JPS6366900A - Power supply device for plasma discharge - Google Patents

Power supply device for plasma discharge

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JPS6366900A
JPS6366900A JP61210861A JP21086186A JPS6366900A JP S6366900 A JPS6366900 A JP S6366900A JP 61210861 A JP61210861 A JP 61210861A JP 21086186 A JP21086186 A JP 21086186A JP S6366900 A JPS6366900 A JP S6366900A
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JP
Japan
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discharge
switch
power supply
voltage
plasma
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Pending
Application number
JP61210861A
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Japanese (ja)
Inventor
修一 岡部
遠藤 節雄
忍 中島
古賀 喜久雄
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IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上のTll用分と1Fコ この発明は、イオンブレーティング、プラズマCV I
)、I) Cスパッタリング等、プラズマ放電を(り用
した装置にわいて、放電起動時のアーク放電への移行を
防止し、乙って加工物の保護を図るようにしたプラズマ
枚電用?Ii源装置に関する。
[Detailed description of the invention] [Industrial Tll and 1F co
), I) For devices that use plasma discharge, such as C sputtering, is it possible to prevent the transition to arc discharge at the start of discharge, and to protect the workpiece? Regarding the Ii source device.

し従来の技術] 減圧下における放電現象については、古くから研究され
、第3図におけるように説明されている。
BACKGROUND ART Discharge phenomena under reduced pressure have been studied for a long time and are explained as shown in FIG.

すなわち、減圧下の気体分子中には、宇宙線あるいは紫
外線によって電離したイオンが僅かに存在するが、減圧
下の容器内に設けられた電極に電圧をかけると、これら
のイオンが補集されて、電流として流れる。この量は僅
かであって、やがてA点に達してほぼ全量が補集され、
飽和する。この領域をタウンゼント領域といい、放電電
圧と枚重電流とがほぼ比例して増iJOする。
In other words, a small amount of ions ionized by cosmic rays or ultraviolet rays exist in gas molecules under reduced pressure, but when voltage is applied to an electrode installed in a container under reduced pressure, these ions are collected. , flows as an electric current. This amount is small, and eventually reaches point A, where almost the entire amount is collected.
saturate. This region is called the Townsend region, and the discharge voltage and sheet weight current increase iJO almost proportionally.

次いでB点に達すると、電界によって加速された電子が
気体分子に衝突し、これを電離し、放電を自己維持する
のに十分な量となる。この領域は、■放電が電極全体を
覆うようになるまで、はぼ同一の電流密度を持ち、放電
電圧がほぼ一定に保たれる正常グロー放電領域と、■放
電が電極全体を覆いつくして電流密度が増し、結果とし
て放電電圧が増加していく異常グロー放電領域とに分け
られる。
Then, when point B is reached, the electrons accelerated by the electric field collide with the gas molecules, ionizing them in sufficient quantity to self-sustain the discharge. This region is divided into two types: ■ a normal glow discharge region where the discharge covers the entire electrode, the current density is almost the same, and the discharge voltage remains almost constant; and ■ the discharge covers the entire electrode and the current It is divided into an abnormal glow discharge region where the density increases and the discharge voltage increases as a result.

異常グロー放電領域において、電流を更に増加さけると
、族ff171u圧が突然低下し、電流がいかほどでも
増加し得るアーク放電に移行する。
In the abnormal glow discharge region, if the current is not increased further, the family ff171u pressure suddenly decreases and transitions to an arc discharge where the current can be increased to any extent.

減圧下におけるアーク放電は、常圧下におけるアーク放
電と異なり、陰極に微少な輝点、いわゆる陰極輝点か発
生し、電離した気体すなわちイオンが、重大な電流密度
で電極を衝撃する。また、電極輝点が電極上を移動する
ことによって、多くの場合、樹枝状の傷を発生する。従
って、陰極として加工品を使用するよ°うな場合は、重
大な欠陥を生ずるおそれがある。また、例えば、スパッ
タリングなどのよう(こ、スパッタリングする材質を陰
陽として使用するような場合は、突沸をとらなうことが
多く、突沸による微細なごみなとが基板上に付若し、基
板上のピンホール欠陥とtつたり、あるいは基だしい場
合は、陰極または電源装置の破+nに至ったりする。
Arc discharge under reduced pressure differs from arc discharge under normal pressure in that minute bright spots, so-called cathode bright spots, are generated at the cathode, and ionized gases, or ions, bombard the electrode with a significant current density. Furthermore, the movement of the electrode bright spot on the electrode often causes dendritic scratches. Therefore, if a processed product is used as a cathode, serious defects may occur. In addition, for example, in sputtering, etc., when the material to be sputtered is used as yin and yang, bumping is often not removed, and fine dust due to bumping may be deposited on the substrate or This may lead to pinhole defects or, in basic cases, damage to the cathode or power supply.

再び第3図に戻り、図のB点に至り、放電が自己維持す
る際の電圧をブレークダウン電圧、あるいは火花電圧と
いう。ブレークダウン電圧は、第4図に示すように、真
空容器内の圧力pと′心極間隙dとの積pXdの変化に
伴ってV字状に変化する。
Returning to FIG. 3 again, the voltage at which the discharge reaches point B in the diagram and maintains itself is called the breakdown voltage or spark voltage. As shown in FIG. 4, the breakdown voltage changes in a V-shape as the product pXd of the pressure p in the vacuum vessel and the core gap d changes.

すなわら、電極間隙dを一定にして圧力pを上げろと、
ブレークダウン電圧は次第に減少ずろが、ある最小値を
経て再び上昇する。よって、低圧側では、圧力を下げる
程ブレークダウン電圧か高まり、ある場合には、514
常グロー放電領域の上限、すなわちアーク放電領域に至
る場合もある。第5図、第6図はこの状態を示したちの
である。なお、第5図は横軸を対数目盛りとしたらの、
第6図は横軸を直線目盛としたものである。
In other words, keep the electrode gap d constant and increase the pressure p.
The breakdown voltage gradually decreases, but increases again after reaching a certain minimum value. Therefore, on the low pressure side, the lower the pressure, the higher the breakdown voltage, and in some cases, 514
The upper limit of the normal glow discharge region, that is, the arc discharge region may be reached. Figures 5 and 6 show this state. In addition, Fig. 5 shows the horizontal axis on a logarithmic scale.
In FIG. 6, the horizontal axis is a linear scale.

第5図、第6図のアーク放電移行点Cは、真空容器内の
異物、微少なほこり、あるいは電極の表面状態などの影
響を受けるが、一般に不安定で、予測することはできな
い。
The arc discharge transition point C in FIGS. 5 and 6 is affected by foreign matter in the vacuum container, minute dust, or the surface condition of the electrode, but is generally unstable and cannot be predicted.

特に、電極を更新した場合などは、大気中で電極をいか
に清浄に処理しても、微視的な汚染、吸着ガスの放出、
排気時の微少なほこりの舞い上がり等による新たな付着
などが原因となって、グロー放電からアーク放電への移
行が多くなる傾向にある。この傾向は、グロー放電開始
直後に特に顕著であり、その後グロー放電を繰り返すこ
とにより、電極の表面が浄化され、移行が減少していく
のが普通である。換言すれば、グロー放電起動時がアー
ク放電による障害を一番受は易いということができる。
In particular, when the electrodes are renewed, no matter how clean they are in the atmosphere, microscopic contamination, release of adsorbed gas, etc.
There is a tendency for the transition from glow discharge to arc discharge to increase due to new adhesion caused by the flying up of fine dust during exhaust. This tendency is particularly noticeable immediately after the start of glow discharge, and by repeating glow discharge thereafter, the surface of the electrode is generally purified and migration is reduced. In other words, it can be said that failures due to arc discharge are most likely to occur when glow discharge is activated.

プラズマに電源を供給する?Ii源装置としては、定電
圧、定電流、定電力の3種制御方式が用いられている。
Supplying power to plasma? As the Ii source device, three types of control methods are used: constant voltage, constant current, and constant power.

第7図は、これら各制御方式の理想的な特性を示すもの
である。実際には、フィードバック回路による閉ループ
制御が行なわれるため、負6;jの急変などに追従して
、安定状態に達するまでには、多少の時間を要する。例
えば、大電力電源にしばしば使用されるサイリスク制御
方式では、安定状態に達するまで、電源周波数のばば敢
サイクルを要する場合もまれてはない。
FIG. 7 shows ideal characteristics of each of these control methods. In reality, since closed loop control is performed by a feedback circuit, it takes some time to follow sudden changes in negative 6;j and reach a stable state. For example, silisk control schemes often used in high power power supplies often require extensive cycling of the power supply frequency to reach a stable state.

このような事情を背景として、第6図の放電特性を何ず
ろ装置に、定電流制御方式を使用した場合を例にとって
、グロー放電からアーク放電への移行について考察する
Against this background, the transition from glow discharge to arc discharge will be considered by taking as an example the case where a constant current control method is used in the device having the discharge characteristics shown in FIG. 6.

第8図(a)は、定電圧電源の時間的な特性を示したも
のである。時刻0において電源をオンとすると、電圧が
上界して、第8図(b)のA点すなわちブレークダウン
電圧に達する。ここで、第8図(b)に示す経路A−+
B−Cを経て放電が成長する時間は、容器内圧力がI 
O−2Torr台のアルゴン雰囲気中で実測した結果、
約0.5msであった。
FIG. 8(a) shows the temporal characteristics of the constant voltage power supply. When the power is turned on at time 0, the voltage rises and reaches point A in FIG. 8(b), that is, the breakdown voltage. Here, route A-+ shown in FIG. 8(b)
During the time when the discharge grows through B-C, the pressure inside the container is I.
As a result of actual measurement in an argon atmosphere on an O-2 Torr stand,
The time was approximately 0.5 ms.

一方、定電流電源が、第8図(a)の点aから点すを経
て点Cに達する応答時間は、約10m5であるっこの結
果、放゛電経路は、第8図(b)に示す放電電圧・電流
特性の径路A−+D−B−C−13−Dを通つて移行す
る。そして、点CよりB側にアーク放電移行点があると
、直ちにアーク放電を引き起こし、上述したような不都
合を与えることとなる。
On the other hand, the response time of the constant current power supply from point a to point C in Figure 8(a) is approximately 10m5.As a result, the discharge path is as shown in Figure 8(b). The discharge voltage and current characteristics are transferred through the path A-+D-B-C-13-D shown in FIG. If there is an arc discharge transition point on the B side from point C, arc discharge will immediately occur, causing the above-mentioned problems.

このような不都合を避けるために、「放電防止装置]と
呼ばれる装置が使用されることがある。
To avoid such inconveniences, a device called a "discharge prevention device" is sometimes used.

これは、第9図に示すように、真空容器内の電Iと、電
源との間に挿入されて使用される。この放電防止装置は
、異常グロー放電領域で放電処理を行っているときに、
何等かのアーク移行原因によってアークへ移行した場合
に、それを検知し、出力電圧を零にしたり、あるいは逆
電圧をかけたりして、一旦アークを切るものである。つ アークへ移行すると、その結果として、アーク移行原因
である付着ごみなどの存在が、アーク放電のエネルギで
焼き切られ、減少する。しかしながら、1回のアーク放
電エネルギでは消滅しないことが多く、上記移行原因が
なくなるまで、アーク放電が操り返される。つまり、ア
ーク移行−アーク遮断−再放電開始−アーク移行といっ
た過程が操り返される。
As shown in FIG. 9, this is used by being inserted between the power supply and the power supply in the vacuum container. This discharge prevention device is designed to prevent
If the arc transitions to an arc due to some cause, it is detected and the output voltage is reduced to zero or a reverse voltage is applied to temporarily cut off the arc. As a result, the presence of attached dust, etc., which causes the arc transition, is burned out by the energy of the arc discharge and is reduced. However, in many cases, the arc discharge energy is not extinguished once, and the arc discharge is repeated until the cause of the transition is eliminated. In other words, the process of arc migration - arc interruption - restart of discharge - arc migration is repeated.

従って、上記放電防止装置では、実質的にアーク放電を
繰り返している訳で、アーク放電を完全に解消した訳て
はない。従って、場合によっては、電圧となっている高
価な加工物に損傷を与えろおそれが残って・いる。
Therefore, the above-mentioned discharge prevention device substantially repeats arc discharge, and does not completely eliminate arc discharge. Therefore, in some cases, there remains a risk of damage to expensive workpieces that are exposed to voltage.

[発明が解決しようとする問題点コ 上述したように、従来のプラズマ放電用電源装置には、
次のような欠点かあった。
[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, the conventional plasma discharge power supply device has the following problems:
There were some drawbacks as follows.

■放電開始時にアーク放電を引き起こし、括板等の高価
な加工物に損傷を与えたり、電源装置に障害を起こした
りすることがあった。
■When the discharge starts, it causes arc discharge, which can damage expensive workpieces such as brackets and cause problems with the power supply.

フィードバック制御方式を採用した一役の電、111装
置を1ヒ較的低い圧力領域で使用した場合、グ[1−放
電の成長時間に比較して、?Ii源装置の応答時間が遅
い。このため、電源装置の応答かこれている短時間の間
に、アーク放電を引、き起こす危険性がある異常グロー
放電領域にまで放電が成長し、更に、はこりや異物など
の誘因があると、アーク放電にまで移行してしまうこと
かあった。
When a 111 device using a feedback control method is used in a relatively low pressure region, compared to the growth time of a discharge, Ii source device response time is slow. For this reason, during a short period of time when the response of the power supply device is sluggish, the discharge grows into an abnormal glow discharge area that has the risk of triggering and causing arc discharge, and may also cause lumps and foreign objects. In some cases, the problem even progressed to arc discharge.

■起動用の電源や電極を備えた電源装置においてら、主
電源が安定した動作に入るまでに、上と同様な理由によ
り、アーク放電が発生するおそれのある領域にまで放電
が成長してしまう。
■In a power supply device equipped with a starting power supply and electrodes, by the time the main power supply reaches stable operation, the discharge will grow to an area where arc discharge may occur due to the same reason as above. .

■従来の放電防止装置を使用してもアーク放電への移行
を完全に取り除くことはできない。
■Even if conventional discharge prevention devices are used, it is not possible to completely eliminate the transition to arc discharge.

この発明は、このような背景の下になされたもので、ア
ーク放電への移行の危険性を完全に除き、かつ円滑なグ
ロー放電の起動を行うことのできろプラズマf/l、電
用電源装置を提供することを目的とする。
This invention was made against this background, and it is a plasma f/l, electric power source that can completely eliminate the risk of transition to arc discharge and start glow discharge smoothly. The purpose is to provide equipment.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決ずろにめにこの発明は、イオンブレー
ティング、プラズマCVD、DCスパッタリング等のプ
ラズマを応用した装置の電源装置において、プラズマ発
生用電極と、第1の開閉器を介して前記プラズマ発生用
?1i 極に接続された主電源と、前記第1の開閉器が
オフのときに前記主電源と直列接続されf二形で、電流
1L11限体および第2の開閉2λを介してii′i記
プラズマ発41ミ用電1・〕−に接続されろ起動用τu
、(1スと、坦15時には1111妃第1の開閉器をオ
フかつ前記第2の開閉器をオンとして、前記プラズマ発
生用?Ii極に流れろ電流を前記電流制限体によって正
常グロー放m領域に止どめ、グロー放電後、前記主7r
i源の動作が安定しかつ初1υIのグロー放電からアー
ク放電への移行の可能性を少なくする程度の設定時間経
過後に、i’i?i記第1Q間第1Q開閉器つn71記
第2の開閉器をオフとする開閉器駆動手段とを具備する
ことを特徴と1゛る。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a power supply device for a device applying plasma such as ion blating, plasma CVD, DC sputtering, etc., which includes a plasma generation electrode, For said plasma generation via the first switch? 1i is connected in series with the mains power supply when the first switch is off, and the current 1L11 is connected to the mains power supply connected to the pole ii′i through the limiting body and the second switch 2λ. Connect to the plasma generator 41mi power supply 1.]- for startup τu
(At 15:00, the first switch of 1111 is turned off and the second switch is turned on, and the current flowing to the plasma generation pole is set to the normal glow emission region by the current limiter. After the glow discharge, the main 7r
After a set time period has elapsed in which the operation of the i source is stable and the possibility of transition from glow discharge to arc discharge at the initial 1υI has elapsed, i'i? It is characterized by comprising a switch driving means for turning off the first Q switch between the i and the first Q and the second switch of the n71.

1作用 ] 上記構成によれば、起動用電源と電四との間に直列に挿
入された電流制限体により、時間遅れなしで電流を制限
して、グロー放電開始時の電流を正常グロー放電領域に
設定できる。次いて、この起動電流によって、一定期間
、主電源の用I’ll状態を整え、電源のオーバーシュ
ート等をiν;IJ−、シて、主電源への切り替えを実
行する。
1 Effect] According to the above configuration, the current limiter inserted in series between the starting power source and the electric power source limits the current without time delay, and the current at the start of glow discharge is kept in the normal glow discharge region. Can be set to Next, this starting current adjusts the I'll state of the main power supply for a certain period of time, prevents overshoot of the power supply, etc., and executes switching to the main power supply.

“この場合、正常グロー放電領域ではプラズマ、光子と
同等の表面処理が行えるにめ、アーク放電への移行の危
険性を除去できる。ま几、−1二記一定1−1間をII
I用して、主型J卓を安定さ4i−ろ二とかてきる。
In this case, surface treatment equivalent to that of plasma or photon can be performed in the normal glow discharge region, eliminating the risk of transition to arc discharge.
For I use, the main type J console can be made with stability of 4i-Ro2.

[実施例コ 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。[Example code] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、この発明の一実施例の構成を示す回路図で、
主?1iXAに定電圧制御が採用されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
main? Constant voltage control is adopted for 1iXA.

図において、lはプラズマ発生用真空装置、2は主電源
、3は起動用電源である。真空装置lの陽極1aは接地
されている。一方、陰極tbは、電磁開閉器4の接点4
a、および電流制限体(抵抗)5を介して起動用電源3
の負出力端に接続されるとともに、電磁開閉器6の接点
6aを介して主電源2の負出力端に接続されている。
In the figure, 1 is a vacuum device for plasma generation, 2 is a main power source, and 3 is a starting power source. The anode 1a of the vacuum device 1 is grounded. On the other hand, the cathode tb is the contact point 4 of the electromagnetic switch 4.
a, and a starting power source 3 via a current limiter (resistance) 5
It is connected to the negative output terminal of the main power source 2 via the contact 6a of the electromagnetic switch 6.

主電源2は、変圧器2aと、変圧器2aの出力を整流す
る全波整流器2bと、整流器2bの出力電圧を検出する
電圧検出器2cと、;圧検出器2cの検出電圧によって
制御される電圧制御回路2dと、スイッチ2eとから構
成されている。電圧制御回路2dは、サイリスクを中心
として構成され、電圧検出器2cからの検出電圧によっ
て、変圧器2aへの供給電圧を一定に制御する。
The main power supply 2 includes a transformer 2a, a full-wave rectifier 2b that rectifies the output of the transformer 2a, a voltage detector 2c that detects the output voltage of the rectifier 2b, and is controlled by the detected voltage of the pressure detector 2c. It is composed of a voltage control circuit 2d and a switch 2e. The voltage control circuit 2d is configured mainly of Cyrisk, and controls the voltage supplied to the transformer 2a to be constant based on the detected voltage from the voltage detector 2c.

起動用爪jiff 3は、変圧器3aと、全波整流器3
bと、スイッチ3cとから構成されている。そして、整
流器3bの正出力端が上記整流器2bの負出力端に接続
されている。
The starting claw jiff 3 is a transformer 3a and a full wave rectifier 3.
b, and a switch 3c. The positive output terminal of the rectifier 3b is connected to the negative output terminal of the rectifier 2b.

一方、整流器2bの正出力端は接地され、この出力端に
流れろ電流が開閉器駆動回路7によって検出される。ご
の開閉?:;駆動回路7は、電流が一定値を越えたとき
にオンとなる通電検出用のリレーと、このリレーによっ
て起動され、一定時間後に開閉器6をオンした後に、開
閉器4をオフとする限時回路とを持っている。
On the other hand, the positive output terminal of the rectifier 2b is grounded, and the current flowing through this output terminal is detected by the switch drive circuit 7. Opening and closing? :; The drive circuit 7 includes a relay for detecting energization that turns on when the current exceeds a certain value, and is activated by this relay, turns on the switch 6 after a certain period of time, and then turns off the switch 4. It has a time limit circuit.

なお、排気装置、ガス(J(給装置など、本実施例に直
接関係のない構成要素については図示を省略した。
Note that illustrations of components not directly related to this embodiment, such as an exhaust device and a gas supply device, are omitted.

このような構成において、主電源2は、グロー放電の運
転状聾に設定しておく。例えば、定電圧制御の場合は電
圧を、定電流制御の場合は7Ilt流を、適切な値に設
定しておく。また、主電源2と起動用電源3とが直列接
続された際に、真空装置lの71i罷1 a、 l b
間に印加される起動電圧が、第8図におけるA点の電圧
以上で(例えば、第2図のAa゛点)、かつ電極間にグ
ロー放電が発生した場合、電極1 a、 1 bに流れ
る電流が、正常グロー放電領域の上限付近の値となるよ
うに設定しておく。
In such a configuration, the main power source 2 is set to a glow discharge operating state. For example, in the case of constant voltage control, the voltage is set to an appropriate value, and in the case of constant current control, 7Ilt current is set to an appropriate value. In addition, when the main power supply 2 and the starting power supply 3 are connected in series, 71i failure of the vacuum device l a, l b
When the starting voltage applied between the electrodes is higher than the voltage at point A in FIG. 8 (for example, point Aa in FIG. 2) and a glow discharge occurs between the electrodes, it flows to electrodes 1a and 1b. The current is set to a value near the upper limit of the normal glow discharge region.

このような設定の後、開閉器4および開閉器6かオフの
状態で、スイッチ2eおよび3cを投入する。次いで、
開閉21駆動回路7により、開閉器4をオンにする。こ
れにより、主電源2と起動用電源3とが直列に接続され
た形となる。そして、第2図のAa点に設定してあった
電圧は、放電開始とともに電流制限体5によって電流を
制限されて、第2図のB点に至る。このとき、電+% 
1 a、 1 bには、電流rBが流れる。つまり、主
電源2、起動用電源3、電流制限体5および電極1 a
、 l bを通って電流が流れ、主電源2の初期状態が
設定される。
After such settings, the switches 2e and 3c are turned on while the switches 4 and 6 are off. Then,
The switch 4 is turned on by the switch 21 drive circuit 7. Thereby, the main power source 2 and the starting power source 3 are connected in series. Then, the voltage set at point Aa in FIG. 2 is limited by the current limiter 5 at the start of discharge, and reaches point B in FIG. 2. At this time, electricity +%
A current rB flows through 1a and 1b. In other words, the main power supply 2, the starting power supply 3, the current limiter 5, and the electrode 1a
, l b , and the initial state of the main power supply 2 is set.

また、この電流が開閉器駆動回路7内の7111流検出
リレーによって検出され、同開閉器1動回路7内の1恨
時回路が起動される。
Further, this current is detected by the 7111 flow detection relay in the switch drive circuit 7, and the 1st time circuit in the switch 1 operation circuit 7 is activated.

上記限時回路は、起動きれて一定時間後に開閉器6をオ
ンとし、次いで開閉器・1をオフとする。
The above-mentioned time limit circuit turns on the switch 6 and then turns off the switch 1 after a certain period of time after it has been activated.

これにより、主電源2か電極1 a、 l bに接続さ
れ、起動用Ti 8Q 3が切り離されろ。このとき、
放電状態は、第2図に示すB点から運転設定点Cに移行
する。
This connects the main power source 2 to the electrodes 1a and 1b, and disconnects the starting Ti 8Q 3. At this time,
The discharge state shifts from point B to operating set point C shown in FIG.

本実施例によれば、上記限時回路によって定まる時間内
に、主電源2の動作が設定されて安定するか“ら、第2
図の点Bから点Cへの移行は、電子オーパーツニート等
の擾乱状態を経ずに、円滑に行なわれる。すなわち、電
圧検出回路2cによって検出されf二重圧は、電圧制御
回路2〈1にフィードバックさ弁、上記一定時間内に安
定状態に9イF持されろ。
According to this embodiment, the operation of the main power supply 2 is set and stabilized within the time determined by the time limit circuit, and then the second
The transition from point B to point C in the figure is performed smoothly without going through any disturbances such as electronic overtones. That is, the double pressure detected by the voltage detection circuit 2c is fed back to the voltage control circuit 2(1), and is maintained in a stable state within the above-mentioned predetermined time.

なお、上記実施例の構成については、次のような変更が
考えられろ。
Note that the following changes may be made to the configuration of the above embodiment.

■電流制限体としては、抵抗以外に、半導体素子、真空
管などの回路素子を使用することも可能である。
(2) As the current limiter, it is also possible to use circuit elements such as semiconductor elements and vacuum tubes in addition to resistors.

■開閉器としても、半導体素子や真空管を使用ずろごと
ができる。
■Semiconductor elements and vacuum tubes can be used as switches.

1発明の′;JJ果] 以上説明したように、この発明は、放電起動時には、主
電源と始動用電源とを直列に接続した形で電極に電圧を
印加し、かつ起動から一定の時間の間、電流制限体で電
極に流れる電流を制限しつつ正常グロー放電領域を推持
し、上記一定の時間が経過した後、主電源と電極とを接
続するようにしたから、次の効果を得ることができる。
1 of the invention; JJ results] As explained above, this invention applies voltage to the electrodes with the main power source and the starting power source connected in series at the time of starting discharge, and for a certain period of time after starting. During this period, the current flowing through the electrode is limited by the current limiter while maintaining the normal glow discharge region, and after the above-mentioned certain period of time has elapsed, the main power source and the electrode are connected, resulting in the following effects. be able to.

■アーク放電に移行するおそれのない正常グロー放電領
域において、プラズマ洗浄量等の表面処理を行うことが
できる。このため、アーク放電への移行の危険性が最も
大きいグロー放電開始直後の障害を防止するのに極めて
有効である。
■ Surface treatments such as plasma cleaning can be performed in the normal glow discharge area where there is no risk of transition to arc discharge. Therefore, it is extremely effective in preventing failures immediately after the start of glow discharge, where the risk of transition to arc discharge is greatest.

■上記一定時間の間に、主電源の動作初期設定が、実際
の加工物に応じて行なわれる。
(2) During the above-mentioned certain period of time, initial operation settings of the main power source are performed according to the actual workpiece.

■上記■、■により、安定した加工を施すことろくでき
る。
■By performing the above ■ and ■, it is possible to perform stable processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路−図、第
2図は同実施例の放電特性を示す図、第3図は減圧下に
おけろ放電現象を説明するための図、第・1図はブレー
クダウン電圧の特性を説明するための図、第5図、第6
図は放電開始時のアーク放電への移行を説明するための
図、第7図は放電の制御方式を説明するための図、第8
図は電源装置の応答特性を説明するための図、第9図は
従来の放電防止装置の使用状態を示す概略図である。 l・・・・・・プラズマ発生用真空装置、I a、 I
 b・・・・・・電極、2・・・・・主電源、3・・・
・起動用電源、 4・・・・・電磁開閉器(第2の開閉器)。 6・・・・・・電磁開閉器(第1の開閉器)、5・・・
・・・電流制限体、7・・・・・・lq閉器駆動回路。 蔦7図 第8図
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the discharge characteristics of the same embodiment, and FIG. 3 is a diagram for explaining the discharge phenomenon under reduced pressure. Figure 1 is a diagram to explain the characteristics of breakdown voltage, Figure 5, Figure 6
The figure is a diagram to explain the transition to arc discharge at the start of discharge, Figure 7 is a diagram to explain the discharge control method, and Figure 8 is a diagram to explain the discharge control method.
The figure is a diagram for explaining the response characteristics of the power supply device, and FIG. 9 is a schematic diagram showing the usage state of the conventional discharge prevention device. l... Vacuum device for plasma generation, I a, I
b...Electrode, 2...Main power supply, 3...
- Starting power supply, 4... Electromagnetic switch (second switch). 6... Electromagnetic switch (first switch), 5...
...Current limiter, 7...lq closure drive circuit. Ivy 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] イオンブレーティング、プラズマCVD、DCスパッタ
リング等のプラズマを応用した装置の電源装置において
、プラズマ発生用電極と、第1の開閉器を介して前記プ
ラズマ発生用電極に接続された主電源と、前記第1の開
閉器がオフのときに前記主電源と直列接続された形で、
電流制限体および第2の開閉器を介して前記プラズマ発
生用電極に接続される起動用電源と、起動時には前記第
1の開閉器をオフかつ前記第2の開閉器をオンとして、
前記プラズマ発生用電極に流れる電流を前記電流制限体
によって正常グロー放電領域に止どめ、グロー放電後、
前記主電源の動作が安定しかつ初期のグロー放電からア
ーク放電への移行の可能性を少なくする程度の設定時間
経過後に、前記第1の開閉器をオンかつ前記第2の開閉
器をオフとする開閉器駆動手段とを具備することを特徴
とするプラズマ放電用電源装置。
In a power supply device for a device applying plasma such as ion blating, plasma CVD, DC sputtering, etc., a plasma generation electrode, a main power supply connected to the plasma generation electrode via a first switch, and a main power source connected to the plasma generation electrode via a first switch, connected in series with the main power supply when the switch No. 1 is off,
a starting power source connected to the plasma generation electrode via a current limiter and a second switch; and at the time of starting, the first switch is turned off and the second switch is turned on;
The current flowing through the plasma generation electrode is stopped in a normal glow discharge region by the current limiter, and after the glow discharge,
Turning on the first switch and turning off the second switch after a predetermined time period has elapsed in which the operation of the main power source is stable and the possibility of transition from initial glow discharge to arc discharge has elapsed. 1. A plasma discharge power supply device comprising a switch driving means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5208431A (en) * 1990-09-10 1993-05-04 Agency Of Industrial Science & Technology Method for producing object by laser spraying and apparatus for conducting the method
JP2008518406A (en) * 2004-10-25 2008-05-29 ティーイーエル エピオン インク. Method and mechanism for suppressing arc during scanning of ion beam processing apparatus

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