[发明专利]一种阻抗匹配器及等离子体处理设备

权利要求书

1.一种阻抗匹配器，设置在射频发生器和电感耦合线圈之间，其特征在于，所述阻抗匹配器包括输入端、阻抗检测单元、电流检测单元、控制单元、调节单元和至少两个输出端，其中

所述输入端连接射频发生器，用以将来自所述射频发生器的射频功率引入阻抗匹配器；

每一个所述输出端分别连接所述电感耦合线圈，用以将射频功率从阻抗匹配器引出至所述电感耦合线圈；

所述阻抗检测单元用于检测阻抗匹配器的输入阻抗，并将检测得到的阻抗匹配器的实际输入阻抗值传输至所述控制单元；

所述电流检测单元用于检测所述每一个输出端所对应的电流，并将检测得到的各输出端所对应的实际电流值传输至所述控制单元；

所述控制单元执行下述操作：根据所述阻抗匹配器的实际输入阻抗值和射频发生器的输出阻抗而产生第一控制信号，并将所述第一控制信号传输至调节单元；以及根据每一个输出端所对应的实际电流值和每一个输出端期望的电流值而产生第二控制信号，并将所述第二控制信号传输至所述调节单元；

所述调节单元包括可调阻抗元件以及用以带动可调阻抗元件的调节端移动以实现阻抗值变化的驱动机构，所述驱动机构根据所述第一控制信号和/或第二控制信号而改变与之相连的可调阻抗元件的阻抗值，以调整各输出端所对应的电流，并实现射频发生器输出阻抗和阻抗匹配器输入阻抗之间的匹配。

2.根据权利要求1所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述每一个输出端均通过与之相连的支路射频传输线汇聚于干路射频传输线，并经由所述干路射频传输线而连接至所述输入端。

3.根据权利要求1所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述阻抗检测单元检测干路射频传输线上的电流和电压，据此计算出该阻抗匹配器的实际输入阻抗，并将所述实际输入阻抗值传输至所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述阻抗检测单元包括独立的电压传感器和电流传感器，或者包括电压/电流联合传感器。

5.根据权利要求1所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述电流检测单元包括电流传感器，并且对应于每一个支路射频传输线而设置一个电流传感器，以检测每一个支路射频传输线所对应的电流。

6.根据权利要求1所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述可调阻抗元件包括设置在干路射频传输线和每一个支路射频传输线上的可调电容和/或可调电感。

7.根据权利要求6所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述驱动机构根据所述第一控制信号而改变设置在干路射频传输线上的可调阻抗元件的阻抗值；并根据所述第二控制信号而改变设置在各个支路射频传输线上的可调阻抗元件的阻抗值。

8.根据权利要求1所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述驱动机构包括电机和/或拨盘。

9.根据权利要求8所述的阻抗匹配器，其特征在于，所述电机包括步进电机和/或伺服电机。

10.一种等离子体处理设备，包括射频发生器、工艺腔室以及设置于工艺腔室上方的至少两个电感耦合线圈，其特征在于，在所述射频发生器和电感耦合线圈之间设置有如权利要求1至9中任意一项所述的阻抗匹配器，以实现射频发生器输出阻抗和阻抗匹配器输入阻抗之间的匹配，并在所述工艺腔室内形成均匀分布的等离子体。