[发明专利]等离子体处理装置和检测电路

权利要求书

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：

腔室，其内部具有空间，通过生成于所述空间内的等离子体来处理送入到所述空间内的被处理体；

电力供给部，其向所述腔室内供给用于生成等离子体的高频电力；

匹配电路，其使所述腔室内的等离子体与所述电力供给部之间的阻抗相匹配；

第一计算部，其计算所述腔室内的等离子体的阻抗；和

控制电路，其基于由所述第一计算部计算出的阻抗，控制要供给到所述腔室内的高频电力的频率、高频电力的大小和所述匹配电路的阻抗，

所述控制电路包括：

控制量计算部，其基于由所述第一计算部计算出的阻抗，计算所述匹配电路当前的输入阻抗，并且计算用于使所述匹配电路的输入阻抗接近作为目标的输入阻抗的高频电力的频率、高频电力的大小和所述匹配电路内的各可变电容器的电容的各参数的控制量；和

控制信号生成部，其对由所述控制量计算部计算出的高频电力的频率、高频电力的大小和所述匹配电路的各可变电容器的电容的控制量分别生成控制信号，并将该控制信号分别输出到所述电力供给部中的振荡器、放大器和所述匹配电路，

所述第一计算部和所述控制电路设置在一个基板上。

2.如权利要求1所述的离子体处理装置，其特征在于：

还包括第一检测部，其连接于所述匹配电路与所述腔室之间的节点，检测要供给到所述腔室内的所述高频电力的电压和电流，

所述第一计算部基于由所述第一检测部检测出的所述高频电力的电压和电流，计算所述腔室内的等离子体的阻抗。

3.如权利要求1或2所述的离子体处理装置，其特征在于，

所述第一计算部包括：

使要供给到所述腔室内的高频电力的电压转换为数字信号的第一ADC；

使要供给到所述腔室内的高频电力的电流转换为数字信号的第二ADC；

计算转换为数字信号后的所述电压和所述电流各自的相位和振幅的第二计算部；和

基于转换为数字信号后的所述电压和所述电流的相位差和振幅比，来计算所述腔室内的等离子体的阻抗的第三计算部。

4.如权利要求3所述的离子体处理装置，其特征在于，

所述第一计算部包括：

生成所述第一ADC和所述第二ADC各自使用的采样时钟的信号发生器；

基于相对于所述采样时钟的所述电压的相位，调整要输入到所述第一ADC的所述采样时钟的相位的第一相位调整部；和

基于相对于所述采样时钟的所述电流的相位，调整要输入到所述第二ADC的所述采样时钟的相位的第二相位调整部。

5.如权利要求3所述的离子体处理装置，其特征在于，

所述第一计算部包括：

使要供给到所述腔室内的所述高频电力的电压放大后输入所述第一ADC的第一放大器；

使要供给到所述腔室内的所述高频电力的电流放大后输入所述第二ADC的第二放大器；

基于由所述第二计算部计算出的所述电压的振幅来调整所述第一放大器的增益的第一增益调整部；和

基于由所述第二计算部计算出的所述电流的振幅来调整所述第二放大器的增益的第二增益调整部。

6.如权利要求1或2所述的离子体处理装置，其特征在于：

还包括第二检测部，其连接于所述电力供给部与所述匹配电路之间的节点，检测从所述电力供给部向所述匹配电路输出的高频电力的电压和电流，

所述第一计算部还使用由所述第二检测部检测出的高频电力的电压和电流，来计算所述腔室内的等离子体的阻抗。

7.一种检测电路，其用于等离子体处理装置，所述等离子体处理装置包括：

腔室，其内部具有空间，通过生成于所述空间内的等离子体来处理送入到所述空间内的被处理体；

电力供给部，其向所述腔室内供给用于生成等离子体的高频电力；

匹配电路，其设置在所述腔室与所述电力供给部之间；和

控制电路，其控制由所述电力供给部供给到所述腔室内的高频电力的频率、高频电力的大小和所述匹配电路的阻抗，

所述检测电路检测所述腔室内的等离子体的阻抗，

所述检测电路的特征在于，

与所述控制电路一同设置在一个基板上，且具有：

使要供给到所述腔室内的高频电力的电压转换为数字信号的第一ADC；

使要供给到所述腔室内的高频电力的电流转换为数字信号的第二ADC；

计算转换为数字信号后的所述电压和所述电流各自的振幅和相位的振幅相位计算部；和

基于转换为数字信号后的所述电压和所述电流的相位差和振幅比，计算所述腔室内的等离子体的阻抗的阻抗计算部，

所述控制电路包括：

控制量计算部，其基于由所述检测电路检测的阻抗，计算所述匹配电路当前的输入阻抗，并且计算用于使所述匹配电路的输入阻抗接近作为目标的输入阻抗的高频电力的频率、高频电力的大小和所述匹配电路内的各可变电容器的电容的各参数的控制量；和

控制信号生成部，其对由所述控制量计算部计算出的高频电力的频率、高频电力的大小和所述匹配电路的各可变电容器的电容的控制量分别生成控制信号，并将该控制信号分别输出到所述电力供给部中的振荡器、放大器和所述匹配电路。