JP6622327B2 - プラズマインピーダンス整合装置、rf電力をプラズマ負荷に供給するためのシステムおよびrf電力をプラズマ負荷に供給する方法 - Google Patents
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Description
a)整合装置を電源に結合するための第1の電力コネクタと、
b)整合装置をプラズマ負荷に結合するための第2の電力コネクタと、
c)インピーダンス整合装置を、データリンクを介してプラズマ電力供給システムの他のプラズマインピーダンス整合装置に直接結合するためのデータリンクインタフェースと、
d)整合装置を制御し、第1の電力コネクタからのインピーダンスを第2の電力コネクタでのインピーダンスに整合させるように構成されるコントローラと、
を備え、
e)コントローラは、プラズマ電力供給システムの少なくとも1つの他のインピーダンス整合装置および/または少なくとも1つのRF電源のためのマスターとして動作するように構成され、コントローラは、データリンクインタフェースを介して、プラズマ電力供給システムの他のインピーダンス整合装置および/またはRF電源と通信するように構成される。
a)第1のRF電源と、
b)特に本発明による、第1のRF電源をプラズマ負荷に結合する第1のプラズマインピーダンス整合装置と、
c)第2のRF電源と、
d)スレーブとして実施されてもよい、第2のRF電源をプラズマ負荷に結合する第2のプラズマインピーダンス整合装置と、
e)第1および第2のプラズマインピーダンス整合装置を直接接続するデータリンクと、
を備える。
−反射電力
−電圧
−電流
−インピーダンス
−電圧、電流または電力信号のその出力での位相
−周波数出力
a)電力供給システムの第1のRF電源によって生成されるRF電力を、電力供給システムの第1のインピーダンス整合装置を介してプラズマ負荷に供給するステップと、
b)電力供給システムの第2のRF電源によって生成されるRF電力を、電力供給システムの第2のインピーダンス整合装置を介してプラズマ負荷に供給するステップと、
c)データを、第1のインピーダンス整合装置からダイレクトデータリンクを介して第2のインピーダンス整合装置に送信するステップと、
を含む。
Claims (25)
- プラズマ電力供給システム(10、100)のためのプラズマインピーダンス整合装置(13)であって、
a.前記プラズマインピーダンス整合装置(13)をRF電源(11)に結合するための第1の電力コネクタ(40)と、
b.前記プラズマインピーダンス整合装置(13)をプラズマ負荷(20)に結合するための第2の電力コネクタ(41)と、
c.前記プラズマインピーダンス整合装置(13)を、データリンク(48)を介して前記プラズマ電力供給システム(10、100)の他のプラズマインピーダンス整合装置(14)に直接結合するためのデータリンクインタフェース(45)と、
d.前記プラズマインピーダンス整合装置(13)を制御し、前記第1の電力コネクタ(40)からのインピーダンスを前記第2の電力コネクタ(41)でのインピーダンスに整合させるように構成されるコントローラ(42)と、
を備え、
e.前記プラズマインピーダンス整合装置(13)は、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の少なくとも1つの他のプラズマインピーダンス整合装置(14)および/または少なくとも1つのRF電源(11、12)のためのマスターとして動作するように構成され、前記コントローラ(42)は、前記データリンクインタフェース(45)を介して、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の前記他のプラズマインピーダンス整合装置(14)および/またはRF電源(11、12)と通信するように構成され、
f.前記マスターとして動作する前記プラズマインピーダンス整合装置(13)の前記コントローラ(42)は、どのプラズマインピーダンス整合装置がインピーダンス整合を実行し、どのプラズマインピーダンス整合装置がインピーダンス整合を実行しないのかを決定し、前記マスターとして動作するプラズマインピーダンス整合装置(13)がインピーダンス整合を実行し、かつ前記マスターとして動作するプラズマインピーダンス整合装置(13)は、他のプラズマインピーダンス整合装置(14)がスレーブとしてインピーダンス整合を実行するように命令する、
プラズマインピーダンス整合装置(13)。 - 前記コントローラ(42)は、前記プラズマインピーダンス整合装置(13)のすべてのデータに直接アクセスする、
請求項1に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記プラズマインピーダンス整合装置(13)は、前記プラズマインピーダンス整合装置(13)自身のすべての他の部分を包囲する金属筐体を備える、
請求項1または2に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記データリンクインタフェース(45)は、前記金属筐体に直接配置される、
請求項3に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記第1の電力コネクタ(40)は、前記金属筐体に直接配置される、
請求項3または4に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記プラズマインピーダンス整合装置は、前記コントローラ(42)によって制御されるさまざまなリアクタンスを備える、
請求項1から5のいずれかに記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記プラズマインピーダンス整合装置(13)は、少なくとも1つのセンサ(44)を備え、前記少なくとも1つのセンサ(44)は、前記プラズマインピーダンス整合装置(13)の前記第2の電力コネクタ(41)でのインピーダンスに関する値を測定するように構成される、
請求項1から6のいずれかに記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記センサ(44)は、プラズマプロセスにおけるアークを検出するように構成される、
請求項7に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記センサ(44)と前記コントローラ(42)との間に接続が配置され、前記コントローラ(42)は、測定データに基づいて、前記プラズマインピーダンス整合装置の整合回路を制御することができる、
請求項8に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記コントローラ(42)は、前記少なくとも1つの他のプラズマインピーダンス整合装置(14)および/または少なくとも1つのRF電源(11、12)に対して、保留信号を送受信するように構成される、
請求項1から9のいずれかに記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記コントローラ(42)は、プラズマ状態条件を検出するように構成される、
請求項1から10のいずれかに記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記コントローラ(42)は、プラズマ(26)における不安定性を検出するように構成される、
請求項11に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記コントローラ(42)は、前記プラズマ状態条件の検出後、保留または開始信号を、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の他のプラズマインピーダンス整合装置(14)のコントローラに送信するように構成される、
請求項12に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - 前記コントローラ(42)は、プラズマ(26)の点火、アーク、安定もしくは不安定なプラズマ、または、前記プラズマ(26)の他の任意の異常の検出に応じて、前記保留または開始信号を送信するように構成される、
請求項13に記載のプラズマインピーダンス整合装置。 - RF電力をプラズマ負荷(20)に供給するためのシステム(10、100)であって、
a.第1のRF電源(11)と、
b.請求項1から14のいずれかに記載の、前記第1のRF電源(11)をプラズマ負荷(20)に結合する第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)と、
c.第2のRF電源(12)と、
d.前記第2のRF電源(12)を前記プラズマ負荷(20)に結合する第2のプラズマインピーダンス整合装置(14)と、
e.前記第1および第2のプラズマインピーダンス整合装置(13、14)を直接接続するデータリンク(48)と、を備え、
f.マスターとして動作する前記第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)は、どのプラズマインピーダンス整合装置がインピーダンス整合を実行し、どのプラズマインピーダンス整合装置がインピーダンス整合を実行しないのかを決定するように制御するコントローラ(42)を備え、前記マスターとして動作する第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)がインピーダンス整合を実行し、かつ前記マスターとして動作する第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)は、他のプラズマインピーダンス整合装置(14)がスレーブとしてインピーダンス整合を実行するように命令するシステム(10、100)。 - 前記第1および前記第2のRF電源(11、12)の少なくとも1つは、パルスモードで、および/または、プラズマ負荷(20)に対する整合を達成するために周波数が制御されるモードで動作することができる、
請求項15に記載のシステム。 - 前記第1および前記第2のRF電源(11、12)は、第2のデータリンク(52)を介して直接接続されている、
請求項15または16に記載のシステム。 - 前記第1および前記第2のRF電源(11、12)の一方または両方は、追加のデータリンク(50、51)を介してそれぞれの前記プラズマインピーダンス整合装置(13、14)に接続されている、
請求項15から17のいずれかに記載のシステム。 - プラズマ電力供給システム(10、100)によってRF電力をプラズマ負荷(20)に供給する方法であって、
a.前記プラズマ電力供給システム(10、100)の第1のRF電源(11)によって生成されるRF電力を、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)を介してプラズマ負荷(20)に供給するステップと、
b.前記プラズマ電力供給システム(10、100)の第2のRF電源(12)によって生成されるRF電力を、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の第2のプラズマインピーダンス整合装置(14)を介して前記プラズマ負荷(20)に供給するステップと、
c.マスターとして動作する前記第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)のコントローラ(42)が、どのプラズマインピーダンス整合装置がインピーダンス整合を実行し、どのプラズマインピーダンス整合装置がインピーダンス整合を実行しないのかを決定し、前記マスターとして動作する第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)がインピーダンス整合を実行し、かつ前記マスターとして動作する第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)が、他のプラズマインピーダンス整合装置(14)がスレーブとしてインピーダンス整合を実行するように命令するデータを、前記第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)からダイレクトデータリンク(48)を介して前記第2のプラズマインピーダンス整合装置(14)に送信するステップと、
を含む方法。 - データは、前記第1のRF電源(11)からダイレクトデータリンク(52)を介して前記第2のRF電源(12)に送信される、
請求項19に記載の方法。 - 少なくとも前記第1のRF電源(11)、前記第2のRF電源(12)、前記第1のプラズマインピーダンス整合装置(13)および前記第2のプラズマインピーダンス整合装置(14)は、ダイレクトデータリンク(60)に接続され、データは、前記ダイレクトデータリンク(60)を介して交換される、
請求項19または20に記載の方法。 - プラズマ(26)の不安定性は、検出され、インピーダンス整合は、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の前記プラズマインピーダンス整合装置(13、14)および/または前記RF電源(11、12)がプラズマ(26)を安定させる際に競合しないように実行される、
請求項19から21のいずれかに記載の方法。 - 前記プラズマ電力供給システム(10、100)の前記プラズマインピーダンス整合装置(13、14)の1つまたは前記RF電源(11、12)の1つは、前記プラズマ負荷(20)を安定させるために動作し、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の他のプラズマインピーダンス整合装置(14)およびRF電源(11、12)は、インピーダンス整合を実行しない、
請求項22に記載の方法。 - 前記プラズマインピーダンス整合装置(13、14)の1つが、あるとき、前記プラズマ負荷のインピーダンスを整合させるように動作する間、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の他のプラズマインピーダンス整合装置(13、14)は、インピーダンス整合を実行しない、
請求項23に記載の方法。 - 前記RF電源(11、12)の1つが、あるとき、前記プラズマ負荷(20)のインピーダンスを整合させるように動作する間、前記プラズマ電力供給システム(10、100)の他のRF電源(11、12)は、インピーダンス整合を実行しない、
請求項23に記載の方法。
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