【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体生产，特别是涉及一种直流溅射电源和一种半导体工艺设备。
技术介绍
1、等离子体技术广泛用于许多行业，如半导体制造行业的薄膜与刻蚀工艺等。等离子体溅射是一种用于在各类基板上沉积薄膜的技术，在这个过程中，直流溅射电源是产生等离子体的激励源。根据应用行业、工艺的要求，直流溅射电源的各项指标也不尽相同，半导体行业要求其具备精确的功率控制以及较低的输出储能和纹波。
2、直流溅射电源是一种开关模式电源，是一种高频化电能转换设备。其输入为交流电源，输出为电压、电流、功率可控的直流电源。现有直流溅射电源的控制策略为控制模块通过通讯子模块接收指令后，再通过采集子模块将直流溅射电源的输出电压、电流及变压器单相槽电流转化为数字量反馈给fpga(field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列)子模块，最后通过fpga子模块实现对输出功率、电压、电流的闭环控制以及内部两组变换器的均流控制，最终实现对直流电源的总体控制；但并不能实现每组三相谐振变换器中变压器的每相电流的均流控制。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种直流溅射电源和一种半导体工艺设备。
2、为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种直流溅射电源，包括：
3、与预设交流输入源连接的交流转直流模块，用于将所述预设交流输入源转换为直流母线电压；
4、与所述交流转直流模块连接的
5、与所述直流转直流模块连接的控制模块，所述控制模块用于依据所述变压器槽电流采样信号，输出第一控制信号；所述第一控制信号用于对每组三相交错谐振变换器子模块中变换器的每相电流进行均流控制。
6、可选地，所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块包括：
7、分别与所述交流转直流模块连接的第一三相交错谐振变换器子模块和第二三相交错谐振变换器子模块；
8、所述直流转直流模块还包括：
9、与所述第一三相交错谐振变换器子模块连接的第一谐振变换器输出电流采样子模块，用于采集所述第一三相交错谐振变换器子模块输出的电流，生成所述第一谐振变换器电流采样信号；
10、与所述第二三相交错谐振变换器子模块连接的第二谐振变换器输出电流采样子模块，用于采集所述第二三相交错谐振变换器子模块输出的电流，生成所述第二谐振变换器电流采样信号；
11、所述控制模块用于依据所述第一谐振变换器电流采样信号和第二谐振变换器电流采样信号，输出第二控制信号；所述第二控制信号用于对每组三相交错谐振变换器子模块的输出电流进行均流控制。
12、可选地，所述变压器多相槽电流采样子模块为六相变压器槽电流采样子模块，
13、所述第一三相交错谐振变换器子模块输出端与所述六相变压器槽电流采样子模块的其中三相输入端连接，所述第二三相交错谐振变换器子模块输出端与所述六相变压器槽电流采样子模块的另外三相输入端连接。
14、可选地，所述直流转直流模块还包括：
15、总输出电压电流采样子模块，与所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块输出端均连接，用于对所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块的并联输出进行采样，生成总输出电压电流采样信号；
16、所述控制模块用于依据所述总输出电压电流采样信号，输出第三控制信号；所述第三控制信号用于调节每组三相交错谐振变换器子模块的脉冲频率。
17、可选地，所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块具有相同的变换电路，所述变换电路输入端并联连接于所述交流转直流模块输出端；
18、所述变换电路包括：依次串联的逆变单元、谐振隔离单元和整流单元，
19、所述逆变单元，用于将所述直流母线电压变换为高频方波交流电；
20、所述谐振隔离单元，用于对所述高频方波交流电进行谐振和隔离；
21、所述整流单元，用于对隔离后的高频交流电进行整流。
22、可选地，所述直流转直流模块还包括：
23、驱动子模块，其输出端与所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块连接，所述驱动子模块输入端与所述控制模块连接，用于依据所述第一控制信号、所述第二控制信号或所述第三控制信号驱动所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块运行。
24、可选地，所述控制模块包括：
25、与所述直流转直流模块连接的信号处理子模块，用于对所述第一谐振变换器电流采样信号、所述第二谐振变换器电流采样信号、所述变压器槽电流采样信号、所述总输出电压电流采样信号进行模数转换，生成数字量第一谐振变换器电流采样信号、数字量第二谐振变换器电流采样信号、数字量变压器槽电流采样信号、数字量总输出电压电流采样信号；
26、与所述信号处理子模块连接的处理器子模块，用于依据所述数字量变压器槽电流采样信号输出所述第一控制信号，依据所述数字量第一谐振变换器电流采样信号和所述数字量第二谐振变换器电流采样信号输出所述第二控制信号，依据所述数字量总输出电压电流采样信号输出所述第三控制信号；
27、与所述处理器子模块连接的通讯子模块，用于接收预设指令信号，并发送至所述处理器子模块，所述预设指令信号用于控制所述处理器子模块。
28、可选地，所述预设指令包括第一基准信号，
29、所述处理器子模块用于判断所述数字量总输出电压电流采样信号与所述第一基准信号的第一差值，基于所述第一差值进行比例积分微分运算，得到第一比例积分微分控制值，基于所述第一比例积分微分控制值生成所述第三控制信号。
30、可选地，所述处理器子模块还用于依据预设指令信号，生成所述交错驱动信号，所述交错驱动信号用于控制所述第一三相交错谐振变换器子模块的输出相电流之间相差120度，所述第二三相交错谐振变换器子模块的输出相电流之间相差120度，且所述第一三相交错谐振变换器子模块和所述第二三相交错谐振变换器子模块之间相对应的相电流相差30度。
31、可选地，所述处理器子模块用于判断所述数字量第一谐振变换器电流采样信号、所述数字量第二谐振变换器电流采样信号的大小，确定目标谐振变换器电流采样信号；计算所述数字量第一谐振变换器电流采样信号、所述数字量第二谐振变换器电流采样信号的均值；计算所述目标谐振变换器电流采样信号与所述均值的第二差值；依据所述第二差值进行比例积分微分运算，得到第二比例积分微分控制值，依据所述第二比例积分微分控制值确定第二控制信号；所述第二控制信号用于在相位锁定时，控制所述目标谐振变换器电流采样信号对应的三相交错谐振变换器子模块的输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流溅射电源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流溅射电源，其特征在于，所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块包括：
3.根据权利要求2所述的直流溅射电源，其特征在于，所述变压器多相槽电流采样子模块为六相变压器槽电流采样子模块，
4.根据权利要求1所述的直流溅射电源，其特征在于，所述直流转直流模块还包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的直流溅射电源，其特征在于，所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块具有相同的变换电路，所述变换电路输入端并联连接于所述交流转直流模块输出端；
6.根据权利要求1至4任一项所述的直流溅射电源，其特征在于，所述直流转直流模块还包括：
7.根据权利要求6所述的直流溅射电源，其特征在于，所述控制模块包括：
8.根据权利要求7所述的直流溅射电源，其特征在于，所述预设指令包括第一基准信号，
9.根据权利要求7所述的直流溅射电源，其特征在于，所述处理器子模块还用于依据预设指令信号，生成所述交错驱动信号，所述交错驱动信号用于控制所述第一三相交错谐振
10.根据权利要求7所述的直流溅射电源，其特征在于，所述处理器子模块用于判断所述数字量第一谐振变换器电流采样信号、所述数字量第二谐振变换器电流采样信号的大小，确定目标谐振变换器电流采样信号；计算所述数字量第一谐振变换器电流采样信号、所述数字量第二谐振变换器电流采样信号的均值；计算所述目标谐振变换器电流采样信号与所述均值的第二差值；依据所述第二差值进行比例积分微分运算，得到第二比例积分微分控制值，依据所述第二比例积分微分控制值确定第二控制信号；所述第二控制信号用于在相位锁定时，控制所述目标谐振变换器电流采样信号对应的三相交错谐振变换器子模块的输出信号占空比。
11.根据权利要求7所述的直流溅射电源，其特征在于，所述处理器子模块用于对所述数字量变压器槽电流采样信号进行分解，得到与所述第一三相交错谐振变换器子模块对应的第一三相槽电流和所述第二三相交错谐振变换器子模块对应的第二三相槽电流，重复执行所述第一三相槽电流或所述第二三相槽电流中任一相槽电流与其超前相对比，生成相位差值的步骤，直至所述相位差值小于预设阈值，基于所述相位差值生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述任一相槽电流的相位。
12.一种半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备包括直流溅射电源、射频匹配器、工艺腔室，所述直流溅射电源为权利要求1至11任一项所述的直流溅射电源，所述直流溅射电源用于向所述工艺腔室的电极输出直流电压，所述射频匹配器用于加载所述直流功率电流至所述工艺腔室，以激发所述工艺腔室中的工艺气体形成等离子体；所述工艺腔室用于基于所述等离子体加工待加工晶圆。
...【技术特征摘要】
1.一种直流溅射电源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流溅射电源，其特征在于，所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块包括：
3.根据权利要求2所述的直流溅射电源，其特征在于，所述变压器多相槽电流采样子模块为六相变压器槽电流采样子模块，
4.根据权利要求1所述的直流溅射电源，其特征在于，所述直流转直流模块还包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的直流溅射电源，其特征在于，所述多组并联的三相交错谐振变换器子模块具有相同的变换电路，所述变换电路输入端并联连接于所述交流转直流模块输出端；
6.根据权利要求1至4任一项所述的直流溅射电源，其特征在于，所述直流转直流模块还包括：
7.根据权利要求6所述的直流溅射电源，其特征在于，所述控制模块包括：
8.根据权利要求7所述的直流溅射电源，其特征在于，所述预设指令包括第一基准信号，
9.根据权利要求7所述的直流溅射电源，其特征在于，所述处理器子模块还用于依据预设指令信号，生成所述交错驱动信号，所述交错驱动信号用于控制所述第一三相交错谐振变换器子模块的输出相电流之间相差120度，所述第二三相交错谐振变换器子模块的输出相电流之间相差120度，且所述第一三相交错谐振变换器子模块和所述第二三相交错谐振变换器子模块之间相对应的相电流相差30度。
10.根据权利要求7所述的直流溅射电源，其特征在于，所述处理器子模块用于判断所述数字量...
【专利技术属性】
技术研发人员：康晨光，
申请(专利权)人：北京华丞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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