JPH09134798A - High frequency device - Google Patents
High frequency deviceInfo
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- JPH09134798A JPH09134798A JP7289888A JP28988895A JPH09134798A JP H09134798 A JPH09134798 A JP H09134798A JP 7289888 A JP7289888 A JP 7289888A JP 28988895 A JP28988895 A JP 28988895A JP H09134798 A JPH09134798 A JP H09134798A
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- matching
- capacitor
- variable capacitor
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- capacitance
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する分野】本発明は、インピーダンスのマッ
チングを短時間に行うことができる高周波スパッタリン
グ装置やエッチング装置などの高周波装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency device such as a high frequency sputtering device or an etching device which can perform impedance matching in a short time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高周波スパッタリング装置では、２枚の
電極間に高周波を印加し、一方の電極（試料）をスパッ
タリングし、試料表面のクリーニングなどを行ってい
る。また、別の高周波装置では、２枚の電極間に高周波
を印加し、一方の電極からスパッタされた粒子を電極に
接近して配置された基板上に付着させるようにしてい
る。2. Description of the Related Art In a high frequency sputtering apparatus, a high frequency is applied between two electrodes to sputter one electrode (sample) to clean the surface of the sample. In another high-frequency device, a high frequency is applied between two electrodes so that particles sputtered from one electrode are attached to a substrate arranged close to the electrode.
【０００３】図１はこのような高周波装置の概略を示し
ており、１は高周波発振器である。高周波発振器１から
の高周波は、検出器２を介してマッチングボックス３に
供給される。マッチングボックス３はマッチング可変コ
ンデンサ４、チューニング可変コンデンサ５、コイル６
から構成されている。マッチングボックス３からの高周
波は、負荷７に供給される。なお、検出器２は、マッチ
ングボックス３に入力する高周波の電圧と電流の比、及
び電圧と電流の位相差θを検出している。FIG. 1 shows an outline of such a high frequency device, and 1 is a high frequency oscillator. The high frequency from the high frequency oscillator 1 is supplied to the matching box 3 via the detector 2. Matching box 3 includes matching variable capacitor 4, tuning variable capacitor 5, coil 6
It is composed of The high frequency from the matching box 3 is supplied to the load 7. The detector 2 detects the ratio of the high frequency voltage and current input to the matching box 3 and the phase difference θ between the voltage and current.
【０００４】このような構成において、検出器２によっ
て検出された電圧，電流，位相に基づいてインピーダン
スと位相とを求め、インピーダンスの値に基づいてマッ
チングボックス３内のマッチング可変コンデンサ４の容
量を変え、位相差に基づいてチューニング可変コンデン
サ５の容量を変えている。In such a configuration, the impedance and the phase are obtained based on the voltage, current and phase detected by the detector 2, and the capacitance of the matching variable capacitor 4 in the matching box 3 is changed based on the impedance value. , The capacitance of the tuning variable capacitor 5 is changed based on the phase difference.
【０００５】すなわち、検出器２によって検出されたイ
ンピーダンスＺに応じた信号ＶＺは、比較増幅器８に供
給され基準電圧と比較される。比較増幅器８の出力は、
マッチング可変コンデンサ４を駆動するモータ９に供給
される。その結果、インピーダンスＺの値が基準電圧と
等しくなるようにモータ９によりマッチング可変コンデ
ンサ４が調整される。That is, the signal V Z corresponding to the impedance Z detected by the detector 2 is supplied to the comparison amplifier 8 and compared with the reference voltage. The output of the comparison amplifier 8 is
It is supplied to the motor 9 that drives the matching variable capacitor 4. As a result, the matching variable capacitor 4 is adjusted by the motor 9 so that the value of the impedance Z becomes equal to the reference voltage.
【０００６】また、検出器２によって検出された位相差
θに応じた信号Ｖθは、比較増幅器１０に供給され基準
電圧と比較される。比較増幅器１０の出力は、チューニ
ング可変コンデンサ５を駆動するモータ１１に供給され
る。その結果、位相差θの値が基準電圧（０）と等しく
なるようにモータ１１によりマッチング可変コンデンサ
５が調整される。The signal Vθ corresponding to the phase difference θ detected by the detector 2 is supplied to the comparison amplifier 10 and compared with the reference voltage. The output of the comparison amplifier 10 is supplied to the motor 11 that drives the tuning variable capacitor 5. As a result, the matching variable capacitor 5 is adjusted by the motor 11 so that the value of the phase difference θ becomes equal to the reference voltage (0).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図２はマッチングボッ
クス３への入力インピーダンスの軌跡を示しており、チ
ュ−ニング可変コンデンサ５を固定状態とし、マッチン
グ可変コンデンサ４を可変としたものである。検出器２
によって求められたインピーダンスＺがマッチングポイ
ントインピーダンス（５０Ω）より大きいか小さいかに
応じてマッチング可変コンデンサ４の容量が変えられ
る。検出インピーダンスＺが５０Ωより大きい場合に
は、コンデンサ４の容量が増加する方向に駆動される。FIG. 2 shows the locus of the input impedance to the matching box 3, in which the tuning variable capacitor 5 is fixed and the matching variable capacitor 4 is variable. Detector 2
The capacitance of the matching variable capacitor 4 is changed according to whether the impedance Z obtained by the above is larger or smaller than the matching point impedance (50Ω). When the detection impedance Z is larger than 50Ω, the capacitor 4 is driven in the direction in which the capacity thereof increases.
【０００８】また、検出インピーダンスＺが５０Ωより
小さい場合には、コンデンサ４の容量が減少する方向に
駆動される。このような駆動方式では、図中の円状のイ
ンピーダンスの軌跡ＩZの内、点線で示した領域が、イ
ンピーダンスＺが５０Ωより小さいにも拘らず、逆に容
量が増加する方向にコンデンサ４が駆動され、容量が最
大となった後に容量が減少する方向にコンデンサ４が駆
動される。そのため、マッチングを取るまでにロスタイ
ムが発生することになる。When the detection impedance Z is smaller than 50Ω, the capacitor 4 is driven in the direction of decreasing capacity. In such a driving method, the region shown by the dotted line in the circular locus I Z of the circular impedance in the figure has the capacitor 4 conversely increasing in capacity in spite of the impedance Z being smaller than 50Ω. The capacitor 4 is driven in such a direction that the capacitor 4 is driven and the capacity is reduced after the capacity is maximized. Therefore, loss time will occur before matching is performed.
【０００９】図３はマッチングボックス３への入力イン
ピーダンスの軌跡を示しており、チュ−ニング可変コン
デンサ５を可変とし、マッチング可変コンデンサ４を固
定状態としたものである。検出器２によって検出された
位相θに応じてチュ−ニング可変コンデンサ５の容量が
変えられる。この場合、位相θが正の場合、チユーニン
グコンデンサ５の容量は増加する方向に駆動され、位相
θが負の場合、コンデンサ５の容量が減少する方向に駆
動される。FIG. 3 shows the locus of the input impedance to the matching box 3, in which the tuning variable capacitor 5 is variable and the matching variable capacitor 4 is fixed. The capacitance of the tuning variable capacitor 5 is changed according to the phase θ detected by the detector 2. In this case, when the phase θ is positive, the capacitance of the tuning capacitor 5 is driven in the increasing direction, and when the phase θ is negative, the capacitance of the capacitor 5 is driven in the decreasing direction.
【００１０】このような駆動方式では、図中の円状のイ
ンピーダンスの軌跡Ｉθの内、点線で示した領域が、位
相θが正であるにも拘らず、逆に容量が減少する方向に
コンデンサ５が駆動され、容量が最小となった後に容量
が増加する方向にコンデンサ５が駆動される。そのた
め、マッチングを取るまでにロスタイムが発生すること
になる。In such a driving method, in the circular impedance locus Iθ in the figure, the region shown by the dotted line is the capacitor in the direction in which the capacitance decreases in the opposite direction although the phase θ is positive. 5 is driven, and the capacitor 5 is driven in the direction in which the capacitance increases after the capacitance becomes minimum. Therefore, loss time will occur before matching is performed.
【００１１】このため、例えば、負荷においてアーク放
電の発生が生じるなどの現象が起こると、マッチングポ
イントがずれてしまい、コンデンサを駆動して再度マッ
チングを取る場合、かなりの時間が必要となる。Therefore, for example, if a phenomenon such as arc discharge occurs in the load, the matching points are displaced, and it takes a considerable time to drive the capacitors and perform matching again.
【００１２】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、ロスタイム少なく短時間にマッチ
ングを取ることができる高周波装置を実現するにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to realize a high-frequency device capable of matching in a short time with less loss time.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
高周波装置は、高周波電源と、高周波電源からの高周波
電力が供給される負荷と、電源と負荷との間に配置さ
れ、マッチング可変コンデンサとチューニング可変コン
デンサとコイルとから成るマッチングボックスと、電源
とマッチングボックスとの間に設けられた入力インピー
ダンスと入力高周波の電圧と電流との位相を検出する検
出器とを備え、検出器により検出されたインピーダンス
に応じてマッチング可変コンデンサの容量を調整し、検
出器により検出された位相に応じてチューニング可変コ
ンデンサの容量を調整するように構成した高周波装置に
おいて、初期状態において各コンデンサのマッチングポ
イントを検出し、検出されたマッチングポイントに基づ
いて各コンデンサの容量の可変範囲を制限し、制限され
た範囲で各コンデンサの容量を調節するように構成した
ことを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a high frequency device, a high frequency power source, a load to which high frequency power is supplied from the high frequency power source, and a matching variable capacitor which is arranged between the power source and the load. And a tuning box including a tuning variable capacitor and a coil, and a detector for detecting the phase of the input impedance and the input high frequency voltage and current provided between the power supply and the matching box. The matching point of each capacitor is detected in the initial state in a high-frequency device configured to adjust the capacity of the matching variable capacitor according to the impedance and adjust the capacity of the tuning variable capacitor according to the phase detected by the detector. And then for each capacitor based on the detected matching points Limiting the variable range of quantities, it is characterized by being configured to adjust the capacitance of each capacitor to a limited extent.
【００１４】請求項１の発明では、装置の初期状態にお
いて各コンデンサのマッチングポイントを検出し、検出
されたマッチングポイントに基づいて各コンデンサの容
量の可変範囲を制限し、制限された範囲で各コンデンサ
の容量を調節する。According to the first aspect of the present invention, the matching point of each capacitor is detected in the initial state of the device, the variable range of the capacitance of each capacitor is limited based on the detected matching point, and each capacitor is within the limited range. Adjust the capacity of.
【００１５】請求項２の発明に基づく高周波装置は、高
周波電源と、高周波電源からの高周波電力が供給される
負荷と、電源と負荷との間に配置され、マッチング可変
コンデンサとチューニング可変コンデンサとコイルとか
ら成るマッチングボックスと、電源とマッチングボック
スとの間に設けられた入力インピーダンスと入力高周波
の電圧と電流との位相を検出する検出器とを備え、検出
器により検出されたインピーダンスに応じてマッチング
可変コンデンサの容量を調整し、検出器により検出され
た位相に応じてチューニング可変コンデンサの容量を調
整するように構成した高周波装置において、初期状態に
おいて各コンデンサのマッチングポイントを検出し、そ
の後、負荷の急激な変化が生じた場合には、前記マッチ
ングポイントに各コンデンサの容量を設定し、その後検
出されたインピーダンスと位相に基づいて各コンデンサ
の容量の調節を行うように構成したことを特徴としてい
る。A high frequency device according to a second aspect of the present invention is arranged between a high frequency power source, a load to which high frequency power is supplied from the high frequency power source, a power source and the load, and a matching variable capacitor, a tuning variable capacitor, and a coil. And a detector for detecting the phase of the input impedance and the input high frequency voltage and current provided between the power supply and the matching box, and matching according to the impedance detected by the detector. In a high-frequency device configured to adjust the capacitance of the variable capacitors and adjust the capacitance of the tuning variable capacitors according to the phase detected by the detector, detect the matching point of each capacitor in the initial state, then If a sudden change occurs, each matching point Set the capacity of capacitor is characterized by being configured to then based on the detected impedance and phase for regulating the capacitance of each capacitor.
【００１６】請求項２の発明では、装置の初期状態にお
いて各コンデンサのマッチングポイントを検出し、その
後、負荷の急激な変化が生じた場合には、前記マッチン
グポイントに各コンデンサの容量を設定し、その後検出
されたインピーダンスと位相に基づいて各コンデンサの
容量の調節を行う。According to a second aspect of the present invention, the matching point of each capacitor is detected in the initial state of the device, and when a sudden change in load occurs thereafter, the capacitance of each capacitor is set at the matching point. Thereafter, the capacitance of each capacitor is adjusted based on the detected impedance and phase.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図４は本発明の一例を示し
ており、図１の従来装置と同一番号は同一構成要素を示
す。この実施例で、検出器２によって検出されたインピ
ーダンス｜Ｚ｜に応じた信号ＶZは比較増幅器８に供給
されるが、比較増幅器８の出力は、マッチング可変コン
デンサ４を駆動するため、コントロール増幅器１２、モ
ータ駆動回路１３を介してモータ９に供給される。その
結果、インピーダンスＺに応じた信号値が基準電圧と等
しくなるようにモータ９によりマッチング可変コンデン
サ４が調整される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 shows an example of the present invention, and the same numbers as those in the conventional apparatus of FIG. 1 indicate the same components. In this embodiment, the signal V Z according to the impedance | Z | detected by the detector 2 is supplied to the comparison amplifier 8, but the output of the comparison amplifier 8 drives the matching variable capacitor 4 and, therefore, the control amplifier. 12 and is supplied to the motor 9 via the motor drive circuit 13. As a result, the matching variable capacitor 4 is adjusted by the motor 9 so that the signal value corresponding to the impedance Z becomes equal to the reference voltage.
【００１８】また、検出器２によって検出された位相差
θに応じた信号Ｖθは、比較増幅器１０に供給され基準
電圧と比較される。比較増幅器１０の出力は、コントロ
ール増幅器１４、モータ駆動回路１５を介してチューニ
ング可変コンデンサ５を駆動するモータ１１に供給され
る。その結果、位相差θに応じた信号値が基準電圧
（０）と等しくなるようにモータ１１によりチューニン
グ可変コンデンサ５が調整される。The signal Vθ corresponding to the phase difference θ detected by the detector 2 is supplied to the comparison amplifier 10 and compared with the reference voltage. The output of the comparison amplifier 10 is supplied to the motor 11 that drives the tuning variable capacitor 5 via the control amplifier 14 and the motor drive circuit 15. As a result, the tuning variable capacitor 5 is adjusted by the motor 11 so that the signal value corresponding to the phase difference θ becomes equal to the reference voltage (0).
【００１９】更に、比較増幅器８，１０の信号は、ＣＰ
Ｕ１６に供給される。また、マッチング可変コンデンサ
４とチューニング可変コンデンサ５の位置は、それぞれ
位置検出回路１７，１８によって検出され、その位置信
号はＣＰＵ１６に供給される。ＣＰＵ１６は、図５に示
すごときユニットを有している。Further, the signals of the comparison amplifiers 8 and 10 are CP
Supplied to U16. The positions of the matching variable capacitor 4 and the tuning variable capacitor 5 are detected by the position detection circuits 17 and 18, respectively, and the position signals are supplied to the CPU 16. The CPU 16 has a unit as shown in FIG.
【００２０】比較増幅器８からの信号は判定ユニット１
９に供給され、また、位置検出回路１７からの信号はメ
モリー２０に供給されて記憶される。判定ユニット１９
からの信号とメモリー２０からの信号は範囲設定ユニッ
ト２１に供給される。また、比較増幅器１０からの信号
は判定ユニット２２に供給され、また、位置検出回路１
８からの信号はメモリー２３に供給されて記憶される。
判定ユニット２２からの信号とメモリー２３からの信号
は範囲設定ユニット２４に供給される。The signal from the comparison amplifier 8 is the judgment unit 1
9 and the signal from the position detection circuit 17 is supplied to the memory 20 and stored therein. Judgment unit 19
From the memory 20 and the signal from the memory 20 are supplied to the range setting unit 21. Also, the signal from the comparison amplifier 10 is supplied to the determination unit 22, and the position detection circuit 1
The signal from 8 is supplied to the memory 23 and stored therein.
The signal from the judgment unit 22 and the signal from the memory 23 are supplied to the range setting unit 24.
【００２１】範囲設定ユニット２１は、マッチング可変
コンデンサ４の可変範囲を制限するリミッタ２５を制御
し、また、範囲設定ユニット２４は、チューニング可変
コンデンサ５の可変範囲を制限するリミッタ２６を制御
する。なお、ＣＰＵ１６への信号の供給に必要なＡＤ変
換器やＣＰＵからの信号をアナログ信号に変換するため
のＤＡ変換器等は、説明の簡単化のために図からは除い
てある。このような構成の動作を次に説明する。The range setting unit 21 controls a limiter 25 that limits the variable range of the matching variable capacitor 4, and the range setting unit 24 controls a limiter 26 that limits the variable range of the tuning variable capacitor 5. It should be noted that an AD converter necessary for supplying a signal to the CPU 16 and a DA converter for converting a signal from the CPU into an analog signal are omitted from the drawing for simplification of description. The operation of such a configuration will now be described.
【００２２】上記した構成で、高周波発振器１からの高
周波電力は、負荷７に印加されるが、その際、高周波発
振器１と負荷側のインピーダンスを整合させ、効率よく
高周波を負荷７に供給するため、マッチングボックス３
内のマッチング可変コンデンサ４、チュ−ニング可変コ
ンデンサ５を調整し、インピーダンスマッチングを行う
動作は、図１の従来装置と同様である。With the above-described structure, the high frequency power from the high frequency oscillator 1 is applied to the load 7. At this time, the high frequency oscillator 1 and the load side impedance are matched to efficiently supply the high frequency to the load 7. , Matching box 3
The operation of adjusting the matching variable capacitor 4 and the tuning variable capacitor 5 therein to perform impedance matching is the same as that of the conventional device of FIG.
【００２３】この実施の形態では、装置の動作の初期段
階において、比較増幅器８，１０の信号はＣＰＵ１６内
の判定ユニット１９，２１に供給される。以下、この初
期段階の動作を図６のフローチャートを参照して説明す
る。マッチング動作をスタートさせると、まず比較増幅
器８，９によってマッチングポイントかどうかの判断を
行う。マッチングポイントでない場合、ＶZ信号が正の
場合には、モータ９は正転され、また、ＶZ信号が負の
場合には、モータ９は逆転させられる。In this embodiment, the signals of the comparison amplifiers 8 and 10 are supplied to the judgment units 19 and 21 in the CPU 16 in the initial stage of the operation of the apparatus. The operation of this initial stage will be described below with reference to the flowchart of FIG. When the matching operation is started, the comparison amplifiers 8 and 9 first determine whether or not it is a matching point. If it is not the matching point, the motor 9 is rotated normally when the V Z signal is positive, and the motor 9 is rotated reverse when the V Z signal is negative.
【００２４】次に、Ｖθ信号が正の場合には、モータ１
１は正転され、また、Ｖθ信号が負の場合には、モータ
１１は逆転させられる。このような動作を繰り返すこと
により、マッチングポイントとなり、その場合には、Ｃ
ＰＵ１６内の判定ユニット１９，２２がマッチングが取
られたことを判定する。その際、位置検出回路１７，１
８からの信号に基づき、メモリー２０，２３は各コンデ
ンサ４，５の位置を記憶する。Next, when the Vθ signal is positive, the motor 1
1 is rotated in the normal direction, and when the Vθ signal is negative, the motor 11 is rotated in the reverse direction. By repeating such an operation, a matching point is obtained, and in that case, C
The determination units 19 and 22 in the PU 16 determine that a match has been taken. At that time, the position detection circuits 17, 1
Based on the signal from 8, the memories 20 and 23 store the positions of the capacitors 4 and 5, respectively.
【００２５】範囲設定ユニット２１，２４は、マッチン
グが取られたとき、判定ユニット１８，２２からの信号
と、メモリー２０，２３に記憶された各コンデンサ４，
５のマッチングポイント位置とから、コンデンサ４，５
の可変範囲を決定する。範囲設定ユニット２１，２４に
よって決定されたコンデンサの可変範囲は、リミッタ２
５，２６にセットされる。この結果、マッチング可変コ
ンデンサ４とチューニング可変コンデンサ５の駆動範囲
は設定される。The range setting units 21 and 24 include signals from the judging units 18 and 22 and the capacitors 4 and 4 stored in the memories 20 and 23 when the matching is obtained.
From the matching point position of 5, the capacitors 4, 5
Determine the variable range of. The variable range of the capacitor determined by the range setting units 21 and 24 is the limiter 2
It is set to 5,26. As a result, the driving ranges of the matching variable capacitor 4 and the tuning variable capacitor 5 are set.
【００２６】図７（ａ）はコンデンサ４，５の本来の可
変範囲を示しており、各コンデンサは、モータ９，１１
の駆動電圧の最小値（例えば２．５Ｖ）から最大値（例
えば１０Ｖ）まで変えられる。このような可変範囲は、
マッチングポイントＰが５Ｖの場合、リミッタ２５，２
６の動作により、図７（ｂ）に示すように、３．５Ｖか
ら６．５Ｖの範囲に限定して変えられるように制限され
る。なお、ここで示した制限範囲は単なる例示であり、
マッチングポイントＰから±１．５Ｖの範囲としたが、
±２Ｖ、あるいはそれ以外であっても良い。FIG. 7 (a) shows the original variable range of the capacitors 4 and 5, and the capacitors are motors 9 and 11, respectively.
The drive voltage can be changed from the minimum value (for example, 2.5 V) to the maximum value (for example, 10 V). Such a variable range is
When the matching point P is 5V, the limiters 25 and 2
By the operation of No. 6, as shown in FIG. 7B, it is limited to the range of 3.5V to 6.5V. The limit range shown here is merely an example,
The range is ± 1.5V from the matching point P,
It may be ± 2 V or other voltage.
【００２７】このように装置の動作の初期段階におい
て、コンデンサ４，５の可変範囲を狭く制限することに
より、その後の装置の運転にともない、負荷７において
アーク放電等が生じた場合、マッチング動作を制限され
た狭い範囲で行うことができるので、短時間にマッチン
グを行うことができる。In this way, in the initial stage of the operation of the apparatus, by limiting the variable range of the capacitors 4 and 5 to a narrow range, the matching operation is performed when an arc discharge or the like occurs in the load 7 due to the subsequent operation of the apparatus. Since it can be performed in a limited narrow range, matching can be performed in a short time.
【００２８】図８は本発明の他の実施の形態を説明する
ための図、図９は図８のＣＰＵの詳細を示す図であり、
図５，図６の実施の形態と同一ないしは類似の構成要素
には同一番号が付されている。この例では、図５に示し
たＣＰＵ１６内の範囲設定ユニット２１，２４に代え、
マッチングポイント位置設定ユニット２７，２８が設け
られている。また、モータ駆動回路１３，１５は、マッ
チングポイント位置設定ユニット２７，２８からの信号
によっても駆動されるように構成されている。この実施
の形態における動作を図１０のフローチャートを参照し
て説明する。FIG. 8 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing details of the CPU of FIG.
The same or similar components as those of the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 are designated by the same reference numerals. In this example, instead of the range setting units 21 and 24 in the CPU 16 shown in FIG.
Matching point position setting units 27 and 28 are provided. The motor drive circuits 13 and 15 are also configured to be driven by signals from the matching point position setting units 27 and 28. The operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００２９】マッチング動作をスタートさせると、まず
比較増幅器８，９によってマッチングポイントかどうか
の判断を行う。マッチングポイントでない場合、ＶZ信
号が正の場合には、モータ９は正転され、また、ＶZ信
号が負の場合には、モータ９は逆転させられる。この動
作により、マッチングが取られた場合には、マッチング
可変コンデンサ４は停止される。When the matching operation is started, the comparison amplifiers 8 and 9 first determine whether or not it is a matching point. If it is not the matching point, the motor 9 is rotated normally when the V Z signal is positive, and the motor 9 is rotated reverse when the V Z signal is negative. By this operation, the matching variable capacitor 4 is stopped when the matching is obtained.
【００３０】次に、Ｖθ信号が正の場合には、モータ１
１は正転され、また、Ｖθ信号が負の場合には、モータ
１１は逆転させられる。この動作により、マッチングが
取られた場合には、チューニング可変コンデンサ４は停
止される。このような動作を繰り返すことにより、マッ
チングポイントとなり、その場合には、２つのコンデン
サ４，５は停止され、ＣＰＵ１６内の判定ユニット１
９，２２がマッチングが取られたことを判定する。その
際、位置検出回路１７，１８からの信号に基づき、メモ
リー２０，２３は各コンデンサ４，５の位置を記憶す
る。Next, when the Vθ signal is positive, the motor 1
1 is rotated normally, and when the Vθ signal is negative, the motor 11 is rotated reversely. By this operation, when matching is obtained, the tuning variable capacitor 4 is stopped. By repeating such an operation, a matching point is reached, in which case the two capacitors 4 and 5 are stopped, and the determination unit 1 in the CPU 16 is stopped.
9, 22 determines that a match has been made. At that time, the memories 20 and 23 store the positions of the capacitors 4 and 5 based on the signals from the position detection circuits 17 and 18.
【００３１】ここで、負荷７における急激な変動が生じ
た場合には、判定ユニット１８，２２からの信号に基づ
き、コンデンサ位置設定ユニット２７，２８は、モータ
駆動回路１３，１５を介して各コンデンサ４，５の位置
をメモリー２０，２３に記憶された位置に設定する。そ
の後、ＶZ，Ｖθの信号に基づいて通常のフィードバッ
ク制御が実行される。このように、急激な負荷変動が生
じても、その後のマッチング動作は、一度取られたマッ
チングポイントを起点にして行われるため、その動作に
費やされる時間は極めて短いものとなる。Here, when a sudden change occurs in the load 7, the capacitor position setting units 27 and 28, via the motor drive circuits 13 and 15, respectively, based on the signals from the judging units 18 and 22, respectively. The positions 4 and 5 are set to the positions stored in the memories 20 and 23. After that, normal feedback control is executed based on the V Z and V θ signals. In this way, even if a sudden load change occurs, the subsequent matching operation is performed starting from the matching point once taken, so the time spent for that operation becomes extremely short.
【００３２】以上本発明の実施の形態を説明したが、本
発明は上記形態に限定されない。例えば、比較増幅器を
ＣＰＵ内に取り込むなどの変更は可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, it is possible to make changes such as incorporating the comparison amplifier into the CPU.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、装置の初期状態において各コンデンサのマッチング
ポイントを検出し、検出されたマッチングポイントに基
づいて各コンデンサの容量の可変範囲を制限し、制限さ
れた範囲で各コンデンサの容量を調節するように構成し
た。その結果、負荷においてアーク放電等の急激な変動
が生じた場合でも、その後のマッチング動作を制限され
た狭い範囲で行うことができるので、短時間にマッチン
グを行うことができる。As described above, according to the first aspect of the invention, the matching point of each capacitor is detected in the initial state of the device, and the variable range of the capacitance of each capacitor is limited based on the detected matching point. Configured to adjust the capacity of each capacitor within a limited range. As a result, even when a sudden change such as arc discharge occurs in the load, the subsequent matching operation can be performed within a limited narrow range, so that matching can be performed in a short time.
【００３４】請求項２の発明では、装置の初期状態にお
いて各コンデンサのマッチングポイントを検出し、その
後、負荷の急激な変化が生じた場合には、前記マッチン
グポイントに各コンデンサの容量を設定し、その後検出
されたインピーダンスと位相に基づいて各コンデンサの
容量の調節を行うように構成した。その結果、急激な負
荷変動が生じても、その後のマッチング動作は、一度取
られたマッチングポイントを起点にして行われるため、
その動作に費やされる時間は極めて短いものとなる。According to a second aspect of the present invention, the matching point of each capacitor is detected in the initial state of the device, and when a sudden change in load occurs thereafter, the capacitance of each capacitor is set at the matching point. After that, the capacitance of each capacitor was adjusted based on the detected impedance and phase. As a result, even if a sudden load change occurs, the subsequent matching operation is performed starting from the matching point once taken,
The time spent for that operation is extremely short.
【図１】従来の高周波装置の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a conventional high frequency device.
【図２】インピーダンスの軌跡を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a locus of impedance.
【図３】インピーダンスの軌跡を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a locus of impedance.
【図４】本発明に基づく高周波装置の一例を示す全体ブ
ロック図である。FIG. 4 is an overall block diagram showing an example of a high frequency device according to the present invention.
【図５】図４の装置のＣＰＵの詳細を示す図である。5 is a diagram showing details of a CPU of the apparatus shown in FIG. 4;
【図６】図４，図５の装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。6 is a flow chart for explaining the operation of the apparatus of FIGS. 4 and 5. FIG.
【図７】各コンデンサの可変範囲を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a variable range of each capacitor.
【図８】本発明に基づく高周波装置の他の例を示す全体
ブロック図である。FIG. 8 is an overall block diagram showing another example of the high-frequency device according to the present invention.
【図９】図８の装置のＣＰＵの詳細を示す図である。9 is a diagram showing details of a CPU of the apparatus in FIG.
【図１０】図９，図１０の装置の動作を説明するための
フローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus shown in FIGS. 9 and 10.
１ 高周波発振器 ２ 検出器 ３ マッチングボックス ４ マッチング可変コンデンサ ５ チューニング可変コンデンサ ７ 負荷 ８，１０ 比較増幅器 ９，１１ モータ １６ ＣＰＵ ２５，２６ リミッタ 1 High Frequency Oscillator 2 Detector 3 Matching Box 4 Matching Variable Capacitor 5 Tuning Variable Capacitor 7 Load 8,10 Comparative Amplifier 9,11 Motor 16 CPU 25,26 Limiter
Claims (2)
電力が供給される負荷と、電源と負荷との間に配置さ
れ、マッチング可変コンデンサとチューニング可変コン
デンサとコイルとから成るマッチングボックスと、電源
とマッチングボックスとの間に設けられた入力インピー
ダンスと入力高周波の電圧と電流との位相を検出する検
出器とを備え、検出器により検出されたインピーダンス
に応じてマッチング可変コンデンサの容量を調整し、検
出器により検出された位相に応じてチューニング可変コ
ンデンサの容量を調整するように構成した高周波装置に
おいて、初期状態において各コンデンサのマッチングポ
イントを検出し、検出されたマッチングポイントに基づ
いて各コンデンサの容量の可変範囲を制限し、制限され
た範囲で各コンデンサの容量を調節するように構成した
高周波装置。1. A high-frequency power supply, a load to which high-frequency power is supplied from the high-frequency power supply, a matching box that is disposed between the power supply and the load, and includes a matching variable capacitor, a tuning variable capacitor, and a coil, and a power supply. Equipped with a detector that detects the phase of the input impedance and the input high frequency voltage and current provided between the matching box, and adjusts the capacitance of the matching variable capacitor according to the impedance detected by the detector, In a high-frequency device configured to adjust the capacitance of the tuning variable capacitor according to the phase detected by the detector, the matching point of each capacitor is detected in the initial state, and the capacitance of each capacitor is detected based on the detected matching point. Limit the variable range and each capacitor in the limited range High frequency device configured to adjust the capacity of the.
電力が供給される負荷と、電源と負荷との間に配置さ
れ、マッチング可変コンデンサとチューニング可変コン
デンサとコイルとから成るマッチングボックスと、電源
とマッチングボックスとの間に設けられた入力インピー
ダンスと入力高周波の電圧と電流との位相を検出する検
出器とを備え、検出器により検出されたインピーダンス
に応じてマッチング可変コンデンサの容量を調整し、検
出器により検出された位相に応じてチューニング可変コ
ンデンサの容量を調整するように構成した高周波装置に
おいて、初期状態において各コンデンサのマッチングポ
イントを検出し、その後、負荷の急激な変化が生じた場
合には、前記マッチングポイントに各コンデンサの容量
を設定し、その後検出されたインピーダンスと位相に基
づいて各コンデンサの容量の調節を行うように構成した
高周波装置。2. A high-frequency power source, a load to which high-frequency power is supplied from the high-frequency power source, a matching box that is disposed between the power source and the load, and includes a matching variable capacitor, a tuning variable capacitor, and a coil, and a power source. Equipped with a detector that detects the phase of the input impedance and the input high frequency voltage and current provided between the matching box, and adjusts the capacitance of the matching variable capacitor according to the impedance detected by the detector, In a high-frequency device configured to adjust the capacitance of the tuning variable capacitor according to the phase detected by the detector, the matching point of each capacitor is detected in the initial state, and if a sudden change in the load occurs after that, , Set the capacitance of each capacitor to the matching point, then detect A high-frequency device configured to adjust the capacitance of each capacitor based on the measured impedance and phase.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289888A JPH09134798A (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | High frequency device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289888A JPH09134798A (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | High frequency device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09134798A true JPH09134798A (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=17749074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7289888A Withdrawn JPH09134798A (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | High frequency device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09134798A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001003115A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Audio decoder and coding error compensating method |
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| JP2011182046A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Tokyo Electron Ltd | Automatic matching unit and plasma processing apparatus |
| JP4948703B2 (en) * | 1998-01-09 | 2012-06-06 | ラム リサーチ コーポレーション | High frequency electromagnetic field supply method and apparatus for minimizing plasma instability in a high frequency processor, and memory used in the high frequency electromagnetic field supply apparatus |
| JP2014207221A (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-30 | ピーエスケー・インコーポレーテッド | Power supply device, power supply method, and substrate processing device using the same |
| CN106376168A (en) * | 2015-07-20 | 2017-02-01 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | Impedance matching device, impedance matching method, and semiconductor processing apparatus |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP7289888A patent/JPH09134798A/en not_active Withdrawn
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