WO2015151165A1 - 電源装置及びインピーダンス整合方法 - Google Patents

電源装置及びインピーダンス整合方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015151165A1
WO2015151165A1 PCT/JP2014/059479 JP2014059479W WO2015151165A1 WO 2015151165 A1 WO2015151165 A1 WO 2015151165A1 JP 2014059479 W JP2014059479 W JP 2014059479W WO 2015151165 A1 WO2015151165 A1 WO 2015151165A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
matching
value
parameter value
power supply
supply device
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/059479
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
▲高▼橋　直人
藤本　直也
規一 加藤
Original Assignee
株式会社日立国際電気
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立国際電気 filed Critical 株式会社日立国際電気
Priority to PCT/JP2014/059479 priority Critical patent/WO2015151165A1/ja
Priority to JP2016511190A priority patent/JP6244014B2/ja
Publication of WO2015151165A1 publication Critical patent/WO2015151165A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H05H2242/20—Power circuits
    • H05H2242/26—Matching networks

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency power supply device that supplies power to a fluctuating load, for example, a plasma generation power supply device that is used to generate plasma.
  • a plasma generation power supply device that is used to generate plasma.
  • a semiconductor integrated circuit device hereinafter referred to as an IC
  • BACKGROUND OF THE INVENTION 1 Field of the Invention The present invention relates to a plasma generating power supply device used for generating plasma in a plasma processing apparatus that performs plasma processing such as plasma ashing on a substrate to be processed.
  • a plasma ashing device using oxygen plasma is used to decompose and remove a resist composed of organic matter that is no longer needed after the etching step. It is used.
  • oxygen gas is introduced into a reaction tube containing a substrate, and a current is supplied from a high-frequency power source to a coil provided so as to wrap around the reaction tube. Plasma discharge is generated in oxygen gas.
  • the resist on the substrate is ashed by a gas containing radicals and ionized molecules generated by plasma discharge, and is removed as carbon dioxide, water, or the like.
  • the load impedance of the high-frequency power source changes before and after plasma generation, and also changes depending on the type of gas, pressure, supply amount, and magnitude of applied power during plasma generation. Therefore, in order to impedance match the output power from the high frequency power supply and the load, the output frequency from the high frequency power supply or the capacitance of the capacitor of the matching circuit provided between the high frequency power supply and the plasma load is changed. .
  • the operator manually changed the capacitance value of the capacitor and the output frequency value from the high frequency power supply, but it took a very long time to find a matching point for impedance matching.
  • the operator has obtained parameters such as the initial capacitance value of the capacitor that is impedance matched at the start of plasma generation and the capacitor change capacitance value and frequency change value that are impedance matched during plasma generation. Judgment was made based on the decision and the efficiency was poor.
  • the reference signal for plasma generation is fixed to the first frequency in the first time and the reflected wave power is controlled to be equal to or lower than the first power value, and in the subsequent second time.
  • the plasma generation operation is performed to sweep the frequency of the reference signal for plasma generation so that the reflected wave power is equal to or lower than the second power value, and the optimum values for the first frequency, the first time, and the second time are set.
  • a technique for performing a plasma generation parameter setting operation to be found is disclosed.
  • An object of the present invention is to provide a technique capable of efficiently matching impedance between output power from a high frequency power supply and a load.
  • a typical configuration of the power supply device for solving the above-described problems is as follows. That is, A power supply device that outputs high-frequency power to an external load, A matching unit having a variable matching element for changing the output impedance of the power supply device; A detection unit for detecting a magnitude of a reflected wave included in the high-frequency power, an input impedance of the matching unit, or an output current value to the load; A matching map including a plurality of first parameter values and a plurality of second parameter values for changing the magnitude of the reflected wave or the input impedance or the output current value, wherein the first parameter value and A storage unit for storing a matching map having a plurality of setting points determined by a combination of the second parameter values; The first parameter value and the second parameter value are moved from one of the set points to a matching point where the magnitude of the reflected wave or the input impedance or the output current value is equal to or lower than the first value. And performing the matching process to change the output impedance of the power supply device,
  • a power supply device that outputs high-frequency power to an external load, A matching unit having a variable matching element for changing the output impedance of the power supply device; A detection unit for detecting a magnitude of a reflected wave included in the high-frequency power, an input impedance of the matching unit, or an output current value to the load; A matching map including a plurality of first parameter values and a plurality of second parameter values for changing the magnitude of the reflected wave or the input impedance or the output current value, wherein the first parameter value and A storage unit for storing a matching map having a plurality of setting points determined by a combination of the second parameter values; A display unit for displaying the alignment map, The power supply apparatus according to claim 1, wherein the first parameter value and the second parameter value determine output impedance of the power supply apparatus.
  • the typical configuration of the impedance matching method according to the present invention is as follows. That is, An impedance matching method in a power supply device having a matching unit having a variable matching element for changing output impedance and outputting high frequency power to an external load, A detection step of detecting a magnitude of a reflected wave included in the high-frequency power, an input impedance of the matching unit, or an output current value to the load; A matching map including a plurality of first parameter values and a plurality of second parameter values for changing the magnitude of the reflected wave or the input impedance or the output current value, wherein the first parameter value and Storing a matching map having a plurality of set points determined by a combination of the second parameter values; The first parameter value and the second parameter value are moved from one of the set points to a matching point where the magnitude of the reflected wave or the input impedance or the output current value is equal to or lower than the first value. And a matching step for changing the output impedance of the power supply device by changing In the matching step, the
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply device for plasma generation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an example of a configuration diagram of the matching unit according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG.
  • the plasma generation power supply device 10 of the present embodiment includes a control unit 11, a frequency synthesizer circuit 12, a power amplification unit 13, a detection unit 14, a matching unit 15, an operation unit 16, a display unit 17, a storage It is comprised so that the part 18 may be included and it outputs high frequency electric power with respect to external load (this embodiment plasma generator 20).
  • the frequency synthesizer circuit 12 is a reference signal generation unit that generates a reference signal 12s having a predetermined frequency.
  • the frequency synthesizer circuit 12 is connected to a crystal oscillator (not shown) that generates a reference frequency signal 19 that is a signal for referring to a frequency, for example. Based on the reference frequency signal 19 from the crystal oscillator, the frequency synthesizer circuit 12 outputs a reference signal 12s (for example, 27.12 MHz) having a frequency divided by an integral multiple of the reference frequency signal or an integer. Further, the frequency synthesizer circuit 12 changes the output frequency in a predetermined range around the frequency divided by an integer multiple or integer of the reference frequency signal based on an instruction (frequency control signal 11s2) from the control unit 11. The reference signal 12s having the changed frequency can be output. It is also possible to use an external reference clock signal as the reference frequency signal 19 without using a crystal oscillator.
  • the power amplifier 13 amplifies the power of the reference signal 12s generated by the frequency synthesizer circuit 12 to generate a high frequency power signal.
  • the high-frequency power signal generated by the power amplifying unit 13 is output to the resonance coil of the plasma generator 20 that is an external load via the detection unit 14 and the matching unit 15 described later.
  • the plasma generator 20 is, for example, a plasma etching device that generates plasma.
  • the detection unit 14 is configured by, for example, a CM type directional coupler, and outputs the high frequency power signal output from the power amplification unit 13 to the matching unit 15, and from the high frequency power signal output from the power amplification unit 13, A reflected wave voltage 14 s 1 indicating the magnitude of the reflected wave included in the high frequency power signal is detected and output to the control unit 11.
  • the detection unit 14 can also be configured to include an ammeter or a voltmeter.
  • the matching unit 15 changes the output impedance of the plasma generating power supply device 10 to match the input impedance of the plasma generator 20, that is, matches the output impedance of the matching unit 15 and the input impedance of the plasma generator 20.
  • a fixed matching element and a variable matching element For example, as shown in FIG. 2, the matching unit 15 includes a fixed coil L1 (fixed matching element) connected between the input terminal (IN in FIG. 2) and the output terminal (OUT in FIG. 2) of the matching unit 15. And a variable capacitor C1 (variable matching element) connected between the input terminal IN and the ground.
  • the input terminal IN of the matching unit 15 is connected to the output terminal of the detection unit 14, and the output terminal OUT of the matching unit 15 is connected to the input terminal of the plasma generator 20.
  • the inductance value of the fixed coil L1 is fixed, and the capacitance value of the variable capacitor C1 can be changed by an impedance control signal 11s1 from the control unit 11.
  • the capacitance value of the variable capacitor C1 can be changed, for example, by changing the distance between the electrodes of the variable capacitor C1.
  • the matching unit 15 includes a drive mechanism (not shown) that changes the distance between the electrodes of the variable capacitor C1 in accordance with the impedance control signal 11s1 from the control unit 11. It is also possible to adopt a method of connecting a plurality of variable capacitors C1 having different capacities in parallel and switching to use one of them.
  • the heel operation unit 16 includes input devices such as a keyboard and a mouse, for example, and receives various instructions from the operator.
  • the display unit 17 includes a display screen such as an LCD (Liquid Crystal Display), and displays various types of information.
  • the bag storage unit 18 is composed of a recording medium such as a semiconductor memory or a hard disk, and stores a matching map shown in FIG. 9 and the like, an initial value determination table shown in FIG. The matching map and the initial value determination table will be described later.
  • the control unit 11 is signal-connected to the frequency synthesizer circuit 12, the power amplification unit 13, the detection unit 14, the matching unit 15, the operation unit 16, the display unit 17, and the storage unit 18, and controls them. Based on the reflected wave voltage 14 s 1 detected by the detection unit 14, the control unit 11 outputs a frequency control signal 11 s 2 to the frequency synthesizer circuit 12 so as to reduce the reflected wave voltage 14 s 1, and outputs the frequency synthesizer circuit 12. Control the frequency. Further, the control unit 11 outputs an impedance control signal 11s1 to the matching unit 15 so as to reduce the reflected wave voltage 14s1, thereby controlling the capacitance value of the variable capacitor C1 of the matching unit 15. In this way, the control unit 11 matches the output impedance of the matching unit 15 (that is, the output impedance of the plasma generating power supply device 10) with the input impedance of the plasma generating device 20.
  • control unit 11 performs processing such as matching map acquisition processing (see FIG. 11), variable capacitor initial value determination processing (see FIG. 14), and next traveling direction determination processing in the matching map (see FIG. 17 and the like). Do. These processes will be described later.
  • the control unit 11 includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory that stores an operation program for the CPU. Note that the control unit 11 that controls the plasma generation power supply device 10 may be provided integrally with the control unit that controls the plasma generation device 20.
  • CPU Central Processing Unit
  • the matching unit 15 shown in FIG. 2 In place of the matching unit 15 shown in FIG. 2, the matching unit 31 shown in FIG. 3, the matching unit 32 shown in FIG. 4, the matching unit 33 shown in FIG. 5, the matching unit 34 shown in FIG. 6, and the matching shown in FIG. It is also possible to use the part 35, the matching part 36 shown in FIG. 2 to 4, there is one variable capacitor, while in FIGS. 5 to 7, there are two variable capacitors, and in FIG. 8, there are three variable capacitors. In the following description, the matching unit 15 shown in FIG. 2 will be used unless otherwise specified.
  • the initial value of the plasma generation parameter is the output frequency of the frequency synthesizer circuit 12 or the value of the variable matching element of the matching unit 15, for example, the capacitance value of the variable capacitor when the plasma generator 20 starts up.
  • the appropriate initial value varies depending on the type, flow rate, pressure, and the like of the processing gas when the plasma generator 20 starts up.
  • the time when the plasma generator 20 starts up is when the operation of the plasma generator 20 starts, for example, when the power of the plasma generator 20 is turned on.
  • C 1 to C m (C 1 , C 2 , C 3 ,..., C i , C i + 1 ,..., C m ⁇ 1 , which are variable capacitance ranges of the variable capacitor C 1 are stored in advance.
  • C m and F 1 to F n (F 1 , F 2 , F 3 ,..., F j , F j + 1 ,..., F n ⁇ 1 , F n ) that are the frequency variable ranges of the frequency synthesizer circuit 12.
  • F n F 1 to F n
  • F n F 1 to F 2 , F 3 ,..., F j , F j + 1 ,..., F n ⁇ 1 , F n
  • it is set and stored by the operator from the operation unit 16.
  • the control unit 11 reflects the reflected wave voltage from the detection unit 14 for all combinations of C 1 to C m and F 1 to F n in a state where the power of the plasma generator 20 is turned on.
  • the value of 14 s 1 is obtained, and the matching map shown in FIG. 9 is created and stored in the storage unit 18.
  • the value of C is changed to F in the state fixed to the C 1 as F 1 ⁇ F n, and F then the value of C while being fixed to C 2 as F 1 ⁇ F n To change. This is because changing the value of C requires more time than changing the value of F.
  • the control unit 11 determines the capacitance value of the variable capacitor C1 and the frequency of the frequency synthesizer circuit 12, which are parameters suitable for matching (matching parameters), using the acquired matching map.
  • FIG. 9 is an example of a matching map according to the embodiment of the present invention, and matching is performed using C and F.
  • C 1 to C m are C 1 to C 7
  • F 1 to F n are F 1 to F 7 for easy understanding.
  • F is changed to F 1 to F 7 while the value of C is fixed to C 1
  • the values of the reflected wave voltage 14s1 at F 1 to F 7 are 45, 40, respectively.
  • 25, 15, 10, 10, 20 are obtained.
  • the value of C is changed to F in the state fixed to the C 2, as the value of the reflected wave voltage 14s1 in F 1 ⁇ F 7, respectively, seek 40,30,20,10,5,5,10 Yes.
  • the value of the reflected wave voltage 14s1 from the detection unit 14 is obtained for all combinations of C 1 to C 7 and F 1 to F 7 .
  • the region C 3 is F 4 to F 6
  • the region C 4 is F 3 to F 5
  • the region C 5 is F 2 to F 4
  • the reflected wave voltage 14s1 is zero.
  • the reflected wave may not be exactly zero.
  • zero reflected wave means that the magnitude of the reflected wave is a predetermined value or less.
  • a plurality of first parameter values (capacitances C 1 to C 7 of the variable capacitor C1) and a plurality of second parameter values (frequency of the frequency synthesizer circuit 12, that is, frequencies F 1 to F 7 of the high frequency power).
  • the first parameter value and the second parameter value are for changing the magnitude of the reflected wave included in the high frequency power output to the plasma generator 20.
  • FIG. 10 is another example of a matching map by C and F according to the embodiment of the present invention.
  • the region C 2 is F 5 to F 6
  • the region C 3 is F 5 to F 6
  • the region C 5 is F 2 to F 3.
  • C 6 and the region of F 2 to F 3 the reflected wave voltage 14 s 1 is zero.
  • the region where the reflected wave is zero is divided into a plurality of locations.
  • FIG. 11 is a flowchart for obtaining a matching map according to the embodiment of the present invention.
  • the control unit 11 sets i and j to 1 which is an initial value (step S1 in FIG. 11), and the power supply device 10 for plasma generation Supply of electric power to the plasma generator 20 is started (step S2).
  • control unit 11 sets the capacitance value of the variable capacitor C1 to C i (step S3), sets the frequency of the frequency synthesizer circuit 12 to F j (step S4), and the reflected wave voltage 14s1 at that time Value Ref is acquired (step S5), and C i , F j, and Ref are associated with each other and stored in the storage unit 18 (step S6).
  • C 1 , F 1 and Ref 11 are associated with each other and stored in the storage unit 18.
  • control unit 11 detects all combinations of C 1 to C m and F 1 to F n , that is, all of a plurality of regions (set points).
  • the value of the reflected wave voltage 14s1 from the unit 14 is obtained, and a matching map is created and acquired.
  • control unit 11 uses a capacitance value (first parameter value) of the variable capacitor C1 and a frequency (second parameter value) of the frequency synthesizer circuit 12 which are parameters suitable for matching. To decide.
  • FIG. 12 shows the result of extracting the variable capacitor initial value candidate group Xn from the matching map of FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram for determining the initial value of the variable capacitor according to the embodiment of the present invention.
  • x 1 is an area (set point) determined by the F 2 and C 5 (F 2, C 5 )
  • x 2 is (F 3, C 5)
  • x 3 is ( F 4 , C 5 )
  • x 4 is (F 3 , C 4 )
  • x 5 is (F 4 , C 4 )
  • x 6 is (F 5 , C 4 )
  • x 7 is (F 4 , C 3 )
  • X 8 is (F 5 , C 3 )
  • x 9 is (F 6 , C 3 ).
  • control unit 11 creates an initial value determination table using the matching map obtained by extracting the variable capacitor initial value candidate group Xn . Specifically, first, for each extracted candidate xn , a region where the reflected wave voltage is zero among the regions in the vicinity of each surrounding 8 is counted, and this count value is set to a.
  • the region in the vicinity of the periphery 8 of the candidate xn is a region sharing at least one of the four sides and the four corners of the rectangular region xn .
  • the region near the periphery of the candidate x 1 includes three regions determined by F 1 and C 4 to C 6 , and two regions determined by F 2 , C 4, and C 6 And three regions determined by F 3 and C 4 to C 6 .
  • the control unit 11 counts the regions where the reflected wave voltage is zero among the four neighboring regions sharing the sides with respect to each candidate xn , and setting the count value to b. .
  • Candidate x n, and 4 near the area adjacent share edges, of the four sides of the rectangular candidate x n, is an area that shares one.
  • the four neighboring regions of the candidate x 1 (F 2 , C 5 ) are the region of (F 1 , C 5 ), the two regions determined by F 2 , C 4, and C 6 , and (F 3 , C 5 ) region.
  • control unit 11 calculates the total value of a and b in each candidate xn . Then, for each candidate xn , an initial value determination table is created by associating the value of a, the value of b, and the total value of a and b.
  • the control unit 11 sets the capacitance value C and the frequency F in the candidate xn that maximizes the total value of a + b as the initial setting values of the variable capacitor C1 and the frequency synthesizer circuit 12, respectively.
  • Adopt as. That is, the capacitance value C and the frequency F in the candidate xn that maximizes the total value of a + b are used as set values when the plasma generator 20 starts up (for example, immediately after power-on).
  • FIG. 13 is an initial value determination table according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows that each of the regions x 1 to x 9 in which the reflected wave voltage is zero, the value of a, the value of b, the total value of a + b, the suitability as the initial setting value of the variable capacitor C1, that is, the applicability It is shown.
  • ⁇ indicates that adoption is possible
  • x indicates that adoption is not possible.
  • the value of a region x 5 6 the value of b is 4, since the sum of a + b is at most 10, the capacitance value C and the frequency F of the domain x 5, These are employed as initial setting values of the variable capacitor C1 and the frequency synthesizer circuit 12, respectively.
  • FIG. 14 is a flowchart for determining the initial value of the variable capacitor according to the embodiment of the present invention.
  • control unit 11 sets k to 1 as the initial value (step S22), and calculates the value of a in the x k (step S23), it calculates the value of b in the x k (step S24), and calculating the sum of a and b in the x k (step S25). Then, the value of a, the value of b, and the total value of a and b are added to the initial value determination table (step S26).
  • the controller 11 determines whether or not k ⁇ n, that is, whether or not the total value of a and b has been calculated for all of the variable capacitor initial value candidate group Xn (step S27). .
  • step S28 the total value determining the x k as a maximum (step S28), the value of C of the x k, is adopted as the initial value of the variable capacitor C1, the value of the frequency F of the x k, the frequency synthesizer circuit The initial value of 12 is adopted (step S29).
  • the values of C and F of xk that maximize the total value of a and b are adopted as the initial value of the variable capacitor C1 and the initial value of the frequency synthesizer circuit 12, respectively.
  • various modifications may be considered in which predetermined weights are applied to the values of a and b, and the weighted values are summed.
  • the input impedance of the matching unit 15 detected by the detection unit 14 or the output current value to the load can be used instead of the magnitude of the reflected wave.
  • the control unit 11 changes the first parameter value and the second parameter value so as to move to a matching point where the input impedance or the output current value is equal to or lower than the first value, thereby generating plasma.
  • a matching process for changing the output impedance of the power supply apparatus 10 is performed.
  • the value of the reflected wave changes when the type, flow rate, pressure, or the like of the processing gas changes after the plasma generator 20 is started up
  • the value of the variable matching element of the matching unit 15 such as the capacitance value of the variable capacitor, etc. Need to change.
  • An alignment process for bringing the plasma generating power supply device 10 into an alignment state by changing the plasma generation parameters after the plasma generator 20 is started will be described with reference to FIGS. 15 to 33. FIG. These matching processes are performed by the control unit 11, for example, but can be performed by an operator.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of a reflected wave area according to the embodiment of the present invention.
  • the reflected wave increases as the distance from the matching point for impedance matching increases.
  • the value of the variable matching element or the output frequency of the frequency synthesizer circuit 12 is changed greatly, the reflected wave may change greatly and a large current exceeding the allowable value may flow to the plasma generator 20. Therefore, as shown in FIG. 15, the area around the area (region) where the reflected wave is zero is divided in stages, and the value of the reflected wave is averaged for each area. And each area is set so that the difference of the average value of the reflected wave of each area may become below a predetermined threshold value. That is, the values of C and F ( ⁇ C and ⁇ F) that can be changed at one time are set.
  • variable threshold value 1 area there are a variable threshold value 1 area, a variable threshold value 2 area, a variable threshold value 3 area, and a variable threshold value 4 area of the plasma generation parameter in a stepwise manner around an area where the reflected wave is zero (zero area at the center). Is set.
  • the plasma generation parameter C or F so as to shift these variable threshold areas step by step, it is possible to avoid a large current exceeding an allowable value from flowing to the plasma generator 20.
  • the increase / decrease amount of the variable matching element and the frequency range that can be changed at a time can be known.
  • the set values of C 1 to C 7 and F 1 to F 7 shown in FIGS. 9 and 10 are determined.
  • four variable threshold areas are set, but the number of variable threshold areas is not limited to four.
  • the set value of the variable matching element is not limited to C 1 to C 11, and the set value of the frequency is not limited to F 1 to F 11 .
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of the next traveling direction determination process according to the first example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an example of a matching map by the variable frequency F and the capacitance C of the variable capacitor of the matching circuit (for example, FIGS. 2 to 4), and the input impedance of the plasma generator 20 is in a specific state. Is a consistency map of the case. That is, for example, this is a matching map when the type, flow rate, pressure, power, etc. of the processing gas in the plasma generator 20 are in a specific state.
  • the variable frequency F is the first parameter value
  • the capacitance of the variable capacitor C is the second parameter value.
  • the first parameter value and the second parameter value determine the output impedance of the plasma generating power supply device 10.
  • the value of the reflected wave at each set point of the combination of F 1 to F 7 (first parameter value) and C 1 to C 7 (second parameter value) is obtained by examining in advance, This is stored in the storage unit 18.
  • the first parameter value and the second parameter value are set so that the output current value to the load (plasma generator 20) generated when moving to an adjacent setting point is equal to or less than a predetermined threshold value.
  • Parameter value is set. For example, there are eight set points X 1 to X 8 adjacent to the set point X 0 .
  • the path for impedance matching starts from the set point X 0 (F 2 , C 2 ), passes through X 3 (F 3 , C 3 ), and reaches the matching point X P (F 4 , C 3 ). .
  • the path for impedance matching starts from the set point X 0 (F 2 , C 2 ), passes through X 3 (F 3 , C 3 ), and reaches the matching point X P (F 4 , C 3 ). .
  • it goes through a step so as to pass through adjacent set points, Since the values of C and F are changed so as to reach the matching point X P (F 4 , C 3 ), a large current exceeding an allowable value flows to the plasma generator 20 as described in the explanation of FIG. Can be avoided.
  • FIG. 17 is a flowchart of the next traveling direction determination process according to the first embodiment.
  • the values of the reflected waves (Ref1 to Ref8) at the eight points X 1 to X 8 around the set point X 0 at the current position are checked (step S41).
  • F and C are changed in the direction of the value (X 3 ) in which the value of the reflected wave is minimum among Ref1 to Ref8 (step S42).
  • the value Ref1 ⁇ Ref8 reflected waves around 8 point point X 3 after the change of F and C and checks if it contains a zero (step S43). If zero is not included (No in step S43), the process returns to step S41.
  • the zero reflected wave means that the magnitude of the reflected wave is a predetermined value or less.
  • step S44 If zero is included in Ref1 to Ref8 (Yes in step S43), it is checked whether or not two or more zeros are included in Ref1 to Ref8 (step S44). If two or more zeros are not included (No in step S44), F and C are changed in the direction in which the reflected wave is zero (step S47), and the process ends.
  • step S44 If two or more zeros are included (Yes in step S44), it is checked whether zero is included in the variable direction of F (step S45). If zero is included in the variable direction of F (Yes in step S45), only F is changed thereafter (step S46), and the process ends.
  • step S45 If zero is not included in the variable direction of F (No in step S45), F and C are changed in the direction in which the reflected wave is zero (step S47), and the process ends.
  • step S42 F and C are changed in the direction of the value (X 3 ) in which the value of the reflected wave is minimum among Ref1 to Ref8 and closer to the matching point (the reflected wave is zero). You may make it do. In this way, the alignment point can be approached more accurately.
  • the control unit 11 shifts the first parameter value (variable frequency F) from one of the set points to the matching point where the magnitude of the reflected wave detected by the detection unit 14 is equal to or less than the first value.
  • the second parameter value (capacitance C) are changed to perform a matching process for changing the output impedance of the plasma generating power supply apparatus 10 and when the matching process is performed, the matching process is performed via an adjacent set point.
  • the first parameter value (variable frequency F) and the second parameter value (capacitance C) are changed.
  • the control unit 11 uses the input impedance of the matching unit 15 detected by the detection unit 14 or the output current value to the load, instead of the magnitude of the reflected wave, and the input impedance or the output current value is the first value.
  • a matching process for changing the output impedance of the plasma generating power supply device 10 is performed by changing the first parameter value and the second parameter value so as to move to a matching point that is less than or equal to the value of 1.
  • the first parameter value and the second parameter value can be changed so as to pass through adjacent setting points.
  • the processing in FIG. 17 is performed by the control unit 11, for example, but may be performed by an operator.
  • the matching map of FIG. 16 (matching map of the plasma generator 20 at that time) is displayed on the display unit 17 of the plasma generating power supply device 10.
  • the operator can determine the values of the reflected waves at 8 points around the set point X 0 (F 2 , C 2 ) of the values of C and F at that time.
  • F and C are changed to (F 3 , C 3 ) in consideration of the variable speeds of F and C and moving to the set point X 3 where the smallest reflected wave (10) is obtained.
  • an instruction to move from the first set point (for example, the position X 0 ) to the second set point (for example, the position X 3 ) is given by the operation unit 16.
  • the control unit 11 determines the second set point (for example, position X 3 ) from the first parameter value (F value) and the second parameter value (C value) at the first set point.
  • the output impedance of the plasma generating power supply device 10 is changed.
  • impedance matching is performed using the matching map of the changed state. Do.
  • the matching process can be performed in a short time.
  • the magnitude of the reflected wave is less than or equal to the first value from one of the setting points.
  • the first parameter value and the second parameter value are changed so that the output impedance of the plasma generating power supply device is changed by changing the first parameter value and the second parameter value. Since the first parameter value and the second parameter value are changed so as to pass through adjacent setting points, it is possible to avoid a large current from flowing to the plasma generator 20.
  • the first parameter value and the second parameter are set so that the output current value to the load generated when moving to the adjacent setting point is equal to or less than the allowable value (second value). Therefore, it is possible to prevent a large current from flowing to the plasma generator 20.
  • A3 Since the matching map is displayed on the display unit, it is easy for the operator to know an appropriate route to the matching point without passing a useless route.
  • the control unit receives the first parameter at the first set point.
  • FIG. 18 is an example of a matching map according to the second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an example of a matching map by the variable capacitors C1 and C2 of the matching circuit of FIGS. 5 to 7, for example, and is a matching map when the input impedance of the plasma generator 20 is in a specific state.
  • the value of the reflected wave at each set point of the combination of F 1 to F 7 (first parameter value) and C 1 to C 7 (second parameter value). Is previously obtained and stored in the storage unit 18.
  • the first parameter value and the second parameter value are set so that the output current value to the load (plasma generator 20) generated when moving to an adjacent setting point is equal to or less than a predetermined threshold value.
  • Parameter value is set. For example, there are eight set points X 1 to X 8 adjacent to the set point X 0 .
  • the path for impedance matching starts from the set point X 0 (F 2 , C 2 ), passes through X 3 (F 3 , C 3 ), and reaches the matching point X P (F 4 , C 3 ). .
  • the path for impedance matching starts from the set point X 0 (F 2 , C 2 ), passes through X 3 (F 3 , C 3 ), and reaches the matching point X P (F 4 , C 3 ). .
  • it goes through a step so as to pass through adjacent set points, Since the values of C and F are changed so as to reach the matching point XP (F 4 , C 3 ), it is possible to avoid a large current exceeding the allowable value from flowing into the plasma generator 20.
  • FIG. 19 is a flowchart of the next advancing direction determination process according to the second embodiment, and is an example in which the alignment process is performed using the alignment map of FIG.
  • the values of the reflected waves (Ref1 to Ref8) around 8 points X 1 to X 8 around the set point X 0 at the current position are checked (step S51).
  • C1 and C2 are changed in the direction of the value (X 3 ) in which the value of the reflected wave is minimum among Ref1 to Ref8 (step S52).
  • step S53 If zero values are not included in the reflected wave values Ref1 to Ref8 around the points after changing C1 and C2 (No in step S53), the process returns to step S51, and the reflected wave values at the surrounding eight points ( Check Ref1 to Ref8). If zero is included (Yes in step S53), C1 and C2 are changed in the direction in which the reflected wave is zero (step S54), and the process ends.
  • FIG. 20 is an example of a matching map according to the third example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an example of a matching map by the variable capacitors C1 and C2 and the variable frequency F of the matching circuit of FIGS. 5 to 7, for example, when the input impedance of the plasma generator 20 is in a specific state. This is a consistency map.
  • FIG. 20A is a matching map
  • FIG. 20B shows the magnitude (relative value) of the reflected wave.
  • FIG. 20A is a three-dimensional matching map, where the x-axis is the capacitance VC1 of C1, the y-axis is the capacitance VC2 of C2, and the z-axis is the frequency F value.
  • the matching map includes a plurality of first parameter values (capacitance VC1), a plurality of first parameter values (capacitance VC2), and a plurality of third parameter values (frequency F). There are a plurality of set points determined by a combination of the value, the second parameter value, and the third parameter value.
  • the magnitude of the reflected wave is indicated by a sphere having black shades.
  • the sphere shown in FIG. 20A is a cross-sectional view passing through the diameter of the sphere. That is, the reflected wave is smaller toward the inner side of the sphere, and the reflected wave is larger toward the outer side of the sphere.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of the next traveling direction determination process according to the third embodiment, and is a part of the matching map of FIG.
  • the set point X 0 at the current position is surrounded by a total of 26 set points of X 1 to X 8 , X 9 to X 17 , and X 18 to X 26 .
  • the reflected wave is in the direction of X 20 is zero, varying the C1, C2, F. Note that the 26 points around X 0 are actually adjacent to X 0 , but in FIG. 21, they are separated from each other for easy understanding.
  • FIG. 22 is a flowchart of the next advancing direction determination process according to the third embodiment, and is an example in which the alignment process is performed using the alignment map of FIG.
  • C1, C2, and F are changed in the direction of the value in which the value of the reflected wave is minimum among Ref1 to Ref26 (step S62).
  • it is checked whether or not zero is included in the reflected wave values Ref1 to Ref26 at the 26 points around the point after changing C1, C2, and F (step S63). If zero is not included (No in step S63), the process returns to step S61, and the values of reflected waves at 26 points around the point after changing C1, C2, and F are checked.
  • Ref1 to Ref26 contain two or more zeros. Is checked (step S64). When two or more zeros are not included, that is, when one zero is included (No in step S64), C1, C2, and F are changed in the direction in which the reflected wave is zero (step S67). ), The process is terminated.
  • step S64 If two or more zeros are included (Yes in step S64), it is checked whether zero is included in the variable direction of F (step S65). If zero is included in the variable direction of F (Yes in step S65), only F is changed thereafter (step S66), and the process ends.
  • step S65 If zero is not included in the variable direction of F (No in step S65), C1, C2, and F are changed in the direction in which the reflected wave is zero (step S67), and the process ends.
  • FIG. 23 is an example of a matching map according to the fourth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is an example of a matching map by the variable capacitors C1, C2, and C3 of the matching circuit of FIG. 8, for example, and is a matching map when the input impedance of the plasma generator 20 is in a specific state.
  • FIG. 23A is a matching map
  • FIG. 23B shows the magnitude (relative value) of the reflected wave.
  • FIG. 23A is a three-dimensional matching map, in which the x-axis is the capacitance VC1 of C1, the y-axis is the capacitance VC2 of C2, and the z-axis is the capacitance VC3 of C3.
  • the magnitude of the reflected wave is indicated by a sphere having black shades.
  • the sphere shown in FIG. 23A is a cross-sectional view passing through the diameter of the sphere. That is, the reflected wave is smaller toward the inner side of the sphere, and the reflected wave is larger toward the outer side of the sphere.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of the next traveling direction determination process according to the fourth embodiment, and is a part of the matching map of FIG.
  • the set point X 0 of the current position is surrounded by a total of 26 positions of X 1 to X 8 , X 9 to X 17 , and X 18 to X 26 .
  • check around 26 points of X 0, the reflected wave is in the direction of X 20 is zero, varying the C1, C2, C3.
  • around 26 points of X 0 is actually is adjacent to X 0, in Figure 24, are displayed apart for easy understanding of the FIG.
  • FIG. 25 is a flowchart of the next advancing direction determination process according to the fourth embodiment, and is an example in which the alignment process is performed using the alignment map of FIG. In Figure 25, similarly to the third embodiment (FIG. 22), it checks the value of the reflected wave set point X 0 of the surrounding 26 points X 1 ⁇ X 26 of the current position (Ref1 ⁇ Ref26) (step S71) . Next, C1, C2, and C3 are changed in the direction of the value in which the value of the reflected wave is minimum among Ref1 to Ref26 (step S72). Next, it is checked whether or not zero is included in the reflected wave values Ref1 to Ref26 around 26 points around the point after changing C1, C2 and C3 (step S73).
  • step S73 If zero is not included in the reflected wave values Ref1 to Ref26 around the points after changing C1, C2, and C3 (No in step S73), the process returns to step S71, and the reflected waves at the surrounding 26 points are reflected. Check the values (Ref1 to Ref26). If zero is included (Yes in step S73), C1, C2, and C3 are changed in the direction in which the reflected wave is zero (step S74), and the process ends.
  • FIG. 26 is an example of a matching map according to the fifth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is an example of a matching map by the variable frequency F and, for example, the variable capacitor C of the matching circuit of FIG. 2, and is a matching map when the input impedance of the plasma generator 20 is in a specific state. .
  • the input impedance of the matching unit 15 is used instead of the reflected wave of the first embodiment (FIG. 16). That is, in the example of FIG. 26, the value of the input impedance of the matching unit 15 at each setting point of the combination of F 1 to F 7 (first parameter value) and C 1 to C 7 (second parameter value) is The information is obtained by checking in advance and stored in the storage unit 18.
  • FIG. 27 is a flowchart of the next advancing direction determination process according to the fifth embodiment, and is an example in which the alignment process is performed using the alignment map of FIG.
  • the impedance values (Z1 to Z8) of 8 points X 1 to X 8 around the set point X 0 at the current position are checked (step S81).
  • the relationship between the point X 0 and the surrounding points X 1 to X 8 is the same as in the first embodiment (FIG. 16).
  • the distance r ((
  • a become the set direction of the point (e.g., the direction of X 3), changes the C and F in the direction of alignment points (impedance value 50 [Omega) (step S82).
  • step S83 determines whether the point is adjacent to the matching point. If zero is not included in the distance r (r1 to r8), that is, if it is not adjacent to the matching point (No in step S83), the process returns to step S81. If zero is included in the distance r (r1 to r8) (Yes in step S83), since it is adjacent to the matching point, C and F are changed in the direction in which r becomes 0, and the process is terminated. (Step S84).
  • the matching process of the present invention can also be performed in the case of a matching map using impedance display.
  • FIG. 28 is an example of a matching map according to the sixth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is an example of a matching map by the variable frequency F and, for example, the variable capacitor C of the matching circuit of FIG. 2, and is a matching map when the input impedance of the plasma generator 20 is in a specific state. .
  • the output current value to the load is used instead of the reflected wave of the first embodiment (FIG. 16). That is, in the example of FIG. 28, the output current value to the load at each set point of the combination of F 1 to F 7 (first parameter value) and C 1 to C 7 (second parameter value) is examined in advance. And is stored in the storage unit 18. For example, when the allowable current value of the output current value to the load is 51 amperes, in the example of FIG. 28, the output current value starts from the setting point of 49 amperes, and the setting points of 50 amperes, 48 amperes and 50 amperes are set. Via, the 47 ampere matching point has been reached.
  • FIG. 29 is a flowchart of the next advancing direction determination process according to the sixth embodiment, and is an example in which the alignment process is performed using the alignment map of FIG.
  • output current values (I1 to I8) at 8 points X 1 to X 8 around the set point X 0 at the current position are checked (step S91).
  • the relationship between the point X 0 and the surrounding points X 1 to X 8 is the same as in the first embodiment (FIG. 16).
  • the output current values (I1 to I8) are output current values to the load (plasma generator 20).
  • C and F are changed in the direction of the point that does not exceed the allowable current value (that is, the device alarm value) among I1 to I8 and in the direction of the matching point.
  • the matching point is a point at which the current value is minimum.
  • step S93 it is checked whether or not the points after changing C and F are matching points. If it is not a matching point (No in step S93), the process returns to step S91, and current values (I1 to I8) at eight points around the position are checked. If the position is a matching point (Yes in step S93), the process ends.
  • the matching process of the present invention can also be performed in the case of a matching map using current value display. In addition, it is easy to perform matching so as not to exceed the allowable current value.
  • FIG. 30 is a display example of a matching map (impedance display) and a Smith chart according to the seventh embodiment, and is a diagram for comparing and explaining the matching map and the Smith chart.
  • FIG. 30A is a matching map by the variable frequency F and the matching circuit (for example, FIGS. 2 to 4) of the variable capacitor C according to the seventh embodiment, and displays the input impedance of the matching unit 15. .
  • impedance display of blank portions is omitted, but impedance display is possible for all points.
  • FIG. 30B is a Smith chart according to the seventh embodiment, which is a commonly used Smith chart. As described above, in the seventh embodiment, the Smith chart corresponding to the matching map is displayed on the display unit 17 together with the matching map of the impedance display.
  • the matching point is a position where the impedance is 50 ⁇ , the capacitance of C at that time is 100 pF, and the frequency F is 27.12 MHz.
  • the impedance of each set point in the A column, the B column, the C column, the D column, and the E column in FIG. 30A is the A column, B column, C column, and D column in FIG. 30B on the Smith chart. , And indicated by a circled point in the E column.
  • the capacitance of C is changed from 10 pF to 250 pF with the frequency F fixed at 26.80 MHz (when matching is performed on the A column) ).
  • the frequency F is changed from 26.80 MHz to 30.00 MHz with the capacitance of C fixed at 10 pF (when matching is performed on the F line).
  • the matching map of FIG. 30A it is easy to display the impedance of each set point in association with the capacity and frequency F of C to be changed in stages. That is, the matching result (impedance display) by the combination of the variable matching elements and the distribution state thereof can be clearly shown in association with the C capacitance and the frequency F to be changed stepwise.
  • FIG. 31 is a display example of a matching map (current display) and a Smith chart according to the eighth embodiment, and is a diagram for comparing and explaining both.
  • FIG. 31A is a matching map of the variable capacitor C according to the eighth embodiment (for example, FIGS. 2 to 4) and the variable frequency F, and displays the output current value to the load. .
  • FIG. 31B is a Smith chart according to the eighth embodiment, which is a commonly used Smith chart. As described above, in the eighth embodiment, the Smith chart corresponding to the matching map is displayed on the display unit 17 together with the matching map of the output current value display.
  • the matching point is a set point at which the current value is 47 amperes, and the capacity of C at that time is 100 pF and the frequency F is 27.12 MHz.
  • the current values at the respective set points in the A column, B column, C column, D column, and E column in FIG. 31A are shown on the Smith chart as A column, B column, C column, and D column in FIG. This is indicated by a point marked with a circle in the column E.
  • the set point F is a current excess point where the output current value to the load (plasma generator 20) exceeds the allowable current value.
  • the capacity of C and the frequency F at the current excess point F are stored in the storage unit 18 in association with the output current value to the load.
  • the control unit 11 displays the matching map of FIG. 31A on the display unit 17, the control unit 11 displays the current excess point F so that it can be distinguished from other set points. That is, the display unit 17 displays the overcurrent point in the matching map so that it can be identified as the overcurrent point. Further, when performing the matching process, the control unit 11 changes the first parameter value (frequency F) and the second parameter value (capacity of C) so as to avoid an excess current point.
  • the current value at each set point is displayed in association with the capacity and frequency F of C to be changed step by step, and the output current value to the load is It is difficult to display the capacity of C and the frequency F in association with the current excess point exceeding the allowable current value.
  • the current value at each set point can be displayed in association with the capacity and frequency F of C to be changed in stages. Further, as shown in FIG. 31 (a), it is possible to display the current excess point in an easy-to-understand manner so that the current excess point can be identified from the set points that are not current excess points. Further, the capacity of C and the frequency F can be displayed in association with the current excess point.
  • the control unit 11 uses the optimum route so as to avoid the current excess point F. Is adopted.
  • FIG. 32 is an explanatory diagram for avoiding a set point through which a large current flows using a matching map in the eighth embodiment.
  • the value of the reflected wave is displayed at each setting point.
  • the set point X 2 (F 2 , C 3 ) is a current excess point.
  • the value of the reflected wave and the current value at each set point are stored in the storage unit 18 in association with the C capacity and the frequency F at each set point.
  • the values of F and C are changed so as to start from the set point X 0 (F 1 , C 2 ) and move to the set point where the value of the reflected wave is the smallest as in the first embodiment. Then, as shown by the arrow A, the current excess point X 2 (F 2 , C 3 ) is passed. However, as shown in FIG. 32, by displaying the current excess point on the display unit 17, the operator can easily avoid the current excess point X 2 (F 2 , C 3 ).
  • FIG. 33 is an example of a matching map displaying both the reflected wave value and the current value according to the eighth embodiment.
  • the upper part of each set point is the value of the reflected wave, and the lower part is the current value.
  • the allowable current for the load is 54 amps. Therefore, the set point X 2 (F 2 , C 3 ) exceeds the allowable current.
  • the value of the reflected wave and the current value at each set point are stored in the storage unit 18 in association with the C capacity and the frequency F at each set point.
  • the reflected wave value and the current value are displayed together, and the current excess point exceeding the allowable current is displayed on the display unit 17, so that the operator can obtain the current excess point X 2 (F 2 , C It is easy to avoid 3 ). Further, it is possible to easily take a path with a small output current to the load and a small value of the reflected wave.
  • the first parameter value is stored so that the current excess point, which is a set point at which the output current value to the load exceeds the allowable current value, is stored, and the current excess point is avoided when the control unit performs matching processing. Since the second parameter value is changed, it is easy to avoid the current excess point.
  • H2 Since the display unit is configured to display the current excess point so that it can be identified as the current excess point, the operator can easily avoid the current excess point current excess point.
  • this invention is not limited to the said embodiment and Example, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary. Further, the above embodiments may be arbitrarily and appropriately combined as necessary.
  • the plasma generation power supply device has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a power supply device other than the plasma generation device.
  • SYMBOLS 10 Power supply apparatus for plasma generation, 11 ... Control part, 11s1 ... Impedance control signal, 11s2 ... Frequency control signal, 12 ... Frequency synthesizer circuit, 12s ... Reference signal, 13 ... Power amplification part, 14 ... Detection part, 14s1 ... Reflection Wave voltage, 15 ... matching unit, 16 ... operation unit, 17 ... display unit, 18 ... storage unit, 19 ... reference frequency signal, 20 ... plasma generator, 31-36 ... matching unit.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

外部の負荷に対して高周波電力を出力する電源装置を、電源装置の出力インピーダンスを変更する可変整合素子を有する整合部と、高周波電力に含まれる反射波の大きさ、又は整合部の入力インピーダンス、若しくは負荷への出力電流値を検出する検出部と、反射波の大きさ又は入力インピーダンス若しくは出力電流値を変更するための複数の第１及び第２のパラメータ値を含む整合マップであって、第１及び第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを記憶する記憶部と、設定ポイントの１つから、反射波の大きさ又は入力インピーダンス若しくは出力電流値が第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、第１及び第２のパラメータ値を変更することにより、電源装置の出力インピーダンスを変更する整合処理を行うとともに、整合処理を行うときに、隣接する設定ポイントを経由するように制御する制御部と、を備えるように構成する。

Description

電源装置及びインピーダンス整合方法
  本発明は、変動する負荷に対して電力を供給する高周波電源装置、例えば、プラズマを生成するために用いられるプラズマ生成用電源装置に関し、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）を製造するための基板に対しプラズマアッシング等のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、プラズマを生成するために用いられるプラズマ生成用電源装置に関するものである。
  例えば、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体装置の製造工程においては、エッチング工程後に、不要となった有機物から構成されているレジストを分解除去するために、酸素プラズマを用いるプラズマアッシング装置（灰化装置）が用いられている。このようなプラズマアッシング装置においては、例えば、基板を収容した反応管内に酸素ガスを導入し、該反応管周囲を巻き回すように設けたコイルに高周波電源から電流を供給して、反応管内部の酸素ガス中でプラズマ放電を発生させる。プラズマ放電によって生成されたラジカルやイオン化分子を含んだガスにより、基板上のレジストはアッシングされ、二酸化炭素や水等となり除去される。
  このとき、高周波電源の負荷インピーダンスは、プラズマ生成の前後で変化し、また、プラズマ生成中においても、ガスの種類や圧力や供給量、あるいは印加電力の大きさによって変化する。したがって、高周波電源からの出力電力と負荷をインピーダンス整合させるため、高周波電源からの出力周波数や、高周波電源とプラズマ負荷との間に設けた整合回路のコンデンサの静電容量を変化させることが行われる。
  従来は、コンデンサの容量値や高周波電源からの出力周波数の値を、操作者が手動で変更していたが、インピーダンス整合する整合ポイントを探すのに非常に時間がかかっていた。このように、従来は、プラズマ生成の立ち上がり時においてインピーダンス整合するコンデンサの初期容量値や、プラズマ生成中においてインピーダンス整合するコンデンサ変化容量値や周波数変化量値等のパラメータを、操作者が経験等に基づき判断して決定するので効率が悪かった。
  下記の特許文献１には、第１の時間においてプラズマ生成用基準信号を第１の周波数に固定して反射波電力が第１の電力値以下となるよう制御し、その後の第２の時間において、反射波電力が第２の電力値以下になるようにプラズマ生成用基準信号の周波数を掃引するプラズマ生成動作を行うとともに、第１の周波数、第１の時間、第２の時間の最適値を見出すプラズマ生成パラメータ設定動作を行う技術が開示されている。
特開２０１３－５４８５６号公報
  本発明の目的は、高周波電源からの出力電力と負荷を効率よくインピーダンス整合させることのできる技術を提供することにある。
  上記の課題を解決するための、本発明に係る電源装置の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
  外部の負荷に対して高周波電力を出力する電源装置であって、
  前記電源装置の出力インピーダンスを変更する可変整合素子を有する整合部と、
  前記高周波電力に含まれる反射波の大きさ、又は前記整合部の入力インピーダンス、若しくは前記負荷への出力電流値を検出する検出部と、
  前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値を変更するための複数の第１のパラメータ値及び複数の第２のパラメータ値を含む整合マップであって、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを記憶する記憶部と、
  前記設定ポイントの１つから、前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値が第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することにより、前記電源装置の出力インピーダンスを変更する整合処理を行うとともに、前記整合処理を行うときに、隣接する設定ポイントを経由するように、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更する制御部と、
  を備えることを特徴とする電源装置。
  また、本発明に係る電源装置の他の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
  外部の負荷に対して高周波電力を出力する電源装置であって、
  前記電源装置の出力インピーダンスを変更する可変整合素子を有する整合部と、
  前記高周波電力に含まれる反射波の大きさ、又は前記整合部の入力インピーダンス、若しくは前記負荷への出力電流値を検出する検出部と、
  前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値を変更するための複数の第１のパラメータ値及び複数の第２のパラメータ値を含む整合マップであって、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを記憶する記憶部と、
  前記整合マップを表示する表示部と、を備え、
  前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値は、前記電源装置の出力インピーダンスを決めるものであることを特徴とする電源装置。
  また、本発明に係るインピーダンス整合方法の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
  出力インピーダンスを変更する可変整合素子を有する整合部を有し、外部の負荷に対して高周波電力を出力する電源装置におけるインピーダンス整合方法であって、
  前記高周波電力に含まれる反射波の大きさ、又は前記整合部の入力インピーダンス、若しくは前記負荷への出力電流値を検出する検出ステップと、
  前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値を変更するための複数の第１のパラメータ値及び複数の第２のパラメータ値を含む整合マップであって、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを記憶する記憶ステップと、
  前記設定ポイントの１つから、前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値が第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することにより、前記電源装置の出力インピーダンスを変更する整合ステップと、を備え、
  前記整合ステップにおいて、隣接する設定ポイントを経由するように、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することを特徴とするインピーダンス整合方法。
  このように構成すると、高周波電源からの出力電力と負荷を効率よくインピーダンス整合させることができる。
本発明の実施形態に係るプラズマ生成用電源装置の構成図である。 本発明の実施形態に係る整合部の構成図の一例である。 本発明の実施形態に係る整合部の構成図の他の例である。 本発明の実施形態に係る整合部の構成図の他の例である。 本発明の実施形態に係る整合部の構成図の他の例である。 本発明の実施形態に係る整合部の構成図の他の例である。 本発明の実施形態に係る整合部の構成図の他の例である。 本発明の実施形態に係る整合部の構成図の他の例である。 本発明の実施形態に係るＣ、Ｆによる整合マップの一例である。 本発明の実施形態に係るＣ、Ｆによる整合マップの他の例である。 本発明の実施形態に係る整合マップ取得のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る可変容量コンデンサ初期値決定の説明図である。 本発明の実施形態に係る初期値決定テーブルである。 本発明の実施形態に係る可変容量コンデンサ初期値決定のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る反射波エリアの説明図である。 第１実施例に係る次回進行方向決定処理の説明図である。 第１実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートである。 第２実施例に係る整合マップである。 第２実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートである。 第３実施例に係る整合マップである。 第３実施例に係る次回進行方向決定処理の説明図である。 第３実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートである。 第４実施例に係る整合マップである。 第４実施例に係る次回進行方向決定処理の説明図である。 第４実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートである。 第５実施例に係る整合マップである。 第５実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートである。 第６実施例に係る整合マップである。 第６実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートである。 第７実施例に係る整合マップ（インピーダンス表示）とスミスチャートの表示例である。 第８実施例に係る整合マップ（電流表示）とスミスチャートの表示例である。 第８実施例において、整合マップにより大電流部分を回避することの説明図である。 第８実施例に係る反射波値と電流値を表示した整合マップの例である。
  本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
  まず、本実施形態の電源装置であるプラズマ生成用電源装置の構成について、図１と図２を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプラズマ生成用電源装置の構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係る整合部の構成図の一例である。
  図１に示すように、本実施形態のプラズマ生成用電源装置１０は、制御部１１、周波数シンセサイザ回路１２、電力増幅部１３、検出部１４、整合部１５、操作部１６、表示部１７、記憶部１８を含むように構成され、外部の負荷（本実施形態ではプラズマ発生装置２０）に対して高周波電力を出力する。
  周波数シンセサイザ回路１２は、所定の周波数を有する基準信号１２ｓを生成する基準信号生成部である。周波数シンセサイザ回路１２には、例えば周波数を参照するための信号である参照周波数信号１９を発生する水晶発振器（不図示）が接続される。周波数シンセサイザ回路１２は、水晶発振器からの参照周波数信号１９に基づき、該参照周波数信号の整数倍又は整数で割った周波数を有する基準信号１２ｓ（例えば２７．１２ＭＨｚ）を出力する。また、周波数シンセサイザ回路１２は、制御部１１からの指示（周波数制御信号１１ｓ２）に基づき、上記参照周波数信号の整数倍又は整数で割った周波数を中心として所定の範囲で、その出力周波数を変更し、該変更した周波数の基準信号１２ｓを出力することができる。なお、水晶発振器を用いず、参照周波数信号１９として外部の参照クロック信号を用いることも可能である。
  電力増幅部１３は、周波数シンセサイザ回路１２で生成された基準信号１２ｓの電力を増幅して高周波電力信号を生成する。電力増幅部１３で生成された高周波電力信号は、後述する検出部１４と整合部１５を介して、外部の負荷であるプラズマ発生装置２０の共振コイルへ出力される。プラズマ発生装置２０は、例えば、プラズマを生成するプラズマエッチング装置である。
  検出部１４は、例えばＣＭ型方向性結合器で構成され、電力増幅部１３から出力された高周波電力信号を整合部１５へ出力するとともに、電力増幅部１３から出力された高周波電力信号から、該高周波電力信号に含まれる反射波の大きさを示す反射波電圧１４ｓ１を検出し、制御部１１へ出力する。
  なお、検出部１４は、電流計や電圧計を含むように構成することもでき、整合部１５の入力インピーダンスや入力電流値、つまり、プラズマ発生装置２０に対するプラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンスや出力電流値を検出し、制御部１１へ出力するよう構成することもできる。
  整合部１５は、プラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンスを変更して、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスに整合する、つまり、整合部１５の出力インピーダンスとプラズマ発生装置２０の入力インピーダンスとを整合するための固定整合素子と可変整合素子とを有する。整合部１５は、例えば図２に示すように、整合部１５の入力端子（図２のＩＮ）と出力端子（図２のＯＵＴ）との間に接続された固定コイルＬ１（固定整合素子）と、入力端子ＩＮとアースの間に接続された可変容量コンデンサＣ１（可変整合素子）とを備える。整合部１５の入力端子ＩＮは、検出部１４の出力端子と接続され、整合部１５の出力端子ＯＵＴは、プラズマ発生装置２０の入力端子に接続されている。
  固定コイルＬ１のインダクタンス値は固定されており、可変容量コンデンサＣ１の容量値は、制御部１１からのインピーダンス制御信号１１ｓ１により変更可能に構成されている。可変容量コンデンサＣ１の容量値は、例えば可変容量コンデンサＣ１の電極間の距離を変更することにより変更できる。整合部１５は、制御部１１からのインピーダンス制御信号１１ｓ１に応じて可変容量コンデンサＣ１の電極間の距離を変更する駆動機構（不図示）を備えている。なお、容量の異なる複数の可変容量コンデンサＣ１を並列に接続し、そのうち１つを使用するように切り換える方法を採用することも可能である。
  操作部１６は、例えばキーボードやマウス等の入力機器を備え、操作者からの各種指示を受け付ける。表示部１７は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示画面を備え、各種情報を表示する。
  記憶部１８は、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体で構成され、図９等に示す整合マップや、図１３に示す初期値決定テーブル等を記憶する。整合マップや初期値決定テーブルについては、後述する。
  制御部１１は、周波数シンセサイザ回路１２、電力増幅部１３、検出部１４、整合部１５、操作部１６、表示部１７、記憶部１８と信号接続され、これらを制御する。制御部１１は、検出部１４で検出された反射波電圧１４ｓ１に基づき、該反射波電圧１４ｓ１を小さくするように、周波数シンセサイザ回路１２に対し周波数制御信号１１ｓ２を出力して周波数シンセサイザ回路１２の出力周波数を制御する。また、制御部１１は、反射波電圧１４ｓ１を小さくするように、整合部１５に対しインピーダンス制御信号１１ｓ１を出力して整合部１５の可変容量コンデンサＣ１の容量値を制御する。
  こうして制御部１１は、整合部１５の出力インピーダンス（つまり、プラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンス）とプラズマ発生装置２０の入力インピーダンスを整合させる。
  また、制御部１１は、整合マップ取得処理（図１１参照）や、可変容量コンデンサ初期値決定処理（図１４参照）や、整合マップにおける次回進行方向決定処理（図１７等参照）等の処理を行う。これらの処理については後述する。
  制御部１１は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（中央演算ユニット）と、ＣＰＵの動作プログラムを格納するメモリとを備える。
  なお、プラズマ生成用電源装置１０を制御する制御部１１を、プラズマ発生装置２０を制御する制御部と一体に設けるようにすることも可能である。
  なお、図２に示す整合部１５に代えて、図３に示す整合部３１、図４に示す整合部３２、図５に示す整合部３３、図６に示す整合部３４、図７に示す整合部３５、図８に示す整合部３６等を用いることも可能である。図２～図４では、可変容量コンデンサは１つであるが、図５～図７では、可変容量コンデンサは２つであり、図８では、可変容量コンデンサは３つである。以降の説明において、特に断らない限り、図２に示す整合部１５を用いて説明する。
  次に、本実施形態のプラズマ生成パラメータの初期値決定方法について、図９～図１４を用いて説明する。プラズマ生成パラメータの初期値とは、プラズマ発生装置２０の立ち上がり時における、周波数シンセサイザ回路１２の出力周波数や、整合部１５の可変整合素子の値、例えば、可変容量コンデンサの容量値である。この初期値は、プラズマ発生装置２０の立ち上がり時における処理ガスの種類や流量や圧力等により、適正値が異なる。プラズマ発生装置２０の立ち上がり時とは、プラズマ発生装置２０の動作開始時であり、例えば、プラズマ発生装置２０の電源投入時である。
  記憶部１８には、予め、可変容量コンデンサＣ１の可変容量範囲であるＣ１～Ｃｍ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、…、Ｃｉ、Ｃｉ+１、…、Ｃｍ-１、Ｃｍ）、周波数シンセサイザ回路１２の周波数可変範囲であるＦ１～Ｆｎ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、…、Ｆｊ、Ｆｊ+１、…、Ｆｎ-１、Ｆｎ）が、例えば操作部１６から操作者により設定され記憶されている。
  制御部１１は、プラズマ発生装置２０の電源が投入された状態において、Ｃ１～ＣｍのそれぞれとＦ１～Ｆｎのそれぞれとの全ての組み合わせに対して、検出部１４からの反射波電圧１４ｓ１の値を求め、図９に示す整合マップを作成し、記憶部１８に記憶する。このとき例えば、Ｃの値をＣ１に固定した状態でＦをＦ１～Ｆｎのように変化させ、次にＣの値をＣ２に固定した状態でＦをＦ１～Ｆｎのように変化させるようにする。これは、Ｃの値を変化させるのは、Ｆの値を変化させるよりも時間を要するからである。
  次に制御部１１は、取得した整合マップを用いて、整合に適したパラメータ（整合パラメータ）である可変容量コンデンサＣ１の容量値と周波数シンセサイザ回路１２の周波数を決定する。
  図９は、本発明の実施形態に係る整合マップの一例であり、Ｃ、Ｆにより整合を行う。図９の例では、説明を解り易くするため、Ｃ１～ＣｍをＣ１～Ｃ７、Ｆ１～ＦｎをＦ１～Ｆ７としている。図９の例では、まずＣの値をＣ１に固定した状態でＦをＦ１～Ｆ７のように変化させ、Ｆ１～Ｆ７における反射波電圧１４ｓ１の値として、それぞれ、４５、４０、２５、１５、１０、１０、２０を求めている。次にＣの値をＣ２に固定した状態でＦを変化させ、Ｆ１～Ｆ７における反射波電圧１４ｓ１の値として、それぞれ、４０、３０、２０、１０、５、５、１０を求めている。こうして、Ｃ１～Ｃ７のそれぞれとＦ１～Ｆ７のそれぞれとの全ての組み合わせに対して、検出部１４からの反射波電圧１４ｓ１の値を求めている。
  図９の例では、Ｃ３であってＦ４～Ｆ６である領域と、Ｃ４であってＦ３～Ｆ５である領域と、Ｃ５であってＦ２～Ｆ４である領域とにおいて、反射波電圧１４ｓ１がゼロである。実際には、反射波は厳密にゼロにならないこともある。本明細書において、反射波がゼロとは、反射波の大きさが所定の値以下であることを意味する。
  こうして、複数の第１のパラメータ値（可変容量コンデンサＣ１の容量Ｃ１～Ｃ７）と、複数の第２のパラメータ値（周波数シンセサイザ回路１２の周波数、つまり高周波電力の周波数Ｆ１～Ｆ７）とが設定され、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値の組合わせにより決定される領域である設定ポイントを複数有する整合マップが取得され、記憶部１８に記憶される。第１のパラメータ値及び第２のパラメータ値は、プラズマ発生装置２０へ出力する高周波電力に含まれる反射波の大きさを変更するためのものである。図９の例では、設定ポイントの数は、７×７＝４９である。
  図１０は、本発明の実施形態に係るＣ、Ｆによる整合マップの他の例である。図１０の例では、Ｃ２であってＦ５～Ｆ６である領域と、Ｃ３であってＦ５～Ｆ６である領域と、Ｃ５であってＦ２～Ｆ３である領域と、Ｃ６であってＦ２～Ｆ３である領域とにおいて、反射波電圧１４ｓ１がゼロである。このように、反射波がゼロである領域が、複数個所に分かれている場合もある。
  図１１は、本発明の実施形態に係る整合マップ取得のフローチャートである。
  操作部１６から操作者により、整合マップ取得の指示がなされると、制御部１１は、ｉとｊを初期値である１に設定し（図１１のステップＳ１）、プラズマ生成用電源装置１０とプラズマ発生装置２０へ電力の供給を開始する（ステップＳ２）。
  次に制御部１１は、可変容量コンデンサＣ１の容量値をＣｉに設定し（ステップＳ３）、周波数シンセサイザ回路１２の周波数をＦｊに設定して（ステップＳ４）、そのときの反射波電圧１４ｓ１の値Ｒｅｆを取得し（ステップＳ５）、ＣｉとＦｊとＲｅｆとを互いに関連付けて記憶部１８に記憶する（ステップＳ６）。最初は、Ｃｉ＝Ｃ１、Ｆｊ＝Ｆ１なので、Ｃ１とＦ１とＲｅｆ１１とを互いに関連付けて記憶部１８に記憶する。Ｒｅｆ１１は、Ｃｉ＝Ｃ１、Ｆｊ＝Ｆ１のときの反射波電圧１４ｓ１の値である。
  次に制御部１１は、ｊ＝ｎであるか否かを判定、つまりＦｊ＝Ｆｎであるか否かを判定し（ステップＳ７）、ｊ＝ｎでない場合（ステップＳ７でＮｏ）は、ｊ＝ｊ＋１として（ステップＳ１０）、ステップＳ４へ戻る。ｊ＝ｎである場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、つまり周波数シンセサイザ回路１２の周波数可変範囲を全て走査終了した場合は、ｉ＝ｍであるか否かを判定、つまりＣｉ＝Ｃｍであるか否かを判定する（ステップＳ８）。
  そして制御部１１は、ｉ＝ｍでない場合（ステップＳ８でＮｏ）は、ｉ＝ｉ＋１とし（ステップＳ１１）、ｊ＝１として（ステップＳ１２）、ステップＳ３へ戻る。ｉ＝ｍである場合（ステップＳ８でＹｅｓ）は、プラズマ生成用電源装置１０とプラズマ発生装置２０に対する電力の供給を停止して（ステップＳ９）、整合マップ取得処理を終了する。
  このようにして、制御部１１は、Ｃ１～ＣｍのそれぞれとＦ１～Ｆｎのそれぞれとの全ての組み合わせに対して、つまり、複数の領域（設定ポイント）の全てに対して、検出部１４からの反射波電圧１４ｓ１の値を求め、整合マップを作成し取得する。
  次に制御部１１は、取得した整合マップを用いて、整合に適したパラメータである可変容量コンデンサＣ１の容量値（第１のパラメータ値）と周波数シンセサイザ回路１２の周波数（第２のパラメータ値）を決定する。
  まず、制御部１１は、取得した整合マップにおいて、反射波電圧１４ｓ１の値がゼロの領域を、可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎ（Ｘｎ＝ｘ１、ｘ２、ｘ３、…、ｘｋ、ｘｋ-１、…、ｘｎ-１、ｘｎ）として抽出する。具体的には、取得した整合マップに対して、まずＦ１を固定した状態で、Ｃｍ、Ｃｍ-１…Ｃ１の値をスキャン（走査）し、次にＦ２を固定した状態で、Ｃｍ、Ｃｍ-１…Ｃ１の値をスキャンし、以下同様にして、整合マップの全ての領域のスキャンを行う。そして、制御部１１は、反射波電圧がゼロになる領域を、可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎとして抽出する。
  図９の整合マップに対して、可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎを抽出した結果を、図１２に示す。図１２は、本発明の実施形態に係る可変容量コンデンサ初期値決定の説明図である。図１２に示すように、ｘ１は、Ｆ２とＣ５で決定される領域（設定ポイント）である（Ｆ２、Ｃ５）、ｘ２は（Ｆ３、Ｃ５）、ｘ３は（Ｆ４、Ｃ５）、ｘ４は（Ｆ３、Ｃ４）、ｘ５は（Ｆ４、Ｃ４）、ｘ６は（Ｆ５、Ｃ４）、ｘ７は（Ｆ４、Ｃ３）、ｘ８は（Ｆ５、Ｃ３）、ｘ９は（Ｆ６、Ｃ３）である。
  次に制御部１１は、可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎを抽出した整合マップを用いて、初期値決定テーブルを作成する。具体的には、まず、抽出した各候補ｘｎに対して、それぞれの周囲８近傍の領域のうち反射波電圧がゼロになる領域のカウントを行い、このカウント値をaとする。候補ｘｎの周囲８近傍の領域とは、長方形の領域ｘｎの４つの辺と４つの角のうち、少なくともいずれか１つを共有する領域である。例えば候補ｘ１（Ｆ２、Ｃ５）の周囲８近傍の領域とは、Ｆ１とＣ４～Ｃ６で決定される３領域と、Ｆ２とＣ４及びＣ６で決定される２領域と、Ｆ３とＣ４～Ｃ６で決定される３領域である。
  次に制御部１１は、上記各候補ｘｎに対して、それぞれ辺を共有して隣接する４近傍の領域のうち反射波電圧がゼロになる領域のカウントを行い、このカウント値をｂとする。候補ｘｎの、辺を共有して隣接する４近傍の領域とは、長方形の候補ｘｎの４つの辺のうち、いずれか１つを共有する領域である。例えば候補ｘ１（Ｆ２、Ｃ５）の４近傍の領域とは、（Ｆ１、Ｃ５）の領域と、Ｆ２とＣ４及びＣ６で決定される２領域と、（Ｆ３、Ｃ５）の領域である。
  次に制御部１１は、各候補ｘｎにおいて、aとｂの合計値を計算する。そして、各候補ｘｎに対し、aの値と、ｂの値と、aとｂの合計値とを対応付けて、初期値決定テーブルを作成する。
  そして制御部１１は、作成した初期値決定テーブルに基づき、ａ＋ｂの合計値が最大となる候補ｘｎにおける容量値Ｃと周波数Ｆを、それぞれ、可変容量コンデンサＣ１と周波数シンセサイザ回路１２の初期設定値として採用する。つまり、ａ＋ｂの合計値が最大となる候補ｘｎにおける容量値Ｃと周波数Ｆを、プラズマ発生装置２０の立ち上がり時（例えば電源投入直後）の設定値として用いる。
  図１３は、本発明の実施形態に係る初期値決定テーブルである。図１３には、反射波電圧がゼロになる領域ｘ１～ｘ９のそれぞれについて、ａの値、ｂの値、ａ＋ｂの合計値、可変容量コンデンサＣ１の初期設定値としての適否、つまり採用可否が示されている。○印は採用可、×印は採用不可を示す。図１３の例では、領域ｘ５のａの値が６であり、ｂの値が４であり、ａ＋ｂの合計値が１０で最大であるので、領域ｘ５の容量値Ｃと周波数Ｆを、それぞれ、可変容量コンデンサＣ１と周波数シンセサイザ回路１２の初期設定値として採用する。
  図１４は、本発明の実施形態に係る可変容量コンデンサ初期値決定のフローチャートである。まず、制御部１１は、上述したように、取得した整合マップにおいて、反射波電圧１４ｓ１の値がゼロの領域を、可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎ（Ｘｎ＝ｘ１、ｘ２、ｘ３、…、ｘｋ、ｘｋ-１、…、ｘｎ-１、ｘｎ）として抽出する（図１４のステップＳ２１）。
  次に制御部１１は、ｋを初期値である１に設定し（ステップＳ２２）、ｘｋにおけるａの値を計算し（ステップＳ２３）、ｘｋにおけるｂの値を計算し（ステップＳ２４）、ｘｋにおけるａとｂの合計値を計算する（ステップＳ２５）。そして、ａの値と、ｂの値と、ａとｂの合計値を、初期値決定テーブルに追加する（ステップＳ２６）。
  次に制御部１１は、ｋ＜ｎであるか否か、つまり可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎの全てに対してａとｂの合計値を計算したか否かを判定する（ステップＳ２７）。ｋ＜ｎである場合、つまり、可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎの全てに対してａとｂの合計値を計算していない場合は、ｋ＝ｋ＋１として（ステップＳ３０）、ステップＳ２３へ戻る。ｋ＜ｎでない場合、つまりｋ＝ｎである場合は、可変容量コンデンサ初期値候補群Ｘｎの全てに対してａとｂの合計値を計算したので、初期値決定テーブルに基づき、ａとｂの合計値が最大となるｘｋを決定し（ステップＳ２８）、該ｘｋのＣの値を、可変容量コンデンサＣ１の初期値として採用し、該ｘｋの周波数Ｆの値を、周波数シンセサイザ回路１２の初期値として採用する（ステップＳ２９）。
  なお、上述の実施形態では、ａとｂの合計値が最大となるｘｋのＣとＦの値を、それぞれ、可変容量コンデンサＣ１の初期値、周波数シンセサイザ回路１２の初期値として採用するように構成したが、ａとｂの合計値を求めることなく、ａの値が最大となるｘｋのＣとＦの値を初期値として採用するように構成することも可能である。あるいは、ｂの値が最大となるｘｋのＣとＦの値を初期値として採用するように構成することも可能である。あるいは、ａの値とｂの値に、それぞれ所定の重みづけを行い、該重みづけを行った値を合計するような種々の変形例も考えられる。
  なお、図９や図１０の整合マップにおいて、反射波の大きさの代わりに、検出部１４で検出された整合部１５の入力インピーダンス、又は負荷への出力電流値を用いることもできる。この場合、制御部１１は、この入力インピーダンス又は出力電流値が第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とを変更することにより、プラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンスを変更する整合処理を行う。
  プラズマ発生装置２０が立ち上がった後、処理ガスの種類や流量や圧力等が変化すると、反射波の値が変化するので、整合部１５の可変整合素子の値、例えば、可変容量コンデンサの容量値等を変化させる必要がある。プラズマ発生装置２０の立ち上がり後において、プラズマ生成パラメータを変更することにより、プラズマ生成用電源装置１０を整合状態にする整合処理について、図１５～図３３を用いて説明する。これらの整合処理は、例えば、制御部１１により行われるが、操作者が行うことも可能である。
  図１５は、本発明の実施形態に係る反射波エリアの説明図である。
  一般に、インピーダンス整合する整合ポイントから離れるに従い、反射波が大きくなることが分かっている。また、可変整合素子の値や周波数シンセサイザ回路１２の出力周波数を大きく変えると、反射波が大きく急激に変化して、プラズマ発生装置２０へ許容値を超える大電流が流れる恐れがある。そこで、図１５に示すように、反射波ゼロのエリア（領域）の周囲のエリアを段階的に区分し、各エリア毎に反射波の値を平均化する。そして、各エリアの反射波の平均値の差が所定の閾値以下となるように、各エリアを設定する。つまり、一度に変化させ得るＣとＦの値(ΔＣとΔＦ)を設定する。
  図１５の例では、反射波ゼロのエリア（中心の０のエリア）の周囲に、段階的に、プラズマ生成パラメータの可変閾値１エリア、可変閾値２エリア、可変閾値３エリア、可変閾値４エリアが設定されている。これらの可変閾値エリアを１段階ずつ移るように、プラズマ生成パラメータＣ又はＦを変化させることにより、プラズマ発生装置２０へ許容値を超える大電流が流れることを回避できる。このマップを用いることで、一度に変化させてもよい可変整合素子の増加減少量や周波数の範囲も分かるようになる。この考え方を用いて、図９や図１０で示したＣ１～Ｃ７やＦ１～Ｆ７の設定値が決められている。なお、図１５の例では、４つの可変閾値エリアが設定されているが、可変閾値エリアの数は４つに限られるものではない。また、可変整合素子の設定値もＣ１～Ｃ１１に限られるものではなく、周波数の設定値もＦ１～Ｆ１１に限られるものではない。
（第１実施例）
  図１６は、本発明の実施形態の第１実施例に係る次回進行方向決定処理の説明図である。図１６は、可変周波数Ｆと、整合回路（例えば図２～図４）の可変容量コンデンサの容量Ｃとによる整合マップの一例であり、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスが、ある特定の状態にある場合の整合マップである。つまり、例えば、プラズマ発生装置２０における処理ガスの種類や流量や圧力や電力等が、ある特定の状態にある場合の整合マップである。図１６において、可変周波数Ｆは第１のパラメータ値であり、可変容量コンデンサＣの容量は第２のパラメータ値である。この第１のパラメータ値と第２のパラメータ値は、プラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンスを決めるものである。
  図１６の例では、Ｆ１～Ｆ７（第１のパラメータ値）、Ｃ１～Ｃ７（第２のパラメータ値）の組み合わせの各設定ポイントにおける反射波の値を、予め調べて取得し、記憶部１８に記憶しておく。これら複数の設定ポイントのそれぞれにおいて、隣接する設定ポイントに移る場合に発生する負荷（プラズマ発生装置２０）への出力電流値が、所定の閾値以下となるよう、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とが設定されている。例えば、設定ポイントＸ０に隣接する設定ポイントは、Ｘ１～Ｘ８の８つである。
  なお、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値が、隣接する設定ポイントに移る場合に発生する負荷への出力電流値を所定の閾値以下とするよう設定されてない場合であっても、上記の複数の設定ポイントを設定することにより、複数の設定ポイントを設定していない場合に比べて、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値を変更する場合に発生する負荷への出力電流値を抑制することができる。
  そして、インピーダンス整合を行う経路は、設定ポイントＸ０（Ｆ２、Ｃ２）から出発し、Ｘ３（Ｆ３、Ｃ３）を経て、整合ポイントＸＰ（Ｆ４、Ｃ３）へ到達する。このように、Ｘ０（Ｆ２、Ｃ２）から直接ＸＰ（Ｆ４、Ｃ３）へＣとＦの値を変更するのではなく、隣接する設定ポイントを経由するように段階を経て、整合ポイントＸＰ（Ｆ４、Ｃ３）へ到達するよう、ＣとＦの値を変更するので、図１５の説明で述べたように、プラズマ発生装置２０へ許容値を超える大電流が流れることを回避できる。
  具体的には、図１６に示す通り、マップ（図１６）上で、現在のＣとＦの値の設定ポイントの位置Ｘ０（Ｆ２、Ｃ２）の、周囲８ポイントの反射波の値をチェックして、ＦとＣの可変速度（Ｆの可変速度＞Ｃの可変速度）を加味し、最も小さい反射波となる設定ポイントＸ３（Ｆ３、Ｃ３）へ、ＦとＣの値を変更する。次に、同様にして、マップ上での現在の設定ポイントＸ３の周囲８ポイントの反射波の値を調べ、ＦとＣの可変速度を加味し、最も小さい反射波となる位置ＸＰ（Ｆ４、Ｃ３）へ、ＦとＣの値を変更する。このように、整合時間を重視する場合は、周波数可変速度は容量可変速度の約１０００倍であるので、可変コンデンサをなるべく動かさない方向へのルートを取る。
  図１７は、第１実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートである。
  図１７において、まず、現在の位置の設定ポイントＸ０の周囲８ポイントＸ１～Ｘ８の反射波の値（Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８）をチェックする（ステップＳ４１）。次に、Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８のうち反射波の値が最小となる値（Ｘ３）の方向に、ＦとＣを変更する（ステップＳ４２）。次に、ＦとＣを変更後のポイントＸ３の周囲８ポイントの反射波の値Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８に、ゼロが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ４３）。ゼロが含まれていない場合は（ステップＳ４３でＮｏ）、ステップＳ４１に戻る。前述したように、反射波がゼロとは、反射波の大きさが所定の値以下であることを意味する。
  Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８にゼロが含まれている場合は（ステップＳ４３でＹｅｓ）、Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８にゼロが２つ以上含まれているか否かをチェックする（ステップＳ４４）。ゼロが２つ以上含まれていない場合は（ステップＳ４４でＮｏ）、反射波がゼロの方向へ、ＦとＣを変更して（ステップＳ４７）、処理を終了する。
  ゼロが２つ以上含まれている場合は（ステップＳ４４でＹｅｓ）、Ｆの可変方向に、ゼロが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ４５）。Ｆの可変方向にゼロが含まれている場合は（ステップＳ４５でＹｅｓ）、以降、Ｆのみを変更して（ステップＳ４６）、処理を終了する。
  Ｆの可変方向にゼロが含まれていない場合は（ステップＳ４５でＮｏ）、反射波がゼロの方向へ、ＦとＣを変更して（ステップＳ４７）、処理を終了する。
  なお、ステップＳ４２において、Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８のうち反射波の値が最小となる値（Ｘ３）の方向であって、かつ、整合ポイント（反射波がゼロ）に近づく方向へ、ＦとＣを変更するようにしてもよい。このようにすると、より的確に整合ポイントに近づくことができる。
  こうして、制御部１１は、設定ポイントの１つから、検出部１４で検出された反射波の大きさが第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、第１のパラメータ値（可変周波数Ｆ）と第２のパラメータ値（容量Ｃ）とを変更することにより、プラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンスを変更する整合処理を行うとともに、この整合処理を行うときに、隣接する設定ポイントを経由するように、第１のパラメータ値（可変周波数Ｆ）と前記第２のパラメータ値（容量Ｃ）とを変更する。
  なお、制御部１１は、反射波の大きさの代わりに、検出部１４で検出された整合部１５の入力インピーダンス、又は負荷への出力電流値を用い、該入力インピーダンス又は該出力電流値が第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とを変更することにより、プラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンスを変更する整合処理を行うとともに、該整合処理を行うときに、隣接する設定ポイントを経由するように、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とを変更することもできる。
  前述したように、図１７の処理は、例えば、制御部１１により行われるが、操作者が行うことも可能である。操作者が行う場合は、プラズマ生成用電源装置１０の表示部１７に、図１６の整合マップ（その時点のプラズマ発生装置２０の整合マップ）を表示する。このとき、その時点のＣとＦの値は分かっているので、操作者は、その時点のＣとＦの値の設定ポイントＸ０（Ｆ２、Ｃ２）の周囲８ポイントの反射波の値をチェックして、ＦとＣの可変速度を加味し、最も小さい反射波（１０）となる設定ポイントＸ３へ移るように、ＦとＣを（Ｆ３、Ｃ３）へ変更する。次に、同様にして、マップ上での現在の設定ポイントＸ３の周囲８ポイントの反射波の値を調べ、ＦとＣの可変速度を加味し、最も小さい反射波（０）となる設定ポイントＸＰへ移るように、ＦとＣを（Ｆ４、Ｃ３）へ変更する。
  このように、整合マップが表示部１７に表示された状態で、第１の設定ポイント（例えば、位置Ｘ０）から第２の設定ポイント（例えば、位置Ｘ３）へ移す指示を操作部１６で受け付けると、制御部１１は、第１の設定ポイントにおける第１のパラメータ値（Ｆの値）と第２のパラメータ値（Ｃの値）から、第２の設定ポイント（例えば、位置Ｘ３）における第１のパラメータ値（Ｆの値）と第２のパラメータ値（Ｃの値）へ変更することにより、プラズマ生成用電源装置１０の出力インピーダンスを変更する。
  こうして、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスが変動、つまり、例えば、プラズマ発生装置２０における処理ガスの種類や流量や圧力や電力等が変動すると、変動後の状態の整合マップを用いて、インピーダンス整合を行う。複数のプロセス条件や電力条件等にそれぞれ対応する整合マップを、予め取得して、記憶部１８に記憶しておくことにより、整合処理を短時間で行うことができる。
  第１実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ａ１）第１のパラメータ値と第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを用いて、設定ポイントの１つから、反射波の大きさが第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とを変更することにより、プラズマ生成用電源装置の出力インピーダンスを変更する整合処理を行うとともに、該整合処理を行うときに、隣接する設定ポイントを経由するように、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とを変更するよう構成したので、プラズマ発生装置２０へ大電流が流れることを回避できる。
  （Ａ２）複数の設定ポイントのそれぞれにおいて、隣接する設定ポイントに移る場合に発生する負荷への出力電流値が、許容値（第２の値）以下となるよう、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とが設定されるよう構成したので、さらに、プラズマ発生装置２０へ大電流が流れることを回避できる。
  （Ａ３）表示部に整合マップを表示するよう構成したので、操作者が、無駄な経路を通ることなく整合ポイントに至る適正な経路を知ることが容易になる。
  （Ａ４）整合マップが表示部に表示された状態で、第１の設定ポイントから第２の設定ポイントへ移す指示を操作部で受け付けると、制御部が、第１の設定ポイントにおける第１のパラメータ値と第２のパラメータ値から、第２の設定ポイントにおける第１のパラメータ値と第２のパラメータ値へ変更することにより、プラズマ生成用電源装置の出力インピーダンスを変更するよう構成したので、操作者が、整合ポイントに至る経路を指示することが容易になる。
  （Ａ５）複数の状態にそれぞれ対応する複数の整合マップを予め取得しておくよう構成したので、装置立ち上がり時における整合処理や、装置運用中における整合処理を、短時間で行うことができる。
（第２実施例）
  図１８は、本発明の実施形態の第２実施例に係る整合マップの一例である。図１８は、例えば図５～図７の整合回路の可変容量コンデンサＣ１とＣ２による整合マップの一例であり、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスが、ある特定の状態にある場合の整合マップである。
  図１８の例では、図１６の例と同様に、Ｆ１～Ｆ７（第１のパラメータ値）、Ｃ１～Ｃ７（第２のパラメータ値）の組み合わせの各設定ポイントにおける反射波の値を、予め調べて取得し、記憶部１８に記憶しておく。これら複数の設定ポイントのそれぞれにおいて、隣接する設定ポイントに移る場合に発生する負荷（プラズマ発生装置２０）への出力電流値が、所定の閾値以下となるよう、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とが設定されている。例えば、設定ポイントＸ０に隣接する設定ポイントは、Ｘ１～Ｘ８の８つである。
  そして、インピーダンス整合を行う経路は、設定ポイントＸ０（Ｆ２、Ｃ２）から出発し、Ｘ３（Ｆ３、Ｃ３）を経て、整合ポイントＸＰ（Ｆ４、Ｃ３）へ到達する。このように、Ｘ０（Ｆ２、Ｃ２）から直接ＸＰ（Ｆ４、Ｃ３）へＣとＦの値を変更するのではなく、隣接する設定ポイントを経由するように段階を経て、整合ポイントＸＰ（Ｆ４、Ｃ３）へ到達するよう、ＣとＦの値を変更するので、プラズマ発生装置２０へ許容値を超える大電流が流れることを回避できる。
  図１９は、第２実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートであり、図１８の整合マップを用いて整合処理を行う例である。
  図１９において、第１実施例（図１６）と同様に、現在の位置の設定ポイントＸ０の周囲８ポイントＸ１～Ｘ８の反射波の値（Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８）をチェックする（ステップＳ５１）。次に、Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８のうち反射波の値が最小となる値（Ｘ３）の方向に、Ｃ１とＣ２を変更する（ステップＳ５２）。次に、Ｃ１とＣ２を変更後のポイントの周囲８ポイントの反射波の値Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８に、ゼロが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ５３）。
  Ｃ１とＣ２を変更後のポイントの周囲８ポイントの反射波の値Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８にゼロが含まれていない場合は（ステップＳ５３でＮｏ）、ステップＳ５１に戻り、周囲８ポイントの反射波の値（Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ８）をチェックする。ゼロが含まれている場合は（ステップＳ５３でＹｅｓ）、反射波がゼロの方向へ、Ｃ１とＣ２を変更して（ステップＳ５４）、処理を終了する。
  第２実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ｂ１）整合マップの設定ポイントを、可変容量コンデンサＣ１とＣ２の容量値の組合わせにより決定されるように構成したので、パラメータ値が可変容量コンデンサＣ１とＣ２の場合にも、本発明の整合処理を行うことができる。
（第３実施例）
  図２０は、本発明の実施形態の第３実施例に係る整合マップの一例である。図２０は、例えば図５～図７の整合回路の可変容量コンデンサＣ１とＣ２と、可変周波数Ｆとによる整合マップの一例であり、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスが、ある特定の状態にある場合の整合マップである。図２０（ａ）は、整合マップであり、図２０（ｂ）は、反射波の大きさ（相対値）を示す。
  図２０（ａ）は、３次元の整合マップであり、ｘ軸はＣ１の容量ＶＣ１、ｙ軸はＣ２の容量ＶＣ２、ｚ軸は周波数Ｆの値である。この整合マップは、複数の第１のパラメータ値（容量ＶＣ１）と、複数の第１のパラメータ値（容量ＶＣ２）と、複数の第３のパラメータ値（周波数Ｆ）とを含み、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値と第３のパラメータ値との組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する。
  図２０（ａ）において、反射波の大きさは、黒色の濃淡を有する球で示されている。図２０（ａ）に示す球は、球の直径を通る断面図である。つまり、球の内側ほど反射波が小さく、球の外側ほど反射波が大きい。
  図２１は、第３実施例に係る次回進行方向決定処理の説明図であり、図２０（ａ）の整合マップの一部である。
  図２１に示すように、現在の位置の設定ポイントＸ０は、Ｘ１～Ｘ８、Ｘ９～Ｘ１７、Ｘ１８～Ｘ２６の計２６の設定ポイントで囲まれている。第３実施例では、Ｘ０の周囲２６ポイントをチェックし、反射波がゼロであるＸ２０の方向に、Ｃ１,Ｃ２,Ｆを変動させる。なお、Ｘ０の周囲２６ポイントは、実際はＸ０と隣接しているが、図２１では、図を解り易くするため離して表示している。
  図２２は、第３実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートであり、図２１の整合マップを用いて整合処理を行う例である。
  図２２において、まず、現在の位置の設定ポイントＸ０の周囲２６ポイントＸ１～Ｘ２６の反射波の値（Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６）をチェックする（ステップＳ６１）。次に、Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６のうち反射波の値が最小となる値の方向に、Ｃ１,Ｃ２,Ｆを変更する（ステップＳ６２）。次に、Ｃ１,Ｃ２,Ｆを変更した後のポイントの周囲２６ポイントの反射波の値Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６に、ゼロが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ６３）。ゼロが含まれていない場合は（ステップＳ６３でＮｏ）、ステップＳ６１に戻り、Ｃ１,Ｃ２,Ｆを変更した後のポイントの周囲２６ポイントの反射波の値をチェックする。
  Ｃ１,Ｃ２,Ｆを変更した後のポイントの周囲２６ポイントの反射波の値Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６にゼロが含まれている場合は（ステップＳ６３でＹｅｓ）、Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６にゼロが２つ以上含まれているか否かをチェックする（ステップＳ６４）。ゼロが２つ以上含まれていない場合、つまり、ゼロが１つ含まれている場合は（ステップＳ６４でＮｏ）、反射波がゼロの方向へ、Ｃ１,Ｃ２,Ｆを変更して（ステップＳ６７）、処理を終了する。
  ゼロが２つ以上含まれている場合は（ステップＳ６４でＹｅｓ）、Ｆの可変方向に、ゼロが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ６５）。Ｆの可変方向にゼロが含まれている場合は（ステップＳ６５でＹｅｓ）、以降、Ｆのみを変更して（ステップＳ６６）、処理を終了する。
  Ｆの可変方向にゼロが含まれていない場合は（ステップＳ６５でＮｏ）、反射波がゼロの方向へ、Ｃ１,Ｃ２,Ｆを変更して（ステップＳ６７）、処理を終了する。
  第３実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ｃ１）整合マップの設定ポイントを、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値と第３のパラメータ値との組合わせにより決定されるように構成したので、パラメータ値が３つの場合にも、本発明の整合処理を行うことができる。
（第４実施例）
  図２３は、本発明の実施形態の第４実施例に係る整合マップの一例である。図２３は、例えば図８の整合回路の可変容量コンデンサＣ１とＣ２とＣ３による整合マップの一例であり、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスが、ある特定の状態にある場合の整合マップである。図２３（ａ）は、整合マップであり、図２３（ｂ）は、反射波の大きさ（相対値）を示す。
  図２３（ａ）は、３次元の整合マップであり、ｘ軸はＣ１の容量ＶＣ１、ｙ軸はＣ２の容量ＶＣ２、ｚ軸はＣ３の容量ＶＣ３である。図２３（ａ）において、反射波の大きさは、黒色の濃淡を有する球で示されている。図２３（ａ）に示す球は、球の直径を通る断面図である。つまり、球の内側ほど反射波が小さく、球の外側ほど反射波が大きい。
  図２４は、第４実施例に係る次回進行方向決定処理の説明図であり、図２３（ａ）の整合マップの一部である。
  図２４に示すように、現在の位置の設定ポイントＸ０は、Ｘ１～Ｘ８、Ｘ９～Ｘ１７、Ｘ１８～Ｘ２６の計２６の位置で囲まれている。第４実施例では、Ｘ０の周囲２６ポイントをチェックし、反射波がゼロであるＸ２０の方向に、Ｃ１,Ｃ２,Ｃ３を変動させる。なお、Ｘ０の周囲２６ポイントは、実際はＸ０と隣接しているが、図２４では、図を解り易くするため離して表示している。
  図２５は、第４実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートであり、図２４の整合マップを用いて整合処理を行う例である。
  図２５において、第３実施例（図２２）と同様に、現在の位置の設定ポイントＸ０の周囲２６ポイントＸ１～Ｘ２６の反射波の値（Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６）をチェックする（ステップＳ７１）。次に、Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６のうち反射波の値が最小となる値の方向に、Ｃ１とＣ２とＣ３を変更する（ステップＳ７２）。次に、Ｃ１とＣ２とＣ３を変更後のポイントの周囲２６ポイントの反射波の値Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６に、ゼロが含まれているか否かをチェックする（ステップＳ７３）。
  Ｃ１とＣ２とＣ３を変更後のポイントの周囲２６ポイントの反射波の値Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６にゼロが含まれていない場合は（ステップＳ７３でＮｏ）、ステップＳ７１に戻り、周囲２６ポイントの反射波の値（Ｒｅｆ１～Ｒｅｆ２６）をチェックする。ゼロが含まれている場合は（ステップＳ７３でＹｅｓ）、反射波がゼロの方向へ、Ｃ１とＣ２とＣ３を変更して（ステップＳ７４）、処理を終了する。
  第４実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ｄ１）整合マップの設定ポイントを、可変容量コンデンサＣ１とＣ２とＣ３の容量値の組合わせにより決定されるように構成したので、パラメータ値が可変容量コンデンサＣ１とＣ２とＣ３の場合にも、本発明の整合処理を行うことができる。
（第５実施例）
  図２６は、本発明の実施形態の第５実施例に係る整合マップの一例である。図２６は、可変周波数Ｆと、例えば図２の整合回路の可変容量コンデンサＣとによる整合マップの一例であり、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスが、ある特定の状態にある場合の整合マップである。
  図２６の例では、第１実施例（図１６）の反射波の代わりに、整合部１５の入力インピーダンスを用いる。すなわち、図２６の例では、Ｆ１～Ｆ７（第１のパラメータ値）、Ｃ１～Ｃ７（第２のパラメータ値）の組み合わせの各設定ポイントにおける整合部１５の入力インピーダンスの値を、予め調べて取得し、記憶部１８に記憶しておく。
  図２７は、第５実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートであり、図２６の整合マップを用いて整合処理を行う例である。
  図２７において、現在の位置の設定ポイントＸ０の周囲８ポイントＸ１～Ｘ８のインピーダンスの値（Ｚ１～Ｚ８）をチェックする（ステップＳ８１）。ポイントＸ０と周囲ポイントＸ１～Ｘ８の関係は、第１実施例（図１６）と同様である。次に、Ｚ１～Ｚ８について、そのインピーダンスの値（Ｒ＋Ｘｉ）と、整合ポイントのインピーダンス値５０Ωとの間の距離ｒ（（｜５０－Ｒ｜２＋｜Ｘ｜２）１／２）が最小値となる設定ポイントの方向（例えばＸ３の方向）であって、整合ポイント（インピーダンス値５０Ω）の方向へＣとＦを変更する（ステップＳ８２）。
  次に、ＣとＦを変更後のポイントにおいて、周囲８ポイントのインピーダンス値Ｚ１～Ｚ８に対応する距離ｒ（ｒ１～ｒ８）にゼロが含まれているか否か、つまり、ＣとＦを変更後のポイントが整合ポイントに隣接しているか否かをチェックする（ステップＳ８３）。距離ｒ（ｒ１～ｒ８）にゼロが含まれていない場合、つまり、整合ポイントに隣接していない場合は（ステップＳ８３でＮｏ）、ステップＳ８１に戻る。距離ｒ（ｒ１～ｒ８）にゼロが含まれている場合は（ステップＳ８３でＹｅｓ）、整合ポイントに隣接しているので、ｒが０となる方向へＣ、Ｆを変化させ、処理を終了する（ステップＳ８４）。
  第５実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ｅ１）インピーダンス表示を用いる整合マップの場合にも、本発明の整合処理を行うことができる。
（第６実施例）
  図２８は、本発明の実施形態の第６実施例に係る整合マップの一例である。図２８は、可変周波数Ｆと、例えば図２の整合回路の可変容量コンデンサＣとによる整合マップの一例であり、プラズマ発生装置２０の入力インピーダンスが、ある特定の状態にある場合の整合マップである。
  図２８の例では、第１実施例（図１６）の反射波の代わりに、負荷への出力電流値を用いる。すなわち、図２８の例では、Ｆ１～Ｆ７（第１のパラメータ値）、Ｃ１～Ｃ７（第２のパラメータ値）の組み合わせの各設定ポイントにおける負荷への出力電流値を、予め調べて取得し、記憶部１８に記憶しておく。例えば、負荷への出力電流値の許容電流値が５１アンペアである場合、図２８の例では、出力電流値が４９アンペアの設定ポイントから出発し、５０アンペア、４８アンペア、５０アンペアの設定ポイントを経由して、４７アンペアの整合ポイントに到達している。
  図２９は、第６実施例に係る次回進行方向決定処理のフローチャートであり、図２８の整合マップを用いて整合処理を行う例である。る。
  図２９において、現在の位置の設定ポイントＸ０の周囲８ポイントＸ１～Ｘ８における出力電流値（Ｉ１～Ｉ８）をチェックする（ステップＳ９１）。ポイントＸ０と周囲ポイントＸ１～Ｘ８の関係は、第１実施例（図１６）と同様である。この出力電流値（Ｉ１～Ｉ８）は、負荷（プラズマ発生装置２０）への出力電流値である。次に、Ｉ１～Ｉ８のうち許容電流値（つまり、装置アラーム値）を超えていないポイントの方向であって、かつ、整合ポイントの方向へＣとＦを変更する。（ステップＳ９２）。整合ポイントは、電流値が最小であるポイントである。
  次に、ＣとＦを変更後のポイントが、整合ポイントであるか否かをチェックする（ステップＳ９３）。整合ポイントでない場合は（ステップＳ９３でＮｏ）、ステップＳ９１に戻り、その位置の周囲８ポイントにおける電流値（Ｉ１～Ｉ８）をチェックする。その位置が整合ポイントである場合は（ステップＳ９３でＹｅｓ）、処理を終了する。
  第６実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ｆ１）電流値表示を用いる整合マップの場合にも、本発明の整合処理を行うことができる。また、許容電流値を超えないように整合を行うことが容易になる。
（第７実施例）
  図３０は、第７実施例に係る整合マップ（インピーダンス表示）とスミスチャートの表示例であり、整合マップとスミスチャートを比較説明する図である。図３０（ａ）は、第７実施例に係る、可変容量コンデンサＣの整合回路（例えば図２～図４）と可変周波数Ｆによる整合マップであり、整合部１５の入力インピーダンスを表示している。図３０（ａ）の例では、空白部分のインピーダンス表示を省略しているが、全てのポイントについて、インピーダンス表示が可能である。図３０（ｂ）は、第７実施例に係るスミスチャートであるが、これは一般に用いられているスミスチャートである。このように、第７実施例では、インピーダンス表示の整合マップとともに、該整合マップに対応するスミスチャートを、表示部１７に表示する。
  図３０（ａ）において、整合ポイントは、インピーダンスが５０Ωの位置であり、そのときのＣの容量は１００ｐＦ、周波数Ｆは２７．１２ＭＨｚである。図３０（ａ）のＡ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列、Ｅ列における各設定ポイントのインピーダンスは、スミスチャート上では、図３０（ｂ）のＡ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列、Ｅ列における○印のポイントで示される。
  図３０（ｂ）のスミスチャートを用いて整合を行う場合は、例えば、周波数Ｆを２６．８０ＭＨｚに固定した状態で、Ｃの容量を１０ｐＦから２５０ｐＦまで変更する（Ａ列上で整合を行う場合）。あるいは、Ｃの容量を１０ｐＦに固定した状態で、周波数Ｆを２６．８０ＭＨｚから３０．００ＭＨｚまで変更する（Ｆ線上で整合を行う場合）。
  このように、スミスチャートでは、整合に至る経路が分かり易く表示されるものの、全ての設定ポイントのインピーダンスを表示することが難しい。また、段階的に変更すべきＣの容量と周波数Ｆを表示することが難しい。これに対し、図３０（ａ）の整合マップでは、段階的に変更すべきＣの容量及び周波数Ｆと対応付けて、各設定ポイントのインピーダンスを表示することが容易である。すなわち、可変整合素子の組み合わせによる整合結果（インピーダンス表示）と、その分布状態を、段階的に変更すべきＣの容量及び周波数Ｆと対応付けて明示することができる。
  つまり、図３０（ａ）の例では、段階的に変更すべき可変容量コンデンサＣの容量値と可変周波数Ｆの値を組み合わせた場合において、各組み合わせの場合のインピーダンスを、該組み合わせるＣの容量値と周波数Ｆの値と対応付けて、表示することができる。このとき、各設定ポイントのインピーダンスの分布状態と、Ｃの容量値及び周波数Ｆの値の分布状態も明示される。
  したがって、図３０（ａ）の整合マップを用いると、段階的に変更すべき可変容量コンデンサＣの容量値と可変周波数Ｆの値を知ることが容易となり、また、整合に至る最適な経路を知ることが容易になる。
  第７実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ｇ１）整合マップと該整合マップに対応するスミスチャートを同時に表示するように構成したので、段階的に変更すべき可変容量コンデンサＣの容量値と可変周波数Ｆの値を知ることと、整合に至る最適な経路を知ることが容易になるとともに、整合に至る経路を分かり易く表示することができる。
（第８実施例）
  図３１は、第８実施例に係る整合マップ（電流表示）とスミスチャートの表示例であり、両者を比較説明する図である。図３１（ａ）は、第８実施例に係る、可変容量コンデンサＣの整合回路（例えば図２～図４）と可変周波数Ｆによる整合マップであり、負荷への出力電流値を表示している。図３１（ａ）の例では、空白部分の電流値表示を省略しているが、全てのポイントについて、電流値表示が可能である。図３１（ｂ）は、第８実施例に係るスミスチャートであるが、これは一般に用いられているスミスチャートである。このように、第８実施例では、出力電流値表示の整合マップとともに、該整合マップに対応するスミスチャートを、表示部１７に表示する。
  図３１（ａ）において、整合ポイントは、電流値が最小の４７アンペアとなる設定ポイントであり、そのときのＣの容量は１００ｐＦ、周波数Ｆは２７．１２ＭＨｚの位置である。図３１（ａ）のＡ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列、Ｅ列における各設定ポイントの電流値は、スミスチャート上では、図３１（ｂ）のＡ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列、Ｅ列における○印のポイントで示される。
  図３１（ａ）において、設定ポイントＦは、負荷（プラズマ発生装置２０）への出力電流値が許容電流値を超える電流超過ポイントである。この電流超過ポイントＦにおけるＣの容量と周波数Ｆは、負荷への出力電流値と対応付けられて、記憶部１８に記憶されている。制御部１１は、図３１（ａ）の整合マップを表示部１７に表示させる際は、この電流超過ポイントＦを、他の設定ポイントと識別可能なように表示させる。すなわち、表示部１７は、整合マップにおいて、電流超過ポイントを、電流超過ポイントであることが識別可能なように表示する。また、制御部１１は、整合処理を行うときは、電流超過ポイントを回避するように、第１のパラメータ値（周波数Ｆ）と第２のパラメータ値（Ｃの容量）とを変更する。
  図３１（ｂ）に示すように、スミスチャートでは、段階的に変更すべきＣの容量及び周波数Ｆと対応付けて、各設定ポイントの電流値を表示することや、負荷への出力電流値が許容電流値を超える電流超過ポイントと対応付けて、Ｃの容量と周波数Ｆを表示することが難しい。これに対し、図３１（ａ）の整合マップでは、段階的に変更すべきＣの容量及び周波数Ｆと対応付けて、各設定ポイントの電流値を表示することができる。また、図３１（ａ）に示すように、電流超過ポイントを、電流超過ポイントでない設定ポイントと識別可能なように、分かり易く表示することができる。さらに、電流超過ポイントと対応付けて、Ｃの容量と周波数Ｆを表示することも可能である。
  したがって、図３１（ａ）のような電流値を表示する整合マップを用いると、電流超過ポイントを回避することが容易にでき、かつ、整合に至る最適な経路を知ることが容易になる。
  なお、図３１（ａ）のような電流値を表示する整合マップを用いて、制御部１１で整合処理を行う場合は、制御部１１は、電流超過ポイントＦを回避するように、最適な経路を採用する。
  図３２は、第８実施例において、整合マップを用いて、大電流が流れる設定ポイントを回避することの説明図である。各設定ポイントには、反射波の値が表示されている。この例では、設定ポイントＸ２（Ｆ２、Ｃ３）は、電流超過ポイントである。各設定ポイントの反射波の値と電流値は、各設定ポイントのＣの容量及び周波数Ｆと対応付けられて、記憶部１８に記憶されている。
  このような場合に、設定ポイントＸ０（Ｆ１、Ｃ２）から出発し、第１実施例と同様に、反射波の値が最も小さい設定ポイントへ移るように、ＦとＣの値を変更すると、矢印Ａで示すように、電流超過ポイントＸ２（Ｆ２、Ｃ３）を通過してしまう。しかし、図３２に示すように、電流超過ポイントを表示部１７に表示することにより、操作者は、電流超過ポイントＸ２（Ｆ２、Ｃ３）を回避することが容易になる。
  つまり、第１実施例と同様に整合処理を行うと、図３２の矢印Ａの経路となり、電流超過ポイントを通過することになるが、図３２に示すように、電流超過ポイントを表示部１７に表示することにより、電流超過ポイントを回避する図３２の矢印Ｂの経路を採ることが容易に行える。また、制御部１１が整合処理を行う場合には、記憶部１８に記憶されている電流超過ポイントＸ２（Ｆ２、Ｃ３）をチェックすることにより、電流超過ポイントＸ２（Ｆ２、Ｃ３）を回避、つまり、第１のパラメータ値及び第２のパラメータ値として（Ｆ２、Ｃ３）を設定することを回避することができる。
  図３３は、第８実施例に係る反射波値と電流値とを共に表示した整合マップの例である。各設定ポイントの上段は反射波の値であり、下段は電流値である。この例では、負荷に対する許容電流は５４アンペアである。したがって、設定ポイントＸ２（Ｆ２、Ｃ３）では、許容電流を超えている。各設定ポイントの反射波の値と電流値は、各設定ポイントのＣの容量及び周波数Ｆと対応付けられて、記憶部１８に記憶されている。
  図３３に示すように、反射波値と電流値とを共に表示し、許容電流を超える電流超過ポイントを表示部１７に表示することにより、操作者は、電流超過ポイントＸ２（Ｆ２、Ｃ３）を回避することが容易になる。また、負荷に対する出力電流が少なく、かつ、反射波の値が小さい経路を採ることが容易に行える。
  第８実施例によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
  （Ｈ１）負荷への出力電流値が許容電流値を超える設定ポイントである電流超過ポイントを記憶し、制御部が整合処理を行うときに、電流超過ポイントを回避するように、第１のパラメータ値と第２のパラメータ値とを変更するよう構成したので、電流超過ポイントを回避することが容易になる。
  （Ｈ２）表示部が、電流超過ポイントを、電流超過ポイントであることが識別可能なように表示するよう構成したので、操作者が、電流超過ポイント電流超過ポイントを回避することが容易になる。
  なお、本発明は、前記実施形態や実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能である。また、前記各実施例は、必要に応じて任意にかつ適宜に組み合わせてもよい。
  例えば、前記実施形態においては、プラズマ生成用電源装置を用いて説明したが、これに限られるものではなく、本発明は、プラズマ生成用以外の電源装置にも適用することができる。
  １０…プラズマ生成用電源装置、１１…制御部、１１ｓ１…インピーダンス制御信号、１１ｓ２…周波数制御信号、１２…周波数シンセサイザ回路、１２ｓ…基準信号、１３…電力増幅部、１４…検出部、１４ｓ１…反射波電圧、１５…整合部、１６…操作部、１７…表示部、１８…記憶部、１９…参照周波数信号、２０…プラズマ発生装置、３１～３６…整合部。

Claims (15)

  1.   外部の負荷に対して高周波電力を出力する電源装置であって、
      前記電源装置の出力インピーダンスを変更する可変整合素子を有する整合部と、
      前記高周波電力に含まれる反射波の大きさ、又は前記整合部の入力インピーダンス、若しくは前記負荷への出力電流値を検出する検出部と、
      前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値を変更するための複数の第１のパラメータ値及び複数の第２のパラメータ値を含む整合マップであって、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを記憶する記憶部と、
      前記設定ポイントの１つから、前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値が第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することにより、前記電源装置の出力インピーダンスを変更する整合処理を行うとともに、前記整合処理を行うときに、隣接する設定ポイントを経由するように、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更する制御部と、
      を備えることを特徴とする電源装置。
  2.   請求項１に記載された電源装置であって、
      前記複数の設定ポイントのそれぞれにおいて、隣接する設定ポイントに移る場合に発生する前記出力電流値が、第２の値以下となるよう、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とが設定されたことを特徴とする電源装置。
  3.   請求項１又は請求項２に記載された電源装置であって、
      前記記憶部は、前記整合マップにおいて、前記出力電流値が第３の値を超える設定ポイントである電流超過ポイントを記憶し、
      前記制御部は、前記整合処理を行うときに、前記電流超過ポイントを回避するように、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することを特徴とする電源装置。
  4.   請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載された電源装置であって、
      前記整合部は、前記可変整合素子として可変容量コンデンサを有し、
      前記第１のパラメータ値は、前記可変容量コンデンサの容量値であり、前記第２のパラメータ値は、前記高周波電力の周波数であることを特徴とする電源装置。
  5.   請求項１に記載された電源装置であって、
      前記整合マップは、さらに、複数の第３のパラメータ値を含み、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値と前記第３のパラメータ値との組合わせにより決定される設定ポイントを複数有することを特徴とする電源装置。
  6.   請求項５に記載された電源装置であって、
      前記整合部は、前記可変整合素子として第１の可変容量コンデンサと第２の可変容量コンデンサとを有し、
      前記第１のパラメータ値は、前記第１の可変容量コンデンサの容量値であり、前記第２のパラメータ値は、前記第２の可変容量コンデンサの容量値であり、前記第３のパラメータ値は、前記高周波電力の周波数であることを特徴とする電源装置。
  7.   外部の負荷に対して高周波電力を出力する電源装置であって、
      前記電源装置の出力インピーダンスを変更する可変整合素子を有する整合部と、
      前記高周波電力に含まれる反射波の大きさ、又は前記整合部の入力インピーダンス、若しくは前記負荷への出力電流値を検出する検出部と、
      前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値を変更するための複数の第１のパラメータ値及び複数の第２のパラメータ値を含む整合マップであって、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを記憶する記憶部と、
      前記整合マップを表示する表示部と、を備え、
      前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値は、前記電源装置の出力インピーダンスを決めるものであることを特徴とする電源装置。
  8.   請求項７に記載された電源装置であって、
      操作者からの指示を受け付ける操作部を備え、
      前記整合マップが前記表示部に表示された状態で、第１の設定ポイントから第２の設定ポイントへ移す指示を前記操作部で受け付けると、前記第１の設定ポイントにおける前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値から、前記第２の設定ポイントにおける前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値へ変更することにより、前記電源装置の出力インピーダンスを変更することを特徴とする電源装置。
  9.   請求項７又は請求項８に記載された電源装置であって、
      前記記憶部は、前記整合マップにおいて、前記出力電流値が第２の値を超える設定ポイントである電流超過ポイントを記憶し、
      前記表示部は、前記整合マップにおいて、前記電流超過ポイントを、前記電流超過ポイントであることが識別可能なように表示することを特徴とする電源装置。
  10.   請求項７乃至請求項９のいずれか１つに記載された電源装置であって、
      前記表示部は、前記整合マップとともに、前記整合マップに対応するスミスチャートを表示することを特徴とする電源装置。
  11.   請求項７に記載された電源装置であって、
      前記整合マップは、さらに、複数の第３のパラメータ値を含み、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値と前記第３のパラメータ値との組合わせにより決定される設定ポイントを複数有することを特徴とする電源装置。
  12.   出力インピーダンスを変更する可変整合素子を有する整合部を有し、外部の負荷に対して高周波電力を出力する電源装置におけるインピーダンス整合方法であって、
      前記高周波電力に含まれる反射波の大きさ、又は前記整合部の入力インピーダンス、若しくは前記負荷への出力電流値を検出する検出ステップと、
      前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値を変更するための複数の第１のパラメータ値及び複数の第２のパラメータ値を含む整合マップであって、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値の組合わせにより決定される設定ポイントを複数有する整合マップを記憶する記憶ステップと、
      前記設定ポイントの１つから、前記反射波の大きさ又は前記入力インピーダンス若しくは前記出力電流値が第１の値以下となる整合ポイントへ移るよう、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することにより、前記電源装置の出力インピーダンスを変更する整合ステップと、を備え、
      前記整合ステップにおいて、隣接する設定ポイントを経由するように、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することを特徴とするインピーダンス整合方法。
  13.   請求項１２に記載されたインピーダンス整合方法であって、
      前記整合マップにおいて、前記複数の設定ポイントのそれぞれは、隣接する設定ポイントに移る場合に発生する前記出力電流値が、第２の値以下となるよう、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とが設定されたことを特徴とするインピーダンス整合方法。
  14.   請求項１２又は請求項１３に記載されたインピーダンス整合方法であって、
      前記整合マップは、前記出力電流値が第３の値を超える設定ポイントである電流超過ポイントを記憶し、
      前記整合ステップにおいて、前記電流超過ポイントを回避するように、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値とを変更することを特徴とするインピーダンス整合方法。
  15.   請求項１２に記載されたインピーダンス整合方法であって、
      前記整合マップは、さらに、複数の第３のパラメータ値を含み、前記第１のパラメータ値と前記第２のパラメータ値と前記第３のパラメータ値との組合わせにより決定される設定ポイントを複数有することを特徴とするインピーダンス整合方法。
PCT/JP2014/059479 2014-03-31 2014-03-31 電源装置及びインピーダンス整合方法 WO2015151165A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/059479 WO2015151165A1 (ja) 2014-03-31 2014-03-31 電源装置及びインピーダンス整合方法
JP2016511190A JP6244014B2 (ja) 2014-03-31 2014-03-31 電源装置及びインピーダンス整合方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/059479 WO2015151165A1 (ja) 2014-03-31 2014-03-31 電源装置及びインピーダンス整合方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015151165A1 true WO2015151165A1 (ja) 2015-10-08

Family

ID=54239535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/059479 WO2015151165A1 (ja) 2014-03-31 2014-03-31 電源装置及びインピーダンス整合方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6244014B2 (ja)
WO (1) WO2015151165A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220134578A (ko) 2020-03-11 2022-10-05 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 단말 장치 및 rf 전원 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07153599A (ja) * 1993-11-29 1995-06-16 Nisshin Denki Seisakusho:Kk プラズマ発生用マイクロ波回路の自動チューニング方法及び装置
JP2006166412A (ja) * 2004-11-09 2006-06-22 Daihen Corp インピーダンス整合装置
JP2007266374A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd プラズマ生成装置及びプラズマ生成方法
JP2009188352A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Ulvac Japan Ltd 真空処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07153599A (ja) * 1993-11-29 1995-06-16 Nisshin Denki Seisakusho:Kk プラズマ発生用マイクロ波回路の自動チューニング方法及び装置
JP2006166412A (ja) * 2004-11-09 2006-06-22 Daihen Corp インピーダンス整合装置
JP2007266374A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd プラズマ生成装置及びプラズマ生成方法
JP2009188352A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Ulvac Japan Ltd 真空処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220134578A (ko) 2020-03-11 2022-10-05 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 단말 장치 및 rf 전원 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015151165A1 (ja) 2017-04-13
JP6244014B2 (ja) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108353493B (zh) 等离子体控制装置
KR102127017B1 (ko) Ｒｆ 송신 모델 상의 변수의 값의 결정
RU2599910C2 (ru) Способ и устройство для выявления в онлайн-режиме ухудшения состояния изоляции электродвигателя
JP6177012B2 (ja) インピーダンス整合装置
JP2006166412A (ja) インピーダンス整合装置
TW201627894A (zh) 射頻傳輸路徑之選擇的部分所用的射頻傳輸模型之準確性改良系統、方法及設備
TWI512819B (zh) A plasma processing apparatus, a plasma processing method, and a memory medium
JP2006286254A (ja) 高周波電源装置
CN101552187A (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理方法
JP2006286254A5 (ja)
US9155182B2 (en) Tuning a parameter associated with plasma impedance
KR102145073B1 (ko) 전압 제어 모드를 이용한 챔버 매칭
US20210274630A1 (en) Waveform detection of states and faults in plasma inverters
JP6244014B2 (ja) 電源装置及びインピーダンス整合方法
CN106160667A (zh) 谐振器的电感电容槽
JP6342235B2 (ja) 高周波電源
JP2010261761A (ja) 出力電圧測定装置
Jang et al. Real‐Time Endpoint Detection of Small Exposed Area Si O 2 Films in Plasma Etching Using Plasma Impedance Monitoring with Modified Principal Component Analysis
JP2009238516A (ja) 高周波電源装置
KR20230038045A (ko) 비대칭 면적을 가지는 이중 프로브를 포함하는 플라즈마 상태 변수 특정 방법, 비대칭 면적을 가지는 이중 프로브를 포함하는 플라즈마 상태 변수 특정 장치 및 이를 포함하는 플라즈마 발생 장치
JP6450072B2 (ja) インピーダンス整合装置
JP2017142084A (ja) 電磁界測定システム及び電磁界測定方法
JP2014132634A (ja) プラズマ発生装置、プラズマ発生装置を制御する方法、及びプラズマ発生装置を使用する基板処理装置
US20210116499A1 (en) Calibration method, calibration apparatus, and program
JP2013055092A (ja) スクリーニング方法、スクリーニング装置およびプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14888411

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016511190

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14888411

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1