[发明专利]匹配网络、阻抗匹配器以及阻抗匹配方法

说明书

本发明提供了一种匹配网络，匹配网络包括信号输入端、信号输出端、第一匹配单元、第二匹配单元以及开关元件，其中，第一匹配单元的输入端与信号输入端电连接，第一匹配单元的输出端与信号输出端电连接；第二匹配单元的输入端与开关元件的一端电连接，第二匹配单元的输出端与信号输出端电连接，开关元件的另一端与信号输入端电连接。本发明还提供一种阻抗匹配器以及一种阻抗匹配方法，匹配网络可以在实现快速匹配的同时确保具有良好的工艺效果。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，具体涉及一种匹配网络、一种匹配阻抗器以及一种基于所述阻抗匹配器的阻抗匹配方法。

背景技术

随着微电子机械系统(MEMS：Micro Electro Mechanical System)被越来越广泛的应用于汽车和消费电子领域，以及硅基通孔(TSV：Through Silicon Vias)刻蚀技术在未来封装领域的广阔前景，干法等离子体硅刻蚀工艺逐渐成为MEMS加工领域以及TSV技术中最炙手可热的工艺之一。

目前主流的硅刻蚀工艺为德国博世(Bosch)工艺或在Bosch工艺上进行优化，具体过程如图1所示，包括以下步骤：

在硅基片2上形成光刻胶掩膜图形1；

利用等离子体对形成有光刻胶掩膜图形1的硅基片2进行刻蚀，形成沟槽；

利用等离子气体沉积形成保护层；

重复进行上述刻蚀步骤和沉积步骤，直至获得理想深度的沟槽位置。

针对上述Bosch刻蚀工艺，存在沉积步骤和刻蚀步骤之间的切换，在所述切换过程中，需要射频自动阻抗匹配器调节匹配网络的输入阻抗与射频电源的输出阻抗相匹配。

在现有技术中，存在以下问题：

如图2所示，所述射频自动阻抗匹配器(包括输入端RF IN和输出端RF OUT)，从刻蚀(沉积)步的阻抗元件值大小切换到沉积(刻蚀)步过程中，由于电机转动可变阻抗元件(包括可变电容C1和可变电容C2)到指定阻抗元件值的时间相对于单步工艺的时间过长，从而影响每步工艺的匹配；

为了解决上述问题，现有技术对匹配器的结构进行了改进，如图3所示，分别设置了一个沉积匹配器5a和一个刻蚀匹配器5b，在执行刻蚀工艺步骤时，单刀双掷开关4与刻蚀匹配器5b电连接，与沉积匹配器5a断开；在执行沉积工艺步骤时，单刀双掷开关4与沉积匹配器5a电连接，与刻蚀匹配器5b断开。但是，利用改进的现有技术刻蚀形成的“扇贝”尺寸不一致。

因此，如何设计一种用于自阻抗匹配器的匹配网络以实现快速匹配的同时确保具有良好的工艺效果成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种匹配网络、一种匹配阻抗器以及一种基于所述阻抗匹配器的阻抗匹配方法。所述匹配网络可以在实现快速匹配的同时确保具有良好的工艺效果。

为了解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供了一种匹配网络，所述匹配网络包括信号输入端、信号输出端、第一匹配单元、第二匹配单元以及开关元件，其中，

所述第一匹配单元的输入端与所述信号输入端电连接，所述第一匹配单元的输出端与所述信号输出端电连接；

所述第二匹配单元的输入端与所述开关元件的一端电连接，所述第二匹配单元的输出端与所述信号输出端电连接，所述开关元件的另一端与所述信号输入端电连接。

可选地，所述第一匹配单元和所述第二匹配单元均包括多个匹配支路，每个所述匹配支路均包括至少一个匹配元件。

可选地，所述第一匹配单元包括第一匹配支路和第二匹配支路，所述第一匹配支路和第二匹配支路均包括至少一个匹配元件，其中，

所述第一匹配支路的一端与所述信号输入端电连接，所述第一匹配支路的另一端接地；