专利名称：Rf功率放大器稳定性网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于稳定等离子体处理系统中的射频(RF)功率放大器的系统和方法。
背景技术：
本部分的描述仅提供与本发明有关的背景信息，而不构成现有技术。等离子体处理系统被使用在半导体制造中。该系统采用改变原料(例如硅)的电特性的等离子体室以制造半导体部件。这种部件的实例包括晶体管、介质和大规模电感器、 微处理器及随机存取存储器。等离子体室在制造过程中能执行溅射、等离子体蚀刻、等离子体沉积和/或反应离子蚀刻。在操作中，等离子体室容纳半导体工件。然后气体在低压下被导入等离子体室。RF 功率发生器向等离子体室施加RF功率。RF功率改变气体的气态为等离子体。等离子体包括与半导体工件的曝光区域反应的带电离子。这些操作的组合被执行在工件上以产生特定的半导体部件。现在参考图1，典型的等离子体处理系统10的部分被示出。RF功率发生器包括一个或多个输出晶体管12。直流(DC)电源向晶体管12提供电能B+。在一些实施例中，DC电源包括开关式电源或功率放大器(PA)。输出晶体管12根据RF驱动信号14产生RF功率。 RF功率与阻抗匹配网络16连通。阻抗匹配网络16的输出与等离子体室20的输入连通，典型地，等离子体室20具有50欧姆的输入阻抗。一些装置包括连接在晶体管12与显示为等离子体室20的负载之间的馈给线中的一个或多个耗散带通滤波器22。典型地，晶体管12在单个中心频率&产生RF功率。在操作期间，因为等离子体的固有特性，等离子体室20的输入阻抗连续且自发地变化。这些输入阻抗变化引起晶体管 12与等离子体室20之间的功率耦合效率的下降。输入阻抗变化还引起RF能量从等离子体室20反射回晶体管12。反射的RF能量可引起功率传输系统不稳定并且损坏晶体管12。 滤波器22可用于耗散反射的能量，该能量在以中心频率&为中心的通频带之外的频率发生。滤波器22的实例被若拉(Chawla)等人在No. 5，187，457、名为“谐波和分谐波滤波器 (Harmonic and Subharmonic Filter) ”的美国专利中公开,其中该专利被转让给本发明的专利权受让人。在B+由开关式电源提供的应用中，反射的RF能量还可引起电源不稳定。解决该问题的滤波器22的实例被波特(Porter)等人在No. 5，747, 935、名为“用于稳定开关式电源的RF等离子体处理的方法和装置(Method and Apparatus for Stabilizing Switch Mode Powered RF Plasma Processing) ” 的美国专利中公开。现在参考图2，试验测量结果的非限制性实例示出等离子体的阻抗的变化对系统的稳定性的影响。水平轴表示中心在频率&周围的范围上的频率。垂直轴表示耦合到等离子体室20中的功率。峰值44表示在中心频率&耦合的期望功率。等离子体室输入阻抗变化导致在高于中心频率&的频率的峰值46，以及在低于中心频率&的频率的峰值48。峰值46和48表示除了基本频率44之外的通常不被期望的频率的功率。图3绘出了表示晶体管12与等离子体20之间的阻抗匹配的变化特性的史密斯(Smith)圆图50。阻抗匹配的曲线51在点53和55上穿过史密斯圆图50的实际(水平)轴。相交点表示室20中的谐振。现在参考图4，试验测量结果的非限制性实例示出谐波失真的实例，该谐波失真引起RF功率在频率范围上的保真度的丢失。保真度通常指从晶体管12到等离子体室20的输入之间的RF功率的非失真传播。水平轴表示频率，垂直轴表示功率放大器输出的功率。 第一峰值54发生在中心频率f0。第二峰值56、第三峰值58及第四峰值60发生在中心频率fo的递增的整数倍。第二峰值56、第三峰值58及第四峰值60的大小递增地小于第一峰值54的大小。第二峰值56、第三峰值58及第四峰值60处的能量表示RF功率会在没有另外的滤波的情况下在等离子体室20中失真。所以保真度是小于理想情况的。
发明内容
一种向等离子体室施加RF功率的射频(RF)发生器包括DC电源。射频晶体管在中心频率产生所述RF功率。低通耗散终接网络连接在所述DC电源与所述晶体管之间，并包括小于所述中心频率的第一截止频率。一种向等离子体室施加RF功率的RF发生器也可包括DC电源、在中心频率产生所述RF功率的射频晶体管以及与所述RF功率串联的高通滤波器。所述高通滤波器包括小于所述中心频率的截止频率。应用性的另外方面通过此处提供的描述将变得明显。应当理解的是，描述和特定实例仅是用于示意，而并不意在限制本发明的范围。
此处描述的附图仅用于示意，而不意在以任何方式限制本发明的范围。图I为根据现有技术的等离子体处理系统的功能框图；图2为由于输出晶体管与负载之间的带外交互而导致的功率扰动的试验测量结果;图3为等离子体处理系统中的功率反射的实例的史密斯圆图；图4为由于谐波失真而导致的功率耦合的试验测量结果；图5为包括稳定性网络的等离子体处理系统的功能框图；图6为图5的等离子体处理系统的功能框图，其中稳定性网络包括高通终接网络和低通谐波负载隔离滤波器；图7为稳定性网络的示意图；图8为在具有稳定性网络的等离子体处理系统中的功率反射的史密斯圆图；图9为由于具有稳定性网络的等离子体室中的寄生输入阻抗变化而导致的功率干扰的试验测量结果；
图10为具有连线方式隔离和离线谐波终接的大负载谐波失真的试验测量结果图11为推拉等离子体处理系统的功能框图；图12为第二推拉等离子体处理系统的功能框图；以及图13绘出具有多个功率放大器的等离子体处理系统的框图。
具体实施例方式各实施例的下列描述本质上仅是示例性的，决不意图限制本发明的启示、应用或用途。整个申请文件中，相同的附图标记表示相似的元件。现在参考图5，等离子体处理系统100的若干实施例中的一个被示出。直流(DC) 电压B+可由半桥和/或全桥开关式电源产生。与DC馈给连线的低通终接DC馈给网络 (low-pass terminated DC feed network) (LPT 网络)101 连接 B+ 至 RF 晶体管 102 的漏极和集电极。LPT网络101在频带中是电抗性的，并耗散在第一截止频率fel以下发生的RF 功率。在各个实施例中，第一截止频率G通常小于中心频率下面将更详细描述LPT网络 101。晶体管102被示出为单个金属氧化硅场效应晶体管(MOSFET)，然而应当理解的是，其它的晶体管布置和类型也可以被使用。例如，晶体管102可以是任何三个端子的半导体器件，端子中的一个控制通过其它两个端子的电导和/或其它两个端子上的电压。晶体管102也可以被实施为单芯片和/或单片MOSFET晶体管。在一些实施例中，晶体管102可以被实施为多片千瓦功率晶体管(KPT)。晶体管102还可以被实施为一个或多个绝缘栅双极性晶体管(IGBT)。基于诸如期望的RF功率大小、B+电压、RF功率的频率范围以及耗散反射的能量的能力之类的因素，可以选择晶体管102的具体的布置和类型。晶体管102的栅极或基极在中心频率&接收RF驱动信号103。当系统100使用 FM时，驱动信号103的频率调制为高于和低于中心频率在一些实施例中，调制的范围大约在中心频率&的+/-5%与+/-10%之间，但根据不同的实施例，它能包括较大的范围。晶体管102的源极或发射极104接地。其漏极连接至输出网络106的输入端。在一些实施例中，输出网络106保持在晶体管102的漏极上产生的RF功率的保真度。下面提供输出网络 106的细节。输出网络106与高通分谐波负载隔离滤波器(high-pass sub-harmonic load isolation filter) (HPSH滤波器)108的输入端通信。HPSH滤波器108传输大于第二预定截止频率f；2的频率分量。在各个实施例中，第二预定截止频率f；2通常小于中心频率&，并且大约可以等于fel。下面提供HPSH滤波器108的细节。晶体管102的漏极还与离线短路器(offline short) 112连通。典型地，离线短路器112在小于中心频率&的频率工作，而且在一些实施例中，在频率fjl下工作。下面将更详细地描述离线短路器112。HPSH滤波器108的输出端与等离子体室110的输入端连通。 在一些实施例中，如图I所示的阻抗匹配网络可与等离子体室110的输入端串联连接。LPT网络101和HPSH滤波器108通常提供围绕晶体管102的一对网络，他们协作以帮助提供不因负载即等离子体室110中的变化而受影响的受控式带外频率响应。LPT网络101提供与RF通路离线的低通结构，这能为晶体管102提供低频阻抗控制。LPT网络101 与HPSH滤波器108结合工作。HPSH滤波器108提供与RF连线的高通电路，以在受控制的分谐波频率使负载隔离。LPT网络101和HPSH滤波器108的组合允许晶体管102承受LPT网络101呈现给它的阻抗。这允许分谐波阻抗的控制独立于负载变化。因此LPT网络101 和HPSH滤波器108以赠送方式工作以提高处理系统100的稳定性。在一些实施例中，不需要通过LPT网络101馈给向晶体管102施加的DC分量。进一步地，为了提供阻抗匹配功能， HPSH滤波器108可以被部分或全部集成在输出网络106中。由于阻抗根据频率变化，因此图5的结构使晶体管102能在分谐波区域中的受控式负载独立的实际阻抗下工作。这防止负载即等离子体室110产生的高频和分谐波谐振被传输到晶体管102的输出节点。这有效地在工作频率以下就将负载即等离子体室110与晶体管102隔离。因此，LPT 101和HPSH滤波器108协作以提高处理系统100的稳定性。离线短路器112能进一步地与LPT 101和HPSH滤波器108协作以进一步地调节晶体管102 在分谐波频率的阻抗，从而进一步提高处理系统100的稳定性。现在参考图6，处理系统100的若干实施例中的一个被示为具有高通终接网络 (high-pass terminated network) (HPT 网络)120 和低通谐波负载隔离滤波器(low-pass harmonic load isolation filter) (LPHI 滤波器)122。HPT 网络 120 连接至输出网络 106 的输出端。LPHI滤波器122连接在输出网络106与HPSH滤波器108之间。HPT网络120耗散在第三预定截止频率fe3以上的频率发生的RF功率。在一些实施例中，第三预定截止频率f；3通常在fo至的频率范围内。LPHI滤波器122传输在第四预定截止频率f；4以下发生的RF能量。在各个实施例中，第四预定截止频率fe4大于&且通常可以大约等于f；3。 LPT网络101、输出网络106、HPSH滤波器108、HPT网络120以及LPHI滤波器122总起来被称为稳定性网络。本领域技术人员应当理解的是，图6的部件可以被布置为不同的结构。 也应当理解的是，图6的部件的布置可能导致各部件的不同拓扑结构。如上所述，当LPT网络101和HPSH滤波器108向晶体管102提供分谐波隔离时， HPT网络120和LPHI滤波器122协作以在工作频率以上向晶体管120提供隔离。该协作提高处理系统100的输出的保真度同时需要最小的另外的滤波器部件。在一些实施例中， HPT网络120和LPHI滤波器122以赠送方式工作以提供高频阻抗调节和终接。图6的系统在工作频率以上和工作频率以下都将负载与晶体管隔离，并在工作带宽内向晶体管102提供受控制的实际阻抗。在一些实施例中，连线电路(inline circuit)、LPHI滤波器122和 HPSH滤波器108能被配置成彼此补偿，从而允许放大器系统在工作频率以下和工作频率以下都实现宽带操作和的高度负载隔离。进一步地，在一些实施例中，连线部件、LPHI滤波器 122和HPSH滤波器108可以被设计成例如通过相位补偿来彼此补偿，以便工作频带下的阻抗作为频率的函数仍保持恒定。这种赠送式网络使处理系统100能够在频率的宽范围上保持通常一致的效率。现在参考图7，该示意图示出稳定性网络的各个实施例。LPT网络101包括串联连接的电感器LI、电感器L2、电感器L3及电感器L4。B+与电感器LI的一端和电容器Cl的一端连通。电容器Cl的另一端接地。电阻器Rl与电容器C2的串联组合连接在地与电感器LI和L2的结点之间。在一些实施例中，电阻器Rl可以被工作在预先选择的频率的合适的耗散元件代替。这些耗散元件可通过合适地选择LPT网络101中的电抗性元件被提供。 电容器C3连接在地与电感器L2和L3的结点之间。电容器C4连接在地与电感器L3和L4 的结点之间。电感器L4的另一端是LPT网络101的输出端，并与晶体管102的漏极相连。 电感器L1-L4和电容器C1-C4的值能根据G的选择被确定。
输出网络106包括连接在地与晶体管102的漏极之间的电容器C5。电感器L6连接在晶体管102的漏极与电容器C7和C8的第一端之间。电容器C7的第二端接地。电容器CS的第二端连接至电感器L7的一端，并提供输出网络106的输出端。电感器L7的另一端接地。离线短路器112包括连接在地与晶体管102的输出之间的电感器L5和电容器C6 的串联谐振组合。电感器L5和电容器C6形成分流网络以在分谐波带中的特定频率，例如分谐波0. 5*f0分流RF电流到地。预定频率根据各种设计考虑被选择。例如，一些功率放大器系统显示特定的预定频率的不期望结果，并且期望清除这些频率。因此，在一些实施例中，电感器L5和电容器C6的值能被选择以便电感器L5和电容器C6在0. 5*f0下谐振。图 8示出了史密斯圆图114，该图以示例的方式示出了离线短路器112的效果。曲线116示出离线短路器112通常将分谐波0. 5*f0短路至地。现在回到图7，HPT网络120包括串联连接的电容器C12、电容器C13及电容器C14。 电阻器R2连接在地与电容器C14的另一端之间。电感器Lll连接在地与电容器C13和电容器C14的结点之间。在一些实施例中，电阻器R2可以被工作在预选选择的频率的合适的耗散元件代替。这种耗散元件可以通过合适地选择HPT网络120中的电抗性元件被提供。 电感器10连接在地与电容器C12和电容器C13的结点之间。电容器C12的另一端是HPT 网络120的输入端。在一些实施例中，电感器L10-L12和电容器C12-14的值能基于fe3和 R2被确定。HPSH滤波器108包括由电容器ClO和电容器Cll的串联连接形成的T型网络。串联连接的中心接头与电感器L9的一端相连。电感器L9的另一端接地。电容器ClO的另一端是HPSH滤波器108的输入端。电容器Cll的另一端是HPSH滤波器108的输出端。LPHI滤波器122包括电感器L8、电容器C9、电感器L7及电容器C12。因此，电感器L7是输出网络滤波器122和HPSH滤波器108的部件。因此，类似地，电容器C12是LPHI 滤波器122和HPT 20的部件。电感器L8的第一端与电感器L7连通，且是LPHI滤波器122 的输入端。电感器L8的第二端连接至电容器C9的一端和HPLI 108的输入端。电容器C9 的另一端接地。仿真结果证明了通过晶体管102所示的此处描述系统对于稳定性网络的输入阻抗⑵的有效性。仿真可包括用具有0入、1/8入、1/4入、1/2入及3/4入的长度的相应非终接馈给线(unterminated feed line)分别代替等离子体室110。拉姆达(A )是中心频率 f0的波长。在一些仿真中，第一和第二截止频率G和f；2可以被设置为0. 6*4，第三和第四截止频率fe3和fe4可以被设置为I. 66*4。移除等离子体室110在HPSH滤波器108的输出端提供无穷到I的电压驻波比(VSWR)。无穷到I的VSWR表示具有最坏情况负载的稳定性网络，这是因为非终接馈给线完全是电抗性的并反射所有的RF功率。根据各种仿真，在最低频率，由于LPT网络101提供的耗散负载，阻抗Z保持相对恒定。HPSH滤波器108也在最低频率帮助隔离非终接负载和晶体管102。由于离线短路器 112的影响，阻抗Z在0. 5*f0处急剧下降。又由于LPT网络101和HPSH滤波器108，阻抗Z 在0. 5*f0与0. 6*f0之间又上升。在0. 6*f0与I. 66*f0之间，阻抗Z根据频率和非终接馈给线的长度变化。在该频率范围内变化的阻抗Z表示RF功率被连接至负载。由于HPT网络120提供的耗散负载，阻抗Z又在I. 66*f0以上的频率稳定。LPHI滤波器122还在I. 66*f0以上的频率帮助隔离非终接负载与晶体管102。因此，各种仿真证明，稳定性网络在fel以下与f；3以上的频率范围内向RF晶体管102提供未调节的稳定负载。在G与f；3之间的频率，稳定性网络连接晶体管102至等离子体室110。现在参考图9，采用非限制性的实例，各个实施例的试验测量结果示出缺少能引起 RF功率中的保真度丢失的伪失真。水平轴表示频率。垂直轴表示连接到等离子体室20内的功率。第一峰值156发生在中心频率在除了 &之外的频率的能量表示RF功率在等离子室20被失真。图9中的保真度表示相对于图4的试验测量结果的保真度的提高。现在参考图10，采用非限制性的实例，各个实施例的试验测量结果示出具有连线负载隔离和离线谐波终接的匹配负载谐波失真。水平轴表示频率。垂直轴表示连接到等离子体室20内的功率。如图10所示，第一峰值162出现在中心频率fQ。第二峰值164出现在fo的谐波频率，而第三峰值166出现在中心频率&的另外的谐波处。因此，图10证明组合的连线负载隔离和离线谐波终接的有效性。因此，图10证明具有组合的连线负载隔离和离线谐波终接的匹配负载谐波失真的提高。现在参考图11，一对稳定性网络被示为应用于推拉结构的RF等离子体处理系统。 第一晶体管102-1提供RF功率，并与稳定性网络的第一个相连。第二晶体管102-2提供超出第一晶体管102-1的相位180度的RF功率。第二晶体管102-2与稳定性网络的第二个相连。不平衡变压器160组合在稳定性网络的输出端出现的RF功率，并向等离子体室110 施加组合的RF功率。在一些实施例中，不平衡变压器160可包括变压器。现在参考图12，稳定性网络被示为应用于第二推拉结构的RF等离子体处理系统。 第一晶体管102-1与第一输出网络106-1相连。第二晶体管102-2与第二输出网络106-2 相连。第一、第二输出网络106的各个输出被施加于不平衡变压器160的输入端。不平衡变压器160的输出端与HPT网络120和LPHI滤波器122的输入端连通。LPHI滤波器122 的输出端与HPSH滤波器108的输入端连通。HPSH滤波器108的输出端与等离子体室110 的输入端连通。第一晶体管102-1和第二晶体管102-2的漏极通过各个LPT网络101接收
B+o图13示出利用多个功率放大器172a、172b和172c向等离子体室110提供功率的功率发生系统170。如同利用图5和/或图6的附图标记100和/或图11和/或图12的结构所描述的那样，功率放大器172a、172b和172c通常能被具体实现。输入电压/电流模块174向功率放大器172a、172b和172c的每个提供输入电压/电流。各个功率放大器 172a、172b和172c分别接收输入电压/电流，并放大输入以产生放大的输出施加到组合器 176。组合器176组合放大器172a、172b和172c的各自的功率输出，并且给等离子体室110 产生驱动输入。系统控制器178产生控制信号以至少控制功率放大器172a、172b和172c， 并且在一些实施例中，提供控制输入和/或从各个功率放大器172a、172b和172c、输入电压/电流模块174以及组合器176中的每个接收监控信号。本领域技术人员将理解的是， 图13通常意在示出图5、6、11和/或12中描绘的各个电路的组合，以给等离子体室110提供用于产生功率的另外的选择。此处的描述本质是仅为示例性的，因此，不违背描述要点的变化意在包含在本教导的范围内。这些变化不被认为是背离本教导的精神和范围。
权利要求
1.一种向等离子体室施加RF功率的射频发生器，包括DC电源；在中心频率产生所述RF功率的射频晶体管；以及稳定性网络，所述稳定性网络包括与所述DC电源和所述晶体管连线连接的低通终接网络，所述低通终接网络具有小于所述中心频率的第一截止频率；和与所述RF功率连线的高通滤波器，所述高通滤波器具有小于所述中心频率的第二截止频率，低通终接网络和高通滤波器与所述低通终接网络协作以在低于所述中心频率的预定工作频率上控制所述晶体管处的阻抗。
2.根据权利要求I所述的射频发生器，其中所述第二截止频率大约等于所述中心频率的O. 6倍。
3.根据权利要求I所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络包括耗散元件。
4.根据权利要求I所述的射频发生器，进一步包括保真性网络，所述保真性网络包括 与所述RF功率离线连接并具有大于所述中心频率的第三截止频率的高通终接网络；以及与所述RF功率连线的低通滤波器，所述低通滤波器具有大于所述中心频率的第四截止频率，所述高通终接网络和所述低通滤波器协作以在高于所述中心频率的预定工作频率上控制所述晶体管处的阻抗。
5.根据权利要求4所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络在预定的工作频率范围内呈现电抗。
6.根据权利要求4所述的射频发生器，其中所述第三截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
7.根据权利要求4所述的射频发生器，其中所述第四截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
8.根据权利要求4所述的射频发生器，进一步包括被连接至所述RF功率并包括小于所述中心频率的带通中心频率的带通滤波器。
9.根据权利要求8所述的射频发生器，其中所述带通中心频率是所述中心频率的O.5倍。
10.一种向等离子体室施加RF功率的射频发生器，包括在中心频率产生RF功率的射频晶体管；被连接在所述晶体管中的相应晶体管与相关联的DC电源之间的低通耗散终接网络；以及基于来自所述射频晶体管的所述RF功率产生RF功率信号的组合器，其中所述RF功率信号被施加到所述负载；并且其中所述低通耗散终接网络具有小于所述中心频率的第一截止频率。
11.根据权利要求10所述的射频发生器，其中所述低通耗散终接网络包括相应的耗散元件。
12.根据权利要求10所述的射频发生器，其中所述低通耗散终接网络在预定的频率范围内呈现电抗。
13.根据权利要求10所述的射频发生器，其中所述第一截止频率大约等于所述中心频率的O. 6倍。
14.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括与来自所述晶体管的相应RF功率串联并具有小于所述中心频率的第二截止频率的高通滤波器。
15.根据权利要求14所述的射频发生器，其中所述第二截止频率大约等于所述中心频率的O. 6倍。
16.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括被连接至来自所述晶体管的相应 RF功率并包括大于所述中心频率的第三截止频率的高通耗散终接网络。
17.根据权利要求16所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络包括相应的耗散元件。
18.根据权利要求16所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络在预定的频率范围呈现电抗。
19.根据权利要求16所述的射频发生器，其中所述第三截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
20.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括与来自所述晶体管的相应RF功率串联并包括大于所述中心频率的第四截止频率的低通滤波器。
21.根据权利要求20所述的射频发生器，其中所述第四截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
22.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括被连接至来自所述晶体管的相应 RF功率并包括小于所述中心频率的带通中心频率的带通滤波器。
23.根据权利要求22所述的射频发生器，其中所述带通中心频率是所述中心频率的 O. 5 倍。
24.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括与所述RF功率信号串联并包括小于所述中心频率的第二截止频率的高通滤波器。
25.根据权利要求24所述的射频发生器，其中所述第二截止频率大约等于所述中心频率的O. 6倍。
26.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括被连接至所述RF功率信号并包括大于所述中心频率的第三截止频率的高通耗散终接网络。
27.根据权利要求26所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络包括耗散元件。
28.根据权利要求26所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络在预定的频率范围内呈现电抗。
29.根据权利要求26所述的射频发生器，其中所述第三截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
30.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括与所述RF功率信号串联并包括大于所述中心频率的第四截止频率的低通滤波器。
31.根据权利要求30所述的射频发生器，其中所述第四截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
32.根据权利要求10所述的射频发生器，进一步包括被连接至所述RF功率信号并包括小于所述中心频率的带通中心频率的带通滤波器。
33.根据权利要求32所述的射频发生器，其中所述带通中心频率是所述中心频率的 O. 5 倍。
34.一种向等离子体室施加RF功率的射频发生器，包括在中心频率产生RF功率的射频晶体管；与来自所述晶体管的相应RF功率串联并包括小于所述中心频率的第一截止频率的高通滤波器；以及基于来自所述射频晶体管的所述RF功率产生RF功率信号的组合器，其中所述RF功率信号被施加到所述等离子体发生器。
35.根据权利要求34所述的射频发生器，其中所述第一截止频率大约等于所述中心频率的O. 6倍。
36.根据权利要求34所述的射频发生器，进一步包括被连接至来自相应晶体管的所述 RF功率并包括大于所述中心频率的第二截止频率的高通耗散终接网络。
37.根据权利要求36所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络包括相应的耗散元件。
38.根据权利要求36所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络在预定的频率范围内呈现电抗。
39.根据权利要求36所述的射频发生器，其中所述第二截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
40.根据权利要求34所述的射频发生器，进一步包括与来自相应晶体管的所述RF功率串联并包括大于所述中心频率的第三截止频率的低通滤波器。
41.根据权利要求40所述的射频发生器，其中所述第三截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
42.根据权利要求34所述的射频发生器，进一步包括被连接至来自相应晶体管的所述 RF功率并包括小于所述中心频率的带通中心频率的带通滤波器。
43.根据权利要求42所述的射频发生器，其中所述带通中心频率是所述中心频率的 O. 5 倍。
44.一种向等离子体室施加RF功率的射频发生器，包括在中心频率产生RF功率的射频晶体管；基于来自所述射频晶体管的所述RF功率产生RF功率信号的组合器；以及稳定性网络，所述稳定性网络包括与所述RF功率连线并紧密接近所述射频晶体管的输出端被设置的高通滤波器，所述高通滤波器具有小于所述中心频率的第一截止频率。
45.根据权利要求44所述的射频发生器，进一步包括与所述DC电源和所述晶体管连线连接的低通终接网络，所述低通终接网络具有小于所述中心频率的第二截止频率，所述低通终接网络和所述高通滤波器与所述低通终接网络协作以在低于所述中心频率的预定工作频率上控制所述晶体管处的阻抗。
46.根据权利要求44所述的射频发生器，其中所述第一截止频率大约等于所述中心频率的O. 6倍。
47.根据权利要求44所述的射频发生器，进一步包括与所述RF功率信号离线连接并包括大于所述中心频率的第三截止频率的高通耗散终接网络。
48.根据权利要求47所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络包括耗散元件。
49.根据权利要求47所述的射频发生器，其中所述高通耗散终接网络在预定的频率范围内呈现电抗。
50.根据权利要求47所述的射频发生器，其中所述第三截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
51.根据权利要求45所述的射频发生器，进一步包括与所述RF功率信号连线并包括大于所述中心频率的第四截止频率的低通滤波器。
52.根据权利要求51所述的射频发生器，其中所述第四截止频率大约等于所述中心频率的I. 66倍。
53.根据权利要求45所述的射频发生器，进一步包括被连接至所述RF功率信号并包括小于所述中心频率的带通中心频率的带通滤波器。
54.根据权利要求53所述的射频发生器，其中所述带通中心频率是所述中心频率的O.5 倍。
全文摘要
一种向等离子体室施加RF功率的射频(RF)发生器包括DC电源(B+)。射频开关在中心频率f0产生所述RF功率。低通耗散终接网络连接在所述DC电源(B+)与所述开关之间，并包括在第一截止频率工作。所述开关向改进系统保真度的输出网络输出信号。所述输出网络产生馈给高通分谐波负载隔离滤波器的输出信号，所述滤波器传输预定频率以上的RF功率。低通谐波负载隔离滤波器可被插在所述输出网络与所述高通分谐波负载隔离滤波器之间，高通终接网络可以连接至所述输出网络的输出端。所述高通终接网络耗散在预定频率以上的RF功率。离线短路器或分流网络可连接在所述开关的输出端与所述输出网络的输入端之间，以用于在预定的频率将所述开关的输出端短路。
文档编号H03F3/217GK102595761SQ20121002620
公开日2012年7月18日 申请日期2007年10月23日 优先权日2007年1月25日
发明者萨尔瓦托雷·波利佐 申请人:Mks仪器有限公司