DE13806362T1 - Hochfrequenz-Stromversorgungsstruktur und Zündspannungsauswahlverfahren - Google Patents

Hochfrequenz-Stromversorgungsstruktur und Zündspannungsauswahlverfahren Download PDF

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Abstract

RF-Stromversorgungsvorrichtung, umfassend:
eine RF-Generatoreinheit, die einen Gleichstrom einer Gleichstromversorgung über eine Schaltoperation in einen RF-Wechselstrom umwandelt; und eine zwischen einem Ausgangsende der RF-Generatoreinheit und einem Lastende verbundene Stromversorgungseinheit, die ein Eingangsende einer Last ist, um den RF-Wechselstrom der Last zuzuführen, wobei
eine interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger ist als eine charakteristische Impedanz der Stromversorgung, und
eine elektrische Länge (LE) der Stromversorgungseinheit, wenn das Lastenende in einem offenen Zustand ist, ein Wert ist, der als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf eine Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms ausgewählter Wert ist.

Claims (10)

  1. RF-Stromversorgungsvorrichtung, umfassend: eine RF-Generatoreinheit, die einen Gleichstrom einer Gleichstromversorgung über eine Schaltoperation in einen RF-Wechselstrom umwandelt; und eine zwischen einem Ausgangsende der RF-Generatoreinheit und einem Lastende verbundene Stromversorgungseinheit, die ein Eingangsende einer Last ist, um den RF-Wechselstrom der Last zuzuführen, wobei eine interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger ist als eine charakteristische Impedanz der Stromversorgung, und eine elektrische Länge (LE) der Stromversorgungseinheit, wenn das Lastenende in einem offenen Zustand ist, ein Wert ist, der als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf eine Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms ausgewählter Wert ist.
  2. RF-Stromversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Stromversorgungseinheit ein Zufuhrkabel ist, das elektrisch das Ausgangsende der RF-Generatoreinheit mit dem Lastende der Last verbindet, die interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger als eine charakteristische Impedanz des Zufuhrkabels ist und eine elektrische Länge LE einer Kabellänge des Zufuhrkabels, wenn das Lastende der Last in einem offenen Zustand ist, eine Länge an elektrischer Länge ist, welche als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf die Grundwellenlänge A des RF-Wechselstroms ist.
  3. RF-Stromversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Stromversorgungseinheit eine Filterschaltung ist, welche das Ausgangsende der RF-Generatoreinheit mit dem Lastende der Last verbindet, wobei die Filterschaltung eine Reihenresonanzschaltung eines Kondensators und einer Drossel ist, die interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger als die charakteristische Impedanz der Filterschaltung ist und eine elektrische Länge LE der Filterschaltung, wenn das Lastende in einem offenen Zustand ist, eine elektrische Länge ist, welche als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf die Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms ausgewählt ist.
  4. RF-Stromversorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Stromversorgungseinheit eine Reihenschaltung ist, welche das Ausgangsende der RF-Generatoreinheit mit dem Lastende der Last verbindet, wobei die Reihenschaltung eine Filterschaltung und ein Zufuhrkabel umfasst, wobei die Filterschaltung eine Schaltung eines Kondensators und einer Drossel ist, die interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger ist als die charakteristische Impedanz der Reihenschaltung, und eine elektrische Länge LE der Reihenschaltung, wenn das Lastende in einem offenen Zustand ist, eine elektrische Länge ist, welche ausgewählt wird als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf die Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms.
  5. RF-Stromversorgungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Konstante k {π – 2·cos–1(1/K)}/(4π) ist, und eine Konstante ist, die einen Bereich einer elektrischen Länge LE definiert, die eine Lastendenspannung (Vz(z = LE)) zum K-fachen einer RF-Generatorspannung Vg macht.
  6. Zündspannungsauswahlverfahren, welches eine Plasmalast veranlasst, eine Plasmaentladung bei einem Lastende zu erzeugen, das ein Eingangsende der Plasmalast ist, wobei das Zündspannungsauswahlverfahren durchgeführt wird, wenn eine RF-Generatoreinheit einen RF-Wechselstrom über eine Stromversorgungseinheit an die Plasmalast liefert, wobei das Zündspannungsauswahlverfahren die Schritte umfasst: Umwandeln, durch die RF-Generatoreinheit, eines Gleichstroms einer Gleichstromversorgung in einen RF-Wechselstrom über eine Schaltoperation, um eine interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger zu machen als eine charakteristische Impedanz der Stromversorgungseinheit; wenn die Plasmalast in einem Nicht-Entladungszustand ist, Einstellen einer elektrischen Länge LE der Stromversorgungseinheit, wenn das Lastende der Plasmalast in einem offenen Zustand ist, auf (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf die Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms; und Auswählen einer Spannung des Lastendes der Plasmalast, bestimmt durch die elektrische Länge LE, als eine Zündspannung.
  7. Zündspannungsauswahlverfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Stromversorgungseinheit ein Zufuhrkabel ist, welches ein Ausgangsende der RF-Generatoreinheit mit dem Lastende der Plasmalast verbindet, die interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger als eine charakteristische Impedanz des Zufuhrkabels ist, eine elektrische Länge LE einer Kabellänge des Zufuhrkabels, wenn das Lastende der Plasmalast in einem offenen Zustand ist, eine Länge ist, welche ausgewählt ist als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf die Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms, und eine Spannung des Lastendes der Plasmalast, bestimmt durch die Kabellänge, als die Zündspannung ausgewählt wird.
  8. Zündspannungsauswahlverfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Stromversorgungseinheit eine Filterschaltung ist, welche elektrisch ein Ausgangsende der RF-Generatoreinheit mit dem Lastende der Plasmalast verbindet, wobei die Filterschaltung eine Schaltung eines Kondensators und einer Drossel ist, die interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger ist als die charakteristische Impedanz der Filterschaltung, Werte des Kondensators und des Reaktors der Filterschaltung so justiert sind, dass eine elektrische Länge LE, wenn das Lastende der Plasmalast in einem offenen Zustand ist, als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf die Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms ausgewählt wird, und eine Spannung des Lastendes der Plasmalast, bestimmt durch die Filterschaltung, als die Zündspannung ausgewählt wird.
  9. Zündspannungsauswahlverfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Stromversorgungseinheit eine Reihenschaltung ist, welche elektrisch ein Ausgangsende der RF-Generatoreinheit mit dem Lastende der Plasmalast verbindet, wobei die Reihenschaltung eine Filterschaltung und ein Zufuhrkabel enthält, wobei die Filterschaltung eine Schaltung eines Kondensators und eines Reaktors ist; die interne Impedanz der RF-Generatoreinheit niedriger ist als die charakteristische Impedanz der Reihenschaltung, in der Reihenschaltung eine Länge des Zufuhrkabels und Werte des Kondensators und des Reaktors der Filterschaltung so justiert werden, darf eine elektrische Länge LE, wenn das Lastende der Plasmalast in einem offenen Zustand ist, als (2n – 1)·(λ/4) – k·λ ≤ LE ≤ (2n – 1)(λ/4) + kλ (n ist eine Ganzzahl, k ist eine Konstante im Bereich von 0 bis λ/4) in Bezug auf die Grundwellenlänge λ des RF-Wechselstroms ausgewählt ist, und eine Spannung des Lastendes der Plasmalast, bestimmt durch die Reihenschaltung, als die Zündspannung ausgewählt wird.
  10. Zündspannungsauswahlverfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Konstante k {π – 2·cos–1(1/K)}/(4π) ist, und eine Konstante ist, die einen Bereich einer elektrischen Länge LE definiert, die eine Lastendenspannung (Vz(z = LE)) zum K-fachen einer RF-Generatorspannung Vg macht.
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