ALD中射頻阻抗匹配器的設(shè)計(jì)與研究
3 等離子體產(chǎn)生前后負(fù)載阻抗變化分析
ALD中負(fù)載阻抗為一電感線圈,在頻率為13.56 MHz的高頻電磁場作用下,氬氣電離,產(chǎn)生環(huán)形球狀的低溫等離子體。在等離子體產(chǎn)生后,負(fù)載線圈內(nèi)的電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場,使得負(fù)載線圈與等離子體產(chǎn)生互感現(xiàn)象,形成并聯(lián)互感電路模型,如圖5所示。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/154774.htm
在互感模型圖中,L11和RL為負(fù)載線圈的感性分量和電阻分量;L28和R為等離子體的感性分量和電阻分量,M為互感系數(shù)?;ジ邢禂?shù)M及負(fù)載阻抗ZL的計(jì)算如下:
式中:ki為耦合系數(shù);L12為互感。
經(jīng)計(jì)算得耦合電感L=1 644 nH,負(fù)載阻抗Z=16.4+140j。此時(shí),匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如表1中等離子體產(chǎn)生后的參數(shù)所示。
通過對(duì)ALD中負(fù)載在兩種狀態(tài)下的阻抗匹配分析,可以確定等離子體產(chǎn)生前后負(fù)載阻抗及阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中串、并聯(lián)電容的變化趨勢,即負(fù)載電感變小,串聯(lián)可變電容容值變大,并聯(lián)可變電容容值變小。
4 結(jié)語
本文詳細(xì)闡述原子層沉積系統(tǒng)(ALD)中射頻阻抗匹配器的設(shè)計(jì)方案,利用ADS軟件對(duì)等離子體產(chǎn)生前的負(fù)載電路模型進(jìn)行了仿真,并對(duì)等離子體產(chǎn)生前后負(fù)載阻抗的變化進(jìn)行了深入分析,得出負(fù)載阻抗及匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化趨勢。經(jīng)過多次試驗(yàn),能順利使腔室啟輝,快速地使系統(tǒng)的反射功率為0,使系統(tǒng)處于阻抗匹配狀態(tài)。
評(píng)論