特開 2023-50839 高周波電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023050839

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】高周波電源装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20230404BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021161164

(22)【出願日】2021-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 雄一

(72)【発明者】

【氏名】森井 龍哉

【テーマコード（参考）】

2G084

【Ｆターム（参考）】

2G084BB21

2G084CC05

2G084CC09

2G084CC12

2G084CC33

2G084DD15

2G084DD24

2G084DD38

2G084DD57

2G084EE01

2G084EE03

2G084EE16

2G084HH05

2G084HH08

2G084HH23

2G084HH25

2G084HH26

2G084HH27

2G084HH29

2G084HH43

(57)【要約】

【課題】本開示は、第１の電源において、第２の電源から出力される高周波電圧の周期と同じ周期の波形信号を生成できる高周波電源装置を提供する。
【解決手段】本開示に係る高周波電源装置は、第１の基本周波数を有する第１の高周波電力を負荷に供給する第１の電源１０と、第２の基本周波数を有する第２の高周波電力を負荷に供給する第２の電源２０と、整合部３０とを備える。整合部３０は、第２の高周波電力の検出情報に基づいて第１の基本周波数より周波数が高いクロック信号ＣＫを生成する。第１の電源１０は、クロック信号ＣＫを用いて、第２の電源２０から出力される高周波電圧の周期と同じ周期の波形信号を生成し、この波形信号を用いて第１の電源１０から出力する第１の高周波電圧を周波数変調制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の基本周波数を有する第１の高周波電圧を出力することにより第１の高周波電力を負荷に供給する第１の電源と、
前記第１の基本周波数より低い第２の基本周波数を有する第２の高周波電圧を出力することにより第２の高周波電力を負荷に供給する第２の電源と、
前記第１の電源及び前記第２の電源にそれぞれ接続された整合部と、
を備え、
前記整合部は、前記第２の高周波電力の検出情報に基づいて前記第１の基本周波数より周波数が高いクロック信号を生成して前記第１の電源へ供給し、
前記第１の電源は、前記クロック信号を用いて、前記第２の電源から出力される高周波電圧の周期と同じ周期の波形信号を生成し、前記波形信号を用いて前記第１の電源から出力する第１の高周波電圧を周波数変調制御する高周波電源装置。

【請求項2】

前記整合部は、前記第２の高周波電力の検出情報から前記第２の基本周波数と同じ周期を有するパルス信号を抽出し、前記パルス信号を逓倍することによって前記クロック信号を生成する請求項１に記載の高周波電源装置。

【請求項3】

前記整合部は、
前記第２の高周波電圧を検出し、その検出波形信号を出力する検出部と、
前記検出波形信号を前記パルス信号に変換する変換部と、
前記パルス信号を逓倍して前記クロック信号を生成する逓倍部と、
を有する請求項２に記載の高周波電源装置。

【請求項4】

前記クロック信号のクロック周波数は、前記第１の基本周波数の少なくとも２倍以上の周波数である請求項１～３のいずれか１項に記載の高周波電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、高周波電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマ処理装置に用いられる高周波電源装置は、２台の高周波電源（第１の電源と第２の電源）を有しており、それぞれの電源から負荷に向けて基本周波数（基本波の周波数）が異なる高周波電圧を出力している。例えば、第１の電源は、プラズマの生成に適した第１の基本周波数Ｆ１を有する第１の高周波電圧を出力することにより第１の高周波電力を負荷に供給する。第２の電源は、イオンの加速に適した第２の基本周波数Ｆ２（第１の基本周波数Ｆ１＞第２の基本周波数Ｆ２）を有する第２の高周波電圧を出力することにより第２の高周波電力を負荷に供給する。（特許文献１～３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１８－５３６２９５号公報

【特許文献2】特開２０１７－１８８４３４号公報

【特許文献3】米国特許第１０３０４６６９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような場合、相互変調歪（ＩＭＤ：ＩｎｔｅｒＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生し、第１の電源側において、反射波電力が第２の基本周波数Ｆ２の周期に応じて変動する現象が発生する。この相互変調歪に起因する反射波電力を低減させるために、第１の電源に対して周波数変調制御を行う技術が知られている。この際、予め分かっている第２の電源の第２の基本周波数Ｆ２の情報（例えば４００ｋＨという情報が分かっている）に基づいて、第２の基本周波数Ｆ２と同じ周波数の波形信号を生成し、生成した波形信号を用いて第１の電源において周波数変調制御を行うことが考えられる。
しかし、疑似的に生成した波形信号の周期と第２の電源から出力される高周波電圧の周期とは異なる。このように両者の周期が異なると、周波数変調制御によって相互変調歪に起因する反射波電力の低減効果が低下する。

【0005】

本開示は、第１の電源において、第２の電源から出力される高周波電圧の周期と同じ周期の波形信号を生成できる高周波電源装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る高周波電源装置は、第１の基本周波数を有する第１の高周波電圧を出力することにより第１の高周波電力を負荷に供給する第１の電源と、前記第１の基本周波数より低い第２の基本周波数を有する第２の高周波電圧を出力することにより第２の高周波電力を負荷に供給する第２の電源と、前記第１の電源及び前記第２の電源にそれぞれ接続された整合部と、を備える。
前記整合部は、前記第２の高周波電力の検出情報に基づいて前記第１の基本周波数より周波数が高いクロック信号を生成して前記第１の電源へ供給し、
前記第１の電源は、前記クロック信号を用いて、第２の電源から出力される高周波電圧の周期と同じ周期の波形信号を生成し、前記波形信号を用いて前記第１の電源から出力する第１の高周波電圧を周波数変調制御する。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係る高周波電源装置によれば、第１の電源において、第２の電源から出力される高周波電圧の周期と同じ周期の波形信号を生成できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る高周波電源装置の構成を示す図。

【図2】実施形態に係る高周波電源装置の動作を示すシーケンスチャート。

【図3】実施形態に係る高周波電源装置の動作を示す波形図。

【図4】実施形態に係る高周波電源装置の動作を示す波形図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本開示に係る高周波電源装置の実施形態について説明する。

【0010】

（実施形態）
実施形態にかかる高周波電源装置は、ＲＦ帯（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の周波数の高周波電圧を出力することにより高周波電力を負荷（例えばプラズマ処理装置）に供給する装置である。このような高周波電源装置は、２台の高周波電源（第１の電源と第２の電源）を有しており、それぞれの電源から負荷に向けて基本周波数（基本波の周波数）（出力周波数ともいう）が異なる高周波電圧を出力している。例えば、第１の電源は、プラズマの生成に適した第１の基本周波数Ｆ１を有する第１の高周波電圧を出力することにより第１の高周波電力を負荷に供給する。第２の電源は、イオンの加速に適した第２の基本周波数Ｆ２（第１の基本周波数Ｆ１＞第２の基本周波数Ｆ２）を有する第２の高周波電圧を出力することにより第２の高周波電力を負荷に供給する。

【0011】

このように複数の電源から高低差のある複数の高周波電力を負荷に供給すると、相互変調歪の影響で、第１の電源側において、反射波電力が第２の電源側の基本周期（基本波の周期）に応じて変動する現象が発生する。そのため、第１の電源から負荷に対して効率よく高周波電力を供給することができない。そこで、本実施形態では、以下のようにして周波数変調制御を行い、相互変調歪に起因する反射波電力を低減させる。

【0012】

なお、第１の電源から出力されて負荷に向かう高周波電圧を第１の進行波電圧、負荷側から反射されて第１の電源に戻ってくる高周波電圧を第１の反射波電圧という。第２の電源から出力されて負荷に向かう高周波電圧を第２の進行波電圧、負荷側から反射されて第２の電源に戻ってくる高周波電圧を第２の反射波電圧という。

【0013】

図１は、高周波電源装置１の構成を示す図である。高周波電源装置１は、プラズマ処理装置ＰＡに適用される。プラズマ処理装置ＰＡは、例えば平行平板型であり、チャンバーＣＨ内で下部電極ＥＬ１及び上部電極ＥＬ２が互いに対向する。下部電極ＥＬ１上には、処理対象となる基板ＳＢが載置され得る。高周波電源装置１は、下部電極ＥＬ１に電気的に接続される。上部電極ＥＬ２は、グランド電位に電気的に接続される。チャンバーＣＨは、給気管を介してガス供給装置（図示せず）に接続され、排気管を介して真空装置（図示せず）に接続される。

【0014】

高周波電源装置１は、ＨＦ電源（第１の電源）１０、ＬＦ電源（第２の電源）２０及び重畳整合器（整合部）３０を有する。ＨＦ電源１０は、第１の基本周波数Ｆ１を有する第１の高周波電圧（第１の進行波電圧）を出力することにより第１の高周波電力（第１の進行波電力）を負荷に供給する。第１の高周波電圧は、主として、プラズマの生成に適した比較的高い第１の基本周波数Ｆ１を有する。第１の基本周波数Ｆ１は、例えば、４０．６８ＭＨｚである。ＨＦ電源１０は、ソース電源とも呼ばれる。なお、基本周波数Ｆ１は、４０．６８ＭＨｚに限定されるものではなく、例えば１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ等の工業用のＲＦ帯（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の周波数であってもよい。

【0015】

ＬＦ電源２０は、第１の基本周波数Ｆ１より低い第２の基本周波数Ｆ２を有する第２の高周波電圧（第２の進行波電圧）を出力することにより第２の高周波電力（第２の進行波電力）を負荷に供給する。第２の高周波電圧は、イオンの加速に適した比較的低い第２の基本周波数Ｆ２を有する。第２の基本周波数Ｆ２は、例えば４００ｋＨｚである。ＬＦ電源２０は、バイアス電源とも呼ばれる。なお、第２の基本周波数Ｆ２は、４００ｋＨｚに限定されるものではなく、他の周波数であってもよい。

【0016】

重畳整合器３０は、ＨＦ電源１０及びＬＦ電源２０にそれぞれ電気的に接続される。重畳整合器３０は、ＨＦ電源１０及びＬＦ電源２０と下部電極ＥＬ１との間に電気的に接続される。重畳整合器３０は、ＨＦ電源１０側及び下部電極ＥＬ１側で第１のインピーダンス整合を行うとともに、ＬＦ電源２０側及び下部電極ＥＬ１側で第２のインピーダンス整合を行う。重畳整合器３０は、第１のインピーダンス整合及び第２のインピーダンス整合が行われた状態で、第１の高周波電力をＨＦ電源１０から受け、第２の高周波電力をＬＦ電源２０から受け、第１の高周波電力及び第２の高周波電力を重畳させて下部電極ＥＬ１へ供給する。

【0017】

なお、高周波電源装置１及びプラズマ処理装置ＰＡは、図１の構成に限定されない。例えば、ＨＦ電源１０から出力される第１の高周波電力が重畳整合器３０を介して上部電極ＥＬ２に供給され、ＬＦ電源２０から出力される第２の高周波電力が重畳整合器３０を介して下部電極ＥＬ１に供給されるような構成等、様々な構成がある。このような他の構成にも高周波電源装置１を用いることが可能である。

【0018】

重畳整合器３０は、第１の整合部３１、第２の整合部３２及びクロック生成部３３を有する。第１の整合部３１は、センサ３１１及び整合回路３１２を有する。第２の整合部３２は、センサ３２１（検出部３２１）及び整合回路３２２を有する。クロック生成部３３は、センサ３２１、パルス変換回路３３２及び逓倍処理部３３３を有する。第２の整合部３２及びクロック生成部３３は、センサ３２１を共有する。これにより、重畳整合器３０の構成をコンパクトに抑えることができる。

【0019】

第１の整合部３１において、センサ３１１は、ＨＦ電源１０から出力される第１の進行波電圧の波形信号ＳＧ１ｆを検出するとともに、整合回路３１２側から反射される第１の反射波電圧の波形信号ＳＧ１ｒを検出する。整合回路３１２は、可変インピーダンス回路を有し、センサ３１１で検出される波形信号ＳＧ１ｆ及び波形信号ＳＧ１ｒに応じて（例えば波形信号ＳＧ１ｆ及び波形信号ＳＧ１ｒから計算される反射係数が小さくなるように）、図略の制御回路によって、可変インピーダンス回路のインピーダンス値を変更する。もちろん、反射係数ではなく、反射波電力が小さくなるように可変インピーダンス回路のインピーダンス値を変更してもよい。なお、可変インピーダンス回路は、例えば、図略の可変コンデンサやインダクタを備えており、可変コンデンサの容量を変化させることによってインピーダンス値を変更できるようになっている（第２の整合部３２でも同様）。また、上記では一例として、第１の進行波電圧の波形信号ＳＧ１ｆと第１の反射波電圧の波形信号ＳＧ１ｒを用いて反射係数を算出したが、電圧波形信号と電流波形信号とを検出し、それらに基づいて反射係数を算出することも可能である（第２の整合部３２でも同様）。

【0020】

第２の整合部３２において、センサ３２１は、ＬＦ電源２０から出力される第２の進行波電圧の波形信号ＳＧ２ｆを検出するとともに、整合回路３２２側から反射される第２の反射波電圧の波形信号ＳＧ２ｒを検出する。整合回路３２２は、可変インピーダンス回路を有し、センサ３２１で検出される波形信号ＳＧ２ｆ及び波形信号ＳＧ２ｒに応じて（例えば波形信号ＳＧ２ｆ及び波形信号ＳＧ２ｒから計算される反射係数が小さくなるように）、図略の制御回路によって、可変インピーダンス回路のインピーダンス値を変更する。もちろん、反射係数ではなく、反射波電力が小さくなるように可変インピーダンス回路のインピーダンス値を変更してもよい。

【0021】

クロック生成部３３において、パルス変換回路３３２（変換部３３２）は、センサ３２１で検出された第２の進行波電圧の波形信号ＳＧ２ｆをパルス信号へ変換する。パルス信号は、第２の基本周波数Ｆ２を有する矩形信号として変換される。パルス変換回路３３２は、コンパレータを有し、コンパレータを用いて正弦波信号を矩形信号に変換する。逓倍処理部３３３は、第２の基本周波数Ｆ２を有するパルス信号をＮ逓倍し、周波数Ｆ３のクロック信号ＣＫを生成する。Ｎは、１より大きい整数である。周波数Ｆ３は、基本周波数Ｆ１の少なくとも２倍以上の周波数である。これはエイリアシングを防止するためである。

【0022】

Ｆ２＝４００ｋＨｚ、Ｎ＝２５０の場合、Ｆ３＝Ｆ２×Ｎ＝４００ｋＨｚ×２５０＝１００ＭＨｚになる。クロック信号ＣＫは、第２の進行波電圧に応じて生成された信号であるため、第２の進行波電圧に同期した信号とされ得る。逓倍処理部３３３は、周波数Ｆ３のクロック信号ＣＫをＨＦ電源１０へ供給する。

【0023】

ＨＦ電源１０は、クロック生成部３３で生成されたクロック信号ＣＫを受ける。ＨＦ電源１０は、クロック信号ＣＫに応じて、第２の進行波電圧に対応する変調基本波信号を生成する。ＨＦ電源１０は、変調基本波信号を用いてＬＦ電源２０から出力される第２の進行波電圧（第２の高周波電圧）の周期と同じ周期の波形信号を生成する。この波形信号を用いてＨＦ電源１０から出力する第１の進行波電圧（第１の高周波電圧）を周波数変調制御する。

【0024】

ＨＦ電源１０は、直接デジタル合成部（ＤＤＳ）１１（ＤＤＳ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）、位相設定部１２、乗算器１３、基本波生成部１４、加算器１５、直接デジタル合成部（ＤＤＳ）１６、増幅部（ＡＭＰ）１７を有する。

【0025】

直接デジタル合成部１１は、クロック信号ＣＫを重畳整合器３０から受け、振幅情報をＨＦ電源１０から受ける。振幅情報は、生成すべき信号（例えば正弦波信号）の周波数に応じてクロックタイミングごとの振幅が順次に格納されたテーブル情報であり、周波数テーブルとも呼ばれる。例えば、クロック信号ＣＫの周波数がＦ３であり、生成すべき信号の周波数が第２の基本周波数Ｆ２である場合、振幅情報は、（Ｆ３）／（Ｆ２）＝Ｎ個の振幅が順次に格納されたテーブル情報である。直接デジタル合成部１１は、周波数情報と振幅情報とを用いて、周波数が第２の基本周波数Ｆ２と同じ変調基本波信号を生成する。この変調基本波信号は、例えば正弦波信号として生成される。直接デジタル合成部１１は、変調基本波信号を位相設定部１２へ供給する。なお、変調基本波信号は、ＬＦ電源２０で生成された第２の進行波電圧に相当する信号であり、変調基本波信号の周期と第２の進行波電圧の周期とは同じである。

【0026】

基本波生成部１４は、周波数が第１の基本周波数Ｆ１の基本波信号を生成する。基本波信号は、例えば正弦波信号で生成される。基本波生成部１４は、加算器１５へ供給する。

【0027】

位相設定部１２は、変調基本波信号に応じて変調を開始すべき位相を設定し、設定された位相に応じて規格化された基本変調量を求める。例えば、変調基本波信号の１周期分を複数区間に分割し、各区間におけるＩＭＤの発生度合い等に応じて基本変調量を算出する。位相設定部１２は、基本変調量を乗算器１３へ供給する。

【0028】

乗算器１３は、基本変調量を位相設定部１２から受け、変調量設定をＨＦ電源１０から受ける。変調量設定は、基本変調量を周波数変化量に変換するためのゲインを含む。乗算器１３は、基本変調量に変調量設定を乗算して周波数変化量ΔＦを求める。乗算器１３は、周波数変化量ΔＦを加算器１５へ供給する。

【0029】

加算器１５は、第１の基本周波数Ｆ１を有する基本波信号を受けるとともに、周波数変調量ΔＦを受ける。加算器１５は、基本波信号に周波数変化量を加算し、第１の基本周波数Ｆ１＋ΔＦを示す周波数情報を生成する。加算器１５は、周波数情報を直接デジタル合成部１６へ供給する。

【0030】

直接デジタル合成部１６は、周波数情報を加算器１５から受け、振幅情報をＨＦ電源１０から受ける。直接デジタル合成部１６は、周波数情報と振幅情報とを用いて、第１の基本周波数Ｆ１を有する基本波が周波数変調量ΔＦで周波数変調された波形の高周波信号を生成する。直接デジタル合成部１６は、生成した高周波信号を増幅部１７へ供給する。

【0031】

増幅部１７は、直接デジタル合成部１６から出力された高周波信号を増幅する。増幅部１７は、増幅後の高周波信号（第１の進行波電圧）を重畳整合器３０へ出力する。

【0032】

次に、高周波電源装置１の動作について図２～図４を用いて説明する。図２は、高周波電源装置１の動作を示すシーケンスチャートである。図３、図４は、高周波電源装置１の動作を示す波形図である。

【0033】

ＨＦ電源１０は、予め、振幅情報が入力され設定される（Ｓ０）。振幅情報は、生成すべき信号（例えば正弦波信号）の周波数に応じてクロックタイミングごとの振幅が順次に格納されたテーブル情報であり、周波数テーブルとも呼ばれる。

【0034】

ＬＦ電源２０は、高周波電源装置１の起動指令に応じて、第２の進行波電圧を発生して重畳整合器３０へ出力する（Ｓ１）。

【0035】

重畳整合器３０は、ＬＦ電源２０から出力される第２の進行波電圧の波形信号ＳＧ２ｆを検出するとともに、整合回路３２２側から反射される第２の反射波電圧の波形信号ＳＧ２ｒを検出する。（Ｓ２）。重畳整合器３０は、例えば図３（ａ）に示すように、第２の基本周波数Ｆ２を有する正弦波状の波形信号ＳＧ２ｆを検出する。波形信号ＳＧ２ｆは、タイミングｔ１～ｔ１７の期間、タイミングｔ１７～ｔ３３の期間が、それぞれ、ＬＦ電源２０の基本周期に対応する１周期である。

【0036】

重畳整合器３０は、波形信号ＳＧ２ｆをパルス信号に変換する（Ｓ３）。重畳整合器３０は、例えば正弦波信号の振幅が図３（ａ）に点線で示す振幅中心を超えたらＨレベルとし振幅中心を下回ればＬレベルとすることで、図３（ｂ）に示すようなパルス信号を生成してもよい。パルス信号は、タイミングｔ１～ｔ１７の期間、タイミングｔ１７～ｔ３３の期間が、それぞれ、ＬＦ電源２０の基本周期に対応する１周期である。

【0037】

重畳整合器３０は、周波数が第２の基本周波数Ｆ２のパルス信号をＮ逓倍し、周波数Ｆ３のクロック信号ＣＫを生成する（Ｓ４）。Ｆ３＝Ｆ２×Ｎの関係にある。重畳整合器３０は、例えば図３（ｂ）に示すパルス信号を８逓倍して図３（ｃ）に示すクロック信号ＣＫを生成する。図３（ｃ）では、図示の簡略化のため、Ｎ＝８の場合を例示しているが、実際には、Ｆ３＝Ｆ２×Ｎの関係において、周波数Ｆ３が第１の基本周波数Ｆ１の少なくとも２倍以上の周波数となる条件を満たす値である。重畳整合器３０は、クロック信号ＣＫをＨＦ電源１０へ出力する。

【0038】

ＨＦ電源１０は、クロック信号ＣＫに応じて変調基本波信号を生成する（Ｓ５）。ＨＦ電源１０は、例えば図４（ａ）に示すクロック信号ＣＫを受ける。ＨＦ電源１０は、クロック信号ＣＫに同期した各タイミングｔ１～ｔ３６で、図４（ｂ）に示すような振幅情報（周波数テーブル）を参照して、図４（ｃ）に示すような階段状信号を生成する。ＨＦ電源１０は、タイミングｔ１～ｔ１６で振幅情報（周波数テーブル）における１周期分の振幅を参照し終わると、次のタイミングｔ１７で振幅情報（周波数テーブル）における１周期の先頭の振幅に戻って参照する。これが正弦波の１周期ごとに繰り返される。ＨＦ電源１０は、図４（ｃ）に示す階段状信号を平滑化して、図４（ｄ）に示すような正弦波状の変調基本波信号を生成する。

【0039】

ＨＦ電源１０は、変調基本波信号に応じて変調を開始すべき位相を設定し（Ｓ６）、設定された位相に応じて規格化された基本変調量を求める。ＨＦ電源１０は、基本変調量に変調量設定を乗算して周波数変化量ΔＦを求める（Ｓ７）。変調量設定は、基本変調量を周波数変化量に変換するためのゲインを含む。ＨＦ電源１０は、基本波信号に周波数変化量を加算し、第１の基本周波数Ｆ１＋ΔＦを示す周波数情報を生成する。これにより、ＨＦ電源１０は、第１の基本周波数Ｆ１を有する基本波を周波数変調量ΔＦで周波数変調する（Ｓ８）。ＨＦ電源１０は、周波数情報と振幅情報とを用いて第１の高周波電圧（第１の進行波電圧）を生成して重畳整合器３０へ出力する（Ｓ９）。

【0040】

重畳整合器３０は、ＨＦ電源１０から出力される第１の進行波電圧の波形信号ＳＧ１ｆを検出するとともに、整合回路３１２側から反射される反射波電圧の波形信号ＳＧ１ｒを検出する（Ｓ１０）。重畳整合器３０は、Ｓ２で検出された波形信号ＳＧ２ｆ及び波形信号ＳＧ２ｒに応じて、ＬＦ電源２０側及び下部電極ＥＬ１側で第２のインピーダンス整合を行う（Ｓ１１）。それと並行して、重畳整合器３０は、Ｓ１０で検出された波形信号ＳＧ１ｆ及び波形信号ＳＧ１ｒに応じて、ＨＦ電源１０側及び下部電極ＥＬ１側で第１のインピーダンス整合を行う（Ｓ１２）。重畳整合器３０は、第１のインピーダンス整合及び第２のインピーダンス整合が行われた状態で、第１の進行波電圧をＨＦ電源１０から受け、第２の進行波電圧をＬＦ電源２０から受け、第１の進行波電圧（第１の高周波電力）及び第２の進行波電圧（第２の高周波電力）を重畳させて下部電極ＥＬ１へ供給する（Ｓ１３）。

【0041】

以上のように、本実施形態では、高周波電源装置１において、重畳整合器３０が第２の進行波電圧に応じてクロック信号ＣＫを生成してＨＦ電源１０へ供給する。ＨＦ電源１０は、変調基本波信号を用いてＬＦ電源２０から出力される第２の進行波電圧（第２の高周波電圧）の周期と同じ周期の波形信号を生成する。この波形信号を用いてＨＦ電源１０から出力する第１の進行波電圧（第１の高周波電圧）を周波数変調制御する。

【0042】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0043】

１ 高周波電源装置
１０ ＨＦ電源（第１の電源）
２０ ＬＦ電源（第２の電源）
３０ 重畳整合器（整合部）
３１１ センサ（第２の検出部）
３１２ 整合回路（第１の整合回路）
３２１ センサ（第１の検出部）
３２２ 整合回路（第２の整合回路）
３３２ パルス変換回路（変換部）
３３３ 逓倍処理部（逓倍部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】