[發明專利]分析半導體等離子體生成系統中的功率通量的系統和方法

有效

• 申請號: 200680020615.4
• 申請日: 2006-05-10
• 公開（公告）號: CN101203934A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 約翰·D·斯旺克
• 申請（專利權）人: 伯德技術集團股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;G01R21/133;G01R23/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 呂曉章

1.一種分析RF功率傳輸線中的功率通量的系統，包括：

測量探針，具有用于從所述傳輸線感測RF電壓和電流信號的電壓傳感器和電流傳感器；

連接到所述電壓和電流傳感器的測量接收器，用于接收所述RF信號；

采樣裝置，將所述RF信號轉換成數字信號，所述數字信號包括表示所述RF信號的基波頻率和所述基波頻率的預定數量的諧波的幅度和相位信息；和

數字信號處理裝置，辨別所述幅度和相位信息，以便分析功率通量參數以及揭示所述基波和諧波頻率之間的幅度和相位角關系。

2.如權利要求1所述的系統，還包括數模轉換器，用于重構所述RF信號。

3.如權利要求1所述的系統，其中，所述探針和所述傳輸線包括數字存儲裝置，用于存儲分別來自所述探針和所述傳輸線的校準數據。

4.如權利要求3所述的系統，其中，所述測量接收器包括數字接口，用于接收來自所述探針和所述傳輸線的所述校準數據。

5.如權利要求4所述的系統，還包括連接到所述數字信號處理器的計算機，用于所述數字信號的額外數字和圖形處理。

6.如權利要求5所述的系統，還包括均衡器，用于補償所述RF電壓和電流信號的波動。

7.如權利要求1所述的系統，其中，所述采樣裝置包括帶通采樣模數轉換器，用于采樣所述RF信號。

8.如權利要求1所述的系統，其中，所述采樣裝置包括耐奎斯特采樣率模數轉換器，用于采樣所述RF信號。

9.如權利要求1所述的系統，其中，所述采樣裝置包括用于采樣所述RF信號的耐奎斯特采樣率模數轉換器和帶通采樣模數轉換器的組合。

10.如權利要求1所述的系統，其中，所述預定數量的諧波包括所述基波頻率的多達約15個的諧波。

11.如權利要求1所述的系統，其中，所述功率通量參數包括輸入阻抗、插入損耗、內耗、等離子體非線性、功率通量效率、散射及其組合。

12.一種分析RF傳輸線中的功率通量的方法，包括步驟：

將所述至少一個測量探針連接到所述RF傳輸線；

通過所述至少一個測量探針從所述RF傳輸線接收RF電壓和電流信號；

將所述RF信號轉換成相應的數字信號，所述數字信號包括表示所述RF信號的基波頻率和所述基波頻率的預定數量的諧波的幅度和相位信息；以及

處理所述數字信號，以便分析功率通量參數以及揭示所述基波和諧波頻率之間的幅度和相位角關系。

13.如權利要求12所述的方法，還包括步驟：

將所述數字信號轉換成模擬信號，以便重構所述RF信號；以及

將所述數字信號發送到外部計算機，以進行額外的數字和圖形處理。

14.如權利要求13所述的方法，還包括步驟：存儲來自所述至少一個探針和所述傳輸線的校準數據，并將所述校準數據下載到測量接收器。

15.如權利要求14所述的方法，還包括步驟：互換所述至少一個探針和/或所述傳輸線，并且將來自所述互換后的探針和/或傳輸線的、更新的校準數據下載到所述測量接收器。

16.如權利要求15所述的方法，還包括步驟：以用戶控制的格式顯示所述各處理步驟的結果。

17.如權利要求16所述的方法，還包括步驟：

將RF電源和工具夾盤連接到所述RF傳輸線；

將匹配網絡連接在所述電源和所述工具夾盤之間的所述RF傳輸線；

將至少一個所述探針連接在所述電源和所述匹配網絡之間，并且將另一個所述探針連接在所述匹配網絡和所述工具夾盤之間。

18.如權利要求17所述的方法，其中，所述功率通量參數包括輸入阻抗、插入損耗、內耗、等離子體非線性、功率通量效率、散射及其組合。

19.如權利要求18所述的方法，其中，所述采樣頻率包括取自最高的所述基波頻率的所述預定諧波上的每個周期的至少兩個采樣。

20.如權利要求12所述的方法，其中，所述預定數量的諧波包括所述基波頻率的多達約15個的諧波。