JP2003008384A - 双方向高調波消散フィルタ - Google Patents
双方向高調波消散フィルタInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/06—Frequency selective two-port networks including resistors
- H03H7/07—Bridged T-filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
-
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 双方向から流入する高調波エネルギーを消散
させる双方向高調波消散フィルタを実現する。 【解決手段】 双方向ダイプレクサ高調波消散フィルタ
は、所定の周波数範囲内の無線周波数信号を提供するＲ
Ｆ電力増幅器１０に結合した入力端子と、所定の周波数
範囲において無線周波数信号を負荷に提供する出力端子
と、入力端子と出力端子との間に接続された１つのロー
パスフィルタ２０、このローパスフィルタ２０に結合し
た複数のハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂであって、こ
の複数のハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂが、所定の周
波数範囲を超える周波数の信号を受信しかつ消散させ、
この複数のハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂの、インピ
ーダンスに及ぼす影響が、ローパスフィルタ２０の入力
と出力で相殺されるハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂと
を含む。
させる双方向高調波消散フィルタを実現する。 【解決手段】 双方向ダイプレクサ高調波消散フィルタ
は、所定の周波数範囲内の無線周波数信号を提供するＲ
Ｆ電力増幅器１０に結合した入力端子と、所定の周波数
範囲において無線周波数信号を負荷に提供する出力端子
と、入力端子と出力端子との間に接続された１つのロー
パスフィルタ２０、このローパスフィルタ２０に結合し
た複数のハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂであって、こ
の複数のハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂが、所定の周
波数範囲を超える周波数の信号を受信しかつ消散させ、
この複数のハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂの、インピ
ーダンスに及ぼす影響が、ローパスフィルタ２０の入力
と出力で相殺されるハイパスフィルタ２７ａ、２７ｂと
を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体プラズマプ
ロセシングに使用されるような高電力無線周波増幅器シ
ステムに関する。
ロセシングに使用されるような高電力無線周波増幅器シ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ反応器を含むプラズマプロセシ
ング設備が、半導体製造において広く使用されている。
プラズマ反応器は、個別のトランジスタ、媒体、大規模
集積回路、マイクロプロセッサ、ランダムアクセスメモ
リなど、半導体ベースの電気部品の製造中に原材料（例
えばシリコン）の電気特性を変えるのに使用される。プ
ラズマ反応器を使って行われる代表的な動作には、スパ
ッタリング、プラズマエッチング、プラズマ蒸着、およ
び反応性イオンエッチングが含まれる。
ング設備が、半導体製造において広く使用されている。
プラズマ反応器は、個別のトランジスタ、媒体、大規模
集積回路、マイクロプロセッサ、ランダムアクセスメモ
リなど、半導体ベースの電気部品の製造中に原材料（例
えばシリコン）の電気特性を変えるのに使用される。プ
ラズマ反応器を使って行われる代表的な動作には、スパ
ッタリング、プラズマエッチング、プラズマ蒸着、およ
び反応性イオンエッチングが含まれる。
【０００３】動作時、半導体素材はリアクトル内に置か
れる。次に、ガスが低圧下でプラズマ反応器に導入され
る。それから、無線周波数（ＲＦ）電力がガスに加えら
れ、それで、ガスはプラズマに変換される。プラズマ
は、半導体素材の露出領域と反応する電荷イオンからな
る。このような多くの動作の結果として、電気回路が半
導体素材で作られる。
れる。次に、ガスが低圧下でプラズマ反応器に導入され
る。それから、無線周波数（ＲＦ）電力がガスに加えら
れ、それで、ガスはプラズマに変換される。プラズマ
は、半導体素材の露出領域と反応する電荷イオンからな
る。このような多くの動作の結果として、電気回路が半
導体素材で作られる。
【０００４】半導体製作に使用されるプラズマプロセシ
ング設備は、一般にＲＦ発生器、ＲＦ発生器に一端で結
合したＲＦ電力ケーブル、インピーダンス整合回路、お
よびプラズマ反応器の電極に接続するＲＦ電力ケーブル
または１対の銅ストラップを備える。動作中、プラズマ
反応器のインピーダンスは、かなりの変化にさらされ
る。点火前、反応器内のガスは電離しておらず、従っ
て、導電状態でない。ＲＦ電力を加えると、ガスが電離
し始め、電荷担体が反応器内に生成されるにつれて、負
荷インピーダンスは低下する。起動周期後、定常運転条
件がついに確立される。
ング設備は、一般にＲＦ発生器、ＲＦ発生器に一端で結
合したＲＦ電力ケーブル、インピーダンス整合回路、お
よびプラズマ反応器の電極に接続するＲＦ電力ケーブル
または１対の銅ストラップを備える。動作中、プラズマ
反応器のインピーダンスは、かなりの変化にさらされ
る。点火前、反応器内のガスは電離しておらず、従っ
て、導電状態でない。ＲＦ電力を加えると、ガスが電離
し始め、電荷担体が反応器内に生成されるにつれて、負
荷インピーダンスは低下する。起動周期後、定常運転条
件がついに確立される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】定常運転中でも、プラ
ズマフラックス（プラズマ密度とプラズマ電荷速度との
積）の変化が負荷インピーダンスの重大な過渡的変化の
原因となることもある。加えて、点火中および定常条件
確立前に、かなりのインピーダンス変化に遭遇した場
合、これによって相当の電力が反射されてＲＦ発生器に
戻され、その結果、ＲＦ発生器が不安定になって損傷し
たり、プラズマプロセスの安定性が失われたりすること
もあり得る。特に高「Ｑ」プラズマプロセスの場合がこ
のケースである。更に例示する通り、標準の非消散型フ
ィルタ構成では、遭遇するプロセスを全体にわたって安
定的に動作させるのに十分でない。
ズマフラックス（プラズマ密度とプラズマ電荷速度との
積）の変化が負荷インピーダンスの重大な過渡的変化の
原因となることもある。加えて、点火中および定常条件
確立前に、かなりのインピーダンス変化に遭遇した場
合、これによって相当の電力が反射されてＲＦ発生器に
戻され、その結果、ＲＦ発生器が不安定になって損傷し
たり、プラズマプロセスの安定性が失われたりすること
もあり得る。特に高「Ｑ」プラズマプロセスの場合がこ
のケースである。更に例示する通り、標準の非消散型フ
ィルタ構成では、遭遇するプロセスを全体にわたって安
定的に動作させるのに十分でない。
【０００６】例えばプラズマ蒸着またはスパッタリング
の場合、プロセスは、相対的に一定の周波数または例え
ば１３．５６ＭＨｚ±５％のような周波数の帯域におい
て代表的に数キロワット以下のレベルでされる無線周波
数エネルギーによって駆動される。ＲＦ発生器は、プラ
ズマチャンバに結合していて、このプラズマチャンバの
インピーダンスをＲＦ発生器出力源のインピーダンス
（代表的に５０オーム）に整合する整合回路を間に配置
したものが代表的である。
の場合、プロセスは、相対的に一定の周波数または例え
ば１３．５６ＭＨｚ±５％のような周波数の帯域におい
て代表的に数キロワット以下のレベルでされる無線周波
数エネルギーによって駆動される。ＲＦ発生器は、プラ
ズマチャンバに結合していて、このプラズマチャンバの
インピーダンスをＲＦ発生器出力源のインピーダンス
（代表的に５０オーム）に整合する整合回路を間に配置
したものが代表的である。
【０００７】ＲＦエネルギー供給システムは、ＲＦ発生
器、整合回路および負荷を備えてよい。一定周波数の代
わりに所定の周波数帯域幅、例えば約±５％から±１０
％までの間で揺らぎを見せる帯域幅にわたって動作する
周波数鋭敏度の高いプラズマシステムであれば、プラズ
マインピーダンス整合を最適化する自由度が大きくな
り、それで、固定整合回路も可変整合回路も可能となる
ので、一般的により望ましくなる。
器、整合回路および負荷を備えてよい。一定周波数の代
わりに所定の周波数帯域幅、例えば約±５％から±１０
％までの間で揺らぎを見せる帯域幅にわたって動作する
周波数鋭敏度の高いプラズマシステムであれば、プラズ
マインピーダンス整合を最適化する自由度が大きくな
り、それで、固定整合回路も可変整合回路も可能となる
ので、一般的により望ましくなる。
【０００８】プラズマは線形オーム抵抗のような挙動を
見せないから、ＲＦ発生器によってＲＦエネルギーをプ
ラズマチャンバに加えると、帯域からはずれて、ソース
周波数の倍数（高調波）またはその分数（低調波）であ
り得るエネルギーが生成される。
見せないから、ＲＦ発生器によってＲＦエネルギーをプ
ラズマチャンバに加えると、帯域からはずれて、ソース
周波数の倍数（高調波）またはその分数（低調波）であ
り得るエネルギーが生成される。
【０００９】従来、消散型フィルタが、しばしば通信業
において、例えば受信機フロントエンドの第１ダウンコ
ンバータの後の狭帯域中間周波フィルタとして使用され
てきた。消散型フィルタは、帯域外の信号を固有の形で
制御しながら終結させる必要がある場面で性能を高める
のに使用される。しかしながら、消散型フィルタは、等
価の無損失フィルタのように急勾配の減衰曲線を呈しな
いので、歓迎されなかった。結果として、緩勾配の減衰
曲線とエネルギー消散の問題があったために、回路設計
者は、ＲＦ電力が数キロワットであり得るＲＦ供給シス
テムにおいてこの種のフィルタを間に入れるのを嫌っ
た。
において、例えば受信機フロントエンドの第１ダウンコ
ンバータの後の狭帯域中間周波フィルタとして使用され
てきた。消散型フィルタは、帯域外の信号を固有の形で
制御しながら終結させる必要がある場面で性能を高める
のに使用される。しかしながら、消散型フィルタは、等
価の無損失フィルタのように急勾配の減衰曲線を呈しな
いので、歓迎されなかった。結果として、緩勾配の減衰
曲線とエネルギー消散の問題があったために、回路設計
者は、ＲＦ電力が数キロワットであり得るＲＦ供給シス
テムにおいてこの種のフィルタを間に入れるのを嫌っ
た。
【００１０】消散型高調波フィルタであれば、米国特許
第５１８７４５７号に記述された通り、プラズマ負荷の
非線形性によって発生させられた帯域外信号の問題を処
理するために、発生器と整合回路との間に入れることが
できる。これまで、これをしようとして採用されたの
は、大体、高調波を吸収するより反射する反射型の無損
失フィルタであった。しかしながら、チェビシェフ設計
または楕円設計の両方を使った標準の反射型フィルタ
は、高調波の消散の終結をもたらさないので、これで
は、特定のプロセス条件、特に高「Ｑ」方式と結び付い
たプラズマチャンバ安定性の問題が解決されなかった。
これらの設計は、高調波を負荷から守る反面、高調波を
代替経路経由で接地する。接地経路における高調波は、
「ホットグラウンド」として知られる高調波接地電流を
生成し、これが、ＭＯＳＦＥＴダイスにとって有害とな
り得る付加的なゲート・ソース間電圧差を生じさせる。
高調波接地電流が存在することによってまた、ＭＯＳＦ
ＥＴゲートにおいて高調波を重ね合わされた基本周波数
波形が生成され、それによって、そのスイッチング特性
が左右される。その結果、所与の供給電圧において同じ
出力電力を得るのに必要な一貫した駆動レベルが確保さ
れなくなる。それゆえ、ローパスフィルタの入力側に終
端ハイパスフィルタを付けたダイプレクサをＲＦ発生器
内側の増幅器入力とドライバ出力との間に入れてもよ
い。
第５１８７４５７号に記述された通り、プラズマ負荷の
非線形性によって発生させられた帯域外信号の問題を処
理するために、発生器と整合回路との間に入れることが
できる。これまで、これをしようとして採用されたの
は、大体、高調波を吸収するより反射する反射型の無損
失フィルタであった。しかしながら、チェビシェフ設計
または楕円設計の両方を使った標準の反射型フィルタ
は、高調波の消散の終結をもたらさないので、これで
は、特定のプロセス条件、特に高「Ｑ」方式と結び付い
たプラズマチャンバ安定性の問題が解決されなかった。
これらの設計は、高調波を負荷から守る反面、高調波を
代替経路経由で接地する。接地経路における高調波は、
「ホットグラウンド」として知られる高調波接地電流を
生成し、これが、ＭＯＳＦＥＴダイスにとって有害とな
り得る付加的なゲート・ソース間電圧差を生じさせる。
高調波接地電流が存在することによってまた、ＭＯＳＦ
ＥＴゲートにおいて高調波を重ね合わされた基本周波数
波形が生成され、それによって、そのスイッチング特性
が左右される。その結果、所与の供給電圧において同じ
出力電力を得るのに必要な一貫した駆動レベルが確保さ
れなくなる。それゆえ、ローパスフィルタの入力側に終
端ハイパスフィルタを付けたダイプレクサをＲＦ発生器
内側の増幅器入力とドライバ出力との間に入れてもよ
い。
【００１１】米国特許第５１８７４５７号に引用された
ようなカスケードフィルタが消散型であるが、所要帯域
幅全体にわたって過大な電力損失、消散電力の除去、お
よび所要サイズの関係から、まだ、固定周波数プラズマ
システムにしか適していない。その上、これらのフィル
タは、高調波を十分に阻止できないことに加えて、所望
のプラズマシステム高調波阻止レベルを得るためには無
損失フィルタを必要とする。
ようなカスケードフィルタが消散型であるが、所要帯域
幅全体にわたって過大な電力損失、消散電力の除去、お
よび所要サイズの関係から、まだ、固定周波数プラズマ
システムにしか適していない。その上、これらのフィル
タは、高調波を十分に阻止できないことに加えて、所望
のプラズマシステム高調波阻止レベルを得るためには無
損失フィルタを必要とする。
【００１２】半導体プラズマプロセシング装置業界は、
生産スペースが今や希少で、高騰していることから、よ
り低いコスト、より小さいサイズのプラズマ発生器に対
する需要が大きい。表面マウント技術と改良冷却方式と
を駆使した革新的な回路トポロジーを有する高圧ＭＯＳ
ＦＥＴが、こうした需要に満たす有力な解決策とみなさ
れるに至った。しかしながら、高圧ＭＯＳＦＥＴは、ス
イッチモードドライバ出力によって生じさせられる高調
波接地電流や、プラズマチャンバから反射によって戻さ
れたエネルギーに対して敏感である。高調波接地電流が
発生すると、ＲＦ電力増幅器は、ａ）電力利得および電
力効率に関して所望の性能に見合った一貫したスイッチ
ング動作ができなくなり、ｂ）不安定になり、目標点に
関して正しい電力を供給しなくなり、ｃ）プラズマフラ
ックスのドロップアウトを生じさせ、ｄ）ゲート・ソー
ス間電圧差を増大させ、ＭＯＳＦＥＴダイスを損傷する
に至る。
生産スペースが今や希少で、高騰していることから、よ
り低いコスト、より小さいサイズのプラズマ発生器に対
する需要が大きい。表面マウント技術と改良冷却方式と
を駆使した革新的な回路トポロジーを有する高圧ＭＯＳ
ＦＥＴが、こうした需要に満たす有力な解決策とみなさ
れるに至った。しかしながら、高圧ＭＯＳＦＥＴは、ス
イッチモードドライバ出力によって生じさせられる高調
波接地電流や、プラズマチャンバから反射によって戻さ
れたエネルギーに対して敏感である。高調波接地電流が
発生すると、ＲＦ電力増幅器は、ａ）電力利得および電
力効率に関して所望の性能に見合った一貫したスイッチ
ング動作ができなくなり、ｂ）不安定になり、目標点に
関して正しい電力を供給しなくなり、ｃ）プラズマフラ
ックスのドロップアウトを生じさせ、ｄ）ゲート・ソー
ス間電圧差を増大させ、ＭＯＳＦＥＴダイスを損傷する
に至る。
【００１３】これら先行技術の欠点は、本発明によって
克服される。
克服される。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の周波数
範囲内の無線周波数信号を提供する電源に結合した入力
端子と、無線周波数信号を所定の周波数範囲において負
荷に提供するための出力端子と、入力および出力を有す
るローパスフィルタであって入力端子と出力端子との間
に接続された１つのローパスフィルタと、このローパス
フィルタに結合した複数のハイパスフィルタであって、
この複数のハイパスフィルタが、所定の周波数範囲を超
える周波数の信号を消散させ、この複数のハイパスフィ
ルタが、キャパシタンスとインダクタンスとからなるグ
ループの中から選択された所定の回路効果を有し、結果
として生じる影響がローパスフィルタによって入力と出
力とで相殺され、吸収されるようになっているハイパス
フィルタと、を含むＲＦ発生器システムのための双方向
ダイプレクサ高調波消散フィルタに関するものである。
範囲内の無線周波数信号を提供する電源に結合した入力
端子と、無線周波数信号を所定の周波数範囲において負
荷に提供するための出力端子と、入力および出力を有す
るローパスフィルタであって入力端子と出力端子との間
に接続された１つのローパスフィルタと、このローパス
フィルタに結合した複数のハイパスフィルタであって、
この複数のハイパスフィルタが、所定の周波数範囲を超
える周波数の信号を消散させ、この複数のハイパスフィ
ルタが、キャパシタンスとインダクタンスとからなるグ
ループの中から選択された所定の回路効果を有し、結果
として生じる影響がローパスフィルタによって入力と出
力とで相殺され、吸収されるようになっているハイパス
フィルタと、を含むＲＦ発生器システムのための双方向
ダイプレクサ高調波消散フィルタに関するものである。
【００１５】また、ＲＦ電力増幅器と、このＲＦ電力増
幅器に結合した、所定の周波数範囲内の無線周波数信号
を提供する出力端子と、入力および出力、入力インピー
ダンスおよび出力インピーダンスを有するローパスフィ
ルタであって、出力端子に結合した１つのローパスフィ
ルタと、このローパスフィルタに結合した１つのハイパ
スフィルタであって、ハイパスフィルタが、所定の周波
数範囲を超えたときに負荷から反射された高調波信号を
受信しかつ消散させ、このハイパスフィルタの、ローパ
スフィルタの出力インピーダンスに及ぼす影響が相殺さ
れるハイパスフィルタと、同じローパスフィルタに結合
した、ＲＦ電力増幅器によって生成された高調波信号を
管理するフィルタ手段であって、フィルタ手段の、ロー
パスフィルタの入力インピーダンスに及ぼす影響が相殺
されるようになっているフィルタ手段とを備える周波数
鋭敏度の高いＲＦ発生器システムのための双方向ダイプ
レクサ高調波消散フィルタも開示される。
幅器に結合した、所定の周波数範囲内の無線周波数信号
を提供する出力端子と、入力および出力、入力インピー
ダンスおよび出力インピーダンスを有するローパスフィ
ルタであって、出力端子に結合した１つのローパスフィ
ルタと、このローパスフィルタに結合した１つのハイパ
スフィルタであって、ハイパスフィルタが、所定の周波
数範囲を超えたときに負荷から反射された高調波信号を
受信しかつ消散させ、このハイパスフィルタの、ローパ
スフィルタの出力インピーダンスに及ぼす影響が相殺さ
れるハイパスフィルタと、同じローパスフィルタに結合
した、ＲＦ電力増幅器によって生成された高調波信号を
管理するフィルタ手段であって、フィルタ手段の、ロー
パスフィルタの入力インピーダンスに及ぼす影響が相殺
されるようになっているフィルタ手段とを備える周波数
鋭敏度の高いＲＦ発生器システムのための双方向ダイプ
レクサ高調波消散フィルタも開示される。
【００１６】
【発明の実施の形態】図面、そして最初に図１について
説明すると、これは、高電力無線周波数（ＲＦ）エネル
ギーを使用するためのシステムの一実施例で、ＲＦ電力
増幅器１０を有するＲＦ発生器９と双方向ダイプレクサ
１６とを備える。ＲＦ電力増幅器１０は、無線周波数
帯、例えば１３．５６ＭＨｚ±５％〜±１０％の帯域内
の交流電流を、本例では３０００ワット以下の電力で提
供する。ＲＦ電力増幅器１０は、５０オームの有効出力
インピーダンスを有する。ＲＦエネルギーはプラズマチ
ャンバ１２に加えられ、ここがＲＦ負荷をかける。負荷
インピーダンスは、動作中に変化することがあり、非線
形であり、これによって、望ましい周波数帯内の周波数
における入力ＲＦエネルギーは、この入力周波数の倍数
または分数の周波数におけるエネルギーに変換される。
本発明によれば、インピーダンス整合回路１４が双方向
ダイプレクサ１６とプラズマチャンバ１２との間に入れ
られており、プラズマチャンバ１２のインピーダンスを
ＲＦ電力増幅器１０の５０オームインピーダンスに整合
する働きをする。
説明すると、これは、高電力無線周波数（ＲＦ）エネル
ギーを使用するためのシステムの一実施例で、ＲＦ電力
増幅器１０を有するＲＦ発生器９と双方向ダイプレクサ
１６とを備える。ＲＦ電力増幅器１０は、無線周波数
帯、例えば１３．５６ＭＨｚ±５％〜±１０％の帯域内
の交流電流を、本例では３０００ワット以下の電力で提
供する。ＲＦ電力増幅器１０は、５０オームの有効出力
インピーダンスを有する。ＲＦエネルギーはプラズマチ
ャンバ１２に加えられ、ここがＲＦ負荷をかける。負荷
インピーダンスは、動作中に変化することがあり、非線
形であり、これによって、望ましい周波数帯内の周波数
における入力ＲＦエネルギーは、この入力周波数の倍数
または分数の周波数におけるエネルギーに変換される。
本発明によれば、インピーダンス整合回路１４が双方向
ダイプレクサ１６とプラズマチャンバ１２との間に入れ
られており、プラズマチャンバ１２のインピーダンスを
ＲＦ電力増幅器１０の５０オームインピーダンスに整合
する働きをする。
【００１７】本発明による双方向ダイプレクサ１６は、
好ましくは、例えば１３．５６ＭＨｚを中心として±５
％の周波数通過帯域内のエネルギーを通過させるが、通
過帯域より上の周波数のエネルギーを消散させるため
に、ＲＦ電力増幅器１０および整合回路１４と直列に置
かれている。通過帯域より下の低周波およびサブ高調波
のエネルギーは、ＲＦ電力増幅器１０内部の他のフィル
タ回路網（図示されていない）を経由して抵抗端末で消
散させられる。双方向ダイプレクサ１６は、ここでは、
ＲＦ電力増幅器１０と整合回路１４との間に直列の位置
で描かれているが、システム内の他の適当な場所、例え
ばＲＦ発生器９の中に置かれていてもよい。その回路の
サイズが相対的に小さいとすれば、システム内の双方向
ダイプレクサ１６の位置については、これ以外の選択肢
も可能である。
好ましくは、例えば１３．５６ＭＨｚを中心として±５
％の周波数通過帯域内のエネルギーを通過させるが、通
過帯域より上の周波数のエネルギーを消散させるため
に、ＲＦ電力増幅器１０および整合回路１４と直列に置
かれている。通過帯域より下の低周波およびサブ高調波
のエネルギーは、ＲＦ電力増幅器１０内部の他のフィル
タ回路網（図示されていない）を経由して抵抗端末で消
散させられる。双方向ダイプレクサ１６は、ここでは、
ＲＦ電力増幅器１０と整合回路１４との間に直列の位置
で描かれているが、システム内の他の適当な場所、例え
ばＲＦ発生器９の中に置かれていてもよい。その回路の
サイズが相対的に小さいとすれば、システム内の双方向
ダイプレクサ１６の位置については、これ以外の選択肢
も可能である。
【００１８】図２は、双方向ダイプレクサ１６のシステ
ムコンポーネントを示すブロック図である。双方向ダイ
プレクサ１６は、ＲＦ電力増幅器１０からの出力２５を
受け止めるローパスフィルタ２０と、高調波エネルギー
を受け止め、消散させる少なくとも２つのハイパスフィ
ルタ２７ａおよび２７ｂとを包含する。本発明の一実施
例では、５０ｄＢｃ以下の高調波分および安定した動作
をダイナミックレンジ全体にわたって維持するために、
ＲＦ電力増幅器１０の出力２５が通過するダイプレクサ
１６が、１つの５次０．１ｄＢ通過帯域リプル楕円応答
ローパスフィルタ２０と、複数の５次０．１ｄＢ通過帯
域リプル・チェビシェフ応答ハイパスフィルタとを包含
する。図２にハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂが描
かれている。特別な用途に応じて、より高次のフィル
タ、例えば７次または９次のフィルタを使用してもよ
い。ローパスフィルタ２０は、１６．４ＭＨｚのカット
オフ周波数を有し、代表的な阻止レベルが−４３ｄＢｃ
である。このフィルタの２次高調波阻止レベルは−４２
ｄＢｃが代表的である。３次高調波阻止レベルは−６２
ｄＢｃが代表的である。それでも、プラズマアプリケー
ションにおけるＲＦ発生にとって、ローパスフィルタ２
０による高調波の阻止では十分でなく、高調波エネルギ
ーを消散させる処置を講じなければならない。
ムコンポーネントを示すブロック図である。双方向ダイ
プレクサ１６は、ＲＦ電力増幅器１０からの出力２５を
受け止めるローパスフィルタ２０と、高調波エネルギー
を受け止め、消散させる少なくとも２つのハイパスフィ
ルタ２７ａおよび２７ｂとを包含する。本発明の一実施
例では、５０ｄＢｃ以下の高調波分および安定した動作
をダイナミックレンジ全体にわたって維持するために、
ＲＦ電力増幅器１０の出力２５が通過するダイプレクサ
１６が、１つの５次０．１ｄＢ通過帯域リプル楕円応答
ローパスフィルタ２０と、複数の５次０．１ｄＢ通過帯
域リプル・チェビシェフ応答ハイパスフィルタとを包含
する。図２にハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂが描
かれている。特別な用途に応じて、より高次のフィル
タ、例えば７次または９次のフィルタを使用してもよ
い。ローパスフィルタ２０は、１６．４ＭＨｚのカット
オフ周波数を有し、代表的な阻止レベルが−４３ｄＢｃ
である。このフィルタの２次高調波阻止レベルは−４２
ｄＢｃが代表的である。３次高調波阻止レベルは−６２
ｄＢｃが代表的である。それでも、プラズマアプリケー
ションにおけるＲＦ発生にとって、ローパスフィルタ２
０による高調波の阻止では十分でなく、高調波エネルギ
ーを消散させる処置を講じなければならない。
【００１９】現に好適な実施例では、高調波の消散の終
結が、１つがローパスフィルタ２０の入力の手前の接合
点１５に加えられ、１つが出力の背後の接合点１７に加
えられた少なくとも２つのハイパスフィルタ２７ａおよ
び２７ｂを通して達成される。高調波エネルギーは、２
つの経路の１つでシステムに進入してよい。それは、プ
ラズマ媒体の電離によって過渡フラックスが生成される
間に、ＲＦ電力増幅器１０によって生成されても、プラ
ズマチャンバ１２から反射によって戻されてもよい。Ｒ
Ｆ電力増幅器１０からの高調波の消散は、ローパスフィ
ルタ２０の入力においてハイパスフィルタ２７ａによっ
てもたらされる。プラズマチャンバ１２から反射によっ
て戻され、ＲＦ電力増幅器１０に向かって戻ってくる高
調波は、ハイパスフィルタ２７ｂによって受け止めら
れ、消散させられる。
結が、１つがローパスフィルタ２０の入力の手前の接合
点１５に加えられ、１つが出力の背後の接合点１７に加
えられた少なくとも２つのハイパスフィルタ２７ａおよ
び２７ｂを通して達成される。高調波エネルギーは、２
つの経路の１つでシステムに進入してよい。それは、プ
ラズマ媒体の電離によって過渡フラックスが生成される
間に、ＲＦ電力増幅器１０によって生成されても、プラ
ズマチャンバ１２から反射によって戻されてもよい。Ｒ
Ｆ電力増幅器１０からの高調波の消散は、ローパスフィ
ルタ２０の入力においてハイパスフィルタ２７ａによっ
てもたらされる。プラズマチャンバ１２から反射によっ
て戻され、ＲＦ電力増幅器１０に向かって戻ってくる高
調波は、ハイパスフィルタ２７ｂによって受け止めら
れ、消散させられる。
【００２０】ダイプレクサ１６、すなわちハイパス／ロ
ーパスフィルタ装置は、代表的に高調波ひずみを最小限
に抑え、ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂの入力で
受け止められた高調波を消散によって終結させる働きを
する。本実施例のローパス／ハイパスフィルタ組み合わ
せにより、ＲＦ電力増幅器の出力からくる高調波エネル
ギーと、プラズマチャンバロードから反射によって戻さ
れてくる高調波エネルギーとの両方を消散させる双方向
ダイプレクサ１６が形成される。
ーパスフィルタ装置は、代表的に高調波ひずみを最小限
に抑え、ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂの入力で
受け止められた高調波を消散によって終結させる働きを
する。本実施例のローパス／ハイパスフィルタ組み合わ
せにより、ＲＦ電力増幅器の出力からくる高調波エネル
ギーと、プラズマチャンバロードから反射によって戻さ
れてくる高調波エネルギーとの両方を消散させる双方向
ダイプレクサ１６が形成される。
【００２１】ハイパスフィルタおよびローパスフィルタ
を包含する双方向高調波フィルタは、他の配置も本発明
の範囲内で考えられる。例えば、高調波エネルギーの消
散を増進させるために２つより多いハイパスフィルタを
利用してよく、あるいは、補助のローパスフィルタを追
加してもしなくてもよい。また、プラズマチャンバから
反射によって戻されたエネルギーを消散させるために、
ローパスフィルタの出力と負荷との間の接合点で接続さ
れた１つだけのハイパスフィルタを使用してよく、さら
に、ＲＦ電力増幅器から生成された高調波エネルギーを
管理する、例えば、消散させ、反射し、および／または
接地するために他の手段と併用してもよい。換言すれ
ば、動作中のＲＦ電力増幅器から生成された高調波の反
射、消散または接地を行うためには、ローパスフィルタ
出力側の単一のハイパスフィルタをローパスフィルタ入
力側の第２のハイパスフィルタと共に使用するのでな
く、むしろ、例えばＲＦ電力増幅器回路に組み入れられ
たような、ＲＦ発生器回路内のどこかに配置されたダイ
プレクサ、反射型フィルタもしくはカスケード消散型フ
ィルタ、あるいは、ＲＦ発生器と整合回路との間に直列
に置かれた別個の高調波フィルタ回路などと共に使用し
てよい。
を包含する双方向高調波フィルタは、他の配置も本発明
の範囲内で考えられる。例えば、高調波エネルギーの消
散を増進させるために２つより多いハイパスフィルタを
利用してよく、あるいは、補助のローパスフィルタを追
加してもしなくてもよい。また、プラズマチャンバから
反射によって戻されたエネルギーを消散させるために、
ローパスフィルタの出力と負荷との間の接合点で接続さ
れた１つだけのハイパスフィルタを使用してよく、さら
に、ＲＦ電力増幅器から生成された高調波エネルギーを
管理する、例えば、消散させ、反射し、および／または
接地するために他の手段と併用してもよい。換言すれ
ば、動作中のＲＦ電力増幅器から生成された高調波の反
射、消散または接地を行うためには、ローパスフィルタ
出力側の単一のハイパスフィルタをローパスフィルタ入
力側の第２のハイパスフィルタと共に使用するのでな
く、むしろ、例えばＲＦ電力増幅器回路に組み入れられ
たような、ＲＦ発生器回路内のどこかに配置されたダイ
プレクサ、反射型フィルタもしくはカスケード消散型フ
ィルタ、あるいは、ＲＦ発生器と整合回路との間に直列
に置かれた別個の高調波フィルタ回路などと共に使用し
てよい。
【００２２】現に好適な実施例では、ＲＦ電力増幅器お
よび／またはプラズマチャンバからの高調波は、ハイパ
スフィルタ２７ａおよび２７ｂの抵抗端末で消散させら
れ、周波数鋭敏度の高いプラズマシステムに見合った帯
域幅、例えば１３．５６ＭＨｚ±５％の範囲内の信号に
影響するに至らない。ハイパスフィルタ２７ａおよび２
７ｂは、高調波接地電流を減じ、それで、ＲＦ発生器が
不安定になり、および／または、目標点よりはるかに低
いレベルでＲＦ電力をプラズマチャンバ１２に供給し、
それによってプラズマフラックスのドロップアウトが引
き起こされるのを防ぐ。高調波接地電流のレベルが下が
ることはまた、電源内部のＭＯＳＦＥＴダイスを過大な
ゲート・ソース間電圧差（代表的には指定限度の±３０
Ｖを超えない）から守ることにもなる。こうして、低周
波およびサブ高調波の抵抗端末と結合して、現に好適な
双方向ダイプレクサ１６は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）
の範囲全体にわたって、かつ、システムのダイナミック
レンジ全体にわたって、ＲＦ電力増幅器１０の安定した
動作をもたらす。これは、特に高「Ｑ」プロセスを実行
するプラズマシステムの安定性にとって重要である。
よび／またはプラズマチャンバからの高調波は、ハイパ
スフィルタ２７ａおよび２７ｂの抵抗端末で消散させら
れ、周波数鋭敏度の高いプラズマシステムに見合った帯
域幅、例えば１３．５６ＭＨｚ±５％の範囲内の信号に
影響するに至らない。ハイパスフィルタ２７ａおよび２
７ｂは、高調波接地電流を減じ、それで、ＲＦ発生器が
不安定になり、および／または、目標点よりはるかに低
いレベルでＲＦ電力をプラズマチャンバ１２に供給し、
それによってプラズマフラックスのドロップアウトが引
き起こされるのを防ぐ。高調波接地電流のレベルが下が
ることはまた、電源内部のＭＯＳＦＥＴダイスを過大な
ゲート・ソース間電圧差（代表的には指定限度の±３０
Ｖを超えない）から守ることにもなる。こうして、低周
波およびサブ高調波の抵抗端末と結合して、現に好適な
双方向ダイプレクサ１６は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）
の範囲全体にわたって、かつ、システムのダイナミック
レンジ全体にわたって、ＲＦ電力増幅器１０の安定した
動作をもたらす。これは、特に高「Ｑ」プロセスを実行
するプラズマシステムの安定性にとって重要である。
【００２３】好適な実施例におけるハイパスフィルタ２
７ａおよび２７ｂは、５次０．１ｄＢ通過帯域リプル・
チェビシェフ応答を有し、約５００ワットまでの電力を
消散させる。ハイパスフィルタのカットオフ周波数は２
３．２ＭＨｚで、３ｄＢポイントが２０．４ＭＨｚのと
ころにある。特別な用途に応じて、より高次のフィル
タ、例えば７次または９次のフィルタを使用してもよ
い。より高次のフィルタほど、結合相手のローパスフィ
ルタのインピーダンスおよび周波数応答に及ぼす影響が
小さい反面、回路サイズの増大の度合いはかなりのもの
である。ここに述べたプロセスに適用できるハイパスフ
ィルタに関する他の仕様は、当業者であれば容易に理解
できよう。
７ａおよび２７ｂは、５次０．１ｄＢ通過帯域リプル・
チェビシェフ応答を有し、約５００ワットまでの電力を
消散させる。ハイパスフィルタのカットオフ周波数は２
３．２ＭＨｚで、３ｄＢポイントが２０．４ＭＨｚのと
ころにある。特別な用途に応じて、より高次のフィル
タ、例えば７次または９次のフィルタを使用してもよ
い。より高次のフィルタほど、結合相手のローパスフィ
ルタのインピーダンスおよび周波数応答に及ぼす影響が
小さい反面、回路サイズの増大の度合いはかなりのもの
である。ここに述べたプロセスに適用できるハイパスフ
ィルタに関する他の仕様は、当業者であれば容易に理解
できよう。
【００２４】ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂなら
びにローパスフィルタ２０は、図３の概略図により詳細
に描かれており、同図において、ローパスフィルタ２０
は、１３．５６ＭＨｚ±５％の範囲の帯域幅に変えても
よい。ローパスフィルタ２０は、帯域外のより高い周波
数の信号を短絡するコンデンサＣ１、Ｃ３およびＣ５、
インダクタＬ１およびＬ２を有する並列ＬＣ共振パスＡ
およびＢ、ならびに、帯域外のより高い周波数の信号を
阻止し、増幅されたクリーンなＲＦ信号を例えば１３．
５６ＭＨｚ±５％の帯域幅全体にわたって通過させるコ
ンデンサＣ２およびＣ４、を有する楕円設計であってよ
い。図３に楕円設計として描かれている反面、ローパス
フィルタ２０は、分流入出力キャパシタンスまたは直列
入出力インダクタンストポロジーを有するチェビシェフ
設計であってもよい。
びにローパスフィルタ２０は、図３の概略図により詳細
に描かれており、同図において、ローパスフィルタ２０
は、１３．５６ＭＨｚ±５％の範囲の帯域幅に変えても
よい。ローパスフィルタ２０は、帯域外のより高い周波
数の信号を短絡するコンデンサＣ１、Ｃ３およびＣ５、
インダクタＬ１およびＬ２を有する並列ＬＣ共振パスＡ
およびＢ、ならびに、帯域外のより高い周波数の信号を
阻止し、増幅されたクリーンなＲＦ信号を例えば１３．
５６ＭＨｚ±５％の帯域幅全体にわたって通過させるコ
ンデンサＣ２およびＣ４、を有する楕円設計であってよ
い。図３に楕円設計として描かれている反面、ローパス
フィルタ２０は、分流入出力キャパシタンスまたは直列
入出力インダクタンストポロジーを有するチェビシェフ
設計であってもよい。
【００２５】ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂは各
々、それぞれ高周波（高調波）電流に対して短絡形とし
て現れ、終端レジスタＲ１およびＲ２に低周波電流が到
達するのを阻止する開放形として現れる一連のコンデン
サＣ６、Ｃ７およびＣ８、ならびに、Ｃ９、Ｃ１０およ
びＣ１１で作られている。インダクタンスＬ３およびＬ
４、ならびにＬ５およびＬ６は、低周波に対して短絡形
として現れ、高周波に対して開放形として現れる。ハイ
パスフィルタ２７ａおよび２７ｂにおいて、２次、３
次、４次、５次等々の高調波を含むバイパス高周波成分
は、望ましくは５０オーム消散抵抗Ｒ１およびＲ２に委
ねられる。所定の帯域より低い周波数は、ハイパスフィ
ルタ２７ａおよび２７ｂの阻止帯域の中に入る。
々、それぞれ高周波（高調波）電流に対して短絡形とし
て現れ、終端レジスタＲ１およびＲ２に低周波電流が到
達するのを阻止する開放形として現れる一連のコンデン
サＣ６、Ｃ７およびＣ８、ならびに、Ｃ９、Ｃ１０およ
びＣ１１で作られている。インダクタンスＬ３およびＬ
４、ならびにＬ５およびＬ６は、低周波に対して短絡形
として現れ、高周波に対して開放形として現れる。ハイ
パスフィルタ２７ａおよび２７ｂにおいて、２次、３
次、４次、５次等々の高調波を含むバイパス高周波成分
は、望ましくは５０オーム消散抵抗Ｒ１およびＲ２に委
ねられる。所定の帯域より低い周波数は、ハイパスフィ
ルタ２７ａおよび２７ｂの阻止帯域の中に入る。
【００２６】図３の好適な実施例では、ハイパスフィル
タ２７ａおよび２７ｂは各々、それぞれコンデンサＣ６
およびＣ９で表されたキャパシタンス入力を有する。図
３に示すハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂは、チェ
ビシェフ設計であるが、楕円設計であってもよい。ロー
パスフィルタ２０は、それぞれハイパスフィルタ２７ａ
および２７ｂの容量性入力を阻止帯域内で実現させる容
量性入力Ｃ１および容量性出力Ｃ５を包含する。よっ
て、本発明は、所望の基礎周波数帯域内で性能を回復す
るために、ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂがイン
ピーダンスに及ぼす容量的影響をローパスフィルタ２０
の入出力回路によって相殺することを見込んでいる。
タ２７ａおよび２７ｂは各々、それぞれコンデンサＣ６
およびＣ９で表されたキャパシタンス入力を有する。図
３に示すハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂは、チェ
ビシェフ設計であるが、楕円設計であってもよい。ロー
パスフィルタ２０は、それぞれハイパスフィルタ２７ａ
および２７ｂの容量性入力を阻止帯域内で実現させる容
量性入力Ｃ１および容量性出力Ｃ５を包含する。よっ
て、本発明は、所望の基礎周波数帯域内で性能を回復す
るために、ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂがイン
ピーダンスに及ぼす容量的影響をローパスフィルタ２０
の入出力回路によって相殺することを見込んでいる。
【００２７】例えば、選択されたハイパスフィルタトポ
ロジー（直列入力コンデンサを使用する）は、阻止帯域
内に容量性入力インピーダンスを有し、その結果、所定
の周波数帯、例えば１３．５６ＭＨｚ±５％の帯域幅に
おいて等価のキャパシタンスを有することになる。この
ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂの等価入力キャパ
シタンスは、ローパスフィルタ２０の入出力キャパシタ
ンスの値を下げることによって相殺することができ、そ
うすることによって、ハイパスフィルタの等価入力キャ
パシタンスはローパスフィルタによって吸収されること
になる。この等価入力キャパシタンスがローパスフィル
タ２０の入力端子と出力端子との両方で適宜相殺される
ことで、結果的に、所望の入出力インピーダンスと所望
の周波数応答とが回復されることになる。
ロジー（直列入力コンデンサを使用する）は、阻止帯域
内に容量性入力インピーダンスを有し、その結果、所定
の周波数帯、例えば１３．５６ＭＨｚ±５％の帯域幅に
おいて等価のキャパシタンスを有することになる。この
ハイパスフィルタ２７ａおよび２７ｂの等価入力キャパ
シタンスは、ローパスフィルタ２０の入出力キャパシタ
ンスの値を下げることによって相殺することができ、そ
うすることによって、ハイパスフィルタの等価入力キャ
パシタンスはローパスフィルタによって吸収されること
になる。この等価入力キャパシタンスがローパスフィル
タ２０の入力端子と出力端子との両方で適宜相殺される
ことで、結果的に、所望の入出力インピーダンスと所望
の周波数応答とが回復されることになる。
【００２８】図４は、本発明の代替実施例を示す。ロー
パスフィルタ１００は、インダクタンス入力Ｌ１および
インダクタンス出力Ｌ３を、インダクタンスＬ２、Ｌ４
およびＬ５、ならびにコンデンサＣ１およびＣ２と共に
使用する。ハイパスフィルタ２００および３００は、イ
ンダクタンス入力Ｌ６およびＬ９、ならびにインダクタ
ンスＬ７、Ｌ８、Ｌ１０およびＬ１１を、コンデンサＣ
３、Ｃ４、Ｃ５およびＣ６と直列で使用し、高調波消散
の目的のために各々５０オーム抵抗値を有する抵抗Ｒ１
およびＲ２で終端する。所定の周波数帯（例えば１３．
５６ＭＨｚ±５％）において、ハイパスフィルタ２００
および３００は、その入力部で等価インダクタンスを有
してよい。このインダクタンスの影響は、ローパスフィ
ルタ２０の入出力においてインダクタンス値を調整する
ことによって相殺し、ローパスフィルタ２０の誘導性入
出力部によって吸収される。
パスフィルタ１００は、インダクタンス入力Ｌ１および
インダクタンス出力Ｌ３を、インダクタンスＬ２、Ｌ４
およびＬ５、ならびにコンデンサＣ１およびＣ２と共に
使用する。ハイパスフィルタ２００および３００は、イ
ンダクタンス入力Ｌ６およびＬ９、ならびにインダクタ
ンスＬ７、Ｌ８、Ｌ１０およびＬ１１を、コンデンサＣ
３、Ｃ４、Ｃ５およびＣ６と直列で使用し、高調波消散
の目的のために各々５０オーム抵抗値を有する抵抗Ｒ１
およびＲ２で終端する。所定の周波数帯（例えば１３．
５６ＭＨｚ±５％）において、ハイパスフィルタ２００
および３００は、その入力部で等価インダクタンスを有
してよい。このインダクタンスの影響は、ローパスフィ
ルタ２０の入出力においてインダクタンス値を調整する
ことによって相殺し、ローパスフィルタ２０の誘導性入
出力部によって吸収される。
【００２９】
【発明の効果】この高調波フィルタは、所期の用途に応
じて様々な改良型が可能である。例えば、レジスタ、イ
ンダクタおよびコンデンサを適宜、５０オーム以外のイ
ンピーダンスに整合することができる。
じて様々な改良型が可能である。例えば、レジスタ、イ
ンダクタおよびコンデンサを適宜、５０オーム以外のイ
ンピーダンスに整合することができる。
【００３０】その上、双方向ダイプレクサは、非線形電
源が線形負荷または非線形負荷を高ＶＳＷＲで駆動する
他の高電力、高周波の用途においても使用することがで
きる。
源が線形負荷または非線形負荷を高ＶＳＷＲで駆動する
他の高電力、高周波の用途においても使用することがで
きる。
【００３１】以上、本発明をいくつかの実施例に則して
説明したが、本発明はこれら精緻な実施例に限られるも
のでないことを理解されたい。むしろ、当業者には、添
付された請求項において限定される本発明の範囲および
主旨から逸脱することなく多数の改良形態および変更形
態の存在することが明白であろう。
説明したが、本発明はこれら精緻な実施例に限られるも
のでないことを理解されたい。むしろ、当業者には、添
付された請求項において限定される本発明の範囲および
主旨から逸脱することなく多数の改良形態および変更形
態の存在することが明白であろう。
【図１】本発明の好適な実施例における周波数鋭敏度の
高いＲＦプラズマシステムのシステムブロック図であ
る。
高いＲＦプラズマシステムのシステムブロック図であ
る。
【図２】本発明の好適な実施例における双方向ダイプレ
クサのシステムブロック図である。
クサのシステムブロック図である。
【図３】本発明の好適な実施例における双方向ダイプレ
クサの概略図である。
クサの概略図である。
【図４】本発明の代替実施例における双方向ダイプレク
サの概略図である。
サの概略図である。
９…ＲＦ発生器
１０…ＲＦ電力増幅器
１２…プラズマチャンバ
１４…インピーダンス整合回路
１６…双方向ダイプレクサ
２０…ローパスフィルタ
２７ａ、２７ｂ…ハイパスフィルタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 デイビッド フリース
アメリカ合衆国，ニューヨーク 14616,
ロチェスター，ブリトン ロード 532
Ｆターム(参考） 5J024 AA01 BA11 BA18 CA02 CA03
CA10 DA01 DA25 DA34 EA01
EA05
Claims (37)
- 【請求項１】 所定の周波数範囲内の無線周波数信号を
提供することのできる電源と負荷との間に結合する無線
周波発生器システムのための双方向高調波消散フィルタ
であって、 所定の周波数範囲内の無線周波数信号を提供する電源に
結合した入力端子と、 無線周波数信号を前記所定の周波数範囲において負荷に
提供するための出力端子と、 入力および出力を有するローパスフィルタであって、前
記入力端子と前記出力端子との間に接続された１つのロ
ーパスフィルタと、 前記ローパスフィルタに結合した複数のハイパスフィル
タであって、前記複数のハイパスフィルタが、前記所定
の周波数範囲を超える周波数の信号を消散させ、前記複
数のハイパスフィルタが、キャパシタンスとインダクタ
ンスとからなるグループの中から選択された所定の回路
効果を有し、前記回路効果が前記ローパスフィルタの入
力と出力とにおいて相殺されることであるハイパスフィ
ルタとを備えることを特徴とする双方向高調波消散フィ
ルタ。 - 【請求項２】 前記複数のハイパスフィルタが、第１の
ハイパスフィルタと第２のハイパスフィルタとを備え、
前記第１のハイパスフィルタが前記入力端子と前記ロー
パスフィルタの入力との間の接合点で接続されており、
前記第２のハイパスフィルタが前記ローパスフィルタの
出力と前記出力端子との間の接合点で接続されている請
求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項３】 前記電源がＲＦ電力増幅器を備える請求
項１に記載のフィルタ。 - 【請求項４】 前記負荷がプラズマチャンバを備える請
求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項５】 前記出力端子がインピーダンス整合回路
を介してプラズマチャンバに結合している請求項４に記
載のフィルタ。 - 【請求項６】 前記所定の周波数範囲が約１３．５６Ｍ
Ｈｚ＋５％である請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項７】 前記ローパスフィルタがチェビシェフ設
計を備える請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項８】 前記ローパスフィルタが楕円設計を備え
る請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項９】 前記ローパスフィルタが並列入出力キャ
パシタンス値を備える請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項１０】 前記ローパスフィルタが直列入出力イ
ンダクタンス値を備える請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項１１】 前記ハイパスフィルタが約５０オーム
の関連抵抗値を有する請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項１２】 前記複数のハイパスフィルタがチェビ
シェフ設計または楕円設計の一方を備える請求項１に記
載のフィルタ。 - 【請求項１３】 前記ハイパスフィルタが約５００ワッ
トの電力消散能力を有する請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項１４】 前記複数のハイパスフィルタが各々、
前記所定の周波数範囲において所定のキャパシタンス値
を有する容量性入力を有する請求項１に記載のフィル
タ。 - 【請求項１５】 前記複数のハイパスフィルタが、前記
所定の周波数範囲において所定のインダクタンス値を有
する誘導性入力を有する請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項１６】 前記ハイパスフィルタが、最低阻止レ
ベル−２２ｄＢｃの５次０．１ｄＢ通過帯域リプル・チ
ェビシェフ設計を備える請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項１７】 ＲＦ発生器およびＲＦ電力増幅器を有
し、所定の周波数範囲内の無線周波数信号を提供するた
めに前記ＲＦ電力増幅器を備える負荷システムに電力を
供給する周波数鋭敏度の高いＲＦ発生器システムのため
の双方向高調波消散フィルタであって、 前記所定の周波数範囲内の無線周波数信号を受信するＲ
Ｆ電力増幅器に結合した入力端子と、 前記無線周波数信号を前記所定の周波数範囲においてイ
ンピーダンス整合回路経由で前記負荷に提供するための
出力端子と、 入力および出力、入力インピーダンスおよび出力インピ
ーダンスを有するローパスフィルタであって、前記入力
端子と前記出力端子との間に接続された１つのローパス
フィルタと、 前記ローパスフィルタに結合した１つのハイパスフィル
タであって、前記ハイパスフィルタが、前記所定の周波
数範囲を超えたときに負荷から反射された高調波信号を
受信しかつ消散させ、前記ハイパスフィルタが、前記ロ
ーパスフィルタの出力におけるインピーダンスに影響す
る所定の回路効果を有し、前記回路効果が、キャパシタ
ンスとインダクタンスとのグループの中から選択された
ものであり、かつ、前記ローパスフィルタの出力におい
て相殺されるハイパスフィルタと、 前記ＲＦ電力増幅器によって生成された高調波信号を管
理するフィルタ手段であって、前記ローパスフィルタの
入力に結合しており、前記フィルタ手段が前記ローパス
フィルタの入力インピーダンスを補償するフィルタ手段
とを備えることを特徴とする双方向高調波消散フィル
タ。 - 【請求項１８】 前記ハイパスフィルタが、前記ローパ
スフィルタの出力と前記出力端子との間の接合点で接続
されている請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項１９】 前記ハイパスフィルタが第１のハイパ
スフィルタを備え、前記フィルタ手段が、前記入力端子
と前記ローパスフィルタの入力との間の接合点で接続さ
れた第２のハイパスフィルタを備える請求項１８に記載
のフィルタ。 - 【請求項２０】 前記フィルタ手段が、前記ＲＦ電力増
幅器に配置されたダイプレクサを備える請求項１７に記
載のフィルタ。 - 【請求項２１】 前記フィルタ手段が、前記ＲＦ電力増
幅器に配置されたカスケードフィルタを備える請求項１
７に記載のフィルタ。 - 【請求項２２】 前記フィルタ手段が反射型フィルタを
備える請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項２３】 前記負荷がプラズマチャンバを備え、
前記出力端子がインピーダンス整合回路を通して前記プ
ラズマチャンバに結合している請求項１７に記載のフィ
ルタ。 - 【請求項２４】 前記所定の周波数範囲が約１３．５６
ＭＨｚ±１０％の範囲である請求項１７に記載のフィル
タ。 - 【請求項２５】 前記所定の周波数範囲が約１３．５６
ＭＨｚ±５％である請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項２６】 前記ローパスフィルタがチェビシェフ
設計を備える請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項２７】 前記ローパスフィルタが楕円設計を備
える請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項２８】 前記ローパスフィルタが並列入出力キ
ャパシタンス値を備える請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項２９】 前記ローパスフィルタが直列入出力イ
ンダクタンスを備える請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項３０】 前記ハイパスフィルタが約５０オーム
の抵抗値を有する請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項３１】 前記ハイパスフィルタが約５００ワッ
トの電力消散能力を有する請求項１７に記載のフィル
タ。 - 【請求項３２】 前記複数のハイパスフィルタが各々、
前記所定の周波数範囲において所定のキャパシタンス値
を有する容量性入力を有する請求項１７に記載のフィル
タ。 - 【請求項３３】 前記ハイパスフィルタが、前記所定の
周波数範囲において所定のインダクタンス値を有する誘
導性入力を有する請求項１７に記載のフィルタ。 - 【請求項３４】 前記ローパスフィルタが、前記所定の
周波数範囲において所定のインダクタンス値を有する誘
導性出力を有する請求項３３に記載のフィルタ。 - 【請求項３５】 前記ローパスフィルタが、所定のキャ
パシタンス値を有する容量性出力を有する請求項３２に
記載のフィルタ。 - 【請求項３６】 前記ハイパスフィルタのキャパシタン
ス値の、インピーダンスに及ぼす影響が、前記ローパス
フィルタの出力で相殺される請求項３５に記載のフィル
タ。 - 【請求項３７】 前記ハイパスフィルタのインダクタン
ス値の、インピーダンスに及ぼす影響が、前記ローパス
フィルタの出力で相殺される請求項３４に記載のフィル
タ。
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