專(zhuān)利名稱(chēng)：輸電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子室內(nèi)的數(shù)據(jù)測(cè)試，更具體涉及等離子室內(nèi)不同頻率的多變量測(cè)試。
包括等離子發(fā)生的常規(guī)應(yīng)用中，常常要監(jiān)測(cè)從發(fā)電機(jī)進(jìn)入等離子室的電壓、電流和相位。而且，很多常規(guī)的等離子發(fā)生應(yīng)用，包括用兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)電機(jī)，其中，發(fā)電機(jī)按不同頻率發(fā)電。通常，這些常規(guī)發(fā)電機(jī)按2MHz和27MHz供電。
為了測(cè)試供給等離子室的電壓、電流和相位，通常使用已知的設(shè)備，如射頻(RF)探頭。但是，由于RF探頭的尺寸和價(jià)格問(wèn)題，要求只用一個(gè)探頭來(lái)測(cè)試不同頻率的上述參數(shù)。
本發(fā)明的第1實(shí)施例中公開(kāi)了工業(yè)RF處理系統(tǒng)中輸出的RF能量的特性的測(cè)試設(shè)備。該設(shè)備包括多個(gè)發(fā)電機(jī)，發(fā)生多個(gè)頻率的多個(gè)電能輸出到單個(gè)輸電線(xiàn)上。檢測(cè)多個(gè)輸出的相關(guān)特性的檢測(cè)計(jì)，讀出在第1頻率產(chǎn)生的第1輸出的相關(guān)特性，換到第2頻率，讀出在第2頻率產(chǎn)生的第2輸出的相關(guān)特性。
本發(fā)明的第2實(shí)施例中公開(kāi)了工業(yè)RF處理系統(tǒng)輸出的RF能量的特性的測(cè)試方法。該方法包括產(chǎn)生在第1頻率的第1電功率輸出到輸電線(xiàn)，產(chǎn)生在第2頻率的第2電功率輸出到輸電線(xiàn)，讀出在第1頻率的輸電線(xiàn)上的相關(guān)特性，換到第2頻率，并讀出在第2頻率的輸電線(xiàn)上的相關(guān)特性。用公用的讀出裝置讀出第1頻率。
本發(fā)明第3實(shí)施例公開(kāi)了工業(yè)RF處理系統(tǒng)輸出的RF能量的特性測(cè)試設(shè)備。該設(shè)備包括多個(gè)發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生多個(gè)電功率輸出到單根輸電線(xiàn)上；多個(gè)調(diào)諧器，調(diào)諧到多個(gè)頻率；和檢測(cè)器，選擇多個(gè)調(diào)諧器中的一個(gè)，并檢測(cè)在所選的調(diào)諧裝置的頻率下的多個(gè)輸出的相關(guān)特性。
本發(fā)明第4實(shí)施例公開(kāi)了工業(yè)RF處理系統(tǒng)中輸送的RF能量的特性測(cè)試方法。該方法包括在第1頻率產(chǎn)生第1電功率輸出到輸電線(xiàn)上；在第2頻率產(chǎn)生第2電功率輸出到輸電線(xiàn)上；第1調(diào)諧器換到第1頻率，第2調(diào)諧器換到第2頻率，選擇調(diào)諧器中的一個(gè)，并讀出與所選擇的調(diào)諧器相關(guān)的頻率下的輸電線(xiàn)上的相關(guān)特性。


圖1是本發(fā)明的總方框圖；圖2是本系統(tǒng)的流程圖；圖3是本發(fā)明第1替換實(shí)施例的方框圖；圖4是本發(fā)明第2替換實(shí)施例的方框圖；現(xiàn)在詳細(xì)參見(jiàn)附圖，首先看圖1，圖1畫(huà)出了按本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)整體的總覽圖。本發(fā)明可用于測(cè)試工業(yè)RF處理系統(tǒng)中輸出的RF能量的特性。優(yōu)選實(shí)施例中，它可用在工業(yè)半導(dǎo)體處理系統(tǒng)中，如等離子室中。但是，實(shí)際上它也可用在需要測(cè)RF特性的任何地方。例如，本發(fā)明也可用在光盤(pán)制造中。
圖1所示的整個(gè)結(jié)構(gòu)中最好包括第1發(fā)電裝置100，產(chǎn)生沿輸出路徑165的第1頻率下的電功率輸出；第2發(fā)電裝置110，產(chǎn)生沿分開(kāi)的輸出路徑160的第2頻率下的電功率輸出；組合裝置120，組合從路徑160和165來(lái)的兩個(gè)輸出功率，檢測(cè)裝置130，用于檢測(cè)從發(fā)電裝置輸出的電功率在給定頻率下的特性，如電壓，電流和相位；儲(chǔ)存裝置180，和計(jì)算機(jī)190，用于接收和儲(chǔ)存來(lái)自檢測(cè)裝置130的數(shù)據(jù)；和等離子室150。發(fā)電裝置100和110，組合裝置120，檢測(cè)裝置130，儲(chǔ)存裝置180，計(jì)算機(jī)190，等離子室150都可以是合適的常規(guī)市售元件。例如，發(fā)電裝置100，110可以是合適的市售RF發(fā)電機(jī)，如OEM-12b型RF發(fā)電機(jī)，可從ENI購(gòu)買(mǎi)。組合裝置120可以是合適的市售的能把多個(gè)頻率下的RF能量組合到單根功率線(xiàn)上的電子電路。例如，可用市售的高通/低通組合濾波器。儲(chǔ)存裝置180可以是能存儲(chǔ)從檢測(cè)裝置130輸出的數(shù)據(jù)的常規(guī)存儲(chǔ)器中的磁存儲(chǔ)器，光存儲(chǔ)器(如DVD-隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，或CDR)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或其它類(lèi)型的存儲(chǔ)器。同樣，計(jì)算機(jī)190也可以是任何市售的能與檢測(cè)裝置130連接的計(jì)算機(jī)。而有，存儲(chǔ)裝置180和計(jì)算機(jī)裝置190可以是單獨(dú)的單元，如連接到計(jì)算機(jī)的磁盤(pán)陣列，或者，也可以是單個(gè)單元，如，能容納存儲(chǔ)媒體的計(jì)算機(jī)。檢測(cè)裝置也可以是V/I-探頭，可從ENI購(gòu)買(mǎi)。等離子室150也可以是任何合適的市售等離子室，如可從Lam Ressearch或AppliedMaterials購(gòu)到的等離子室。輸送裝置170可以是任何合適的能傳輸從發(fā)電裝置輸出的電功率的裝置，例如電源線(xiàn)或50Ω同軸電纜。
如上所述，盡管輸送裝置170上有多個(gè)頻率，但要求只用一個(gè)RF探頭檢測(cè)供給等離子室的相位、電壓和電流。
而且，圖2所示的方法允許用圖1所示的單個(gè)檢測(cè)裝置130測(cè)試1個(gè)以上頻率下的電流、電壓和相位。完成該測(cè)試的最好方法是，測(cè)試第1頻率下的電壓、電流和相位；該數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)裝置180中；公用檢測(cè)裝置130的頻率換到第2頻率；測(cè)第2頻率下的電壓、電流和相位；該數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)裝置180中。要求收集兩個(gè)以上頻率下的數(shù)據(jù)時(shí)，將對(duì)所有感興趣的頻率完全重復(fù)本發(fā)明的方法。
如圖2所示，本發(fā)明的現(xiàn)有的優(yōu)選方法包括幾個(gè)步驟。首先，在步驟200，由檢測(cè)裝置130檢測(cè)出在第1頻率的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以是要供給等離子室150的與RF能量相關(guān)的任何數(shù)據(jù)。例如，這個(gè)數(shù)據(jù)包括提供的電壓、電流和相位。接著，在步驟210，該數(shù)據(jù)從檢測(cè)裝置130輸送給存儲(chǔ)裝置180。更具體地說(shuō)，用V/I探頭時(shí)，數(shù)據(jù)首先存入V/I探頭的分析電子設(shè)備上的Ram(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，之后，經(jīng)串行連線(xiàn)輸送到存儲(chǔ)裝置180。根據(jù)V/I探頭中的Ram的大小，該數(shù)據(jù)可在獲取的其它頻率的過(guò)程中或以后出現(xiàn)。在步驟220，輸送的數(shù)據(jù)存在連接到檢測(cè)裝置130的存儲(chǔ)裝置180中，被計(jì)算機(jī)190使用。
之后，在步驟230，檢測(cè)裝置130換到第2頻率，再回到步驟200重復(fù)處理。在第2頻率接收到的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)裝置180處的第2存儲(chǔ)器中，檢測(cè)裝置130再換回到第1頻率。如上所述，要求收集兩個(gè)以上的頻率下的數(shù)據(jù)時(shí)，在返回到第1頻率之前，在所有感興趣的頻率完全重復(fù)本方法。
存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)點(diǎn)可以畫(huà)出來(lái)，也可以顯示在計(jì)算機(jī)190上，或顯示在常規(guī)連接到本發(fā)明系統(tǒng)的其它常規(guī)的計(jì)算機(jī)(沒(méi)畫(huà))。該方法允許單個(gè)檢測(cè)裝置130有效地監(jiān)測(cè)兩個(gè)不同頻率下的電流、電壓和相位，而不必用于每個(gè)頻率的分開(kāi)的檢測(cè)裝置。
現(xiàn)在回到圖3，它示出本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例。該實(shí)施例中，多個(gè)發(fā)電裝置300，310和315饋送組合裝置320。本實(shí)施例中，檢測(cè)裝置330測(cè)試在第1頻率與RF能量有關(guān)的供給等離子室350的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可包括供給的電壓、電流和相位。該數(shù)據(jù)是儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。檢測(cè)裝置330轉(zhuǎn)到第2頻率。重復(fù)該方法直到所有的頻率都循環(huán)完為止，在全部頻率測(cè)試后，檢測(cè)裝置330回到第1頻率。
該方法也能用在要收集基本頻率的不同諧波處的數(shù)據(jù)的情況下。而且，檢測(cè)裝置也能有效地檢測(cè)比發(fā)電裝置300，310，315產(chǎn)生的頻率還要多的頻率下的供給等離子室的RF能量的有關(guān)數(shù)據(jù)。例如，如果只產(chǎn)生兩個(gè)基本頻率，即，2MHz和27MHz，也可以要求檢測(cè)所產(chǎn)生的頻率的諧波下的數(shù)據(jù)，如4MHz，8MHz，54MHz，和81MHz的數(shù)據(jù)。
圖4是本發(fā)明又一替換實(shí)施例。該實(shí)施例中，用多個(gè)調(diào)諧裝置431、432和433與單個(gè)檢測(cè)裝置430連接。盡管圖中畫(huà)了3個(gè)調(diào)諧裝置，但本實(shí)施例中可用任何數(shù)量的調(diào)諧裝置。對(duì)每個(gè)存在的發(fā)生裝置400、415、410，或者，對(duì)每個(gè)要收集數(shù)據(jù)的頻率，調(diào)諧裝置431，432和433都接到線(xiàn)470。這些調(diào)諧裝置中的每一個(gè)都調(diào)諧到發(fā)生裝置的工作頻率，或要收集數(shù)據(jù)的頻率。為檢測(cè)具體頻率下的數(shù)據(jù)，檢測(cè)裝置430轉(zhuǎn)到要求的調(diào)諧裝置。
同樣，本發(fā)明的另一替換實(shí)施例中，可用任何數(shù)量的調(diào)諧裝置與任何數(shù)量的發(fā)生裝置連接。調(diào)諧裝置然后轉(zhuǎn)到任何所要求的頻率。例如，調(diào)諧裝置可換到發(fā)電裝置產(chǎn)生的任何頻率的諧波。例如，如果只產(chǎn)生了兩個(gè)頻率，即，2MHz和27MHz，也可以要求檢測(cè)所產(chǎn)生的頻率的諧波，如4MHz、8MHz、54MHz和81MHz下的數(shù)據(jù)。
已用本發(fā)明的上述實(shí)施例說(shuō)明了發(fā)明，但應(yīng)知道，發(fā)明不限于這些具體實(shí)施例。本行業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還會(huì)有很多改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化均在要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.工業(yè)RF處理系統(tǒng)中RF能量特性的測(cè)試設(shè)備，包括多個(gè)發(fā)電裝置，用于產(chǎn)生多個(gè)電功率輸出到單根輸電裝置，在多個(gè)頻率，所述多個(gè)輸出中的每個(gè)輸出有相關(guān)的特性；和公用檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述多個(gè)輸出的所述相關(guān)特性，所述公用檢測(cè)裝置包括讀出裝置，讀出第1頻率下產(chǎn)生的第1輸出的所述有關(guān)特性，換到第2頻率，讀出在第2頻率下產(chǎn)生的所述第2輸出的所述相關(guān)特性。
2.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述RF處理系統(tǒng)包括半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。
3.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述RF處理系統(tǒng)包括光盤(pán)處理系統(tǒng)。
4.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述多個(gè)輸出的所述相關(guān)特性包括電流、電壓和相位。
5.按權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括組合裝置，有效地連接到所述多個(gè)發(fā)電裝置，組合所述的多個(gè)輸出到單根輸送裝置上。
6.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述多個(gè)發(fā)電裝置包括兩個(gè)發(fā)電裝置；所述多個(gè)頻率包括兩個(gè)頻率。
7.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述多個(gè)頻率是不同的頻率。
8.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述的多個(gè)頻率之一包括2MHz。
9.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述的多個(gè)頻率之一包括27MHz。
10.按權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述的多個(gè)頻率包括第1和第2頻率，所述第2頻率是所述第1頻率的諧波頻率。
11.按權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括存儲(chǔ)裝置，它有效連接到所述公用檢測(cè)裝置，用于存儲(chǔ)由所述公用檢測(cè)裝置提供的數(shù)據(jù)，所述公用檢測(cè)裝置包括輸送裝置，把第1頻率下產(chǎn)生的第1電功率輸出的所述相關(guān)特性的讀出值輸送到所述存儲(chǔ)裝置，把所讀出的值作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
12.工業(yè)RF處理系統(tǒng)中輸出的RF能量的特性測(cè)試方法，包括在第1頻率產(chǎn)生第1電功率輸出到輸送裝置上，所述第1電功率輸出有相關(guān)特性；在第2頻率產(chǎn)生第2電功率輸出到輸送裝置上，所述第2電功率輸出有相關(guān)特性；讀出在所述第1頻率下的所述輸出裝置上的所述相關(guān)特性；換到所述第2頻率；和用讀出所述第1頻率的公用讀出裝置，讀出所述第2頻率下的所述輸出裝置上的所述相關(guān)特性。
13.按權(quán)利要求12的方法，其中，所述RF處理系統(tǒng)包括半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。
14.按權(quán)利要求12的方法，其中，所述RF處理系統(tǒng)包括光盤(pán)處理系統(tǒng)。
15.按權(quán)利要求12的方法，其中，所述相關(guān)特性包括電壓、電流和相位。
16.按權(quán)利要求12的方法，還包括組合步驟，組合所述第1和第2電功率輸出到單個(gè)輸送裝置上。
17.按權(quán)利要求12的方法，還包括存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)在所述第1頻率產(chǎn)生的所述第1電功率輸出的所述的讀出的相關(guān)特性。
18.按權(quán)利要求12的方法，還包括存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)在所述第2頻率產(chǎn)生的所述第2電功率輸出的所述的讀出的相關(guān)特性。
19.按權(quán)利要求12的方法，其中，所述第1和第2頻率是不同的。
20.按權(quán)利要求12的方法，其中，所述第1頻率包括2MHz。
21.按權(quán)利要求12的方法，其中，所述第2頻率包括27MHz。
22.按權(quán)利要求12的方法，其中，所述第2頻率是所述第1頻率的諧波頻率。
23.工業(yè)RF處理系統(tǒng)中輸出的RF能量的特性測(cè)試設(shè)備，包括多個(gè)發(fā)電裝置，用于在多個(gè)頻率下產(chǎn)生多個(gè)電功率輸出到單個(gè)輸送裝置上，所述多個(gè)輸出中的每個(gè)輸出都有相關(guān)特性；多個(gè)調(diào)諧裝置，用于調(diào)諧到所述多個(gè)頻率；公用檢測(cè)裝置，選擇所述多個(gè)調(diào)諧裝置之一，并檢測(cè)所選的調(diào)諧裝置的第1頻率下的所述多個(gè)輸出的所述相關(guān)特性。
24.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述RF處理系統(tǒng)包括半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。
25.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述RF處理系統(tǒng)包括光盤(pán)處理系統(tǒng)。
26.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述多個(gè)輸出的所述相關(guān)特性包括電壓，電流和相位。
27.按權(quán)利要求23的設(shè)備，還包括組合裝置，有效地連接到所述多個(gè)發(fā)電裝置，組合所述多個(gè)輸出到單個(gè)輸送裝置上。
28.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述多個(gè)發(fā)電裝置包括兩個(gè)發(fā)電裝置，所述多個(gè)頻率包括兩個(gè)頻率。
29.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述多個(gè)頻率是不同的頻率。
30.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述多個(gè)頻率之一包括2MHz。
31.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述多個(gè)頻率之一包括27MHz。
32.按權(quán)利要求23的設(shè)備，其中，所述多個(gè)調(diào)諧裝置之一調(diào)諧到所述多個(gè)頻率之一的諧波頻率。
33.按權(quán)利要求23的設(shè)備，還包括存儲(chǔ)裝置，有效地連接到所述公用檢測(cè)裝置，存儲(chǔ)由所述公用檢測(cè)裝置提供的數(shù)據(jù)，所述公用檢測(cè)裝置包括輸送裝置，把在第1頻率產(chǎn)生的第1電功率輸出的相關(guān)特性讀出值輸送到所述存儲(chǔ)裝置，把所讀出的值作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
34.工業(yè)RF處理系統(tǒng)中輸出的RF能量的特性測(cè)試方法，包括在第1頻率產(chǎn)生第1電功率輸出到輸送裝置，所述第1電功率輸出有相關(guān)特性；在第2頻率產(chǎn)生第2電功率輸出到輸送裝置；所述第2電功率輸出有相關(guān)特性；第1調(diào)諧裝置轉(zhuǎn)到所述第1頻率；第2調(diào)諧裝置轉(zhuǎn)到所述第2頻率；讀出與所選的調(diào)諧裝置相關(guān)的頻率下所述輸送裝置上的所述相關(guān)特性。
35.按權(quán)利要求34的方法，其中，所述RF處理系統(tǒng)包括半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。
36.按權(quán)利要求34的方法，其中，RF處理系統(tǒng)包括光盤(pán)處理系統(tǒng)。
37.按權(quán)利要求34的方法，其中，所述相關(guān)特性包括電壓、電流和相位。
38.按權(quán)利要求34的方法，還包括組合步驟，組合多個(gè)功率輸出到單個(gè)輸送裝置。
39.按權(quán)利要求34的方法，還包括存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)讀出的在第1頻率產(chǎn)生的所述第1電功率輸出的相關(guān)特性。
40.按權(quán)利要求34的方法，還包括存儲(chǔ)步驟，存儲(chǔ)讀出的在第2頻率下產(chǎn)生的所述第2電功率輸出的相關(guān)特性。
41.按權(quán)利要求34的方法，其中，所述第1和第2頻率不同。
42.按權(quán)利要求34的方法，其中，所述第1頻率包括2MHz。
43.按權(quán)利要求34的方法，其中，所述第2頻率包括27MHz。
44.按權(quán)利要求34的方法，其中，所述第2頻率是所述第1頻率的諧波頻率。
全文摘要
公開(kāi)了在多個(gè)頻率下工業(yè)RF處理系統(tǒng)中輸出的RF能量的特性測(cè)試方法和設(shè)備。用一個(gè)檢測(cè)器測(cè)試RF能量的特性的方法和設(shè)備。
文檔編號(hào)H05H1/46GK1349099SQ0111195
公開(kāi)日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月31日
發(fā)明者A·R·A·克尼, 小D·F·沃納 申請(qǐng)人:恩尼技術(shù)公司