JP4272889B2 - プラズマ発生器に用いられる静電シールドに適用した電圧制御装置及びその方法 - Google Patents
プラズマ発生器に用いられる静電シールドに適用した電圧制御装置及びその方法 Download PDFInfo
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Description
マッチングネットワークを経由した電源によって電力供給された誘導コイルと、それが生成するプラズマとの間に挿入されたシールドに適用される電圧制御のため装置は、シールド、第1のフィードバック回路、及び第2のフィードバック回路を含んでいる。その電源は、前記シールドに電力を供給する。第1のフィードバック回路は、前記電源を制御する誘導コイルに接続されている。第2のフィードバック回路は、前記シールドの制御電圧に関するシールドに接続されている。第1及び第2のフィードバック回路の両方は、異なる周波数レンジで動作する。第1のフィードバック回路は、第1のコントローラ及び第1のセンサをさらに含んでいる。第1のセンサは、誘導コイルへの電力供給を表す第1の信号を前記第1のコントローラに送信する。第1のコントローラは、誘導コイルへ供給された電力が第1の設定値によって制御されるようにするため、電源を調整する。第2のフィードバック回路は、第2のセンサ、第2のコントローラ、及び可変インピーダンスネットワークをさらに含んでいる。このシールドは、可変インピーダンスネットワーク経由で電力供給される。第2のセンサは、前記シールドの電圧を表す第2の信号を前記第2のコントローラに送信する。前記第2のコントローラは、シールドの電圧が第2の設定値によって制御されるようにするため、インピーダンスを調整する。
本発明は、2000年9月29日に出願された米国特許出願番号09/676462号の一部に継続し、前記特許出願は、2000年6月30日に出願された米国特許出願番号09/608883号の一部に継続し、これにより本発明はその両方を譲渡されている。
本発明の実施例では、誘導コイル及びそれを生成するのに用いられるプラズマ間に配置された静電シールドに適用する電圧制御のための装置及び方法の内容を述べている。当業者であれば、本発明の以下の詳細な説明が一例であって、他の如何なる方法も制限していないことを理解できよう。この開示のために、本発明の他の実施例が当業者に容易に示唆されよう。添付した図面に示すような本発明の実施のために、その詳細な内容を以下に説明する。図面及び以下の詳細な説明において同一の符号は、同じまたは同様な部分を参照するものとして用いられている。
さらに、前記アルゴリズムに関する詳細が、後述する図5に記載されている。
Claims (39)
- プラズマ処理を行うための装置であって、
電源と、
マッチングネットワークと、
前記マッチングネットワークを通じて前記電源に接続され、かつ前記電源から電力供給されるように構成された誘導コイルと、
プラズマチャンバー(plasma chamber)と、
可変インピーダンス要素と、
前記誘導コイルと前記プラズマチャンバーとの間に配置されたファラデーシールドであって、当該ファラデーシールドは、前記可変インピーダンス要素を通じて前記誘導コイルに接続されるとともに、前記可変インピーダンス要素と前記誘導コイルと前記マッチングネットワークを通じて前記電源に接続されることで前記電源から電源供給されるように構成され、
前記電源を制御する誘導コイルに接続された第1のフィードバック回路と、
前記ファラデーシールドの電圧を制御するために、前記ファラデーシールドに接続された第2のフィードバック回路とを有することを特徴とする装置。 - 前記第1のフィードバック回路及び前記第2のフィードバック回路は、異なる周波数レンジで動作することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記第1のフィードバック回路は、約1kHz〜約1MHzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記第2のフィードバック回路は、約10Hz〜約100Hzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記マッチングネットワークと前記誘導コイルとに接続する電力ラインを更に含み、
前記第1のフィードバック回路は、第1のコントローラと、前記電力ラインと磁気的につながった第1のセンサとをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記第1のセンサは、前記第1のコントローラに対して前記誘導コイルへ供給された電力をあらわす第1の信号を送信することを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記第1のコントローラは、前記誘導コイルに供給された電力が第1の設定値によって制御されるように前記電源を調整することを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記第2のフィードバック回路は、第2のセンサ、第2のコントローラ、及び可変インピーダンスネットワークをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記ファラデーシールドは、前記可変インピーダンスネットワーク経由で電力供給されることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記可変インピーダンスネットワークは、可変コンデンサをさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記第2のセンサは、前記第2のコントローラに対して前記ファラデーシールドの電圧を表す第2の信号を送信することを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記第2のコントローラは、前記ファラデーシールドの電圧が第2の設定値によって制御されるように前記可変インピーダンスネットワークを調整することを特徴とする請求項11に記載の装置。
- プラズマ処理を行うための装置であって、
電源と、
マッチングネットワークと、
前記マッチングネットワークを通じて前記電源に接続され、かつ前記電源から電力供給されるように構成された誘導コイルと、
プラズマチャンバー(plasma chamber)と、
可変インピーダンス要素と、
前記誘導コイルに接続された可変インピーダンスネットワークと、
前記誘導コイルと前記プラズマチャンバーとの間に配置されたファラデーシールドであって、当該ファラデーシールドは、前記可変インピーダンスネットワークを通じて前記誘導コイルに接続されるとともに、前記可変インピーダンスネットワークと前記誘導コイルと前記マッチングネットワークを通じて前記電源に接続されることで、前記可変インピーダンスネットワーク経由の電源によって電力供給されるように構成され、
前記ファラデーシールドの電圧を測定するために前記ファラデーシールドに接続された第1のセンサであって、前記測定された電圧をあらわす第1の信号を送信する前記第1のセンサと、
前記第1の信号を受信するために前記センサに接続された第1のコントローラであって、前記第1の信号が第1の特定の設定値に近づくように前記可変インピーダンスネットワークを調整する前記第1のコントローラと、
前記誘導コイルを流れる電力を測定するために前記誘導コイルに接続された第2のセンサであって、前記測定された電力をあらわす第2の信号を送信する前記第2のセンサと、
前記第2の信号を受信するために前記第2のセンサに接続された第2のコントローラであって、前記第2の信号が第2の特定の設定値に近似するように前記電源を調整する前記第2のコントローラとを有することを特徴とする電圧制御装置。 - 前記可変インピーダンスネットワークは、可変真空コンデンサをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記第1のフィードバック回路は、約1kHz〜約1MHzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記第2のフィードバック回路は、約10Hz〜約100Hzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項13に記載の装置。
- プラズマ処理システムを操作する方法であって、
電源を供給するステップと、
マッチングネットワークを供給するステップと、
前記マッチングネットワークを通じて前記電源に対して誘導コイルを接続するステップと、
前記電源を用いて前記誘導コイルに電力供給するステップと、
前記プラズマシステムの誘導コイルとプラズマチャンバーとの間に、ファラデーシールドを配置するステップと、
可変インピーダンスネットワークを供給するステップと、
前記可変インピーダンスネットワークを通じて、前記ファラデーシールドを前記誘導コイルに接続するステップと、
前記可変インピーダンスネットワークと前記誘導コイルと前記マッチングネットワークを通じて、前記ファラデーシールドを前記電源に接続するステップと、
前記電源を備えたファラデーシールドに電力供給するステップと、
第1のフィードバック回路に基づき、前記電源を調整するステップと、
第2のフィードバック回路に基づき、前記ファラデーシールドの電圧を調整するステップとを含む方法。 - 前記第1のフィードバック回路は、約1kHz〜約1MHzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記第2のフィードバック回路は、約10Hz〜約100Hzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記第1のフィードバック回路は、第1のセンサと第1のコントローラをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記第2のフィードバック回路は、第2のセンサ、第2のコントローラ、及び可変インピーダンスネットワークをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記ファラデーシールドは、前記可変インピーダンスネットワーク経由で電力供給されることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記可変インピーダンスネットワークは、可変コンデンサをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記第1のセンサは、前記第1のコントローラに対して前記誘導コイルへ供給された電力をあらわす第1の信号を送信することを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記第1のコントローラは、前記誘導コイルに供給された電力が第1の設定値によって制御されるように前記電源を調整することを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記第2のセンサは、前記第2のコントローラに対して前記ファラデーシールドの電圧を表す第2の信号を送信することを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記第2のコントローラは、前記ファラデーシールドの電圧が第2の設定値によって制御されるように前記可変インピーダンスネットワークを調整することを特徴とする請求項26に記載の方法。
- プラズマ処理システムを実行する装置であって、
電源と、
マッチングネットワークと、
前記マッチングネットワークを通じて前記電源に接続され、かつ前記電源から電力供給されるように構成された誘導コイルと、
プラズマチャンバー(plasma chamber)と、
前記誘導コイルに接続された可変インピーダンスネットワークと、
前記誘導コイルと前記プラズマチャンバーとの間に配置されたファラデーシールドであって、当該ファラデーシールドは、前記可変インピーダンスネットワークを通じて前記誘導コイルに接続されるとともに、前記可変インピーダンスネットワークと前記誘導コイルと前記マッチングネットワークを通じて前記電源に接続されることで、前記可変インピーダンスネットワーク経由の電源によって電力供給されるように構成され、
第1のフィードバック回路に基づき、前記電源を調整する手段と、
第2のフィードバック回路に基づき、前記ファラデーシールドの電圧を調整する手段とを含むことを特徴とする装置。 - 前記第1のフィードバック回路及び前記第2のフィードバック回路は、異なる周波数レンジで動作することを特徴とする請求項28に記載の装置。
- 前記第1のフィードバック回路は、約1kHz〜約1MHzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記第2のフィードバック回路は、約10Hz〜約100Hzレンジの周波数で動作することを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記第1のフィードバック回路は、第1のコントローラと第1のセンサとをさらに含むことを特徴とする請求項28に記載の装置。
- 前記第1のセンサは、前記第1のコントローラに対して前記誘導コイルへ供給された電力をあらわす第1の信号を送信することを特徴とする請求項32に記載の装置。
- 前記第1のコントローラは、前記誘導コイルに供給された電力が第1の設定値によって制御されるように前記電源を調整することを特徴とする請求項33に記載の装置。
- 前記第2のフィードバック回路は、第2のセンサ、第2のコントローラ、及び前記可変インピーダンスネットワークをさらに含むことを特徴とする請求項28に記載の装置。
- 前記ファラデーシールドは、前記可変インピーダンスネットワーク経由で電力供給されることを特徴とする請求項35に記載の装置。
- 前記可変インピーダンスネットワークは、可変コンデンサをさらに含むことを特徴とする請求項36に記載の装置。
- 前記第2のセンサは、前記第2のコントローラに対して前記ファラデーシールドの電圧を表す第2の信号を送信することを特徴とする請求項35に記載の装置。
- 前記第2のコントローラは、前記ファラデーシールドの電圧が第2の設定値によって制御されるように前記可変インピーダンスネットワークを調整することを特徴とする請求項35に記載の装置。
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