[发明专利]用于改变发电机的视在源阻抗的方法和装置

说明书

一种用于控制连接到负载的发电机的方法，该方法涉及获得与根据参考阻抗(Z？c#191)计算出的正向功率有关的第一测量值(M1)。该方法涉及调节发电机的输出，使得M1趋于第一设定值。该方法还涉及调节第一设定值，以便将常规发电机输出测量的第二测量值(M2)朝向第二设定值调节，其中，根据参考阻抗(Z_c)计算出的正向功率等于公式(I)，其中v是参考点处的电压，该参考点可以在发电机和负载输入之间，并且i是参考点处相对于负载流动的电流(例如，朝向负载的电流或朝向发电机的电流的负值)。

相关申请的交叉引用

本专利合作条约(PCT)申请与2017年10月11日提交的题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR CHANGING THE APPARENT SOURCE IMPEDANCE OF A GENERATOR(改变发电机的视在源阻抗的方法和装置)”的美国专利申请No.62/570,693有关并要求其优先权，出于所有目的，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的各方面涉及发电机的功率控制系统，并且更具体地，可涉及可以改变可以向等离子体负载提供功率的发电机的视在源阻抗的控制系统。

背景

等离子体处理系统在各种产业中广泛用于改变材料的表面特性。例如，现代集成电路的制造通常涉及许多处理步骤，这些处理步骤将等离子体用于蚀刻亚微米特征，或用于沉积原子级薄的材料层。典型的等离子体处理系统包括处理腔室以及功率传输系统，该功率传输系统创建等离子体并将等离子体维持在该腔室内部。在电学上，等离子体向功率传输系统呈现非线性负载。然而，由等离子体向功率传输系统呈现的阻抗通常不是恒定的，而是可以取决于向等离子体传输的功率、气体压力和化学性质以及其他工艺条件或其他变量而变化。

如已充分记载的(例如，参见美国专利9,741,544('544专利))，发电机与非线性负载(例如，等离子体负载)之间的相互作用可能导致不稳定。如在'544专利中所解释的，具有与向发电机呈现的等离子体系统阻抗相匹配的源阻抗的发电机对于等离子体稳定性而言并不总是最优的。对于高度敏感的等离子体系统(其中由等离子体系统向发电机呈现的阻抗根据所施加的功率而急剧改变)，使发电机源阻抗偏移会导致更好的稳定性。'544专利描述了一种用于物理地改变发电机源阻抗以使其从等离子体系统阻抗偏移的方法。在一个示例中，使用不同长度的电缆来改变发电机源阻抗。

尤其是考虑到这些观点，构思并开发了本公开的各方面。

概述

本公开的各方面可以涉及一种用于控制连接到负载(诸如，等离子体腔室以及相关联的等离子体负载)的发电机的方法、系统、装置等。尤其与该方法相关，但也可适用于系统和装置，其涉及调节发电机的输出，使得与根据参考阻抗(Z_c)计算出的正向功率有关的第一测量值(M1)趋于M1的第一设定值(S1)。该方法还涉及调节S1，以便将发电机输出的常规测量的第二测量值(M2)朝向M2的第二设定值(S2)调节。根据参考阻抗(Z_c)计算出的正向功率等于：

其中，v是参考点处的电压，并且i是参考点处相对于负载流动的电流。该方法可以由一个控制器、多个控制器、所述发电机、阻抗匹配网络以及功率传输系统的其他组件来实施。