本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種射頻阻抗匹配器，屬于半導(dǎo)體工藝設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。所述射頻阻抗匹配器包括第一可變空氣電容、第二可變空氣電容、電感和第三可變空氣電容，第二可變空氣電容和第三可變空氣電容并聯(lián)后與電感串聯(lián)，再與第一可變空氣電容并聯(lián)。本發(fā)明專利技術(shù)提供的射頻阻抗匹配器，能夠?qū)Ω咂焚|(zhì)因數(shù)Q值的負載進行精確的阻抗匹配，阻抗匹配電路結(jié)構(gòu)簡單，匹配過程方便快捷，實現(xiàn)了負載阻抗的純阻性，滿足了半導(dǎo)體工藝的制備要求。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體工藝設(shè)備
，特別涉及一種射頻阻抗匹配器。
技術(shù)介紹
阻抗匹配是指激勵源內(nèi)部阻抗、傳輸線的特性阻抗及負載阻抗互相適配，達到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)，具體而言就是將負載阻抗轉(zhuǎn)換成一個合適的阻抗或阻抗范圍，此阻抗或阻抗范圍能使射頻電源處于正常的運行狀態(tài)，從負載方面看是能夠使負載盡可能獲得大功率的同時又保證負載能正常工作。在半導(dǎo)體工藝設(shè)備中，RF (射頻)發(fā)生裝置(恒定輸出阻抗等于傳輸線的特性阻抗50 Ω )向等離子體腔室提供固定頻率(通常為13. 56MHz)的RF波，用于激發(fā)半導(dǎo)體工藝的等離子體。通常情況下，等離子體腔室的阻抗與傳輸線的特性阻抗(半導(dǎo)體工藝設(shè)備中一般為50 Ω)不一致，其原因是在傳輸線上除了入射波外，還會出現(xiàn)反射波，反射波的存在意味著 RF發(fā)生器產(chǎn)生的功率不能全部輸送給等離子體腔室，使傳輸效率降低，造成匹配失配。為了使等離子體腔室的阻抗與傳輸線的特性阻抗一致，需在射頻傳輸線與等離子體腔室之間插入射頻阻抗匹配器，其用途是實現(xiàn)阻抗變換，即將給定的負載阻抗值變換成傳輸線的特性阻抗值，實現(xiàn)無反射傳輸。在半導(dǎo)體工藝設(shè)備中，尤其是在感性負載中，負載線圈的品質(zhì)因數(shù)Q值往往會比較高，需要精確的電容才能找到匹配點，現(xiàn)有的空氣電容手動匹配器如圖I所示，每一角度的電容變化值大，不能滿足高Q值下的匹配要求，且在阻抗匹配調(diào)節(jié)時很難穩(wěn)定在匹配點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有射頻阻抗匹配器調(diào)節(jié)精度低，匹配過程困難等問題，本專利技術(shù)提供了一種射頻阻抗匹配器，包括第一可變空氣電容、第二可變空氣電容、電感，還包括第三可變空氣電容，所述第二可變空氣電容和第三可變空氣電容并聯(lián)后與所述電感串聯(lián)，再與所述第一可變空氣電容并聯(lián)。所述第二可變空氣電容的容值大于所述第三可變空氣電容的容值。本專利技術(shù)提供的射頻阻抗匹配器，能夠?qū)Ω咂焚|(zhì)因數(shù)Q值的負載進行精確的阻抗匹配，阻抗匹配電路結(jié)構(gòu)簡單，匹配過程方便快捷，實現(xiàn)了負載阻抗的純阻性，滿足了半導(dǎo)體工藝的制備要求。附圖說明圖I是現(xiàn)有技術(shù)射頻阻抗匹配器的電路原理圖；圖2是本專利技術(shù)實施例的射頻阻抗匹配器的電路原理圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本專利技術(shù)技術(shù)方案作進一步描述。參見圖2，本專利技術(shù)實施例提供了一種射頻阻抗匹配器，該射頻阻抗匹配器位于射頻電源與等離子體腔室之間，包括第一可變空氣電容Cl、第二可變空氣電容C2、電感L和第三可變空氣電容C3 ;其中，第二可變空氣電容C2和第三可變空氣電容C3并聯(lián)后與電感L串聯(lián)，再與第一可變空氣電容Cl并聯(lián)；第二可變空氣電容C2的容值大于第三可變空氣電容C3的容值。具體的匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如下第一可變空氣電容Cl為IOOOpF,第二可變空氣電容C2為IOOpF,第三可變空氣電容C3為50pF，串聯(lián)電感L為145nH。本實施例中，第一可變空氣電容Cl用于調(diào)整負載阻抗的實部，電感L、第二可變空氣電容C2和第三可變空氣電容C3用于調(diào)整調(diào)整負載阻抗的虛部。在匹配過程中，調(diào)整第一可變空氣電容Cl使負載阻抗的實部為50歐姆；調(diào)整第二可變空氣電容C2進行粗調(diào)，待接近匹配點時再調(diào)整第三可變空氣電容C3，使負載阻抗的虛部為零；經(jīng)過上述調(diào)整之后，負載阻抗為純阻性的50歐姆。 本專利技術(shù)實施例提供的射頻阻抗匹配器，采用“L”型電路結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Ω咂焚|(zhì)因數(shù)Q值的負載進行精確的阻抗匹配，阻抗匹配電路結(jié)構(gòu)簡單，匹配過程方便快捷，實現(xiàn)了負載阻抗的純阻性，滿足了半導(dǎo)體工藝的制備要求。以上所述的具體實施例，對本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本專利技術(shù)的具體實施例而已，并不用于限制本專利技術(shù)，凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種射頻阻抗匹配器，包括第一可變空氣電容、第二可變空氣電容、電感，其特征在于，還包括第三可變空氣電容，所述第二可變空氣電容和第三可變空氣電容并聯(lián)后與所述電感串聯(lián)，再與所述第一可變空氣電容并聯(lián)。2.如權(quán)利要求I所述的射頻阻抗匹配器，其特征在于，所述第二可變空氣電容的容值大于所述第三可變空氣電容的容值。全文摘要本專利技術(shù)公開了一種射頻阻抗匹配器，屬于半導(dǎo)體工藝設(shè)備
所述射頻阻抗匹配器包括第一可變空氣電容、第二可變空氣電容、電感和第三可變空氣電容，第二可變空氣電容和第三可變空氣電容并聯(lián)后與電感串聯(lián)，再與第一可變空氣電容并聯(lián)。本專利技術(shù)提供的射頻阻抗匹配器，能夠?qū)Ω咂焚|(zhì)因數(shù)Q值的負載進行精確的阻抗匹配，阻抗匹配電路結(jié)構(gòu)簡單，匹配過程方便快捷，實現(xiàn)了負載阻抗的純阻性，滿足了半導(dǎo)體工藝的制備要求。文檔編號H03H7/38GK102891660SQ20121039121公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日專利技術(shù)者孫小孟, 李勇滔, 李英杰, 劉訓(xùn)春, 夏洋 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所, 北京泰龍電子技術(shù)有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種射頻阻抗匹配器，包括第一可變空氣電容、第二可變空氣電容、電感，其特征在于，還包括第三可變空氣電容，所述第二可變空氣電容和第三可變空氣電容并聯(lián)后與所述電感串聯(lián)，再與所述第一可變空氣電容并聯(lián)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫小孟，李勇滔，李英杰，劉訓(xùn)春，夏洋，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院微電子研究所，北京泰龍電子技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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