[发明专利]使用光学数据监测射频发生器操作的系统、方法和设备

说明书

本发明涉及使用光学数据监测射频发生器操作的系统、方法和设备。用光学传感器监测等离子体以确定用于等离子体加工的脉冲射频信号的操作的系统和方法，系统包括：等离子体室，具有针对等离子体区域的光学传感器。射频发生器通过匹配电路耦合至等离子体室。射频定时系统耦合至射频发生器。系统控制器耦合至等离子体室、射频发生器、光学传感器、射频定时系统和匹配电路。所述系统控制器可以包括中央处理器、存储系统、成组的射频发生器设置以及光学脉冲等离子体分析器，该光学脉冲等离子体分析器耦合至光学传感器并且能确定光学传感器中接收的光学发射的状态变化的定时和/或与光学传感器中接收的光学发射的幅值对应的成组的幅值统计。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月29日提交的名称为“使用光学数据监测射频发生器操作的系统、方法和设备”的美国临时专利申请No.62/044,181的优先权，该专利申请通过引用的方式为了所有目的全部并入本申请中。

技术领域

本发明总体上涉及等离子体加工室和操作，并且更具体地讲，涉及用于监测等离子体加工系统中的射频发生器的操作的系统和方法。

背景技术

等离子体加工系统使用来自射频发生器的射频信号以激活等离子体加工室内的等离子体。射频信号可以被调制并施以脉冲以选定并控制等离子体的许多方面。通常，经由对射频信号采样的系统监测射频信号。遗憾的是，对射频信号采样并不直接监测射频信号对等离子体的影响。

在这种背景下，本领域中产生了需求。

发明内容

一般来讲，本发明通过提供用光学传感器直接监测等离子体以确定脉冲射频信号的操作的系统、方法和设备来满足这些需求。应当理解，本发明可以用多种方式实施，包括方法、设备、系统、计算机可读介质或装置。以下描述了本发明的一些创造性实施例。

一个实施例包括等离子体加工系统，所述等离子体加工系统包括等离子体室。所述等离子体室包括针对所述等离子体室中的等离子体区域的光学传感器。射频发生器通过匹配电路耦合至所述等离子体室。射频定时系统耦合至所述射频发生器。系统控制器耦合至所述等离子体室、所述射频发生器、所述光学传感器、所述射频定时系统和所述匹配电路。所述系统控制器包括中央处理器、存储系统、成组的射频发生器设置以及光学脉冲等离子体分析器。所述光学脉冲等离子体分析器耦合至所述光学传感器并且能确定所述光学传感器中接收的光学发射的状态变化的定时和/或与所述光学传感器中接收的光学发射的幅值对应的成组的幅值统计中的至少一个。

另一个实施例提供了一种确定光学传感器中接收的光学发射的状态变化的方法。所述方法包括：在光学传感器中接收光学等离子体发射；输出光学传感器信号；对所述光学传感器信号进行滤波以产生经滤波的光学信号；对所述滤波的光学传感器信号整流以产生经整流的、经滤波的光学传感器信号。在定时参考信号的状态变化之前确定所述经整流的、经滤波的光学传感器信号的动态阈值电平。检测在所述定时参考信号的状态变化之后发生的所述经整流的、经滤波的光学传感器信号的状态变化。记录所述经整流的、经滤波的光学传感器信号的所检测的状态变化。

又一个实施例提供了用于确定与光学传感器中接收的光学发射的幅值对应的幅值统计的方法。所述方法包括：在光学传感器中接收光学等离子体发射；输出光学传感器信号；将定时参考信号的至少一个阶段细分成多个子份。确定用于每个所述子份的所述输出的光学传感器信号的幅值统计，并且存储用于每个所述子份的所述输出光学传感器信号的幅值统计。

结合附图，从以示例方式说明本发明的原理的以下详细描述会明白本发明的其他方面和优点。

附图说明

结合附图，从以下详细描述会容易理解本发明。

图1A是用于实施本公开的实施例的等离子体加工系统的简化示意图。

图1B是用于实施本公开的实施例的定时信息提取系统的简化示意图。