[发明专利]一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统及方法，旨在解决现有技术中存在的阻抗匹配系统尺寸大以及适用性差的问题，本发明的一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统，包括固定匹配器和宽频射频源；固定匹配器包括固定电容C1和固定电容C2；固定电容C1一端与放电腔内的射频天线连接，另一端通过射频传输线与宽频射频源的输出端连接固定电容C2一端通过射频传输线与宽频射频源的输出端连接，另一端接地；宽频射频源用于调节射频频率。基于一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统，本发明还提供了一种用于射频等离子体的阻抗匹配方法，该方法操作简单效率高。

技术领域

本发明涉及一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统及方法。

背景技术

现有技术中用于射频等离子体的阻抗匹配系统，如图1所示，射频等离子体包括放电腔01，放电腔01内设有射频天线02，阻抗匹配系统包括可调匹配器03和点频射频源04；可调匹配器03的输出端与放电腔01内的射频天线02(即负载)连接，可调匹配器03的输入端通过射频传输线05与点频射频源04的输出端连接；可调匹配器03包括两个可调电容器，每个可调电容器分别通过一个电机06进行调节；点频射频源04用于输出固定频率，然后经过可调匹配器03时，通过电机06调节可调电容器实现与负载之间的阻抗匹配。

其不足是，因电机体积、重量均较大，导致现有的阻抗匹配系统整体尺寸及重量均较大，占用空间大，不好搬运；并且很多环境为防止发生危险而禁止使用电机，因此现有的阻抗匹配系统难以满足使用要求。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的阻抗匹配系统尺寸、重量较大以及适用性差的问题，而提供了一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统及方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明的一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统，其特殊之处在于：包括固定匹配器和宽频射频源；

所述固定匹配器包括固定电容C1和固定电容C2；

所述固定电容C1一端与放电腔内的射频天线连接，另一端通过射频传输线与宽频射频源的输出端连接；

所述固定电容C2一端通过射频传输线与宽频射频源的输出端连接，另一端接地；

所述宽频射频源用于调节射频频率。

进一步地，所述宽频射频源的调节范围为1MHz～5MHz。

进一步地，所述宽频射频源的调节精度为1kHz。

基于上述的一种用于射频等离子体的阻抗匹配系统，本发明还提供了一种用于射频等离子体的阻抗匹配方法，其特殊之处在于：

包括以下步骤：

步骤1)选择固定电容C1和固定电容C2，固定电容C1和固定电容C2的容值满足：在放电腔内无等离子体产生时，宽频射频源与负载端的阻抗匹配，此时负载端的反射功率为零；

步骤2)向放电腔内通电，使其产生等离子体，调节宽频射频源的频率，并不断检测负载端的反射功率大小，直至负载端的反射功率为零。

进一步地，步骤2)中调节宽频射频源的频率时，将步进精度控制在1Hz。

本发明的有益效果是：

1.本发明将点频射频源设置为可调的宽频射频源，并将可调电容设计为固定电容，固定电容不再需要连接电机，因此，极大程度降低整个系统尺寸及重量。

2.本发明不再需要电机来控制电容调谐，因此本系统可用于一些不能使用电机的环境中，环境适应性更强。

3.电机调节电容是通过机械转动部件实现调节，因此速度较慢，而本发明通过宽频射频源调频，利用其内部电路信号的变化来实现调节，调节速度更快、效率高。

附图说明