8的相應(yīng) 的選定數(shù)量的對應(yīng)狀態(tài)變化進(jìn)行比較以確定平均群延遲τ值。在一些實施方案中，附加延 遲可以增加到計算的平均群延遲。一旦確定群延遲τ，相同的群延遲τ用作定時提取分 析。
[0074] 在緊接著射頻觸發(fā)器信號在時間t0的狀態(tài)變化之后的群延遲τ之后，來自光學(xué) 傳感器130的光學(xué)傳感器信號的幅值發(fā)生變化，如經(jīng)濾波且經(jīng)整流的光學(xué)傳感器信號600 的一部分600Β所示。光學(xué)傳感器信號的幅值變化可以是與光學(xué)等離子體發(fā)射128的選定 的波長強度變化對應(yīng)的光學(xué)傳感器的電流或者可替代地電壓的變化。
[0075] 在緊接著射頻觸發(fā)器信號在時間t0的狀態(tài)變化之后的群延遲τ之后，例如，在時 間t0+τ，電平檢測器開始檢測選定的時間窗口Wd的時間段的光學(xué)傳感器信號。
[0076] 在選定的時間窗口Wd期間，電平檢測器監(jiān)測在經(jīng)濾波且經(jīng)整流的光學(xué)檢測信號 600中明顯超過在計算如上所述的移動平均值時發(fā)現(xiàn)的閾值電平Dt的信號電平。選定ΔΤ 偏移閾值。AT偏移閾值設(shè)置與經(jīng)濾波、經(jīng)整流的光學(xué)傳感器信號的閾值電平Dt的最小差 值或偏移，其被視為光學(xué)傳感器信號中可能的狀態(tài)變化。AT偏移閾值可以是選定的常數(shù) 值，或者可替代地可以是閾值電平Dt的函數(shù)，例如閾值電平的乘數(shù)。
[0077] 因此，在時間t0+τ，電平檢測器開始監(jiān)測經(jīng)濾波且經(jīng)整流的光學(xué)檢測信號600的 超過Dt+ΔΤ的值。
[0078] 峰值Ρ被選定為最小值，在選定的時間窗口Wd期間必須超過該最小值以確認(rèn)經(jīng)濾 波且經(jīng)整流的光學(xué)檢測信號600的超過Dt+ΔΤ的值是經(jīng)濾波且經(jīng)整流的光學(xué)檢測信號中 的真實狀態(tài)變化而不是噪聲或其他尖峰。選定的時間窗口Wd的寬度確定經(jīng)整流的光學(xué)檢 測信號600的超過Dt+ΔT的檢測的信號電平所需的最小斜坡當(dāng)作經(jīng)濾波且經(jīng)整流的光學(xué) 檢測信號中的真實狀態(tài)變化。電平檢測器可以使用導(dǎo)函數(shù)，例如，經(jīng)濾波且經(jīng)整流的光學(xué)傳 感信號600中的dV/dt。
[0079] 在一個實施方案中，電平檢測器可以在檢測到光學(xué)傳感器信號的狀態(tài)變化之后留 在非活動狀態(tài)直到接收到射頻觸發(fā)器信號的下一個狀態(tài)變化。以此方式，沒有檢測到額外 的誤報。
[0080] 從光學(xué)傳感器130所檢測的射頻狀態(tài)的分組/修整變化收集定時統(tǒng)計。統(tǒng)計的列 表如下所示：
[0081] 脈沖重復(fù)率：〈32位浮點〉樣本內(nèi)所有脈沖重復(fù)率的平均值
[0082] 脈沖工作周期：〈32位浮點〉樣本內(nèi)所有工作周期的平均值
[0083] 脈沖寬度平均值S1 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的所有S1狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的 平均寬度
[0084] 脈沖寬度最大S1 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的所有S1狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的最 大脈沖寬度
[0085] 脈沖寬度最小S1 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的所有S1狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的最 小脈沖寬度
[0086] 脈沖寬度標(biāo)準(zhǔn)偏差S1 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的S1狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的標(biāo) 準(zhǔn)偏差
[0087] 脈沖寬度平均值S0 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的所有S0狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的 平均寬度
[0088] 脈沖寬度最大S0 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的所有S0狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的最 大脈沖寬度
[0089] 脈沖寬度最小S0 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的所有S0狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的最 小脈沖寬度
[0090] 脈沖寬度標(biāo)準(zhǔn)偏差S0 :〈32位浮點〉數(shù)據(jù)集中的S0狀態(tài)（未經(jīng)過插入調(diào)整）的標(biāo) 準(zhǔn)偏差
[0091] 射頻觸發(fā)器信號重復(fù)率平均值〈32位浮點〉包括射頻觸發(fā)器信號S1的寬度和射 頻觸發(fā)器信號S0的寬度
[0092] 射頻觸發(fā)器信號工作周期平均值〈32位浮點〉
[0093] Tau射頻定時信號與BPF上升沿〈32位浮點〉"插值上升沿"
[0094] 重復(fù)率可以在射頻觸發(fā)器信號的+/_0. 1%內(nèi)獲得，因為系統(tǒng)（等離子體發(fā)生器和 光檢測器）可能不包含任何頻率調(diào)制項。
[0095] 由于各種上升時間和下降時間，工作周期將根據(jù)射頻觸發(fā)器信號與對輸入等離子 體室120的不同的射頻信號功率的等離子體響應(yīng)的函數(shù)關(guān)系的不同而不同。射頻和其它等 離子體操作參數(shù)設(shè)置的調(diào)整會對工作周期計算有影響。在一個實施方案中，可以引入工作 周期調(diào)整項，該工作周期調(diào)整項可以校正工作周期誤差。在光學(xué)傳感器信號中的檢測的狀 態(tài)變化與射頻觸發(fā)器信號的狀態(tài)變化之間發(fā)生群延遲τ(針對上升沿和下降沿）。在計算 工作周期時，群延遲τ可以添加到射頻觸發(fā)器信號變化的上升沿和下降沿。這種工作周期 調(diào)整也可以記錄在存儲系統(tǒng)108C中并且輸出到主機140作為計算的統(tǒng)計。
[0096] 幅值統(tǒng)計
[0097] 除了如上所述的定時提取系統(tǒng)之外或代替如上所述的定時提取系統(tǒng)，第二實施方 案也可以確定多個脈沖幅值統(tǒng)計。射頻定時信號的每個階段分成選定的數(shù)量的子份。針對 射頻觸發(fā)器信號的每個階段的每個子份確定原始的未濾波的光學(xué)傳感器信號131的幅值 統(tǒng)計。圖9Α是用于實施本公開的實施例的射頻觸發(fā)器信號階段S1和S0的具有6個子份 的脈沖窗口的示意圖。圖9B是用于實施本公開的實施例的射頻觸發(fā)器信號階段S1和S0 的具有8個子份的脈沖窗口的示意圖。圖10A是流程圖，示出了用于實施本公開的實施例 的用于確定與光學(xué)傳感器中接收的光學(xué)發(fā)射的幅值對應(yīng)的幅值統(tǒng)計在光學(xué)脈沖等離子體 分析器中執(zhí)行的方法操作1000。
[0098] 在操作1002中，至少一個射頻發(fā)生器102-104輸出射頻信號到與射頻發(fā)生器中 接收的射頻觸發(fā)器信號對應(yīng)并且根據(jù)對應(yīng)的發(fā)生器設(shè)置108B中包括的設(shè)置的等離子體室 120。在操作1004中，光學(xué)傳感器130檢測從等離子體124發(fā)出的光學(xué)等離子體發(fā)射128。 在操作1006中，光學(xué)傳感器130輸出光學(xué)傳感器信號。
[0099] 在操作1008中，例如射頻觸發(fā)器信號之類的定時參考信號的至少一個階段細(xì)分 成選定數(shù)量的子份。舉例來說，如圖9A所示，每個階段S1和S0細(xì)分成6個子份。類似地， 如圖9B所示，每個階段S1和S0細(xì)分成8個子份。應(yīng)該指出的是，僅S1和S中的一個階段 0可以經(jīng)過細(xì)分并分析用于幅值統(tǒng)計數(shù)據(jù)?？梢赃x擇多于8個或少于6個子份。所得的幅 值統(tǒng)計數(shù)據(jù)的粒度與每個階段的子份的數(shù)量對應(yīng)。還應(yīng)該指出的是，每個子份可以在持續(xù) 時間內(nèi)相等或不相等，然而每個子份的選定的持續(xù)時間應(yīng)當(dāng)在定時參考信號的多個循環(huán)之 間一致。舉例來說，子份d2在持續(xù)時間方面可以不等于子份d3,然而，子份d2在定時參考 信號的每個階段S1中應(yīng)當(dāng)具有相同的持續(xù)時間。另外，子份d3在定時參考信號的每個階 段S1中應(yīng)當(dāng)具有相同的持續(xù)時間。
[0100] 在操作1010中，針對每個子份確定輸出的光學(xué)傳感器信號的幅值統(tǒng)計。針對每個 子份確定輸出的光學(xué)傳感器信號的幅值統(tǒng)計，包括在每個子份中輸出的光學(xué)傳感器信號的 最大值、最小值和平均值。
[0101] 在操作1012中，針對每個子份的輸出的光學(xué)傳感器信號的幅值統(tǒng)計例如記錄在 系統(tǒng)控制器107的存儲系統(tǒng)108C中。在操作1014中，針對每個子份的輸出的光學(xué)傳感器 信號的幅值統(tǒng)計輸出到主機系統(tǒng)140。
[0102] 在操作1016,主機系統(tǒng)140和/或系統(tǒng)控制器107可以將針對每個子份的輸出的 光學(xué)傳感器信號的幅值統(tǒng)計與參考幅值統(tǒng)計進(jìn)行比較，并且輸出對應(yīng)的反饋信號到等離子 體加工系統(tǒng)1〇〇。
[0103] 統(tǒng)計可以限于針對射頻觸發(fā)器信號的每個階段的選定數(shù)量的子份的最小值/平 均值/最大值[1、2、4、6、8]。對于子份值1，可以計算配置的窗口大小內(nèi)的所有狀態(tài)1值的 單組最小值/平均值/最大值，以及（同一窗口內(nèi)）狀態(tài)〇的單組最小值/平均值/最大 值。對于大于1 (N)的細(xì)分值，在具體狀態(tài)的每個部分返回的最小值/平均值/最大值內(nèi)， 給定狀態(tài)的寬度可以分成N部分，并且受到可配置的窗口大小的約束。
[0104] 圖10B是用于實施本公開的實施例的射頻觸發(fā)器信號階段S1和S0的具有8個子 份的脈沖窗口以及在階段S1期間具有多狀態(tài)操作的射頻發(fā)生器操作的示意圖1050。示意 圖1050包括射頻觸發(fā)器脈沖，該射頻觸發(fā)器脈沖具有射頻觸發(fā)器處于高狀態(tài)的階段S1以 及射頻觸發(fā)器處于低狀態(tài)的階段S0。階段S1和S0細(xì)分成8個子份D0-D7以允許對每個子 份的光學(xué)脈沖進(jìn)行幅值分析。
[0105] 射頻發(fā)生器改變到高狀態(tài)以對應(yīng)于射頻觸發(fā)器脈沖的階段S1。在高狀態(tài)內(nèi)，射頻 發(fā)生器可以包括多個操作狀態(tài)。舉例來說，當(dāng)射頻發(fā)生器在S1開頭初始切換到高狀態(tài)時， 射頻發(fā)生器可以在多狀態(tài)Sla期間啟動上電操作。在多狀態(tài)Sla期間，射頻發(fā)生器具有預(yù) 定的上電坡道或斜坡。這可以用于幾個原因，舉例來說，在多狀態(tài)Sla期間選定的斜坡可 以允許射頻發(fā)生器更平緩的上電階段，該上電階段可以增加射頻發(fā)生器的可靠性并且/或 者產(chǎn)生具有更少瞬變的射頻輸出。在多狀態(tài)Sla之后，射頻發(fā)生器繼續(xù)進(jìn)行經(jīng)過多狀態(tài) Slb-Sli〇
[0106] 當(dāng)射頻觸發(fā)器在階段SO開頭切換到低狀態(tài)時，隨著功率輸出從高狀態(tài)SI減小到 低狀態(tài)S0,射頻發(fā)生器開關(guān)切換到SOa多狀態(tài)以控制功率輸出。當(dāng)射頻發(fā)生器的輸出信號 達(dá)到低狀態(tài)時，射頻發(fā)生器切換到多狀態(tài)SOb。SOb維持直到射頻觸發(fā)器脈沖下一次切換到 狀態(tài)S1并且多狀態(tài)Sla至SOb的序列重復(fù)。應(yīng)該指出的是，圖示的多狀態(tài)僅僅是示例性的， 并且在多狀態(tài)Sla-SOb中的每一個期間可以實施任何合適的曲線或斜線。
[0107] 光學(xué)脈沖的幅值統(tǒng)計分析也可以包括多狀態(tài)Sla-SOb，并且因此識別光學(xué)脈沖的 變化，這種變化可能是由于從射頻發(fā)生器的一個多狀態(tài)過渡到后續(xù)的多狀態(tài)導(dǎo)致的。舉例 來說，光學(xué)信號的詳細(xì)幅值分析可以表明局部峰值1052與在點1054從多狀態(tài)Sle到多狀 態(tài)Slf的射頻發(fā)生器多狀態(tài)過渡有關(guān)。
[0108] 脈沖幅值統(tǒng)計可以包括以下實例：
[0109] 脈沖幅值平均值S1:
[0110] pulse_amp_avg_sl_d0〈uint_16>在d0子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0111] pulse_amp_avg_sl_dl〈uint_16>在dl子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0112] pulse_amp_avg_sl_d2〈uint_16>在d2子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0113]pulse_amp_avg_sl_d3〈uint_16>在d3子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0114]pulse_amp_avg_sl_d4〈uint_16>在d4子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0115]pulse_amp_avg_sl_d5〈uint_16>在d5子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0116]pulse_amp_avg_sl_d6〈uint_16>在d6子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0117]pulse_amp_avg_sl_d7〈uint_16>在d7子份中的S1狀態(tài)期間的平均值
[0118] 脈沖幅值最大值S1:
[0119]pulse_amp_max_sl_d0〈uint_16>在d0子份中的S1狀態(tài)期間的最大值
[0120] pulse-amp_max_sl_dl〈uint_16>在dl子份中的S1狀態(tài)期間的最大值
[0121] pulse_amp_max_sl_d2〈uint_16>在d2子份中的S1狀態(tài)期間的最大值
[0122] pulse_amp_max_sl_d3〈uint_16>在d3子份中的S1狀態(tài)期間的最大值
[0123]pulse_amp_max_sl_d4〈uint_16>在d4子份中的S1狀態(tài)