功率设定点可由例如用户界面 模块144或另一适当的源提供。输入功率设定点的另一适当的源可包括例如经由通用标准 (US) 232连接、经由以太网连接、经由无线连接或经由前面板输入提供的诊断或用户输入。
[0026] 传感器模块156可测量由RF产生模块152产生的RF输出的电压和电流或正向和 反射功率。传感器模块156可向输出控制模块140提供分别指示电压和电流的信号。仅仅 是举例，传感器模块156可包括定向耦合器、VI探针或另一适当类型的传感器。在其它实 现中，随着RF输出，传感器模块156可输出指示正向和反向功率的信号。正向功率可以指 离开RF产生器模块152的功率的量。反向功率可以指反射回到RF产生器模块152的功率 的量。传感器模块156的输出可被称为反馈信号。反馈信号可以是数字信号或模拟信号。
[0027] 基于来自传感器模块156的反馈信号，输出控制模块140可确定RF输出的正向功 率。输出控制模块140也可基于由传感器模块156输出的反馈信号来确定反射系数。
[0028] 输出控制模块140使用反馈方法基于第一和第二正向功率以及第一和第二反射 系数来分别控制第一和第二RF输出的产生。更具体地，输出控制模块140向RF产生模块 152提供一个或多个干线电压设定点和/或一个或多个驱动器控制信号。RF产生模块152 基于干线电压设定点来控制一个或多个干线电压（即，从RF产生模块152输出并输入到功 率放大器的电压）并基于驱动器控制信号来控制功率放大器的驱动。
[0029] 在一些实施例中，RF产生器模块102基于由RF产生模块152产生的所确定的阻抗 来控制匹配模块110。例如，RF产生器模块102可包括RF测量模块160。RF测量模块160 确定由RF产生模块152产生的阻抗（例如如图1所示的Zl)。RF测量模块160接收来自 传感器模块156的测量电压和测量电流。RF测量模块160基于由RF产生模块152产生的 测量电压与测量电流之比来确定阻抗。
[0030] 匹配模块110控制系统100的多个电特性以便匹配阻抗Z1。匹配模块110可控制 系统100的多个电容值、电感值和电阻值以便匹配阻抗Z1。以这种方式，匹配模块110使 Zl (如图1所示）与Z2匹配。匹配模块110然后将经调节的多个电特性（由二端口传递函 数Mni表示）传递到RF测量模块160。在另一实施例中，匹配模块110基于多个固定值电气 部件对阻抗Zl进行阻抗匹配。
[0031] RF测量模块160也可确定等离子体室106的多个电特性，例如等离子体室106的 负载电压和负载电流。等离子体室106可包括等离子体室传感器164。等离子体室传感器 164可测量等离子体室106的电压和电流。等离子体室传感器164可向RF测量模块160提 供分别指示电压和电流的信号。仅仅是举例，等离子体室传感器164可包括定向耦合器、VI 探针或另一适当类型的传感器。
[0032] 在另一实施例中，RF测量模块160虚拟地检测等离子体室106的负载电压和负载 电流。例如，RF测量模块160基于所测量的RF电压、所测量的RF电流、所计算的产生器阻 抗Zl和二端口匹配网络传递函数M ni之间的数学关系来估计负载电压和负载电流。
[0033] 现在参考图2,虚拟RF传感器系统200的功能方框图被显示。虚拟RF传感器系 统200包括RF测量模块204、匹配模块208和等离子体室212。RF测量模块204包括阻抗 确定模块216、虚拟传感器模块220和控制模块224。阻抗确定模块216确定RF产生器阻 抗。例如，阻抗确定模块216接收来自传感器模块156 (图1)的测量电压（Vl)和测量电流 (II)。
[0034] 阻抗确定模块216基于Vl与Il之比来计算RF产生器阻抗。在一些实现中，阻抗 确定模块216可基于来自定向親合器的正向和反射信号来确定RF产生器阻抗。在其它实 现中，阻抗确定模块216可基于来自V-I传感器的电压和电流信号来确定RF产生器阻抗。 阻抗确定模块216通过确定哪个RF产生器阻抗与Vl和Il相关来确定RF产生器阻抗。阻 抗确定模块216然后将RF产生器阻抗、Vl和Il传递到控制模块224。
[0035] 控制模块224基于RF产生器阻抗来控制匹配模块208。控制模块224命令匹配模 块208通过调节多个电特性来匹配RF产生器阻抗。多个电特性可包括电容值、电感值和电 阻值。控制模块224也可接收在数学上被描述为矩阵M ni的二端口传递函数。
[0036] 匹配模块208包括匹配网络调节模块228。匹配网络调节模块228控制系统100 内的多个可变电容器、多个可变电感器和多个可变电阻器。控制模块224确定实现与RF产 生器阻抗匹配的阻抗所需的电容值、电感值和电阻值。控制模块224将电容值、电感值、电 阻值和RF阻抗传递到虚拟传感器模块220和匹配网络调节模块228。
[0037] 匹配网络调节模块228选择性地改变多个可变电容器、多个可变电感器和多个可 变电阻器中的每个，以便实现电容值、电感值和电阻值。以这种方式，匹配网络调节模块228 调节系统100的电特性，以便对RF产生器阻抗进行阻抗匹配。
[0038] 匹配阻抗可以是复数。例如，如在图4中的匹配网络电路中所示的，当等离子体负 载阻抗在27. 12MHz下是大约3 - jl. 95时，RF产生器阻抗被匹配到大约50欧姆。其中，j 代表匹配阻抗值的复数部分。例如，j等于-1的平方根。匹配网络调节模块228将二端口 传递函数矩阵Mni传递到虚拟传感器模块220。在27. 12MHz下对应的ABCD链参数矩阵是：
[0040] 虚拟传感器模块220被配置成基于RF产生器阻抗以及如矩阵Mni所表示的电容值、 电感值和电阻值中的每个来估计等离子体室电压（V2)和等离子体室电流（12)。虚拟传感 器模块220基于匹配阻抗、VI、II、矩阵Mni之间的数学关系来估计V2、12和Z2。
[0041] 例如，电容值、电感值和电阻值中的每个可代表在RF测量模块204和等离子体室 212之间的传输线中的线段。传输线的每个线段可被建模为ABCD矩阵。ABCD矩阵是代表 在RF测量模块204和等离子体室212之间的电压和电流的转换的2x2矩阵。在一个实现 中，电容值可由电容ABCD矩阵（M a)表示，电感值可由电感ABCD矩阵（Mb)表示，以及电阻值 可由电阻ABCD矩阵（M e)表不。例如，电感值表不传输线的线段之一并具有ABCD矩阵Mb:
[0043] 在上面的示例中，j是-1的平方根，f是以赫兹（Hz)为单位的系统100的操作频 率，以及L是以亨利为单位的电感值。虚拟传感器模块220基于M A、MjP Mc计算总AB⑶矩 阵（Mtotal)。例如，Mtotal是使M A、MjP M c相乘的结果，如下所示：
[0044] Mtcital = M A X Mb X Mc
[0045] 虚拟传感器模块220基于由下式给出的上面的等式的数学简化来确定V2和12 :
[0047] 或等效地，上面的等式可由下面的两个等式给出：
[0048] Vl = A*V2+B*I2
[0049] Il = C*V2+D*I2
[0050] 总之，在上面的等式中的每个变量表示具有实部和虚部的复数量。实部表示大小， 而虚部表示相移。虚拟传感器模块212基于VI、Il和M total的逆估计V2和12。虚拟传感 器模块212基于下面的等式估计V2和12 :
[0052] 在另一实现中，MtotaJ^逆可以是