[实用新型]射频阻抗自动匹配装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微电子技术领域，特别涉及一种射频阻抗自动匹配装置。

背景技术

在半导体制备工艺中，需要对等离子体实现稳定控制以保证制备工艺过程的稳定。现有等离子射频阻抗匹配网络主要由两个可调电容构成，可调电容可以人工手动调整以改变电容值。在等离子体启辉之前，由于无法预测负载(等离子体)的阻抗，因此会出现负载阻抗与可调电容阻抗不匹配，使等离子体的稳定性难以控制。现有的解决方案是在等离子体启辉之后，采用人工手动匹配负载的方法，调整可调电容的阻抗与负载阻抗。但是，这种人工手动匹配调整方法实现起来比较困难，可调电容阻抗与负载阻抗匹配的最佳位置很难达到；同时，人工手动匹配还无法预知负载的阻抗，使得匹配负载的速度慢、匹配时间长，易造成等离子体不稳定，进而影响工艺过程。

实用新型内容

为了解决现有匹配射频阻抗无法预测最优阻抗点位置等问题，本实用新型提供一种射频阻抗自动匹配装置，包括：第一可调电容器、第二可调电容器、第一可调电容器位置信号变送器、第二可调电容器位置信号变送器、单片机、第一可调电容器驱动机构、第二可调电容器驱动机构和偏压计，其中，所述第一、第二可调电容器的输出端分别与所述第一、第二可调电容器位置信号变送器的输入端连接，所述第一、第二可调电容位置信号变送器的输出端分别与所述单片机的输入端连接，所述单片机的输出端分别与所述第一、第二可调电容器驱动机构的输入端连接，所述第一、第二可调电容器驱动机构的输出端分别与所述第一、第二可调电容器的输入端连接，所述偏压计的输入端与所述第一、第二可调电容器的输出端连接，所述偏压计的输出端与所述单片机的输入端连接。

优选为，还包括显示控制屏，与所述单片机的输出端连接。

优选为，还包括：电感，与所述第一、第二可调电容器串联，并与所述偏压计的输入端相连接。

优选为，所述第一、第二可调电容位置信号变送器均包括绝对位置编码器、通轴连接杆，所述绝对位置编码器通过所述通轴连接杆与所述第一、第二可调电容器的输出端连接。

优选为，所述第一可调电容器驱动机构、第二可调电容器驱动机构为步进电机。

优选为，所述第一可调电容器和所述第二可调电容器为真空电容器。

优选为，在所述射频阻抗自动匹配装置中，

所述单片机发送驱动命令到所述第一、第二可调电容器驱动机构，所述第一、第二可调电容器驱动机构驱动所述第一、第二可调电容器的极板移动，所述第一、第二可调电容器位置信号变送器将所述第一、第二可调电容器的极板位置信息发送到所述单片机，同时，所述偏压计将所采集的与所述第一、第二可调电容器的极板位置对应的等离子体负载的偏压值发送到所述单片机，直至完成对所述第一可调电容器的极板位置和所述第二可调电容器的极板位置的全局数据扫描；

所述单片机对所述第一、第二可调电容器的极板位置以及等离子体负载的偏压值进行组合，形成数据库进行存储，并取得等离子体负载的偏压值最小的第一、第二可调电容器极板位置作为历史最优位置；

所述单片机以所述历史最优位置作为控制点，向所述第一、第二可调电容器驱动机构发送运动指令，使所述第一、第二可调电容器的极板移动至所述历史最优位置，进行射频阻抗匹配；

所述单片机采用坐标轮换法取得实时等离子体负载的偏压值最小的所述第一、第二可调电容器的极板位置作为实时最优位置，实现射频阻抗匹配。

附图说明

图1是射频阻抗自动匹配装置的功能框图。

图2是射频阻抗自动匹配装置的另一功能框图。

图3表示第一可调电容器位置信号变送器结构示意图及其与第一可调电容器的连接关系。

图4是射频阻抗自动匹配装置的工作流程图。

图5是射频阻抗自动匹配装置采用坐标轮换法取得实时最优位置的流程图。

图6是射频阻抗自动匹配装置的另一工作流程图。

图7是射频阻抗自动匹配装置工作过程中包括开机检测步骤的一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。