射频等离子工艺设备中的自动阻抗匹配技术
2020年电子技术应用第10期
赵英伟，张文雅，郝晓亮
中国电子科技集团公司第十三研究所，河北 石家庄050051
摘要： 介绍了射频阻抗匹配的基本原理和常见的匹配网络类型，以串并联电容组成的Г型匹配网络为例，利用史密斯圆图，阐述了阻抗匹配的工作原理。介绍射频等离子技术在微电子工艺设备中的应用。给出了自动匹配网络的检测电路、电机驱动电路和控制电路，提出了优化自动阻抗匹配能力的方法。
中圖分類號： TN405
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200439
中文引用格式： 趙英偉，張文雅，郝曉亮. 射頻等離子工藝設備中的自動阻抗匹配技術[J].電子技術應用，2020，46(10)：61-63，78.
英文引用格式： Zhao Yingwei，Zhang Wenya，Hao Xiaoliang. The impedance automatch method in radiofrequency plasma processing equipment[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(10)：61-63，78.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200439
中文引用格式： 趙英偉，張文雅，郝曉亮. 射頻等離子工藝設備中的自動阻抗匹配技術[J].電子技術應用，2020，46(10)：61-63，78.
英文引用格式： Zhao Yingwei，Zhang Wenya，Hao Xiaoliang. The impedance automatch method in radiofrequency plasma processing equipment[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(10)：61-63，78.
The impedance automatch method in radiofrequency plasma processing equipment
Zhao Yingwei，Zhang Wenya，Hao Xiaoliang
The 13th Research Institute of China Electronics Technology Group Coporation，Shijiazhuang 050051，China
Abstract： The basic principle of RF impedance matching and some matching network types are introduced.A Г type matching network composed of series and parallel capacitors is taken as an example to explain the principle of inpedance matching by using Smith chart.The application of RF plasma technology in microelectronic process equipment is introduced.The detection circuit,motor drive circuit and control circuit are introduced.A method to optimize automatic matching ability is proposed.
Key words : plasma；automatch；RF；phase；magenitude
0 引言
等離子體被稱為物質的第四態。等離子體加工技術在薄膜制備、清洗等微電子工藝設備中有廣泛的應用。射頻經過匹配網絡后，加到真空室里面反應氣體電離產生等離子體。由于腔室壓力、氣體流量等工藝參數的變化，其等效負載阻抗會發生波動，造成阻抗失配，反射功率增大。反射功率會返回到射頻源內部，變成熱量損耗，也會在傳輸線上產生駐波高壓，容易損壞射頻源內部器件，嚴重時造成輝光不穩定，影響加工產品的性能。隨著技術進步和產品升級，在工藝上對等離子體的穩定性和阻抗匹配的快速性等要求越來越高，因此良好的自動阻抗匹配網絡顯得尤其重要。
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作者信息:
趙英偉，張文雅，郝曉亮
(中國電子科技集團公司第十三研究所，河北 石家莊050051)
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