[發明專利]用于改變發電機的視在源阻抗的方法和裝置

有效

• 申請號: 201880074254.4
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN111357076B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: G·J·J·范茲爾
• 申請（專利權）人: 先進能源工業公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H03H7/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝

一種用于控制連接到負載的發電機的方法，該方法涉及獲得與根據參考阻抗(Z？c#191)計算出的正向功率有關的第一測量值(M1)。該方法涉及調節發電機的輸出，使得M1趨于第一設定值。該方法還涉及調節第一設定值，以便將常規發電機輸出測量的第二測量值(M2)朝向第二設定值調節，其中，根據參考阻抗(Z_c)計算出的正向功率等于公式(I)，其中v是參考點處的電壓，該參考點可以在發電機和負載輸入之間，并且i是參考點處相對于負載流動的電流(例如，朝向負載的電流或朝向發電機的電流的負值)。

相關申請的交叉引用

本專利合作條約(PCT)申請與2017年10月11日提交的題為“METHOD ANDAPPARATUS FOR CHANGING THE APPARENT SOURCE IMPEDANCE OF A GENERATOR(改變發電機的視在源阻抗的方法和裝置)”的美國專利申請No.62/570,693有關并要求其優先權，出于所有目的，該申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開的各方面涉及發電機的功率控制系統，并且更具體地，可涉及可以改變可以向等離子體負載提供功率的發電機的視在源阻抗的控制系統。

背景

等離子體處理系統在各種產業中廣泛用于改變材料的表面特性。例如，現代集成電路的制造通常涉及許多處理步驟，這些處理步驟將等離子體用于蝕刻亞微米特征，或用于沉積原子級薄的材料層。典型的等離子體處理系統包括處理腔室以及功率傳輸系統，該功率傳輸系統創建等離子體并將等離子體維持在該腔室內部。在電學上，等離子體向功率傳輸系統呈現非線性負載。然而，由等離子體向功率傳輸系統呈現的阻抗通常不是恒定的，而是可以取決于向等離子體傳輸的功率、氣體壓力和化學性質以及其他工藝條件或其他變量而變化。

如已充分記載的(例如，參見美國專利9,741,544('544專利))，發電機與非線性負載(例如，等離子體負載)之間的相互作用可能導致不穩定。如在'544專利中所解釋的，具有與向發電機呈現的等離子體系統阻抗相匹配的源阻抗的發電機對于等離子體穩定性而言并不總是最優的。對于高度敏感的等離子體系統(其中由等離子體系統向發電機呈現的阻抗根據所施加的功率而急劇改變)，使發電機源阻抗偏移會導致更好的穩定性。'544專利描述了一種用于物理地改變發電機源阻抗以使其從等離子體系統阻抗偏移的方法。在一個示例中，使用不同長度的電纜來改變發電機源阻抗。

尤其是考慮到這些觀點，構思并開發了本公開的各方面。

概述

本公開的各方面可以涉及一種用于控制連接到負載(諸如，等離子體腔室以及相關聯的等離子體負載)的發電機的方法、系統、裝置等。尤其與該方法相關，但也可適用于系統和裝置，其涉及調節發電機的輸出，使得與根據參考阻抗(Z_c)計算出的正向功率有關的第一測量值(M1)趨于M1的第一設定值(S1)。該方法還涉及調節S1，以便將發電機輸出的常規測量的第二測量值(M2)朝向M2的第二設定值(S2)調節。根據參考阻抗(Z_c)計算出的正向功率等于：

其中，v是參考點處的電壓，并且i是參考點處相對于負載流動的電流。該方法可以由一個控制器、多個控制器、所述發電機、阻抗匹配網絡以及功率傳輸系統的其他組件來實施。