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JP2016081908A - Method for inspecting magnetron - Google Patents

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JP2016081908A JP2015154248A JP2015154248A JP2016081908A JP 2016081908 A JP2016081908 A JP 2016081908A JP 2015154248 A JP2015154248 A JP 2015154248A JP 2015154248 A JP2015154248 A JP 2015154248A JP 2016081908 A JP2016081908 A JP 2016081908A
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Kazufumi Kaneko
和史 金子
秀生 加藤
Hideo Kato
秀生 加藤
一憲 舩▲崎▼
Kazunori Funasaki
一憲 舩▲崎▼
栄治 ▲高▼橋
栄治 ▲高▼橋
Eiji Takahashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect a magnetron with high accuracy.SOLUTION: In a method according to one embodiment, the life of a magnetron is determined on the basis of comparison between a current parameter indicating a current state of the magnetron obtained from one or more measurement values for specifying a current state of the magnetron at the time when a time period equal to or more than a predetermined time period lapses from the start of generation of a high-frequency by a magnetron, and when a difference between a power of a progressive wave and a setting power is a first predetermined value or less, and when a power of a reflection wave is a second predetermined value or less, and an initial parameter indicating an initial state of the magnetron corresponding to the current parameter.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明の実施形態は、マグネトロンを検査する方法に関するものである。   Embodiments of the present invention relate to a method for inspecting a magnetron.

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、被処理体に対してエッチング、又は成膜等のプロセスを行うために、プラズマ処理装置が用いられている。プラズマ処理装置は、その処理容器内に導入された処理ガスのプラズマを生成するために、処理容器内に導入するエネルギーを発生する装置を有している。このような装置としては、マイクロ波を発生するマグネトロンが知られている。   In the manufacture of an electronic device such as a semiconductor device, a plasma processing apparatus is used to perform a process such as etching or film formation on an object to be processed. The plasma processing apparatus has an apparatus that generates energy to be introduced into the processing container in order to generate plasma of the processing gas introduced into the processing container. As such an apparatus, a magnetron that generates a microwave is known.

マグネトロンの状態は、使用時間の経過につれて、その作成直後又はプラズマ処理装置への組み込み直後の初期状態から変化する。例えば、マグネトロンの状態は、フィラメントを構成する表面炭化層の消耗により変化する。このようにマグネトロンの状態が変化すると、生成されるプラズマの状態が変化し、被処理体に対する処理に悪影響が生じる。したがって、マグネトロンを検査して、マグネトロンの交換時期を把握する必要がある。   The state of the magnetron changes from the initial state immediately after its creation or immediately after incorporation into the plasma processing apparatus as the usage time elapses. For example, the state of the magnetron changes due to the consumption of the surface carbonized layer constituting the filament. When the state of the magnetron changes in this way, the state of the generated plasma changes, which adversely affects the processing on the object to be processed. Therefore, it is necessary to inspect the magnetron and grasp the replacement time of the magnetron.

マグネトロンを検査する技術として、例えば、特許文献1、即ち、国際公開第2013/146655号に記載された技術が開発されている。特許文献1に記載された技術は、マグネトロンの現在の状態を示すパラメータとマグネトロンの初期の状態を示すパラメータとを比較することにより、マグネトロンが寿命に至っているか否かを判断しており、マグネトロンが寿命に至っていると判断される場合には、マグネトロンの交換を促す信号を出力している。   As a technique for inspecting a magnetron, for example, a technique described in Patent Document 1, that is, International Publication No. 2013/146655 has been developed. The technique described in Patent Document 1 determines whether or not the magnetron has reached the end of its life by comparing a parameter indicating the current state of the magnetron and a parameter indicating the initial state of the magnetron. When it is determined that the lifetime has been reached, a signal that prompts replacement of the magnetron is output.

国際公開第2013/146655号International Publication No. 2013/146655

本願発明者は、マグネトロンの状態を示すパラメータの取得に用いられる測定値、例えば、進行波の電力の測定値、反射波の電力の測定値、アノード電圧の測定値、アノード電流の測定値の検出タイミングによっては、マグネトロンを適切に検査し得ないことを見出している。したがって、適切な時点に検出された測定値を用いることにより、より高精度にマグネトロンを検査すること、例えば、マグネトロンの寿命を判定することが必要である。   The inventor of the present application detects a measurement value used for obtaining a parameter indicating the state of the magnetron, for example, a measurement value of a traveling wave power, a measurement value of a reflected wave power, a measurement value of an anode voltage, and a measurement value of an anode current. We have found that depending on the timing, the magnetron cannot be properly inspected. Therefore, it is necessary to inspect the magnetron with higher accuracy, for example, to determine the lifetime of the magnetron, by using measured values detected at the appropriate time.

一態様においては、マグネトロンを検査する方法が提供される。この方法は、(a)マグネトロンに、設定電力に基づく高周波の発生を開始させるステップと、(b)マグネトロンの状態を特定するための一以上の測定値を検出するステップと、(c)マグネトロンによる高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過しているか否かを判定するステップと、(d)マグネトロンによって生成された高周波に基づく進行波の電力と前設定電力との差が第1の所定値以下であるか否かを判定するステップと、(e)マグネトロンと負荷との間に設けられた方向性結合器から出力される反射波の電力が第2の所定値以下であるか否かを判定するステップと、(f)マグネトロンによる高周波の発生の開始時点から前記所定時間長以上の時間が経過し、進行波の電力と前記設定電力との差が第1の所定値以下であり、反射波の電力が第2の所定値以下である使用条件が満たされる時点のマグネトロンの前記一以上の測定値から得られる該マグネトロンの現在の状態を示す現在のパラメータと、該現在のパラメータに対応する該マグネトロンの初期の状態を示す初期のパラメータとの比較に基づいて、マグネトロンの寿命を判定するステップと、を含む。   In one aspect, a method for inspecting a magnetron is provided. The method includes: (a) causing the magnetron to start generating a high frequency based on the set power; (b) detecting one or more measured values for identifying the state of the magnetron; and (c) using the magnetron. A step of determining whether or not a predetermined time length has elapsed since the start of the generation of the high frequency; and (d) a difference between the traveling wave power based on the high frequency generated by the magnetron and the preset power A step of determining whether or not it is equal to or less than a predetermined value of 1, and (e) the power of the reflected wave output from the directional coupler provided between the magnetron and the load is equal to or less than a second predetermined value And (f) a time equal to or longer than the predetermined time length has elapsed since the start of generation of high frequency by the magnetron, and a difference between the traveling wave power and the set power is a first predetermined power. A current parameter indicating a current state of the magnetron obtained from the one or more measured values of the magnetron at a time when a use condition in which the power of the reflected wave is equal to or less than a second predetermined value is satisfied; Determining the lifetime of the magnetron based on a comparison with an initial parameter indicative of an initial state of the magnetron corresponding to the parameter of.

マグネトロンによる高周波の発生直後に検出される測定値から得られる現在のパラメータ、例えば、高周波変換効率、アノード電圧、アノード電流、及び/又は、進行波のピーク周波数は、不安定であり、所定時間の経過後に安定する。上記方法では、マグネトロンの高周波の発生の開始時点から所定時間長の時間が経過し、進行波の電力が設定電力と略同一となり、且つ、反射波の電力が略0になったとき、即ち、使用条件が満たされている時点の測定値から得られる現在のパラメータを用い、マグネトロンの寿命を判定しているので、高精度にマグネトロンを検査することが可能となる。   Current parameters obtained from measurements detected immediately after the generation of high frequency by the magnetron, for example, high frequency conversion efficiency, anode voltage, anode current, and / or peak frequency of the traveling wave are unstable and are Stabilizes after elapse. In the above method, when a predetermined time length has elapsed from the start of generation of the high frequency of the magnetron, the power of the traveling wave becomes substantially the same as the set power, and the power of the reflected wave becomes substantially zero, that is, Since the lifetime of the magnetron is determined using the current parameters obtained from the measured values at the time when the use conditions are satisfied, the magnetron can be inspected with high accuracy.

一実施形態では、現在のパラメータはマグネトロンの現在の高周波変換効率を含み、高周波変換効率は、マグネトロンに対する投入電力によって一以上の測定値に含まれる進行波の電力を除した値である。この実施形態のマグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれる現在の高周波変換効率が、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期の高周波変換効率に対して所定割合以上低下している場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。   In one embodiment, the current parameter includes the current high frequency conversion efficiency of the magnetron, and the high frequency conversion efficiency is a value obtained by dividing the traveling wave power contained in the one or more measured values by the input power to the magnetron. In the step of determining the lifetime of the magnetron of this embodiment, when the current high-frequency conversion efficiency included in the current parameter is lower than a predetermined ratio with respect to the initial high-frequency conversion efficiency of the magnetron included in the initial parameter In addition, the lifetime of the magnetron may be detected.

一実施形態では、現在の高周波変換効率から該現在の時点の高周波変換効率のオフセット値を減算することにより、高周波変換効率の補正値を取得して、高周波変換効率の補正値が、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期の高周波変換効率に対して所定割合以上低下している場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。例えば、一実施形態の方法は、
開始時点から使用条件が満たされている時点までの経過時間長を、所定の第1関数に入力することにより、所定の第1関数の出力である第1の基本オフセット値ηBOFFSET(T)を取得するステップであり、所定の第1関数は、マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンの高周波変換効率と該マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の収束値との差の絶対値である第1の基本オフセット値ηBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
使用条件が満たされている時点の進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第2関数に入力することによって、所定の第2関数の出力である係数Bη(Pfm)を取得するステップであり、所定の第2関数は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが該任意の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量として予め定められた値の、第1の基本オフセット値ηBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数Bη(P)との関係を定める、該ステップと、
開始時点の直前にマグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前に該マグネトロンが高周波を発生していた期間において求められたマグネトロンの高周波変換効率のオフセット値を第1の基本オフセット値ηBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより、係数Cηを取得するステップと、
停止期間の時間長Tを、所定の第3関数に入力することにより、所定の第3関数の出力である係数Dη(T)を取得するステップであり、所定の第3関数は、マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量に対する、マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量の比率を表す係数Dη(tSA)との関係を定める、該ステップと、
第1の基本オフセット値ηBOFFSET(T)、係数Bη(Pfm)、係数Cη、及び係数Dη(T)を式(1)に用いて、マグネトロンの高周波変換効率のオフセット値ηOFFSETを求めるステップと、

使用条件が満たされている時点の一以上の測定値に含まれる進行波の電力をマグネトロンに対する投入電力によって除した値である現在の高周波変換効率η及びオフセット値ηOFFSETを式(2)に用いて、高周波変換効率の補正値ηを求めるステップと、

を更に含む。この実施形態の方法において、現在のパラメータは、高周波変換効率の補正値ηを含み、マグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれる高周波変換効率の補正値ηが、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期の高周波変換効率に対して所定割合以上低下している場合に、マグネトロンの寿命を検出する。
In one embodiment, a high-frequency conversion efficiency correction value is obtained by subtracting the current high-frequency conversion efficiency offset value from the current high-frequency conversion efficiency, and the high-frequency conversion efficiency correction value is an initial parameter. The lifetime of the magnetron may be detected when the initial high-frequency conversion efficiency of the magnetron included in is reduced by a predetermined ratio or more. For example, the method of one embodiment is:
By inputting the elapsed time length from the start time point to the time point when the use condition is satisfied to the predetermined first function, the first basic offset value ηB OFFSET (T L ), which is the output of the predetermined first function. The predetermined first function is an elapsed time length t A from the start of a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting to any point in time during the period. And the absolute value of the difference between the high-frequency conversion efficiency of the magnetron at the arbitrary time and the convergence value of the high-frequency conversion efficiency of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting. Defining a relationship with a first basic offset value ηB OFFSET (t A ) that is a value;
The coefficient B η (P fm ), which is the output of the predetermined second function, is obtained by inputting the measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied to the predetermined second function. is a step, the predetermined second function can consist of any Shinko Nami power P a, the maximum variation of the high frequency conversion efficiency of the magnetron of Toki the magnetron continuously generate a high frequency under Settei of said given Shinko Nami power Defining a relationship between a predetermined value as a quantity and a coefficient B η (P A ) representing a ratio of the first basic offset value ηB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value;
The offset value of the high-frequency conversion efficiency of the magnetron obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high frequency immediately before the start time is the first basic offset value ηB. Obtaining a coefficient C η by dividing by a predetermined maximum value of OFFSET (t A );
The step of obtaining the coefficient D η (T S ), which is the output of the predetermined third function, by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined third function, An arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops the generation of the high frequency, and a maximum of the high frequency conversion efficiency of the magnetron when the magnetron continuously generates the high frequency immediately after the generation of the high frequency for a predetermined stop time length. The relationship between the fluctuation amount and the coefficient D η (t SA ) representing the ratio of the maximum fluctuation amount of the high frequency conversion efficiency of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the arbitrary stop time. Defining the steps; and
Using the first basic offset value ηB OFFSET (T L ), the coefficient B η (P fm ), the coefficient C η , and the coefficient D η (T S ) in the equation (1), the offset value of the high frequency conversion efficiency of the magnetron obtaining η OFFSET ;

The current high-frequency conversion efficiency η m and the offset value η OFFSET , which are values obtained by dividing the traveling wave power included in one or more measured values at the time when the use condition is satisfied, by the input power to the magnetron, are expressed in Equation (2) A step of obtaining a correction value η C of the high-frequency conversion efficiency,

Is further included. In the method of this embodiment, the current parameter includes the correction value η C of the high frequency conversion efficiency. In the step of determining the life of the magnetron, the correction value η C of the high frequency conversion efficiency included in the current parameter is the initial value. When the initial high-frequency conversion efficiency of the magnetron included in the parameter is lower than a predetermined rate, the lifetime of the magnetron is detected.

一実施形態では、現在のパラメータは、使用条件が満たされている時点の一以上の測定値に含まれるマグネトロンのアノード電圧の測定値の絶対値を、該マグネトロンの現在のアノード電圧として含む。この実施形態のマグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれるマグネトロンの現在のアノード電圧の絶対値が、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期のアノード電圧の絶対値に対して所定値以上増加している場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。   In one embodiment, the current parameter includes the absolute value of the magnetron anode voltage measurement contained in one or more measurements at the time the usage condition is met as the current anode voltage of the magnetron. In the step of determining the lifetime of the magnetron of this embodiment, the absolute value of the current anode voltage of the magnetron included in the current parameter is a predetermined value with respect to the absolute value of the initial anode voltage of the magnetron included in the initial parameter. If it has increased above, the life of the magnetron may be detected.

一実施形態では、現在のマグネトロンのアノード電圧の測定値の絶対値から該現在の時点のマグネトロンのアノード電圧のオフセット値を減算することにより、マグネトロンのアノード電圧の絶対値の補正値を取得して、マグネトロンのアノード電圧の絶対値の補正値が、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期のアノード電圧の絶対値に対して所定値以上増加している場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。例えば、一実施形態の方法は、
開始時点から使用条件が満たされている時点までの経過時間長Tを、所定の第4関数に入力することにより、所定の第4関数の出力である第2の基本オフセット値VBOFFSET(T)を取得するステップであり、所定の第4関数は、マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンのアノード電圧と該マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の収束値との差の絶対値である第2の基本オフセット値VBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
使用条件が満たされている時点の進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第5関数に入力することによって、所定の第5関数の出力である係数B(Pfm)を取得するステップであり、所定の第5関数は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが該任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量として予め定められた値の、第2の基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める、該ステップと、
開始時点の直前にマグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前に該マグネトロンが高周波を発生していた期間において求められた該マグネトロンのアノード電圧のオフセット値を第2の基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより、係数Cを取得するステップと、
停止期間の時間長Tを、所定の第6関数に入力することにより、所定の第6関数の出力である係数D(T)を取得するステップであり、所定の第6関数は、マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量に対する、マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)との関係を定める、該ステップと、
第2の基本オフセット値VBOFFSET(T)、係数B(Pfm)、係数C、及び係数D(T)を式(3)に用いて、マグネトロンのアノード電圧のオフセット値VOFFSETを求めるステップと、

使用条件が満たされている時点の一以上の測定値に含まれるマグネトロンの現在のアノード電圧の測定値V及びオフセット値VOFFSETを式(4)に用いて、アノード電圧の絶対値の補正値Vを求めるステップと、

を更に含む。この実施形態のマグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれるアノード電圧の絶対値の補正値Vが、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期のアノード電圧の絶対値に対して所定値以上増加している場合に、マグネトロンの寿命を検出する。
In one embodiment, a correction value for the absolute value of the magnetron anode voltage is obtained by subtracting an offset value of the current magnetron anode voltage from the absolute value of the current magnetron anode voltage measurement. The lifetime of the magnetron may be detected when the correction value of the absolute value of the magnetron anode voltage is increased by a predetermined value or more with respect to the absolute value of the initial anode voltage of the magnetron included in the initial parameter. . For example, the method of one embodiment is:
The elapsed time length TL from the start time to the time when the use condition is satisfied is input to a predetermined fourth function, whereby the second basic offset value VB OFFSET (T L ), and the predetermined fourth function is an elapsed time length from the start of a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting to an arbitrary point in the period. The absolute value of the difference between t A and the convergence value of the magnetron anode voltage when the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting Defining a relationship with a second basic offset value VB OFFSET (t A ) that is a value;
The coefficient B V (P fm ), which is the output of the predetermined fifth function, is obtained by inputting the measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied to the predetermined fifth function. a step up of the magnetron anode voltage when the predetermined fifth function, and any forward power P a, the magnetron is continuously generating a high frequency in the set of a said given forward power P a Defining a relationship between a coefficient B V (P A ) representing a ratio of a predetermined value as a fluctuation amount to a predetermined maximum value of the second basic offset value VB OFFSET (t A );
The offset value of the anode voltage of the magnetron obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high frequency immediately before the start time is the second basic offset value VB. Obtaining a coefficient C V by dividing by a predetermined maximum value of OFFSET (t A );
The step of obtaining the coefficient D V (T S ), which is the output of the predetermined sixth function, by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined sixth function, Arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops generating high frequency, and maximum fluctuation of the anode voltage of the magnetron when the magnetron continuously generates high frequency immediately after stopping the generation of high frequency for a predetermined stop time length The relationship between the magnetron and the coefficient D V (t SA ) representing the ratio of the maximum fluctuation amount of the anode voltage of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the magnetron is stopped is the arbitrary stop time length. The step;
Using the second basic offset value VB OFFSET (T L ), the coefficient B V (P fm ), the coefficient C V , and the coefficient D V (T S ) in the equation (3), the offset value V of the anode voltage of the magnetron Obtaining OFFSET ; and

A correction value for the absolute value of the anode voltage by using the current anode voltage measurement value V m and the offset value V OFFSET of the magnetron included in one or more measurement values at the time when the use condition is satisfied, in equation (4). Obtaining V C ;

Is further included. In the step of determining the lifetime of the magnetron of this embodiment, the correction value V C of the absolute value of the anode voltage included in the current parameter is predetermined with respect to the absolute value of the initial anode voltage of the magnetron included in the initial parameter. When the value increases more than the value, the life of the magnetron is detected.

一実施形態では、現在のパラメータは、使用条件が満たされている時点の一以上の測定値に含まれるマグネトロンのアノード電流の測定値を、該マグネトロンの現在のアノード電流として含む。この実施形態のマグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれるマグネトロンの現在のアノード電流が、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期のアノード電流に対して所定値以上増加している場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。   In one embodiment, the current parameter includes a measurement of the magnetron anode current included in one or more measurements at the time the usage condition is met as the current anode current of the magnetron. In the step of determining the lifetime of the magnetron in this embodiment, the current anode current of the magnetron included in the current parameter is increased by a predetermined value or more with respect to the initial anode current of the magnetron included in the initial parameter. In addition, the lifetime of the magnetron may be detected.

一実施形態では、現在のマグネトロンのアノード電流の測定値と該現在の時点のマグネトロンのアノード電流のオフセット値を加算することにより、マグネトロンのアノード電流の補正値を取得して、マグネトロンのアノード電流の補正値が、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期のアノード電流よりも所定値以上増加している場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。例えば、一実施形態の方法は、
開始時点から使用条件が満たされている時点までの経過時間長Tを、所定の第7関数に入力することにより、所定の第7関数の出力である第3の基本オフセット値IBOFFSET(T)を取得するステップであり、所定の第7関数は、マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンのアノード電流と該マグネトロンが前記所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の収束値との差の絶対値である第3の基本オフセット値IBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
使用条件が満たされている時点の進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第8関数に入力することによって、所定の第8関数の出力である係数B(Pfm)を取得するステップであり、所定の第8関数は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが該任意の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の最大変動量として予め定められた値の、第3の基本オフセット値IBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める、該ステップと、
開始時点の直前にマグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前に該マグネトロンが高周波を発生していた期間において求められた該マグネトロンのアノード電流のオフセット値を第3の基本オフセット値の所定の最大値で除すことにより、係数Cを取得するステップと、
停止期間の時間長Tを、所定の第9関数に入力することにより、所定の第9関数の出力である係数D(T)を取得するステップであり、所定の第9関数は、マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の最大変動量に対する、該マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)の関係を定める、、該ステップと、
第3の基本オフセット値IBOFFSET(T)、係数B(Pfm)、係数C、及び係数D(T)を式(5)に用いて、マグネトロンのアノード電流のオフセット値IOFFSETを求めるステップと、

使用条件が満たされている時点の一以上の測定値に含まれるマグネトロンの現在のアノード電流の測定値I及びオフセット値IOFFSETを式(6)に用いて、アノード電流の補正値Iを求めるステップと、

を更に含む。この実施形態のマグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれるアノード電流の補正値Iが、初期のパラメータに含まれるマグネトロンの初期のアノード電流に対して所定値以上増加している場合に、マグネトロンの寿命を検出する。
In one embodiment, a correction value for the magnetron anode current is obtained by adding the current magnetron anode current measurement value and the current magnetron anode current offset value to obtain a magnetron anode current correction value. The life of the magnetron may be detected when the correction value is increased by a predetermined value or more than the initial anode current of the magnetron included in the initial parameters. For example, the method of one embodiment is:
The elapsed time length TL from the start time to the time when the use condition is satisfied is input to a predetermined seventh function, whereby the third basic offset value IB OFFSET (T L ), and the predetermined seventh function is the elapsed time length t A from the start of a period in which the magnetron generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting to any point in time during the period The absolute value of the difference between the magnetron anode current at the arbitrary time and the convergence value of the magnetron anode current when the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined traveling wave power setting. Defining a relationship with a third basic offset value IB OFFSET (t A );
The coefficient B I (P fm ), which is the output of the predetermined eighth function, is obtained by inputting the measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied to the predetermined eighth function. a step, the predetermined eighth function, and any forward power P a, the maximum variation of the anode current of the magnetron when the magnetron is continuously generating a high frequency under setting said given traveling wave power Determining a relationship between a predetermined value as a coefficient B I (P A ) representing a ratio of a third basic offset value IB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value;
The offset value of the anode current of the magnetron obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high frequency immediately before the start time is the third basic offset value. by dividing the predetermined maximum value, and obtaining the coefficients C I,
This is a step of obtaining the coefficient D I (T S ), which is the output of the predetermined ninth function, by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined ninth function, and the predetermined ninth function is: Arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops high frequency generation, and maximum fluctuation of the anode current of the magnetron when the magnetron continuously generates high frequency immediately after stopping the generation of high frequency for a predetermined stop time length The relationship of the coefficient D I (t SA ) representing the ratio of the maximum fluctuation amount of the anode current of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the magnetron is stopped to the amount of the arbitrary stop time. , And the step
The third basic offset value IB OFFSET (T L ), the coefficient B I (P fm ), the coefficient C I , and the coefficient D I (T S ) are used in Equation (5), and the offset value I of the magnetron anode current I Obtaining OFFSET ; and

Measurements I m and the offset value I OFFSET current anode current of the magnetron used conditions are included in one or more measurements of the time which is filled with the equation (6), the correction value I C of anode current Seeking steps,

Is further included. In determining the magnetron lifetime of this embodiment, the correction value I C of anode current in the current parameter has increased by more than a predetermined value with respect to the magnetron initial anode current included in the initial parameters In some cases, the lifetime of the magnetron is detected.

一実施形態では、現在のパラメータは、使用条件が満たされている時点の一以上の測定値に含まれる前記進行波のピーク周波数の測定値を、該進行波の現在のピーク周波数として含む。この実施形態のマグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれる進行波の現在のピーク周波数が初期のパラメータに含まれる進行波の初期のピーク周波数に対して所定値以上低下している場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。   In one embodiment, the current parameter includes a measured value of the peak frequency of the traveling wave included in one or more measured values at the time when the use condition is satisfied, as the current peak frequency of the traveling wave. In the step of determining the lifetime of the magnetron of this embodiment, the current peak frequency of the traveling wave included in the current parameter is lower than a predetermined value with respect to the initial peak frequency of the traveling wave included in the initial parameter. In some cases, the lifetime of the magnetron may be detected.

一実施形態では、進行波の現在のピーク周波数の測定値から該現在の時点の進行波のピーク周波数のオフセット値を減算することにより、進行波のピーク周波数の補正値を取得して、進行波のピーク周波数の補正値と初期のパラメータに含まれる進行波の初期のピーク周波数との差が所定値以上である場合に、マグネトロンの寿命を検出してもよい。例えば、一実施形態の方法は、
開始時点から使用条件が満たされている時点までの経過時間長Tを、所定の第10関数に入力することにより、所定の第10関数の出力である第4の基本オフセット値FBOFFSET(T)を取得するステップであり、所定の第10関数は、マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンの進行波のピーク周波数と該マグネトロンが前記所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの進行波のピーク周波数の収束値との差の絶対値である第4の基本オフセット値FBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
使用条件が満たされている時点の進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第11関数に入力することによって、所定の第11関数の出力である係数B(Pfm)を取得するステップであり、所定の第11関数は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが該任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量として予め定められた値の、前記第4の基本オフセット値FBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める、該ステップと、
開始時点の直前にマグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前にマグネトロンが高周波を発生していた期間において求められた進行波のピーク周波数のオフセット値を第4の基本オフセット値の所定の最大値で除すことにより、係数Cを取得するステップと、
停止期間の時間長Tを、所定の第12関数に入力することにより、所定の第12関数の出力である係数D(T)を取得するステップであり、所定の第12関数は、マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量に対する、該マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)の関係を定める、該ステップと、
第4の基本オフセット値FBOFFSET(T)、係数B(Pfm)、係数C、及び係数D(T)を式(7)に用いることにより、進行波のピーク周波数のオフセット値FOFFSETを求めるステップと、

使用条件が満たされている時点の一以上の測定値に含まれる進行波のピーク周波数の測定値F及びオフセット値FOFFSETを式(8)に用いて、進行波のピーク周波数の補正値Fを求めるステップと、

を更に含む。この実施形態のマグネトロンの寿命を判定するステップでは、現在のパラメータに含まれる進行波のピーク周波数の補正値Fが初期のパラメータに含まれる進行波の初期のピーク周波数に対して所定値以上低下している場合に、マグネトロンの寿命を検出する。
In one embodiment, a correction value for the peak frequency of the traveling wave is obtained by subtracting an offset value of the peak frequency of the traveling wave at the current time point from the measurement value of the current peak frequency of the traveling wave, thereby obtaining a traveling wave peak frequency correction value. The lifetime of the magnetron may be detected when the difference between the correction value of the peak frequency and the initial peak frequency of the traveling wave included in the initial parameter is equal to or greater than a predetermined value. For example, the method of one embodiment is:
By inputting the elapsed time length TL from the start time point to the time point when the use condition is satisfied to the predetermined tenth function, the fourth basic offset value FB OFFSET (T L ), and the predetermined tenth function is an elapsed time length from the start of a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting to any point in time during the period t A , the peak frequency of the traveling wave of the magnetron at the arbitrary time point, and the peak frequency of the traveling wave of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the setting of the predetermined traveling wave power Defining a relationship with a fourth basic offset value FB OFFSET (t A ) that is an absolute value of a difference from the convergence value;
The coefficient B F (P fm ), which is the output of the predetermined eleventh function, is obtained by inputting the measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied to the predetermined eleventh function. a step, the predetermined eleventh function, the maximum of the traveling wave peak frequency when the optional forward power P a, the magnetron is continuously generates a high-frequency settings of a said given forward power P a Defining a relationship between a predetermined value as a fluctuation amount and a coefficient B F (P A ) representing a ratio of the fourth basic offset value FB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value;
The offset value of the peak frequency of the traveling wave obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high frequency immediately before the start time is the predetermined fourth basic offset value. Obtaining a coefficient C F by dividing by the maximum value of
This is a step of obtaining a coefficient D F (T S ) that is an output of the predetermined twelfth function by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined twelfth function, and the predetermined twelfth function is: Arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops high frequency generation, and maximum fluctuation of the peak frequency of the traveling wave when the magnetron continuously generates high frequency immediately after stopping the generation of high frequency for a predetermined stop time length The relationship of the coefficient D F (t SA ) representing the ratio of the maximum fluctuation amount of the traveling wave peak frequency when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the magnetron is stopped is the arbitrary stop time length. The step;
By using the fourth basic offset value F BOFFSET (T L ), coefficient B F (P fm ), coefficient C F , and coefficient D F (T S ) in equation (7), the offset of the peak frequency of the traveling wave Obtaining a value F OFFSET ;

Using the measured value F m and the offset value F OFFSET of the traveling wave peak frequency included in one or more measured values at the time when the use condition is satisfied, the correction value F of the traveling wave peak frequency is used in Equation (8). Determining C ;

Is further included. In determining the magnetron lifetime of this embodiment, reduced more than a predetermined value relative to the initial peak frequency of the traveling wave correction value F C of the traveling wave of peak frequencies in the current parameters are included in the initial parameters If it does, it detects the lifetime of the magnetron.

なお、上述した高周波変換効率、アノード電圧、アノード電流、及びピーク周波数、並びにこれらの補正値のうち二つ以上のパラメータを用いて、マグネトロンの寿命が判定されてもよい。   Note that the lifetime of the magnetron may be determined using two or more parameters among the above-described high-frequency conversion efficiency, anode voltage, anode current, peak frequency, and correction values thereof.

一実施形態の方法は、マグネトロンの現在の寿命までの残存時間を予測するステップを更に含んでいてもよい。   The method of an embodiment may further include predicting the remaining time to the current life of the magnetron.

一実施形態の残存時間長を予測するステップでは、マグネトロンの使用時間長とマグネトロンの高周波変換効率とを対応付けたデータを参照して、現在の高周波変換効率に対応する現在のマグネトロンの使用時間長を求め、予め設定されたマグネトロンの寿命時間長と現在のマグネトロンの使用時間長との差を残存時間長として求めてもよい。   In the step of predicting the remaining time length of one embodiment, the current magnetron usage time length corresponding to the current high frequency conversion efficiency is referred to by referring to the data associating the magnetron usage time length with the high frequency conversion efficiency of the magnetron. And the difference between the preset magnetron life time length and the current magnetron usage time length may be obtained as the remaining time length.

別の実施形態の残存時間長を予測するステップでは、マグネトロンの現在の使用時間長t、初期の高周波変換効率ηic、及び、現在の高周波変換効率ηを用いて、式(9)に基づき定数Aを算出し、

予め定められたマグネトロンの寿命時の高周波変換効率η、算出された定数A、及び、初期の高周波変換効率ηicを用いて、式(10)に基づき、寿命時間長tを算出し、

算出された寿命時間長tと現在の使用時間長tとの差を残存時間長として算出してもよい。マグネトロンは機差を有するが、この実施形態では、機差を反映した定数Aを算出し、算出された定数Aに基づき残存時間を算出しているので、残存時間がより高精度に求められる。
In the step of predicting the remaining time length of another embodiment, the current usage time length t c of the magnetron, the initial high-frequency conversion efficiency η ic , and the current high-frequency conversion efficiency η m are used to Based on the constant A,

Using the predetermined high frequency conversion efficiency η d at the lifetime of the magnetron, the calculated constant A, and the initial high frequency conversion efficiency η ic , the life time length t d is calculated based on the equation (10),

The difference between the calculated life duration t d and the current use time length t c may be calculated as a residual duration. Although the magnetron has a machine difference, in this embodiment, the constant A reflecting the machine difference is calculated, and the remaining time is calculated based on the calculated constant A. Therefore, the remaining time is obtained with higher accuracy.

以上説明したように、高精度にマグネトロンを検査することが可能となる。   As described above, the magnetron can be inspected with high accuracy.

プラズマ処理装置の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows an example of a plasma processing apparatus roughly. 図1に示すプラズマ処理装置のアンテナを示す平面図である。It is a top view which shows the antenna of the plasma processing apparatus shown in FIG. マイクロ波発生器の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of a microwave generator. 図3に示すマイクロ波発生器のマグネトロンを示す図である。It is a figure which shows the magnetron of the microwave generator shown in FIG. 図3に示すマイクロ波発生器の4Eチューナの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 4E tuner of the microwave generator shown in FIG. 一実施形態に係るマグネトロンを検査する方法を示す流れ図である。2 is a flow diagram illustrating a method for inspecting a magnetron according to one embodiment. メモリに記憶された初期パラメータを例示する図である。It is a figure which illustrates the initial parameter memorized by memory. 高周波変換効率、アノード電圧の絶対値、アノード電流、及び進行波のピーク周波数の時間に応じた変化を示す図である。It is a figure which shows the change according to the time of the high frequency conversion efficiency, the absolute value of an anode voltage, the anode current, and the peak frequency of a traveling wave. 図6に示す方法のステップST7に利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be used for step ST7 of the method shown in FIG. 図6に示す方法のステップST7に利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be used for step ST7 of the method shown in FIG. 図6に示す方法のステップST7に利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be used for step ST7 of the method shown in FIG. 図6に示す方法のステップST7に利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be used for step ST7 of the method shown in FIG. 図6に示す方法のステップST8に利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be used for step ST8 of the method shown in FIG. 図6に示す方法のステップST8に利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be used for step ST8 of the method shown in FIG. マグネトロンの使用時間長とマグネトロンの高周波変換効率との関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between the usage time length of a magnetron, and the high frequency conversion efficiency of a magnetron. 別の実施形態に係るマグネトロンを検査する方法を示す流れ図である。6 is a flowchart illustrating a method for inspecting a magnetron according to another embodiment. マグネトロンのアノード電圧の絶対値、アノード電流、及び高周波変換効率の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the absolute value of the anode voltage of a magnetron, an anode current, and high frequency conversion efficiency. 図16に示す方法のステップS29において利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be utilized in step S29 of the method shown in FIG. 図16に示す方法のステップS29において利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be utilized in step S29 of the method shown in FIG. 図16に示す方法のステップS29において利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be utilized in step S29 of the method shown in FIG. 図16に示す方法のステップS29において利用可能な処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the process which can be utilized in step S29 of the method shown in FIG. マグネトロンのアノード電圧の絶対値の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the absolute value of the anode voltage of a magnetron. マグネトロンのアノード電圧の絶対値の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the absolute value of the anode voltage of a magnetron. マグネトロンの停止期間の時間長と当該停止期間の直後に高周波を発生している期間におけるマグネトロンのアノード電圧の最大変動量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the time length of the stop period of a magnetron, and the maximum variation | change_quantity of the anode voltage of a magnetron in the period which has generate | occur | produced the high frequency immediately after the said stop period.

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、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こととする。   Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

まず、一実施形態に係る方法によって検査されるマグネトロンを備えたプラズマ処理装置の例について説明する。図1は、プラズマ処理装置の一例を概略的に示す図である。図1に示すプラズマ処理装置10は、被処理体Wに対してプラズマ処理を行うための装置である。プラズマ処理装置10を用いて行うことができるプラズマ処理は、例えば、エッチング、CVDといったプラズマ処理である。   First, an example of a plasma processing apparatus including a magnetron inspected by a method according to an embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus 10 shown in FIG. 1 is an apparatus for performing plasma processing on the workpiece W. The plasma processing that can be performed using the plasma processing apparatus 10 is, for example, plasma processing such as etching or CVD.

プラズマ処理装置10は、処理容器12、ガス供給部13、載置台14、プラズマ発生機構19、及び、制御部15を備えている。処理容器12は、被処理体Wに対してプラズマ処理を行うための内部空間を提供している。ガス供給部13は、プラズマ処理に用いられる処理ガスを処理容器12内に供給するよう構成されている。載置台14は、その上に被処理体Wを保持するよう構成されている。プラズマ発生機構19は、処理容器12内においてプラズマを発生させるよう構成されている。また、制御部15は、プラズマ処理装置10の全体の動作を制御するよう構成されている。制御部15は、ガス供給部13から供給されるガスの流量、処理容器12内の圧力等、プラズマ処理装置10全体の制御を行う。   The plasma processing apparatus 10 includes a processing container 12, a gas supply unit 13, a mounting table 14, a plasma generation mechanism 19, and a control unit 15. The processing container 12 provides an internal space for performing plasma processing on the workpiece W. The gas supply unit 13 is configured to supply a processing gas used for plasma processing into the processing container 12. The mounting table 14 is configured to hold the workpiece W thereon. The plasma generation mechanism 19 is configured to generate plasma in the processing container 12. The control unit 15 is configured to control the overall operation of the plasma processing apparatus 10. The control unit 15 controls the entire plasma processing apparatus 10 such as the flow rate of the gas supplied from the gas supply unit 13 and the pressure in the processing container 12.

処理容器12は、底部21及び側壁22を有している。底部21は、載置台14の下方に設けられている。側壁22は、略円筒形状を有しており、底部21の縁部から上方向に延びている。処理容器12の底部21には、その一部を貫通するように排気用の排気孔23が設けられている。   The processing container 12 has a bottom 21 and a side wall 22. The bottom 21 is provided below the mounting table 14. The side wall 22 has a substantially cylindrical shape and extends upward from the edge of the bottom 21. An exhaust hole 23 for exhaust is provided in the bottom portion 21 of the processing container 12 so as to penetrate a part thereof.

処理容器12の上部側には、蓋部24、誘電体窓16、及びOリング25が設けられている。蓋部24は、処理容器12の上部側に配置されており、Oリング25は、蓋部24と誘電体窓16との間に介在している。処理容器12の上部側には開口が形成されており、当該開口は蓋部24、誘電体窓16、及びOリング25によって気密を確保するよう閉じられている。   On the upper side of the processing container 12, a lid 24, a dielectric window 16, and an O-ring 25 are provided. The lid portion 24 is disposed on the upper side of the processing container 12, and the O-ring 25 is interposed between the lid portion 24 and the dielectric window 16. An opening is formed on the upper side of the processing container 12, and the opening is closed by the lid portion 24, the dielectric window 16, and the O-ring 25 to ensure airtightness.

ガス供給部13は、第1のガス供給部26及び第2のガス供給部27を含んでいる。第1のガス供給部26は、被処理体Wの中央に向かうガスを、第1の流路を介して供給する。第2のガス供給部27は、被処理体Wの上方且つ外側に設けられた第2の流路を介してガスを供給する。第1のガス供給部26の第1の流路は、ガス供給孔30aに連通している。ガス供給孔30aは、誘電体窓16の径方向中央に設けられている。第1のガス供給部26は、ガス供給系29に接続されている。ガス供給系29は、第1のガス供給部26に供給するガスの流量を調整するよう構成されている。第2のガス供給部27は、複数のガス供給孔30bを含んでいる。これらガス供給孔30bは、側壁22の上部側の一部に設けられている。また、複数のガス供給孔30bは、周方向に等しい間隔で設けられている。これらの第1のガス供給部26及び第2のガス供給部27には、同じガス源から同種のガスが供給され得る。なお、第1のガス供給部26及び第2のガス供給部27には、別種のガスが供給されてもよい。   The gas supply unit 13 includes a first gas supply unit 26 and a second gas supply unit 27. The 1st gas supply part 26 supplies the gas which goes to the center of the to-be-processed object W through a 1st flow path. The second gas supply unit 27 supplies gas via a second flow path provided above and outside the workpiece W. The first flow path of the first gas supply unit 26 communicates with the gas supply hole 30a. The gas supply hole 30 a is provided at the center in the radial direction of the dielectric window 16. The first gas supply unit 26 is connected to a gas supply system 29. The gas supply system 29 is configured to adjust the flow rate of the gas supplied to the first gas supply unit 26. The second gas supply unit 27 includes a plurality of gas supply holes 30b. These gas supply holes 30 b are provided in a part on the upper side of the side wall 22. The plurality of gas supply holes 30b are provided at equal intervals in the circumferential direction. The first gas supply unit 26 and the second gas supply unit 27 can be supplied with the same type of gas from the same gas source. Note that another type of gas may be supplied to the first gas supply unit 26 and the second gas supply unit 27.

載置台14は、下部電極を提供している。この下部電極には、高周波バイアス用の高周波電源38がマッチングユニット39を介して電気的に接続されている。この高周波電源38は、例えば、13.56MHzの高周波を所定の電力(バイアスパワー)で出力する。マッチングユニット39は、高周波電源38側のインピーダンスと、主に電極、プラズマ、処理容器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している。マッチングユニット39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ている。なお、プラズマ処理時において、載置台14へのバイアス電圧の供給は、必要に応じて行われ得る。   The mounting table 14 provides a lower electrode. A high frequency power source 38 for high frequency bias is electrically connected to the lower electrode via a matching unit 39. The high frequency power supply 38 outputs, for example, a high frequency of 13.56 MHz with a predetermined power (bias power). The matching unit 39 accommodates a matching unit for matching between the impedance on the high-frequency power source 38 side and the impedance on the load side such as electrodes, plasma, and the processing container 12. In the matching unit of the matching unit 39, a blocking capacitor for generating a self-bias is included. In the plasma processing, the bias voltage can be supplied to the mounting table 14 as necessary.

また、載置台14は、静電チャックも提供しており、その上に被処理体Wを保持することができる。さらに、載置台14は、加熱のためのヒータといった温度調整機構33をその内部に備えていてもよい。この載置台14は、底部21の下方側から垂直上方に延びる絶縁性の筒状支持部31に支持されている。上述の排気孔23は、処理容器12の底部21の中央に形成されており、筒状支持部31は当該排気孔23を貫通している。したがって、排気孔23は、環形状を有している。環状の排気孔23の下方側には排気管を介して排気装置が接続される。排気装置は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有している。この排気装置により、処理容器12内を所定の圧力まで減圧することが可能である。   Further, the mounting table 14 also provides an electrostatic chuck, and the workpiece W can be held thereon. Further, the mounting table 14 may include a temperature adjusting mechanism 33 such as a heater for heating. The mounting table 14 is supported by an insulating cylindrical support portion 31 that extends vertically upward from the lower side of the bottom portion 21. The exhaust hole 23 described above is formed at the center of the bottom 21 of the processing container 12, and the cylindrical support part 31 penetrates the exhaust hole 23. Therefore, the exhaust hole 23 has an annular shape. An exhaust device is connected to the lower side of the annular exhaust hole 23 via an exhaust pipe. The exhaust device has a vacuum pump such as a turbo molecular pump. With this exhaust device, the inside of the processing container 12 can be depressurized to a predetermined pressure.

プラズマ発生機構19は、処理容器12の外部に設けられている。プラズマ発生機構19は、マイクロ波発生器41aを含んでいる。マイクロ波発生器41aは、プラズマ生成用の高周波としてマイクロ波を発生する。また、プラズマ発生機構19は、誘電体窓16を有している。誘電体窓16は、処理容器12の上部側において載置台14と対向するように配置されている。誘電体窓16は、マイクロ波発生器41aからのマイクロ波を処理容器12内に導入する。   The plasma generation mechanism 19 is provided outside the processing container 12. The plasma generation mechanism 19 includes a microwave generator 41a. The microwave generator 41a generates a microwave as a high frequency for plasma generation. The plasma generation mechanism 19 has a dielectric window 16. The dielectric window 16 is disposed on the upper side of the processing container 12 so as to face the mounting table 14. The dielectric window 16 introduces the microwave from the microwave generator 41 a into the processing container 12.

また、プラズマ発生機構19は、アンテナ17を有している。アンテナ17は、誘電体窓16上に設けられている。このアンテナ17には、マイクロ波を誘電体窓16に放射する複数のスロット孔が形成されている。また、プラズマ発生機構19は、誘電体板18を有している。誘電体板18は、アンテナ17上に配置されている。誘電体板18は、後述する同軸導波管36により導入されたマイクロ波を径方向に伝播する。また、誘電体板18はマイクロ波を遅延させる機能を有している。   The plasma generation mechanism 19 has an antenna 17. The antenna 17 is provided on the dielectric window 16. The antenna 17 is formed with a plurality of slot holes for radiating microwaves to the dielectric window 16. Further, the plasma generation mechanism 19 has a dielectric plate 18. The dielectric plate 18 is disposed on the antenna 17. The dielectric plate 18 propagates the microwave introduced by a coaxial waveguide 36 described later in the radial direction. The dielectric plate 18 has a function of delaying the microwave.

マイクロ波発生器41aは、モード変換器34及び矩形導波管35を介して同軸導波管36の上部に接続されている。例えば、マイクロ波発生器41aからのTEモードのマイクロ波は、矩形導波管35を通り、モード変換器34によってTEMモードに変換される。モード変換器34からのTEMモードのマイクロ波は、同軸導波管36を伝播する。このマイクロ波発生器41aの詳細な構成については、後述する。なお、マイクロ波発生器41aに対して矩形導波管35側が、後述する負荷となる。   The microwave generator 41 a is connected to the upper part of the coaxial waveguide 36 via the mode converter 34 and the rectangular waveguide 35. For example, the TE mode microwave from the microwave generator 41 a passes through the rectangular waveguide 35 and is converted into the TEM mode by the mode converter 34. The TEM mode microwave from the mode converter 34 propagates through the coaxial waveguide 36. The detailed configuration of the microwave generator 41a will be described later. In addition, the rectangular waveguide 35 side with respect to the microwave generator 41a becomes a load described later.

誘電体窓16は、略円盤形状を有しており、石英又はアルミナといった誘電体から構成されている。誘電体窓16の下面28の一部には、導入されたマイクロ波による定在波の発生を容易にするために、テーパ状に窪んだ環状の凹部37、又は円形状に窪んだ凹部が形成されている。かかる凹部37により、誘電体窓16の下面直下においてプラズマを効率的に生成することができる。   The dielectric window 16 has a substantially disk shape and is made of a dielectric such as quartz or alumina. A part of the lower surface 28 of the dielectric window 16 is formed with an annular recess 37 that is recessed in a tapered shape or a recess that is recessed in a circular shape in order to facilitate the generation of a standing wave by the introduced microwave. Has been. Such recesses 37 can efficiently generate plasma immediately below the bottom surface of the dielectric window 16.

アンテナ17は、薄板状であって、円板状である。図2は、図1に示すプラズマ処理装置のアンテナを示す平面図である。図2に示すように、アンテナ17には、複数のスロット孔20が形成されている。複数のスロット孔20の各々の形状は長孔形状である。複数のスロット孔20は、複数のスロット対を構成している。複数のスロット対の各々は、互いに直交又は交差する方向に延在する二つのスロット孔を含んでいる。これら複数のスロット対は、一以上の同心円に沿って配列されている。   The antenna 17 has a thin plate shape and a disk shape. FIG. 2 is a plan view showing an antenna of the plasma processing apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 2, a plurality of slot holes 20 are formed in the antenna 17. Each of the plurality of slot holes 20 has a long hole shape. The plurality of slot holes 20 constitute a plurality of slot pairs. Each of the plurality of slot pairs includes two slot holes extending in a direction orthogonal to or intersecting each other. The plurality of slot pairs are arranged along one or more concentric circles.

マイクロ波発生器41aからのマイクロ波は、同軸導波管36を通って、誘電体板18に伝播される。そして、マイクロ波は、アンテナ17と冷却ジャケット32との間で径方向外側に誘電体板18中を伝播し、アンテナ17の複数のスロット孔20から誘電体窓16に放射される。誘電体窓16を透過したマイクロ波は、誘電体窓16の直下に電界を生じさせる。これにより、処理容器12内でプラズマが生成される。   The microwave from the microwave generator 41 a is propagated to the dielectric plate 18 through the coaxial waveguide 36. The microwave propagates between the antenna 17 and the cooling jacket 32 radially outward in the dielectric plate 18 and is radiated from the plurality of slot holes 20 of the antenna 17 to the dielectric window 16. The microwave transmitted through the dielectric window 16 generates an electric field immediately below the dielectric window 16. Thereby, plasma is generated in the processing container 12.

以下、マイクロ波発生器41aの構成について詳細に説明する。図3は、マイクロ波発生器の構成を例示する図である。図4は、図3に示すマイクロ波発生器のマグネトロンを示す図である。図5は、図3に示すマイクロ波発生器の4Eチューナの構成を示す図である。   Hereinafter, the configuration of the microwave generator 41a will be described in detail. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the microwave generator. FIG. 4 is a diagram showing a magnetron of the microwave generator shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the 4E tuner of the microwave generator shown in FIG.

図3に示すように、マイクロ波発生器41aは、マグネトロン42、高圧電源43、及びフィラメント電源44を有している。マグネトロン42は、高周波としてマイクロ波を発生する高周波発振器である。高圧電源43は、マグネトロン42に電圧を供給するよう構成されている。また、フィラメント電源44は、マグネトロン42のカソード電極46aを構成するフィラメントに電源を供給するよう構成されている。   As shown in FIG. 3, the microwave generator 41 a includes a magnetron 42, a high voltage power supply 43, and a filament power supply 44. The magnetron 42 is a high frequency oscillator that generates a microwave as a high frequency. The high voltage power supply 43 is configured to supply a voltage to the magnetron 42. Further, the filament power supply 44 is configured to supply power to the filament constituting the cathode electrode 46 a of the magnetron 42.

マグネトロン42と高圧電源43との間には、回路45が設けられている。このマイクロ波発生器41aでは、高圧電源43側からマグネトロン42側に回路45を介してアノード電流が供給される。図4に示すように、マグネトロン42の内部において回路45には、フィラメントが組み込まれている。このフィラメントは、カソード電極46aを構成している。カソード電極46aは、高圧電源43の負極側に接続されている。また、高圧電源43の正極側には、マグネトロン42の内部に設けられたアノード電極46bが接続されている。高圧電源43の正極側、即ちアノード電極46bは接地されている。したがって、後述するアノード電圧は、負値として測定される。   A circuit 45 is provided between the magnetron 42 and the high voltage power supply 43. In the microwave generator 41a, an anode current is supplied from the high voltage power supply 43 side to the magnetron 42 side via the circuit 45. As shown in FIG. 4, a filament is incorporated in the circuit 45 inside the magnetron 42. This filament constitutes the cathode electrode 46a. The cathode electrode 46 a is connected to the negative electrode side of the high voltage power supply 43. Further, an anode electrode 46 b provided inside the magnetron 42 is connected to the positive electrode side of the high-voltage power supply 43. The positive electrode side of the high-voltage power supply 43, that is, the anode electrode 46b is grounded. Therefore, the anode voltage described later is measured as a negative value.

このマグネトロン42は、高圧電源43からアノード電流がアノード電極46bに供給されることにより、当該アノード電極46bとカソード電極46aとによって、マイクロ波48を発生する。なお、カソード電極46aを構成するフィラメント、及びアノード電極46bを形成する陽極ベイン等は、機械加工により製造される機械加工品である。   The magnetron 42 generates a microwave 48 by the anode electrode 46b and the cathode electrode 46a when an anode current is supplied from the high voltage power source 43 to the anode electrode 46b. In addition, the filament which comprises the cathode electrode 46a, the anode vane which forms the anode electrode 46b, etc. are machined products manufactured by machining.

また、図3に示すように、マイクロ波発生器41aは、アイソレータ49、方向性結合器54、及び、整合器としての4Eチューナ51を更に有している。方向性結合器54は、アイソレータ49を介してマグネトロン42に接続されている。アイソレータ49は、受動素子であるサーキュレータの一つの端子をダミー負荷59とすることにより構成されている。即ち、アイソレータ49のマグネトロン42側の第1の端子はマグネトロン42を含む発振部(図5参照)に接続されており、当該アイソレータ49の4Eチューナ51側の第2の端子は4Eチューナ51と接続されており、アイソレータ49の第3の端子はダミー負荷59に接続されている。これにより、アイソレータ49は、マグネトロン42から負荷50側に一方向に高周波信号を伝送することができる。   As shown in FIG. 3, the microwave generator 41a further includes an isolator 49, a directional coupler 54, and a 4E tuner 51 as a matching unit. The directional coupler 54 is connected to the magnetron 42 via an isolator 49. The isolator 49 is configured by using one terminal of a circulator as a passive element as a dummy load 59. That is, the first terminal on the magnetron 42 side of the isolator 49 is connected to an oscillation unit (see FIG. 5) including the magnetron 42, and the second terminal on the 4E tuner 51 side of the isolator 49 is connected to the 4E tuner 51. The third terminal of the isolator 49 is connected to the dummy load 59. Thereby, the isolator 49 can transmit a high frequency signal in one direction from the magnetron 42 to the load 50 side.

図5に示すように、4Eチューナ51は、可動短絡部52a、52b、52c、52dを有している。可動短絡部52a、52b、52c、52dはそれぞれ可動短絡板を備えている。これらの可動短絡板は、マイクロ波の進行方向において間隔をもって設けられている。また、4Eチューナ51は、三つのプローブ53a、53b、53cを有している。これらプローブ53a、53b、53cは、可動短絡部52aに対してマグネトロン42側に設けられている。プローブ53a、53b、53cは、マイクロ波の進行方向において、基本周波数λの1/8、即ち、λ/8の距離の間隔で設けられる。また、プローブ53a、53b、53cに接続された演算回路53dにより、これらプローブ53a〜53cにそれぞれ対応する同調棒の突出量が算出されるようになっている。   As shown in FIG. 5, the 4E tuner 51 includes movable short-circuit portions 52a, 52b, 52c, and 52d. The movable short-circuit portions 52a, 52b, 52c, and 52d are each provided with a movable short-circuit plate. These movable short-circuit plates are provided at intervals in the microwave traveling direction. The 4E tuner 51 includes three probes 53a, 53b, and 53c. These probes 53a, 53b, and 53c are provided on the magnetron 42 side with respect to the movable short-circuit portion 52a. The probes 53a, 53b, and 53c are provided at an interval of a distance of 1/8 of the fundamental frequency λ, that is, λ / 8, in the microwave traveling direction. Further, the amount of protrusion of the tuning bar corresponding to each of the probes 53a to 53c is calculated by an arithmetic circuit 53d connected to the probes 53a, 53b, and 53c.

この4Eチューナ51は、矩形導波管35を介して負荷50に接続されている。なお、負荷50は、モード変換器34等の矩形導波管35よりも下流側に位置する部材を含んでいる。また、4Eチューナ51の可動短絡部52aに対してマグネトロン42側には、方向性結合器54が設けられている。方向性結合器54は、双方向性結合器である。なお、方向性結合器54は、プローブ53a、53b、53cに対向していなくてもよい。   The 4E tuner 51 is connected to the load 50 via the rectangular waveguide 35. The load 50 includes a member such as the mode converter 34 that is located on the downstream side of the rectangular waveguide 35. A directional coupler 54 is provided on the magnetron 42 side with respect to the movable short-circuit portion 52a of the 4E tuner 51. The directional coupler 54 is a bidirectional coupler. The directional coupler 54 does not have to face the probes 53a, 53b, and 53c.

図3に示すように、方向性結合器54には、検出器90及び検出器92が接続されている。検出器90は、進行波、即ち、マグネトロン42側から負荷50側に進行するマイクロ波の電力を検出する。検出器90は、検出した進行波の電力に応じたアナログ信号を出力する。検出器90からのアナログ信号は、制御回路100のアンプ102a及びA/D変換器104aを介して、デジタル値、即ち、進行波電力の測定値Pfmに変換される。この進行波電力の測定値Pfmはプロセッサ110に入力される。また、検出器92は、反射波、即ち、負荷50側からマグネトロン42側に進行するマイクロ波の電力を検出する。検出器92は、検出した反射波の電力に応じたアナログ信号を出力する。検出器92からのアナログ信号は、制御回路100のアンプ102b及びA/D変換器104bを介して、デジタル値、即ち反射波電力の測定値Prmに変換される。この反射波電力の測定値Prmはプロセッサ110に入力される。 As shown in FIG. 3, a detector 90 and a detector 92 are connected to the directional coupler 54. The detector 90 detects the traveling wave, that is, the power of the microwave traveling from the magnetron 42 side to the load 50 side. The detector 90 outputs an analog signal corresponding to the detected traveling wave power. The analog signal from the detector 90 is converted into a digital value, that is, a measured value P fm of traveling wave power, through the amplifier 102a and the A / D converter 104a of the control circuit 100. The measured value P fm of the traveling wave power is input to the processor 110. The detector 92 detects the reflected wave, that is, the power of the microwave traveling from the load 50 side to the magnetron 42 side. The detector 92 outputs an analog signal corresponding to the detected power of the reflected wave. The analog signal from the detector 92 is converted into a digital value, that is, a reflected wave power measurement value P rm via the amplifier 102b and the A / D converter 104b of the control circuit 100. The reflected wave power measurement value P rm is input to the processor 110.

制御回路100のプロセッサ110は、アンプ102g及びA/D変換器104gを介して端子T1に接続されている。端子T1には、設定電力に応じたアナログ信号が入力されているようになっている。端子T1からのアナログ信号は、アンプ102g及びA/D変換器104gを介してデジタル値、即ち、設定電力Psinに変換される。なお、設定電力Psinは、負荷50に供給すべきマイクロ波の電力を表している。プロセッサ110は、設定電力Psin、進行波電力の測定値Pfm、及び、反射波電力の測定値Prmに基づき、マイクロ波発生器41aの進行波電力が設定電力Psinに一致するよう、高圧電源43及びフィラメント電源44を制御する。具体的には、プロセッサ110は、高圧電源43の電圧を制御するための制御信号(デジタル信号)を出力する。この制御信号は、D/A変換器104eによってアナログ制御信号に変換され、アンプ102eによって増幅される。アンプ102eによって増幅されたアナログ制御信号Vは、高圧電源43に与えられる。これにより、高圧電源43が制御される。また、プロセッサ110は、フィラメント電源44の電圧を制御するための制御信号(デジタル信号)を出力する。この制御信号は、D/A変換器104fによってアナログ制御信号に変換され、アンプ102fによって増幅される。アンプ102fによって増幅されたアナログ制御信号Vは、フィラメント電源44に与えられる。これにより、フィラメント電源44が制御される。 The processor 110 of the control circuit 100 is connected to the terminal T1 via the amplifier 102g and the A / D converter 104g. An analog signal corresponding to the set power is input to the terminal T1. The analog signal from the terminal T1 is converted into a digital value, that is, set power P sin through the amplifier 102g and the A / D converter 104g. The set power P sin represents the microwave power to be supplied to the load 50. Based on the set power P sin , the measured value P fm of the traveling wave power, and the measured value P rm of the reflected wave power, the processor 110 sets the traveling wave power of the microwave generator 41a to match the set power P sin . The high voltage power supply 43 and the filament power supply 44 are controlled. Specifically, the processor 110 outputs a control signal (digital signal) for controlling the voltage of the high-voltage power supply 43. This control signal is converted into an analog control signal by the D / A converter 104e and amplified by the amplifier 102e. Analog control signals V a, which is amplified by the amplifier 102e is applied to a high voltage power supply 43. Thereby, the high voltage power supply 43 is controlled. In addition, the processor 110 outputs a control signal (digital signal) for controlling the voltage of the filament power supply 44. This control signal is converted into an analog control signal by the D / A converter 104f and amplified by the amplifier 102f. The analog control signal Vf amplified by the amplifier 102f is supplied to the filament power supply 44. Thereby, the filament power supply 44 is controlled.

また、制御回路100は、プロセッサ110、アンプ102a、アンプ102b、アンプ102e、アンプ102f、アンプ102g、A/D変換器104a、A/D変換器104b、D/A変換器104e、D/A変換器104f、A/D変換器104gに加えて、アンプ102c、アンプ102d、アンプ102h、A/D変換器104c、A/D変換器104d、A/D変換器104h、及びメモリ112を更に備えている。   The control circuit 100 includes a processor 110, an amplifier 102a, an amplifier 102b, an amplifier 102e, an amplifier 102f, an amplifier 102g, an A / D converter 104a, an A / D converter 104b, a D / A converter 104e, and a D / A conversion. In addition to the amplifier 104f and the A / D converter 104g, an amplifier 102c, an amplifier 102d, an amplifier 102h, an A / D converter 104c, an A / D converter 104d, an A / D converter 104h, and a memory 112 are further provided. Yes.

プロセッサ110は、アンプ102c及びA/D変換器104cを介して電圧モニタ120に接続されている。電圧モニタ120は、マグネトロン42のアノード電圧を測定し、当該アノード電圧に応じたアナログ信号を出力する。このアナログ信号は、アンプ102c及びA/D変換器104cを介してデジタル値、即ち、アノード電圧の測定値Vに変換される。このアノード電圧の測定値Vは、プロセッサ110に入力される。 The processor 110 is connected to the voltage monitor 120 via the amplifier 102c and the A / D converter 104c. The voltage monitor 120 measures the anode voltage of the magnetron 42 and outputs an analog signal corresponding to the anode voltage. This analog signal is converted into a digital value, that is, a measured value V m of the anode voltage via the amplifier 102c and the A / D converter 104c. The measured value V m of the anode voltage is input to the processor 110.

プロセッサ110は、アンプ102d及びA/D変換器104dを介して電流モニタ122に接続されている。電流モニタ122は、アノード電流を測定し、当該アノード電流に応じたアナログ信号を出力する。このアナログ信号は、アンプ102d及びA/D変換器104dを介してデジタル値、即ち、アノード電流の測定値Iに変換される。このアノード電流の測定値Iは、プロセッサ110に入力される。 The processor 110 is connected to the current monitor 122 via the amplifier 102d and the A / D converter 104d. The current monitor 122 measures the anode current and outputs an analog signal corresponding to the anode current. This analog signal is a digital value through the amplifier 102d, and the A / D converter 104d, i.e., is converted into measured values I m of the anode current. This anode current measurement value Im is input to the processor 110.

また、プロセッサは、アンプ102h及びA/D変換器104hを介して周波数検出器94に接続されている。周波数検出器94は、方向性結合器54に接続されており、進行波のピーク周波数を検出し、当該ピーク周波数を表すアナログ信号を出力する。このアナログ信号は、アンプ102h及びA/D変換器104hを介して、デジタル信号に変換される。このデジタル信号は、進行波のピーク周波数の測定値Fとしてプロセッサ110に入力される。 The processor is connected to the frequency detector 94 via the amplifier 102h and the A / D converter 104h. The frequency detector 94 is connected to the directional coupler 54, detects the peak frequency of the traveling wave, and outputs an analog signal representing the peak frequency. This analog signal is converted into a digital signal via the amplifier 102h and the A / D converter 104h. This digital signal is input to the processor 110 as a measured value F m of the peak frequency of the traveling wave.

さらに、プロセッサ110には、端子T2及び端子T3が接続されている。端子T2には、マグネトロン42を作動させるための作動信号MWonが供給される。プロセッサ110は、作動信号MWonに応答して、高圧電源43及びフィラメント電源44を制御し、マグネトロン42にマイクロ波を発生させる。なお、以下の説明では、作動信号MWonが「1」であるとき、マグネトロン42がマイクロ波を発生するよう作動され、作動信号MWonが「0」であるときに、マグネトロン42のマイクロ波の発生が停止されるものとする。この作動信号MWonは、マグネトロン42がマイクロ波を発生している期間中においては「1」に設定される。 Further, a terminal T2 and a terminal T3 are connected to the processor 110. The operation signal MW on for operating the magnetron 42 is supplied to the terminal T2. The processor 110 controls the high-voltage power supply 43 and the filament power supply 44 in response to the operation signal MW on , and causes the magnetron 42 to generate a microwave. In the following description, when the operation signal MW on is “1”, the magnetron 42 is operated to generate a microwave, and when the operation signal MWon is “0”, the generation of the microwave of the magnetron 42 is performed. Shall be stopped. The operation signal MW on is set to “1” during the period in which the magnetron 42 is generating microwaves.

また、プロセッサ110は、後述する処理によりマグネトロン42が寿命に至っていると判断される場合には、端子T3に交換要求信号REQを出力する。この端子T3は、警報装置に接続され得る。警報装置は、交換要求信号を受信すると、プラズマ処理装置10のオペレータにマグネトロン42の交換を促すために、警報を発生する。この警報は、音声であってもよく、或いは、ディスプレイ上への表示であってもよい。   On the other hand, when it is determined that the magnetron 42 has reached the end of its life by the processing described later, the processor 110 outputs an exchange request signal REQ to the terminal T3. This terminal T3 can be connected to an alarm device. When the alarm device receives the replacement request signal, the alarm device generates an alarm to prompt the operator of the plasma processing apparatus 10 to replace the magnetron 42. This alarm may be a sound or may be displayed on a display.

また、プロセッサ110は、外部コンピュータ装置130に接続されている。外部コンピュータ装置130とプロセッサ110との接続は、双方向接続である。この外部コンピュータ装置130は、プロセッサ110に接続されたメモリ112のデータを、当該プロセッサ110を介して読み込むことが可能であり、また、当該外部コンピュータ装置130からデータを送信して、当該データをプロセッサ110を介してメモリ112に書き込むことも可能である。   The processor 110 is connected to the external computer device 130. The connection between the external computer device 130 and the processor 110 is a bidirectional connection. The external computer device 130 can read data in the memory 112 connected to the processor 110 via the processor 110, and transmits data from the external computer device 130 to send the data to the processor. It is also possible to write to the memory 112 via 110.

さらに、プロセッサ110は、マグネトロン42の検査を行うための処理を実行することができる。マグネトロン42の検査は、マグネトロン42の寿命の判定を含む。また、一実施形態では、マグネトロン42の検査は、マグネトロン42の寿命までの残存時間長の予測を含む。プロセッサ110は、マグネトロン42の検査を行うための処理を実行するために、当該プロセッサ110の外部又は内部のメモリに記憶されたプログラムに従って、動作する。   Further, the processor 110 can execute processing for inspecting the magnetron 42. The inspection of the magnetron 42 includes determining the life of the magnetron 42. Also, in one embodiment, the inspection of the magnetron 42 includes a prediction of the remaining time length until the life of the magnetron 42. The processor 110 operates in accordance with a program stored in a memory outside or inside the processor 110 in order to execute a process for inspecting the magnetron 42.

以下、プロセッサ110によるマグネトロン42の検査に関する処理を説明し、あわせて一実施形態に係るマグネトロンを検査する方法について説明する。図6は、一実施形態に係るマグネトロンを検査する方法を示す流れ図である。図6に示す方法MTでは、マグネトロン42の初期の状態を示す初期パラメータが利用される。したがって、方法MTの実行に先立って、まず、初期パラメータがメモリ112に記憶される。   Hereinafter, a process related to the inspection of the magnetron 42 by the processor 110 will be described, and a method for inspecting the magnetron according to an embodiment will be described. FIG. 6 is a flow diagram illustrating a method for inspecting a magnetron according to one embodiment. In the method MT shown in FIG. 6, an initial parameter indicating an initial state of the magnetron 42 is used. Accordingly, initial parameters are first stored in the memory 112 prior to execution of the method MT.

初期パラメータは、マグネトロン42の製造元、又はプラズマ処理装置10のオペレータ等から初期仕様を表すデータとして提供されて、メモリ112に記憶されてもよい。メモリ112への初期パラメータの記憶時には、当該初期パラメータは、外部コンピュータ装置130からプロセッサ110を介してメモリ112に転送されてもよい。或いは、初期パラメータは、プラズマ処理装置10へのマグネトロン42の組み込み直後に実際に測定された当該マグネトロン42の状態を特定するための測定値から取得されて、メモリ112に記憶されてもよい。この場合には、後述するマグネトロン42の現在のパラメータの取得と同様に、マグネトロン42による高周波の発生が開始された開始時点から所定時間長以上の時間が経過し、設定電力と進行波電力が略同一となり、且つ、反射波電力が略0となったときの測定値、即ち、使用条件が満たされている時点の測定値から初期パラメータが取得される。また、測定値から取得される初期パラメータをメモリ112に記憶する際には、プロセッサ110から当該初期パラメータがメモリ112に転送される。   The initial parameters may be provided as data representing initial specifications from the manufacturer of the magnetron 42 or the operator of the plasma processing apparatus 10 and stored in the memory 112. When storing the initial parameters in the memory 112, the initial parameters may be transferred from the external computer device 130 to the memory 112 via the processor 110. Alternatively, the initial parameter may be acquired from a measurement value for specifying the state of the magnetron 42 actually measured immediately after the magnetron 42 is incorporated into the plasma processing apparatus 10 and stored in the memory 112. In this case, similarly to the acquisition of the current parameters of the magnetron 42 described later, a time longer than a predetermined time has elapsed from the start of the generation of the high frequency by the magnetron 42, and the set power and traveling wave power are substantially reduced. The initial parameters are acquired from the measured values when the reflected wave power becomes substantially zero, that is, the measured values when the use conditions are satisfied. Further, when storing the initial parameter acquired from the measurement value in the memory 112, the initial parameter is transferred from the processor 110 to the memory 112.

図7は、メモリに記憶された初期パラメータを例示する図である。図7に示すように、メモリ112には、初期パラメータがテーブル形式で記憶され得る。図7の左から一列目は、設定電力Psetである。初期パラメータは、設定電力Psetの大きさに依存するので、大きさが異なるN個の設定電力Pset(1)〜Pset(N)に対応付けて、初期パラメータが記憶される。図7に示す例では、設定電力Pset(1)〜Pset(N)のそれぞれに対応付けて、初期アノード電流I(1)〜I(N)、初期アノード電圧の絶対値V(1)〜V(N)、初期高周波変換効率η(1)〜η(N)、初期ピーク周波数F(1)〜F(N)が記憶されている。なお、初期高周波変換効率とは、初期アノード電流と初期アノード電圧の積の絶対値によって、初期の進行波電力を除した値として定義される。 FIG. 7 is a diagram illustrating the initial parameters stored in the memory. As shown in FIG. 7, the memory 112 can store initial parameters in a table format. The first column from the left in FIG. 7 is the set power P set . Initial parameter is dependent on the size of the set power P The set, in association with the N setting different sizes power P set (1) ~P set ( N), the initial parameters are stored. In the example shown in FIG. 7, the initial anode currents I i (1) to I i (N) and the absolute value V i of the initial anode voltage are associated with the set powers P set (1) to P set (N), respectively. (1) to V i (N), initial high-frequency conversion efficiency η i (1) to η i (N), and initial peak frequencies F i (1) to F i (N) are stored. The initial high frequency conversion efficiency is defined as a value obtained by dividing the initial traveling wave power by the absolute value of the product of the initial anode current and the initial anode voltage.

再び図6を参照する。方法MTは、上述した初期パラメータがメモリ112に記憶された後に、実行される。方法MTでは、端子T2を介してプロセッサ110に作動信号MWonが入力され、端子T1を介して設定電力Psinが入力されて、マグネトロン42による高周波、即ちマイクロ波の発生の開始時点から所定時間長の時間が経過したときの測定値からマグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータが取得される。 Refer to FIG. 6 again. The method MT is executed after the initial parameters described above are stored in the memory 112. In the method MT, the operation signal MW on is input to the processor 110 via the terminal T2, the set power P sin is input via the terminal T1, and a predetermined time from the start of generation of the high frequency by the magnetron 42, that is, the microwave. A current parameter indicating the current state of the magnetron 42 is obtained from the measured value when the long time has elapsed.

ここで、図8を参照する。図8は、高周波変換効率、アノード電圧の絶対値、アノード電流、及び進行波のピーク周波数の時間に応じた変化を示す図である。図8に示す高周波変換効率、アノード電圧の絶対値、アノード電流、及び進行波のピーク周波数(即ち、最下段グラフの周波数)は、マグネトロン42の状態を示す現在のパラメータの例である。図8に示すように、高周波変換効率、アノード電圧の絶対値、アノード電流、及び進行波のピーク周波数は、マグネトロン42によるマイクロ波の発生の開始直後の期間では、不安定な値をとっている。具体的には、マグネトロン42が連続的に高周波を発生している期間において、高周波変換効率、アノード電圧の絶対値、及び、進行波のピーク周波数は徐々に低下して、それぞれの収束値に到達し、また、アノード電流は徐々に増加してその収束値に到達する。したがって、マグネトロン42によるマイクロ波の発生の開始直後に取得される現在のパラメータを用いても、マグネトロン42を正確に検査することができない。一方、図8に示すように、高周波変換効率、アノード電圧の絶対値、アノード電流、及び進行波のピーク周波数は、マグネトロン42によるマイクロ波の連続的な発生の開始時点から所定時間長(例えば10秒)の時間が経過した後に、安定した値をとる。したがって、マグネトロン42によるマイクロ波の発生の開始から所定時間長の時間が経過したときの現在のパラメータを用いることにより、マグネトロン42を高精度に検査することが可能となる。   Reference is now made to FIG. FIG. 8 is a diagram showing changes in high frequency conversion efficiency, the absolute value of the anode voltage, the anode current, and the peak frequency of the traveling wave according to time. The high frequency conversion efficiency, the absolute value of the anode voltage, the anode current, and the peak frequency of the traveling wave (that is, the frequency of the bottom graph) shown in FIG. 8 are examples of current parameters indicating the state of the magnetron 42. As shown in FIG. 8, the high-frequency conversion efficiency, the absolute value of the anode voltage, the anode current, and the peak frequency of the traveling wave have unstable values in the period immediately after the start of the microwave generation by the magnetron 42. . Specifically, during the period in which the magnetron 42 continuously generates high frequency, the high frequency conversion efficiency, the absolute value of the anode voltage, and the peak frequency of the traveling wave gradually decrease and reach their convergent values. In addition, the anode current gradually increases and reaches its convergence value. Therefore, the magnetron 42 cannot be accurately inspected even using the current parameters acquired immediately after the start of microwave generation by the magnetron 42. On the other hand, as shown in FIG. 8, the high-frequency conversion efficiency, the absolute value of the anode voltage, the anode current, and the peak frequency of the traveling wave are predetermined time lengths (for example, 10 times) from the start of continuous generation of microwaves by the magnetron 42. It takes a stable value after the elapse of time. Therefore, the magnetron 42 can be inspected with high accuracy by using the current parameters when a predetermined time length has elapsed from the start of the generation of microwaves by the magnetron 42.

このため、方法MTでは、「1」である作動信号MWonの入力開始時からの経過時間を測定する必要がある。そこで、一例においては、タイマ(TON)が利用され、当該タイマがステップST1においてプロセッサ110によって初期化される。 For this reason, in the method MT, it is necessary to measure the elapsed time from the start of input of the operation signal MW on which is “1”. Therefore, in one example, a timer (T ON ) is used, and the timer is initialized by the processor 110 in step ST1.

続くステップST2では、作動信号MWon、進行波電力の測定値Pfm、反射波電力の測定値Prm、アノード電流の測定値I、アノード電圧の測定値V、及び、進行波のピーク周波数の測定値Fの検出がプロセッサ110によって実行される。 In the subsequent step ST2, the operating signal MW on , the traveling wave power measurement value P fm , the reflected wave power measurement value P rm , the anode current measurement value I m , the anode voltage measurement value V m , and the traveling wave peak Detection of the frequency measurement F m is performed by the processor 110.

続くステップST3では、ステップST1にて検出された進行波電力の測定値Pfmが0より大きいか否か、及び、作動信号MWonが「1」であるか否かがプロセッサ110によって判定される。即ち、マグネトロン42による高周波の発生が開始されているか否かが判定される。このステップST3において、進行波電力の測定値Pfmが0以下であり、且つ、作動信号MWonが「0」であると判定される場合には、マグネトロン42による高周波の発生が開始されていないので、ステップST1からの処理が繰り返される。一方、ステップST3において、進行波電力の測定値Pfmが0より大きいか、又は、作動信号MWonが「1」であると判定される場合には、マグネトロン42による高周波の発生が開始されているので、続くステップST4において、タイマ(TON)がプロセッサ110によってカウントアップされる。 In subsequent step ST3, the processor 110 determines whether or not the measured value P fm of the traveling wave power detected in step ST1 is greater than 0 and whether or not the operation signal MW on is “1”. . That is, it is determined whether or not generation of high frequency by the magnetron 42 is started. In this step ST3, when it is determined that the traveling wave power measurement value P fm is 0 or less and the operation signal MW on is “0”, generation of high frequency by the magnetron 42 has not started. Therefore, the process from step ST1 is repeated. On the other hand, when it is determined in step ST3 that the measured value P fm of the traveling wave power is greater than 0 or the operation signal MW on is “1”, generation of high frequency by the magnetron 42 is started. Therefore, in the following step ST4, the timer (T ON ) is counted up by the processor 110.

続くステップST5では、直近のステップST2の測定値の検出時が、マグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点であるか否かの判定がプロセッサ110によってなされる。具体的には、タイマ(TON)のカウント値が所定値よりも小さい場合には、直近のステップST2の測定値の検出時は、マグネトロン42による高周波の発生開始から所定時間長以上の時間が経過した時点ではないものと判定される。一方、タイマ(TON)のカウント値が所定値以上である場合には、直近のステップST2の測定値の検出時は、マグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点であるものと判定される。ステップST5において、直近のステップST2の測定値の検出時がマグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点でないものと判定される場合には、再びステップST2からの処理が繰り返される。一方、ステップST5において、直近のステップST2の測定値の検出時がマグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点であるものと判定される場合には、続くステップST6の処理がプロセッサ110によって実行される。 In the subsequent step ST5, the processor 110 determines whether or not the time when the measurement value in the latest step ST2 is detected is the time when a predetermined time length or more has elapsed since the start of the generation of the high frequency by the magnetron 42. . Specifically, when the count value of the timer (T ON ) is smaller than a predetermined value, a time longer than a predetermined time length from the start of generation of high frequency by the magnetron 42 is detected at the time of detection of the latest measured value in step ST2. It is determined that the time has not passed. On the other hand, when the count value of the timer (T ON ) is equal to or greater than a predetermined value, a time of a predetermined time length or more has elapsed since the start of generation of a high frequency by the magnetron 42 at the time of detection of the measurement value in the latest step ST2. It is determined that this is the point in time. If it is determined in step ST5 that the most recent measurement value detected in step ST2 is not the time when a predetermined time length or more has elapsed since the start of generation of the high frequency by the magnetron 42, the process from step ST2 is performed again. The process is repeated. On the other hand, if it is determined in step ST5 that the measurement value of the most recent step ST2 is detected is a time when a predetermined time length or more has elapsed from the start of generation of high frequency by the magnetron 42, the following step The process of ST6 is executed by the processor 110.

ステップST6では、設定電力Psinと進行波電力が略同一であり、且つ、反射波電力が略0であるか否かが判定される。例えば、進行波電力の測定値Pfmと設定電力Psinとの差が第1の所定値以下であり、且つ、反射波電力の測定値Prmが第2の所定値以下であるか否かがプロセッサ110によって判定される。ステップST6において、設定電力Psinと進行波電力(測定値Pfm)が略同一ではないか、又は、反射波電力(測定値Prm)が略0ではないと判定される場合には、マグネトロン42の動作は未だ不安定であると考えられる。したがって、ステップST2からの処理が再び実行される。一方、設定電力Psinと進行波電力(測定値Pfm)が略同一であり、且つ、反射波電力(測定値Prm)が略0であると判定される場合には、続くステップST7において、マグネトロン42の寿命判定がプロセッサ110によって実行される。 In step ST6, it is determined whether or not the set power P sin and the traveling wave power are substantially the same, and the reflected wave power is substantially zero. For example, whether or not the difference between the measured value P fm of the traveling wave power and the set power P sin is equal to or smaller than a first predetermined value and the measured value P rm of the reflected wave power is equal to or smaller than a second predetermined value. Is determined by the processor 110. In Step ST6, when it is determined that the set power P sin and the traveling wave power (measured value P fm ) are not substantially the same, or the reflected wave power (measured value P rm ) is not substantially 0, the magnetron The operation of 42 is still considered unstable. Therefore, the process from step ST2 is executed again. On the other hand, when it is determined that the set power P sin and the traveling wave power (measured value P fm ) are substantially the same, and the reflected wave power (measured value P rm ) is substantially 0, in the subsequent step ST7 The lifetime of the magnetron 42 is determined by the processor 110.

図9〜図12は、図6に示す方法のステップST7に利用可能な処理を示す流れ図である。ステップST7の寿命判定では、図9〜図12に示す複数の処理のうち一つ以上の処理が実行され得る。図9〜図12に示す複数の処理は何れも、上述したステップST5の判定基準及びステップST6の判定基準、即ち使用条件が満たされている時点の測定値である現在の測定値から得られるマグネトロンの現在の状態を示す現在のパラメータと、マグネトロン42の初期の状態を示す初期のパラメータとの比較に基づいて、マグネトロン42が寿命に至っているか否かを判定するものである。以下、図9〜図12のそれぞれに示す処理について説明する。   9 to 12 are flowcharts showing processes that can be used in step ST7 of the method shown in FIG. In the life determination in step ST7, one or more of the plurality of processes shown in FIGS. 9 to 12 can be executed. Each of the plurality of processes shown in FIG. 9 to FIG. 12 is a magnetron obtained from the current measurement value which is the measurement value at the time when the determination criterion of step ST5 and the determination criterion of step ST6 described above, that is, the use condition is satisfied. Whether or not the magnetron 42 has reached the end of its life is determined based on a comparison between a current parameter indicating the current state of the magnetron and an initial parameter indicating the initial state of the magnetron 42. Hereinafter, the processing shown in each of FIGS. 9 to 12 will be described.

図9に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとしての現在の高周波変換効率と初期のパラメータとしてのマグネトロン42の初期の高周波変換効率との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   In the process shown in FIG. 9, the life of the magnetron 42 is reduced based on the comparison between the current high-frequency conversion efficiency as a current parameter indicating the current state of the magnetron 42 and the initial high-frequency conversion efficiency of the magnetron 42 as an initial parameter. It is determined whether it has reached.

具体的に、図9に示す処理では、まず、ステップST701において、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとして現在の高周波変換効率ηが算出される。現在の高周波変換効率ηは、図9に示すように、投入電力、即ち、現在のアノード電流の測定値Iと現在のアノード電圧の測定値Vの積の絶対値によって、現在の進行波電力の測定値Pfmを除した値として算出される。なお、現在のアノード電流の測定値I、現在のアノード電圧の測定値V、現在の進行波電力の測定値Pfmはそれぞれ、ステップST701の実行の直前のステップST2において検出されたアノード電流の測定値I、アノード電圧の測定値V、進行波電力の測定値Pfmである。 Specifically, in the process shown in FIG. 9, first, in step ST701, the current high-frequency conversion efficiency η m is calculated as a current parameter indicating the current state of the magnetron 42. As shown in FIG. 9, the current high-frequency conversion efficiency η m depends on the input power, that is, the absolute value of the product of the current anode current measurement value I m and the current anode voltage measurement value V m. It is calculated as a value obtained by dividing the measured value P fm of the wave power. Note that the current measured value I m of the anode current, the measured value V m of the current anode voltage, and the measured value P fm of the current traveling wave power are respectively the anode current detected in step ST2 immediately before the execution of step ST701. Measurement value I m , anode voltage measurement value V m , and traveling wave power measurement value P fm .

続くステップST702では、初期のパラメータが導出される。ここでは、初期の高周波変換効率ηicが導出される。具体的に、ステップST702では、メモリ112に記憶された設定電力Pset、即ち、Pset(1)〜Pset(N)の何れかが設定電力Psinと同一である場合には、Pset(1)〜Pset(N)のうち設定電力Psinと同一の設定電力Pset(j)に対応付けられている初期高周波変換効率ηが初期の高周波変換効率ηicとして導出される。一方、Pset(1)〜Pset(N)の何れもが設定電力Psinと同一でない場合には、設定電力Psinよりも小さい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k−1)に対応付けられた初期高周波変換効率η(k−1)、及び、設定電力Psinよりも大きい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k)に対応付けられた初期高周波変換効率η(k)を用いた按分により、初期の高周波変換効率ηicが導出される。 In subsequent step ST702, initial parameters are derived. Here, the initial high-frequency conversion efficiency η ic is derived. Specifically, in step ST702, when the set power P set stored in the memory 112, that is, any of P set (1) to P set (N) is the same as the set power P sin , P set The initial high-frequency conversion efficiency η i associated with the set power P set (j) that is the same as the set power P sin among (1) to P set (N) is derived as the initial high-frequency conversion efficiency η ic . On the other hand, P set (1) when none to P The set of (N) is not the same as the set power P sin is set power closest to the set power P sin of the smaller set power P The set than the set power P sin P set (k-1) initial associated with high frequency conversion efficiency η i (k-1), and, most set power P sin set close to the power P the set of the set power P sin larger set power P the set than The initial high-frequency conversion efficiency η ic is derived by proportional distribution using the initial high-frequency conversion efficiency η i (k) associated with (k).

続くステップST703では、現在の高周波変換効率ηが初期の高周波変換効率ηicに対して所定割合以上低下しているか否かが判定される。例えば、現在の高周波変換効率ηが初期の高周波変換効率ηicから2%以上低下しているか否かが判定される。なお、マグネトロン42の高周波変換効率は、当該マグネトロン42が寿命に近付くにつれて、初期の高周波変換効率よりも小さくなる。ステップST703において、現在の高周波変換効率ηが初期の高周波変換効率ηicに対して所定割合以上低下していないと判定される場合には、図6に示す流れ図においてステップST2に至るフロー上の手続が進行する。一方、ステップST703において、現在の高周波変換効率ηが初期の高周波変換効率ηicに対して所定割合以上低下していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST9において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In subsequent step ST703, it is determined whether or not the current high-frequency conversion efficiency η m has decreased by a predetermined rate or more with respect to the initial high-frequency conversion efficiency η ic . For example, it is determined whether or not the current high-frequency conversion efficiency η m has decreased by 2% or more from the initial high-frequency conversion efficiency η ic . The high frequency conversion efficiency of the magnetron 42 becomes smaller than the initial high frequency conversion efficiency as the magnetron 42 approaches the end of its life. If it is determined in step ST703 that the current high-frequency conversion efficiency η m has not decreased by a predetermined ratio or more with respect to the initial high-frequency conversion efficiency η ic , the flow chart shown in FIG. The procedure proceeds. On the other hand, if it is determined in step ST703 that the current high-frequency conversion efficiency η m is lower than the initial high-frequency conversion efficiency η ic by a predetermined ratio or more, it is determined that the magnetron 42 has reached the end of its life. In subsequent step ST9, an exchange request signal is output from the processor 110.

図10に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとしてのマグネトロン42の現在のアノード電圧の絶対値と初期のパラメータとしてのマグネトロン42の初期のアノード電圧との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   In the process shown in FIG. 10, based on the comparison between the absolute value of the current anode voltage of the magnetron 42 as the current parameter indicating the current state of the magnetron 42 and the initial anode voltage of the magnetron 42 as the initial parameter, It is determined whether 42 has reached the end of its life.

具体的に、図10に示す処理では、まず、ステップST711において、初期のアノード電圧の絶対値Vicが導出される。ステップST711では、メモリ112に記憶された設定電力Pset、即ち、Pset(1)〜Pset(N)の何れかが設定電力Psinと同一である場合には、Pset(1)〜Pset(N)のうち設定電力Psinと同一の設定電力Psetに対応付けられている初期アノード電圧の絶対値V(j)が初期のアノード電圧の絶対値Vicとして導出される。一方、Pset(1)〜Pset(N)の何れもが設定電力Psinと同一でない場合には、設定電力Psinよりも小さい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k−1)に対応付けられた初期アノード電圧の絶対値V(k−1)、及び、設定電力Psinよりも大きい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k)に対応付けられた初期アノード電圧の絶対値V(k)を用いた按分により、初期のアノード電圧の絶対値Vicが導出される。 Specifically, in the process shown in FIG. 10, first, in step ST711, the absolute value V ic of the initial anode voltage is derived. In step ST711, if any one of the set power P set stored in the memory 112, that is, P set (1) to P set (N) is the same as the set power P sin , P set (1) to The absolute value V i (j) of the initial anode voltage associated with the set power P set that is the same as the set power P sin in P set (N) is derived as the absolute value V ic of the initial anode voltage. On the other hand, P set (1) when none to P The set of (N) is not the same as the set power P sin is set power closest to the set power P sin of the smaller set power P The set than the set power P sin absolute value V i of the initial anode voltage associated with the P set (k-1) ( k-1), and set the power closest to the set power P sin of the larger set power P the set than the set power P sin The absolute value V ic of the initial anode voltage is derived by proration using the absolute value V i (k) of the initial anode voltage associated with P set (k).

続くステップST712では、現在のアノード電圧の絶対値と初期のアノード電圧の絶対値との比較に基づく、寿命判定が行われる。具体的には、現在のアノード電圧の測定値Vの絶対値|Vm|が初期のアノード電圧の絶対値Vicに対して所定値以上増加しているか否かが判定される。例えば、現在のアノード電圧の測定値Vの絶対値|Vm|が初期のアノード電圧の絶対値Vicに対して0.2kV以上増加しているか否かが判定される。ここでの現在のアノード電圧の測定値Vの絶対値|Vm|は、ステップST712の実行の直前のステップST2において検出されたアノード電圧の測定値Vの絶対値|Vm|である。なお、マグネトロン42のアノード電圧の絶対値は、当該マグネトロン42が寿命に近付くにつれて、初期のアノード電圧の絶対値よりも大きくなる。ステップST712において、現在のアノード電圧の測定値Vの絶対値|Vm|が初期のアノード電圧の絶対値Vicに対して所定値以上増加していないと判定される場合には、図6に示す流れ図においてステップST2に至るフロー上の手続が進行する。一方、現在のアノード電圧の測定値Vの絶対値|Vm|が初期のアノード電圧の絶対値Vicに対して所定値以上増加していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST9において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In subsequent step ST712, life determination is performed based on a comparison between the absolute value of the current anode voltage and the absolute value of the initial anode voltage. Specifically, the absolute value of the measured values V m of the current anode voltage | Vm | whether is increasing more than a predetermined value with respect to the absolute value V ics initial anode voltage is determined. For example, the absolute value of the measured values V m of the current anode voltage | Vm | whether is increased 0.2kV or more relative to the absolute value V ics initial anode voltage is determined. Vm | | absolute value of the measured values V m of the current anode voltage here is the absolute value of the measured values V m of the detected anode voltage in step ST2 immediately before the execution of step ST712 | Vm | is. Note that the absolute value of the anode voltage of the magnetron 42 becomes larger than the absolute value of the initial anode voltage as the magnetron 42 approaches its life. In step ST712, the absolute value of the measured values V m of the current anode voltage | Vm | if it is determined not to be increased more than a predetermined value with respect to the absolute value V ics initial anode voltage, in FIG. 6 In the flowchart shown, the procedure on the flow up to step ST2 proceeds. On the other hand, the absolute value of the measured values V m of the current anode voltage | Vm | if it is determined to be increased by more than a predetermined value with respect to the absolute value V ics initial anode voltage, to the magnetron 42 is life In step ST9, an exchange request signal is output from the processor 110.

図11に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとしてのマグネトロン42の現在のアノード電流と初期のパラメータとしてのマグネトロン42の初期のアノード電流との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   In the process shown in FIG. 11, the lifetime of the magnetron 42 is determined based on a comparison between the current anode current of the magnetron 42 as a current parameter indicating the current state of the magnetron 42 and the initial anode current of the magnetron 42 as an initial parameter. It is determined whether or not it has reached.

具体的に、図11に示す処理では、まず、ステップST721において、初期のアノード電流Iicが導出される。ステップST721では、メモリ112に記憶された設定電力Pset、即ち、Pset(1)〜Pset(N)の何れかが設定電力Psinと同一である場合には、Pset(1)〜Pset(N)のうち設定電力Psinと同一の設定電力Pset(j)に対応付けられている初期アノード電流I(j)が初期のアノード電流Iicとして導出される。一方、Pset(1)〜Pset(N)の何れもが設定電力Psinと同一でない場合には、設定電力Psinよりも小さい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k−1)に対応付けられた初期アノード電流I(k−1)、及び、設定電力Psinよりも大きい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k)に対応付けられた初期アノード電流I(k)を用いた按分により、初期のアノード電流Iicが導出される。 Specifically, in the process shown in FIG. 11, first, in step ST721, an initial anode current I ic is derived. In step ST721, when any of the set power P set stored in the memory 112, that is, any of P set (1) to P set (N) is the same as the set power P sin , P set (1) to An initial anode current I i (j) associated with the same set power P set (j) as the set power P sin in P set (N) is derived as the initial anode current I ic . On the other hand, P set (1) when none to P The set of (N) is not the same as the set power P sin is set power closest to the set power P sin of the smaller set power P The set than the set power P sin P set (k-1) initial anode current associated with I i (k-1), and, the set power P sin set closest to the set power P sin of the larger set power P the set than the power P the set ( The initial anode current I ic is derived by proration using the initial anode current I i (k) associated with k).

続くステップST722では、現在のアノード電流と初期のアノード電流との比較に基づく、寿命判定が行われる。具体的には、現在のアノード電流の測定値Iが初期のアノード電流Iicに対して所定値以上増加しているか否かが判定される。例えば、現在のアノード電流の測定値Iが初期のアノード電流Iicに対して0.1A以上増加しているか否かが判定される。ここでの現在のアノード電流の測定値Iは、ステップST722の実行の直前のステップST2において検出されたアノード電流の測定値Iである。なお、マグネトロン42のアノード電流は、当該マグネトロン42の寿命に近付くにつれて、初期のアノード電流のよりも大きくなる。ステップST722において、現在のアノード電流の測定値Iが初期のアノード電流Iicに対して所定値以上増加していないと判定される場合には、図6に示す流れ図においてステップST2に至るフロー上の手続が進行する。一方、現在のアノード電流の測定値Iが初期のアノード電流Iicに対して所定値以上増加していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST9において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In subsequent step ST722, life determination is performed based on a comparison between the current anode current and the initial anode current. Specifically, whether the measured value I m of the current of the anode current is increased by more than a predetermined value relative to the initial anode current I ics is determined. For example, whether the measured value I m of the current of the anode current is increased 0.1A or more to the initial anode current I ics is determined. Here measurements I m of the current of the anode current at is a measure I m of the detected anode current in step ST2 immediately before the execution of step ST 722. Note that the anode current of the magnetron 42 becomes larger than the initial anode current as the life of the magnetron 42 approaches. In step ST 722, when the measured value I m of the current of the anode current is determined not to be increased more than a predetermined value relative to the initial anode current I ics is on the flow reaches step ST2 in the flowchart shown in FIG. 6 The procedure proceeds. On the other hand, when the measured value I m of the current of the anode current is determined to be increased by more than a predetermined value relative to the initial anode current I ics is determined that the magnetron 42 is led to life, followed by step In ST9, an exchange request signal is output from the processor 110.

図12に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとして、マグネトロン42によって発生される高周波の現在のピーク周波数が用いられ、初期のパラメータとして、マグネトロン42によって発生される高周波の初期のピーク周波数が用いられる。図12に示す処理では、現在のピーク周波数と初期のピーク周波数との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   In the process shown in FIG. 12, the current peak frequency of the high frequency generated by the magnetron 42 is used as the current parameter indicating the current state of the magnetron 42, and the initial high frequency generated by the magnetron 42 is used as the initial parameter. The peak frequency is used. In the process shown in FIG. 12, it is determined whether the magnetron 42 has reached the end of its life based on a comparison between the current peak frequency and the initial peak frequency.

具体的に、図12に示す処理では、まず、ステップST731において、初期のピーク周波数Ficが導出される。ステップST731では、メモリ112に記憶された設定電力Pset、即ち、Pset(1)〜Pset(N)の何れかが設定電力Psinと同一である場合には、Pset(1)〜Pset(N)のうち設定電力Psinと同一の設定電力Pset(j)に対応付けられている初期ピーク周波数F(j)が初期のピーク周波数Ficとして導出される。一方、Pset(1)〜Pset(N)の何れもが設定電力Psinと同一でない場合には、設定電力Psinよりも小さい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k−1)に対応付けられた初期ピーク周波数F(k−1)、及び、設定電力Psinよりも大きい設定電力Psetのうち最も設定電力Psinに近い設定電力Pset(k)に対応付けられた初期ピーク周波数F(k)を用いた按分により、初期のピーク周波数Ficが導出される。 Specifically, in the process shown in FIG. 12, first, in step ST731, the initial peak frequency F ic is derived. In step ST731, when any one of the set power P set stored in the memory 112, that is, P set (1) to P set (N) is the same as the set power P sin , P set (1) to The initial peak frequency F i (j) associated with the same set power P set (j) as the set power P sin in P set (N) is derived as the initial peak frequency F ic . On the other hand, P set (1) when none to P The set of (N) is not the same as the set power P sin is set power closest to the set power P sin of the smaller set power P The set than the set power P sin P set (k-1) in the associated initial peak frequency F i (k-1), and, the set power P sin set closest to the set power P sin of the larger set power P the set than the power P the set ( The initial peak frequency F ic is derived by proportional distribution using the initial peak frequency F i (k) associated with k).

続くステップST732では、現在のピーク周波数と初期のピーク周波数との比較に基づく、寿命判定が行われる。具体的には、現在のピーク周波数の測定値Fが初期のピーク周波数Ficに対して所定値(例えば、2MHz)以上低下しているか否かが判定される。ここでの現在のピーク周波数の測定値Fは、ステップST732の実行の直前のステップST2において検出されたピーク周波数の測定値Fである。ステップST731において、現在のピーク周波数の測定値Fが初期のピーク周波数Ficに対して所定値以上低下していないと判定される場合には、図6に示す流れ図においてステップST2に至るフロー上の手続が進行する。一方、現在のピーク周波数の測定値Fが初期のピーク周波数Ficに対して所定値以上低下していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST9において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In continuing step ST732, lifetime determination based on the comparison with the present peak frequency and an initial peak frequency is performed. Specifically, whether the measured value F m of the current peak frequency is lower than a predetermined value relative to the initial peak frequency F ics (e.g., 2MHz) is determined. Here measurements F m of the current peak frequency at is a measure F m of the detected peak frequency in step ST2 immediately before the execution of step ST732. In step ST731, when the measured value F m of the current peak frequency is determined not to have decreased by more than a predetermined value relative to the initial peak frequency F ics is on the flow reaches step ST2 in the flowchart shown in FIG. 6 The procedure proceeds. On the other hand, if it is determined that the current peak frequency measurement value Fm is lower than the initial peak frequency Fic by a predetermined value or more, it is determined that the magnetron 42 has reached the end of its life, and the following steps In ST9, an exchange request signal is output from the processor 110.

このように、方法MTは、適切な時点で検出された測定値から取得されるマグネトロン42の現在のパラメータ、例えば、現在の高周波変換効率、現在のアノード電流、現在のアノード電圧、現在のピーク周波数等を用いて、マグネトロン42の寿命を判定しているので、高精度にマグネトロン42を検査することが可能である。   In this way, the method MT can be used to determine the current parameters of the magnetron 42, eg, current high frequency conversion efficiency, current anode current, current anode voltage, current peak frequency, obtained from measurements detected at the appropriate time. Since the lifetime of the magnetron 42 is determined using, for example, the magnetron 42 can be inspected with high accuracy.

再び図6を参照する。一実施形態においては、方法MTは、プロセッサ110によってステップST8を実行することにより、マグネトロン42の寿命までの残存時間長を予測することができる。図13及び図14は、図6に示す方法のステップST8に利用可能な処理を示す流れ図である。ステップST8の残存時間長の予測では、図13及び図14に示す複数の処理のうち一つ以上の処理が実行され得る。   Refer to FIG. 6 again. In one embodiment, the method MT can predict the remaining length of time until the lifetime of the magnetron 42 by executing step ST8 by the processor 110. FIGS. 13 and 14 are flowcharts showing the processes available for step ST8 of the method shown in FIG. In the prediction of the remaining time length in step ST8, one or more of the plurality of processes shown in FIGS. 13 and 14 can be executed.

図13に示す処理では、マグネトロン42の使用時間長とマグネトロン42の高周波変換効率とを対応付けたデータが利用される。図15は、マグネトロンの使用時間長とマグネトロンの高周波変換効率との関係を例示する図である。図15に示すように、マグネトロン42の高周波変換効率は、その使用時間の経過に伴い低下していく。但し、マグネトロン42の使用時間長とマグネトロン42の高周波変換効率との関係には機差によって多少の違いが生じ得る。このため、マグネトロン42の機差を考慮して平均化したマグネトロン42の使用時間長とマグネトロン42の高周波変換効率とを互いに対応付けたデータがメモリ112に予め記憶される。なお、マグネトロン42の使用時間長とマグネトロン42の高周波変換効率とを対応付けたデータは、テーブル形式のデータであってもよく、或いは、関数であってもよい。   In the process shown in FIG. 13, data in which the usage time length of the magnetron 42 is associated with the high-frequency conversion efficiency of the magnetron 42 is used. FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the magnetron operating time length and the high-frequency conversion efficiency of the magnetron. As shown in FIG. 15, the high-frequency conversion efficiency of the magnetron 42 decreases as the usage time elapses. However, there may be some difference in the relationship between the operating time length of the magnetron 42 and the high-frequency conversion efficiency of the magnetron 42 due to machine differences. Therefore, data in which the use time length of the magnetron 42 averaged in consideration of the machine difference of the magnetron 42 and the high-frequency conversion efficiency of the magnetron 42 are associated with each other is stored in the memory 112 in advance. The data in which the usage time length of the magnetron 42 and the high-frequency conversion efficiency of the magnetron 42 are associated with each other may be tabular data or a function.

図13に示す処理では、ステップST801において、現在の高周波変換効率ηに基づき、マグネトロン42の現在の使用時間長が求められる。現在の高周波変換効率ηには、ステップST701で求められる現在の高周波変換効率ηを用いることができる。ステップST801では、マグネトロン42の使用時間長とマグネトロン42の高周波変換効率とを対応付けたデータを参照し、現在の高周波変換効率ηに対応する使用時間長が求められる。 In the process shown in FIG. 13, in step ST801, the current usage time length of the magnetron 42 is obtained based on the current high-frequency conversion efficiency η m . The current frequency conversion efficiency eta m, it is possible to use the current frequency conversion efficiency eta m obtained in step ST701. In step ST801, with reference to data in which the usage time length of the magnetron 42 is associated with the high frequency conversion efficiency of the magnetron 42, the usage time length corresponding to the current high frequency conversion efficiency η m is obtained.

続くステップST802では、予め設定されたマグネトロンの寿命時間長とステップST801にて求められた現在の使用時間長との差から、マグネトロン42の寿命までの残存時間長が求められる。   In the subsequent step ST802, the remaining time length until the life of the magnetron 42 is obtained from the difference between the preset life time length of the magnetron and the current use time length obtained in step ST801.

図14に示す処理では、まず、ステップST811において、マグネトロン42の現在の使用時間長t、初期の高周波変換効率ηic、及び、現在の高周波変換効率ηを用いて、下式(9)に基づき、定数Aが求められる。定数Aは、検査対象のマグネトロン42の平均的なマグネトロンに対する特性のバラツキを反映する定数である。なお、現在の高周波変換効率ηには、ステップST701で求められる現在の高周波変換効率ηを用いることができる。また、初期の高周波変換効率ηicには、ステップST702にて導出された初期の高周波変換効率ηicを用いることができる。また、現在の使用時間長tは、マグネトロン42が最初に作動されてから当該マグネトロン42が作動されていた時間長を積算して、メモリ112に記憶しておくことにより、得ることができる。
In the process shown in FIG. 14, first, in Step ST811, the following equation (9) is used by using the current use time length t c of the magnetron 42, the initial high-frequency conversion efficiency η ic , and the current high-frequency conversion efficiency η m. Based on the above, a constant A is obtained. The constant A is a constant that reflects variation in characteristics of the magnetron 42 to be inspected with respect to the average magnetron. Note that the current high-frequency conversion efficiency η m obtained in step ST701 can be used as the current high-frequency conversion efficiency η m . Further, the initial high-frequency conversion efficiency η ic derived in step ST702 can be used as the initial high-frequency conversion efficiency η ic . Further, the current use time length t c can be obtained by accumulating the length of time that the magnetron 42 has been operated since the magnetron 42 was first operated and storing it in the memory 112.

続くステップST812では、予め定められたマグネトロン42の寿命時の高周波変換効率η、ステップS811にて算出された定数A、及び、初期の高周波変換効率ηicを用いて、下式(10)に基づき、寿命時間長tが算出される。なお、マグネトロン42の寿命時の高周波変換効率ηは、予めメモリ112に記憶しておくことにより、得ることができる。
In subsequent step ST812, using the predetermined high frequency conversion efficiency η d at the lifetime of the magnetron 42, the constant A calculated in step S811, and the initial high frequency conversion efficiency η ic , the following equation (10) is obtained. Based on this, the life time length t d is calculated. The high-frequency conversion efficiency η d at the lifetime of the magnetron 42 can be obtained by storing it in the memory 112 in advance.

続くステップST813では、算出された寿命時間長tと現在の使用時間長tとの差から、マグネトロン42の寿命までの残存時間長が算出される。図14に示す処理は、機差を反映した定数Aを算出し、算出された定数Aに基づき残存時間を算出しているので、残存時間長がより高精度に求められる。 In step ST813, the difference between the calculated life duration t d and the current use time length t c, the remaining length of time until the lifetime of the magnetron 42 is calculated. In the process shown in FIG. 14, the constant A reflecting the machine difference is calculated, and the remaining time is calculated based on the calculated constant A. Therefore, the remaining time length is obtained with higher accuracy.

図13又は図14に示した処理に基づくステップST8の実行によって求められた残存時間長は、ディスプレイ等に表示され得る。これにより、プラズマ処理装置10のオペレータはマグネトロン42の交換時期までの残存時間長を把握することができる。このステップST8の実行後、方法MTの処理は再びステップST2に移行する。これにより、マグネトロン42が作動されている間、マグネトロン42を検査することができ、マグネトロン42の交換を適時に行うことが可能となる。   The remaining time length obtained by executing step ST8 based on the processing shown in FIG. 13 or FIG. 14 can be displayed on a display or the like. Thereby, the operator of the plasma processing apparatus 10 can grasp the remaining time length until the replacement time of the magnetron 42. After execution of this step ST8, the process of the method MT moves again to step ST2. Thereby, while the magnetron 42 is operated, the magnetron 42 can be inspected, and the replacement of the magnetron 42 can be performed in a timely manner.

以下、別の実施形態に係るマグネトロンを検査する方法について説明する。図16は、別の実施形態に係るマグネトロンを検査する方法を示す流れ図である。図16に示す方法MT2は、プラズマ処理装置10のプロセッサ110によるマグネトロン42の検査において用いることができる方法である。   Hereinafter, a method for inspecting a magnetron according to another embodiment will be described. FIG. 16 is a flowchart illustrating a method for inspecting a magnetron according to another embodiment. A method MT2 shown in FIG. 16 is a method that can be used in the inspection of the magnetron 42 by the processor 110 of the plasma processing apparatus 10.

以下、図16に示す方法MT2の説明に先立ち、図17を参照する。図17は、マグネトロンのアノード電圧の絶対値、アノード電流、及び高周波変換効率の経時変化を示す図である。図17においては、設定電力が3000W、2000W、1000Wのそれぞれの場合について、マグネトロンのアノード電圧の絶対値、アノード電流、及び高周波変換効率の経時変化が示されている。図17に示すように、マグネトロンのアノード電圧の絶対値、アノード電流、及び高周波変換効率は、当該マグネトロンが高周波の発生を開始した時点から、寿命の時間長よりは短いが比較的長いある時間長(例えば、900秒以上)が経過したときに、それらの収束値に安定することがある。このため、マグネトロンが高周波の発生を開始した時点から数10秒といった時間長の経過では、収束値に対する誤算が極小の値を得ることができないことがある。かかる傾向は、進行波のピーク周波数についても同様であることがある。そこで、方法MT2は、マグネトロン42の状態を示す現在のパラメータとして、高周波変換効率、アノード電圧の測定値の絶対値、アノード電流の測定値、及び進行波のピーク周波数の測定値のそれぞれに、それらの収束値に対するオフセット値を反映させた値が用いられる。   Hereinafter, FIG. 17 will be referred to prior to the description of the method MT2 shown in FIG. FIG. 17 is a diagram showing temporal changes in the absolute value of the anode voltage of the magnetron, the anode current, and the high-frequency conversion efficiency. FIG. 17 shows changes over time in the absolute value of the anode voltage of the magnetron, the anode current, and the high-frequency conversion efficiency for each of the cases where the set power is 3000 W, 2000 W, and 1000 W. As shown in FIG. 17, the absolute value of the anode voltage of the magnetron, the anode current, and the high frequency conversion efficiency are shorter than the time length of the life but relatively long from the time when the magnetron starts generating the high frequency. When (for example, 900 seconds or more) elapses, the convergence value may be stabilized. For this reason, when a time length of several tens of seconds has elapsed from the time when the magnetron starts to generate a high frequency, a miscalculation with respect to the convergence value may not be able to obtain a minimum value. Such a tendency may be the same for the peak frequency of the traveling wave. Therefore, the method MT2 includes, as current parameters indicating the state of the magnetron 42, the high frequency conversion efficiency, the absolute value of the measured value of the anode voltage, the measured value of the anode current, and the measured value of the peak frequency of the traveling wave, respectively. A value reflecting an offset value with respect to the convergence value of is used.

この方法MT2においても、初期パラメータは、図7に示すようにメモリ112に記憶される。初期パラメータは、マグネトロン42の製造元、又はプラズマ処理装置10のオペレータ等から初期仕様を表すデータとして提供されて、メモリ112に記憶されてもよい。或いは、初期パラメータは、プラズマ処理装置10へのマグネトロン42の組み込み直後に実際に測定された当該マグネトロン42の状態を特定するための測定値から取得されて、メモリ112に記憶されてもよい。但し、この場合には、初期パラメータは、後述する高周波変換効率の補正値、アノード電圧の絶対値の補正値、アノード電流の補正値、及び進行波のピーク周波数の補正値と同様に求められる。   Also in this method MT2, the initial parameters are stored in the memory 112 as shown in FIG. The initial parameters may be provided as data representing initial specifications from the manufacturer of the magnetron 42 or the operator of the plasma processing apparatus 10 and stored in the memory 112. Alternatively, the initial parameter may be acquired from a measurement value for specifying the state of the magnetron 42 actually measured immediately after the magnetron 42 is incorporated into the plasma processing apparatus 10 and stored in the memory 112. However, in this case, the initial parameters are obtained in the same manner as the correction value of high-frequency conversion efficiency, the correction value of the absolute value of the anode voltage, the correction value of the anode current, and the correction value of the peak frequency of the traveling wave, which will be described later.

方法MT2の実行前には、マグネトロン42は、高周波を発生していない。即ち、マグネトロン42は、方法MT2の実行前には、その動作を停止している。したがって、作動信号MWonは「0」である。そして、方法MT2では、まず、ステップST21が実行される。ステップST21では、係数の初期化が行われる。ステップST21で初期化される係数は、後述する図18の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数Cを含み、後述する図19の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数Cηを含み、後述する図20の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数Cを含み、後述する図21の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数Cを含む。係数C、係数Cη、係数C、及び係数Cは、ステップST21において、0に初期化される。 Prior to performing method MT2, magnetron 42 has not generated high frequencies. That is, the magnetron 42 stops its operation before the execution of the method MT2. Therefore, the operation signal MW on is “0”. And in method MT2, step ST21 is first performed. In step ST21, the coefficient is initialized. The coefficient initialized in step ST21 includes the coefficient CV when the process of FIG. 18 described later is included in the life determination, and when the process of FIG. 19 described later is included in the life determination. Includes a coefficient C η and includes the coefficient C I when the process of FIG. 20 described later is included in the life determination, and includes the coefficient C I and includes the process of FIG. Includes coefficient C F. The coefficient C V , the coefficient C η , the coefficient C I , and the coefficient C F are initialized to 0 in step ST21.

続くステップST22では、プロセッサ110によってタイマTON及びタイマTOFFが初期化される。タイマTONは、マグネトロン42が高周波を連続的に発生している期間の時間長を計測するためのタイマであり、タイマTOFFは、マグネトロン42が高周波の発生を停止している停止期間の時間長を計測するためのタイマである。 In subsequent step ST22, the processor 110 initializes the timer T ON and the timer T OFF . The timer TON is a timer for measuring the time length of the period during which the magnetron 42 continuously generates high frequencies, and the timer T OFF is the time of the stop period during which the magnetron 42 stops generating high frequencies. This is a timer for measuring the length.

続くステップST23では、タイマTOFFがプロセッサ110によってカウントアップされる。続くステップST24は、ステップST2と同様のステップであり、作動信号MWon、進行波電力の測定値Pfm、反射波電力の測定値Prm、アノード電流の測定値I、アノード電圧の測定値V、及び、ピーク周波数の測定値Fの検出がプロセッサ110によって実行される。 In the subsequent step ST23, the timer T OFF is counted up by the processor 110. Subsequent step ST24 is the same step as step ST2, and includes an operation signal MW on , a measured value P fm of traveling wave power, a measured value P rm of reflected wave power, a measured value I m of anode current, and a measured value of anode voltage. Detection of V m and the peak frequency measurement F m is performed by the processor 110.

続くステップST25は、ステップST3と同様のステップであり、当該ステップST25では、ステップST24において検出された進行波電力の測定値Pfmが0より大きいか否か、及び、作動信号MWonが「1」であるか否かがプロセッサ110によって判定される。即ち、マグネトロン42による高周波の発生が開始されているか否かが判定される。このステップST25において、進行波電力の測定値Pfmが0以下であり、且つ、作動信号MWonが「0」であると判定される場合には、マグネトロン42による高周波の発生が開始されていないので、ステップST23からの処理が繰り返される。一方、ステップST25において、進行波電力の測定値Pfmが0より大きいか、又は、作動信号MWonが「1」であると判定される場合には、マグネトロン42による高周波の発生が開始されているので、続くステップST26において、タイマ(TON)がプロセッサ110によってカウントアップされる。 The subsequent step ST25 is the same as step ST3. In step ST25, whether or not the measured value P fm of the traveling wave power detected in step ST24 is greater than 0 and the operation signal MW on is “1”. Is determined by the processor 110. That is, it is determined whether or not generation of high frequency by the magnetron 42 is started. In this step ST25, when it is determined that the traveling wave power measurement value P fm is 0 or less and the operation signal MW on is “0”, generation of high frequency by the magnetron 42 is not started. Therefore, the process from step ST23 is repeated. On the other hand, in step ST25, when it is determined that the measured value P fm of the traveling wave power is greater than 0 or the operation signal MW on is “1”, generation of high frequency by the magnetron 42 is started. Therefore, in the subsequent step ST26, the timer (T ON ) is counted up by the processor 110.

続くステップST27は、ステップST5と同様のステップであり、当該ステップST27では、直近のステップST24の測定値の検出時が、マグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点であるか否かの判定がプロセッサ110によってなされる。具体的には、タイマ(TON)のカウント値が所定値よりも小さい場合には、直近のステップST24の測定値の検出時は、マグネトロン42による高周波の発生開始から所定時間長以上の時間が経過した時点ではないものと判定される。一方、タイマ(TON)のカウント値が所定値以上である場合には、直近のステップST24測定値の検出時は、マグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点であるものと判定される。ステップST27において、直近のステップST24の測定値の検出時がマグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点でないものと判定される場合には、再びステップST24からの処理が繰り返される。一方、ステップST27において、直近のステップST24の測定値の検出時がマグネトロン42による高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過した時点であるものと判定される場合には、続くステップST28の処理がプロセッサ110によって実行される。 Subsequent step ST27 is the same step as step ST5. In step ST27, the time when the measurement value of the latest step ST24 is detected has passed a predetermined time length or more from the start of generation of high frequency by the magnetron 42. A determination is made by the processor 110 as to whether it is a time. Specifically, when the count value of the timer (T ON ) is smaller than a predetermined value, a time longer than a predetermined time length from the start of generation of high frequency by the magnetron 42 is detected at the time of detection of the latest measured value in step ST24. It is determined that the time has not passed. On the other hand, when the count value of the timer (T ON ) is equal to or greater than a predetermined value, a time of a predetermined time length or more has elapsed since the start of generation of high frequency by the magnetron 42 at the time of detection of the latest measured value of step ST24. It is determined that it is a time. If it is determined in step ST27 that the most recent measurement value detected in step ST24 is not the time when a predetermined time length has elapsed since the start of generation of high frequency by the magnetron 42, the process from step ST24 is repeated. The process is repeated. On the other hand, if it is determined in step ST27 that the most recent measurement value detected in step ST24 is the time when a predetermined time length or more has elapsed since the start of generation of high frequency by the magnetron 42, the following step The process of ST28 is executed by the processor 110.

ステップST28は、ステップST6と同様のステップであり、当該ステップST28では、設定電力Psinと進行波電力(測定値Pfm)が略同一であり、且つ、反射波電力(測定値Prm)が略0であるか否かが判定される。例えば、進行波電力の測定値Pfmと設定電力Psinとの差が第1の所定値以下であり、且つ、反射波電力の測定値Prmが第2の所定値以下であるか否かがプロセッサ110によって判定される。ステップST28において、設定電力Psinと進行波電力(測定値Pfm)が略同一ではないか、又は、反射波電力(測定値Prm)が略0ではないと判定される場合には、マグネトロン42の動作は未だ不安定であると考えられる。したがって、ステップST24からの処理が再び実行される。一方、設定電力Psinと進行波電力(測定値Pfm)が略同一であり、且つ、反射波電力(測定値Prm)が略0であると判定される場合には、続くステップST29において、マグネトロン42の寿命判定がプロセッサ110によって実行される。 Step ST28 is the same as step ST6. In step ST28, the set power P sin and the traveling wave power (measured value P fm ) are substantially the same, and the reflected wave power (measured value P rm ) is the same. It is determined whether or not it is substantially zero. For example, whether or not the difference between the measured value P fm of the traveling wave power and the set power P sin is equal to or smaller than a first predetermined value and the measured value P rm of the reflected wave power is equal to or smaller than a second predetermined value. Is determined by the processor 110. In Step ST28, when it is determined that the set power P sin and the traveling wave power (measured value P fm ) are not substantially the same, or the reflected wave power (measured value P rm ) is not substantially 0, the magnetron The operation of 42 is still considered unstable. Therefore, the process from step ST24 is executed again. On the other hand, when it is determined that the set power P sin and the traveling wave power (measured value P fm ) are substantially the same and the reflected wave power (measured value P rm ) is substantially 0, in the subsequent step ST29 The lifetime of the magnetron 42 is determined by the processor 110.

図18〜図21は、図16に示す方法のステップS29において利用可能な処理を示す流れ図である。図18〜図21に示す複数の処理は何れも、上述したステップST27の判定基準及びステップST28の判定基準、即ち使用条件を満たしている時点の測定値である現在の測定値から得られるマグネトロンの現在の状態を示す現在のパラメータと、マグネトロン42の初期の状態を示す初期のパラメータとの比較に基づいて、マグネトロン42が寿命に至っているか否かを判定するものである。以下、図18〜図21のそれぞれに示す処理について説明する。   18 to 21 are flowcharts showing the processes available in step S29 of the method shown in FIG. Each of the plurality of processes shown in FIGS. 18 to 21 is performed on the magnetron obtained from the current measurement value that is the measurement value at the time when the determination criterion in step ST27 and the determination criterion in step ST28 described above, that is, the use condition is satisfied. Based on the comparison between the current parameter indicating the current state and the initial parameter indicating the initial state of the magnetron 42, it is determined whether or not the magnetron 42 has reached the end of its life. Hereinafter, the processes shown in FIGS. 18 to 21 will be described.

図18に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとしての現在のアノード電圧の絶対値の補正値と初期のパラメータとしてのマグネトロン42の初期のアノード電圧の絶対値との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   In the process shown in FIG. 18, the correction value of the absolute value of the current anode voltage as the current parameter indicating the current state of the magnetron 42 is compared with the absolute value of the initial anode voltage of the magnetron 42 as the initial parameter. Based on this, it is determined whether or not the magnetron 42 has reached the end of its life.

具体的に、図18に示す処理では、まず、ステップST2901において、ステップST711と同様に、初期のアノード電圧の絶対値Vicが導出される。 Specifically, in the process shown in FIG. 18, first, in step ST2901, the absolute value V ic of the initial anode voltage is derived as in step ST711.

続くステップST2902では、所定の第4関数f(t)を利用して基本オフセット値VBOFFSET(T)が取得される。ここで、図22を参照する。図22は、マグネトロンのアノード電圧の絶対値の経時変化を示す図である。図22には、マグネトロン42と同構成の三つのマグネトロンNo.1〜No.3が、所定条件下で高周波を連続的に発生しているときの、アノード電圧の絶対値の経時変化が示されている。具体的に、図22に示すアノード電圧の絶対値の経時変化は、設定電力Psetが3000(W)のときに取得されたものである。 In the subsequent step ST2902, the basic offset value VB OFFSET (T L ) is acquired using a predetermined fourth function f 4 (t A ). Reference is now made to FIG. FIG. 22 is a diagram showing the change with time of the absolute value of the anode voltage of the magnetron. FIG. 22 shows three magnetron Nos. Having the same configuration as the magnetron 42. 1-No. 3 shows the change over time in the absolute value of the anode voltage when a high frequency is continuously generated under a predetermined condition. Specifically, the change with time in the absolute value of the anode voltage shown in FIG. 22 is obtained when the set power P set is 3000 (W).

図22に示すように、マグネトロンNo.1〜No.3のアノード電圧の絶対値は、互いに異なっている。しかしながら、マグネトロンNo.1〜No.3では、アノード電圧の絶対値が高周波の発生の開始時点から減少していき、所定の安定時間長、例えば、900秒以上の時間長の時間が経過した時点で収束値に至る略同一の傾向を有している。また、マグネトロンNo.1〜No.3では、任意の時点でのアノード電圧の絶対値と当該アノード電圧の絶対値の収束値との差、即ち、オフセット値は、略同一である。   As shown in FIG. 1-No. The absolute values of the anode voltages of 3 are different from each other. However, magnetron no. 1-No. 3, the absolute value of the anode voltage decreases from the start of the generation of the high frequency, and almost the same tendency to reach the convergence value when a predetermined stable time length, for example, a time length of 900 seconds or more has elapsed. have. Magnetron no. 1-No. 3, the difference between the absolute value of the anode voltage at an arbitrary time and the convergence value of the absolute value of the anode voltage, that is, the offset value is substantially the same.

方法MT2では、所定条件下で取得されたアノード電圧の経時変化から、第4関数f(t)が予め準備されており、当該第4関数f(t)が利用される。この所定の第4関数f(t)は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが所定条件下で高周波を連続的に発生する期間の開始から当該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、当該任意の時点での当該マグネトロンのアノード電圧と当該マグネトロンが当該所定条件の設定下で高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電圧の収束値との差の絶対値である基本オフセット値VBOFFSET(t)との関係を定める関数である。なお、所定条件は、マグネトロンが高周波の発生前に所定時間、例えば、20分といった十分な時間、停止していること、また、マグネトロンに発生させる高周波の進行波の設定電力が所定の電力であることを含む。 In the method MT2, the fourth function f 4 (t A ) is prepared in advance from the change over time of the anode voltage acquired under a predetermined condition, and the fourth function f 4 (t A ) is used. The predetermined fourth function f 4 (t A ) is an elapsed time length t from the start of a period in which the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 continuously generates a high frequency under a predetermined condition to an arbitrary point in the period. A is an absolute value of a difference between the anode voltage of the magnetron at the arbitrary time point and a convergence value of the anode voltage of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the setting of the predetermined condition. This function determines the relationship with the basic offset value VB OFFSET (t A ). The predetermined condition is that the magnetron is stopped for a predetermined time, for example, 20 minutes before the generation of the high frequency, and the set power of the high-frequency traveling wave generated by the magnetron is the predetermined power. Including that.

第4関数f(t)は、例えば、次式のように定められる。

(t)=VBOFFSET(t)=a1×t+b1が300秒未満の場合
(t)=VBOFFSET(t)=a2×t+b2が300秒以上600秒未満の場合
(t)=VBOFFSET(t)=a3×t+b3が600秒以上900秒以下の場合

上記式において、a1、b1、a2、b2、a3、b3はそれぞれ、第4関数における係数であり、一例では、−0.1850、95、−0.0837、64、−0.0235、28である。なお、第4関数f(t)は、経過時間長tと、所定条件下でマグネトロンが高周波を連続的に発生している期間中の上記任意の時点でのアノード電圧と当該アノード電圧の収束値との差の絶対値との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
The fourth function f 4 (t A ) is determined as, for example, the following expression.

f 4 (t A ) = VB OFFSET (t A ) = a 1 V × t A + b 1 When V t A is less than 300 seconds f 4 (t A ) = VB OFFSET (t A ) = a 2 V × t A + b 2 V When t A is not shorter than 300 seconds and shorter than 600 seconds When f 4 (t A ) = VB OFFSET (t A ) = a 3 V × t A + b 3 V t A is not shorter than 600 seconds and not longer than 900 seconds

In the above formula, a1 V , b1 V , a2 V , b2 V , a3 V , and b3 V are coefficients in the fourth function, and in one example, −0.1850, 95, −0.0837, 64, − 0.0235, 28. The fourth function f 4 (t A ) includes the elapsed time length t A and the anode voltage and the anode voltage at any time point during the period in which the magnetron continuously generates high frequency under a predetermined condition. Any function may be used as long as it approximates the relationship with the absolute value of the difference from the convergence value.

ステップST2902では、第4関数f(t)に、経過時間長tとして、マグネトロン42が高周波を開始した時点から上述した使用条件が満たされている現在の時点までの経過時間長Tが入力され、第4関数の出力として、基本オフセット値VBOFFSET(T)が出力される。なお、経過時間長Tは、タイマ(TON)のカウント値から得られる。 In step ST2902, the elapsed time length T L from the time when the magnetron 42 starts high frequency to the current time when the above-described use conditions are satisfied is set as the elapsed time length t A in the fourth function f 4 (t A ). And the basic offset value VB OFFSET (T L ) is output as the output of the fourth function. The elapsed time length T L is obtained from the count value of the timer (T ON ).

ここで、図23を参照する。図23は、マグネトロンのアノード電圧の絶対値の経時変化を示す図である。図23には、三つの設定電力(1000W、2000W、3000W)の進行波の高周波をマグネトロン42と同構成のマグネトロンが発生しているときの、アノード電圧の経時変化が示されている。図23に示すように、進行波の設定電力が小さくなると、アノード電圧の経時変化において収束値に対するアノード電圧の変動量は小さくなる。即ち、進行波の設定電力が小さくなると、任意の時点におけるアノード電圧の収束値に対するオフセット値は、小さくなる。例えば、設定電力が3000Wである場合にはアノード電圧の最大変動量は95Vであり、設定電力が2000Wである場合には、アノード電圧の最大変動量は62Vであり、設定電力が1000Wである場合には、アノード電圧の最大変動量は28Vである。   Reference is now made to FIG. FIG. 23 is a diagram showing the change with time of the absolute value of the anode voltage of the magnetron. FIG. 23 shows changes with time in the anode voltage when a magnetron having the same configuration as that of the magnetron 42 generates high-frequency traveling waves of three set powers (1000 W, 2000 W, 3000 W). As shown in FIG. 23, when the set power of the traveling wave is reduced, the variation amount of the anode voltage with respect to the convergence value is reduced with the change in anode voltage with time. That is, when the set power of the traveling wave decreases, the offset value with respect to the convergence value of the anode voltage at an arbitrary time point decreases. For example, when the set power is 3000 W, the maximum fluctuation amount of the anode voltage is 95 V, and when the set power is 2000 W, the maximum fluctuation amount of the anode voltage is 62 V and the set power is 1000 W. The maximum fluctuation amount of the anode voltage is 28V.

このように、マグネトロンのアノード電圧の収束値に対するオフセット値は進行波電力によって異なるので、続くステップST2903では、上記使用条件が満たされている現在の時点の進行波電力の測定値Pfmに応じたオフセット値の変化率を表す係数B(Pfm)が取得される。このため、方法MT2では、第5関数f(P)が予め準備されており、当該第5関数f(P)が利用される。この所定の第5関数f(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める関数である。なお、アノード電圧の最大変動量は、アノード電圧の絶対値の最大値と当該アノード電圧の収束値との差として定義される。 Thus, since the offset value for the convergence value of the anode voltage of the magnetron differs depending on the traveling wave power, in the subsequent step ST2903, the measured value P fm of the traveling wave power at the current time point when the use condition is satisfied is determined. A coefficient B V (P fm ) representing the change rate of the offset value is acquired. For this reason, in the method MT2, the fifth function f 5 (P A ) is prepared in advance, and the fifth function f 5 (P A ) is used. This predetermined fifth function f 5 (P A) can consist of any forward power P A, when the magnetron of the same configuration as the magnetron 42 is continuously generates a high-frequency settings under any forward power P A Is a function that defines a relationship between a predetermined value as the maximum fluctuation amount of the anode voltage of the magnetron and a coefficient B V (P A ) representing a ratio of the basic offset value VB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value. is there. The maximum fluctuation amount of the anode voltage is defined as a difference between the maximum absolute value of the anode voltage and the convergence value of the anode voltage.

第5関数f(P)は、例えば、次式のように定められる。

(P)=B(P)=0 Pが0kW以上0.5kW未満の場合
(P)=B(P)=c×P−dが0.5kW以上3.5kW未満の場合

上記式において、cV、はそれぞれ、第5関数における係数であり、一例では、0.35、0.05である。これらのcの値、及びdの値は、上述した設定電力(3000W、2000W、1000W)と、アノード電圧の最大変動量(95V、62V、28V)の、基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値(95V)に対する比率との関係を近似した一次関数として第5関数f(P)を導出することにより、得られたものである。なお、第5関数f(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生しているときの当該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
The fifth function f 5 (P A ) is determined as, for example, the following expression.

f 5 (P A) = B V (P A) = 0 P if A is less than or 0kW 0.5kW f 5 (P A) = B V (P A) = c V × P A -d V P A Is less than 0.5kW and less than 3.5kW

In the above equation, c V and d V are coefficients in the fifth function, respectively, and are 0.35 and 0.05 in an example. The values of these c V, and the value of d V is set power described above (3000W, 2000W, 1000W) and the maximum variation amount of the anode voltage (95V, 62V, 28V) of the basic offset value VB OFFSET (t A ) Is obtained by deriving the fifth function f 5 (P A ) as a linear function approximating the relationship with the ratio to the predetermined maximum value (95 V). The fifth function f 5 (P A ) is an arbitrary traveling wave power P A and an anode of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the setting of the arbitrary traveling wave power P A. Any function may be used as long as it approximates the relationship between the predetermined value as the maximum voltage fluctuation amount and the ratio of the basic offset value VB OFFSET (t A ) to the predetermined maximum value.

ステップST2903では、第5関数f(P)に、進行波電力Pとして、現在の進行波電力の測定値Pfmが入力され、第5関数の出力として係数B(Pfm)が出力される。 In step ST2903, the fifth function f 5 (P A), as a traveling wave power P A, measured values P fm of the current traveling wave power is inputted, the coefficient B V as the output of the fifth function (P fm) is Is output.

ここで、図24を参照する。図24は、マグネトロンの停止期間の時間長と当該停止期間の直後に高周波を発生している期間におけるマグネトロンのアノード電圧の最大変動量との関係を示す図である。図24に示す関係は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンを用いて取得されたものである。図24において、マグネトロンの停止期間の時間長は、マグネトロンが高周波の発生を停止している期間の時間長であり、マグネトロンのアノード電圧の最大変動量は、停止期間の直後に高周波を発生するときのマグネトロンのアノード電圧の収束値に対するオフセット値の最大値である。   Reference is now made to FIG. FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the length of the magnetron stop period and the maximum fluctuation amount of the anode voltage of the magnetron during a period in which a high frequency is generated immediately after the stop period. The relationship shown in FIG. 24 is obtained by using a magnetron having the same configuration as the magnetron 42. In FIG. 24, the time length of the magnetron stop period is the time length of the period in which the magnetron stops generating high frequency, and the maximum fluctuation amount of the magnetron anode voltage is when the high frequency is generated immediately after the stop period. Is the maximum offset value with respect to the convergence value of the anode voltage of the magnetron.

図24に示すように、マグネトロンのアノード電圧の最大変動量は、当該マグネトロンが高周波を発生している期間の直前のマグネトロンの停止期間の時間長にも依存する。そこで、続くステップST2904では、マグネトロン42の高周波の開始時点の直前の停止期間の時間長Tに応じたアノード電圧の最大変動量の変化率を表す係数D(T)が取得される。このため、方法MT2では、第6関数f6(tSA)が予め準備されており、当該第6関数f(tSA)が利用される。この所定の第6関数f6(tSA)は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、当該マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量に対する、当該マグネトロンが任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)との関係を定める関数である。 As shown in FIG. 24, the maximum fluctuation amount of the anode voltage of the magnetron also depends on the time length of the magnetron stop period immediately before the period in which the magnetron generates a high frequency. Therefore, in the subsequent step ST2904, a coefficient D V (T S ) representing the change rate of the maximum fluctuation amount of the anode voltage according to the time length T S of the stop period immediately before the start time of the high frequency of the magnetron 42 is acquired. For this reason, in the method MT2, the sixth function f6 (t SA ) is prepared in advance, and the sixth function f 6 (t SA ) is used. The predetermined sixth function f6 (t SA ) is an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 stops the generation of the high frequency, and the magnetron stops the generation of the high frequency by a predetermined stop time length. The magnetron anode voltage when the high frequency is continuously generated immediately after the magnetron is stopped for an arbitrary stop time length with respect to the maximum fluctuation amount of the anode voltage of the magnetron when the high frequency is continuously generated immediately after It is a function that determines the relationship with the coefficient D V (t SA ) that represents the ratio of the maximum fluctuation amount.

第6関数f(tSA)は、例えば、次式のように定められる。

(tSA)=D(tSA)=e×log10(tSA)+f

上記式において、e、fはそれぞれ、第6関数における係数であり、一例では、0.19741、0.00201である。これらのeの値、及びfの値は、図24に示した設定電力が3000Wである場合のアノード電圧の最大変動量を、所定の停止時間長が120分であるときのアノード電圧の最大変動量を1として規格化し、停止期間の時間長と規格化された変動量との関係を、対数関数を用いて近似したものである。なお、第6関数f(tSA)は、任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量に対する、当該マグネトロンが任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量の比率との関係を近似できる関数であれば、任意の関数であってもよい。
The sixth function f 6 (t SA ) is determined as, for example, the following expression.

f 6 (t SA ) = D V (t SA ) = e V × log 10 (t SA ) + f V

In the above equation, e V and f V are coefficients in the sixth function, and are 0.19741 and 0.00201 in an example. The value of these e V, and the value of f V is the maximum change in the anode voltage when the set power shown in FIG. 24 is a 3000W, the anode voltage at a predetermined stop time length is 120 minutes The maximum variation is normalized as 1, and the relationship between the duration of the stop period and the normalized variation is approximated using a logarithmic function. Note that the sixth function f 6 (t SA ) has an arbitrary stop time length t SA and the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after it has stopped generating a high frequency for a predetermined stop time length. It should be a function that can approximate the relationship between the maximum fluctuation amount of the anode voltage and the ratio of the maximum fluctuation amount of the anode voltage of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after being stopped. For example, an arbitrary function may be used.

ステップST2904では、第6関数f(tSA)に、停止期間の時間長tSAとして、マグネトロン42が高周波の発生の開始時点の直前に停止していた期間の時間長Tが入力され、第6関数の出力として係数D(T)が出力される。なお、時間長Tは、タイマ(TOFF)のカウント値から得られる。 In step ST2904, the sixth function f 6 (t SA), as the time length t SA outages, the magnetron 42 is the time length T S period that has been stopped just before the beginning of the high frequency of occurrence is inputted, The coefficient D V (T S ) is output as the output of the sixth function. The time length T S is obtained from the count value of the timer (T OFF ).

続くステップST2905では、基本オフセット値VBOFFSET(T)、係数B(Pfm)、係数C、及び係数D(T)を式(3)に用いることにより、マグネトロン42のアノード電圧のオフセット値VOFFSETが求められる。
In the following step ST2905, the basic offset value VB OFFSET (T L ), the coefficient B V (P fm ), the coefficient C V , and the coefficient D V (T S ) are used in the equation (3), whereby the anode voltage of the magnetron 42 is obtained. Offset value V OFFSET is obtained.

なお、係数Cは、マグネトロン42の停止期間の直後に初めて図18に示す処理が実行される場合には、ステップST21に初期化された係数Cであり、二回目以降に図18に示す処理が実行される場合には、後述するステップST33において更新された係数Cである。この係数Cは、マグネトロン42の高周波の発生の開始時点の直前に当該マグネトロン42が高周波の発生を停止していた停止期間の直前に当該マグネトロン42が高周波を発生していた期間において求められた当該マグネトロン42のアノード電圧のオフセット値VOFFSETを基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値(例えば、95V)で除すことにより得られる。 The coefficient C V, when the first process shown in FIG. 18 immediately after the stop period of the magnetron 42 is executed is initialized coefficient C V to step ST21, shown in FIG. 18 in the second and subsequent When the process is executed, the coefficient C V is updated in step ST33 described later. The coefficient CV is obtained in a period in which the magnetron 42 is generating a high frequency immediately before a stop period in which the magnetron 42 has stopped generating a high frequency immediately before the start of generation of a high frequency in the magnetron 42. This is obtained by dividing the offset value V OFFSET of the anode voltage of the magnetron 42 by a predetermined maximum value (for example, 95 V) of the basic offset value VB OFFSET (t A ).

続くステップST2906では、上記使用条件が満たされている時点のマグネトロン42の現在のアノード電圧の測定値V及びオフセット値VOFFSETを式(4)に用いることにより、現在のアノード電圧の絶対値の補正値Vが求められる。
In the subsequent step ST2906, the current anode voltage measurement value V m and offset value V OFFSET of the magnetron 42 at the time when the use condition is satisfied are used in the equation (4) to calculate the absolute value of the current anode voltage. correction value V C is required.

続くステップST2907では、現在のアノード電圧の絶対値の補正値Vと初期のアノード電圧の絶対値Vicとの比較に基づく、寿命判定が行われる。具体的には、現在のアノード電圧の絶対値の補正値Vが初期のアノード電圧の絶対値Vicに対して所定値Th以上増加しているか否かが判定される。なお、Thは、正の数値である。ステップST2907において、現在のアノード電圧の絶対値の補正値Vが初期のアノード電圧の絶対値Vicに対して所定値以上増加していないと判定される場合には、図16に示す流れ図においてステップST30を経由するフロー上の手続が進行する。一方、現在のアノード電圧の絶対値の補正値Vが初期のアノード電圧の絶対値Vicに対して所定値以上増加していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST31において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In the subsequent step ST2907, life determination is performed based on a comparison between the correction value V C of the current absolute value of the anode voltage and the absolute value V ic of the initial anode voltage. Specifically, it is determined whether or not the correction value V C of the current absolute value of the anode voltage has increased by a predetermined value Th V or more with respect to the absolute value V ic of the initial anode voltage. Th V is a positive numerical value. In step ST2907, when the correction value V C of the absolute value of the current of the anode voltage is determined not to increase more than a predetermined value with respect to the absolute value V ics initial anode voltage, in the flowchart shown in FIG. 16 The procedure on the flow through step ST30 proceeds. On the other hand, when the correction value V C of the absolute value of the current of the anode voltage is determined to be increased by more than a predetermined value with respect to the absolute value V ics initial anode voltage, which magnetron 42 is led to life In step ST31, a replacement request signal is output from the processor 110.

ステップST30は、ステップST8と同様のステップである。当該ステップST30では、マグネトロン42の寿命までの残存時間長が予測される。続くステップST32では、作動信号MWonが0であるか否かの判定が行われる。ステップST32において作動信号MWonが0でないと判定されると、即ち、マグネトロン42が高周波を連続的に発生しているものと判定されると、ステップST24からの処理が再び実行される。一方、ステップST32において作動信号MWonが0であると判定されると、即ち、マグネトロン42が高周波の発生を停止しているものと判定されると、続く工程ST33において、係数Cが更新される。例えば、図18の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数Cが更新される。なお、係数Cは、ステップST33の直前に求められたオフセット値VOFFSETを基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値(例えば、95V)で除すことにより得られる。また、後述する図19の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数CηがステップST33において更新され、後述する図20の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数CがステップST33において更新され、後述する図21の処理が寿命判定に含まれている場合には、係数CがステップST33において更新される。 Step ST30 is the same as step ST8. In step ST30, the remaining time length until the lifetime of the magnetron 42 is predicted. In the subsequent step ST32, it is determined whether or not the operation signal MW on is 0. If it is determined in step ST32 that the operation signal MW on is not 0, that is, if it is determined that the magnetron 42 is continuously generating a high frequency, the processing from step ST24 is executed again. On the other hand, if it is determined in step ST32 that the operation signal MW on is 0, that is, if it is determined that the magnetron 42 has stopped generating high frequency, the coefficient C is updated in the subsequent step ST33. . For example, when the process of FIG. 18 is included in the life determination, the coefficient CV is updated. The coefficient C V is obtained by dividing the offset value V OFFSET obtained immediately before step ST33 by a predetermined maximum value (for example, 95 V) of the basic offset value VB OFFSET (t A ). Further, when the process of FIG. 19 described later is included in the life determination, the coefficient C η is updated in step ST33, and when the process of FIG. 20 described later is included in the life determination, the coefficient C η is updated. When I is updated in step ST33 and the process of FIG. 21 described later is included in the life determination, the coefficient C F is updated in step ST33.

以下、図19に示す処理について説明する。図19に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとしての現在の高周波変換効率の補正値と初期のパラメータとしてのマグネトロン42の初期の高周波変換効率との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   Hereinafter, the process illustrated in FIG. 19 will be described. In the process shown in FIG. 19, the magnetron 42 is based on the comparison between the correction value of the current high-frequency conversion efficiency as the current parameter indicating the current state of the magnetron 42 and the initial high-frequency conversion efficiency of the magnetron 42 as the initial parameter. It is determined whether or not the battery has reached the end of its life.

具体的に、図19に示す処理では、まず、ステップST2911において、ステップST701と同様に現在の高周波変換効率ηが算出される。続くステップST2912では、ステップST702と同様に、初期の高周波変換効率ηicが取得される。 Specifically, in the processing shown in FIG. 19, first, in step ST2911, likewise the current frequency conversion efficiency eta m is calculated in step ST701. In subsequent step ST2912, the initial high-frequency conversion efficiency η ic is acquired in the same manner as in step ST702.

続くステップST2913において、所定の第1関数f(t)を利用して基本オフセット値ηBOFFSET(T)が取得される。方法MT2では、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが所定条件下で高周波を発生しているときに取得された高周波変換効率の経時変化から、第1関数f(t)が予め準備されており、当該第1関数f(t)が利用される。この所定の第1関数f(t)は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが所定の所定条件下で高周波を連続的に発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、当該任意の時点での当該マグネトロンの高周波変換効率と当該マグネトロンが当該所定条件下で高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンの高周波変換効率の収束値との差の絶対値である基本オフセット値ηBOFFSET(t)との関係を定める関数である。なお、所定条件は、マグネトロンが高周波の発生前に所定時間、例えば、20分といった十分な時間、停止していること、また、マグネトロンに発生させる高周波の進行波の設定電力が所定の電力であることを含む。 In subsequent step ST2913, basic offset value ηB OFFSET (T L ) is acquired using predetermined first function f 1 (t A ). In the method MT2, the first function f 1 (t A ) is prepared in advance from the change over time in the high-frequency conversion efficiency acquired when the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 generates a high frequency under a predetermined condition. The first function f 1 (t A ) is used. The predetermined first function f 1 (t A ) is an elapsed time from the start of a period in which a magnetron having the same configuration as the magnetron 42 continuously generates a high frequency under a predetermined condition to an arbitrary point in the period. The absolute value of the difference between the length t A and the high-frequency conversion efficiency of the magnetron at the arbitrary time and the convergence value of the high-frequency conversion efficiency of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined condition Is a function that determines the relationship with the basic offset value ηB OFFSET (t A ). The predetermined condition is that the magnetron is stopped for a predetermined time, for example, 20 minutes before the generation of the high frequency, and the set power of the high-frequency traveling wave generated by the magnetron is the predetermined power. Including that.

第1関数f(t)は、例えば、次式のように定められる。

(t)=ηBOFFSET(t)=a1η×t+b1ηが300秒未満の場合
(t)=ηBOFFSET(t)=a2η×t+b2ηが300秒以上600秒未満の場合
(t)=ηBOFFSET(t)=a3η×t+b3ηが600秒以上900秒以下の場合

上記式において、a1η、b1η、a2η、b2η、a3η、b3ηは第1関数における係数である。なお、第1関数f(t)は、上記任意の時点での経過時間長tと、上記所定条件下でマグネトロンが高周波を連続的に発生する期間中の当該任意の時点での高周波変換効率と当該高周波変換効率の収束値との差の絶対値との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
The first function f 1 (t A ) is determined as, for example, the following expression.

f 1 (t A ) = ηB OFFSET (t A ) = a 1 η × t A + b 1 η t A when A is less than 300 seconds f 1 (t A ) = ηB OFFSET (t A ) = a 2 η × t A + b 2 η When t A is 300 seconds or more and less than 600 seconds: f 1 (t A ) = ηB OFFSET (t A ) = a 3 η × t A + b3 η t A is 600 seconds or more and 900 seconds or less

In the above formula, a1 η , b1 η , a2 η , b2 η , a3 η , b3 η are coefficients in the first function. The first function f 1 (t A ) includes the elapsed time length t A at the arbitrary time point and the high frequency at the arbitrary time point during the period in which the magnetron continuously generates high frequency under the predetermined condition. Any function may be used as long as it approximates the relationship between the conversion efficiency and the absolute value of the difference between the convergence values of the high-frequency conversion efficiencies.

ステップST2913では、第1関数f(t)に、経過時間長tとして、マグネトロン42が高周波を開始した時点から上述した使用条件が満たされている現在の時点までの経過時間長Tが入力され、第1関数の出力として、基本オフセット値ηBOFFSET(T)が出力される。なお、経過時間長Tは、タイマ(TON)のカウント値から得られる。 In Step ST2913, the elapsed time length T L from the time when the magnetron 42 starts high frequency to the current time when the above-described use conditions are satisfied is set as the elapsed time length t A in the first function f 1 (t A ). And the basic offset value ηB OFFSET (T L ) is output as the output of the first function. The elapsed time length T L is obtained from the count value of the timer (T ON ).

続くステップST2914では、上記使用条件が満たされている現在の時点の進行波電力の測定値Pfmに応じた高周波変換効率のオフセット値の変化率を表す係数Bη(Pfm)が取得される。このため、方法MT2では、第2関数f(P)が予め準備されており、当該第2関数f(P)が利用される。この所定の第2関数f(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが該任意の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値ηBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数Bη(P)との関係を定める関数である。なお、高周波変換効率の最大変動量は、高周波変換効率の最大値と当該高周波変換効率の収束値との差として定義される。 In the subsequent step ST2914, a coefficient B η (P fm ) representing the rate of change of the offset value of the high-frequency conversion efficiency according to the measured value P fm of the traveling wave power at the current time when the use condition is satisfied is acquired. . For this reason, in the method MT2, the second function f 2 (P A ) is prepared in advance, and the second function f 2 (P A ) is used. This predetermined second function f 2 (P A ) is obtained when an arbitrary traveling wave power P A and a magnetron having the same configuration as the magnetron 42 continuously generate a high frequency under the setting of the arbitrary traveling wave power. A function that defines the relationship between a predetermined value as the maximum fluctuation amount of the high-frequency conversion efficiency of the magnetron and a coefficient B η (P A ) that represents a ratio of the basic offset value ηB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value. is there. Note that the maximum fluctuation amount of the high-frequency conversion efficiency is defined as the difference between the maximum value of the high-frequency conversion efficiency and the convergence value of the high-frequency conversion efficiency.

第2関数f(P)は、例えば、次式のように定められる。

(P)=Bη(P)=0 Pが0kW以上0.5kW未満の場合
(P)=Bη(P)=cη×P−dηが0.5kW以上3.5kW未満の場合

上記式において、cη、及びdηは、第2関数における係数である。なお、第2関数f(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生している期間中の当該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値ηBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
The second function f 2 (P A ) is determined as, for example, the following expression.

f 2 (P A) = B η (P A) = 0 P if A is less than or 0kW 0.5kW f 2 (P A) = B η (P A) = c η × P A -d η P A Is less than 0.5kW and less than 3.5kW

In the above formula, c η and d η are coefficients in the second function. It should be noted that the second function f 2 (P A ) has an arbitrary traveling wave power P A and that of the magnetron during a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under the setting of the arbitrary traveling wave power P A. Any function may be used as long as it approximates the relationship between the predetermined value as the maximum fluctuation amount of the high-frequency conversion efficiency and the ratio of the basic offset value ηB OFFSET (t A ) to the predetermined maximum value. .

ステップST2914では、第2関数f(P)に、進行波電力Pとして、現在の進行波電力の測定値Pfmが入力され、第2関数の出力として係数Bη(Pfm)が出力される。 In step ST2914, the second function f 2 (P A), as a traveling wave power P A, is inputted measured value P fm of the current traveling wave power, coefficient B η (P fm) as an output of the second function Is output.

続くステップST2915では、マグネトロン42の高周波の開始時点の直前の停止期間の時間長Tに応じた高周波変換効率の最大変動量の変化率を表す係数Dη(T)が取得される。このため、方法MT2では、第3関数f(tSA)が予め準備されており、当該第3関数f(tSA)が利用される。この所定の第3関数f(tSA)は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、当該マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量に対する、当該マグネトロンが任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量の比率を表す係数Dη(tSA)との関係を定める関数である。 In the subsequent step ST2915, a coefficient D η (T S ) representing the rate of change of the maximum fluctuation amount of the high frequency conversion efficiency according to the time length T S of the stop period immediately before the start time of the high frequency of the magnetron 42 is acquired. For this reason, in the method MT2, the third function f 3 (t SA ) is prepared in advance, and the third function f 3 (t SA ) is used. The predetermined third function f 3 (t SA ) includes an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 stops generating high frequency, and the magnetron generates high frequency at a predetermined stop time length, For the maximum fluctuation amount of the high frequency conversion efficiency of the magnetron when the high frequency is continuously generated immediately after the stop, the magnetron of the magnetron when the high frequency is continuously generated immediately after the magnetron is arbitrarily stopped. It is a function that defines the relationship with the coefficient Dη (t SA ) that represents the ratio of the maximum fluctuation amount of the high-frequency conversion efficiency.

第3関数f(tSA)は、例えば、次式のように定められる。

(tSA)=Dη(tSA)=eη×log10(tSA)+fη

上記式において、eη、及びfηは、第3関数における係数である。なお、第3関数f(tSA)は、任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量に対する、当該マグネトロンが任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量の比率との関係を近似できる関数であれば、任意の関数であってもよい。
The third function f 3 (t SA ) is determined, for example, as follows:

f 3 (t SA ) = D η (t SA ) = e η × log 10 (t SA ) + f η

In the above equation, e η and f η are coefficients in the third function. Note that the third function f 3 (t SA ) has an arbitrary stop time length t SA and the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after it has stopped generating a high frequency for a predetermined stop time length. A function that can approximate the relationship between the maximum fluctuation amount of the high frequency conversion efficiency and the ratio of the maximum fluctuation amount of the high frequency conversion efficiency of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the magnetron is stopped. Any function may be used.

ステップST2915では、第3関数f(tSA)に、停止期間の時間長tSAとして、マグネトロン42が高周波の発生の開始時点の直前に停止していた期間の時間長Tが入力され、第3関数の出力として係数Dη(T)が出力される。なお、時間長Tは、タイマ(TOFF)のカウント値から得られる。 In Step ST2915, the time length T S of the period in which the magnetron 42 is stopped immediately before the start of the generation of the high frequency is input to the third function f 3 (t SA ) as the time length t SA of the stop period. The coefficient D η (T S ) is output as the output of the third function. The time length T S is obtained from the count value of the timer (T OFF ).

続くステップST2916では、基本オフセット値ηBOFFSET(T)、係数Bη(Pfm)、係数Cη、及び係数Dη(T)を式(1)に用いることにより、マグネトロン42の高周波変換効率のオフセット値ηOFFSETが求められる。
In the subsequent step ST2916, the basic offset value ηB OFFSET (T L ), the coefficient B η (P fm ), the coefficient C η , and the coefficient D η (T S ) are used in the equation (1), thereby high-frequency conversion of the magnetron 42. An efficiency offset value η OFFSET is determined.

なお、係数Cηは、マグネトロン42の停止期間の直後に初めて図19に示す処理が実行される場合には、ステップST21に初期化された係数Cηであり、二回目以降に図19に示す処理が実行される場合には、ステップST33において更新された係数Cηである。この係数Cηは、マグネトロン42の高周波の発生の開始時点の直前に当該マグネトロン42が高周波の発生を停止していた停止期間の直前に当該マグネトロン42が高周波を発生していた期間において求められた当該マグネトロン42の高周波変換効率のオフセット値ηOFFSETを基本オフセット値ηBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより得られる。 Incidentally, the coefficient C eta, when the first process shown in FIG. 19 immediately after the stop period of the magnetron 42 is performed, a coefficient C eta initialized to step ST21, shown in FIG. 19 in the second and subsequent When the process is executed, the coefficient C η updated in step ST33. The coefficient C η is obtained in a period in which the magnetron 42 is generating a high frequency immediately before a stop period in which the magnetron 42 has stopped generating a high frequency immediately before the start of generation of a high frequency in the magnetron 42. It is obtained by dividing the offset value η OFFSET of the high frequency conversion efficiency of the magnetron 42 by a predetermined maximum value of the basic offset value ηB OFFSET (t A ).

続くステップST2917では、上記使用条件が満たされている時点のマグネトロン42の現在の高周波変換効率η及びオフセット値ηOFFSETを式(2)に用いることにより、現在の高周波変換効率の絶対値の補正値ηが求められる。
In subsequent step ST2917, the current high frequency conversion efficiency η m and offset value η OFFSET of the magnetron 42 at the time when the use condition is satisfied are used in the equation (2) to correct the absolute value of the current high frequency conversion efficiency. The value η C is determined.

続くステップST2918では、現在の高周波変換効率の補正値ηと初期の高周波変換効率ηicとの比較に基づく、寿命判定が行われる。具体的には、現在の高周波変換効率の補正値ηが初期の高周波変換効率ηicに対して所定割合(−Thη)以上低下しているか否かが判定される。なお、Thηは、正の割合(%)である。ステップST2918において、現在の高周波変換効率の補正値ηが初期の高周波変換効率ηicに対して所定割合以上低下していないと判定される場合には、図16に示す流れ図においてステップST30を経由するフロー上の手続が進行する。一方、現在の高周波変換効率の補正値ηが初期の高周波変換効率ηicに対して所定割合以上低下していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST31において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In the subsequent step ST2918, life determination is performed based on a comparison between the current high-frequency conversion efficiency correction value η C and the initial high-frequency conversion efficiency η ic . Specifically, it is determined whether or not the current correction value η C of the high-frequency conversion efficiency has decreased by a predetermined ratio (−Th η ) or more with respect to the initial high-frequency conversion efficiency η ic . Th η is a positive ratio (%). When it is determined in step ST2918 that the current high-frequency conversion efficiency correction value η C has not decreased by a predetermined ratio or more with respect to the initial high-frequency conversion efficiency η ic , the process goes through step ST30 in the flowchart shown in FIG. The process on the flow to proceed. On the other hand, when it is determined that the current high-frequency conversion efficiency correction value η C is lower than a predetermined ratio with respect to the initial high-frequency conversion efficiency η ic , it is determined that the magnetron 42 has reached the end of its life, In the subsequent step ST31, an exchange request signal is output from the processor 110.

なお、図19の処理が寿命判定に含まれている場合には、工程ST33では、係数Cηが更新される。係数Cηは、ステップST33の直前に求められたオフセット値ηOFFSETを基本オフセット値ηBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより得られる。 If the process of FIG. 19 is included in the life determination, the coefficient C η is updated in step ST33. The coefficient C η is obtained by dividing the offset value η OFFSET obtained immediately before step ST33 by a predetermined maximum value of the basic offset value ηB OFFSET (t A ).

以下、図20に示す処理について説明する。図20に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとしての現在のアノード電流の補正値と初期のパラメータとしてのマグネトロン42の初期のアノード電流との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   Hereinafter, the process illustrated in FIG. 20 will be described. In the process shown in FIG. 20, the lifetime of the magnetron 42 is determined based on the comparison between the correction value of the current anode current as the current parameter indicating the current state of the magnetron 42 and the initial anode current of the magnetron 42 as the initial parameter. It is determined whether or not it has reached.

具体的に、図20に示す処理では、まず、ステップST2921において、ステップST721と同様に、初期のアノード電流Iicが取得される。 Specifically, in the process shown in FIG. 20, first, in step ST2921, the initial anode current I ic is acquired as in step ST721.

続くステップST2922において、所定の第7関数f(t)を利用して基本オフセット値IBOFFSET(T)が取得される。方法MT2では、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが所定条件下で高周波を発生しているときに取得されたアノード電流の経時変化から、第7関数f(t)が予め準備されており、当該第7関数f(t)が利用される。この所定の第7関数f(t)は、マグネトロン42と同構成のが所定所定条件下で高周波を発生する期間の開始から当該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、当該任意の時点での該マグネトロンのアノード電流と当該マグネトロンが当該所定条件下で高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電流の収束値との差の絶対値である基本オフセット値IBOFFSET(t)との関係を定める関数である。なお、所定条件は、マグネトロンが高周波の発生前に所定時間、例えば、20分といった十分な時間、停止していること、また、マグネトロンに発生させる高周波の進行波の設定電力が所定の電力であることを含む。 In subsequent Step ST2922, the basic offset value IB OFFSET (T L ) is acquired using a predetermined seventh function f 7 (t A ). In the method MT2, a seventh function f 7 (t A ) is prepared in advance from the change over time in the anode current acquired when the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 generates a high frequency under a predetermined condition. The seventh function f 7 (t A ) is used. The predetermined seventh function f 7 (t A ) is an elapsed time length t A from the start of a period in which the same configuration as the magnetron 42 generates a high frequency under a predetermined predetermined condition to an arbitrary point in the period, Basic offset value IB OFFSET which is an absolute value of a difference between the magnetron anode current at the arbitrary time point and the convergence value of the magnetron anode current when the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined condition It is a function that determines the relationship with (t A ). The predetermined condition is that the magnetron is stopped for a predetermined time, for example, 20 minutes before the generation of the high frequency, and the set power of the high-frequency traveling wave generated by the magnetron is the predetermined power. Including that.

第7関数f(t)は、例えば、次式のように特定される。

(t)=IBOFFSET(t)=a1I×t+b1Iが300秒未満の場合
(t)=IBOFFSET(t)=a2I×t+b2Iが300秒以上600秒未満の場合
(t)=IBOFFSET(t)=a3I×t+b3Iが600秒以上900秒以下の場合

上記式において、a1、b1、a2、b2、a3、b3は第7関数における係数である。なお、第7関数f(t)は、上記任意の時点での経過時間長tと、上記所定条件下でマグネトロンが高周波を連続的に発生する期間中の当該任意の時点でのアノード電流と当該アノード電流の収束値との差の絶対値との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
For example, the seventh function f 7 (t A ) is specified as in the following equation.

When f 7 (t A ) = IB OFFSET (t A ) = a 1 I × t A + b 1 I t A is less than 300 seconds f 7 (t A ) = IB OFFSET (t A ) = a 2 I × t A + b 2 I If t a is less than 300 seconds or longer 600 seconds f 7 (t a) = IB OFFSET (t a) = a3 I × t a + b3 I t when a is less than 900 seconds 600 seconds

In the above formula, a1 I , b1 I , a2 I , b2 I , a3 I , and b3 I are coefficients in the seventh function. The seventh function f 7 (t A ) includes the elapsed time length t A at the arbitrary time point and the anode at the arbitrary time point during the period in which the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined condition. Any function that approximates the relationship between the current and the absolute value of the difference between the convergence values of the anode currents may be used.

ステップST2922では、第7関数f(t)に、経過時間長tとして、マグネトロン42が高周波を開始した時点から上述した使用条件が満たされている現在の時点までの経過時間長Tが入力され、第7関数の出力として、基本オフセット値IBOFFSET(T)が出力される。なお、経過時間長Tは、タイマ(TON)のカウント値から得られる。 In Step ST2922, in the seventh function f 7 (t A ), as the elapsed time length t A , the elapsed time length T L from the time when the magnetron 42 starts high frequency to the current time when the use conditions described above are satisfied. And the basic offset value IB OFFSET (T L ) is output as the output of the seventh function. The elapsed time length T L is obtained from the count value of the timer (T ON ).

続くステップST2923では、上記使用条件が満たされている現在の時点の進行波電力の測定値Pfmに応じたアノード電流のオフセット値の変化率を表す係数B(Pfm)が取得される。このため、方法MT2では、第8関数f(P)が予め準備されており、当該第8関数f(P)が利用される。この所定の第8関数f(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが当該任意の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電流の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値IBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める関数である。なお、アノード電流の最大変動量は、アノード電流の最小値と当該アノード電流の収束値との差として定義される。 In the subsequent step ST2923, a coefficient B I (P fm ) representing the rate of change of the offset value of the anode current corresponding to the measured value P fm of the traveling wave power at the current time when the use condition is satisfied is acquired. For this reason, in the method MT2, the eighth function f 8 (P A ) is prepared in advance, and the eighth function f 8 (P A ) is used. The predetermined eighth function f 8 (P A ) is obtained when an arbitrary traveling wave power P A and a magnetron having the same configuration as the magnetron 42 continuously generate a high frequency under the setting of the arbitrary traveling wave power. It is a function that determines the relationship between a predetermined value as the maximum fluctuation amount of the anode current of the magnetron and a coefficient B I (P A ) that represents a ratio of the basic offset value IB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value. . The maximum fluctuation amount of the anode current is defined as the difference between the minimum value of the anode current and the convergence value of the anode current.

第8関数f(P)は、例えば、次式のように定められる。

(P)=B(P)=0 Pが0kW以上0.5kW未満の場合
(P)=B(P)=c×P−dが0.5kW以上3.5kW未満の場合

上記式において、c、及びdは、第8関数における係数である。なお、第8関数f(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生している期間中の当該マグネトロンのアノード電流の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値IBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
The eighth function f 8 (P A ) is determined as, for example, the following expression.

f 8 (P A) = B I (P A) = 0 if P A is less than 0.5kW than 0kW f 8 (P A) = B I (P A) = c I × P A -d I P A Is less than 0.5kW and less than 3.5kW

In the above formula, c I and d I are coefficients in the eighth function. It should be noted that the eighth function f 8 (P A ) is an arbitrary traveling wave power P A and a value of the magnetron during a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under the setting of the arbitrary traveling wave power P A. Any function may be used as long as the function approximates the relationship between the predetermined value as the maximum fluctuation amount of the anode current and the ratio of the basic offset value IB OFFSET (t A ) to the predetermined maximum value.

ステップST2923では、第8関数f(P)に、進行波電力Pとして、現在の進行波電力の測定値Pfmが入力され、第8関数の出力として係数B(Pfm)が出力される。 In step ST2923, the eighth function f 8 (P A), as a traveling wave power P A, measured values P fm of the current traveling wave power is inputted, the coefficient B I as the output of the eighth function (P fm) is Is output.

続くステップST2924では、マグネトロン42の高周波の開始時点の直前の停止期間の時間長Tに応じたアノード電流の最大変動量の変化率を表す係数D(T)が取得される。このため、方法MT2では、第9関数f(tSA)が予め準備されており、当該第9関数f(tSA)が利用される。この所定の第9関数f(tSA)は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、当該マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電流の最大変動量に対する、当該マグネトロンが当該任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電流の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)の関係を定める関数である。 In the subsequent step ST2924, a coefficient D I (T S ) representing the change rate of the maximum fluctuation amount of the anode current according to the time length T S of the stop period immediately before the start time of the high frequency of the magnetron 42 is acquired. For this reason, in the method MT2, the ninth function f 9 (t SA ) is prepared in advance, and the ninth function f 9 (t SA ) is used. The predetermined ninth function f 9 (t SA ) is an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 stops generating high frequency, and the magnetron stops generating high frequency for a predetermined stop time length, With respect to the maximum fluctuation amount of the anode current of the magnetron when the high frequency is continuously generated immediately after the stop, the magnetron of the magnetron when the high frequency is continuously generated immediately after the magnetron is stopped. It is a function that defines the relationship of the coefficient D I (t SA ) that represents the ratio of the maximum fluctuation amount of the anode current.

第9関数f(tSA)は、例えば、次式のように定められる。

(tSA)=D(tSA)=e×log10(tSA)+f

上記式において、e、及びfは、第9関数における係数である。なお、第9関数f(tSA)は、任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電流の変動量に対する、当該マグネトロンが任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンのアノード電流の変動量の比率との関係を近似できる関数であれば、任意の関数であってもよい。
The ninth function f 8 (t SA ) is determined as, for example, the following expression.

f 9 (t SA ) = D I (t SA ) = e I × log 10 (t SA ) + f I

In the above equation, e I and f I are coefficients in the ninth function. Note that the ninth function f 9 (t SA ) has an arbitrary stop time length t SA and the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after it stops generating a high frequency for a predetermined stop time length. If the function can approximate the relationship between the fluctuation amount of the anode current and the ratio of the fluctuation amount of the anode current of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after stopping, with respect to the fluctuation amount of the anode current, Any function may be used.

ステップST2924では、第9関数f(tSA)に、停止期間の時間長tSAとして、マグネトロン42が高周波の発生の開始時点の直前に停止していた期間の時間長Tが入力され、第9関数の出力として係数D(T)が出力される。なお、時間長Tは、タイマ(TOFF)のカウント値から得られる。 In step ST2924, the ninth function f 9 (t SA), as the time length t SA outages, the magnetron 42 is the time length T S period that has been stopped just before the beginning of the high frequency of occurrence is inputted, The coefficient D I (T S ) is output as the output of the ninth function. The time length T S is obtained from the count value of the timer (T OFF ).

続くステップST2925では、基本オフセット値IBOFFSET(T)、係数B(Pfm)、係数C、及び係数D(T)を式(5)に用いることにより、マグネトロン42のアノード電流のオフセット値IOFFSETが求められる。
In the following step ST2925, the basic offset value IB OFFSET (T L ), the coefficient B I (P fm ), the coefficient C I , and the coefficient D I (T S ) are used in the equation (5), whereby the anode current of the magnetron 42 is determined. Offset value I OFFSET is obtained.

なお、係数Cは、マグネトロン42の停止期間の直後に初めて図20に示す処理が実行される場合には、ステップST21に初期化された係数Cであり、二回目以降に図20に示す処理が実行される場合には、ステップST33において更新された係数Cである。この係数Cは、マグネトロン42の高周波の発生の開始時点の直前に当該マグネトロン42が高周波の発生を停止していた停止期間の直前に当該マグネトロン42が高周波を発生していた期間において求められた当該マグネトロン42のアノード電流のオフセット値IOFFSETを基本オフセット値IBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより得られる。 The coefficient C I, when the first process shown in FIG. 20 immediately after the stop period of the magnetron 42 is executed is initialized coefficients C I in step ST21, shown in FIG. 20 in the second and subsequent when the processing is executed, a coefficient C I, which is updated in step ST33. The coefficients C I is obtained in the period in which the magnetron 42 has occurred the frequency immediately before the stop period in which the magnetron 42 to immediately before the start of the high-frequency generator of the magnetron 42 has stopped generation of high frequency It is obtained by dividing the offset value I OFFSET of the anode current of the magnetron 42 by a predetermined maximum value of the basic offset value IB OFFSET (t A ).

続くステップST2926では、上記使用条件が満たされている時点のマグネトロン42の現在のアノード電流の測定値I及びオフセット値IOFFSETを式(6)に用いることにより、現在のアノード電流の補正値Iが求められる。
In step ST2926, by using the measured value I m and the offset value I OFFSET current anode current of the magnetron 42 at the time when the use condition is satisfied in equation (6), the correction value I of the current of the anode current C is required.

続くステップST2927では、現在のアノード電流の補正値Iと初期のアノード電流Iicとの比較に基づく、寿命判定が行われる。具体的には、現在のアノード電流の補正値Iが初期のアノード電流Iicに対して所定値(Th)以上増加しているか否かが判定される。なお、Thは、正の数値である。ステップST2927において、現在のアノード電流の補正値Iが初期のアノード電流Iicに対して所定値以上増加していないと判定される場合には、図16に示す流れ図においてステップST30を経由するフロー上の手続が進行する。一方、現在のアノード電流の補正値Iが初期のアノード電流Iicに対して所定値以上増加していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST31において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In step ST2927, based on a comparison between the corrected value I C and an initial anode current I ics current anode current, the life determination is made. Specifically, it is determined whether or not the current anode current correction value I C has increased by a predetermined value (Th I ) or more with respect to the initial anode current I ic . Th I is a positive numerical value. If it is determined in step ST2927 that the current anode current correction value I C has not increased by a predetermined value or more with respect to the initial anode current I ic , the flow via step ST30 in the flowchart shown in FIG. The above procedure proceeds. On the other hand, if it is determined that the current anode current correction value I C has increased by a predetermined value or more with respect to the initial anode current I ic , it is determined that the magnetron 42 has reached the end of its life, and the following step In ST31, an exchange request signal is output from the processor 110.

なお、図20の処理が寿命判定に含まれている場合には、工程ST33では、係数Cが更新される。係数Cは、ステップST33の直前に求められたオフセット値IOFFSETを基本オフセット値IBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより得られる。 In the case where the processing of FIG. 20 is included in the lifetime determination, in step ST33, the coefficient C I is updated. The coefficient C I is obtained by dividing the offset value I OFFSET obtained immediately before step ST33 by a predetermined maximum value of the basic offset value IB OFFSET (t A ).

以下、図21に示す処理について説明する。図21に示す処理では、マグネトロン42の現在の状態を示す現在のパラメータとしての現在の進行波のピーク周波数の補正値と初期のパラメータとしてのマグネトロン42の初期の進行波のピーク周波数との比較に基づき、マグネトロン42が寿命に至っているか否かが判定される。   Hereinafter, the process shown in FIG. 21 will be described. In the process shown in FIG. 21, the correction value of the current traveling wave peak frequency as a current parameter indicating the current state of the magnetron 42 is compared with the initial traveling wave peak frequency of the magnetron 42 as an initial parameter. Based on this, it is determined whether or not the magnetron 42 has reached the end of its life.

具体的に、図21に示す処理では、まず、ST2931において、ステップST731と同様に、初期のピーク周波数Ficが取得される。 Specifically, in the processing shown in FIG. 21, first, at ST2931, as in step ST731, the initial peak frequency F ics is obtained.

続くステップST2932において、所定の第10関数f10(t)を利用して基本オフセット値FBOFFSET(T)が取得される。方法MT2では、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが所定条件下で高周波を発生しているときに取得されたピーク周波数の経時変化から、第10関数f10(t)が予め準備されており、当該第10関数f10(t)が利用される。この所定の第10関数f10(t)は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが所定条件下で高周波を連続的に発生する期間の開始から当該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、当該任意の時点での当該マグネトロンの進行波のピーク周波数と当該マグネトロンが所定の進行波電力の設定条件下で高周波を連続的に発生するときの当該マグネトロンの進行波のピーク周波数の収束値との差の絶対値である基本オフセット値FBOFFSET(t)との関係を定める関数である。なお、所定条件は、マグネトロンが高周波の発生前に所定時間、例えば、20分といった十分な時間、停止していること、また、マグネトロンに発生させる高周波の進行波の設定電力が所定の電力であることを含む。 In subsequent Step ST2932, a basic offset value FB OFFSET (T L ) is acquired using a predetermined tenth function f 10 (t A ). In the method MT2, a tenth function f 10 (t A ) is prepared in advance from a change with time of a peak frequency acquired when a magnetron having the same configuration as the magnetron 42 generates a high frequency under a predetermined condition. The tenth function f 10 (t A ) is used. The predetermined tenth function f 10 (t A ) is an elapsed time length t from the start of a period in which the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 continuously generates a high frequency under a predetermined condition to an arbitrary point in the period. A , convergence of the peak frequency of the traveling wave of the magnetron at the arbitrary time point and the peak frequency of the traveling wave of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting condition It is a function that determines the relationship with the basic offset value FB OFFSET (t A ), which is the absolute value of the difference from the value. The predetermined condition is that the magnetron is stopped for a predetermined time, for example, 20 minutes before the generation of the high frequency, and the set power of the high-frequency traveling wave generated by the magnetron is the predetermined power. Including that.

第10関数f10(t)は、例えば、次式のように定められる。

10(t)=FBOFFSET(t)=a1×t+b1が300秒未満の場合
10(t)=FBOFFSET(t)=a2×t+b2が300秒以上600秒未満の場合
10(t)=FBOFFSET(t)=a3×t+b3が600秒以上900秒以下の場合

上記式において、a1、b1、a2、b2、a3、b3は第10関数における係数である。なお、第10関数f10(t)は、上記任意の時点での経過時間長tと、上記所定条件下でマグネトロンが高周波を連続的に発生している期間中の当該任意の時点でのピーク周波数と当該ピーク周波数の収束値との差の絶対値との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
The tenth function f 10 (t A ) is determined as, for example, the following expression.

f 10 (t A ) = FB OFFSET (t A ) = a 1 F × t A + b 1 When F t A is less than 300 seconds f 10 (t A ) = FB OFFSET (t A ) = a 2 F × t A + b 2 F When t A is 300 seconds or more and less than 600 seconds: f 10 (t A ) = FB OFFSET (t A ) = a 3 F × t A + b 3 F t A is 600 seconds or more and 900 seconds or less

In the above formula, a1 F , b1 F , a2 F , b2 F , a3 F , and b3 F are coefficients in the tenth function. Note that the tenth function f 10 (t A ) is the elapsed time length t A at the arbitrary time point and the arbitrary time point during the period in which the magnetron continuously generates high frequencies under the predetermined condition. Any function may be used as long as it approximates the relationship between the peak frequency and the absolute value of the difference between the peak frequencies.

ステップST2932では、第10関数f10(t)に、経過時間長tとして、マグネトロン42が高周波を開始した時点から上述した使用条件が満たされている現在の時点までの経過時間長Tが入力され、第10関数の出力として、基本オフセット値FBOFFSET(T)が出力される。なお、経過時間長Tは、タイマ(TON)のカウント値から得られる。 In Step ST2932, the elapsed time length T L from the time when the magnetron 42 starts high frequency to the current time when the above-described use conditions are satisfied is set as the elapsed time length t A in the tenth function f 10 (t A ). And the basic offset value FB OFFSET (T L ) is output as the output of the tenth function. The elapsed time length T L is obtained from the count value of the timer (T ON ).

続くステップST2933では、上記使用条件が満たされている現在の時点の進行波電力の測定値Pfmに応じたピーク周波数のオフセット値の変化率を表す係数B(Pfm)が取得される。このため、方法MT2では、第11関数f11(P)が予め準備されており、当該第11関数f11(P)が利用される。この所定の第11関数f11(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値FBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める関数である。なお、ピーク周波数の最大変動量は、ピーク周波数の最大値と当該ピーク周波数の収束値との差として定義される。 In subsequent step ST2933, coefficient B F (P fm ) representing the rate of change of the offset value of the peak frequency in accordance with measured value P fm of the traveling wave power at the current time when the use condition is satisfied is acquired. For this reason, in the method MT2, the eleventh function f 11 (P A ) is prepared in advance, and the eleventh function f 11 (P A ) is used. The predetermined eleventh function f 11 (P A ) is obtained when an arbitrary traveling wave power P A and a magnetron having the same configuration as the magnetron 42 continuously generate a high frequency under the setting of the arbitrary traveling wave power P A. A function that determines the relationship between a predetermined value as the maximum fluctuation amount of the peak frequency of the traveling wave and a coefficient B F (P A ) that represents a ratio of the basic offset value FB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value. is there. The maximum fluctuation amount of the peak frequency is defined as the difference between the maximum value of the peak frequency and the convergence value of the peak frequency.

第11関数f11(P)は、例えば、次式のように定められる。

11(P)=B(P)=0 Pが0kW以上0.5kW未満の場合
11(P)=B(P)=c×P−dが0.5kW以上3.5kW未満の場合

上記式において、c、及びdは、第11関数における係数である。なお、第11関数f11(P)は、任意の進行波電力Pと、マグネトロンが任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生している期間中のピーク周波数の最大変動量として予め定められた値の、基本オフセット値FBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率との関係を近似する関数であれば、任意の関数であってもよい。
The eleventh function f 11 (P A ) is determined, for example, as in the following equation.

f 11 (P A) = B F (P A) = 0 P if A is less than or 0kW 0.5kW f 11 (P A) = B F (P A) = c F × P A -d F P A Is less than 0.5kW and less than 3.5kW

In the above equation, c F and d F are coefficients in the eleventh function. The eleventh function f 11 (P A ) has an arbitrary traveling wave power P A and a peak frequency during a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under the setting of the arbitrary traveling wave power P A. Any function may be used as long as it approximates the relationship between the predetermined value as the maximum fluctuation amount and the ratio of the basic offset value FB OFFSET (t A ) to the predetermined maximum value.

ステップST2933では、第11関数f11(P)に、進行波電力Pとして、現在の進行波電力の測定値Pfmが入力され、第11関数の出力として係数B(Pfm)が出力される。 In step ST2933, the eleventh function f 11 (P A), as a traveling wave power P A, measured values P fm of the current traveling wave power is inputted, the coefficient B F (P fm) as the output of the 11 functions Is output.

続くステップST2934では、マグネトロン42の高周波の開始時点の直前の停止期間の時間長Tに応じたピーク周波数の最大変動量の変化率を表す係数D(T)が取得される。このため、方法MT2では、第12関数f12(tSA)が予め準備されており、当該第12関数f12(tSA)が利用される。この所定の第12関数f12(tSA)は、マグネトロン42と同構成のマグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、当該マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量に対する、当該マグネトロンが当該任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)の関係を定める関数である。 In the subsequent step ST2934, a coefficient D F (T S ) representing the change rate of the maximum fluctuation amount of the peak frequency according to the time length T S of the stop period immediately before the start time of the high frequency of the magnetron 42 is acquired. For this reason, in the method MT2, the twelfth function f 12 (t SA ) is prepared in advance, and the twelfth function f 12 (t SA ) is used. The predetermined twelfth function f 12 (t SA ) includes an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron having the same configuration as the magnetron 42 stops generating high frequency, and the magnetron generates high frequency at a predetermined stop time length, For the maximum fluctuation amount of the peak frequency of the traveling wave when the high frequency is continuously generated immediately after the stop, the traveling time of the traveling wave when the magnetron continuously generates the high frequency immediately after the magnetron is stopped. It is a function that determines the relationship of the coefficient D F (t SA ) that represents the ratio of the maximum fluctuation amount of the peak frequency.

第12関数f12(tSA)は、例えば、次式のように定められる。

12(tSA)=D(tSA)=e×log10(tSA)+f

上記式において、e、及びfは、第12関数における係数である。なお、第12関数f12(tSA)は、任意の停止時間長tSAと、マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときのピーク周波数の最大変動量に対する、当該マグネトロンが任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときのピーク周波数の最大変動量の比率との関係を近似できる関数であれば、任意の関数であってもよい。
The twelfth function f 12 (t SA ) is determined as, for example, the following expression.

f 12 (t SA ) = D F (t SA ) = e F × log 10 (t SA ) + f F

In the above equation, e F and f F are coefficients in the twelfth function. The twelfth function f 12 (t SA ) has an arbitrary stop time length t SA and a peak frequency when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after it has stopped generating a high frequency for a predetermined stop time length. Any function can be used as long as it can approximate the relationship between the maximum fluctuation amount and the ratio of the maximum fluctuation amount of the peak frequency when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after stopping. There may be.

ステップST2934では、第12関数f12(tSA)に、停止期間の時間長tSAとして、マグネトロン42が高周波の発生の開始時点の直前に停止していた期間の時間長Tが入力され、第12関数の出力として係数D(T)が出力される。なお、時間長Tは、タイマ(TOFF)のカウント値から得られる。 In Step ST2934, the time length T S of the period in which the magnetron 42 is stopped immediately before the start of the generation of the high frequency is input to the twelfth function f 12 (t SA ) as the time length t SA of the stop period. A coefficient D F (T S ) is output as the output of the twelfth function. The time length T S is obtained from the count value of the timer (T OFF ).

続くステップST2935では、基本オフセット値FBOFFSET(T)、係数B(Pfm)、係数C、及び係数D(T)を式(7)に用いることにより、マグネトロン42のピーク周波数のオフセット値FOFFSETが求められる。
In the following step ST2935, the peak frequency of the magnetron 42 is obtained by using the basic offset value FB OFFSET (T L ), the coefficient B F (P fm ), the coefficient C F , and the coefficient D F (T S ) in the equation (7). Offset value F OFFSET is obtained.

なお、係数Cは、マグネトロン42の停止期間の直後に初めて図21に示す処理が実行される場合には、ステップST21に初期化された係数Cであり、二回目以降に図21に示す処理が実行される場合には、ステップST33において更新された係数Cである。この係数Cは、マグネトロン42の高周波の発生の開始時点の直前に当該マグネトロン42が高周波の発生を停止していた停止期間の直前に当該マグネトロン42が高周波を発生していた期間において求められた当該マグネトロン42のピーク周波数のオフセット値FOFFSETを基本オフセット値FBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより得られる。 The coefficient C F, when the first process shown in FIG. 21 immediately after the stop period of the magnetron 42 is performed, a coefficient C F initialized to step ST21, shown in FIG. 21 in the second and subsequent When the process is executed, the coefficient C F is updated in step ST33. The coefficient C F is obtained in a period in which the magnetron 42 is generating a high frequency immediately before a stop period in which the magnetron 42 has stopped generating a high frequency immediately before the start of generation of a high frequency in the magnetron 42. It is obtained by dividing the offset value F OFFSET of the peak frequency of the magnetron 42 by a predetermined maximum value of the basic offset value FB OFFSET (t A ).

続くステップST2936では、上記使用条件が満たされている時点のマグネトロン42の現在のピーク周波数の測定値F及びオフセット値FOFFSETを式(8)に用いることにより、現在のピーク周波数の補正値Fが求められる。
In step ST2936, by using a current measurement value F m and the offset value F OFFSET peak frequency of the magnetron 42 at the time when the use condition is satisfied in equation (8), the correction value F of the current peak frequency C is required.

続くステップST2937では、現在のピーク周波数の補正値Fと初期のピーク周波数Ficとの比較に基づく、寿命判定が行われる。具体的には、現在のピーク周波数の補正値Fが初期のピーク周波数Ficに対して所定値以上低下しているか否かが判定される。なお、図21のThは、負の数値である。ステップST2937において、現在のピーク周波数の補正値Fが初期のピーク周波数Ficに対して所定値以上低下していないと判定される場合には、図16に示す流れ図においてステップST30を経由するフロー上の手続が進行する。一方、現在のピーク周波数の補正値Fが初期のピーク周波数Ficに対して所定値以上低下していると判定される場合には、マグネトロン42が寿命に至っているものと判定され、続くステップST31において交換要求信号がプロセッサ110から出力される。 In step ST2937, based on a comparison of the correction value F C and an initial peak frequency F ics of the current peak frequency, the lifetime determination is performed. Specifically, whether or not the correction value F C of the current peak frequency is lower than a predetermined value relative to the initial peak frequency F ics is determined. Note that Th F in FIG. 21 is a negative value. In step ST2937, when the correction value F C of the current peak frequency is determined not to have decreased by more than a predetermined value relative to the initial peak frequency F ics is via a step ST30 in the flowchart shown in FIG. 16 Flow The above procedure proceeds. On the other hand, when the correction value F C of the current peak frequency is determined to be lowered more than a predetermined value relative to the initial peak frequency F ics it is determined that the magnetron 42 is led to life, followed by step In ST31, an exchange request signal is output from the processor 110.

なお、図21の処理が寿命判定に含まれている場合には、工程ST33では、係数Cが更新される。係数Cは、ステップST33の直前に求められたオフセット値FOFFSETを基本オフセット値FBOFFSET(t)の所定の最大値で除すことにより得られる。 When the process of FIG. 21 is included in the life determination, the coefficient C F is updated in step ST33. The coefficient C F is obtained by dividing the offset value F OFFSET obtained immediately before step ST33 by a predetermined maximum value of the basic offset value FB OFFSET (t A ).

上述した図18〜図21に示す寿命判定の処理を用いる方法MT2では、オフセット値を反映させた現在のパラメータの補正値が取得される。したがって、方法MT2では、収束値との誤差が少ないマグネトロンの現在のパラメータが得られる。その結果、上述のTh、Thη、Th、Thといった判定基準の数値を絶対値の小さい値に設定することができる。故に、マグネトロンの寿命の判定を更に高精度に行うことが可能となる。 In the method MT2 using the life determination process shown in FIGS. 18 to 21 described above, the correction value of the current parameter reflecting the offset value is acquired. Therefore, in the method MT2, the current parameters of the magnetron with a small error from the convergence value can be obtained. As a result, the numerical values of the determination criteria such as Th V , Th η , Th I , and Th F described above can be set to values having a small absolute value. Therefore, it is possible to determine the life of the magnetron with higher accuracy.

なお、方法MT2では、図18〜図21の寿命判定の処理が、図10、図9、図11、図12の寿命判定の処理にそれぞれ置き換えられてもよい。また、方法MT及び方法MT2で用いられる測定値等の数値の有効桁数は、三桁以上であることが望ましい。このような有効桁数の数値を用いることで、寿命判定の精度が更に向上される。   In the method MT2, the life determination process in FIGS. 18 to 21 may be replaced with the life determination process in FIGS. 10, 9, 11, and 12, respectively. Further, it is desirable that the number of significant digits of numerical values such as measurement values used in the method MT and the method MT2 is three digits or more. By using such a numerical value of effective digits, the accuracy of life determination is further improved.

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。例えば、図1〜図5に示したプラズマ処理装置10、マイクロ波発生器41a、及び、制御回路100の構成は単なる例であり、方法MT及び方法MT2は、任意のプラズマ処理装置に組み込まれたマグネトロンの検査のために、利用することが可能である。   Although various embodiments have been described above, various modifications can be made without being limited to the above-described embodiments. For example, the configurations of the plasma processing apparatus 10, the microwave generator 41a, and the control circuit 100 illustrated in FIGS. 1 to 5 are merely examples, and the method MT and the method MT2 are incorporated in an arbitrary plasma processing apparatus. It can be used for magnetron inspection.

10…プラズマ処理装置、12…処理容器、13…ガス供給部、19…プラズマ発生機構、35…矩形導波管、41a…マイクロ波発生器、42…マグネトロン、43…高圧電源、44…フィラメント電源、46a…カソード電極、46b…アノード電極、50…負荷、51…4Eチューナ、54…方向性結合器、90…検出器、92…検出器、94…周波数検出器、100…制御回路、110…プロセッサ、112…メモリ、120…電圧モニタ、122…電流モニタ、130…外部コンピュータ装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plasma processing apparatus, 12 ... Processing container, 13 ... Gas supply part, 19 ... Plasma generation mechanism, 35 ... Rectangular waveguide, 41a ... Microwave generator, 42 ... Magnetron, 43 ... High voltage power supply, 44 ... Filament power supply 46a ... cathode electrode, 46b ... anode electrode, 50 ... load, 51 ... 4E tuner, 54 ... directional coupler, 90 ... detector, 92 ... detector, 94 ... frequency detector, 100 ... control circuit, 110 ... Processor, 112 ... Memory, 120 ... Voltage monitor, 122 ... Current monitor, 130 ... External computer device.

Claims (11)

マグネトロンを検査する方法であって、
マグネトロンに、設定電力に基づく高周波の発生を開始させるステップと、
前記マグネトロンの状態を特定するための一以上の測定値を検出するステップと、
前記マグネトロンによる前記高周波の発生の開始時点から所定時間長以上の時間が経過しているか否かを判定するステップと、
前記マグネトロンによって生成された高周波に基づく進行波の電力と前記設定電力との差が第1の所定値以下であるか否かを判定するステップと、
前記マグネトロンと負荷との間に設けられた方向性結合器から出力される反射波の電力が第2の所定値以下であるか否かを判定するステップと、
前記開始時点から前記所定時間長以上の時間が経過し、前記進行波の電力と前記設定電力との差が前記第1の所定値以下であり、且つ、前記反射波の電力が前記第2の所定値以下である使用条件が満たされている時点の前記一以上の測定値から得られる前記マグネトロンの現在の状態を示す現在のパラメータと、該現在のパラメータに対応する前記マグネトロンの初期の状態を示す初期のパラメータとの比較に基づいて、前記マグネトロンの寿命を判定するステップと、
を含む方法。
A method for inspecting a magnetron,
Causing the magnetron to start generating a high frequency based on the set power;
Detecting one or more measurements to identify the state of the magnetron;
Determining whether a time of a predetermined time length or more has elapsed since the start of generation of the high frequency by the magnetron;
Determining whether a difference between a traveling wave power based on the high frequency generated by the magnetron and the set power is equal to or less than a first predetermined value;
Determining whether the power of the reflected wave output from the directional coupler provided between the magnetron and the load is equal to or lower than a second predetermined value;
A time equal to or longer than the predetermined time has elapsed from the start time, a difference between the power of the traveling wave and the set power is equal to or less than the first predetermined value, and the power of the reflected wave is the second A current parameter indicating a current state of the magnetron obtained from the one or more measured values at a time point when a use condition equal to or less than a predetermined value is satisfied, and an initial state of the magnetron corresponding to the current parameter Determining the lifetime of the magnetron based on a comparison with the initial parameters shown;
Including methods.
前記現在のパラメータは、前記マグネトロンの現在の高周波変換効率を含み、
前記高周波変換効率は、前記マグネトロンに対する投入電力によって前記一以上の測定値に含まれる進行波の電力を除した値であり、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在の高周波変換効率が、前記初期のパラメータに含まれる前記マグネトロンの初期の高周波変換効率に対して所定割合以上低下している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、
請求項1に記載の方法。
The current parameter includes the current high frequency conversion efficiency of the magnetron;
The high frequency conversion efficiency is a value obtained by dividing the traveling wave power contained in the one or more measured values by the input power to the magnetron,
In the step of determining the lifetime of the magnetron, when the current high-frequency conversion efficiency is lower than a predetermined ratio with respect to the initial high-frequency conversion efficiency of the magnetron included in the initial parameter, Detect life,
The method of claim 1.
前記開始時点から前記使用条件が満たされている前記時点までの経過時間長Tを、所定の第1関数に入力することにより、該所定の第1関数の出力である第1の基本オフセット値ηBOFFSET(T)を取得するステップであり、該所定の第1関数は、前記マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンの高周波変換効率と該マグネトロンが前記所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の収束値との差の絶対値である第1の基本オフセット値ηBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
前記使用条件が満たされている前記時点の前記進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第2関数に入力することによって、該所定の第2関数の出力である係数Bη(Pfm)を取得するステップであり、該所定の第2関数は、任意の進行波電力Pと、前記マグネトロンが該任意の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量として予め定められた値の、前記第1の基本オフセット値ηBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数Bη(P)との関係を定める、該ステップと、
前記開始時点の直前に前記マグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前に該マグネトロンが高周波を発生していた期間において求められた該マグネトロンの高周波変換効率のオフセット値を前記第1の基本オフセット値ηBOFFSET(t)の前記所定の最大値で除すことにより、係数Cηを取得するステップと、
前記停止期間の時間長Tを、所定の第3関数に入力することにより、該所定の第3関数の出力である係数Dη(T)を取得するステップであり、該所定の第3関数は、前記マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、前記マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量に対する、該マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの高周波変換効率の最大変動量の比率を表す係数Dη(tSA)との関係を定める、該ステップと、
前記第1の基本オフセット値ηBOFFSET(T)、前記係数Bη(Pfm)、前記係数Cη、及び前記係数Dη(T)を式(1)に用いて、前記マグネトロンの高周波変換効率のオフセット値ηOFFSETを求めるステップと、

前記使用条件が満たされている前記時点の前記一以上の測定値に含まれる進行波の電力を前記マグネトロンに対する投入電力によって除した値である現在の高周波変換効率η及び前記オフセット値ηOFFSETを式(2)に用いて、高周波変換効率の補正値ηを求めるステップと、

を更に含み、
前記現在のパラメータは、前記高周波変換効率の補正値ηを含み、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在のパラメータに含まれる前記高周波変換効率の補正値ηが、前記初期のパラメータに含まれる前記マグネトロンの初期の高周波変換効率に対して所定割合以上低下している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、
請求項1に記載の方法。
By inputting an elapsed time length TL from the start time point to the time point when the use condition is satisfied to a predetermined first function, a first basic offset value that is an output of the predetermined first function ηB OFFSET (T L ) is obtained, and the predetermined first function is an arbitrary value in the period from the start of a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting. Elapsed time length t A to the time point, high-frequency conversion efficiency of the magnetron at the arbitrary time point, and high-frequency conversion of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined traveling wave power setting Defining a relationship with a first basic offset value ηB OFFSET (t A ) that is an absolute value of a difference from the efficiency convergence value;
The measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied is input to a predetermined second function, whereby a coefficient B η (P fm) that is an output of the predetermined second function is input. ) is a step of acquiring, said predetermined second function, and any forward power P a, of the magnetron when the magnetron is continuously generating a high frequency under setting said given traveling wave power Defining a relationship between a predetermined value as a maximum fluctuation amount of the high-frequency conversion efficiency and a coefficient B η (P A ) representing a ratio of the first basic offset value ηB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value; The step;
The offset value of the high-frequency conversion efficiency of the magnetron obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high-frequency immediately before the start time is the first value. Obtaining a coefficient C η by dividing by the predetermined maximum value of the basic offset value ηB OFFSET (t A );
The step of obtaining the coefficient D η (T S ), which is the output of the predetermined third function, by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined third function, The function is an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops the generation of the high frequency, and the magnetron when the magnetron continuously generates the high frequency immediately after the generation of the high frequency is stopped for a predetermined stop time length. A coefficient D η (representing the ratio of the maximum fluctuation amount of the high frequency conversion efficiency of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the magnetron has stopped for the arbitrary fluctuation time of the high frequency conversion efficiency to the maximum fluctuation amount. defining a relationship with t SA );
Using the first basic offset value ηB OFFSET (T L ), the coefficient B η (P fm ), the coefficient C η , and the coefficient D η (T S ) in Equation (1), the high frequency of the magnetron Obtaining an offset value η OFFSET of conversion efficiency;

The current high-frequency conversion efficiency η m and the offset value η OFFSET , which are values obtained by dividing the traveling wave power included in the one or more measured values at the time when the use condition is satisfied, by the input power to the magnetron, Using the equation (2), obtaining a correction value η C of the high-frequency conversion efficiency;

Further including
The current parameter includes a correction value η C for the high-frequency conversion efficiency,
In the step of determining the lifetime of the magnetron, the correction value η C of the high-frequency conversion efficiency included in the current parameter is equal to or greater than a predetermined ratio with respect to the initial high-frequency conversion efficiency of the magnetron included in the initial parameter. Detecting the lifetime of the magnetron when it is degraded,
The method of claim 1.
前記現在のパラメータは、前記使用条件が満たされている前記時点の前記一以上の測定値に含まれる前記マグネトロンのアノード電圧の測定値の絶対値を、該マグネトロンの現在のアノード電圧の絶対値として含み、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在のパラメータに含まれる前記マグネトロンの現在のアノード電圧の絶対値が、前記初期のパラメータに含まれる前記マグネトロンの初期のアノード電圧の絶対値に対して所定値以上増加している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。
The current parameter includes an absolute value of the measured value of the anode voltage of the magnetron included in the one or more measured values at the time when the use condition is satisfied, as an absolute value of the current anode voltage of the magnetron. Including
In the step of determining the lifetime of the magnetron, the absolute value of the current anode voltage of the magnetron included in the current parameter is set to the absolute value of the initial anode voltage of the magnetron included in the initial parameter. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a lifetime of the magnetron is detected when it increases by a predetermined value or more.
前記開始時点から前記使用条件が満たされている前記時点までの経過時間長Tを、所定の第4関数に入力することにより、該所定の第4関数の出力である第2の基本オフセット値VBOFFSET(T)を取得するステップであり、該所定の第4関数は、前記マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンのアノード電圧と該マグネトロンが前記所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の収束値との差の絶対値である第2の基本オフセット値VBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
前記使用条件が満たされている前記時点の前記進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第5関数に入力することによって、該所定の第5関数の出力である係数B(Pfm)を取得するステップであり、該所定の第5関数は、任意の進行波電力Pと、前記マグネトロンが該任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量として予め定められた値の、前記第2の基本オフセット値VBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める、該ステップと、
前記開始時点の直前に前記マグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前に該マグネトロンが高周波を発生していた期間において求められた該マグネトロンのアノード電圧のオフセット値を前記第2の基本オフセット値VBOFFSET(t)の前記所定の最大値で除すことにより、係数Cを取得するステップと、
前記停止期間の時間長Tを、所定の第6関数に入力することにより、該所定の第6関数の出力である係数D(T)を取得するステップであり、該所定の第6関数は、前記マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、前記マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量に対する、該マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電圧の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)との関係を定める、該ステップと、
前記第2の基本オフセット値VBOFFSET(T)、前記係数B(Pfm)、前記係数C、及び前記係数D(T)を式(3)に用いて、前記マグネトロンのアノード電圧のオフセット値VOFFSETを求めるステップと、

前記使用条件が満たされている前記時点の前記一以上の測定値に含まれる前記マグネトロンの現在のアノード電圧の測定値V及び前記オフセット値VOFFSETを式(4)に用いて、アノード電圧の絶対値の補正値Vを求めるステップと、

を更に含み、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在のパラメータに含まれる前記アノード電圧の絶対値の補正値Vが、前記初期のパラメータに含まれる前記マグネトロンの初期のアノード電圧に対して所定値以上増加している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、
請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。
By inputting an elapsed time length TL from the start time point to the time point when the use condition is satisfied to a predetermined fourth function, a second basic offset value that is an output of the predetermined fourth function VB OFFSET (T L ) is obtained, and the predetermined fourth function is an arbitrary value in the period from the start of a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting. An elapsed time length t A until a time point, an anode voltage of the magnetron at the arbitrary time point, and an anode voltage of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined traveling wave power setting. Defining a relationship with a second basic offset value VB OFFSET (t A ) that is an absolute value of a difference from the convergence value;
By inputting the measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied to a predetermined fifth function, a coefficient B V (P fm) that is an output of the predetermined fifth function ) is a step of acquiring, the predetermined fifth function, and any forward power P a, the of when the magnetron is continuously generates a high-frequency settings of a said given forward power P a A relationship between a predetermined value as the maximum fluctuation amount of the magnetron anode voltage and a coefficient B V (P A ) representing a ratio of the second basic offset value VB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value is determined. The step;
The offset value of the anode voltage of the magnetron obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high frequency immediately before the start time is the second basic value. Obtaining a coefficient C V by dividing by the predetermined maximum value of the offset value VB OFFSET (t A );
The step of obtaining the coefficient D V (T S ), which is the output of the predetermined sixth function, by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined sixth function, The function is an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops the generation of the high frequency, and the magnetron when the magnetron continuously generates the high frequency immediately after the generation of the high frequency is stopped for a predetermined stop time length. Coefficient D V (t SA) representing the ratio of the maximum fluctuation amount of the anode voltage of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the arbitrary stop time length and the maximum fluctuation amount of the anode voltage. The step of determining the relationship with
Using the second basic offset value VB OFFSET (T L ), the coefficient B V (P fm ), the coefficient C V , and the coefficient D V (T S ) in equation (3), the anode of the magnetron Obtaining a voltage offset value V OFFSET ;

The current anode voltage measurement value V m and the offset value V OFFSET of the magnetron included in the one or more measurement values at the time when the use condition is satisfied are used in Equation (4) to calculate the anode voltage determining a correction value V C of the absolute value,

Further including
In the step of determining the life of the magnetron, the correction value V C of the absolute value of the anode voltage in the current parameter, the predetermined value to the initial anode voltage of the magnetron included in the initial parameter Detecting the lifetime of the magnetron if it has increased above,
The method according to claim 1.
前記現在のパラメータは、前記使用条件が満たされている前記時点の前記一以上の測定値に含まれる前記マグネトロンのアノード電流の測定値を、該マグネトロンの現在のアノード電流として含み、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在のパラメータに含まれる前記マグネトロンの現在のアノード電流が、前記初期のパラメータに含まれる前記マグネトロンの初期のアノード電流に対して所定値以上増加している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
The current parameter includes a measurement of the anode current of the magnetron included in the one or more measurements at the time when the usage condition is satisfied as a current anode current of the magnetron;
In the step of determining the lifetime of the magnetron, the current anode current of the magnetron included in the current parameter is increased by a predetermined value or more with respect to the initial anode current of the magnetron included in the initial parameter. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein a lifetime of the magnetron is detected when it is present.
前記開始時点から前記使用条件が満たされている前記時点までの経過時間長Tを、所定の第7関数に入力することにより、該所定の第7関数の出力である第3の基本オフセット値IBOFFSET(T)を取得するステップであり、該所定の第7関数は、前記マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンのアノード電流と該マグネトロンが前記所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の収束値との差の絶対値である第3の基本オフセット値IBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
前記使用条件が満たされている前記時点の前記進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第8関数に入力することによって、該所定の第8関数の出力である係数B(Pfm)を取得するステップであり、該所定の第8関数は、任意の進行波電力Pと、前記マグネトロンが該任意の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の最大変動量として予め定められた値の、前記第3の基本オフセット値IBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める、該ステップと、
前記開始時点の直前に前記マグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前に該マグネトロンが高周波を発生していた期間において求められた該マグネトロンのアノード電流のオフセット値を前記第3の基本オフセット値IBOFFSET(t)の前記所定の最大値で除すことにより、係数Cを取得するステップと、
前記停止期間の時間長Tを、所定の第9関数に入力することにより、該所定の第9関数の出力である係数D(T)を取得するステップであり、該所定の第9関数は、前記マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、前記マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の最大変動量に対する、該マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンのアノード電流の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)の関係を定める、該ステップと、
前記第3の基本オフセット値IBOFFSET(T)、前記係数B(Pfm)、前記係数C、及び前記係数D(T)を式(5)に用いて、前記マグネトロンのアノード電流のオフセット値IOFFSETを求めるステップと、

前記使用条件が満たされている前記時点の前記一以上の測定値に含まれる前記マグネトロンの現在のアノード電流の測定値I及び前記オフセット値IOFFSETを式(6)に用いて、アノード電流の補正値Iを求めるステップと、

を更に含み、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在のパラメータに含まれる前記アノード電流の補正値Iが、前記初期のパラメータに含まれる前記マグネトロンの初期のアノード電流に対して所定値以上増加している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、請求項1〜5の何れか一項記載の方法。
By inputting an elapsed time length TL from the start time point to the time point when the use condition is satisfied to a predetermined seventh function, a third basic offset value that is an output of the predetermined seventh function IB OFFSET (T L ) is a step of obtaining the predetermined seventh function, from the start of a period in which the magnetron generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting to any point in time during the period An elapsed time length t A , an anode current of the magnetron at the arbitrary time point, and a convergence value of the anode current of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined traveling wave power setting, Determining a relationship with a third basic offset value IB OFFSET (t A ) that is an absolute value of the difference between
By inputting the measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied to a predetermined eighth function, a coefficient B I (P fm) that is an output of the predetermined eighth function ) is a step of acquiring, the predetermined eighth function, and any forward power P a, of the magnetron when the magnetron is continuously generating a high frequency under setting said given traveling wave power Defining a relationship between a predetermined value as the maximum fluctuation amount of the anode current and a coefficient B I (P A ) representing a ratio of the third basic offset value IB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value; Steps,
The offset value of the anode current of the magnetron obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high frequency immediately before the start time is the third basic value. Obtaining a coefficient C I by dividing by the predetermined maximum value of the offset value IB OFFSET (t A );
The step of obtaining the coefficient D I (T S ), which is the output of the predetermined ninth function, by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined ninth function, The function is an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops the generation of the high frequency, and the magnetron when the magnetron continuously generates the high frequency immediately after the generation of the high frequency is stopped for a predetermined stop time length. A coefficient D I (t SA) representing a ratio of the maximum fluctuation amount of the anode current of the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the arbitrary stop time length and the maximum fluctuation amount of the anode current. ) For determining the relationship of
Using the third basic offset value IB OFFSET (T L ), the coefficient B I (P fm ), the coefficient C I , and the coefficient D I (T S ) in equation (5), the anode of the magnetron Obtaining a current offset value I OFFSET ;

Measurements I m and the offset value I OFFSET current anode current of the magnetron included in the one or more measurements of the time when the use condition is satisfied by using the equation (6), the anode current determining a correction value I C,

Further including
In the step of determining the life of the magnetron, the correction value I C of said anode current included in the current parameter, increased more than a predetermined value relative to the initial anode current of the magnetron is included in the initial parameter 6. A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the lifetime of the magnetron is detected if it is.
前記現在のパラメータは、前記使用条件が満たされている前記時点の前記一以上の測定値に含まれる前記進行波のピーク周波数の測定値を、該進行波の現在のピーク周波数として含み、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在のパラメータに含まれる前記進行波の現在のピーク周波数が前記初期のパラメータに含まれる進行波の初期のピーク周波数に対して所定値以上低下している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。
The current parameter includes, as the current peak frequency of the traveling wave, a measurement value of the traveling wave peak frequency included in the one or more measured values at the time when the use condition is satisfied,
In the step of determining the lifetime of the magnetron, a current peak frequency of the traveling wave included in the current parameter is decreased by a predetermined value or more with respect to an initial peak frequency of the traveling wave included in the initial parameter. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the lifetime of the magnetron is detected when it is present.
前記開始時点から前記使用条件が満たされている前記時点までの経過時間長Tを、所定の第10関数に入力することにより、該所定の第10関数の出力である第4の基本オフセット値FBOFFSET(T)を取得するステップであり、該所定の第10関数は、前記マグネトロンが所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生する期間の開始から該期間中の任意の時点までの経過時間長tと、該任意の時点での該マグネトロンの進行波のピーク周波数と該マグネトロンが前記所定の進行波電力の設定下で高周波を連続的に発生するときの該マグネトロンの進行波のピーク周波数の収束値との差の絶対値である第4の基本オフセット値FBOFFSET(t)との関係を定める、該ステップと、
前記使用条件が満たされている前記時点の前記進行波の電力の測定値Pfmを、所定の第11関数に入力することによって、該所定の第11関数の出力である係数B(Pfm)を取得するステップであり、該所定の第11関数は、任意の進行波電力Pと、前記マグネトロンが該任意の進行波電力Pの設定下で高周波を連続的に発生するときの前記進行波のピーク周波数の最大変動量として予め定められた値の、前記第4の基本オフセット値FBOFFSET(t)の所定の最大値に対する比率を表す係数B(P)との関係を定める、該ステップと、
前記開始時点の直前に前記マグネトロンが高周波の発生を停止していた停止期間の直前に該マグネトロンが高周波を発生していた期間において求められた前記進行波のピーク周波数のオフセット値を前記第4の基本オフセット値の所定の最大値で除すことにより、係数Cを取得するステップと、
前記停止期間の時間長Tを、所定の第12関数に入力することにより、該所定の第12関数の出力である係数D(T)を取得するステップであり、該所定の第12関数は、マグネトロンが高周波の発生を停止する任意の停止時間長tSAと、前記マグネトロンが高周波の発生を所定の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量に対する、該マグネトロンが前記任意の停止時間長、停止した直後に高周波を連続的に発生するときの進行波のピーク周波数の最大変動量の比率を表す係数D(tSA)の関係を定める、該ステップと、
前記第4の基本オフセット値FBOFFSET(T)、前記係数B(Pfm)、前記係数C、及び前記係数D(T)を式(7)に用いて、前記進行波のピーク周波数のオフセット値FOFFSETを求めるステップと、

前記使用条件が満たされている前記時点の前記一以上の測定値に含まれる前記進行波のピーク周波数の測定値F及び前記オフセット値FOFFSETを式(8)に用いて、前記進行波のピーク周波数の補正値Fを求めるステップと、

を更に含み、
前記マグネトロンの寿命を判定する前記ステップでは、前記現在のパラメータに含まれる前記進行波のピーク周波数の補正値Fが前記初期のパラメータに含まれる前記進行波の初期のピーク周波数に対して所定値以上低下している場合に、前記マグネトロンの寿命を検出する、
請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。
By inputting an elapsed time length TL from the start time point to the time point when the use condition is satisfied to a predetermined tenth function, a fourth basic offset value that is an output of the predetermined tenth function FB OFFSET (T L ) is obtained, and the predetermined tenth function is an arbitrary value in the period from the start of a period in which the magnetron continuously generates a high frequency under a predetermined traveling wave power setting. The elapsed time length t A to the time point, the peak frequency of the traveling wave of the magnetron at the arbitrary time point, and the magnetron when the magnetron continuously generates a high frequency under the predetermined traveling wave power setting. Determining a relationship with a fourth basic offset value FB OFFSET (t A ) that is an absolute value of a difference from a convergence value of a peak frequency of a traveling wave;
By inputting the measured value P fm of the traveling wave power at the time when the use condition is satisfied to a predetermined eleventh function, a coefficient B F (P fm) which is an output of the predetermined eleventh function ) is a step of acquiring, the predetermined eleventh function, and any forward power P a, the when the magnetron is continuously generates a high-frequency settings of a said given forward power P a The relationship between a predetermined value as the maximum fluctuation amount of the peak frequency of the traveling wave and a coefficient B F (P A ) representing a ratio of the fourth basic offset value FB OFFSET (t A ) to a predetermined maximum value is expressed as follows. Defining the steps;
The offset value of the peak frequency of the traveling wave obtained in the period in which the magnetron is generating high frequency immediately before the stop period in which the magnetron has stopped generating high frequency immediately before the start time is the fourth value. Obtaining a coefficient C F by dividing by a predetermined maximum value of the basic offset value;
The step of obtaining the coefficient D F (T S ), which is the output of the predetermined twelfth function, by inputting the time length T S of the stop period to the predetermined twelfth function, The function is an arbitrary stop time length t SA at which the magnetron stops the generation of the high frequency, and a peak of the traveling wave when the magnetron continuously generates the high frequency immediately after the generation of the high frequency is stopped for a predetermined stop time length. Coefficient D F (t SA ) representing the ratio of the maximum fluctuation amount of the peak frequency of the traveling wave when the magnetron continuously generates a high frequency immediately after the arbitrary stop time length and the maximum fluctuation amount of the frequency. Defining the relationship between
Using the fourth basic offset value F BOFFSET (T L ), the coefficient B F (P fm ), the coefficient C F , and the coefficient D F (T S ) in Equation (7), Obtaining a peak frequency offset value F OFFSET ;

Using the measured value F m of the traveling wave peak frequency and the offset value F OFFSET included in the one or more measured values at the time when the use condition is satisfied, determining a correction value F C of the peak frequency,

Further including
In the step of determining the life of the magnetron, a predetermined value to the initial peak frequency of the traveling wave correction value F C of the traveling wave of peak frequencies contained in said current parameter is included in the initial parameter Detecting the lifetime of the magnetron when it has decreased above,
The method according to any one of claims 1 to 7.
前記マグネトロンの現在の寿命までの残存時間長を予測するステップを更に含み、
該残存時間長を予測するステップでは、
前記マグネトロンの使用時間長と前記マグネトロンの高周波変換効率とを対応付けたデータを参照して、前記現在の高周波変換効率に対応する現在のマグネトロンの使用時間長を求め、
予め設定されたマグネトロンの寿命時間長と前記現在のマグネトロンの使用時間長との差を前記残存時間長として求める、
請求項2又は3に記載の方法。
Predicting the remaining length of time to the current lifetime of the magnetron;
In the step of predicting the remaining time length,
With reference to data in which the magnetron usage time length and the magnetron high-frequency conversion efficiency are associated with each other, the current magnetron usage time length corresponding to the current high-frequency conversion efficiency is obtained,
The difference between a preset magnetron life time length and the current magnetron usage time length is determined as the remaining time length.
The method according to claim 2 or 3.
前記マグネトロンの現在の寿命までの残存時間長を予測するステップを更に含み、
該残存時間長を予測するステップでは、
前記マグネトロンの現在の使用時間長t、前記初期の高周波変換効率ηic、及び、前記現在の高周波変換効率ηを用いて、式(9)に基づき定数Aを算出し、

予め定められた前記マグネトロンの寿命時の高周波変換効率η、算出された前記定数A、及び、前記初期の高周波変換効率ηicを用いて、式(10)に基づき、寿命時間長tを算出し、

算出された前記寿命時間長tと前記現在の使用時間長tとの差を前記残存時間長として算出する、
請求項2又は3に記載の方法。
Predicting the remaining length of time to the current lifetime of the magnetron;
In the step of predicting the remaining time length,
Using the current usage time length t c of the magnetron, the initial high-frequency conversion efficiency η ic , and the current high-frequency conversion efficiency η m , a constant A is calculated based on Equation (9),

Using the predetermined high frequency conversion efficiency η d at the lifetime of the magnetron, the calculated constant A, and the initial high frequency conversion efficiency η ic , the life time length t d is calculated based on the equation (10). Calculate

Calculating the difference between the calculated life time length t d and the current use time length t c as the remaining time length;
The method according to claim 2 or 3.
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