[发明专利]具有用于磁控溅射的脉冲和离子通量控制的脉冲功率模块

权利要求书

1.一种电功率脉冲发生器系统，包括：

主能量储存电容器，其被配置为供应负直流功率；

突跳能量储存电容器，其被配置为供应正直流功率；

输出脉冲轨；

主脉冲功率晶体管，其介于所述主能量储存电容器与所述输出脉冲轨之间，其中，所述主脉冲功率晶体管包括用于控制从所述主能量储存电容器通过所述主脉冲功率晶体管到所述输出脉冲轨的功率传送的主功率传送控制输入；

主脉冲功率晶体管控制线，其连接到所述主脉冲功率晶体管的所述主功率传送控制输入；

正突跳脉冲功率晶体管，其介于所述突跳能量储存电容器与所述输出脉冲轨之间，其中，所述正突跳脉冲功率晶体管包括用于控制从所述突跳能量储存电容器通过所述正突跳脉冲功率晶体管到所述输出脉冲轨的功率传送的突跳功率传送控制输入；和

正突跳脉冲功率晶体管控制线，其连接到所述正突跳脉冲功率晶体管的所述突跳功率传送控制输入。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括：系统保护电路，其中，所述保护电路包括取自包括以下元件的组中的部件：

内联保险丝、正温度系数热敏电阻、金属氧化物压敏电阻、限流电感器、齐纳二极管、续流二极管、电阻器、霍尔电流传感器、电流互感器、罗戈夫斯基dI/dt线圈、高压继电器、负温度系数热敏电阻、并联电容器、电流平衡电阻器、续流回扫分流晶体管、电压监控器和耦合圈。

3.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

逻辑电路，其包括：一组晶体管控制输出，所述一组晶体管控制输出包括：

主功率晶体管控制输出，其被配置为控制驱动所述主脉冲功率晶体管控制线，由此有利于在所述主功率晶体管控制输出的控制下，将功率从所述主能量储存电容器可控地输送到所述输出脉冲轨；和

突跳功率晶体管控制输出，其被配置为控制驱动所述正突跳脉冲功率晶体管，由此有利于在所述突跳功率晶体管控制输出的控制下将功率从所述突跳能量储存电容器可控地输送到所述输出脉冲轨；和

程控处理器，其包括逻辑电路命令输出，所述逻辑电路命令输出连接到所述逻辑电路的输入，由此有利于将命令发送至所述逻辑电路以调节晶体管信号性能，所述晶体管信号性能能够通过所述一组晶体管控制输出控制，其中所述晶体管信号性能取自包括以下的组：时序、延迟和脉冲宽度。

4.如权利要求3所述的系统，其中，

所述程控处理器与另一处理器装置通讯以在多个功率脉冲发生器系统之间同步输出脉冲生成。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述多个功率脉冲发生器系统中的一个被配置为提供基质偏置，并且其中，所述程控处理器有利于同步地控制：

基质偏置控制性能，取自包括以下的组：偏置电压、偏置脉冲宽度和时序延迟；和

等离子体源的等离子体生成，所述等离子体源在所述一组晶体管控制输出的控制下，从所述系统经由所述输出脉冲轨接收功率。

6.如权利要求3所述的系统，其中，所述逻辑电路包括：现场可编程门阵列，其被配置为生成一组同时控制信号输出，用于并行地控制将正突跳脉冲功率提供到所述输出脉冲轨的所述突跳脉冲功率晶体管的多个实例的当前状态，以改变从所述突跳能量储存电容器到所述输出脉冲轨的所述正突跳脉冲功率对接收等离子体发生器运行的影响。

7.如权利要求3所述的系统，其中，所述逻辑电路包括：现场可编程门阵列，其被配置为生成一组同时控制信号输出，用于并行地控制将主脉冲功率提供到所述输出脉冲轨的所述主脉冲功率晶体管的多个实例的当前状态，以改变从所述主能量储存电容器到所述输出脉冲轨的所述主脉冲功率对接收等离子体发生器运行的影响。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述主脉冲功率晶体管包括多个主脉冲功率晶体管实例，其中，所述多个主脉冲功率晶体管实例中的每一个能够被单独控制，以控制从所述主能量储存电容器到所述输出脉冲轨的功率传送。