JP3176128B2 - インピーダンス整合器の出力電圧測定装置 - Google Patents

インピーダンス整合器の出力電圧測定装置

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JP3176128B2
JP3176128B2 JP16744692A JP16744692A JP3176128B2 JP 3176128 B2 JP3176128 B2 JP 3176128B2 JP 16744692 A JP16744692 A JP 16744692A JP 16744692 A JP16744692 A JP 16744692A JP 3176128 B2 JP3176128 B2 JP 3176128B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波電源と負荷との
間に挿入されるインピーダンス整合器の出力電圧を測定
するインピーダンス整合器の出力電圧測定装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体IC、LCD(液晶ディスプレ
イ)等の製造過程においては、エッチング、スパッタリ
ング、薄膜成長等を行う際に、プラズマを用いるプロセ
ス(プラズマプロセスという。)が行われる。プラズマ
プロセスにおいては、エッチング、スパッタリング、薄
膜成長等の処理を行うチャンバ内に設けた電極に高周波
電力を供給して、チャンバ内にプラズマを発生させてい
る。
【0003】このように、プラズマを生じさせる負荷
(プラズマ負荷という。)に高周波電力を供給する場合
には、高周波電源とプラズマ負荷との間のインピーダン
スの整合をとることが重要であり、両者間のインピーダ
ンスの整合がとれていない場合には、高周波電源の出力
端で電力の反射が生じてプラズマ負荷に高周波電力を効
率良く供給することができないため、そのプロセスにお
いて好結果を得ることができない。
【0004】そのため、高周波電源からプラズマ負荷に
電力を供給する場合には、高周波電源とプラズマ負荷と
の間にL,C回路やトランス等からなるインピーダンス
整合器を挿入することが必要不可欠である。
【0005】図8は、高周波電源1から自動インピーダ
ンス整合器2´と線路3とを通してプラズマ負荷4に電
力を供給する場合の回路図を示したものである。インピ
ーダンス整合器2´は、一定のインダクタンスを有する
コイルL1 と、第1の可変コンデンサC1 と、タップを
選択することによりインダクタンスを調整できるように
なっているコイルL2 と、第2の可変コンデンサC2 と
により構成され、第1の可変コンデンサC1 と第2の可
変コンデンサC2 の静電容量を変えることによりインピ
ーダンスの整合を行うようになっている。
【0006】第1及び第2の可変コンデンサC1 及びC
2 の調整を自動的に行わせるため、この種の自動整合器
では、図示しない検出器により、整合器2´の入力端の
高周波電圧V及び高周波電流Iと、該電圧V及び電流I
の位相差θとを検出し、該電圧Vの絶対値と電流Iの絶
対値との比から、インピーダンス整合器の入力端より負
荷側を見たインピーダンスZ1 を検出して、該インピー
ダンスZ1 を電源の出力インピーダンスZo (=50
Ω、一定)に一致させ、かつ位相差θを零にするように
コンデンサC1 及びC2 を調節する。
【0007】プラズマに供給される電力は多くの場合数
百ワット〜数キロワットの範囲にある。このような範囲
の電力を負荷に供給する場合、整合時の入力インピーダ
ンスが50Ωである整合器の入力側の回路では、電圧が
異常に上昇することはなく、整合器の入力側で放電等の
事故が生じて部品を破損させるおそれはない。
【0008】これに対し、整合器の出力側では、負荷の
インピーダンスによっては電圧が異常上昇することがあ
り、放電事故が生じるおそれがある。例えばプラズマ負
荷のインピーダンスを1+j200[Ω]とすると、そ
の等価回路は図9に示すようになり、この回路で1KW
の電力を消費するとすると、コイルLでは電力が消費さ
れず、抵抗Rのみで電力が消費されるため、必要な電流
は約32アンペアとなる。この電流がj200[Ω]の
コイルに流れるため、図9のa点に発生する電圧は約6
400Vとなる。整合器の出力側にこのような高い電圧
が発生すると、整合器のみらなず負荷(今の例ではプラ
ズマ発生装置)自体にも放電が生じて、部品の破損等の
被害が生じることになる。従って、高周波電源から整合
器を通して負荷に電力を供給する場合には、整合器の出
力電圧を常に測定して監視することが必要である。
【0009】従来、異常上昇のおそれがあるインピーダ
ンス整合器の出力電圧を測定する場合には、図10に示
すように整合器2´の出力端子間に多数の高耐圧コンデ
ンサの直列回路からなるコンデンサ分圧回路5を接続し
て、該分圧回路5の分圧出力をピーク間電圧検出器6に
入力することによりピーク間電圧Vppを検出する方法
がとられていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、インピ
ーダンス整合器の出力電圧を検出するためには、高耐圧
コンデンサを多数用いたコンデンサ分圧回路5を設ける
必要があったため、コストが高くなるだけでなく、装置
が大形化するという問題があった。
【0011】更に従来はコンデンサ分圧回路5によりイ
ンピーダンス整合器の出力電圧(Vpp)を1/100
0程度まで分圧して測定していたため、図10に破線矢
印Hで示したような浮遊磁場による相互誘導の影響や、
実線矢印Eで示したような電場による浮遊容量の影響を
受け易く、高い測定精度を得ることが難しいという問題
があった。また浮遊磁場や電場の影響を受けないように
するためには、シールド等のノイズ対策を施す必要があ
り面倒であった。
【0012】本発明の目的は、高価で大形のコンデンサ
分圧回路を用いることなく、またシールド等の面倒なノ
イズ対策を施すことなく、インピーダンス整合器の出力
電圧を測定することができるようにしたインピーダンス
整合器の出力電圧検出装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、図1
に見られるように、高周波電源1と負荷4との間に挿入
されたインピーダンス整合器2の出力電圧を測定する出
力電圧測定装置で、インピーダンス整合器2の入力側の
回路の任意の点に設定した測定点での高周波電流の絶対
値を検出する入力電流検出手段5と、該測定点での高周
波電圧の絶対値を検出する入力電圧検出手段6と、該測
定点での高周波電流と高周波電圧との位相差を検出する
位相差検出手段7と、測定点での高周波電流の絶対値と
高周波電圧の絶対値と前記位相差とから、測定点より負
荷側を見たインピーダンスを入力インピーダンスとして
演算する入力インピーダンス演算手段8と、測定点から
インピーダンス整合器の出力端までの回路の回路定数と
入力インピーダンスとからインピーダンス整合器の出力
端より負荷側の回路を見たインピーダンスを負荷回路側
インピーダンスとして演算する負荷回路側インピーダン
ス演算手段10と、入力インピーダンスと負荷回路側イ
ンピーダンスと前記回路定数と測定点での高周波電圧の
絶対値とからインピーダンス整合器の出力電圧を演算す
る出力電圧演算手段11とにより構成される。
【0014】また上記入力電流検出手段と、入力電圧検
出手段と、位相差検出手段と、入力インピーダンス演算
手段と、負荷回路側インピーダンス演算手段を設けると
ともに、測定点での高周波電圧及び電流の絶対値と位相
差とから有効電力を演算する電力演算手段と、有効電力
が負荷回路側インピーダンスの抵抗分で消費されるとし
て負荷電流を演算する負荷電流演算手段と、負荷電流演
算手段により演算された負荷電流と負荷回路側インピー
ダンスとによりインピーダンス整合器の出力電圧を演算
する出力電圧演算手段とを設けるようにしてもよい。
【0015】上記インピーダンス整合器としては通常、
可変コンデンサ、可変インダクタまたはこれらの組み合
わせをインピーダンス調節手段としたものを用いる。こ
の場合、インピーダンス調節手段の調節部の位置を検出
して該インピーダンス調節手段のインピーダンスを演算
する調節用インピーダンス演算手段を設けておくと、
負荷回路側インピーダンス演算手段では、該調節用イン
ピーダンス演算手段が演算したインピーダンス調節手段
のインピーダンスとその他の回路定数とを用いて、負荷
回路側インピーダンスを演算することができる。
【0016】尚インピーダンス整合器2の入力端よりも
電源側に測定点を設定した場合には、インピーダンス整
合器2の入力インピーダンスと、インピーダンス整合器
の入力端子と測定点との間の線路のインピーダンスとの
和が、入力インピーダンス演算手段により演算されるこ
とになる。
【0017】
【作用】上記の測定装置において、入力インピーダンス
演算手段は、測定点から負荷側を見たインピーダンスを
入力インピーダンスZ1 として演算する。測定点とイン
ピーダンス整合器の出力端との間の回路の回路定数は既
知である。インピーダンス整合器に可変コンデンサ等の
可変素子が設けられている場合でもその定数(コンデン
サの場合には静電容量)は操作子の位置等から容易に知
ることができる。負荷回路側インピーダンス演算手段
は、インピーダンス整合器の出力端子からプラズマ負荷
側の回路を見た負荷回路側インピーダンスZ2 の抵抗分
及びリアクタンス分をそれぞれ未知数として、上記既知
の回路定数と演算で求めた入力インピーダンスZ1 とか
ら、該負荷回路側インピーダンスの抵抗分及びリアクタ
ンス分を演算する。
【0018】出力電圧演算手段は、入力インピーダンス
Z1 と負荷回路側インピーダンスZ2 と上記回路定数と
から測定点での高周波電圧の絶対値とからインピーダン
ス整合器の出力電圧を演算する。
【0019】上記の各演算はコンピュータを用いること
により瞬時に行うことができるため、時々刻々変化する
整合器の出力電圧をほぼリアルタイムで測定することが
できる。
【0020】上記のように、整合器の出力電圧を演算に
より求めるようにすれば、多数の高耐圧コンデンサから
なる分圧回路を設ける必要がないため、装置の大形化を
防ぐことができる。
【0021】またコンデンサ分圧回路や電圧測定器を用
いないため、面倒なノイズ対策を施す必要がなく、コン
デンサ分圧回路が不要になることと相俟って装置のコス
トの低減を図ることができる。
【0022】
【実施例】図2は高周波電源1からインピーダンス整合
器2を介してプラズマ負荷4に電力を供給する場合に本
発明を適用した実施例を示したもので、インピーダンス
整合器2は同軸ケーブル3を通してプラズマ負荷4に接
続されている。
【0023】インピーダンス整合器2は、インダクタン
スが一定なコイルL1 と、第1の可変コンデンサC1
と、第2の可変コンデンサC2 と、タップを選択するこ
とによりインダクタンスの調整が可能なコイルL2 とを
備えている。第1及び第2の可変コンデンサC1 及びC
2 のそれぞれの静電容量を調節する調節部(操作軸)
は、モータを駆動源とした図示しない操作機構に連結さ
れている。また各可変コンデンサの調節部を駆動するモ
ータを制御する図示しない制御部が設けられていて、該
制御部により可変コンデンサC1 及びC2 の調節部の回
転を制御することにより、それぞれの可変コンデンサの
静電容量を調節するようになっている。
【0024】この例では、可変コンデンサC1 及びC2
が、インピーダンス整合器のインピーダンス調節手段と
して機能する。
【0025】インピーダンス整合器2の入力端には、高
周波電流I1 (ベクトル)の絶対値|I1 |と、高周波
電圧V1 (ベクトル)の絶対値|V1 |と、電流I1 と
電圧V1 の位相差θとを検出する検出器2Aが設けられ
ている。
【0026】本発明においては、インピーダンス整合器
2から電源1の出力端に至る回路の任意の点に設定した
「測定点」から該インピーダンス整合器を見たインピー
ダンスを入力インピーダンスZ1 として求めて、これを
負荷回路側インピーダンスの演算に用いるが、本実施例
では、インピーダンス整合器2の入力端を測定点とし、
該整合器2に本来設けられている検出器2Aが検出して
いる電流I,電圧V及び位相差θを入力インピーダンス
Z1 の演算に用いる。この場合の入力インピーダンスZ
1 はインピーダンス整合器で演算されるインピーダンス
Z1 ´に等しくなる。
【0027】本発明ではまた、上記測定点とインピーダ
ンス整合器2の出力端との間の回路の回路定数と入力イ
ンピーダンスZ1 とから、インピーダンス整合器2の出
力端よりプラズマ負荷側の回路を見たインピーダンスを
負荷回路側インピーダンスZ2 として演算する。
【0028】本実施例では、インピーダンス整合器2の
入力端を測定点としているため、この演算には入力イン
ピーダンスZ1 (=Z1 ´)と、インピーダンス整合器
の回路定数とを用いればよい。
【0029】インピーダンス整合器2の回路定数は、第
1及び第2の可変コンデンサC1 及びC2 の静電容量
と、コイルL1 及びL2 のインダクタンスとである。こ
れらの内、コイルL1 及びL2 のインダクタンスは既知
であるが、インピーダンス調節手段である第1及び第2
の可変コンデンサC1 及びC2 の静電容量は随時変化す
る。そこで本実施例では、可変コンデンサC1 及びC2
の静電容量を演算するため、可変抵抗器VR1 及びVR
2 を設け、これらの可変抵抗器の摺動子を可変コンデン
サC1 及びC2 の調節部と連動するようにそれぞれの可
変コンデンサの調節部の駆動機構に連結している。可変
抵抗器VR1 及びVR2 の両端には一定の直流電圧を印
加してあり、可変抵抗器VR1 及びVR2 の摺動子と接
地間にそれぞれコンデンサC1 及びC2 の調節部の位置
(回転角)に相応した位置検出信号Vp1及びVp2を得る
ようにしている。この実施例では、可変抵抗器VR1 及
びVR2 によりインピーダンス調節手段の調節部の位置
を検出する調節部位置検出装置が構成され、この検出装
置の検出信号Vp1及びVp2からインピーダンス調節手段
としての可変コンデンサC1 及びC2 のそれぞれのイン
ピーダンスが演算される。
【0030】電流の絶対値|I1 |、電圧の絶対値|V
1 |、位相差θ及び位置検出信号Vp1,Vp2はアナログ
/デジタルコンバータ(A/Dコンバータ)20に入力
されてデジタル信号に変換され、それぞれのデジタル信
号がコンピュータ21に入力されている。
【0031】コンピュータ21は図6に示したアルゴリ
ズムに従ってプラズマインピーダンスを演算する。
【0032】図6に示したアルゴリズムに従って行われ
る処理は次の通りである。
【0033】先ず電流I1 の絶対値|I1 |と電圧V1
の絶対値|V1 |とから次式(1)により入力インピー
ダンスZ1 の絶対値|Z1 |を演算する。 |Z1 |=|V1 |/|I1 | …(1) 次に上記インピーダンスの絶対値と、電圧、電流の位相
差θとから、次式により入力インピーダンスZ1 を演算
する。該インピーダンスZ1 の抵抗分をR1 、リアクタ
ンス分をX1 とし、Z1 =R1 +jX1 とおくと、R1
及びX1 は次の式で与えられる。 R1 =|Z1 |cos θ …(2) X1 =|Z1 |sin θ …(3) 次いで位置検出信号Vp1及びVp2から可変コンデンサC
1 及びC2 の静電容量FC1及びFC2を演算し、その結果
に基づいて可変コンデンサC1 及びC2 のインピーダン
ス−jXC1=(1/jωC1 )及び−jXC2=(1/j
ωC2 )(ωは角周波数)を演算する。
【0034】ここでコイルL1 及びL2 のインピーダン
スをjXL1=jωL1 及びjXL2=jωL2 とする。
【0035】次に整合器の出力端から負荷側の回路を見
た負荷回路側インピーダンスZ2 を、Z2 =R2 +jX
2 とおいて、該R2 及びX2 を未知数とし、入力インピ
ーダンスZ1 の抵抗分R1 及びリアクタンス分X1 と、
整合器の構成要素のリアクタンスXC1,XC2,XL1及び
XL2とを既知数として、R2 及びX2 を求める。これら
R2 及びX2 は次の式により与えられる。尚「*」は乗
算記号を示す。 R2 =R1 *(XC1)2 /B …(4) X2 ={R1 2 *XC1+(X+XC1)*XC1*X}/B+(XC2−XL2) …(5) 但し、 X=X1 −XL1 …(6) B=R1 2 +(X+XC1)2 …(7) 次に整合器2とプラズマ負荷との間を接続する同軸ケー
ブルの特性インピーダンスを50Ω、該同軸ケーブルの
長さをd[m]、インピーダンス整合器2とプラズマ負荷
4との間を接続する分布定数回路の位相定数をβとする
と、プラズマインピーダンスZp は次の式により求めら
れる。 Zp =50*zp …(8) 但し、 zp ={z2 −jtan (βd)}/{1−jz2 tan (βd)} …(9) z2 =Z2 /50 …(10) 次に、図3に示した整合器2の等価回路を用いてインピ
ーダンス整合器の出力電圧を演算する。本実施例では、
図3のA点が測定点であるから、このA点の電圧はV1
である。この電圧V1 を用いてB点の電圧Vb を求める
と下記の通りである。 Vb ={(F/G)1/2 }・V1 …(11) ここで、 F=(R1)2 +(X1)2 …(12) G=(R1)2 +(X1)2 −2・XL1・X1 +(XL1)2 …(13) V1 ,Vb ,R1 ・I1 ,(X1 −XL1)・I1 及びX
1 ・I1 の間の関係を示すベクトル図を図4(A)に示
した。次にVb を用いて下記の式により図3のC点の電
圧(整合器の出力電圧)V2を求める。 V2 ={(H/K)1/2 }・Vb …(14) ここで、 H=(R2)2 +(X2)2 …(15) K=(R2)2 +{(X2 +(XC2−XL2)}2 …(16) Vb ,V2 ,R2 ・I2 ,{X2 +(XC2−XL2)}I
2 及びX2 ・I2 の間の関係を示すベクトル図を図4
(B)に示した。
【0036】本実施例では、図6のフローチャートの、
インピーダンスZ1 の絶対値を演算する過程と、インピ
ーダンスZ1 のベクトルを求める過程とにより、入力イ
ンピーダンス演算手段8が実現される。また可変コンデ
ンサC1 ,C2 のインピーダンスを計算する過程と、イ
ンピーダンス整合器の回路定数及び入力インピーダンス
Z1 から負荷回路側インピーダンスZ2 を演算する過程
とにより負荷回路側インピーダンス演算手段10が実現
される。更に式(11)ないし(16)を用いて整合器
の出力電圧V2 を求める過程により、出力電圧演算手段
が実現される。尚入力インピーダンスZ1 と負荷回路側
インピーダンスZ2 と回路定数と測定点で検出された高
周波電圧V1 の絶対値とからインピーダンス整合器の出
力電圧を演算する演算式は、上記のものに限定されな
い。
【0037】上記プラズマインピーダンスZp と、入力
インピーダンスZ1 と、負荷回路側インピーダンスZ2
とはコンピュータのデイスプレイ装置の画面上に表示さ
れる。
【0038】上記の実施例では、入力インピーダンスZ
1 と負荷回路側インピーダンスZ2と回路定数と測定点
での高周波電圧の絶対値とからインピーダンス整合器の
出力電圧を演算するとしたが、高周波電源から負荷側に
供給される有効電力PL[W]を求めて、この有効電力
PLがすべて負荷回路側インピーダンスの抵抗分R2で
消費されるとして負荷電流I2 を求め、この負荷電流と
負荷回路側インピーダンスとから整合器の出力電圧を求
めるようにしてもよい。
【0039】高周波電源1から負荷側よ供給される有効
電力PLは、次の式で与えられる。 PL=V1 ・I1 cosθ …(17) 整合器2は、コンデンサとコイルとで構成されているた
め、理論的には電力を消費しない。実際には整合器内で
も若干の損失が生じるが、今この損失を無視すると、整
合器を通過する電力はすべて負荷で消費されることにな
る。上記有効電力PLがすべて負荷回路側インピーダン
スの抵抗分R2 で消費されると考えると、その場合に必
要な負荷電流I2 は、 I2 =(PL/R2 )1/2 …(18) したがって整合器の出力電圧(ピーク間電圧)V2 は、 V2 =I2 ・{(R2)2 +(X2)2 1/2 …(19) このように負荷で消費される電力を用いて整合器の出力
電圧を演算する場合のアルゴリズムを示すフローチャー
トを図7に示した。
【0040】本発明で用いるインピーダンス整合器は、
上記の実施例で用いたものに限られるものではなく、例
えば図2において、コイルL1 は省略される場合があ
る。また図2のインピーダンス整合器において、可変コ
ンデンサC2 は、該コンデンサC2 とコイルL2 との直
列回路の等価的なインダクタンスを変化させるために設
けられているが、インダクタンス値を微細に調整し得る
可変インダクタを使用できる場合(周波数帯域によって
は使用できない場合もある。)には、可変コンデンサC
2 及びコイルL2 の直列回路を可変インダクタ単体で置
き換えて、該可変インダクタをインピーダンス整合器の
インピーダンス調節手段とすることもできる。その場合
には、可変インダクタの調節部の位置を検出して、検出
した位置から可変インダクタのインピーダンス値を演算
するようにする。また可変コンデンサと可変インダクタ
との双方をインピーダンス調節手段とする場合もある。
【0041】更に、図5(A)ないし(D)にそれぞれ
示したようなインピーダンス整合器を用いることもでき
る。
【0042】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、整合器
の出力電圧を演算により求めるので、多数の高耐圧コン
デンサからなる分圧回路を設ける必要がなく、装置の大
形化を防ぐことができる。
【0043】また本発明によれば、コンデンサ分圧回路
や電圧測定器を用いないため、面倒なノイズ対策を施す
必要がなく、コンデンサ分圧回路が不要になることと相
俟って装置のコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例の構成を示す回路図である。
【図3】図2の実施例で用いるインピーダンス整合器の
回路図である。
【図4】(A)及び(B)は図3のB点の電位及びC点
の電位をそれぞれ演算する式を説明するためのベクトル
図である。
【図5】(A)ないし(D)は本発明で用いることがで
きるインピーダンス整合器の種々の変形例を示した回路
図である。
【図6】請求項1に記載した発明の各手段を実現するコ
ンピュータソフトのアルゴリズムを示すフローチャート
である。
【図7】請求項2に記載した発明の各手段を実現するコ
ンピュータソフトのアルゴリズムを示すフローチャート
である。
【図8】高周波電源からプラズマ負荷に電力を供給する
回路の構成を概略的に示した回路図である。
【図9】プラズマ負荷の等価回路を示した回路図であ
る。
【図10】図8の回路で用いているインピーダンス整合
器に、出力電圧測定回路を接続した状態を示した回路図
である。
【符号の説明】
1 高周波電源 2 インピーダンス整合器 4 負荷 5 入力電流検出手段 6 入力電圧検出手段 7 位相差検出手段 8 入力インピーダンス演算手段 9 調節用インピーダンス演算手段 10 負荷回路側インピーダンス演算手段 11 整合器出力電圧演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 1/46 H05H 1/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波電源と負荷との間に挿入されたイ
    ンピーダンス整合器の出力電圧を測定する出力電圧測定
    装置において、 前記インピーダンス整合器の入力側の回路の任意の点に
    設定した測定点での高周波電流の絶対値を検出する入力
    電流検出手段と、 前記測定点での高周波電圧の絶対値を検出する入力電圧
    検出手段と、 前記測定点での高周波電流と高周波電圧との位相差を検
    出する位相差検出手段と、 前記測定点での高周波電流の絶対値と高周波電圧の絶対
    値と前記位相差とから、前記測定点より負荷側を見たイ
    ンピーダンスを入力インピーダンスとして演算する入力
    インピーダンス演算手段と、 前記測定点からインピーダンス整合器の出力端までの回
    路の回路定数と前記入力インピーダンスとから、前記イ
    ンピーダンス整合器の出力端より負荷側の回路を見たイ
    ンピーダンスを負荷回路側インピーダンスとして演算す
    る負荷回路側インピーダンス演算手段と、 前記入力インピーダンスと負荷回路側インピーダンスと
    前記回路定数と前記測定点で検出された高周波電圧の絶
    対値とから前記インピーダンス整合器の出力電圧を演算
    する出力電圧演算手段とを備えてなるインピーダンス整
    合器の出力電圧測定装置。
  2. 【請求項2】 高周波電源と負荷との間に挿入されたイ
    ンピーダンス整合器の出力電圧を測定する出力電圧測定
    装置において、 前記インピーダンス整合器の入力側の回路の任意の点に
    設定した測定点での高周波電流の絶対値を検出する入力
    電流検出手段と、 前記測定点での高周波電圧の絶対値を検出する入力電圧
    検出手段と、 前記測定点での高周波電流と高周波電圧との位相差を検
    出する位相差検出手段と、 前記測定点での高周波電流の絶対値と高周波電圧の絶対
    値と前記位相差とから、前記測定点より負荷側を見たイ
    ンピーダンスを入力インピーダンスとして演算する入力
    インピーダンス演算手段と、 前記測定点とインピーダンス整合器の出力端との間の回
    路の回路定数と前記入力インピーダンスとから、前記イ
    ンピーダンス整合器の出力端より前記プラズマ負荷側の
    回路を見たインピーダンスを負荷回路側インピーダンス
    として演算する負荷回路側インピーダンス演算手段と、 前記測定点での高周波電圧及び電流の絶対値と位相差と
    から有効電力を演算する電力演算手段と、 前記有効電力が負荷回路側インピーダンスの抵抗分で消
    費されるとして負荷電流を演算する負荷電流演算手段
    と、 前記負荷電流演算手段により演算された負荷電流と負荷
    回路側インピーダンスとにより前記インピーダンス整合
    器の出力電圧を演算する出力電圧演算手段とを備えてな
    るインピーダンス整合器の出力電圧測定装置。
  3. 【請求項3】 前記インピーダンス整合器は、可変コン
    デンサ、可変インダクタまたはこれらの組み合わせをイ
    ンピーダンス調節手段とした回路からなり、 前記インピーダンス調節手段の調節部の位置を検出し
    て、該インピーダンス調節手段のインピーダンスを演算
    する調節用インピーダンス演算手段を有し、 前記負荷回路側インピーダンス演算手段は、前記調節用
    インピーダンス演算手段が演算したインピーダンス調節
    手段のインピーダンスとその他の回路定数とを用いて前
    記負荷回路側インピーダンスを演算する請求項1または
    2に記載のインピーダンス整合器の出力電圧測定装置。
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