JP2003073826A - スパッタリング装置用電源装置及び電源装置 - Google Patents
スパッタリング装置用電源装置及び電源装置Info
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- JP2003073826A JP2003073826A JP2001256243A JP2001256243A JP2003073826A JP 2003073826 A JP2003073826 A JP 2003073826A JP 2001256243 A JP2001256243 A JP 2001256243A JP 2001256243 A JP2001256243 A JP 2001256243A JP 2003073826 A JP2003073826 A JP 2003073826A
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Abstract
並列接続することができるスパッタリング装置用電源装
置を提供すること。 【解決手段】 負極出力端子及び正極出力端子を有する
スパッタリング装置用電源装置において、アーク放電を
検出するアーク放電検出手段r1,r2と、直流電圧発
生部22,23,34と、この直流電圧発生部と上記負
極出力端子との間に接続され、直流電圧発生部から負極
出力端子への電流を阻止する方向に接続されたダイオー
ドD1,D2と、アーク放電検出手段により起動される
アーク遮断手段Q1、C1とを具備したことを特徴とす
る。
Description
の直流電圧を出力するスパッタリング装置用電源装置に
関する。
タ出力を整流器で整流してDC/DCコンバータを構成
し、整流器から電流安定用のインダクタを介して一方の
出力線に負電圧を出力するように構成している。ここ
で、他方の出力線はアースに接続されている。
がターゲットに接続され、他方の出力線がチャンバに接
続されている。
出力電流が不足する場合には、複数の電源装置を複数台
並列に接続する。そして、複数台並列接続した場合に
は、1台をマスタ機能を有するマスタ機として機能さ
せ、他の電源装置をスレーブ機として動作させている。
ここで、マスタ機には、アーク放電を検出するアーク放
電検出手段を備えている。
検出手段によりチャンバ内でのアークが検出された場合
にはマスタ機においてアーク遮断動作が行われると共
に、スレーブ機においてもアーク遮断動作が行なわれ
る。
装置の2つの出力線間を短絡するかあるいはターゲット
に接続されている一方の出力線に正電圧を供給してい
る。
源装置を複数台接続して、その1台をマスタ機として機
能させ、残りの電源装置をスレーブ機として機能させた
場合、電源装置が故障した場合に備えて、マスタ機とス
レーブ機として機能する予備の電源装置を少なくとも1
台ずつ常備しておかなければならなかった。このため、
2種類の予備の電源装置を用意するためにコストがかか
るという問題があった。
で、その目的はマスター・スレーブ接続しないで電源を
複数並列接続することができるスパッタリング装置用電
源装置を提供することにある。
リング装置用電源装置は、負極出力端子及び正極出力端
子を有するスパッタリング装置用電源装置において、ア
ーク放電を検出するアーク放電検出手段と、直流電圧発
生部と、この直流電圧発生部と上記負極出力端子との間
に接続され、直流電圧発生部から負極出力端子への電流
を阻止する方向に接続されたダイオードと、上記アーク
放電検出手段により起動されるアーク遮断手段とを具備
したことを特徴とする。
装置は、請求項1記載のアーク遮断手段は上記負極出力
端子に正電圧を発生させる逆電圧発生手段あるいは上記
負極出力端子に接地電位を発生させる手段であり、上記
ダイオードはこの逆電圧発生手段から逆電圧が出力され
ている間逆方向に電流を流すことを特徴とする。
のスパッタリング装置用電源装置が複数並列接続されて
いることを特徴とする。
実施の形態について説明する。図1において、11は上
位の制御装置である。この上位の制御装置11は第1の
電源装置A1内の電源1の制御装置21に接続される。
1内の整流器22に出力される。この整流器22におい
て、交流電源Pから出力される交流電圧が整流される。
この整流器22の出力は第1のインバータ23及び第2
のインバータ24に出力される。電源1の制御装置21
は第1のインバータ23に指令信号aを出力する。この
第1のインバータ23は電源1の制御装置21からの指
令信号aに応じた周波数信号を整流器25に出力する。
ここで、整流器22、第1のインバータ23、整流器2
5等により直流電圧発生部が構成される。
イルL1、逆極性に直列接続されたダイオードD1、D
2を介して出力端子O1に接続される。このダイオード
D1、D2は、逆回復時間(リカバータイム)が長い品
種を選択して複数直列接続されている。チャンバ30内
でスパッタ放電が発生している最中は、ダイオードD
1、D2の順方向に電流が流れている。しかし、チェン
バ30内でアーク放電が発生すると、後述するように急
峻に正の逆電圧をダイオードD1の陰極側に印加するた
め、ダイオードD1、D2の逆回復時間だけ逆方向(つ
まり、ダイオードD1、D2のカソードからアノード方
向)に電流が流れる。この逆回復時間だけ逆電圧が印加
されて、遮断電流が流れる。
接続される。
間と接地ラインcとの間には、コンデンサQ1と平滑用
コンデンサC1とが直列接続される。第2のインバータ
24の一方の出力は順方向に接続されたダイオードD3
を介してトランジスタQ1とコンデンサC1との接続点
に接続される。第2のインバータ24の他方の出力は接
地ラインcに接続される。ここで、コンデンサC1及び
トランジスタQ1等によりアーク遮断手段が構成され
る。
ラ26からの制御信号が入力される。ダイオードD2と
出力端子O1との間とコンデンサC1の接地ラインcと
の接続点と出力端子O2との間には、抵抗r1とr2と
の直列接続体が接続されている。この抵抗r1とr2と
の接続点の電位を検出することによりアーク放電を検出
している(アーク放電検出手段)。
コントローラ26に出力される。
第1の電源装置A1と同一であるので、詳細な構成につ
いては省略する。なお、電源2の制御装置については、
符号31を付しておく。
ケーブル27を介してターゲット28に接続される。さ
らに、第2の電源装置A2の出力端子O1は同軸ケーブ
ル29を介してターゲット28に接続される。
2は同軸ケーブル27の接地ラインを介して接地され
る。
2は同軸ケーブル29の接地ラインを介して接地され
る。
ンバ30は接地されている。
実施の形態について説明する。まず、上位の制御装置1
1からの指令が電源1の制御装置21及び電源2の制御
装置31に出力される。電源1の制御装置21は第1の
インバータ23に指令信号aを出力すると共に、電源2
の制御装置21は第1のイバータ23に指令信号aを出
力する。
る。交流電源Pは整流器22で整流されたのち、第1の
インバータ23において指令信号に応じた周波数信号に
変換される。そして、この周波数信号は整流器25にお
いて直流電圧に変換される。この直流電圧としては例え
ば800Vの電圧が出力される。
Pは直流電圧に変換された後、第2のインバータ24に
出力される。この第2のインバータ24から出力される
周波数信号は、コンデンサC1に出力される。つまり、
このコンデンサC1に逆電圧発生用の電圧が図示の極性
で充電される。
8に−800Vの電位が供給されると、チャンバ30内
にスパッタ放電が発生する。この結果、チャンバ30内
のディスク(図示しない)に成膜される。
力端子O2との電位差Vを検出することにより、チャン
バ30内でスパッタ放電が発生しているかを判定してい
る。スパッタ放電は300V以上であり、アーク放電は
150V以下であるため、第1の電源装置A1は、出力
端子O1と出力端子O2との電位差Vが150V以下に
下がると、チャンバ30内でアーク放電が発生している
と判定される。この電位差Vは抵抗r1とr2との接続
点の電位bを検出することにより行われる。
が150V以下に下がると、コントローラ26によりト
ランジスタQ1が2〜10μS間だけ導通制御される。
このため、第1の電源装置A1から出力端子O1を介し
て正の電圧が出力されるため、アーク放電が消弧され
る。ここで、急峻に正の逆電圧をダイオードD1の陰極
側に印加するため、ダイオードD1、D2の逆回復時間
だけ逆方向(つまり、ダイオードD1、D2のカソード
からアノード方向)に電流が流れる。この逆回復時間だ
け逆電圧が印加されて、遮断電流が流れる。
アーク放電検出手段によりチャンバ30内のアークが検
出された場合について説明したが、第2の電源装置A2
内の動作及びアーク放電検出時の処理は前述した第1の
電源装置A1と同様であるので、ここでは省略する。
装置A2がそれぞれアーク放電検出手段を備え、各アー
ク放電検出手段によりチャンバ30内のアーク放電が検
出されると、正の電圧をそれぞれターゲット28に印加
するようにしている。
検出手段によりアーク放電が検出され、第2の電源装置
A2のアーク放電検出手段によりアーク放電が検出され
ない場合には、第1の電源装置A1のトランジスタQ1
が導通され、第2の電源装置A2のトランジスタQ1は
非導通されたままである。第1の電源装置A1の出力端
子O1の直前に逆極性にダイオードD1及びD2が接続
されているため、第1の電源装置A1の出力端子O1か
ら第2の電源装置A2の出力端子O1を介して電流が流
入して第1の電源装置A1を破壊することを未然に防止
することができる。
出手段によりアーク放電が検出された場合に、逆電圧が
出力端子O1に出力されると、第2の電源装置A2のア
ーク放電検出手段により同軸ケーブル29を介して第1
の電源装置A1の出力端子O1の電位が上昇したことが
検知される。従って、第2の電源装置A2のアーク放電
検出手段により第1の電源装置A1でアーク遮断動作が
行なわれたことを検出することができる。その結果、第
2の電源装置A2も第1の電源装置A1と同様にアーク
遮断動作を行なうことができる。従って、第1の電源装
置A1と第2の電源装置A2においてアーク遮断に関し
て同期をとることができる。
源装置A2がそれぞれアーク放電検出手段を備え、各ア
ーク放電検出手段によりチャンバ30内のアーク放電が
検出されると、正の電圧をそれぞれターゲット28に印
加するように構成したので、例えば、第1の電源装置A
1が故障した場合には、第1の電源装置A1と同じ構成
を有する他の電源装置を接続すれば、直ぐに復旧するこ
とができる。
置A1及び第2の電源装置A2を並列接続した場合につ
いて説明したが、容量を増加させたい場合には、第3の
電源装置、第4の電源装置を並列接続すれば良い。
検出手段によりアーク放電が検出された場合には、トラ
ンジスタQ1を導通させて、コンデンサC1に充電され
ている正の逆電圧を印加するようにしたが、コンデンサ
C1を設けずに、アーク放電検出手段によりアーク放電
が検出された場合には接地電位を出力端子O1に供給し
てアーク放電を消弧させるようにしても良い。
レーブ接続しなくても、チャンバ30内でのアーク放電
の監視及びアーク遮断動作を行なうことができるので、
予備の電源装置としては1種類の電源装置を常備させて
おけば良く、予備の電源装置を常備させるためのコスト
の削減を図ることができる。
スター・スレーブ接続しないで電源を複数並列接続する
ことができるスパッタリング装置用電源装置を提供する
ことができる。
置用電源装置のブロック図。
Claims (3)
- 【請求項1】 負極出力端子及び正極出力端子を有する
スパッタリング装置用電源装置において、 アーク放電を検出するアーク放電検出手段と、 直流電圧発生部と、 この直流電圧発生部と上記負極出力端子との間に接続さ
れ、直流電圧発生部から負極出力端子への電流を阻止す
る方向に接続されたダイオードと、 上記アーク放電検出手段により起動されるアーク遮断手
段とを具備したことを特徴とするスパッタリング装置用
電源装置。 - 【請求項2】 上記アーク遮断手段は上記負極出力端子
に正電圧を発生させる逆電圧発生手段あるいは上記負極
出力端子に接地電位を発生させる手段であり、上記ダイ
オードはこの逆電圧発生手段から逆電圧が出力されてい
る間だけ負極出力端子方向に電流を流すことを特徴とす
る請求項1記載のスパッタリング装置用電源装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のスパッタリング装置用電
源装置が複数並列接続されていることを特徴とする電源
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001256243A JP3616045B2 (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | スパッタリング装置用電源装置及び電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001256243A JP3616045B2 (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | スパッタリング装置用電源装置及び電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003073826A true JP2003073826A (ja) | 2003-03-12 |
JP3616045B2 JP3616045B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=19084083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001256243A Expired - Lifetime JP3616045B2 (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | スパッタリング装置用電源装置及び電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3616045B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109873487A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-11 | 南京航空航天大学 | 一种用于三相三电平vienna整流器的主从备份方法 |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001256243A patent/JP3616045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109873487A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-11 | 南京航空航天大学 | 一种用于三相三电平vienna整流器的主从备份方法 |
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JP3616045B2 (ja) | 2005-02-02 |
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