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半導体用語集

高周波電源

英語表記：high frequency power supply

<p>高周波電源は、通常、RFジェネレータ、あるいは単にジェネレータと呼ばれることが多い。以下、ジェネレータと呼ぶ。ジェネレータは、整合回路 (マッチングネットワーク)やマッチングコントローラと組み合わされて、初めてその性能を発揮する。</p><p>半導体プロセスで使用されるジェネレータはプロセスに必要なプラズマ(電子やイオンの荷電粒子およびラジカルなど)を真空チャンバ内で効率よく生成するのに用いるが、プラズマ生成の初期段階ではガスが負荷となるために高インピーダンスになり、印加RF電圧が全反射してRFジェネレータに向かって戻ってくるため、ジェネレータには進行波電圧+反射波電圧が加わり、保護を必要とする。</p><p>また、生成されたプラズマは不安定でジェネレータに対しては非安定負荷となる。このために、通常のダミーロードや送信機のアンテナ負荷と比較すると非常に過酷な条件で使用される。ゆえに、プロセスの再現性や装置の高安定性、高信頼性が要求される。ジェネレータは、周波数発振器、バッファ、プリアンプ、Aクラスドライバ、Bクラス(または、ABクラス)電力増幅器で構成されており、発振周波数は電力増幅器で増幅され出力端子より同軸ケーブルとマッチングネットワークを経由して、負荷であるプラズマに電力が供給される。</p><p>ECR (電子サイクロトロン共鳴)の場合は、マグネトロン発振器を用いて2.45 GHzを発振させ増幅して導波管により伝送して真空チャンバに電力を供給している。MOSFETやバイポーラトランジスタは、誘導性や容量性のリアクタンス負荷に対して非常に弱く、保護を必要とする。負荷からの反射波電圧に対する電力増幅器の保護は外部のマッチングネットワークで進行波と反射波の電圧、および電流を検知して、反射波電力が設定値を超えた場合、あるいは回路に異常電流が流れ、設定値を超えた場合に自動的にマッチングコントローラからジェネレータへ信号が送られて保護回路が作動し、電力増幅器の出力を遮断しMOSFETやバイポーラトランジスタなどを破壊より保護する機能を備えている。自動的にマッチングコントローラからジェネレータへ信号が送られて保護回路が作動し、電力増幅器の出力を遮断しMOSFETやバイポーラトランジスタなどを破壊より保護する機能を備えている。</p>

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