匹配器动态测试方法与流程

本发明涉及一种匹配器动态测试方法。

背景技术：

射频工艺已经广泛运用到半导体芯片、液晶面板、太阳能、LED制造行业中。工业生产中的射频回路是射频电源到匹配器再到腔体，而腔体就是Wafer做工艺的载体；半导体公司工艺加工(刻蚀、薄膜等)时，腔体内气体、温度等环境的变化，就要通过匹配器实时的变化来实现工艺的正常生产；匹配器的自动匹配功能正是应对腔体环境的变化来实时改变阻抗，使得产品在腔体内保持一个理想的状态做完工艺。而对匹配器的单独测试就是对匹配器的工作状态进行完整全面的评估，可以确保半导体等产品生产时的效率和FAIL率；匹配器在功能运用上一般分固定式和自动式，固定式就是腔体环境恒定，永远只做一种工艺时使用；自动匹配器的运用范围很广，大部分射频工艺都是使用自动匹配器来实现具体的工艺加工；而自动式匹配器的检测和维护就要通过测试来校验匹配器自动匹配的运行情况。

现有技术的自动匹配器的测试系统如图1所示，测试功率时只能通过LOAD Simulator这个固定的装置确定好的一个阻抗点，通过匹配器(MWH-25-01UUT)来找到相应的匹配位置，使得测量仪表(Bird4024和Bird4421)测试的反射功率在规定时间内降到范围之内；可是做半导体产品工艺时腔体阻抗是不定时变化的，只是单一阻抗点测试是没法保证匹配器去适应各种不同的环境变化的匹配状态的，常规的匹配平台功能单一，无法适应复杂的实际腔体环境。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的匹配器动态测试方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种匹配器动态测试方法，包括以下步骤：

步骤1)利用PLC系统设计负载模拟器；负载模拟器包括相位与幅度检波器、伺服卡、串联电容、串联电感、并联电容、两个位置感知模块和两个马达；

步骤2)通过匹配器的阻抗，导出负载模拟器需要的阻抗点，根据此阻抗点设置并联电容和串联电容的位置；

步骤3)通过PLC系统设定匹配器在极限情况下匹配，记录参数；

步骤4)通过PLC系统改变功率的大小，把负载模拟器需要的阻抗点固定下来，然后记录参数；

步骤5)通过PLC系统改变功率的大小，随着功率变化，改变负载模拟器的阻抗点，检验匹配情况，记录参数。

进一步地，在负载模拟器中，两个马达和两个位置感知模块分别与伺服卡相连接；伺服卡、相位与幅度检波器、串联电容和串联电感依次连接，并联电容的正极连接到连接在相位与幅度检波器和串联电容之间的导线上，并联电容的负极接地。

进一步地，并联电容和串联电容是可调电容。

进一步地，步骤3)具体为：通过PLC系统设定匹配器在极限情况下匹配，记录匹配时间和反射功率。

进一步地，步骤4)具体为：通过PLC系统改变功率的大小，把负载模拟器需要的阻抗点固定下来，然后记录匹配时间和反射功率。

进一步地，步骤5)具体为：通过PLC系统改变功率的大小，随着功率变化，改变负载模拟器的阻抗点，检验匹配情况，记录匹配时间和反射功率。

本发明提供的匹配器动态测试方法，可模拟复杂的实际腔体环境变化，可实时改变虚拟腔体的阻抗来模拟实际腔体使用的情况，可通过匹配器自动找点来实现匹配功能的全面化，能实时检测匹配器在各种极限状态下是否正常工作，能根据半导体产品工艺时腔体阻抗的不定时变化模拟实际腔体环境变化，满足腔体变化的同时可通过匹配器自动找点来实现匹配功能的全面化，实现匹配器的全面自动匹配功能，可以很好地满足实际应用的需要。

附图说明

图1为现有技术的自动匹配器的测试系统结构图；

图2为本发明的负载模拟器的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

匹配器动态测试方法，包括以下步骤：

步骤1)利用PLC系统设计LOAD Simulator(负载模拟器)；如图2所示，负载模拟器包括相位与幅度检波器(Phase&Magnitude Detector)、伺服卡(Servo card)、串联电容(Series cap)、串联电感(Series coil)、并联电容(Shunt cap)、两个位置感知模块(Position Sense Pat)和两个马达(Motor)，其中，两个马达(Motor)和两个位置感知模块(Position Sense Pat)分别与伺服卡(Servo card)相连接；伺服卡(Servo card)、相位与幅度检波器(Phase&Magnitude Detector)、串联电容(Series cap)和串联电感(Series coil)依次连接，并联电容(Shunt cap)的正极连接到连接在相位与幅度检波器(Phase&Magnitude Detector)和串联电容(Series cap)之间的导线上，并联电容(Shunt cap)的负极接地；PLC系统控制并联电容(Shunt cap)和串联电容(Series cap)的位置来模拟腔体变化、采集曲线、匹配时间等参数；

步骤2)通过匹配器的阻抗，导出LOAD Simulator(负载模拟器)需要的阻抗点，根据此阻抗点设置并联电容(Shunt cap)和串联电容(Series cap)的位置；并联电容(Shunt cap)和串联电容(Series cap)是可调电容，阻抗范围广；

步骤3)通过PLC系统设定匹配器在极限情况下匹配，记录匹配时间和反射功率等参数；

步骤4)通过PLC系统改变功率的大小，把LOAD Simulator(负载模拟器)需要的阻抗点固定下来，然后记录匹配时间和反射功率等参数；

步骤5)通过PLC系统改变功率的大小，随着功率变化，改变LOAD Simulator(负载模拟器)的阻抗点，检验匹配情况，记录匹配时间和反射功率等参数。

本发明的LOAD Simulator(负载模拟器)是根据匹配器的匹配网络来设计的，就是说阻抗点可以根据外部信号设置随时改变(通过PLC来控制LOAD Simulator的实时改变)，实现匹配的匹配功能测试，优点是时效快，可以在极限情况下模拟匹配器的使用情况，可以描绘出功率特性曲线，通过曲线来分析匹配时间，反射功率等数据。

本发明提供的匹配器动态测试方法，可模拟复杂的实际腔体环境变化，可实时改变虚拟腔体的阻抗来模拟实际腔体使用的情况，可通过匹配器自动找点来实现匹配功能的全面化，能实时检测匹配器在各种极限状态下是否正常工作，能根据半导体产品工艺时腔体阻抗的不定时变化模拟实际腔体环境变化，满足腔体变化的同时可通过匹配器自动找点来实现匹配功能的全面化，实现匹配器的全面自动匹配功能，可以很好地满足实际应用的需要。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。