[发明专利]一种阻抗匹配方法、装置及基片加工设备

权利要求书

1.一种阻抗匹配方法，其特征在于，包括：

S1、获取匹配网络的输入电压值、输入电流值、电压-电流相位差与当前可变电容值；

S2、根据所述电压值、电流值、以及电压电流相位差计算当前输入负载阻抗；

S3、结合匹配网络的电感值、射频频率，在预先建立的负载阻抗表达式中，基于所述当前可变电容值与S2计算得到的当前输入负载阻抗正向计算当前负载阻抗；

基于计算得到的当前负载阻抗与预设输入负载阻抗目标值，在预先建立的负载阻抗表达式中反算匹配电容值；

以及，基于所述匹配电容值与获取到的当前电容值判断是否完成匹配，若否，则基于所述匹配电容值对匹配网络中可变电容进行实时调整，并返回S1直到完成匹配。

2.根据权利要求1所述的阻抗匹配方法，其特征在于，根据所述匹配网络的电路连接关系预先建立所述负载阻抗表达式。

3.根据权利要求2所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述负载阻抗表达式为：

Z₃＝Z₂+jωL₃

Z₁＝Z₀+jωL₁

其中，C₁是第一可变电容，C₂是第二可变电容，L₁是前置电感，L₂是并联电感，L₃是串联电感，Z₀为输入负载阻抗，Z₁、Z₂、Z₃为匹配网络中三个预设电路节点的阻抗值；Z_L为负载阻抗，ω为射频角频率。

4.根据权利要求1所述的阻抗匹配方法，其特征在于，通过下式根据所述电压值、电流值、以及电压电流的相位差计算输入负载阻抗：

R_i＝Z_icos(ρ)

X_i＝Z_isin(ρ)

Z₀＝R_i-jX_i

其中，Z_i是电源阻抗，U_i是电压值，I_i是电流值，ρ是电压电流的相位差，j是虚数单位；R_i为电源阻抗实部；X_i为电源阻抗虚部，Z₀为输入负载阻抗。

5.根据权利要求1所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述基于所述匹配电容值与获取到的当前电容值判断是否完成匹配，包括：

计算所述匹配电容值与获取到的当前电容值的差值，判断所述差值是否低于预设误差，若是，则完成匹配。

6.根据权利要求1～5任一所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述S2还包括：在计算得到当前输入负载阻抗的之后的判断步骤；

所述判断步骤，包括：基于所述当前输入负载阻抗计算输入驻波判断所述输入驻波是否低于目标驻波，若是，则完成匹配；

若否，则进入S3。

7.一种阻抗匹配装置，包括：匹配网络与控制单元，其特征在于，所述控制单元用于采用权利要求1～6任一所述的阻抗匹配方法完成对匹配网络的阻抗匹配。

8.如权利要求8所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述匹配网络为L型匹配网络。

9.如权利要求7或8所述的阻抗匹配装置，其特征在于，所述控制单元，包括：控制器DSP。

10.一种基片加工设备，其特征在于，所述基片加工设备包括权利要求7～9任一所述的阻抗匹配装置。