TWI708277B - 射頻阻抗匹配的方法及裝置、半導體處理設備 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了射頻阻抗匹配的方法、裝置和設備。包括： S110、掃頻匹配階段； S120、掃頻保持階段；S110包括迴圈執行至少一次下述步驟： S111、獲取當前脈衝週期在預定的至少一個脈衝階段結束時射頻電源的掃頻結束參數；S112、分別判斷當前脈衝週期的各預定的脈衝階段的掃頻結束參數是否與目標掃頻參數匹配；當匹配時，執行S120，不匹配時，執行S113； S113、下一個脈衝週期的各預定的脈衝階段，射頻電源分別根據前一個脈衝週期的各預定的脈衝階段的掃頻結束參數進行掃頻； S120包括：後續脈衝週期的各預定的脈衝階段，射頻電源停止掃頻，並保持與目標掃頻參數匹配的掃頻結束參數。能夠快速掃頻至與目標掃頻參數相匹配，有效保證脈衝電漿順利點火。

Description

射頻阻抗匹配的方法及裝置、半導體處理設備
本發明涉及半導體設備技術領域，具體涉及一種射頻阻抗匹配的方法、一種射頻阻抗匹配的裝置和一種包括該射頻阻抗匹配的裝置的半導體處理設備。
在傳統半導體製程中已經使用多種不同類型的電漿設備，例如，電容耦合電漿（Capacitively Coupled Plasma，以下簡稱CCP）設備、電感耦合電漿（Inductively Coupled Plasma，以下簡稱ICP）設備以及電子迴旋共振電漿（Electron Cyclotron Resonance，以下簡稱ECR）設備等等。
近年來，隨著晶片尺寸從200mm增大到300mm，增大電漿點火窗口範圍，提高晶片處理製程的均勻性以及保持較高的電漿密度變得非常重要。其中，為了保證脈衝電漿能夠順利點火，在脈衝開啓的瞬間需要一定程度的功率過衝，為此，先前技術採用的方法是：在脈衝開啟階段增加一段過衝程序，在該過衝程序中藉由使用較大的脈衝過衝功率來保證脈衝電漿點火成功。
但是，根據脈衝電漿在其點火擊穿瞬間的阻抗特性，需要加載較高的脈衝過衝功率和較長的脈衝過衝時間才能脈衝點火成功。有的情況下即使加載的過衝功率足夠大和過衝時間足夠長也很難脈衝點火成功。
本發明旨在至少解决先前技術中存在的技術問題之一，提出了一種射頻阻抗匹配的方法、一種射頻阻抗匹配的裝置和一種包括該射頻阻抗匹配的裝置的半導體處理設備。
為了實現上述目的，本發明的第一方面，提供了一種射頻阻抗匹配的方法，射頻包括M個脈衝週期，各該脈衝週期包括N個脈衝階段，M，N均為大於1的整數；其中，該方法包括以下步驟： S110，將前m個該脈衝週期中的前n個該脈衝階段作為掃頻階段進行掃頻匹配，且第i+1個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個該掃頻階段的掃頻結束參數一致，以使第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻結束參數與預設的目標掃頻參數相匹配；m，n均為大於0的整數，且m＜M，n≤N；i=1,2,...,m； S120，在第m+1個脈衝週期至第M個脈衝週期中，每個脈衝週期的與各該掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數保持不變，且與第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻結束參數一致。
可選的，該步驟S110，進一步包括： 步驟S111、將第i個該脈衝週期中的各該掃頻階段進行掃頻匹配； 步驟S112、在匹配完成後，獲取該第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻結束參數； 步驟S113、判斷第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻結束參數是否與該目標掃頻參數相匹配；若匹配，則執行該步驟S120，若不匹配，則使i=i+1，並返回執行該步驟S111，且第i+1個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個該掃頻階段的掃頻結束參數一致。
可選的，該步驟S120，進一步包括： S121，第m+j個脈衝週期的與各該掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數保持不變，且與第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻結束參數一致；j=1,2,...,M-m-1； S122，獲取該第m+j個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻結束參數； S123、判斷第m+j個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻結束參數是否與該目標掃頻參數相匹配；若匹配，則使j=j+1，並返回執行該步驟S121，若不匹配，則使j=j+1，並返回執行該步驟S110，且第j+1個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻起始參數與第j個脈衝週期的各個該掃頻階段的掃頻結束參數一致。
可選的，該步驟S112，進一步包括： 獲取該第i個脈衝週期的各該掃頻階段結束時，射頻電源的反射功率； 判斷該反射功率是否與預定的反射功率相匹配，若匹配，則判定該掃頻結束參數與該目標掃頻參數相匹配；若不匹配，則判定該掃頻結束參數與該目標掃頻參數不匹配。
可選的，在該步驟S110中，n＜N； 在每個該脈衝週期中，在第n+1個該脈衝階段至第N個該脈衝階段中，每個該脈衝階段採用掃頻或者調節匹配器電容的方式進行匹配，以使射頻電源的輸出阻抗與負載阻抗相匹配。
可選的，N=3；n=1。
可選的，N=2；n=2。
可選的，該掃頻結束參數包括： 掃頻頻率、掃頻範圍、掃頻速度、掃頻精度和增益中的至少一者。
本發明的另一個方面，還提供一種射頻阻抗匹配的裝置，應用於本發明提供的上述射頻阻抗匹配的方法。
可選的，裝置包括獲取模組、判斷模組和控制模組；其中， 該控制模組，用於將第i個該脈衝週期中的各該掃頻階段進行掃頻匹配，並在匹配完成後向該獲取模組發送控制訊號； 該獲取模組，用於在接收到該控制訊號時，獲取該第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻結束參數，並發送至該判斷模組； 該判斷模組，用於判斷第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻結束參數是否與該目標掃頻參數相匹配；若匹配，則向該控制模組發送匹配訊號，若不匹配，則向該控制模組發送不匹配訊號； 該控制模組還用於： 在接收到該不匹配訊號時，使i=i+1，並將第i個該脈衝週期中的各該掃頻階段進行掃頻匹配，並在匹配完成後向該獲取模組發送控制訊號，且第i+1個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個該掃頻階段的掃頻結束參數一致； 在接收到該匹配訊號時，在第m+1個脈衝週期至第M個脈衝週期中，每個脈衝週期的與各該掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數保持不變，且與第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻結束參數一致。
本發明的另一個方面，還提供一種半導體處理設備，其包括本發明提供的上述射頻阻抗匹配的裝置。
本發明的射頻阻抗匹配的方法、射頻阻抗匹配的裝置和半導體處理設備。在前m個脈衝週期中，藉由使第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致，可以不必在每個掃頻階段均重新進行頻率調變，從而無需採用過高的掃頻速度也能夠實現匹配，進而可以避免出現超調等不穩定的問題。同時，還可以有效減小射頻電源的反射功率，使得射頻電源所輸出的射頻功率盡可能地加載至負載（例如，射頻線圈）上，從而可以降低射頻電源的功耗，提高匹配的效率和應用窗口。
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。
本發明的第一方面，涉及一種射頻阻抗匹配的方法，其中，射頻包括M個脈衝週期，各脈衝週期包括N個脈衝階段，M，N均為大於1的整數。如第1圖所示，該射頻阻抗匹配的方法包括以下步驟： S110、掃頻匹配階段。 S120、掃頻保持階段。
在步驟S110中，將前m個脈衝週期中的前n個脈衝階段作為掃頻階段進行掃頻匹配，且第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致，以使第m個脈衝週期中的各掃頻階段的掃頻結束參數與預設的目標掃頻參數相匹配；m，n均為大於0的整數，且m＜M，n≤N；i=1,2,...,m。
下面以n=1，且將該掃頻階段稱為z階段為例對上述步驟S110進行詳細說明。在步驟S110中，將前m個脈衝週期中的各z階段進行掃頻匹配，且第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致。具體來說，當第1個脈衝週期的z階段掃頻匹配完成之後，其掃頻結束參數將作為第2個脈衝週期的z階段進行掃頻匹配的掃頻起始參數，以此類推，在第m個脈衝週期的z階段掃頻匹配完成之後，其掃頻結束參數與預設的目標掃頻參數相匹配，即，完成射頻電源的輸出阻抗與負載阻抗的匹配。
上述數值m可以是預先設定的經驗值，或者也可以是變數。所謂變數，是指數值m不進行預先設定，而是在每個脈衝週期的階段z掃頻匹配完成之後，藉由即時獲取並判斷其掃頻結束參數是否與目標掃頻參數相匹配，並根據匹配結果來判定後續脈衝週期的階段z是繼續進行掃頻匹配，還是進行步驟S120，即，確定數值m。
具體地，針對數值m不進行預先設定的情況，如第2圖所示，上述步驟S110進一步包括： 步驟S111、將第i個脈衝週期中的各掃頻階段進行掃頻匹配； 步驟S112、在匹配完成後，獲取第i個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻結束參數； 步驟S113、判斷第i個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻結束參數是否與目標掃頻參數相匹配；若匹配，則執行步驟S120，若不匹配，則使i=i+1，並返回執行步驟S111，且第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致。
容易理解，在步驟S113中，若第i個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻結束參數與目標掃頻參數相匹配，此時i的數值即為m。
可選的，上述步驟S112，進一步包括： 獲取第i個脈衝週期的各掃頻階段結束時，射頻電源的反射功率； 判斷反射功率是否與預定的反射功率相匹配，若匹配，則判定掃頻結束參數與目標掃頻參數相匹配；若不匹配，則判定掃頻結束參數與目標掃頻參數不匹配。
在實際應用中，對於上述掃頻結束參數的具體種類並沒有作出限定，例如，該掃頻結束參數可以是掃頻頻率、掃頻範圍、掃頻速度、掃頻精度和增益中的一者。
在前m個該脈衝週期之後，完成射頻電源的輸出阻抗與負載阻抗的匹配，在進行後續的該脈衝週期時，進行上述步驟S120。如第3圖所示，在上述步驟S120中，在第m+1個脈衝週期至第M個脈衝週期中，每個脈衝週期的與各掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數保持不變，且與第m個脈衝週期中的各掃頻階段的掃頻結束參數一致。
以n=1，且將該掃頻階段稱為z階段為例，在第m個脈衝週期的z階段的掃頻匹配結束時，其掃頻結束參數用作後續的所有脈衝週期的與z階段相對應的脈衝階段z’的掃頻參數，且該脈衝階段z’的掃頻參數保持不變。
可選的，在進行第m+1個脈衝週期至第M個脈衝週期的程序中，若任一個脈衝週期的實際匹配不滿足匹配要求時，還可以進行掃頻微調。具體地，以上述第m個脈衝週期的z階段的掃頻匹配結束時，其掃頻結束參數作為掃頻起始參數對該脈衝週期及其後面的m’個脈衝週期的各脈衝階段z’進行掃頻匹配，該掃頻匹配方式與上述步驟S110的掃頻匹配方式相同，即，第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致，直至第m’個脈衝週期的各脈衝階段z’的掃頻結束參數與預設的目標掃頻參數相匹配。
與上述步驟S110相類似的，上述數值m’可以是預先設定的經驗值，或者也可以是變數。針對數值m’不進行預先設定的情況，如第4圖所示，步驟S120，進一步包括： S121，第m+j個脈衝週期的與各掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數保持不變，且與第m個脈衝週期中的各掃頻階段的掃頻結束參數一致；j=1,2,...,M-m-1； S122，獲取第m+j個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻結束參數； S123、判斷第m+j個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻結束參數是否與目標掃頻參數相匹配；若匹配，則使j=j+1，並返回執行步驟S121，若不匹配，則使j=j+1，並返回執行步驟S110，且第j+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第j個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致。
可選地，上述步驟S112，進一步包括： 獲取第i個脈衝週期的各掃頻階段結束時，射頻電源的反射功率； 判斷反射功率是否與預定的反射功率相匹配，若匹配，則判定掃頻結束參數與目標掃頻參數相匹配；若不匹配，則判定掃頻結束參數與目標掃頻參數不匹配。
可選的，上述預定的射頻電源的反射功率小於或等於80W。
藉由以反射功率作為判斷是否匹配的依據，可以保證盡可能地減小反射功率，從而可以有效降低射頻電源的功耗，提高匹配的效率和應用窗口。
可選地，在每個脈衝週期（第1個脈衝週期至第M個脈衝週期的範圍內）中，在上述步驟S110中，n＜N，即，只有前n個脈衝階段作為掃頻階段進行上述掃頻匹配，而後續的脈衝階段（即，在第n+1個脈衝階段至第N個脈衝階段）可以採用常規的匹配方式進行匹配，以使射頻電源的輸出阻抗與負載阻抗相匹配。當然，在實際應用中，也可以使n=N，即，每個脈衝階段均作為掃頻階段進行上述掃頻匹配。
需要說明的是，在同一脈衝週期，不同的脈衝階段之間的掃頻匹配是相互獨立的，例如，假設每個脈衝週期包括兩個脈衝階段，即，N=2，且分別稱為第一脈衝階段和第二脈衝階段；並且，兩個脈衝階段均進行上述掃頻匹配。在這種情況下，在前m個脈衝週期中，各第一脈衝階段的匹配程序與各第二脈衝階段的匹配程序是相互獨立的，兩個脈衝階段各自實現匹配。
綜上所述，本發明提供的射頻阻抗匹配的方法，在前m個脈衝週期中，藉由使第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致，可以不必在每個掃頻階段均重新進行頻率調變，從而無需採用過高的掃頻速度也能夠實現匹配，進而可以避免出現超調等不穩定的問題。同時，還可以有效減小射頻電源的反射功率，使得射頻電源所輸出的射頻功率盡可能地加載至負載（例如，射頻線圈）上，從而可以降低射頻電源的功耗，提高匹配的效率和應用窗口。
下文將分兩個實施例對本發明提供的射頻阻抗匹配的方法進行詳細說明。
實施例1： 如第5圖所示，本實施例提供的射頻阻抗匹配的方法，其利用ICP設備的射頻阻抗匹配裝置進行匹配。其中，射頻的中心頻率為13.56MHz，射頻的電源頻率能夠在13.56±5%MHz範圍內調整。射頻包括M個脈衝週期，分別為第1個脈衝週期Z1 、第2個脈衝週期Z2 ……第m個脈衝週期Zm 、第m+1個脈衝週期Zm+1 ……第M-1個脈衝週期ZM-1 和第M個脈衝週期ZM 。各脈衝週期分為N個脈衝階段，N=3，且分別為第1個脈衝階段1（時間T1 ）、第2個脈衝階段2（時間T2 ）和第3個脈衝階段3（時間T3 ）。第1個脈衝階段1、第2個脈衝階段2和第3個脈衝階段3各自對應的射頻加載功率為P1 、P2 和0。
在實施例1中，上述第1個脈衝階段1作為掃頻階段，其匹配方案採用上述步驟S110的匹配方式進行，其中，掃頻結束參數為掃頻頻率；第2個脈衝階段2和第3個脈衝階段3均採用傳統的匹配方案，在此不作贅述。
具體地，如第5圖所示，在第1個脈衝週期Z1 中，第1個脈衝階段1採用射頻電源的初始掃頻頻率F0 開始掃頻，以減小反射功率，並以結束掃頻頻率F1 結束，此時反射功率為Pr1 ，不滿足目標掃頻參數要求。
在第2個脈衝週期Z2 中，第1個脈衝階段1採用第1個脈衝週期Z1 的結束掃頻頻率F1 開始掃頻，並以結束掃頻頻率F2 結束，此時反射功率為Pr2 ，仍不滿足目標掃頻參數要求。
依次類推，直到第m個脈衝週期Zm ，第1個脈衝階段1採用第m-1個脈衝週期Zm-1 的結束掃頻頻率Fm-1 開始掃頻，並以結束掃頻頻率Fm 結束，此時反射功率為Prm ，滿足目標掃頻參數要求，即，完成射頻電源的輸出阻抗與負載阻抗的匹配。
自第m+1個脈衝週期Zm+1 開始，後續的各脈衝週期，第1個脈衝階段1採用的射頻頻率保持不變，且與第m個脈衝週期Zm 的結束掃頻頻率Fm 保持一致，從而可以保證反射功率Prm+1 滿足目標掃頻參數要求。
可選的，自第m+1個脈衝週期Zm+1 開始，後續的任一個脈衝週期，若出現射頻頻率不滿足目標掃頻參數要求的情况，則可以射頻電源以第m個脈衝週期Zm 的結束掃頻頻率Fm 為掃頻起點，重新開始掃頻，直至經過m’個脈衝週期Zm’ 後，第1個脈衝階段1藉由掃頻最終使反射功率滿足匹配目標掃頻參數要求。
實施例2： 如第6圖所示，本實施例提供的射頻阻抗匹配的方法，其利用CCP設備射頻阻抗匹配裝置進行匹配。其中，射頻的中心頻率為60MHz，射頻電源的頻率能夠在60±10%MHz範圍內調整。射頻包括M個脈衝週期，射頻包括M個脈衝週期，分別為第1個脈衝週期Z1 、第2個脈衝週期Z2 ……第m個脈衝週期Zm 、第m+1個脈衝週期Zm+1 ……第M-1個脈衝週期ZM-1 和第M個脈衝週期ZM 。各脈衝週期分為N個脈衝階段，N=2，且分別為第1個脈衝階段1（時間Ta ）和第2個脈衝階段2（時間Tb ）, 第1個脈衝階段1和第2個脈衝階段2對應的射頻加載功率為Pa 和Pb 。
在實施例2中，上述第1個脈衝階段1和第2個脈衝階段2均作為掃頻階段，二者的匹配方案採用上述步驟S110的匹配方式進行，並且，上述第1個脈衝階段1和第2個脈衝階段2的掃頻程序是相互獨立的。
具體地，如第6圖所示，在第1個脈衝週期Z1 中，第1個脈衝階段1採用射頻電源的初始掃頻頻率Fa0 開始掃頻，以減小反射功率，並以結束掃頻頻率Fa1 結束，此時反射功率為Pra1 ，不滿足第1個脈衝階段1的目標掃頻參數要求。第2個脈衝階段2採用射頻電源的初始掃頻頻率Fb0 開始掃頻，並以結束掃頻頻率Fb1 結束，此時反射功率為Prb1 ，不滿足第2個脈衝階段2的目標掃頻參數要求。
在第2個脈衝週期Z2 中，第1個脈衝階段1採用第1個脈衝週期Z1 中的第1個脈衝階段1的結束掃頻Fa1 開始掃頻，並以第1個脈衝階段1的結束掃頻頻率Fa2 結束，此時反射功率為Pra2 ，仍不滿足第1個脈衝階段1的目標掃頻參數要求。第2個脈衝階段2採用第1個脈衝週期Z1 中的第2個脈衝階段2的結束掃頻頻率Fb1 開始掃頻，並以第2個脈衝階段2的結束掃頻頻率Fb2 結束，此時反射功率為Prb2 ，不滿足第2個脈衝階段2的目標掃頻參數要求。
依次類推，直到第m個脈衝週期Zm ，第1個脈衝階段1採用第m-1個脈衝週期Zm-1 中的第1個脈衝階段1的結束掃頻頻率Fam-1 開始掃頻，並以結束掃頻頻率Fam 結束，此時反射功率為Pram ，仍不滿足第1個脈衝階段1的目標掃頻參數要求。第2個脈衝階段採用第m-1個脈衝週期Zm-1 中的第2個脈衝階段2的結束掃頻頻率Fbm-1 開始掃頻，並以結束掃頻頻率Fbm 結束，此時反射功率為Prbm ，滿足第2個脈衝階段2的目標掃頻參數要求，即，完成第2個脈衝階段2的射頻電源的輸出阻抗與負載阻抗的匹配。
對於第2個脈衝階段2，自第m+1個脈衝週期Zm+1 開始，後續的各脈衝週期，第2個脈衝階段2採用的射頻頻率保持不變，且與第m個脈衝週期Zm 的第2個脈衝階段2的結束掃頻頻率Fbm 保持一致，從而可以保證反射功率Prbm+1 滿足目標掃頻參數要求。
對於第1個脈衝階段1，在第m+1個脈衝週期Zm+1 中，第1個脈衝階段1採用第m個脈衝週期Zm 中的第1個脈衝階段1的結束掃頻頻率Fam 開始掃頻，並以結束掃頻頻率Fam+1 結束，此時反射功率為Pram ，仍不滿足第1個脈衝階段1的目標掃頻參數要求。
依次類推，在第M-1個脈衝週期ZM-1 中，第1個脈衝階段1採用第M-2個脈衝週期ZM-2 中的第1個脈衝階段1的結束掃頻頻率FaM-2 開始掃頻，並以結束掃頻頻率FaM-1 結束，此時反射功率為PraM-1 ，滿足第1個脈衝階段1的目標掃頻參數要求。自第M個脈衝週期ZM 開始，後續的各脈衝週期，第1個脈衝階段1採用的射頻頻率保持不變，且與第M-1個脈衝週期ZM-1 的結束掃頻頻率FaM-1 保持一致，從而可以保證反射功率PraM 滿足目標掃頻參數要求。
可選的，無論是第1個脈衝階段1還是第2個脈衝階段2，在射頻頻率保持不變的脈衝週期之後，當兩者之一或二者都不滿足匹配精度時，採用以下方式重新調節：以第2個脈衝階段2為例，可以射頻電源以第m個脈衝週期Zm 的第2個脈衝階段2的結束掃頻頻率Fbm 為掃頻起點，重新開始掃頻，直至經過m’個脈衝週期Zm’ 後第2個脈衝階段2藉由掃頻最終使反射功率滿足匹配目標掃頻參數要求。
本發明的第二方面，如第7圖所示，提供了一種射頻阻抗匹配的裝置100，應用於前文記載的射頻阻抗匹配的方法。
本實施例中的射頻阻抗匹配的裝置100，在前m個脈衝週期中，藉由使第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致，可以不必在每個掃頻階段均重新進行頻率調變，從而無需採用過高的掃頻速度也能夠實現匹配，進而可以避免出現超調等不穩定的問題。同時，還可以有效減小射頻電源的反射功率，使得射頻電源所輸出的射頻功率盡可能地加載至負載（例如，射頻線圈）上，從而可以降低射頻電源的功耗，提高匹配的效率和應用窗口。
可選地，如第7圖所示，上述射頻阻抗匹配的裝置100包括獲取模組110、判斷模組120和控制模組130。其中，控制模組130用於將第i個脈衝週期中的各掃頻階段進行掃頻匹配，並在匹配完成後向獲取模組110發送控制訊號；獲取模組110用於在接收到控制訊號時，獲取第i個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻結束參數，並發送至判斷模組120；判斷模組120用於判斷第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻結束參數是否與目標掃頻參數相匹配；若匹配，則向控制模組130發送匹配訊號，若不匹配，則向控制模組130發送不匹配訊號； 控制模組130還用於： 在接收到不匹配訊號時，使i=i+1，並將第i個脈衝週期中的各掃頻階段進行掃頻匹配，並在匹配完成後向獲取模組發送控制訊號，且第i+1個脈衝週期的各掃頻階段的掃頻起始參數與第i個脈衝週期的各個掃頻階段的掃頻結束參數一致； 在接收到匹配訊號時，在第m+1個脈衝週期至第M個脈衝週期中，每個脈衝週期的與各掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數保持不變，且與第m個脈衝週期中的各掃頻階段的掃頻結束參數一致。
本發明的第三方面，提供了一種半導體處理設備，包括前文記載的的射頻阻抗匹配的裝置。
本實施例結構的半導體處理設備，具有前文記載的射頻阻抗匹配的裝置，該裝置可以應用前文記載的射頻阻抗匹配的方法，因此，無需採用過高的掃頻速度也能夠實現匹配，進而可以避免出現超調等不穩定的問題。同時，還可以有效減小射頻電源的反射功率，使得射頻電源所輸出的射頻功率盡可能地加載至負載（例如，射頻線圈）上，從而可以降低射頻電源的功耗，提高匹配的效率和應用窗口。
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况下，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。
100‧‧‧射頻阻抗匹配的裝置 110‧‧‧獲取模組 120‧‧‧判斷模組 130‧‧‧控制模組 F‧‧‧掃頻頻率 P1、P2‧‧‧加載功率 Prm‧‧‧反射功率 S110、S111、S112、S113、S120、S121、S122、S123‧‧‧步驟 T‧‧‧時間 Z‧‧‧脈衝週期
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圖為本發明一實施例中射頻阻抗匹配的方法的總的流程圖； 第2圖為本發明一實施例中射頻阻抗匹配的方法中步驟S110的流程圖； 第3圖為本發明一實施例中射頻阻抗匹配的方法中步驟S120的一種流程圖； 第4圖為本發明一實施例中射頻阻抗匹配的方法中步驟S120的另一種流程圖； 第5圖為本發明一實施例中射頻阻抗匹配的方法的週期掃頻匹配示意圖； 第6圖為本發明一實施例中射頻阻抗匹配的方法的週期掃頻匹配示意圖； 第7圖為本發明一實施例中射頻阻抗匹配的裝置的結構示意圖。
S110、S120‧‧‧步驟

Claims (9)

  1. 一種射頻阻抗匹配的方法，射頻包括M個脈衝週期，各該脈衝週期包括N個脈衝階段，M，N均為大於1的整數；其中，該方法包括以下步驟：S110，將前m個該脈衝週期中的前n個該脈衝階段作為一掃頻階段進行掃頻匹配，且第i+1個脈衝週期的各該掃頻階段的一掃頻參數的起始數值與第i個脈衝週期的各個該掃頻階段的一掃頻參數的結束數值一致，以使第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值與預設的一掃頻參數的目標數值相匹配；m，n均為大於0的整數，且m<M，n
    Figure 108114114-A0305-02-0017-5
    N；i=1,2,...,m；S120，在第m+1個脈衝週期至第M個脈衝週期中，每個脈衝週期的與各該掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數的數值保持不變，且與第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值一致；該步驟S110，進一步包括：步驟S111、將第i個該脈衝週期中的各該掃頻階段進行掃頻匹配；步驟S112、在匹配完成後，獲取該第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值；步驟S113、判斷第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值是否與該掃頻參數的目標數值相匹配；若匹配，則執行該步驟S120，若不匹配，則使i=i+1，並返回執行該步驟S111，且第i+1個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的起始數值與第i個脈衝週期的各個該掃頻階段的掃頻參數的結束數值一致；以及該步驟S112，進一步包括：獲取該第i個脈衝週期的各該掃頻階段結束時，射頻電源的一反射功率； 判斷該反射功率是否與預定的反射功率相匹配，若匹配，則判定該掃頻參數的結束數值與該掃頻參數的目標數值相匹配；若不匹配，則判定該掃頻參數的結束數值與該掃頻參數的目標數值不匹配。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的射頻阻抗匹配的方法，其中，該步驟S120，進一步包括：S121，第m+j個脈衝週期的與各該掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數的數值保持不變，且與第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值一致；j=1,2,...,M-m-1；S122，獲取該第m+j個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值；S123、判斷第m+j個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值是否與該掃頻參數的目標數值相匹配；若匹配，則使j=j+1，並返回執行該步驟S121，若不匹配，則使j=j+1，並返回執行該步驟S110，且第j+1個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的起始數值與第j個脈衝週期的各個該掃頻階段的掃頻參數的結束數值一致。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的射頻阻抗匹配的方法，其中，在該步驟S110中，n<N；在每個該脈衝週期中，在第n+1個該脈衝階段至第N個該脈衝階段中，每個該脈衝階段採用掃頻或者調節匹配器電容的方式進行匹配，以使射頻電源的輸出阻抗與負載阻抗相匹配。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射頻阻抗匹配的方法，其中，N=3；n=1。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射頻阻抗匹配的方法，其中，N=2；n=2。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射頻阻抗匹配的方法，其中，該掃頻參數包括：一掃頻頻率、一掃頻範圍、一掃頻速度、一掃頻精度和一增益中的至少一者。
  7. 一種射頻阻抗匹配的裝置，其中，應用於申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的射頻阻抗匹配的方法。
  8. 一種射頻阻抗匹配的裝置，其中，應用於申請專利範圍第1項所述的射頻阻抗匹配的方法；該裝置包括一獲取模組、一判斷模組和一控制模組；其中，該控制模組，用於將第i個該脈衝週期中的各該掃頻階段進行掃頻匹配，並在匹配完成後向該獲取模組發送一控制訊號；該獲取模組，用於在接收到該控制訊號時，獲取該第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值，並發送至該判斷模組；該判斷模組，用於判斷第i個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值是否與該掃頻參數的目標數值相匹配；若匹配，則向該控制模組發送一匹配訊號，若不匹配，則向該控制模組發送一不匹配訊號；該控制模組還用於：在接收到該不匹配訊號時，使i=i+1，並將第i個該脈衝週期中的各該掃頻階段進行掃頻匹配，並在匹配完成後向該獲取模組發送一控制訊號，且第i+1 個脈衝週期的各該掃頻階段的掃頻參數的起始數值與第i個脈衝週期的各個該掃頻階段的掃頻參數的結束數值一致；在接收到該匹配訊號時，在第m+1個脈衝週期至第M個脈衝週期中，每個脈衝週期的與各該掃頻階段對應的脈衝階段的掃頻參數的數值保持不變，且與第m個該脈衝週期中的各該掃頻階段的掃頻參數的結束數值一致。
  9. 一種半導體處理設備，其中，包括申請專利範圍第7項或第8項所述的射頻阻抗匹配的裝置。
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