(57)【要約】【課題】パルス変調されたマイクロ波を検波する検波部の誤差を補正する補正値を容易に決定することができる方法を提供する。【解決手段】方法は、パルスの設定デューティ比を第１設定デューティ比に設定し、マイクロ波のパワーの測定値を校正用測定器を用いて設定パワーごとに測定し、設定パワーごとに設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する測定工程と、誤差に基づいてパワーの補正値を設定パワーごとに算出し、設定パワーと補正値との関係を対数近似して第１設定デューティ比における設定パワーと補正値との関係を示す第１関数を決定する近似工程と、第１関数により定まる第１設定デューティ比における補正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた補正値とを一次関数で近似することにより、設定デューティ比と設定パワーと補正値との関係を示す補正関数を決定する決定工程とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発生部から出力されパルス変調されたマイクロ波のパワーを検波部を用いて測定し、測定結果が設定パワーとなるようにマイクロ波発生部を制御するマイクロ波出力装置において、前記検波部の誤差を補正するための補正関数を決定する方法であって、
パルスの設定デューティ比を予め定められた第１設定デューティ比に設定し、マイクロ波発生部から出力されたマイクロ波のパワーの測定値を校正用測定器を用いて少なくとも２つの設定パワーに関して設定パワーごとに測定し、前記設定パワーごとに前記設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する測定工程と、
前記誤差に基づいてパワーの補正値を前記設定パワーごとに算出し、前記設定パワーと前記補正値との関係を対数近似することにより、前記第１設定デューティ比における前記設定パワーと前記補正値との関係を示す第１関数を決定する近似工程と、
前記第１関数により定まる前記第１設定デューティ比における前記補正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた前記補正値とを一次関数で近似することにより、前記設定デューティ比と前記設定パワーと前記補正値との関係を示す前記補正関数を決定する決定工程と、
を有する補正関数を決定する方法。
【請求項２】
前記予め定められた設定デューティ比１００％の前記補正値は０である請求項１に記載の補正関数を決定する方法。
【請求項３】
前記補正関数は、前記第１設定デューティ比以上のデューティ比における補正値を決定する関数であり、
前記決定工程では、前記第１設定デューティ比以下の補正関数を別途決定する、請求項１又は２に記載の補正関数を決定する方法。
【請求項４】
前記マイクロ波は単一周波数ピークを有する請求項１〜３の何れか一項に記載の補正関数を決定する方法。
【請求項５】
前記測定工程、前記近似工程及び前記決定工程を単一周波数ピークを有するマイクロ波を用いて実行することで単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる前記補正関数を決定し、
パルスの設定デューティ比を予め定められた第２設定デューティ比に設定し、マイクロ波発生部から出力された帯域幅を有するマイクロ波のパワーの測定値を校正用測定器を用いて少なくとも２つの設定パワーに関して設定パワーごとに測定し、前記設定パワーごとに前記設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する第２測定工程と、
単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる前記誤差と帯域幅を有するマイクロ波にかかる前記誤差との差分を前記設定パワーごとに算出する算出工程と、
単一周波数ピークを有するマイクロ波のパワーの前記補正値に対する修正値を前記差分に基づいて前記設定パワーごとに算出し、前記設定パワーと前記修正値との関係を対数近似することにより、前記第１設定デューティ比における前記設定パワーと前記修正値との関係を示す第２関数を決定する第２近似工程と、
前記第２関数により定まる前記第２設定デューティ比における前記修正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた前記修正値とを一次関数で近似することにより、前記設定デューティ比と前記設定パワーと前記修正値との関係を示す修正項を決定する第２決定工程と、
前記修正項と単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる前記補正関数とに基づいて、帯域幅を有するマイクロ波にかかる前記補正関数を決定する第３決定工程と、
をさらに有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の補正関数を決定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、補正関数を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、プラズマ励起用のマイクロ波をパルス変調する装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６７９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、パワーがＯＮ／ＯＦＦするようにパルス変調されたマイクロ波を検波する検波部の誤差を補正する補正値を容易に決定することができる方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様においては、検波部の誤差を補正するための補正関数を決定する方法が提供される。マイクロ波出力装置は、マイクロ波発生部から出力されパルス変調されたマイクロ波のパワーを検波部を用いて測定し、測定結果が設定パワーとなるようにマイクロ波発生部を制御する。この方法は、測定工程と、近似工程と、決定工程とを有する。測定工程では、パルスの設定デューティ比を予め定められた第１設定デューティ比に設定する。そして、マイクロ波発生部から出力されたマイクロ波のパワーの測定値を校正用測定器を用いて少なくとも２つの設定パワーに関して設定パワーごとに測定する。そして、設定パワーごとに設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する。近似工程では、誤差に基づいてパワーの補正値を設定パワーごとに算出する。そして、設定パワーと補正値との関係を対数近似することにより、第１設定デューティ比における設定パワーと補正値との関係を示す第１関数を決定する。決定工程では、第１関数により定まる第１設定デューティ比における補正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた補正値とを一次関数で近似する。これにより、設定デューティ比と設定パワーと補正値との関係を示す補正関数を決定する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、パワーがＯＮ／ＯＦＦするようにパルス変調されたマイクロ波を検波する検波部の誤差を補正する補正値を容易に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に係る方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】図１に示される方法の実行に用いることが可能なプラズマ処理装置を例示する図である。
【図３】マイクロ波出力装置の一例を示す図である。
【図４】補正係数を準備する際のマイクロ波出力装置を含むシステムの構成を示す図である。
【図５】波形発生器におけるマイクロ波の生成原理の一例を説明する図である。
【図６】測定部の一例を示す図である。
【図７】パワーがパルス変調されたマイクロ波の一例である。
【図８】ＯＮ／ＯＦＦ制御に関する信号波形の一例である。
【図９】パワーの精度の定義を説明する一例の図である。
【図１０】一実施形態に係る他の方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】決定された補正値を用いて動作するマイクロ波出力装置の一例を示す図である。
【図１２】単一周波数ピークを有するマイクロ波の設定デューティ比とパワー精度との関係をシミュレーションした結果である。
【図１３】単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる補正関数を決定するシミュレーション結果である。
【図１４】測定部のパワー精度のシミュレーション結果である。
【図１５】モード間のパワー精度差平均値のシミュレーション結果である。
【図１６】モード間のパワー精度差ばらつきのシミュレーション結果である。
【図１７】帯域幅を有するマイクロ波にかかる補正関数を決定するシミュレーション結果である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
【０００９】
電子デバイスの製造分野において、被処理体へのダメージを一層低減させるために、マイクロ波の低パワー化が進んでいる。しかしながら、マイクロ波のパワーを小さくし過ぎるとプラズマが不安定となったり失火したりするおそれがある。このため、特許文献１に記載の装置のように、マイクロ波のパワーをパルス変調することが考えられる。このようなパルス変調をするにあたっては、マイクロ波出力装置から出力された進行波のパワーが精度よくパルス変調される必要がある。
【００１０】
マイクロ波出力装置が検波部の測定結果を用いてパワーの制御をする場合、検波部の測定結果の精度がマイクロ波のパワーの精度に影響を与える。このため、装置出荷前において校正用測定器を用いて検波部の誤差を測定して補正することができれば、パワーの精度を向上させたマイクロ波出力装置を提供することができる。しかしながら、検波部の誤差は、設定パワーやパルス条件などによって異なるという知見を得た。このため、任意のプロセスに対応するためには、全てのプロセス条件に対して校正用測定器で測定されたパワーと比較して補正値を決定することが必要となる。
【００１１】
本開示は、パワーがＯＮ／ＯＦＦするようにパルス変調されたマイクロ波を検波する検波部の誤差を補正する補正値を容易に決定することができる方法を提供する。
【００１２】
本開示の一態様においては、検波部の誤差を補正するための補正関数を決定する方法が提供される。マイクロ波出力装置は、マイクロ波発生部から出力されパルス変調されたマイクロ波のパワーを検波部を用いて測定し、測定結果が設定パワーとなるようにマイクロ波発生部を制御する。この方法は、測定工程と、近似工程と、決定工程とを有する。測定工程では、パルスの設定デューティ比を予め定められた第１設定デューティ比に設定する。そして、マイクロ波発生部から出力されたマイクロ波のパワーの測定値を校正用測定器を用いて少なくとも２つの設定パワーに関して設定パワーごとに測定する。そして、設定パワーごとに設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する。近似工程では、誤差に基づいてパワーの補正値を設定パワーごとに算出する。そして、設定パワーと補正値との関係を対数近似することにより、第１設定デューティ比における設定パワーと補正値との関係を示す第１関数を決定する。決定工程では、第１関数により定まる第１設定デューティ比における補正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた補正値とを一次関数で近似する。これにより、設定デューティ比と設定パワーと補正値との関係を示す補正関数を決定する。
【００１３】
この方法では、少なくとも２つの設定パワーに関して、設定パワーと校正用測定器で測定されたパワーの測定値との誤差が測定される。そして、誤差に基づいてパワーの補正値が設定パワーごとに算出される。そして、設定パワーと補正値との関係が対数近似され、第１設定デューティ比における設定パワーと補正値との関係を示す第１関数が決定される。決定工程では、第１関数により定まる第１設定デューティ比における補正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた補正値とが一次関数で近似される。これにより、設定デューティ比と設定パワーと補正値との関係を示す補正関数が決定される。このように、この方法によれば、少なくとも２点の測定パワーに関して誤差を計測するだけで、任意のプロセス条件においてパワーの誤差を補正することができる補正関数を決定することができる。よって、この方法は、全てのプロセス条件に対して校正用測定器で測定されたパワーと比較して補正値を決定する方法と比べて、補正値を容易に決定することができる。
【００１４】
一実施形態においては、予め定められた設定デューティ比１００％の補正値は０としてもよい。これにより、補正関数を容易に一次関数で近似することができる。
【００１５】
一実施形態においては、補正関数は、第１設定デューティ比以上のデューティ比における補正値を決定する関数であり、決定工程では、第１設定デューティ比以下の補正関数を別途決定してもよい。第１設定デューティより小さいデューティ比となるプロセス条件では補正関数の精度が低下する。このため、第１設定デューティより小さいデューティ比における補正関数を別個に決定することで、全ての範囲の設定デューティ比において精度良く補正関数を決定することができる。
【００１６】
一実施形態においては、マイクロ波は単一周波数ピークを有してもよい。この場合、単一周波数ピークを有するマイクロ波のパワーの精度を向上させることができる。
【００１７】
一実施形態においては、測定工程、近似工程及び決定工程を単一周波数ピークを有するマイクロ波を用いて実行することで単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる補正関数を決定してもよい。さらに、方法は、第２測定工程と、算出工程と、第２近似工程と、第２決定工程と、第３決定工程とを有してもよい。第２測定工程では、パルスの設定デューティ比を予め定められた第２設定デューティ比に設定する。そして、マイクロ波発生部から出力された帯域幅を有するマイクロ波のパワーの測定値を校正用測定器を用いて少なくとも２つの設定パワーに関して設定パワーごとに測定する。そして、設定パワーごとに設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する。算出工程では、単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる誤差と帯域幅を有するマイクロ波にかかる誤差との差分を設定パワーごとに算出する。第２近似工程では、単一周波数ピークを有するマイクロ波のパワーの補正値に対する修正値を差分に基づいて設定パワーごとに算出する。そして、設定パワーと修正値との関係を対数近似することにより、第２設定デューティ比における設定パワーと修正値との関係を示す第２関数を決定する。第２決定工程では、第２関数により定まる第２設定デューティ比における修正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた修正値とを一次関数で近似する。これにより、設定デューティ比と設定パワーと修正値との関係を示す修正項を決定する。第３決定工程では、修正項と単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる補正関数とに基づいて、帯域幅を有するマイクロ波にかかる補正関数を決定する。この方法によれば、単一周波数ピークを有するマイクロ波の補正関数を修正して、帯域幅を有するマイクロ波の補正関数を得ることができる。
【００１８】
以下、図面を参照して、種々の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び各図面において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。
【００１９】
図１は、一実施形態に係る方法の一例を示すフローチャートである。図１に示される方法ＭＴ１は、検波部の誤差を補正するための補正関数を決定する方法である。方法ＭＴ１により決定される補正関数は、マイクロ波発生部から出力されパルス変調されたマイクロ波のパワーを検波部を用いて測定し、測定結果が設定パワーとなるようにマイクロ波発生部を制御するマイクロ波出力装置に適用される。方法ＭＴ１の実行には、一例としてプラズマ処理装置が用いられる。図２は、方法ＭＴ１の実行に用いることが可能な一例のプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図２に示されるように、プラズマ処理装置１は、チャンバ本体１２、及び、マイクロ波出力装置１６を備える。プラズマ処理装置１は、ステージ１４、アンテナ１８、及び、誘電体窓２０を更に備え得る。
【００２０】
チャンバ本体１２は、その内部に処理空間Ｓを提供する。チャンバ本体１２は、側壁１２ａ及び底部１２ｂを有する。側壁１２ａは、略筒形状に形成される。この側壁１２ａの中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線Ｚに略一致する。底部１２ｂは、側壁１２ａの下端側に設けられる。底部１２ｂには、排気用の排気孔１２ｈが設けられる。また、側壁１２ａの上端部は開口である。
【００２１】
側壁１２ａの上端部の上には誘電体窓２０が設けられる。この誘電体窓２０は、処理空間Ｓに対向する下面２０ａを有する。誘電体窓２０は、側壁１２ａの上端部の開口を閉じている。この誘電体窓２０と側壁１２ａの上端部との間にはＯリング１９が介在する。このＯリング１９により、チャンバ本体１２がより確実に密閉される。
【００２２】
ステージ１４は、処理空間Ｓ内に収容される。ステージ１４は、鉛直方向において誘電体窓２０と対面するように設けられる。また、ステージ１４は、誘電体窓２０と当該ステージ１４との間に処理空間Ｓを挟むように設けられる。このステージ１４は、その上に載置される被加工物ＷＰ（例えば、ウエハ）を支持するように構成される。
【００２３】
一実施形態において、ステージ１４は、基台１４ａ及び静電チャック１４ｃを含む。基台１４ａは、略円盤形状を有しており、アルミニウムといった導電性の材料から形成されている。基台１４ａの中心軸線は、軸線Ｚに略一致する。この基台１４ａは、筒状支持部４８によって支持される。筒状支持部４８は、絶縁性の材料から形成されており、底部１２ｂから垂直上方に延びる。筒状支持部４８の外周には、導電性の筒状支持部５０が設けられる。筒状支持部５０は、筒状支持部４８の外周に沿ってチャンバ本体１２の底部１２ｂから垂直上方に延びる。この筒状支持部５０と側壁１２ａとの間には、環状の排気路５１が形成される。
【００２４】
排気路５１の上部には、バッフル板５２が設けられる。バッフル板５２は、環形状を有する。バッフル板５２には、当該バッフル板５２を板厚方向に貫通する複数の貫通孔が形成される。このバッフル板５２の下方には上述した排気孔１２ｈが設けられる。排気孔１２ｈには、排気管５４を介して排気装置５６が接続される。排気装置５６は、自動圧力制御弁（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｖａｌｖｅ）と、ターボ分子ポンプといった真空ポンプとを有する。この排気装置５６により、処理空間Ｓを所望の真空度まで減圧することができる。
【００２５】
基台１４ａは、高周波電極を兼ねる。基台１４ａには、給電棒６２及びマッチングユニット６０を介して、高周波バイアス用の高周波電源５８が電気的に接続される。高周波電源５８は、被加工物ＷＰに引き込むイオンのエネルギーを制御するのに適した一定の周波数、例えば、１３．５６ＭＨｚの高周波を、設定されたパワーで出力する。
【００２６】
さらに、高周波電源５８は、パルス生成器を有し、高周波パワー（ＲＦパワー）をパルス変調して基台１４ａに印加してもよい。この場合、高周波電源５８は、ＨｉｇｈレベルのパワーとＬｏｗレベルのパワーとが周期的に繰り返される高周波パワーとなるようにパルス変調する。高周波電源５８は、パルス生成器により生成された同期信号ＰＳＳ−Ｒに基づいてパルス調整する。同期信号ＰＳＳ−Ｒは、高周波パワーの周期及びデューティ比を決定する信号である。パルス変調時の設定の一例として、パルス周波数は１０Ｈｚ〜２５０ｋＨｚであり、パルスのデューティ比（パルス周期に対するＨｉｇｈレベルパワー時間の比）は１０％〜９０％である。
【００２７】
マッチングユニット６０は、高周波電源５８側のインピーダンスと、主に電極、プラズマ、チャンバ本体１２といった負荷側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合器を収容する。この整合器の中には自己バイアス生成用のブロッキングコンデンサが含まれる。マッチングユニット６０は、高周波パワーがパルス変調される場合、同期信号ＰＳＳ−Ｒに基づいて整合をとるように動作する。
【００２８】
基台１４ａの上面には、静電チャック１４ｃが設けられる。静電チャック１４ｃは、被加工物ＷＰを静電吸着力で保持する。静電チャック１４ｃは、電極１４ｄ、絶縁膜１４ｅ、及び、絶縁膜１４ｆを含んでおり、概ね円盤形状である。静電チャック１４ｃの中心軸線は軸線Ｚに略一致する。この静電チャック１４ｃの電極１４ｄは、導電膜によって構成されており、絶縁膜１４ｅと絶縁膜１４ｆとの間に設けられる。電極１４ｄには、直流電源６４がスイッチ６６及び被覆線６８を介して電気的に接続される。静電チャック１４ｃは、直流電源６４より印加される直流電圧により発生するクーロン力によって、被加工物ＷＰを吸着保持することができる。また、基台１４ａ上には、フォーカスリング１４ｂが設けられる。フォーカスリング１４ｂは、被加工物ＷＰ及び静電チャック１４ｃを囲むように配置される。
【００２９】
基台１４ａの内部には、冷媒室１４ｇが設けられる。冷媒室１４ｇは、例えば、軸線Ｚを中心に延在するように形成される。この冷媒室１４ｇには、チラーユニットからの冷媒が配管７０を介して供給される。冷媒室１４ｇに供給された冷媒は、配管７２を介してチラーユニットに戻される。この冷媒の温度がチラーユニットによって制御されることにより、静電チャック１４ｃの温度、ひいては被加工物ＷＰの温度が制御される。
【００３０】
また、ステージ１４には、ガス供給ライン７４が形成される。このガス供給ライン７４は、伝熱ガス、例えば、Ｈｅガスを、静電チャック１４ｃの上面と被加工物ＷＰの裏面との間に供給するために設けられる。
【００３１】
マイクロ波出力装置１６は、チャンバ本体１２内に供給される処理ガスを励起させるためのマイクロ波を出力する。マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波の周波数、パワー、及び、帯域幅を可変に調整するよう構成される。マイクロ波出力装置１６は、例えば、マイクロ波の帯域幅を略０に設定することによって、単一周波数のマイクロ波を発生することができる。また、マイクロ波出力装置１６は、その中に複数の周波数成分を有する帯域幅を有したマイクロ波を発生することができる。これら複数の周波数成分のパワーは同一のパワーであってもよく、帯域内の中央周波数成分のみが他の周波数成分のパワーよりも大きいパワーを有していてもよい。一例において、マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波のパワーを０Ｗ〜５０００Ｗの範囲内で調整することができる。マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波の周波数又は中央周波数を２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚの範囲内で調整することできる。マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波の帯域幅を０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの範囲で調整することができる。また、マイクロ波出力装置１６は、帯域内におけるマイクロ波の複数の周波数成分の周波数のピッチ（キャリアピッチ）を０〜２５ｋＨｚの範囲内で調整することができる。
【００３２】
マイクロ波出力装置１６は、パルス生成器を有し、マイクロ波のパワーをパルス変調して出力してもよい。この場合、マイクロ波出力装置１６は、ＨｉｇｈレベルのパワーとＬｏｗレベルのパワーとが周期的に繰り返されるパワーとなるようにマイクロ波をパルス変調する。マイクロ波出力装置１６は、パルス生成器により生成された同期信号ＰＳＳ−Ｍに基づいてパルス調整する。同期信号ＰＳＳ−Ｍは、マイクロ波パワーの周期及びデューティ比を決定する信号である。パルス変調時の設定の一例として、パルス周波数は１Ｈｚ〜５０ｋＨｚであり、パルスのデューティ比（パルス周期に対するＨｉｇｈレベルパワー時間の比）は１０％〜９０％である。マイクロ波出力装置１６は、高周波電源５８により出力される、パルス変調させた高周波パワーと同期させるように、マイクロ波パワーをパルス変調してもよい。
【００３３】
プラズマ処理装置１は、導波管２１、チューナ２６、モード変換器２７、及び、同軸導波管２８を更に備える。マイクロ波出力装置１６の出力部は、導波管２１の一端に接続される。導波管２１の他端は、モード変換器２７に接続される。導波管２１は、例えば、矩形導波管である。導波管２１には、チューナ２６が設けられる。チューナ２６は、スタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃを有する。スタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの各々は、導波管２１の内部空間に対するその突出量を調整可能なように構成される。チューナ２６は、基準位置に対するスタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの各々の突出位置を調整することにより、マイクロ波出力装置１６のインピーダンスと負荷、例えば、チャンバ本体１２のインピーダンスとを整合させる。
【００３４】
モード変換器２７は、導波管２１からのマイクロ波のモードを変換して、モード変換後のマイクロ波を同軸導波管２８に供給する。同軸導波管２８は、外側導体２８ａ及び内側導体２８ｂを含む。外側導体２８ａは、略円筒形状を有しており、その中心軸線は軸線Ｚに略一致する。内側導体２８ｂは、略円筒形状を有しており、外側導体２８ａの内側で延在する。内側導体２８ｂの中心軸線は、軸線Ｚに略一致する。この同軸導波管２８は、モード変換器２７からのマイクロ波をアンテナ１８に伝送する。
【００３５】
プラズマ処理装置１は、導波管２１にパワーメータ（校正用測定器の一例）を備えることができる。パワーメータは、一例としてマイクロ波のパワーを検出する熱電対式のセンサである。パワーメータは、導波管２１において、チューナ２６とモード変換器２７との間、あるいは、マイクロ波出力装置１６とチューナ２６との間における進行波及び反射波を計測する。パワーメータの配置の一例については後述する。
【００３６】
アンテナ１８は、誘電体窓２０の下面２０ａの反対側の面２０ｂ上に設けられる。アンテナ１８は、スロット板３０、誘電体板３２、及び、冷却ジャケット３４を含む。
【００３７】
スロット板３０は、誘電体窓２０の面２０ｂ上に設けられる。このスロット板３０は、導電性を有する金属から形成されており、略円盤形状を有する。スロット板３０の中心軸線は軸線Ｚに略一致する。スロット板３０には、複数のスロット孔３０ａが形成される。複数のスロット孔３０ａは、一例においては、複数のスロット対を構成する。複数のスロット対の各々は、互いに交差する方向に延びる略長孔形状の二つのスロット孔３０ａを含む。複数のスロット対は、軸線Ｚ周りの一以上の同心円に沿って配列される。また、スロット板３０の中央部には、後述する導管３６が通過可能な貫通孔３０ｄが形成される。
【００３８】
誘電体板３２は、スロット板３０上に設けられる。誘電体板３２は、石英といった誘電体材料から形成されており、略円盤形状である。この誘電体板３２の中心軸線は軸線Ｚに略一致する。冷却ジャケット３４は、誘電体板３２上に設けられる。誘電体板３２は、冷却ジャケット３４とスロット板３０との間に設けられる。
【００３９】
冷却ジャケット３４の表面は、導電性を有する。冷却ジャケット３４の内部には、流路３４ａが形成される。この流路３４ａには、冷媒が供給されるように構成される。冷却ジャケット３４の上部表面には、外側導体２８ａの下端が電気的に接続される。また、内側導体２８ｂの下端は、冷却ジャケット３４及び誘電体板３２の中央部分に形成された孔を通って、スロット板３０に電気的に接続される。
【００４０】
同軸導波管２８からのマイクロ波は、誘電体板３２内を伝搬して、スロット板３０の複数のスロット孔３０ａから誘電体窓２０に供給される。誘電体窓２０に供給されたマイクロ波は、処理空間Ｓに導入される。
【００４１】
同軸導波管２８の内側導体２８ｂの内孔には、導管３６が通っている。また、上述したように、スロット板３０の中央部には、導管３６が通過可能な貫通孔３０ｄが形成される。導管３６は、内側導体２８ｂの内孔を通って延在しており、ガス供給系３８に接続される。
【００４２】
ガス供給系３８は、被加工物ＷＰを処理するための処理ガスを導管３６に供給する。ガス供給系３８は、ガス源３８ａ、弁３８ｂ、及び、流量制御器３８ｃを含み得る。ガス源３８ａは、処理ガスのガス源である。弁３８ｂは、ガス源３８ａからの処理ガスの供給及び供給停止を切り替える。流量制御器３８ｃは、例えば、マスフローコントローラであり、ガス源３８ａからの処理ガスの流量を調整する。
【００４３】
プラズマ処理装置１は、インジェクタ４１を更に備え得る。インジェクタ４１は、導管３６からのガスを誘電体窓２０に形成された貫通孔２０ｈに供給する。誘電体窓２０の貫通孔２０ｈに供給されたガスは、処理空間Ｓに供給される。そして、誘電体窓２０から処理空間Ｓに導入されるマイクロ波によって、当該処理ガスが励起される。これにより、処理空間Ｓ内でプラズマが生成され、当該プラズマからのイオン及び／又はラジカルといった活性種により、被加工物ＷＰが処理される。
【００４４】
プラズマ処理装置１は、制御器１００を更に備える。制御器１００は、プラズマ処理装置１の各部を統括制御する。制御器１００は、ＣＰＵといったプロセッサ、ユーザインタフェース、及び、記憶部を備え得る。
【００４５】
プロセッサは、記憶部に記憶されたプログラム及びプロセスレシピを実行することにより、マイクロ波出力装置１６、ステージ１４、ガス供給系３８、排気装置５６等の各部を統括制御する。
【００４６】
ユーザインタフェースは、工程管理者がプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボード又はタッチパネル、プラズマ処理装置１の稼働状況等を可視化して表示するディスプレイ等を含んでいる。
【００４７】
記憶部には、プラズマ処理装置１で実行される各種処理をプロセッサの制御によって実現するための制御プログラム（ソフトウエア）、及び、処理条件データ等を含むプロセスレシピ等が保存される。プロセッサは、ユーザインタフェースからの指示等、必要に応じて、各種の制御プログラムを記憶部から呼び出して実行する。このようなプロセッサの制御下で、プラズマ処理装置１において所望の処理が実行される。
【００４８】
［マイクロ波出力装置１６の構成例］
図２は、マイクロ波出力装置の一例を示す図である。図２に示されるように、マイクロ波出力装置１６は、演算装置１００ａに接続されている。演算装置１００ａは、制御器１００、波形発生器１０１、第１パルス生成器１０２、第２パルス生成器１０３、第３パルス生成器１０４、及び、第４パルス生成器１０５を有する。
【００４９】
波形発生器１０１は、マイクロ波の波形を発生する。波形発生器１０１は、制御器１００により指定された設定周波数及び設定帯域幅にそれぞれ応じた中央周波数及び帯域幅を有するマイクロ波の波形を発生する。波形発生器１０１は、マイクロ波の波形をマイクロ波出力装置１６へ出力する。
【００５０】
第１パルス生成器１０２は、マイクロ波出力装置１６にてマイクロ波パワーをパルス変調する際に利用される同期信号を生成する。第１パルス生成器１０２は、制御器１００によって設定された設定プロファイルにおけるマイクロ波パワーの設定パルス周波数及び設定デューティ比に基づいて、同期信号ＰＳＳ−Ｍを生成する。第１パルス生成器１０２は、同期信号ＰＳＳ−Ｍをマイクロ波出力装置１６へ出力する。
【００５１】
第２パルス生成器１０３は、パワーがパルス変調されたマイクロ波をチューナ２６にてインピーダンス整合する際に利用される同期信号を生成する。第２パルス生成器１０３は、第１パルス生成器１０２と同様に、制御器１００によって設定された設定プロファイルにおけるマイクロ波パワーの設定パルス周波数及び設定デューティ比に基づいて、同期信号ＰＳＳ−ＭＴを生成する。同期信号ＰＳＳ−ＭＴは、同期信号ＰＳＳ−Ｍと同一のパルス周波数及びデューティ比を有する。第２パルス生成器１０３は、同期信号ＰＳＳ−ＭＴをチューナ２６へ出力する。
【００５２】
第３パルス生成器１０４は、高周波電源５８にて高周波パワーをパルス変調する際に利用される同期信号を生成する。第３パルス生成器１０４は、制御器１００によって設定された設定プロファイルにおける高周波パワーの設定パルス周波数及び設定デューティ比に基づいて、同期信号ＰＳＳ−Ｒを生成する。第３パルス生成器１０４は、同期信号ＰＳＳ−Ｒを高周波電源５８へ出力する。
【００５３】
第４パルス生成器１０５は、パワーがパルス変調された高周波をマッチングユニット６０にてインピーダンス整合する際に利用される同期信号を生成する。第４パルス生成器１０５は、第３パルス生成器１０４と同様に、制御器１００によって設定された設定プロファイルにおける高周波パワーの設定パルス周波数及び設定デューティ比に基づいて、同期信号ＰＳＳ−ＲＭを生成する。同期信号ＰＳＳ−ＲＭは、同期信号ＰＳＳ−Ｒと同一のパルス周波数及びデューティ比を有する。第４パルス生成器１０５は、同期信号ＰＳＳ−ＲＭをマッチングユニット６０へ出力する。
【００５４】
第１パルス生成器１０２は、同期信号ＰＳＳ−Ｒと同期した同期信号ＰＳＳ−Ｍを生成してもよい。この場合、マイクロ波パワーのパルス変調と高周波パワーのパルス変調とを同期させることができるので、安定したプラズマ生成が可能となる。
【００５５】
マイクロ波出力装置１６は、波形発生器１０１により発生されたマイクロ波の波形を、制御器１００の設定に応じてパルス変調し、マイクロ波として出力する。マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波発生部１６ａ、導波管１６ｂ、サーキュレータ１６ｃ、導波管１６ｄ、導波管１６ｅ、第１の方向性結合器１６ｆ、第２の方向性結合器１６ｈ、測定部１６ｋ（検波部の一例）、及び、ダミーロード１６ｊを有する。
【００５６】
マイクロ波発生部１６ａは、パワーがパルス変調されたマイクロ波を発生する。マイクロ波発生部１６ａは、制御器１００から指示された設定パルス周波数、設定デューティ比、Ｈｉｇｈレベルの設定パワー及びＬｏｗレベルの設定パワーを取得する。マイクロ波発生部１６ａは、制御器１００から指示された設定に応じたパルス周波数、デューティ比、Ｈｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルとなるようにパワーがパルス変調されたマイクロ波を発生する。なお、Ｌｏｗレベルの設定パワーが０Ｗの場合、パワーがＯＮ／ＯＦＦするようにパルス変調される。以下では、パワーがＯＮ／ＯＦＦするようにパルス変調される例を説明する。
【００５７】
マイクロ波発生部１６ａは、パワー制御部１６２、減衰器１６３、増幅器１６４、増幅器１６５、及び、モード変換器１６６を有する。
【００５８】
波形発生器１０１は、減衰器１６３に接続される。減衰器１６３は、一例として、印加電圧値によって減衰量（減衰率）を変更可能な機器である。減衰器１６３には、パワー制御部１６２が接続される。パワー制御部１６２は、印加電圧値を用いて減衰器１６３におけるマイクロ波の減衰率（減衰量）を制御する。マイクロ波の減衰率（減衰量）は、波形発生器１０１により出力されたマイクロ波が、制御器１００により指示された設定パルス周波数、設定デューティ比及びＯＮレベルの設定パワーに応じたパワーを有するマイクロ波となるように制御される。
【００５９】
パワー制御部１６２は、一例として、制御部１６２ａを有する。制御部１６２ａは、プロセッサであり得る。制御部１６２ａは、制御器１００から設定プロファイルを取得する。制御部１６２ａは、第１パルス生成器１０２から同期信号ＰＳＳ−Ｍを取得する。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｍ、及び、制御器１００によって設定された設定プロファイルに基づいてマイクロ波の減衰率（減衰量）を決定する。
【００６０】
減衰器１６３の出力は、増幅器１６４及び増幅器１６５を介してモード変換器１６６に接続される。増幅器１６４及び増幅器１６５は、マイクロ波をそれぞれに所定の増幅率で増幅する。モード変換器１６６は、増幅器１６５から出力されるマイクロ波の伝搬モードをＴＥＭからＴＥ０１に変換する。このモード変換器１６６におけるモード変換によって生成されたマイクロ波は、マイクロ波発生部１６ａの出力マイクロ波として出力される。
【００６１】
マイクロ波発生部１６ａの出力は導波管１６ｂの一端に接続される。導波管１６ｂの他端は、サーキュレータ１６ｃの第１ポート２６１に接続される。サーキュレータ１６ｃは、第１ポート２６１、第２ポート２６２Ａ、及び、第３ポート２６３Ａを有する。サーキュレータ１６ｃは、第１ポート２６１に入力されたマイクロ波を第２ポート２６２Ａから出力し、第２ポート２６２Ａに入力したマイクロ波を第３ポート２６３Ａから出力するように構成される。サーキュレータ１６ｃの第２ポート２６２Ａには導波管１６ｄの一端が接続される。導波管１６ｄの他端は、マイクロ波出力装置１６の出力部１６ｔである。
【００６２】
サーキュレータ１６ｃの第３ポート２６３Ａには、導波管１６ｅの一端が接続される。導波管１６ｅの他端はダミーロード１６ｊに接続される。ダミーロード１６ｊは、導波管１６ｅを伝搬するマイクロ波を受けて、当該マイクロ波を吸収する。ダミーロード１６ｊは、例えば、マイクロ波を熱に変換する。
【００６３】
第１の方向性結合器１６ｆは、導波管１６ｂの一端と他端との間に設けられる。第１の方向性結合器１６ｆは、マイクロ波発生部１６ａから出力されて、出力部１６ｔに伝搬するマイクロ波（即ち、進行波）の一部を分岐させて、当該進行波の一部を出力するように構成される。
【００６４】
第２の方向性結合器１６ｈは、導波管１６ｅの一端と他端との間に設けられる。第２の方向性結合器１６ｈは、出力部１６ｔに戻されたマイクロ波（即ち、反射波）について、サーキュレータ１６ｃの第３ポート２６３Ａに伝送された反射波の一部を分岐させて、当該反射波の一部を出力するように構成される。
【００６５】
測定部１６ｋは、導波管内のマイクロ波を測定する機器である。測定部１６ｋは、マイクロ波発生部１６ａの出力側に設けられ、測定制御部１６７、第１検波部１６８及び第２検波部１６９を有する。
【００６６】
第１検波部１６８は、導波管内のマイクロ波の進行波パワーに応じた測定値を検出する。第１検波部１６８は、第１の方向性結合器１６ｆから出力された進行波を入力する。第２検波部１６９は、導波管内のマイクロ波の反射波パワーに応じた測定値を検出する。第２検波部１６９は、第２の方向性結合器１６ｈから出力された反射波を入力する。
【００６７】
測定制御部１６７は、第１検波部１６８により検出された測定値に基づいて、平均的な進行波パワーを取得する。測定制御部１６７は、第２検波部１６９により検出された測定値に基づいて、平均的な反射波パワーを取得する。
【００６８】
測定部１６ｋは、パワー制御部１６２に接続される。測定部１６ｋは、測定値をパワー制御部１６２に出力する。パワー制御部１６２は、平均的な進行波パワーと平均的な反射波パワーに対してそれぞれをＰＳＳ−Ｍのデューティで割り、パルスＯＮ時の進行波パワーと反射波パワーとする。進行波と反射波とのパワーの差、即ちロードパワー（実効パワー）が、制御器１００によって指定される設定パワーに一致するように、減衰器１６３を制御する（パワーフィードバック制御）。
【００６９】
チューナ２６は、チューナ制御部２６０及びチューナ検波部２６４を有する。チューナ制御部２６０は、制御器１００の信号及びチューナ検波部２６４の検出結果に基づいて、マイクロ波出力装置１６側のインピーダンスとアンテナ１８側のインピーダンスとを整合するようにスタブ２６ａ、２６ｂ，２６ｃの突出位置を調整する。チューナ検波部２６４は、一例として三探針検波器であり、３本のダイオード付きプローブを有する。チューナ制御部２６０は、図示しないドライバ回路及びアクチュエータにより、スタブ２６ａ、２６ｂ，２６ｃを動作させる。
【００７０】
チューナ制御部２６０は、第２パルス生成器１０３により生成されたマイクロ波パワー用の同期信号ＰＳＳ−ＭＴを取得する。チューナ制御部２６０は、同期信号を考慮して、スタブ２６ａ、２６ｂ，２６ｃを動作させる。高周波電源５８は、第３パルス生成器１０４により生成された高周波パワー用の同期信号ＰＳＳ−Ｒを取得する。高周波電源５８は、同期信号ＰＳＳ−Ｒに基づいて高周波パワーをパルス変調する。マッチングユニット６０は、第４パルス生成器１０５により生成された高周波パワー用の同期信号ＰＳＳ−ＭＴを取得する。マッチングユニット６０は、同期信号ＰＳＳ−ＭＴに基づいて、パルス変調された高周波パワーを整合する。
【００７１】
［パワーメータの配置の一例］
図４は、補正係数を準備する際のマイクロ波出力装置を含むシステムの構成を示す図である。図４に示されるように、複数の第１の補正係数を準備する際には、マイクロ波出力装置１６の出力部１６ｔに、導波管ＷＧ１の一端が接続される。導波管ＷＧ１の他端には、ダミーロードＤＬ１が接続される。また、導波管ＷＧ１の一端と他端との間には、第３の方向性結合器１８０が設けられる。この第３の方向性結合器１８０には、センサＳＤ１が接続される。センサＳＤ１には、パワーメータ１８１が接続される。第３の方向性結合器１８０は、導波管ＷＧ１を伝搬する進行波の一部を分岐させる。第３の方向性結合器１８０によって分岐された進行波の一部は、センサＳＤ１に入力される。センサＳＤ１は、例えば、熱電対式センサであり、受けたマイクロ波のパワーに比例した起電力を発生して、直流出力を提供する。パワーメータ１８１は、センサＳＤ１の直流出力から、出力部１６ｔにおける進行波のパワーを決定する。
【００７２】
［波形発生器の詳細］
図５は、波形発生器におけるマイクロ波の生成原理を説明する図である。図５に示されるように、波形発生器１０１は、例えば、基準周波数と位相を同期させたマイクロ波を発振することが可能なＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）発振器と、ＰＬＬ発振器に接続されたＩＱデジタル変調器とを有する。波形発生器１０１は、ＰＬＬ発振器において発振されるマイクロ波の周波数を制御器１００により指定された設定周波数に設定する。そして、波形発生器１０１は、ＰＬＬ発振器からのマイクロ波と、当該ＰＬＬ発振器からのマイクロ波とは９０°の位相差を有するマイクロ波とを、ＩＱデジタル変調器を用いて変調する。これにより、波形発生器１０１は、帯域内において複数の周波数成分を有するマイクロ波、又は、単一周波数のマイクロ波を生成する。
【００７３】
波形発生器１０１は、例えば、Ｎ個の複素データシンボルに対する逆離散フーリエ変換を行って連続信号を生成することにより、複数の周波数成分を有するマイクロ波を生成することが可能である。この信号の生成方法は、ディジタルテレビ放送等で用いられるＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）変調方式と同様の方法であり得る。
【００７４】
一例では、波形発生器１０１は、予めデジタル化された符号の列で表された波形データを有する。波形発生器１０１は、波形データを量子化し、量子化したデータに対して逆フーリエ変換を適用することにより、ＩデータとＱデータとを生成する。そして、波形発生器１０１は、Ｉデータ及びＱデータの各々に、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換を適用して、二つのアナログ信号を得る。波形発生器１０１は、これらアナログ信号を、低周波成分のみを通過させるＬＰＦ(ローパスフィルタ）へ入力する。波形発生器１０１は、ＬＰＦから出力された二つのアナログ信号を、ＰＬＬ発振器からのマイクロ波、ＰＬＬ発振器からのマイクロ波とは９０°の位相差を有するマイクロ波とそれぞれミキシングする。そして、波形発生器１０１は、ミキシングによって生成されたマイクロ波を合成する。これにより、波形発生器１０１は、一又は複数の周波数成分を有するマイクロ波を生成する。
【００７５】
［測定部の詳細］
図６は、測定部１６ｋの一例を示す図である。測定部１６ｋは、第１検波部１６８に対応するマイクロ波の進行波の処理を行う回路と、第２検波部１６９に対応するマイクロ波の反射波の処理を行う回路とを有する。最初に、マイクロ波の進行波の処理から説明する。測定部１６ｋは、マイクロ波の進行波パワーＰｆをポートを介して入力する。測定部１６ｋは、ローパスフィルタＬＰＦを用いて、進行波パワーＰｆの不要な周波数成分を除去する。続いて、測定部１６ｋは、アッテネータＡＴＴを用いて、進行波パワーＰｆを後続の回路ＩＣに適した信号レベルに減衰する。続いて、測定部１６ｋは、回路ＩＣにより、進行波パワーＰｆを、パワーに応じたアナログ電圧に変換する。続いて、測定部１６ｋは、回路を用いて、進行波パワーＰｆを平均化してノイズ成分を除去する。測定部１６ｋは、ノイズ成分を除去したのち、Ａ／Ｄ変換器を用いて、進行波パワーＰｆをデジタル信号へと変換する。ここまでの処理が第１検波部１６８の機能となる。続いて、測定部１６ｋは、ＣＰＵによってデジタル信号に対してリニアライズや検波特性を用いた補正を行い、ポートから出力する。出力先の一例はパワー制御部１６２である。このＣＰＵの処理が測定制御部１６７の機能となる。このように、測定部１６ｋは進行波パワーを検出し、パワー制御部１６２へと出力することができる。反射波の処理についても進行波の処理と同一である。測定部１６ｋは、ローパスフィルタＬＰＦを用いて、反射波パワーＰｒの不要な周波数成分を除去する。続いて、測定部１６ｋは、アッテネータＡＴＴを用いて、反射波パワーＰｒを後続の回路ＩＣに適した信号レベルに減衰する。続いて、測定部１６ｋは、回路ＩＣにより、反射波パワーＰｒを、パワーに応じたアナログ電圧に変換する。続いて、測定部１６ｋは、回路を用いて、反射波パワーＰｒを平均化してノイズ成分を除去する。測定部１６ｋは、ノイズ成分を除去したのち、Ａ／Ｄ変換器を用いて、反射波パワーＰｒをデジタル信号へと変換する。ここまでの処理が第２検波部１６９の機能となる。続いて、測定部１６ｋは、ＣＰＵによってデジタル信号に対してリニアライズや検波特性を用いた補正を行い、ポートから出力する。出力先の一例はパワー制御部１６２である。このＣＰＵの処理が測定制御部１６７の機能となる。このように、測定部１６ｋは反射波パワーを検出し、パワー制御部１６２へと出力することができる。
【００７６】
［マイクロ波の一例］
マイクロ波発生部１６ａから出力されるマイクロ波パワーは、ＯＮレベルのパワーとＯＦＦレベルのパワー（０Ｗ）とを繰り返すようにパルス状に変調された波形となる。図７は、パワーがＯＮ／ＯＦＦするようにパルス変調されたマイクロ波の一例である。図７に示されるように、マイクロ波は、制御器１００から指示された設定周波数及び設定帯域幅にそれぞれ応じた中央周波数及び帯域幅（ＢＢ幅）を有する。マイクロ波は、制御器１００から指示された設定パルス周波数、設定デューティ比、ＯＮレベルの設定パワーにそれぞれ応じたパルス周波数ＰＴ１、デューティ比ＨＴ、ＯＮレベルのパワーを有する。単一周波数ピークのマイクロ波の場合には、図７に示される同一時間帯におけるＯＮレベルの複数の波形が中心周波数を中心とした１つの波形となり、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返す波形となる。
【００７７】
［パワーのＯＮ／ＯＦＦ制御に関する信号波形］
図８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御に関する信号波形の一例である。図８に示される複数の波形は、時間軸のタイミングを一致させている。図８の信号（Ａ）は、第１パルス生成器１０２により生成された同期信号ＰＳＳ−Ｍの波形である。図８の信号（Ｂ）は、波形発生器１０１により生成されたマイクロ波の波形である。図８の信号（Ｃ）は、信号（Ａ）及び信号（Ｂ）に基づいて変調されたマイクロ波の波形である。図８の信号（Ｄ）は、信号（Ｃ）を検波して得られた波形であり、測定部１６ｋにおけるＡ／Ｄ変換器へ入力される信号の波形である。つまり、測定部１６ｋにおいて平均化されたアナログ電圧の波形である。それぞれの横軸は時間である。信号（Ｂ）は、パワー制御部１６２及び減衰器１６３によって、信号（Ａ）に基づいて減衰される。例えば、信号（Ｂ）は、同期信号ＰＳＳ−ＭのＯＦＦ時間において０Ｗに減衰される。減衰された信号は、増幅器１６４及び増幅器１６５によって増幅され、信号（Ｃ）となる。信号（Ｃ）は、ＯＮ状態のパワーが設定パワーＰｓｅｔとなるように増幅される。信号（Ｃ）のＯＮ状態は、信号（Ａ）に示される同期信号ＰＳＳ−ＭのＯＮ時間と一致する。信号（Ｃ）を検波すると、平均化された信号（Ｄ）の波形となる。信号（Ｄ）は、Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号へと変換され、ＣＰＵにより電力に換算される。この電力がＯＮ／ＯＦＦ制御時における測定部１６ｋによるパワーの測定値となる。
【００７８】
［パワーの精度］
パワーの精度は単一周波数ピークを有するマイクロ波の連続波の各平均電力が基準となる。マイクロ波がＯＮ／ＯＦＦ制御される場合には、以下のように定義する。図９は、パワーの精度の定義を説明する一例の図である。図９では、ＯＮ／ＯＦＦ制御されたマイクロ波のパワーの波形が示されている。ここでは、一例として、設定パワーＰｓｅｔの５０％となるパワーを用いてデューティ比Ｄｕｔｙ１及びパルス周波数ＰＲＦ１が決定される。つまり、設定パワーＰｓｅｔの５０％以上となるパワーの部分がＯＮパワーとなる。なお、５０％は所定値であり、他の値としてもよい。
【００７９】
パワーメータ１８１の測定値である平均パワーをＰｍｔとすると、ＯＮパワーＰｏｎは以下の数式（１）で表現される。
【数１】
2020181651.tif 000003
ここでは、パワーの精度は、ＯＮパワーと設定パワーとの差で評価する。例えば、パワーの精度Ｅは以下の数式（２）で表現される。
【数２】
2020181651.tif 000004
式（２）から明らかなように、パワーの精度Ｅの大きさが０に近づくほどパワーの精度が良いといえる。
【００８０】
［方法の詳細］
図１に示される方法ＭＴ１は、パワーメータ１８１による測定値を用いてパワーの精度Ｅを評価し、精度Ｅが０となるようにパワーの補正値を決定する。方法ＭＴの詳細は、方法ＭＴがプラズマ処理装置１を用いる場合を例として説明される。また、以下ではマイクロ波の進行波パワーに関する補正値について説明するが、反射波パワーについても同一の手法で取得することができる。
【００８１】
最初に、単一周波数ピークを有するマイクロ波に係る方法ＭＴ１を説明する。
【００８２】
図１に示されるように、方法ＭＴ１は、測定工程（ステップＳ１０）、近似工程（ステップＳ１２）及び決定工程（ステップＳ１４）を備える。
【００８３】
最初に、測定工程（ステップＳ１０）が実行される。測定工程（ステップＳ１０）では、パルスの設定デューティ比を予め定められた第１設定デューティ比に設定する。第１設定デューティ比は、実験に基づいて予め設定された値である。一例として、第１設定デューティ比は２０％以上である。第１設定デューティ比は、１０〜３０％の範囲に設定してもよい。第１設定デューティ比の具体的な一例は２０％である。続いて、第１設定デューティ比でＯＮ／ＯＦＦ制御されるマイクロ波の設定パワーを少なくとも２つ決定する。例えば、設定パワーとして１０００Ｗ以上のパワーが少なくとも２つ決定される。設定パワーは、例えば１０００Ｗ、２５００Ｗの２つであってもよいし、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗの４つなど、複数であればよい。
【００８４】
マイクロ波発生部１６ａは、第１設定デューティ比でＯＮ／ＯＦＦ制御されたマイクロ波を出力し、測定部１６ｋで測定されたパワーが設定パワーとなるようにマイクロ波のパワーを制御する。それと同時に、パワーメータ１８１を用いてマイクロ波の平均パワーが測定される。測定工程（ステップＳ１０）では、決定された設定パワーに関して、設定パワーごとにパワーメータ１８１の測定値を得る。そして、設定パワーごとに設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する。上述した数式（２）のとおり、測定部１６ｋに誤差が無い場合には、パワーメータ１８１の測定値である平均パワーＰｍｔに基づくＯＮパワーＰｏｎは設定パワーＰｓｅｔに一致し、パワーの精度Ｅは０となる。一方、測定部１６ｋに誤差が有る場合には、パワーメータ１８１の測定値である平均パワーＰｍｔに基づくＯＮパワーＰｏｎは設定パワーＰｓｅｔと一致せず、パワーの精度Ｅは値を持つこととなる。
【００８５】
続いて、近似工程（ステップＳ１２）が実行される。近似工程（ステップＳ１２）では、誤差に基づいてパワーの補正値を設定パワーごとに算出する。補正値は、例えば、パワーの測定値の誤差を符号反転することにより得られる。そして、設定パワーと補正値との関係を対数近似する。つまり、測定により得られた設定パワーごとの補正値を、設定パワーに依存する関数で近似することで、設定パワー全域に対して一般化する。これにより、第１設定デューティ比における設定パワーと補正値との関係を示す第１関数を決定する。第１設定デューティ比における第１関数Ｙ１は以下の数式（３）で表現することができる。
【数３】
2020181651.tif 000005
Ａ及びＢは近似により定まる定数である。
【００８６】
続いて、決定工程（ステップＳ１４）が実行される。決定工程（ステップＳ１４）では、第１関数Ｙ１により定まる第１設定デューティ比における補正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた補正値とを一次関数で近似する。設定デューティ比１００％における予め定められた補正値は、一例として０である。例えば、第１設定デューティ比が２０％の場合であって補正値がｙ１である場合には、座標点（２０，ｙ１）と、座標点（１００，０）とを結ぶ直線で近似することになる。つまり、第１設定デューティ比における補正値を、設定デューティ比に依存する関数で近似することで、設定デューティ比全域に対して一般化する。これにより、設定デューティ比Ｄｕｔｙと設定パワーＰｓｅｔと補正値Ｚ１との関係を示す補正関数を決定する。補正値Ｚ１を示す補正関数は、第１設定デューティ比をＤｕｔｙＡとすると、以下の数式（４）で表現することができる。
【数４】
2020181651.tif 000006
決定工程（ステップＳ１４）が終了すると図１に示されるフローチャートが終了する。
【００８７】
以上、図１に示されるフローチャートが実行されることにより、補正値Ｚ１を示す補正関数を決定することができる。補正関数を用いることで、任意の設定デューティ比、任意の設定パワーに対して補正値を決定することができる。
【００８８】
なお、第１設定デューティ比よりも小さい範囲においては、一次関数で一般化することが適切でない場合もある。このため、上述した補正関数は、第１設定デューティ比以上のデューティ比における補正値を決定する関数としてもよい。つまり、数式（４）は、ＤｕｔｙＡ＜＝Ｄｕｔｙを満たす範囲で成り立つ式としてもよい。この場合、決定工程では、第１設定デューティ比以下の補正関数を別途決定してもよい。例えば、第１設定デューティ比以下の補正値は定数としてもよい。
【００８９】
また、上述したフローチャートは反射波パワーにも適用可能である。つまり、方法ＭＴ１を用いて、進行波パワー及び反射波パワーの補正値を取得することができる。
【００９０】
次に、帯域幅を有するマイクロ波に係る方法を説明する。帯域幅を有するマイクロ波についても、単一周波数ピークを有するマイクロ波に係る方法ＭＴ１と同一の手法で補正関数を決定することができる。帯域幅を有するマイクロ波に係る別な方法は、方法ＭＴ１により得られた補正関数を修正することである。これにより、より簡易に補正関数を決定することができる。以下では、帯域幅を有するマイクロ波に係る方法ＭＴ２として、方法ＭＴ１により得られた補正関数を修正する方法を説明する。なお、以下では、単一周波数ピークを有するマイクロ波を発生するモード（第１モードの一例）をＳＰモード（single peak mode）として説明する。また、帯域幅を有するマイクロ波を発生するモード（第２モードの一例）をＢＢモード（broad band mode）として説明する。
【００９１】
図１０は、一実施形態に係る他の方法の一例を示すフローチャートである。図１０に示されるように、方法ＭＴ２は、測定工程（ステップＳ２０）、近似工程（ステップＳ２２）及び決定工程（ステップＳ２４）を備える。これらの工程は、ＳＰモードのマイクロ波を用いて実施され、方法ＭＴ１における測定工程（ステップＳ１０）、近似工程（ステップＳ１２）及び決定工程（ステップＳ１４）と同一である。これらの工程により、上述した補正関数Ｚ１が得られる。
【００９２】
続いて、ＢＢモードのマイクロ波を用いて、第２測定工程（ステップＳ２６）が実行される。第２測定工程（ステップＳ２６）では、測定工程（ステップＳ２０）と同様に、パルスの設定デューティ比を予め定められた第２設定デューティ比に設定する。第２設定デューティ比は、実験に基づいて予め設定された値である。一例として、第２設定デューティ比は１０％以上である。第２設定デューティ比は、５〜３０％の範囲に設定してもよい。第２設定デューティ比の具体的な一例は１０％である。続いて、第２設定デューティ比でＯＮ／ＯＦＦ制御されるマイクロ波の設定パワーを少なくとも２つ決定する。例えば、設定パワーとして１０００Ｗ以上のパワーが少なくとも２つ決定される。設定パワーは、例えば１０００Ｗ、２５００Ｗの２つであってもよいし、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗの４つなど、複数であればよい。
【００９３】
マイクロ波発生部１６ａは、第２設定デューティ比でＯＮ／ＯＦＦ制御されたマイクロ波を出力し、測定部１６ｋで測定されたパワーが設定パワーとなるようにマイクロ波のパワーを制御する。それと同時に、パワーメータ１８１を用いてマイクロ波の平均パワーが測定される。第２測定工程（ステップＳ２６）では、決定された設定パワーに関して、設定パワーごとにパワーメータ１８１の測定値を得る。そして、設定パワーごとに設定パワーに対するパワーの測定値の誤差を算出する。
【００９４】
続いて、算出工程（ステップＳ２８）が実行される。算出工程（ステップＳ２８）では、ＳＰモードのマイクロ波にかかる誤差とＢＢモードのマイクロ波にかかる誤差との差分を設定パワーごとに算出する。つまり、測定工程（ステップＳ２０）にて得られたパワーの誤差と測定工程（ステップＳ２６）にて得られたパワーの誤差との差分を算出する。なお、補正関数Ｚ１を用いて得られたＳＰモードの誤差と、測定工程（ステップＳ２６）にて得られたパワーの誤差との差分を算出してもよい。
【００９５】
続いて、第２近似工程（ステップＳ３０）が実行される。第２近似工程（ステップＳ３０）では、最初に、ＳＰモードの補正値からＢＢモードへの補正値へと修正する修正値を算出する。算出工程（ステップＳ２８）により得られた差分に基づいて修正値を設定パワーごとに算出する。そして、設定パワーと修正値との関係を対数近似する。つまり、測定により得られた設定パワーごとの修正値を、設定パワーに依存する関数で近似することで、設定パワー全域に対して一般化する。これにより、第１設定デューティ比における設定パワーと修正値との関係を示す第２関数Ｙ２を決定する。第１設定デューティ比における第２関数Ｙ２は以下の数式（５）で表現することができる。
【数５】
2020181651.tif 000007
Ｃ及びＤは近似により定まる定数である。
【００９６】
続いて、第２決定工程（ステップＳ３２）が実行される。第２決定工程（ステップＳ３２）では、第２関数Ｙ２により定まる第１設定デューティ比における修正値と、設定デューティ比１００％における予め定められた修正値とを一次関数で近似する。設定デューティ比１００％における予め定められた修正値は、一例として０である。例えば、第１設定デューティ比が２０％の場合であって修正値がｙ２である場合には、座標点（２０，ｙ２）と、座標点（１００，０）とを結ぶ直線で近似することになる。つまり、第１設定デューティ比における修正値を、設定デューティ比に依存する関数で近似することで、設定デューティ比全域に対して一般化する。これにより、設定デューティ比Ｄｕｔｙと設定パワーＰｓｅｔと修正値Ｋとの関係を示す修正項を決定する。修正値Ｋを示す修正項は、第２設定デューティ比をＤｕｔｙＢとすると、以下の数式（６）で表現することができる。
【数６】
2020181651.tif 000008
【００９７】
続いて、第３決定工程（ステップＳ３４）が実行される。第３決定工程（ステップＳ３４）では、修正値Ｋを示す修正項と、ＳＰモードのマイクロ波にかかる補正関数Ｚ１とに基づいて、帯域幅を有するマイクロ波にかかる補正関数Ｚ２を決定する。補正関数Ｚ２は、以下の数式（７）で表現することができる。
【数７】
2020181651.tif 000009
第３決定工程（ステップＳ３４）が終了すると図１０に示されるフローチャートが終了する。
【００９８】
以上、図１０に示されるフローチャートが実行されることにより、補正値Ｚ２を示す補正関数を決定することができる。補正関数を用いることで、任意の設定デューティ比、任意の設定パワーに対して補正値を決定することができる。
【００９９】
なお、第２設定デューティ比よりも小さい範囲においては、一次関数で一般化することが適切でない場合もある。このため、上述した補正関数は、第２設定デューティ比以上のデューティ比における補正値を決定する関数としてもよい。つまり、数式（７）は、ＤｕｔｙＡ＜＝ＤｕｔｙかつＤｕｔｙＢ＜＝Ｄｕｔｙを満たす範囲で成り立つ式としてもよい。この場合、第３決定工程では、第２設定デューティ比以下の補正関数を別途決定してもよい。例えば、第２設定デューティ比以下の補正値は定数としてもよい。
【０１００】
また、上述したフローチャートは反射波パワーにも適用可能である。つまり、方法ＭＴ２を用いて、進行波パワー及び反射波パワーの補正値を取得することができる。
【０１０１】
［方法に係る実施形態のまとめ］
実施形態に係る方法ＭＴ１，ＭＴ２によれば、少なくとも２点の測定パワーに関して誤差を計測するだけで、任意のプロセス条件においてパワーの誤差を補正することができる補正関数Ｚ１，Ｚ２を決定することができる。よって、この方法は、全てのプロセス条件に対して校正用測定器で測定されたパワーと比較して補正値を決定する方法と比べて、補正値を容易に決定することができる。このため、製品出荷時における校正作業の軽減を図ることができる。
【０１０２】
［補正関数を用いて動作するマイクロ波出力装置の一例］
図１１は、決定された補正値を用いて動作するマイクロ波出力装置の一例を示す図である。図１１に示されるマイクロ波出力装置１６Ａは、図３のマイクロ波出力装置１６と比較して、記憶部１７１を備える点、及びパワー制御部１６２の一部機能が相違し、その他は同一である。以下では、相違点を中心に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【０１０３】
図１１に示されるように、プラズマ処理装置１Ａは、記憶部１７１を備える。記憶部１７１は、設定デューティ比と設定パワーと補正値との関係を示す補正関数をモードごとに格納する。つまり、ＳＰモード用の補正関数と、ＢＢモード用の補正関数を備える。マイクロ波発生部１６ａのパワー制御部１６２は、制御器１００に指定された設定モード、設定デューティ比及び設定パワーを取得する。パワー制御部１６２は、記憶部１７１を参照し、設定モードに基づいて補正関数を読み込む。パワー制御部１６２は、補正関数を用いて設定デューティ比及び設定パワーに対応する補正値を得る。パワー制御部１６２は、測定部１６ｋによるマイクロ波のパワーの測定結果を補正値に基づいて補正し、補正された測定結果が設定パワーとなるようにマイクロ波を発生する。
【０１０４】
このように、補正関数を記憶部１７１に保持することにより、任意のモード、任意の設定デューティ比および任意の設定パワーに対応した補正値を取得することができる。
【０１０５】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。
【０１０６】
上述した実施形態では、マイクロ波発生部１６ａと波形発生器１０１とが分離している例を説明したが、一つの装置として構成されていてもよい。また、演算装置１００ａが第１パルス生成器１０２〜第４パルス生成器１０５を備える例を説明したが、これに限定されない。例えば、パワー制御部１６２が第１パルス生成器１０２を備えてもよい。
【０１０７】
方法ＭＴ１，ＭＴ２は、演算装置１００ａによって自動的に実行されてもよい。
【０１０８】
記憶部１７１は、測定部１６ｋに設けられてもよい。この場合、測定部１６ｋのＣＰＵによってパワーの測定結果が補正されてもよい。
【実施例】
【０１０９】
以下、本開示の効果を説明するシミュレーション結果を説明する。
［第１設定デューティ比の決定］
第１設定デューティ比を決定したシミュレーションを説明する。シミュレーションの条件として、ＳＰモードのマイクロ波とし、設定パワーＰｓｅｔを１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗとした。パルス変調方式は、ＯＮ／ＯＦＦ変調とした。パルス変調の設定デューティ比は１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、４０％、５０％、７０％、９０％、１００％とした。設定パルス周波数は、５ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、２０ｋＨｚとした。上述した設定パルス周波数ごとに、設定デューティ比を１０％〜１００％の範囲で変更してパワー精度を算出した。パワー精度は、数式（２）を用いて算出した。結果を図１２の（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【０１１０】
図１２の（Ａ）〜（Ｄ）は、単一周波数ピークを有するマイクロ波の設定デューティ比とパワー精度との関係をシミュレーションした結果である。横軸は設定デューティ［％］であり、縦軸はパワー精度［％］である。図１２の（Ａ）〜（Ｄ）では、パルス周波数５ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、２０ｋＨｚごとに、マイクロ波の設定デューティ比とパワー精度との関係をシミュレーションした。図１２の（Ａ）は、設定パワーを１０００Ｗとしたときの結果を示すグラフである。図１２の（Ｂ）は、設定パワーを１５００Ｗとしたときの結果を示すグラフである。図１２の（Ｃ）は、設定パワーを２０００Ｗとしたときの結果を示すグラフである。図１２の（Ｄ）は、設定パワーを２５００Ｗとしたときの結果を示すグラフである。
【０１１１】
図１２の（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、パルス周波数及び設定パワーの何れの条件においても、設定デューティ比が２０％から１００％までの範囲で、デューティ比に対するパワー精度は直線的に変化することが確認された（図中の破線の直線）。なお、２０％よりも小さい１０％、１５％の場合、直線的な変化ではない傾向となり、設定パルス周波数が高いほどその傾向が顕著になることが確認された。このため、第１設定デューティ比は、２０％以上に設定とよいことが確認された。
【０１１２】
［方法ＭＴにおける補正関数の決定の一例］
第１設定デューティ比を２０％、設定パルス周波数を５ｋＨｚとし、当該パルス条件における各パワーの誤差を測定し、誤差から補正値を算出した。シミュレーションの条件として、ＳＰモードのマイクロ波とし、設定パワーＰｓｅｔを１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗとした。パルス変調方式は、ＯＮ／ＯＦＦ変調とした。結果を図１３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
【０１１３】
図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、単一周波数ピークを有するマイクロ波にかかる補正関数を決定するシミュレーション結果である。図１３の（Ａ）は、設定パワーと補正値との関係を示すグラフである。横軸は設定パワー［Ｗ］であり、縦軸は補正値［％］である。図１３の（Ａ）に示されるように、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗの補正値を数式（３）で示される対数関数で近似した。これにより、定数であるＡ，Ｂを決定し、図中に示される曲線（第１関数Ｙ１）を得た。
【０１１４】
図１３の（Ｂ）は、設定デューティ比と補正値との関係を示すグラフである。横軸は設定デューティ比［％］であり、縦軸は補正値［％］である。図１３の（Ｂ）に示されるように、第１設定デューティ比２０％とそれに対応する補正値（第１関数Ｙ１により得られる補正値）と、設定デューティ比１００％とそれに対応する補正値０との２点を一次近似した。これにより、数式（４）で示される補正関数Ｚ１を得た。なお、一次近似は、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗの何れかで行えばよい。このように、補正関数Ｚ１を決定することができることが確認された。
【０１１５】
［ＳＰモードとＢＢモードとの比較］
ＢＢモードでの補正関数の決定に先立ち、複数の測定部１６ｋに対して、ＳＰモードのマイクロ波の進行波パワーに対する測定と、ＢＢモードのマイクロ波の進行波パワーに対する測定との差異を確認した。シミュレーションの条件として、設定パワーＰｓｅｔを３００Ｗ、５００Ｗ、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗ、３０００Ｗとした。パルス変調方式は、ＯＮ／ＯＦＦ変調とした。パルス変調の設定デューティ比は１０％、５０％、９０％、連続波（１００％）とした。設定パルス周波数は、２０ｋＨｚとした。測定部１６ｋは３つ用意した。各測定部１６ｋに対して、設定デューティ比ごとに、設定パワーに対するパワー精度を算出した。そして、３つの測定部それぞれから得られたパワー精度の平均値及びばらつきを確認した。結果を図１４の（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【０１１６】
図１４の（Ａ）〜（Ｄ）は、測定部のパワー精度のシミュレーション結果である。図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、ＳＰモードにおける結果である。図１４の（Ａ）の横軸は設定パワー［Ｗ］であり、縦軸はパワー精度平均［％］である。図１４の（Ｂ）の横軸は設定パワー［Ｗ］であり、縦軸はパワー精度ばらつき［％］である。図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）は、ＢＢモードにおける結果である。図１４の（Ｃ）の横軸は設定パワー［Ｗ］であり、縦軸はパワー精度平均［％］である。図１４の（Ｄ）の横軸は設定パワー［Ｗ］であり、縦軸はパワー精度ばらつき［％］である。
【０１１７】
図１４の（Ａ）と（Ｃ）とを比較することにより、ＢＢモードに係るパワー精度平均は、ＳＰモードに係るパワー精度平均と比べて、精度が低下することが確認された。また、デューティ比が小さくなるほどパワー精度平均が低下することが確認された。図１４の（Ｂ）と（Ｄ）とを比較することにより、ＢＢモードに係るパワー精度ばらつきは、ＳＰモードに係るパワー精度ばらつきと比べて、デューティ比が小さくなるほどパワー精度ばらつきが低下することが確認された。このように、ＢＢモードは、ＳＰモードと比較して測定部の誤差の影響が大きいことが確認された。
【０１１８】
続いて、ＳＰモードにおけるパワー精度とＢＢモードにおけるパワー精度との差異を確認した。シミュレーションの条件として、設定パワーＰｓｅｔを３００Ｗ、５００Ｗ、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗ、３０００Ｗとした。パルス変調方式は、ＯＮ／ＯＦＦ変調とした。パルス変調の設定デューティ比は１０％、５０％、９０％、連続波（１００％）とした。設定パルス周波数は、１０ｋＨｚ、２０ｋＨｚとした。測定部１６ｋは３つ用意した。各測定部１６ｋに対して、設定デューティ比ごとに、設定パワーに対するパワー精度差を算出した。そして、３つの測定部それぞれから得られたパワー精度差に基づいて、平均値及びばらつきを確認した。結果を図１５の（Ａ）〜（Ｃ）及び図１６の（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【０１１９】
図１５の（Ａ）〜（Ｃ）は、モード間のパワー精度差平均値のシミュレーション結果である。横軸は設定パワー［Ｗ］であり、縦軸はパワー精度差平均値［％］である。図１５の（Ａ）はパルス周波数が１０ｋＨｚ、図１５の（Ｂ）はパルス周波数が２０ｋＨｚ、図１５の（Ｃ）はパルス周波数が１０ｋＨｚと２０ｋＨｚとをあわせたものである。図１５の（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、ＢＢモードにおけるパワー精度は、ＳＰモードにおけるパワー精度と差分が生じていることが確認された。
【０１２０】
図１６の（Ａ）〜（Ｃ）は、モード間のパワー精度差平均値のシミュレーション結果である。横軸は設定パワー［Ｗ］であり、縦軸はパワー精度差ばらつき［％］である。図１６の（Ａ）はパルス周波数が１０ｋＨｚ、図１６の（Ｂ）はパルス周波数が２０ｋＨｚ、図１６の（Ｃ）はパルス周波数が１０ｋＨｚと２０ｋＨｚとをあわせたものである。図１６の（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、ＢＢモードとＳＰモードにおいてパワー精度の差のばらつきは生じていないことが確認された。
【０１２１】
図１５の（Ａ）〜（Ｃ）及び図１６の（Ａ）〜（Ｃ）から、ＳＰモードにおけるパワー精度を一律に補正してＢＢモードにおけるパワー精度を得られることが確認された。つまり、方法ＭＴ２の手法でＢＢモードにおけるパワー精度を得られることが確認された。
【０１２２】
［方法ＭＴ２における補正関数の決定の一例］
最初に、第２設定デューティ比を決定したシミュレーションを説明する。シミュレーションの条件として、ＳＰモード及びＢＢモードのマイクロ波を使用し、設定パワーＰｓｅｔを１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗとした。パルス変調方式は、ＯＮ／ＯＦＦ変調とした。パルス変調の設定デューティ比は１０％、５０％、９０％、１００％とした。設定パルス周波数は、５ｋＨｚとした。各モードにおいて、設定デューティ比を１０％〜１００％の範囲で変更してパワー精度を算出した。そして、ＢＢモードにおけるパワー精度からＳＰモードにおけるパワー精度を減算し、パワー精度差とした。結果を図１７の（Ａ）に示す。
【０１２３】
図１７の（Ａ）〜（Ｃ）は、帯域幅を有するマイクロ波にかかる補正関数を決定するシミュレーション結果である。図１７の（Ａ）において、横軸は設定デューティ比［％］であり、縦軸はパワー精度差［％］である。図１７の（Ａ）に示されるグラフにおいてパワー精度差がパワーごとに異なる結果となったデューティ比１０％を第２設定デューティ比とする。
【０１２４】
続いて、第２設定デューティ比１０％における図１７の（Ａ）の結果を座標変換して図１７の（Ｂ）に示す結果を得た。図１７の（Ｂ）は、設定パワーと補正値との関係を示すグラフである。図１７の（Ｂ）において、横軸は設定パワー［％］であり、縦軸は補正値（修正値）［％］である。図１７の（Ｂ）に示されるように、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗの補正値を数式（５）で示される対数関数で近似した。これにより、定数であるＣ，Ｄを決定し、図中に示される曲線（第２関数Ｙ２）を得た。
【０１２５】
図１７の（Ｃ）は、設定デューティ比と補正値との関係を示すグラフである。横軸は設定デューティ比［％］であり、縦軸は補正値（修正値）［％］である。図１７の（Ｃ）に示されるように、第２設定デューティ比１０％とそれに対応する修正値（第２関数Ｙ２により得られる修正値）と、設定デューティ比１００％とそれに対応する修正値０との２点を一次近似した。これにより、数式（６）で示される修正値Ｋを示す修正項を得た。なお、一次近似は、１０００Ｗ、１５００Ｗ、２０００Ｗ、２５００Ｗの何れかで行えばよい。このように、修正項を決定することができることが確認された。
【符号の説明】
【０１２６】
１…プラズマ処理装置、１２…チャンバ本体、１６…マイクロ波出力装置、１６ａ…マイクロ波発生部、１６ｆ…第１の方向性結合器、１６ｈ…第２の方向性結合器、１６ｋ…測定部、１６ｔ…出力部、１８…アンテナ、２０…誘電体窓、２６…チューナ、２７…モード変換器、２８…同軸導波管、３０…スロット板、３２…誘電体板、３４…冷却ジャケット、３８…ガス供給系、５８…高周波電源、６０…マッチングユニット、１００…制御器、１０１…波形発生器、１０２…第１パルス生成器、１６２…パワー制御部、１６３…減衰器、１６４…増幅器、１６５…増幅器、１６６…モード変換器、１７１…記憶部、１８０…第３の方向性結合器、１８１…パワーメータ。
【図１】
2020181651.tif 000010
【図２】
2020181651.tif 000011
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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