射频功率检测高精度控制方法、系统及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种射频功率检测高精度控制方法、系统及计算机可读存储介质,该方法包括：对射频功率检测器进行散热和温度补偿并设置射频功率检测器的预设恒定温度区间；采集射频功率检测器的实时温度，判断实时温度是否处于预设恒定温度区间；当实时温度处于预设恒定温度区间时，射频功率检测器同时测量并上报所输入射频信号的正向功率和反向功率。通过散热以及温度补偿使得射频功率检测器在预设恒定温度区间稳定工作，进一步通过实时温度与检测精度之间的关系对检测结果进行修正，最大限度降低器件发热以及温度变化对检测精度的影响，可使得射频功率输出精度达到

【技术实现步骤摘要】
射频功率检测高精度控制方法、系统及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及射频
，特别是一种射频功率检测高精度控制方法、系统及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]射频发生器是用于产生射频功率信号的装置，属于半导体工艺设备的核心部件，所有产生等离子体进行材料处理的设备都需要射频发生器提供能量。在集成电路、太阳能电池和LED(LightEmittingDiode，发光二极管)的工艺制造设备，例如刻蚀机、PVD(PhysicalVaporDeposition，物理气相沉积)、PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，等离子体增强化学气相沉积)、ALD(Atomiclayerdeposition，原子层沉积)等设备，均装备有不同功率规格的射频发生器。射频发生器一般由射频信号发生器、射频功率放大电路、供电线路和射频功率检测器组成。当前，集成电路制造产业向着更细线宽的目标发展，制造工艺的线宽从90纳米、65纳米、45纳米到最新的7纳米，这对射频发生器的输出功率提出了更高的要求，即输出功率的波动范围应当足够小。对于射频发生器的输出功率控制，射频功率检测是否精确至关重要。
[0003]PTC是Positive Temperature Coefficient的缩写，意思是正的温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常PTC是指正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻。PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增加，温度越高，电阻值越大。
[0004]射频功率检测器性能决定了射频发生器的功率输出特性，现有的射频发生器通过功率检测装置提取的小部分功率，经处理后，将与输出功率相对应的检测输出电压提供给单片机，再经过单片机PID控制运算后，输出模拟信号用来调整对功率放大模块施加的电压，由此改变功率放大模块的射频输出功率，实现闭环控制；但是，射频功率检测器由于其器件特性在运行时会产生大量的热量，从而使得器件温度升高从而影响检测精度，现有的射频功率检测器一般是通过散热槽或者其他散热结构进行被动方式的散热，由于外部环境影响，从而使得射频功率检测器的工作温度范围较大，从而限制了射频功能检测器的检测精度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提出一种射频功率检测高精度控制方法、系统及计算机可读存储介质，旨在解决现有射频功率检测器由于温度变成造成检测精度较低的技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种射频功率检测高精度控制方法，所述方法包括：
[0007]对射频功率检测器进行散热和温度补偿并设置所述射频功率检测器的预设恒定温度区间；
[0008]采集射频功率检测器的实时温度，判断所述实时温度是否处于所述预设恒定温度区间；
[0009]当所述实时温度处于所述预设恒定温度区间时，所述射频功率检测器同时测量并上报所输入射频信号的正向功率和反向功率。
[0010]进一步的，所述当所述实时温度处于所述预设恒定温度区间时，所述射频功率检测器同时测量并上报所输入射频信号的正向功率和反向功率的步骤包括：
[0011]当所述实时温度处于所述预设恒定温度区间时，射频功率检测器同时测量所输入射频信号的正向功率和反向功率；
[0012]同时上报所述实时温度、所输入射频信号的正向功率和反向功率，并根据所述实时温度与射频功率检测器之间检测精度关系修正所述正向功率、所述反向功率。
[0013]进一步的，所述对射频功率检测器进行散热和温度补偿并设置所述射频功率检测器的预设恒定温度区间的步骤之后，所述方法还包括：
[0014]通过标定试验或者机器学习方式获取在预设恒定温度区间内所述射频功率检测器的检测精度与实时温度之间的关系。具体的，可以利用曲线等多种方式描述检测精度与实时温度之间的关系，以便于对正向功率、反向功率进行精确修正。
[0015]进一步的，所述对射频功率检测器进行散热和温度补偿并设置所述射频功率检测器的预设恒定温度区间的步骤包括：
[0016]采用散热装置对所述射频检测器进行散热，所述散热装置的散热功率为Q1，采用加热器件对所述射频功率检测器进行温度补偿，所述加热器件的补偿功率为Q2，在所述预设恒定温度区间，Q1＝Q2+Q3，其中Q3为所述射频功率检测器的发热功率。
[0017]进一步的，所述散热装置是风冷装置或者水冷装置，所述加热器件是PTC温控电阻，所述PTC温控电阻同时检测所述实时温度。
[0018]进一步的，所述散热装置是水冷装置、所述加热器件是PTC温控电阻，所述方法还包括：
[0019]获取所述散热功率、所述补偿功率的变化曲线Q1(t)、Q2(t)，在所述预设恒定温度区间，Q1(t)＝Q2(t)+Q3(t)，其中Q3(t)为所述射频功率检测器的发热功率变化曲线。
[0020]进一步的，所述散热装置是水冷装置，所述方法还包括：
[0021]对所述水冷装置的介质温度、循环速度以及散热功率进行标定或者机器学习获取所述散热功率变化曲线Q1(t)。
[0022]进一步的，所述加热器件是PTC温控电阻，所述方法还包括：
[0023]对所述PTC温控电阻的居里温度、驱动电压以及补偿功率进行标定或者机器学习获取所述补偿功率变化曲线Q2(t)。
[0024]本专利技术实施例第二方面提供了一种射频功率检测高精度控制系统，所述系统包括：
[0025]温度检测补偿装置，用于采集射频功率检测器的实时温度并对所述射频功率检测器进行温度补偿；
[0026]散热装置，用于对所述射频功率检测器进行散热；
[0027]控制器，用于控制所述温度检测补偿装置、所述散热装置使得所述射频功率检测器处于预设恒定温度区间并接收所述射频功率检测器上报的正向功率和反向功率。
[0028]本专利技术实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有射频功率检测高精度控制程序，所述射频功率检测高精度控制程序被处理器执行时实现上述的射频功率检测高精度控制方法的步骤。
[0029]本专利技术技术方案的有益效果：
[0030]本申请的射频功率检测高精度控制方法、系统及计算机可读存储介质，通过水冷或者风冷装置对射频功率检测器进行散热，并通过PTC可控电阻对射频功率检测器进行温度检测以及温度补偿，使得射频功率检测器在预设恒定温度区间稳定工作，进一步通过实时温度与检测精度之间的关系对检测结果进行修正，最大限度降低器件发热以及温度变化对检测精度的影响，可使得射频功率输出精度达到
±
0.5％以内。
附图说明
[0031]图1是实现本专利技术各个实施例的一种射频发生器的硬件结构示意图；
[0032]图2是本专利技术实施例提供的一种射频功率检测高精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频功率检测高精度控制方法，其特征在于，所述方法包括：对射频功率检测器进行散热和温度补偿并设置所述射频功率检测器的预设恒定温度区间；采集射频功率检测器的实时温度，判断所述实时温度是否处于所述预设恒定温度区间；当所述实时温度处于所述预设恒定温度区间时，所述射频功率检测器同时测量并上报所输入射频信号的正向功率和反向功率。2.根据权利要求1所述的射频功率检测高精度控制方法，其特征在于，所述当所述实时温度处于所述预设恒定温度区间时，所述射频功率检测器同时测量并上报所输入射频信号的正向功率和反向功率的步骤包括：当所述实时温度处于所述预设恒定温度区间时，射频功率检测器同时测量所输入射频信号的正向功率和反向功率；同时上报所述实时温度、所输入射频信号的正向功率和反向功率，并根据所述实时温度与射频功率检测器之间检测精度关系修正所述正向功率、所述反向功率。3.根据权利要求1所述的射频功率检测高精度控制方法，其特征在于，所述对射频功率检测器进行散热和温度补偿并设置所述射频功率检测器的预设恒定温度区间的步骤之后，所述方法还包括：通过标定试验或者机器学习方式获取在预设恒定温度区间内所述射频功率检测器的检测精度与实时温度之间的关系。具体的，可以利用曲线等多种方式描述检测精度与实时温度之间的关系，以便于对正向功率、反向功率进行精确修正。4.根据权利要求1所述的射频功率检测高精度控制方法，其特征在于，所述对射频功率检测器进行散热和温度补偿并设置所述射频功率检测器的预设恒定温度区间的步骤包括：采用散热装置对所述射频检测器进行散热，所述散热装置的散热功率为Q1，采用加热器件对所述射频功率检测器进行温度补偿，所述加热器件的补偿功率为Q2，在所述预设恒定温度区间，Q1＝Q2+Q3，其中Q3为所述射频功率检测器的发热功...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺振华，陈立岗，魏欢，
申请(专利权)人：上海伊恩埃半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：