JP2020174225A - インピーダンス整合装置、異常診断方法及び異常診断プログラム - Google Patents

インピーダンス整合装置、異常診断方法及び異常診断プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】インピーダンス整合装置を構成する各部品の異常を自己診断する。【解決手段】インピーダンス整合装置１１０は、高周波電源と負荷との間に接続された可変容量素子１２４、１２５と、高周波電源と負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値と、高周波電源から入力される高周波の状態を示す第１状態値とを検出する第１検出器（入力検出器１３０）と、負荷へ出力される高周波の状態を示す第２状態値を検出する第２検出器（出力検出器１４０）と、第１検出器により検出される指標値がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、可変容量素子の容量値を段階的に調整する調整部と、調整部により調整された容量値と、第１検出器により検出される第１状態値と、第２検出器により検出される第２状態値とに基づいて、可変容量素子、第１検出器又は第２検出器の異常を診断する診断部と、を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、インピーダンス整合装置、異常診断方法及び異常診断プログラムに関するものである。
従来から、プラズマを用いてウエハなどの被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置は、例えば、真空空間を構成可能な処理容器内に、電極の機能を兼ねた、被処理体を保持する載置台を有する。プラズマ処理装置は、載置台に高周波電源から所定の高周波を印加しながら、載置台に載置された被処理体に対してプラズマ処理を行う。高周波電源と負荷となる処理容器との間には、高周波電源と処理容器との間のインピーダンス整合を行うためのインピーダンス整合装置が配置されている。インピーダンス整合装置は、例えば、高周波電源と負荷との間に接続された可変容量素子を有し、可変容量素子の容量値を調整することで、インピーダンス整合を行う。
特開２００７−２９５４４７号公報
本開示は、インピーダンス整合装置を構成する各部品の異常を自己診断することができる技術を提供する。
本開示の一態様によるインピーダンス整合装置は、高周波電源と負荷との間に接続された可変容量素子と、前記高周波電源と前記負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値と、前記高周波電源から入力される高周波の状態を示す第１状態値とを検出する第１検出器と、前記負荷へ出力される高周波の状態を示す第２状態値を検出する第２検出器と、前記第１検出器により検出される指標値が前記インピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整する調整部と、前記調整部により調整された容量値と、前記第１検出器により検出される第１状態値と、前記第２検出器により検出される第２状態値とに基づいて、前記可変容量素子、前記第１検出器又は前記第２検出器の異常を診断する診断部と、を有する。
本開示によれば、インピーダンス整合装置を構成する各部品の異常を自己診断することができるという効果を奏する。
図１は、第１実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す概略断面図である。 図２は、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置の構成の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図４は、第２実施形態に係るインピーダンス整合装置の構成の一例を示す図である。 図５は、第２実施形態に係るインピーダンス整合装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、第３実施形態に係るインピーダンス整合装置の構成の一例を示す図である。 図７は、第３実施形態に係るインピーダンス整合装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
従来から、プラズマを用いてウエハなどの被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置は、例えば、真空空間を構成可能な処理容器内に、電極の機能を兼ねた、被処理体を保持する載置台を有する。プラズマ処理装置は、高周波電源から供給される所定の高周波を載置台に印加しながら、載置台に載置された被処理体に対してプラズマ処理を行う。高周波電源と負荷となる処理容器との間には、高周波電源と処理容器との間のインピーダンス整合を行うためのインピーダンス整合装置が配置されている。インピーダンス整合装置は、例えば、高周波電源と負荷と間に接続された可変容量素子を有し、可変容量素子の容量値を調整することで、インピーダンス整合を行う。
ところで、インピーダンス整合装置では、可変容量素子等の各部品の異常を自己診断することまでは考慮されていない。このため、インピーダンス整合装置を構成する各部品の異常を自己診断することが期待されている。
［第１実施形態］
（前提技術に係るプラズマ処理装置の構成）
図１は、前提技術に係るプラズマ処理装置１を示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、チャンバ（処理容器）１２、及び、マイクロ波出力装置１６を備えている。プラズマ処理装置１は、マイクロ波によってガスを励起するマイクロ波プラズマ処理装置として構成されている。プラズマ処理装置１は、ステージ１４、アンテナ１８、及び、誘電体窓２０を有する。
チャンバ１２は、その内部に処理空間Ｓを提供している。チャンバ１２は、側壁１２ａ及び底部１２ｂを有している。側壁１２ａは、略筒形状に形成されている。側壁１２ａの中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線Ｚに略一致している。底部１２ｂは、側壁１２ａの下端側に設けられている。底部１２ｂには、排気用の排気孔１２ｈが設けられている。また、側壁１２ａの上端部は開口している。
側壁１２ａの上端部の上には誘電体窓２０が設けられている。この誘電体窓２０は、処理空間Ｓに対向する下面２０ａを有する。誘電体窓２０は、側壁１２ａの上端部の開口を閉じている。誘電体窓２０と側壁１２ａの上端部との間にはＯリング１９が介在している。Ｏリング１９により、チャンバ１２の密閉がより確実なものとなる。
ステージ１４は、処理空間Ｓ内に収容されている。ステージ１４は、鉛直方向において誘電体窓２０と対面するように設けられている。また、ステージ１４は、誘電体窓２０と当該ステージ１４との間に処理空間Ｓを挟むように設けられている。このステージ１４は、その上に載置される被処理体であるウエハＷを支持するように構成されている。
ステージ１４は、基台１４ａ及び静電チャック１４ｃを含んでいる。基台１４ａは、略円盤形状を有しており、アルミニウムといった導電性の材料から形成されている。基台１４ａの中心軸線は、軸線Ｚに略一致している。基台１４ａは、筒状支持部４８によって支持されている。筒状支持部４８は、絶縁性の材料から形成されており、底部１２ｂから垂直上方に延びている。筒状支持部４８の外周には、導電性の筒状支持部５０が設けられている。筒状支持部５０は、筒状支持部４８の外周に沿ってチャンバ１２の底部１２ｂから垂直上方に延びている。筒状支持部５０と側壁１２ａとの間には、環状の排気路５１が形成されている。
排気路５１の上部には、バッフル板５２が設けられている。バッフル板５２は、環形状を有している。バッフル板５２には、当該バッフル板５２を板厚方向に貫通する複数の貫通孔が形成されている。バッフル板５２の下方には上述した排気孔１２ｈが設けられている。排気孔１２ｈには、排気管５４を介して排気装置５６が接続されている。排気装置５６は、自動圧力制御弁（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｖａｌｖｅ）と、ターボ分子ポンプといった真空ポンプとを有している。排気装置５６により、処理空間Ｓを所望の真空度まで減圧することができる。
基台１４ａは、高周波電極を兼ねている。基台１４ａには、給電棒６２及びマッチングユニット６０を介して、ＲＦバイアス用の高周波電源５８が電気的に接続されている。高周波電源５８は、ウエハＷに引き込むイオンのエネルギーを制御するのに適した一定の周波数、例えば、１３．６５ＭＨｚの高周波（以下適宜「バイアス用高周波」という）を、設定されたパワーで出力する。マッチングユニット６０は、高周波電源５８と、主に電極、プラズマ、チャンバ１２といった負荷との間でインピーダンス整合を行うためのインピーダンス整合装置である。
基台１４ａの上面には、静電チャック１４ｃが設けられている。静電チャック１４ｃは、ウエハＷを静電吸着力で保持する。静電チャック１４ｃは、電極１４ｄ、絶縁膜１４ｅ、及び、絶縁膜１４ｆを含んでおり、概ね円盤形状を有している。静電チャック１４ｃの中心軸線は軸線Ｚに略一致している。静電チャック１４ｃの電極１４ｄは、導電膜によって構成されており、絶縁膜１４ｅと絶縁膜１４ｆの間に設けられている。電極１４ｄには、直流電源６４がスイッチ６６及び被覆線６８を介して電気的に接続されている。静電チャック１４ｃは、直流電源６４より印加される直流電圧により発生するクーロン力によって、ウエハＷを吸着保持することができる。また、基台１４ａ上には、フォーカスリング１４ｂが設けられている。フォーカスリング１４ｂは、ウエハＷ及び静電チャック１４ｃを囲むように配置される。
基台１４ａの内部には、冷媒室１４ｇが設けられている。冷媒室１４ｇは、例えば、軸線Ｚを中心に延在するように形成されている。冷媒室１４ｇには、チラーユニットからの冷媒が配管７０を介して供給される。冷媒室１４ｇに供給された冷媒は、配管７２を介してチラーユニットに戻される。この冷媒の温度がチラーユニットによって制御されることにより、静電チャック１４ｃの温度、ひいてはウエハＷの温度が制御される。
また、ステージ１４には、ガス供給ライン７４が形成されている。このガス供給ライン７４は、伝熱ガス、例えば、Ｈｅガスを、静電チャック１４ｃの上面とウエハＷの裏面との間に供給するために設けられている。
マイクロ波出力装置１６は、設定パワーに応じたパワーを有するマイクロ波を発生する。マイクロ波出力装置１６は、例えば、チャンバ１２内に供給される処理ガスを励起させるための単一周波数の、即ちシングルピーク（ＳＰ）のマイクロ波を出力する。マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波の周波数及びパワーを可変に調整するよう構成されている。一例において、マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波のパワーを０Ｗ〜５０００Ｗの範囲内で調整することができ、マイクロ波の周波数を２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚの範囲内で調整することできる。
プラズマ処理装置１は、導波管２１、チューナ２６、モード変換器２７、及び、同軸導波管２８を更に備えている。導波管２１及び同軸導波管２８は、マイクロ波出力装置１６によって発生されたマイクロ波を、チャンバ１２の後述するアンテナ１８へ導く導波管である。マイクロ波出力装置１６の出力部は、導波管２１の一端に接続されている。導波管２１の他端は、モード変換器２７に接続されている。導波管２１は、例えば、矩形導波管である。導波管２１には、チューナ２６が設けられている。チューナ２６は、可動短絡板Ｓ１〜Ｓ４を有している。可動短絡板Ｓ１〜Ｓ４の各々は、導波管２１の内部空間に対するその突出量を調整可能なように構成されている。チューナ２６は、基準となる所定位置に対する可動短絡板Ｓ１〜Ｓ４の各々の突出位置を調整することにより、マイクロ波出力装置１６のインピーダンスと負荷、例えば、チャンバ１２のインピーダンスとを整合させる。
モード変換器２７は、導波管２１からのマイクロ波のモードを変換して、モード変換後のマイクロ波を同軸導波管２８に供給する。同軸導波管２８は、外側導体２８ａ及び内側導体２８ｂを含んでいる。外側導体２８ａは、略円筒形状を有しており、その中心軸線は軸線Ｚに略一致している。内側導体２８ｂは、略円筒形状を有しており、外側導体２８ａの内側で延在している。内側導体２８ｂの中心軸線は、軸線Ｚに略一致している。同軸導波管２８は、モード変換器２７からのマイクロ波をアンテナ１８に伝送する。
アンテナ１８は、誘電体窓２０の下面２０ａの反対側の面２０ｂ上に設けられている。アンテナ１８は、スロット板３０、誘電体板３２、及び、冷却ジャケット３４を含んでいる。
スロット板３０は、誘電体窓２０の面２０ｂ上に設けられている。スロット板３０は、導電性を有する金属から形成されており、略円盤形状を有している。スロット板３０の中心軸線は軸線Ｚに略一致している。スロット板３０には、複数のスロット孔３０ａが形成されている。複数のスロット孔３０ａは、一例においては、複数のスロット対を構成している。複数のスロット対の各々は、互いに交差する方向に延びる略長孔形状の二つのスロット孔３０ａを含んでいる。複数のスロット対は、軸線Ｚ周りの一以上の同心円に沿って配列されている。また、スロット板３０の中央部には、後述する導管３６が通過可能な貫通孔３０ｄが形成される。
誘電体板３２は、スロット板３０上に設けられている。誘電体板３２は、石英といった誘電体材料から形成されており、略円盤形状を有している。誘電体板３２の中心軸線は軸線Ｚに略一致している。冷却ジャケット３４は、誘電体板３２上に設けられている。誘電体板３２は、冷却ジャケット３４とスロット板３０との間に設けられている。
冷却ジャケット３４の表面は、導電性を有する。冷却ジャケット３４の内部には、流路３４ａが形成されている。流路３４ａには、冷媒が供給されるようになっている。冷却ジャケット３４の上部表面には、外側導体２８ａの下端が電気的に接続されている。また、内側導体２８ｂの下端は、冷却ジャケット３４及び誘電体板３２の中央部分に形成された孔を通って、スロット板３０に電気的に接続されている。
同軸導波管２８からのマイクロ波は、誘電体板３２内を伝搬して、スロット板３０の複数のスロット孔３０ａから誘電体窓２０に供給される。誘電体窓２０に供給されたマイクロ波は、処理空間Ｓに導入される。
同軸導波管２８の内側導体２８ｂの内孔には、導管３６が通っている。また、上述したように、スロット板３０の中央部には、導管３６が通過可能な貫通孔３０ｄが形成されている。導管３６は、内側導体２８ｂの内孔を通って延在しており、ガス供給系３８に接続されている。
ガス供給系３８は、ウエハＷを処理するための処理ガスを導管３６に供給する。ガス供給系３８は、ガス源３８ａ、弁３８ｂ、及び、流量制御器３８ｃを含み得る。ガス源３８ａは、処理ガスのガス源である。弁３８ｂは、ガス源３８ａからの処理ガスの供給及び供給停止を切り替える。流量制御器３８ｃは、例えば、マスフローコントローラであり、ガス源３８ａからの処理ガスの流量を調整する。
プラズマ処理装置１は、インジェクタ４１を更に備え得る。インジェクタ４１は、導管３６からのガスを誘電体窓２０に形成された貫通孔２０ｈに供給する。誘電体窓２０の貫通孔２０ｈに供給されたガスは、処理空間Ｓに供給される。そして、誘電体窓２０から処理空間Ｓに導入されるマイクロ波によって、当該処理ガスが励起される。これにより、処理空間Ｓ内でプラズマが生成され、当該プラズマからのイオン及び／又はラジカルといった活性種により、ウエハＷが処理される。
プラズマ処理装置１は、制御器１００を更に備えている。制御器１００は、プラズマ処理装置１の各部を統括制御する。制御器１００は、ＣＰＵといったプロセッサ、ユーザインタフェース、及び、記憶部を備え得る。
プロセッサは、記憶部に記憶されたプログラム及びプロセスレシピを実行することにより、マイクロ波出力装置１６、ステージ１４、ガス供給系３８、排気装置５６等の各部を統括制御する。また、プロセッサは、記憶部に種々の測定値などを記憶する。
ユーザインタフェースは、工程管理者がプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボード又はタッチパネル、プラズマ処理装置１の稼働状況等を可視化して表示するディスプレイ等を含んでいる。
記憶部には、プラズマ処理装置１で実行される各種処理をプロセッサの制御によって実現するための制御プログラム（ソフトウエア）、及び、処理条件データ等を含むプロセスレシピ等が保存されている。プロセッサは、ユーザインタフェースからの指示等、必要に応じて、各種の制御プログラムを記憶部から呼び出して実行する。このようなプロセッサの制御下で、プラズマ処理装置１において所望の処理が実行される。また、記憶部には、実行済みのプロセスレシピ（プロセス条件）に対応する監視結果が関連付けられて記憶されていてもよい。監視結果は、上述したチューナポジション及びマイクロ波出力装置１６によって計測される測定値（後述）などを含む。
（インピーダンス整合装置の構成）
以下、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の構成の一例を示す図である。図１に示すインピーダンス整合装置１１０の構造は、例えば、図１に示す前提技術のプラズマ処理装置１が有するマッチングユニット６０に適用され得る。図１に示すインピーダンス整合装置１１０は、高周波電源に接続される入力端１１０ａと、負荷に接続される出力端１１０ｂとを有する。高周波電源は、例えば、図１に示す高周波電源５８であり、負荷は、例えば、図１に示すチャンバ１２等である。入力端１１０ａは、高周波電源から高周波が入力される端子であり、出力端１１０ｂは、負荷へ高周波を出力する端子である。以下では、入力端１１０ａへ高周波電源から入力される高周波を適宜「入力高周波」と呼び、出力端１１０ｂから負荷へ出力される高周波を適宜「出力高周波」と呼ぶ。
また、インピーダンス整合装置１１０は、入力端１１０ａと出力端１１０ｂとの間に位置するインピーダンス整合部１２０と、入力検出器１３０と、出力検出器１４０と、記憶部１５０と、制御部１６０とを有する。なお、記憶部１５０及び制御部１６０は、インピーダンス整合装置１１０の外部に設けられてもよい。
インピーダンス整合部１２０は、配線１１０ｃを介して、入力端１１０ａに接続されており、配線１１０ｄを介して、出力端１１０ｂに接続されている。インピーダンス整合部１２０は、配線１１０ｃ及び配線１１０ｄに直列に接続されたコイル１２１、コイル１２２及びコイル１２３を有する。また、インピーダンス整合部１２０は、高周波電源と負荷との間に（つまり、入力端１１０ａと出力端１１０ｂとの間に）接続された可変コンデンサ１２４、可変コンデンサ１２５及びコンデンサ１２６を有する。可変コンデンサ１２４及び可変コンデンサ１２５は、入力端１１０ａと出力端１１０ｂとの間に並列に接続されており、その容量値が可変である。可変コンデンサ１２４及び可変コンデンサ１２５の容量値は、後述する制御部１６０の調整部１６１によって調整される。コンデンサ１２６は、入力端１１０ａと出力端１１０ｂとの間に並列に接続されており、その容量値が固定されている。なお、高周波電源と負荷との間に接続される可変コンデンサの数は、２個に限らず、１個であってもよく、３個以上であってもよい。可変コンデンサ１２４及び可変コンデンサ１２５の各々は、可変容量素子の一例であり、コンデンサの代わりにコイルを用いることも可能である。なお、インピーダンス整合部１２０の構成は、π型や逆Ｌ型など各種の構成を適用することができる。
入力検出器１３０は、配線１１０ｃ上に配置されており、高周波電源と負荷との間のインピーダンス整合を判定するための「指標値」と、入力端１１０ａへ高周波電源から入力される高周波（つまり、入力高周波）の状態を示す「第１状態値」とを検出する。具体的には、入力検出器１３０は、指標値として、入力高周波の電圧と電流との間の位相差を検出し、第１状態値として、入力高周波の電力値を検出する。入力検出器１３０は、第１検出器の一例である。また、指標値としては入力高周波の電圧と電流との間の位相差だけでなく、入力進行波電力値及び入力反射波電力値を用いることもできる。
出力検出器１４０は、配線１１０ｄ上に配置されており、出力端１１０ｂから負荷へ出力される高周波（つまり、出力高周波）の状態を示す「第２状態値」を検出する。具体的には、出力検出器１４０は、第２状態値として、出力高周波の電力値を検出する。出力検出器１４０は、第２検出器の一例である。
記憶部１５０は、例えば、ハードディスク、光ディスク、半導体メモリ素子等の任意の記憶装置である。制御部１６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサである。
記憶部１５０には、インピーダンス整合装置１１０で実行される各種処理を制御部１６０の制御にて実行するためのプログラムや各種データが格納されている。例えば、記憶部１５０には、損失情報１５１が格納されている。
損失情報１５１は、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値に対する、インピーダンス整合部１２０全体の損失の関係を示す情報である。損失情報１５１は、例えば、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値に対して損失を対応付けたテーブルの情報である。なお、損失情報１５１は、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値から損失を算出する式の情報であってもよい。
制御部１６０は、記憶部１５０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、各種の処理部として機能する。例えば、制御部１６０は、調整部１６１と、診断部１６２とを有する。
調整部１６１は、入力検出器１３０により検出される位相差がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を段階的に調整する。具体的には、調整部１６１は、入力検出器１３０により検出される位相差が目標範囲内に収まるまで、該位相差に応じた調整量だけ可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を繰り返し調整する。そして、調整部１６１は、入力検出器１３０により検出される位相差が目標範囲内に収まった場合に、インピーダンス整合が完了したと判定し、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整を終了する。また、調整部１６１は、入力進行波電力値及び入力反射波電力値が目標範囲に収まる場合に、インピーダンス整合が完了したと判定することもできる。
診断部１６２は、調整部１６１により調整された容量値と、入力検出器１３０により検出される電力値と、出力検出器１４０により検出される電力値とに基づいて、可変コンデンサ１２４、１２５、入力検出器１３０又は出力検出器１４０の異常を診断する。以下では、可変コンデンサ１２４、１２５、入力検出器１３０又は出力検出器１４０を「可変コンデンサ１２４、１２５等」と適宜表記する。
ここで、診断部１６２による異常診断の一例について説明する。まず、診断部１６２は、調整部１６１により調整された容量値と、入力検出器１３０により検出される電力値とに基づいて、出力高周波の電力値の理論値を算出する。例えば、診断部１６２は、損失情報１５１を用いて、調整部１６１により調整された容量値に対応する損失を取得する。そして、診断部１６２は、取得した損失を入力検出器１３０により検出される電力値から減算して、出力高周波の電力値の理論値を算出する。診断部１６２により算出される出力高周波の電力値の理論値Ｐｏｕｔは、以下の数式（１）で表現される。
Ｐｏｕｔ＝Ｐｉｎ−Ｐｌｏｓｓ（Ｃ１，Ｃ２） ・・・（１）
数式（１）において、Ｐｉｎは、入力高周波の電力値であり、Ｐｌｏｓｓ（Ｃ１，Ｃ２）は、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値Ｃ１，Ｃ２に対応する損失である。
そして、診断部１６２は、算出した電力値の理論値と出力検出器１４０により検出される電力値との差が所定の閾値以上である場合に、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定する。
これにより、インピーダンス整合装置１１０では、実際に検出される出力高周波の電力値と出力高周波の電力値の理論値とのずれを用いて異常の発生を判定でき、インピーダンス整合装置１１０を構成する各部品の異常を自己診断することができる。
（インピーダンス整合装置の処理動作）
次に、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の処理動作について説明する。図３は、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の処理動作の一例を示すフローチャートである。インピーダンス整合装置１１０が図１に示す前提技術のプラズマ処理装置１が有するマッチングユニット６０に適用される場合、図３に示す処理動作は、例えば、プラズマ処理装置１においてウエハＷに対するプラズマ処理が開始されるタイミングで実行される。
図３に示すように、調整部１６１は、入力検出器１３０により検出される、入力高周波の電圧と電流との間の位相差と、入力高周波の電力値とを取得する（ステップＳ１１）。
調整部１６１は、取得された位相差がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ１２）。調整部１６１は、取得された位相差が目標範囲に収まっていない場合（ステップＳ１２Ｎｏ）、該位相差に応じた調整量だけ可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を調整し（ステップＳ１３）、処理をステップＳ１１に戻す。これにより、位相差が目標範囲内に収まるまで、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値が繰り返し調整される。
一方、調整部１６１は、取得された位相差が目標範囲に収まっている場合（ステップＳ１２Ｙｅｓ）、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整を終了し、処理をステップＳ１４に進める。
診断部１６２は、損失情報１５１を用いて、調整部１６１により調整された可変コンデンサ１２４、１２５の容量値に対応する損失を取得する（ステップＳ１４）。そして、診断部１６２は、取得された損失をステップＳ１１で取得された入力高周波の電力値から減算して、出力高周波の電力値の理論値を算出する（ステップＳ１５）。
診断部１６２は、出力検出器１４０により検出される出力高周波の電力値を取得する（ステップＳ１６）。
診断部１６２は、ステップＳ１５で算出された出力高周波の電力値の理論値と、ステップＳ１６で取得された出力高周波の電力値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。診断部１６２は、算出された出力高周波の電力値の理論値と、取得された出力高周波の電力値との差が所定の閾値未満である場合（ステップＳ１７Ｎｏ）、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生していないと判定する（ステップＳ１８）。一方、診断部１６２は、算出された出力高周波の電力値の理論値と、取得された出力高周波の電力値との差が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１７Ｙｅｓ）、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定する（ステップＳ１９）。
なお、診断部１６２は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常を診断した後に、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常の発生の有無を示す診断結果を所定の出力部に出力させてもよい。また、診断部１６２は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定した場合に、アラートを行ってもよい。アラートは、インピーダンス整合装置１１０の管理者などに異常を報知できれば、いずれの方式を採用してもよい。また、診断部１６２は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定した場合に、高周波電源を停止させて入力高周波を遮断してもよい。
以上、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０は、可変コンデンサ１２４、１２５と、入力検出器１３０と、出力検出器１４０と、調整部１６１と、診断部１６２とを有する。可変コンデンサ１２４、１２５は、高周波電源（例えば、高周波電源５８）と負荷（例えば、チャンバ１２等）との間に接続されている。入力検出器１３０は、高周波電源と負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値と、高周波電源から入力される高周波の状態を示す第１状態値とを検出する。出力検出器１４０は、負荷へ出力される高周波の状態を示す第２状態値を検出する。調整部１６１は、検出される指標値がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を段階的に調整する。診断部１６２は、調整された容量値と検出される第１状態値と検出される第２状態値とに基づいて、可変コンデンサ１２４、１２５、入力検出器１３０又は出力検出器１４０の異常を診断する。これにより、インピーダンス整合装置１１０は、インピーダンス整合装置１１０を構成する各部品（例えば、可変コンデンサ１２４、１２５、入力検出器１３０又は出力検出器１４０）の異常を自己診断することができる。
また、第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０において、入力検出器１３０は、指標値として、高周波電源から入力される高周波の電圧と電流との位相差を検出し、第１状態値として、高周波電源から入力される高周波の電力値を検出する。出力検出器１４０は、第２状態値として、負荷へ出力される高周波の電力値を検出する。調整部１６１は、入力検出器１３０により検出される位相差が目標範囲内に収まるように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を段階的に調整する。診断部１６２は、調整された容量値と入力検出器１３０により検出される電力値とに基づいて、負荷へ出力される高周波の電力値の理論値を算出する。診断部１６２は、算出した電力値の理論値と出力検出器１４０により検出される電力値との差が所定の閾値以上である場合に、異常が発生したと判定する。これにより、インピーダンス整合装置１１０は、実際に検出される出力高周波の電力値と出力高周波の電力値の理論値とのずれを用いて異常の発生を高精度に判定することができる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
（インピーダンス整合装置の構成）
図４は、第２実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の構成の一例を示す図である。第２実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０は、図２に示す第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０と略同様の構成であるため、同一の部分については同一の符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。図４に示すインピーダンス整合装置１１０の構造は、例えば、図１に示す前提技術のプラズマ処理装置１が有するマッチングユニット６０に適用され得る。
図４に示すインピーダンス整合装置１１０は、図２に示した出力検出器１４０及び診断部１６２に代えて、出力検出器１４１及び診断部１６３を有する。
出力検出器１４１は、第２状態値として、出力端１１０ｂから負荷へ出力される高周波（つまり、出力高周波）のＶｐｐ値と、負荷側のインピーダンス値とを検出する。Ｖｐｐ値とは、高周波の電圧の振幅値である。
診断部１６３は、調整部１６１により調整された容量値と、入力検出器１３０により検出される電力値と、出力検出器１４１により検出されるＶｐｐ値及び負荷側のインピーダンス値とに基づいて、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常を診断する。
ここで、診断部１６３による異常診断の一例について説明する。まず、診断部１６３は、調整部１６１により調整された容量値と、入力検出器１３０により検出される電力値と、出力検出器１４１により検出される負荷側のインピーダンス値とに基づいて、Ｖｐｐ値の理論値を算出する。例えば、診断部１６３は、損失情報１５１を用いて、調整部１６１により調整された容量値に対応する損失を取得する。そして、診断部１６３は、取得した損失を入力検出器１３０により検出される電力値から減算して、出力高周波の電力値の理論値を算出する。診断部１６３により算出される出力高周波の電力値の理論値Ｐｏｕｔは、上記の数式（１）で表現される。そして、診断部１６３は、算出した出力高周波の電力値の理論値と、出力検出器１４１により検出される負荷側のインピーダンス値とに基づいて、以下の数式（２）に示すようにＶｐｐ値の理論値を算出する。
Figure 2020174225
数式（２）において、Ｖｐｐは、Ｖｐｐ値の理論値であり、Ｐｏｕｔは、出力高周波の電力値の理論値であり、Ｒは、負荷側のインピーダンス値の実部であり、Ｘは、負荷側のインピーダンス値の虚部である。
そして、診断部１６３は、算出したＶｐｐ値の理論値と出力検出器１４１により検出されるＶｐｐ値との差が所定の閾値以上である場合に、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定する。
これにより、インピーダンス整合装置１１０では、実際に検出されるＶｐｐ値とＶｐｐ値の理論値とのずれを用いて異常の発生を判定でき、インピーダンス整合装置１１０を構成する各部品の異常を自己診断することができる。
（インピーダンス整合装置の処理動作）
次に、第２実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の処理動作について説明する。図５は、第２実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の処理動作の一例を示すフローチャートである。インピーダンス整合装置１１０が図１に示す前提技術のプラズマ処理装置１が有するマッチングユニット６０に適用される場合、図５に示す処理動作は、例えば、プラズマ処理装置１においてウエハＷに対するプラズマ処理が開始されるタイミングで実行される。
図５に示すように、調整部１６１は、入力検出器１３０により検出される、入力高周波の電圧と電流との間の位相差と、入力高周波の電力値とを取得する（ステップＳ２１）。
調整部１６１は、取得された位相差がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ２２）。調整部１６１は、取得された位相差が目標範囲に収まっていない場合（ステップＳ２２Ｎｏ）、該位相差に応じた調整量だけ可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を調整し（ステップＳ２３）、処理をステップＳ２１に戻す。これにより、位相差が目標範囲内に収まるまで、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値が繰り返し調整される。
一方、調整部１６１は、取得された位相差が目標範囲に収まっている場合（ステップＳ２２Ｙｅｓ）、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整を終了し、処理をステップＳ２４に進める。
診断部１６３は、損失情報１５１を用いて、調整部１６１により調整された可変コンデンサ１２４、１２５の容量値に対応する損失を取得する（ステップＳ２４）。そして、診断部１６３は、取得された損失をステップＳ２１で取得された入力高周波の電力値から減算して、出力高周波の電力値の理論値を算出する（ステップＳ２５）。
診断部１６３は、出力検出器１４１により検出される負荷側のインピーダンス値を取得する（ステップＳ２６）。そして、診断部１６３は、ステップＳ２５で算出された出力高周波の電力値の理論値と、ステップＳ２６で取得された負荷側のインピーダンス値とに基づいて、Ｖｐｐ値の理論値を算出する（ステップＳ２７）。
診断部１６３は、出力検出器１４１により検出されるＶｐｐ値を取得する（ステップＳ２８）。
診断部１６３は、ステップＳ２７で算出されたＶｐｐ値の理論値と、ステップＳ２８で取得されたＶｐｐ値との差が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。診断部１６３は、算出されたＶｐｐ値の理論値と、取得されたＶｐｐ値との差が所定の閾値未満である場合（ステップＳ２９Ｎｏ）、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生していないと判定する（ステップＳ３０）。一方、診断部１６３は、算出されたＶｐｐ値の理論値と、取得されたＶｐｐ値との差が所定の閾値以上である場合（ステップＳ２９Ｙｅｓ）、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定する（ステップＳ３１）。
なお、診断部１６３は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常を診断した後に、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常の発生の有無を示す診断結果を所定の出力部に出力させてもよい。また、診断部１６３は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定した場合に、アラートを行ってもよい。アラートは、インピーダンス整合装置１１０の管理者などに異常を報知できれば、いずれの方式を採用してもよい。また、診断部１６３は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定した場合に、高周波電源を停止させて入力高周波を遮断してもよい。
以上、第２実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０において、入力検出器１３０は、指標値として、高周波電源から入力される高周波の電圧と電流との位相差を検出し、第１状態値として、高周波電源から入力される高周波の電力値を検出する。出力検出器１４１は、第２状態値として、負荷へ出力される高周波のＶｐｐ値と、負荷側のインピーダンス値とを検出する。調整部１６１は、入力検出器１３０により検出される位相差が目標範囲内に収まるように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を段階的に調整する。診断部１６３は、調整された容量値と入力検出器１３０により検出される電力値と出力検出器１４１により検出される負荷側のインピーダンス値とに基づいて、Ｖｐｐ値の理論値を算出する。診断部１６３は、算出したＶｐｐ値の理論値と出力検出器１４１により検出されるＶｐｐ値との差が所定の閾値以上である場合に、異常が発生したと判定する。これにより、インピーダンス整合装置１１０は、実際に検出されるＶｐｐ値とＶｐｐ値の理論値とのずれを用いて異常の発生を高精度に判定することができる。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
（インピーダンス整合装置の構成）
図６は、第３実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の構成の一例を示す図である。第３実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０は、図２に示す第１実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０と略同様の構成であるため、同一の部分については同一の符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。図６に示すインピーダンス整合装置１１０の構造は、例えば、図１に示す前提技術のプラズマ処理装置１が有するマッチングユニット６０に適用され得る。
図６に示すインピーダンス整合装置１１０は、図２に示した入力検出器１３０、調整部１６１及び診断部１６２に代えて、入力検出器１３１、調整部１６４及び診断部１６５を有する。また、図６に示すインピーダンス整合装置１１０において、図２に示した出力検出器１４０及び損失情報１５１が省略されている。
入力検出器１３１は、配線１１０ｃ上に配置されており、高周波電源と負荷との間のインピーダンス整合を判定するための「指標値」を検出する。具体的には、入力検出器１３１は、指標値として、入力高周波の電圧と電流との間の位相差を検出する。入力検出器１３１は、検出器の一例である。
調整部１６４は、入力検出器１３１により検出される位相差がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を段階的に調整する。具体的には、調整部１６４は、入力検出器１３１により検出される位相差が目標範囲内に収まるまで、該位相差に応じた調整量だけ可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を繰り返し調整する。そして、調整部１６４は、入力検出器１３１により検出される位相差が目標範囲内に収まった場合に、インピーダンス整合が完了したと判定し、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整を終了する。
診断部１６５は、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値が調整された回数である容量値調整回数を監視し、当該容量値調整回数と、入力検出器１３１により検出される位相差とに基づいて、可変コンデンサ１２４、１２５又は入力検出器１３１の異常を診断する。以下では、可変コンデンサ１２４、１２５又は入力検出器１３１を「可変コンデンサ１２４、１２５等」と適宜表記する。具体的には、診断部１６５は、容量値調整回数が所定回数に到達し且つ入力検出器１３１により検出される位相差がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲内に収まらない場合に、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定する。
これにより、インピーダンス整合装置１１０では、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整が繰り返された回数（つまり、容量値調整回数）を用いて異常の発生を判定でき、インピーダンス整合装置１１０を構成する各部品の異常を自己診断することができる。
（インピーダンス整合装置の処理動作）
次に、第３実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の処理動作について説明する。図７は、第３実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０の処理動作の一例を示すフローチャートである。インピーダンス整合装置１１０が図１に示す前提技術のプラズマ処理装置１が有するマッチングユニット６０に適用される場合、図７に示す処理動作は、例えば、プラズマ処理装置１においてウエハＷに対するプラズマ処理が開始されるタイミングで実行される。
図７に示すように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値が調整された回数（つまり、容量値調整回数）をカウントするための変数Ｎが０に初期化される（ステップＳ４１）。調整部１６４は、入力検出器１３１により検出される、入力高周波の電圧と電流との間の位相差を取得する（ステップＳ４２）。
調整部１６４は、取得された位相差がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ４３）。調整部１６４は、取得された位相差が目標範囲に収まっている場合（ステップＳ４３Ｙｅｓ）、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整を終了する。
一方、調整部１６４は、取得された位相差が目標範囲に収まっていない場合（ステップＳ４３Ｎｏ）、該位相差に応じた調整量だけ可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を調整し（ステップＳ４４）、容量値調整回数Ｎを１増加させる（ステップＳ４５）。
診断部１６５は、容量値調整回数Ｎが所定回数Ｎｍａｘに到達したか否かを判定する（ステップＳ４６）。診断部１６５は、容量値調整回数Ｎが所定回数Ｎｍａｘに到達していない場合（ステップＳ４６Ｎｏ）、処理をステップＳ４２に戻して、調整部１６４による可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整を継続させる。これにより、位相差が目標範囲内に収まるまで、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値が繰り返し調整される。
一方、診断部１６５は、容量値調整回数Ｎが所定回数Ｎｍａｘに到達した場合（ステップＳ４６Ｙｅｓ）、入力検出器１３１により検出される、入力高周波の電圧と電流との間の位相差を取得する（ステップＳ４７）。
診断部１６５は、取得された位相差がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ４８）。診断部１６５は、取得された位相差が目標範囲に収まっている場合（ステップＳ４８Ｙｅｓ）、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生していないと判定する（ステップＳ４９）。一方、診断部１６５は、取得された位相差が目標範囲に収まっていない場合（ステップＳ４８Ｎｏ）、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定する（ステップＳ５０）。
なお、診断部１６５は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常を診断した後に、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常の発生の有無を示す診断結果を所定の出力部に出力させてもよい。また、診断部１６５は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定した場合に、アラートを行ってもよい。アラートは、インピーダンス整合装置１１０の管理者などに異常を報知できれば、いずれの方式を採用してもよい。また、診断部１６５は、可変コンデンサ１２４、１２５等の異常が発生したと判定した場合に、高周波電源を停止させて入力高周波を遮断してもよい。
以上、第３実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０は、可変コンデンサ１２４、１２５と、入力検出器１３１と、調整部１６４と、診断部１６５とを有する。可変コンデンサ１２４、１２５は、高周波電源（例えば、高周波電源５８）と負荷（例えば、チャンバ１２等）との間に接続されている。入力検出器１３１は、高周波電源と負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値を検出する。調整部１６４は、検出される指標値がインピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を段階的に調整する。診断部１６５は、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値が調整された回数である容量値調整回数を監視し、当該容量値調整回数と、検出される指標値とに基づいて、可変コンデンサ１２４、１２５又は入力検出器１３１の異常を診断する。これにより、インピーダンス整合装置１１０は、インピーダンス整合装置１１０を構成する各部品（例えば、可変コンデンサ１２４、１２５又は入力検出器１３１）の異常を自己診断することができる。
また、第３実施形態に係るインピーダンス整合装置１１０において、入力検出器１３１は、指標値として、高周波電源から入力される高周波の電圧と電流との間の位相差を検出する。調整部１６４は、入力検出器１３１により検出される位相差が目標範囲内に収まるように、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値を段階的に調整する。診断部１６５は、容量値調整回数が所定回数に到達し、且つ入力検出器１３１により検出される位相差が目標範囲内に収まらない場合に、異常が発生したと判定する。これにより、インピーダンス整合装置１１０は、可変コンデンサ１２４、１２５の容量値の調整が繰り返された回数（つまり、容量値調整回数）を用いて異常の発生を高精度に判定することができる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
例えば、上記各実施形態では、インピーダンス整合装置１１０の構造をマイクロ波プラズマ処理装置が有するマッチングユニットに適用する場合を例に説明したが、インピーダンス整合装置１１０は、他のプラズマ処理装置のマッチングユニットに適用され得る。他のプラズマ処理装置としては、Capacitively Coupled Plasma（ＣＣＰ）、Inductively Coupled Plasma（ＩＣＰ）、Electron Cyclotron Resonance Plasma（ＥＣＲ）、Helicon Wave Plasma（ＨＷＰ）などを用いたプラズマ処理装置が挙げられる。
１１０ インピーダンス整合装置
１２４、１２５ 可変コンデンサ
１３０、１３１ 入力検出器
１４０、１４１ 出力検出器
１６１、１６４ 調整部
１６２、１６３、１６５ 診断部

Claims (7)

  1. 高周波電源と負荷との間に接続された可変容量素子と、
    前記高周波電源と前記負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値と、前記高周波電源から入力される高周波の状態を示す第１状態値とを検出する第１検出器と、
    前記負荷へ出力される高周波の状態を示す第２状態値を検出する第２検出器と、
    前記第１検出器により検出される指標値が前記インピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整する調整部と、
    前記調整部により調整された容量値と、前記第１検出器により検出される第１状態値と、前記第２検出器により検出される第２状態値とに基づいて、前記可変容量素子、前記第１検出器又は前記第２検出器の異常を診断する診断部と、
    を有する、インピーダンス整合装置。
  2. 前記第１検出器は、前記指標値として、前記高周波電源から入力される高周波の電圧と電流との間の位相差を検出し、前記第１状態値として、前記高周波電源から入力される高周波の電力値を検出し、
    前記第２検出器は、前記第２状態値として、前記負荷へ出力される高周波の電力値を検出し、
    前記調整部は、前記第１検出器により検出される前記位相差が前記目標範囲内に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整し、
    前記診断部は、前記調整部により調整された容量値と、前記第１検出器により検出される電力値とに基づいて、前記負荷へ出力される高周波の電力値の理論値を算出し、算出した前記電力値の理論値と前記第２検出器により検出される電力値との差が所定の閾値以上である場合に、前記異常が発生したと判定する、請求項１に記載のインピーダンス整合装置。
  3. 前記第１検出器は、前記指標値として、前記高周波電源から入力される高周波の電圧と電流との間の位相差を検出し、前記第１状態値として、前記高周波電源から入力される高周波の電力値を検出し、
    前記第２検出器は、前記第２状態値として、前記負荷へ出力される高周波のＶｐｐ値と、前記負荷側のインピーダンス値とを検出し、
    前記調整部は、前記第１検出器により検出される前記位相差が前記目標範囲内に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整し、
    前記診断部は、前記調整部により調整された前記可変容量素子の容量値と、前記第１検出器により検出される電力値と、前記第２検出器により検出される前記負荷側のインピーダンス値とに基づいて、前記Ｖｐｐ値の理論値を算出し、算出した前記Ｖｐｐ値の理論値と前記第２検出器により検出されるＶｐｐ値との差が所定の閾値以上である場合に、前記異常が発生したと判定する、請求項１に記載のインピーダンス整合装置。
  4. 高周波電源と負荷との間に接続された可変容量素子と、
    前記高周波電源と前記負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値を検出する検出器と、
    前記検出器により検出される指標値が前記インピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整する調整部と、
    前記調整部により前記可変容量素子の容量値が調整された回数である容量値調整回数を監視し、当該容量値調整回数と、前記検出器により検出される指標値とに基づいて、前記可変容量素子又は前記検出器の異常を診断する診断部と、
    を有するインピーダンス整合装置。
  5. 前記検出器は、前記指標値として、前記高周波電源から入力される高周波の電圧と電流との間の位相差を検出し、
    前記調整部は、前記検出器により検出される前記位相差が前記目標範囲内に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整し、
    前記診断部は、前記容量値調整回数が所定回数に到達し、且つ前記検出器により検出される前記位相差が前記目標範囲内に収まらない場合に、前記異常が発生したと判定する、請求項４に記載のインピーダンス整合装置。
  6. 高周波電源と負荷との間に接続された可変容量素子と、
    前記高周波電源と前記負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値と、前記高周波電源から入力される高周波の状態を示す第１状態値とを検出する第１検出器と、
    前記負荷へ出力される高周波の状態を示す第２状態値を検出する第２検出器と、
    を有するインピーダンス整合装置において、
    前記第１検出器により検出される指標値が前記インピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整する工程と、
    調整された前記可変容量素子の容量値と、前記第１検出器により検出される第１状態値と、前記第２検出器により検出される第２状態値とに基づいて、前記可変容量素子、前記第１検出器又は前記第２検出器の異常を診断する工程と、
    を含む、異常診断方法。
  7. 高周波電源と負荷との間に接続された可変容量素子と、
    前記高周波電源と前記負荷との間のインピーダンス整合を判定するための指標値と、前記高周波電源から入力される高周波の状態を示す第１状態値とを検出する第１検出器と、
    前記負荷へ出力される高周波の状態を示す第２状態値を検出する第２検出器と、
    を有するインピーダンス整合装置において、
    前記第１検出器により検出される指標値が前記インピーダンス整合の完了を示す目標範囲に収まるように、前記可変容量素子の容量値を段階的に調整するステップと、
    調整された前記可変容量素子の容量値と、前記第１検出器により検出される第１状態値と、前記第２検出器により検出される第２状態値とに基づいて、前記可変容量素子、前記第１検出器又は前記第２検出器の異常を診断するステップと、
    をコンピュータに実行させる、異常診断プログラム。
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