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RF電源・整合器とは

RF電源とは、プラズマを作って保つために高周波の電力を送る装置です。 電源とプラズマの間には整合器が入り、電源から見た負荷の値を合わせ続けます。

ドライエッチングもPECVDもスパッタリングも、プラズマがあってはじめて成り立ちます。ガスへ高周波の電力を送り込み、電子を加速して分子を電離させ、その状態を処理のあいだ保ち続ける必要があります。

高周波を送るとき、送り手と受け手のインピーダンスが揃っているかどうかが効きます。ずれていれば、送った電力の一部は進まずに電源側へ戻ります。戻った分はプラズマへ届かず、電源の側では熱になります。

やっかいなのは、プラズマのインピーダンスが動くことです。点火する前のガスはほぼ絶縁体であり、点火した後は電流の通る導体に近づきます。同じ装置でも、ガス種、圧力、投入電力を変えれば値は動きます。つまり合わせる相手が、工程ごとに、そして工程の途中でも変わります。

整合器は、この間に入って追従します。可変のコンデンサやコイルを動かし、電源から見える値を電源が電力を送り出せる値へ寄せ続けます。ダイヘンは公式製品ページで、自動整合のためのマッチユニットを挙げています。

整合器がプラズマの変化へ追従する
RF電源送る電力ずれた分が戻る整合器可変C可変L条件ごとに合わせ直す処理室のプラズマ負荷は動く点火前:絶縁体に近い点火後:導体に近いガス種・圧力・電力でさらに変わる
電源から見た負荷の値がずれていれば、送った電力の一部は電源へ戻ります。プラズマのインピーダンスは点火の前後で大きく変わり、ガス種や圧力でも動くため、整合器が可変素子を動かして条件ごとに合わせ直します。

電力の送り方にも幅があります。ダイヘンは公式製品ページで、AVANCERを、半導体製造プロセスに必要な各種機能を備えた高信頼のRF電源ブランドとして掲載し、パルスRF出力と省電力を機能に挙げています。

入切を繰り返すと、使える条件の幅が広がります
連続出力ずっと入ったままですパルス出力切っている間入と切を繰り返します縦は電力の大きさで、目盛りではありません連続で送り続けると、プラズマの状態は1つの釣り合った点へ落ち着きます入切を繰り返せば、切っている間に電子の温度が下がり、イオンと中性の粒子の比率が変わりますこの過渡の状態を使えます
連続で送り続けると、プラズマの状態は1つの釣り合った点へ落ち着きます。入切を繰り返せば、切っている間に電子の温度が下がってイオンと中性の粒子の比率が変わり、この過渡の状態を使えます。

連続で送り続けると、プラズマの状態は1つの釣り合った点へ落ち着きます。入切を繰り返せば、切っている間に電子の温度が下がり、イオンと中性の粒子の比率が変わります。この過渡の状態を使うことで、連続出力のままでは届かない条件を作れます。同社は同ページで、高密度プラズマプロセスにおける再現性、安定性、および高度なプラズマ制御を挙げ、用途として半導体製造プロセスとフラットパネルディスプレイを掲載しています。

RF電源とは何ですか?

プラズマを作って保つために高周波の電力を送る装置です。ダイヘンは公式製品ページで、AVANCERを、半導体製造プロセスに必要な各種機能を備えた高信頼のRF電源ブランドとして掲載しています。

整合器は何をしますか?

電源から見た負荷のインピーダンスを、電源が電力を送り出せる値へ合わせます。ダイヘンは公式製品ページで、自動整合のためのマッチユニットを挙げています。

なぜ整合が要るのですか?

電源と負荷のインピーダンスがずれると、送った電力の一部が電源側へ戻るためです。戻る分だけプラズマへ届く電力が減り、電源も熱を持ちます。整合器が中間に入って、電源から見える値を合わせます。

なぜ自動で追従するのですか?

プラズマのインピーダンスが動くためです。点火の前と後では負荷がまったく変わり、点火後もガス種、圧力、投入電力によって値が動きます。固定した回路では追いつかず、条件ごとに合わせ直す必要があります。

パルス出力とは何ですか?

電力を連続で送るかわりに、入切を繰り返して送る方式です。ダイヘンは公式製品ページで、パルスRF出力と省電力を機能に挙げています。切っている間にプラズマの状態が変わるため、連続出力では届かない条件を作れます。

どの装置で使いますか?

プラズマを使う装置です。ドライエッチング、PECVD、スパッタリングはいずれもプラズマで成り立ちます。ダイヘンは公式製品ページで、半導体製造プロセスとフラットパネルディスプレイを用途に挙げています。

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