JPH10248291A - 真空機器用インバ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部が真空である真空装置内にモ−タのよう
な電気負荷を接続し、外部よりインバ−タでその負荷を
制御する場合でも、真空装置内でのア−クの発生を防止
することができる。 【解決手段】 この交流電源から出力される交流を整流
する整流回路22と、この整流回路から出力される直流電
圧をスイッチングして真空内に設けられた負荷に交流電
圧を出力するスイッチング回路24と、このスイッチング
回路にスイッチ信号を送るロジック回路25と、このロジ
ック回路の作動を制御する制御部26と、上記負荷に流れ
る電流を検出する負荷電流検出手段25と、この負荷電流
検出手段により負荷電流の増加が検出された場合には、
上記ロジック回路に対してスイッチ信号の出力を禁止す
る信号を出力する手段と、上記負荷電流検出手段の検知
信号が出力されてから所定時間後に上記スイッチ信号の
出力の禁止を解除する手段とを具備したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転ＣＶＤ装置や真
空応用装置に用いられる真空機器用インバ−タに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶＤ装置においては、真空装置内でウ
ェハを載置する基台をモ−タで回転させて、そのウェハ
上に半導体層を積層するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなモ−タに
は、当然外部から電力が供給される。例えば、真空中に
ＡＣ３０Ｖを越える電圧を導入する場合、ア−ク放電対
策を行わないとア−ク放電により負荷が破壊される場合
があるため、以下の(1) 〜(3) に示すようにア−ク放電
を発生させないような対策を施していた。

【０００４】 (1) 絶縁被覆で真空チャンバ内の充電部を完全に覆う。 (2) アイソレ−ショントランスで浮かして真空チャンバ
に電力を導入する。 (3) (2) の電力制御をサイリスタで行って休止期間を設
ける。

【０００５】しかし、(1) の場合は、真空チャンバへの
ガスの放出，温度，組み立てや保守に問題がある。ま
た、(2) の場合は、トランスが大きくなるため、軽量化
やコンパクト化に逆行するという問題があった。

【０００６】さらに、(3) の場合は、確実な制御方法で
あるが、軽量化やコンパクト化に逆行するという問題が
ある。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その
目的は、内部が真空である真空装置内にモ−タのような
電気負荷を接続し、外部よりインバ−タでその負荷を制
御する場合でも、真空装置内でのア−クの発生を防止す
ることができる真空機器用インバ−タを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる真空機
器用インバ−タは、交流電源と、この交流電源から出力
される交流を整流する整流回路と、この整流回路から出
力される直流電圧をスイッチングして真空内に設けられ
た負荷に交流電圧を出力するスイッチング回路と、この
スイッチング回路にスイッチ信号を送るロジック回路
と、このロジック回路の作動を制御する制御部と、上記
負荷に流れる電流を検出する負荷電流検出手段と、この
負荷電流検出手段により負荷電流の増加が検出された場
合には、上記ロジック回路に対してスイッチ信号の出力
を禁止する信号を出力する手段と、上記負荷電流検出手
段の検知信号が出力されてから所定時間後に上記スイッ
チ信号の出力の禁止を解除する手段とを具備したことを
特徴とする。請求項２に係わる真空機器用インバ−タ
は、請求項２の所定時間は１００μｓ乃至１０msである
ことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の一実
施の形態について説明する。図１において、１１は真空
チャンバである。この真空チャンバ１１の筐体は接地さ
れている。このため後述する３相交流電源２１のグラン
ドと真空チャンバ１１の筐体はグランドを介して接続さ
れていることになる。このため、ア−ク放電が発生し
て、そのまま放置すると大きなア−ク電流となり、３相
交流電源２１の保護回路が動作して後述するモ−タ１２
は停止してしまう。実際のア−ク電流は回路のインダク
タンスによって制限された上昇率で増加していくので、
高速で検出してインバ−タの後述する回路２４をオフす
ることによってア−ク電流を遮断することができる。

【０００９】また、ア−ク電流を遮断すると、ア−ク放
電は１００μｓ程度の短時間で消去します。ア−ク電流
を遮断すると、モ−タ１２は１０ms程度ドライブを停止
しても、フリ−ラン（閉回路を作らない）状態であれば
回転速度はほとんど変化することはない。つまり、ア−
ク放電を短時間で消すことにより、次に電源をオンして
もすぐにア−ク放電になることはないので、モ−タを安
定して回転させることができる。

【００１０】この真空チャンバ１１内には、ＣＶＤ装置
においてウェハが載置される基台を回転させるための３
相モ−タ１２が設けられている。ところで、２１は３相
交流電源である。この３相交流電源２１のＲ，Ｓ，Ｔ相
はダイオ−ドＤ１とＤ２との接続点ａ、ダイオ−ドＤ３
とＤ４との接続点ｂ、ダイオ−ドＤ５とＤ６との接続点
ｃにそれぞれ接続される。

【００１１】ダイオ−ドＤ１〜Ｄ６により全波整流回路
２２が構成される。この全波整流回路２２の出力には平
滑用コンデンサ２３が接続されている。この平滑用コン
デンサ２３の両端はトランジスタＱ１，Ｑ２との直列回
路、トランジスタＱ３，Ｑ４との直列回路、トランジス
タＱ５，Ｑ６との直列回路が並列接続された回路２４の
両端に接続される。

【００１２】ところで、トランジスタＱ１〜Ｑ６のベ−
スには、プログラマブルロジック回路２５からアイソレ
−ションして独立に出力されるゲ−ト信号ａ１〜ａ６が
それぞれ接続される。

【００１３】このロジック回路２５は、ゲ−ト信号ａ１
とａ６、ゲ−ト信号ａ３とａ２、ゲ−ト信号ａ５とａ４
を順次同時にオンさせて、モ−タ１２を回転させてい
る。また、このロジック回路２５には、マイクロコンピ
ュ−タ２６の出力が入力されている。

【００１４】このマイクロコンピュ−タ２６は、ロジッ
ク回路２５にサイクリックに変化する信号ｓ１〜ｓ３及
びロジック回路２５のゲ−トを閉じるのを解除するrese
t 信号を出力する。

【００１５】このｓ１〜ｓ３とゲ−ト信号ａ１〜ａ６と
の関係は次の如くである。ロジック回路２５は信号ｓ１
に応答してゲ−ト信号ａ１とａ６をオンにし、信号ｓ２
に応答してゲ−ト信号ａ３とａ２をオンにし、信号ｓ３
に応答してゲ−ト信号ａ５とａ４とを同時にオンする。

【００１６】また、マイクロコンピュ−タ２６は、ＣＰ
Ｕ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リ−ド・オンリ・メモ
リ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、タイマ
Ｔ等で構成されている。

【００１７】回路２４の他端側とコンデンサ２３の他端
側との間には、ア−ク電流を検出するための抵抗ｒが接
続されている。この抵抗ｒの下流側の電位を基準とし
て、上流側をコンパレ−タ２７の＋端子に入力される。
そして、このコンパレ−タ２７の−端子には、基準電圧
Ｖthが入力されている。

【００１８】つまり、抵抗ｒにア−ク電流が流れると、
抵抗ｒの上流側の電位が上がって、基準電圧Ｖth以上と
なるため、コンパレ−タ２７の出力がＨレベルとなる。
ところで、コンパレ−タ２７の出力はマイクロコンピュ
−タ２６のインタラプト端子IRQ に出力されると共に、
ロジック回路２５のゲ−ト端子Ｇに出力される。

【００１９】このゲ−ト端子Ｇに、Ｈレベル信号が入力
されると、ロジック回路２５はゲ−トを閉じ、ゲ−ト信
号ａ１〜ａ６を出力するのを禁止する。また、マイクロ
コンピュ−タ２６はインタラプト端子IRQ がＨレベルと
なると、内蔵しているタイマＴをリセットして計数動作
を開始する。そして、マイクロコンピュ−タ２６はタイ
マＴに１０msが計数されると、reset 信号を出力する。

【００２０】つまり、全波整流回路２２、平滑コンデン
サ２３、回路２４、ロジック回路２５、マイクロコンピ
ュ−タ２６によりインバ−タが構成される。次に、上記
のように構成された本発明の一実施の形態の動作につい
て説明する。３相交流電源２１から出力される３相交流
電圧は全波整流回路２２において、全波整流される。そ
して、この全波整流回路２２において、全波整流された
電圧は平滑コンデンサ２３により平滑される。

【００２１】つまり、この平滑コンデンサ２３に直流電
圧が充電される。そして、マイクロコンピュ−タ２６は
信号ｓ１〜ｓ３を順次オンにして出力する。ロジック回
路２５は信号ｓ１に応答してゲ−ト信号ａ１とａ６をオ
ンにし、信号ｓ２に応答してゲ−ト信号ａ３とａ２をオ
ンにし、信号ｓ３に応答してゲ−ト信号ａ５とａ４とを
同時にオンする。

【００２２】つまり、信号ｓ１に応答してゲ−ト信号ａ
１とａ６がオンし、平滑コンデンサ２３に充電された直
流電圧により、トランジスタＱ１、モ−タ１２、トラン
ジスタＱ６を介して電流が流れて、モ−タ１２が回転さ
れる。

【００２３】また、信号ｓ２に応答してゲ−ト信号ａ３
とａ２がオンし、平滑コンデンサ２３に充電された直流
電圧により、トランジスタＱ３、モ−タ１２、トランジ
スタＱ２を介して電流が流れて、モ−タ１２が回転され
る。

【００２４】さらに、信号ｓ３に応答してゲ−ト信号ａ
５とａ４がオンし、平滑コンデンサ２３に充電された直
流電圧により、トランジスタＱ５、モ−タ１２、トラン
ジスタＱ４を介して電流が流れて、モ−タ１２が回転さ
れる。

【００２５】ところで、真空チャンバ１１内において、
ア−クが発生すると、ア−ク電流が抵抗ｒを流れる。す
ると、コンパレ−タ２７の−端子に入力される電圧は下
がるため、コンパレ−タ２７の出力はＨレベルとなる。

【００２６】ここで、コンバレ−タ２７の出力はロジッ
ク回路２５のゲ−ト端子Ｇ及びマイクロコンピュ−タ２
６及びインタラプト端子IRQ に出力される。ロジック回
路２５のゲ−ト端子ＧにＨレベル信号が入力されると、
ロジック回路２５から出力されるゲ−ト信号ａ１〜ａ６
はすべてＬレベルとされる。

【００２７】また、インタラプト端子IRQ にＨレベル信
号が入力されると、マイクロコンピュ−タ２６内のタイ
マＴは計時動作を開始する。そして、このタイマＴに１
０msが計時されると、マイクロコンピュ−タ２６からre
set 信号がロジック回路２５に出力される。この結果、
ロジック回路２５のゲ−ト信号ａ１〜ａ６を出力するゲ
−トが閉じられているのが解除される。

【００２８】このようにして、抵抗ｒによりア−クの発
生が検出されてから１０msはロジック回路２５のすべて
のゲ−トが閉じられるので、モ−タ１２への電源の供給
は断たれる。従って、ア−ク放電になるのを防止するこ
とができる。

【００２９】なお、上記実施の形態ではマイクロコンピ
ュ−タ２６において、タイマＴに１０msを計数した場合
に、reset 信号を出力するようにしたが、タイマＴに１
００μｓ乃至１０msの時刻を計時したらreset 信号を出
力するようにしても良い。

【００３０】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明によれば、負
荷電流が増加してア−ク放電が発生しそうになった場合
には、負荷への電力の供給を一瞬断つようにしたので、
真空中に設けられた電気負荷に供給する電力をインバ−
タで制御する場合でも、ア−クの発生を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わる真空機器用イン
バ−タの構成を示す図。

【符号の説明】

１１…真空チャンバ １２…３相モ−タ ２１…３相交流電源 ２２…全波整流回路 ２３…平滑用コンデンサ ２４…回路 ２５…プログラマブルロジック回路 ２６…マイクロコンピュ−タ ２７…コンパレ−タ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源と、 この交流電源から出力される交流を整流する整流回路
   と、 この整流回路から出力される直流電圧をスイッチングし
   て真空内に設けられた負荷に交流電圧を出力するスイッ
   チング回路と、 このスイッチング回路にスイッチ信号を送るロジック回
   路と、 このロジック回路の作動を制御する制御部と、 上記負荷に流れる電流を検出する負荷電流検出手段と、 この負荷電流検出手段により負荷電流の増加が検出され
   た場合には、上記ロジック回路に対してスイッチ信号の
   出力を禁止する信号を出力する手段と、 上記負荷電流検出手段の検知信号が出力されてから所定
   時間後に上記スイッチ信号の出力の禁止を解除する手段
   とを具備したことを特徴とする真空機器用インバ−タ。
2. 【請求項２】 上記所定時間は、１００μｓ乃至１０ms
   であることを特徴とする請求項１記載の真空機器用イン
   バ−タ。