JP6702825B2

JP6702825B2 - High frequency noise filter

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Publication number: JP6702825B2
Application number: JP2016158695A
Authority: JP
Inventors: 野田　和利; 和利野田; 康二宮田
Original assignee: 株式会社ノダＲｆテクノロジーズ
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2020-06-03
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: JP2018026752A

Description

本発明は、高周波電源機器を使用する半導体製造装置などに用いられる高周波ノイズフィルタに関する。 The present invention relates to a high frequency noise filter used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like that uses a high frequency power supply device.

高周波電源機器を使用する半導体製造装置などにおいて、電極に印加される高周波電圧を発生源とする高周波ノイズによる電流制御ユニットへの影響を防止するため、電極の温度を制御する加熱ユニットと加熱ユニットを制御する制御ユニットとの間に、高周波ノイズフィルタを挿入する構成が採用されている。例えば、特許文献１を参照。 In semiconductor manufacturing equipment that uses high-frequency power equipment, in order to prevent the influence of high-frequency noise generated from the high-frequency voltage applied to the electrodes on the current control unit, a heating unit and a heating unit that control the temperature of the electrodes are provided A structure in which a high-frequency noise filter is inserted between the control unit and the control unit for control is adopted. For example, see Patent Document 1.

特開２０１１−１５１０８１号公報JP, 2011-151081, A

しかしながら、例えば図４に示すような、電極１３１の温度を制御する加熱ユニット１２０に含まれる複数の電熱器１２１ａ、１２１ｂ、及び１２１ｃと制御ユニット１４０との間に、同相インダクタを用いた高周波ノイズフィルタ１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃをそれぞれ挿入する従来の構成による半導体製造装置１０１では、インダクタ同士の混触や相互インダクタンスの影響を考慮して、高周波ノイズフィルタ間に空間を設ける必要がある。このため、従来の構成による半導体製造装置１０１では、高周波ノイズフィルタ１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃ全体のサイズ（設置スペース）が大型化するという課題がある。 However, for example, as shown in FIG. 4, a high frequency noise filter using an in-phase inductor between the control unit 140 and the plurality of electric heaters 121a, 121b, and 121c included in the heating unit 120 that controls the temperature of the electrode 131. In the semiconductor manufacturing apparatus 101 having the conventional configuration in which 110a, 110b, and 110c are respectively inserted, it is necessary to provide a space between the high-frequency noise filters in consideration of the effects of contact between inductors and mutual inductance. Therefore, in the semiconductor manufacturing apparatus 101 having the conventional configuration, there is a problem that the overall size (installation space) of the high frequency noise filters 110a, 110b, and 110c becomes large.

特に、この従来の構成による半導体製造装置１０１では、高周波ノイズフィルタ１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃには、制御ユニット１４０から出力される制御電流と高周波ノイズの電流との両方を流す必要があり、高周波ノイズの電流によるジュール損失を考慮すると、高周波ノイズフィルタ１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃ個々のサイズも大きくなるという課題がある。 In particular, in the semiconductor manufacturing apparatus 101 having the conventional configuration, it is necessary to pass both the control current output from the control unit 140 and the high frequency noise current through the high frequency noise filters 110a, 110b, and 110c. Considering the Joule loss due to the current, there is a problem that the size of each of the high frequency noise filters 110a, 110b and 110c also becomes large.

また、上記従来の構成による半導体製造装置１０１では、高周波ノイズフィルタ１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃが電極１３１と制御ユニット１４０との間に並列に接続されているため、高周波ノイズの周波数に対して、電極１３１から高周波ノイズフィルタ１１０ａ、１１０ｂ、及び１１０ｃを見たときの入力インピーダンスが低下するという課題がある。 Further, in the semiconductor manufacturing apparatus 101 having the above-described conventional configuration, since the high frequency noise filters 110a, 110b, and 110c are connected in parallel between the electrode 131 and the control unit 140, the electrode is not effective against the frequency of high frequency noise. There is a problem that the input impedance when the high-frequency noise filters 110a, 110b, and 110c are viewed from 131 decreases.

それ故に、本発明の目的は、高周波ノイズの周波数に対する入力インピーダンスを高くしつつ、フィルタサイズの小型化が可能な高周波ノイズフィルタを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-frequency noise filter that can reduce the filter size while increasing the input impedance with respect to the frequency of high-frequency noise.

本発明の第１の態様は、高周波ノイズフィルタであって、導電性を有する円筒を螺旋状に巻回して形成された中空のインダクタと、インダクタを貫通するように中空内部に挿通される絶縁被覆された複数の電線と、複数の電線の両端の各々とインダクタとをそれぞれ静電結合させ、かつ、除去すべき高周波ノイズの周波数に対して、複数の電線のそれぞれについて、１つの電線のインダクタ成分によるインピーダンスよりもインダクタと１つの電線の一方端及び他方端とを各々静電結合させる２つのコンデンサの合成インピーダンスが低くなる複数の第１コンデンサと、インダクタを交流接地させ、かつ、除去すべき高周波ノイズの周波数に対して高周波ノイズの電流がグラウンドに流れるインピーダンスとなる第２コンデンサと、を備える、ことを特徴とする。 A first aspect of the present invention is a high-frequency noise filter, which is a hollow inductor formed by spirally winding a conductive cylinder, and an insulating coating that is inserted into the hollow interior so as to penetrate the inductor. Inductor component of one electric wire for each of the plurality of electric wires, with respect to the frequency of the high-frequency noise to be removed by electrostatically coupling the plurality of electric wires, the respective ends of the plurality of electric wires, and the inductor, respectively. a plurality of first capacitor combined impedance of the inductor and two capacitors to each capacitive coupling between one end and the other end of one of the wire is lower than the impedance due to the high-frequency inductor is AC ground, and to be removed A second capacitor serving as an impedance through which a high-frequency noise current flows to the ground with respect to the noise frequency.

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、インダクタと並列に接続される第３コンデンサをさらに備える、ことを特徴とする。 Further, a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the third aspect further includes a third capacitor connected in parallel with the inductor.

さらに、本発明の第３の態様は、高周波電源機器を使用する半導体製造装置に用いられ、高周波電源機器から高周波電圧が印加される電極の温度を調整する加熱ユニットと加熱ユニットを制御する制御ユニットとの間に接続される、高周波ノイズフィルタであって、導電性を有する円筒を螺旋状に巻回して形成された中空のインダクタと、インダクタを貫通するように中空内部に挿通される絶縁被覆された複数の電線と、複数の電線の加熱ユニットが接続される一方端の各々とインダクタの一方端とを、及び複数の電線の制御ユニットが接続される他方端の各々とインダクタの他方端とを、それぞれ静電結合させ、かつ、高周波電源機器から発生する除去すべき高周波ノイズの周波数に対して、複数の電線のそれぞれについて、１つの電線のインダクタ成分によるインピーダンスよりもインダクタと１つの電線の一方端及び他方端とを各々静電結合させる２つのコンデンサの合成インピーダンスが低くなる複数の第１コンデンサと、インダクタの他方端を交流接地させ、かつ、除去すべき高周波ノイズの周波数に対して高周波ノイズの電流がグラウンドに流れるインピーダンスとなる第２コンデンサと、を備える、ことを特徴とする。 Furthermore, a third aspect of the present invention is used in a semiconductor manufacturing apparatus that uses a high frequency power supply device, and controls a heating unit that controls the temperature of an electrode to which a high frequency voltage is applied from the high frequency power supply device and a control unit that controls the heating unit. Which is a high-frequency noise filter connected between a hollow inductor formed by spirally winding a conductive cylinder, and an insulating coating which is inserted into the hollow inside to penetrate the inductor. A plurality of electric wires, one end of each of the plurality of electric wires to which the heating unit is connected and one end of the inductor, and the other end of each of the plurality of electric wires connected to the control unit and the other end of the inductor. , One of the inductor and one of the electric wires is higher than the impedance due to the inductor component of the electric wire for each of the plural electric wires for the frequency of the high frequency noise to be removed which is electrostatically coupled and generated from the high frequency power supply device. A plurality of first capacitors, each of which has a lower combined impedance of the two capacitors for electrostatically coupling the other end and the other end, and the other end of the inductor are AC grounded, and the high frequency noise is higher than the frequency of the high frequency noise to be removed. And a second capacitor serving as an impedance through which the current flows to the ground .

また、本発明の第４の態様は、第３の態様において、インダクタと並列に接続される第３コンデンサをさらに備える、ことを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, the third aspect further includes a third capacitor connected in parallel with the inductor.

上記本発明の第１及び第３の態様によれば、複数の電線の両端とインダクタとを、複数の第１コンデンサでそれぞれ静電結合させている。そして、例えば電極への高周波電圧の印加によって生じる高周波ノイズなどの周波数に対して、各電線の両端の第１コンデンサの合成インピーダンスをその電線のインダクタ成分によるインピーダンスよりも十分に低く設定しているので、例えば電極から加熱ユニットを介して複数の電線に流入してくる高周波ノイズの電流のほとんどを、複数の第１コンデンサを介してインダクタの表面に流すことができる。 According to the first and third aspects of the present invention, both ends of the plurality of electric wires and the inductor are electrostatically coupled by the plurality of first capacitors. Then, for example, with respect to frequency of the high-frequency noise caused by application of high frequency voltage to the electrodes, it is set sufficiently lower than the impedance of the combined impedance of the first capacitor across each wire according to the inductor component of the wire Therefore, for example, most of the high-frequency noise current flowing from the electrodes to the plurality of electric wires via the heating unit can be made to flow to the surface of the inductor via the plurality of first capacitors.

また、上記本発明の第１及び第３の態様によれば、インダクタを第２コンデンサで交流接地させている。そして、例えば電極に印加される高周波電圧の周波数などに対して第２コンデンサを高周波ノイズの電流がグラウンドに流れるインピーダンスに設定しているので、インダクタの表面を流れる高周波ノイズを除去することができる。 According to the first and third aspects of the present invention, the inductor is AC grounded by the second capacitor. Then, for example, the second capacitor for the etc. the frequency of the high-frequency voltage applied to the electrodes since the current of the high-frequency noise is set to the impedance to flow to the ground, it is possible to remove high-frequency noise through the surface of the inductor ..

これにより、例えば高周波電源機器を使用する半導体製造装置などでは、複数の電線が、加熱ユニットを制御するために制御ユニットから出力される直流（又は低周波交流）の電流を流すだけでよくなる。従って、高周波電流によるジュール損失を考慮する必要がなく各電線の線径（断面積）を小さくすることができるので、高周波ノイズフィルタのサイズを小型化することが可能となる。 Thus, for example, in a semiconductor manufacturing apparatus using a high frequency power supply device, a plurality of electric wires need only flow a direct current (or low frequency alternating current) output from the control unit to control the heating unit. Therefore, the wire diameter (cross-sectional area) of each electric wire can be reduced without considering the Joule loss due to the high-frequency current, and the size of the high-frequency noise filter can be reduced.

さらに、上記本発明の第１及び第３の態様によれば、螺旋チューブ状のインダクタの中空内部に、複数の電線がまとめて挿通されている構造であるため、高周波ノイズを除去するためのインダクタが１つで済む。 Further, according to the first and third aspects of the present invention described above, since the plurality of electric wires are collectively inserted into the hollow inside of the spiral tube-shaped inductor, the inductor for removing high frequency noise is formed. Only one is required.

これにより、例えば電極から加熱ユニットを介して複数の電線に流入してくる高周波ノイズなどの所定の周波数に対して、外部から高周波ノイズフィルタを見たときの入力インピーダンスを高くしつつ、高周波ノイズフィルタのサイズを小型化することが可能となる。また、例えば加熱ユニットが有する所定のエネルギー変換手段（熱電素子や電熱器など）の数が増加したとしても、インダクタの中空内部に挿通させる小径の電線を増やすだけで良いため、インダクタのサイズ、すなわち高周波ノイズフィルタのサイズが大型化することを抑制できる。 This makes it possible to increase the input impedance when the high frequency noise filter is viewed from the outside with respect to a predetermined frequency such as high frequency noise flowing into a plurality of electric wires from the electrodes through the heating unit, while increasing the high frequency noise filter. It is possible to reduce the size of the. Further, for example, even if the number of predetermined energy conversion means (thermoelectric element, electric heater, etc.) included in the heating unit is increased, it is only necessary to increase the number of small-diameter electric wires to be inserted into the hollow interior of the inductor. It is possible to prevent the size of the high frequency noise filter from increasing.

上記本発明の第２及び第４の態様によれば、第１及び第３の態様の構成に加えて、インダクタの一方端とインダクタの他方端との間に、インダクタと並列に第３コンデンサを接続させている。よって、第３コンデンサを適切に設定すれば、所定の周波数で共振させることができる。 According to the second and fourth aspects of the present invention, in addition to the configurations of the first and third aspects, a third capacitor is provided in parallel with the inductor between one end of the inductor and the other end of the inductor. I am connecting. Therefore, if the third capacitor is properly set, it can resonate at a predetermined frequency.

これによっても、外部から高周波ノイズフィルタを見たときの入力インピーダンスを、例えば電極から加熱ユニットを介して複数の電線に流入してくる高周波ノイズなどの所定の周波数に対して高くすることができる。 This also makes it possible to increase the input impedance when the high-frequency noise filter is viewed from the outside with respect to a predetermined frequency such as high-frequency noise flowing from the electrodes into the plurality of electric wires through the heating unit.

このように、本発明の高周波ノイズフィルタによれば、高周波ノイズの周波数に対する入力インピーダンスを高くしつつ、フィルタサイズの小型化が可能となる。 As described above, according to the high frequency noise filter of the present invention, it is possible to reduce the filter size while increasing the input impedance with respect to the frequency of the high frequency noise.

本発明の一実施形態に係る高周波ノイズフィルタを適用した半導体製造装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the semiconductor manufacturing apparatus to which the high frequency noise filter which concerns on one Embodiment of this invention is applied. 高周波ノイズフィルタの詳細な構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detailed structure of a high frequency noise filter. 本発明の一実施形態に係る応用例の高周波ノイズフィルタを適用した半導体製造装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the semiconductor manufacturing apparatus which applied the high frequency noise filter of the application example which concerns on one Embodiment of this invention. 従来の高周波ノイズフィルタを適用した半導体製造装置の概略構成を示す図The figure which shows the schematic structure of the semiconductor manufacturing apparatus to which the conventional high frequency noise filter is applied.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明を行う。
図１は、本発明の一実施形態に係る高周波ノイズフィルタ１０を適用した半導体製造装置１の概略構成を示す図である。図１において、半導体製造装置１は、高周波ノイズフィルタ１０と、加熱ユニット２０と、電極３１と、高周波電源機器３２と、制御ユニット４０と、を含んで構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor manufacturing apparatus 1 to which a high frequency noise filter 10 according to an embodiment of the present invention is applied. In FIG. 1, the semiconductor manufacturing apparatus 1 is configured to include a high frequency noise filter 10, a heating unit 20, an electrode 31, a high frequency power supply device 32, and a control unit 40.

図１に示した半導体製造装置１は、高周波電源機器３２において発生させた所定の周波数ＲＦを有する高周波電圧を電極３１に印加し、被加熱体となるウェハ基板（図示せず）などを加工して、半導体を製造する装置である。電極３１は、加熱ユニット２０によって表面温度が均一になるように制御される。 The semiconductor manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 applies a high frequency voltage having a predetermined frequency RF generated in a high frequency power supply device 32 to an electrode 31 to process a wafer substrate (not shown) or the like to be heated. And a device for manufacturing a semiconductor. The electrode 31 is controlled by the heating unit 20 so that the surface temperature becomes uniform.

加熱ユニット２０は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するエネルギー変換手段を有し、このエネルギー変換手段によって電極３１の加熱や抜熱を行い、電極３１の表面温度が所定値となるように制御する。この加熱ユニット２０は、電極３１の表面温度を精度よく短時間に制御するため、複数のエネルギー変換手段で構成されてもよい。エネルギー変換手段には、例えば、ヒーターなどの電熱器やペルチェ素子などの熱電素子を使用することができる。図１に例示する本実施形態の加熱ユニット２０は、エネルギー変換手段として複数の電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃを有している。複数の電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃは、後述する高周波ノイズフィルタ１０を介して制御ユニット４０と接続され、制御ユニット４０から出力される制御電流（直流又は交流）によって個々に制御される。 The heating unit 20 has energy conversion means for converting electric energy into heat energy. The energy conversion means heats or removes heat from the electrode 31 and controls the surface temperature of the electrode 31 to a predetermined value. The heating unit 20 may be composed of a plurality of energy conversion means in order to accurately control the surface temperature of the electrode 31 in a short time. As the energy conversion means, for example, an electric heater such as a heater or a thermoelectric element such as a Peltier element can be used. The heating unit 20 of this embodiment illustrated in FIG. 1 has a plurality of electric heaters 21a, 21b, and 21c as energy conversion means. The plurality of electric heaters 21a, 21b, and 21c are connected to the control unit 40 via a high-frequency noise filter 10 described later, and are individually controlled by a control current (direct current or alternating current) output from the control unit 40.

電極３１に印加される高周波電圧は、加熱ユニット２０の寄生容量２２ａ、２２ｂ、及び２２ｃを介して、複数の電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃを流れる制御電流に高周波ノイズとして重畳する。しかし、この高周波ノイズを制御ユニット４０にそのまま入力してしまうと、制御ユニット４０の動作や性能に障害を与え、複数の電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃの制御が不安定になるおそれがある。 The high frequency voltage applied to the electrode 31 is superimposed as high frequency noise on the control current flowing through the plurality of electric heaters 21a, 21b, and 21c via the parasitic capacitances 22a, 22b, and 22c of the heating unit 20. However, if this high frequency noise is directly input to the control unit 40 , the operation and performance of the control unit 40 may be impaired, and the control of the plurality of electric heaters 21a, 21b, and 21c may become unstable.

そこで、本発明では、上述の高周波ノイズが制御ユニット４０に障害を与えることがないように、以下に説明する特徴的な高周波ノイズフィルタ１０を使用している。 Therefore, in the present invention, the characteristic high-frequency noise filter 10 described below is used so that the above-mentioned high-frequency noise does not hinder the control unit 40.

［高周波ノイズフィルタの構成］
図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係る高周波ノイズフィルタ１０を説明する。図２は、高周波ノイズフィルタ１０の詳細な構造を説明するための図である。 [Configuration of high frequency noise filter]
A high frequency noise filter 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is a diagram for explaining a detailed structure of the high frequency noise filter 10.

高周波ノイズフィルタ１０は、例えば高周波除去用の同相ノイズフィルタであり、高域減衰能力（ローパスフィルタ機能）を有すると共に、高周波電圧の周波数ＲＦに対して、電極３１から高周波ノイズフィルタ１０を見たときの入力インピーダンスを高くすることによって、高周波除去性能を実現している。この高周波ノイズフィルタ１０は、例えば回路基板などに実装することができる。 The high-frequency noise filter 10 is, for example, a common-mode noise filter for removing high frequencies, has a high-frequency attenuation capability (low-pass filter function), and when the high-frequency noise filter 10 is viewed from the electrode 31 with respect to the frequency RF of the high-frequency voltage. High frequency rejection performance is realized by increasing the input impedance of. The high frequency noise filter 10 can be mounted on, for example, a circuit board.

高周波ノイズフィルタ１０は、図１に示すように、複数の電線１１〜１６と、複数の第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６と、第２コンデンサＣ１７と、インダクタＬ１０と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the high frequency noise filter 10 includes a plurality of electric wires 11 to 16, a plurality of first capacitors C11 to C16 and C21 to C26, a second capacitor C17, and an inductor L10.

インダクタＬ１０は、導電性を有する材料、例えば銅やアルミニウムなどからなる。このインダクタＬ１０は、図２に示すように、導電性を有する円筒を螺旋状に巻回して形成された中空のインダクタである。インダクタＬ１０の材料、円筒の直径、巻回する回数などは、電線の本数や第１コンデンサの容量値などを考慮して、上述した高周波除去性能を満足するように適宜設定される。 The inductor L10 is made of a conductive material such as copper or aluminum. As shown in FIG. 2, this inductor L10 is a hollow inductor formed by spirally winding a conductive cylinder. The material of the inductor L10, the diameter of the cylinder, the number of windings, and the like are appropriately set in consideration of the number of electric wires, the capacitance value of the first capacitor, and the like so as to satisfy the above-described high-frequency removal performance.

複数の電線１１〜１６は、例えば銅やアルミニウムなどの金属線が絶縁被覆された構造である。この電線１１〜１６は、加熱ユニット２０が有するエネルギー変換手段である電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃの各々に対して２本一対で設けられ、接続される。具体的には、電熱器２１ａの一方端に電線１１の一方端が、電熱器２１ａの他方端に電線１２の一方端が、対として接続される。電熱器２１ｂの一方端に電線１３の一方端が、電熱器２１ｂの他方端に電線１４の一方端が、対として接続される。電熱器２１ｃの一方端に電線１５の一方端が、電熱器２１ｃの他方端に電線１６の一方端が、対として接続される。電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃが接続されていない電線１１〜１６の他方端は、制御ユニット４０の該当する制御端子にそれぞれ接続される。 The plurality of electric wires 11 to 16 have a structure in which a metal wire such as copper or aluminum is insulation-coated. The electric wires 11 to 16 are provided in pairs and connected to each of the electric heaters 21a, 21b, and 21c that are the energy conversion means included in the heating unit 20. Specifically, one end of the electric wire 11 is connected to one end of the electric heater 21a, and one end of the electric wire 12 is connected to the other end of the electric heater 21a as a pair. One end of the electric wire 13 is connected to one end of the electric heater 21b, and one end of the electric wire 14 is connected to the other end of the electric heater 21b as a pair. One end of the electric wire 15 is connected to one end of the electric heater 21c, and one end of the electric wire 16 is connected to the other end of the electric heater 21c as a pair. The other ends of the electric wires 11 to 16 to which the electric heaters 21a, 21b, and 21c are not connected are connected to the corresponding control terminals of the control unit 40, respectively.

この複数の電線１１〜１６は、図２に示すように、インダクタＬ１０の中空内部に挿通され、インダクタＬ１０を貫通している。よって、複数の電線１１〜１６は、インダクタＬ１０の形状に沿って同様に螺旋状に巻回されるため、図１に示すように、中空内部でインダクタンス成分Ｌ１１〜Ｌ１６を有することになる。 As shown in FIG. 2, the plurality of electric wires 11 to 16 are inserted into the hollow inside of the inductor L10 and penetrate the inductor L10. Therefore, since the plurality of electric wires 11 to 16 are similarly spirally wound along the shape of the inductor L10, the electric wires 11 to 16 have the inductance components L11 to L16 inside the hollow as shown in FIG.

複数の第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６は、複数の電線１１〜１６のそれぞれの一方端とインダクタＬ１０とを電気的に接続し、静電結合させる。具体的には、電線１１の一方端とインダクタＬ１０の一方端とを、第１コンデンサＣ１１で接続する。電線１２の一方端とインダクタＬ１０の一方端とを、第１コンデンサＣ１２で接続する。電線１３の一方端とインダクタＬ１０の一方端とを、第１コンデンサＣ１３で接続する。電線１４の一方端とインダクタＬ１０の一方端とを、第１コンデンサＣ１４で接続する。電線１５の一方端とインダクタＬ１０の一方端とを、第１コンデンサＣ１５で接続する。電線１６の一方端とインダクタＬ１０の一方端とを、第１コンデンサＣ１６で接続する。 The plurality of first capacitors C11 to C16 electrically connect one end of each of the plurality of electric wires 11 to 16 and the inductor L10 to electrostatically couple them. Specifically, one end of the electric wire 11 and one end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C11. The one end of the electric wire 12 and the one end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C12. The one end of the electric wire 13 and the one end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C13. The one end of the electric wire 14 and the one end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C14. One end of the electric wire 15 and one end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C15. One end of the electric wire 16 and one end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C16.

また、複数の第１コンデンサＣ２１〜Ｃ２６は、複数の電線１１〜１６のそれぞれの他方端とインダクタＬ１０とを電気的に接続し、静電結合させる。具体的には、電線１１の他方端とインダクタＬ１０の他方端とを、第１コンデンサＣ２１で接続する。電線１２の他方端とインダクタＬ１０の他方端とを、第１コンデンサＣ２２で接続する。電線１３の他方端とインダクタＬ１０の他方端とを、第１コンデンサＣ２３で接続する。電線１４の他方端とインダクタＬ１０の他方端とを、第１コンデンサＣ２４で接続する。電線１５の他方端とインダクタＬ１０の他方端とを、第１コンデンサＣ２５で接続する。電線１６の他方端とインダクタＬ１０の他方端とを、第１コンデンサＣ２６で接続する。 The plurality of first capacitors C21 to C26 electrically connect the other ends of the plurality of electric wires 11 to 16 to the inductor L10 and electrostatically couple them. Specifically, the other end of the electric wire 11 and the other end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C21. The other end of the electric wire 12 and the other end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C22. The other end of the electric wire 13 and the other end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C23. The other end of the electric wire 14 and the other end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C24. The other end of the electric wire 15 and the other end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C25. The other end of the electric wire 16 and the other end of the inductor L10 are connected by the first capacitor C26.

上記複数の第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６による静電結合によって、複数の電線１１〜１６の一方端と他方端とが同電位となる。この第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６のインピーダンス（１／ωＣ）は、電極３１に印加される高周波電圧の周波数ＲＦ、すなわち除去すべき高周波ノイズの周波数ＲＦに対して、複数の電線１１〜１６のインダクタンス成分Ｌ１１〜Ｌ１６によるインピーダンス（ωＬ）よりも十分に低く設定される（１／ωＣ＜＜ωＬ）。これにより、高周波ノイズが、複数の第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６を通過し易くしている。 Due to the electrostatic coupling by the plurality of first capacitors C11 to C16 and C21 to C26, one end and the other end of the plurality of electric wires 11 to 16 have the same potential. The impedances (1/ωC) of the first capacitors C11 to C16 and C21 to C26 are equal to the plurality of electric wires 11 to the frequency RF of the high frequency voltage applied to the electrode 31, that is, the frequency RF of the high frequency noise to be removed. It is set sufficiently lower than the impedance (ωL) due to the 16 inductance components L11 to L16 (1/ωC<<ωL). This facilitates the high frequency noise to pass through the plurality of first capacitors C11 to C16 and C21 to C26.

第２コンデンサＣ１７は、インダクタＬ１０の他方端をグラウンドに交流接地する、所謂バイパスコンデンサである。第２コンデンサＣ１７のインピーダンスは、電極３１に印加される高周波電圧の周波数ＲＦ、すなわち除去すべき高周波ノイズの周波数ＲＦに対して、十分に低く設定される。これにより、インダクタＬ１０を流れる高周波ノイズの電流がグラウンドに流れ、高周波ノイズが除去され易くしている。 The second capacitor C17 is a so-called bypass capacitor that AC-grounds the other end of the inductor L10 to the ground. The impedance of the second capacitor C17 is set sufficiently low with respect to the frequency RF of the high frequency voltage applied to the electrode 31, that is, the frequency RF of the high frequency noise to be removed. As a result, the current of high frequency noise flowing through the inductor L10 flows to the ground, and the high frequency noise is easily removed.

［高周波ノイズフィルタの作用・効果］
上述したように、本実施形態に係る高周波ノイズフィルタ１０では、複数の電線１１〜１６の両側を第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６で静電結合し、高周波ノイズの周波数ＲＦに対して、電線１１〜１６の（インダクタンス成分Ｌ１１〜Ｌ１６による）インピーダンスよりも第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６のインピーダンスを十分に低く設定している。 [Operation and effect of high frequency noise filter]
As described above, in the high frequency noise filter 10 according to the present embodiment, both sides of the plurality of electric wires 11 to 16 are electrostatically coupled by the first capacitors C11 to C16 and C21 to C26, and with respect to the frequency RF of the high frequency noise, The impedances of the first capacitors C11 to C16 and C21 to C26 are set sufficiently lower than the impedance of the electric wires 11 to 16 (due to the inductance components L11 to L16).

このため、電極３１から加熱ユニット２０を介して複数の電線１１〜１６に流入してくる高周波ノイズの電流のほとんどを、第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６を介してインダクタＬ１０の表面に流すことができる。そして、インダクタＬ１０の表面には、高周波ノイズの周波数ＲＦに対して低インピーダンスの第２コンデンサＣ１７が交流接地されている。よって、インダクタＬ１０の表面に流れる高周波ノイズの電流がグラウンドに流れて、高周波ノイズを除去することができる。 Therefore, most of the high-frequency noise current flowing from the electrode 31 into the plurality of electric wires 11 to 16 via the heating unit 20 flows to the surface of the inductor L10 via the first capacitors C11 to C16 and C21 to C26. be able to. Then, on the surface of the inductor L10, a second capacitor C17 having a low impedance with respect to the frequency RF of high frequency noise is AC grounded. Therefore, the high frequency noise current flowing on the surface of the inductor L10 flows to the ground, and the high frequency noise can be removed.

従って、高周波ノイズフィルタ１０を適用した半導体製造装置１では、加熱ユニット２０を介して流入してくる高周波ノイズによって制御ユニット４０に障害が発生してしまうおそれを抑制することができる。 Therefore, in the semiconductor manufacturing apparatus 1 to which the high frequency noise filter 10 is applied, it is possible to suppress the possibility that the control unit 40 may be damaged by the high frequency noise flowing in through the heating unit 20.

一方、制御ユニット４０から出力される制御電流は、直流又は高周波ノイズの周波数ＲＦよりも低い低周波交流の電流である。このため、制御電流は、第１コンデンサＣ１１〜Ｃ１６及びＣ２１〜Ｃ２６ではなく、電線１１〜１６（のインダクタンス成分Ｌ１１〜Ｌ１６）を流れことになる。従って、制御ユニット４０は、電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃ（エネルギー変換手段）を支障なく制御することができる。 On the other hand, the control current output from the control unit 40 is a direct current or a low frequency alternating current lower than the frequency RF of high frequency noise. Therefore, the control current flows through (the inductance components L11 to L16 of) the electric wires 11 to 16 rather than the first capacitors C11 to C16 and C21 to C26. Therefore, the control unit 40 can control the electric heaters 21a, 21b, and 21c (energy conversion means) without any trouble.

以上のように、本発明の一実施形態に係る高周波ノイズフィルタ１０によれば、高周波ノイズの周波数ＲＦに対する入力インピーダンスを高くしつつ、フィルタサイズを小型化することが可能となる。 As described above, according to the high frequency noise filter 10 according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the filter size while increasing the input impedance with respect to the frequency RF of the high frequency noise.

［応用例］
図３に示す半導体製造装置１’における高周波ノイズフィルタ１０’のように、インダクタＬ１０と並列に第３コンデンサＣ１８を接続させても良い。つまり、インダクタＬ１０の一方端と他方端とを、第３コンデンサＣ１８で接続する。この第３コンデンサＣ１８によって、高周波ノイズフィルタ１０’を所定の周波数で共振させることができる。 [Application example]
The third capacitor C18 may be connected in parallel with the inductor L10 as in the high frequency noise filter 10' in the semiconductor manufacturing apparatus 1'shown in FIG. That is, one end and the other end of the inductor L10 are connected by the third capacitor C18. The third capacitor C18 allows the high frequency noise filter 10' to resonate at a predetermined frequency.

これにより、外部から高周波ノイズフィルタ１０’を見たときの入力インピーダンスを、電極３１から複数の電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃ（エネルギー変換手段）を介して複数の電線１１〜１６に流入してくる高周波ノイズなどの所定の周波数ＲＦに対して高くすることができる。 As a result, the input impedance when the high-frequency noise filter 10′ is viewed from the outside flows from the electrode 31 into the plurality of electric wires 11 to 16 through the plurality of electric heaters 21a, 21b, and 21c (energy conversion means). It can be raised to a predetermined frequency RF such as high frequency noise.

なお、上記実施形態では、インダクタＬ１０を導電性のある円筒を螺旋状に巻回して形成された中空の形状とし、インダクタＬ１０の中空内部に複数の電線１１〜１６を挿通する構造を説明した。しかし、この構造以外にも、例えば複数の電線１１〜１６を導電性のある箔や編組材で巻いたものを螺旋状に巻回した構造であっても良い。 In the above embodiment, the inductor L10 has a hollow shape formed by spirally winding a conductive cylinder, and the plurality of electric wires 11 to 16 are inserted into the hollow inside of the inductor L10. However, other than this structure, for example, a structure in which a plurality of electric wires 11 to 16 are wound with a conductive foil or a braided material and are spirally wound may be used.

また、上記実施形態で説明した電線１１〜１６の数は、あくまで一例であって、加熱ユニット２０が有する電熱器２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃ（エネルギー変換手段）の数に応じて適宜増減することが可能である。 Further, the number of the electric wires 11 to 16 described in the above embodiment is merely an example, and may be appropriately increased or decreased according to the number of electric heaters 21a, 21b, and 21c (energy conversion means) included in the heating unit 20. It is possible.

本発明の高周波ノイズフィルタは、高周波電源機器を使用する半導体製造装置などに利用可能であり、高周波ノイズの周波数に対する入力インピーダンスを高くしつつ、フィルタサイズを小型化したい場合などに適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The high frequency noise filter of the present invention can be used for a semiconductor manufacturing apparatus or the like that uses a high frequency power supply device, and is suitable when it is desired to reduce the filter size while increasing the input impedance with respect to the frequency of the high frequency noise.

１、１’、１０１半導体製造装置
１０、１０’、１１０ａ，１１０ｂ、１１０ｃ高周波ノイズフィルタ
１１〜１６電線
２０、１２０加熱ユニット
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ電熱器
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ寄生容量
３１、１３１電極
３２高周波電源機器
４０、１４０制御ユニット
Ｃ１１〜Ｃ１８、Ｃ２１〜Ｃ２６コンデンサ
Ｌ１０インダクタ
Ｌ１１〜Ｌ１６インダクタンス成分 1, 1', 101 Semiconductor manufacturing device 10, 10', 110a, 110b, 110c High frequency noise filter 11-16 Electric wire 20, 120 Heating unit 21a, 21b, 21c, 121a, 121b, 121c Electric heater 22a, 22b, 22c Parasitic Capacitance 31, 131 Electrode 32 High frequency power supply equipment 40, 140 Control units C11-C18, C21-C26 Capacitor L10 Inductor L11-L16 Inductance component

Claims

A high frequency noise filter,
A hollow inductor formed by spirally winding a conductive cylinder,
A plurality of insulation-coated electric wires inserted into the hollow interior so as to penetrate the inductor,
For each frequency of the high frequency noise to be removed by electrostatically coupling each end of each of the plurality of wires and the inductor, and for each of the plurality of wires, rather than impedance due to the inductor component of one wire A plurality of first capacitors having a low combined impedance of the two capacitors for respectively electrostatically coupling the inductor and the one end and the other end of the one electric wire ;
A second capacitor that grounds the inductor with alternating current and serves as an impedance at which a current of the high frequency noise flows to the ground with respect to the frequency of the high frequency noise to be removed ;
High frequency noise filter.

The high frequency noise filter according to claim 1, further comprising a third capacitor connected in parallel with the inductor.

Used in a semiconductor manufacturing apparatus that uses a high-frequency power device, a high-frequency device connected between a heating unit that adjusts the temperature of an electrode to which a high-frequency voltage is applied from the high-frequency power device and a control unit that controls the heating unit. A noise filter,
A hollow inductor formed by spirally winding a conductive cylinder,
A plurality of insulation-coated electric wires inserted into the hollow interior so as to penetrate the inductor,
Each of one end of the plurality of electric wires to which the heating unit is connected and one end of the inductor, and each of the other end of the plurality of electric wires to which the control unit is connected and the other end of the inductor. For each frequency of the high frequency noise to be removed which is electrostatically coupled and is generated from the high frequency power supply device, the inductor and the inductor are more than the impedance due to the inductor component of one wire for each of the plurality of wires. A plurality of first capacitors each having a low combined impedance of two capacitors for electrostatically coupling one end and the other end of the two electric wires ;
A second capacitor having the other end of the inductor grounded by alternating current and serving as impedance in which a current of the high frequency noise flows to the ground with respect to the frequency of the high frequency noise to be removed ;
High frequency noise filter.

The high frequency noise filter according to claim 3, further comprising a third capacitor connected between one end of the inductor and the other end of the inductor.