在等离子体处理中,功率输送与非线性负载的匹配是一项持续的挑战。微电子制造中使用的等离子体反应器越来越多地采用多频率和/或脉冲方式,从而产生非线性且在许多情况下非稳态的电气终端,这可能会使功率与等离子体的有效耦合变得复杂。对于脉冲电感耦合等离子体尤其如此,其中等离子体的阻抗在启动瞬态期间可能会发生显著变化,并经历 E – H(电容到电感)转换。在本文中,我们讨论了使用固定组件阻抗匹配网络对脉冲电感耦合等离子体(Ar/Cl 2 混合物,压力为数十毫托)进行功率匹配的动态计算研究的结果及其对等离子体特性的影响。在本次研究中,我们使用了设定点匹配,其中匹配网络的组件在脉冲周期的选定时间提供最佳阻抗匹配(相对于电源的特性阻抗)。在脉冲早期匹配阻抗使功率能够为 E 模式供电,从而强调电容耦合和等离子体电位的大偏移。这种早期功率耦合使等离子体密度能够更快地上升,而在脉冲后期的 H 模式中不匹配。早期匹配还会产生更多能量离子轰击表面。在脉冲后期匹配会降低 E 模式中耗散的功率,但代价是降低等离子体密度的增加速度。
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