TWI523417B - RF power supply system and the use of RF power supply system impedance matching method - Google Patents

Description

射頻電源系統和利用射頻電源系統進行阻抗匹配的方法

本發明涉及阻抗匹配技術領域，具體地，涉及一種射頻電源系統和一種利用該射頻電源系統進行阻抗匹配的方法。

請參考第1圖，第1圖為現有的射頻自動阻抗匹配器的組成結構示意圖。

如第1圖所示，典型的射頻等離子發生裝置中，恒定輸出阻抗的射頻電源10產生固定頻率的射頻波，為電漿腔室30提供射頻功率，以激發產生用於蝕刻或用於其他製程的電漿。其中，射頻發生器的恒定輸出阻抗通常為50Ω，產生的固定頻率通常為13.56MHz。通常情況下，電漿腔室30的非線性負載阻抗與射頻電源10的恒定輸出阻抗並不相等，所以，在射頻電源10與電漿腔室30之間會存在比較嚴重的阻抗失配，從而使得位於射頻電源10與電漿腔室30之間的射頻傳輸線上存在較大的反射功率，造成射頻電源10產生的功率無法全部輸送給電漿腔室30。

為了解決這一問題，現有技術中通常在射頻電源10與等離子腔室30之間設置一個自動阻抗匹配器20，如第1圖所示。該自動阻抗匹配器20包括阻抗感測器22、控制器21以及執行機構23，其中執行機構23中進一步包括匹配網路中的可變阻抗元件以及改變可變阻抗元件值的驅動裝置。這裏所提到的匹配網路是指由可變阻抗元件以及電漿腔室30的非線性負載阻抗組成的網路。阻抗感測器22檢測位於自動阻抗匹配器20與射頻電源10之間的射頻傳輸線上的電壓、電流、前向功率以及反向功率等參數，為控制器21提供匹配控制演算法所需要的輸入量。該輸入量通常是根 據電壓、電流、前向功率以及反向功率等參數進一步計算出的參數。其中，反向功率即前面所介紹的反射功率，同時阻抗感測器22還用於檢測匹配網路的輸入阻抗，輸出給控制器21。控制器21根據阻抗感測器22提供的輸入量以及匹配網路的輸入阻抗，通過某種匹配控制演算法，及刪除可變阻抗元件的調整量，並輸出給執行機構23中的驅動裝置，驅動裝置根據來自控制器21的調整量改變可變阻抗元件的阻抗，從而使得匹配網路的輸入阻抗與射頻電源10的恒定輸出阻抗相等，即，達到阻抗匹配。這樣，射頻傳輸線上的反射功率為零，射頻發生器產生的功率全部輸送到了電漿腔室30。

由於可調元件較少，整個匹配系統的匹配範圍較窄，若選用可變範圍大的元件，回應速度較慢，且成本較高。因此，如何調高阻抗匹配系統的調節範圍以及提高阻抗匹配系統的回應速度成為本領域亟待解決的技術問題。

本發明的目的在於提供一種射頻電源系統和一種利用該射頻電源系統進行阻抗匹配的方法，該射頻電源系統可以快速完成阻抗匹配。

為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提供一種射頻電源系統，該射頻電源系統包括射頻電源和電連接在該射頻電源與電漿腔室之間的自動阻抗匹配器，其中，該射頻電源的頻率能夠在最小預定頻率和最大預定頻率之間調節，通過調節該射頻電源的頻率以及通過該自動阻抗匹配器調節匹配網路的輸入阻抗能夠使得匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等。

較佳地，該自動阻抗匹配器包括阻抗感測器、控制器和執行機構，該阻抗感測器用於檢測該執行機構的初始阻抗以及該射頻電源的初始頻率，並將該執行機構的初始阻抗以及該射頻電源的初始頻率發送給該控制器，該控制器能夠根據該執行機構的初始阻抗、該射頻電源的初始頻率以及該電漿腔室的等效阻抗計算該匹配網路的初始輸入阻抗，並且根據該初始輸入阻抗調節該射頻電源的頻率以及控制執行機構的阻抗。

較佳地，該執行機構包括阻抗可調元件和可調匝數比的變壓器，通過調節該變壓器的匝數比能夠調節該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的實部，通過調節該阻抗可調元件的阻抗能夠調節該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部。

較佳地，該阻抗可調元件包括第一電容和電感，該第一電容和電感與該電漿腔室串聯，該第一電容為可調電容，和/或該電感為可調電感。

較佳地，該第一電容和該電感均串聯在該變壓器的輸入端。

較佳地，該阻抗可調元件均設置在該變壓器的輸出端，且該阻抗可調元件包括第二電容和第三電容，該第二電容為可調電容，且該第二電容與該電漿腔室並聯，該第三電容與該電漿腔室串聯。

作為本發明的另一個方面，提供一種利用射頻電源系統進行阻抗匹配的方法，該的射頻電源系統包括射頻電源、電連接在該射頻電源與電漿腔室之間的自動阻抗匹配器，其中，該射頻電源的頻率能夠在最小預定頻率和最大預定頻率之間調節，該自動阻抗匹配方法包括：步驟100、利用自動阻抗匹配器檢測獲取預先確定的電漿腔室的等效阻抗，並計算匹配網路的初始輸入阻抗；步驟200、調節該射頻電源的頻率，並利用該自動阻抗匹配器調節匹配網路的輸入阻抗，以使得該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等。

較佳地，該自動阻抗匹配器包括阻抗感測器、控制器和執行機構；該步驟100包括利用該阻抗感測器檢測該匹配網路的初始輸入阻抗以及該射頻電源的初始頻率，並將該匹配網路的初始輸入阻抗以及該射頻電源的初始頻率發送給該控制器，利用該控制器計算該匹配網路的初始輸入阻抗；該步驟200包括利用該控制器根據該匹配網路的初始輸入阻抗調節該射頻電源的頻率以及控制執行機構的阻抗。

較佳地，該執行機構包括阻抗可調元件和可調匝數比的變壓器；該步驟200包括：調節該變壓器的匝數比，以使得該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的實部等於該射頻電源的恒定輸出阻抗；以及調節該阻抗可調元件的阻抗和該射頻電源的頻率，以使該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部為零。

較佳地，該“調節該阻抗可調元件的阻抗和該射頻電源的頻率，以使該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部為零”的步驟包括：步驟221、根據該匹配初始阻抗和該射頻電源的初始射頻之間的關係確定當該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等時該射頻電源的匹配頻率；步驟222、對該阻抗可調元件進行調節，以使得該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等。

在本發明中，自動阻抗匹配器可以調節匹配網路的輸入阻抗。與現有技術中相似，自動阻抗匹配器也可以包括阻抗可調元件，通過調節阻抗可調元件的阻抗來調節匹配網路的輸入阻抗。通過使射頻電源頻率的調節與自動阻抗匹配器對匹配網路的調節相結合，可以增加整個射頻電源系統的匹配範圍。並且，在利用本發明所提供的射頻電源系統進行自動阻抗匹配時，可以無需增加自動阻抗匹配器中阻抗可調元件的調節範圍，從而使得在較短的時間內即可達到阻抗匹配。

10‧‧‧射頻電源

20‧‧‧自動阻抗匹配器

21‧‧‧控制器

22‧‧‧阻抗感測器

23‧‧‧執行機構

23a‧‧‧變壓器

23b‧‧‧阻抗可調元件

231b‧‧‧電感

232b、233b、234b‧‧‧電容

30‧‧‧電漿腔室

Y₀、Y₁‧‧‧導納

Z₀‧‧‧阻抗

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中：第1圖是現有的射頻自動阻抗匹配器的組成結構示意圖； 第2圖是本發明所述的射頻電源系統的結構示意圖；第3圖是本發明所述的射頻電源系統的第一種實施方式的示意圖；第4圖是本發明所述的射頻電源系統的第二種實施方式的示意圖；第5圖是本發明所述的射頻電源系統的第三種實施方式的示意圖；第6圖是本發明所述的射頻電源系統的第四種實施方式的示意圖；第7圖是本發明所述的射頻電源系統的第五種實施方式的示意圖；第8圖是本發明所述的利用該射頻電源系統進行阻抗匹配的方法的流程圖；第9圖是展示第8圖中所述的方法中的步驟200的流程圖。

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。

如第2圖所示，作為本發明的一個方面，提供一種射頻自動匹配系統，該射頻自動匹配系統包括射頻電源10、電漿腔室30和電連接在射頻電源10與電漿腔室30之間的自動阻抗匹配器20，其中，射頻電源10的頻率能夠在最小預定頻率f _min 和最大預定頻率f _max 之間調節，通過調節射頻電源10的頻率，以及通過自動阻抗匹配器20調節匹配網路的輸入阻抗，能夠使得匹配網路的輸入阻抗與射頻電源10的恒定輸出阻抗相等(即，阻抗匹配)。

在本發明中，自動阻抗匹配器20可以調節匹配網路的輸入阻抗。與現有技術中相似，自動阻抗匹配器20也可以包括阻抗可調元件，通過調節阻抗可調元件的阻抗來調節匹配網路的輸入阻抗。通過將調節射頻電源10的頻率與自動阻抗匹配器20對匹配網路的調節相結合，可以增加整個射頻電源系統的匹配範圍。並且，在利用本發明所提供的射頻電源系統進行自動阻抗匹配時，可以無需增加自動阻抗匹配器20中阻抗可調元件的調節範圍，從而使得在較短的時間內即可達到阻抗匹配。

此外，在本發明中，可以通過數位調節的方式調節射頻電源10的頻率。即，通過控制器對射頻電源10進行設定，即可調整射頻電源10的頻率。

通常，通過機械調節的形式調節阻抗可調元件的阻抗。即，通常阻抗可調元件包括可調電容和可調電感。可調電容包括電容量調節裝置，可調電感包括電感量調節裝置，在這種情況下，自動阻抗匹配器20還包括與可調電容的電容量調節裝置相連的電容調節電機以及與可調電感的電感調節裝置相連的電感調節電機。可以通過電容調節電機的轉動來調節可調電容的電容量，可以通過電感調節電機的轉動調節可調電感的電感值。

而數位調節的速度比機械調節的速度快，因此，本發明中，利用頻率可調的射頻電源10以及自動阻抗匹配器20可以進一步縮短阻抗匹配所需的時間。

由於射頻電源10的調節範圍較大，因此，在利用本發明所提供的射頻電源10進行自動阻抗匹配時，可以先調節射頻電源10的頻率，以將匹配網路的輸入阻抗調節至匹配阻抗附近，然後通過微調自動阻抗匹配器20，使匹配網路的輸入阻抗與射頻電源10的恒定輸出阻抗相等，從而可以進一步縮短阻抗匹配所需的時間。

本領域技術人員應當理解的是，可以單獨控制射頻電源10的頻率。例如，可以在該射頻電源系統中設置單獨控制射頻電源的頻率的控制面板。

或者，可以利用自動阻抗匹配器20實現對射頻電源10的頻率的控制，從而便於實現自動阻抗匹配。並且，在本發明中，對自動阻抗匹配器20的具體結構並沒有特殊限制，只要可以調節匹配網路的阻抗即可。具體地，如第2圖所示，自動阻抗匹配器20可以包括阻抗感測器22、控制器21和執行機構23，阻抗感測器22用於檢測執行機構初始阻抗以及射頻電源10的初始頻率，並將執行機構的初始阻抗以及射頻電源10的初始頻率發送給控制器21。控制器21可以根據電漿腔室30的等效阻抗、執行機構23的初始阻抗以及射頻電源10的初始頻率計算該匹配網路的初始 輸入阻抗。隨後控制器21可以根據計算得到的該匹配網路的初始輸入阻抗調節射頻電源10的頻率以及控制執行機構23的阻抗，以達到阻抗匹配。

通常，該匹配網路的輸入阻抗Z的形式為Z=Z_a+Z_b，其中，Z_a為輸入阻抗Z的實部，Z_b為輸入阻抗Z的虛部。實現阻抗匹配後，需要滿足輸入阻抗Z的實部Z_a為射頻電源10的恒定輸出阻抗，而輸入阻抗Z的虛部Z_b為零。

因此，在利用本發明所提供的射頻電源系統實現自動阻抗匹配時，可以先將匹配網路的輸入阻抗的實部Z_a調節至射頻電源10的恒定輸出阻抗，再將匹配網路的輸入阻抗的虛部Z_b調節為零。

作為本發明的較佳實施方式，執行機構23可以包括可調匝數比的變壓器23a和阻抗可調元件23b。可以通過調節變壓器23a的匝數比可以將匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的實部Z_a調節至射頻電源10的恒定輸出阻抗。

通過調節阻抗可調元件23b的阻抗可以將匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部Z_b調節為零。

在本發明中，對阻抗可調元件23b的具體結構並沒有特殊限定，只要可以將匹配網路的輸入阻抗的虛部調節為零即可，例如，如第3圖至第6圖中所示，阻抗可調元件23b包括第一電容232b和電感231b，該第一電容232b和電感231b與該電漿腔室30串聯，第一電容232b為可調電容，和/或電感231b為可調電感。

下面通過具體的實施方式介紹可調匝數比的變壓器23a的工作原理。

如第3圖所示，在本發明所提供的射頻電源系統的第一種實施方式中，第一電容232b為可調電容，電感231b為固定電感(即，電感值不可調)，阻抗可調元件23b包括第一電容232b和電感231b，該第一電容232b和電感231b與該電漿腔室30串聯，該第一電容232b為可調電容。設定此時電漿腔室30的等效阻抗為R+jX。

因此，圖中變壓器右側部分的輸入阻抗為： 整個匹配網路的輸入阻抗為：

其中，C _232b,0 為第一電容232b的初始電容值(通常為第一電容232b的最大電容值的一半)，L _231b 為電感231b的電感值，ω ₀ 為射頻電源10的初始角頻率(本領域技術人員應當理解的是，射頻電源10的頻率f與角頻率ω滿足：ω=2πf)，n ₀ 為變壓器23a的匝數比。

匹配網路的輸入阻抗的實部為n ₀ ² R，虛部 為，其中，X與電漿腔室30的類型有關，可以為感 性(ω ₀ L ₀ )或容性。

由此可知，該匹配網路的輸入阻抗的實部只與變壓器23a的匝數比有關，而虛部與射頻電源10的角頻率ω以及第一電容232b的電容值有關。所以，在自動匹配的程序中，可以同時調節阻抗的實部與虛部，使得實部為射頻電源10的恒定輸出阻抗R₁₀(通常為50Ω)，虛部為0。

例如當電漿腔室30的等效阻抗為R+jωL₀時，阻抗感測器檢測到的阻抗Z₀為：

在阻抗匹配後，變壓器的匝數比為n_m，實部n _m ² R為射頻電 源10的恒定輸出阻抗R₁₀，因此，；射頻電源10的頻率為ω _m ， 第一電容232b的電容值為C _232b,m ，且虛部滿足以下公 式：，因此，射頻電源10的角頻率為ω _m 與第一 電容232b的電容值C_23ab,m滿足該公式：。

在利用本發明所提供的射頻電源自動匹配阻抗時，可以先將變壓器23a的匝數比n調節至n _m ，然後分別調節射頻電源10的角頻率和第一電容232b的電容值，以使得射頻電源10的角頻率和第一電容232b的電 容值滿足。應當理解的是，ω _m 和C _232b,m 並沒有特定的 值。

具體地，首先利用控制器21計算，如果控制 器21計算得到的，則將射頻電源10的頻率直接調 至f _min(ω _min=2πf _min)，隨後對第一電容232b的電容值進行微調，使 得。此時，最小角頻率ω _min 即為ω _m 。

同理若，則將射頻電源10的頻率直接調 至f _max(ω _min=2πf _min)，隨後對第一電容232b進行微調，使 得。此時，最大角頻率ω _max 即為ω _m 。

如果在最小角頻率ω _min 和最大角頻率ω _max 之間，那麼利用控制器21將射頻電源10的頻率調節至附 近，再微調第一電容232b，以使。

應當理解的是，在上述三種情況中，阻抗匹配時，射頻電源的頻率以及第一電容232b的電容值都是不相等的。

在本發明的第二種實施方式中，如第4圖所示，第一電容 232b為可調電容，電感231b為可調電感(即，電感值可調)。在調節匹配網路的輸入阻抗的虛部時，可以同時調節第一電容232b和電感231b，具體與第一種實施方式類似，這裡不再贅述。在利用本發明的第二種實施方式的射頻系統進行自動阻抗匹配時所需的匹配時間更短。

此外，在本發明中，對第一電容232b和電感231b的設置位置並沒有特殊的限定。例如，在第5圖中所示的本發明的第三種實施方式中，第一電容232b串聯在變壓器23a的輸出端，而電感231b串聯在變壓器23a的輸入端。

容易理解的是，在第三種實施方式中，匹配網路的輸入阻抗 為：。

同樣地，在阻抗匹配後，變壓器的匝數比為n _m ，實部n _m ² R 為射頻電源10的恒定輸出阻抗R₁₀，因此，；射頻電源10的頻率 為ω _m ，第一電容232b的電容值為C _232b,m ，且虛部滿足以下公 式：，有該公式可以得出ω _m 和C _232b,m 之間的 關係。從而可以利用控制器21調節射頻電源10、變壓器23a和第一電容232b，以實現阻抗匹配。具體的調節方法與第一種實施方式中所揭露的調節方法類似，這裡不再贅述。

在第6圖中所示的本發明的第四種實施方式中，電感231b和第一電容232b均串聯在變壓器23a的輸入端。此時，匹配網路的輸入阻 抗為：。

同樣地，在阻抗匹配後，變壓器的匝數比為n_m，實部n _m ² R 為射頻電源10的恒定輸出阻抗R₁₀，因此，；射頻電源10的頻 率為ω _m ，第一電容232b的電容值為C _232b,m ，且虛部滿足以下公 式有該公式可以得出ω _m 和C _232b,m 之間的關係。 從而可以利用控制器21調節射頻電源10、變壓器23a和第一電容232b，以實現阻抗匹配。具體調節方式與第一種實施方式中的調節方式類似，這裡不再贅述。

在本發明的第五種實施方式中，如第7圖所示，阻抗可調元件23b均設置在變壓器23a的輸出端，且阻抗可調元件23b包括第二電容233b和第三電容234b，該第二電容233b為可調電容，且該第二電容233b與電漿腔室30並聯，第三電容234b與電漿腔室30串聯。此時的匹配網路為“L”型網路。

當電漿腔室30的等效阻抗為R+jωL時，第7圖中變壓器右側的部分的導納Y₁為： 匹配網路的輸入導納Y₀為： 其中，。

匹配網路的輸入導納Y₀的實部為，匹配網路的 輸入導納Y₀的虛部為。同樣地，在阻抗匹配後，變 壓器的匝數比為n _m ，實部為射頻電源10的恒定輸出阻抗R₁₀ 的倒數，且虛部滿足以下公式：，根據以上兩個 公式可以計算出ω _m 和C _233b,m 之間的關係。從而可以利用控制器21調節射頻電源10、變壓器23a和第三電容234b，以實現阻抗匹配。具體調節方式與第一種實施方式中的調節方式類似，這裡不再贅述。

相應於本發明的射頻電源系統，如第8圖所示，還提供一種利用射頻電源系統進行阻抗匹配的方法，該的射頻電源系統包括射頻電源、電連接在該射頻電源與電漿腔室之間的自動阻抗匹配器，其中，該射頻電源的頻率能夠在最小預定頻率和最大預定頻率之間調節，該自動阻抗匹配方法包括：步驟100、利用自動阻抗匹配器檢測獲取預先確定的電漿腔室的等效阻抗，並計算匹配網路的初始輸入阻抗；步驟200、調節該射頻電源的頻率，並利用該自動阻抗匹配器調節匹配網路的輸入阻抗，以使得該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等。

由於射頻電源的調節範圍較大，因此，在利用本發明所提供的射頻電源進行自動阻抗匹配時，可以先調節射頻電源的頻率，以將匹配網路的輸入阻抗調節至匹配阻抗附近，然後通過微調自動阻抗匹配器，使匹配網路的輸入阻抗與射頻電源的恒定輸出阻抗相等，從而可以進一步縮短阻抗匹配所需的時間。

應當理解的是，此處所述的射頻電源系統可以為本發明中所提供的上述射頻電源系統。

在該自動阻抗匹配器包括阻抗感測器、控制器和執行機構的情況下：該步驟100包括利用該阻抗感測器檢測該匹配網路的初始輸入阻抗以及該射頻電源的初始頻率，並將該匹配網路的初始輸入阻抗以及 該射頻電源的初始頻率發送給該控制器，利用該控制器計算該匹配網路的初始輸入阻抗；該步驟200包括利用該控制器根據該匹配網路的初始輸入阻抗調節該射頻電源的頻率以及控制執行機構的阻抗。

在該執行機構包括阻抗可調元件和可調匝數比的變壓器的情況下，如第9圖所示，該步驟200包括：步驟210、調節該變壓器的匝數比，以使得該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的實部等於該射頻電源的恒定輸出阻抗；以及步驟220、調節該阻抗可調元件的阻抗和該射頻電源的頻率，以使該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部為零。

可以理解，在實際應用中，上述步驟210和步驟220的順序可以不作限定。

具體地，該步驟220包括：步驟221、根據該匹配初始阻抗和該射頻電源的初始射頻之間的關係確定當該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等時該射頻電源的匹配頻率；步驟222、對該阻抗可調元件進行調節，以使得該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等。

上文第一種實施方式中已經給出了具體如何根據該匹配初始阻抗和該射頻電源的初始射頻之間的關係確定當該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等時該射頻電源的匹配頻率，這裡不再贅述。

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，然而本發明並不侷限於此。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。

10‧‧‧射頻電源

20‧‧‧自動阻抗匹配器

21‧‧‧控制器

22‧‧‧阻抗感測器

23‧‧‧執行機構

30‧‧‧電漿腔室

Claims (8)

1. 一種射頻電源系統，該射頻電源系統包括射頻電源和電連接在該射頻電源與電漿腔室之間的自動阻抗匹配器，其特徵在於，該射頻電源的頻率能夠在最小預定頻率和最大預定頻率之間調節，通過調節該射頻電源的頻率以及通過該自動阻抗匹配器調節匹配網路的輸入阻抗能夠使得匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等，該自動阻抗匹配器包括阻抗感測器、控制器和執行機構，其中，該執行機構包括阻抗可調元件和可調匝數比的變壓器，通過調節該變壓器的匝數比能夠調節該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的實部，通過調節該阻抗可調元件的阻抗能夠調節該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部。
2. 如申請專利範圍第1項所述的射頻電源系統，其中，該阻抗感測器用於檢測該執行機構的初始阻抗以及該射頻電源的初始頻率，並將該執行機構的初始阻抗以及該射頻電源的初始頻率發送給該控制器，該控制器能夠根據該執行機構的初始阻抗、該射頻電源的初始頻率以及該電漿腔室的等效阻抗計算該匹配網路的初始輸入阻抗，並且根據該初始輸入阻抗調節該射頻電源的頻率以及控制執行機構的阻抗。
3. 如申請專利範圍第1項所述的射頻電源系統，其中，該阻抗可調元件包括第一電容和電感，該第一電容和該電感與該電漿腔室串聯，該第一電容和該電感中的至少一個可調。
4. 如申請專利範圍第1項所述的射頻電源系統，其中，該阻抗可調元件包括第一電容和電感，該第一電容和該電感均串聯在該變壓器的輸入端，該第一電容和該電感中的至少一個可調。
5. 如申請專利範圍第1項所述的射頻電源系統，其中，該阻抗可調元件均設置在該變壓器的輸出端，且該阻抗可調元件包括第二電容和第三電容，該第二電容為可調電容，且該第二電容與該電漿腔室並聯，該第三電容與該電漿腔室串聯。
6. 一種利用射頻電源系統進行阻抗匹配的方法，所述的射頻電源系統包括射頻電源、電連接在該射頻電源與電漿腔室之間的自動阻抗匹配器，其特徵在於，該射頻電源的頻率能夠在最小預定頻率和最大預定頻率之間調節，該自動阻抗匹配器包括阻抗感測器、控制器和執行機構，該自動阻抗匹配方法包括：步驟100、利用自動阻抗匹配器檢測獲取預先確定的電漿腔室的等效阻抗，並計算匹配網路的初始輸入阻抗； 步驟200、調節該射頻電源的頻率，並利用該自動阻抗匹配器調節匹配網路的輸入阻抗，以使得該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等；調節該變壓器的匝數比，以使得該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的實部等於該射頻電源的恒定輸出阻抗；以及調節該阻抗可調元件的阻抗和該射頻電源的頻率，以使該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部為零。
7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，該步驟100包括利用該阻抗感測器檢測該匹配網路的初始輸入阻抗以及該射頻電源的初始頻率，並將該匹配網路的初始輸入阻抗以及該射頻電源的初始頻率發送給該控制器，利用該控制器計算該匹配網路的初始輸入阻抗；該步驟200包括利用該控制器根據該匹配網路的初始輸入阻抗調節該射頻電源的頻率以及控制執行機構的阻抗。
8. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，該調節該阻抗可調元件的阻抗和該射頻電源的頻率，以使該匹配網路的輸入阻抗的阻抗值的虛部為零，包括：步驟221、根據該匹配初始阻抗和該射頻電源的初始射頻之間的關係確定當該匹配網路的輸入阻抗與該 射頻電源的恒定輸出阻抗相等時該射頻電源的匹配頻率；步驟222、對該阻抗可調元件進行調節，以使得該匹配網路的輸入阻抗與該射頻電源的恒定輸出阻抗相等。