JPH08167500A - 高周波プラズマ発生装置用電源 - Google Patents
高周波プラズマ発生装置用電源Info
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- JPH08167500A JPH08167500A JP6311650A JP31165094A JPH08167500A JP H08167500 A JPH08167500 A JP H08167500A JP 6311650 A JP6311650 A JP 6311650A JP 31165094 A JP31165094 A JP 31165094A JP H08167500 A JPH08167500 A JP H08167500A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アーク放電の発生後にアーク放電を速やかに
抑制し、アーク放電の消去後は直ちにプラズマ装置の運
転を可能とする高周波プラズマ装置の電源を実現する。 【構成】 負荷に供給される高周波電力の反射電力を検
出し、その検出信号を微分回路１１で微分し、微分信号
強度を比較回路１２で比較してアーク放電の発生を検出
する。アーク放電が発生した場合、パルスモード回路１
３によってパルス信号を発生させ、このパルス信号に基
づくパルス高周波電力を負荷に供給してアーク放電を消
去する。
抑制し、アーク放電の消去後は直ちにプラズマ装置の運
転を可能とする高周波プラズマ装置の電源を実現する。 【構成】 負荷に供給される高周波電力の反射電力を検
出し、その検出信号を微分回路１１で微分し、微分信号
強度を比較回路１２で比較してアーク放電の発生を検出
する。アーク放電が発生した場合、パルスモード回路１
３によってパルス信号を発生させ、このパルス信号に基
づくパルス高周波電力を負荷に供給してアーク放電を消
去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波プラズマスパッ
タ装置やイオンプレーティング装置などの高周波プラズ
マ装置に使用して最適な電源に関する。
タ装置やイオンプレーティング装置などの高周波プラズ
マ装置に使用して最適な電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波プラズマスパッタ装置などでは、
特定雰囲気のチャンバー内に配置された２枚の電極間や
アンテナに高周波電力を供給し、チャンバー内に高周波
プラズマを形成している。このような高周波プラズマ装
置において、チャンバー内にアーク放電が発生すると、
局部的に強い放電が集中し、ターゲットが粒状に飛散し
たり、ターゲット材料がスパッタされたりして、良好な
成膜が不可能となる。特にＬＳＩなどの製造過程でこの
ような高周波プラズマ装置を用い、スパッタなどを行う
場合にアーク放電が発生すると、回路が断線したりショ
ートしたりする。また、時としてアーク放電によりサブ
ストレートにダメージを与える場合もある。
特定雰囲気のチャンバー内に配置された２枚の電極間や
アンテナに高周波電力を供給し、チャンバー内に高周波
プラズマを形成している。このような高周波プラズマ装
置において、チャンバー内にアーク放電が発生すると、
局部的に強い放電が集中し、ターゲットが粒状に飛散し
たり、ターゲット材料がスパッタされたりして、良好な
成膜が不可能となる。特にＬＳＩなどの製造過程でこの
ような高周波プラズマ装置を用い、スパッタなどを行う
場合にアーク放電が発生すると、回路が断線したりショ
ートしたりする。また、時としてアーク放電によりサブ
ストレートにダメージを与える場合もある。
【０００３】上記のような問題を考慮し、高周波プラズ
マ装置の電源回路では、アーク放電が生じたことを検知
してアーク放電を速やかに遮断するための回路が設けら
れている。ところで、高周波電力のパワーを大きくして
いくと、アーク放電が全く生じない領域から、しだいに
アーク放電が起きてもすぐに消えてしまう領域へと移行
し、ついにはアーク放電が持続して消えない領域とな
る。そこでアーク放電を遮断する回路においては、チャ
ンバー内でグロー放電からアーク放電に移行し始めた時
に、アーク放電を検知しそれを速やかに遮断している。
アーク放電の検出方式としては、チャンバー内に設けら
れた２枚の電極の内、非接地電極の直流電圧の変化を検
出する方法、高周波の入力電力や反射電力を検出する方
法などが用いられている。これらの検出方法でアーク放
電を検出した後、所定時間高周波電力の供給を制限又は
停止し、その後、再び高周波電力のパワーを自動的に復
帰させるようにしている。
マ装置の電源回路では、アーク放電が生じたことを検知
してアーク放電を速やかに遮断するための回路が設けら
れている。ところで、高周波電力のパワーを大きくして
いくと、アーク放電が全く生じない領域から、しだいに
アーク放電が起きてもすぐに消えてしまう領域へと移行
し、ついにはアーク放電が持続して消えない領域とな
る。そこでアーク放電を遮断する回路においては、チャ
ンバー内でグロー放電からアーク放電に移行し始めた時
に、アーク放電を検知しそれを速やかに遮断している。
アーク放電の検出方式としては、チャンバー内に設けら
れた２枚の電極の内、非接地電極の直流電圧の変化を検
出する方法、高周波の入力電力や反射電力を検出する方
法などが用いられている。これらの検出方法でアーク放
電を検出した後、所定時間高周波電力の供給を制限又は
停止し、その後、再び高周波電力のパワーを自動的に復
帰させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したアーク放電を
遮断する回路では、アーク放電を検知した後に所定時間
高周波電力の供給を停止するようにしているが、この方
式では十分にアーク放電を抑制することができない場合
がある。逆に、アーク放電を十分に抑制するために必要
以上に長い時間高周波電力の供給を停止すると、グロー
放電の維持ができなくなり、その後の装置の運転に支障
を来すことになる。
遮断する回路では、アーク放電を検知した後に所定時間
高周波電力の供給を停止するようにしているが、この方
式では十分にアーク放電を抑制することができない場合
がある。逆に、アーク放電を十分に抑制するために必要
以上に長い時間高周波電力の供給を停止すると、グロー
放電の維持ができなくなり、その後の装置の運転に支障
を来すことになる。
【０００５】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、アーク放電の発生後にアーク放電
を速やかに抑制し、アーク放電の消去後は直ちにプラズ
マ装置の運転を可能とする高周波プラズマ装置の電源を
実現するにある。
もので、その目的は、アーク放電の発生後にアーク放電
を速やかに抑制し、アーク放電の消去後は直ちにプラズ
マ装置の運転を可能とする高周波プラズマ装置の電源を
実現するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
高周波プラズマ装置の電源は、高周波プラズマ発生装置
内におけるアーク放電の発生を検出する手段を設け、ア
ーク放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波
を高周波プラズマ発生装置に供給するように構成したこ
とを特徴としている。
高周波プラズマ装置の電源は、高周波プラズマ発生装置
内におけるアーク放電の発生を検出する手段を設け、ア
ーク放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波
を高周波プラズマ発生装置に供給するように構成したこ
とを特徴としている。
【０００７】請求項２の発明に基づく高周波プラズマ装
置の電源は、高周波プラズマ発生装置内におけるアーク
放電の発生とその大きさを検出する手段を設け、アーク
放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波を高
周波プラズマ発生装置に供給するように構成すると共
に、アーク放電の大きさに応じてパルス状の高周波のパ
ルス幅などを制御するように構成したことを特徴として
いる。
置の電源は、高周波プラズマ発生装置内におけるアーク
放電の発生とその大きさを検出する手段を設け、アーク
放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波を高
周波プラズマ発生装置に供給するように構成すると共
に、アーク放電の大きさに応じてパルス状の高周波のパ
ルス幅などを制御するように構成したことを特徴として
いる。
【０００８】請求項３の発明に基づく高周波プラズマ装
置の電源は、高周波プラズマ発生装置内におけるアーク
放電の発生とその大きさを検出する手段を設け、アーク
放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波を高
周波プラズマ発生装置に供給するように構成すると共
に、所定以上の大きさのアーク放電が発生した場合に
は、高周波プラズマ発生装置への高周波出力の供給を制
限又は停止するように構成したことを特徴としている。
置の電源は、高周波プラズマ発生装置内におけるアーク
放電の発生とその大きさを検出する手段を設け、アーク
放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波を高
周波プラズマ発生装置に供給するように構成すると共
に、所定以上の大きさのアーク放電が発生した場合に
は、高周波プラズマ発生装置への高周波出力の供給を制
限又は停止するように構成したことを特徴としている。
【０００９】
【作用】請求項１の発明に基づく高周波プラズマ装置の
電源は、アーク放電の発生によりパルス状の高周波を負
荷に供給する。
電源は、アーク放電の発生によりパルス状の高周波を負
荷に供給する。
【００１０】請求項２の発明に基づく高周波プラズマ装
置の電源は、アーク放電の発生によりパルス状の高周波
を負荷に供給すると共に、アーク放電の大きさに応じて
パルス状の高周波のパルス幅又はパルスピーク出力など
を制御する。
置の電源は、アーク放電の発生によりパルス状の高周波
を負荷に供給すると共に、アーク放電の大きさに応じて
パルス状の高周波のパルス幅又はパルスピーク出力など
を制御する。
【００１１】請求項３の発明に基づく高周波プラズマ装
置の電源は、アーク放電の発生によりパルス状の高周波
を負荷に供給すると共に、所定以上の大きさのアーク放
電が発生した場合には、高周波プラズマ発生装置への高
周波出力の供給を停止又は制限する。
置の電源は、アーク放電の発生によりパルス状の高周波
を負荷に供給すると共に、所定以上の大きさのアーク放
電が発生した場合には、高周波プラズマ発生装置への高
周波出力の供給を停止又は制限する。
【００１２】
【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１は本発明の一実施例である高周波プラ
ズマ装置の電源を示しており、１は高周波発振部であ
る。高周波発振部１内には高周波発振器２と高周波発振
器２が接続されたスイッチ３が含まれている。高周波発
振部１からの高周波は増幅器４、出力増幅器５によって
増幅される。出力増幅器５からの高周波電力は方向性結
合器６を介してマッチングボックス７に供給される。マ
ッチングボックス７によって整合された高周波電力はチ
ャンバー８内の平行平板電極９，１０の一方の電極９に
供給される。なお、他方の電極１０は接地されている。
に説明する。図１は本発明の一実施例である高周波プラ
ズマ装置の電源を示しており、１は高周波発振部であ
る。高周波発振部１内には高周波発振器２と高周波発振
器２が接続されたスイッチ３が含まれている。高周波発
振部１からの高周波は増幅器４、出力増幅器５によって
増幅される。出力増幅器５からの高周波電力は方向性結
合器６を介してマッチングボックス７に供給される。マ
ッチングボックス７によって整合された高周波電力はチ
ャンバー８内の平行平板電極９，１０の一方の電極９に
供給される。なお、他方の電極１０は接地されている。
【００１３】方向性結合器６によって検出された反射電
力Ｐｒは、微分回路１１に供給されて微分される。微分
回路１１によって微分された信号は比較回路１２に供給
されるが、比較回路１２からの信号はパルスモード回路
１３に供給される。パルスモード回路１３からのパルス
高周波信号は高周波発振部１のスイッチ３に供給され、
また、回路１３からの切換信号はスイッチ３の切換えに
用いられ、反射電力Ｐｒのリミッタ信号はバイアス制御
回路１４に供給される。バイアス制御回路１４は増幅器
４の増幅率を制御する。このような構成の動作を次に説
明する。
力Ｐｒは、微分回路１１に供給されて微分される。微分
回路１１によって微分された信号は比較回路１２に供給
されるが、比較回路１２からの信号はパルスモード回路
１３に供給される。パルスモード回路１３からのパルス
高周波信号は高周波発振部１のスイッチ３に供給され、
また、回路１３からの切換信号はスイッチ３の切換えに
用いられ、反射電力Ｐｒのリミッタ信号はバイアス制御
回路１４に供給される。バイアス制御回路１４は増幅器
４の増幅率を制御する。このような構成の動作を次に説
明する。
【００１４】通常の状態では、高周波発振部１内の高周
波発振器２からの高周波がスイッチ３を介して増幅器４
に供給される。高周波増幅器４，出力増幅器５によって
増幅された高周波電力は、方向性結合器６，マッチング
ボックス７を介してチャンバー８内の電極９に供給され
る。チャンバー８内は、例えば、スパッタ装置であれば
スパッタ用のプラズマ形成に適した雰囲気に維持されて
おり、高周波電力の供給により、チャンバー８内にはプ
ラズマが形成される。詳細には図示していないが、チャ
ンバー８内に形成されたプラズマからのイオンにより所
定のスパッタ動作が実行される。
波発振器２からの高周波がスイッチ３を介して増幅器４
に供給される。高周波増幅器４，出力増幅器５によって
増幅された高周波電力は、方向性結合器６，マッチング
ボックス７を介してチャンバー８内の電極９に供給され
る。チャンバー８内は、例えば、スパッタ装置であれば
スパッタ用のプラズマ形成に適した雰囲気に維持されて
おり、高周波電力の供給により、チャンバー８内にはプ
ラズマが形成される。詳細には図示していないが、チャ
ンバー８内に形成されたプラズマからのイオンにより所
定のスパッタ動作が実行される。
【００１５】さて、方向性結合器６により検出された反
射電力信号Ｐｒは、微分回路１１に供給される。図２は
微分回路１１，比較回路１２，パルスモード回路１３の
詳細を示している。方向性結合器６からの反射電力信号
Ｐｒは微分回路１１内の３つの微分回路１５，１６，１
７に供給されて微分される。それぞれの微分回路１５，
１６，１７の出力信号は、それぞれ比較回路１２内の３
つの比較回路１８，１９，２０に供給される。比較回路
１８は微分信号と基準信号Ａと比較し、比較回路１９は
微分信号と基準信号Ｂと比較し、比較回路２０は微分信
号と基準信号Ｃと比較する。なお、各基準信号の大きさ
は、Ａ＞Ｂ＞Ｃとなっている。
射電力信号Ｐｒは、微分回路１１に供給される。図２は
微分回路１１，比較回路１２，パルスモード回路１３の
詳細を示している。方向性結合器６からの反射電力信号
Ｐｒは微分回路１１内の３つの微分回路１５，１６，１
７に供給されて微分される。それぞれの微分回路１５，
１６，１７の出力信号は、それぞれ比較回路１２内の３
つの比較回路１８，１９，２０に供給される。比較回路
１８は微分信号と基準信号Ａと比較し、比較回路１９は
微分信号と基準信号Ｂと比較し、比較回路２０は微分信
号と基準信号Ｃと比較する。なお、各基準信号の大きさ
は、Ａ＞Ｂ＞Ｃとなっている。
【００１６】図３は信号波形を示しており、（ａ）は反
射電力信号を示している。図３（ａ）の反射電力信号は
微分回路１１で微分され、図３（ｂ）の微分信号が得ら
れる。なお、反射電力信号の内、一定のレベルＬ以下の
信号はアーク放電に基づくものではないとして事前にク
リップされている。微分信号の内、レベルＣ以上のもの
がアーク放電による信号であり、Ｂ以上の微分信号は中
程度のアーク放電を示し、Ａ以上の強度の微分信号が得
られた場合には、大強度のアーク放電の発生を示してい
る。
射電力信号を示している。図３（ａ）の反射電力信号は
微分回路１１で微分され、図３（ｂ）の微分信号が得ら
れる。なお、反射電力信号の内、一定のレベルＬ以下の
信号はアーク放電に基づくものではないとして事前にク
リップされている。微分信号の内、レベルＣ以上のもの
がアーク放電による信号であり、Ｂ以上の微分信号は中
程度のアーク放電を示し、Ａ以上の強度の微分信号が得
られた場合には、大強度のアーク放電の発生を示してい
る。
【００１７】各比較回路１８，１９，２０では、微分信
号と各基準信号との比較を行い、微分信号強度が各基準
信号より大きい場合にはハイレベル信号を発生する。例
えば、微分信号強度がレベルＣとレベルＢとの間であれ
ば、比較回路２０の出力信号のみがハイレベル信号とな
る。また、微分信号強度がレベルＢとレベルＡとの間で
あれば比較回路２０と１９の出力信号がハイレベル信号
となる。更に、微分信号強度がレベルＡ以上であれば、
３つの比較回路１８，１９，２０の全てからハイレベル
信号が得られる。各比較回路１８，１９，２０の出力信
号はパルスモード回路１３に供給されるが、パルスモー
ド回路１３は、ホールド回路２１、パルスモード切換回
路２２、パルス発生器２３、パルス制御回路２４、パル
ス出力回路２５とより構成されている。
号と各基準信号との比較を行い、微分信号強度が各基準
信号より大きい場合にはハイレベル信号を発生する。例
えば、微分信号強度がレベルＣとレベルＢとの間であれ
ば、比較回路２０の出力信号のみがハイレベル信号とな
る。また、微分信号強度がレベルＢとレベルＡとの間で
あれば比較回路２０と１９の出力信号がハイレベル信号
となる。更に、微分信号強度がレベルＡ以上であれば、
３つの比較回路１８，１９，２０の全てからハイレベル
信号が得られる。各比較回路１８，１９，２０の出力信
号はパルスモード回路１３に供給されるが、パルスモー
ド回路１３は、ホールド回路２１、パルスモード切換回
路２２、パルス発生器２３、パルス制御回路２４、パル
ス出力回路２５とより構成されている。
【００１８】パルスモード切換回路２２は、各比較回路
の出力信号に基づいて、アーク放電の強度を認識し、そ
れに基づいてパルス制御回路２４を制御し、また、クリ
ップ信号をバイアス制御回路１４に供給する。パルス制
御回路２４は、パルス発生器２３から発生したパルス信
号の幅と休止時間、パルスピーク出力などを制御する。
パルス出力回路２５は、パルス制御回路２４からのパル
ス信号を高周波発振部１のスイッチ３に供給する。ホー
ルド回路２１はアーク放電の大小に応じてパルス出力回
路２５からのパルス信号の出力時間を制御する。
の出力信号に基づいて、アーク放電の強度を認識し、そ
れに基づいてパルス制御回路２４を制御し、また、クリ
ップ信号をバイアス制御回路１４に供給する。パルス制
御回路２４は、パルス発生器２３から発生したパルス信
号の幅と休止時間、パルスピーク出力などを制御する。
パルス出力回路２５は、パルス制御回路２４からのパル
ス信号を高周波発振部１のスイッチ３に供給する。ホー
ルド回路２１はアーク放電の大小に応じてパルス出力回
路２５からのパルス信号の出力時間を制御する。
【００１９】各比較回路１８，１９，２０の出力信号は
パルスモード回路１３のホールド回路２１とパルスモー
ド切換回路２２に供給される。パルスモード切換回路２
２は３つの比較回路１８，１９，２０からの３種の信号
に基づいて、アーク放電の発生とその大小を判別する。
すなわち、３つの比較回路からの信号がすべてローレベ
ルの場合には、アーク放電が生じてないない状態であ
り、この場合にはパルスモード回路１３は実質的に何等
の動作も行わない。
パルスモード回路１３のホールド回路２１とパルスモー
ド切換回路２２に供給される。パルスモード切換回路２
２は３つの比較回路１８，１９，２０からの３種の信号
に基づいて、アーク放電の発生とその大小を判別する。
すなわち、３つの比較回路からの信号がすべてローレベ
ルの場合には、アーク放電が生じてないない状態であ
り、この場合にはパルスモード回路１３は実質的に何等
の動作も行わない。
【００２０】次に、比較回路２０からの信号のみがハイ
レベルとなった場合には、小規模のアーク放電が発生し
たことであり、パルスモード切換回路２２は、高周波発
振部１のスイッチ３の切換信号を発生し、端子Ｘを経由
してスイッチ３に供給する。更に、切換回路２２はパル
ス制御回路２４を制御し、パルス発生器２３からのパル
ス信号のパルス幅，休止時間又はパルスピーク出力を制
御する。この結果、増幅器４には、パルスモード回路１
３からのパルス信号が端子Ｙを経由して供給される。な
お、小さなアーク放電の場合には、例えば、パルス間隔
が比較的短く、またパルスピーク出力も高く維持され
る。
レベルとなった場合には、小規模のアーク放電が発生し
たことであり、パルスモード切換回路２２は、高周波発
振部１のスイッチ３の切換信号を発生し、端子Ｘを経由
してスイッチ３に供給する。更に、切換回路２２はパル
ス制御回路２４を制御し、パルス発生器２３からのパル
ス信号のパルス幅，休止時間又はパルスピーク出力を制
御する。この結果、増幅器４には、パルスモード回路１
３からのパルス信号が端子Ｙを経由して供給される。な
お、小さなアーク放電の場合には、例えば、パルス間隔
が比較的短く、またパルスピーク出力も高く維持され
る。
【００２１】この結果負荷であるプラズマ装置の電極９
には、パルス状の高周波出力が供給され、このパルス状
高周波出力は連続波の高周波出力に比べて小パワーであ
るため、アーク放電の発生は著しく少なくなるか、速や
かに消滅させられる。なお、アーク放電が小さいため、
比較的パルス間隔が短くされており、それ程高周波パワ
ーが減少しないので、グロー放電が消滅することはな
い。ホールド回路２１は比較回路１８，１９，２０から
の信号を監視しており、アーク放電の発生がほとんどな
くなった状態で、パルス出力回路２５からのパルス信号
の供給を停止し、更に、スイッチ３は切り換えられて、
負荷には高周波発振器２からの連続した高周波出力が供
給される。
には、パルス状の高周波出力が供給され、このパルス状
高周波出力は連続波の高周波出力に比べて小パワーであ
るため、アーク放電の発生は著しく少なくなるか、速や
かに消滅させられる。なお、アーク放電が小さいため、
比較的パルス間隔が短くされており、それ程高周波パワ
ーが減少しないので、グロー放電が消滅することはな
い。ホールド回路２１は比較回路１８，１９，２０から
の信号を監視しており、アーク放電の発生がほとんどな
くなった状態で、パルス出力回路２５からのパルス信号
の供給を停止し、更に、スイッチ３は切り換えられて、
負荷には高周波発振器２からの連続した高周波出力が供
給される。
【００２２】次に、比較回路２０と１９からの信号がハ
イレベルとなった場合には、中程度のアーク放電が発生
したことであり、この場合、パルスモード切換回路２２
はパルス制御回路２４を制御し、例えば、比較的パルス
間隔が長い、すなわち、パルス休止時間が長いパルスを
パルス出力回路２５に供給する。この結果負荷であるプ
ラズマ装置の電極９には、パルス状の高周波出力が供給
され、このパルス状高周波出力は連続波の高周波出力に
比べて小パワーであるため、中程度のアーク放電であっ
てもアーク放電の発生は著しく少なくなるか、速やかに
消滅させられる。また、このパルス信号によっても、グ
ロー放電が消滅することがないようにそのパルス信号の
幅，パルスピーク出力などが制御される。この場合で
も、ホールド回路２１は比較回路１８，１９，２０から
の信号を監視しており、アーク放電の発生がほとんどな
くなった状態で、パルス出力回路２５からのパルス信号
の供給を停止し、更に、スイッチ３は切り換えられて、
負荷には高周波発振器２からの連続した高周波出力が供
給される。
イレベルとなった場合には、中程度のアーク放電が発生
したことであり、この場合、パルスモード切換回路２２
はパルス制御回路２４を制御し、例えば、比較的パルス
間隔が長い、すなわち、パルス休止時間が長いパルスを
パルス出力回路２５に供給する。この結果負荷であるプ
ラズマ装置の電極９には、パルス状の高周波出力が供給
され、このパルス状高周波出力は連続波の高周波出力に
比べて小パワーであるため、中程度のアーク放電であっ
てもアーク放電の発生は著しく少なくなるか、速やかに
消滅させられる。また、このパルス信号によっても、グ
ロー放電が消滅することがないようにそのパルス信号の
幅，パルスピーク出力などが制御される。この場合で
も、ホールド回路２１は比較回路１８，１９，２０から
の信号を監視しており、アーク放電の発生がほとんどな
くなった状態で、パルス出力回路２５からのパルス信号
の供給を停止し、更に、スイッチ３は切り換えられて、
負荷には高周波発振器２からの連続した高周波出力が供
給される。
【００２３】次に、３つの比較回路２０，１９，１８か
らの信号の全てがハイレベルとなった場合には、大規模
なアーク放電が発生したことであり、この場合には、瞬
時にアーク放電を停止させる必要があることから、パル
スモード切換回路２２から端子Ｚを経由してバイアス制
御回路１４にクリップ信号が供給される。バイアス制御
回路１４は、このクリップ信号の供給を受けて増幅器４
を制御し、高周波出力の負荷であるプラズマ装置の電極
９への供給を停止する。この結果、アーク放電は瞬時に
停止する。所定時間経過後、クリップ信号の供給は停止
され、再び高周波発振部１からの高周波出力が増幅器４
で増幅され、負荷に供給される。
らの信号の全てがハイレベルとなった場合には、大規模
なアーク放電が発生したことであり、この場合には、瞬
時にアーク放電を停止させる必要があることから、パル
スモード切換回路２２から端子Ｚを経由してバイアス制
御回路１４にクリップ信号が供給される。バイアス制御
回路１４は、このクリップ信号の供給を受けて増幅器４
を制御し、高周波出力の負荷であるプラズマ装置の電極
９への供給を停止する。この結果、アーク放電は瞬時に
停止する。所定時間経過後、クリップ信号の供給は停止
され、再び高周波発振部１からの高周波出力が増幅器４
で増幅され、負荷に供給される。
【００２４】上記した実施例では、アーク放電を高周波
の反射電力を監視することによって検出するようにした
が、負荷に供給される高周波出力の直流分を検出してア
ーク放電の発生を監視しても良い。図４は別のアーク放
電の検出方式を示しており、図１の実施例と同一部分に
は同一番号が付されている。負荷であるプラズマ装置の
一方の電極９に供給される高周波出力は、コイル３０を
介してその直流成分が端子３１に得られ、この直流分に
よってアーク放電の発生とアーク放電の大きさを検出す
るようにしても良い。
の反射電力を監視することによって検出するようにした
が、負荷に供給される高周波出力の直流分を検出してア
ーク放電の発生を監視しても良い。図４は別のアーク放
電の検出方式を示しており、図１の実施例と同一部分に
は同一番号が付されている。負荷であるプラズマ装置の
一方の電極９に供給される高周波出力は、コイル３０を
介してその直流成分が端子３１に得られ、この直流分に
よってアーク放電の発生とアーク放電の大きさを検出す
るようにしても良い。
【００２５】以上本発明の一実施例を詳述したが、本発
明はこの実施例に限定されない。例えば、アーク放電の
大きさを判別するために比較回路を３種類用いたが、４
つ以上の比較回路を用いてより細かくアーク放電の大き
さを判別し、その大きさに応じてパルス信号の制御（パ
ルス幅，パルスピーク出力等の制御）をきめ細かく行っ
ても良い。
明はこの実施例に限定されない。例えば、アーク放電の
大きさを判別するために比較回路を３種類用いたが、４
つ以上の比較回路を用いてより細かくアーク放電の大き
さを判別し、その大きさに応じてパルス信号の制御（パ
ルス幅，パルスピーク出力等の制御）をきめ細かく行っ
ても良い。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、アー
ク放電の発生によりパルス状の高周波を負荷に供給する
ようにしたので、アーク放電を速やかに抑制できると共
に、グロー放電まで消去することがなく、アーク放電の
消去後は直ちにプラズマ装置の運転を可能とすることが
できる。
ク放電の発生によりパルス状の高周波を負荷に供給する
ようにしたので、アーク放電を速やかに抑制できると共
に、グロー放電まで消去することがなく、アーク放電の
消去後は直ちにプラズマ装置の運転を可能とすることが
できる。
【００２７】また、本発明では、アーク放電の発生によ
りパルス状の高周波を負荷に供給すると共に、アーク放
電の大きさに応じてパルス状の高周波のパルス幅などを
制御するように構成したので、アーク放電の大きさに応
じて最適にアーク放電を抑制し、放電の状態を最適に制
御することができる。
りパルス状の高周波を負荷に供給すると共に、アーク放
電の大きさに応じてパルス状の高周波のパルス幅などを
制御するように構成したので、アーク放電の大きさに応
じて最適にアーク放電を抑制し、放電の状態を最適に制
御することができる。
【００２８】更に、本発明では、アーク放電の発生によ
りパルス状の高周波を負荷に供給すると共に、所定以上
の大きさのアーク放電が発生した場合には、高周波プラ
ズマ発生装置への高周波出力の供給を停止するように構
成したので、負荷において大きな影響が生じる危険性の
あるような大きなアーク放電が発生した場合には、瞬時
にアーク放電を消去させることができる。
りパルス状の高周波を負荷に供給すると共に、所定以上
の大きさのアーク放電が発生した場合には、高周波プラ
ズマ発生装置への高周波出力の供給を停止するように構
成したので、負荷において大きな影響が生じる危険性の
あるような大きなアーク放電が発生した場合には、瞬時
にアーク放電を消去させることができる。
【図１】本発明の一実施例である高周波プラズマ装置の
電源を示す図である。
電源を示す図である。
【図２】図１における微分回路１１，比較回路１２，パ
ルスモード回路１３の詳細を示す図である。
ルスモード回路１３の詳細を示す図である。
【図３】信号波形を示す図である。
【図４】アーク放電の検出方式の他の例を示す図であ
る。
る。
１ 高周波発振部 ２ 高周波発振器 ３ スイッチ ４，５ 増幅器 ６ 方向性結合器 ７ マッチングボックス ８ チャンバー ９，１０ 平行平板電極 １１ 微分回路 １２ 比較回路 １３ パルスモード回路 １４ バイアス制御回路
Claims (3)
- 【請求項１】 高周波プラズマ発生装置内におけるアー
ク放電の発生を検出する手段を設け、アーク放電の発生
が検出された場合に、パルス状の高周波を高周波プラズ
マ発生装置に供給するように構成した高周波プラズマ発
生装置用電源。 - 【請求項２】 高周波プラズマ発生装置内におけるアー
ク放電の発生とその大きさを検出する手段を設け、アー
ク放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波を
高周波プラズマ発生装置に供給するように構成すると共
に、アーク放電の大きさに応じてパルス状の高周波のパ
ルス幅などを制御するように構成した高周波プラズマ発
生装置用電源。 - 【請求項３】 高周波プラズマ発生装置内におけるアー
ク放電の発生とその大きさを検出する手段を設け、アー
ク放電の発生が検出された場合に、パルス状の高周波を
高周波プラズマ発生装置に供給するように構成すると共
に、所定以上の大きさのアーク放電が発生した場合に
は、高周波プラズマ発生装置への高周波出力の供給を制
限又は停止するように構成した高周波プラズマ発生装置
用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6311650A JPH08167500A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 高周波プラズマ発生装置用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6311650A JPH08167500A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 高周波プラズマ発生装置用電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08167500A true JPH08167500A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18019841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6311650A Withdrawn JPH08167500A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 高周波プラズマ発生装置用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08167500A (ja) |
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-
1994
- 1994-12-15 JP JP6311650A patent/JPH08167500A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
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