JP5112921B2 - スパッタ装置用電源回路 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係るスパッタ装置用電源回路10を表す回路図である。DCスパッタ電源2からパルス電圧発生回路1を介してスパッタ装置の放電負荷3へ電力を供給する。パルス電圧発生回路1は、DCスパッタ電源2に接続する入力端子IN(−)、IN(+)と、スパッタ装置の放電負荷3に接続する出力端子OUT(−)、OUT(+)とを備えている。入力端子IN(−)と出力端子OUT(−)の間には、インダクタLと、接続ノードαを介して第2のスイッチング素子Q2とが電気的に直列接続されている。入力端子IN(+)と出力端子OUT(+)とは電気的に接続されている。2つの出力端子OUT(−)、OUT(+)間には、逆バイアス電源回路20が接続されている。逆バイアス電源回路20は、逆バイアス用電源4と、接続ノードβを介して電気的に直列接続された第1のスイッチング素子Q1を備えている。また、接続ノードβと接続ノードαとの間には、接続ノードα側をカソードとする整流素子としての第1のダイオードD1が接続されている。
図2は、本発明の実施形態2に係るスパッタ装置用電源回路10を表す回路図である。図1の実施形態1と異なる点は、逆バイアス用電源4と接続ノードγとの間に、逆バイアス用電源4に対して順方向接続する整流素子としての第2のダイオードD2を挿入した点である。その他の構成は図1と同様なので、説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図3は、本発明の実施形態3に係るスパッタ装置用電源回路10を表す回路図である。実施形態3においては、保護回路21の具体的な回路構成を表している。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図4は、本発明の実施形態4に係るスパッタ装置用電源回路10を表す回路図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
図5は、本発明の実施形態5に係るスパッタ装置用電源回路10を表す回路図である。本実施形態5においては、実施形態3に示すパルス電圧発生回路1に、放電開始判定回路8、異常放電判定回路9及びスナバ回路7を追加した。その他の構成は実施形態3に示す回路構成と同様なので説明を省略し、実施形態3と異なる部分について以下に説明する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
2 DCスパッタ電源
3 放電負荷
4 逆バイアス用電源
5 スイッチング素子駆動回路
6 イグニッション電圧
7 スナバ回路
8 放電開始判定回路
9 異常放電判定回路
10 スパッタ装置用電源回路
20 逆バイアス電源回路
21 保護回路
22 外部電源
L インダクタ
Q1 第1のスイッチング素子
Q2 第2のスイッチング素子
P1 第1の制御端子
P2 第2の制御端子
Claims (6)
- スパッタ装置に電力を供給するための2つの出力端子と、前記2つの出力端子間に直流電力を供給する直流電源と、前記2つの出力端子間に前記直流電力とは逆極性の逆バイアス電圧を供給する逆バイアス電源回路とを備えるスパッタ装置用電源回路であって、
前記逆バイアス電源回路は、逆バイアス用電源と、前記逆バイアス用電源に第1の接続ノードを介して電気的に接続する第1のスイッチング素子とを備え、前記直流電源と前記2つの出力端子の一方との間には、インダクタと、前記直流電源から供給される電力を制御するための第2のスイッチング素子とが第2の接続ノードを介して接続されており、前記第1の接続ノードと前記第2の接続ノードとの間には、電流バイパス用の第1の整流素子が電気的に接続されており、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とを相補的に駆動して、前記2つの出力端子間に前記直流電力と前記逆バイアス電圧とを切り替えて供給可能とするとともに、
前記第2のスイッチング素子を保護するための保護回路を更に備え、
前記保護回路は、前記2つの出力端子の一方と前記第1の接続ノードとの間の電圧を検出し、前記検出された電圧が所定値を超えたときに、前記第2のスイッチング素子をオン状態にして、前記第2のスイッチング素子の両端子に印加される電位差を低減することを特徴とするスパッタ装置用電源回路。 - 前記保護回路は、前記2つの出力端子の一方と前記第1の接続ノードとの間に挿入されるコンデンサを備え、前記保護回路は前記コンデンサに充電された電力により駆動されることを特徴とする請求項1に記載のスパッタ装置用電源回路。
- 前記保護回路は、前記2つの出力端子の一方と前記第1の接続ノードとの間に挿入された分圧回路と、前記2つの出力端子の一方と前記第1の接続ノードとの間に挿入された基準電圧生成回路と、前記分圧回路からの出力電圧と前記基準電圧生成回路からの基準電圧とを比較する比較回路とを備え、前記比較回路は、前記出力電圧が前記基準電圧を超えたことを契機として、前記第2のスイッチング素子をオン動作させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスパッタ装置用電源回路。
- 前記逆バイアス電源回路は、前記2つの出力端子の一方と前記逆バイアス用電源との間、又は、前記第1の接続ノードと前記逆バイアス用電源との間に、前記逆バイアス用電源に対して順方向接続する第2の整流素子が挿入されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスパッタ装置用電源回路。
- 前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子を駆動するためのスイッチング素子駆動回路を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスパッタ装置用電源回路。
- 前記直流電源から供給される電圧及び電流を検出して放電が開始されたことを判定し、前記スイッチング素子駆動回路に開始通知信号を出力して、前記逆極性のパルス電圧を周期的に発生させるための放電開始判定回路を備えることを特徴とする請求項5に記載のスパッタ装置用電源回路。
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