JPH11354296A

JPH11354296A - 高周波電源

Info

Publication number: JPH11354296A
Application number: JP10161976A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Matsuyama; 康彦松山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波信号に同期した低周波信号を発生し、
これをキャリア信号としてＲＦ電源の出力信号を発生す
ることにより、搬送波における位相安定性を改善でき、
ＲＦプラズマ発生装置の品質向上を実現する。【解決手段】容量素子９は、発振回路５により発生さ
れた高周波信号Ｓ５の分周信号Ｓ６に含まれている直流
成分を除去し、交流成分のみからなる信号Ｓ９を出力す
る。移相回路１０は信号Ｓ９の位相をπ／３移相し、加
算回路１１は移相信号Ｓ１０と元の信号Ｓ９との加算信
号Ｓ１１を出力する。基本波の高調波のうち、３次波が
除去され、５次波以上の高調波のみ残されるので、高調
波を除去するためのローパスフィルタ７ａを小型の素子
で構成できる。この結果、回路コストの低減および回路
の小型化、ＩＣ化を容易に実現でき、且つ生成した高周
波信号の同期性を改善でき、高品質のＲＦプラズマ発生
装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波電源、例え
ば、ＲＦプラズマ発生装置にキャリア信号で変調された
高周波信号を供給する高周波電源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、ウェー
ハ上のＣＶＤ処理やエッチング処理をＲＦ（Radio freq
uency ）プラズマを用いて行うことが多くなってきてい
る。ＲＦプラズマを発生するＲＦプラズマ発生装置にお
いて正弦波の高周波ＲＦ電源（以下、単にＲＦ電源とい
う）を用いて、ＲＦプラズマを発生する。このため、高
周波の電源を安定してＲＦプラズマ発生装置のチャンバ
ー（プラズマ処理室）内に供給するために、低周波の搬
送波（キャリア）信号で高周波信号を変調して供給する
ことが一般に行われている。

【０００３】図４は一般的なＲＦ電源の簡略した構成例
を示している。図示のように、ＲＦ電源発生回路は、高
周波信号発生回路（以下、単に高周波発生回路という）
１、低周波信号発生回路（以下、単に低周波発生回路と
いう）２、乗算回路３および出力ドライバー４により構
成されている。

【０００４】本例のＲＦ電源においては、高周波発生回
路１により、例えば、周波数ｆ₁の高周波信号Ｓ１が発
生される。また、低周波発生回路２により、例えば、周
波数ｆ₂の低周波信号Ｓ２が発生される。ここで、高周
波信号Ｓ１の周波数ｆ₁は、ＲＦ電源の周波数であり、
例えば、２０ＭＨｚである。低周波信号Ｓ２はキャリア
信号として発生され、その周波数ｆ₂は、キャリア周波
数であり、例えば、４００Ｈｚである。

【０００５】高周波信号Ｓ１と低周波信号Ｓ２が乗算回
路３に入力される。乗算回路３は、これらの入力信号の
乗算結果として、信号Ｓ３を出力する。さらに、信号Ｓ
３はドライバー４により増幅されたあと、図示していな
いＲＦプラズマ発生装置に供給される。

【０００６】図５は、本例のＲＦ電源により生成された
高周波信号Ｓ３の波形を例示したものである。なお、図
５は、キャリア信号Ｓ２で変調された高周波信号Ｓ３の
概略を示すものであり、実際の波形とは異なる。図示の
ように、高周波信号Ｓ１と低周波信号Ｓ２の乗算結果で
ある信号Ｓ３は、ＲＦ電源により発生された高周波信号
として供給される。図５において、Ｔ₁は高周波信号Ｓ
１の周期であり、Ｔ₁＝１／ｆ₁である。また、Ｔ₂は
低周波数のキャリア信号Ｓ２の周期であり、Ｔ₂＝１／
ｆ₂である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のＲＦ電源において、高周波発生回路１と低周波発生
回路２は、別々の信号発生源として互いに独立して信号
Ｓ１と信号Ｓ２を発生するために、高周波信号Ｓ１と低
周波信号Ｓ２の位相が一致しておらず、図５（ａ）およ
び同図（ｂ）に示すように、乗算信号Ｓ３の振幅と位相
が変動する。その結果、当該高周波信号Ｓ３を電源とし
て動作するＲＦプラズマ発生装置では、例えば、プラズ
マＣＶＤにより成膜する工程において、形成された薄膜
の品質を一定に保つことが困難になるという不利益があ
る。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、高周波信号に同期した低周波信
号を発生し、これをキャリア信号としてＲＦ電源の出力
信号を発生することにより、ＲＦプラズマ発生装置にお
ける品質の向上を実現できる高周波電源を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の高周波電源は、第１の周波数のパルス信号
を発生するパルス発生回路と、上記パルス信号につい
て、上記第１の周波数成分に応じた第１の交流信号を発
生する第１の発生回路と、上記パルス発生回路によって
発生された上記パルス信号を所定の分周比で分周して第
２の周波数の分周パルス信号を得る分周回路と、上記分
周パルス信号に含まれている高調波成分を除去する高調
波除去回路と、上記高調波除去回路の出力信号につい
て、上記第２の高周波成分に応じた第２の交流信号を発
生する第２の発生回路と、上記第１の交流信号と上記第
２の交流信号とを乗じて、振幅が上記第２の周波数に応
じて変化する第１の周波数を有する変調信号を発生する
乗算回路とを有する。

【００１０】また、本発明の高周波電源は、第１の周波
数のパルス信号を発生するパルス発生回路と、上記パル
ス信号に含まれている直流成分を除去し、上記第１周波
数成分に応じた第１の交流信号を出力する第１の直流成
分除去回路と、上記パルス発生回路によって発生された
上記パルス信号を所定の分周比で分周して第２の周波数
の分周パルス信号を得る分周回路と、上記分周回路によ
って発生された上記分周パルスの直流成分を除去し、上
記第２の周波数に応じた第２の交流信号を出力する第２
の直流成分除去回路と、上記第２の交流信号の位相を所
定の値で移相し、移相信号を出力する移相回路と、上記
移相信号と上記第２の交流信号とを加算して、上記第２
の周波数に応じた加算信号を出力する加算回路と、上記
加算信号に含まれている高調波成分を除去する高調波除
去フィルタと、上記第１の交流信号と除去高調波除去フ
ィルタにより高調波が除去された上記加算信号とを乗じ
て、振幅が上記第２の周波数に応じて変化する第１の周
波数を有する変調信号を発生する乗算回路と有する。

【００１１】また、本発明では、好適には、上記移相回
路は、上記分周信号の位相を６０度（π／３）移相させ
る。

【００１２】さらに、本発明では、好適には、上記高調
波除去フィルタは、上記加算信号に含まれている基本波
の５次高調波以上の高調波成分を除去し、上記第１およ
び第２の直流成分除去回路は、それぞれキャパシタによ
り構成されている。

【００１３】本発明によれば、発振回路により高周波で
ある第１の周波数のパルス信号が発生され、分周回路に
より当該高周波のパルス信号が所定の分周比で分周さ
れ、分周パルス信号が出力される。このため、分周パル
ス信号は、パルス発生回路により発生された高周波のパ
ルス信号との同期が常に保たれる。第１の発生回路によ
り高周波のパルス信号に含まれる第１の周波数成分に応
じた第１の交流信号が出力され、第２のフィルタにより
分周回路から得た分周パルス信号に含まれる第２の周波
数成分に応じた第２の交流信号が出力される。乗算回路
により、第２の交流信号をキャリアとして振幅が制御さ
れた第１の周波数を持つ高周波信号が出力され、当該乗
算回路の出力信号を高周波電源の出力として、供給対象
である、例えば、ＲＦプラズマ発生装置に供給される。

【００１４】また、本発明によれば、発振回路により高
周波信号が発生され、分周回路により当該高周波信号が
所定の分周比で分周され、分周信号が出力される。当該
分周信号の位相が移相回路により、予め設定された値、
本発明では６０度、即ちπ／３だけ移相される。加算回
路により移相回路の出力信号とパルス分周信号との加算
信号が発生される。ここで、分周パルス信号の周波数、
即ち、第２の周波数を持つ信号を基本波とすれば、移相
信号と移相前の分周信号における基本波の３次高調波の
位相差が１８０度、即ち、πであるので、加算回路の出
力信号においては３次波の高調波成分が互いに相殺さ
れ、除去される。この結果、加算回路の出力側に設けら
れた高調波除去フィルタは、基本波の５次高調波以上の
高調波成分を除去するだけでよく、当該高調波除去フィ
ルタ、例えば、ローパスフィルタのカットオフ周波数を
高く設定できる。乗算回路により、高調波除去フィルタ
の出力信号、即ち、キャリア信号により振幅が制御され
た第１の周波数を持つ高周波信号が出力される。当該乗
算回路により出力された高周波信号は、高周波電源の出
力として供給対象のＲＦプラズマ発生装置に供給され
る。

【００１５】本発明の高周波電源によって、乗算回路に
入力された高周波信号と低周波のキャリア信号との同期
が保たれるので、ＲＦプラズマ発生装置において安定し
たＲＦプラズマが発生される。さらに、分周信号を移相
回路によって、その移相が例えば、π／３だけ移相され
たあと、元の分周信号との加算信号が生成されるので、
当該加算信号における基本波の３次高調波がほぼ完全に
除去される。このため、当該加算信号に用いられる高調
波除去フィルタ、例えば、ローパスフィルタのカットオ
フ周波数を高く設定でき、当該ローパスフィルタを構成
するためのキャパシタの容量値または抵抗素子の抵抗値
を通常より小さく設定可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】第１実施形態図１は本発明に係る高周波電源の第１の実施形態を示す
回路図である。図示のように、本実施形態の高周波電源
は、発振回路５、分周回路６、第１のローパスフィルタ
（ＬＰＦ）７、第２のローパスフィルタ８、乗算回路３
および出力ドライバー４により構成されている。

【００１７】発振回路５は、所定の発振周波数ｆ₁で発
振し、発振信号Ｓ５を出力する。なお、ここで、発振信
号Ｓ５は高周波のパルス信号とし、その周波数ｆ₁は、
例えば、２０ＭＨｚである。発振信号Ｓ５は、分周回路
６とローパスフィルタ８にそれぞれ供給される。

【００１８】分周回路６は、所定の分周比ｎで入力信号
Ｓ５を分周し、分周信号Ｓ６を出力する。ここで、分周
信号Ｓ６の周波数をｆ₂とすると、ｆ₂は次式により求
められる。

【００１９】

【数１】ｆ₂＝ｆ₁／ｎ …（１）

【００２０】分周比ｎを所定の値に設定することによ
り、分周信号Ｓ６の周波数ｆ₂を所定値に制御できる。
例えば、上述したようにｆ₁＝２０ＭＨｚの場合に、分
周比ｎ＝５×１０⁴に設定すると、分周信号Ｓ６の周波
数ｆ₂は４００Ｈｚとなる。分周信号Ｓ６は、高周波信
号Ｓ５との同期が保たれている。このように、本実施形
態の高周波電源において、発振回路５により高周波のパ
ルス信号Ｓ５を発生し、それを分周回路６により所定の
分周比で分周することにより、互いに同期が保たれ、周
波数の異なる二つの信号を容易に生成できる。分周信号
Ｓ６は、ローパスフィルタ７に入力され、それに含まれ
ている高周波成分が減衰され、周波数ｆ₂を中心とする
信号Ｓ７が出力される。なお、信号Ｓ７は、高周波電源
のキャリア信号であり、ほぼ正弦波の波形を有する。ロ
ーパスフィルタ７のカットオフ周波数は、周波数ｆ₂を
中心とする所定の帯域の周波数成分が十分通過しうるよ
うに設定される。

【００２１】発振回路５からの高周波発振信号Ｓ５がロ
ーパスフィルタ８に入力され、それに含まれている高周
波成分が減衰され、周波数ｆ₁を中心とする信号Ｓ８が
出力される。なお、信号Ｓ８もほぼ正弦波の波形を有す
る。ローパスフィルタ８のカットオフ周波数は、発振回
路５の発振周波数ｆ₁を中心とする所定の帯域の周波数
成分が十分通過しうるように設定される。

【００２２】ローパスフィルタ７からのキャリア信号Ｓ
７とローパスフィルタ８からの高周波信号Ｓ８がともに
乗算回路３に入力され、乗算回路３によりこれらの信号
の乗算結果が求められる。このため、乗算回路３の出力
信号Ｓ３は、キャリア信号Ｓ７により振幅が制御された
周波数ｆ₁の高周波信号となる。信号Ｓ３は、さらに出
力ドライバー４により増幅され、高周波電源の出力とし
て、例えば、ＲＦプラズマ発生装置に供給される。

【００２３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、発振回路５により発生された高周波信号Ｓ５は、分
周回路６およびローパスフィルタ８にそれぞれ供給され
る。分周回路６は、高周波信号Ｓ５を所定の分周比ｎで
分周し、分周信号Ｓ６を出力し、ローパスフィルタ７
は、分周信号Ｓ６に含まれいる高周波成分を除去し、キ
ャリア信号として、正弦波信号Ｓ７を出力する。このた
め、キャリア信号Ｓ６の位相は、発振回路５により発生
された高周波信号Ｓ５の位相と一致する。ローパスフィ
ルタ８により高周波成分が除去された高周波信号Ｓ８
は、キャリア信号Ｓ７とともに乗算回路３に入力され、
乗算回路３は、これらの入力信号の乗算結果である信号
Ｓ３を出力する。このように生成された信号Ｓ３におい
て、キャリア信号Ｓ７と高周波信号Ｓ８とが同期してお
り、当該高周波信号に応じた信号で駆動されたＲＦプラ
ズマ発生装置により、安定したプラズマを供給できる。

【００２４】なお、本実施形態の高周波電源において、
分周回路６からの分周信号Ｓ６に含まれている高周波成
分を除去するために、第１のローパスフィルタ、即ち、
ローパスフィルタ７が設けられている。分周回路６の出
力信号Ｓ６は、低周波の方形波なので、キャリア周波数
ｆ₂を中心とする低周波成分のみを通過させるローパス
フィルタ７のカットオフ周波数を低く設定する必要があ
る。このため、ローパスフィルタ７を構成するキャパシ
タの容量値および抵抗素子の抵抗値は大きくなり、ロー
パスフィルタ７は高価なものになり、且つ当該フィルタ
を構成する回路自体が大きくなるという不利な面があ
る。こうした状況を鑑みて、本発明では、移相回路を設
けて、分周信号の位相を所定の値だけ移相させることに
より、高次波のレベルを十分低減させ、ローパスフィル
タのカットオフ周波数を通常より高く設定可能にし、上
述した問題を解決する。以下、本発明の第２の実施形態
において、これをさらに詳細に説明する。

【００２５】第２実施形態図２は本発明に係る高周波電源の第２の実施形態を示す
回路図である。図示のように、本実施形態の高周波電源
は、発振回路５、分周回路６、第１のローパスフィルタ
（ＬＰＦ）７、第２のローパスフィルタ８、キャパシタ
９，１２、移相回路１０、加算回路１１、乗算回路３お
よび出力ドライバー４により構成されている。

【００２６】なお、図２において、図１に示した高周波
電源と同一ないし類似の構成要素には同一の符号を付し
て表記する。発振回路１は、図１に示す発振回路と同様
に、周波数ｆ₁の高周波発振信号Ｓ５を発生する。高周
波信号Ｓ５は、分周回路６に入力され、さらに、キャパ
シタ１２により直流成分がカットオフされ、交流成分か
らなる高周波信号Ｓ１２のみローパスフィルタ８に入力
される。

【００２７】分周回路６は、予め設定された分周比ｎで
入力信号Ｓ５を分周し、分周信号Ｓ６を出力する。な
お、ここで、分周信号Ｓ６の周波数をｆ₂とすれば、ｆ
₂は式（１）により求められる。

【００２８】分周信号Ｓ６の直流成分は、キャパシタ９
によりカットオフされ、交流成分のみからなる信号Ｓ９
が出力される。図示のように、信号Ｓ９は移相回路１０
および加算回路１１にそれぞれ供給される。

【００２９】移相回路１０は、入力信号Ｓ９の位相を所
定の値、ここでは、６０度、即ちπ／３だけ移相させ、
移相信号Ｓ１０を出力する。このため、移相信号Ｓ１０
と移相前の信号Ｓ９の３次高調波の位相差が１８０度、
即ちπにあるので、これらの信号Ｓ９とＳ１０を加算し
て得た信号には、３次高調波が完全に除去される。図２
に示すように、本実施形態の高周波電源においては、移
相信号Ｓ１０と移相前の信号Ｓ９がともに加算回路１１
に入力され、加算回路１１により加算信号Ｓ１１を出力
される。このため、加算信号Ｓ１１における３次高調波
がほぼ完全に除去されている。

【００３０】加算信号Ｓ１１は、ローパスフィルタ７ａ
に入力され、その高周波成分が除去され、周波数ｆ₂を
中心とした所定の帯域の信号Ｓ７のみが出力される。信
号Ｓ７は、ほぼ正弦波の波形を有し、キャリア信号とし
て乗算回路３に供給される。上述のように、加算信号Ｓ
１１における３次高調波がほぼ完全に除去されたので、
ローパスフィルタ７ａは、３次高調波以上の高調波成
分、例えば、５次高調波、７次高調波などを除去すれば
よい。このため、ローパスフィルタ７ａのカットオフ周
波数を通常より高く設定可能であり、フィルタを構成す
る素子の小型化を容易に実現できる。

【００３１】ローパスフィルタ８により、キャパシタ１
２により直流成分が取り除かれた信号Ｓ１２に含まれて
いる高周波成分が除去され、周波数ｆ₁を中心とした所
定の帯域の信号Ｓ８が出力される。

【００３２】ローパスフィルタ７からの信号Ｓ７とロー
パスフィルタ８からの信号Ｓ８がともに乗算回路３に入
力される。乗算回路３により、振幅がキャリア信号Ｓ７
により制御された高周波信号Ｓ３が出力される。信号Ｓ
３は、出力ドライバー４により増幅され、高周波電源の
出力として、例えば、ＲＦプラズマ発生装置に供給され
る。

【００３３】以下、数式に基づき、本実施形態の原理に
ついて詳しく説明する。ここで、発振回路５により発生
された高周波信号Ｓ５の基本波をsin(ｎωｔ) とする
と、ローパスフィルタ８の出力信号Ｓ８は、時間ｔの関
数として次式により表される。

【００３４】

【数２】

【００３５】分周回路６により、ほぼ方形波である分周
信号Ｓ６が得られる。さらに、その分周比をｎとする
と、分周信号Ｓ６の基本周波数ｆ₂は（ωｔ）となる。
さらに、キャパシタ９により直流成分が取り除かれた交
流信号Ｓ９は、次式により表せる。

【００３６】

【数３】

【００３７】式（３）に示すように、信号Ｓ９には、周
波数がωｔの基本波の他に、周波数が３ωｔの３次高調
波、周波数が５ωｔの５次高調波およびそれ以上の高次
高調波も含まれている。

【００３８】移相回路１０により得られた移相信号Ｓ１
０は、信号Ｓ９に対して６０度、即ちπ／３の位相差を
持つ。このため、移相信号Ｓ１０は次式により表せる。

【００３９】

【数４】

【００４０】式（４）に示すように、移相信号Ｓ１０の
３次高調波の移相は、移相前の信号Ｓ９の３次高調波の
移相に対して、１８０度、即ちπだけ異なる。このた
め、移相信号Ｓ１０と移相前の信号Ｓ９における３次高
調波は、互いに反転信号となる。加算回路１１により、
式（３）および（４）に示す信号Ｓ１０とＳ１１を加え
ると、その出力信号Ｓ１１は、さらに次式により表せ
る。

【００４１】

【数５】

【００４２】式（５）に示すように、原理的に加算信号
Ｓ１１における３次高調波は、完全に除去される。ロー
パスフィルタ７ａにより高調波成分が除去され、基本波
の周波数成分のみを含むキャリア信号Ｓ７が出力され
る。キャリア信号Ｓ７は、次式により表される。

【００４３】

【数６】

【００４４】上述のように、移相回路１０の出力信号Ｓ
１０における基本波の３次高調波の位相と信号Ｓ９の３
次高調波の位相が互いに反転しているので、原理的に加
算信号Ｓ１１の出力信号Ｓ１１においては、基本波の３
次高調波が除去される。即ち、加算回路１１の出力信号
Ｓ１１において、基本波の他に、３次高調波より周波数
の高い５次高調波、７次高調波などが残っている。しか
し、式（５）から分かるように、加算信号Ｓ１１におい
て、３次高調波の振幅に比べて、５次高調波、７次高調
波の振幅は、小さくなっている。

【００４５】また、信号Ｓ１１において基本波の次にあ
るのは、５次以上の高調波であるため、これらの高調波
成分を取り除くためのローパスフィルタ７ａのカットオ
フ周波数は、図１に示す第１の実施形態のローパスフィ
ルタ７に比べて、高く設定することが可能である。例え
ば、図１のローパスフィルタ７において、基本波の３次
高調波の振幅を十分に減衰させるために、カットオフ周
波数を２ωｔ以下に設定することが望ましい。このた
め、第１の実施形態のローパスフィルタ７には、上述し
た不利な点がある。

【００４６】これに対し、本実施形態のローパスフィル
タ７ａは、移相回路１０および加算回路１１により、基
本波の３次高調波が取り除かれたので、基本波の５次高
調波以上の高調波成分を有効に減衰すれば十分である。
例えば、そのカットオフ周波数を４ωｔに設定すればこ
の目的を達成できる。このため、本実施形態のローパス
フィルタ７ａは、第１の実施形態のローパスフィルタ７
に比べて、カットオフ周波数を高く設定することがで
き、ローパスフィルタ７ａを構成するためのキャパシタ
の容量値および抵抗素子の抵抗値をローパスフィルタ７
の構成素子に比べて十分小さくすることができ、ローパ
スフィルタのコストの低減および回路の小型化を容易に
実現できる。

【００４７】図３は、本実施形態における各部分回路の
出力信号の波形を示す波形図である。図３（ａ）に示す
ように信号Ｓ５は、高周波のパルス信号であり、同図
（ｂ）に示すように信号Ｓ９は、信号Ｓ５を所定の分周
比で分周され、さらにその直流成分が除去された方形波
である。同図（ｃ）に示すように、移相信号Ｓ１０は、
信号Ｓ９について、π／３だけ移相された信号である。
信号Ｓ９とＳ１０の加算信号Ｓ１１は、同図（ｄ）に示
している。上述したように、加算信号Ｓ１１には、３次
高調波がほぼ完全に除去された。ローパスフィルタ７ａ
により、加算信号Ｓ１１の５次高調波以上の高調波成分
が除去され、キャリア信号Ｓ７が得られる。同図（ｅ）
に示すように、キャリア信号Ｓ７は、ほぼ正弦波の波形
を有している。また、同図（ｆ）に示すように、信号Ｓ
８は高周波のパルス信号Ｓ５の直流成分が除去され、さ
らに高調波成分が除去された正弦波信号である。信号Ｓ
７とＳ８との乗算の結果、同図（ｇ）に示す信号Ｓ３が
得られる。図示のように、信号Ｓ３は、キャリア信号Ｓ
７により振幅が制御された高周波信号である。

【００４８】なお、式（６）および図３（ｇ）に示すよ
うに、キャリア信号Ｓ７には、基本波ｓｉｎ（ωｔ）に
対して、３０度、即ちπ／６の位相ずれがあるが、この
移相ずれは常に一定値に保たれているので、信号Ｓ７と
信号Ｓ８との位相同期は保たれる。

【００４９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、キャパシタ９は、発振回路５により発生された高周
波信号Ｓ５の分周信号Ｓ６に含まれている直流成分を除
去し、交流成分のみからなる信号Ｓ９を出力する。移相
回路１０は、信号Ｓ９の位相をπ／３だけ移相し、移相
信号Ｓ１０と元の信号Ｓ９を加算回路１１に入力し、加
算信号Ｓ１１を出力する。加算信号Ｓ１１には、基本波
の高調波のうち、３次高調波が除去され、５次高調波以
上の高調波成分のみが残っているので、高調波を除去す
るためのローパスフィルタ７ａを値の小さい小型の素子
で構成することができる。この結果、回路コストの低減
および回路の小型化、ＩＣ化を容易に実現でき、且つ生
成した高周波信号の同期性が改善でき、高品質のＲＦプ
ラズマ発生装置を実現できる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高周波電
源によれば、移相回路および加算回路を用いて、キャリ
ア信号にある高調波成分を減衰でき、複雑な高周波正弦
波発生回路や低周波正弦波発生回路を用いることなく、
同期が保たれ安定した高周波信号を発生できる。これに
より、高品質のＲＦプラズマ発生装置を実現可能であ
る。また、本発明によれば、簡単な分周回路とローパス
フィルタにより同期した高周波信号を発生でき、ローパ
スフィルタのカットオフ周波数に対する要求が緩和され
たので、回路の小型化および高周波電源全体のコストの
削減を実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波電源の第１の実施形態を示
す回路図である。

【図２】本発明に係る高周波電源の第２の実施形態を示
す回路図である。

【図３】図２の高周波電源における信号の波形図であ
る。

【図４】従来の高周波電源の構成を示す概念図である。

【図５】従来の高周波電源の出力信号の波形図である。

【符号の説明】

１…高周波発生回路、２…低周波発生回路、３…乗算回
路、４…出力ドライバー、５…発振回路、６…分周回
路、７…第１のローパスフィルタ、８…第２のローパス
フィルタ、１０…移相回路、９，１２…キャパシタ、１
１…加算回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の周波数のパルス信号を発生するパル
ス発生回路と、上記パルス信号について、上記第１の周波数成分に応じ
た第１の交流信号を発生する第１の発生回路と、上記パルス発生回路によって発生された上記パルス信号
を所定の分周比で分周して第２の周波数の分周パルス信
号を得る分周回路と、上記分周パルス信号に含まれている高調波成分を除去す
る高調波除去回路と、上記高調波除去回路の出力信号について、上記第２の高
周波成分に応じた第２の交流信号を発生する第２の発生
回路と、上記第１の交流信号と上記第２の交流信号とを乗じて、
振幅が上記第２の周波数に応じて変化する第１の周波数
を有する変調信号を発生する乗算回路とを有する高周波
電源。
【請求項２】上記第１の発生回路は、上記パルス発生回
路によって発生された上記パルス信号に含まれている上
記第１の周波数成分を得る第１のフィルタを有する請求
項１記載の高周波電源。
【請求項３】上記第１のフィルタは、上記第１の周波数
を含む所定の帯域幅を持つフィルタである請求項２記載
の高周波電源。
【請求項４】上記第２の発生回路は、上記高調波除去回
路の出力信号に上記第２の周波数成分を得る第２のフィ
ルタを有する請求項１記載の高周波電源。
【請求項５】上記第２のフィルタは、上記第２の周波数
を含む所定の帯域幅を持つフィルタである請求項４記載
の高周波電源。
【請求項６】上記乗算回路からの乗算信号を負荷回路に
供給する出力ドライバーを有する請求項１記載の高周波
電源。
【請求項７】第１の周波数のパルス信号を発生するパル
ス発生回路と、上記パルス信号に含まれている直流成分を除去し、上記
第１周波数成分に応じた第１の交流信号を出力する第１
の直流成分除去回路と、上記パルス発生回路によって発生された上記パルス信号
を所定の分周比で分周して第２の周波数の分周パルス信
号を得る分周回路と、上記分周回路によって発生された上記分周パルスの直流
成分を除去し、上記第２の周波数に応じた第２の交流信
号を出力する第２の直流成分除去回路と、上記第２の交流信号の位相を所定の値で移相し、移相信
号を出力する移相回路と、上記移相信号と上記第２の交流信号とを加算して、上記
第２の周波数に応じた加算信号を出力する加算回路と、上記加算信号に含まれている高調波成分を除去する高調
波除去フィルタと、上記第１の交流信号と除去高調波除去フィルタにより高
調波が除去された上記加算信号とを乗じて、振幅が上記
第２の周波数に応じて変化する第１の周波数を有する変
調信号を発生する乗算回路とを有する高周波電源。
【請求項８】上記移相回路は、上記分周信号の位相を６
０度（π／３）移相させる請求項７記載の高周波電源。
【請求項９】上記高調波除去フィルタは、上記加算信号
に含まれている基本波の５次高調波以上の高調波成分を
除去する請求項７記載の高周波電源。
【請求項１０】上記第１の直流成分除去回路は、キャパ
シタにより構成されている請求項７記載の高周波電源。
【請求項１１】上記第２の直流成分除去回路は、キャパ
シタにより構成されている請求項７記載の高周波電源。
【請求項１２】上記乗算回路からの乗算信号を負荷回路
に供給する出力ドライバーを有する請求項７記載の高周
波電源。