腔体起辉共振点的测量方法与流程

本发明涉及一种测量方法，尤其是一种腔体起辉共振点的测量方法，于半导体设备射频测试领域。

背景技术：

等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)由于其放电均匀、沉积温度低、沉积速率高等优点，近年来备受关注。图1为PECVD设备的简单示意图，基片置于下级板，等离子体激励源施加在上极板上，多为13.56MHz的射频源。当两个电极间的电压增加时，放电电流也随之增加；当施加的电压增加到某一数值时，放电电流会急速增长，于是放电从非自持放电过渡到自持放电，气体被击穿。如果将网络匹配器匹配器、同轴电缆和射频源共同组成的线路的振动频率调成与腔体固有频率共振的频率,即腔体共振点，那么腔体会对入射的射频能量有很强的吸收作用，从而加速气体被击穿的过程，同时可以减小气体击穿时腔体阻抗剧烈变化的强度。所以，找到腔体起辉的共振点对工艺是非常有利的。

技术实现要素：
：针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种腔体起辉共振点的测量方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：腔体起辉共振点的测量方法，其具体步骤为：

步骤1.将矢量网络分析仪发射信号端口的测试同轴电缆线连接至PECVD设备网络匹配器的射频输入端；

步骤2.设置矢量网络分析仪参数：测试量为输入端反射系数S11，测量频率范围为10MHz～20MHz，测试点频率为13.56MHz，该频率即射频电源；

步骤3.调节PECVD设备网络匹配器中两个可调电容的容值，使13.56MHz的标记点为S11曲线的最小值，此时的电容值即为腔体的共振点。

本发明方法简单，可以很容易的找到腔体起辉的共振点。

附图说明：

图1是PECVD设备的简单示意图。

图2射频等离子体源传输线中的典型匹配网络结构简图。

图3是测试腔体共振点结果示意图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

腔体起辉共振点的测量方法，其具体步骤为：

步骤1.将矢量网络分析仪发射信号端口的测试同轴电缆线连接至PECVD设备网络匹配器的射频输入端；

步骤2.设置矢量网络分析仪参数：测试量为输入端反射系数S11，测量频率范围为10MHz～20MHz，测试点频率为13.56MHz，该频率即射频电源频率；

步骤3.调节PECVD设备网络匹配器中两个可调电容的容值，使13.56MHz的标记点为S11曲线的最小值，如图3所示，此时的电容值即为腔体的共振点。

如图2所示：在一般情况下，负载阻抗不等于传输线的特征阻抗，即传输线与负载不匹配。此时，传输线上将存在由入射波和反射波叠加产生的驻波。当驻波存在时，传输线的功率容量降低，会增加传输线的损耗，而且还会损坏射频源的电子元件，同时，负载也不能得到全部的入射功率。若要使传输线与负载匹配，则需要匹配网络，即网络匹配器，典型的匹配网络如图2。图2(a)和图2(c)分别为π型、T型匹配网络，该种匹配网络可以在设计时调整匹配网络和带宽，增加了设计的灵活性。图2(b)为L型匹配网络，由两个电抗性元件组成，也称双元件匹配网络，该结构的匹配网络设计简单，节约成本，本发明采用的是L型匹配网络。通过调节Z1、Z2的容值，可以使匹配器射频输入端13.56MHz时的反射系数最小，此时即为腔体共振点。反射系数用S11表示，S11＝10log(In/Re)，In表示入射波，Re表示反射波。通常情况下S11<-5dB，负值表示射频反射波幅度小于入射波，意味着有部分入射波被吸收。所以负值越大，共振越强。

测量反射系数S11需要使用网络分析仪，简称网分。网分是射频测试工程师必不可少的测试设备，是个有源仪器，提供了多种测量模 式。在反射测量中，网分向被测设备(网络匹配器)的输入端发射一个刺激信号，并对反射波进行测量。进行反射测量只需要使用一个网分测试端口。本发明中使用的网分型号为R&S ZVL-6。