[发明专利]射频阻抗匹配的方法及装置、半导体处理设备

说明书

本发明公开了射频阻抗匹配的方法、装置和设备。包括：S110、扫频匹配阶段；S120、扫频保持阶段；S110包括循环执行至少一次下述步骤：S111、获取当前脉冲周期在预定的至少一个脉冲阶段结束时射频电源的扫频结束参数；S112、分别判断当前脉冲周期的各预定的脉冲阶段的扫频结束参数是否与目标扫频参数匹配；当匹配时，执行S120，不匹配时，执行S113；S113、下一个脉冲周期的各预定的脉冲阶段，射频电源分别根据前一个脉冲周期的各预定的脉冲阶段的扫频结束参数进行扫频；S120包括：后续脉冲周期的各预定的脉冲阶段，射频电源停止扫频，并保持与目标扫频参数匹配的扫频结束参数。能够快速扫频至与目标扫频参数相匹配，有效保证脉冲等离子体顺利点火。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种射频阻抗匹配的方法、一种射频阻抗匹配的装置和一种包括该射频阻抗匹配的装置的半导体处理设备。

背景技术

在传统半导体制造工艺中已经使用各种类型的等离子体设备，例如，电容耦合等离子体(CCP)类型，电感耦合等离子体(ICP)类型以及电子回旋共振等离子体(ECR)等类型。利用电容耦合方式产生的等离子体，其结构简单，造价低，但这种方式产生的等离子体密度较低，难以满足等离子体刻蚀速率和产率的需求。电子回旋共振等离子尽管可以在较低的工作气压下获得密度较高的等离子体，但是需要引入外磁场，需要微波管，造价相对较高。现今采用比较广泛的用于等离子体刻蚀设备的激发等离子体方式为电感耦合等离子体，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，同时可以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)独立控制，适用于金属和半导体等材料的刻蚀。在各种类型的等离子体设备中，对于300mm的大尺寸晶片，由于ICP设备可以高密度和高均匀性产生等离子体并且与其他类型的等离子体设备相比具有简单的结构，因此ICP类型设备被认为是最佳设备。

相关技术中，为了保证脉冲等离子体能够顺利点火，在脉冲开启的瞬间需要一定程度的功率过冲，因此，相关技术中采用在脉冲开启阶段增加一定时间的较大脉冲过冲功率来保证脉冲等离子体点火产生。

但是，由于脉冲等离子体点火击穿瞬间其阻抗特性，需要加载较高的脉冲过冲功率和较长的脉冲过冲时间才能获得脉冲点火成功。有的情况下即使加载的过冲功率足够大和过冲时间足够长也很难获得脉冲点火成功。

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，提出了一种射频阻抗匹配的方法、一种射频阻抗匹配的装置和一种包括该射频阻抗匹配的装置的半导体处理设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种射频阻抗匹配的方法，射频包括多个脉冲周期，各所述脉冲周期包括多个脉冲阶段，所述方法包括：

步骤S110、扫频匹配阶段；

步骤S120、扫频保持阶段；其中；

所述步骤S110包括循环执行至少一次下述步骤：

步骤S111、获取当前脉冲周期在预定的至少一个脉冲阶段结束时射频电源的扫频结束参数；

步骤S112、分别判断当前脉冲周期的各预定的所述脉冲阶段的所述扫频结束参数是否与目标扫频参数匹配；并且，当匹配时，执行步骤S120，不匹配时，执行步骤S113；

步骤S113、下一个脉冲周期的各预定的所述脉冲阶段，射频电源分别根据前一个脉冲周期的各预定的所述脉冲阶段的扫频结束参数进行扫频；

所述步骤S120包括：

步骤S121、后续脉冲周期的各预定的所述脉冲阶段，射频电源停止扫频，并且，该射频电源的射频参数保持与目标扫频参数匹配的扫频结束参数，以使得射频电源的输出阻抗与负载阻抗相匹配。

可选地，所述步骤S112的步骤包括：