JPH06119997A - High frequency generating device - Google Patents
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- JPH06119997A JPH06119997A JP4268860A JP26886092A JPH06119997A JP H06119997 A JPH06119997 A JP H06119997A JP 4268860 A JP4268860 A JP 4268860A JP 26886092 A JP26886092 A JP 26886092A JP H06119997 A JPH06119997 A JP H06119997A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ反応装置に電
力を供給して高周波放電を発生させる高周波発生装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency generator for supplying electric power to a plasma reactor to generate high frequency discharge.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の高周波発生装置としては、例え
ば、図5に示すようなものがある。すなわち、高周波発
生装置1は制御回路2と検出回路3とを備え、高周波発
生装置1の動作は、プラズマ発生室8でアークが発生し
た場合に、検出回路3でアークの発生を検出し、その検
出信号を制御回路2に伝達し、高周波発生装置1の出力
を低下させたり、あるいは一時的(数十msec)に停
止させ、アークを消弧するようにしている。2. Description of the Related Art As a conventional high frequency generator, for example, there is one as shown in FIG. That is, the high frequency generator 1 includes a control circuit 2 and a detection circuit 3, and the operation of the high frequency generator 1 is such that when an arc is generated in the plasma generation chamber 8, the detection circuit 3 detects the arc generation and The detection signal is transmitted to the control circuit 2, and the output of the high frequency generator 1 is reduced or temporarily stopped (tens of msec) to extinguish the arc.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の高周波発生装置では、検出回路3が電圧定在
波比(voltage standing wave
ratio:VSWR)を用いるものであって、反射電
力を検出しているため、アーク発生後に、反射電力が発
生するまでに、アークが成長していき、アークの成長に
より、薄膜を形成する基板上に悪影響を与えるという問
題点があった。However, in such a conventional high-frequency generator, the detection circuit 3 has a voltage standing wave ratio.
ratio: VSWR), and the reflected power is detected. Therefore, after the arc is generated, the arc grows until the reflected power is generated, and the growth of the arc causes the thin film to be formed on the substrate. There was a problem that it adversely affected.
【0004】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、アーク発生の検出をVSWRの反
射電力で行なわないようにして、アークが成長する前に
短時間でアークを消弧させ、薄膜への悪影響を防ぐこと
ができるようにした高周波発生装置を提供することを目
的としている。The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem. The arc generation is not detected by the reflected power of VSWR, so that the arc is generated in a short time before the arc grows. It is an object of the present invention to provide a high frequency generator capable of extinguishing an arc and preventing an adverse effect on a thin film.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、プラズマ反応装置
(18)に電力を供給して高周波放電を発生させる高周
波発生装置において、前記プラズマ反応装置(18)の
電極(19)と並列に接続され、アーク電流を検出可能
なアーク電流検出回路(20)と、プラズマ発生中にア
ークが発生した場合、前記アーク電流検出回路の検出信
号に基づき前記プラズマ反応装置(18)への電力供給
を制限し、かつ、アーク消弧後に電力供給の制限を解除
する制御回路(12)とを備え、前記アーク電流検出回
路(20)は、アーク電流を検出するための変流器(2
2)とコンデンサ(23)とインダクタ(21)とを直
列接続して成ることを特徴とする高周波発生装置に存す
る。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the gist of the present invention is to provide a high-frequency generator for supplying high-frequency discharge to a plasma reactor (18) to generate the high-frequency discharge. An arc current detection circuit (20) connected in parallel with an electrode (19) of the device (18) and capable of detecting an arc current, and based on a detection signal of the arc current detection circuit when an arc occurs during plasma generation. And a control circuit (12) for limiting the power supply to the plasma reactor (18) and for removing the power supply limitation after the arc is extinguished, wherein the arc current detection circuit (20) supplies the arc current. Current transformer for detection (2
2) A capacitor (23) and an inductor (21) are connected in series, which is a high-frequency generator.
【0006】[0006]
【作用】プラズマ反応装置(18)でアークが発生した
場合、プラズマ負荷が零に近い低インピーダンスにな
り、コンデンサ(23)とインダクタ(21)とによ
り、直列共振が生じる。その直列共振による共振電流を
変流器(22)が検出し、制御回路(12)がプラズマ
反応装置(18)の電力供給を一定時間(数十μsec
〜数百μsec)停止させて、アークが成長する前に短
時間で消弧させ、薄膜への悪影響を防ぐことができる。When an arc is generated in the plasma reactor (18), the plasma load becomes low impedance close to zero, and the capacitor (23) and the inductor (21) cause series resonance. The current transformer (22) detects the resonance current due to the series resonance, and the control circuit (12) supplies electric power to the plasma reaction device (18) for a fixed time (tens of microseconds).
The arc can be extinguished in a short time before the arc grows by stopping (~ several hundreds of microseconds) to prevent the thin film from being adversely affected.
【0007】[0007]
【実施例】以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明
する。図1〜図4は本発明の一実施例を示している。図
に示すように、プラズマ反応装置であるプラズマ発生室
18にはプラズマ発生用の電極19が設けられ、電極1
9には、発振源11が、制御回路12、反射電力検出回
路13およびマッチングボックス14を介して接続され
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an electrode 19 for plasma generation is provided in a plasma generation chamber 18 which is a plasma reactor.
An oscillation source 11 is connected to 9 via a control circuit 12, a reflected power detection circuit 13, and a matching box 14.
【0008】マッチングボックス14は、インダクタ1
5,21およびコンデンサ16,17,23および変流
器22を有する。反射電力検出回路13にはインダクタ
15が接続され、インダクタ15はコンデンサ16を介
して電極19に接続されている。反射電力検出回路13
にはコンデンサ17の一端が接続され、コンデンサ17
の他端がアースされている。The matching box 14 includes the inductor 1
5, 21, capacitors 16, 17, 23 and a current transformer 22. An inductor 15 is connected to the reflected power detection circuit 13, and the inductor 15 is connected to the electrode 19 via a capacitor 16. Reflected power detection circuit 13
One end of the capacitor 17 is connected to
The other end of is grounded.
【0009】インダクタ21、変流器22、およびコン
デンサ23がアーク電流検出回路を構成しており、変流
器22を介してインダクタ21とコンデンサ23とが接
続され、インダクタ21の一端が電極19に接続され、
コンデンサ23の一端がアー√スされている。変流器2
2が制御回路12に接続されている。The inductor 21, the current transformer 22, and the capacitor 23 constitute an arc current detection circuit, the inductor 21 and the capacitor 23 are connected via the current transformer 22, and one end of the inductor 21 is connected to the electrode 19. Connected,
One end of the capacitor 23 is grounded. Current transformer 2
2 is connected to the control circuit 12.
【0010】次に作用を説明する。マッチングボックス
14内のインダクタ15およびコンデンサ16,17
は、高周波発生装置と、プラズマ負荷とのインピーダン
スマッチングをとる働きをする。そして、インダクタ2
1が使用されているため、前記インピーダンスマッチン
グはコンデンサ23によって影響を受けない。Next, the operation will be described. Inductor 15 and capacitors 16 and 17 in matching box 14
Serves to perform impedance matching between the high frequency generator and the plasma load. And inductor 2
Since 1 is used, the impedance matching is not affected by the capacitor 23.
【0011】また、このインダクタ21およびコンデン
サ23は、アーク発生時に直列共振を起こす働きをす
る。変流器22は前記直列共振電流を検出する働きをす
る。制御回路12は、前記変流器22からの検出信号に
より、プラズマ発生室18へ供給されている電力を一定
時間停止させる働きをする。The inductor 21 and the capacitor 23 function to cause series resonance when an arc is generated. The current transformer 22 functions to detect the series resonance current. The control circuit 12 functions to stop the electric power supplied to the plasma generation chamber 18 for a certain period of time according to the detection signal from the current transformer 22.
【0012】図2に示すように、電極19の電圧波形に
おいて、通常プラズマ発生室18は負の電位(−VDC)
を有する。t1 時に、アークが発生したときのプラズマ
インピーダンスを0[Ω]と仮定すると、インダクタ2
1とコンデンサ23により直列共振を起こし、その周波
数は、f=1/[2π√(LC)]となる。但し、L,
Cはそれぞれインダクタ21のインダクタンスおよびコ
ンデンサ23の静電容量を示す。コンデンサ23の電流
は、図3に示すようになる。As shown in FIG. 2, in the voltage waveform of the electrode 19, the plasma generation chamber 18 normally has a negative potential (-V DC ).
Have. Assuming that the plasma impedance when an arc is generated at t 1 is 0 [Ω], the inductor 2
1 and the capacitor 23 cause series resonance, and the frequency thereof is f = 1 / [2π√ (LC)]. However, L,
C indicates the inductance of the inductor 21 and the capacitance of the capacitor 23, respectively. The current of the capacitor 23 is as shown in FIG.
【0013】t2 時に、コンデンサ電流を変流器22で
検出し、制御回路12は、プラズマ発生室18への電力
供給を短時間(数μsec)で停止させる。At t 2 , the capacitor current is detected by the current transformer 22, and the control circuit 12 stops the power supply to the plasma generation chamber 18 in a short time (several μsec).
【0014】アークが消弧した後、t3 時に、制御回路
12が高周波発生装置を再び作動させるとプラズマは正
常に移る。高周波発生装置の停止時間[T]は数十μs
ec〜数百μsecである。前記の直列共振周波数は数
十〜数百kHzを選択する。At t 3 after the arc is extinguished, the control circuit 12 reactivates the high frequency generator and the plasma shifts to normal. Stop time [T] of high frequency generator is several tens of μs
ec to several hundred μsec. The series resonance frequency is selected from several tens to several hundreds of kHz.
【0015】前記高周波発生装置においては、図4に示
すように、DC電源24をバイアスとして使用してもよ
い。この場合、コンデンサ16はDC電源24の電圧を
遮断する働きをし、インダクタ21は高周波電圧を遮断
する働きをする。In the high frequency generator, a DC power source 24 may be used as a bias, as shown in FIG. In this case, the capacitor 16 functions to block the voltage of the DC power supply 24, and the inductor 21 functions to block the high frequency voltage.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明にかかる高周波発生装置によれ
ば、プラズマ反応装置でアークが発生した場合、プラズ
マ負荷が低インピーダンスになり、コンデンサとインダ
クタとにより、直列共振が生じる。その直列共振による
共振電流を変流器が検出し、制御回路がプラズマ反応装
置への電力供給を制限するようにしたので、アークが成
長する前に短時間でアークが消弧し、薄膜への悪影響を
防ぐことができる。According to the high frequency generator of the present invention, when an arc is generated in the plasma reactor, the plasma load has a low impedance and the capacitor and the inductor cause series resonance. The current transformer detects the resonance current due to the series resonance, and the control circuit limits the power supply to the plasma reactor, so that the arc extinguishes in a short time before it grows, It is possible to prevent adverse effects.
【図1】本発明の一実施例を示す高周波発生装置の回路
図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a high frequency generator showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を示し、プラズマ発生室の電
極の電圧の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of a voltage of an electrode of a plasma generation chamber, showing an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例を示し、アーク電流検出回路
のコンデンサの電流の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a current of a capacitor of an arc current detection circuit according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例を示す高周波発生装置の回路
図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a high frequency generator showing an embodiment of the present invention.
【図5】従来例を示す高周波発生装置の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional high frequency generator.
11…発振源 15,21…インダクタ 12…制御回路 13…反射電圧検出回路 14…マッチングボックス 16,17,23…コンデンサ 18…プラズマ発生室(プラズマ反応装置) 19…電極 22…変流器 24…DCバイアス電源 11 ... Oscillation source 15, 21 ... Inductor 12 ... Control circuit 13 ... Reflected voltage detection circuit 14 ... Matching box 16, 17, 23 ... Capacitor 18 ... Plasma generation chamber (plasma reactor) 19 ... Electrode 22 ... Current transformer 24 ... DC bias power supply
Claims (1)
放電を発生させる高周波発生装置において、 前記プラズマ反応装置の電極と並列に接続され、アーク
電流を検出可能なアーク電流検出回路と、 プラズマ発生中にアークが発生した場合、前記アーク電
流検出回路の検出信号に基づき前記プラズマ反応装置へ
の電力供給を制限し、かつ、アーク消弧後に電力供給の
制限を解除する制御回路とを備え、 前記アーク電流検出回路は、アーク電流を検出するため
の変流器とコンデンサとインダクタとを直列接続して成
ることを特徴とする高周波発生装置。1. A high-frequency generator for supplying electric power to a plasma reactor to generate a high-frequency discharge, an arc current detection circuit connected in parallel with an electrode of the plasma reactor and capable of detecting an arc current, and a plasma generator. When an arc occurs in the, limiting the power supply to the plasma reactor based on the detection signal of the arc current detection circuit, and, and comprising a control circuit for releasing the restriction of the power supply after arc extinction, The arc current detection circuit comprises a current transformer for detecting an arc current, a capacitor and an inductor which are connected in series.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268860A JPH0732077B2 (en) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | High frequency generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268860A JPH0732077B2 (en) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | High frequency generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119997A true JPH06119997A (en) | 1994-04-28 |
| JPH0732077B2 JPH0732077B2 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=17464275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4268860A Expired - Lifetime JPH0732077B2 (en) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | High frequency generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732077B2 (en) |
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-
1992
- 1992-10-07 JP JP4268860A patent/JPH0732077B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0732077B2 (en) | 1995-04-10 |
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