CN107305831B - 一种阻抗匹配装置和等离子体处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻抗匹配装置和等离子体处理设备。该阻抗匹配装置包括检测控制单元和阻抗匹配单元，检测控制单元用于检测射频电源的阻抗，并控制阻抗匹配单元对射频电源的阻抗和反应腔室内的等离子体阻抗进行匹配，阻抗匹配单元包括阻抗调整组件，检测控制单元包括直流电流源，直流电流源连接阻抗匹配单元，阻抗调整组件能根据直流电流源输出的电流调整阻抗匹配单元的阻抗，以使射频电源的阻抗和等离子体阻抗匹配。该阻抗匹配装置实现了直流电流控制下的阻抗匹配单元阻抗调整，这能使阻抗匹配单元实现较大范围的匹配阻抗调整，从而增大了阻抗匹配装置的阻抗匹配范围；同时，还能实现阻抗匹配单元的快速阻抗匹配，并降低阻抗匹配装置的匹配成本。

Description

一种阻抗匹配装置和等离子体处理设备

技术领域

本发明涉及等离子体处理技术领域，具体地，涉及一种阻抗匹配装置和等离子体处理设备。

背景技术

等离子体技术广泛的应用于半导体、平板显示、太阳能和工业等领域。在等离子体刻蚀与溅射系统中，射频电源向等离子体反应腔输送射频能量以产生等离子体。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，这些活性粒子和置于腔体内并曝露在等离子体环境下的晶圆相互作用，使晶圆材料表面发生各种物理和化学反应，从而使材料表面性能发生变化，完成晶圆的刻蚀、溅射或其它工艺过程。

工业中常用的射频电源输出阻抗为50欧姆，而等离子体反应腔的阻抗一般为非50欧姆，为了达到射频电源输出能量最有效的利用，需要在射频功率源与等离子体反应腔室之间插入一个自动阻抗匹配器(Impedance Match)，自动阻抗匹配器由阻抗检测器、运算和控制系统、执行系统和匹配网络组成，如图1所示。自动匹配的过程就是运算和控制系统根据阻抗检测器的输出，控制步进电机(即执行系统)的转动，调整匹配网络中的可变元件值，最终使从匹配网络输入端看去，等离子体腔室内的等离子体阻抗为50欧姆，实现阻抗匹配。

现有的自动阻抗匹配技术中，如图1所示，射频自动阻抗匹配器一般由传感器(Sensor)、控制器和匹配网络三部分组成，传感器位于匹配器前端，用于检测射频功率传输线上的电压V、电流I信号，利用一定的鉴幅鉴相方法，就能得到从匹配器输入端向输出端看去的阻抗的模值|Z|和相位θ，提供匹配控制算法所需的输入量；嵌入式控制器(DSP)根据输入量，实现某种匹配控制算法，并给出可变阻抗元件Cx、Cy的调整量；匹配网络采用“L”型网络，包括真空可变电容Cx、Cy和固定电感L，根据控制器给出的调整量控制电机转动来调整可变电容Cx、Cy的电容值，从而使得匹配网络的输入阻抗等于射频发生器的恒定输出阻抗，二者达到共轭匹配，此时，射频功率传输线上的反射功率为零，射频电源产生的功率全部输送给了反应腔室。

上述阻抗匹配过程为通过电机带动真空电容进行阻抗调节，这种阻抗匹配方式的缺点为：1)匹配速度慢；2)需要电机和电机驱动器，成本高；3)在腔室内等离子体阻抗变化较大时会出现失配，即无法进行阻抗匹配；4)真空电容成本高，且需要考虑电容的耐压和耐流情况。

综上所述，现有的阻抗匹配技术中普遍存在匹配网络的阻抗变化范围小，从而导致整个阻抗匹配器的阻抗匹配范围受到限制的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种阻抗匹配装置和等离子体处理设备。该阻抗匹配装置实现了直流电流控制下的阻抗匹配单元阻抗调整，这能使阻抗匹配单元实现较大范围的匹配阻抗调整，从而增大了阻抗匹配装置的阻抗匹配范围；同时，还能实现阻抗匹配单元的快速阻抗匹配，并降低阻抗匹配装置的匹配成本。

本发明提供一种阻抗匹配装置，包括检测控制单元和阻抗匹配单元，所述检测控制单元用于检测射频电源的阻抗，并控制所述阻抗匹配单元对所述射频电源的阻抗和反应腔室内的等离子体阻抗进行匹配，所述阻抗匹配单元包括阻抗调整组件，所述检测控制单元包括直流电流源，所述直流电流源连接所述阻抗匹配单元，所述阻抗调整组件能根据所述直流电流源输出的电流调整所述阻抗匹配单元的阻抗，以使所述射频电源的阻抗和所述等离子体阻抗匹配。

优选地，所述阻抗调整组件包括磁芯、缠绕在所述磁芯上的线圈和屏蔽盒，所述磁芯的磁导率能根据其周围磁场的变化而变化；所述直流电流源连接所述线圈，用于向所述线圈中输入直流电流；缠绕有所述线圈的所述磁芯设置于所述屏蔽盒内，所述屏蔽盒接地。

优选地，所述阻抗匹配单元还包括至少两个并联连接的电感线圈和至少一个交流接地支路，所述阻抗调整组件包括至少两个，所述直流电流源包括至少两个；

每个所述阻抗调整组件分别对应设置于一个所述电感线圈中，用于作为所述电感线圈的磁芯；

每个所述直流电流源分别对应连接一个所述阻抗调整组件中的所述线圈；

其中一个所述电感线圈用于串联连接反应腔室；

其他的每个所述电感线圈分别对应串联连接一个所述交流接地支路。

优选地，所述阻抗调整组件包括磁芯，所述磁芯的磁导率能根据其周围磁场的变化而变化。

优选地，所述阻抗匹配单元还包括至少两个并联连接的电感线圈、至少两个通直阻交电路和至少一个交流接地支路，所述通直阻交电路用于使直流电流通过并阻止交流电流通过；所述阻抗调整组件包括至少两个，所述直流电流源包括至少两个；

其中一个所述电感线圈用于对应串联连接由一个所述通直阻交电路和反应腔室组成的并联连接电路；或者，其中一个所述电感线圈用于对应串联连接由一个所述通直阻交电路、反应腔室和一个所述交流接地支路组成的并联连接电路；

其他的每个所述电感线圈分别对应串联连接由一个所述通直阻交电路和一个所述交流接地支路组成的并联连接电路；

每个所述阻抗调整组件分别对应设置于一个所述电感线圈中，用于作为所述电感线圈的磁芯；

每个所述直流电流源分别对应连接一个所述电感线圈。

优选地，所述线圈的匝数为一匝或多匝。

优选地，所述电感线圈的匝数为一匝或多匝。

优选地，所述磁芯采用铁氧体材料。

优选地，所述磁芯的截面形状包括圆形、正方形、矩形或多边形。

优选地，所述阻抗匹配单元还包括至少一个电容，每个所述电容分别串联连接于一个所述交流接地支路中。

优选地，所述阻抗匹配单元还包括至少一个电容，其中每两个所述直流电流源的输出端之间连接一个所述电容。

优选地，所述检测控制单元还包括检测元件和控制元件，所述检测元件用于连接所述射频电源和所述阻抗匹配单元，用于检测所述射频电源的阻抗；所述控制元件连接所述检测元件和所述直流电流源，用于根据所述检测元件的检测结果控制所述直流电流源的输出电流。

本发明还提供一种等离子体处理设备，包括上述阻抗匹配装置。

本发明的有益效果：本发明所提供的阻抗匹配装置，通过在阻抗匹配单元中设置阻抗调整组件，并在检测控制单元中设置直流电流源，实现了直流电流控制下的阻抗调整组件对阻抗匹配单元的阻抗调整，这能使阻抗匹配单元实现较大范围的匹配阻抗调整，从而增大了阻抗匹配装置的阻抗匹配范围；同时，阻抗调整组件的设置，还能实现阻抗匹配单元的快速阻抗匹配，并降低阻抗匹配装置的匹配成本。

本发明所提供的等离子体处理设备，通过采用上述阻抗匹配装置，提升了该等离子体处理设备的工艺性能，提高了该等离子体处理设备的工作效率，同时还降低了该等离子体处理设备的工艺成本。

附图说明

图1为现有技术中一种射频自动阻抗匹配器的电路结构示意图；

图2为本发明实施例1中阻抗匹配装置的电路结构示意图；

图3为图2中阻抗调整组件的结构示意图；

图4为本发明实施例2中阻抗匹配装置的电路结构示意图；

图5为本发明实施例2中通直阻交电路的电路图；

图6为本发明实施例3中阻抗匹配装置的一种电路结构示意图；

图7为本发明实施例3中阻抗匹配装置的另一种电路结构示意图；

图8为本发明实施例4中阻抗匹配装置的一种电路结构示意图；

图9为本发明实施例4中阻抗匹配装置的另一种电路结构示意图。

其中的附图标记说明：

1.检测控制单元；11.直流电流源；12.检测元件；13.控制元件；2.阻抗匹配单元；21.阻抗调整组件；210.磁芯；211.线圈；212.屏蔽盒；22.通直阻交电路；23.交流接地支路；3.射频电源；4.反应腔室；L1.第一电感线圈；L2.第二电感线圈；I1.第一电流源；I2.第二电流源；C.电容；C1.第一电容；C2.第二电容；C3.第三电容；L.电感；R.电阻。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种阻抗匹配装置和等离子体处理设备作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种阻抗匹配装置，如图2所示，包括检测控制单元1和阻抗匹配单元2，检测控制单元1用于检测射频电源3的阻抗，并控制阻抗匹配单元2对射频电源3的阻抗和反应腔室4内的等离子体阻抗进行匹配，阻抗匹配单元2包括阻抗调整组件21，检测控制单元1包括直流电流源11，直流电流源11连接阻抗匹配单元2，阻抗调整组件21能根据直流电流源11输出的电流调整阻抗匹配单元2的阻抗，以使射频电源3的阻抗和等离子体阻抗匹配。

通过在阻抗匹配单元2中设置阻抗调整组件21，并在检测控制单元1中设置直流电流源11，实现了直流电流控制下的阻抗调整组件21对阻抗匹配单元2的阻抗调整，这能使阻抗匹配单元2实现较大范围的匹配阻抗调整，从而增大了阻抗匹配装置的阻抗匹配范围。

本实施例中，如图3所示，阻抗调整组件21包括磁芯210、缠绕在磁芯210上的线圈211和屏蔽盒212，磁芯210的磁导率能根据其周围磁场的变化而变化；直流电流源11连接线圈211，用于向线圈211中输入直流电流；缠绕有线圈211的磁芯210设置于屏蔽盒212内，屏蔽盒212接地。该阻抗调整组件21通过调整输入到线圈211中的直流电流的大小，使磁芯210的磁导率可以随着线圈211产生的磁场的大小改变而改变，即通过调整输入到线圈211中的直流电流的大小，能够实现磁芯210的磁导率变化。

其中，阻抗调整组件21中线圈211的匝数为一匝或多匝，具体匝数根据阻抗匹配单元2的实际匹配阻抗确定。阻抗调整组件21中的磁芯210采用铁氧体材料，如镍铜锌合金等。铁氧体材料的磁导率随着其周围磁场的变化而变化。磁芯210的截面形状包括圆形、正方形、矩形或多边形，即磁芯210的外形可以是圆柱体或圆锥台体，也可以是棱柱体或棱锥台体，具体形状只要能调整阻抗匹配单元2的匹配阻抗在要求范围内变化即可。

该阻抗调整组件21结构简单，可手动加工制成，成本低，从而降低了阻抗匹配单元2乃至阻抗匹配装置的成本。

本实施例中，阻抗匹配单元2还包括至少两个并联连接的电感线圈和至少一个交流接地支路23，交流接地支路23用于使交流电流接地；阻抗调整组件21包括至少两个，直流电流源11包括至少两个；每个阻抗调整组件21分别对应设置于一个电感线圈中，用于作为电感线圈的磁芯；每个直流电流源11分别对应连接一个阻抗调整组件21中的线圈；其中一个电感线圈用于串联连接反应腔室4；其他的每个电感线圈分别对应串联连接一个交流接地支路23。其中，电感线圈的匝数为一匝或多匝，具体匝数根据阻抗匹配单元2的实际匹配阻抗确定。

本实施例中，如图2所示，阻抗匹配单元2包括两个电感线圈，即第一电感线圈L1和第二电感线圈L2；还包括一个交流接地支路23；阻抗调整组件21包括两个，即第一组件和第二组件；直流电流源11包括两个，即第一电流源I1和第二电流源I2；第一组件对应设置于第一电感线圈L1中，作为第一电感线圈L1的磁芯，第二组件对应设置于第二电感线圈L2中，作为第二电感线圈L2的磁芯；第一电流源I1对应连接第一组件中的线圈，第二电流源I2对应连接第二组件中的线圈。其中，第一组件和第二组件中的屏蔽盒分别用来屏蔽第一电感线圈L1和第二电感线圈L2上产生的电场，从而使第一电感线圈L1和第二电感线圈L2能够满足其在阻抗匹配单元2中的耐压和耐流的要求。第一组件和第二组件分别作为第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的磁芯，能够快速调整第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的电感值，从而使阻抗匹配单元2的输入阻抗等于射频电源3的阻抗，进而使二者达到快速匹配。调整第一电流源I1和第二电流源I2输出的直流电流的大小，能使第一组件和第二组件中的线圈在通以不同大小的直流电流后所产生的磁场在较大的范围内变化，继而使第一组件和第二组件的磁芯的磁导率随之在较大范围内变化，由此使得第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的电感值也在较大范围内变化，从而实现了阻抗匹配单元2较大的阻抗匹配范围。

本实施例中，通过采用直流电流控制阻抗匹配单元2实现阻抗的匹配，相对于现有技术中采用电机控制的阻抗匹配，匹配速度更快。

本实施例中，阻抗匹配单元2还包括至少一个电容，每个电容分别串联连接于一个交流接地支路23中。本实施例中，如图2所示，阻抗匹配单元2包括一个电容C，电容C与第一电感线圈L1串联连接。其中，电容C为固定真空电容，其容值范围能根据反应腔室4内的等离子体阻抗变换。本实施例中阻抗匹配单元2的电路形成了“L”型电路结构，“L”型电路结构的阻抗匹配单元2适用于频率为400K、2M、13.56M、60M、100M等的自动阻抗匹配。

本实施例中，检测控制单元1还包括检测元件12和控制元件13，检测元件12用于连接射频电源3和阻抗匹配单元2，用于检测射频电源3的阻抗；控制元件13连接检测元件12和直流电流源11，用于根据检测元件12的检测结果控制直流电流源11的输出电流。其中，检测元件12通常采用传感器。

本实施例中阻抗匹配装置的阻抗匹配过程为：控制元件13根据检测元件12提供的射频电源3的阻抗，通过匹配控制算法，调整第一电流源I1和第二电流源I2输出的直流电流的大小，由于阻抗调整组件21中铁氧体磁芯的磁导率可以根据阻抗调整组件21中线圈产生的磁场的大小改变而改变，所以通过调整输入至阻抗调整组件21线圈中的直流电流的大小能够实现铁氧体磁芯的磁导率变化，将第一组件和第二组件分别设置在第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的中间作为其磁芯，能够快速调整第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的电感值，从而使得阻抗匹配单元2的输入阻抗等于射频电源3的输出阻抗50Ω，二者达到快速共轭匹配，此时，射频电源3传输线上的反射功率为零或很小，射频电源3产生的功率全部输送给了反应腔室4。由于阻抗调整组件21中铁氧体磁芯的磁导率变化随外部磁场的变化范围较大，所以第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的电感变化范围也较大，从而实现了阻抗匹配单元2较大的阻抗匹配范围。

本实施例中阻抗匹配装置的阻抗匹配原理为：在调节的时候，我们先通过检测元件12检测出阻抗匹配单元2加射频电源3的初始阻抗，如实部为R，虚部为jx，这时我们知道第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的初始值，根据该初始值能计算出当时反应腔室的初始阻抗，如实部为R1、虚部为jx1，其中，R1＝f(R，jx)，X1＝f1(R，jx)，函数f和f1与选取的阻抗匹配单元2的电路形式和第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的初始值有关，即根据它们的变化而变化，当计算出反应腔室当时的初始阻抗(R1，jx1)后，就可以计算出使整个射频系统达到阻抗匹配时(如50欧姆时)的第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的目标值了。如：当达到阻抗匹配时，实部R1为50，虚部x1为0，第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的目标值可以通过解下面的两个方程得到，50＝f2(R，jx，L1，L2)；0＝f3(R，jx,L1，L2)，函数f2和f3与选取的阻抗匹配单元2的电路形式有关，但阻抗匹配单元2的电路形式并不固定，根据第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的目标值调节第一电流源I1和第二电流源I2输出的直流电流的大小，I1＝f4(L1)、I2＝f4(L2)，函数f4与所绕制的第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的匝数、尺寸以及选取的磁芯有关。

实施例2：

本实施例提供一种阻抗匹配装置，与实施例1不同的是，如图4所示，阻抗调整组件21只包括磁芯，磁芯的磁导率能根据其周围磁场的变化而变化。

本实施例中，阻抗匹配单元2还包括至少两个并联连接的电感线圈、至少两个通直阻交电路22和至少一个交流接地支路23，通直阻交电路22用于使直流电流通过并阻止交流电流通过；交流接地支路23用于使交流电流接地；阻抗调整组件21包括至少两个，直流电流源11包括至少两个；其中一个电感线圈用于对应串联连接由一个通直阻交电路22和反应腔室4组成的并联连接电路；其他的每个电感线圈分别对应串联连接由一个通直阻交电路22和一个交流接地支路23组成的并联连接电路；每个阻抗调整组件21分别对应设置于一个电感线圈中，用于作为电感线圈的磁芯；每个直流电流源11分别对应连接一个电感线圈，通直阻交电路22用于作为直流电流源11的负载。

本实施例中，阻抗匹配单元2包括两个电感线圈，即第一电感线圈L1和第二电感线圈L2；通直阻交电路22包括两个；交流接地支路23包括一个；阻抗调整组件21包括两个，即第一组件和第二组件；直流电流源11包括两个，即第一电流源I1和第二电流源I2；第一组件对应设置于第一电感线圈L1中，作为第一电感线圈L1的磁芯，第二组件对应设置于第二电感线圈L2中，作为第二电感线圈L2的磁芯；第一电流源I1对应连接第一电感线圈L1，第二电流源I2对应连接第二电感线圈L2；第一电流源I1和第二电流源I2的输出和射频电源3的输出同时分别加载在第一电感线圈L1和第二电感线圈L2上。

其中，第一组件和第二组件分别作为第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的磁芯，能够快速调整第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的电感值，从而使阻抗匹配单元2的输入阻抗等于射频电源3的阻抗，进而使二者达到快速匹配。调整第一电流源I1和第二电流源I2输出的直流电流的大小，能使第一电感线圈L1和第二电感线圈L2在通以不同大小的直流电流后所产生的磁场在较大的范围内变化，继而使第一组件和第二组件即磁芯的磁导率随之在较大范围内变化，由此使得第一电感线圈L1和第二电感线圈L2的电感值也在较大范围内变化，从而实现了阻抗匹配单元2较大的阻抗匹配范围。

需要说明的是，通直阻交电路22的典型电路如图5所示，通常采用串联连接的电感L和电阻R形成通直阻交电路22。

另外，阻抗匹配单元2还包括至少一个电容，其中每两个直流电流源的输出端之间连接一个电容。本实施例中，阻抗匹配单元2还包括两个电容，即第一电容C1和第二电容C2；交流接地支路23包括一个，直流电流源包括两个，即第一电流源I1和第二电流源I2；第一电容C1串联连接于交流接地支路23中，第二电容C2连接于第一电流源I1和第二电流源I2的输出端之间。其中，第一电容C1和第二电容C2均为固定真空电容，其容值范围能根据反应腔室4内的等离子体阻抗变换。本实施例中阻抗匹配单元2的电路同样形成了“L”型电路结构，“L”型电路结构的阻抗匹配单元2适用于频率为400K、2M、13.56M、60M、100M等的自动阻抗匹配。

本实施例中阻抗匹配装置的其他结构、材料以及阻抗匹配原理与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例3：

本实施例提供一种阻抗匹配装置，与实施例2不同的是，如图6所示，阻抗匹配单元2包括三个电容，分别为第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，交流接地支路23包括两个，其中，第一电容C1和第二电容C2分别连接于一个交流接地支路23中，第三电容C3连接于第一电流源I1和第二电流源I2的输出端之间；阻抗匹配单元2中的其他电路结构的数量与实施例2中相同。其中一个电感线圈用于对应串联连接由一个通直阻交电路22、反应腔室4和一个交流接地支路23组成的并联连接电路。

本实施例中，阻抗匹配单元2中的第一电感线圈L1和第二电感线圈L2以及第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3连接形成“π”型电路结构，即阻抗匹配单元2中的第一电感线圈L1和第二电感线圈L2以及第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3连接后的排布形状呈“π”型。

“π”型电路结构的阻抗匹配单元2适用于频率为400K、2M、13.56M、60M、100M等的自动阻抗匹配。

本实施例中阻抗匹配装置的其他结构、材料以及阻抗匹配原理与实施例2中相同，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例中的阻抗调整组件21也可以采用实施例1中的组件结构，在阻抗调整组件21采用实施例1中的组件结构时，无需设置通直阻交电路，也无需在第一电流源I1和第二电流源I2的输出端之间连接第三电容，直流电流源11直接连接阻抗调整组件21中的线圈，如图7所示。

实施例4：

本实施例提供一种阻抗匹配装置，与实施例2不同的是，如图8所示，阻抗匹配单元2还包括第三电容C3，第三电容C3连接于检测元件12的输出端与第一电流源I1的输出端之间，阻抗匹配单元2中的第一电感线圈L1和第二电感线圈L2以及第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3连接形成“T”型电路结构，即阻抗匹配单元2中的第一电感线圈L1和第二电感线圈L2以及第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3连接后的排布形状呈“T”型。

“T”型电路结构的阻抗匹配单元2适用于频率为400K、2M、13.56M、60M、100M等的自动阻抗匹配。

本实施例中阻抗匹配装置的其他结构、材料以及阻抗匹配原理与实施例2中相同，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例中的阻抗调整组件21也可以采用实施例1中的组件结构，在阻抗调整组件21采用实施例1中的组件结构时，无需设置通直阻交电路，也无需在第一电流源I1和第二电流源I2的输出端之间连接第二电容，且直流电流源11直接连接阻抗调整组件21中的线圈，如图9所示。

实施例1-4的有益效果：实施例1-4中所提供的阻抗匹配装置，通过在阻抗匹配单元中设置阻抗调整组件，并在检测控制单元中设置直流电流源，实现了直流电流控制下的阻抗调整组件对阻抗匹配单元的阻抗调整，这能使阻抗匹配单元实现较大范围的匹配阻抗调整，从而增大了阻抗匹配装置的阻抗匹配范围；同时，阻抗调整组件的设置，还能实现阻抗匹配单元的快速阻抗匹配，并降低阻抗匹配装置的匹配成本。

实施例5：

本实施例提供一种等离子体处理设备，包括实施例1-4任意一个中的阻抗匹配装置。

通过采用实施例1-4任意一个中的阻抗匹配装置，提升了该等离子体处理设备的工艺性能，提高了该等离子体处理设备的工作效率，同时还降低了该等离子体处理设备的工艺成本。

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 (8)

1.一种阻抗匹配装置，包括检测控制单元和阻抗匹配单元，所述检测控制单元用于检测射频电源的阻抗，并控制所述阻抗匹配单元对所述射频电源的阻抗和反应腔室内的等离子体阻抗进行匹配，其特征在于，所述阻抗匹配单元包括阻抗调整组件，所述检测控制单元包括直流电流源，所述直流电流源连接所述阻抗匹配单元，所述阻抗调整组件能根据所述直流电流源输出的电流调整所述阻抗匹配单元的阻抗，以使所述射频电源的阻抗和所述等离子体阻抗匹配;

所述阻抗调整组件包括磁芯，所述磁芯的磁导率能根据其周围磁场的变化而变化;

所述阻抗匹配单元还包括至少两个并联连接的电感线圈、至少两个通直阻交电路和至少一个交流接地支路，所述通直阻交电路用于使直流电流通过并阻止交流电流通过；所述阻抗调整组件包括至少两个，所述直流电流源包括至少两个；

其中一个所述电感线圈用于对应串联连接由一个所述通直阻交电路和反应腔室组成的并联连接电路；或者，其中一个所述电感线圈用于对应串联连接由一个所述通直阻交电路、反应腔室和一个所述交流接地支路组成的并联连接电路；

其他的每个所述电感线圈分别对应串联连接由一个所述通直阻交电路和一个所述交流接地支路组成的并联连接电路；

每个所述阻抗调整组件分别对应设置于一个所述电感线圈中，用于作为所述电感线圈的磁芯；

每个所述直流电流源分别对应连接一个所述电感线圈。

2.根据权利要求1所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述电感线圈的匝数为一匝或多匝。

3.根据权利要求1所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述磁芯采用铁氧体材料。

4.根据权利要求1所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述磁芯的截面形状包括圆形或多边形。

5.根据权利要求1所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述阻抗匹配单元还包括至少一个电容，每个所述电容分别串联连接于一个所述交流接地支路中。

6.根据权利要求1所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述阻抗匹配单元还包括至少一个电容，其中每两个所述直流电流源的输出端之间连接一个所述电容。

7.根据权利要求1所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述检测控制单元还包括检测元件和控制元件，所述检测元件用于连接所述射频电源和所述阻抗匹配单元，用于检测所述射频电源的阻抗；所述控制元件连接所述检测元件和所述直流电流源，用于根据所述检测元件的检测结果控制所述直流电流源的输出电流。

8.一种等离子体处理设备，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的阻抗匹配装置。

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