JPS6278821A - 高周波電力出力装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本分明は高周波電力の出力装置に係り、特に整合の晶速
化に好適な高周波電力出力装置に関する。

〔発明ので、′ｉ′景〕

従来、高周波出力装置は、第３図に示すように高周波出
力を行なう高周波電源１と、自動整合回路２とを介して
負荷に画周波を印加する構成となつている。自動整合回
路２は、整合状態を検出する検出回路４．検出回路４の
出力をもとに整合回路大体６の制御を行なう制御回路５
および整合回路本体６とにより構成される。

半導体製造装置等の用途においては、急激に高周波電力
を印加して負荷の放電を開始させると。

放電中に設置したウェハにダメージを与える。これをさ
けるため、０，１秒以上１分以下の時間をかけて徐々に
高周波出力を上昇したり下降したりする事（以下、スロ
ーアップ、スローダウンと略す）が行なわ几でいる。

高周波出力値により、通常、負荷のインピーダンスが変
化するため、スローアップ、スロー−ダウン期間に自動
整合装置の整合状態が変化する。自動整合装置は通常、
可変容量素子や可変インダクタンス素子をモータ等を用
いて機械的に駆動しているため、制御の応答が遅く、ア
ローアップ・スローダウン時にハンチング等の現象を起
こし安定な整合状態になるまでに数秒から数十秒を要し
ている。第４図にその概要を示す。スローアブブ期間が
終了してから安定な整合状態に至るまでの時間Ｔが数秒
から数十秒を要す。

なお、半導体製造装置において、高周波出力電源に整合
回路を設けた構成は、実開昭５０−８１７６８号、特開
昭５７−１４９７３４号、特公昭５６−１３３６号等の
公報に開示されている。

〔発明の目的〕

未発明の目的は、スローアップ・スロータウンを行なう
高周波出力！ｉ￥において不整合期間の短かい高周波１
カ出力装置を提供すること―こある。

〔発明の概要〕

スローアップ・スローダウン期間に自動整合を行なうと
、スローアップ終了後において整合がとれるまでの［１
ｖ間が長くなる。二〇をさけるため。

未発明では、スローアップ・スローダウン期間中の全部
も］−１（は一部の期間中に、整合装置の制御ヲ止める
（スローアップ・スローダウン「の値や設定値に、可変
インピーグンス素子の定数を固定する）。

第５図−こ未発明を用いた時の波形例を示す。スローア
ップ・スローダウン期間は自動整合装置の制御を止める
。この間は以財の高周波印加時の回路定数に自動整合装
置の状態は保たれる。高周波印加毎に負荷の状態が大幅
には変化しない場合が多いため、一つ前の高周波印加時
の自動整合装置の回路定数から制御を始めても、安定な
整合状態にまで達する時間Ｔは大幅に短か（なる。

負荷の状態が複数個の異なる場合がある用途に対しては
、同一負荷での１つ前の高周波印加時の自動整合装置の
回路定数を記憶しておき、スローアップ前ないしはスロ
ーアップ中に自動整合装置の回路定数を記憶した値に設
定するようにする。

前記の方法では、スローアップ・スローダウン中は整合
回路の自動制御は行なわないため、この期間で不整合と
なる場合が生じるが、スローアップ・スローダウン期間
が比較的短い場合は特に問題とならない。なぜならば、
高周波出力値が小さい場合が不整合の度合いが一番大き
くなるが、高周波出力値自身も少ないため反！１′を電
力値も小さい高周波出力値が定常値番二近くなると、整
合の度合いも一回前の定常値に近づくため反射電力値も
少なくなる。

スローアップやスローダウン時に反射電力が大きくなる
場合にね、第５図に示すようにスローアップ・スローダ
ウン期間中に１回もしくは複数回整合回路の回路定数を
中間設定値に設定してやｎばよい。

また、スローアップ・スローダウンとして、高周波電源
出力のオン・オフ時は０にしてお（必要は必ずしもない
。第６図に示すようにバイアスを加えた波形に制御する
ことももちろん可能である。

また、第８図に示すよう１こ、自動整合装置の自動制御
の開始終了とスローアップの終了、スローダウンの００
始時刻と一致させることは必ずしも必要でない。スロー
アップの終了の少し「に自動制御を開始した方が好まし
い場合もある。

〔発明の実施例〕

以下、未発明の実施例を第１図により説明する。

？ＩＳ３図で示した従来例と比較し、自動整合回路本体
６の回路パラメータの自動制御機能を使うか、使わない
かを区別する自動制御モード信号１０が追加されている
二とが特徴的な点である。その外に回路定数をある値に
設定するための回路定数設定信号１１が必要に応じて追
加される。回路定数設定信号１１は、′＠７図に示した
シーケンスの時など１こ使用さｎろ。

第２図に自動整合装置の構成例を示す。整合回路本体６
は１例えば可変キャパシタンス６２．６２’およびイン
ダクタンス６１によりＬ　Ｗ整合回路なＳ成している。

可変キャパシタンス６２．６２’には駆動用モータ５１
，５１’と回転角検出用ポテンションメータ５２．５２
’が付加さｎる。

スイッチ５３．５３’は自動制御モード信号１０が１１
″になった時もしζは回路定数設定モード信号１１３が
°１°になった時、増幅器ヌ、５４′とモータ５１゜５
１′とが夫々接続さｎる。他の場合はモータ５１，５１
’は接地さ几、モータは停止したままで保持される。

スイッチ５５・５６　、５５’、　５６’は、自動制御
モードと回路定数設定モードとの切換用である。自動制
御モードでは、検出回路出力信号９１．０２が１番こな
るようにモータ５１，５１’が回転し自動整合を行なう
。

回路定数設定モードでは、ボテフシ１ンメーク５２゜５
２′の値が設定値信号１１１　、　１１２　ｉ二なるよ
うに制御する。

第２図の回路を用いてｆｆ１６図のシーケンスを実行す
る場合について説明する。高周波出力をスローアップ開
始する時点では、自動整合回路の回路定数は先の高周波
印加時の最終状態に保持されている。スローアップの途
中で１反射電力を下げるため１回路定数を設定値となる
ように２回設定する。スローアップが終了すると自動制
御モードに入り、自動整合回路の自動制御を行なう。自
動制御を開始する前に、１つ前の高周波印加時の定常値
に回路定数を設定しておけば、自動制御［１１１始後は
短時間で最終値に収束する。

〔発明の効果〕

本発明によｎば、スローアップ・スローダウン期間に自
動整合回路の回路定数の自動制御を止めることにより、
スローアップ終了後に整合するまでの時間を大幅に短縮
することができるので、高速化に適合したシステムを構
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図に
おける要部を具体的に示す図、＄３図は従来技術を示す
図、第４図は従来にお亀する波形り。 第５図〜第８図は大発明の一実施例における波形図を示
す。 １・・・・・・高周波電源、２・・・・・・自動整合回
路、３・・・・・・高周波出力、４・・・・・・検出回
路、５・・・・・・制御回路。 ６・・・・・・整合回路大体、７・・・・・・高周波出
力オンオフ信号、８・・・・・・高周波出力値設定信号
、９・・・・・・検出回路出力信号、１０・・・・・・
自動制御モード信号、１１・・・イ２図 第３図 ￥４目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高周波を出力する電源と、負荷の変化に対応して自
   動的に整合をとる自動整合装置からなる高周波電力出力
   装置において、高周波印加時ならびに遮断時に一定時間
   以上の時間をかけて高周波出力値を徐々に変化させると
   ともに、この時間内の一部又は全部の期間中に自動整合
   装置の動作を固定することを特徴とする高周波電力出力
   装置。