CN104465290A - 一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法及射频脉冲系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法，该方法包括：S1、根据预先获取的阻抗匹配时所述反应腔的阻抗变化规律和当前脉冲期间阻抗匹配时所述反应腔的阻抗值，获得在下一个脉冲期间且阻抗匹配时，所述反应腔的阻抗的预测范围；S2、根据所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围，调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。相应地，本发明还提供一种射频脉冲系统。本发明能够实现射频脉冲系统中脉冲扫频电源和匹配网络的阻抗与反应腔的阻抗的快速匹配，同时能够延长匹配网络中真空电容的使用寿命。

Description

一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法及射频脉冲系统

技术领域

本发明涉及半导体制造领域中的脉冲射频技术，尤其涉及一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法及射频脉冲系统。

背景技术

在半导体制造领域中，常需要用射频激发等离子体来完成相应工艺，其应用环境通常如图1所示，射频电源1将射频能量射频电源将射频能量通过匹配器2传输至反应腔3，在反应腔3内射频能量将具有一定气压的气体（如氦气、氩气等）激发为等离子体进行相应的刻蚀、清洗、镀膜等工艺。通常，射频电源的输出阻抗为某一特定阻值（一般为50Ω），而反应腔的阻抗不等于射频电源的输出阻抗，这样射频功率将不能全部传输至反应腔，导致等离子体激发效率变低甚至不能激发等离子体，匹配器的作用就是使得反应腔与射频电源之间的阻抗匹配，以将射频电源功率全部输送至反应腔。

现有的阻抗匹配技术如图2所示，其中Z1和Z2阻抗可调元件，该现有技术的工作原理是幅值相位检测模块4不断的对射频环路进行阻抗检测并将检测结果传输至控制单元5，控制单元5通过检测结果，控制电机6和电机7转动以调节Z1和Z2的阻抗值，使得射频环路与射频电源的阻抗匹配。

在某些特定的工艺中，通过射频脉冲系统来激发等离子体，即以脉冲形式发送射频。然而，上述现有技术依靠的是由电机带动的机械调节，匹配时间较长，应用在射频脉冲系统的阻抗匹配时，其匹配速度往往跟不上脉冲的变化，会造成系统失配。例如，当脉冲频率为1KHz时要求匹配速度为1ms，而机械调节的方式无法满足这一要求。此外，上述现有技术应用于射频脉冲匹配时，真空电容会长时间的持续转动，导致真空电容的使用寿命缩短。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法和一种射频脉冲系统，已能够实现射频脉冲系统中脉冲扫频电源和匹配网络的阻抗与反应腔的阻抗的快速匹配。

为实现上述目的，本发明提供一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法，所述射频脉冲系统包括脉冲扫频电源、反应腔和匹配网络，所述匹配网络电连接在所述脉冲扫频电源与所述反应腔之间，所述脉冲扫频电源的频率能够在预设频率范围内调节，所述匹配网络包括阻抗可调元件，所述阻抗匹配方法包括：

S1、根据预先获取的阻抗匹配时所述反应腔的阻抗变化规律和当前脉冲期间阻抗匹配时所述反应腔的阻抗值，获得在下一个脉冲期间且阻抗匹配时，所述反应腔的阻抗的预测范围；

S2、根据所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围，调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

优选地，所述S1之前，还包括：

根据预设的所述阻抗可调元件的初始阻抗值以及所述脉冲扫频电源的初始频率，获得在第一个脉冲期间且阻抗匹配时所述反应腔的初始阻抗，在所述步骤S1中，根据所述反应腔的初始阻抗值获取后续脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围。

优选地，所述S2具体包括：

S21、根据当前脉冲周期所述阻抗可调元件的阻抗值以及所述脉冲扫频电源能够调节的所述预设频率范围，得到当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围；

S22、比较所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围；

S23、根据所述S22中的比较结果调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

优选地，当所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗范围存在交集时，所述S23具体包括：

在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

优选地，当所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗范围不存在交集时，所述S23具体包括：

在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率和所述阻抗可调元件的阻抗值，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

优选地，所述S24具体包括：

在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的阻抗值与所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围之间的差值最小，再调节所述阻抗可调元件的阻抗值，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

优选地，所述阻抗可调元件组成的匹配电路为L型，或π型，或T型。

相应地，本发明还提供一种射频脉冲系统，所述射频脉冲系统包括脉冲扫频电源、反应腔和匹配网络，所述脉冲扫频电源的频率能够在预设频率范围内调节，所述匹配网络电连接在所述脉冲扫频电源与所述反应腔之间，所述匹配网络包括阻抗可调元件和控制器，所述脉冲扫频电源与所述控制器直接相连，且所述控制器能够执行：

S1、根据预先获取的所述反应腔的阻抗变化规律以及当前脉冲期间且阻抗匹配时所述反应腔的阻抗值，获得在下一个脉冲期间且阻抗匹配时所述反应腔的阻抗的预测范围；

S2、根据所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗范围，调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

优选地，所述阻抗可调元件组成的匹配电路为L型，或π型，或T型。

优选地，所述阻抗可调元件为电容，或电阻，或电容与电阻的组合。

可见，本发明通过获取下一个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗的预测范围，并结合当前脉冲扫频电源及匹配网络能够匹配的反应腔的阻抗范围，能够选择较优的方式调节脉冲扫频电源的频率和/或阻抗可调元件的阻抗值，以实现阻抗匹配。与现有技术相比，本发明能够实现射频脉冲系统中脉冲扫频电源和匹配网络的阻抗与反应腔的阻抗的快速匹配，同时能够延长匹配网络中真空电容的使用寿命。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为射频等离子体应用环境示例图；

图2为现有的阻抗匹配技术示例图；

图3为本发明所提供的射频脉冲系统的阻抗匹配方法流程图；

图4为本发明所提供的脉冲扫频电源和/或阻抗可调元件调节方法流程图；

图5为本发明所提供的方法在L型匹配电路的应用示例图；

图6为本发明所提供的射频脉冲系统示例图。

附图标记说明

1-射频电源；2-匹配器；3、30-反应腔；4-幅值相位检测模块；5、21-控制器；6、7-电机；10-脉冲扫频电源；20-匹配网络；22-匹配电路；23-电机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面，提供一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法，其中，射频脉冲系统包括脉冲扫频电源、反应腔和匹配网络，匹配网络电连接在脉冲扫频电源和反应腔之间，脉冲扫频电源的频率能够在预设频率范围内调节，匹配网络包括阻抗可调元件，如图3所示，该方法可以包括步骤S1至S2。

S1、根据预先获取的阻抗匹配时所述反应腔的阻抗变化规律和当前脉冲期间阻抗匹配时所述反应腔的阻抗值，获得在下一个脉冲期间，阻抗匹配时，所述反应腔的阻抗的预测范围。其中，阻抗匹配即为脉冲扫频电源和匹配网络的阻抗与反应腔的阻抗匹配。

S2、根据所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围，调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

为了能够提高阻抗匹配的效率和速度，本发明所提供的方法根据下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围获得相应的阻抗调节策略，使得能够以最快的速度实现阻抗匹配。下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围，可以根据预先获取的阻抗匹配时反应腔的阻抗变化规律和当前脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗值来获得。其中，阻抗匹配时反应腔的阻抗受到反应腔内工艺气体的压力、气体种类、晶片位置以及电源功率等因素的影响，可以预先进行试验，并根据试验数据通过数学建模得到各个脉冲期间且阻抗匹配时，上述因素与反应腔的阻抗之间的建模关系，并可以进一步地根据该建模关系得到各个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗的变化规律。

更进一步地，在上述步骤S1之前，还可以包括下述步骤：

根据预设的所述阻抗可调元件的初始阻抗值以及所述脉冲扫频电源的初始频率，获得在第一个脉冲期间且阻抗匹配时所述反应腔的初始阻抗，在所述步骤S1中，根据所述反应腔的初始阻抗值获取后续脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围。

上述阻抗可调元件的初始阻抗值以及脉冲扫频电源的初始频率可以根据预设的射频脉冲系统的工艺条件（例如反应腔内工艺气体的压力、气体种类、晶片位置以及电源功率等因素）设定，以使得在第一个脉冲期间脉冲扫频电源和匹配网络的阻抗能够与反应腔的阻抗匹配。在得到阻抗可调元件的初始阻抗值以及脉冲扫频电源的初始频率后，可以结合具体的匹配电路，计算出第一个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的初始阻抗，之后，在步骤S1中，便可以结合阻抗匹配时反应腔的阻抗变化规律获取后续各个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗的预测范围。

更进一步地，如图4所示，上述步骤S2具体可以包括：

S21、根据当前脉冲周期所述阻抗可调元件的阻抗值以及所述脉冲扫频电源能够调节的所述预设频率范围，得到当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围；

S22、比较所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围；

S23、根据所述S22中的比较结果调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

上述步骤S21至S23将当前脉冲周期脉冲扫频电源和匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围与下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围进行比较，并根据比较结果进行相应的调节。具体地，由于调节脉冲扫频电源的频率属于电子调节，其调节速度较快，而调节阻抗可调元件通常是通过电机转动控制阻抗可调元件的参数值（例如调节电容的电容值或调节电感的电感值）以调节其阻抗值，该种方式属于机械调节，速度较慢，因此，为了进一步提高匹配速度，可以以电子调节为主机械调节为辅的方式进行相应调节。

具体地，如图4所示，上述步骤S23可以采用下述方法进行调节：

当所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围存在交集时，在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内；

当所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围不存在交集时，在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率和所述阻抗可调元件的阻抗值，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

上述即为根据步骤S22中的比较结果得到的调节策略，具体地，若下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围和当前脉冲周期脉冲扫频电源和匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围存在交集，调节脉冲扫频电源的频率即可使脉冲扫频电源和匹配网络能够匹配的阻抗值位于下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围内，从而使得在下一个脉冲期间，脉冲扫频电源和匹配网络的阻抗与反应腔的阻抗匹配；若不存在交集，则可以调节脉冲扫频电源的频率和阻抗可调元件的阻抗值以实现阻抗匹配。采用上述方法，能够使得在下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围和当前脉冲周期脉冲扫频电源和匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围存在交集时，仅需调节脉冲扫频电源的频率即可实现阻抗匹配，提高了阻抗匹配速度。

更进一步地，当所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围不存在交集时，可以采用下述方法调节脉冲扫频电源的频率和阻抗可调元件的阻抗值：

在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗值与所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围之间的差值最小，再调节所述阻抗可调元件的阻抗值，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

当下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围和当前脉冲周期脉冲扫频电源和匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围不存在交集时，除调节脉冲扫频电源的频率外还需调节阻抗可调元件的阻抗值以实现阻抗匹配。由于机械调节的速度慢于电子调节，为了能够尽量提高匹配速度，可以先调节脉冲扫频电源的频率，使得脉冲扫频电源和匹配网络能够匹配的反应腔的阻抗值尽可能接近下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围（即与下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围之间的差值最小），之后再调节阻抗可调元件的阻抗值，使脉冲扫频电源和匹配网络能够匹配的反应腔的阻抗值位于下一个脉冲期间反应腔的阻抗的预测范围。上述方法可以使得阻抗可调元件所需的调节量最小，能够尽量提高匹配速度。

更进一步地，阻抗可调元件组成的匹配电路为L型，或π型，或T型。

下面结合图5所示L型匹配电路示例对上述本发明所提供的方法进行进一步描述，如图5所示，C₁、C₂和L分别为第一电容、第二电容和电感，其中C₁、C₂的电容值可调，该L型匹配的电路的输入端（IN端）可以连接脉冲扫频电源，输出端（OUT端）可以连接反应腔。在脉冲扫频电源开始发送射频脉冲前，可以根据预先获取的试验数据值预先设定C₁、C₂的初始电容值，使得在发送第一个脉冲时，脉冲扫频电源和该L型匹配电路的阻抗能够与反应腔的阻抗匹配。假设脉冲扫频电源的内阻为50欧，则可以得到，在阻抗匹配时，反应腔的阻抗为Z为：

$Z=\mathrm{conjg}\left(\frac{50c_1+j(\mathrm{\ω}{c}_{1}L-\frac{1}{\mathrm{\ω}})}{c_1+c_2-{\mathrm{\ω}}^{2}L{c}_1{c}_2+j50\mathrm{\ω}{c}_1{c}_2}\right)$

因此，在设定C₁、C₂的初始电容值后，可以根据C₁、C₂和L的初始阻抗值得到在第一个脉冲期间且阻抗匹配时，反应腔的阻抗Z₁，之后可以以Z₁为基础并根据所获取的反应腔阻抗的变化规律得到在后续各个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗的预测范围。可以进一步得到当前脉冲期间，C₁、C₂在保持当前电容值不变时，该L型匹配电路和脉冲扫频电源在射频频率的可变范围内能够匹配的反应腔的阻抗范围，并将其与下一个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗的预测范围比较，以得到后续调节策略。

具体地，可以假设当前脉冲期间，C₁、C₂在保持当前电容值不变时，该L型匹配电路和脉冲扫频电源在射频频率的可变范围内能够匹配的反应腔的阻抗范围为Z_n=x_n+jy_n，其中，x_n∈[x_min，x_max]，y_n∈[y_min，y_max]，而下一个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗的预测范围为Z_n’=x_n’+jy_n’，其中，x_n’∈[x_min’，x_max’]，y_n’∈[y_min’，y_max’]，当x_n、y_n的范围分别与x_n’、y_n’的范围有交集时，则可以在当前脉冲关断后，调节脉冲扫频电源的频率，使得在下一个脉冲期间x_n、y_n的具体值位于x_n’、y_n’的范围内，以使该L型匹配电路和脉冲扫频电源的阻抗和反应腔的阻抗匹配；当x_n、y_n的范围与x_n’、y_n’的范围没有交集时，则可以在当前脉冲关断后，先调节脉冲扫频电源的频率，使得x_n、y_n的具体值与x_n’、y_n’的范围之间的差值最小（即x_n、y_n的具体值尽量接近x_n’、y_n’的范围），之后再调整该L型匹配电路中C₁、或C₂的电容值，使得x_n、y_n的具体值位于x_n’、y_n’的范围内。在实际应用中，可以根据具体的电路确定各个阻抗可调元件的调节顺序，在图5所示示例中，可以先调节C₁的电容值，使得Z_n的实部（即x_n）位于x_n’的范围内，之后再调节C₂的电容值，使得Z_n的实部（即y_n）位于y_n’的范围内。

上述为对本发明所提供的方法进行的描述，可以看出，本发明通过获取下一个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗的预测范围，并结合当前脉冲扫频电源及匹配网络能够匹配的反应腔的阻抗范围，采用以电子调节（调节脉冲扫频电源频率）为主，机械调节（调节阻抗可调元件的阻抗值）的方式，能够快速实现阻抗匹配。在实际应用中，反应腔的阻抗变化范围往往较小，因此，大部分情况下调节脉冲扫频电源的频率即可，而当需要调节阻抗元件的阻抗值时，本发明所提供的方法也能够使得阻抗元件的调节量最小，从而尽可能提高匹配速度，且调节在脉冲关断的时间内进行，能够使得系统的阻抗匹配更加稳定。可见，与现有技术相比，本发明能够快速实现射频脉冲系统的阻抗匹配，同时能够延长匹配网络中真空电容的使用寿命。

作为本发明的另一个方面，提供一种射频脉冲系统，如图6所示，该射频脉冲系统可以包括脉冲扫频电源10、匹配网络20和反应腔30，且该射频脉冲系统能够利用上述本发明所提供的方法使脉冲扫频电源10和匹配网络20的阻抗与反应腔30的阻抗匹配，匹配网络20可以电连接在脉冲扫频电源10和反应腔30之间，匹配网络20包括阻抗可调元件和控制器21，阻抗可调元件可以组成匹配电路22，脉冲扫频电源10可以和控制器21直接相连，且控制器21能够执行上述本发明所提供的方法，具体地，控制器21能够执行：

S1、根据预先获取的反应腔30的阻抗变化规律以及当前脉冲期间且阻抗匹配时反应腔的阻抗值30，获得在下一个脉冲期间且阻抗匹配时反应腔30的阻抗的预测范围；

S2、根据所述下一个脉冲期间反应腔30的阻抗范围，调节脉冲扫频电源10的频率和/或阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间脉冲扫频电源10和匹配网络20的阻抗与反应腔30的阻抗匹配。

具体地，控制器21可以控制电机23的转动以调节匹配电路22中的阻抗可调元件的阻抗值，还可以调节脉冲扫频电源10的频率。其中，脉冲扫频电源10可以将脉冲同步信号发送至控制器21，以使得控制器21能够获得每个脉冲的开始时刻以及结束时刻。

更进一步地，所述阻抗可调元件组成的匹配电路22可以为L型，或π型，或T型。

更进一步地，所述阻抗可调元件为电容，或电阻，或电容与电阻的组合。

本发明与现有技术相比，无需设置幅值相位检测电路或阻抗检测单元，减少了系统的计算量，降低了成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频脉冲系统的阻抗匹配方法，所述射频脉冲系统包括脉冲扫频电源、反应腔和匹配网络，所述匹配网络电连接在所述脉冲扫频电源与所述反应腔之间，所述脉冲扫频电源的频率能够在预设频率范围内调节，所述匹配网络包括阻抗可调元件，其特征在于，所述阻抗匹配方法包括：

S1、根据预先获取的阻抗匹配时所述反应腔的阻抗变化规律和当前脉冲期间阻抗匹配时所述反应腔的阻抗值，获得在下一个脉冲期间且阻抗匹配时，所述反应腔的阻抗的预测范围；

S2、根据所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围，调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的射频脉冲系统的阻抗匹配方法，其特征在于，所述S1之前，还包括：

根据预设的所述阻抗可调元件的初始阻抗值以及所述脉冲扫频电源的初始频率，获得在第一个脉冲期间且阻抗匹配时所述反应腔的初始阻抗，在所述步骤S1中，根据所述反应腔的初始阻抗值获取后续脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围。

3.根据权利要求1所述的射频脉冲系统的阻抗匹配方法，其特征在于，所述S2具体包括：

S21、根据当前脉冲周期所述阻抗可调元件的阻抗值以及所述脉冲扫频电源能够调节的所述预设频率范围，得到当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围；

S22、比较所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的反应腔阻抗范围；

S23、根据所述S22中的比较结果调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

4.根据权利要求3所述的射频脉冲系统的阻抗匹配方法，其特征在于，当所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗范围存在交集时，所述S23具体包括：

在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

5.根据权利要求3所述的射频脉冲系统的阻抗匹配方法，其特征在于，当所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围和所述当前脉冲周期所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗范围不存在交集时，所述S23具体包括：

在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率和所述阻抗可调元件的阻抗值，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的所述反应腔的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

6.根据权利要求5所述的射频脉冲系统的阻抗匹配方法，其特征在于，所述S24具体包括：

在当前脉冲关断时调节所述脉冲扫频电源的频率，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的阻抗值与所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围之间的差值最小，再调节所述阻抗可调元件的阻抗值，使得所述脉冲扫频电源和所述匹配网络能够匹配的阻抗值位于所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗的预测范围内。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的射频脉冲系统的阻抗匹配方法，其特征在于，所述阻抗可调元件组成的匹配电路为L型，或π型，或T型。

8.一种射频脉冲系统，所述射频脉冲系统包括脉冲扫频电源、反应腔和匹配网络，所述脉冲扫频电源的频率能够在预设频率范围内调节，所述匹配网络电连接在所述脉冲扫频电源与所述反应腔之间，所述匹配网络包括阻抗可调元件和控制器，其特征在于：所述脉冲扫频电源与所述控制器直接相连，且所述控制器能够执行：

S1、根据预先获取的所述反应腔的阻抗变化规律以及当前脉冲期间且阻抗匹配时所述反应腔的阻抗值，获得在下一个脉冲期间且阻抗匹配时所述反应腔的阻抗的预测范围；

S2、根据所述下一个脉冲期间所述反应腔的阻抗范围，调节所述脉冲扫频电源的频率和/或所述阻抗可调元件的阻抗值，使得在下一个脉冲期间所述脉冲扫频电源和所述匹配网络的阻抗与所述反应腔的阻抗匹配。

9.根据权利要求8所述的射频脉冲系统，其特征在于，所述阻抗可调元件组成的匹配电路为L型，或π型，或T型。

10.根据权利要求8所述的射频脉冲系统，其特征在于，所述阻抗可调元件为电容，或电阻，或电容与电阻的组合。