[發明專利]阻抗匹配系統、阻抗匹配方法及半導體加工設備

有效

• 申請號: 201610169506.4
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN107256821B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 衛晶;成曉陽;李興存;韋剛
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

1.一種阻抗匹配系統，其特征在于，包括：

阻抗匹配器，分別與連續波射頻電源和反應腔室相連，用于自動對所述連續波射頻電源的輸出阻抗和反應腔室的輸入阻抗進行阻抗匹配；

選擇開關和負載電路，所述選擇開關用于使所述連續波射頻電源選擇性地與所述反應腔室或所述負載電路相連；

控制單元，用于按照預設時序控制所述選擇開關在與所述反應腔室相連和與所述負載電路相連之間切換，以通過所述阻抗匹配器將射頻電源的連續波輸出轉換成脈沖輸出后加載至所述反應腔室。

2.根據權利要求1所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述控制單元，還用于在所述選擇開關切換至與所述反應腔室相連時，使所述阻抗匹配器的初始匹配位置為上一次所述選擇開關至與所述反應腔室相連時的最后時刻的匹配位置。

3.根據權利要求2所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述負載電路上設置有可調負載；

所述選擇開關與所述阻抗匹配器的輸出端相連；

所述控制單元包括：

第一控制模塊，用于按照預設時序控制所述選擇開關在與所述反應腔室相連和與所述負載電路相連之間切換；

第二控制模塊，用于在所述選擇開關切換至與所述負載電路連接時，調節所述可調負載的阻抗為預設阻抗，所述預設阻抗為在所述選擇開關上一次切換至與所述反應腔室連接時的最后時刻的所述反應腔室的輸入阻抗。

4.根據權利要求3所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述控制單元還包括匹配控制模塊，所述阻抗匹配器包括：

阻抗調節單元，其設置在所述連續波射頻電源和所述反應腔室之間的傳輸線上；

檢測單元，用于檢測所述阻抗調節單元前端的所述傳輸線上的信號并發送至所述匹配控制模塊；

執行單元，用于根據控制信號調節所述阻抗調節單元的阻抗，以進行阻抗匹配；

其中，所述控制信號由匹配控制模塊根據所述檢測單元發送來的信號獲得，并發送至執行單元。

5.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述選擇開關的初始狀態預設為所述選擇開關與所述反應腔室連接；

所述匹配控制模塊，還用于在所述選擇開關為初始狀態條件下根據所述檢測單元發送來的信號實時判斷當前是否匹配成功，若是，則向所述第一控制模塊發送啟動指令；若否，則繼續進行阻抗匹配。

6.根據權利要求4所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述阻抗調節單元包括可調電容；

所述執行單元包括驅動電機，用于調節所述可調電容接入電路中的電容值。

7.根據權利要求3所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述選擇開關包括：

兩個開關，用于分別導通或斷開所述反應腔室與所述阻抗匹配器以及所述負載電路與所述阻抗匹配器；

所述第一控制模塊，用于根據所述預設時序選擇控制兩個所述開關中的一個導通另一個斷開。

8.根據權利要求7所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述開關為繼電器、二極管或射頻開關。

9.根據權利要求5所述的阻抗匹配系統，其特征在于，所述可調負載的初始阻抗預設為所述匹配控制模塊在所述選擇開關為初始狀態條件下匹配成功時所述反應腔室的輸入阻抗。

10.一種阻抗匹配方法，應用于阻抗匹配系統，該阻抗匹配系統包括阻抗匹配器，所述阻抗匹配器分別與連續波射頻電源和反應腔室相連，用于對所述連續波射頻電源的輸出阻抗與所述反應腔室的輸入阻抗進行阻抗匹配，其特征在于，所述阻抗匹配方法包括以下步驟：

按照預設時序控制所述連續波射頻電源在與所述反應腔室相連和與負載電路相連之間切換，以通過所述阻抗匹配器將射頻電源的連續波輸出轉換成脈沖輸出后加載至所述反應腔室；

在切換至與所述反應腔室相連時，所述阻抗匹配器自動進行阻抗匹配。