JP2009218213A - Rf源とrfプラズマ・プロセッサの間に接続された整合ネットワークのリアクタンス性インピーダンスを制御する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リアクタンス性インピーダンス要素12およびプラズマを含む負荷の高周波源14に対する同調とを制御する第1および第2の可変リアクタンス18,20を含んでいる整合ネットワークを介して接続される。第1および第2の可変リアクタンス18,20の値を変化させて、高周波源14の出力端子の内外に現れるインピーダンスの間の最良の整合を達成するために第1の可変リアクタンス18が第2の可変リアクタンス20の各単位変化に対して変化する量を決定する。次いで、高周波源14の出力端子の内外に現れるインピーダンスの間の考えられる最良のインピーダンス整合が達成されるまで、上記の決定に基づいて第1および第2のリアクタンス18,20の値を変動させる。
【選択図】図1
Description
ワークピースが配置されている真空プラズマ処理室へガスが導入される。ガスは高周波電界または電磁界に応じて励起されて、プラズマにされる。高周波フィールドは、通常磁気および静電両方の高周波フィールドをガスに結合する電極アレイまたはコイルのいずれかであるリアクタンス性要素によって与えられる。リアクタンス性インピーダンス要素は高周波と、ガスをプラズマに励起するのに十分な電力を有している高周波源に接続されている。高周波源とコイルの間の接続は通常、高周波源に直接接続された比較的長い同軸ケーブルと、ケーブルとリアクタンス性インピーダンス要素の間に接続された共振整合ネットワークとによって行われる。整合ネットワークは高周波源のインピーダンスをこれが駆動する負荷に整合させるように調節された一対の可変リアクタンスを含んでいる。
最低限の基準が満たされない場合、第1および第2の可変リアクタンスの値を再度変化させる。好ましい実施の形態において、第1の飛翔経路に沿った中間点に関して、変化値を決定するが、変化値が第1の飛翔経路の端部(最良のインピーダンス整合を有する第1の飛翔経路上の点)であってもよいことを理解すべきである。第1の飛翔経路に沿った中間点、または端部における変化値から、他の飛翔経路を選択的に計算して、最良の整合基準を満たすことを試みる。第1の飛翔経路に直角に第2の直線飛翔経路を確立することによって、他の飛翔経路を選択的に計算する。高周波源の出力端子の内外に現れるインピーダンスの間の新しい考えられる最良の局部整合が達成されるまで、第1および第2のリアクタンスの値を同時に変動させることによって、第2の飛翔経路に追随する。
ここで、 Voは高周波源14の高周波出力電圧の大きさであり、 Ioは高周波源14の高周波出力電流の大きさであり、 θ0は高周波源14から誘導された電圧および電流の間の位相角である。
ここで、 Vrはケーブル15から高周波源14へ反射される高周波電圧の大きさであり、 Irはケーブル15から高周波源14へ反射される高周波電流の大きさであり、 θrは反射電圧と電流の間の位相角である。
点93に達した後、マイクロプロセッサ30はモータ26および28の方向を逆転させて、コンデンサ18および20の値が点93に関連付けられた値に戻るようにする。これらのコンデンサの値はマイクロプロセッサ30によってRAM36へ供給される。マイクロプロセッサ30は次いで、パーセント送出電力を計算し、この計算した値を目標パーセント送出電力と比較する。目標パーセント送出電力を計算したパーセント送出電力が超えている場合、マイクロプロセッサ30はコンデンサ18および20へ付加的な信号を供給せず、コンデンサの値は安定する。あるいは、もっと高い最大パーセント送出電力を望む場合、あるいは局部最大パーセント送出電力が閾値に達していない場合には、マイクロプロセッサ30をプログラムして、新しい直線飛翔経路(図示せず)を計算するようにする。
Claims (15)
- ワークピースを処理する真空プラズマ反応室内のプラズマに高周波フィールドを供給する方法であって、
高周波フィールドが整合ネットワークを介して高周波源に接続されたリアクタンス性インピーダンス要素によってプラズマに供給され、高周波フィールドがガスをプラズマに励起し、プラズマを維持するのに十分な周波数および電力を有しており、整合ネットワークが高周波源のローディングと、リアクタンス性インピーダンス要素およびプラズマを含む負荷の高周波源に対する同調とを制御する第1および第2の可変リアクタンスを含んでいる方法において、
(1)第1および第2の可変リアクタンスの値を変えることにより、高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間の最良の整合を得るために用いられる量であり、且つ、第2の可変リアクタンスの各単位変化に対して第1の可変リアクタンスが変化する量を決定し、
(2)高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間の最良のインピーダンス整合が達成されるまで、ステップ(1)で行われた決定に基づいて第1および第2の可変リアクタンスの値を変動させる
ことを特徴とする方法。 - 高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間の最良の整合が、高周波源とリアクタンス性インピーダンス要素およびプラズマを含む負荷との間の電力に関係づけられた電力の関数に従って決定される請求項1に記載の方法。
- 関数がリアクタンス性インピーダンス要素へ流れる最大高周波電流である請求項2に記載の方法。
- 関数が高周波源出力電力と負荷に送出される最大電力との比に基づいている請求の範囲第2項に記載の方法。
- 第1および第2の可変リアクタンスの値がステップ(2)の間に同時に変化する請求項1、2、3または4のいずれか一項に記載の方法。
- 第2の可変リアクタンスを変化させないで第1の可変リアクタンスを変化させ、また、第1の可変リアクタンスを変化させないで第2の可変リアクタンスを変化させることにより、第1および第2の可変リアクタンスの値をステップ(1)の間に順次変化させる請求項1、2、3、4または5のいずれか一項に記載の方法。
- 第1および第2の可変リアクタンスの値がステップ(1)の間に同時に変化する請求項1、2、3、4または5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記各四辺形模様が配置されているタイヤ周方向の角度範囲のタイヤ全周に対する割合が30%以上となるように構成した
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または7の何れかに記載の空気入りタイヤ。 - ステップ(2)の間に達成される最良の整合が局部最良整合である請求項1、2、3、4、5、6、7または8のいずれか一項に記載の方法。
- (a)高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間の最良の整合が達成されるまで、前記第1の可変リアクタンスの値だけを変化させ、(b)次いで、高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間の最良の整合が達成されるまで、前記第2の可変リアクタンスの値だけを変化させ、(c)次いで、高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間の最良の整合が達成されるまで、前記第2の可変リアクタンスの値だけを変化させ、(d)ステップ(a)および(c)の完了時の第1および第2の可変リアクタンスの値から、第1の可変リアクタンスが第2の可変リアクタンスの値の各単位変化に対して変化する量を決定することによって、ステップ(1)が行われる請求項1、2、3、4、5、6、8または9のいずれか一項に記載の方法。
- ステップ(2)における値の変動が第1及び第2の可変リアクタンスの値のX−Y座標表示に第1の直線飛翔経路(82)をもたらす請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10のいずれか一項に記載の方法であって、
(a’)ステップ(2)の完了時における可能な限り最良のインピーダンス整合が最低基準を満たしているかどうかを判定し、
(B’)最低基準を満たしているとステップ(a’)で判定された場合は、第1および第2の可変リアクタンスの値を一定に維持し、
(c’)最低基準を満たしていないとステップ(a’)で判定された場合は、高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間に可能な限り最良の整合が達成されるまで、第1の直線飛翔経路(82)に対して直角の第2の直線飛翔経路(88)上に第1及び第2の可変リアクタンスの値が存在するように、第1及び第2の可変リアクタンスの値を変化させ、
(d’)第1の直線飛翔経路(82)上の点(76)と、高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間に可能な限り最良の整合が達成される第2の直線飛翔経路(88)上の他の点(90)とを含む他の直線飛翔経路(91)に沿って、第1および第2の可変リアクタンスの値を同時に変化させることを含んでいる方法。 - 第1の直線飛翔経路(82)および他の直線飛翔経路(91)上の点が第1の直線飛翔経路(82)に沿った中間点(76)である請求項11に記載の方法。
- 他の直線飛翔経路(91)上の前記他の点(90)は、高周波源の出力端子に対して出力及び入力の方向にそれぞれ現れるインピーダンスの間に可能な限り最良の整合が達成される第2の直線飛翔経路(88)上の点である請求項11または12に記載の方法。
- 前記各請求項のステップを自動的に実行するコントローラを有する
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13のいずれか一項に記載の方法を実行する装置。 - コントローラが前記各請求項に記載されたステップの実行を命令する信号を格納するコンピュータ・メモリを有する
ことを特徴とする請求項14に記載の装置。
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