JP2011109674A - パルス化インテリジェントrf変調コントローラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発生器の出力(22)は,あるインピーダンスをもつ負荷に対し,あるセトリング時間をもつ出力信号(12)を供給する。この出力信号について,そのセトリング時間を決定する。出力信号は,変調波形で振幅変調する(20)。この変調した出力信号について,これを表すセンス信号を発生する(26)。そのセンス信号を,出力信号のセトリング時間に基づくサンプリング時点にてサンプリングし(28),このサンプリングしたセンス信号のデジタル表現を発生する。サンプリングしたセンス信号のこのデジタル表現に基づき,上記出力の振幅変調を制御する(14)。
【選択図】図1
Description
12 電力出力
14 システム・コントローラ
16 外部インターフェース
18 ドライバ
20 変調器
22 出力アセンブリ
24 出力フィルタ
26 検出器
28 パルス・コントローラ
Claims (22)
- 発生器の出力を制御する制御方法であって,前記出力が,あるインピーダンスをもつ負荷に対し出力信号を供給し,前記出力信号がセトリング時間を有し,前記制御方法が,
前記出力信号の前記セトリング時間を決定するステップと,
前記出力信号を変調波形で振幅変調するステップと,
前記の変調した出力信号を表すセンス信号を発生するステップと,
前記出力信号の前記セトリング時間に基づくサンプリング時点にて,前記センス信号をサンプリングするステップと,
前記のサンプリングしたセンス信号のデジタル表現を発生するステップと,
前記サンプリングしたセンス信号の前記デジタル表現に基づき,前記出力信号の前記振幅変調を制御するステップと,
前記出力信号をプラズマ室に加えるステップと,
を含むことを特徴とする制御方法。 - 請求項1記載の方法において,前記出力信号は,出力電圧,出力電流,出力正方向電力,出力反射電力,出力エネルギのグループから選択されることを特徴とする制御方法。
- 請求項1記載の方法において,前記セトリング時間は,前記負荷インピーダンスに依存し,
前記の決定するステップは,前記負荷インピーダンスに対応する前記セトリング時間を決定することを含むことを特徴とする制御方法。 - 請求項1記載の方法において,前記のセトリング時間を決定するステップは,
前記出力を駆動するための振幅を有する変調波形を発生するステップと,
前記センス信号をサンプリングする前にある時間の間遅延させるステップと,
前記出力が,前記変調波形に対応するレベルに安定化したかどうか決定するステップと,
を含むことを特徴とする制御方法。 - 請求項4記載の方法において,前記変調波形は,パルス化信号であることを特徴とする制御方法。
- 請求項4記載の方法において,前記センス信号をサンプリングする前に遅延させるべき前記時間を決定するため,探索アルゴリズムを使用することを特徴とする制御方法。
- 請求項6記載の方法において,前記探索アルゴリズムは,二進探索アルゴリズムであること,を特徴とする制御方法。
- 請求項1記載の方法において,前記のセトリング時間を決定するステップは,ルックアップ・テーブルから前記セトリング時間を選択するステップを含むことを特徴とする制御方法。
- 請求項8記載の方法であって,さらに,発生器動作パラメータに対応する前記出力信号のセトリング時間をもつルックアップ・テーブルを発生するステップを含むことを特徴とする制御方法。
- 負荷に印加すべき振幅変調した出力を発生するプラズマ発生器であって,
変調信号を発生する振幅変調増幅器と,
駆動信号を供給するため前記振幅変調増幅器に結合した固定ドライブと,
ある波形形状を持つ入力信号を発生し,該波形形状を変化させるパルス・コントローラとを含み,
前記振幅変調増幅器は,前記駆動信号を,前記入力信号と組み合わせることによって,前記入力信号に対応する波形形状をもつ前記変調信号を発生し,該変調信号をプラズマ室に入力することを特徴とするプラズマ発生器。 - 請求項10記載の発生器であって,前記振幅変調増幅器は,
前記振幅変調した出力を表すセンス信号を発生するセンサと,
前記センス信号をデジタル化信号に変換するため前記センサに結合したアナログ−デジタル変換器とを含み,
前記アナログ−デジタル変換器に結合した前記パルス・コントローラが,前記変調信号の前記振幅を前記デジタル化信号に基づき制御することによって,前記振幅変調した出力が基準波形を追跡するよう制御されるようにすることを特徴とするプラズマ発生器。 - 請求項10記載の発生器において,前記振幅変調増幅器は,
前記入力信号に応答して,前記入力信号の波形形状に対応する波形形状をもつ電源電圧を発生するよう動作可能な変調器と,
前記固定ドライブと出力アセンブリとの間に結合され,前記電源電圧と過駆動RF増幅器を過駆動する駆動信号とに基づいて前記変調信号を発生する過駆動RF増幅器であって,前記電源電圧を受けるため,前記変調器に結合した電源入力を有する,前記の過駆動RF増幅器と,
を含むことを特徴とするプラズマ発生器。 - 請求項12記載の発生器において,前記変調器は,スイッチ・モード電力源であることを特徴とするプラズマ発生器。
- 請求項12記載の発生器において,前記変調器は,リニア電力源であることを特徴とするプラズマ発生器。
- 請求項10記載の発生器において,前記振幅変調増幅器は,
前記駆動信号と入力信号を組み合わせることによって合成信号を形成する乗算器と,
前記変調信号を発生するため前記乗算器と出力アセンブリとの間に結合したリニア増幅器であって,前記変調信号が前記合成信号に対応する,前記のリニア増幅器と,
を含むことを特徴とするプラズマ発生器。 - プラズマ発生器の出力を制御する制御方法であって,前記出力があるインピーダンスをもつ負荷に対し出力信号を供給し,前記出力信号がセトリング時間を有し,前記制御方法が,
a)前記出力信号の前記セトリング時間を決定するステップであって,
1)前記出力を駆動するための振幅を有する第1の変調波形を発生するステップと,
2)前記センス信号をサンプリングする前にある時間の間遅延させるステップと,
3)前記出力が,前記第1の変調波形に対応するレベルに安定化したかどうか決定するステップと,
を含む,前記の決定するステップと,
b)前記出力信号を第2の変調波形で振幅変調するステップと,
c)前記の変調した出力信号を表すセンス信号を発生するステップと,
d)前記出力信号の前記セトリング時間に基づくサンプリング時点にて,前記センス信号をサンプリングするステップと,
e)前記のサンプリングしたセンス信号のデジタル表現を発生するステップと,
f)前記サンプリングしたセンス信号の前記デジタル表現に基づき,前記出力の前記振幅変調を制御するステップと,
g)前記振幅変調信号をプラズマ室に加えるステップと,
を含むことを特徴とする制御方法。 - 請求項16記載の方法であって,さらに,
前記セトリング時間をルックアップ・テーブルに格納するステップと,
前記セトリング時間に対応する前記プラズマ発生器の動作パラメータを,前記ルックアップ・テーブルに格納するステップと,
を含むことを特徴とする制御方法。 - 請求項17記載の方法において,前記動作パラメータは,初期出力信号レベル,最終出力信号レベル,出力信号周波数,出力信号立ち上がり時間,出力信号立ち下がり時間のグループから選択したことを特徴とする制御方法。
- 請求項16記載の方法において,さらに,前記第2の変調波形に対し動作パラメータを選択するステップを含むことを特徴とする制御方法。
- 請求項16記載の方法において,V/Iプローブを使用して前記出力を検知することを特徴とする制御方法。
- 請求項16記載の方法において,前記の遅延させるステップは,さらに,探索アルゴリズムを使用して前記所定の時間を選択するステップを含むことを特徴とする制御方法。
- 請求項10記載の発生器において,前記入力信号は,周期的または非周期的な波形形状を有している,プラズマ発生器。
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