BIRD Electronic｜BIRD社アプリケーションノート　高精度パワー計測のための校正技術

BIRD社では、RF測定技術の革新に注力しています。目下カロリーメーター技術の発展により、従来のRFパワー測定を一新する新世代パワーセンサー超高精度（0.5%）パワーセンサー7037を開発、パルス測定やIn-Situモニターなど、よりお客様のご用途に沿った製品の開発に努めております。
今回は、超高精度パワーセンサーシリーズのプロモーションにあたり、過去、BIRD社より発行させていただきましたアプリケーションノート「高精度パワー計測のための校正技術ー半導体プロセスへの応用ー」をご紹介。BIRD製品の基礎となる校正技術をご説明いたします。

※過去、リリースされたアプリケーションノートのため、製造中止品（4421）の記載がございます。現在は新しいモデル、4421Aとなっております。

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高精度パワー計測のための校正技術〜半導体プロセスへの応用〜

プラズマが初めてウェハ処理に使われた時から、高周波電力測定は半導体処理の重要な要素でした。高周波エネルギーはプラズマの励起に使用され、プラズマの特性は励起エネルギーに大きく左右されるため、電力測定は昔も今も重要です。このアプリケーションノートでは、高周波電力を測定するさまざまな手段とその限界について説明します。また、高周波電力測定器の最適な校正方法についても紹介します。

はじめに

半導体業界でRFパワー測定の必要性が高まり、最初に使用されたのは、もともと通信用に開発された大電力RFワットメーターでした。殆どの場合、これらの製品は伝送路と、伝送路のエネルギーをサンプリングするための集中素子の方向性結合器／検出器システムで構成されています。この機器の指向性は、伝送線路の特性インピーダンス（通常は50Ω）に対する負荷インピーダンスのざっくりとした指標を提供するために使用されていました。これらの電力計に使用されている検出器は単一のダイオード設計で、検出器はその動的特性曲線の平方法則、遷移、および線形領域で動作します。ダイオードがその特性曲線の平方法則と線形領域の両方で動作していたことから、計器が示すスケール値の精度の仕様化（%）へと繋げることが可能となりました。尚、殆どの場合、精度はフルスケールの±5％と規定されていました。このタイプの測定器の誤差の大部分は、動的特性におけるダイオード間の変化と、すべてのダイオード検出器に単一のアナログメータースケールを使用したことに関連しています。

BIRD社アナログ式ワットメーター（方向性結合器内蔵）

BIRD社方向性結合器内蔵ワットメーター

これらのパワーメーターの校正に使用された標準器は、方向性結合器とパワーメーターの組み合わせ、または方向性結合器の代わりにアッテネーターを使用した同様の組み合わせでした。これらの標準器には、リファレンスの安定性を向上させるための温度安定化素子や、視差による誤差や動的直線性を低減するために直線性を向上させたミラースケールのアナログメーターなどが搭載されていました。しかしながら、ダイオード検出器の動特性がパワーメーターの大きな誤差の原因となっており、動的誤差に加えて、伝送線路のサンプルを提供するために使用される方向性結合器回路に関連する周波数応答誤差もクリティカルな誤差の原因でとなり、高精度RF測定の障壁となっていました。
そこで、BIRD社は昨今の高精度RF測定技術の礎となる製品を開発します…
続きはアプリケーションノートにてご確認ください＞＞

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