本發(fā)明涉及脈沖射頻等離子體領(lǐng)域，尤其涉及一種脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法和裝置。

背景技術(shù)：

脈沖射頻等離子體的射頻功率存在高、低兩種輸出功率；與此對應(yīng)，等離子體的阻抗也存在高、低兩種狀態(tài)的阻抗。在調(diào)頻匹配等離子體技術(shù)中，需要兩個不同的匹配射頻頻率來匹配等離子體的高低兩種狀態(tài)的阻抗。如此就要求自動調(diào)頻阻抗匹配技術(shù)需要在脈沖射頻功率的高功率和低功率狀態(tài)下分別搜尋到相應(yīng)的匹配頻率。

然而，由于調(diào)頻匹配算法及采樣速率的限制，自動調(diào)頻技術(shù)需要在50-100μs左右的時間才能搜尋到匹配頻率。針對脈沖射頻功率來說，若脈沖頻率較低，脈沖周期較長，例如脈沖周期大于50～100μs時，現(xiàn)有的自動調(diào)頻技術(shù)可以在一個脈沖周期內(nèi)確定出輸出功率對應(yīng)的匹配頻率。但是，在高脈沖頻率下，脈沖周期較短，例如脈沖周期小于50～100μs，現(xiàn)有的自動調(diào)頻技術(shù)很難在較短脈沖周期內(nèi)搜尋到匹配頻率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法和裝置，以搜尋到與脈沖射頻功率的阻抗分別匹配的頻率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法，提供脈沖式射頻功率到等離子反應(yīng)腔，所述脈沖式射頻功率包括多個脈沖周期，每個脈沖周期內(nèi)包括高射頻功率階段，所述方法包括高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程；

所述高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程包括：

在第i脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第一射頻頻率，獲取與所述第一射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第一數(shù)值；所述阻抗參數(shù)為與等離子反應(yīng)腔負(fù)載阻 抗相關(guān)的任一參數(shù)；所述阻抗參數(shù)與射頻頻率的關(guān)系呈非線性函數(shù)關(guān)系，所述非線性函數(shù)為具有極小值的非線性函數(shù)；

在第j個脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第二射頻頻率，獲取與所述第二射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值；

比較第一射頻頻率和第二射頻頻率的大小，得到第一比較結(jié)果，比較第一數(shù)值和第二數(shù)值的大小，得到第二比較結(jié)果；

根據(jù)第一比較結(jié)果和第二比較結(jié)果，調(diào)整第k個脈沖周期的高射頻功率階段的射頻頻率，直到調(diào)整后的射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)達(dá)到最小值；

確定阻抗參數(shù)最小值對應(yīng)的射頻頻率為與射頻功率等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率；

其中，i＜j＜k，且i、j、k均為正整數(shù)。

一種脈沖射頻等離子體的阻抗匹配裝置，提供脈沖式射頻功率到等離子反應(yīng)腔，所述脈沖式射頻功率包括多個脈沖周期，每個脈沖周期內(nèi)包括高射頻功率階段，所述裝置包括高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝置；

所述高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝置包括：

第一設(shè)定單元，用于在第i脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第一射頻頻率；所述高射頻功率階段與等離子體阻抗匹配過程的射頻功率階段相同；

第一獲取單元，用于獲取與所述第一射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第一數(shù)值；所述阻抗參數(shù)為與等離子反應(yīng)腔負(fù)載阻抗相關(guān)的任一參數(shù)；所述阻抗參數(shù)與射頻頻率的關(guān)系呈非線性函數(shù)關(guān)系，所述非線性函數(shù)為具有極小值的非線性函數(shù)；

第二設(shè)定單元，用于在第j’個脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第二射頻頻率；

第二獲取單元，用于獲取與所述第二射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值，

第一比較單元，用于比較第一射頻頻率和第二射頻頻率的大小，得到第一比較結(jié)果，比較第一數(shù)值和第二數(shù)值的大小，得到第二比較結(jié)果；

第一調(diào)整單元，用于根據(jù)第一比較結(jié)果和第二比較結(jié)果，調(diào)整第k’個脈沖周期的高射頻功率階段的射頻頻率，直到調(diào)整后的射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)達(dá) 到最小值；

第一確定單元，用于確定阻抗參數(shù)最小值對應(yīng)的射頻頻率為與射頻功率等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率；

其中，i＜j＜k，且i、j、k均為正整數(shù)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

通過以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法中，等離子體阻抗匹配過程不局限于一個脈沖周期內(nèi)，不論是高射頻功率階段等離子體阻抗匹配過程還是低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程均可以在不同脈沖周期內(nèi)進(jìn)行，因此，本發(fā)明提供的方法不受脈沖周期的限制，即使針對高脈沖頻率的脈沖射頻等離子體也可以分別搜尋到分別與高、低射頻功率階段的等離子體相匹配的射頻頻率。

附圖說明

為了清楚地理解本發(fā)明的具體實施方式，下面對描述本發(fā)明的具體實施方式時用到的附圖做一簡要說明。顯而易見地，這些附圖僅是本發(fā)明的部分實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在未付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以獲得其它附圖。

圖1是相關(guān)技術(shù)中反射功率與RF射頻源頻率的關(guān)系曲線圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配方法流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配方法流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的高射頻功率階段的等離子體的阻抗匹配方法的一個具體實施方式的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的高射頻功率階段的等離子體的阻抗匹配裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的第一調(diào)整單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的低射頻功率階段的等離子體的阻抗匹配裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)手段和技術(shù)效果更加清楚完整，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

射頻功率傳輸系統(tǒng)的負(fù)載阻抗由傳輸線、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和等離子體腔體的阻抗確定。經(jīng)過試驗驗證，與等離子反應(yīng)腔負(fù)載阻抗相關(guān)的任意一個參數(shù)與RF射頻源的頻率的關(guān)系為非線性函數(shù)關(guān)系，并且該非線性函數(shù)為具有極值的非線性函數(shù)。并且當(dāng)負(fù)載阻抗與RF射頻源的阻抗匹配時，與負(fù)載阻抗相關(guān)的任意一個參數(shù)在此時達(dá)到極值。

與等離子反應(yīng)腔負(fù)載阻抗相關(guān)的阻抗參數(shù)很多，例如可以為反射功率、反射系數(shù)或阻抗。作為示例，圖1示出了反射功率與RF射頻源頻率的關(guān)系示意圖。從圖1中可以看出，反射功率與RF射頻源頻率的關(guān)系為具有極小值的非線性函數(shù)關(guān)系，當(dāng)負(fù)載阻抗與RF射頻源阻抗相匹配時，反射功率達(dá)到最小值。并且可以認(rèn)為，匹配頻率與其對應(yīng)的反射功率為關(guān)系曲線的拐點(diǎn)。

本發(fā)明提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法就是基于上述原理實現(xiàn)的。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

由于脈沖射頻包括高功率射頻階段和低功率射頻階段，當(dāng)?shù)凸β噬漕l階段的射頻功率不為零時，不僅需要對高功率射頻階段的等離子體阻抗進(jìn)行匹配，還需要對低功率射頻階段的等離子體阻抗進(jìn)行匹配。

又由于高、低功率射頻階段的等離子體阻抗匹配需要分別對不同的射頻頻率進(jìn)行調(diào)頻。所以，本發(fā)明提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法不僅可以包括高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程還可以包括低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程。

首先介紹高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配方法的具體實施方式。該阻抗匹配過程首先提供脈沖式射頻功率到等離子反應(yīng)腔，所述脈沖式射頻功率包括多個脈沖周期。每個脈沖周期內(nèi)包括高射頻功率階段和低射頻功率階段。

圖2是本發(fā)明實施例提供的高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配的流程示意圖。如圖2所示，該方法包括以下步驟S201至S205：

S201、在第i脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第一射頻頻率f1，獲取與第一射頻頻率f1相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第一數(shù)值y1：

需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，阻抗參數(shù)為與等離子反應(yīng)腔負(fù)載阻抗相關(guān)的任一參數(shù)；所述阻抗參數(shù)與射頻頻率的關(guān)系呈非線性函數(shù)關(guān)系，所述非線性函數(shù)為具有極小值的非線性函數(shù)。作為示例，阻抗參數(shù)可以為反射功率、反射系數(shù)或阻抗。

另外，在本發(fā)明實施例中，設(shè)定的第一射頻頻率f1可以為任意值。作為可選實施例，第一射頻頻率f1可以根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定在與等離子阻抗相匹配的頻率附近，如此可以縮短調(diào)頻匹配時間。

在本發(fā)明實施例中，i為正整數(shù)。

S202、在第j個脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第二射頻頻率f2，獲取與所述第二射頻頻率f2相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值y2：

其中，i＜j，且j為正整數(shù)。

作為本發(fā)明的可選實施例，為了能夠快速準(zhǔn)確地查找與高射頻功率階段的等離子體阻抗相匹配的射頻頻率，優(yōu)選在第一射頻頻率f1附近設(shè)定第二射頻頻率f2，并且要保證第一射頻頻率f1對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第一數(shù)值y1與第二射頻頻率f2對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值y2不同，即y1不等于y2。換句話說，第二射頻頻率f2盡可能近地接近第一射頻頻率f1，同時要保證第二射頻頻率f2對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值y2與第一射頻頻率f1對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第一數(shù)值y1不相等。

作為示例，當(dāng)?shù)谝簧漕l頻率f1小于10MHz時，第二射頻頻率f2與第一射頻頻率f1的頻率差可以為5～200KHz，當(dāng)?shù)谝簧漕l頻率f1大于等于10MHz時，第二射頻頻率f2與第一射頻頻率f1的頻率差可以為1～50kHz。

S203、比較第一射頻頻率f1和第二射頻頻率f2的大小，得到第一比較結(jié)果，比較第一數(shù)值y1和第二數(shù)值y2的大小，得到第二比較結(jié)果。

S204、根據(jù)第一比較結(jié)果和第二比較結(jié)果，調(diào)整第k個脈沖周期的高射頻功率階段的射頻頻率，直到調(diào)整后的射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)達(dá)到最小值。

其中，j＜k，且k為正整數(shù)。

步驟S203和步驟S204的具體實現(xiàn)方式將在下述具體實施例中詳細(xì)描述。

S205、確定阻抗參數(shù)最小值對應(yīng)的射頻頻率為與高射頻功率階段的等離子 體的阻抗相匹配的射頻頻率。

以上為本發(fā)明實施例提供的高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配方法的具體實施方式。

下面介紹低功率階段的等離子體阻抗方法的具體實施方式。該阻抗匹配過程首先提供脈沖式射頻功率到等離子反應(yīng)腔，所述脈沖式射頻功率包括多個脈沖周期。每個脈沖周期內(nèi)包括高射頻功率階段和低射頻功率階段。

圖3是本發(fā)明實施例提供的低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配方法的流程示意圖。如圖3所示，該方法包括以下步驟S301至步驟S305：

S301、在第i’脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第五射頻頻率f5’，獲取與第五射頻頻率f5’相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第五數(shù)值y5’。

S302、在第j’個脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第六射頻頻率f6’，獲取與所述第六射頻頻率f6’相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第六數(shù)值y6’。

S303、比較第五射頻頻率f5’和第六射頻頻率f6’的大小，得到第三比較結(jié)果，比較第五數(shù)值y5’和第六數(shù)值y6’的大小，得到第四比較結(jié)果。

S304、根據(jù)第三比較結(jié)果和第四比較結(jié)果，調(diào)整第k’個脈沖周期的高射頻功率階段的射頻頻率，直到調(diào)整后的射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)達(dá)到最小值。

S305、確定阻抗參數(shù)最小值對應(yīng)的射頻頻率為與高射頻功率階段的等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率。

需要說明的是，在低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配方法中，i'＜j'＜k'，且i’、j’、k’均為正整數(shù)。

需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程與低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程相似，其不同之處僅在于兩個階段設(shè)定的初始射頻頻率不同，其需要對不同的初始射頻頻率進(jìn)行調(diào)整。另外，i與i’可以相等，也可以不等，同理，j與j’可以相等，也可以不等，k與k’可以相等，也可以不等。

綜合本發(fā)明提供的高射頻功率階段和低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配方法中，均是在脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段內(nèi)設(shè)定和調(diào)整射頻頻率。其中，不同脈沖周期內(nèi)的對應(yīng)射頻功率階段與等離子體阻抗匹配過程的射頻功率階段相同。當(dāng)處于高射頻功率階段的等離子體阻抗過程時，不同脈沖周期內(nèi)的對 應(yīng)射頻功率階段為高射頻功率階段，當(dāng)處于低射頻功率階段的等離子體阻抗過程時，不同脈沖周期內(nèi)的對應(yīng)射頻功率階段為低射頻功率階段。

另外，在本發(fā)明實施例中，高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程與低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程可以同時進(jìn)行，也可以分時進(jìn)行。也就是說，在本發(fā)明實施例中，可以對高、低射頻功率的調(diào)頻模式分別設(shè)定和控制。

由上可知，本發(fā)明提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法可以分別設(shè)定高、低射頻功率階段等離子體阻抗匹配過程的初始射頻頻率，然后分別根據(jù)不同的初始射頻頻率進(jìn)行調(diào)整。因此，高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程和低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程可以對兩個不同的射頻頻率獨(dú)立調(diào)頻，搜尋到分別與高、低射頻功率階段的等離子體阻抗相匹配的射頻頻率。

此外，由于高、低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程能夠獨(dú)立進(jìn)行，因而能夠降低射頻頻率大范圍跳躍引起的失配問題。

另外，本發(fā)明提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法中，高、低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程不局限于一個脈沖周期內(nèi)，不論是高射頻功率階段等離子體阻抗匹配過程還是低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程均可以在不同脈沖周期內(nèi)進(jìn)行，因此，本發(fā)明提供的方法不受脈沖周期的限制，即使針對高脈沖頻率的脈沖射頻等離子體也可以分別搜尋到分別與高、低射頻功率階段的等離子體相匹配的射頻頻率。因而，本發(fā)明提供的方法能夠達(dá)到脈沖射頻等離子體的穩(wěn)定阻抗匹配的效果。

下面以上述所述的高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程為例說明比較結(jié)果為不同結(jié)果時等離子體阻抗匹配過程的具體實施方式。

圖4是本發(fā)明提供的高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程的具體實施方式的流程示意圖。如圖4所示，該方法包括以下步驟：

S401、在第i脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第一射頻頻率f1，獲取與第一射頻頻率f1相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第一數(shù)值y1；

S402、在第j個脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第二射頻頻率f2，獲取與所述第二射頻頻率f2相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值y2：

步驟S401至步驟S402與上述實施例中的步驟S201至步驟S202相同，為了簡要起見，在此不再詳細(xì)描述。

S403、比較第一射頻頻率f1和第二射頻頻率f2的大小，比較第一數(shù)值y1和第二數(shù)值y2的大小：

當(dāng)?shù)诙漕l頻率f2大于第一射頻頻率f1且第二數(shù)值y2大于第一數(shù)值y1時，執(zhí)行步驟S404；

當(dāng)?shù)诙漕l頻率f2大于第一射頻頻率f1且第二數(shù)值y2小于等于第一數(shù)值y1時，執(zhí)行步驟S409。

S404、將第一射頻頻率f1的值賦值給第二射頻頻率f2，將第一數(shù)值y1賦值給第二數(shù)值y2：

用公式表示為：f2＝f1，y2＝y(tǒng)1。

S405、減小第二射頻頻率f2，使第k個脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段的射頻頻率達(dá)到第三射頻頻率f3，獲取第三射頻頻率f3對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第三數(shù)值y3：

設(shè)定第二射頻頻率f2減小的步長為Δf1，則第三射頻頻率f3與第二射頻頻率f2的關(guān)系為：f3＝f2-Δf1。其中，為了確保準(zhǔn)確地查找到匹配頻率，可選地，Δf1盡可能地小，同時保證第三射頻頻率f3對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第三數(shù)值y3與第二射頻頻率f2對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值y2不相等。

S406、比較第三數(shù)值y3與第二數(shù)值y2的大小，

當(dāng)?shù)谌龜?shù)值y3大于第二數(shù)值y2時，用公式表示為：y3＞y2，執(zhí)行步驟S407。

當(dāng)?shù)谌龜?shù)值y3小于等于第二數(shù)值y2時，用公式表示為：y3≤y2，執(zhí)行步驟S408。

S407、確定第二射頻頻率f2為與高射頻功率階段的等離子體阻抗相匹配的射頻頻率：

需要說明的是，本步驟所述的第二射頻頻率f2為更新后的第二射頻頻率f2，即為設(shè)定的第一射頻頻率f1。

相較于更新后的第二射頻頻率f2，增大或減小射頻頻率，其對應(yīng)的阻抗參數(shù)的數(shù)值均大于第二數(shù)值y2。所以，第二數(shù)值y2為阻抗參數(shù)的最小值，所以，第二射頻頻率f2為與高射頻功率階段的等離子體阻抗相匹配的射頻頻率。

S408、將第三射頻頻率f3的值賦值給第二射頻頻率f2，將第三數(shù)值y3賦值給第二數(shù)值y2，返回執(zhí)行步驟S405：

用公式表示為：f2＝f3，y2＝y(tǒng)3。

S409、增大第二射頻頻率f2，使第k個脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段的射頻頻率達(dá)到第四射頻頻率f4，獲取第四射頻頻率f4對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第四數(shù)值y4；

設(shè)定第二射頻頻率f2增大的步長為Δf2，則第四射頻頻率4與第二射頻頻率f2的關(guān)系為：f4＝f2+Δf2。其中，為了確保準(zhǔn)確地查找到匹配頻率，可選地，Δf2盡可能地小，同時保證第四射頻頻率f4對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第四數(shù)值y4與第二射頻頻率f2對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值y2不相等。

S410、比較第四數(shù)值y4與第二數(shù)值y2的大小，

當(dāng)?shù)谒臄?shù)值y4大于第二數(shù)值y2時，執(zhí)行步驟S407。

當(dāng)?shù)谒臄?shù)值y4小于等于第二數(shù)值y2時，執(zhí)行步驟S411。

S407、確定第二射頻頻率為與高射頻功率等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率。

S411、將第四射頻頻率f4的值賦值給第二射頻頻率f2，將第四數(shù)值y4賦值給第二數(shù)值y2，將第k個脈沖周期更新為第m個脈沖周期，其中，m＞k，且m為正整數(shù)，返回執(zhí)行步驟S409：

用公式表示為：f2＝f4，y2＝y(tǒng)4，k＝m。

以上為本發(fā)明實施例提供的高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程的具體實施方式。

基于圖4所示的高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程的具體實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣可以獲取到低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配過程的具體實施方式。為了簡要起見，在此不再詳細(xì)描述。

基于上述實施例提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配方法，本發(fā)明實施例還提供了一種脈沖射頻等離子體的阻抗匹配裝置。具體參見以下實施例。

需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的脈沖射頻等離子體的阻抗匹配裝置不僅可以包括高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝置還可以包括低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝置。其中，高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝 置和低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝置可以為同一等離子體阻抗匹配裝置，也可以為相互獨(dú)立的等離子體阻抗匹配裝置。

在本發(fā)明實施例中，所述高射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝置的結(jié)構(gòu)如圖5所示，其包括以下單元：

第一設(shè)定單元51，用于在第i脈沖周期內(nèi)的對應(yīng)射頻功率階段設(shè)定第一射頻頻率；所述對應(yīng)射頻功率階段與等離子體阻抗匹配過程的射頻功率階段相同；

第一獲取單元52，用于獲取與所述第一射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第一數(shù)值；所述阻抗參數(shù)為與等離子反應(yīng)腔負(fù)載阻抗相關(guān)的任一參數(shù)；所述阻抗參數(shù)與射頻頻率的關(guān)系呈非線性函數(shù)關(guān)系，所述非線性函數(shù)為具有極小值的非線性函數(shù)；

第二設(shè)定單元53，用于在第j個脈沖周期內(nèi)的對應(yīng)射頻功率階段設(shè)定第二射頻頻率；

第二獲取單元54，用于獲取與所述第二射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第二數(shù)值，

第一比較單元55，用于比較第一射頻頻率和第二射頻頻率的大小，得到第一比較結(jié)果，比較第一數(shù)值和第二數(shù)值的大小，得到第二比較結(jié)果；

調(diào)整單元56，用于根據(jù)第一比較結(jié)果和第二比較結(jié)果，調(diào)整第k個脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段的射頻頻率，直到調(diào)整后的射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)達(dá)到最小值；

第一確定單元57，用于確定阻抗參數(shù)最小值對應(yīng)的射頻頻率為與射頻功率等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率；

其中，i≤j≤k，且i、j、k均為正整數(shù)。

作為本發(fā)明的一個具體實施例，如圖6所示，所述第一調(diào)整單元56具體包括：

第一賦值子單元5601，用于當(dāng)?shù)谝槐容^結(jié)果為第二射頻頻率大于第一射頻頻率，第二比較結(jié)果為第二數(shù)值大于第一數(shù)值時；將第一射頻頻率的值賦值給第二射頻頻率，將第一數(shù)值賦值給第二數(shù)值；

第一頻率調(diào)整子單元5602，用于減小第二射頻頻率，使第k個脈沖周期 的對應(yīng)射頻功率階段的射頻頻率達(dá)到第三射頻頻率，

第一獲取子單元5603，用于獲取第三射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第三數(shù)值；

第一比較子單元5604，用于比較第三數(shù)值與第二數(shù)值的大??；

第一確定子單元5605，用于當(dāng)?shù)谌龜?shù)值大于第二數(shù)值時，確定第二射頻頻率為與射頻功率等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率。

可選地，所述第一調(diào)整單元56還可以包括：

第二賦值子單元5606，用于當(dāng)?shù)谌龜?shù)值小于等于第二數(shù)值時，將第三射頻頻率的值賦值給第二射頻頻率，將第三數(shù)值賦值給第二數(shù)值；并處罰所述第一頻率調(diào)整子單元5602執(zhí)行所述減小第二射頻頻率，使第k個脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段的射頻頻率達(dá)到第三射頻頻率。

可選地，所述第一調(diào)整單元56還可以包括：

第二頻率調(diào)整子單元5607，用于當(dāng)?shù)谝槐容^結(jié)果為第二射頻頻率大于第一射頻頻率且第二比較結(jié)果為第二數(shù)值小于等于第一數(shù)值時，增大第二射頻頻率，使第k個脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段的第二射頻頻率達(dá)到第四射頻頻率；

第二獲取子單元5608，用于獲取第四射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第四數(shù)值；

第二比較子單元5609，用于比較第四數(shù)值與第二數(shù)值的大??；

第二確定子單元5610，用于當(dāng)?shù)谒臄?shù)值大于第二數(shù)值時，確定第二射頻頻率為與射頻功率等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率。

可選地，所述第一調(diào)整單元56還可以包括：

第三賦值子單元5611，用于當(dāng)?shù)谒臄?shù)值小于等于第二數(shù)值時，將第四射頻頻率的值賦值給第二射頻頻率，將第四數(shù)值的值賦值給第二數(shù)值，將第k個脈沖周期更新為第m個脈沖周期，其中，m≥k，且m為正整數(shù)；并觸發(fā)所述第二頻率調(diào)整子單元5607執(zhí)行所述增大第二射頻頻率，使第k個脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段的射頻頻率達(dá)到第四射頻頻率，獲取第四射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)的第四數(shù)值。

在本發(fā)明實施例中，所述低射頻功率階段的等離子體阻抗匹配裝置的結(jié)構(gòu)如圖7所示，其包括以下單元：

第三設(shè)定單元71，用于在第i’脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第五射頻頻率；

第三獲取單元72，獲取與所述第五射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第五數(shù)值；所述阻抗參數(shù)為與等離子反應(yīng)腔負(fù)載阻抗相關(guān)的任一參數(shù)；所述阻抗參數(shù)與射頻頻率的關(guān)系呈非線性函數(shù)關(guān)系，所述非線性函數(shù)為具有極小值的非線性函數(shù)；

第四設(shè)定單元73，用于在第j’個脈沖周期內(nèi)的高射頻功率階段設(shè)定第六射頻頻率；

第四獲取單元74，用于獲取與所述第六射頻頻率相應(yīng)的阻抗參數(shù)的第六數(shù)值；

第二比較單元75，用于比較第五射頻頻率和第六射頻頻率的大小，得到第三比較結(jié)果，比較第五數(shù)值和第六數(shù)值的大小，得到第四比較結(jié)果；

第二調(diào)整單元76，用于根據(jù)第三比較結(jié)果和第四比較結(jié)果，調(diào)整第k’個脈沖周期的對應(yīng)射頻功率階段的射頻頻率，直到調(diào)整后的射頻頻率對應(yīng)的阻抗參數(shù)達(dá)到最小值；

第二確定單元77，用于確定阻抗參數(shù)最小值對應(yīng)的射頻頻率為與射頻功率等離子體的阻抗相匹配的射頻頻率；

其中，i'＜j'＜k'，且i’、j’、k’均為正整數(shù)。

以上所述僅是本發(fā)明具體實施方式的示例，應(yīng)當(dāng)指出，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思的前提下，對本發(fā)明的具體實施方式做出的若干改進(jìn)和潤飾均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。