JPS59221020A - プラズマ利用装置におけるインピ−ダンス整合回路 - Google Patents
プラズマ利用装置におけるインピ−ダンス整合回路Info
- Publication number
- JPS59221020A JPS59221020A JP9404983A JP9404983A JPS59221020A JP S59221020 A JPS59221020 A JP S59221020A JP 9404983 A JP9404983 A JP 9404983A JP 9404983 A JP9404983 A JP 9404983A JP S59221020 A JPS59221020 A JP S59221020A
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- Japan
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- matching
- load
- impedance matching
- impedance
- automatic
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/38—Impedance-matching networks
- H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、それぞれ異なった最適インピーダンス整合
ポイントをもつ一つまたは複数の負荷を有する例えばス
パッタリング、プラズマＯＶＤ。
ポイントをもつ一つまたは複数の負荷を有する例えばス
パッタリング、プラズマＯＶＤ。
プラズマエツチング等のようなプラズマを利用した装置
における几Ｆ電源のインピーダンス整合回路に関するも
のである。
における几Ｆ電源のインピーダンス整合回路に関するも
のである。
一般に高周波１１ｔ呼と負荷とのインピーダンスを整合
することは、高周波出力を損失なく負荷に供給するため
に不可欠のことである。
することは、高周波出力を損失なく負荷に供給するため
に不可欠のことである。
高周波インピーダンス整合に用いられる最も一般的なマ
ツチング回路としては第１図に示すようなＬ型整合回路
があル、この回路では負荷と並列に接続された可変容量
Ｏ１と負荷と直列に接続された可変容量０２とをそれぞ
れ組合さったモータＭｌ、Ｍ２の作動によシ調整して最
適インピーダンスを得るように構成されている。
ツチング回路としては第１図に示すようなＬ型整合回路
があル、この回路では負荷と並列に接続された可変容量
Ｏ１と負荷と直列に接続された可変容量０２とをそれぞ
れ組合さったモータＭｌ、Ｍ２の作動によシ調整して最
適インピーダンスを得るように構成されている。
プラズマ利用装置例えばスパッタリング装置の場合、タ
ーゲット物質が金属である場合と絶縁物或いは絶縁物で
も５ｉ０２やＴａ１０５ のように材料が異なる場合と
ではガスの種類、ガスの圧力が同一であっても最適整合
ポイントは異なってしまう。
ーゲット物質が金属である場合と絶縁物或いは絶縁物で
も５ｉ０２やＴａ１０５ のように材料が異なる場合と
ではガスの種類、ガスの圧力が同一であっても最適整合
ポイントは異なってしまう。
このことは同一真空槽内で二つの以上の異なった物質を
積層またはサンドインチ構造として繰シ返し付着させる
場合に負荷の切シ換えに共なってマツチングをその都度
数シ直す必要がある。整合回路が自動制御方式の場合で
は最適ポイントをみつけるためにそれぞれの可変容量Ｏ
ｆ、ｃ２に組合されたモータＭ／、Ｍ、２を駆動させて
調整操作を行なわなければならない。またドライエツチ
ング装置においても、ガスのｆ！ｌ！類が同じでも作業
圧力を変えてエツチングプロフィールを制御する方式が
一般に行なわれるが、この場合でも負荷インピーダンス
が異なるため上述のような煩わしさを伴ない、プラズマ
が安定するために不必要な時間を要することになる。
積層またはサンドインチ構造として繰シ返し付着させる
場合に負荷の切シ換えに共なってマツチングをその都度
数シ直す必要がある。整合回路が自動制御方式の場合で
は最適ポイントをみつけるためにそれぞれの可変容量Ｏ
ｆ、ｃ２に組合されたモータＭ／、Ｍ、２を駆動させて
調整操作を行なわなければならない。またドライエツチ
ング装置においても、ガスのｆ！ｌ！類が同じでも作業
圧力を変えてエツチングプロフィールを制御する方式が
一般に行なわれるが、この場合でも負荷インピーダンス
が異なるため上述のような煩わしさを伴ない、プラズマ
が安定するために不必要な時間を要することになる。
このようにこの種のプラズマ利用装置におい士はガスの
種類、操作圧力、ターゲットの形状或いは材料等が異な
る場合にはインピーダンス整合ポイントが大きく異なっ
てくる。そして手動調整方式では熱論のこと自動制御方
式でもこのような整合ポイントのずれを探すことは大変
であり、特に自動整合回路においては可変幅全体を走査
し、適正な整合ポイントを探す際に安定するまでに相当
な時間がかかったシ、ハンチングを発生し、なかなか適
正な整合ポイントにおちつかないことがしばしば生じ得
る。
種類、操作圧力、ターゲットの形状或いは材料等が異な
る場合にはインピーダンス整合ポイントが大きく異なっ
てくる。そして手動調整方式では熱論のこと自動制御方
式でもこのような整合ポイントのずれを探すことは大変
であり、特に自動整合回路においては可変幅全体を走査
し、適正な整合ポイントを探す際に安定するまでに相当
な時間がかかったシ、ハンチングを発生し、なかなか適
正な整合ポイントにおちつかないことがしばしば生じ得
る。
そこでこの発明の目的は５種々の負荷に対して予じめ最
適整合ポイントを設定しておき、負荷の変化に応じてイ
ンピーダンス整合用可変容量を設定された最適整合ポイ
ントによシ調整できるようにしたプラズマ利用装置にお
けるインピーダンス整合回路を提供することにあシ、こ
の目的を達成するためこの発明によるインピーダンス整
合回路は、複数の負荷の各々に対して予じめ設定した最
適インピーダンス整合ポイントを記憶する機能を備え、
インピーダンス整合用可変容量を負荷の変化に応じて記
憶された最適インピーダンス整合ポイントによシ自動的
に調整するように構成した制御回路を有することを特徴
としている。
適整合ポイントを設定しておき、負荷の変化に応じてイ
ンピーダンス整合用可変容量を設定された最適整合ポイ
ントによシ調整できるようにしたプラズマ利用装置にお
けるインピーダンス整合回路を提供することにあシ、こ
の目的を達成するためこの発明によるインピーダンス整
合回路は、複数の負荷の各々に対して予じめ設定した最
適インピーダンス整合ポイントを記憶する機能を備え、
インピーダンス整合用可変容量を負荷の変化に応じて記
憶された最適インピーダンス整合ポイントによシ自動的
に調整するように構成した制御回路を有することを特徴
としている。
以下この発明を第λ〜≠図を参照して実施例について説
明する。
明する。
第２図にはこの発明によるインピーダンス整合回路の一
実施例を示す。図面においてＲＦは高周波電源、０／、
Ｑ；はインピーダンス整合用可変容量、ＳＷは負荷切換
スイッチ、Ｌ／、Ｌ、２．Ｂ３は異なる三つの負荷、Ｍ
／、Ｍ、２はそれぞれインピーダンス整合用可変容ｉ０
／、０コの摺動接点を駆動するモータ、Ａ／、Ａ２はそ
れぞれ組合さったインピーダンス整合用可変容量Ｏ７，
０２の摺動接点位置検出器１．Ｂ／、Ｂ２はそれぞれ三
つの負荷Ｌ／、Ｌ２．Ｌ３に対して予じめ設定した最適
整合ポイントを記憶する位置設定装置、Ｄ／。
実施例を示す。図面においてＲＦは高周波電源、０／、
Ｑ；はインピーダンス整合用可変容量、ＳＷは負荷切換
スイッチ、Ｌ／、Ｌ、２．Ｂ３は異なる三つの負荷、Ｍ
／、Ｍ、２はそれぞれインピーダンス整合用可変容ｉ０
／、０コの摺動接点を駆動するモータ、Ａ／、Ａ２はそ
れぞれ組合さったインピーダンス整合用可変容量Ｏ７，
０２の摺動接点位置検出器１．Ｂ／、Ｂ２はそれぞれ三
つの負荷Ｌ／、Ｌ２．Ｌ３に対して予じめ設定した最適
整合ポイントを記憶する位置設定装置、Ｄ／。
Ｄ２は各位置設定装置Ｂ／、Ｂ２に接続されたＡ ／
Ｄ変換器、Ｅｌ、Ｅ２はそれぞれモータＭ／。
Ｄ変換器、Ｅｌ、Ｅ２はそれぞれモータＭ／。
Ｍ−２の駆動制御回路で、摺動接点位置検出器Ａ／。
Ａ２およびＡ ／ Ｄ変換器Ｄ／、ｌ）２の出力に接続
されている。
されている。
第３．弘図には第２図における負荷Ｌ／、Ｌ２゜Ｂ３に
対するインピーダンス整合用可変容量０／。
対するインピーダンス整合用可変容量０／。
０２の最適整合ポイントを示す。負荷Ｌ／に対する可変
容量ＣＩ、ＣＪ、２の最適位置はＰ ／ 、 Ｐ／／で
示し、負荷Ｌ２に対する可変容量ＣＩ、Ｑ２の最適位置
はＰ−２，Ｐ′λで示し、また負荷Ｌ３に対するそれは
Ｐ ３ 、 ｐｌ、３で示し、これらの各位置は予じめ
設定され得る。
容量ＣＩ、ＣＪ、２の最適位置はＰ ／ 、 Ｐ／／で
示し、負荷Ｌ２に対する可変容量ＣＩ、Ｑ２の最適位置
はＰ−２，Ｐ′λで示し、また負荷Ｌ３に対するそれは
Ｐ ３ 、 ｐｌ、３で示し、これらの各位置は予じめ
設定され得る。
第２図において各可変容量に対する位置設定装置Ｂ／、
Ｂ−２は負荷Ｌ／、Ｌ、２．Ｌ３の数（図示例では三つ
）に相応した数段けられ、各位置設定装置Ｂ／、Ｂλは
負荷切換装置ＳＷと連動するように構成されている。ま
た各位置設定装置には第３、参図に示すような予じめ設
定された最適位置ｐｌ、Ｐ’／、Ｐ、２．Ｐ／２．Ｐｊ
、Ｐｊ３が記憶される。
Ｂ−２は負荷Ｌ／、Ｌ、２．Ｌ３の数（図示例では三つ
）に相応した数段けられ、各位置設定装置Ｂ／、Ｂλは
負荷切換装置ＳＷと連動するように構成されている。ま
た各位置設定装置には第３、参図に示すような予じめ設
定された最適位置ｐｌ、Ｐ’／、Ｐ、２．Ｐ／２．Ｐｊ
、Ｐｊ３が記憶される。
動作において負荷１． ／ −＋ Ｌ ３→Ｌ２の順に
操作条件を設定し、自動運転する場合について考えると
、負荷がＬ／になったとき、インピーダンス整合用可変
容量０／、０２はそれぞれ第３，４Ｉ−図に示す最適整
合ポイン）Ｐ／、Ｐ′／まで自動整合制御用のモータＭ
／、Ｍ２の作動にょシ高速で摺動接点移動され、それぞ
れの設定位置に達した後、通常の自動整合動作が行なわ
れる。負荷Ｌ／が終了すると、ＰＦ高圧はしゃ断され、
次の負荷Ｌ３に切換えるよりにしておくと、同様に可変
８ｉ０／。
操作条件を設定し、自動運転する場合について考えると
、負荷がＬ／になったとき、インピーダンス整合用可変
容量０／、０２はそれぞれ第３，４Ｉ−図に示す最適整
合ポイン）Ｐ／、Ｐ′／まで自動整合制御用のモータＭ
／、Ｍ２の作動にょシ高速で摺動接点移動され、それぞ
れの設定位置に達した後、通常の自動整合動作が行なわ
れる。負荷Ｌ／が終了すると、ＰＦ高圧はしゃ断され、
次の負荷Ｌ３に切換えるよりにしておくと、同様に可変
８ｉ０／。
Ｃ−２はＰｊ、Ｐ’３にそれぞれ高速移動し、ＲＦ高圧
がオンされ、自動整合動作が開始するようにすることが
できる。そしてその後負荷Ｌ３がら負荷Ｂ２に切換った
時点においても同様に整合動作が行われる。従って負荷
が変わっても、厄介で時間のかかる最適ポイント選定操
作が不要であｉ）％几Ｆ高圧のオン時点の最初から最適
な整合ポイントで安定したプラズマ処理を行なうことが
できる。
がオンされ、自動整合動作が開始するようにすることが
できる。そしてその後負荷Ｌ３がら負荷Ｂ２に切換った
時点においても同様に整合動作が行われる。従って負荷
が変わっても、厄介で時間のかかる最適ポイント選定操
作が不要であｉ）％几Ｆ高圧のオン時点の最初から最適
な整合ポイントで安定したプラズマ処理を行なうことが
できる。
図示実施例ではＡ ／ Ｄ変換器による個々のセットポ
イント方式が用いられているが、マイクロコンピュータ
を利用した自動シーケンス、記憶機能を応用して実施す
ることもできる。
イント方式が用いられているが、マイクロコンピュータ
を利用した自動シーケンス、記憶機能を応用して実施す
ることもできる。
以上底りＪしてきたようにこの発明においては、予じめ
異なった操作条件における最適整合ポイントを設定して
おき、負荷条件が異なった場合に自動的に最適整合ポイ
ントまでインピーダンス整合用可変容量を高速移動させ
、その時点から自動整合動作が行なわれるようにされて
いるので確実な整合調整を確実かつ迅速に行なうことが
でき、従って）ｊ Ｆ高圧のオンと同時に安定したプラ
ズマ制御できる。また異々つだ条件でのプロセスを続け
て実施しようとするプログラムシーケンスにおいても、
すみやかに追従させることが可能であシ、安定したプラ
ズマを最適な条件で実行させることができる。
異なった操作条件における最適整合ポイントを設定して
おき、負荷条件が異なった場合に自動的に最適整合ポイ
ントまでインピーダンス整合用可変容量を高速移動させ
、その時点から自動整合動作が行なわれるようにされて
いるので確実な整合調整を確実かつ迅速に行なうことが
でき、従って）ｊ Ｆ高圧のオンと同時に安定したプラ
ズマ制御できる。また異々つだ条件でのプロセスを続け
て実施しようとするプログラムシーケンスにおいても、
すみやかに追従させることが可能であシ、安定したプラ
ズマを最適な条件で実行させることができる。
さらに各負荷に個別のＲＦ電源を用いる方式や一つの電
源で各負荷に対して個々の整合回路を設ける方式も考え
られるがこれらの方式と比較してこの発明による装置は
コストの面で極めて有利である。
源で各負荷に対して個々の整合回路を設ける方式も考え
られるがこれらの方式と比較してこの発明による装置は
コストの面で極めて有利である。
第１図は高周波インピーダンス整合回路の一例を示す回
路線図、第２図はこの発明によるインピーダンス整合回
路の一実施例を示すブロック線図、第３．ｌＩ−図は動
作説明図である。 図中几Ｆ：高周波電源、ＣＩ、Ｑ２：インピーダンス整
合用可変容量、Ｌ／、Ｂ２．Ｂ３：負荷、Ｍｌ、Ｍ２は
自動整合制御用のモータ、Ｂ／、Ｂ２：最適位置設定装
置、Ｄ ’ 、 Ｄ ２：Ａ ／ Ｄ変換器、ＳＷ：負
荷切換装置。 第１図 第２図
路線図、第２図はこの発明によるインピーダンス整合回
路の一実施例を示すブロック線図、第３．ｌＩ−図は動
作説明図である。 図中几Ｆ：高周波電源、ＣＩ、Ｑ２：インピーダンス整
合用可変容量、Ｌ／、Ｂ２．Ｂ３：負荷、Ｍｌ、Ｍ２は
自動整合制御用のモータ、Ｂ／、Ｂ２：最適位置設定装
置、Ｄ ’ 、 Ｄ ２：Ａ ／ Ｄ変換器、ＳＷ：負
荷切換装置。 第１図 第２図
Claims (1)
- それぞれ異なった最適インビーダンス整合ポイントをも
つ一つまたは複数の負荷を有するプラズマ利用装置にお
いて、各負荷に対して予じめ設定した最適インピーダン
ス整合ポイントを記憶する機能を備え、インピーダンス
整合用可変容量を負荷の変化に応じて記憶された最適イ
ンピーダンス整合ポイントによシ自動的に調整する制御
回路を有することを特徴とするインピーダンス整合回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9404983A JPS59221020A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | プラズマ利用装置におけるインピ−ダンス整合回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9404983A JPS59221020A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | プラズマ利用装置におけるインピ−ダンス整合回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221020A true JPS59221020A (ja) | 1984-12-12 |
Family
ID=14099696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9404983A Pending JPS59221020A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | プラズマ利用装置におけるインピ−ダンス整合回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59221020A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1997044812A1 (en) * | 1996-05-23 | 1997-11-27 | Lam Research Corporation | Method of and apparatus for controlling reactive impedances of a matching network connected between an rf source and an rf plasma processor |
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-
1983
- 1983-05-30 JP JP9404983A patent/JPS59221020A/ja active Pending
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