(57)【要約】【課題】直流電源の破壊を阻止する高周波電源を提供する。【解決手段】高周波発振機１からの高周波信号を高周波アンプ２により増幅して負荷に供給する。直流電源５はコンデンサ８を介して高周波アンプ２の増幅度をコントロールする直流電圧を高周波アンプ２に供給する。出力安定化アンプ６は出力設定信号と高周波アンプ２の出力信号とに基づいて直流電源５をコントロールする直流電圧制御信号を発生する。傾斜成分信号発生回路１１は、直流電圧制御信号の特定の傾斜成分を通過させるコンデンサ１３を有し、コンデンサ１３を通過した傾斜成分に対応した信号分を出力安定化アンプ６に供給する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波発振機、高周波発振機からの高周波信号を増幅して負荷に供給する高周波アンプ、高周波アンプの増幅度をコントロールする直流電圧を発生し、第１コンデンサを介して高周波アンプに供給する直流電源、及び、出力設定信号と高周波アンプの出力信号とに基づいて前記直流電源をコントロールする直流電圧制御信号を発生する出力安定化アンプを備えた高周波電源において、直流電圧制御信号の特定の傾斜範囲の成分を通過させる第２コンデンサを有し、該第２コンデンサを通過した傾斜成分に対応した信号を前記出力安定化アンプに供給する傾斜成分信号発生回路を設け、前記出力設定信号から該傾斜成分信号がキャンセルされる様に成したことを特徴とする高周波電源。
【請求項２】
負荷側の処理速度を実現するための高周波出力の立ち上がりより速い傾斜範囲の成分が通過可能な容量値を有するコンデンサを使用した請求項１記載の高周波電源。
【請求項３】
立ち上がりが数１０ミリ秒より速い傾斜範囲の成分が通過可能な容量値を有するコンデンサを使用した請求項１記載の高周波電源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は直流電圧可変方式を採用した高周波電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマを用いたスパッタリング装置やエッチング装置やＣＶＤ装置等では、プラズマを生成するために高周波電力を供給する高周波電源が備えられている。この高周波電源においては、高周波発振機からの高周波電力を負荷であるプラズマ装置に供給するように成している。
【０００３】
図１は、この様な高周波電源の一例を示している。図中１は高周波発振機、２は高周波発振機からの高周波信号の増幅度を変えることが出来る高周波アンプ、３は負荷に繋がった出力端子４に供給される入射電力と、出力端子４を通じて負荷から入ってくる反射電力をモニタするためのカプラ、５は前記高周波アンプの直流電源、６は設定電源７からの設定電圧信号と、カプラ３からの入射電力に対応した電圧信号との差信号に対応した直流電圧制御信号を前記直流電源５に供給して、該直流電源５の出力をコントロールする出力安定化アンプである。
【０００４】
この様な高周波電源において、高周波発振機１からの高周波は高周波アンプ２によって増幅され、負荷に繋がった出力端子４に供給される。
さて、前記高周波アンプ２の増幅度は、直流電源５からの直流電圧に基づいており、該直流電源５からの直流電圧は出力安定化アンプ６からの直流電圧制御信号に基づいてコントロールされている。即ち、カプラ３は入射電力に対応した電圧信号は常に出力安定化アンプ６に供給されており、該出力安定化アンプ６は、カプラ３からの入射電力に対応した電圧信号と設定電源７からの出力設定電圧信号との差信号を取り、該差信号を直流電圧制御信号として前記直流電源５の出力をコントロールしている。
【０００５】
その結果、前記負荷に繋がった出力端子４には常に設定した高周波電力が供給される。
【０００６】
この様に、高周波発振機１から一定振幅の高周波信号を高周波アンプ２に入力し、高周波アンプ２への直流電圧制御信号によって高周波信号の振幅を可変する方式を直流電圧可変方式と称しており、この直流電圧可変方式は、高周波アンプ２への直流電圧値を固定しておき（即ち、高周波アンプ２への直流電圧制御信号によって高周波信号の振幅を可変せず）、高周波発振機１側で振幅を可変した高周波信号を高周波アンプ２に入力する入力信号可変方式に対し、効率を上げるのに有利であることから、最近、良く使用されている。
【特許文献１】
特開平１１−２３３２９４号公報
【特許文献２】
特開２０００−１３８５４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上記の如き構成の高周波電源では、直流電源５の出力部に、大容量のコンデンサ８が接続されている。このコンデンサは、例えば、直流電源５の立ち上がり、即ち、応答の遅さを補うために用いられている。
【０００８】
即ち、予め、コンデンサ８に電荷を溜めておけば、高周波アンプ２を直ぐ作動させることが出来、その後は、立ち上がった直流電源５からの一定出力によって高周波アンプ２を引き続いて作動させることが出来る。
【０００９】
所で、負荷において、スパツタリング処理若しくはエッチング処理などを短時間で行う場合、設定電源７の出力設定電圧信号を図２の（ａ）に示す様に急激に上昇させると、出力安定化アンプ６は、高周波アンプ２の高周波出力を急激に上昇させるために、直流電圧制御信号を急減に上昇させ（図２の（ｂ））、それにより、直流電源５からの直流電圧も同様に急激に上昇する（図２の（ｃ））。
【００１０】
すると、コンデンサ８に短時間に波高値の高い突入電流（図２の（ｄ））が流れ、その為に、直流電源５が過電流状態となり、直流電源５が破壊に迄至ることがある。
本発明は、上述した問題点を解決する新規な高周波電源を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づく高周波電源は、高周波発振機、高周波発振機からの高周波信号を増幅して負荷に供給する高周波アンプ、高周波アンプの増幅度をコントロールする直流電圧を発生し、第１コンデンサを介して高周波アンプに供給する直流電源、及び、出力設定信号と高周波アンプの出力信号とに基づいて前記直流電源をコントロールする直流電圧制御信号を発生する出力安定化アンプを備えた高周波電源において、直流電圧制御信号の特定の傾斜範囲の成分を通過させる第２コンデンサを有し、該第２コンデンサを通過した傾斜成分に対応した信号を前記出力安定化アンプに供給する傾斜成分信号発生回路を設け、前記出力設定信号から該傾斜成分信号がキャンセルされる様に成したことを特徴とする。
【００１２】
【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３は本発明の高周波電源の１概略例を示している。尚、図中、前記図１にて使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００１３】
図中１１は、出力安定化アンプ６の出力ライン、即ち、直流電源５の入力ラインと、出力安定化アンプ６の入力ラインの間に接続された傾斜成分信号発生回路で、演算増幅器１２、傾斜成分検出用コンデンサ１３、ダイオード１４を備えている。
【００１４】
傾斜成分検出用コンデンサ１３は、送られてくる信号の傾斜している成分のみ通過させるコンデンサで、予め特定の傾斜範囲の成分のみ通過する容量値を有するコンデンサが選択されている。
【００１５】
例えば、高周波スパツタリング処理若しくは高周波エッチング処理などの処理で考えられる処理速度を実現するための高周波出力の立ち上がりを数１０ミリ秒とした場合、立ち上がりが数１０ミリ秒より速い傾斜範囲の成分を検出出来るような容量値を有するコンデンサを選択する。
【００１６】
さて、負荷において、スパツタリング処理若しくはエッチング処理などを短時間で行う場合、設定電源７の出力設定電圧信号を図４（ａ）に示す様に急激に上昇させると、出力安定化アンプ６からの直流電圧制御信号は図４の（ｂ）の破線に示す様に、急減に上昇しようとする。
【００１７】
この時、この直流電圧制御信号の立ち上がりの傾斜成分が傾斜成分信号発生回路１１の傾斜成分検出用コンデンサ１３を通過し、傾斜成分信号発生回路１１は、傾斜成分に対応した電圧信号（図４の（ｄ））を出力安定化アンプ６に供給する。
【００１８】
出力安定化アンプ６は、出力設定電圧信号分からこの傾斜成分に対応した電圧信号を差し引くので、出力安定化アンプ６の出力である直流電圧制御信号は、図４の（ｂ）の実線に示す様に、立ち上がりの傾斜が、数１０ミリ秒に対応する傾斜（図４の（ｂ）の一点破線）よりは大きいが、従来における立ち上がり（図４の（ｂ）の破線）より可成り緩やかなものになる。
【００１９】
この結果、直流電源５からの直流電圧も、図４の（ｄ）の実線に示す様に、従来の立ち上がり（図４の（ｃ）の破線）より緩やかとなり（但し、立ち上がりの傾斜が、数１０ミリ秒に対応する傾斜（図４の（ｃ）の一点破線）よりは大きい）、コンデンサ８に突入電流が流れない。従って、突入電流による直流電源の破壊が阻止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の高周波電源の一概略図を示している。
【図２】従来の高周波電源の信号波形を示している。
【図３】本発明による高周波電源の一概略図を示している。
【図４】本発明による高周波電源の信号波形を示している。
【符号の説明】
１…高周波発振機
２…高周波アンプ
３…カプラ
４…出力端子
５…直流電源
６…出力安定化アンプ
７…設定電源
８…大容量コンデンサ
１１…傾斜成分信号発生回路
１２…演算増幅器
１３…傾斜成分検出用コンデンサ
１４…ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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