[发明专利]用于电感耦合等离子体系统的混合阻抗匹配

权利要求书

1.一种系统，其包括：

发生器，其被配置为产生供给信号并在调谐范围内调谐所述供给信号的频率；

自动匹配网络，其被配置成接收所述供给信号并产生阻抗匹配信号；以及

等离子体系统，其接收所述阻抗匹配信号，所述阻抗匹配信号供应功率给所述等离子体系统，以用于一个或多个等离子体促进的工艺，所述阻抗匹配信号基于经所述等离子体系统的所述阻抗和所述自动匹配网络的阻抗修正的所述供给信号；

其中：

在阻抗匹配操作的第一阶段的过程中，所述发生器被配置为调谐所述供给信号的所述频率，直到所述发生器确认使所述发生器的电抗和所述发生器上的负载的电抗在所述调谐范围内最佳匹配的频率；以及

在所述阻抗匹配操作的第二阶段的过程中，所述自动匹配网络被配置为调谐所述自动匹配网络内的调谐元件直到所述自动匹配网络确认所述调谐元件的使所述发生器的电阻和所述发生器上的所述负载的电阻针对所确认的所述频率最佳匹配的调谐。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述自动匹配网络还包括相位和幅值检测器，该相位和幅值检测器被配置为：

检测所述供给信号的相位和幅值；以及

根据所检测到的所述相位和幅值，产生相位和幅值误差校正信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述相位和幅值检测器进一步被配置为检测从所述等离子体系统反射回的信号的相位和幅值。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述自动匹配网络还包括控制器，该控制器被配置为：

接收所述相位和幅值误差校正信号；以及

根据所述相位和幅值误差校正信号，产生调谐信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述调谐元件被配置为接收所述调谐信号，并且其中所述调谐信号实现所述调谐元件的阻抗的基于所述调谐信号的变化。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述调谐元件是可变电容器，并且，其中，所述调谐信号改变所述可变电容器的电容。

7.根据权利要求5所述的系统，其中为调谐所述自动匹配网络内的调谐元件直到所述自动匹配网络确认所述调谐元件的使所述发生器的所述电阻和所述发生器上的所述负载的所述电阻最佳匹配的所述调谐，所述自动匹配网络被配置为调谐所述调谐元件，直到所述相位和幅值误差校正信号中的一者或两者都基本上为零或低于确定的阈值。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述供给信号是射频（RF）信号。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述发生器被配置为产生在1MHz以下的频率的所述供给信号。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述发生器被配置为调谐所述供给信号的在始于约380千赫并止于约440千赫的范围内的频率。

11.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述发生器被配置为以正向功率模式产生和输出所述供给信号。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中为确认使所述发生器的所述电抗和所述发生器上的所述负载的所述电抗最佳匹配的所述频率，所述发生器被配置为确认所述供给信号的使所述发生器检测或确定有最少的功率从所述发生器上的所述负载反射回所述发生器的所述频率。

13.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述阻抗匹配操作的所述第一阶段包括第一粗调操作，在该第一粗调操作后进行第二微调操作。

14.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述阻抗匹配操作的所述第一和第二阶段实时地执行。

15.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述阻抗匹配操作的所述第一和第二阶段在多步骤工艺的工艺步骤之间的每次过渡时执行。

16.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述阻抗匹配操作的所述第二阶段的执行直到所述阻抗匹配操作的所述第一阶段确认使所述发生器的所述电抗和所述发生器上的所述负载的所述电抗最佳匹配的所述频率才开始。

17.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述等离子体系统是电感耦合等离子体（ICP）系统，且其中，所述自动匹配网络将所述阻抗匹配信号传输给所述ICP系统的电感线圈。