[發(fā)明專利]磁控管的壽命判定方法、磁控管的壽命判定裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010104207.5
• 申請日: 2006-08-30
• 公開（公告）號: CN101788638A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 河西繁;長田勇輝
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: G01R31/24
• 分類號: G01R31/24;H01L21/00;H01J25/50;H05B6/68
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

(本案是申請?zhí)枮?006800024692、發(fā)明名稱為磁控管的控制方法、微波發(fā)生裝置、處理裝置的專利申請的分案申請)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用利用等離子體被活化的活性種，在半導(dǎo)體晶片等被處理體的表面進(jìn)行處理的處理裝置、磁控管的控制方法、磁控管的壽命判定方法、微波發(fā)生裝置、磁控管的壽命判定裝置、計算機程序以及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

在形成半導(dǎo)體制品的集成電路時，通常對半導(dǎo)體晶片等的被處理體進(jìn)行成膜處理、改性處理、氧化擴(kuò)散處理、蝕刻處理等各種處理，但是，由于近年來對半導(dǎo)體集成電路的高密度化、高度的微細(xì)化、薄膜化以及處理低溫化的要求提高，使用等離子體的處理裝置具有越來越多的傾向。在使用該等離子體的處理裝置中，利用等離子體使氣體活化制作活性種，通過該活性種的作用，不需要將晶片加熱到較高的溫度，而能夠在較低溫的狀態(tài)中進(jìn)行期望的處理。

在這種使用等離子體的等離子體處理裝置中，設(shè)有產(chǎn)生高頻的高頻發(fā)生裝置或產(chǎn)生微波的微波發(fā)生裝置，用于生成等離子體。

這里以微波發(fā)生裝置為例進(jìn)行說明。該微波發(fā)生裝置具有磁控管，該磁控管，在具有燈絲的陰極(cathode)周圍同軸狀地配置具有空腔諧振器的陽極(anode)，形成為2極管，并在軸方向上對兩電極之間施加直流磁場的狀態(tài)下，進(jìn)行高頻的振蕩，產(chǎn)生微波(專利文獻(xiàn)1～3)。

具體地說，與一般2極真空管相同，在該磁控管中，通過給燈絲通電加熱陰極，釋放出熱電子，這時，通過加在兩電極間的電場(電壓)控制流經(jīng)的電流。與此同時，通過在垂直于該電場的方向上施加的磁場，使上述熱電子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，進(jìn)行振蕩，結(jié)果產(chǎn)生微波。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平5-67493號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開平10-223150號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2003-308958號公報

另外，所述磁控管的燈絲，一般由包括少量釷的鎢金屬材料制成，而且在包括燈絲的陰極的表面，形成有用于有效地進(jìn)行熱電子釋放的碳化層。因此，該磁控管的壽命也將由于該碳化層的過度減少而終結(jié)。

所以，現(xiàn)有的磁控管的一般控制方法，在磁控管的輸出發(fā)生變化的情況下，為了延長燈絲的壽命，燈絲電壓向反方向變化，由此防止燈絲過度升溫。例如，如果為了增大磁控管的輸出而增大陽極電流，則燈絲的溫度也上升，碳化層的消耗加劇。因此，在為了增大磁控管的輸出而增大陽極電流時，為了抑制燈絲溫度上升，減小燈絲施加電壓，由此，能夠防止碳化層因為過度升溫而引起的消耗。而且，與上述相反，在為了減小磁控管的輸出而減小陽極電流時，增加燈絲施加電壓。

然而，現(xiàn)有的磁控管的控制方法，為了防止燈絲的過加熱，按照上述磁控管輸出的增減，反方向地增減燈絲施加電壓，但是，實際上燈絲溫度變動很大，根據(jù)情況的不同，有時會產(chǎn)生燈絲的過加熱，碳化層過度地消耗使磁控管的壽命大幅度縮短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明著眼于上述問題，是為了有效解決上述問題而提出的。本發(fā)明的目的在于，提供一種構(gòu)造不復(fù)雜且能夠精確控制磁控管的燈絲溫度，并能夠延長燈絲壽命的磁控管控制方法、磁控管的壽命判定方法、微波發(fā)生裝置、磁控管的壽命判定裝置、處理裝置和存儲介質(zhì)。

發(fā)明人對于磁控管的振蕩進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：以在燈絲施加的電壓和在此流過的電流為基礎(chǔ)求出電阻值，根據(jù)電阻值求出燈絲溫度，通過控制該燈絲溫度維持在規(guī)定溫度，能夠延長燈絲的壽命，根據(jù)上述見解完成了本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種磁控管的控制方法，其特征在于，所述磁控管產(chǎn)生微波，具備：包括燈絲的陰極；與該陰極相對配置的包括空腔諧振器的陽極；和提供與所述陰極和所述陽極的配置方向正交的磁場的磁場發(fā)生器，所述磁控管的控制方法包括：向所述燈絲供給電力的工序；基于在所述燈絲上施加的電壓和流經(jīng)所述燈絲的電流，求出所述燈絲的電阻值的電阻值計算工序；基于在所述電阻值計算工序中求出的電阻值和預(yù)先求出的所述燈絲的電阻—溫度相關(guān)特性，求出所述燈絲溫度的溫度計算工序；和通過調(diào)整流經(jīng)所述燈絲的電流和/或在燈絲上施加的電壓，控制在所述溫度計算工序中求出的燈絲溫度，使其維持在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)的溫度控制工序。

由此，通過調(diào)整燈絲施加電壓和流經(jīng)燈絲的電流，控制燈絲溫度，使其維持在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，因而，能夠精確控制燈絲的溫度且不使設(shè)備復(fù)雜化，從而能夠延長磁控管的壽命。

本發(fā)明的磁控管的控制方法的特征在于：所述規(guī)定的溫度范圍為1900～2100℃的范圍。