JP7382507B2 - 制御回路、パルス電源システム及び半導体処理装置 - Google Patents
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Description
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
[C1]
パルス信号の形態の直流(DC)信号を出力するための制御回路であって、
第1の端子、第2の端子、第3の端子、第4の端子、第1の制御端子、及び第2の制御端子を有するスイッチ回路であって、前記第1の端子及び前記第2の端子は前記DC信号の入力端子であり、前記第3の端子及び前記第4の端子は前記パルス信号の出力端子であり、前記第1の制御端子及び前記第2の制御端子は、前記パルス信号の出力を制御するように第1の信号又は第2の信号を受信し、前記第1の制御端子及び前記第2の制御端子が前記第1の信号を受信したことに応じて、前記第3の端子及び前記第4の端子は前記パルス信号を出力し、前記第1の制御端子及び前記第2の制御端子が前記第2の信号を受信したことに応じて、前記第3の端子及び前記第4の端子は前記パルス信号の出力を停止する、スイッチ回路と、
前記スイッチ回路が前記パルス信号を出力しないときに、前記スイッチ回路の残留電気エネルギーを蓄積するように、前記スイッチ回路の第1の端子及び第2の端子に接続された2つの端子を有するエネルギー蓄積回路とを備える、制御回路。
[C2]
前記スイッチ回路は、第1のスイッチコンポーネントと第2のスイッチコンポーネントとを含み、
前記第1のスイッチコンポーネントの第1端子及び第2端子と、前記第2のスイッチコンポーネントの第1端子及び第2端子とは、前記DC信号の入力端子として使用され、
前記第1のスイッチコンポーネントの第1の端子は、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの第1の端子にそれぞれ接続され、
前記第1のスイッチコンポーネントの第2の端子は、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの第2の端子にそれぞれ接続され、
前記第1のスイッチコンポーネントの制御端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの制御端子は、前記第1の信号又は前記第2の信号を受信するように構成され、
前記第1のスイッチコンポーネントの第3の端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子は、前記パルス信号を出力するために使用され、
前記第1のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチコンポーネントは、前記第1のスイッチコンポーネントの第1の端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオンにし、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第1のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチコンポーネントは、前記第1のスイッチコンポーネントの第1端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3端子との間の回路をオフにし、前記エネルギー蓄積回路の第2端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3端子との間の回路をオンにするように構成され、
前記第2のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチコンポーネントは、前記第2のスイッチコンポーネントの第2の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオンにし、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第2のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチコンポーネントは、前記第2のスイッチコンポーネントの第2の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオフにし、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の前記回路をオンにするように構成される、C1に記載の制御回路。
[C3]
前記第1のスイッチコンポーネントは、第1のスイッチトランジスタ及び第1のカットオフダイオードを含み、
前記第1のスイッチトランジスタの入力端子及び前記第1のカットオフダイオードの入力端子は、前記DC信号の入力端子として使用され、
前記第1のスイッチトランジスタの入力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子に接続され、
前記第1のカットオフダイオードの入力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子に接続され、
前記第1のスイッチトランジスタの出力端子は、前記パルス信号を出力するために前記第1のカットオフダイオードの出力端子に接続され、
前記第1のスイッチトランジスタの制御端子は、前記第1の信号又は前記第2の信号を受信するように構成され、
前記第1のスイッチトランジスタの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチトランジスタは、前記第1のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオンにするように構成され、前記第1のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子と前記第1のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第1のスイッチトランジスタの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチトランジスタは、前記第1のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオフにするように構成され、前記第1のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子と前記第1のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオンにするように構成される、C2に記載の制御回路。
[C4]
前記第1のスイッチトランジスタに使用される材料は、Si、SiC、GaN、及びAlGaNのうちのいずれか1つを含む、C3に記載の制御回路。
[C5]
前記第2のスイッチコンポーネントは、第2のスイッチトランジスタ及び第2カットオフダイオードを含み、
前記第2のスイッチトランジスタの入力端子は、前記パルス信号を出力するために第1のカットオフダイオードの入力端子に接続され、
前記第2のスイッチトランジスタの出力端子及び第2のカットオフダイオードの出力端子は、前記DC信号の入力端子として使用され、
前記第2のスイッチトランジスタの出力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子に接続され、
前記第2のカットオフダイオードの出力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子に接続され、
前記第2のスイッチトランジスタの制御端子は、前記第1の信号又は前記第2の信号を受信するように構成され、
前記第2のスイッチトランジスタの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチトランジスタは、前記第2のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオンにするように構成され、前記第2のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第2のスイッチトランジスタの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチトランジスタは、前記第2のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオフにするように構成され、前記第2のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオンにするように構成される、C2に記載の制御回路。
[C6]
前記第2のスイッチトランジスタに使用される材料は、Si、SiC、GaN、及びAlGaNのうちのいずれか1つを含む、C5の制御回路。
[C7]
前記エネルギー蓄積回路は、少なくとも1つのキャパシタ及び/又は少なくとも1つのインダクタを含み、
前記少なくとも1つのキャパシタ及び/又は前記少なくとも1つのインダクタの一方の端子は、前記スイッチ回路の第1の端子に接続するために前記エネルギー蓄積回路の第1の端子として使用され、
前記少なくとも1つのキャパシタ及び/又は前記少なくとも1つのインダクタの別の端子は、前記スイッチ回路の第2の端子に接続するために前記エネルギー蓄積回路の第2の端子として使用される、C1に記載の制御回路。
[C8]
一次インダクタ及び二次インダクタを含む変圧器であって、前記一次インダクタの2つの端子は、前記スイッチ回路の第3の端子及び第4の端子にそれぞれ接続され、前記二次インダクタの2つの端子は、前記パルス信号を出力するように構成される、変圧器をさらに備える、C1に記載の制御回路。
[C9]
前記第1の信号又は前記第2の信号を前記スイッチ回路の第1の制御端子及び第2の制御端子に送るように構成された制御コンポーネントをさらに備える、C1に記載の制御回路。
[C10]
DC回路と、C1から9のいずれか一項に記載の制御回路と、を備え、前記DC回路は、前記DC信号を前記スイッチ回路の第1の端子及び第2の端子に供給するように構成される、パルス電源システム。
[C11]
前記DC回路は、DC電源を含む、C10に記載のパルス電源システム。
[C12]
半導体処理装置であって、
上部電極アセンブリと、
下部電極アセンブリと、
前記パルス信号を前記上部電極アセンブリ又は前記下部電極アセンブリのうちの少なくとも1つに供給するように構成された、C10又は11に記載の少なくとも1つのパルス電源システムとを備える、半導体処理装置。
[C13]
前記半導体処理装置は、プラズマ浸漬注入装置、物理蒸着装置、又はプラズマエッチング装置を含む、C12に記載の半導体処理装置。
Claims (12)
- パルス信号の形態の直流(DC)信号を出力するための制御回路であって、前記制御回路は、エネルギー蓄積回路及びスイッチ回路を備え、
前記スイッチ回路は、第1の端子、第2の端子、第3の端子、第4の端子、第1の制御端子、及び第2の制御端子を有し、前記第1の端子及び前記第2の端子は前記DC信号の入力端子であり、前記第3の端子及び前記第4の端子は前記パルス信号の出力端子であり、前記第1の制御端子及び前記第2の制御端子は、前記パルス信号の出力を制御するように第1の信号又は第2の信号を受信するように構成され、前記第1の制御端子及び前記第2の制御端子が前記第1の信号を受信したことに応じて、前記第3の端子及び前記第4の端子は前記パルス信号を出力し、前記第1の制御端子及び前記第2の制御端子が前記第2の信号を受信したことに応じて、前記第3の端子及び前記第4の端子は前記パルス信号の出力を停止し、
前記エネルギー蓄積回路は、前記スイッチ回路の第1の端子及び第2の端子にそれぞれ接続された2つの端子を有し、前記スイッチ回路が前記パルス信号を出力しないときに、前記スイッチ回路の残留電気エネルギーを蓄積するように構成され、
前記制御回路は、一次インダクタ及び二次インダクタを含む変圧器をさらに備え、前記一次インダクタの2つの端子は、前記スイッチ回路の第3の端子及び第4の端子にそれぞれ接続され、前記二次インダクタの2つの端子は、前記パルス信号を出力するために負荷の2つの端子に接続されるように構成され、前記変圧器は、昇圧器であり、前記変圧器は、逆方向DC信号を供給することができる外部DC電源に電気的に接続され、それにより、前記第2の信号を受信するときに前記変圧器の磁気コアに前記逆方向DC信号が印加されることを特徴とする、制御回路。 - 前記スイッチ回路は、第1のスイッチコンポーネントと第2のスイッチコンポーネントとを含み、
前記第1のスイッチコンポーネントの第1端子及び第2端子と、前記第2のスイッチコンポーネントの第1端子及び第2端子とは、前記DC信号の入力端子として使用され、
前記第1のスイッチコンポーネントの第1の端子は、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの第1の端子にそれぞれ接続され、
前記第1のスイッチコンポーネントの第2の端子は、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの第2の端子にそれぞれ接続され、
前記第1のスイッチコンポーネントの制御端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの制御端子は、前記第1の信号又は前記第2の信号を受信するように構成され、
前記第1のスイッチコンポーネントの第3の端子及び前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子は、前記パルス信号を出力するために使用され、
前記第1のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチコンポーネントは、前記第1のスイッチコンポーネントの第1の端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオンにし、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第1のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチコンポーネントは、前記第1のスイッチコンポーネントの第1端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3端子との間の回路をオフにし、前記エネルギー蓄積回路の第2端子と前記第1のスイッチコンポーネントの第3端子との間の回路をオンにするように構成され、
前記第2のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチコンポーネントは、前記第2のスイッチコンポーネントの第2の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオンにし、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第2のスイッチコンポーネントの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチコンポーネントは、前記第2のスイッチコンポーネントの第2の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の回路をオフにし、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のスイッチコンポーネントの第3の端子との間の前記回路をオンにするように構成されることを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。 - 前記第1のスイッチコンポーネントは、第1のスイッチトランジスタ及び第1のカットオフダイオードを含み、
前記第1のスイッチトランジスタの入力端子及び前記第1のカットオフダイオードの入力端子は、前記DC信号の入力端子として使用され、
前記第1のスイッチトランジスタの入力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子に接続され、
前記第1のカットオフダイオードの入力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子に接続され、
前記第1のスイッチトランジスタの出力端子は、前記パルス信号を出力するために前記第1のカットオフダイオードの出力端子に接続され、
前記第1のスイッチトランジスタの制御端子は、前記第1の信号又は前記第2の信号を受信するように構成され、
前記第1のスイッチトランジスタの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチトランジスタは、前記第1のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオンにするように構成され、前記第1のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子と前記第1のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第1のスイッチトランジスタの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第1のスイッチトランジスタは、前記第1のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオフにするように構成され、前記第1のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子と前記第1のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオンにするように構成されることを特徴とする、請求項2に記載の制御回路。 - 前記第1のスイッチトランジスタに使用される材料は、Si、SiC、GaN、及びAlGaNのうちのいずれか1つを含むことを特徴とする、請求項3に記載の制御回路。
- 前記第2のスイッチコンポーネントは、第2のスイッチトランジスタ及び第2カットオフダイオードを含み、
前記第2のスイッチトランジスタの入力端子は、前記パルス信号を出力するために第2のカットオフダイオードの入力端子に接続され、
前記第2のスイッチトランジスタの出力端子及び第2のカットオフダイオードの出力端子は、前記DC信号の入力端子として使用され、
前記第2のスイッチトランジスタの出力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第2の端子に接続され、
前記第2のカットオフダイオードの出力端子は、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子に接続され、
前記第2のスイッチトランジスタの制御端子は、前記第1の信号又は前記第2の信号を受信するように構成され、
前記第2のスイッチトランジスタの制御端子が前記第1の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチトランジスタは、前記第2のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオンにするように構成され、前記第2のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオフにするように構成され、
前記第2のスイッチトランジスタの制御端子が前記第2の信号を受信することに応答して、前記第2のスイッチトランジスタは、前記第2のスイッチトランジスタの入力端子と出力端子との間の回路をオフにするように構成され、前記第2のカットオフダイオードは、前記エネルギー蓄積回路の第1の端子と前記第2のカットオフダイオードの出力端子との間の回路をオンにするように構成されることを特徴とする、請求項2に記載の制御回路。 - 前記第2のスイッチトランジスタに使用される材料は、Si、SiC、GaN、及びAlGaNのうちのいずれか1つを含むことを特徴とする、請求項5の制御回路。
- 前記エネルギー蓄積回路は、少なくとも1つのキャパシタ及び/又は少なくとも1つのインダクタを含み、
前記少なくとも1つのキャパシタ及び/又は前記少なくとも1つのインダクタの一方の端子は、前記スイッチ回路の第1の端子に接続するために前記エネルギー蓄積回路の第1の端子として使用され、
前記少なくとも1つのキャパシタ及び/又は前記少なくとも1つのインダクタの別の端子は、前記スイッチ回路の第2の端子に接続するために前記エネルギー蓄積回路の第2の端子として使用されることを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。 - 前記制御回路は、前記第1の信号又は前記第2の信号を前記スイッチ回路の第1の制御端子及び第2の制御端子に送るように構成された制御コンポーネントをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の制御回路。
- パルス電源システムであって、前記パルス電源システムは、DC回路と、請求項1から8のいずれか一項に記載の制御回路と、を備え、前記DC回路は、前記DC信号を前記スイッチ回路の第1の端子及び第2の端子に供給するように構成されることを特徴とする、パルス電源システム。
- 前記DC回路は、DC電源を含むことを特徴とする、請求項9に記載のパルス電源システム。
- 上部電極アセンブリと、下部電極アセンブリとを備える半導体処理装置であって、前記半導体処理装置は、請求項9又は10に記載の少なくとも1つのパルス電源システムをさらに備え、前記少なくとも1つのパルス電源システムは、前記パルス信号を前記上部電極アセンブリ又は前記下部電極アセンブリのうちの少なくとも1つに供給するように構成されることを特徴とする、半導体処理装置。
- 前記半導体処理装置は、プラズマ浸漬注入装置、物理蒸着装置、又はプラズマエッチング装置を含むことを特徴とする、請求項11に記載の半導体処理装置。
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