本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造，特別是涉及一種射頻信號(hào)控制電路、射頻電源、半導(dǎo)體工藝設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體工藝復(fù)雜度增加，部分半導(dǎo)體工藝過程中需使用高精度大功率輸出射頻電源，在對(duì)輸出射頻電源進(jìn)行采集反射功率時(shí)，由于電源前向功率輸出精度依賴于反射功率檢測(cè)精度，使用現(xiàn)有控制方式，存在一定反射情況下，導(dǎo)致采集到的反射功率并不準(zhǔn)確的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，提出了本發(fā)明實(shí)施例以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的射頻信號(hào)控制電路、射頻電源、半導(dǎo)體工藝設(shè)備。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施公開了一種射頻信號(hào)控制電路，包括：

3、功放模塊，用于獲取射頻信號(hào)，對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行放大，將放大后的射頻信號(hào)輸出；

4、合成與功率采集模塊，與所述功放模塊連接，用于接收所述功放模塊輸出的射頻信號(hào)，根據(jù)所述射頻信號(hào)確定采集信號(hào)；

5、信號(hào)處理模塊，與所述合成與功率采集模塊連接，用于接收所述合成與功率信號(hào)輸出的所述采集信號(hào)，根據(jù)所述采集信號(hào)確定前向功率和反射功率；

6、控制器，與所述信號(hào)處理模塊連接，用于接收所述信號(hào)處理模塊輸出的所述前向功率和所述反射功率，根據(jù)所述前向功率和所述反射功率生成為所述功放模塊提供的供電電壓。

7、可選地，所述合成與功率采集模塊還與負(fù)載模塊連接，所述合成與功率采集模塊用于根據(jù)所述射頻信號(hào)合成得到射頻功率信號(hào)，將所述射頻功率信號(hào)輸入至所述負(fù)載模塊，并檢測(cè)所述負(fù)載模塊的負(fù)載阻抗值和反射系數(shù)，當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)不為預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到射頻電流信號(hào)和射頻輸入電壓信號(hào)，將所述射頻電流信號(hào)和所述射頻輸入電壓信號(hào)作為所述采集信號(hào)輸出；當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為所述預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)為所述預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到前向功率耦合電壓信號(hào)和反射功率耦合電壓信號(hào)，將所述前向功率耦合電壓信號(hào)和所述反射功率耦合電壓信號(hào)作為所述采集信號(hào)輸出。

8、可選地，所述信號(hào)處理模塊還用于接收所述合成與功率采集模塊輸出的射頻電流信號(hào)和射頻輸入電壓信號(hào)，或，接收所述合成與功率采集模塊輸入的前向功率耦合電壓信號(hào)和反射功率耦合電壓信號(hào)，根據(jù)所述射頻電流信號(hào)和所述射頻輸入電壓信號(hào)確定前向功率和反射功率，或，根據(jù)前向功率耦合電壓信號(hào)和反射功率耦合電壓信號(hào)確定前向功率和反射功率；將所述前向功率和所述反射功率輸出。

9、可選地，所述信號(hào)處理模塊包括第一處理模塊、第二處理模塊、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述第一處理模塊用于根據(jù)所述射頻電流信號(hào)和射頻輸入電壓信號(hào)確定第一前向功率，將所述第一前向功率輸入至所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述第二處理模塊用于根據(jù)所述射頻電流信號(hào)和射頻輸入電壓信號(hào)確定第一反射功率，將所述第一反射功率輸入至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述第一前向功率和所述第一反射功率從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)形式的所述第一前向功率和所述第一反射功率發(fā)送至所述控制器。

10、可選地，所述第一處理模塊包括加法電路、第一乘法器、第一低通濾波器、第一運(yùn)放模塊，所述加法電路用于根據(jù)所述射頻電流信號(hào)和所述射頻輸入電壓信號(hào)進(jìn)行求和得到第一電壓信號(hào)，所述第一乘法器用于對(duì)所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行平方計(jì)算得到第一信號(hào)，所述第一低通濾波器用于對(duì)所述第一信號(hào)進(jìn)行濾波得到第二信號(hào)，所述第一運(yùn)放模塊用于獲取第一運(yùn)放倍數(shù)，根據(jù)所述第一運(yùn)放倍數(shù)對(duì)所述第二信號(hào)進(jìn)行放大得到所述第一前向功率。

11、可選地，所述第二處理模塊包括減法電路、第二乘法器、第二低通濾波器、第二運(yùn)放模塊，

12、所述減法電路用于根據(jù)所述射頻電流信號(hào)和所述射頻輸入電壓信號(hào)進(jìn)行求差得到第二電壓信號(hào)，所述第二乘法器用于對(duì)所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行平方計(jì)算得到第三信號(hào)，所述第二低通濾波器用于對(duì)所述第三信號(hào)進(jìn)行濾波得到第四信號(hào)，所述第二運(yùn)放模塊用于獲取第二運(yùn)放倍數(shù)，根據(jù)所述第二運(yùn)放倍數(shù)對(duì)所述第四信號(hào)進(jìn)行放大得到所述第一反射功率。

13、可選地，所述信號(hào)處理模塊還包括第三處理模塊、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述第三處理模塊用于根據(jù)所述前向功率耦合電壓信號(hào)和所述反射功率耦合電壓信號(hào)確定第二前向功率和第二反射功率，將所述第二前向功率和所述第二反射功率發(fā)送至所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述第二前向功率和所述第二反射功率從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)形式的第二前向功率和所述第二反射功率發(fā)送至所述控制器。

14、可選地，所述第三處理模塊包括第三乘法器、第三低通濾波器、第三運(yùn)放模塊，所述第三乘法器用于對(duì)所述前向功率耦合電壓信號(hào)進(jìn)行平方計(jì)算得到第五信號(hào)，所述第三低通濾波器用于對(duì)所述第五信號(hào)進(jìn)行濾波得到第六信號(hào)，所述第三運(yùn)放模塊用于獲取第三運(yùn)放倍數(shù)，根據(jù)所述第三運(yùn)放倍數(shù)對(duì)所述第六信號(hào)進(jìn)行放大得到所述第二前向功率。

15、可選地，所述第三乘法器還用于對(duì)所述反射功率耦合電壓信號(hào)進(jìn)行平方計(jì)算得到第七信號(hào)，所述第三低通濾波器用于對(duì)所述第七信號(hào)進(jìn)行濾波得到第八信號(hào)，所述第三運(yùn)放模塊用于根據(jù)所述第三運(yùn)放倍數(shù)對(duì)所述第八信號(hào)進(jìn)行放大得到所述第二反射功率。

16、可選地，所述第三處理模塊還包括數(shù)字電位計(jì)，所述數(shù)字電位計(jì)的一端與所述控制器連接，所述數(shù)字電位計(jì)的另一端與所述第三運(yùn)放模塊連接，所述數(shù)字電位計(jì)用于根據(jù)所述控制器發(fā)送的控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述第三運(yùn)放模塊的阻值。

17、可選地，所述功率合成與采集模塊包括合成模塊和功率采集模塊，所述合成模塊用于根據(jù)所述射頻信號(hào)合成得到射頻功率信號(hào)，將所述射頻功率信號(hào)輸入至所述功率采集模塊；

18、所述功率采集模塊用于將所述射頻功率信號(hào)輸入至所述負(fù)載模塊，并檢測(cè)所述負(fù)載模塊的負(fù)載阻抗值和反射系數(shù)，當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)不為預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到射頻電流信號(hào)和射頻輸入電壓信號(hào)并輸出至所述信號(hào)處理模塊，當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)為所述預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到前向功率耦合電壓信號(hào)和反射功率耦合電壓信號(hào)并輸出至所述信號(hào)處理模塊。

19、可選地，所述功率采集模塊包括射頻主輸出線，繞線磁環(huán)、電容分壓模塊、第一耦合線、第二耦合線、接地端、第一電阻、第二電阻、第三電阻；所述功率采集模塊包括第一層、第二層、第三層；

20、所述射頻主輸出線、所述電容分壓模塊位于所述第一層，所述電容分壓模塊與所述射頻主輸出線連接，所述電容分壓模塊用于當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)不為預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到所述射頻輸入電壓信號(hào)并輸出至所述信號(hào)處理模塊；

21、所述繞線磁環(huán)嵌套于所述射頻主輸出線，所述繞線磁環(huán)與所述第一電阻連接，所述繞線磁環(huán)用于當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)不為預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到射頻電流信號(hào)并輸出至所述信號(hào)處理模塊；

22、所述第一耦合線、所述第二耦合線位于所述第二層，所述第一耦合線與所述第二電阻連接，所述第一耦合線用于當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)為所述預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到所述前向功率耦合電壓信號(hào)并輸出至所述信號(hào)處理模塊；

23、所述第二耦合線與所述第三電阻連接，所述第二耦合線用于當(dāng)所述負(fù)載阻抗值不為預(yù)設(shè)阻抗值，且所述反射系數(shù)為所述預(yù)設(shè)值時(shí)，從所述射頻功率信號(hào)中采集得到所述反射功率耦合電壓信號(hào)并輸出至所述信號(hào)處理模塊；

24、所述接地端、所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻位于所述第三層。

25、本發(fā)明還公開了一種射頻電源，所述射頻電源包括如上所述的射頻信號(hào)控制電路和直流供電模塊，所述直流供電模塊用于為所述功放模塊、所述信號(hào)處理模塊和所述控制器供電。

26、本發(fā)明還公開了一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備包括如上述的射頻電源、匹配器、工藝腔室，所述射頻電源用于通過所述匹配器向所述工藝腔室提供射頻能量。

27、本發(fā)明實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)：

28、本發(fā)明公開了一種射頻信號(hào)控制電路，本發(fā)明通過功放模塊對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行放大，并由合成與功率采集模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)射頻信號(hào)的功率特性，生成采集信號(hào)，信號(hào)處理模塊根據(jù)采集信號(hào)精確計(jì)算前向功率和反射功率，進(jìn)而由控制器動(dòng)態(tài)調(diào)整功放模塊的供電電壓，確保功放模塊在最佳工作狀態(tài)下運(yùn)行，從而提高射頻信號(hào)的傳輸效率和穩(wěn)定性，減少功率損耗和反射損耗，使得采集到的反射功率更準(zhǔn)確。