JP5946227B2 - 電力送達システム、電力制御システム、および、電力を送達するまたは電力制御する方法 - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第61/429,472号(2011年1月4日出願)の利益を主張する。該出願第61/429,472号の詳細は、その全体が、あらゆる適切な目的のために参照により本明細書に引用される。
本発明は、プラズマ処理負荷に対する一貫した電力送達の維持に関する。より具体的には、発電機、整合ネットワーク、センサのシステムレベル統合と、それらの監視および制御に関する。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
電力送達システムであって、
電力をプラズマ負荷に提供するように構成されている発電機と、
前記発電機の出力を前記プラズマ負荷に対してインピーダンス整合させるように構成されている整合ネットワークと、
前記発電機の出力における電力の電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力を測定するように構成され、対応する測定された電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力を生成するように構成されている、第1のセンサと、
ローカルコントローラと
を備え、
前記ローカルコントローラは、
前記測定された電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力を前記センサから受信することと、
ユーザ電力送達要件を受信することと、
前記測定された電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力と、前記ユーザ電力送達要件とを分析することと、
前記発電機および/または整合ネットワークに、前記ユーザ電力送達要件を満たすために、1つ以上の動作パラメータを調節するように命令することと
を行うように構成されている、システム。
(項目2)
前記1つ以上の動作パラメータは、発電機周波数または整合ネットワークインピーダンスを含む、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記センサは、前記発電機の電力出力および前記発電機によって経験されるインピーダンスを測定するように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記ローカルコントローラは、前記発電機内に配置されている、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記ローカルコントローラは、前記整合ネットワーク内に配置されている、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記ローカルコントローラと通信する第2のセンサをさらに備え、前記第2のセンサは、前記整合ネットワークと前記プラズマ負荷との間の電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力、プラズマチャンバの非電気特性、または、前記プラズマ負荷の非電気特性を測定するように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記ローカルコントローラは、前記発電機、前記整合ネットワーク、および前記第1のセンサを識別する、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記ローカルコントローラは、前記電力送達システムの構成要素とのユーザ相互作用のための単独導管であるように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目9)
発電機の電力出力の電気特性を監視して、前記電力出力の電気特性をローカルコントローラに提供することと、
前記電力出力の電気特性を分析することと、
前記分析に基づいて、命令を前記発電機および前記整合ネットワークに中継し、それによって、前記発電機および前記整合ネットワークの同時同調を可能にすることと
を含む、方法。
(項目10)
前記ローカルコントローラにおいて前記発電機の識別を受信することと、
前記ローカルコントローラにおいて整合ネットワークの識別を受信することと、
前記発電機および前記整合ネットワークの識別と、前記電力出力の電気特性とを分析することと、
前記動作パラメータおよび前記電気特性の前記分析に基づいて、命令を前記発電機および整合ネットワークに中継し、前記発電機および前記整合ネットワークの同時同調を可能にすることと
をさらに含む、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記同時同調は、前記発電機の周波数および前記整合ネットワークのインピーダンスを同調させることを含む、項目10に記載の方法。
(項目12)
前記発電機および前記整合ネットワークの識別は、ブランド、モデル、または製造番号を含む、項目10に記載の方法。
(項目13)
前記発電機および前記整合ネットワークの識別は、動作特性を含む、項目10に記載の方法。
(項目14)
電力送達システムの電力制御システムであって、
発電機の電力出力および前記発電機によって経験されるインピーダンスを監視するように構成されている第1のセンサであって、前記発電機は、整合ネットワークを介して電力をプラズマ負荷に提供するように構成されている、第1のセンサと、
前記第1のセンサと通信するローカルコントローラと
を備え、
前記ローカルコントローラは、前記発電機および前記整合ネットワークの同調を管理するように構成され、前記同調は、前記発電機の電力出力および前記発電機によって経験されるインピーダンスの原因となる、電力制御システム。
(項目15)
前記ローカルコントローラは、前記発電機または前記整合ネットワークのプロセッサおよびメモリ上で動作するように構成されているソフトウェアまたはファームウェアである、項目14に記載の電力制御システム。
(項目16)
前記ローカルコントローラは、ソフトウェアまたはファームウェアを動作させるプロセッサであり、既存の電力送達システムへの追加のために構成されている、項目14に記載の電力制御システム。
(項目17)
前記ローカルコントローラは、前記第1のセンサの識別、前記発電機の識別、および前記整合ネットワークの識別を識別するように構成されている、項目14に記載の電力制御システム。
(項目18)
前記同調は、前記第1のセンサの識別、前記発電機の識別、および前記整合ネットワークの識別を考慮する、項目17に記載の電力制御システム。
(項目19)
プラズマ負荷に送達される、前記整合ネットワークの電力出力を特徴づけるように構成されている第2のセンサをさらに備えている、項目14に記載の電力制御システム。
(項目20)
前記第2のセンサは、プラズマチャンバの特性を監視するように構成され、前記プラズマは、前記電力送達システムから送達される電力によって維持される、項目18に記載の電力制御システム。
(項目21)
前記ローカルコントローラは、前記発電機の周波数および前記整合ネットワークのインピーダンスの同時同調を管理するように構成されている、項目14に記載の電力制御システム。
(項目22)
前記ローカルコントローラは、前記第1のセンサ、前記発電機、および前記整合ネットワークへのユーザ入力、およびそれらからの出力とインターフェースをとる、項目14に記載の電力制御システム。
(項目23)
前記ローカルコントローラは、外部コントローラと通信するように構成され、ユーザは、前記外部コントローラを介して前記電力送達システムとインターフェースをとる、項目22に記載の電力制御システム。
(項目24)
前記ローカルコントローラは、
ユーザ電力送達要件を受信することと、
前記ユーザ電力送達要件を達成するために、前記発電機および前記整合ネットワークのための命令を生成することと、
前記命令を前記発電機および前記整合ネットワークにパスすることと
を行うように構成されている、項目22に記載の電力制御システム。
Claims (20)
- 電力送達システムであって、前記電力送達システムは、
電力をプラズマ負荷に提供するように構成されている発電機と、
前記発電機の出力を前記プラズマ負荷に対してインピーダンス整合させるように構成されている整合ネットワークと、
前記発電機の出力における電力の電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力を測定するように構成されている第1のセンサであって、電圧定在波比円上の点によって表されるインピーダンスの値に対する線形応答を有している第1のセンサと、
前記発電機内に配置されているローカルコントローラと
を備え、
前記ローカルコントローラは、
前記測定された電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力を前記第1のセンサから受信することと、
ユーザ電力送達要件を受信することと、
前記測定された電圧、電流、位相、インピーダンス、および/または電力と、前記ユーザ電力送達要件とを分析することと、
前記発電機および/または整合ネットワークに、前記ユーザ電力送達要件を満たすために、1つ以上の動作パラメータを調節するように命令することと、
前記発電機、前記整合ネットワーク、および前記第1のセンサを識別することと
を行うように構成されている、システム。 - 前記1つ以上の動作パラメータは、発電機周波数または整合ネットワークインピーダンスを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記ローカルコントローラは、前記電力の周波数を調節するように前記発電機に命令し、前記インピーダンスを同時に調節するように前記整合ネットワークに命令する、請求項1に記載のシステム。
- 前記ローカルコントローラと通信する第2のセンサをさらに備え、前記第2のセンサは、前記整合ネットワークと前記プラズマ負荷との間の電圧、電流、位相、インピーダンス、電力、および/または、プラズマチャンバの非電気特性、または、前記プラズマ負荷の非電気特性を測定するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 電力を送達するまたは電力制御する方法であって、前記方法は、
発電機のパルスの開始を示すものを前記パルスの開始前にセンサに提供することと、
前記発電機の電力出力の電気特性を前記センサを介して監視して、前記電力出力の電気特性をローカルコントローラに提供することであって、前記センサは、電圧定在波比円上の点によって表されるインピーダンスの値に対する線形応答を有している、ことと、
前記電力出力の電気特性を分析することと、
前記分析に基づいて、命令を前記発電機および前記発電機の出力をプラズマ負荷に対してインピーダンス整合させるように構成されている整合ネットワークに中継し、それによって、前記発電機および前記整合ネットワークの同時同調を可能にすることと
を含む、方法。 - 前記ローカルコントローラにおいて前記発電機の識別を受信することと、
前記ローカルコントローラにおいて前記整合ネットワークの識別を受信することと、
前記発電機および前記整合ネットワークの識別と、前記電力出力の電気特性とを分析することと、
前記電気特性の前記分析に基づいて、命令を前記発電機および整合ネットワークに中継し、前記発電機および前記整合ネットワークの同時同調を可能にすることと
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記同時同調は、前記発電機の周波数および前記整合ネットワークのインピーダンスを同調させることを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記発電機および前記整合ネットワークの識別は、ブランド、モデル、または製造番号を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記発電機および前記整合ネットワークの識別は、動作特性を含む、請求項6に記載の方法。
- 電力送達システムの電力制御システムであって、前記電力制御システムは、
発電機の電力出力および前記発電機の出力におけるインピーダンスを監視するように構成されている第1のセンサであって、前記発電機は、整合ネットワークを介して電力をプラズマ負荷に提供するように構成されており、前記第1のセンサは、電圧定在波比円上の点によって表されるインピーダンスの値に対する線形応答を有している、第1のセンサと、
前記第1のセンサと通信するローカルコントローラと
を備え、
前記ローカルコントローラは、前記発電機および前記整合ネットワークの同調を管理するように構成され、前記ローカルコントローラは、前記発電機の周波数を前記第1のセンサに提供するようにさらに構成され、前記同調は、前記発電機の電力出力および前記発電機の出力におけるインピーダンスに依存する、電力制御システム。 - 前記ローカルコントローラは、前記発電機または前記整合ネットワークのプロセッサおよびメモリ上で動作するように構成されているソフトウェアまたはファームウェアである、請求項10に記載の電力制御システム。
- 前記ローカルコントローラは、ソフトウェアまたはファームウェアを動作させるプロセッサであり、既存の電力送達システムへの追加のために構成されている、請求項10に記載の電力制御システム。
- 前記ローカルコントローラは、前記第1のセンサの識別、前記発電機の識別、および前記整合ネットワークの識別を識別するように構成されている、請求項10に記載の電力制御システム。
- 前記同調は、前記第1のセンサの識別、前記発電機の識別、および前記整合ネットワークの識別を考慮する、請求項13に記載の電力制御システム。
- 前記プラズマ負荷に送達される、前記整合ネットワークの電力出力を特徴づけるように構成されている第2のセンサをさらに備えている、請求項10に記載の電力制御システム。
- プラズマチャンバの特性を監視するように構成されている第2のセンサをさらに備え、前記プラズマチャンバ内のプラズマは、前記電力送達システムから送達される電力によって維持される、請求項14に記載の電力制御システム。
- 前記ローカルコントローラは、前記発電機の周波数および前記整合ネットワークのインピーダンスの同時同調を管理するように構成されている、請求項10に記載の電力制御システム。
- 前記ローカルコントローラは、前記第1のセンサ、前記発電機、および前記整合ネットワークへのユーザ入力、およびそれらからの出力とインターフェースをとる、請求項10に記載の電力制御システム。
- 前記ローカルコントローラは、外部コントローラと通信するように構成され、ユーザは、前記外部コントローラを介して前記電力送達システムとインターフェースをとる、請求項18に記載の電力制御システム。
- 前記ローカルコントローラは、
ユーザ電力送達要件を受信することと、
前記ユーザ電力送達要件を達成するために、前記発電機および前記整合ネットワークのための命令を生成することと、
前記命令を前記発電機および前記整合ネットワークにパスすることと
を行うように構成されている、請求項18に記載の電力制御システム。
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