[发明专利]用于匹配器的传感器及具有其的匹配器、等离子体设备

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体领域，尤其是涉及一种用于匹配器的传感器及具有其的匹配器、等离子体设备。

背景技术

等离子体技术被广泛应用于半导体器件的生产过程中。常用的等离子体类型有电容耦合等离子体（CCP）、电感耦合等离子体（ICP）以及电子回旋共振等离子体（ECP）等类型。电感耦合等离子体发生装置中，射频能量通过电感耦合线圈电离腔室气体以形成等离子体。这种方式可以在较低工作气压下获得高密度的等离子体，而且结构简单、造价低。

随着技术的不断发展，电感耦合等离子体装置中的单个电感耦合线圈逐渐发展为多个电感耦合线圈，这种具有多个电感耦合线圈的电感耦合等离子体装置可以在较低工作气压下获得高密度的等离子体，且可以同时对产生等离子体的射频源（决定等离子体密度）与基片台射频源（决定入射到晶片上的粒子能量）进行独立控制，从而使得该电感耦合等离子体装置得到广泛的应用。实现多电感线圈单独控制需要采用多输出匹配器，而电流传感器则为多输出匹配器中对各个电感线圈能量进行监控的重要装置。

现有的多输出匹配器中的传感器中的铜柱的外周壁上套设有圆柱形的绝缘套筒，绝缘套筒的外周壁上套设有接地环或电压感应环，这种结构的传感器只能应用于主电路电压较小，对绝缘要求较低的情况，同时该结构物理尺寸较大，对传感器的安装空间要求较高，且该结构安全性较差，容易出现打火现象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种理论耐压值高的用于匹配器的传感器。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述传感器的匹配器。

本发明的再一个目的在于提出一种具有上述匹配器的等离子体设备。

根据本发明实施例的用于匹配器的传感器，包括：金属柱体；绝缘套，所述绝缘套套设在所述金属柱体的外周面上；接地壳，所述接地壳套设在所述绝缘套外面；环状件，所述环状件套设在所述绝缘套外面且位于所述接地壳内；感应线圈，所述感应线圈套设在所述环状件外面且位于所述接地壳内；和电路板，所述电路板套设在所述环状件外面且位于所述接地壳内，在所述绝缘套的轴向剖面内，顺着所述绝缘套的表面从所述绝缘套的一个端面的内沿到外沿的线段定义为第一线段，顺着所述绝缘套的表面从所述外沿到所述接地壳的线段定位为第二线段；其中所述绝缘套的上端面的第一线段、上端面的第二线段、下端面的第一线段以及下端面的第二线段中至少有一条线段为曲线。

根据本发明实施例的用于匹配器的传感器，在绝缘套的轴向剖面内，顺着绝缘套的表面从绝缘套的至少一个端面的内沿到外沿的第一线段为曲线和/或顺着绝缘套的表面从外沿到接地壳的第二线段为曲线，从而可在不增加绝缘套的高度的情况下，增加金属柱体到接地壳之间的最短绝缘距离，以提高传感器的理论耐压值，从而使得传感器可应用在更高的电压下，提高了传感器的安全性和应用范围，避免出现打火现象。

另外，根据本发明的用于匹配器的传感器还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述传感器为电流传感器，所述环状件为接地环且与所述接地壳相连以构成所述接地壳的一部分。

根据本发明的另一些实施例，所述传感器为电压或功率传感器，所述环状件为感应环。

具体地，所述绝缘套上端面的第二线段为顺着所述绝缘套的表面从所述绝缘套的上端面的外沿到所述接地环的上表面或所述接地壳的上表面的线段，所述绝缘套下端面的第二线段为顺着所述绝缘套的表面从所述绝缘套的下端面的外沿到所述接地壳的下表面的线段。

在本发明的一些实施例中，所述第一线段为直线，所述第二线段为曲线。

进一步地，所述绝缘套的至少一个端面的外周壁上套设有延伸套。

进一步地，所述延伸套与所述绝缘套一体形成。

在本发明的另一些实施例中，所述第一线段为曲线，所述第二线段为直线。

进一步地，所述绝缘套的至少一个端面上设有端套，所述端套的远离所述绝缘套的表面上设有至少一个沿所述端套的周向延伸的周向凹槽。

进一步地，所述端套的与所述绝缘套相接的表面上设有沿所述端套的周向延伸的固定槽，所述绝缘套的至少一个端面上设有沿所述绝缘套的周向延伸且配合在所述固定槽内的固定凸起。

在本发明的进一步实施例中，所述绝缘套的至少一个端面上形成有沿所述绝缘套的周向延伸的凹槽。

根据本发明实施例的匹配器，包括根据本发明上述实施例的用于匹配器的传感器。