JPH10233606A - Ｅｈ整合器、マイクロ波自動整合器、マイクロ波自動整合方法、半導体製造装置及び記録媒体 - Google Patents
Ｅｈ整合器、マイクロ波自動整合器、マイクロ波自動整合方法、半導体製造装置及び記録媒体Info
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- JPH10233606A JPH10233606A JP9264406A JP26440697A JPH10233606A JP H10233606 A JPH10233606 A JP H10233606A JP 9264406 A JP9264406 A JP 9264406A JP 26440697 A JP26440697 A JP 26440697A JP H10233606 A JPH10233606 A JP H10233606A
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/04—Coupling devices of the waveguide type with variable factor of coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/38—Impedance-matching networks
- H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/38—Impedance-matching networks
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- Plasma Technology (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】立体回路を小型化しながら十分な耐電力性を確
保し得るＥＨ整合器を提供する。 【解決手段】ＥＨ整合器は、導波管１４のＥ面にＥ分岐
導波管２０を接続し、Ｈ面にはＨ分岐導波管２５を接続
し、Ｅ分岐導波管２０及びＨ分岐導波管２５内に設けた
ショートプランジャ２１，２６を移動させることによ
り、導波管１４と負荷とのインピーダンスを整合可能と
する。Ｈ分岐導波管２５には、導波管１４に近接してＥ
ベンド３０が形成される。
保し得るＥＨ整合器を提供する。 【解決手段】ＥＨ整合器は、導波管１４のＥ面にＥ分岐
導波管２０を接続し、Ｈ面にはＨ分岐導波管２５を接続
し、Ｅ分岐導波管２０及びＨ分岐導波管２５内に設けた
ショートプランジャ２１，２６を移動させることによ
り、導波管１４と負荷とのインピーダンスを整合可能と
する。Ｈ分岐導波管２５には、導波管１４に近接してＥ
ベンド３０が形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波を伝
送する導波管に設けられ、導波管内に発生する定在波を
減衰させて負荷との整合を図り、負荷に供給するマイク
ロ波の電力損失を低減する自動整合器に関するものであ
る。
送する導波管に設けられ、導波管内に発生する定在波を
減衰させて負荷との整合を図り、負荷に供給するマイク
ロ波の電力損失を低減する自動整合器に関するものであ
る。
【０００２】マグネトロンで発生されるマイクロ波を負
荷に供給する導波管では、マイクロ波を負荷に対して整
合させて、マイクロ波電力を効率よく負荷に供給するた
めに自動整合器が設けられている。この自動整合器は、
導波管内の定在波を検出し、その定在波を減衰させるよ
うに自動的に動作して、マイクロ波電力を効率よく負荷
に供給しようとするものである。そして、マイクロ波電
力を負荷にさらに効率よく供給するために、自動整合動
作を高速化する必要があるとともに、自動整合器の小型
化を図る必要がある。
荷に供給する導波管では、マイクロ波を負荷に対して整
合させて、マイクロ波電力を効率よく負荷に供給するた
めに自動整合器が設けられている。この自動整合器は、
導波管内の定在波を検出し、その定在波を減衰させるよ
うに自動的に動作して、マイクロ波電力を効率よく負荷
に供給しようとするものである。そして、マイクロ波電
力を負荷にさらに効率よく供給するために、自動整合動
作を高速化する必要があるとともに、自動整合器の小型
化を図る必要がある。
【０００３】
【従来の技術】導波管に設けられる自動整合器は、導波
管内に発生している定在波を検出する検波部と、導波管
と負荷とのインピーダンスを整合させて、定在波を減衰
させる整合器と、検波部の出力信号に基づいて定在波を
減衰させるように整合器を動作させる制御部とから構成
される。
管内に発生している定在波を検出する検波部と、導波管
と負荷とのインピーダンスを整合させて、定在波を減衰
させる整合器と、検波部の出力信号に基づいて定在波を
減衰させるように整合器を動作させる制御部とから構成
される。
【０００４】前記整合器はスタブ整合器、４Ｅ整合器、
ＥＨ整合器等がある。スタブ整合器は、２本あるいは３
本のスタブが導波管内に挿入され、その挿入長を調整す
ることにより、導波管と負荷とのインピーダンスを整合
させるものである。
ＥＨ整合器等がある。スタブ整合器は、２本あるいは３
本のスタブが導波管内に挿入され、その挿入長を調整す
ることにより、導波管と負荷とのインピーダンスを整合
させるものである。
【０００５】このようなスタブ整合器を使用した自動整
合器では、検波部の出力信号に基づいて、制御部により
導波管と負荷とのインピーダンスが整合するようにスタ
ブの挿入長が調整される。
合器では、検波部の出力信号に基づいて、制御部により
導波管と負荷とのインピーダンスが整合するようにスタ
ブの挿入長が調整される。
【０００６】４Ｅ整合器は、図３３に示すように、断面
長方形状の導波管１の長辺側すなわちＥ面２に４本のＥ
分岐導波管３ａ〜３ｄが接続される。各Ｅ分岐導波管３
ａ〜３ｄの間隔は、導波管１で伝送されるマイクロ波の
１波長をλg とすれば、Ｅ分岐導波管３ａ，３ｂ間及び
同３ｃ，３ｄ間がλg ／４、同３ｂ，３ｃ間が３λg／
８に設定される。
長方形状の導波管１の長辺側すなわちＥ面２に４本のＥ
分岐導波管３ａ〜３ｄが接続される。各Ｅ分岐導波管３
ａ〜３ｄの間隔は、導波管１で伝送されるマイクロ波の
１波長をλg とすれば、Ｅ分岐導波管３ａ，３ｂ間及び
同３ｃ，３ｄ間がλg ／４、同３ｂ，３ｃ間が３λg／
８に設定される。
【０００７】前記各Ｅ分岐導波管３ａ〜３ｄ内にはショ
ートプランジャ４がそれぞれ設けられ、各Ｅ分岐導波管
３ａ〜３ｄ内でそのショートプランジャ４の位置を調整
することにより、導波管と負荷とのインピーダンスを整
合させるものである。
ートプランジャ４がそれぞれ設けられ、各Ｅ分岐導波管
３ａ〜３ｄ内でそのショートプランジャ４の位置を調整
することにより、導波管と負荷とのインピーダンスを整
合させるものである。
【０００８】このような４Ｅ整合器を使用した自動整合
器では、検波部の出力信号に基づいて、制御部により導
波管と負荷とのインピーダンスが整合するようにショー
トプランジャ４の位置が調整される。
器では、検波部の出力信号に基づいて、制御部により導
波管と負荷とのインピーダンスが整合するようにショー
トプランジャ４の位置が調整される。
【０００９】ＥＨ整合器は、図３４に示すように、導波
管１のＥ面２にＥ分岐導波管５が接続され、導波管１の
短辺側すなわちＨ面にＨ分岐導波管６が接続される。図
３５に示すように、前記Ｅ分岐導波管５及びＨ分岐導波
管６内にはショートプランジャ７がそれぞれ設けられ、
Ｅ分岐導波管５及びＨ分岐導波管６内でそのショートプ
ランジャ７の位置をλg ／２の範囲で調整することによ
り、導波管と負荷とのインピーダンスを整合させるもの
である。
管１のＥ面２にＥ分岐導波管５が接続され、導波管１の
短辺側すなわちＨ面にＨ分岐導波管６が接続される。図
３５に示すように、前記Ｅ分岐導波管５及びＨ分岐導波
管６内にはショートプランジャ７がそれぞれ設けられ、
Ｅ分岐導波管５及びＨ分岐導波管６内でそのショートプ
ランジャ７の位置をλg ／２の範囲で調整することによ
り、導波管と負荷とのインピーダンスを整合させるもの
である。
【００１０】このようなＥＨ整合器を使用した自動整合
器では、検波部の出力信号に基づいて、制御部により導
波管と負荷とのインピーダンスが整合するようにショー
トプランジャ７の位置が調整される。
器では、検波部の出力信号に基づいて、制御部により導
波管と負荷とのインピーダンスが整合するようにショー
トプランジャ７の位置が調整される。
【００１１】前記検波部は、導波管内の定在波を検出し
て、前記制御部に出力する。その検波部は、導波管の管
軸に沿って３個以上の検波ダイオードが導波管内に露出
され、各ダイオードの出力電圧が、導波管内部の電力分
布信号として前記制御部に出力される。前記制御部で
は、その電力分布信号に基づいて定在波の有無を検出
し、その定在波を減衰させるようにすなわち導波管と負
荷とのインピーダンスが整合するように各整合器を制御
する。
て、前記制御部に出力する。その検波部は、導波管の管
軸に沿って３個以上の検波ダイオードが導波管内に露出
され、各ダイオードの出力電圧が、導波管内部の電力分
布信号として前記制御部に出力される。前記制御部で
は、その電力分布信号に基づいて定在波の有無を検出
し、その定在波を減衰させるようにすなわち導波管と負
荷とのインピーダンスが整合するように各整合器を制御
する。
【００１２】前記各検波ダイオードにはその入力電力に
対する出力電圧の特性にばらつきが存在する。また、検
波ダイオードの入力電力に対する出力電圧の特性は、直
線特性領域と二乗曲線特性領域及び入力電力が変化して
も出力電圧がほとんど変化しない飽和特性領域を有す
る。
対する出力電圧の特性にばらつきが存在する。また、検
波ダイオードの入力電力に対する出力電圧の特性は、直
線特性領域と二乗曲線特性領域及び入力電力が変化して
も出力電圧がほとんど変化しない飽和特性領域を有す
る。
【００１３】導波管内の電力分布のダイナミックレンジ
が検波ダイオードの直線特性領域から二乗曲線特性領域
に亘る場合には、例えば二乗曲線特性領域の出力特性を
直線特性領域の出力特性に補正する必要がある。このた
め、各検波ダイオードの出力電圧は、それぞれ特性補正
用のアナログ回路で補正されて、制御部に出力される。
が検波ダイオードの直線特性領域から二乗曲線特性領域
に亘る場合には、例えば二乗曲線特性領域の出力特性を
直線特性領域の出力特性に補正する必要がある。このた
め、各検波ダイオードの出力電圧は、それぞれ特性補正
用のアナログ回路で補正されて、制御部に出力される。
【００１４】また、導波管内の電力分布のダイナミック
レンジが大きくなって、検波ダイオードの飽和特性領域
に達するような場合には、その飽和特性領域の出力特性
がアナログ回路で直線特性領域の出力特性に補正されて
出力される。このような構成により、検波ダイオードの
入力電力のダイナミックレンジの拡大にともなって、検
波ダイオードの特性領域が変化した場合にも、アナログ
回路により出力電圧の誤差が補正されて、制御部に出力
される。
レンジが大きくなって、検波ダイオードの飽和特性領域
に達するような場合には、その飽和特性領域の出力特性
がアナログ回路で直線特性領域の出力特性に補正されて
出力される。このような構成により、検波ダイオードの
入力電力のダイナミックレンジの拡大にともなって、検
波ダイオードの特性領域が変化した場合にも、アナログ
回路により出力電圧の誤差が補正されて、制御部に出力
される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の各
自動整合器において、スタブ整合器では導波管から負荷
に供給されるマイクロ波の電力が大きくなると、スタブ
の先端と導波管の内面との間で放電が発生し易くなる。
また、導波管と負荷とのインピーダンスを十分に整合さ
せるために、スタブの挿入量を大きくすると、スタブの
先端と導波管の内面との間で放電が発生し易くなる。
自動整合器において、スタブ整合器では導波管から負荷
に供給されるマイクロ波の電力が大きくなると、スタブ
の先端と導波管の内面との間で放電が発生し易くなる。
また、導波管と負荷とのインピーダンスを十分に整合さ
せるために、スタブの挿入量を大きくすると、スタブの
先端と導波管の内面との間で放電が発生し易くなる。
【００１６】すると、インピーダンスの整合範囲を十分
に確保するために、スタブの挿入量を確保し、かつ十分
な電力のマイクロ波を負荷に供給することが困難であ
る。従って、スタブ整合器では、大電力のマイクロ波の
インピーダンスを整合することが困難となり、具体的に
は２．４５ＧＨｚのマイクロ波のインピーダンスを整合
する場合、約２ｋＷの電力の整合が限界となっている。
に確保するために、スタブの挿入量を確保し、かつ十分
な電力のマイクロ波を負荷に供給することが困難であ
る。従って、スタブ整合器では、大電力のマイクロ波の
インピーダンスを整合することが困難となり、具体的に
は２．４５ＧＨｚのマイクロ波のインピーダンスを整合
する場合、約２ｋＷの電力の整合が限界となっている。
【００１７】４Ｅ整合器では、耐電力性ではスタブ整合
器より有利である。しかし、図３３に示すように、導波
管１のＥ面に所定の間隔を隔てて４本のＥ分岐導波管３
ａ〜３ｄを設ける必要がある。
器より有利である。しかし、図３３に示すように、導波
管１のＥ面に所定の間隔を隔てて４本のＥ分岐導波管３
ａ〜３ｄを設ける必要がある。
【００１８】従って、整合器の長さＬが大きくなり、整
合器を構成する立体回路の寸法が大きくなるという問題
点がある。ＥＨ整合器では、耐電力性では４Ｅ整合器と
同様にスタブ整合器より有利である。しかし、図３４に
示すように、Ｅ分岐導波管がＥ面から高さ方向に突出す
るとともに、Ｈ分岐導波管がＨ面から幅方向にも突出し
ている。従って、整合器を構成する立体回路の寸法が大
型化するという問題点がある。
合器を構成する立体回路の寸法が大きくなるという問題
点がある。ＥＨ整合器では、耐電力性では４Ｅ整合器と
同様にスタブ整合器より有利である。しかし、図３４に
示すように、Ｅ分岐導波管がＥ面から高さ方向に突出す
るとともに、Ｈ分岐導波管がＨ面から幅方向にも突出し
ている。従って、整合器を構成する立体回路の寸法が大
型化するという問題点がある。
【００１９】また、ＥＨ整合器はＨ分岐導波管により伝
送するマイクロ波の周波数λg に対する不要な高次モー
ドが発生し易く、定在波の電力分布に乱れが生じ易い。
すると、図１３に示すように、整合動作時にＥ分岐導波
管内のショートプランジャを移動させて、基準化抵抗Ｒ
をＲ＝１の円に沿って移動させることにより、整合点Ｐ
に整合させようとするとき、あるいはＨ分岐導波管内の
ショートプランジャを移動させて、基準化コンダクタン
スＧをＧ＝１の円に沿って移動させることにより、整合
点Ｐに整合させようとするとき、基準化抵抗Ｒ及び基準
化コンダクタンスＧが各円上を移動しない。従って、こ
のようなＥＨ整合器を使用した自動整合器では、自動整
合動作が極めて困難となるという問題点がある。
送するマイクロ波の周波数λg に対する不要な高次モー
ドが発生し易く、定在波の電力分布に乱れが生じ易い。
すると、図１３に示すように、整合動作時にＥ分岐導波
管内のショートプランジャを移動させて、基準化抵抗Ｒ
をＲ＝１の円に沿って移動させることにより、整合点Ｐ
に整合させようとするとき、あるいはＨ分岐導波管内の
ショートプランジャを移動させて、基準化コンダクタン
スＧをＧ＝１の円に沿って移動させることにより、整合
点Ｐに整合させようとするとき、基準化抵抗Ｒ及び基準
化コンダクタンスＧが各円上を移動しない。従って、こ
のようなＥＨ整合器を使用した自動整合器では、自動整
合動作が極めて困難となるという問題点がある。
【００２０】また、前記検波部で導波管内部の電力分布
を検出することにより定在波を検出しようとするとき、
電力分布の乱れにより定在波を正確に検出することがで
きないという問題点がある。従って、検波部に対するＥ
Ｈ整合器の影響を小さくするためには、ＥＨ整合器と検
波部との間隔を大きくする必要があるが、このような構
成では整合器を構成する立体回路の寸法が大きくなると
いう問題点がある。
を検出することにより定在波を検出しようとするとき、
電力分布の乱れにより定在波を正確に検出することがで
きないという問題点がある。従って、検波部に対するＥ
Ｈ整合器の影響を小さくするためには、ＥＨ整合器と検
波部との間隔を大きくする必要があるが、このような構
成では整合器を構成する立体回路の寸法が大きくなると
いう問題点がある。
【００２１】検波部では、各検波ダイオードの特性のば
らつきをそれぞれアナログ回路で補正する必要がある。
また、導波管内部の電力分布のダイナミックレンジが、
検波ダイオードの直線特性領域から二乗曲線特性領域に
またがる場合には、その出力特性変化をアナログ回路で
補正して、検波ダイオードの出力電圧に基づいて電力分
布を検出する必要がある。さらに、導波管内部の電力分
布のダイナミックレンジが、検波ダイオードの飽和特性
領域にまたがる場合には、その特性変化もさらにアナロ
グ回路で補正する必要がある。
らつきをそれぞれアナログ回路で補正する必要がある。
また、導波管内部の電力分布のダイナミックレンジが、
検波ダイオードの直線特性領域から二乗曲線特性領域に
またがる場合には、その出力特性変化をアナログ回路で
補正して、検波ダイオードの出力電圧に基づいて電力分
布を検出する必要がある。さらに、導波管内部の電力分
布のダイナミックレンジが、検波ダイオードの飽和特性
領域にまたがる場合には、その特性変化もさらにアナロ
グ回路で補正する必要がある。
【００２２】すると、アナログ回路が複雑化するととも
に、その出力特性の調整作業が極めて煩雑となる。ま
た、各特性変化をすべて完全に補正することは困難であ
る。従って、導波管内部の電力分布すなわち定在波を正
確に検出することができないという問題点がある。
に、その出力特性の調整作業が極めて煩雑となる。ま
た、各特性変化をすべて完全に補正することは困難であ
る。従って、導波管内部の電力分布すなわち定在波を正
確に検出することができないという問題点がある。
【００２３】また、検波ダイオードの交換が必要となっ
たときは、交換後の新たな検波ダイオードの出力特性に
合わせて、アナログ回路を調整し直す必要がある。アナ
ログ回路の交換が必要となったときは、接続する検波ダ
イオードの出力特性に合わせて、交換後のアナログ回路
の出力特性を調整する必要がある。従って、検波ダイオ
ード及びアナログ回路の交換作業が極めて煩雑であっ
た。
たときは、交換後の新たな検波ダイオードの出力特性に
合わせて、アナログ回路を調整し直す必要がある。アナ
ログ回路の交換が必要となったときは、接続する検波ダ
イオードの出力特性に合わせて、交換後のアナログ回路
の出力特性を調整する必要がある。従って、検波ダイオ
ード及びアナログ回路の交換作業が極めて煩雑であっ
た。
【００２４】この発明の目的は、立体回路を小型化しな
がら十分な耐電力性を確保し得るＥＨ整合器を提供する
ことにある。また、整合器と検波部とを近接して配置す
ることにより、立体回路を小型化しながら導波管内部の
定在波を正確に検出し得る自動整合器を提供することに
ある。
がら十分な耐電力性を確保し得るＥＨ整合器を提供する
ことにある。また、整合器と検波部とを近接して配置す
ることにより、立体回路を小型化しながら導波管内部の
定在波を正確に検出し得る自動整合器を提供することに
ある。
【００２５】また、検波ダイオードのばらつき及び出力
特性を容易にかつ正確に補正して、導波管内部の電力分
布を正確に検出し得る検出部を備えた自動整合器を提供
することにある。
特性を容易にかつ正確に補正して、導波管内部の電力分
布を正確に検出し得る検出部を備えた自動整合器を提供
することにある。
【００２６】また、検波ダイオードの交換にともなう出
力特性の調整作業を容易に行い得る検波部を備えた自動
整合器を提供することにある。また、インピーダンス整
合動作を高速に行い得る自動整合器及び自動整合方法を
提供することにある。
力特性の調整作業を容易に行い得る検波部を備えた自動
整合器を提供することにある。また、インピーダンス整
合動作を高速に行い得る自動整合器及び自動整合方法を
提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の請求項
１の原理説明図である。すなわち、ＥＨ整合器は、導波
管１４のＥ面にＥ分岐導波管２０を接続し、Ｈ面にはＨ
分岐導波管２５を接続し、前記Ｅ分岐導波管２０及びＨ
分岐導波管２５内に設けたショートプランジャ２１，２
６を移動させることにより、導波管１４と負荷とのイン
ピーダンスを整合可能とする。前記Ｈ分岐導波管２５に
は、導波管１４に近接してＥベンド３０が形成される。
１の原理説明図である。すなわち、ＥＨ整合器は、導波
管１４のＥ面にＥ分岐導波管２０を接続し、Ｈ面にはＨ
分岐導波管２５を接続し、前記Ｅ分岐導波管２０及びＨ
分岐導波管２５内に設けたショートプランジャ２１，２
６を移動させることにより、導波管１４と負荷とのイン
ピーダンスを整合可能とする。前記Ｈ分岐導波管２５に
は、導波管１４に近接してＥベンド３０が形成される。
【００２８】請求項２では、前記Ｅベンドと前記導波管
の内面との距離は、該導波管で伝送するマイクロ波の４
分の１波長以内とした。請求項３では、前記導波管は、
偏平導波管とした。
の内面との距離は、該導波管で伝送するマイクロ波の４
分の１波長以内とした。請求項３では、前記導波管は、
偏平導波管とした。
【００２９】請求項４では、ＥＨ整合器は、マイクロ波
を負荷に供給する導波管に接続され、Ｈ分岐導波管にＥ
ベンドが備えられる。検波部は、前記導波管内の電力分
布を検出する。制御部は、前記検波部の出力信号に基づ
いて、前記負荷と導波管とのインピーダンスの不整合に
よる定在波を検出し、その定在波を減衰させるように前
記ＥＨ整合器のＥ面ショートプランジャ及びＨ面ショー
トプランジャを制御する。
を負荷に供給する導波管に接続され、Ｈ分岐導波管にＥ
ベンドが備えられる。検波部は、前記導波管内の電力分
布を検出する。制御部は、前記検波部の出力信号に基づ
いて、前記負荷と導波管とのインピーダンスの不整合に
よる定在波を検出し、その定在波を減衰させるように前
記ＥＨ整合器のＥ面ショートプランジャ及びＨ面ショー
トプランジャを制御する。
【００３０】請求項５では、前記検波部は、導波管の軸
線方向に所定の間隔を隔てて配設されて導波管内の電力
分布に基づく電圧信号を出力する少なくとも３本の検波
ダイオードで構成し、前記制御部は、前記検波ダイオー
ドの出力電圧に基づいて、各検波ダイオードの入力電力
を算出するための近似式を備え、該近似式に基づいて導
波管内の電力分布を算出する演算手段を備えた。
線方向に所定の間隔を隔てて配設されて導波管内の電力
分布に基づく電圧信号を出力する少なくとも３本の検波
ダイオードで構成し、前記制御部は、前記検波ダイオー
ドの出力電圧に基づいて、各検波ダイオードの入力電力
を算出するための近似式を備え、該近似式に基づいて導
波管内の電力分布を算出する演算手段を備えた。
【００３１】請求項６では、前記制御部は、４本の検波
ダイオードの出力電圧のうち、該検波ダイオードのダイ
ナミックレンジを超えた出力電圧を除外し、残る検波ダ
イオードの出力電圧に基づいて、導波管内の電力分布を
算出する演算手段を備えた。
ダイオードの出力電圧のうち、該検波ダイオードのダイ
ナミックレンジを超えた出力電圧を除外し、残る検波ダ
イオードの出力電圧に基づいて、導波管内の電力分布を
算出する演算手段を備えた。
【００３２】請求項７では、前記制御部は、４本の検波
ダイオードの出力電圧のうち、該検波ダイオードのダイ
ナミックレンジを超えた出力電圧を除外して、残る検波
ダイオードの出力電圧に基づいて、導波管内の電力分布
を算出し、ダイナミックレンジを超えた出力電圧が存在
しない場合には、前記Ｈ分岐導波波管から遠い位置に配
設される３本の検波ダイオードの出力電圧に基づいて導
波管内の電力分布を算出する演算手段を備えた。
ダイオードの出力電圧のうち、該検波ダイオードのダイ
ナミックレンジを超えた出力電圧を除外して、残る検波
ダイオードの出力電圧に基づいて、導波管内の電力分布
を算出し、ダイナミックレンジを超えた出力電圧が存在
しない場合には、前記Ｈ分岐導波波管から遠い位置に配
設される３本の検波ダイオードの出力電圧に基づいて導
波管内の電力分布を算出する演算手段を備えた。
【００３３】請求項８では、前記制御部は、検出された
定在波が一定レベル以上のときは前記ショートプランジ
ャを高速に移動させて定在波を高速に減衰させ、該定在
波が一定レベル以下となったときは前記ショートプラン
ジャを低速に移動させる制御手段を備えた。
定在波が一定レベル以上のときは前記ショートプランジ
ャを高速に移動させて定在波を高速に減衰させ、該定在
波が一定レベル以下となったときは前記ショートプラン
ジャを低速に移動させる制御手段を備えた。
【００３４】請求項９では、前記制御部は、検出された
定在波の位相及び反射係数を算出し、該位相と反射係数
に基づいて前記定在波の状態を示すパラメータを算出
し、前記Ｅ面及びＨ面ショートプランジャの一方を移動
させることにより、前記パラメータをインピーダンス整
合点に移動させる特性曲線の周囲に所定範囲の許容領域
を設定し、前記パラメータが前記許容領域に沿ってイン
ピーダンス整合点に移動するように前記Ｅ面及びＨ面シ
ョートプランジャを制御する制御手段を備えた。
定在波の位相及び反射係数を算出し、該位相と反射係数
に基づいて前記定在波の状態を示すパラメータを算出
し、前記Ｅ面及びＨ面ショートプランジャの一方を移動
させることにより、前記パラメータをインピーダンス整
合点に移動させる特性曲線の周囲に所定範囲の許容領域
を設定し、前記パラメータが前記許容領域に沿ってイン
ピーダンス整合点に移動するように前記Ｅ面及びＨ面シ
ョートプランジャを制御する制御手段を備えた。
【００３５】請求項１０では、インピーダンス整合器が
接続された導波管内の電力分布を検出し、その電力分布
に基づいて導波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰
させるように前記整合器を制御するマイクロ波自動整合
方法で、前記導波管で伝送されるマイクロ波の８分の１
波長の間隔により、少なくとも４個所で前記導波管内の
電力を検出した複数の検出信号を生成し、前記検出信号
のうち該検出信号のダイナミックレンジを超えた検出信
号を除去し、残りの検出信号に基づいて前記導波管内の
定在波を検出する。
接続された導波管内の電力分布を検出し、その電力分布
に基づいて導波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰
させるように前記整合器を制御するマイクロ波自動整合
方法で、前記導波管で伝送されるマイクロ波の８分の１
波長の間隔により、少なくとも４個所で前記導波管内の
電力を検出した複数の検出信号を生成し、前記検出信号
のうち該検出信号のダイナミックレンジを超えた検出信
号を除去し、残りの検出信号に基づいて前記導波管内の
定在波を検出する。
【００３６】請求項１１では、インピーダンス整合器が
接続された導波管内の電力分布を検出し、その電力分布
に基づいて導波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰
させるように前記整合器を制御するマイクロ波自動整合
方法で、前記定在波が一定レベル以上のときは前記定在
波を減衰させるように前記整合器のショートプランジャ
を高速で動作させ、前記定在波が一定レベル以下となっ
たときは、前記ショートプランジャを低速で動作させ
る。
接続された導波管内の電力分布を検出し、その電力分布
に基づいて導波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰
させるように前記整合器を制御するマイクロ波自動整合
方法で、前記定在波が一定レベル以上のときは前記定在
波を減衰させるように前記整合器のショートプランジャ
を高速で動作させ、前記定在波が一定レベル以下となっ
たときは、前記ショートプランジャを低速で動作させ
る。
【００３７】請求項１２では、インピーダンス整合器が
接続された導波管内の電力分布を検出し、その電力分布
に基づいて導波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰
させるように前記整合器を制御するマイクロ波自動整合
方法で、検出された定在波の位相及び反射係数を算出
し、該位相と反射係数に基づいて前記定在波の状態を示
すパラメータを算出し、前記Ｅ面及びＨ面ショートプラ
ンジャの一方を移動させることにより、前記パラメータ
をインピーダンス整合点に移動させる特性曲線の周囲に
あらかじめ許容領域を設定し、前記パラメータが前記許
容領域に沿ってインピーダンス整合点に移動するように
前記Ｅ面及びＨ面ショートプランジャを制御する。
接続された導波管内の電力分布を検出し、その電力分布
に基づいて導波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰
させるように前記整合器を制御するマイクロ波自動整合
方法で、検出された定在波の位相及び反射係数を算出
し、該位相と反射係数に基づいて前記定在波の状態を示
すパラメータを算出し、前記Ｅ面及びＨ面ショートプラ
ンジャの一方を移動させることにより、前記パラメータ
をインピーダンス整合点に移動させる特性曲線の周囲に
あらかじめ許容領域を設定し、前記パラメータが前記許
容領域に沿ってインピーダンス整合点に移動するように
前記Ｅ面及びＨ面ショートプランジャを制御する。
【００３８】請求項１３では、前記制御部は、検波ダイ
オードに入力される基準電力と、該基準電力の入力に基
づく検波ダイオードの出力電圧とに基づいて、該基準電
力と該出力電圧との関係を近似式化する演算手段を備え
た。
オードに入力される基準電力と、該基準電力の入力に基
づく検波ダイオードの出力電圧とに基づいて、該基準電
力と該出力電圧との関係を近似式化する演算手段を備え
た。
【００３９】請求項１４では、前記制御部は、検波ダイ
オードに入力される基準電力と、該基準電力の入力に基
づく検波ダイオードの出力電圧と、前記検波ダイオード
とピックアップとの結合度とに基づいて、該出力電圧と
導波管の入力電力との関係を近似式化する演算手段を備
えた。
オードに入力される基準電力と、該基準電力の入力に基
づく検波ダイオードの出力電圧と、前記検波ダイオード
とピックアップとの結合度とに基づいて、該出力電圧と
導波管の入力電力との関係を近似式化する演算手段を備
えた。
【００４０】請求項１５では、前記制御部は、実使用時
に検波ダイオードに入力される電力の範囲より広い範囲
で入力される基準電力に基づいて、近似式化を行う演算
手段を備えた。
に検波ダイオードに入力される電力の範囲より広い範囲
で入力される基準電力に基づいて、近似式化を行う演算
手段を備えた。
【００４１】請求項１６では、請求項１〜４のいずれか
に記載のＥＨ整合器またはマイクロ波自動整合器を半導
体製造装置に備えた。請求項１７では、複数のＥＨ整合
器またはマイクロ波自動整合器と、該ＥＨ整合器または
マイクロ波自動整合器から出力されるマイクロ波に基づ
いて半導体装置を製造する複数のチャンバーとを備え
た。
に記載のＥＨ整合器またはマイクロ波自動整合器を半導
体製造装置に備えた。請求項１７では、複数のＥＨ整合
器またはマイクロ波自動整合器と、該ＥＨ整合器または
マイクロ波自動整合器から出力されるマイクロ波に基づ
いて半導体装置を製造する複数のチャンバーとを備え
た。
【００４２】請求項１８では、インピーダンス自動整合
器の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、あらかじめ
設定された近似式に基づいて導波管の入力電力の近似値
を算出する近似値演算手段と、前記入力電力の反射係数
及び位相を算出して導波管と負荷とのインピーダンスが
整合しているか否かを判定する判定手段と、前記導波管
と負荷とのインピーダンスが整合していないとき、前記
インピーダンス自動整合器を駆動してインピーダンスの
自動整合を行わせる自動整合器制御手段としてコンピュ
ータを機能させるためのプログラムが記録媒体に記録さ
れる。
器の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、あらかじめ
設定された近似式に基づいて導波管の入力電力の近似値
を算出する近似値演算手段と、前記入力電力の反射係数
及び位相を算出して導波管と負荷とのインピーダンスが
整合しているか否かを判定する判定手段と、前記導波管
と負荷とのインピーダンスが整合していないとき、前記
インピーダンス自動整合器を駆動してインピーダンスの
自動整合を行わせる自動整合器制御手段としてコンピュ
ータを機能させるためのプログラムが記録媒体に記録さ
れる。
【００４３】請求項１９では、インピーダンス自動整合
器の検波ダイオードの出力電圧と該検波ダイオードに入
力される基準電力とに基づいて、該出力電圧と基準電力
との関係を近似式化する近似式生成手段としてコンピュ
ータを機能させるためのプログラムが記録媒体に記録さ
れる。
器の検波ダイオードの出力電圧と該検波ダイオードに入
力される基準電力とに基づいて、該出力電圧と基準電力
との関係を近似式化する近似式生成手段としてコンピュ
ータを機能させるためのプログラムが記録媒体に記録さ
れる。
【００４４】請求項２０では、インピーダンス自動整合
器の検波ダイオードの出力電圧と、該検波ダイオードに
入力される基準電力と、該検波ダイオードとピックアッ
プとの結合度とに基づいて、該出力電圧と導波管の入力
電力との関係を近似式化する近似式生成手段としてコン
ピュータを機能させるためのプログラムが記録媒体に記
録される。
器の検波ダイオードの出力電圧と、該検波ダイオードに
入力される基準電力と、該検波ダイオードとピックアッ
プとの結合度とに基づいて、該出力電圧と導波管の入力
電力との関係を近似式化する近似式生成手段としてコン
ピュータを機能させるためのプログラムが記録媒体に記
録される。
【００４５】請求項２１では、請求項１９乃至２０のい
ずれかに記載の近似式生成手段としてコンピュータを機
能させるためのプログラムが記録媒体に記録される。 （作用）請求項１では、Ｅベンド３０の作用により、Ｅ
Ｈ整合器が小型化され、マイクロ波の高次モードの影響
が低減される。
ずれかに記載の近似式生成手段としてコンピュータを機
能させるためのプログラムが記録媒体に記録される。 （作用）請求項１では、Ｅベンド３０の作用により、Ｅ
Ｈ整合器が小型化され、マイクロ波の高次モードの影響
が低減される。
【００４６】請求項２では、Ｅベンドと前記導波管の内
面との距離をλg ／４以内とすることにより、高次モー
ドの低減効果が確保される。請求項３では、前記導波管
を、偏平導波管とすることにより、Ｅベンドによる不要
周波数遮断効果が増大する。
面との距離をλg ／４以内とすることにより、高次モー
ドの低減効果が確保される。請求項３では、前記導波管
を、偏平導波管とすることにより、Ｅベンドによる不要
周波数遮断効果が増大する。
【００４７】請求項４では、導波管内の電力分布が検出
されて、制御部により定在波が検出され、その定在波を
減衰させるようにＥ面ショートプランジャ及びＥベンド
を備えたＨ分岐導波管内のＨ面ショートプランジャが制
御される。
されて、制御部により定在波が検出され、その定在波を
減衰させるようにＥ面ショートプランジャ及びＥベンド
を備えたＨ分岐導波管内のＨ面ショートプランジャが制
御される。
【００４８】請求項５では、検波ダイオードの出力電圧
に基づいて、各検波ダイオードの入力電力が近似式に基
づいてを算出されて、導波管内の電力分布が算出され
る。請求項６，１０では、４本の検波ダイオードの出力
電圧のうち、該検波ダイオードのダイナミックレンジを
超えない３本の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、
導波管内の電力分布が算出される。
に基づいて、各検波ダイオードの入力電力が近似式に基
づいてを算出されて、導波管内の電力分布が算出され
る。請求項６，１０では、４本の検波ダイオードの出力
電圧のうち、該検波ダイオードのダイナミックレンジを
超えない３本の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、
導波管内の電力分布が算出される。
【００４９】請求項７では、４本の検波ダイオードの出
力電圧のうち、該検波ダイオードのダイナミックレンジ
を超えない３本の検波ダイオードの出力電圧に基づい
て、導波管内の電力分布が算出され、ダイナミックレン
ジを超えた出力電圧が存在しない場合には、前記Ｈ分岐
導波波管から遠い位置に配設される３本の検波ダイオー
ドの出力電圧に基づいて導波管内の電力分布が算出され
る。
力電圧のうち、該検波ダイオードのダイナミックレンジ
を超えない３本の検波ダイオードの出力電圧に基づい
て、導波管内の電力分布が算出され、ダイナミックレン
ジを超えた出力電圧が存在しない場合には、前記Ｈ分岐
導波波管から遠い位置に配設される３本の検波ダイオー
ドの出力電圧に基づいて導波管内の電力分布が算出され
る。
【００５０】請求項８，１１では、検出された定在波が
一定レベル以上のときは前記ショートプランジャを高速
に移動され、定在波が一定レベル以下となったときは前
記ショートプランジャが低速に移動される。
一定レベル以上のときは前記ショートプランジャを高速
に移動され、定在波が一定レベル以下となったときは前
記ショートプランジャが低速に移動される。
【００５１】請求項９，１２では、前記制御部は、検出
された定在波の位相及び反射係数が算出され、該位相と
反射係数に基づいて前記定在波の状態を示すパラメータ
が算出され、前記パラメータが許容領域に沿ってインピ
ーダンス整合点に移動するように前記Ｅ面及びＨ面ショ
ートプランジャが制御される。
された定在波の位相及び反射係数が算出され、該位相と
反射係数に基づいて前記定在波の状態を示すパラメータ
が算出され、前記パラメータが許容領域に沿ってインピ
ーダンス整合点に移動するように前記Ｅ面及びＨ面ショ
ートプランジャが制御される。
【００５２】請求項１３では、検波ダイオードに入力さ
れる基準電力と、該基準電力の入力に基づく検波ダイオ
ードの出力電圧とに基づいて、該基準電力と該出力電圧
との関係が近似式化される。
れる基準電力と、該基準電力の入力に基づく検波ダイオ
ードの出力電圧とに基づいて、該基準電力と該出力電圧
との関係が近似式化される。
【００５３】請求項１４では、検波ダイオードに入力さ
れる基準電力と、該基準電力の入力に基づく検波ダイオ
ードの出力電圧と、前記検波ダイオードとピックアップ
との結合度とに基づいて、該出力電圧と導波管の入力電
力との関係が近似式化される。
れる基準電力と、該基準電力の入力に基づく検波ダイオ
ードの出力電圧と、前記検波ダイオードとピックアップ
との結合度とに基づいて、該出力電圧と導波管の入力電
力との関係が近似式化される。
【００５４】請求項１５では、請求項１３，１４におい
て、実使用時に検波ダイオードに入力される電力の範囲
より広い範囲で入力される基準電力に基づいて、近似式
化が行われ、近似式の精度が向上する。
て、実使用時に検波ダイオードに入力される電力の範囲
より広い範囲で入力される基準電力に基づいて、近似式
化が行われ、近似式の精度が向上する。
【００５５】請求項１６では、請求項１〜４のいずれか
に記載のＥＨ整合器またはマイクロ波自動整合器が半導
体製造装置に備えられて、半導体製造装置が設置スペー
スが縮小される。
に記載のＥＨ整合器またはマイクロ波自動整合器が半導
体製造装置に備えられて、半導体製造装置が設置スペー
スが縮小される。
【００５６】請求項１７では、複数のＥＨ整合器または
マイクロ波自動整合器と、該ＥＨ整合器またはマイクロ
波自動整合器から出力されるマイクロ波に基づいて半導
体装置を製造する複数のチャンバーとを備えた半導体製
造装置の設置スペースが縮小される。
マイクロ波自動整合器と、該ＥＨ整合器またはマイクロ
波自動整合器から出力されるマイクロ波に基づいて半導
体装置を製造する複数のチャンバーとを備えた半導体製
造装置の設置スペースが縮小される。
【００５７】請求項１８では、記録媒体に記録されたプ
ログラムに基づいて、コンピュータがインピーダンス自
動整合器の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、あら
かじめ設定された近似式に基づいて導波管の入力電力の
近似値を算出する近似値演算手段と、前記入力電力の反
射係数及び位相を算出して導波管と負荷とのインピーダ
ンスが整合しているか否かを判定する判定手段と、前記
導波管と負荷とのインピーダンスが整合していないと
き、前記インピーダンス自動整合器を駆動してインピー
ダンスの自動整合を行わせる自動整合器制御手段として
機能する。
ログラムに基づいて、コンピュータがインピーダンス自
動整合器の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、あら
かじめ設定された近似式に基づいて導波管の入力電力の
近似値を算出する近似値演算手段と、前記入力電力の反
射係数及び位相を算出して導波管と負荷とのインピーダ
ンスが整合しているか否かを判定する判定手段と、前記
導波管と負荷とのインピーダンスが整合していないと
き、前記インピーダンス自動整合器を駆動してインピー
ダンスの自動整合を行わせる自動整合器制御手段として
機能する。
【００５８】請求項１９では、記録媒体に記録されたプ
ログラムに基づいて、コンピュータがインピーダンス自
動整合器の検波ダイオードの出力電圧と該検波ダイオー
ドに入力される基準電力とに基づいて、該出力電圧と基
準電力との関係を近似式化する近似式生成手段として機
能する。
ログラムに基づいて、コンピュータがインピーダンス自
動整合器の検波ダイオードの出力電圧と該検波ダイオー
ドに入力される基準電力とに基づいて、該出力電圧と基
準電力との関係を近似式化する近似式生成手段として機
能する。
【００５９】請求項２０では、記録媒体に記録されたプ
ログラムに基づいて、コンピュータがインピーダンス自
動整合器の検波ダイオードの出力電圧と、該検波ダイオ
ードに入力される基準電力と、該検波ダイオードとピッ
クアップとの結合度とに基づいて、該出力電圧と導波管
の入力電力との関係を近似式化する近似式生成手段とし
て機能する。
ログラムに基づいて、コンピュータがインピーダンス自
動整合器の検波ダイオードの出力電圧と、該検波ダイオ
ードに入力される基準電力と、該検波ダイオードとピッ
クアップとの結合度とに基づいて、該出力電圧と導波管
の入力電力との関係を近似式化する近似式生成手段とし
て機能する。
【００６０】請求項２１では、請求項１９乃至２０のい
ずれかに記載の近似式生成手段として機能する。
ずれかに記載の近似式生成手段として機能する。
【００６１】
（第一の実施の形態）図２は、マイクロ波自動整合器を
備えたプラズマ発生装置の概要を示す。マグネトロン１
１は、電源１２の供給に基づいて所定周波数のマイクロ
波を生成する。前記マグネトロン１１で生成されたマイ
クロ波は、アイソレータ１３を介して導波管１４に出力
され、その導波管１４からチャンバー１５に出力され
る。
備えたプラズマ発生装置の概要を示す。マグネトロン１
１は、電源１２の供給に基づいて所定周波数のマイクロ
波を生成する。前記マグネトロン１１で生成されたマイ
クロ波は、アイソレータ１３を介して導波管１４に出力
され、その導波管１４からチャンバー１５に出力され
る。
【００６２】前記チャンバー１５内では、供給されたマ
イクロ波に基づいてプラズマが生成され、そのプラズマ
は例えば半導体装置の製造工程において使用される。前
記導波管１４には、その導波管１４と、導波管１４の負
荷となるチャンバー１５のインピーダンスを整合させ
て、マグネトロン１１から出力されたマイクロ波の電力
をチャンバー１５に効率よく供給するためのインピーダ
ンス自動整合器１６が設けられている。
イクロ波に基づいてプラズマが生成され、そのプラズマ
は例えば半導体装置の製造工程において使用される。前
記導波管１４には、その導波管１４と、導波管１４の負
荷となるチャンバー１５のインピーダンスを整合させ
て、マグネトロン１１から出力されたマイクロ波の電力
をチャンバー１５に効率よく供給するためのインピーダ
ンス自動整合器１６が設けられている。
【００６３】前記自動整合器１６は、導波管１４内部の
電力分布を検出することにより定在波を検出する検波部
１７と、その検波部１７の出力信号に基づいて定在波を
減衰させるための制御信号を演算して出力する制御部１
８と、制御部１８から出力される制御信号に基づいて、
導波管１４内の定在波を減衰させるように動作するＥＨ
整合器１９とから構成される。
電力分布を検出することにより定在波を検出する検波部
１７と、その検波部１７の出力信号に基づいて定在波を
減衰させるための制御信号を演算して出力する制御部１
８と、制御部１８から出力される制御信号に基づいて、
導波管１４内の定在波を減衰させるように動作するＥＨ
整合器１９とから構成される。
【００６４】前記ＥＨ整合器１９及び検波部１７の具体
的構成を図３〜図５に従って説明する。前記導波管１４
のＥ面には、Ｅ分岐導波管２０が形成され、そのＥ分岐
導波管２０内には、図５に示すようにＥ面ショートプラ
ンジャ２１が配設される。
的構成を図３〜図５に従って説明する。前記導波管１４
のＥ面には、Ｅ分岐導波管２０が形成され、そのＥ分岐
導波管２０内には、図５に示すようにＥ面ショートプラ
ンジャ２１が配設される。
【００６５】前記Ｅ面ショートプランジャ２１は、送り
ネジ２２に螺合され、その送りネジ２２の上端にはプー
リー２３が取着される。前記プーリー２３はベルトを介
してＥ面モータ２４により回転駆動される。そして、前
記制御部１８から出力される制御信号に基づいて制御さ
れるＥ面モータ２４によりプーリー２３が回転駆動され
ると送りネジ２２が回転され、その送りネジ２２の回転
にともなって、Ｅ面ショートプランジャ２１がＥ分岐導
波管２０内を上下動する。
ネジ２２に螺合され、その送りネジ２２の上端にはプー
リー２３が取着される。前記プーリー２３はベルトを介
してＥ面モータ２４により回転駆動される。そして、前
記制御部１８から出力される制御信号に基づいて制御さ
れるＥ面モータ２４によりプーリー２３が回転駆動され
ると送りネジ２２が回転され、その送りネジ２２の回転
にともなって、Ｅ面ショートプランジャ２１がＥ分岐導
波管２０内を上下動する。
【００６６】前記導波管１４のＨ面には、Ｈ分岐導波管
２５が形成される。そのＨ分岐導波管２５は、Ｅベンド
３０を介して屈折され、垂直方向すなわち前記Ｅ型分岐
導波管２０と平行に延設される。
２５が形成される。そのＨ分岐導波管２５は、Ｅベンド
３０を介して屈折され、垂直方向すなわち前記Ｅ型分岐
導波管２０と平行に延設される。
【００６７】前記Ｈ分岐導波管２５内には、図５に示す
ようにＨ面ショートプランジャ２６が配設される。前記
Ｈ面ショートプランジャ２６は、送りネジ２７に螺合さ
れ、その送りネジ２７の上端にはプーリー２８が取着さ
れる。前記プーリー２８はベルトを介してＨ面モータ２
９により回転駆動される。そして、前記制御部１８から
出力される制御信号に基づいて制御されるＨ面モータ２
９によりプーリー２８が回転駆動されると送りネジ２７
が回転され、その送りネジ２７の回転にともなって、Ｈ
面ショートプランジャ２６がＨ分岐導波管２５内を上下
動する。
ようにＨ面ショートプランジャ２６が配設される。前記
Ｈ面ショートプランジャ２６は、送りネジ２７に螺合さ
れ、その送りネジ２７の上端にはプーリー２８が取着さ
れる。前記プーリー２８はベルトを介してＨ面モータ２
９により回転駆動される。そして、前記制御部１８から
出力される制御信号に基づいて制御されるＨ面モータ２
９によりプーリー２８が回転駆動されると送りネジ２７
が回転され、その送りネジ２７の回転にともなって、Ｈ
面ショートプランジャ２６がＨ分岐導波管２５内を上下
動する。
【００６８】前記ＥＨ整合器の寸法は、ＷＲＪ−２導波
管を使用して伝送するマイクロ波の周波数を２．４５Ｇ
Ｈｚとした場合、図６に示すように、Ｅ面の寸法Ｌ１は
１０８．２ｍｍ、Ｈ面の寸法Ｌ２は５４．６ｍｍ、導波
管１４とＨ分岐導波管２５の対向する内側面の距離Ｌ３
は、１６２．８ｍｍに設定される。
管を使用して伝送するマイクロ波の周波数を２．４５Ｇ
Ｈｚとした場合、図６に示すように、Ｅ面の寸法Ｌ１は
１０８．２ｍｍ、Ｈ面の寸法Ｌ２は５４．６ｍｍ、導波
管１４とＨ分岐導波管２５の対向する内側面の距離Ｌ３
は、１６２．８ｍｍに設定される。
【００６９】前記Ｈ分岐導波管２５では、そのＥベンド
３０と導波管１４のＨ面との距離、すなわち導波管１４
のＨ面の内側面とＥベンド３０によるＨ分岐導波管２５
の中心軸の屈曲点との距離Ｌ４が、２．４５ＧＨｚのマ
イクロ波の１波長をλg としたとき、λg ／４以下に設
定される。
３０と導波管１４のＨ面との距離、すなわち導波管１４
のＨ面の内側面とＥベンド３０によるＨ分岐導波管２５
の中心軸の屈曲点との距離Ｌ４が、２．４５ＧＨｚのマ
イクロ波の１波長をλg としたとき、λg ／４以下に設
定される。
【００７０】一般に、マイクロ波を伝送する導波管にお
いて、上記形状のＥベンドを形成した場合、図７に示す
ように、Ｅベンド３０を通過したマイクロ波の１波長λ
g を短縮する効果が知られている。また、Ｅベンド３０
を通過するマイクロ波の不要周波数帯域を一部遮断する
効果があるとともに、導波管１４とＨ分岐導波管２５と
の境界部分の電磁界の乱れを減少させる効果がある。従
って、導波管１４内におけるＨ分岐導波管２５との境界
付近の電力分布の乱れが防止される。
いて、上記形状のＥベンドを形成した場合、図７に示す
ように、Ｅベンド３０を通過したマイクロ波の１波長λ
g を短縮する効果が知られている。また、Ｅベンド３０
を通過するマイクロ波の不要周波数帯域を一部遮断する
効果があるとともに、導波管１４とＨ分岐導波管２５と
の境界部分の電磁界の乱れを減少させる効果がある。従
って、導波管１４内におけるＨ分岐導波管２５との境界
付近の電力分布の乱れが防止される。
【００７１】図２８に示すような従来のＥＨ整合器で
は、Ｈ分岐導波管６が途中で完全に途切れた形となり、
Ｈ面ショートプランジャの位置により高次モードが発生
するが、この実施の形態では、Ｅベンド３０を設けるこ
とにより高次モードの影響を小さくすることができ、整
合器の特性を改善することが可能となる。
は、Ｈ分岐導波管６が途中で完全に途切れた形となり、
Ｈ面ショートプランジャの位置により高次モードが発生
するが、この実施の形態では、Ｅベンド３０を設けるこ
とにより高次モードの影響を小さくすることができ、整
合器の特性を改善することが可能となる。
【００７２】また、図８に従来のＥＨ整合器の各ショー
トプランジャの位置の反射状態を示す。導波管内面を原
点として動作させると、全域整合器を構成する場合、必
ず完全反射の位置を通過する必要があり、通常導波管内
面からλg ／２の距離を離した無反射の位置を中心にシ
ョートプランジャ２１，２６を動作させる。この場合、
全域整合を取るようにするには、ショートプランジャ２
１，２６を図９に示す動作範囲Ｄ１，Ｄ２で移動させる
ことにより、全域整合をとることが可能となる。
トプランジャの位置の反射状態を示す。導波管内面を原
点として動作させると、全域整合器を構成する場合、必
ず完全反射の位置を通過する必要があり、通常導波管内
面からλg ／２の距離を離した無反射の位置を中心にシ
ョートプランジャ２１，２６を動作させる。この場合、
全域整合を取るようにするには、ショートプランジャ２
１，２６を図９に示す動作範囲Ｄ１，Ｄ２で移動させる
ことにより、全域整合をとることが可能となる。
【００７３】この実施の形態では、導波管１４とＨ分岐
導波管２５との境界部の直後にＥベンド３０が設けられ
ているので、図９に示す動作範囲Ｄ２を確保することが
できない場合がある。この場合には、無反射位置を中心
にＨ面ショートプランジャ２６の動作範囲を設定しよう
とすると、導波管内面からλg 離れた位置を中心として
Ｈ面ショートプランジャ２６を動作させる必要があり、
図７に示す動作範囲Ｄ３で動作させる必要がある。
導波管２５との境界部の直後にＥベンド３０が設けられ
ているので、図９に示す動作範囲Ｄ２を確保することが
できない場合がある。この場合には、無反射位置を中心
にＨ面ショートプランジャ２６の動作範囲を設定しよう
とすると、導波管内面からλg 離れた位置を中心として
Ｈ面ショートプランジャ２６を動作させる必要があり、
図７に示す動作範囲Ｄ３で動作させる必要がある。
【００７４】すると、Ｈ分岐導波管２５の長さが長くな
るが、Ｅベンド３０の波長短縮効果によりλg が短くな
り、Ｈ面ショートプランジャの動作範囲Ｄ３の中心位置
と導波管１４の内面との距離を短縮することが可能とな
る。この結果、Ｈ分岐導波管２５の長さを短縮すること
ができる。
るが、Ｅベンド３０の波長短縮効果によりλg が短くな
り、Ｈ面ショートプランジャの動作範囲Ｄ３の中心位置
と導波管１４の内面との距離を短縮することが可能とな
る。この結果、Ｈ分岐導波管２５の長さを短縮すること
ができる。
【００７５】図３及び図４に示すように、前記導波管１
４のＥ面上において前記Ｅ分岐導波管２０の近傍には４
本の検波ダイオードＷ４〜Ｗ１がそれぞれλg ／８の間
隔を隔てて、導波管１４の軸線方向に一直線状に配設さ
れている。前記検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の先端は、前
記導波管１４内に露出されている。そして、各検波ダイ
オードＷ４〜Ｗ１は導波管１４内の電力分布に基づく入
力電力を検出し、その入力電力に対応した出力電圧を前
記制御部１８に出力する。
４のＥ面上において前記Ｅ分岐導波管２０の近傍には４
本の検波ダイオードＷ４〜Ｗ１がそれぞれλg ／８の間
隔を隔てて、導波管１４の軸線方向に一直線状に配設さ
れている。前記検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の先端は、前
記導波管１４内に露出されている。そして、各検波ダイ
オードＷ４〜Ｗ１は導波管１４内の電力分布に基づく入
力電力を検出し、その入力電力に対応した出力電圧を前
記制御部１８に出力する。
【００７６】なお、前記検波ダイオードＷ４〜Ｗ１は必
ずしもλg ／８の間隔で設ける必要はなく、また一直線
上に設ける必要もない。図１１に示すように、導波管１
４内に発生する定在波ＳＷの波長はλg ／２となる。前
記検波ダイオードＷ４〜Ｗ１は、λg ／８の間隔で４本
設けられているので、少なくとも３本の検波ダイオード
は定在波ＳＷの谷に合致することはない。
ずしもλg ／８の間隔で設ける必要はなく、また一直線
上に設ける必要もない。図１１に示すように、導波管１
４内に発生する定在波ＳＷの波長はλg ／２となる。前
記検波ダイオードＷ４〜Ｗ１は、λg ／８の間隔で４本
設けられているので、少なくとも３本の検波ダイオード
は定在波ＳＷの谷に合致することはない。
【００７７】検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の位置が定在波
ＳＷの谷に合致すると、その定在波の電力レベルが検波
ダイオードのダイナミックレンジＤＭを超える畏れがあ
るが、４本の検波ダイオードＷ４〜Ｗ１のうち、少なく
とも３本の検波ダイオードは、定在波ＳＷの谷に合致す
ることはない。従って、定在波ＳＷの谷に合致していな
い３本の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、導波管
１４内の電力分布を正確に検出して、定在波ＳＷを正確
に検出することが可能となる。
ＳＷの谷に合致すると、その定在波の電力レベルが検波
ダイオードのダイナミックレンジＤＭを超える畏れがあ
るが、４本の検波ダイオードＷ４〜Ｗ１のうち、少なく
とも３本の検波ダイオードは、定在波ＳＷの谷に合致す
ることはない。従って、定在波ＳＷの谷に合致していな
い３本の検波ダイオードの出力電圧に基づいて、導波管
１４内の電力分布を正確に検出して、定在波ＳＷを正確
に検出することが可能となる。
【００７８】また、検波ダイオードＷ４〜Ｗ１がいずれ
も定在波ＳＷの谷に合致していないときには、導波管１
４とＨ分岐導波管２５との境界部の電磁界の乱れを考慮
して、その境界部から遠い位置に設けられる３本の検波
ダイオードＷ３〜Ｗ１の出力電圧から電力分布を検出す
ることにより、定在波ＳＷをより正確に検出することが
可能となる。
も定在波ＳＷの谷に合致していないときには、導波管１
４とＨ分岐導波管２５との境界部の電磁界の乱れを考慮
して、その境界部から遠い位置に設けられる３本の検波
ダイオードＷ３〜Ｗ１の出力電圧から電力分布を検出す
ることにより、定在波ＳＷをより正確に検出することが
可能となる。
【００７９】前記制御部１８の具体的構成を図１０に従
って説明する。前記検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力電
圧は、Ａ／Ｄ変換部３１でＡ／Ｄ変換されて、ＣＰＵ３
２に出力される。
って説明する。前記検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力電
圧は、Ａ／Ｄ変換部３１でＡ／Ｄ変換されて、ＣＰＵ３
２に出力される。
【００８０】前記ＣＰＵ３２にはメモリ部３３が接続さ
れ、そのメモリ部３３には前記ＥＨ整合器で導波管１４
とチャンバー１５とのインピーダンスを自動的に整合さ
せる自動整合動作を行わせるためのプログラムが格納さ
れている。
れ、そのメモリ部３３には前記ＥＨ整合器で導波管１４
とチャンバー１５とのインピーダンスを自動的に整合さ
せる自動整合動作を行わせるためのプログラムが格納さ
れている。
【００８１】また、メモリ部３３には前記検波ダイオー
ドＷ４〜Ｗ１の出力電圧に基づいて、各ダイオードＷ４
〜Ｗ１の入力電力を算出するための近似式が格納されて
いる。すなわち、各検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力特
性のばらつき及び直線特性領域、二乗曲線特性領域及び
飽和特性領域にわたる出力電圧に対する入力電力を算出
するための近似式が格納されている。その近似式は、各
検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の入力電力と出力電圧との関
係があらかじめ測定され、その入力電力と出力電圧との
関係が非直線的であっても、入力電力と出力電圧との正
確な関係が求められるような式としたものである。従っ
て、検波ダイオードは必ずしも４本設ける必要はなく、
各検波ダイオードの出力電圧に基づいて入力電力を近似
式から算出するので、検波ダイオードは３本以上であれ
ばよい。
ドＷ４〜Ｗ１の出力電圧に基づいて、各ダイオードＷ４
〜Ｗ１の入力電力を算出するための近似式が格納されて
いる。すなわち、各検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力特
性のばらつき及び直線特性領域、二乗曲線特性領域及び
飽和特性領域にわたる出力電圧に対する入力電力を算出
するための近似式が格納されている。その近似式は、各
検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の入力電力と出力電圧との関
係があらかじめ測定され、その入力電力と出力電圧との
関係が非直線的であっても、入力電力と出力電圧との正
確な関係が求められるような式としたものである。従っ
て、検波ダイオードは必ずしも４本設ける必要はなく、
各検波ダイオードの出力電圧に基づいて入力電力を近似
式から算出するので、検波ダイオードは３本以上であれ
ばよい。
【００８２】また、前記ＣＰＵ３２には入出力部３４、
モータコントロール部３５が接続され、そのモータコン
トロール部３５には、ＣＰＵから出力される制御信号が
入力される。モータコントロール部３５は、制御信号に
基づいてモータ制御信号をＨ面モータドライバ３６ａ及
びＥ面モータドライバ３６ｂに出力し、各ドライバ３６
ａ，３６ｂはそのモータ制御信号に基づいてＨ面モータ
２９及びＥ面モータ２４をそれぞれ駆動する。
モータコントロール部３５が接続され、そのモータコン
トロール部３５には、ＣＰＵから出力される制御信号が
入力される。モータコントロール部３５は、制御信号に
基づいてモータ制御信号をＨ面モータドライバ３６ａ及
びＥ面モータドライバ３６ｂに出力し、各ドライバ３６
ａ，３６ｂはそのモータ制御信号に基づいてＨ面モータ
２９及びＥ面モータ２４をそれぞれ駆動する。
【００８３】前記メモリ部３３には、前記ＣＰＵ３２の
動作に基づいて近似式を生成するためのプログラムが格
納されている。そして、インピーダンス自動整合器１６
では、インピーダンス自動整合動作に先立って、そのプ
ログラムに基づく近似式生成動作が行われる。その生成
動作を以下に説明する。図２７に示すように、前記検波
部１７は前記検波ダイオードＷ１〜Ｗ４と、ピックアッ
プＰＵ１〜ＰＵ４と、アンプＡＭ１〜ＡＭ４とから構成
される。前記ピックアップＰＵ１〜ＰＵ４は、通常時に
は検波ダイオードＷ１〜Ｗ４にそれぞれ接続され、その
アンテナ部が導波管１４内に露出されて、導波管１４内
のマイクロ波の電力を一定の結合度で対応する検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４に供給する。
動作に基づいて近似式を生成するためのプログラムが格
納されている。そして、インピーダンス自動整合器１６
では、インピーダンス自動整合動作に先立って、そのプ
ログラムに基づく近似式生成動作が行われる。その生成
動作を以下に説明する。図２７に示すように、前記検波
部１７は前記検波ダイオードＷ１〜Ｗ４と、ピックアッ
プＰＵ１〜ＰＵ４と、アンプＡＭ１〜ＡＭ４とから構成
される。前記ピックアップＰＵ１〜ＰＵ４は、通常時に
は検波ダイオードＷ１〜Ｗ４にそれぞれ接続され、その
アンテナ部が導波管１４内に露出されて、導波管１４内
のマイクロ波の電力を一定の結合度で対応する検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４に供給する。
【００８４】前記検波ダイオードＷ１〜Ｗ４は、各ピッ
クアップＰＵ１〜ＰＵ４の出力電力を検波して、その出
力電力に対応する出力電圧を対応するアンプＡＭ１〜Ａ
Ｍ４に出力し、アンプＡＭ１〜ＡＭ４は検波ダイオード
Ｗ１〜Ｗ４の出力電圧を増幅して、前記制御部１８に出
力する。
クアップＰＵ１〜ＰＵ４の出力電力を検波して、その出
力電力に対応する出力電圧を対応するアンプＡＭ１〜Ａ
Ｍ４に出力し、アンプＡＭ１〜ＡＭ４は検波ダイオード
Ｗ１〜Ｗ４の出力電圧を増幅して、前記制御部１８に出
力する。
【００８５】前記検波ダイオードＷ１〜Ｗ４は、各ピッ
クアップＰＵ１〜ＰＵ４に対し取り外し可能に取着さ
れ、インピーダンス自動整合動作に先立つ近似式生成動
作時には、各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４がピックアップ
ＰＵ１〜ＰＵ４から取り外される。
クアップＰＵ１〜ＰＵ４に対し取り外し可能に取着さ
れ、インピーダンス自動整合動作に先立つ近似式生成動
作時には、各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４がピックアップ
ＰＵ１〜ＰＵ４から取り外される。
【００８６】そして、マイクロ波信号発生器３７から各
検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に基準となる複数のレベルの
基準電力（ｄＢｍ）が順次入力され、そのときアンプＡ
Ｍ１〜ＡＭ４から出力される出力電圧が制御部１８に取
り込まれる。また、基準電力（ｄＢｍ）は、制御部１８
にもその入出力部３４を介して入力される。
検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に基準となる複数のレベルの
基準電力（ｄＢｍ）が順次入力され、そのときアンプＡ
Ｍ１〜ＡＭ４から出力される出力電圧が制御部１８に取
り込まれる。また、基準電力（ｄＢｍ）は、制御部１８
にもその入出力部３４を介して入力される。
【００８７】制御部１８では、アンプＡＭ１〜ＡＭ４か
ら出力される出力電圧と前記基準電力とがＡ／Ｄ変換部
３１でＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ３２に入力される。前記
ピックアップＰＵ１〜ＰＵ４の結合度は、あらかじめ測
定器（ベクトルネットワークアナライザ等）で測定され
て、制御部１８にその入出力部３４から入力される。 （第一の近似方式）第一の近似方式を図２８に従って説
明する。ＣＰＵ３２は、各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４毎
に、入力された基準電力と検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の
出力電圧との関係を多項近似式を使用して近似式化し、
メモリ部３３に格納する（ステップ５１）。また、前記
ピックアップＰＵ１〜ＰＵ４の結合度を入出力部３４か
ら入力して、メモリ部３３に格納する（ステップ５
２）。
ら出力される出力電圧と前記基準電力とがＡ／Ｄ変換部
３１でＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ３２に入力される。前記
ピックアップＰＵ１〜ＰＵ４の結合度は、あらかじめ測
定器（ベクトルネットワークアナライザ等）で測定され
て、制御部１８にその入出力部３４から入力される。 （第一の近似方式）第一の近似方式を図２８に従って説
明する。ＣＰＵ３２は、各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４毎
に、入力された基準電力と検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の
出力電圧との関係を多項近似式を使用して近似式化し、
メモリ部３３に格納する（ステップ５１）。また、前記
ピックアップＰＵ１〜ＰＵ４の結合度を入出力部３４か
ら入力して、メモリ部３３に格納する（ステップ５
２）。
【００８８】このとき、入力する基準電力の範囲は実使
用時に求めたい導波管内の入力電力値より広い範囲で入
力し、その基準電力に対する検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧に基づいて近似式を生成する。このような近
似式生成処理により、より正確な近似式の生成が可能と
なる。
用時に求めたい導波管内の入力電力値より広い範囲で入
力し、その基準電力に対する検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧に基づいて近似式を生成する。このような近
似式生成処理により、より正確な近似式の生成が可能と
なる。
【００８９】実使用時には、導波管１４にマイクロ波が
入力されると、ＣＰＵ３２は各検波ダイオードＷ１〜Ｗ
４の出力電圧と、あらかじめ生成されている近似式とに
基づいて、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電圧に対応
する基準電力レベルを算出する。そして、算出された基
準電力レベルと前記結合度とに基づいて、導波管１４内
の電力を算出する。
入力されると、ＣＰＵ３２は各検波ダイオードＷ１〜Ｗ
４の出力電圧と、あらかじめ生成されている近似式とに
基づいて、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電圧に対応
する基準電力レベルを算出する。そして、算出された基
準電力レベルと前記結合度とに基づいて、導波管１４内
の電力を算出する。
【００９０】このような近似方式では、例えば最小２乗
法を使用して多項近似式を生成すると、精度のよい近似
を行うためには１０次程度の多項近似式を生成する必要
がある。 （第二の近似方式）第二の近似方式を図２９に従って説
明する。ＣＰＵ３２は、メモリ部３３にあらかじめ格納
されているプログラムに基づいて動作して、各検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４毎に、入力された基準電力と検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４の出力電圧との関係をメモリ部３３に
格納する（ステップ６１）。また、前記ピックアップＰ
Ｕ１〜ＰＵ４の結合度を入出力部３４から入力してメモ
リ部３３に格納する（ステップ６２）。このとき、入力
する基準電力の範囲は、第一の近似方式と同様に実使用
時に求めたい導波管内の入力電力値より広い範囲で入力
する。
法を使用して多項近似式を生成すると、精度のよい近似
を行うためには１０次程度の多項近似式を生成する必要
がある。 （第二の近似方式）第二の近似方式を図２９に従って説
明する。ＣＰＵ３２は、メモリ部３３にあらかじめ格納
されているプログラムに基づいて動作して、各検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４毎に、入力された基準電力と検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４の出力電圧との関係をメモリ部３３に
格納する（ステップ６１）。また、前記ピックアップＰ
Ｕ１〜ＰＵ４の結合度を入出力部３４から入力してメモ
リ部３３に格納する（ステップ６２）。このとき、入力
する基準電力の範囲は、第一の近似方式と同様に実使用
時に求めたい導波管内の入力電力値より広い範囲で入力
する。
【００９１】次いで、ＣＰＵ３２は基準電力と結合度と
に基づいて、導波管１４内に実際に入力された入力電力
を算出して、その入力電力と検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧との関係を算出し、メモリ部３３に格納する
（ステップ６３）。
に基づいて、導波管１４内に実際に入力された入力電力
を算出して、その入力電力と検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧との関係を算出し、メモリ部３３に格納する
（ステップ６３）。
【００９２】次いで、ＣＰＵ３２は入力電力と検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４の出力電圧との関係に基づいて多項近
似式を生成し、その近似式をメモリ部３３に格納する
（ステップ６４）。
オードＷ１〜Ｗ４の出力電圧との関係に基づいて多項近
似式を生成し、その近似式をメモリ部３３に格納する
（ステップ６４）。
【００９３】実使用時には、導波管１４にマイクロ波が
入力されると、ＣＰＵ３２は各検波ダイオードＷ１〜Ｗ
４の出力電圧と、あらかじめ生成されている近似式とに
基づいて、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電圧に対応
する導波管１４内の入力電力を算出する。
入力されると、ＣＰＵ３２は各検波ダイオードＷ１〜Ｗ
４の出力電圧と、あらかじめ生成されている近似式とに
基づいて、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電圧に対応
する導波管１４内の入力電力を算出する。
【００９４】このような近似方式では、検波ダイオード
Ｗ１〜Ｗ４の出力電圧とメモリ部３３に格納されている
近似式に基づいて、導波管１４内の入力電力を直接に算
出するので、５次程度の多項近似式でも前記第一の近似
方式と同等以上の精度で近似することができる。
Ｗ１〜Ｗ４の出力電圧とメモリ部３３に格納されている
近似式に基づいて、導波管１４内の入力電力を直接に算
出するので、５次程度の多項近似式でも前記第一の近似
方式と同等以上の精度で近似することができる。
【００９５】従って、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力
電圧に基づいて入力電力を直接に算出することができる
とともに、次数の低い多項近似式から入力電力を算出す
ることができるので、ＣＰＵ３２の負荷が軽減される。
この結果、このインピーダンス自動整合装置の自動整合
動作時の反応速度が向上する。
電圧に基づいて入力電力を直接に算出することができる
とともに、次数の低い多項近似式から入力電力を算出す
ることができるので、ＣＰＵ３２の負荷が軽減される。
この結果、このインピーダンス自動整合装置の自動整合
動作時の反応速度が向上する。
【００９６】次に、上記のように構成された自動整合器
の動作の概要を図３０に従って説明する。自動整合動作
に先立って、上記のような近似方式に基づいて検波部１
７を構成する検波ダイオードＷ１〜Ｗ４毎の近似式が設
定される（ステップ７１）。
の動作の概要を図３０に従って説明する。自動整合動作
に先立って、上記のような近似方式に基づいて検波部１
７を構成する検波ダイオードＷ１〜Ｗ４毎の近似式が設
定される（ステップ７１）。
【００９７】この状態で、導波管１４にマイクロ波が入
力されると、ＣＰＵ３２は各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧を取り込み（ステップ７２）、設定された近
似式に基づいて導波管１４に入力されたマイクロ波の入
力電力を算出する（ステップ７３）。
力されると、ＣＰＵ３２は各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧を取り込み（ステップ７２）、設定された近
似式に基づいて導波管１４に入力されたマイクロ波の入
力電力を算出する（ステップ７３）。
【００９８】次いで、ＣＰＵ３２は導波管１４内の反射
係数及び位相の算出を行い（ステップ７４）、その算出
結果から導波管と負荷とのインピーダンスが整合状態に
あるか否かを検出する（ステップ７５）。
係数及び位相の算出を行い（ステップ７４）、その算出
結果から導波管と負荷とのインピーダンスが整合状態に
あるか否かを検出する（ステップ７５）。
【００９９】そして、整合状態であれば整合動作を終了
する。また、整合状態でなければ、自動整合動作を行い
（ステップ７６）、ステップ７２〜７５を繰り返して整
合状態となれば、整合動作を終了する。
する。また、整合状態でなければ、自動整合動作を行い
（ステップ７６）、ステップ７２〜７５を繰り返して整
合状態となれば、整合動作を終了する。
【０１００】次に、上記のような自動整合動作の詳細を
図１８〜図２３に従って説明する。マグネトロン１１か
ら導波管１４を介してチャンバー１５にマイクロ波が供
給されると、導波管１４とチャンバーとの間にインピー
ダンスの不整合が存在すれば、導波管１４内に定在波が
発生する。
図１８〜図２３に従って説明する。マグネトロン１１か
ら導波管１４を介してチャンバー１５にマイクロ波が供
給されると、導波管１４とチャンバーとの間にインピー
ダンスの不整合が存在すれば、導波管１４内に定在波が
発生する。
【０１０１】ＣＰＵ３２は、マグネトロン１１からのマ
イクロ波の出力に基づいて、前記検波ダイオードＷ４〜
Ｗ１のアナログ出力電圧をＡ／Ｄ変換部３１を介してデ
ジタル信号の出力電圧データとして取り込む（ステップ
１）。
イクロ波の出力に基づいて、前記検波ダイオードＷ４〜
Ｗ１のアナログ出力電圧をＡ／Ｄ変換部３１を介してデ
ジタル信号の出力電圧データとして取り込む（ステップ
１）。
【０１０２】次いで、ＣＰＵ３２は各検波ダイオードＷ
４〜Ｗ１の出力電圧データに基づいてその入力電力が検
波ダイオードの測定レンジ、すなわちダイナミックレン
ジを超えているか否かを判定する（ステップ２）。そし
て、検波ダイオードＷ４〜Ｗ１のうちの１本が定在波Ｓ
Ｗの谷に合致してダイナミックレンジを超えているとき
は、その合致している検波ダイオードを除き（ステップ
３）、残りの３本の検波ダイオードの出力電圧データ
と、メモリ部３３に格納されている近似式に基づいて、
各検波ダイオードの入力電力の算出を行う。（ステップ
４）。
４〜Ｗ１の出力電圧データに基づいてその入力電力が検
波ダイオードの測定レンジ、すなわちダイナミックレン
ジを超えているか否かを判定する（ステップ２）。そし
て、検波ダイオードＷ４〜Ｗ１のうちの１本が定在波Ｓ
Ｗの谷に合致してダイナミックレンジを超えているとき
は、その合致している検波ダイオードを除き（ステップ
３）、残りの３本の検波ダイオードの出力電圧データ
と、メモリ部３３に格納されている近似式に基づいて、
各検波ダイオードの入力電力の算出を行う。（ステップ
４）。
【０１０３】次いで、ＣＰＵ３２は算出された３本の検
波ダイオードの入力電力から公知の演算式に基づいて定
在波の反射係数及び位相を算出する（ステップ５）。一
方、ステップ２において検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の入
力電力がいずれもダイナミックレンジを超えていないと
きは、ＣＰＵ３２は検波ダイオードＷ３〜Ｗ１の出力電
圧データと、近似式とに基づいて各検波ダイオードＷ３
〜Ｗ１の入力電力の算出を行い（ステップ６）、算出さ
れた３本の検波ダイオードの入力電力から定在波の反射
係数及び位相を算出する（ステップ７）。
波ダイオードの入力電力から公知の演算式に基づいて定
在波の反射係数及び位相を算出する（ステップ５）。一
方、ステップ２において検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の入
力電力がいずれもダイナミックレンジを超えていないと
きは、ＣＰＵ３２は検波ダイオードＷ３〜Ｗ１の出力電
圧データと、近似式とに基づいて各検波ダイオードＷ３
〜Ｗ１の入力電力の算出を行い（ステップ６）、算出さ
れた３本の検波ダイオードの入力電力から定在波の反射
係数及び位相を算出する（ステップ７）。
【０１０４】次いで、ＣＰＵ３２は算出された位相及び
反射係数がインピーダンスの整合状態を示す数値である
か否かを判定し（ステップ８）、整合状態であれば整合
動作を終了する。
反射係数がインピーダンスの整合状態を示す数値である
か否かを判定し（ステップ８）、整合状態であれば整合
動作を終了する。
【０１０５】ステップ８において、位相及び反射係数が
整合状態でなければ、ＣＰＵ３２は位相が０〜９０°、
９０°〜１８０°、１８０°〜２７０°、２７０°〜３
６０°のいずれの領域に属するかを判定し（ステップ９
〜１１）、各領域の整合動作を開始する。
整合状態でなければ、ＣＰＵ３２は位相が０〜９０°、
９０°〜１８０°、１８０°〜２７０°、２７０°〜３
６０°のいずれの領域に属するかを判定し（ステップ９
〜１１）、各領域の整合動作を開始する。
【０１０６】図１４及び図１５は位相及び反射係数から
算出されるインピーダンスを示すスミス線図であり、位
相が０〜９０°の場合には、図１４に示す領域Ａ１で整
合動作が行なわれる。
算出されるインピーダンスを示すスミス線図であり、位
相が０〜９０°の場合には、図１４に示す領域Ａ１で整
合動作が行なわれる。
【０１０７】ＣＰＵ３２は位相及び反射係数から算出さ
れたインピーダンスに基づいて、基準化抵抗Ｒの値を算
出し（ステップ１２）、次いでその基準化抵抗Ｒが図１
４においてＲ＝１の円に乗っているか否かを判定する
（ステップ１３）。
れたインピーダンスに基づいて、基準化抵抗Ｒの値を算
出し（ステップ１２）、次いでその基準化抵抗Ｒが図１
４においてＲ＝１の円に乗っているか否かを判定する
（ステップ１３）。
【０１０８】基準化抵抗ＲがＲ＝１の円に乗っていなけ
れば、ＣＰＵ３２は基準化抵抗Ｒが１より大きいか否
か、すなわちＲ＝１の円の外か内かを判定する（ステッ
プ１４）。そして、基準化抵抗Ｒが１より大きい場合、
すなわちＲ＝１の円の外にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャを＋側すなわち図７において上方へ移動させ
る（ステップ１５）。すると、基準化抵抗ＲはＲ＝１の
円に向かって移動する。
れば、ＣＰＵ３２は基準化抵抗Ｒが１より大きいか否
か、すなわちＲ＝１の円の外か内かを判定する（ステッ
プ１４）。そして、基準化抵抗Ｒが１より大きい場合、
すなわちＲ＝１の円の外にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャを＋側すなわち図７において上方へ移動させ
る（ステップ１５）。すると、基準化抵抗ＲはＲ＝１の
円に向かって移動する。
【０１０９】また、基準化抵抗Ｒが１より小さい場合、
すなわちＲ＝１の円の内にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャを−側すなわち図７において下方へ移動させ
る（ステップ１６）。すると、基準化抵抗ＲはＲ＝１の
円に向かって移動する。
すなわちＲ＝１の円の内にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャを−側すなわち図７において下方へ移動させ
る（ステップ１６）。すると、基準化抵抗ＲはＲ＝１の
円に向かって移動する。
【０１１０】このような動作により、基準化抵抗ＲがＲ
＝１の円上に達すると、ＣＰＵ３２はＥ面ショートプラ
ンジャを−方向、すなわち図７において下方へ移動させ
る（ステップ１７）。すると、基準化抵抗ＲはＲ＝１の
円上を移動してＰ点に近づく。このようにして、基準化
抵抗ＲがＰ点に達すると、インピーダンスが整合した状
態となり、ＣＰＵ３２は整合動作を終了する（ステップ
１８）。
＝１の円上に達すると、ＣＰＵ３２はＥ面ショートプラ
ンジャを−方向、すなわち図７において下方へ移動させ
る（ステップ１７）。すると、基準化抵抗ＲはＲ＝１の
円上を移動してＰ点に近づく。このようにして、基準化
抵抗ＲがＰ点に達すると、インピーダンスが整合した状
態となり、ＣＰＵ３２は整合動作を終了する（ステップ
１８）。
【０１１１】位相が２７０°〜３６０°の場合には、図
１４に示す領域Ａ４で整合動作が行なわれる。ＣＰＵ３
２は位相及び反射係数から算出されたインピーダンスに
基づいて、基準化抵抗Ｒの値を算出し（ステップ２
１）、次いでその基準化抵抗Ｒが図１４においてＲ＝１
の円に乗っているか否かを判定する（ステップ２２）。
１４に示す領域Ａ４で整合動作が行なわれる。ＣＰＵ３
２は位相及び反射係数から算出されたインピーダンスに
基づいて、基準化抵抗Ｒの値を算出し（ステップ２
１）、次いでその基準化抵抗Ｒが図１４においてＲ＝１
の円に乗っているか否かを判定する（ステップ２２）。
【０１１２】基準化抵抗ＲがＲ＝１の円に乗っていなけ
れば、ＣＰＵ３２は基準化抵抗Ｒが１より大きいか否
か、すなわちＲ＝１の円の外か内かを判定する（ステッ
プ２３）。そして、基準化抵抗Ｒが１より大きい場合、
すなわちＲ＝１の円の外にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャ２６を−側へ移動させる（ステップ２４）。
れば、ＣＰＵ３２は基準化抵抗Ｒが１より大きいか否
か、すなわちＲ＝１の円の外か内かを判定する（ステッ
プ２３）。そして、基準化抵抗Ｒが１より大きい場合、
すなわちＲ＝１の円の外にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャ２６を−側へ移動させる（ステップ２４）。
【０１１３】また、基準化抵抗Ｒが１より小さい場合、
すなわちＲ＝１の円の内にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャ２６を＋側へ移動させる（ステップ２５）。
このような動作により、基準化抵抗ＲがＲ＝１の円上に
達すると、ＣＰＵ３２はＥ面ショートプランジャ２１を
＋方向へ移動させる（ステップ２６）。このようにし
て、基準化抵抗ＲがＰ点に達すると、インピーダンスが
整合した状態となり、ＣＰＵ３２は整合動作を終了する
（ステップ２７）。
すなわちＲ＝１の円の内にある場合には、Ｈ面ショート
プランジャ２６を＋側へ移動させる（ステップ２５）。
このような動作により、基準化抵抗ＲがＲ＝１の円上に
達すると、ＣＰＵ３２はＥ面ショートプランジャ２１を
＋方向へ移動させる（ステップ２６）。このようにし
て、基準化抵抗ＲがＰ点に達すると、インピーダンスが
整合した状態となり、ＣＰＵ３２は整合動作を終了する
（ステップ２７）。
【０１１４】位相が９０°〜１８０°の場合には、図１
５に示す領域Ａ２で整合動作が行なわれる。ＣＰＵ３２
は位相及び反射係数から算出されたインピーダンスに基
づいて、基準化コンダクタンスＧの値を算出し（ステッ
プ３１）、次いでその基準化コンダクタンスＧが図１４
においてＧ＝１の円に乗っているか否かを判定する（ス
テップ３２）。
５に示す領域Ａ２で整合動作が行なわれる。ＣＰＵ３２
は位相及び反射係数から算出されたインピーダンスに基
づいて、基準化コンダクタンスＧの値を算出し（ステッ
プ３１）、次いでその基準化コンダクタンスＧが図１４
においてＧ＝１の円に乗っているか否かを判定する（ス
テップ３２）。
【０１１５】基準化コンダクタンスＧがＧ＝１の円に乗
っていなければ、ＣＰＵ３２は基準化コンダクタンスＧ
が１より大きいか否か、すなわちＧ＝１の円の外か内か
を判定する（ステップ３３）。そして、基準化コンダク
タンスＧが１より大きい場合、すなわちＧ＝１の円の外
にある場合には、Ｅ面ショートプランジャ２１を−側へ
移動させる（ステップ３４）。
っていなければ、ＣＰＵ３２は基準化コンダクタンスＧ
が１より大きいか否か、すなわちＧ＝１の円の外か内か
を判定する（ステップ３３）。そして、基準化コンダク
タンスＧが１より大きい場合、すなわちＧ＝１の円の外
にある場合には、Ｅ面ショートプランジャ２１を−側へ
移動させる（ステップ３４）。
【０１１６】また、基準化コンダクタンスＧが１より小
さい場合、すなわちＧ＝１の円の内にある場合には、Ｅ
面ショートプランジャ２１を＋側へ移動させる（ステッ
プ３５）。
さい場合、すなわちＧ＝１の円の内にある場合には、Ｅ
面ショートプランジャ２１を＋側へ移動させる（ステッ
プ３５）。
【０１１７】このような動作により、基準化コンダクタ
ンスＧがＧ＝１の円上に達すると、ＣＰＵ３２はＨ面シ
ョートプランジャ２６を−方向へ移動させる（ステップ
３６）。このようにして、基準化コンダクタンスＧがＰ
点に達すると、インピーダンスが整合した状態となり、
ＣＰＵ３２は整合動作を終了する（ステップ３７）。
ンスＧがＧ＝１の円上に達すると、ＣＰＵ３２はＨ面シ
ョートプランジャ２６を−方向へ移動させる（ステップ
３６）。このようにして、基準化コンダクタンスＧがＰ
点に達すると、インピーダンスが整合した状態となり、
ＣＰＵ３２は整合動作を終了する（ステップ３７）。
【０１１８】位相が１８０°〜２７０°の場合には、図
１５に示す領域Ａ３で整合動作が行なわれる。ＣＰＵ３
２は位相及び反射係数から算出されたインピーダンスに
基づいて、基準化コンダクタンスＧの値を算出し（ステ
ップ４１）、次いでその基準化コンダクタンスＧが図１
５においてＧ＝１の円に乗っているか否かを判定する
（ステップ４２）。
１５に示す領域Ａ３で整合動作が行なわれる。ＣＰＵ３
２は位相及び反射係数から算出されたインピーダンスに
基づいて、基準化コンダクタンスＧの値を算出し（ステ
ップ４１）、次いでその基準化コンダクタンスＧが図１
５においてＧ＝１の円に乗っているか否かを判定する
（ステップ４２）。
【０１１９】基準化コンダクタンスＧがＧ＝１の円に乗
っていなければ、ＣＰＵ３２は基準化コンダクタンスＧ
が１より大きいか否か、すなわちＧ＝１の円の外か内か
を判定する（ステップ４３）。そして、基準化コンダク
タンスＧが１より大きい場合、すなわちＧ＝１の円の外
にある場合には、Ｅ面ショートプランジャ２１を＋側へ
移動させる（ステップ４４）。
っていなければ、ＣＰＵ３２は基準化コンダクタンスＧ
が１より大きいか否か、すなわちＧ＝１の円の外か内か
を判定する（ステップ４３）。そして、基準化コンダク
タンスＧが１より大きい場合、すなわちＧ＝１の円の外
にある場合には、Ｅ面ショートプランジャ２１を＋側へ
移動させる（ステップ４４）。
【０１２０】また、基準化コンダクタンスＧが１より小
さい場合、すなわちＧ＝１の円の内にある場合には、Ｅ
面ショートプランジャ２１を−側へ移動させる（ステッ
プ４５）。
さい場合、すなわちＧ＝１の円の内にある場合には、Ｅ
面ショートプランジャ２１を−側へ移動させる（ステッ
プ４５）。
【０１２１】このような動作により、基準化コンダクタ
ンスＧがＧ＝１の円上に達すると、ＣＰＵ３２はＨ面シ
ョートプランジャ２６を＋方向へ移動させる（ステップ
４６）。このようにして、基準化コンダクタンスＧがＰ
点に達すると、インピーダンスが整合した状態となり、
ＣＰＵ３２は整合動作を終了する（ステップ４７）。
ンスＧがＧ＝１の円上に達すると、ＣＰＵ３２はＨ面シ
ョートプランジャ２６を＋方向へ移動させる（ステップ
４６）。このようにして、基準化コンダクタンスＧがＰ
点に達すると、インピーダンスが整合した状態となり、
ＣＰＵ３２は整合動作を終了する（ステップ４７）。
【０１２２】上記のような動作において、整合動作の開
始から終了までの時間を短縮して、負荷に供給される電
力の伝送効率を向上させるためには、ショートプランジ
ャ２１，２６を高速に動作させる必要があるが、検波部
から出力されるデータに基づいてＣＰＵ３２で反射の状
態を算出するために所定の演算時間を要するとともに、
ショートプランジャ２１，２６の駆動時にその位置が安
定するまでに時間を要するため、次に示すような動作で
整合動作を行うこともできる。
始から終了までの時間を短縮して、負荷に供給される電
力の伝送効率を向上させるためには、ショートプランジ
ャ２１，２６を高速に動作させる必要があるが、検波部
から出力されるデータに基づいてＣＰＵ３２で反射の状
態を算出するために所定の演算時間を要するとともに、
ショートプランジャ２１，２６の駆動時にその位置が安
定するまでに時間を要するため、次に示すような動作で
整合動作を行うこともできる。
【０１２３】図１６に示すように、Ｒ＝１の円を含む領
域ＡＲ１を設定し、Ｈ面ショートプランジャ２６を高速
で移動させることにより、基準化抵抗Ｒが例えばＱ１か
らＱ２に移動して領域ＡＲ１内に達したら、Ｅ面ショー
トプランジャ２１を反射が低減する方向に高速に移動さ
せる。そして、基準化抵抗ＲがＱ２からＱ３に移動して
領域ＡＲ１から外れると、基準化抵抗Ｒを領域ＡＲ１内
に戻すようにＨ面ショートプランジャ２６を移動させ
て、Ｑ３からＱ４に移動させる。次いで、さらにＥ面シ
ョートプランジャ２１を反射が低減する方向に高速に移
動させ、このような動作を繰り返す。
域ＡＲ１を設定し、Ｈ面ショートプランジャ２６を高速
で移動させることにより、基準化抵抗Ｒが例えばＱ１か
らＱ２に移動して領域ＡＲ１内に達したら、Ｅ面ショー
トプランジャ２１を反射が低減する方向に高速に移動さ
せる。そして、基準化抵抗ＲがＱ２からＱ３に移動して
領域ＡＲ１から外れると、基準化抵抗Ｒを領域ＡＲ１内
に戻すようにＨ面ショートプランジャ２６を移動させ
て、Ｑ３からＱ４に移動させる。次いで、さらにＥ面シ
ョートプランジャ２１を反射が低減する方向に高速に移
動させ、このような動作を繰り返す。
【０１２４】基準化抵抗Ｒが整合点Ｐに近づいて、領域
ＡＲ２内に達したら、Ｈ面ショートプランジャ２６及び
Ｅ面ショートプランジャ２１の動作を低速に落として上
記動作を繰り返す。そして、基準化抵抗Ｒが整合点Ｐに
近い領域ａｒ３内に達したら、整合動作を終了する。ま
た、Ｇ＝１の円についても同様な動作を行うようにす
る。
ＡＲ２内に達したら、Ｈ面ショートプランジャ２６及び
Ｅ面ショートプランジャ２１の動作を低速に落として上
記動作を繰り返す。そして、基準化抵抗Ｒが整合点Ｐに
近い領域ａｒ３内に達したら、整合動作を終了する。ま
た、Ｇ＝１の円についても同様な動作を行うようにす
る。
【０１２５】このような動作により、基準化抵抗Ｒが領
域ＡＲ２内に達するまでは、ショートプランジャ２１，
２６を高速に移動させて、基準化抵抗Ｒを領域ＡＲ１内
を移動させながら、領域ＡＲ２に順次近づける。従っ
て、反射の大きい状態ではショートプランジャを高速に
移動させて、基準化抵抗Ｒを領域ＡＲ２内に速やかに移
動させることができる。
域ＡＲ２内に達するまでは、ショートプランジャ２１，
２６を高速に移動させて、基準化抵抗Ｒを領域ＡＲ１内
を移動させながら、領域ＡＲ２に順次近づける。従っ
て、反射の大きい状態ではショートプランジャを高速に
移動させて、基準化抵抗Ｒを領域ＡＲ２内に速やかに移
動させることができる。
【０１２６】基準化抵抗Ｒが領域ＡＲ２内に達したら、
ショートプランジャ２１，２６の移動速度を落として領
域ＡＲ３内に正確に移動させることができる。このよう
な整合動作では、ショートプランジャ２１，２６の移動
速度を変更する領域をさらに多数に分割するようにして
もよい。また、Ｈ面ショートプランジャ２６とＥ面ショ
ートプランジャ２１との動作速度をそれぞれ別個に設定
してもよい。
ショートプランジャ２１，２６の移動速度を落として領
域ＡＲ３内に正確に移動させることができる。このよう
な整合動作では、ショートプランジャ２１，２６の移動
速度を変更する領域をさらに多数に分割するようにして
もよい。また、Ｈ面ショートプランジャ２６とＥ面ショ
ートプランジャ２１との動作速度をそれぞれ別個に設定
してもよい。
【０１２７】また、領域ＡＲ１は上記のようにＲ＝１若
しくはＧ＝１の円を含む領域ではなく、位相に基づいて
整合領域を設定すること、使用者により任意の領域を設
定することも可能である。
しくはＧ＝１の円を含む領域ではなく、位相に基づいて
整合領域を設定すること、使用者により任意の領域を設
定することも可能である。
【０１２８】上記実施の形態において、マグネトロンの
発振周波数は２．４５ＧＨｚとしたが、その発振周波数
は２．４５ＧＨｚを中心としてその前後にずれる場合が
ある。このような場合には、導波管内の定在波の波長
と、検波ダイオードの設置間隔とがずれるため、検波ダ
イオードによる検出データと実際の定在波との間にずれ
が生じる。
発振周波数は２．４５ＧＨｚとしたが、その発振周波数
は２．４５ＧＨｚを中心としてその前後にずれる場合が
ある。このような場合には、導波管内の定在波の波長
と、検波ダイオードの設置間隔とがずれるため、検波ダ
イオードによる検出データと実際の定在波との間にずれ
が生じる。
【０１２９】この場合には、例えば図１７に示すよう
に、検波部の出力信号に基づいて算出したインピーダン
スＱ１１と、実際のインピーダンスＱ１２との間にずれ
が生じる。このインピーダンスＱ１１，Ｑ１２が領域Ａ
１，Ａ２の境界を挟んでその両側に位置するような状態
となると、例えばインピーダンスＱ１２を領域Ａ１で整
合させることになり、整合時間が長くなったり、整合不
能に陥ったりする。
に、検波部の出力信号に基づいて算出したインピーダン
スＱ１１と、実際のインピーダンスＱ１２との間にずれ
が生じる。このインピーダンスＱ１１，Ｑ１２が領域Ａ
１，Ａ２の境界を挟んでその両側に位置するような状態
となると、例えばインピーダンスＱ１２を領域Ａ１で整
合させることになり、整合時間が長くなったり、整合不
能に陥ったりする。
【０１３０】そこで、このような場合には、領域Ａ１，
Ａ２の境界部に一定の位相角αの範囲で境界領域ＡＲ４
を設定し、インピーダンスＱ１１，Ｑ１２が境界を挟ん
でこの境界領域ＡＲ４内に位置するときは、あらかじめ
入力されたマグネトロンの発振周波数データに基づい
て、インピーダンスＱ１２の整合動作を領域Ａ２で行う
ように設定する。このような動作を行うことにより、安
定した自動整合を行うことが可能となる。 （整合器の変形例）上記実施の形態のＥＨ整合器では、
導波管の内壁とＥベンドを備えたＨ分岐導波管の中心と
の間隔をλg ／４としたが、次に示す構成とすることも
できる。 （１）図２４に示すように、導波管とＨ分岐導波管との
間隔をさらに狭めて、導波管の内壁とＥベンドを備えた
Ｈ分岐導波管の中心との間隔をλg ／４以下とする。こ
のような構成により、Ｅベンドの不要周波数の遮断効果
をさらに向上させることができるとともに、ＥＨ整合器
をさらに小型化することできる。 （２）図２５に示すように、導波管、Ｅ分岐導波管及び
Ｈ分岐導波管を偏平導波管とする。このような構成によ
り、導波管とＨ分岐導波管との境界部分での高次モード
の発生をさらに抑制することができる。 （３）図２６に示すように、導波管、Ｅ分岐導波管及び
Ｈ分岐導波管を偏平導波管で構成したＥＨ整合器におい
て、導波管とＨ分岐導波管との間隔を狭めて、導波管の
内壁とＨ分岐導波管の中心との間隔をλg ／４以下とす
る。このような構成により、図２５のＥＨ整合器に対
し、Ｅベンドの波長短縮効果、不要周波数の遮断効果を
さらに向上させることができるとともに、ＥＨ整合器を
さらに小型化することできる。
Ａ２の境界部に一定の位相角αの範囲で境界領域ＡＲ４
を設定し、インピーダンスＱ１１，Ｑ１２が境界を挟ん
でこの境界領域ＡＲ４内に位置するときは、あらかじめ
入力されたマグネトロンの発振周波数データに基づい
て、インピーダンスＱ１２の整合動作を領域Ａ２で行う
ように設定する。このような動作を行うことにより、安
定した自動整合を行うことが可能となる。 （整合器の変形例）上記実施の形態のＥＨ整合器では、
導波管の内壁とＥベンドを備えたＨ分岐導波管の中心と
の間隔をλg ／４としたが、次に示す構成とすることも
できる。 （１）図２４に示すように、導波管とＨ分岐導波管との
間隔をさらに狭めて、導波管の内壁とＥベンドを備えた
Ｈ分岐導波管の中心との間隔をλg ／４以下とする。こ
のような構成により、Ｅベンドの不要周波数の遮断効果
をさらに向上させることができるとともに、ＥＨ整合器
をさらに小型化することできる。 （２）図２５に示すように、導波管、Ｅ分岐導波管及び
Ｈ分岐導波管を偏平導波管とする。このような構成によ
り、導波管とＨ分岐導波管との境界部分での高次モード
の発生をさらに抑制することができる。 （３）図２６に示すように、導波管、Ｅ分岐導波管及び
Ｈ分岐導波管を偏平導波管で構成したＥＨ整合器におい
て、導波管とＨ分岐導波管との間隔を狭めて、導波管の
内壁とＨ分岐導波管の中心との間隔をλg ／４以下とす
る。このような構成により、図２５のＥＨ整合器に対
し、Ｅベンドの波長短縮効果、不要周波数の遮断効果を
さらに向上させることができるとともに、ＥＨ整合器を
さらに小型化することできる。
【０１３１】上記のように構成された自動整合器では、
次に示す作用効果を得ることができる。 （イ）ＥＨ整合器１９のＨ分岐導波管２５にＥベンド３
０を導波管１４に近接して設けたことにより、耐電力性
を確保しながら、立体回路を小型化することができる。 （ロ）ＥＨ整合器１９のＨ分岐導波管２５にＥベンド３
０を導波管１４に近接して設けたことにより、ＥＨ整合
器において導波管１４とＨ分岐導波管２５との境界部付
近に発生する高次モードのマイクロ波を低減することが
できる。従って、図１３に示すように従来のＥＨ整合器
では、高次モードの影響により、Ｅ面ショートプランジ
ャ及びＨ面ショートプランジャの位置を調整しても、基
準化抵抗Ｒ及び基準化コンダクタンスＧをＲ＝１若しく
はＧ＝１の円上を正確に移動させることは困難であった
が、この実施の形態では図１２に示すように基準化抵抗
Ｒ及び基準化コンダクタンスＧをＲ＝１若しくはＧ＝１
の円に沿って正確に移動させることができる。この結
果、自動整合動作の制御を正確にかつ容易に行うことが
できる。 （ハ）Ｅベンド３０の波長短縮効果により、Ｈ面ショー
トプランジャ２６の動作範囲の中心位置と導波管１４の
内面との距離を短縮することができる。従って、Ｈ分岐
導波管２５の長さを短縮することができるので、ＥＨ整
合器１９を小型化することができる。 （ニ）Ｅベンド３０の高次モード低減効果により、検波
部１７をＥＨ整合器１９に近接して配置することができ
る。従って、立体回路を小型化することができる。 （ホ）検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力電圧に基づい
て、各検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の入力電力を算出する
ための各検波ダイオード毎の近似式をメモリ部３３にあ
らかじめ格納し、検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力電圧
に基づいて入力電力をＣＰＵ３２で算出する構成とし
た。各検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力特性にばらつき
が存在しても、あるいは入力電力が各検波ダイオードＷ
４〜Ｗ１の直線特性領域、二乗曲線特性領域及び飽和特
性領域に跨っても、近似式により入力電力を正確に算出
することができる。
次に示す作用効果を得ることができる。 （イ）ＥＨ整合器１９のＨ分岐導波管２５にＥベンド３
０を導波管１４に近接して設けたことにより、耐電力性
を確保しながら、立体回路を小型化することができる。 （ロ）ＥＨ整合器１９のＨ分岐導波管２５にＥベンド３
０を導波管１４に近接して設けたことにより、ＥＨ整合
器において導波管１４とＨ分岐導波管２５との境界部付
近に発生する高次モードのマイクロ波を低減することが
できる。従って、図１３に示すように従来のＥＨ整合器
では、高次モードの影響により、Ｅ面ショートプランジ
ャ及びＨ面ショートプランジャの位置を調整しても、基
準化抵抗Ｒ及び基準化コンダクタンスＧをＲ＝１若しく
はＧ＝１の円上を正確に移動させることは困難であった
が、この実施の形態では図１２に示すように基準化抵抗
Ｒ及び基準化コンダクタンスＧをＲ＝１若しくはＧ＝１
の円に沿って正確に移動させることができる。この結
果、自動整合動作の制御を正確にかつ容易に行うことが
できる。 （ハ）Ｅベンド３０の波長短縮効果により、Ｈ面ショー
トプランジャ２６の動作範囲の中心位置と導波管１４の
内面との距離を短縮することができる。従って、Ｈ分岐
導波管２５の長さを短縮することができるので、ＥＨ整
合器１９を小型化することができる。 （ニ）Ｅベンド３０の高次モード低減効果により、検波
部１７をＥＨ整合器１９に近接して配置することができ
る。従って、立体回路を小型化することができる。 （ホ）検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力電圧に基づい
て、各検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の入力電力を算出する
ための各検波ダイオード毎の近似式をメモリ部３３にあ
らかじめ格納し、検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力電圧
に基づいて入力電力をＣＰＵ３２で算出する構成とし
た。各検波ダイオードＷ４〜Ｗ１の出力特性にばらつき
が存在しても、あるいは入力電力が各検波ダイオードＷ
４〜Ｗ１の直線特性領域、二乗曲線特性領域及び飽和特
性領域に跨っても、近似式により入力電力を正確に算出
することができる。
【０１３２】また、検波ダイオードを交換する場合に
も、検波ダイオードの交換とともに対応する近似式を変
更することにより、検波ダイオードの交換作業を容易に
行うことができる。 （ヘ）検波ダイオードをλg ／８の間隔を隔てて４本設
けたので、その中の一本が定在波の谷に合致して、その
検波ダイオードの入力電力のダイナミックレンジを超え
ている場合には、残る３本の検波ダイオードは定在波の
谷に合致することはなく、その入力電力がダイナミック
レンジを超えることはない。従って、残る３本の検波ダ
イオードの出力電圧に基づいて各検波ダイオードの入力
電力を算出し、導波管１４内の電力分布すなわち定在波
を確実に検出して、自動整合動作を正確に行うことがで
きる。 （ト）４本の検波ダイオードＷ４〜Ｗ１がいずれも定在
波の谷に合致していない場合には、Ｈ分岐導波管２５か
ら離れた位置に配設される検波ダイオードＷ３〜Ｗ１の
出力電圧に基づいて定在波を検出するようにしたので、
導波管１４とＨ分岐導波管２５との境界部に生じる高次
モードの影響をより低減して、定在波を正確に検出する
ことができる。従って、自動整合動作を正確に行うこと
ができる。 （チ）自動整合動作を行う場合、算出された位相に基づ
いて負荷の状態が４つの領域Ａ１〜Ａ４のいずれに存在
するかを検出し、各領域から負荷をインピーダンスの整
合点Ｐに整合させるようにした。Ｅ面ショートプランジ
ャ２１及びＨ面ショートプランジャ２６の移動距離を少
なくして、整合速度を向上させることができる。 （リ）位相及び反射係数から算出された基準化抵抗Ｒ及
び基準化コンダクタンスＧをＲ＝１の円若しくはＧ＝１
の円に一致させることなく、所定の領域ＡＲ１に沿って
Ｈ面ショートプランジャ２６及びＥ面ショートプランジ
ャ２１を高速に移動させて、基準化抵抗Ｒ及び基準化コ
ンダクタンスＧを整合点Ｐに近い領域ＡＲ２に近づける
ように動作するので、定在波の大きい状態から定在波の
小さい状態への移行を速やかに行うことができる。従っ
て、定在波により大きな反射損失が生じている状態を速
やかに解消して、電力効率を向上させることができる。
また、マグネトロン１１の発振周波数がずれた場合に
も、その影響を受けることなく、整合点Ｐに近づくよう
な整合動作を行うことができる。 （ヌ）整合状態が改善されて、基準化抵抗Ｒ及び基準化
コンダクタンスＧが整合点Ｐに近い所定の領域ＡＲ２内
に達すれば、Ｈ面ショートプランジャ２６及びＥ面ショ
ートプランジャ２１の移動速度を低速化して、整合動作
を行うことができるので、Ｒ＝１及びＧ＝１の円に沿っ
て正確に整合動作を行うことができる。従って、整合点
Ｐへの整合動作を正確に行うことができる。 （ル）第一の近似方式では、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
とピックアップＰＵ１〜ＰＵ４との接続を外し、マイク
ロ波信号発生器３７から各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に
基準電力を入力することにより、基準電力と各検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４の出力電圧との関係を近似式化するこ
とができる。そして、インピーダンス自動整合器１６の
実使用時には、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電圧と
近似式に基づいて、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電
圧に対応する基準電力が算出され、その基準電力とピッ
クアップＰＵ１〜ＰＵ４の結合度とにより、導波管１４
に入力されたマイクロ波の入力電力を算出することがで
きる。 （ヲ）第二の近似方式では、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
とピックアップＰＵ１〜ＰＵ４との接続を外し、マイク
ロ波信号発生器３７から各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に
基準電力を入力することにより、各検波ダイオードＷ１
〜Ｗ４の出力電圧と導波管１４の入力電力との関係を近
似式化することができる。そして、インピーダンス自動
整合器１６の実使用時には、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧と近似式とに基づいて、導波管１４に入力さ
れたマイクロ波の入力電力を算出することができる。従
って、第二の近似方式では第一の近似方式に比してＣＰ
Ｕ３２の負荷を軽減することができる。 （ワ）近似式を生成するために、マイクロ波信号発生器
３７から検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に入力する基準電力
は、実使用時に検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に入力される
電力より広い範囲で入力されるため、実使用時に入力さ
れる電力をより正確に近似し得る近似式を生成すること
ができる。 （カ）ＥＨ整合器１９を小型化することにより、インピ
ーダンス自動整合器１６を小型化することができるの
で、図３１に示すように、複数のチャンバー１５を備え
た半導体製造装置の設置スペースＷ１を縮小することが
できる。すなわち、図３２に示すように、複数のチャン
バー１５に対し、従来のＥＨ整合器を使用したインピー
ダンス自動整合器８と、マグネトロン１１と、アイソレ
ータ１３と、導波管１４とをそれぞれ独立して設けた半
導体製造装置では、ＥＨ整合器のＨ分岐導波管が側方へ
大きく突出することから、設置スペースＷ２が大きくな
るが、上記実施の形態のＥＨ整合器１９を使用した半導
体製造装置では、設置スペースＷ１を縮小することがで
きる。 （ヨ）上記のようなＥＨ整合器１９を使用した半導体製
造装置は、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装
置、プラズマアッシング装置、ダウンフロー型プラズマ
エッチング装置、ダウンフロー型プラズマアッシング装
置、ＥＣＲプラズマエッチング装置等に具体化すること
ができ、これらの装置の設置スペースを縮小することが
できる。
も、検波ダイオードの交換とともに対応する近似式を変
更することにより、検波ダイオードの交換作業を容易に
行うことができる。 （ヘ）検波ダイオードをλg ／８の間隔を隔てて４本設
けたので、その中の一本が定在波の谷に合致して、その
検波ダイオードの入力電力のダイナミックレンジを超え
ている場合には、残る３本の検波ダイオードは定在波の
谷に合致することはなく、その入力電力がダイナミック
レンジを超えることはない。従って、残る３本の検波ダ
イオードの出力電圧に基づいて各検波ダイオードの入力
電力を算出し、導波管１４内の電力分布すなわち定在波
を確実に検出して、自動整合動作を正確に行うことがで
きる。 （ト）４本の検波ダイオードＷ４〜Ｗ１がいずれも定在
波の谷に合致していない場合には、Ｈ分岐導波管２５か
ら離れた位置に配設される検波ダイオードＷ３〜Ｗ１の
出力電圧に基づいて定在波を検出するようにしたので、
導波管１４とＨ分岐導波管２５との境界部に生じる高次
モードの影響をより低減して、定在波を正確に検出する
ことができる。従って、自動整合動作を正確に行うこと
ができる。 （チ）自動整合動作を行う場合、算出された位相に基づ
いて負荷の状態が４つの領域Ａ１〜Ａ４のいずれに存在
するかを検出し、各領域から負荷をインピーダンスの整
合点Ｐに整合させるようにした。Ｅ面ショートプランジ
ャ２１及びＨ面ショートプランジャ２６の移動距離を少
なくして、整合速度を向上させることができる。 （リ）位相及び反射係数から算出された基準化抵抗Ｒ及
び基準化コンダクタンスＧをＲ＝１の円若しくはＧ＝１
の円に一致させることなく、所定の領域ＡＲ１に沿って
Ｈ面ショートプランジャ２６及びＥ面ショートプランジ
ャ２１を高速に移動させて、基準化抵抗Ｒ及び基準化コ
ンダクタンスＧを整合点Ｐに近い領域ＡＲ２に近づける
ように動作するので、定在波の大きい状態から定在波の
小さい状態への移行を速やかに行うことができる。従っ
て、定在波により大きな反射損失が生じている状態を速
やかに解消して、電力効率を向上させることができる。
また、マグネトロン１１の発振周波数がずれた場合に
も、その影響を受けることなく、整合点Ｐに近づくよう
な整合動作を行うことができる。 （ヌ）整合状態が改善されて、基準化抵抗Ｒ及び基準化
コンダクタンスＧが整合点Ｐに近い所定の領域ＡＲ２内
に達すれば、Ｈ面ショートプランジャ２６及びＥ面ショ
ートプランジャ２１の移動速度を低速化して、整合動作
を行うことができるので、Ｒ＝１及びＧ＝１の円に沿っ
て正確に整合動作を行うことができる。従って、整合点
Ｐへの整合動作を正確に行うことができる。 （ル）第一の近似方式では、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
とピックアップＰＵ１〜ＰＵ４との接続を外し、マイク
ロ波信号発生器３７から各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に
基準電力を入力することにより、基準電力と各検波ダイ
オードＷ１〜Ｗ４の出力電圧との関係を近似式化するこ
とができる。そして、インピーダンス自動整合器１６の
実使用時には、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電圧と
近似式に基づいて、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４の出力電
圧に対応する基準電力が算出され、その基準電力とピッ
クアップＰＵ１〜ＰＵ４の結合度とにより、導波管１４
に入力されたマイクロ波の入力電力を算出することがで
きる。 （ヲ）第二の近似方式では、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
とピックアップＰＵ１〜ＰＵ４との接続を外し、マイク
ロ波信号発生器３７から各検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に
基準電力を入力することにより、各検波ダイオードＷ１
〜Ｗ４の出力電圧と導波管１４の入力電力との関係を近
似式化することができる。そして、インピーダンス自動
整合器１６の実使用時には、検波ダイオードＷ１〜Ｗ４
の出力電圧と近似式とに基づいて、導波管１４に入力さ
れたマイクロ波の入力電力を算出することができる。従
って、第二の近似方式では第一の近似方式に比してＣＰ
Ｕ３２の負荷を軽減することができる。 （ワ）近似式を生成するために、マイクロ波信号発生器
３７から検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に入力する基準電力
は、実使用時に検波ダイオードＷ１〜Ｗ４に入力される
電力より広い範囲で入力されるため、実使用時に入力さ
れる電力をより正確に近似し得る近似式を生成すること
ができる。 （カ）ＥＨ整合器１９を小型化することにより、インピ
ーダンス自動整合器１６を小型化することができるの
で、図３１に示すように、複数のチャンバー１５を備え
た半導体製造装置の設置スペースＷ１を縮小することが
できる。すなわち、図３２に示すように、複数のチャン
バー１５に対し、従来のＥＨ整合器を使用したインピー
ダンス自動整合器８と、マグネトロン１１と、アイソレ
ータ１３と、導波管１４とをそれぞれ独立して設けた半
導体製造装置では、ＥＨ整合器のＨ分岐導波管が側方へ
大きく突出することから、設置スペースＷ２が大きくな
るが、上記実施の形態のＥＨ整合器１９を使用した半導
体製造装置では、設置スペースＷ１を縮小することがで
きる。 （ヨ）上記のようなＥＨ整合器１９を使用した半導体製
造装置は、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装
置、プラズマアッシング装置、ダウンフロー型プラズマ
エッチング装置、ダウンフロー型プラズマアッシング装
置、ＥＣＲプラズマエッチング装置等に具体化すること
ができ、これらの装置の設置スペースを縮小することが
できる。
【０１３３】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は立体回
路を小型化しながら十分な耐電力性を確保し得るＥＨ整
合器を提供することができる。
路を小型化しながら十分な耐電力性を確保し得るＥＨ整
合器を提供することができる。
【０１３４】また、整合器と検波部とを近接して配置す
ることにより、立体回路を小型化しながら導波管内部の
定在波を正確に検出し得る自動整合器を提供することが
できる。
ることにより、立体回路を小型化しながら導波管内部の
定在波を正確に検出し得る自動整合器を提供することが
できる。
【０１３５】また、検波ダイオードのばらつき及び出力
特性を容易にかつ正確に補正して、導波管内部の電力分
布を正確に検出し得る検出部を備えた自動整合器を提供
することができる。
特性を容易にかつ正確に補正して、導波管内部の電力分
布を正確に検出し得る検出部を備えた自動整合器を提供
することができる。
【０１３６】また、検波ダイオードの交換にともなう出
力特性の調整作業を容易に行い得る検波部を備えた自動
整合器を提供することができる。また、インピーダンス
整合動作を高速に行い得る自動整合器及び自動整合方法
を提供することができる。
力特性の調整作業を容易に行い得る検波部を備えた自動
整合器を提供することができる。また、インピーダンス
整合動作を高速に行い得る自動整合器及び自動整合方法
を提供することができる。
【図１】 本発明の原理説明図である。
【図２】 一実施の形態の概要を示す説明図である。
【図３】 一実施の形態のＥＨ整合器を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】 一実施の形態のＥＨ整合器を示す一部破断正
面図である。
面図である。
【図５】 一実施の形態のＥＨ整合器を示す一部破断側
面図である。
面図である。
【図６】 Ｅベンドを導波管に近接させたＥＨ整合器を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図７】 一実施の形態のショートプランジャの動作を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図８】 ＥＨ整合器の反射波の状態を示す説明図であ
る。
る。
【図９】 ＥＨ整合器のショートプランジャの動作を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１０】一実施の形態の自動整合器を示すブロック図
である。
である。
【図１１】検波部の動作を示す説明図である。
【図１２】一実施の形態のＥＨ整合器の整合動作を示す
説明図である。
説明図である。
【図１３】従来例のＥＨ整合器の整合動作を示す説明図
である。
である。
【図１４】一実施の形態のＥＨ整合器の整合動作を示す
説明図である。
説明図である。
【図１５】一実施の形態のＥＨ整合器の整合動作を示す
説明図である。
説明図である。
【図１６】一実施の形態のＥＨ整合器の整合動作を示す
説明図である。
説明図である。
【図１７】一実施の形態のＥＨ整合器の整合動作を示す
説明図である。
説明図である。
【図１８】一実施の形態の自動整合動作を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図１９】一実施の形態の自動整合動作を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図２０】一実施の形態の自動整合動作を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図２１】一実施の形態の自動整合動作を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図２２】一実施の形態の自動整合動作を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図２３】一実施の形態の自動整合動作を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
【図２４】本発明のＥＨ整合器の変形例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２５】本発明のＥＨ整合器の変形例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２６】本発明のＥＨ整合器の変形例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２７】近似式生成時の検波部を示す説明図である。
【図２８】第一の近似方式を示すフローチャート図であ
る。
る。
【図２９】第二の近似方式を示すフローチャート図であ
る。
る。
【図３０】インピーダンス自動整合器の自動整合動作を
示すフローチャート図である。
示すフローチャート図である。
【図３１】本発明のインピーダンス自動整合器を備えた
半導体製造装置を示す概要図である。
半導体製造装置を示す概要図である。
【図３２】従来のインピーダンス自動整合器を備えた半
導体製造装置を示す概要図である。
導体製造装置を示す概要図である。
【図３３】従来の４Ｅ整合器を示す説明図である。
【図３４】従来のＥＨ整合器を示す斜視図である。
【図３５】従来のＥＨ整合器を示す断面図である。
１４ 導波管 ２０ Ｅ分岐導波管 ２５ Ｈ分岐導波管 ２１，２６ ショートプランジャ ３０ Ｅベンド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 余吾 鋭哉 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 奥田 敦 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 矢野 匡亮 東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理 化工業株式会社内 (72)発明者 森 智之 東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理 化工業株式会社内
Claims (21)
- 【請求項１】 導波管のＥ面にＥ分岐導波管を接続し、
Ｈ面にはＨ分岐導波管を接続し、前記Ｅ分岐導波管及び
Ｈ分岐導波管内に設けたショートプランジャを移動させ
ることにより、導波管と負荷とのインピーダンスを整合
可能としたＥＨ整合器であって、 前記Ｈ分岐導波管には、導波管に近接してＥベンドを形
成したことを特徴とするＥＨ整合器。 - 【請求項２】 前記Ｅベンドと前記導波管の内面との距
離は、該導波管で伝送するマイクロ波の４分の１波長以
内としたことを特徴とする請求項１記載のＥＨ整合器。 - 【請求項３】 前記導波管は、偏平導波管としたことを
特徴とする請求項２記載のＥＨ整合器。 - 【請求項４】 マイクロ波を負荷に供給する導波管に接
続され、Ｈ分岐導波管にＥベンドを備えたＥＨ整合器
と、 前記導波管内の電力分布を検出する検波部と、 前記検波部の出力信号に基づいて、前記負荷と導波管と
のインピーダンスの不整合による定在波を検出し、その
定在波を減衰させるように前記ＥＨ整合器のＥ面ショー
トプランジャ及びＨ面ショートプランジャを制御する制
御部とを備えたことを特徴とするマイクロ波自動整合
器。 - 【請求項５】 前記検波部は、導波管の軸線方向に所定
の間隔を隔てて配設されて導波管内の電力分布に基づく
電圧信号を出力する少なくとも３本の検波ダイオードで
構成し、 前記制御部は、前記検波ダイオードの出力電圧に基づい
て、各検波ダイオードの入力電力を算出するための近似
式を備え、該近似式に基づいて導波管内の電力分布を算
出する演算手段を備えたことを特徴とする請求項４記載
のマイクロ波自動整合器。 - 【請求項６】 前記制御部は、４本の検波ダイオードの
出力電圧のうち、該検波ダイオードのダイナミックレン
ジを超えた出力電圧を除外し、残る検波ダイオードの出
力電圧に基づいて、導波管内の電力分布を算出する演算
手段を備えたことを特徴とする請求項５記載のマイクロ
波自動整合器。 - 【請求項７】 前記制御部は、４本の検波ダイオードの
出力電圧のうち、該検波ダイオードのダイナミックレン
ジを超えた出力電圧を除外して、残る検波ダイオードの
出力電圧に基づいて、導波管内の電力分布を算出し、ダ
イナミックレンジを超えた出力電圧が存在しない場合に
は、前記Ｈ分岐導波波管から遠い位置に配設される３本
の検波ダイオードの出力電圧に基づいて導波管内の電力
分布を算出する演算手段を備えたことを特徴とする請求
項５記載のマイクロ波自動整合器。 - 【請求項８】 前記制御部は、検出された定在波が一定
レベル以上のときは前記ショートプランジャを高速に移
動させて定在波を高速に減衰させ、該定在波が一定レベ
ル以下となったときは前記ショートプランジャを低速に
移動させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項４
記載のマイクロ波自動整合器。 - 【請求項９】 前記制御部は、検出された定在波の位相
及び反射係数を算出し、該位相と反射係数に基づいて前
記定在波の状態を示すパラメータを算出し、前記Ｅ面及
びＨ面ショートプランジャの一方を移動させることによ
り、前記パラメータをインピーダンス整合点に移動させ
る特性曲線の周囲に所定範囲の許容領域を設定し、前記
パラメータが前記許容領域に沿ってインピーダンス整合
点に移動するように前記Ｅ面及びＨ面ショートプランジ
ャを制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項
４記載のマイクロ波自動整合器。 - 【請求項１０】 インピーダンス整合器が接続された導
波管内の電力分布を検出し、その電力分布に基づいて導
波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰させるように
前記整合器を制御するマイクロ波自動整合方法であっ
て、 前記導波管で伝送されるマイクロ波の８分の１波長の間
隔により、少なくとも４個所で前記導波管内の電力を検
出した複数の検出信号を生成し、前記検出信号のうち該
検出信号のダイナミックレンジを超えた検出信号を除去
し、残りの検出信号に基づいて前記導波管内の定在波を
検出することを特徴とするマイクロ波自動整合方法。 - 【請求項１１】 インピーダンス整合器が接続された導
波管内の電力分布を検出し、その電力分布に基づいて導
波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰させるように
前記整合器を制御するマイクロ波自動整合方法であっ
て、 前記定在波が一定レベル以上のときは前記定在波を減衰
させるように前記整合器のショートプランジャを高速で
動作させ、前記定在波が一定レベル以下となったとき
は、前記ショートプランジャを低速で動作させることを
特徴とするマイクロ波自動整合方法。 - 【請求項１２】 インピーダンス整合器が接続された導
波管内の電力分布を検出し、その電力分布に基づいて導
波管内の定在波を検出し、該定在波を減衰させるように
前記整合器を制御するマイクロ波自動整合方法であっ
て、 検出された定在波の位相及び反射係数を算出し、該位相
と反射係数に基づいて前記定在波の状態を示すパラメー
タを算出し、前記Ｅ面及びＨ面ショートプランジャの一
方を移動させることにより、前記パラメータをインピー
ダンス整合点に移動させる特性曲線の周囲にあらかじめ
許容領域を設定し、前記パラメータが前記許容領域に沿
ってインピーダンス整合点に移動するように前記Ｅ面及
びＨ面ショートプランジャを制御することを特徴とする
マイクロ波自動整合方法。 - 【請求項１３】 前記制御部は、検波ダイオードに入力
される基準電力と、該基準電力の入力に基づく検波ダイ
オードの出力電圧とに基づいて、該基準電力と該出力電
圧との関係を近似式化する演算手段を備えたことを特徴
とする請求項５記載のマイクロ波自動整合器。 - 【請求項１４】 前記制御部は、検波ダイオードに入力
される基準電力と、該基準電力の入力に基づく検波ダイ
オードの出力電圧と、前記検波ダイオードとピックアッ
プとの結合度とに基づいて、該出力電圧と導波管の入力
電力との関係を近似式化する演算手段を備えたことを特
徴とする請求項５記載のマイクロ波自動整合器。 - 【請求項１５】 前記制御部は、実使用時に検波ダイオ
ードに入力される電力の範囲より広い範囲で入力される
基準電力に基づいて、近似式化を行う演算手段を備えた
ことを特徴とする請求項１３乃至１４のいずれかに記載
のマイクロ波自動整合器。 - 【請求項１６】 請求項１〜４のいずれかに記載のＥＨ
整合器またはマイクロ波自動整合器を備えたことを特徴
とする半導体製造装置。 - 【請求項１７】 複数のＥＨ整合器またはマイクロ波自
動整合器と、該ＥＨ整合器またはマイクロ波自動整合器
から出力されるマイクロ波に基づいて半導体装置を製造
する複数のチャンバーとを備えたことを特徴とする請求
項１６記載の半導体製造装置。 - 【請求項１８】 インピーダンス自動整合器の検波ダイ
オードの出力電圧に基づいて、あらかじめ設定された近
似式に基づいて導波管の入力電力の近似値を算出する近
似値演算手段と、 前記入力電力の反射係数及び位相を算出して導波管と負
荷とのインピーダンスが整合しているか否かを判定する
判定手段と、 前記導波管と負荷とのインピーダンスが整合していない
とき、前記インピーダンス自動整合器を駆動してインピ
ーダンスの自動整合を行わせる自動整合器制御手段とし
てコンピュータを機能させるためのプログラムを記録し
た記録媒体。 - 【請求項１９】 インピーダンス自動整合器の検波ダイ
オードの出力電圧と該検波ダイオードに入力される基準
電力とに基づいて、該出力電圧と基準電力との関係を近
似式化する近似式生成手段としてコンピュータを機能さ
せるためのプログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項２０】 インピーダンス自動整合器の検波ダイ
オードの出力電圧と、該検波ダイオードに入力される基
準電力と、該検波ダイオードとピックアップとの結合度
とに基づいて、該出力電圧と導波管の入力電力との関係
を近似式化する近似式生成手段としてコンピュータを機
能させるためのプログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項２１】 請求項１９乃至２０のいずれかに記載
の近似式生成手段としてコンピュータを機能させるため
のプログラムを記録した請求項１８記載の記録媒体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26440697A JP3920420B2 (ja) | 1996-10-08 | 1997-09-29 | Ｅｈ整合器、マイクロ波自動整合方法、半導体製造装置 |
| US08/946,004 US5939953A (en) | 1996-10-08 | 1997-10-07 | E-H matching device and apparatus and method for automatically matching microwave impedance |
| KR1019970051466A KR100302085B1 (ko) | 1996-10-08 | 1997-10-07 | E-h정합기와마이크로파임피던스자동정합장치및방법,그리고그를포함하는반도체제조장치 |
| US09/330,216 US6192318B1 (en) | 1996-10-08 | 1999-06-11 | Apparatus and method for automatically matching microwave impedance |
| KR1020000056960A KR100348856B1 (ko) | 1996-10-08 | 2000-09-28 | 프로그램을 기록한 기록 매체 |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP26714796 | 1996-10-08 | ||
| JP8-267147 | 1996-10-08 | ||
| JP26440697A JP3920420B2 (ja) | 1996-10-08 | 1997-09-29 | Ｅｈ整合器、マイクロ波自動整合方法、半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10233606A true JPH10233606A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3920420B2 JP3920420B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=26546496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26440697A Expired - Lifetime JP3920420B2 (ja) | 1996-10-08 | 1997-09-29 | Ｅｈ整合器、マイクロ波自動整合方法、半導体製造装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5939953A (ja) |
| JP (1) | JP3920420B2 (ja) |
| KR (2) | KR100302085B1 (ja) |
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