JP5864313B2 - Calibration parameter generation system - Google Patents
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Description
本発明は、校正パラメータを生成するための校正パラメータ生成システムに関する。 The present invention relates to a calibration parameter generation system for generating calibration parameters.
従来、高周波電源装置から出力される高周波電力をプラズマ処理装置に供給し、エッチング等の方法を用いて半導体ウェハや液晶基板等の被加工物を加工するプラズマ処理システムが開発されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma processing system has been developed that supplies high-frequency power output from a high-frequency power supply device to a plasma processing apparatus and processes a workpiece such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate using a method such as etching.
図１１は、従来のプラズマ処理システムの構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional plasma processing system.
プラズマ処理システムＡは、半導体ウェハや液晶基板などの被加工物に対して高周波電力を供給して、例えばプラズマエッチングといった加工処理を行うものである。同図に示すようにプラズマ処理システムＡは、高周波電源装置１、インピーダンス整合装置２、高周波測定装置３、およびプラズマ処理装置４を備えている。
The plasma processing system A supplies high-frequency power to a workpiece such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate, and performs processing such as plasma etching. As shown in the figure, the plasma processing system A includes a high frequency
高周波電源装置１は、プラズマ処理装置４に高周波電力を供給するものであって、例えば数百ｋＨｚ以上の周波数を有する高周波電力を出力することができる電源装置である。プラズマ処理装置４は、半導体ウェハや液晶基板等の被加工物をエッチングやＣＶＤ等の方法を用いて加工するための装置である。なお、図示しないが、プラズマ処理装置４は、プラズマを発生させるための窒素ガスやアルゴンガスなどの所定のガスを封入するための容器（チャンバー）と、高周波電源装置１からの高周波電力を容器内のガスに供給するための一対の電極を備えている。
The high
プラズマ処理中にプラズマ処理装置４のインピーダンスは変動するので、当該プラズマ処理装置４の入力端で反射した反射波電力が高周波電源装置１を損傷する虞がある。したがって、プラズマ処理システムＡにおいては、一般に、高周波電源装置１とプラズマ処理装置４との間にインピーダンス整合装置２が設けられており、プラズマ処理装置４のインピーダンス変動に応じて整合動作を行っている。インピーダンス整合装置２は、図示しない可変リアクタンス素子（例えば、可変キャパシタ、可変インダクタ等）のリアクタンスを変化させることでインピーダンスを変化させ、インピーダンス整合装置２の入力端ａから負荷側を見たインピーダンスが予め定めた所望のインピーダンスになるようにする。
Since the impedance of the
高周波測定装置３は、プラズマ処理中のプラズマ処理装置４の状態を監視するために、プラズマ処理装置４のチャンバー内のインピーダンス、反射係数、高周波電圧、高周波電流、進行波電力および反射波電力などの高周波パラメータを測定する、いわゆるＲＦセンサである。高周波測定装置３は、センサによって高周波電圧（以下、単に「電圧」という。）と高周波電流（以下、単に「電流」という。）を検出し、その検出信号から電圧と電流の位相差（以下、単に「位相差」という。）θを求めるとともに、電圧実効値Ｖおよび電流実効値Ｉを算出する。そして、これらを用いて、各高周波パラメータを算出する。
In order to monitor the state of the
一般に、センサの感度はばらつくので、当該センサで検出される検出値から算出された測定値は、正しい値と異なる。したがって、計測装置や測定装置は、予め基準となる被測定物を測定して、検出値から算出された測定値を正しい値に換算する校正パラメータを取得しておき、実際の測定では測定値を当該校正パラメータで正しい値に校正して出力する構成となっている。 In general, since the sensitivity of a sensor varies, a measurement value calculated from a detection value detected by the sensor is different from a correct value. Therefore, the measurement device or the measurement device measures the measurement object serving as a reference in advance, obtains a calibration parameter for converting the measurement value calculated from the detection value into a correct value, and in actual measurement, obtains the measurement value. The calibration parameter is calibrated to the correct value and output.
高周波測定装置３では、電圧実効値Ｖ、電流実効値Ｉおよび位相差θについて校正パラメータを用いて校正を行い、校正後の値を用いて各種高周波パラメータを算出する。具体的には、電圧実効値Ｖ、電流実効値Ｉおよび位相差θからベクトル変換によって電流信号と電圧信号とを算出し、校正パラメータを用いて校正を行い、校正後の電流信号と電圧信号とから逆ベクトル変換によって電圧実効値Ｖ’、電流実効値Ｉ’および位相差θ’を算出する。電圧実効値Ｖ’、電流実効値Ｉ’および位相差θ’は校正が行われた値になっている。校正パラメータは、３つの基準負荷に基づいて算出されて、高周波測定装置３のメモリに記憶されている。３つの基準負荷について、それぞれ高周波測定装置３でインピーダンスを測定し、これらのインピーダンス測定値と３つの基準負荷のインピーダンスの真値とから校正パラメータは算出される。
In the high
実際に基準負荷に高周波測定装置３を接続して基準負荷のインピーダンスを測定した場合、高周波測定装置３は基準負荷の入力端でのインピーダンスを測定することができず、測定されたインピーダンスには高周波測定装置３自体のインピーダンスも含まれることになる。したがって、基準負荷のみのインピーダンスを真値として校正パラメータを算出することはできない。したがって、接続された負荷に高周波測定装置３を含めた全体を基準負荷とみなして、当該基準負荷のインピーダンスをインピーダンスアナライザで測定し、当該測定値を基準負荷の真値として校正パラメータを算出する。
When the impedance of the reference load is actually measured by connecting the high
図１２は、校正パラメータを算出するために行う、基準負荷のインピーダンスの測定方法を説明するためのブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram for explaining a method of measuring the impedance of the reference load performed for calculating the calibration parameter.
まず、同図（ａ）に示すように、高周波測定装置３の出力端ｃにダミーロード６を接続し、高周波測定装置３の入力端ｂにインピーダンスアナライザ７を接続する。ダミーロード６は、所定の基準負荷を再現するための負荷装置であり、高周波測定装置３の入力端ｂから負荷側を見たインピーダンス、すなわちダミーロード６および高周波測定装置３全体のインピーダンスを所定の基準負荷のインピーダンスにする。ダミーロード６は、３つの所定の基準負荷を再現できるようにあらかじめ設定されている。インピーダンスアナライザ７は、インピーダンスを測定するものであり、高周波測定装置３の入力端ｂから負荷側を見たインピーダンス、すなわち基準負荷のインピーダンスを測定する。ダミーロード６によって各基準負荷を再現して、インピーダンスアナライザ７でインピーダンスを測定して記録する。
First, as shown in FIG. 2A, the
次に、同図（ｂ）に示すように、高周波測定装置３の入力端ｂからインピーダンスアナライザ７を取り外し、高周波電源装置１およびインピーダンス整合装置２を接続する。そして、ダミーロード６によって各基準負荷を再現し、高周波電源装置１から電力を供給して、高周波測定装置３でインピーダンスを測定して記録する。これらの記録された測定値を用いて、校正パラメータが算出される。なお、インピーダンスアナライザ７は小電力を用いてインピーダンスを測定するものであり、高周波測定装置３は大電力用の測定装置なので、同図（ａ）の接続状態で高周波測定装置３でインピーダンスを測定しても、適切な測定を行うことができない。したがって、同図（ｂ）の接続状態として、高周波電源装置１から大電力を供給して測定を行う。
Next, as shown in FIG. 2B, the
インピーダンスアナライザ７は、内蔵する電源装置から測定対象物に電力を供給してインピーダンスを測定する。このとき供給される電力は、数ｍＷ程度である。一方、高周波電源装置１が供給する電力は、数ｋＷ〜数１０ｋＷ程度の大電力である。したがって、インピーダンスアナライザ７から電力を供給する場合と、高周波電源装置１から電力を供給する場合とで、ダミーロード６の温度は異なったものとなる。温度特性により、温度が異なるとインピーダンスも異なってくるので、温度が異なる状態で測定された測定値を用いて算出された校正パラメータでは、正確に校正を行うことができない。精度の高い校正パラメータを算出するためには、ダミーロード６の温度が変わらない状態で測定された測定値を用いる必要がある。
The
先に図１２（ｂ）の状態で高周波測定装置３でインピーダンスを測定し、ダミーロード６の温度が高い状態で図１２（ａ）の状態にしてからインピーダンスアナライザ７でインピーダンスを測定する方法が考えられる。しかしながら、高周波測定装置３とインピーダンスアナライザ７（インピーダンス整合装置２）との間を確実に接続する必要性からＮ型コネクタなどのネジ型のコネクタが用いられているので、付け外しに時間がかかる。例えば、高周波測定装置３とインピーダンス整合装置２との接続を取り外し、高周波測定装置３にインピーダンスアナライザ７を接続するまでに、熟練した作業者であっても３０秒以上の時間がかかる。この間にダミーロード６の温度が下がってしまうので、同じ温度状態でインピーダンスを測定することができない。
A method is conceivable in which the impedance is first measured with the high-
図１３は、電力供給時および遮断時の基準負荷の抵抗値の変化を説明するための図であり、基準負荷（５０Ω）の抵抗値を測定したものである。 FIG. 13 is a diagram for explaining a change in the resistance value of the reference load at the time of supplying power and shutting off, and is a measurement of the resistance value of the reference load (50Ω).
同図（ａ）は、電力供給時のものであり、時間が約９秒のときに大電力（約２ｋＷ）の供給を開始している。同図に示すように、供給開始時から急激に抵抗値は上昇し、供給開始から約１０秒で約０．１％上昇し、約３０秒後には約０．１７％上昇している。同図（ｂ）は、電力遮断時のものであり、時間が０秒のときに電力を遮断している。同図に示すように、遮断時から急激に抵抗値は下降し、約１０秒で約０．１％下降し、約３０秒後には約０．２８％下降している。 FIG. 6A shows the case where power is supplied. When the time is about 9 seconds, supply of large power (about 2 kW) is started. As shown in the figure, the resistance value suddenly increases from the start of supply, increases about 0.1% about 10 seconds after the start of supply, and increases about 0.17% after about 30 seconds. FIG. 5B shows the case where the power is cut off, and the power is cut off when the time is 0 second. As shown in the figure, the resistance value suddenly decreases from the time of interruption, decreases by about 0.1% in about 10 seconds, and decreases by about 0.28% after about 30 seconds.
つまり、図１２（ｂ）の状態から図１２（ａ）の状態に変更する間に３０秒の時間が経過すると、抵抗値が０．３％近くも変化してしまう。インピーダンスの変化も同様となる。インピーダンスにこれだけの変化があると、その測定値を用いて校正パラメータを算出した場合、校正パラメータの精度は低いものとなる。精度の高い校正パラメータを算出するためには、図１２（ｂ）の状態と図１２（ａ）の状態との変更を、もっと短時間で行う必要がある。 That is, when the time of 30 seconds elapses while changing from the state of FIG. 12B to the state of FIG. 12A, the resistance value changes by nearly 0.3%. The change in impedance is the same. If there is such a change in the impedance, the accuracy of the calibration parameter is low when the calibration parameter is calculated using the measured value. In order to calculate a calibration parameter with high accuracy, it is necessary to change the state of FIG. 12B and the state of FIG. 12A in a shorter time.
切替装置でインピーダンスアナライザ７とインピーダンス整合装置２とを切り替える方法もあるが、切替装置自体のインピーダンス（入力端子と出力端子とを接続するための接続部材のインピーダンス）によって基準負荷の正確なインピーダンスを測定できなくなるので、算出された校正パラメータの精度は低くなる。特に、半導体スイッチの場合は、インピーダンス整合装置２に接続された高周波電源装置１からインピーダンスアナライザ７に流れる電流を完全に遮断できないので、インピーダンスアナライザ７を破壊してしまう。
Although there is a method of switching between the
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、精度の高い校正パラメータを算出するための校正パラメータ生成システムを提供することをその目的としている。 The present invention has been conceived under the above circumstances, and an object thereof is to provide a calibration parameter generation system for calculating a calibration parameter with high accuracy.
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明の第１の側面によって提供される校正パラメータ生成システムは、高周波電力供給手段から出力され負荷に供給される高周波電力の高周波電圧および高周波電流を前記負荷よりも前段で検出し、検出した高周波電圧の情報及び高周波電流の情報を校正するための校正パラメータを生成する校正パラメータ生成システムであって、前記高周波電力供給手段と、所定の基準負荷を再現するための負荷装置と、前記負荷装置の入力側に接続され、前記高周波電圧および高周波電流を検出し、高周波電圧検出情報および高周波電流検出情報として出力する検出手段と、前記検出手段から前記負荷装置側を見たインピーダンスを検出し、検出したインピーダンスの情報を負荷側インピーダンス検出情報として出力するインピーダンス検出装置と、前記検出手段を介して前記負荷装置が接続される第１の端子と、前記高周波電力供給手段が接続される第２の端子と、前記インピーダンス検出装置が接続される第３の端子と、前記高周波電圧検出情報、前記高周波電流検出情報および前記負荷側インピーダンス検出情報に基づいて、前記高周波電圧検出情報及び前記高周波電流検出情報を校正するための校正パラメータを生成する校正パラメータ生成手段と、前記第１の端子と前記第２の端子とを直接接続した第１の状態と、前記第１の端子と前記第３の端子とを直接接続した第２の状態とを切り替える切替装置とを備え、前記切替装置は、所定の第１時間で第１の状態から第２の状態に切り替えることを特徴とする。 The calibration parameter generation system provided by the first aspect of the present invention detects the high-frequency voltage and high-frequency current of the high-frequency power output from the high-frequency power supply means and supplied to the load, and detects the detected high frequency. A calibration parameter generation system for generating calibration parameters for calibrating voltage information and high-frequency current information, comprising: the high-frequency power supply means; a load device for reproducing a predetermined reference load; and Detection means connected to the input side for detecting the high-frequency voltage and high-frequency current and outputting them as high-frequency voltage detection information and high-frequency current detection information, and detecting and detecting the impedance viewed from the load device side from the detection means An impedance detection device that outputs impedance information as load-side impedance detection information; A first terminal to which the load device is connected via the detection means; a second terminal to which the high-frequency power supply means is connected; a third terminal to which the impedance detection device is connected; Calibration parameter generation means for generating calibration parameters for calibrating the high-frequency voltage detection information and the high-frequency current detection information based on the voltage detection information, the high-frequency current detection information, and the load-side impedance detection information; And a switching device that switches between a first state in which the first terminal and the second terminal are directly connected and a second state in which the first terminal and the third terminal are directly connected. The apparatus is characterized by switching from the first state to the second state at a predetermined first time.
本発明の第２の側面によって提供される校正パラメータ生成システムは、高周波電力供給手段から出力され負荷に供給される高周波電力の高周波電圧および高周波電流を前記負荷よりも前段で検出し、検出した高周波電圧の情報及び高周波電流の情報を校正するための校正パラメータを生成する校正パラメータ生成システムであって、前記高周波電力供給手段と、所定の基準負荷を再現するための負荷装置と、前記高周波電力供給手段の出力側に接続され、前記高周波電圧および高周波電流を検出し、高周波電圧検出情報および高周波電流検出情報として出力する検出手段と、前記負荷装置のインピーダンスを検出し、検出したインピーダンスの情報を負荷側インピーダンス検出情報として出力するインピーダンス検出装置と、前記負荷装置が接続される第１の端子と、前記検出手段を介して前記高周波電力供給手段が接続される第２の端子と、前記インピーダンス検出装置が接続される第３の端子と、前記高周波電圧検出情報、前記高周波電流検出情報および前記負荷側インピーダンス検出情報に基づいて、前記高周波電圧検出情報及び前記高周波電流検出情報を校正するための校正パラメータを生成する校正パラメータ生成手段と、前記第１の端子と前記第２の端子とを直接接続した第１の状態と、前記第１の端子と前記第３の端子とを直接接続した第２の状態とを切り替える切替装置とを備え、前記切替装置は、所定の第１時間で第１の状態から第２の状態に切り替えることを特徴とする。 The calibration parameter generation system provided by the second aspect of the present invention detects a high-frequency voltage and a high-frequency current of the high-frequency power output from the high-frequency power supply means and supplied to the load before the load, and detects the detected high frequency. A calibration parameter generation system for generating a calibration parameter for calibrating voltage information and high-frequency current information, the high-frequency power supply means, a load device for reproducing a predetermined reference load, and the high-frequency power supply Detecting means connected to the output side of the means for detecting the high-frequency voltage and high-frequency current and outputting the detected high-frequency voltage detection information and high-frequency current detection information; detecting the impedance of the load device; and loading the detected impedance information Impedance detection device for outputting as side impedance detection information, and the load device A first terminal to be connected; a second terminal to which the high-frequency power supply means is connected via the detection means; a third terminal to which the impedance detection device is connected; the high-frequency voltage detection information; Calibration parameter generation means for generating calibration parameters for calibrating the high-frequency voltage detection information and the high-frequency current detection information based on the high-frequency current detection information and the load-side impedance detection information; the first terminal; A switching device that switches between a first state in which the second terminal is directly connected and a second state in which the first terminal and the third terminal are directly connected, and the switching device includes a predetermined state The first state is switched from the first state to the second state.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記切替装置は、所定の第２時間で第２の状態から第１の状態に切り替える。 In a preferred embodiment of the present invention, the switching device switches from the second state to the first state in a predetermined second time.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の状態で前記高周波電力供給手段から前記負荷装置に電力を供給させて、前記検出手段に前記高周波電圧検出情報および高周波電流検出情報を出力させ、前記第２の状態で前記インピーダンス検出装置に前記負荷側インピーダンス検出情報を出力させる制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記第１の状態で前記高周波電力供給手段からの電力供給を停止させてから、前記切替装置に前記第２の状態への切り替えを行わせ、前記第２の状態で前記負荷側インピーダンス検出情報が出力されてから、前記切替装置に前記第１の状態への切り替えを行わせる。 In a preferred embodiment of the present invention, power is supplied from the high-frequency power supply means to the load device in the first state, and the high-frequency voltage detection information and high-frequency current detection information are output to the detection means, The controller further includes a control device that causes the impedance detection device to output the load-side impedance detection information in the second state, and the control device stops power supply from the high-frequency power supply unit in the first state. The switching device is switched to the second state, and after the load side impedance detection information is output in the second state, the switching device is switched to the first state. Make it.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記負荷装置は、３つの所定の基準負荷を再現し、前記校正パラメータ生成手段は、それぞれの基準負荷を再現したときの前記高周波電圧検出情報、前記高周波電流検出情報および前記負荷側インピーダンス検出情報に基づいて、前記校正パラメータを生成する。 In a preferred embodiment of the present invention, the load device reproduces three predetermined reference loads, and the calibration parameter generating means reproduces the high-frequency voltage detection information, the high-frequency current when the respective reference loads are reproduced. The calibration parameter is generated based on the detection information and the load side impedance detection information.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記切替装置は、前記第１の端子を移動させて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える。 In a preferred embodiment of the present invention, the switching device switches the first state and the second state by moving the first terminal.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記切替装置は、前記１の端子を搭載した第１の移動板と、前記第１の移動板を移動させる第１の駆動装置とを備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the switching device includes a first moving plate on which the first terminal is mounted and a first driving device that moves the first moving plate.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記切替装置は、前記第２及び前記第３の端子を移動させて、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える。 In a preferred embodiment of the present invention, the switching device switches between the first state and the second state by moving the second and third terminals.
本発明の好ましい実施の形態においては、前記切替装置は、前記第２の端子および前記第３の端子を搭載した第２の移動板と、前記第２の移動板を移動させる第２の駆動装置とを備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the switching device includes a second moving plate on which the second terminal and the third terminal are mounted, and a second driving device that moves the second moving plate. And.
本発明によれば、所定の第１時間で第１の状態から第２の状態に切り替えるので、負荷装置の温度変化の少ない状態でインピーダンス検出装置がインピーダンスを測定することができる。また、第１の端子を第２の端子または第３の端子に直接接続するので、第１の端子と第２の端子（または第３の端子）との間に接続部材が介在しない。したがって、接続部材によってインピーダンスが変化することを防止することができる。これにより、精度の高い校正パラメータを算出することができる。 According to the present invention, since the first state is switched to the second state in a predetermined first time, the impedance detection device can measure the impedance in a state where the temperature change of the load device is small. In addition, since the first terminal is directly connected to the second terminal or the third terminal, no connection member is interposed between the first terminal and the second terminal (or the third terminal). Therefore, it is possible to prevent the impedance from being changed by the connection member. Thereby, a highly accurate calibration parameter can be calculated.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
図１は、第１実施形態に係る校正パラメータ生成システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a calibration parameter generation system according to the first embodiment.
校正パラメータ生成システムＢは、高周波測定装置３の校正パラメータの生成を行うためのものであり、基準負荷のインピーダンスを測定して校正パラメータを算出するためのものである。校正パラメータ生成システムＢにおいて、切替装置８の入力側には、高周波電源装置１が接続されたインピーダンス整合装置２（なお、高周波電源装置１とインピーダンス整合装置２とを合わせたものが、本発明の「高周波電力供給手段」に相当する。）と、インピーダンスアナライザ７とが接続されており、切替装置８の出力側には、ダミーロード６が接続された高周波測定装置３が接続されている。すなわち、校正パラメータ生成システムＢは、図１２（ｂ）に示す接続状態において、インピーダンス整合装置２と高周波測定装置３との間に切替装置８を挿入し、インピーダンスアナライザ７を切替装置８に接続したものである。制御装置９は、後述する校正パラメータの生成の手順（図５参照）に基づいて、各装置を制御するものである。なお、校正パラメータ生成システムＢは、特性インピーダンスが５０Ω系として構成されている。
The calibration parameter generation system B is for generating a calibration parameter for the high-
なお、プラズマ処理システム（図１１参照）において、高周波電源装置１が周波数を変化させることでインピーダンス整合を行うものである場合などには、インピーダンス整合装置２が用いられない場合がある。その場合には、校正パラメータ生成システムＢにおいても、同様の高周波電源装置１を用いて、インピーダンス整合装置２を用いない。
In the plasma processing system (see FIG. 11), the
切替装置８は、インピーダンス整合装置２と高周波測定装置３とが接続された状態と、インピーダンスアナライザ７と高周波測定装置３とが接続された状態とを切り替えるものである。インピーダンス整合装置２と高周波測定装置３とを接続して高周波電源装置１から電力を供給することで、ダミーロード６の温度が上昇し、この状態で高周波測定装置３によって基準負荷のインピーダンスを測定することができる。そして、インピーダンスアナライザ７と高周波測定装置３とを接続した状態に短時間で切り替えて、ダミーロード６の温度が殆ど変化しないうちに（低下度合いが少ないうちに）、インピーダンスアナライザ７によって基準負荷のインピーダンスを測定することができる。
The
図２は、切替装置８の内部構造を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the internal structure of the
切替装置８は、筐体８１、入力端子移動部８２、および出力端子移動部８３を備えている。図２は、筐体８１の一部を省略（筐体８１の底板のみを表示している。）し、切替装置８を上方から見た図である。説明の都合上、水平面にＸ軸とＹ軸とを定義しており、図２における筐体８１の底板の左右方向がＸ軸方向（左側が正の方向）とし、筐体８１の底板の奥行き方向（図２においては上下方向）がＹ軸方向（上側が正の方向）としている。また、筐体８１の底板の垂直方向（図２において紙面の表裏方向）をＺ軸方向（表側が正の方向）としている（図３参照）。
The
筐体８１は、例えばアルミなどによって形成されており、入力端子移動部８２および出力端子移動部８３の各部材を格納するものである。筐体８１は接地されて０ボルト電位の基準（グランド）となっている。
The
入力端子移動部８２は、入力側の端子を移動させるものであり、駆動モータ８２ａ、送りネジ８２ｂ、移動板８２ｃ、レール８２ｄ、第１入力端子８２ｅ、および、第２入力端子８２ｆを備えている。駆動モータ８２ａは、筐体８１の底板に固定されており、回転軸に取り付けられた送りネジ８２ｂを回転駆動する。送りネジ８２ｂがＹ軸方向を中心軸として回転することで、図示しないボールネジが取り付けられた移動板８２ｃが、送りネジ機構により、レール８２ｄ上をＹ軸方向に移動する。第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆは、それぞれの軸方向がＸ軸方向となるように、移動板８２ｃの右端（Ｘ軸の負の側）にＹ軸方向に並べて固定されている。第１入力端子８２ｅの左側（Ｘ軸の正の側）には、インピーダンス整合装置２と接続するための同軸ケーブル（図示しない）が取り付けられる。第２入力端子８２ｆの左側には、インピーダンスアナライザ７と接続するための同軸ケーブル（図示しない）が取り付けられる。
The input
図３は、各端子の構造、および、各端子と各同軸ケーブルとの接続を説明するための図である。図３（ａ）は、図２に示すIII−III線に沿う断面図であり、図２で図示していない同軸ケーブルおよびコネクタの断面図も記載している。図３（ｂ）は、接続状態を示している。 FIG. 3 is a diagram for explaining the structure of each terminal and the connection between each terminal and each coaxial cable. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. 2, and also shows a cross-sectional view of a coaxial cable and a connector not shown in FIG. FIG. 3B shows a connection state.
図３（ａ）に示すように、第１入力端子８２ｅは、移動板８２ｃの右端から垂直方向（Ｚ方向）に延びる固定板に穿設された穴に嵌入して固定されており、外部導体１１、内部導体１２、および絶縁体１３を備えている。外部導体１１は、筒状の導体（例えば銅など）であって、一方端（図３においては左端）の外面にネジ溝が形成されている。移動板８２ｃは筐体８１を介して接地されているので、移動板８２ｃに接続されている外部導体１１も接地されている。内部導体１２は、円柱状の導体（例えば銅など）であって、外部導体１１の内側に配置されている。内部導体１２の一方端（図３においては左端）には同軸ケーブルのコネクタ３０の内部導体３２が挿入されるための穴部１２ａが形成されており、他方端（図３においては右端）には出力端子８３ｅ（後述）の内部導体２２の穴部２２ｂに挿入するための凸部１２ｂが形成されている。絶縁体１３は、外部導体１１と内部導体１２とを絶縁し、内部導体１２の中心軸が外部導体１１の中心軸に一致するように固定している。絶縁体１３の他方端（図３においては右端）には、出力端子８３ｅの内部導体２２を嵌合するための空間が形成されている。
As shown in FIG. 3A, the
切替装置８とインピーダンス整合装置２とを接続するための同軸ケーブルのコネクタ３０は、外部導体３１、内部導体３２、および絶縁体３３，３４を備えている。外部導体３１は、筒状の導体（例えば銅など）であって、一方端（図３においては右端）の内面にネジ溝が形成されている。内部導体３２は、円柱状の導体（例えば銅など）であって、外部導体３１の内側に配置されている。絶縁体３３は、外部導体３１と内部導体３２とを絶縁し、内部導体３２の中心軸が外部導体３１の中心軸に一致するように固定している。なお、コネクタ３０は、例えばＮ型コネクタなどであるが、図３においては簡略化して記載しており、例えば、外部導体３１を螺合のために回転させる機構などを省略している。同軸ケーブルの外部導体および内部導体は、それぞれコネクタ３０の外部導体３１および内部導体３２に接続されている。コネクタ３０の外部導体３１を第１入力端子８２ｅの外部導体１１に螺合することで、コネクタ３０の内部導体３２が第１入力端子８２ｅの内部導体１２の一方端の穴部１２ａに挿入されて、コネクタ３０と第１入力端子８２ｅとが接続される（図３（ｂ）参照）。これにより、同軸ケーブルを介して、インピーダンス整合装置２が第１入力端子８２ｅに接続される。同軸ケーブル、コネクタ３０、および第１入力端子８２ｅは、すべて特性インピーダンス（５０Ω）となるように設計されている。
A
第２入力端子８２ｆも、第１入力端子８２ｅと同様の構造であり、移動板８２ｃの右端から垂直方向（Ｚ方向）に延びる固定板に穿設された穴に嵌入して固定されている。切替装置８とインピーダンスアナライザ７とを接続するための同軸ケーブルのコネクタもコネクタ３０と同様の構造であり、同様にして第２入力端子８２ｆに接続される。これにより、同軸ケーブルを介して、インピーダンスアナライザ７が第２入力端子８２ｆに接続される。同軸ケーブルおよび第２入力端子８２ｆは、すべて特性インピーダンス（５０Ω）となるように設計されている。
The
図２に戻って、出力端子移動部８３は、出力側の端子を移動させるものであり、駆動モータ８３ａ、送りネジ８３ｂ、移動板８３ｃ、レール８３ｄ、および出力端子８３ｅを備えている。駆動モータ８３ａは、筐体８１の底板に固定されており、回転軸に取り付けられた送りネジ８３ｂを回転駆動する。送りネジ８３ｂがＸ軸方向を中心軸として回転することで、図示しないボールネジが取り付けられた移動板８３ｃが、送りネジ機構により、レール８３ｄ上をＸ軸方向に移動する。出力端子８３ｅは、軸方向がＸ軸方向となるように、移動板８３ｃの左端（Ｘ軸の正の側）に固定されている。出力端子８３ｅの右側には、高周波測定装置３と接続するための同軸ケーブル（図示しない）が取り付けられる。
Returning to FIG. 2, the output
図３（ａ）に示すように、出力端子８３ｅは、移動板８３ｃの左端から垂直方向（Ｚ方向）に延びる固定板に穿設された穴に嵌入して固定されており、外部導体２１、内部導体２２、および絶縁体２３を備えている。外部導体２１は、筒状の導体（例えば銅など）であって、一方端（図３においては右端）の外面にネジ溝が形成されている。移動板８３ｃは筐体８１を介して接地されているので、移動板８３ｃに接続されている外部導体２１も接地されている。内部導体２２は、円柱状の導体（例えば銅など）であって、外部導体２１の内側に配置されている。内部導体２２の一方端（図３においては右端）には同軸ケーブルのコネクタ４０の内部導体４２が挿入されるための穴部２２ａが形成されており、他方端（図３においては左端）には第１入力端子８２ｅ（または第２入力端子８２ｆ）の内部導体１２の凸部１２ｂが挿入されるための穴部２２ｂが形成されている。また、内部導体２２の他方端は、外部導体２１の他方端（図３においては左端）より突出しており、第１入力端子８２ｅ（または第２入力端子８２ｆ）の絶縁体１３に形成された空間に嵌合されるようになっている。絶縁体２３は、外部導体２１と内部導体２２とを絶縁し、内部導体２２の中心軸が外部導体２１の中心軸に一致するように固定している。
As shown in FIG. 3A, the
切替装置８と高周波測定装置３とを接続するための同軸ケーブルのコネクタ４０は、外部導体４１、内部導体４２、および絶縁体４３，４４を備えている。外部導体４１は、筒状の導体（例えば銅など）であって、一方端（図３においては左端）の内面にネジ溝が形成されている。内部導体４２は、円柱状の導体（例えば銅など）であって、外部導体４１の内側に配置されている。絶縁体４３は、外部導体４１と内部導体４２とを絶縁し、内部導体４２の中心軸が外部導体４１の中心軸に一致するように固定している。なお、コネクタ４０も、例えばＮ型コネクタなどであるが、図３においては簡略化して記載している。同軸ケーブルの外部導体および内部導体は、それぞれコネクタ４０の外部導体４１および内部導体４２に接続されている。コネクタ４０の外部導体４１を出力端子８３ｅの外部導体２１に螺合することで、コネクタ４０の内部導体４２が出力端子８３ｅの内部導体２２の一方端の穴部２２ａに挿入されて、コネクタ４０と出力端子８３ｅとが接続される（図３（ｂ）参照）。これにより、同軸ケーブルを介して、高周波測定装置３が出力端子８３ｅに接続される。同軸ケーブル、コネクタ４０、および出力端子８３ｅは、すべて特性インピーダンス（５０Ω）となるように設計されている。
A
図２に示すように、駆動モータ８２ａの回転を制御して移動板８２ｃをＹ軸方向に移動させることで、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆをＹ軸方向に移動させることができる。また、駆動モータ８３ａの回転を制御して移動板８３ｃをＸ軸方向に移動させることで、出力端子８３ｅをＸ軸方向に移動させることができる。これにより、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態と、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態とを切り替えることができる。また、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態から第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態への切り替え（以下では、「第１切り替え」とする。）、および、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態から第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態への切り替え（以下では、「第２切り替え」とする。）のいずれの切り替えも、１秒程度の短い時間で行うことができる。
As shown in FIG. 2, the
図４は、切替装置８の動作を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the
同図（ａ）は、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態を示している。この状態から駆動モータ８３ａを駆動して移動板８３ｃをＸ軸の負の方向（同図（ａ）の矢印参照）に移動させる。出力端子８３ｅの内部導体２２（外部導体２１から突出している部分）が第１入力端子８２ｅの凹部（絶縁体１３に形成された空間）から完全に抜けきった後（同図（ｂ）参照）に、駆動モータ８２ａを駆動して移動板８２ｃをＹ軸の正の方向（同図（ｂ）の矢印参照）に移動させる。第２入力端子８２ｆの中心軸と出力端子８３ｅの中心軸とが同軸上になったところ（同図（ｃ）参照）で、駆動モータ８３ａを駆動して移動板８３ｃをＸ軸の正の方向（同図（ｃ）の矢印参照）に移動させる。同図（ｄ）は、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態を示している。
FIG. 4A shows a state where the
同図（ｄ）の状態（第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態）から同図（ａ）の状態（第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態）に切り替える場合は、移動板８３ｃをＸ軸の負の方向に移動させて出力端子８３ｅの内部導体２２が第１入力端子８２ｅの凹部から完全に抜けきった後（同図（ｃ）参照）に移動板８２ｃをＹ軸の負の方向に移動させ、第１入力端子８２ｅの中心軸と出力端子８３ｅの中心軸とが同軸上になったところ（同図（ｂ）参照）で移動板８３ｃをＸ軸の正の方向に移動させる。
From the state shown in FIG. 6D (the state where the
第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが正確に接続されるように、駆動モータ８２ａおよび駆動モータ８３ａを制御して、移動板８２ｃおよび移動板８３ｃの位置決めを正確に行う必要がある。なお、図４においては、移動板８３ｃの移動を誇張して記載しているが、出力端子８３ｅの内部導体２２が第１入力端子８２ｅまたは第２入力端子８２ｆの凹部から完全に抜けきっていればよいので、移動板８３ｃの移動量はもっと少なくてもよい。
The
図３（ｂ）は、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態（図４（ａ）の状態）を示している。図３（ｂ）に示すように、出力端子８３ｅの突出部分（内部導体２２）と第１入力端子８２ｅの凹部とが嵌合され、内部導体１２の凸部１２ｂが内部導体２２の穴部２２ｂに挿入されることで、内部導体１２と内部導体２２とが接続されている。また、第１入力端子８２ｅの外部導体１１と出力端子８３ｅの外部導体２１とは、それぞれ移動板８２ｃおよび移動板８３ｃを介して接地されている。
FIG. 3B shows a state where the
第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが間に特性インピーダンスの異なる部材を介さずに直接接続されているので、インピーダンス整合装置２と高周波測定装置３とが、切替装置８も含め全て５０Ωの特性インピーダンスの伝送線路で接続される。また、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態（図４（ｄ）の状態）も同様であり、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが間に特性インピーダンスの異なる部材を介さずに直接接続されているので、インピーダンスアナライザ７と高周波測定装置３とが、切替装置８も含め全て５０Ωの特性インピーダンスの伝送線路で接続される。つまり、切替装置８は、伝送線路のインピーダンスを変化させることなく、高周波測定装置３への接続を、インピーダンス整合装置２とインピーダンスアナライザ７との間で切り替えることができる。
Since the
次に、高周波測定装置３の校正パラメータの生成を行う手順について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, the procedure for generating the calibration parameters of the high-
図５は、校正パラメータ生成システムＢにおける校正パラメータの生成の手順を説明するためのフローチャートである。当該フローチャートは、高周波測定装置３のメモリに記憶される校正パラメータを算出するための処理手順を示している。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a procedure for generating calibration parameters in the calibration parameter generation system B. The flowchart shows a processing procedure for calculating a calibration parameter stored in the memory of the high-
３つの基準負荷に基づいて校正を行うので、ステップＳ２〜Ｓ６の処理を３回繰り返す。そのため、基準負荷を特定するための番号Ｎを変数として、ステップＳ１でＮを「１」とし、ステップＳ７でＮに「１」を加算して、ステップＳ８でＮが「４」より小さいか否かを判別している。これにより、３つの基準負荷に対して、それぞれステップＳ２〜Ｓ６の処理が行われる。 Since calibration is performed based on the three reference loads, the processes in steps S2 to S6 are repeated three times. Therefore, using the number N for specifying the reference load as a variable, N is set to “1” in step S1, “1” is added to N in step S7, and whether or not N is smaller than “4” in step S8. Is determined. As a result, the processes of steps S2 to S6 are performed for the three reference loads.
まず、ダミーロード６によって基準負荷Ｎを再現して（Ｓ２）、切替装置８の切り替え（第２切り替え）によって、インピーダンス整合装置２と高周波測定装置３とを接続する（Ｓ３）。つまり、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態（図４（ｄ）の状態）であった場合、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態（図４（ａ）の状態）に切り替える。切り替え後、高周波測定装置３で基準負荷Ｎのインピーダンスを測定する(Ｓ４)。この場合、高周波電源装置１からダミーロード６に電力を供給し、所定時間が経過してダミーロード６の温度が上がった状態でインピーダンスを測定する。
First, the reference load N is reproduced by the dummy load 6 (S2), and the
次に、高周波電源装置１からの電力供給を停止してから、切替装置８の切り替え（第１切り替え）によって、インピーダンスアナライザ７と高周波測定装置３とを接続する（Ｓ５）。つまり、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態（図４（ａ）の状態）から、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態（図４（ｄ）の状態）に切り替える。切り替え後、インピーダンスアナライザ７で基準負荷Ｎのインピーダンスを測定する(Ｓ６)。測定後、ダミーロード６によって次の基準負荷を再現する（Ｓ２）。
Next, after the power supply from the high frequency
ステップＳ２〜Ｓ６をＮ＝１〜３の場合で繰り返すことで、３つの基準負荷のインピーダンスを、高周波測定装置３およびインピーダンスアナライザ７でそれぞれ測定する。なお、上記のように、切替装置８は、第１切り替えおよび第２切り替えのいずれも、１秒程度の短い時間で行うことができる。そのため、３つの基準負荷のインピーダンスを、高周波測定装置３およびインピーダンスアナライザ７でそれぞれ測定した状態（ステップＳ６の後）でも、ダミーロード６の温度低下が少ない。この温度低下が許容範囲内であれば、Ｎ＝２，３の場合のステップＳ４では、ダミーロード６の温度が上げるための時間を省略することができる。しかし、温度低下が許容できない場合は、Ｎ＝２，３の場合のステップＳ４で、ダミーロード６の温度を上げるために、高周波電源装置１からダミーロード６に所定時間だけ電力を供給することによって、ダミーロード６の温度が、Ｎ＝１の場合のステップＳ４の状態とほぼ同温度になるようにすればよい。
By repeating steps S2 to S6 in the case of N = 1 to 3, the impedances of the three reference loads are measured by the high
次に、インピーダンスアナライザ７と高周波測定装置３とで測定した、３つの基準負荷のそれぞれのインピーダンスから、校正パラメータを算出し、高周波測定装置３の図示しないメモリに記録する（Ｓ９）。なお、校正パラメータの算出方法についての詳細な説明は省略する。
Next, calibration parameters are calculated from the impedances of the three reference loads measured by the
本実施形態では、高周波測定装置３の図示しない演算回路が、測定したインピーダンスとインピーダンスアナライザ７より入力されるインピーダンスとをメモリに記録しておき、３つの基準負荷を測定した後に校正パラメータの各要素を算出してメモリに記録する。なお、校正パラメータの算出は高周波測定装置３の演算回路が行う場合に限定されず、例えば、作業者が別途行うようにしてもよい。この場合、作業者が高周波測定装置３の図示しない入力手段で校正パラメータを入力することで、メモリに記録すればよい。
In the present embodiment, the arithmetic circuit (not shown) of the high-
本実施形態では、ダミーロード６による基準負荷の切り替え、切替装置８による接続の切り替え、高周波電源装置１への電力供給指示、高周波測定装置３およびインピーダンスアナライザ７への測定指示、高周波測定装置３への校正パラメータの算出指示を、制御装置９からの信号で行うようにして、校正作業を自動化している。すなわち、制御装置９が、図５のフローチャートに応じたプログラムに基づいて、ステップＳ２〜Ｓ６およびＳ９の処理を各装置が行うように指示するようになっている。なお、作業者が、図５のフローチャートに応じて各装置を操作するようにしてもよい。
In the present embodiment, the reference load is switched by the
本実施形態では、３つの基準負荷を、特性インピーダンス（５０Ω）を有する基準負荷と、開放状態のインピーダンスおよび短絡状態のインピーダンスにそれぞれ近く反射係数が０．９以下である２つの基準負荷としているが、これに限られない。高周波測定装置３で測定される測定対象の負荷の変動範囲があらかじめわかっている場合は、その変動範囲に応じて、３つの基準負荷を決定すればよい。
In this embodiment, the three reference loads are a reference load having a characteristic impedance (50Ω) and two reference loads having a reflection coefficient of 0.9 or less, which are close to an open impedance and a short-circuit impedance, respectively. Not limited to this. When the variation range of the load to be measured measured by the high-
本実施形態において、切替装置８は、第１切り替え（ステップＳ５）を１秒程度の短い時間で行うことができる。したがって、ステップＳ４における高周波電源装置１からの電力供給で上がったダミーロード６の温度が殆ど変化しないうちに（低下度合いが少ないうちに）、ステップＳ６においてインピーダンスアナライザ７でインピーダンスを測定することができる。ダミーロード６の温度が同程度の状態で測定された測定値に基づいて校正パラメータが算出されるので、校正パラメータの精度が高くなり、正確に校正を行うことができる。
In the present embodiment, the
また、切替装置８は、第２切り替え（ステップＳ３）も１秒程度の短い時間で行うことができる。したがって、基準負荷を変更して高周波測定装置３で再度インピーダンスを測定する場合（ステップＳ８：ＹＥＳの後のＳ４）、ダミーロード６の温度が殆ど変化しないうちに（低下度合いが少ないうちに）測定することができる。これにより、ダミーロード６の温度を上げるための電力供給時間を省略または短縮することができる。さらに、第１切り替えにかかる時間にバラツキが少なく、第２切り替えにかかる時間にもバラツキが少ない。したがって、変更後の基準負荷（Ｎ＝２，３）の測定を同様の温度状態で行うことができる。これにより、算出される校正パラメータの精度が高くなるので、正確に校正を行うことができる。
The
また、図３に示すように、切替装置８は、インピーダンスを変化させる他の接続部材を介することなく、第１入力端子８２ｅ（または第２入力端子８２ｆ）と出力端子８３ｅとを直接接続する。したがって、インピーダンスアナライザ７で基準負荷のインピーダンスを正確に測定することができ、精度の高い校正パラメータを算出することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the
なお、上記実施形態においては、切替装置８が送りネジによる駆動形式で移動板８２ｃ，８３ｃを移動させる場合について説明したが、これに限られず、どのような駆動形式で移動させてもよい。例えば、移動板８２ｃ，８３ｃをベルト駆動形式で移動させるようにしてもよい。すなわち、駆動モータ８２ａでベルトをＹ軸方向に循環させて、当該ベルトに固定された移動板８２ｃをＹ軸方向に移動させ、同様にして、移動板８３ｃをＸ軸方向に移動させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
上記実施形態においては、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆがＹ軸方向に平行移動する場合について説明したが、これに限られない。例えば、図６（ａ）に示すように、入力端子移動部８２’を、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆが垂直方向を中心軸として回転移動する構成としてもよい。すなわち、駆動モータ８２ａを回転軸が垂直方向となるように固定し、当該回転軸に直交するように移動板８２ｃを固定する。そして、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆを、それぞれの中心軸が駆動モータ８２ａの回転軸と直交するように移動板８２ｃに固定する。この場合、駆動モータ８２ａを制御して移動板８２ｃを回動させることで、第１入力端子８２ｅ（または第２入力端子８２ｆ）の中心軸と出力端子８３ｅ（図示せず）の中心軸とを一致させて、移動板８３ｃをＸ軸の正の方向に移動させることで接続する。
In the above embodiment, the case where the
また、図６（ｂ）に示すように、入力端子移動部８２”を、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆが垂直方向に平行移動する構成としてもよい。すなわち、駆動モータ８２ａおよび送りネジ８２ｂを回転軸が垂直方向（Ｚ軸方向）となるように配置し、送りネジ機構でＺ軸方向に移動するように移動板８２ｃを設ける。そして、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆを、それぞれの軸方向がＸ軸方向となるように、移動板８２ｃの右端（Ｘ軸の負の側）にＺ軸方向に並べて固定する。この場合、駆動モータ８２ａを制御して移動板８２ｃをＺ軸方向に平行移動させることで、第１入力端子８２ｅ（または第２入力端子８２ｆ）の中心軸と出力端子８３ｅ（図示せず）の中心軸とを一致させて、移動板８３ｃをＸ軸の正の方向に移動させることで接続する。
Further, as shown in FIG. 6B, the input
上記実施形態においては、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆと、出力端子８３ｅとが、いずれも移動する場合について説明したが、これに限られない。一方が固定され、他方のみが移動するようにしてもよい。以下に、図７を参照して、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆが固定され、出力端子８３ｅのみが移動する場合の実施例について説明する。同図において、図２に示す切替装置８と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
In the above embodiment, the case where all of the
図７に示す切替装置８’は、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆが固定されて出力端子８３ｅのみが移動する点で、図２に示す切替装置８と異なる。
7 differs from the
出力端子移動部８３’は、出力端子８３ｅをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるものである。駆動モータ８３ａによって送りネジ８３ｂを回転駆動し、送りネジ８３ｂがＸ軸方向を中心軸として回転することで移動板８３ｃがレール８３ｄ上をＸ軸方向に移動する点は、図２に示す切替装置８と共通している。しかし、駆動モータ８３ａ、送りネジ８３ｂ、移動板８３ｃ、およびレール８３ｄは、筐体８１の底板に配置されているのではなく、移動板８３ｆに配置されている。移動板８３ｆは、筐体８１の底板上をＹ軸方向に移動する。すなわち、筐体８１の底板に固定された駆動モータ８３ｇによって送りネジ８３ｈを回転駆動し、送りネジ８３ｈがＹ軸方向を中心軸として回転することで移動板８３ｆがレール８３ｉ上をＹ軸方向に移動する。第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆは筐体８１に固定されている。
The output terminal moving part 83 'moves the
出力端子移動部８３’は、駆動モータ８３ａを制御して移動板８３ｃをＸ軸方向に移動させ、駆動モータ８３ｇを制御して移動板８３ｆをＹ軸方向に移動させることで、移動板８３ｃに固定された出力端子８３ｅをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。切替装置８’においても、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが接続された状態と、第２入力端子８２ｆと出力端子８３ｅとが接続された状態とを切り替えることができる。
The output
なお、出力端子８３ｅが固定され、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆが移動するようにしてもよい。また、第１入力端子８２ｅと第２入力端子８２ｆとが、別々に移動するようにしてもよい。
Note that the
上記実施形態においては、切替装置８（８’）を高周波測定装置３の入力側に配置した場合について説明したが、これに限られず、切替装置８（８’）を高周波測定装置３の出力側に配置してもよい。この場合を第２実施形態として、以下に説明する。
In the above embodiment, the case where the switching device 8 (8 ′) is arranged on the input side of the high-
図８は、第２実施形態に係る校正パラメータ生成システムの構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a calibration parameter generation system according to the second embodiment.
校正パラメータ生成システムＢ’は高周波測定装置３の配置場所が第１実施形態の校正パラメータ生成システムＢ（図１参照）と異なっており、高周波測定装置３は、インピーダンス整合装置２と切替装置８との間に配置されている。すなわち、校正パラメータ生成システムＢ’は、図１２（ｂ）に示す接続状態において、高周波測定装置３とダミーロード６との間に切替装置８を挿入し、インピーダンスアナライザ７を切替装置８に接続したものである。なお、校正パラメータ生成システムＢ’は、特性インピーダンスが５０Ω系として構成されている。
The calibration parameter generation system B ′ is different from the calibration parameter generation system B (see FIG. 1) of the first embodiment in the location of the high
本実施形態において、切替装置８は、高周波測定装置３がダミーロード６に接続した状態とインピーダンスアナライザ７がダミーロード６に接続した状態とを、容易に短時間で切り替えることができる。したがって、高周波電源装置１からの電力供給で上がったダミーロード６の温度が殆ど変化しないうちに（低下度合いが少ないうちに）、インピーダンスアナライザ７でインピーダンスを測定することができる。また、基準負荷を変更して高周波測定装置３で再度インピーダンスを測定する場合、ダミーロード６の温度が殆ど変化しないうちに（低下度合いが少ないうちに）測定することができる。さらに、各切り替えにかかる時間にバラツキが少ないので、変更後の基準負荷の測定を同様の温度状態で行うことができる。また、切替装置８は、インピーダンスを変化させる他の接続部材を介することなく接続の切り替えを行うことができる。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
In the present embodiment, the
なお、上記第１または第２実施形態においては、校正パラメータ生成システムＢ（Ｂ’）を特性インピーダンスが５０Ω系としているが、これに限られず、その他の特性インピーダンスで各装置や伝送線路を構成してもよい。 In the first or second embodiment, the calibration parameter generation system B (B ′) has a characteristic impedance of 50Ω, but is not limited to this, and each device or transmission line is configured with other characteristic impedances. May be.
上記第１または第２実施形態においては、切替装置８（８’）を校正作業（測定作業）に用いる場合について説明したが、これに限られない。切替装置８（８’）は、校正作業（測定作業）以外でも用いることができる。すなわち、切替装置８（８’）は、電力の入力または出力を切り替えるための装置として、あらゆる場合に用いることができる。例えば、２台の高周波電源装置１と１台のプラズマ処理装置４とを接続しておき、プラズマ処理装置４に電力を供給する電源を適宜切り替える場合（図９参照）や、２台のプラズマ処理装置４と１台の高周波電源装置１とを接続しておき、高周波電源装置１が電力を供給するプラズマ処理装置４を適宜切り替える場合（図１０参照）などにも、切替装置８（８’）を用いることができる。
In the first or second embodiment, the case where the switching device 8 (8 ') is used for calibration work (measurement work) has been described, but the present invention is not limited to this. The switching device 8 (8 ') can be used for other than calibration work (measurement work). That is, the switching device 8 (8 ') can be used in any case as a device for switching power input or output. For example, when two high-frequency
また、入力端子および出力端子の数は限定されない。例えば、３つの入力端子と１つの出力端子とを設け、出力端子がいずれかの入力端子に接続されるようにして、３つの入力を切り替えるようにしてもよい。また、２つの入力端子と２つの出力端子とを設けるようにしてもよい。また、高周波電力を扱う場合に限定されず、低周波の交流電力や直流電力を扱う場合でも、本発明に係る切替装置を用いることができる。 Further, the number of input terminals and output terminals is not limited. For example, three input terminals and one output terminal may be provided, and the three inputs may be switched so that the output terminal is connected to one of the input terminals. Further, two input terminals and two output terminals may be provided. Further, the switching device according to the present invention can be used not only when handling high-frequency power but also when handling low-frequency AC power or DC power.
本発明に係る校正パラメータ生成システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る校正パラメータ生成システムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The calibration parameter generation system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the calibration parameter generation system according to the present invention can be varied in design in various ways.
Ａ プラズマ処理システム
Ｂ，Ｂ’ 校正パラメータ生成システム
１ 高周波電源装置（高周波電力供給手段）
２ インピーダンス整合装置（高周波電力供給手段）
３ 高周波測定装置（検出手段、校正パラメータ生成手段）
４ プラズマ処理装置
５ 伝送線路
６ ダミーロード（負荷装置）
７ インピーダンスアナライザ（インピーダンス検出装置）
８，８’ 切替装置
８１ 筐体
８２，８２’，８２” 入力端子移動部
８２ａ 駆動モータ（第２の駆動装置）
８２ｂ 送りネジ
８２ｃ 移動板（第２の移動板）
８２ｄ レール
８２ｅ 第１入力端子（第２の端子）
８２ｆ 第２入力端子（第３の端子）
８３，８３’ 出力端子移動部
８３ａ 駆動モータ（第１の駆動装置）
８３ｂ 送りネジ
８３ｃ 移動板（第１の移動板）
８３ｄ レール
８３ｅ 出力端子（第１の端子）
８３ｆ 移動板
８３ｇ 駆動モータ
８３ｈ 送りネジ
８３ｉ レール
９ 制御装置
A Plasma processing system B, B 'Calibration
2 Impedance matching device (high frequency power supply means)
3 High-frequency measuring device (detection means, calibration parameter generation means)
4 Plasma processing equipment 5
7 Impedance analyzer (impedance detector)
8, 8 '
82f Second input terminal (third terminal)
83, 83 'output
83f Moving
Claims (9)
前記高周波電力供給手段と、
所定の基準負荷を再現するための負荷装置と、
前記負荷装置の入力側に接続され、前記高周波電圧および高周波電流を検出し、高周波電圧検出情報および高周波電流検出情報として出力する検出手段と、
前記検出手段から前記負荷装置側を見たインピーダンスを検出し、検出したインピーダンスの情報を負荷側インピーダンス検出情報として出力するインピーダンス検出装置と、
前記検出手段を介して前記負荷装置が接続される第１の端子と、
前記高周波電力供給手段が接続される第２の端子と、
前記インピーダンス検出装置が接続される第３の端子と、
前記高周波電圧検出情報、前記高周波電流検出情報および前記負荷側インピーダンス検出情報に基づいて、前記高周波電圧検出情報及び前記高周波電流検出情報を校正するための校正パラメータを生成する校正パラメータ生成手段と、
前記第１の端子と前記第２の端子とを直接接続した第１の状態と、前記第１の端子と前記第３の端子とを直接接続した第２の状態とを切り替える切替装置とを備え、
前記切替装置は、所定の第１時間で第１の状態から第２の状態に切り替える、
ことを特徴とする校正パラメータ生成システム。 A high-frequency voltage and a high-frequency current of the high-frequency power output from the high-frequency power supply means and supplied to the load are detected before the load, and calibration parameters for calibrating the detected high-frequency voltage information and high-frequency current information are generated. Calibration parameter generation system
The high-frequency power supply means;
A load device for reproducing a predetermined reference load;
Detecting means connected to the input side of the load device, detecting the high-frequency voltage and high-frequency current, and outputting as high-frequency voltage detection information and high-frequency current detection information;
Impedance detection device that detects the impedance when the load device side is viewed from the detection means, and outputs information of the detected impedance as load side impedance detection information;
A first terminal to which the load device is connected via the detection means;
A second terminal to which the high-frequency power supply means is connected;
A third terminal to which the impedance detection device is connected;
Calibration parameter generating means for generating calibration parameters for calibrating the high-frequency voltage detection information and the high-frequency current detection information based on the high-frequency voltage detection information, the high-frequency current detection information, and the load-side impedance detection information;
A switching device that switches between a first state in which the first terminal and the second terminal are directly connected and a second state in which the first terminal and the third terminal are directly connected; ,
The switching device switches from the first state to the second state at a predetermined first time;
A calibration parameter generation system characterized by that.
前記高周波電力供給手段と、
所定の基準負荷を再現するための負荷装置と、
前記高周波電力供給手段の出力側に接続され、前記高周波電圧および高周波電流を検出し、高周波電圧検出情報および高周波電流検出情報として出力する検出手段と、
前記負荷装置のインピーダンスを検出し、検出したインピーダンスの情報を負荷側インピーダンス検出情報として出力するインピーダンス検出装置と、
前記負荷装置が接続される第１の端子と、
前記検出手段を介して前記高周波電力供給手段が接続される第２の端子と、
前記インピーダンス検出装置が接続される第３の端子と、
前記高周波電圧検出情報、前記高周波電流検出情報および前記負荷側インピーダンス検出情報に基づいて、前記高周波電圧検出情報及び前記高周波電流検出情報を校正するための校正パラメータを生成する校正パラメータ生成手段と、
前記第１の端子と前記第２の端子とを直接接続した第１の状態と、前記第１の端子と前記第３の端子とを直接接続した第２の状態とを切り替える切替装置とを備え、
前記切替装置は、所定の第１時間で第１の状態から第２の状態に切り替える、
ことを特徴とする校正パラメータ生成システム。 A high-frequency voltage and a high-frequency current of the high-frequency power output from the high-frequency power supply means and supplied to the load are detected before the load, and calibration parameters for calibrating the detected high-frequency voltage information and high-frequency current information are generated. Calibration parameter generation system
The high-frequency power supply means;
A load device for reproducing a predetermined reference load;
Detection means connected to the output side of the high-frequency power supply means, detecting the high-frequency voltage and high-frequency current, and outputting as high-frequency voltage detection information and high-frequency current detection information;
Detecting the impedance of the load device, and outputting the detected impedance information as load-side impedance detection information; and
A first terminal to which the load device is connected;
A second terminal to which the high-frequency power supply means is connected via the detection means;
A third terminal to which the impedance detection device is connected;
Calibration parameter generating means for generating calibration parameters for calibrating the high-frequency voltage detection information and the high-frequency current detection information based on the high-frequency voltage detection information, the high-frequency current detection information, and the load-side impedance detection information;
A switching device that switches between a first state in which the first terminal and the second terminal are directly connected and a second state in which the first terminal and the third terminal are directly connected; ,
The switching device switches from the first state to the second state at a predetermined first time;
A calibration parameter generation system characterized by that.
請求項１または２に記載の校正パラメータ生成システム。 The switching device switches from the second state to the first state in a predetermined second time;
The calibration parameter generation system according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、
前記第１の状態で前記高周波電力供給手段からの電力供給を停止させてから、前記切替装置に前記第２の状態への切り替えを行わせ、
前記第２の状態で前記負荷側インピーダンス検出情報が出力されてから、前記切替装置に前記第１の状態への切り替えを行わせる、
請求項１ないし３のいずれかに記載の校正パラメータ生成システム。 In the first state, power is supplied from the high-frequency power supply means to the load device, the detection means outputs the high-frequency voltage detection information and high-frequency current detection information, and the impedance detection device in the second state. Further comprising a control device for outputting the load side impedance detection information to
The controller is
After stopping the power supply from the high-frequency power supply means in the first state, the switching device to switch to the second state,
After the load side impedance detection information is output in the second state, the switching device is switched to the first state.
The calibration parameter generation system according to any one of claims 1 to 3.
前記校正パラメータ生成手段は、それぞれの基準負荷を再現したときの前記高周波電圧検出情報、前記高周波電流検出情報および前記負荷側インピーダンス検出情報に基づいて、前記校正パラメータを生成する、
請求項１ないし４のいずれかに記載の校正パラメータ生成システム。 The load device reproduces three predetermined reference loads,
The calibration parameter generation means generates the calibration parameter based on the high-frequency voltage detection information, the high-frequency current detection information, and the load-side impedance detection information when each reference load is reproduced.
The calibration parameter generation system according to any one of claims 1 to 4.
請求項１ないし５のいずれかに記載の校正パラメータ生成システム。 The switching device moves the first terminal to switch between the first state and the second state;
The calibration parameter generation system according to any one of claims 1 to 5.
前記１の端子を搭載した第１の移動板と、
前記第１の移動板を移動させる第１の駆動装置と、
を備えている、
請求項６に記載の校正パラメータ生成システム。 The switching device is
A first moving plate on which the one terminal is mounted;
A first driving device for moving the first moving plate;
With
The calibration parameter generation system according to claim 6.
請求項１ないし７のいずれかに記載の校正パラメータ生成システム。 The switching device moves the second and third terminals to switch between the first state and the second state;
The calibration parameter generation system according to any one of claims 1 to 7.
前記第２の端子および前記第３の端子を搭載した第２の移動板と、
前記第２の移動板を移動させる第２の駆動装置と、
を備えている、
請求項８に記載の校正パラメータ生成システム。 The switching device is
A second moving plate on which the second terminal and the third terminal are mounted;
A second driving device for moving the second moving plate;
With
The calibration parameter generation system according to claim 8.
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