專利名稱：一種雙輸出匹配器及一種等離子體發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種雙輸出匹配器及一種等離子 體發(fā)生裝置。
背景技術：
在用于半導體制造工藝的等離子體設備的研發(fā)中，最重要的因素是在大襯底上工 作的能力，以便提高產率，以及，執(zhí)行用于制造高度集成器件工藝的能力。隨著近年來晶片 尺寸從200mm增大到300mm，對等離子體密度、均勻性、穩(wěn)定性等也提出了更高的要求。目前常用的電感耦合等離子體發(fā)生裝置如圖1所示，該裝置采用并聯(lián)電感耦合線 圈1和線圈2，該線圈分別與用于提供RF電流的RF發(fā)生器11通過雙輸出匹配器12相連， 在該裝置中，雙輸出匹配器12不僅具有匹配功能，以保證RF傳輸線上的射頻功率為零，將 RF發(fā)生器11產生的功率全部輸送給等離子體腔室13 ；還具有電流比例調節(jié)功能，即其在輸 出端使用的是電流傳感器。然而，這種雙輸出匹配器只能檢測線圈1、2上的電流信號，無法知道相關的阻抗 信息。只能根據(jù)匹配器輸入端檢測出匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗，故必須迭代進行網(wǎng)絡匹配和 電流調節(jié)功能，直至既保證匹配網(wǎng)絡的輸入阻抗等于RF發(fā)生器的恒定輸出阻抗，二者達到 匹配，又將并聯(lián)電感耦合線圈中的電流值調到了用戶的設定值。這就導致了匹配器需要在 其內部反復調整，大大延長了系統(tǒng)穩(wěn)定時間，甚至存在系統(tǒng)最終無法穩(wěn)定的風險。因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠創(chuàng)新地 提出一種雙輸出匹配器，以盡量縮短系統(tǒng)穩(wěn)定的時間。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種雙輸出匹配器及一種等離子體發(fā)生 裝置，用以盡量縮短系統(tǒng)穩(wěn)定的時間。為了解決上述技術問題，本實用新型實施例公開了一種雙輸出匹配器，包括設置在輸入端的檢測器件，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗；分別設置在兩個輸出端的阻抗傳感器，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸出端的阻抗；控制器，用于根據(jù)執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻抗值，以及， 所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗 元件的調整量；執(zhí)行機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元 件的阻抗值；與各阻抗傳感器相連的電流調節(jié)機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所 述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值。優(yōu)選的，所述雙輸出匹配器的輸入端通過一信號傳輸線與射頻發(fā)生器相連，所述 檢測器件包括
4[0014]功率傳感器，用于檢測射頻傳輸線上的射頻功率參數(shù)；阻抗信息計算單元，用于依據(jù)所述射頻功率參數(shù)計算當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻 抗。優(yōu)選的，所述射頻發(fā)生器具有恒定的輸出阻抗，所述控制器包括當前阻抗獲取單元，用于獲取所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當 前阻抗值；目標阻抗計算單元，用于在所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗不等于射頻發(fā)生器恒定的 輸出阻抗時，依據(jù)所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構 中可變阻抗元件的目標阻抗值；調整量計算單元，用于依據(jù)所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前 阻抗值和目標阻抗值，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量。優(yōu)選的，所述雙輸出匹配器的兩個輸出端分別與并聯(lián)電感耦合線圈(61)與線圈 (62)相連，所述電流調節(jié)機構還包括電流調節(jié)單元，用于依據(jù)可變阻抗元件的阻抗調整值， 相應調節(jié)所述并聯(lián)電感耦合線圈(61)與線圈(62)中的電流值。優(yōu)選的，所述射頻功率參數(shù)包括電壓值、電流值、前向功率和反向功率。本實用新型還公開了一種等離子體發(fā)生裝置，包括依次連接的射頻發(fā)生器、雙輸 出匹配器及并聯(lián)電感耦合線圈，用于將射頻發(fā)生器產生的射頻功率通過并聯(lián)電感耦合線圈 全部傳送給等離子體腔室，其中，所述雙輸出匹配器包括與射頻發(fā)生器相連的檢測器件，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗；分別與所述并聯(lián)電感耦合線圈相連的阻抗傳感器，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸出端 的阻抗；控制器，用于根據(jù)執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻抗值，以及， 所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗 元件的調整量；執(zhí)行機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元 件的阻抗值；與各阻抗傳感器相連的電流調節(jié)機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所 述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值；以及，電流調節(jié)單元，用于依據(jù)可變阻抗元件的阻 抗調整值，相應調節(jié)所述并聯(lián)電感耦合線圈中的電流值。優(yōu)選的，所述雙輸出匹配器通過一信號傳輸線與射頻發(fā)生器相連，所述檢測器件 包括功率傳感器，用于檢測射頻傳輸線上的射頻功率參數(shù)；阻抗信息計算單元，用于依據(jù)所述射頻功率參數(shù)計算當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻 抗。優(yōu)選的，所述射頻發(fā)生器具有恒定的輸出阻抗，所述控制器包括當前阻抗獲取單元，用于獲取所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當 前阻抗值；目標阻抗計算單元，用于在所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗不等于射頻發(fā)生器恒定的 輸出阻抗時，依據(jù)所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的目標阻抗值；調整量計算單元，用于依據(jù)所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前 阻抗值和目標阻抗值，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量。優(yōu)選的，所述射頻功率參數(shù)包括電壓值、電流值、前向功率和反向功率。優(yōu)選的，所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗為射頻發(fā)生器的負載阻抗，所述射頻發(fā)生器 的恒定輸出阻抗為50 Q。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型通過在匹配器的雙輸出端設置阻抗優(yōu)傳感器，以直接檢測當前匹配網(wǎng) 絡輸出端的阻抗，從而在阻抗失配的情形下只需進行一次調整，即可使得當前阻抗匹配，并 滿足電流比例調節(jié)的功能，而無需迭代進行網(wǎng)絡匹配和電流比例調節(jié)的操作，不僅大大縮 短了系統(tǒng)穩(wěn)定所需的時間，還提高了電流幅度分布的均勻性，使得電磁場和耦合的射頻功 率的分布更加均勻，進一步提高等離子體密度分布的均勻性。

圖1是現(xiàn)有技術中一種常用的電感耦合等離子體發(fā)生裝置的結構圖；圖2是現(xiàn)有技術中一種典型的雙輸出匹配器的結構圖；圖3是本實用新型的一種雙輸出匹配器的結構圖；圖4是本實用新型的一種一種等離子體發(fā)生裝置的結構圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具 體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。阻抗匹配(Impedance matching)是指負載阻抗與激勵源內部阻抗互相適配，得到 最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。阻抗匹配是微波電子學里的一部分，主要用于傳輸線上，來 達至所有高頻的微波信號皆能傳至負載點的目的，不會有信號反射回來源點，從而提升能 源效益。例如，在典型的RF(Radio Frequency，射頻)等離子體發(fā)生裝置中，恒定輸出阻抗 (通常為50Q)的RF發(fā)生器產生固定頻率(通常為13. 56MHz)的RF波，向等離子體腔室提 供RF功率，以激發(fā)用于刻蝕或其他工藝的等離子體。一般來講，等離子體腔室的非線性負 載的阻抗與RF發(fā)生器的恒定輸出阻抗并不相等，故在RF發(fā)生器和等離子體腔室之間具有 嚴重的阻抗失配，使得RF傳輸線上存在較大的反射功率，RF發(fā)生器產生的功率無法全部輸 送給等離子體腔室。為解決該問題，可以在RF發(fā)生器和等離子體腔室之間插入阻抗匹配器。隨著電 子技術的發(fā)展，目前較常使用的阻抗匹配器為雙輸出匹配器(即帶有雙輸出端的阻抗匹配 器)，現(xiàn)有技術中，這種雙輸出匹配器的典型結構可以參考圖2，具體由傳感器21、控制器 22、執(zhí)行機構23、電流調節(jié)機構24和25，以及電流傳感器26和27組成。其中，執(zhí)行機構23 包括匹配網(wǎng)絡中的可變阻抗元件(一般采用兩個電容C1和C2)和改變其阻抗的驅動裝置 (如步進電機，圖中未示出)；電流調節(jié)機構24和25包括可變阻抗元件和改變其阻抗的驅 動裝置(圖中未示出)。[0047]匹配方面，傳感器21檢測RF發(fā)生器20傳輸線上的電壓、電流、前向功率、反向功 率等相關參數(shù)，提供匹配控制算法所需的輸入量；控制器22根據(jù)輸入量，實現(xiàn)某種匹配控 制算法，并給出執(zhí)行機構23中可變阻抗元件驅動裝置的調整量；執(zhí)行機構23根據(jù)控制器 22給出的調整量，改變可變阻抗元件的阻抗值，從而使得匹配網(wǎng)絡的輸入阻抗等于RF發(fā)生 器20的恒定輸出阻抗，二者達到匹配。此時，RF傳輸線上的射頻功率為零，RF發(fā)生器產生 的功率全部輸送給了等離子體腔室。電流調節(jié)方面，該匹配器的兩個輸出端分別串聯(lián)電流傳感器al、電流傳感器a2， 用于檢測線圈1、2上的電流值，提供給控制器22，作為電流調節(jié)的輸入量；控制器22根據(jù) 輸入量，計算當前電流值和由用戶設定的電流值的差值，并根據(jù)該差值給出電流調節(jié)機構 24和25中可變阻抗元件驅動裝置的調整量；電流調節(jié)機構24和25根據(jù)控制器給出的調 整量改變可變阻抗元件的阻抗值，從而改變并聯(lián)電感耦合線圈中的電流值，直至滿足用戶 要求。然而，這種雙輸出匹配器只能檢測線圈1、2上的電流信號，無法知道相關的阻抗 信息。只能根據(jù)匹配器輸入端檢測出匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗，故必須迭代進行網(wǎng)絡匹配和 電流調節(jié)功能，例如當電流調節(jié)機構中的可變阻抗元件值發(fā)生變化時，傳感器檢測出的 RF傳輸線上的電壓、電流、前向功率、反向功率等相關參數(shù)必將發(fā)生變化，此時控制器根據(jù) 新的輸入量，給出執(zhí)行機構中可變阻抗元件驅動裝置的調整量；執(zhí)行機構將根據(jù)控制器給 出的調整量再一次改變可變阻抗元件的阻抗值。本實用新型正是針對上述雙輸出匹配器做出的改進，參考圖3所示的一種雙輸出 匹配器的結構圖，具體可以包括如下部件設置在輸入端的檢測器件31，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗；分別設置在兩個輸出端的阻抗傳感器32和33，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸出端的 阻抗；控制器34，用于根據(jù)執(zhí)行機構35和電流調節(jié)機構36和37中可變阻抗元件的當前 阻抗值，以及，所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗，分別計算所述執(zhí)行機構35和電流調 節(jié)機構36和37中可變阻抗元件的調整量；執(zhí)行機構35，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗 元件的阻抗值；與各阻抗傳感器32和33相連的電流調節(jié)機構36和37，包括可變阻抗元件驅動裝 置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值。可以理解，在本實用新型實施例中，所述雙輸出匹配器包括分別設置在輸入端和 輸出端的檢測器件31和阻抗傳感器32和33，以及，控制器34、執(zhí)行機構35、電流調節(jié)機構 36和37，其中，執(zhí)行機構35中包括可變阻抗元件及可用于改變其阻抗的驅動裝置(圖中 未示出)。電流調節(jié)機構36和37中也包括可變阻抗元件及可用于改變其阻抗的驅動裝置 (圖中未示出)。在具體實現(xiàn)中，所述雙輸出匹配器的輸入端可以通過一信號傳輸線與射頻發(fā)生器 30相連，所述檢測器件31可以包括如下子部件功率傳感器，用于檢測射頻傳輸線上的射頻功率參數(shù)；如電壓值、電流值、前向功 率和反向功率等相關參數(shù)。
7[0059]阻抗信息計算單元，用于依據(jù)所述射頻功率參數(shù)計算當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻 抗。在實際中，本領域技術人員可以依據(jù)實際需求，將所述阻抗信息計算單元可以集 成在功率傳感器中，或置入控制器34內。在本實用新型的一種優(yōu)選實施例中，所述控制器34具體可以包括以下單元當前阻抗獲取單元，用于獲取所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當 前阻抗值；目標阻抗計算單元，用于在所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗不等于射頻發(fā)生器恒定的 輸出阻抗時，依據(jù)所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構 中可變阻抗元件的目標阻抗值；調整量計算單元，用于依據(jù)所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前 阻抗值和目標阻抗值，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量。需要說明的是，本實施例中所述當前阻抗獲取單元的阻抗值可以通過硬件直接檢 測得到，例如，在電機和電容的連接軸上加裝多圈光電碼盤來實時檢測可變阻抗元件值；當 然也可以通過軟件計算得到。在這種情況下，執(zhí)行機構35的可變阻抗元件驅動裝置根據(jù)控制器給出的調整量， 即可改變可變阻抗元件的阻抗值，從而使匹配網(wǎng)絡的輸入阻抗等于RF發(fā)生器的恒定輸出 阻抗，二者達到匹配。作為一種優(yōu)選應用，所述雙輸出匹配器的兩個輸出端可以分別與并聯(lián)電感耦合線 圈61與線圈62相連，所述電流調節(jié)機構36和37中還可以包括電流調節(jié)單元，用于依據(jù)可 變阻抗元件的阻抗調整值，相應調節(jié)所述并聯(lián)電感耦合線圈61與線圈62中的電流值，以將 并聯(lián)電感耦合線圈中的電流值調到用戶的設定值。即在本實施例中，控制器34根據(jù)執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中的可變阻抗元件的 當前阻抗值，以及，所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗值，根據(jù)匹配網(wǎng)絡的電氣結構，即 可計算得到執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中的可比阻抗元件的目標阻抗值，該目標阻抗值既能 滿足匹配網(wǎng)絡輸入阻抗等于RF發(fā)生器輸出阻抗(通常為50 Q)的要求，又能使線圈61、62 的電流比例調節(jié)到設定值?？梢钥闯?，本實用新型無需經(jīng)過多次迭代，只需一次調整，即可改變當前阻抗失配 的情形，同時滿足電流比例調節(jié)的功能，從而提高電流幅度分布的均勻性，使得電磁場和耦 合的射頻功率的分布更加均勻，進一步提高等離子體密度分布的均勻性。雖然一般的射頻發(fā)生器都是用于產生固定頻率的射頻波，例如13. 56MHZ，以及恒 定的輸出阻抗(如50Q)，但是本實用新型并不限于此，上述參數(shù)僅僅是工程常用參數(shù)而已， 僅僅供本實用新型用以說明。并且，匹配器中的可變阻抗元件，可以是可變電容，也可以是 可變電感。匹配網(wǎng)絡的拓撲形式可以是L型、倒L型等由兩個可變阻抗元件組成的任意形 式。另外，需要說明的是，本實用新型所要求的所述輸入阻抗等于射頻發(fā)生器的輸出 阻抗，并不一定是絕對數(shù)值意義上(或者說數(shù)學意義)上的絕對相等，實際上，二者在一定 的誤差范圍內，就可以滿足實際的傳輸需要，則就可以認為二者是相等的。因為絕對意義上 的阻抗匹配是難以達到的，甚至不可能達到，阻抗匹配的解決方案都是使其盡可能的一致，本實用新型也是如此。等離子體發(fā)生裝置廣泛地應用于制造集成電路(IC)或MEMS器件的制造工藝中。 適用于刻蝕、沉積或其他工藝的等離子體發(fā)生裝置的發(fā)展，對于半導體制造工藝和設施的 發(fā)展來說至關重要?，F(xiàn)今廣泛應用于等離子體設備的為電感耦合等離子體發(fā)生裝置(ICP)， 在ICP中，使氣體產生電離形成等離子體所需要的射頻(RF)功率來自于電感耦合線圈。這 種方式可以在較低工作氣壓下獲得高密度的等離子體，而且結構簡單，造價低，可以同時對 產生等離子體的射頻源(決定等離子體密度)與基片臺射頻源(決定入射到晶片上的粒子 能量)獨立控制。參考圖4，示出了本實用新型的一種等離子體發(fā)生裝置的結構圖，所述等離子體發(fā) 生裝置包括依次連接的射頻發(fā)生器11、雙輸出匹配器200及并聯(lián)電感耦合線圈61和62，用 于將射頻發(fā)生器11產生的射頻功率通過并聯(lián)電感耦合線圈61和62全部傳送給等離子體 腔室13，其中，所述雙輸出匹配器包括200 與射頻發(fā)生器11相連的檢測器件211，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗；分別與所述并聯(lián)電感耦合線圈61和62相連的阻抗傳感器212和213，用于檢測當 前匹配網(wǎng)絡輸出端的阻抗；控制器214，用于根據(jù)執(zhí)行機構215和電流調節(jié)機構216和217中可變阻抗元件的 當前阻抗值，以及，所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗，分別計算所述執(zhí)行機構215和電 流調節(jié)機構216和217中可變阻抗元件的調整量；執(zhí)行機構215，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗 元件的阻抗值；與各阻抗傳感器212和213相連的電流調節(jié)機構216和217，包括可變阻抗元件驅 動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值；以及，電流調節(jié)單元，用于依 據(jù)可變阻抗元件的阻抗調整值，相應調節(jié)所述并聯(lián)電感耦合線圈中的電流值。在本實用新型的一種優(yōu)選實施例中，所述雙輸出匹配器通過一信號傳輸線與射頻 發(fā)生器相連，所述檢測器件211可以包括如下子部件功率傳感器，用于檢測射頻傳輸線上的射頻功率參數(shù)；如電壓值、電流值、前向功 率和反向功率等。阻抗信息計算單元，用于依據(jù)所述射頻功率參數(shù)計算當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻 抗。一般而言，所述射頻發(fā)生器具有恒定的輸出阻抗，為實現(xiàn)阻抗匹配，所述控制器 214具體可以包括如下子部件當前阻抗獲取單元，用于獲取所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當 前阻抗值；目標阻抗計算單元，用于在所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗不等于射頻發(fā)生器恒定的 輸出阻抗時，依據(jù)所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構 中可變阻抗元件的目標阻抗值；調整量計算單元，用于依據(jù)所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前 阻抗值和目標阻抗值，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量。可以理解的是，所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗即為射頻發(fā)生器的負載阻抗。
9[0087]由于本實施例基本相應于圖3所示的實施例，故本實施例的描述中未詳盡之處， 可以參見圖3所示實施例中的相關說明，在此就不贅述了。以上對本實用新型所提供的一種生產線設備的監(jiān)控方法及一種生產線設備的監(jiān) 控系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡 述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領 域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之 處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求一種雙輸出匹配器，其特征在于，包括設置在輸入端的檢測器件，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗；分別設置在兩個輸出端的阻抗傳感器，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸出端的阻抗；控制器，用于根據(jù)執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻抗值，以及，所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量；執(zhí)行機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值；與各阻抗傳感器相連的電流調節(jié)機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值。
2.如權利要求1所述的雙輸出匹配器，其特征在于，所述雙輸出匹配器的輸入端通過 一信號傳輸線與射頻發(fā)生器相連，所述檢測器件包括功率傳感器，用于檢測射頻傳輸線上的射頻功率參數(shù)；阻抗信息計算單元，用于依據(jù)所述射頻功率參數(shù)計算當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗。
3.如權利要求2所述的雙輸出匹配器，其特征在于，所述射頻發(fā)生器具有恒定的輸出 阻抗，所述控制器包括當前阻抗獲取單元，用于獲取所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻 抗值；目標阻抗計算單元，用于在所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗不等于射頻發(fā)生器恒定的輸出 阻抗時，依據(jù)所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可 變阻抗元件的目標阻抗值；調整量計算單元，用于依據(jù)所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻抗 值和目標阻抗值，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量。
4.如權利要求3所述的雙輸出匹配器，其特征在于，所述雙輸出匹配器的兩個輸出端 分別與并聯(lián)電感耦合線圈(61)與線圈(62)相連，所述電流調節(jié)機構還包括電流調節(jié)單元， 用于依據(jù)可變阻抗元件的阻抗調整值，相應調節(jié)所述并聯(lián)電感耦合線圈(61)與線圈(62) 中的電流值。
5.如權利要求2所述的雙輸出匹配器，其特征在于，所述射頻功率參數(shù)包括電壓值、電 流值、前向功率和反向功率。
6.一種等離子體發(fā)生裝置，其特征在于，包括依次連接的射頻發(fā)生器、雙輸出匹配器及 并聯(lián)電感耦合線圈，用于將射頻發(fā)生器產生的射頻功率通過并聯(lián)電感耦合線圈全部傳送給 等離子體腔室，其中，所述雙輸出匹配器包括與射頻發(fā)生器相連的檢測器件，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗；分別與所述并聯(lián)電感耦合線圈相連的阻抗傳感器，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸出端的阻抗；控制器，用于根據(jù)執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻抗值，以及，所述 匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件 的調整量；執(zhí)行機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值； 與各阻抗傳感器相連的電流調節(jié)機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調 整量調整其可變阻抗元件的阻抗值；以及，電流調節(jié)單元，用于依據(jù)可變阻抗元件的阻抗調 整值，相應調節(jié)所述并聯(lián)電感耦合線圈中的電流值。
7.如權利要求6所述的等離子體發(fā)生裝置，其特征在于，所述雙輸出匹配器通過一信 號傳輸線與射頻發(fā)生器相連，所述檢測器件包括功率傳感器，用于檢測射頻傳輸線上的射頻功率參數(shù)；阻抗信息計算單元，用于依據(jù)所述射頻功率參數(shù)計算當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗。
8.如權利要求6或7所述的等離子體發(fā)生裝置，其特征在于，所述射頻發(fā)生器具有恒定 的輸出阻抗，所述控制器包括當前阻抗獲取單元，用于獲取所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻 抗值；目標阻抗計算單元，用于在所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗不等于射頻發(fā)生器恒定的輸出 阻抗時，依據(jù)所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可 變阻抗元件的目標阻抗值；調整量計算單元，用于依據(jù)所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻抗 值和目標阻抗值，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量。
9.如權利要求7所述的等離子體發(fā)生裝置，其特征在于，所述射頻功率參數(shù)包括電壓 值、電流值、前向功率和反向功率。
10.如權利要求8所述的等離子體發(fā)生裝置，其特征在于，所述匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗 為射頻發(fā)生器的負載阻抗，所述射頻發(fā)生器的恒定輸出阻抗為50 Ω。
專利摘要本實用新型公開了一種雙輸出匹配器，包括設置在輸入端的檢測器件，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸入端的阻抗；分別設置在兩個輸出端的阻抗傳感器，用于檢測當前匹配網(wǎng)絡輸出端的阻抗；控制器，用于根據(jù)執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的當前阻抗值，以及，所述匹配網(wǎng)絡輸入端和輸出端的阻抗，分別計算所述執(zhí)行機構和電流調節(jié)機構中可變阻抗元件的調整量；執(zhí)行機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值；與各阻抗傳感器相連的電流調節(jié)機構，包括可變阻抗元件驅動裝置，用于按照所述調整量調整其可變阻抗元件的阻抗值。本實用新型可以縮短系統(tǒng)穩(wěn)定的時間。
文檔編號H05H1/46GK201601886SQ20092027835
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權日2009年12月21日
發(fā)明者武曄 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司