JPH0741955A - マグネトロン発振出力制御装置 - Google Patents
マグネトロン発振出力制御装置Info
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- JPH0741955A JPH0741955A JP5188479A JP18847993A JPH0741955A JP H0741955 A JPH0741955 A JP H0741955A JP 5188479 A JP5188479 A JP 5188479A JP 18847993 A JP18847993 A JP 18847993A JP H0741955 A JPH0741955 A JP H0741955A
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- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/66—Circuits
- H05B6/68—Circuits for monitoring or control
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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- H01J37/32192—Microwave generated discharge
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2206/00—Aspects relating to heating by electric, magnetic, or electromagnetic fields covered by group H05B6/00
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マグネトロンの寿命を短くすることなく、簡
単な回路構成及び制御を用いることでマグネトロンのμ
波出力を安定に制御して、安定したμ波プラズマの発生
を実現し、μ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精度で
行うことを可能とすること。 【構成】 パルス信号によりオン／オフ状態を制御され
るスイッチ回路ＳＷ１と、マグネトロンにμ波電力パル
スを印加する整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３と、一次側の一
端が交流電源、他端がスイッチ回路ＳＷ１に接続され、
二次側が整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３に接続されたトラン
スＴ３とを有し、前記スイッチ回路ＳＷ１は、整流回路
Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３の出力するμ波電力パルスのデューテ
ィー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数が各々
一定となるように前記パルス信号によりオン／オフ状態
を制御されるように構成する。
単な回路構成及び制御を用いることでマグネトロンのμ
波出力を安定に制御して、安定したμ波プラズマの発生
を実現し、μ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精度で
行うことを可能とすること。 【構成】 パルス信号によりオン／オフ状態を制御され
るスイッチ回路ＳＷ１と、マグネトロンにμ波電力パル
スを印加する整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３と、一次側の一
端が交流電源、他端がスイッチ回路ＳＷ１に接続され、
二次側が整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３に接続されたトラン
スＴ３とを有し、前記スイッチ回路ＳＷ１は、整流回路
Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３の出力するμ波電力パルスのデューテ
ィー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数が各々
一定となるように前記パルス信号によりオン／オフ状態
を制御されるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマグネトロン発振出力制
御装置に係わり、特にマイクロ（μ）波電力を安定に供
給するマグネトロン発振出力制御装置に関する。
御装置に係わり、特にマイクロ（μ）波電力を安定に供
給するマグネトロン発振出力制御装置に関する。
【０００２】半導体装置を製造する際、マグネトロンを
使用したμ波プラズマ処理によりエッチング工程やＣＶ
Ｄ工程が行われる。そこで、マグネトロンのμ波出力を
制御するために、μ波電力をマグネトロンへ安定に供給
すると共に、細かく制御する要求がある。又、ＬＳＩの
製造では、特にμ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精
度で行う要求もある。
使用したμ波プラズマ処理によりエッチング工程やＣＶ
Ｄ工程が行われる。そこで、マグネトロンのμ波出力を
制御するために、μ波電力をマグネトロンへ安定に供給
すると共に、細かく制御する要求がある。又、ＬＳＩの
製造では、特にμ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精
度で行う要求もある。
【０００３】
【従来の技術】図１２は、従来のマグネトロン発振出力
制御装置の一例を示す。同図中、マグネトロン発振出力
装置は、大略トランスＴ１と、ダイオードＤ１，Ｄ２
と、高圧コンデンサＣ１，Ｃ２とからなる。マグネトロ
ン１００にはヒーター電源１１０が接続されている。ト
ランスＴ１の一次側には、５０Ｈｚで交流（ＡＣ）２０
０Ｖの二相電源電圧が印加され、トランスＴ１の二次側
の電圧は一次側のｍ倍とされダイオードＤ１，Ｄ２によ
り全波整流される。マグネトロン発振出力制御装置から
出力されるμ波電力は、高圧コンデンサＣ１，Ｃ２の容
量により決定される。従って、μ波電力が５０Ｈｚの場
合、マグネトロン１００の陽極に印加される電流Ｉｂ
は、図１３に示す如き波形を有する。この場合のμ波電
力は１５００Ｗである。
制御装置の一例を示す。同図中、マグネトロン発振出力
装置は、大略トランスＴ１と、ダイオードＤ１，Ｄ２
と、高圧コンデンサＣ１，Ｃ２とからなる。マグネトロ
ン１００にはヒーター電源１１０が接続されている。ト
ランスＴ１の一次側には、５０Ｈｚで交流（ＡＣ）２０
０Ｖの二相電源電圧が印加され、トランスＴ１の二次側
の電圧は一次側のｍ倍とされダイオードＤ１，Ｄ２によ
り全波整流される。マグネトロン発振出力制御装置から
出力されるμ波電力は、高圧コンデンサＣ１，Ｃ２の容
量により決定される。従って、μ波電力が５０Ｈｚの場
合、マグネトロン１００の陽極に印加される電流Ｉｂ
は、図１３に示す如き波形を有する。この場合のμ波電
力は１５００Ｗである。
【０００４】図１４は、従来のマグネトロン発振出力制
御装置の他の例を示す。同図中、マグネトロン発振出力
装置は、大略トランスＴ２と、サイリスタ回路１０１
と、整流回路１０２とからなる。マグネトロン１００に
はヒーター電源１１０が接続されている。トランスＴ２
の一次側には、５０ＨｚでＡＣ２００Ｖの二相電源電圧
が印加され、トランスＴ２の二次側の電圧は一次側での
電流制御により制御される。マグネトロン発振出力制御
装置から出力されるμ波電力は、整流回路１０２を介し
てマグネトロン１００に供給される。従って、μ波電力
が５０Ｈｚの場合、マグネトロン１００の陽極に印加さ
れる電流Ｉｂは、図１５に示す如き波形を有する。この
場合のμ波電力は１５００Ｗである。
御装置の他の例を示す。同図中、マグネトロン発振出力
装置は、大略トランスＴ２と、サイリスタ回路１０１
と、整流回路１０２とからなる。マグネトロン１００に
はヒーター電源１１０が接続されている。トランスＴ２
の一次側には、５０ＨｚでＡＣ２００Ｖの二相電源電圧
が印加され、トランスＴ２の二次側の電圧は一次側での
電流制御により制御される。マグネトロン発振出力制御
装置から出力されるμ波電力は、整流回路１０２を介し
てマグネトロン１００に供給される。従って、μ波電力
が５０Ｈｚの場合、マグネトロン１００の陽極に印加さ
れる電流Ｉｂは、図１５に示す如き波形を有する。この
場合のμ波電力は１５００Ｗである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１２の従来
例では、マグネトロン１００のμ波出力は固定であり、
マグネトロン１００を所謂ソフトスタートさせたり、ソ
フトストップさせたりすることはできなかった。又、チ
ャンバ内のプラズマインピーダンス（以下、インピーダ
ンスと言う）によっては、マグネトロン１００に過剰の
負荷がかかってしまい、発振不良を引き起こす場合もあ
った。マグネトロン１００に対する負荷が過剰である
と、マグネトロン１００の陰極と陽極との間がショート
状態となってしまう。このため、マグネトロン１００の
陽極を流れる電流は、例えば数１０μｓｅｃの短い時間
で通常時の０．４〜０．７Ａから２００Ａにも達してし
まい、マグネトロン１００自体又はマグネトロン発振出
力制御装置が破損してしまうという問題点もあった。
例では、マグネトロン１００のμ波出力は固定であり、
マグネトロン１００を所謂ソフトスタートさせたり、ソ
フトストップさせたりすることはできなかった。又、チ
ャンバ内のプラズマインピーダンス（以下、インピーダ
ンスと言う）によっては、マグネトロン１００に過剰の
負荷がかかってしまい、発振不良を引き起こす場合もあ
った。マグネトロン１００に対する負荷が過剰である
と、マグネトロン１００の陰極と陽極との間がショート
状態となってしまう。このため、マグネトロン１００の
陽極を流れる電流は、例えば数１０μｓｅｃの短い時間
で通常時の０．４〜０．７Ａから２００Ａにも達してし
まい、マグネトロン１００自体又はマグネトロン発振出
力制御装置が破損してしまうという問題点もあった。
【０００６】他方、図１４の従来例では、マグネトロン
１００のμ波出力を可変制御することができる。しか
し、高いμ波出力を得るにはマグネトロン１００の陽極
に印加される電流のピーク値を高く設定しなければなら
ず、そうした場合のマグネトロン１００に対する負荷が
大きくなってしまい、マグネトロン１００の寿命を短く
してしまうという問題点があった。
１００のμ波出力を可変制御することができる。しか
し、高いμ波出力を得るにはマグネトロン１００の陽極
に印加される電流のピーク値を高く設定しなければなら
ず、そうした場合のマグネトロン１００に対する負荷が
大きくなってしまい、マグネトロン１００の寿命を短く
してしまうという問題点があった。
【０００７】従って、上記各従来例では、マグネトロン
１００のμ波出力を安定に制御して安定したμ波プラズ
マの発生を行うことはできず、μ波プラズマ処理を高速
に、且つ、高精度で行うことは困難であった。
１００のμ波出力を安定に制御して安定したμ波プラズ
マの発生を行うことはできず、μ波プラズマ処理を高速
に、且つ、高精度で行うことは困難であった。
【０００８】ところで、パルス電力を用いてプラズマを
パルス状に生成する装置が特開平１−１４９９６５号公
報で提案されている。この提案装置では、マグネトロン
に供給されるパルス電圧又は電流のパルス幅、周波数、
振幅及び個数の組み合せを変調して、パルス電圧又は電
流を変調しない間欠タイミングを制御している。従っ
て、発生するプラズマとマグネトロンに供給されるパル
ス電圧又は電流とのパルス形状は異なる。しかし、この
提案装置では、パルス電圧又は電流のパルス幅、周波
数、振幅及び個数の組み合せを制御するので、複雑な制
御及び回路が必要となり、装置が大型化すると共にコス
トも高くなってしまうという問題点があった。
パルス状に生成する装置が特開平１−１４９９６５号公
報で提案されている。この提案装置では、マグネトロン
に供給されるパルス電圧又は電流のパルス幅、周波数、
振幅及び個数の組み合せを変調して、パルス電圧又は電
流を変調しない間欠タイミングを制御している。従っ
て、発生するプラズマとマグネトロンに供給されるパル
ス電圧又は電流とのパルス形状は異なる。しかし、この
提案装置では、パルス電圧又は電流のパルス幅、周波
数、振幅及び個数の組み合せを制御するので、複雑な制
御及び回路が必要となり、装置が大型化すると共にコス
トも高くなってしまうという問題点があった。
【０００９】又、パルス電圧又は電流をマグネトロンに
供給する装置としては、特開平３−２６１１３６号公報
で提案されているものがある。この提案装置では、パル
ス電圧又は電流のデューティー比を１／２〜１／５０と
し、パルス幅（ピーク電流の半値幅）を０．１〜２０μ
ｓｅｃとしている。しかし、このようにマグネトロンに
供給するパルス電圧又は電流のデューティー比及びパル
ス幅が一定でないと、マグネトロンの寿命が短くなると
いう問題があった。
供給する装置としては、特開平３−２６１１３６号公報
で提案されているものがある。この提案装置では、パル
ス電圧又は電流のデューティー比を１／２〜１／５０と
し、パルス幅（ピーク電流の半値幅）を０．１〜２０μ
ｓｅｃとしている。しかし、このようにマグネトロンに
供給するパルス電圧又は電流のデューティー比及びパル
ス幅が一定でないと、マグネトロンの寿命が短くなると
いう問題があった。
【００１０】更に、上記各公開公報に提案されている装
置では、マグネトロンのμ波出力を制御するのにパルス
変調を用いているので、プラズマ発光強度が不規則とな
る。プラズマ発光強度が不規則であると、プラズマが発
生されるチャンバ内でプラズマ発光強度を検出する光終
点検出装置の制御が困難になるという問題もあった。
置では、マグネトロンのμ波出力を制御するのにパルス
変調を用いているので、プラズマ発光強度が不規則とな
る。プラズマ発光強度が不規則であると、プラズマが発
生されるチャンバ内でプラズマ発光強度を検出する光終
点検出装置の制御が困難になるという問題もあった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１記
載の、パルス信号によりオン／オフ状態を制御されるス
イッチ回路ＳＷ１と、マグネトロンにμ波電力パルスを
印加する整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３と、一次側の一端が
交流電源、他端がスイッチ回路ＳＷ１に接続され、二次
側が整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３に接続されたトランスＴ
３とを有し、前記スイッチ回路ＳＷ１は、整流回路Ｄ
３，Ｄ４，Ｃ３の出力するμ波電力パルスのデューティ
ー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数が各々一
定となるように前記パルス信号によりオン／オフ状態を
制御される、マグネトロン発振出力制御装置により達成
される。
載の、パルス信号によりオン／オフ状態を制御されるス
イッチ回路ＳＷ１と、マグネトロンにμ波電力パルスを
印加する整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３と、一次側の一端が
交流電源、他端がスイッチ回路ＳＷ１に接続され、二次
側が整流回路Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３に接続されたトランスＴ
３とを有し、前記スイッチ回路ＳＷ１は、整流回路Ｄ
３，Ｄ４，Ｃ３の出力するμ波電力パルスのデューティ
ー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数が各々一
定となるように前記パルス信号によりオン／オフ状態を
制御される、マグネトロン発振出力制御装置により達成
される。
【００１２】
【作用】スイッチ回路ＳＷ１は、μ波電力パルスのデュ
ーティー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数が
各々一定となるように前記パルス信号によりオン／オフ
状態を制御される。
ーティー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数が
各々一定となるように前記パルス信号によりオン／オフ
状態を制御される。
【００１３】μ波電力パルスは変調を行わない規則的な
パルスであるので、マグネトロンの寿命を短くすること
はなく、又、プラズマ発光強度が不規則となることがな
いので、プラズマが発生されるチャンバ内でプラズマ発
光強度を検出する光終点検出装置の制御が容易になる。
更に、スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフ状態を制御する
ことにより所望のμ波電力パルスを生成するので、簡単
な回路構成及び制御を用いることでマグネトロンのμ波
出力を安定に制御して、安定したμ波プラズマの発生を
実現し、μ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精度で行
うことができる。
パルスであるので、マグネトロンの寿命を短くすること
はなく、又、プラズマ発光強度が不規則となることがな
いので、プラズマが発生されるチャンバ内でプラズマ発
光強度を検出する光終点検出装置の制御が容易になる。
更に、スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフ状態を制御する
ことにより所望のμ波電力パルスを生成するので、簡単
な回路構成及び制御を用いることでマグネトロンのμ波
出力を安定に制御して、安定したμ波プラズマの発生を
実現し、μ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精度で行
うことができる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明になるマグネトロン発振出力
制御装置の第１実施例を示す。同図中、マグネトロン発
振出力装置は、大略整流器１と、スイッチ回路ＳＷ１
と、トランスＴ３と、ダイオードＤ３，Ｄ４と、コンデ
ンサＣ３とからなる。マグネトロン１０にはヒーター電
源１１が接続されている。トランスＴ３の一次側には、
５０ＨｚでＡＣ２００Ｖの三相電源電圧が整流器１を介
して印加され、トランスＴ３の二次側の電圧は一次側の
ｍ倍とされダイオードＤ３，Ｄ４により半波整流され
る。スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフのデューティー比
及びそのデューティー比の繰り返し周波数はマグネトロ
ン１０の通常動作時には一定に保たれる。スイッチ回路
ＳＷ１のオン／オフのデューティー比が５０％でそのデ
ューティー比の繰り返し周波数が５０ｋＨｚであるとす
ると、マグネトロン１０の陽極に印加される電流Ｉｂ
は、図２に示す如き波形を有する。この場合のμ波電力
は１５００Ｗである。
制御装置の第１実施例を示す。同図中、マグネトロン発
振出力装置は、大略整流器１と、スイッチ回路ＳＷ１
と、トランスＴ３と、ダイオードＤ３，Ｄ４と、コンデ
ンサＣ３とからなる。マグネトロン１０にはヒーター電
源１１が接続されている。トランスＴ３の一次側には、
５０ＨｚでＡＣ２００Ｖの三相電源電圧が整流器１を介
して印加され、トランスＴ３の二次側の電圧は一次側の
ｍ倍とされダイオードＤ３，Ｄ４により半波整流され
る。スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフのデューティー比
及びそのデューティー比の繰り返し周波数はマグネトロ
ン１０の通常動作時には一定に保たれる。スイッチ回路
ＳＷ１のオン／オフのデューティー比が５０％でそのデ
ューティー比の繰り返し周波数が５０ｋＨｚであるとす
ると、マグネトロン１０の陽極に印加される電流Ｉｂ
は、図２に示す如き波形を有する。この場合のμ波電力
は１５００Ｗである。
【００１５】尚、スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフのデ
ューティー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数
が固定であっても、μ波電力パルスの間欠タイミングを
制御することにより、マグネトロン１０のμ波出力の可
変制御及び発振効率の制御を適切に行うことができる。
このため、μ波プラズマ処理に最適な効率の良いμ波出
力を得ることができる。又、μ波プラズマ処理によりエ
ッチングを行う場合には、エッチング速度を安定に制御
することができる。
ューティー比及びそのデューティー比の繰り返し周波数
が固定であっても、μ波電力パルスの間欠タイミングを
制御することにより、マグネトロン１０のμ波出力の可
変制御及び発振効率の制御を適切に行うことができる。
このため、μ波プラズマ処理に最適な効率の良いμ波出
力を得ることができる。又、μ波プラズマ処理によりエ
ッチングを行う場合には、エッチング速度を安定に制御
することができる。
【００１６】図３は、μ波電力パルスの間欠タイミング
の制御を説明する図である。μ波電力パルスの間欠タイ
ミングは、スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフ期間を例え
ば中央制御装置（ＣＰＵ、図示せず）により制御するこ
とにより制御される。同図中、（ａ）の間欠パルスタイ
ミングを短縮すると（ｂ）となり、（ｂ）の間欠パルス
タイミングを更に短縮すると（ｃ）に示す如き無間欠タ
イミングとなる。
の制御を説明する図である。μ波電力パルスの間欠タイ
ミングは、スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフ期間を例え
ば中央制御装置（ＣＰＵ、図示せず）により制御するこ
とにより制御される。同図中、（ａ）の間欠パルスタイ
ミングを短縮すると（ｂ）となり、（ｂ）の間欠パルス
タイミングを更に短縮すると（ｃ）に示す如き無間欠タ
イミングとなる。
【００１７】図４は、マグネトロン１０の陽極に印加さ
れるパルス電流が無間欠タイミングの場合を示す。同図
中、（ａ）は０．０５ｓｅｃ／１０パルスの場合を示
し、（ｂ）は０．５ｓｅｃ／パルスの場合を示す。同図
では、（ａ）及び（ｂ）の場合いずれも同じμ波実効出
力（実効面積）が得られる。しかし、後述するように、
１ｓｅｃ内で同じデューティー比で同じμ波実効出力
（実効面積）が得られても、デューティー比の繰り返し
周波数が（ａ）と（ｂ）の如く異なる場合、（ａ）のパ
ルス電流をマグネトロン１０に印加した場合の方がエッ
チング速度が速くなる。つまり、μ波プラズマエネルギ
ーで見ると、デューティー比の繰り返し時のエネルギー
の収束には時定数があり、エッチング処理としては
（ａ）の場合の方がエッチング速度が速くなる。
れるパルス電流が無間欠タイミングの場合を示す。同図
中、（ａ）は０．０５ｓｅｃ／１０パルスの場合を示
し、（ｂ）は０．５ｓｅｃ／パルスの場合を示す。同図
では、（ａ）及び（ｂ）の場合いずれも同じμ波実効出
力（実効面積）が得られる。しかし、後述するように、
１ｓｅｃ内で同じデューティー比で同じμ波実効出力
（実効面積）が得られても、デューティー比の繰り返し
周波数が（ａ）と（ｂ）の如く異なる場合、（ａ）のパ
ルス電流をマグネトロン１０に印加した場合の方がエッ
チング速度が速くなる。つまり、μ波プラズマエネルギ
ーで見ると、デューティー比の繰り返し時のエネルギー
の収束には時定数があり、エッチング処理としては
（ａ）の場合の方がエッチング速度が速くなる。
【００１８】図５は、マグネトロン１０に図４に示すパ
ルス電流を印加した場合のマグネトロン１０のμ波出力
を示す。図５（ａ）は、マグネトロン１０に図４（ａ）
に示すパルス電流を印加した場合のマグネトロン１０の
μ波出力を示し、図５（ｂ）は、マグネトロン１０に図
４（ｂ）に示すパルス電流を印加した場合のマグネトロ
ン１０のμ波出力を示す。図５（ａ），（ｂ）からわか
るように、同じμ波出力であっても、生成される活性種
の数は活性種の寿命の違いにより（ａ）と（ｂ）の場合
とで大きく異なる。図５（ａ）の場合は、エッチングに
寄与する活性種が（ｂ）の場合に比べて多いので、エッ
チング速度が（ｂ）の場合より速くなる。尚、デューテ
ィー比の繰り返し周期が３０μｓｅｃ以上になると、活
性種の量に変化が見られなくなるので、エッチング速度
は３０μｓｅｃ以上のデューティー比の繰り返し周期で
飽和する。
ルス電流を印加した場合のマグネトロン１０のμ波出力
を示す。図５（ａ）は、マグネトロン１０に図４（ａ）
に示すパルス電流を印加した場合のマグネトロン１０の
μ波出力を示し、図５（ｂ）は、マグネトロン１０に図
４（ｂ）に示すパルス電流を印加した場合のマグネトロ
ン１０のμ波出力を示す。図５（ａ），（ｂ）からわか
るように、同じμ波出力であっても、生成される活性種
の数は活性種の寿命の違いにより（ａ）と（ｂ）の場合
とで大きく異なる。図５（ａ）の場合は、エッチングに
寄与する活性種が（ｂ）の場合に比べて多いので、エッ
チング速度が（ｂ）の場合より速くなる。尚、デューテ
ィー比の繰り返し周期が３０μｓｅｃ以上になると、活
性種の量に変化が見られなくなるので、エッチング速度
は３０μｓｅｃ以上のデューティー比の繰り返し周期で
飽和する。
【００１９】図６（ａ）は、図１においてスイッチ回路
ＳＷ１がオンの状態を示す。この状態では、電流ｉ１が
矢印の方向に流れる。従って、コンデンサＣ３には電荷
がチャージされず、マグネトロン１０の陽極電圧が例え
ば規定電圧である直流（ＤＣ）４ｋＶに達しないので、
マグネトロン１０は発振しない。
ＳＷ１がオンの状態を示す。この状態では、電流ｉ１が
矢印の方向に流れる。従って、コンデンサＣ３には電荷
がチャージされず、マグネトロン１０の陽極電圧が例え
ば規定電圧である直流（ＤＣ）４ｋＶに達しないので、
マグネトロン１０は発振しない。
【００２０】他方、スイッチ回路ＳＷ１がオフの状態を
図６（ｂ）に示す。この状態では、逆起電力の作用によ
り、電流ｉ２が矢印の方向に流れる。これにより、スイ
ッチ回路ＳＷ１がオンの状態の時にトランスＴ３に蓄積
されたエネルギーがコンデンサＣ３にチャージされる。
その後、スイッチ回路ＳＷ１が再びオンとされると、コ
ンデンサＣ３にチャージされていたエネルギーとトラン
スＴ３に印加されたエネルギーとが加算されるので、マ
グネトロン１０の陽極電圧が例えば規定電圧であるＤＣ
４ｋＶに達し、マグネトロン１０が発振してμ波出力が
得られる。本実施例では、トランスＴ３の一次側の電圧
を２６０〜３００Ｖとすると、二次側の電圧は２ｋＶと
なるように上記ｍが設定されて昇圧が行われる。
図６（ｂ）に示す。この状態では、逆起電力の作用によ
り、電流ｉ２が矢印の方向に流れる。これにより、スイ
ッチ回路ＳＷ１がオンの状態の時にトランスＴ３に蓄積
されたエネルギーがコンデンサＣ３にチャージされる。
その後、スイッチ回路ＳＷ１が再びオンとされると、コ
ンデンサＣ３にチャージされていたエネルギーとトラン
スＴ３に印加されたエネルギーとが加算されるので、マ
グネトロン１０の陽極電圧が例えば規定電圧であるＤＣ
４ｋＶに達し、マグネトロン１０が発振してμ波出力が
得られる。本実施例では、トランスＴ３の一次側の電圧
を２６０〜３００Ｖとすると、二次側の電圧は２ｋＶと
なるように上記ｍが設定されて昇圧が行われる。
【００２１】尚、マグネトロン１０に印加するμ波電力
パルスのデューティー比は、マグネトロン１０に過剰の
負荷がかからないように、本実施例では５０％に設定さ
れ、μ波電力パルスの波高値は、マグネトロン１０の平
均陽極電流の２倍に設定される。但し、μ波電力パルス
の波高値は、マグネトロン１０の最大陽極ピーク電流を
越えない値に設定される。又、μ波電力パルスのデュー
ティー比の繰り返し周波数は、スイッチ回路ＳＷ１の最
大スイッチング速度である５０ｋＨｚに設定される。マ
グネトロン１０に印加するμ波電力パルスのデューティ
ー比を５０％に設定すると、マグネトロン１０の自己発
熱負担が軽減され、一定のデューティー比の繰り返し周
波数を用いることにもより、マグネトロン１０の寿命を
延ばすことができる。
パルスのデューティー比は、マグネトロン１０に過剰の
負荷がかからないように、本実施例では５０％に設定さ
れ、μ波電力パルスの波高値は、マグネトロン１０の平
均陽極電流の２倍に設定される。但し、μ波電力パルス
の波高値は、マグネトロン１０の最大陽極ピーク電流を
越えない値に設定される。又、μ波電力パルスのデュー
ティー比の繰り返し周波数は、スイッチ回路ＳＷ１の最
大スイッチング速度である５０ｋＨｚに設定される。マ
グネトロン１０に印加するμ波電力パルスのデューティ
ー比を５０％に設定すると、マグネトロン１０の自己発
熱負担が軽減され、一定のデューティー比の繰り返し周
波数を用いることにもより、マグネトロン１０の寿命を
延ばすことができる。
【００２２】上記の如きμ波電力をマグネトロン１０に
供給した場合のμ波プラズマ処理によるエッチング速度
を、１００〜２００Ｈｚの電力パルスを用いた場合のエ
ッチング速度と比較すると、本実施例ではエッチング速
度を増加することができる。図７はＳｉＯ2 エッチング
速度とμ波電力との関係を示し、μ波電力パルスのデュ
ーティー比の繰り返し周期が３０μｓｅｃの場合の特性
Ａと、μ波電力パルスのデューティー比の繰り返し周期
が５ｍｓｅｃの場合の特性Ｂとを示す。図７は、プラズ
マ処理装置のチャンバ内圧力を１．０Ｔｏｒｒ、処理ガ
スＯ2 ／ＣＦ4を１２０／８００ｃｃとした場合のエッ
チング速度を示す。同図中、本実施例で得られる特性Ａ
と特性Ｂとの比較からわかるように、本実施例ではエッ
チング速度が約１．４倍に増加する。
供給した場合のμ波プラズマ処理によるエッチング速度
を、１００〜２００Ｈｚの電力パルスを用いた場合のエ
ッチング速度と比較すると、本実施例ではエッチング速
度を増加することができる。図７はＳｉＯ2 エッチング
速度とμ波電力との関係を示し、μ波電力パルスのデュ
ーティー比の繰り返し周期が３０μｓｅｃの場合の特性
Ａと、μ波電力パルスのデューティー比の繰り返し周期
が５ｍｓｅｃの場合の特性Ｂとを示す。図７は、プラズ
マ処理装置のチャンバ内圧力を１．０Ｔｏｒｒ、処理ガ
スＯ2 ／ＣＦ4を１２０／８００ｃｃとした場合のエッ
チング速度を示す。同図中、本実施例で得られる特性Ａ
と特性Ｂとの比較からわかるように、本実施例ではエッ
チング速度が約１．４倍に増加する。
【００２３】尚、本実施例では、変調を行わない規則的
なパルス波形によりマグネトロン１０を動作させるの
で、プラズマ発光強度の規則的となり、プラズマが発生
されるチャンバ内でプラズマ発光強度を検出する光終点
検出装置の制御を容易に行うことができる。
なパルス波形によりマグネトロン１０を動作させるの
で、プラズマ発光強度の規則的となり、プラズマが発生
されるチャンバ内でプラズマ発光強度を検出する光終点
検出装置の制御を容易に行うことができる。
【００２４】次に、本発明になるマグネトロン発振出力
制御装置の第２実施例を、図８と共に説明する。同図
中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省
略する。図２は、マグネトロン発振出力制御装置が適用
されるプラズマ処理装置をマグネトロン発振出力制御装
置と共に示す。
制御装置の第２実施例を、図８と共に説明する。同図
中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省
略する。図２は、マグネトロン発振出力制御装置が適用
されるプラズマ処理装置をマグネトロン発振出力制御装
置と共に示す。
【００２５】図８において、マグネトロン発振出力制御
装置２１は、電力モニタ２２と、操作部２３と、ＣＰＵ
２４と、メモリ２５と、パルス発生回路２６と、アナロ
グ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２７とスイッチ回路Ｓ
Ｗ１と、高圧部２７とからなる。高圧部２７は、図１の
構成要素に加えて保護回路２８を有する。他方、プラズ
マ処理装置３１は、マグネトロン１０を収納するマグネ
トロン収納部３２と、方向性結合器３３と、３スタブチ
ューナ３４と、導波管３５と、窓３６と、処理ガス導入
口３７と、真空チャンバ３８とからなる。真空チャンバ
３８内には、プラズマ処理を施される試料４０が配置さ
れる。ＣＰＵ２４は、電力モニタ２２と、操作部２３
と、メモリ２５と、パルス発生回路２６と、アナログ／
ディジタル変換器２７と、保護回路２８とに接続してい
る。尚、整流器１の図示は省略する。
装置２１は、電力モニタ２２と、操作部２３と、ＣＰＵ
２４と、メモリ２５と、パルス発生回路２６と、アナロ
グ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２７とスイッチ回路Ｓ
Ｗ１と、高圧部２７とからなる。高圧部２７は、図１の
構成要素に加えて保護回路２８を有する。他方、プラズ
マ処理装置３１は、マグネトロン１０を収納するマグネ
トロン収納部３２と、方向性結合器３３と、３スタブチ
ューナ３４と、導波管３５と、窓３６と、処理ガス導入
口３７と、真空チャンバ３８とからなる。真空チャンバ
３８内には、プラズマ処理を施される試料４０が配置さ
れる。ＣＰＵ２４は、電力モニタ２２と、操作部２３
と、メモリ２５と、パルス発生回路２６と、アナログ／
ディジタル変換器２７と、保護回路２８とに接続してい
る。尚、整流器１の図示は省略する。
【００２６】パルス発生回路２６は、ＣＰＵ２４からの
パルス発生タイミング、パルス幅、パルス数等の情報に
基づいてパルスを発生するもので、回路構成自体は周知
のものを使用し得る。パルス発生回路２６から発生され
るパルスは、スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフを制御す
る。トランスＴ３の二次側から供給されるμ波電力は、
保護回路２８を介してマグネトロン１０に印加される。
保護回路２８は、過大な陽極電流又は電圧がマグネトロ
ン１０に印加されることを防止するもので、マグネトロ
ン１０に印加されているμ波電力に関する情報をＣＰＵ
２４にフィードバックする。この保護回路２８の回路構
成自体も周知のものを使用し得る。尚、方向性結合器３
３での状態に関する情報は、Ａ／Ｄ変換器２７を介して
ＣＰＵ２４に供給される。
パルス発生タイミング、パルス幅、パルス数等の情報に
基づいてパルスを発生するもので、回路構成自体は周知
のものを使用し得る。パルス発生回路２６から発生され
るパルスは、スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフを制御す
る。トランスＴ３の二次側から供給されるμ波電力は、
保護回路２８を介してマグネトロン１０に印加される。
保護回路２８は、過大な陽極電流又は電圧がマグネトロ
ン１０に印加されることを防止するもので、マグネトロ
ン１０に印加されているμ波電力に関する情報をＣＰＵ
２４にフィードバックする。この保護回路２８の回路構
成自体も周知のものを使用し得る。尚、方向性結合器３
３での状態に関する情報は、Ａ／Ｄ変換器２７を介して
ＣＰＵ２４に供給される。
【００２７】操作部２３は、マグネトロン１０に印加す
るべきμ波電力、電力モニタ２２でモニタするべきμ波
電力、ソフトスタートに関する情報、マグネトロン１０
の陽極電圧上昇率、マグネトロン１０のヒータ（図示せ
ず）のオン時間等をＣＰＵ２４に対して入力設定し、Ｃ
ＰＵ２４はこれらの情報をメモリ２５に格納する。電力
モニタ２２でモニタするべきμ波電力を設定しておくこ
とにより、設定されたμ波電力がモニタされたことによ
りプラズマ発生の異常等を検出することができる。ソフ
トスタートに関する情報を設定しておくことにより、マ
グネトロン１０の陽極電流を除々に増加させてマグネト
ロン１０を真空チャンバ３８内のインピーダンスになら
し、マグネトロン１０に過剰の負荷がかかることによる
発振不良やマグネトロン１０及び高圧部２７の破損を防
止し得る。マグネトロン１０の陽極電圧上昇率を設定し
ておくことにより、ＣＰＵ２４によりマグネトロン１０
の寿命を予測することもできる。又、マグネトロン１０
のヒータのオン時間を設定しておくことにより、ヒータ
のオン時間が設定値を超えた場合にＣＰＵ２４からアラ
ームを出力してマグネトロン１０の破損を防ぐこともで
きる。
るべきμ波電力、電力モニタ２２でモニタするべきμ波
電力、ソフトスタートに関する情報、マグネトロン１０
の陽極電圧上昇率、マグネトロン１０のヒータ（図示せ
ず）のオン時間等をＣＰＵ２４に対して入力設定し、Ｃ
ＰＵ２４はこれらの情報をメモリ２５に格納する。電力
モニタ２２でモニタするべきμ波電力を設定しておくこ
とにより、設定されたμ波電力がモニタされたことによ
りプラズマ発生の異常等を検出することができる。ソフ
トスタートに関する情報を設定しておくことにより、マ
グネトロン１０の陽極電流を除々に増加させてマグネト
ロン１０を真空チャンバ３８内のインピーダンスになら
し、マグネトロン１０に過剰の負荷がかかることによる
発振不良やマグネトロン１０及び高圧部２７の破損を防
止し得る。マグネトロン１０の陽極電圧上昇率を設定し
ておくことにより、ＣＰＵ２４によりマグネトロン１０
の寿命を予測することもできる。又、マグネトロン１０
のヒータのオン時間を設定しておくことにより、ヒータ
のオン時間が設定値を超えた場合にＣＰＵ２４からアラ
ームを出力してマグネトロン１０の破損を防ぐこともで
きる。
【００２８】本実施例では、ＣＰＵ２４によりパルス発
生回路２６のパルス発生タイミングを所定時間毎に可変
制御することにより、マグネトロン１０のソフトスター
トを行う。図９は、３ステップでソフトスタートを行う
場合を説明する図である。同図中、先ず第１のステップ
Ｓ１では、μ波電力の間欠パルスタイミングを大きくと
り、マグネトロン１０及びマグネトロン発振出力制御装
置２１が真空チャンバ３８内でのプラズマ発光時の急激
なインピーダンスの変化に影響されないようにする。次
に、プラズマ発光が開始されてから例えば数ｓｅｃ後の
ステップＳ２では、除々に安定してきたインピーダンス
に対応してμ波電力の間欠パルスタイミングを短くする
ことにより、マグネトロン１０のμ波出力を増加させ
る。そして、ステップＳ２の終了から例えば数ｓｅｃ後
のステップＳ３では、完全に安定したインピーダンスに
応じてμ波電力を無間欠タイミングのパルスとしてマグ
ネトロン１０に供給する。ステップＳ３以降でマグネト
ロン１０に供給されるμ波電力パルスは、上述の如くエ
ッチングに寄与する活性種量が変化せずエッチング速度
が飽和するようにするには、デューティー比の繰り返し
周期を３０μｓｅｃ以上に設定される。
生回路２６のパルス発生タイミングを所定時間毎に可変
制御することにより、マグネトロン１０のソフトスター
トを行う。図９は、３ステップでソフトスタートを行う
場合を説明する図である。同図中、先ず第１のステップ
Ｓ１では、μ波電力の間欠パルスタイミングを大きくと
り、マグネトロン１０及びマグネトロン発振出力制御装
置２１が真空チャンバ３８内でのプラズマ発光時の急激
なインピーダンスの変化に影響されないようにする。次
に、プラズマ発光が開始されてから例えば数ｓｅｃ後の
ステップＳ２では、除々に安定してきたインピーダンス
に対応してμ波電力の間欠パルスタイミングを短くする
ことにより、マグネトロン１０のμ波出力を増加させ
る。そして、ステップＳ２の終了から例えば数ｓｅｃ後
のステップＳ３では、完全に安定したインピーダンスに
応じてμ波電力を無間欠タイミングのパルスとしてマグ
ネトロン１０に供給する。ステップＳ３以降でマグネト
ロン１０に供給されるμ波電力パルスは、上述の如くエ
ッチングに寄与する活性種量が変化せずエッチング速度
が飽和するようにするには、デューティー比の繰り返し
周期を３０μｓｅｃ以上に設定される。
【００２９】尚、ソフトスタートは３ステップに限定さ
れるわけではなく、ｎ（ｎは整数）ステップで行っても
良い。図１０は、ソフトスタートを５ステップで行う場
合のＣＰＵ２４の動作を示すフローチャートである。同
図中、ステップ５１は、操作部２３からの入力に基づい
て、ソフトスタート後にマグネトロン１０に供給される
μ波電力を１５００Ｗに設定すると共に、ソフトスター
ト時間を５ｓｅｃに設定する。設定されたμ波電力及び
ソフトスタート時間は、メモリ２５に格納される。ステ
ップ５２は、パルス発生回路２６を起動し、ステップ５
３はパルス発生回路２６にパルスを１つ発生させる。ス
テップ５４は、スイッチ回路ＳＷ１がオンとされてから
４ｓｅｃ経過したか否かを判断する。ステップＳ５４の
判断結果がＹＥＳとなると、ステップ５５はパルス発生
回路２６にパルスを２つ間欠的に発生させる。ステップ
５６は、スイッチ回路ＳＷ１がオンとされてから３ｓｅ
ｃ経過したか否かを判断する。ステップＳ５６の判断結
果がＹＥＳとなると、ステップ５７はパルス発生回路２
６にパルスを３つ間欠的に発生させる。ステップ５８
は、スイッチ回路ＳＷ１がオンとされてから１ｓｅｃ経
過したか否かを判断する。ステップＳ５８の判断結果が
ＹＥＳとなると、ステップ５９はパルス発生回路２６に
パルスを４つ間欠的に発生させる。ステップ６０は、ス
イッチ回路ＳＷ１がオンとされてから１ｓｅｃ経過した
か否かを判断する。ステップＳ６０の判断結果がＹＥＳ
となると、ステップ６１はパルス発生回路２６にパルス
を連続的に、即ち、無間欠に発生させる。これにより、
ステップ５１〜６１を行った後には、μ波電力が設定さ
れた１５００Ｗとなる。
れるわけではなく、ｎ（ｎは整数）ステップで行っても
良い。図１０は、ソフトスタートを５ステップで行う場
合のＣＰＵ２４の動作を示すフローチャートである。同
図中、ステップ５１は、操作部２３からの入力に基づい
て、ソフトスタート後にマグネトロン１０に供給される
μ波電力を１５００Ｗに設定すると共に、ソフトスター
ト時間を５ｓｅｃに設定する。設定されたμ波電力及び
ソフトスタート時間は、メモリ２５に格納される。ステ
ップ５２は、パルス発生回路２６を起動し、ステップ５
３はパルス発生回路２６にパルスを１つ発生させる。ス
テップ５４は、スイッチ回路ＳＷ１がオンとされてから
４ｓｅｃ経過したか否かを判断する。ステップＳ５４の
判断結果がＹＥＳとなると、ステップ５５はパルス発生
回路２６にパルスを２つ間欠的に発生させる。ステップ
５６は、スイッチ回路ＳＷ１がオンとされてから３ｓｅ
ｃ経過したか否かを判断する。ステップＳ５６の判断結
果がＹＥＳとなると、ステップ５７はパルス発生回路２
６にパルスを３つ間欠的に発生させる。ステップ５８
は、スイッチ回路ＳＷ１がオンとされてから１ｓｅｃ経
過したか否かを判断する。ステップＳ５８の判断結果が
ＹＥＳとなると、ステップ５９はパルス発生回路２６に
パルスを４つ間欠的に発生させる。ステップ６０は、ス
イッチ回路ＳＷ１がオンとされてから１ｓｅｃ経過した
か否かを判断する。ステップＳ６０の判断結果がＹＥＳ
となると、ステップ６１はパルス発生回路２６にパルス
を連続的に、即ち、無間欠に発生させる。これにより、
ステップ５１〜６１を行った後には、μ波電力が設定さ
れた１５００Ｗとなる。
【００３０】尚、パルスの発生順序を図１０のフローチ
ャートとは逆にすることにより、マグネトロン１０のソ
フトストップも可能であることは言うまでもない。
ャートとは逆にすることにより、マグネトロン１０のソ
フトストップも可能であることは言うまでもない。
【００３１】ところで、上記各実施例において、スイッ
チ回路ＳＷ１の構成としては、図１１のものを用いても
良い。スイッチ回路ＳＷ１は、図示の如く並列接続され
た８つのデプリショントランジスタＴＲ１〜ＴＲ８と、
抵抗Ｒ６ー１〜Ｒ６ー８と、抵抗Ｒ９ー１〜Ｒ９ー１６
と、抵抗Ｒ１０ー１〜Ｒ１０ー８と、コンデンサＣ２７
とからなる。端子ＤはトランスＴ３に接続され、端子Ｇ
Ｓ及びＳは図１の示す整流器１に接続されている。端子
Ｓは、例えばコンデンサ（図示せず）を介して接地され
ている。端子Ｇには、図８に示すパルス発生回路２６か
らのパルスを印加される。
チ回路ＳＷ１の構成としては、図１１のものを用いても
良い。スイッチ回路ＳＷ１は、図示の如く並列接続され
た８つのデプリショントランジスタＴＲ１〜ＴＲ８と、
抵抗Ｒ６ー１〜Ｒ６ー８と、抵抗Ｒ９ー１〜Ｒ９ー１６
と、抵抗Ｒ１０ー１〜Ｒ１０ー８と、コンデンサＣ２７
とからなる。端子ＤはトランスＴ３に接続され、端子Ｇ
Ｓ及びＳは図１の示す整流器１に接続されている。端子
Ｓは、例えばコンデンサ（図示せず）を介して接地され
ている。端子Ｇには、図８に示すパルス発生回路２６か
らのパルスを印加される。
【００３２】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは
言うまでもない。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは
言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、スイッチ回路のオン／オフ状態をμ波電力
パルスのデューティー比及びそのデューティー比の繰り
返し周波数が各々一定となるようにパルス信号により制
御しているので、μ波電力パルスは変調を行わない規則
的なパルスとなり、マグネトロンの寿命を短くすること
はなく、又、プラズマ発光強度が不規則となることがな
いので、プラズマが発生されるチャンバ内でプラズマ発
光強度を検出する光終点検出装置の制御が容易になる。
更に、スイッチ回路のオン／オフ状態を制御することに
より所望のμ波電力パルスを生成するので、簡単な回路
構成及び制御を用いることでマグネトロンのμ波出力を
安定に制御して、安定したμ波プラズマの発生を実現
し、μ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精度で行うこ
とができる。
明によれば、スイッチ回路のオン／オフ状態をμ波電力
パルスのデューティー比及びそのデューティー比の繰り
返し周波数が各々一定となるようにパルス信号により制
御しているので、μ波電力パルスは変調を行わない規則
的なパルスとなり、マグネトロンの寿命を短くすること
はなく、又、プラズマ発光強度が不規則となることがな
いので、プラズマが発生されるチャンバ内でプラズマ発
光強度を検出する光終点検出装置の制御が容易になる。
更に、スイッチ回路のオン／オフ状態を制御することに
より所望のμ波電力パルスを生成するので、簡単な回路
構成及び制御を用いることでマグネトロンのμ波出力を
安定に制御して、安定したμ波プラズマの発生を実現
し、μ波プラズマ処理を高速に、且つ、高精度で行うこ
とができる。
【図１】本発明になるマグネトロン発振出力制御装置の
第１実施例を示す回路図である。
第１実施例を示す回路図である。
【図２】第１実施例においてマグネトロンの陽極に印加
される電流波形を示す図である。
される電流波形を示す図である。
【図３】第１実施例におけるμ波電力パルスの間欠タイ
ミングの制御を説明する図である。
ミングの制御を説明する図である。
【図４】マグネトロンの陽極に印加されるパルス電流が
無間欠タイミングの場合を示す。
無間欠タイミングの場合を示す。
【図５】マグネトロンに図４に示すパルス電流を印加し
た場合のマグネトロンのμ波出力を示す図である。
た場合のマグネトロンのμ波出力を示す図である。
【図６】第１実施例においてスイッチ回路がオン及びオ
フの状態を説明する図である。
フの状態を説明する図である。
【図７】エッチング速度とμ波電力との関係を示す図で
ある。
ある。
【図８】本発明になるマグネトロン発振出力制御装置の
第２実施例を示す回路図である。
第２実施例を示す回路図である。
【図９】第２実施例において３ステップでソフトスター
トを行う場合を説明する図である。
トを行う場合を説明する図である。
【図１０】ソフトスタートを行う場合のＣＰＵの動作を
説明するフローチャートである。
説明するフローチャートである。
【図１１】スイッチ回路の一実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図１２】従来のマグネトロン発振出力制御装置の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図１３】図１２においてマグネトロンの陽極に印加さ
れる電流波形を示す図である。
れる電流波形を示す図である。
【図１４】従来のマグネトロン発振出力制御装置の他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１５】図１４においてマグネトロンの陽極に印加さ
れる電流波形を示す図である。
れる電流波形を示す図である。
１ 整流器 １０ マグネトロン １１ ヒータ電源 Ｔ３ トランス Ｃ３ コンデンサ Ｄ３，Ｄ４ ダイオード ＳＷ１ スイッチ回路 ２１ マグネトロン発振出力制御装置 ２２ 電力モニタ ２３ 操作部 ２４ ＣＰＵ ２５ メモリ ２６ パルス発生回路 ２７ Ａ／Ｄ変換器 ２８ 保護回路 ３１ プラズマ処理装置 ＴＲ１〜ＴＲ８ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｌ 21/3065
Claims (6)
- 【請求項１】 パルス信号によりオン／オフ状態を制御
されるスイッチ回路（ＳＷ１）と、 マグネトロンにμ波電力パルスを印加する整流回路（Ｄ
３，Ｄ４，Ｃ３）と、 一次側の一端が交流電源、他端が該スイッチ回路（ＳＷ
１）に接続され、二次側が該整流回路（Ｄ３，Ｄ４，Ｃ
３）に接続されたトランス（Ｔ３）とを有し、 該スイッチ回路（ＳＷ１）は、該整流回路（Ｄ３，Ｄ
４，Ｃ３）の出力するμ波電力パルスのデューティー比
及びそのデューティー比の繰り返し周波数が各々一定と
なるように前記パルス信号によりオン／オフ状態を制御
される、マグネトロン発振出力制御装置。 - 【請求項２】 前記スイッチ回路（ＳＷ１）は、前記整
流回路（Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３）の出力するμ波電力パルス
のデューティー比が５０％となるように前記パルス信号
によりオン／オフ状態を制御され、μ波電力の波高値は
前記マグネトロンの最大陽極電流以下に設定される、請
求項１のマグネトロン発振出力制御装置。 - 【請求項３】 前記スイッチ回路（ＳＷ１）は、前記整
流回路（Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３）の出力するμ波電力パルス
のデューティー比の繰り返し周期が３０μｓｅｃ以上の
一定値となるように前記パルス信号によりオン／オフ状
態を制御される、請求項１又は２のマグネトロン発振出
力制御装置。 - 【請求項４】 前記スイッチ回路（ＳＷ１）は、前記マ
グネトロンのスタート又はストップ時に前記整流回路
（Ｄ３，Ｄ４，Ｃ３）の出力するμ波電力パルスの間欠
タイミングを可変制御するように前記パルス信号により
オン／オフ状態を制御される、請求項１〜３のうちいず
れか一項のマグネトロン発振出力制御装置。 - 【請求項５】 前記スイッチ回路（ＳＷ１）は、マグネ
トロンのソフトスタート時に前記整流回路（Ｄ３，Ｄ
４，Ｃ３）の出力するμ波電力パルスの間欠タイミング
が除々に短くなり最終的には無間欠となるように前記パ
ルス信号によりオン／オフ状態を制御される、請求項４
のマグネトロン発振出力制御装置。 - 【請求項６】 前記スイッチ回路（ＳＷ１）は、マグネ
トロンのソフトストップ時に前記整流回路（Ｄ３，Ｄ
４，Ｃ３）の出力するμ波電力パルスの間欠タイミング
が無間欠状態から除々に長くなるように前記パルス信号
によりオン／オフ状態を制御される、請求項４のマグネ
トロン発振出力制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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