阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法

2023-07-20 15:10:01

專利名稱：阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法
技術領域：
本發明涉及微電子技術領域，特別涉及一種阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法。
背景技術：
等離子體被廣泛應用於半導體器件的生產過程中。在等離子體設備中，射頻電源向反應腔室提供射頻信號能量以產生等離子體。等離子體中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子和自由基等活性粒子，這些活性粒子與置於反應腔室內並曝露在等離子體環境下的晶片相互作用，使晶片表面發生各種物理和化學反應，從而使晶片表面性能發生變化，完成晶片的刻蝕或者其他工藝過程。為了使射頻電源的輸出阻抗和反應腔室的阻抗相匹配，需要在射頻電源和反應腔室之間設置一個阻抗匹配器(Impedance Match)，射頻電源通過阻抗匹配器向反應腔室提供射頻信號能量，射頻電源的射頻信號能量通過阻抗匹配器加載到反應腔室中。圖1為一種阻抗匹配器的結構示意圖，如圖1所示，該阻抗匹配器可包括阻抗傳感器51、與阻抗傳感器51連接的阻抗匹配網絡52、與阻抗匹配網絡52連接的運算控制單元53和與運算控制單元53連接的執行單元54，其中，阻抗匹配網絡52還與反應腔室55和射頻電源56連接。阻抗傳感器51用於對阻抗匹配器的輸入端進行測量得出阻抗匹配網絡52的輸入阻抗相關信號，運算控制單元53根據射頻電源56的輸出阻抗對輸入阻抗相關信號進行運算處理生成阻抗調節數據，執行單元54根據阻抗調節數據對阻抗網絡進行調節以使調節後的阻抗匹配網絡52的輸入阻抗和射頻電源56的輸出阻抗共軛匹配。其中，阻抗匹配網絡的輸入阻抗為阻抗匹配網絡的輸入端到反應腔室的阻抗。執行單元54根據阻抗調節數據調節阻抗匹配網絡使得阻抗匹配網絡的輸入阻抗和射頻電源的輸出阻抗共軛匹配，從而達到阻抗匹配的目的。例如:若射頻電源的輸出阻抗為50 Ω，阻抗匹配網絡的輸入阻抗為40 Ω，則可根據阻抗調節數據調節阻抗匹配器內部的阻抗匹配網絡使得阻抗匹配網絡的輸入阻抗為50Ω，從而使阻抗匹配 網絡的輸入阻抗和射頻電源的輸出阻抗共軛匹配，以達到阻抗匹配的目的。在等離子體刻蝕工藝中，隨著對工藝要求的提高，越來越多的等離子體設備採用雙頻方式的上下電極結構。圖2為一種等離子體設備的結構示意圖，如圖2所示，該等離子體設備包括反應腔室1、靜電卡盤6、電感耦合線圈8、第一阻抗匹配器2、高頻電源3、第二阻抗匹配器4和低頻電源5，靜電卡盤6設置於反應腔室I內，靜電卡盤6上安裝有晶片9。反應腔室I上方設置有介質窗口 7，電感耦合線圈8位於介質窗口 7的上方。高頻電源3通過第一阻抗匹配器2與靜電卡盤6連接，低頻電源5通過第二阻抗匹配器4與電感耦合線圈8連接。其中，低頻電源5的頻率可以為2MHz，高頻電源3的頻率可以為13.56MHz。第一阻抗匹配器2和第二阻抗匹配器4可採用圖1中的阻抗匹配器，區別在於:第一阻抗匹配器2和第二阻抗匹配器4的輸入阻抗是不同的。但是，等離子體設備採用雙射頻電源的結構，兩個射頻電源會產生雙頻幹擾效應，雙頻幹擾效應使阻抗傳感器無法準確的測量出阻抗匹配器的輸入阻抗，例如:高頻幹擾信號會干擾第二阻抗匹配器中的阻抗傳感器，使該阻抗傳感器無法準確的測量出第二阻抗匹配器的輸入阻抗相關信號；低頻幹擾信號會干擾第一阻抗匹配器中的阻抗傳感器，使該阻抗傳感器無法準確的測量出第一阻抗匹配器的輸入阻抗相關信號，降低了阻抗傳感器的測量精度，從而使阻抗匹配器無法實現阻抗匹配。

發明內容
本發明提供一種阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法，其能夠消除由於採用雙頻上下電極結構的等離子體刻蝕裝備時，阻抗傳感器受到雙頻信號的幹擾而無法準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號的問題，提高阻抗傳感器的測量精度，精確調節所述阻抗匹配網絡，從而使阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配。為實現上述目的，本發明提供一種阻抗匹配器，包括阻抗傳感器、與射頻電源和所述阻抗傳感器連接的阻抗匹配網絡、與所述阻抗傳感器連接的運算控制單元和與所述運算控制單元以及所述阻抗匹配網絡連接的執行單元，所述阻抗傳感器包括:與所述阻抗匹配網絡連接的採樣模塊、與所述採樣模塊連接的濾波模塊和與所述濾波模塊以及所述運算控制單元連接的信號處理模塊；所述採樣模塊，用於對所述阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出阻抗測量信號;所述濾波模塊，用於對所述阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號；所述信號處理模塊，用於對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號；所述運算控制單元，用於根據所述射頻電源的輸出阻抗對所述輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據；所述執行單元，用於根據所述阻抗調節數據對所述阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。進一步地，所述濾波模塊包括低通濾波電路、高頻帶通濾波電路或者高頻帶阻濾波電路，所述特定頻率的幹擾信號包括高頻幹擾信號。進一步地，若所述濾波模塊包括低通濾波電路，所述低通濾波電路包括第一電感和第一電容；所述第一電感的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第一電感的輸出端連接至所述第一電容的輸入端和所述信號處理模塊，第一電容的輸入端連接至所述信號處理模塊，所述第一電容的輸出端接地。進一步地,若所述濾波模塊包括高頻帶通濾波電路,所述高頻帶通濾波電路包括第二電容、第二電感、第三電容、第三電感、第四電容和第四電感；所述第二電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第二電容的輸出端連接至所述第二電感的輸入端，所述第二電感的輸出端、所述第三電容的輸入端、所述第三電感的輸入端和所述第四電容的輸入端相互連接，所述第三電容的輸出端接地，所述第三電感的輸出端接地，所述第四電容的輸出端連接至所述第四電感的輸入端，所述第四電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。進一步地，若所述濾波模塊包括所述高頻帶阻濾波電路，所述高頻帶阻電路包括第五電容、第五電感、第六電容、第六電感、第七電容和第七電感；所述第五電感和所述第五電容並聯連接，所述第七電感和所述第七電容並聯連接，所述第五電感的輸入端和所述第五電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第五電感的輸出端、所述第五電容的輸出端、所述第六電容的輸入端、所述第七電感的輸入端和所述第七電容的輸入端相互連接，所述第六電容的輸出端連接至所述第六電感的輸入端，所述第六電感的輸出端接地，所述第七電容的輸出端和所述第七電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。進一步地，所述濾波模塊包括高通濾波電路、低頻帶通濾波電路或者低頻帶阻濾波電路，所述特定頻率的幹擾信號包括低頻幹擾信號。進一步地，若所述濾波模塊包括高通濾波電路，所述高通濾波電路包括第八電容和第八電感；所述第八電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第八電容的輸出端連接至所述第八電感的輸入端和所述信號處理模塊，第八電感的輸入端連接至所述信號處理模塊，所述第八電感的輸出端接地。進一步地，若 所述濾波模塊包括低頻帶通濾波電路，所述低頻帶通濾波電路包括第九電容、第九電感、第十電容、第十電感、第i^一電容和第i^一電感；所述第九電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第九電容的輸出端連接至所述第九電感的輸入端，所述第九電感的輸出端、所述第十電容的輸入端、所述第十電感的輸入端和所述第十一電容的輸入端相互連接，所述第十電容的輸出端接地，所述第十電感的輸出端接地，所述第十一電容的輸出端連接至所述第十一電感的輸入端，所述第十一電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。進一步地，若所述濾波模塊包括低頻帶阻濾波電路，所述低頻帶阻電路包括第十二電容、第十二電感、第十三電容、第十三電感、第十四電容和第十四電感；所述第十二電感和所述第十二電容並聯連接，所述第十四電感和所述第十四電容並聯連接，所述第十二電感的輸入端和所述第十二電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第十二電感的輸出端、所述第十二電容的輸出端、所述第十三電容的輸入端、所述第十四電感的輸入端和所述第十四電容的輸入端相互連接，所述第十三電容的輸出端連接至所述第十三電感的輸入端，所述第十三電感的輸出端接地，所述第十四電容的輸出端和所述第十四電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。為實現上述目的，本發明還提供了一種半導體設備，包括:反應腔室、第一阻抗匹配器、高頻電源，第二阻抗匹配器和低頻電源，所述高頻電源通過所述第一阻抗匹配器向所述反應腔室提供高頻信號能量，所述低頻電源通過所述第二阻抗匹配器向所述反應腔室提供低頻信號能量；所述第一阻抗匹配器包括第一阻抗傳感器、與所述高頻電源和所述第一阻抗傳感器連接的第一阻抗匹配網絡、與所述第一阻抗傳感器連接的第一運算控制單元和與所述第一運算控制單元以及所述第一阻抗匹配網絡連接的第一執行單元，所述第一阻抗傳感器包括:與所述第一阻抗匹配網絡連接的第一採樣模塊、與所述第一採樣模塊連接的第一濾波模塊和與所述第一濾波模塊以及所述第一運算控制單元連接的第一信號處理模塊；所述第一採樣模塊用於對所述第一阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出第一阻抗測量信號；所述第一濾波模塊用於對所述第一阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述第一阻抗測量信號中的低頻幹擾信號；所述第一信號處理模塊用於對濾波處理後的第一阻抗測量信號進行運算處理，生成所述第一阻抗匹配網絡的第一輸入阻抗相關信號；所述第一運算控制單元用於根據所述高頻電源的輸出阻抗對所述第一輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成第一阻抗調節數據；所述第一執行單元用於根據所述第一阻抗調節數據對所述第一阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述第一阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述高頻電源的輸出阻抗共軛匹配；所述第二阻抗匹配器包括第二阻抗傳感器、與所述低頻電源和所述第二阻抗傳感器連接的第二阻抗匹配網絡、與所述第二阻抗傳感器連接的第二運算控制單元和與所述第二運算控制單元以及所述第二阻抗匹配網絡連接的第二執行單元，所述第二阻抗傳感器包括:與所述高頻電源和所述第二阻抗匹配網絡連接的第二採樣模塊、與所述第二採樣模塊連接的第二濾波模塊和與所述第二濾波模塊以及所述第二運算控制單元連接的第二信號處理模塊；所述第二採樣模塊用於對所述第二阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出第二阻抗測量信號；所述第二濾波模塊用於對所述第二阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述第二阻抗測量信號中的高頻幹擾信號；所述第二信號處理模塊用於對濾波處理後的第二阻抗測量信號進行運算處理，生成所述第二阻抗匹配網絡的第二輸入阻抗相關信號；所述第二運算控制單元用於根據所述高頻電源的輸出阻抗對所述第二輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成第二阻抗調節數據；所述第二執行單元用於根據所述第二阻抗調節數據對所述第二阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述第二阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述高頻電源的輸出阻抗共軛匹配。進一步地，所述第一濾波模塊包括高通濾波電路、低頻帶通濾波電路或者低頻帶阻濾波電路，所述第二濾波模塊包括低通濾波電路、高頻帶通濾波電路或者高頻帶阻濾波電路。為實現上述目的，本發明還提供了一種阻抗匹配方法，所述方法基於阻抗匹配器，所述阻抗匹配器包括阻抗傳感器、與射頻電源和所述阻抗傳感器連接的阻抗匹配網絡、與所述阻抗傳感器連接的運算控制單元和與所述運算控制單元以及所述阻抗匹配網絡連接的執行單元，所述阻抗傳感器包括:與所述阻抗匹配網絡連接的採樣模塊、與所述採樣模塊連接的濾波模塊和與所述濾波模塊以及所述運算控制單元連接的信號處理模塊；所述方法包括:所述採樣模塊對所述阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出阻抗測量信號；所述濾波模塊對所述阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號；所述信號處理模塊對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號；所述運算控制單元根據所述射頻電源的輸出阻抗對所述輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據；所述執行單元根據所述阻抗調節數據對所述阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。本發明具有以下有益效果:1.本發明的阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法，能夠提高阻抗傳感器的測量精度，使阻抗傳感器精確調節所述阻抗匹配網絡，從而使阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配。2.本發明的阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法，通過在阻抗傳感器中設置濾波電路，使阻抗匹配器結構簡單，具有低成本、高性能、易維護、小型化等特點，能夠最簡單的解決雙頻信號幹擾問題。3.本發明的阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法，通過在阻抗傳感器中設置濾波電路，而不是將濾波電路設置於主電路中，使得對濾波電路本身的結構要求更加簡單，承受的電路負載更少，使用壽命更長。


圖1為一種阻抗匹配器的結構示意圖；圖2為一種等離子體設備的結構示意圖；圖3為本發明實施例一提供的阻抗匹配器的結構示意圖；圖4為圖3中一種濾波模塊的結構示意圖；圖5為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖；圖6為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖；圖7為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖；圖8為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖；圖9為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖；圖10為本發明實施例七提供的一種半導體設備的結構示意圖；圖11為圖10中第一阻抗匹配器的結構示意圖；圖12為圖10中第二阻抗匹配器的結構示意圖；圖13為本發明實施例八提供的一種阻抗匹配方法的流程圖。
具體實施例方式為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提供的阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法進行詳細描述。圖3為本發明實施例一提供的阻抗匹配器的結構示意圖，如圖3所示，該阻抗匹配器包括阻抗傳感器11、與射頻電源和阻抗傳感器11連接的阻抗匹配網絡12、與阻抗傳感器11連接的運算控制單元13和與運算控制單元13以及阻抗匹配網絡12連接的執行單元14，阻抗傳感器11包括:與阻抗匹配網絡12連接的採樣模塊111、與採樣模塊111連接的濾波模塊112和與濾波模塊112以及運算控制單元13連接的信號處理模塊113。其中，射頻電源(圖中未示出)可向阻抗匹配網絡12提供射頻信號能量。採樣模塊111用於對阻抗匹配網絡12的輸入端121進行測量，得出阻抗測量信號。本實施例中，阻抗測量信號為模擬信號。濾波模塊112用於對阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號。信號處理模塊113用於對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。本實施例中，輸入阻抗相關信號為模擬信號。運算控制單元13用於根據射頻電源的輸出阻抗對輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據。執行單元14用於根據阻抗調節數據對阻抗匹配網絡12進行調節，以使調節後的阻抗匹配網絡12的輸入阻抗和射頻電源的輸出阻抗共軛匹配，從而使阻抗匹配器實現阻抗匹配。本實施例中，阻抗調節數據為數位訊號。本發明通過在阻抗傳感器中設置濾波電路，使阻抗匹配器結構簡單，具有低成本、高性能、易維護、小型化等特點，能夠最簡單的解決雙頻信號幹擾問題。另外，由於濾波電路沒有設置於主電路中，使得對濾波電路本身的結構要求更加簡單，承受的電路負載更少，使用壽命更長。本實施例中，射頻電源為低頻電源，該低頻電源向阻抗匹配器12提供低頻信號能量，則高頻幹擾信號會干擾阻抗傳感器，造成阻抗傳感器無法準確的對阻抗匹配網絡12進行測量。因此，濾波模塊112濾除的特定頻率的信號為高頻幹擾信號。圖4為圖3中一種濾波模塊的結構示意圖，如圖4所示，濾波模塊112為低通濾波電路，該低通濾波電路包括第一電感LI和第一電容Cl,第一電感LI的輸入端Ila連接至米樣模塊111，第一電感LI的輸出端IIb連接至第一電容Cl的輸入端Ilc和信號處理模塊113,第一電容Cl的輸入端Ilc連接至信號處理模塊113，第一電容Cl的輸出端Ild接地。該低通濾波電路可濾除阻抗測量信號中的高頻幹擾信號以防止阻抗測量信號中的高頻幹擾信號傳輸至信號處理模塊113，信號處理模塊113接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的高頻幹擾信號，使信號處理模塊113可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，從而使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。本發明實施例二提供了一種阻抗匹配器，圖5為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖，如圖3和圖5所示，本實施例中的阻抗匹配器與上述實施例一的區別在於:濾波模塊112為高頻帶通濾波電路，該高頻帶通濾波電路包括第二電容C2、第二電感L2、第三電容C3、第三電感L3、第四電容C4和第四電感L4，第二電容C2的輸入端12a連接至採樣模塊111，第二電容C2的輸出端12b連接至第二電感L2的輸入端12c，第二電感L2的輸出端12d、第三電容C3的輸入端13a、第三電感L3的輸入端13b和第四電容C4的輸入端14a相互連接，第三電容C3的輸出端13c接地，第三電感L3的輸出端13d接地，第四電容C4的輸出端14b連接至第四電感L4的輸入端14c，第四電感L4的輸出端14d連接至信號處理模塊113。該高頻帶通濾波電路可濾除阻抗測量信號中的高頻幹擾信號以防止阻抗測量信號中的高頻幹擾信號傳輸至信號處理模塊113，信號處理模塊113接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的高頻幹擾信號，使信號處理模塊113可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，從而使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。該高頻帶通濾波電路為多級濾波電路，採用高頻帶通濾波電路的濾波模塊具有更加良好的頻率選擇性，可以更好的減少高頻幹擾信號，使阻抗傳感器更加準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。本發明實施例三提供了一種阻抗匹配器，圖6為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖，如圖3和圖6所示，本實施例中的阻抗匹配器與實施例一的區別在於:濾波模塊為高頻帶阻濾波電路，該高頻帶阻電路包括第五電容C5、第五電感L5、第六電容C6、第六電感L6、第七電容C7和第七電感L7，第五電感L5和第五電容C5並聯連接，第七電感L7和第七電容C7並聯連接,第五電感L5的輸入端15a和第五電容C5的輸入端15c連接至米樣模塊111，第五電感L5的輸出端15b、第五電容C5的輸出端15d、第六電容C6的輸入端16a、第七電感L7的輸入端17a和第七電容C7的輸入端17c相互連接，第六電容C6的輸出端16b連接至第六電感L6的輸入端16c，第六電感L6的輸出端16d接地，第七電容C7的輸出端17b和第七電感L7的輸出端17d連接至信號處理模塊113。該高頻帶阻濾波電路可濾除阻抗測量信號中的高頻幹擾信號以防止阻抗測量信號中的高頻幹擾信號傳輸至信號處理模塊，信號處理模塊接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的高頻幹擾信號，使信號處理模塊可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，從而使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。本發明實施例四提供了一種阻抗匹配器，圖7為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖，如圖3和圖7所示，本實施例中的阻抗匹配器與上述實施例一的區別在於:本實施例中，射頻電源為高頻電源，該高頻電源向阻抗匹配器12提供高頻信號能量，則高頻幹擾信號會干擾阻抗傳感器，造成阻抗傳感器無法準確的對阻抗匹配網絡12進行測量。因此，濾波模塊112濾除的特定頻率的信號為低頻幹擾信號。濾波模塊112為高通濾波電路，該高通濾波電路包括第八電容C8和第八電感L8，第八電容C8的輸入端18b連接至採樣模塊111，第八電容C8的輸出端18b連接至第八電感L8的輸入端18c和信號處理模塊113，第八電感L8的輸入端18c連接至信號處理模塊113，第八電感L8的輸出端18d接地。該高通濾波電路可濾除阻抗測量信號中的低頻幹擾信號以防止阻抗測量信號中的低頻幹擾信號傳輸至信號處理模塊113，信號處理模塊113接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的低頻幹擾信號，使信號處理模塊113可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，從而使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。本發 明實施例五提供了一種阻抗匹配器，圖8為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖，如圖3和圖8所示，本實施例中的阻抗匹配器與上述實施例一的區別在於:本實施例中，射頻電源為高頻電源，該高頻電源向阻抗匹配器12提供高頻信號能量，則高頻幹擾信號會干擾阻抗傳感器，造成阻抗傳感器無法準確的對阻抗匹配網絡12進行測量。因此，濾波模塊112濾除的特定頻率的信號為低頻幹擾信號。濾波模塊112為低頻帶通濾波電路，該低頻帶通濾波電路包括第九電容C9、第九電感L9、第十電容C10、第十電感L10、第i^一電容Cll和第i^一電感Lll，第九電容C9的輸入端19a連接至採樣模塊111，第九電容C9的輸出端19b連接至第九電感L9的輸入端19c，第九電感L9的輸出端19d、第十電容ClO的輸入端20a、第十電感LlO的輸入端20b和第^ 電容Cll的輸入端21a相互連接,第十電容ClO的輸出端20c接地，第十電感LlO的輸出端20d接地，第i^一電容Cll的輸出端21b連接至第十一電感Lll的輸入端21c，第十一電感Lll的輸出端21c連接至信號處理模塊113。該低頻帶通濾波電路可濾除阻抗測量數據中的低頻功率以防止阻抗測量數據中的低頻功率傳輸至信號處理模塊113，信號處理模塊113接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的低頻幹擾信號，使信號處理模塊113可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，從而使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。該低頻帶通濾波電路為多級濾波電路，採用低頻帶通濾波電路的濾波模塊具有更加良好的頻率選擇性，可以更好的減少高頻幹擾信號，使阻抗傳感器更加準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。本發明實施例六提供了一種阻抗匹配器，圖9為圖3中另一種濾波模塊的結構示意圖，如圖3和圖9所示，本實施例中的阻抗匹配器與實施例一的區別在於:本實施例中，射頻電源為高頻電源，該高頻電源向阻抗匹配器12提供高頻信號能量，則高頻幹擾信號會干擾阻抗傳感器，造成阻抗傳感器無法準確的對阻抗匹配網絡12進行測量。因此，濾波模塊112濾除的特定頻率的信號為低頻幹擾信號。濾波模塊為低頻帶阻濾波電路，該低頻帶阻電路包括第十二電容C12、第十二電感L12、第十三電容C13、第十三電感L13、第十四電容C14和第十四電感L14，第十二電感L12和第十二電容C12並聯連接，第十四電感L14和第十四電容C14並聯連接，第十二電感L12的輸入端22a和第十二電容C12的輸入端22c連接至採樣模塊111，第十二電感L12的輸出端22b、第十二電容C12的輸出端22d、第十三電容C13的輸入端23a、第十四電感L14的輸入端24a和第十四電容C14的輸入端24c相互連接，第十三電容C13的輸出端23b連接至第十三電感L13的輸入端23c，第十三電感L13的輸出端23d接地，第十四電容C14的輸出端24d和第十四電感L14的輸出端24b連接至信號處理模塊113。該低頻帶阻濾波電路可濾除阻抗測量信號中的低頻幹擾信號以防止阻抗測量信號中的低頻幹擾信號傳輸至信號處理模塊，信號處理模塊接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的低頻幹擾信號，使信號處理模塊可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，從而使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。本發明上述各實施例提供的阻抗匹配器包括阻抗傳感器、阻抗匹配網絡、運算控制單元和執行單元，阻抗傳感器包括:採樣模塊、濾波模塊和信號處理模塊，採樣模塊用於對阻抗匹配網絡的輸入端進行測量得出阻抗測量信號，濾波模塊用於對阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號，信號處理模塊用於對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號；運算控制單元用於根據射頻電源的輸出阻抗對輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據；執行單元用於根據阻抗調節數據對阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。阻抗匹配器中的濾波模塊可濾除阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號以防止阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號傳輸至信號處理模塊，信號處理模塊接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的特定頻率的幹擾信號，使信號處理模塊可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，提高了阻抗傳感器的測量精度，從而使阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配。與現有技術相比上述各實施例中僅在阻抗傳感器中增設了濾波模塊，因此該阻抗傳感器具有結構簡單、易於維護、成本低、小型化以及高性能等特點，易於實現。由於上述各實施例中阻抗傳感器中的濾波模塊濾除了起幹擾作用的幹擾信號，從而使阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配，因此與現有技術相比上述各實施例極大的提高了進入反應腔室的射頻電源提供的能量信號的大小。本發明中，當將上述實施例中的阻抗匹配器應用於具有雙頻結構的半導體設備中時，對於圖5所示的高頻帶通濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，可根據高頻電源的頻率和低頻電源的頻率預先計算出高頻帶通濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，以使高頻帶通濾波電路具備濾除高頻幹擾信號的能力；對於圖8所示的低頻帶通濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，可根據高頻電源的頻率和低頻電源的頻率預先計算出低頻帶通濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，以使低頻帶通濾波電路具備濾除低頻幹擾信號的能力；對於圖6所示的高頻帶阻濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，可根據高頻電源的頻率和低頻電源的頻率預先計算出高頻帶阻濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，以使高頻帶阻濾波電路具備濾除高頻幹擾信號的能力；對於圖9所示的低頻帶阻濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，可根據高頻電源的頻率和低頻電源的頻率預先計算出低頻帶阻濾波電路中各個電感的電感值和各個電容的電容值，以使低頻帶阻濾波電路具備濾除低頻幹擾信號的能力。圖10為本發明實施例七提供的一種半導體設備的結構示意圖，如圖10所示，該半導體設備包括:反應腔室1、第一阻抗匹配器2、高頻電源3，第二阻抗匹配器4和低頻電源5，高頻電源3通過第一阻抗匹配器2向反應腔室I提供高頻信號能量，低頻電源5通過第二阻抗匹配器4向反應腔室I提供低頻信號能量。本實施例中，低頻電源的頻率可以為2MHz，高頻電源的頻率可以為13.56MHz ;或者，低頻電源的頻率可以為2MHZ，高頻電源的頻率可以為27.2MHZ ;或者，低頻電源的頻率可以為2MHz，高頻電源的頻率可以為60MHz。圖11為圖10中第一阻抗匹配器的結構示意圖，如圖11所示，第一阻抗匹配器2包括第一阻抗傳感器21、與高頻電源3和第一阻抗傳感器21連接的第一阻抗匹配網絡22、與第一阻抗傳感器21連接的第一運算控制單元23和與第一運算控制單元23以及第一阻抗匹配網絡22連接的第一執行單元24，第一阻抗傳感器21包括:與第一阻抗匹配網絡22連接的第一採樣模塊211、與第一採樣模塊211連接的第一濾波模塊212和與第一濾波模塊212以及第一運算控制單元24連接的第一信號處理模塊213 ;第一採樣模塊211用於對第一阻抗匹配網絡22的輸入端221進行測量，得出第一阻抗測量信號；第一濾波模塊212用於對第一阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除第一阻抗測量信號中的低頻幹擾信號；第一信號處理模塊213用於對濾波處理後的第一阻抗測量信號進行運算處理，生成第一阻抗匹配網絡22的第一輸入阻抗相關信號；第一運算控制單元23用於根據高頻電源3的輸出阻抗對第一輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成第一阻抗調節數據；第一執行單元24用於根據該第一阻抗調節數據對第一阻抗匹配網絡22進行調節，以使調節後的第一阻抗匹配網絡的輸入阻抗和高頻電源3的輸出阻抗共軛匹配。其中，第一濾波模塊212可包括高通濾波電路、低頻帶通濾波電路或者低頻帶阻濾波電路，具體地可採用實施例四至實施例六中任一所述的濾波模塊，此處不再贅述。圖12為圖10中第二阻抗匹配器的結構示意圖，如圖12所示，第二阻抗匹配器4包括第二阻抗傳感器41、與低頻電源5和第二阻抗傳感器41連接的第二阻抗匹配網絡42、與第二阻抗傳感器41連接的第二運算控制單元43和與第二運算控制單元43以及第二阻抗匹配網絡42連接的第二執行單元44，第二阻抗傳感器41包括:與低頻電源5和第二阻抗匹配網絡42連接的第二採樣模塊411、與第二採樣模塊411連接的第二濾波模塊412和與第二濾波模塊412以及第二運算控制單元43連接的第二信號處理模塊413 ;第二採樣模塊411用於對第二阻抗匹配網絡42的輸入端進行測量，得出第二阻抗測量信號；第二濾波模塊412用於對第二阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除第二阻抗測量信號中的高頻幹擾信號；第二信號處理模塊413用於對濾波處理後的第二阻抗測量信號進行運算處理，生成第二阻抗匹配網絡42的第二輸入阻抗相關信號；第二運算控制單元43用於根據低頻電源5的輸出阻抗對第二輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成第二阻抗調節數據；第二執行單元44用於根據第二阻抗調節數據對第二阻抗匹配網絡42進行調節，以使調節後的第二阻抗匹配網絡42的輸入阻抗和低頻電源5的輸出阻抗共軛匹配。其中，第二濾波模塊412可包括低通濾波電路、高頻帶通濾波電路或者高頻帶阻濾波電路，具體地可採用實施例一至實施例三中任一所述的濾波模塊，此處不再贅述。本實施例中，該半導體設備還可以包括:靜電卡盤6、介質窗口 7和電感耦合線圈8，靜電卡盤6設置於反應腔室I內，靜電卡盤6上安裝有晶片9。反應腔室I上方設置有介質窗口 7,電感稱合線圈8位於介質窗口 7的上方。第一阻抗匹配器2與靜電卡盤6連接，第二阻抗匹配器4與電感耦合線圈8連接。本實施例提供的半導體設備中，第一阻抗傳感器中的第一濾波模塊可濾除第一阻抗測量信號中的低頻幹擾信號以防止第一阻抗測量信號中的低頻幹擾信號傳輸至第一信號處理模塊，第一信號處理模塊接收到的第一阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的低頻幹擾信號，使第一信號處理模塊可準確的生成第一阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，使第一阻抗傳感器實現了準確的測量出第一阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，提高了第一阻抗傳感器的測量精度，從而使第一阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配；第二阻抗傳感器中的第二濾波模塊可濾除第二阻抗測量信號中的高頻幹擾信號以防止第二阻抗測量信號中的高頻幹擾信號傳輸至第二信號處理模塊，第二信號處理模塊接收到的第二阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的高頻幹擾信號，使第二信號處理模塊可準確的生成第二阻抗匹配網絡的輸入阻抗，使第二阻抗傳感器實現了準確的測量出第二阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，提高了第二阻抗傳感器的測量精度，從而使第二阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配。本發明實施例八提供了一種半導體設備，本實施例中的半導體設備與實施例七中的區別在於:高頻電源通過第一阻抗匹配器連接至電感耦合線圈，低頻電源通過第二阻抗匹配器連接至靜電卡盤。此種情況不再具體畫出。本發明實施例八提供了一種阻抗匹配方法，該方法基於阻抗匹配器，阻抗匹配器包括阻抗傳感器、與射頻電源和阻抗傳感器連接的阻抗匹配網絡、與阻抗傳感器連接的運算控制單元和與運算控制單元以及阻抗匹配網絡連接的執行單元，阻抗傳感器包括:與阻抗匹配網絡連接的採樣模塊、與採樣模塊連接的濾波模塊和與濾波模塊以及運算控制單元連接的信號處理模塊。圖13為本發明實施例八提供的一種阻抗匹配方法的流程圖，如圖13所示，該阻抗匹配方法包括:步驟101、採樣模塊對阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出阻抗測量信號。步驟102、濾波模塊對阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號。步驟103、信號處理模塊對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號。步驟104、運算控制單元根據射頻電源的輸出阻抗對輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據。
步驟105、執行單元根據阻抗調節數據對阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的阻抗匹配網絡的輸入阻抗和射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。本實施例提供的阻抗匹配方法可採用上述實施例提供的阻抗匹配器來執行。本實施例提供的阻抗匹配方法中，濾波模塊濾除了阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號以防止阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號傳輸至信號處理模塊，信號處理模塊接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的特定頻率的幹擾信號，使信號處理模塊可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，提高了阻抗傳感器的測量精度，從而使阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配。本發明提供的阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法的技術方案中，阻抗匹配器包括阻抗傳感器、阻抗匹配網絡、運算控制單元和執行單元，阻抗傳感器包括:採樣模塊、濾波模塊和信號處理模塊，採樣模塊用於對阻抗匹配網絡的輸入端進行測量得出阻抗測量信號，濾波模塊用於對阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號，信號處理模塊用於對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號；運算控制單元用於根據射頻電源的輸出阻抗對輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據；執行單元用於根據阻抗調節數據對阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。阻抗匹配器中的濾波模塊可濾除阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號以防止阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號傳輸至信號處理模塊，信號處理模塊接收到的阻抗測量信號中不包括起幹擾作用的特定頻率的幹擾信號，使信號處理模塊可準確的生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，使阻抗傳感器實現了準確的測量出阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號，提高了阻抗傳感器的測量精度，從而使阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種阻抗匹配器，包括阻抗傳感器、與射頻電源和所述阻抗傳感器連接的阻抗匹配網絡、與所述阻抗傳感器連接的運算控制單元和與所述運算控制單元以及所述阻抗匹配網絡連接的執行單元，其特徵在於，所述阻抗傳感器包括:與所述阻抗匹配網絡連接的採樣模塊、與所述採樣模塊連接的濾波模塊和與所述濾波模塊以及所述運算控制單元連接的信號處理模塊； 所述採樣模塊，用於對所述阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出阻抗測量信號； 所述濾波模塊，用於對所述阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號； 所述信號處理模塊，用於對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號； 所述運算控制單元，用於根據所述射頻電源的輸出阻抗對所述輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據； 所述執行單元，用於根據所述阻抗調節數據對所述阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。
2.根據權利要求1所述的阻抗匹配器，其特徵在於，所述射頻電源包括低頻電源，所述濾波模塊包括低通濾波電路、高頻帶通濾波電路或者高頻帶阻濾波電路，所述特定頻率的幹擾信號包括高頻幹擾信號。
3.根據權利要求2所述的阻抗匹配器，其特徵在於，若所述濾波模塊包括低通濾波電路，所述低通濾波電路包括第一電感和第一電容； 所述第一電感的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第一電感的輸出端連接至所述第一電容的輸入端和所述信號處理模塊，第一電容的輸入端連接至所述信號處理模塊，所述第一電容的輸出端接地。
4.根據權利要求2所述的阻抗匹配器，其特徵在於，若所述濾波模塊包括高頻帶通濾波電路，所述高頻帶通濾波電路包括第二電容、第二電感、第三電容、第三電感、第四電容和第四電感； 所述第二電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第二電容的輸出端連接至所述第二電感的輸入端，所述第二電感的輸出端、所述第三電容的輸入端、所述第三電感的輸入端和所述第四電容的輸入端相互連接，所述第三電容的輸出端接地，所述第三電感的輸出端接地，所述第四電容的輸出端連接至所述第四電感的輸入端，所述第四電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。
5.根據權利要求2所述的阻抗匹配器，其特徵在於，若所述濾波模塊包括所述高頻帶阻濾波電路，所述高頻帶阻電路包括第五電容、第五電感、第六電容、第六電感、第七電容和第七電感； 所述第五電感和所述第五電容並聯連接，所述第七電感和所述第七電容並聯連接，所述第五電感的輸入端和所述第五電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第五電感的輸出端、所述第五電容的輸出端、所述第六電容的輸入端、所述第七電感的輸入端和所述第七電容的輸入端相互連接，所述第六電容的輸出端連接至所述第六電感的輸入端，所述第六電感的輸出端接地，所述第七電容的輸出端和所述第七電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。
6.根據權利要求1所述的阻抗匹配器，其特徵在於，所述射頻電源包括高頻電源，所述濾波模塊包括高通濾波電路、低頻帶通濾波電路或者低頻帶阻濾波電路，所述特定頻率的幹擾信號包括低頻幹擾信號。
7.根據權利要求6所述的阻抗匹配器，其特徵在於，若所述濾波模塊包括高通濾波電路，所述高通濾波電路包括第八電容和第八電感； 所述第八電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第八電容的輸出端連接至所述第八電感的輸入端和所述信號處理模塊，第八電感的輸入端連接至所述信號處理模塊，所述第八電感的輸出端接地。
8.根據權利要求6所述的阻抗匹配器，其特徵在於，若所述濾波模塊包括低頻帶通濾波電路，所述低頻帶通濾波電路包括第九電容、第九電感、第十電容、第十電感、第i^一電容和第i^一電感； 所述第九電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第九電容的輸出端連接至所述第九電感的輸入端，所述第九電感的輸出端、所述第十電容的輸入端、所述第十電感的輸入端和所述第十一電容的輸入端相互連接，所述第十電容的輸出端接地，所述第十電感的輸出端接地，所述第十一電容的輸出端連接至所述第十一電感的輸入端，所述第十一電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。
9.根據權利要求6所述的阻抗匹配器，其特徵在於，若所述濾波模塊包括低頻帶阻濾波電路，所述低頻帶阻電路包括第十二電容、第十二電感、第十三電容、第十三電感、第十四電容和第十四電感； 所述第十二電感和所述第十二電容並聯連接，所述第十四電感和所述第十四電容並聯連接，所述第十二電感的輸入端和所述第十二電容的輸入端連接至所述採樣模塊，所述第十二電感的輸出端、所述第十二電容的輸出端、所述第十三電容的輸入端、所述第十四電感的輸入端和所述第十四電容的`輸入端相互連接，所述第十三電容的輸出端連接至所述第十三電感的輸入端，所述第十三電感的輸出端接地，所述第十四電容的輸出端和所述第十四電感的輸出端連接至所述信號處理模塊。
10.一種半導體設備，包括:反應腔室、第一阻抗匹配器、高頻電源，第二阻抗匹配器和低頻電源，所述高頻電源通過所述第一阻抗匹配器向所述反應腔室提供高頻信號能量，所述低頻電源通過所述第二阻抗匹配器向所述反應腔室提供低頻信號能量，其特徵在於， 所述第一阻抗匹配器包括第一阻抗傳感器、與所述高頻電源和所述第一阻抗傳感器連接的第一阻抗匹配網絡、與所述第一阻抗傳感器連接的第一運算控制單元和與所述第一運算控制單元以及所述第一阻抗匹配網絡連接的第一執行單元，所述第一阻抗傳感器包括:與所述第一阻抗匹配網絡連接的第一採樣模塊、與所述第一採樣模塊連接的第一濾波模塊和與所述第一濾波模塊以及所述第一運算控制單元連接的第一信號處理模塊；所述第一採樣模塊用於對所述第一阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出第一阻抗測量信號；所述第一濾波模塊用於對所述第一阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述第一阻抗測量信號中的低頻幹擾信號；所述第一信號處理模塊用於對濾波處理後的第一阻抗測量信號進行運算處理，生成所述第一阻抗匹配網絡的第一輸入阻抗相關信號；所述第一運算控制單元用於根據所述高頻電源的輸出阻抗對所述第一輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成第一阻抗調節數據；所述第一執行單元用於根據所述第一阻抗調節數據對所述第一阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述第一阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述高頻電源的輸出阻抗共軛匹配； 所述第二阻抗匹配器包括第二阻抗傳感器、與所述低頻電源和所述第二阻抗傳感器連接的第二阻抗匹配網絡、與所述第二阻抗傳感器連接的第二運算控制單元和與所述第二運算控制單元以及所述第二阻抗匹配網絡連接的第二執行單元，所述第二阻抗傳感器包括:與所述低頻電源和所述第二阻抗匹配網絡連接的第二採樣模塊、與所述第二採樣模塊連接的第二濾波模塊和與所述第二濾波模塊以及所述第二運算控制單元連接的第二信號處理模塊；所述第二採樣模塊用於對所述第二阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出第二阻抗測量信號；所述第二濾波模塊用於對所述第二阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述第二阻抗測量信號中的高頻幹擾信號；所述第二信號處理模塊用於對濾波處理後的第二阻抗測量信號進行運算處理，生成所述第二阻抗匹配網絡的第二輸入阻抗相關信號；所述第二運算控制單元用於根據所述低頻電源的輸出阻抗對所述第二輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成第二阻抗調節數據；所述第二執行單元用於根據所述第二阻抗調節數據對所述第二阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述第二阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述低頻電源的輸出阻抗共軛匹配。
11.根據權利要求10所述的半導體設備，其特徵在於，所述第一濾波模塊包括高通濾波電路、低頻帶通濾波電路或者低頻帶阻濾波電路，所述第二濾波模塊包括低通濾波電路、聞頻帶通濾波電路或者聞頻帶阻濾波電路。
12.一種阻抗匹配方法，其特徵在於，所述方法基於阻抗匹配器，所述阻抗匹配器包括阻抗傳感器、與射頻電源和所述阻抗傳感器連接的阻抗匹配網絡、與所述阻抗傳感器連接的運算控制單元和與所述運算控制單元以及所述阻抗匹配網絡連接的執行單元，所述阻抗傳感器包括:與所述阻抗匹配網絡連接的採樣模塊、與所述採樣模塊連接的濾波模塊和與所述濾波模塊以及所述運算控制單元連接的信號處理模塊； 所述方法包括: 所述採樣模塊對所述 阻抗匹配網絡的輸入端進行測量，得出阻抗測量信號； 所述濾波模塊對所述阻抗測量信號進行濾波處理，以濾除所述阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號； 所述信號處理模塊對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理，生成所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號； 所述運算控制單元根據所述射頻電源的輸出阻抗對所述輸入阻抗相關信號進行運算處理，生成阻抗調節數據； 所述執行單元根據所述阻抗調節數據對所述阻抗匹配網絡進行調節，以使調節後的所述阻抗匹配網絡的輸入阻抗和所述射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。
全文摘要
本發明公開了一種阻抗匹配器、半導體設備和阻抗匹配方法。阻抗匹配器包括阻抗傳感器、阻抗匹配網絡、運算控制單元和執行單元，阻抗傳感器包括採樣模塊、濾波模塊和信號處理模塊；採樣模塊用於對阻抗匹配網絡的輸入端進行測量得出阻抗測量信號；濾波模塊用於濾除阻抗測量信號中的特定頻率的幹擾信號；信號處理模塊用於對濾波處理後的阻抗測量信號進行運算處理生成阻抗匹配網絡的輸入阻抗相關信號；運算控制單元用於對輸入阻抗相關信號進行運算處理生成阻抗調節數據；執行單元用於根據阻抗調節數據對阻抗匹配網絡進行調節以使調節後的阻抗匹配網絡的輸入阻抗和射頻電源的輸出阻抗共軛匹配。本發明使阻抗匹配器準確的實現阻抗匹配。
文檔編號H03H7/38GK103166595SQ20111040932
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者成曉陽 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