TWI600051B

TWI600051B - 基於雜訊之頻率調整及電漿特徵之識別

Info

Publication number: TWI600051B
Application number: TW104134314A
Authority: TW
Inventors: 唐恩凡札爾
Original assignee: 先驅能源工業公司
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-09-21
Also published as: TW201715559A

Description

基於雜訊之頻率調整及電漿特徵之識別

本揭示大致關於產生器的頻率調整。尤其但非限制而言，本揭示關於頻率調整電漿處理系統中之產生器以及識別電漿特徵或電漿特徵改變的系統、方法和設備。

自動頻率調整常常尋求將呈現給產生器的負載阻抗匹配於產生器所設計之傳遞功率的阻抗。於某些情況，這可以藉由使負載反射係數ρ的大小減到最小而完成，ρ的定義為：ρ=(Z-Z₀)/(Z+Z₀ ^*) 方程式(1)其中Z是呈現給產生器的負載阻抗，Z₀是想要的負載阻抗，而*表示採用共軛複數。於許多應用，Z₀=Z₀ ^*=50歐姆。

自動調整演算法有時偏重於局部最佳化，因此錯失總體最佳化。圖8示範效能的度量(例如反射功率或負載反射係數大小)為頻率函數的圖形，其顯示在f₁的局部最小和在f₀的總體最小。於這示範，尋找最佳化等同於尋找最小的效能度量。吾人可以看到如果自動頻率調整開始在比fa還低的頻率，則演算法有可能安頓在f₁的局部最小而不知道在f₀有總體最小。

對於簡單的負載而言，有可能使頻率單純掃過整個頻率範圍以尋找在f₀的總體最佳化。於電漿應用，此種尋找總體最佳化頻率的做法常常不是選項。一個潛在的問題在於隨著掃過頻率，可能遭遇例如圖8之f_a的頻率，在此負載阻抗嚴重不匹配於產生器可以傳遞功率的阻抗。如果產生器頻率在此種產生器無法傳遞足夠功率到負載裡的頻率下停留達任何時間量，則電漿可能熄滅。如果短時間的高反射功率是可接受的，則藉由改變頻率僅達短時間而探測整個頻率範圍以便探測不同頻率的技術可以是可接受的解決方案以尋找總體最佳化頻率。然而，於某些應用，即使這些短時期的電漿擾動也不是可接受的。想要有以電漿負載有最小擾動來尋找總體最佳化的解決方案。於許多應用，雖然尋找最佳化操作頻率等同於使負載阻抗不匹配減到最小，但是例如電漿系統穩定度和系統效率的其他因素可以是頻率最佳化程度的因素。

本發明顯示於圖式的範例性具體態樣則綜述如下。這些和其他的具體態樣更完整描述於【實施方式】一節。然而，要了解不打算將本發明限制於【發明內容】或【實施方式】所述的形式。熟於此技藝者可以體認在如申請專利範圍所表達之本發明的精神和範圍裡有許多修改、等同者和替代者。

某一方面的特徵可以在於功率產生系統，其建構成自動頻率調整。功率產生系統包括功率來源以施加在主要頻率的主要功率訊號到建構成耦合於電漿負載的輸出，並且功率來源建構成施加功率低於在主要頻率所產生之功率的一或更多個次要功率訊號到電漿負載。感測器安排成感測傳遞到電漿負載之功率的一或更多個屬性以獲得效能的度量，並且總體最佳化識別模組分析效能的度量和識別對應於效能度量之總體最佳化的總體最佳化頻率。頻率控制模組建構成將主要頻率調整朝向對應於總體最佳化之識別的總體最佳化頻率。

另一方面的特徵可以在於非暫態、實體之處理器可讀取的儲存媒體，其編碼了機器可讀取的指令以進行功率產生系統之自動頻率調整的方法。方法包括施加在主要頻率的主要功率訊號到電漿負載，並且施加在一或更多個次要頻率的次要功率訊號到電漿負載，其中在次要頻率所產生的功率低於在主要頻率所產生的功率。監視效能的度量，並且獲得對應於效能度量之總體最佳化的最佳化頻率。然後將主要頻率調整朝向最佳化頻率。

100‧‧‧功率產生系統

104、105‧‧‧匹配網路

106‧‧‧電漿

108‧‧‧電漿腔室

110‧‧‧功率來源

112‧‧‧感測器

114‧‧‧電路

116‧‧‧總體最佳化識別模組

118‧‧‧頻率控制模組

122‧‧‧濾波器

130、131‧‧‧連接

140‧‧‧外部功率

150、151‧‧‧RF或DC產生器

200‧‧‧功率產生系統

204‧‧‧匹配網路

208‧‧‧電漿腔室

210‧‧‧功率來源

212‧‧‧感測器

214‧‧‧電路

220‧‧‧輸出

300‧‧‧功率產生系統

304‧‧‧匹配網路

306‧‧‧電漿

308‧‧‧電漿腔室

310‧‧‧功率來源

312‧‧‧感測器

314‧‧‧電路

316‧‧‧頻率控制模組

318‧‧‧總體最佳化識別模組

320‧‧‧輸出

322‧‧‧濾波器

400‧‧‧功率產生系統

404‧‧‧匹配網路

406‧‧‧電漿

408‧‧‧電漿腔室

411‧‧‧低位準訊號來源

412、413‧‧‧感測器

414‧‧‧電路

416‧‧‧頻率控制模組

418‧‧‧總體最佳化識別模組

420‧‧‧輸出

422、423‧‧‧濾波器

424‧‧‧組合器

500‧‧‧功率產生系統

510‧‧‧主要訊號來源

511‧‧‧次要訊號來源

524‧‧‧組合器

550‧‧‧功率放大器

600‧‧‧功率產生系統

610‧‧‧功率來源

613‧‧‧雜訊來源

620‧‧‧輸出

624‧‧‧組合器

700‧‧‧功率產生系統

710‧‧‧主要頻率來源

713‧‧‧雜訊來源

724‧‧‧組合器

750‧‧‧功率放大器

801‧‧‧真實的效能度量

802‧‧‧估計的效能度量

1600‧‧‧本發明的方法

1602~1610‧‧‧本發明的方法步驟

1710‧‧‧方向性耦合器

1720‧‧‧類比對數位轉換器

1730‧‧‧濾波器

1810‧‧‧解調器

1820‧‧‧訊號A

1830‧‧‧訊號B

1840‧‧‧濾波

1850‧‧‧乘以餘弦和正弦函數

1900‧‧‧實現總體最佳化識別模組和頻率控制模組的實體構件

1912‧‧‧顯示器部分

1920‧‧‧非揮發性記憶體

1922‧‧‧匯流排

1924‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)

1926‧‧‧處理部分

1927‧‧‧可場程式化的閘陣列(FPGA)

1928‧‧‧收發器構件

A₁~A_N‧‧‧訊號A的複數向量代表

B₁~B_N‧‧‧訊號B的複數向量代表

當配合伴隨的圖式來參照以下詳細敘述和所附申請專利範圍，則本發明的多樣目的和優點以及更完全的理解會是明顯而更容易體會。

圖1示範功率產生系統，其建構成自動調整傳遞到電漿負載之功率的頻率。

圖2示範功率產生系統的一具體態樣，其中感測器連同功率來源和一或更多個電路而駐留在功率產生系統裡。

圖3示範功率產生系統的一具體態樣，其中感測器駐留在功率產生系統外。

圖4示範功率產生系統的進一步具體態樣。

圖5示範功率產生系統的具體態樣，其中主要功率訊號和次要功率訊號在由功率放大器放大之前先組合。

圖6示範功率產生系統的具體態樣，其中功率來源產生主要功率訊號，並且雜訊來源產生呈雜訊形式的次要功率訊號。

圖7示範功率產生系統的具體態樣，其中次要訊號是雜訊，並且主要功率訊號和次要功率訊號在由功率放大器放大之前先組合。

圖8顯示效能度量為頻率函數的圖形。

圖9A是將效能度量(譬如反射係數)顯示為頻率函數的圖形。

圖9B是圖形表示，其顯示主要功率訊號頻率可以如何調整成使圖9A所示的效能度量減到最小。

圖9C顯示在圖9B時刻t₂之功率產生系統輸出的頻譜(每個頻寬的功率，譬如每3千赫茲頻寬的瓦數)。

圖10A是顯示效能度量對頻率的圖形。

圖10B是顯示使用主要功率訊號的總體搜尋可以如何導致電漿熄滅的圖形。

圖10C是顯示在圖10B時刻t₂之功率產生系統輸出的頻譜圖形。

圖11A是顯示使用次要功率訊號之最佳化頻率估計的圖形。

圖11B是顯示在使用次要功率訊號而決定想要的頻率之後來調整主要頻率的圖形。

圖11C是顯示在圖11B的主要訊號和次要訊號之功率頻譜成分的圖形。

圖12A是顯示使用次要功率訊號之最佳化頻率估計的圖形。

圖12B是顯示在使用次要功率訊號而決定想要的頻率之後來調整主要頻率的圖形。

圖12C是顯示在圖12B的主要訊號和次要訊號之功率頻譜成分的圖形。

圖13A是顯示使用次要功率訊號之最佳化頻率估計的圖形。

圖13B是將雜訊功率顯示為時間函數的圖形，其中雜訊添加於功率產生系統輸出。

圖13C是顯示在圖13B時刻t₂之功率產生系統輸出的頻譜圖形。

圖14A是顯示頻率調整方法之諸多方面的圖形。

圖14B是顯示圖14A所示頻率調整方法之額外方面的圖形。

圖14C是顯示圖14A和14B所示頻率調整方法之進一步方面的圖形。

圖14D是顯示圖14A、14B、14C所示頻率調整方法之又一些額外方面的圖形。

圖15A是顯示頻率調整方法之諸多方面的圖形。

圖15B是顯示圖15A所示頻率調整方法之額外方面的圖形。

圖15C是顯示圖15A和15B所示頻率調整方法之進一步方面的圖形。

圖16示範調整功率產生系統頻率的方法，其可以來回參照在此所述的具體態樣。

圖17A是顯示範例性感測器的圖解。

圖17B是顯示感測器之另一具體態樣的圖解。

圖17C是顯示感測器之又一具體態樣的圖解。

圖18是顯示範例性識別模組之諸多方面的圖解。

圖19是顯示可以用於實現在此揭示的具體態樣之構件的方塊圖。

在此使用「範例性」(exemplary)一詞意謂「作為範例、例子或示範」。在此描述為「範例性」的任何具體態樣未必要解讀成更好於或勝於其他的具體態樣。

為了本揭示的目的，「低位準訊號」(low level signal)是實質低於正傳遞到電漿腔室之主要訊號的訊號，舉例來說至少小一個數量級。

為了本揭示的目的，「電路」(circuit)可以包括基於輸入訊號而產生輸出訊號之電構件的任何組合。電路可以是數位的、類比的、或包括處理器或中央處理單元(central processing unit，CPU)或是其部分。電路可以包括或者可以從非暫態、實體之電腦可讀取的儲存媒體來讀取處理器可讀取的指令以進行下述的方法。

為了本揭示的目的，構件可以在通訊中，其在某些情形下包括電通訊(譬如能夠在其間傳送訊號)。然而，舉二個非限制性範例，熟於此技藝者將體認通訊也可以包括光學通訊和無線射頻通訊。

為了本揭示的目的，「總體最佳化」(global optimum)可以包括如跨越頻率範圍所取樣之特徵的最小或最大值。舉例來說，在反射功率是特徵時，總體最佳化可以是總體最小值；在傳遞功率為特徵時，總體最佳化可以是總體最大值。

本揭示一般而言關於功率產生器系統，其建構成產生和施加 (附加於在主要頻率的電漿維持功率)次要功率訊號(譬如包括一或更多個頻率)，其功率遠低於電漿維持功率。有利而言，施加次要功率訊號則能夠監視電漿負載的一或更多個方面，而不有害的影響電漿負載本身。附帶而言，當電漿維持功率經由匹配網路而施加到電漿負載時，低位準訊號的施加可以由一或更多個特殊頻率來施加，其導致匹配網路的窄濾波帶所通過之可偵測的頻率(例如混合和交互調變頻率)。再者，關於電漿負載所獲得的資訊可以用於控制產生器的一或更多個方面。

就產生器的控制來說，舉例而言，自動頻率調整可以使用關於電漿負載的資訊來進行。尤其，可以獲得某種效能度量的總體最佳化，並且產生器可以調整朝向這總體最佳化頻率而不熄滅電漿。二種範例性做法包括：(1)處理由產生器的主要操作頻率所產生的雜訊，以便有效進行低功率取樣而掃過有興趣的頻率範圍；或者(2)產生附加於主要功率訊號的低功率訊號，其中低功率訊號用於搜查總體最佳化。

於此二種情形，雜訊或搜查訊號的低功率性質能夠探測頻率範圍，而同時讓產生器的主要功率訊號保持在足夠功率可以傳遞到電漿負載以維持電漿的頻率(例如在效能度量的局部最佳化)。舉例來說，主要功率訊號可以保持在或靠近局部最佳化，而搜查訊號或雜訊(此二者將在下文稱為「次要功率訊號」)尋找總體最佳化，藉此接著允許在發生搜查的同時讓實質的功率抵達電漿負載。

於次要功率訊號是雜訊的情形，雜訊可以是由於主要功率訊號所導致的固有雜訊，或者雜訊可以添加於主要功率訊號。雜訊可以發生在多個次要頻率，其有時受限於主要功率訊號所應用之濾波器所掌控的頻寬。在次要功率訊號是低位準訊號時，此種訊號的大小可以比主要功率訊號的振幅低幾個數量級(譬如-3分貝、-5分貝、-10分貝、-20分貝、-50分貝、-100分貝)。低位準訊號可以是正弦或任何其他類型的周期性訊號，並且可以產生在射頻(radio frequency，RF)或其他頻率。開始在有限時間並且最終變成正弦或周期性的訊號則分別視為正弦或周期性的。低位準訊號可以掃過次要頻率的固定範圍。替代而言，低位準訊號可以根據尋求總體最佳化的調整演算法而在次要頻率之間「跳頻」(hop)。

總體最佳化可以藉由比較不同頻率的最佳化程度和選擇最佳頻率而發現。舉例而言，如果最佳化程度的度量是最小的負載反射係數大小，則比較在次要功率訊號來源所搜查的不同頻率下之估計的負載反射係數大小，並且選擇負載反射係數是最小的頻率作為總體最佳化頻率。測量和比較以尋找最佳化則可以依序發生；或者譬如在使用雜訊作為次要功率訊號的情形，可以同時計算不同頻率的最佳化程度，並且在不同頻率計算之後才選擇最佳的頻率。

一旦已經發現總體最佳化，則主要功率訊號可以偏移到總體最佳化的頻率。此種偏移可以涉及從一頻率突然切換到另一頻率，或者可以涉及次要功率訊號的功率滑升而主要功率訊號的功率滑降，使得次要功率訊號變成主要功率訊號。

一旦主要功率訊號是在總體最佳化的頻率操作，則可以發生進一步的細微調整。舉例來說，次要功率訊號可以再次出來以搜尋總體最佳化，這是因為在主要功率訊號之功率位準的總體最佳化不同於次要功率訊號之較低功率的總體最佳化，或者因為總體最佳化有所變化並且自從發生首次重複調整而已經改變。

圖1示範功率產生系統，其建構成自動調整傳遞到電漿負載之功率的頻率。功率產生系統100建構成經由射頻(RF)阻抗匹配電路(其可以是功率來源110內部之可選用的濾波器122和/或功率來源110外部的匹配網路104)而提供RF功率給電漿106或電漿負載。濾波和阻抗匹配經常是由同一實體網路來進行。因此，濾波器(例如可選用的濾波器122)可以進行濾波和阻抗匹配二種功能。

功率產生系統100可以包括功率來源110，其將外部功率140轉換成RF功率，並且功率來源110可以是13.56百萬赫茲產生器，但這當然不是必需的。設想到其他的頻率和其他的功率來源100。功率產生系統100建構成提供在足夠位準的RF功率(譬如RF電壓)以點燃和維持包含在電漿腔室108中的電漿106。電漿106一般而言用於處理工件或基板(未顯示)而是熟於此技藝者所熟知的。

功率來源110可以主要在主要頻率來施加主要功率訊號到輸出。輸出可以建構成耦合於可選用的匹配網路104和耦合於電漿腔室108。尤其，主要功率訊號可以傳遞到電漿106或到電漿106的負載(也已知為電漿負載)。從功率來源110到可選用的匹配網路104之(多個)連接130經常是同軸纜線，雖然也有可能是其他的纜線類型和連接類型。從匹配網路104到電漿腔室108的(多個)連接131經常經由客製化同軸連接器而做成，雖然也有可能是其他的纜線類型和連接類型。於某些應用，沒有匹配網路104，並且功率來源110直接連接到電漿腔室108。於這情形，RF阻抗匹配是以可選用的濾波器122而做在功率來源110的內部。於某些應用，其他可選用的RF或直流(DC)產生器150可以經由可選用的匹配網路104而連接到電漿腔室108。於某些應用，其他可選用的RF或DC產生器151可以經由其他手段(例如其他可選用的匹配網路105)而連接到電漿腔室108。經由(多個)匹配網路104或透過其他手段(例如連接到不同電極以傳遞功率到同一電漿)而將其他產生器連接到電漿負載，一般而言則使頻率調整問題更複雜。於以下敘述，雖然不排除其他可選用的(多個)產生器150、151和其他連接到電漿的手段(例如(多個)匹配網路105)的可能性，但是為了簡潔將不進一步示範或討論。

感測器112可以監視指示產生器所傳遞之功率或傳遞功率之能力的特徵，例如僅舉三個非限制性範例：反射功率、傳遞的功率或阻抗不匹配。指示傳遞功率或傳遞功率能力之特徵的進一步非限制性範例包括傳遞到匹配網路104的功率、從匹配網路104反射的功率、傳遞到電漿腔室108的功率、功率產生系統100所看到的負載阻抗、電漿腔室108的特徵(例如電漿密度)。感測器112也可以監視指示電漿系統之穩定度的特徵，例如負載阻抗的波動。感測器112也可以監視指示電漿負載之非線性的特徵，例如混合和交互調變產物的產生。

使用次要訊號來源來實施產生器的頻率調整所具有的額外好處在於可以從產生器做電漿性質的測量。可選用的(多個)匹配網路104典型而言作用為帶通濾波器。(多個)匹配網路104的這性質使得難以在產生器輸出頻率的諧波來可靠的測量電漿，雖然此種資訊或可是有用的。然而，可以藉由觀察次要訊號來源所產生的混合和交互調變產物而定出電漿阻抗調變的特徵。舉例而言，如果主要訊號來源是在13.56百萬赫茲並且次要訊號來源是在13.57百萬赫茲，則吾人預期混合產物在13.55百萬赫茲並且交互調變產物在13.56百萬赫茲加多個10千赫茲，例如在13.53、13.54、13.58……百萬赫茲。測量混合和交互調變產物的振幅和相位關係並且導出例如振幅和相位調變存在的量則可以提供關於電漿性質的資訊。資訊的處理可以由許多方式來做：從單純分析來自感測器之時間系列的測量並且對時間系列進行更高階統計，到使用調整到混合和交互調變產物頻率的專屬接收器以擷取振幅和相位關係，到使用任何數目的數學轉換(包括但不限於離散的傅立葉(Fourier)轉換)。監視混合和交互調變產物以及偵測例如相位調變量(僅舉一性質為例)所指示的電漿特徵改變則可以是有用的，例如在製造半導體的蝕刻操作中用於終點偵測。

感測器112可以是方向性耦合器、電流電壓感測器或其他多埠網路，並且可以監視功率來源110和匹配網路104之間或匹配網路104和電漿腔室108之間的電流和電壓或電壓和電流的組合(例如入射和反射訊號)。於另一非限制性範例，感測器112可以光學偵測或導向電漿腔室108裡以光學測量電漿106的密度。這些範例絕非描述感測器112或可以安排感測器112的位置之範圍或限制，反而是示範感測器112可以採取各式各樣的形式並且可以採取各式各樣的方式而耦合於系統(見圖2~7之多樣的非限制性範例)。附帶而言，感測器112可以是已經駐留於可選用的(多個)匹配網路104或電漿腔室108中的一或多個感測器。

來自感測器112或已經駐留於(多個)匹配網路104和電漿腔室108中之感測器的訊號可以提供給一或更多個電路114，其也與功率來源110通訊而控制之。一或更多個電路114可以使用來自感測器112和/或已經駐留於(多個)匹配網路104和電漿腔室108中之感測器的資訊以調整功率來源110所操作的主要和/或次要頻率，以使傳遞給電漿106的功率最佳化或者使另一最佳化程度的度量(例如電漿穩定度)最佳化。

於某些情形，因為此種調整導致在局部最佳化的操作(譬如僅舉二個範例為反射功率的局部最小或傳遞功率的局部最大)，所以某些調整演算法能夠進一步調整主要頻率以便尋求總體最佳化(譬如經由一系列的快速「跳頻」)。然而，此種搜尋可以使功率通過阻抗匹配不良的頻譜區域(譬如在圖8的f_a附近)，因此可以使傳遞的功率顯著滑落，並且在某些情形下可以使電漿106熄滅(譬如在圖8的f_a)。

為了避免這點，此種尋求總體最佳化可以由一或更多個次要訊號來進行，因此能夠使高功率的主要功率訊號保持在足夠功率可以傳遞到電漿106而同時進行尋求總體最佳化的頻率(譬如在局部最佳化)。圖11~13顯示監視的特徵為頻率函數的圖形，以及顯示振幅實質低於主要功率訊號的次要功率訊號可以如何用於搜尋出總體最佳化。一旦已經描述了相關的系統和設備，則稍後將深入討論這些圖形。

圖1示範功率產生系統，其用於自動調整傳遞到電漿負載之功率的頻率。功率來源110可以提供主要功率訊號給電漿處理腔室108中之電漿106的電漿負載，其中功率來源110所看到的阻抗是藉由安排在功率來源110和電漿腔室108之間的匹配網路104以及藉由功率來源110的頻率調整而加以阻抗匹配。雖然功率來源110可加以頻率調整以便尋找最佳化頻率，典型而言在此最佳化了傳遞的功率，但是可以使用其他最佳化程度的度量。此種調整有時可以導致來自功率來源110的主要功率訊號被調整成局部最佳化而非總體最佳化。於此種情形，一或更多個次要訊號可以由功率來源110所產生並且處理成識別總體最佳化，而不必使用主要功率訊號來搜查出總體最佳化。

於其他情形，次要功率來源可以提供次要功率訊號(舉例而言見圖4和6)。一或更多個次要功率訊號可以提供在低於主要功率訊號的振幅或功率位準(或者實質低於主要功率訊號、主要功率訊號的分數、或在此種實質較低功率位準而相較於主要功率訊號來說對於電漿106的效應可以忽略)。一或更多個次要功率訊號可以包括都在同一時刻所產生的多個次要頻率(譬如圖11~13)。替代而言，一或更多個次要功率訊號可以在不同時刻調整成二或更多個不同頻率(譬如圖11~13所示)。

一或更多個次要功率訊號可以用於對在不是主要功率訊號頻率下傳遞的功率加以取樣，而不在這些次要頻率施加很多功率來影響電漿。換言之，主要功率訊號可以保持在可以維持電漿的頻率(例如在或靠近局部最佳化)，而同時一或更多個次要功率訊號用於尋求總體最佳化。

尤其，感測器112、或二或更多個感測器、和/或已經存在於功率產生系統100之其他構件中的感測器可以在主要功率訊號的頻率以及在次要頻率下監視效能的度量。一或更多個感測器(譬如感測器112)也可以在預期之混合和交互調變產物的頻率下測量以擷取關於電漿108之非線性特徵的資訊。舉例來說，混合和交互調變產物的改變可以用於感測電漿過程的電漿點燃或終點偵測。注入一或多個次要頻率成分並且測量混合和交互調變產物的性質則可以在主要功率訊號的諧波下感測電漿108的非線性特徵，即使(多個)匹配網路104和濾波器122可以不允許直接測量諧波。

舉例來說，感測器112可以是反射功率感測器或傳遞功率感測器，並且特徵可以分別是反射功率或傳遞功率。也可以監視其他特徵並且用於識別局部和總體最佳化(譬如僅舉幾個非限制性範例：功率來源110所看到的負載阻抗、對(多個)匹配網路104之供應纜線130上的電壓和電流、電漿106的密度)。感測器112和/或其他感測器可以提供描述(多個)特徵的資訊給一或更多個電路114(譬如邏輯電路、數位電路、類比電路、非暫態之電腦可讀取的媒體及以上的組合)。一或更多個電路114可以與感測器112和功率來源110通訊(譬如電通訊)。一或更多個電路114可以調整功率來源110的主要頻率以便調整功率來源110而使對電漿負載所傳遞的功率最佳化。

於某些具體態樣，效能度量的最佳化包括控制回饋迴路，其使用次要功率訊號以便搜查或尋求總體最佳化。於此種情形，基於來自感測器112(或是二或更多個感測器以及/或者已經存在於功率產生系統100之其他構件中的感測器)而關於效能度量的回饋，一或更多個電路114可以控制次要功率訊號和其一或更多個次要頻率。舉例來說，次要功率訊號的頻率可以掃過涵蓋了主要功率訊號之主要頻率的固定頻率範圍，並且一或更多個電路114可以監視效能的度量而為次要功率訊號之頻率的函數。基於這掃過，一或更多個電路114可以識別總體最佳化，然後指示功率來源110調整其主要頻率，如此以將主要功率訊號移動到識別的總體最佳化。跳頻或其他調整方案可以經由一或更多個次要功率訊號而用於尋找總體最佳化。

次要功率訊號可以採取許多不同的形式。於一情形，一或更多個電路114可以指示功率來源110在一個次要頻率(譬如圖11所示)或更多個次要頻率(譬如圖12所示)施加呈低位準訊號形式的次要功率訊號，而以特殊次序在那些次要頻率來施加低位準訊號(譬如圖11)，或者根據演算法來使效能的度量最佳化(譬如圖12)。於另一情形，一或更多個電路114可以指示功率來源110施加呈雜訊形式的次要功率訊號。這雜訊可以是固有於主要功率訊號，在此情形，一或更多個電路114未必要供應指令給功率來源110；或者可以是非固有的雜訊，其添加於功率來源110的輸出(譬如圖6和7所示)。

無論次要功率訊號所呈現的形式為何，於許多具體態樣，其振幅要比主要功率訊號低一或更多個數量級。舉例來說，次要功率訊號可以比主要功率訊號低1到100分貝。於其他具體態樣，次要功率訊號可以比主要功率訊號低1分貝、5分貝、10分貝、20分貝、50分貝或100分貝。

如所示，一或更多個電路114可以包括總體最佳化識別模組116和頻率控制模組118。總體最佳化識別模組116可以分析來自感測器112而在一或更多個次要頻率之每一者的資訊並且識別對應於總體最佳化的頻率。這頻率可以稱為識別的總體最佳化頻率，並且它對應於產生器傳遞功率之特徵的總體最佳化。頻率控制模組118可以在主要功率訊號的初始調整期間(這可以導致識別局部最佳化)以及一旦總體最佳化是由總體最佳化識別模組116所識別而將主要頻率調整朝向識別之總體最佳化頻率的期間來調整主要功率訊號的主要頻率。

尤其，一旦識別出識別的總體最佳化頻率，則頻率控制模組118可以指示功率來源110調整主要頻率以跳到識別的總體最佳化頻率，或者跳到較低振幅的主要頻率而同時增加在識別的總體最佳化頻率之次要頻率的振幅，如此則主要和次要頻率的角色逆轉。以此方式，主要頻率可以轉移到對應於功率特徵之總體最佳化(譬如低反射功率或低振盪位準)的頻率，而不在或可抑制或熄滅電漿的頻譜區域(譬如圖8~13的f_a附近)來施加功率。

總體最佳化識別模組116和頻率控制模組118可以循環操作以重複改善將主要頻率調整朝向總體最佳化的正確度。舉例來說，在正被監視的特徵(譬如電漿阻抗)是非線性的情形，當施加低位準次要功率訊號時可以發現特徵的總體最小值；但是當在同一頻率施加大很多的主要功率訊號時，更高功率的訊號可以存在有不同的總體最佳化頻率。如此，則次要功率訊號可以再次用於進一步探究主要功率訊號的總體最佳化，並且這可以採取循環方式而持續多次。將頻率調整朝向總體最佳化則可以包括將頻率改變到關聯於總體最佳化的頻率，或者僅將頻率改變到較靠近總體最佳化的頻率而非原始頻率。

於某些具體態樣，一或更多個次要頻率開始下降/上升於頻率曲線的足夠陡峭部分(例如在圖8~14的f_a和f₀之間)，主要頻率就可以立刻切換到一或更多個次要頻率當中一者。當識別出此種曲線的陡峭部分時，總體最佳化識別模組116可以判定它正逼近總體最佳化，藉以指示功率來源110將主要頻率切換到靠近次要功率訊號的頻率，藉此能夠使主要功率訊號跳過和避免或可抑制電漿的頻率曲線區域(譬如在f_a附近)。一旦主要功率訊號切換了頻率，則一或更多個次要功率訊號可以接著探究總體最佳化，或者主要功率訊號可以用於進一步探究總體最佳化。

於許多具體態樣，(多個)供應連接130可以由一對導體或由連接功率來源110與匹配網路104之二導體同軸纜線的集合所實現。於其他具體態樣，纜線130是由一或更多條雙絞纜線所實施。於另外其他的具體態樣，纜線130可以由任何的纜線網路所實現，包括但不限於單純的導體接線和四極連接。雖然(多個)連接131經常以連接器來實施，但也可以採取各式各樣的形式，包括簡單的導體接線。

匹配網路104可以由各式各樣的匹配網路架構所實現。如此技藝中的一般技術者所將體會，匹配網路104可以用於將電漿106的負載匹配於功率來源110。藉由正確設計匹配網路104或105，則有可能將電漿106的負載阻抗轉換到接近功率來源110所想要的負載阻抗值。匹配網路104或105的正確設計可以包括功率來源110內部的匹配網路(譬如經由濾波器122)或功率來源110外部的匹配網路，如圖1~7所見。

一或更多個電路114可以是功率產生系統100的原始裝備；而於其他具體態樣，一或更多個電路114可以是翻新的構件，其可以添加於原本無法做到在此描述之頻率調整的功率產生系統。

於具體態樣，功率產生系統100可以包括可選用的濾波器122。濾波器122可以建構成衰減主要功率訊號在所選頻寬外的部分並且做出額外的阻抗匹配。舉例而言，因為50歐姆對於纜線和連接器130而言是主控的阻抗，所以在功率來源110的輸出所看到之想要的阻抗典型而言是50歐姆或其他某種方便的阻抗。在濾波器122之輸入(在功率來源110的輸出相對側)的阻抗乃藉由功率來源的主動元件(例如金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET))而提供想要的阻抗，並且典型而言極不同於50歐姆，例如單一MOSFET放大器之典型的5+j6歐姆。對於此種系統來說，濾波器122則將設計成使在輸出的50歐姆匹配於在輸入的5+j6歐姆。除了阻抗匹配以外，濾波器典型而言也設計成限制主動元件所產生的諧波。例如濾波器可以設計成在產生器所預期操作的頻率範圍(例如從12.882到14.238百萬赫茲)使在輸出的50歐姆匹配於靠近5+j6的數值，並且抑制在輸出的第二或第三諧波之高於25百萬赫茲頻率的訊號達一定的量，典型而言至少20分貝。

感測器112可以安排於各式各樣的位置，包括是功率產生系統100之一部分的位置和在外部的位置。感測器112監視特徵的所在位置也可以隨著不同的具體態樣而變化，如將於圖2~7所見。

圖2示範功率產生系統200的一具體態樣，其中感測器212連同功率來源210和一或更多個電路214而駐留在功率產生系統200裡。功率產生系統200包括輸出220，其建構成耦合於可選用的(多個)匹配網路204，或者如果(多個)匹配網路204不存在則直接耦合於電漿腔室208。因此，主要功率訊號和一或更多個次要功率訊號可以提供給輸出220，因而建構成傳遞到(多個)匹配網路204。

圖3示範功率產生系統300的一具體態樣，其中感測器312駐留在功率產生系統300外。在此，功率產生系統300包括功率來源310、一或更多個電路314、可選用的濾波器322、功率產生系統300的輸出320。感測器312耦合於一或更多個電路314並且提供描述效能度量(例如負載反射係數大小或電漿密度)的資訊。感測器312監視功率產生系統300和可選用的(多個)匹配網路304之間、(多個)匹配網路304和電漿腔室308之間、在電漿腔室308、或功率產生系統300和電漿腔室308之間(如果(多個)匹配網路304不存在)的特徵。感測器312也或可在(多個)匹配網路304或裡面來進行監視。

雖然圖1~3示範單一功率來源110、210、310，不過熟於此技藝者將體認這功率來源110、210、310能夠同時產生主要和次要功率訊號二者。舉例來說，舉二個非限制性範例，功率來源110、210、310可以發源出高功率主要功率訊號和低位準次要功率訊號二者，或者功率來源110、210、310可以發源出高功率主要功率訊號並且使用固有於主要功率訊號的雜訊作為次要功率訊號。替代而言，功率來源110、210、310可以產生主要功率訊號並且將它組合所產生或放大的雜訊。雖然這些範例都示範單一功率來源110、210、310可以如何產生主要功率訊號和次要功率訊號二者，不過圖4~7所將示範的具體態樣是功率來源產生主要功率訊號，並且低位準訊號來源產生次要功率訊號。

圖4示範功率產生系統400的具體態樣，其具有功率來源410、低位準訊號來源411、一或更多個電路414、可以安排在功率產生系統400裡之可選用的感測器412或可以安排在功率產生系統400外之可選用的感測器413、組合來自功率來源410和低位準訊號來源411之輸出的組合器424。如此技藝中的一般人士所將體會，組合器可以由此技藝所知的耦合器來實現。

圖5示範功率產生系統500的具體態樣，其中主要和次要訊號在被功率放大器550放大之前先加以組合。

圖6示範功率產生系統600的具體態樣，其中功率來源610產生主要功率訊號，並且雜訊來源613產生呈雜訊形式的次要功率訊號。主要功率訊號和次要功率訊號或雜訊可以在功率產生系統600中組合，並且組合的訊號可以提供給功率產生系統600的輸出620。如此技藝中的一般人士所將體會，雜訊來源613可以由各式各樣不同類型的裝置所實現，包括雜訊二極體。有利而言，雜訊來源613可以產生連續的次要頻率，並且次要頻率的回應可以在多個不同頻率下平行處理(譬如藉由多個解調頻道或快速傅立葉轉換模組來為之)。舉例而言，在多個頻率下的反射係數可以平行抵達以識別出提供低反射係數的頻率、穩定的頻率、或穩定度和低反射係數之間的平衡。

圖7示範功率產生系統700的具體態樣，其中主要和次要訊號在被功率放大器750放大之前加以組合。於這具體態樣，次要訊號是由雜訊來源713所產生。

圖1~7所示範的系統可以參考圖8~15所看到的圖形而更輕易的理解。

圖8顯示效能度量為頻率函數的圖形。實線801顯示真實的效能度量(譬如負載反射係數大小)為頻率的函數，如果調整主要功率訊號到每個頻率並且做測量則會產生這結果。虛線802顯示估計的效能度量，其使用一或多個次要功率訊號而主要功率訊號保持在固定頻率(譬如f₁)所獲得。

如所討論，主要頻率的功率位準影響效能的度量(譬如負載反射係數)；因此，使用低位準功率訊號所估計的效能度量將異於在主要訊號之較高功率下的效能度量。但如在此所進一步討論，低位準訊號能夠密切估計想要的主要頻率(譬如其產生低反射係數和/或低不穩度)。主要訊號的頻率然後可以在較高功率位準下做細微調整，而不測試可以導致電漿熄滅的頻率。

圖9顯示的方面是初始主要頻率可以施加在f₁和f_a之間，並且顯示頻率調整演算法(其依賴於掃過和測試主要功率的頻率)可以如何變成陷在效能度量的局部最佳化中，而沒有低功率次要訊號所提供的資訊。更特定而言，調整演算法可以將主要頻率調整朝向相信是最佳化的頻率f₁。尤其，圖9A顯示效能的度量(譬如反射係數)為頻率的函數；圖9B的實線顯示僅使用主要功率的演算法或可如何調整主要功率訊號頻率以使效能的度量減到最小；以及圖9C顯示功率產生系統輸出220、320、420、520、620或720在圖9B之時刻t₂的頻譜(每個頻寬的功率，例如每3千赫茲頻寬的瓦數)。如圖9B的虛線所示，總體最佳化頻率或可使用低位準次要訊號而識別。

但是如實線所示，在抵達在f₁的局部最佳化時，如果主要頻率用於搜尋總體最佳化，則此種嘗試可能導致施加了在頻率f_a附近的功率，這可以導致電漿熄滅，如圖10A和10B所見。圖10A顯示效能的度量為頻率的函數。圖10A的實線顯示電漿點著下的效能度量，並且虛線顯示電漿熄滅下的效能度量。圖10B顯示使用主要功率訊號的總體搜尋可以如何導致電漿熄滅，因為可以在f_a附近傳遞不夠的功率來維持電漿。圖10C顯示在圖10B時刻t₂之功率產生系統輸出的頻譜。

一或更多個次要功率訊號反而可以用於搜尋總體最佳化，如圖11(顯示一個次要功率訊號)和圖12(顯示多個次要功率訊號)所示，而主要功率訊號保持在固定的頻率(譬如在或靠近局部最佳化)。於圖11，顯示的頻率調整乃使用呈低位準訊號形式的次要功率訊號而在單一次要頻率以特殊次序來施加。圖12顯示的頻率調整則使用呈低位準訊號形式的次要功率訊號，其頻譜成分是在根據演算法所調整的多個次要頻率以使效能的度量最佳化。

如所示，一或更多個次要功率訊號可以施加在遠低於主要功率訊號的功率位準，並且可以施加在一或更多個次要頻率。次要頻率可以是具有相等或不相等間隔的固定頻率，或者可以是可變的頻率，如圖12所示。此外，主要和次要功率訊號可以同時施加。

如圖11所示範，次要訊號可以持續的施加，或者如圖12所示範的僅在尋求總體最佳化的期間施加。此外，雖然單一特徵顯示於圖8~13的圖形，不過於其他具體態樣，可以同時監視多個特徵，譬如負載反射係數大小與測量穿過的電漿穩定度(譬如負載阻抗的波動)一起，並且所有監視特徵(或多個監視特徵)的分析可以用於識別總體最佳化。以此方式，識別出總體最佳化，而不在f_a或在或可熄滅電漿的任何頻率附近施加完全功率的主要訊號。

於某些操作模式，施加在一或更多個次要頻率之一或更多個次要功率訊號的振幅很小，以致它相較於主要功率訊號而可以視為可忽略的，因而對於電漿沒有顯著的影響。於其他應用，如果目標單純是在尋求總體最佳化的同時而不熄滅電漿，則一或多個次要功率訊號的振幅相較於主要功率訊號而言可以是顯著的。於此種情形，必須小心不超過電漿系統之電壓和電流的額定值，因為在拍頻會有高所得振幅。

圖11顯示的具體態樣是單一次要頻率連續掃過頻率範圍。 (多個)次要頻率所掃過的範圍典型而言會是功率產生系統所預期操作的頻率範圍(例如12.882到14.238百萬赫茲)，但不必就是如此。可以考慮之其他頻率範圍的範例包括當使用次要功率訊號而例如藉由分析混合和交互調變產物來擷取關於電漿條件的資訊。於如圖12所示範的其他情形，一或多個次要頻率可以根據演算法來調整以尋找最佳化頻率，而非如圖11所示以預先決定的樣式來掃過。也如圖12所示，一旦已經識別了總體最佳化，則次要功率訊號可以關閉而非如圖11所示的連續施加。

如圖11A和圖12A所示範，使用一或多個次要功率訊號所做的最佳化頻率估計可能不精確對應於真實的最佳化。典型而言，此種分歧會肇因於電漿負載的非線性。如圖11B和圖12B所示範，在使用次要功率訊號來決定最佳化頻率之後，可以調整主要頻率以使效能進一步最佳化。圖11C和12C分別顯示圖11B和11C之主要和次要頻率的頻譜成分。

圖13顯示次要功率訊號是雜訊的情形。圖13C顯示功率產生系統輸出在圖13B之時刻t₂的頻譜。雜訊可以是固有於主要功率訊號，或者可以添加於功率產生系統輸出(譬如見圖6和7)。圖13B顯示雜訊功率為時間的函數，而假設的情形是雜訊添加於功率產生系統輸出。

一旦已經識別出總體最佳化，則主要功率訊號可以調整或切換到(或朝向)對應於總體最佳化的頻率，而不讓主要功率訊號通過或可抑制電漿的頻譜區域(譬如靠近f_a)。舉例來說，於圖14，主要功率訊號的振幅滑降，而在總體最佳化之次要頻率的振幅則滑升。以此方式，主要功率訊號和次要功率訊號交換位置。圖15顯示將主要頻率切換朝向總體最佳化的另一變化例，其中主要功率訊號的頻率突然改變到識別的總體最佳化頻率。

於某些具體態樣，雖然識別的總體最佳化頻率可以選擇自某一次要頻率，但是這不是必要的。舉例來說，識別的總體最佳化頻率可以是在二或更多個次要頻率當中二者之間。舉例來說，多個次要頻率之間的內插可以用於識別該識別的總體最佳化頻率。

圖16示範調整功率產生系統之頻率的方法，其使用次要功率訊號來尋找總體最佳化而探究效能度量的總體最佳化。方法1600主要在主要頻率來施加主要功率訊號給電漿系統(譬如連接到電漿腔室108的(多個)匹配網路104)(方塊1602)。同時，方法1600在一或更多個或連續的(譬如雜訊的情形)次要頻率來施加低位準訊號到電漿系統(方塊1604)。

低位準訊號可以是周期性的或周期性訊號的總和、可以是固有於主要功率訊號的雜訊、或者可以是添加於主要功率訊號的雜訊。一或更多個次要頻率可以有相等的頻率間隔，或者可以具有變化的間隔。一或更多個次要頻率可以全部一次施加或者在分開的時刻施加，並且可以隨時調整。一或更多個次要頻率可以掃過固定的頻率範圍。替代而言，一或更多個次要頻率可以經由回饋來調整以探測和探究總體最佳化。可以總是施加或僅在需要時施加一或更多個次要或連續的次要頻率。

方法1600監視的特徵是頻率函數的效能度量(譬如負載反射係數大小)，尤其是在一或更多個或連續的次要頻率和/或在主要頻率和/或在主要和次要頻率之預期的混合和交互調變產物(方塊1606)。方法1600然後識別對應於特徵之總體最佳化的最佳化頻率(方塊1608)。這可以經由熟於此技藝者所熟悉的最小化或最大化演算法來為之。最後，方法1600將主要功率訊號的主要頻率調整為識別操作中所識別的最佳化頻率(方塊 1610)。這調整可以採取各式各樣的方式來做。舉例來說，調整可能必須避免僅在反射功率逼近100%的區域(譬如圖8的f_a附近)施加主要功率而達延長的時間，因為這可能熄滅電漿(除非例如電漿是由另一功率來源150或151所維持)。如此，舉二個非限制性範例，則主要功率訊號可以切換到最佳化頻率，或者主要和次要功率訊號的功率位準可以逐漸逆轉，使得功率訊號交換位置。

於某些具體態樣，當主要功率訊號已經移動到使用一或多個次要功率訊號而識別為總體最佳化的頻率時，方法1600結束。然而，於其他例子，由於例如電漿負載的非線性或可以隨時改變之參數(譬如電漿腔室氣體壓力)的緣故，方法1600可以循環以進一步微調最佳化或者負責總體最佳化的改變。

最佳化頻率的識別(方塊1608)可以隨著從監視獲得樣本(方塊1606)而即時發生，或者可以在頻率範圍已經取樣之後才發生分析。只有一旦已經識別了總體最佳化(方塊1608)才可以發生主要頻率的移動(方塊1610)，或者一旦識別了非目前主要頻率的更多最佳化頻率則它就可以發生。

使用次要功率訊號來監視特徵的方法也可以用於識別電漿特徵或電漿特徵的改變。不是識別最佳化頻率和將主要頻率調整朝向識別的總體最佳化，輸出或監視特徵(方塊1608)反而可以用於識別電漿特徵或電漿特徵的改變。監視混合和交互調變產物則可以用於監視電漿的非線性行為，或者單純偵測電漿是否點著。不是觀察特殊的混合和交互調變產物，更高階的統計(譬如雙頻譜)反而可以用於識別電漿特徵或電漿特徵的改變。

圖17顯示感測器(例如感測器112或412的三個範例性實施例。感測器譬如可以是方向性耦合器1710(如圖17A所示)或電壓和電流(VI)感測器(如圖17B所示)，並且該等實施例任一者可以包括濾波器1730和類比對數位轉換器1720(如圖17C所示)。

圖18顯示總體最佳化識別模組(譬如116或418)的範例性實施例。圖18所示的部分功能性也可以是感測器的一部分。圖18顯示的實施例使用多個解調器1810，其允許同時處理多個頻率成分。訊號1820(標為A)和1830(標為B)舉例而言可以是前向和反射功率、電壓和電流、或某些其他有興趣的測量。在乘以餘弦和正弦函數1850與濾波1840之後，A和B在不同頻率的複數向量代表標為A₁、B₁到A_N、B_N，其用於計算在多個頻率的功率和負載反射係數。典型而言，一個頻道將逆轉而用於主要頻率。其他的頻道可以設定為一或多個次要頻率，或者設定為預期的混合和交互調變產物。如之前所注意，這僅是一個實施例，並且舉例而言，可能有許多其他的實施例使用譬如離散的傅立葉轉換而非專屬的解調頻道。

圖1~7所示構件的示範安排是邏輯的，多樣構件之間的連接僅為範例性的，並且這些具體態樣的顯示不是意謂為真實的硬體圖解；因此，真實實施例中的構件可加以組合或進一步分離，並且構件可以採取各式各樣的方式來連接，而不改變系統的基本操作。

不是單一的次要功率來源(如圖4~7所見)，二、三、四或更多個次要功率來源反而或可用於產生二或更多個次要功率訊號。

為了本揭示的目的，次要功率訊號可以是周期性的，舉例來說為RF訊號。然而，於其他具體態樣，可以使用非周期性功率訊號(例如雜訊)。

雖然本揭示已經重複顯示為了局部和總體最小值而調整，不過熟於此技藝者將體會也想像到為了局部和總體最大值而調整，並且本揭示可以輕易應用於在傳遞功率的主要頻率是為了監視特徵的總體最大值而最佳化的情形下監視特徵。

關聯於在此揭示之具體態樣所述的方法可以直接實施於硬體、編碼於非暫態之處理器可讀取的媒體中之處理器可執行的指令、或此二者的組合。舉例而言，參見圖19，顯示的是方塊圖，其根據範例性具體態樣而顯示可以用來實現總體最佳化識別模組116和頻率控制模組118的實體構件。如所示，於本具體態樣，顯示器部分1912和非揮發性記憶體1920耦合於匯流排1922，其也耦合於隨機存取記憶體(random access memory，RAM)1924、處理部分(其包括N個處理構件)1926、可場程式化的閘陣列(field programmable gate array，FPGA)1927、收發器構件1928(其包括N個收發器)。雖然圖19所示的構件代表實體構件，但是圖19不打算是詳細的硬體圖解；因此圖19所示的許多構件可以由共同的架構所實現或者分散於額外的實體構件。再者，設想到其他既有或尚待開發的實體構件和架構可以用來實施參考圖19所述的功能性構件。

這顯示器部分1912一般而言操作成提供用於使用者的使用者介面；於幾個實施例，顯示器是由觸控螢幕顯示器所實現。一般而言，非揮發性記憶體1920是非暫態記憶體，其功能在於儲存(譬如持久儲存)資料和可由處理器執行的碼(包括關聯於實現在此所述之方法的可執行碼)。於某些具體態樣，舉例而言，非揮發性記憶體1920包括啟動載入碼、作業系統碼、檔案系統碼、非暫態處理器可執行的碼以利於執行參考圖16所述的方法和在此所述的其他方法。

於許多實施例，雖然非揮發性記憶體1920是由快閃記憶體(例如NAND或ONENAND記憶體)所實現，但是設想到也可以利用其他的記憶體類型。雖然有可能可以執行來自非揮發性記憶體1920的碼，但是非揮發性記憶體中之可執行的碼典型而言載入RAM 1924中而由處理部分1926中之N個處理構件的一或更多者來執行。非揮發性記憶體1920或RAM 1924可以用於儲存如圖8~14所述之總體最佳化的頻率。

N個處理構件連同RAM 1924一般而言操作成執行儲存在非揮發性記憶體1920中的指令，以使產生器的來源阻抗能夠被修改而達成一或更多個目的。舉例而言，實現參考圖16和18所述方法的非暫態之處理器可執行的指令可以持久儲存於非揮發性記憶體1920中，並且由關聯於RAM 1924的N個處理構件所執行。如此技藝中的一般技術者所將體會，處理部分1926可以包括視訊處理器、數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)、圖形處理單元(graphics processing unit，GPU)和其他處理構件。DSP舉例而言可以用於採用離散的傅立葉轉換以分析指示電漿負載的產生器輸出功率之諸多方面的具體態樣。

附帶或替代而言，FPGA 1927可以建構成實現在此所述方法的一或更多個方面(譬如參考圖16和18所述的方法)。舉例而言，非暫態的FPGA組態指令可以持久儲存於非揮發性記憶體1920中和由FPGA 1927所存取(譬如在開機期間)，以將FPGA 1927建構成實現總體最佳化識別模組116和頻率控制模組118的功能。

輸入構件操作成接收訊號(譬如來自感測器112、312、412、 413的輸出訊號)，其指示輸出功率和/或電漿負載的一或更多個方面。在輸入構件所接收的訊號舉例而言可以包括電壓、電流、前向功率、反射功率、電漿負載阻抗。設想到輸入構件可以包括數位和類比輸入二者，並且可以包括類比對數位轉換構件以將類比訊號轉換成數位訊號。輸出構件一般而言操作成提供一或更多個類比或數位訊號以實現產生器的操作方面。舉例而言，輸出部分可以提供頻率控制訊號給在此所示和所述的振盪器。也設想到控制施加功率之振幅和相位的訊號也可以從輸出構件輸出。

顯示的收發器構件1928包括N個收發器鏈，其可以用於經由無線或有線網路而與外部裝置通訊。N個收發器鏈的每一者可以代表關聯於特殊通訊方案(譬如無線傳真(WiFi)、乙太網路、Profibus……)的收發器。收發器構件舉例而言可以用於與關聯於電漿處理工具的一或更多個其他裝置通訊。

在本說明書裡，相同的參考字符用於指稱端子、訊號線、電線……及其對應的訊號。就這方面來說，「訊號」(signal)、「電線」(wire)、「連接」(connection)、「端子」(terminal)、「針腳」(pin)等詞在本說明書裡總是可以互換使用。也應體會「訊號」、「電線」或類似的詞可以代表一或更多個訊號，譬如單一位元透過單一電線來傳輸或是多個平行位元透過多條平行電線來傳輸。此外，每個電線或訊號可以代表訊號或電線所連接的二或更多個構件之間的雙向通訊，就如情形所可以是的樣子。

前面提供揭示之具體態樣的敘述以使熟於此技藝的任何人能夠製作和利用本發明。熟於此技藝者將輕易明白這些具體態樣有多樣的修改，並且在此定義的一般原理可以應用於其他具體態樣，而不偏離本發明的精神和範圍。因此，本發明不打算受限於在此所示的具體態樣，而是要依據與在此揭示之原理和新穎特色一致的最廣範圍。