JP7439302B2 - 高周波rf発生器及びdcパルシング - Google Patents
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Description
Claims (30)
- 高電圧電源と、
前記高電圧電源と電気的に結合されて、前記高電圧電源からの電圧を高い周波数でスイッチングするナノ秒パルサと、
一次側と二次側とを有する変圧器であって、前記ナノ秒パルサは前記変圧器の前記一次側と電気的に結合されている、前記変圧器と、
前記変圧器と電気的に結合されて、波形を発生させる出力であって、前記波形は、
約2kVより大きいパルス振幅と、あるパルス幅と、あるパルス繰り返し周波数とを有する、複数の高電圧パルスと、
ある波形周波数と、100Vより大きい波形振幅とを有する正弦波形であって、前記波形振幅が前記パルス振幅より小さく、前記パルス繰り返し周波数が前記波形周波数より低い、前記正弦波形と、
を含む、前記出力と、
を含む電源。 - 前記変圧器の前記二次側と電気的に結合されたエネルギ回収回路を更に含み、前記エネルギ回収回路は、
前記高電圧電源と電気的に結合されたエネルギ回収インダクタと、
前記変圧器の前記二次側と並列に配置されたクロウバーダイオードと、
前記エネルギ回収インダクタと直列に配置されて、電流を負荷から前記エネルギ回収インダクタを経由して前記高電圧電源まで通すように構成された第2のダイオードと、
を含む、
請求項1に記載の電源。 - 前記波形周波数は約10MHzより高い、請求項1に記載の電源。
- 前記電源は浮遊インダクタンス及び浮遊キャパシタンスを含み、前記波形周波数及び/又は前記波形振幅は、前記浮遊インダクタンス及び前記浮遊キャパシタンスのいずれか又は両方に少なくともある程度依存する、請求項1に記載の電源。
- 前記波形周波数及び/又は前記波形振幅は、前記パルス幅に少なくともある程度依存する、請求項1に記載の電源。
- 前記電源は、インダクタンスが約1.8μHより小さい浮遊インダクタンスを含む、請求項1に記載の電源。
- 前記電源は、インダクタンスが約400nHより小さい浮遊インダクタンスを含む、請求項1に記載の電源。
- 前記電源は、キャパシタンスが約20nFより小さい浮遊キャパシタンスを含む、請求項1に記載の電源。
- 前記出力はプラズマチャンバと結合されており、前記正弦波形は前記プラズマチャンバ内でプラズマを発生させ、前記複数の高電圧パルスは前記プラズマチャンバ内でプラズマ粒子を加速させる、請求項1に記載の電源。
- 前記パルス振幅は約5kVより大きく、前記複数の高周波パルスのそれぞれは、パルス立ち上がり時間が約20nsより短い、請求項1に記載の電源。
- 高電圧電源と、
前記高電圧電源と電気的に結合されて、前記高電圧電源からの電圧を高い周波数でスイッチングするナノ秒パルサと、
一次側と二次側とを有する変圧器であって、前記ナノ秒パルサは前記変圧器の前記一次側と電気的に結合されている、前記変圧器と、
前記変圧器と電気的に結合されて、波形を発生させる出力であって、前記波形は、
あるパルス振幅と、あるパルス幅と、あるパルス繰り返し周波数とを有する、複数の高電圧パルスと、
ある波形振幅と、ある波形周波数とを有する正弦波形と、
を含む、前記出力と、
前記出力から測定され、キャパシタンスが約20nFより小さい浮遊キャパシタンスと、
前記出力から測定され、インダクタンスが約400nHより小さい浮遊インダクタンスと、
を含む電源。 - 前記波形周波数及び/又は前記波形振幅は、前記浮遊インダクタンス及び前記浮遊キャパシタンスのいずれか又は両方に少なくともある程度依存する、請求項11に記載の電源。
- 前記波形周波数及び/又は前記波形振幅は、前記パルス幅に少なくともある程度依存する、請求項11に記載の電源。
- 、請求項11に記載の電源。
- 前記パルス振幅は約5kVより大きく、前記複数の高周波パルスのそれぞれは、パルス立ち上がり時間が約20nsより短い、請求項11に記載の電源。
- 前記波形振幅は前記パルス振幅より小さい、請求項11に記載の電源。
- 前記パルス繰り返し周波数は前記波形周波数より低い、請求項11に記載の電源。
- 前記波形周波数は約2~20MHzである、請求項11に記載の電源。
- 前記変圧器の前記二次側と電気的に結合されたエネルギ回収回路を更に含み、前記エネルギ回収回路は、
前記高電圧電源と電気的に結合されたエネルギ回収インダクタと、
前記変圧器の前記二次側と並列に配置されたクロウバーダイオードと、
前記エネルギ回収インダクタと直列に配置されて、電流を負荷から前記エネルギ回収インダクタを経由して前記高電圧電源まで通すように構成された第2のダイオードと、
を含む、
請求項11に記載の電源。 - プラズマチャンバと、
高電圧電源であって、
高電圧電源と、
前記高電圧電源と電気的に結合されて、前記高電圧電源からの電圧を高い周波数でスイッチングするナノ秒パルサと、
一次側と二次側とを有する変圧器であって、前記ナノ秒パルサは前記変圧器の前記一次側と電気的に結合されている、前記変圧器と、
前記変圧器及び前記プラズマチャンバと電気的に結合されて、前記プラズマチャンバ内で波形を発生させる出力であって、前記波形は、
前記プラズマチャンバ内でプラズマを発生させるように構成された正弦波形であって、ある波形周波数と、100Vより大きい波形振幅とを有する前記正弦波形と、
前記プラズマチャンバ内でプラズマ粒子を加速させる複数の高電圧パルスであって、約2kVより大きいパルス振幅と、あるパルス幅と、あるパルス繰り返し周波数とを有する、前記複数の高電圧パルスと、
を含む、前記出力と、
を含む前記高電圧電源と、
を含む半導体プラズマシステム。 - 前記電源は浮遊インダクタンス及び浮遊キャパシタンスを含み、前記波形周波数及び/又は前記波形振幅は、前記浮遊インダクタンス及び前記浮遊キャパシタンスのいずれか又は両方に少なくともある程度依存する、請求項20に記載の電源。
- 前記波形周波数及び/又は前記波形振幅は、前記パルス幅に少なくともある程度依存する、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記プラズマチャンバは、あるシースキャパシタンスを有するプラズマシースを発生させ、前記波形周波数及び/又は前記波形振幅は前記シースキャパシタンスに依存する、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記電源は、インダクタンスが約400nHより小さい浮遊インダクタンスを含む、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記電源は、キャパシタンスが約20nFより小さい浮遊キャパシタンスを含む、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記パルス振幅は約5kVより大きく、前記複数の高周波パルスのそれぞれは、パルス立ち上がり時間が約40nsより短い、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記波形振幅は前記パルス振幅より小さい、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記パルス繰り返し周波数は前記波形周波数より低い、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記波形周波数は約10MHzより高い、請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
- 前記電源は更に、前記変圧器の前記二次側と電気的に結合されたエネルギ回収回路を更に含み、前記エネルギ回収回路は、
前記高電圧電源と電気的に結合されたエネルギ回収インダクタと、
前記変圧器の前記二次側と並列に配置されたクロウバーダイオードと、
前記エネルギ回収インダクタと直列に配置されて、電流を負荷から前記エネルギ回収インダクタを経由して前記高電圧電源まで通すように構成された第2のダイオードと、
を含む、
請求項20に記載の半導体プラズマシステム。
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