JP6454417B2 - 適応型の周期的波形制御装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年11月30日に出願された米国特許出願第14/953,917号の優先権を主張し、さらに、2014年12月4日に出願された米国仮特許出願第62/087,290号の利益を主張する。上記出願の開示内容の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
108 プラズマ電極
112 プラズマチャンバ
116 出力制御モジュール
120 外部インターフェース
124 RF検出器
128 測定制御モジュール
132 整合ネットワークモジュール
304 電源モジュール
308 RF電力モジュール
312 駆動装置制御モジュール
316 フィルタ
350 制御モジュール
354 誤差モジュール
358 比例(P)モジュール
362 積分(I)モジュール
366 加算器モジュール
370 クランプモジュール
404 RF生成器モジュール
408 RF電力増幅器
412 検出器
416 反復設定値生成器モジュール
420 周波数制御モジュール
424 閉ループ制御モジュール
428 トリガーモジュール
432 設定値記憶モジュール
436 測定値記憶モジュール
440 調節モジュール
444 混合器モジュール
448 クランプモジュール
504 誤差モジュール
508 比例(P)モジュール
512 積分(I)モジュール
516 加算器モジュール
604 誤差モジュール
608 比例(P)モジュール
612 積分(I)モジュール
616 加算器モジュール
804 ひずみモジュール
808 第1の周波数調節モジュール
812 第2の周波数調節モジュール
816 混合器モジュール
820 遅延モジュール
Claims (56)
- 連続した複数の期間中、反復する所定のパターンに従って、出力パラメータのための設定値を選択的に変化させる反復設定値生成器モジュールと、
前記複数の期間のうちの第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中におけるN個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、N個の閉ループ値を生成する閉ループモジュールと、
前記複数の期間のうちの前記第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの第2の期間中における前記N個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第2の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、N個の調節値を生成する調節モジュールであって、前記複数の期間のうちの前記第2の期間が、前記複数の期間のうちの前記第1の期間の直前の期間である、調節モジュールと、
負荷に出力を印加する電力増幅器と、
前記N個の閉ループ値と前記N個の調節値とのそれぞれに基づいて、N個の出力値を生成することと、前記N個の出力値に基づいて、前記電力増幅器への電力入力を制御することとを行う混合器モジュールと、
を備える、電力出力生成システム。 - 前記N個の時点が、均等に離間している、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記N個の時点が、均等に離間していない、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記閉ループモジュールが、比例積分(PI)制御を使用して前記N個の閉ループ値を生成する、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記調節モジュールが、比例積分(PI)制御を使用して前記N個の調節値を生成する、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記混合器モジュールが、混合比にさらに基づいて、前記N個の出力値を生成し、
前記混合器モジュールが、前記混合比を選択的に変化させる、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記電力増幅器の基本周波数を選択的に調節する周波数制御モジュールをさらに備える、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記周波数制御モジュールが、反射電力に基づいて、前記電力増幅器の前記周波数を選択的に調節する、
請求項7に記載の電力出力生成システム。 - 前記周波数制御モジュールが、反射係数に基づいて、前記電力増幅器の前記周波数を選択的に調節する、
請求項7に記載の電力出力生成システム。 - 前記電力増幅器が、プラズマ電極に前記出力を印加する、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記出力のひずみを特定することと、前記ひずみに基づいて、前記電力増幅器の周波数を選択的に調節することとを行う駆動装置制御モジュールをさらに備える、
請求項1に記載の電力出力生成システム。 - 前記駆動装置制御モジュールが、前記ひずみと、前記出力の少なくとも1つの以前のひずみ量とに基づいて、第1の周波数調節値を決定することと、RF出力の少なくとも1つの以前のひずみ量に基づいて、第2の周波数調節値を決定することと、電力増幅器の以前の周波数と前記第1の周波数調節値と前記第2の周波数調節値とに基づいて、前記電力増幅器の前記周波数を設定することと、を行う、
請求項11に記載の電力出力生成システム。 - 前記駆動装置制御モジュールが、前記第2の周波数調節値の少なくとも1つの以前の値に基づいて、前記第2の周波数調節値を決定する、
請求項12に記載の電力出力生成システム。 - 連続した複数の期間中、反復する所定のパターンに従って、出力パラメータのための設定値を選択的に変化させるステップと、
前記複数の期間のうちの第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中におけるN個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、N個の閉ループ値を生成するステップと、
前記複数の期間のうちの前記第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの第2の期間中における前記N個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第2の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、N個の調節値を生成するステップであって、前記複数の期間のうちの前記第2の期間が、前記複数の期間のうちの前記第1の期間の直前の期間である、N個の調節値を生成するステップと、
電力増幅器を使用して、負荷に出力電力を印加するステップと、
前記N個の閉ループ値と前記N個の調節値とのそれぞれに基づいて、N個の出力値を生成するステップと、
前記N個の出力値に基づいて、前記電力増幅器への電力入力を制御するステップと、
を含む、出力電力を生成する方法。 - 前記N個の時点が、均等に離間している、
請求項14に記載の方法。 - 前記N個の時点が、均等に離間していない、
請求項14に記載の方法。 - 前記N個の閉ループ値を生成するステップは、比例積分(PI)制御を使用して前記N個の閉ループ値を生成するステップを含む、
請求項14に記載の方法。 - 前記N個の調節値を生成するステップは、比例積分(PI)制御を使用して前記N個の調節値を生成するステップを含む、
請求項14に記載の方法。 - 混合比にさらに基づいて、前記N個の出力値を生成するステップと、
前記混合比を選択的に変化させるステップと、
をさらに含む、請求項14に記載の方法。 - 前記電力増幅器の基本周波数を選択的に調節するステップをさらに含む、
請求項14に記載の方法。 - 反射電力に基づいて、前記電力増幅器の前記基本周波数を選択的に調節するステップをさらに含む、
請求項20に記載の方法。 - 反射係数に基づいて、前記電力増幅器の前記基本周波数を選択的に調節するステップをさらに含む、
請求項20に記載の方法。 - 前記電力増幅器を使用して、プラズマ電極に前記出力電力を印加するステップをさらに含む、
請求項14に記載の方法。 - 前記出力電力のひずみを特定するステップと、
前記ひずみに基づいて、前記電力増幅器の基本周波数を選択的に調節するステップと、
をさらに含む、請求項14に記載の方法。 - 前記ひずみと、前記出力電力の少なくとも1つの以前のひずみ量とに基づいて、第1の周波数調節値を決定するステップと、
前記出力電力の少なくとも1つの以前のひずみ量に基づいて、第2の周波数調節値を決定するステップと、
前記電力増幅器の以前の基本周波数と前記第1の周波数調節値と前記第2の周波数調節値とに基づいて、前記電力増幅器の前記基本周波数を設定するステップと、
をさらに含む、請求項24に記載の方法。 - 前記第2の周波数調節値の少なくとも1つの以前の値に基づいて、前記第2の周波数調節値を決定するステップをさらに含む、
請求項25に記載の方法。 - 負荷に出力電力を印加する電力増幅器を制御するための電力出力生成制御システムであって、
連続した複数の期間中、反復する所定のパターンに従って、出力パラメータのための設定値を選択的に変化させる反復設定値生成器モジュールと、
前記複数の期間のうちの第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの第2の期間中におけるN個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第2の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、N個の調節値を生成する調節モジュールであって、前記複数の期間のうちの前記第2の期間が、前記複数の期間のうちの前記第1の期間の前の期間である、調節モジュールと、
N個の閉ループ値と前記N個の調節値とのそれぞれに基づいて、前記N個の出力値を生成することと、前記N個の出力値に基づいて、前記電力増幅器への電力入力を制御することとを行う混合器モジュールと、
を備える、電力出力生成制御システム。 - 前記複数の期間のうちの第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中における前記N個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、N個の閉ループ値を生成する閉ループモジュールをさらに備える、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記負荷に前記出力電力を印加する電力増幅器をさらに備える、
請求項28に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記負荷に前記出力電力を印加する電力増幅器をさらに備える、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記N個の時点が、均等に離間している、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記N個の時点が、均等に離間していない、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記調節モジュールが、比例、積分、または微分制御の少なくとも1つを使用して前記N個の調節値を生成する、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記混合器モジュールが、混合比にさらに基づいて、前記N個の出力値を生成し、前記混合器モジュールが、前記混合比を選択的に変化させる、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記電力増幅器の基本周波数を選択的に調節する周波数制御モジュールをさらに備える、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記周波数制御モジュールが、反射電力に基づいて、前記電力増幅器の前記周波数を選択的に調節する、
請求項35に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記周波数制御モジュールが、反射係数に基づいて、前記電力増幅器の前記周波数を選択的に調節する、
請求項35に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記負荷が、プラズマ電極である、
請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記出力電力のひずみを特定することと、前記ひずみに基づいて、前記出力電力の周波数を選択的に調節することと、を行う駆動装置制御モジュール、
をさらに備える、請求項27に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記駆動装置制御モジュールが、前記ひずみと、前記出力電力の少なくとも1つの以前のひずみ量とに基づいて、第1の周波数調節値を決定することと、RF出力の少なくとも1つの以前のひずみ量に基づいて、第2の周波数調節値を決定することと、前記出力電力の以前の周波数と前記第1の周波数調節値と前記第2の周波数調節値とに基づいて、前記出力電力の前記周波数を設定することとを行う、
請求項39に記載の電力出力生成制御システム。 - 前記駆動装置制御モジュールが、前記第2の周波数調節値の少なくとも1つの以前の値に基づいて、前記第2の周波数調節値を決定する、
請求項40に記載の電力出力生成制御システム。 - 連続した複数の期間中、反復する所定のパターンに従って、出力パラメータのための設定値を選択的に変化させるステップと、
前記複数の期間のうちの第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの第2の期間中におけるN個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第2の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、N個の調節値を生成するステップであって、前記複数の期間のうちの前記第2の期間が、前記複数の期間のうちの前記第1の期間の直前の期間である、N個の調節値を生成するステップと、
N個の閉ループ値と前記N個の調節値とのそれぞれに基づいて、N個の出力値を生成するステップと、
前記N個の出力値に基づいて、電力増幅器への電力入力を制御するステップと、
を含む、出力電力を生成する方法。 - 前記複数の期間のうちの前記第1の期間中、(i)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中における前記N個の時点での前記設定値のN個の値と、(ii)前記複数の期間のうちの前記第1の期間中における前記N個の時点での前記出力パラメータのN個の測定値と、の間のN個の差分のそれぞれに基づいて、前記N個の閉ループ値を生成するステップをさらに含む、
請求項42に記載の方法。 - 前記電力増幅器を使用して、負荷に前記出力電力を印加するステップをさらに含む、
請求項43に記載の方法。 - 前記電力増幅器を使用して、負荷に前記出力電力を印加するステップをさらに含む、
請求項42に記載の方法。 - 前記N個の時点が、均等に離間している、
請求項42に記載の方法。 - 前記N個の時点が、均等に離間していない、
請求項42に記載の方法。 - 前記N個の閉ループ値を生成するステップは、比例、積分、または微分制御の少なくとも1つを使用して、前記N個の調節値を生成するステップを含む、
請求項42に記載の方法。 - 混合比にさらに基づいて、前記N個の出力値を生成するステップと、
前記混合比を選択的に変化させるステップと、
をさらに含む、請求項42に記載の方法。 - 前記出力電力の基本周波数を選択的に調節するステップをさらに含む、
請求項42に記載の方法。 - 反射電力に基づいて、前記出力電力の前記基本周波数を選択的に調節するステップをさらに含む、
請求項50に記載の方法。 - 反射係数に基づいて、前記出力電力の前記基本周波数を選択的に調節するステップをさらに含む、
請求項50に記載の方法。 - 電力増幅器を使用して、プラズマ電極に前記出力電力を印加するステップをさらに含む、
請求項42に記載の方法。 - 前記出力電力のひずみを特定するステップと、
前記ひずみに基づいて、前記電力増幅器の基本周波数を選択的に調節するステップと、
をさらに含む、請求項42に記載の方法。 - 前記ひずみと、前記出力電力の少なくとも1つの以前のひずみ量とに基づいて、第1の周波数調節値を決定するステップと、
前記出力電力の少なくとも1つの以前のひずみ量に基づいて、第2の周波数調節値を決定するステップと、
前記電力増幅器の以前の基本周波数と前記第1の周波数調節値と前記第2の周波数調節値とに基づいて、前記電力増幅器の前記基本周波数を設定するステップと、
をさらに含む、請求項54に記載の方法。 - 前記第2の周波数調節値の少なくとも1つの以前の値に基づいて、前記第2の周波数調節値を決定するステップをさらに含む、
請求項55に記載の方法。
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