WO2020054005A1 - 高周波電源装置および基板処理装置 - Google Patents

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▲高▼橋　直人
藤本　直也
質 江頭
押田　善之
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株式会社日立国際電気
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Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency power supply device and a substrate processing device.
  • an antenna for generating high frequency is provided in a chamber, and high frequency power is supplied from a high frequency power supply to the antenna to generate plasma in the chamber.
  • JP 2014-239029 A International Publication No. 2004/064460 JP 2004-228354 A JP 2005-532668 A
  • the present inventors have studied a high frequency power supply for supplying high frequency power to a plurality of antennas provided in a chamber of a substrate processing apparatus. As a result, it has been found that, for example, when high frequency power is applied from two antennas, mutual interference occurs between the antennas or via plasma when the frequencies are close to each other. Therefore, even if an attempt is made to match the impedance to one antenna, the interference wave from the other side may interfere and the reflected wave does not decrease, and the impedance matching may not be completed. I knew it was going.
  • An object of the present disclosure is to provide a high-frequency power supply device that can eliminate the influence of an interference wave during impedance matching.
  • a high-frequency power supply that supplies high-frequency power of a different frequency to each of the plurality of antennas provided in the chamber includes a plurality of high-frequency power units that supply high-frequency power of a different frequency to each of the plurality of antennas; And a plurality of high frequency control units for controlling each of the high frequency power units.
  • Each of the plurality of high frequency control units includes a fast Fourier transform unit and a filter unit. The fast Fourier transform unit performs fast Fourier transform on a signal captured as a reflected wave to decompose the signal into frequency components, and the filter unit removes a frequency component wave that is not output from its own high-frequency power unit.
  • the influence of interference waves can be eliminated during impedance matching.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a substrate processing apparatus having a high-frequency power supply device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a high-frequency power supply device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a logical configuration example of a high-frequency control unit and a control unit in FIG. 1B. It is a flowchart which shows the frequency comparison method in the high frequency control part RFCN2 of 2nd port PT2.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation sequence of the high-frequency control unit and the control unit.
  • 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a substrate processing apparatus having a plurality of high-frequency power devices according to application example 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of assignment of output frequencies of the plurality of high-frequency power devices of FIG. 5.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a logical configuration example of a high-frequency control unit and a control unit of a high-frequency power supply device serving as a master.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a logical configuration example of a high-frequency control unit and a control unit of a high-frequency power supply device serving as a slave.
  • FIG. 4 is a diagram showing an operation sequence of the master and slave high-frequency power supply devices.
  • FIG. 13 is a top view illustrating a configuration example 1 of a reaction furnace provided with a plurality of antennas according to application example 2.
  • FIG. 14 is a top view illustrating a configuration example 2 of a reactor provided with a plurality of antennas according to application example 2.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a schematic configuration of a substrate processing apparatus having a high-frequency power supply device according to an embodiment.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a schematic configuration of a substrate processing apparatus
  • FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of a high-frequency power supply device.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a chamber 10 as a plasma reactor, two antennas ANT1 and ANT2 installed in the chamber 10, a high-frequency power supply RFGD, matching circuits MT1 and MT2, Is provided.
  • the chamber 10 is a cylindrical reactor made of, for example, quartz.
  • a substrate such as one or a plurality of semiconductor substrates is placed inside the chamber 10, and the substrate is subjected to film formation by plasma or etching by plasma.
  • FIG. 1A illustrates a cylindrical reactor as the chamber 10, the present invention is not limited to this.
  • the chamber 10 may be a cubic reactor.
  • the substrate is not limited to a semiconductor substrate, and may be a glass substrate used for manufacturing a display panel.
  • the antennas ANT1 and ANT2 are provided to generate plasma in the chamber 10.
  • the antenna ANT1 is connected to the output of the high-frequency power supply unit RFG1 provided in the high-frequency power supply RFGD via the matching circuit MT1.
  • the antenna ANT2 is connected via a matching circuit MT2 to an output of a high-frequency power supply unit RFG2 provided in the high-frequency power supply RFGD.
  • two antennas ANT1 and ANT2 are provided in the chamber 10, but the number of antennas may be three or more.
  • the high-frequency power supply RFGD includes a high-frequency power supply RFG1 that can generate high-frequency power at the frequency f1 and a high-frequency power supply RFG2 that can generate high-frequency power at the frequency f2.
  • the high-frequency power supply RFGD has a first port PT1 to which the output of the high-frequency power supply RFG1 is supplied, and a second port PT2 to which the output of the high-frequency power supply RFG2 is supplied.
  • Matching circuits MT1 and MT2 include, for example, elements such as variable capacitors and perform impedance matching with plasma sources such as antennas ANT1 and ANT2.
  • the high-frequency power supply RFGD further controls a high-frequency control unit RFCT1 that controls the high-frequency power supply unit RFG1, a high-frequency control unit RFCT2 that controls the high-frequency power supply unit RFG2, and high-frequency control units RFCT1 and RTCT2. And a control unit CNT.
  • the control unit CNT is a control module that controls the entire high-frequency power supply RFGD.
  • the high-frequency control units RFCT1 and RTCT2 are modules that perform high-frequency output control and impedance matching control of each port (first port PT1 and second port PT2).
  • the control unit CNT and the high-frequency control units RFCT1 and RTCT2 are connected by a bus BUS of LVDS (Low Voltage Differential Signaling) and a bus CANBUS1 using CAN (Controller Area Network), respectively, and have a bidirectional information transmission path.
  • the control unit CNT includes a CAN interface CANIF, is connected to a bus CANBUS2 using CAN, and can perform CAN communication with an external device.
  • the high-frequency control unit RFCT1 has a fast Fourier transform unit FFT1 and a digital filter unit DF1.
  • the high frequency control unit RFCT2 includes a fast Fourier transform unit FFT2 and a digital filter unit DF2.
  • FIG. 1A shows a state in which the traveling wave PF1 output from the first port PT1 appears as a reflected wave of the second port PT2, and the traveling wave PF2 output from the second port PT2 appears as a reflected wave of the first port PT1.
  • the high-frequency reflected wave PR1 output from the first port PT1 and the high-frequency reflected wave PR2 output from the second port PT2 can be reduced by performing impedance matching by the matching circuits MT1 and MT2.
  • the interference wave PF2 sneaking into the first port PT1 and the interference wave PF1 sneaking into the second port PT2 can be reduced by the first port PT1 and the second port PT2 performing impedance matching independently. There was a problem that it could not be done.
  • the present invention solves the above problems by employing the following configuration.
  • the present invention contemplates a method of controlling the frequency of a high-frequency power supply used for frequency matching in order to eliminate the influence of interference waves during the matching operation.
  • the frequency of each high-frequency output operates so that the frequency of each high-frequency output operates within a range where interference can be removed. Is controlled by the high frequency power supply RFGD.
  • the fast Fourier transform units (FFT1, FFT2) of the high-frequency control units (RFCT1, RFCT2) decompose the signals captured as reflected waves into frequency components by FFT (fast Fourier transform) and do not output their own.
  • the wave of the frequency component is removed by the digital filter unit (DF1 or DF2) provided in the high frequency control unit (RFCT1 or RFCT2).
  • the mutual frequencies do not approach from a range in which interference can be removed by attenuation in the digital filter unit (DF1 or DF2).
  • the operation of the frequency matching is partially restricted.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a logical configuration example of the high-frequency control unit and the control unit in FIG. 1B.
  • the high-frequency control unit RFCN1 includes a matching operation unit MTC1, a frequency movable unit FCH1, and a communication unit COM1.
  • the high-frequency control unit RFCN2 includes a matching operation unit MTC2, a frequency movable unit FCH2, and a communication unit COM2.
  • the control unit CNT includes a communication unit CMM1 and a communication unit CMM2.
  • the high-frequency controller RFCN1 is a master, and the high-frequency controller RFCN2 is a slave.
  • the two master / slave determinations can be made by DIP switches mounted on the high frequency control units RFCN1 and RFCN2.
  • the high frequency control unit RFCN1 as the master does not particularly perform an operation for avoiding interference, and the high frequency control unit RFCN2 as the slave performs an operation for avoiding interference.
  • the matching operation unit MTC1 determines a frequency (f1) to be used for impedance matching of the first port PT1 from a predetermined matching algorithm.
  • the matching calculation unit MTC1 passes the frequency information IFPT1 to the frequency variable unit FCH1, and the frequency variable unit FCH1 causes the high frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1 to output high frequency power of a desired frequency (f1).
  • the matching calculation unit MTC1 passes the frequency information IFPT1 to the communication unit COM1, and the communication unit COM1 outputs the frequency information IFPT1 to the communication unit CMM1 of the control unit CNT using the bus BUS.
  • the communication unit CMM1 outputs the frequency information IFPT1 of the first port PT1 to the communication unit CMM2.
  • the communication unit CMM2 outputs the frequency information IFPT1 of the first port PT1 to the communication unit COM2 of the high-frequency control unit RFCN2 using the bus BUS.
  • the communication unit COM2 outputs the frequency information IFPT1 of the first port PT1 to the matching operation unit MTC2.
  • the frequency information IFPT1 of the first port PT1 input from the communication unit COM2 is compared with the frequency calculated from a predetermined matching algorithm, and the impedance on the second port PT2 side is compared.
  • the frequency (f2) used for matching is determined.
  • the matching operation unit MTC2 outputs the frequency information IFPT2 of the second port PT2 to the frequency movable unit FCH2. Accordingly, the frequency movable unit FCH2 causes the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2 to output high-frequency power of a desired frequency (f2).
  • FIG. 3 is a flowchart showing a frequency comparison method in the high-frequency control unit RFCN2 of the second port PT2.
  • f1 is the output frequency of the first port PT1
  • f2 is the output frequency of the second port PT2.
  • the high-frequency control unit RFCN2 determines the frequency aMHz required for the impedance matching derived by the matching calculation unit MTC2. If the difference frequency with the frequency f1 on the first port PT1 side is within 10 kHz, the difference frequency with f1 is determined. Is finally adopted as 10 kHz.
  • 10 kHz is the lowest value of the frequency band in which the interference between the first port PT1 and the second port PT2 can be suppressed by the digital filter units DF1 and DF2.
  • the difference frequency of 10 kHz is a value when the sampling method of the digital filter units DF1 and DF2 is undersampled. If the sampling method of the digital filter units DF1 and DF2 is changed to oversampling, the difference frequency of 10 kHz can be adjusted to a closer frequency such as 1 kHz.
  • Step S1 The matching operation is started.
  • Step S2 It is determined whether or not the matching has been completed. If the matching has not been completed (No), the process proceeds to step S3. If the matching has been completed (Yes), the process proceeds to step S4, and the matching operation ends.
  • Step S3 Calculate the frequency calculated from the predetermined matching algorithm.
  • f2 a MHz.
  • 28.12 MHz is the maximum frequency that the high-frequency power supply RFGD can output. If they do not match, the process moves to step S6. If they match, the process moves to step S7.
  • the frequency is set. In this case, f1 is 28.12 MHz.
  • 26.12 MHz is the minimum output frequency of the high-frequency power supply RFGD. If they do not match, the process moves to step S8. If they match, the process moves to step S9.
  • step S14 the process proceeds to step S2, where it is determined again whether or not the alignment has been completed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an operation sequence of the high frequency control unit and the control unit.
  • f11 and f12 indicate the frequency of the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1
  • f21 and f22 indicate the frequency of the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2.
  • f11 and f21 indicate the first set values
  • f12 and f22 indicate the second set values.
  • the high-frequency control unit RFCN1 performs a first matching operation using a predetermined matching algorithm, and sets the frequency f11 of the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1.
  • Information on the set frequency f11 is transmitted to the high-frequency control unit RFCN2 via the control unit CNT as frequency information IFPT1 of the first port PT1.
  • the high-frequency control unit RFCN2 performs the first matching operation using a predetermined matching algorithm and the frequency comparison of FIG. 3 with reference to the received information on the frequency f11 (IFPT1), and performs the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2. Frequency f21 is set.
  • the high-frequency control unit RFCN1 performs a second matching operation using a predetermined matching algorithm, and sets the frequency f12 of the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1.
  • Information on the set frequency f12 is transmitted to the high-frequency controller RFCN2 via the controller CNT as frequency information IFPT1 of the first port PT1.
  • the high-frequency control unit RFCN2 refers to the received information (IFPT1) of the frequency f12 to perform the second matching operation using a predetermined matching algorithm and the frequency comparison in FIG. Then, the frequency f22 of the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2 is set.
  • the output power of the high-frequency power supply units RFG1 and RFG2 is controlled, and frequency interference can be avoided.
  • Impedance matching can be performed while avoiding frequency interference between a plurality of output ports (first port and second port). Accordingly, a correct matching operation can be performed in the substrate processing apparatus provided with the plurality of antennas in the reaction furnace 10, so that stable and high-quality plasma can be generated in the reaction furnace 10. Therefore, processing using stable plasma can be performed on the substrate.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a substrate processing apparatus having a plurality of high-frequency power devices according to the application example 1.
  • a plurality of antennas ANT1 to ANTn are provided in a chamber 10 which is a reaction furnace, and a plurality of high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn are provided.
  • Each of the plurality of high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn has the same configuration as the high-frequency power supply device RFGD shown in FIG. 1B.
  • the antennas ANT1 and ANT2 are connected to the high-frequency power supply RFGD0, and the antennas ANT3 and ANT4 are connected to the high-frequency power supply RFGD1.
  • the antennas ANT5 and ANT5 are connected to the high-frequency power supply RFGD2, and the antennas ANT2n + 1 and ANT2n + 2 are connected to the high-frequency power supply RFGDn.
  • Each of the plurality of high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn is mutually connected by a CAN bus CANBUS2.
  • the high-frequency power supply RFGD0 is a master (MS)
  • the other high-frequency power supplies RFGD1 to RFGDn are slaves (SLV).
  • Master (MS) / slave (SLV) can be set by a DIP switch provided in each control unit CNT of the high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn, and can be determined.
  • the high-frequency power supply RFGD0 which is the master (MS), transmits information on the output frequencies f1 and f2 of the high-frequency power generated by the high-frequency power supply units RFG1 and RFG2 in the high-frequency power supply RFGD0 to the slave (SLV) by broadcast communication using the CAN bus CANBUS2. ) Can be transmitted to the high-frequency power supply devices RFGD1 to RFGDn.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of assignment of output frequencies of the plurality of high-frequency power supply devices of FIG.
  • Each of the high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn can generate high-frequency power having an output frequency between 26.12 MHz and 28.12 MHz, for example.
  • the high-frequency power supply RFGD0 can generate high-frequency power of output frequencies f1 and f2.
  • the difference frequency between the frequency f1 and the frequency f2 is a difference frequency within a range in which interference can be removed by attenuation in the digital filter unit (DF1 or DF2).
  • the difference frequency is, for example, 10 kHz.
  • the high-frequency power supply RFGD1 can generate high-frequency power of output frequencies f3 and f4.
  • the difference frequency between the frequency f3 and the frequency f4 is, for example, 10 kHz based on the same concept.
  • the difference frequency between the frequency f2 and the frequency f3 is, for example, 10 kHz.
  • the high-frequency power supply RFGD2 can generate high-frequency power of output frequencies f5 and f6.
  • the difference frequency between the frequency f5 and the frequency f6 is, for example, 10 kHz based on the same concept.
  • the difference frequency between the frequency f4 and the frequency f5 is, for example, 10 kHz.
  • the high-frequency power supply RFGDn can generate high-frequency power having output frequencies f2n + 1 and f2n + 2.
  • the difference frequency between the frequency f2n + 1 and the frequency f2n + 2 is, for example, 10 kHz based on the same concept.
  • the frequency range between 26.12 MHz and 28.12 MHz can be effectively used, and interference can be avoided in each of the high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn.
  • the setting of the frequency as shown in FIG. 6 can be automatically set by the value of the DIP switch as follows. That is, the master and slave high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn can uniquely determine their own ID numbers n based on the values of their own DIP switches (for example, 0 to 15). For example, the ID number of the master (MS) is 0, and the ID number of the slave (SLV) is 1 to 15.
  • the slave (SLV) is set to a frequency separated by 10 kHz ⁇ n from the value of the frequency received from the master (MS).
  • n is its own ID number of each slave, and n ⁇ 1.
  • CANIDs set in the high-frequency power supply devices RFGD0 to RFGDn can be used instead of setting the ID numbers using the DIP switches.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a logical configuration example of the high-frequency control unit and the control unit of the high-frequency power supply device that is set as the master.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a logical configuration example of the high-frequency control unit and the control unit of the high-frequency power supply device set as a slave.
  • FIG. 7 differs from FIG. 2 in that in FIG. 7, in the high-frequency control unit RFCN2 of the high-frequency power supply RFGD0, the frequency information IFPT2 of the second port PT2 from the matching operation unit MTC2 is transmitted via the communication unit COM2 to the control unit.
  • An external communication unit CMM3 is added to the point of output to the communication unit CMM2 of the CNT and the control unit CNT of the high-frequency power supply RFGD0, and the external communication unit CMM3 is provided with the frequency information IFPT1 from the communication unit CMM1 and the frequency from the communication unit CMM2. The point is that the information IFPT2 is received and the master frequency information IFM is transmitted.
  • the frequency information IFM is information including the frequency information IFPT1 and the frequency information IFPT2.
  • the external communication unit CMM3 outputs the frequency information IFM via the CAN bus CANBUS2 to the high-frequency power supply RFGD1, which is set as a slave.
  • the matching operation unit MTC1 determines a frequency (f1) to be used for impedance matching of the first port PT1 from a predetermined matching algorithm.
  • the matching calculation unit MTC1 passes the frequency information IFPT1 to the frequency variable unit FCH1, and the frequency variable unit FCH1 causes the high frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1 to output high frequency power of a desired frequency (f1).
  • the matching calculation unit MTC1 passes the frequency information IFPT1 to the communication unit COM1, and the communication unit COM1 outputs the frequency information IFPT1 to the communication unit CMM1 of the control unit CNT using the bus BUS.
  • the communication unit CMM1 outputs the frequency information IFPT1 of the first port PT1 to the communication unit CMM2 and the external communication unit CMM3.
  • the communication unit CMM2 outputs the frequency information IFPT1 of the first port PT1 to the communication unit COM2 of the high-frequency control unit RFCN2 using the bus BUS.
  • the communication unit COM2 outputs the frequency information IFPT1 of the first port PT1 to the matching operation unit MTC2.
  • the frequency information IFPT1 of the first port PT1 input from the communication unit COM2 is compared with the frequency calculated from a predetermined matching algorithm, and the impedance on the second port PT2 side is compared.
  • the frequency (f2) used for matching is determined.
  • the matching operation unit MTC2 outputs the frequency information IFPT2 of the second port PT2 to the frequency movable unit FCH2. Accordingly, the frequency movable unit FCH2 causes the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2 to output high-frequency power of a desired frequency (f2).
  • the matching operation unit MTC2 outputs the frequency information IFPT2 of the second port PT2 to the communication unit COM2.
  • the communication unit COM2 outputs the frequency information IFPT2 of the second port PT2 to the communication unit CMM2.
  • the communication unit CMM2 outputs the frequency information IFPT2 of the second port PT2 to the external communication unit CMM3.
  • the external communication unit CMM3 outputs the frequency information IFPT1 of the first port PT1 and the frequency information IFPT2 of the second port PT2 as the master-side frequency information IFM to the high-frequency power supply RFGD1, which is a slave, via the CAN bus CANBUS2. I do.
  • the high-frequency control unit RFCN1 of the high-frequency power supply RFGD1 which is a slave, includes a matching operation unit MTC1, a frequency movable unit FCH1, and a communication unit COM1.
  • the high frequency control unit RFCN2 of the high frequency power supply RFGD1 includes a matching operation unit MTC2, a frequency movable unit FCH2, and a communication unit COM2.
  • the control unit CNT of the high-frequency power supply RFGD1 includes a communication unit CMM1, a communication unit CMM2, and an external communication unit CMM3.
  • the external communication unit CMM3 receives the master-side frequency information IFM via the CAN bus CANBUS2, and outputs the received frequency information IFM to the communication unit CMM1.
  • the communication unit CMM1 outputs the master-side frequency information IFM to the communication unit COM1.
  • the communication unit COM1 outputs the master-side frequency information IFM to the matching operation unit MTC1.
  • the matching operation unit MTC1 compares the master-side frequency information IMF (IFPT1, IFPT2) input from the communication unit COM1 with the frequency calculated from a predetermined matching algorithm, and performs impedance matching on the slave-side first port PT1. To determine the frequency (f3) to be used.
  • IMF master-side frequency information
  • the frequency (f3) determined by the matching operation unit MTC1 is passed to the frequency movable unit FCH1 as frequency information IFPT1S, and the high-frequency power of the frequency (f3) is output from the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1 on the slave side.
  • the matching operation unit MTC1 outputs the determined frequency information IFPT1S of the first port PT1 to the communication unit COM1.
  • the communication unit COM1 outputs the frequency information IFPT1S of the first port PT1 input to the communication unit CMM1.
  • the communication unit CMM1 outputs the frequency information IFPT1S of the first port PT1 to the communication unit CMM2.
  • the communication unit CMM2 outputs the frequency information IFPT1S of the first port PT1 to the communication unit COM2.
  • the communication unit COM2 outputs the frequency information IFPT1S of the first port PT1 to the matching operation unit MTC2.
  • the frequency information IFPT1S of the first port PT1 input from the communication unit COM2 is compared with the frequency calculated from a predetermined matching algorithm, and the frequency used for impedance matching on the second port PT2 side ( f4) is determined.
  • the frequency (f4) determined by the matching operation unit MTC2 is passed to the frequency movable unit FCH2 as frequency information IFPT2S, and the high-frequency power of the frequency (f4) is output from the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2 on the slave side.
  • FIG. 9 is a diagram showing an operation sequence of the master and slave high-frequency power supply devices.
  • f11 and f12 indicate the frequency of the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1 of the high-frequency power supply RFGD0 (MS) set as the master
  • f21 and f22 indicate the high-frequency power supply RFGD0 set as the master
  • (MS) shows the frequency of the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2.
  • f11 and f21 indicate the first set values
  • f12 and f22 indicate the second set values.
  • f11S and f12S indicate the frequency of the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1 of the high-frequency power supply RFGDn (SLV) set as the slave
  • f21S and f22S indicate the frequency of the high-frequency power supply RFGDn (SLV) set as the slave. It shows the frequency of the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2.
  • f11S and f21S indicate the first set values
  • f12S and f22S indicate the second set values.
  • RFGDn high frequency power supply
  • RFGD1 RFGD1
  • f11S and f12S described below correspond to f3 in FIG. 8
  • f21S and f22S described below correspond to f4 in FIG. Corresponding.
  • the high-frequency controller RFCN1 performs a first matching operation using a predetermined matching algorithm, and sets the frequency f11 of the high-frequency power supply RFG1 of the first port PT1.
  • Information on the set frequency f11 is transmitted to the high-frequency control unit RFCN2 via the control unit CNT as frequency information IFPT1 of the first port PT1.
  • the high-frequency control unit RFCN2 performs the first matching operation using a predetermined matching algorithm and the frequency comparison of FIG. 3 with reference to the received information on the frequency f11 (IFPT1), and performs the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2. Frequency f21 is set.
  • the high-frequency control unit RFCN2 transmits information of the frequency f21 to the control unit CNT as frequency information IFPT2 of the second port PT2.
  • the control unit CNT transmits the first frequency information IFM1 including the frequency information IFPT1 and the frequency information IFPT2 to the control unit CNT of the high-frequency power supply RFGDn (SLV).
  • the high-frequency control unit RFCN1 performs a second matching operation using a predetermined matching algorithm, and sets the frequency f12 of the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1.
  • Information on the set frequency f12 is transmitted to the high-frequency controller RFCN2 via the controller CNT as frequency information IFPT1 of the first port PT1.
  • the high-frequency control unit RFCN2 refers to the received information on the frequency f12 (IFPT1), and performs the second matching operation using a predetermined matching algorithm and FIG. A frequency comparison is performed to set the frequency f22 of the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2.
  • the high-frequency control unit RFCN2 transmits information of the frequency f22 to the control unit CNT as frequency information IFPT2 of the second port PT2.
  • the control unit CNT transmits the second frequency information IFM2 including the frequency information IFPT1 and the frequency information IFPT2 to the control unit CNT of the high-frequency power supply RFGDn (SLV).
  • the control unit CNT that has received the first frequency information IFM1 transmits the frequency information IFM1 to the high-frequency control unit RFCN1.
  • the high-frequency control unit RFCN1 refers to the received frequency information IFM1, performs a first matching operation using a predetermined matching algorithm, and compares the frequency of FIG. 3 to determine the frequency f11S of the high-frequency power supply unit RFG1 of the first port PT1.
  • Set. Information on the set frequency f11S is transmitted to the high-frequency controller RFCN2 via the controller CNT as frequency information IFPT1S of the first port PT1.
  • the high frequency control unit RFCN2 performs the first matching operation using a predetermined matching algorithm and the frequency comparison of FIG. 3 with reference to the received information (IFPT1S) of the frequency f11S, and performs the high frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2. Frequency f21S is set.
  • the control unit CNT that has received the second frequency information IFM2 transmits the frequency information IFM1 to the high frequency control unit RFCN1.
  • the high-frequency control unit RFCN1 After 4 ms from the first matching operation and frequency comparison, the high-frequency control unit RFCN1 performs the second matching operation and frequency comparison using a predetermined matching algorithm with reference to the received frequency information IFM1, and the first port PT1
  • the frequency f12S of the high frequency power supply unit RFG1 is set.
  • Information on the set frequency f12S is transmitted to the high-frequency controller RFCN2 via the controller CNT as frequency information IFPT1S of the first port PT1.
  • the high-frequency control unit RFCN2 refers to the received information of the frequency f12S (IFPT1S), and performs the second matching operation using a predetermined matching algorithm and the frequency comparison in FIG. To set the frequency f22S of the high-frequency power supply unit RFG2 of the second port PT2.
  • the output frequency of the high-frequency power generated from each port can be impedance-matched while avoiding frequency interference. , Can be set.
  • control software to be mounted can be implemented by the same software for the master high-frequency power supply and the slave high-frequency power supply. Therefore, it is not necessary to separately develop the software of the master high-frequency power supply device and the software of the slave high-frequency power supply device, so that it is economical and the software development cost can be reduced.
  • FIGS. 10A and 10B are top views of a reactor provided with a plurality of antennas according to application example 2.
  • FIG. FIGS. 10A and 10B illustrate a configuration in which, for example, 16 antennas are arranged inside a chamber (reactor) 10 of the substrate processing apparatus 1.
  • the 16 antennas are provided on a ceiling-side wall portion of the chamber (reactor) 10 so as to be located above a substrate disposed in the chamber (reactor) 10.
  • the substrate is, for example, a glass substrate used for manufacturing a display panel.
  • FIG. 10A shows a configuration example 1 in which 16 antennas A to P are arranged in rows and columns at equal intervals in the vertical and horizontal directions inside the chamber 10 (wall portion on the ceiling side).
  • Each of the antennas A to P is supplied with high frequency power from each of the high frequency power supply units RFG1 to RFG16 via a matching unit.
  • the high-frequency power supply unit RFG1 is connected to the antenna A, and the high-frequency power of the frequency f1 is supplied through the matching unit.
  • the high-frequency power supply RFG2 is connected to the antenna B, and supplied with high-frequency power of the frequency f2 via the matching device.
  • the output frequencies f1 to f16 of the high frequency power supply units RFG1 to RFG16 are set such that frequency interference can be avoided, as described with reference to FIGS.
  • FIG. 10A the same number of high frequency power supply units having different output frequencies as the number of antennas are provided.
  • the frequency is increased by the number of the high-frequency power supply units, there is a possibility that the content managed by the system increases. Further, each high-frequency power supply unit needs to be able to synchronize, and it is necessary to exchange respective frequency information.
  • the number of high-frequency power supply units increases, there is a possibility that the size and cost will increase accordingly.
  • FIG. 10B is a diagram showing a configuration example 2 in which 16 antennas are arranged in a matrix at equal intervals in the vertical and horizontal directions inside the chamber 10 (portion on the ceiling side).
  • high-frequency power of a different frequency is supplied to each antenna, but in FIG. 10B, 16 antennas are classified into, for example, four groups A, B, C, and D.
  • the antenna A of the first group is connected via a matching unit to a high-frequency power supply unit RFG1 that outputs high-frequency power of the frequency f1.
  • the antenna B of the second group is connected via a matching unit to a high-frequency power supply unit RFG2 that outputs high-frequency power of the frequency f2.
  • the third group of antennas C is connected via a matching device to a high-frequency power supply unit RFG3 that outputs high-frequency power having a frequency f3.
  • the fourth group of antennas D is connected via a matching unit to a high-frequency power supply unit RFG4 that outputs high-frequency power of frequency f4.
  • the output frequencies f1 to f4 of the high frequency power supply units RFG1 to RFG4 are set such that frequency interference can be avoided as described with reference to FIGS.
  • antennas classified into other groups are arranged next to the antenna A of the first group.
  • the number of groups (four groups in this example) is smaller than the number of a plurality of antennas (16 in this example).
  • the number of groups (four groups in this example) is the same as the number of high frequency power units (four high frequency power units RFG1 to RFG4 in this example).
  • the degree of the interference occurring in the chamber 10 is basically improved as the physical distance increases. Therefore, when a plurality of antennas are arranged at a fixed distance from each other, for example, when only interference with adjacent antennas is large and there is no problem if the distance is longer, the same frequency is used for non-adjacent antennas. Can be used. That is, as shown in FIG. 10B, the same frequency is used for antennas that are physically separated from each other.
  • FIG. 10A 16 frequencies f1 to f16 and 16 high-frequency power supply units RFG1 to RFG16 were required, whereas as shown in FIG. f4 and four high-frequency power supply units RFG1 to RFG4.
  • interference can be avoided by shifting the frequency of the high-frequency power supply so as not to interfere.
  • the detection of the reflected wave has a mechanism for removing the interference wave such as the FFT (FFT1, FFT2) and the digital filter unit (DF1, DF2).
  • substrate processing apparatus 10 chamber (reactor) MT1, MT2: matching device ANT1, ANT2: antenna
  • RFGD high-frequency power supply
  • RFG1 high-frequency power supply
  • RFCN1 high-frequency control
  • CNT control FFT1
  • FFT2 high-speed Fourier transform
  • DF1 digital filter
  • MTC1 MTC2: matching operation unit
  • FCH1 FCH2: frequency movable unit COM1, COM2
  • CMM1, CMM2 communication unit
  • CMM3 external communication unit

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Abstract

インピーダンス整合時において、干渉波の影響を無くすことのできる高周波電源装置を提供する。チャンバー内に設けた複数のアンテナのそれぞれに異なる周波数の高周波電力を供給する高周波電源装置は、前記複数のアンテナのそれぞれに異なる周波数の高周波電力を供給する複数の高周波電力部と、前記複数の高周波電力部のそれぞれを制御する複数の高周波制御部と、を含む。前記複数の高周波制御部の各々は、高速フーリエ変換部と、フィルタ部と、含む。前記高速フーリエ変換部は、反射波として取り込まれた信号を高速フーリエ変換して周波数成分に分解し、前記フィルタ部は、自身の高周波電力部から出力していない周波数成分の波を除去する。

Description

高周波電源装置および基板処理装置
　本発明は、高周波電源装置および基板処理装置に関する。
　プラズマを利用する基板処理装置では、チャンバー内に高周波発生用のアンテナを設け、そのアンテナに高周波電源装置から高周波電力を供給し、チャンバー内にプラズマを発生させる。
特開２０１４－２３９０２９号公報 国際公開第２００４／０６４４６０号 特開２００４－２２８３５４号公報 特表２００５－５３２６６８号公報
　本発明者らは、基板処理装置のチャンバー内に設けた複数のアンテナに高周波電力を供給するための高周波電源装置に関し検討した。その結果、たとえば、２つのアンテナから高周波電力を印加した場合に、互いの周波数が近いと、アンテナ間もしくはプラズマを介しての相互干渉が発生することが分かった。また、そのため、片側のアンテナに対してインピーダンス整合を行おうと試みても、もう一方からの干渉波が邪魔をして反射波が低減しないように見えてしまい、インピーダンス整合が完了しないことが発生しうることも分かった。
　本開示の課題は、インピーダンス整合時において、干渉波の影響を無くすことのできる高周波電源装置を提供することにある。
　その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
　本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
　すなわち、チャンバー内に設けた複数のアンテナのそれぞれに異なる周波数の高周波電力を供給する高周波電源装置は、前記複数のアンテナのそれぞれに異なる周波数の高周波電力を供給する複数の高周波電力部と、前記複数の高周波電力部のそれぞれを制御する複数の高周波制御部と、を含む。前記複数の高周波制御部の各々は、高速フーリエ変換部と、フィルタ部と、含む。前記高速フーリエ変換部は、反射波として取り込まれた信号を高速フーリエ変換して周波数成分に分解し、前記フィルタ部は、自身の高周波電力部から出力していない周波数成分の波を除去する。
　上記高周波電源装置によれば、インピーダンス整合時において、干渉波の影響を無くすことができる。
実施例に係る高周波電源装置を有する基板処理装置の概略構成を示す図である。 実施例に係る高周波電源装置の構成を示す図である。 図１Ｂの高周波制御部と制御部との論理的な構成例を示す図である。 第２ポートＰＴ２の高周波制御部ＲＦＣＮ２における周波数比較方法を示すフロー図である。 高周波制御部と制御部との動作シーケンスを示す図である。 応用例１に係る複数の高周波電源装置を有する基板処理装置の概略構成を示す図である。 図５の複数の高周波電源装置の出力周波数の割り当て例を示す図である。 マスターとされた高周波電源装置の高周波制御部と制御部との論理的な構成例を示す図である。 スレーブとされた高周波電源装置の高周波制御部と制御部との論理的な構成例を示す図である。 マスターおよびスレーブの高周波電源装置の動作シーケンスを示す図である。 応用例２に係る複数のアンテナを設けた反応炉の構成例１を示す上面図である。 応用例２に係る複数のアンテナを設けた反応炉の構成例２を示す上面図である。
　以下、実施形態、実施例、および応用例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
　図１Ａ、図１Ｂは、実施例に係る高周波電源装置を有する基板処理装置の概略構成を示す図である。図１Ａは、基板処理装置の概略構成を示す図であり、図１Ｂは高周波電源装置の構成を示す図である。
　図1Ａに示すように、基板処理装置１は、プラズマ反応炉としてのチャンバー１０と、チャンバー１０内に設置された２つのアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２と、高周波電源装置ＲＦＧＤと、整合回路ＭＴ１、ＭＴ２と、を具備する。
　チャンバー１０は、たとえば、石英などから構成された円筒形形状の反応炉である。チャンバー１０の内部に、１または複数の半導体基板などの基板が載置され、基板に対してプラズマによる成膜やプラズマによりエッチングが行われる。なお、図１Ａでは、チャンバー１０として円筒形形状の反応炉が描かれているが、これに限定されるわけではない。チャンバー１０は、立方体形状の反応炉であってもよい。基板は、半導体基板に限定されず、表示パネルの製造に利用されるガラス基板であってもよい。
　アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２は、チャンバー１０にプラズマを発生させるために設けられている。アンテナＡＮＴ１は、整合回路ＭＴ１を介して、高周波電源装置ＲＦＧＤに設けられた高周波電源部ＲＦＧ１の出力に接続される。アンテナＡＮＴ２は、整合回路ＭＴ２を介して、高周波電源装置ＲＦＧＤに設けられた高周波電源部ＲＦＧ２の出力に接続される。この例では、２つのアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２がチャンバー１０内に設けられた例を示しているが、アンテナの数は、３つ以上あってもよい。
　高周波電源装置ＲＦＧＤは、周波数ｆ１の高周波電力を発生可能な高周波電源部ＲＦＧ１と、周波数ｆ２の高周波電力を発生可能な高周波電源部ＲＦＧ２と、を具備する。この例では、高周波電源装置ＲＦＧＤは、高周波電源部ＲＦＧ１の出力が供給される第１ポートＰＴ１と、高周波電源部ＲＦＧ２の出力が供給される第２ポートＰＴ２と、を有する。
　整合回路ＭＴ１、ＭＴ２は、たとえば、可変コンデンサ等の素子を含み、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２などのプラズマソースとのインピーダンス整合を行う。
　図１Ｂに示すように、高周波電源装置ＲＦＧＤは、さらに、高周波電源部ＲＦＧ１を制御する高周波制御部ＲＦＣＴ１と、高周波電源部ＲＦＧ２を制御する高周波制御部ＲＦＣＴ２と、高周波制御部ＲＦＣＴ１、ＲＴＣＴ２を制御する制御部ＣＮＴと、を具備する。
　制御部ＣＮＴは、高周波電源装置ＲＦＧＤの全体を制御する制御モジュールである。高周波制御部ＲＦＣＴ１、ＲＴＣＴ２はそれぞれのポート（第１ポートＰＴ１、第２ポートＰＴ２）の高周波出力制御及びインピーダンス整合の制御を行うモジュールである。
　制御部ＣＮＴと高周波制御部ＲＦＣＴ１、ＲＴＣＴ２は、それぞれＬＶＤＳ（Ｌｏｗ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｌａ　Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）のバスＢＵＳとＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いたバスＣＡＮＢＵＳ１で接続されており、双方向の情報伝達経路を有する。また、制御部ＣＮＴはＣＡＮインターフェースＣＡＮＩＦを備えており、ＣＡＮを用いたバスＣＡＮＢＵＳ２に接続され、外部装置とＣＡＮ通信が可能である。
　高周波制御部ＲＦＣＴ１は、高速フーリエ変換部ＦＦＴ１とデジダルフィルタ部ＤＦ１と、を有する。高周波制御部ＲＦＣＴ２は、高速フーリエ変換部ＦＦＴ２とデジダルフィルタ部ＤＦ２と、を有する。
　次に、図１Ａを用いて、課題を説明する。
　図１Ａに示すように、２つのアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２から高周波（ＲＦ）をチャンバー１０に印加した場合、互いの周波数（ｆ１、ｆ２）が近いとアンテナＡＮＴ１，ＡＮＴ２間もしくはプラズマを介しての相互干渉が発生する場合がある。高周波電源部ＲＦＧ１、ＲＦＧ２のように、別々の高周波電源部から供給した場合、高周波電源部ＲＦＧ１がアンテナＡＮＴ１に印加した電力が相手のアンテナＡＮＴ２に一部結合し、高周波電源部ＲＦＧ２から見ると反射波ＰＦ１が返ってきたように見えてしまう場合がある。
　そのため、片側のアンテナ（ＡＮＴ１、または、ＡＮＴ２）に対してインピーダンス整合を行おうと試みても、もう一方からの干渉波が邪魔をして反射波が低減しないように見えてしまい、インピーダンス整合が完了しないことが発生しうる。図１Ａにおいては、第１ポートＰＴ１から出力した進行波ＰＦ１が第２ポートＰＴ２の反射波に、第２ポートＰＴ２から出力した進行波ＰＦ２が第１ポートＰＴ１の反射波に見える様子を示す。第１ポートＰＴ１から出力した高周波の反射波ＰＲ１、第２ポートＰＴ２から出力した高周波の反射波ＰＲ２は整合回路ＭＴ１，ＭＴ２によりインピーダンス整合を行うことで低減することは可能である。しかし、第１ポートＰＴ１に回り込んだ干渉波ＰＦ２、第２ポートＰＴ２に回り込んだ干渉波ＰＦ１に関しては、第１ポートＰＴ１、第２ポートＰＴ２がそれぞれ独自にインピーダンス整合を行うだけでは低減することは出来ない、と言う課題があった。
　本発明では、以下の構成を採用することにより、上記課題を解決する。
　すなわち、本発明は、整合動作の際の干渉波の影響をなくすために、周波数整合に用いる高周波電源の周波数制御方法を工夫するものである。
　具体的には、２つ以上のアンテナ（ＡＮＴ１、ＡＮＴ２）に対し、複数の高周波出力を印加した際に、各高周波出力の周波数が干渉を除去できる範囲で動作するように、各高周波出力の周波数を高周波電源装置ＲＦＧＤによって制御するものである。
　高周波制御部（ＲＦＣＴ１、ＲＦＣＴ２）の高速フーリエ変換部（ＦＦＴ１、ＦＦＴ２）は、反射波として取り込まれた信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）することで、周波数成分に分解し、自分の出力していない周波数成分の波については、高周波制御部（ＲＦＣＴ１またはＲＦＣＴ２）に設けたデジダルフィルタ部（ＤＦ１またはＤＦ２）にて除去する。
　制御部ＣＮＴは、デジダルフィルタ部（ＤＦ１またはＤＦ２）での減衰により干渉を除去できる範囲より相互の周波数（高周波電源部ＲＦＧ１の高周波電力の周波数Ｆ１、周波数Ｆ１ＲＦＧ２の高周波電力の周波数Ｆ２）が近づかないように、周波数整合の動作に一部制限をかけるものである。
　図２は、図１Ｂの高周波制御部と制御部との論理的な構成例を示す図である。
　高周波制御部ＲＦＣＮ１は、整合演算部ＭＴＣ１と、周波数可動部ＦＣＨ１と、通信部ＣＯＭ１と、を具備する。高周波制御部ＲＦＣＮ２は、整合演算部ＭＴＣ２と、周波数可動部ＦＣＨ２と、通信部ＣＯＭ２と、を具備する。制御部ＣＮＴは、通信部ＣＭＭ１と、通信部ＣＭＭ２と、を有する。
　図２を用いて、高周波制御部ＲＦＣＮ１と高周波制御部ＲＦＣＮ２の周波数設定方法を説明する。高周波制御部ＲＦＣＮ１をマスターとし、高周波制御部ＲＦＣＮ２をスレーブとする。２つのマスター/スレーブ判別は高周波制御部ＲＦＣＮ１、ＲＦＣＮ２に実装されているＤＩＰスイッチで判断できる。マスターである高周波制御部ＲＦＣＮ１は、特に、干渉回避のための動作は行わず、スレーブである高周波制御部ＲＦＣＮ２が干渉回避の動作を行う。
　まず、整合演算部ＭＴＣ１は、所定の整合アルゴリズムから第１ポートＰＴ１のインピーダンス整合に使用する周波数（ｆ１）を決定する。
　整合演算部ＭＴＣ１は、周波数可動部ＦＣＨ１に周波数情報ＩＦＰＴ１を渡し、周波数可動部ＦＣＨ１は、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１から所望の周波数（ｆ１）の高周波電力を出力させる。
　整合演算部ＭＴＣ１は、通信部ＣＯＭ１に周波数情報ＩＦＰＴ１を渡し、通信部ＣＯＭ１は、バスＢＵＳを用いて、制御部ＣＮＴの通信部ＣＭＭ１に周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。
　通信部ＣＭＭ１は、通信部ＣＭＭ２へ、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。通信部ＣＭＭ２は、バスＢＵＳを用いて、高周波制御部ＲＦＣＮ２の通信部ＣＯＭ２へ、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。通信部ＣＯＭ２は、整合演算部ＭＴＣ２へ、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２の整合演算部ＭＴＣ２において、通信部ＣＯＭ２から入力された第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１、及び、所定の整合アルゴリズムから算出した周波数との比較を行い、第２ポートＰＴ２側でインピーダンス整合に使用する周波数（ｆ２）を決定する。整合演算部ＭＴＣ２は、周波数可動部ＦＣＨ２へ第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２を出力する。これにより、周波数可動部ＦＣＨ２は、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２から所望の周波数（ｆ２）の高周波電力を出力させる。
　図３は、第２ポートＰＴ２の高周波制御部ＲＦＣＮ２における周波数比較方法を示すフロー図である。図３において、ｆ１は第１ポートＰＴ１の出力周波数であり、ｆ２は第２ポートＰＴ２の出力周波数である。高周波制御部ＲＦＣＮ２は、整合演算部ＭＴＣ２で導出したインピーダンス整合に必要な周波数ａＭＨｚを決定するが、第１ポートＰＴ１側の周波数ｆ１との差分周波数が１０ｋＨｚ以内だった場合に、ｆ１との差分周波数が１０ｋＨｚとなるような値を最終的に採用する。なお、１０ｋＨｚは第１ポートＰＴ１、第２ポートＰＴ２間の干渉をデジタルフィルタ部ＤＦ１、ＤＦ２で抑えることのできる周波数帯域の最低値である。１０ｋＨｚの差分周波数は、デジタルフィルタ部ＤＦ１、ＤＦ２のサンプリング方法をアンダーサンプルした場合の値である。デジタルフィルタ部ＤＦ１、ＤＦ２のサンプリング方法をオーバーサンプルに変更すれば、１０ｋＨｚの差分周波数は１ｋＨｚ等、より近い周波数まで調整することが可能である。
　図３を用いて、各ステップを説明する。
　ステップＳ１：整合動作が開始される。
　ステップＳ２：整合が完了しているか否かが判断される。整合が完了していない場合（Ｎｏ）、ステップＳ３へ移行する。整合が完了している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４へ移行し、整合動作が終了する。
　ステップＳ３：所定の整合アルゴリズムから算出した周波数を算出する。ここでは、ｆ２＝ａＭＨｚであったとする。
　ステップＳ５：ｆ１とｆ２とが２８．１２ＭＨｚと一致しているか否かが確認される（ｆ１＝ｆ２＝２８．１２ＭＨｚ？）。ここで、２８．１２ＭＨｚとは、高周波電源装置ＲＦＧＤの出力可能な最大の周波数である。一致していない場合、ステップＳ６へ移行する。一致している場合、ステップＳ７へ移行する。ステップＳ７では、ｆ２の値（２８．１２ＭＨｚ）から１０ｋＨｚが減算された値（２８．１２ＭＨｚ－１０ｋＨｚ＝２８．１１ＭＨｚ）が整合されたｆ２の周波数の値とされ、ステップＳ１４へ移行し、ｆ２の周波数が設定される。この場合、ｆ１は２８．１２ＭＨｚである。
　ステップＳ６：ｆ１とｆ２とが２６．１２ＭＨｚと一致しているか否かが確認される（ｆ１＝ｆ２＝２６．１２ＭＨｚ？）。ここで、２６．１２ＭＨｚとは、高周波電源装置ＲＦＧＤの出力可能な最小の周波数である。一致していない場合、ステップＳ８へ移行する。一致している場合、ステップＳ９へ移行する。ステップＳ９では、ｆ２の値（２６．１２ＭＨｚ）に１０ｋＨｚが加算された値（２６．１２ＭＨｚ＋１０ｋＨｚ＝２６．１３ＭＨｚ）が整合されたｆ２の周波数の値とされ、ステップＳ１４へ移行し、ｆ２の周波数が設定される。この場合、ｆ１は２６．１２ＭＨｚである。
　ステップＳ８：ｆ１とｆ２との差分周波数が、０＜ｆ１－ｆ２＜＝１０ｋＨｚの範囲であるか否かが判断される。Ｙｅｓの場合、ステップＳ１０へ移行する。Ｎｏの場合、ステップＳ１１へ移行する。
　ステップ１０：ｆ１の値から１０ｋＨｚが減算された値が整合されたｆ２の周波数の値（ｆ２＝ｆ１－１０ｋＨｚ）とされ、ステップＳ１４へ移行し、ｆ２の周波数が設定される。
　ステップＳ１１：ｆ１とｆ２との差分周波数が、－１０ｋＨｚ＜＝ｆ１－ｆ２＜＝０の範囲であるか否かが判断される。Ｙｅｓの場合、ステップＳ１２へ移行する。Ｎｏの場合、ステップＳ１３へ移行する。
　ステップＳ１２：ｆ１の値に１０ｋＨｚが加算された値が整合されたｆ２の周波数の値（ｆ２＝ｆ１＋１０ｋＨｚ）とされ、ステップＳ１４へ移行し、ｆ２の周波数が設定される。
　ステップＳ１３：ｆ２の周波数の値は、ステップ３の所定の整合アルゴリズムから算出した周波数（ｆ２＝ａＭｈｚ）とされ、ステップＳ１４へ移行し、ｆ２の周波数が設定される。
　ステップＳ１４の後、ステップＳ２へ移行し、再度、整合が完了した否かが判断されるようになっている。
　図４は、高周波制御部と制御部との動作シーケンスを示す図である。なお、図４において、ｆ１１、ｆ１２は第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数を示しており、ｆ２１、ｆ２２は第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数を示している。また、ｆ１１、ｆ２１は１回目の設定値を示し、ｆ１２、ｆ２２は２回目の設定値を示している。
　まず、高周波制御部ＲＦＣＮ１は、所定の整合アルゴリズムを用いた１回目の整合演算を行い、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数ｆ１１を設定する。設定された周波数ｆ１１の情報は、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１として、制御部ＣＮＴを介して、高周波制御部ＲＦＣＮ２へ送信される。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、受信した周波数ｆ１１の情報（ＩＦＰＴ１）を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた１回目の整合演算および図３の周波数比較を行い、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数ｆ２１を設定する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ１は、たとえば、１回目の整合演算から４ｍｓ後、所定の整合アルゴリズムを用いた２回目の整合演算を行い、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数ｆ１２を設定する。設定された周波数ｆ１２の情報は、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１として、制御部ＣＮＴを介して、高周波制御部ＲＦＣＮ２へ送信される。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、たとえば、１回目の整合演算から４ｍｓ後、受信した周波数ｆ１２の情報（ＩＦＰＴ１）を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた２回目の整合演算および図３の周波数比較を行い、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数ｆ２２を設定する。
　このように、たとえば、４ｍｓごとに繰り返し、ｆ１１（ｆ１２）とｆ１２（ｆ２２）の周波数設定が行われことで、高周波電源部ＲＦＧ１，ＲＦＧ２の出力電力の制御が行われるとともに、周波数干渉を回避できる。
　また、複数の出力ポート（第１ポートと第２ポート）間の周波数干渉を回避しながらインピーダンス整合を実施することが出来る。これにより、複数アンテナを反応炉１０内に設けた基板処理装置において、正しい整合動作が実施できるため、安定した良質なプラズマを反応炉１０内に生成することが可能となる。したがって、安定したプラズマを利用した処理を基板に対して行うことが可能である。
　（応用例１）
　図５は、応用例１に係る複数の高周波電源装置を有する基板処理装置の概略構成を示す図である。応用例では、反応炉であるチャンバー１０内に複数のアンテナＡＮＴ１～ＡＮＴｎが設けられ、また、複数の高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎが設けられる。
　複数の高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎのおのおのは、図１Ｂに示す高周波電源装置ＲＦＧＤと、同様な構成とされている。高周波電源装置ＲＦＧＤ０には、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２が接続され、高周波電源装置ＲＦＧＤ１には、アンテナＡＮＴ３、ＡＮＴ４が接続される。同様に、高周波電源装置ＲＦＧＤ２には、アンテナＡＮＴ５、ＡＮＴ５が接続され、高周波電源装置ＲＦＧＤｎには、アンテナＡＮＴ２ｎ＋１、ＡＮＴ２ｎ＋２が接続される。
　複数の高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎの各々は、ＣＡＮバスＣＡＮＢＵＳ２により、相互に接続されている。この例では、高周波電源装置ＲＦＧＤ０がマスター（ＭＳ）であり、他の高周波電源装置ＲＦＧＤ１～ＲＦＧＤｎはスレーブ（ＳＬＶ）とされている。マスター（ＭＳ）/スレーブ（ＳＬＶ）は、高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎの各々の制御部ＣＮＴに設けたＤＩＰスイッチで設定可能であり、また、判別することができる。
　マスター（ＭＳ）である高周波電源装置ＲＦＧＤ０は、高周波電源装置ＲＦＧＤ０内の高周波電源部ＲＦＧ１、ＲＦＧ２が発生する高周波電力の出力周波数ｆ１、ｆ２の情報を、ＣＡＮバスＣＡＮＢＵＳ２によるブロードキャスト通信で、スレーブ（ＳＬＶ）である高周波電源装置ＲＦＧＤ１～ＲＦＧＤｎへ送信可能に構成されている。
　図６は、図５の複数の高周波電源装置の出力周波数の割り当て例を示す図である。高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎの各々は、たとえば、２６．１２ＭＨｚと２８．１２ＭＨｚの間の出力周波数の高周波電力を発生可能である。この例では、高周波電源装置ＲＦＧＤ０は、出力周波数ｆ１、ｆ２の高周波電力を発生可能である。周波数ｆ１と周波数ｆ２との差分周波数は、実施例１と同様に、デジダルフィルタ部（ＤＦ１またはＤＦ２）での減衰により干渉を除去できる範囲の差分周波数にされている。差分周波数は、たとえば、１０ｋＨｚである。高周波電源装置ＲＦＧＤ１は、出力周波数ｆ３、ｆ４の高周波電力を発生可能である。周波数ｆ３と周波数ｆ４との差分周波数は、同様な思想により、たとえば、１０ｋＨｚである。また、周波数ｆ２と周波数ｆ３との差分周波数は、たとえば、１０ｋＨｚである。また、高周波電源装置ＲＦＧＤ２は、出力周波数ｆ５、ｆ６の高周波電力を発生可能である。周波数ｆ５と周波数ｆ６との差分周波数は、同様な思想により、たとえば、１０ｋＨｚである。また、周波数ｆ４と周波数ｆ５との差分周波数は、たとえば、１０ｋＨｚである。また、高周波電源装置ＲＦＧＤｎは、出力周波数ｆ２ｎ＋１、ｆ２ｎ＋２の高周波電力を発生可能である。周波数ｆ２ｎ＋１と周波数ｆ２ｎ＋２との差分周波数は、同様な思想により、たとえば、１０ｋＨｚである。
　この様に高周波電力の出力周波数を設定することにより、２６．１２ＭＨｚと２８．１２ＭＨｚの間の周波数範囲を有効に活用できるとともに、高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎの各々において、干渉を回避できる。
　図６に示されるような周波数の設定は、次のように、ＤＩＰスイッチの値によって自動的に設定できるようにすることができる。つまり、マスター及びスレーブの高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎは、自身のＤＩＰスイッチの値(たとえば、０～１５)により、自身のＩＤ番号ｎをユニークに決定しておくことができる。たとえば、マスター（ＭＳ）のＩＤ番号は０とし、スレーブ（ＳＬＶ）のＩＤ番号は、１～１５とする。
　スレーブ（ＳＬＶ）は、マスター（ＭＳ）から受信した周波数の値から１０ｋＨｚ×ｎだけ離れた周波数に設定する。ここで、ｎは各スレーブの自身のＩＤ番号であり、ｎ≧1である。なお、ＤＩＰスイッチによるＩＤ番号の設定の代わりとして、高周波電源装置ＲＦＧＤ０～ＲＦＧＤｎに設定されたＣＡＮＩＤを利用することも可能である。
　図７は、マスターとされた高周波電源装置の高周波制御部と制御部との論理的な構成例を示す図である。図８は、スレーブとされた高周波電源装置の高周波制御部と制御部との論理的な構成例を示す図である。
　図７が図２と異なる点は、図７において、高周波電源装置ＲＦＧＤ０の高周波制御部ＲＦＣＮ２において、整合演算部ＭＴＣ２からの第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２が、通信部ＣＯＭ２を介して、制御部ＣＮＴの通信部ＣＭＭ２へ出力される点と、高周波電源装置ＲＦＧＤ０の制御部ＣＮＴに、外部通信部ＣＭＭ３が追加され、外部通信部ＣＭＭ３が通信部ＣＭＭ１からの周波数情報ＩＦＰＴ１と通信部ＣＭＭ２からの周波数情報ＩＦＰＴ２を受信して、マスターの周波数情報ＩＦＭを送信する点である。ここで、周波数情報ＩＦＭは、周波数情報ＩＦＰＴ１と周波数情報ＩＦＰＴ２とを含む情報である。外部通信部ＣＭＭ３は、ＣＡＮバスＣＡＮＢＵＳ２を介して、周波数情報ＩＦＭをスレーブとされた高周波電源装置ＲＦＧＤ１へ出力する。
　図７を用いて、高周波電源装置ＲＦＧＤ０の高周波制御部ＲＦＣＮ１と高周波制御部ＲＦＣＮ２の周波数設定方法を説明する。
　まず、整合演算部ＭＴＣ１は、所定の整合アルゴリズムから第１ポートＰＴ１のインピーダンス整合に使用する周波数（ｆ１）を決定する。
　整合演算部ＭＴＣ１は、周波数可動部ＦＣＨ１に周波数情報ＩＦＰＴ１を渡し、周波数可動部ＦＣＨ１は、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１から所望の周波数（ｆ１）の高周波電力を出力させる。
　整合演算部ＭＴＣ１は、通信部ＣＯＭ１に周波数情報ＩＦＰＴ１を渡し、通信部ＣＯＭ１は、バスＢＵＳを用いて、制御部ＣＮＴの通信部ＣＭＭ１に周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。
　通信部ＣＭＭ１は、通信部ＣＭＭ２と外部通信部ＣＭＭ３へ、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。
　通信部ＣＭＭ２は、バスＢＵＳを用いて、高周波制御部ＲＦＣＮ２の通信部ＣＯＭ２へ、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。通信部ＣＯＭ２は、整合演算部ＭＴＣ２へ、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１を出力する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２の整合演算部ＭＴＣ２において、通信部ＣＯＭ２から入力された第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１、及び、所定の整合アルゴリズムから算出した周波数との比較を行い、第２ポートＰＴ２側でインピーダンス整合に使用する周波数（ｆ２）を決定する。整合演算部ＭＴＣ２は、周波数可動部ＦＣＨ２へ第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２を出力する。これにより、周波数可動部ＦＣＨ２は、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２から所望の周波数（ｆ２）の高周波電力を出力させる。
　整合演算部ＭＴＣ２は、通信部ＣＯＭ２へ、第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２を出力する。通信部ＣＯＭ２は、通信部ＣＭＭ２へ、第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２を出力する。通信部ＣＭＭ２は、外部通信部ＣＭＭ３へ、第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２を出力する。外部通信部ＣＭＭ３は、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１と第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２とをマスター側の周波数情報ＩＦＭとして、ＣＡＮバスＣＡＮＢＵＳ２を介して、スレーブとされた高周波電源装置ＲＦＧＤ１へ出力する。
　図８に示すように、スレーブとされた高周波電源装置ＲＦＧＤ１の高周波制御部ＲＦＣＮ１は、整合演算部ＭＴＣ１と、周波数可動部ＦＣＨ１と、通信部ＣＯＭ１と、を具備する。高周波電源装置ＲＦＧＤ１の高周波制御部ＲＦＣＮ２は、整合演算部ＭＴＣ２と、周波数可動部ＦＣＨ２と、通信部ＣＯＭ２と、を具備する。高周波電源装置ＲＦＧＤ１の制御部ＣＮＴは、通信部ＣＭＭ１と、通信部ＣＭＭ２と、外部通信部ＣＭＭ３を有する。
　図８を用いて、高周波電源装置ＲＦＧＤ１の高周波制御部ＲＦＣＮ１と高周波制御部ＲＦＣＮ２の周波数設定方法を説明する。
　外部通信部ＣＭＭ３は、ＣＡＮバスＣＡＮＢＵＳ２を介して、マスター側の周波数情報ＩＦＭを受信し、受信した周波数情報ＩＦＭを通信部ＣＭＭ１へ出力する。通信部ＣＭＭ１は、通信部ＣＯＭ１へ、マスター側の周波数情報ＩＦＭを出力する。通信部ＣＯＭ１は、整合演算部ＭＴＣ１へマスター側の周波数情報ＩＦＭを出力する。
　整合演算部ＭＴＣ１において、通信部ＣＯＭ１から入力されたマスター側周波数情報ＩＭＦ（ＩＦＰＴ１，ＩＦＰＴ２）、及び所定の整合アルゴリズムから算出した周波数との比較を行い、スレーブ側の第１ポートＰＴ１側でインピーダンス整合に使用する周波数（ｆ３）を決定する。
　整合演算部ＭＴＣ１で決定した周波数（ｆ３）を周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓとして周波数可動部ＦＣＨ１に渡し、スレーブ側の第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１から周波数（ｆ３）の高周波電力を出力させる。
　整合演算部ＭＴＣ１は、通信部ＣＯＭ１へ、決定した第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓを出力する。通信部ＣＯＭ１は、通信部ＣＭＭ１へ入力された第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓを出力する。通信部ＣＭＭ１は、通信部ＣＭＭ２へ第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓを出力する。通信部ＣＭＭ２は、通信部ＣＯＭ２へ第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓを出力する。通信部ＣＯＭ２は、整合演算部ＭＴＣ２へ第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓを出力する。
　整合演算部ＭＴＣ２において、通信部ＣＯＭ２から入力された第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓ、及び所定の整合アルゴリズムから算出した周波数との比較を行い、第２ポートＰＴ２側でインピーダンス整合に使用する周波数（ｆ４）を決定する。
　整合演算部ＭＴＣ２で決定した周波数（ｆ４）を周波数情報ＩＦＰＴ２Ｓとして周波数可動部ＦＣＨ２に渡し、スレーブ側の第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２から周波数（ｆ４）の高周波電力を出力させる。
　図９は、マスターおよびスレーブの高周波電源装置の動作シーケンスを示す図である。なお、図９において、ｆ１１、ｆ１２はマスターとされた高周波電源装置ＲＦＧＤ０（ＭＳ）の第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数を示しており、ｆ２１、ｆ２２はマスターとされた高周波電源装置ＲＦＧＤ０（ＭＳ）の第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数を示している。また、ｆ１１、ｆ２１は１回目の設定値を示し、ｆ１２、ｆ２２は２回目の設定値を示している。また、ｆ１１Ｓ、ｆ１２Ｓはスレーブとされた高周波電源装置ＲＦＧＤｎ（ＳＬＶ）の第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数を示しており、ｆ２１Ｓ、ｆ２２Ｓはスレーブとされた高周波電源装置ＲＦＧＤｎ（ＳＬＶ）の第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数を示している。また、ｆ１１Ｓ、ｆ２１Ｓは１回目の設定値を示し、ｆ１２Ｓ、ｆ２２Ｓは２回目の設定値を示している。
　なお、高周波電源装置ＲＦＧＤｎ（ＳＬＶ）がＲＦＧＤ１（ＳＬＶ）とされた場合、以下に記載のｆ１１Ｓおよびｆ１２Ｓは、図８のｆ３に対応し、以下に記載のｆ２１Ｓおよびｆ２２Ｓは、図８のｆ４に対応する。
　最初に、高周波電源装置ＲＦＧＤ０（ＭＳ）の動作シーケンスについて説明する。
　高周波電源装置ＲＦＧＤ０（ＭＳ）において、高周波制御部ＲＦＣＮ１は、所定の整合アルゴリズムを用いた１回目の整合演算を行い、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数ｆ１１を設定する。設定された周波数ｆ１１の情報は、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１として、制御部ＣＮＴを介して、高周波制御部ＲＦＣＮ２へ送信される。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、受信した周波数ｆ１１の情報（ＩＦＰＴ１）を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた１回目の整合演算および図３の周波数比較を行い、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数ｆ２１を設定する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、周波数ｆ２１の情報を、第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２として、制御部ＣＮＴへ送信する。
　制御部ＣＮＴは、周波数情報ＩＦＰＴ１と周波数情報ＩＦＰＴ２とを含む１回目の周波数情報ＩＦＭ１を、高周波電源装置ＲＦＧＤｎ（ＳＬＶ）の制御部ＣＮＴへ送信する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ１は、たとえば、１回目の整合演算から４ｍｓ後、所定の整合アルゴリズムを用いた２回目の整合演算を行い、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数ｆ１２を設定する。設定された周波数ｆ１２の情報は、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１として、制御部ＣＮＴを介して、高周波制御部ＲＦＣＮ２へ送信される。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、たとえば、１回目の整合演算および周波数比較から４ｍｓ後、受信した周波数ｆ１２の情報（ＩＦＰＴ１）を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた２回目の整合演算および図３の周波数比較を行い、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数ｆ２２を設定する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、周波数ｆ２２の情報を、第２ポートＰＴ２の周波数情報ＩＦＰＴ２として、制御部ＣＮＴへ送信する。
　制御部ＣＮＴは、周波数情報ＩＦＰＴ１と周波数情報ＩＦＰＴ２とを含む２回目の周波数情報ＩＦＭ２を、高周波電源装置ＲＦＧＤｎ（ＳＬＶ）の制御部ＣＮＴへ送信する。
　次に、高周波電源装置ＲＦＧＤｎ（ＳＬＶ）の動作シーケンスについて説明する。
　１回目の周波数情報ＩＦＭ１を受信した制御部ＣＮＴは、高周波制御部ＲＦＣＮ１へ、周波数情報ＩＦＭ１を送信する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ１は、受信した周波数情報ＩＦＭ１を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた１回目の整合演算および図３の周波数比較を行い、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数ｆ１１Ｓを設定する。設定された周波数ｆ１１Ｓの情報は、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓとして、制御部ＣＮＴを介して、高周波制御部ＲＦＣＮ２へ送信される。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、受信した周波数ｆ１１Ｓの情報（ＩＦＰＴ１Ｓ）を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた１回目の整合演算および図３の周波数比較を行い、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数ｆ２１Ｓを設定する。
　２回目の周波数情報ＩＦＭ２を受信した制御部ＣＮＴは、高周波制御部ＲＦＣＮ１へ、周波数情報ＩＦＭ１を送信する。
　高周波制御部ＲＦＣＮ１は、１回目の整合演算および周波数比較から４ｍｓ後、受信した周波数情報ＩＦＭ１を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた２回目の整合演算および周波数比較を行い、第１ポートＰＴ１の高周波電源部ＲＦＧ１の周波数ｆ１２Ｓを設定する。設定された周波数ｆ１２Ｓの情報は、第１ポートＰＴ１の周波数情報ＩＦＰＴ１Ｓとして、制御部ＣＮＴを介して、高周波制御部ＲＦＣＮ２へ送信される。
　高周波制御部ＲＦＣＮ２は、１回目の整合演算および周波数比較から４ｍｓ後、受信した周波数ｆ１２Ｓの情報（ＩＦＰＴ１Ｓ）を参照して、所定の整合アルゴリズムを用いた２回目の整合演算および図３の周波数比較を行い、第２ポートＰＴ２の高周波電源部ＲＦＧ２の周波数ｆ２２Ｓを設定する。
　これにより、高周波電源装置ＲＦＧＤ０（ＭＳ）および高周波電源装置ＲＦＧＤｎ（ＳＬＶ）において、それぞれのポートから発生される高周波電力の出力周波数は、周波数干渉を回避しながら、インピーダンス整合を行うことができるように、設定することができる。
　したがって、正しい整合動作が実施できるため、安定した良質なプラズマを、基板処理装置の反応炉内に生成できる。これにより、安定したプラズマを利用した処理を基板に対して行うことが可能である。
　また、本発明の高周波電源装置を複数台接続する場合においては、搭載する制御ソフトウェアはマスターの高周波電源装置とスレーブの高周波電源装置とで、同じソフトウェアで実施することができる。したがって、マスターの高周波電源装置のソフトウェアとスレーブの高周波電源装置のソフトウェアとを別々に開発する必要は無いため、経済的であり、ソフトウェアの開発コストを低減することが可能である。
　（応用例２）
　図１０Ａ、図１０Ｂは、応用例２に係る複数のアンテナを設けた反応炉の上面図である。図１０Ａ、図１０Ｂは、基板処理装置１のチャンバー（反応炉）１０の内部に、例示的に、１６本のアンテナを配置した構成である。１６本のアンテナは、チャンバー（反応炉）１０に配置された基板の上側に位置するように、チャンバー（反応炉）１０の天井側の壁部分に設けられている。基板は、たとえば、表示パネルの製造に利用されるガラス基板である。
　図１０Ａは、１６本のアンテナＡ～Ｐを行列状に縦横等間隔にチャンバー１０の内部（天井側の壁部分）に配置した構成例１を示している。アンテナＡ～Ｐのそれぞれは、高周波電源部ＲＦＧ１～ＲＦＧ１６のそれぞれから高周波電力が整合器を介して供給されるようになっている。たとえば、高周波電源部ＲＦＧ１は、アンテナＡに接続され、周波数ｆ１の高周波電力が整合器を介して供給される。高周波電源部ＲＦＧ２は、アンテナＢに接続され、周波数ｆ２の高周波電力が整合器を介して供給される。高周波電源部ＲＦＧ１～ＲＦＧ１６の出力周波数ｆ１～ｆ１６は、図５および図６で説明されたように、周波数干渉が回避可能に設定されている。
　つまり、図１０Ａでは、アンテナの数と同数の異なる出力周波数の高周波電源部が設けられる。この場合、高周波電源部の台数だけ周波数が増えるため、システム側の管理する内容が増えてしまう虞がある。また、各高周波電源部が同期できる必要があり、それぞれの周波数情報をやりとりしなければならない。また、高周波電源部の数が増えるため、それだけ大型化、高額化してしまう虞もある。
　図１０Ｂは、１６本のアンテナを行列状に縦横等間隔にチャンバー１０の内部（天井側の壁部分）に配置した構成例２を示す図である。図１０Ａでは、各々のアンテナに異なる周波数の高周波電力を供給したが、図１０Ｂでは、１６本のアンテナを、たとえば、４つのグループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分類する。第１グループのアンテナＡは、周波数ｆ１の高周波電力を出力する高周波電源部ＲＦＧ１に整合器を介して接続する。第２グループのアンテナＢは、周波数ｆ２の高周波電力を出力する高周波電源部ＲＦＧ２に整合器を介して接続する。第３グループのアンテナＣは、周波数ｆ３の高周波電力を出力する高周波電源部ＲＦＧ３に整合器を介して接続する。第４グループのアンテナＤは、周波数ｆ４の高周波電力を出力する高周波電源部ＲＦＧ４に整合器を介して接続する。高周波電源部ＲＦＧ１～ＲＦＧ４の出力周波数ｆ１～ｆ４は、図５および図６で説明されたように、周波数干渉が回避可能に設定されている。
　図１０Ｂに示すように、１つのグループに分離されたアンテナの隣には、他のグループに分類されたアンテナが配置される。たとえば、第１グループのアンテナＡの隣には、第２グループ、第３グループおよび第４グループに分類されたアンテナＢ、Ｃ、Ｄが配置される。また、グループの数（この例では、４グループ）は、複数のアンテナの数（この例では、１６本）より少ない。また、グループの数（この例では、４グループ）は、高周波電力部の数（この例では、高周波電源部ＲＦＧ１～ＲＦＧ４の４つ）と同じである。
　チャンバー１０内で起きる干渉は、物理的距離が離れれば、基本的に干渉の程度が改善される。そのため、複数のアンテナが一定の距離だけ離れて配置される場合、例えば、隣り合うアンテナとの干渉のみが大きく、それよりも距離が広がれば問題ない場合、隣り合わないアンテナに対して同じ周波数を使用することができる。つまり、図１０Ｂに示すように、物理的距離が離れたアンテナには同じ周波数を使用する。これにより、図１０Ａに示すように、１６通りの周波数ｆ１～ｆ１６と１６個の高周波電源部ＲＦＧ１～ＲＦＧ１６とが必要だったのに対して、図１０Ｂに示すように、４通りの周波数ｆ１～ｆ４と、４個の高周波電源部ＲＦＧ１～ＲＦＧ４とに減らすことができる。
　これにより、周波数の種類を減らして、高周波電源部の必要台数を低減し、周波数管理を簡単にできる。この例の場合、アンテナ１６個に対し、４つの出力周波数ｆ１～ｆ４波で対応できるため、各高周波電源部ＲＦＧ１～ＲＦＧ４の出力を４倍高いものとして、４分配することで対処できる。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。
　なお、本発明の逆の考え方として周波数整合を実施した際に各アンテナの特性インピーダンスを意図的にずらしておいて、最終的に整合した際に周波数が近接しないようにアンテナを調整することでも問題点を解決できる。
　また、周波数整合を用いない場合は、高周波電源の周波数を干渉しない程度にずらして運用することで、干渉を回避することも可能となる。この場合、反射波の検出においてＦＦＴ（ＦＦＴ１、ＦＦＴ２）及びデジタルフィルタ部（ＤＦ１、ＤＦ２）の様な干渉波除去の仕組みを持っていることが前提となる。
　以上述べたように、本発明によれば、インピーダンス整合時において、干渉波の影響を無くすことのできる高周波電源装置を提供できる。
　１：基板処理装置
　１０：チャンバー（反応炉）
　ＭＴ１，ＭＴ２：整合器
　ＡＮＴ１，ＡＮＴ２：アンテナ
　ＲＦＧＤ：高周波電源装置
　ＲＦＧ１、ＲＦＧ２：高周波電源部
　ＲＦＣＮ１，ＲＦＣＮ２：高周波制御部
　ＣＮＴ：制御部
　ＦＦＴ１、ＦＦＴ２：高速フーリエ変換部
　ＤＦ１、ＤＦ２：デジタルフィルタ部
　ＭＴＣ１、ＭＴＣ２：整合演算部
　ＦＣＨ１、ＦＣＨ２：周波数可動部
　ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＭＭ１、ＣＭＭ２：通信部
　ＣＭＭ３：外部通信部

Claims (12)

  1. 　チャンバー内に設けた複数のアンテナのそれぞれに異なる周波数の高周波電力を供給する高周波電源装置であって、
    　前記高周波電源装置は、
    　　前記複数のアンテナのそれぞれに異なる周波数の高周波電力を供給する複数の高周波電力部と、
    　　前記複数の高周波電力部のそれぞれを制御する複数の高周波制御部と、を含み、
    　前記複数の高周波制御部の各々は、
    　　高速フーリエ変換部と、フィルタ部と、を含み、
    　前記高速フーリエ変換部は、反射波として取り込まれた信号を高速フーリエ変換して周波数成分に分解し、
    　前記フィルタ部は、自身の高周波電力部から出力していない周波数成分の波を除去する、
    高周波電源装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記複数のアンテナのそれぞれに供給される高周波電力の周波数の差分周波数は、前記フィルタ部によって除去可能な範囲である、高周波電源装置。
  3. 　請求項１において、
    　前記複数のアンテナと前記複数の高周波電力部との間に設けられた複数の整合器を含む、高周波電源装置。
  4. 　チャンバー内に設けた第１アンテナおよび第２アンテナに接続された第１高周波電源装置を有し、
    　前記第１高周波電源装置は、
    　　前記第１アンテナに第１周波数の高周波電力を供給する第１高周波電力部と、
    　　前記第２アンテナに第２周波数の高周波電力を供給する第２高周波電力部と、
    　　前記第１高周波電力部を制御する第１高周波制御部と、
    　　前記第２高周波電力部を制御する第２高周波制御部と、
    を含み、
    　前記第１高周波制御部および前記第２高周波制御部の各々は、
    　　高速フーリエ変換部と、フィルタ部と、を含み、
    　前記高速フーリエ変換部は、反射波として取り込まれた信号を高速フーリエ変換して周波数成分に分解し、
    　前記フィルタ部は、自身の高周波電力部から出力していない周波数成分の波を除去する、
    高周波電源装置。
  5. 　請求項４において、
    　前記第２高周波制御部は、前記第１周波数と所定の整合アルゴリズムから算出した周波数との比較を行い、インピーダンス整合に使用する前記第２周波数を決定する、高周波電源装置。
  6. 　請求項５において、
    　前記前記第１周波数と前記第２周波数の差分周波数は、前記フィルタ部によって除去可能な範囲である、高周波電源装置。
  7. 　請求項６において、
    　前記差分周波数は、１０ｋＭＨｚである、高周波電源装置。
  8. 　請求項５において、さらに、
    　前記チャンバー内に設けた第３アンテナおよび第４アンテナに接続された第２高周波電源装置を有し、
    　前記第２高周波電源装置は、
    　　前記第３アンテナに第３周波数の高周波電力を供給する第３高周波電力部と、
    　　前記第４アンテナに第４周波数の高周波電力を供給する第４高周波電力部と、
    　　前記第３高周波電力部を制御する第３高周波制御部と、
    　　前記第４高周波電力部を制御する第４高周波制御部と、
    を含み、
    　前記第３高周波制御部および前記第４高周波制御部の各々は、
    　　高速フーリエ変換部と、フィルタ部と、を含み、
    　前記高速フーリエ変換部は、反射波として取り込まれた信号を高速フーリエ変換して周波数成分に分解し、
    　前記フィルタ部は、自身の高周波電力部から出力していない周波数成分の波を除去する、
    高周波電源装置。
  9. 　請求項８において、
    　前記第３高周波制御部は、前記第１周波数および前記第２周波数と、所定の整合アルゴリズムから算出した周波数との比較を行い、インピーダンス整合に使用する前記第３周波数を決定し、
    　前記第４高周波制御部は、前記第３周波数と所定の整合アルゴリズムから算出した周波数との比較を行い、インピーダンス整合に使用する前記第４周波数を決定する、高周波電源装置。
  10. 　請求項９において、
    　前記第３周波数および前記第４周波数の差分周波数は、前記フィルタ部によって除去可能な範囲である、高周波電源装置。
  11. 　反応炉と、
    　前記反応炉内に行列状に配置された複数のアンテナと、
    　異なる周波数の高周波電力を供給する複数の高周波電力部と、を有し、
    　前記複数のアンテナは、複数のグループに分類され、
    　１つのグループに分離されたアンテナの各々は１つの高周波電力部から前記高周波電力を供給されるように、前記複数のアンテナは前記複数の高周波電力部に接続され、
    　１つのグループに分離されたアンテナの隣には、他のグループに分類されたアンテナが配置される、
    基板処理装置。
  12. 　請求項１１において、
    　前記複数のグループの数は、前記複数のアンテナの数より少なく、
    　前記複数のグループの数は、前記複数の高周波電力部の数と同じである、基板処理装置。
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