JP5524796B2 - 高周波測定装置、および、高周波測定装置の校正方法 - Google Patents
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Description
1 高周波電源装置
2 インピーダンス整合装置
3 高周波測定装置
31 カレントトランス部(電流検出手段)
32 電流用変換回路(電流検出手段)
33 コンデンサ部(電圧検出手段)
34 電圧用変換回路(電圧検出手段)
35 実効値算出回路
36 実効値算出回路
37 位相差検出回路
38 校正回路
381 ベクトル変換部
382 第1校正部
383 ベクトル逆変換部
384 反射係数位相角算出部
385 象限判定部(判定手段)
386 第2校正部
387 ベクトル逆変換部
39 インピーダンス算出回路
4 プラズマ処理装置
5 伝送線路
6 ダミーロード
7 インピーダンスアナライザ
Claims (8)
- プラズマ処理装置を含む負荷とこの負荷に高周波電力を供給する高周波電源装置との間に接続されて、当該接続点における高周波電圧および高周波電流を検出する高周波測定装置であって、
前記接続点における高周波電圧を検出する電圧検出手段と、
前記接続点における高周波電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段によって検出された電圧値と前記電流検出手段によって検出された電流値とを校正する校正手段と、
前記校正手段によって校正された前記電圧値と電流値とに基づいて、前記接続点から負荷側を見たインピーダンスを算出するインピーダンス算出手段と、
を備えており、
前記校正手段は、
基本の3つの基準負荷に前記高周波測定装置をそれぞれ接続した時の前記インピーダンス算出手段によって算出された3つのインピーダンスと前記基本の3つの基準負荷のインピーダンスとに基づいて算出された基本パラメータを用いて、前記検出された電圧値と電流値とを校正する第1校正手段と、
前記第1校正手段によって校正された電圧値と電流値とから算出されるインピーダンスをスミスチャート上で表示した場合に、全インピーダンスの範囲が複数に分割された範囲のうちのいずれの範囲に位置するかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記インピーダンスが位置すると判定された範囲を囲む3つのインピーダンスをそれぞれ有する範囲別の3つの基準負荷に前記高周波測定装置をそれぞれ接続した時の前記インピーダンス算出手段によって算出された3つのインピーダンスと前記範囲別の3つの基準負荷のインピーダンスとに基づいて算出された範囲別パラメータを用いて、前記第1校正手段によって校正された前記電圧値と電流値とをさらに校正する第2校正手段と、
を備えている高周波測定装置。 - 前記複数に分割された範囲は、スミスチャート上の特性インピーダンスを示す点を中心として、当該中心を通る直線で分割されている、請求項1に記載の高周波測定装置。
- 前記複数に分割された範囲は、開放状態のインピーダンスを示す点を通る直線と、これに直交する直線とによって、4つに分割されている、請求項2に記載の高周波測定装置。
- 前記判定手段は、前記第1校正手段によって校正された電圧値と電流値とから算出される反射係数の位相角に基づいて、いずれの範囲に位置するかを判定する、請求項2または3に記載の高周波測定装置。
- 前記判定手段は判定結果を切り替えるタイミングにヒステリシス特性を持たせている、請求項1ないし4のいずれかに記載の高周波測定装置。
- 前記基本の3つの基準負荷の内の1つの基準負荷、および、前記範囲別の3つの基準負荷の内の1つの基準負荷は、前記高周波測定装置の特性インピーダンスと同一のインピーダンスを有する負荷である、請求項1ないし5のいずれかに記載の高周波測定装置。
- プラズマ処理装置を含む測定対象負荷とこの負荷に高周波電力を供給する高周波電源装置との間に接続されて、当該接続点における高周波電圧および高周波電流を検出し、検出された電圧値と電流値とに基づいて、当該接続点から負荷側を見たインピーダンスを算出する高周波測定装置の前記電圧値と電流値の校正方法であって、
基本の3つの基準負荷に前記高周波測定装置をそれぞれ接続した時に算出された3つのインピーダンスと前記基本の3つの基準負荷のインピーダンスとに基づいて、前記電圧値と電流値とを校正するための基本パラメータを算出して、前記高周波測定装置に設定する第1の工程と、
全インピーダンスの範囲を複数の範囲に分割した場合の各範囲を囲むそれぞれ3つのインピーダンスを有する3つの基準負荷にそれぞれ前記高周波測定装置を接続した時に算出された3つのインピーダンスと当該3つの基準負荷のインピーダンスとに基づいて、前記基本パラメータを用いて校正された電圧値と電流値とをさらに校正するための範囲別パラメータをそれぞれの範囲毎に算出して、前記高周波測定装置に設定する第2の工程と、
前記高周波測定装置を前記測定対象負荷に接続して、検出された電圧値と電流値とを前記基本のパラメータおよび前記範囲別パラメータを用いて校正する第3の工程と、
を備えている校正方法。 - 前記第3の工程において用いられる前記範囲別パラメータは、前記基本のパラメータを用いて校正された電圧値と電流値とに基づいて算出されたインピーダンスが位置する範囲に対応する範囲別パラメータである、請求項7に記載の校正方法。
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