JPH06326543A - High frequency device - Google Patents

High frequency device

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Publication number
JPH06326543A
JPH06326543A JP11025293A JP11025293A JPH06326543A JP H06326543 A JPH06326543 A JP H06326543A JP 11025293 A JP11025293 A JP 11025293A JP 11025293 A JP11025293 A JP 11025293A JP H06326543 A JPH06326543 A JP H06326543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
matching
discharging
variable capacitor
high frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP11025293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shintaro Hidaka
晋太郎 日高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06326543A publication Critical patent/JPH06326543A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a high frequency device which performs a normal matching operation only in the case of causing the discharging in a load. CONSTITUTION:A matching box 3 has different output voltage levels between a case where the discharging is caused in a load 7 and a case where no discharging is caused in the load 7. When the discharging is caused in the load 7, a 3rd control circuit 16 turns on the switched 17 and 18 based on the bias voltage level. As a result, the variable capacitors 4 and 5 are automatically controlled and the optimum matching of impedance is secured. Meanwhile the bias voltage level is set at zero and therefore the circuit 16 turns off both switches 17 and 18 when no discharging is caused in the load 7. As a result, both capacitors 4 and 5 are not automatically controlled any more and can be controlled only with the manual operations. Under such conditions, the capacitors 4 and 5 are manually controlled so that the discharging is started in the load 7. When the discharging is started in the load 7, the circuit 16 turns on the switches 17 and 18 to ensure an automatic matching operation of impedance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インピーダンスのマッ
チングを短時間に行うことができる高周波スパッタリン
グ装置やエッチング装置などの高周波装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency device such as a high frequency sputtering device or an etching device which can perform impedance matching in a short time.

【0002】[0002]

【従来の技術】高周波スパッタリング装置では、2枚の
電極間に高周波を印加し、一方の電極(試料)をスパッ
タリングし、試料表面のクリーニングなどを行ってい
る。また、別の高周波装置では、2枚の電極間に高周波
を印加し、一方の電極からスパッタされた粒子を電極に
接近して配置された基板上に付着させるようにしてい
る。図1はこのような高周波装置の概略を示しており、
1は高周波発振器である。高周波発振器1からの高周波
は、検出器2を介してマッチングボックス3に供給され
る。マッチングボックス3はマッチング可変コンデンサ
4、チューニング可変コンデンサ5、コイル6から構成
されている。マッチングボックス3からの高周波は、負
荷7に供給される。なお、検出器2は、マッチングボッ
クス3に入力する高周波の電圧,電流,電圧と電流の位
相差θを検出している。
2. Description of the Related Art In a high frequency sputtering apparatus, a high frequency is applied between two electrodes to sputter one electrode (sample) to clean the surface of the sample. In another high-frequency device, a high frequency is applied between two electrodes so that particles sputtered from one electrode are attached to a substrate arranged close to the electrode. FIG. 1 shows an outline of such a high frequency device,
1 is a high frequency oscillator. The high frequency from the high frequency oscillator 1 is supplied to the matching box 3 via the detector 2. The matching box 3 includes a matching variable capacitor 4, a tuning variable capacitor 5, and a coil 6. The high frequency from the matching box 3 is supplied to the load 7. The detector 2 detects the high-frequency voltage and current input to the matching box 3, and the phase difference θ between the voltage and the current.

【0003】このような構成において、検出器2によっ
て検出された電圧,電流,位相に基づいてインピーダン
スと位相とを求め、インピーダンスの値に基づいてマッ
チングボックス3内のマッチング可変コンデンサ4の容
量を変え、位相差に基づいてチューニング可変コンデン
サ5の容量を変えている。すなわち、検出器2によって
検出されたインピーダンスZは、第1の制御回路8に供
給され、この回路内で基準電圧と比較される。第1の制
御回路8は、基準電圧と供給されるインピーダンスZの
値とを比較し、その差電圧を出力する。第1の制御回路
8の出力は、マッチング可変コンデンサ4を駆動するモ
ータ9に供給される。その結果、インピーダンスZの値
が基準電圧と等しくなるようにモータ9によりマッチン
グ可変コンデンサ4が調整される。
In such a configuration, the impedance and the phase are obtained based on the voltage, current and phase detected by the detector 2, and the capacitance of the matching variable capacitor 4 in the matching box 3 is changed based on the impedance value. , The capacitance of the tuning variable capacitor 5 is changed based on the phase difference. That is, the impedance Z detected by the detector 2 is supplied to the first control circuit 8 and compared in this circuit with the reference voltage. The first control circuit 8 compares the reference voltage with the value of the impedance Z supplied and outputs the difference voltage. The output of the first control circuit 8 is supplied to the motor 9 that drives the matching variable capacitor 4. As a result, the matching variable capacitor 4 is adjusted by the motor 9 so that the value of the impedance Z becomes equal to the reference voltage.

【0004】また、検出器2によって検出された位相差
θは、第2の制御回路10に供給され基準電圧と比較さ
れる。第2の制御回路10は、基準電圧と供給される位
相差θの値とを比較し、その差電圧を出力する。第2の
制御回路器10の出力は、チューニング可変コンデンサ
5を駆動するモータ11に供給される。その結果、位相
差θの値が基準電圧(0)と等しくなるようにモータ1
1によりマッチング可変コンデンサ5が調整される。
The phase difference θ detected by the detector 2 is supplied to the second control circuit 10 and compared with the reference voltage. The second control circuit 10 compares the reference voltage with the supplied value of the phase difference θ and outputs the difference voltage. The output of the second control circuit device 10 is supplied to the motor 11 that drives the tuning variable capacitor 5. As a result, the motor 1 is adjusted so that the value of the phase difference θ becomes equal to the reference voltage (0).
The matching variable capacitor 5 is adjusted by 1.

【0005】なお、第1と第2の制御回路8,10は、
それぞれ内部にAD変換器とDA変換器と、マイクロプ
ロセッサを備えており、供給される信号と内部の基準信
号との比較や両信号の差信号の出力を行っている。ま
た、この制御回路8,10には、マッチング可変コンデ
ンサ4とチューニング可変コンデンサ5の位置情報が供
給されている。
The first and second control circuits 8 and 10 are
Each is internally equipped with an AD converter, a DA converter, and a microprocessor, and compares the supplied signal with an internal reference signal and outputs a difference signal between the two signals. Further, the position information of the matching variable capacitor 4 and the tuning variable capacitor 5 is supplied to the control circuits 8 and 10.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記したような構成に
より、インピーダンスのマッチングが自動的に実行さ
れ、負荷7には効率良く高周波電力が供給される。上記
構成で、負荷7において放電が生じている場合には、上
記フィードバックループは適切に動作する。しかしなが
ら、負荷7で放電が発生していない場合、マッチング条
件、例えば、インピーダンスZ=50オーム,θ=0の
ポイントがなく、各可変コンデンサ4,5は検出信号に
より正転、逆転を繰り返すハンチング動作をすることに
なる。このハンチング動作が生じると、フィードバック
ループは正常に動作せず、インピーダンスマッチングに
長時間要することになる。
With the above-described structure, impedance matching is automatically executed, and high-frequency power is efficiently supplied to the load 7. With the above configuration, when the load 7 is discharged, the feedback loop operates properly. However, when discharge is not generated in the load 7, there is no matching condition, for example, the point of impedance Z = 50 ohms and θ = 0, and the variable capacitors 4 and 5 hunting operation in which the forward rotation and the reverse rotation are repeated by the detection signal. Will be done. When this hunting operation occurs, the feedback loop does not operate normally and impedance matching takes a long time.

【0007】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、負荷において放電が発生している
場合にのみ正常なマッチング動作を行うようにした高周
波装置を実現するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to realize a high-frequency device which performs a normal matching operation only when discharge occurs in a load. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に基づく高周波装
置は、高周波電源と、高周波電源からの高周波電力が供
給される負荷と、電源と負荷との間に配置され、マッチ
ング可変コンデンサとチューニング可変コンデンサとコ
イルとから成るマッチングボックスと、マッチングボッ
クスに入力する高周波の入力インピーダンスと入力高周
波の電圧と電流との位相差を検出する検出器と、検出さ
れた入力インピーダンスと位相とに基づいてマッチング
可変コンデンサとチューニング可変コンデンサを自動的
に調整するための自動調整手段と、マッチングボックス
の出力電圧を検出する手段と、マッチングボックスの出
力電圧を監視し、負荷における放電の発生を検出する検
出手段と、検出手段からの信号に応じて、前記自動調整
手段の動作を停止させる手段とを備えたことを特徴とし
ている。
A high frequency device according to the present invention is arranged between a high frequency power source, a load to which high frequency power is supplied from the high frequency power source, a power source and the load, and a matching variable capacitor and a tuning variable. A matching box consisting of a capacitor and a coil, a detector that detects the phase difference between the high-frequency input impedance input to the matching box and the input high-frequency voltage and current, and variable matching based on the detected input impedance and phase. An automatic adjustment means for automatically adjusting the capacitor and the tuning variable capacitor; a means for detecting the output voltage of the matching box; a detection means for monitoring the output voltage of the matching box and detecting the occurrence of discharge in the load; Stops the operation of the automatic adjustment means according to the signal from the detection means It is characterized by comprising a means for.

【0009】[0009]

【作用】本発明に基づく高周波装置は、負荷で放電が生
じているときにマッチングボックスの出力にバイアス電
圧が重畳されることを利用し、その電圧を監視して負荷
の放電の発生を検出し、放電が停止しているときには自
動インピーダンスマッチング動作を停止する。
The high-frequency device according to the present invention utilizes the fact that a bias voltage is superimposed on the output of the matching box when discharge is occurring in the load, and monitors the voltage to detect the occurrence of load discharge. , When the discharge is stopped, the automatic impedance matching operation is stopped.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図2は本発明の一実施例を示しており、図
1の従来装置と同一番号は同一構成要素を示す。この実
施例で、マッチングボックス3の出力電圧は、電圧検出
器15によって検出される。電圧検出器15の出力信号
は、第3の制御回路16に供給される。また、第1の制
御回路8の出力は、スイッチ17を介してモータ9に供
給されるように構成され、第2の制御回路10の出力
は、スイッチ18を介してモータ11に供給されるよう
に構成されている。第3の制御回路16は、スイッチ1
7,18の切り換えの制御を行う。このような構成の動
作を次に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in the conventional apparatus of FIG. 1 indicate the same components. In this embodiment, the output voltage of the matching box 3 is detected by the voltage detector 15. The output signal of the voltage detector 15 is supplied to the third control circuit 16. Further, the output of the first control circuit 8 is configured to be supplied to the motor 9 via the switch 17, and the output of the second control circuit 10 is supplied to the motor 11 via the switch 18. Is configured. The third control circuit 16 includes the switch 1
Control of switching between 7 and 18 is performed. The operation of such a configuration will be described below.

【0011】上記した構成で、高周波発振器1からの高
周波電力は、負荷7に印加されるが、その際、高周波発
振器と負荷側のインピーダンスを整合させ、効率よく高
周波を負荷7に供給するため、マッチングボックス3内
のマッチング可変コンデンサ4、チューニング可変コン
デンサ5を調整し、インピーダンスマッチングを行う。
以下、この実施例におけるインピーダンスマッチングの
動作を説明する。
With the above structure, the high frequency power from the high frequency oscillator 1 is applied to the load 7. At this time, the high frequency oscillator and the impedance on the load side are matched to efficiently supply the high frequency to the load 7. Impedance matching is performed by adjusting the matching variable capacitor 4 and the tuning variable capacitor 5 in the matching box 3.
The operation of impedance matching in this embodiment will be described below.

【0012】まず、マッチングボックス3の出力電圧が
電圧検出器15によって検出される。このマッチングボ
ックスの出力電圧は負荷7で放電が発生しているときと
放電が停止しているときとでは相違する。図3は負荷7
で放電が発生しているときのマッチングボックス3の出
力電圧を示しており、高周波電圧は所定のバイアス電圧
が重畳することになる。また、図4は負荷7で放電
が停止している状態のときのマッチングボックスの出力
電圧を示しており、高周波電圧にはバイアス電圧が重畳
していない。
First, the output voltage of the matching box 3 is detected by the voltage detector 15. The output voltage of the matching box differs when the discharge is generated in the load 7 and when the discharge is stopped. Fig. 3 shows load 7
Shows the output voltage of the matching box 3 when a discharge is occurring, and the high frequency voltage is superposed with a predetermined bias voltage V B. Further, FIG. 4 shows the output voltage of the matching box when the discharge is stopped by the load 7, and the bias voltage is not superimposed on the high frequency voltage.

【0013】この負荷7において放電が発生していると
き、第3の制御回路16はバイアス電圧Vの値に基づ
き、スイッチ17,18をオンする。その結果、マッチ
ングボックス3内のマッチング可変コンデンサ4とチュ
ーニング可変コンデンサ5とは図1の従来装置と同様に
自動的に調整され、インピーダンスマッチングが最適に
行われる。すなわち、このときには、インピーダンスZ
=50オーム,位相差θ=0のポイントが存在し、各可
変コンデンサ4,5は検出信号により正転、逆転を繰り
返すハンチング動作をすることなく、短期間に所望のイ
ンピーダンスマッチングが実行される。
When the load 7 is being discharged, the third control circuit 16 turns on the switches 17 and 18 based on the value of the bias voltage V B. As a result, the matching variable capacitor 4 and the tuning variable capacitor 5 in the matching box 3 are automatically adjusted as in the conventional device of FIG. 1, and impedance matching is optimally performed. That is, at this time, the impedance Z
= 50 ohms, there is a point where the phase difference θ = 0, and the desired impedance matching is executed in a short period of time without the hunting operation in which the variable capacitors 4 and 5 repeat forward rotation and reverse rotation according to the detection signal.

【0014】一方、負荷7において放電が停止すると、
第3の制御回路16はバイアス電圧が零となるので、そ
れに基づいてスイッチ17,18をオフする。その結
果、マッチングボックス3内のマッチング可変コンデン
サ4とチューニング可変コンデンサ5とは自動的に制御
されなくなり、マニュアルでの制御のみが可能となる。
この状態で各可変コンデンサをマニュアル調整し、負荷
7で放電が開始されるようにする。マニュアル調整によ
り負荷7で放電が開始すると、第3の制御回路16はス
イッチ17,18をオンし、再び自動的なインピーダン
スマッチング動作を行う。
On the other hand, when the discharge is stopped in the load 7,
Since the bias voltage of the third control circuit 16 becomes zero, the switches 17 and 18 are turned off based on the bias voltage. As a result, the matching variable capacitor 4 and the tuning variable capacitor 5 in the matching box 3 are not automatically controlled, and only manual control is possible.
In this state, each variable capacitor is manually adjusted so that the load 7 starts discharging. When discharging is started in the load 7 by manual adjustment, the third control circuit 16 turns on the switches 17 and 18 to perform the automatic impedance matching operation again.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく高
周波装置は、負荷で放電が生じているときにマッチング
ボックスの出力にバイアス電圧が重畳されることを利用
し、その電圧を監視して負荷の放電の発生を検出し、放
電が停止しているときには自動インピーダンスマッチン
グ動作を停止するように構成し、放電停止時のハンチン
グ動作を防止し、負荷において放電が発生しているとき
のみ正常にフィードバックループを動作させるようにし
たので、インピータンマッチングを短時間に正常に行う
ことができる。
As described above, the high-frequency device according to the present invention utilizes the fact that the bias voltage is superimposed on the output of the matching box when the load is discharged, and the voltage is monitored. It is configured to detect the occurrence of discharge of the load and stop the automatic impedance matching operation when the discharge is stopped, prevent the hunting operation when the discharge is stopped, and normalize only when the load is discharged. Since the feedback loop is operated, impedance matching can be normally performed in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の高周波装置の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a conventional high frequency device.

【図2】本発明に基づく高周波装置の概略を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a high frequency device according to the present invention.

【図3】マッチングボックスの出力電圧波形を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing an output voltage waveform of a matching box.

【図4】マッチングボックスの出力電圧波形を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an output voltage waveform of a matching box.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高周波発振器 2 検出器 3 マッチングボックス 4 マッチング可変コンデンサ 5 チューニング可変コンデンサ 7 負荷 8,10,16 制御回路 15 電圧検出器 1 High Frequency Oscillator 2 Detector 3 Matching Box 4 Matching Variable Capacitor 5 Tuning Variable Capacitor 7 Load 8, 10, 16 Control Circuit 15 Voltage Detector

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波電源と、高周波電源からの高周波
電力が供給される負荷と、電源と負荷との間に配置さ
れ、マッチング可変コンデンサとチューニング可変コン
デンサとコイルとから成るマッチングボックスと、マッ
チングボックスに入力する高周波の入力インピーダンス
と入力高周波の電圧と電流との位相差を検出する検出器
と、検出された入力インピーダンスと位相とに基づいて
マッチング可変コンデンサとチューニング可変コンデン
サを自動的に調整するための自動調整手段と、マッチン
グボックスの出力電圧を検出する手段と、マッチングボ
ックスの出力電圧を監視し、負荷における放電の発生を
検出する検出手段と、検出手段からの信号に応じて、前
記自動調整手段の動作を停止させる手段とを備えた高周
波装置。
1. A high-frequency power supply, a load to which high-frequency power is supplied from the high-frequency power supply, a matching box that is disposed between the power supply and the load, and includes a matching variable capacitor, a tuning variable capacitor, and a coil, and a matching box. A detector that detects the phase difference between the high-frequency input impedance and the input high-frequency voltage and current that are input to the controller, and to automatically adjust the matching variable capacitor and the tuning variable capacitor based on the detected input impedance and phase. Automatic adjustment means, means for detecting the output voltage of the matching box, detection means for monitoring the output voltage of the matching box and detecting the occurrence of discharge in the load, and the automatic adjustment according to the signal from the detection means. A high-frequency device having means for stopping the operation of the means.
JP11025293A 1993-05-12 1993-05-12 High frequency device Pending JPH06326543A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006022132A1 (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Nec Corporation High-frequency circuit, and communication device using the same
JP2007080773A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Daihen Corp High-frequency power supply device, and control method of high-frequency power supply
JP2007087908A (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Daihen Corp High-frequency power source device and method for controlling high-frequency power source
EP2003743A2 (en) 2007-06-11 2008-12-17 Fanuc Ltd Startup method for gas laser unit and gas laser unit having startup function
CN103151715A (en) * 2012-03-02 2013-06-12 石家庄供电公司 Insulating waterproof power box automatically correcting phase sequences

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006022132A1 (en) * 2004-08-23 2006-03-02 Nec Corporation High-frequency circuit, and communication device using the same
JP2007080773A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Daihen Corp High-frequency power supply device, and control method of high-frequency power supply
JP2007087908A (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Daihen Corp High-frequency power source device and method for controlling high-frequency power source
EP2003743A2 (en) 2007-06-11 2008-12-17 Fanuc Ltd Startup method for gas laser unit and gas laser unit having startup function
CN103151715A (en) * 2012-03-02 2013-06-12 石家庄供电公司 Insulating waterproof power box automatically correcting phase sequences
CN103151715B (en) * 2012-03-02 2015-12-02 国家电网公司 The insulative water-proof type power supply box of automatic correction phase sequence

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