中古RFコントローラーの在庫・価格

RFコントローラーは、プラズマ処理装置で使う高周波(RF)電源と整合器(マッチングボックス)を操作・監視するための制御ユニットである。真空チャンバー内の電極やアンテナに供給するRF電力の設定、進行波・反射波電力のモニター、整合器の自動調整、上位装置とのインターロックなどを受け持つ。RF電源に制御機能を内蔵した構成もあれば、独立した筐体として電源・整合器・装置コントローラーの間に置く構成もある。
仕組みの中心はインピーダンス整合である。RF電源と同軸伝送線路は一般に特性インピーダンス50Ωで設計されるが、プラズマ負荷のインピーダンスは圧力、ガス種、投入電力、電極の状態によって大きく変わる。整合が取れていないと電力の一部が電源側へ反射し、プラズマに届く電力が減るうえ、電源の保護動作や損傷の原因にもなる。そこで整合器の中に可変コンデンサーとコイルを組み合わせたL型やπ型の整合回路を置き、入力側の検出器で電圧・電流の大きさと位相差を測る。コントローラーはこの信号をもとに、入力インピーダンスが50Ω・位相差ゼロに近づくようモーターでコンデンサーを動かし、反射電力を最小にする。プロセス条件を切り替えるたびに負荷が変わるため、閉ループで追従させるのが前提である。
電力制御には、進行波電力を設定値に保つ方式と、負荷に実際に入る電力(進行波から反射波を差し引いた値)を保つ方式があり、プロセスの再現性に影響する。周波数は工業用(ISM)周波数の13.56MHzが最も一般的で、その2倍・3倍の27.12MHzや40.68MHzも使われる。出力は研究用の数十〜数百Wから量産装置の数kW級まで幅があり、許容反射電力は定格出力の1〜2割程度に抑えられるのが一般的である。整合器にも許容電流・電圧の上限があり、kW級では数千Vppの高電圧がかかるため、定格の組み合わせを確認する必要がある。
操作は前面パネルでの手動操作に加え、外部アナログ信号による電力の設定とモニター、シリアル通信による上位制御に対応するものが多い。点火時のコンデンサー初期位置(プリセット)の設定、自動・手動整合の切り替え、整合完了とみなす条件、パルス運転時の整合方法なども主要な機能である。複数台のRF電源を外部発振源で同期させ、位相をそろえて運転する使い方もある。
用途は、スパッタリング装置、プラズマCVD装置、ドライエッチング装置、アッシング装置、RFイオン源やニュートラライザーなど、真空中で高周波放電を使う装置全般にわたる。実務では、RF電源・整合器・コントローラーの間の通信方式と信号仕様の互換性、同軸ケーブル長と整合範囲の関係、整合にかかる時間がプロセス初期の安定性に与える影響、冷却・接地・RF漏洩への対策を確認しておくことが重要になる。中古品を導入する場合は、組み合わせる電源・整合器との適合と、モーターや可変コンデンサーの動作状態を事前に確かめておきたい。