JPH08277468A - 真空装置の直流電源 - Google Patents
真空装置の直流電源Info
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- JPH08277468A JPH08277468A JP7078770A JP7877095A JPH08277468A JP H08277468 A JPH08277468 A JP H08277468A JP 7078770 A JP7078770 A JP 7078770A JP 7877095 A JP7877095 A JP 7877095A JP H08277468 A JPH08277468 A JP H08277468A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空装置の一時的な異常放電の場合でも、ミ
リ秒のオーダーの長時間の遮断がなく、真空装置のスパ
ッタリング又はエッチングなどの動作をほとんど無駄時
間なしに行う。 【構成】 インバータ回路６と、その出力を整流する整
流器８と、その出力を平滑する出力フィルタ１２とを備
え、出力が前記インバータ回路６を制御することにより
一定になるようにされた真空装置３の直流電源１におい
て、電流検出器１４と、制御回路１５内の過電流設定器
（図示せず）と、異常放電時の出力電圧の変化を検出す
る異常放電電圧検出器１８とを備え、前記インバータ回
路６は、前記異常放電電圧検出器１８で負荷電圧の変化
を検出したとき、或いは前記電流検出器１４で検出した
負荷電流が過電流設定器により設定された過電流検出レ
ベルを越えたとき、それに応答して出力が絞られるよう
に構成されている。
リ秒のオーダーの長時間の遮断がなく、真空装置のスパ
ッタリング又はエッチングなどの動作をほとんど無駄時
間なしに行う。 【構成】 インバータ回路６と、その出力を整流する整
流器８と、その出力を平滑する出力フィルタ１２とを備
え、出力が前記インバータ回路６を制御することにより
一定になるようにされた真空装置３の直流電源１におい
て、電流検出器１４と、制御回路１５内の過電流設定器
（図示せず）と、異常放電時の出力電圧の変化を検出す
る異常放電電圧検出器１８とを備え、前記インバータ回
路６は、前記異常放電電圧検出器１８で負荷電圧の変化
を検出したとき、或いは前記電流検出器１４で検出した
負荷電流が過電流設定器により設定された過電流検出レ
ベルを越えたとき、それに応答して出力が絞られるよう
に構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空中のプラズマを利
用する直流スパッタ装置及びエッチング装置等の真空装
置における異常放電時の制御を可能とした直流電源に関
する。
用する直流スパッタ装置及びエッチング装置等の真空装
置における異常放電時の制御を可能とした直流電源に関
する。
【０００２】
【従来の技術】インバータ回路と、その出力を整流する
整流器と、その出力を平滑する出力フィルタとを備え、
出力が前記インバータ回路を制御することにより一定に
なるようにされた従来の真空装置の直流電源では、電極
のある一部に放電密度の高い部分が集中する現象によっ
てインピーダンスが低下したり、或いは、導電性のゴミ
等が電極間を機械的に短絡する等によりプラズマの一時
的な異常放電が生じたとき、過負荷状態を負荷電流の増
加で検出し、数ミリ秒後に電源を遮断することによって
放電電圧及び電流を零にし、一定の休止時間（一般的に
は５〜数１０ミリ秒）経過後に電圧を復帰させるという
方法が広く利用されている。
整流器と、その出力を平滑する出力フィルタとを備え、
出力が前記インバータ回路を制御することにより一定に
なるようにされた従来の真空装置の直流電源では、電極
のある一部に放電密度の高い部分が集中する現象によっ
てインピーダンスが低下したり、或いは、導電性のゴミ
等が電極間を機械的に短絡する等によりプラズマの一時
的な異常放電が生じたとき、過負荷状態を負荷電流の増
加で検出し、数ミリ秒後に電源を遮断することによって
放電電圧及び電流を零にし、一定の休止時間（一般的に
は５〜数１０ミリ秒）経過後に電圧を復帰させるという
方法が広く利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の方法によれば、
電源遮断後、休止時間が長ければ長いほど、又電圧の復
帰の立ち上げが遅ければ遅いほど、異常放電は確実に消
滅するが、その間電力の供給が立たれるので、真空装置
の作動が損なわれるという不具合があった。
電源遮断後、休止時間が長ければ長いほど、又電圧の復
帰の立ち上げが遅ければ遅いほど、異常放電は確実に消
滅するが、その間電力の供給が立たれるので、真空装置
の作動が損なわれるという不具合があった。
【０００４】本発明は、従来のこのような不具合を解消
することをその目的とするものである。
することをその目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、インバータ回路と、その出力を整流す
る整流器と、その出力を平滑する出力フィルタとを備
え、出力が前記インバータ回路を制御することにより一
定になるようにされた真空装置の直流電源において、電
流検出器と、過電流設定器と、異常放電時の出力電圧の
変化を検出する異常放電電圧検出器とを備え、前記イン
バータ回路は、前記異常放電電圧検出器で負荷電圧の変
化を検出したとき、或いは前記電流検出器で検出した負
荷電流が過電流設定器により設定された過電流検出レベ
ルを越えたとき、それに応答して出力が急速に絞られる
ことを特徴とする。
達成するために、インバータ回路と、その出力を整流す
る整流器と、その出力を平滑する出力フィルタとを備
え、出力が前記インバータ回路を制御することにより一
定になるようにされた真空装置の直流電源において、電
流検出器と、過電流設定器と、異常放電時の出力電圧の
変化を検出する異常放電電圧検出器とを備え、前記イン
バータ回路は、前記異常放電電圧検出器で負荷電圧の変
化を検出したとき、或いは前記電流検出器で検出した負
荷電流が過電流設定器により設定された過電流検出レベ
ルを越えたとき、それに応答して出力が急速に絞られる
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】従来の電源では、インバータ回路を急速に停止
させても、出力フィルタが入っており、そこにエネルギ
ーが残留するため、一度異常放電が発生するとなかなか
放電が消滅しない。異常放電に発達してからではそれを
消滅させるには前述のように５〜１０ミリ秒のインバー
タの停止が必要である。そこで、本発明によれば、異常
放電が発生すると、出力電圧は急速に零に向かうと同時
に出力電流が増加するので、先ず、異常放電電圧検出器
により検出した出力電圧の変化でインバータ回路の出力
を高速に絞り、又負荷電流が過電流設定器で設定された
過電流検出レベルを越えたときにインバータ回路の出力
を絞る。このように異常放電の初期であれば、例えば、
２０μ秒程度のインバータ回路の停止を小刻みに繰り返
して真空装置に供給するエネルギーを徐々に減少させる
と、連続した異常放電には発達しにくくなり、異常放電
の原因が無くなると異常放電が消滅して、正規の定電力
制御値への移行がスムーズに行なわれ、正常な真空装置
の作動に戻る。
させても、出力フィルタが入っており、そこにエネルギ
ーが残留するため、一度異常放電が発生するとなかなか
放電が消滅しない。異常放電に発達してからではそれを
消滅させるには前述のように５〜１０ミリ秒のインバー
タの停止が必要である。そこで、本発明によれば、異常
放電が発生すると、出力電圧は急速に零に向かうと同時
に出力電流が増加するので、先ず、異常放電電圧検出器
により検出した出力電圧の変化でインバータ回路の出力
を高速に絞り、又負荷電流が過電流設定器で設定された
過電流検出レベルを越えたときにインバータ回路の出力
を絞る。このように異常放電の初期であれば、例えば、
２０μ秒程度のインバータ回路の停止を小刻みに繰り返
して真空装置に供給するエネルギーを徐々に減少させる
と、連続した異常放電には発達しにくくなり、異常放電
の原因が無くなると異常放電が消滅して、正規の定電力
制御値への移行がスムーズに行なわれ、正常な真空装置
の作動に戻る。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【０００８】図１は、本発明の一実施例の回路を示す。
【０００９】同図において、１は直流電源で、その出力
端子２1 、２2 にはスパッタリング装置、エッチング装
置等の真空装置３が接続される。
端子２1 、２2 にはスパッタリング装置、エッチング装
置等の真空装置３が接続される。
【００１０】直流電源１は、交流電源に接続される入力
回路４と、この出力を整流する１次整流回路５と、この
出力を周波数が例えば５０ｋＨｚの交流に変換するイン
バータ回路６と、この出力を変圧器７で変圧した後整流
する２次整流回路８と、この出力を平滑にするリアクト
ル９、コンデンサ１０及び抵抗１１等からなる出力フィ
ルタ１２を備えており、直列に接続された抵抗から成る
電圧検出器１３で検出した負荷電圧と、負荷回路に直列
に接続された抵抗及びコンデンサから成る電流検出器１
４で検出した負荷電流を制御回路１５に入力し、負荷電
流と負荷電圧の積である電力値が設定値になるようにイ
ンバータ回路６を制御することにより、出力が所定の電
力になるように構成されている。この出力は、電流検出
器１４により検出された負荷電流を所望の電流値になる
ように制御するか、或いは、電圧検出器１３により検出
された負荷電圧を所望の電圧値になるように制御して所
定の電力になるように構成してもよい。以上の回路は特
に従来のものと異ならない。
回路４と、この出力を整流する１次整流回路５と、この
出力を周波数が例えば５０ｋＨｚの交流に変換するイン
バータ回路６と、この出力を変圧器７で変圧した後整流
する２次整流回路８と、この出力を平滑にするリアクト
ル９、コンデンサ１０及び抵抗１１等からなる出力フィ
ルタ１２を備えており、直列に接続された抵抗から成る
電圧検出器１３で検出した負荷電圧と、負荷回路に直列
に接続された抵抗及びコンデンサから成る電流検出器１
４で検出した負荷電流を制御回路１５に入力し、負荷電
流と負荷電圧の積である電力値が設定値になるようにイ
ンバータ回路６を制御することにより、出力が所定の電
力になるように構成されている。この出力は、電流検出
器１４により検出された負荷電流を所望の電流値になる
ように制御するか、或いは、電圧検出器１３により検出
された負荷電圧を所望の電圧値になるように制御して所
定の電力になるように構成してもよい。以上の回路は特
に従来のものと異ならない。
【００１１】本発明においては、出力端子２1 、２2 に
抵抗１６及びコンデンサ１７から成る異常放電電圧検出
器１８が接続されている。この検出器１８は、真空装置
３に異常放電が生じてその端子電圧が急激に低下したと
き、その端子電圧の変化を検出するもので、その検出信
号は、制御回路１５に入力するようになっている。制御
回路１５は、図２に示すように、乗算器１９と、負荷電
流の過電流検出レベルを設定し負荷電流が過電流検出レ
ベルを越えたときこれを検出する過電流設定器２０と、
オア回路２１と、出力端子がインバータ回路６のゲート
に接続されたパルス幅設定器２２を備え、乗算器１９は
前記電圧検出器１３及び電流検出器１４に接続されて出
力電力を演算し、この出力電力値をパルス幅設定器２２
に入力して、インバータ回路６の出力電力が設定電力に
なるようにインバータ回路６のパルス幅を制御するよう
になっており、又、オア回路２１は、異常放電電圧検出
器１８と過電流設定器２０を介して電流検出器１４とに
接続され、異常放電電圧検出器１８から出力する検出信
号及び電流検出器１４から過電流設定器２１を経て出力
する過電流検出信号のいずれかが入力するようになって
おり、この検出信号がオア回路２１から出力してパルス
幅設定器２２に入力したときインバータ回路６の出力パ
ルス幅が絞られるようになっている。
抵抗１６及びコンデンサ１７から成る異常放電電圧検出
器１８が接続されている。この検出器１８は、真空装置
３に異常放電が生じてその端子電圧が急激に低下したと
き、その端子電圧の変化を検出するもので、その検出信
号は、制御回路１５に入力するようになっている。制御
回路１５は、図２に示すように、乗算器１９と、負荷電
流の過電流検出レベルを設定し負荷電流が過電流検出レ
ベルを越えたときこれを検出する過電流設定器２０と、
オア回路２１と、出力端子がインバータ回路６のゲート
に接続されたパルス幅設定器２２を備え、乗算器１９は
前記電圧検出器１３及び電流検出器１４に接続されて出
力電力を演算し、この出力電力値をパルス幅設定器２２
に入力して、インバータ回路６の出力電力が設定電力に
なるようにインバータ回路６のパルス幅を制御するよう
になっており、又、オア回路２１は、異常放電電圧検出
器１８と過電流設定器２０を介して電流検出器１４とに
接続され、異常放電電圧検出器１８から出力する検出信
号及び電流検出器１４から過電流設定器２１を経て出力
する過電流検出信号のいずれかが入力するようになって
おり、この検出信号がオア回路２１から出力してパルス
幅設定器２２に入力したときインバータ回路６の出力パ
ルス幅が絞られるようになっている。
【００１２】次に上記実施例の作用を説明すると、正常
放電時に例えばスパッタ装置である真空装置３の電極ｐ
には、図３に示すように、スパッタ電圧（ーＶ）が掛か
っており、このときに流れている出力電流がＩ0 で、そ
のときインバータ回路６の出力電流が正負に流れてい
る。異常放電が発生すると、先ず電圧が低下（０に近付
く）し、この電圧の低下を異常放電電圧検出器１８で検
出し、インバータ・ゲート信号が図３のに示すように
停止する。これによりインバータ回路６の出力は零にな
るが、出力側ではリアクトル９、コンデンサ１０に蓄え
られているエネルギーが放出されるため負荷電流は直ぐ
には減少せず、振動後に増加していく。その後、インバ
ータ６が動作し、電源回路は、定電力動作をするので、
出力電流は増加していく。負荷電流が過電流設定器２０
で設定された過電流検出レベルに達するとに示すよう
にインバータ回路６は再度停止する。このとき負荷側に
蓄えられているエネルギーはの時点よりも減少してい
るので負荷電流は減少する。そして過電流検出レベル以
下になるので、インバータ回路６が再び動作し、負荷電
流が増加し、又インバータ回路６が停止する（時点
）。これらの動作を繰り返した末に負荷側のエネルギ
ーが徐々に減少していき、正規の電圧が回復すれば、制
御範囲に戻ってくる。
放電時に例えばスパッタ装置である真空装置３の電極ｐ
には、図３に示すように、スパッタ電圧（ーＶ）が掛か
っており、このときに流れている出力電流がＩ0 で、そ
のときインバータ回路６の出力電流が正負に流れてい
る。異常放電が発生すると、先ず電圧が低下（０に近付
く）し、この電圧の低下を異常放電電圧検出器１８で検
出し、インバータ・ゲート信号が図３のに示すように
停止する。これによりインバータ回路６の出力は零にな
るが、出力側ではリアクトル９、コンデンサ１０に蓄え
られているエネルギーが放出されるため負荷電流は直ぐ
には減少せず、振動後に増加していく。その後、インバ
ータ６が動作し、電源回路は、定電力動作をするので、
出力電流は増加していく。負荷電流が過電流設定器２０
で設定された過電流検出レベルに達するとに示すよう
にインバータ回路６は再度停止する。このとき負荷側に
蓄えられているエネルギーはの時点よりも減少してい
るので負荷電流は減少する。そして過電流検出レベル以
下になるので、インバータ回路６が再び動作し、負荷電
流が増加し、又インバータ回路６が停止する（時点
）。これらの動作を繰り返した末に負荷側のエネルギ
ーが徐々に減少していき、正規の電圧が回復すれば、制
御範囲に戻ってくる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上述の構成によるときは、真
空装置の一時的な異常放電の場合でも、ミリ秒のオーダ
ーの長時間の遮断がなく、真空装置のスパッタリング又
はエッチングなどの動作がほとんど無駄時間なしに行う
ことができるという効果を有する。
空装置の一時的な異常放電の場合でも、ミリ秒のオーダ
ーの長時間の遮断がなく、真空装置のスパッタリング又
はエッチングなどの動作がほとんど無駄時間なしに行う
ことができるという効果を有する。
【図１】 本発明の一実施例の回路図。
【図２】 図１に示す回路の要部の構成を示すブロック
図。
図。
【図３】 上記回路の作動を説明する各部のタイムチャ
ート。
ート。
１ 直流電源 ２1 、２2 出力端子 ３ 真空装置 ６ インバータ回路 １２ 出力フィルタ １３ 電圧検出器 １４ 電流検出器 １５ 制御回路 １８ 異常放電電圧検出器 ２０ 過電流設定器 ２１ オア回路 ２２ パルス幅設定器
Claims (1)
- 【請求項１】 インバータ回路と、その出力を整流する
整流器と、その出力を平滑する出力フィルタとを備え、
出力が前記インバータ回路を制御することにより一定に
なるようにされた真空装置の直流電源において、電流検
出器と、過電流設定器と、異常放電時の出力電圧の変化
を検出する異常放電電圧検出器とを備え、前記インバー
タ回路は、前記異常放電電圧検出器で負荷電圧の変化を
検出したとき、或いは前記電流検出器で検出した負荷電
流が過電流設定器により設定された過電流検出レベルを
越えたとき、それに応答して出力が急速に絞られること
を特徴とする真空装置の直流電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07877095A JP3660012B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 真空装置の直流電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07877095A JP3660012B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 真空装置の直流電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277468A true JPH08277468A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3660012B2 JP3660012B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=13671147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07877095A Expired - Fee Related JP3660012B2 (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | 真空装置の直流電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3660012B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003103348A1 (ja) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 放電用電源、スパッタリング用電源及びスパッタリング装置 |
| JP2006237009A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | En Technology Inc | プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路 |
| WO2009102358A1 (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Mks Instruments, Inc. | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| KR100964804B1 (ko) * | 2007-10-26 | 2010-06-22 | 주식회사 플라즈마트 | 아크 감지 장치와 아크 감지 방법 |
| US8264237B2 (en) | 2008-02-14 | 2012-09-11 | Mks Instruments, Inc. | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| US8334700B2 (en) | 2008-02-14 | 2012-12-18 | Mks Instruments, Inc. | Arc detection |
-
1995
- 1995-04-04 JP JP07877095A patent/JP3660012B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7695599B2 (en) | 2002-05-31 | 2010-04-13 | Shibaura Mechatronics Corporation | Discharging power source, sputtering power source, and sputtering device |
| WO2003103348A1 (ja) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 放電用電源、スパッタリング用電源及びスパッタリング装置 |
| JP4597886B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2010-12-15 | イーエヌ テクノロジー インコーポレイテッド | プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路 |
| JP2006237009A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | En Technology Inc | プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路 |
| KR100964804B1 (ko) * | 2007-10-26 | 2010-06-22 | 주식회사 플라즈마트 | 아크 감지 장치와 아크 감지 방법 |
| WO2009102358A1 (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Mks Instruments, Inc. | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| GB2468430A (en) * | 2008-02-14 | 2010-09-08 | Mks Instr Inc | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| US8264237B2 (en) | 2008-02-14 | 2012-09-11 | Mks Instruments, Inc. | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| US8289029B2 (en) | 2008-02-14 | 2012-10-16 | Mks Instruments, Inc. | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| US8334700B2 (en) | 2008-02-14 | 2012-12-18 | Mks Instruments, Inc. | Arc detection |
| GB2468430B (en) * | 2008-02-14 | 2012-12-26 | Mks Instr Inc | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| US8581597B2 (en) | 2008-02-14 | 2013-11-12 | Msk Instruments, Inc. | Application of wideband sampling for arc detection with a probabilistic model for quantitatively measuring arc events |
| TWI496513B (zh) * | 2008-02-14 | 2015-08-11 | Mks Instr Inc | 電漿產生系統之電弧偵測裝置及其偵測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3660012B2 (ja) | 2005-06-15 |
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| JPH0975780A (ja) | パルス荷電用電源装置 |
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