射频自动阻抗匹配器及半导体设备制造技术

公开了一种射频自动阻抗匹配器及半导体设备。所述射频自动阻抗匹配器可包括：射频传感单元，其采集射频传输线上的电压信号和电流信号，并将运算和转换后的多个数字信号输出到控制单元；控制单元，其连接到所述射频传感单元，接收所述射频传感单元的多个数字信号，确定射频传输线的状态并对匹配单元进行调整；以及匹配单元，其连接到所述控制单元，基于所述控制单元的信号调整所述射频自动阻抗匹配器的输入端阻抗。所述射频传感单元可以输出四个不同的数字信号到所述控制单元。

Radio frequency automatic impedance matching device and semiconductor equipment

A radio frequency automatic impedance matching device and a semiconductor device are disclosed. The radio frequency automatic impedance matching device may include: RF sensing unit, the acquisition of RF transmission line voltage signal and current signal, and the operation and converted a plurality of digital signal output to the control unit; the control unit, which is connected to the RF sensing unit, a plurality of digital signal receiving the RF sensing unit sure, the RF transmission line state and adjust the matching unit; and the matching unit, which is connected to the control unit, the input impedance of the signal adjusting control unit of the radio frequency automatic impedance matching device based on. The radio frequency sensing unit can output four different digital signals to the control unit.

【技术实现步骤摘要】
射频自动阻抗匹配器及半导体设备
本专利技术涉及电子工艺设备领域，更具体地，涉及一种射频自动阻抗匹配器以及应用该射频自动阻抗匹配器的半导体设备。
技术介绍
在半导体工业领域，物理气相沉积(PVD)技术是最广为使用的一类薄膜制造技术，泛指采用物理方法制备薄膜的薄膜制备工艺。图1示出了现有的PVD装置的示意图。如图1所示，在现有的PVD工艺设备所采用的主流结构中，反应腔体由105、106两部分组成，101为直流电源，102为磁控管，103为被溅射的靶材(一般为金属或导体，典型的为Cu、Ta等)，110为射频(RF)自动匹配器，111为射频传输线，109为铜条，112为射频电源(频率通常为13.56MHz，恒定输出阻抗50Ω)。PVD工艺设备的工作原理是，将高功率直流电源(DCPower)1的负极连接至被溅射的靶材103上，使反应腔体内产生等离子体，由于被溅射的靶材为负电压，会吸引等离子体中的离子成分对其进行轰击，被离子轰击的靶材粒子会沉积到静电卡盘(ESC)107上的晶圆上；其次,加在静电卡盘(ESC)107上的射频功率还能产生自偏压(DC-Bias)以吸引带电的靶材粒子，从而改善晶圆的孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频自动阻抗匹配器，包括：射频传感单元，其采集射频传输线上的电压信号和电流信号，并将运算和转换后的多个数字信号输出到控制单元；控制单元，其连接到所述射频传感单元，接收所述射频传感单元的多个数字信号，确定所述射频传输线的状态并对匹配单元进行调整；以及匹配单元，其连接到所述控制单元，基于所述控制单元的信号调整所述射频自动阻抗匹配器的输入端阻抗，其特征在于，所述射频传感单元输出四个不同的数字信号到所述控制单元。

【技术特征摘要】
1.一种射频自动阻抗匹配器，包括：射频传感单元，其采集射频传输线上的电压信号和电流信号，并将运算和转换后的多个数字信号输出到控制单元；控制单元，其连接到所述射频传感单元，接收所述射频传感单元的多个数字信号，确定所述射频传输线的状态并对匹配单元进行调整；以及匹配单元，其连接到所述控制单元，基于所述控制单元的信号调整所述射频自动阻抗匹配器的输入端阻抗，其特征在于，所述射频传感单元输出四个不同的数字信号到所述控制单元。2.根据权利要求1所述的射频自动阻抗匹配器，其特征在于，所述射频传感单元包括：90°移相器，其一个输入端输入电压信号，另一个输入端输入电流信号，两个输出端分别连接到第二模拟乘法器的两个输入端；第一模拟乘法器，其一个输入端输入电压信号，另一个输入端输入电流信号，输出第一模拟信号；第二模拟乘法器，其两个输入端分别连接到所述90°移相器的两个输出端，输出第二模拟信号；第三模拟乘法器，其两个输入端输入电流信号，输出第三模拟信号；第四模拟乘法器，其两个输入端输入电压信号，输出第四模拟信号；以及AD转换器，其接收所述第一模拟信号、所述第二模拟信号、所述第三模拟信号以及所述第四模拟信号，分别转换为第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号以及第四数字信号，并输出到所述控制单元。3.根据权利要求2所述的射频自动阻抗匹配器，其特征在于，所述射频传输线上的电压信号和电流信号与所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号以及所述第四数字信号之间的关系表示为：其中，ku、ki为常数；A0、A1、A2、A3分别表示所述第一数字信号、所述第二数字信号、所述第三数字信号以及所述第四数字信号；A0(0)、A1(0)、A2(0)、A3(0)为所述射频传输线上电压信号V和电流信号I都为0时的第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号以及第四数字信号，为常数；│V│为所述射频传输线上电压信号V的模值；│I│为所述射频传输线上电流信号I的模值。4.根据权利要求3所述的射频自动阻抗匹配器，其特征在于，所述控制单元确定所述射频传输线的状态包括：在第一差分信号大于等于第一常数或第二差分信号大于等于第二常数的情况下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建生，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11