[發明專利]可切換電抗單元、可變電抗、HF發生器和具有可切換電抗單元的阻抗匹配布置

在審

• 申請號: 202180059468.6
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN116235410A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: B·諾德曼
• 申請（專利權）人: 通快許廷格兩合公司
• 主分類號: H03H7/40
• 分類號: H03H7/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明涉及一種可切換電抗單元(100，101)，所述可切換電抗單元具有HF連接部(112)和電路布置(116)，所述HF連接部用于連接到傳輸線路(114)上，所述傳輸線路用于在范圍1?200MHz中的頻率的情況下傳輸信號，所述電路布置具有多個并聯置入的切換元件(T1?T3)，所述切換元件分別具有操控連接部(G)，其特征在于，每個切換元件通過分配給所述切換元件的、與所述切換元件串聯連接的至少一個單個電抗(C11?C13，C21?C23)連接到所述HF連接部(12)上，其中，所述切換元件通過所述切換元件的操控連接部能夠這樣操控或者這樣操控，使得所述切換元件同時進行切換。還公開一種可變電抗(18，20，22)，所述可變電抗具有可切換電抗單元(100)。還公開一種阻抗匹配布置(11)，所述阻抗匹配布置具有可切換電抗單元(100，101)并且具有控制裝置(32)。還公開一種HF功率發生器(40)，所述HF功率發生器具有至少一個可變電抗(18，20，22)。還公開一種等離子體供給系統(1)，所述等離子體供給系統具有HF功率發生器(40)、負載(28)和阻抗匹配布置(11)，所述負載呈以高頻(HF)運行的、用于對襯底進行涂覆或者蝕刻的等離子體過程的形式。還公開一種用于例如在等離子體供給系統(1)中運行阻抗匹配布置(11)和/或HF功率發生器(40)的方法。

技術領域

本發明涉及一種可切換電抗單元(switchable?reactance?unit)，所述可切換電抗單元具有高頻連接部(HF連接部)和電路布置，該高頻連接部用于將所述可切換電抗單元連接到傳輸線路上，該傳輸線路用于在范圍1-200MHz中的頻率的情況下傳輸信號，所述電路布置具有多個并聯置入的切換元件，所述切換元件分別具有操控連接部。可切換電抗單元指的是電路單元，借助該電路單元可以接入或者斷開電抗，例如電容和/或電感。其通常具有所述電抗和切換元件，例如晶體管、PIN二極管或者相似的電子構件。

本發明還包括一種可變電抗，所述可變電抗具有至少一個、尤其是多個這樣的可切換電抗單元。

本發明還包括一種阻抗匹配布置，所述阻抗匹配布置具有一個、尤其是多個這樣的可切換電抗單元和/或一個、尤其是多個這樣的可變電抗。

本發明還包括一種高頻功率發生器(HF功率發生器)，所述高頻功率發生器具有至少一個、尤其是多個這樣的可切換電抗單元和/或至少一個、尤其是多個這樣的可變電抗。

本發明還包括一種等離子體供給系統，所述等離子體供給系統具有這樣的阻抗匹配布置和/或HF功率發生器，所述阻抗匹配布置和/或所述HF功率發生器分別具有至少一個、尤其是多個這樣的可切換電抗單元和/或至少一個、尤其是多個這樣的可變電抗。此外，這樣的阻抗匹配布置可以具有控制裝置并且可以尤其具有與該控制裝置連接的測量裝置。

本發明還包括一種在前述等離子體供給系統中運行前述阻抗匹配布置和/或前述HF功率發生器的方法。

背景技術

阻抗匹配布置通常在HF激勵的等離子體過程中使用。HF激勵的等離子體過程例如用于在生產建筑玻璃、半導體、光伏元件、平面屏蔽、顯示器等時對襯底進行涂覆(濺射)和/或蝕刻。在這樣的工藝中的阻抗通常非常快速地發生變化，因此，通常應非常快速地(在幾毫秒或者更短時間內)匹配阻抗匹配。這樣的工藝的功率為幾百W(例如300W及以上)，但也不乏幾千瓦或者幾十kW。在這樣的功率的情況下，阻抗匹配布置內的電壓通常為幾百V(例如300V及以上)，也不乏1000V及以上。這樣的電路中的電流可以是幾安培、通常是幾十A，有時也可以是100A及以上。在這樣的電壓和電流的情況下實現阻抗匹配布置，就已經一直是一種巨大的挑戰。這種阻抗匹配電路中的電抗的快速可改變性是附加的、非常高的挑戰。

這樣的阻抗匹配布置例如在DE?10?2015?220?847?A1中示出并且在那里被稱為阻抗匹配網絡。在那里示出的電抗18、20、22能夠以可變的方式調設，以便能夠調設阻抗匹配。可變的調設的一種可能性在于，借助電子操控的半導體開關接入和斷開不同值的電抗。