TWI444110B - 具有ｒｆ產生器之電漿反應器以及具有最小反射功率搜尋控制之自動阻抗匹配 - Google Patents

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TWI444110B
TWI444110B TW099121288A TW99121288A TWI444110B TW I444110 B TWI444110 B TW I444110B TW 099121288 A TW099121288 A TW 099121288A TW 99121288 A TW99121288 A TW 99121288A TW I444110 B TWI444110 B TW I444110B
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Chunlei Zhang
Lawrence Wong
Kartik Ramaswamy
James P Cruse
Hiroji Hanawa
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Applied Materials Inc
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Description

具有RF產生器之電漿反應器以及具有最小反射功率搜尋控制之自動阻抗匹配
本發明為關於具有RF產生器之電漿反應器以及具有最小反射功率搜尋控制之自動阻抗匹配。
使用一RF電漿之工件(諸如半導體晶圓)的處理需要RF產生器之輸出阻抗匹配至由電漿及反應器室呈現之負載阻抗。由於反應器室中電漿的波動，負載阻抗傾向於在工件處理期間改變。負載阻抗之波動產生傳遞到電漿之RF功率及反射回到該RF產生器的RF功率中的波動。隨著RF阻抗失配增加，反射回到RF產生器之RF功率量增加，而傳遞到電漿之RF功率量減少。此等波動改變電漿狀況及因此影響工件之電漿處理，使其難以控制製程參數，諸如(例如)蝕刻速度或沈積速度等等。因此，為了維持製程控制，一電漿反應器典型利用一在反應器室之RF產生器及RF功率施加器間連接的動態阻抗匹配電路中。使用一動態阻抗匹配電路係因為其能回應於電漿負載阻抗之改變，否則該改變將會產生不可被接受之大阻抗失配。一動態阻抗匹配電路藉由依最小化反射回到RF產生器之RF功率量的此一方式來改變構成RF匹配電路之各種反應部件的電抗，而回應於經測量反射RF功率的改變。此等改變係由涉及梯度搜尋之以一複雜梯度為基礎之演算法決定。此一演算法以一回授控制信號回應在RF產生器處所感測到之反射RF功率以控制該阻抗匹配電路。
RF功率施加器可例如為一電極或一線圈天線。電極可在反應器室頂板或可為一工件支撐件內之一內部電極，或該電極可為反應器室的任何其他部分或壁。反應器室中可存在複數RF功率施加器，其中不同頻率之不同RF產生器透過個別動態阻抗耦合至該等RF功率施加器之不同者。
使用動態阻抗匹配之一問題係其使用的以梯度為基礎演算法必須足夠穩健，以對於待控制之阻抗匹配電路的所有可變反應元件提供最佳控制。此等演算法必然複雜，且需要明顯的時間量以回應於負載阻抗中之波動。在演算法回應於負載阻抗中之一給定改變所需的時期，經傳遞之功率及電漿狀況可能以一未受控制方式波動，導致製程條件(如製程速度)自所期望條件之至少一輕微變動。在過去，此等暫時性變動因為製程速度之變動係小而可被接受。然而，隨著裝置尺寸現已被小型化至比過去更大程度時，限制製程變動至極小量已變得更具關鍵性。此需要習知動態阻抗匹配電路無法提供的更快速反應。
一種阻抗匹配係設置於一電漿反應器系統中，該電漿反應器系統包括一具有製程氣體注入設備之反應器室、一RF功率施加器及一RF功率產生器。該阻抗匹配包括一在該RF功率產生器及該RF功率施加器之間耦合的阻抗匹配電路，該阻抗匹配電路包括排列在一電路佈局中之複數反應元件。一反射功率感測電路係耦合至該RF功率產生器。該阻抗匹配更包括複數最小搜尋迴路控制器，其具有經耦合以自該反射功率感測電路接收一反射RF功率信號的各自回授輸入埠，及經耦合以控制該等反應元件之各自元件的電抗之各自控制輸出埠。該複數最小搜尋迴路控制單元之每一者包括一預定時變信號之一來源，一第一轉換器用於將反射RF功率信號轉換至一經轉換反射RF功率信號，一組合器用於組合預定時變信號與經轉換反射RF功率信號以產生一組合信號，一第二轉換器用於轉換該組合信號以產生一經轉換組合信號，及一積分器用於積分該經轉換組合信號以產生一輸出信號至各自的輸出埠。
在一具體實施例中，各最小搜尋迴路控制器係一擾動為基礎之最小搜尋控制器，其中該預定時變信號係一正弦波信號α[sin(ωt)]，該第一轉換器係一高通濾波器；該組合器係一乘法器，該第二轉換器係一低通濾波器，及積分器提供一對時間之積分。
在另一具體實施例中，各最小搜尋迴路控制器係以滑動尺度(sliding scale)為基礎之最小搜尋迴路控制器，其中該預定時變信號係一時間增加斜波信號g(t)，第一轉換器執行反射RF功率信號之一符號反轉，組合器包含一加法器，第二轉換器取決於組合器的輸出來計算一週期性切換函數，且積分器執行一時間積分。此具體實施例可包括一匹配準則處理器，其只要達到一充分阻抗匹配時即保持迴路控制器輸出在其最後之值處。
可藉由參考附圖中說明之本發明具體實施例達到及更詳盡瞭解簡要地於上文概述之範例性具體實施例的方式。應理解某些熟知製程未在此討論以致不混淆本發明。
為了促進理解，當可能時已使用相同參考數字來指示圖式中共同的相同元件。已涵蓋一具體實施例之元件及特徵結構可在無須進一步引用下有利地併入其他具體實施例中。然而，應注意附圖僅說明本發明之範例性具體實施例且因此不應視為其範疇的限制，因為本發明可用於其他同等有效的具體實施例。
使用一種極快速之最小搜尋迴路控制器，其迅速回應負載阻抗之波動。最小搜尋迴路控制器比習知梯度為基礎之控制器快速及簡單得多，且又能同時控制包括在阻抗匹配電路內之任何數目的可變電抗。
參考第1圖，一電漿反應器100包括圍封一工件支撐件104之一真空室102，可於處理期間在工件支撐件104上固持一工件106。反應器100可具有不同RF功率施加器，例如工件支撐件104內之一內部電極110及一RF電源施加器112。RF電源施加器112可為一線圈天線，雖然第1圖中描述其為該室102的一頂板電極114。例如，頂板電極114可藉由一絕緣體118與一接地室側壁116隔離。頂板電極114可作為一氣體分配板且包括一耦合至頂板電極114之底面中的氣體注入孔口122的陣列之一內部氣體歧管120，且透過一製程氣體控制器126用來自一製程氣體供應器124之製程氣體供應。
電漿RF電源係由一RF電源產生器130透過一最小搜尋迴路控制器132提供至RF功率施加器112。電漿RF偏壓功率可藉由一RF偏壓功率產生器134透過一偏壓阻抗匹配136提供至內部工件支撐電極110。偏壓阻抗匹配136可透過同軸RF饋送139的一中心導體138連接至電極110。
最小搜尋阻抗匹配132包括一阻抗匹配電路140及複數最小搜尋迴路控制器142-1、142-2、142-3、142-4。阻抗匹配電路140包括複數反應元件(電容器及電感器)，其包括可變反應元件144-1、144-2、144-3、144-4，其可在任何適合佈局中耦合在一起，諸如(例如)第1圖中描述的一pi電路。一些可變反應元件(如，反應元件144-1及144-3)可為可變電容器，而其他可變反應元件(如，反應元件144-2及144-4)可為可變電感器。並非阻抗匹配電路140中所有的反應元件皆必須是可變的。如第1圖中指示，可變反應元件144-1至144-4之各者可由迴路控制器142-1至142-4之一對應者控制。視需要，最小搜尋迴路控制器142-1至142-4之輸出可耦合至各自伺服機構146-1至146-4。伺服機構146-1至146-4係機械連結至對應可變反應元件144-1至144-4。
最小搜尋阻抗匹配132感測自電源施加器112朝RF產生器130向後反射之RF功率的位準。此感測可由一定向耦合器150或能取樣反射RF功率的其他習知裝置執行。定向耦合器150具有一功率輸入埠152及一功率輸出埠154，及在功率埠152、154之間導入最小插入損失。功率埠152、154串聯連接在RF產生器130及阻抗匹配電路140之間。此外，定向耦合器150具有一反射功率指示器埠156，其提供指示朝RF產生器130向後行進之反射RF功率的大小之一測量信號。來自反射功率指示器埠156之測量信號係透過一選擇性的信號調節器158耦合至最小搜尋迴路控制器142-1至142-4的輸入。在一具體實施例中，反射功率指示器埠156係使用RF產生器150內之內部RF電壓及電流感測器設備提供作為RF產生器130的一整體部分，消除分離之定向耦合器150的需要。
第2圖描述一其中偏壓阻抗匹配136係對應於第1圖之最小搜尋來源阻抗匹配132的一結構之一最小搜尋偏壓阻抗匹配的具體實施例。
最小搜尋偏壓阻抗匹配136包括一阻抗匹配電路240及複數最小搜尋迴路控制器242-1、242-2、242-3、242-4等等。阻抗匹配電路240包括複數反應元件(電容器及電感器)，其包括可變反應元件244-1、244-2、244-3、244-4等等，其可在任何適合佈局中耦合在一起，諸如(例如)第2圖中描述的pi電路。一些可變反應元件(如，反應元件244-1及244-3)可為可變電容器，而其他可變反應元件(如，反應元件244-2及244-4，)可為可變電感器。並非所有阻抗匹配電路240中的反應元件皆必須是可變的。如第2圖中指示，可變反應元件244-1至244-4之各者係藉由迴路控制器242-1至242-4之一對應者控制。視需要，最小搜尋迴路控制器242-1至242-4可具有耦合至各自伺服機構246-1至246-4的其輸出，伺服機構246-1至246-4機械連結至對應可變反應元件244-1至244-4。
最小搜尋阻抗匹配136藉由一定向耦合器250或能取樣反射RF功率的其他習知裝置感測朝RF產生器134向後反射之RF功率的位準。定向耦合器250具有一功率輸入埠252及一功率輸出埠254，及在功率埠252、254之間導入最小插入損失。功率埠252、254串聯連接在RF產生器134及阻抗匹配電路240之間。此外，定向耦合器250具有一反射功率指示器埠256，其提供指示朝RF產生器134向後行進之反射RF功率的一測量信號。來自反射功率指示器埠256之測量信號係透過一可選信號調節器258耦合至最小搜尋迴路控制器242-1至242-4之各者的輸入。
第1圖之迴路控制器142-1至142-4或第2圖之迴路控制器242-1至242-4的各者結構可相同，但獨立運作。
依據一第一具體實施例，各迴路控制器經配置以執行一擾動為基礎之最小搜尋演算法。四迴路控制器142-1至142-4之一典型控制器描述於依據一第一具體實施例之第3圖中。(描述於第3圖中的迴路控制器142典型亦為第2圖之迴路控制器242-1至242-4的各者)。第3圖的迴路控制器142具有耦合至信號調節器158(第1圖)之一輸入300以接收來自信號調節器158(第1圖)的反射功率測量信號。反射功率測量信號隨著時間變化及在第3圖中標示為一時間相依函數Y(t)。第3圖之迴路控制器142更包括一高通濾波器305，其依據一藉由Laplace轉換s/[s+ωH i ]定義的高通濾波器響應將在輸入埠300處之信號Y(t)濾波，其中以經驗選擇角頻率ωHi 且在一實例中可在每秒約1弧度之量級。下標「i」指其中使用ωHi 之四迴路控制器142-1至142-4之一特定迴路控制器。例如，i=2用於迴路控制器142-2。高通濾波器305之函數可視為自新進反射功率信號Y(t)移走一D.C.分量之一者。一擾動來源310提供由αi [sin(ωi t)]定義的一週期性擾動信號。再次，下標「i」指該特定迴路控制器。在一實例中，αi 係在約0.5之量級而ωi 係在每秒約20或30弧度之量級。雖然在本具體實施例中，因子αi 係一常數，但在其他具體實施例中其可實施為一時變函數。此外，可將擾動信號αi [sin(ωi t)]之「sin」函數改變成一方波函數或一鋸齒波函數或其他週期性函數。一乘法器315將高通濾波器305之輸出(即，Y(t)的非D.C.分量)乘以擾動信號。由乘法器315產生之乘積係兩不同正弦之一，即Y(t)及αi [sin(ωi t)]之一。所得乘積係透過一具有由Laplace轉換ωLi /[s+ωLi ]定義之一低通濾波器響應之可選低通濾波器320處理，其中ωLi 可具有係經驗性選擇之一值且可能來自每秒1至50弧度之量級。如先前，下標「i」指其中四迴路控制器142-1至142-4之一特定迴路控制器。可將低通濾波器320之輸出視為一表現類似相對於迴路控制器輸出之反射功率Y(t)的導數之一函數。一積分器325隨著時間積分低通濾波器320的輸出，積分器325對應於Laplace轉換ki /s，其中ki 以經驗決定且可具有約1的一值。加法器330將擾動來源310的輸出與積分器325的輸出相加。加法器330的輸出係最後計算結果。控制一開關445之一匹配準則處理器450依據一預定準則決定是否已經達到一充分阻抗匹配。此準則，例如，可由反射功率Y(t)是否小於例如總功率之3%的決定而滿足。可使用除了3%以外的一臨限值。若目前不符合該準則，則加法器330的輸出持續透過開關445施加至迴路控制器之輸出460作為迴路控制器輸出信號xi 。此輸出信號亦施加作為一先前取樣記憶體440之一更新。否則，若匹配準則處理器450發現已達到幾乎理想的阻抗匹配(如，反射功率Y(t)小於一些臨限值，如總功率之3%)，則迴路控制器輸出信號xi 之目前值係儲存在記憶體440中，記憶體440停止更新，且記憶體440之內容係作為一恆定值透過開關445施加至迴路控制器輸出460，直到不再符合匹配準則。輸出460處之信號可標示為xi ，且係對於伺服機構146-1至146-4(第1圖)之第i者的命令，以設定對應可變反應元件144-1至144-4的電抗(第1圖)。
由乘法器315相乘之兩正弦Y(t)及αi [sin(ωi t)]間的相位關係受到迴路控制器輸出xi 是否高於或低於反射功率Y(t)係最小之處的一值而影響。低通濾波器320的輸出可視為兩正弦乘積之一低頻或D.C.分量。此低頻分量(濾波器320的輸出)且可視為一表現類似相對於迴路控制器輸出xi 之反射功率Y(t)之導數之一函數。積分器325之輸出可視為一基於此導數之梯度更新。
如以上描述，迴路控制器142-1至142-4之各者可為相同結構，但其係彼此各實體分離及獨立操作。因此，一迴路控制器(即，四迴路控制器142-1至142-4之第i者)之高通濾波器頻率ωHi 、低通濾波器頻率ωLi 、擾動信號頻率ωi 及輸出xi 不同於其他迴路控制器。
各迴路控制器之參數選擇具有一些限制。明確言之，αi 、ωi 、ωHi 、ωLi 及ki 各係正實數。另外，擾動來源頻率ωi 在各不同迴路控制器中應不同，且不應與任何其他迴路控制器之擾動來源頻率成諧波關係。
依據一第二具體實施例，迴路控制器142-1至142-4的各者經設定以執行一滑動尺度為基礎的最小搜尋演算法。依據此第二具體實施例之一典型迴路控制器142係描述於第4圖中。第4圖的迴路控制器142具有一耦合至信號調節器158(第1圖)之輸入400以接收來自信號調節器158(第1圖)的反射功率測量信號Y(t)。此第二具體實施例(第4圖)的迴路控制器142更包括一乘法器410，其反轉在輸入埠400之信號Y(t)的符號。一斜波函數來源415提供一隨著時間單調地增加之函數gi (t)。如先前指出，下標「i」指使用該參數之第1圖的四迴路控制器142-1至142-4(或第2圖之242-2至242-4)之該特定迴路控制器。一加法器420將乘法器410之輸出加到斜波函數來源415的輸出以產生函數-Y(t)-gi (t)。一運算子425計算函數sgn{sin{2[-Y(t)-gi (t)]/αi }}。若自變數{sin{2[-Y(t)-gi (t)]/αi }}係正則函數「sgn」係+1，且自變數係負則為-1，或自變數係零則為零。運算子425的輸出sgn{sin{2[-Y(t)-gi (t)]/αi }}係Y(t)及gi (t)之和的一週期性切換函數。一由第4圖中Laplacian轉換ki /s指示之積分器430計算運算子425之輸出對時間的積分，即切換函數sgn{sin{2[-Y(t)-g(t)]/α}}，且提供結果作為控制輸出xi 。第5圖係說明滑動尺度函數g(t)之一實例的圖形。第4圖之迴路控制器強制反射功率Y(t)持續降低成為滑動尺度函數gi (t)之增加率的一函數，使得Y(t)朝一最小值持續降低。
控制一開關445之一匹配準則處理器450依據一預定準則決定是否已經達到一充分阻抗匹配。此準則(例如)可由反射功率Y(t)是否小於總功率之3%的決定而滿足。可使用除了3%以外的一臨限值。若目前不符合該準則，則積分器430的輸出持續透過開關445施加至迴路控制器142之輸出460作為迴路控制器輸出信號xi 。此輸出信號亦施加作為先前取樣記憶體440之一更新。否則，若匹配準則處理器450發現已達到一幾乎理想的阻抗匹配(如，反射功率Y(t)小於一些臨限值，如總功率之3%)，則迴路控制器輸出xi 之目前值被儲存在記憶體440中，記憶體440停止更新，及記憶體440之內容係作為一恆定值透過開關445施加至迴路控制器輸出460。
該ki 及αi 之值係可為以經驗決定的正實數且可例如在約1或10之量級。滑動尺度函數gi (t)之斜率d/dt(gi (t)))係依據迴路控制器之一所需收斂率以經驗選擇且可在例如0.5之量級。迴路控制器的各者獨立操作，且其參數ki 、αi 及d/dt(gi (t))與輸出xi 係不同於其他迴路控制器之參數。
第1圖之迴路控制器142-1至142-4或第2圖之242-1至242-4可實施為類比電路或為數位電路或為一程式化微處理器或諸微處理器。
以上描述之極佳搜尋控制的一優點係梯度的計算由兩濾波器執行，所以係固有地快速及精確。相反地，傳統方法需要梯度的一測量結果或使用有限差分之梯度的數值計算，其需要更多計算並導致較差的精度。
儘管前文係關於本發明的諸具體實施例，可在不脫離其基本範疇下設計本發明的其他及進一步的具體實施例，且其範疇由隨後的申請專利範圍決定。
100．．．電漿反應器
102．．．真空室
104．．．工件支撐件
106．．．工件
110．．．內部電極/內部工件支撐電極
112．．．RF電源施加器
114．．．頂板電極
116．．．接地室側壁
118．．．絕緣體
120．．．內部氣體歧管
122．．．氣體注入孔口
124．．．製程氣體供應器
126．．．製程氣體控制器
130．．．RF電源產生器
132．．．最小搜尋阻抗匹配
134．．．RF偏壓功率產生器
136．．．偏壓阻抗匹配
138．．．中心導體
139．．．同軸RF饋送
140．．．阻抗匹配電路
142．．．最小搜尋迴路控制器
144．．．反應元件
146．．．伺服機構
150．．．定向耦合器
152．．．功率輸入埠
154．．．功率輸出埠
156．．．反射功率指示器埠
158．．．可選信號調節器
240．．．阻抗匹配電路
242．．．最小搜尋迴路控制器
244．．．反應元件
246．．．伺服機構
250．．．定向耦合器
252．．．功率輸入埠
254．．．功率輸出埠
256．．．反射功率指示器埠
258．．．可選信號調節器
300．．．迴路控制器輸入埠
305．．．高通濾波器
310．．．擾動來源
315．．．乘法器
320．．．低通濾波器
325．．．積分器
330．．．加法器
400．．．輸入埠
410．．．乘法器
415．．．斜波函數來源
420．．．加法器
425．．．運算子
430．．．積分器
440．．．取樣記憶體
445．．．切換開關
450．．．匹配準則處理器
460．．．迴路控制器輸出
第1圖係描述依據一具體實施例之電漿反應器中的RF電源阻抗匹配的示意性方塊圖。
第2圖係描述依據一具體實施例之電漿反應器中的RF偏壓功率阻抗匹配的示意性方塊圖。
第3圖係描述用於依據一第一具體實施例之阻抗匹配的複數迴路中之每一者的一個別以擾動為基礎控制器的示意性方塊圖。
第4圖係描述用於依據一第二具體實施例之阻抗匹配的複數迴路中之每一者的一個別以滑動尺度為基礎控制器的示意性方塊圖。
第5圖係描述由第4圖之控制器使用的一滑動尺度斜波函數的圖形。
100．．．電漿反應器
102．．．真空室
104．．．工件支撐件
106．．．工件
110．．．內部電極/內部工件支撐電極
112．．．RF電源施加器
114．．．頂板電極
116．．．接地室側壁
118．．．絕緣體
120．．．內部氣體歧管
122．．．氣體注入孔口
124．．．製程氣體供應器
126．．．製程氣體控制器
130．．．RF電源產生器
132．．．最小搜尋阻抗匹配
134．．．RF偏壓功率產生器
136．．．偏壓阻抗匹配
138．．．中心導體
139．．．同軸RF饋送
140．．．阻抗匹配電路
142．．．最小搜尋迴路控制器
144．．．反應元件
146．．．伺服機構
150．．．定向耦合器
152．．．功率輸入埠
154．．．功率輸出埠
156．．．反射功率指示器埠
158．．．可選信號調節器

Claims (18)

  1. 一種電漿反應器系統，其包含一具有製程氣體注入設備之反應器室、一RF功率施加器及一RF功率產生器及一阻抗匹配，其中該阻抗匹配包含：一阻抗匹配電路，其在該RF功率產生器及該RF功率施加器之間耦合，該阻抗匹配電路包含排列在一電路佈局中之複數反應元件；一反射功率感測電路，其耦合至該RF功率產生器；及複數最小搜尋迴路控制器，其具有經耦合以自該反射功率感測電路接收一反射RF功率信號的各自回授輸入埠，及經耦合以控制該等反應元件之各自元件的電抗之各自控制輸出埠，其中該複數最小搜尋迴路控制器之各者包含：一預定時變信號之一來源；一第一轉換器，其用於將該反射RF功率信號轉換至一經轉換反射RF功率信號；一組合器，其用於組合該預定時變信號與該經轉換反射RF功率信號以產生一組合信號；一第二轉換器，其用於轉換該組合信號以產生一經轉換組合信號；及一積分器，其用於積分該經轉換組合信號以產生一輸出信號至該各自輸出埠。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器系統，其中該一最小搜尋迴路控制器係一擾動為基礎之最小搜尋控制器，且其中：該預定時變信號係一正弦波信號；該第一轉換器包含一高通濾波器；該組合器包含一乘法器；該第二轉換器包含一低通濾波器；及該積分器提供一時間積分。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電漿反應器系統，其中：該高通濾波器對應於一拉普拉斯(Laplace)轉換；該低通濾波器對應於一拉普拉斯轉換；及該積分器對應於一拉普拉斯轉換。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器系統，其更包含：一加法器，其具有耦合至該積分器的一輸出之一輸入及耦合至該預定時變信號的該來源之另一輸入，該加法器提供一總和輸出至該輸出埠。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電漿反應器系統，其中該一最小搜尋迴路控制器係一滑動尺度為基礎之最小搜尋迴路控制器，且其中：該預定時變信號係一時間增加斜波信號g(t)；該第一轉換器執行該反射RF功率信號之一符號反轉；該組合器包含一加法器；該第二轉換器取決於該組合器的輸出計算一週期性切換函數；及該積分器執行一時間積分。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電漿反應器系統，其中該反射RF功率信號係Y(t)且該週期切換函數係Y(t)的一函數。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之電漿反應器系統，其更包含：一匹配準則處理器，其回應於該反射RF功率信號；一記憶體，其儲存該一迴路控制器之該輸出信號的一目前值；及該匹配準則處理器經調適以致當該反射RF功率信號指示已符合一預定阻抗匹配臨限值時，用該記憶體的內容以替代該一迴路控制器的該輸出信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電漿反應器系統，其中該預定阻抗匹配準則對應於一小於總功率或傳遞功率之某一比例的反射RF功率位準。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電漿反應器系統，其中該某一比例係3%。
  10. 一種在一電漿反應器系統中控制複數反應元件之個別元件以最小化反射RF功率之方法，該電漿反應器系統中包含一具有製程氣體注入設備之反應器室、一RF功率施加器及一RF功率產生器、一在該RF功率產生器及該RF功率施加器之間耦合的阻抗匹配電路，該阻抗匹配電路包含排列在一電路佈局中之該複數反應元件，及一耦合至該RF功率產生器之反射功率感測電路，該方法包含以下步驟：產生一預定時變信號；首先將該反射RF功率信號轉換成一經轉換反射RF功率信號；組合該預定時變信號與該經轉換反射RF功率信號以產生一組合信號；其次轉換該組合信號以產生一經轉換組合信號；及積分該經轉換組合信號以產生一輸出信號，且依 據該輸出信號改變該等反應元件之該各自之個別反應元件的阻抗。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中：該預定時變信號係一正弦波信號；該第一轉換步驟包含以下步驟：對該反射RF功率信號進行高通濾波；該組合步驟包含以下步驟：將該經轉換反射RF功率信號與該預定時變信號相乘；該第二轉換步驟包含以下步驟：對該組合信號器進行低通濾波；及該積分步驟包含以下步驟：執行一時間積分。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中：該高通濾波對應於一拉普拉斯轉換；該低通濾波對應於一拉普拉斯轉換；及該積分對應於一拉普拉斯轉換。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其更包含以下步驟：藉由將該預定時變信號相加至該輸出信號以修改該輸出信號，藉此依據該修改輸出信號控制該各自電抗。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中：該預定時變信號係一時間增加斜波信號g(t)；該第一轉換步驟包含以下步驟：執行該反射RF功率信號之一符號反轉；該組合步驟包含以下步驟：將該經轉換反射RF功率信號與該預定時變信號相加；該第二轉換步驟包含以下步驟：取決於由該組合步驟產生之該組合信號計算一週期性切換函數；及該積分步驟以下步驟：執行該週期性切換函數之一時間積分。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該反射RF功率信號係Y(t)，且該週期性切換函數係Y(t)的一函數。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其更包含以下步驟：在一記憶體中儲存該輸出信號的一目前值；當該反射RF功率信號指示已符合一預定阻抗匹配臨限值時，以該記憶體的內容替代該輸出信號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該預定阻抗匹配準則對應於一小於總功率或傳遞功率之某一比 例的反射RF功率位準。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該某一比例係3%。
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