JPH0732077B2 - 高周波発生装置 - Google Patents
高周波発生装置Info
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- JPH0732077B2 JPH0732077B2 JP4268860A JP26886092A JPH0732077B2 JP H0732077 B2 JPH0732077 B2 JP H0732077B2 JP 4268860 A JP4268860 A JP 4268860A JP 26886092 A JP26886092 A JP 26886092A JP H0732077 B2 JPH0732077 B2 JP H0732077B2
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- arc
- frequency generator
- high frequency
- capacitor
- inductor
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ反応装置に電
力を供給して高周波放電を発生させる高周波発生装置に
関する。
力を供給して高周波放電を発生させる高周波発生装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波発生装置としては、例え
ば、図５に示すようなものがある。すなわち、高周波発
生装置１は制御回路２と検出回路３とを備え、高周波発
生装置１の動作は、プラズマ発生室８でアークが発生し
た場合に、検出回路３でアークの発生を検出し、その検
出信号を制御回路２に伝達し、高周波発生装置１の出力
を低下させたり、あるいは一時的（数十ｍｓｅｃ）に停
止させ、アークを消弧するようにしている。
ば、図５に示すようなものがある。すなわち、高周波発
生装置１は制御回路２と検出回路３とを備え、高周波発
生装置１の動作は、プラズマ発生室８でアークが発生し
た場合に、検出回路３でアークの発生を検出し、その検
出信号を制御回路２に伝達し、高周波発生装置１の出力
を低下させたり、あるいは一時的（数十ｍｓｅｃ）に停
止させ、アークを消弧するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の高周波発生装置では、検出回路３が電圧定在
波比（ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｎｄｉｎｇ ｗａｖｅ
ｒａｔｉｏ：ＶＳＷＲ）を用いるものであって、反射電
力を検出しているため、アーク発生後に、反射電力が発
生するまでに、アークが成長していき、アークの成長に
より、薄膜を形成する基板上に悪影響を与えるという問
題点があった。
うな従来の高周波発生装置では、検出回路３が電圧定在
波比（ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔａｎｄｉｎｇ ｗａｖｅ
ｒａｔｉｏ：ＶＳＷＲ）を用いるものであって、反射電
力を検出しているため、アーク発生後に、反射電力が発
生するまでに、アークが成長していき、アークの成長に
より、薄膜を形成する基板上に悪影響を与えるという問
題点があった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、アーク発生の検出をＶＳＷＲの反
射電力で行なわないようにして、アークが成長する前に
短時間でアークを消弧させ、薄膜への悪影響を防ぐこと
ができるようにした高周波発生装置を提供することを目
的としている。
してなされたもので、アーク発生の検出をＶＳＷＲの反
射電力で行なわないようにして、アークが成長する前に
短時間でアークを消弧させ、薄膜への悪影響を防ぐこと
ができるようにした高周波発生装置を提供することを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、プラズマ反応装置
（１８）に電力を供給して高周波放電を発生させる高周
波発生装置において、前記プラズマ反応装置（１８）の
電極（１９）と並列に接続され、アーク電流を検出可能
なアーク電流検出回路（２０）と、プラズマ発生中にア
ークが発生した場合、前記アーク電流検出回路の検出信
号に基づき前記プラズマ反応装置（１８）への電力供給
を制限し、かつ、アーク消弧後に電力供給の制限を解除
する制御回路（１２）とを備え、前記アーク電流検出回
路（２０）は、アーク電流を検出するための変流器（２
２）とコンデンサ（２３）とインダクタ（２１）とを直
列接続して成ることを特徴とする高周波発生装置に存す
る。
めの本発明の要旨とするところは、プラズマ反応装置
（１８）に電力を供給して高周波放電を発生させる高周
波発生装置において、前記プラズマ反応装置（１８）の
電極（１９）と並列に接続され、アーク電流を検出可能
なアーク電流検出回路（２０）と、プラズマ発生中にア
ークが発生した場合、前記アーク電流検出回路の検出信
号に基づき前記プラズマ反応装置（１８）への電力供給
を制限し、かつ、アーク消弧後に電力供給の制限を解除
する制御回路（１２）とを備え、前記アーク電流検出回
路（２０）は、アーク電流を検出するための変流器（２
２）とコンデンサ（２３）とインダクタ（２１）とを直
列接続して成ることを特徴とする高周波発生装置に存す
る。
【０００６】
【作用】プラズマ反応装置（１８）でアークが発生した
場合、プラズマ負荷が零に近い低インピーダンスにな
り、コンデンサ（２３）とインダクタ（２１）とによ
り、直列共振が生じる。その直列共振による共振電流を
変流器（２２）が検出し、制御回路（１２）がプラズマ
反応装置（１８）の電力供給を一定時間（数十μｓｅｃ
〜数百μｓｅｃ）停止させて、アークが成長する前に短
時間で消弧させ、薄膜への悪影響を防ぐことができる。
場合、プラズマ負荷が零に近い低インピーダンスにな
り、コンデンサ（２３）とインダクタ（２１）とによ
り、直列共振が生じる。その直列共振による共振電流を
変流器（２２）が検出し、制御回路（１２）がプラズマ
反応装置（１８）の電力供給を一定時間（数十μｓｅｃ
〜数百μｓｅｃ）停止させて、アークが成長する前に短
時間で消弧させ、薄膜への悪影響を防ぐことができる。
【０００７】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図１〜図４は本発明の一実施例を示している。図
に示すように、プラズマ反応装置であるプラズマ発生室
１８にはプラズマ発生用の電極１９が設けられ、電極１
９には、発振源１１が、制御回路１２、反射電力検出回
路１３およびマッチングボックス１４を介して接続され
ている。
する。図１〜図４は本発明の一実施例を示している。図
に示すように、プラズマ反応装置であるプラズマ発生室
１８にはプラズマ発生用の電極１９が設けられ、電極１
９には、発振源１１が、制御回路１２、反射電力検出回
路１３およびマッチングボックス１４を介して接続され
ている。
【０００８】マッチングボックス１４は、インダクタ１
５，２１およびコンデンサ１６，１７，２３および変流
器２２を有する。反射電力検出回路１３にはインダクタ
１５が接続され、インダクタ１５はコンデンサ１６を介
して電極１９に接続されている。反射電力検出回路１３
にはコンデンサ１７の一端が接続され、コンデンサ１７
の他端がアースされている。
５，２１およびコンデンサ１６，１７，２３および変流
器２２を有する。反射電力検出回路１３にはインダクタ
１５が接続され、インダクタ１５はコンデンサ１６を介
して電極１９に接続されている。反射電力検出回路１３
にはコンデンサ１７の一端が接続され、コンデンサ１７
の他端がアースされている。
【０００９】インダクタ２１、変流器２２、およびコン
デンサ２３がアーク電流検出回路を構成しており、変流
器２２を介してインダクタ２１とコンデンサ２３とが接
続され、インダクタ２１の一端が電極１９に接続され、
コンデンサ２３の一端がアー√スされている。変流器２
２が制御回路１２に接続されている。
デンサ２３がアーク電流検出回路を構成しており、変流
器２２を介してインダクタ２１とコンデンサ２３とが接
続され、インダクタ２１の一端が電極１９に接続され、
コンデンサ２３の一端がアー√スされている。変流器２
２が制御回路１２に接続されている。
【００１０】次に作用を説明する。マッチングボックス
１４内のインダクタ１５およびコンデンサ１６，１７
は、高周波発生装置と、プラズマ負荷とのインピーダン
スマッチングをとる働きをする。そして、インダクタ２
１が使用されているため、前記インピーダンスマッチン
グはコンデンサ２３によって影響を受けない。
１４内のインダクタ１５およびコンデンサ１６，１７
は、高周波発生装置と、プラズマ負荷とのインピーダン
スマッチングをとる働きをする。そして、インダクタ２
１が使用されているため、前記インピーダンスマッチン
グはコンデンサ２３によって影響を受けない。
【００１１】また、このインダクタ２１およびコンデン
サ２３は、アーク発生時に直列共振を起こす働きをす
る。変流器２２は前記直列共振電流を検出する働きをす
る。制御回路１２は、前記変流器２２からの検出信号に
より、プラズマ発生室１８へ供給されている電力を一定
時間停止させる働きをする。
サ２３は、アーク発生時に直列共振を起こす働きをす
る。変流器２２は前記直列共振電流を検出する働きをす
る。制御回路１２は、前記変流器２２からの検出信号に
より、プラズマ発生室１８へ供給されている電力を一定
時間停止させる働きをする。
【００１２】図２に示すように、電極１９の電圧波形に
おいて、通常プラズマ発生室１８は負の電位（−ＶDC）
を有する。ｔ1 時に、アークが発生したときのプラズマ
インピーダンスを０［Ω］と仮定すると、インダクタ２
１とコンデンサ２３により直列共振を起こし、その周波
数は、ｆ＝１／［２π√（ＬＣ）］となる。但し、Ｌ，
Ｃはそれぞれインダクタ２１のインダクタンスおよびコ
ンデンサ２３の静電容量を示す。コンデンサ２３の電流
は、図３に示すようになる。
おいて、通常プラズマ発生室１８は負の電位（−ＶDC）
を有する。ｔ1 時に、アークが発生したときのプラズマ
インピーダンスを０［Ω］と仮定すると、インダクタ２
１とコンデンサ２３により直列共振を起こし、その周波
数は、ｆ＝１／［２π√（ＬＣ）］となる。但し、Ｌ，
Ｃはそれぞれインダクタ２１のインダクタンスおよびコ
ンデンサ２３の静電容量を示す。コンデンサ２３の電流
は、図３に示すようになる。
【００１３】ｔ2 時に、コンデンサ電流を変流器２２で
検出し、制御回路１２は、プラズマ発生室１８への電力
供給を短時間（数μｓｅｃ）で停止させる。
検出し、制御回路１２は、プラズマ発生室１８への電力
供給を短時間（数μｓｅｃ）で停止させる。
【００１４】アークが消弧した後、ｔ3 時に、制御回路
１２が高周波発生装置を再び作動させるとプラズマは正
常に移る。高周波発生装置の停止時間［Ｔ］は数十μｓ
ｅｃ〜数百μｓｅｃである。前記の直列共振周波数は数
十〜数百ｋＨｚを選択する。
１２が高周波発生装置を再び作動させるとプラズマは正
常に移る。高周波発生装置の停止時間［Ｔ］は数十μｓ
ｅｃ〜数百μｓｅｃである。前記の直列共振周波数は数
十〜数百ｋＨｚを選択する。
【００１５】前記高周波発生装置においては、図４に示
すように、ＤＣ電源２４をバイアスとして使用してもよ
い。この場合、コンデンサ１６はＤＣ電源２４の電圧を
遮断する働きをし、インダクタ２１は高周波電圧を遮断
する働きをする。
すように、ＤＣ電源２４をバイアスとして使用してもよ
い。この場合、コンデンサ１６はＤＣ電源２４の電圧を
遮断する働きをし、インダクタ２１は高周波電圧を遮断
する働きをする。
【００１６】
【発明の効果】本発明にかかる高周波発生装置によれ
ば、プラズマ反応装置でアークが発生した場合、プラズ
マ負荷が低インピーダンスになり、コンデンサとインダ
クタとにより、直列共振が生じる。その直列共振による
共振電流を変流器が検出し、制御回路がプラズマ反応装
置への電力供給を制限するようにしたので、アークが成
長する前に短時間でアークが消弧し、薄膜への悪影響を
防ぐことができる。
ば、プラズマ反応装置でアークが発生した場合、プラズ
マ負荷が低インピーダンスになり、コンデンサとインダ
クタとにより、直列共振が生じる。その直列共振による
共振電流を変流器が検出し、制御回路がプラズマ反応装
置への電力供給を制限するようにしたので、アークが成
長する前に短時間でアークが消弧し、薄膜への悪影響を
防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す高周波発生装置の回路
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施例を示し、プラズマ発生室の電
極の電圧の波形図である。
極の電圧の波形図である。
【図３】本発明の一実施例を示し、アーク電流検出回路
のコンデンサの電流の波形図である。
のコンデンサの電流の波形図である。
【図４】本発明の一実施例を示す高周波発生装置の回路
図である。
図である。
【図５】従来例を示す高周波発生装置の回路図である。
【符号の説明】 １１…発振源 １５，２１…インダクタ １２…制御回路 １３…反射電圧検出回路 １４…マッチングボックス １６，１７，２３…コンデンサ １８…プラズマ発生室（プラズマ反応装置） １９…電極 ２２…変流器 ２４…ＤＣバイアス電源
Claims (1)
- 【請求項１】プラズマ反応装置に電力を供給して高周波
放電を発生させる高周波発生装置において、 前記プラズマ反応装置の電極と並列に接続され、アーク
電流を検出可能なアーク電流検出回路と、 プラズマ発生中にアークが発生した場合、前記アーク電
流検出回路の検出信号に基づき前記プラズマ反応装置へ
の電力供給を制限し、かつ、アーク消弧後に電力供給の
制限を解除する制御回路とを備え、 前記アーク電流検出回路は、アーク電流を検出するため
の変流器とコンデンサとインダクタとを直列接続して成
ることを特徴とする高周波発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268860A JPH0732077B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 高周波発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268860A JPH0732077B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 高周波発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119997A JPH06119997A (ja) | 1994-04-28 |
| JPH0732077B2 true JPH0732077B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=17464275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4268860A Expired - Lifetime JPH0732077B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 高周波発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732077B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100636052B1 (ko) * | 2000-08-28 | 2006-10-18 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마 챔버의 부하 측정 장치 |
| JP3923323B2 (ja) * | 2002-01-30 | 2007-05-30 | アルプス電気株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| US6967305B2 (en) * | 2003-08-18 | 2005-11-22 | Mks Instruments, Inc. | Control of plasma transitions in sputter processing systems |
| EP1720195B1 (de) * | 2005-05-06 | 2012-12-12 | HÜTTINGER Elektronik GmbH + Co. KG | Arcunterdrückungsanordnung |
| US7795817B2 (en) | 2006-11-24 | 2010-09-14 | Huettinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | Controlled plasma power supply |
| PL2259662T3 (pl) | 2008-03-26 | 2019-10-31 | Kyosan Electric Mfg | Urządzenie wygaszające nietypowe wyładowanie do przyrządu próżniowego |
| KR102065809B1 (ko) | 2012-12-18 | 2020-01-13 | 트럼프 헛팅거 게엠베하 + 코 카게 | 아크 제거 방법 및 전력 변환기를 갖는 전력 공급 시스템 |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP4268860A patent/JPH0732077B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06119997A (ja) | 1994-04-28 |
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