射频源控制信号模拟器的设计与应用

熟悉微电子工艺设备的人都知道，射频源(RFGENERATER)是半导体工艺不可缺少的设备，其主要应用于等离子体干法刻蚀设备。其原理是刻蚀气体(主要是F基和C1基的气体)通过气体流量控制系统通进反应腔室，在高频电场(频率通常为13.56MHz)作用下产生辉光放电，负气体分子或原子发生电离，形成等离子体(Plasma)。等离子体是包含足够多的正负电荷数目近于相等的带电粒子的非凝聚系统。而射频源正是产生高频电场的核心设备。

目前市场上，一台新的干法刻蚀设备使用的射频源售价大概在1万美金左右，而维修一台射频源的用度一般也要1万元*币以上，可见其用度相当昂贵。本着节约成木的原则，本单位对在使用中出现故障的射频源进行自主维修。为了检验维修后该射频源是否可以满足使用要求，根据其使用原理及其控制信号的输进、输出情况，自发研制了射频源远控收发信号模拟器。该设备研制成功后，改变了以往射频源维修后必须上机调试的状况，从而实现了脱机调试，达到了省时省力、节约本钱的目的。

2 设计方案

为了达到对射频源脱机调试的目的，主要是实现模拟原设备主机PRMOTE控制功能，包含以下几点：

(1)对射频源是否开启的判定;

(2)对连锁功能(interlock)的判定;

(3)对射频源输出功率的设定;

(4)对射频源正向功率的丈量;

(5)对射频源反向功率的丈量。

首先对面板进行设计，参照射频源面板的主体结构，结合实际功能要求，面板外观见图1。

从面板设计图中可以看到，面板功能键包含有射频功率开关键、连锁功能(interlock)测试键、射频源输出功率设定旋钮、射频源正/反向功率丈量开关以及复位键，另外面板上还有显示屏和指示灯。其电路图见图2。