KR20210040404A - 나노초 펄서의 펄스 발생 - Google Patents

나노초 펄서의 펄스 발생 Download PDF

Info

Publication number
KR20210040404A
KR20210040404A KR1020217005999A KR20217005999A KR20210040404A KR 20210040404 A KR20210040404 A KR 20210040404A KR 1020217005999 A KR1020217005999 A KR 1020217005999A KR 20217005999 A KR20217005999 A KR 20217005999A KR 20210040404 A KR20210040404 A KR 20210040404A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
high voltage
pulser
pulse
power supply
switch
Prior art date
Application number
KR1020217005999A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102579260B1 (ko
Inventor
일리아 슬로보프
티모시 젬바
존 카스카덴
케니스 밀러
후앗선 예거
에릭 한슨
타이셩 예거
케빈 무글리
모건 퀸레이
코너 리스톤
Original Assignee
이글 하버 테크놀로지스, 인코포레이티드
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 이글 하버 테크놀로지스, 인코포레이티드 filed Critical 이글 하버 테크놀로지스, 인코포레이티드
Priority to KR1020237031086A priority Critical patent/KR20230137474A/ko
Publication of KR20210040404A publication Critical patent/KR20210040404A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102579260B1 publication Critical patent/KR102579260B1/ko

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
    • H02M2001/0048—
    • H02M2001/0064—
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

일부 실시 예는 고 전압 펄싱 전원 장치를 포함한다. 고 전압 펄싱 전원 장치는; 약 1kV보다 큰 진폭, 약 1μs보다 큰 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 출력으로 제공하는 고 전압 펄서; 플라즈마 챔버; 및 챔버 내에서 펄싱 전기장을 생성하도록 상기 고 전압 펄서의 출력과 전기적으로 결합되는, 플라즈마 챔버 내에 배치된 전극을 포함한다.

Description

나노초 펄서의 펄스 발생
본 출원은 2018년 7월 27일에 출원된 "나노초 펄서 시스템"이라는 제목으로 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/711,464의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 2018년 7월 27일에 출원된 "나노초 펄서 열 관리"라는 제목으로 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/711,334에 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 2018년 7월 27일에 출원된 "나노초 펄서의 펄스 발생"이라는 제목으로 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/711,457의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 2018년 7월 27일에 출원된 "나노초 펄서 ADC 시스템"이라는 제목으로 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/711,347의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 2018년 7월 27일에 출원된 미국 예비 특허 출원 제 62/711,467 호 "에지 링 전력 시스템"의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 2018년 7월 27일에 출원된 "나노초 펄서 바이어스 보상"이라는 제목으로 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/711,406의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 2018년 7월 27일에 출원된 "나노초 펄서 제어 모듈"이라는 제목으로 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/711,468의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 2018년 8월 10일에 출원된 "RF 플라즈마 반응기를 위한 플라스마 시스 제어"라는 제목으로 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/711,523의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 "플라즈마 제어 애플리케이션을 위한 소스 및 싱크 기능을 갖춘 효율적인 나노초 펄서"라는 제목으로 2019년 1월 1일에 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/789,523의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 "나노초 펄스 회로의 효율적인 에너지 회수"라는 제목으로 2019년 1월 1일에 출원된 미국 예비 특허 출원 번호 62/789,526의 우선권을 주장하며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
본 출원은 "나노초 펄서 바이어스 보상"이라는 제목으로 2019년 7월 26일에 출원된 미국 비예비 특허 출원 번호 16/523,840의 우선권을 주장하며, 이의 CIP 출원이며, 이는 전체가 참조로 포함되고 있다.
빠른 상승 시간 및/또는 빠른 하강 시간을 갖는 고 전압 펄스를 발생한다는 것은 어려운 과제이다. 예를 들어, 고 전압 펄스(예를 들어, 약 5kV 초과)에 대해 빠른 상승 시간 및/또는 빠른 하강 시간(예를 들어, 약 50ns 미만)을 달성하려면, 펄스 상승 및/또는 하강의 기울기는 매우 가팔라야 한다 (예를 들어, 1011V/s 초과). 이러한 가파른 상승 시간 및/또는 하강 시간은 특히 낮은 커패시턴스로 부하를 구동하는 회로에서 생성하기가 매우 어렵다. 이러한 펄스는 특히 컴팩트한 방식으로; 및/또는 가변 펄스 폭, 전압 및 반복률을 갖는 펄스로; 및/또는 예를 들어 플라즈마와 같은 용량성 부하를 갖는 애플리케이션 내에서 표준 전기 부품을 사용하여 생성하기가 어려울 수 있다. 일부 플라즈마 증착 시스템은 유사한 펄스를 생성하지 못하고 웨이퍼를 효율적으로 생성하지 못할 수 있다.
일부 실시 예는 약 1kV보다 큰 진폭, 약 1μs보다 작은 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 출력으로 제공하는 고 전압 펄서; 플라즈마 챔버; 및 상기 플라즈마 챔버 내에 전기장을 생성하도록 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 전극을 포함하는 고 전압 펄싱 전원 장치를 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 상기 전극 사이의 인덕턴스는 약 10 μH 보다 작을 수 있다. 일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 접지 사이의 커패시턴스는 약 10nF보다 작을 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 출력 펄스의 상기 전압을 측정하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 고 전압 펄서와 상기 전극 사이에 배치된 바이어스 커패시터; 및 상기 고 전압 펄서 및 상기 전극과 전기적으로 결합된 바이어스 보상 전원 장치를 더 포함할 수 있고, 상기 바이어스 보상 전원 장치는 상기 바이어스 커패시터 양단에 전압을 생성한다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 고 전압 펄서 및 상기 전극과 전기적으로 결합되어 빠른 시간 척도로 부하에서 전하를 제거하는 저항성 출력 단을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 저항성 출력 단은 직렬로 배열된 인덕터와 커패시터를 포함하고, 상기 인덕터는 약 200 μH 보다 작은 인덕턴스를 갖는다.
일부 실시 예에서, 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 고 전압 펄서 및 상기 전극과 전기적으로 결합되어 빠른 시간 척도로 부하에서 전하를 제거하는 에너지 회수 회로를 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 출력 펄스의 상기 펄스 폭 및 상기 펄스 반복 주파수를 제어하는 저 전압 신호를 생성하는 상기 고 전압 펄서와 전기적으로 결합된 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 펄싱 전원 장치는 약 1kV보다 큰 진폭, 약 1μs보다 작은 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 출력으로 제공하는 제 2 고 전압 펄서; 및 상기 제 2 전극 근처의 상기 플라즈마 챔버 내에서 펄싱 전기장을 생성하도록 상기 제 2 고 전압 펄서의 상기 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 제 2 전극을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄서로부터의 상기 펄스와 상기 제 2 고 전압 펄서로부터의 상기 펄스는 전압, 펄스 폭 및 펄스 반복 주파수 중 적어도 하나가 다를 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 펄싱 전원 장치는 하나 이상의 스위치 냉각 판 및 하나 이상의 변압기 코어 냉각 판을 포함하는 열 관리 서브 시스템을 더 포함할 수 있고, 상기 고 전압 펄서는 상기 하나 이상의 스위치 냉각 판과 결합된 복수의 스위치 및 상기 하나 이상의 변압기 코어 냉각 판과 결합된 변압기를 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 열 관리 서브 시스템은 상기 스위치 냉각 판과 상기 코어 냉각 판을 통해 흐르는 유체를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 펄싱 전원 장치는 체적 치수가 1m3 보다 작은 인클로저를 더 포함하고, 상기 고 전압 펄서는 상기 인클로저 내에 배치되고, 열 관리 시스템, 제어 시스템, 바이어스 커패시터, 바이어스 보상 전원 장치, 제 2 나노초 펄서, 저항성 출력 단 및 에너지 회수 회로 중 적어도 3 개가 상기 인클로저 내에 배치된다. 일ㅂ 실시 예에서, 상기 인클로저 내부의 임의의 두 구성 요소 사이의 최대 전기장은 약 20 MV/m 보다 작다.
일부 실시예는 약 1kV보다 큰 진폭, 약 1μs보다 작은 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 출력으로 제공하는 고 전압 펄서; 플라즈마 챔버; 상기 플라즈마 챔버 내에 전기장을 생성하도록 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 전극을 포함하는 고 전압 펄싱 전원 장치를 포함한다. 일부 실시 예에서, 고 전압 펄싱 전원 장치는 고 상기 고 전압 펄서와 전기적으로 결합된 제어 모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 제어 모듈은 상기 전극에서 상기 펄스의 상기 전압을 측정하고 상기 제어 모듈은 상기 측정된 전압에 응답하여 상기 펄스의 상기 전압, 펄스 폭 및 펄스 반복 주파수 중 적어도 하나를 수정한다. 일부 실시 예에서, 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 고 전압 펄서와 결합된 복수의 냉각 판을 포함하는 열 관리 서브 시스템을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄서는 복수의 스위치; 및 상기 복수의 스위치 및 상기 출력과 결합되고, 변압기 코어를 갖는 변압기를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 냉각 판은: 상기 복수의 스위치와 결합된 하나 이상의 스위치 냉각 판; 및 상기 변압기 코어와 결합된 하나 이상의 변압기 코어 냉각 판을 포한다.
일부 실시 예에서, 상기 열 관리 서브 시스템은 상기 복수의 냉각 판 중 적어도 하나를 통해 흐르는 유체를 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 제어 모듈은 상기 열 관리 서브 시스템의 하나 이상의 매개 변수를 측정하고 상기 하나 이상의 매개 변수 중 하나가 허용 오차를 벗어난 경우 상기 고 전압 펄서가 펄스를 출력하는 것을 중지한다.
일부 실시 예는 약 1kV보다 큰 제 1 진폭, 약 1μs보다 작은 제 1 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 제 1 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 제 1 출력으로 제공하는 제 1 고 전압 펄서; 약 1kV보다 큰 제 2 진폭, 약 1μs보다 작은 제 2 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 제 2 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 제 2 출력으로 제공하는 제 2 고 전압 펄서; 플라즈마 챔버를 포함하는 고 전압 펄싱 전원 장치를 포함한다. 일부 실시 예에서, 제 1 전극은 상기 제 1 고 전압 펄서의 상기 제 1 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치될 수 있고; 제 2 전극은 상기 제 2 고 전압 펄서의 상기 제 2 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 제 1 고 전압 펄서와 상기 제 1 전극 사이에 배치된 제 1 바이어스 커패시터; 및 상기 제 2 고 전압 펄서와 상기 제 2 전극 사이에 배치된 제 2 바이어스 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 제 1 고 전압 펄서 및 상기 제 1 전극과 전기적으로 결합된 제 1 바이어스 보상 전원 장치 - 상기 제 1 바이어스 보상 전원 장치는 상기 제 1 바이어스 커패시터 양단에 전압을 생성함 - ; 및 상기 제 2 고 전압 펄서 및 상기 제 2 전극과 전기적으로 결합된 제 2 바이어스 보상 전원 장치 - 상기 제 2 바이어스 보상 전원 장치는 상기 제 2 바이어스 커패시터 양단에 전압을 생성함 - 를 더 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 고 전압 펄싱 전원 장치는 상기 제 1 고 전압 펄서 및 상기 제 2 고 전압 펄서와 결합된 복수의 냉각 판을 포함하는 열 관리 서브 시스템을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 제 1 바이어스 커패시터 또는 상기 제 2 바이어스 커패시터 중 하나 또는 둘 모두는 약 1nF보다 큰 커패시턴스를 갖는다.
본 발명의 일부 실시 예는 제 1 나노초 펄서; 제 2 나노초 펄서; 제 1 나노초 펄서 및 제 2 나노초 펄서와 결합된 상호 연결 보드; 상기 상호 접속 보드 및 접지와 결합된 저항성 출력단 - 상기 저항성 출력 단은 적어도 저항기 및/또는 인덕터를 포함함 - ; 및 커패시터를 통해 상호 연결 보드와 결합된 챔버 인터페이스 보드를 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 나노초 펄스 생성 시스템은 적어도 8kV의 진폭을 갖는 펄스를 출력한다.
일부 실시 예에서, 상기 나노초 펄스 생성 시스템은 10kHz 이상의 주파수를 갖는 펄스를 출력한다.
일부 실시 예에서, 상기 나노초 펄스 생성 시스템은 30kW 또는 전력으로 펄스를 출력한다.
일부 실시 예에서, 상기 저항성 출력 단은 저항이 140 옴의 저항을 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 저항성 출력 단은 140 옴의 결합 저항을 갖는 복수의 저항기를 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 저항성 출력 단은 15 μH의 인덕턴스를 갖는 인덕터를 포함한다.
일부 실시 예에서, 저항성 출력단은 결합 15 μH의 인덕턴스를 갖는 복수의 인덕터를 포함한다.
일부 실시 예는 복수의 스위치; 하나 이상의 변압기; 진폭이 2kV보다 크고 주파수가 1kHz보다 큰 고 전압 파형을 출력하도록 구성된 출력; 및 출력 파형을 감지하는 ADC 제어 모듈을 포함하는 나노초 펄서를 포함한다 :
나노초 펄서 시스템이 개시된다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 나노초 펄서, 펄서 출력 및 제어 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄서는: 펄서 입력; 고 전압 DC 전원 장치; 상기 고 전압 DC 전원 및 상기 펄서 입력과 결합된 하나 이상의 고체 상태 스위치 - 상기 하나 이상의 고체 상태 스위치는 상기 펄서 입력에 의해 제공되는 입력 펄스에 기초하여 고 전압 DC 전원 장치를 스위칭함 - ; 하나 이상의 스위치와 결합된 하나 이상의 변압기; 및 펄서 입력에 기초하여 약 2 kV보다 큰 진폭 및 약 1 kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 고 전압 파형을 출력하는 하나 이상의 변압기와 결합된 펄서 출력을 포함한다. 일부 실시 예에서, 상기 제어 시스템은 측정 지점에서 상기 나노초 펄서와 결합되고, 제어 시스템은 상기 펄서 입력에 상기 입력 펄스를 제공한다.
일부 실시 예에서, 측정 지점은 변압기와 펄서 출력 사이의 지점을 포함한다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 펄서 출력과 결합된 전극을 포함하고; 측정 지점은 전극에 있다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템은 측정 지점에서 전압을 측정하고, 측정된 전압에 기초하여 입력 펄스의 전압, 펄스 반복 주파수 또는 듀티 사이클을 조정한다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템은 측정 지점에서 펄스 반복 주파수를 측정하고 측정된 펄싱 반복 주파수에 기초하여 입력 펄스의 펄스 반복 주파수를 조정한다.
일부 실시 예에서, 입력 펄스는 제 1 복수의 저 전압 펄스 각각이 제 1 펄스 폭을 갖는 제 1 복수의 저전압 펄스를 포함하는 제 1 버스트를 포함하고; 입력 펄스는 제 2 펄스 폭을 갖는 제 2 복수의 저전압 펄스 각각을 포함하는 제 2 복수의 저전압 펄스를 포함하는 제 2 버스트를 포함하고; 제 2 펄스 폭은 제 1 펄스 폭보다 크다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템은 원하는 고 전압 파형에 대응하는 전압 및 펄스 반복 주파수를 지정하는 입력 데이터를 수신하고; 측정 지점에서 측정된 출력 펄서 파형을 원하는 고 전압 파형과 비교하고; 원하는 고 전압 파형을 생성하기 위해 펄서 입력에 대한 조정을 결정한다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템은 1000 배만큼 고 전압 파형을 감소시키는 전압 분배기를 포함한다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템은 측정된 고 전압 파형을 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 포함한다.
일부 실시 예에서, 나노 제 2 펄서 시스템은 나노초 펄서와 제어 시스템 사이에 배치된 금속 차폐물을 포함한다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서는 저항성 출력 단을 포함하고, 측정 지점은 저항성 출력 단의 저항의 양단이다.
나노초 펄서 시스템이 개시된다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 나노초 펄서,
복수의 버스트를 포함하는 고 전압 파형을 출력하는 펄서 출력을 갖는 나노초 펄서 (각 버스트는 2kV보다 큰 진폭 및 1kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 복수의 펄스를 포함 함), 및
각 버스트의 펄스 수, 펄스 반복 주파수, 펄스 폭 및 펄스 전압을 포함하여 고 전압 파형의 여러 특성을 실시간으로 제어하는 제어 시스템
을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 펄서 시스템은 약 1 μs 미만의 해상도로 고 전압 파형의 적어도 하나의 특성을 제어한다.
일부 실시 예에서, 상기 펄서 시스템은 약 10 μs 미만의 정확도로 펄스 사이의 주기에서 제어한다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템은 플라즈마 처리 레시피에 응답하여 고 전압 파형의 특성의 수를 제어한다.
일부 실시 예에서, 플라즈마 처리 레시피는 복수의 단을 포함하고 각 단은 이온 전류, 챔버 압력 및 가스 혼합물과 관련된다.
일부 실시 예에서, 플라즈마 처리 레시피는 웨이퍼 표면에서의 전기장 또는 전압에 대응한다.
일부 실시 예에서, 고 전압 파형은 제 1 복수의 펄스를 포함하는 제 1 버스트를 포함하고, 제 1 복수의 펄스 각각은 제 1 펄스 폭을 가지며; 고 전압 파형은 제 2 펄스 폭을 갖는 제 2 복수의 펄스 각각을 포함하는 제 2 복수의 펄스를 포함하는 제 2 버스트를 포함하고; 상기 제 2 펄스 폭은 상기 제 1 펄스 폭보다 크다.
일부 실시 예에서, 상기 나노초 펄서는 변압기 및 고 전압 파형을 출력하는 출력을 포함하고; 제어 시스템은 변압기와 펄서 출력 사이의 지점에서 나노초 펄서와 결합된다.
일부 실시 예에서, 상기 제어 시스템은 전압 분배기 및 고속 아날로그-디지털 변환기를 포함한다.
일부 실시 예는 진폭이 2kV보다 크고 펄스 반복 주파수가 1kHz보다 큰 펄스를 출력하는 펄서 출력을 갖는 나노초 펄서; 나노초 펄서 시스템의 환경 특성을 측정하는 복수의 센서 - 복수의 센서 각각은 각각의 환경 특성을 나타내는 센서 신호를 제공함 - ; 상기 나노초 펄서 시스템의 물리적 특성을 나타내는 전자 센서 신호를 제공하는 센서; 및 전자 센서 신호가 제 1 임계 값을 초과하는 경우에 나노초 펄서의 작동을 중지시키는, 센서 및 나노초 펄서와 전기적으로 결합된 인터록을 포함하는 나노초 펄서 시스템을 포함한다.
일부 실시 예에서, 상기 나노초 펄서 시스템은 전자 센서 신호가 제 2 임계 값보다 높은 경우에 상기 나노초 펄서의 작동을 중지하는 센서와 전기적으로 결합 된 제어 모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 제 2 임계 값은 상기 제 1 임계 값과 다르다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 또한 액체 냉각 서브 시스템을 포함 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 센서는 액체 냉각 서브 시스템 내에 배치된 액체 흐름 센서를 포함하고; 제 1 임계 값은 제 1 유량을 포함하고; 제 2 임계치는 제 1 유량보다 큰 제 2 유량을 포함한다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 또한 냉각 서브 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 센서 중 하나는 냉각 서브 시스템 내에 배치 된 온도 센서를 포함하고; 제 1 임계 값은 제 1 온도를 포함하고; 제 2 임계 값은 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도를 포함한다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 또한 액체 냉각제를 포함하는 냉각 서브 시스템; 및 액체 냉각제의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다.
이들 예시적인 실시 예는 개시를 제한하거나 한정하기 위한 것이 아니라 그 이해를 돕기 위한 예를 제공하기 위해서 언급된다. 추가 실시 예는 상세한 설명에서 논의되며, 추가 설명도 제공된다. 다양한 실시 예 중 하나 이상에 의해 제공되는 이점은 본 명세서를 검토하거나 제시된 하나 이상의 실시 예를 실행함으로써 더욱 이해될 수 있다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해된다:
도 1은 일부 실시 예에 따른 나노초 펄서를 도시하는 회로도이다.
도 2는 나노초 펄서에 의해 생성된 예시 파형을 도시한다.
도 3은 일부 실시 예에 따른 나노초 펄서를 도시하는 다른 회로도이다.
도 4는 일부 실시 예에 따른 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 5는 일부 실시 예에 따른 플라즈마 부하를 갖는 고 전압 전력 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 6은 일부 실시 예에 따른 플라즈마 부하를 갖는 고 전압 전력 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 7은 일부 실시 예에 따른 절연 전력을 갖는 고 전압 스위치을 도시하는 블록도이다.
도 8은 일부 실시 예에 따른 나노초 펄서 시스템을 위한 ADC 제어 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 9는 일부 실시 예에 따른 나노초 펄서 시스템을 도시하는 기능 블록도이다.
도 10은 일부 실시 예에 따른 열 관리 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 11은 일부 실시 예에 따른 스위치 냉각 판 시스템의 실시 예 및/또는 구성을 도시한다.
도 12는 일부 실시 예에 따른 냉각 판의 실시 예 및/또는 배열을 도시한다.
도 13은 일부 실시 예에 따른 냉각 판의 실시 예 및/또는 배열을 도시한다.
도 14는 일부 실시 예에 따른 냉각 판의 실시 예 및/또는 배열을 도시한다.
도 15는 일부 실시 예에 따른 프로세스의 흐름도을 도시하는 블록도이다.
도 16은 본 명세서에 설명된 실시 예들의 구현을 용이하게 하기 위해 기능을 수행하기 위한 예시적인 계산 시스템을 도시한다.
나노초 펄스 발생 시스템이 개시된다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄스 발생 시스템은 2kV 이상의 진폭을 갖는 펄스의 버스트를 플라즈마 챔버로 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄스 발생 시스템은 10kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 파형을 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄스 발생 시스템은 NSP 상호 연결 보드 및/또는 저항성 출력단과 결합된 하나 이상의 나노초 펄서를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 나노초 펄서 시스템은 약 2 kV 내지 약 40 kV의 진폭으로 전압을 펄스화할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 나노초 펄서 시스템은 최대 약 500 kHz 이상의 펄스 반복 주파수로 스위칭할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 나노초 펄서 시스템은 약 50 나노초 내지 약 1 마이크로의 다양한 펄스 폭의 단일 펄스를 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 나노초 펄서 시스템은 약 10kHz보다 큰 주파수에서 스위칭할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 나노초 펄서 시스템은 약 20ns 미만에서 최대 약 200ns까지 상승 시간으로 작동할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 나노초 펄서 시스템은 다수의 구성 요소 또는 서브 시스템을 포함할 수 있다. 이들은, 저항성 출력단 (예를 들어, 저항성 출력 단(102)), 에너지 회수 회로 (예를 들어, 에너지 회수 회로(165)), 공간 가변 웨이퍼 바이어스 시스템 (예를 들어, 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템(400)), 바이어스 보상 회로 (예를 들어, 바이어스 보상 회로(104, 514 또는 614)), 제어 모듈(예를 들어, 제어기(825), 제 1 ADC (예를 들어, 제 1 ADC(820)), 멀티램 제 2 ADC (예를 들어, 제 2 ADC(845)), 복수의 센서, 열 관리 시스템 (예를 들어, 열 관리 시스템(1000)) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 1은 일부 실시 예에 따른 나노초 펄서 시스템(100)을 도시하는 회로도이다. 나노초 펄서 시스템(100)은 고 전압 나노초 펄서 시스템 내에서 구현될 수 있다. 나노초 펄서 시스템(100)은 5 개의 단으로 일반화될 수 있다 (이들 단은 다른 단으로 분할되거나 더 적은 단으로 일반화될 수 있고/있거나 도면에 도시된 구성 요소를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다). 나노초 펄서 시스템(100)은 펄서 및 변압기 단(101), 저항성 출력 단(102), 리드 단(103), DC 바이어스 보상 회로(104), 및 부하 단(106)을 포함한다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(100)은 2kV보다 큰 전압, 약 20ns보다 작은 상승 시간 및 약 10kHz보다 큰 주파수를 갖는 펄스를 전원 장치로부터 생성할 수 있다.
일부 실시 예에서, 펄서 및 변압기 단(101)은 고 주파수 및 빠른 상승 시간 및 하강 시간을 갖는 복수의 고 전압 펄스를 생성할 수 있다. 도시된 모든 회로에서, 고 전압 펄서는 나노초 펄서를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 펄서 및 변압기 단(101)은 하나 이상의 솔리드 스테이트 스위치(S1) (예를 들어, IGBT, MOSFET, SiC MOSFET, SiC 접합 트랜지스터, FET, SiC 스위치, GaN 스위치, 광전도 스위치 등과 같은 솔리드 스테이트 스위치), 하나 이상의 스너버 저항기(R3), 하나 이상의 스너버 다이오드(D4), 하나 이상의 스너버 커패시터(C5), 및/또는 하나 이상의 환류 다이오드(D2)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 스위치 및/또는 회로를 병렬 또는 직렬로 배열할 수 있다.
일부 실시 예에서, 부하 단(106)은 플라즈마 증착 시스템, 플라즈마 에칭 시스템 또는 플라즈마 스퍼터링 시스템을 위한 효과적인 회로를 나타낼 수 있다. 커패시턴스(C2)는 웨이퍼가 놓일 수 있는 유전체 물질의 커패시턴스를 나타낼 수 있거나 커패시턴스(C2)는 유전체 물질에 의해 분리된 전극과 웨이퍼 사이의 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 커패시터(C3)는 웨이퍼에 대한 플라즈마의 시스(sheath) 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 커패시터(C9)는 챔버 벽과 웨이퍼의 상부 표면 사이의 플라즈마 내의 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 전류원(I2) 및 전류원(I1)은 플라즈마 시스를 통한 이온 전류를 나타낼 수 있다.
일부 실시 예에서, 저항성 출력 단(102)은 인덕터(L1) 및/또는 인덕터(L5)로 표현되는 하나 이상의 유도성 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인덕터(L5)는 저항성 출력 단(102)에서 리드의 기생 인덕턴스를 나타낼 수 있다. 인덕터(L1)는 펄서 및 변압기 단(101)에서 저항기(R1)로 직접 흐르는 전력을 최소화하도록 설정될 수 있다.
일부 실시 예에서, 저항기(R1)는 예를 들어, 빠른 시간 척도로 부하 단(106)로부터 전하를 소산시킬 수 있다 (예를 들어, 1ns, 10ns, 50ns, 100ns, 250ns, 500ns, 1,000ns 등의 시간 척도). 저항기(R1)의 저항은 부하 단(106) 양단의 펄스가 빠른 하강 시간(tf)을 갖는 것을 보장하기 위해 낮을 수 있다.
일부 실시 예에서, 저항기(R1)는 직렬 및/또는 병렬로 배열된 복수의 저항기를 포함할 수 있다. 커패시터(C11)는 직렬 및/또는 병렬 저항의 커패시턴스를 포함하는 저항기(R1)의 부유 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 커패시터(C11)의 부유 커패시턴스는 5nF, 2nF, 1nF, 500pF, 250pF, 100pF, 50pF, 10pF, 1pF 미만 등일 수 있다. 예를 들어, 커패시터(C11)의 부유 커패시턴스는 예를 들어 C2, C3 및/또는 C9의 커패시턴스보다 작은 것과 같이 부하 커패시턴스보다 작을 수 있다.
일부 실시 예에서, 복수의 펄서 및 변압기 단(101)은 병렬로 배열되고 인덕터(L1) 및/또는 저항기(R1) 양단의 저항성 출력 단(102)과 결합될 수 있다. 복수의 펄서 및 변압기 단(101) 각각은 또한 다이오드(D1) 및/또는 다이오드(D6)를 각각 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 커패시터(C8)는 차단 다이오드(D1)의 부유 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 일부 실시 예에서, 커패시터(C4)는 다이오드(D6)의 부유 커패시턴스를 나타낼 수 있다.
일부 실시 예에서, DC 바이어스 보상 회로(104)는 출력 전압을 양 또는 음으로 바이어스하는 데 사용될 수 있는 DC 전압 소스(V1)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 커패시터(C12)는 저항성 출력단 및 다른 회로 소자로부터 DC 바이어스 전압을 격리/분리한다. 회로의 한 부분에서 다른 부분으로의 잠재적인 이동이 가능하다. 일부 응용 분야에서는 이러한 잠재적인 이동을 이용하여 웨이퍼를 제자리에 고정한다. 저항기(R2)는 펄서 및 변압기 단(101)에서 고 전압 펄싱된 출력으로부터 DC 바이어스 전원 장치를 보호/격리할 수 있다.
이 예에서, DC 바이어스 보상 회로(104)는 수동 바이어스 보상 회로이고 바이어스 보상 다이오드(D1) 및 바이어스 보상 커패시터(C15)를 포함할 수 있다. 바이어스 보상 다이오드(C15)는 오프셋 공급 전압(V1)과 직렬로 배열될 수 있다. 바이어스 보상 커패시터(C15)는 오프셋 공급 전압(V1) 및 저항기(R2) 중 하나 또는 둘 모두에 배치될 수 있다. 바이어스 보상 커패시터(C15)는 예를 들어 약 100 μF, 50 μF, 25 μF, 10 μF, 2μ, 500 nH, 200 nH 등과 같이, 100 nH 미만 내지 100 μF의 커패시턴스를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 바이어스 커패시터(C12)는 (예를 들어, 125로 표시된 위치에서) 펄서 및 변압기 단(101)의 출력과 (예를 들어, 124로 표시된 위치에서) 전극상의 전압 사이의 전압 오프셋을 가능하게 할 수 있다. 작동시 전극은 예를 들어 버스트 동안 -2kV의 DC 전압에 있을 수 있는 반면, 나노초 펄서의 출력은 펄스 동안 + 6kV와 펄스 사이에 0kV 사이를 번갈아 가며 나타난다.
바이어스 커패시터(C12)은 예를 들어 100nF, 10nF, 1nF, 100μF, 10μF, 1μF 등을 가질 수 있다. 저항기(R2)는 예를 들어, 약 1 kOhm, 10 kOhm, 100 kOhm, 1 MOhm, 10 MOhm, 100 MOhm 등의 저항과 같이, 높은 저항을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 바이어스 보상 커패시터(C15) 및 바이어스 보상 다이오드(D1)는 각 버스트가 시작될 때 설정되는, (예를 들어, 125로 표시된 위치에서) 펄서 및 변압기 단(101)의 출력과 (예를 들어, 124로 표시된 위치에서) 전극상의 전압 간의 전압 오프세트를 가능하게 하여, 필요한 평형 상태에 도달할 수 있다. 예를 들어, 복수의 펄스의 코스 (예를 들어, 약 5-100 펄스) 동안, 각 버스트가 시작될 때 바이어스 커패시터(C12)에서 바이어스 보상 커패시터(C15)로 전하가 전달되어, 회로에 올바른 전압을 설정할 수 있다.
일부 실시 예에서, DC 바이어스 보상 회로(104)는 바이어스 보상 다이오드(D1) 양단에 배치되고 전원 장치(V1)와 결합되는 하나 이상의 고 전압 스위치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 스위치는 고 전압을 집합적으로 개폐하기 위해 직렬로 배열된 복수의 스위치를 포함할 수 있다.
고 전압 스위치는 인덕터 및 저항기 중 하나 또는 둘 모두와 직렬로 연결될 수 있다. 인덕터는 고 전압 스위치를 통해 피크 전류를 제한할 수 있다. 예를 들어, 인덕터는 약 250 μH, 100 μH, 50 μH, 25 μH, 10 μH, 5 μH, 1 μH 등과 같이 약 100 μH 미만의 인덕턴스를 가질 수 있다. 예를 들어, 저항기는 전력 손실을 저항성 출력 단(102)으로 이동시킬 수 있다. 저항기의 저항은 약 1,000 옴, 500 옴, 250 옴, 100 옴, 50 옴, 10 옴 미만 등의 저항을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치는 스너버 회로를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치는 고 전압을 집합적으로 개폐하기 위해 직렬로 배열된 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고 전압 스위치는 "절연 전력을 갖는 고 전압 스위치"라는 제목으로 2018년 11월 1일에 출원된 미국 특허 출원 번호 16/178,565에 기재된 임의의 스위치를 포함할 수 있으며, 이는 모든 목적을 위해 전체가 본 명세서에 포함되고 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치는 펄서 및 변압기 단(101)이 펄싱하고 있을 때 개방될 수 있고, 펄서 및 변압기 단(101)이 펄싱하고 있지 않을 때 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 고 전압 스위치가 닫히면, 전류가 바이어스 보상 다이오드(C15) 양단에서 단락될 수 있다. 이 전류를 단락시키면 웨이퍼와 척 사이의 바이어스가 2kV 미만이 될 수 있게 하며, 이는 허용 가능한 공차 내일 수 있다.
일부 실시 예에서, 펄서 및 변압기 단(101)은 높은 펄스 전압 (예를 들어, 1kV, 10kV, 20kV, 50kV, 100kV 초과 등의 전압), 높은 펄스 반복 주파수 (예를 들어, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 200kHz, 500kHz, 1MHz 초과 등의 주파수), 빠른 상승 시간 (예를 들어, 약 1ns, 10ns, 50ns, 100ns, 250ns, 500ns, 1,000ns 미만 등의 상승 시간), 빠른 하강 시간 (예를 들어, 약 1ns, 10ns, 50ns, 100ns, 250ns, 500ns, 1,000ns 미만 등의 하강 시간) 및/또는 짧은 펄스 폭 (예를 들어, 약 1,000 ns, 500 ns, 250 ns, 100 ns, 20 ns 미만 등의 펄스 폭)을 갖는 펄스를 생성할 수 있다.
도 2는 나노초 펄서 시스템(100)에 의해 생성된 예시적인 파형을 도시한다. 이러한 예시적인 파형에서, 펄스 파형(205)은 펄서 및 변압기 단(101)에 의해 제공되는 전압을 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 펄스 파형(205)은 다음과 같은 양을 갖는 펄스를 생성한다: 고 전압 (예를 들어, 파형에 표시된 대로 약 4kV 보다 큼), 빠른 상승 시간 (예를 들어, 파형에 표시된 대로 약 200ns 미만), 빠른 하강 시간 (예를 들어, 파형에 표시된 대로 약 200ns 미만), 및 짧은 펄스 폭 (예를 들어, 파형에 표시된 대로 약 300ns 미만). 파형(210)은 캐패시터(C2)와 캐패시터(C3) 사이의 지점에 의해 나노초 펄서 시스템(100)에 표시된 웨이퍼 표면의 전압 또는 캐패시터(C3) 양단의 전압을 나타낼 수 있다. 펄스 파형(215)은 펄서 및 변압기 단(101)에서 플라즈마로 흐르는 전류를 나타낸다. 나노초 펄서 시스템(100)은 다이오드(D1 또는 D2) 중 하나 또는 둘 다를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
과도 상태 동안 (예를 들어, 도면에 도시되지 않은 초기 펄스 수 동안), 펄서 및 변압기 단(101)에서의 고 전압 펄스는 커패시터(C2)를 충전한다. 커패시터(C2)의 커패시턴스가 커패시터(C3) 및/또는 커패시터(C1)의 커패시턴스에 비해 크고/크거나 펄스의 펄스 폭이 짧기 때문에, 커패시터(C2)는 완전 충전을 위해 고 전압 펄서로부터 다수의 펄스를 받을 수 있다. 커패시터(C2)가 충전되면, 회로는 도 2의 파형으로 나타낸 바와 같이 정상 상태에 도달한다.
정상 상태에서 스위치(S1)가 개방될 때, 커패시터(C2)는 충전되어 파형(210)의 약간 상승하는 기울기로 도시된 바와 같이, 저항성 출력단(110)을 통해 천천히 소멸된다. 커패시터(C2)가 충전되고 스위치(S1)가 열려 있는 동안, 웨이퍼 표면 (커패시터(C2)와 커패시터(C3) 사이의 지점)의 전압은 음의 값이다. 이 음의 전압은 펄서 및 변압기 단(101)에 의해 제공되는 펄스의 전압의 음의 값일 수 있다. 도 2에 도시된 예시 파형의 경우. 각 펄스의 전압은 약 4kV이고; 웨이퍼의 정상 상태 전압은 약 -4kV이다. 이로 인해 플라즈마에서 웨이퍼 표면으로 양의 이온을 가속화하는 플라즈마 (예를 들어, 커패시터(C3)) 양단에 음의 전위가 결과된다. 스위치(S1)가 열려 있는 동안, 커패시터(C2)의 전하는 저항성 출력 단를 통해 서서히 소멸된다.
스위치(S1)가 닫힐 때, 커패시터(C2)가 충전됨에 따라 커패시터(C2) 양단의 전압이 플립될 수 있다 (펄서로부터의 펄스는 파형(205)에 표시된 것처럼 높음). 또한, 커패시터(C2)와 커패시터(C3) 사이의 지점 (예를 들어, 웨이퍼 표면)의 전압은 파형(210)에 도시된 바와 같이 커패시터(C2)가 충전됨에 따라 약 0으로 변한다. 따라서, 고 전압 펄서로부터의 펄스는 빠른 상승 시간, 빠른 하강 시간 및/또는 짧은 펄스 폭으로, 음의 고 전압에서 0으로 상승하고 다시 고 주파수에서 음의 고 전압으로 돌아가는, 플라즈마 전위 (예를 들어, 플라즈마의 전위)를 생성한다.
일부 실시 예에서, 저항성 출력 단, 즉 저항성 출력 단(102)으로 표현되는 요소의 작용은, 부유 커패시턴스(C1)를 빠르게 방전할 수 있으며, 커패시터(C2)와 커패시터(C3) 사이의 지점의 전압이 파형(210)에 의해 도시된 바와 같이, 약 -4kV의 안정된 음의 값으로 빠르게 복귀하도록 할 수 있다. 저항성 출력 단은 커패시터(C2)와 커패시터(C3) 간의 지점의 전압이 시간의 약 % 동안 존재하도록 하여, 이온이 웨이퍼로 가속되는 시간을 최대화할 수 있다. 일부 실시 예에서, 저항성 출력 단 내에 포함된 구성 요소는 이온이 웨이퍼로 가속되는 시간을 최적화하고 이 시간 동안 전압을 거의 일정하게 유지하도록 특별히 선택될 수 있다. 따라서, 예를 들어 빠른 상승 시간과 빠른 하강 시간을 가진 짧은 펄스가 유용할 수 있으므로, 상당히 균일한 음의 전위의 긴 기간이 있을 수 있다. 나노초 펄서 시스템(100)에 의해 다양한 다른 파형이 생성될 수 있다.
도 3은 일부 실시 예에 따른 펄서 및 변압기 단(101) 및 에너지 회수 회로(165)를 갖는 나노초 펄서 시스템(150)을 도시하는 회로도이다. 예를 들어, 에너지 회수 회로는 도 1에 도시된 저항성 출력 단(102)를 대체할 수 있다. 이 예에서, 에너지 회수 회로(165)는 변압기(T1)의 2차 측 상에 위치하거나 이와 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 에너지 회수 회로(165)는 변압기(T1)의 2차 측의 양단에 다이오드(180)(예를 들어, 크로바 다이오드)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에너지 회수 회로(165)는 다이오드(160) 및 인덕터(155)(직렬로 배열됨)를 포함할 수 있으며, 이에 의해 변압기(T1)의 2차측으로부터 전류를 흐르게 하여 전원 장치(C7)를 충전할 수 있다. 다이오드(160) 및 인덕터(155)는 변압기(T1)의 2차측 및 전원 장치(C7)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 실시 예에서, 에너지 회수 회로(165)는 변압기(T1)의 2차측과 전기적으로 결합된 다이오드(175) 및/또는 인덕터(170)를 포함할 수 있다. 인덕터(170)는 부유 인덕턴스를 나타낼 수 있고/있거나 변압기(T1)의 부유 인덕턴스를 포함할 수 있다.
나노초 펄서가 턴 온될 때, 전류는 부하 단(106)를 충전할 수 있다(예를 들어, 커패시터(C3), 커패시터(C2) 또는 커패시터(C9)를 충전). 예를 들어, 변압기(T1)의 2차측 전압이 전원 장치(C7)의 충전 전압 이상으로 상승하면 일부 전류가 인덕터(155)를 통해 흐를 수 있다. 나노초 펄서가 턴 오프되면, 인덕터(155) 양단의 전압이 0이 될 때까지 부하 단(106) 내의 커패시터로부터 인덕터(155)를 통해 전류가 흐르게 하여 전원 장치(C7)를 충전할 수 있다. 다이오드(180)는 부하 단(106) 내의 캐패시터가 부하 단(106) 또는 바이어스 보상 회로(104)의 인덕턴스로 링잉하는 것을 방지할 수 있다.
다이오드(160)는 예를 들어, 전력 공급 장치(C7)로부터 부하 단(106) 내의 커패시터로 전하가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
인덕터(155)의 값은 현재 하강 시간을 제어하기 위해 선택될 수 있다. 일부 실시 예에서, 인덕터(155)는 1 μH 내지 500 μH 사이의 인덕턴스 값을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 에너지 회수 회로(165)는 인덕터(155)를 통한 전류의 흐름을 제어하기 위해 사용될 수 있는 에너지 회수 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에너지 회수 스위치는 인덕터(155)와 직렬로 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 스위치(S1)가 개방되고/되거나 부하 단(106)에서 고 전압 부하(C7)로 다시 전류가 흐르도록 더 이상 펄스가 발생하지 않을 때, 에너지 회수 스위치는 닫혀 있을 수 있다.
일부 실시 예에서, 에너지 회수 스위치는 고 전압을 집합적으로 개폐하기 위해 직렬로 배열된 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에너지 회수 스위치는 "절연 전력을 사용하는 고 전압 스위치"라는 제목으로, 2018년 11월 1일에 출원된 미국 특허 출원 번호 16/178,565에 설명된 스위치를 포함할 수 있으며, 이는 모든 목적을 위해 전체적으로 본 명세서에 통합된다.
일부 실시 예에서, 펄서와 변압기 단(101)과 접지 사이의 부유 커패시턴스는 약 10nF 미만이다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(150)은 도 2에 도시된 것과 유사한 파형을 생성할 수 있다.
도 4는 일부 실시 예에 따른 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템(400)을 도시하는 블록도이다. 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템(400)은 제 1 고 전압 펄서(425) 및 제 2 고 전압 펄서(430)를 포함할 수 있다.
상호 접속 보드(405)는 제 1 고 전압 펄서(425) 및 제 2 고 전압 펄서(430) 또는 추가적인 고 전압 펄서와 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 실시 예에서, 상호 접속 보드(405)는 제 1 고 전압 펄서(425) 또는 제 2 고 전압 펄서(430) 각각에 고 DC 전압을 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 상호 접속 보드(405)는 트리거 신호를 제 1 고 전압 펄서(425) 또는 제 2 고 전압 펄서(430)에 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 상호 접속 보드(405)는 제 1 고 전압 펄서(425) 또는 제 2 고 전압 펄서(430)에 저 전압 펄스를 제공할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상호 접속 보드(405)는 계산 시스템(1600)의 하나 이상의 구성 요소를 포함하는 제어기 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 예를 들어, 웨이퍼 표면의 전기장, 전기장의 균일성, 제1 전극의 전압, 제 2 전극의 전압, 하나 이상의 저항성 출력 단 또는 하나 이상의 에너지 회수 회로의 저항 양단의 전압과 같은, 플라즈마 챔버의 특성을 측정하는 하나 이상의 센서가 포함될 수 있다. 센서로부터의 측정에 기초하여, 제 1 고 전압 펄서(425) 및 제 2 고 전압 펄서(430)의 전압, 펄스 폭 또는 펄스 반복 주파수가 조정될 수 있다.
예를 들어, 제 2 전극의 전압이 측정되고 제 1 전극의 전압보다 낮은 것으로 결정되면, 이로 인해 웨이퍼 표면에 전계 불균일 (예를 들어, 약 5 %, 10 %, 15 % 또는 20 % 미만의 차이)이 발생할 수 있다. 제어기는 제 2 고 전압 펄서(430)로 전송되는 제어 펄스의 펄스 폭을 조절할 수 있으며, 이는 제 2 고 전압 펄서(430)에 의해 (예를 들어, 용량성 충전 시간을 증가하는 것으로) 생성되는 전압을 증가시켜, 제 2 전극의 전계를 증가시킬 수 있다. 웨이퍼 표면 양단의 전기장이 (예를 들어, 10 %, 15 %, 20 %, 25 % 등 내에서) 균일할 때까지, 이 프로세스는 반복될 수 있다.
다른 예로서, 제 1 저항성 출력 스테이지 및 제 2 저항성 출력 스테이지 양단의 전압이 측정될 수 있다. 이러한 전압은 챔버의 커패시턴스가 방전됨에 따라 챔버에서 접지로 흐르는 전류에 해당할 수 있다. 이 전류는 이온 에너지에 비례할 수 있다. 이온 에너지가 제 1 전극에 있고 제 2 전극에서의 이온 에너지가 불균일하거나 잘못 정렬된 경우 (예를 들어, 10 %, 20 % 또는 30 %보다 큰 차이), 제어기는 제 1 고 전압 펄서(425) 또는 제 2 고 전압 펄서(430)로 전송되는 제어 펄스의 펄스 폭을 조정할 수 있으며, 이는 나노초 펄서에 의해 생성되는 전압을 증가시킬 수 있고 (예를 들어, 용량성 충전 시간 증가), 따라서 해당 전극의 전기장을 증가시킬 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 고 전압 펄서(425) 및 제 2 고 전압 펄서(430)로부터의 펄스는 챔버 인터페이스 보드를 통해 에너지 회수 회로(440) 및 플라즈마 챔버(435)로 통과할 수 있다. 예를 들어, 에너지 회수 회로(440)는 나노초 펄서 시스템(100)의 저항성 출력 단(102)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 에너지 회수 회로(440)는 에너지 회수 회로(165)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 에너지 회수 회로(440)는 사용되지 않을 수 있다. 다른 예로서, 에너지 회수 회로(440)는 제 1 고 전압 펄서(425) 또는 제 2 고 전압 펄서(430) 중 하나 또는 둘 모두와 결합될 수 있다. 일부 실시 예에서, 플라즈마 챔버(435)는 플라즈마 챔버, 에칭 챔버, 증착 챔버 등을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 플라즈마 챔버(435)의 유효 회로는 부하 단(106)을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 바이어스 보상 회로(410)는 바이어스 보상 회로(104, 514, 또는 614)에 도시된 임의의 또는 모든 구성 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 복수의 바이어스 보상 회로가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 바이어스 보상 회로는 제 1 고 전압 펄서(425) 및 제 1 전극과 결합될 수 있고; 제 2 바이어스 보상 회로는 제 2 고 전압 펄서(430) 및 제 2 전극과 연결될 수 있다. 예를 들어, 바이어스 보상 회로는 100pF, 10pF, 1pF, 100μF, 10μF, 1μF 등의 커패시턴스를 가질 수 있는 바이어스 보상 커패시터(C12)를 포함할 수 있다.
두 개의 고 전압 펄서가 표시되지만 임의의 개수가 사용될 수 있다. 예를 들어, 다수의 전극 링이 다수의 고 전압 펄서와 결합될 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 고 전압 펄서(425)는 제 2 고 전압 펄서(430)에 의해 생성된 펄스와 다른 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 고 전압 펄서(425)는 펄스 발생된 적어도 2kV의 펄스를 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 2 고 전압 펄서(430)는 제 1 고 전압 펄서(425)에 의해 제공되는 펄스와 동일하거나 상이한 펄스 출력의 적어도 2kV의 펄스를 제공할 수 있다.
다른 예로서, 제 1 고 전압 펄서(425)는 제 1 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 생성할 수 있고, 제 2 고 전압 펄서(430)는 제 2 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 생성할 수 있다. 제 1 펄스 반복 주파수와 제 2 펄스 반복 주파수는 동일하거나 상이할 수 있다. 제 1 펄스 반복 주파수 및 제 2 펄스 반복 주파수는 서로에 대해 위상이 같거나 위상이 다를 수 있다.
다른 예로서, 제 1 고 전압 펄서(425)는 제 1 버스트 반복 주파수를 갖는 제 1 복수의 버스트를 생성할 수 있고, 제 2 고 전압 펄서(430)는 제 2 버스트 반복 주파수를 갖는 제 2 복수의 버스트를 생성할 수 있다. 각 버스트는 복수의 펄스를 포함할 수 있다. 제 1 버스트 반복 주파수 및 제 2 버스트 반복 주파수는 동일하거나 상이할 수 있다. 제 1 버스트 반복 주파수 및 제 2 버스트 반복 주파수는 서로에 대해 위상이 같거나 위상이 다를 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 고 전압 펄서(425) 및 제 2 고 전압 펄서(430)는 수냉식 또는 유전체 냉각식일 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 고 전압 펄서(425)의 출력과 제 2 고 전압 펄서(430)의 출력과 플라즈마 챔버(435)(또는 전극) 간의 케이블 또는 전송 라인은 5m, 10m, 15m 등을 초과할 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 고 전압 펄서(425), 제 2 고 전압 펄서(430) 및 플라즈마 챔버(435) 중 임의의 것 사이의 인덕턴스는 약 100 μH 미만일 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 고 전압 펄서(425) 또는 제 2 고 전압 펄서(430)와 접지 사이의 부유 커패시턴스는 약 10nF 미만이다.
도 5는 일부 실시 예에 따른 플라즈마 부하를 갖는 고 전압 전력 시스템(500)을 도시하는 회로도이다. 플라즈마 부하를 갖는 고 전압 전력 시스템(500)은 플라즈마 부하를 갖는 고 전압 전력 시스템(500)과 유사하다.
이 실시 예에서, 바이어스 보상 회로(514)는 바이어스 보상 다이오드(506) 양단에 결합되고 전원 장치(V1)와 결합된 고 전압 스위치(505)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(505)는 고 전압을 집합적으로 개폐하기 위해 직렬로 배열된 복수의 스위치(505)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고 전압 스위치(505)는 도 7에서 설명한 고 전압 스위치(700)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(505)는 스위치 트리거(V4)와 결합될 수 있다.
고 전압 스위치(505)는 인덕터(L9) 및 저항기(R11) 중 하나 또는 둘 모두와 직렬로 연결될 수 있다. 인덕터(L9)는 고 전압 스위치(505)를 통해 피크 전류를 제한할 수 있다. 인덕터(L9)는 예를 들어, 약 250 μH, 100 μH, 50 μH, 25 μH, 10 μH, 5 μH, 1 μH 등과 같이 약 100 μH 미만의 인덕턴스를 가질 수 있다. 예를 들어, 저항기(R11)은 전력 손실을 저항성 출력 단(102)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 저항기(R11)의 저항은 약 1,000 ohms, 500 ohms, 250 ohms, 100 ohms, 50 ohms, 10 ohms 미만 등의 저항을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(505)는 스너버 회로를 포함할 수 있다. 스너버 회로는 저항기(R9), 스너버 다이오드(D8), 스너버 커패시터(C15) 및 스너버 저항기(R10)을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 저항기(R8)는 오프셋 공급 전압(V1)의 부유 저항을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 저항기(R8)는 약 10 kOhm, 100 kOhm, 1 MOhm, 10 MOhm, 100 MOhm, 1 GOhm 등과 같은 높은 저항을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(505)는 고 전압을 집합적으로 개폐하기 위해 직렬로 배열된 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고 전압 스위치(505)는 도 7에서 설명한 고 전압 스위치(700)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 고 전압 스위치(505)는 예를 들어, "절연 전력을 갖는 고 전압 스위치"라는 제목으로 2018년 11월 1일에 출원된 미국 특허 출원 번호 16/178,565에 설명된 임의의 스위치를 포함할 수 있으며, 이는 모든 목적을 위해 전체적으로 본 명세서에 통합된다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(505)는 펄서 및 변압기 단(101)이 펄싱하는 동안 개방될 수 있고 펄서 및 변압기 단(101)이 펄싱하고 있지 않을 때 폐쇄될 수 있다. 예를 들어 고 전압 스위치(505)가 닫히면, 전류는 바이어스 보상 다이오드(506)의 양단에서 단락될 수 있다. 이 전류를 단락시키면 웨이퍼와 척 사이의 바이어스가 허용 가능한 오차 내에 있을 수 있는, 2kV 미만이될 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(505)는 전극 전압(124로 표시된 위치) 및 웨이퍼 전압(122로 표시된 위치)이 척킹 전위(121로 표시된 위치)로 (예를 들어, 약 100ns, 200ns, 500ns, 1μs 미만으로) 빠르게 복원되도록 할 수 있다.
도 6은 일부 실시 예에 따른 플라즈마 부하를 갖는 고 전압 전력 시스템(600)을 도시하는 회로도이다. 플라즈마 부하를 갖는 고 전압 전력 시스템(600)은 제 2 펄서(601) 및 스위치(610)를 포함하는 바이어스 보상 회로(614)를 포함한다.
바이어스 보상 회로(614)는 제 2 펄서(601)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 펄서(601)는 도 1에 또는 도 3에 도시된 펄서 및 변압기 단(101)의 하나 이상의 또는 모든 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펄서 및 변압기 단(101)은 본 명세서 (예를 들어, 도 7 및 관련 단락)에 개시된 바와 같이 나노초 펄서 또는 고 전압 스위치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 2 펄서(601)는 펄서 단(101)이 펄싱할 때 (예를 들어, 버스트 동안) 턴 오프되도록 구성될 수 있으며, 제 2 펄서(601)는 펄서 단(101)이 펄싱하지 않을 때 (예를 들어, 버스트 사이에서) 턴 온되도록 구성될 수 있다.
바이어스 보상 회로(614)는 또한 변압기(T2)의 2차 측에 인덕터(L9)를 포함할 수 있고 스위치(610)는 전압 소스(V6)과 결합될 수 있다. 인덕터(L9)는 바이어스 보상 회로(614)의 부유 인덕턴스를 나타낼 수 있으며, 예를 들어 약 500nH, 250nH, 100nH, 50nH, 25nH 미만 등의 인덕턴스와 같은 낮은 인덕턴스를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 전압 소스(V6)는 스위치(610)에 대한 트리거를 나타낼 수 있다.
일부 실시 예에서, 바이어스 보상 회로(614)는 차단 다이오드(D7)를 포함할 수 있다. 차단 다이오드(D7)는 예를 들어, 스위치(610)로부터 부하 단(106)으로 전류가 흐르도록 보장할 수 있다. 예를 들어, 커패시터(C14)는 차단 다이오드(D7)의 부유 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 커패시터(C14)의 커패시턴스는 약 1nF, 500pF, 200pF, 100pF, 50pF, 25pF 미만 등의 낮은 커패시턴스를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 스위치(610)는 펄서 및 변압기 단(101)이 펄싱하고 있을 때 개방될 수 있고 펄서 및 변압기 단(101)이 펄싱하지 않아 펄서 단에 의해 제공되는 전압을 오프세트(또는 바이어스)할 때 폐쇄될 수 있다.
일부 실시 예에서, 스위치(610)는 고 전압을 집합적으로 개폐하기 위해 직렬로 배열된 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 스위치(610)는 도 7에 설명된 고 전압 스위치(700)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 고 전압 스위치(505)는 예를 들어, "절연 전력을 갖는 고 전압 스위치"라는 제목으로 2018년 11월 1 일에 출원된 미국 특허 출원 번호 16/178,565에 설명된 임의의 스위치를 포함할 수 있으며, 이는 모든 목적을 위해 전체적으로 본 명세서에 통합된다.
도 7은 일부 실시 예에 따른 절연 전력을 갖는 고 전압 스위치(700)를 도시하는 블록도이다. 고 전압 스위치(700)는 빠른 상승 시간 및/또는 고 주파수 및/또는 가변 펄스 폭으로 고 전압원(760)으로부터의 전압을 스위칭할 수 있는 복수의 스위치 모듈(705) (집합적으로 또는 개별적으로 705, 및 각각 705A, 705B, 705C 및 705D)을 포함할 수 있다. 각각의 스위치 모듈(705)은 예를 들어, 솔리드 스테이트 스위치와 같은 스위치(710)를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 스위치(710)는 전원 장치(740) 및/또는 절연 광섬유 트리거(745) (게이트 트리거 또는 스위치 트리거라고도 함)를 포함할 수 있는 게이트 드라이버 회로(730)와 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 스위치(710)는 콜렉터, 에미터 및 게이트 (또는 드레인, 소스 및 게이트)를 포함할 수 있고, 전원 장치(740)는 게이트 드라이버 회로(730)를 통해 스위치(710)의 게이트를 구동할 수 있다. 게이트 드라이버 회로(730)는 예를 들어, 고 전압 스위치(700)의 다른 구성 요소들로부터 분리될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전원 장치(740)는 예를 들어, 절연 변압기를 사용하여 절연될 수 있다. 절연 변압기는 저 용량 변압기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연 변압기의 낮은 커패시턴스는 전원 장치(740)가 상당한 전류를 요구하지 않고 빠른 시간 척도로 충전되도록 할 수 있다. 절연 변압기는 예를 들어 약 100pF 미만의 커패시턴스를 가질 수 있다. 다른 예로서, 절연 변압기는 약 30-100pF 미만의 커패시턴스를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 절연 변압기는 최대 1kV, 5kV, 10kV, 25kV, 50kV 등의 전압 절연을 제공할 수 있다.
일부 실시 예에서, 절연 변압기는 낮은 부유 커패시턴스를 가질 수 있다. 예를 들어, 절연 변압기는 약 1,000pF, 100pF, 10pF 미만 등의 부유 커패시턴스를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 낮은 커패시턴스는 저 전압 구성 요소 (예를 들어, 입력 제어 전력의 소스)에 대한 전기적 결합을 최소화할 수 있고/있거나 EMI 생성(예를 들어, 전기적 잡음 생성)을 감소시킬 수 있다. 일부 실시 예에서, 절연 변압기의 변압기 부유 커패시턴스는 1차 권선과 2차 권선 사이에서 측정된 커패시턴스를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 절연 변압기는 DC-DC 변환기 또는 AC-DC 변압기일 수 있다. 일부 실시 예에서, 변압기는 예를 들어, 110V AC 변압기를 포함할 수 있다. 여하튼, 절연 변압기는 고 전압 스위치(700)의 다른 구성 요소로부터 절연된 전력을 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 절연은 갈바닉 절연이어서, 절연 변압기의 1차 측상의 어떤 도체도 절연 변압기의 2차 측상의 임의의 도체를 통과하거나 접촉하지 않는다.
일부 실시 예에서, 변압기는 변압기 코어 주위를 단단히 감거나 감쌀 수 있는 1차 권선을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 1차 권선은 변압기 코어를 감싸는 전도성 시트를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 1차 권선은 하나 이상의 권선을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 2차 권선은 코어로부터 가능한 한 멀리 코어 주위에 감길 수 있다. 예를 들어, 2차 권선을 포함하는 권선 다발은 변압기 코어의 구멍의 중심을 통해 감길 수 있다. 일부 실시 예에서, 2차 권선은 하나 이상의 권선을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 2차 권선을 포함하는 와이어 다발은, 예를 들어 부유 커패시턴스를 최소화하기 위해 원형 또는 정사각형인 단면을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 절연체 (예를 들어, 오일 또는 공기)는 1차 권선, 2차 권선 또는 변압기 코어 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 2차 권선을 변압기 코어에서 멀리 유지하면 몇 가지 이점이 있을 수 있다. 예를 들어, 절연 변압기의 1차측과 절연 변압기의 2차측 사이의 부유 커패시턴스를 줄일 수 있다. 또 다른 예로서, 절연 변압기의 1차측과 절연 변압기의 2차측 사이에 고 전압 스탠드오프를 허용하므로, 동작 중에 코로나 및/또는 브레이크다운 발생하지 않는다.
일부 실시 예에서, 절연 변압기의 1차측(예를 들어, 1차 권선)과 절연 변압기의 2차측(예를 들어, 2차 권선) 사이의 간격은 약 0.1", 0.5", 1", 5", 또는 10"일 수 있다. 일부 실시 예에서, 절연 변압기의 코어와 절연 변압기의 2차측(예를 들어, 2차 권선) 사이의 전형적인 간격은 약 0.1", 0.5", 1", 5" 또는 10"일 수 있다. 일부 실시 예에서, 권선 사이의 갭은, 예를 들어, 진공, 공기, 절연 가스 또는 액체, 또는 상대 유전 상수가 3 미만인 고체 물질과 같은, 가능한 가장 낮은 유전체 재료로 채워질 수 있다.
일부 실시 예에서, 전원 장치(740)는 고 전압 스탠드오프(절연)를 제공할 수 있거나 낮은 커패시턴스(예를 들어, 약 1,000pF, 100pF, 10pF 미만 등)를 가질 수 있는 임의의 유형의 전원 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제어 전압 전원 장치는 60Hz에서 720V AC 또는 240V AC를 공급할 수 있다.
일부 실시 예에서, 각각의 전원 장치(740)는 단일 제어 전압 전원 장치와 유도에 의해 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 전원 장치(740A)는 제 1 변압기를 통해 전원 장치와 전기적으로 결합될 수 있다; 전원 장치(740B)는 제 2 변압기를 통해 전원 장치와 전기적으로 결합될 수 있고; 전원 장치(740C)는 제 3 변압기를 통해 전원 장치와 전기적으로 결합될 수 있고; 전원 장치(740D)는 제 4 변압기를 통해 전원 장치와 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어 다양한 전원 장치 간에 전압 절연을 제공할 수 있는 모든 유형의 변압기를 사용할 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 변압기, 제 2 변압기, 제 3 변압기 및 제 4 변압기는 단일 변압기의 코어 주위에 상이한 2차 권선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 변압기는 제 1 2차 권선을 포함할 수 있으며, 제 2 변압기는 제 2 2차 권선을 포함할 수 있으며, 제 3 변압기는 제 3 2차 권선을 포함할 수 있고, 제 4 변압기는 제 4 2차 권선을 포함할 수 있다. 이러한 2차 권선 각각은 단일 변압기의 코어에 감길 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 2차 권선, 제 2 2차 권선, 제 3 2차 권선, 제 4 2차 권선, 또는 1차 권선은 변압기 코어 주위에 감긴 단일의 권선 또는 복수의 권선을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 전원 장치(740A), 전원 장치(740B), 전원 장치(740C) 및/또는 전원 장치(740D)은 복귀 기준 접지 또는 로컬 접지를 공유하지 않을 수 있다.
절연된 섬유 트리거(745)는 예를 들어, 고 전압 스위치(700)의 다른 구성 요소로부터 또한 절연될 수 있다. 절연 광섬유 트리거(745)는 예를 들어, 각 스위치 모듈(705)의 게이트의 능동 제어를 허용하면서, 각 스위치 모듈(705)이 다른 스위치 모듈(705) 및/또는 고 전압 스위치(700)의 다른 구성 요소에 대해 부유하게 하는 광섬유 수신기를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 예를 들어, 각각의 스위치 모듈(705)에 대한 귀환 기준 접지 또는 로컬 접지 또는 공통 접지는 예를 들어, 절연 변압기를 사용하여 서로 절연될 수 있다.
예를 들어, 공통 접지와 각 스위치 모듈(705)의 전기적 절연은 누적되는 고 전압 스위칭을 위해 다수의 스위치가 직렬 구성으로 배열되는 것을 가능하게 한다. 일부 실시 예에서, 스위치 모듈 타이밍시의 일부 지연이 허용되거나 설계될 수 있다. 예를 들어, 각 스위치 모듈(705)은 1kV를 스위칭하도록 구성되거나 정격화될 수 있으며, 각 스위치 모듈은 서로 전기적으로 절연될 수 있으며/있거나, 각 스위치 모듈(705)을 닫는 타이밍은 스너버 커패시터의 커패시턴스 및/또는 스위치의 전압 등급에 의해 정의된 시간 동안 완벽하게 정렬될 필요가 없다.
일부 실시 예에서, 전기 절연은 많은 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 하나의 가능한 이점은 스위치를 스위치 지터로 최소화하고/하거나 임의의 스위치 타이밍을 허용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 스위치(710)는 약 500ns, 50ns, 20ns, 5ns 미만 등의 스위치 전환 지터를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 두 구성 요소 (또는 회로) 사이의 전기적 절연은 두 구성 요소 사이의 매우 높은 저항을 의미할 수 있고/있거나 두 구성 요소 사이의 작은 커패시턴스를 의미할 수 있다.
각 스위치(710)는 예를 들어, IGBT, MOSFET, SiC MOSFET, SiC 접합 트랜지스터, FET, SiC 스위치, GaN 스위치, 광 전도성 스위치 등과 같은, 모든 유형의 솔리드 스테이트 스위칭 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치(710)는 고 주파수(예를 들어, 1kHz 보다 큼)로, 고속(예를 들어, 약 500kHz보다 큰 반복률)에서, 및/또는 빠른 상승 시간(예를 들어, 약 25ns 미만의 상승 시간)으로 및/또는 긴 펄스 길이(예를 들어, 약 10ms보다 큼)로, 고 전압(예를 들어, 약 1kV보다 큰 전압)을 스위칭할 수 있다. 일부 실시 예에서, 각 스위치는 1,200V - 1,700V를 스위칭하도록 개별적으로 정격화될 수 있지만, 또 다른 실시예서는 (스위치 4 개에 대해) 4,800V - 6,800V를 초과하여 스위칭할 수 있다. 다양한 다른 정격 전압을 가진 스위치를 사용할 수 있다.
몇 개의 고 전압 스위치보다 많은 수의 저 전압 스위치를 사용하면 몇 가지 이점이 있을 수 있다. 예를 들어, 저 전압 스위치는 일반적으로 더 나은 성능을 제공한다: 저 전압 스위치는 더 빠르게 전환할 수 있고, 전환 시간이 더 빠를 수 있으며, 고 전압 스위치보다 효율적으로 전환할 수 있다. 그러나 스위치 수가 많아질수록 필요한 시간 문제도 더 커진다.
도 7에 도시된 고 전압 스위치(700)는 4 개의 스위치 모듈(705)을 포함한다. 이 도면에는 4 개가 도시되어 있지만, 예를 들어 2 개, 8 개, 12 개, 16 개, 20 개, 24 개 등과 같은 임의의 수의 스위치 모듈(705)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 각 스위치 모듈(705)의 각 스위치의 정격이 1200V이고, 16 개의 스위치가 사용되는 경우, 고 전압 스위치는 최대 19.2kV까지 스위칭할 수 있다. 다른 예로서, 각 스위치 모듈(705)의 각 스위치의 정격이 1700V이고 16 개의 스위치가 사용되는 경우, 고 전압 스위치는 최대 27.2kV까지 스위칭할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(700)는 고속 커패시터(755)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고속 커패시터(755)는 직렬 및/또는 병렬로 배열된 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다. 이러한 커패시터는 예를 들어, 하나 이상의 폴리프로필렌 커패시터를 포함할 수 있다. 고속 커패시터(755)는 고 전압 소스(760)로부터의 에너지를 저장할 수 있다.
일부 실시 예에서, 고속 커패시터(755)는 낮은 커패시턴스를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 고속 커패시터(755)는 약 1μF, 약 5μF, 약 1μF 내지 약 5μF, 약 100nF 내지 약 1,000nF 등의 커패시턴스 값을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(700)는 크로바 다이오드(750)를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 크로바 다이오드(750)는 예를 들어 유도성 부하를 구동하는 데 유익할 수 있는 직렬 또는 병렬로 배열된 복수의 다이오드를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 크로바 다이오드(750)는 예를 들어 실리콘 카바이드 쇼트 키 다이오드와 같은 하나 이상의 쇼트키 다이오드를 포함할 수 있다. 크로바 다이오드(750)는 예를 들어, 고 전압 스위치의 스위치로부터의 전압이 특정 임계 값 이상인지 여부를 감지할 수 있다. 만약 그렇다면, 크로바 다이오드(750)는 스위치 모듈로부터 접지로 전력을 단락시킬 수 있다. 예를 들어, 크로바 다이오드는 교류 경로가 스위칭 후 유도성 부하에 저장된 에너지를 소산하도록 할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 큰 유도성 전압 스파이크를 방지할 수 있다. 일부 실시 예에서, 크로바 다이오드(750)는 예를 들어 1nH, 10nH, 100nH 등과 같은 낮은 인덕턴스를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 크로바 다이오드(750)는 예를 들어 100pF, 1nF, 10nF, 100nF 등과 같은 낮은 커패시턴스를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 크로바 다이오드(750)는 예를 들어, 부하(765)가 주로 저항성일 때와 같이 사용되지 않을 수 있다.
일부 실시 예에서, 각각의 게이트 드라이버 회로(730)는 약 1000ns, 100ns, 10.0ns, 5.0ns, 3.0ns, 1.0ns 미만 등의 지터를 생성할 수 있다. 일부 실시 예에서, 각각의 스위치(710)는 최소 스위치 온 시간 (예를 들어, 약 10 μs, 1 μs, 500 ns, 100 ns, 50 ns, 10, 5 ns 미만 등) 및 최대 스위치 온 시간 (예를 들어, 25 초, 10 초, 5 초, 1 초, 500ms 초과 등)을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 작동 중에 각각의 고 전압 스위치는 서로 1ns 이내에 스위치 온 및/또는 오프될 수 있다.
일부 실시 예에서, 각각의 스위치 모듈(705)은 동일하거나 실질적으로 동일한 (±5%) 부유 인덕턴스를 가질 수 있다. 부유 인덕턴스는 예를 들어, 리드, 다이오드, 저항기, 스위치(710) 및/또는 회로 기판 트레이스 등의 인덕턴스와 같이, 인덕터와 연관되지 않은 스위치 모듈(705) 내의 모든 인덕턴스를 포함할 수 있다. 각 스위치 모듈(705) 내의 부유 인덕턴스는 예를 들어, 약 300nH, 100nH, 10nH, 1nH 미만 등의 인덕턴스와 같은 낮은 인덕턴스를 포함할 수 있다. 각 스위치 모듈(705) 사이의 부유 인덕턴스는 예를 들어, 약 300nH, 100nH, 10nH, 1nH 미만 등의 인덕턴스와 같은 낮은 인덕턴스를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 각각의 스위치 모듈(705)은 동일하거나 실질적으로 동일한 (±5%) 부유 커패시턴스를 가질 수 있다. 부유 커패시턴스는 예를 들어, 리드, 다이오드, 저항기, 스위치(710) 및/또는 회로 기판 트레이스의 커패시턴스 등과 같이, 커패시터와 연관되지 않은 스위치 모듈(705) 내의 모든 커패시턴스를 포함할 수 있다. 각 스위치 모듈(705) 내의 부유 커패시턴스는 예를 들어 약 1,000pF, 100pF, 10pF 미만 등의 낮은 커패시턴스를 포함할 수 있다. 각 스위치 모듈(705) 사이의 부유 커패시턴스는 예를 들어, 약 1,000pF, 100pF, 10pF 등의 낮은 커패시턴스를 포함할 수 있다.
전압 공유의 결함은 예를 들어 패시브 스너버 회로(예를 들어, 스너버 다이오드(715), 스너버 커패시터(720) 및/또는 환류 다이오드(725))를 사용하여 해결할 수 있다. 예를 들어, 각각의 스위치(710)가 턴 온 또는 턴 오프되는 타이밍의 작은 차이 또는 인덕턴스 또는 커패시턴스의 차이는 전압 스파이크로 이어질 수 있다. 이러한 스파이크는 다양한 스너버 회로(예를 들어, 스너버 다이오드(715), 스너버 커패시터(720) 및/또는 환류 다이오드(725))에 의해 완화될 수 있다.
예를 들어, 스너버 회로는 스너버 다이오드(715), 스너버 커패시터(720), 스너버 저항기(716) 및/또는 환류 다이오드(725)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 스너버 회로는 스위치(710)와 병렬로 함께 배열될 수 있다. 일부 실시 예에서, 스너버 커패시터(720)는 예를 들어 약 100pF 미만의 커패시턴스와 같은 낮은 커패시턴스를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 스위치(700)는 부하(765)(예를 들어, 저항성 또는 용량성 또는 유도성 부하)와 전기적으로 결합되거나 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부하(765)는 50 옴에서 500 옴까지의 저항을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 부하(765)는 유도성 부하 또는 용량성 부하일 수 있다.
도 8은 일부 실시 예에 따른 나노초 펄서 시스템(100)(또는 나노초 펄서 시스템(300))을 위한 ADC 제어 시스템(800)을 도시하는 블록도이다. 일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 하나 이상의 위치에서 나노초 펄서 시스템(100)과 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 HV 신호(805A)는 펄서 및 변압기 단(101)과 바이어스 보상 회로(104) 사이에 있는, 나노초 펄서 시스템(100)의 지점(120)에서 전압 신호를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제 2 HV 신호(805B)는 부하 단(106)과 바이어스 보상 회로(104) 사이에 있는, 나노초 펄서 시스템(100)의 지점(125)에서 전압 신호를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 HV 신호(805A) 및 제 2 HV 신호(805B)는 바이어스 보상 회로(104)의 커패시터(C12)의 각 측면상의 전압 신호를 포함할 수 있다. 임의의 수의 다른 신호를 수신할 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 1 HV 신호(805A) 또는 제 2 HV 신호(805B)는 부하단(106)에 제공되는 전압 신호를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 HV 신호(805A) 또는 제 2 HV 신호(805B)는 바이어스 보상 회로(104)에 제공되는 전압 신호를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 HV 신호(805A) 또는 제 2 HV 신호(805B)는 리드 단(103)에 제공되는 전압 신호를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 HV 신호(805A) 또는 제 2 HV 신호(805B)는 펄서 및 변압기 단(101)에 제공된 전압 신호를 포함할 수 있고 측정될 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 HV 신호(805A) 또는 제 2 HV 신호(805B)는 저항성 출력 단(102)에 제공되는 전압 신호를 포함할 수 있다.
제 1 HV 신호(805A) 및 제 2 HV 신호(805B)는 집합적으로 또는 개별적으로 HV 입력 신호(805)로 지칭될 수 있다.
일부 실시 예에서, HV 입력 신호(805)는 전압 분배기(810)에서 분배될 수 있다. 예를 들어, 전압 분배기(810)는 고 전압 HV 입력 신호(예를 들어, 1KV 초과)를 저 전압 신호(예를 들어, 50V 미만)로 분배하기 위한 높은 값 저항기 또는 낮은 값 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압 분배기(810)는 500:1의 비율로 전압을 분배할 수 있다. 예를 들어, 전압 분배기(810)는 0-10 kV의 HV 입력 신호(805) 전압을 0-20 V의 전압으로 분배할 수 있다. 예를 들어, 전압 분배기(810)는 예를 들어 약 5W 미만의 전력 손실과 같은 최소 전력 손실로 전압을 분배할 수 있다.
일부 실시 예에서, 전압 분배기(810)는 낮은 값 커패시터, 높은 값 커패시터, 낮은 값 저항기 및 높은 값 저항기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 낮은 값 커패시터는 약 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0 pf 등의 커패시턴스 값을 갖는 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대용량 커패시터는 약 500pf의 커패시턴스 값을 갖는 커패시터를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 큰 값 커패시터는 낮은 값 커패시터의 커패시턴스 값보다 약 50, 100, 250, 500, 1,000, 2,500, 5,000 pF 등의 커패시턴스 값을 가질 수 있다.
낮은 값의 저항기는 약 1.0, 2.5, 5.0, 10, 25, 50, 100 kΩ 등의 저항 값을 가질 수 있다. 높은 값 저항기는 약 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10, 25, 50, 100 MΩ 등의 저항 값을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 높은 값 저항기는 낮은 값 저항의 저항 값보다 약 50, 100, 250, 500, 1,000, 2,500, 5,000 pF 더 큰 저항 값을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 낮은 값 커패시터 대 큰 값 커패시터의 비율은 낮은 값 저항기 대 높은 값 저항기의 비율과 실질적으로 동일할 수 있다.
일부 실시 예에서, 전압 분배기(810)는 HV 입력 신호를 수신하고 분배된 전압 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 분압 신호는 HV 입력 신호보다 100 배, 250 배, 500 배, 750 배, 1,000 배 더 작을 수 있다.
일부 실시 예에서, 필터(815)는 예를 들어, 분배된 전압 신호로부터 임의의 노이즈를 필터링하기 위해서 포함될 수 있다.
일부 실시 예에서, 분배된 전압 신호는 제 1 ADC(820)에 의해 디지털화될 수 있다. 모든 유형의 아날로그-디지털 변환기를 사용할 수 있다. 제 1 ADC(820)는 디지털화된 파형 신호를 생성할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 ADC(820)는 100, 250, 500, 1,000, 2,000, 5,000 MSPS(초당 메가샘플 또는 초당 수백만 샘플)로 데이터를 캡처할 수 있다. 일부 실시 예에서, 디지털화된 파형 신호는 예를 들어 SPI, UART, RS-232, USB, I2C 등과 같은, 임의의 유형의 통신 프로토콜을 사용하여 제어기(825)에 전달될 수 있다.
일부 실시 예에서, 제어기(825)는 예를 들어 FPGA, ASIC, 복합 프로그램 가능 논리 장치, 마이크로컨트롤러, 시스템 온 칩(SoC) 또는 이들의 임의의 조합과 같은 임의의 유형의 제어기를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제어기(825)는 계산 시스템(1600)의 임의의 또는 모든 구성 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제어기(825)는 예를 들어 Broadcom Arm Cortex, Intel ARM Cortex, PIC32 등과 같은 표준 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 제어기(825)는 트리거(830)로부터 트리거 신호를 수신할 수 있다. 다른 실시 예에서, 제 1 ADC(820)는 트리거(830)로부터 트리거 신호를 수신할 수 있다. 트리거 신호는 제 1 ADC(820)에서 데이터 획득 타이밍을 제공할 수 있다. 예를 들어, 트리거 신호는 5V TTL 트리거일 수 있다. 예를 들어, 트리거 신호는 50 옴 종단을 가질 수 있다.
디지털화된 신호는 예를 들어 제 1 출력(835A) 또는 제 2 출력(835B)(개별적으로 또는 집합적으로 출력(835))과 같은, 하나 이상의 출력 포트를 통해 제어기(825)로부터 출력될 수 있다. 이러한 출력은 나노초 펄서 제어기와 결합될 수 있다. 출력(835) 중 하나 또는 둘 모두는 예를 들어 LVDS, TTL, LVTTL 커넥터와 같은 전기 커넥터를 포함할 수 있다. 출력(835) 중 하나 또는 둘 모두는 예를 들어 SPI, UART, RS-232, USB, I2C, 이더캣(EtherCat), 이더넷(Ethernet), Profibus, PROFINET과 같은 임의의 유형의 통신 프로토콜을 사용하여 나노초 펄서 제어기에 데이터를 제공할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 ADC 제어 시스템(800)상의 8mm 멀티램 리셉터클을 통해 나노초 펄서 시스템(100)과 결합될 수 있다.
일부 실시 예에서, 제 2 ADC(845) 및 제 1 ADC(820)는 단일 ADC 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 2 ADC(845) 또는 제 1 ADC(820) 중 하나 또는 둘 모두는 제어기(825)의 일부일 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 ADC(820)는 제 2 ADC(845)보다 더 높은 획득 속도로 동작할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 제 1 센서(850A) 및 제 2 센서(850B)(개별적으로 또는 집합적으로 센서(850))(또는 임의의 수의 센서)로부터 입력을 수신할 수 있는 제 2 ADC(845)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 2 ADC(845)는 센서(850)로부터의 아날로그 신호를 디지털화할 수 있다. 센서(850)는 예를 들어, 입구 수온, 유전체 유체 온도, 유전체 유체 압력, 섀시 공기 온도, 전압, 유체 흐름, 유체 누출 센서 등을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 주어진 파형의 전압, 주파수, 펄스 폭 등을 모니터링 할 수 있으며, 이에 응답하여, 나노초 펄서 시스템(100)의 입력에 제공되는 전압, 펄스 반복 주파수, 펄스 폭, 버스트 반복 주파수 (버스트가 복수의 펄스를 포함하는 경우) 등을 조정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 ADC(820)는 파형의 전압 진폭을 모니터링할 수 있다. 이 전압 데이터는 나노초 펄서 제어기에 제공될 수 있다. 나노초 펄서 제어기는 나노초 펄서 시스템(100)에 제공되는 신호의 진폭 또는 주파수를 조정할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 출력(835)을 통해 임의의 펄스 신호를 하나 이상의 나노초 펄서 시스템(100)으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력(835)은 섬유 또는 전기적 연결을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 예를 들어 서로 독립적일 수 있는 복수의 출력 펄스 채널(예를 들어, 1, 2, 5, 8, 20, 50, 100개 등)을 포함할 수 있다. 복수의 출력 펄스 채널은 예를 들어, 서브 나노초 분해능을 갖는 펄스를 출력할 수 있다.
예를 들어, 파형 전압이 미리 결정된 전압보다 작으면, 제 1 ADC(820)는 더 높은 전압을 갖는 파형을 생성하기 위해 나노초 펄서 시스템(100)에 신호를 보낼 수 있다. 파형 전압이 미리 결정된 전압보다 큰 경우, 제 1 ADC(820)는 더 낮은 전압을 갖는 파형을 생성하기 위해 나노초 펄서 시스템(100)에 신호를 전송할 수 있다.
다른 예로, 펄스 반복 주파수가 예상되는 펄스 반복 주파수보다 큰 경우, 제 1 ADC(820)는 더 낮은 주파수를 갖는 파형을 생성하기 위해 신호를 나노초 펄서 시스템(100)에 전송할 수 있다. 버스트 반복 주파수가 예상되는 버스트 주파수보다 작으면, 제 1 ADC(820)는 더 높은 펄스 반복 주파수를 갖는 파형을 생성하기 위해 신호를 나노초 펄서 시스템(100)에 전송할 수 있다.
또 다른 예로, 파형 펄스 폭이 예상 펄스 폭보다 길면, 제 1 ADC(820)는 더 짧거나 더 긴 펄스 폭을 갖는 파형을 생성하기 위해 신호를 나노초 펄서 시스템(100)에 전송할 수 있다. 파형 듀티 사이클이 예상 듀티 사이클보다 짧거나 길면, 제 1 ADC(820)는 적절한 듀티 사이클을 갖는 펄스를 생성하기 위해 신호를 나노초 펄서 시스템(100)에 전송할 수 있다.
ADC 제어 시스템(800)은 다른 파형 특성을 모니터링하고/하거나 이들 다른 특성을 조정할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 출력(835)을 통해 임의의 펄스 신호를 하나 이상의 나노초 펄서 시스템(100)으로 출력할 수 있다. 예를 들어, ADC 제어 시스템은 임의의 펄스 발생기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력(835)은 섬유 또는 전기적 접속을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 예를 들어 서로 독립적일 수 있는 복수의 출력 펄스 채널(예를 들어, 1, 2, 5, 8, 20, 50, 100개 등)을 포함할 수 있다. 복수의 출력 펄스 채널은 예를 들어 서브 나노초 분해능을 갖는 펄스를 출력할 수 있다. 일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 약 0.1ns 미만의 해상도를 갖는 펄스를 출력할 수 있다. 일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 약 100ps 미만의 지터를 갖는 펄스를 출력할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)의 각 출력 펄스 채널은 나노초 펄서 시스템(100)을 트리거하는 나노초 펄서 시스템(100)에 펄스를 출력할 수 있다. 예를 들어, ADC 제어 시스템(800)은 실시간으로 또는 펄스 사이에서 출력 펄스의 매개 변수를 조정할 수 있다. 이러한 매개 변수는 펄스 폭, 펄스 반복 주파수, 듀티 사이클, 버스트 반복 주파수, 전압, 버스트의 펄스 수, 버스트의 수 등을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 하나 이상의 매개 변수는 ADC 제어 시스템(800)에 대한 입력에 기초하여 또는 레시피 또는 프로그램에 기초하여 조정되거나 변경될 수 있다.
예를 들어, 레시피는 높은 버스트와 낮은 버스트를 번갈아 가며 포함할 수 있다. 예를 들어, 높은 버스트는 긴 펄스 폭을 갖는 복수의 펄스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 낮은 버스트는 짧은 펄스 폭을 갖는 복수의 펄스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 높은 버스트 및 낮은 버스트는 동일한 수의 버스트 또는 다른 수의 버스트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 짧은 펄스 폭은 긴 펄스 폭의 20 %, 30 %, 80 %, 50 % 등의 폭일 수 있다. 번갈아 포함된 높은 버스트와 낮은 버스트는 높은 버스트의 수에 상대적으로 5 %, 20 %, 50 %, 100 %, 125 %, 150 % 등의 낮은 버스트를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템(800)은 플라즈마 처리 레시피의 상이한 단계와 관련하여 펄스 폭, 듀티 사이클 또는 펄스 반복 주파수를 조정할 수 있으며, 여기서 레시피의 각각의 단은 서로 다른 이온 전류, 챔버 압력 또는 챔버의 서로 다른 가스에 해당할 수 있다. 펄스 폭, 듀티 사이클 또는 펄스 반복 주파수를 조정하게 되면 레시피의 각 단계의 성능을 최적화하도록 웨이퍼 표면에서 전기장 및/또는 전압을 조정할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 전기적 차폐물을 포함한다. 예를 들어, 전기적 차폐물은 고 전압 구성 요소와 저 전압 구성 요소를 분리시킬 수 있다. 전기적 차폐물은 예를 들어, 전압 분배기(810)와 제어기(825) 또는 제 1 ADC(820) 사이에는 물리적으로 배치될 수 있다. 다른 예로서, 전기 차폐물은 나노초 펄서 시스템(100)과 제어기(825) 또는 제 1 ADC(820) 사이에 물리적으로 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전기 차폐물은 전압 분배기(810) 내의 저항들 사이에 물리적으로 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 전기 차폐물은 전압 분배기(810)에서 커패시터 사이에 물리적으로 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 전기적 차폐물은 구리, 니켈을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 전기 차폐물은 판금, 금속 스크린 또는 금속 폼을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 센서(850)를 모니터링하고 조치를 취할 수 있다. 아래에 여러 가지 예가 나와 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 냉각 서브 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 냉각 서브 시스템은 나노초 펄서 시스템(100)으로부터 열을 제거하기 위해 냉각 서브 시스템을 통해 흐르는, 예를 들어, 물 또는 유전성 유체와 같은 유체)를 포함할 수 있다 (예를 들어, 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같음). 예를 들어, 센서(850) 중 하나는 냉각 시스템의 유체에 대한 유량 센서를 포함할 수 있다. 제어기(825)가 유속이 유속 임계 값 미만이라고 결정하면, ADC 제어 시스템(800)은 나노초 펄서 시스템(100)이 턴 온되는 것을 허용하지 않을 것이다. 제어기(825)가 유속이 유속 임계 값 미만이라고 결정하면, ADC 제어 시스템(800)은 나노초 펄서 시스템(100)을 자동으로 끌 것이다. 일부 실시 예에서, 유량 센서(일부 경우 제어기(825)와 함께)는 유량 인터로크(interlock)일 수 있다. 예를 들어, 유량 인터록은, 이미 턴 온되어 있는 경우, 유량이 유량 임계 값 미만이면, 나노초 펄서 시스템(100)이 턴 온되는 것을 방지하거나 나노초 펄서 시스템(100)을 턴 오프할 수 있다.
예를 들어, 센서(850) 중 하나는 냉각 서브 시스템과 결합된 온도계를 포함할 수 있다. 제어기(825)가 냉각 서브 시스템의 온도(예를 들어, 유체의 온도)가 수온 임계 값보다 높다고 결정하면, ADC 제어 시스템(800)은 나노초 펄서 시스템(100)이 턴 온되는 것을 허용하지 않을 것이다. 제어기(825)가 물의 온도가 수온 임계 값보다 높다고 결정하면, ADC 제어 시스템(800)은 나노초 펄서 시스템(100)을 자동으로 끌 것이다. 예를 들어, 온도 인터록은 이미 턴 온되어 있는 경우, 온도가 수온 임계 값보다 높으면, 나노초 펄서 시스템(100)이 턴 온되는 것을 방지하거나 나노초 펄서 시스템(100)을 턴 오프할 수 있다.
예를 들어, 센서(850) 중 하나는 냉각 시스템의 유체 저장소를 위한 액체 레벨 센서를 포함할 수 있다. 제어기(825)가 저장소 액체 레벨이 액체 레벨 임계 값보다 높다고 결정하면, ADC 제어 시스템(800)은 턴 온되지 않을 것이다. 제어기(825)가 저장소 액체 레벨이 액체 레벨 임계 값보다 높다고 결정하면, ADC 제어 시스템(800)은 나노초 펄서 시스템(100)을 자동으로 턴 오프할 것이다. 예를 들어, 이미 턴 온되어 있으면, 액체 수준이 액체 수준 임계 값 미만인 경우, 액체 레벨 인터록은 나노초 펄서 시스템(100)이 턴 온되는 것을 방지하거나 나노초 펄서 시스템(100)을 턴 오프할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(100)은 질소를 나노초 펄서 시스템으로 펌핑하는 질소 퍼지 서브 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 질소 퍼지 시스템은 고 전압 나노초 펄서 시스템이 배치된 인클로저에 건식 질소를 도입할 수 있다. 예를 들어, 센서(850) 중 하나는 질소 압력 센서를 포함할 수 있다. 제어기(825)가 질소 압력 레벨이 압력 임계 값 미만이라고 결정하면 ADC 제어 시스템(800)은 턴 온되지 않을 것이다. 제어기(825)가 질소 압력 레벨이 압력 임계 값 미만이라고 결정하면, ADC 제어 시스템(800)은 나노초 펄서 시스템(100)을 자동으로 턴 오프하게 된다. 예를 들어, 압력 인터록은 이미 턴 온되어 있는 경우, 압력이 압력 임계 값 미만이면, 나노초 펄서 시스템(100)이 턴 온되는 것을 방지하거나 나노초 펄서 시스템(100)을 턴 오프할 수 있다.
일부 실시 예에서, 센서(850) 중 하나는 나노초 펄서 시스템(100)에서 DC 전원 장치와 결합될 수 있는 DC 전압 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 나노초 펄서 시스템(100)에서 다수의 DC 전원 시스템이 사용되고 작동 중에 전압이 설정 백분율(예를 들어, 1 %, 5 %, 10 %, 20 % 등)을 초과한 만큼 또는 절대 전압(예를 들어, 5V, 10V, 50V, 100V 등)을 초과한 만큼 변한다면, ADC 제어 시스템(800)은 나노초 펄서 시스템(100)을 자동으로 턴 오프할 수 있다. 또 다른 예로, 전원 시스템을 사용하고 작동 중에 전압 출력이 설정된 전압과 일정 백분율(예를 들어, 1 %, 5 %, 10 %, 20 % 등)을 초과한 만큼 다르거나 설정 전압과 절대 전압(예를 들어, 5V, 10V, 50V, 100V 등)을 초과한 만큼 다른 경우, ADC 제어 시스템(800)은 자동으로 펄스를 턴 오프할 수 있다.
일부 실시 예에서, 출력(835)은 제 3 자 시스템(예를 들어, 외부 시스템)과 통신할 수 있는 이더캣 모듈을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이더캣 모듈은 임의의 유형의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이더캣은 계산 시스템(1600)의 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 제어기(825)는 하나 이상의 인터록의 동작에 응답할 수 있다. 인터록은 예를 들어 24V 인터록, 건식 N2 압력 인터록, 물 유량 인터록, 유전체 유량 인터록, 물 저장소 레벨 인터록, 수온 인터록, 유전체 온도 인터록 등을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 제어 시스템은 예를 들어, 펄스 폭, 듀티 사이클, 고 전압 설정 점, 온/오프, 전류 출력 전압 반환, 고 전압 전류 설정 점, 전류 출력 전류 반환, 고 전압 출력 활성화, 고 전압 활성화 상태 반환, 비상 종료 등과 같은, 펄싱 시스템의 작동을 제어할 수 있다.
일부 실시 예에서, 사용자는 이더캣 모듈을 통해 제어 시스템과 인터페이스할 수 있다. 예를 들어 사용자는 PW 명령을 실행하여 출력 펄스 폭을 설정할 수 있다. 다른 예로서, 사용자는 듀티 사이클을 설정하기 위해 DUTY 명령을 발행할 수 있다. 다른 예로서, 사용자는 장치의 작동을 시작하도록 턴 온하고 장치의 작동을 종료하기 위해 턴 오프하도록 PWR 명령을 발행할 수 있다. 다른 예로서, 장치는 듀티 사이클, 펄스 폭을 변경하기 위한 또 다른 명령을 내리거나 차단을 위한 또 다른 PWR 명령을 내릴 때까지 설정된대로 계속 작동할 수 있다.
일부 실시 예에서, ADC 제어 시스템(800)은 이더캣, LXI, 이더넷, Profibus, PROFINET, RS-232, ModBus, USB, UART, SPI, CC-Lin 등과 같은 모든 유형의 통신 프로토콜에서 외부 소스로부터 명령을 수신할 수 있다.
도 15는 일부 실시 예에 따른 프로세스(1500)의 흐름을 도시하는 블록도이다. 프로세스(500)는 다수의 블록을 포함한다. 추가 블록이 추가되거나 블록이 제거될 수 있다. 프로세스(1500)는 예를 들어 계산 시스템(600)의 하나 이상의 구성 요소에 의해 실행될 수 있다. 프로세스(1500)는 예를 들어 제어 시스템(400)에 의해 실행될 수 있다.
블록 1505에서, 프로세스(1500)는 레시피에 기초하여 복수의 저 전압 펄스를 고 전압 펄서 시스템(예를 들어, 나노초 펄서(100) 또는 나노초 펄서(300))에 전송할 수 있다. 예를 들어, 저 전압 펄스는 예를 들어 5V와 같이 20V 미만의 피크 전압을 가질 수 있다. 저 전압 펄스는 펄스 반복 주파수를 가질 수 있고 각 펄스는 펄스 폭을 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 레시피는 전술한 바와 같이 높은 버스트 및 낮은 버스트를 교대로 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 레시피는 실시간으로 조정되거나 변경될 수 있다. 일부 실시 예에서, 레시피는 플라즈마 챔버의 다양한 매개 변수 또는 특성에 의존할 수 있다.
블록 1510에서, 고 전압 펄스는 고 전압 펄서에서 측정될 수 있다. 예를 들어, 고 전압 펄서는 2kV보다 큰 피크 전압을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 펄스는 저 전압 펄스의 피크 전압의 100 배보다 큰 피크 전압을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 펄스는 플라즈마 챔버 내의 전극에서 측정될 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 펄스는 고 전압 펄서의 저항성 출력 단 또는 에너지 회수 단 내의 저항기 양단에서 측정될 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 펄스는 고 전압 펄서 내의 바이어스 커패시터에서 측정될 수 있다.
일부 실시 예에서, 고 전압 펄스의 반치 전폭, 피크 전압, DC 바이어스, 상승 시간, 하강 시간 등이 측정될 수 있다.
블록 1515에서, 측정 펄스는 원하는 (또는 예상되는) 펄스와 비교될 수 있다. 측정된 펄스가 원하는 펄스와 일치하면 (예를 들어, 일부 허용 오차 내에서), 프로세스(1500)는 블록 1505로 진행하여 프로세스가 반복된다.
측정된 펄스가 원하는 펄스와 일치하지 않으면, 프로세스 1500은 블록 1520으로 진행한다. 블록 1520에서 저 전압 펄스의 펄스 폭 또는 펄스 반복 주파수가 조정된다. 예를 들어, 고 전압 펄스의 전압이 원하는 것보다 낮으면, 저 전압 펄스의 펄스 폭이 증가할 수 있다. 다른 예로서, 고 전압 펄스의 전압이 원하는 것보다 높으면, 저 전압 펄스의 펄스 폭이 감소될 수 있다.
예를 들어, 고 전압 펄스의 펄스 반복 주파수 (또는 펄스 반복주기)가 원하는 것보다 낮다면, 저 전압 펄스의 펄스 반복 주파수가 증가할 수 있다. 다른 예로, 고 전압 펄스의 펄스 반복 주파수 (또는 펄스 반복주기)가 원하는 것보다 높으면, 저 전압 펄스의 펄스 반복 주파수가 감소할 수 있다.
일부 실시 예에서, 프로세스(1500)는 실시간으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 프로세스(1500)는 약 20 ㎲, 10 ㎲, 5 ㎲, 1 ㎲ 미만 등으로 반복될 수 있다. 다른 예로서, 프로세스(1500)는 약 50 ㎲, 20 ㎲, 10 ㎲, 5 ㎲, 1 ㎲ 미만 등의 정확도로 펄스 간 주기 (예를 들어, 펄스 반복주기)의 정확도를 제어할 수 있다.
도 9는 일부 실시 예에 따른 나노초 펄서 시스템(900)을 도시하는 기능 블록도이다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 나노초 펄서 시스템(100) 및/또는 나노초 펄서 시스템(150)에 도시되거나 배열된 구성 요소의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 부품 중 일부를 둘러싸고 있는 섀시(905)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 ADC 제어 모듈(912)을 포함할 수 있다. ADC 제어 모듈(912)은 ADC 제어 시스템(800)에 도시된 구성 요소의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 바이어스 보상 모듈(965)(예를 들어, 바이어스 보상 회로(104), 바이어스 보상 회로(514) 또는 바이어스 보상 회로(614)의 구성 요소의 전부 또는 일부) 및/또는 바이어스 커패시터(910)(예를 들어, 커패시터(C12))를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 열 교환기 서브 시스템(940)을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 고 전압 DC 전원 장치(950)를 포함할 수 있다. 고 전압 DC 전원 장치는 바이어스 보상 모듈(965) 또는 나노초 펄서(955)에 DC 전력을 공급할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 저항성 출력 단(920)(예를 들어, 저항성 출력 단(102))를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 2018년 3월 30일에 출원된 "고 전압 저항성 출력 단 회로"라는 제목의 미국 특허 출원 일련 번호 15/941,931에 도시 및/또는 설명된 임의의 또는 모든 구성 요소, 배열, 기능 등을 포함할 수 있으며, 이는 모든 목적을 위해 본 명세서에서 전체적으로 통합된다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 도 3에 도시된 바와 같이 에너지 회수 회로(165)를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 HVM 모듈(915)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, HVM 모듈(915)은 이더캣 슬레이브 모듈 및/또는 고 전압 DC 전력 공급 모듈을 포함할 수 있다. HVM 모듈(915)은 외부 시스템과의 통신을 위한 다양한 커넥터 또는 포트를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 제어 모듈(925)을 포함할 수 있다. 제어 모듈(925)은 이더캣 슬레이브 모듈, 시스템 온 칩 모듈 및/또는 FPGA를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 제 2 ADC 모듈(930)을 포함할 수 있다. 제 2 ADC 모듈(930)은 마이크로 제어기(예를 들어, 제어기(825)의 전부 또는 일부) 및/또는 아날로그-디지털 변환기(예를 들어, 제 2 ADC(845))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러는 계산 시스템(1600)에 도시된 임의의 또는 모든 구성 요소를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 다양한 모듈이 쉽게 교체되거나 수리될 수 있도록 모듈식 설계를 가질 수 있다. 예를 들어, 나노초 펄서 시스템(900)은 전원 입력 모듈, AC 히터 필터 모듈, 고속 ADC 모듈, 제어 모듈 및/또는 HVM을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 모듈은 모듈로 슬라이드될 수 있다. 다른 예로서, 나노초 펄서 시스템(900)은 예를 들어, 저항성 출력 단 저항기 및/또는 인덕터 모듈, 열 관리 시스템 및/또는 나노초 펄서와 같은 다른 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 모듈은 시스템 본체에서 하나 이상의 덮개를 제거하거나 열어서 접근할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 펄스 바이어스 생성(PBG) 모듈을 포함할 수 있다. 이 모듈은 최대 8kV 및 900kHz에서 출력 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이 모듈은 2 개 이상의 나노초 펄서 및/또는 저항성 출력 단을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 공간적으로 가변적인 웨이퍼 바이어스 전력 시스템 (예를 들어, 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템(400)의 구성 요소 중 일부 또는 전부)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 예를 들어, 약 25 % 전력으로 스케일링된 것과 같이, 펄스 바이어스 생성 서브 시스템의 더 작은 버전일 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 웨이퍼의 중앙 부분과 별도로 웨이퍼의 에지를 구동할 수 있다. 웨이퍼의 상이한 공간 영역이 서로 독립적으로 펄스될 수 있는 다양한 다른 구현이 사용될 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 HVM 모듈(예를 들어, 슬라이드-인 모듈)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서,이 모듈은 DC 척킹 전압을 제공할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 AC 히터 필터 모듈(예를 들어, 슬라이드-인 모듈)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 접지 누설 전류를 최소화하고 PBG에서 히터 요소를 통해 접지로 과도한 전력을 끌어들이는 것을 방지하기 위해 히터 요소로 가는 AC 전력을 필터링할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 제어 모듈 및/또는 제 2 ADC(예를 들어, 슬라이드-인 모듈)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 시스템이 이더캣을 통해 제어되도록 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 충전 전압 및 전류를 제어하기 위해 외부 DC 전원 장치와 인터페이스할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 시스템 상태를 확인하기 위해 내부 센서(예를 들어, 온도, 흐름, 상태 등)를 모니터링할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 전력 분배(예를 들어, 슬라이드-인 모듈)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 외부 전원 장치(예를 들어, HVDC 및 3 상 208V)에 연결할 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 P1 섀시 내부의 다른 모듈에 필요한 제어 전압을 생성하는 ACDC 전원 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 이 모듈은 시스템의 필요한 모듈에 필요한 전압을 얻기 위해 전력 분배 네트워크를 제공할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 섀시를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서 섀시는 모든 모듈을 고정하는 기계적 어셈블리를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 섀시는 EMI가 시스템에 들어가거나 누출되지 않도록 하는 RF 밀봉을 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 섀시는 시스템 내부 구성 요소에 접근할 수 있도록 모듈식일 수 있고/있거나 전면 제거 커버를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 섀시는 필요에 따라 쉽게 교체되도록 측면 "슬라이드-인" 모듈이 가능하다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 열 교환기, 복수의 유체 라인 및 복수의 냉각 판을 포함할 수 있는 열 관리 서브 시스템(1000)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 관리 서브 시스템은 다른 시스템 구성 요소에 냉각을 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 관리 서브 시스템은 냉각수 (예를 들어, 5gpm 이상)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 관리 서브 시스템은 유전체 냉각제가 시스템 내부로 순환될 수 있도록 열 교환기를 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 물이 전체적으로 사용되는 경우 발생할 수 있는 아크/용량성 결합 문제를 제거할 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 관리 서브 시스템은 NSP의 스위치 및 코어 용 및 ROS 및 스너버 저항기 용 냉각 판을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템(900)은 센서 서브 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 센서 서브 시스템은 시스템의 상태 및 동작을 모니터링하기 위해 필요한 모든 센서를 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 센서 서브 시스템은 열 관리 서브 시스템에서 주요 구성 요소(예를 들어, 스위치, 코어, 저항기 등) 및/또는 유전체 유체의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 센서 서브 시스템은 냉각수가 적절하게 순환하고/하거나 누출하지 않는 것을 확인할 수 있는 유량/압력 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 센서 서브 시스템은 예를 들어 응결을 방지하기 위해 필요할 수 있는 시스템 내의 질소 흐름을 확인하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
도 10은 일부 실시 예에 따른 열 관리 시스템(1000)의 블록도이다. 일부 실시 예에서, 열 관리 시스템(1000)은 메인 매니폴드(1005) 및 열 교환기(1010)를 포함할 수 있다. 열 교환기(1010)는 열 관리 시스템의 저온 측과 고온 측 사이에서 열을 교환할 수 있다. 고온 측은 냉각 판으로부터 복귀된 고온 시스템 유체가 열 교환기(1010) 내의 설비 유체에 의해 냉각될 수 있도록 임의의 수의 냉각 판과 유체적으로 결합될 수 있다. 일부 실시 예에서, 시스템 유체는 물, 유전성 유체, 유전성 유체 Galden HT110, 탈 이온수, 글리콜/물 용액, 방향족 유전성 유체(예를 들어, DEB), 실리케이트-에스테르 기반 유전성 유체(예를 들어, Coolanol 25R), 지방족 유전체 유체(예를 들어, PAO), 실리콘 기반 유전체 유체(예를 들어, Syltherm XLT), 탄화 플루오르 유전체 유체(예를 들어, FC-77), 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 메탄올/물, 포름산 칼륨/아세테이트 용액 등을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 시설 유체는 예를 들어 수돗물과 같은 물을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 교환기(1010)의 설비 측은 외부 유체 공급원(1015)으로부터 설비 유체(예를 들어, 물)를 수용할 수 있다. 일부 실시 예에서, 외부 유체 소스(1015)는 유체 입구 및 유체 출구를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 외부 유체 소스(1015)는 시설 유체 열 관리 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 외부 유체 소스는 설비 유체가 열 교환기(1010)를 포함하는 외부 유체 소스를 통해 흐르는 것을 보장하기 위해 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 교환기(1010)는 예를 들어 고온 측(예를 들어, 다양한 보드 구성 요소)에서 저온 측(예를 들어, 설비)으로 열을 교환할 수 있다. 일부 실시 예에서, 저온 측은 설비 유체(예를 들어, 물)를 포함할 수 있고 고온 측은 시스템 유체(예를 들어, 유전체 유체)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고온 측은 하나 이상의 스위치 냉각 판(1041, 1051), 하나 이상의 코어 냉각 판(1046, 1047, 1056, 1057), 하나 이상의 저항 냉각 판(1060, 1061, 1062, 1063), 스너버 저항기 냉각 판(1070, 1071), 하나 이상의 액체 대 공기 열 교환기(1080, 1081), 펌프(1025), 및/또는 저장소(1020) 등을 포함할 수 있다. 고온 측은 모두 포함된 시스템일 수 있다. 저온 측은 외부 유체 공급 및/또는 열 관리 시스템과 연결될 수 있다. 일부 실시 예에서, 시스템 유체는 설비 유체보다 빠르게 순환될 수 있다(예를 들어, 2 배 더 빠름). 일부 실시 예에서, 시스템 유체는 분당 약 1 내지 100 갤런의 속도로 흐를 수 있거나 설비 유체는 분당 약 1 내지 100 갤런의 속도로 흐를 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 교환기(1010)는 고온 측과 저온 측 사이에서 유체를 전달하지 않고 고온 측과 저온 측 사이의 열교환을 용이하게 할 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 교환기(1010)의 고온 측은 예를 들어 하나 이상의 파이프 또는 튜브를 통해 냉각 판, 저장소(1020), 펌프(1025) 또는 메인 매니폴드(1030)와 결합될 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 교환기(1010)는 확장판 열 교환기를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 교환기(1010)는 쉘 및 튜브 열 교환기를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 교환기(1010)는 이중 파이프 열 교환기를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 저장소(1020)는 고 전압 나노초 펄서 시스템의 다양한 구성 요소가 작동 중에 가열됨에 따라 시스템 유체의 팽창 또는 수축을 허용할 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장소(1020)는 펌프(1025)가 건조하게 작동하게 될 가능성을 방지하기 위해 과도한 시스템 유체를 저장할 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장소(1020)는 예를 들어 용접된 강철 용기 또는 폴리머 용기와 같이, 여러 방식으로 구성될 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장소(1020)는 임의의 구성 또는 공간에 맞도록 크기 또는 형상화될 수 있는 맞춤형 형상을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장소(1020)는 저장소(1020)가 추가적인 시스템 유체로 채워질 수 있도록 저장소(1020)의 상부에 개구를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장소(1020)는 저장소 내의 압력이 빠져나갈 수 있도록 자동으로 열리거나 닫힐 수 있는 압력 완화 밸브를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장소(1020)는 기포를 분리하거나 시스템 유체의 흐름의 방해 요소를 감소시키는 데 유용할 수 있는 다중 챔버 또는 구획을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 펌프(1025)는 열 교환기(1010), 저장소(1020), 메인 매니폴드(1030), 튜브, 파이프 또는 다른 구성 요소를 통해 시스템 유체를 펌핑할 수 있다. 예를 들어, 펌프(1025)는 분당 약 10-30 갤런 또는 분당 약 15-20 갤런의 유량으로 시스템 유체를 펌핑할 수 있다. 일부 실시 예에서, 펌프는 시간당 약 18 갤런의 유량으로 시스템 유체를 펌핑할 수 있다. 일부 실시 예에서, 펌프(1025)는 자기 구동 펌프, 원심 펌프, 재생 터빈 펌프, 기계적 밀봉 펌프 등을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 펌프(1025)는 가변 주파수 구동 모터 펌프 또는 종래의 단일 속도 원심 펌프를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 펌프는 전체 시스템에 전원 장치가 공급될 때 펌프가 자동으로 켜지도록 배선될 수 있다.
일부 실시 예에서, 메인 매니폴드(1030)는 임의의 수의 냉각 판 사이에 시스템 유체를 분배할 수 있다. 예를 들어, 냉각 판은 하나 이상의 스위치 냉각 판(1041, 1051)을 포함할 수 있다. 스위치 냉각 판의 예가 도 11에 도시되어 있다. 예를 들어, 냉각 판은 하나 이상의 코어 냉각 판(1046, 1047, 1056, 1057)을 포함할 수 있다. 코어 냉각 판의 예는 도 12, 13 및 14에 도시되어 있다.
일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 변압기 성능에 대한 영향을 최소화하면서 최적의 냉각을 제공하기 위해 토로이드 변압기 코어와 인터페이스할 수 있다. 일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 변압기의 연속 전도성 시트 1차 권선이 코어 냉각 판로부터 절연될 수 있도록 내부 또는 외부 절연 링을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 알루미늄 링에 압입되는 튜브로 만들어질 수 있거나, 더 큰 직경의 구리 튜브가 링 형태로 평평해져 상호 작용하는 재료가 더 적도록 할 수 있다. 또 다른 예로, 코어 냉각 판은 내부로부터 가공된 홈을 갖는 단단한 구리 조각으로 만들어져 내부 "튜브"를 형성하며, 다음에 구리와 같은 다른 금속 조각이 상단에 납땜된다.
예를 들어, 냉각 판은 하나 이상의 저항기 냉각 판(1060, 1061, 1062, 1063), 하나 이상의 스너버 저항기 냉각 판(1070, 1071)를 포함할 수 있다. 저항기 냉각 판 및 스너버 저항기 냉각 판의 예가 도 11 및 도 12에 도시되어 있다. 일부 실시 예에서, 저항기 냉각 판은 기계 가공 또는 납땜된 구리를 포함할 수 있으므로 저항기 냉각 판은 고 압력/속도를 처리하면서 가능한 한 얇아질 수 있다.
예를 들어, 냉각 판은 하나 이상의 액체 대 공기 열교환 기(1080, 1081)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 액체 대 공기 열교환 기(1080, 1081)는 나노초 펄서 시스템 내부를 순환하는 공기를 냉각시킬 수 있다. 나노초 펄서 시스템 내에 배치된 팬은 수냉식 냉각 판이 부착되지 않은 부품을 통해 이 차가운 공기를 순환시킬 수 있다. 예를 들어, 열 교환기는 다이오드, 게이트 구동 회로, 스위칭 조정기 등을 냉각하는 데 사용할 수 있다.
일부 실시 예에서, 메인 매니폴드(1030)는 복수의 커넥터와 결합된 복수의 상호 연결된 오리피스를 포함할 수 있다. 복수의 커넥터는 튜브를 다양한 구성 요소와 연결하는 데 사용할 수 있다. 일부 실시 예에서, 복수의 커넥터 각각은 조립, 분해 또는 유지 보수의 용이성을 위해 빠른 연결 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 복수의 커넥터 각각은 시스템 유체에 더 적은 항력을 생성할 수 있는 바브(barb) 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 매니폴드는 상이한 구성 요소에 대해 상이한 유체 유속을 허용하기 위해 상이한 크기의 오리피스를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 냉각 판은 다양한 구성 요소와 결합하도록 구성되거나 개조될 수 있는 다양한 냉각 판을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 냉각 판은 각 구성 요소의 특정 작동 조건(예를 들어, 정상 상태 유량, 압력, 온도 등) 또는 기하학적 구조에 기초하여 적절한 냉각을 보장하기 위해 전산 유체 역학(CFD)을 사용하여 설계될 수 있다.
일부 실시 예에서, 스위치 냉각 판 및 코어 냉각 판은 크기, 부유 커패시턴스 또는 부유 인덕턴스를 최소화하는 동시에 각 구성 요소에서 균일한 방식으로 가능한 한 많은 열을 제거하도록 설계되고 사용될 수 있다.
일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 약 10pF, 1pF, 100nF, 10nF 미만 등의 부유 커패시턴스를 도입할 수 있다. 예를 들어, 코어 냉각 판이 제자리에 있는 상태에서 2차 권선과 접지 사이에서 측정된 부유 커패시턴스는 2차 권선과 코어 냉각 판이 없는 접지 사이의 부유 커패시턴스보다 약 10nF (또는 약 10pF, 1pF, 100nF) 미만 더 크다.
일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 2차 측에서 측정된 바와 같이 약 1 nH, 10 nH, 100 nH, 1 μH, 10 μH 미만 등의 부유 인덕턴스를 도입할 수 있다. 예를 들어, 코어 냉각 판이 있는 변압기의 2차 측에서 측정된 부유 인덕턴스는 코어 냉각 판이 없는 변압기의 2차 측의 부유 인덕턴스보다 10μH 미만 더 클 수 있다. 다른 예로, 코어 냉각 판이 있는 변압기의 1차 측에서 측정된 부유 인덕턴스는 코어 냉각 판이 없는 변압기의 2차 측에 있는 부유 인덕턴스보다 10nH 미만 더 클 수 있다.
일부 실시 예에서, 스위치 냉각 판은 약 10nF 미만의 커패시턴스를 도입할 수 있다. 예를 들어, 스위치는 방열판을 포함할 수 있다. 스위치 냉각 판이 방열판과 결합될 수 있다. 스위치 방열판과 접지 사이의 제 1 커패시턴스는 방열판과 결합된 스위치 냉각 판 없이 결정될 수 있다. 스위치 방열판과 접지 사이의 제 2 커패시턴스는 방열판과 결합된 스위치 냉각 판으로 결정될 수 있다. 제 1 커패시턴스와 제 2 커패시턴스 사이의 차이는 예를 들어, 약 5nF 미만의 커패시턴스와 같이 약 10pF 내지 10nF의 미만의 커패시턴스일 수 있다. 다른 예로서, 스위치 냉각 판이 스위치 방열판과 결합되어 있을 때 스위치 냉각판과 접지 간의 부유 커패시턴스는 제1 스위치 냉각 판이 제거된 경우 스위치 방열판과 접지 간의 부유 커패시턴스보다 5nF 미만 더 크다.
일부 실시 예에서, 스위치 냉각 판은 스위치 냉각 판과 스위치 방열판이 동일한 전위에 있도록 스위치 방열판과 결합될 수 있다. 이것은 또한 스위치의 방열판이 컬렉터 또는 드레인에 연결될 수 있기 때문에 스위치 냉각 판을 컬렉터(IGBT의 경우) 또는 드레인(MOSFET의 경우)에 전기적으로 연결할 수도 있다.
일부 실시 예에서, 열 (또는 전기) 절연 재료가 스위치와 스위치 냉각 판 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 스위치 냉각 판 및/또는 코어 냉각 판은 최소화된 기하학적 구조를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 다양한 냉각 판은 메인 매니폴드(1030)에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
이 예에서, 각각에 펄서 및 변압기 단 (예를 들어, 펄서 및 변압기 단(101)) 및 변압기 코어를 포함하는 2 개의 회로 보드(1040, 1050)가 포함된다. 각 보드는 하나 이상의 스위치(예를 들어, 도 1의 스위치(S1))와 접촉할 수 있는 하나 이상의 스위치 냉각 판 및/또는 하나의 변압기 코어(예를 들어, 도 1의 변압기(T2))와 접촉할 수 있는 하나 이상의 코어 냉각 판을 포함할 수 있다. 복수의 저항 냉각판은 저항 출력단 저항기(예를 들어, 도 1의 저항기(R1)) 및 스너버 저항기(예를 들어, 도 1의 저항기(R3))과 결합된다. 이러한 냉각 판 각각은 구리 또는 플렉스(plex) 배관를 통해 메인 매니폴드와 유체적으로 연결될 수 있다. 일부 실시 예에서, 배관은 약 0.1", 0.2", 0.5" 등의 파이프 크기를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 전달 물질은 전기 부품(예를 들어, 스위치, 저항기, 변압기 코어 등)과 냉각 판(예를 들어, 하나 이상의 스위치 냉각 판(1041, 1051), 하나 이상의 코어 냉각 판(1046, 1047, 1056, 1057), 하나 이상의 저항 냉각 판(1060, 1061, 1062, 1063), 스너버 저항 냉각 판(1070, 1071), 또는 더 많은 액체 대 공기 열 교환기(1080, 1081) 사이의 간격을 연결하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 전달 물질은 배관과 냉각 판(예를 들어, 하나 이상의 스위치 냉각 판(1041, 1051), 하나 이상의 코어 냉각 판(1046, 1047, 1056, 1057), 하나 이상의 저항 냉각 판(1060, 1061, 1062, 1063), 스너버 저항 냉각 판(1070, 1071), 하나 이상의 액체 대 공기 열 교환기(1080, 1081)) 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 전달 물질은, 예를 들어, 열 저항을 최소화하기 위해 매우 얇을 수 있다(예를 들어, 0.0005"만큼 얇고 최대 0.1"의 두께). 일부 실시 예에서, 열 전달 물질은 고르지 않은 표면을 가진 물체 사이의 갭을 연결하거나 구조적 강성을 제공하기 위해 더 두껍거나 고르지 않은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어 열 인터페이스 재료는 예를 들어 질화 알루미늄과 같은 고체 일 수 있거나, 예를 들어 전도성 에폭시, 열전도 페이스트 또는 압축 가능한 열전도성 패드와 같이 변형 가능할 수 있다. 열 전달 물질은 응용 분야에 따라 전기 절연 또는 전기 전도성일 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 에폭시는 변압기 코어에 코어 냉각 판을 기계적으로 및 열적으로 부착하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 열 에폭시는 표준 RTV보다 열전도율이 높다. 일부 실시 예에서, 열 에폭시보다 더 높은 열 전도성을 갖지만 덜 구조적인 열 전도성 점착성 패드를 사용하여 각 스위치를 스위치 냉각 판과 결합할 수 있다. 일부 실시 예에서, 클립은 나사로 스위치 냉각 판에 부착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 점착성 패드보다 열 전도성이 더 높을 수 있는 열전도 페이스트의 얇은 층이 저항기와 저항기 코어 냉각 판을 결합하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 저항기는 열 전달을 최적화하기 위해 일정한 균일 압력을 제공할 수 있는 저항기 냉각 판 표면에 나사로 고정될 수 있다.
도 11은 스위치 냉각 판 시스템(1100)(예를 들어, 스위치 냉각 판(1041, 1051))의 실시 예 및/또는 배열을 도시한다. 스위치 냉각 판 시스템(1100)은(예를 들어, 중심점 주위에 축 방향으로 배열된) 대응하는 원형 또는 팔각형 구성의 스위치(예를 들어, 도 1의 스위치(S1))와 결합하기 위해 (예를 들어, 중심점 주위에서 축방향으로 배열된) 원형 또는 팔각형 구성으로 배열된 복수의 스위치 냉각 판(1105A, 1105B, 1105C, 1105D, 1105E, 1105F, 1105G, 1105H)(개별적으로 또는 집합적으로 스위치 냉각 판(1105))을 포함할 수 있다. 스위치 냉각 판(1105)은 배관(1120, 1125)을 통해 함께 결합될 수 있다. 배관(1120, 1125)은 예를 들어 다양한 스위치 냉각 판(1105)을 통해 시스템 유체를 전도할 수 있다. 일부 실시 예에서, 2 개의 평행한 배관 라인은 다양한 스위치 냉각 판(1105)을 연결하고 스위치 냉각 판(1105) 사이에서 시스템 유체를 전도할 수 있다.
일부 실시 예에서, 각각의 스위치 냉각 판(1105)은 제 1 면 및 제 2 면을 포함할 수 있다. 각각의 스위치 냉각 판(1105)은 예를 들어 튜브 직경과 실질적으로 유사한 채널 직경을 갖는 것과 같이, 배관(1120, 1125)과 견고하게 결합되도록 크기 조정되고 구성되는 제 2 면을 통해 절단된 하나 또는 두 개의 채널 (또는 홈)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 면은 실질적으로 평평할 수 있고 예를 들어, 열 전도성 페이스트 또는 접착제(예를 들어, 질화 알루미늄)와 같은 열 전달 물질을 사용하여 스위치의 표면(예를 들어, 스위치의 평평한 부분)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 채널은 예를 들어, 열 전도성 페이스트 또는 접착제(예를 들어, 질화 알루미늄)와 같은, 열 전도 물질을 사용하여 튜브와 물리적으로 결합될 수 있다. 일부 실시 예에서, 배관(1120, 1125)은 각 스위치 냉각 판의 채널에 압입될 수 있고/있거나 다음에 입구/출구 매니폴드(1110) 또는 루프백 매니폴드(1115)에 납땜되어 스위치가 결합된 회로 기판에 나사로 고정될 수 있는 팔각형을 생성한다.
일부 실시 예에서, 각각의 스위치 냉각 판(1105)의 제 2 면은 예를 들어 열 전도성 페이스트 또는 접착제를 통해 1, 2, 4, 8개 등의 스위치와 부착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 각각의 스위치 냉각 판(1105)은 스위치와 결합될 수 있는 하나 이상의 장착 구멍을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 시스템 유체는 입구 포트(1140)를 통해 입구/출구 매니폴드(1110)에 들어가는 것으로 입구/출구 매니폴드(1110)를 통해 스위치 냉각 판 시스템(1100)으로 들어갈 수 있고 출구 포트(1145)를 통해 입구/출구 매니폴드(1110)를 빠져 나갈 수 있다. 일부 실시 예에서, 입구 포트(1140)는 입구 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 출구 포트는 출구 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 입구/출구 매니폴드(1110)는 알루미늄 재료 블록을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 루프백 매니폴드(1115)는 예를 들어 알루미늄, 황동, 청동 또는 구리와 같은 금속 재료 블록을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 루프백 매니폴드(1115)는 플라스틱을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 입구/출구 매니폴드(1110)는 시스템 유체를 두 개의 개별 경로로 분할할 수 있다: 제 1 경로는 시스템 유체를 4 개의 스위치 냉각 판(1105G, 1105F, 1105E, 1105D)과 결합된 배관(1120)을 통해 그리고 다시 이들 4 개의 스위치 냉각 판(1105G, 1105F, 1105E, 1105D)과 결합된 배관(1125)을 통해 시스템 유체를 전도할 수 있고; 제 2 경로는 시스템 유체를 4 개의 스위치 냉각 판(1105H, 1105A, 1105B, 1105C)과 결합된 배관(1130)을 통해 그리고 다시 이들 4 개의 스위치 냉각 판(1105H, 1105A, 1105B, 1105C)과 결합된 배관(1135)을 통해 통과할 수 있다.
일부 실시 예에서, 루프백 매니폴드(1115)는 배관(1120)으로부터 시스템 유체를 수용하고 배관(1125)을 통해 시스템 유체를 되돌려 보낼 수 있다. 일부 실시 예에서, 루프백 매니폴드(1115)는 배관(1130)으로부터 시스템 유체를 수용하고 배관(1135)을 통해 시스템 유체를 되돌려 보낼 수 있다. 예를 들어, 이러한 배열은 스위치 간의 온도 차이를 작게 유지하는 데 도움이 될 수 있고/거나 피팅 수를 줄일 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 전달 물질은 배관(1130) 또는 배관(1135)과 각각의 스위치 냉각 판(1105) 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 입구/출구 매니폴드(1110)는 시스템 유체를 하나의 배관(예를 들어, 배관(1125))에서 다양한 스위치 냉각 판(1105)을 통해 한 방향으로 시스템 유체를 전도하는 제 1 경로와 루프백 매니폴드(1115) 없이 다른 배관(예를 들어, 배관(1120))에서 다양한 스위치 냉각 판(1105)을 통해 반대 방향으로 시스템 유체를 전도하는 제 2 경로로 분할한다.
일부 실시 예에서, 스위치 냉각 판은 다양한 스위치의 표면 온도를 약 250 °C 미만의 온도로 유지할 수 있다. 일부 실시 예에서, 스위치 냉각 판은 각 스위치로부터 약 1W보다 큰 열을 제거할 수 있다.
도 12, 도 13 및 도 14는 일부 실시 예에 따른 냉각 판(1200)(예를 들어, 코어 냉각 판(1046, 1047, 1056, 1057))의 실시 예 및/또는 구성을 도시한다. 일부 실시 예에서, 코어 냉각 판(1200)은 예를 들어 토로이드형 변압기 코어와 같은 하나 이상의 변압기 코어에 열 소산을 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 코어 냉각 판(1200)은 2 개의 변압기 코어(1210, 1211), 즉 코어 냉각 판(1200)의 일측에 하나의 변압기 코어(1210)와 코어 냉각 판(1200)의 타측에 있는 다른 변압기 코어(1211)사이에 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 변압기 코어(1210 및 1211)의 다른 측면에 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 시스템 유체는 분당 0.1 내지 10 갤런의 속도로 코어 냉각 판(1200)의 내부 튜브(1215)를 통해 펌핑될 수 있다.
일부 실시 예에서, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 코어 냉각 판(1200)는 내부 튜브(1215)를 포함할 수 있는 플랫 링(1205)으로 제조될 수 있다. 일부 실시 예에서, 플랫 링(1205)은 토로이드 또는 도넛 형상을 가질 수 있고 내부 구멍을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 편평한 링은 내주 또는 외주를 가질 수 있다. 플랫 링(1205)은 예를 들어 알루미늄, 황동, 강철, 청동, 구리 등과 같은 임의의 금속을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 내부 튜브(1215)는 2 개의 변압기 코어(1210, 1211) 사이에서 시스템 유체를 전도할 수 있다. 내부 튜브(1215)는 예를 들어, 구리 배관을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 코어 냉각 판(1200)은 편평한 링(1205), 내부 튜브(1215), 내부 링(1230), 또는 외부 링(1235)을 포함한다. 일부 실시 예에서, 내부 링(1230) 또는 외부 링(1235)은 플라스틱 또는 임의의 다른 절연 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 내부 링(1230)은 플랫 링(1205)의 내부 원주와 실질적으로 유사한 외부 원주를 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 내부 링(1230)은 편평한 링(1205)의 내부 개구 내에 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 외부 링(1235)은 플랫 링(1205)의 외부 원주와 실질적으로 유사한 내부 원주를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 플랫 링(1205), 내부 링(1230), 외부 링(1235), 변압기 코어(1210) 및 변압기 코어(1211)의 개구는 예를 들어, 플랫 링(1205), 내부 링(1230), 외부 링(1235), 변압기 코어(1210) 및 변압기 코어(1211)의 각각의 구멍의 중심 축을 통해 축을 따라 실질적으로 정렬될 수 있다.
일부 실시 예에서, 내부 링(1230) 또는 외부 링(1235)은 변압기 코어 주위에 감길 수 있는 임의의 1차 변압기 권선 및/또는 2차 변압기 권선으로부터 스탠드오프를 가능하게 하도록 변압기 코어의 내부 및 외부 직경에 부착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 내부 링(1230) 또는 외부 링(1235)은 코어 냉각 판(1200)과 변압기 코어 주위에 감길 수 있는 임의의 1차 변압기 권선 및/또는 2차 변압기 권선 간의 용량성 또는 유도성 결합을 감소시킬 수 있다.
일부 실시 예에서, 내부 튜브(1215)는 입구 커넥터(1220) 및 출구 커넥터(1225)와 결합될 수 있다. 입구 커넥터(1220)는 예를 들어 클램프(1260)(금속 또는 플라스틱 클램프), 빠른 분리 장치와 함께 입구 튜브(1240)와 결합되거나, 함께 납땜될 수 있다. 입구 배관(1240)은 예를 들어 클램프(1260)를 통해 커넥터(1250)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(1250)는 메인 매니폴드(1030)와 연결될 수 있다. 출구 커넥터(1225)는 예를 들어, 클램프(1260)와 함께 출구 배관(1241)과 결합될 수 있다. 출구 배관(1241)은 예를 들어, 클램프(1260)를 통해 커넥터(1251)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(1251)는 메인 매니폴드(1030)와 연결될 수 있다.
일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 변압기 코어의 표면 온도를 약 200 ℃ 미만의 온도로 유지할 수 있다. 일부 실시 예에서, 코어 냉각 판은 변압기 코어로부터 약 1W보다 큰 열을 제거할 수 있다.
일부 실시 예에서, 변압기 코어는 페라이트 코어를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 변압기 코어는 토로이드 형상, 정사각형 형상, 직사각형 형상 등을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 변압기는 원통형 변압기를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 열 관리 시스템은 예를 들어, 하나 이상의 시스템 유체 라인 내의 압력 센서, 열 센서(예를 들어, 온도계, 서미스터 또는 열전지), 액체 레벨 센서(예를 들어, 저장소 내부의) 또는 유량계와 같은, 다수의 센서(예를 들어, 센서(850))를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 유량계는 하나 이상의 시스템 유체 튜브 내에 또는 일렬로 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 유량계는 하나 이상의 물 튜브 내에 또는 그와 일렬로 배치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 열 센서는 스위치 냉각 판 시스템의 입구/출구 매니폴드 또는 출구 포트에서 시스템 유체 튜브 내에 배치될 수 있다.
일부 실시 예에서, 이들 센서는 예를 들어, 펌프 속도를 변경하거나 시스템 전체의 다양한 밸브를 개폐하는 등에 의해, 시스템 유체 또는 시설 유체 중 하나 또는 둘 모두의 유량을 조정할 수 있는 제어기 또는 인터록 시스템에 데이터를 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 전원 장치는 특정 센서를 턴 온하지 않거나 자동으로 턴 오프할 수 있다.
일부 실시 예에서, 시스템 유체의 온도는 열 교환기, 펌프 출력, 저항기 냉각 판, 코어 냉각 판 스위치 냉각 판, 스위치 코어 냉각 판 또는 임의의 다른 위치 이전에 메인 매니폴드에서 측정될 수 있다. 일부 실시 예에서, 고 전압 전원 장치 내의 공기 온도는 예를 들어 표면 장착 센서와 같은 공기 온도 센서를 사용하여 모니터링될 수 있다.
일부 실시 예에서, 물의 유량이 예를 들어 분당 약 1, 2.5, 5, 7.5 또는 10 갤런 초과와 같이 유량 임계 값을 초과하지 않는 한 고 전압 전원 장치는 턴 온되지 않을 수 있다. 일부 실시 예에서, 물의 유량이 예를 들어 분당 약 10, 20, 50 또는 100 갤런 미만과 같이 유량 임계 값 미만이 아니면 고 전압 전원 장치는 턴 온되지 않을 수 있다. 예를 들어, 물의 유량은 물 입구 포트 또는 그 근처에서 측정될 수 있다.
일부 실시 예에서, 시스템 유체의 유량이 예를 들어 분당 약 1, 2.5, 5, 7.5 또는 10 갤런과 같은 유량 임계 값을 초과하지 않는 한 고 전압 공급 장치는 턴 온되지 않을 수 있다. 일부 실시 예에서, 시스템 유체의 유량이 예를 들어 분당 약 10, 20, 50 또는 100 갤런 미만과 같은 유량 임계 값 미만이 아니면 고 전압 전원 장치는 턴 온되지 않을 수 있다. 예를 들어, 시스템 유체 유량은 펌프에서 또는 펌프 근처에서 측정될 수 있다.
일부 실시 예에서, 입력 수온 또는 시스템 유체 온도가 예를 들어 약 20 내지 50 ℃, 약 20 내지 25 ℃, 또는 약 20 ℃의 온도 임계 값과 같이 온도 임계 값보다 큰 경우, 고 전압 전원 장치는 턴 온되지 않을 수 있다.
일부 실시 예에서, 입력 수온 또는 시스템 유체 온도가 예를 들어, 약 50 내지 70 ℃, 약 50 내지 60 ℃, 또는 약 50 ℃와 같이 온도 임계 값보다 큰 경우 고 전압 전원 장치는 턴 오프될 수 있다.
일부 실시 예에서, 저장소의 시스템 유체 수준이 예를 들어, 약 30 % 내지 75 %, 약 30 % 내지 50 %, 또는 약 30 % 풀과 같이 일정량 미만이거나 풀 비율보다 적은 경우, 고 전압 전원 장치는 턴 오프될 수 있다.
일부 실시 예에서, 하나 이상의 스위치 냉각 판을 빠져나가는 시스템 유체의 온도가 예를 들어 50 내지 75 ℃, 약 50 내지 55 ℃, 또는 약 50 ℃와 같이 온도 임계 값보다 큰 경우, 고 전압 전원 장치는 턴 오프될 수 있다.
일부 실시 예에서, 시스템 유체 시스템의 압력이 예를 들어 약 0 내지 1.5bar, 약 0.5 내지 1bar, 또는 약 1bar와 같이 압력 임계 값 미만인 경우, 고 전압 전원 장치는 턴 오프되거나 터온되지 않을 수 있다. 일부 실시 예에서, 시스템 유체 시스템의 압력이 예를 들어 약 1.7 내지 3 bar, 약 1.75 내지 2 bar, 약 1.75 bar와 같이 압력 임계 값 이상인 경우 고 전압 전원 장치는 턴 오프되거나 턴 온되지 않을 수 있다. 예를 들어, 시스템 유체의 압력은 메인 매니폴드와 연결된 임의의 유전체 튜브 또는 파이프 내에서 측정될 수 있다.
일부 실시 예에서, 질소 센서의 압력이 예를 들어 대기압 미만과 같은 압력 임계 값 미만인 경우, 고 전압 전원 장치는 턴 오프되거나 턴 온되지 않을 수 있다.
일부 실시 예에서, 누출 센서가 유체 누출(시스템 유체 또는 설비 유체)이 발생했음을 나타내는 경우, 고 전압 전원 장치는 턴 오프하거나 턴 온되지 않을 수 있다. 예를 들어, 누출 센서는 광학 센서가 가려진 경우 액체의 존재를 나타내는 광학 센서를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 임의의 센서는 스위치 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치 센서는 감지된 임계 값이 충족되는 경우 자동으로 스위치를 닫을 수 있다. 예를 들어 스위치는 회로를 열거나 닫을 수 있다.
일부 실시 예에서, 복수의 팬이 고 전압 나노초 펄서 시스템 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 전압 나노초 펄서 시스템 내에서 공기를 순환시키기 위해 복수의 팬이 사용될 수 있다. 이 예에서는, 예를 들어, 제어 상호 연결 보드를 통해서와 같이, 냉각된 공기를 다양한 모듈의 측면 주위 저부로부터 상향으로 다시 시스템 유체 시스템 또는 설비 유체 시스템 중 하나 또는 둘 모두에 결합될 수 있는 다양한 열 교환기로 순환시키는 기류 패턴을 생성하도록 다향한 팬이 배치된다.
일부 실시 예에 따르면 불활성 가스 퍼지 서브 시스템이 포함될 수 있다. 일부 실시 예에서, 불활성 가스(예를 들어, 질소, 헬륨, 아르곤 등)는 냉각 구성 요소에서 발생하는 응축의 가능성을 줄이기 위해 시스템을 통해 흐를 수 있다. 일부 실시 예에서, 질소는 (예를 들어, 섀시의 바닥면 상의) 질소 격벽을 통해 들어가고, 필터, 질소 흐름 센서를 통과하고 오리피스 제한기(예를 들어, 질소 흐름을 분당 10 리터로 제한함)로부터 고 전압 나노초 펄서 시스템으로 이동할 수 있다. 일부 실시 예에서, 질소는 다른 벌크 헤드를 통해, 섀시 또는 본체의 틈새를 통해, 또는 섀시의 임의의 다른 지점에서 섀시를 떠날 수 있다.
일부 실시 예에서, 나노초 펄서 시스템은 인클로저를 포함할 수 있고, 다양한 서브 시스템을 갖는 하나 이상의 나노초 펄서가 인클로저 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 다음 중 두 개 이상이 엔클로저 내에 있을 수 있다: 열 관리 시스템, 제어 시스템, 바이어스 커패시터, 바이어스 보상 전원 장치, 제 2 나노초 펄서, 저항성 출력 단 또는 에너지 회소 회로. 일부 실시 예에서, 인클로저는 약 1m3 미만의 부피를 가질 수 있다.
일부 실시 예에서, 복수의 저항성 출력 스테이지 저항은 각각의 나노초 펄서와 결합될 수 있다. 일부 실시 예에서, 복수의 스너버 저항기(R3)가 각각의 나노초 펄서와 결합될 수 있다. 일부 실시 예에서, 다양한 구성 요소가 섀시 내에 슬라이드 장착될 수 있다.
일부 실시 예에서, 내부 및 슬라이드-인 모듈은 상호 연결 PCB와 연결될 수 있다. 일부 실시 예에서, PCB는 EMI 효과를 최소화하기 위해 접지 층 사이에서 신호가 차폐되도록 할 수 있다. 일부 실시 예에서, 슬라이드-인 모듈의 배치/정렬에 최적일 수 있는 견고한 디자인이 사용된다. 일부 실시 예에서, 모듈은 함께 나사로 고정될 수 있고 소켓 스타일 연결은 케이블 또는 납땜 연결에 비해 모듈화를 가능하게 한다.
일부 실시 예에서, 인클로저 내부의 임의의 두 구성 요소 사이의 피크 전기장은 약 20 MV/m 미만일 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, "실질적으로"라는 용어는 언급된 값의 5 % 또는 10 % 이내 또는 제조 허용 오차 이내를 의미한다. 달리 명시되지 않는 한, 용어 "약"은 언급된 값의 5 % 또는 10 % 이내 또는 제조 허용 오차 이내를 의미한다.
도 16에 도시된 계산 시스템(1600)은 본 발명의 임의의 실시 예를 수행하는 데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 계산 시스템(1600)은 여기에 설명된 임의의 계산, 식별 및/또는 결정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 계산 시스템(1600)은 버스(1605)를 통해 전기적으로 결합될 수 있는 (또는 적절하게 통신할 수 있는) 하드웨어 요소를 포함한다. 하드웨어 요소는 하나 이상의 범용 프로세서 및/또는 (디지털 신호 처리 칩, 그래픽 가속 칩 등과 같은) 하나 이상의 특수 목적 프로세서; 마우스, 키보드 등을 제한없이 포함할 수 있는 하나 이상의 입력 장치(1615); 및 디스플레이 장치, 프린터 등을 제한없이 포함할 수 있는 하나 이상의 출력 장치(1620)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 하나 이상의 프로세서(1610)를 포함할 수 있다.
계산 시스템(1600)은 하나 이상의 저장 장치(1625)를 더 포함할 수 있으며(및/또는 그와 통신할 수 있음), 이는 제한없이 로컬 및/또는 네트워크 액세스 가능 스토리지를 포함할 수 있고/거나 프로그래밍 가능, 플래시 업데이트 가능 및/또는 이와 유사할 수 있는, 디스크 드라이브, 드라이브 어레이, 광학 저장 장치, 랜덤 액세스 메모리("RAM") 및/또는 읽기 전용 메모리("ROM")와 같은, 솔리드 스테이트 저장 장치를 제한 없이 포함할 수 있다. 계산 시스템(1600)은 또한 제한없이, 모뎀, 네트워크 카드(무선 또는 유선), 적외선 통신 장치, 무선 통신 장치 및/또는 칩셋(예를 들어, 블루투스 장치, 802.6 장치, Wi-Fi 장치, WiMax 장치, 셀룰러 통신 시설, 등) 및/또는 이와 유사한 것을 제한 없이 포함할 수 있는 통신 서브 시스템(1630)을 포함할 수 있다. 통신 서브 시스템(1630)은 (예를 들면, 아래에 설명되는 네트워크와 같은) 네트워크 및/또는 본 명세서에 설명된 임의의 다른 장치와 데이터를 교환하는 것이 가능할 수 있다. 많은 실시 예에서, 계산 시스템(1600)은 전술한 바와 같이 RAM 또는 ROM 장치를 포함할 수 있는 작업 메모리(1635)를 더 포함할 것이다.
계산 시스템(1600)은 또한, 본 발명의 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있으며, 및/또는 본 명세서에 설명된 바와 같이 본 발명의 방법을 구현하고/하거나 본 발명의 시스템을 구성하도록 설계될 수 있는, 운영 체제(1640) 및/또는 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1645)과 같은 다른 코드를 포함하여, 현재 작업 메모리(1635) 내에 위치하는 것으로 도시된 소프트웨어 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위에서 논의된 방법(들)과 관련하여 설명된 하나 이상의 절차는 컴퓨터 (및/또는 컴퓨터 내의 프로세서)에 의해 실행 가능한 코드 및/또는 명령으로 구현될 수 있다. 이들 명령어 및/또는 코드의 세트는 전술한 저장 장치(들)(1625)와 같은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.
일부 경우에, 저장 매체는 계산 시스템(1600) 내에 통합되거나 계산 시스템(1600)과 통신할 수 있다. 다른 실시 예에서, 저장 매체는 컴퓨팅 시스템(1600)(예를 들어, 콤팩트 디스크 등과 같은 이동식 매체)과 분리될 수 있고/있거나 설치 패키지로 제공될 수 있으므로, 저장 매체는 그 위에 저장된 명령/코드로 범용 컴퓨터를 프로그래밍하는 데 사용될 수 있다. 이러한 명령어는 계산 시스템(1600)에 의해 실행 가능하고/하거나 소스 및/또는 설치 가능 코드의 형태를 취할 수 있는 실행 코드의 형태를 취할 수 있으며, 이것은 (예를 들어, 일반적으로 사용 가능한 다양한 컴파일러, 설치 프로그램, 압축/압축 해제 유틸리티 등을 사용하여) 계산 시스템(1600)에 컴파일 및/또는 인스톨할 때에 실행 가능한 코드의 형태를 취한다.
청구된 요지에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 수많은 특정 세부 사항이 본 명명세서에서 설명되어 있다. 그러나, 당업자는 청구된 주제가 이러한 특정 세부 사항없이 실행될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 예들에서, 당업자에 의해 알려진 방법, 장치 또는 시스템은 청구된 요지를 모호하게 하지 않도록 상세하게 설명되지 않았다.
일부 부분은 컴퓨터 메모리와 같은 컴퓨팅 시스템 메모리 내에 저장된 데이터 비트 또는 이진 디지털 신호에 대한 연산의 일고리즘 또는 상징적 표현 측면에서 제공된다. 이러한 알고리즘 설명 또는 표현은 데이터 처리 기술의 통상의 기술자가 작업의 본질을 당업자에게 전달하기 위해 사용하는 기술의 예이다. 알고리즘은 원하는 결과로 이어지는 일관된 작업 시퀀스 또는 유사한 처리이다. 이러한 맥락에서, 작업 또는 처리에는 물리량의 물리적 조작이 포함된다. 일반적으로 반드시 그런 것은 아니지만 이러한 물리량은 저장, 전송, 결합, 비교 또는 조작될 수 있는 전기적 또는 자기적 신호의 형태를 취할 수 있다. 주로 일반적인 사용의 이유로 비트, 데이터, 값, 요소, 기호, 문자, 용어, 숫자, 수치 등과 같은 신호를 참조하는 것이 편리한 것으로 입증되었다. 그러나, 이들 및 유사한 용어 모두는 적절한 물리량과 연관되어야 하며 단지 편리한 라벨일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서 전반에 걸쳐 "처리", "컴퓨팅", "계산", "결정" 및 "식별" 등과 같은 용어를 사용하는 설명은, 메모리, 레지스터 또는 컴퓨팅 플랫폼의 다른 정보 저장 장치, 전송 장치 또는 디스플레이 장치 내에서 물리 전자적 또는 자기적 양으로 표시된 데이터를 조작하거나 변환하는, 하나 이상의 컴퓨터 또는 유사한 전자 컴퓨팅 장치 또는 장치와 같은, 컴퓨팅 장치의 동작 또는 프로세스를 나타낸다. 본 명세서에서 설명하는 시스템 또는 시스템은 특정 하드웨어 아키텍처 또는 구성으로 제한되지 않는다. 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 입력에 대해 조정된 결과를 제공하는 임의의 적절한 구성 요소 배열을 포함할 수 있다. 적합한 컴퓨팅 장치는 범용 컴퓨팅 장치로부터 본 주제의 하나 이상의 실시 예를 구현하는 특수 컴퓨팅 장치로 컴퓨팅 시스템을 프로그래밍하거나 구성하는 저장된 소프트웨어에 액세스하는 다목적 마이크로 프로세서 기반 컴퓨터 시스템을 포함한다. 임의의 적절한 프로그래밍, 스크립팅, 또는 다른 유형의 언어 또는 언어의 조합은 컴퓨팅 장치를 프로그래밍하거나 구성하는 데 사용되는 소프트웨어에 여기에 포함된 교시를 구현하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법의 실시 예는 이러한 컴퓨팅 장치의 동작에서 수행될 수 있다. 위의 예에 제시된 블록의 순서는 변경될 수 있다. 예를 들어, 블록은 다시 정렬, 결합 및/또는 하위 블록으로 분할될 수 있다. 특정 블록 또는 프로세스는 병렬로 수행될 수 있다.
본 명세서에서 "적응된" 또는 "구성된"이란 용어는 추가 작업 또는 단계를 수행하도록 적응되거나 구성된 장치를 배제하지 않는 개방적이고 포괄적인 언어로서 의미된다. 또한 "기반으로 하는"을 사용하는 것은, 하나 이상의 언급된 조건 또는 값을 "기반으로 하는" 프로세스, 단계, 계산 또는 기타 작업이 실제로는 언급된 것 이상의 추가 조건이나 값을 기반으로 할 수 있다는 점에서, 개방적이고 포괄적인 것으로 의미된다. 본 명세서에 포함된 표제, 목록 및 번호 매기기는 설명의 편의를 위한 것일뿐 제한을 의미하지 않는다.
본 발명의 요지는 그 특정 실시 예와 관련하여 상세하게 설명되었지만, 당업자는 전술한 내용을 이해하면 이러한 실시 예에 대한 변경, 변형 및 균등물을 쉽게 성취할수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시 내용은 제한이 아닌 예시의 목적으로 제시되었으며, 당업자에게 명백한 바와 같이 본 주제에 대한 이러한 수정, 변경 및/또는 추가의 포함을 배제하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

Claims (23)

  1. 고 전압 펄싱 전원 장치에 있어서,
    약 1kV보다 큰 진폭, 약 1μs보다 작은 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 출력으로 제공하는 고 전압 펄서;
    플라즈마 챔버; 및
    상기 플라즈마 챔버 내에 전기장을 생성하도록 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 전극
    을 포함하는 전원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 상기 전극 사이의 인덕턴스는 약 10 μH 보다 작은, 전원 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 접지 사이의 커패시턴스는 약 10nF보다 작은, 전원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 펄스의 상기 전압을 측정하는 제어 모듈
    을 더 포함하는, 전원 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고 전압 펄서와 상기 전극 사이에 배치된 바이어스 커패시터; 및
    상기 고 전압 펄서 및 상기 전극과 전기적으로 결합된 바이어스 보상 전원 장치
    를 더 포함하고, 상기 바이어스 보상 전원 장치는 상기 바이어스 커패시터 양단에 전압을 생성하는, 전원 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 고 전압 펄서 및 상기 전극과 전기적으로 결합되어 빠른 시간 척도로 부하에서 전하를 제거하는 저항성 출력 단
    을 더 포함하는, 전원 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 저항성 출력 단은 직렬로 배열된 인덕터와 커패시터를 포함하고, 상기 인덕터는 약 200 μH 보다 작은 인덕턴스를 갖는, 전원 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 고 전압 펄서 및 상기 전극과 전기적으로 결합되어 빠른 시간 척도로 부하에서 전하를 제거하는 에너지 회수 회로를
    더 포함하는, 전원 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 펄스의 상기 펄스 폭 및 상기 펄스 반복 주파수를 제어하는 저 전압 신호를 생성하는 상기 고 전압 펄서와 전기적으로 결합된 제어 모듈
    을 더 포함하는, 전원 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    약 1kV보다 큰 진폭, 약 1μs보다 작은 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 출력으로 제공하는 제 2 고 전압 펄서; 및
    상기 제 2 전극 근처의 상기 플라즈마 챔버 내에서 펄싱 전기장을 생성하도록 상기 제 2 고 전압 펄서의 상기 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 제 2 전극
    을 더 포함하는, 전원 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 고 전압 펄서로부터의 상기 펄스와 상기 제 2 고 전압 펄서로부터의 상기 펄스는 전압, 펄스 폭 및 펄스 반복 주파수 중 적어도 하나가 다른, 전원 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 스위치 냉각 판 및 하나 이상의 변압기 코어 냉각 판을 포함하는 열 관리 서브 시스템
    을 더 포함하고, 상기 고 전압 펄서는 상기 하나 이상의 스위치 냉각 판과 결합된 복수의 스위치 및 상기 하나 이상의 변압기 코어 냉각 판과 결합된 변압기를 포함하는, 전원 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 열 관리 서브 시스템은 상기 스위치 냉각 판과 상기 코어 냉각 판을 통해 흐르는 유체를 포함하는, 전원 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    체적 치수가 1m3 보다 작은 인클로저
    를 더 포함하고, 상기 고 전압 펄서는 상기 인클로저 내에 배치되고;
    열 관리 시스템, 제어 시스템, 바이어스 커패시터, 바이어스 보상 전원 장치, 제 2 나노초 펄서, 저항성 출력 단 및 에너지 회수 회로 중 적어도 3 개가 상기 인클로저 내에 배치되는, 전원 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 인클로저 내부의 임의의 두 구성 요소 사이의 최대 전기장은 약 20 MV/m 보다 작은, 전원 장치.
  16. 고 전압 펄싱 전원 장치에 있어서,
    약 1kV보다 큰 진폭, 약 1μs보다 작은 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 출력으로 제공하는 고 전압 펄서;
    플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버 내에 전기장을 생성하도록 상기 고 전압 펄서의 상기 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 전극;
    상기 고 전압 펄서와 전기적으로 결합된 제어 모듈 - 상기 제어 모듈은 상기 전극에서 상기 펄스의 상기 전압을 측정하고 상기 제어 모듈은 상기 측정된 전압에 응답하여 상기 펄스의 상기 전압, 펄스 폭 및 펄스 반복 주파수 중 적어도 하나를 수정함 - ; 및
    상기 고 전압 펄서와 결합된 복수의 냉각 판을 포함하는 열 관리 서브 시스템
    을 포함하는, 전원 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 고 전압 펄서는:
    복수의 스위치; 및
    상기 복수의 스위치 및 상기 출력과 결합되고, 변압기 코어를 갖는 변압기
    를 포함하고,
    상기 복수의 냉각 판은:
    상기 복수의 스위치와 결합된 하나 이상의 스위치 냉각 판; 및
    상기 변압기 코어와 결합된 하나 이상의 변압기 코어 냉각 판
    을 포함하는, 전원 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 열 관리 서브 시스템은 상기 복수의 냉각 판 중 적어도 하나를 통해 흐르는 유체를 포함하는, 전원 장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 제어 모듈은 상기 열 관리 서브 시스템의 하나 이상의 매개 변수를 측정하고 상기 하나 이상의 매개 변수 중 하나가 허용 오차를 벗어난 경우 상기 고 전압 펄서가 펄스를 출력하는 것을 중지하는, 전원 장치.
  20. 고 전압 펄싱 전원 장치에 있어서,
    약 1kV보다 큰 제 1 진폭, 약 1μs보다 작은 제 1 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 제 1 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 제 1 출력으로 제공하는 제 1 고 전압 펄서;
    약 1kV보다 큰 제 2 진폭, 약 1μs보다 작은 제 2 펄스 폭 및 약 20kHz보다 큰 제 2 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스를 제 2 출력으로 제공하는 제 2 고 전압 펄서;
    플라즈마 챔버;
    상기 제 1 고 전압 펄서의 상기 제 1 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 제 1 전극;
    상기 제 2 고 전압 펄서의 상기 제 2 출력과 전기적으로 결합되는, 상기 플라즈마 챔버 내에 배치되는 제 2 전극;
    상기 제 1 고 전압 펄서와 상기 제 1 전극 사이에 배치된 제 1 바이어스 커패시터; 및
    상기 제 2 고 전압 펄서와 상기 제 2 전극 사이에 배치된 제 2 바이어스 커패시터
    를 포함하는, 전원 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 고 전압 펄서 및 상기 제 1 전극과 전기적으로 결합된 제 1 바이어스 보상 전원 장치 - 상기 제 1 바이어스 보상 전원 장치는 상기 제 1 바이어스 커패시터 양단에 전압을 생성함 - ; 및
    상기 제 2 고 전압 펄서 및 상기 제 2 전극과 전기적으로 결합된 제 2 바이어스 보상 전원 장치 - 상기 제 2 바이어스 보상 전원 장치는 상기 제 2 바이어스 커패시터 양단에 전압을 생성함 -
    를 포함하는, 전원 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 고 전압 펄서 및 상기 제 2 고 전압 펄서와 결합된 복수의 냉각 판을 포함하는 열 관리 서브 시스템
    을 더 포함하는, 전원 장치.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 바이어스 커패시터 또는 상기 제 2 바이어스 커패시터 중 하나 또는 둘 모두는 약 1nF보다 큰 커패시턴스를 갖는, 전원 장치.

KR1020217005999A 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서의 펄스 발생 KR102579260B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237031086A KR20230137474A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서의 펄스 발생

Applications Claiming Priority (23)

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

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237031086A Division KR20230137474A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서의 펄스 발생

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210040404A true KR20210040404A (ko) 2021-04-13
KR102579260B1 KR102579260B1 (ko) 2023-09-18

Family

ID=69178277

Family Applications (6)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237031086A KR20230137474A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서의 펄스 발생
KR1020237029360A KR20230129609A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템
KR1020237028274A KR20230128133A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서 바이어스 보상
KR1020217005999A KR102579260B1 (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서의 펄스 발생
KR1020217006001A KR102575498B1 (ko) 2018-07-27 2019-07-29 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템
KR1020217006005A KR102572562B1 (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서 바이어스 보상

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237031086A KR20230137474A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서의 펄스 발생
KR1020237029360A KR20230129609A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템
KR1020237028274A KR20230128133A (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서 바이어스 보상

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217006001A KR102575498B1 (ko) 2018-07-27 2019-07-29 공간 가변 웨이퍼 바이어스 전력 시스템
KR1020217006005A KR102572562B1 (ko) 2018-07-27 2019-07-29 나노초 펄서 바이어스 보상

Country Status (7)

Country Link
US (10) US10892140B2 (ko)
EP (3) EP3830859B1 (ko)
JP (6) JP7503047B2 (ko)
KR (6) KR20230137474A (ko)
CN (1) CN115943735A (ko)
TW (2) TWI756551B (ko)
WO (3) WO2020023974A1 (ko)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10892140B2 (en) 2018-07-27 2021-01-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
US11539352B2 (en) 2013-11-14 2022-12-27 Eagle Harbor Technologies, Inc. Transformer resonant converter
EP4210223A1 (en) 2013-11-14 2023-07-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser
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
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
WO2018148182A1 (en) 2017-02-07 2018-08-16 Eagle Harbor Technologies, Inc. Transformer resonant converter
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
US11810761B2 (en) * 2018-07-27 2023-11-07 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser ADC system
US11532457B2 (en) 2018-07-27 2022-12-20 Eagle Harbor Technologies, Inc. Precise plasma control system
US10607814B2 (en) 2018-08-10 2020-03-31 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage switch with isolated power
US11302518B2 (en) 2018-07-27 2022-04-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. Efficient energy recovery in a nanosecond pulser circuit
US11222767B2 (en) * 2018-07-27 2022-01-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. Nanosecond pulser bias compensation
CN112805920A (zh) 2018-08-10 2021-05-14 鹰港科技有限公司 用于rf等离子体反应器的等离子体鞘控制
US11476145B2 (en) 2018-11-20 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Automatic ESC bias compensation when using pulsed DC bias
US10796887B2 (en) 2019-01-08 2020-10-06 Eagle Harbor Technologies, Inc. Efficient nanosecond pulser with source and sink capability for plasma control applications
CN118315254A (zh) 2019-01-22 2024-07-09 应用材料公司 用于控制脉冲电压波形的反馈回路
US11508554B2 (en) 2019-01-24 2022-11-22 Applied Materials, Inc. High voltage filter assembly
WO2021059194A1 (en) * 2019-09-24 2021-04-01 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Ultra low noise floated high voltage supply for mass spectrometer ion detector
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
CN114930488A (zh) 2019-12-24 2022-08-19 鹰港科技有限公司 用于等离子体系统的纳秒脉冲发生器rf隔离
JP7439302B2 (ja) 2020-05-12 2024-02-27 イーグル ハーバー テクノロジーズ，インク． 高周波ｒｆ発生器及びｄｃパルシング
US11967484B2 (en) 2020-07-09 2024-04-23 Eagle Harbor Technologies, Inc. Ion current droop compensation
US11404247B2 (en) 2020-07-09 2022-08-02 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
JP2023544584A (ja) * 2020-10-02 2023-10-24 イーグル ハーバー テクノロジーズ，インク． イオン電流ドループ補償
US11901157B2 (en) 2020-11-16 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
US11798790B2 (en) 2020-11-16 2023-10-24 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
US11791138B2 (en) 2021-05-12 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11948780B2 (en) 2021-05-12 2024-04-02 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
US11984306B2 (en) 2021-06-09 2024-05-14 Applied Materials, Inc. Plasma chamber and chamber component cleaning methods
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
WO2022272122A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 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
US11997767B2 (en) 2021-10-20 2024-05-28 Goodrich Corporation Pulse switch-based power supply systems, methods, and devices
US11972924B2 (en) 2022-06-08 2024-04-30 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10223952A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Nissin Electric Co Ltd 放電励起ガスレーザー装置
JP2001181830A (ja) * 1999-12-22 2001-07-03 Shin Meiwa Ind Co Ltd イオン加工装置
JP2004101788A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Sony Corp プラズマ表示装置の駆動方法
JP2004340036A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Toyota Motor Corp 排ガス浄化装置
JP2009263778A (ja) * 2008-03-31 2009-11-12 Ngk Insulators Ltd シリコン系薄膜成膜装置及びその方法
JP2012065547A (ja) * 2011-12-02 2012-03-29 Ushio Inc 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
WO2018008310A1 (ja) * 2016-07-08 2018-01-11 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
WO2018034771A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-22 Applied Materials, Inc. Pulse shape controller for sputter sources

Family Cites Families (236)

* 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
GB2164513A (en) 1984-09-01 1986-03-19 Marconi Co Ltd A pulse generator
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
EP0417771B1 (en) 1989-09-14 1995-06-14 Hitachi Metals, Ltd. High-voltage pulse generating circuit and electrostatic precipitator containing it
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
AU4768596A (en) 1995-02-17 1996-09-04 Advanced Pulse Power Technologies, 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
WO1997013266A2 (en) 1995-06-19 1997-04-10 The University Of Tennessee Research Corporation 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
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
EP1038042A1 (en) 1997-10-15 2000-09-27 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
EP0999872B1 (en) 1998-06-03 2005-12-07 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
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
US7549461B2 (en) * 2000-06-30 2009-06-23 Alliant Techsystems Inc. Thermal management system
JP2002043281A (ja) * 2000-07-19 2002-02-08 Hitachi Ltd 高周波交流パルス発生電源装置
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
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
US6939434B2 (en) 2000-08-11 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
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
ATE464692T1 (de) 2001-07-16 2010-04-15 Cpautomation S A Eine elektrische stromversorgung die besonders für gleichstromplasmabehandlung anwendbar ist
US6741120B1 (en) 2001-08-07 2004-05-25 Globespanvirata, Inc. Low power active filter and method
DE10243631A1 (de) 2001-09-19 2003-04-24 Micro Epsilon Messtechnik 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
WO2003034385A2 (en) 2001-10-19 2003-04-24 Clare Micronix Integrated Systems, Inc. System and method for illumination timing compensation in response to row resistance
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
JP2004022822A (ja) * 2002-06-17 2004-01-22 Shibaura Mechatronics Corp プラズマ処理方法および装置
US7477529B2 (en) 2002-11-01 2009-01-13 Honeywell International Inc. High-voltage power supply
US7121808B2 (en) 2002-11-15 2006-10-17 Hill-Rom Services, Inc. High frequency air pulse generator
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
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
US20070018504A1 (en) 2003-10-14 2007-01-25 Wiener Scott A 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
US7512422B2 (en) 2004-05-28 2009-03-31 Ixys Corporation RF generator with commutation inductor
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
JP2008508729A (ja) 2004-07-28 2008-03-21 ボード・オブ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニヴァーシティー・アンド・コミュニティー・カレッジ・システム・オブ・ネヴァダ・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ユニヴァーシティー・オブ・ネヴァダ 無電極放電型極紫外線源
KR100649508B1 (ko) 2005-02-02 2006-11-27 권오영 하이브리드 전원시스템
EP1864313B1 (de) 2005-03-24 2012-12-19 Oerlikon Trading AG, Trübbach Vakuumplasmagenerator
WO2006107044A1 (ja) * 2005-04-04 2006-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. プラズマ処理方法及び装置
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
US7852008B2 (en) 2005-05-13 2010-12-14 Panasonic Corporation Dielectric barrier discharge lamp lighting device
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
WO2007068974A2 (en) 2005-12-16 2007-06-21 Nicholas Patrick Roland Hill Resonant circuits
CA2635629A1 (en) 2006-01-23 2007-07-26 Audera International Sales Inc. Power supply for limited power sources and audio amplifier using power supply
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
WO2009012735A1 (de) 2007-07-23 2009-01-29 Hüttinger Elektronik Gmbh + Co. Kg Plasmaversorgungseinrichtung
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
EP2294693B1 (en) 2008-05-23 2018-08-08 University of Southern California Nanosecond pulse generator
WO2009146439A1 (en) 2008-05-30 2009-12-03 Colorado State University Research Foundation System, method and 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
US9435029B2 (en) 2010-08-29 2016-09-06 Advanced Energy Industries, Inc. Wafer chucking system for advanced plasma ion energy processing systems
US9767988B2 (en) 2010-08-29 2017-09-19 Advanced Energy Industries, Inc. Method of controlling the switched mode ion energy distribution system
US9287086B2 (en) 2010-04-26 2016-03-15 Advanced Energy Industries, Inc. System, method and apparatus for controlling ion energy distribution
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
US8199545B2 (en) 2009-05-05 2012-06-12 Hamilton Sundstrand Corporation Power-conversion control system including sliding mode controller and cycloconverter
EP2435895A1 (en) 2009-05-29 2012-04-04 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
CN102549724B (zh) * 2009-09-29 2015-01-28 株式会社东芝 基板处理装置
CA2779747C (en) 2009-11-16 2017-11-07 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
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
US8963377B2 (en) 2012-01-09 2015-02-24 Eagle Harbor Technologies Inc. Efficient IGBT switching
EP2677652B1 (en) 2012-02-23 2016-11-16 Kyosan Electric Mfg. Co., Ltd. Current source inverter device, and method for controlling current source inverter device
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
EP3005220B1 (en) 2013-06-04 2019-09-04 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
KR102152811B1 (ko) * 2013-11-06 2020-09-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Ｄｃ 바이어스 변조에 의한 입자 발생 억제기
EP4210223A1 (en) 2013-11-14 2023-07-12 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser
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
US9706630B2 (en) 2014-02-28 2017-07-11 Eagle Harbor Technologies, Inc. Galvanically isolated output variable pulse generator disclosure
US10020800B2 (en) * 2013-11-14 2018-07-10 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage nanosecond pulser with variable pulse width and pulse repetition frequency
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
WO2016007960A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 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
SG11201703167UA (en) 2014-10-30 2017-05-30 Tri Alpha Energy Inc Systems and methods for forming and maintaining a high performance frc
US20160182001A1 (en) 2014-12-19 2016-06-23 Hitachi, Ltd Common mode noise filter
US9525412B2 (en) 2015-02-18 2016-12-20 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US10679823B2 (en) 2015-02-18 2020-06-09 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US9306533B1 (en) 2015-02-20 2016-04-05 Reno Technologies, Inc. RF impedance matching network
US10340879B2 (en) 2015-02-18 2019-07-02 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US9729122B2 (en) 2015-02-18 2017-08-08 Reno Technologies, Inc. Switching circuit
US11542927B2 (en) 2015-05-04 2023-01-03 Eagle Harbor Technologies, Inc. Low pressure dielectric barrier discharge plasma thruster
KR101616231B1 (ko) * 2015-11-20 2016-04-27 주식회사 지웰코리아 이온발생기의 고전압발생장치
WO2017095890A1 (en) 2015-11-30 2017-06-08 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
KR20180116225A (ko) * 2016-01-22 2018-10-24 에스피피 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드 플라즈마 제어 장치
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
WO2017189221A1 (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
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
WO2017223118A1 (en) 2016-06-21 2017-12-28 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage pre-pulsing
GB2551824A (en) 2016-06-30 2018-01-03 Univ Nottingham High frequency high power converter system
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
WO2018148182A1 (en) 2017-02-07 2018-08-16 Eagle Harbor Technologies, Inc. Transformer resonant converter
WO2018183874A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Eagle Harbor Technologies, Inc. High voltage resistive output stage circuit
US20200176234A1 (en) 2017-04-07 2020-06-04 Ionquest Corp. High-power resonance pulse ac hedp sputtering source and method for material processing
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
TWI767088B (zh) 2017-11-17 2022-06-11 新加坡商Ａｅｓ全球公司 電漿處理系統，用於調變其中的電源的控制方法及相關的電漿處理控制系統
KR20200039840A (ko) 2018-01-22 2020-04-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 전원식 에지 링을 이용한 프로세싱
EP3732703B1 (en) 2018-01-22 2022-08-31 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
US10796887B2 (en) 2019-01-08 2020-10-06 Eagle Harbor Technologies, Inc. Efficient nanosecond pulser with source and sink capability for plasma control applications
CN118315254A (zh) * 2019-01-22 2024-07-09 应用材料公司 用于控制脉冲电压波形的反馈回路
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

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10223952A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Nissin Electric Co Ltd 放電励起ガスレーザー装置
JP2001181830A (ja) * 1999-12-22 2001-07-03 Shin Meiwa Ind Co Ltd イオン加工装置
JP2004101788A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Sony Corp プラズマ表示装置の駆動方法
JP2004340036A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Toyota Motor Corp 排ガス浄化装置
JP2009263778A (ja) * 2008-03-31 2009-11-12 Ngk Insulators Ltd シリコン系薄膜成膜装置及びその方法
JP2012065547A (ja) * 2011-12-02 2012-03-29 Ushio Inc 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
WO2018008310A1 (ja) * 2016-07-08 2018-01-11 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
WO2018034771A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-22 Applied Materials, Inc. Pulse shape controller for sputter sources

Also Published As

Publication number Publication date
US10811230B2 (en) 2020-10-20
CN112823405A (zh) 2021-05-18
KR102579260B1 (ko) 2023-09-18
TW202020926A (zh) 2020-06-01
JP7038897B2 (ja) 2022-03-18
CN115943735A (zh) 2023-04-07
WO2020023964A1 (en) 2020-01-30
US20210351009A1 (en) 2021-11-11
WO2020023974A1 (en) 2020-01-30
WO2020023965A1 (en) 2020-01-30
KR102575498B1 (ko) 2023-09-08
JP7367157B2 (ja) 2023-10-23
US11075058B2 (en) 2021-07-27
US20200035459A1 (en) 2020-01-30
JP2021524659A (ja) 2021-09-13
JP2021524660A (ja) 2021-09-13
JP2022188063A (ja) 2022-12-20
EP3830859A1 (en) 2021-06-09
JP2021524658A (ja) 2021-09-13
US11101108B2 (en) 2021-08-24
JP2022066475A (ja) 2022-04-28
US11636998B2 (en) 2023-04-25
EP3830957A4 (en) 2022-08-17
KR20230137474A (ko) 2023-10-04
EP3831169A1 (en) 2021-06-09
US20200126760A1 (en) 2020-04-23
EP3831169A4 (en) 2022-08-17
US20200036367A1 (en) 2020-01-30
US20210125812A1 (en) 2021-04-29
EP3830957A1 (en) 2021-06-09
TWI756551B (zh) 2022-03-01
EP3830859B1 (en) 2024-01-17
US10892141B2 (en) 2021-01-12
JP7503047B2 (ja) 2024-06-19
JP7324326B2 (ja) 2023-08-09
EP3830859A4 (en) 2022-06-08
US20200244254A1 (en) 2020-07-30
JP2023182762A (ja) 2023-12-26
US11551908B2 (en) 2023-01-10
US10991553B2 (en) 2021-04-27
US10659019B2 (en) 2020-05-19
KR20230129609A (ko) 2023-09-08
US11587768B2 (en) 2023-02-21
US20210327682A1 (en) 2021-10-21
KR20210038943A (ko) 2021-04-08
KR20230128133A (ko) 2023-09-01
US20200037468A1 (en) 2020-01-30
KR20210031516A (ko) 2021-03-19
TW202220024A (zh) 2022-05-16
KR102572562B1 (ko) 2023-08-31
US20200035457A1 (en) 2020-01-30
US20200035458A1 (en) 2020-01-30
US10892140B2 (en) 2021-01-12
TWI843981B (zh) 2024-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102579260B1 (ko) 나노초 펄서의 펄스 발생
KR102614364B1 (ko) 나노세컨드 펄서 바이어스 보상 및 수정
TWI783203B (zh) 奈秒脈波產生器電路
US11532457B2 (en) Precise plasma control system
US11222767B2 (en) Nanosecond pulser bias compensation
US20240234090A9 (en) Nanosecond pulser adc system
JP7261891B2 (ja) 精密プラズマ制御システム
TW202041106A (zh) 精密電漿控制系統及其方法
CN112514254A (zh) 空间可变晶圆偏置功率系统

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant