JP2022102688A - 高周波電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＭＤによる反射波Ｐｒ（反射係数と同義）の増加を抑える処理を簡略化する技術を提案する。【解決手段】本開示は、接続される負荷に対して高周波電力を提供する、高周波電源システムであって、第１周波数でバイアス電力を供給するバイアス電源と、第１周波数よりも高い第２周波数で高周波出力であって、第１周波数で周波数変調された高周波出力を供給するソース電源と、バイアス電力と周波数変調された高周波出力とを取得し、ソース電源側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスとの整合を取るインピーダンス整合回路を含む整合器と、を備え、ソース電源は、第１周波数と同一の周波数を有し、タイミングを取るためのトリガ信号に応答して、変調開始位相および変調量ゲインをそれぞれ変化させながら反射波を検出し、当該反射波が最小となる最適変調開始位相および最適変調量ゲインを決定する、高周波電源システムについて提供する。【選択図】図２

Description

本開示は、高周波電源システムに関する。

半導体製造の分野では、電子機器の小型化・高機能化に伴って高密度な実装が要求されており、実装基板への素子の接続は微細化され、より信頼性の高い実装が必要となっている。

実装の信頼性を確保する方法の一つに、プラズマによる表面改質方法がある。例えば、被処理基板にプラズマ処理を施すと、基板の表面に付着した有機物による汚染を除去でき、ワイヤーボンディングのボンディング強度の向上が図れ、濡れ性が改善され、基板と封止樹脂との密着性を向上できる。このようなプラズマ処理を施すためには、プラズマリアクタ装置に対して電源装置を接続する必要がある。

例えば、特許文献１は、プラズマリアクタ装置に接続される電源装置の構成例について開示する。具体的に、特許文献１は、高周波（ソース）電源と低周波（バイアス）電源を、整合回路を介して重畳させてプラズマリアクタ装置に供給する構成について開示している。整合回路において、電源側とプラズマリアクタンス装置側とのインピーダンス整合を取ることにより、効率的な電源供給を実現しようとしている。

特開平７－７４１５９号公報 特表２０１８－５３６２９５号公報 特開２０１７－１８８３４号公報 米国特許第１０３０４６６９号明細書

特許文献１で示されるように２周波数電源を供給する場合、プラズマリアクタ装置のプラズマチャンバ内には、プラズマと共に、プラズマシースが発生することが知られている。このプラズマシースは、一般的に電気的に絶縁されているものと見なすことができ、プラズマチャンバの電極間に仮想的なコンデンサが形成されていると見ることができる。そして、低周波（バイアス）電源の電圧が周期的に変化することに連動してプラズマの位置が変動するため、プラズマシースの静電容量も周期的に変動する（例えば、プラズマチャンバの構造によってバイアス周波数と同一あるいは２倍の周期で変動する）。つまり、プラズマインピーダンスがバイアス電源の電圧の変化によって高速に変化することを意味する。

しかしながら、整合器は、インピーダンス可変素子をモータで動作させているため、高速なプラズマインピーダンスの変化に対してマッチング動作を追従させることができない。その結果、混変調歪（ＩＭＤ：Inter-Modulation Distortion）によって、ソース電源の出力端に帰還する反射波Ｐｒ量が増加してしまう。反射波が増大すると効率的、かつ正確に電源を負荷側に供給できないため、ＩＭＤを低減する必要がある。

この点、例えば、特許文献２から４は、低周波数側電源（ＬＦ）の周期中で、高速に分割して演算したインピーダンスおよび周波数―整合器ルックアップテーブルの２つから反射波が低減されるような高周波数電源（ＨＦ）の位相（周波数）と電力を求め、ＬＦからの「トリガ信号」に従って、ＨＦが動作するよう制御することにより、ＩＭＤを低減する技術を開示している。

しかしながら、特許文献１から３に開示の技術では、低周波数側電源（ＬＦ）の一周期（例えば、４００ｋＨｚ）内で多くの処理を高速に実行しなければならず、高周波電源側の負担が非常に大きい。
本開示はこのような状況に鑑み、ＩＭＤによる反射波Ｐｒ（反射係数と同義）の増加を抑える処理を簡略化する技術を提案する。

上記課題を解決するために、本開示は、接続される負荷に対して高周波電力を提供する、高周波電源システムであって、第１周波数でバイアス電力を供給するバイアス電源と、第１周波数よりも高い第２周波数の高周波出力であって、第１周波数で周波数変調された高周波出力を供給するソース電源と、バイアス電力と周波数変調された高周波出力とを取得し、ソース電源側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスとの整合を取るインピーダンス整合回路を含む整合器と、を備え、ソース電源は、第１周波数と同一の周波数を有し、タイミングを取るためのトリガ信号に応答して、変調開始位相および変調量ゲインをそれぞれ変化させながら反射波を検出し、当該反射波が最小となる最適変調開始位相および最適変調量ゲインを決定する、高周波電源システムについて提供する。

本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素および多様な要素の組み合わせ、ならびに以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではないことを理解する必要がある。

本開示の技術によれば、ＩＭＤによる反射波Ｐｒの増加を抑える処理を簡略化する（処理演算数を削減する）ことが可能となる。

本実施形態による電源供給システム（高周波電源システムとも言う）１にプラズマ負荷４０を接続した状態を示す図である。 本実施形態によるソース電源１０の内部構成例を示す図である。 本実施形態による、ソース電源１０内の整合処理を説明するためのフローチャート（前半）である。 本実施形態による、ソース電源１０内の整合処理を説明するためのフローチャート（後半）である。 変調動作開始から整合完了までの進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒの変化の様子を示す図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。

本実施形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。

更に、本開示の実施形態は、汎用コンピュータ上で稼動するソフトウェアで実装しても良いし専用ハードウェア又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実装しても良い。

＜電源供給システム１の構成例＞
図１は、本実施形態による電源供給システム（高周波電源システムとも言う）１にプラズマ負荷４０を接続した状態を示す図である。電源供給システム１は、ソース電源（高周波出力を供給）１０と、バイアス電源（低周波出力を供給）２０と、ソース電源１０およびバイアス電源２０のそれぞれから出力が供給され、ソース電源１０およびバイアス電源２０側とプラズマ負荷４０側とのインピーダンス整合を取る整合器（インピーダンス変換装置ともいう）３０と、を備え、ソース電源１０から出力する進行波（ソース電力）とバイアス電源２０から出力する進行波（バイアス電力）とを、例えば重畳してプラズマ負荷４０に供給するシステムである。

＜ソース電源１０の内部構成例＞
図２は、本実施形態によるソース電源１０の内部構成例を示す図である。図２に示されるように、ソース電源１０は、トリガ信号生成部２０１と、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２と、ＦＭ変調基本波形テーブル２０３と、開始位相設定部２０４と、変調量ゲイン設定部２０５と、変調テーブル更新部２０６と、基本波生成部２０７と、加算部（変調部）２０８と、ＤＤＳ（Digital Direct Synthesizer）２０９と、増幅器２１０と、検出器２１１と、広帯域検出部２１２と、平均化処理部２１３と、振幅設定コントローラ２１６と、電力設定部２１４と、減算部２１５と、を備える。

トリガ信号生成部２０１は、バイアス電源（低周波側）２０の動作周波数（例えば、４００ｋＨｚ）と同一の周波数のトリガ信号（タイミング信号）をバイアス電源２０と同一のタイミングで生成し、これを周波数変調量・開始位相コントローラ２０２に提供する。周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、開始位相設定部２０４と変調量ゲイン設定部２０５に開始位相あるいは変調量ゲイン（変調範囲（例えば、±１．２ＭＨｚ）のゲインコントロールの割合を示す値）の設定を指示する。ＦＭ変調基本波形テーブル（メモリ）２０３は、例えば、４０．６８ＭＨｚ±１．２ＭＨｚの範囲内の波形を４００ｋＨｚで変調して得られる波形を格納するテーブルであって、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２からの指示に従って、ＦＭ変調基本波形を出力する。開始位相設定部２０４は、ＦＭ変調基本波形における開始位相を設定する。変調量ゲイン設定部２０５は、ＦＭ変調基本波形における、変調量ゲインを設定する。変調テーブル更新部２０６は、ＦＭ変調テーブルにおける現時点でＦＭ変調に用いる変調量ゲインの値と開始位相の値を更新する。

基本波生成部２０７は、ソース電源の基本波（例えば、４０．６８ＭＨｚ）であってＦＭ変調の対象の信号を生成する。加算部（変調部）２０８は、変調テーブル更新部２０６からの変調量ゲインおよび開始位相を、基本波生成部２０７からの基本波に反映してＦＭ変調（例えば、４９．６８ＭＨｚ±１．２ＭＨｚの範囲内の波形を４００ｋＨｚでＦＭ変調）する。ＤＤＳ（Digital Direct Synthesizer）２０９は、ＦＭ変調された信号をＡＤ変換し、総周波信号として出力する。増幅器２１０は、高周波信号（ＦＭ変調信号）を増幅してＲＦ出力としての進行波電力Ｐｆを整合器３０に供給する。なお、以降では進行波電力Ｐｆを単に進行波Ｐｆという。また、進行波電力Ｐｆの電圧成分を進行波電圧という。同様に、プラズマ負荷４０側から反射してくる反射波電力Ｐｒを単に反射波Ｐｒという。また、反射波電力Ｐｒの電圧成分を反射波電圧という。

検出器２１１は、増幅器２１０からのＰＦ信号に対応する進行波Ｐｆを検出すると共に、整合器３０を介してプラズマ負荷４０側から反射された反射波Ｐｒを検出する。広帯域検出部２１２は、所定数分（所定期間）に亘る進行波Ｐｆと反射波Ｐｒを検出し、蓄積し、当該所定数分の進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒを平均化処理部２１３に出力する。平均化処理部２１３は、広帯域検出部２１２から受け取った所定数分の進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒの平均値（所定期間毎の移動平均）を求め、反射波Ｐｒを減算部２１５に出力し、進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒの平均値（所定期間毎の移動平均）を周波数変調量・開始位相コントローラ２０２に出力する。

電力設定部２１４は、目標の電力設定値を出力する。減算部２１５は、目標の電力設定値と検出された進行波Ｐｆ（平均化処理部２１３の出力値）とのずれを算出し、振幅設定コントローラ２１６に出力する。振幅設定コントローラ２１６は、減算部２１５で算出されたずれ量に基づいてＦＭ変調における振幅値を設定する。

周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、平均化処理部２１３から出力された進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒの平均値（所定期間毎の移動平均）を内部メモリ（図示せず）に格納する。また、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、予め決められた開始位相設定値および変調量ゲイン設定値の全てについて反射波Ｐｒを取得していない場合には、開始位相値あるいは変調量ゲインを変更するように開始位相設定部２０４あるいは変調量ゲイン設定部２０５を制御する。さらに、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、全ての開始位相設定値および変調量ゲイン設定値に対応する反射波Ｐｒのうち、最小の反射波Ｐｒとなる開始位相設定値および変調量ゲイン設定値を求め、それ以降のＦＭ変調のパラメータ（変調量ゲイン設定値および開始位相設定値）を固定する。

＜整合処理の詳細＞
図３Ａおよび図３Ｂは、本実施形態による、ソース電源１０内の整合処理を説明するためのフローチャートである。

（i）ステップ３０１
周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、トリガ信号生成部２０１からトリガ信号（バイアス電源２０の動作周波数（４００ｋＨｚ）と同一の信号：タイミング信号）を受け取り、開始位相設定部２０４に開始位相（初期値）の設定を指示する。当該指示に応答して、開始位相設定部２０４は、ＦＭ変調基本波形テーブル２０３から基本波形（例えば、４０．６８ＭＨｚ±１．２ＭＨｚの範囲内の波形を４００ｋＨｚの周波数で変調した波形）を読み込み、任意の開始位相（初期値）を設定し、当該開始位相を反映した基本波形を変調量ゲイン設定部２０５に出力する。

（ii）ステップ３０２
周波数変調量・開始位相コントローラ２０２から変調量ゲイン設定の指示を受け、開始位相設定部２０４から開始位相を反映した基本波形を受け取ると、変調量ゲイン設定部は、任意の変調量ゲイン（初期値）を設定し、当該変調量ゲインを反映した基本波形を変調テーブル更新部２０６に出力する。

そして、加算部（変調部）２０８は、変調テーブル更新部２０６から出力された初期設定基本波を、基本波生成部２０７から出力された基本波（例えば、ソース電源１０における４０．６８ＭＨｚの基本波）に反映してＦＭ変調を実行し、ＤＤＳ２０９に出力する。

（iii）ステップ３０３
検出器２１１は、変調量ゲイン（初期値）および開始位相（初期値）で変調し、増幅することによって得られた高周波出力（進行波Ｐｆ：増幅器２１０の出力）を検出すると共に、プラズマ負荷４０側からの反射波Ｐｒを検出し、それらを広帯域検出部２１２に出力する。そして、広帯域検出部２１２は、所定検出回数分の（あるいは所定期間で検出された）進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒを検出し、平均化処理部２１３で移動平均値を算出する。

（iv）ステップ３０４
周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、開始位相を前回の値から所定値分（変更ステップ量は予め決められている）変更する。このとき、変調量ゲインは前回と同一値に固定し、変調テーブル更新部２０６は、開始位相が変更された基本波を加算部（変調部）２０８に出力する。加算部（変調部）２０８は、変調テーブル更新部２０６から出力された基本波（開始位相が変更されたもの）を、基本波生成部２０７から出力された基本波に反映してＦＭ変調を実行し、ＤＤＳ２０９に出力する。

（v）ステップ３０５
検出器２１１は、変調量ゲイン（初期値）および変更された開始位相で基本波を変調し、増幅することによって得られた高周波出力（進行波Ｐｆ：増幅器２１０の出力）を検出すると共に、プラズマ負荷４０側からの反射波Ｐｒを検出し、それらを広帯域検出部２１２に出力する。そして、広帯域検出部２１２は、所定検出回数分の（あるいは所定期間で検出された）進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒを検出し、平均化処理部２１３で移動平均値を算出する。

そして、ステップ３０４および３０５の処理を予め決められた開始位相の範囲で繰り返し、それらに対応する反射波Ｐｒが検出される。検出された反射波Ｐｒは、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２の内部メモリ（図示せず）に格納（蓄積）される。

（vi）ステップ３０６
周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、ステップ３０４および３０５を繰り返し実行することによって得られた複数の反射波Ｐｒの中から最小の反射波Ｐｒを抽出し、それに対応する開始位相の値を取得する。そして、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、以後の処理において、開始位相を上記取得した値に固定する。
なお、上記では複数の反射波Ｐｒの中から最小の反射波Ｐｒを抽出し、それに対応する開始位相の値を取得したが、これに限定されない。例えば、反射係数Γを用いてもよい。この場合は、進行波Ｐｆ及び反射波Ｐｒの情報に基づいて反射係数Γを算出し、ステップ３０４および３０５を繰り返し実行することによって得られた複数の反射係数の中から最小の反射係数を抽出し、それに対応する開始位相の値を取得すればよい。

また、上記のように、反射波Ｐｒの最小値を抽出する場合は、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２における処理を行う際に、進行波Ｐｆは不要である。

反射係数Γの最小値を抽出する場合、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、反射係数を算出する機能を有することになる。この実施形態では、反射係数Γを式（１）によって算出している。
Γ＝√（Ｐｒ／Ｐｆ） ・・・・・ （１）

なお、反射波Ｐｒの最小値を抽出する場合であっても、反射係数Γの最小値を抽出する場合であっても、反射波Ｐｒの最小値を抽出するという概念は同じである。
また、反射係数は、進行波電圧と反射波電圧とに基づいて算出してもよいし、他の方式で算出してもよい。検出器２１１は、所望の情報が検出できるものであればよい。

（vii）ステップ３０７
周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、変調量ゲインを前回の値から所定値分（変更ステップ量は予め決められている）変更する。このとき、開始位相の値は、ステップ３０６で決定された値に固定される。変調テーブル更新部２０６は、開始位相が固定値で変調量ゲインが変更された基本波を加算部（変調部）２０８に出力する。加算部（変調部）２０８は、変調テーブル更新部２０６から出力された基本波（開始位相が固定、変調量ゲインが変更されたもの）を、基本波生成部２０７から出力された基本波に反映してＦＭ変調を実行し、ＤＤＳ２０９に出力する。

（viii）ステップ３０８
検出器２１１は、固定された開始位相および変更された変調量ゲインで基本波を変調し、増幅することによって得られた高周波出力（進行波Ｐｆ：増幅器２１０の出力）を検出すると共に、整合器３０からの反射波Ｐｒを検出し、それらを広帯域検出部２１２に出力する。そして、広帯域検出部２１２は、所定検出回数分の（あるいは所定期間で検出された）進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒを検出し、平均化処理部２１３で移動平均値を算出する。

そして、ステップ３０４７よび３０８の処理を予め決められた開始位相の範囲で繰り返し、それらに対応する反射波Ｐｒが検出される。検出された反射波Ｐｒは、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２の内部メモリ（図示せず）に格納（蓄積）される。

（ix）ステップ３０９
周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、ステップ３０７および３０８を繰り返し実行することによって得られた複数の反射波Ｐｒの中から最小の反射波Ｐｒを抽出し、それに対応する変調量ゲインの値を取得する。そして、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、ステップ３０６で得られた開始位相と当該ステップで得た変調量ゲインを以後の変調動作を行う（整合完了）。
なお、上記では複数の反射波Ｐｒの中から最小の反射波Ｐｒを抽出し、それに対応する開始位相の値を取得したが、これに限定されない。例えば、ステップ３０６と同様に反射係数を用いてもよい。この場合は、ステップ３０６で説明したように、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２において進行波Ｐｆの情報は不要である。

＜整合完了までの進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒの変化＞
図４は、変調動作開始から整合完了までの進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒの変化の様子を示す図である。図４（ａ）は、変調動作開始時の進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒと、変調設定条件（変調開始位相をスイープ）とを示している。図４（ｂ）は、反射波Ｐｒが最小となる変調開始位相の値に固定したときの進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒと、変調設定条件（変調量ゲインをスイープ）とを示している。図４（ｃ）は、整合完了時の進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒと、整合完了後の変調開始位相の値と変調量ゲインの値を示している。

図４（ａ）に示されるように、変調動作開始時において変調開始位相および変調量ゲインが最適値になっていない場合には、検出される反射波Ｐｒは大きくなる。反射波Ｐｒを抑制するためには整合動作（変調開始位相および変調量ゲインの最適値を求めること）が必要となるが、上述のように、まずは最適な変調開始位相を求めるために、変調量ゲインを固定し、変調開始位相を変化（スイープ）させる。そして、反射波Ｐｒ（反射係数）が最小となる変調開始位相の値が決定される。

続いて、図４（ｂ）に示されるように、変調開始位相の値を反射波Ｐｒ（反射係数）が最小となる変調開始位相の値（図４（ａ）で求めた値）に固定し、変調量ゲインを初期値（任意の変調量ゲイン）から変化（スイープ）させる。そして、反射波Ｐｒ（反射係数）が最小となる変調量ゲインの値が決定される。

以上のように、それぞれ反射波Ｐｒ（反射係数）を最小にする変調開始位相と変調量ゲインの値が取得されると、整合完了となる。図４（ｃ）に示されるように、整合完了後の反射波Ｐｒは、整合処理前の反射波Ｐｒに比べて抑制されていることが分かる。

以後、ソース電源１０は、求めた変調開始位相θ（Γmin）と変調量ゲインＡ（Γmin）によって高周波出力をＦＭ変調し、ＦＭ変調した高周波出力（ＲＦ出力）を整合器３０に供給する。なお、上述の説明では、まず最適な変調開始位相を求めてから最適な変調量ゲインを求めているが、求める順番は逆であってもよい。

＜まとめ＞
（i）本実施形態によれば、ソース電源１０において、周波数変調量・開始位相コントローラ２０２は、バイアス電源の動作周波数（第１周波数：４００ｋＨｚ）と同一の周波数を有し、ＦＭ変調のタイミング信号となるトリガ信号に応答して、変調開始位相および変調量ゲインをそれぞれ変化させながら反射波を検出し、当該反射波が最小となる最適変調開始位相および最適変調量ゲインを決定する。このようにすることにより、変調開始位相と変調量ゲインの値を制御するだけで整合動作が完了するので、整合動作における処理数を劇的に削減することが可能となる。

さらに詳細には、ソース電源１０は、まず、変調量ゲインを任意の値に固定した状態で変調開始位相をスイープしながら反射波を検出し、当該反射波が最小となる最適変調開始位相を決定する。そして、ソース電源は、変調開始位相を最適変調開始位相に固定した状態で変調量ゲインをスイープしながら反射波を検出し、当該反射波が最小となる最適変調量ゲインを決定する。最適変調開始位相あるいは最適変調量ゲインのいずれを先に決定してもよいが、最適変調開始位相を先に決定し、その後最適変調量ゲインを決定した方が効率よく整合処理を実行することができる。

また、本実施形態では、整合処理を実行する際に、進行波Ｐｆおよび反射波Ｐｒの移動平均値（所定回数分、あるいは所定期間における移動平均値）を用いている。これにより、急激な反射波Ｐｒの変化があったとしても平滑化できるので、より正確に整合動作を実行することができる。

さらに、ソース電源１０は、トリガ信号を発生するトリガ信号生成部２０１を備えている。このため、バイアス電源から４００ｋＨｚのトリガ信号をわざわざ取得する必要がなく、ソース電源１０およびバイアス電源２０の独立性を担保することができる。

また、ソース電源１０は、第１周波数（４００ｋＨｚ）の変調テーブルを有し、当該変調テーブル２０３から読み出した波形の変調開始位相および変調量ゲインを最適変調開始位相および最適変調量ゲインに変更し、これを第２周波数（４０．６８ＭＨｚ）の基本波形に適用して周波数変調を行う。このようにすることにより、第１周波数の変調テーブルにおける変調開始位相と変調量ゲインを変更するだけでＦＭ変調を実行することができる（ＦＭ変調の周波数が第１周波数（４００ｋＨｚ）である）ので、整合動作における処理数を削減することができる。

（ii）本実施形態の機能は、ソフトウェアのプログラムコードによっても実現することができる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそれを記憶した記憶媒体は本開示を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。

また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。

さらに、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することにより、それをシステム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はＣＤ－ＲＷ、ＣＤ－Ｒ等の記憶媒体に格納し、使用時にそのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしても良い。

ここで述べたプロセスおよび技術は本質的に如何なる特定の装置に関連することはない。また、汎用目的の多様なタイプのデバイスが本開示の記述に従って使用することができる。なお、本開示の技術を実行する上で、専用の装置を構築するのが有益である場合があるかもしれない。

本実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、本実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。本開示の技術は、具体例な実施形態に関連して記述したが、これらは、本開示の技術を限定するためではなく、説明のためである。本分野にスキルのある者であれば、本開示の技術を実施するのに相応しいハードウェア、ソフトウェア、およびファームウエアの多数の組み合わせがあることが解るであろう。例えば、記述したソフトウェアは、アセンブラ、Ｃ／Ｃ＋＋、ｐｅｒｌ、Ｓｈｅｌｌ、ＰＨＰ、Ｊａｖａ（登録商標）等の広範囲のプログラム又はスクリプト言語で実装できる。

さらに、上述の実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていても良い。

１ 電源供給システム（高周波電源システム）
１０ ソース（ＨＦ）電源
２０ バイアス電源
３０ 整合器
４０ プラズマ負荷
２０１ トリガ信号生成部
２０２ 周波数変調量・開始位相コントローラ
２０３ ＦＭ変調基本波形テーブル
２０４ 開始位相設定部
２０５ 変調量ゲイン設定部
２０６ 変調テーブル更新部
２０７ 基本波生成部
２０８ 加算部（変調部）
２０９ ＤＤＳ
２１０ 増幅器
２１１ 検出器
２１２ 広帯域検出部
２１３ 平均化処理部
２１４ 電力設定部
２１５ 減算部
２１６ 振幅設定コントローラ

Claims (5)

1. 接続される負荷に対して高周波電力を提供する、高周波電源システムであって、
   第１周波数でバイアス電力を供給するバイアス電源と、
   前記第１周波数よりも高い第２周波数の高周波出力であって、前記第１周波数で周波数変調された高周波出力を供給するソース電源と、
   前記バイアス電力と前記周波数変調された高周波出力とを取得し、前記ソース電源側のインピーダンスと前記負荷側のインピーダンスとの整合を取るインピーダンス整合回路を含む整合器と、を備え、
   前記ソース電源は、前記第１周波数と同一の周波数を有し、タイミングを取るためのトリガ信号に応答して、変調開始位相および変調量ゲインをそれぞれ変化させながら反射波を検出し、当該反射波が最小となる最適変調開始位相および最適変調量ゲインを決定する、高周波電源システム。
2. 請求項１において、
   前記ソース電源は、
   前記変調量ゲインを任意の値に固定した状態で前記変調開始位相をスイープしながら前記反射波を検出し、当該反射波が最小となる前記最適変調開始位相を決定し、
   前記変調開始位相を前記最適変調開始位相に固定した状態で前記変調量ゲインをスイープしながら前記反射波を検出し、当該反射波が最小となる前記最適変調量ゲインを決定する、高周波電源システム。
3. 請求項１または２において、
   前記ソース電源は、進行波および反射波を検出し、当該検出した進行波および反射波の移動平均値を算出し、当該反射波の移動平均値が最小となる前記最適変調開始位相および前記最適変調量ゲインを決定する、高周波電源システム。
4. 請求項１から３の何れか１項において、
   前記ソース電源は、前記トリガ信号を発生するトリガ信号生成部を備える、高周波電源システム。
5. 請求項１から４の何れか１項において、
   前記ソース電源は、前記第１周波数の変調テーブルを有し、当該変調テーブルから読み出した波形の変調開始位相および変調量ゲインを前記最適変調開始位相および前記最適変調量ゲインに変更し、これを前記第２周波数の基本波形に適用して周波数変調を行う、高周波電源システム。
   

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