TW202236348A - 用於減輕週期性干擾引起的射頻負載阻抗變化的設備及調諧方法 - Google Patents
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Abstract
一射頻(RF)功率產生系統包括一射頻電源,該射頻電源產生傳送到負載的一射頻輸出訊號。一射頻功率控制器被配置為產生一控制訊號以改變射頻輸出訊號。該控制器調整與該射頻輸出訊號相關的一參數,並且根據一觸發訊號控制該參數。根據一成本函數調整該參數,並且通過將一擾動插入到影響該成本函數的一致動器中來確定該成本函數。該致動器可以控制一外部射頻輸出訊號,並且該觸發訊號可以根據該外部射頻輸出訊號而改變。
Description
本揭露涉及多種射頻(RF)產生器系統及多種射頻產生器的控制。
本說明書中提供的先前技術部分之說明是為了概括地呈現本揭露的上下文關係。就當前名列的發明人的研發成果之說明,不論在本先前技術部分中描述,亦或是擴展至實施方式中的描述,可能涉及本案申請時非屬適格先前技術的內容,不因其記載於先前技術部分而據以指稱發明人已明示或暗示地承認其為本揭露的先前技術。
電漿製程經常用於半導體製程中。在電漿製程中,多個離子被一電場加速,以從一基板的一表面蝕刻材料或將材料沉積到一基板的一表面上。在一基本的實施方式中,該電場是基於由一功率輸送系統的一相應射頻或直流產生器產生的射頻(RF)或直流(DC)功率訊號所產生,必須精確控制該產生器產生的該多個功率訊號才能有效地執行電漿蝕刻。
一射頻(RF)產生器包括一射頻電源,該射頻產生器進一步包括一射頻功率控制器,耦合到該射頻電源,該射頻功率控制器被配置為生成一控制訊號,以改變來自該射頻電源的一射頻輸出訊號,該射頻功率控制器被配置為根據一觸發訊號,調整與該射頻輸出訊號相關的一參數,該參數是響應於該參數的一擾動而根據最小化或最大化成本中的一個來調整。
一種射頻(RF)產生器系統,包括一第一電源,該第一電源被配置為將一第一射頻訊號輸出到一負載。該射頻產生器系統進一步包括一第二射頻產生器。該第二射頻產生器進一步包括一第二電源,該第二電源被配置為產生施加到該負載的第一射頻訊號。該感測射頻產生器進一步包括一功率控制器,該功率控制器耦合到該第二電源,該功率控制器被配置為產生一控制訊號以改變該第二射頻訊號,其中該控制訊號調整根據該第一射頻訊號而改變的該第二射頻訊號的一頻率,該頻率的調整是響應於該第二射頻訊號的該頻率的一擾動的一成本而改變。
一種用於產生射頻(RF)訊號的方法,包括:將一功率控制器耦合到一射頻電源,控制一第一射頻產生器,以輸出一第一射頻輸出訊號,調整與將該射頻輸出訊號施加到一負載相關聯的一電參數。根據一成本調整該電參數,並且該成本是根據對該電參數的擾動的響應而最小化或最大化中的一種,並且其中相對於一觸發訊號調整該電參數。
多個實施方式可以包括以下特徵中的一個或多個,在該方法中,該成本是根據一反射功率或一反射係數的大小中的一個來確定。在該方法中,根據該成本確定一梯度,並且根據該梯度調整該電參數。在該方法中,該電參數根據以一型樣配置的多個調整來進行調整。在該方法中,該型樣根據一外部射頻輸出訊號的一週期而改變。在該方法中,一外部射頻輸出訊號包括多個倉,並且其中該參數在每個倉中被擾動。在該方法中,該射頻輸出訊號是施加到一電漿腔室的一源射頻訊號,並且該觸發訊號根據一外部射頻輸出訊號而改變,並且該外部射頻輸出訊號是施加到該電漿腔室的一偏壓射頻訊號。在該方法中,該射頻功率控制器根據該觸發訊號調整該電參數,其中該觸發訊號指示一外部射頻輸出訊號的一相對位置。在該方法中,該電參數是一頻率或一頻偏中的一個,並且該電參數包括由該射頻功率控制器用來根據該觸發訊號以一預定順序調整電參數的多個相應頻率或頻偏。在該方法中,根據由一外部射頻輸出訊號引起的一互調失真來調整該電參數。
一種儲存多個指令的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,該多個指令包括:控制一第一射頻產生器輸出一第一射頻輸出訊號至一負載,改變與該射頻輸出訊號中的一個或將該射頻輸出訊號傳送到該負載相關聯的一電參數的一數值。該電參數的該數值是根據一成本確定,並且該成本是根據響應於引入的該電參數的一擾動而最小化或最大化中的一個,並且其中該數值相對於一觸發訊號而改變。
多個實施方式可以包括以下特徵中的一個或多個,在該非暫時性電腦可讀取記錄媒體中,該成本根據一反射功率或一反射係數的大小中的一個而改變。在該非暫時性電腦可讀取記錄媒體中,根據該成本確定一梯度,並且根據該梯度改變該電參數。在該非暫時性電腦可讀取記錄媒體中,改變該電參數的該數值包括應用以一型樣配置的多個電參數,並且其中該型樣根據一外部射頻輸出訊號的一週期而改變。在該非暫時性電腦可讀取記錄媒體中,該射頻輸出訊號是施加到一電漿腔室的一源射頻訊號,並且該觸發訊號根據一外部射頻輸出訊號而改變,並且該外部射頻輸出訊號是施加到該電漿腔室的一偏壓射頻訊號。在該非暫時性電腦可讀取記錄媒體中,一外部射頻輸出訊號包括多個倉,並且其中對於每個倉,該電參數在每個倉中被擾動。在該非暫時性電腦可讀取記錄媒體中,該待改變的參數是一頻率偏移,並且該待改變的參數包括根據該觸發訊號以一預定順序輸出的該射頻輸出訊號的多個頻率。在該非暫時性電腦可讀取記錄媒體中,該參數根據由一外部射頻輸出訊號引起的一互調失真而改變。
從詳細描述、申請專利範圍及多個圖式中,本揭露的其他應用領域將變得顯而易見,該詳細描述及多個具體示例僅用於說明的目的,並不旨在限制本揭露的範圍。
一電力系統可以包括一直流(direct current, DC)或射頻(radio frequency, RF)功率產生器或直流或射頻產生器、一匹配網路及一負載(例如:一處理腔室、一電漿腔室或具有一固定或可變阻抗的一反應器)。該產生器產生一直流或射頻功率訊號,該直流或射頻功率訊號由該匹配網路或阻抗優化控制器或電路接收,該匹配網路或阻抗優化控制器或電路將該匹配網路的一輸入阻抗與該產生器及該匹配網路之間的一傳輸線的一特徵阻抗匹配,該阻抗匹配有助於將轉發到該匹配網路的一功率量(「正向功率」)最大化及使從該匹配網路反射回該產生器的一功率量(「反向功率」或「反射功率」)最小化。當該匹配網路的該輸入阻抗與該傳輸線及該產生器的該特性阻抗匹配時,可以最大化正向功率並且可以最小化反向功率。
在該電源或電力供應領域,通常有兩種方式將一功率訊號施加到該負載上。第一種更傳統的方式是向該負載施加一連續的功率訊號。在一連續模式或連續波模式中,一連續功率訊號通常是由該電源連續地輸出到該負載的一恆定直流或正弦射頻功率訊號。在該連續模式方法中,該功率訊號採用一恆定的直流或正弦輸出,並且該功率訊號的該振幅及/或(一射頻功率訊號的)頻率可以改變,以改變被施加到該負載的該輸出功率。
將該功率訊號施加到該負載的一第二種方法涉及脈衝式地產生(pulsing)一射頻訊號,而不是向該負載施加一連續的射頻訊號。在一脈衝操作模式中,一射頻訊號由一調變訊號進行調變,以定義該調變功率訊號的一包絡。該射頻訊號可以是例如一正弦射頻訊號或其他時變訊號。傳遞給到該負載的功率通常通過改變該調變訊號來改變。
在一典型的電力供應配置中,施加到該負載的輸出功率是使用多個傳感器來確定,該多個傳感器測量該正向及反射功率或施加到該負載的該射頻訊號的該電壓及電流,該多個訊號中的任何一組都在一控制迴路中進行分析,該分析通常確定用於調整該電力供應的輸出的一功率值,以改變施加到該負載的該功率。在該負載是一處理腔室或其他非線性或時變負載的一功率輸送系統中,該負載的該改變的阻抗導致施加到該負載的功率的一相應變化,因為施加的功率部分是該負載的該阻抗的一函數。
在製造依賴於將電力引入一負載以控制一製造過程的各種元件的多個系統中,電力通常以兩種配置中的一個來輸送。在一第一配置中,該電力以電容耦合到該負載,該多個系統被稱為電容耦合電漿(capacitively coupled plasma , CCP)系統。在一第二配置中,該電力以感應耦合到該負載,該多個系統通常被稱為電感耦合電漿(inductively coupled plasma, ICP)系統。與該電漿的電力耦合也可以通過多個微波頻率的波耦合來實現。這樣的一方式通常使用電子迴旋共振 (electron cyclotron resonance, ECR) 或多個微波源,多個螺旋波(Helicon) 源是另一種形式的波耦合源,通常在類似於傳統 ICP 及 CCP 系統的多個射頻頻率下運作。多個電力輸送系統可以包括施加到該負載的一個或多個電極的至少一個偏壓功率及/或一源功率,該源功率通常產生一電漿並控制電漿密度,而該偏壓功率調變該鞘層配方中的離子。根據各種設計考量,該偏壓及該源可以共享相同的電極或可以使用單獨的電極。
當一電力傳輸系統驅動一時變或非線性負載時,例如一處理腔室或電漿腔室,該體電漿(bulk plasma)及電漿鞘層(plasma sheath)所吸收的該電力會導致具有一定離子能量範圍的一離子密度,離子能量的一特徵量度是離子能量分佈函數(ion energy distribution function, IEDF),該離子能量分佈函數(IEDF)可以通過該偏壓功率來控制。用於控制多個射頻功率訊號施加到該負載的一系統的該 IEDF 的一種方法是通過改變與振幅、頻率及相位相關的多個射頻訊號來實現。多個射頻功率訊號的相對振幅、頻率及相位也可以通過一傅立葉級數及該相關係數而互相關聯。該多個射頻功率訊號之間的該多個頻率可以被鎖定,該多個射頻訊號之間的該相對相位也可以被鎖定。此類系統的示例可以在參見美國專利第7,602,127號、美國專利第8,110,991號及美國專利第 8,395,322 號中找到,均已轉讓給本申請的受讓人,並以引用方式併入本說明書中。
多個時變或非線性負載可能存在於各種應用中。在一應用中,多個電漿處理系統還可以包括用於電漿產生及控制的多個組件。一個這樣的組件是實施為一處理腔室的一非線性負載,例如:一電漿腔室或反應器。在多個電漿處理系統中使用的一典型電漿腔室或反應器,例如:用於薄膜製造,可以使用一雙電力系統。一個產生器(該源)控制該電漿的該產生,而另一個產生器(該偏壓)控制離子能量。多個雙電源系統的多個示例包括上面引用的美國專利第7,602,127號、美國專利第8,110,991號及美國專利第8,395,322號中描述的多個系統,上述專利中描述的該雙電源系統需要一閉環控制系統來適應電力供應操作,以控制離子密度及其相應的離子能量分佈函數(IEDF)。
存在多種用於控制一處理腔室的方式,例如:可用於產生多個電漿。例如:在射頻功率輸送系統中,以相同或幾乎相同頻率操作的多個驅動射頻訊號的相位及頻率可用於控制電漿的產生。對於射頻驅動的多個電漿源,影響電漿鞘層動力學的該週期性波形及相應的離子能量通常是已知的,並由該週期性波形的該頻率及該相關的相位相互作用來控制。射頻功率傳輸系統中的另一種方式涉及雙頻控制,即使用以不同頻率運作的兩個射頻頻率源來為一電漿腔室供電,以提供對離子及多個電子密度的實質上獨立的控制。
另一種方式利用多個寬帶(wideband)射頻電源來驅動一電漿腔室,一寬帶方式存在一些挑戰,一個挑戰是將該電源耦合到該電極,一第二個挑戰是生成的波形與一所需的IEDF的實際鞘層電壓的移轉函數(transfer function)必須針對一寬處理空間進行公式化,以支持材料表面相互作用。在一電感耦合電漿系統中的一響應方式中,控制施加到一源電極的功率來控制該電漿密度,而控制施加到該偏壓電極的功率來調變多個離子,以控制該IEDF以提供蝕刻速率控制。通過使用源電極及偏壓電極控制,該蝕刻速率通過該離子密度及能量來控制。
隨著積體電路及元件製造的不斷發展,控制製造過程的功率要求也在不斷發展。例如:伴隨儲存元件的製造中,對偏壓功率的需求不斷提高。增加的功率產生更高能量的多個離子,以加快表面相互作用,從而增加多個離子的蝕刻速率及方向性。在多個射頻系統中,增加的偏壓功率有時伴隨著一較低的偏壓頻率要求,以及耦合到該電漿腔室中產生的該電漿鞘層的偏壓電源的數量的增加。在一較低的偏壓頻率下增加的功率及增加的偏壓電源數量導致來自一鞘層調變的多個互調失真 (IMD)發射。該多個IMD 發射可以顯著地降低電漿發生的該源所提供的功率。2013年3月15日提交的標題為「通過監測另一個頻帶中的功率來實現脈衝同步」的美國專利申請第13/834,786號已轉讓給本申請的受讓人並以引用的方式併入本說明書中,描述了一種通過在另一個頻帶中監測功率來進行脈衝同步的方法。在該引用的美國專利申請中,根據在一第二射頻產生器處檢測到一第一射頻產生器的脈衝來控制該第二射頻產生器的脈衝,從而使該兩個射頻產生器之間的脈衝同步。
第1圖描繪了一電感耦合電漿(ICP)系統10的一示意圖,ICP系統110包括一非線性負載,例如:一反應器、電漿反應器或電漿腔室112,它們在本說明書中可互換地表示,用於產生電漿114。以電壓或電流形式的功率通過一對線圈施加到電漿腔室112,包括一線圈組件,該線圈組件在各種實施例中包括一內線圈116及一外線圈118。功率通過一射頻功率產生器或電源120施加到內線圈116,並且通過射頻功率產生器或電源122將功率施加到外線圈118。多個線圈116及118安裝到介電窗124上,該介電窗124有助於將功率耦合到電漿腔室112。一基板126放置在電漿腔室112,並且通常形成作為多個電漿操作對象的工件。一射頻產生器、電源供應器或電源128(該多個術語在本說明書中可互換使用)通過基板126 向電漿腔室 112 供電。在各種配置中,該電源 120、122 提供一源電壓或電流,以點燃或產生電漿114或控制該電漿114的密度。同樣在各種配置中,電源128提供調變該多個離子的一偏壓電壓或電流,以控制該電漿114的該離子能量或離子密度。在各種實施例中,電源120、122被鎖定在以相同的頻率、電壓及電流下及以固定或變化的多個相對的相位來運作。在各種其他實施例中,多個電源120、122可以以多個不同的頻率、電壓及電流以及多個相對的相位來運作。
第2圖描繪了一電容耦合電漿(CCP)系統210的一示意圖,CCP系統210包括一電漿腔室212,該電漿腔室212用於產生電漿214。被放置在電漿腔室212內的一對電極216、218連接到相應的直流(ω=0)或射頻功率產生器或電源220、222。在各種實施例中,電源220提供一源電壓或電流,以點燃或產生電漿214或控制電漿密度。在各種實施例中,電源222提供調變該電漿中的該多個離子,以控制該電漿214的該離子能量及/或離子密度的一偏壓電壓或電流。在各種射頻實施例中,當該多個源是諧波相關時,多個電源220、222以多個相對的相位操作。在各種其他實施例中,多個電源220、222以多個不同的頻率、電壓及電流運作,具有多個固定或變化的相對相位。同樣在各種實施例中,多個電源220、222可以連接到相同的電極,而該對電極連接到接地或一第三直流(ω=0)或射頻產生器(未示出)。
第3圖描繪了一雙功率輸入電漿系統310的一概括示意圖的一橫截面圖。電漿系統310包括第一電極312及第二電極316,該第一電極312連接到接地314的第一電極312,該第二電極316與第一電極312間隔開。一第一直流(ω=0)或者射頻電源318產生以一第一頻率f=ω
1施加到第二電極316的一第一射頻功率。一第二電源320產生施加到第二電極316的一第二直流(ω=0)或一第二射頻功率。在各種實施例中,第二電源320在一第二頻率f=ω
2下運作,其中ω
2=nω,即第一電源318的該頻率的第n個(n
th)諧波頻率。在各種其他實施例中,第二電源320以不是該第一電源318的該頻率的一倍數的一頻率運作。
相應的電源318、320的協調運作導致電漿322的產生及控制。如第3圖的示意圖所示,電漿322形成在電漿腔室324的一不對稱鞘層330內。鞘層330包括一接地或接地鞘層332及一供電鞘層334。該鞘層通常被描述為圍繞電漿322的表面積。如第3圖中的示意圖所示,接地鞘層332具有一相對大的表面積326,供電鞘層334具有一小的表面積328。由於每個鞘層332、334用作該導電的電漿322及多個相應的電極312、316之間的一電介質,所以每一鞘層332、334在電漿322及多個相應的電極326、328之間形成一電容。
如本說明書將更詳細描述的,在例如一第二電源320的一高頻電壓源及例如第一電源318的一低頻電壓源的多個系統中,引入了多個互調失真(IMD)產物。多個互調失真產物是由電漿鞘層厚度的一變化所引起的,從而通過接地鞘層332改變電漿322與電極312之間的電容,以及通過供電鞘層334改變電漿322與電極316之間的電容。供電鞘層334的該電容的該變化產生互調失真,供電鞘層 334 的變化對電漿 322 與電極 316 之間的該電容有一更大的影響,因此,對從電漿腔室 324 發射的該反向互調失真有一更大的影響。在一些電漿系統中,接地鞘層 332 充當一短路,並且不考慮該接地鞘層 332對反向互調失真的影響。
第4圖示出了具有例如第一電源318的一低頻電源及例如第二電源320的一高頻電源的一示例性電力輸送系統的振幅對頻率的一曲線圖。第4圖示出了該反射功率相對於該頻率的該振幅,第4圖包括指示該高頻電源(例如第3圖的第二電源320)的運作中心頻率的一中心峰值410。在中心峰值410的任一側,第4圖也示出了多個互調失真分量412、414,表示通過施加來自例如第3圖的第一電源318的一低頻電源的電力而引入的該互調失真。作為非限制性示例,如果第二電源 320 以 60兆赫(MHz) 的頻率運行,而低頻電源 318 以 400千赫(kHz)的頻率運行,則多個互調失真分量可以在 60 MHz +/- n*400 kHz 下找到,其中 n是一任何整數。因此,多個峰值412、414代表相應的電源的該高頻+/-該低頻。以多個諧波驅動一電極,例如第3圖中所示,提供了以電氣方式控制直流自行偏壓及調整離子密度的能量水平的機會。
第5圖示出了用於一較高頻率或源射頻產生器的正向功率512及反向或反射功率514的多個波形。作為非限制性示例,該源射頻產生器可以在60MHz下運行。第5圖還示出了一電壓波形516,指示了一較低頻率或偏壓射頻產生器的該輸出電壓,作為非限制性示例,以400KHz運作。如第5圖所示,該源射頻產生器的該反射功率514根據偏壓射頻產生器的電壓波形516的該電壓波動而改變。進一步如第5圖所示,當該反射功率514增加時,傳遞到該負載或該反應器的該功率(該正向功率512與該反射功率514之間的差異)也減小。
在第6圖中,由偏壓射頻產生器輸出的該電壓616的一振幅為零。當電壓616具有一大致上恆定值時,反向或反射功率614實際上沒有波動。因此,輸送到該負載的正向功率612是相對恆定的,並且在沒有反射功率614的波動的情況下具有一更高的振幅。在各種配置中,當該偏壓射頻產生器關閉時,電壓616可以保持恆定而沒有波動。
如第5圖及6所示,該偏壓射頻產生器的電壓波形516的波動導致在該負載處產生互調失真,該所產生的互調失真導致反向功率514的多個波動,這對正向功率512的輸送產生不利影響。通過最小化互調失真,可以以一更高振幅將一更一致的正向功率輸送到該負載或處理腔室。
響應於多個互調失真相關的負載變化的各種方式,如第5圖所示,包括配置該源射頻產生器,以向該負載提供一更高的輸出功率。一功率增加不會提高該系統的該效率,並且需要選擇在該多個的更高功率水平下運行的多個組件。當在多個如此高的功率水平下運作時,必須選擇其他射頻產生器組件,不僅要施加一更大的正向功率,還要承受多個更高的反射功率水平。因此,增加功率會導致一更高的射頻產生器成本。
解決與互調失真相關的負載變化的其他方法包括實施一干擾消除系統,該系統與該偏壓射頻產生器的運作同步來調整該源射頻產生器的該頻率致動器。由於該偏壓射頻產生器的運作通常具有週期性,該源射頻產生器的該頻率致動器的調整可以與該較低頻率產生器的該頻率同步。此方式的一示例可以在2018年4月17日獲准的美國專利第9,947,514號中找到,其標題為「電漿射頻偏置消除系統」,該專利已轉讓給本申請的受讓人並通過引用併入在本說明書中。
另一種干擾消除系統是通過控制影響匹配網路電抗的多個致動器來實現,其示例可參見2019年10月21日提交的美國臨時專利申請第62/923,959號,標題為「使用電子可變電容器的互調失真消除」,已轉讓給本申請的受讓人並通過引用併入本說明書中。關於控制多個致動器,例如:功率放大器驅動控制,可以找到一另一種方式,其示例可參見2019年6月26日提交的美國專利申請第16/452,716號,標題為「電漿源/偏置供電的高速同步」,已轉讓給本申請的受讓人並通過引用併入本說明書中。
回到通過調整以上所述的該源射頻產生器的該頻率致動器實現的一擾動消除系統,擾動消除需要調諧該頻率致動器的線形。由於該源射頻產生器的該頻率與該偏壓射頻產生器的該頻率同步改變,因此這樣的一線形通常可以被描述為一跳躍型樣(hopping pattern)、調整型樣(adjustment pattern)或校正型樣(orrection pattern),該方式通常可以被描述為跳頻。
傳統上,跳頻或調整型樣是通過使用一圖形用戶界面的一迭代方式使用手動調階該頻率線形來得出,這樣的一方式缺乏效率,並且由於在處理或電漿腔室內發生的製造工藝之前對該型樣進行調諧,因此無法響應於正常系統運作過程中發生的多個干擾。
第7圖描繪了一射頻產生器或電力供應系統710。電力供應系統710包括多個射頻(RF)產生器或電力供應712a、712b、匹配網路718a、718b及負載732,例如一非線性負載,其可以是一電漿腔室、處理腔室等。在各種實施例中,射頻產生器712a被稱為一源射頻產生器或電力供應,而匹配網路718a被稱為一源匹配網路。同樣在各種實施例中,射頻產生器712b被稱為一偏壓射頻產生器或電源,而匹配網路718b被稱為一偏壓匹配網路。應當理解,可以使用不帶一字母下標或一單引號的元件編號單獨或共同標示該多個組件。
在各種實施例中,源射頻產生器712a從匹配網路718b接收一控制訊號730,或從偏壓射頻產生器712b接收一控制訊號730'。如將更詳細解釋,控制訊號730或730'表示傳送到源射頻產生器712a的一輸入訊號,該輸入訊號指示偏壓射頻產生器712b的一個或多個運作特性或參數。在各種實施例中,一偏壓檢測器734感測從匹配網路718b輸出到該負載732的該射頻訊號,並且將一同步或觸發訊號730輸出到源射頻產生器712a。在各種實施例中,同步或觸發訊號730'可以從偏壓射頻產生器712b輸出到源射頻產生器712a,而不是觸發訊號730。觸發或同步訊號730、730'之間的一差異可能是由匹配網路718b的影響所導致,其可以調整來自於匹配網路的輸入訊號及與輸出訊號之間的該相位。多個訊號730、730'包括關於偏壓射頻產生器712b的該運作的訊息,在各種實施例中,該訊息使得能夠預測響應於解決由該偏壓射頻產生器712b引起的電漿腔室732的該阻抗的多個週期性波動。當多個控制訊號730或730'不存在時,多個射頻產生器712a、712b自主地運作。
多個射頻產生器712a、712b包括多個相應的射頻電源或多個放大器714a、714b、多個射頻傳感器716a、716b以及多個處理器、多個控制器或多個控制模組720a、720b。多個射頻電源714a、714b產生相應的射頻功率訊號722a、722b輸出到相應的傳感器716a、716b。多個傳感器716a、716b接收射頻電源714a、714b的輸出並產生相應的射頻功率訊號f
1及f
2。多個傳感器716a、716b進一步輸出根據從負載732感測的相應的參數而改變的多個訊號。雖然多個傳感器716a、716b示出了相應的射頻產生器712a、712b內,但是射頻傳感器716a、716b可以位於該多個射頻功率產生器712a、716b的外部。這樣的外部感測可以發生在該射頻產生器的該輸出端、位於該射頻產生器與該負載之間的一阻抗匹配裝置的該輸入端、或該阻抗匹配裝置的該輸出端(包括在該阻抗匹配裝置內)與該負載之間.
多個傳感器716a、716b檢測各種運作參數及多個輸出訊號X及Y。多個傳感器716a、716b可以包括電壓、電流及/或多個定向耦合器傳感器。多個傳感器716a、716b可以檢測(i)電壓V及電流I及/或(ii)從多個相應的功率放大器714a、714b及/或多個射頻產生器712a、712b輸出的正向功率P
FWD及從相應匹配網路接收的反向或反射功率P
REV718a、718b或負載732連接到多個相應的傳感器716a、716b。電壓V、電流I、正向功率P
FWD及反向功率P
REV可以是與相應電源714a、714b相關聯的實際電壓、電流、正向功率及反向功率的縮放及/或濾波版本。多個傳感器716a、716b可以是模擬及/或數位傳感器。在一數位的實施方式中,多個傳感器716a、716b可以包括模數(A/D)轉換器及具有多個相對應的採樣率的多個訊號採樣組件。多個訊號 X 及 Y 可以表示該電壓 V 及電流 I 或正向(或源)功率 P
FWD、反向(或反射)功率 P
REV中的任何一個。
多個傳感器716a、716b產生多個傳感器訊號X、Y,該多個傳感器訊號X、Y被多個相應的控制器或功率控制模組720a、720b接收,多個功率控制模組720a、720b處理該相應的X、Y訊號724a、726a及724b、726b並且產生一個或多個前饋及/或反饋控制訊號728a、728b到多個相應的電源714a、714b。多個電源714a、714b基於接收到的反饋及/或前饋控制訊號調整該射頻功率訊號722a、722b。在各種實施例中,功率控制模組720a、720b可以通過多個相應的控制訊號分別控制多個匹配網路718a、718b。多個功率控制模組720a、720b可以至少包括多個比例積分微分(PID)控制器或其子集及/或(多個)直接數位合成(DDS)組件及/或下述連接該多個模組描述的任何各種組件。
在各種實施例中,多個功率控制模組720a、720b是多個PID控制器或其子集並且可以包括功能、方法、處理器或子模組。多個控制訊號728a、728b可以是多個驅動訊號,並且可以包括直流偏移或軌道電壓、電壓或電流振幅、頻率及多個相位分量。在各種實施例中,多個控制訊號728a、728b可以用作一個或多個控制迴路的多個輸入。在各種實施例中,該多個控制迴路可以包括用於射頻驅動及用於軌道電壓的一比例-積分-微分(PID)控制迴路。在各種實施例中,多個控制訊號728a、728b可以用於一多輸入多輸出(MIMO)控制方案中。MIMO 控制方案的一示例可以參見2020年1月28日獲准的美國專利第10,546,724號,其標題為「脈衝雙向射頻源/負載」中找到,已轉讓給本申請的受讓人,該專利通過引用併入本說明書中。
在各種實施例中,電力供應系統710可以包括控制器720'。控制器720'可以設置在射頻產生器712a、712b中的一個或兩個的外部,並且可以被稱為外部或公共控制器720'。在各種實施例中,控制器720'可以實現本說明書關於控制器720a、720b中的一個或兩者描述的一個或多個功能、方法或演算法。因此,控制器720'通過一對相應的鏈路736、738與相應的射頻產生器712a、712b通訊,這對相應的鏈路736、738能夠在控制器720'及射頻產生器712a、712b之間適當地交換數據及控制訊號。對於各種實施例,控制器720a、720b、720'可以與多個射頻產生器712a、712b一起分發地及協作地提供分析及控制。在各種其他實施例中,控制器720'可以提供對多個射頻產生器712a、712b的控制,從而消除對該多個相應本地控制器720a、720b的需要。
在各種實施例中,射頻電源714a、傳感器716a、控制器720a及匹配網路718a可以被稱為源射頻電源714a、源傳感器716a、源控制器720a及源匹配網路718a。同樣地,在各種實施例中,射頻電源714b、傳感器716b、控制器720b及匹配網路718b可以被稱為偏壓射頻電源714b、偏壓傳感器716b、偏壓控制器720b及偏壓匹配網路718b。在各種實施例中並且如上所述,該「源」的技術用語是指產生一電漿的該射頻產生器,而該「偏壓」的技術用語是指調諧該電漿離子能量分佈函數(IEDF)的該射頻產生器。在各種實施例中,該源射頻電源及偏壓射頻電源以多個不同的頻率運作。在各種實施例中,該源射頻電源以相較於該偏壓射頻電源更高的一頻率運作。在各種其他實施例中,該源射頻電源及偏壓射頻電源以相同的頻率或實質上相同的頻率運作。
根據各種實施例,源射頻產生器712a及偏壓射頻產生器712b包括用於外部通訊的多個端口。源射頻產生器712a包括數位通訊端口742。偏壓射頻產生器712b包括一數位通訊端口750。源射頻產生器712a的數位通訊端口742及偏壓射頻產生器712b的數位通訊端口750通過一數位通訊端口756進行通訊。
第8圖描繪了電壓對時間的一曲線圖,以描述用於向一負載(例如第7圖的負載732)輸送功率的一脈衝運作模式。在第8圖中,射頻訊號810由脈衝812調變。如在脈衝812的週期或區域814所示,當脈衝812為開啟(ON)時,射頻產生器732輸出射頻訊號810。相反,在脈衝812的週期或區域816期間,脈衝812是關閉(OFF),並且射頻產生器732不輸出射頻訊號810。脈衝訊號812可以以一恆定的工作週期(duty cycle)或一可變的工作週期重複。此外,脈衝訊號812不需要體現為如第2圖所示的一方波。此外,脈衝812可以具有變化的振幅及持續時間的多個開啟及關閉區域,該多個區域可以在一固定或可變週期內重複。
本揭露針對補償由一射頻功率輸送系統的一電參數變化引起的多個週期性干擾。在多個射頻產生器應用中,施加到該負載的該訊號的該射頻頻率會影響該負載的該阻抗。在各種配置中,頻率被用作一控制致動器,以最小化從該負載反射回該射頻產生器的功率,改變該射頻頻率以最小化該反射功率及最大化傳遞到該負載的該正向功率。
如上所述,第二射頻訊號的應用,例如:一偏壓射頻產生器,將一較低頻率的射頻訊號施加到一負載可以影響由通常將一較高的射頻頻率施加到該負載的一第一或源射頻產生器提供的該功率。在各種干擾消除系統中,該低頻產生器的該週期被劃分為一選定數量的多個倉(bin)。在該源射頻產生器中,該源射頻產生器輸出的該訊號的該射頻頻率根據來自該較低頻率產生器輸出的該週期性訊號的該預期干擾進行調整。此外,該源射頻產生器的該射頻頻率根據由該較低頻率或偏壓射頻產生器輸出的該射頻訊號的該多個倉的每一個來調整。應用於由該較高頻率或源射頻產生器輸出的該射頻頻率訊號的該頻率偏移定義了一跳頻型樣,旨在減少或最小化由該較低頻率或源射頻產生器輸出的該射頻訊號的該互調失真所導致的該多個負載波動的該影響。因此,此方式提供了到該射頻源頻率致動器的一前饋連接,以逐個倉的跳頻型樣提供了多個校正值或偏移。
第9圖公開了對應於多個射頻產生器的電壓及功率的多個波形,該多個射頻產生器產生施加到一公共負載(例如:一電漿腔室或一反應器)的多個射頻訊號。波形912表示與一偏壓射頻產生器輸出的多個射頻訊號有關的一訊號。作為非限制性示例,該偏壓射頻產生器以400 KHz運行,波形914是根據該偏壓射頻產生器輸出的該射頻訊號而改變的一大致上的方波同步脈衝。波形916表示由一源射頻產生器輸出到一負載(例如第7圖的負載732)的一正向功率輸出。波形918通過非限制性示例指示從該負載反射回來的功率,該源射頻產生器以60MHz運行。
請參見第10圖,第10圖示出了與第9圖相似的多個波形,該射頻訊號由第7圖的該源射頻產生器712a輸出。例如:使用一跳頻或校正型樣進行調整。如上所述,波形1012指示由第7圖的偏壓射頻產生器712b輸出的一正向電壓。例如:類似於第9圖,波形1014表示與來自例如射頻產生器712b的一偏壓射頻產生器的該射頻訊號的該輸出相關的一同步脈衝。如第10圖所示,對來自於射頻產生器712a的該輸出的多個頻率偏移的施加顯著地降低了反向功率1018,並且增加了輸送到該負載或反應器的功率(該正向功率1016與該反向功率1018之間的該差異)。因此,使用本說明書所述的干擾消除,反射功率1018被減少並且輸送的功率被增加。
在各種實施例中,干擾消除的一挑戰是如何確定用於實現一跳頻、調整或校正型樣所需的頻率偏移、調整或校正致動。本揭露描述了一種求極值迭代學習控制(iterative learning control, ILC)方法來確定一頻率致動線型或跳躍型樣,以減輕互調失真對週期性負載阻抗變化的影響。
第11圖示出了由一較高頻率或源射頻產生器(例如:第7圖的射頻產生器712a)輸出的一射頻訊號的電壓對時間的一波形1112。波形1112包括一第一區段1124及一第二區段1126。在各個方面,多個區段1124、1126可以進一步劃分成多個倉(bin)b
x,其中x一般表示該多個倉中的任何倉。如第11圖所示,區段1124被細分為多個倉,例如多個倉b
a1、b
a2、...、b
an。同樣地,區段1126 可以細分為多個倉 b
b1、b
b2、...、b
bn。在各種實施例中,每個區段1124、1126內及每個區段1124、1126之間的多個倉的寬度及數量都可以改變。區段1124內的每個倉的寬度可以是相同的寬度或不同的寬度。同樣地,區段1126的每個倉的寬度可以是相同的寬度或不同的寬度。此外,包括區段1124的多個倉的該數量及包括區段1126的多個倉的數量可以變化。對於脈衝實現,對於接近一脈衝邊緣的倉,該倉的寬度可以是窄的,而在一脈衝的一相對穩定狀態部分上較寬。
在各種實施例中,倉b
x中的任何一個或一個可以定義一參數跳躍、調整或校正型樣的多個電參數跳躍、多個調整或多個校正型樣的一區段,通過非限制性示例的方式,以控制用於減輕或減少互調失真或以其他方式改善一射頻產生器系統的運作該源射頻產生器的頻率或的其他電參數致動。這樣的多個參數可以包括由例如第7圖的射頻產生器712a的該射頻產生器輸出的該射頻訊號的頻率、振幅及相位、多個匹配網路控制參數,及其他控制參數。其他參數可以包括一射頻功率輸送系統中的各種致動器,例如在一匹配網路中的多個電抗,包括電感及電容。可以使用電子可變電容或電感來實現對這種電抗的控制。在各種實施例中,可以選擇一倉b
x的寬度,使得該倉的間距與由該多個互調失真引起的該反射功率線型的最快變化率相比較小。如果該多個倉太寬,則只能正確校正該互調失真線型中的較低頻率內容。在一些實施例中,可以基於可能限制可以被處理及寫入為來自該產生器的多個頻率偏移的倉值的數量的硬體或軟件要求來選擇倉的多個寬度。
在各種實施例中,多個區段1124或1126的該寬度是根據一訊號的週期性性質來確定,該訊號造成由波形1112驅動的一負載中的反射功率中的一變化。作為非限制性示例,射頻產生器系統包括一源射頻產生器工作在60MHz及一偏壓射頻產生器工作在400KHz,多個區段1124、1126的該多個寬度可以根據該400KHz偏壓射頻產生器輸出訊號的該週期來設置。由於該偏壓射頻產生器輸出訊號以一互調失真的形式在負載中引起一週期性擾動,因此當將該多個型樣應用在該源射頻訊號時,由區段1124、1126 內的多個倉b
x形成的該調整型樣校正互調失真。在本說明書中描述的示例中,其中該源射頻產生器以60MHz運作,並且該偏壓射頻產生器以400KHz運作,該源射頻波形在一偏壓射頻波形上完成大約150個週期。因此,多個區段1124、1126 未按相對於波形 1112 的比例顯示。
如將在本說明書中描述的,將向每個單元分配偏移頻率或頻率調整,也稱為跳躍、調整或校正參數,與第11圖的偏壓射頻波形1112同步地應用於由源射頻產生器712a輸出的該射頻訊號,與每個倉相關的偏移或校正定義了一跳頻型樣。可以將與每個倉相關聯的頻率偏移或調整確定為一校準步驟,並且儲存在儲存器中或連續更新。因此,在各種配置中,該源射頻頻率的跳頻或調整是一前饋控制,並且基於對多個對應的倉的一個或多個先前脈衝進行的測量來更新一倉內的多個前饋數值。
每個倉b
x可以定義射頻產生器712a輸出的該射頻訊號的一跳頻、頻率偏移、調整或校正參數,可以選定該頻率以改變該射頻產生器712a與該負載732之間匹配的該阻抗,以控制輸送到該負載的功率。此外,在各種實施例中,第11圖的倉b
x可以定義一匹配網路的源射頻產生器的各種電參數的調整,例如匹配網路718。
第12圖示出了一流程圖1210,第13圖示出了一功能方塊圖1310,描述確定第11圖的每個倉的該電參數。以確定一相關的電參數的調整及確定該電參數的該調整值,以改進一射頻產生器系統的運作。概括地描述第12圖及第13圖的運作,該電參數調整或校正線型(例如:一跳頻曲線)是通過每次迭代獨立地擾動一致動器數值來迭代地確定。在各種實施例中,該電參數可以是頻率。該獨立的擾動涉及每次迭代增加或減少與一電參數相關的該致動器,每次迭代擾亂與該電參數相關的一個或多個倉,例如第11圖中描述的多個倉b
x,並且確定該擾動對該輸出度量或感興趣的度量的影響。在各種配置中,該輸出度量或感興趣的度量可以是在該偏壓產生器(例如:第7圖的射頻產生器712b)的該運作週期內的平均反射功率、傳遞功率或反射係數的平均大小中的一個或多個。該感興趣的度量也可以稱為一成本函數,該成本函數被優化以指示何時確定了一足夠的調整型樣。在各種實施例中,待擾動的該致動器包括施加到一負載的一訊號的頻率、振幅或相位中的一個或多個,或者影響到一負載的電力輸送的一電抗,例如:電感或電容。
請參見第12圖,控制從方塊1212開始並進行到方塊1214。在方塊1214處,對該線型的每個倉b
x進行擾動,以確定每個倉的該擾動對一成本函數的影響。請參見第11圖,對應於每個倉b
x的該致動器或多個致動器被擾動、增加或減少一設定數量,以引起該感興趣的該輸出度量的一相應變化。在方塊1214,第1圖的每個倉b
x第11圖以類似的方式改變少量,並且分析感興趣的輸出度量以確定該擾動對與該感興趣的度量相關聯的該成本函數的該影響。
請參見第13圖,功能方塊圖1310包括一訊號調整模組1312,訊號調整模組1312接收一個或多個(n)個輸入訊號。在各種實施例中,該一個或多個(n)輸入訊號包括要由該調整型樣調整的一個或多個訊號,例如:來自於源射頻產生器的該射頻輸出。訊號調整模組1312進一步包括來自擾動產生器1314的一個或多個(n)個擾動訊號,該訊號調整模組根據一個或多個(n)個輸入及該一個或多個(n)擾動訊號,輸出一個或多個(n個)擾動訊號。訊號調整模組1312可以混合、組合或以其他方式處理一個或多個(n)輸入訊號及一個或多個(n)擾動訊號以生成一個或多個(n)擾動訊號。該一個或多個(n)個擾動訊號輸入到傳感器模組 1316 的一個或多個(n)個傳感器,並且還輸出到設備或系統1318。施加到設備或系統 1318 的該多個擾動訊號可能導致由傳感器模組1316的一個傳感器或多個傳感器確定的一個或多個感興趣的輸出度量改變。傳感器模組1316將一個或多個(n)個感測數值輸出到成本模組1320。成本模組1320將確定一個或多個(n)個成本在此予以說明。第12圖及第13圖描述了一種一極值求極值迭代學習控制(ILC)方法來學習減輕該週期性負載變化所需的該頻率驅動曲線或跳躍型樣。
返回參見第12圖,控制進行到方塊1216,其確定該成本函數中的變化的一複合梯度。請參見第12圖,複合梯度模組1322接收一個或多個(n)成本並在方塊1218確定複合梯度。該致動器更新u
i(k+1)基於該一個或多個(n)的一梯度確定多個成本函數梯度。該致動器更新 u
i(k+1) 可以使用下面關於等式 (1) 描述的該梯度下降方法來確定:
[等式1]
(1)
其中:
u
i是倉i處的該頻率致動,
G
i是由擾動倉i產生的該測量成本梯度,
μ是一可調學習率,及
k是該迭代係數。
該測量的成本梯度是由於該擾動訊號的插入而導致從一基線的改變,即該測量的成本梯度是基於沒有施加擾動訊號到訊號調整模組1312的來自傳感器模組1316的輸出與基於有施加一擾動輸入訊號到訊號調整模組1312的的來自傳感器模組1316的輸出之間的一差異。由於該梯度指向一增加的方向,等式(1)中的負號確保該多個迭代朝著最小化成本進行。
請參見第12圖,在方塊1216,等式(1)的G
i可以使用各種方式來確定。在一方式中,該倉致動器數值,例如:由訊號調整模組1312輸出的一個或多個(n)擾動訊號,可以以一方向進行調整,並且該基線(未擾動)數值與該擾動值之間的該成本度量之間的該差異可用於估計該局部梯度 Ĝ
i,以確定一致動器響應斜率,如下面的等式 (2) 所述:
[等式 2]
(2)
其中:
C
pert是插入該擾動的該成本,
C
base是沒有插入該擾動的該成本,及
U
pert是該擾動的幅度。
該測量的成本梯度是該未擾動的輸出度量與該擾動的輸出度量之間的該差異除以該擾動量。
在其他方式中,該致動器可以向上調整及向下調整,或者在一第一方向及一相反方向調整,以估計一局部梯度Ĝ
i,如下面的等式(3)中所述。
[等式 3]
(3)
其中:
C
上(C
up)是增加(擾動)固定量的倉促動器的該成本,
C
下(C
down)是該倉致動器減少(擾動)相同的固定量的該成本,及
U
pert是該致動器改變的該大小。
等式(3)的方法對於多個局部非線性,例如:多個二次成本函數形狀,比上面關於等式(2)描述的單方向擾動方法更穩健。
可以使用用於估計該局部梯度的其他方法。在一非限制性示例中,一個二階多項式可以使用該基線、C
上及C
下來擬合該多個輸出值或多個成本,該多個成本值在其相關聯的倉致動中使用。然後可以使用該二階多項式計算在該中心致動器數值處的該估計的斜率。
回到第12圖,控制進行到方塊1218,其基於在方塊1216獲得的梯度訊息Ĝ
i來確定在多個較低成本方向上的該跳躍型樣。因此,根據上述等式(1)調整該調整型樣或跳躍型樣。然後控制進行到方塊1220,確定該成本是否小於一預定閾值。如果該成本不小於該預定閾值,則控制進行到方塊1214,以在方塊1214執行擾動的另一迭代,在方塊1216執行成本梯度確定,並在方塊1218執行該參數調整或校正型樣的調整。若該成本小於在方塊1220確定的一預定閾值,則控制進行到在方塊1222結束。
回到第13圖,在方塊1322,在確定該複合梯度之後,該複合梯度被輸出到更新模組1334,該更新模組1334根據在複合梯度模組1332確定的該複合梯度確定如等式(1)中所示的該致動器更新。該複合梯度Ĝ可以表示為與多個倉致動器i相關的一向量,其中Ĝ = [G
1,G
2,…,G
n]。更新模組1334將一參數調整型樣或跳躍型樣輸出到儲存器1336a、查詢表(lookup table, LUT)1336b或動態地如1336c所示的該調整型樣中的一個或多個。參數調整型樣可以根據用於參數調整的一MIMO方式調整一個或多個(n)致動器以控制一個或多個成本,該參數校正型樣中的該多個參數調整值可以指示一參數偏移值或參數值。
回到第12圖的方塊1214及第13圖的方塊1320,可以使用各種方式確定該成本函數。在一方式中,該成本是一測量值的該平均值,例如:該低頻產生器的該週期內的反射功率。在各種其他方式中,該成本函數度量可以是在該較低頻率產生器(例如:第7圖的低頻或偏壓產生器712b)的該週期內的該反射係數的該平均大小。在各種其他方式中,該成本可能會根據輸送的功率或該反射係數的大小而改變。除了平均之外,還可以使用反射功率或平均大小的其他度量,包括該多個數值的最大值、最小值或其他統計分析。
該成本函數的一廣義表示可以包括一不同的成本分量的單獨加權項,如下面的等式 (4)所述:
[等式4]
(4)
其中C
j值及W
j值分別表示該成本分量及分配給該多個成本分量的各個單獨的權重。即C
總(C
total)可以被描述為各種加權的成本分量的總和,例如在該較低頻率或偏壓射頻訊號的負及正零交叉處的測量的反射功率或一反射係數的大小可以被加總到該成本函數中。即在一負零交叉處的該測量的反射功率或該反射係數的大小可以被分配為一第一權重,並且在該負零交叉處的該測量的反射功率的值或反射係數的大小可以被分配為第一數值,並且該測量的反射功率或反射係數的大小可以被分配一第二權重的一第二成本價值。
該成本函數還可以包括多個附加項,以提高該致動器線型在完整校正或跳躍型樣上的該平滑度,如下面關於等式(5)所述:
[等式5]
(5)
其中:
C
avg是該成本的該平均值,
W
avg是分配到該成本的該平均值的該權重,
C
neg是該週期性干擾或偏壓射頻訊號的該負到零交叉處的該成本,
W
neg是在該偏壓射頻訊號的該負到零交叉處的該成本的該權重,
C
pos是週期性干擾或偏壓射頻訊號的該正零交叉處的該成本,
W
pos是在該偏壓射頻訊號的該正零交叉處分配給該成本的該權重,
C
平滑(C
smooth) 是該平滑度度量的該成本,及
W
平滑(W
smooth)是分配給該平滑度度量的該成本的該權重。
該平滑度度量C
smooth可以採用多種形式。在一形式中,該平滑度度量包括該輸出度量或多個連續倉驅動之間的成本的該多個差異的一偏差。在另一種形式中,平滑度度量 C
smooth是成本或輸出度量連續倉致動的該二階差分的平方和數值。
第14圖及第15圖表示在沒有經過平滑的一成本函數之間的該系統的響應性的一差異,如第14圖所示,而具有平滑的一成本函數如第15圖所示。波形1412表示與一低頻或偏壓射頻源相關聯的一週期性同步訊號,例如:第7圖的射頻產生器712b。波形1414表示該高頻或源射頻產生器的一頻率,例如:第7圖的射頻產生器712a。波形1414代表該源射頻產生器的頻率隨時間的頻率,以及代表射頻產生器712a的該調整型樣、校正型樣或跳躍型樣。第15圖描繪了類似於第14圖所描述的波形,波形1512指示與第7圖的偏壓射頻產生器712b相關聯的一同步訊號。第7圖及波形1514指示第7圖的該源射頻產生器712a的該實際射頻頻率。波形 1514 表示該干擾消除系統方法使用的一校正型樣或跳躍型樣,以最小化互調失真的影響。在比較第14圖及第15圖時可以看出,相較於波形1414,波形1514具有一更平滑的外觀。關於第14圖及第15圖,該多個反射功率1418、1518通常地相似。然而,波形1514中的該額外平滑度是由將一平滑方面應用於該成本函數而產生的一種提供了更平滑的致動輪廓,該跳躍輪廓中的這種平滑度可以增加客戶流程中的一致性。
第16圖描繪了一射頻產生器的一擴展的方塊圖,例如第7圖的射頻產生器712a,請參見第7圖,其中控制器1620a包括振幅參數控制部分1636。參數控制部分1636包括一回放模組1640、一參數調整模組1642及一更新模組1644。每個模組1640、1642、1644可以共同地或單獨地實現為一方法、一處理器、一模組或一子模組。此外,每個模組1640、1642、1644可以被實現為以下結合術語模組描述的各種組件中的任何一個。回放模組1640監測一觸發事件或訊號,以與射頻訊號f
1的多個參數校正、調整或偏移的應用同步。該多個參數調整可以包括如上所述的一跳頻型樣中的多個頻率校正、多個調整或多個偏移。該多個校正、多個調整或多個偏移是對應於該n個倉。一旦回放模組1640檢測到一觸發事件或訊號,回放模組1640就開始對射頻訊號f
1應用多個參數調整或多個偏移,回放模組1640與相應的參數調整模組1642協作,參數調整模組1642向相應的更新模組1644提供多個參數調整,更新模組1644協調對射頻訊號f
1的多個相應的參數調整或偏移的應用。該多個參數調整可替代地是一個或多個電參數,例如:頻率、功率、振幅、相位、多個阻抗匹配網路設置等。
在各種實施例中,參數調整模組1642可以實現為一查詢表(LUT)。例如:該多個參數調整是根據與一觸發事件或訊號相關的一時序或同步來確定。給定來自第7圖的偏壓射頻訊號f
2的該週期性特性,以及響應於將射頻訊號f
2施加到該負載732而發生的該多個預期的週期性阻抗波動,如上文關於第13圖所描述的確定射頻訊號f
1的該多個調整或偏移的一LUT。產生添加到射頻訊號f
1的該多個參數調整、偏移或跳躍,以與引入射頻產生器 12b的該負載 732 的該動態影響對齊,並通過射頻源產生器1612a的選擇性及協調的頻率調整提高效率,並且至少部分地抵消了週期性偏壓訊號引起的互調失真。在各種實施例中,該LUT可以在運作期間是一預定的及靜態的,或者可以通過更新過程動態調整,例如通過實現上述ILC方法的更新模組1644。在各種其他實施例中,可以動態地確定該多個參數調整。
第17圖示出了一控制模組1710,控制模組1710結合了第2圖至第16圖的各種組件,控制模組1710可以包括發電模組1712、阻抗匹配模組1714、參數控制部分1716及迭代學習控制部分1718。參數控制部分1712包括回放模組1720、參數調整模組1722及參數更新模組1724。迭代學習控制部分1718包括擾動模組1730、成本模組1732、梯度模組1734及致動器型樣更新模組1736。在各種實施例中,控制模組1710包括執行與模組部分或模組1712、1714、1716、1718、1720、1722、1724、1730、1732、1734 及 1736相關聯的代碼的一個或多個處理器。多個模組部分或多個模組 1712、1714、1716、1718、1720、1722、1724、1730、1732、1734 及 1736 的運作在下面針對第18圖的該方法進行描述。
請參見第7圖及第16圖的多個控制器20a、20b、20'及1612a的進一步定義的結構,參見下面提供的第18圖的流程圖及以下提供了術語「模組」的定義。本說明書中揭露的該多個系統可以使用第18圖所示的多個方法、多個示例及各種控制系統方法來操作。雖然下面的多個操作主要是關於第12圖、第13圖及第16圖的實施方式來描述,該多個操作可以容易地修改以應用於本揭露的其他實施方式。該多個操作可以迭代地執行。儘管以下多個操作被示出及主要描述為按順序執行,但是可以在執行一個或多個其他操作的同時,執行一項或多項以下操作。
第18圖描繪了以上所述的該互調失真緩解系統的一流程圖1810,控制從方塊1812開始,初始化各種參數。控制進行到方塊1814,監測一觸發事件,一觸發事件可以是允許與射頻產生器1612a所輸出的射頻訊號f
1的一參數調整、校正或跳躍型樣的適當的對準。方塊1814繼續監測是否已發生一觸發事件,並且循環返回一等待狀態中,直到發生了這樣的一事件。在檢測到一觸發事件時,控制進行到方塊1816,該框啟動與該觸發事件的發生同步的一參數補償型樣的回放(playback)。
一旦開始回放,控制就進行到方塊1818。在方塊1818,相對於該觸發事件確定該多個參數調整。在各種實施例中,形成一校正型樣的該多個參數調整是根據參見一事件的一預期阻抗波動來確定,例如:從第7圖的偏壓射頻產生器712b輸出的一射頻訊號的排序。一旦確定了該多個參數調整或多個校正,通常與該觸發事件相關,控制進行到方塊1820,應用該多個參數調整,例如通過將一型樣中的多個參數調整或多個偏移應用到從射頻產生器1612a輸出的該射頻訊號。該一個或多個調整或校正可以包括頻率。控制進行到方塊1826,回到控制監測下一個觸發。
第18圖進一步示出多個方塊1824,其調用第12圖的迭代學習控制流程圖。多個方塊1824以虛線表示,以指示該參數補償型樣可以在一觸發事件發生之前被執行,如與方塊1812的連接所示。該參數調整型樣保持固定直到更新。在一替代的方式中,可以動態地更新該參數調整型樣,如與方塊1818的連接所示。
在各種實施例中,該觸發事件,例如:關於方塊1814所討論的,旨在使偏壓射頻產生器712b與源射頻產生器712a或1612a同步,或者使得可以相對於該偏壓射頻訊號適當地應用多個參數調整,從而最小化阻抗波動。通過控制訊號730或730',多個射頻產生器712a或1612a及712b之間可以發生同步,該控制訊號730或730'可提供一同步脈衝或可複製從射頻產生器712b輸出的該射頻訊號。在各種其他實施例中,與射頻產生器712b的同步可以在沒有例如控制訊號730或730'的一直接連接或射頻產生器712a或1612a及712b之間的其他直接連接的情況下發生。
通過分析該阻抗波動及鎖相到指示該阻抗波動的一訊號,可以實現無需一直接連接的同步。例如:通過分析從傳感器716a或1616a輸出的多個訊號X、Y,可以生成指示該多個阻抗波動的一訊號,該訊號可以提供該適當的觸發事件。可以通過對該阻抗波動執行一快速傅立葉變換 (FFT) 來生成指示阻抗波動的一訊號。在該配置中,該源射頻產生器712a或1612a可以作為一獨立單元有效地工作,而無需連接到偏壓射頻產生器712b。
上述各種實施例中描述的該多個觸發事件通常與該觸發事件的一週期性有關。例如:從偏壓射頻產生器712b接收的控制訊號可以根據從該射頻產生器712b輸出的射頻訊號而週期性地重複輸出控制訊號730或730'。同樣地,以上討論的訊號指示了一阻抗波動對該訊號也可能具有一週期性。
在各種實施例中,可以採用不同的擾動型樣來估計所需的梯度訊息。作為非限制性示例,多個倉可以被分組,例如在第11圖的多個區段1124、1126處所示,並且可以同時擾動該組的多個倉,以識別多個局部梯度。在各種其他實施例中,可以根據該成本度量的該大小來調整該擾動訊號的該幅度。即隨著該成本度量趨近於零,該擾動的該幅度也可以相應地減小。
在各種其他實施例中,可以使用多個替代的基礎函數來減少必須優化的多個參數的數量。即關於第14圖及第15圖,可以分別選定多個波形1414及1514作為一校正型樣。不是單獨擾動每個倉來確定一局部梯度及學習該校正型樣或跳躍型樣的每個倉的獨立致動器值,而是可以應用一預定的調整或跳躍型樣,並且可以使用一直流偏移及縮放因素來調整該跳躍型樣。在各種其他實施例中,該調整型樣或跳躍型樣的該形狀可以在多個不同的運作條件下相當一致。當使用一預定的跳頻型樣並改變一直流偏移以及跳頻線型或校正線型時,第12圖及第13圖所述的該方式可用於確定該直流偏移的多個改變及該跳頻分佈的縮放。在各種其他實施例中,一直流偏移及一正交初始跳頻型樣或調整型樣以及與該直流偏移及初始跳頻型樣中的每一個彼此正交的多個附加基礎向量能夠捕獲該跳頻型樣的多個更細微的特徵。該正交基礎組合可以在該反應器中開始多個製造工藝步驟之前確定,或者可以作為一數據相關的基礎組合動態地學習。
以上所述的該系統及方法能夠在存在多個週期性負載擾動的情況下從一射頻源進行恆定功率輸送,例如:在存在一較低頻率的偏壓射頻產生器的情況下保持恆定功率輸送的一源射頻產生器。以上所述的該方法及系統進一步通過減少由連接到該相同負載的一第二個較低頻率產生器(例如:一偏壓射頻產生器)引起的互調失真來顯著降低該源射頻產生器處的該反射功率。減少互調失真允許使用更便宜的硬體來獲得來自該源射頻產生器的該相同功率輸出。
在本說明書中描述的該多個裝置方法也實現了確定所需的產生器致動器線型的一自動化方法,例如:一跳頻型樣或校正型樣。該自動化方法將與該低頻偏壓射頻產生器的該週期同步致動。本說明書中所述的系統及多個方法還能夠在該非線性反應器中的半導體製造期間,通過一減小的反射功率線型來維持一恆定的輸送功率,該自動調階方法改進了速度較慢且無法動態地實施的一手動實施的方式。
結論:
前述描述本質上僅是說明性的,並非旨在限制本揭露、其應用或多個用途。本揭露的廣泛教導可以多種形式實施,因此,雖然本揭露包括多個具體的示例,但由於其他修改將在研究圖式、說明書及以下申請專利範圍後變得顯而易見,本揭露的真實範圍不應限制於此。應當理解,一方法內的一個或多個步驟可以以不同的順序(或同時)執行而未改變本揭露的原理。此外,雖然每個實施例在上面被描述為具有某些特徵,但是即使該結合沒有明確地描述,關於本揭露的任何實施例描述的那些特徵中的任何一個或多個可以在任何其他實施例的特徵中實施及/或與任何其他實施例的多個特徵結合。換言之,所描述的多個實施例彼此不是互斥的,並且一個或多個實施例與另一個的置換仍在本揭露的範圍內。
多個元件之間(例如:模組、電路元件、半導體層等)之間的空間及功能關係使用各種術語來描述,包括「連接」、「接合」、「耦合」、「相鄰」、「旁邊」、 「在上面」、「上方」、「下方」及「設置」。除非明確描述為「直接」,否則當在本揭露中描述第一元件及第二元件之間的關係時,該關係可以是一直接關係,其中在第一元件與第二元件之間不存在其他中間元件,但也可以是在第一元件與第二元件之間存在一個元件或多個中間元件(空間上或功能上)的間接關係。
片語「A、B及C中的至少一個」應被解釋為表示「A OR B OR C」邏輯,其使用非排他性邏輯「OR」,並且不應被解釋為表示「A中的至少一個、B中的至少一個、以及C中的至少一個」。術語「集合(set)」不一定排除空集合(empty set)。 術語「非空集(non-empty set)」可以用於表示空集合的排除。用語「子集(subset)」不一定需要合適的「子集」。換句話說,第一組的第一子集可以與第一組共同延伸(等於第一組)。
在圖式中,如箭頭所示,箭頭的方向通常說明對圖式感興趣的訊息的連貫性(諸如數據或指令)。例如,當元件A及元件B交換各種訊息,但是從元件A傳送到元件B的訊息與圖式相關時,箭頭可以從元件A指向元件B。此單向箭頭並不意味著沒有其它訊息從元件B傳送到元件A。進一步地,對於從元件A發送到元件B的訊息,元件B能向元件A發送對訊息的請求或接收確認。
在本申請中,包含以下定義,術語「模組(module)」或術語「控制器(controller)」可以使用術語「電路(circuit)」來替換。術語「模組」可以指一部分的或包含:特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC);數位的、類比的或混合數位/類比的離散電路;數位的、類比的或混合數位/類比的積體電路;結合的邏輯電路;場域可程式化邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA);執行編碼的處理器電路(共享、專用或群組);記憶體電路(共享、專用或群組),其儲存由處理器電路執行的編碼;提供所述功能的其它適合的硬體部件;或以上部分或全部的組合,諸如在系統單晶片中。
模組可以包含一個或多個介面電路。在一些示例中,介面電路可實現連接至區域網路(Local Area Network,LAN)或無線個人區域網路(Wireless Personal Area Network,WPAN)的有線或無線介面。區域網路的示例有電機電子工程師學會(IEEE)標準802.11-2016(又稱WIFI無線網路標準)及IEEE標準802.3-2015(又稱ETHERNET有線網路標準)。WPAN的示例係為IEEE標準802.15.4(包含ZigBee聯盟的ZIGBEE標準)及藍芽技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group,SIG)的BLUETOOTH無線網路標準(包含藍芽SIG的核心規範3.0、4.0、4.1、4.2、5.0及5.1版本)。
模組可以透過使用介面電路與其它模組通訊。雖然在本揭露中可將模組說明為在邏輯上直接與其它模組通訊,但在各種實施例中,模組實際上可經由通訊系統通訊。通訊系統係包含物理及/或虛擬網路設備,諸如集線器、交換機、路由器及閘道器。在一些實施方式中,通訊系統連接至或穿越諸如網際網路(the Internet)的廣域網路(WAN)。例如,通訊系統可包含透過使用包含多協定標籤交換(Multiprotocol Label Switching,MPLS)及虛擬私人網路(virtual private networks,VPNs)在內的技術,經由網際網路或點對點租用線路(point-to-point leased lines)彼此連接的多個區域網路(LAN)。
在各種實施方式中,模組的功能可分佈在經由通訊系統連接的多個模組之間。例如,多個模組可實現由負載平衡系統分佈的相同功能。在進一步的實施例中,模組的功能可在伺服器(也稱為遠程或雲端)模組及使用者端(或使用者)模組之間劃分。例如,客戶端模組可以包含在客戶端裝置上執行並與伺服器模組進行網路通訊的本地或Web應用程式。
模組的部分或全部硬體特徵可透過使用硬體描述語言來定義,如IEEE標準1364-2005(通常稱為「Verilog」)及IEEE標準1076-2008(通常稱為「VHDL」)。硬體描述語言可用於製造及/或編寫硬體電路。在一些實施方式中,模組的一些或全部特徵可由語言定義,諸如IEEE1666-2005(通常稱為「SystemC」),其包含如下所述的程式碼及硬體描述。
如上述所使用的,用語編碼可以包含軟體、韌體及/或微編碼,並且涉及程式、程序、函數、類別、資料結構及/或物件。共享處理器電路包含單個處理器電路,其執行來自多個模組的一些或所有編碼。組合處理器電路包含處理器電路,此處理器電路與附加的處理器電路組合,以執行來自一個或多個模組的一些或所有的編碼。對多個處理器電路的引用包含分立晶片上的多個處理器電路、單個晶片上的多個處理器電路、單個處理器電路的多個核心、單個處理器電路的多個線或以上的組合。共享記憶體電路包含單個記憶體電路,其儲存來自多個模組的一些或所有的編碼。術語組合記憶體電路包含記憶體電路,此記憶體電路與附加的記憶體組合以儲存來自一或多個模組的一些或所有的編碼。
術語記憶體電路為電腦可讀取媒體的子集。如本文中所使用的,電腦可讀取媒體不包含透過媒體(諸如在載波上)傳播的過渡電氣或電磁訊號;電腦可讀取媒體因此能被視為有形性及非暫態性的。非暫態性、電腦可讀取媒體的非限制性的示例是非揮發性記憶體電路(諸如快閃記憶體電路、可擦除可規劃式唯讀記憶體電路或遮罩唯讀記憶體電路)、揮發性記憶體電路(諸如靜態隨機存取記憶體電路或動態隨機存取記憶體電路)、磁儲存媒體(諸如類比或數位的磁帶或硬式磁碟機)以及光儲存媒體(諸如光碟片、影音光碟或藍光光碟)。
本案中說明的裝置及方法可以部分地或全部地藉由專用的電腦來實現,此電腦藉由配置一般用途的電腦來創建,以執行電腦程式中包含一個或多個特定功能。以上說明作為軟體規格的功能方塊及流程圖元件,其可以藉由熟練的技術人員或程式設計師的日常工作將此軟體規格轉譯成電腦程式。
電腦程式包含處理器可執行指令,其儲存在至少一個非暫態性、電腦可讀取媒體上。電腦程式可以進一步包含或依賴儲存的資料。電腦程式可以包含與專用電腦的硬體交互作用的基本輸入/輸出系統(BIOS)、與專用電腦的特定設備交互作用的裝置驅動器、一個或多個操作系統、使用者應用程式、背景服務、背景應用程式等。
電腦程式可以包含:(i)說明文字的分析,諸如HTML(超文件標示語言)、XML(可延伸標示語言)或JSON(JavaScript對象表示法)、(ii)組合碼、(iii)藉由編譯器從源編碼產生的目標碼、(iv)藉由譯碼器執行的原始碼、(v)藉由即時編譯器編譯及執行的原始碼等。僅作為實例,能使用來自包含C、C++、C#、Objective C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、JavaScript®、HTML5(超文件標記語言第五修正本)、Ada、ASP (主動伺服器頁)、PHP (PHP: 超文字前處理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK以及Python®之語言的語法(syntax)來撰寫。
10:電感耦合電漿系統
12b:射頻產生器
20a、20b、20':控制器
110:電感耦合電漿系統
112:電漿腔室
114:電漿
116:內線圈
118:外線圈
120:電源
122:電源
124:介電窗
126:基板
128:電源
210:容耦合電漿系統
212:電漿腔室
214:電漿
216:電極
218:電極
220:電源
222:電源
310:雙功率輸入電漿系統
312:第一電極
314:接地
316:第二電極
318:第一電源
320:第二電源
322:電漿
324:電漿腔室
326:電極
328:電極
330:鞘層
332:接地鞘層
334:供電鞘層
410:中心峰值
412:互調失真組分/峰值
414:互調失真組分/峰值
512:正向功率
514:反向或反射功率
516:電壓波形
612:正向功率
614:反向或反射功率
616:電壓
710:電力供應系統
712a、712b:電力供應
714a、714b:射頻電源
716a、716b:射頻傳感器
718a、718b:匹配網路
720':控制器
720a、720b:控制模組
722a、722b:射頻功率訊號
724b、726b:訊號
724a、726a:訊號
728a、728b:控制訊號
730、730':控制訊號
732:負載
734:偏壓檢測器
736:鏈路
738:鏈路
742:數位通訊端口
750:數位通訊端口
756:數位通訊端口
810:射頻訊號
812:脈衝
814:區域
816:區域
912:波形
914:波形
916:波形
918:波形
1012:波形
1014:波形
1016:正向功率
1018:反向功率
1112:波形
1124:部分
1126:部分
1210:流程圖
1212:方塊
1214:方塊
1216:方塊
1218:方塊
1220:方塊
1222:方塊
1310:流程圖
1312:訊號調整模組
1314:擾動產生器
1316:傳感器模組
1318:系統
1320:成本模組
1322:方塊
1332:方塊
1334:更新模組
1336a:儲存器
1336b:查詢表
1336c:調整型樣
1412:波形
1414:波形
1418:反射功率
1512:波形
1514:波形
1518:反射功率
1612a:射頻源產生器
1614a:射頻電源
1616a:傳感器
1620a:控制器
1622a:訊號
1624a:訊號
1626a:訊號
1628a:訊號
1636:振幅參數控制部分
1640:回放模組
1642:參數調整模組
1644:更新模組
1710:控制模組
1712:發電模組
1714:阻抗匹配模組
1716:參數控制部分
1718:迭代學習控制部分
1720:回放模組
1722:參數調整模組
1724:參數更新模組
1730:擾動模組
1732:成本模組
1734:梯度模組
1736:致動器型樣更新模組
1810:流程圖
1812:方塊
1814:方塊
1816:方塊
1818:方塊
1820:方塊
1824:方塊
1826:方塊
b
a1、b
a2、...、b
an:多個倉
b
b1、b
b2、...、b
bn:多個倉
f
1、f
2:射頻功率訊號
X、Y:傳感器訊號
從該詳細描述及多個圖式中將更加充分地理解本揭露。
第1圖示出了一電感耦合電漿系統的一示意圖;
第2圖示出了一電容耦合電漿系統的一示意圖;
第3圖示出了根據本揭露的各種實施例設置的一電漿系統的一概括示意圖;
第4圖是由將不同頻率的兩個訊號施加到一非線性電抗器導致的互調失真(IMD)的一示意圖;
第5圖示出了具有施加到一負載的兩個射頻訊號的一系統的電壓及功率波形,以及互調失真對將功率輸送到該負載的影響;
第6圖示出了當該兩個訊號之間不存在互調失真時,將兩個射頻訊號施加到一負載及功率傳輸的一系統的電壓和功率波形;
第7圖是根據本揭露的各個實施例設置的具有多個電力供應的一電力輸送系統的一示意圖;
第8圖是一射頻訊號及對該射頻訊號進行一脈沖調制的多個波形圖;
第9圖示出了具有被施加到一負載的兩個射頻訊號的一系統的電壓及功率波形,而週期性干擾補償沒有被施加到該負載中;
第10圖示出了具有被施加到一負載的兩個射頻訊號的一系統的電壓及功率波形,而週期性干擾補償被施加到該負載中;
第11圖示出了被劃分為多個倉以描述本說明書中所述的一週期性干擾補償系統的一波形;
第12圖示出了一週期性擾動補償系統的一流程圖;
第13圖示出了一週期性干擾補償系統的一功能方塊圖;
第14圖示出了根據本揭露的具有被施加到一負載的兩個射頻訊號的一系統的電壓及功率波形,而週期性干擾補償被施加到該負載中;
第15圖示出了第14圖的該系統的電壓及功率波形,該系統的週期性擾動補償進一步包括每一補償值之間的多個平滑的轉換;
第16圖示出了被配置為補償多個週期性系統干擾的一射頻產生器;
第17圖示出了根據各種實施例設置的一示例性控制模組的一功能方塊圖;及
第18圖示出了根據本揭露的多個原理設置的一控制系統的一操作流程圖。
在附圖中,多個元件編號可以重複使用於標識多個相似和/或相同的元件。
310:雙功率輸入電漿系統
312:第一電極
314:接地
316:第二電極
318:第一電源
320:第二電源
322:電漿
324:電漿腔室
326:電極
328:電極
330:鞘層
332:接地鞘層
334:供電鞘層
Claims (49)
- 一種射頻產生器,包括: 一射頻電源;及 一射頻功率控制器,耦合到該射頻電源,該射頻功率控制器被配置為生成一控制訊號,以改變來自該射頻電源的一射頻輸出訊號,該射頻功率控制器被配置為根據一觸發訊號,調整與該射頻輸出訊號相關的一參數, 其中該參數是響應於引入的該參數的擾動而根據最小化或最大化成本中的一個來調整。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該成本係根據一反射功率、一傳輸功率或一反射係數之大小中的一個來確定的。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中係根據該成本來確定一梯度,並根據該梯度調整該參數。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該參數係根據以一型樣(pattern)而配置的複數個調整(adjustments)來調整的。
- 如請求項4所述的射頻產生器,其中該型樣係根據一外部射頻輸出訊號的一週期而改變。
- 如請求項5所述的射頻產生器,其中該外部射頻輸出訊號包括複數個倉(bin),並且其中該參數根據該複數個倉中的每個倉而被擾動。
- 如請求項5所述的射頻產生器,其中該複數個倉中的每個倉具有一寬度,並且一選定的倉的該寬度可與另一倉的一寬度相同或不同。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該射頻輸出訊號是施加到一電漿腔室的一源射頻訊號,並且該觸發訊號根據一外部射頻輸出訊號而改變,並且該外部射頻輸出訊號是施加到該電漿腔室的一偏壓射頻訊號。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該射頻功率控制器根據該觸發訊號調整該參數,其中該觸發訊號指示一外部射頻輸出訊號的一相對位置。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該射頻功率控制器被配置為基於儲存在一儲存器中或動態地確定的多個數值來調整該參數。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該參數是一頻率或一頻率偏移中的一個,並且包括該射頻功率控制器根據該觸發訊號以一預定順序及時序向該射頻輸出訊號引入的複數個頻率。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該參數中的一個為一電抗或一電抗偏移,並且包括由該射頻功率控制器根據該觸發訊號以一預定順序及時序所控制的複數個電抗,其中該電抗為電容值或電感值中的至少一個。
- 如請求項12所述的射頻產生器,其中該電容值或電感值中的至少一個隨著相應的一電性可變電容或一電性可變電感而改變。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該成本根據由一外部射頻輸出訊號引起的一互調失真而改變。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該射頻功率控制器還包括一回放模組,該回放模組被配置為檢測該觸發訊號並啟動該參數的調整。
- 如請求項15所述的射頻產生器,其中該射頻功率控制器還包括一查詢表,該查詢表被配置為儲存該回放模組在檢測到該觸發訊號之後對該參數的多次調整。
- 如請求項1所述的射頻產生器,其中該觸發訊號是週期性的或非週期性的中的一個。
- 一種射頻系統,包括: 一第一射頻產生器,包括:一第一電源,該第一電源被配置為將一第一射頻訊號施加到一負載;及 一第二射頻產生器,包括: 一第二電源,被配置為產生施加到該負載的一第二射頻訊號;及 一功率控制器,耦合到該第二電源,該功率控制器被配置為產生一控制訊號以改變該第二射頻訊號,其中該控制訊號根據該第一射頻訊號調整該第二射頻訊號的一頻率, 其中該頻率的調整係根據響應於該第二射頻訊號的該頻率的擾動的一成本而改變。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中: 該成本係根據一反射功率、一傳輸功率或一反射係數之大小中的一個而改變, 一梯度係根據該成本確定,以及 該頻率係根據該梯度進行調整。
- 如請求項19所述的射頻系統,其中該頻率係根據以一型樣而配置的複數個頻率調整來調整的。
- 如請求項20所述的射頻系統,其中該型樣係根據該第一射頻訊號而改變。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中該第一射頻訊號包括複數個倉,並且其中對於每個倉,該第二射頻訊號的頻率根據該每個倉而被擾動。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中該第二射頻訊號是施加到該負載的一源射頻訊號,並且該第二射頻訊號是施加到該負載的一偏壓射頻訊號。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中該功率控制器是以根據該第一射頻訊號而改變的一時序來調整該頻率。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中該功率控制器被配置為根據儲存在一儲存器中或動態地確定的多個頻率來調整該頻率。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中該頻率根據一目標頻率或一頻率偏移中的一個進行調整,並且包括根據該第一射頻訊號以一預定順序及時序而配置的複數個相應的該目標頻率或該頻率偏移。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中該頻率根據由該第一射頻訊號引起的一互調失真而改變。
- 如請求項18所述的射頻系統,其中該功率控制器還包括一回放模組,該回放模組被配置為檢測該第一射頻訊號的運作,該回放模組還被配置為基於檢測該第一射頻訊號而啟動來改變該第二射頻訊號的該頻率。
- 如請求項28所述的射頻系統,其中該功率控制器還包括一查詢表,該查詢表被配置為儲存由該回放模組啟動的該第二射頻訊號的多個該頻率的調整。
- 如請求項29所述的射頻系統,其中該功率控制器還包括一更新模組,該更新模組被配置為根據該成本來更新多個該頻率的調整。
- 如請求項30所述的射頻系統,其中該成本根據連接到該第二射頻產生器的該負載的一阻抗而改變。
- 一種用於產生射頻訊號的方法,包括: 將一功率控制器耦合到一射頻電源; 控制一第一射頻產生器,以輸出一第一射頻輸出訊號;及 調整與將該射頻輸出訊號施加到一負載相關聯的一電參數, 其中係根據一成本來調整該電參數,並且其中該成本是根據對該電參數的擾動的響應而最小化或最大化中的一種,並且其中係相對於一觸發訊號而調整該電參數。
- 如請求項32所述的方法,其中該成本是根據一反射功率或一反射係數的大小中的一個來確定。
- 如請求項32所述的方法,其中係根據該成本來確定一梯度,並且根據該梯度調整該電參數。
- 如請求項32所述的方法,其中該電參數係根據以一型樣而配置的複數個調整來進行調整的。
- 如請求項35所述的方法,其中該型樣係根據一外部射頻輸出訊號的一週期而改變。
- 如請求項32所述的方法,其中一外部射頻輸出訊號包括多個倉,並且其中該參數在每個倉中被擾動。
- 如請求項32所述的方法,其中該射頻輸出訊號是施加到一電漿腔室的一源射頻訊號,並且該觸發訊號根據一外部射頻輸出訊號而改變,並且該外部射頻輸出訊號是施加到該電漿腔室的一偏壓射頻訊號。
- 如請求項32所述的方法,其中該射頻功率控制器根據該觸發訊號調整該電參數,其中該觸發訊號指示一外部射頻輸出訊號的一相對位置。
- 如請求項32所述的方法,其中該電參數是一頻率或一頻率偏移中的一個,並且包括由該射頻功率控制器用來根據該觸發訊號以一預定順序調整該電參數的複數個相應之該頻率或該頻率偏移。
- 如請求項32所述的方法,其中根據由一外部射頻輸出訊號引起的一互調失真來調整該電參數。
- 一種非暫時性電腦可讀取記錄媒體,係儲存多個指令,該多個指令包括: 控制一第一射頻產生器輸出一第一射頻輸出訊號至一負載;及 改變與該射頻輸出訊號中的一個或將該射頻輸出訊號傳送到該負載相關聯的一電參數的一數值, 其中該電參數的該數值是根據一成本來確定,並且其中該成本是根據響應於引入的該電參數的擾動而最小化或最大化中的一個,並且其中該數值係相對於一觸發訊號而改變。
- 如請求項42所述的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,其中該成本係根據一反射功率或一反射係數的大小中的一個而改變。
- 如請求項42所述的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,其中係根據該成本來確定一梯度,並且根據該梯度來改變該電參數。
- 如請求項42所述的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,其中改變該電參數的該數值包括應用以一型樣而配置的複數個電參數,並且其中該型樣係根據一外部射頻輸出訊號的一週期而改變。
- 如請求項45所述的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,其中該射頻輸出訊號係施加到一電漿腔室的一源射頻訊號,並且該觸發訊號係根據一外部射頻輸出訊號而改變,並且該外部射頻輸出訊號係為施加到該電漿腔室的一偏壓射頻訊號。
- 如請求項42所述的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,其中一外部射頻輸出訊號包括複數個倉,並且其中對於每個倉,該電參數在該每個倉中被擾動。
- 如請求項42所述的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,其中待改變的該參數是一頻率偏移,並且包括根據該觸發訊號以一預定順序輸出的該射頻輸出訊號的複數個頻率。
- 如請求項42所述的非暫時性電腦可讀取記錄媒體,其中該參數係根據由一外部射頻輸出訊號引起的一互調失真而改變。
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