CN102453881B - 物理气相沉积设备及磁控溅射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物理气相沉积设备，包括物理气相沉积腔室；靶材；脉冲电源；磁控管；下电极，所述下电极包括：卡盘，所述卡盘位于所述物理气相沉积腔室的底部并与所述靶材相对设置，放置待处理的晶片；下电极匹配器，所述下电极匹配器与所述卡盘相连接，所述下电极匹配器用于在所述脉冲电源所产生的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配；下电极射频电源，所述下电极射频电源与所述下电极匹配器相连，用于将射频偏压施加至所述卡盘。本发明通过改进下电极匹配器工作方式，避免下电极匹配器反复调整，有利于下电极射频电源的能量全部传给等离子体腔室，相对延长了PVD设备自身寿命。本发明还公开了一种磁控溅射方法。

Description

物理气相沉积设备及磁控溅射方法

技术领域

本发明涉及PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)技术，特别涉及一种改进的物理气相沉积设备和磁控溅射方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，CMOS晶体管尺寸不断缩小到次微米级。根据摩尔定律的预测，在高效率、高密度集成电路中的晶体管数量可上升到几千万个。这些数量庞大的有源元件的信号集成需要多达十层以上的高密度金属连线，然而这些金属互连线带来的电阻和寄生电容已经成为限制这种高效集成电路速度的主要问题。为解决上述问题，半导体工业从原来的金属铝互连线工艺发展成金属铜互连线，同时低介电常数介质材料替代了二氧化硅成为金属层间的绝缘介质。通过采用铜金属互联线，减少了金属连线层间的电阻，同时增强了电路稳定性。此外，采用低介电常数介质材料昨晚绝缘介质减少了金属连线层之间的寄生电容。

在集成电路中的金属材料多通过PVD方法制备。PVD是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

在PVD技术中，通常采用PVD腔室进行薄膜沉积。在薄膜沉积中，采用磁控溅射(Magnetron Sputtering)技术，用于对铝、铜等金属薄膜的沉积以构成金属接触以及金属互连线等。在真空环境下，磁控溅射通过电压和磁场的共同作用，以被离化的惰性气体离子对靶材(Target)进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出，在基件上沉积形成薄膜。

具体而言，物理气相沉积或溅射(Sputtering)沉积技术是半导体工业中广泛采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。在集成电路制造行业中，特指磁控溅射技术，主要用于铝、铜等金属薄膜的沉积，以构成金属接触、金属互连线等。具体而言，磁控溅射是指在真空环境下，通过电压和磁场的共同作用，以使被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同，导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。

在PVD设备的铜腔室中，通常在靶材上加载直流电源(DC Power)以得到较高的金属离化率。但是随着工艺的不断发展，对金属离化率提出了更高的要求。为满足上述要求，采用在靶材上加载高功率的脉冲电源的PVD设备，使用高功率的脉冲电源可实现在靶材上短时间内加载更高的负压，从而进一步提高了金属的离化率。

但是，脉冲电源的脉冲加载到靶材上的能量是不连续的。在这种情况下，PVD腔室内的等离子体阻抗会不断变化。在PVD腔室内设置有下电极匹配器(Bias match)，以调节输入阻抗等于输出阻抗，从而减少在信号传输途中或终端所产生的能量反射和损失，降低杂波及串扰、杜绝失真及减少信号传输中的延迟，使信号的能量得到完整的传输。

但是现有的下电极匹配器的每个控制周期的起始时间不同。如图1所示，下电极匹配器的控制周期不间断执行，其中脉冲宽度为τ，脉冲周期为T，A为脉冲幅度。控制周期可从τ区间开始，即从t0点开始；也可在T-τ区间上开始，从而使得部分控制周期不能在同一区间(即τ或T-τ)内完成。此种情况下，由于PVD腔室内的等离子体阻抗会不断变化，使得下电极匹配器反复调整，进而影响到下电极匹配器的正常工作。

例如，下电极匹配器的反复调整会带来如下的问题：

1)下电极匹配器反复调整，不利于下电极射频电源的能量全部传给等离子体腔室；

2)下电极匹配器反复调整，影响该下电极匹配器的自身寿命；以及

3)下电极匹配器反复调整，会影响到对金属离子运动的控制，进而影响到最终的工艺加工结果。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术缺陷之一。特别针对现有的物理气相沉积(PVD)设备，提出了一种改进的PVD设备和磁控溅射方法，从而避免了阻抗调整过程中的匹配器的反复调整，延长设备寿命且可更好地控制金属离子的运动，进而得到更好的工艺结果。

为解决上述技术问题，本发明一方面提出了一种物理气相沉积设备，包括：物理气相沉积腔室；靶材，所述靶材设置在所述物理气相沉积腔室内部的顶侧；脉冲电源，所述脉冲电源连接至所述靶材，用于将负压脉冲施加至所述靶材上；磁控管，所述磁控管位于所述靶材的上表面，用于提供磁场；下电极，所述下电极包括：卡盘，所述卡盘位于所述物理气相沉积腔室的底部并与所述靶材相对设置，所述卡盘用于放置待处理的晶片；下电极匹配器，所述下电极匹配器与所述卡盘相连，所述下电极匹配器用于在所述脉冲电源所产生的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配；下电极射频电源，所述下电极射频电源与所述下电极匹配器相连，用于将射频偏压施加至所述卡盘

根据本发明实施例的物理气相沉积设备，通过改进下电极匹配器工作方式，避免脉冲电源对下电极匹配器的影响，从而避免下电极匹配器反复调整，有利于下电极射频电源的能量全部传给物理气相沉积腔室；延长了PVD设备的自身寿命。且可更好地控制金属离子的运动，进而得到更好的工艺处理结果。

在本发明的一个实施例中，所述下电极匹配器包括：传感器模块，所述传感器模块与所述下电极射频电源相连，用于检测射频特性参数以获得调整输入量；控制器模块，所述控制器模块和所述传感器模块相连，用于根据所获得的调整输入量获得匹配控制量；和执行器模块，所述传感器模块与所述控制器模块分别和所述执行器模块相连，其中所述执行器模块包括：可变阻抗元件；和可变阻抗元件驱动单元，所述可变阻抗元件驱动单元根据所述匹配控制量来调节所述可变阻抗元件。

在本发明的一个实施例中，所述传感器模块、控制器模块和所述执行器模块顺序循环操作直至所述下电极匹配器的输入阻抗与所述下电极射频电源的输出阻抗进行匹配。

由此，下电极匹配器实现在脉冲间隔内对输入阻抗和输出阻抗进行匹配，从而避免了脉冲影响导致的下电极匹配器的反复调整。

在本发明的一个实施例中，所述传感器模块、所述控制器模块和所述执行器模块的各模块运行时间之和小于所述脉冲电源所产生的相邻脉冲之间的时间间隔。

由此，下电极匹配器在相邻脉冲之间的时间间隔内至少可执行一个控制周期。

在本发明的一个实施例中，物理气相沉积设备进一步包括上位机，所述上位机分别与所述脉冲电源和所述下电极匹配器相连，用于接收来自所述脉冲电源的脉冲开始信号和脉冲结束信号，并将所述脉冲开始信号和脉冲结束信号转发给所述下电极匹配器，其中，所述脉冲开始信号对应所述脉冲电源的脉冲开始时刻，所述脉冲结束信号对应所述脉冲电源的脉冲结束时刻；所述下电极匹配器用于在所述脉冲信号结束时调整所述可变阻抗元件的阻抗值，且在所述脉冲信号开始时固定所述可变阻抗元件的阻抗值。

在本发明的一个实施例中，物理气相沉积设备进一步包括屏蔽部件，所述屏蔽部件设置在所述物理气相沉积腔室的内周侧上；适配器，所述适配器设置在所述物理气相沉积腔室的外周侧，用于调节所述靶材和所述卡盘之间的距离。

在本发明的一个实施例中，所述适配器包括上适配器；以及下适配器，所述下适配器与所述上适配器上下相邻地设置在所述物理气相沉积腔室的外周侧。

由此，通过适配器调节靶材和卡盘的距离，从而保证靶材以离子、原子或分子的形式被弹出后沉积在卡盘上的基件以形成薄膜。

此外，本发明另一方面提出了一种磁控溅射方法，包括如下步骤：将晶片放置在与靶材相对的卡盘上；将脉冲信号施加至靶材且所述靶材被溅射以获得金属离子；所述金属离子在电磁场的控制下沉积到所述晶片的表面上；和在所述脉冲信号的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配。

根据本发明实施例的磁控溅射方法，通过改进下电极匹配器工作方式，避免了脉冲电源对下电极匹配器的影响，且避免下电极匹配器反复调整，有利于下电极射频电源的能量全部传给等离子体腔室进而得到更好的工艺处理结果。

在本发明的一个实施例中，在所述脉冲信号结束时进行阻抗调节，在所述脉冲信号开始时固定所述可变阻抗元件的阻抗值，以停止阻抗调节。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有的脉冲电源与下电极匹配器运行时间关系示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的物理气相沉积设备的示意图；

图3为图1中脉冲电源的脉冲波形示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的下电极的结构示意图；

图5为根据本发明的一个实施例的脉冲电源与下电极匹配器运行时间关系示意图；和

图6为根据本发明的一个实施例的磁控溅射方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为了更好地理解本发明，首先参考附图描述根据本发明的一个实施例的物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)设备100，其中图2为根据本发明的一个实施例的物理气相沉积设备100的结构示意图；图3为图1中脉冲电源3的脉冲波形示意图；图4为根据本发明的一个实施例的下电极6的结构示意图；图5为根据本发明的一个实施例的脉冲电源与下电极匹配器运行时间关系示意图。

如图2-5所示，本发明实施例的物理气相沉积设备100包括物理气相沉积腔室(PVD腔室)1、靶材(Target)2、脉冲电源3、磁控管4和下电极6，其中，靶材2设置在物理气相沉积腔室1内部的顶侧；脉冲电源3与靶材2相连接且可将负压脉冲施加至靶材2上，在本发明中，脉冲电源3可为高功率的脉冲电源，如图3所示，脉冲电源3产生的脉冲的脉冲宽度为τ，脉冲周期为T，脉冲幅度为A；磁控管4位于靶材2的上表面，以提供磁场，当然，本领域技术人员可以理解的是，磁控管4也可设置在与靶材2相邻的其他位置，这也落入本发明的保护范围之内。下电极6包括卡盘61、下电极匹配器62和下电极射频电源63，其中卡盘61位于物理气相沉积腔室1的底部并与靶材2相对设置，卡盘61可放置待处理的晶片(Wafer)7，从而固定并支撑晶片7，该卡盘61可为超低温静电卡盘上(SLT-ESC)；下电极匹配器62与卡盘61相连，下电极匹配器62可在脉冲电源3所产生的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配；下电极射频电源63与下电极匹配器62相连，可将射频偏压施加至卡盘61。

根据本发明实施例的物理气相沉积设备，通过改进下电极匹配器工作方式，避免脉冲电源对下电极匹配器62的影响，从而避免下电极匹配器62的反复调整，有利于将下电极射频电源的能量全部传送给物理气相沉积腔室，从而延长了PVD设备的自身寿命。此外，可以更好地控制金属离子的运动，进而得到更好的工艺处理结果。

下面将参照图4和图5来描述本发明的下电极匹配器62。下电极匹配器62可包括与下电极射频电源63相连的传感器模块621、与传感器模块621相连的控制器模块622和执行器模块623，其中，传感器模块621和控制器模块622分别与执行器模块623相连。执行器模块623还包括可变阻抗元件和可变阻抗元件驱动单元，其中可变阻抗元件驱动单元可根据匹配控制量来调节可变阻抗元件。具体而言，传感器模块621检测RF(Radio Frequency，射频)特性参数，包括RF传输线上的电压、电流、前向功率、反向功率等相关参数，提供匹配控制算法所需的调整输入量。传感器模块621将上述调整输入量发送给控制器模块622。控制器模块622根据所获得的调整输入量，通过匹配控制算法计算可变阻抗元件驱动单元的匹配控制量并将该匹配控制量发送给执行器模块623。执行器模块623根据控制器模块622输出的匹配控制量调节可变阻抗元件。传感器模块621提供的调整输入量可为输入阻抗。相应地，控制器模块622通过匹配控制算法计算可变阻抗元件驱动装置的匹配控制量，执行器模块623根据上述匹配控制量调整可变阻抗元件的阻抗值。

下电极射频电源(Bias generator)63与下电极匹配器62相连，其可产生射频偏压。下电极射频电源63通过下电极匹配器62内的通路(或者电路)将射频偏压加载到卡盘61上，以产生负偏压来吸引金属离子垂直到达晶片7的表面。

本发明实施例的物理气相沉积设备100还可包括上位机8。其中，上位机8分别与脉冲电源3和下电极匹配器62相连，该上位机8可接收来自脉冲电源3的脉冲开始信号和脉冲结束信号。具体而言，脉冲电源3通过第一串口向上位机8发送分别对应每个脉冲的脉冲开始时刻(如t0)的脉冲开始信号，和对应每个脉冲的脉冲结束时刻(如t01)的脉冲结束信号。

上位机8可将接收到的脉冲开始信号和脉冲结束信号通过第二串口(未示出)进一步转发给下电极匹配器62。下电极匹配器62在脉冲信号结束时调整可变阻抗元件的阻抗值，且在脉冲信号开始时固定该可变阻抗元件的阻抗值。第一串口和第二串口的管脚数目可为9个。

如图5所示，下电极匹配器62根据接收到的脉冲开始信号和脉冲结束信号，在t0到t01的脉冲时间内，不执行阻抗匹配，而在相邻脉冲之间的时间间隔内执行阻抗匹配。即，t0到t01的脉冲时间内，下电极匹配器62固定可变阻抗元件的阻抗值；在相邻脉冲之间的时间间隔内，调整可变阻抗元件的阻抗值。其中，相邻脉冲之间的时间间隔，如图5中所示的[t01，-τ/2]和[τ/2，T-τ]。具体地，在该相邻脉冲之间的时间间隔内，传感器模块621、控制器模块622和执行器模块623顺序循环操作直至下电极匹配器62的输入阻抗与下电极射频电源63的输出阻抗匹配。

具体而言，当下电极匹配器62根据来自上位机8的脉冲开始信号获知脉冲发生时，则下电极匹配器62停止匹配直至该脉冲结束。在脉冲结束后，下电极匹配器62继续进行阻抗匹配。

其中，传感器模块621的执行周期为t1、控制器模块622的执行周期为t2、执行器模块623的执行周期为t3。其中，上述三个执行周期之和为下电极匹配器62的一个控制周期。其中，下电极匹配器62的一个控制周期小于脉冲电源3所产生的相邻脉冲之间的时间间隔T-τ。

即  t1+t2+t3＜T-τ＜T              (1)

在脉冲时间间隔T-τ内，下电极匹配器62可执行至少一个控制周期。可选地，脉冲时间间隔T-τ的时间长度可处于下电极匹配器62的一个控制周期t1+t2+t3和两个控制周期2(t1+t2+t3)之间。

即  t1+t2+t3＜T-τ＜2(t1+t2+t3)    (2)

通过下电极匹配器62中三个模块循环执行，当经过n次循环时，下电极匹配器62的输入阻抗与下电极射频电源63的输出阻抗匹配。即每个控制周期所用时间为t1+t2+t3，假设经过n个控制周期后最终匹配，则匹配时间为n×(t1+t2+t3)。

此时，RF传输线上的反射功率为零，下电极射频电源产生的功率可全部输送给卡盘61。

本发明实施例的下电极匹配器62的控制周期都可在同一区间(即T-τ)内完成。而在脉冲区间τ，下电极匹配器62不进行任何操作，直到接收到下一个脉冲结束的信号，再开始执行下一个控制周期。由于传感器模块621在T-τ区间内采集到的数据反应了当前时间对应的等离子体阻抗变化，因此控制周期在T-τ时间区间进行运算，可更好地匹配，从而避免下电极匹配器62的反复调整。

在PVD腔室1的内周侧上可设置有屏蔽部件(Shield)5，以防止磁控溅射过程中产生的颗粒对PVD腔室1的污染。

为了调整靶材2和卡盘61的距离，在PVD腔室1的外周侧上可设有适配器(Adapter)9。如图2所示，适配器9可包括上适配器91和下适配器92，其中下适配器92与上适配器91沿着上下的方向相邻设置。通过对上述适配器9的调节，保证靶材2和卡盘61之间合适的距离，从而保证靶材以离子、原子或分子的形式被弹出后沉积在卡盘61上的晶片7以形成薄膜。

下面将参照图6描述根据本发明的一个实施例的磁控溅射方法。如图6所示，该方法可包括如下步骤：

S101：将晶片放置在与靶材相对的卡盘上；

S102：将脉冲信号施加至靶材且靶材被溅射以获得金属离子；

S103：金属离子在电磁场的控制下沉积到所述晶片的表面上；

S104：在脉冲信号的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配。

根据本发明实施例的磁控溅射方法，通过改进下电极匹配器工作方式，避免高功率的脉冲电源对下电极匹配器匹配过程的影响，不需要对下电极匹配器的反复调整。有利于将下电极射频电源的能量全部传给等离子体腔室，并且相对延长了其自身的寿命。同时，可更好的控制金属离子的运动，进而得到更好的工艺处理结果。

下面结合图2至图6对磁控溅射方法的具体步骤进行简单说明。

首先将晶片7放置在与靶材2相对的卡盘61上，结合图2所示，在PVD腔室1的内部，将晶片7卡盘61上。其中卡盘61与靶材2相对设置，可固定并支撑晶片7。其中，卡盘61可为超低温静电卡盘上(SLT-ESC)。当然，本领域技术人员可理解的是，当卡盘61实施为其他类型的卡盘时，也落入本发明的保护范围之内。

然后将脉冲电源3产生的脉冲信号其施加至靶材2，靶材2被溅射并产生金属离子。其中，脉冲电源3可为高功率的脉冲电源。如图3所示，高功率的脉冲电源产生的脉冲的脉冲宽度为τ，脉冲周期为T，脉冲幅度为A。通过与靶材2相邻设置的磁控管4向PVD腔室1内提供磁场。金属离子在电磁场的作用下可沉积到晶片7的表面上。在脉冲信号的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配，包括在脉冲信号结束时进行阻抗调节，在脉冲信号开始时固定可变阻抗元件的阻抗值，以停止阻抗调节。

结合图2和图5所示，脉冲电源3通过第一串口(未示出)向上位机8发送分别对应每个脉冲的脉冲开始时刻(如t0)的脉冲开始信号，和对应每个脉冲的脉冲结束时刻(如t01)的脉冲结束信号。上位机8将上述脉冲开始信号和脉冲结束信号通过第二串口(未示出)进一步转发给下电极匹配器62，下电极匹配器62根据接收到的脉冲开始信号和脉冲结束信号，在t0到t01的脉冲时间内，未执行阻抗匹配，在相邻脉冲之间的时间间隔内执行阻抗匹配。即，在t0到t01的脉冲时间内，下电极匹配器62固定可变阻抗元件的阻抗值。在相邻脉冲之间的时间间隔内，对可变阻抗元件的阻抗值进行调整。其中，相邻脉冲之间的时间间隔为[t01，-τ/2]和[τ/2，T-τ]。在上述时间间隔内，下电极匹配器62中的传感器模块621、控制器模块622和执行器模块623顺序循环操作直至下电极匹配器62的输入阻抗与下电极射频电源63的输出阻抗匹配。

具体而言，当下电极匹配器62根据来自上位机8的脉冲开始信号获知脉冲发生时，则下电极匹配器62停止匹配直至该脉冲结束。在脉冲结束后，下电极匹配器62继续进行阻抗匹配。

其中，传感器模块621的执行周期为t1、控制器模块622的执行周期为t2、执行器模块623的执行周期为t3。其中，上述三个执行周期之和为下电极匹配器62的一个控制周期。其中，下电极匹配器62的一个控制周期小于脉冲电源3所产生的相邻脉冲之间的时间间隔T-τ。

即  t1+t2+t3＜T-τ＜T    (1)

在脉冲时间间隔T-τ，下电极匹配器62可执行一个控制周期。具体而言，脉冲时间间隔T-τ的时间长度位于下电极匹配器62的一个控制周期t1+t2+t3和两个控制周期2(t1+t2+t3)之间。

即  t1+t2+t3＜T-τ＜2(t1+t2+t3)    (2)

通过下电极匹配器62中三个模块循环执行，当经过n次循环时，下电极匹配器62的输入阻抗与下电极射频电源63的输出阻抗匹配。

即每个控制周期所用时间为t1+t2+t3，假设经过n个控制周期后最终匹配，则匹配时间为n×(t1+t2+t3)。

此时，RF传输线上的反射功率为零，下电极射频电源产生的功率可全部输送给了卡盘61。

本发明实施例的下电极匹配器62的控制周期都可在同一区间(即T-τ)内完成。而在脉冲区间τ，下电极匹配器62不进行任何操作，直到接收到下一个脉冲结束的信号，再开始执行下一个控制周期。由于传感器模块621在T-τ区间内采集到的数据反映了当前时间对应的等离子体阻抗变化，因此控制周期位于T-τ时间区间内，以更好地匹配，从而避免了下电极匹配器62的反复调整。

在阻抗匹配完成之后，下电极射频电源63通过下电极匹配器62将射频偏压加载到卡盘61上，从而产生负偏压，以将金属离子垂直地吸引到晶片7的表面上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种物理气相沉积设备，其特征在于，包括：

物理气相沉积腔室；

靶材，所述靶材设置在所述物理气相沉积腔室内部的顶侧；

脉冲电源，所述脉冲电源与所述靶材相连接，用于将负压脉冲施加至所述靶材上；

磁控管，所述磁控管位于所述靶材的上表面，用于提供磁场；

下电极，所述下电极包括：

卡盘，所述卡盘位于所述物理气相沉积腔室的底部并与所述靶材相对设置，所述卡盘用于放置待处理的晶片；

下电极匹配器，所述下电极匹配器与所述卡盘相连，所述下电极匹配器用于在所述脉冲电源所产生的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配；

下电极射频电源，所述下电极射频电源与所述下电极匹配器相连，用于将射频偏压施加至所述卡盘；

所述下电极匹配器包括：

传感器模块，所述传感器模块与所述下电极射频电源相连，用于检测射频特性参数以获得调整输入量；

控制器模块，所述控制器模块和所述传感器模块相连，用于根据所获得的调整输入量获得匹配控制量；和

执行器模块，所述传感器模块与所述控制器模块分别和所述执行器模块相连，其中所述执行器模块包括：

可变阻抗元件；和

可变阻抗元件驱动单元，所述可变阻抗元件驱动单元根据所述匹配控制量来调节所述可变阻抗元件；

所述物理气相沉积设备，进一步包括：

上位机，所述上位机分别与所述脉冲电源和所述下电极匹配器相连，用于接收来自所述脉冲电源的脉冲开始信号和脉冲结束信号，并将所述脉冲开始信号和脉冲结束信号转发给所述下电极匹配器，其中，

所述脉冲开始信号对应所述脉冲电源的脉冲开始时刻，所述脉冲结束信号对应所述脉冲电源的脉冲结束时刻；

所述下电极匹配器用于在所述脉冲信号结束时调整所述可变阻抗元件的阻抗值，且在所述脉冲信号开始时固定所述可变阻抗元件的阻抗值。

2.根据权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于，所述传感器模块、控制器模块和所述执行器模块顺序循环操作直至所述下电极匹配器的输入阻抗与所述下电极射频电源的输出阻抗匹配。

3.根据权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于，所述传感器模块、所述控制器模块和所述执行器模块的各模块运行时间之和小于所述脉冲电源所产生的相邻脉冲之间的时间间隔。

4.根据权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于，进一步包括：

屏蔽部件，所述屏蔽部件设置在所述物理气相沉积腔室的内周侧上；

适配器，所述适配器设置在所述物理气相沉积腔室的外周侧。

5.根据权利要求4所述的物理气相沉积设备，其特征在于，所述适配器包括：

上适配器；以及

下适配器，所述下适配器与所述上适配器上下相邻地设置在所述物理气相沉积腔室的外周侧。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的物理气相沉积设备的磁控溅射方法，其特征在于，包括如下步骤：

将晶片放置在与靶材相对的卡盘上；

将脉冲信号施加至靶材且所述靶材被溅射以获得金属离子；

所述金属离子在电磁场的控制下沉积到所述晶片的表面上；和

在所述脉冲信号的相邻脉冲之间的时间间隔内进行阻抗匹配。

7.根据权利要求6的磁控溅射方法，其特征在于，在所述脉冲信号结束时进行阻抗调节，在所述脉冲信号开始时固定可变阻抗元件的阻抗值，以停止阻抗调节。