高频电源装置及其输出控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种即使是分别生成同步脉冲和时钟脉冲的构造，也能够使输出的高频脉冲的相位始终一致的高频电源装置及其输出控制方法。一种高频电源装置及其输出控制方法，该高频电源装置基于同步脉冲和时钟脉冲向对象装置输出高频脉冲，该高频电源装置的输出控制方法根据同步脉冲的输出定时信息分别生成周期基准信号，根据输出电平信息生成输出电平信号，基于上述周期基准信号对输出停止时间进行计时，并且生成输出停止信号，接收周期基准信号、输出电平信号以及时钟脉冲，在基于这些信号形成高频脉冲时，在接收上述输出停止信号的期间，停止输出电平信号的发送。停止输出电平信号的发送。停止输出电平信号的发送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高频电源装置及其输出控制方法


[0001]本专利技术涉及适用于等离子体发生装置等的高频电源装置，特别是涉及基于同步脉冲和时钟脉冲向对象装置输出高频脉冲的高频电源装置及其输出控制方法。

技术介绍

[0002]高频电源装置应用于超声波振荡、感应电力的产生或等离子体的产生等电源，是通过组合决定高频脉冲的输出周期的同步脉冲和决定振荡的高频成分的脉冲周期的时钟脉冲，能够以预定的周期和振幅值输出包含高频成分的高频脉冲的电源装置。特别是作为应用于等离子体发生装置的高频电源，已知有在1个振荡周期中包含高电平(第一电平)和低电平(第二电平)的振幅值的开关方式高频电源装置。
[0003]作为应用这样的开关方式高频电源装置的等离子体处理装置，例如在专利文献1中公开了一种等离子体蚀刻装置，在填充有蚀刻气体而收纳作为被处理体的半导体晶圆的处理室内，隔着被处理体，使上部电极和下部电极相对，对这些上部电极和下部电极施加来自高频电源的高频电压，通过上部电极和下部电极之间的放电使蚀刻气体等离子体化，对被处理体进行蚀刻处理。在这样的装置中，为了在被处理体的整个面上进行均匀的处理，要求来自高频电源的施加电压稳定。
[0004]在等离子体蚀刻装置中，意图稳定地产生等离子体，例如在专利文献2中公开了如下技术：在高频发生器与等离子体处理腔室之间连接将从传送路径终端观察到的等离子体的复阻抗转换为高频发生器的标称阻抗的匹配网络，对向等离子体处理腔室供给高频电力的感应线圈的电压进行反馈控制。根据该控制技术，通过匹配网络，能够通过反馈控制使施加于感应线圈的电力波形的相位一致，因此能够使基板处理稳定化。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平11
‑
214363号公报
[0008]专利文献2：日本特开2007
‑
514300号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]如上所述，在以往已知的高频电源装置中，生成同步脉冲的同步脉冲用生成器和生成时钟脉冲的时钟脉冲用生成器构成为通常分体，两者分别独立地动作，因此基于在基于同步脉冲的定时输出的高频脉冲中的时钟脉冲而生成的输出波形的相位在该高频脉冲的输出电平的切换时不能避免不一致。其结果，在连续振荡的多个高频脉冲间，由第一电平的振幅产生的脉冲数和由第二电平的振幅产生的脉冲数变得散乱，成为产生抖动的原因。
[0011]为了解决由这样的高频电源装置的振荡构造引起的不稳定的输出波形的问题，例如应用了上述的专利文献2那样的技术，但必须在等离子体处理装置与高频电源装置之间附加追加的结构(匹配网络等)，电源控制也不得不变得复杂。另外，由于产生与匹配网络的
响应速度相比高速且高频脉冲的输出波形产生变动时无法应对的现象，因此没有成为在应用开关方式的高频电源装置时产生的问题的根本的解决。
[0012]本专利技术是为了解决上述以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种高频电源装置及其输出控制方法，即使是分别生成同步脉冲和时钟脉冲的结构，也能够使输出的高频脉冲的相位始终一致。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]为了解决上述的课题，本专利技术的代表性的方式之一是一种高频电源装置，其基于同步脉冲和时钟脉冲向对象装置输出高频脉冲，其特征在于，该高频电源装置具备：同步脉冲生成机构，其生成包含所述高频脉冲的输出电平信息和输出定时信息的同步脉冲；输出电平设定机构，其基于所述输出电平信息，生成用于设定所述高频脉冲的输出电平的输出电平信号；以及振荡机构，其接收所述同步脉冲的周期基准信号和所述输出电平信号并使所述高频脉冲振荡，所述同步脉冲生成机构包含：同步脉冲形成电路，其形成所述同步脉冲；周期基准信号生成器，其在所述同步脉冲中的周期基准时刻生成周期基准信号；以及计时机构，其根据所述周期基准信号对输出停止时间进行计时，并且向所述输出电平设定机构发送输出停止信号，所述输出电平设定机构包含：电平判别部，其根据所述输出电平信号对所述高频脉冲中设定的输出电平进行判别；以及电平设定信号生成部，其接受所述电平判别部的判别结果而生成电平设定信号，所述振荡机构包含：时钟脉冲生成器，其生成所述时钟脉冲；以及振荡放大器，其接收所述周期基准信号、所述电平设定信号以及所述时钟脉冲，并基于这些信号形成所述高频脉冲，所述输出电平设定机构在接收到所述输出停止信号的期间，停止所述电平设定信号的发送。
[0015]另外，本专利技术的其他方式之一是一种高频电源装置的输出控制方法，所述高频电源装置基于同步脉冲和时钟脉冲向对象装置输出高频脉冲，其特征在于，所述输出控制方法包括如下步骤：根据所述同步脉冲的波形中包含的输出电平信息，生成用于设定所述高频脉冲的输出电平的输出电平信号，并且根据输出定时信息生成周期基准信号；根据所述输出电平信号生成电平设定信号，并且基于所述周期基准信号对输出停止时间进行计时，并且生成输出停止信号；接收所述周期基准信号、所述电平设定信号以及所述时钟脉冲，并基于这些信号形成所述高频脉冲时，在接收所述输出停止信号的期间，停止所述电平设定信号的发送。
[0016]根据具备这样的结构的本专利技术，构成为接收基于同步脉冲的周期基准信号、电平设定信号以及时钟脉冲，在基于这些信号形成高频脉冲时，基于周期基准信号对输出停止时间进行计时，并且生成输出停止信号，在接收该输出停止信号的期间停止电平设定信号的发送，因此即使是分别生成同步脉冲和时钟脉冲的结构，也能够使输出的高频脉冲的相位始终一致。
附图说明
[0017]图1是表示作为本专利技术的代表性的一例的实施例1的高频电源装置的概要的框图。
[0018]图2是表示实施例1的同步脉冲生成机构的具体结构的一例的框图。
[0019]图3是表示实施例1的输出电平设定机构的具体结构的一例的框图。
[0020]图4是表示实施例1的振荡机构的具体结构的一例的框图。
[0021]图5是表示通过实施例1的高频电源装置的输出控制方法得到的输出波形的一例的图表。
[0022]图6是表示通过实施例1的高频电源装置的输出控制方法得到的输出波形的变形例的图表。
[0023]图7是表示实施例2的高频电源装置的概要的框图。
[0024]图8是表示实施例2的输出电平设定机构的具体结构的一例的框图。
[0025]图9是表示实施例2的振荡机构的具体结构的一例的框图。
[0026]图10是表示通过实施例2的高频电源装置的输出控制方法得到的输出波形的一例的图表。
具体实施方式
[0027]以下，使用图1～图10对本专利技术的高频电源装置及其输出控制方法的代表性的具体例进行说明。
[0028]<实施例1>
[0029]图1是表示作为本专利技术的代表性的一例的实施例1的高频电源装置的概要的框图。如图1所示，作为一例，实施例1的高频电源装置100具备：同步脉冲生成机构110，其生成包含输出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高频电源装置，其基于同步脉冲和时钟脉冲向对象装置输出高频脉冲，其特征在于，所述高频电源装置具备：同步脉冲生成机构，其生成包含所述高频脉冲的输出电平信息和输出定时信息的同步脉冲；输出电平设定机构，其基于所述输出电平信息，生成用于设定所述高频脉冲的输出电平的输出电平信号；以及振荡机构，其接收所述同步脉冲的周期基准信号和所述输出电平信号并使所述高频脉冲振荡，所述同步脉冲生成机构包括：同步脉冲形成电路，其形成所述同步脉冲；周期基准信号生成器，其在所述同步脉冲中的周期基准时刻生成周期基准信号；以及计时机构，其根据所述周期基准信号对输出停止时间进行计时，并且向所述输出电平设定机构发送输出停止信号，所述输出电平设定机构包括：电平判别部，其根据所述输出电平信号对所述高频脉冲中设定的输出电平进行判别；以及电平设定信号生成部，其接受所述电平判别部的判别结果而生成电平设定信号，所述振荡机构包括：时钟脉冲生成器，其生成所述时钟脉冲；以及振荡放大器，其接收所述周期基准信号、所述电平设定信号以及所述时钟脉冲，并基于这些信号形成所述高频脉冲，所述输出电平设定机构在接收到所述输出停止信号的期间，停止所述电平设定信号的发送。2.根据权利要求1所述的高频电源装置，其特征在于，所述电平设定信号包括规定所述高频脉冲的第一输出电平的第一电平设定信号和规定第二输出电平的第二电平设定信号，所述电平设定信号生成部包括生成所述第一电平设定信号的第一电平设定信号生成器和生...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原武，安田祐哉，片渕龙平，儿岛宽之，
申请(专利权)人：株式会社京三制作所，
类型：发明
国别省市：