[發明專利]一種阻抗匹配方法、阻抗匹配系統和半導體處理裝置

有效

• 申請號: 201611146069.0
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108231516B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 張璐
• 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;H05H1/46
• 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;羅瑞芝

1.一種阻抗匹配方法，其特征在于，包括：

步驟S10：檢測射頻源輸出的射頻脈沖的開啟關閉狀態；

若所述射頻脈沖為開啟狀態，執行步驟S11：計算并調整匹配網絡中可變元件的值到目標值，以使負載阻抗與所述射頻源的阻抗相匹配；

若所述射頻脈沖為關閉狀態，執行步驟S12：判斷所述負載阻抗是否在第一預設范圍內或者腔室內的等離子體密度是否小于第二預設值；

如果是，則執行步驟S13：保持所述可變元件的值為所述目標值；如果否，則執行步驟S14：調整所述可變元件的值返回初始預設值；其中，

所述負載阻抗包括所述腔室的阻抗或者所述腔室的阻抗與所述匹配網絡的阻抗之和。

2.根據權利要求1所述的阻抗匹配方法，其特征在于，在所述步驟S12之前還包括：步驟S12′：檢測所述負載阻抗或者所述腔室內的等離子體密度。

3.根據權利要求1所述的阻抗匹配方法，其特征在于，在所述步驟S12′之前還包括：步驟S12″：從所述射頻源分離出設定功率；所述設定功率為未經脈沖調制的射頻功率；所述設定功率用于檢測所述負載阻抗或者所述腔室內的等離子體密度。

4.根據權利要求1所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述第一預設范圍為：所述腔室起輝阻抗的-20％～所述腔室起輝阻抗的+20％；

所述腔室起輝阻抗為等離子體激發起輝時所述腔室內的阻抗；

所述第二預設值為：起輝等離子體密度的1/10；

所述起輝等離子體密度為等離子體激發起輝時所述腔室內的等離子體密度。

5.根據權利要求3所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述設定功率＜5W。

6.一種阻抗匹配系統，其特征在于，包括：

第一檢測模塊，用于檢測射頻源輸出的射頻脈沖的開啟關閉狀態；

計算調整模塊，用于在所述射頻脈沖為開啟狀態時，計算并調整匹配網絡中可變元件的值到目標值，以使負載阻抗與所述射頻源的阻抗相匹配；

判斷模塊，用于在所述射頻脈沖為關閉狀態時，判斷所述負載阻抗是否在第一預設范圍內或者腔室內的等離子體密度是否小于第二預設值；

控制模塊，用于在所述判斷模塊的判斷結果為是時，控制所述計算調整模塊停止調整，以保持所述可變元件的值為所述目標值；并在所述判斷模塊的判斷結果為否時，控制所述計算調整模塊調整所述可變元件的值返回初始預設值；其中，

所述負載阻抗包括所述腔室的阻抗或者所述腔室的阻抗與所述匹配網絡的阻抗之和。

7.根據權利要求6所述的阻抗匹配系統，其特征在于，還包括第二檢測模塊，用于檢測所述負載阻抗或者所述腔室內的等離子體密度，并將檢測結果發送給所述判斷模塊。

8.根據權利要求7所述的阻抗匹配系統，其特征在于，還包括功率分離模塊，用于從所述射頻源分離出設定功率，并將所述設定功率提供給所述第二檢測模塊；所述設定功率為未經脈沖調制的射頻功率。

9.一種半導體處理裝置，包括射頻源和腔室，其特征在于，還包括權利要求6-8任意一項所述的阻抗匹配系統，所述阻抗匹配系統連接于所述射頻源和所述腔室之間，用于對所述射頻源的阻抗和負載阻抗進行匹配。