TW201429324A - 用於找到全域最佳値之頻率調諧系統與方法 - Google Patents

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Abstract

茲揭示一種產生器以及用於諧調該產生器的方法。該方法包含將由該產生器所施加之功率的頻率設定為目前最佳頻率，並且感測由該產生器所施加之功率的特徵。決定一基於該功率之特徵的目前最佳誤差，並且將該功率的頻率維持在該目前最佳頻率一個主時間區段。然後將該功率的頻率改變成一探查頻率，而且維持在該探查頻率一個比起該主時間區段為較短的探查時間區段。若在該探查頻率處的誤差小於在該目前最佳頻率處的誤差，則將該目前最佳頻率設定成該探查頻率。

Description

用於找到全域最佳值之頻率調諧系統與方法
本專利申請案主張於2012年12月4日所申審且標題為「STEALTHY FREQUENCY TUNING ALGORITHM CAPABLE OF FINDING A GLOBAL OPTIMUM」之臨時申請案第61/733,397號的優先權，並且受讓予其之受讓人，從而依參考目的特意併入本案。
本發明概略關於一種運用於電漿處理應用項目的電力供應器，並且尤其是關於一種用以對電力供應器進行頻率諧調的系統及方法。
RF產生器的頻率諧調處理通常用於減少反射功率。圖1顯示一種典型的設定方式。一般情況下，確可運用某些種類的匹配網路以令負載匹配於該產生器，然並非總是如此。藉由正確地設計該匹配網路(該產生器的內部或是如圖1所示的外部)，是有可能在該產生器所能產生之頻率範圍內的某個頻率處將該負載的阻抗轉換成接近該產生器之所欲負載阻抗的數值(位在該RF輸出連接器處，這通常為50Ω；或是在該產生器內部的主動裝置處，這通常為低複數阻抗，像是8+j3 Ω)。該負載阻抗接近於該所欲阻抗之程度的測度值可採取多種形式，然通常可按如下的反射係數所表示： 其中ρ為該阻抗Z相對於該所欲阻抗Z0的反射係數，而且x*表示x的複數共軛。反射係數的強度| ρ |是一種非常便於表達該阻抗Z接近該所欲阻抗Z0之程度的方式。Z及Z0兩者通常皆為複數。
頻率諧調演算法與方法是要嘗試找出最佳的操作頻率。此最佳性通常是被定義為該反射係數相對於該所欲阻抗之強度為最小處的頻率。然其他的測度值可為最小反射功率、最大遞交功率、穩定操作等等。在不隨時間改變的線性負載上，許多演算法確可良好運作；但是對於隨時間改變及/或非線性負載來說，實需要特殊技術以確保該諧調演算法能夠可靠地運作。
假設最佳操作頻率為該負載反射係數強度是在最小值之處的頻率，則應注意到該受控變數(頻率)與誤差之間的關係常常並非是單調性，此外該最佳操作點一般說來會是在其中增益(即[誤差的變化]/[頻率的變化])為零之處。進一步的挑戰是，也有可能存在有區域性最小值而造成任何控制演算法都會深陷其內。圖2A在上方顯示一負載反射係數圖表(Smith圖表)上之負載反射係數的圖表，並且圖2B顯示該負載反射係數的強度，而用以作為按頻率函數的誤差。此圖表展示上文所述的問題，其中f 0處的區域性最小值由於在f a 附近之具有高負載反射係數的一範圍而分離於f b處的全域最佳值，以及(如本例中為不變性)該誤差函數在該全域最佳頻率f b處之零斜率。
對於電漿負載來說，兩項常見問題為該負載的非線性本質 (該負載阻抗為功率位準的函數)，以及負載阻抗在時間上的變化(即如由於化學、壓力、溫度等等在時間上的變動所致)。另一個由電漿(或類似於電漿)負載所特有的問題為，若是對於電漿的遞交功率在一段足夠長的時間上是落降至某個數值之下，則電漿就可能會熄滅。因此，該頻率-諧調演算法是不能存在於無法長時間地遞交足夠功率或電漿可能會熄滅的頻率處。
現將概要敘述如後附圖中所顯示的多項本揭示範性具體實施例。在「詳細說明」乙節中將更進一步完整地說明該等與其他的具體實施例。然應瞭解並無意令本揭示受限於如「發明內容」或「實施方式」中所敘述的形式。熟習本項技術之人士將能認知到眾多修改、等同及替代性建構方式確歸屬於如申請專利範圍中所表達的本揭示精神與範疇。
根據其一特點，茲提供一種用以諧調一產生器的方法。該方法包含將由該產生器所施加之功率的頻率設定為目前最佳頻率，並且感測由該產生器所施加之功率的特徵。接著基於該功率的特徵決定一目前最佳誤差，並且將該功率的頻率維持在該目前最佳頻率一個主時間區段。然後將該功率的頻率改變成一探查頻率，而且維持在該探查頻率一個比起該主時間區段為較短的探查時間區段。若在該探查頻率處的誤差小於在該目前最佳頻率處的誤差，則將該目前最佳頻率設定成該探查頻率。
根據另一特點，茲提供一種產生器。該產生器可含有一可控制信號產生器，藉以回應於一頻率控制信號來產生頻率，以及一功率放大器，此者可產生位在該所產生頻率處的功率。該產生器的一條輸出線路係經耦接於該功率放大器，並且一感測器係經耦接於該功率放大器以提供一 表示呈現於該功率放大器之阻抗的輸出信號。一控制器可回應於來自該感測器的輸出信號以將該頻率控制信號提供至該可控制信號產生器，並且該控制器含有處理器以及非暫態、有形的電腦可讀取儲存媒體，而此媒體係經編碼以處理器可讀取指令俾調整該頻率控制信號。
702‧‧‧直流(DC)電力供應器
704‧‧‧射頻(RF)功率放大器
706‧‧‧控制器
708‧‧‧頻率諧調元件
710‧‧‧頻率控制信號
712‧‧‧RF信號產生器
714‧‧‧輸出信號
716‧‧‧RF感測器
718‧‧‧RF功率輸出
900‧‧‧控制系統
901‧‧‧處理器
902‧‧‧快取記憶體單元
903‧‧‧記憶體
904‧‧‧RAM
905‧‧‧ROM
906‧‧‧作業系統
907‧‧‧儲存控制單元
908‧‧‧儲存器
909‧‧‧作業系統
910‧‧‧可執行檔
911‧‧‧資料
912‧‧‧API應用程式
920‧‧‧網路介面
921‧‧‧圖形控制
922‧‧‧視訊介面
923‧‧‧輸入介面/裝置
924‧‧‧輸出介面
925‧‧‧儲存裝置介面
929‧‧‧儲存媒體介面
930‧‧‧網路
932‧‧‧顯示器
933‧‧‧輸入裝置
934‧‧‧輸出裝置
935‧‧‧儲存裝置
939‧‧‧儲存媒體
940‧‧‧匯流排
950‧‧‧信號輸入元件
990‧‧‧信號輸出
圖1為一系統略圖，此圖顯示產生器經由匹配網路將功率遞交至負載；圖2A-2B描繪負載反射係數按如頻率函數的一般反應；圖3A-3B描繪負載反射係數按如頻率函數而經負載以一典型RF產生器之開放迴路固定功率廓形的一般反應；圖4A-4B描繪負載反射係數按如頻率函數而經負載以一具有匹配來源阻抗的RF產生器之開放迴路固定功率廓形的一般反應；圖5為一流程圖，圖中描繪一可關聯於本揭具體實施例而實行的示範性方法；圖6含有多個圖形，該等描繪可關聯於參照圖5所描述之方法而探查的示範性頻率以及相對應的誤差數值；圖7為描繪一產生器之具體實施例的略圖；圖8為描繪如圖7所示平衡放大器之示範性具體實施例的略圖；以及圖9為描繪一可供運用以實作如圖7所示控制器之控制系統的略圖。
在此所使用之詞彙「示範性」係為以表示「作為一範例、實例或說明」。在此經描述如「示範性」之任何具體實施例並不必然地需被詮釋為佳於或優於其他具體實施例。
本發明的具體實施例可解決找出對於諧調問題之全域最佳值而不致消滅電漿負載的問題。藉由參照圖2A及2B可瞭解此項問題。即如自圖2A及2B所顯見，若該目前頻率是位於該最低頻率f 0和負載反射係數為最高處的頻率f a 之間，則任何搜尋負載反射係數之區域性最小值的演算法都將會朝向f 0移動。這種目前頻率會朝向一非所欲操作頻率之區域性最小值移動的情況確為相當常見。特別是在電漿系統中，相較於具引燃電漿的室體，無引燃(點火)電漿的電漿室體具有顯著不同的反應。若足可引燃電漿處的頻率是在f 0 與f a 之間，則初始頻率將會位於f 0和f a 之間。一旦點燃電漿之後，問題就會變成如何自f 0和f a 之間的頻率開始尋得全域最佳頻率f b。不同於其他負載，僅自f 0至f 1進行頻率掃尋直到找出該全域最佳頻率f b，為止並非可能的選項。問題是在於，當頻率在f a 的鄰近處時，幾乎沒有功率可供遞送至電漿，而且電漿將很有可能會熄滅。若電漿熄滅，則會繼續以具有完全不同特徵之無引燃電漿進行掃尋，而且除非電漿在該全域最佳值f b的鄰近處重新點燃，否則將不會發現此f b。即使是電漿重新點燃且因此掃尋成功，在多數的應用項目中於掃尋過程裡讓電漿熄滅的動作也是無法令人接受。
為瞭解此項問題，注意到為避免讓電漿熄滅，耗費在頻率探查的時間通常是不會超過數十微秒。若位在該所探查頻率處的負載反射係數很高而且在該頻率處耗費超過數十微秒，則電漿就會熄滅。然在此同時， 該產生器之功率控制系統為調整至該所欲功率位準而耗費的時間通常是在數百微秒的數階處，因此就所有實際目的來說，該負載的反射係數是在對該功率放大器的相同功率控制輸入處所測量，而實際功率是由該負載阻抗所決定。
在先前技術中，眾知既已藉由探查該最佳操作頻率編輯出頻率與相關反射係數的列表。但編輯此項列表(即如US 7,839,223案文中所述者，茲將該案依參考方式併入本案)實非易事，理由是可能必須多次檢驗各個候選頻率，直到在該所欲功率位準處測得該負載反射係數為止。必須在正確的功率位準處測量該負載反射係數的原因是由於該負載的非線性本質，這可藉由參照圖3A和3B所瞭解。
現參照圖3A及3B，若該產生器正以頻率f a 運作於700W處並且控制該功率放大器維持在目前設定值以探查頻率空間，則該產生器會在頻率f c處找到顯然最佳反射係數。然而，即如圖3B所示，實際的最佳操作頻率是f b。更糟的是，若該產生器需將其操作頻率改變至f c，則一旦該控制系統將功率調回到所欲設定點(假定是700W或更高)，則該負載反射係數相較於在原始頻率f a 處可能會更高。除此之外，對於應在f a 處按700W運作的產生器來說，這通常意味著對於該產生器的設定點為700W而且該產生器能夠滿足該設定點並同時可將功率施加至該未匹配負載阻抗內，或者是對於該產生器的設定點為高於700W，然該產生器僅將700W遞交至該未匹配負載中。在任一情況下，一旦頻率改變成f c，該產生器可能就僅能遞交相比於在f a 處所能遞交者為較少的功率。因此，倘若頻率改變成f c就會導致電漿熄滅。所以結論是，對於其中對該功率放大器為固定控制輸入的典型產生 器來說，將最大功率遞交至一匹配負載(通常為50Ω)以外的阻抗，建議採取如US 7,839,223所述的程序。
不過，當該頻率探查演算法合併於一功率放大器而來源阻抗為匹配於該名目負載阻抗(通常為50Ω)時，即能簡化該演算法。為瞭解其原因，請參照圖4。假設產生器正依頻率f a 運作於300W的功率位準處。若該探查演算法找到一頻率f probe，且在此處的反射係數是低於在f a 處的反射係數，那麼這也就表示若該產生器僅需停留在此頻率f probe，則來自該產生器的輸出功率將會高於在f a 處的功率，直到該產生器的控制迴路調降功率而返回到該設定點為止。之所以如此是因為，對於匹配阻抗產生器來說，若對該產生器之功率放大器的控制輸入保持為固定並且負載反射係數減少，則輸出功率增加。所以，在具有經匹配來源阻抗之產生器的情況下，無須進行多次相同頻率的探查而每次調整對該功率放大器的控制輸入。並非建構此列表，而是當在該探查頻率處的負載反射係數低於目前頻率時，僅需將該產生器切換至在該探查頻率處操作，這是因為該產生器在該新頻率處可遞交至少如在舊頻率處一般多的功率。
為描述該演算法，在此定義下列變數：
f start 起始頻率
f 0 最小頻率
f 1 最大頻率
e main 在目前最佳頻率處的誤差
f main 目前最佳頻率
t main 產生器停留在目前最佳頻率處的時間
t probe 產生器探查頻率需耗用的時間
f probe 探查頻率
接著參照圖5，此為一描述用於頻率諧調之方法的流程圖。參照圖5的同時亦參照圖6，其中含有描繪可關聯於參照圖5所述方法而探查之示範性頻率(以及相對應之誤差數值)的圖形。即如圖示，該產生器的頻率初始地設定為一起始頻率f start，此頻率為可供引燃電漿的頻率(區塊500)。然後決定一誤差值(區塊502)，並且將目前最佳頻率(即如f main1)初始地設定為該起始頻率(f start)，同時將在該目前最佳頻率處的誤差(e.g.,e main1)設定為於區塊502處所決定的誤差。在許多具體實施例裡，此誤差為對該產生器所呈現之阻抗接近於一所欲阻抗(即如50Ω)之程度的測度值。例如，該誤差可為依照負載反射係數強度、電壓駐波比值、所反射功率以及距最大遞交功率的偏移量所算得。此外，在其他具體實施例裡，該誤差可為一代表不穩定度的數值。確能考量到可計算或測量其他數值，並加以運用來作為誤差值。
即如圖5所示，該產生器接著會停留在該目前最佳頻率處(即如f main1)一個主時間區段(區塊504)，然後切換至一探查頻率(即如f probe1)(區塊506)，並且該產生器會保持在該探查頻率處一個探查時間區段(t probe)(區塊508)。在一些具體實施例裡，區塊508處的探查時間區段(t probe)是短於100微秒，而在其他具體實施例裡，該探查時間區段(t probe)是短於該產生器在區塊504處停留於該目前最佳頻率處之時間(即如t main)的10%。
若在該探查頻率(即如f probe1)處的探查誤差(即如e probe1)是小於目前最佳誤差(即如e main1)(區塊510)，則該產生器會將該目前最佳頻率(f main)設定成該探查頻率(f probe)(區塊512)。然後決定在新目前最佳頻率(f main)處的目 前最佳誤差(e main)(區塊502)，並且重複進行此程序。即如所示，若在該探查頻率(即如f probe1)處的探查誤差(即如e probe1)並非小於目前最佳誤差(即如e main1)(區塊510)，則該產生器頻率會再度地設定為該目前最佳頻率(f main1)(區塊514)，然後重複進行此程序。圖6描繪一示範反應，其中先(在時間t 1和t 2處)嘗試兩個探查頻率(f probe1及f probe2)，之後探查誤差(在時間t 3處的e probe3)就低於該目前最佳誤差，並且接著誤差在時間t 4處於新的探查頻率f probe4處又再度降低，而透過兩個後續頻率探查(f probe5及f probe6)，如此獲致相對應誤差(e probe5及e probe6)大於在目前最佳頻率(f probe4)處的誤差(e probe4)，因此該頻率f probe4變成該目前最佳頻率並且予以維持。
探查頻率的選擇是依照應用項目而定，然為確保淨空整個頻率範圍，初始掃尋應依照可確保不致因跳略最小誤差區域而錯失該最小誤差的足夠微小頻率步距來覆蓋該產生器的完整頻率範圍。在初始掃尋之後，可對f main附近的較小範圍進行探查以利細微諧調。可重複進行範圍細微化，直到決定出具有足夠正確度的最佳操作頻率為止。
可藉由控制起始和停止該諧調演算法的條件來擴大該諧調演算法。例如，通常可設定對於該誤差的較低和較高目標值以及到達該較低目標值的時間。然後該諧調演算法會嘗試在所配置時間之內到達該較低目標值。若確到達該較低目標值，則該演算法停止；並且若超過該所配置時間，而假使該誤差小於該較高目標值，則該演算法停止。一旦演算法停止，則當超過該較高目標值時，演算法通常會重新開始。若該演算法無法到達該等較高或較低目標值，則可對系統控制器發出誤差與警告。
接著參照圖7，此圖為描繪一產生器的示範性具體實施例之 多項元件的區塊圖。即如圖示，該產生器含有一或更多DC電力供應器702，該等供應器可接收AC電力並且產生DC電力，藉以對一射頻(RF)功率放大器704和一控制器706供電。在本具體實施例裡該控制器706含有一頻率諧調元件708，該元件可回應於來自一感測器716而代表呈現於該功率放大器704之阻抗的輸出信號714以將頻率控制信號710提供至信號產生器712。回應於此，該信號產生器712可產生一對應於該頻率控制信號710的特定頻率(即如目前最佳頻率(f main)和探查頻率(f probe))，並且該功率放大器704放大該信號產生器712的輸出以在該特定頻率處產生輸出功率718。
圖8描繪一可關聯於實作如圖7所繪之平衡放大器而運用的示範性平衡放大器。
接著參照圖9，此圖描繪一示範性控制系統900，而可運用該系統以實作參照圖7所敘述的控制器706和使用者介面。然圖9中的元件確僅為範例，並且不限制任何硬體、軟體、韌體、嵌入式邏輯元件，或是該等實作特定本揭示具體實施例的兩者以上元件之組合，的使用或功能性範疇。
在本具體實施例中，該控制系統900含有至少一處理器901，即如兩個非限制性範例，就像是中央處理單元(CPU)或FPGA。該控制系統900亦可含有記憶體903和儲存器908，此二者可經由匯流排940彼此互相地以及與其他元件進行傳通。該匯流排940亦可將顯示器932、一或更多輸入裝置933(這些可包含例如鍵板、鍵盤、滑鼠、光筆等等)、一或更多輸出裝置934、一或更多儲存裝置935以及各種非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體936彼此鏈結以及鏈結於該等處理器901、記憶體903與儲存器 908的一或更多者。所有這些構件可為直接地，或是透過一或更多介面或配接器，而介接於該匯流排940。例如，各種非暫態、有形的的處理器可讀取儲存媒體936可經由儲存媒體介面926以介接於該匯流排940。該控制系統900可擁有任何適當的實體形式，包含一或更多積體電路(IC)、印刷電路板(PCB)、行動手持式裝置、膝上型或筆記型電腦、分散式電腦系統、計算網格或伺服器，然不限於此。
該(等)處理器901(或中央處理單元(CPU))可選擇性地含有快取記憶體單元902，藉以臨時地本地儲存指令、資料或處理器地址。該(等)處理器901係經組態設定以協助執行經儲存在至少一非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體上的非暫態處理器可讀取指令。由於該(等)處理器901執行經具體實作於一或更多非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體，像是記憶體903、儲存器908、儲存裝置935及/或儲存媒體936(即如唯讀記憶體(ROM))，之內的指令，故而該控制系統900能夠提供功能性。例如，用以進行參照圖5所述之方法中一或更多步驟的指令可為在一或更多非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體中所具體實作，並且該(等)處理器901可執行這些指令。該記憶體903可自一或更多其他非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體(像是大量儲存裝置935、936)，或者經由像是網路介面920的適當介面以自一或更多其他來源，讀取該等指令。執行此等程序或步驟可包含定義經儲存在該記憶體903內的資料結構，並且由該軟體所指導以修改該等資料結構。
該信號輸入元件950通常可運作以接收信號(即如數位及/或類比信號)，而這些信號提供有關該RF功率輸出718之一或更多特點的資 訊。例如，該RF感測器716可包含電壓及/或電流感測器(即如VI感測器、有向耦合器、簡單電壓感測器或電流傳導器)以提供類比電壓信號，而這些信號會由該信號輸入元件950所接收並轉換成數位信號。
該信號輸出元件960可包含熟習本項技術之人士所眾知的數位至類比元件，藉此產生該頻率控制信號710以供控制由該信號產生器712所產生之信號的頻率，而該產生器可為藉由熟習本項技術之人士眾知的任何各種信號產生器所實作。例如，該頻率控制信號710可為一電壓，此者可改變而供(透過該信號產生器712)諧調該產生器以進行頻率變化，即如參照圖5所描述者。
該記憶體903可包含各種元件(即如非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體)，這些包含隨機存取記憶體元件(即如RAM 904)(像是靜態RAM「SRAM」、動態RAM「DRAM」等等)、唯讀元件(即如ROM 905)，以及其等的任何組合，然不限於此。ROM 905可用以將資料及指令單向地傳通至(該等)處理器901，RAM 904則可用以對(該等)處理器901雙向地傳通資料及指令。ROM 905與RAM 904可包含如後文所述的任何適當非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體。在一些實例中，ROM 905與RAM 904包含用以執行本揭所述方法的非暫態、有形的處理器可讀取儲存媒體。
固定式儲存器908係經選擇性地透過儲存控制單元907而雙向地連接於該(等)處理器901。該固定式儲存器908可提供額外的資料儲存容量，並且亦可包含如本揭所示的任何適當非暫態、有形的處理器可讀取媒體。該儲存器908可用以存放作業系統909、EXEC 910(可執行檔)、資料911、API應用程式912(應用程式)等等。一般說來，該儲存器908為次要儲 存媒體(像是硬碟機)，而比起主要儲存裝置(即如記憶體903)來說會較為緩慢，然非總是如此。該儲存器908亦可含有一光碟機、固態記憶體裝置(即如快閃式系統)，或是前述任者的組合。在適當情況下，可併入該儲存器908內的資訊以作為該記憶體903中的虛擬記憶體。
在一範例裡，該(等)儲存裝置935係經由儲存裝置介面925(即如透過外部連接埠連接器(未予圖示))而可移除地介接於該控制系統900。尤其，該(等)儲存裝置935與相關的機器可讀取媒體可提供對於該控制系統900的非揮發性及/或揮發性儲存機器可讀取指令、資料結構、程式模組及/或其他資料。在一範例裡，軟體可完全地或部份地常駐在該(等)儲存裝置935上的機器可讀取媒體內。在另一範例裡，軟體可完全地或部份地常駐在該(等)處理器901內。
匯流排940可連接廣泛各種子系統。在此，所稱之匯流排可視適當情況涵蓋一或更多伺服一共同功能的數位信號線路。該匯流排940可為任何許多類型的匯流排結構，這些包含記憶體匯流排、記憶體控制器、週邊匯流排，以及其等運用任何各種匯流排架構的任何組合，然不限於此。這些架構的範例包含「工業標準架構(ISA)」匯流排、「強化ISA(EISA)」匯流排、「微通道架構(MCA)」匯流排、「視訊電子標準協會區域匯流排(VLB)」、「週邊元件互連(PCI)」匯流排、PCI-Express(PCI-X)匯流排、「加速圖形連接埠(AGP)」匯流排、「HyperTransport(HTX)」匯流排、「序列先進技術接附(SATA)」匯流排，以及其等的任何組合，然不限於此。
該控制系統900亦可包含輸入裝置933。在一範例裡，該控制系統900的使用者可經由(多個)輸入裝置933以將命令及/或其他資訊輸入 至該控制系統900內。此(等)輸入裝置933的範例包含觸控螢幕、文數字輸入裝置(即如鍵盤)、指向裝置(即如滑鼠或觸控板)、觸控板、搖桿、遊戲板、音訊輸入裝置(即如麥克風、語音回應系統等等)、光學掃描器、視訊或靜止影像捕捉裝置(即如相機)，以及其等的任何組合，然不限於此。該(等)輸入裝置933可透過任何各式輸入介面923(即如輸入裝置923)以介接於該匯流排940，包含序列、平行、遊戲連接埠、USB、FIREWIRE、THUNDERBOLT，或是前述的任何組合，然不限於此。
而資訊和資料可透過一顯示器932所顯示。該顯示器932的範例包含液晶顯示器(LCD)、有機液晶顯示器(OLED)、陰極射線管(CRT)、電漿顯示器以及其等的任何組合，然不限於此。該顯示器932可經由匯流排940以介接於該(等)處理器901、記憶體903和固定式儲存器908，以及像是輸入裝置933的其他裝置。該顯示器932是藉由一視訊介面922以鏈結至該匯流排940，並且可透過圖形控制921以控制該顯示器932與該匯流排940之間的資料傳送。
此外，或另替地，該控制系統900可按照邏輯硬體接線的結果或是另以電路所具體實作以提供功能性，如此可取代或併同於軟體而運作，俾執行參照圖5所描述之方法的一或更多步驟。同時，所稱非暫態、有形的處理器可讀取媒體涵蓋儲存有可供執行之指令的電路(像是IC)、具體實作可供執行之邏輯的電路，或者視適當情況包含兩者。本揭示涵蓋與軟體相關聯的任何適當硬體組合。
可藉由一般目的處理器、數位信號處理器(DSP)、特定應用積體電路(ASIC)、現場可程式化閘控陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、 離散閘控或電晶體邏輯、離散硬體元件，或是其等經設計俾執行本揭所述功能的任何組合，以實作或運行關聯於本揭具體實施例所描述的各式示範性邏輯區塊、模組與電路。一般目的處理器可為微處理器，然在替代性項目裡，該處理器可為任何傳統的處理器、控制器、微控制器或是狀態機。處理器亦可按如多個計算裝置的組合所實作，即如一DSP與一微處理器、複數個微處理器、一或更多微處理器且併同一DSP核心，或是任何其他該等組態，的組合。
前揭案文中的具體實施例說明係經提供以利任何熟習本項技術之人士製作或運用本發明。熟習本項技術之人士將隨能顯知對本揭所述範例進行的各種修改，並且本揭定義之概泛原理可適用於其他具體實施例而不致悖離本發明的精神或範疇。因此，本發明並非受限於本揭所示之具體實施例，而應為根據符合於本文所揭示之原理與新穎特性的最廣範疇。

Claims (15)

  1. 一種用於諧調一產生器的方法，該方法包含：將由該產生器所施加之功率的頻率設定為一目前最佳頻率；感測由該產生器所施加之功率的一特徵；基於該功率的特徵決定一目前最佳誤差；將該功率的頻率維持在該目前最佳頻率有一個主時間區段；將該功率的頻率改變成一探查頻率；將該功率的頻率維持在該探查頻率有一個探查時間區段，其中該探查時間區段短於該主時間區段；若在該探查頻率處的誤差小於在該目前最佳頻率處的誤差，則將該目前最佳頻率設定成該探查頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該誤差為所呈現於該產生器之阻抗值接近一所欲阻抗值之程度的一測度值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該誤差為相對於一所欲阻抗值所計算出的負載反射係數強度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該所欲阻抗值為50Ω。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中由該產生器所施加的功率是被施加於一電漿負載。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該探查時間區段為短於100微秒。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該探查時間區段為短於該主時間區段的百分之十。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中包含將該產生器的一來源阻抗匹配於一名目負載阻抗。
  9. 一種產生器，其中包含：可控制信號產生器，其回應於一頻率控制信號來產生一頻率；功率放大器，其產生位在所產生的頻率處的功率；輸出線路，其耦接於該功率放大器；感測器，其耦接於該功率放大器，該感測器產生用以表示所呈現於該功率放大器之一阻抗的一輸出信號；控制器，其耦接於該感測器及可控制頻率驅動器，該控制器回應於用以表示所呈現於該功率放大器之阻抗的輸出信號，以將該頻率控制信號提供至該可控制信號產生器，該控制器含有一處理器和一非暫態、有形的電腦可讀取儲存媒體，該電腦可讀取儲存媒體係經處理器可讀取指令編碼以調整該頻率控制信號，該等指令包含用以執行下列的指令：將該頻率控制信號設定至一目前最佳位準，因此該頻率驅動器產生一目前最佳頻率；基於來自該感測器的輸出信號以決定一目前最佳誤差；將該頻率控制信號維持在該目前最佳位準有一個主時間區段；將該頻率控制信號改變成一探查位準，因此該信號產生器產生一探查頻率；將該頻率控制信號維持在該探查位準，因此該信號產生器維持該探查頻率有一個探查時間區段，其中該探查時間區段短於該主時間區段；若在該探查頻率處的誤差小於在該目前最佳頻率處的誤差，則將 該目前最佳頻率設定成該探查頻率。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之產生器，其中該誤差為所呈現於該產生器之阻抗值接近一所欲阻抗值之程度的一測度值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之產生器，其中該誤差為一負載反射係數強度。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之產生器，其中該負載反射係數強度係相對於50Ω的一阻抗值所計算出。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之產生器，其中該探查時間區段為短於100微秒。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之產生器，其中該探查時間區段為短於該主時間區段的百分之十。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之產生器，其中該功率放大器含有一平衡放大器。
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