[发明专利]阻抗匹配网络调节方法

说明书

本申请涉及一种阻抗匹配网络调节方法。所述方法包括：所述阻抗调节网络根据阻抗匹配网络与负载阻抗之间的入射信号和反射信号，生成至少一个控制电压，并将所述控制电压发送至所述阻抗匹配网络，其中，所述入射信号为所述阻抗匹配网络传递至所述负载阻抗的信号，所述反射信号为所述负载阻抗返回至所述阻抗匹配网络的信号；所述阻抗匹配网络根据所述控制电压调节阻抗，得到调节后的匹配阻抗；其中，所述匹配阻抗与所述负载阻抗之和等于所述射频电源的电源阻抗。采用本方法能够通过控制电压来调节阻抗匹配网络的阻抗，无需通过伺服步进电机来改变阻抗匹配网络的阻抗，缩短了阻抗匹配的流程，从而提高阻抗匹配的速度。

技术领域

本申请涉及阻抗匹配网络调节技术领域，特别是涉及一种阻抗匹配网络调节方法。

背景技术

射频电源系统包括射频电源，射频电源是等离子体腔室的配套电源，应用于射频溅镀、PECVD化学气相沉积、反应离子刻蚀等领域中。在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：

等离子体腔室中的非线性负载的阻抗与射频电源的恒定输出阻抗并不相等，故在射频电源和等离子体腔室之间具有严重的阻抗失配，使得传输线上存在较大的反射功率，射频电源产生的功率无法全部输送到等离子体腔室，功率损耗较大。

为解决这种问题，通过对射频电源系统中的阻抗匹配网络进行调节，以使匹配网络的阻抗与等离子体腔室中的非线性负载的阻抗之和等于射频电源的阻抗，从而实现阻抗匹配，达到最大的输出功率。现有技术中，通常采用改变匹配箱中的电容值来实现阻抗匹配，常见的有通过伺服步进电机改变电容两个极板之间的距离，以此来改变电容的值，这种调节方法对伺服步进电机的精度要求极高，而且调节速度不够快。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够加快调节速度的阻抗匹配网络调节方法。

一种阻抗匹配网络调节方法，应用于射频电源系统，所述射频电源系统包括射频电源、阻抗匹配网络、阻抗调节网络和负载阻抗，所述阻抗匹配网络分别与所述射频电源、所述阻抗调节网络、所述负载阻抗电性连接，所述阻抗调节网络还与所述负载阻抗电性连接，所述方法包括：

所述阻抗调节网络根据阻抗匹配网络与负载阻抗之间的入射信号和反射信号，生成至少一个控制电压，并将所述控制电压发送至所述阻抗匹配网络，其中，所述入射信号为所述阻抗匹配网络传递至所述负载阻抗的信号，所述反射信号为所述负载阻抗返回至所述阻抗匹配网络的信号；

所述阻抗匹配网络根据所述控制电压调节阻抗，得到调节后的匹配阻抗；其中，所述匹配阻抗与所述负载阻抗之和等于所述射频电源的电源阻抗。

可选的，所述阻抗调节网络包括定向耦合器、幅相测量芯片和控制模块，所述幅相测量芯片分别与所述定向耦合器、所述控制模块电性连接，所述控制模块与所述阻抗匹配网络电性连接。

可选的，所述阻抗调节网络根据阻抗匹配网络与负载阻抗之间的入射信号和反射信号，生成至少一个控制电压，并将所述控制电压发送至所述阻抗匹配网络，包括：

所述定向耦合器采集所述阻抗匹配网络与负载阻抗之间的入射信号和反射信号；

所述幅相测量芯片对所述入射信号和反射信号进行比对，得到比对结果，并在所述比对结果指示所述入射信号和所述反射信号之间存在差异时，根据所述入射信号和所述反射信号生成差异电压，其中，所述差异电压包括幅值差异电压和相角差异电压；

所述控制模块根据所述幅值差异电压和所述相角差异电压生成至少一个控制电压，并将所述控制电压传输至所述阻抗匹配网络。

可选的，所述幅相测量芯片对所述入射信号和反射信号进行比对，得到比对结果之后，所述方法还包括：

所述幅相测量芯片在所述比对结果指示所述入射信号和所述反射信号之间不存在差异时，停止生成所述差异电压；