JP5961417B2 - 切替装置 - Google Patents

Description

本発明は、接続を切り替える切替装置に関する。

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。

図１４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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１５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。

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。

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。

特開２０１１−１９６９３２号公報

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。

先に図１５（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１５（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。

図１６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。

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。

つまり、図１５（ｂ）の状態から図１５（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１５（ｂ）の状態と図１５（ａ）の状態との変更を、もっと短時間で行う必要がある。

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。

また、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。

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、入力端子と出力端子とを接続するための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、かつ、半導体スイッチのように２つの入力端子間で直接電流が流れてしまうことを防止することができる切替装置を提供することをその目的としている。

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。

本発明の第１の側面によって提供される切替装置は、それぞれに電線が接続される少なくとも３つの端子と、前記端子のうち少なくともいずれか１つを移動させて、第１の端子と第２の端子とを直接接続した状態と、前記第１の端子と第３の端子とを直接接続した状態とを切り替える移動装置と、前記第１の端子と前記第２の端子とを直接接続した状態のときに前記第３の端子に電磁波が入力されないようにするための導電性のシールド部材と、を備えており、前記各端子およびこれに接続される電線は、すべて同じ特性インピーダンスとなるように設計されていることを特徴とする。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記電線は高周波電力を入出力するためのものである。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記電線は同軸ケーブルであり、前記第１の端子ないし前記第３の端子はそれぞれ内部導体と外部導体とを備えている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第３の端子の外部導体は前記第２の端子の外部導体から絶縁されており、前記シールド部材は前記第１の端子の外部導体から絶縁されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の端子ないし前記第３の端子の外部導体における他の端子の外部導体が接続される面、および、前記シールド部材における前記第３の端子の外部導体が接続される面には、それぞれ段差が設けられている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１の端子ないし前記第３の端子の外部導体における他の端子の外部導体が接続される面、および、前記シールド部材における前記第３の端子の外部導体が接続される面の少なくともいずれかには、電磁波を遮断するためのガスケットが設けられている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記移動装置は、いずれかの端子を移動させるための駆動装置を備えている。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記移動装置は前記第１の端子を搭載した第１の移動板をさらに備えており、前記駆動装置は前記第１の移動板を移動させる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記移動装置は前記第２の端子および前記第３の端子を搭載した第２の移動板をさらに備えており、前記駆動装置は前記第２の移動板を移動させる。

本発明によれば、端子を移動させて、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。また、第２の端子と第３の端子とが接続されていないので、第２の端子と第３の端子との間で直接電流が流れてしまうことを防止することができる。

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。

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。 第１実施形態に係る切替装置の内部構造を説明するための図である。 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。 第１実施形態に係る切替装置の動作を説明するための図である。 校正パラメータ生成システム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。 切替装置の他の実施例の構成を説明するための図である。 切替装置の他の実施例の構成を説明するための図である。 第２実施形態に係る切替装置の内部構造を説明するための図である。 各端子の接続状態を説明するための図である。 各端子の構造を説明するための図である。 第２実施形態に係る切替装置の別の実施例を説明するための図である。 本発明に係る切替装置の他の使用例を説明するためのブロック図である。 本発明に係る切替装置の他の使用例を説明するためのブロック図である。 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。 高周波測定装置の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。 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る。

以下、本発明の実施の形態を、本発明に係る切替装置を校正パラメータ生成システムに用いた場合を例として、添付図面を参照して具体的に説明する。

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。

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１５（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。

なお、プラズマ処理システムＡ（図１４参照）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。

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。

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。

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）。

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。

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（第１入力端子８２ｅが第２入力端子８２ｆよりＹ軸の正の側になるように）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。

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Ｃ−Ｃ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。

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。

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。

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。

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。

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。

なお、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆの構造と出力端子８３ｅの構造とは、図３（ａ）に示すものに限られない。例えば、第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆの構造が図３（ａ）に示す出力端子８３ｅと同様の構造（すなわち、内部導体が外部導体より突出した構造）であり、出力端子８３ｅの構造が図３（ａ）に示す第１入力端子８２ｅと同様の構造（すなわち、絶縁体に空間が形成された構造）であってもよい。

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。

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。

図４は、切替装置８の動作を説明するための図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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の温度を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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、切替装置８は、他の接続部材によって伝送線路の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、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。さらに、切替装置８は、半導体スイッチなどとは異なり、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとが直接接続されている場合には第２入力端子８２ｆが第１入力端子８２ｅおよび出力端子８３ｅと切り離されている。したがって、第２入力端子８２ｆに電流が流れることを抑制することができる。

なお、本実施形態においては、校正パラメータ生成システム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。

なお、上記第１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。

上記第１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。

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。

上記第１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。

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。

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８３ｈに配置されている。移動板８３ｈ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８３ｉによって送りネジ８３ｊを回転駆動し、送りネジ８３ｊがＹ軸方向を中心軸として回転することで移動板８３ｈがレール８３ｋ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。

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８３ｉを制御して移動板８３ｈ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。

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。

上記第１実施形態においては、第１切り替えおよび第２切り替えを１秒程度の短い時間で行うために、第１入力端子８２ｅと第２入力端子８２ｆとが隣接するように設けられている。しかし、第１入力端子８２ｅと第２入力端子８２ｆとを近付けすぎると、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとを接続して高周波電源装置１から電力を供給した場合に、第１入力端子８２ｅと出力端子８３ｅとの接続部分から漏洩した電磁波が第２入力端子８２ｆに侵入する場合がある。この場合、第２入力端子８２ｆに接続されたインピーダンスアナライザ７に電流が流れて破壊される可能性がある。一方、第１入力端子８２ｅと第２入力端子８２ｆとを離しすぎると、第１切り替えおよび第２切り替えにかかる時間が長くなる。また、移動板８２ｃのＹ軸方向の寸法を大きくする必要があり、移動板８２ｃの移動ための空間も広く設けなければならないので、切替装置８が大きくなってしまう。

第１入力端子８２ｅと第２入力端子８２ｆとが隣接するように設けられている場合でも、第１入力端子８２ｅから漏洩した電磁波が第２入力端子８２ｆに侵入することを抑制することができるようにした場合を、図８ないし図１０を参照して、第２実施形態として以下に説明する。

図８は、第２実施形態に係る切替装置の内部構造を説明するための図である。同図において、第１実施形態に係る切替装置８（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。

図８に示すように、第２実施形態に係る切替装置８”は、第１入力端子８２ｅ’および第２入力端子８２ｆ’の構成が異なる点と、第２入力端子８２ｆ’が設けられている固定板と移動板８２ｃとの間に絶縁体８２ｇが設けられている点と、移動板８３ｃに絶縁体８３ｇを介して金属蓋８３ｆが設けられている点とで、第１実施形態に係る切替装置８と異なる。

金属蓋８３ｆは、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとを接続したときに第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１（後述する図１０参照）の図１０（ａ）における右端の面（以下では、他の端子等と接続される面なので、「接続面」とする。）を覆うものであり、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとの接続部分から漏洩した電磁波が第２入力端子８２ｆ’に侵入することを抑制するものである。金属蓋８３ｆは、本発明の「シールド部材」に相当する。本実施形態においては、金属蓋８３ｆとしてアルミの板を用いているが、これに限れられない。電磁波を遮断すればよいので、導電性を有するその他の金属であってもよいし、導電性を有する他の素材であってもよい。また、金属蓋８３ｆには、直径が遮断する電磁波の波長（すなわち、高周波電源装置１が出力する高周波電圧の波長）の１／２以下である穴が設けられていてもよい。この場合でも、電磁波は当該穴を通り抜けることができないので、穴がない場合と同様に漏洩した電磁波の侵入を抑制することができる。金属蓋８３ｆは、移動板８３ｃの左端（Ｘ軸の正の側）に、出力端子８３ｅのＹ軸の負の側に並べて固定されている。すなわち、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとが対向する位置にあるとき（図８参照）に、第２入力端子８２ｆ’と金属蓋８３ｆとが対向する位置にくるように、金属蓋８３ｆは配置されている。

図９は、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとを接続したときの状態（同図（ａ））と、第２入力端子８２ｆ’と出力端子８３ｅとを接続したときの状態（同図（ｂ））とを説明するための図である。同図（ａ）および同図（ｂ）は、第１実施形態における図４（ａ）および（ｄ）の状態に対応するものである。

図９（ａ）に示すように、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとを接続した場合、金属蓋８３ｆが第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１の接続面を覆うので、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとの接続部分から漏洩した電磁波が第２入力端子８２ｆ’に侵入することを抑制することができる。なお、同図（ｂ）に示すように、第２入力端子８２ｆ’と出力端子８３ｅとを接続した場合、第１入力端子８２ｅ’の外部導体１１の接続面は金属蓋８３ｆで覆われない。しかし、第２入力端子８２ｆ’に接続されたインピーダンスアナライザ７が供給する電力は小さいので、第２入力端子８２ｆ’と出力端子８３ｅとの接続部分から漏洩する電磁波は無視することができる。また、漏洩した電磁波が第１入力端子８２ｅ’に侵入したとしても、第１入力端子８２ｅ’に接続されたインピーダンス整合装置２および高周波電源装置１に与える影響は無視することができる。

絶縁体８２ｇは第２入力端子８２ｆ’が設けられている固定板と移動板８２ｃとを絶縁するものであり、絶縁体８３ｇは金属蓋８３ｆと移動板８３ｃとを絶縁するものである。図９（ａ）に示すように、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとを接続した場合、第２入力端子８２ｆ’と金属蓋８３ｆとの接続部分は、絶縁体８２ｇ、８３ｇによって、移動板８２ｃ、８３ｃと絶縁される。したがって、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとの接続部分から漏洩した高周波電力が移動板８２ｃ、８３ｃを介して第２入力端子８２ｆ’に侵入することを抑制することができる。なお、同図（ｂ）に示すように、第２入力端子８２ｆ’と出力端子８３ｅとを接続した場合、第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１は出力端子８３ｅの外部導体２１および移動板８３ｃを介して接地される。

図１０は、各端子の構造を説明するための図である。同図（ａ）は、図８に示すＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、第２入力端子８２ｆ’と金属蓋８３ｆを示している。同図（ｂ）は、第２入力端子８２ｆ’を金属蓋８３ｆ側から見た図（図８に示すＥ−Ｅ線から見た図）である。

図１０に示すように、第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１の接続面には、同心円状の溝が設けられており、当該溝に電磁波を遮断するためのシールドガスケット１４が配置されている。本実施形態では、シールドガスケット１４として、導電性を有する薄い帯状の金属をらせん状に巻いて形成し、弾性と柔軟性をもたせたものを用いている。シールドガスケット１４は、金属蓋８３ｆが第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１の接続面を覆ったときに、隙間から電磁波が侵入するのを抑制する。なお、シールドガスケット１４の構成はこれに限られない。例えば、弾力性を有する芯材の周りを導電布や導電性の網（ワイヤーメッシュ）で被覆したものなどでもよい。また、第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１にシールドガスケット１４を設ける場合に限られず、金属蓋８３ｆの方にシールドガスケット１４を設けるようにしてもよい。

図示しないが、第１入力端子８２ｅ’の外部導体１１の接続面にも同様に、同心円状の溝が設けられ、シールドガスケット１４が配置されている。シールドガスケット１４は、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとを接続した場合に、隙間から電磁波が漏洩するのを抑制する。なお、第１入力端子８２ｅ’の外部導体１１にシールドガスケット１４を設ける場合に限られず、出力端子８３ｅの外部導体２１（図３参照）にシールドガスケット１４を設けるようにしてもよい。

なお、第１入力端子８２ｅ’および第２入力端子８２ｆ’の構造が図３（ａ）に示す出力端子８３ｅと同様の構造（すなわち、内部導体が外部導体より突出した構造）の場合、金属蓋８３ｆは、突出した内部導体を嵌合するための空間が形成された構造になる。

本実施形態においては、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとを接続したときに金属蓋８３ｆが第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１の接続面を覆うので、高周波電源装置１から電力を供給して第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとの接続部分から電磁波が漏洩しても、第２入力端子８２ｆ’に当該電磁波が侵入することを抑制することができる。また、第１入力端子８２ｅ’の外部導体１１の接続面に設けられたシールドガスケット１４が隙間から電磁波が漏洩することを抑制し、第２入力端子８２ｆ’の外部導体１１の接続面に設けられたシールドガスケット１４が隙間から電磁波が侵入することを抑制するので、第２入力端子８２ｆ’に電磁波が侵入することをさらに抑制することができる。また、第２入力端子８２ｆ’と金属蓋８３ｆとの接続部分は、絶縁体８２ｇ、８３ｇによって、移動板８２ｃ、８３ｃと絶縁される。したがって、第１入力端子８２ｅ’と出力端子８３ｅとの接続部分から漏洩した高周波電力が移動板８２ｃ、８３ｃを介して第２入力端子８２ｆ’に侵入することを抑制することができる。第１入力端子８２ｅ’と第２入力端子８２ｆ’とが隣接するように設けられている場合でも、第２入力端子８２ｆ’への高周波電力の侵入が可及的に抑制されるので、第２入力端子８２ｆ’に接続されたインピーダンスアナライザ７に電流が流れて破壊されることを防止することができる。

図１１は、第２実施形態に係る切替装置８”の別の実施例を説明するための図であり、電磁波の侵入をさらに抑制する実施例を示している。同図において、第２実施形態に係る第２入力端子８２ｆ’および金属蓋８３ｆ（図１０（ａ）参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。

図１１に示すように、本実施例に係る第２入力端子８２ｆ”の外部導体１１の接続面に段差が設けられ、金属蓋８３ｆ’のこれに対向する面にも段差が設けられている点と、第２入力端子８２ｆ”にシールドガスケット１５がさらに設けられている点で、第２実施形態に係る第２入力端子８２ｆ’および金属蓋８３ｆと異なる。金属蓋８３ｆ’の段差の部分は、第２入力端子８２ｆ”の段差の部分に嵌合するようになっている。これらの段差部分とシールドガスケット１４およびシールドガスケット１５によって、第２入力端子８２ｆ”と金属蓋８３ｆ’との隙間から電磁波が侵入することを、より抑制することができる。

第１入力端子８２ｅ”（図示しない）の外部導体１１の接続面にも第２入力端子８２ｆ”と同様の段差およびシールドガスケット１５がさらに設けられており、出力端子８３ｅ’（図示しない）の外部導体２１の接続面にも金属蓋８３ｆ’と同様の段差が設けられている。これらの段差部分とシールドガスケット１４およびシールドガスケット１５によって、第１入力端子８２ｅ”と出力端子８３ｅ’との隙間から電磁波が漏洩することを、より抑制することができる。なお、シールドガスケット１４およびシールドガスケット１５は、金属蓋８３ｆ’および出力端子８３ｅ’の方に設けるようにしてもよい。

上記第１および第２実施形態においては、切替装置８（８’，８”）が電力の入力側を切り替え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’，８”）は、電力の出力側を切り替える場合にも用いることができる。すなわち、電力を入力する側の同軸ケーブルを出力端子８３ｅに接続し、電力を出力する側の同軸ケーブルを第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆに接続すれば、電力の出力側を切り替える場合にも切替装置８（８’，８”）を用いることができる。

特許文献１に記載の多段階の校正方法（すなわち、低精度だが広いインピーダンスの範囲で校正可能な校正パラメータで校正を行って測定対象のインピーダンスの変化範囲を確認し、当該変化範囲でのみ高精度に校正可能な校正パラメータで校正を行う校正方法）を採用する場合、高周波測定装置３をダミーロード６に接続した状態と、プラズマ処理装置４に接続した状態とを切り替える必要がある。この場合の校正パラメータ生成システムを、以下に説明する。

図１２は、電力の入力側を切り替える切替装置と電力の出力側を切り替える切替装置とを備えてい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。

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、上述した多段階の校正方法を行うためのものである。校正パラメータ生成システムＢ’において、高周波測定装置３の入力側（電力が入力される側）および出力側（電力が出力される側）に、それぞれ切替装置８が接続されている。高周波測定装置３の入力側に接続された切替装置８（以下では、「切替装置８ａ」とする。）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と、インピーダンスアナライザ７とが接続されており、この接続状態は第１実施形態に係る校正パラメータ生成システムＢと共通する（図１参照）。高周波測定装置３の出力側に接続された切替装置８（以下では、「切替装置８ｂ」とする。）の出力側には、ダミーロード６とプラズマ処理装置４とが接続されている。すなわち、校正パラメータ生成システムＢ’は、図１に示す校正パラメータ生成システムＢの接続状態において、高周波測定装置３とダミーロード６との間に切替装置８ｂを挿入し、プラズマ処理装置４を切替装置８ｂの出力側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。

切替装置８ｂにおいては、高周波測定装置３と接続するための同軸ケーブル（電力を入力する側の同軸ケーブル）が出力端子８３ｅ（図２参照）に接続され、ダミーロード６およびプラズマ処理装置４と接続するための同軸ケーブル（電力を出力する側の同軸ケーブル）がそれぞれ第１入力端子８２ｅおよび第２入力端子８２ｆに接続される。切替装置８ｂは、高周波測定装置３とダミーロード６とが接続された状態と、高周波測定装置３とプラズマ処理装置４とが接続された状態とを、１秒程度の短い時間で切り替えることができる。

本実施形態において、切替装置８ｂは、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、１秒程度の短い時間で切り替えることができる。したがって、高周波測定装置３をダミーロード６に接続した状態とプラズマ処理装置４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。これにより、校正作業を簡略化することができ、校正作業にかかる時間を短縮することができる。

また、切替装置８ｂ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、高周波測定装置３で入力端ｂから負荷側を見たインピーダンスを正確に測定することができる。

なお、切替装置８（８’，８”）は、校正作業（測定作業）以外にも用いることができ、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１３（ａ）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１３（ｂ）参照）などにも、切替装置８（８’，８”）を用いることができる。

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。

本発明に係る切替装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る切替装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

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
２ インピーダンス整合装置
３ 高周波測定装置
４ プラズマ処理装置
６ ダミーロード
７ インピーダンスアナライザ
８，８’，８” 切替装置
８１ 筐体
８２，８２’，８２” 入力端子移動部（移動装置）
８２ａ 駆動モータ（駆動装置）
８２ｂ 送りネジ
８２ｃ 移動板（第２の移動板）
８２ｄ レール
８２ｅ，８２ｅ’ 第１入力端子（第２の端子）
８２ｆ，８２ｆ’，８２ｆ” 第２入力端子（第３の端子）
１１ 外部導体
１２ 内部導体
１３ 絶縁体
１４，１５ シールドガスケット
８２ｇ 絶縁体
８３，８３’ 出力端子移動部（移動装置）
８３ａ 駆動モータ（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）
２１ 外部導体
２２ 内部導体
２３ 絶縁体
８３ｆ，８３ｆ’ 金属蓋（シールド部材）
８３ｇ 絶縁体
８３ｈ 移動板
８３ｉ 駆動モータ
８３ｊ 送りネジ
８３ｋ レール
９ 制御装置

Claims (9)

1. それぞれに電線が接続される少なくとも３つの端子と、
   前記端子のうち少なくともいずれか１つを移動させて、第１の端子と第２の端子とを直接接続した状態と、前記第１の端子と第３の端子とを直接接続した状態とを切り替える移動装置と、
   前記第１の端子と前記第２の端子とを直接接続した状態のときに前記第３の端子に電磁波が入力されないようにするための導電性のシールド部材と、
   を備えており、
   前記各端子およびこれに接続される電線は、すべて同じ特性インピーダンスとなるように設計されている、
   ことを特徴とする切替装置。
2. 前記電線は高周波電力を入出力するためのものである、請求項１に記載の切替装置。
3. 前記電線は同軸ケーブルであり、前記第１の端子ないし前記第３の端子はそれぞれ内部導体と外部導体とを備えている、請求項２に記載の切替装置。
4. 前記第３の端子の外部導体は前記第２の端子の外部導体から絶縁されており、前記シールド部材は前記第１の端子の外部導体から絶縁されている、請求項３に記載の切替装置。
5. 前記第１の端子ないし前記第３の端子の外部導体における他の端子の外部導体が接続される面、および、前記シールド部材における前記第３の端子の外部導体が接続される面には、それぞれ段差が設けられている、請求項３または４に記載の切替装置。
6. 前記第１の端子ないし前記第３の端子の外部導体における他の端子の外部導体が接続される面、および、前記シールド部材における前記第３の端子の外部導体が接続される面の少なくともいずれかには、電磁波を遮断するためのガスケットが設けられている、請求項３ないし５のいずれかに記載の切替装置。
7. 前記移動装置は、いずれかの端子を移動させるための駆動装置を備えている、請求項１ないし６のいずれかに記載の切替装置。
8. 前記移動装置は前記第１の端子を搭載した第１の移動板をさらに備えており、
   前記駆動装置は前記第１の移動板を移動させる、
   請求項７に記載の切替装置。
9. 前記移動装置は前記第２の端子および前記第３の端子を搭載した第２の移動板をさらに備えており、
   前記駆動装置は前記第２の移動板を移動させる、
   請求項７または８に記載の切替装置。

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