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CN105228330B - 一种射频等离子体设备匹配器 - Google Patents

一种射频等离子体设备匹配器 Download PDF

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CN105228330B
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adjustable
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吕欣
周仁
刘忠武
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Piotech Inc
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Piotech Shenyang Co Ltd
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    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

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Abstract

本发明半导体设备制造领域，具体地来讲为一种射频等离子体设备匹配器，该匹配器与射频电源的滤波电路输出端连接，其特征在于，包括一固定不可调的电感与可调电容并联形成匹配网络电路，匹配网络电路的一端与射频电源连接作为输入端，另一端通过具有一公共点的多个铜带分别连接在所用于的等离子体设备的喷淋板，将高频加载在喷淋板上，通过调节可调电容实现负载阻抗和传输线的特征阻抗的匹配。本发明设计的这种电路将电感元件固定，将电容元件设计可调节的部分，既能简化电路，减少可变环节，又能起到多路调节网络所能起到的作用。

Description

一种射频等离子体设备匹配器
技术领域
本发明半导体设备制造领域，具体地来讲为一种射频等离子体设备匹配器。
背景技术
半导体设备在13.56MHz频率下，负载线圈和等离子体的阻抗一般很小，射频电源的输出阻抗和传输线的特征阻抗均为50Ω，此时负载阻抗和传输线的特征阻抗不匹配，需要匹配器进行调节，现有匹配器8路每一路都是由1个电容和1个电感组成，为了使8路达到一致，每一路需要独立调解，所以调节过程比较麻烦费时，而且每一路的一致性也不容易保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种简化电路，调节更容易，减少可变环节的射频等离子体设备匹配器。
本发明是这样实现的，一种射频等离子体设备匹配器，该匹配器与射频电源的滤波电路输出端连接，包括一固定不可调的电感与可调电容并联形成匹配网络电路，匹配网络电路的一端与射频电源连接作为输入端，另一端通过具有一公共点的多个铜带分别连接在所用于的等离子体设备的喷淋板，将高频加载在喷淋板上，通过调节可调电容实现负载阻抗和传输线的特征阻抗的匹配。
作为本发明进一步改进，可调电容采用可变真空电容。
作为本发明进一步改进，电感由铜管绕制而成，在电感绕制完成后要镀上一层银。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明中阻抗匹配网络电路由电容，电感组成，并联电容采用可变真空电容，可变真空电容具有能够匹配大功率、高耐压值，可通过电流大和稳定性好等优点，电感由铜管绕制而成。在高频时，由于电流表现出明显的趋肤效应，电流在导体的表面流过，为了降低导体表面的电阻率，在电感绕制完成后要镀上一层银。本发明将匹配器的多路调节网络设计成1路电容和电感并联的方式，调节一路相对于多路来说，比较容易些，而且性能相对稳定，不会存在彼此之间不一致的问题。为了使调节更容易，减少可变环节，本发明设计的这种电路将电感元件固定，将电容元件设计可调节的部分，既能简化电路，减少可变环节，又能起到多路调节网络所能起到的作用。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，作为本发明的一个实施例，射频等离子体设备匹配器，该匹配器与射频电源1的滤波电路2输出端连接，包括一固定不可调的电感4与可调电容3并联形成匹配网络电路，匹配网络电路的一端与射频电源连接作为输入端将射频电源进行输入，另一端通过具有一公共点的多个铜带5分别连接在所用于的等离子体设备的喷淋板6，将高频加载在喷淋板上，与加热器7之间等离子放电，通过调节可调电容3实现负载阻抗和传输线的特征阻抗的匹配。
可调电容采用可变真空电容。电感由铜管绕制而成，在电感绕制完成后要镀上一层银。
匹配器是把高频电源发出的13.56MHZ的能量耦合到负载上,也就是反应腔体及加热盘，由于负载是个可变阻抗，其阻抗会随加工的细微差别及环境等的变化而变化,匹配器会自动检测负载的情况,通过调整内部的调谐元件位置使被耦合到负载端的功率最大，调谐元件是可调的电抗元件:一个是可调电容,一个是可调电感，为了使调节更容易，减少可变环节，本发明实施例中将电感元件固定，将电容元件设计可调节的部分。
当高频电源输出一个13.56MHZ的信号时，该信号会耦合到调谐元件上,通过调谐元件最终会导到负载上，由于负载阻抗是可变阻抗，会出现负载阻抗与信号源不相匹配的情况，因此，通过本发明通过可调电容会根据负载的变换情况将位置调整到合适值,使传输功率全部到达负载上。
在本实施例中，由于设备中负载是由8个喷淋板对应一个加热盘组成的负载回路，采用一组调谐元件进行阻抗匹配，调节起来相对容易，而且也相对容易使信号输出功率能够最大限度地加载到负载上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种射频等离子体设备匹配器，该匹配器与射频电源的滤波电路输出端连接，其特征在于，包括一固定不可调的电感与可调电容并联形成匹配网络电路，匹配网络电路的一端与射频电源连接作为输入端，另一端通过具有一公共点的多个铜带分别连接在所用于的等离子体设备的喷淋板，将高频加载在喷淋板上，通过调节可调电容实现负载阻抗和传输线的特征阻抗的匹配；可调电容采用可变真空电容；电感由铜管绕制而成，在电感绕制完成后要镀上一层银。
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