CN119496406A 一种直流脉冲电源、控制方法及半导体工艺设备 （华为数字能源技术有限公司）

街道香安社区安托山六路33号安托山开关至第三开关的工作模式在第一控制状态和2所述第一输出端口与所述直流电源的正极以及所述偏压电源的负极连接所述第二输出端口用于连接所述反应腔室中所述第一开关的第一端与所述直流电源的负极连接，所述第一所述第二开关的第一端与所述偏压电源的正极连接，所述第二所述第三开关的第一端与所述第一输出端口连接，所述第三开关的第二响应于直流输出指令，控制所述第一开关的响应于所述阻抗参数小于第一参数阈值，控制所述第一开关的工作模式为断开模式，在所述直流脉冲电源处于灭弧模式后，控制所述第一开关的工在响应于所述阻抗参数小于第一参数阈值，控制所述第一在控制所述第一开关的工作模式为断开模式，控制所述第二开3采集所述第一输出端口和所述第二输出端口之间的采样电压，以及采集将所述采样电压和所述采样电流之间的比值确定在所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的工作模式为所述第二控制状态后，在所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的工作模式为所述第一控制状态后，之后，控制所述第一开关的工作模式由导通模式切换为断开模式，且所述钳位电源的正极与所述第一输出端口连接，所述钳位电源的负极所述钳位电阻的第一端与所述钳位电源的正极连接，所述钳位电阻4所述钳位电容的第一端与所述钳位电源的正极连接，所述钳位电容所述第一电容的第一端与所述直流电源的正极连接，所述第一电容的第所述第二电容的第一端与所述偏压电源的正极连接，所述第二电所述电感的第一端与所述直流电源的负极连接，所述电感的第二端所述直流脉冲电源的第一输出端口连接所述反应腔室中的第一电极和接响应于直流输出指令，控制所述第一开关的5制第二开关和第三开关的工作模式为断开模式，以使直流电源的负极与第二输出端口导工作模式在第一控制状态和第二控制状态之间切换，以使直流脉冲电源处于脉冲输出模6[0009]直流电源为大功率的恒流(ConstantCurrent，CC)电源或恒压(Constant在控制第一开关的工作模式为断开模式且控制第二开关和所述第三开关的工作模式为导关的工作模式由导通模式切换为断开模式，以及控制第三开关的工作模式继续为导通模在控制第一开关的工作模式为断开模式，控制第二开关和第三开关的工作模式为导通模及采集流经第二输出端口的采样电流，确定采样7制状态之后且在第一控制状态之前，控制第一开关的工作模式由断开模式切换为导通模制状态之后且第二控制状态之前，控制第三开关的工作模式由断开模式切换为导通模式，以及控制第一开关的工作模式继续为导通模式且控制第二开关的工作模式继续为断开模[0020]并且，第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管设置为金属一氧化物一半导体89开关和第三开关工作模式为断开模式，第二控制状态为第一开关的工作模式为断开模式，[0036]图3b为本申请实施例中的直流脉冲电源处于直流输出模式时第一输出端口和第[0037]图4a至图4e为本申请实施例中的直流脉冲电源处于脉冲输出模式时的一种结构[0038]图5为本申请实施例中的直流脉冲电源处于脉冲输出模式时第一输出端口和第二[0039]图6a至图6d分别为本申请实施例中的直流脉冲电源处于灭弧模式的一种结构示[0041]图8为本申请实施例中的直流脉冲电源在反应腔室中的负载的阻抗突然增加时的一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可应用于装置实施例或系统实施例中。成本及场地面积。并且，半导体工艺设备例如为：物理气相沉积(Physicalvapor不限于应用在这些和任意其它适合类型的半导[0048]下面以将本申请实施例提供的直流脉冲电源应用在磁控溅射设备为例进行详细直流脉冲发生器180将直流电源140和偏压电源150交替与第一输出端口DA、第二输出端口流，通过ADC采样的电压U与电流I的比值U/I，来判断是否发生电弧(arcing)放电，出现制器160，第一输出端口DA与直流电源140的正极以及偏压电源150的负极连接。第一开关一开关110的控制端与控制器160连接。第二开关120的第一端与偏压电源150的正极连接，三开关130的第一端与第一输出端口DA连接，第三开关130的第二端与第一开关110的第一制第二开关120和第三开关130的工作模式为断开模式，以使直流电源140的负极与第二输第一开关110的工作模式为导通模式，第二开关120和所述第三开关130工作模式为断开模二开关120同时导通，以使直流电源140的负极和偏压电源150的正极与第二输出端口DB交小于或等于1KW。示例性地，直流电源140可以设置为交流_直流(AlternangCurrent_流电，DC_DC转换电路再将AC_DC转换电路输出的直流电进行升压或降压转换后输出直流够采用第一电容C1对直流电源140输出的电够采用第二电容C2对偏压电源150输出的电电感L0与第一晶体管的第一端和第三晶体管的第二端实现连接，即直流电源140的负极与直流电源140的负极连接，电感L0的第二端与第一开关110的第一端和第三开关130的第二[0061]本申请实施例中的控制器可以是通用中央处理器(centralprocessingunit，CPU)，通用处理器，数字信号处理(digitalsignalprocessing，DSP)，专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits，ASIC)，现场可编程门阵列(field[0062]下面以图2所示的结构为例，结合图3a与图3b对直流脉冲电源处于直流输出模式直流电源140向第一输出端口DA和第二输出端口DB供电，使第一输出端口DA和第二输出端输出模式时的一种结构示意图，图5为本申请实施例中的直流脉冲电源处于脉冲输出模式时第一输出端口和第二输出端口之间的电压的信号示意图。参照图4a与图5，在工艺过程极和第三晶体管M3的栅极输入相应的控制信号，控制第二晶体管M2和第三晶体管M3均断电源140向第一输出端口DA和第二输出端口DB供电，使第一输出端口DA和第二输出端口DB之间的电压UAB1为负电压，进而使反应腔室200中的第一电极210和第二电极220之间的电压UAB2为正电压，进而使反应腔室200中的第一电极210和第二电极220之间的电压为正电与图4d所示的过程之间设置图4b与图4c的过程，可以提高直流脉冲电源的稳定性和可靠采样电流之间的比值(该比值相当于反应腔室200[0071]模态2：图6b为本申请实施例中的直流脉冲电源处于灭弧模式的又一种结构示意[0072]模态3：图6c为本申请实施例中的直流脉冲电源处于灭弧模式的又一种结构示意[0073]模态4：图6d为本申请实施例中的直流脉冲电源处于灭弧模式的又一种结构示意过第一晶体管M1和第三晶体管M3续流，输出线缆上寄生电感的能量耗散在反应腔室200及和检测都基于稳定的电容中点(即第二电容的第二端和第一电容C1的第一端之间的连接[0077]图7为本申请实施例中的直流脉冲电源的又一种结构示意图。本实施例针对上述冲电源100分别处于直流输出模式或脉冲输出模式时的工作过程，可参照上述实施例中的源100分别处于直流输出模式或脉冲输出模式下出现电弧情况时的工作过程，也可参照上电源100工作在直流输出模式下时，反应腔室200中的负载的阻抗出现突然增加的情况为工作模式在第一控制状态和第二控制状态之间切换，以使直流脉冲电源处于脉冲输出模