阻抗匹配系统及其操作方法技术方案

一种阻抗匹配系统包括阻抗匹配网络和控制器，所述阻抗匹配网络被耦合在交流(AC)发生器与等离子体腔室的电极之间，所述AC发生器生成具有不同幅度水平的循环重现的脉冲间隔的多水平脉冲信号，所述控制器识别每个重现的脉冲间隔；并且针对每个脉冲间隔：确定所述AC发生器与所述电极之间的阻抗失配水平，根据所确定的阻抗失配水平来调节所述阻抗匹配网络的配置，存储与经调节的配置相关联的信息。当接踵而来的脉冲间隔出现时，所述控制器从存储器中获得所存储的信息，根据所存储的信息来调节所述阻抗匹配网络的所述配置，确定所述AC发生器与所述电极之间的另一阻抗失配水平，并且调节所述阻抗匹配网络的所述配置以迭代减小所述阻抗失配水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻抗匹配系统及其操作方法相关申请的交叉引用本专利合作条约(PCT)专利申请要求于2018年1月25日提交的标题为“ImpedanceMatchingSystemandMethodofOperatingtheSame”的美国非临时申请US15/879868的优先权，出于所有目的，通过引用将其整体并入本文。
本公开内容的各方面涉及放大器，并且具体涉及阻抗匹配系统及其操作方法。
技术介绍
在半导体制造领域以及其他领域中，等离子体腔室具有各种可能的用途。例如，等离子体增强化学气相沉积(CVD)是用于使用等离子体腔室在基板上沉积薄膜的工艺。在高水平上，射频(RF)电源根据反应气体在腔室内生成等离子体并根据该等离子体在腔室内的基板上发生沉积。为了在RF发生器与等离子体负载之间实现有效功率传输，通常使用阻抗匹配网络将负载阻抗(包括等离子体的阻抗)与电源的输出阻抗进行匹配。负载阻抗通常约为50欧姆，但会有所变化。例如，等离子体负载阻抗可以根据诸如发生器的频率、功率、腔室压力、气体成分和等离子点火之类的变量而变化。匹配网络通过改变电气元件(通常是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻抗匹配系统，包括：/n阻抗匹配网络，其被耦合在交流(AC)发生器与等离子体腔室的一个或多个电极之间，所述AC发生器被配置为生成多水平脉冲信号，所述多水平脉冲信号包括具有不同幅度水平的多个循环重现的脉冲间隔；以及/n控制器，其包括指令，所述指令被存储在至少一个存储器中并由至少一个处理器运行以：/n识别所述重现的脉冲间隔中的每个脉冲间隔；/n针对每个脉冲间隔：/n确定所述AC发生器与在所述等离子体腔室中的所述一个或多个电极处正在生成的等离子体负载之间的阻抗失配水平，/n根据所确定的阻抗失配水平来调节所述阻抗匹配网络的配置，/n将与经调节的配置相关联的信息存储在所述至少一个存储器中；并且/...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180125 US 15/879,8681.一种阻抗匹配系统，包括：
阻抗匹配网络，其被耦合在交流(AC)发生器与等离子体腔室的一个或多个电极之间，所述AC发生器被配置为生成多水平脉冲信号，所述多水平脉冲信号包括具有不同幅度水平的多个循环重现的脉冲间隔；以及
控制器，其包括指令，所述指令被存储在至少一个存储器中并由至少一个处理器运行以：
识别所述重现的脉冲间隔中的每个脉冲间隔；
针对每个脉冲间隔：
确定所述AC发生器与在所述等离子体腔室中的所述一个或多个电极处正在生成的等离子体负载之间的阻抗失配水平，
根据所确定的阻抗失配水平来调节所述阻抗匹配网络的配置，
将与经调节的配置相关联的信息存储在所述至少一个存储器中；并且
当接踵而来的脉冲间隔出现时，
从所述至少一个存储器中获得所存储的信息，
根据所存储的信息来调节所述阻抗匹配网络的所述配置。


2.根据权利要求1所述的阻抗匹配系统，其中，所述配置定义所述阻抗匹配网络的一个或多个元件的组合，所述一个或多个元件被选择性地激活以调节所述阻抗匹配网络的阻抗，从而减小所述AC发生器与所述等离子体负载之间的失配。


3.根据权利要求2所述的阻抗匹配系统，其中，所述控制器还被运行以：
激活一个或多个分流电路以调节所述阻抗匹配网络的输入部到接地节点的电容耦合，所述一个或多个分流电路被耦合在所述阻抗匹配网络的所述输入部与所述接地节点之间，每个分流电路包括与被配置为导通和关断的分流开关串联耦合的分流电容器；并且
激活一个或多个串联电路以调节所述阻抗匹配网络的输入部到输出节点的电容耦合，所述一个或多个串联电路被耦合在所述阻抗匹配网络的所述输入部和输出部之间，每个串联电路包括与被配置为导通和关断的串联开关串联耦合的至少一个串联电容器。


4.根据权利要求3所述的阻抗匹配系统，其中，所述分流开关和所述串联开关中的每个包括正本征负(PIN)二极管。


5.根据权利要求1所述的阻抗匹配系统，其中，所述控制器还被运行以：
对针对多个先前的脉冲间隔的多个所述配置进行平均化；并且
根据经平均化的配置来调节所述阻抗匹配网络的所述配置。


6.根据权利要求1所述的阻抗匹配系统，其中，所述AC发生器包括以下各项中的至少一项：射频(RF)发生器、中频(MF)发生器、高频(HF)发生器或甚高频(VHF)发生器。


7.根据权利要求1所述的阻抗匹配系统，其中，所述控制器还被运行以：
通过从所述AC发生器接收同步信号来识别所述重现的脉冲间隔中的每个脉冲间隔，所述同步信号包括指示每个脉冲间隔的开始的脉冲。


8.根据权利要求1所述的阻抗匹配系统，其中，所述控制器还被运行以：
根据从被配置在功率输送路径中的一个或多个传感器获得的正在进行的测量的能量值来识别所述重现的脉冲间隔中的每个脉冲间隔。


9.一种阻抗匹配方法，包括：
由运行在被存储在至少一个存储器中的指令的至少一个处理器识别由交流(AC)发生器生成的多水平脉冲信号的多个重现的脉冲间隔中的每个脉冲间隔；并且
针对每个脉冲间隔：
使用由所述至少一个处理器运行的所述指令从所述至少一个存储器中获得阻抗匹配网络的一个或多个元件的配置，所述一个或多个元件用于匹配在先前的脉冲间隔期间的所述脉冲间隔的阻抗，所述阻抗匹配网络被耦合在AC发生器与等离子体腔室的电极之间；并且
根据所获得的配置使用由所述至少一个处理器运行的所述指令来设置所述阻抗匹配网络的所述一个或多个元件。


10.根据权利要求9所述的阻抗匹配方法，还包括：
在对...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·卡特，V·布劳克，
申请(专利权)人：先进工程解决方案全球控股私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG