[發(fā)明專利]用于對稱和/或同心的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410374298.2
• 申請日: 2006-08-29
• 公開（公告）號: CN104319221B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卡爾·A·索倫森;約翰·M·懷特
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H05H1/46
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,趙靜

本申請是申請人應(yīng)用材料公司于2006年8月29日提交的、申請?zhí)枮?006101122586、發(fā)明名稱為“用于對稱和/或同心的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)的方法和設(shè)備”的發(fā)明專利申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求在2005年8月29日提交的、申請?zhí)枮?0/712,190、發(fā)明名稱為“用于對稱和/或同心的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)的方法和設(shè)備”的當(dāng)前未決且共同轉(zhuǎn)讓的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，在此通過參考的方式援引該申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及高頻或射頻匹配網(wǎng)絡(luò)，特別涉及用于等離子體處理室的大功率匹配網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

參照圖1，等離子體處理系統(tǒng)可以包括高頻或射頻(以下稱為“射頻”)匹配網(wǎng)絡(luò)100、可變阻抗負載(例如等離子體處理室)102、射頻發(fā)生器104以及射頻傳輸系統(tǒng)106。射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100設(shè)置并電連接在射頻傳輸系統(tǒng)106與可變阻抗負載102之間。射頻傳輸系統(tǒng)106與射頻發(fā)生器104電連接。射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100可以包括已知或可變阻抗值的電子元件(例如可變電容器和/或感應(yīng)器)。射頻傳輸系統(tǒng)106可以包括諸如大功率同軸電纜組裝件和連接器等裝置。

射頻發(fā)生器104可以通過射頻傳輸系統(tǒng)106和射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100給可變阻抗負載102提供射頻能量。射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100的功能可以是使可變阻抗負載102的阻抗與射頻發(fā)生器104和射頻傳輸系統(tǒng)106的輸出阻抗匹配。通過使可變阻抗負載102的阻抗與射頻發(fā)生器104和射頻傳輸系統(tǒng)106的輸出阻抗匹配，可以減少從可變阻抗負載102反射的射頻能量。減少射頻能量的反射可以有效地增加通過射頻發(fā)生器104提供給可變阻抗負載102的射頻能量總量。

射頻匹配的第一種技術(shù)可以包括改變電容器和/或感應(yīng)器的電阻抗，直到可變阻抗負載的阻抗與射頻發(fā)生器的輸出阻抗匹配。圖2是顯示現(xiàn)有技術(shù)的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100的更詳細的示意圖。圖中示出射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100的調(diào)整元件108與負載元件110的不對稱排列。此外，射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100在調(diào)整元件108與負載元件110的排列上是典型不對稱的。

使可變阻抗負載102的阻抗與射頻發(fā)生器104的阻抗匹配的第二種技術(shù)可以利用可變頻率匹配。通過射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100向可變射頻頻率發(fā)生器104的輸出所呈現(xiàn)的阻抗可以隨頻率而改變。通過從射頻發(fā)生器104輸出一個特殊的頻率，可變阻抗負載102可以匹配射頻發(fā)生器104和射頻傳輸系統(tǒng)106的阻抗。這種技術(shù)可以稱為可變頻率匹配。可變頻率匹配可以采用包括固定值調(diào)整元件108和負載元件110(例如固定值電容器、感應(yīng)器和/或電阻器)的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)100。可以選擇調(diào)整元件108和負載元件110的值，以助于確保射頻發(fā)生器104的阻抗匹配可變阻抗負載102的阻抗。

現(xiàn)有技術(shù)的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)可以有助于減少通過可變阻抗負載反射的能量總量。然而，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確定在有些情況下現(xiàn)存的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)不可以充分減少反射能量的總量以避免問題。因此，需要用于射頻匹配的改進方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

在一些方案中，本發(fā)明提供一種適于使電力負載的阻抗與電信號發(fā)生器的阻抗匹配的設(shè)備。該設(shè)備包括適于共同使電力負載的阻抗與電信號發(fā)生器的阻抗匹配的多個電子元件。所述電子元件相對于一個軸對稱且同心排列。另外，該設(shè)備還包括適于使電信號發(fā)生器與所述電子元件電連接的第一連接器。該設(shè)備還包括適于使該負載與所述電子元件電連接的第二連接器。

在另一方案中，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，包含射頻功率發(fā)生器、電力負載和連接到該電力負載和該功率發(fā)生器的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)，其中該射頻匹配網(wǎng)絡(luò)包括相對于軸對稱設(shè)置的一個或多個元件。

在又一方案中，發(fā)明提供一種方法，包含利用具有第一軸的第一連接器接收射頻能量、使來自第一連接器的射頻能量耦合到具有相對于第二軸對稱設(shè)置的一個或多個元件的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)、使來自射頻匹配網(wǎng)絡(luò)的射頻能量耦合到具有第三軸的第二連接器，以及防止從第二連接器反射射頻能量，其中該第一軸、第二軸和第三軸基本共線。

一種用于防止電流熱點的形成的設(shè)備，包含：

第一連接器，具有第一縱軸；

第二連接器，具有第二縱軸和第三軸；以及

組裝件，包括一個或多個電子元件，所述一個或多個電子元件相對于第二縱軸對稱設(shè)置；

其中，所述一個或多個電子元件中至少之一與該第一連接器機械連接，并且所述一個或多個電子元件中至少之一與該第二連接器機械連接，

其中，所述一個或多個電子元件相對于第三軸對稱和/或同心設(shè)置，以使通過該第一連接器提供的電流均勻分布給所述電子元件，從而防止電流熱點的形成，并且