一种射频电源制造技术

本发明专利技术提供了一种射频电源，应用于半导体装备技术领域，射频电源包括主控模块、信号发生器、检测模块和自动增益控制模块，自动增益控制模块包括反馈控制电路、直流电源电路、功率放大电路。主控模块分别向反馈控制电路和信号发生器输入功率设定值和频率设定值；信号发生器向功率放大电路输入频率控制信号；检测模块向反馈控制电路输入前向功率值；反馈控制电路向直流电源电路输出直流电压控制信号；直流电源电路向功率放大电路输出供电电压；功率放大电路对频率控制信号进行放大，输出射频信号。该射频电源可以调节反馈控制电路的积分时间与设定功率值匹配，解决射频电源工作过程中由于设定功率值与积分时间不匹配导致的过激或响应较慢的问题。或响应较慢的问题。或响应较慢的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种射频电源


[0001]本专利技术涉及半导体装备
，特别是涉及一种射频电源。

技术介绍

[0002]射频电源是半导体装备
中的核心零部件，随着国家对半导体行业的重视和支持，射频电源的需求越来越大。射频电源主要应用于化学气相沉积、等离子刻蚀等半导体装备中，具有广阔的市场应用前景。
[0003]射频电源中用于完成自动控制过程的自动增益控制模块中包括依次连接的反馈控制电路、直流电源电路和功率放大电路(Power Amplifier，PA)，反馈控制电路例如比例积分(Proportion Integral，PI)控制电路，PI控制电路可以对射频电源中的前向功率值与功率设定值之间的偏差值进行比例放大和积分放大，得到并向直流电源电路输出直流电压控制信号，直流电源电路可以根据直流电压控制信号，控制功率放大电路对频率控制信号进行放大，得到并输出与频率设定值对应的射频信号。在射频电源的运行过程中，经常会出现过激或响应较慢的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例所要解决的技术问题是在射频电源的运行过程中，容易出现过激或响应较慢的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种射频电源，包括：主控模块、信号发生器、检测模块和自动增益控制模块；所述自动增益控制模块包括反馈控制电路、直流电源电路、功率放大电路；
[0006]所述主控模块与所述反馈控制电路的第一输入端连接，并与所述信号发生器的输入端连接，用于向所述反馈控制电路输入功率设定值，并向所述信号发生器输入频率设定值；
[0007]所述信号发生器的输出端与所述功率放大电路的频率输入端连接，用于向所述功率放大电路输入与所述频率设定值对应的频率控制信号；
[0008]所述检测模块与所述功率放大电路的输出端连接，并与所述反馈控制电路的第二输入端连接，用于检测所述功率放大电路输出的射频信号的前向功率值，并向所述反馈控制电路输入所述前向功率值；
[0009]所述反馈控制电路与所述直流电源电路连接，用于对所述前向功率值和所述功率设定值之间的偏差值进行比例放大和积分放大，得到并向所述直流电源电路输出直流电压控制信号；其中，所述反馈控制电路的积分时间可调；
[0010]所述直流电源电路与所述功率放大电路的电压输入端连接，用于基于所述电压控制信号，向所述功率放大电路输出供电电压；
[0011]所述功率放大电路用于基于所述供电电压，对所述频率控制信号进行放大，输出所述射频信号。
[0012]可选地，所述检测模块具体用于获取预先存储的与所述功率设定值和所述频率设定值对应的校准参数，在获取到所述功率放大电路输出的射频信号的实际前向功率值之后，根据所述校准参数对所述实际前向功率值进行校准，得到并向所述反馈控制电路输入目标前向功率值。
[0013]可选地，所述反馈控制电路包括：放大器、输入电阻、比例电阻和积分电容模组；
[0014]所述输入电阻的一端连接所述放大器的反相输入端，另一端为与所述检测模块连接的所述第二输入端，所述前向功率值通过所述输入电阻输入所述放大器；
[0015]所述比例电阻与所述积分电容模组串联为比例积分支路，所述比例积分支路的一端连接所述反相输入端，另一端连接所述放大器的输出端；所述积分电容模组用于响应于接收到的第一调节信号，调节所述比例积分支路的电容值，以调节所述反馈控制电路的积分时间，使所述积分时间与所述功率设定值匹配；
[0016]所述放大器的同相输入端为所述第一输入端，用于接收所述功率设定值，所述放大器的输出端连接所述直流电源电路；所述放大器用于对所述前向功率值与所述功率设定值的偏差值进行比例放大和积分放大，得到所述直流电压控制信号。
[0017]可选地，所述积分电容模组包括并联的多条积分电容支路，所述积分电容支路的一端与所述比例电阻连接，另一端连接所述放大器的输出端；每一所述积分电容支路均包括串联的第一开关元件和积分电容；所述第一调节信号用于闭合目标积分电容支路中的第一开关元件，以调节所述积分电容模组的电容值。
[0018]可选地，所述积分电容模组包括第一执行元件和第一可调电容；所述第一可调电容的一端连接所述比例电阻，另一端连接所述放大器的输出端；所述第一执行元件与所述第一可调电容连接，用于在接收到所述第一调节信号的情况下，调节所述第一可调电容的电容值。
[0019]可选地，还包括微分电容模组，所述微分电容模组与所述输入电阻并联，用于响应于接收到的第二调节信号，调节所述微分电容模组的电容值与所述功率设定值匹配。
[0020]可选地，所述微分电容模组包括并联的多条微分电容支路，所述微分电容支路与所述输入电阻并联；所述微分电容支路中包括串联的第二开关元件和微分电容；
[0021]所述第二调节信号用于闭合目标微分电容支路中的第二开关元件，以使所述微分电容模组的电容值与所述功率设定值匹配。
[0022]可选地，所述微分电容模组包括第二执行元件和第二可调电容；所述第二可调电容与所述输入电阻并联；所述第二执行元件与所述第二可调电容连接，用于在接收到所述第二调节信号的情况下，调节所述第二可调电容的电容值与所述功率设定值匹配。
[0023]可选地，所述主控模块用于在接收到所述功率设定值的情况下，若所述功率设定值低于预设的功率下限值或者高于预设的功率上限值，则停止向所述信号发生器输入所述频率设定值，以及停止向所述反馈控制电路输入所述功率设定值。
[0024]可选地，所述主控模块具体用于在处于待机状态的情况下，若接收到启动信号，则进入工作状态，向所述反馈控制电路输入所述功率设定值，并向所述信号发生器输入所述频率设定值；
[0025]所述主控模块还用于在处于待机状态的情况下，若接收到校准信号，则进入校准状态，触发所述检测模块获取并存储与所述功率设定值和所述频率设定值对应的校准参
数；
[0026]所述主控模块还用于在处于所述工作状态或所述校准状态的情况下，若接收到故障报警信号，则进入故障状态；所述故障报警信号由所述信号发生器、所述检测模块和所述自动增益控制模块发送；
[0027]所述主控模块还用于在处于自检状态的情况下，若接收到自检停止信号，则进入所述待机状态。
[0028]可选地，所述主控模块还用于获取所述射频电源的至少一项状态参数，并向上位机发送所述状态参数，以使所述上位机显示所述状态参数；和/或，在接收到故障报警信号的情况下，向所述上位机发送所述故障报警信号，以使所述上位机显示所述故障报警信号；所述故障报警信号由所述信号发生器、所述检测模块和所述自动增益控制模块发送。
[0029]与
技术介绍
相比，本专利技术实施例中，射频电源可以包括主控模块、信号发生器、检测模块和自动增益控制模块；自动增益控制模块包括反馈控制电路、直流电源电路、功率放大电路。主控模块与反馈控制电路的第一输入端连接，并与信号发生器的输入端连接，用于向反馈控制电路输入功率设定值，并向信号发生器输入频率设定值；信号发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频电源，其特征在于，包括：主控模块、信号发生器、检测模块和自动增益控制模块；所述自动增益控制模块包括反馈控制电路、直流电源电路、功率放大电路；所述主控模块与所述反馈控制电路的第一输入端连接，并与所述信号发生器的输入端连接，用于向所述反馈控制电路输入功率设定值，并向所述信号发生器输入频率设定值；所述信号发生器的输出端与所述功率放大电路的频率输入端连接，用于向所述功率放大电路输入与所述频率设定值对应的频率控制信号；所述检测模块与所述功率放大电路的输出端连接，并与所述反馈控制电路的第二输入端连接，用于检测所述功率放大电路输出的射频信号的前向功率值，并向所述反馈控制电路输入所述前向功率值；所述反馈控制电路与所述直流电源电路连接，用于对所述前向功率值和所述功率设定值之间的偏差值进行比例放大和积分放大，得到并向所述直流电源电路输出直流电压控制信号；其中，所述反馈控制电路的积分时间可调；所述直流电源电路与所述功率放大电路的电压输入端连接，用于基于所述电压控制信号，向所述功率放大电路输出供电电压；所述功率放大电路用于基于所述供电电压，对所述频率控制信号进行放大，输出所述射频信号。2.根据权利要求1所述的射频电源，其特征在于，所述检测模块具体用于获取预先存储的与所述功率设定值和所述频率设定值对应的校准参数，在获取到所述功率放大电路输出的射频信号的实际前向功率值之后，根据所述校准参数对所述实际前向功率值进行校准，得到并向所述反馈控制电路输入目标前向功率值。3.根据权利要求1所述的射频电源，其特征在于，所述反馈控制电路包括：放大器、输入电阻、比例电阻和积分电容模组；所述输入电阻的一端连接所述放大器的反相输入端，另一端为与所述检测模块连接的所述第二输入端，所述前向功率值通过所述输入电阻输入所述放大器；所述比例电阻与所述积分电容模组串联为比例积分支路，所述比例积分支路的一端连接所述反相输入端，另一端连接所述放大器的输出端；所述积分电容模组用于响应于接收到的第一调节信号，调节所述比例积分支路的电容值，以调节所述反馈控制电路的积分时间，使所述积分时间与所述功率设定值匹配；所述放大器的同相输入端为所述第一输入端，用于接收所述功率设定值，所述放大器的输出端连接所述直流电源电路；所述放大器用于对所述前向功率值与所述功率设定值的偏差值进行比例放大和积分放大，得到所述直流电压控制信号。4.根据权利要求3所述的射频电源，其特征在于，所述积分电容模组包括并联的多条积分电容支路，所述积分电容支路的一端与所述比例电阻连接，另一端连接所述放大器的输出端；每一所述积分电容支路均包括串联的第一开关元件和积分电容；所述第一调节信号用于闭合目标积分电容支路中的第一开关元件，以调节所述积分电...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾文华，李加波，乔世波，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：