【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体设备，特别涉及一种等离子处理器及其射频匹配方法。
技术介绍
1、在半导体制造
，等离子刻蚀是对晶圆进行处理的重要工艺，随着半导体器件要求的更新，通常需要多个射频功率供应到等离子处理器中。如图1所示的电容耦合等离子处理器，处理器包括反应腔体10，腔体内包括上电极24和作为下电极的基座20,基座20上方包括静电夹盘22用于固定其上的晶圆w。一个高频射频功率源hf通过一个匹配电路11向基座供应高频(fh)射频功率，作为源射频功率进入等离子处理器，点燃并维持等离子体，一个低频射频电源lf通过一匹配电路13向基座供应低频(fl)射频功率，以控制入射到晶圆上的离子能量。通过匹配电路13、11的工作可以使得两个射频电源输出的射频被尽量供应到反应腔体内，以最小化反射功率。对于部分需要快速变换输出功率的应用，如需要脉冲式射频功率输出时，还需要调整射频电源的输出频率，通过快速的调整输出射频频率，可以在微秒级别内进行一次阻抗匹配调整，实现对脉冲式射频功率的快速阻抗匹配。
2、通过射频电源输出频率调频的方法进行阻抗匹配需要精确的检测从反应腔向射频电源反射的射频功率，但是现有技术无法快速精确检测反射射频功率。现有技术通常将需要检测到的射频信号和噪音信号通过滤波器过滤后检测反射功率信号，但是对于具有较大变频范围的射频功率源，滤波器既要排除噪音频率信号又要允许具有很大频率范围的fh能够低阻通过。无法通过现有技术中常规的方法，即选择一组优化参数的电感、电容组合构成一个特殊参数滤波器的思路解决这一问题。所以需要开发一种新的检
技术实现思路
1、本专利技术提供一种一种电容耦合等离子处理器，包括反应腔体，反应腔体内包括基座和与基座相对设置的上电极，所述基座用于支撑待处理基片，一个第一射频电源输出具有第一频率的第一入射功率到基座，用于点燃并维持反应腔体内的等离子体；一个第二射频电源输出具有第二频率的第二入射功率到基座，其中第一频率大于13mhz，第二频率大于10khz小于400khz，其特征在于：所述第一射频电源输出端与基座之间连接有一个射频信号处理装置，所述射频信号处理装置包括取样装置、射频功率检测模块、快速傅里叶模块、处理器；其中射频功率检测模块用于检测取样装置上获得的反射功率信号，所述反射功率信号包括具有第一频率的反射功率和具有第一频率±第二频率的互调反射功率，射频功率检测模块根据所述反射功率信号获得第一反射功率值；所述快速傅里叶模块根据所述反射功率信号分解获得各频率的功率比例参数，所述处理器接收所述射频功率检测模块输出的第一反射功率值和从所述快速傅里叶模块获得的各频率的功率比例参数，根据一预设算法计算获得去除所述互调反射功率的第二反射功率值；所述第一射频电源根据所述第二反射功率值调整输出的第一频率以实现阻抗匹配。
2、其中所述预设算法包括：根据快速傅里叶模块提供的功率比例参数计算所述第一频率±展宽频率范围内的功率比例总和，计算获得第二反射功率值，所述展宽频率小于所述第二频率二分之一。或者所述预设算法包括判断第一频率信号与两个互调反射信号之间功率最低点对应的分割频率fd1、fd2，计算所述fd1-fd2范围内的功率比例总和，计算获得第二反射功率值。根据上述算法可以实现对基础频率的反射功率的精确检测，从而根据精确的反射功率数据实现有效匹配。
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1.一种电容耦合等离子处理器，包括反应腔体，反应腔体内包括基座和与基座相对设置的上电极，所述基座用于支撑待处理基片，
2.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述预设算法包括：根据快速傅里叶模块提供的功率比例参数计算所述第一频率±展宽频率范围内的功率比例总和，计算获得第二反射功率值，所述展宽频率小于所述第二频率二分之一。
3.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述预设算法包括判断第一频率信号与两个互调反射信号之间功率最低点对应的分割频率fd1、fd2，计算所述fd1-fd2范围内的功率比例总和，计算获得第二反射功率值。
4.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述取样装置为至少一单向耦合器。
5.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述处理器通过导电线路接收所述第一射频电源输出的第一频率数值和第一入射功率值信号。
6.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述射频功率检测模块还用于检测第一入射功率，并将第一入射功率值输出到所述处理器。
...【技术特征摘要】
1.一种电容耦合等离子处理器，包括反应腔体，反应腔体内包括基座和与基座相对设置的上电极，所述基座用于支撑待处理基片，
2.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述预设算法包括：根据快速傅里叶模块提供的功率比例参数计算所述第一频率±展宽频率范围内的功率比例总和，计算获得第二反射功率值，所述展宽频率小于所述第二频率二分之一。
3.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述预设算法包括判断第一频率信号与两个互调反射信号之间功率最低点对应的分割频率fd1、fd2，计算所述fd1-fd2范围内的功率比例总和，计算获得第二反射功率值。
4.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述取样装置为至少一单向耦合器。
5.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述处理器通过导电线路接收所述第一射频电源输出的第一频率数值和第一入射功率值信号。
6.如权利要求1所述的电容耦合等离子处理器，其特征在于，所述射频功率检测模块还用于检测第一入射功...
【专利技术属性】
技术研发人员：张一川，叶如彬，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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