JPH0712729A - Induction coupled plasma generating device - Google Patents

Induction coupled plasma generating device

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JPH0712729A
JPH0712729A JP5159470A JP15947093A JPH0712729A JP H0712729 A JPH0712729 A JP H0712729A JP 5159470 A JP5159470 A JP 5159470A JP 15947093 A JP15947093 A JP 15947093A JP H0712729 A JPH0712729 A JP H0712729A
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JP
Japan
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plasma
ignition
impedance matching
resistor
frequency power
Prior art date
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Application number
JP5159470A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nishitarumi
剛 西垂水
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an efficient induction-coupled plasma generating device which has not to have a large resistance against reflected waves generated upon ignition of plasma and which incorporates an inexpensive transistor type high-frequency power source with a less loss in high-frequency power after ignition of plasma, by facilitating the impedance matching upon or after ignition of plasma so as to decrease the reflected waves upon ignition of plasma. CONSTITUTION:A high-frequency power source 1 is connected to an impedance matching circuit 3 through a directive couple 2 by a coaxial cable 8, and is connected at its output terminal with an output coil 7 including a torch 6. The impedance matching circuit 3 is composed of capacitors C1, C2 which are connected in an inverted L-like configuration, and is connected thereto with a thermistor resistor 11 in series with the output coil 7. The resistance of the thermistor resistor 11 becomes larger upon ignition of plasma 5, and becomes smaller after the ignition of the plasma 5, and accordingly, the impedance matching can be facilitated upon and after the ignition.

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、誘導結合プラズマ発生
装置(以下ICPという)に係り、特に、プラズマ点火
時,プラズマ点火後のインピ−ダンスマッチングが容易
にできる誘導結合プラズマ発生装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductively coupled plasma generator (hereinafter referred to as ICP), and more particularly to an inductively coupled plasma generator capable of easily performing impedance matching during plasma ignition and after plasma ignition. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ICP用高周波電源は真空管方式
であったが、近年、小形化、安価、メンテナンスが容易
であるといった理由から、トランジスタ化が進められて
きた。前記トランジスタ化した方式の欠点は、反射波電
力に対する耐力が小さいことである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a high-frequency power source for ICP has been a vacuum tube system, but in recent years, a transistor has been developed for reasons of downsizing, low cost, and easy maintenance. A drawback of the transistorized system is that it has low resistance to reflected wave power.

【0003】インピ−ダンスマッチング回路は高周波電
力を効率良くプラズマに伝達する機能、すなわち反射波
を小さくする機能をもつが、一般にプラズマを安定に維
持するために、安定点火状態でマッチングがとり易いよ
う回路定数が設計されている。
The impedance matching circuit has a function of efficiently transmitting high frequency power to the plasma, that is, a function of reducing a reflected wave. Generally, in order to maintain the plasma stably, it is easy to perform matching in a stable ignition state. Circuit constants are designed.

【0004】このため、プラズマ点火時においては、完
全にインピ−ダンスマッチングがとれず、高周波入射電
力の約80%が高周波電源へ反射され、トランジスタの
負荷が大きくなり、最悪の場合には、トランジスタが破
壊されていた。この対策として、反射波を小さくする方
法と、トランジスタの耐力を大きくする方法が提案され
ている。例えば、トランジスタをC級で動作させ、か
つ、コレクタに加わる直流電源電圧を可変にすることに
より、トランジスタに裕度をもたせ反射波に対する耐力
を向上させる技術が提案されていた。
Therefore, at the time of plasma ignition, impedance matching cannot be perfectly achieved, and about 80% of the high frequency incident power is reflected to the high frequency power source, and the load of the transistor becomes large. Was destroyed. As measures against this, a method of reducing the reflected wave and a method of increasing the proof stress of the transistor have been proposed. For example, a technique has been proposed in which a transistor is operated in class C and a DC power supply voltage applied to a collector is made variable to allow the transistor a margin and to improve the resistance to reflected waves.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、IC
Pの各トランジスタの出力を低く抑制することにより裕
度をもたせる方法である。したがって、実用に供する大
出力、例えば、1kW以上の出力を得るには、非常に多
くのトランジスタを並列に動作させる必要があり、回路
規模が大きくなり、複雑、かつ、高価になるという問題
があった。
The above-mentioned prior art is based on the IC
This is a method of providing a margin by suppressing the output of each P transistor. Therefore, in order to obtain a large output for practical use, for example, an output of 1 kW or more, it is necessary to operate a large number of transistors in parallel, which causes a problem that the circuit scale becomes large, complicated, and expensive. It was

【0006】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、プラズマ点火時,プラズマ点
火後、両方のインピ−ダンスマッチングを容易にするこ
とにより、プラズマ点火時の反射波を小さくし、前記反
射波に対するトランジスタの熱的,電気的な高耐力の必
要がなく、かつ、安価な高周波電源を備え、プラズマ点
火後の高周波電力の損失が少なく、効率のよいICPを
提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. By facilitating impedance matching between plasma ignition and after plasma ignition, a reflected wave during plasma ignition is obtained. To provide a highly efficient ICP that does not require high thermal and electrical resistance of the transistor against the reflected wave, is equipped with an inexpensive high frequency power supply, and has a small loss of high frequency power after plasma ignition. The purpose is to

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ICPに係る本発明の構成は、高周波電源部と、出
力コイルを有するプラズマ生成部と、インピ−ダンスマ
ッチング部とからなるICPにて、前記インピ−ダンス
マッチング部は、プラズマ点火時の高周波反射電力が小
さくなるようにし、プラズマ点火後の高周波電力損失が
小さくなるようにしたものである。
In order to achieve the above object, the structure of the present invention relating to an ICP is an ICP including a high frequency power supply section, a plasma generating section having an output coil, and an impedance matching section. The impedance matching unit is configured to reduce the high frequency reflected power during plasma ignition and reduce the high frequency power loss after plasma ignition.

【0008】インピ−ダンスマッチング部は、出力コイ
ルに直列に負の温度係数を有する所定の抵抗値の抵抗体
を挿入したものである。インピ−ダンスマッチング部
は、出力コイルに直列に所定抵抗値の抵抗体を挿入し、
プラズマ点火後、前記直列挿入抵抗体の抵抗値を零にな
るようにしたものである。また、プラズマ点火後、上記
負の温度係数を有する抵抗体の抵抗値を零になるように
したものである。
The impedance matching section is one in which a resistor having a predetermined resistance value having a negative temperature coefficient is inserted in series with the output coil. The impedance matching unit inserts a resistor having a predetermined resistance value in series with the output coil,
After plasma ignition, the resistance value of the series insertion resistor is set to zero. Further, after the plasma ignition, the resistance value of the resistor having the negative temperature coefficient is set to zero.

【0009】次に、図3,4,5を参照して上記手段を
さらに詳しく説明する。図3は、ICP装置の出力コイ
ルを含めたインピ−ダンスマッチング等価回路、図4
は、図3の等価回路においてインピ−ダンスマッチング
時のRに対するC1,C2を示す線図、図5は、図3の
等価回路においてRと反射係数との関係を示す線図であ
る。
Next, the above means will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 3 is an impedance matching equivalent circuit including the output coil of the ICP device, and FIG.
5 is a diagram showing C1 and C2 with respect to R in impedance matching in the equivalent circuit of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing a relationship between R and a reflection coefficient in the equivalent circuit of FIG.

【0010】図3において、Lは出力コイルのインダク
タンス、Rは、出力コイルの抵抗およびプラズマの抵
抗、C1,C2はインピ−ダンスマッチング回路の可変
コンデンサ、Zは、この回路の入力インピ−ダンスであ
る。なお、破線で示されるrは、のちに挿入される抵抗
であるので、この段階においては除外して説明する。
In FIG. 3, L is the inductance of the output coil, R is the resistance of the output coil and the plasma, C1 and C2 are variable capacitors of the impedance matching circuit, and Z is the input impedance of this circuit. is there. Note that r indicated by a broken line is a resistance that will be inserted later, so it will be omitted at this stage in the description.

【0011】前記入力インピ−ダンスZが高周波電源お
よび線路のインピ−ダンスに等しくなるよう、前記C1
およびC2が制御される。高周波電源、線路のインピ−
ダンスは、純抵抗Ro(=50Ω)として一般に設計さ
れることより、インピ−ダンスマッチング時のC1,C
2は次のように表わされる。
C1 is set so that the input impedance Z becomes equal to the impedances of the high frequency power supply and the line.
And C2 are controlled. High frequency power supply, line impedance
Since the dance is generally designed as a pure resistance Ro (= 50Ω), C1 and C at the time of impedance matching
2 is represented as follows.

【0012】[0012]

【数1】 [Equation 1]

【数2】 [Equation 2]

【数3】 [Equation 3]

【0013】図4は、上記(1),(2)式の関係をグ
ラフで示した線図の一例である。前記図4は、L=0.
58μH,Ro=50Ω,f=27.12MHzとして
計算したものである。プラズマ点灯時の前記抵抗Rは、
約5Ωであり、変化の幅は±0.5Ω程度である。ま
た、前記C1は、300pFの高周波用セラミックコン
デンサと100pFのエアバリコンの並列接続で構成
し、前記C2は100pFの真空バリコンで構成されて
いる。
FIG. 4 is an example of a graph showing the relationship between the above equations (1) and (2). In FIG. 4, L = 0.
It is calculated with 58 μH, Ro = 50Ω, and f = 27.12 MHz. When the plasma is lit, the resistance R is
It is about 5Ω, and the range of change is about ± 0.5Ω. The C1 is composed of a 300 pF high frequency ceramic capacitor and a 100 pF air variable capacitor connected in parallel, and the C2 is a 100 pF vacuum variable capacitor.

【0014】上記構成条件において、前記C1は350
pF前後、前記C2は70pF前後でインピ−ダンスマ
ッチングがとれることがわかる。また、プラズマが点灯
していない場合の前記抵抗Rは、0.1Ω程度であり、
前記C1は2600pF,前記C2は60pF前後でイ
ンピ−ダンスマッチングがとれる。
Under the above configuration conditions, the C1 is 350
It can be seen that impedance matching can be obtained before and after pF and around 70 pF for C2. The resistance R when the plasma is not lit is about 0.1Ω,
Impedance matching is obtained at about 2600 pF for C1 and about 60 pF for C2.

【0015】しかしながら、プラズマ点火前後で前記C
1の差が大きすぎるため、前記C1をプラズマ点火時に
追従して制御できないという理由から、実際にはプラズ
マ点灯状態での細かい調整が可能な範囲内で(350±
50pF位)容量が決められている。
However, before and after plasma ignition, the C
Since the difference of 1 is too large to control C1 while following plasma ignition, in reality, within the range in which fine adjustment in the plasma lighting state is possible (350 ±).
The capacity is about 50 pF.

【0016】図5は、前記C1=350pF、前記C2
=70pFとしたときの前記抵抗Rに対する反射係数を
示す線図である。前記反射係数1.0のとき100%反
射、0.0のとき反射0である。プラズマ点灯状態にお
いては、上述のごとく、前記R=5Ωのときほぼマッチ
ングがとれるため反射係数は0に近い値となる。
FIG. 5 shows that C1 = 350 pF, C2
It is a diagram which shows the reflection coefficient with respect to the said resistance R when it is set to = 70pF. When the reflection coefficient is 1.0, the reflection is 100%, and when 0.0, the reflection is 0. In the plasma lighting state, as described above, when R = 5Ω, almost matching can be obtained, so that the reflection coefficient becomes a value close to zero.

【0017】また、プラズマが点灯していない場合、す
なわち前記抵抗Rが0.1Ω程度のとき、反射係数は
1.0に近く反射が大きい。ここで、点火動作中の反射
波を小さくするには、点火動作中の前記抵抗Rをプラズ
マ点灯中の値に近づけることである。
When the plasma is not lit, that is, when the resistance R is about 0.1Ω, the reflection coefficient is close to 1.0 and the reflection is large. Here, in order to reduce the reflected wave during the ignition operation, the resistance R during the ignition operation is brought close to the value during plasma lighting.

【0018】具体的には、図3の破線が示すように抵抗
rを出力コイルに直列に挿入する。点火動作完了後、前
記抵抗rは高周波電力の損失の原因となるため、その値
を小さくしなければならない。前記抵抗rとして、負の
温度係数をもつ抵抗体を使えば、点火前は抵抗値が大き
く、点火動作完了後は、自己発熱により抵抗値が小さく
なるため、上記条件を満足することができる。また、前
記抵抗rの両端を短絡できるようにスイッチSを設けて
おき、点火動作中は、これを開とし、点火動作完了後
は、これを閉にするよう制御することにより同様に目的
が達成される。
Specifically, as shown by the broken line in FIG. 3, a resistor r is inserted in series with the output coil. After the ignition operation is completed, the resistance r causes a loss of high frequency power, and therefore its value must be reduced. If a resistor having a negative temperature coefficient is used as the resistance r, the resistance value becomes large before ignition and becomes small after self-heating after ignition operation, so that the above condition can be satisfied. Also, a switch S is provided so that both ends of the resistor r can be short-circuited, and the switch S is opened during the ignition operation, and is closed after the ignition operation is completed. To be done.

【0019】[0019]

【作用】上記各技術的手段の働きは次のとおりである。
本発明の構成によれば、ICPの出力コイルに直列に負
の温度係数を有する抵抗体を挿入することにより、プラ
ズマ点火時に抵抗値が大きく、インピ−ダンスマッチン
グがとり易く、反射波が小さくなる。また、プラズマ点
火完了後、自己発熱により負の温度係数が作用し、前記
抵抗体の抵抗値が小さくなるため、高周波損失が小さく
効率が向上する。また、前記出力コイルに直列に挿入さ
れた抵抗体をプラズマ点火完了後、その両端をスイッチ
により短絡すると一層高周波損失が小さくなり効率が向
上する。
The function of each of the above technical means is as follows.
According to the configuration of the present invention, by inserting a resistor having a negative temperature coefficient in series with the output coil of the ICP, the resistance value is large at the time of plasma ignition, impedance matching is easy to take, and the reflected wave is small. . Further, after plasma ignition is completed, a negative temperature coefficient acts due to self-heating, and the resistance value of the resistor becomes small, so high frequency loss is small and efficiency is improved. Further, if the resistor inserted in series with the output coil is plasma-ignited and both ends thereof are short-circuited by the switch, the high frequency loss is further reduced and the efficiency is improved.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明の各実施例を図1,2を参照しな
がら説明する。 〔実施例 1〕図1は、本発明の一実施例に係るICP
装置の基本構成図である。図1において、1は高周波電
源、2は方向性結合器、3はインピ−ダンスマッチング
回路、4は制御部、5はブラズマ、6はト−チ、7は出
力コイル、8は同軸ケ−ブル,C1,C2は容量可変コ
ンデンサ,11はサ−ミスタ抵抗体である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. [Embodiment 1] FIG. 1 shows an ICP according to an embodiment of the present invention.
It is a basic block diagram of an apparatus. In FIG. 1, 1 is a high frequency power supply, 2 is a directional coupler, 3 is an impedance matching circuit, 4 is a control unit, 5 is a plasma, 6 is a torch, 7 is an output coil, 8 is a coaxial cable. , C1 and C2 are variable capacitors, and 11 is a thermistor resistor.

【0021】高周波電源1は、例えばトランジスタ方式
であり、周波数27.12MHz,出力1.5kWの能
力を具備している。前記高周波電源1の高周波出力は、
同軸ケ−ブル8によって、方向性結合器2を経て、イン
ピ−ダンスマッチング回路3に入力される。
The high frequency power supply 1 is of a transistor type, for example, and has a frequency of 27.12 MHz and an output of 1.5 kW. The high frequency output of the high frequency power supply 1 is
The signal is input to the impedance matching circuit 3 via the directional coupler 2 by the coaxial cable 8.

【0022】前記インピ−ダンスマッチング回路3は、
2個の容量可変コンデンサC1,C2を逆L字形に構成
してある。前記コンデンサC1は、例えば高周波用セラ
ミックコンデンサとエアバリコンの並列接続で構成さ
れ、前記エアバリコンは、制御部4により駆動制御され
る。前記コンデンサC2は、例えば真空バリコンであ
り、制御部4により駆動制御される。前記コンデンサC
1と前記コンデンサC2の逆L字形の構成の両端には、
抵抗体11と出力コイル7とが直列に接続されている。
The impedance matching circuit 3 is
The two variable capacitors C1 and C2 are formed in an inverted L shape. The capacitor C1 is composed of, for example, a high frequency ceramic capacitor and an air variable capacitor connected in parallel, and the air variable capacitor is drive-controlled by the control unit 4. The capacitor C2 is, for example, a vacuum variable capacitor, and is drive-controlled by the control unit 4. The capacitor C
1 and the opposite L-shaped configuration of the capacitor C2,
The resistor 11 and the output coil 7 are connected in series.

【0023】前記抵抗体11は、負の温度係数を有する
サ−ミスタが用いられ、前記出力コイル7は、3回巻の
銅パイプとしト−チ6を内包するように巻設されてい
る。前記抵抗体11として、例えばその抵抗が温度25
℃において5Ω,50℃において0.1Ωであり、定格
電流20Aのサ−ミスタを使用する。これは、スイッチ
ング電源等の電源投入時のサ−ジ電流抑制用として市販
されているもので差し支えない。また、サ−ミスタは、
100MHz位まで純抵抗として動作するため、本実施
例の周波数27.12MHzではまったく問題なく、純
抵抗として動作し好ましいものである。
The resistor 11 is a thermistor having a negative temperature coefficient, and the output coil 7 is a copper pipe having three turns and is wound so as to enclose the torch 6. As the resistor 11, for example, its resistance is 25
A thermistor having a rated current of 20 A and a resistance of 5 Ω at 0.1 ° C. This may be commercially available for suppressing surge current when the power source such as a switching power source is turned on. Also, the thermistor
Since it operates as a pure resistance up to about 100 MHz, there is no problem at the frequency of 27.12 MHz of this embodiment, and it operates as a pure resistance, which is preferable.

【0024】次に、本実施例の動作を説明する。高周波
電源1の出力は、同軸ケ−ブル8により、方向性結合器
2を経て、さらにインピ−ダンスマッチング回路3を経
て、出力コイル7に入力される。前記出力コイル7で誘
起される磁場により、ト−チ6内にプラズマが生成され
る。
Next, the operation of this embodiment will be described. The output of the high frequency power supply 1 is input to the output coil 7 by the coaxial cable 8, the directional coupler 2 and the impedance matching circuit 3. Plasma is generated in the torch 6 by the magnetic field induced by the output coil 7.

【0025】前記方向性結合器2は、進行波と反射波を
検知し、前記反射波を最小となるよう制御部4によりコ
ンデンサC1,コンデンサC2を制御する。また、前記
制御部4は、進行波出力が一定となるよう前記高周波電
源1にフィ−ドバック制御をしている。
The directional coupler 2 detects the traveling wave and the reflected wave, and controls the capacitors C1 and C2 by the control unit 4 so as to minimize the reflected wave. Further, the control section 4 controls the high frequency power source 1 for feedback so that the traveling wave output is constant.

【0026】プラズマ点火時、インピ−ダンスマッチン
グがとれているため、高周波電源1から出力された高周
波電力のほとんどが出力コイル7に入力されるため、低
出力、例えば300Wでも、確実に点火することができ
る。
Since impedance matching is achieved during plasma ignition, most of the high-frequency power output from the high-frequency power source 1 is input to the output coil 7, so that ignition can be performed reliably even at low output, for example 300W. You can

【0027】また、出力コイル7からの電流は、サ−ミ
スタ抵抗体11をそのまま流れるため、サ−ミスタの温
度は短時間で高温になり、抵抗値が小さくなる。以上の
ように本発明によれば、プラズマ点火時に、反射波が小
さく、かつ、点火後に高周波電力の損失が少ない。
Further, since the current from the output coil 7 flows through the thermistor resistor 11 as it is, the temperature of the thermistor becomes high in a short time and the resistance value becomes small. As described above, according to the present invention, the reflected wave is small at the time of plasma ignition, and the loss of high frequency power is small after ignition.

【0028】〔実施例 2〕次に、本発明の他の実施例
について説明する。図2は、本発明のICPに係る他の
実施例のインピ−ダンスマッチング回路を示すものであ
る。本実施例のICPにおいては、インピ−ダンスマッ
チング回路以外は〔実施例1〕と同一の構成であるので
詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2] Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows an impedance matching circuit according to another embodiment of the ICP of the present invention. The ICP of this embodiment has the same configuration as that of [Embodiment 1] except for the impedance matching circuit, and therefore detailed description thereof will be omitted.

【0029】図2において、図中、図1と同一符号は同
等部分であるので詳細な説明を省略する。新たな符号の
みを説明する。12は抵抗体短絡用のスイッチ、13は
直列抵抗体である。出力コイル7には直列抵抗体13を
挿入し、前記直列抵抗体13の両端を短絡できるように
スイッチ12を設ける。
In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts, and thus detailed description thereof will be omitted. Only new codes will be described. Reference numeral 12 is a switch for shorting the resistor, and 13 is a series resistor. A series resistor 13 is inserted in the output coil 7, and a switch 12 is provided so that both ends of the series resistor 13 can be short-circuited.

【0030】前記スイッチ12は、制御部4より制御さ
れる。前記抵抗体13には、例えば高周波用の金属皮膜
抵抗であり、抵抗値5Ω、定格電力200Wのものを用
いた。また、前記スイッチ12には、メカニカルリレ−
を用いて差し支えない。プラズマ点火時、前記スイッチ
12を開とし、高周波電力を入力する。プラズマ点火完
了後、前記スイッチ12を閉となるようにする。
The switch 12 is controlled by the controller 4. The resistor 13 is, for example, a metal film resistor for high frequency, having a resistance value of 5Ω and a rated power of 200W. In addition, the switch 12 has a mechanical relay.
Can be used. When plasma is ignited, the switch 12 is opened to input high frequency power. After the plasma ignition is completed, the switch 12 is closed.

【0031】なお、〔実施例 1〕におけるサ−ミスタ
抵抗体11は、プラズマ点火時に、その抵抗値が完全に
零にならないので、〔実施例 2〕の如くスイッチを設
け、短絡すれば一層好ましい効果が得られる。以上のよ
うに本実施例によれば、プラズマ点火時に反射波が小さ
く、かつ、点火後に高周波電力の損失が少ないICPが
得られる。
Since the resistance value of the thermistor resistor 11 in [Embodiment 1] does not become completely zero during plasma ignition, it is more preferable to provide a switch as in [Embodiment 2] and short-circuit. The effect is obtained. As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain an ICP in which the reflected wave is small at the time of plasma ignition and the loss of high frequency power is small after ignition.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、プラズマ点火時,プラズマ点火後、両方のインピ
−ダンスマッチングが容易になることにより、プラズマ
点火時の反射波を小さくし、前記反射波に対するトラン
ジスタの熱的,電気的な高耐力の必要がなく、かつ、安
価な高周波電源を備え、プラズマ点火後の高周波電力の
損失が少なく、効率のよい誘導結合プラズマ発生装置を
提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, impedance matching between plasma ignition and after plasma ignition is facilitated to reduce the reflected wave during plasma ignition. (EN) An efficient inductively coupled plasma generator that does not require high thermal and electrical resistance of a transistor against reflected waves, is equipped with an inexpensive high frequency power supply, and has little loss of high frequency power after plasma ignition. be able to.

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

【図1】本発明の一実施例に係るICP装置の基本構成
図である。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of an ICP device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例に係るICP装置の出力コ
イルを含めたインピ−ダンスマッチング等価回路であ
る。
FIG. 2 is an impedance matching equivalent circuit including an output coil of an ICP device according to another embodiment of the present invention.

【図3】ICP装置における出力コイルを含めたインピ
−ダンスマッチング等価回路である。
FIG. 3 is an impedance matching equivalent circuit including an output coil in an ICP device.

【図4】図3の等価回路においてインピ−ダンスマッチ
ング時のRに対するC1,C2を示す線図である。
4 is a diagram showing C1 and C2 with respect to R at the time of impedance matching in the equivalent circuit of FIG.

【図5】図3の等価回路においてRと反射係数との関係
を示す線図である。
5 is a diagram showing a relationship between R and a reflection coefficient in the equivalent circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高周波電源 2 方向性結合器 3 インピ−ダンスマッチング回路 4 制御部 5 プラズマ 6 ト−チ 7 出力コイル 8 同軸ケ−ブル 11 サ−ミスタ抵抗体 12 スイッチ 13 直列抵抗体 C1 コンデンサ C2 コンデンサ r 挿入抵抗体 s スイッチ 1 high-frequency power supply 2 directional coupler 3 impedance matching circuit 4 control unit 5 plasma 6 torch 7 output coil 8 coaxial cable 11 thermistor resistor 12 switch 13 series resistor C1 capacitor C2 capacitor r insertion resistance Body s switch

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波電源部と、出力コイルを有するプ
ラズマ生成部と、インピ−ダンスマッチング部とからな
る誘導結合プラズマ発生装置において、 前記インピ−ダンスマッチング部は、プラズマ点火時の
高周波反射電力が小さくなるようにし、プラズマ点火後
の高周波電力損失が小さくなるように構成したことを特
徴とする誘導結合プラズマ発生装置。
1. An inductively coupled plasma generator comprising a high frequency power supply section, a plasma generation section having an output coil, and an impedance matching section, wherein the impedance matching section has high frequency reflected power during plasma ignition. An inductively coupled plasma generator characterized in that the high frequency power loss after plasma ignition is reduced.
【請求項2】 インピ−ダンスマッチング部は、出力コ
イルに直列に負の温度係数を有する所定の抵抗値の抵抗
体を挿入したことを特徴とする請求項1記載の誘導結合
プラズマ発生装置。
2. The inductively coupled plasma generator according to claim 1, wherein the impedance matching section has a resistor having a predetermined resistance value having a negative temperature coefficient inserted in series with the output coil.
【請求項3】 インピ−ダンスマッチング部は、出力コ
イルに直列に所定の抵抗値の抵抗体を挿入し、プラズマ
点火後、前記抵抗体の抵抗値を零になるように構成した
ことを特徴とする請求項1記載の誘導結合プラズマ発生
装置。
3. The impedance matching unit is configured such that a resistor having a predetermined resistance value is inserted in series with the output coil so that the resistance value of the resistor becomes zero after plasma ignition. The inductively coupled plasma generator according to claim 1.
【請求項4】 負の温度係数を有する所定の抵抗値の抵
抗体は、プラズマ点火後、前記抵抗体の抵抗値を零にな
るように構成したことを特徴とする請求項2記載の誘導
結合プラズマ発生装置。
4. The inductive coupling according to claim 2, wherein the resistor having a predetermined resistance value having a negative temperature coefficient is configured so that the resistance value of the resistor becomes zero after plasma ignition. Plasma generator.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020023891A (en) * 2001-12-27 2002-03-29 김성천 Wide range auto impedance matcher
WO2011049769A3 (en) * 2009-10-21 2011-07-28 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for tuning matching networks
WO2016051465A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 株式会社日立国際電気 Atmospheric pressure inductively coupled plasma device

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