[发明专利]高频电源装置及高频电源装置的控制方法

说明书

在通过高频电源装置的扫频来进行阻抗匹配的频率控制中，确定反射系数或反射电力朝向极小的频率扫掠方向，由此缩短检测出反射系数或反射电力成为极小的频率为止所需的时间。通过以下两阶段的控制来进行高频电源装置的阻抗匹配的频率控制：(A)相位控制，基于振荡频率的相位状态来确定反射系数或反射电力朝向极小的频率扫掠方向，并以确定的扫掠方向来开始频率增减；(B)反射电力控制，以反射系数或反射量作为完成频率控制的控制的控制完毕条件。

技术领域

本发明有关高频电源装置及高频电源装置的控制方法，例如有关对用于伴随电浆蚀刻、电浆CVD等的放电的用途的电浆处理装置等负载供给电力的高频电源装置及高频电源装置的控制方法。

背景技术

负载会随着放电状态的变化而阻抗会变动。例如，电浆负载中在放电开始前与放电开始后之间阻抗会变动。此外，即使是放电中，依照对电浆供给的气体的状态、或电浆室内的生成物或环境变化不同，也会发生阻抗变动。

为了从高频电源装置对负载效率良好地供给电力，已知会通过设于高频电源装置与负载之间的匹配电路的调整来进行阻抗匹配。该匹配电路所做的阻抗匹配，被指出存在难以应对急剧的阻抗变动这样的问题。

对于此问题，提出了一种高频电源装置，其利用高频电源装置的输出频率是可瞬时地可变这一点，使输出频率变化并使负载侧阻抗变化，由此瞬时地使其阻抗匹配(专利文献1)。并且提出了输出频率的频率控制是以反射系数绝对值作为指针来使频率变化(专利文献1、2)。

专利文献1中，提出重复进行下述处理：在包含基准频率的事先确定好的频率范围内，一边使振荡频率变化一边确定反射系数绝对值会成为极小的振荡频率，由此控制振荡频率而使反射系数绝对值变小。

专利文献2中，提出在确定好的频率范围内每隔一定周期进行扫频(frequencysweeping)，由此检测反射电力会成为极小的频率。

专利文献1中，提出在确定频率之后的频率控制中，确定与此时的反射系数绝对值相对应的反射系数上限值，当反射系数绝对值超出反射系数上限值的情况下，再次重复进行频率控制来检测反射系数绝对值会成为极小的振荡频率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-310245号公报

专利文献2：日本特开2010-27587号公报

发明内容

发明要解决的问题

以往提议的频率控制中，在使频率变化而使反射系数或反射电力变小的处理中，在包含基准频率的事先确定好的频率范围内、或是确定好的频率范围内进行扫频。

当在频率范围内扫掠频率时，因频率扫掠方向不同，反射系数或反射电力可能会增加。因此，必须针对频率范围的全区域进行扫频，而有检测出反射系数或反射电力会成为极小的频率所需的检测时间拖长这样的问题。

本发明目的在于，解决上述以往的问题点，在通过高频电源装置的扫频来进行阻抗匹配的频率控制中，确定反射系数或反射电力朝向极小的频率扫掠方向，由此缩短检测出反射系数或反射电力会成为极小的频率所需的时间。

解决问题的技术手段

本发明的发明者，在高频电源装置的频率控制中，发现了以下内容：

(a)在高频电源装置的输出频率中，反射系数的相位特性与反射系数或反射电力朝向极小的频率扫掠方向之间有着对应关系

上述对应关系中，

(b)当相位状态为落后负载的情况下，反射系数为正相位，反射系数或反射电力朝向极小的频率扫掠方向是使频率增加的方向