(57)【要約】【課題】マイクロ波出力装置側のインピーダンスとチャンバ側のインピーダンスとを適切に整合する。【解決手段】装置は、チャンバ本体と、帯域幅を有するマイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、マイクロ波出力装置とチャンバ本体とを接続する導波管と、導波管に設けられたチューナと、を備える。マイクロ波発生部は、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。チューナは、導波管の内部空間に対する突出量を調整可能なスタブと、パルス周波数及び設定デューティ比に基づいたタイミングで、導波管内のマイクロ波のパワーに応じた測定値を検出するチューナ検波部と、チューナ検波部により検出された測定値に基づいて、スタブの突出量を調整するチューナ制御部と、を有する。【選択図】図２
2019036483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ本体と、
制御器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を有するマイクロ波であって、制御器から指示されたパルス周波数、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にそれぞれ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該マイクロ波を発生するマイクロ波出力装置と、
前記マイクロ波出力装置と前記チャンバ本体とを接続する導波管と、
前記導波管に設けられたチューナと、
を備え、
前記チューナは、
前記導波管の内部空間に対する突出量を調整可能なスタブと、
前記パルス周波数及び前記設定デューティ比に基づいたタイミングで、前記導波管内のマイクロ波のパワーに応じた測定値を検出するチューナ検波部と、
前記チューナ検波部により検出された前記測定値に基づいて、前記スタブの突出量を調整するチューナ制御部と、
を有する、
プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記チューナ検波部は、前記パルス周波数及び前記設定デューティ比に基づいて、前記マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングから所定時間経過するまでの第１期間、及び、前記マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングから所定時間経過するまでの第２期間は、前記測定値を測定しない、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記チューナ検波部は、前記第１期間の終了から前記マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングまでの第１測定期間において前記マイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する前記測定値を測定し、前記第２期間の終了から前記マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングまでの第２測定期間において前記マイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する前記測定値を測定する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記チューナ制御部は、
複数の前記第１測定期間を繋ぎ合わせて前記マイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する前記測定値の移動平均時間を算出し、
複数の前記第２測定期間を繋ぎ合わせて前記マイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する前記測定値の移動平均時間を算出する、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記チャンバ本体に設けられた電極と、
パルス変調された高周波パワーを前記電極に印加する高周波電源と、
を備え、
前記チューナ検波部は、前記高周波パワーのパルス周波数及びデューティ比にさらに基づいたタイミングで、前記導波管内のマイクロ波のパワーに対応する前記測定値を検出する、請求項１〜４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記チューナ検波部は、
前記高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミング、かつ、前記マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングで、前記導波管内のマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する前記測定値を検出し、
前記高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミング、かつ、前記マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングで、前記導波管内のマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する前記測定値を検出する、
請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記チューナ検波部は、
前記高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミング、かつ、前記マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングで、前記導波管内のマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する前記測定値を検出し、
前記高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミング、かつ、前記マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングで、前記導波管内のマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する前記測定値を検出する、
請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスといった電子デバイスの製造においてはプラズマ処理装置が利用される。プラズマ処理装置は、容量結合型のプラズマ処理装置、誘導結合型のプラズマ処理装置といった種々のタイプがある。近年、マイクロ波を用いてガスを励起させるタイプのプラズマ処理装置が用いられるようになってきている。
【０００３】
特許文献１は、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置を開示する。このプラズマ処理装置は、帯域幅を有するマイクロ波を出力するマイクロ波出力装置を備える。この装置は、帯域幅を有するマイクロ波を出力することにより、プラズマの安定化を図ることができる。
【０００４】
特許文献２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。この装置は、プラズマの不安定性を抑えて電子温度及びイオン温度を低下させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０９０８０号公報
【特許文献２】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】
【０００６】
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。つまり、低パワー化のアプローチには限界がある。別なアプローチとして、プラズマの電子温度をより低くすることが考えられる。
【０００７】
プラズマの安定化を図りつつ、電子温度を低温化するためには、特許文献１記載の装置のように、帯域幅を有するマイクロ波を採用しつつ、特許文献２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。
【０００８】
しかしながら、帯域幅を有するマイクロ波のパワーがパルス変調された場合、一般的なチューナの整合動作ではＨｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのパワーを全体的に平均化してスタブを動作させてしまうため、チャンバからの反射が大きくなるおそれがある。
【０００９】
本技術分野では、帯域幅を有するマイクロ波のパワーがパルス変調された場合であっても、マイクロ波出力装置側のインピーダンスとチャンバ側のインピーダンスとを適切に整合することができるプラズマ処理装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様においては、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ本体と、マイクロ波発生部と、マイクロ波出力装置とチャンバ本体とを接続する導波管と、導波管に設けられたチューナと、を備える。マイクロ波発生部は、制御器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を有するマイクロ波であって、制御器から指示されたパルス周波数、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にそれぞれ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該マイクロ波を発生する。チューナは、導波管の内部空間に対する突出量を調整可能なスタブと、パルス周波数及び設定デューティ比に基づいたタイミングで、導波管内のマイクロ波のパワーに応じた測定値を検出するチューナ検波部と、チューナ検波部により検出された測定値に基づいて、スタブの突出量を調整するチューナ制御部と、を有する。
【００１１】
このプラズマ処理装置では、チューナ検波部により、導波管内のマイクロ波のパワーに応じた測定値がパルス周波数及び設定デューティ比に基づいたタイミングで検出される。これにより、Ｈｉｇｈレベルのパワーの測定値とＬｏｗレベルのパワーの測定値とを区別して取り扱うことができる。このため、チューナは、Ｈｉｇｈレベルのパワーの測定値に基づく整合と、Ｌｏｗレベルのパワーの測定値に基づく整合とを行うことができる。よって、Ｈｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのパワーを全体的に平均化する場合と比べて、マイクロ波出力装置側のインピーダンスとチャンバ側のインピーダンスとを適切に整合することができる。
【００１２】
一実施形態においては、チューナ検波部は、パルス周波数及び設定デューティ比に基づいて、マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングから所定時間経過するまでの第１期間、及び、マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングから所定時間経過するまでの第２期間は、測定値を測定しなくてもよい。このように構成することで、マイクロ波の反射波のパワーの変動が大きい期間を回避して、定在波が安定した電圧値を測定することができる。よって、定在波の電圧値と分布の測定誤差を小さくすることができる。
【００１３】
一実施形態においては、チューナ検波部は、第１期間の終了からマイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングまでの第１測定期間においてマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する測定値を測定し、第２期間の終了からマイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングまでの第２測定期間においてマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する測定値を測定してもよい。このように構成することで、マイクロ波の反射波のパワーの変動が大きい期間を回避して、定在波が安定した電圧値を測定することができる。よって、定在波の電圧値と分布の測定誤差を小さくすることができる。
【００１４】
一実施形態においては、チューナ制御部は、複数の第１測定期間を繋ぎ合わせてマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する測定値の移動平均時間を算出し、複数の第２測定期間を繋ぎ合わせてマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する測定値の移動平均時間を算出してもよい。このように構成することで、パルス形状のパワーを適切に平均化することができる。
【００１５】
一実施形態においては、チャンバ本体に設けられた電極と、パルス変調された高周波パワーを電極に印加する高周波電源と、を備え、チューナ検波部は、高周波パワーのパルス周波数及びデューティ比にさらに基づいたタイミングで、導波管内のマイクロ波のパワーに対応する測定値を検出してもよい。このように構成することで、高周波パワーのパルス変調がマイクロ波の反射波に与える影響を小さくすることができる。
【００１６】
一実施形態においては、チューナ検波部は、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミング、かつ、マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングで、導波管内のマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する測定値を検出し、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミング、かつ、マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングで、導波管内のマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する測定値を検出してもよい。このように同期した場合であっても、高周波パワーのパルス変調がマイクロ波の反射波に与える影響を小さくすることができる。
【００１７】
一実施形態においては、チューナ検波部は、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミング、かつ、マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングで、導波管内のマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーに対応する測定値を検出し、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミング、かつ、マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングで、導波管内のマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーに対応する測定値を検出してもよい。このように同期した場合であっても、高周波パワーのパルス変調がマイクロ波の反射波に与える影響を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本開示の種々の態様および実施形態によれば、帯域幅を有するマイクロ波がパルス変調された場合でもマイクロ波出力装置側のインピーダンスとチャンバ側のインピーダンスとを適切に整合することができるプラズマ処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態に係るプラズマ処理装置の一例を示す図である。
【図２】マイクロ波出力装置の一例を示す図である。
【図３】波形発生部におけるマイクロ波の生成原理を説明する図である。
【図４】パワーがパルス変調されたマイクロ波の一例である。
【図５】マイクロ波をパワー変調するための同期信号の一例である。
【図６】マイクロ波のパワーフィードバックに関する構成の一例を示す図である。
【図７】マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期しない場合の一例を示す図である。
【図８】マイクロ波のパワーフィードバックに関する構成の他の例を示す図である。
【図９】マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第１同期例を示す図である。
【図１０】マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第２同期例を示す図である。
【図１１】マイクロ波出力装置のパワーフィードバックに関する詳細構成の第１例を示す図である。
【図１２】マイクロ波出力装置のパワーフィードバックに関する詳細構成の第２例を示す図である。
【図１３】パワー無変調時におけるマイクロ波の同期信号及びパワーの一例である。
【図１４】パワー変調時におけるマイクロ波の検出区間を説明する図である。
【図１５】パワー変調時におけるパワーの平均値を説明する図である。
【図１６】マイクロ波の同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】第１同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】第２同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】第１例の構成を有するマイクロ波出力装置によるマイクロ波のパワー制御処理の一例である。
【図２０】第２例の構成を有するマイクロ波出力装置によるマイクロ波のパワー制御処理の一例である。
【図２１】パワー測定値の記憶処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】パワー測定値の記憶処理の一例を示すフローチャートである。
【図２３】時系列バッファデータの一例である。
【図２４】反射波及び進行波のパワーの平均処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】第１例の構成を有するマイクロ波出力装置による減衰器の制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図２６】第１例の構成を有するマイクロ波出力装置による減衰器の制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図２７】チューナの詳細構成の一例である。
【図２８】マイクロ波の同期信号とチューナ動作との比較の一例である。
【図２９】マイクロ波及び高周波の同期信号とチューナ動作との比較の一例である。
【図３０】マイクロ波の同期信号に応じた動作をするチューナの一例を示す図である。
【図３１】チューナの検波部の検出区間を説明する図である。
【図３２】パワー変調時におけるチューナの検波部による測定値の平均化の一例を説明する図である。
【図３３】パワー変調時におけるチューナの記憶部への書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図３４】パワー変調時におけるチューナの記憶部への書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図３５】時系列バッファデータの一例である。
【図３６】測定値の平均処理及び反射係数の算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図３７】マイクロ波及び高周波の同期信号に応じた動作をするチューナの一例を示す図である。
【図３８】マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第３同期例を示す図である。
【図３９】マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第４同期例を示す図である。
【図４０】マイクロ波の同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図４１】第３同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図４２】第４同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図４３】整合モード決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図４４】マイクロ波パワーの同期信号の検出タイマー処理を示すフローチャートである。
【図４５】高周波パワーの同期信号の検出タイマー処理を示すフローチャートである。
【図４６】モードＢにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図４７】モードＣにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図４８】モードＤにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図４９】モードＥにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図５０】モードＦにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図５１】モードＧにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図５２】時系列バッファデータの一例である。
【図５３】測定値の平均処理及び反射係数の算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図５４】変形例に係るマイクロ波出力装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附す。
【００２１】
［プラズマ処理装置］
図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。図１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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、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、マイクロ波の帯域幅を０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ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。
【００３４】
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〜２０ｋＨｚ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
［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、制御器１００及び波形発生器１６１を有する演算装置１００ａに接続されている。
【００５０】
波形発生器１６１は、マイクロ波の波形を発生する。波形発生器１６１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１６１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。
【００５１】
マイクロ波出力装置１６は、波形発生器１６１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（測定部の一例）、及び、ダミーロード１６ｊを有する。
【００５２】
マイクロ波発生部１６ａは、制御器１００から指示されたパルス周波数、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にそれぞれ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該マイクロ波を発生する。
【００５３】
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。
【００５４】
波形発生器１６１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。パワー制御部１６２は、波形発生器１６１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に応じたパワーを有するマイクロ波となるように、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。
【００５５】
パワー制御部１６２は、一例として、制御部１６２ａ及びパルス生成器１６２ｂ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、設定プロファイルの中からパルス変調のために必要な情報（パルス周波数及びデューティ比）をパルス生成器１６２ｂへ出力する。パルス生成器１６２ｂは、取得した情報に基づいて同期信号ＰＳＳ−Ｍを生成する。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。
【００５６】
制御部１６２ａは、高周波電源５８のパルス生成器５８ａから生成された同期信号ＰＳＳ−Ｒを取得してもよい。パルス生成器１６２ｂ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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
測定部１６ｋは、第１の方向性結合器１６ｆから出力された進行波の一部に基づき、出力部１６ｔにおける進行波のパワーのＨｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのそれぞれを示す第１のＨｉｇｈ測定値ｐｆ（Ｈ）及び第１のＬｏｗ測定値ｐｆ（Ｌ）を決定する。また、測定部１６ｋは、第２の方向性結合器１６ｈから出力された反射波の一部に基づき、出力部１６ｔにおける反射波のパワーのＨｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのそれぞれを示す第２のＨｉｇｈ測定値ｐｒ（Ｈ）及び第２のＬｏｗ測定値ｐｒ（Ｌ）を決定する。
【００６３】
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、進行波と反射波との測定値の差、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）。
【００６４】
チューナ２６は、チューナ制御部２６０を有する。チューナ制御部２６０は、制御器１００の信号に基づいて、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。
【００６５】
チューナ制御部２６０は、パルス生成器１６２ｂにより生成されたマイクロ波パワー用の同期信号ＰＳＳ−Ｍ、及び、高周波電源５８のパルス生成器５８ａにより生成された高周波パワー用の同期信号ＰＳＳ−Ｒの少なくとも一方を取得してもよい。例えば、チューナ制御部２６０は、同期信号ＰＳＳ−Ｍを制御部１６２ａから取得する。チューナ制御部２６０は、同期信号ＰＳＳ−Ｒを制御部１６２ａから取得してもよいし、高周波電源５８のパルス生成器５８ａから直接取得してもよい。チューナ制御部２６０は、同期信号を考慮して、スタブ２６ａ、２６ｂ，２６ｃを動作させてもよい。
【００６６】
［波形発生部の詳細］
図３は、波形発生部におけるマイクロ波の生成原理を説明する図である。図３に示されるように、波形発生器１６１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１６１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１６１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１６１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。
【００６７】
波形発生器１６１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（例えば特許５３２０２６０号参照）。
【００６８】
一例では、波形発生器１６１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１６１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１６１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１６１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１６１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１６１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１６１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。
【００６９】
［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、ＨｉｇｈレベルのパワーとＬｏｗレベルのパワー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４は、パワーがパルス変調されたマイクロ波の一例である。図４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を有し、制御器１００から指示されたパルス周波数、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にそれぞれ応じたパルス周波数、デューティ比、Ｈｉｇｈレベルのパワー及びＬｏｗレベルのパワーを有する。Ｌｏｗレベルのパワーは、Ｈｉｇｈレベルのパワーよりも低いパワーであり、プラズマ生成状態を維持するのに必要な最も低いレベルより高いパワーとされる。
【００７０】
［マイクロ波の同期信号の一例］
図５は、マイクロ波をパルス変調するための同期信号の一例である。図５に示されるように、同期信号ＰＳＳ−Ｍは、ＯＮ状態（Ｈｉｇｈ状態）とＯＦＦ状態（Ｌｏｗ状態）とが交互に出現するパルス信号である。同期信号ＰＳＳ−Ｍのパルス周期ＰＴ１は、Ｈｉｇｈレベルとなるタイミングの間隔で定義する。ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとの差分をΔとすると、Ｈｉｇｈ時間ＨＴは、パルスの立ち上がり期間ＰＵにおいて０．５Δとなるタイミングからパルスの立ち下がり期間ＰＤにおいて０．５Δとなるタイミングまでの期間として定義する。パルス周期ＰＴ１に対するＨｉｇｈ時間ＨＴの比がデューティ比である。パルス生成器１６２ｂは、制御器１００により指定されたパルス周波数（１／ＰＴ１）及びデューティ比（ＨＴ／ＰＴ１×１００［％］）に基づいて、図５に示されるような同期信号を生成する。
【００７１】
［パワーフィードバックの一例］
図６は、マイクロ波のパワーフィードバックに関する構成の一例を示す図である。図６に示されるように、パワーフィードバックは、測定部１６ｋ、制御部１６２ａ及び減衰器１６３によって実現する。
【００７２】
図６に示されるように、波形発生器１６１は、帯域幅を有するマイクロ波を出力する。制御部１６２ａ及び減衰器１６３は、帯域幅を有するマイクロ波をパルス変調する。マイクロ波発生部１６ａは、パルス変調されたマイクロ波を出力する。測定部１６ｋは、マイクロ波の進行波及び反射波のパワーを計測し、制御部１６２ａへ出力する。制御部１６２ａは、進行波のパワー検出値と反射波のパワー検出値との差分が設定値となるようにパワーフィードバックを行う。このようなフィードバックループによって、制御器１００によって指定された設定値を実現する。
【００７３】
ここで、マイクロ波のパワーがパルス変調されている場合においては、Ｈｉｇｈレベルのパワー及びＬｏｗレベルのパワーを、それぞれ個別にフィードバック制御する必要がある。つまり、測定部１６ｋは、第１のＨｉｇｈ測定値ｐｆ（Ｈ）、第１のＬｏｗ測定値ｐｆ（Ｌ）、第２のＨｉｇｈ測定値ｐｒ（Ｈ）及び第２のＬｏｗ測定値ｐｒ（Ｌ）を計測し、計測結果を制御部１６２ａへ出力する。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｍに基づいて、ＨｉｇｈレベルのパワーのフィードバックとＬｏｗレベルのパワーのフィードバックとを切り替える。
【００７４】
制御部１６２ａは、Ｈｉｇｈレベルのパワーのフィードバック時には、第１のＨｉｇｈ測定値ｐｆ（Ｈ）、第２のＨｉｇｈ測定値ｐｒ（Ｈ）及びＨｉｇｈレベルの設定パワーに基づいて、パルス変調されたマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーを制御する。制御部１６２ａは、Ｌｏｗレベルのパワーのフィードバック時には、第１のＬｏｗ測定値ｐｆ（Ｌ）、第２のＬｏｗ測定値ｐｒ（Ｌ）及びＬｏｗレベルの設定パワーに基づいて、パルス変調されたマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーを制御する。
【００７５】
より具体的には、制御部１６２ａは、Ｈｉｇｈレベルのパワーのフィードバック時には、第１のＨｉｇｈ測定値ｐｆ（Ｈ）と第２のＨｉｇｈ測定値ｐｒ（Ｈ）との差を制御器１００によって指定された設定Ｈｉｇｈパワーに近づけるように、マイクロ波出力装置１６から出力されるマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーを制御する。また、制御部１６２ａは、Ｌｏｗレベルのパワーのフィードバック時には、第１のＬｏｗ測定値ｐｆ（Ｌ）と第２のＬｏｗ測定値ｐｒ（Ｌ）との差を制御器１００によって指定された設定Ｌｏｗパワーに近づけるように、マイクロ波出力装置１６から出力されるマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーを制御する。これにより、出力部１６ｔに結合される負荷に供給されるマイクロ波のロードパワーが、設定パワーに近づけられる。
【００７６】
［フィードバックの制御モードの切り替え］
制御部１６２ａは、制御モードに応じてフィードバックの演算を変更してもよい。制御モードは、制御器１００によって指定され得る。例えば、制御器１００から指示された制御モードがＰＬモード（第１の制御モードの一例）である場合には、制御部１６２ａは、上述したとおり、進行波と反射波とのパワー差分を用いてマイクロ波のパワーを制御する。制御器１００から指示された制御モードがＰｆモード（第２の制御モードの一例）である場合には、制御部１６２ａは、進行波のパワーのみを用いてマイクロ波のパワーを制御する。より具体的な一例として、制御部１６２ａは、制御器１００から指示された制御モードがＰｆモードである場合には、第１のＨｉｇｈ測定値ｐｆ（Ｈ）がＨｉｇｈレベルの設定パワーに近づくように、パルス変調されたマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーを制御するとともに、第１のＬｏｗ測定値ｐｆ（Ｌ）がＬｏｗレベルの設定パワーに近づくように、パルス変調されたマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーを制御する。
【００７７】
［マイクロ波パワーと高周波パワーとの同期信号の関係］
マイクロ波パワー及び高周波パワーは共にパルス制御されている。図６に示される構成では、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒは、制御部１６２ａに入力されていない。また、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍは高周波電源５８に入力されていない。このため、マイクロ波パワー及び高周波パワーは非同期となる。図７は、マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期しない場合の一例を示す図である。図７の信号（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図７の信号（Ｂ）は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒである。図７に示されるように、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍのパルス周期ＰＴ１と、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒのパルス周期ＰＴ２とは同期していない。
【００７８】
一実施形態においては、マイクロ波パワー及び高周波パワーを同期させてもよい。この場合、高周波パワーのパルス変調がマイクロ波の反射波に与える影響を小さくすることができる。図８は、マイクロ波のパワーフィードバックに関する構成の他の例を示す図である。図６に示された非同期のパワーフィードバックの構成と比較すると、他の例においては、マイクロ波出力装置が、高周波パワーと同期す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点が相違し、その他は同一である。高周波電源５８のパルス生成器５８ａは、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを制御部１６２ａへ出力する。制御部１６２ａは、パルス生成器１６２ｂに対して同期信号ＰＳＳ−Ｒと同期するための同期トリガを出力する。パルス生成器１６２ｂは、同期トリガに基づいて同期信号ＰＳＳ−Ｒと同期するマイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍを生成する。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｍを用いて減衰器１６３を制御する。これにより、高周波パワーと同期するようにパワーがパルス変調されたマイクロ波が出力される。
【００７９】
［第１同期例］
図９は、マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第１同期例を示す図である。図９の信号（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図９の信号（Ｂ）は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒである。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｒに基づいて、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングを取得する（図中矢印）。制御部１６２ａは、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングを同期トリガとしてパルス生成器１６２ｂへ出力する。パルス生成器１６２ｂは、マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングを、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングに同期させる。これにより、マイクロ波のパルス周期ＰＴ１と高周波パワーのパルス周期ＰＴ２とを同期させることができる。なお、第１同期例には、同期番号Ｎｏ.１が割り振られている。
【００８０】
［第２同期例］
図１０は、マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第２同期例を示す図である。図１０の信号（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図１０の信号（Ｂ）は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒである。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｒに基づいて、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングを取得する（図中矢印）。制御部１６２ａは、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングを同期トリガとしてパルス生成器１６２ｂへ出力する。パルス生成器１６２ｂは、マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングを、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングに同期させる。これにより、マイクロ波のパルス周期ＰＴ１と高周波パワーのパルス周期ＰＴ２とを同期させることができる。なお、第２同期例には、同期番号Ｎｏ.２が割り振られている。
【００８１】
［パワーフィードバックに関する詳細構成］
［詳細構成の第１例］
図１１は、マイクロ波出力装置のパワーフィードバックに関する詳細構成の第１例を示す図である。図１１に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、制御器１００から設定プロファイルを取得する。設定プロファイルは、Ｈｉｇｈレベルの設定パワーＰｆＨ、Ｌｏｗレベルの設定パワーＰｆＬ、パルス周波数、デューティ比、及び、同期番号を少なくとも含む。同期番号は、同期の種別を選択する識別子であり、例えば上述した第１同期例と第２同期例とを識別する番号である。同期番号が指定されない場合には、マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とは非同期となる。あるいは、同期番号の１つを非同期に割り当ててもよい。設定プロファイルは、センター周波数、変調波形、及び、ＰＬ/Ｐｆモードの設定を含んでもよい。変調波形は、設定帯域幅である。制御部１６２ａは、制御器１００から取得されたパルス周波数及びデューティ比を、パルス生成器１６２ｂへ出力する。
【００８２】
制御部１６２ａは、パルス入力器１６７ａを備えている。制御部１６２ａは、パルス入力器１６７ａを介して、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを取得する。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｒ及び同期番号に基づいて、同期トリガを生成する。なお、制御部１６２ａは、同期番号が指定されない場合には、同期トリガは生成しなくてもよい。制御部１６２ａは、パルス出力器１６７ｄを備えている。制御部１６２ａは、パルス出力器１６７ｄを介して、同期トリガをパルス生成器１６２ｂへ出力する。
【００８３】
パルス生成器１６２ｂは、パルス周波数及びデューティ比と、同期トリガとに基づいて、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを生成する。パルス生成器１６２ｂは、マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが非同期の場合には、パルス周波数及びデューティ比に基づいて、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを生成する。
【００８４】
制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｍに基づいて、減衰器１６３への印加電圧値を決定する。制御部１６２ａは、印加電圧値をＤ／Ａ変換器１６７ｆへ出力する。Ｄ／Ａ変換器１６７ｆは、出力（設定）された電圧値のデジタル信号をアナログ信号へ変換する。制御部１６２ａは、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆを介して、減衰器１６３へ電圧を印加する。これにより、パルス変調されたマイクロ波がマイクロ波発生部１６ａから出力される。
【００８５】
測定部１６ｋは、第１の方向性結合器１６ｆ及び第２の方向性結合器１６ｈから出力されたマイクロ波に係る進行波パワー及び反射波パワーを、進行波パワーの測定値ｐｆ、反射波パワーの測定値ｐｒとして出力する。
【００８６】
制御部１６２ａは、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１６７ｂ，１６７ｃを備えている。制御部１６２ａは、Ａ／Ｄ変換器１６７ｂ，１６７ｃを介して、進行波のパワーの測定値ｐｆ及び反射波のパワーの測定値ｐｒを測定部１６ｋから取得する。
【００８７】
制御部１６２ａは、記憶部１６２ｃを参照可能に構成されている。制御部１６２ａは、記憶部１６２ｃに格納された定義データＤＡ１を参照して、測定値（ｐｆ，ｐｒ）から取得すべきデータを特定することができる。定義データＤＡ１は、例えばデータ点をサンプリングする期間を限定するマスク（フィルタ）を含む。定義データＤＡ１は、例えば、制御部１６２ａが内部設定を入力して記憶部１６２ｃに予め格納される。
【００８８】
制御部１６２ａは、定義データＤＡ１を参照して、進行波のパワーの測定値ｐｆに含まれるＨｉｇｈレベルの測定値ｐｆＨ及びＬｏｗレベルの測定値ｐｆＬを検出するとともに、反射波のパワーの測定値ｐｒに含まれるＨｉｇｈレベルの測定値ｐｒＨ及びＬｏｗレベルの測定値ｐｒＬを検出する。定義データＤＡ１は、一例として、Ｈｉｇｈレベルとなるタイミングから所定時間経過するまでのＨ検出マスク時間（第１マスク期間）はＨｉｇｈレベルの測定値（ｐｆＨ，ｐｒＨ）をサンプリングできないとする定義を含む。定義データＤＡ１は、一例として、Ｌｏｗレベルとなるタイミングから所定時間経過するまでのＬ検出マスク時間（第２マスク期間）はＬｏｗレベルの測定値（ｐｆＬ，ｐｒＬ）をサンプリングできないとする定義を含む。定義データＤＡ１は、一例として、Ｈ検出マスク時間の終了からＬｏｗレベルとなるタイミングまでのＨ検出区間（第１サンプル期間）においてＨｉｇｈレベルのパワーを測定し、Ｌ検出マスク時間の終了からＨｉｇｈレベルとなるタイミングまでのＬ検出区間（第２サンプル期間）においてＬｏｗレベルのパワーを測定するという定義を含む。
【００８９】
制御部１６２ａは、検出された測定値（ｐｆＨ，ｐｆＬ，ｐｒＨ，ｐｒＬ）を、記憶部１６２ｃに時系列で記憶する。これにより時系列バッファＤＡ２が生成される。時系列バッファＤＡ２は、測定値の平均処理に用いられる。制御部１６２ａは、時系列バッファＤＡ２を参照して、各測定値（ｐｆＨ，ｐｆＬ，ｐｒＨ，ｐｒＬ）の移動平均時間を算出する。制御部１６２ａは、各移動平均時間を用いて、平均化された測定値（Ｐｆ（Ｈ），Ｐｆ（Ｌ），Ｐｒ（Ｈ），Ｐｒ（Ｌ））をそれぞれ算出する。
【００９０】
制御部１６２ａは、平均化された測定値（Ｐｆ（Ｈ），Ｐｆ（Ｌ），Ｐｒ（Ｈ），Ｐｒ（Ｌ））と、Ｈｉｇｈレベルの設定パワーＰｆＨ及びＬｏｗレベルの設定パワーＰｆＬとを用いて、マイクロ波発生部１６ａの出力が設定パワーに近づくように、減衰器１６３の印加電圧値を決定する。例えば、制御部１６２ａは、マイクロ波のパワーに第１の減衰量を与えるための第１信号（Ｈｉｇｈレベルのパワー用の印加電圧値）、及び、マイクロ波のパワーに第２の減衰量を与えるための第２信号（Ｌｏｗレベルのパワー用の印加電圧値）を決定する。そして、制御部１６２ａは、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆを介して、減衰器１６３へ電圧を印加する。これにより、パワーフィードバックが行われる。
【００９１】
制御部１６２ａは、平均化された測定値を制御器１００へ出力してもよい。平均化された測定値は、装置の稼働情報又はログ情報として制御器１００の記憶部に記憶されるか、装置外部へ出力される。
【００９２】
［詳細構成の第２例］
図１２は、マイクロ波出力装置のパワーフィードバックに関する詳細構成の第２例を示す図である。図１１に示される第１例に係る構成と比較して、第２例に係る構成は、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆの替わりにＨｉｇｈ信号用のＤ／Ａ変換器１６７ｇ、及び、Ｌｏｗ信号用のＤ／Ａ変換器１６７ｈを備える点、パルス出力器１６７ｄから同期信号ＰＳＳ−Ｍが制御部１６２ａへ出力されない点が相違し、その他は同一である。このため、図１１と重複する説明は省略する。
【００９３】
制御部１６２ａには、Ｈｉｇｈレベルのパワー用の印加電圧値をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器１６７ｇ（第１の変換器）と、Ｌｏｗレベルのパワー用の印加電圧値をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器１６７ｈ（第２の変換器）とが接続されている。Ｄ／Ａ変換器１６７ｇは、Ｈｉｇｈレベルのパワー用の印加電圧値に応じたアナログ信号が出力されるように予め設定されている。Ｄ／Ａ変換器１６７ｈは、Ｌｏｗレベルのパワー用の印加電圧値に応じたアナログ信号が出力されるように予め設定されている。Ｄ／Ａ変換器１６７ｇ及びＤ／Ａ変換器１６７ｈと減衰器１６３との間には、Ｄ／Ａ変換器１６７ｇ及び減衰器１６３の接続と、Ｄ／Ａ変換器１６７ｈ及び減衰器１６３の接続とを切り替えるソリッドステート・リレーＫ１（スイッチ）が設けられている。ソリッドステート・リレーＫ１は、パルス出力器１６７ｄから同期信号ＰＳＳ−Ｍを直接参照し、接続を切り替える。これにより、第２例の構成は、第１例の構成と比較して、Ｈｉｇｈレベルのパワー用の印加電圧値とＬｏｗレベルのパワー用の印加電圧値とを高速に切り替えることができる。つまり、第２例の構成は、第１例の構成と比較して、より短い周期でマイクロ波のパワーをパルス変調することができる。
【００９４】
［検出区間］
図１３は、パワー無変調時におけるマイクロ波の同期信号及びパワーの一例である。図１３の信号（Ａ）は同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図１３の信号（Ｂ）は、マイクロ波の進行波パワーである。図１３に示されるように、マイクロ波のパワーをパルス変調しない場合、同期信号ＰＳＳ−Ｍは一定値となる。そして、マイクロ波パワーも一定であるため、どの期間の移動平均時間を用いても、平均化された測定値（Ｐｆ（Ｈ），Ｐｆ（Ｌ））は同一となる。反射波パワーについても同様に、平均化された測定値（Ｐｒ（Ｈ），Ｐｒ（Ｌ））は同一となる。
【００９５】
パワー変調時においては、マイクロ波パワーが周期的に変調されている。このため、Ｈｉｇｈレベルの測定値、及び、Ｌｏｗレベルの測定値を取得するためには、同期信号ＰＳＳ−Ｍに基づいて測定する必要がある。記憶部１６２ｃには、定義データＤＡ１として、Ｈ検出マスク時間、Ｈ検出区間、Ｌ検出マスク時間、Ｌ検出区間が記憶されている。
【００９６】
検出区間は、進行波パワー及び反射波パワーの何れも同一となる。このため、以下では進行波パワーを例に説明し、反射波パワーの説明は省略する。図１４は、パワー変調時におけるマイクロ波の検出区間を説明する図である。図１４の信号（Ａ）は同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図１４の信号（Ｂ）は、マイクロ波の進行波パワーである。図１４に示されるように、同期信号ＰＳＳ−ＭのＯＮ区間をＨｉｇｈ区間、ＯＦＦ区間をＬｏｗ区間とする。同期信号ＰＳＳ−Ｍのパルスの立ち上がりをＨトリガポイント（Ｈｉｇｈレベルとなるタイミング）、パルスの立ち下がりをＬトリガポイント（Ｌｏｗレベルとなるタイミング）とする。
【００９７】
Ｈ検出マスク時間は、Ｈトリガポイントから所定時間経過するまでの時間である。Ｈ検出マスク時間は、データの取得が禁止される。Ｈ検出マスク時間は、マイクロ波のパワーが不安定となる区間からデータを取得することを回避するために設けられる。Ｈ検出区間は、Ｈ検出マスク時間終了からＬトリガポイントまでの区間である。Ｈ検出区間は、進行波のＨｉｇｈレベルの測定値ｐｆＨが取得される区間である。
【００９８】
Ｌ検出マスク時間は、Ｌトリガポイントから所定時間経過するまでの時間である。Ｌ検出マスク時間は、データの取得が禁止される。Ｌ検出マスク時間は、マイクロ波のパワーが不安定となる区間からデータを取得することを回避するために設けられる。Ｌ検出区間は、Ｌ検出マスク時間終了からＨトリガポイントまでの区間である。Ｌ検出区間は、進行波のＬｏｗレベルの測定値ｐｆＬが取得される区間である。
【００９９】
Ｈ検出区間及びＬ検出区間にて検出された測定値（ｐｆＨ，ｐｆＬ）に基づいて、平均化された測定値（Ｐｆ（Ｈ），Ｐｆ（Ｌ））が算出される。
【０１００】
［パワーの平均値］
図１５は、パワー変調時におけるパワーの平均値を説明する図である。図１５の（Ａ）は、進行波パワーの測定値ｐｆであり、図１５の（Ｂ）は、進行波パワーの測定値ｐｆである。
【０１０１】
記憶部１６２ｃには、時系列バッファＤＡ２として、進行波パワーのＨｉｇｈレベルの測定値ｐｆＨ、進行波パワーのＬｏｗレベルの測定値ｐｆＬ、反射波パワーのＨｉｇｈレベルの測定値ｐｒＨ、及び、反射波パワーのＬｏｗレベルの測定値ｐｒＬがそれぞれ時系列で記憶されている。
【０１０２】
Ｈｉｇｈレベルの測定値ｐｆＨを例に説明すると、記憶部１６２ｃの時系列バッファＤＡ２上においては、測定値ｐｆＨは複数のＨ検出区間が繋ぎ合わされた区間における測定値として取り扱うことができる。これらの値は、過去に取得されたデータである。制御部１６２ａは、複数のＨ検出区間が繋ぎ合わされた期間を用いて、移動平均時間を決定する。そして、制御部１６２ａは、移動平均時間を用いて平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）を算出する。
【０１０３】
制御部１６２ａは、ｐｆＬ，ｐｒＨ，ｐｒＬについても同一の手法で、それぞれ移動平均時間を算出し、平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ），平均化された測定値Ｐｒ（Ｈ）、及び、平均化された測定値Ｐｒ（Ｌ）を算出する。平均化された測定値を用いてパワーフィードバックの処理が行われる。
【０１０４】
［マイクロ波出力装置の動作］
以下、マイクロ波出力装置の動作について説明する。
【０１０５】
［パルス変調時のパワー制御処理］
マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、パルス変調時のパワー制御処理として、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍの生成処理、同期信号ＰＳＳ−Ｍに基づいた減衰器１６３の電圧値のスイッチ処理、進行波パワーＰｆ及び反射波パワーＰｒの記憶部１６２ｃへの書き込み処理、測定値の平均処理、及び、減衰器１６３の制御電圧の設定処理の５つの処理をマルチタスクで並行して実行する。以下、詳細を説明する。
【０１０６】
［マイクロ波の同期信号の生成処理］
図１６は、マイクロ波の同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。図１６に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０１０７】
図１６に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ１０）として、制御器１００からパルス周波数、デューティ比及び同期番号を取得する。制御部１６２ａは、パルス周波数及びデューティ比をパルス生成器１６２ｂへ出力する。
【０１０８】
続いて、制御部１６２ａは、演算処理（ステップＳ１２）として、読み込み処理（ステップＳ１０）で取得されたパルス周波数及びデューティ比に基づいて、同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルとなるＨｉｇｈ時間及びＬｏｗレベルとなるＬｏｗ時間を算出する。
【０１０９】
続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１４）として、読み込み処理（ステップＳ１０）で取得された同期番号がＮｏ．１であるか否かを判定する。同期番号Ｎｏ.１は、第１同期例に割り振られた番号である。
【０１１０】
同期番号がＮｏ．１であると判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、第１同期例に係る同期信号の生成処理が開始される。第１同期例では、図９に示されるような、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒに同期させた同期信号ＰＳＳ−Ｍが生成される。この生成処理については図１７を用いて後述する。同期番号がＮｏ．１でないと判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１６）として、読み込み処理（ステップＳ１０）で取得された同期番号がＮｏ．２であるか否かを判定する。同期番号Ｎｏ.２は、第２同期例に割り振られた番号である。
【０１１１】
同期番号がＮｏ．２であると判定された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、第２同期例に係る同期信号の生成処理が開始される。第２同期例では、図１０に示されるような、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒに同期させた同期信号ＰＳＳ−Ｍが生成される。この生成処理については図１８を用いて後述する。同期番号がＮｏ．２でないと判定された場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御部１６２ａは、非同期処理（ステップＳ１８）として、読み込み処理（ステップＳ１０）で取得されたパルス周波数及びデューティ比に基づいて、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒとは非同期の同期信号ＰＳＳ−Ｍを生成する。
【０１１２】
非同期処理（ステップＳ１８）が終了すると、図１６に示されるフローチャートが終了し、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ１０）を再実行する。このように、制御部１６２ａは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図１６に示されるフローチャートを繰り返し実行する。なお、図１６に示されるフローチャートにおいては、同期番号Ｎｏ．１及びＮｏ．２についてのみ判定しているが、割り振られた同期番号の数に応じて、判定処理を追加することができる。例えば、同期番号Ｎｏ．３に第３同期例が割り振られている場合には、同期番号Ｎｏ．３であるか否かを判定する判定処理を追加することができる。
【０１１３】
［第１同期例の同期信号の生成処理］
第１同期例では、図９に示されるように、高周波パワーの同期信号の立ち上がりとマイクロ波パワーの同期信号の立ち上がりとを同期させる。図１７は、第１同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。図１７に示されるフローチャートは、図１６の判定処理（ステップＳ１４）にて同期番号がＮｏ．１であると判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）に開始される。
【０１１４】
図１７に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ２０）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを、パルス入力器１６７ａを介して取得する。
【０１１５】
続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ２２）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち上がりエッジであるか否かを判定する。高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち上がりエッジであると判定された場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、同期するタイミングであるとして、同期トリガをパルス生成器１６２ｂへ出力する。
【０１１６】
パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ２４）として、マイクロ波のパワーの同期信号ＰＳＳ−ＭをＨｉｇｈレベルに設定する。パルス生成器１６２ｂは、カウント処理（ステップＳ２６）として、Ｈｉｇｈ時間をカウントする。パルス生成器１６２ｂは、経過判定処理（ステップＳ２８）として、カウント処理（ステップＳ２６）にてカウントされたＨｉｇｈ時間が図１６の演算処理（ステップＳ１２）にて演算された同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過したか否かを判定する。
【０１１７】
カウントされたＨｉｇｈ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過していないと判定された場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ２４）及びカウント処理（ステップＳ２６）を再実行する。つまり、パルス生成器１６２ｂは、カウントされたＨｉｇｈ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過したと判定されるまで、設定処理（ステップＳ２４）及びカウント処理（ステップＳ２６）を繰り返し実行する。
【０１１８】
カウントされたＨｉｇｈ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過したと判定された場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ３０）として、同期信号ＰＳＳ−ＭをＬｏｗレベルに設定する。そして、パルス生成器１６２ｂは、リセット処理（ステップＳ３２）として、カウントされたＨｉｇｈ時間をリセットする。
【０１１９】
リセット処理（ステップＳ３２）が終了した場合、又は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち上がりエッジでないと判定された場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、図１７に示されるフローチャートは終了し、図１６の読み込み処理（ステップＳ１０）が再実行される。このように、高周波パワーの同期信号の立ち上がりとマイクロ波パワーの同期信号の立ち上がりとが同期される。
【０１２０】
［第２同期例の同期信号の生成処理］
第２同期例では、図１０に示されるように、高周波パワーの同期信号の立ち下がりとマイクロ波パワーの同期信号の立ち上がりとを同期させる。図１８は、第２同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。図１８に示されるフローチャートは、図１６の判定処理（ステップＳ１６）にて同期番号がＮｏ．２であると判定された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）に開始される。
【０１２１】
図１８に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ４０）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを、パルス入力器１６７ａを介して取得する。
【０１２２】
続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ４２）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち下がりエッジであるか否かを判定する。高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち下がりエッジであると判定された場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、同期するタイミングであるとして、同期トリガをパルス生成器１６２ｂへ出力する。
【０１２３】
続いて実行される設定処理（ステップＳ４４）、カウント処理（ステップＳ４６）、経過判定処理（ステップＳ４８）、設定処理（ステップＳ５０）及びリセット処理（ステップＳ５２）は、図１７の設定処理（ステップＳ２４）、カウント処理（ステップＳ２６）、経過判定処理（ステップＳ２８）、設定処理（ステップＳ３０）及びリセット処理（ステップＳ３２）とそれぞれ同一である。
【０１２４】
このように、高周波パワーの同期信号の立ち下がりとマイクロ波パワーの同期信号の立ち上がりとが同期される。
【０１２５】
［減衰器の電圧値のスイッチ処理］
同期信号ＰＳＳ−Ｍに基づいた減衰器１６３の電圧値のスイッチ処理について説明する。上述したとおり、マイクロ波発生部１６ａは、制御部１６２ａの出力電圧を制御的に変更する第１例（図１１）と、制御部１６２ａの出力電圧をソリッドステート・リレーによって変更する第２例（図１２）とが存在する。
【０１２６】
［第１例の構成によるスイッチ処理］
図１９は、第１例の構成を有するマイクロ波出力装置によるマイクロ波のパワー制御処理の一例である。図１９に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０１２７】
図１９に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ６０）として、パルス生成器１６２ｂからマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを取得する。
【０１２８】
続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ６２）として、読み込み処理（ステップＳ６０）で取得されたマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであるか否かを判定する。
【０１２９】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであると判定された場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ６４）として、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）をＨｉｇｈレベルに対応した電圧値に設定する。これにより、減衰器１６３によってマイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルに設定される。
【０１３０】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであると判定された場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ６６）として、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）をＬｏｗレベルに対応した電圧値に設定する。これにより、減衰器１６３によってマイクロ波のパワーがＬｏｗレベルに設定される。
【０１３１】
設定処理（ステップＳ６４）及び設定処理（ステップＳ６６）が終了すると、図１９に示されるフローチャートが終了し、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ６０）を再実行する。このように、制御部１６２ａは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図１９に示されるフローチャートを繰り返し実行し、マイクロ波のパワーをパルス変調する。
【０１３２】
［第２例の構成によるスイッチ処理］
図２０は、第２例の構成を有するマイクロ波出力装置によるマイクロ波のパワー制御処理の一例である。図２０に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０１３３】
図２０に示されるように、マイクロ波発生部１６ａのソリッドステート・リレーＫ１は、読み込み処理（ステップＳ７０）として、パルス生成器１６２ｂからマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを取得する。
【０１３４】
続いて、ソリッドステート・リレーＫ１は、判定処理（ステップＳ７２）として、読み込み処理（ステップＳ７０）で取得されたマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであるか否かを判定する。
【０１３５】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであると判定された場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、ソリッドステート・リレーＫ１は、設定処理（ステップＳ７４）として、Ｄ／Ａ変換器１６７ｇ（図１２）の電圧値にスイッチする。これにより、減衰器１６３によってマイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルに設定される。
【０１３６】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであると判定された場合（ステップＳ７２：ＮＯ）、ソリッドステート・リレーＫ１は、設定処理（ステップＳ７６）として、Ｄ／Ａ変換器１６７ｈ（図１２）の電圧値にスイッチする。これにより、減衰器１６３によってマイクロ波のパワーがＬｏｗレベルに設定される。
【０１３７】
設定処理（ステップＳ７４）及び設定処理（ステップＳ７６）が終了すると、図２０に示されるフローチャートが終了し、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ６０）を再実行する。このように、制御部１６２ａは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図２０に示されるフローチャートを繰り返し実行し、マイクロ波のパワーをパルス変調する。
【０１３８】
上述したスイッチ処理は、第１例及び第２例の何れか一方の構成で実現されればよい。
【０１３９】
［測定値の記憶処理］
次に、進行波パワーＰｆ及び反射波パワーＰｒの記憶部１６２ｃへの書き込み処理を説明する。図２１及び図２２は、パワー測定値の記憶処理の一例を示すフローチャートである。図２１及び図２２に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０１４０】
図２１に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ８０）として、制御器１００からパルス周波数及びデューティ比を取得し、記憶部１６２ｃを参照してＨ検出マスク時間、Ｈ検出区間、Ｌ検出マスク時間及びＬ検出区間を取得する。
【０１４１】
続いて、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ８２）として、パルス生成器１６２ｂからマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを取得する。
【０１４２】
続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ８４）として、読み込み処理（ステップＳ８２）で取得された同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出したか否かを判定する。
【０１４３】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出したと判定された場合（ステップＳ８４：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、タイマー処理（ステップＳ８６）として、Ｈ期間タイマーをスタートさせる。Ｈ期間タイマーは、同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりからの時間経過をカウントするタイマーである。
【０１４４】
制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ８８）として、Ｈｉｇｈレベルの区間であるか否かを判定する。制御部１６２ａは、タイマー処理（ステップＳ８６）にてカウントされたＨ期間タイマーと、読み込み処理（ステップＳ８０）で取得されたパルス周波数及びデューティ比とを用いて、Ｈｉｇｈレベルの区間であるか否かを判定する。
【０１４５】
Ｈｉｇｈレベルの区間であると判定された場合（ステップＳ８８：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ９０）として、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。制御部１６２ａは、タイマー処理（ステップＳ８６）にてカウントされたＨ期間タイマーを用いて、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。
【０１４６】
Ｈ検出期間であると判定された場合（ステップＳ９０：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、整理処理（ステップＳ９２）として、記憶部１６２ｃに格納されたデータのうち最も古いデータを削除する。ｎをバッファメモリの数とすると、制御部１６２ａは、進行波パワーの測定値ｐｆＨ（０）及び反射波パワーの測定値ｐｒＨ（０）を削除する。そして、制御部１６２ａは、進行波パワーの測定値ｐｆＨ（ｎ）、反射波パワーの測定値ｐｒＨ（ｎ）のデータ上の格納位置を、それぞれ測定値ｐｆＨ（ｎ−１），測定値ｐｒＨ（ｎ−１）の格納位置へシフトさせる。
【０１４７】
続いて、制御部１６２ａは、書き込み処理（ステップＳ９４）として、測定値を記憶部１６２ｃに記憶する。制御部１６２ａは、Ａ／Ｄ変換器１６７ｂ（図１１，図１２）により検出される進行波パワーの測定値Ｐｆを記憶部１６２ｃのｐｆＨ（ｎ）に記憶する。制御部１６２ａは、Ａ／Ｄ変換器１６７ｃ（図１１，図１２）により検出される反射波パワーの測定値Ｐｒを記憶部１６２ｃのｐｒＨ（ｎ）に記憶する。
【０１４８】
Ｈ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ９０：ＮＯ）、又は、書き込み処理（ステップＳ９４）が終了すると、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ８８）を再実行する。このように、Ｈｉｇｈレベルの区間であって、かつ、Ｈ検出区間である場合のみ、整理処理（ステップＳ９２）及び書き込み処理（ステップＳ９４）が実行される。これにより、進行波のＨｉｇｈレベルのパワーの測定値ｐｆＨ（ｎ）及び反射波のＨｉｇｈレベルのパワーの測定値ｐｒＨ（ｎ）が時系列で記憶部１６２ｃに格納される。
【０１４９】
Ｈｉｇｈレベルの区間でないと判定された場合（ステップＳ８８：ＮＯ）、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ８０）を再実行する。同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出した後に、Ｈｉｇｈレベルの区間でないと判定された場合は、１つのパルスが終了したことを意味する。このため、読み込み処理（ステップＳ８０）から新たに処理を実行する。
【０１５０】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出しないと判定された場合（ステップＳ８４：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ９５）として、同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであるか否かを判定する。同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルでないと判定された場合（ステップＳ９５：ＮＯ）、制御部１６２ａは、リセット処理（ステップＳ９６）として、Ｈ期間タイマーを０にリセットする。同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであると判定された場合（ステップＳ９５：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、リセット処理（ステップＳ９６）をスキップする。
【０１５１】
続いて、制御部１６２ａは、図２２に示されるように、判定処理（ステップＳ１００）として、読み込み処理（ステップＳ８２）で取得された同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出したか否かを判定する。
【０１５２】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出したと判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、タイマー処理（ステップＳ１０２）として、Ｌ期間タイマーをスタートさせる。Ｌ期間タイマーは、同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりからの時間経過をカウントするタイマーである。
【０１５３】
制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１０８）として、Ｌｏｗレベルの区間であるか否かを判定する。制御部１６２ａは、タイマー処理（ステップＳ１０２）にてカウントされたＬ期間タイマーと、読み込み処理（ステップＳ８０）で取得されたパルス周波数及びデューティ比とを用いて、Ｌｏｗレベルの区間であるか否かを判定する。
【０１５４】
Ｌｏｗレベルの区間であると判定された場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１１０）として、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。制御部１６２ａは、タイマー処理（ステップＳ１０２）にてカウントされたＬ期間タイマーを用いて、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。
【０１５５】
Ｌ検出期間であると判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、整理処理（ステップＳ１１２）として、記憶部１６２ｃに格納されたデータのうち最も古いデータを削除する。ｎをバッファメモリの数とすると、制御部１６２ａは、進行波パワーの測定値ｐｆＬ（０）及び反射波パワーの測定値ｐｒＬ（０）を削除する。そして、制御部１６２ａは、進行波パワーの測定値ｐｆＬ（ｎ）、反射波パワーの測定値ｐｒＬ（ｎ）のデータ上の格納位置を、それぞれ測定値ｐｆＬ（ｎ−１），測定値ｐｒＬ（ｎ−１）の格納位置へシフトさせる。
【０１５６】
続いて、制御部１６２ａは、書き込み処理（ステップＳ１１４）として、測定値を記憶部１６２ｃに記憶する。制御部１６２ａは、Ａ／Ｄ変換器１６７ｂ（図１１，図１２）により検出される進行波パワーの測定値Ｐｆを記憶部１６２ｃのｐｆＬ（ｎ）に記憶する。制御部１６２ａは、Ａ／Ｄ変換器１６７ｃ（図１１，図１２）により検出される反射波パワーの測定値Ｐｒを記憶部１６２ｃのｐｒＬ（ｎ）に記憶する。
【０１５７】
Ｌ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、又は、書き込み処理（ステップＳ１１４）が終了すると、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１０８）を再実行する。このように、Ｌｏｗレベルの区間であって、かつ、Ｌ検出区間である場合のみ、整理処理（ステップＳ１１２）及び書き込み処理（ステップＳ１１４）が実行される。これにより、進行波のＬｏｗレベルのパワーの測定値ｐｆＬ（ｎ）及び反射波のＬｏｗレベルのパワーの測定値ｐｒＬ（ｎ）が時系列で記憶部１６２ｃに格納される。
【０１５８】
Ｌｏｗレベルの区間でないと判定された場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ８０）を再実行する。同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出した後に、Ｌｏｗレベルの区間でないと判定された場合は、Ｈｉｇｈレベルのパルスが新たに開示したことを意味する。このため、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ８０）から新たに処理を実行する。
【０１５９】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出しないと判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１１５）として、同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであるか否かを判定する。同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルでないと判定された場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、制御部１６２ａは、リセット処理（ステップＳ１１６）として、Ｌ期間タイマーを０にリセットする。同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであると判定された場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、リセット処理（ステップＳ１１６）をスキップする。そして、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ８０）を再実行する。このように、制御部１６２ａは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図２１及び図２２に示されるフローチャートを繰り返し実行する。
【０１６０】
［時系列バッファデータ］
図２３は、時系列バッファデータの一例である。図２３に示される時系列バッファＤＡ２は、図２１及び図２２のフローチャートを実行することにより得ることができる。図２３に示されるように、進行波パワーのＨｉｇｈレベルの測定値ｐｆＨ、進行波パワーのＬｏｗレベルの測定値ｐｆＬ、反射波パワーのＨｉｇｈレベルの測定値ｐｒＨ、及び、反射波パワーのＬｏｗレベルの測定値ｐｒＬが、現在から数サンプル前までの期間において、時系列で格納される。
【０１６１】
［測定値の平均処理］
次に、時系列バッファＤＡ２を用いた測定値の平均処理を説明する。図２４は、反射波及び進行波のパワーの平均処理の一例を示すフローチャートである。図２４に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０１６２】
図２４に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、決定処理（ステップＳ１２０）として、サンプル数ｍを決定する。制御部１６２ａは、複数のＨ検出区間を繋ぎ合わせて得られる移動平均時間（図１５）と、所定のサンプル時間（サンプリング間隔）とに基づいて、サンプル数ｍを決定する。
【０１６３】
続いて、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ１２２）として、記憶部１６２ｃを参照して、測定値ｐｆＨ、ｐｆＬ、ｐｒＨ、及び、ｐｒＬを時系列で取得する。
【０１６４】
続いて、制御部１６２ａは、算出処理（ステップＳ１２４）として、補正係数を算出する。補正係数は、センター周波数、変調波形（設定帯域幅）及びパワーと関連付けられて記憶部（例えばマイクロ波発生部１６ａの記憶部）に記憶されている。制御部１６２ａは、予め準備された複数の補正係数から、制御器１００により指定されたセンター周波数及び変調波形と、読み込み処理（ステップＳ１２２）で取得された測定値ｐｆＨ、ｐｆＬ、ｐｒＨ、及び、ｐｒＬのそれぞれとに対応付けられた補正係数を選択する。センター周波数をＣＦ、変調波形をＢＢとすると、制御部１６２ａは、進行波パワーのＨｉｇｈレベルの補正係数ｋ１（ＣＦ，ＢＢ，ｐｆＨ）を記憶部から取得する。同様に、制御部１６２ａは、進行波パワーのＬｏｗレベルの補正係数ｋ１（ＣＦ，ＢＢ，ｐｆＬ）、反射波パワーのＨｉｇｈレベルの補正係数ｋ２（ＣＦ，ＢＢ，ｐｒＨ）、反射波パワーのＬｏｗレベルの補正係数ｋ２（ＣＦ，ＢＢ，ｐｒＬ）を取得する。
【０１６５】
続いて、制御部１６２ａは、平均化処理（ステップＳ１２６）として、読み込み処理（ステップＳ１２２）で取得された測定値ｐｆＨ、ｐｆＬ、ｐｒＨ及びｐｒＬと、算出処理（ステップＳ１２４）にて算出された補正係数とを用いて、補正しながら移動平均時間だけ移動平均を算出する。これにより、平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）、Ｐｆ（Ｌ）、Ｐｒ（Ｈ）及びＰｒ（Ｌ）が算出される。具体的には、以下の数式で算出する（ｎ＞＝ｍ）。
【数１】
2019036483.tif 000003
【０１６６】
平均化処理（ステップＳ１２６）が終了すると、図２４に示されるフローチャートが終了し、制御部１６２ａは、決定処理（ステップＳ１２０）を再実行する。このように、制御部１６２ａは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図２４に示されるフローチャートを繰り返し実行する。
【０１６７】
［減衰器の制御電圧の設定処理］
次に、平均化された測定値を用いてマイクロ波パワーをパルス変調する処理について説明する。上述したとおり、マイクロ波発生部１６ａは、制御部１６２ａの出力電圧を制御的に変更する第１例（図１１）と、制御部１６２ａの出力電圧をソリッドステート・リレーによって変更する第２例（図１２）とが存在する。
【０１６８】
［第１例の構成による設定処理］
図２５は、第１例の構成を有するマイクロ波出力装置による減衰器の制御処理の一例を示すフローチャートである。図２５に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０１６９】
図２５に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ１４０）として、制御器１００からＨｉｇｈレベルの設定パワーＰｆＨ、Ｌｏｗレベルの設定パワーＰｆＬ、及び、制御モード（ＰＬモード又はＰｆモード）を取得する。
【０１７０】
続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１４２）として、読み込み処理（ステップＳ１４０）で取得された制御モードがＰＬモードであるか否かを判定する。
【０１７１】
制御モードがＰＬモードでないと判定された場合（ステップＳ１４２：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１４４）として、平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）が設定パワーＰｆＨよりも小さいか否かを判定する。
【０１７２】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）が設定パワーＰｆＨよりも小さいと判定された場合（ステップＳ１４４：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１４６）として、減衰器１６３の減衰量（減衰器１６３によってマイクロ波に与えている減衰量）が小さくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１７３】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）が設定パワーＰｆＨよりも小さくないと判定された場合（ステップＳ１４４：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１４８）として、平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）が設定パワーＰｆＨよりも大きいか否かを判定する。
【０１７４】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）が設定パワーＰｆＨよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１４８：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１５０）として、減衰器１６３の減衰量が大きくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１７５】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）が設定パワーＰｆＨよりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１４８：ＮＯ）、設定処理（ステップＳ１４６）又は設定処理（ステップＳ１５０）が終了した場合、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１５４）として、平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ）が設定パワーＰｆＬよりも小さいか否かを判定する。
【０１７６】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ）が設定パワーＰｆＬよりも小さいと判定された場合（ステップＳ１５４：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１５６）として、減衰器１６３の減衰量が小さくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１７７】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ）が設定パワーＰｆＬよりも小さくないと判定された場合（ステップＳ１５４：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１５８）として、平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ）が設定パワーＰｆＬよりも大きいか否かを判定する。
【０１７８】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ）が設定パワーＰｆＬよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１５８：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１６０）として、減衰器１６３の減衰量が大きくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１７９】
平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ）が設定パワーＰｆＬよりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１５８：ＮＯ）、設定処理（ステップＳ１５６）又は設定処理（ステップＳ１６０）が終了した場合、図２４に示されるフローチャートが終了し、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ１４０）を再実行する。このように、制御部１６２ａは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図２４に示されるフローチャートを繰り返し実行する。
【０１８０】
一方、制御モードがＰＬモードであると判定された場合（ステップＳ１４２：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１６４）として、平均化された測定値Ｐｆ（Ｈ）から平均化された測定値Ｐｒ（Ｈ）を減算した第１差分値が設定パワーＰｆＨよりも小さいか否かを判定する。
【０１８１】
第１差分値が設定パワーＰｆＨよりも小さいと判定された場合（ステップＳ１６４：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１６６）として、減衰器１６３の減衰量が小さくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１８２】
第１差分値が設定パワーＰｆＨよりも小さくないと判定された場合（ステップＳ１６４：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１６８）として、第１差分値が設定パワーＰｆＨよりも大きいか否かを判定する。
【０１８３】
第１差分値が設定パワーＰｆＨよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１６８：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１７０）として、減衰器１６３の減衰量が大きくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１８４】
第１差分値が設定パワーＰｆＨよりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１６８：ＮＯ）、設定処理（ステップＳ１６６）又は設定処理（ステップＳ１７０）が終了した場合、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１７４）として、平均化された測定値Ｐｆ（Ｌ）から平均化された測定値Ｐｒ（Ｌ）を減算した第２差分値が設定パワーＰｆＬよりも小さいか否かを判定する。
【０１８５】
第２差分値が設定パワーＰｆＬよりも小さいと判定された場合（ステップＳ１７４：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１７６）として、減衰器１６３の減衰量が小さくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１８６】
第２差分値が設定パワーＰｆＬよりも小さくないと判定された場合（ステップＳ１７４：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ１７８）として、第２差分値が設定パワーＰｆＬよりも大きいか否かを判定する。
【０１８７】
第２差分値が設定パワーＰｆＬよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１７８：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、設定処理（ステップＳ１８０）として、減衰器１６３の減衰量が大きくなるように、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆ（図１１）への印加電圧値を設定する。
【０１８８】
第２差分値が設定パワーＰｆＬよりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１７８：ＮＯ）、設定処理（ステップＳ１７６）又は設定処理（ステップＳ１８０）が終了した場合、図２４に示されるフローチャートが終了し、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ１４０）を再実行する。このように、制御部１６２ａは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図２４に示されるフローチャートを繰り返し実行する。
【０１８９】
図２５に示されるフローチャートを実行することにより、パルス変調されたマイクロ波パワーの大きさが制御される。
【０１９０】
［第２例の構成による設定処理］
図２６は、第２例の構成を有するマイクロ波出力装置による減衰器の制御処理の一例を示すフローチャートである。図２６に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０１９１】
図２６のフローチャートは、図２５のフローチャートと比較すると、設定対象となる変換器が異なり、その他は同一である。
【０１９２】
図２６の設定処理（ステップＳ１９６、ステップＳ２００、ステップＳ２１６、ステップＳ２２０）では、図２５の設定処理（ステップＳ１４６、ステップＳ１５０、ステップＳ１６６、ステップＳ１７０）とそれぞれ比較すると、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆではなくＤ／Ａ変換器１６７ｇ（図１２）を設定する点が相違し、その他は同一である。
【０１９３】
図２６の設定処理（ステップＳ２０６、ステップＳ２１０、ステップＳ２２６、ステップＳ２３０）では、図２５の設定処理（ステップＳ１４６、ステップＳ１５０、ステップＳ１７６、ステップＳ１８０）と比較すると、Ｄ／Ａ変換器１６７ｆではなくＤ／Ａ変換器１６７ｈ（図１２）を設定する点が相違し、その他は同一である。
【０１９４】
図２６に示されるフローチャートを実行することにより、パルス変調されたマイクロ波パワーの大きさが制御される。
【０１９５】
［パワーフィードバックのまとめ］
マイクロ波出力装置１６では、帯域幅を有するマイクロ波のパワーがパルス変調される。そして、Ｐｒモードにおいては、進行波パワーのＨｉｇｈレベルの平均化された測定値ｐｆ（Ｈ）（平均化された第１のＨｉｇｈ測定値）及びＨｉｇｈレベルの設定パワーＰｆＨに基づいて、パルス変調されたマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーが制御される。さらに、進行波パワーのＬｏｗレベルの平均化された測定値ｐｆ（Ｌ）（平均化された第１のＬｏｗ測定値）及びＬｏｗレベルの設定パワーＰｆＬに基づいて、パルス変調されたマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーが制御される。このように、マイクロ波のパワーがパルス変調され、かつ、Ｈｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのパワーが設定パワーに基づいて制御されることにより、帯域幅を有するマイクロ波のパルス変調されたパワーを制御することができる。
【０１９６】
さらに、ＰＬモードにおいては、進行波パワーのＨｉｇｈレベルの平均化された測定値ｐｆ（Ｈ）、反射波パワーのＨｉｇｈレベルの平均化された測定値ｐｒ（Ｈ）、及び、Ｈｉｇｈレベルの設定パワーＰｆＨに基づいて、パルス変調されたマイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーが制御される。さらに、進行波パワーのＬｏｗレベルの平均化された測定値ｐｆ（Ｌ）（平均化された第１のＬｏｗ測定値）、反射波パワーのＬｏｗレベルの平均化された測定値ｐｒ（Ｌ）（平均化された第２のＬｏｗ測定値）、及びＬｏｗレベルの設定パワーＰｆＬに基づいて、パルス変調されたマイクロ波のＬｏｗレベルのパワーが制御される。このように、マイクロ波のパワーがパルス変調され、かつ、Ｈｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのパワーが設定パワーに基づいて制御されることにより、帯域幅を有するマイクロ波のパルス変調されたパワーを制御することができる。
【０１９７】
また、マイクロ波出力装置１６は、マイクロ波のパワーがパルス変調された場合であっても、Ｈ検出区間だけ、又は、Ｌ検出区間だけを繋ぎ合わせて移動平均時間を取得することができる。このため、マイクロ波出力装置１６は、パルス形状のパワーを適切に平均化することができる。
【０１９８】
また、マイクロ波出力装置１６は、ＰｒモードとＰＬモードとを切り替えることができる。つまり、マイクロ波出力装置１６は、プロセス条件に応じてロード制御の実行可否を切り替えることができる。
【０１９９】
また、マイクロ波出力装置１６は、Ｈ検出マスク時間、Ｌ検出マスク時間、Ｈ検出区間及びＬ検出区間を適切に設定することで、マイクロ波のパワーの変動が大きい期間を回避して進行波及び反射波のパワーを測定することができる。よって、パワーの測定誤差を小さくすることができる。結果として、パワー制御の精度を向上させることができる。
【０２００】
また、マイクロ波出力装置１６は、減衰器１６３へのＨｉｇｈレベル用の電圧と、Ｌｏｗレベル用の電圧とを、ソリッドステート・リレーＫ１で高速に切り替えることができる。このため、より短いパルス周期の波形、デューティ比の小さい波形を実現することができる。
【０２０１】
また、マイクロ波出力装置１６は、高周波パワーのパルス変調と同期させてマイクロ波のパワーのパルス変調をすることにより、高周波パルスがマイクロ波の反射波に与える影響を小さくすることができる。
【０２０２】
［チューナの詳細］
図２７は、チューナの詳細構成の一例である。図２７に示されるように、チューナ２６は、３Ｅチューナとして構成されている。３Ｅチューナは、３つの分岐導波管を備える。管内波長をλｇとすると、３つの分岐導波管は、マイクロ波の進行方向にλｇ／４間隔で導波管２１に設けられている。それらの分岐導波管の中にスタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃが配置されている。スタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、導波管２１の内部空間に対する突出量を０〜λｇ／４の範囲で調整可能である。スタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃには、それぞれに対応するモータ２６１ａ，２６１ｂ，２６１ｃが接続されている。スタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、モータ２６１ａ，２６１ｂ，２６１ｃを駆動させる駆動回路２６２の制御信号に基づいて、突出量が調整される。分岐導波管の中でスタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの位置が変更されると、導波管２１の特性インピーダンスが変化する。この原理を利用して、負荷にこのチューナ２６のインピーダンスを加えた負荷側のインピーダンスをマイクロ波出力装置１６のインピーダンスに整合させることができる。
【０２０３】
チューナ２６は、チューナ検波部２６３及びチューナ制御部２６０を備える。チューナ検波部２６３は、スタブ２６ａ，２６ｂ，２６ｃよりもマイクロ波出力装置１６側の導波管２１に取り付けられている。チューナ検波部２６３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２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃを有する。ダイオード付きプローブ２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃは、マイクロ波の進行方向にλｇ／８間隔で導波管２１に設けられている。ダイオード付きプローブ２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃは、それぞれ電圧信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を出力する。電圧信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、対応するＡ／Ｄ変換器２６４ａ，２６４ｂ，２６４ｃを介してチューナ制御部２６０へと出力される。
【０２０４】
チューナ制御部２６０は、演算回路２６０ａ及びモータ指令回路２６０ｂを備える。演算回路２６０ａは、電圧信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３に基づいて反射係数の測定値を求める。導波管２１の中を伝搬するマイクロ波の定在波（進行波および反射波）についてチューナ検波部２６３の位置で観測される反射係数（複素反射係数）をΓとすると、電圧信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は次の数式で表される。
【数２】
2019036483.tif 000004
Ｋは比例定数（検波感度）、Ｖｉは入射波振幅、｜Γ｜，θは反射係数Γの絶対値および位相である。演算回路２６０ａは、電圧信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３について、下記の数式で表される演算を行うことにより、反射係数Γに関する余弦積Ｖｃ、正弦積Ｖｓを求める。
【数３】
2019036483.tif 000005
余弦積Ｖｃ、正弦積Ｖｓに基づいてモータ指令回路２６０ｂが駆動回路２６２を動作させ、インピーダンスの調整がフィードバック的に行われる。なお、チューナ制御部２６０は、マイクロ波のパワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍ、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを入力してもよい。
【０２０５】
ここで、パルス変調したマイクロ波を整合する場合の課題を説明する。図２８は、マイクロ波の同期信号とチューナ動作との比較の一例である。図２８の（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図２８の（Ｂ）は、チューナ動作のタイムチャートである。図２８に示されるように、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍのパルスの立ち上がり時においてチューナが整合指令開始を受け取った場合、スタブの位置（チューナボジション）を決定する処理が開始され、そこからスタブが動き出す。一例として、マイクロ波パワーのＨｉｇｈ時間ＨＴは９００〜５μｓであり、パルス周期ＰＴ１は１０００〜５０μｓである。一方、チューナポジションの動作開始は１００ｍｓ以上必要とする。このため、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍに追従してスタブを動作することが難しい。
【０２０６】
さらに、チューナポジションも適切でない場合がある。図２９は、マイクロ波及び高周波の同期信号とチューナ動作との比較の一例である。図２９の（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図２９の（Ｂ）は、同期信号ＰＳＳ−Ｍとは非同期の高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒであり、図２９の（Ｃ）は、チューナ動作のタイムチャートであり、３つのパターンを示している。パターン１は、自動整合（一般的なチューナ動作）の場合である。パターン２は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈレベル時に整合させたチューナポジションを事前に用意し、このチューナポジションに設定する場合である。パターン３は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＭのＬｏｗレベル時に整合させたチューナポジションを事前に用意し、このチューナポジションに設定する場合である。パターン１では、マイクロ波パワーのＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを平均的に処理するため、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとの平均的なチューナポジションに落ち着き、Ｈｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのそれぞれに最適なチューナポジションの算出ができないおそれがある。パターン２，３は予め設定されたチューナポジションを採用しているため、負荷変動を考慮することができない。
【０２０７】
上述した課題を解決する構成を説明する。図３０は、マイクロ波の同期信号に応じた動作をするチューナの一例を示す図である。図３０に示される構成は、図６に示される構成と比較して、パルス生成器１６２ｂからマイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍがチューナ２６へと入力される点が相違し、その他は同一である。チューナ２６は、同期信号ＰＳＳ−Ｍを用いて、チューナ検波部２６３の測定値を選別することにより、上述した課題を解決する。
【０２０８】
図３１は、チューナの検波部の検出区間を説明する図である。図３１の（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図３１の（Ｂ）は、チューナ検波部２６３のダイオード付きプローブ２６３ａによって測定された測定値である。図３１に示されるように、同期信号ＰＳＳ−ＭのＯＮ区間をＨｉｇｈ区間、ＯＦＦ区間をＬｏｗ区間とする。同期信号ＰＳＳ−Ｍのパルスの立ち上がりをＨトリガポイント（Ｈｉｇｈレベルとなるタイミング）、パルスの立ち下がりをＬトリガポイント（Ｌｏｗレベルとなるタイミング）とする。
【０２０９】
Ｈ検出マスク時間（第１期間）は、Ｈトリガポイントから所定時間経過するまでの時間である。Ｈ検出マスク時間は、データの取得が禁止される。Ｈ検出マスク時間は、マイクロ波のパワーが不安定となる区間からデータを取得することを回避するために設けられる。Ｈ検出区間（第１測定期間）は、Ｈ検出マスク時間終了からＬトリガポイントまでの区間である。Ｈ検出区間は、進行波のＨｉｇｈレベルの測定値Ｖ１Ｈが取得される区間である。Ｈ検出マスク時間及びＨ検出区間は、チューナ２６の記憶部に予め記憶されている。
【０２１０】
Ｌ検出マスク時間（第２期間）は、Ｌトリガポイントから所定時間経過するまでの時間である。Ｌ検出マスク時間は、データの取得が禁止される。Ｌ検出マスク時間は、マイクロ波のパワーが不安定となる区間からデータを取得することを回避するために設けられる。Ｌ検出区間（第２測定期間）は、Ｌ検出マスク時間終了からＨトリガポイントまでの区間である。Ｌ検出区間は、進行波のＬｏｗレベルの測定値Ｖ１Ｌが取得される区間である。Ｌ検出マスク時間及びＬ検出区間は、チューナ２６の記憶部に予め記憶されている。
【０２１１】
ダイオード付きプローブ２６３ｂ，２６３ｃについても同一の手法で測定値Ｖ２Ｈ，Ｖ２Ｌ，Ｖ３Ｈ，Ｖ３Ｌを取得する。これらの測定値は、チューナ２６の記憶部に記憶される。
【０２１２】
［チューナのパルス同期］
図３２は、パワー変調時におけるチューナの検波部による測定値の平均化の一例を説明する図である。
【０２１３】
チューナ２６の記憶部には、時系列バッファとして、マイクロ波パワーのＨｉｇｈレベルの測定値Ｖ１Ｈ、及び、Ｌｏｗレベルの測定値Ｖ１Ｌがそれぞれ時系列で記憶されている。
【０２１４】
Ｈｉｇｈレベルの測定値Ｖ１Ｈを例に説明すると、記憶部の時系列バッファにおいては、測定値Ｖ１Ｈは複数のＨ検出区間が繋ぎ合わされた区間における測定値として取り扱うことができる。これらの値は、過去に取得されたデータである。チューナ制御部２６０は、複数のＨ検出区間が繋ぎ合わされた期間を用いて、移動平均時間を決定する。そして、チューナ制御部２６０は、移動平均時間を用いて平均化された測定値Ｖ１Ｈを算出する。チューナ制御部２６０は、測定値Ｖ１Ｌについても同一の手法で、移動平均時間を算出し、平均化された測定値Ｖ１Ｌを算出する。平均化された測定値を用いてチューナのパルス同期が行われる。
【０２１５】
［マイクロ波パワーのパルス変調時におけるチューナの整合処理］
チューナ２６は、マイクロ波パワーのパルス変調時における整合処理として、マイクロ波パワーの測定値の書き込み処理、測定値の平均処理及び反射係数の計算処理、及び、モータ駆動処理の３つの処理をマルチタスクで並行して実行する。なお、モータ駆動処理は従来のモータ駆動処理と同一であるため、以下では、書き込み処理、測定値の平均処理及び反射係数の計算処理について詳細を説明する。
【０２１６】
［マイクロ波パワーの測定値の書き込み処理］
図３３及び図３４は、パワー変調時におけるチューナの記憶部への書き込み処理の一例を示すフローチャートである。図３３及び図３４に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりマイクロ波のパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０２１７】
図３３に示されるように、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ２４０）として、制御器１００からパルス周波数及びデューティ比を取得し、記憶部を参照してＨ検出マスク時間、Ｈ検出区間、Ｌ検出マスク時間及びＬ検出区間を取得する。
【０２１８】
続いて、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ２４２）として、パルス生成器１６２ｂからマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを取得する。
【０２１９】
続いて、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２４４）として、読み込み処理（ステップＳ２４２）で取得された同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出したか否かを判定する。
【０２２０】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出したと判定された場合（ステップＳ２４４：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ２４６）として、Ｈ期間タイマーをスタートさせる。Ｈ期間タイマーは、同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりからの時間経過をカウントするタイマーである。
【０２２１】
チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２４８）として、Ｈｉｇｈレベルの区間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ２４６）にてカウントされたＨ期間タイマーと、読み込み処理（ステップＳ２４０）で取得されたパルス周波数及びデューティ比とを用いて、Ｈｉｇｈレベルの区間であるか否かを判定する。
【０２２２】
Ｈｉｇｈレベルの区間であると判定された場合（ステップＳ２４８：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２５０）として、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ２４６）にてカウントされたＨ期間タイマーを用いて、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。
【０２２３】
Ｈ検出期間であると判定された場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、整理処理（ステップＳ２５２）として、チューナ２６の記憶部に格納されたデータのうち最も古いデータを削除する。ｎをバッファメモリの数とすると、チューナ制御部２６０は、マイクロ波パワーのＨｉｇｈレベルの測定値Ｖ１ｈ（０），Ｖ２ｈ（０），Ｖ３ｈ（０）を削除する。そして、チューナ制御部２６０は、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）のデータ上の格納位置を、それぞれ測定値Ｖ１ｈ（ｎ−１），Ｖ２ｈ（ｎ−１），Ｖ３ｈ（ｎ−１）の格納位置へシフトさせる。
【０２２４】
続いて、チューナ制御部２６０は、書き込み処理（ステップＳ２５４）として、測定値をチューナ２６の記憶部に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ａ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ１をチューナ２６の記憶部のＶ１ｈ（ｎ）に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ｂ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ２をチューナ２６の記憶部のＶ２ｈ（ｎ）に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ｃ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ３をチューナ２６の記憶部のＶ３ｈ（ｎ）に記憶する。
【０２２５】
Ｈ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）、又は、書き込み処理（ステップＳ２５４）が終了すると、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２４８）を再実行する。このように、Ｈｉｇｈレベルの区間であって、かつ、Ｈ検出区間である場合のみ、整理処理（ステップＳ２５２）及び書き込み処理（ステップＳ２５４）が実行される。これにより、マイクロ波のＨｉｇｈレベルのパワーの測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０２２６】
Ｈｉｇｈレベルの区間でないと判定された場合（ステップＳ２４８：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ２４０）を再実行する。同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出した後に、Ｈｉｇｈレベルの区間でないと判定された場合は、１つのパルスが終了したことを意味する。このため、読み込み処理（ステップＳ２４０）から新たに処理を実行する。
【０２２７】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出しないと判定された場合（ステップＳ２４４：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２５５）として、同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであるか否かを判定する。同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルでないと判定された場合（ステップＳ２５５：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ２５６）として、Ｈ期間タイマーを０にリセットする。同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであると判定された場合（ステップＳ２５５：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ２５６）をスキップする。
【０２２８】
続いて、チューナ制御部２６０は、図３４に示されるように、判定処理（ステップＳ２６０）として、読み込み処理（ステップＳ２４２）で取得された同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出したか否かを判定する。
【０２２９】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出したと判定された場合（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ２６２）として、Ｌ期間タイマーをスタートさせる。Ｌ期間タイマーは、同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりからの時間経過をカウントするタイマーである。
【０２３０】
チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２６８）として、Ｌｏｗレベルの区間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ２６２）にてカウントされたＬ期間タイマーと、読み込み処理（ステップＳ２４０）で取得されたパルス周波数及びデューティ比とを用いて、Ｌｏｗレベルの区間であるか否かを判定する。
【０２３１】
Ｌｏｗレベルの区間であると判定された場合（ステップＳ２６８：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２７０）として、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ２６２）にてカウントされたＬ期間タイマーを用いて、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。
【０２３２】
Ｌ検出期間であると判定された場合（ステップＳ２７０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、整理処理（ステップＳ２７２）として、チューナ２６の記憶部に格納されたデータのうち最も古いデータを削除する。ｎをバッファメモリの数とすると、チューナ制御部２６０は、マイクロ波パワーのＬｏｗレベルの測定値Ｖ１ｌ（０），Ｖ２ｌ（０），Ｖ３ｌ（０）を削除する。そして、チューナ制御部２６０は、測定値Ｖ１ｌ（ｎ），Ｖ２ｌ（ｎ），Ｖ３ｌ（ｎ）のデータ上の格納位置を、それぞれ測定値Ｖ１ｌ（ｎ−１），Ｖ２ｌ（ｎ−１），Ｖ３ｌ（ｎ−１）の格納位置へシフトさせる。
【０２３３】
続いて、チューナ制御部２６０は、書き込み処理（ステップＳ２７４）として、測定値をチューナ２６の記憶部に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ａ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ１をチューナ２６の記憶部のＶ１ｌ（ｎ）に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ｂ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ２をチューナ２６の記憶部のＶ２ｌ（ｎ）に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ｃ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ３をチューナ２６の記憶部のＶ３ｌ（ｎ）に記憶する。
【０２３４】
Ｌ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ２７０：ＮＯ）、又は、書き込み処理（ステップＳ２７４）が終了すると、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２６８）を再実行する。このように、Ｌｏｗレベルの区間であって、かつ、Ｌ検出区間である場合のみ、整理処理（ステップＳ２７２）及び書き込み処理（ステップＳ２７４）が実行される。これにより、マイクロ波のＬｏｗレベルのパワーの測定値Ｖ１ｌ（ｎ），Ｖ２ｌ（ｎ），Ｖ３ｌ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０２３５】
Ｌｏｗレベルの区間でないと判定された場合（ステップＳ２６８：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ２４０）を再実行する。同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出した後に、Ｌｏｗレベルの区間でないと判定された場合は、Ｈｉｇｈレベルのパルスが新たに開示したことを意味する。このため、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ２４０）から新たに処理を実行する。
【０２３６】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出しないと判定された場合（ステップＳ２６０：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ２５５）として、同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであるか否かを判定する。同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルでないと判定された場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ２７６）として、Ｌ期間タイマーを０にリセットする。同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであると判定された場合（ステップＳ２５５：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ２７６）をスキップする。そして、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ２４０）を再実行する。このように、チューナ制御部２６０は、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図３３及び図３４に示されるフローチャートを繰り返し実行する。
【０２３７】
［時系列バッファデータ］
図３５は、時系列バッファデータの一例である。図３５に示される時系列データは、図３３及び図３４のフローチャートを実行することにより得ることができる。図３５に示されるように、例えば、マイクロ波のＨｉｇｈレベルの測定値Ｖ１Ｈ、Ｌｏｗレベルの測定値Ｖ１Ｌが、現在から数サンプル前までの期間において、時系列で格納される。時系列バッファデータは、Ｖ２Ｈ，Ｖ２Ｌ，Ｖ３Ｈ，Ｖ３Ｌについても同様に時系列で格納している。
【０２３８】
［測定値の平均処理及び反射係数の算出処理］
次に、時系列データを用いたチューナ検波部２６３の測定値の平均処理及び反射係数の算出処理を説明する。図３６は、測定値の平均処理及び反射係数の算出処理の一例を示すフローチャートである。図３６に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりマイクロ波のパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０２３９】
図３６に示されるように、チューナ制御部２６０は、決定処理（ステップＳ２８０）として、サンプル数ｍを決定する。チューナ制御部２６０は、複数のＨ検出区間を繋ぎ合わせて得られる移動平均時間（図３２）と、所定のサンプル時間（サンプリング間隔）とに基づいて、サンプル数ｍを決定する。
【０２４０】
続いて、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ２８２）として、チューナ２６の記憶部を参照して、測定値Ｖ１ｈ，Ｖ２ｈ，Ｖ３ｈ，Ｖ１ｌ，Ｖ２ｌ，Ｖ３ｌを時系列で取得する。
【０２４１】
続いて、チューナ制御部２６０は、平均化処理（ステップＳ２８６）として、読み込み処理（ステップＳ１２２）で取得された測定値Ｖ１ｈ，Ｖ２ｈ，Ｖ３ｈ，Ｖ１ｌ，Ｖ２ｌ，Ｖ３ｌを用いて、移動平均時間だけ移動平均を算出する。これにより、平均化された測定値Ｖ１Ｈ，Ｖ２Ｈ，Ｖ３Ｈ，Ｖ１Ｌ，Ｖ２Ｌ，Ｖ３Ｌが算出される。具体的には、以下の数式で算出する（ｎ＞＝ｍ）。
【数４】
2019036483.tif 000006
【０２４２】
続いて、チューナ制御部２６０は、計算処理（ステップＳ２８８）として、平均化処理（ステップＳ２８６）にて算出された値を用いて、反射係数Γを算出する。具体的には、以下の数式で算出する。
【数５】
2019036483.tif 000007
ここで、｜ΓｉｎＨ｜は、Ｈｉｇｈレベルに対応する反射係数の絶対値であり、｜ΓｉｎＬ｜は、Ｌｏｗレベルに対応する反射係数の絶対値であり、θは虚数部の回転角度を表す。なお、ｋは比例定数である。
【０２４３】
計算処理（ステップＳ２８８）が終了すると、図３６に示されるフローチャートが終了し、チューナ制御部２６０は、決定処理（ステップＳ２８０）を再実行する。このように、チューナ制御部２６０は、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図３６に示されるフローチャートを繰り返し実行する。
【０２４４】
［高周波パワーを考慮したチューナ整合］
次に、高周波パワーのパルス変調を考慮した場合のチューナ制御について説明する。図３７は、マイクロ波及び高周波の同期信号に応じた動作をするチューナの一例を示す図である。図３７に示される構成は、図３０に示される構成と比較して、制御部１６２ａから高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒがチューナ２６へと入力される点が相違し、その他は同一である。チューナ２６は、同期信号ＰＳＳ−Ｍ及び同期信号ＰＳＳ−Ｒを用いて、チューナ検波部２６３の測定値を選別する。
【０２４５】
上述したとおり、同期信号ＰＳＳ−Ｍと同期信号ＰＳＳ−Ｒとの同期例として、第１同期例（図９）及び第２同期例（図１０）が存在する。以下では、その他の同期例として、第３同期例及び第４同期例について説明する。
【０２４６】
［第３同期例］
図３８は、マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第３同期例を示す図である。図３８の信号（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図３８の信号（Ｂ）は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒである。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｒに基づいて、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングを取得する（図中矢印）。制御部１６２ａは、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングを同期トリガとしてパルス生成器１６２ｂへ出力する。パルス生成器１６２ｂは、マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングを、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングに同期させる。さらに、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングにおいて、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＭをＬｏｗに設定する。これにより、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングのみ、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍが出力されるように、同期させることができる。
【０２４７】
チューナ制御部２６０は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲがＨｉｇｈレベル（図中のＨＴ２）であるときに、マイクロ波パワーのＨｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルに対応した電圧を取得する（図中のＨ１及びＬ１）。なお、第３同期例には、同期番号Ｎｏ.３が割り振られている。
【０２４８】
［第４同期例］
図３９は、マイクロ波のパワー変調の同期信号と高周波のパワー変調の同期信号とが同期する第４同期例を示す図である。図３９の信号（Ａ）は、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍであり、図３９の信号（Ｂ）は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒである。制御部１６２ａは、同期信号ＰＳＳ−Ｒに基づいて、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングを取得する（図中矢印）。制御部１６２ａは、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングを同期トリガとしてパルス生成器１６２ｂへ出力する。パルス生成器１６２ｂは、マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるタイミングを、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングに同期させる。さらに、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングにおいて、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＭをＬｏｗに設定する。これにより、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングのみ、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍが出力されるように、同期させることができる。
【０２４９】
チューナ制御部２６０は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲがＬｏｗレベル（図中のＬＴ２）であるときに、マイクロ波パワーのＨｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルに対応した電圧を取得する（図中のＨ１及びＬ１）。なお、第４同期例には、同期番号Ｎｏ.４が割り振られている。
【０２５０】
［マイクロ波の同期信号の生成処理］
次に、上述した第３同期例及び第４同期例に係る同期信号の生成処理について説明する。図４０は、マイクロ波の同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。図４０に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０２５１】
図４０に示されるフローチャートは、図１６に示されるフローチャートと比較して、判定処理（ステップＳ１４）及び判定処理（ステップＳ１６）に替えて、判定処理（ステップＳ３１５）及び判定処理（ステップＳ３１６）を実行する点が相違し、その他は同一である。つまり、読み込み処理（ステップＳ３１０）、演算処理（ステップＳ３１２）及び非同期処理（ステップＳ３１８）は、図１６の読み込み処理（ステップＳ１０）、演算処理（ステップＳ１２）及び非同期処理（ステップＳ１８）と同一である。
【０２５２】
制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ３１５）として、読み込み処理（ステップＳ３１０）で取得された同期番号がＮｏ．３であるか否かを判定する。同期番号Ｎｏ.３は、第３同期例に割り振られた番号である。
【０２５３】
同期番号がＮｏ．３であると判定された場合（ステップＳ３１５：ＹＥＳ）、第３同期例に係る同期信号の生成処理が開始される。第３同期例では、図３８に示されるような、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒに同期させた同期信号ＰＳＳ−Ｍが生成される。この生成処理については図４１を用いて後述する。同期番号がＮｏ．３でないと判定された場合（ステップＳ３１５：ＮＯ）、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ３１６）として、読み込み処理（ステップＳ３１０）で取得された同期番号がＮｏ．４であるか否かを判定する。同期番号Ｎｏ.４は、第４同期例に割り振られた番号である。
【０２５４】
同期番号がＮｏ．４であると判定された場合（ステップＳ３１６：ＹＥＳ）、第４同期例に係る同期信号の生成処理が開始される。第４同期例では、図３９に示されるような、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒに同期させた同期信号ＰＳＳ−Ｍが生成される。この生成処理については図４２を用いて後述する。その他の処理は図１６と同一である。
【０２５５】
なお、図４０に示されるフローチャートに替えて、図１６に示されるフローチャートに、図４０の判定処理（ステップＳ３１５及びステップＳ３１６）を追加したフローチャートを用いてもよい。
【０２５６】
［第３同期例の同期信号の生成処理］
第３同期例では、図３８に示されるように、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングのみ、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍが出力されるように、同期させる。図４１は、第３同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。図４１に示されるフローチャートは、図４０の判定処理（ステップＳ３１５）にて同期番号がＮｏ．３であると判定された場合（ステップＳ３１５：ＹＥＳ）に開始される。
【０２５７】
図４１に示されるように、マイクロ波発生部１６ａの制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ３２０）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを、パルス入力器１６７ａを介して取得する。
【０２５８】
続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ３２２）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち上がりエッジであるか否かを判定する。高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち上がりエッジであると判定された場合（ステップＳ３２２：ＹＥＳ）、制御部１６２ａは、同期するタイミングであるとして、同期トリガをパルス生成器１６２ｂへ出力する。
【０２５９】
パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ３２４）として、マイクロ波のパワーの同期信号ＰＳＳ−ＭをＨｉｇｈレベルに設定する。パルス生成器１６２ｂは、カウント処理（ステップＳ３２６）として、Ｈｉｇｈ時間をカウントする。パルス生成器１６２ｂは、経過判定処理（ステップＳ３２８）として、カウント処理（ステップＳ３２６）にてカウントされたＨｉｇｈ時間が図４０の演算処理（ステップＳ４１２）にて演算された同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過したか否かを判定する。
【０２６０】
カウントされたＨｉｇｈ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過していないと判定された場合（ステップＳ３２８：ＮＯ）、パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ３２４）及びカウント処理（ステップＳ３２６）を再実行する。つまり、パルス生成器１６２ｂは、カウントされたＨｉｇｈ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過したと判定されるまで、設定処理（ステップＳ３２４）及びカウント処理（ステップＳ３２６）を繰り返し実行する。
【０２６１】
カウントされたＨｉｇｈ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＨｉｇｈ時間を経過したと判定された場合（ステップＳ３２８：ＹＥＳ）、パルス生成器１６２ｂは、リセット処理（ステップＳ３３２）として、カウントされたＨｉｇｈ時間をリセットする。そして、パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ３３４）として、同期信号ＰＳＳ−ＭをＬｏｗレベルに設定する。パルス生成器１６２ｂは、カウント処理（ステップＳ３３６）として、Ｌｏｗ時間をカウントする。パルス生成器１６２ｂは、経過判定処理（ステップＳ３３８）として、カウント処理（ステップＳ３３６）にてカウントされたＬｏＷ時間が図４０の演算処理（ステップＳ４１２）にて演算された同期信号ＰＳＳ−ＭのＬｏｗ時間を経過したか否かを判定する。
【０２６２】
カウントされたＬｏｗ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＬｏｗ時間を経過していないと判定された場合（ステップＳ３３８：ＮＯ）、パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ３３４）及びカウント処理（ステップＳ３３６）を再実行する。つまり、パルス生成器１６２ｂは、カウントされたＬｏｗ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＬｏｗ時間を経過したと判定されるまで、設定処理（ステップＳ３３４）及びカウント処理（ステップＳ３３６）を繰り返し実行する。
【０２６３】
カウントされたＬｏｗ時間が同期信号ＰＳＳ−ＭのＬｏｗ時間を経過したと判定された場合（ステップＳ３３８：ＹＥＳ）、パルス生成器１６２ｂは、リセット処理（ステップＳ３４２）として、カウントされたＬｏｗ時間をリセットする。
【０２６４】
続いて、制御部１６２ａは、読み込み処理（ステップＳ３４４）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを、パルス入力器１６７ａを介して取得する。続いて、制御部１６２ａは、判定処理（ステップＳ３４６）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲがＨｉｇｈレベルであるか否かを判定する。
【０２６５】
高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲがＨｉｇｈレベルであると判定された場合（ステップＳ３４６：ＹＥＳ）、パルス生成器１６２ｂは、設定処理（ステップＳ３２４）を再実行する。高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲがＨｉｇｈレベルでないと判定された場合（ステップＳ３４６：ＮＯ）、又は、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち上がりエッジでないと判定された場合（ステップＳ３２２：ＮＯ）、図４１に示されるフローチャートは終了し、図４０の読み込み処理（ステップＳ３１０）が再実行される。図４１に示されるフローチャートを実行することにより、高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるタイミングのみ、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍが出力されるように、同期させることができる。
【０２６６】
［第４同期例の同期信号の生成処理］
第４同期例では、図３９に示されるように、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングのみ、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍが出力されるように、同期させる。図４２は、第４同期例に係る同期信号の生成処理の一例を示すフローチャートである。図４２に示されるフローチャートは、図４０の判定処理（ステップＳ３１６）にて同期番号がＮｏ．４であると判定された場合（ステップＳ３１６：ＹＥＳ）に開始される。
【０２６７】
図４２に示されるフローチャートは、図４１に示されるフローチャートと比較して、判定処理（ステップＳ３５２）及び判定処理（ステップＳ３７６）が判定処理（ステップＳ３２２）及び判定処理（ステップＳ３４６）と相違し、その他は同一である。
【０２６８】
判定処理（ステップＳ３５２）では、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒが立ち下がりエッジであるか否かを判定する。判定処理（ステップＳ３７６）では、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲがＬｏｗレベルであるか否かを判定する。
【０２６９】
図４２に示されるフローチャートを実行することにより、高周波パワーがＬｏｗレベルとなるタイミングのみ、マイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍが出力されるように、同期させることができる。
【０２７０】
［高周波パワーのパルス変調を考慮した場合の整合処理］
チューナ制御部２６０は、整合処理として、整合モード決定処理、検出タイマー処理、マイクロ波パワーの測定値の書き込み処理、測定値の平均処理及び反射係数の計算処理、及び、モータ駆動処理の５つの処理をマルチタスクで並行して実行する。なお、モータ駆動処理は従来のモータ駆動処理と同一であるため、以下では、それ以外の処理について詳細を説明する。
【０２７１】
［整合モード決定処理］
図４３は、整合モード決定処理の一例を示すフローチャートである。図４３に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりマイクロ波のパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０２７２】
図４１に示されるように、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ３８０）として、制御器１００からパルス周波数、デューティ比、及び、整合モードを取得し、記憶部を参照して、同期信号ＰＳＳ−ＭのＨ検出マスク時間、Ｈ検出区間、Ｌ検出マスク時間及びＬ検出区間、並びに、同期信号ＰＳＳ−ＲのＨ検出マスク時間、Ｈ検出区間、Ｌ検出マスク時間及びＬ検出区間を取得する。
【０２７３】
整合モードは、整合の種別を識別する識別符号である。整合モードＡは、同期信号ＰＳＳ−Ｍに対して常に整合するモードであり、同期信号ＰＳＳ−Ｒは不要である。整合モードＢは、同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルのときに整合するモードであり、同期信号ＰＳＳ−Ｒは不要である。整合モードＣは、同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルのときに整合するモードであり、同期信号ＰＳＳ−Ｒは不要である。整合モードＤは、同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルのときであって、同期信号ＰＳＳ−ＲがＨｉｇｈレベルのときに整合するモードである。整合モードＥは、同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルのときであって、同期信号ＰＳＳ−ＲがＬｏｗレベルのときに整合するモードである。整合モードＦは、同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルのときであって、同期信号ＰＳＳ−ＲがＨｉｇｈレベルのときに整合するモードである。整合モードＦは、同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルのときであって、同期信号ＰＳＳ−ＲがＬｏｗレベルのときに整合するモードである。
【０２７４】
続いて、チューナ制御部２６０は、算出処理（ステップＳ３８２）として、パルス生成器１６２ｂからマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを取得し、制御部１６２ａから高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを取得する。そして、同期信号ＰＳＳ−Ｍ及び同期信号ＰＳＳ−Ｒの立ち上がり及び立ち下がりを判定し、読み込み処理（ステップＳ３８０）にて取得された情報に基づいて、同期信号ＰＳＳ−ＭのパルスのＨ検出期間及びＬ検出期間、同期信号ＰＳＳ−ＲのパルスのＨ検出期間及びＬ検出期間を算出する。
【０２７５】
続いて、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ３８４）として、読み込み処理（ステップＳ３８０）で取得された整合モードがモードＡであるか否かを判定する。整合モードがモードＡであると判定された場合（ステップＳ３８４：ＹＥＳ）、処理１に移行する。
【０２７６】
整合モードがモードＡでないと判定された場合（ステップＳ３８４：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ３８６）として、読み込み処理（ステップＳ３８０）で取得された整合モードがモードＢであるか否かを判定する。整合モードがモードＢであると判定された場合（ステップＳ３８６：ＹＥＳ）、処理２に移行する。
【０２７７】
整合モードがモードＢでないと判定された場合（ステップＳ３８６：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ３８８）として、読み込み処理（ステップＳ３８０）で取得された整合モードがモードＣであるか否かを判定する。整合モードがモードＣであると判定された場合（ステップＳ３８８：ＹＥＳ）、処理３に移行する。
【０２７８】
整合モードがモードＣでないと判定された場合（ステップＳ３８８：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ３９０）として、読み込み処理（ステップＳ３８０）で取得された整合モードがモードＤであるか否かを判定する。整合モードがモードＤであると判定された場合（ステップＳ３９０：ＹＥＳ）、処理４に移行する。
【０２７９】
整合モードがモードＤでないと判定された場合（ステップＳ３９０：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ３９２）として、読み込み処理（ステップＳ３８０）で取得された整合モードがモードＥであるか否かを判定する。整合モードがモードＥであると判定された場合（ステップＳ３９２：ＹＥＳ）、処理５に移行する。
【０２８０】
整合モードがモードＥでないと判定された場合（ステップＳ３９２：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ３９４）として、読み込み処理（ステップＳ３８０）で取得された整合モードがモードＦであるか否かを判定する。整合モードがモードＦであると判定された場合（ステップＳ３９４：ＹＥＳ）、処理６に移行する。
【０２８１】
整合モードがモードＦでないと判定された場合（ステップＳ３９４：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ３９６）として、読み込み処理（ステップＳ３８０）で取得された整合モードがモードＧであるか否かを判定する。整合モードがモードＧであると判定された場合（ステップＳ３９６：ＹＥＳ）、処理７に移行する。
【０２８２】
整合モードがモードＧでないと判定された場合（ステップＳ３９６：ＮＯ）、図４３に示されるフローチャートが終了し、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ３８０）を再実行する。このように、チューナ制御部２６０は、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図４３に示されるフローチャートを繰り返し実行する。
【０２８３】
［検出タイマー処理］
図４４は、マイクロ波パワーの同期信号の検出タイマー処理を示すフローチャートである。図４４に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりマイクロ波のパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０２８４】
図４４に示されるように、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ４００）として、パルス生成器１６２ｂからマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍを取得する。
【０２８５】
続いて、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４０２）として、読み込み処理（ステップＳ４００）で取得された同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出したか否かを判定する。
【０２８６】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出したと判定された場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ４０４）として、Ｈ期間タイマーをスタートさせる。Ｈ期間タイマーは、同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりからの時間経過をカウントするタイマーである。
【０２８７】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち上がりを検出していないと判定された場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４０５）として、同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであるか否かを判定する。同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルでないと判定された場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ４０６）として、Ｈ期間タイマーを０にリセットする。同期信号ＰＳＳ−ＭがＨｉｇｈレベルであると判定された場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ４０６）をスキップする。
【０２８８】
タイマー処理（ステップＳ４０４）又はリセット処理（ステップＳ４０６）が終了した場合、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４０８）として、読み込み処理（ステップＳ４００）で取得された同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出したか否かを判定する。
【０２８９】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出したと判定された場合（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、タイマー処理（ステップＳ４１０）として、Ｌ期間タイマーをスタートさせる。Ｌ期間タイマーは、同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりからの時間経過をカウントするタイマーである。
【０２９０】
同期信号ＰＳＳ−Ｍの立ち下がりを検出していないと判定された場合（ステップＳ４０８：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４１１）として、同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであるか否かを判定する。同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルでないと判定された場合（ステップＳ４１１：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ４１２）として、Ｌ期間タイマーを０にリセットする。同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであると判定された場合（ステップＳ４１１：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、リセット処理（ステップＳ４１２）をスキップする。
【０２９１】
タイマー処理（ステップＳ４１０）もしくはリセット処理（ステップＳ４１２）が終了した場合、又は、同期信号ＰＳＳ−ＭがＬｏｗレベルであると判定された場合（ステップＳ４１１：ＹＥＳ）、図４４に示されるフローチャートが終了し、チューナ制御部２６０は、読み込み処理（ステップＳ４００）を再実行する。このように、チューナ制御部２６０は、例えばオペレータなどによりパワー制御処理の終了操作がなされるまで、図４４に示されるフローチャートを繰り返し実行する。図４４のフローチャートを実行することにより、マイクロ波パワーの同期信号に関してＨ期間タイマー及びＬ期間タイマーがセットされる。
【０２９２】
図４５は、高周波パワーの同期信号の検出タイマー処理を示すフローチャートである。図４５に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりマイクロ波のパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０２９３】
図４５に示される読み込み処理（ステップＳ４２０）、判定処理（ステップＳ４２２）、タイマー処理（ステップＳ４２４）、判定処理（ステップＳ４２５）、リセット処理（ステップＳ４２６）、判定処理（ステップＳ４２８）、タイマー処理（ステップＳ４３０）、判定処理（ステップＳ４３１）、リセット処理（ステップＳ４３２）は、処理対象が高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒとなっている点を除き、図４４の読み込み処理（ステップＳ４００）、判定処理（ステップＳ４０２）、タイマー処理（ステップＳ４０４）、判定処理（ステップＳ４０５）、リセット処理（ステップＳ４０６）、判定処理（ステップＳ４０８）、タイマー処理（ステップＳ４１０）、判定処理（ステップＳ４１１）、リセット処理（ステップＳ４１２）と同一である。図４５のフローチャートを実行することにより、高周波パワーの同期信号に関してＨ期間タイマー及びＬ期間タイマーがセットされる。
【０２９４】
［処理１：モードＡ］
モードＡについての処理は、図３３及び図３４と同一であるので、説明を省略する。
【０２９５】
［処理２：モードＢ］
図４６は、モードＢにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。図４６に示されるフローチャートは、図４３にて整合モードがモードＢであると判定された場合（ステップＳ３８６：ＹＥＳ）、開始される。
【０２９６】
図４６に示されるように、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４４０）として、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＨ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４４のタイマー処理にてカウントされたＨ期間タイマーを用いて、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。
【０２９７】
Ｈ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、整理処理（ステップＳ４４２）として、チューナ２６の記憶部に格納されたデータのうち最も古いデータを削除する。ｎをバッファメモリの数とすると、チューナ制御部２６０は、マイクロ波パワーのＨｉｇｈレベルの測定値Ｖ１ｈ（０），Ｖ２ｈ（０），Ｖ３ｈ（０）を削除する。そして、チューナ制御部２６０は、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）のデータ上の格納位置を、それぞれ測定値Ｖ１ｈ（ｎ−１），Ｖ２ｈ（ｎ−１），Ｖ３ｈ（ｎ−１）の格納位置へシフトさせる。
【０２９８】
続いて、チューナ制御部２６０は、書き込み処理（ステップＳ４４４）として、測定値をチューナ２６の記憶部に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ａ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ１をチューナ２６の記憶部のＶ１ｈ（ｎ）に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ｂ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ２をチューナ２６の記憶部のＶ２ｈ（ｎ）に記憶する。チューナ制御部２６０は、Ａ／Ｄ変換器２６４ｃ（図２７）により検出されるマイクロ波パワーの測定値Ｖ３をチューナ２６の記憶部のＶ３ｈ（ｎ）に記憶する。
【０２９９】
Ｈ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ４４０：ＮＯ）、又は、書き込み処理（ステップＳ４４４）が終了すると、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４４０）を再実行する。このように、Ｈ検出区間である場合のみ、整理処理（ステップＳ４４２）及び書き込み処理（ステップＳ４４４）が実行される。これにより、マイクロ波のパワーがＨｉｇｈレベルとなるときだけ、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０３００】
［処理３：モードＣ］
図４７は、モードＣにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。図４７に示されるフローチャートは、整合モードがモードＣであると判定された場合（ステップＳ３８８：ＹＥＳ）、開始される。
【０３０１】
図４７に示されるように、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４５０）として、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＬ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４４のタイマー処理にてカウントされたＬ期間タイマーを用いて、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。
【０３０２】
整理処理（ステップＳ４５２）及び書き込み処理（ステップＳ４５４）は、図４６の整理処理（ステップＳ４４２）及び書き込み処理（ステップＳ４４４）と同一である。このように、Ｌ検出区間である場合のみ、整理処理（ステップＳ４５２）及び書き込み処理（ステップＳ４５４）が実行される。これにより、マイクロ波のパワーがＬｏｗレベルとなるときだけ、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０３０３】
［処理４：モードＤ］
図４８は、モードＤにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。図４８に示されるフローチャートは、整合モードがモードＤであると判定された場合（ステップＳ３９０：ＹＥＳ）、開始される。
【０３０４】
図４８に示されるように、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４６０）として、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＨ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４４のタイマー処理にてカウントされたＨ期間タイマーを用いて、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。
【０３０５】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＨ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４６０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４６１）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲのＨ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４５のタイマー処理にてカウントされたＨ期間タイマーを用いて、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。
【０３０６】
Ｈ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４６１：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、整理処理（ステップＳ４６２）及び書き込み処理（ステップＳ４６４）を実行する。整理処理（ステップＳ４６２）及び書き込み処理（ステップＳ４６４）は、図４６の整理処理（ステップＳ４４２）及び書き込み処理（ステップＳ４４４）と同一である。
【０３０７】
書き込み処理（ステップＳ４６４）が終了した場合、又は、Ｈ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ４６０：ＮＯ、ステップＳ４６１：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４６０）を再実行する。このように、マイクロ波パワー及び高周波パワーが共にＨ検出区間である場合のみ、整理処理整理処理（ステップＳ４６２）及び書き込み処理（ステップＳ４６４）が実行される。これにより、マイクロ波パワー及び高周波パワーが共にＨｉｇｈレベルとなるときだけ、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０３０８】
［処理５：モードＥ］
図４９は、モードＥにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。図４９に示されるフローチャートは、整合モードがモードＥであると判定された場合（ステップＳ３９２：ＹＥＳ）、開始される。
【０３０９】
図４９に示されるように、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４７０）として、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＨ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４４のタイマー処理にてカウントされたＨ期間タイマーを用いて、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。
【０３１０】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＨ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４７０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４７１）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲのＬ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４５のタイマー処理にてカウントされたＬ期間タイマーを用いて、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。
【０３１１】
Ｌ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４７１：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、整理処理（ステップＳ４７２）及び書き込み処理（ステップＳ４７４）を実行する。整理処理（ステップＳ４７２）及び書き込み処理（ステップＳ４７４）は、図４６の整理処理（ステップＳ４４２）及び書き込み処理（ステップＳ４４４）と同一である。
【０３１２】
書き込み処理（ステップＳ４７４）が終了した場合、又は、Ｈ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ４７０：ＮＯ）、Ｌ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ４７１：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４７０）を再実行する。このように、マイクロ波パワーがＨ検出区間であり、かつ、高周波パワーがＬ検出区間である場合のみ、整理処理整理処理（ステップＳ４７２）及び書き込み処理（ステップＳ４７４）が実行される。これにより、マイクロ波パワーがＨｉｇｈレベルかつ高周波パワーがＬｏｗレベルとなるときだけ、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０３１３】
［処理６：モードＦ］
図５０は、モードＦにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。図５０に示されるフローチャートは、整合モードがモードＦであると判定された場合（ステップＳ３９４：ＹＥＳ）、開始される。
【０３１４】
図５０に示されるように、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４８０）として、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＬ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４４のタイマー処理にてカウントされたＬ期間タイマーを用いて、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。
【０３１５】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＬ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４８０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４８１）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲのＨ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４５のタイマー処理にてカウントされたＨ期間タイマーを用いて、Ｈ検出期間であるか否かを判定する。
【０３１６】
Ｈ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４８１：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、整理処理（ステップＳ４８２）及び書き込み処理（ステップＳ４８４）を実行する。整理処理（ステップＳ４８２）及び書き込み処理（ステップＳ４８４）は、図４６の整理処理（ステップＳ４４２）及び書き込み処理（ステップＳ４４４）と同一である。
【０３１７】
書き込み処理（ステップＳ４８４）が終了した場合、又は、Ｌ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ４８０：ＮＯ）、Ｈ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ４８１：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４８０）を再実行する。このように、マイクロ波パワーがＬ検出区間であり、かつ、高周波パワーがＨ検出区間である場合のみ、整理処理整理処理（ステップＳ４８２）及び書き込み処理（ステップＳ４８４）が実行される。これにより、マイクロ波パワーがＬｏｗレベルかつ高周波パワーがＨｉｇｈレベルとなるときだけ、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０３１８】
［処理７：モードＧ］
図５１は、モードＧにおける書き込み処理の一例を示すフローチャートである。図５１に示されるフローチャートは、整合モードがモードＧであると判定された場合（ステップＳ３９６：ＹＥＳ）、開始される。
【０３１９】
図５１に示されるように、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４９０）として、マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＬ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４４のタイマー処理にてカウントされたＬ期間タイマーを用いて、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。
【０３２０】
マイクロ波の同期信号ＰＳＳ−ＭのＬ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４９０：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４９１）として、高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲのＬ検出期間であるか否かを判定する。チューナ制御部２６０は、図４５のタイマー処理にてカウントされたＬ期間タイマーを用いて、Ｌ検出期間であるか否かを判定する。
【０３２１】
Ｌ検出期間であると判定された場合（ステップＳ４９１：ＹＥＳ）、チューナ制御部２６０は、整理処理（ステップＳ４９２）及び書き込み処理（ステップＳ４９４）を実行する。整理処理（ステップＳ４９２）及び書き込み処理（ステップＳ４９４）は、図４６の整理処理（ステップＳ４４２）及び書き込み処理（ステップＳ４４４）と同一である。
【０３２２】
書き込み処理（ステップＳ４９４）が終了した場合、又は、Ｌ検出期間でないと判定された場合（ステップＳ４９０：ＮＯ、ステップＳ４９１：ＮＯ）、チューナ制御部２６０は、判定処理（ステップＳ４９０）を再実行する。このように、マイクロ波パワー及び高周波パワーが共にＬ検出区間である場合のみ、整理処理整理処理（ステップＳ４９２）及び書き込み処理（ステップＳ４９４）が実行される。これにより、マイクロ波パワー及び高周波パワーが共にＬｏｗレベルとなるときだけ、測定値Ｖ１ｈ（ｎ），Ｖ２ｈ（ｎ），Ｖ３ｈ（ｎ）が時系列でチューナ２６の記憶部に格納される。
【０３２３】
［時系列バッファデータ］
図５２は、時系列バッファデータの一例である。図５２に示される時系列バッファデータは、図４６〜図５１の何れかのフローチャートを実行することにより得ることができる。図５２に示されるように、例えば、マイクロ波のＨｉｇｈレベルの測定値Ｖ１Ｈ、Ｌｏｗレベルの測定値Ｖ１Ｌが、現在から数サンプル前までの期間において、時系列で格納される。時系列バッファデータは、Ｖ２Ｈ，Ｖ２Ｌ，Ｖ３Ｈ，Ｖ３Ｌについても同様に時系列で格納している。
【０３２４】
［測定値の平均処理及び反射係数の算出処理］
次に、時系列データを用いたチューナ検波部２６３の測定値の平均処理及び反射係数の算出処理を説明する。図５３は、測定値の平均処理及び反射係数の算出処理の一例を示すフローチャートである。図５３に示されるフローチャートは、例えばオペレータなどによりマイクロ波のパワー制御処理の開始操作がされたタイミングで開始される。
【０３２５】
図５３に示される決定処理（ステップＳ５００）、読み込み処理（ステップＳ５０２）、平均化処理（ステップＳ５０４）及び計算処理（ステップＳ５０６）は、図３６の決定処理（ステップＳ２８０）、読み込み処理（ステップＳ２８２）、平均化処理（ステップＳ２８６）及び計算処理（ステップＳ２８８）と同一である。
【０３２６】
［チューナのまとめ］
プラズマ処理装置１では、チューナ検波部２６３により、導波管２１内のマイクロ波のパワーに応じた測定値がパルス周波数に基づいたタイミングで検出される。これにより、Ｈｉｇｈレベルのパワーの測定値とＬｏｗレベルのパワーの測定値とを区別して取り扱うことができる。このため、チューナ２６は、Ｈｉｇｈレベルのパワーの測定値に基づく整合と、Ｌｏｗレベルのパワーの測定値に基づく整合とを行うことができる。よって、Ｈｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルのパワーを全体的に平均化する場合と比べて、マイクロ波出力装置側のインピーダンスとチャンバ側のインピーダンスとを適切に整合することができる。
【０３２７】
チューナ２６は、マイクロ波のパワーがパルス変調された場合であっても、Ｈ検出区間だけ、又は、Ｌ検出区間だけを繋ぎ合わせて移動平均時間を取得することができる。このため、マイクロ波出力装置１６は、適切にチューナ整合することができる。
【０３２８】
また、チューナ２６は、Ｈ検出マスク時間、Ｌ検出マスク時間、Ｈ検出区間及びＬ検出区間を適切に設定することで、マイクロ波のパワーの変動が大きい期間を回避してパワーを測定することができる。よって、パワーの測定誤差を小さくすることができる。結果として、チューナの整合の精度を向上することができる。
【０３２９】
また、チューナ２６は、マイクロ波パワー及び高周波パワーのパルス変調を考慮して整合することができる。
【０３３０】
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。
【０３３１】
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１６１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。
【０３３２】
上述した実施形態では、マイクロ波パワーの同期信号を高周波パワーの同期信号に合わせて生成する例を説明したが、高周波パワーの同期信号をマイクロ波パワーの同期信号に合わせて生成する場合であってもよい。
【０３３３】
プラズマ処理装置１がＰｆモードのみ用いる場合、測定部１６ｋは反射波を測定する構成を備えていなくてもよい。
【０３３４】
［パルス生成器の変形例］
マイクロ波のパルス生成器１６２ｂはマイクロ波発生部１６ａを備えていなくてもよい。図５４は、変形例に係るマイクロ波出力装置１Ａを示す図である。例えば図５４に示されるように、制御器１００の指令によりマイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍを発生するパルス発生器１６２１を演算装置１００ａが構成してもよい。また、高周波電源５８はパルス生成器５８ａを備えていなくてもよい。例えば図５４に示されるように、制御器１００の指令により高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを発生するパルス発生器１６２４を演算装置１００ａが構成してもよい。また、マイクロ波のチューナ２６へのマイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍの入力と高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒの入力との替わりに、例えば図５４に示されるように、制御器１００の指令によりマイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＭＴを発生するパルス発生器１６２２を演算装置１００ａが構成してもよい。また、高周波のマッチングユニット６０へのマイクロ波の同期信号ＰＳＳ−Ｍの入力と高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒとの入力の替わりに、例えば図５４に示されるように、制御器１００の指令により高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲＭを発生するパルス発生器１６２３を演算装置１００ａが構成してもよい。
【０３３５】
パルスの設定であるパルス周波数、設定デューティー、及び、マイクロ波パワーと高周波パワーとの同期タイミング設定を入力して制御器１００にて演算をしてマイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｍおよび高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−Ｒを出力することで、マイクロ波パルスパワーと高周波パルスパワーの同期出力が可能となる。
【０３３６】
パルスの設定であるパルス周波数、設定デューティー、及び、マイクロ波パワーと高周波パワーとの同期タイミング設定、整合モード設定を入力して制御器１００にて演算をしてマイクロ波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＭＴおよび高周波パワーの同期信号ＰＳＳ−ＲＭを出力することで、マイクロ波パルスと高周波パルスとを同期整合が可能となり、安定したプラズマ生成が可能となる。
【符号の説明】
【０３３７】
１…プラズマ処理装置、１２…チャンバ本体、１４…ステージ、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（測定部の一例）、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、１６１…波形発生器、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。
【図１】
2019036483.tif 000008
【図２】
2019036483.tif 000009
【図３】
2019036483.tif 000010
【図４】
2019036483.tif 000011
【図５】
2019036483.tif 000012
【図６】
2019036483.tif 000013
【図７】
2019036483.tif 000014
【図８】
2019036483.tif 000015
【図９】
2019036483.tif 000016
【図１０】
2019036483.tif 000017
【図１１】
2019036483.tif 000018
【図１２】
2019036483.tif 000019
【図１３】
2019036483.tif 000020
【図１４】
2019036483.tif 000021
【図１５】
2019036483.tif 000022
【図１６】
2019036483.tif 000023
【図１７】
2019036483.tif 000024
【図１８】
2019036483.tif 000025
【図１９】
2019036483.tif 000026
【図２０】
2019036483.tif 000027
【図２１】
2019036483.tif 000028
【図２２】
2019036483.tif 000029
【図２３】
2019036483.tif 000030
【図２４】
2019036483.tif 000031
【図２５】
2019036483.tif 000032
【図２６】
2019036483.tif 000033
【図２７】
2019036483.tif 000034
【図２８】
2019036483.tif 000035
【図２９】
2019036483.tif 000036
【図３０】
2019036483.tif 000037
【図３１】
2019036483.tif 000038
【図３２】
2019036483.tif 000039
【図３３】
2019036483.tif 000040
【図３４】
2019036483.tif 000041
【図３５】
2019036483.tif 000042
【図３６】
2019036483.tif 000043
【図３７】
2019036483.tif 000044
【図３８】
2019036483.tif 000045
【図３９】
2019036483.tif 000046
【図４０】
2019036483.tif 000047
【図４１】
2019036483.tif 000048
【図４２】
2019036483.tif 000049
【図４３】
2019036483.tif 000050
【図４４】
2019036483.tif 000051
【図４５】
2019036483.tif 000052
【図４６】
2019036483.tif 000053
【図４７】
2019036483.tif 000054
【図４８】
2019036483.tif 000055
【図４９】
2019036483.tif 000056
【図５０】
2019036483.tif 000057
【図５１】
2019036483.tif 000058
【図５２】
2019036483.tif 000059
【図５３】
2019036483.tif 000060
【図５４】
2019036483.tif 000061