ALD中射频阻抗匹配器的设计与研究
3 等离子体产生前后负载阻抗变化分析
ALD中负载阻抗为一电感线圈，在频率为13．56 MHz的高频电磁场作用下，氩气电离，产生环形球状的低温等离子体。在等离子体产生后，负载线圈内的电流产生感应磁场，使得负载线圈与等离子体产生互感现象，形成并联互感电路模型，如图5所示。
在互感模型图中，L11和RL为负载线圈的感性分量和电阻分量；L28和R为等离子体的感性分量和电阻分量，M为互感系数。互感系数M及负载阻抗ZL的计算如下：
式中：ki为耦合系数；L12为互感。
经计算得耦合电感L=1 644 nH，负载阻抗Z=16．4+140j。此时，匹配网络参数如表1中等离子体产生后的参数所示。
通过对ALD中负载在两种状态下的阻抗匹配分析，可以确定等离子体产生前后负载阻抗及阻抗匹配网络中串、并联电容的变化趋势，即负载电感变小，串联可变电容容值变大，并联可变电容容值变小。
4 结语
本文详细阐述原子层沉积系统(ALD)中射频阻抗匹配器的设计方案，利用ADS软件对等离子体产生前的负载电路模型进行了仿真，并对等离子体产生前后负载阻抗的变化进行了深入分析，得出负载阻抗及匹配网络参数的变化趋势。经过多次试验，能顺利使腔室启辉，快速地使系统的反射功率为0，使系统处于阻抗匹配状态。
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