tokyo Electron Limited Plasma processing method
US6066901A (en) 1998-09-17 2000-05-23 First Point Scientific, Inc. Modulator for generating high voltage pulses
US6362604B1 (en) 1998-09-28 2002-03-26 Alpha-Omega Power Technologies, L.L.C. Electrostatic precipitator slow pulse generating circuit
JP3496560B2 (ja) * 1999-03-12 2004-02-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US6198761B1 (en) * 1999-05-07 2001-03-06 Lambda Physik Gmbh Coaxial laser pulser with solid dielectrics
US6738275B1 (en) 1999-11-10 2004-05-18 Electromed Internationale Ltee. High-voltage x-ray generator
JP2001181830A (ja) * 1999-12-22 2001-07-03 Shin Meiwa Ind Co Ltd イオン加工装置
US6674836B2 (en) 2000-01-17 2004-01-06 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computer tomography apparatus
JP2001238470A (ja) 2000-02-21 2001-08-31 Ngk Insulators Ltd パルス電力発生用スイッチ回路
US6205074B1 (en) 2000-02-29 2001-03-20 Advanced Micro Devices, Inc. Temperature-compensated bias generator
US6831377B2 (en) 2000-05-03 2004-12-14 University Of Southern California Repetitive power pulse generator with fast rising pulse
KR100394171B1 (ko) 2000-05-30 2003-08-09 고범종 전력증폭기의 출력단 보호회로
US6434021B1 (en) * 2000-06-05 2002-08-13 Iwatt Switching power supply packages
US7549461B2 (en) * 2000-06-30 2009-06-23 Alliant Techsystems Inc. Thermal management system
US6483731B1 (en) 2000-07-31 2002-11-19 Vanner, Inc. Alexander topology resonance energy conversion and inversion circuit utilizing a series capacitance multi-voltage resonance section
US6939434B2 (en) 2000-08-11 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
US7223676B2 (en) 2002-06-05 2007-05-29 Applied Materials, Inc. Very low temperature CVD process with independently variable conformality, stress and composition of the CVD layer
US7037813B2 (en) 2000-08-11 2006-05-02 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process using a capacitively coupled plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US6359542B1 (en) 2000-08-25 2002-03-19 Motorola, Inc. Securement for transformer core utilized in a transformer power supply module and method to assemble same
JP4612947B2 (ja) 2000-09-29 2011-01-12 日立プラズマディスプレイ株式会社 容量性負荷駆動回路およびそれを用いたプラズマディスプレイ装置
JP4717295B2 (ja) * 2000-10-04 2011-07-06 株式会社半導体エネルギー研究所 ドライエッチング装置及びエッチング方法
US6529387B2 (en) 2001-06-06 2003-03-04 Siemens Medical Solutions Usa. Inc. Unified power architecture
GB2378065B (en) 2001-06-15 2004-09-15 Marconi Applied Technologies High voltage switching apparatus
EP1278294B9 (en) 2001-07-16 2010-09-01 CPAutomation S.A. An electrical power supply suitable in particular for dc plasma processing
US6741120B1 (en) 2001-08-07 2004-05-25 Globespanvirata, Inc. Low power active filter and method
WO2003027613A1 (de) 2001-09-19 2003-04-03 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Schaltung zur messung von wegstrecken
US7100532B2 (en) 2001-10-09 2006-09-05 Plasma Control Systems, Llc Plasma production device and method and RF driver circuit with adjustable duty cycle
US6855906B2 (en) 2001-10-16 2005-02-15 Adam Alexander Brailove Induction plasma reactor
WO2003034384A2 (en) 2001-10-19 2003-04-24 Clare Micronix Integrated Systems, Inc. Method and system for precharging oled/pled displays with a precharge latency
TWI282658B (en) 2001-10-23 2007-06-11 Delta Electronics Inc A parallel connection system of DC/AC voltage converter
US6741484B2 (en) 2002-01-04 2004-05-25 Scandinova Ab Power modulator having at least one pulse generating module; multiple cores; and primary windings parallel-connected such that each pulse generating module drives all cores
US6768621B2 (en) 2002-01-18 2004-07-27 Solectria Corporation Contactor feedback and precharge/discharge circuit
US7354501B2 (en) 2002-05-17 2008-04-08 Applied Materials, Inc. Upper chamber for high density plasma CVD
JP4257770B2 (ja) * 2002-05-31 2009-04-22 芝浦メカトロニクス株式会社 アーク遮断回路、スパッタ用電源及びスパッタ装置
JP2004101788A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Sony Corp プラズマ表示装置の駆動方法
US7477529B2 (en) 2002-11-01 2009-01-13 Honeywell International Inc. High-voltage power supply
US20040097845A1 (en) 2002-11-15 2004-05-20 Advanced Respiratory, Inc. Oscillatory chest wall compression device with improved air pulse generator with vest characterizing
US20040178752A1 (en) 2002-12-13 2004-09-16 International Rectifier Corporation Gate driver ASIC for an automotive starter/alternator
JP2004222485A (ja) 2002-12-27 2004-08-05 Sony Corp スイッチング電源回路
DE10306809A1 (de) 2003-02-18 2004-09-02 Siemens Ag Betrieb einer Halbbrücke, insbesondere einer Feldeffekttransistor-Halbbrücke
US7305065B2 (en) 2003-05-15 2007-12-04 Hitachi Medical Corporation X-ray generator with voltage doubler
JP2004340036A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Toyota Motor Corp 排ガス浄化装置
US7247218B2 (en) 2003-05-16 2007-07-24 Applied Materials, Inc. Plasma density, energy and etch rate measurements at bias power input and real time feedback control of plasma source and bias power
JP4392746B2 (ja) 2003-05-23 2010-01-06 株式会社日立メディコ Ｘ線高電圧装置
US7002443B2 (en) * 2003-06-25 2006-02-21 Cymer, Inc. Method and apparatus for cooling magnetic circuit elements
EP1515430A1 (en) 2003-09-15 2005-03-16 IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. Mixer for the conversion of radio frequency signals into baseband signals
US7062310B2 (en) 2003-10-06 2006-06-13 Tyco Electronics Corporation Catheter tip electrode assembly and method for fabricating same
WO2005038874A2 (en) 2003-10-14 2005-04-28 Imago Scientific Instruments Corporation Short duration variable amplitude high voltage pulse generator
GB2409115B (en) 2003-12-09 2006-11-01 Nujira Ltd Transformer based voltage supply
US20050130620A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Andreas Fischer Segmented radio frequency electrode apparatus and method for uniformity control
US7379309B2 (en) 2004-01-14 2008-05-27 Vanner, Inc. High-frequency DC-DC converter control
US7180082B1 (en) 2004-02-19 2007-02-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for plasma formation for extreme ultraviolet lithography-theta pinch
US7095179B2 (en) * 2004-02-22 2006-08-22 Zond, Inc. Methods and apparatus for generating strongly-ionized plasmas with ionizational instabilities
US7492138B2 (en) 2004-04-06 2009-02-17 International Rectifier Corporation Synchronous rectifier circuits and method for utilizing common source inductance of the synchronous FET
JP2005303099A (ja) 2004-04-14 2005-10-27 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US7396746B2 (en) * 2004-05-24 2008-07-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods for stable and repeatable ion implantation
US7307475B2 (en) 2004-05-28 2007-12-11 Ixys Corporation RF generator with voltage regulator
US7307375B2 (en) 2004-07-09 2007-12-11 Energetiq Technology Inc. Inductively-driven plasma light source
US7948185B2 (en) 2004-07-09 2011-05-24 Energetiq Technology Inc. Inductively-driven plasma light source
JP2006042410A (ja) 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp スナバ装置
US7605385B2 (en) 2004-07-28 2009-10-20 Board of Regents of the University and Community College System of Nevada, on behlaf of the University of Nevada Electro-less discharge extreme ultraviolet light source
KR100649508B1 (ko) 2005-02-02 2006-11-27 권오영 하이브리드 전원시스템
WO2006099759A2 (de) 2005-03-24 2006-09-28 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Vakuumplasmagenerator
CN101156503A (zh) * 2005-04-04 2008-04-02 松下电器产业株式会社 等离子体处理方法和系统
US7767433B2 (en) 2005-04-22 2010-08-03 University Of Southern California High voltage nanosecond pulse generator using fast recovery diodes for cell electro-manipulation
WO2006114719A1 (en) 2005-04-26 2006-11-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Resonant dc/dc converter with zero current switching
US7615931B2 (en) 2005-05-02 2009-11-10 International Technology Center Pulsed dielectric barrier discharge
JP3910210B2 (ja) 2005-05-13 2007-04-25 松下電器産業株式会社 誘電体バリア放電ランプ点灯装置
CN100362619C (zh) 2005-08-05 2008-01-16 中微半导体设备(上海)有限公司 真空反应室的射频匹配耦合网络及其配置方法
US20070114981A1 (en) 2005-11-21 2007-05-24 Square D Company Switching power supply system with pre-regulator for circuit or personnel protection devices
US8471642B2 (en) 2005-12-16 2013-06-25 Cambridge Resonant Technologies Ltd. Resonant circuits
CN101405924B (zh) 2006-01-23 2012-07-11 奥德拉国际销售公司 用于受限电源的功率供应设备以及使用功率供应设备的音频放大器
DE102006024938B3 (de) 2006-05-23 2007-08-30 Ltb Lasertechnik Berlin Gmbh Hochleistungsschaltmodul und Verfahren zur Erzeugung von Schaltsynchronität bei einem Hochleistungsschaltmodul
US7439716B2 (en) 2006-09-12 2008-10-21 Semiconductor Components Industries, L.L.C. DC-DC converter and method
KR100820171B1 (ko) 2006-11-02 2008-04-07 한국전기연구원 반도체 스위치를 이용한 펄스전원장치
WO2008118393A1 (en) 2007-03-23 2008-10-02 University Of Southern California Compact subnanosecond high voltage pulse generation system for cell electro-manipulation
US20090004836A1 (en) 2007-06-29 2009-01-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma doping with enhanced charge neutralization
DE112007003667A5 (de) 2007-07-23 2010-07-01 Hüttinger Elektronik GmbH & Co. KG Plasmaversorgungseinrichtung
JP5390230B2 (ja) * 2008-03-31 2014-01-15 日本碍子株式会社 シリコン系薄膜成膜装置及びその方法
JP5319150B2 (ja) 2008-03-31 2013-10-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
US8754589B2 (en) 2008-04-14 2014-06-17 Digtial Lumens Incorporated Power management unit with temperature protection
US8093797B2 (en) 2008-05-01 2012-01-10 Mflex Uk Limited Electroluminescent displays
WO2010011408A1 (en) 2008-05-23 2010-01-28 University Of Southern California Nanosecond pulse generator
EP2299922B1 (en) 2008-05-30 2016-11-09 Colorado State University Research Foundation Apparatus for generating plasma
ATE550670T1 (de) 2008-07-11 2012-04-15 Lem Liaisons Electron Mec Sensor für eine hochspannungsumgebung
US8259476B2 (en) 2008-07-29 2012-09-04 Shmuel Ben-Yaakov Self-adjusting switched-capacitor converter with multiple target voltages and target voltage ratios
US8436602B2 (en) * 2008-08-15 2013-05-07 Technology Reasearch Corporation Voltage compensation circuit
TWI380151B (en) * 2008-09-01 2012-12-21 Grenergy Opto Inc Primary-side feedback control device with dynamic reference voltage control and method for a power converter
CN101872272A (zh) 2009-04-23 2010-10-27 联想(北京)有限公司 一种表面电容式触摸屏及电子设备
US9767988B2 (en) 2010-08-29 2017-09-19 Advanced Energy Industries, Inc. Method of controlling the switched mode ion energy distribution system
US9435029B2 (en) 2010-08-29 2016-09-06 Advanced Energy Industries, Inc. Wafer chucking system for advanced plasma ion energy processing systems
US9287092B2 (en) 2009-05-01 2016-03-15 Advanced Energy Industries, Inc. Method and apparatus for controlling ion energy distribution
US11615941B2 (en) 2009-05-01 2023-03-28 Advanced Energy Industries, Inc. System, method, and apparatus for controlling ion energy distribution in plasma processing systems
US9287086B2 (en) 2010-04-26 2016-03-15 Advanced Energy Industries, Inc. System, method and apparatus for controlling ion energy distribution
US8199545B2 (en) 2009-05-05 2012-06-12 Hamilton Sundstrand Corporation Power-conversion control system including sliding mode controller and cycloconverter
WO2010138485A1 (en) 2009-05-29 2010-12-02 3M Innovative Properties Company High speed multi-touch touch device and controller therefor
US8404598B2 (en) * 2009-08-07 2013-03-26 Applied Materials, Inc. Synchronized radio frequency pulsing for plasma etching
US8222936B2 (en) 2009-09-13 2012-07-17 International Business Machines Corporation Phase and frequency detector with output proportional to frequency difference
US8450985B2 (en) 2009-09-16 2013-05-28 Solarbridge Technologies, Inc. Energy recovery circuit
WO2011039793A1 (ja) * 2009-09-29 2011-04-07 株式会社 東芝 基板処理装置
EP2502259B1 (en) 2009-11-16 2022-04-06 DH Technologies Development Pte. Ltd. Apparatus for providing power to a multipole in a mass spectrometer
US8481905B2 (en) 2010-02-17 2013-07-09 Accuflux Inc. Shadow band assembly for use with a pyranometer and a shadow band pyranometer incorporating same
CN101789603B (zh) * 2010-03-17 2012-06-27 天津理工大学 交流动态有源功率因数补偿方法及补偿电路
US20130059448A1 (en) 2011-09-07 2013-03-07 Lam Research Corporation Pulsed Plasma Chamber in Dual Chamber Configuration
US8861681B2 (en) 2010-12-17 2014-10-14 General Electric Company Method and system for active resonant voltage switching
US8552902B2 (en) 2011-05-04 2013-10-08 Sabertek Methods and apparatus for suppression of low-frequency noise and drift in wireless sensors or receivers
GB2492597B (en) 2011-07-08 2016-04-06 E2V Tech Uk Ltd Transformer with an inverter system and an inverter system comprising the transformer
US20130024784A1 (en) 2011-07-18 2013-01-24 Ivy Lifton Systems and methods for life transition website
KR20130011812A (ko) 2011-07-22 2013-01-30 엘에스산전 주식회사 Ｉｇｂｔ 구동 방법
US8531822B2 (en) 2011-07-29 2013-09-10 Hamilton Sundstrand Corporation Cooling and controlling electronics
US8879190B1 (en) 2011-08-08 2014-11-04 Marvell International Ltd. Method and apparatus for initial self-servo writing
JP2013069602A (ja) 2011-09-26 2013-04-18 Tokyo Electron Ltd マイクロ波処理装置および被処理体の処理方法
JP5358655B2 (ja) * 2011-12-02 2013-12-04 ウシオ電機株式会社 高電圧パルス発生装置及びこれを用いた放電励起ガスレーザ装置
US8963377B2 (en) 2012-01-09 2015-02-24 Eagle Harbor Technologies Inc. Efficient IGBT switching
JP5207568B1 (ja) 2012-02-23 2013-06-12 株式会社京三製作所 電流形インバータ装置、および電流形インバータ装置の制御方法
TWI579751B (zh) 2012-03-16 2017-04-21 原相科技股份有限公司 可偵測位移之光學觸控裝置及光學觸控方法
US9881772B2 (en) 2012-03-28 2018-01-30 Lam Research Corporation Multi-radiofrequency impedance control for plasma uniformity tuning
JP5534365B2 (ja) 2012-06-18 2014-06-25 株式会社京三製作所 高周波電力供給装置、及び反射波電力制御方法
US10112251B2 (en) 2012-07-23 2018-10-30 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power
US9105447B2 (en) 2012-08-28 2015-08-11 Advanced Energy Industries, Inc. Wide dynamic range ion energy bias control; fast ion energy switching; ion energy control and a pulsed bias supply; and a virtual front panel
US20140077611A1 (en) 2012-09-14 2014-03-20 Henry Todd Young Capacitor bank, laminated bus, and power supply apparatus
US20140109886A1 (en) 2012-10-22 2014-04-24 Transient Plasma Systems, Inc. Pulsed power systems and methods
US9535440B2 (en) 2012-10-30 2017-01-03 Samsung Display Co., Ltd. DC-DC converter and organic light emitting display device using the same
US9067788B1 (en) 2012-11-01 2015-06-30 Rick B. Spielman Apparatus for highly efficient cold-plasma ozone production
KR101444734B1 (ko) 2012-11-26 2014-09-26 한국전기연구원 능동 전압 드룹 제어형 펄스 전원 시스템
US8773184B1 (en) 2013-03-13 2014-07-08 Futurewei Technologies, Inc. Fully integrated differential LC PLL with switched capacitor loop filter
US20140263181A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Jaeyoung Park Method and apparatus for generating highly repetitive pulsed plasmas
US9495563B2 (en) 2013-06-04 2016-11-15 Eagle Harbor Technologies, Inc. Analog integrator system and method
US9655221B2 (en) 2013-08-19 2017-05-16 Eagle Harbor Technologies, Inc. High frequency, repetitive, compact toroid-generation for radiation production
JP2017504955A (ja) * 2013-11-06 2017-02-09 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｄｃバイアス変調による、粒子発生抑制装置
US10892140B2 (en) * 2018-07-27 2021-01-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
US10978955B2 (en) * 2014-02-28 2021-04-13 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
US10020800B2 (en) 2013-11-14 2018-07-10 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser with variable pulse width and pulse repetition frequency
US9706630B2 (en) 2014-02-28 2017-07-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. Galvanically isolated output variable pulse generator disclosure
US9960763B2 (en) * 2013-11-14 2018-05-01 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser
DE102013227188A1 (de) 2013-12-27 2015-07-02 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Selbstschmierende thermoplastische Schichten mit Zusatz von PTFE mit polymodalem Molekulargewicht
KR20150087702A (ko) 2014-01-22 2015-07-30 삼성전자주식회사 플라즈마 발생 장치
US10790816B2 (en) 2014-01-27 2020-09-29 Eagle Harbor Technologies, Inc. Solid-state replacement for tube-based modulators
US10483089B2 (en) 2014-02-28 2019-11-19 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage resistive output stage circuit
US9525274B2 (en) 2014-04-29 2016-12-20 Federal-Mogul Ignition Company Distribution of corona igniter power signal
JP2015220929A (ja) 2014-05-20 2015-12-07 国立大学法人 熊本大学 パルス電源装置及びその設計方法
CN104065253B (zh) 2014-06-25 2017-12-19 台达电子企业管理（上海）有限公司 电力变换装置、驱动装置及驱动方法
EP3528386B1 (en) * 2014-07-11 2022-12-21 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser with variable pulse width and pulse repetition frequency
KR101660830B1 (ko) 2014-07-16 2016-09-29 피에스케이 주식회사 이중 플라즈마 소스를 이용한 플라즈마 생성 장치 및 그를 포함하는 기판 처리 장치
US9929625B2 (en) * 2014-07-17 2018-03-27 Rolls-Royce Corporation Negative pressure motor sealing
US10121641B2 (en) 2014-07-21 2018-11-06 Lam Research Corporation Large dynamic range RF voltage sensor and method for voltage mode RF bias application of plasma processing systems
TWI654908B (zh) 2014-10-30 2019-03-21 美商堤艾億科技公司 形成及維持高效能場反轉型磁場結構的系統及方法
US20160182001A1 (en) 2014-12-19 2016-06-23 Hitachi, Ltd Common mode noise filter
US9306533B1 (en) 2015-02-20 2016-04-05 Reno Technologies, Inc. RF impedance matching network
US9729122B2 (en) 2015-02-18 2017-08-08 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US10679823B2 (en) 2015-02-18 2020-06-09 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US10340879B2 (en) 2015-02-18 2019-07-02 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US9525412B2 (en) 2015-02-18 2016-12-20 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US11542927B2 (en) 2015-05-04 2023-01-03 Eagle Harbor Technologies, Inc. Low pressure dielectric barrier discharge plasma thruster
EP3384510B1 (en) 2015-11-30 2021-09-15 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage transformer
US11482404B2 (en) 2015-12-21 2022-10-25 Ionquest Corp. Electrically and magnetically enhanced ionized physical vapor deposition unbalanced sputtering source
WO2018186901A1 (en) 2017-04-07 2018-10-11 IonQuest LLC High power resonance pulse ac hedp sputtering source and method for material processing
WO2017126662A1 (ja) * 2016-01-22 2017-07-27 Ｓｐｐテクノロジーズ株式会社 プラズマ制御装置
US9966231B2 (en) * 2016-02-29 2018-05-08 Lam Research Corporation Direct current pulsing plasma systems
US10148186B2 (en) * 2016-04-12 2018-12-04 Dialog Semiconductor Inc. Switching power converter with efficient VCC charging
US20170314133A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Retro-Semi Technologies, Llc Plasma reactor having divided electrodes
JP6574737B2 (ja) 2016-05-31 2019-09-11 東京エレクトロン株式会社 整合器及びプラズマ処理装置
US20170358431A1 (en) 2016-06-13 2017-12-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for controlling a voltage waveform at a substrate during plasma processing
US10903047B2 (en) * 2018-07-27 2021-01-26 Eagle Harbor Technologies, Inc. Precise plasma control system
WO2017223118A1 (en) 2016-06-21 2017-12-28 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage pre-pulsing
US11004660B2 (en) 2018-11-30 2021-05-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. Variable output impedance RF generator
GB2551824A (en) 2016-06-30 2018-01-03 Univ Nottingham High frequency high power converter system
JP6555562B2 (ja) * 2016-07-08 2019-08-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プラズマ放電装置及び空気清浄機
US10566177B2 (en) * 2016-08-15 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Pulse shape controller for sputter sources
WO2018038398A1 (ko) * 2016-08-25 2018-03-01 한국전기연구원 펄스 전원 보상 장치 및 이를 포함하는 고전압 펄스 전원 시스템.
CN106384144B (zh) 2016-10-11 2019-01-22 卓捷创芯科技（深圳）有限公司 一种通过比较器产生脉冲的半双工rfid振荡维持电路
US10320373B2 (en) 2016-10-11 2019-06-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. RF production using nonlinear semiconductor junction capacitance
US9947517B1 (en) 2016-12-16 2018-04-17 Applied Materials, Inc. Adjustable extended electrode for edge uniformity control
US10373804B2 (en) 2017-02-03 2019-08-06 Applied Materials, Inc. System for tunable workpiece biasing in a plasma reactor
CN115378264A (zh) 2017-02-07 2022-11-22 鹰港科技有限公司 变压器谐振转换器
EP3813259B1 (en) 2017-03-31 2022-10-26 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage resistive output stage circuit
US10483090B2 (en) 2017-07-10 2019-11-19 Reno Technologies, Inc. Restricted capacitor switching
KR102208429B1 (ko) * 2017-08-25 2021-01-29 이글 하버 테크놀로지스, 인코포레이티드 나노초 펄스를 이용한 임의의 파형 발생
US10447222B2 (en) 2017-09-07 2019-10-15 Qorvo Us, Inc. Dynamic thermal compensation in a power amplifier
US10510575B2 (en) 2017-09-20 2019-12-17 Applied Materials, Inc. Substrate support with multiple embedded electrodes
CN111788654B (zh) 2017-11-17 2023-04-14 先进工程解决方案全球控股私人有限公司 等离子体处理系统中的调制电源的改进应用
KR20200039840A (ko) 2018-01-22 2020-04-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 전원식 에지 링을 이용한 프로세싱
WO2019143992A1 (en) 2018-01-22 2019-07-25 Transient Plasma Systems, Inc. Inductively coupled pulsed rf voltage multiplier
US10304660B1 (en) 2018-03-21 2019-05-28 Lam Research Corporation Multi-level pulsing of DC and RF signals
US10876241B2 (en) 2018-03-30 2020-12-29 Midea Group Co., Ltd. Clothes pre-wash compartment for an appliance
JP7061918B2 (ja) 2018-04-23 2022-05-02 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法及びプラズマ処理装置
US10555412B2 (en) * 2018-05-10 2020-02-04 Applied Materials, Inc. Method of controlling ion energy distribution using a pulse generator with a current-return output stage
US10607814B2 (en) 2018-08-10 2020-03-31 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage switch with isolated power
US11222767B2 (en) * 2018-07-27 2022-01-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
US11302518B2 (en) 2018-07-27 2022-04-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. Efficient energy recovery in a nanosecond pulser circuit
US11476145B2 (en) * 2018-11-20 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Automatic ESC bias compensation when using pulsed DC bias
TW202308306A (zh) 2019-01-08 2023-02-16 美商鷹港科技股份有限公司 產生高壓脈波之方法
JP7451540B2 (ja) * 2019-01-22 2024-03-18 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド パルス状電圧波形を制御するためのフィードバックループ
TWI778449B (zh) * 2019-11-15 2022-09-21 美商鷹港科技股份有限公司 高電壓脈衝電路

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230128133A (ko) 2023-09-01
TW202220024A (zh) 2022-05-16
US10811230B2 (en) 2020-10-20
JP2022188063A (ja) 2022-12-20
KR20210040404A (ko) 2021-04-13
US20200035459A1 (en) 2020-01-30
US10892141B2 (en) 2021-01-12
EP3830859B1 (en) 2024-01-17
EP3830859A4 (en) 2022-06-08
WO2020023974A1 (en) 2020-01-30
US20200244254A1 (en) 2020-07-30
US10892140B2 (en) 2021-01-12
JP7324326B2 (ja) 2023-08-09
JP2022066475A (ja) 2022-04-28
US10991553B2 (en) 2021-04-27
KR102575498B1 (ko) 2023-09-08
US20200037468A1 (en) 2020-01-30
WO2020023964A1 (en) 2020-01-30
JP2023182762A (ja) 2023-12-26
US11075058B2 (en) 2021-07-27
EP3831169A1 (en) 2021-06-09
US11101108B2 (en) 2021-08-24
US20210125812A1 (en) 2021-04-29
TWI756551B (zh) 2022-03-01
EP3830957A1 (en) 2021-06-09
CN112823405A (zh) 2021-05-18
US11587768B2 (en) 2023-02-21
EP3830957A4 (en) 2022-08-17
US20200126760A1 (en) 2020-04-23
WO2020023965A1 (en) 2020-01-30
KR20230137474A (ko) 2023-10-04
US10659019B2 (en) 2020-05-19
EP3831169A4 (en) 2022-08-17
JP7367157B2 (ja) 2023-10-23
EP3830859A1 (en) 2021-06-09
US20210327682A1 (en) 2021-10-21
JP2021524658A (ja) 2021-09-13
US11551908B2 (en) 2023-01-10
JP2021524660A (ja) 2021-09-13
KR20210031516A (ko) 2021-03-19
KR20210038943A (ko) 2021-04-08
US20200036367A1 (en) 2020-01-30
JP7038897B2 (ja) 2022-03-18
US20200035457A1 (en) 2020-01-30
JP2021524659A (ja) 2021-09-13
US20200035458A1 (en) 2020-01-30
US20210351009A1 (en) 2021-11-11
US11636998B2 (en) 2023-04-25
KR20230129609A (ko) 2023-09-08
KR102579260B1 (ko) 2023-09-18
TW202020926A (zh) 2020-06-01
KR102572562B1 (ko) 2023-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102579260B1 (ko) 나노초 펄서의 펄스 발생
US11222767B2 (en) Nanosecond pulser bias compensation
US11810761B2 (en) Nanosecond pulser ADC system
CN114144860A (zh) 精密等离子体控制系统
US20240136152A1 (en) Nanosecond pulser adc system
CN112514254A (zh) 空间可变晶圆偏置功率系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination